内容正文:
专题09几何模型:折叠模型与旋转模型50种题型全归纳
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题型一平行四边形+双折叠模型+角度计算
题型二矩形+双折叠模型+角度推导
题型三正方形+折叠模型+线段长度计算
题型四正方形+折叠模型+线段比值计算
题型五矩形+折叠模型+动态角度多解问题
题型六等腰三角形+折叠模型+面积计算+锐角三角函数
题型七平面直角坐标系+正方形+折叠模型+坐标计算
题型八平行四边形+折叠模型+面积比值+线段长度取值范围
题型九正方形+多步折叠模型+三等分角问题+角度计算
题型十平行四边形+折叠模型+线段数量关系+面积计算+线段长度求解
题型十一矩形+双折叠模型+平行关系与线段数量关系探究+直角三角形存在性计算
题型十二直角三角形+折叠模型+角平分线+线段比值关系探究与证明+拓展应用
题型十三黄金矩形+折叠模型+线段长度计算+黄金矩形判定+多步折叠综合探究
题型十四三角形+双折叠模型+特殊四边形判定+位置关系探究+等腰三角形存在性计算
题型十五直角四边形+折叠模型+线段长度计算+特殊四边形判定+线段最值探究
题型十六平面直角坐标系+折叠模型+坐标计算+一次函数解析式与取值范围
题型十七平行四边形+四角向内折叠模型+特殊四边形判定+尺规作图
题型十八矩形+折叠模型+线段相等证明+线段最值计算+直角三角形存在性求解
题型十九含60°角的平行四边形+双折叠模型+特殊四边形判定+平行四边形证明+轴对称图形存在性探究
题型二十正方形+折叠模型+角平分线+面积计算
题型二十一三角形+折叠模型+锐角三角函数+勾股定理+线段长度计算
题型二十二矩形+折叠模型+动点轨迹+路径长度计算
题型二十三正方形+多步折叠模型+线段长度计算+等腰三角形存在性+线段和最值探
题型二十四等腰三角形+旋转模型+折叠模型+线段数量关系证明+线段最值与面积计算
题型二十五二次函数解析式求解+动点与周长最值+折叠模型+直角三角形存在性问题
题型二十六矩形折叠模型+反比例函数+坐标计算
题型二十七含60°角的平行四边形+折叠模型+坐标计算+重叠部分面积与取值范围探究
题型二十八二次函数解析式求解+角度相等证明+折叠模型+线段比例与面积关系探究
题型二十九矩形+反比例函数+折叠模型+坐标计算+圆与直线交点存在性+参数取值范围探究
题型三十正方形双折叠模型+角度关系推导+线段长度计算
题型三十一等腰三角形折叠模型+三角函数+线段长度计算+折叠梯实物应用
题型三十二正方形双折叠模型+角度计算+特殊三角形判定+线段比例探
题型三十三矩形多步折叠模型+正方形判定+三角函数计算+线段比例证明
题型三十四矩形折叠模型+相似三角形证明+线段长度计算+数量关系探究
题型三十五直角三角形旋转模型+全等三角形证明+折叠模型+线段数量关系与面积计算
题型三十六正方形旋转模型+全等三角形证明+线段数量关系探究+比例计算
题型三十七梯形旋转拼接模型+等腰三角形构造+线段长度计算
题型三十八正方形与菱形旋转放缩模型+相似三角形+线段比例探究
题型三十九最小覆盖圆模型+正方形旋转模型+线段长度计算+取值范围探究
题型四十直角三角形旋转模型+相似三角形证明+线段长度计算+比例探究
题型四十一双直角三角形旋转放缩模型+相似三角形+线段数量与位置关系探究+长度计算
题型四十二双直角三角形旋转模型+平行四边形判定+相似三角形+面积最值与线段长度计算
题型四十三二次函数解析式求解+对称轴上动点问题+坐标旋转模型+存在性探究
题型四十四正方形半角旋转模型+线段数量关系探究+四边形半角模型拓展
题型四十五双正方形旋转模型+线段数量关系探究+全角度旋转拓展
题型四十六三角板旋转模型+角度与线段长度计算+位置关系探究
题型四十七费马点旋转模型+线段最值探究+圆内接矩形拓展
题型四十八全等直角三角形旋转模型+相似三角形比例探究+线段长度计算+直角三角形存在性与面积计算
题型四十九三角形中位线旋转模型+相似三角形比例证明+角度存在性探究
题型五十圆与切线旋转模型+矩形性质应用+线段关系证明+三角函数计算
题型一平行四边形+双折叠模型+角度计算
1.(2025·山东潍坊·中考真题)如图,在中,点在边上,将沿折叠,点的对应点恰好落在边上;将沿折叠,点的对应点恰好落在上.若,则 .(用含的式子表示)
【答案】
【分析】本题考查了平行四边形的性质,折叠的性质,平行线的性质,由四边形是平行四边形,得,,由折叠性质可知,
,,,故有,根据平行线的性质得,,最后通过角度和差即可求解,掌握知识点的应用是解题的关键.
【详解】解:∵四边形是平行四边形,
∴,,
由折叠性质可知,,,,
∵,
∴,
∵,
∴,,
∴,
∴,
故答案为:.
题型二矩形+双折叠模型+角度推导
2.(2025·河北·中考真题)如图,将矩形沿对角线折叠,点落在处,交于点.将沿折叠,点落在内的处,下列结论一定正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了矩形的折叠问题,三角形内角和定理以及三角形的外角的性质,熟练掌握折叠的性质是解题的关键;结果矩形的性质的可得,,则,进而根据折叠的性质得出,,即可求解.
【详解】解:∵四边形是矩形,
∴,
∴
∵折叠
∴
∴
∵,即
∴,故A不正确
∵
∴,故B不正确
∵折叠,
∴
∵,故C不正确,D选项正确
故选:D.
题型三正方形+折叠模型+线段长度计算
3.(2025·西藏·中考真题)如图,在正方形中,,点E是的中点,把沿折叠,点B落在点F处,延长交于点G,连接,则的长为( )
A. B.2 C. D.
【答案】C
【分析】本题考查正方形中的翻折问题,勾股定理,三角形全等的判定与性质,解题的关键是掌握翻折性质,由折叠的性质易知,证明,设,则,由勾股定理得到,求出,最后利用勾股定理即可求解.
【详解】解:∵四边形为正方形,
∴,,
由折叠的性质易知,
∴,,
∴,,
又∵,
∴,
∴.
∵E为边的中点,
∴.
设,则,
∴,,
在中,,
∴,
解得,
∴,
∴,
∴.
故选:C.
题型四正方形+折叠模型+线段比值计算
4.(2025·广东深圳·中考真题)如图,将正方形沿折叠,使得点与对角线的交点重合,为折痕,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】题目主要考查正方形的性质,折叠的性质,相似三角形的判定和性质,理解题意,综合运用这些知识点是解题关键.
根据折叠得出,,利用相似三角形的判定和性质得出,再由正方形的性质求解即可.
【详解】解:∵正方形沿折叠,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∵正方形,
∴,
∴,
故选:D.
题型五矩形+折叠模型+动态角度多解问题
5.(2025·江西·中考真题)如图,在矩形纸片中,沿着点折叠纸片并展开,的对应边为,折痕与边交于点.当与,中任意一边的夹角为时,的度数可以是
【答案】或或
【分析】本题主要考查矩形的性质和折叠的性质,解题的关键是要分情况讨论与,的夹角情况,再利用矩形的性质和折叠的性质以及直角三角形两锐角互余的性质求出的度数.
【详解】解:①当与的夹角为时,
即,如图:
,,
,
,
;
②当与的夹角为时,
即,如图:
,,
,
,
;
或,如图:
,,
,
,
;
综上,的度数可以是或或.
故答案为:或或.
题型六等腰三角形+折叠模型+面积计算+锐角三角函数
6.(2025·黑龙江齐齐哈尔·中考真题)等腰三角形纸片中,,将纸片沿直线l折叠,使点A与点B重合,直线l交于点D,交直线于点E,连接,若,,则的面积为 .
【答案】或
【分析】本题主要考查折叠的性质,等腰三角形的性质,勾股定理以及相似三角形的判定与性质,分为锐角和钝角两种情况讨论求解:①当为锐角时求出,,由折叠得,可求得,过点作于点,证明,可求出,可求出,根据可得结论;②当为钝角时,过点作于点,得出,可求出,,从而可得.
【详解】解:当为锐角时,如图,
根据题意得,
∵,
∴设,则,
∵,
∴,即,解得,
∴,,
由折叠得,
∴;
∴,
过点作于点,则,
∴,
∴,即,
∴
∴,
∴;
当为钝角时,如图,
过点作于点,则,
∴,
同(1)可得,,
∴,
同理可得
∴;
综上所述,的面积为或.
故答案为:或.
题型七平面直角坐标系+正方形+折叠模型+坐标计算
7.(2025·四川内江·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,正方形的边在x轴上,点B的坐标为.点E在边上.将沿折叠,点D落在点F处.若点F的坐标为.则点E的坐标为 .
【答案】
【分析】本题考查翻折变换(折叠问题),勾股定理,矩形的判定与性质,正方形的性质,坐标与图形变化-对称,利用勾股定理求出正方形的边长是解题关键.设,可得,在中,利用勾股定理可求出,根据翻折的性质得出,,,设,在中利用勾股定理可求出a值,即可得答案.
【详解】解:在平面直角坐标系中,正方形的边在x轴上,如图,设与y轴交于点G,,
∴,
∴四边形是矩形,
∴,
∵点A的坐标为,
∴,
∵将沿折叠,点D落在点F处.若点F的坐标为,
∴,,,
在中,由勾股定理得:,
∴,
解得:,
∴,
设,则,,
在中,由勾股定理得:,
∴,
解得:,
∴点E的坐标为,
故答案为:
题型八平行四边形+折叠模型+面积比值+线段长度取值范围
8.(2025·江苏无锡·中考真题)在平行四边形纸片中,.现将该纸片折叠,折痕与纸片的两边交于点、.若与重合,在上,且,则被折痕分成的与四边形的面积的比为 ;若折痕将纸片分成两个四边形,且被分成的两个四边形的面积的比为,则折痕长的取值范围是 .
【答案】 或
【分析】本题考查平行四边形的判定和性质,平行线的性质,含角的直角三角形,勾股定理,矩形的判定和性质.若与重合,在上,且,则,由角所对直角边与斜边的关系,可得,根据勾股定理可得,从而可得的面积和平行四边形纸片的面积,相减可得四边形的面积,进而可得与四边形的面积的比;取的中点,的中点,连接,连接,,交于点,取的中点,的中点,连接,连接,,交于点,当过点或当过点时,折痕将纸片分成两个四边形,且被分成的两个四边形的面积的比为,分别求出每种情况对应的的取值范围即可.
【详解】解:若与重合,在上,且,
则,
,
.
.
,
.
由勾股定理得,.
,.
.
.
与四边形的面积的比为.
若折痕将纸片分成两个四边形,且被分成的两个四边形的面积的比为,
如图,取的中点,的中点,连接,
四边形是平行四边形,
,.
,,,.
四边形是平行四边形,四边形是平行四边形.
平行四边形的面积与平行四边形的面积的比为.
连接,,交于点,当过点时,且点在线段上,不与点重合,点在线段上,不与点重合,
∴此时,四边形的面积与四边形的面积的比为,
四边形的面积与四边形的面积的比为.
当时,取最小值,由可知,的最小值为,
作,交延长线于点,则,
,
.
,
.
.
.
,,
.
.
.
.
如图,取的中点,的中点,连接,
四边形是平行四边形,
,.
,,,.
四边形是平行四边形,四边形是平行四边形.
,,平行四边形的面积与平行四边形的面积的比为.
连接,,交于点,当过点时,且点在线段上,不与点重合,点在线段上,不与点重合,
四边形的面积与四边形的面积的比为,
四边形的面积与四边形的面积的比为.
作,交延长线于点,作于点,则,,
.
.
,,
.
.
.
,
.
.
四边形为矩形.
,.
,,
,.
.
∴折痕长的取值范围是或.
故答案为:;或.
题型九正方形+多步折叠模型+三等分角问题+角度计算
9.(2025·甘肃兰州·中考真题)“三等分角”是两千多年来数学史上最著名的古典四大问题之一,阿基米德等数学家通过巧妙的几何作图得到了解决“三等分角”问题的特例方法.某数学兴趣小组通过折纸与尺规作图相结合的方法探究“三等分锐角”问题的解法,解决过程如下:
操作步骤与演示图形
如图①,已知一个由正方形纸片的边PK与经过顶点P的直线构成的锐角.按照以下步骤进行操作:
任意折出一条水平折痕,与纸片左边交点为Q;再折叠将PK与重合得到折痕,与纸片左边交点为N,如图②.
→
折叠使点Q,P分别落在和上,得到折痕m,对应点为,,m交于M,如图③④.
→
保持纸片折叠,再沿MN折叠,得到折痕的一部分,如图⑤.
→
将纸片展开,再沿折叠得到经过点P的完整折痕,如图⑥.
→
将纸片折叠使边PK与重合,折痕为.则直线和就是锐角的三等分线,如用⑦⑧.
解决问题
(1)请依据操作步骤与演示图形,通过尺规作图完成以下两个作图任务:(保留作图痕迹.不写作法)
任务一:在图③中,利用已给定的点作出点;
任务二:在图⑥中作出折痕.
(2)若锐角为,则图⑤中与相交所成的锐角是__________.
【答案】(1)见解析;(2)50
【分析】本题考查轴对称图形的性质,尺规作图——作垂直平分线,作角平分线,平行线的性质,读懂题意是解题的关键.
(1)任务一:连接,作的垂直平分线m,过点P作直线m的垂线,交边于点A,以点A为圆心,的长为半径作弧,交直线于点,则点为所求;
任务二:作出与所成夹角的角平分线,即为折痕;
(2)根据三等分线得到,再由平行线的性质即可求解.
【详解】解:(1)任务一:如图,点为所求.
任务二:如图,折痕为所求.
(2)如图,
由题意可知,是的三等分线,
∴,
∵,
∴,
∴与相交所成的锐角是.
故答案为:50
题型十平行四边形+折叠模型+线段数量关系+面积计算+线段长度求解
10.(2025·内蒙古·中考真题)如图,是一个平行四边形纸片,是一条对角线,,.
(1)如图1,将平行四边形纸片沿折叠,点的对应点落在点处,交于点.
①试猜想与的数量关系,并说明理由;
②求的面积;
(2)如图2,点,分别在平行四边形纸片的,边上,连接,且,将平行四边形纸片沿折叠,使点的对应点落在边上,求的长.
【答案】(1)①,理由略;②
(2)
【分析】本题考查平行四边形的性质,全等三角形的判定与性质,等腰三角形的性质,三角函数,相似三角形的判定与性质,勾股定理。熟练掌握相关性质是解题的关键.
(1)①由翻折得,,利用四边形是平行四边形,可证明,,再证明,即可求证;
②由,得,过点作于点,过点作于点,利用等腰三角形性质得,求出,可得,利用勾股定理求出,即可求解;
(2)过点作于点,连接交于点,过点作于点,由翻折的性质得,同(2)可得,利用,求出,可得,证明,得出,求出,证明,利用相似三角形的性质即可求解.
【详解】(1)解:①由翻折得,,
∵四边形是平行四边形,
∴,,
∴,,
又∵,
∴,
∴;
②由,
∴,
如图,过点作于点,过点作于点,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴;
(2)解:过点作于点,连接交于点,过点作于点,
由翻折的性质得,
同(2)可得,
∴,
∴,
即,
得,
∴,
∵平行四边形中,,,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
即,
解得:.
题型十一矩形+双折叠模型+平行关系与线段数量关系探究+直角三角形存在性计算
11.(2025·四川眉山·中考真题)综合与实践
【问题情境】下面是某校数学社团在一次折纸活动中的探究过程.
【操作实践】如图1,将矩形纸片沿过点C的直线折叠,使点B落在边上的点处,折痕交于点E,再沿着过点,的直线折叠,使点D落在边上的点处,折痕交于点F.将纸片展平,画出对应点、及折痕、,连接、、.
【初步猜想】(1)确定和的位置关系及线段和的数量关系.创新小组经过探究,发现,证明过程如下:由折叠可知,.由矩形的性质,可知,.①________..智慧小组先测量和的长度,猜想其关系为②________.经过探究,发现验证和数量关系的方法不唯一:
方法一:证明,得到,再由可得结论.
方法二:过点作的平行线交于点G,构造平行四边形,然后证可得结论.
请补充上述过程中横线上的内容.
【推理证明】(2)请你结合智慧小组的探究思路,选择一种方法验证和的数量关系,写出证明过程.
【尝试运用】(3)如图2,在矩形中,,按上述操作折叠并展开后,过点作交于点G,连接.当为直角三角形时,求出的长.
【答案】(1),(2)见解析(3)或4
【分析】(1)根据折叠的性质,折痕为角平分线,结合平行线的性质,得到,猜想;
(2)根据题干给定的2种方法进行证明即可;
(3)设,则,,勾股定理求出,①当 ,根据平行线的判定和性质,以及三角形的外角的性质,推出,进而得到,证明,得到,列出比例式,进行求解即可.②当时,可得,利用三角函数列方程求解即可
【详解】解:(1)由折叠可知,.
由矩形的性质,可知,
.
.
.
智慧小组先测量和的长度,猜想其关系为;
(2)法一:∵矩形,
∴,
∵折叠,
∴,,,
∴,即:,,
由(1)知:
又∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∵,
∴;
法二:作交于点G,则:,
∵,
∴四边形为平行四边形,
∴,
∵矩形,
∴,
∴,
∴,
∵折叠,
∴,,
∴,
∴,
∴;
(3)解:作交于点G,则:,
由(2)可知:,,,
∴,
设,则:,,
∴,
如图,当,
∴,
∴,
∴,
又∵
∴,
∴,
∵,
∴,
∴在和中,,
∴,即:,
∴,
解得:或(舍去);
故.
当时,
∵,
∴,
∴三点共线,
∴,
∵四边形是平行四边形
∴四边形是菱形,
∴,
∵,
∴,
设,则,
∴,即,解得:,
∴
【点睛】本题考查矩形与折叠,全等三角形的判定和性质,平行四边形的判定和性质,勾股定理,等腰三角形的判定和性质,解直角三角形等知识点,熟练掌握折叠的性质,添加辅助线构造特殊图形,是解题的关键.
题型十二直角三角形+折叠模型+角平分线+线段比值关系探究与证明+拓展应用
12.(2025·山东东营·中考真题)
(1)探索发现
东营市全面落实国家课程方案.某校开设了纸艺课程,三个项目组在折纸活动中发现:在中,,,折叠,使边落在边上,折痕为,则、与的两边、存在着某种关系.如图1,请你帮助项目组判断与的数量关系为____________.
(2)猜想验证
项目组猜想:当为任意三角形时,上述数量关系仍然成立.为了验证这一猜想,项目组按照(1)中的方法折叠,为折痕,分别得出了不同的方案,并画出了以下图形.请选择任意一种方案证明.
(3)拓展应用
如图5,在中,平分交于点,为延长线上一点,.求证:.
【答案】(1);(2)证明见解析;(3)证明见解析
【分析】本题主要考查相似三角形的判定与性质,熟练掌握相似三角形的判定与性质是做题的关键.
(1)根据折叠的性质可得,,进一步得,再根据,,证明,最后通过线段的比例式即可得出结论;
(2)根据每组方案已知条件,证出相似三角形,再通过线段的比例式即可得出结论;
(3)先通过倒角证出,再通过线段的比例式即可得出结论.
【详解】解:(1) ,,
.
由折叠可得,,
,,
.
,,
,
,即,
.
故答案为:.
(2)方案①:
证明:∵,
∴,.
∵,
∴.
∴.
∴.
∵,
∴,
∴,
∴.
方案②:
证明:∵,
∴,.
∵,
∴,
∴.
∵,
∴,
即.
方案③
证明:∵,,
∴.
∵,
∴,
∴.
∵,
∴,
∴,
∴.
(3)证明:∵平分,
∴,.
∵,
∴.
∴.
∴.
又∵,
∴.
∴.
∴.
又∵,
∴.
题型十三黄金矩形+折叠模型+线段长度计算+黄金矩形判定+多步折叠综合探究
13.(2025·广东广州·中考真题)宽与长的比是(约为)的矩形叫做黄金矩形.现有一张黄金矩形纸片,长.如图1,折叠纸片,点B落在上的点E处,折痕为,连接,然后将纸片展开.
(1)求的长;
(2)求证:四边形是黄金矩形;
(3)如图2,点G为的中点,连接,折叠纸片,点B落在上的点H处,折痕为,过点P作于点Q.四边形是否为黄金矩形?如果是,请证明:如果不是,请说明理由.
【答案】(1)2
(2)证明见解析
(3)四边形是黄金矩形.证明见解析
【分析】(1)根据黄金矩形的定义可得:,再进一步求解即可;
(2)先证明四边形是正方形;可得,,证明四边形是矩形,从而可得答案;
(3)先证四边形是矩形,然后求解,由对折可得:,设,则,由面积可得:,可得:,再进一步可得结论.
【详解】(1)解:∵,矩形是黄金矩形,
∴,
∴;
(2)证明:∵折叠黄金矩形纸片,点B落在上的点E处,
∴,,
又∵四边形是矩形,
∴,,,
∴,
∴四边形是矩形,
∵,
∴四边形是正方形;
∴,
由(1)可知,,
∴,
∴,
∵,
∴四边形是矩形,
∴,
∴,
∴四边形是黄金矩形.
(3)解:四边形是黄金矩形,证明如下:
∵,四边形是正方形,
∴,
∴四边形是矩形;
由(2)可知,,
∵为的中点,
∴,
∴,
如图,连接,由对折可得:,,,
设,则,
∵
∴,
解得:,
∴,
∴,
∴四边形是黄金矩形.
【点睛】本题考查的是矩形的判定与性质,正方形的判定与性质,勾股定理的应用,二次根式的运算,理解黄金矩形的定义是关键.
题型十四三角形+双折叠模型+特殊四边形判定+位置关系探究+等腰三角形存在性计算
14.(2025·山西·中考真题)综合与探究
问题情境:如图,在纸片中,,点D在边上,.沿过点D的直线折叠该纸片,使的对应线段与平行,且折痕与边交于点E,得到,然后展平.
猜想证明:(1)判断四边的形状,并说明理由
拓展延伸:(2)如图,继续沿过点D的直线折叠该纸片,使点A的对应点落在射线上,且折痕与边交于点F,然后展平.连接交边于点G,连接.
①若,判断与的位置关系,并说明理由;
②若,,,当是以为腰的等腰三角形时,请直接写出的长
【答案】(1)四边形是菱形,理由见解析;(2)①.理由见解析;②5或
【分析】(1)由折叠的性质可得,,再根据平行线的性质可得,进而得到,由等角对等边推出,从而证明,即可四边形是菱形;
(2)①由(1)推出,由折叠的性质得到,结合已知可得,进而推出,得到,再根据三角形内角和定理即可求出,即可得到与的位置关系;②分是以为腰为底的等腰三角形和是以为腰为底的等腰三角形两种情况讨论,如图,延长交于点H,设交点为,利用三角形相似的性质建立方程求解即可.
【详解】(1)解:四边形是菱形,理由如下:
由折叠的性质可得,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴四边形是菱形;
(2)证明:①,理由如下:
由(1)知四边形是菱形,
∴,
由折叠的性质得到,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴;
解:②∵,,,
∴,
当是以为腰为底的等腰三角形时,如图,延长交于点H,设交点为,则,
∵,,
∴,
∴,
由折叠的性质得,,,
∴,
∴;
∵,
∴;
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
设,
∴,
∵,
∴,
∴,即,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
解得:,
∴;
当是以为腰为底的等腰三角形时,如图,则,
同理得,,
设,
∴,
∵,
∴,
∴,即,
∴,
∴,
∴,
∵是以为腰为底的等腰三角形,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
解得:,
∴;
综上,的长为或.
【点睛】本题考查折叠的性质,三角形全等的判定与性质,相似三角形的判定与性质,菱形的判定与性质,三角形内角和定理,等腰三角形的性质,合理作出辅助线,构造三角形全等,结合分类讨论的思想是解题的关键.
题型十五直角四边形+折叠模型+线段长度计算+特殊四边形判定+线段最值探究
15.(2025·山东·中考真题)【图形感知】
如图1,在四边形中,已知,,.
(1)求的长;
【探究发现】
老师指导同学们对图1所示的纸片进行了折叠探究.
在线段上取一点,连接.将四边形沿翻折得到四边形,其中,分别是A,D的对应点.
(2)其中甲、乙两位同学的折叠情况如下:
①甲:点恰好落在边上,延长交于点,如图2.判断四边形的形状,并说明理由;
②乙:点恰好落在边上,如图3.求的长;
(3)如图4,连接交于点P,连接.当点E在线段上运动时,线段是否存在最小值?若存在,直接写出;若不存在,说明理由.
【答案】(1);(2)①四边形是矩形,理由见解析;②;(3)线段的最小值为.
【分析】(1)利用勾股定理求得,再证明,利用相似三角形的性质求解即可;
(2)①由折叠的性质得,,再证明,根据有三个角是直角的四边形是矩形即可得解;
②延长和相交于点,连接,证明四边形是正方形,再证明,据此求解即可;
(3)先利用折叠的性质求得,推出点在以为直径的上,连接,,得到,据此求解即可.
【详解】解:(1)∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,,,
∴,
∴,
∴;
(2)①四边形是矩形,理由如下,
由折叠的性质得,,
∵,
∴,
∴四边形是矩形;
②延长和相交于点,连接,
由折叠的性质得,,,
∵点恰好落在边上,
∴,,
∴四边形是矩形,
∵,
∴四边形是正方形,
∵,
∴点在对角线上,
∴,,
∵四边形是正方形,
∴,
∴,
∴,
∴;
(3)由折叠的性质得,,
∴是线段的垂直平分线,
∴,
∴点在以为直径的上,连接,,
∴,即点在上时,线段存在最小值,
∵,
∴线段的最小值为.
【点睛】本题考查了翻折的性质,等腰三角形的判定,勾股定理,垂直平分线的性质,相似三角形的判定和性质,圆周角定理等知识点,难度较大,第三问判断点在以为直径的上是解题的关键.
题型十六平面直角坐标系+折叠模型+坐标计算+一次函数解析式与取值范围
16.(2025·山东德州·中考真题)如图,,点M在线段上,将沿直线折叠,点B恰好落在点处.
(1)求a的值;
(2)求直线的解析式;
(3)若直线与直线的交点在直线的左侧,请直接写出t的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】题目主要考查坐标与图形,勾股定理解三角形,翻折的性质,确定一次函数解析式及一次函数的性质,理解题意,结合图象求解是解题关键.
(1)根据题意得出,再由勾股定理及折叠的性质求解即可;
(2)设,根据折叠的性质,得,,根据勾股定理确定点M的坐标,再利用待定系数法计算解析式即可.
(3)根据题意作出相应草图,结合图象得出,代入一次函数解析式即可求解.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∵,
∴,
∵将沿直线折叠,点B恰好落在点处,
∴,
∴,
∴,
∴;
(2)设,
根据折叠的性质,得,,
由(1)得,
∵,
∴,
解得,
故,
设直线的解析式为,
∴,
解得,
故直线的解析式为.
(3)由(1)得:,
∴直线与直线的交点在直线的左侧,
如图所示:
当时,,
∴,
∵直线与直线的交点在直线的左侧,
∴直线经过点N时恰好是临界点,
∴,
解得:,
∴t的取值范围为.
题型十七平行四边形+四角向内折叠模型+特殊四边形判定+尺规作图
17.(2025·山东威海·中考真题)(1)如图①,将平行四边形纸片的四个角向内折叠,恰好拼成一个无缝隙、无重叠的四边形.判断四边形的形状,并说明理由;
(2)如图②,已知能按照图①的方式对折成一个无缝隙、无重叠的四边形,其中,点M在上,点N在上,点P在上,点Q在上.请用直尺和圆规确定点M的位置.(不写作法,保留作图痕迹)
【答案】(1)四边形是矩形,理由见解析;(2)见解析.
【分析】本题考查作图-复杂作图,平行四边形的性质,翻折变换,圆周角定理,解题的关键是掌握平行四边形的性质.
(1)四边形是矩形,根据四个角是直角的四边形是矩形证明即可;
(2)分别作的中垂线,得到点,连接,作的中垂线,得到的中点,以为圆心,的长为半径画圆,与的交点即为点;
【详解】解:(1)四边形是矩形,理由如下:
由折叠的性质可知,,,
,
,
,即,
同理可得:,
∴四边形是矩形;
(2)由(1)可知:,
故分别为的中点,点在以为直径的圆上,
同理:点分别为的中点,点在以为直径的圆上,
如图,即为所求.
题型十八矩形+折叠模型+线段相等证明+线段最值计算+直角三角形存在性求解
18.(2025·四川南充·中考真题)矩形中,,点E是线段上异于点B的一个动点,连接,把沿直线折叠,使点B落在点P处.
【初步感知】(1)如图1,当E为的中点时,延长交于点F,求证:.
【深入探究】(2)如图2,点M在线段上,.点E在移动过程中,求的最小值.
【拓展运用】(3)如图2,点N在线段上,.点E在移动过程中,点P在矩形内部,当是以为斜边的直角三角形时,求的长.
【答案】()详见解析;();()
【分析】(1)连接,证明,即可求证;
(2)根据题意得点在以为圆心,10为半径的的弧上. 连接,当点在线段上时,有最小值.根据勾股定理求出,即可求解;
(3)过点作于,交于点,证明,可得,设,,根据勾股定理得到关于x的方程,可得到,.,,. 设,则,.在中,根据勾股定理求出,即可求解.
即的长为5.
【详解】(1)证明:连接,
由折叠可得,.
∵四边形为矩形,.
∵为的中点,,
∴.
在与中,
∵,,
∴,
∴
(2)解:,点在移动过程中,不变.
∴点在以为圆心,10为半径的的弧上.
连接,
当点在线段上时,有最小值.
∵,,,
∴.
∴,
∴的最小值为.
(3)解:过点作于,交于点,
∵,
∴,
∴.
∴.
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,,
∴.
设,,
∴,.
∵,
∴,
∵,
∴.
∴,
解得.
∴,.,,.
设,则,.
在中,,
∴.
解得,,
即的长为5.
【点睛】本题主要考查了矩形的性质,勾股定理,相似三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,熟练掌握矩形的性质,勾股定理,相似三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质是解题的关键.
题型十九含60°角的平行四边形+双折叠模型+特殊四边形判定+平行四边形证明+轴对称图形存在性探究
19.(2025·吉林·中考真题)【问题背景】在学习了平行四边形后,某数学兴趣小组研究了有一个内角为的平行四边形的折叠问题.其探究过程如下:
【探究发现】如图①,在平行四边形中,,,E为边的中点,点F在边上,且,连接,将沿翻折得到,点D的对称点为点G.小组成员发现四边形是一个特殊的四边形,请判断该四边形的形状,不需要说明理由.
【探究证明】取图①中的边的中点M,点N在边上,且,连接,将沿翻折得到,点B的对称点为点H.连接,,如图②.求证:四边形是平行四边形.
【探究提升】在图②中,四边形能否成为轴对称图形.如果能,直接写出的值;如果不能,说明理由.
【答案】[探究发现]:四边形是菱形,理由见解析;[探究证明]:四边形是平行四边形;[探究提升]:四边形为轴对称图形时,的值为或,理由见解析
【分析】本题考查四边形综合应用,涉及到平行四边形,矩形,菱形、等边三角形等知识,解题的关键是掌握菱形的判定定理,平行四边形的判定定理;
[探究发现]由将△沿翻折得到△,即知,,而,故;
[探究证明]同探究发现可知四边形是菱形,有,而为边的中点,为边的中点,四边形是平行四边形,即可得,,又,,故,,从而四边形是平行四边形;
[探究提升]若四边形为轴对称图形,则四边形是矩形或菱形,分两种情况进行讨论:当四边形是矩形时,过作于,过作于,设,则,可得,,求出,即可得;当四边形是菱形时,延长交于,设,求出,即可得.
【详解】[探究发现]:解:四边形是菱形,理由如下:
将△沿翻折得到△,
,,
,
,
四边形是菱形;
[探究证明]:证明:如图:
将△沿翻折得到△,
,,
,
,
四边形是菱形,
,
为边的中点,为边的中点,
,,
四边形是平行四边形,
,,
,,
四边形是菱形,
,,
,,
四边形是平行四边形;
[探究提升]:解:四边形能成为轴对称图形,理由如下:
由[探究证明]知,四边形是平行四边形,若四边形为轴对称图形,则四边形是矩形或菱形,
当四边形是矩形时,过作于,过作于,如图:
,
,
,
设,则,
,
为中点,
,,
四边形是菱形,
,
四边形是矩形,
,
,,
,
,
,
,
,
;
当四边形是菱形时,延长交于,如图:
设,则,
四边形是菱形,
,
,,
四边形是平行四边形,,
,,
,
△是等边三角形,
,
,
;
综上所述,四边形为轴对称图形时,的值为或.
题型二十正方形+折叠模型+角平分线+面积计算
20.(2025·重庆·中考真题)如图,正方形的边长为2,点E是边的中点,连接,将沿直线翻折到正方形所在的平面内,得,延长交于点G.和的平分线相交于点H,连接,则的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了正方形与折叠问题,勾股定理,全等三角形的判定和性质,角平分线的性质,连接,证明,可得,设,则,根据勾股定理可得,再利用角平分线的性质得到点到的距离相等,利用面积之比即可解答,正确作出辅助线,利用勾股定理列方程解得是解题的关键.
【详解】解:如图,连接,
,四边形是正方形,
,,
点E是边的中点,
,
将沿直线翻折得,
,,
,
,
,
,
设,则,
根据勾股定理可得,
即,
解得,
,
和的平分线相交于点H,
点到的距离相等,
,
故选:A.
题型二十一三角形+折叠模型+锐角三角函数+勾股定理+线段长度计算
21.(2025·江苏常州·中考真题)如图,在中,,D是边上一点,将沿翻折得到使线段、相交于点F,若,,则 .
【答案】
【分析】本题考查解直角三角形,勾股定理,翻折的性质,熟练作出辅助线构造直角三角形是解题的关键.过点作于点,由,设,则,结合,求出,,由翻折得,设,则,,在中,利用,求解即可.
【详解】解:过点作于点,
∴,
设,则,
∴,
得,
则,,
由翻折得,
设,
则,,
在中,,
即,
解得:,
即,
故答案为:.
题型二十二矩形+折叠模型+动点轨迹+路径长度计算
22.(2025·江苏扬州·中考真题)如图,在矩形中,,,点是边上的动点,将沿直线翻折得到,过点作,垂足为,点是线段上一点,且.当点从点运动到点时,点运动的路径长是 .
【答案】
【分析】分点在矩形内部和点在矩形外部,两种情况进行讨论求解,当点在矩形内部时,作,交于点,证明,进而得到,进而得到点在以为直径的圆上运动,得到当点从点开始运动直至点落在上时,点的运动轨迹为半圆,当点在矩形外部时,同法可得,点在以为直径的圆上,得到当点运动到点时,点的运动轨迹是圆心角为的,求出两段路径的和即可得出结果.
【详解】解:∵矩形,
∴,
∵翻折,
∴,
当点在矩形内部时,作,交于点,则:,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴点在以为直径的圆上运动,
∴当点从点开始运动直至点落在上时,点的运动轨迹为半圆,
∴点的运动路径长为:;
当点在矩形的外部时,作,交的延长线于点,
同法可得:,,
∴,点在以为直径的上运动,连接,
当点运动到点时,如图:
∵,,
∴,
∴,
∴,
∵折叠,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴点的运动轨迹为圆心角为的,路径长为,
∴点的运动路径总长为:;
故答案为:
【点睛】本题考查矩形与折叠,相似三角形的判定和性质,圆周角定理,解直角三角形,求弧长,熟练掌握相关知识点,添加辅助线构造相似三角形,确定点的运动轨迹,是解题的关键.
题型二十三正方形+多步折叠模型+线段长度计算+等腰三角形存在性+线段和最值探
23.(2025·山东淄博·中考真题)【问题情境】
小明在学习了正方形的相关知识之后,在一张边长为4的正方形纸片上进行了关于折叠的研究性学习.
【探究感悟】
如图①,小明在边上取点(不与,重合),连接,将沿翻折,使得点的对应点恰好落到对角线上.则此时线段的长是 ;
【深入探究】
小明继续将沿翻折,发现:,,三点能构成等腰三角形.请求出此时线段的长;
【拓展延伸】
如图②,小明又在边上取点(不与,重合),并将四边形沿翻折,使得点的对应点恰好落在边上.记(为的对应点)与的交点为,连接,小明再次发现:线段与的长度之和存在最小值.请求出此时线段的长.
【答案】(1)(2)或(3)
【分析】(1)根据正方形的性质,折叠的性质,推出为等腰直角三角形,进而求出的长即可;
(2)分和两种情况进行讨论求解即可;
(3)连接,,作,易得四边形为矩形,根据折叠性质得到,证明,得到,进而得到,作点关于的对称点,连接,连接交于点,则,,得到,得到当点在上时,即点与点重合时,,值最小,证明,得到,进而得到为的中点,设,则:,在中,由勾股定理,得:,求出的长,进而求出的长,证明,进行求解即可.
【详解】解:(1)∵正方形,边长为4,
∴,
∴,
∵翻折,
∴,,
∴,,
∵,
∴为等腰直角三角形,
∴;
(2)当时,如图,作于点,延长交于点,
则:四边形为矩形,
∴,
∵,
∴,
又∵折叠,
∴,
∴,
∴为等边三角形,
∴,
∵,
∴,,
∴,,
∴,
在中,,
∵,
∴,
∴;
②当时,如图:作于点,延长交于点,作于点,则:,四边形为矩形,四边形为矩形,
∴,,
∴,
在中,,
∴,
∴,
∴,,
在中,,
∴;
综上:或;
(3)连接,,交于点,作,则:四边形为矩形,
∴,,
∵折叠,
∴,,,,
∴,,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
作点关于的对称点,连接,连接交于点,则:,,
∴,
∴当点在上时,即点与点重合时,,值最小;
如图:
∵,,,
∴,
∴,
∴为的中点,
∴,
设,则:,
在中,由勾股定理,得:,
解得,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,即:,
∴.
【点睛】本题考查正方形的性质,折叠的性质,等腰三角形的判定和性质,等边三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,勾股定理,解直角三角形,利用轴对称解决线段和最短问题等知识点,综合性强,难度大,属于中考压轴题,熟练掌握相关知识点,合理添加辅助线,确定动点位置,是解题的关键.
题型二十四等腰三角形+旋转模型+折叠模型+线段数量关系证明+线段最值与面积计算
24.(2025·重庆·中考真题)在中,,点D是边上一点(不与端点重合),连接.将线段绕点A逆时针旋转得到线段,连接.
(1)如图1,,,求的度数;
(2)如图2,,,过点作,交的延长线于,连接.点是的中点,点是的中点,连接,.用等式表示线段与的数量关系并证明:
(3)如图3,,,,连接,.点从点移动到点过程中,将绕点逆时针旋转得线段,连接,作交的延长线于点.当取最小值时,在直线上取一点,连接,将沿所在直线翻折到所在的平面内,得,连接,,,当取最大值时,请直接写出的面积.
【答案】(1)
(2),理由见解析.
(3)
【分析】(1)利用,,得出是等边三角形,得出.由旋转得,则可求出,再利用外角即可求解;
(2)连接,,利用,,得,证明,得,,得出,再证明,得出,可得,,再通过点是的中点,和点是的中点,证明,,通过证明是等腰直角三角形,即可得出;
(3)取中点,中点,连接,,,通过证明,得出,由点为固定点,,得点在过点且垂直于的直线上运动,由点到直线的最短距离可得,当取最小值时,即垂直于点运动轨迹的直线,即点和点重合时,最小, 此时,由翻折可知,则点的轨迹为以点为圆心,为半径的圆,由点到圆上一点的最大距离可知当、、依次共线时,取最大值,此时,连接,过点作于点,过点作于点,证明,得出,,通过证明,得出,,再计算出,,即可求出,则,通过,求出, 可求出,则利用即可求出.
【详解】(1)解:∵,,
∴是等边三角形,
∴.
由旋转得,
∴,
∴;
(2)解:,理由如下:
如图,连接,,
∵,,
∴,
由旋转知,,
∴,
即,
∴,
∴,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,,
∵点是的中点,,
∴,
∴,
∴,
∴,
即,
∵点是的中点,,
∴,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,
即;
(3)解:取中点,中点,连接,,,
∵,,
∴,,,
∴,
∵是中点,
∴,
∴,
由旋转知,,
∴是等边三角形,,
∴,
∴,
∴,
由点为固定点,,得点在过点且垂直于的直线上运动,
由点到直线的最短距离可得,当取最小值时,即垂直于点运动轨迹的直线,
即点和点重合时,最小,
此时如图,
由翻折可知,
∴点的轨迹为以点为圆心,为半径的圆,
由点到圆上一点的最大距离可知当、、依次共线时,取最大值,
此时如图,连接,过点作于点,过点作于点,
由旋转知,,
∴是等边三角形,
∴,,
∵是等边三角形,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴,,
∵,,,
∴,,
∴,
∴,,
∴,
∵为中点,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴,,
∴,
∴,
∵,,
∴,
又∵,
∴,
∴,
即,
解得:,
∴,
∵,,
∴.
【点睛】本题考查全等三角形的判定与性质,相似三角形的判定与性质,等腰三角形的判定与性质,等边三角形的判定与性质,直角三角形斜边中线的性质,勾股定理,含角的直角三角形的性质,三角形内角和定理和外角性质,熟练掌握这些性质与判定是解题的关键.
题型二十五二次函数解析式求解+动点与周长最值+折叠模型+直角三角形存在性问题
25.(2025·山东东营·中考真题)已知抛物线与x轴交于,两点,与y轴交于点.
(1)求出抛物线的解析式;
(2)如图1,点D是抛物线上位于对称轴右侧的一个动点,且点D在第一象限内,过点D作x轴的平行线交抛物线于点E,作y轴的平行线交x轴于点G,过点E作轴,垂足为点F,当四边形的周长最大时,求点D的坐标;
(3)如图2,点M是抛物线的顶点,将沿翻折得到,与y轴交于点Q,在对称轴上找一点P,使得是以为直角边的直角三角形,请直接写出点P的坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)或
【分析】(1)设抛物线的解析式为,把代入解析式,解方程求出的值即可;
(2)设,则,表示出四边形的周长,根据二次函数的最值即可求解;
(3)过C作垂直抛物线对称轴于H,过N作轴于K,证明,再求解,求出直线的解析式为,得到,设,求出,,,分两种情况:①当时,②当时,建立方程求解即可.
【详解】(1)解:∵抛物线与x轴交于,两点,
设抛物线的解析式为,
把代入解析式,得,
解得:,
∴抛物线的解析式为:,即;
(2)解:∵抛物线的解析式为:,
∴抛物线图象的对称轴为:,
设,
∵轴,
∴,
∵过点D作x轴的平行线交抛物线于点E,作y轴的平行线交x轴于点G,过点E作轴,
∴四边形是矩形,
∴四边形的周长
,
∵,
∴当时,四边形的周长最大,则,
∴当四边形的周长最大时,点D的坐标为;
(3)解:过C作垂直抛物线对称轴于H,过N作轴于K,
∴,
由翻折得,
∵.
∴,
∴,
∵对称轴于H,
∴轴,
∴,
∴,
∴,即,
∴,
∴,
∵抛物线的解析式为:,
∴对称轴为,
∴,
∴,
∴,
∴,
设直线的解析式为,
∴,
解得:,
∴直线的解析式为:,
将代入,则,
∴,
设,
∴,,,
分两种情况:
①当时,,
∴,
解得:,
∴;
②当时,,
∴
解得:,
∴点的坐标为;
综上,所有符合条件的点P的坐标为或.
【点睛】本题考查的是利用待定系数法求解二次函数的解析式,二次函数与坐标轴的交点坐标问题,二次函数的性质,对称轴的性质,二次函数与直角三角形,勾股定理的应用,清晰的分类讨论是解本题的关键.
题型二十六矩形折叠模型+反比例函数+坐标计算
26.(2024·山东日照·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,点,是矩形的顶点,点分别为边上的点,将矩形沿直线折叠,使点B的对应点在边的中点处,点C的对应点在反比例函数的图象上,则
【答案】
【分析】设交与点E,过点作轴于点H.利用矩形的性质、折叠的性质和勾股定理等可求出,,,,,,证明,利用相似三角形的性质可求出,,证明,利用相似三角形的性质可求出,,则可出求的坐标,然后利用待定系数法求解即可.
【详解】解:如图,设交与点E,过点作轴于点H.
四边形是矩形,,,
,,,
点是的中点,
.
在中,
,,
,
矩形沿直线折叠,
,,,
,,
,即,
解得,
,
,
,
,
.
,
.
又,
,
,即,
解得,,
,
点的坐标为,
.
故答案为:.
【点睛】本题考查了矩形与折叠,相似三角形的判定与性质,勾股定理,反比例函数等知识,明确题意,添加合适辅助线,构造相似三角形求解是解题的关键.
题型二十七含60°角的平行四边形+折叠模型+坐标计算+重叠部分面积与取值范围探究
27.(2024·天津·中考真题)将一个平行四边形纸片放置在平面直角坐标系中,点,点,点在第一象限,且.
(1)填空:如图①,点的坐标为______,点的坐标为______;
(2)若为轴的正半轴上一动点,过点作直线轴,沿直线折叠该纸片,折叠后点的对应点落在轴的正半轴上,点的对应点为.设.
①如图②,若直线与边相交于点,当折叠后四边形与重叠部分为五边形时,与相交于点.试用含有的式子表示线段的长,并直接写出的取值范围;
②设折叠后重叠部分的面积为,当时,求的取值范围(直接写出结果即可).
【答案】(1)
(2)①;②
【分析】(1)根据平行四边形的性质,得出结合勾股定理,即可作答.
(2)①由折叠得,,再证明是等边三角形,运用线段的和差关系列式化简,,考虑当与点重合时,和当与点B重合时,分别作图,得出的取值范围,即可作答.
②根据①的结论,根据解直角三角形的性质得出,再分别以时,时,,分别作图,运用数形结合思路列式计算,即可作答.
【详解】(1)解:如图:过点C作
∵四边形是平行四边形,,
∴
∵
∴
∴
∴
∴
∵
∴
∴
故答案为:,
(2)解:①∵过点作直线轴,沿直线折叠该纸片,折叠后点的对应点落在轴的正半轴上,
∴,,
∴
∵
∴
∴
∵四边形为平行四边形,
∴,,
∴是等边三角形
∴
∵
∴
∴;
当与点重合时,
此时与的交点为E与A重合,
如图:当与点B重合时,
此时与的交点为E与B重合,
∴的取值范围为;
②如图:过点C作
由(1)得出,
∴,
∴
当时,
∴,开口向上,对称轴直线
∴在时,随着的增大而增大
∴;
当时,如图:
∴,随着的增大而增大
∴在时;在时;
∴当时,
∵当时,过点E作,如图:
∵由①得出是等边三角形,
∴,
∴,
∴
∵
∴开口向下,在时,有最大值
∴
∴在时,
∴
则在时,;
当时,如图,
∴,随着的增大而减小
∴在时,则把分别代入
得出,
∴在时,
综上:
【点睛】本题考查了平行四边形的性质,解直角三角形的性质,折叠性质,二次函数的图象性质,正确掌握相关性质内容是解题的关键.
题型二十八二次函数解析式求解+角度相等证明+折叠模型+线段比例与面积关系探究
28.(2024·内蒙古包头·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,抛物线与轴相交于,两点(点在点左侧),顶点为,连接.
(1)求该抛物线的函数表达式;
(2)如图1,若是轴正半轴上一点,连接.当点的坐标为时,求证:;
(3)如图2,连接,将沿轴折叠,折叠后点落在第四象限的点处,过点的直线与线段相交于点,与轴负半轴相交于点.当时,与是否相等?请说明理由.
【答案】(1)
(2)见解析
(3)相等,理由见解析
【分析】(1)根据顶点为,利用求出,再将代入解析式即可求出,即可得出函数表达式;
(2)延长交x轴于点D,由(1)知抛物线的解析式表达式为,求出,再利用待定系数法求出直线的解析式为,进而求出,则,利用两点间距离公式求出,易证,得到,由,即可证明;
(3)过点作轴,交x轴于点G,利用抛物线解析式求出,求出,根据,易证,得到,由,即,求出,得到,即点的横坐标为,由折叠的性质得到,求出直线的解析式为,进而求出,得到,利用三角形面积公式求出,则,即可证明结论.
【详解】(1)解:该抛物线的顶点为,即该抛物线的对称轴为,
,
,
将代入解析式,则,
,
抛物线的解析式表达式为;
(2)证明:如图1,延长交x轴于点D,
由(1)知抛物线的解析式表达式为,则,
,
点的坐标为,
设直线的解析式为,
则,
解得:
直线的解析式为,则,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
;
(3)解:过点作轴,交x轴于点G,
令,即,
解得:,
根据题意得:,
,
轴,轴,
,
,
,
,即,
,
,
点的横坐标为,
由折叠的性质得到,
设直线的解析式为,
则,
解得:,
直线的解析式为,
,
,
,
,
,
,,
.
【点睛】本题考查二次函数综合问题,涉及二次函数的性质,二次函数解析式,一次函数的解析式,折叠的性质,二次函数与三角形相似的综合问题,二次函数与面积综合问题,正确作出辅助线构造三角形相似是解题的关键.
题型二十九矩形+反比例函数+折叠模型+坐标计算+圆与直线交点存在性+参数取值范围探究
29.(2024·广东·中考真题)【问题背景】
如图1,在平面直角坐标系中,点B,D是直线上第一象限内的两个动点,以线段为对角线作矩形,轴.反比例函数的图象经过点A.
【构建联系】
(1)求证:函数的图象必经过点C.
(2)如图2,把矩形沿折叠,点C的对应点为E.当点E落在y轴上,且点B的坐标为时,求k的值.
【深入探究】
(3)如图3,把矩形沿折叠,点C的对应点为E.当点E,A重合时,连接交于点P.以点O为圆心,长为半径作.若,当与的边有交点时,求k的取值范围.
【答案】(1)证明见解析;(2);(3)
【分析】(1)设,则,用含的代数式表示出,再代入验证即可得解;
(2)先由点B的坐标和k表示出,再由折叠性质得出,如图,过点D作轴,过点B作轴,证出,由比值关系可求出,最后由即可得解;
(3)当过点B时,如图所示,过点D作轴交y轴于点H,求出k的值,当过点A时,根 据A,C关于直线对轴知,必过点C,如图所示,连,,过点D作轴交y轴于点H,求出k的值,进而即可求出k的取值范围.
【详解】(1)设,则,
∵轴,
∴D点的纵坐标为,
∴将代入中得:得,
∴,
∴,
∴,
∴将代入中得出,
∴函数的图象必经过点C;
(2)∵点在直线上,
∴,
∴,
∴A点的横坐标为1,C点的纵坐标为2,
∵函数的图象经过点A,C,
∴,,
∴,
∴,
∵把矩形沿折叠,点C的对应点为E,
∴,,
∴,
如图,过点D作轴,过点B作轴,
∵轴,
∴H,A,D三点共线,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,,
∴,
由图知,,
∴,
∴;
(3)∵把矩形沿折叠,点C的对应点为E,当点E,A重合,
∴,
∵四边形为矩形,
∴四边形为正方形,,
∴,,,
∵轴,
∴直线为一,三象限的夹角平分线,
∴,
当过点B时,如图所示,过点D作轴交y轴于点H,
∵轴,
∴H,A,D三点共线,
∵以点O为圆心,长为半径作,,
∴,
∴,
∴,,,
∵轴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
当过点A时,根 据A,C关于直线对轴知,必过点C,如图所示,连,,过点D作轴交y轴于点H,
∵,
∴为等边三角形,
∵,
∴,
∴,,
∴,,
∵轴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴当与的边有交点时,k的取值范围为.
【点睛】本题主要考查了相似三角形的判定和性质,解直角三角形,一次函数的性质,反比例函数的性质,矩形的性质,正方形的判定和性质,轴对称的性质,圆的性质等知识点,熟练掌握其性质,合理作出辅助线是解决此题的关键.
题型三十正方形双折叠模型+角度关系推导+线段长度计算
30.(2024·安徽·中考真题)如图,现有正方形纸片,点E,F分别在边上,沿垂直于的直线折叠得到折痕,点B,C分别落在正方形所在平面内的点,处,然后还原.
(1)若点N在边上,且,则 (用含α的式子表示);
(2)再沿垂直于的直线折叠得到折痕,点G,H分别在边上,点D落在正方形所在平面内的点处,然后还原.若点在线段上,且四边形是正方形,,,与的交点为P,则的长为 .
【答案】 /
【分析】①连接,根据正方形的性质每个内角为直角以及折叠带来的折痕与对称点连线段垂直的性质,再结合平行线的性质即可求解;
②记与交于点K, 可证:,则,,由勾股定理可求,由折叠的性质得到:,,,,,则,,由,得,继而可证明,由等腰三角形的性质得到,故.
【详解】解:①连接,由题意得,,
∵,
∴,
∴,
∵四边形是正方形,
∴,
∴,,
∴,,
∴
∴,
故答案为:;
②记与交于点K,如图:
∵四边形是正方形,四边形是正方形,
∴,,,
∴,
∴,
∴,
同理可证:,
∴,,
在中,由勾股定理得,
由题意得:,,,,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
即,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
由题意得,而,
∴,
∴,
故答案为:.
【点睛】本题考查了正方形的性质,折叠的性质,全等三角形的判定与性质,相似三角形的判定与性质,勾股定理,等腰三角形的判定与性质,熟练掌握知识点,正确添加辅助线是解决本题的关键.
题型三十一等腰三角形折叠模型+三角函数+线段长度计算+折叠梯实物应用
31.(2024·江苏镇江·中考真题)图1、2是一个折叠梯的实物图.图3是折叠梯展开、折叠过程中的一个主视图.图4是折叠梯充分展开后的主视图,此时点E落在上,已知,,点D、F、G、J在上,、、、均与所在直线平行,,.点N在上,、的长度固定不变.图5是折叠梯完全折叠时的主视图,此时、重合,点、、、、、在上的位置如图所示.
【分析问题】
(1)如图5,用图中的线段填空:_________;
(2)如图4,_________,由,且的长度不变,可得与之间的数量关系为_________;
【解决问题】
(3)求的长.
【答案】(1);(2),;(3)
【分析】(1);
(2)可推出四边形是平行四边形,从而,从而,进而得出,根据,得出,进一步得出结果;
(3)作于,解直角三角形求得和,进而表示出,在直角三角形中根据勾股定理列出方程,进而得出结果.
【详解】解:(1),
,
故答案为:;
(2)、、、均与所在直线平行,
,
,
四边形是平行四边形,
,
,
,
,,
,
,
,
,
故答案为:,;
(3)如图,
作于,
,
,,
,
设,则,,
,
,
.
【点睛】本题考查了解直角三角形的应用,平行四边形的判定和性质,勾股定理,线段之间的数量关系,解决问题的关键是理解题意,熟练应用有关基础知识.
题型三十二正方形双折叠模型+角度计算+特殊三角形判定+线段比例探
32.(2024·江苏宿迁·中考真题)在综合实践活动课上,同学们以折叠正方形纸片展开数学探究活动
【操作判断】
操作一:如图①,对折正方形纸片,得到折痕,把纸片展平;
操作二:如图②,在边上选一点E,沿折叠,使点A落在正方形内部,得到折痕;
操作三:如图③,在边上选一点F,沿折叠,使边与边重合,得到折痕把正方形纸片展平,得图④,折痕与的交点分别为G、H.
根据以上操作,得________.
【探究证明】
(1)如图⑤,连接,试判断的形状并证明;
(2)如图⑥,连接,过点G作的垂线,分别交于点P、Q、M.求证:.
【深入研究】
若,请求出的值(用含k的代数式表示).
【答案】[操作判断]45;
[探究证明](1)等腰直角三角形,理由见详解;(2)见详解;
[深入研究]
【分析】[操作判断] 根据正方形的性质以及折叠的性质即可求解;
[探究证明](1)先证明,再证明,则,继而得到,因此,,即是等腰直角三角形;(2)由翻折得,,由,得到,故,因此,而由,得到,则,因此;
[深入研究] 连接,先证明,则,由,设,则,而, 则,可得,,,那么,故.
【详解】[操作判断] 解:如图,
由题意得,,
∵四边形是正方形,
∴,
∴,
∴,
∴,
即,
故答案为:45;
[探究证明] 解:(1)如图,
∵四边形是正方形,
∴,,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,,
∴是等腰直角三角形;
(2)如图,
由翻折得,,
∵四边形是正方形,
∴,即,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴;
[深入研究] 解:如图,连接,
∵四边形是正方形,
∴,,,
∵是对角线,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
在中,,
∴,
∴,
∵,
∴设,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
【点睛】本题考查了正方形背景下的折叠问题,相似三角形的判定与性质,正方形的性质,折叠的性质,等腰三角形的判定,解直角三角形,熟练掌握知识点,正确添加辅助线是解题的关键.
题型三十三矩形多步折叠模型+正方形判定+三角函数计算+线段比例证明
33.(2024·山东济宁·中考真题)综合与实践
某校数学课外活动小组用一张矩形纸片(如图1,矩形中,且足够长)进行探究活动.
【动手操作】
如图2,第一步,沿点A所在直线折叠,使点D落在上的点E处,折痕为,连接,把纸片展平.
第二步,把四边形折叠,使点A与点E重合,点D与点F重合,折痕为,再把纸片展平.
第三步,连接.
【探究发现】
根据以上操作,甲、乙两同学分别写出了一个结论.
甲同学的结论:四边形是正方形.
乙同学的结论:.
(1)请分别判断甲、乙两同学的结论是否正确.若正确,写出证明过程;若不正确,请说明理由.
【继续探究】
在上面操作的基础上,丙同学继续操作.
如图3,第四步,沿点G所在直线折叠,使点F落在上的点M处,折痕为,连接,把纸片展平.
第五步,连接交于点N.
根据以上操作,丁同学写出了一个正确结论:.
(2)请证明这个结论.
【答案】(1)甲、乙同学的结论正确,证明见解析,(2)证明见解析
【分析】本题主要考查了折叠的性质,矩形的性质和判定,正方形的判定和性质,菱形的判定和性质,全等三角形的判定与性质,相似三角形的判定与性质,等腰三角形的三线合一性质,解题的关键是正确作出辅助线并熟练掌握相关的性质定理,
(1)先证明四边形为矩形,再根据即可证明四边形为正方形,设,由折叠性质可知:,,再根据等腰直角三角形的性质分别求出,,即可得出,进而可得出结论;
(2)作交于点R,利用证明,得出,再证明四边形为菱形,得出,进而证明,再根据证明,得出,进而证明,即可得出结论
【详解】解:(1)甲、乙同学的结论都正确,理由如下:
四边形是矩形,
由第一步操作根据折叠性质可知:
四边形为矩形,
又
四边形为正方形,
故甲同学的结论正确;
作于点M,
四边形为正方形,
设,
由第二步操作根据折叠性质可知:,
在中,
在中,,
故乙同学的结论正确;
(2)作交于点R,如图所示:
为折痕,
四边形为矩形,
在和中,
又
由折叠性质可知:
四边形为菱形,
即
在和中,
题型三十四矩形折叠模型+相似三角形证明+线段长度计算+数量关系探究
34.(2024·湖北·中考真题)在矩形中,点E,F分别在边,上,将矩形沿折叠,使点A的对应点P落在边上,点B的对应点为点G,交于点H.
(1)如图1,求证:;
(2)如图2,当P为的中点,,时,求的长;
(3)如图3,连接,当P,H分别为,的中点时,探究与的数量关系,并说明理由.
【答案】(1)见解析
(2)
(3),见解析
【分析】(1)证明对应角相等,即可得到;
(2)根据,求得的长度,从而得出长度;
(3)延长,交于一点,连接,先证明,得到相等的边,再根据,得出大小关系.
【详解】(1)证明:如图,
四边形是矩形,
,
,
,分别在,上,将四边形沿翻折,使的对称点落在上,
,
,
,
;
(2)解:四边形是矩形,
,,,
为中点,
,
设,
,
在中,,
即,
解得,
,
,
,
,即,
,
,
.
(3)解:如图,延长,交于一点,连接,
,分别在,上,将四边形沿翻折,使的对称点落在上,
,直线,
,
,
,
,
是等腰三角形,
,
为中点,
设,
,
为中点,
,
,,
,
,,
,
,
在中,,
,
,
在中,,
,
,
,
,
,
,即.
【点睛】本题考查了矩形与折叠、相似三角形的判定与性质、勾股定理、全等三角形的判定与性质等知识,熟练掌握以上基础知识是解题关键.
题型三十五直角三角形旋转模型+全等三角形证明+折叠模型+线段数量关系与面积计算
35.(2024·辽宁·中考真题)如图,在中,,.将线段绕点顺时针旋转得到线段,过点作,垂足为.
图1 图2 图3
(1)如图1,求证:;
(2)如图2,的平分线与的延长线相交于点,连接,的延长线与的延长线相交于点,猜想与的数量关系,并加以证明;
(3)如图3,在(2)的条件下,将沿折叠,在变化过程中,当点落在点的位置时,连接.
①求证:点是的中点;
②若,求的面积.
【答案】(1)见详解
(2)
(3)30
【分析】(1)利用“”即可证明;
(2)可知,证明,则,可得,则,故;
(3)①翻折得,根据等角的余角相等得到,故,则,即点F是中点;
②过点F作交于点M,连接,设,,则,由翻折得,故,因此,在中,由勾股定理得:,解得:或(舍,此时) ,在中,由勾股定理得:,解得:,则,由,得到,,因此,故.
【详解】(1)证明:如图,
由题意得,,
∴
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴;
(2)猜想:
证明:∵,
∴,
∵平分,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴;
(3)解:①由题意得,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∴,
∴,
∴,即点F是中点;
②过点F作交于点M,连接,
∵,
∴,
设,,
∴,
由翻折得,
∴,
∴,
在中,由勾股定理得:,
整理得,,
解得:或(舍,此时) ,
在中,由勾股定理得:,
解得:,
∴,
∵,
∴,,
∴点M为中点,
∴,
∴.
【点睛】本题考查了全等三角形的判定与性质,等腰三角形的判定,翻折的性质,勾股定理解三角形,平行线分线段成比例定理,正确添加辅助线是解题的关键.
题型三十六正方形旋转模型+全等三角形证明+线段数量关系探究+比例计算
36.(2025·海南·中考真题)图形的平移、旋转和对称是我们从图形变换的视角研究图形的重要方法.为了深入理解旋转的本质,王老师和同学们在数学实践课上以正方形为背景进行如下探究.
【知识技能】
(1)如图1,在正方形中,、分别是边、上的点,连接、、、且.将绕点按逆时针方向旋转至,则点在的延长线上.
①证明,并判断是否成立;
②若,,请计算正方形的周长.
【教学理解】
(2)如图2,在正方形中,、分别是边、上的点,.连接、,、分别是线段、上的点,连接、、,且(点、、、均不与端点重合).请猜想线段、、的数量关系,并说明理由.
【拓展研究】
(3)如图3,是正方形的对角线,、分别为线段、上的点,且.将绕点按顺时针方向旋转(旋转角小于)至.连接,取线段的中点,连接、,求的值.
【答案】(1)①见解析;②;(2);(3)
【分析】(1)①先根据正方形的性质得出,再根据旋转的性质得出,,,,然后证明,根据全等三角形性质与线段的和差得到结论成立;②先根据勾股定理求得,再求得,从而可求得,再求出正方形的边长,从而可求得正方形的周长;
(2)将绕点B逆时针旋转得,连接,先由旋转性质可得:,根据全等三角形的性质可得,,,,再证明,根据全等三角形的性质得出,再证明四边形是平行四边形,从而可得,再根据平行线的性质可得,进而可证明,再利用勾股定理可求解;
(3)先利用正方形的性质,结合,可得同H为中点,是等腰直角三角形,从而可得,再根据中位线定理可得,,从而可说明是等腰直角三角形,再根据旋转的性质可得是等腰直角三角形,于是就有,进而求得,再证明,列出比例式,求得的值.
【详解】(1)解:①证明:∵四边形是正方形,
∴,
∵将绕点B按逆时针方向旋转90°至,
∴,,,,
∴,,
∴点M在的延长线上,
∵,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴成立;
②∵,,,
,
∴,
∴,
∴正方形的边长为,
∴正方形的周长为;
(2),理由如下:
将绕点B逆时针旋转得,连接,如图:
由旋转性质可得:,
∴,,,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∵,,
∴四边形是平行四边形,
∴,
∴,
∵,
∴,即,
∴,
∴;
(3)过C作于H,连接,设交于K,如图:
∵四边形是正方形,,
∴H为中点,是等腰直角三角形,
,
∵E为的中点,
∴是的中位线,
∴,,
∵,,
∴是等腰直角三角形,
∵将绕点B按顺时针方向旋转(旋转角小于)至,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,即,
∵,
∴,
∴,
∴,
即,
∴,
∴,
即的值为.
【点睛】本题考查了相似三角形综合应用,全等三角形判定与性质,等腰直角三角形三边的关系,勾股定理及应用等知识,解题关键是掌握全等三角形判定与性质,相似三角形判定与性质.
题型三十七梯形旋转拼接模型+等腰三角形构造+线段长度计算
37.(2025·上海·中考真题)小明正在进行探究活动:分割梯形并将其拼成等腰三角形,请你帮他一起探究.
(1)如图(1)所示,在梯形中,,.设为边中点,将绕点旋转,点旋转至点的位置,得到的是等腰三角形,其中,设,求边的长(用表示);
(2)如图(2)所示,已知梯形中,,且,.请设计一种方案,用一条或两条直线将梯形分割,并使得分割成的几个部分可以通过图形运动拼成与剩余部分不重叠无缝隙的等腰三角形.请写出两腰的线段,以及这两条或一条直线与梯形的交点的位置.(模仿(1)中的论述语言:为边中点,是梯形的顶点).
【答案】(1)
(2)见解析
【分析】本题考查了变换:旋转、平移与轴对称,等腰三角形的性质等知识;
(1)过点D作于H,则由等腰三角形的性质得;证明四边形是矩形,则有;再由旋转知,则可求得的长,最后求得结果;
(2)连接,把通过平移变换,再轴对称变换得到,则为满足条件的等腰三角形.
【详解】(1)解:如图,过点D作于H,
∵,
∴;
∵,,
∴,
∴,
∴四边形是矩形,
∴;
由旋转知,
∴,
∴,
∴;
(2)解:如图(2),连接,把沿平移使M与P对应,得到;再把沿对折,得到,H与N是对应点,则是等腰三角形,其中两腰分别为,点N、Q分别是梯形的顶点.
题型三十八正方形与菱形旋转放缩模型+相似三角形+线段比例探究
38.(2025·江西·中考真题)综合与实践
从特殊到一般是研究数学问题的一般思路,综合实践小组以特殊四边形为背景就三角形的旋转放缩问题展开探究.
特例研究
在正方形中,相交于点O.
(1)如图1,可以看成是绕点A逆时针旋转并放大k倍得到,此时旋转角的度数为________,k的值为________;
(2)如图2,将绕点A逆时针旋转,旋转角为α,并放大得到(点O,B的对应点分别为点E,F),使得点E落在上,点F落在上,求的值
类比探究
(3)如图3,在菱形中,,O是的垂直平分线与的交点,将绕点A逆时针旋转,旋转角为α,并放缩得到(点O,B的对应点分别为点E,F),使得点E落在上,点F落在上.猜想的值是否与α有关,并说明理由;
(4)若(3)中,其余条件不变,探究之间的数量关系(用含β的式子表示).
【答案】(1);;(2);(3)的值与α无关,理由见解析;(4).
【分析】(1)利用正方形的性质结合旋转的性质求解即可;
(2)由题意得,推出,,再得到,推出,根据正方形的性质求解即可;
(3)同理可证,得到,根据线段垂直平分线的性质求得,再根据余弦函数的定义求解即可;
(4)同理可证,,,根据,求解即可.
【详解】解:(1)∵正方形,
∴,,
∴旋转角为,,
故答案为:;;
(2)如图,
根据题意得,
∴,,
∴,,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴;
(3)的值与α无关,理由如下,
如图,
同理可证,
∴,
∵菱形中,,
∴,
∵O是的垂直平分线与的交点,
∴,
∴,
过点作于点,
∴,,
∴,
∴,
∴的值与α无关;
(3)同理可证,,,
∴,,
∵,
∴
,
即.
【点睛】本题考查了旋转的性质,相似三角形的判定和性质,解直角三角形,线段垂直平分线的性质,正方形和菱形的性质.解题的关键是灵活运用所学知识解决问题.
题型三十九最小覆盖圆模型+正方形旋转模型+线段长度计算+取值范围探究
39.(2025·山东滨州·中考真题)【背景资料】
最小覆盖圆在几何学和计算机科学中有着广泛的应用.我们把能完全覆盖某平面图形的最小的圆称为该平面图形的最小覆盖圆.如线段的最小覆盖圆是以线段为直径的圆,锐角三角形的最小覆盖圆是这个三角形的外接圆,直角三角形的最小覆盖圆是以斜边为直径的圆,钝角三角形的最小覆盖圆是以最长边为直径的圆,正方形的最小覆盖圆是以对角线为直径的圆.
【动手操作】
如图1,中,,请作出的最小覆盖圆.(要求:尺规作图,保留作图痕迹,不写作法.)
【迁移运用】
正方形的边长为7,在边上截取,以为边向外作正方形.
(1)如图2,连接,求的最小覆盖圆的直径;
(2)将图2中的正方形绕点C逆时针旋转(如图3),经过A,D,F三点,且与边分别交于点I,L,求的最小覆盖圆的直径;
(3)将正方形绕点C旋转,分别取的中点M,N,P,Q,顺次连接各中点,得到四边形(如图4).在旋转过程中,四边形的最小覆盖圆的直径d的值是否发生变化?如果不变,请直接写出d的值;如果变化,请直接写出d的取值范围.
【答案】【动手操作】图见解析;【迁移运用】(1);(2);(3)变化,
【分析】动手操作:作的中垂线,再以中垂线与的交点为圆心,交点与点之间的距离为半径画圆即可;
(1)延长交于点,求得为钝角,根据题意得到为的最小覆盖圆的直径,在中,利用勾股定理进行求解即可;
(2)连接,根据题意,易得为锐角三角形,的外接圆为其最小覆盖圆,根据正方形的性质,得到,进而得到即为的外接圆的直径,进行求解即可;
(3)连接,交于点,交于点,连接,根据三角形的中位线定理,证明四边形为平行四边形,证明,推出四边形为正方形,进而得到四边形的最小覆盖圆的直径为的长,根据正方形的性质得到,根据,求出的范围,即可得出结果.
【详解】解:动手操作:∵中,,
∴是钝角三角形,
∴的最小覆盖圆为以为直径的圆,作图如下:
迁移运用:
(1)∵正方形的边长为7,正方形,
∴,
∴,
∴为钝角三角形,
∴为最小覆盖圆的直径,
延长交于点,则:,
∴四边形为矩形,
∴,
∴,
∴;
(2)连接,作于点,延长交于点,
则:四边形为矩形,
∴,,
∴,,
在中,,
∴,
∵,即:,
∴,
∵过点,,
∴,为的直径,
又∵,
∴为锐角三角形,
∴即为的最小覆盖圆,
∵,
∴,即:,
∴,
∴,即的最小覆盖圆的直径为;
(3)变化;
连接,交于点,交于点,连接,
∵分别取的中点M,N,P,Q,顺次连接各中点,得到四边形,
∴,
∴,
∴四边形为平行四边形,
∵正方形,正方形,
∴,
∴,
∴,
∴,,
∴,
∴四边形为菱形,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴四边形为正方形,
∴,四边形的最小覆盖圆的直径为,
∴随着的变化而变化,
∵,即,
∴,
∴,即.
【点睛】本题考查三角形的外接圆,圆周角定理,解直角三角形,正方形的判定和性质,勾股定理,三角形的中位线定理,全等三角形的判定和性质,综合性强,难度大,属于中考压轴题,熟练掌握题干给出的信息,判断三角形和四边形的最小覆盖圆,是解题的关键.
题型四十直角三角形旋转模型+相似三角形证明+线段长度计算+比例探究
40.(2025·湖北·中考真题)在中,,将绕点旋转得到,点的对应点落在边上,连接.
(1)如图1,求证:;
(2)如图2,当时,求的长;
(3)如图3,过点作的平行线交的延长线于点,过点作的平行线交于点G,与交于点.
①求证:;
②当时,直接写出的值.
【答案】(1)见解析
(2)
(3)①见解析;②
【分析】(1)根据旋转可得,则,即可证明.
(2)根据,,可得,即可得出,过作,则,即,在中勾股定理求出,则,在中勾股定理求出,根据,得出,即可求出.
(3)①设旋转角为,则,根据等腰三角形的性质和三角形内角和定理即可得出,,根据,得出,,即可得,根据,得出,即可得,证明,得出,结合,得出;
②根据,设,证明四边形是平行四边形,得出,由①得,在中,勾股定理得出,则,则,根据,得出,根据,得出,证明,,则,求出,由①可得,得出,证出点四点共圆,根据圆周角定理得出,证明,得出,设,则,根据旋转可得,则,联立求出,再根据即可求解.
【详解】(1)证明:∵将绕点旋转得到,点的对应点落在边上,
∴,
∴,
∴.
(2)解:∵,,
∴,
∴,
过作,
∴,
∴,
在中,
即,
解得:,(舍去),
∴,
在中,
∴,
∵,
∴,
即,
∴.
(3)①证明:设旋转角为,
则,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴;
②解:∵,
∴设,
∵,
∴四边形是平行四边形,
∴,
由①得,
在中,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
即,
即,
∴,
∴,
∴,
即,
∴,
由①可得,
∴,
∴点四点共圆,
∴,
∵,
∴,
∴,
设,
则,
根据旋转可得,
∴,
联立可得,
∴.
【点睛】该题考查了相似三角形的性质和判定,全等三角形的性质和判定,勾股定理,旋转的性质,圆周角定理,圆内接四边形,解直角三角形,平行四边形的性质和判定等知识点,解题的关键是掌握以上知识点,证明三角形相似.
题型四十一双直角三角形旋转放缩模型+相似三角形+线段数量与位置关系探究+长度计算
41.(2025·四川·中考真题)和中,,.
【初步感知】
(1)如图1,若,连接,则与之间的数量关系是____,位置关系是_____;(直接写出结论,不写推理过程)
【深入探究】
(2)如图2,若,将绕点C旋转,设直线与交于点M,与交于点N,试确定与之间的数量关系和位置关系,并说明理由;
【迁移应用】
(3)如图3,当点D在内部,且时,若,,连接,作于点F,交于点G,求的长.
【答案】(1),;(2)数量关系:,位置关系:,理由见解析;(3)
【分析】(1)证明,则,,再由对顶角结合互余的性质证明;
(2)证明,则,,,再由对顶角结合互余的性质证明;
(3)先求出,,过点作平行线交延长线于点,则,过点作延长线的垂线,垂足为点,证明,则,求出,即可证明,则,证明,则,求出,,则,那么由勾股定理得,再对运用面积法求解,最后由求解即可.
【详解】(1)解:如图,
,
,,
又,
,
即,
在△和△中,
,
,
,,
设与交于点,
,,
,
∴,
∴,
故答案为:,;
(2)解:数量关系:,位置关系:.
理由如下:,
,即,
又 ,
,
,,
,,
,
则,
即;
(3)解:∵,,
∴,,
过点作平行线交延长线于点,则,过点作延长线的垂线,垂足为点,
∵,,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
设,
则在中,由勾股定理得,
∴,
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
【点睛】本题考查了相似三角形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,勾股定理,解直角三角形,难度较大,解题的关键是正确运用类比的思想条件并添加辅助线求解.
题型四十二双直角三角形旋转模型+平行四边形判定+相似三角形+面积最值与线段长度计算
42.(2025·山东济南·中考真题)在中,,,,点O为的中点.在中,,,,连接并延长到点F,使,连接.
【初步感知】(1)如图1,当点D,E分别在,上时,请完成填空:___________;___________.
【深入探究】(2)如图2,若将图1中的绕点B按逆时针方向旋转一定的角度,连接,,,.
①(1)中的结论是否仍然成立?若成立,请予以证明;若不成立,请说明理由.
②当四边形的面积最小时,求线段的长.
【答案】(1)90;;(2)①(1)中的结论仍然成立,证明见解析;②
【分析】(1)证明,可得,,从而得到,进而得到;根据题意可得,即可得到;
(2)①证明四边形为平行四边形,可得,,从而得到,根据题意可得,可证明,可得,从而得到的度数,即可;②根据平行四边形的性质可得当最小时,四边形的面积最小,即当E到的距离最小时,最小,四边形的面积最小,过点E作于点M,连接,则当最小时,四边形的面积最小,从而得到当点B,E,M三点共线时,取得最小值,最小值为,此时时,最小,再由,可得,,然后根据勾股定理可得的长,再结合,即可求解.
【详解】解:∵点O为的中点,
∴,
∵,,
∴,
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴;
∵,,,,
∴,
∴,
∴;
故答案为:90;
(2)①中的结论仍然成立,证明
∵点O为的中点,
∴,
∵,
∴四边形为平行四边形,
∴,
∴,
∴,
∵,,,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,,
∴,;
②在中,∵,,,
∴,
由①得:四边形为平行四边形,
∴四边形的面积等于,
∴当最小时,四边形的面积最小,
即当E到的距离最小时,最小,四边形的面积最小,
如图,过点E作于点M,连接,则当最小时,四边形的面积最小,
∵,,
∴,
即当点B,E,M三点共线时,取得最小值,最小值为,
此时时,最小,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
由①得:,
∴.
【点睛】本题主要考查了相似三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理,平行四边形的判定和性质等,熟练掌握相似三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性,勾股定理,平行四边形的判定和性质,利用类比思想解答是解题的关键.
题型四十三二次函数解析式求解+对称轴上动点问题+坐标旋转模型+存在性探究
43.(2025·四川内江·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴相交于、两点,与y轴交于点.
(1)求抛物线的表达式;
(2)如图1,过点B的直线与抛物线的另一个交点为点D,点M为抛物线对称轴上的一点,连接,设点M的纵坐标为n,当时,求n的值;
(3)如图2,点N是抛物线的顶点,点P是x轴上一动点,将顶点N绕点P旋转后刚好落在抛物线上的点H处,请直接写出所有符合条件的点P的坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)或或或
【分析】(1)直接由待定系数法即可求解;
(2)先联立抛物线与直线求出交点的坐标,再求出对称轴,则得到点的坐标表示,再由两点间距离公式建立方程求解即可;
(3)顶点,设,由旋转得,当时,过点作轴的平行线,过点分别作平行线的垂线,垂足为点,证明,表示出,将点代入,得,解方程即可;当时,作出同样的辅助线,同理可求解.
【详解】(1)解:∵抛物线与x轴相交于、两点,与y轴交于点,
∴,
解得:,
∴抛物线的表达式为;
(2)解:联立,
解得:,
∴,
∵,
∴对称轴为直线,顶点为,
∴,
∵,
∴,
∴,
解得:,
∴的值为;
(3)解:由(2)得顶点,设,
由旋转得,
当时,
过点作轴的平行线,过点分别作平行线的垂线,垂足为点,
∴,
∴,
∴,
∴,,
∴,
将点代入,
得,
整理得:,
解得:,
∴或;
当时,过点作轴的平行线,过点分别作平行线的垂线,垂足为点,
∴,
∴,
∴,
∴,,
∴,
将点代入,
得,
整理得:,
解得:,
或,
综上所述:所有符合条件的点P的坐标为:或或或.
【点睛】本题考查了二次函数的综合问题,涉及待定系数法求函数解析式,旋转的性质,全等三角形的判定与性质,两点间距离公式等知识点,难度较大,解题的关键在于构造“三垂直”全等模型.
题型四十四正方形半角旋转模型+线段数量关系探究+四边形半角模型拓展
44.(2025·山东东营·中考真题)【问题情境】在数学综合实践课上,同学们以四边形为背景,探究非动点的几何问题.若四边形是正方形,,分别在边,上,且,我们称之为“半角模型”,在解决“半角模型”问题时,旋转是一种常用的方法.
(1)【初步尝试】如图1,将绕点A顺时针旋转,点与点重合,得到,连接.用等式写出线段,,的数量关系_____.
(2)【类比探究】小明改变点的位置后,进一步探究:如图2,点,分别在正方形的边,的延长线上,,连接,用等式写出线段,,的数量关系,并说明理由;
(3)【拓展延伸】其他小组提出新的探究方向:如图3,在四边形中,,,,点,分别在边,上,,用等式写出线段,,的数量关系,并说明理由.
【答案】(1)
(2),理由见解析
(3)
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质,图形旋转的性质,正方形的性质,熟练掌握利用图形的旋转来构造全等三角形是解题的关键.
(1)根据图形旋转的性质,可得,,,,然后证明E、B、N三点共线,再证明,得到,即得答案;
(2)将绕点A顺时针旋转,点与点重合,得到,根据旋转的性质及全等三角形的判定与性质,可逐步证明,即得答案;
(3)将绕点A顺时针旋转,点与点重合,得到,根据图形旋转的性质,可得,,,,然后证明E、B、N三点共线,再证明,得到,即得答案.
【详解】(1)解:绕点A顺时针旋转,得到,
,,,,
四边形是正方形,
,
,
E、B、N三点共线,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
;
故答案为:;
(2)解:;理由如下:
将绕点A顺时针旋转,点与点重合,得到,
,,,,
E在上,
四边形是正方形,
,
,
,
,
,
,
,
,
;
(3)解:.理由如下:
将绕点A顺时针旋转,点与点重合,得到,
,,,,
,
,
E、B、N三点共线,
,
,
,
,
.
题型四十五双正方形旋转模型+线段数量关系探究+全角度旋转拓展
45.(2025·甘肃兰州·中考真题)【提出问题】数学讨论课上,小明绘制图1所示的图形,正方形与正方形(),点E,G分别在上,根据图形提出问题:如图2,正方形绕点B顺时针旋转,旋转角为,直线与相交于点H,连接,探究线段,,之间的数量关系.
【解决问题】(1)小明将上述问题特殊化,如图3,当点G,H重合时,请你写出,,之间的数量关系,并说明理由;
(2)小明借鉴(1)中特殊化的解题策略后,再解决图2所示的一般化问题,当点G,H不重合时,请你写出,,之间的数量关系,并说明理由;
【拓展问题】(3)小明将图2所示问题中的旋转角的范围再扩大,正方形绕点B顺时针旋转,旋转角为,直线与相交于点H,连接,请直接写出,,之间的数量关系.
【答案】(1),理由见解析;(2),理由见解析;(3),理由见解析
【分析】(1)利用正方形的性质求得,证明,推出,根据即可求解;
(2)在上截取,证明,推出,,证明是等腰直角三角形,求得,根据,即可求得;
(3)在上截取,证明,得到,,同理,得到是等腰直角三角形,求得,根据,即可求得.
【详解】解:(1),理由如下,
如图,当点G,H重合时,
∵正方形与正方形,
∴,,,,
∴,,
∴,
∴,
∴;
(2),理由如下,
由(1)得,
∴,
在上截取,
∵,,
∴,
∴,,
∵,,
∴,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∵,
∴;
(3),理由如下,
由(1)得,
∴,,
在上截取,
∵,,
∴,
∴,,
同理,是等腰直角三角形,
∴,
∵,
∴.
【点睛】此题是四边形综合题,主要考查了正方形的性质,全等三角形的判定和性质,旋转的性质,勾股定理,等腰直角三角形的判定和性质等知识点,作出辅助线,证明三角形全等是解本题的关键.
题型四十六三角板旋转模型+角度与线段长度计算+位置关系探究
46.(2025·江苏苏州·中考真题)综合与实践
小明同学用一副三角板进行自主探究.如图,中,,中,.
【观察感知】
(1)如图①,将这副三角板的直角顶点和两条直角边分别重合,交于点F,求的度数和线段的长.(结果保留根号)
【探索发现】
(2)在图①的基础上,保持不动,把绕点C按逆时针方向旋转一定的角度,使得点A落在边上(如图②).
①求线段的长;(结果保留根号)
②判断与的位置关系,并说明理由.
【答案】(1),;(2)①;②,理由见解析
【分析】本题考查了等腰三角形的性质、解直角三角形、勾股定理等知识,熟练掌握解直角三角形的方法是解题关键.
(1)先根据等腰三角形的性质可得,再求出,然后根据三角形的外角性质即可得;最后根据解直角三角形可得的长,根据线段的和差即可得;
(2)①过点作,垂足为,先解直角三角形可得的长,再利用勾股定理可得的长,然后根据线段的和差即可得;
②根据等腰三角形的性质可得,则可得,由此即可得.
【详解】解:(1)∵中,,
∴,
∵中,,
∴,
∴;
在中,,
在中,,
∴.
(2)①如图,过点作,垂足为,
中,,
.
中,.
∴,
.
②,理由如下:
∵在中,,
∴,
又∵,
∴,
∴.
题型四十七费马点旋转模型+线段最值探究+圆内接矩形拓展
47.(2025·浙江宁波·模拟预测)【阅读】若为所在平面上一点,且,则点叫做的费马点如图,在中,如果三角形内部有一点满足,则的值最小理由如下:将绕点A逆时针旋转至,连结.
.
,,.
是等边三角形.
,.
.
,.
点,,,四点在同一条直线上此时,的值最小.
【应用】(1)如图一所示,点是内一点,且点是的费马点,已知,,,求的长.
(2)如图二所示,分别以锐角的边,向三角形外部作等边,等边,连结,交于点,求证:点为的费马点.
【拓展】(3)如图三,圆内接矩形内有一点,于点,已知,且的最小值是,求的半径.
【答案】(1);(2)见解析;(3)
【分析】(1)根据费马点的定义证明∽,得到对应边成比例解题即可;
(2)连接,过点A作,于点,,根据等边三角形得到≌,即可得到,,,然后根据角平分线的判定得到,然后根据费马点的定义解题即可;
(3)先根据费马点的定义得到当、、、四点共线时,此时,的值最小,且,延长交于点,则,连接,即可得到这时点是外接圆的圆心,然后根据最小值和矩形的性质求出半径即可.
本题属于圆的综合题,主要考查相似三角形的性质与判定,全等三角形的性质与判定,矩形的性质,圆的性质,掌握费马点的定义和应用是解题的关键.
【详解】(1)解:点是的费马点,,
,
,
,
∽,
,
已知,,
,
解得(负值舍去);
证明:连接,过点A作,于点,,
和是等边三角形,
,,,
,
在和中,,
≌,
,,,
,
又,,
,
又,
,
,
,
,
点是的费马点;
(3)解:以为边向下作等边,连接,并绕点A顺时针旋转得到,连接,,如图,
根据题目可知当、、、四点共线时,此时,的值最小,且,
延长交于点,则,连接,如图,
又,
,
,
,
点为外接圆的圆心,
,即,
的值最小为,
,
即圆的半径为.
题型四十八全等直角三角形旋转模型+相似三角形比例探究+线段长度计算+直角三角形存在性与面积计算
48.(2024·四川成都·中考真题)数学活动课上,同学们将两个全等的三角形纸片完全重合放置,固定一个顶点,然后将其中一个纸片绕这个顶点旋转,来探究图形旋转的性质.已知三角形纸片和中,,,.
【初步感知】
(1)如图1,连接,,在纸片绕点旋转过程中,试探究的值.
【深入探究】
(2)如图2,在纸片绕点旋转过程中,当点恰好落在的中线的延长线上时,延长交于点,求的长.
【拓展延伸】
(3)在纸片绕点旋转过程中,试探究,,三点能否构成直角三角形.若能,直接写出所有直角三角形的面积;若不能,请说明理由.
【答案】(1)的值为;(2);(3)直角三角形的面积为4或16或12或.
【分析】(1)根据,,.证明,,继而得到,即,再证明,得到.
(2)连接,延长交于点Q,根据(1)得,得到,根据中线得到,继而得到,结合,得到即,得到,再证明,得证矩形,再利用勾股定理,三角形相似的判定和性质计算即可.
(3)运用分类思想解答即可.
【详解】(1)∵,,.
∴,
∴,,
∴即,
∵
∴,
∴.
(2)连接,延长交于点Q,根据(1)得,
∴,
∵是中线
∴,
∴,
∵,
∴即,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴四边形是平行四边形,
∵
∴四边形矩形,
∴,
∴,
∴,
∴,
设,则,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
解得;
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
解得.
(3)如图,当与重合时,此时,此时是直角三角形,
故;
如图,当在的延长线上时,此时,此时是直角三角形,
故;
如图,当时,此时是直角三角形,
过点A作于点Q,
∵,
∴,
∵,,,
∴四边形是矩形,
∴,
∴,
故;
如图,当时,此时是直角三角形,过点A作于点Q,交于点N,
∴,,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
解得;
故.
综上,直角三角形的面积为4或16或12或.
【点睛】本题考查了旋转的性质,三角形相似的判定和性质,三角形中位线定理的判定和应用,三角形全等的判定和性质,三角函数的应用,勾股定理,熟练掌握三角函数的应用,三角形相似的判定和性质,矩形的判定和性质,中位线定理是解题的关键.
题型四十九三角形中位线旋转模型+相似三角形比例证明+角度存在性探究
49.(2024·广东·中考真题)【知识技能】
(1)如图1,在中,是的中位线.连接,将绕点D按逆时针方向旋转,得到.当点E的对应点与点A重合时,求证:.
【数学理解】
(2)如图2,在中,是的中位线.连接,将绕点D按逆时针方向旋转,得到,连接,,作的中线.求证:.
【拓展探索】
(3)如图3,在中,,点D在上,.过点D作,垂足为E,,.在四边形内是否存在点G,使得?若存在,请给出证明;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)存在,证明见解析
【分析】(1)根据中位线的性质、旋转的性质即可证明;
(2)利用旋转的性质、外角定理、中位线的性质证明后即可证明;
(3)通过解直角三角形得到,,过点C作于点M,易证,得到,即可求得,进而,从而点M是的中点,过点D作,交于点P,连接,,,根据三线合一得,证明,即可求的,过点P作于点N,则四边形是矩形,得到,因此点N是的中点,进而,再证,得到,根据,即可推出,因此当点G与点P重合时,满足.
【详解】证明:(1) 是的中位线,
且.
又 绕点D按逆时针方向旋转得到
.
(2)由题意可知:,,.
作,则且,
又 ,
.
根据外角定理
,
,
.
又 ,是的中位线,
,
,
,
,
,
.
(3)存在点使得.
∵,
∴,
∴在中,,
过点C作于点M,
∴,
∵,
∴
∴,即,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴点M是的中点,
∴是的垂直平分线,
过点D作,交于点P,连接,,
∴,
∴根据三线合一得,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,即,
∴,
过点P作于点N,则四边形是矩形,
∴,
∵,
∴,
∴点N是的中点,
∴垂直平分,
∴,
∴,
∵,,
∴,
又,
∴,
∴,
∵,
∴
即,
∴,
∴当点G与点P重合时,满足.
【点睛】本题考查了旋转的性质、中位线的性质、外角定理、相似三角形的判定与性质、勾股定理、解直角三角形,熟练掌握知识点以及灵活运用是解题的关键.
题型五十圆与切线旋转模型+矩形性质应用+线段关系证明+三角函数计算
50.(2024·湖南·中考真题)【问题背景】
已知点A是半径为r的上的定点,连接,将线段绕点O按逆时针方向旋转得到,连接,过点A作的切线l,在直线l上取点C,使得为锐角.
【初步感知】
(1)如图1,当时, ;
【问题探究】
(2)以线段为对角线作矩形,使得边过点E,连接,对角线,相交于点F.
①如图2,当时,求证:无论在给定的范围内如何变化,总成立:
②如图3,当,时,请补全图形,并求及的值.
【答案】(1);①证明见解析;②补全图形见解析,,
【分析】(1)可证是等边三角形,则,由直线l是的切线,得到,故;
(2)①根据矩形的性质与切线的性质证明,则,而,由,得到;
②过点O作于点G,于点H,在中,先证明点E在线段上,,由等腰三角形的性质得,根据互余关系可得,可求,解,求得,可证明,故在中,.
【详解】解:(1)由题意得,
∵,
∴是等边三角形,
∴,
∵直线l是的切线,
∴,
∴,
故答案为:;
(2)①如图:
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵四边形是矩形,
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵四边形是矩形,
∴,
∵,
∴;
②补全图形如图:
过点O作于点G,于点H,
在中,,
∴由勾股定理得,
∵,
∴,
∴,
∴点E在线段上,
∴在,,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
在中,,
∴设,
∴由勾股定理得,
∴,
∴在中,
∵四边形是矩形,
∴,
∴,
而,
∴,
∴在中,.
【点睛】本题考查了圆的切线的性质,等腰三角形的性质,全等三角形的判定与性质,矩形的性质,解直角三角形,勾股定理,熟练掌握知识点,正确添加辅助线是解决本题的关键.
$专题09几何模型:折叠模型与旋转模型50种题型全归纳
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题型一平行四边形+双折叠模型+角度计算
题型二矩形+双折叠模型+角度推导
题型三正方形+折叠模型+线段长度计算
题型四正方形+折叠模型+线段比值计算
题型五矩形+折叠模型+动态角度多解问题
题型六等腰三角形+折叠模型+面积计算+锐角三角函数
题型七平面直角坐标系+正方形+折叠模型+坐标计算
题型八平行四边形+折叠模型+面积比值+线段长度取值范围
题型九正方形+多步折叠模型+三等分角问题+角度计算
题型十平行四边形+折叠模型+线段数量关系+面积计算+线段长度求解
题型十一矩形+双折叠模型+平行关系与线段数量关系探究+直角三角形存在性计算
题型十二直角三角形+折叠模型+角平分线+线段比值关系探究与证明+拓展应用
题型十三黄金矩形+折叠模型+线段长度计算+黄金矩形判定+多步折叠综合探究
题型十四三角形+双折叠模型+特殊四边形判定+位置关系探究+等腰三角形存在性计算
题型十五直角四边形+折叠模型+线段长度计算+特殊四边形判定+线段最值探究
题型十六平面直角坐标系+折叠模型+坐标计算+一次函数解析式与取值范围
题型十七平行四边形+四角向内折叠模型+特殊四边形判定+尺规作图
题型十八矩形+折叠模型+线段相等证明+线段最值计算+直角三角形存在性求解
题型十九含60°角的平行四边形+双折叠模型+特殊四边形判定+平行四边形证明+轴对称图形存在性探究
题型二十正方形+折叠模型+角平分线+面积计算
题型二十一三角形+折叠模型+锐角三角函数+勾股定理+线段长度计算
题型二十二矩形+折叠模型+动点轨迹+路径长度计算
题型二十三正方形+多步折叠模型+线段长度计算+等腰三角形存在性+线段和最值探
题型二十四等腰三角形+旋转模型+折叠模型+线段数量关系证明+线段最值与面积计算
题型二十五二次函数解析式求解+动点与周长最值+折叠模型+直角三角形存在性问题
题型二十六矩形折叠模型+反比例函数+坐标计算
题型二十七含60°角的平行四边形+折叠模型+坐标计算+重叠部分面积与取值范围探究
题型二十八二次函数解析式求解+角度相等证明+折叠模型+线段比例与面积关系探究
题型二十九矩形+反比例函数+折叠模型+坐标计算+圆与直线交点存在性+参数取值范围探究
题型三十正方形双折叠模型+角度关系推导+线段长度计算
题型三十一等腰三角形折叠模型+三角函数+线段长度计算+折叠梯实物应用
题型三十二正方形双折叠模型+角度计算+特殊三角形判定+线段比例探
题型三十三矩形多步折叠模型+正方形判定+三角函数计算+线段比例证明
题型三十四矩形折叠模型+相似三角形证明+线段长度计算+数量关系探究
题型三十五直角三角形旋转模型+全等三角形证明+折叠模型+线段数量关系与面积计算
题型三十六正方形旋转模型+全等三角形证明+线段数量关系探究+比例计算
题型三十七梯形旋转拼接模型+等腰三角形构造+线段长度计算
题型三十八正方形与菱形旋转放缩模型+相似三角形+线段比例探究
题型三十九最小覆盖圆模型+正方形旋转模型+线段长度计算+取值范围探究
题型四十直角三角形旋转模型+相似三角形证明+线段长度计算+比例探究
题型四十一双直角三角形旋转放缩模型+相似三角形+线段数量与位置关系探究+长度计算
题型四十二双直角三角形旋转模型+平行四边形判定+相似三角形+面积最值与线段长度计算
题型四十三二次函数解析式求解+对称轴上动点问题+坐标旋转模型+存在性探究
题型四十四正方形半角旋转模型+线段数量关系探究+四边形半角模型拓展
题型四十五双正方形旋转模型+线段数量关系探究+全角度旋转拓展
题型四十六三角板旋转模型+角度与线段长度计算+位置关系探究
题型四十七费马点旋转模型+线段最值探究+圆内接矩形拓展
题型四十八全等直角三角形旋转模型+相似三角形比例探究+线段长度计算+直角三角形存在性与面积计算
题型四十九三角形中位线旋转模型+相似三角形比例证明+角度存在性探究
题型五十圆与切线旋转模型+矩形性质应用+线段关系证明+三角函数计算
题型一平行四边形+双折叠模型+角度计算
1.(2025·山东潍坊·中考真题)如图,在中,点在边上,将沿折叠,点的对应点恰好落在边上;将沿折叠,点的对应点恰好落在上.若,则 .(用含的式子表示)
题型二矩形+双折叠模型+角度推导
2.(2025·河北·中考真题)如图,将矩形沿对角线折叠,点落在处,交于点.将沿折叠,点落在内的处,下列结论一定正确的是( )
A. B. C. D.
题型三正方形+折叠模型+线段长度计算
3.(2025·西藏·中考真题)如图,在正方形中,,点E是的中点,把沿折叠,点B落在点F处,延长交于点G,连接,则的长为( )
A. B.2 C. D.
题型四正方形+折叠模型+线段比值计算
4.(2025·广东深圳·中考真题)如图,将正方形沿折叠,使得点与对角线的交点重合,为折痕,则的值为( )
A. B. C. D.
题型五矩形+折叠模型+动态角度多解问题
5.(2025·江西·中考真题)如图,在矩形纸片中,沿着点折叠纸片并展开,的对应边为,折痕与边交于点.当与,中任意一边的夹角为时,的度数可以是
题型六等腰三角形+折叠模型+面积计算+锐角三角函数
6.(2025·黑龙江齐齐哈尔·中考真题)等腰三角形纸片中,,将纸片沿直线l折叠,使点A与点B重合,直线l交于点D,交直线于点E,连接,若,,则的面积为 .
题型七平面直角坐标系+正方形+折叠模型+坐标计算
7.(2025·四川内江·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,正方形的边在x轴上,点B的坐标为.点E在边上.将沿折叠,点D落在点F处.若点F的坐标为.则点E的坐标为 .
题型八平行四边形+折叠模型+面积比值+线段长度取值范围
8.(2025·江苏无锡·中考真题)在平行四边形纸片中,.现将该纸片折叠,折痕与纸片的两边交于点、.若与重合,在上,且,则被折痕分成的与四边形的面积的比为 ;若折痕将纸片分成两个四边形,且被分成的两个四边形的面积的比为,则折痕长的取值范围是 .
题型九正方形+多步折叠模型+三等分角问题+角度计算
9.(2025·甘肃兰州·中考真题)“三等分角”是两千多年来数学史上最著名的古典四大问题之一,阿基米德等数学家通过巧妙的几何作图得到了解决“三等分角”问题的特例方法.某数学兴趣小组通过折纸与尺规作图相结合的方法探究“三等分锐角”问题的解法,解决过程如下:
操作步骤与演示图形
如图①,已知一个由正方形纸片的边PK与经过顶点P的直线构成的锐角.按照以下步骤进行操作:
任意折出一条水平折痕,与纸片左边交点为Q;再折叠将PK与重合得到折痕,与纸片左边交点为N,如图②.
→
折叠使点Q,P分别落在和上,得到折痕m,对应点为,,m交于M,如图③④.
→
保持纸片折叠,再沿MN折叠,得到折痕的一部分,如图⑤.
→
将纸片展开,再沿折叠得到经过点P的完整折痕,如图⑥.
→
将纸片折叠使边PK与重合,折痕为.则直线和就是锐角的三等分线,如用⑦⑧.
解决问题
(1)请依据操作步骤与演示图形,通过尺规作图完成以下两个作图任务:(保留作图痕迹.不写作法)
任务一:在图③中,利用已给定的点作出点;
任务二:在图⑥中作出折痕.
(2)若锐角为,则图⑤中与相交所成的锐角是__________.
题型十平行四边形+折叠模型+线段数量关系+面积计算+线段长度求解
10.(2025·内蒙古·中考真题)如图,是一个平行四边形纸片,是一条对角线,,.
(1)如图1,将平行四边形纸片沿折叠,点的对应点落在点处,交于点.
①试猜想与的数量关系,并说明理由;
②求的面积;
(2)如图2,点,分别在平行四边形纸片的,边上,连接,且,将平行四边形纸片沿折叠,使点的对应点落在边上,求的长.
题型十一矩形+双折叠模型+平行关系与线段数量关系探究+直角三角形存在性计算
11.(2025·四川眉山·中考真题)综合与实践
【问题情境】下面是某校数学社团在一次折纸活动中的探究过程.
【操作实践】如图1,将矩形纸片沿过点C的直线折叠,使点B落在边上的点处,折痕交于点E,再沿着过点,的直线折叠,使点D落在边上的点处,折痕交于点F.将纸片展平,画出对应点、及折痕、,连接、、.
【初步猜想】(1)确定和的位置关系及线段和的数量关系.创新小组经过探究,发现,证明过程如下:由折叠可知,.由矩形的性质,可知,.①________..智慧小组先测量和的长度,猜想其关系为②________.经过探究,发现验证和数量关系的方法不唯一:
方法一:证明,得到,再由可得结论.
方法二:过点作的平行线交于点G,构造平行四边形,然后证可得结论.
请补充上述过程中横线上的内容.
【推理证明】(2)请你结合智慧小组的探究思路,选择一种方法验证和的数量关系,写出证明过程.
【尝试运用】(3)如图2,在矩形中,,按上述操作折叠并展开后,过点作交于点G,连接.当为直角三角形时,求出的长.
题型十二直角三角形+折叠模型+角平分线+线段比值关系探究与证明+拓展应用
12.(2025·山东东营·中考真题)
(1)探索发现
东营市全面落实国家课程方案.某校开设了纸艺课程,三个项目组在折纸活动中发现:在中,,,折叠,使边落在边上,折痕为,则、与的两边、存在着某种关系.如图1,请你帮助项目组判断与的数量关系为____________.
(2)猜想验证
项目组猜想:当为任意三角形时,上述数量关系仍然成立.为了验证这一猜想,项目组按照(1)中的方法折叠,为折痕,分别得出了不同的方案,并画出了以下图形.请选择任意一种方案证明.
(3)拓展应用
如图5,在中,平分交于点,为延长线上一点,.求证:.
题型十三黄金矩形+折叠模型+线段长度计算+黄金矩形判定+多步折叠综合探究
13.(2025·广东广州·中考真题)宽与长的比是(约为)的矩形叫做黄金矩形.现有一张黄金矩形纸片,长.如图1,折叠纸片,点B落在上的点E处,折痕为,连接,然后将纸片展开.
(1)求的长;
(2)求证:四边形是黄金矩形;
(3)如图2,点G为的中点,连接,折叠纸片,点B落在上的点H处,折痕为,过点P作于点Q.四边形是否为黄金矩形?如果是,请证明:如果不是,请说明理由.
题型十四三角形+双折叠模型+特殊四边形判定+位置关系探究+等腰三角形存在性计算
14.(2025·山西·中考真题)综合与探究
问题情境:如图,在纸片中,,点D在边上,.沿过点D的直线折叠该纸片,使的对应线段与平行,且折痕与边交于点E,得到,然后展平.
猜想证明:(1)判断四边的形状,并说明理由
拓展延伸:(2)如图,继续沿过点D的直线折叠该纸片,使点A的对应点落在射线上,且折痕与边交于点F,然后展平.连接交边于点G,连接.
①若,判断与的位置关系,并说明理由;
②若,,,当是以为腰的等腰三角形时,请直接写出的长
题型十五直角四边形+折叠模型+线段长度计算+特殊四边形判定+线段最值探究
15.(2025·山东·中考真题)【图形感知】
如图1,在四边形中,已知,,.
(1)求的长;
【探究发现】
老师指导同学们对图1所示的纸片进行了折叠探究.
在线段上取一点,连接.将四边形沿翻折得到四边形,其中,分别是A,D的对应点.
(2)其中甲、乙两位同学的折叠情况如下:
①甲:点恰好落在边上,延长交于点,如图2.判断四边形的形状,并说明理由;
②乙:点恰好落在边上,如图3.求的长;
(3)如图4,连接交于点P,连接.当点E在线段上运动时,线段是否存在最小值?若存在,直接写出;若不存在,说明理由.
题型十六平面直角坐标系+折叠模型+坐标计算+一次函数解析式与取值范围
16.(2025·山东德州·中考真题)如图,,点M在线段上,将沿直线折叠,点B恰好落在点处.
(1)求a的值;
(2)求直线的解析式;
(3)若直线与直线的交点在直线的左侧,请直接写出t的取值范围.
题型十七平行四边形+四角向内折叠模型+特殊四边形判定+尺规作图
17.(2025·山东威海·中考真题)(1)如图①,将平行四边形纸片的四个角向内折叠,恰好拼成一个无缝隙、无重叠的四边形.判断四边形的形状,并说明理由;
(2)如图②,已知能按照图①的方式对折成一个无缝隙、无重叠的四边形,其中,点M在上,点N在上,点P在上,点Q在上.请用直尺和圆规确定点M的位置.(不写作法,保留作图痕迹)
题型十八矩形+折叠模型+线段相等证明+线段最值计算+直角三角形存在性求解
18.(2025·四川南充·中考真题)矩形中,,点E是线段上异于点B的一个动点,连接,把沿直线折叠,使点B落在点P处.
【初步感知】(1)如图1,当E为的中点时,延长交于点F,求证:.
【深入探究】(2)如图2,点M在线段上,.点E在移动过程中,求的最小值.
【拓展运用】(3)如图2,点N在线段上,.点E在移动过程中,点P在矩形内部,当是以为斜边的直角三角形时,求的长.
题型十九含60°角的平行四边形+双折叠模型+特殊四边形判定+平行四边形证明+轴对称图形存在性探究
19.(2025·吉林·中考真题)【问题背景】在学习了平行四边形后,某数学兴趣小组研究了有一个内角为的平行四边形的折叠问题.其探究过程如下:
【探究发现】如图①,在平行四边形中,,,E为边的中点,点F在边上,且,连接,将沿翻折得到,点D的对称点为点G.小组成员发现四边形是一个特殊的四边形,请判断该四边形的形状,不需要说明理由.
【探究证明】取图①中的边的中点M,点N在边上,且,连接,将沿翻折得到,点B的对称点为点H.连接,,如图②.求证:四边形是平行四边形.
【探究提升】在图②中,四边形能否成为轴对称图形.如果能,直接写出的值;如果不能,说明理由.
题型二十正方形+折叠模型+角平分线+面积计算
20.(2025·重庆·中考真题)如图,正方形的边长为2,点E是边的中点,连接,将沿直线翻折到正方形所在的平面内,得,延长交于点G.和的平分线相交于点H,连接,则的面积为( )
A. B. C. D.
题型二十一三角形+折叠模型+锐角三角函数+勾股定理+线段长度计算
21.(2025·江苏常州·中考真题)如图,在中,,D是边上一点,将沿翻折得到使线段、相交于点F,若,,则 .
题型二十二矩形+折叠模型+动点轨迹+路径长度计算
22.(2025·江苏扬州·中考真题)如图,在矩形中,,,点是边上的动点,将沿直线翻折得到,过点作,垂足为,点是线段上一点,且.当点从点运动到点时,点运动的路径长是 .
题型二十三正方形+多步折叠模型+线段长度计算+等腰三角形存在性+线段和最值探
23.(2025·山东淄博·中考真题)【问题情境】
小明在学习了正方形的相关知识之后,在一张边长为4的正方形纸片上进行了关于折叠的研究性学习.
【探究感悟】
如图①,小明在边上取点(不与,重合),连接,将沿翻折,使得点的对应点恰好落到对角线上.则此时线段的长是 ;
【深入探究】
小明继续将沿翻折,发现:,,三点能构成等腰三角形.请求出此时线段的长;
【拓展延伸】
如图②,小明又在边上取点(不与,重合),并将四边形沿翻折,使得点的对应点恰好落在边上.记(为的对应点)与的交点为,连接,小明再次发现:线段与的长度之和存在最小值.请求出此时线段的长.
题型二十四等腰三角形+旋转模型+折叠模型+线段数量关系证明+线段最值与面积计算
24.(2025·重庆·中考真题)在中,,点D是边上一点(不与端点重合),连接.将线段绕点A逆时针旋转得到线段,连接.
(1)如图1,,,求的度数;
(2)如图2,,,过点作,交的延长线于,连接.点是的中点,点是的中点,连接,.用等式表示线段与的数量关系并证明:
(3)如图3,,,,连接,.点从点移动到点过程中,将绕点逆时针旋转得线段,连接,作交的延长线于点.当取最小值时,在直线上取一点,连接,将沿所在直线翻折到所在的平面内,得,连接,,,当取最大值时,请直接写出的面积.
题型二十五二次函数解析式求解+动点与周长最值+折叠模型+直角三角形存在性问题
25.(2025·山东东营·中考真题)已知抛物线与x轴交于,两点,与y轴交于点.
(1)求出抛物线的解析式;
(2)如图1,点D是抛物线上位于对称轴右侧的一个动点,且点D在第一象限内,过点D作x轴的平行线交抛物线于点E,作y轴的平行线交x轴于点G,过点E作轴,垂足为点F,当四边形的周长最大时,求点D的坐标;
(3)如图2,点M是抛物线的顶点,将沿翻折得到,与y轴交于点Q,在对称轴上找一点P,使得是以为直角边的直角三角形,请直接写出点P的坐标.
题型二十六矩形折叠模型+反比例函数+坐标计算
26.(2024·山东日照·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,点,是矩形的顶点,点分别为边上的点,将矩形沿直线折叠,使点B的对应点在边的中点处,点C的对应点在反比例函数的图象上,则
题型二十七含60°角的平行四边形+折叠模型+坐标计算+重叠部分面积与取值范围探究
27.(2024·天津·中考真题)将一个平行四边形纸片放置在平面直角坐标系中,点,点,点在第一象限,且.
(1)填空:如图①,点的坐标为______,点的坐标为______;
(2)若为轴的正半轴上一动点,过点作直线轴,沿直线折叠该纸片,折叠后点的对应点落在轴的正半轴上,点的对应点为.设.
①如图②,若直线与边相交于点,当折叠后四边形与重叠部分为五边形时,与相交于点.试用含有的式子表示线段的长,并直接写出的取值范围;
②设折叠后重叠部分的面积为,当时,求的取值范围(直接写出结果即可).
题型二十八二次函数解析式求解+角度相等证明+折叠模型+线段比例与面积关系探究
28.(2024·内蒙古包头·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,抛物线与轴相交于,两点(点在点左侧),顶点为,连接.
(1)求该抛物线的函数表达式;
(2)如图1,若是轴正半轴上一点,连接.当点的坐标为时,求证:;
(3)如图2,连接,将沿轴折叠,折叠后点落在第四象限的点处,过点的直线与线段相交于点,与轴负半轴相交于点.当时,与是否相等?请说明理由.
题型二十九矩形+反比例函数+折叠模型+坐标计算+圆与直线交点存在性+参数取值范围探究
29.(2024·广东·中考真题)【问题背景】
如图1,在平面直角坐标系中,点B,D是直线上第一象限内的两个动点,以线段为对角线作矩形,轴.反比例函数的图象经过点A.
【构建联系】
(1)求证:函数的图象必经过点C.
(2)如图2,把矩形沿折叠,点C的对应点为E.当点E落在y轴上,且点B的坐标为时,求k的值.
【深入探究】
(3)如图3,把矩形沿折叠,点C的对应点为E.当点E,A重合时,连接交于点P.以点O为圆心,长为半径作.若,当与的边有交点时,求k的取值范围.
题型三十正方形双折叠模型+角度关系推导+线段长度计算
30.(2024·安徽·中考真题)如图,现有正方形纸片,点E,F分别在边上,沿垂直于的直线折叠得到折痕,点B,C分别落在正方形所在平面内的点,处,然后还原.
(1)若点N在边上,且,则 (用含α的式子表示);
(2)再沿垂直于的直线折叠得到折痕,点G,H分别在边上,点D落在正方形所在平面内的点处,然后还原.若点在线段上,且四边形是正方形,,,与的交点为P,则的长为 .
题型三十一等腰三角形折叠模型+三角函数+线段长度计算+折叠梯实物应用
31.(2024·江苏镇江·中考真题)图1、2是一个折叠梯的实物图.图3是折叠梯展开、折叠过程中的一个主视图.图4是折叠梯充分展开后的主视图,此时点E落在上,已知,,点D、F、G、J在上,、、、均与所在直线平行,,.点N在上,、的长度固定不变.图5是折叠梯完全折叠时的主视图,此时、重合,点、、、、、在上的位置如图所示.
【分析问题】
(1)如图5,用图中的线段填空:_________;
(2)如图4,_________,由,且的长度不变,可得与之间的数量关系为_________;
【解决问题】
(3)求的长.
题型三十二正方形双折叠模型+角度计算+特殊三角形判定+线段比例探
32.(2024·江苏宿迁·中考真题)在综合实践活动课上,同学们以折叠正方形纸片展开数学探究活动
【操作判断】操作一:如图①,对折正方形纸片,得到折痕,把纸片展平;
操作二:如图②,在边上选一点E,沿折叠,使点A落在正方形内部,得到折痕;
操作三:如图③,在边上选一点F,沿折叠,使边与边重合,得到折痕把正方形纸片展平,得图④,折痕与的交点分别为G、H.
根据以上操作,得________.
【探究证明】(1)如图⑤,连接,试判断的形状并证明;
(2)如图⑥,连接,过点G作的垂线,分别交于点P、Q、M.求证:.
【深入研究】若,请求出的值(用含k的代数式表示).
题型三十三矩形多步折叠模型+正方形判定+三角函数计算+线段比例证明
33.(2024·山东济宁·中考真题)综合与实践
某校数学课外活动小组用一张矩形纸片(如图1,矩形中,且足够长)进行探究活动.
【动手操作】如图2,第一步,沿点A所在直线折叠,使点D落在上的点E处,折痕为,连接,把纸片展平.
第二步,把四边形折叠,使点A与点E重合,点D与点F重合,折痕为,再把纸片展平.
第三步,连接.
【探究发现】根据以上操作,甲、乙两同学分别写出了一个结论.
甲同学的结论:四边形是正方形.
乙同学的结论:.
(1)请分别判断甲、乙两同学的结论是否正确.若正确,写出证明过程;若不正确,请说明理由.
【继续探究】在上面操作的基础上,丙同学继续操作.
如图3,第四步,沿点G所在直线折叠,使点F落在上的点M处,折痕为,连接,把纸片展平.
第五步,连接交于点N.
根据以上操作,丁同学写出了一个正确结论:.
(2)请证明这个结论.
题型三十四矩形折叠模型+相似三角形证明+线段长度计算+数量关系探究
34.(2024·湖北·中考真题)在矩形中,点E,F分别在边,上,将矩形沿折叠,使点A的对应点P落在边上,点B的对应点为点G,交于点H.
(1)如图1,求证:;
(2)如图2,当P为的中点,,时,求的长;
(3)如图3,连接,当P,H分别为,的中点时,探究与的数量关系,并说明理由.
题型三十五直角三角形旋转模型+全等三角形证明+折叠模型+线段数量关系与面积计算
35.(2024·辽宁·中考真题)如图,在中,,.将线段绕点顺时针旋转得到线段,过点作,垂足为.
图1 图2 图3
(1)如图1,求证:;
(2)如图2,的平分线与的延长线相交于点,连接,的延长线与的延长线相交于点,猜想与的数量关系,并加以证明;
(3)如图3,在(2)的条件下,将沿折叠,在变化过程中,当点落在点的位置时,连接.
①求证:点是的中点;
②若,求的面积.
题型三十六正方形旋转模型+全等三角形证明+线段数量关系探究+比例计算
36.(2025·海南·中考真题)图形的平移、旋转和对称是我们从图形变换的视角研究图形的重要方法.为了深入理解旋转的本质,王老师和同学们在数学实践课上以正方形为背景进行如下探究.
【知识技能】
(1)如图1,在正方形中,、分别是边、上的点,连接、、、且.将绕点按逆时针方向旋转至,则点在的延长线上.
①证明,并判断是否成立;
②若,,请计算正方形的周长.
【教学理解】
(2)如图2,在正方形中,、分别是边、上的点,.连接、,、分别是线段、上的点,连接、、,且(点、、、均不与端点重合).请猜想线段、、的数量关系,并说明理由.
【拓展研究】
(3)如图3,是正方形的对角线,、分别为线段、上的点,且.将绕点按顺时针方向旋转(旋转角小于)至.连接,取线段的中点,连接、,求的值.
题型三十七梯形旋转拼接模型+等腰三角形构造+线段长度计算
37.(2025·上海·中考真题)小明正在进行探究活动:分割梯形并将其拼成等腰三角形,请你帮他一起探究.
(1)如图(1)所示,在梯形中,,.设为边中点,将绕点旋转,点旋转至点的位置,得到的是等腰三角形,其中,设,求边的长(用表示);
(2)如图(2)所示,已知梯形中,,且,.请设计一种方案,用一条或两条直线将梯形分割,并使得分割成的几个部分可以通过图形运动拼成与剩余部分不重叠无缝隙的等腰三角形.请写出两腰的线段,以及这两条或一条直线与梯形的交点的位置.(模仿(1)中的论述语言:为边中点,是梯形的顶点).
题型三十八正方形与菱形旋转放缩模型+相似三角形+线段比例探究
38.(2025·江西·中考真题)综合与实践
从特殊到一般是研究数学问题的一般思路,综合实践小组以特殊四边形为背景就三角形的旋转放缩问题展开探究.
特例研究
在正方形中,相交于点O.
(1)如图1,可以看成是绕点A逆时针旋转并放大k倍得到,此时旋转角的度数为________,k的值为________;
(2)如图2,将绕点A逆时针旋转,旋转角为α,并放大得到(点O,B的对应点分别为点E,F),使得点E落在上,点F落在上,求的值
类比探究
(3)如图3,在菱形中,,O是的垂直平分线与的交点,将绕点A逆时针旋转,旋转角为α,并放缩得到(点O,B的对应点分别为点E,F),使得点E落在上,点F落在上.猜想的值是否与α有关,并说明理由;
(4)若(3)中,其余条件不变,探究之间的数量关系(用含β的式子表示).
题型三十九最小覆盖圆模型+正方形旋转模型+线段长度计算+取值范围探究
39.(2025·山东滨州·中考真题)【背景资料】
最小覆盖圆在几何学和计算机科学中有着广泛的应用.我们把能完全覆盖某平面图形的最小的圆称为该平面图形的最小覆盖圆.如线段的最小覆盖圆是以线段为直径的圆,锐角三角形的最小覆盖圆是这个三角形的外接圆,直角三角形的最小覆盖圆是以斜边为直径的圆,钝角三角形的最小覆盖圆是以最长边为直径的圆,正方形的最小覆盖圆是以对角线为直径的圆.
【动手操作】
如图1,中,,请作出的最小覆盖圆.(要求:尺规作图,保留作图痕迹,不写作法.)
【迁移运用】
正方形的边长为7,在边上截取,以为边向外作正方形.
(1)如图2,连接,求的最小覆盖圆的直径;
(2)将图2中的正方形绕点C逆时针旋转(如图3),经过A,D,F三点,且与边分别交于点I,L,求的最小覆盖圆的直径;
(3)将正方形绕点C旋转,分别取的中点M,N,P,Q,顺次连接各中点,得到四边形(如图4).在旋转过程中,四边形的最小覆盖圆的直径d的值是否发生变化?如果不变,请直接写出d的值;如果变化,请直接写出d的取值范围.
题型四十直角三角形旋转模型+相似三角形证明+线段长度计算+比例探究
40.(2025·湖北·中考真题)在中,,将绕点旋转得到,点的对应点落在边上,连接.
(1)如图1,求证:;
(2)如图2,当时,求的长;
(3)如图3,过点作的平行线交的延长线于点,过点作的平行线交于点G,与交于点.
①求证:;
②当时,直接写出的值.
题型四十一双直角三角形旋转放缩模型+相似三角形+线段数量与位置关系探究+长度计算
41.(2025·四川·中考真题)和中,,.
【初步感知】
(1)如图1,若,连接,则与之间的数量关系是____,位置关系是_____;(直接写出结论,不写推理过程)
【深入探究】
(2)如图2,若,将绕点C旋转,设直线与交于点M,与交于点N,试确定与之间的数量关系和位置关系,并说明理由;
【迁移应用】
(3)如图3,当点D在内部,且时,若,,连接,作于点F,交于点G,求的长.
题型四十二双直角三角形旋转模型+平行四边形判定+相似三角形+面积最值与线段长度计算
42.(2025·山东济南·中考真题)在中,,,,点O为的中点.在中,,,,连接并延长到点F,使,连接.
【初步感知】(1)如图1,当点D,E分别在,上时,请完成填空:___________;___________.
【深入探究】(2)如图2,若将图1中的绕点B按逆时针方向旋转一定的角度,连接,,,.
①(1)中的结论是否仍然成立?若成立,请予以证明;若不成立,请说明理由.
②当四边形的面积最小时,求线段的长.
题型四十三二次函数解析式求解+对称轴上动点问题+坐标旋转模型+存在性探究
43.(2025·四川内江·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴相交于、两点,与y轴交于点.
(1)求抛物线的表达式;
(2)如图1,过点B的直线与抛物线的另一个交点为点D,点M为抛物线对称轴上的一点,连接,设点M的纵坐标为n,当时,求n的值;
(3)如图2,点N是抛物线的顶点,点P是x轴上一动点,将顶点N绕点P旋转后刚好落在抛物线上的点H处,请直接写出所有符合条件的点P的坐标.
题型四十四正方形半角旋转模型+线段数量关系探究+四边形半角模型拓展
44.(2025·山东东营·中考真题)【问题情境】在数学综合实践课上,同学们以四边形为背景,探究非动点的几何问题.若四边形是正方形,,分别在边,上,且,我们称之为“半角模型”,在解决“半角模型”问题时,旋转是一种常用的方法.
(1)【初步尝试】如图1,将绕点A顺时针旋转,点与点重合,得到,连接.用等式写出线段,,的数量关系_____.
(2)【类比探究】小明改变点的位置后,进一步探究:如图2,点,分别在正方形的边,的延长线上,,连接,用等式写出线段,,的数量关系,并说明理由;
(3)【拓展延伸】其他小组提出新的探究方向:如图3,在四边形中,,,,点,分别在边,上,,用等式写出线段,,的数量关系,并说明理由.
题型四十五双正方形旋转模型+线段数量关系探究+全角度旋转拓展
45.(2025·甘肃兰州·中考真题)【提出问题】数学讨论课上,小明绘制图1所示的图形,正方形与正方形(),点E,G分别在上,根据图形提出问题:如图2,正方形绕点B顺时针旋转,旋转角为,直线与相交于点H,连接,探究线段,,之间的数量关系.
【解决问题】(1)小明将上述问题特殊化,如图3,当点G,H重合时,请你写出,,之间的数量关系,并说明理由;
(2)小明借鉴(1)中特殊化的解题策略后,再解决图2所示的一般化问题,当点G,H不重合时,请你写出,,之间的数量关系,并说明理由;
【拓展问题】(3)小明将图2所示问题中的旋转角的范围再扩大,正方形绕点B顺时针旋转,旋转角为,直线与相交于点H,连接,请直接写出,,之间的数量关系.
题型四十六三角板旋转模型+角度与线段长度计算+位置关系探究
46.(2025·江苏苏州·中考真题)综合与实践 小明同学用一副三角板进行自主探究.如图,中,,中,.
【观察感知】
(1)如图①,将这副三角板的直角顶点和两条直角边分别重合,交于点F,求的度数和线段的长.(结果保留根号)
【探索发现】
(2)在图①的基础上,保持不动,把绕点C按逆时针方向旋转一定的角度,使得点A落在边上(如图②).
①求线段的长;(结果保留根号)
②判断与的位置关系,并说明理由.
题型四十七费马点旋转模型+线段最值探究+圆内接矩形拓展
47.(2025·浙江宁波·模拟预测)【阅读】若为所在平面上一点,且,则点叫做的费马点如图,在中,如果三角形内部有一点满足,则的值最小理由如下:将绕点A逆时针旋转至,连结.
.
,,.
是等边三角形.
,.
.
,.
点,,,四点在同一条直线上此时,的值最小.
【应用】(1)如图一所示,点是内一点,且点是的费马点,已知,,,求的长.
(2)如图二所示,分别以锐角的边,向三角形外部作等边,等边,连结,交于点,求证:点为的费马点.
【拓展】(3)如图三,圆内接矩形内有一点,于点,已知,且的最小值是,求的半径.
题型四十八全等直角三角形旋转模型+相似三角形比例探究+线段长度计算+直角三角形存在性与面积计算
48.(2024·四川成都·中考真题)数学活动课上,同学们将两个全等的三角形纸片完全重合放置,固定一个顶点,然后将其中一个纸片绕这个顶点旋转,来探究图形旋转的性质.已知三角形纸片和中,,,.
【初步感知】(1)如图1,连接,,在纸片绕点旋转过程中,试探究的值.
【深入探究】(2)如图2,在纸片绕点旋转过程中,当点恰好落在的中线的延长线上时,延长交于点,求的长.
【拓展延伸】(3)在纸片绕点旋转过程中,试探究,,三点能否构成直角三角形.若能,直接写出所有直角三角形的面积;若不能,请说明理由.
题型四十九三角形中位线旋转模型+相似三角形比例证明+角度存在性探究
49.(2024·广东·中考真题)【知识技能】
(1)如图1,在中,是的中位线.连接,将绕点D按逆时针方向旋转,得到.当点E的对应点与点A重合时,求证:.
【数学理解】
(2)如图2,在中,是的中位线.连接,将绕点D按逆时针方向旋转,得到,连接,,作的中线.求证:.
【拓展探索】
(3)如图3,在中,,点D在上,.过点D作,垂足为E,,.在四边形内是否存在点G,使得?若存在,请给出证明;若不存在,请说明理由.
题型五十圆与切线旋转模型+矩形性质应用+线段关系证明+三角函数计算
50.(2024·湖南·中考真题)【问题背景】
已知点A是半径为r的上的定点,连接,将线段绕点O按逆时针方向旋转得到,连接,过点A作的切线l,在直线l上取点C,使得为锐角.
【初步感知】
(1)如图1,当时, ;
【问题探究】
(2)以线段为对角线作矩形,使得边过点E,连接,对角线,相交于点F.
①如图2,当时,求证:无论在给定的范围内如何变化,总成立:
②如图3,当,时,请补全图形,并求及的值.
$