内容正文:
专项素养巩固训练卷(四)
数学思想在图形变换中的应用
初中同步培优卷
类型一 转化思想在图形变换中的应用
1. (★☆☆)如图,某公园里有一处长方形风景欣赏区ABCD,长
AB=50米,宽BC=25米,为方便游人观赏,公园特意修建了如图所
示的小路(图中非阴影部分),小路的宽为1米,则小明沿着小路的中间,从入口A到出口B所走的
路线(图中虚线)长为 ( )
A. 74米 B. 98米
C. 99米 D. 100米
B
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解析 由平移知,小明所走路线长=AB+(AD-2×0.5)+(BC-2×
0.5)=50+(25-2×0.5)+(25-2×0.5)=98(米).故选B.
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2. (2025江苏徐州沛县期中,★★☆)如图,△ABC是直角三角形,
将△ABC沿着点B到点C的方向平移得到△DEF.若∠B=90°,
AB=8,DH=3,阴影部分的面积为26,则BE的长是_________.
4
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解析 由平移得DE=AB=8,S△DEF=S△ABC,所以S阴影+S△HEC=S四边形ABEH
+S△HEC,
所以S阴影=S四边形ABEH=26.
因为DH=3,所以HE=DE-DH=5,
所以S四边形ABEH= (AB+EH)·BE= (8+5)·BE=26,
解得BE=4.故答案为4.
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3. (2025江苏南京江宁月考改编,★★★)利用图形的变换可以
将复杂问题转化成较为简单的数学模型,从而解决很多生活
中的难题.
如图①,要在一条笔直的路边l上建一个燃气站,向l同侧的A,B
两个城镇分别铺设管道输送燃气.试确定燃气站的位置,使铺
设管道的路线A—P—B最短.
如图②,作点A关于l的对称点A',连接A'P,由轴对称性质可得A'
P=AP,即利用轴对称变换,将两条线段和最短问题转化成两点
之间线段最短问题进行求解,所以线段A'B与直线l的交点P的
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位置即为所求,即当A',P,B在同一条直线上时,AP+BP有最小
值,即为线段A'B的长度.
(1)如图③,在A,B两个城镇之间规划一个生态保护区,燃气管
道不能穿过该区域,请作出铺设管道的方案,使铺设管道的路
线最短(不需说明理由,作图工具不限).
(2)如图④,已知∠AOB及其内部一点P,试在OA,OB上分别确
定点M,N,使PM+PN+MN最小(不需说明理由,作图工具不限).
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解析 (1)如图,A—D—P—C—B即为使铺设管道最短的路线.
(2)如图,分别作点P关于OA,OB的对称点P',P″,连接P'P″,分
别交OA,OB于点M,N,则PM+PN+MN最小.
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类型二 方程思想在图形变换中的应用
4. (★☆☆)如图,已知△ABC与△ADC关于AC所在直线对称,
延长DA交BC于点E,若∠BAE=70°,求∠DAC的度数.
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解析 因为∠BAE=70°,
所以∠BAD=180°-∠BAE=180°-70°=110°.
因为△ABC与△ADC关于AC所在直线对称,
所以∠BAC=∠DAC,
设∠BAC=∠DAC=x°,
因为∠BAC+∠DAC+∠BAD=360°,
所以x+x+110=360,
解得x=125,
所以∠DAC=125°.
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5. (★☆☆)如图,△ABC绕点C旋转得到△A'B'C,∠A∶∠BCA∶
∠ABC=3∶10∶5,点B',C,A在同一条直线上,点A',B,B'在同一条
直线上,求∠A'和∠B'BC的度数.
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解析 因为在△ABC中,∠A∶∠BCA∶∠ABC=3∶10∶5,
所以设∠A=3x,则∠ABC=5x,∠BCA=10x.
根据三角形的内角和为180°,可列方程3x+5x+10x=180°,
解得x=10°,
所以∠A=3×10°=30°,∠ABC=5×10°=50°,∠BCA=10×
10°=100°.
因为△A'B'C是由△ABC绕点C旋转得到的,
所以∠A'=∠A=30°,∠B'=∠ABC=50°.
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因为点B',C,A在同一条直线上,
所以∠B'CB=180°-∠BCA=80°,
所以∠B'BC=180°-∠B'-∠B'CB=180°-50°-80°=50°.
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类型三 分类讨论思想在图形变换中的应用
6. (★☆☆)如图,若正方形EFGH由正方形ABCD绕某点旋转
得到,则可以作为旋转中心的是 ( )
A. M或O或N B. E或O或C
C. E或O或N D. M或O或C
A
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解析 若以点M为旋转中心,把正方形ABCD按顺时针方向旋
转90°,则A点的对应点为H,B点的对应点为E,C点的对应点
为F,D点的对应点为G,则可得到正方形EFGH.
若以点O为旋转中心,把正方形ABCD按顺时针或逆时针方向
旋转180°,则A点的对应点为G,B点的对应点为H,C点的对应点
为E,D点的对应点为F,则可得到正方形EFGH.
若以点N为旋转中心,把正方形ABCD按逆时针方向旋转90°,
则A点的对应点为F,B点的对应点为G,C点的对应点为H,D点
的对应点为E,则可得到正方形EFGH.故选A.
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7. (2025江苏镇江丹徒期中,★★☆)如图,在正方形网格中有
两个直角三角形,顶点都在格点上,把△DEF先向右平移x格,
再向下平移y格,能与△ABC拼成一个四边形,那么x+y=_______
______.
或6
4或5
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解析 把△DEF先向右平移3格,再向下平移1格,DF与AC重
合,能与△ABC拼成一个长方形,
所以x=3,y=1,所以x+y=4;
把△DEF先向右平移4格,再向下平移1格,EF与AB重合,能与
△ABC拼成一个平行四边形,
所以x=4,y=1,所以x+y=5;
把△DEF先向右平移3格,再向下平移3格,DE与BC重合,能与
△ABC拼成一个平行四边形,
所以x=3,y=3,所以x+y=6.
故答案为4或5或6.
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8. (2024江苏淮安涟水期中,★☆☆)如图,△ABC中,BC=4 cm,
将△ABC以0.2 cm/s的速度沿BC所在直线向右平移,得到△
DEF,设运动时间为t秒.
(1)若∠ADE=60°,求∠B的度数.
(2)当t为何值时,EC=1 cm?
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解析 (1)因为△ABC沿BC所在直线向右平移得到△DEF,
所以∠B=∠DEF,AD∥BF.
所以∠DEF=∠ADE=∠B,
因为∠ADE=60°,
所以∠B=60°.
(2)因为△ABC以0.2 cm/s的速度沿BC所在直线向右平移得到
△DEF,
所以BE=0.2t cm.
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①当E点在线段BC上时,BE+CE=BC,
所以0.2t+1=4,
解得t=15.
②当E点在BC的延长线上时,BE=BC+CE,
所以0.2t=4+1,
解得t=25.
综上所述,当t=15或25时,EC=1 cm.
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