内容正文:
专题02几何变换综合
4大考点概览
考点01相交线与平行线
考点02平移、旋转、轴对称与中心对称
考点03三视图
考点04限定工具作图
相交线与平行线
考点01
1.(2026·广西南宁·二模)榫卯结构是两个构件采取凹凸结合相互契合的一种经典连接工艺.如图是卯眼构件的截面图,其中,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】解:∵,,
∴.
2.(2026·广西钦州·二模)如图,直线,正六边形的顶点,分别在直线,上,若,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先利用正六边形外角的性质直接求出和的度数,再通过三角形内角和定理求,最后结合平行线的性质与三角形内角和定理求出的度数.
【详解】解:延长交直线于点,延长交于点,
∵正六边形的外角和为,
∴每个外角的度数为,
∴.
∴,
∴.
∵,
∴.
∴.
3.(2026·广西桂林·二模)如图,一束平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,其折射光线与一束经过光心O的光线相交于点,点为焦点.若,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据平行线的性质求,根据等边对等角求.
【详解】解:∵,,
∴,
∵,
∴.
4.(2026·广西贵港·二模)五线谱是一种记谱法,通过在五根等距离的平行线上标以不同的音符构成旋律,如图,和是五线谱上的两条线段,点E在,之间的一条平行线上,若,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查了平行线的性质,根据两直线平行,同旁内角互补,求出,根据两直线平行,内错角相等,求出,根据角之间的位置关系求出结果即可.
【详解】解:如下图所示,
∵,
∴,
∵,
∴
∴.
5.(2026·广西玉林·二模)如图,两条直线,分别经过正六边形的顶点,,且.当时,________.
【答案】/96度
【分析】先根据正六边形内角和公式求出单个内角的度数,再根据平行线的性质求解.
【详解】解:如图,
由题意得,正六边形内角和为:,
,
,
,
,
,
.
6.(2026·广西钦州·二模)在中,,,点在射线上,连接,将线段绕点逆时针旋转得到线段,且点不在直线上,过点作,交直线于点.
(1)如图1,若点与点重合,,求证:;
(2)如图2,点,都在的延长线上,连接.
①尺规作图:线段上取点,使;(保留作图痕迹,不写作法)
②证明:;
(3)在(2)的情况下,判断与的数量关系,并证明.
【答案】(1)见解析
(2)①见解析;②见解析
(3),理由见解析
【分析】(1)先利用已知角度推出为等腰直角三角形,再结合旋转的性质得到线段与角的等量关系,通过证明四边形为平行四边形,推导出与相等.
(2)①根据全等三角形的对应边相等,在上截取线段,使,完成尺规作图.
②结合旋转的性质得到、,再利用等腰三角形的性质推出,最后通过证明.
(3)先由等腰三角形的性质推出,再结合平行线的性质与三角形内角和定理证明,最后利用全等三角形的性质得到,进而推导出与的数量关系.
【详解】(1)证明:,,
,
∵线段绕点逆时针旋转得到线段,点与点重合,
,,
,
,
,
∴四边形是平行四边形,
,
;
(2)①解:如图,在上取一点,使得.
②证明:∵将线段绕点逆时针旋转得到线段,
,,
,
,
,
,
;
(3)解:,理由如下:
,,
.
,
,
,
,
,
,
,
,
,即,
.
平移、旋转、轴对称与中心对称
考点02
7.(2026·广西南宁·二模)如图,在中,,,将线段水平向左平移个单位得到线段,若四边形为菱形,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】解:∵四边形为菱形,
∴,
∴,
∴将线段水平向左平移个单位得到四边形为菱形.
8.(2026·广西玉林·二模)在平面直角坐标系中,将点向上平移个单位长度,得到的对应点的坐标是()
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据平面直角坐标系中点的平移规律,点上下平移时横坐标不变,纵坐标满足“上移加,下移减”的规律即可得到结果.
【详解】解:∵点平移时,向上平移只改变纵坐标,横坐标不变,且纵坐标满足“上移加”的规律,
∴将点向上平移个单位长度,对应点的横坐标不变,仍为,纵坐标为,
∴的坐标为.
9.(2026·广西南宁·二模)在平面直角坐标系中,将点向右平移3个单位长度得到点,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】解:将点向右平移3个单位长度得到点,则,即.
10.(2026·广西玉林·二模)以下是物理常见的元器件的符号,是轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】轴对称图形沿着某条直线对称后,直线两旁的部分能够完全重合,据此逐项判断即可.
【详解】解:A、不是轴对称图形,该选项不符合题意;
B、是轴对称图形,该选项符合题意;
C、不是轴对称图形,该选项不符合题意;
D、不是轴对称图形,该选项不符合题意.
11.(2026·广西南宁·二模)如图,的直径,为中点,点在上,,点是上的一个动点,则周长的最小值是( )
A.8 B.12 C. D.
【答案】D
【分析】先作点关于的对称点,连接,连接交于点,因为的直径,C为中点,得,再结合,得,再证明是等边三角形,运用勾股定理列式计算得,则周长,即可作答.
【详解】解:作点关于的对称点,连接,连接交于点,此时有最小值,最小值为的长,如图所示:
∴,
∵的直径,C为中点,
∴点在上,,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴为等边三角形,
∴,,
∴,
则周长,
∴周长的最小值是.
12.(2026·广西南宁·二模)《三角洲行动》是国产自研战术射击大作,真实战场体验,硬核竞技,彰显中国游戏研发实力,下列干员成就徽章中,属于轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查轴对称图形的定义,能够正确判断轴对称图形是解题的关键.
根据轴对称的定义即可求解.
【详解】解:轴对称图形是指沿一条直线折叠后,两侧部分能够完全重合的平面图形,则选项A符合题意.
13.(25-26九年级下·重庆·阶段检测)下列人工智能大模型图标是轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】如果一个平面图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,这个图形就叫做轴对称图形,这条直线就叫做对称轴,根据定义求解即可.
【详解】解:A 、B、D选项中的图形都不能找到一条直线,使图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,所以都不是轴对称图形.
C选项中的图形能找到一条直线,使图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,所以是轴对称图形.
14.(2026·广西南宁·二模)以点O为旋转中心将逆时针旋转作出如图所示的图案,旋转角的度数为( )
A.45 B.60 C.90 D.135
【答案】C
【分析】图案可以被平分成四部分,因而每部分被分成的圆心角是,并且圆具有旋转不变性,因而旋转90度的整数倍,就可以与自身重合.
【详解】解:该图形被平分成四部分,旋转90度的整数倍,就可以与自身重合,旋转角至少为.
15.(2026·广西南宁·二模)学校的中心有一个圆形喷泉池,喷泉池的中央安装一个可以竖直升降的喷头,它向四周喷出的水柱,效果图如图1所示,某学习小组对该喷泉池从数学的角度进行研究.
(1)当喷头高度一定时,从喷泉口喷出的水柱呈抛物线,经测算,水柱的落点在水平地面半径为2米的圆上,在距离池中心水平距离0.75米处,水柱达到最高,高度为1.25米.学习小组根据喷泉的实景进行抽象,以池中心为原点,水平方向为轴,竖直方向为轴建立平面直角坐标系,画出图2所示的函数图象,求水柱所在抛物线(第一象限部分)的函数表达式(不需要写自变量取值范围);
(2)第二象限的抛物线与第一象限的抛物线关于轴对称,由轴对称性,直接写出第二象限的抛物线的解析式;
(3)学习小组通过进一步分析发现:当喷头竖直高度调整时,喷头喷出的水柱抛物线形状不发生改变,当喷头竖直高度增加米,水柱落点形成的圆半径相应增加米,与之间存在一定的数量关系,求出与之间的数量关系式;
(4)已知喷泉池的半径是2.1米,四周种植了一圈宽度为0.5米的绿化带,为了提高对水资源的利用率,可通过调整喷头的高度,喷灌四周的绿化带,当喷头竖直高度增加米时,绿化带能否被水柱喷灌到?请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)能,理由见解析
【分析】(1)先设抛物线的顶点式为,再将点代入可得答案;
(2)根据第二象限的抛物线的顶点坐标为,且经过点可得答案;
(3)将抛物线向上平移h米,经过点,可得,整理得出答案;
(4)将代入关系式,求出解比较得出答案.
【详解】(1)解:根据题意可知抛物线的顶点坐标为,且经过点,设抛物线的顶点式为,
将点代入,得,
解得,
∴水柱所在的抛物线的函数表达式为;
(2)解:∵第二象限的抛物线与第一象限的抛物线关于轴对称,第一象限的抛物线的顶点坐标为,且经过点,
∴第二象限的抛物线的顶点坐标为,且经过点,
∴抛物线的顶点式为;
(3)解:当喷头竖直高度增加h米,水柱落点形成的圆半径相应增加d米,即将抛物线向上平移h米,经过点,根据题意,得
,
则;
(4)解:能,理由如下:
当时,,
解得或(舍去)
∵,,
则,
所以绿化带能被水柱喷灌到.
16.(2026·广西南宁·二模)【提出问题】
你能通过剪切和拼接下列图形得到一个矩形吗?在这些剪拼的过程中,剪下的图形是经过怎样的运动最后拼接成矩形的?
(1)平行四边形;(2)三角形;(3)菱形.
【动手操作】
小涵所在的学习小组对这道题进行了分工合作,小涵的任务是把一张三角形纸片剪拼得到一个矩形.她在动手操作的过程中发现了两种不同的剪拼方法.
方法一:任意剪一个,分别找到边,的中点,,连接,分别过点,作,,垂足分别为,,再将和分别绕点,旋转,即可得到矩形(如图).
方法二:任意剪一个,分别找到边,的中点,,连接,过点作于点,再将和分别绕点,旋转,即可得到矩形(如图).
【探究发现】
(1)如图,请判断与的位置关系和数量关系,并说明理由;
(2)如图,小涵通过测量,发现,,
①求的面积.
②在绕点顺时针旋转的过程中,点的对应点为,当与的一边平行时,求出此时的长.
【答案】(1),
(2)①;②的长度为 或
【分析】(1)根据三角形中位线定理求解,即可解题;
(2)①根据题意设,则,利用勾股定理建立方程求出,,进而得到,,再根据三角形面积公式求解,即可解题;
②根据与一边平行分情况讨论当时,当时,结合平行线性质,旋转的性质,矩形的判定与性质,勾股定理进行求解,即可解题.
【详解】(1)解: 、边的中点、,
∴,
与的位置关系为,数量关系为;
(2)解:① ,.
设,则,
,
,
,
解得,
,,
、边的中点、,
,,
的面积为;
② 、、在同一直线上,
与不平行;
旋转过程中,记的对应点为,
当时,
四边形为矩形,
,
,
,的面积为,
,
,
,
,
,
由旋转的性质可知, , ,
,
;
当时,作于点,
,
,
,
由旋转的性质可知, , ,,,
,
,
四边形为矩形;
, ,
,
;
综上所述,的长度为 或 .
17.(2026·广西南宁·二模)四边形的形状特征与几何性质,和它的对角线有着密不可分的关系.在凸四边形中,若它的两条对角线互相垂直,且其中一条对角线与四边形的一边相等,则称该凸四边形为“垂等四边形”.如图,在四边形中,,,此时,四边形是“垂等四边形”.
【探究性质】
(1)如图,在垂等四边形中,,与相交于点.
①判断与的数量关系是______;
②若,,求垂等四边形的面积;
【判定推理】
(2)如图,在中,,将绕点顺时针旋转,得到,若点恰好落在的垂直平分线上,连接,,求证:四边形是垂等四边形;
【综合运用】
(3)如图,在平面直角坐标系中,点,,的坐标分别为,,,点为平面内一个动点,若以,,,为顶点的四边形是垂等四边形,且,直接写出点的坐标.
【答案】(1)①;②24
(2)见解析
(3),,
【分析】(1)①根据“垂等四边形”的定义,可知,,根据,可知,再结合,联立化简,得到;
②根据“垂等四边形”的定义,可知,易得,可得垂等四边形的面积;
(2)连接、,先证明,结合,可得,即,因为点在的垂直平分线上,所以,所以四边形是垂等四边形;
(3)根据“垂等四边形”的定义,分三种情况讨论:①,②,③,分别求出P点的坐标.
【详解】(1)解:①四边形是“垂等四边形”,
,,
,
,
,
,
化简得.
② ,
,
,,
.
(2)证明:连接、,交于点F,
是旋转得到的,
,
,
,
,
,
,
,
,
即,
点在的垂直平分线上,
,
四边形是垂等四边形.
(3)解: ,,,,
,
设P点坐标为,分三种情况讨论:
①,
是对角线,且,
四边形是“垂等四边形”,
连接,、交于点,过点P分别作轴,轴,垂足分别为点E,点F,如下图
,
又
得,
得,则,
,
中,,
,,
,
将代入,得,
点P的坐标为.
②,
是对角线,,
四边形是“垂等四边形”,
过点作轴,垂足为点,如下图
,
,
,
,则,
在中,,
,
即,
,
在中,,
,
点P的坐标为.
③,
点P必然在的延长线上,即在y轴上,
过B点作线段,交y轴于点P,
如下图;
是对角线,,
四边形是“垂等四边形”,
,,
,
点P的坐标为.
综上所述,满足条件的点P有三个,坐标分别是,,.
18.(2026·广西南宁·二模)在研究几何图形的变换规律时,常常遵循从一般到特殊、再从特殊到一般的探究思路,通过观察猜想、严谨推理、归纳提炼,开展研究.
(1)【初步感知】如图1,在正方形的内部取一点E,连接,将线段绕点B顺时针旋转得到线段,连接,,则与的数量关系是____________;与的数量关系是____________.
(2)【特例研究】如图2,在(1)的前提下,当时,延长交的延长线于点,求证:四边形是正方形.
(3)【类比探究】如图3,在矩形中,,,在其内部取一点E,使,将线段绕点顺时针旋转得到线段,延长至点,使,连接,延长交的延长线于点.
①求证:四边形是矩形;
②连接,若,请直接写出的值.
【答案】(1)
(2)见解析
(3)①见解析;②
【分析】(1)利用正方形边长相等、内角为直角,结合旋转得边相等、旋转角,等量代换推出夹角相等,通过证三角形全等,得出边与角的关系.
(2)借助全等三角形对应角相等得到直角,结合旋转直角,判定四边形为矩形;再由旋转性质得邻边相等,进而证出正方形.
(3)①由矩形与旋转性质推出两组角相等,结合已知边长比例,证两边成比例且夹角相等,得到三角形相似;利用相似传递直角,依据三个内角为直角判定矩形.②按比例设未知数,结合矩形性质转化线段;作垂线构造相似三角形,把线段统一用含未知数式子表示;在直角三角形中套用勾股定理列方程求解,算出最终线段长度.
【详解】(1)解:四边形是正方形
由旋转性质得:
在和中
;
(2)证明:由(1)得
又,则,
由旋转知,
四边形有三个内角为直角,
四边形是矩形,
又,
矩形是正方形;
(3)①证明四边形是矩形,
,
由旋转性质得:,,
,
,
已知,又,,
,即,
在与中
,
,
,
又,可得,且,
四边形三个内角均为直角,
四边形是矩形,
②解:设,
绕点顺时针旋转得到,
,
∵,
,
∵四边形为矩形,
,
在中,,,
由勾股定理得:,
过点作,垂足落在线段上,
,
四边形是矩形,
,,
,
又,
,
在和中
∴,
,
,
,
,
,
,
在中,,,
由勾股定理可得:,
,
,
,
线段长度为正数,且点在矩形内部,
,
,
.
19.(2026·广西桂林·二模)已知中,,点为射线上一动点,将线段绕点顺时针旋转得到线段,且,连接,.
(1)如图1,若,点在线段上时,
①若点为的中点,求的值;
②求证:;
(2)我们把顶角为的等腰三角形称为“锐角黄金三角形”,其底边长与腰长的比为.如图2,若为锐角黄金三角形,且,点在线段的延长线上运动,当点是线段的黄金分割点时,求与所夹的角的度数.
【答案】(1)①;②见解析
(2)(或)或
【分析】(1)①利用旋转的性质及等腰三角形的性质证明,根据点为的中点,得到,最后利用正切的定义即可得出结果;②由①知,,易证,即可证明结论;
(2)先求出,,同理(1)②得,推出,当是线段的黄金分割点时,分点是靠近点的黄金分割点和点是靠近点的黄金分割点,两种情况讨论即可.
【详解】(1)解:①∵,,
∴,
由旋转的性质得,
∴,
∴,
∴,
∵点为的中点,
∴,即,
∴;
②由①知,,
∴,
∴,
;
(2)解:由旋转的性质得,,
∵,
∴,,
同理(1)②得,
,,
,
又∵,
,
当是线段的黄金分割点时,分两种情况:
①若点是靠近点的黄金分割点,则,
,如图3所示:
,
∵,
∴,
∴点在上,
,
,与所夹的角的度数为(或);
②若点是靠近点的黄金分割点,则,
,如图4所示:
,
又,
,
而,
,
,
;
综上所述,与所夹的角为(或)或.
三视图
考点03
20.(2026·广西南宁·二模)下列立体图形中,主视图,左视图,俯视图都是圆的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】解:A、圆锥的主视图、左视图是三角形,俯视图是带圆心的圆;
B、圆柱的主视图、左视图是矩形,俯视图是圆;
C、四面体的三视图不含圆;
D、球体任意方向的视图都是圆,因此主视图、左视图、俯视图都是圆.
故选:D.
21.(2026·广西玉林·二模)我国古代数学研究成果辉煌,产生了诸多趣味名词,如《九章算术》中的“刍童”,原指上、下底面都是长方形的草垛.如图是一个“刍童”形状的几何体,则它的主视图是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据几何体的形状及摆放位置进行判断即可.
【详解】解:由图可知,该“刍童”的上底面长方形较大,下底面长方形较小,
∴主视图如下:
22.(2026·广西南宁·二模)综合与实践
根据以下素材,完成任务.
某校为解决书籍收纳问题,学校计划为学生统一定制一款桌边置物架如图1.该置物架的结构与尺寸蕴含着丰富的数学知识,该校数学兴趣小组以此为背景开展探究活动.
【素材1】如图1所示的桌边置物架,上面是多层斜插板的置物板,用于放书和资料,最下面是独立储物空间,可以用来存放雨伞或水瓶等物品.
【素材2】为了让购买回来的桌边置物架更适配同学们的课桌尺寸,给教室留下更多的活动空间,经过数学兴趣小组研究,决定跟厂家定制高为,长为,宽为的桌边置物架(如图1).
【素材3】如图2,相邻两层斜插板之间的距离都为,每层斜插板与水平线之间的夹角为.
任务1:
(1)求最底层置物区开口的长;
任务2:如图3,小李将一本长为,宽为,厚度为的课本横放在书架上.其中,矩形为课本的横截面,线段为课本的宽.
(2)每层斜插板之间最多能放几本这样的书?
(3)放书后整个书架占地面积为多少?
【答案】(1)
(2)3本
(3)
【分析】(1)直接解即可;
(2)用相邻两层斜插板之间的距离除以书的厚度,即可得出结果;
(3)过点作,交于点,过点作,分别解和,求出的长,进而求出的长,再利用分割法求出面积即可.
【详解】(1)解:由题意,,
∴;
(2)解:∵相邻两层斜插板之间的距离都为,厚度为的课本,
∴,
故每层斜插板之间最多能放3本这样的书;
(3)解:过点作,交于点,过点作,如图3,则,
由题意,,
∴,
∴,
在中,,
∴;
在中,,,,
∴,
∴,
放一本书后的俯视图如图:
∴放书后整个书架占地面积为.
限定工具作图
考点04
23.(2026·广西南宁·二模)如图,中,,按照以下步骤作图:
①在和上取,分别以M、N为圆心,大于长为半径作弧,两弧交于点O,作射线交于点D.
②以点C、点D为圆心,大于长为半径作弧,两弧交于点P和点Q,作直线分别交、于点E和点F.
③连接.
根据作图,若,,则_________.
【答案】
【分析】按照角平分线和线段垂直平分线的作图步骤作图,再求出,,证明,根据相似三角形的面积比等于相似比的平方即可求出答案.
【详解】解:如图,
中,,,
∴,
由作图可知,平分,
∴,
∴,
由作图可知,垂直平分,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴
又∵
∴,
∴.
24.(2026·广西南宁·二模)如图,在扇形中,.
(1)尺规作图:作的中点(不写作法,保留作图痕迹);
(2)在(1)的条件下,连接,,并且,交于点,若.
①求的长;
②如图,将如图中的扇形围成圆锥,,恰好重合,求圆锥的底面半径.
【答案】(1)答案见解析
(2)①;② 2
【分析】(1)尺规作图,作的角平分线,与的交点就是点C;
(2)①先求扇形的半径,再根据弧长公式计算即可;②设圆锥底面半径为r,根据圆锥底面周长等于扇形弧长,列方程计算即可.
【详解】(1)解:如下图,
分别以A、B为圆心,以大于的长度为半径画弧,两弧交于点E,连接,射线与交于点C,点C即为所求;
(2)①设扇形的半径为R,则,
,
,
是的中点,
,
,
,
在中,
,即,
解得:,
;
②设圆锥底面半径为r ,
,
,
圆锥的底面半径是2.
25.(2026·广西南宁·二模)如图,在中, .
(1)请用无刻度的直尺和圆规以为直径作,交于点.(保留作图痕迹,不写作法);
(2)作,垂足为,求证:是的切线.
【答案】(1)图见解析
(2)证明见解析
【分析】(1)分别以点A和点B为圆心,以大于的长为半径画弧,两弧相交于点,过作直线,直线与交于点O,以点O为圆心,为半径作,与相交于点D;
(2)连接,根据“等边对等角”由,,可推出,再根据平行线的判定可得,最后由即可证得,由此即可求解.
【详解】(1)解:如图所示:即为所求,
(2)证明:如图,作,垂足为,连接,
,
,
在中,,
,
,
,
又,
,
,
又点D在上,是的半径,
是的切线.
26.(2026·广西南宁·二模)如图,的对角线相交于点,点是的中点,连接.
(1)尺规作图:作的中点;(不写作法,保留作图痕迹)
(2)连接,证明:.
【答案】(1)作图见解析
(2)证明见解析
【分析】(1)分别以点B,O为圆心,以为半径画弧,两弧交于点M,N,作直线交于点F,则点F即为所求作;
(2)先根据平行四边形的对角线互相平分得出,即可得出,再根据“边角边”证明,然后根据全等三角形的对应边相等得出答案.
【详解】(1)解:如图所示,点F即为所求作;
(2)证明:如图所示,
∵四边形是平行四边形,
∴.
∵点E是的中点,点F是的中点,
∴,
∴.
∵,
∴,
∴.
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专题02几何变换综合
4大考点概览
考点01相交线与平行线
考点02平移、旋转、轴对称与中心对称
考点03三视图
考点04限定工具作图
相交线与平行线
考点01
1.(2026·广西南宁·二模)榫卯结构是两个构件采取凹凸结合相互契合的一种经典连接工艺.如图是卯眼构件的截面图,其中,,则( )
A. B. C. D.
2.(2026·广西钦州·二模)如图,直线,正六边形的顶点,分别在直线,上,若,则的度数是( )
A. B. C. D.
3.(2026·广西桂林·二模)如图,一束平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,其折射光线与一束经过光心O的光线相交于点,点为焦点.若,,则的度数为( )
A. B. C. D.
4.(2026·广西贵港·二模)五线谱是一种记谱法,通过在五根等距离的平行线上标以不同的音符构成旋律,如图,和是五线谱上的两条线段,点E在,之间的一条平行线上,若,,则的度数为( )
A. B. C. D.
5.(2026·广西玉林·二模)如图,两条直线,分别经过正六边形的顶点,,且.当时,________.
6.(2026·广西钦州·二模)在中,,,点在射线上,连接,将线段绕点逆时针旋转得到线段,且点不在直线上,过点作,交直线于点.
(1)如图1,若点与点重合,,求证:;
(2)如图2,点,都在的延长线上,连接.
①尺规作图:线段上取点,使;(保留作图痕迹,不写作法)
②证明:;
(3)在(2)的情况下,判断与的数量关系,并证明.
平移、旋转、轴对称与中心对称
考点02
7.(2026·广西南宁·二模)如图,在中,,,将线段水平向左平移个单位得到线段,若四边形为菱形,则的值为( )
A. B. C. D.
8.(2026·广西玉林·二模)在平面直角坐标系中,将点向上平移个单位长度,得到的对应点的坐标是()
A. B. C. D.
9.(2026·广西南宁·二模)在平面直角坐标系中,将点向右平移3个单位长度得到点,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
10.(2026·广西玉林·二模)以下是物理常见的元器件的符号,是轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
11.(2026·广西南宁·二模)如图,的直径,为中点,点在上,,点是上的一个动点,则周长的最小值是( )
A.8 B.12 C. D.
12.(2026·广西南宁·二模)《三角洲行动》是国产自研战术射击大作,真实战场体验,硬核竞技,彰显中国游戏研发实力,下列干员成就徽章中,属于轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
13.(25-26九年级下·重庆·阶段检测)下列人工智能大模型图标是轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
14.(2026·广西南宁·二模)以点O为旋转中心将逆时针旋转作出如图所示的图案,旋转角的度数为( )
A.45 B.60 C.90 D.135
15.(2026·广西南宁·二模)学校的中心有一个圆形喷泉池,喷泉池的中央安装一个可以竖直升降的喷头,它向四周喷出的水柱,效果图如图1所示,某学习小组对该喷泉池从数学的角度进行研究.
(1)当喷头高度一定时,从喷泉口喷出的水柱呈抛物线,经测算,水柱的落点在水平地面半径为2米的圆上,在距离池中心水平距离0.75米处,水柱达到最高,高度为1.25米.学习小组根据喷泉的实景进行抽象,以池中心为原点,水平方向为轴,竖直方向为轴建立平面直角坐标系,画出图2所示的函数图象,求水柱所在抛物线(第一象限部分)的函数表达式(不需要写自变量取值范围);
(2)第二象限的抛物线与第一象限的抛物线关于轴对称,由轴对称性,直接写出第二象限的抛物线的解析式;
(3)学习小组通过进一步分析发现:当喷头竖直高度调整时,喷头喷出的水柱抛物线形状不发生改变,当喷头竖直高度增加米,水柱落点形成的圆半径相应增加米,与之间存在一定的数量关系,求出与之间的数量关系式;
(4)已知喷泉池的半径是2.1米,四周种植了一圈宽度为0.5米的绿化带,为了提高对水资源的利用率,可通过调整喷头的高度,喷灌四周的绿化带,当喷头竖直高度增加米时,绿化带能否被水柱喷灌到?请说明理由.
16.(2026·广西南宁·二模)【提出问题】
你能通过剪切和拼接下列图形得到一个矩形吗?在这些剪拼的过程中,剪下的图形是经过怎样的运动最后拼接成矩形的?
(1)平行四边形;(2)三角形;(3)菱形.
【动手操作】
小涵所在的学习小组对这道题进行了分工合作,小涵的任务是把一张三角形纸片剪拼得到一个矩形.她在动手操作的过程中发现了两种不同的剪拼方法.
方法一:任意剪一个,分别找到边,的中点,,连接,分别过点,作,,垂足分别为,,再将和分别绕点,旋转,即可得到矩形(如图).
方法二:任意剪一个,分别找到边,的中点,,连接,过点作于点,再将和分别绕点,旋转,即可得到矩形(如图).
【探究发现】
(1)如图,请判断与的位置关系和数量关系,并说明理由;
(2)如图,小涵通过测量,发现,,
①求的面积.
②在绕点顺时针旋转的过程中,点的对应点为,当与的一边平行时,求出此时的长.
17.(2026·广西南宁·二模)四边形的形状特征与几何性质,和它的对角线有着密不可分的关系.在凸四边形中,若它的两条对角线互相垂直,且其中一条对角线与四边形的一边相等,则称该凸四边形为“垂等四边形”.如图,在四边形中,,,此时,四边形是“垂等四边形”.
【探究性质】
(1)如图,在垂等四边形中,,与相交于点.
①判断与的数量关系是______;
②若,,求垂等四边形的面积;
【判定推理】
(2)如图,在中,,将绕点顺时针旋转,得到,若点恰好落在的垂直平分线上,连接,,求证:四边形是垂等四边形;
【综合运用】
(3)如图,在平面直角坐标系中,点,,的坐标分别为,,,点为平面内一个动点,若以,,,为顶点的四边形是垂等四边形,且,直接写出点的坐标.
18.(2026·广西南宁·二模)在研究几何图形的变换规律时,常常遵循从一般到特殊、再从特殊到一般的探究思路,通过观察猜想、严谨推理、归纳提炼,开展研究.
(1)【初步感知】如图1,在正方形的内部取一点E,连接,将线段绕点B顺时针旋转得到线段,连接,,则与的数量关系是____________;与的数量关系是____________.
(2)【特例研究】如图2,在(1)的前提下,当时,延长交的延长线于点,求证:四边形是正方形.
(3)【类比探究】如图3,在矩形中,,,在其内部取一点E,使,将线段绕点顺时针旋转得到线段,延长至点,使,连接,延长交的延长线于点.
①求证:四边形是矩形;
②连接,若,请直接写出的值.
19.(2026·广西桂林·二模)已知中,,点为射线上一动点,将线段绕点顺时针旋转得到线段,且,连接,.
(1)如图1,若,点在线段上时,
①若点为的中点,求的值;
②求证:;
(2)我们把顶角为的等腰三角形称为“锐角黄金三角形”,其底边长与腰长的比为.如图2,若为锐角黄金三角形,且,点在线段的延长线上运动,当点是线段的黄金分割点时,求与所夹的角的度数.
三视图
考点03
20.(2026·广西南宁·二模)下列立体图形中,主视图,左视图,俯视图都是圆的是( )
A. B. C. D.
21.(2026·广西玉林·二模)我国古代数学研究成果辉煌,产生了诸多趣味名词,如《九章算术》中的“刍童”,原指上、下底面都是长方形的草垛.如图是一个“刍童”形状的几何体,则它的主视图是( )
A. B. C. D.
22.(2026·广西南宁·二模)综合与实践
根据以下素材,完成任务.
某校为解决书籍收纳问题,学校计划为学生统一定制一款桌边置物架如图1.该置物架的结构与尺寸蕴含着丰富的数学知识,该校数学兴趣小组以此为背景开展探究活动.
【素材1】如图1所示的桌边置物架,上面是多层斜插板的置物板,用于放书和资料,最下面是独立储物空间,可以用来存放雨伞或水瓶等物品.
【素材2】为了让购买回来的桌边置物架更适配同学们的课桌尺寸,给教室留下更多的活动空间,经过数学兴趣小组研究,决定跟厂家定制高为,长为,宽为的桌边置物架(如图1).
【素材3】如图2,相邻两层斜插板之间的距离都为,每层斜插板与水平线之间的夹角为.
任务1:
(1)求最底层置物区开口的长;
任务2:如图3,小李将一本长为,宽为,厚度为的课本横放在书架上.其中,矩形为课本的横截面,线段为课本的宽.
(2)每层斜插板之间最多能放几本这样的书?
(3)放书后整个书架占地面积为多少?
限定工具作图
考点04
23.(2026·广西南宁·二模)如图,中,,按照以下步骤作图:
①在和上取,分别以M、N为圆心,大于长为半径作弧,两弧交于点O,作射线交于点D.
②以点C、点D为圆心,大于长为半径作弧,两弧交于点P和点Q,作直线分别交、于点E和点F.
③连接.
根据作图,若,,则_________.
24.(2026·广西南宁·二模)如图,在扇形中,.
(1)尺规作图:作的中点(不写作法,保留作图痕迹);
(2)在(1)的条件下,连接,,并且,交于点,若.
①求的长;
②如图,将如图中的扇形围成圆锥,,恰好重合,求圆锥的底面半径.
25.(2026·广西南宁·二模)如图,在中, .
(1)请用无刻度的直尺和圆规以为直径作,交于点.(保留作图痕迹,不写作法);
(2)作,垂足为,求证:是的切线.
26.(2026·广西南宁·二模)如图,的对角线相交于点,点是的中点,连接.
(1)尺规作图:作的中点;(不写作法,保留作图痕迹)
(2)连接,证明:.
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专题03几何变换综合
考点01
相交线与平行线
1.B
2.A
3.A
4.c
5.96°/96度
6.
(1)见解析
(2)①见解析;②见解析
(3)DF=2BC,理由见解析
【详解】(1)证明::∠ACB=90°,∠ABC=45°,
:∠BAC=∠ABC=45°,
:线段AD绕点A逆时针旋转180°-2×45°=90°得到线段AE,点D与点C重合,
·AE=AD=AC,∠EAB=90°-∠BAC=45°,
·∠EAB=∠ABC,
·BCAE,
:EF‖AB,
四边形ABFE是平行四边形,
·BF=AE
·BF=AC:
(2)①解:如图,在DC上取一点G,使得AG=AB
G
E
②证明::将线段AD绕点A逆时针旋转180°-2α得到线段AE,
÷DA=EA,∠DAE=180°-2,
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AG=AB,
·∠AGB=∠ABG=,
·∠GAB=180°-2x,
·∠DAG=∠EAB,
·△DAG≌△EAB(SAS);
(3)解:DF=2BC,理由如下:
:AG=AB,∠ACB=90°,
·GB=2BC
:∠AGB=∠ABG=,
÷∠AGD=∠ABE=180°-,
÷∠FBE=∠ABE-∠ABC=180°-《-X=180°-2,
:EFI‖AB
·∠BFE=∠ABF=L,
·∠BEF=180°-∠FBE-∠BFE=,
.BE=BF,
:GD=BE,
÷GD=BF,即DF=GB,
·DF=2BC
考点02
平移、旋转、轴对称与中心对称
7.B
8.D
9.C
10.B
11.D
12.A
13.C
14.C
15.
(1y=-(x-0.75)2+1.25
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2y=-
6x+0.75)2+1.25
3)h=d+2d
(4)能,理由见解析
【详解】(1)解:根据题意可知抛物线的顶点坐标为(0,75,1.25),且经过点(2,0),设抛物线的顶点式为
y=a(x-0.75)2+125,
将点(2,0代入,得0=a(2-0.75+1.25,
解得a=-手,
·水柱所在的抛物线的函数表达式为y=-(x-0.75)2+1.25:
(2)解:·第二象限的抛物线与第一象限的抛物线关于y轴对称,第一象限的抛物线的顶点坐标为
(0.75,1.25),且经过点(2,0)
“第二象限的抛物线的顶点坐标为-0.75,1.25),且经过点(-2,0),
·抛物线的顶点式为y=-(x+0.75)2+1.25;
(3)解:当喷头竖直高度增加h米,水柱落点形成的圆半径相应增加d米,即将抛物线向上平移h米,经
过点(2+d,0,根据题意,得
0=-(2+d-0.75)+125+h,
则h=d2+2d
(4)解:能,理由如下:
当h=号时,号d2+2d-号=0,
解得d=-5或d=5(舍去)
4
4
2+d≈2+64035=2.351,2.1+0.5=2.6,
则2.1<2.351<2.6
所以绿化带能被水柱喷灌到.
16.
(I)DEIBC,DE=专BC
(2)①20cm2;②AN的长度为4y14cm或85cm
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17.
(I)①∠BAC=2∠DBC;②24
(2)见解析
3(号,号),(-,),(0,-33)
【详解】(1)解:①:四边形ABCD是“垂等四边形,
·AC⊥BD,∠ABE+∠BAC=90°,
AB=AC,
:∠ABC=∠ACB=克(180°-∠BAC),
'∠ABE+∠DBC=∠ABC,
·(90°-∠BAC)+∠DBC=(180°-∠BAC),
化简得∠BAC=2∠DBC.
②:AC⊥BD,
:S△4CB=克AC·BE,S△AD=AC·DE
:S四边形ABCD=SACB+S△ACD,AB=AC,
:S四边形ABCD=克AC(BE+DE)=AB·BD=专×6×8=24.
(2)证明:连接BD、EC,交于点F,
:△ADE是△ABC旋转得到的,
·AB=AD,AC=AE,∠DAE=∠BAC=90o,
:∠EAC=∠DAE+∠CAD,∠BAD=∠BAC+∠CAD,
·∠EAC=∠BAD,
AB=AD,AC=AE,
:∠AEF=(180·-∠EAC),∠ADB=支(180°-∠BAD),
·∠AEF=∠ADB,
:∠AED+∠ADE=1800-90°=90°,
·(∠AED-∠AEF)+(∠ADE+∠ADB)=90°,
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即∠FED十∠EDF=90°,
:点D在BC的垂直平分线上,
·BD=CD,
·四边形BCDE是垂等四边形,
(3)解::0A=4,0B=|-3|=3,0C=3,BC=|3-(-3)|=6,
·AB=AC=V32+47=5,
设P点坐标为(PxPy),分三种情况讨论:
①AC⊥BP,
:BP是对角线,且BP=BC,
·四边形ABCP是“垂等四边形”,
连接PO,AC、PB交于点Q,过点P分别作PE⊥x轴,PF⊥y轴,垂足分别为点E,点F,如下图
0
0:S4Bcp=3ACBP=支×5×6=15,
又:SABCP=S△AB0+S△AP0+S△OPC
=吉×3×4+克×4×Px十支×3×Py
=6+2Px+py=15
得4Px+3py=18,
:SABCP=S△ABc+S△AcP=BC·A0+AC·PQ
得PQ=号,则BQ=BP-PQ=6-号=号,
:AC⊥BP,
Rt△BCQ中,cQ=VBc2-BQ2=V62-(兽)2-号,
SABPC=BC.PE=BP.CQ,BC=BP,
aPE=CQ=号=Py,
将Py=号代入4Px+3Py=18,得Px=号,
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·点P的坐标为(号,号)
②AB⊥PC,
:AB是对角线,AB=AC,
·四边形APBC是“垂等四边形”,
过点P作PE⊥x轴,垂足为点E,如下图
F:BP=BC,AB⊥PC,
.PQ=PC,
:S△4Bc=支AB·CQ=克BC·A0=克×6×4=12,
CQ=号,则PC=2CQ=9,
在Rt△BCQ中,BQ=VBc2-cQ2=V62-()7=9,
:S△PBc=BC·PE=PC·BQ,
即P8=-学-尝
6
“P,=器,
在Rt△PBE中,BE=VBP2-PE=V62-(尝)2=0
+E0=B0+BB=3+号=号,
·点P的坐标为(-器,岩)
③AP⊥BC,
:点P必然在AO的延长线上,即在y轴上,
过B点作线段BP=6,交y轴于点P,
如下图:
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:BC是对角线,BP=BC,
·四边形ABPC是“垂等四边形”,
:A0⊥BC,∠BOP=90°,
÷0P=VBP2-B02=V62-32=35,
:点P的坐标为(0,-3V5).
综上所述,满足条件的点P有三个,坐标分别是(号,号),(-器,岩),(0,-35)
18.
(I)AE=CE,∠ABE=∠CBE
(2)见解析
3)①见解析:②33
【详解】(1)解::四边形ABCD是正方形
·AB=BC,∠ABC=90°
由旋转性质得:BE=BE,∠EBE=90·
:∠ABC-∠EBC=∠EBE-∠EBC
·∠ABE=∠CBE
在△ABE和△CBE中
AB=BC
∠ABE=∠CBE
BE-BE
·△ABE≌△CBE(SAS
:AE=CE,∠ABE=∠CBE;
(2)证明:由(1)得∠AEB=∠CEB=90
·∠BEF=90o
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又∠AEB=90°,则∠FEB=90°,
由旋转知∠EBE=90°,
:四边形BEFE有三个内角为直角,
:四边形BEFE是矩形,
又:BE=BE,
:矩形BEFE是正方形:
(3)①证明:四边形ABCD是矩形,
∠ABC=90°,
由旋转性质得:BE=BE,∠EBE=90°,
·∠ABE+∠EBC=∠CBG+∠EBC=90o,
·∠ABE=∠CBG,
已知器=寺,又AB=6,BC=8,
=骨=,即器=骺,
在△ABE与△CBG中
脱=鶻
(∠ABE=∠CBG'
·△ABE∽△CBG,
·∠CGB=∠AEB=90°,
又∠AEB=90°,可得∠FEB=90°,且∠EBG=90°,
:四边形EBGF三个内角均为直角,
:四边形EBGF是矩形,
②解:设BE=3x,
:BE绕点B顺时针旋转90°得到BE,
·BE=BE=3x,∠EBE=90°,
器-
:BG=号BE=4x,
:四边形EBGF为矩形,
·FG=BE=3x,EF=BG=4x,∠AFE=90°,
在Rt△ABE中,∠AEB=90°,AB=6,
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由勾股定理得:AB2=AB2-BE2=62-(3x3=36-9x2,
过点D作DH⊥AF,垂足H落在线段AF上,
∠DHA=90°,
:四边形ABCD是矩形,
·∠BAD=90°,AD=BC=8,
.∠BAE+∠DAH=90°,
又:∠BAE+∠ABE=90°,
·∠ABE=∠DAH,
在△ABE和△DAH中
「∠AEB=∠DHA=909
∠ABE=∠DAH
·△ABE△DAH
脂=詣=器==,
AH=BE=4x,
DH=青AE,
DH2=号AE2=号(36-9x2)=64-16x2,
AF=AE+EF=AE+4x,
:HF=AF-AH=AE+4x-4x=AE,
·HF2=AE2=36-9x2,
在Rt△DHF中,∠DHF=90°,DF=5,
由勾股定理可得:D2=DH2+HF2,
52=(64-16x2习+(36-9x2),,
25=100-25x2,
x2=3,
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:线段长度为正数,且点E在矩形内部,
ǎx=5,
FG=3x,
·FG=35,
19.
(1)①芳;②见解析
(2)72。(或108°)或90°
【详解】(1)解:①:∠CAB=90°,AB=AC,
:∠ABC=∠ACB=(180°-∠BAC)=45°,
由旋转的性质得∠BAC=∠CDE=90°,CD=DE,
:∠DEC=∠DCE=(180°-∠CDE)=45°,
∴∠ACD+∠BCD=∠BCD十∠BCE=45°,
∴∠ACD=∠BCE,
:点D为AB的中点,
:AD=专AB=专AC,即2AD=AC,
tan∠BCE=tan∠ACD==:
②由①知∠ACD=∠BCE,∠CDE=90°,∠DCE=45°,∠BAC=90°,∠ACB=45°,
.CE=2 CD,BC=2AC.
:焉=器=反,
·△ACDM△BCE:
(2)解:由旋转的性质得∠CDE=∠BAC=36°,CD=DE,
AB=AC,
:∠ABC=(180°-∠BAC)=72°,∠CED=3(180°-∠CDE)=72°,
同理(1)②得△ACD∽△BCE,
·噩=器,∠DAC=∠EBC=36°,
÷∠ABE=∠ABC+∠EBC=108°,
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又:脂=号,AB=AC,
器=脂=器=÷,
当B是线段AD的黄金分割点时,分两种情况:
①若点B是靠近点D的黄金分割点,则铝=号=器,
·AB=BE,如图3所示:
B
D
图3
·∠BAE=∠AEB=36°,
:∠BAC=36°,
.∠BAC+∠ABE+∠AEB=180°,
·点C在AE上,
·∠BED=∠CED-∠AEB=72°-36°=36°,
·∠BFD=∠CDE十∠BED=36°十36°=72°,BE与CD所夹的角的度数为72°(或
180°-72°=108°):
②若点B是靠近点A的黄金分割点,则器=号=器
·BD=BE,如图4所示:
E
D
图4
:∠BDE=∠BED,
又:△ACD△BCE,
·∠ADC=∠BEC,
而∠CDE=36°,∠CED=72°,
÷∠ADC+36°=72°-∠BEC,
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·∠ADC=∠BEC=18°,
·∠BFD=∠EDF+∠DEF=36°+72°-18°=90°:
综上所述,BE与CD所夹的角为72°(或108°)或90°.
考点03
三视图
20.D
21.C
22.
(1)4V3cm
(2)3本
(3)(234W5+87)cm2
考点04
限定工具作图
23.青
24
(1)答案见解析
(2)①4π;②2
【详解】(1)解:如下图,
D
分别以A、B为圆心,以大于AB的长度为半径画弧,两弧交于点E,连接OE,射线OE与AB交于点C,
点C即为所求;
(2)①设扇形OAB的半径为R,则OC=OA=OB=R,
:CD=3,
0D=R-3,
:C是AB的中点,
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÷OC⊥AB,
:∠A0B=120°,
:∠A0D=∠A0B=60°,
在Rt△AOD中,
c0s60°=器,即片=发,
解得:R=6,
“地=009=4π,
180
②设圆锥底面半径为r,
:2πr=4π,
r=2,
·圆锥的底面半径是2、
25.
(1)图见解析
(2)证明见解析
【详解】(1)解:如图所示:⊙0即为所求,
(2)证明:如图,作DE⊥AC,垂足为E,连接OD,
B
AB=AC
·∠B=∠C,
在⊙0中,0B=OD,
·∠ODB=∠B,
·∠ODB=∠C,
·OD‖AC,
又:DE⊥AC,
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·∠ODE=∠DEC=90°,
·OD⊥DE,
又:点D在⊙0上,OD是⊙0的半径,
:DE是⊙O的切线:
26.
(1)作图见解析
(2)证明见解析
【详解】(1)解:如图所示,点F即为所求作;
A
0
(2)证明:如图所示,
:四边形ABCD是平行四边形,
.A0=C0,B0=D0
:点E是DO的中点,点F是BO的中点,
E0=支D0,F0=专B0,
E0=F0.
:A0=C0,∠A0F=∠C0E,
.△A0F≌△C0E(SAS),
.AF=CE.
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