内容正文:
C8
中考真题专题分类卷(八)
图形的变换
(满分:120分考试时间:120分钟)
一、选择题(本大题共8小题,每小题2分,共16分.在每小题所给
的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.(2024·扬州)在平面直角坐标系中,点P(1,2)关于坐标原点的
对称点P的坐标为
()
A.(-1,-2)B.(-1,2)C.(1,-2)
D.(1,2)
2.(2024·淮安)中国古典建筑中的镂空砖雕图案精美.下列砖雕
图案中不是中心对称图形的是
河品
胸
B
3.(2024·青海)如图,一次函数y=2x一3的图像与x轴相交于点
A,则点A关于y轴的对称点是
(
A.(-o0)B(号o)
C.(0,3)
D.(0,-3)
y=2x-3
20 cm
数
-80cm
(第3题)
(第4题)
(第5题)
4.(2024·连云港)如图,正方形中有一个由若干个长方形组成的
对称图案,其中正方形的边长是80c,则图中阴影图形的周
长为
(
)
阳
A.440 cm
B.320 cm
C.280 cm
D.160 cm
5.(2024·无锡)如图,在△ABC中,∠B=80°,∠C=65°,将
△ABC绕点A逆时针旋转得到△AB'C'.当点B'落在边AC上
时,∠BAC的度数为
()
A.659
B.70
C.80°
D.85
6.(2024·镇江)如图,在平面直角坐标系xOy中,过点A(m,0)且
垂直于x轴的直线L与反比例函数y=一4的图像交于点B,将
直线1绕点B逆时针旋转45°,所得的
直线经过第一、二、四象限,则m的取值
范围是
()
A.m<-2或m>2
B.-2<m<2且m≠0
C.-2<m<0或m>2
D.m<-2或0<m<2
7.(2024·河北)在平面直角坐标系中,我们把横、纵坐标都是整
数,且横、纵坐标之和大于0的点称为“和点”.将某“和点”平移,
每次平移的方向取决于该点横、纵坐标之和除以3所得的余数
(当余数为0时,向右平移;当余数为1时,向上平移;当余数为2
时,向左平移),每次平移1个单位长度
例:“和点”P(2,1)按上述规则连续平移3次后,到达点P3(2,2),其
平移过程如下:
P(2,1)
右P,(3,1)上P2(3,2)左P,(2,2)
余0
余1
◆余2
若“和点”Q按上述规则连续平移16次后,到达点Q16(一1,9),
则点Q的坐标为
()
A.(6,1)或(7,1)
B.(15,-7)或(8,0)
C.(6,0)或(8,0)
D.(5,1)或(7,1)
8.(2024·天津)如图,在△ABC中,∠B=30°,
将△ABC绕点C顺时针旋转60°得到
△DEC,点A,B的对应点分别为D,E,延长
BA交DE于点F,下列结论一定正确的是
()
A.∠ACB=∠ACD
B.AC∥DE
C.AB=EF
D.BF⊥CE
二、填空题(本大题共10小题,每小题2分,共20分)
9.(2024·江西)在平面直角坐标系中,将点A(1,1)先向右平移
2个单位长度,再向上平移3个单位长度得到点B,则点B的坐
标为
10.(2024·广安)如图,直线y=2x十2与x
1/=2x+2
轴、y轴分别相交于点A,B,将△AOB绕
D
点A逆时针旋转90°得到△ACD,则点D
的坐标为
11.(2024·常州)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=6,
BC=4,D是边AC的中点,E是边BC上一点,连接BD,DE.
C8-1
将△CDE沿DE翻折,点C恰好落在BD上的点F处,则
CE=
(第11题)
(第12题)
(第13题)
12.(2024·长春)一块含30°角的直角三角板ABC按如图所示的
方式摆放,边AB与直线1重合,AB=12cm.现将该三角板绕
点B顺时针旋转,使点C的对应点C'落在直线l上,则点A经
过的路径长至少为
cm.(结果保留π)
13.(2024·甘孜州)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=8,BC=
4,折叠△ABC,使点A与点B重合,折痕DE与AB交于点D,
与AC交于点E,则CE的长为
14.(2024·临夏州)如图,在等腰三角形ABC中,AB=AC=2,
∠BAC=120°,将△ABC沿其底边中线AD向下平移,使点A
的对应点A'满足AA'-专AD,则平移前后两三角形重叠部分
的面积是
15.(2024·河南)如图,在平面直角坐标系中,正方形ABCD的边
AB在x轴上,点A的坐标为(一2,0),点E在边CD上.将
△BCE沿BE折叠,点C落在点F处.若点F的坐标为(0,6),
则点E的坐标为
6
E
B
(第14题)
(第15题)
(第16题)
16.(2024·无锡)在探究“反比例函数的图像与性质”时,小明先将
直角边长为5个单位长度的等腰直角三角板ABC摆放在平面
直角坐标系中,使其两条直角边AC,BC分别落在x轴负半轴、
y轴正半轴上(如图所示),然后将三角板向右平移a个单位长
度,再向下平移a个单位长度后,发现A,B两点恰好都落在函
数y=6的图像上,则a的值为
17.(2024·扬州)如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标为(1,
O),点B在反比例函数y=(x>0)的图像上,BCLx轴于点
C,∠BAC=30°,将△ABC沿AB翻折,若点C的对应点D落
在该反比例函数的图像上,则的值为
D
(第17题)
(第18题)
18.(2024·盐城)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC=
2√2,D是边AC的中点,连接BD,将△BCD绕点B旋转,得到
△BEF.连接CF,当CF∥AB时,CF的长为
三、解答题(本大题共6小题,共84分.解答时应写出必要的文字
说明、证明过程或演算步骤)
19.(9分)(2024·长春)图1、图2、图3均是3×3的正方形网格,
每个小正方形的边长均为1,每个小正方形的顶点称为格点.点
A,B均在格点上,只用无刻度的直尺,分别在给定的网格中按
下列要求作四边形ABCD,使其是轴对称图形且点C,D均在
格点上.
(1)在图1中作四边形ABCD,且四边形ABCD的面积为2.
(2)在图2中作四边形ABCD,且四边形ABCD的面积为3.
(3)在图3中作四边形ABCD,且四边形ABCD的面积为4.
图1
图2
图3
20.(13分)(2024·黑龙江)如图,在正方形网格中,每个小正方形
的边长都是1个单位长度,在平面直角坐标系中,△ABC的三
个顶点坐标分别为A(-1,1),B(-2,3),C(-5,2).
(1)画出△ABC关于y轴对称的△A1B1C1,并写出点B1的
坐标
(2)画出△ABC绕点A逆时针旋转90°后得到的△AB2C2,并
写出点B2的坐标.
(3)在(2)的条件下,求点B旋转到点B2的过程中所经过的路
径长.(结果保留π)
21.(14分)(2024·常州)对于平面内有公共点的两个图形,若将其
中一个图形沿着某个方向移动一定的距离d后与另一个图形
重合,则称这两个图形存在“平移关联”,其中一个图形叫作另
一个图形的“平移关联图形”
(1)如图1,B,C,D是线段AE的四等分点.若AE=4,则在图
中,线段AC的“平移关联图形”是
,d=
(写出符合条件的一种情况即可)
(2)如图2,等边三角形ABC的边长是2.用直尺和圆规作出
△ABC的一个“平移关联图形”,且满足d=2.(保留作图痕
迹,不要求写作法)
(3)如图3,在平面直角坐标系xOy中,点D,E,G的坐标分别
是(一1,0),(1,0),(0,4),以点G为圆心、r为半径画圆.若
对⊙G上的任意点F,连接DE,EF,FD所形成的图形都存
在“平移关联图形”,且满足d≥3,直接写出r的取值范围.
D
A B C D E
图1
图2
图3
22.(16分)(2024·广州)已知抛物线G:y=ax2-6ax-a3十2a2十
1(a>0)过点A(x1,2)和点B(x2,2),直线l:y=m2x十n过点
C(3,1),交线段AB于点D,记△CDA的周长为C1,△CDB的
周长为C2,且C1=C2十2.
(1)求抛物线G的对称轴.
(2)求m的值.
C8-2
(3)直线l绕点C以3°/s的速度顺时针旋转ts后(0≤t<45)
得到直线1',当'∥AB时,直线交抛物线G于E,F
两点
①求t的值;
②设△AEF的面积为S,若对于任意的a>0,均有S≥k成
立,求k的最大值及此时抛物线G的表达式.
23.(16分)(2024·广西)如图1,在△ABC中,∠B=90°,AB=6,
AC的垂直平分线分别交AC,AB于点M,O,CO平分∠ACB.
(1)求证:△ABCp△CBO.
(2)如图2,将△AOC绕点O逆时针旋转得到△A'OC,旋转角
为a(0°<a<360).连接A'M,C'M
①求△A'MC'面积的最大值及此时旋转角α的度数,并说
明理由;
②当△A'MC'是直角三角形时,请直接写出旋转角α的度数.
图1
图2
24.(16分)(2024·徐州)如图,在□ABCD中,AB=6,AD=10,
∠BAD=60°,P为边AB上的动点.连接PC,将PC绕点P逆
时针旋转60°得到PE,过点E作EF∥AB,EF交直线AD于
点F.连接PF,DE,分别取PF,DE的中点M,N,连接MN,交
AD于点Q.
(1)若点P与点B重合,则线段MN的长度为
(2)随着点P的运动,MN与
AQ的长度是否发生变化?
若不变,求出MN与AQ的
长度;若改变,请说明理由.sin(ga,DE=2DF=2CD·sim(2a.:∠AcD
∠ACB十∠BCD=Q十∠BCD,∠BCE=∠BCD+
∠DCE=a+∠BCD,∴.∠ACD=∠BCE.在△ACD和
CA=CB,
△BCE中,{∠ACD=∠BCE,∴.△ACD≌△BCE
CD-CE,
(SAS),∴.AD=BE.又BE=BD+DE=BD+2CD·
sin(2),AD-BD=2CD·sim(2).②当点C,D
在AB两侧时,如图3,延长DB至点E,使BE=AD,
连接CE,过点C作CF⊥DE于点F.,CA=CB,
∠ACB=a,∴∠CAB=∠CBA=2(180°-∠ACB)=
号(180-。)=90°-名4:四边形ACBD为⊙0的内
接四边形,∴.∠CBE=∠CAD.在△CAD和△CBE
CA=CB,
中,∠CAD=∠CBE,.△CAD≌△CBE(SAS),
AD=BE,
.CD=CE,∠ADC=∠E.:∠ADC=∠ABC=90°
2a∠E=-90°-2a.*CFLDE.∠DCF=∠ECF=
1
2a,DF=Er=CD·sn(2aDE=2CD·sm(2),
.DE=BD+BE=BD+AD,.'AD+BD=2CD.
sin(a).
A
R
D
C
E
图2
图3
综上所述,若∠ACB=a,当点C,D在AB同侧时,
AD,BD,CD满足的数量关系为AD-BD=2CD·
sin(2a);当点C,D在AB两侧时,AD,BD,CD满足
的数量关系为AD+BD=2CD·sim(2c),
C8中考真题专题分类卷(八)
1.A解析:本题考查了关于原点对称的点的坐
标特征.两个点关于原点对称时,它们的坐标符号相
反,即点(x,y)关于原点O的对称点的坐标为(一x,
-y),∴点P(1,2)关于坐标原点O的对称点P的坐
标为(-1,-2).
2.A解析:本题考查了中心对称图形的识别,掌
握中心对称图形的特征是解题的关键.把一个图形绕
某一点旋转180°,如果旋转后的图形能够与原来的图
形重合,那么这个图形就叫作中心对称图形.A选项的
12
图形绕任一点旋转180°后都不能与原图形重合,故它
不是中心对称图形.
3.A解析:本题考查了一次函数图像与坐标轴
的交点坐标、轴对称的性质.令y=2x一3=0,解得x=
三,即点A的坐标为(受,0),故点A关于y轴的对称
点是(-名0)
4.A解析:本题考查了平移的性质,利用平移的
性质将阴影部分的周长进行转化是解题的关键.阴影
图形的周长为4×80十2×80-2×20=440(cm).
5.B解析:本题考查了旋转的性质、三角形内角
和定理,熟练掌握旋转的性质是解题的关键.,·∠BAC十
∠B+∠C=180°,∴.∠BAC=180°-∠B-∠C=180°
80°一65°=35°.又由旋转的性质得∠BAC=∠BAC=
35°,.∠BAC=∠BAC+∠BAC=35°+35°=70°.
6.C解析:本题考查了反比例函数图像上点的
坐标特征、一次函数的图像与性质.,A(m,0),AB⊥
x轴,点B在反比例函数y=一4的图像上,B(m,
一鼎.:直线L旋转之后经过点B,旋转后直线的
函数表达式为y=一x十m一,:旋转后的直线经过
第一、二、四象限,m-4>0,即m>4.当m>0时,
m
m
m>4,解得m>2;当m<0时,m<4,解得一2<m<
0.综上所述,m的取值范围为m>2或一2<m<0.
7.D解析:本题考查了点的平移规律.由点
P3(2,2)可知,横、纵坐标之和除以3所得的余数为1,
继而向上平移1个单位长度得到P,(2,3),此时横、纵
坐标之和除以3所得的余数为2,继而向左平移1个单
位长度得到P(1,3),此时横、纵坐标之和除以3所得
的余数为1,又要向上平移1个单位长度…因此发现
规律为若“和点”横、纵坐标之和除以3所得的余数为0
时,先向右平移1个单位长度,之后按照向上、向左,向
上、向左不断重复的规律平移.若“和点”Q按上述规则
连续平移16次后,到达点Q。(一1,9),则按照“和点”
Q6反向运动16次即可求得点Q的坐标.可以分为两
种情况:①若Q先向右平移1个单位长度得到Qs(0,
9),此时横、纵坐标之和除以3所得的余数为0,应该是
Q:向右平移1个单位长度得到Q6,与题设矛盾,故此
种情况不成立;②若Q。先向下平移1个单位长度得到
Q(一1,8),此时横、纵坐标之和除以3所得的余数为
1,则应该向上平移1个单位长度得到Q6,故符合题
意,那么点Q:先向下平移,再向右平移,当平移到第
15次时,共计向下平移了8次,向右平移了7次,此时
坐标为(一1十7,9一8),即(6,1),那么最后一次若向右
平移则为(7,1),若向左平移则为(5,1).
8.D解析:本题考查了旋转的性质、平行线的判
定.如图,记BF与CE的交点为H.将△ABC绕点
C顺时针旋转60°得到△DEC,∴.∠BCE=∠ACD=
60°,在△BHC中,∠B=30°,∴.∠BHC=180°
∠BCE-∠B=90°,.BF⊥CE,故D选项符合题意;
设∠ACH=x°,.∠ACB=(60-x)°,∠B=30°,
.∠EDC=∠BAC=180°-30°-(60-x)°=(90+
x)°,.∠EDC+∠ACD=(90+x)°十60°=(150十x)°,
,x°不一定等于30°,,∠EDC十∠ACD不一定等于
180°,.AC∥DE不一定成立,故B选项不符合题意;
,∠ACB=(60-x)°,∠ACD=60°,x不一定等于0°,
∴∠ACB=∠ACD不一定成立,故A选项不符合题意;
将△ABC绕点C顺时针旋转60得到△DEC,∴.AB=
ED=EF+FD,∴.AB>EF,故C选项不符合题意.
9.(3,4)解析:本题考查了坐标与图形变
化一平移.:点A(1,1)先向右平移2个单位长度,
再向上平移3个单位长度得到点B,∴.点B的坐标为
(1+2,1+3),即(3,4).
10.(一3,1)解析:本题考查了一次函数图像与
坐标轴的交点、旋转的性质、正方形的判定与性质等知
识.如图,延长DC交y轴于点E.对于y=2x十2,令
x=0,则y=2,令y=2x+2=0,解得x=一1,.A(-1,
0),B(0,2),.OA=1,OB=2.△AOB绕点A逆时
针旋转90°得到△ACD,.∴.∠ACD=∠AOB=∠OAC=
90°,OA=AC=1,OB=CD=2,.四边形OACE是正
方形,∴.CE=OE=OA=1,,.DE=CD+CE=2十1=
3,.点D的坐标为(-3,1).
外y=2x+2
B
1山.多解析:本题考查了勾股定理与折叠问题,
掌握勾股定理是解题的关键.,AC=6,D是边AC的
中点,CD=号AC=2×6=3.在R△BCD中,
BD=√BC+CD=√4+32=5.由翻折的性质得,
DF=CD=3,EF=CE,∠EFD=∠ACB=90°,
,∴.BF=BD-DF=5-3=2,∠BFE=180°-∠EFD=
180°-90°=90°.设CE=x,则EF=x,BE=BC-CE=
4-x.在Rt△BFE中,BE2=EF2+BF2,即(4-x)2=
2+2解得2=号CE=是,
Γ2
12.8π解析:本题考查了旋转的性质、弧长公式
等知识,熟练掌握弧长公式是解题的关键。,将该三角
板绕点B顺时针旋转,使点C的对应点C落在直线
上,∠ABC=∠A'BC'=60°,.∠A'BA=120°,∴.点
1
A经过的路径长至少为120xX12=8x(cm).
180
13.3解析:本题考查了折叠的性质和勾股定
理,熟练掌握勾股定理是解题的关键.由折叠的性质,得
AE=BE.设CE=x,则AE=BE=8-x.在Rt△BCE
中,BC十CE2=BE2,∴.42十x2=(8-x)2,解得x=3,
即CE的长为3.
4.g5
解析:本题考查了平移的性质、相似三
角形的判定与性质、等腰三角形的性质等知识.如图,
在等腰三角形ABC中,AB=AC=2,∠BAC=120°,
∠ABC=30°.,AD为中线,AD⊥BC,BD=CD,
∴AD-2AB=1,BD=5AD=月,BC=25.将
△ABC沿其底边中线AD向下平移,∴.BC'∥BC,
BC'=BC=2√3,A'G=AD=1,.△A'EFD△A'B'C',
÷尧-器:AM=号AD,DM=号AD=
号AG=台器-粮=号R=号HC
3
2
3
3
91
C
C
G
15.(3,10)解析:本题考查了正方形的性质、坐
标与图形、矩形的判定与性质、折叠的性质、勾股定理
等知识,利用勾股定理求出正方形的边长是解题的关
键.如图,设正方形ABCD的边长为a,CD与y轴相交
于点G,则四边形AOGD是矩形,.OG=AD=a,
DG=AO,∠EGF=90°.由折叠的性质,得BF=BC=
a,CE=FE.'点A的坐标为(一2,0),点F的坐标为
(0,6),.AO=2,FO=6,∴.BO=AB-AO=a-2.在
Rt△BOF中,BO+FO=BF2,∴.(a-2)2+62=a,解
a=10,..FG=OG-OF=4,GE=CD-DG-CE=
8-CE.在Rt△EGF中,GE2十FG=EF2,,∴.(8-
CE)2十42=CE,解得CE=5,.GE=3,∴.点E的坐
标为(3,10).
AO
B
16.2或3解析:本题考查了反比例函数图像上
点的坐标特征和坐标平移规律.由题意得,点A,B的
坐标分别为(-5,0),(0,5),平移后的坐标分别为
(-5十a,-a),(a,5-a)..平移后点A,B均落在y=
6的图像上,∴a(5-a)=6,解得a=2或a=3.
17.2√3解析:本题考查了反比例函数图像上点
的坐标特征、坐标与图形变换、折叠的性质、解直角三
角形,熟练掌握反比例函数图像上点的坐标特征是解
题的关健,设点B的坐标为(m,品),则点C的坐标为
(m,0).点A的坐标为(1,0),∴.AC=m-1.由折叠
的性质可知,AD=m-1,∠BAD=∠BAC=30°,
∴.∠DAC=∠BAD+∠BAC=30°+30°=60°.如图,
过点D作DG⊥x轴,垂足为G.AG=AD·
o∠DaAG(m-I1D·cas60=m2,DG=AD·
nDaG=(m-)·m60-g(m-)=”E
2
∴点D的坐标为(m2+1,Bm),即(,
2
Bm,B.点D在反比例函数的图像上,“m十.
2
5m3=kO.在Rt△ABC中,:∠BAC=30,
2
'.tan∠BAC=
=,BC=9AC,即是=
AC
31
m
5(m-1)②.由①②解得=2,3.
D
R
0
A
C
18.2十√6或6一2解析:本题考查了旋转的性
质、平行线的性质、勾股定理、锐角三角函数.根据旋转
的性质可知△BEF≌△BCD,根据勾股定理可以求得
BD的长,然后根据平行线的性质、勾股定理及锐角三
角函数可以求得CG和GF的长,从而可以求得CF的
长;还有一种情况就是点F在点C的左侧时,同理可
以求得CF的长.如图,过点B作BG⊥CF于点G.
,∠ACB=90°,AC=BC=22,∴.∠ABC=45°.又·D是
边AC的中点,CD=号AC=E.在R△BCD中,BD=
√BC+CD=√(22)2+(W2)2=√10.由旋转的性质
可知,BF=BD=√1O.CF∥AB,.∠BCG=∠ABC=
45,÷CG=BC·c0s∠B0G=22×号=2.在
Rt△BGC中,BG=√BC-CG=2.在Rt△BGF中,
GF=√BF-BG=√(√/I0)2-22=√6,∴.CF=
CG+GF=2十√6.当点D旋转至点F'处时,此时
CF'∥AB,同理可得GF=√6,CG=2,.CF=GF
1
CG=√6-2.综上所述,CF的长为2+√6或√6-2.
19.解析:本题考查了网格作图、设计图案、轴对
称的性质、平移的性质等知识,根据轴对称的性质、平
移的性质作图是解题的关键.
解:(答案不唯一)(1)如图1,四边形ABCD即为
所求.(2)如图2,四边形ABCD即为所求.(3)如
图3,四边形ABCD即为所求.
一一一一一一
图1
图2
图3
20.解析:本题考查了利用旋转变换作图、轴对称
和扇形面积公式等知识,准确找出对应点的位置是解
题的关键.(1)根据题意画图即可,关于y轴对称的点
的横坐标互为相反数,纵坐标不变;(2)根据网格结构
找出点B,C以点A为旋转中心逆时针旋转90°后的对
应点,然后顺次连接即可;(3)先求出AB=√5,再由旋
转角为90°,利用弧长公式即可求出.
解:(1)如图,△A1BC1即为所求,点B,的坐标为
(2,3).(2)如图,△AB2C2即为所求,点B2的坐标为
(-3,0).
(3)AB=√/1+22=√5,点B旋转到点B2
的过程中所经过的路径长为90π×5-
180
2元
V
25
21.解析:本题考查了图形的平移、全等三角形的
判定、勾股定理、尺规作图、最值问题等知识,熟练掌握
相关知识点,理解新定义是解题的关键.(1)根据平移
的性质求解即可;(2)在AB的延长线上截取BA'=
BA,再分别以点B和点A'为圆心、BA'的长为半径画
弧,两弧交于点C,最后连接BC和A'C',则△BA'C
即为所求;(3)根据题干可知,要在⊙G上找一点F,使
DF=EF≥3,分两种情况讨论,即分DE在圆内和圆外
讨论即可求解.
解:(1)由题意知,AB=BC=CD=DE=1,∴.AC=
BD=CE=2,∴线段AC的“平移关联图形”可以是
BD,也可以是CE.当线段AC的“平移关联图形”是BD
时,d=l;当线段AC的“平移关联图形”是CE时,d=2.
故答案为BD,1或者CE,2(两种情况任填一种即可).
(2)作图如图所示.作法提示:①在AB的延长线
上截取BA'=AB;②分别以点B和点A'为圆心、BA
的长为半径画弧,两弧交于点C;③连接BC和A'C',
则△BAC'即为所求.
理由如下:如图,连接CC.等边三角形ABC的
边长为2,.AB=AC=BC=2.由作图知,AB=AC=
BC=BA'=BC=A'C'=2,.△BA'C'为等边三角形,
且△ABC≌△BA'C'(SSS).易证CC=2且CC∥
AA',.△BA'C'是△ABC的一个“平移关联图形”,且
满足d=2.
(3)点D,E,G的坐标分别是(-1,0),(1,0),
(0,4),∴.OD=OE=1,OG=4,∴.DE=2,DG=EG=
√1十4=√17.对⊙G上的任意点F,连接DE,
EF,FD所形成的图形都存在“平移关联图形”,且满足
d≥3,且DE=2<3,∴.max{DF,EF}≥3.当DE在圆
外时,如图1,在Rt△DOF中,DF=3,OF=√32一1严=
2√2,∴.GF=OG-OF=4一2√2,结合图形可知,当点
F向上移动时满足题意,.0<r≤4一2√2;当DE在圆
内时,如图2,在Rt△DOF中,DF=3,OF=√32一1=
2√2,.GF=OG+OF=4十2W2,结合图形可知,当点
F向下移动时满足题意,.r≥4十2√2.综上所述,r的
取值范围为0<r≤4一2√2或r≥4十2√2.
图1
图2
12
22.解析:本题考查了二次函数的图像与性质、一
次函数的性质、坐标与图形面积、一元二次方程根与系
数的关系,理解题意,利用数形结合的方法是解题的关
键.(1)直接利用对称轴公式可得答案.(2)由C,=
C2十2,可得点A在点B的左边,AD+AC+CD
CD+BC+BD+2,根据CA=CB,可得AD=BD+2,
设D(p,2),联立方程组求得p的值,进而可得D(4,
2),再利用待定系数法求解即可.(3)①当'∥AB时,
直线与抛物线交于点E,F,由直线y=x一2可得
∠DCF=45°,从而可得3t=45,即可得到答案;②由三
角形面积公式得到S=号EF·(x一yE)=EF,当
y=1时,可得x2-6x-a2十2a=0,则x1十x2=6,
x1x2=-a2+2a,可得EF=|x1-x2|=
√(+x2)2-4x1x2=√4(a-1)2+32,从而可得当
a=1时,EF有最小值4√2,从而可得答案.
解:(1):抛物线G:y=ax2-6a.x-a3十2a2十
1(a>0),
.抛物线的对称轴为直线x=一2。三3,
(2)如图1,,直线l:y=m2x十n过点C(3,1),
,.3m2+n=1.
,直线l:y=mx十n过点C(3,1),交线段AB于
点D,记△CDA的周长为C1,△CDB的周长为C2,且
C1=C2十2,
∴.点A在点B的左边,AD十AC+CD=CD+
BC+BD++2.
点C在抛物线的对称轴上,
.CA=CB,
..AD-=BD+2.
设D(p,2),
x1十x2=2X3,
则
解得p=4,∴.D(4,2).
p-x=x2-p十2,
直线l经过点C,D,
3m2+n=1:.m2=1,解得m=士1.
(4m2+n=2,
(3)①如图2,当∥AB时,直线'与抛物线交于
点E,F.
由(2)可知直线1的表达式为y=x一2,
.∠DCF=45°,
.3t=45,解得t=15.
②由①可知直线1的表达式为y=1.
S-7EF (=EF.
把y=1代入抛物线G的表达式,得a.x2-6ax-
a3+2a2+1=1,
整理,得x2-6x-a2十2a=0,
…x1+x2=6,x1x2=-a2+2a,
6
.EF=|x1-x2|=√(x1十x2)2-4xx2=
/4(a-1)2+32,
.当a=1时,EF有最小值4√2,
此时S=号EF=X42=22。
,对于任意的a>0,均有S≥k成立,
k的最大值为2√2,此时抛物线G的表达式为
y=x2-6x十2.
图1
图2
23.解析:本题考查了线段垂直平分线的性质、含
30°角的直角三角形的性质、勾股定理、旋转的性质等
知识,明确题意,正确画出图形,添加辅助线,合理分类
讨论是解题的关键.(1)利用线段垂直平分线的性质得
出OA=OC,利用等边对等角得出∠A=∠ACO,结合
角平分线的定义可得出∠A=∠ACO=∠OCB,最后
根据相似三角形的判定即可得证.(2)①先求出∠A=
∠ACO=∠OCB=30°,然后利用含30°角的直角三角
形的性质求出BO=2,AO=4,OM=2,AM=23,
AC=43,取A'C'的中点M',连接OM,MM,过点M
作MN⊥A'C'于点N,由旋转的性质知△AOC≌
△A'OC',OM为OM旋转后的对应线段,则OM⊥
A'C',A'C'=AC=4√3,OM=OM=2,根据垂线段最
短知MN≤MM,由三角形三边关系得出MM≤
OM十OM,故当M,O,M三点共线,且点O在线段
MM'上时,MN取最大值,最大值为2十2=4,此时a=
180°,最后根据三角形面积公式求解即可;②先利用三
角形三边关系判断出MC<A'C',MA'<A'C',则当
△A'MC为直角三角形时,只有∠A'MC'=90°,然后分
点A和点C重合,点A和点C重合两种情况讨论即可.
(1)证明:,MO垂直平分AC,
..OA=OC,
∠A=∠ACO.
:CO平分∠ACB,
∠ACO=∠OCB,
∠A=∠OCB.
又∠B=∠B,
,.△ABCO△CBO.
(2)解:①∠B=90°,
.∠A+∠ACO+∠OCB=90°,
.∠A=∠AC0=∠OCB=30°,
12
B0=)C0=7A0.
又,AB=AO+BO=6,.BO=2,AO=4.
,OM垂直平分AC,
0M=2A0=2,AM=3OM=25,
.AC=2AM=43.
如图1,取A'C'的中点M',连接OM,MM,过点
M作MN⊥A'C'于点N,由旋转的性质知△AOC≌
△A'OC,OM为OM旋转后的对应线段,.OM⊥
A'C',A'C'=AC=43,OM'=OM=2.
根据垂线段最短知MN≤MM'.
又.MM≤OM+OM,
∴.当M,O,M三点共线,且点O在线段MM'上
时,MN取最大值,最大值为2+2=4,此时a=180°,
∴.△AMC面积的最大值为2×43×4=85.
②.MC≤MO+OC=2+4=6,A'C'=43,
∴.MC<A'C',同理可得MA'<A'C',
∴.当△A'MC为直角三角形时,只有∠A'MC'=90°
当点A和点C重合时,如图2.
,△AOC≌△A'OA,
.∠A'=∠CAO=30°,∠OAA'=∠OCA=30°,
∴.∠A'OA=120°.
,∠AMO=90°,.∠AOM=60°,
.∠A'OA+∠AOM=180°,
A',O,M三点共线,
∴.△A'MC'为直角三角形,此时旋转角a=
∠A'OA=120°.
当点A和点C重合时,如图3,同理可得∠OCC=
∠CAO=30°,∠C=∠OCA=30°,
∴.∠C0C=120°.
AO=CO,∠AOM=60°,
∴.∠COM=∠AOM=60°,
∴.∠COM+∠COC=180°,
C,O,M三点共线.
又,∠AMO=90°,
∴.△A'MC为直角三角形,此时旋转角a=360°一
∠A'OA=240.
综上所述,当旋转角a的度数为120°或240°时,
△A'MC'为直角三角形
A(C
图1
图2
C(A')
B
图3
24.解析:本题是一道几何综合题,考查了平行四
边形的性质、旋转的性质、等边三角形的判定与性质、
全等三角形的判定与性质、三角形中位线定理等知识,
作适当的辅助线构造等边三角形及全等三角形是解题
的关键.(1)当点P与点B重合时,由旋转的性质得出
△BCE是等边三角形,再结合平行四边形的性质可得
C,D,E三点共线,从而得出MN是△BED的中位线,
进而求出MN的长度.(2)①将△PBC绕点C顺时针
旋转60°,点B落在点B'处,点P与点E重合,连接
BB,得到△BCB是等边三角形,再过点E作EH∥
FQ,分别交CB',BA的延长线于点G,H,由此得到四
边形EGDF、四边形BCGH均为平行四边形,进而得
到MN是△FGP的中位线,然后证明△GB'E是等边
三角形,并利用平行四边形的性质得到GP=BB',从
而求出MN的长度;②令BE交AD于点J,在BE上
截取BK=PB,从而构造出一个等边三角形PKB,再
连接MK,MD,过点E,F分别作ER⊥GC,FS⊥GC,
垂足分别为R,S,则ER=FS,进而证明△ERB≌
△FSD,得到EB'=FD,继而证明△KPM≌DFM,据
此证得MN为△DKE的中位线,得到Q为JD的中
点,最后利用线段之间的数量关系即可求得AQ的
长度.
解:(1)当点P与点B重合时,如图1.由题意可
知,∠CBE=60°,BE=BC,.△BCE是等边三角形,
∴.∠BCE=60°.四边形ABCD是平行四边形,.BC=
AD=10,∠BCD=∠BAD=60°,.C,D,E三点共线,
即点F与点D重合,则M,N分别为BD,DE的中点,
∴MN是△BED的中位线,MN=合BE=言×
10=5.
故答案为5.
D(F
M
B(P)
图1
12
(2)MN,AQ的长度不发生变化,MN=5,AQ=8.
理由如下:①如图2,将△PBC绕点C顺时针旋转60°,
点B落在点B'处,点P与点E重合,连接BB,则
△BCB是等边三角形,.∠BBC=60°,BB=BC
∠EB'C=∠ABC=180°-∠BAD=180°-60°=
120°,∠EB'C+∠BB'C=120°+60°=180°,.E,B,
B三点共线.过点E作EH∥FQ,分别交CB',BA的延
长线于点G,H,连接FG,PG.,EF∥AB,.四边形
EGDF、四边形BCGH均为平行四边形.,N为ED的
中点,N也是GF的中点.又M为PF的中点,
.MN是△FGP的中位线,.MN∥PG,且MN=
名PG.由旋转的性质得,PB=E,∠CBE=∠CBP
∠CGH=120°,.∠EGB'=∠EB'G=60°,∴△GB'E
是等边三角形,.GB=BE=PB.又GB∥PB,
∴.四边形GPBB为平行四边形,∴.PG=BB=BC=
10,MN=2PG=7×10=5.②如图2,令BE交
AD于点J,在BE上截取BK=PB.,∠CBE=6O°,
∠CBA=120°,.∠PBK=60°,.△PBK为等边三角
形,.PK=PB=B'E.连接MK,MD,过点E,F分别
作ER⊥GC,FS⊥GC,垂足分别为R,S,.∠ERB=
∠FSD=90°.,EF∥GC,∴.ER=FS.,∠EB'R=
∠FDS=60°,∴.△ERB'≌△FSD(AAS),∴.EB=FD,
FD=PK.∠BPK=∠BAF=60°,.PK∥AF,
∴.∠KPM=∠DFM.又,MP=MF,∴.△KPM≌
△DFM(SAS),∴.MK=MD,∠KMP=∠DMF,.D,
M,K三点共线,.M为KD的中点.又MN∥PG,
PG∥BB',MN∥BB',∴.MN为△DKE的中位线,
.Q为JD的中点,JQ=DQ.又∠JBA=∠BAJ=
60°,∴△BAJ为等边三角形,AJ=AB=6.AD=
10JD=AD-AW=10-6=4,JQ=2JD=2×
4=2,∴.AQ=AJ+JQ=6+2=8.
B
图2
28