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MSDC.初中数学.中考冲刺.第08讲.教师版

无论在中考还是平时的各种考试,涉及最后的一道几何压轴题,基本上考察的内容是与旋转有关的题型是最多的,其他是翻折(轴对称),最少的是与平移有关的题型,而且有的时候某些题型会涉及到旋转和对称有关的知识,因此熟练掌握一些常见的题型与解决方法由为重要。

题型一:轴对称与作图题型说明:此类问题多数会在题干中,给出解决问题的基本思路,因此审题成为解决此类问题的关键。

【例1】 小贝遇到一个有趣的问题:在矩形ABCD 中,8AD =cm ,6AB =cm 。

现有一动点P 按下列方式在矩形内运动:它从A 点出发,沿着AB 边夹角为45︒的方向作直线运动,每次碰到矩形的一边,就会改变运动方向,沿着与这条边夹角为45︒的方向作直线运动,并且它一直按照这种方式不停地运动,即当P 点碰到BC 边,沿着BC 边夹角为45︒的方向作直线运动,当P 点碰到CD 边,再沿着与CD 边夹角为45︒的方向作直线运动,…,如图1所示,问P 点第一次与D 点重合前与边相碰几次,P 点第一次与D 点重合时所经过的路线的总长是多少。

小贝的思考是这样开始的:如图2,将矩形ABCD 沿直线CD 折迭,得到矩形11A B CD ,由轴对称的知识,发现232P P P E =,11P A PE =。

请你参考小贝的思路解决下列问题:⑴P 点第一次与D 点重合前与边相碰 次;P 点从A 点出发到第一次与D 点重合时所经过的路径的总长是 cm ;⑵近一步探究:改变矩形ABCD 中AD 、AB 的长,且满足AD AB >,动点P 从A 点出发,按照阅读材料中动点的运动方式,并满足前后连续两次与边相碰的位置在矩形ABCD 相邻的两边上。

若P 点第一次与B 点重合前与边相碰7次,则:AB AD 的值为 。

【答案】⑴5;242;例题精讲图1ABP1P 2P 3ABDEPA 1P 1P 2 P 31图2翻折与几何探究⑵解题思路示意图:【例2】 如图①,在ABC ∆中,已知45BAC ∠=︒,AD BC ⊥于D ,2BD =,3DC =,求AD 的长小萍同学灵活运用轴对称知识,将图形进行翻折变换,如图,她分别以AB 、AC 为对称轴,画出ABD ∆、ACD ∆的轴对称图形,D 点的对称轴为E 、F 延长EB 、FC 相交于G 点,得到四边形AEGF 是正方形。

设AD x =,利用勾股定理,建立关于x 的方程模型,求出x 的值 ⑴请你帮小萍求出x 的值⑵参考小萍的思路,探究并解答新问题如图②,在ABC ∆中,30BAC ∠=︒,AD BC ⊥于D ,4AD =,请你按照小萍的方法画图,得到四边形AEGF ,求BGC ∆的周长(画图所用字母与图①中的字母对应)①G FEDCBA②DCBAG FEABCD【答案】⑴设AD x =,由题意得2BG x =-,3CG x =-在Rt BCG ∆中,由勾股定理可得222(2)(3)5x x -+-=,解得6x =⑵参考小萍的作法得到四边形AEGF ,60EAF ∠=︒,120EGF ∠=︒,90AEG AFG ∠=∠=︒,4AE AF AD ===,连接EF ,可得AEF ∆为等边三角形∴4EF =, ∴30FEG EFG ∠=∠=︒ ∴EG FG = 在EFG ∆中,可求,EG , ∴BGC ∆的周长2BG CG BC BG CG EB FC EG =++=+++==【例3】 已知等边三角形纸片ABC 的边长为8,D 为AB 边上的点,过点D 作DG BC ∥交AC 于点G .DE BC ⊥于点E ,过点G 作GF BC ⊥于点F ,把三角形纸片ABC 分别沿DG DE GF ,,按图1所示方式折叠,点A B C ,,分别落在点A ',B ',C '处.若点A ',B ',C '在矩形DEFG 内或其边上,且互不重合,此时我们称A B C '''△(即图中阴影部分)为“重叠三角形”.D 1ABC DA 2A 1B 1C 1B 2⑴若把三角形纸片ABC 放在等边三角形网格中(图中每个小三角形都是边长为1的等边三角形),点A B C D ,,,恰好落在网格图中的格点上.如图2所示,请直接写出此时重叠三角形A B C '''的面积;⑵实验探究:设AD 的长为m ,若重叠三角形A B C '''存在.试用含m 的代数式表示重叠三角形A B C '''的面积,并写出m 的取值范围(直接写出结果,备用图供实验,探究使用).⑴重叠三角形A B C '''的面积为 ;⑵用含m 的代数式表示重叠三角形A B C '''的面积为 ;m 的取值范围为 .【答案】⑴重叠三角形A B C '''⑵用含m 的代数式表示重叠三角形A B C '''2)m -;m 的取值范围为......843m <≤题型二:利用对称变换----线段和最短问题题型说明:利用对称变换构造全等三角形,转化三角形的边与角之间的数量关系,利用三角形边的性质解决实际问题【例4】 请阅读下列材料:问题:如图①,在四边形ABCD 中,M 是BC 边的中点,且90AMD ∠=︒,试判断AB CD +与AD 之间的大小关系小学同学的思路是:作B 点关于AM 的对称点E ,连接AE 、ME 、DE ,构造全等三角形,经过推理使问题得到解决。

图1图2AC B备用图ACB备用图③MDCB A②①ABCDM M DCBA请你参考小学同学的思路,探究并解决下列问题: ⑴写出上面问题中AB CD +与AD 之间的大小关系⑵如图②,若将AM D ∠的度数改为120︒,原问题中的其他条件不变,证明:12AB BC CD AD ++≥⑶如图③,若135AMD ∠=︒,1AB =,BC =2CD =,求AD 的最大值【答案】⑴AB CD AD +≥⑵作B 点关于AM 的对称点E ,作C 点关于DM 的对称点F 连接AE 、EF 、DF由轴对称的性质可知AEM ABM ∆∆≌,DFM DCM ∆∆≌ ∴AE AB =,DF CD =,EM BM FM CM ===AM E AM B ∠=∠,FMD CMD ∠=∠∴60EMF ∠=︒,∴12EF EM FM BC ===∴AE EF FD AD ++>,当AE 、EF 、FD 共线的时候等号成立,即12AB BC CD AD ++≥⑶由⑵的结论,可得2AB BC CD AD ++≥∴125AD AB CD ≤+=+=,所以AD 的最大值为5 【例5】如图,在直角坐标系中,直线2y =+分别交x 轴、y 轴于C 、A 两点。

将射线AM 绕着点A 顺时针旋转45︒得到射线AN 。

点D 为AM 上的动点,点B 为AN 上的动点,点C 在MAN ∠的内部。

⑴求线段AC 的长⑵当AM x ∥轴,且四边形ABCD 为梯形时,求BCD ∆的面积; ⑶求BCD ∆的周长的最小值⑷当BCD ∆的周长取得最小值,且BD =时,求BCD ∆的面积【答案】⑴令2y =+中0x =,得2y =,故(0,2)A 令0y =,得x =CFE ②ABCDM由勾股定理可得,4AC⑵当AM x∥轴,且四边形ABCD为梯形时,若AD BC∥,则2OB OA==,2BC OC OA=-=,122BCDS BC OA∆=⨯⨯=若AB CD∥,设射线AN与x轴的交点为E,则2BCD ECDS S∆∆==⑶作点C关于AM、AN的对称点'C,"C由两点之间线段最短可知,BCD∆的周长的最小值为'"C C易知,'"C AC∆为等腰直角三角形,'4AC=,故'"C C=即BCD∆的周长的最小值为⑷当BCD∆的周长取最小值时,且BD=时,有BC CD+=BC CD⊥故222509BC CD BD+==,22218[()()]23BC CD BC CD BC BD⋅=+-+=11842233BCDS BC CD∆=⋅=⨯=题型三:利用对称变换----判断三角形的形状题型说明:利用对称变换判定三角形的形状,主要出现在“角含半角”类的题型中,尤其以等腰直角三角形或正方形的载体出现居多【例6】如图①、②是两个相似比为DMN∆和ABC∆,将这两个三角形如图③放置,DMN∆的斜边MN与ABC∆的一直角边AC重合.⑴在图③中,绕点D旋转DMN∆,使两直角边DM、DN分别与BCAC、交于点FE,,如图④.求证:222AE BF EF+=;⑵在图③中,绕点C旋转DMN∆,使它的斜边CM、直角边CD的延长线分别与AB交于点FE、,如图⑤,此时结论222AE BF EF+=是否仍然成立?若成立,请给出证明;若不成立,请说明理由.⑤④③②①C (N )MFEDBAFENMDA BCDA (M)BC (N )CBANM D⑶如图⑥,在正方形ABCD中,E、F分别是边BC、CD上的点且满足CEF∆的周长等于正方形ABCD的周长的一半,AE、AF分别与对角线BD交于点NM、.线段BM、MN、DN恰能构成三角形. 请指出线段BM、MN、DN所构成的三角形的形状,并给出证明.NM FE DCBA⑥GFEN MD ABCHC BA D MNEFPABD EF MC (N )【答案】⑴方法一:延长FD 到点G ,使得DG DF =,连接AG 、EG需证明ADG BDF ∆∆≌,EG EF =,AGE ∆是直角三角形,下略 方法二:作点A 关于MD 的对称点H ,连接HE 、HD 、HF 易证ADE HDE ∆∆≌,HDF BDF ∆∆≌,EHF ∆为直角三角形,下略 ⑵如图,作点A 关于CM 的对称点P ,连接PE 、PC 、PF 易证ACE PCE ∆∆≌,CFP CFB ∆∆≌,EPF ∆为直角三角形,下略⑶本问分两个阶段,第一阶段证明45EAF ∠=︒,第二阶段证明222BM DN MN +=第一阶段证明:延长CB 到点P ,使得BP DF =,连接AP ,在AP 上取一点Q ,使得AQ AN =,连接QM 、BQ ,易证ABP ADF ∆∆≌,易证90PAF ∠=︒,AP AF = ∵CEF ∆的周长是正方形ABCD 的一半,∴EF PE =,易证APE AFE ∆∆≌ 则45PAE FAE ∠=∠=︒第二阶段证明:需要证明QAB NAD ∠∆≌转化BQ ND =,以及证明QBM ∆为直角三角形PQABCD EFMNNMFEDCBAQ第二阶段证明方法二:作点B 关于AM 的对称点Q ,连接MQ 、AQ 、NQ 证明AQM ABM ∆∆≌,ANQ AND ∆∆≌,MQN ∆为直角三角形即可题型四:利用对称变换----构造等腰或等边三角形题型说明:等腰三角形与等边三角形本身就是轴对称图形,所以利用等腰三角形的对称性有的时候可以使问题变的非常简单【例7】 在Rt ABC ∆中,90ACB ∠=︒,1tan 2BAC ∠=.点D 在边AC 上(不与A ,C 重合),连结BD ,F 为BD 中点.(1)若过点D 作DE AB ⊥于E ,连结CF 、EF 、CE ,如图1. 设CF k EF =⋅,则_______k =; (2)若将图1中的ADE ∆绕点A 旋转,使得D 、E 、B 三点共线,点F 仍为BD 中点,如图2所示.求证:2BE DE CF -=;(3)若6BC =,点D 在边AC 的三等分点处,将线段AD 绕点A 旋转,点F 始终为BD 中点,求线段CF 长度的最大值.备用图图2图1CBAADEFCBFEDCBA【答案】本题方法不唯一,这里只给出利用对称解决的方法⑴1k =⑵在BD 上取一点M ,使得EM DE =,延长BC 到点N 使得CN BC =,连接AM 、DN 、AN 易证ADM ∆、ANB ∆为等腰三角形,且DAM BAN ∠=∠,易证ADN AMB ∆∆≌,则DN BM =12CF DN =,2BM BE DE CF =-=NMADEFCBBCN⑶本问看似复杂,实则简单,∵无论ADE ∆旋转到任何位置,2DNCF =是始终成立的,而AD 、AN 的长度始终固定(相当于转化为已知三角形两边长,求第三边的取值范围) 当12AC =、4AD =时,816DN ≤≤;当12AC =、8AD =时,420DN ≤≤ ∴CF 的最大值为8或10【例8】 问题:已知ABC ∆中,2BAC ACB ∠=∠,点D 是ABC ∆内的一点,且AD CD =,BD BA =。

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