2012年中考数学压轴题分类解析专题7:几何三大变换相关问题授课老师:黄立宗典型例题选讲:例题1:(2012福建龙岩13分)矩形ABCD中,AD=5,AB=3,将矩形ABCD沿某直线折叠,使点A的对应点A′落在线段BC上,再打开得到折痕EF.(1)当A′与B重合时(如图1),EF= ;当折痕EF过点D时(如图2),求线段EF的长;(2)观察图3和图4,设BA′=x,①当x的取值范围是时,四边形AEA′F是菱形;②在①的条件下,利用图4证明四边形AEA′F是菱形.例题2:(2012辽宁丹东)已知:点C、A、D在同一条直线上,∠ABC=∠ADE=α,线段 BD、CE交于点M.(1)如图1,若AB=AC,AD=AE①问线段BD与CE有怎样的数量关系?并说明理由;②求∠BMC的大小(用α表示);(2)如图2,若AB= BC=kAC,AD =ED=kAE则线段BD与CE的数量关系为,∠BMC= (用α表示);(3)在(2)的条件下,把△ABC绕点A逆时针旋转180°,在备用图中作出旋转后的图形(要求:尺规作图,不写作法,保留作图痕迹),连接 EC并延长交BD于点M.则∠BMC= (用α表示).例题3:(2012福建福州)如图①,已知抛物线y=ax2+bx(a≠0)经过A(3,0)、B(4,4)两点.(1) 求抛物线的解析式;(2) 将直线OB向下平移m个单位长度后,得到的直线与抛物线只有一个公共点D,求m的值及点D的坐标;(3) 如图②,若点N在抛物线上,且∠NBO=∠ABO,则在(2)的条件下,求出所有满足△POD∽△NOB 的点P的坐标(点P、O、D分别与点N、O、B对应).例题4:(2012广西贵港12分)如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2+bx+3的顶点为M(2,-1),交x轴于A、B两点,交y轴于点C,其中点B的坐标为(3,0)。
(1)求该抛物线的解析式;(2)设经过点C的直线与该抛物线的另一个交点为D,且直线CD和直线CA关于直线BC对称,求直线CD的解析式;(3)在该抛物线的对称轴上存在点P,满足PM2+PB2+PC2=35,求点P的坐标;并直接写出此时直线OP与该抛物线交点的个数。
巩固练习1、(2012黑龙江大庆)在直角坐标系中,C(2,3),C′(-4,3), C″(2,1),D(-4,1),A(0,a),B(a,O)( a 0).(1)结合坐标系用坐标填空.点C与C′关于点对称; 点C与C″关于点对称; 点C与D关于点对称(2)设点C 关于点(4,2)的对称点是点P ,若△PAB 的面积等于5,求a 值.2、(2012辽宁阜新)(1)如图,在△ABC 和△ADE 中,AB=AC ,AD=AE ,∠BAC=∠DAE=90°.①当点D 在AC 上时,如图1,线段BD 、CE 有怎样的数量关系和位置关系?直接写出你猜想的结论; ②将图1中的△ADE 绕点A 顺时针旋转α角(0°<α<90°),如图2,线段BD 、CE 有怎样的数量关系和位置关系?请说明理由.(2)当△ABC 和△ADE 满足下面甲、乙、丙中的哪个条件时,使线段BD 、CE 在(1)中的位置关系仍然成立?不必说明理由.甲:AB :AC=AD :AE=1,∠BAC=∠DAE ≠90°;乙:AB :AC=AD :AE ≠1,∠BAC=∠DAE=90°;丙:AB :AC=AD :AE ≠1,∠BAC=∠DAE ≠90°.3、(2012湖南怀化10分)如图1,四边形ABCD 是边长为23的正方形,长方形AEFG 的宽AE 72=,长EF 732=.将长方形AEFG 绕点A 顺时针旋转15°得到长方形AMNH (如图2),这时BD 与MN 相交于点O . (1)求DOM ∠的度数;(2)在图2中,求D 、N 两点间的距离;(3)若把长方形AMNH 绕点A 再顺时针旋转15°得到长方形ARTZ,请问此时点B 在矩形ARTZ 的 内部、外部、还是边上?并说明理由.图1 图24、(2012福建泉州14分)如图,点O 为坐标原点,直线l 绕着点A (0,2)旋转,与经过点C (0,1)的二次函数21y x h 4=+交于不同的两点P 、Q. (1)求h 的值;(2)通过操作、观察算出△POQ 面积的最小值(不必说理);(3)过点P 、C 作直线,与x 轴交于点B ,试问:在直线l 的旋转过程中四边形AOBQ 是否为梯形,若是,请说明理由;若不是,请指明其形状.5、(2012青海省12分)如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=x 2+bx+c 的图象与x 轴交于A 、B 两点,A 点在原点的左侧,B 点的坐标为(3,0),与y 轴交于C (0,﹣3)点,点P 是直线BC 下方的抛物线上一动点.(1)求这个二次函数的表达式.(2)连接PO 、PC ,并把△POC 沿CO 翻折,得到四边形POP ′C ,那么是否存在点P ,使四边形POP ′C 为菱形?若存在,请求出此时点P 的坐标;若不存在,请说明理由.(3)当点P 运动到什么位置时,四边形ABPC 的面积最大并求出此时P 点的坐标和四边形ABPC 的最大面积.备用图6、已知,在△ABC 中,AB=AC 。
过A 点的直线a 从与边AC 重合的位置开始绕点A 按顺时针方向旋转角θ,直线a 交BC 边于点P (点P 不与点B 、点C 重合),△BMN 的边MN 始终在直线a 上(点M 在点N 的上方),且BM=BN ,连接CN 。
(1)当∠BAC=∠MBN=90°时,①如图a ,当θ=45°时,∠ANC 的度数为_______;②如图b ,当θ≠45°时,①中的结论是否发生变化?说明理由;(2)如图c ,当∠BAC=∠MBN ≠90°时,请直接写出∠ANC 与∠BAC 之间的数量关系,不必证明。
典型例题参考答案例题1:【答案】解:(1)5。
由折叠(轴对称)性质知A ′D=AD=5,∠A=∠EA ′D=900。
在Rt △A ′DC 中,DC=AB=2,∴ 22A C 534'-。
∴A ′B=BC -A ′C=5-4=1。
∵∠EA ′B +∠BEA ′=∠EA ′B +∠FA ′C=900, ∴∠BEA ′=∠FA ′C 。
又 ∵∠B=∠C=900,∴Rt △EBA ′∽Rt △A ′CF 。
∴A E AB A F FC ''=',即A E 153'= ∴ 5A E 3'=。
在Rt △A ′EF 中,2225510EF A E A D 259='+'=+=。
(2)①3x 5≤≤。
②证明:由折叠(轴对称)性质知∠AEF=∠FEA ′,AE=A ′E ,AF=A ′F 。
又 ∵AD ∥BC ,∴∠AFE=∠FEA ′ 。
∴∠AEF=∠AFE 。
∴AE=AF 。
∴AE=A ′E=AF=A ′F 。
∴四边形AEA ′F 是菱形。
【考点】折叠的性质,矩形的性质,勾股定理,相似三角形的判定和性质,平行的性质,等腰三角形的性质,菱形的判定。
【分析】(1)根据折叠和矩形的性质,当A ′与B 重合时(如图1),EF= AD=5。
根据折叠和矩形的性质,以及勾股定理求出A ′B 、A ′F 和FC 的长,由Rt △EBA ′∽Rt △A ′CF 求得5A E 3'=,在Rt △A ′EF 中,由勾股定理求得EF 的长。
(2)①由图3和图4可得,当3x 5≤≤时,四边形AEA ′F 是菱形。
②由折叠和矩形的性质,可得AE=A ′E ,AF=A ′F 。
由平行和等腰三角形的性质可得AE=AF 。
从而AE=A ′E=AF=A ′F 。
根据菱形的判定得四边形AEA ′F 是菱形。
例题2:【答案】解:(1)如图1。
①BD=CE ,理由如下:∵AD=AE ,∠ADE=α,∴∠AED=∠ADE=α,。
∴∠DAE=180°-2∠ADE=180°-2α。
同理可得:∠BAC=180°-2α。
∴∠DAE=∠BAC 。
∴∠DAE+∠BAE=∠BAC+∠BAE ,即:∠BAD=∠CAE 。
在△ABD 与△ACE 中,∵AB=AC ,∠BAD=∠CAE ,AD=AE ,∴△ABD ≌△ACE (SAS )。
∴BD=CE 。
②∵△ABD ≌△ACE ,∴∠BDA=∠CEA 。
∵∠BMC=∠MCD+∠MDC ,∴∠BMC=∠MCD+∠CEA=∠DAE=180°-2α。
(2)如图2,BD=kCE ,902α︒-α。
(3)作图如下:90+2α︒。
【考点】相似三角形的判定和性质,全等角形的判定和性质,等腰三角形的性质,三角形内角和定理和外角性质,作图(旋转变换),旋转的性质【分析】(1)①先根据等腰三角形等角对等边的性质及三角形内角和定理得出∠DAE=∠BAC ,则∠BAD=∠CAE ,再根据SAS 证明△ABD ≌△ACE ,从而得出BD=CE 。
②先由全等三角形的对应角相等得出∠BDA=∠CEA ,再根据三角形的外角性质即可得出∠BMC=∠DAE=180°-2α。
(2)∵AD=ED ,∠ADE=α,∴∠DAE=180ADE =9022α︒-∠︒-。
同理可得:∠BAC=902α︒-。
∴∠DAE=∠BAC 。
∴∠DAE+∠BAE=∠BAC+∠BAE , 即:∠BAD=∠CAE 。
∵AB=kAC ,AD=kAE ,∴AB :AC=AD :AE=k 。
在△ABD 与△ACE 中,∵AB :AC=AD :AE=k ,∠BDA=∠CEA ,∴△ABD ∽△ACE 。
∴BD :CE=AB :AC=AD :AE=k ,∠BDA=∠CEA 。
∴BD=kCE 。
∵∠BMC=∠MCD+∠MDC ,∴∠BMC=∠MCD+∠CEA=∠DAE=902α︒-。
(3)先在备用图中利用SSS 作出旋转后的图形,再根据等腰三角形等角对等边的性质及三角形内角和定理得出∠DAE=∠BAC=902α︒-,由AB=kAC ,AD=kAE ,得出AB :AC=AD :AE=k ,从而证出△ABD ∽△ACE ,得出∠BDA=∠CEA ,然后根据三角形的外角性质即可得出∠BMC=90+2α︒: ∵AD=ED ,∠ADE=α,∴∠DAE=∠AED=180ADE =9022α︒-∠︒-。
同理可得:∠BAC=902α︒-。
∴∠DAE=∠BAC ,即∠BAD=∠CAE 。
∵AB=kAC ,AD=kAE ,∴AB :AC=AD :AE=k 。
在△ABD 与△ACE 中,∵AB :AC=AD :AE=k ,∠BAD=∠CAE ,∴△ABD ∽△ACE 。