几何图形旋转变换1.已知:在ABC ∆中,AC BC >,动点D 绕ABC ∆的顶点A 逆时针旋转,且BC AD =,连结DC .过AB 、DC 的中点E 、F 作直线,直线EF 与直线AD 、BC 分别相交于点M 、N .(1)如图1,当点D 旋转到BC 的延长线上时,点N 恰好与点F 重合,取AC 的中点H ,连结HE 、HF ,根据三角形中位线定理和平行线的性质,可得结论BNE AMF ∠=∠(不需证明). (2)当点D 旋转到图2或图3中的位置时,AMF ∠与BNE ∠有何数量关系?请分别写出猜想,并任选一种情况证明.图2图3图1AD2、已知:在四边形ABCD中,A D∥BC,∠BAC=∠D,点E、F分别在BC、CD上,且∠AEF=∠ACD,试探究AE与EF之间的数量关系。
(1)如图1,若AB=BC=AC,则AE与EF之间的数量关系为______________; (2)如图2,若AB=BC,你在(1)中的得到的结论是否发生变化?写出你的猜想,并加以证明;(3)如图3,若AB=KBC,你在(1)中的得到的结论是否发生变化?写出你的猜想并加以证明.L3.如图1,ABC △的边BC 在直线l 上,AC BC ⊥,且A C B C =;EFP △的边FP 也在直线l 上,边EF 与边AC 重合,且EF FP =.(1)在图1中,请你通过观察、测量,猜想并写出AB 与AP 所满足的数量关系和位置关系;(2)将EFP △沿直线l 向左平移到图2的位置时,EP 交AC 于点Q ,连结AP ,BQ .猜想并写出BQ 与AP 所满足图1的数量关系和位置关系,请证明你的猜想; (3)将EFP △沿直线l 向左平移到图3的位置时,EP 的延长 线交AC 的延长线于点Q ,连结AP ,BQ .你认为(2)中所猜想的BQ 与AP 的数量关系和位置关系还成立吗?若成立, 图2给出证明;若不成立,请说明理由.L4.(1)如图1,四边形ABCD 中,CB AB =,︒=∠60ABC ,︒=∠120ADC ,请你 猜想线段DA 、DC 之和与线段BD 的数量关系,并证明你的结论; (2)如图2,四边形ABCD 中,BC AB =,︒=∠60ABC ,若点P 为四边形ABCD 内一点,且︒=∠120APD ,请你猜想线段PA 、PD 、PC 之和与线段BD的数量关系,并证明你的结论.图2图15. 在ABCD中,过点C作CE⊥CD交AD于点E,将线段EC绕点E逆时针旋转90得到线段EF(如图1)(1)在图1中画图探究:①当P为射线CD上任意一点(P1不与C重合)时,连结EP1绕点E逆时针旋转90得到线段EC1.判断直线FC1与直线CD的位置关系,并加以证明;②当P2为线段DC的延长线上任意一点时,连结EP2,将线段EP2绕点E逆时针旋转90得到线段EC2.判断直线C1C2与直线CD的位置关系,画出图形并直接写出你的结论.(2)若AD=6,tanB=43,AE=1,在①的条件下,设CP1=x,S11P FC=y,求y与x之间的函数关系式,并写出自变量x的取值范围.6.△ABC是等边三角形,P为平面内一个动点,BP=BA,若0°<∠PBC<180°,且∠PBC的平分线上一点D满足DB=DA,(1)当BP和BA重合时(如图1),∠BPD= °(2)当BP在∠ABC内部时(如图2),求∠BPD(3)当BP在∠ABC外部时,请直接写出∠BPD,并画出相应的图形7.我们知道:将一条线段AB 分割成大小两条线段AC 、CB ,若小线段CB 与大线段AC 的长度之比等于大线段AC 与线段AB 的长度之比,即...49896180339887.0215=-==AB AC AC CB 这种分割称为黄金分割,点C 叫做线段AB 的黄金分割点.(1) 类似地我们可以定义,顶角为︒36的等腰三角形叫黄金三角形,其底与腰之比为黄金数,底角平分线与腰的交点为腰的黄金分割点.如图24-1,在ABC ∆中,︒=∠36A ,,AC AB =ACB ∠的角平分线CD 交腰AB 于点D ,请你说明D为腰AB 的黄金分割点的理由.(2) 若腰和上底相等,对角线和下底相等的等腰梯形叫作黄金梯形,其对角线的交点为对角线的黄金分割点. 如图24-2,AD ‖BC ,DC AD AB ==,BC BD AC ==,试说明O 为AC 的黄金分割点.(3)如图24-3,在ABC Rt ∆中,︒=∠90ACB ,CD 为斜边AB 上的高,ACB B A ∠∠∠、、的对边分别为c b a 、、.若D 是AB 的黄金分割点,那么c b a 、、之间的数量关系是什么?并证明你的结论.24-1 图24-2 图24-3图图图321A B CDEQPGPQ EDCBAP QEDC BA F 8.在矩形ABCD 中,点E 是AD 边上一点,连结BE ,且BE =2AE , BD 是∠EBC 的平分线.点P 从点E 出发沿射线ED 运动,过点P 作PQ ∥BD 交直线BE 于点Q .(1)当点P 在线段ED 上时(如图①),求证:BE PD PQ +; (2)当点P 在线段ED 的延长线上时(如图②),请你猜想3BE PD PQ、、三者之间的数量关系(直接写出结果,不需说明理由);(3)当点P 运动到线段ED 的中点时(如图③),连结QC ,过点P 作PF ⊥QC ,垂足为F ,PF 交BD 于点G .若BC =12,求线段PG 的长.9.如图,点D 在AC 上,点E 在BC 上,且DE ∥AB ,将△CDE 绕点C 按顺时针方向旋转得到△E D C ''(使E BC '∠<180°),连接D A '、E B ',设直线E B '与AC 交于点O.(1)如图①,当AC=BC 时,D A ':E B '的值为 ;(2)如图②,当AC=5,BC=4时,求D A ':E B '的值; (3)在(2)的条件下,若∠ACB=60°,且E 为BC 的中点,求△OAB 面积的最小值.图① 图②10.将边长OA=8,OC=10的矩形OABC 放在平面直角坐标系中,顶点O 为原点,顶点C 、A 分别在x 轴和y 轴上.在OA 、OC 边上选取适当的点E 、F ,连接EF ,将△EOF 沿EF 折叠,使点O 落在AB 边上的点D 处.图① 图② 图③ (1)如图①,当点F 与点C 重合时,OE 的长度为 ;(2)如图②,当点F 与点C 不重合时,过点D 作D G ∥y 轴交EF 于点T ,交OC 于点G .求证:EO=DT ;(3)在(2)的条件下,设()T x y ,,写出y 与x 之间的函数关系式为 ,自变量x 的取值范围是 ;(4)如图③,将矩形OABC 变为平行四边形,放在平面直角坐标系中,且OC=10,OC 边上的高等于8,点F 与点C 不重合,过点D 作D G ∥y 轴交EF 于点T ,交OC 于点G ,求出这时()T x y ,的坐标y 与x 之间的函数关系式(不求自变量x 的取值范围).FEDCBA11.(1)如图25-1,在四边形ABCD 中,AB =AD ,∠B =∠D =90°,E 、F 分别是边BC 、CD 上的点,且∠EAF=12∠BAD.求证:EF =BE +FD;(2) 如图25-2在四边形ABCD 中,AB =AD ,∠B+∠D =180°,E 、F 分别是边BC 、CD 上的点,且∠EAF=12∠BAD, (1)中的结论是否仍然成立? 不用证明.(3) 如图25-3在四边形ABCD 中,AB =AD ,∠B+∠ADC =180°,E 、F 分别是边BC 、CD 延长线上的点,且∠EAF=12∠BAD, (1)中的结论是否仍然成立?若成立,请证明;若不成立,请写出它们之间的数量关系,并证明.12. 如图,将一三角板放在边长为1的正方形ABCD 上,并使它的直角顶点P 在对角线AC 上滑动,直角的一边始终经过点B,另一边与射线DC相交于Q .探究:设A 、P 两点间的距离为x .(1)当点Q 在边CD 上时,线段PQ 与PB 之间有怎样的 数量关系?试证明你的猜想;(2)当点Q 在边CD 上时,设四边形PBCQ 的面积为y , 求y 与x 之间的函数关系,并写出函数自变量x 的 取值范围;(3)当点P 在线段AC 上滑动时,△PCQ 是否可能成为等腰三角形?如果可能,指出所有能使△PCQ 成为等腰三角形的点Q 的位置.并求出相应的x 值,如果不可能,试说明理由.(答题卡上有备用图可供使用)QPDCB A13.两个全等的三角形ABC和DEF重叠在一起,△ABC的面积为3,且AB CB=.固定△ABC不动,将△DEF进行如下操作:(1)如图①,△DEF沿线段AB向右平移(即D点在线段AB内移动),连结DC、CF、FB,四边形CDBF的形状在不断的变化,但它的面积不变化,请求出其面积;(2)如图②,当D点B向右平移到B点时,试判断CE与BF的位置关系,并说明理由;(3)在(2)的条件下,若15AEC∠=︒,求AB的长.A EDA E14.如图24-1,正方形ABCD 和正方形QMNP , M 是正方形ABCD 的对称中心,MN 交AB 于F ,QM 交AD 于E .(1)猜想:ME 与MF 的数量关系(2)如图24-2,若将原题中的“正方形”改为“菱形”,且∠M =∠B ,其它条件不变,探索线段ME 与线段MF 的数量关系,并加以证明.(3)如图24-3,若将原题中的“正方形”改为“矩形”,且AB:BC=1:2,其它条件不变,探索线段ME 与线段MF 的数量关系,并说明理由.(4)如图24-4,若将原题中的“正方形”改为平行四边形,且∠M =∠B ,AB:BC = m ,其它条件不变,求出ME :MF 的值。
(直接写出答案)ND15.如图1,在△ABC 中,∠ACB 为锐角.点D 为射线BC 上一动点,连接AD ,以AD 为一边且在AD 的右侧作正方形ADEF . 解答下列问题:(1)如果AB=AC ,∠BAC=90º.①当点D 在线段BC 上时(与点B 不重合),如图2,线段CF 、BD 之间的位置关系为 ,数量关系为 .②当点D 在线段BC 的延长线上时,如图3,①中的 结论是否仍然成立,为什么?(2)①如果AB=AC ,∠BAC≠90º,点D 在射线BC 上运动.在图4中同样作出正方形ADEF ,你发现(1)问中的结论是否成立?不用说明理由; ②如果∠BAC=90º,AB≠AC ,点D 在射线BC 上运动.在图5中同样作出正方形ADEF ,你发现(1)问中的结论是否成立?不用说明理由;(3)要使(1)问中CF ⊥BC 一个..条件,(点C 、F 重合除外)?画出相应图形(画图不写作法),并说明理由;ABCDEF图1图2FEBAF EDCB A图3(4)在(3)问的条件下,设正方形ADEF的边DE与线段CF相交于点P,设AC=22,BC=23,求线段CP长的最大值.解:16.如图,已知等边三角形ABC中,点D、E、F分别为边AB、AC、BC的中点,M为直线BC上一动点,△DMN为等边三角形(点M的位置改变时,△DMN也随之整体移动).(1)如图1,当点M在点B左侧时,请你连结EN,并判断EN与MF有怎样的数量关系?点F是否在直线NE上?请写出结论,并说明理由;(2)如图2,当点M在BC上时,其它条件不变,(1)的结论中EN与MF 的数量关系是否仍然成立? 若成立,请利用图2证明;若不成立,请说明理由;(3)如图3,若点M在点C右侧时,请你判断(1)的结论中EN与MF的数量关系是否仍然成立? 若成立,请直接写出结论;若不成立,请说明理由.NMDCBA(第23题图1) (第23题图2) 22.我们给出如下定义:如果四边形中一对顶点到另一对顶点所连对角线的距离相等,则把这对顶点叫做这个 四边形的一对等高点.例如:如图1,平行四边形ABCD中,可证点A 、C 到BD 的距离相等,所以点A 、C 是 平行四边形ABCD 的一对等高点,同理可知点B 、D也是平行四边形ABCD 的一对等高点. 图1(1)如图2,已知平行四边形ABCD , 请你在图2中画出一个只有一对等高点的四边形ABCE (要求:画出必要的辅助线);(2)已知P 是四边形ABCD 对角线BD 上任意一点(不与B 、D 点重合),请分别探究图3、图4中S 1, S 2, S 3, S 4四者之间的等量关系(S 1, S 2, S 3, S 4分别表示△ABP ,△CBP , △CDP , △ADP 的面积):① 如图3,当四边形ABCD 只有一对等高点A 、C 时,你得到的一个结论是 ;② 如图4,当四边形ABCD 没有等高点时,你得到的一个结论S 2S 1S 4S 3S 4S 3S 2ABCPDABCPDS 1图2 图3 图424.在课外小组活动时,小慧拿来一道题(原问题)和小东、小明交流.原问题:如图1,已知△ABC, ∠ACB=90︒, ∠ABC=45︒,分别以AB、BC为边向外作△ABD与△BCE, 且DA=DB, EB=EC,∠ADB=∠BEC=90︒,连接DE交AB于点F. 探究线段DF与EF的数量关系.小慧同学的思路是:过点D作DG⊥AB于G,构造全等三角形,通过推理使问题得解.小东同学说:我做过一道类似的题目,不同的是∠ABC=30︒,∠ADB=∠BEC=60︒.小明同学经过合情推理,提出一个猜想,我们可以把问题推广到一般情况.请你参考小慧同学的思路,探究并解决这三位同学提出的问题:(1)写出原问题中DF与EF的数量关系;(2)如图2,若∠ABC=30︒,∠ADB=∠BEC=60︒,原问题中的其他条件不变,你在(1)中得到的结论是否发生变化?请写出你的猜想并加以证明; (3)如图3,若∠ADB =∠BEC =2∠ABC , 原问题中的其他条件不变,你在(1)中得到的结论是否发生变化?请写出你的猜想并加以证明.图 1 图 2图325.(本题满分8分)请阅读下列材料:圆内的两条相交弦,被交点分成的两条线段长的积相等.即如右图1,若弦AB 、CD 交于点P 则PA ·PB=PC ·PD .BADFDACEFBEFBAD已知⊙O 的半径为2,P 是⊙O 内一点,且OP=1,过点P 任作一弦AC ,过A 、C 两点分别作⊙O 的切线m 和n ,作PQ ⊥m 于点Q ,PR ⊥n 于点R.(如图2) (1)若AC 恰经过圆心O ,请你在图3中画出符合题意的图形,并计算:PRPQ 11+的值;(2)若OP ⊥AC, 请你在图4中画出符合题意的图形,并计算:PRPQ 11+的值; (3)若AC 是过点P 的任一弦(图2), 请你结合(1)(2)的结论, 猜想:PR PQ 11+的值,并给出证明.(图3)(图4)m。