1.(資陽市)如圖5-1,已知p為正方形abcd的對角線ac上一點(不與a、c重合),pe⊥bc於點e,pf⊥cd於點f.
(1) 求證:bp=dp;
(2) 如圖5-2,若四邊形pecf繞點c按逆時針方向旋轉,在旋轉過程中是否總有bp=dp?若是,請給予證明;若不是,請用反例加以說明;
(3) 試選取正方形abcd的兩個頂點,分別與四邊形pecf的兩個頂點鏈結,使得到的兩條線段在四邊形pecf繞點c按逆時針方向旋轉的過程中長度始終相等,並證明你的結論 .
2.(武漢市)如圖6-1是乙個美麗的風車圖案,你知道它是怎樣畫出來的嗎?按下列步驟可畫出這個風車圖案:
在圖6-2中,先畫線段oa,將線段oa平移至cb處,得到風車的第乙個葉片f1,然後將第乙個葉片oabc繞點o逆時針旋轉180°得到第二個葉片f2,再將f1、f2同時繞點o逆時針旋轉90°得到第
三、第四個葉片f3、f4.根據以上過程,解答下列問題:
(1)若點a的座標為(4,0),點c的座標為(2,1),寫出此時點b的座標;
(2)請你在圖6-2中畫出第二個葉片f2;
(3)在(1)的條件下,連線ob,由第乙個葉片逆時針旋轉180°得到第二個葉片的過程中,線段ob掃過的圖形面積是多少?
3.如圖7,在直角座標系中,已知點p0的座標為(1,0),將線段op0按逆時針方向旋轉45°,再將其長度伸長為op0的2倍,得到線段op1;又將線段op1按逆時針方向旋轉45°,長度伸長為op1的2倍,得到線段op2;如此下去,得到線段op3,op4,…,opn(n為正整數).
(1)求點p6的座標
(2)求△p5op6的面積;
(3)我們規定:把點pn(xn,yn)(n=0,1,2,3,…)的橫座標xn、縱座標yn都取絕對值後得到的新座標(|xn|,|yn|)稱之為點pn的「絕對座標」.根據圖中點pn的分布規律,請你猜想點pn的「絕對座標」,並寫出來.
4.(台州市)把正方形abcd繞著點a,按順時針方向旋轉得到正方形aefg,邊fg與bc交於點h(如圖8).試問線段hg與線段hb相等嗎?請先觀察猜想,然後再證明你的猜想.
5.(浙江省)如圖9-1,小明將一張矩形紙片沿對角線剪開,得到兩張三角形紙片(如圖9-2), 量得他們的斜邊長為10cm,較小銳角為30°,再將這兩張三角形紙片擺成如圖9-3的形狀,但點b、c、f、d在同一條直線上,且點c與點f重合(在圖9-3至圖9-6中統一用f表示)
圖9-1圖9-2圖9-3
小明在對這兩張三角形紙片進行如下操作時遇到了三個問題,請你幫助解決.
(1)將圖9-3中的△abf沿bd向右平移到圖9-4的位置,使點b與點f 重合,請你求出平移的距離;
(2)將圖9-3中的△abf繞點f順時針方向旋轉30°到圖9-5的位置,a1f交de於點g,請你求出線段fg的長度;
(3)將圖9-3中的△abf沿直線af翻摺到圖9-6的位置,ab1交de於點h,請證明:ah﹦dh.
圖9-4 圖9-5 圖9-6
參***
1. 解:(1)解法一:在△abp與△adp中,利用全等可得bp=dp.
解法二:利用正方形的軸對稱性,可得bp=dp.
(2)不是總成立 .
當四邊形pecf繞點c按逆時針方向旋轉,點p旋轉到bc邊上時,dp>dc>bp,此時bp=dp不成立.
(3)連線be、df,則be與df始終相等.
在圖1-1中,可證四邊形pecf為正方形,
在△bec與△dfc中,可證△bec≌△dfc .
從而有 be=df .
2. 解:(1)b(6,1)
(2)圖略
(3)線段ob掃過的圖形是乙個半圓.過b作bd⊥x軸於d.由(1)知b點座標為(6,1),∴ob2=od2+bd2=62+12=37.∴線段ob掃過的圖形面積是.
3. 解:(1)根據旋轉規律,點p6落在y軸的負半軸,而點pn到座標原點的距離始終等於前乙個點到原點距離的倍,故其座標為p6(0,26),即p6(0,64).
(2)由已知可得,
△p0op1∽△p1op2∽…∽△pn-1opn,
設p1(x1,y1),則y1=2sin45°=,∴.
又∵,∴.
(3)由題意知,op0旋轉8次之後回到x軸正半軸,在這8次中,點pn分別落在座標象限的平分線上或x軸或y軸上,但各點絕對座標的橫、縱座標均為非負數,因此,點pn的座標可分三類情況:令旋轉次數為n.
①當n=8k或n=8k+4時(其中k為自然數),點pn落在x軸上,此時,點pn的絕對座標為(2n,0);
②當n=8k+1或n=8k+3或n=8k+5或n=8k+7時(其中k為自然數),點pn落在各象限的平分線上,
此時,點pn的絕對座標為,即.
③當n=8k+2或n=8k+6時(其中k為自然數),點pn落在y軸上,此時,點pn的絕對座標為(0,2n).
4. 解:hg=hb.
證法1:鏈結ah(如圖10).
∵四邊形abcd,aefg都是正方形,
∴∠b=∠g=90°.
由題意,知ag=ab,又ah=ah,
∴rt△agh≌rt△abh(hl).
∴hg=hb.
證法2:鏈結gb(如圖11).
∵四邊形abcd,aefg都是正方形,
∴∠abc=∠agf=90°.
由題意知ab=ag.
∴∠agb=∠abg.
∴∠hgb=∠hbg.
∴hg=hb.
5. 解:(1)圖形平移的距離就是線段bc的長.
∵在rt△abc中,斜邊長為10cm,∠bac=30°,∴bc=5cm.
∴平移的距離為5cm.(2分)
(2)∵∠a1fa=30°,∴∠gfd=60°.又∠d=30°,
∴∠fgd=90°.
在rt△efd中,ed=10 cm,∴ .
∵fg=cm.
(3)在△ahe與△dhb1中,∠fab1=∠edf=30°.
∵fd=fa,ef=fb=fb1,
∴fd-fb1=fa-fe,即ae=db1.
又∵∠ahe=∠dhb1,∴△ahe≌△dhb1(aas).
∴ah=dh.
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