1. 已知正方形abcd中,e為對角線bd上一點,過e點作ef⊥bd交bc於f,連線df,g為df中點,連線eg,cg.
(1)求證:eg=cg;
(2)將圖①中△bef繞b點逆時針旋轉45,如圖②所示,取df中點g,連線eg,cg.問(1)中的結論是否仍然成立?若成立,請給出證明;若不成立,請說明理由.
(3)將圖①中△bef繞b點旋轉任意角度,如圖③所示,再連線相應的線段,問(1)中的結論是否仍然成立?通過觀察你還能得出什麼結論?(均不要求證明)
23.(本題滿分10分)
解:(1)證明:在rt△fcd中,
∵g為df的中點,∴ cg=fd.………… 1分
同理,在rt△def中,
eg=fd2分
∴ cg=eg.…………………3分
(2)(1)中結論仍然成立,即eg=cg4分
證法一:連線ag,過g點作mn⊥ad於m,與ef的延長線交於n點.
在△dag與△dcg中,
∵ ad=cd,∠adg=∠cdg,dg=dg,
∴ △dag≌△dcg.
∴ ag=cg5分
在△dmg與△fng中,
∵ ∠dgm=∠fgn,fg=dg,∠mdg=∠nfg,
∴ △dmg≌△fng.
∴ mg=ng
在矩形aenm中,am=en. ……………6分
在rt△amg 與rt△eng中,
∵ am=en, mg=ng,
∴ △amg≌△eng.
∴ ag=eg.
∴ eg=cg8分
證法二:延長cg至m,使mg=cg,
連線mf,me,ec4分
在△dcg 與△fmg中,
∵fg=dg,∠mgf=∠cgd,mg=cg,
∴△dcg ≌△fmg.
∴mf=cd,∠fmg=∠dcg.
∴mf∥cd∥ab5分
∴.在rt△mfe 與rt△cbe中,
∵ mf=cb,ef=be,
∴△mfe ≌△cbe.
6分∴∠mec=∠mef+∠fec=∠ceb+∠cef=90°. …………7分
∴ △mec為直角三角形.
∵ mg = cg,
∴ eg=mc.
8分(3)(1)中的結論仍然成立,
即eg=cg.其他的結論還有:eg⊥cg.……10分
2.如圖9,若△abc和△ade為等邊三角形,m,n分別eb,cd的中點,易證:cd=be,△amn是等邊三角形.
(1)當把△ade繞a點旋轉到圖10的位置時,cd=be是否仍然成立?若成立請證明,若不成立請說明理由;(4分)
(2)當△ade繞a點旋轉到圖11的位置時,△amn是否還是等邊三角形?若是,請給出證明,並求出當ab=2ad時,△ade與△abc及△amn的面積之比;若不是,請說明理由.(6分)
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26.解:(1)cd=be.理由如下: 1分
abc和△ade為等邊三角形
∴ab=ac,ae=ad,∠bac=∠ead=60o
∵∠bae =∠bac-∠eac =60o-∠eac,
∠dac =∠dae-∠eac =60o-∠eac,
∴∠bae=∠dac, ∴△abe ≌ △acd 3分
∴cd=be 4分
(2)△amn是等邊三角形.理由如下: 5分
abe ≌ △acd, ∴∠abe=∠acd.
∵m、n分別是be、cd的中點,
∴bm=
∵ab=ac,∠abe=∠acd, ∴△abm ≌ △acn.
∴am=an,∠mab=∠nac. 6分
nam=∠nac+∠cam=∠mab+∠cam=∠bac=60o
amn是等邊三角形. 7分
設ad=a,則ab=2a.
∵ad=ae=de,ab=ac, ∴ce=de.
ade為等邊三角形, ∴∠dec=120 o, ∠ade=60o,
∴∠edc=∠ecd=30o , ∴∠adc=90o. 8分
∴在rt△adc中,ad=a,∠acd=30 o , ∴ cd=.
∵n為dc中點,
∴, ∴. 9分
∵△ade,△abc,△amn為等邊三角形,
∴s△ade∶s△abc∶ s△amn 10分
解法二:△amn是等邊三角形.理由如下: 5分
∵△abe ≌ △acd,m、n分別是be、cn的中點,∴am=an,nc=mb.
∵ab=ac,∴△abm ≌ △acn,∴∠mab=∠nac ,
∴∠nam=∠nac+∠cam=∠mab+∠cam=∠bac=60o
∴△amn是等邊三角形 7分
設ad=a,則ad=ae=de= a,ab=bc=ac=2a
易證be⊥ac,∴be=,
∴ ∴
∵△ade,△abc,△amn為等邊三角形
∴s△ade∶s△abc∶ s△amn 10分
3. 如圖23-9(a),在平面直角座標系中,o為座標原點,點a的座標為(-8,0),直線bc經過點b(-8,6),c(0,6),將四邊形oabc繞點o按順時針方向旋轉α得到四邊形oa′b′c′,此時直線oa′,直線b′c′分別與直線bc相交於點p,q.
圖23-9
(1)四邊形oabc的形狀是______,當α=90°時,的值是______;
(2)①如圖23-9(b),當四邊形oa′b′c′的頂點b′落在y軸的正半軸上時,求的值;②如圖23-9(c),當四邊形oa′b′c′的頂點b′落在直線bc上時,求△opb′的面積;(3)在四邊形oabc的旋轉過程中,當0°<α≤180°時,是否存在這樣的點p和點q,使bp=?若存在,直接寫出點p的座標;若不存在,請說明理由.
26.解:(1)矩形(長方形); 1分
. 3分
(2)①, ,
.,即,
,. 4分
同理,,即,
,. 5分
. 6分
②在和中,
. 7分.設,
在中,,解得. 8分
. 9分
(3)存在這樣的點和點,使. 10分
點的座標是,. 12分
對於第(3)題,我們提供如下詳細解答,對學生無此要求.
過點畫於,鏈結,則,,,.
設,,,1 如圖1,當點p在點b左側時,
,在中,,
解得,(不符實際,捨去).,.
②如圖2,當點p在點b右側時,
,.在中,,解得.,.
綜上可知,存在點,,使.
4將兩塊含30°角且大小相同的直角三角板如圖1擺放。
(1)將圖1中△繞點c順時針旋轉45°得圖2,點與ab的交點,求證:;
(2)將圖2中△繞點c順時針旋轉30°到△(如圖3),點與ab的交點。線段之間存在乙個確定的等量關係,請你寫出這個關係式並說明理由;
(3)將圖3中線段繞點c順時針旋轉60°到(如圖4),鏈結,
求證:⊥ab.
解:(1)證明:過點作ca的垂線,垂足為d
易知:△cd為等腰直角三角形,
△da是直角三角形,且∠a=30°,
所以故 (2)解: 過點作c的垂線,垂足為e
易知:△e為等腰直角三角形(其中∠2=∠a+∠ca=45°)
△ce是直角三角形,且∠1=30°,
所以故(3)證明:將圖3中線段繞點c順時針旋轉60°到,
易證:△≌△,
於是∠=∠=45°,
故⊥ab.
5.如圖(9)-1,拋物線經過a(,0),c(3,)兩點,與軸交於點d,與軸交於另一點b.
(1)求此拋物線的解析式;
(2)若直線將四邊形abcd面積二等分,求的值;
(3)如圖(9)-2,過點e(1,1)作ef⊥軸於點f,將△aef繞平面內某點旋轉180°得△mnq(點m、n、q分別與點a、e、f對應),使點m、n在拋物線上,作mg⊥軸於點g,若線段mg︰ag=1︰2,求點m,n的座標.
:(1)∵拋物線y=ax2-3ax+b經過a(-1,0),c(3,-2),
代入得: 0=a+3a+b -2=9a-9a+b .
∴ a=1 2 b=-2 ,
∴y=1 2 x2-3 2 x-2,
答:此拋物線的解析式為y=1 2 x2-3 2 x-2;
(2)y=1 2 x2-3 2 x-2=0,
∴x1=-1,x2=4,
∴b(4,0),
當x=0時,y=-2,
∴d(0,-2),
∵c(3,-2),
∴dc∥ab,
由勾股定理得:ad=bc= 5 ,
∴四邊形adcb是等腰梯形,
設直線ac的解析式是y=cx+d,
把a(-1,0),c(3,-2)代入得: 0=-c+d -2=3c+d ,
∴ c=-1 2 d=-1 2 ,
∴y=-1 2 x-1 2 ,
同理求出直線bd的解析式是y=1 2 x-2,
解 y=-1 2 x-1 2 y=1 2 x-2 得: x=3 2 y=-5 4 ,
代入y=kx+1得:k=-3 2 ,
答:k的值是-3 2 ;
(3)設q(m,n),則m(m+2,n),n(m,n-1),
代入y=1 2 x2-3 2 x-2中,得 1 2 (m+2)2-3 2 (m+2)-2=n ① 1 2 m2-3 2 m-2=n-1 ② ,
解得 m=1 n=-2 ,∴q(1,-2),n(1,-3),
又q的對應點為f(1,0),
∴qf的中點為旋轉中心p,
即p(1,-1),點n和點m的座標分別為:(1,-3),(3,-2).
6. 圖1是邊長分別為4和3的兩個等邊三角形紙片abc和c′d′e′疊放在一起(c與c′重合).
(1)操作:固定△abc,將△c′d′e′繞點c順時針旋轉30°得到△cde,鏈結ad、be,ce的延長線交ab於f(圖2);
**:在圖2中,線段be與ad之間有怎樣的大小關係?試證明你的結論.(4分)
(2)操作:將圖2中的△cde,**段cf上沿著cf方向以每秒1個單位的速度平移,平移後的△cde設為△pqr(圖3);
**:設△pqr移動的時間為x秒,△pqr與△abc重疊部分的面積為y,求y與x之間的函式解析式,並寫出函式自變數x的取值範圍.(5分)
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