1、2024徐州中考数学二轮重难题型专题训练 题型七 几何图形旋转平移折叠问题 类型一旋转问题一阶微技能能力点一旋转找相等角1. 如图,将AOB绕点O旋转至DOE,则图中相等的角有_第1题图2. 如图,将AOB绕点O旋转至DOE,则图中相等的角有_第2题图能力点二旋转构造相似三角形3. 如图,将AOB绕点O旋转至DOE,连接AD、BE,求证:AODBOE.第3题图4. 如图,在AOB中,点C、D分别在OA、OB上,且CDAB,将COD绕点O旋转一定角度后得到EOF,连接AE、BF,求证:AOEBOF.第4题图能力点三旋转构造全等三角形5. 如图,在等腰AOB与等腰DOE中,AOBDOE,连接AD、
2、BE,求证:AODBOE.第5题图二阶设问突破例 一题多设问 在矩形ABCD中,AB4,BC8,将矩形ABCD绕点B旋转得到矩形A1BC1D1,点A,C,D的对应点分别为A1,C1,D1.(1)如图,当点D1落在BC的延长线上时,求点A1到AB的距离;例题图(2)如图,当点A1落在矩形的对角线AC上时,连接CD1.求证:BA1CD1CA1;求sinABA1的值; 例题图(3)如图,当边A1D1经过点C时,连接AA1,求CC1经过的路径长;例题图(4)如图,当点A1落在BC边上时,设点O是对角线AC的中点,点O的对应点为O1,连接CO1,求CO1的值例题图三阶综合提升1. 如图,正方形ABCD
3、的边长为4,点P在边AD上(P不与A、D重合),连接PB、PC.将线段PB绕点P顺时针旋转90得到PE,将线段PC绕点P逆时针旋转90得到PF.连接EF、EA、FD.(1)求证:PDF的面积SPD2;EAFD;(2)如图,EA、FD的延长线交于点M,取EF的中点N,连接MN,求MN的取值范围第1题图2. 如图,在RtBAC中,BAC90,ABAC,M是边BC上的一个动点(不与点B,C重合),连接AM,将线段AM绕点A逆时针旋转90得到AN,连接MN交AC于点P,连接CN.(1)求证:ABMACN;(2)求证:MN22APAB;(3)若AB3,BM2CM,求PC的长第2题图3. 已知ABC和AD
4、E均为等腰直角三角形,BACDAE90,ABAC,ADAE,连接BE、CD,点O是BE的中点,连接AO.(1)特例探究如图,当点D、E分别在AB、AC上时,线段AO与CD的数量关系是_,位置关系是_;(2)深入探究如图,当点D、E不在AB、AC上时,试判断(1)中的两个结论是否成立,若成立,请证明你的结论;若不成立,请说明理由(仅就图的情形);(3)问题解决将ADE绕点A在平面内自由旋转,若AB2AD,BC4,请直接写出OA的取值范围第3题图4. 如图,在正方形ABCD中,AB2,O是BC的中点,E是正方形内一动点,OE2,连接DE,将DE绕点D旋转90得到DF,连接AE,CF.(1)求证:A
5、ECF;(2)如图,当A,E,O三点共线时,连接OF,求线段OF的长;(3)连接EF,在点E的运动过程中,当线段DE的值最小时,请你求出四边形AEFD的面积 第4题图类型二平移问题1. 如图,在RtABC和RtDEF中,BACEDF90,ABAC,DEDF,点D在射线AB上,AB2DF6,连接EA,EC,交射线AB于点H,取CE的中点G,连接DG.(1)当点F与点A重合时,求DH的长;(2)如图,保持ABC固定不动,将DEF沿射线AB平移m个单位,判断DG与EA的位置关系和数量关系,并说明理由;(3)如图,继续平移DEF,使得DEF的一个顶点恰好在直线BC上,求此时HG的长第1题图2. 综合与
6、实践问题情境:如图,纸片ABC是等边三角形,纸片DEF是直角三角形,其中DEF90,DFE30,ABDF6,M是BC的中点实践操作:第一步:将图中的两张三角形纸片按图的方式摆放,使DF与AB重合;第二步:将图中的DEF沿射线BC方向平移,直线AB与直线EF交于点G,DF与AC交于点H,连接GH,如图,设平移的距离为m.问题解决:(1)填空:在图中,连接AM,四边形EBMA的形状是_;(2)当AHGH时,求m的值;(3)当GHBC时,判断四边形AGHD的形状,并说明理由;(4)如图,连接BH,MH,隐去GH,当BMMHBH的值最小时,求AH的值第2题图参考答案类型一旋转问题一阶1. AOBDOE
7、,AODEOB2. AOBDOE,AODBOE3. 证明:由旋转的性质可得,AOBDOE,OAOD,OBOE,AODEOB,OADODA,OBEOEB,又AODEOB,OAD(180AOD)OBE,AODBOE.4. 证明:由旋转的性质可得,AOEFOB,OCOE,ODOF,CDAB,即,AOEBOF.5. 证明:AOBDOE,BODDOB,BOEAOD,OBOA,ODOE,AODBOE(SAS)二阶例(1)解:如解图,过点A1作A1GAB交AB于点G,过点A1作A1HBC交BC于点H,例题解图则GBA1H,HBA1G,由题意得A1D1AD8,BA1D1BAD90,A1BAB4,BD14.BD
8、1A1HA1BA1D1,A1H,在RtA1HB中,BH,A1GBH,即点A1到AB的距离为;(2)证明:由旋转的性质可得,A1BAB,BA1D1BADCBA90,A1D1ADBC,BA1AA1AB,又BAA1A1CB90BA1ACA1D1,A1CBCA1D1,又CA1A1C,BA1CD1CA1(SAS);解:由得A1CBCA1D,如解图,设A1D1与BC的交点为G,可设A1GCGx,BG8x,在RtA1BG中,A1G2A1B2BG2,即x242(8x)2,x3,sinABA1sinA1GB;例题解图(3)解:在RtA1BC中,BC8,A1B4,A1CB30,A1BC60,CBC130,CC1经
9、过的路径长为;(4)解:如解图,过点O1作O1MBC于点M,将矩形ABCD绕点B顺时针旋转90到矩形A1BC1D1,AB4,BC8,BC1BC8,CBC190,BA1AB4,O1MBC1,O是对角线AC的中点,O1是A1C1的中点,MO1BC14,BMA1MBA12,CMBCBM826.在RtCO1M中,由勾股定理得,CO12.例题解图三阶1. (1)证明: 第1题解图如解图,过点F作FGPG交PD的延长线于点G,PCPF,FPGCPD90,CPDPCD90,PCDFPG,在CDP与PGF中,PCDFPG(AAS)PDFG,SPDFPDFGPD2;(3分)第1题解图如解图,过点E作EHAH交P
10、A的延长线于点H,EPB90,EPHBPH90,BPHPBA90,EPHPBA,在EHP与PAB中,EHPPAB(AAS),EHPA,在EHA与DGF中,HG90,HPABADHAHPAPABAPADAPPDFG同理可得,EHDG,EHADGF(SAS),EADF;(6分)(2)解:解法一:第1题解图如解图,过点F作FKEH交EH于点K,则KFHG2AD8,由(1)可知,EAHDFG,FDGAEH,且EAHAEH90,FDGDFG90,又DAMEAH,ADMFDG,DAMADM90,AMD90.N是EF的中点,MNEF,设FGx,则KHx,EK42x,(0x2)在RtEKF中,EF2,8EF4
11、,4MN2.(11分)解法二:第1题解图如解图,取BC的中点R,连接PR,并延长PR使PRHR,连接BH,在BRH与CRP中,BRHCRP(SAS),BHCP,又CPPF,BHPF,HBPBPC180,BPCEPF180,HBPEPF,EPFPBH(SAS),EFPH,MNEFPHPR.当P为AD中点时,PR最小为4,当P在点A或点D位置时,PR最大,最大为PR2,又点P不与A、D重合,PD2,4PR2,即4MN2.(11分)2. (1)证明:BAC90,MAN90,BACMACMANMAC,BAMCAN,在ABM和ACN中,ABMACN(SAS);(2)证明:BAC90,ABAC,BACB4
12、5,MAN90,AMAN,ANM45,MNAN,ABMACN,ACNB45ANM,CANNAP,ANPACN,AN2APACAPAB,MNAN,MN22AN22APAB;(3)解:如解图,过点M作MFAC于点F.第2题解图BAC90, ABAC3,MFAB,CMFCBA,BM2CM,AF2,FCMF1,在RtAMF中,AMAN,由(2)知,AN2APAC,AP,PCACAP3.3. 解:(1)AOCD,AOCD;【解法提示】ADAE,DACEAB90,ACAB,DACEAB,CDBE,ACDABE,BAE90,BOOE,AOBE,AOBOOECD,ABOOABACD,OABCAO90,ACDC
13、AO90,AOCD.(2)(1)中的两个结论成立,理由如下:如解图,延长AO到点F,使得OFAO,连接BF、EF, 第3题解图AOOF,BOOE,四边形ABFE是平行四边形,BFAE,BFAE,FBABAE180,BACDAE90,BACDAEDACBAE180,DACFBA,ACBA,BFAEAD,DACFBA(SAS),CDAF,ACDBAF,AOCD,BAFCAF90,ACDCAF90,AOCD;(3)OA的取值范围为1OA3.【解法提示】在RtABC中,BAC90,ABAC,ABACBC4,AB2AD,AD2,如解图,当点D在CA的延长线上时,CD的长最长,此时CDACAD426,由(
14、2)可知:OACD,OA的长最大值为3; 如解图,当点D在线段AC上时,CD的长最短,此时CDACAD422,由(2)可知:OACD,OA的长最小值为1, OA的取值范围为1OA3.图图第3题解图4. (1)证明:四边形ABCD是正方形,ADCD,ADC90,DEDF,EDF90,ADECDF,ADECDF(SAS),AECF;(2)解:如解图,过点F作FHBC,交BC的延长线于点H,第4题解图O是BC边的中点,OCOB,在RtABO中,OA5.由(1)得ADECDF,CFAEOAOE523,DAEDCF,又DABDCH90,BAOHCF,又HB90,ABOCHF,FH,CH,OHOCCH,O
15、F;(3)解:如解图,以点O为圆心,2为半径作半圆O,连接OD,交半圆O于点E,此时线段DE取得最小值,AB2,O是BC的中点,OC,CD2,OD5,OE2,DEODOE3,过点E作EMBC于点M,ENAD于点N,则MNCD,MNCD,OEMODC,即,EM,ENMNEM.S四边形AEFDSADESDEFADENDE2232.第4题解图类型二平移问题1. 解:(1)EDACAB90,DEAC,DHEAHC,DHADAB1;(2)DGEA,DGEA.理由如下:由(1)知,EDHCAH,点G是EC的中点,EHHGHCHG,2HGHCEHEH,DHGAHE,DHGAHE,HDGHAE,DGEA,DG
16、EA;(3)当点D在直线BC上时,此时点D和点B重合,如解图,第1题解图,AB6,BH2,BE3,在RtBHE中,由勾股定理得EH,HGEH;当点F在直线BC上时,此时点F与点B重合,如解图,BEDE3,第1题解图HGEH.综上所述,HG的长为或.2. 解:(1)矩形;【解法提示】如解图,M是BC的中点,ABAC,AMBC,AMB90.DFE30,ABC60,EBM90.又DEF90,四边形EBMA是矩形第2题解图(2)当AHGH时,AHG90.ABC是等边三角形,BACABCACB60.由平移的性质可知DEBC,DACACB60.在RtDEF中,EDFDFE90,DFE30,EDF90306
17、0,ADH是等边三角形,AHAD,由平移可知ADm,AHm.在RtAGH中,cosBAC,即cos 60,解得AG2m,由平移的性质可知ABDF,ADBFm,BGFDFE30,BG2BF2m,2m2m6,m;(3)四边形AGHD是菱形,理由如下:由平移知ADBC,ABDF,GHBC,ADGH,四边形AGHD是平行四边形由(2)知,ADDH,四边形AGHD是菱形;(4)如解图,作点B关于AC的对称点B,连接BM交AC于点H,连接BB,AB,此时BMMHBH的值最小,M是BC的中点,CMBC3.由对称的性质得,ABAB6,BACBAC60,BACACB60,ABBC,AHBCHM,即,解得AH4,当BMMHBH值最小时,AH4.第2题解图