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第七章 图形的变化(测试)
(考试时间:100分钟 试卷满分:120分)
一.选择题(共10小题,满分30分,每小题3分)
1.古典园林中的花窗通常利用对称构图,体现对称美.下面四个花窗图案,既是轴对称图形又是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
2.如图是一个由6个相同的正方体组成的立体图形,它的主视图是( )
A. B. C. D.
3.在直角坐标系中,把点先向右平移1个单位,再向上平移3个单位得到点.若点的横坐标和纵坐标相等,则( )
A.2 B.3 C.4 D.5
数学与实际生活——利用数学知识解决实际问题
4.如图,小兵同学从处出发向正东方向走米到达处,再向正北方向走到处,已知,则,两处相距( )
A.米 B.米 C.米 D.米
5.如图,把以点A为中心逆时针旋转得到,点B,C的对应点分别是点D,E,且点E在的延长线上,连接,则下列结论一定正确的是( )
A. B. C. D.
6.如图,对正方体进行两次切割,得到如图⑤所示的几何体,则图⑤几何体的俯视图为( )
A. B. C. D.
7.如图,在平面直角坐标中,矩形的边,将矩形沿直线折叠到如图所示的位置,线段恰好经过点,点落在轴的点位置,点的坐标是( )
A. B. C. D.
8.一个几何体的三视图如图所示,则它表示的几何体可能是( )
A. B. C. D.
9.如图,用平移方法说明平行四边形的面积公式时,若平移到,,,则的平移距离为( )
A.3 B.4 C.5 D.12
10.如图,四边形为正方形,将绕点逆时针旋转至,点,,在同一直线上,与交于点,延长与的延长线交于点,,.以下结论:
①;②;③;④.其中正确结论的个数为( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
二.填空题(共6小题,满分18分,每小题3分)
11.点A(1,-5)关于原点的对称点为点B,则点B的坐标为___________.
12.如图,在扇形中,点C,D在上,将沿弦折叠后恰好与,相切于点E,F.已知,,则的度数为_______;折痕的长为_______.
数学与实际生活——利用数学知识解决实际问题
13.某项目学习小组为了测量直立在水平地面上的旗杆AB的高度,把标杆DE直立在同一水平地面上(如图).同一时刻测得旗杆和标杆在太阳光下的影长分别是BC=8.72m,EF=2.18m.
已知B,C,E,F在同一直线上,AB⊥BC,DE⊥EF,DE=2.47m,则AB=_________m.
14.在中,,分别为的对边,若,则的值为__________.
15.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,,点D为AB的中点,点P在AC上,且CP=1,将CP绕点C在平面内旋转,点P的对应点为点Q,连接AQ,DQ.当∠ADQ=90°时,AQ的长为______.
16.如图,在中,是边上一点,按以下步骤作图:①以点为圆心,以适当长为半径作弧,分别交,于点,;②以点为圆心,以长为半径作弧,交于点;③以点为圆心,以长为半径作弧,在内部交前面的弧于点:④过点作射线交于点.若与四边形的面积比为,则的值为___________.
三.解答题(共9小题,满分72分,其中17、18、19题每题6分,20题、21题每题7分,22题8分,23题9分,24题10分,25题13分)
17.先化简,再求值:,其中
18.如图,在平面直角坐标系中,的三个顶点分别是A(1,3),B(4,4),C(2,1).
(1)把向左平移4个单位后得到对应的A1B1C1,请画出平移后的A1B1C1;
(2)把绕原点O旋转180°后得到对应的A2B2C2,请画出旋转后的A2B2C2;
(3)观察图形可知,A1B1C1与A2B2C2关于点(_____,_____)中心对称.
19.在数学活动课上,王老师要求学生将图1所示的3×3正方形方格纸,剪掉其中两个方格,使之成为轴对称图形.规定:凡通过旋转能重合的图形视为同一种图形,如图2的四幅图就视为同一种设计方案(阴影部分为要剪掉部分)
请在图中画出4种不同的设计方案,将每种方案中要剪掉的两个方格涂黑(每个3×3的正方形方格画一种,例图除外)
数学与实际生活——利用数学知识解决实际问题
20.我市的花果山景区大圣湖畔屹立着一座古塔——阿育王塔,是苏北地区现存最高和最古老的宝塔.小明与小亮要测量阿育王塔的高度,如图所示,小明在点处测得阿育王塔最高点的仰角,再沿正对阿育王塔方向前进至处测得最高点的仰角,;小亮在点处竖立标杆,小亮的所在位置点、标杆顶、最高点在一条直线上,,.(注:结果精确到,参考数据:,,)
(1)求阿育王塔的高度;
(2)求小亮与阿育王塔之间的距离.
阅读理解题
21.中国清朝末期的几何作图教科书《最新中学教科书用器画》由国人自编(图1),书中记载了大量几何作图题,所有内容均用浅近的文言文表述,第一编记载了这样一道几何作图题:
原文 释义
甲乙丙为定直角. 以乙为圆心,以任何半径作丁戊弧; 以丁为圆心,以乙丁为半径画弧得交点己; 再以戊为圆心,仍以原半径画弧得交点庚; 乙与己及庚相连作线. 如图2,为直角. 以点为圆心,以任意长为半径画弧,交射线,分别于点,; 以点为圆心,以长为半径画弧与交于点; 再以点为圆心,仍以长为半径画弧与交于点; 作射线,.
(1)根据以上信息,请你用不带刻度的直尺和圆规,在图2中完成这道作图题(保留作图痕迹,不写作法);
(2)根据(1)完成的图,直接写出,,的大小关系.
22.如图是直径,A是上异于C,D的一点,点B是延长线上一点,连接、、,且.
(1)求证:直线是的切线;
(2)若,求的值;
(3)在(2)的条件下,作的平分线交于P,交于E,连接、,若,求的值.
23.如图,在巾,,点O为BC的中点,点D是线段OC上的动点(点D不与点O,C重合),将沿AD折叠得到,连接BE.
(1)当时,___________;
(2)探究与之间的数量关系,并给出证明;
(3)设,的面积为x,以AD为边长的正方形的面积为y,求y关于x的函数解析式.
24.综合与实践
问题情境:在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=6,AC=8.直角三角板EDF中∠EDF=90°,将三角板的直角顶点D放在Rt△ABC斜边BC的中点处,并将三角板绕点D旋转,三角板的两边DE,DF分别与边AB,AC交于点M,N,猜想证明:
(1)如图①,在三角板旋转过程中,当点M为边AB的中点时,试判断四边形AMDN的形状,并说明理由;
问题解决:
(2)如图②,在三角板旋转过程中,当时,求线段CN的长;
(3)如图③,在三角板旋转过程中,当AM=AN时,直接写出线段AN的长.
25.已知二次函数图像的对称轴与x轴交于点A(1,0),图像与y轴交于点B(0,3),C、D为该二次函数图像上的两个动点(点C在点D的左侧),且.
(1)求该二次函数的表达式;
(2)若点C与点B重合,求tan∠CDA的值;
(3)点C是否存在其他的位置,使得tan∠CDA的值与(2)中所求的值相等?若存在,请求出点C的坐标;若不存在,请说明理由.
第七章 图形的变化(测试)
(考试时间:100分钟 试卷满分:120分)
一.选择题(共10小题,满分30分,每小题3分
1.古典园林中的花窗通常利用对称构图,体现对称美.下面四个花窗图案,既是轴对称图形又是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据中心对称图形和轴对称图形定义进行解答即可.
【详解】解:A、是轴对称图形,不是中心对称图形,故此选项不符合题意;
B、既不是轴对称图形,也不是中心对称图形,故此选项不合题意;
C、既是轴对称图形,也是中心对称图形,故此选项符合题意;
D、是轴对称图形,不是中心对称图形,故此选项不合题意;
故选:C.
【点睛】此题主要考查了轴对称图形和中心对称图形定义,关键是掌握如果一个图形沿着一条直线对折后两部分完全重合,这样的图形叫做轴对称图形,这条直线叫做对称轴.如果一个图形绕某一点旋转180°后能够与自身重合,那么这个图形就叫做中心对称图形,这个点叫做对称中心.
2.如图是一个由6个相同的正方体组成的立体图形,它的主视图是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据主视图的定义判断.
【详解】根据主视图的定义,从正面(图中箭头方向)看到的图形应为两层,上层有2个,下层有3个小正方形,
故答案为:C.
【点睛】本题考查主视图的定义,注意观察的方向,掌握主视图的定义判断是解题的关键.
3.在直角坐标系中,把点先向右平移1个单位,再向上平移3个单位得到点.若点的横坐标和纵坐标相等,则( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】C
【分析】先根据平移方式确定点B的坐标,再根据点的横坐标和纵坐标相等列方程,解方程即可.
【详解】解:点先向右平移1个单位,再向上平移3个单位得到点,
,即,
点的横坐标和纵坐标相等,
,
,
故选C.
【点睛】本题考查平面直角坐标系内点的平移,一元一次方程的应用等,解题的关键是掌握平面直角坐标系内点平移时坐标的变化规律:横坐标右加左减,纵坐标上加下减.
数学与实际生活——利用数学知识解决实际问题
4.如图,小兵同学从处出发向正东方向走米到达处,再向正北方向走到处,已知,则,两处相距( )
A.米 B.米 C.米 D.米
【答案】B
【分析】根据锐角三角函数中余弦值的定义即可求出答案.
【详解】解:小兵同学从处出发向正东方向走米到达处,再向正北方向走到处,
,米.
,
米.
故选: B .
【点睛】本题考查了锐角三角函数中的余弦值,解题的关键在于熟练掌握余弦值的定义.余弦值就是在直角三角形中,锐角的邻边与斜边之比.
5.如图,把以点A为中心逆时针旋转得到,点B,C的对应点分别是点D,E,且点E在的延长线上,连接,则下列结论一定正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据旋转的性质即可解答.
【详解】根据题意,由旋转的性质,
可得,,,
无法证明,,故B选项和D选项不符合题意,
,故C选项不符合题意,
,故A选项符合题意,
故选:A.
【点睛】本题考查了旋转的性质,熟练掌握旋转的性质和三角形外角运用是解题的关键.
6.如图,对正方体进行两次切割,得到如图⑤所示的几何体,则图⑤几何体的俯视图为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据俯视图的定义,即可进行解答.
【详解】解:根据题意可得:从该几何体正上方看,棱的投影为点E,棱的投影为线段,棱的投影为线段,棱的投影为正方形的对角线,
∴该几何体的俯视图为:
,
故选:A
【点睛】本题主要考查了俯视图,解题的关键是熟练掌握俯视图的定义:从物体正上方看到的图形是俯视图.
7.如图,在平面直角坐标中,矩形的边,将矩形沿直线折叠到如图所示的位置,线段恰好经过点,点落在轴的点位置,点的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】首先证明,求出,连结,设与交于点F,然后求出,可得,再用含的式子表示出,最后在中,利用勾股定理构建方程求出即可解决问题.
【详解】解:∵矩形的边,,
∴,,,
由题意知,
∴,
又∵,
∴,
∴,
由折叠知,,
∴,
∴,即,
连接,设与交于点F,
∴,
∵,
∴四边形是矩形,
∴,,,
∴,
由折叠知,,
∴,
∵在中,,
∴,
解得:,
∴点的坐标是,
故选:D.
【点睛】本题考查了矩形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,折叠的性质以及勾股定理的应用等知识,通过证明三角形相似,利用相似三角形的性质求出的长是解题的关键.
8.一个几何体的三视图如图所示,则它表示的几何体可能是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据三视图判断圆柱上面放着小圆锥,确定具体位置后即可得到答案.
【详解】解:由主视图和左视图可以得到该几何体是圆柱和小圆锥的复合体,
由俯视图可以得到小圆锥的底面和圆柱的底面完全重合,
故选:D.
【点睛】题考查了由三视图判断几何体,解题时不仅要有一定的数学知识,而且还应有一定的生活经验.
9.如图,用平移方法说明平行四边形的面积公式时,若平移到,,,则的平移距离为( )
A.3 B.4 C.5 D.12
【答案】B
【分析】根据平移的方向可得,平移到,则点与点重合,故的平移距离为的长.
【详解】解:用平移方法说明平行四边形的面积公式时,将平移到,
故平移后点与点重合,则的平移距离为,
故选:B.
【点睛】本题考查了平移的性质,熟练掌握平移的性质是解题的关键.
10.如图,四边形为正方形,将绕点逆时针旋转至,点,,在同一直线上,与交于点,延长与的延长线交于点,,.以下结论:
①;②;③;④.其中正确结论的个数为( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】D
【分析】利用旋转的性质,正方形的性质,可判断①正确;利用三角形相似的判定及性质可知②正确;证明,得到,即,利用是等腰直角三角形,求出,再证明即可求出可知③正确;过点E作交FD于点M,求出,再证明,即可知④正确.
【详解】解:∵旋转得到,
∴,
∵为正方形,,,在同一直线上,
∴,
∴,故①正确;
∵旋转得到,
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,故②正确;
设正方形边长为a,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,即,
∵是等腰直角三角形,
∴,
∵,,
∴,
∴,即,解得:,
∵,
∴,故③正确;
过点E作交FD于点M,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∴,故④正确
综上所述:正确结论有4个,
故选:D
【点睛】本题考查正方形性质,旋转的性质,三角形相似的判定及性质,解直角三角形,解题的关键是熟练掌握以上知识点,结合图形求解.
二.填空题(共6小题,满分18分,每小题3分)
11.点A(1,-5)关于原点的对称点为点B,则点B的坐标为______.
【答案】(-1,5)
【分析】根据若两点关于坐标原点对称,横纵坐标均互为相反数,即可求解.
【详解】解:∵点A(1,-5)关于原点的对称点为点B,
∴点B的坐标为(-1,5).
故答案为:(-1,5)
【点睛】本题主要考查了平面直角坐标系内点关于原点对称的特征,熟练掌握若两点关于坐标原点对称,横纵坐标均互为相反数是解题的关键.
12.如图,在扇形中,点C,D在上,将沿弦折叠后恰好与,相切于点E,F.已知,,则的度数为_______;折痕的长为_______.
【答案】 60°/60度
【分析】根据对称性作O关于CD的对称点M,则点D、E、F、B都在以M为圆心,半径为6的圆上,再结合切线的性质和垂径定理求解即可.
【详解】作O关于CD的对称点M,则ON=MN
连接MD、ME、MF、MO,MO交CD于N
∵将沿弦折叠
∴点D、E、F、B都在以M为圆心,半径为6的圆上
∵将沿弦折叠后恰好与,相切于点E,F.
∴ME⊥OA,MF⊥OB
∴
∵
∴四边形MEOF中
即的度数为60°;
∵,
∴(HL)
∴
∴
∴
∵MO⊥DC
∴
∴
故答案为:60°;
【点睛】本题考查了折叠的性质、切线的性质、垂径定理、勾股定理;熟练掌握折叠的性质作出辅助线是解题的关键.
数学与实际生活——利用数学知识解决实际问题
13.某项目学习小组为了测量直立在水平地面上的旗杆AB的高度,把标杆DE直立在同一水平地面上(如图).同一时刻测得旗杆和标杆在太阳光下的影长分别是BC=8.72m,EF=2.18m.已知B,C,E,F在同一直线上,AB⊥BC,DE⊥EF,DE=2.47m,则AB=_________m.
【答案】9.88
【分析】根据平行投影得AC∥DE,可得∠ACB=∠DFE,证明Rt△ABC∽△Rt△DEF,然后利用相似三角形的性质即可求解.
【详解】解:∵同一时刻测得旗杆和标杆在太阳光下的影长分别是BC=8.72m,EF=2.18m.
∴AC∥DF,
∴∠ACB=∠DFE,
∵AB⊥BC,DE⊥EF,
∴∠ABC=∠DEF=90°,
∴Rt△ABC∽Rt△DEF,
∴,即,
解得AB=9.88,
∴旗杆的高度为9.88m.
故答案为:9.88.
【点睛】本题考查了相似三角形的判定与性质,平行投影:由平行光线形成的投影是平行投影,如物体在太阳光的照射下形成的影子就是平行投影.证明Rt△ABC∽△Rt△DEF是解题的关键.
14.在中,,分别为的对边,若,则的值为__________.
【答案】
【详解】解:如图所示:
在中,由勾股定理可知:,
,
,
, ,,
,即:,
求出或(舍去),
在中:,
故答案为:.
【点睛】本题考查了锐角三角函数的概念及勾股定理,熟练掌握锐角三角函数的定义是解答本题的关键.在中, ,,.
15.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,,点D为AB的中点,点P在AC上,且CP=1,将CP绕点C在平面内旋转,点P的对应点为点Q,连接AQ,DQ.当∠ADQ=90°时,AQ的长为______.
【答案】或/或
【分析】连接,根据题意可得,当∠ADQ=90°时,分点在线段上和的延长线上,且,勾股定理求得即可.
【详解】如图,连接,
在Rt△ABC中,∠ACB=90°,,
,,
,
根据题意可得,当∠ADQ=90°时,点在上,且,
,
如图,在中,,
在中,
故答案为:或.
【点睛】本题考查了旋转的性质,勾股定理,直角三角形斜边上中线的性质,确定点的位置是解题的关键.
16.如图,在中,是边上一点,按以下步骤作图:①以点为圆心,以适当长为半径作弧,分别交,于点,;②以点为圆心,以长为半径作弧,交于点;③以点为圆心,以长为半径作弧,在内部交前面的弧于点:④过点作射线交于点.若与四边形的面积比为,则的值为___________.
【答案】
【分析】根据作图可得,然后得出,可证明,进而根据相似三角形的性质即可求解.
【详解】解:根据作图可得,
∴,
∴,
∵与四边形的面积比为,
∴
∴
∴ ,
故答案为:.
【点睛】本题考查了作一个角等于已知角,相似三角形的性质与判定,熟练掌握基本作图与相似三角形的性质与判定是解题的关键.
三.解答题(共9小题,满分72分,其中17、18、19题每题6分,20题、21题每题7分,22题8分,23题9分,24题10分,25题13分)
17.先化简,再求值:,其中
【答案】,0
【分析】先算括号内的减法,再将除法变成乘法进行计算,然后根据锐角三角函数,负指数幂和零次幂的性质求出a,最后代入计算.
【详解】解:
;
∵,
∴原式.
【点睛】本题考查了分式的化简求值,锐角三角函数,负指数幂和零次幂的性质,熟练掌握运算法则是解题的关键.
18.如图,在平面直角坐标系中,的三个顶点分别是A(1,3),B(4,4),C(2,1).
(1)把向左平移4个单位后得到对应的A1B1C1,请画出平移后的A1B1C1;
(2)把绕原点O旋转180°后得到对应的A2B2C2,请画出旋转后的A2B2C2;
(3)观察图形可知,A1B1C1与A2B2C2关于点(_____,_____)中心对称.
【答案】(1)详见解析;(2)详见解析;(3)﹣2,0.
【分析】(1)依据平移的方向和距离,即可得到平移后的△A1B1C1;
(2)依据△ABC绕原点O旋转180°,即可画出旋转后的△A2B2C2;
(3)依据对称点连线的中点的位置,即可得到对称中心的坐标.
【详解】解:(1)如图所示,分别确定平移后的对应点,
得到A1B1C1即为所求;
(2)如图所示,分别确定旋转后的对应点,
得到A2B2C2即为所求;
(3)由图可得,A1B1C1与A2B2C2关于点成中心对称.
故答案为:﹣2,0.
【点睛】本题考查的是平移,旋转的作图,以及判断中心对称的对称中心的坐标,掌握以上知识是解题的关键.
19.在数学活动课上,王老师要求学生将图1所示的3×3正方形方格纸,剪掉其中两个方格,使之成为轴对称图形.规定:凡通过旋转能重合的图形视为同一种图形,如图2的四幅图就视为同一种设计方案(阴影部分为要剪掉部分)
请在图中画出4种不同的设计方案,将每种方案中要剪掉的两个方格涂黑(每个3×3的正方形方格画一种,例图除外)
【答案】见解析.
【分析】根据轴对称图形和旋转对称图形的概念作图即可得.
【详解】解:根据剪掉其中两个方格,使之成为轴对称图形;即如图所示:
【点睛】本题主要考查利用旋转设计图案,解题的关键是掌握轴对称图形和旋转对称图形的概念.
数学与实际生活——利用数学知识解决实际问题
20.我市的花果山景区大圣湖畔屹立着一座古塔——阿育王塔,是苏北地区现存最高和最古老的宝塔.小明与小亮要测量阿育王塔的高度,如图所示,小明在点处测得阿育王塔最高点的仰角,再沿正对阿育王塔方向前进至处测得最高点的仰角,;小亮在点处竖立标杆,小亮的所在位置点、标杆顶、最高点在一条直线上,,.(注:结果精确到,参考数据:,,)
(1)求阿育王塔的高度;
(2)求小亮与阿育王塔之间的距离.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)在中,由,解方程即可求解.
(2)证明,根据相似三角形的性质即可求解.
【详解】(1)在中,∵,
∴.
∵,
∴.
在中,由,
得,
解得.
经检验是方程的解
答:阿育王塔的高度约为.
(2)由题意知,
∴,
即,
∴.
经检验是方程的解
答:小亮与阿育王塔之间的距离约为.
【点睛】本题考查了解直角三角形的应用,相似三角形的应用,掌握以上知识是解题的关键.
阅读理解题
21.中国清朝末期的几何作图教科书《最新中学教科书用器画》由国人自编(图1),书中记载了大量几何作图题,所有内容均用浅近的文言文表述,第一编记载了这样一道几何作图题:
原文 释义
甲乙丙为定直角. 以乙为圆心,以任何半径作丁戊弧; 以丁为圆心,以乙丁为半径画弧得交点己; 再以戊为圆心,仍以原半径画弧得交点庚; 乙与己及庚相连作线. 如图2,为直角. 以点为圆心,以任意长为半径画弧,交射线,分别于点,; 以点为圆心,以长为半径画弧与交于点; 再以点为圆心,仍以长为半径画弧与交于点; 作射线,.
(1)根据以上信息,请你用不带刻度的直尺和圆规,在图2中完成这道作图题(保留作图痕迹,不写作法);
(2)根据(1)完成的图,直接写出,,的大小关系.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)根据题意作出图形即可;
(2)连接DF,EG,可得 和均为等边三角形,,进而可得.
【详解】(1)解:(1)如图:
(2).
理由:连接DF,EG如图所示
则BD=BF=DF,BE=BG=EG
即和均为等边三角形
∴
∵
∴
【点睛】本题考查了尺规作图,根据题意正确作出图形是解题的关键.
22.如图是直径,A是上异于C,D的一点,点B是延长线上一点,连接、、,且.
(1)求证:直线是的切线;
(2)若,求的值;
(3)在(2)的条件下,作的平分线交于P,交于E,连接、,若,求的值.
【答案】(1)见解析
(2)
(3)
【分析】(1)如图所示,连接OA,根据直径所对的圆周角是直角得到,再证明即可证明结论;
(2)先证明,得到,令半径,则,,利用勾股定理求出,解直角三角形即可答案;
(3)先求出,在中,,,解得,,证明,得到,则.
【详解】(1)解:如图所示,连接OA,
∵是直径,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∵,
∴,
∴,即,
∴,
又∵为半径,
∴直线是的切线;
(2)解:∵,,
∴,
∴,
由知,令半径,则,,
在中,,
在中,,
即;
(3)解:在(2)的条件下,,
∴,
∴,
在中,,,
解得,,
∵平分,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴.
【点睛】本题主要考查了圆切线的判定,直径所对的圆周角是直角,相似三角形的性质与判定,解直角三角形,勾股定理,等腰三角形的性质等等,熟知相关知识是解题的关键.
23.如图,在巾,,点O为BC的中点,点D是线段OC上的动点(点D不与点O,C重合),将沿AD折叠得到,连接BE.
(1)当时,___________;
(2)探究与之间的数量关系,并给出证明;
(3)设,的面积为x,以AD为边长的正方形的面积为y,求y关于x的函数解析式.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)首先由折叠的性质可得,再由等腰三角形的性质可求解;
(2)首先由折叠的性质可得,,再由等腰三角形的性质可得,,最后根据角度关系即可求解;
(3)首先由等腰直角三角形的性质和直角三角形的性质可求的长,由勾股定理可求的长,最后根据面积和差关系可求解.
【详解】(1),,,
,
将沿折叠得到,
,
,
∴△ABE是等边三角形,
,
故答案为:60;
(2),理由如下:
将沿折叠得到,
,,
,,
,
,
,
;
(3)如图,连接,
,点是的中点,
,
,,
,,
,
,
,
,
.
【点睛】本题考查了等腰直角三角形的性质,直角三角形的性质,折叠的性质等知识,解题的关键是熟练掌握相关性质并能够灵活运用.
24.综合与实践
问题情境:在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=6,AC=8.直角三角板EDF中∠EDF=90°,将三角板的直角顶点D放在Rt△ABC斜边BC的中点处,并将三角板绕点D旋转,三角板的两边DE,DF分别与边AB,AC交于点M,N,猜想证明:
(1)如图①,在三角板旋转过程中,当点M为边AB的中点时,试判断四边形AMDN的形状,并说明理由;
问题解决:
(2)如图②,在三角板旋转过程中,当时,求线段CN的长;
(3)如图③,在三角板旋转过程中,当AM=AN时,直接写出线段AN的长.
【答案】(1)四边形AMDN为矩形;理由见解析;(2);(3).
【分析】(1)由三角形中位线定理得到,证明∠A=∠AMD=∠MDN=90°,即可证明结论;
(2)证明△NDC是等腰三角形,过点N作NG⊥BC于点G,证明△CGN∽△CAB,利用相似三角形的性质即可求解;
(3)延长ND,使DH=DN,证明△BDH≌△CDN,推出BH=CN,∠DBH=∠C,证明∠MBH=90°,设AM=AN=x,在Rt△BMH中,利用勾股定理列方程,解方程即可求解.
【详解】解:(1)四边形AMDN为矩形.
理由如下:∵点M为AB的中点,点D为BC的中点,
∴,
∴∠AMD+∠A=180°,
∵∠A=90°,
∴∠AMD=90°,
∵∠EDF=90°,
∴∠A=∠AMD=∠MDN=90°,
四边形AMDN为矩形;
(2)在Rt△ABC中,∠A=90°,AB=6,AC=8,
∴∠B+∠C=90°,.
∵点D是BC的中点,
∴CD=BC=5.
∵∠EDF=90°,
∴∠MDB+∠1=90°.
∵∠B=∠MDB,
∴∠1=∠C.
∴ND=NC.
过点N作NG⊥BC于点G,则∠CGN=90°.
∴CG=CD=.
∵∠C=∠C,∠CGN=∠CAB=90°,
∴△CGN∽△CAB.
∴,即,
∴;
(3)延长ND至H,使DH=DN,连接MH,NM,BH,
∵MD⊥HN,∴MN=MH,
∵D是BC中点,
∴BD=DC,
又∵∠BDH=∠CDN,
∴△BDH≌△CDN,
∴BH=CN,∠DBH=∠C,
∵∠BAC=90°,
∵∠C+∠ABC=90°,
∴∠DBH+∠ABC=90°,
∴∠MBH=90°,
设AM=AN=x,则BM=6-x,BH=CN=8-x,MN=MH=x,
在Rt△BMH中,BM2+BH2=MH2,
∴(6-x)2+(8-x)2=(x)2,
解得x=,
∴线段AN的长为.
【点睛】本题考查了全等三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,矩形的判定,勾股定理,解第(3)问的关键是学会利用参数构建方程解决问题.
25.已知二次函数图像的对称轴与x轴交于点A(1,0),图像与y轴交于点B(0,3),C、D为该二次函数图像上的两个动点(点C在点D的左侧),且.
(1)求该二次函数的表达式;
(2)若点C与点B重合,求tan∠CDA的值;
(3)点C是否存在其他的位置,使得tan∠CDA的值与(2)中所求的值相等?若存在,请求出点C的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)1
(3),,
【分析】(1)二次函数与y轴交于点,判断,根据,即二次函数对称轴为,求出b的值,即可得到二次函数的表达式;
(2)证明,得到,即,设,点D在第一象限,根据点的坐标写出长度,利用求出t的值,即可,的值,进一步得出tan∠CDA的值;
(3)根据题目要求,找出符合条件的点C的位置,在利用集合图形的性质,求出对应点C的坐标即可。
【详解】(1)解:∵二次函数与y轴交于点,
∴,即,
∵,即二次函数对称轴为,
∴,
∴,
∴二次函数的表达式为.
(2)解:如图,过点D作x轴的垂线,垂足为E,连接BD,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,即,
∵,,
∴,,
设:,点D在第一象限,
∴,,,
∴,
解得:(舍),(舍),
当时,,
∴,,
∴,
∵在中,
∴
(3)解:存在,
如图,(2)图中关于对称轴对称时,,
∵点D的坐标为,
∴此时,点C的坐标为,
如图,当点C、D关于对称轴对称时,此时AC与AD长度相等,即,
当点C在x轴上方时,
过点C作CE垂直于x轴,垂足为E,
∵,点C、D关于对称轴对称,
∴,
∴为等腰直角三角形,
∴,
设点C的坐标为,
∴,,
∴
解得:,(舍),
此时,点C的坐标为,
当点C在x轴下方时,
过点C作CF垂直于x轴,垂足为F,
∵,点C、D关于对称轴对称,
∴,
∴为等腰直角三角形,
∴,
设点C的坐标为,
∴,,
∴
解得:(舍),,
此时,点C的坐标为,
综上:点C的坐标为,,.
【点睛】本题考查二次函数的综合问题,运用数形结合、分类讨论及方程思想是解题的关键.
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