资源描述
图形的平移旋转与对称变换
一、 知识点总结
(一)平移
关键:平移不改变图形的形状和大小,也不会改变图形的方向.
1、平移的规律:经过平移,对应线段、对应角分别相等,对应点所连的线段平行且相等(或共线且相等).
2、简单作图
平移的作图主要关注要点:1.方向 2.距离.整个平移的作图,就象把整个图案的每个特征点放在一套平行的轨道上滑动一样,每个特征点滑过的距离是一样的.
(二)、旋转
1、定义:在平面内,将一个图形绕一个定点沿某个方向转动一个角度,这样的图形运动称为旋转.
关键:旋转不改变图形的大小和形状,但改变图形的方向.
2、旋转的规律
经过旋转,图形上的每一点,都绕旋转中心沿相同方向转动了相同的角度,任意一对对应点与旋转中心的连线所成的角都是旋转角,对应点到旋转中心的距离相等.
3、简单的旋转作图: 旋转作图关键有两点:①旋转方向,②旋转角度.主要分四步:边、转、截、连.旋转就象把每个特征点与旋转中心用线连住的风筝,每个点转的角度是相同的,每个点与旋转中心的距离是不会改变的,即对应点与旋转中心距离相等.
(三)、轴对称
1、定义
把一个图形沿着某条直线折叠,如果它能够与另一个图形重合,那么就说这两个图形关于这条直线成轴对称,该直线叫做对称轴。
2、性质
(1)关于某条直线对称的两个图形是全等形。
(2)如果两个图形关于某直线对称,那么对称轴是对应点连线的垂直平分线。
(3)两个图形关于某直线对称,如果它们的对应线段或延长线相交,那么交点在对称轴上。
3、判定
如果两个图形的对应点连线被同一条直线垂直平分,那么这两个图形关于这条直线对称。
4、轴对称图形
把一个图形沿着某条直线折叠,如果直线两旁的部分能够互相重合,那么这个图形叫做轴对称 图形,这条直线就是它的对称轴。
(四)、中心对称
1、定义
把一个图形绕着某一个点旋转180°,如果旋转后的图形能够和原来的图形互相重合,那么这个图形叫做中心对称图形,这个点就是它的对称中心。
2、性质
(1)关于中心对称的两个图形是全等形。
(2)关于中心对称的两个图形,对称点连线都经过对称中心,并且被对称中心平分。
(3)关于中心对称的两个图形,对应线段平行(或在同一直线上)且相等。
3、判定
如果两个图形的对应点连线都经过某一点,并且被这一点平分,那么这两个图形关于这一点对称。
4、中心对称图形
把一个图形绕某一个点旋转180°,如果旋转后的图形能够和原来的图形互相重合,那么这个图形叫做中心对称图形,这个店就是它的对称中心。
(五)、坐标系中对称点的特征
1、关于原点对称的点的特征
两个点关于原点对称时,它们的坐标的符号相反,即点P(x,y)关于原点的对称点为P’(-x,-y)
2、关于x轴对称的点的特征
两个点关于x轴对称时,它们的坐标中,x相等,y的符号相反,即点P(x,y)关于x轴的对称点为P’(x,-y)
3、关于y轴对称的点的特征
两个点关于y轴对称时,它们的坐标中,y相等,x的符号相反,即点P(x,y)关于y轴的对称点为P’(-x,y)
(六)、视图与投影
1、试图
①主视图 从正面看到的图
②左视图 从左面看到的图
③俯视图 从上面看到的图
注:长对正,高平齐,宽相等.
2、虚实
在画图时,看的见部分的轮廓通常画成实线,看不见部分的轮廓线通常画成虚线.
3、①物体在光线的照射下,会在地面或墙壁上留下它的影子,这就是投影现象.
②太阳光线可以看成平行光线,像这样的光线所形成的投影称为平行投影.
③在同一时刻,物体高度与影子长度成比例
④物体的三视图实际上就是该物体在某一平行光线(垂直于投影面的平行光线)下的平行投影.
⑤探照灯,手电筒,路灯,和台灯的光线可以看成是从一点出发的光线,像这样的光线所形成的投影称为中心投影.
⑥皮影和手影都是在灯光照射下形成的影子.
⑦像眼睛的位置称为视点.
⑧由视点出发的线称为视线.
⑨两条视线的夹角称为视角.
⑩看不到的地方称为盲区.
二、相关题型
例1、如下图所示,△ABE沿射线XY的方向平移一定距离后成为△CDF,找出图中存在的平行且相等的三条线段和一组全等三角形.
下面我们来看一例题以熟悉掌握平移的基本性质
分析:因为△CDF是由△ABE平移得到的,所以要找图中平行且相等的线段,根据平移的基本性质,需找出平移前后图形的对应点;要找出一组全等三角形,可根据平移的特征:“平移不改变图形的形状和大小”得到.
解:如图,点A、B、E的对应点分别为点C、D、F,因为经过平移,对应点所连的线段平行且相等,所以:AC∥BD∥EF,AC=BD=EF.
平移不改变图表的形状和大小,所以:
△ABE≌△CDF.
例2、钟表的分针匀速旋转一周需要60分.
(1)指出它的旋转中心;
(2)经过20分,分针旋转了多少度?
分析:经演示(钟表实物或教具)可以知道,分针是绕着表面盘的中心位置,即钟表的轴心旋转的,它旋转一周时的度数是360°,一周需要60分,因此每分钟分针所转过的度数是6°,这样20分时,分针逆转的角度即可求出.
解:(1)它的旋转中心是钟表的轴心.
(2)分针匀速旋转一周需要60分,因此旋转20分,分针旋转的角度为×20= 120°.
例3、如图,△ABC绕O点旋转后,顶点A的对应点为点D,试确定顶点B、C对应点的位置,以及旋转后的三角形.
分析:一般作图题,在分析如何求作时,都要先假设已经把所求作的图形作出来,然后再根据性质,确定如何操作.
假设顶点B、C的对应点分别为点E、点F,则∠BOE、∠COF、∠AOD都是旋转角. △DEF就是△ABC绕点O旋转后的三角形.根据旋转的性质知道:经过旋转,图形上的每一点都绕旋转中心沿相同方向转动了相同的角度,即旋转角相等,对应点到旋转中心的距离相等,则∠BOE=∠COF=∠AOD,OE=OB,OF=OC,这样即可求作出旋转后的图形.
[师]通过分析知道如何作出△DEF,现在大家拿出直尺和圆规,我们共同来把这一旋转后的图形作出来,要注意把痕迹保留下来.
解:(1)连接OA、OD、OB、OC.
(2)如下图,分别以OB、OC为一边作∠BOE、∠COF,使得∠BOE=∠COF=∠AOD.
(3)分别在射线OE、OF上截取OE=OB、OF=OC.
(4)连接EF、ED、FD.
△DEF,就是△ABC绕O点旋转后的图形.
例4. 在五边形ABCDE中,AB=AE、BC+DE=CD,∠ABC+∠AED=180°.
求证:AD平分∠CDE.
分析:要证:AD平分∠CDE.则需证∠ADC=∠ADE.而∠ADC是在四边形ABCD中,∠ADE是在△ADE中,且已知:BC+DE=CD、AB=AE、∠ABC+∠AED=180°,这时想到,连结AC,将四边形ABCD分成两个三角形,把△ABC绕A点旋转∠BAE的度数到△AEF的位置,这时可知D、E、F为一直线,且△ADC与△ADF是全等的,因此命题即可证得.
结果:如图,连结AC,将△ABC绕点A旋转∠BAE的度数到△AEF的位置,因为AB=AE,所以AB与AE重合.
因为∠ABC+∠AED=180°,且∠AEF=∠ABC,所以∠AEF+∠AED=180°.所以D、E、F三点在一直线上,AC=AF,BC=EF.
在△ADC与△ADF中
DF=DE+EF=DE+BC=CD.
AF=AC,AD=AD
所以,△ADC≌△ADF(SSS)
因此,∠ADC=∠ADF
即:AD平分∠CDE.
例5、如图,在平面直角坐标系中,△ ABC的三个顶点的坐标分别为A(0,1),B(-1,1),C(-1,3)。
(1)画出△ABC关于x轴对称的△A1B1C1,并写出点C1的坐标;
(2)画出△ABC绕原点O顺时针方向旋转90°后得到的△A2B2C2,并写出点C2的坐标;,
(3)将△A2B2C2平移得到△ A3B3C3,使点A2的对应点是A3,点B2的对应点是B3
,点C2的对应点是C3(4,-1),在坐标系中画出△ A3B3C3,并写出点A3,B3的坐标。
【答案】
(1)C1(-1,-3) (2)C2(3,1) (3)A3(2,-2),B3(2,-1)
例6、将三角形纸片ABC(AB>AC)沿过点A的直线折叠,使得AC落在AB边上,折痕为AD,展平纸片(如图1);再次折叠该三角形的纸片,使得点A与点D重合,折痕为EF,再次展平后连接DE、DF(如图2),证明:四边形AEDF是菱形。
【答案】证明:∵三角形纸片ABC(AB>AC)沿过点A的直线折叠,使得AC落在AB边上,折痕为AD,
∴∠BAD=∠CAD
又∵点A与点D重合,折痕为EF,设EF和AD交点为M,
∴AD⊥EF,MD=MA
∴∠AME=∠AMF=90°
在△AEM和△AFM中,∠BAD=∠CAD,∠AME=∠AMF=90°
AM=AM,
∴△AEM≌△AFM
∴ ME=MF
又∵AD⊥EF,MD=MA
∴四边形AEDF是菱形。
例7、在△ABC中,AB=BC=2,∠ABC=120°,将△ABC绕点B顺时针旋转角α(0<α<120°),得△A1BC1,交AC于点E,AC分别交A1C1、BC于D、F两点.
(1)如图①,观察并猜想,在旋转过程中,线段EA1与FC有怎样的数量关系?并证明你的结论;
(2)如图②,当=30°时,试判断四边形BC1DA的形状,并说明理由;
(3)在(2)的情况下,求ED的长.
C1
A1
F
E
D
C
B
A
图①
C1
A1
F
E
D
C
B
A
图②
【答案】(1);提示证明
(2)①菱形(证明略)
(3)过点E作EG⊥AB,则AG=BG=1
在中,
由(2)知AD=AB=2 ∴
例8如图,将正方形ABCD中的△ABD绕对称中心O旋转至△GEF的位置,EF交AB于M,GF交BD于N.请猜想BM与FN有怎样的数量关系?并证明你的结论.
【答案】猜想:BM=FN
证明:在正方形ABCD中,BD为对角线,O为对称中心,
∴BO=DO ,∠BDA=∠DBA=45°
∵△GEF为△ABD绕O点旋转所得
∴FO=DO, ∠F=∠BDA
∴OB=OF ∠OBM=∠OFN
在 △OMB和△ONF中
∴△OBM≌△OFN
∴BM=FN
平移旋转与对称
一、填空题(每小题3分,共24分)
1.图形的平移、旋转、轴对称中,其相同的性质是_________.
2.经过平移,对应点所连的线段____________.
3.经过旋转,对应点到旋转中心的距离___________.
4.△ABC平移到△A′B′C′,那么S△ABC______S△A′B′C′.
5.等边三角形绕着它的三边中线的交点旋转至少______度,能够与本身重合.
6.甲图向上平移2个单位得到乙图,乙图向左平移2个单位得到丙图,丙图向下平移2个单位得到丁图,那么丁图向______平移______个单位可以得到甲图.
7.边长为4 cm的正方形ABCD绕它的顶点A旋转180°,顶点B所经过的路线长为______cm.
8.9点30分,时钟的时针和分针的夹角是______.
二、解答题(9、10小题每小题5分,11~21小题每小题6分,共76分)
9.请画一个圆,画出圆的直径AB,分析直径AB两侧的两个半圆可以怎样相互得到?
10.作线段AB和CD,且AB和CD互相垂直平分,交点为O,AB=2CD.分别取OA、OB、OC、OD的中点A′、B′、
C′、D′,连结CA′、DA′、CB′、DB′、AC′、AD′、BC′、BD′得到一个四角星图案.将此四角星沿水平方向向右平移2厘米,作出平移前后的图形.
11.在下面的正方形中,以右上角顶点为旋转中心,按逆时针旋转一定角度后使之与原图形成轴对称.
12.过等边三角形的中心O向三边作垂线,将这个三角形分成三部分.这三部分之间可以看作是怎样移动相互得到的?你知道它们之间有怎样的等量关系吗?
13.如图,有一池塘,要测池塘两端A、B的距离,可先在平地上取一个可以直接到达A和B的点C,连结AC并延长到D,使CD=CA.连结BC并延长到E,使CE=CB.连结DE,那么量出DE的长,就是A、B的距离,为什么?线段DE可以看作哪条线段平移或旋转得到.
14.画线段AB,在线段AB外取一点O,作出线段AB绕点O旋转180°后所得的线段 A′B′.请指出AB和A′B′的关系,并说明你的理由.
15.如图,四边形ABCD是平行四边形.
(1)图中哪些线段可以通过平移而得到;
(2)图中哪些三角形可以通过旋转而得到.
16.同学们用直尺和三角板画平行线,这种画平行线的方法利用了怎样的移动?由此我们得出了什么结论?
17.如图,△ABC通过平移得到△ECD,请指出图形中的等量关系.
18.请你指出△BDA通过怎样的移动得到△CAE.
19.如图,你能说明△ABC通过怎样的移动可以得到△BAD吗?
20.请你以“植树造林”为题,以等腰三角形为“基本图形”利用平移设计一组有意义的图案,完成后与同学进行交流.
21.由一个半圆(包含半圆所对的直径)和一个长方形组成一个“蘑菇”图形,将此图形作为“基本图形”经过两次平移后得到一组图案.这样的图案是否可作为公园中“凉亭”的标志呢?请你设计一下这个标志.
22、如图,方格纸中的每个小方格都是边长为1个单位的正方形,Rt △ABC的顶点均在格点上,在建立平面直角坐标系后,点A的坐标为(-6,1),点B的坐标为(-3,1),点C的坐标为(-3,3).
⑴将Rt△ABC沿x轴正方向平移5个单位得到Rt△A1B1C1,试在图上画出Rt△A1B1C1的图形,并写出点A1的坐标.
⑵将原来的Rt△ABC绕点B顺时针旋转90°得到Rt△A2B2C2,试在图上画出Rt△A2B2C2的图形
第13题图
23、、如图(十)将矩形纸片ABCD沿EF折叠,使点A与点C重合,点D落在点G处,EF为折痕
(1)求证:△FGC≌△EBC;
(2)若AB=8,AD=4,求四边形ECGF(阴影部分)的面积.
图(十)
24、推理证明如图,在△ABC和△ADE中,点E在BC边上,∠BAC=∠DAE,∠B=∠D,AB=AD.
(1)求证:△ABC≌△ADE;
(2)如果∠AEC=75°,将△ADE绕着点A旋转一个锐角后与△ABC重合,求这个旋转角的大小.
单元测试参考答案
一、1.图形的形状、大小不变,只改变图形的位置
2.平行且相等 3.相等 4.等于 5.120 6.右 2 7.4π 8.105°
二、9.绕圆心旋转180°或以直线AB为对称轴翻折 10~11.略
12.旋转120°,它们是全等四边形,面积相等,对应线段、对应角相等
13.△ABC≌△DCE,AB=DE,线段DE可看作AB绕点O旋转180°得到
14.AB∥A′B′,且AB=A′B′,△AOB≌△A′OB′
15.(1)AB和DC,AD和BC (2)△AOB和△COD,△BOC和△DOA,△ABC和 △CDA,△ABD和△CDB
16.平移,平行公理:同位角相等两直线平行
17.AB=EC,AC=ED,BC=CD,∠A=∠E,∠B=∠ECD,∠ACB=∠D,∠A=∠ACE
18.△BDA先绕点A逆时针旋转,使DA和AB在一条直线上,然后再以过A点垂直AB的直线为对称轴作它的对称图形.(或将△BDA绕点A顺时针旋转∠CAB,再以AE为对称轴翻折)
19.先将△ABC沿直线AB向左平移,使点B与点A重合,然后再以过A点且垂直于AB的直线为对称轴翻折.
20~21.略 22、【答案】
A1(-1,1)
23、【答案】
解:(1)∵AB∥CD,∴∠CFE=∠FEA
又∠CEF=∠FEA ∴∠CEF=∠CFE ∴EC=FC
在直角△FGC和直角△EBC 中,EC=FC BC=AD=GC ∴△FGC≌△EBC
(2)由(1)知,DF=GF=BE,所以四边形ECGF的面积=四边形AEFD的面积==16
24、【答案】(1)∵∠BAC=∠DAE,AB=AD,∠B=∠D,
∴△ABD≌△ADE.(3分)
(2)∵△ABC≌△ADE,
∴AC与AE是一组对应边,
∴∠CAE的旋转角,(4分)
∵AE=AC,∠AEC=75°,
∴∠ACE=∠AEC=75°, (5分)
∴∠CAE=180°—75°—75°=30°. (6分)
视图与投影练习题
一. 选择题:(每小题5分,共25分)
1.小明从正面观察下图所示的两个物体,看到的是 ( )
B
A
C
D
正面
2.在同一时刻,身高1.6m的小强的影长是1.2m,旗杆的影长是15m,则旗杆高为 ( )
A、 16m B、 18m C、 20m D、 22m
3.小明在操场上练习双杠时,在练习的过程中他发现在地上双杠的两横杠的影子 ( )
A. 相交 B. 平行 C. 垂直 D. 无法确定
4.小亮在上午8时、9时30分、10时、12时四次到室外的阳光下观察向日葵的头茎随太阳转动的情况,无意之中,他发现这四个时刻向日葵影子的长度各不相同,那么影子最长的时刻为 ( )
A. 上午12时 B. 上午10时 C. 上午9时30分 D. 上午8时
5.当你乘车沿一条平坦的大道向前行驶时,你会发现,前方那些高一些的建筑物好像“沉”到了位于它们前面那些矮一些的建筑物后面去了。这是因为 ( )
A 汽车开的很快 B 盲区减小 C 盲区增大 D 无法确定
二.填空题:(每小题5分,共25分)
A
E
D
C
B
6.小明希望测量出电线杆AB的高度,于是在阳光明媚的一天,他在电线杆旁的点D处立一标杆CD,使标杆的影子DE与电线杆的影子BE部分重叠(即点E、C、A在一直线上),量得ED=2米,DB=4米,CD=1.5米,则电线杆AB长= ;
7.将一个三角形放在太阳光下,它所形成的投影是 ;
8.举出生活中类似锥体的实物 , 。(两个);
9.如图,一几何体的三视图如右:
那么这个几何体是 ;
10.一个三棱锥的俯视图是 ; 主视图 左视图 俯视图
三.解答题:(每踢10分,共50分)
11.确定图中路灯灯泡的位置,并画出小赵在灯光下的影子;
12.画出下面实物的三视图:
13.为了测量校园内一棵不可攀的树的高度,学校数学应用实践小组做了如下的探索:
A
B
太
阳
光
线
C
D
E
实践:根据《自然科学》中的反射定律,利用一面镜子和一根皮尺,设计如右示意图的测量方案:把镜子放在离树(AB)8.7米的点E处,然后沿着直线BE后退到点D,这是恰好在镜子里看到树梢顶点A,再用皮尺量得DE=2.7米,观察者目高CD=1.6米,请你计算树(AB)的高度.(精确到0.1米)
14.立体图形的三视图如下,请你画出它的立体图形:
15.已知,如图8,AB和DE是直立在地面上的两根立柱.AB=5m,某一时刻AB在阳光下的投影BC=3m.
(1)请你在图8中画出此时DE在阳光下的投影;
A
E
D
C
图8
B
(2)在测量AB的投影时,同时测量出DE在阳光下的投影长为6m,请你计算DE的长.
视图与投影练习题参考答案:
一.选择题:(每小题5分,共25分)
1.C; 2.C; 3.B; 4.D; 5.C;
二.填空题:(每小题5分,共25分)
6.米;
7.三角形或一条线段;
8.金字塔、四棱锥屋顶等;
9.空心圆柱;
10.;
11.
12.略;
13.解:实践一:由题意知 ∠CED=∠AEB,∠CDE=∠ABE=Rt∠
∴△CED∽△AEB
∴ ∴
∴AB≈5.2米
A
E
D
C
B
F
14.略;
15.解:(1)
(连接AC,过点D作DE//AC,交直线BC于点F,线段EF即为DE的投影)
(2)∵AC//DF,∴∠ACB=∠DFE.
∵∠ABC=∠DEF=90°∴△ABC∽△DEF.
∴DE=10(m).
中考题型
1、如图,Rt△AB ¢C ¢ 是由Rt△ABC绕点A顺时针旋转得到的,连结CC ¢ 交斜边于点E,CC ¢ 的延长线交BB ¢ 于点F.
(1)证明:△ACE∽△FBE;
(2)设∠ABC=,∠CAC ¢ =,试探索、满足什么关系时,△ACE与△FBE是全等三角形,并说明理由.
【答案】
(1)证明:∵Rt△AB ¢C ¢ 是由Rt△ABC绕点A顺时针旋转得到的,
∴AC=AC ¢,AB=AB ¢,∠CAB=∠C ¢AB ¢ ………………(1分)
∴∠CAC ¢=∠BAB ¢
∴∠ACC ¢=∠ABB ¢ ……………………………………(3分)
又∠AEC=∠FEB
∴△ACE∽△FBE ……………………………………(4分)
(2)解:当时,△ACE≌△FBE. …………………(5分)
在△ACC¢中,∵AC=AC ¢,
∴ ………(6分)
在Rt△ABC中,
∠ACC¢+∠BCE=90°,即,
∴∠BCE=.
∵∠ABC=,
∴∠ABC=∠BCE ……………………(8分)
∴CE=BE
由(1)知:△ACE∽△FBE,
∴△ACE≌△FBE.………………………(9分)
2、 如图1,Rt△ABC≌Rt△EDF,∠ACB=∠F=90°,∠A=∠E=30°.△EDF绕着边AB的中点D旋转, DE,DF分别交线段AC于点M,K.
(1)观察: ①如图2、图3,当∠CDF=0° 或60°时,AM+CK_______MK(填“>”,“<”或“=”).
②如图4,当∠CDF=30° 时,AM+CK___MK(只填“>”或“<”).
(2)猜想:如图1,当0°<∠CDF<60°时,AM+CK_______MK,证明你所得到的结论.
图1
图2
图3
(第23题)
图4
(3)如果,请直接写出∠CDF的度数和的值.
【答案】
(1)① =
② >
(2)>
证明:作点C关于FD的对称点G,
连接GK,GM,GD,
则CD=GD ,GK = CK,∠GDK=∠CDK,
∵D是AB的中点,∴AD=CD=GD.
∵30°,∴∠CDA=120°,
∵∠EDF=60°,∴∠GDM+∠GDK=60°,
∠ADM+∠CDK =60°.
∴∠ADM=∠GDM,
∵DM=DM,
∴△ADM≌△GDM,∴GM=AM.
∵GM+GK>MK,∴AM+CK>MK.
(3)∠CDF=15°,.
3、如图1,在平面直角坐标系中,O是坐标原点,□ABCD的顶点A的坐标为(-2,0),点D的坐标为 (0,),点B在轴的正半轴上,点E为线段AD的中点,过点E的直线与轴交于点F,与射线DC交于点G.
(1)求∠DCB的度数;
(2)当点F的坐标为(-4,0)时,求点G的坐标;
(3)连结OE,以OE所在直线为对称轴,△OEF经轴对称变换后得到△OEF’,记直线EF’与射线DC的交点为H.
①如图2,当点G在点H的左侧时,求证:△DEG∽△DHE;
②若△EHG的面积为,请直接写出点F的坐标.
(图2)
(图1)
解:(1) 在Rt△AOD中,
∵tan∠DAO=,
∴ ∠DAB=60°.
∵四边形ABCD是平行四边形
∴∠DCB=∠DAB=60°
(2) ∵四边形ABCD是平行四边形
∴CD∥AB
∴∠DGE=∠AFE
又∵∠DEG=∠AEF,DE=AE
∴△DEG≌△AEF
∴DG=AF
∵AF=OF-OA=4-2=2
∴DG=2
∴点G的坐标为(2,)
(3)①∵CD∥AB
∴∠DGE=∠OFE
∵△OEF经轴对称变换后得到△OEF’
∴∠OFE=∠OF’E
∴∠DGE=∠OF’E
在Rt△AOD中,∵E是AD的中点 ∴OE=AD=AE
又∵∠EAO=60°
∴∠EOA=60°, ∠AEO=60°
又∵∠EOF’=∠EOA=60°
∴∠EOF’=∠OEA
∴AD∥OF’
∴∠OF′E=∠DEH
∴∠DEH=∠DGE
又∵∠HDE=∠EDG
∴△DHE∽△DEG
②点F的坐标是F1(,0),F2(,0).
对于此小题,我们提供如下详细解答,对学生无此要求.
过点E作EM⊥直线CD于点M,
M
∵CD∥AB
∴∠EDM=∠DAB=60°
∴
∵
∴
∵△DHE∽△DEG
∴ 即
当点在点的右侧时,设,
∴
解得:(舍)
∵△DEG≌△AEF
∴AF=DG=
∵OF=AO+AF=
∴点F的坐标为(,0)
当点在点的左侧时,设,
∴
解得:(舍)
∵△DEG≌△AEF
∴AF=DG=
∵OF=AO+AF=
∴点F的坐标为(,0)
综上可知, 点F的坐标有两个,分别是F1(,0),F2(,0).
A1
B1
C1
A
B
C
(图①)
4、如图①,将一张矩形纸片对折,然后沿虚线剪切,得到两个(不等边)三角形纸片△ABC,△A1B1C1.
A
B(A1)
C
B1
C1
图 ②
E
﹙1﹚ 将△ABC,△A1B1C1如图②摆放,使点A1与B重合,点B1在AC边的延长线上,连接CC1交BB1于点E.求证:∠B1C1C=∠B1BC.
A1
C1
C
A
B(B1)
图 ③
F
﹙2﹚若将△ABC,△A1B1C1如图③摆放,使点B1与B重合,点A1在AC边的延长线上,连接CC1交A1B于点F.试判断∠A1C1C与∠A1BC是否相等,并说明理由.
﹙3﹚写出问题﹙2﹚中与△A1FC相似的三角形 .
【答案】
(1)证明:由题意,知△ABC≌△A1B1C1,
∴ AB= A1B1,BC1=AC,∠2=∠7,∠A=∠1.
∴ ∠3=∠A=∠1. ……………………………………………………………………1分
∴ BC1∥AC.
∴ 四边形ABC1C是平行四边形. ………………2分
A
B(A1)
C
B1
C1
图 ②
E
1
4
3
2
5
6
7
∴ AB∥CC1.
∴ ∠4=∠7=∠2. …………………………………3分
∵ ∠5=∠6,
∴ ∠B1C1C=∠B1BC.……………………………4分
﹙2﹚∠A1C1C =∠A1BC. …………………………5分
理由如下:由题意,知△ABC≌△A1B1C1,
∴ AB= A1B1,BC1=BC,∠1=∠8,∠A=∠2.
A1
C1
C
A
B(B1)
图 ③
F
3
6
4
5
1
2
7
8
∴ ∠3=∠A,∠4=∠7. ………………………6分
∵ ∠1+∠FBC=∠8+∠FBC,
∴ ∠C1BC=∠A1BA. …………………………7分
∵ ∠4=(180°-∠C1BC),∠A=(180°-∠A1BA).
∴ ∠4=∠A. …………………………………8分
∴ ∠4=∠2.
∵ ∠5=∠6,
∴ ∠A1C1C=∠A1BC.……………………………………………………………………9分
﹙3﹚△C1FB,…………10分; △A1C1B,△ACB.…………11分﹙写对一个不得分﹚
5、如图,已知正方形OABC在直角坐标系xoy中,点A、C分别在x、y轴的正半轴上,点O为坐标原点,等腰直角三角板OEF的直角顶点O在坐标原点,E、F分别在OA、OC上,且OA=4,OE=2,将三角板OEF绕O点逆时针旋转至OE1F1,的位置,连接AE1、CF1.
(1)求证:△AOE1≌△OCF1;
(2)将三角板OEF绕O点逆时针旋转一周,是否存在某一位置,使得OE∥CF,若存在,请求出此时E点的坐标,若不存在,请说明理由.
【答案】(1)证明:∵四边形OABC为正方形,∴OC=OA,∵三角板OEF是等腰直角三角形,∴OE1=OF1,又三角板OEF绕O点逆时针旋转至OE1F1的位置时,∠AOE1=∠COF1,∴△OAE1≌△OCF1;
(2)存在,∵OE⊥OF,过点F与OE平行的直线有且只有一条,并且与OF垂直,又当三角板OEF绕O点逆时针旋转一周时,则点F与OF垂直的直线必是⊙O的切线,又点C为⊙O外一点,过点C与⊙O相切的直线只有2条,不妨设为CF1和CF2,此时,E点分别在E1和E2点,满足CF1∥OE1,CF2∥OE2,点切点F1在第二象限时,点E1在第一象限,在Rt△CF2O中,OC=4,OF1=2,cos∠COF1=,∴∠COF1=60°,∴∠AOE1=60°,∴点E1的横坐标为2cos60°=1,点E1的纵坐标为2sin60°=,∴E1的坐标为(1,),当切点F2在第一象限时,点E2在第四象限,同理可求E2(1,-),∴三角板OEF绕O点逆时针旋转一周,存在两个位置,使得OE∥CF,此时点E的坐标分别为E1(1, 或者E2(1,-).
6、(1)操作发现
如图,矩形ABCD中,E是AD的中点,将△ABE沿BE折叠后得到△GBE.且点G在矩形ABCD内部.小明将BG延长交DC于点F,认为GF=DF,你同意吗?请说明理由.
(2)问题解决
保持(1)中的条件不变,若DC=2DF,求的值.
(3)类比探究
保持(1)中的条件不变,若DC=n·DF,求的值.
【答案】(1)同意.连接EF,则∠EGF = ∠D=90°,EG = AE = ED,EF = EF,
∴Rt△EGF ≌ Rt△EDF. ∴GF = DF.
(2)由(1)知,GF = DF.设DF = x ,BC = y ,则有GF = x,AD = y.
∵DC = 2DF, ∴CF = x ,DC = AB = BG = 2x , ∴BF = BG + GF = 3x.
在Rt△BCF中,BC2+CF2 = BF2 .即y2+x2=(3x)2.
∴y = x , ∴ ==
(3)由(1)知,GF = DF.设DF = x,BC = y,则有GF = x,AD = y.
∵DC = n·DF, ∴ DC = AB = BG = nx.
∴CF = (n-1)x,BF = BG + GF =(n+1)x.
在Rt△BCF中,BC2+CF2 = BF2,即y2+[(n-1)x]2=[(n+1)x]2
∴ y = 2x, ∴==(或)
7、阅读理解:
我们知道,任意两点关于它们所连线段的中点成中心对称,在平面直角坐标系中,任意两点P(x1,y1)、Q(x2,y2)的对称中心的坐标为(,).
观察应用:
(1)如图,在平面直角坐标系中,若点P1(0,-1)、P2(2,3)的对称中心是点A,则点A的坐标为 ;
(2)另取两点B(-1.6,2.1)、C(-1,0).有一电子青蛙从点P1处开始依次关于点A、B、C作循环对称跳动,即第一次跳到点P1关于点A的对称点P2处,接着跳到点P2关于点B的对称点P3处,第三次再跳到点P3关于点C的对称点P4处,第四次再跳到点P4关于点A的对称点P5处,….则P3、P8的坐标分别为 , ;
拓展延伸:
(3)求出点P2012的坐标,并直接写出在x轴上与点P2012、点C构成等腰三角形的点的坐标.
x
y
O
C
P2
B
P1
【答案】解:设A、P3、P4、…、Pn点的坐标依次为(x,y)、(x3,y3)、(x4,y4)、…、(xn,yn)(n≥3,且为正整数).
(1)P1(0,-1)、P2(2,3),
∴x==1,y==1,
∴A(1,1). 2分
(2)∵点P3与P2关于点B成中心对称,且B(-1.6,2.1),
∴=-1.6,=2.
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