2015中考數(shù)學(xué)壓軸題幾何三大變換問題之軸對(duì)稱專題試題(含答案)

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 九年級(jí) 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)


 
軸對(duì)稱、平移、旋轉(zhuǎn)是平面幾何的三大變換。由一個(gè)平面圖形變?yōu)榱硪粋(gè)平面圖形,并使這兩個(gè)圖形關(guān)于某一條直線成軸對(duì)稱,這樣的圖形改變叫做圖形的軸對(duì)稱變換。軸對(duì)稱具有這樣的重要性質(zhì): (1)成軸對(duì)稱的兩個(gè)圖形全等;(2)如果兩個(gè)圖形成軸對(duì)稱,那么對(duì)稱軸是對(duì)稱點(diǎn)連線的垂直平分線。中考壓軸題中軸對(duì)稱 (折疊)問題,包括有關(guān)三角形的軸對(duì)稱性問題;有關(guān)四邊形的軸對(duì)稱性問題;有關(guān)圓的軸對(duì)稱性問題;有關(guān)利用軸對(duì)稱性求最值問題;有關(guān)平面解析幾何中圖形的軸對(duì)稱性問題。
一. 有關(guān)三角形的軸對(duì)稱性問題
原創(chuàng)模擬預(yù)測(cè)題1. 如圖,AD是△ABC的角平分線,DE⊥AB,DF⊥AC,垂足分別是點(diǎn)E,F(xiàn),連接EF,交AD于點(diǎn)G,求證:AD⊥EF.
 
 
原創(chuàng)模擬預(yù)測(cè)題2. 如圖,在Rt△ABC中,∠C=900,∠B=300,BC= ,點(diǎn)D是BC邊上一動(dòng)點(diǎn)(不與點(diǎn)B、C重合),過點(diǎn)D作DE⊥BC交AB邊于點(diǎn)E,將∠B沿直線DE翻折,點(diǎn)B落在射線BC上的點(diǎn)F處,當(dāng)△AEF為等腰三角形時(shí),BD的長(zhǎng)為         。
 
【答案】 。
【考點(diǎn)】翻折問題,軸對(duì)稱的性質(zhì),銳角三角函數(shù)定義,特殊角的三角函數(shù)值,勾股定理,等腰三角形的判定,分類思想的應(yīng)用。
 
二. 有關(guān)四邊形的軸對(duì)稱性問題
原創(chuàng)模擬預(yù)測(cè)題3. 如圖①是3×3菱形格,將其中兩個(gè)格子涂黑,并且使得涂黑后的整個(gè)圖案是軸對(duì)稱圖形,約定繞菱形ABCD的中心旋轉(zhuǎn)能重合的圖案都視為同一種,例②中四幅圖就視為同一種,則得到不同共有【    】
 
 A.4種        B.5種        C.6種        D.7種
【答案】B。
【考點(diǎn)】利用旋轉(zhuǎn)的軸對(duì)稱設(shè)計(jì)圖案。
【分析】根據(jù)軸對(duì)稱的定義及題意要求畫出所有圖案后即可得出答案:
      得到的不同圖案有:
 
共5個(gè)。故選B。
原創(chuàng)模擬預(yù)測(cè)題4. 如圖,△ABC中,已知∠BAC=45°,AD⊥BC于D,BD=2,DC=3,求AD的長(zhǎng)。
 
小萍同學(xué)靈活運(yùn)用了軸對(duì)稱知識(shí),將圖形進(jìn)行翻折變換,巧妙地解答了此題。
(1)分別以AB、AC為對(duì)稱軸,畫出△ABD、△ACD的軸對(duì)稱圖形,D、C點(diǎn)的對(duì)稱點(diǎn)分別為E、F,延長(zhǎng)EB、FC相交于G點(diǎn),求證:四邊形AEGF是正方形;
(2)設(shè)AD=x,利用勾股定理,建立關(guān)于x的方程模型,求出x的值。
【答案】(1)由翻折變換可得∠E=∠ADB=90°,EB=BD=2,CF=CD=3,∠F=∠ADC=90°,AE=AD,AF=AD,再結(jié)合可得四邊形AEGF為矩形,再有AE=AF=AD,即可證得結(jié)論;(2)6
【解析】
 
據(jù)勾股定理即可列方程求得結(jié)果.
在Rt△BGC中,
解得 (不合題意,舍去)
∴AD=x=6.
 
考點(diǎn):翻折變換,正方形的判定,勾股定理
點(diǎn)評(píng):解答本題的關(guān)鍵是熟練掌握翻折變換的性質(zhì):翻折前后圖形的對(duì)應(yīng)邊或?qū)?yīng)角相等;有四個(gè)角是直角的四邊形是矩形,有一組鄰邊相等的矩形是正方形.

原創(chuàng)模擬預(yù)測(cè)題5. 菱形ABCD中,∠ABC=450,點(diǎn)P是對(duì)角線BD上的任一點(diǎn),點(diǎn)P關(guān)于直線AB、AD、CD、BC的對(duì)稱點(diǎn)分別是點(diǎn)E、F、G、H, BE與DF相交于點(diǎn)M,DG與BH相交于點(diǎn)N,證明:四邊形BMDN是正方形。
 
【答案】∵四邊形ABCD是菱形,
        ∴∠ABD=∠DBC=∠ADB=∠BDC。
        ∵∠ABC=450,點(diǎn)P關(guān)于直線AB、AD、CD、BC的對(duì)稱點(diǎn)分別是點(diǎn)E、F、G、H,
        ∴∠MBN=∠MDN=900,∠MBC=∠MDB=450。
∴△BDM是等腰直角三角形。
∴∠BMD=900,BM=DM。
        ∴四邊形BMDN是正方形。
【考點(diǎn)】菱形的性質(zhì),軸對(duì)稱的性質(zhì),正方形的判定,等腰直角三角形的判定和性質(zhì)。
 
三. 有關(guān)圓的軸對(duì)稱性問題
原創(chuàng)模擬預(yù)測(cè)題6. 如圖,已知⊙O的直徑CD為4,弧AC的度數(shù)為120°,弧BC的度數(shù)為30°,在直徑CD上作出點(diǎn)P,使BP+AP的值最小,若BP+AP的值最小,則BP+AP的最小值為       。
 
【答案】 。
【考點(diǎn)】圓的綜合題,軸對(duì)稱(最短路線問題),弧、圓心角和圓周角的關(guān)系,等邊三角形的性質(zhì),銳角三角函數(shù)定義,特殊角的三角函數(shù)值,相似三角形的判定和性質(zhì),配方法的應(yīng)用。
【分析】如圖,過B點(diǎn)作弦BE⊥CD,連接AE交CD于P點(diǎn),連接PB,則點(diǎn)P 即為使BP+AP的值最小的點(diǎn)。
 
 
原創(chuàng)模擬預(yù)測(cè)題7. 已知A,B,C為⊙O上相鄰的三個(gè)六等分點(diǎn),點(diǎn)E在劣弧AC上(不與A,B,C重合),EF
為⊙O的直徑,將⊙O沿EF折疊,使點(diǎn)A與A′重合,點(diǎn)B與B′重合,連接EB′,EC,EA′。設(shè)EB′=b,EC=c,EA′=p。試探究b,c,p三者的數(shù)量關(guān)系。
【答案】如圖1,若點(diǎn)E在弧AB上,連接AB、AC、BC,
 
由題意,點(diǎn)A、B、C為圓上的六等分點(diǎn),
∴AB=BC, 。
在等腰△ABC中,過頂點(diǎn)B作BN⊥AC于點(diǎn)N,
則AC=2CN=2BC•cos∠ACB=2cos300•BC,
∴ 。
連接AE、BE,在CE上取一點(diǎn)D,使ED=EA,連接AD,
 
∴c = p + 。
 
 
∵∠ABC=∠CED,
∴△ABC與△CED為頂角相等的兩個(gè)等腰三角形。
∴△ABC∽△CED! ,∠ACB=∠DCE。
∵∠ACB=∠ACD+∠BCD,∠DCE=∠BCE+∠BCD,∴∠ACD=∠BCE。
在△ACD與△BCE中,∵ ,∠ACD=∠BCE,∴△ACD∽△BCE。
∴ 。∴ 。
∴EA=ED+DA=EC+ 。
由折疊性質(zhì)可知,p=EA′=EA,b=EB′=EB,c=EC。
∴p=c+ 。
【考點(diǎn)】圓的綜合題,折疊問題,圓周角定理,等腰三角形的性質(zhì),相似三角形的判定和性質(zhì),銳角三角函數(shù)定義,分類思想的應(yīng)用。
【分析】分點(diǎn)E在弧AB上和點(diǎn)E在弧BC上兩種情況討論,分別根據(jù)折疊的性質(zhì),綜合應(yīng)用圓周角定理,等腰三角形的性質(zhì),相似三角形的判定和性質(zhì),銳角三角函數(shù)定義求解即可。
四. 有關(guān)利用軸對(duì)稱性求最值問題
原創(chuàng)模擬預(yù)測(cè)題8. 如圖,已知直線a∥b∥c,且a與b之間的距離為3,且b與c之間的距離為1,點(diǎn)A到直線a的距離為2,點(diǎn)B到直線c的距離為3,AB= .試在直線a上找一點(diǎn)M,在直線c上找一點(diǎn)N,滿足MN⊥a且AM+MN+NB的長(zhǎng)度和最短,則此時(shí)AM+NB=【  】
 
A.12      B.10       C.8      D.6
【答案】C。
【考點(diǎn)】軸對(duì)稱的應(yīng)用(最短線路問題),平行線之間的距離,平行四邊形的判定和性質(zhì),勾股定理。
【分析】MN表示直線a與直線c之間的距離,是定值,只要滿足AM+NB的值最小即可,如圖,作點(diǎn)A關(guān)于直線a的對(duì)稱點(diǎn)A′,連接A′B交直線c與點(diǎn)N,過點(diǎn)N作NM⊥直線a,連接AM,
 
 
 
原創(chuàng)模擬預(yù)測(cè)題9. 已知拋物線 : 的頂點(diǎn)在坐標(biāo)軸上.
(1)求 的值;
(2) 時(shí),拋物線 向下平移 個(gè)單位后與拋物線 : 關(guān)于 軸對(duì)稱,且 過點(diǎn) ,求 的函數(shù)關(guān)系式;
(3) 時(shí),拋物線 的頂點(diǎn)為 ,且過點(diǎn) .問在直線  上是否存在一點(diǎn) 使得△ 的周長(zhǎng)最小,如果存在,求出點(diǎn) 的坐標(biāo), 如果不存在,請(qǐng)說明理由.
【答案】.解:當(dāng)拋物線 的頂點(diǎn)在 軸上時(shí)
 
解得 或                      ………………………………1分
當(dāng)拋物線 的頂點(diǎn)在 軸上時(shí)
 
∴                               ………………………………2分
綜上 或 .
 
∴ , ,              …………………………………3分
∴拋物線 : 
∵ 過點(diǎn)
∴ ,即  ……………………………………4分
解得 (由題意 ,舍去)∴                            
∴拋物線 :  . ………………………………………………5分
 
【解析】略

五. 有關(guān)平面解析幾何中圖形的軸對(duì)稱性問題
原創(chuàng)模擬預(yù)測(cè)題10. 將矩形OABC置于平面直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)A的坐標(biāo)為(0,4),點(diǎn)C的坐標(biāo)為(m,0)(m>0),點(diǎn)D(m,1)在BC上,將矩形OABC沿AD折疊壓平,使點(diǎn)B落在坐標(biāo)平面內(nèi),設(shè)點(diǎn)B的對(duì)應(yīng)點(diǎn)為點(diǎn)E,當(dāng)△ADE是等腰直角三角形時(shí),m=         ,點(diǎn)E的坐標(biāo)為          ;
 
【答案】3;(0,1)。
【考點(diǎn)】折疊問題,矩形的性質(zhì),折疊的對(duì)稱性質(zhì),正方形的判定和性質(zhì)。
 
 
原創(chuàng)模擬預(yù)測(cè)題11. 如圖,已知拋物線y=ax2+bx+c(a≠0)的頂點(diǎn)坐標(biāo)為(4, ),且與y軸交于點(diǎn)C(0, ),與x軸交于A,B兩點(diǎn)(點(diǎn)A在點(diǎn)B的左邊)。
(1)求拋物線的解析式及A,B兩點(diǎn)的坐標(biāo);
(2)在(1)中拋物線的對(duì)稱軸l上是否存在一點(diǎn)P,使AP+CP的值最。咳舸嬖,求AP+CP的最小值,若不存在,請(qǐng)說明理由。
 
 
 (2)存在。
如圖,由(1)知:拋物線的對(duì)稱軸l為x=4,
因?yàn)锳、B兩點(diǎn)關(guān)于l對(duì)稱,連接CB交l于點(diǎn)P,則AP=BP,所以AP+CP=BC的值最小。
∵B(6,0),C(0,2),∴OB=6,OC=2!郆C=2 。
∴AP+CP=BC=2 。
∴AP+CP的最小值為2 。
 
【考點(diǎn)】二次函數(shù)綜合題,待定系數(shù)法的應(yīng)用,曲線上點(diǎn)的坐標(biāo)與方程的關(guān)系,二次函數(shù)的性質(zhì),軸對(duì)稱的應(yīng)用(最矩線路問題),勾股定理。
 


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