2015中考數(shù)學壓軸題幾何三大變換問題之軸對稱專題試題(含答案)

編輯: 逍遙路 關鍵詞: 九年級 來源: 高中學習網(wǎng)

 
軸對稱、平移、旋轉(zhuǎn)是平面幾何的三大變換。由一個平面圖形變?yōu)榱硪粋平面圖形,并使這兩個圖形關于某一條直線成軸對稱,這樣的圖形改變叫做圖形的軸對稱變換。軸對稱具有這樣的重要性質(zhì): (1)成軸對稱的兩個圖形全等;(2)如果兩個圖形成軸對稱,那么對稱軸是對稱點連線的垂直平分線。中考壓軸題中軸對稱 (折疊)問題,包括有關三角形的軸對稱性問題;有關四邊形的軸對稱性問題;有關圓的軸對稱性問題;有關利用軸對稱性求最值問題;有關平面解析幾何中圖形的軸對稱性問題。
一. 有關三角形的軸對稱性問題
原創(chuàng)模擬預測題1. 如圖,AD是△ABC的角平分線,DE⊥AB,DF⊥AC,垂足分別是點E,F(xiàn),連接EF,交AD于點G,求證:AD⊥EF.
 
 
原創(chuàng)模擬預測題2. 如圖,在Rt△ABC中,∠C=900,∠B=300,BC= ,點D是BC邊上一動點(不與點B、C重合),過點D作DE⊥BC交AB邊于點E,將∠B沿直線DE翻折,點B落在射線BC上的點F處,當△AEF為等腰三角形時,BD的長為         。
 
【答案】 。
【考點】翻折問題,軸對稱的性質(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,分類思想的應用。
 
二. 有關四邊形的軸對稱性問題
原創(chuàng)模擬預測題3. 如圖①是3×3菱形格,將其中兩個格子涂黑,并且使得涂黑后的整個圖案是軸對稱圖形,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】利用旋轉(zhuǎn)的軸對稱設計圖案。
【分析】根據(jù)軸對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。故選B。
原創(chuàng)模擬預測題4. 如圖,△ABC中,已知∠BAC=45°,AD⊥BC于D,BD=2,DC=3,求AD的長。
 
小萍同學靈活運用了軸對稱知識,將圖形進行翻折變換,巧妙地解答了此題。
(1)分別以AB、AC為對稱軸,畫出△ABD、△ACD的軸對稱圖形,D、C點的對稱點分別為E、F,延長EB、FC相交于G點,求證:四邊形AEGF是正方形;
(2)設AD=x,利用勾股定理,建立關于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:翻折變換,正方形的判定,勾股定理
點評:解答本題的關鍵是熟練掌握翻折變換的性質(zhì):翻折前后圖形的對應邊或?qū)窍嗟;有四個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)模擬預測題5. 菱形ABCD中,∠ABC=450,點P是對角線BD上的任一點,點P關于直線AB、AD、CD、BC的對稱點分別是點E、F、G、H, BE與DF相交于點M,DG與BH相交于點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P關于直線AB、AD、CD、BC的對稱點分別是點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】菱形的性質(zhì),軸對稱的性質(zhì),正方形的判定,等腰直角三角形的判定和性質(zhì)。
 
三. 有關圓的軸對稱性問題
原創(chuàng)模擬預測題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】圓的綜合題,軸對稱(最短路線問題),弧、圓心角和圓周角的關系,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),配方法的應用。
【分析】如圖,過B點作弦BE⊥CD,連接AE交CD于P點,連接PB,則點P 即為使BP+AP的值最小的點。
 
 
原創(chuàng)模擬預測題7. 已知A,B,C為⊙O上相鄰的三個六等分點,點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A與A′重合,點B與B′重合,連接EB′,EC,EA′。設EB′=b,EC=c,EA′=p。試探究b,c,p三者的數(shù)量關系。
【答案】如圖1,若點E在弧AB上,連接AB、AC、BC,
 
由題意,點A、B、C為圓上的六等分點,
∴AB=BC, 。
在等腰△ABC中,過頂點B作BN⊥AC于點N,
則AC=2CN=2BC•cos∠ACB=2cos300•BC,
∴ 。
連接AE、BE,在CE上取一點D,使ED=EA,連接AD,
 
∴c = p + 。
 
 
∵∠ABC=∠CED,
∴△ABC與△CED為頂角相等的兩個等腰三角形。
∴△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】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,分類思想的應用。
【分析】分點E在弧AB上和點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. 有關利用軸對稱性求最值問題
原創(chuàng)模擬預測題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A到直線a的距離為2,點B到直線c的距離為3,AB= .試在直線a上找一點M,在直線c上找一點N,滿足MN⊥a且AM+MN+NB的長度和最短,則此時AM+NB=【  】
 
A.12      B.10       C.8      D.6
【答案】C。
【考點】軸對稱的應用(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A關于直線a的對稱點A′,連接A′B交直線c與點N,過點N作NM⊥直線a,連接AM,
 
 
 
原創(chuàng)模擬預測題9. 已知拋物線 : 的頂點在坐標軸上.
(1)求 的值;
(2) 時,拋物線 向下平移 個單位后與拋物線 : 關于 軸對稱,且 過點 ,求 的函數(shù)關系式;
(3) 時,拋物線 的頂點為 ,且過點 .問在直線  上是否存在一點 使得△ 的周長最小,如果存在,求出點 的坐標, 如果不存在,請說明理由.
【答案】.解:當拋物線 的頂點在 軸上時
 
解得 或                      ………………………………1分
當拋物線 的頂點在 軸上時
 
∴                               ………………………………2分
綜上 或 .
 
∴ , ,              …………………………………3分
∴拋物線 : 
∵ 過點
∴ ,即  ……………………………………4分
解得 (由題意 ,舍去)∴                            
∴拋物線 :  . ………………………………………………5分
 
【解析】略

五. 有關平面解析幾何中圖形的軸對稱性問題
原創(chuàng)模擬預測題10. 將矩形OABC置于平面直角坐標系中,點A的坐標為(0,4),點C的坐標為(m,0)(m>0),點D(m,1)在BC上,將矩形OABC沿AD折疊壓平,使點B落在坐標平面內(nèi),設點B的對應點為點E,當△ADE是等腰直角三角形時,m=         ,點E的坐標為          ;
 
【答案】3;(0,1)。
【考點】折疊問題,矩形的性質(zhì),折疊的對稱性質(zhì),正方形的判定和性質(zhì)。
 
 
原創(chuàng)模擬預測題11. 如圖,已知拋物線y=ax2+bx+c(a≠0)的頂點坐標為(4, ),且與y軸交于點C(0, ),與x軸交于A,B兩點(點A在點B的左邊)。
(1)求拋物線的解析式及A,B兩點的坐標;
(2)在(1)中拋物線的對稱軸l上是否存在一點P,使AP+CP的值最?若存在,求AP+CP的最小值,若不存在,請說明理由。
 
 
 (2)存在。
如圖,由(1)知:拋物線的對稱軸l為x=4,
因為A、B兩點關于l對稱,連接CB交l于點P,則AP=BP,所以AP+CP=BC的值最小。
∵B(6,0),C(0,2),∴OB=6,OC=2。∴BC=2 。
∴AP+CP=BC=2 。
∴AP+CP的最小值為2 。
 
【考點】二次函數(shù)綜合題,待定系數(shù)法的應用,曲線上點的坐標與方程的關系,二次函數(shù)的性質(zhì),軸對稱的應用(最矩線路問題),勾股定理。
 


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