
?考點24圖形的變換
考點總結(jié)
一、平移
1、定義
把一個圖形整體沿某一方向移動,會得到一個新的圖形,新圖形與原圖形的形狀和大小完全相同,圖形的這種移動叫做平移變換,簡稱平移。
2、性質(zhì)
(1)平移不改變圖形的大小和形狀,但圖形上的每個點都沿同一方向進(jìn)行了移動
(2)連接各組對應(yīng)點的線段平行(或在同一直線上)且相等。
二、軸對稱
1、定義
把一個圖形沿著某條直線折疊,如果它能夠與另一個圖形重合,那么就說這兩個圖形關(guān)于這條直線成軸對稱,該直線叫做對稱軸。
2、性質(zhì)
(1)關(guān)于某條直線對稱的兩個圖形是全等形。
(2)如果兩個圖形關(guān)于某直線對稱,那么對稱軸是對應(yīng)點連線的垂直平分線。
(3)兩個圖形關(guān)于某直線對稱,如果它們的對應(yīng)線段或延長線相交,那么交點在對稱軸上。
3、判定
如果兩個圖形的對應(yīng)點連線被同一條直線垂直平分,那么這兩個圖形關(guān)于這條直線對稱。
4、軸對稱圖形
把一個圖形沿著某條直線折疊,如果直線兩旁的部分能夠互相重合,那么這個圖形叫做軸對稱圖形,這條直線就是它的對稱軸。
三、旋轉(zhuǎn)
1、定義
把一個圖形繞某一點O轉(zhuǎn)動一個角度的圖形變換叫做旋轉(zhuǎn),其中O叫做旋轉(zhuǎn)中心,轉(zhuǎn)動的角叫做旋轉(zhuǎn)角。
2、性質(zhì)
(1)對應(yīng)點到旋轉(zhuǎn)中心的距離相等。
(2)對應(yīng)點與旋轉(zhuǎn)中心所連線段的夾角等于旋轉(zhuǎn)角。
四、中心對稱
1、定義
把一個圖形繞著某一個點旋轉(zhuǎn)180°,如果旋轉(zhuǎn)后的圖形能夠和原來的圖形互相重合,那么這個圖形叫做中心對稱圖形,這個點就是它的對稱中心。
2、性質(zhì)
(1)關(guān)于中心對稱的兩個圖形是全等形。
(2)關(guān)于中心對稱的兩個圖形,對稱點連線都經(jīng)過對稱中心,并且被對稱中心平分。
(3)關(guān)于中心對稱的兩個圖形,對應(yīng)線段平行(或在同一直線上)且相等。
3、判定
如果兩個圖形的對應(yīng)點連線都經(jīng)過某一點,并且被這一點平分,那么這兩個圖形關(guān)于這一點對稱。
4、中心對稱圖形
把一個圖形繞某一個點旋轉(zhuǎn)180°,如果旋轉(zhuǎn)后的圖形能夠和原來的圖形互相重合,那么這個圖形叫做中心對稱圖形,這個店就是它的對稱中心。
五、坐標(biāo)系中對稱點的特征
1、關(guān)于原點對稱的點的特征
兩個點關(guān)于原點對稱時,它們的坐標(biāo)的符號相反,即點P(x,y)關(guān)于原點的對稱點為P′(-x,-y)
2、關(guān)于x軸對稱的點的特征
兩個點關(guān)于x軸對稱時,它們的坐標(biāo)中,x相等,y的符號相反,即點P(x,y)關(guān)于x軸的對稱點為P′(x,-y)
3、關(guān)于y軸對稱的點的特征
兩個點關(guān)于y軸對稱時,它們的坐標(biāo)中,y相等,x的符號相反,即點P(x,y)關(guān)于y軸的對稱點為P′(-x,y)
真題演練
一.選擇題(共10小題)
1.(2021?宿遷)如圖,折疊矩形紙片ABCD,使點B落在點D處,折痕為MN,已知AB=8,AD=4,則MN的長是( ?。?br />
A.535 B.25 C.735 D.45
【分析】由折疊的性質(zhì)可得BM=MD,BN=DN,∠DMN=∠BMN,可證四邊形BMDN是菱形,在Rt△ADM中,利用勾股定理可求BM的長,由菱形的面積公式可求解.
【解答】解:如圖,連接BD,BN,
∵折疊矩形紙片ABCD,使點B落在點D處,
∴BM=MD,BN=DN,∠DMN=∠BMN,
∵AB∥CD,
∴∠BMN=∠DNM,
∴∠DMN=∠DNM,
∴DM=DN,
∴DN=DM=BM=BN,
∴四邊形BMDN是菱形,
∵AD2+AM2=DM2,
∴16+AM2=(8﹣AM)2,
∴AM=3,
∴DM=BM=5,
∵AB=8,AD=4,
∴BD=AD2+AB2=64+16=45,
∵S菱形BMDN=12×BD×MN=BM×AD,
∴45×MN=2×5×4,
∴MN=25,
故選:B.
2.(2021?鹽城)北京2022年冬奧會會徽如圖所示,組成會徽的四個圖案中是軸對稱圖形的是( )
A. B.
C. D.
【分析】根據(jù)軸對稱圖形的概念對各選項分析判斷即可得解.
【解答】解:A.不是軸對稱圖形,故本選項不合題意;
B.不是軸對稱圖形,故本選項不合題意;
C.不是軸對稱圖形,故本選項不合題意;
D.是軸對稱圖形,故本選項符合題意.
故選:D.
3.(2021?連云港)如圖,將矩形紙片ABCD沿EF折疊后,點D、C分別落在點D1、C1的位置,ED1的延長線交BC于點G,若∠EFG=64°,則∠EGB等于( )
A.128° B.130° C.132° D.136°
【分析】在矩形ABCD中,AD∥BC,則∠DEF=∠EFG=64°,∠EGB=∠DEG,又由折疊可知,∠GEF=∠DEF,可求出∠DEG的度數(shù),進(jìn)而得到∠EGB的度數(shù).
【解答】解:如圖,在矩形ABCD中,
AD∥BC,
∴∠DEF=∠EFG=64°,∠EGB=∠DEG,
由折疊可知∠GEF=∠DEF=64°,
∴∠DEG=128°,
∴∠EGB=∠DEG=128°,
故選:A.
4.(2021?徐州)下列圖形,是軸對稱圖形但不是中心對稱圖形的是( ?。?br />
A. B. C. D.
【分析】根據(jù)軸對稱圖形與中心對稱圖形的概念求解.
【解答】解:A.不是軸對稱圖形,也不是中心對稱圖形,故此選項不符合題意;
B.是軸對稱圖形,也是中心對稱圖形,故此選項不符合題意;
C.不是軸對稱圖形,是中心對稱圖形,故此選項不符合題意;
D.是軸對稱圖形,不是中心對稱圖形,故此選項符合題意.
故選:D.
5.(2021?常州)觀察如圖所示臉譜圖案,下列說法正確的是( ?。?br />
A.它是軸對稱圖形,不是中心對稱圖形
B.它是中心對稱圖形,不是軸對稱圖形
C.它既是軸對稱圖形,也是中心對稱圖形
D.它既不是軸對稱圖形,也不是中心對稱圖形
【分析】把一個圖形繞某一點旋轉(zhuǎn)180°,如果旋轉(zhuǎn)后的圖形能夠與原來的圖形重合,那么這個圖形就叫做中心對稱圖形,這個點叫做對稱中心.如果一個圖形沿一條直線折疊,直線兩旁的部分能夠互相重合,這個圖形叫做軸對稱圖形.據(jù)此判斷即可.
【解答】解:該圖是軸對稱圖形,不是中心對稱圖形.
故選:A.
6.(2021?無錫)下列圖形中,既是中心對稱圖形又是軸對稱圖形的是( ?。?br />
A. B.
C. D.
【分析】根據(jù)軸對稱圖形和中心對稱圖形的概念,對各選項分析判斷即可得解.
【解答】解:A.既是軸對稱圖形,又是中心對稱圖形,故本選項符合題意;
B.是軸對稱圖形,不是中心對稱圖形,故本選項不合題意;
C.不是軸對稱圖形,是中心對稱圖形,故本選項不合題意;
D.是軸對稱圖形,不是中心對稱圖形,故本選項不合題意.
故選:A.
7.(2021?宿遷)對稱美是美的一種重要形式,它能給與人們一種圓滿、協(xié)調(diào)和平的美感,下列圖形屬于中心對稱圖形的是( ?。?br />
A. B. C. D.
【分析】根據(jù)中心對稱圖形的定義即可作出判斷.
【解答】解:A、是中心對稱圖形,故選項符合題意;
B、是軸對稱圖形,不是中心對稱圖形,故選項不符合題意;
C、是軸對稱圖形,不是中心對稱圖形,故選項不符合題意;
D、是軸對稱圖形,不是中心對稱圖形,故選項不符合題意.
故選:A.
8.(2021?蘇州)如圖,在方格紙中,將Rt△AOB繞點B按順時針方向旋轉(zhuǎn)90°后得到Rt△A′O′B,則下列四個圖形中正確的是( ?。?br />
A. B.
C. D.
【分析】本題主要考查旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),旋轉(zhuǎn)過程中圖形形狀和大小都不發(fā)生變化,根據(jù)旋轉(zhuǎn)性質(zhì)判斷即可.
【解答】解:A選項是原圖形的對稱圖形,故A不正確;
B選項是Rt△AOB繞點B按順時針方向旋轉(zhuǎn)90°后得到Rt△A′O′B,故B正確;
C選項旋轉(zhuǎn)后的對應(yīng)點錯誤,即形狀發(fā)生了改變,故C不正確;
D選項是按逆時針方向旋轉(zhuǎn)90°,故D不正確;
故選:B.
9.(2021?連云港)如圖,△ABC中,BD⊥AB,BD、AC相交于點D,AD=47AC,AB=2,∠ABC=150°,則△DBC的面積是( ?。?br />
A.3314 B.9314 C.337 D.637
【分析】過點C作BD的垂線,交BD的延長線于點E,可得△ABD∽△CED,可得ADCD=ABCE=BDDE,由AD=47AC,AB=2,可求出CE的長,又∠ABC=150°,∠ABD=90°,則∠CBD=60°,解直角△BCE,可分別求出BE和BD的長,進(jìn)而可求出△BCD的面積.
【解答】解:如圖,過點C作BD的垂線,交BD的延長線于點E,
則∠E=90°,
∵BD⊥AB,CE⊥BD,
∴AB∥CE,∠ABD=90°,
∴△ABD∽△CED,
∴ADCD=ABCE=BDDE,
∵AD=47AC,
∴ADCD=43,
∴ABCE=2CE=43=BDDE,則CE=32,
∵∠ABC=150°,∠ABD=90°,
∴∠CBE=60°,
∴BE=33CE=32,
∴BD=47BE=237,
∴S△BCD=12?BD?CE=12×32×237=3314.
故選:A.
10.(2021?儀征市一模)如圖,點E是正方形ABCD邊BC的中點,連接AE,將△ABE沿AE翻折,得到△AFE,延長EF,交AD的延長線于點M,交CD于點N.下列結(jié)論:①sin∠AME=45;②AD=3DM;③BE+DN=EN;④AM=EM.其中正確的結(jié)論是( ?。?br />
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
【分析】根據(jù)正方形的性質(zhì),等腰三角形的判定和性質(zhì),直角三角形的邊角關(guān)系以及翻折變換的性質(zhì),逐項進(jìn)行判斷即可.
【解答】解:連接AN,
∵四邊形ABCD是正方形,
∴AB=BC=CD=DA,∠ABC=∠BCD=∠CDA=∠DAB=90°,
由翻折得,
AB=AF,∠ABE=∠AFE=90°,BE=FE,
在Rt△AFN和△ADN中,
∵AF=AD,AN=AN,
∴Rt△AFN≌△ADN(HL),
∴DN=FN,
∴EN=EF+FN=BE+DN,因此③正確;
由AD∥BC得,∠DAE=∠AEB,
∵∠AEB=∠AEM,
∴∠DAE=∠AEM,
∴AM=EM,因此④正確;
過點M作MH⊥AE于H,
∵AM=EM,
∴AH=EH,∠AMH=∠EMH,
設(shè)BE=a,則EF=a,AB=AD=2a,
在Rt△ABE中,
AE=AB2+BE2=5a,
∴AH=HE=52a,
∵∠MAH+∠AMH=90°,∠BAE+∠MAH=90°,
∴∠BAE=∠AMH,
∴sin∠BAE=BEAE=sin∠AMH=AHAM,
即a5a=5a2AM,
∴AM=52a,
∴DM=52a﹣2a=12a,
∵AD=2a,
∴AD=4DM,因此②不正確;
在Rt△AMF中,
sin∠AME=AFAM=2a52a=45,因此①正確;
綜上所述,正確的有①③④,
故選:C.
二.填空題(共5小題)
11.(2021?鎮(zhèn)江)如圖,點A,B,C,O在網(wǎng)格中小正方形的頂點處,直線l經(jīng)過點C,O,將△ABC沿l平移得到△MNO,M是A的對應(yīng)點,再將這兩個三角形沿l翻折,P,Q分別是A,M的對應(yīng)點.已知網(wǎng)格中每個小正方形的邊長都等于1,則PQ的長為 10?。?br />
【分析】連接PQ,AM,根據(jù)PQ=AM即可解答.
【解答】解:連接PQ,AM,
由圖形變換可知:PQ=AM,
由勾股定理得:AM=12+32=10,
∴PQ=10.
故答案為:10.
12.(2021?常州)中國古代數(shù)學(xué)家劉徽在《九章算術(shù)注》中,給出了證明三角形面積公式的出入相補(bǔ)法.如圖所示,在△ABC中,分別取AB、AC的中點D、E,連接DE,過點A作AF⊥DE,垂足為F,將△ABC分割后拼接成矩形BCHG.若DE=3,AF=2,則△ABC的面積是 12 .
【分析】根據(jù)圖形的拼剪,求出BC以及BC邊上的高即可解決問題.
【解答】解:由題意,BG=CH=AF=2,DG=DF,EF=EH,
∴DG+EH=DE=3,
∴BC=GH=3+3=6,
∴△ABC的邊BC上的高為4,
∴S△ABC=12×6×4=12,
解法二:證明△ABC的面積=矩形BCHG的面積,可得結(jié)論.
故答案為:12.
13.(2021?無錫)如圖,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=22,AC=6,點E在線段AC上,且AE=1,D是線段BC上的一點,連接DE,將四邊形ABDE沿直線DE翻折,得到四邊形FGDE,當(dāng)點G恰好落在線段AC上時,AF= 263?。?br />
【分析】由折疊的性質(zhì)可得AB=FG=22,AE=EF=1,∠BAC=∠EFG=90°,在Rt△EFG中,由勾股定理可求EG=3,由銳角三角函數(shù)可求EH,HF的長,在Rt△AHF中,由勾股定理可求AF.
【解答】解:如圖,過點F作FH⊥AC于H,
∵將四邊形ABDE沿直線DE翻折,得到四邊形FGDE,
∴AB=FG=22,AE=EF=1,∠BAC=∠EFG=90°,
∴EG=EF2+FG2=1+8=3,
∵sin∠FEG=HFEF=FGEG,
∴HF1=223,
∴HF=223,
∵cos∠FEG=EHEF=EFEG,
∴EH1=13,
∴EH=13,
∴AH=AE+EH=43,
∴AF=AH2+HF2=169+89=263,
故答案為:263.
14.(2021?鎮(zhèn)江)如圖,等腰三角形ABC中,AB=AC,BC=6,cos∠ABC=13,點P在邊AC上運動(可與點A,C重合),將線段BP繞點P逆時針旋轉(zhuǎn)120°,得到線段DP,連接BD,則BD長的最大值為 93 .
【分析】由旋轉(zhuǎn)知△BPD是頂角為120°的等腰三角形,可求得BD=3BP,當(dāng)BP最大時,BD取最大值,即點P與點A重合時,BP=BA最大,求出AB的長即可解決問題.
【解答】解:∵將線段BP繞點P逆時針旋轉(zhuǎn)120°,得到線段DP,
∴BP=PD,
∴△BPD是等腰三角形,
∴∠PBD=30°,
過點P作PH⊥BD于點H,
∴BH=DH,
∵cos30°=BHBP=32,
∴BH=32BP,
∴BD=3BP,
∴當(dāng)BP最大時,BD取最大值,即點P與點A重合時,BP=BA最大,
過點A作AG⊥BC于點G,
∵AB=AC,AG⊥BC,
∴BG=12BC=3,
∵cos∠ABC=13,
∴BGAB=13,
∴AB=9,
∴BD最大值為:3BP=93.
故答案為:93.
15.(2021?南京)如圖,將?ABCD繞點A逆時針旋轉(zhuǎn)到?AB′C′D′的位置,使點B′落在BC上,B′C′與CD交于點E.若AB=3,BC=4,BB′=1,則CE的長為 98?。?br />
【分析】解法一:過點A作AM⊥BC于點M,過點B作BN⊥AB′于點N,過點E作EG⊥BC,交BC的延長線于點G.BM=B′M=12,由勾股定理可得,AM=AB2?BM2=352,由等面積法可得,BN=356,由勾股定理可得,AN=AB2?BN2=32?(356)2=176,由題可得,△AMB∽△EGC,△ANB∽△B′GE,則AMBM=EGCG=35,ANBN=B′GEG=1735,設(shè)CG=a,則EG=35a,B′G=3+a,則3+a35a=1735,解得a=316.最后由勾股定理可得,EC=CG2+EG2=(316)2+(31635)2=98.
解法二:連接DD′,結(jié)合旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)求得△BAB′∽△DAD′,利用AA定理求得△CEB′∽△C′ED,然后根據(jù)相似三角形的性質(zhì)求解.
【解答】解:法一、如圖,過點A作AM⊥BC于點M,過點B作BN⊥AB′于點N,過點E作EG⊥BC,交BC的延長線于點G.
由旋轉(zhuǎn)可知,AB=AB′=3,∠ABB′=∠AB′C′,
∴∠ABB′=∠AB′B=∠AB′C′,
∵BB′=1,AM⊥BB′,
∴BM=B′M=12,
∴AM=AB2?BM2=352,
∵S△ABB′=12?AM?BB′=12?BN?AB′,
∴12×352×1=12?BN×3,則BN=356,
∴AN=AB2?BN2=32?(356)2=176,
∵AB∥DC,
∴∠ECG=∠ABC,
∵∠AMB=∠EGC=90°,
∴△AMB∽△EGC,
∴AMBM=EGCG=35212=35,
設(shè)CG=a,則EG=35a,
∵∠ABB′+∠AB′B+∠BAB′=180°,
∠AB′B+∠AB′C′+∠C′B′C=180°,
又∵∠ABB′=∠AB′B=∠AB′C′,
∴∠BAB′=∠C′B′C,
∵∠ANB=∠EGC=90°,
∴△ANB∽△B′GE,
∴ANBN=B′GEG=176356=1735,
∵BC=4,BB′=1,
∴B′C=3,B′G=3+a,
∴3+a35a=1735,解得a=316.
∴CG=316,EG=31635,
∴EC=CG2+EG2=(316)2+(31635)2=98.
故答案為:98.
法二、如圖,連接DD',
由旋轉(zhuǎn)可知,∠BAB′=∠DAD′,AB′=AB=3,AD′=AD=4,
∴△BAB′∽△DAD′,
∴AB:BB′=AD:DD′=3:1,∠AD′D=∠AB′B=∠B,
∴DD′=43,
又∵∠AD′C′=∠AB′C′=∠B,∠AD′D=∠B=∠AB′B,
∴∠AD′C′=∠AD′D,即點D′,D,C′在同一條直線上,
∴DC′=53,
又∠C′=∠ECB′,∠DEC′=∠B′EC,
∴△CEB′∽△C'ED,
∴B′E:DE=CE:C′E=B′C:DC′,即B′E:DE=CE:C′E=3:53,
設(shè)CE=x,B'E=y(tǒng),
∴x:(4﹣y)=y(tǒng):(3﹣x)=3:53,
∴x=98.
故答案為:98.
法三、構(gòu)造相似,如圖,延長B′C到點G,使B′G=B′E,連接EG,
∴∠B′EG=∠B′GE,
由旋轉(zhuǎn)可知,AB=AB′,
∴∠B=∠AB′B=∠AB′C′,
∴∠BAB′=∠EB′G,
∴∠B=∠G,
又AB∥CD,
∴∠ECG=∠B=∠G,
∴△ABB′∽△B′EG∽△ECG,
∴ABBB′=B′EEG=ECCG=31,
設(shè)CG=m,
∴EC=3m,
∴B′G=3+m,
∴3+m3m=3,
解得m=38,
∴3m=98.
故答案為:98.
解法四:如圖,過點C作CF∥C′D′,交B′C′于點F,
∵AB=AB′,
∴∠B=∠AB′B,
由∵∠AB′C′=∠B,
由三角形內(nèi)角和可知,∠FB′C=∠BAB′,
∵AB′∥FC,
∴∠B′CF=∠AB′B,
由∵AB=3,BB′=1,BC=4,
∴AB=B′C,
∴△ABB′≌△B′CF,
∴FC=B′B=1,
由旋轉(zhuǎn)可知,△ABB′∽△ADD′,
∴ABAD=BB′DD′,
∴DD′=43
∴C′D=53,
又由CF∥C′D,
∴△C′DE∽△FCE,
∴C′DFC=DEEC,
∴C′D+FCFC=DE+ECEC,
∴53+11=CDEC,
∴EC=98.
故答案為:98.
三.解答題(共3小題)
16.(2021?淮安)如圖,方格紙上每個小正方形的邊長均為1個單位長度,△ABC的頂點A、B、C都在格點上(兩條網(wǎng)格線的交點叫格點).請僅用無刻度的直尺按下列要求畫圖,并保留畫圖痕跡(不要求寫畫法).
(1)將△ABC繞點A按順時針方向旋轉(zhuǎn)90°,點B的對應(yīng)點為B1,點C的對應(yīng)點為C1,畫出△AB1C1;
(2)連接CC1,△ACC1的面積為 52?。?br />
(3)在線段CC1上畫一點D,使得△ACD的面積是△ACC1面積的15.
【分析】(1)將A、B、C三點分別繞點A按順時針方向旋轉(zhuǎn)90°畫出依次連接即可;
(2)勾股定理求出AC,由面積公式即可得到答案;
(3)利用相似構(gòu)造△CFD∽△C1ED即可.
【解答】解:(1)如圖:
圖中△AB1C1即為要求所作三角形;
(2)∵AC=12+22=5,由旋轉(zhuǎn)性質(zhì)知AC=AC1,∠CAC1=90°,
∴△ACC1的面積為12×AC×AC1=52,
故答案為:52;
(3)連接EF交CC1于D,即為所求點D,理由如下:
∵CF∥C1E,
∴△CFD∽△C1ED,
∴CDC1D=CFC1E=14,
∴CD=15CC1,
∴△ACD的面積=△ACC1面積的15.
17.(2021?常州)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,對于A、A′兩點,若在y軸上存在點T,使得∠ATA′=90°,且TA=TA′,則稱A、A′兩點互相關(guān)聯(lián),把其中一個點叫做另一個點的關(guān)聯(lián)點.已知點M(﹣2,0)、N(﹣1,0),點Q(m,n)在一次函數(shù)y=﹣2x+1的圖象上.
(1)①如圖,在點B(2,0)、C(0,﹣1)、D(﹣2,﹣2)中,點M的關(guān)聯(lián)點是 B?。ㄌ睢癇”、“C”或“D”);
②若在線段MN上存在點P(1,1)的關(guān)聯(lián)點P′,則點P′的坐標(biāo)是 ?。ī?,0) ;
(2)若在線段MN上存在點Q的關(guān)聯(lián)點Q′,求實數(shù)m的取值范圍;
(3)分別以點E(4,2)、Q為圓心,1為半徑作⊙E、⊙Q.若對⊙E上的任意一點G,在⊙Q上總存在點G′,使得G、G′兩點互相關(guān)聯(lián),請直接寫出點Q的坐標(biāo).
【分析】(1)①根據(jù)關(guān)聯(lián)點的定義判斷即可.
②構(gòu)造等腰直角三角形PTM,可得結(jié)論.
(2)如圖2﹣1中,當(dāng)M,Q是互相關(guān)聯(lián)點,設(shè)Q(m,﹣2m+1),△MTQ是等腰直角三角形,如圖2﹣2中,當(dāng)N,Q是互相關(guān)聯(lián)點,△NOQ是等腰直角三角形,如圖2﹣3中,當(dāng)N,Q是互相關(guān)聯(lián)點,△NTQ是等腰直角三角形,如圖2﹣4中,當(dāng)M,Q是互相關(guān)聯(lián)點,△MTQ是等腰直角三角形,分別求出四種特殊位置的m的值可得結(jié)論.
(3)由題意,當(dāng)點Q,點E是互為關(guān)聯(lián)點時,滿足條件,過點Q作QH⊥y軸于H,過點E作EG⊥OH于G.設(shè)Q(t,﹣2t+1).分兩種情形,構(gòu)造全等三角形,利用全等三角形的性質(zhì)構(gòu)建方程解決問題即可.
【解答】解:(1)如圖1中,
①如圖1中,取點T(0,2),連接MT,BT,
∵M(jìn)(﹣2,0),B(2,0),
∴OT=OM=OB=2,
∴△TBM是等腰直角三角形,
∴在點B(2,0)、C(0,﹣1)、D(﹣2,﹣2)中,點M的關(guān)聯(lián)點是點B,
故答案為:B.
②取點T(0,﹣1),連接MT,PT,則△MTP是等腰直角三角形,
∴線段MN上存在點P(1,1)的關(guān)聯(lián)點P′,則點P′的坐標(biāo)是 (﹣2,0),
故答案為:(﹣2,0).
(2)如圖2﹣1中,當(dāng)M,Q是互相關(guān)聯(lián)點,設(shè)Q(m,﹣2m+1),△MTQ是等腰直角三角形,
過點Q作QH⊥y軸于H,
∵∠QHT=∠MOT=∠MTQ=90°,
∴∠MTO+∠QTH=90°,∠QTH+∠TQH=90°,
∴∠MTO=∠TQH,
∵TM=TQ,
∴△MOT≌△THQ(AAS),
∴QH=TO=﹣m,TH=OM=2,
∴﹣2m+1=2﹣m,
∴m=﹣1.
如圖2﹣2中,當(dāng)N,Q是互相關(guān)聯(lián)點,△NOQ是等腰直角三角形,此時m=0,
觀察圖象可知,當(dāng)﹣1≤m≤0時,在線段MN上存在點Q的關(guān)聯(lián)點Q′,
如圖2﹣3中,當(dāng)N,Q是互相關(guān)聯(lián)點,△NTQ是等腰直角三角形,設(shè)Q(m,﹣2m+1),
過點Q作QH⊥y軸于H,同法可證△NOT≌△THQ(AAS),
∴QH=TO=m,TH=ON=1,
∴1﹣2m+1=m,
∴m=23.
如圖2﹣4中,當(dāng)M,Q是互相關(guān)聯(lián)點,△MTQ是等腰直角三角形,同法可得m=1,
觀察圖象可知,當(dāng)23≤m≤1時,在線段MN上存在點Q的關(guān)聯(lián)點Q′,
解法二:在MN上任取一點Q',然后作出Q‘的兩個關(guān)聯(lián)點Q1和Q2,其中Q1在第二象限,Q2在第四象限,則可以求出Q'的坐標(biāo)是分別是(m﹣1,0)、(1﹣3m,0),再根據(jù)﹣2≤x≤﹣1可以求出m的取值范圍.
綜上所述,滿足條件的m的值為﹣1≤m≤0或23≤m≤1.
(3)如圖3﹣1中,由題意,當(dāng)點Q,點E是互為關(guān)聯(lián)點時,滿足條件,過點Q作QH⊥y軸于H,過點E作EG⊥OH于G.設(shè)Q(t,﹣2t+1).
∵∠QHT=∠EGT=∠QTE=90°,
∴∠QTH+∠ETG=90°,∠ETG+∠GET=90°,
∴∠HTQ=∠GET,
∵TQ=TE,
∴△THQ≌△EGT(AAS),
∴QH=TG=﹣t,TH=EG=4,
∵OH=﹣2t+1,OG=2,
∴﹣2t+1﹣4=2+t,
∴t=?53,
∴Q(?53,133).
如圖3﹣2中,由題意,當(dāng)點Q,點E是互為關(guān)聯(lián)點時,滿足條件,過點Q作QH⊥y軸于H,過點E作EG⊥OH于G.設(shè)Q(t,﹣2t+1).
∵∠QHT=∠EGT=∠QTE=90°,
∴∠QTH+∠ETG=90°,∠ETG+∠GET=90°,
∴∠HTQ=∠GET,
∵TQ=TE,
∴△THQ≌△EGT(AAS),
∴QH=TG=t,TH=EG=4,
∵OH=2t﹣1,OG=2,
∴2t﹣1﹣4=t﹣2,
∴t=3,
∴Q(3,﹣5).
綜上所述,滿足條件的點Q的坐標(biāo)為(?53,133)或(3,﹣5).
18.(2021?徐州)如圖,將一張長方形紙片ABCD沿EF折疊,使 C、A兩點重合,點D落在點G處.已知AB=4,BC=8.
(1)求證:△AEF是等腰三角形;
(2)求線段FD的長.
【分析】(1)由折疊性質(zhì)可知∠AEF=∠CEF,由AD∥BC可得∠AFE=∠CEF,所以∠AEF=∠AFE,由等角對等邊即可得證;
(2)由折疊性質(zhì)并結(jié)合(1)中結(jié)論可設(shè)CE=AE=AF=x,則BE=8﹣x,在Rt△ABE中,根據(jù)勾股定理AB2+BE2=AE2建立方程,即42+(8﹣x)2=x2,解得x=5,則FD=AD﹣AF=BC﹣AF=3.
【解答】(1)證明:由折疊性質(zhì)可知,∠AEF=∠CEF,
由矩形性質(zhì)可得AD∥BC,
∴∠AFE=∠CEF,
∴∠AEF=∠AFE.
∴AE=AF,
故△AEF為等腰三角形.
(2)解:由折疊可得AE=CE,設(shè)CE=x=AE,
則BE=BC﹣CE=8﹣x,
∵∠B=90°,
在Rt△ABE中,有AB2+BE2=AE2,
即42+(8﹣x)2=x2,解得:x=5.
由(1)結(jié)論可得AF=AE=5,
故FD=AD﹣AF=BC﹣AF=8﹣5=3.
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