【典例分析】
【類型一:與動點有關的計算】
1.(2021?即墨區(qū)校級二模)如圖,正方形ABCD的邊長為3,∠DAC的平分線交DC于點E,若點P、Q分別是AD和AE上的動點,則DQ+PQ的最小值是( )
A.3B.1.5C.3D.
2.(2020?潮南區(qū)模擬)如圖,在△ABC中,AB=AC,BC=4,面積是14,AC的垂直平分線EF分別交AC,AB邊于E,F(xiàn)點.若點D為BC邊的中點,點M為線段EF上一動點,則△CDM周長的最小值為( )
A.10B.9C.8D.6
3.(2021?棗莊)如圖,四邊形ABCD是菱形,對角線AC,BD相交于點O,AC=6,BD=6,點P是AC上一動點,點E是AB的中點,則PD+PE的最小值為( )
A.3B.6C.3D.6
4.(2022?赤峰)如圖,菱形ABCD,點A、B、C、D均在坐標軸上.∠ABC=120°,點A(﹣3,0),點E是CD的中點,點P是OC上的一動點,則PD+PE的最小值是( )
A.3B.5C.2D.
5.(2022?廣安)如圖,菱形ABCD的邊長為2,點P是對角線AC上的一個動點,點E、F分別為邊AD、DC的中點,則PE+PF的最小值是( )
A.2B.C.1.5D.
6.(2022?泰安)如圖,四邊形ABCD為矩形,AB=3,BC=4,點P是線段BC上一動點,點M為線段AP上一點,∠ADM=∠BAP,則BM的最小值為( )
A.B.C.﹣D.﹣2
7.(鄂爾多斯)如圖,直線y=﹣x+4與兩坐標軸交A、B兩點,點P為線段OA上的動點,連接BP,過點A作AM垂直于直線BP,垂足為M,當點P從點O運動到點A時,則點M運動路徑的長為 .
8.(2022?賀州)如圖,在矩形ABCD中,AB=8,BC=6,E,F(xiàn)分別是AD,AB的中點,∠ADC的平分線交AB于點G,點P是線段DG上的一個動點,則△PEF的周長最小值為 .
9.(2020?廣西)如圖,在邊長為2的菱形ABCD中,∠C=60°,點E,F(xiàn)分別是AB,AD上的動點,且AE=DF,DE與BF交于點P.當點E從點A運動到點B時,則點P的運動路徑長為 .
10.(2021?威海)如圖,在正方形ABCD中,AB=2,E為邊AB上一點,F(xiàn)為邊BC上一點.連接DE和AF交于點G,連接BG.若AE=BF,則BG的最小值為 .
【類型二:與折疊有關的計算】
11.(2020?青島)如圖,將矩形ABCD折疊,使點C和點A重合,折痕為EF,EF與AC交于點O.若AE=5,BF=3,則AO的長為( )
A.B.C.2D.4
12.如圖,在△ABC紙片中,∠B=30°,AB=AC=,點D在AB上運動,將紙片沿CD折疊,得到點B的對應點B′(D在A點時,點D的對應點是本身),則折疊過程對應點B′的路徑長是( )
A.3B.6C.πD.2π
13.(2022?宜賓)如圖,在矩形紙片ABCD中,AB=5,BC=3,將△BCD沿BD折疊到△BED位置,DE交AB于點F,則cs∠ADF的值為( )
A.B.C.D.
14.(2022?畢節(jié)市)矩形紙片ABCD中,E為BC的中點,連接AE,將△ABE沿AE折疊得到△AFE,連接CF.若AB=4,BC=6,則CF的長是( )
A.3B.C.D.
15.(2022?湖州)如圖,已知BD是矩形ABCD的對角線,AB=6,BC=8,點E,F(xiàn)分別在邊AD,BC上,連結BE,DF.將△ABE沿BE翻折,將△DCF沿DF翻折,若翻折后,點A,C分別落在對角線BD上的點G,H處,連結GF.則下列結論不正確的是( )
A.BD=10B.HG=2C.EG∥FHD.GF⊥BC
16.(2021?天津)如圖,在△ABC中,∠BAC=120°,將△ABC繞點C逆時針旋轉得到△DEC,點A,B的對應點分別為D,E,連接AD.當點A,D,E在同一條直線上時,下列結論一定正確的是( )
A.∠ABC=∠ADC B.CB=CDC.DE+DC=BCD.AB∥CD
17.(2022?濱州)正方形ABCD的對角線相交于點O(如圖1),如果∠BOC繞點O按順時針方向旋轉,其兩邊分別與邊AB、BC相交于點E、F(如圖2),連接EF,那么在點E由B到A的過程中,線段EF的中點G經(jīng)過的路線是( )
A.線段B.圓弧C.折線D.波浪線
18.(2022?眉山)如圖,四邊形ABCD為正方形,將△EDC繞點C逆時針旋轉90°至△HBC,點D,B,H在同一直線上,HE與AB交于點G,延長HE與CD的延長線交于點F,HB=2,HG=3.以下結論:①∠EDC=135°;②EC2=CD?CF;③HG=EF;④sin∠CED=.其中正確結論的個數(shù)為( )
A.1個B.2個C.3個D.4個
19.(2022?單縣一模)如圖,將邊長為8cm的正方形ABCD折疊,使點D落在AB邊的中點E處,折痕為FH,點C落在Q處,EQ與BC交于點G,則△EBG的周長是 cm.
20.如圖,在矩形ABCD中,AB=3,BC=5,點P在CD邊上,聯(lián)結AP.如果將△ADP沿直線AP翻折,點D恰好落在線段BC上,那么的值為 .
21.(2022?銅仁市)如圖,在邊長為2的正方形ABCD中,點E為AD的中點,將△CDE沿CE翻折得△CME,點M落在四邊形ABCE內(nèi).點N為線段CE上的動點,過點N作NP∥EM交MC于點P,則MN+NP的最小值為 .
【類型三:與旋轉有關的計算】
22.(2020?桂林)如圖,已知的半徑為5,所對的弦AB長為8,點P是的中點,將繞點A逆時針旋轉90°后得到,則在該旋轉過程中,點P的運動路徑長是( )
A.πB.πC.2πD.2π
23.(2022?遼寧)如圖,在正方形ABCD中,對角線AC,BD相交于點O,點E是OD的中點,連接CE并延長交AD于點G,將線段CE繞點C逆時針旋轉90°得到CF,連接EF,點H為EF的中點.連接OH,則的值為 .
24.(2022?柳州)如圖,在正方形ABCD中,AB=4,G是BC的中點,點E是正方形內(nèi)一個動點,且EG=2,連接DE,將線段DE繞點D逆時針旋轉90°得到線段DF,連接CF,則線段CF長的最小值為 .
【類型一:與圖形構造有關的計算】
25.(2022?安順模擬)如圖,點A為等邊三角形BCD外一點,連接AB、AD且AB=AD,過點A作AE∥CD分別交BC、BD于點E、F,若3BD=4AE,EF=5,則線段AE的長 .
26.(2021?碑林區(qū)校級模擬)如圖,在?ABCD中,點E是對角線AC上一點,過點E作AC的垂線,交邊AD于點P,交邊BC于點Q,連接PC、AQ,若AC=6,PQ=4,則PC+AQ的最小值為 .
27.(2022?碑林區(qū)校級四模)如圖,在四邊形ABCD中,CD=1,AB=2BC=,且∠ABC+∠BCD=225°,則四邊形ABCD周長的最大值為 .
28.如圖,a=45°,BE=CD,BD=4,CE=4,∠BFD=60°,CD
沖刺中考數(shù)學壓軸之滿分集訓
專題03 幾何圖形中的有關計算(四大類)
【典例分析】
【類型一:與動點有關的計算】
1.(2021?即墨區(qū)校級二模)如圖,正方形ABCD的邊長為3,∠DAC的平分線交DC于點E,若點P、Q分別是AD和AE上的動點,則DQ+PQ的最小值是( )
A.3B.1.5C.3D.
【答案】D
【解答】解:如圖,在AC上取AD'=AD=3,作D'P⊥AD于P,交AE于Q.
∵AE平分∠DAC,
∴∠DAQ=∠D'AQ,
∴△DAQ≌△D'AQ(SAS),
∴DQ=D'Q,
∴DQ+PQ=D'Q+PQ≥D'P,
∴D'P=AP=AD'=,
故選:D.
2.(2020?潮南區(qū)模擬)如圖,在△ABC中,AB=AC,BC=4,面積是14,AC的垂直平分線EF分別交AC,AB邊于E,F(xiàn)點.若點D為BC邊的中點,點M為線段EF上一動點,則△CDM周長的最小值為( )
A.10B.9C.8D.6
【答案】B
【解答】解:連接AD,AM,
∵△ABC是等腰三角形,點D是BC邊的中點,
∴AD⊥BC,
∴S△ABC=BC?AD=×4×AD=14,解得AD=7,
∵EF是線段AC的垂直平分線,
∴AM=CM,
當點M在AD上時,DM+CM最小,最小值為AD,
∴△CDM的周長最短=(CM+MD)+CD=AD+BC=7+×4=7+2=9.
故選:B.
3.(2021?棗莊)如圖,四邊形ABCD是菱形,對角線AC,BD相交于點O,AC=6,BD=6,點P是AC上一動點,點E是AB的中點,則PD+PE的最小值為( )
A.3B.6C.3D.6
【答案】A
【解答】解:如圖,連接DE,
在△DPE中,DP+PE>DE,
∴當點P在DE上時,PD+PE的最小值為DE的長,
∵四邊形ABCD是菱形,
∴AO=CO=3,BO=DO=3,AC⊥BD,AB=AD,
∴tan∠ABO==,
∴∠ABO=60°,
∴△ABD是等邊三角形,
∵點E是AB的中點,
∴DE⊥AB,
∵sin∠ABD=,
∴=,
∴DE=3,
故選:A.
4.(2022?赤峰)如圖,菱形ABCD,點A、B、C、D均在坐標軸上.∠ABC=120°,點A(﹣3,0),點E是CD的中點,點P是OC上的一動點,則PD+PE的最小值是( )
A.3B.5C.2D.
【答案】A
【解答】解:根據(jù)題意得,E點關于x軸的對稱點是BC的中點E',連接DE'交AC與點P,此時PD+PE有最小值為DE',
∵四邊形ABCD是菱形,∠ABC=120°,點A(﹣3,0),
∴OA=OC=3,∠DBC=60°,
∴△BCD是等邊三角形,
∴DE'=OC=3,
即PD+PE的最小值是3,
故選:A.
5.(2022?廣安)如圖,菱形ABCD的邊長為2,點P是對角線AC上的一個動點,點E、F分別為邊AD、DC的中點,則PE+PF的最小值是( )
A.2B.C.1.5D.
【答案】A
【解答】解:如圖,取AB的中點T,連接PT,F(xiàn)T.
∵四邊形ABCD是菱形,
∴CD∥AB,CD=AB,
∵DF=CF,AT=TB,
∴DF=AT,DF∥AT,
∴四邊形ADFT是平行四邊形,
∴AD=FT=2,
∵四邊形ABCD是菱形,AE=DE,AT=TB,
∴E,T關于AC對稱,
∴PE=PT,
∴PE+PF=PT+PF,
∵PF+PT≥FT=2,
∴PE+PF≥2,
∴PE+PF的最小值為2.
故選:A.
6.(2022?泰安)如圖,四邊形ABCD為矩形,AB=3,BC=4,點P是線段BC上一動點,點M為線段AP上一點,∠ADM=∠BAP,則BM的最小值為( )
A.B.C.﹣D.﹣2
【答案】D
【解答】解:如圖,取AD的中點O,連接OB,OM.
∵四邊形ABCD是矩形,
∴∠BAD=90°,AD=BC=4,
∴∠BAP+∠DAM=90°,
∵∠ADM=∠BAP,
∴∠ADM+∠DAM=90°,
∴∠AMD=90°,
∵AO=OD=2,
∴OM=AD=2,
∴點M在以O為圓心,2為半徑的⊙O上,
∵OB===,
∴BM≥OB﹣OM=﹣2,
∴BM的最小值為﹣2.
故選:D.
7.(鄂爾多斯)如圖,直線y=﹣x+4與兩坐標軸交A、B兩點,點P為線段OA上的動點,連接BP,過點A作AM垂直于直線BP,垂足為M,當點P從點O運動到點A時,則點M運動路徑的長為 .
【答案】
【解答】解:∵AM垂直于直線BP,
∴∠BMA=90°,
∴點M的路徑是以AB的中點N為圓心,AB長的一半為半徑的,
連接ON,
∵直線y=﹣x+4與兩坐標軸交A、B兩點,
∴OA=OB=4,
∴ON⊥AB,
∴∠ONA=90°,
∵AB==4,
∴ON=2,
∴=?2=.
故答案為:π.
8.(2022?賀州)如圖,在矩形ABCD中,AB=8,BC=6,E,F(xiàn)分別是AD,AB的中點,∠ADC的平分線交AB于點G,點P是線段DG上的一個動點,則△PEF的周長最小值為 .
【答案】
【解答】解:如圖,在DC上截取DT,使得DT=DE,連接FT,過點T作TH⊥AB于點H.
∵四邊形ABCD是矩形,
∴∠A=∠ADT=90°,
∵∠AHT=90°,
∴四邊形AHTD是矩形,
∵AE=DE=AD=3.AF=FB=AB=4,
∴AH=DT=3,HF=AF﹣AH=4﹣3=1,HT=AD=6,
∴FT===,
∵DG平分∠ADC,DE=DT,
∴E、T關于DG對稱,
∴PE=PT,
∴PE+PF=PF+PT≥FT=,
∵EF===5,
∴△EFP的周長的最小值為5+,
故答案為:5+.
9.(2020?廣西)如圖,在邊長為2的菱形ABCD中,∠C=60°,點E,F(xiàn)分別是AB,AD上的動點,且AE=DF,DE與BF交于點P.當點E從點A運動到點B時,則點P的運動路徑長為 .
【答案】π
【解答】解:如圖,作△CBD的外接圓⊙O,連接OB,OD,
∵四邊形ABCD是菱形,
∴∠A=∠C=60°,AB=BC=CD=AD,
∴△ABD,△BCD都是等邊三角形,
∴BD=AD,∠BDF=∠DAE,
∵DF=AE,
∴△BDF≌△DAE(SAS),
∴∠DBF=∠ADE,
∵∠ADE+∠BDE=60°,
∴∠DBF+∠BDP=60°,
∴∠BPD=120°,
∵∠C=60°,
∴∠C+∠DPB=180°,
∴B,C,D,P四點共圓,
由BC=CD=BD=2,可得OB=OD=2,
∵∠BOD=2∠C=120°,
∴點P的運動的路徑的長==π.
故答案為π.
10.(2021?威海)如圖,在正方形ABCD中,AB=2,E為邊AB上一點,F(xiàn)為邊BC上一點.連接DE和AF交于點G,連接BG.若AE=BF,則BG的最小值為 .
【答案】﹣1
【解答】解:如圖,取AD的中點T,連接BT,GT,
∵四邊形ABCD是正方形,
∴AD=AB=2,∠DAE=∠ABF=90°,
在△DAE和△ABF中,
,
∴△DAE≌△ABF(SAS),
∴∠ADE=∠BAF,
∵∠BAF+∠DAF=90°,
∴∠EDA+∠DAF=90°,
∴∠AGD=90°,
∵DT=AT,
∴GT=AD=1,BT===,
∴BG≥BT﹣GT,
∴BG≥﹣1,
∴BG的最小值為﹣1.
故答案為:﹣1.
【類型二:與折疊有關的計算】
11.(2020?青島)如圖,將矩形ABCD折疊,使點C和點A重合,折痕為EF,EF與AC交于點O.若AE=5,BF=3,則AO的長為( )
A.B.C.2D.4
【答案】C
【解答】解:∵矩形ABCD,
∴AD∥BC,AD=BC,AB=CD,
∴∠EFC=∠AEF,
由折疊得,∠EFC=∠AFE,
∴∠AFE=∠AEF,
∴AE=AF=5,
由折疊得,
FC=AF,OA=OC,
∴BC=3+5=8,
在Rt△ABF中,AB==4,
在Rt△ABC中,AC==4,
∴OA=OC=2,
故選:C.
12.如圖,在△ABC紙片中,∠B=30°,AB=AC=,點D在AB上運動,將紙片沿CD折疊,得到點B的對應點B′(D在A點時,點D的對應點是本身),則折疊過程對應點B′的路徑長是( )
A.3B.6C.πD.2π
【答案】C
【解答】解:過點A作AE⊥BC于點E,
∵∠B=30°,AB=AC=,
∴BE=ABcs∠B=,
∴BC=2BE=3,
由折疊的性質(zhì)可得:∠BCB''=2∠ACB=60°,
∴B′的路徑長==π.
故選:C.
13.(2022?宜賓)如圖,在矩形紙片ABCD中,AB=5,BC=3,將△BCD沿BD折疊到△BED位置,DE交AB于點F,則cs∠ADF的值為( )
A.B.C.D.
【答案】C
【解答】解:∵四邊形ABCD是矩形,
∴∠A=90°,AB∥CD,AD=BC=3,AB=CD=5,
∴∠BDC=∠DBF,
由折疊的性質(zhì)可得∠BDC=∠BDF,
∴∠BDF=∠DBF,
∴BF=DF,
設BF=x,則DF=x,AF=5﹣x,
在Rt△ADF中,32+(5﹣x)2=x2,
∴x=,
∴cs∠ADF=,
故選:C.
14.(2022?畢節(jié)市)矩形紙片ABCD中,E為BC的中點,連接AE,將△ABE沿AE折疊得到△AFE,連接CF.若AB=4,BC=6,則CF的長是( )
A.3B.C.D.
【答案】D
【解答】解:連接BF,交AE于O點,
∵將△ABE沿AE折疊得到△AFE,
∴BE=EF,∠AEB=∠AEF,AE垂直平分BF,
∵點E為BC的中點,
∴BE=CE=EF=3,
∴∠EFC=∠ECF,
∵∠BEF=∠ECF+∠EFC,
∴∠AEB=∠ECF,
∴AE∥CF,
∴∠BFC=∠BOE=90°,
在Rt△ABE中,由勾股定理得,AE==,
∴BO==,
∴BF=2BO=,
在Rt△BCF中,由勾股定理得,
CF===,
故選:D.
15.(2022?湖州)如圖,已知BD是矩形ABCD的對角線,AB=6,BC=8,點E,F(xiàn)分別在邊AD,BC上,連結BE,DF.將△ABE沿BE翻折,將△DCF沿DF翻折,若翻折后,點A,C分別落在對角線BD上的點G,H處,連結GF.則下列結論不正確的是( )
A.BD=10B.HG=2C.EG∥FHD.GF⊥BC
【答案】D
【解答】解:∵四邊形ABCD是矩形,
∴∠A=90°,BC=AD,
∵AB=6,BC=8,
∴BD===10,
故A選項不符合題意;
∵將△ABE沿BE翻折,將△DCF沿DF翻折,點A,C分別落在對角線BD上的點G,H處,
∴AB=BG=6,CD=DH=6,
∴GH=BG+DH﹣BD=6+6﹣10=2,
故B選項不符合題意;
∵四邊形ABCD是矩形,
∴∠A=∠C=90°,
∵將△ABE沿BE翻折,將△DCF沿DF翻折,點A,C分別落在對角線BD上的點G,H處,
∴∠A=∠BGE=∠C=∠DHF=90°,
∴EG∥FH.
故C選項不符合題意;
∵GH=2,
∴BH=DG=BG﹣GH=6﹣2=4,
設FC=HF=x,則BF=8﹣x,
∴x2+42=(8﹣x)2,
∴x=3,
∴CF=3,
∴,
又∵,
∴,
若GF⊥BC,則GF∥CD,
∴,
故D選項符合題意.
故選:D.
16.(2021?天津)如圖,在△ABC中,∠BAC=120°,將△ABC繞點C逆時針旋轉得到△DEC,點A,B的對應點分別為D,E,連接AD.當點A,D,E在同一條直線上時,下列結論一定正確的是( )
A.∠ABC=∠ADC B.CB=CDC.DE+DC=BCD.AB∥CD
【答案】D
【解答】解:由旋轉的性質(zhì)得出CD=CA,∠EDC=∠BAC=120°,
∵點A,D,E在同一條直線上,
∴∠ADC=60°,
∴△ADC為等邊三角形,
∴∠DAC=60°,
∴∠BAD=60°=∠ADC,
∴AB∥CD,
故選:D.
17.(2022?濱州)正方形ABCD的對角線相交于點O(如圖1),如果∠BOC繞點O按順時針方向旋轉,其兩邊分別與邊AB、BC相交于點E、F(如圖2),連接EF,那么在點E由B到A的過程中,線段EF的中點G經(jīng)過的路線是( )
A.線段B.圓弧C.折線D.波浪線
【答案】A
【解答】解:建立如圖平面直角坐標系,設正方形ABCD的邊長為1,
∵四邊形ABCD是正方形,
∴∠OAE=∠OBF=45°,OA=OB,
∵∠AOB=∠EOF=90°,
∴∠AOE=∠BOF,
∴△AOE≌△BOF(ASA),
∴AE=BF,
設AE=BF=a,則F(a,0),E(0,1﹣a),
∵EG=FG,
∴G(a,﹣a),
∴點G在直線y=﹣x+上運動,
∴點G的運動軌跡是線段,
故選:A.
18.(2022?眉山)如圖,四邊形ABCD為正方形,將△EDC繞點C逆時針旋轉90°至△HBC,點D,B,H在同一直線上,HE與AB交于點G,延長HE與CD的延長線交于點F,HB=2,HG=3.以下結論:①∠EDC=135°;②EC2=CD?CF;③HG=EF;④sin∠CED=.其中正確結論的個數(shù)為( )
A.1個B.2個C.3個D.4個
【答案】D
【解答】解:∵△EDC旋轉得到△HBC,
∴∠EDC=∠HBC,
∵ABCD為正方形,D,B,H在同一直線上,
∴∠HBC=180°﹣45°=135°,
∴∠EDC=135°,故①正確;
∵△EDC旋轉得到△HBC,
∴EC=HC,∠ECH=90°,
∴∠HEC=45°,
∴∠FEC=180°﹣45°=135°,
∵∠ECD=∠ECF,
∴△EFC∽△DEC,
∴,
∴EC2=CD?CF,故②正確;
設正方形邊長為a,
∵∠GHB+∠BHC=45°,∠GHB+∠HGB=45°,
∴∠BHC=∠HGB=∠DEC,
∵∠GBH=∠EDC=135°,
∴△GBH∽△EDC,
∴,即,
∵△HEC是等腰直角三角形,
∴,
∵∠GHB=∠FHD,∠GBH=∠HDF=135°,
∴△HBG∽△HDF,
∴,即,解得:EF=3,
∵HG=3,
∴HG=EF,故③正確;
過點E作EM⊥FD交FD于點M,
∴∠EDM=45°,
∵ED=HB=2,
∴,
∵EF=3,
∴,
∵∠DEC+∠DCE=45°,∠EFC+∠DCE=45°,
∴∠DEC=∠EFC,
∴,故④正確
綜上所述:正確結論有4個,
故選:D.
19.(2022?單縣一模)如圖,將邊長為8cm的正方形ABCD折疊,使點D落在AB邊的中點E處,折痕為FH,點C落在Q處,EQ與BC交于點G,則△EBG的周長是 cm.
【答案】16
【解答】解:設EF=x,
∵EF=DF,
∴DF=x,
則AF=8﹣x;而AE=4,
由勾股定理得:
x2=42+(8﹣x)2,
解得:x=5;
AF=8﹣5=3;
由題意得:
∠GEF=∠D=90°,∠A=∠B=90°,
∴∠AEF+∠AFE=∠AEF+∠BEG,
∴∠AFE=∠BEG;
∴△AEF∽△BGE,
∴==,
∴EG==,BG==,
∴△EBG的周長=++4=16.
故答案為16.
20.如圖,在矩形ABCD中,AB=3,BC=5,點P在CD邊上,聯(lián)結AP.如果將△ADP沿直線AP翻折,點D恰好落在線段BC上,那么的值為 .
【答案】
【解答】解:如圖:
∵將△ADP沿直線AP翻折,點D恰好落在線段BC上的D',
∴AD'=AD=5,PD=PD',∠AD'P=∠D=90°,
在Rt△ABD'中,BD'===4,
∴CD'=BC﹣BD'=5﹣4=1,
設CP=x,則PD=PD'=3﹣x,
在Rt△CPD'中,CD'2+CP2=PD'2,
∴12+x2=(3﹣x)2,
解得x=,
∴CP=,PD=,
∴S△ADP=AD?PD=×5×=,
S四邊形ABCP=S矩形ABCD﹣S△ADP=3×5﹣=,
∴==,
故答案為:.
21.(2022?銅仁市)如圖,在邊長為2的正方形ABCD中,點E為AD的中點,將△CDE沿CE翻折得△CME,點M落在四邊形ABCE內(nèi).點N為線段CE上的動點,過點N作NP∥EM交MC于點P,則MN+NP的最小值為 .
【答案】
【解答】解:作點P關于CE的對稱點P′,
由折疊的性質(zhì)知CE是∠DCM的平分線,
∴點P′在CD上,
過點M作MF⊥CD于F,交CE于點G,
∵MN+NP=MN+NP′≥MF,
∴MN+NP的最小值為MF的長,
連接DG,DM,
由折疊的性質(zhì)知CE為線段DM的垂直平分線,
∵AD=CD=2,DE=1,
∴CE==,
∵CE×DO=CD×DE,
∴DO=,
∴EO=,
∵MF⊥CD,∠EDC=90°,
∴DE∥MF,
∴∠EDO=∠GMO,
∵CE為線段DM的垂直平分線,
∴DO=OM,∠DOE=∠MOG=90°,
∴△DOE≌△MOG,
∴DE=GM,
∴四邊形DEMG為平行四邊形,
∵∠MOG=90°,
∴四邊形DEMG為菱形,
∴EG=2OE=,GM=DE=1,
∴CG=,
∵DE∥MF,即DE∥GF,
∴△CFG∽△CDE,
∴,即,
∴FG=,
∴MF=1+=,
∴MN+NP的最小值為;
方法二:同理方法一得出MN+NP的最小值為MF的長,DO=,
∴OC==,DM=2DO=,
∵S△CDM=DM?OC=CD?MF,
即×=2×MF,
∴MF=,
∴MN+NP的最小值為;
故答案為:
【類型三:與旋轉有關的計算】
22.(2020?桂林)如圖,已知的半徑為5,所對的弦AB長為8,點P是的中點,將繞點A逆時針旋轉90°后得到,則在該旋轉過程中,點P的運動路徑長是( )
A.πB.πC.2πD.2π
【答案】B
【解答】解:如圖,設的圓心為O,連接OP,OA,AP',AP,AB'
∵圓O半徑為5,所對的弦AB長為8,點P是的中點,
根據(jù)垂徑定理,得
AC=AB=4,PO⊥AB,
OC==3,
∴PC=OP﹣OC=5﹣3=2,
∴AP==2,
∵將繞點A逆時針旋轉90°后得到,
∴∠PAP′=∠BAB′=90°,
∴LPP′==π.
則在該旋轉過程中,點P的運動路徑長是π.
故選:B.
23.(2022?遼寧)如圖,在正方形ABCD中,對角線AC,BD相交于點O,點E是OD的中點,連接CE并延長交AD于點G,將線段CE繞點C逆時針旋轉90°得到CF,連接EF,點H為EF的中點.連接OH,則的值為 .
【答案】
【解答】解:以O為原點,平行于AB的直線為x軸,建立直角坐標系,過E作EM⊥CD于M,過F作FN⊥DC,交DC延長線于N,如圖:
設正方形ABCD的邊長為2,則C(1,1),D(﹣1,1),
∵E為OD中點,
∴E(﹣,),
設直線CE解析式為y=kx+b,把C(1,1),E(﹣,)代入得:
,
解得,
∴直線CE解析式為y=x+,
在y=x+中,令x=﹣1得y=,
∴G(﹣1,),
∴GE==,
∵將線段CE繞點C逆時針旋轉90°得到CF,
∴CE=CF,∠ECF=90°,
∴∠MCE=90°﹣∠NCF=∠NFC,
∵∠EMC=∠CNF=90°,
∴△EMC≌△CNF(AAS),
∴ME=CN,CM=NF,
∵E(﹣,),C(1,1),
∴ME=CN=,CM=NF=,
∴F(,﹣),
∵H是EF中點,
∴H(,0),
∴OH=,
∴==.
故答案為:.
24.(2022?柳州)如圖,在正方形ABCD中,AB=4,G是BC的中點,點E是正方形內(nèi)一個動點,且EG=2,連接DE,將線段DE繞點D逆時針旋轉90°得到線段DF,連接CF,則線段CF長的最小值為 .
【答案】2﹣2
【解答】解:連接DG,將DG繞點D逆時針旋轉90°得DM,連接MG,CM,MF,
作MH⊥CD于H,
∵∠EDF=∠GDM,
∴∠EDG=∠FDM,
∵DE=DF,DG=DM,
∴△EDG≌△MDF(SAS),
∴MF=EG=2,
∵∠GDC=∠DMH,∠DCG=∠DHM,DG=DM,
∴△DGC≌△MDH(AAS),
∴CG=DH=2,MH=CD=4,
∴CM==2,
∵CF≥CM﹣MF,
∴CF的最小值為2﹣2,
故答案為:2﹣2.
【類型一:與圖形構造有關的計算】
25.(2022?安順模擬)如圖,點A為等邊三角形BCD外一點,連接AB、AD且AB=AD,過點A作AE∥CD分別交BC、BD于點E、F,若3BD=4AE,EF=5,則線段AE的長 .
【答案】15
【解答】解:方法一:如圖,過點A作BC平行線AG交DC于點G,
∵AE∥CD,
∴四邊形AECG是平行四邊形,
∵AB=AD,
∴∠ABD=∠ADB,
∵△BCD是等邊三角形,
∴∠DBC=∠BDC=60°,
∴∠ABE=∠ADG,
∵AE∥CD,
∴∠AEB=∠C,
∵AG∥BC,
∴∠AGD=∠C,
∴∠AEB=∠AGD,
在△AEB和△AGD中,

∴△AEB≌△AGD(AAS),
∴AE=AG,
∴四邊形AECG是菱形,
∴AE=EC,
∴∠AEB=∠BCD=60°,
∴∠AEB=∠FBE=∠BFE=60°,
∴△BEF是等邊三角形,
∴BE=BF=EF=5,
∵3BD=4AE,
∴=,
設BD=4x,則AE=3x,
∵△BCD是等邊三角形,
∴BC=CD=BD=4x,
∴CE=BC﹣BE=4x﹣5,
∴4x﹣5=3x,
解得x=5,
∴AE=3x=15,
方法二:如圖,連接AC交BD于點O,
∵3BD=4AE,
∴=,
設BD=4x,則AE=3x,
∵△BCD是等邊三角形,
∴BC=CD=BD=4x,∠DCB=∠DBC=60°,
∵AB=AD,BC=CD,
∴AC是BD的垂直平分線,
∴OB=OD=2x,OC平分∠BCD,
∴∠DCO=DCB=30°,
∵AE∥CD,
∴∠DCO=30°,
∴OC===2x,
∵AE∥CD,
∴∠AEB=∠BCD=60°,
∴∠AEB=∠FBE=∠BFE=60°,
∴△BEF是等邊三角形,
∴BE=BF=EF=5,
∴OF=OB﹣BF=2x﹣5,AF=AE﹣EF=3x﹣5,
∵∠AOF=∠COD,∠OAF=∠OCD,
∴△AOF∽△COD,
∴=,
∴=,
解得x=5,x=0(舍去),
∴AE=AF+EF=3x﹣5+5=3x=15.
故答案為:15.
26.(2021?碑林區(qū)校級模擬)如圖,在?ABCD中,點E是對角線AC上一點,過點E作AC的垂線,交邊AD于點P,交邊BC于點Q,連接PC、AQ,若AC=6,PQ=4,則PC+AQ的最小值為 .
【答案】2
【解答】解:過點A作AM∥PQ且AM=PQ,連接MP,
∵AM∥PQ且AM=PQ,
∴四邊形AQPM是平行四邊形,
∴AQ=MP,
PC+AQ的最小值轉化為MP+CP的最小值,
當M、P、C三點共線時,MP+CP的最小,
∵AM∥PQ,AC⊥PQ,
∴AM⊥AC,
在Rt△MAC中,MC===2.
故答案為:2.
27.(2022?碑林區(qū)校級四模)如圖,在四邊形ABCD中,CD=1,AB=2BC=,且∠ABC+∠BCD=225°,則四邊形ABCD周長的最大值為 .
【答案】2+2
【解答】解:如圖,延長AB、DC交于點E,過點B作BF∥CD,截取BF=CD=1,過點F作FG⊥AB于點G,連接AF,則四邊形BCDF為平行四邊形,
∵∠ABC+∠BCD=225°,∠EBC+∠ABC+∠ECB+∠BCD=360°,
∴∠EBC+∠ECB=135°,
∴∠E=180°﹣135°=45°,
∵BF∥CD,
∴∠GBF=∠E=45°,
∵BF=CD=1,F(xiàn)G⊥AB,
∴BG=FG=,
∵AB=2BC=,
∴AG=AB﹣BG=﹣=,BC=,
∴AF===1,
∵四邊形BCDF為平行四邊形,
∴FD=BC=,
∴AB+BC+CD+AD=++1+AD,
∵AD≤AF+FD=1+,
∴四邊形ABCD周長的最大值為++1+1+=2+2,
故答案為:2+2.
28.如圖,a=45°,BE=CD,BD=4,CE=4,∠BFD=60°,CD
【答案】4
【解答】解:如圖,分別過D、E作AC、CD的平行線相交于點N,則四邊形CDNE是平行四邊形,過點N作NH⊥AB于H,
∴∠BEN=∠BFD=60°,且BE=CD=EN,
∴△BEN是等邊三角形,
∴BN=BE=CD,
∵AC∥DN,
∴∠A=∠ADN=45°,
∴△HDN是等腰直角三角形,
∵DN=CE=4,
∴HN=4,DH=4,
在Rt△NBH中,BH=8,NH=4,
∴BN===4,
∴CD=4.

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