
1.綜合與實(shí)踐
問題情境:
如圖1,在矩形中,,,點(diǎn)在邊上且不與點(diǎn),重合,連接并延長,交射線于點(diǎn).將沿直線翻折,點(diǎn)的對應(yīng)點(diǎn)為,延長交直線于點(diǎn).
猜想驗(yàn)證:
(1)試探究與的數(shù)量關(guān)系,并說明理由.
問題解決:
(2)如圖2,若點(diǎn)恰好落在對角線上,求的值.
(3)若,求線段的長.
2.如圖,在矩形中,E為射線上一動點(diǎn),連接.將沿翻折,使點(diǎn)B落在點(diǎn)F處,交于點(diǎn)G.
(1)如圖①,當(dāng)點(diǎn)E在邊上,點(diǎn)F在邊上時,若,求的值;
(2)如圖②,當(dāng)點(diǎn)E在邊上,點(diǎn)F在邊上時,若,且時,求的長;
(3)如圖③,當(dāng)點(diǎn)E在線段的延長線上,將沿翻折后,恰好經(jīng)過點(diǎn)D,當(dāng)時,求的長.
3.閱讀以下材料:
【問題情境】如圖1,在正方形中,E為邊上一點(diǎn),F(xiàn)為延長線上一點(diǎn),且.
(1)與之間有怎樣的數(shù)量和位置關(guān)系?請說明理由;
【類比遷移】
(2)如圖2,在矩形中,E是邊上一點(diǎn),將沿翻折得到,延長交延長線于點(diǎn)F.線段與具有怎樣的數(shù)量和位置關(guān)系?請證明你的猜想;
【拓展提升】
(3)如圖3,在菱形中,,E是上一點(diǎn),繞點(diǎn)E順時針旋轉(zhuǎn)得繞點(diǎn)E順時針旋轉(zhuǎn)得,當(dāng)時,求四邊形的面積.
4.如圖,在矩形中,,.點(diǎn)從點(diǎn)出發(fā)向點(diǎn)運(yùn)動,運(yùn)動到點(diǎn)即停止;同時,點(diǎn)從點(diǎn)出發(fā)向點(diǎn)運(yùn)動,運(yùn)動到點(diǎn)即停止,點(diǎn)、的速度都是.連接、、.設(shè)點(diǎn)、運(yùn)動的時間為.
(1)當(dāng) 時,四邊形是矩形;
(2)當(dāng) 時,四邊形是菱形;
(3)是否存在某一時刻t使得,如果存在,請求出t的值,如果不存在,請說明理由;
(4)在運(yùn)動過程中,沿著把翻折,當(dāng)為何值時,翻折后點(diǎn)的對應(yīng)點(diǎn)恰好落在邊上.
5.在中,,.
(1)如圖1,D為邊上一定點(diǎn)(不與點(diǎn)B,C重合),將沿翻折至,連結(jié),求與的數(shù)量關(guān)系.
(2)如圖2,當(dāng)點(diǎn)D在邊上運(yùn)動時,仍將沿翻折至,連結(jié).
①當(dāng)時,求的度數(shù).
②當(dāng)為等腰三角形時,求的度數(shù).
6.點(diǎn)O,E分別是長方形紙片邊,上的點(diǎn),沿,翻折,點(diǎn)A落在點(diǎn)處,點(diǎn)B落在點(diǎn)處.
(1)如圖1,當(dāng)點(diǎn)恰好落在線段上時,求的度數(shù);
(2)如圖2,當(dāng)點(diǎn)落在的內(nèi)部時,若,,求的度數(shù);
(3)當(dāng)點(diǎn),落在的內(nèi)部時,若,求的度數(shù)(用含的代數(shù)式表示).
7.在中,,射線交射線于D,過D作垂直射線于點(diǎn)E,點(diǎn)F在射線上,.
(1)如圖1,若是的角平分線,求證:;
(2)如圖2,若射線平分的外角,且點(diǎn)F在射線上,則線段和的數(shù)量關(guān)系是什么,并說明理由;
(3)如圖3,在(2)的條件下,把過沿翻折至處,若,直接寫出的面積.
8.在正方形中,,點(diǎn)是直線上的動點(diǎn),連接.
(1)如圖1,過點(diǎn)作,求證:;
(2)如圖2,過點(diǎn)作于點(diǎn),連接,將沿翻折得到,求線段的最小值;
(3)如圖3,當(dāng)點(diǎn)運(yùn)動到線段的中點(diǎn)時,過點(diǎn)作于點(diǎn),交于點(diǎn),連接交于點(diǎn),求.
9.如圖,在中,,,點(diǎn)D是邊上一動點(diǎn),連接,將繞點(diǎn)D順時針旋轉(zhuǎn)得到線段.
(1)如圖1,求證:;
(2)如圖2,是的中線,連接,點(diǎn)H是的中點(diǎn),連接,試猜想、、的數(shù)量關(guān)系,并說明理由.
(3)如圖3,在(2)的條件下,若,點(diǎn)Q是的中點(diǎn),點(diǎn)P是直線上一點(diǎn),將沿翻折,得到,點(diǎn)D、P在運(yùn)動過程中,請直接寫出的最小值.
10.在平面直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)在軸上,點(diǎn)與點(diǎn)在軸上,,已知點(diǎn)的坐標(biāo)為.
(1)如圖1,求點(diǎn)的坐標(biāo);
(2)如圖2,點(diǎn)是的中點(diǎn),若點(diǎn)的縱坐標(biāo)為,,求,的長;
(3)在(2)的條件下,點(diǎn)在上,將沿翻折,點(diǎn)的對應(yīng)點(diǎn)落在軸上,連接并延長交的延長線于點(diǎn).
①求的度數(shù);
②求的面積.
11.已知,矩形中,點(diǎn)為邊上一點(diǎn).
(1)如圖1,將沿直線翻折,點(diǎn)落在點(diǎn)處,當(dāng),且時,求的度數(shù);
(2)如圖2,將沿直線翻折,點(diǎn)落在點(diǎn)處,連接,,若,且平分,判斷的形狀,并證明;
(3)如圖3,點(diǎn)為上一點(diǎn),將沿直線翻折,點(diǎn)落在點(diǎn)處,若,,且,直接寫出的最短距離.
12.如圖1,四邊形是一張矩形紙片,小明用該紙片玩折紙游戲.
游戲1 折出對角線,將點(diǎn)A沿過點(diǎn)B的直線翻折到上,折痕BE交于點(diǎn)F,交于點(diǎn)E.展開后如圖2所示.
(1)若E恰好為的中點(diǎn),證明:,并求與之間的數(shù)量關(guān)系.
游戲2 在游戲1的基礎(chǔ)上,將翻折至與重合,折痕為,展開后將點(diǎn)A沿過點(diǎn)E的直線翻折到上的點(diǎn)G處,展開后如圖3所示.
(2)在(1)的條件下,連接,求的度數(shù).
游戲3 在游戲1的基礎(chǔ)上,將翻折至與先重合,展開后得到新折痕交于點(diǎn)N,如圖4所示,Q是的中點(diǎn),連接.
(3)設(shè),,的面積分別為,若,,求的長.
13.已知中,,,點(diǎn)A、B在外,,.
(1)如圖1,求證:;
(2)如圖2,若,,沿DE翻折得到,交于點(diǎn)G,作于點(diǎn)H,請直接寫出除外長度為1的所有線段.
14.已知是邊長為的等邊三角形,將邊繞點(diǎn)逆時針旋轉(zhuǎn)一定角度得到線段,的延長線交直線交于點(diǎn),連接交直線于點(diǎn).
(1)如圖1,若,求線段的長度;
(2)如圖2,若,延長并在延長線上取一點(diǎn),連接使,過點(diǎn)作交于點(diǎn),猜想線段、、三者之間的數(shù)量關(guān)系,并證明你的結(jié)論;
(3)如圖3,點(diǎn)是平面內(nèi)任意一點(diǎn),將沿翻折得到,連接,是上一點(diǎn),當(dāng)取得最小值時,直接寫出的面積.
15.如圖,在邊長為的正方形中,點(diǎn),分別為,邊上的點(diǎn),將正方形沿翻折,點(diǎn)的對應(yīng)點(diǎn)為,點(diǎn)恰好落在邊的點(diǎn)處.
(1)【問題解決】
如圖①,連接,則與折痕的位置關(guān)系是______,與的數(shù)量關(guān)系是______;
(2)【問題探究】
如圖②,連接,在翻折過程中,平分,試探究的面積是否為定值,若為定值,請求出的面積;若不是定值,請說明理由;
(3)【拓展延伸】若,求出的最小值.
參考答案
1.(1),理由見解析
(2)
(3)
【分析】本題考查了矩形與折疊問題、相似三角形的性質(zhì)與判定、勾股定理,熟練掌握相關(guān)知識點(diǎn)是解題的關(guān)鍵.
(1)利用矩形的性質(zhì)得到,利用折疊的性質(zhì)得到,再利用等角對等邊得到,即可解答;
(2)利用勾股定理求出的長,由(1)得,通過證明得到,設(shè)的長為,代入數(shù)據(jù)解出的值,即可求解;
(3)先畫出示意圖,由(2)可知,得出,求出的長,設(shè),表示出,在中利用勾股定理列出方程,解出的值即可求解.
【詳解】(1)解:,理由如下:
四邊形為矩形,
,
.
由折疊的性質(zhì)得,,
,
.
(2)解:在中,,,
.
由(1)可知是等腰三角形,,
.
,
,
.
設(shè)的長為,則的長為,
,
解得,即,
.
(3)解:如圖,
由(2)可知,
,即,
,
由(1)可知,
設(shè),則,,
在中,,
即,
解得,
.
2.(1)
(2)
(3)
【分析】本題主要考查了矩形的性質(zhì)、折疊的性質(zhì)、勾股定理、相似三角形的判定與性質(zhì)等知識點(diǎn),靈活運(yùn)用相關(guān)知識成為解題的關(guān)鍵.
(1)根據(jù)矩形的性質(zhì)可得,根據(jù)折疊的性質(zhì)可得,然后代入計算即可;
(2)由折疊的性質(zhì)可得是線段的垂直平分線,再結(jié)合已知條件可得;再根據(jù)矩形的性質(zhì)證明,利用相似三角形的性質(zhì)可得,進(jìn)而得到、,再證明可得,進(jìn)而完成解答;
(3)根據(jù)矩形的性質(zhì)和折疊的性質(zhì)可證可得,進(jìn)而得到、、;再證明,根據(jù)相似三角形的性質(zhì)列比例式求解即可.
【詳解】(1)解:∵四邊形是矩形,
∴,
由翻折知:,
∴.
(2)解:由折疊的性質(zhì)得:,
∴是線段的垂直平分線,
∴,
∵,
∴,
∵四邊形是矩形,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,即,解得 (舍棄負(fù)值),
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,即,解得:,
∴.
(3)解:∵四邊形是矩形,
∴,
∵,
∴,
由折疊的性質(zhì)得:,
∴,
∴,
∴,
∴,
在中,,
∵,
∴,
∴,即,解得.
3.(1),理由見解析
(2),理由見解析
(3)
【分析】(1)延長交于點(diǎn)H,證明,得出,在利用三角形內(nèi)角和定理證明出,即可解答;
(2)延長交于點(diǎn)H,由折疊得,點(diǎn)D與點(diǎn)關(guān)于對稱,得出,再證明,得出;
(3)連接并延長交于點(diǎn)T,交于S,過E作于N,交的延長線于M,證明出,得到,,再證明,利用相似比求出,再求出,利用對角線互相垂直的四邊形面積公式即可解答此問.
【詳解】解:(1),理由如下:
如圖1,
延長交于點(diǎn)H,
∵四邊形為正方形,
∴,
∵,
∴,
∴,
在和中,
∵,
∴ ,即;
(2),理由如圖下:
如圖2,
延長交于H,
∵四邊形是矩形,
∴,
由折疊得,點(diǎn)D與點(diǎn)關(guān)于對稱,
∴,即,
∴,
在和中,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
即;
(3)如圖3,連接并延長交于點(diǎn)T,交于S,過E作于N,交的延長線于M,
∵四邊形是菱形,
∴,
由旋轉(zhuǎn)得,
∴,
∴,
∴,
在和中,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
即,
∴,
∴,
∴.
【點(diǎn)睛】本題考查了四邊形的綜合.矩形性質(zhì),全等三角形的判定與性質(zhì),相似三角形的判定與性質(zhì),旋轉(zhuǎn)對稱性質(zhì)及勾股定理等知識,正確作出輔助線,是本題的解題關(guān)鍵.
4.(1)3;
(2);
(3)不存在某一時刻t使得;理由見解析;
(4)當(dāng)t等于1或3時,翻折后點(diǎn)的對應(yīng)點(diǎn)恰好落在邊上.
【分析】(1)當(dāng)四邊形是矩形時,,據(jù)此求得的值;
(2)當(dāng)四邊形是菱形時,,列方程求得運(yùn)動的時間;
(3)過作,交于,,得出四邊形是矩形,列方程得,根據(jù)根的判別式得出方程無實(shí)數(shù)根,即可得出答案;
(4)根據(jù)折疊的性質(zhì)得出,進(jìn)而在中,,,勾股定理建立方程,解方程,即可求解.
【詳解】(1)解:由已知可得,,,
在矩形中,, ,,
∴當(dāng)時,四邊形為矩形,
∴,
解得:,
故當(dāng)時,四邊形為矩形.
故答案為:3;
(2)解:,,
∴,
即,
∵,
四邊形為平行四邊形,
當(dāng)時,四邊形為菱形,
根據(jù)勾股定理得:,,
∴此時,
解得,
故當(dāng)時,四邊形為菱形.
故答案為:;
(3)解:不存在;理由如下:
過作,交于,如圖所示:
則,
∵,
四邊形是矩形,
,,
,
矩形中,
∴為直角三角形,
,
,
,
即:
,
,
此方程無實(shí)數(shù)根,
不存在某一時刻使得;
(4)解:如圖所示,
根據(jù)折疊可知:,,
在矩形中,
,
,
,
,
∵,
∴在中,根據(jù)勾股定理得:
,
,
即:,
解得:,
答:當(dāng)?shù)扔诨驎r,翻折后點(diǎn)的對應(yīng)點(diǎn)恰好落在邊上.
【點(diǎn)睛】本題主要考查了菱形的判定和性質(zhì)、矩形的判定與性質(zhì)、勾股定理、解一元二次方程、折疊的性質(zhì)等知識,解決此題注意結(jié)合方程的思想解題.
5.(1)
(2)①或;②的度數(shù)為或或或
【分析】(1)由等腰三角形的性質(zhì)可得,由折疊的性質(zhì)可得,由等腰三角形的性質(zhì)可求解;
(2)①由等腰三角形的性質(zhì)可得,可得,由余角的性質(zhì)可求解;
②分別求出的三個內(nèi)角,由等腰三角形的性質(zhì)列出等式,即可求解.
【詳解】(1)解:∵,
,
∵將沿翻折至,
,
,
,
;
(2)①如圖,當(dāng)點(diǎn)在下方時,
,
,
,
,
,
;
當(dāng)點(diǎn)在上方時,
,
,
由折疊可得,
;
②當(dāng)點(diǎn)在下方時,
設(shè),則,
,
,
,
,
若時,則,
,
,
若時,則,
,
,
當(dāng)時,則,
,則方程無解,
當(dāng)點(diǎn)在上方時,
設(shè),
由翻折可得,
∴,
∴,
∴,
∵,
,
,
,
若時,則,
,
,
若時,則,
,
,
當(dāng)時,則,
,則方程無解,
同理可得:的度數(shù)為或.
綜上所述:的度數(shù)為或或或.
【點(diǎn)睛】本題是三角形綜合題,考查了等腰三角形的性質(zhì),三角形內(nèi)角和定理,三角形外角的性質(zhì),折疊的性質(zhì)等知識點(diǎn),利用分類討論思想解決問題是解題的關(guān)鍵.
6.(1)
(2)
(3)或
【分析】本題考查了折疊的性質(zhì)、幾何圖中角度的計算,熟練掌握折疊的性質(zhì)是解此題的關(guān)鍵.
(1)由折疊的性質(zhì),得到,,根據(jù),即可求解;
(2)由折疊的性質(zhì),得到,,根據(jù),,根據(jù)即可求解;
(3)由折疊的性質(zhì),得到,,分當(dāng)點(diǎn)在內(nèi)部時,當(dāng)點(diǎn)在外部時,兩種情況得出結(jié)論.
【詳解】(1)解:由折疊的性質(zhì),得到,,
∴,
∴,
∴;
(2)解:由折疊的性質(zhì),得到,,
∵,,
∴,,
∴;
(3)解:∵,
∴,
由折疊的性質(zhì),得到,.
①如圖2,當(dāng)點(diǎn)在內(nèi)部時,
∵,
∴;
②如圖3,當(dāng)點(diǎn)在外部時,
∵,
∴.
綜上,的度數(shù)為或.
7.(1)見解析
(2),理由見解析
(3)18
【分析】(1)由角平分線的性質(zhì)定理得,則可證明,從而有,則可得結(jié)論成立;
(2)由角平分線的性質(zhì)定理得,證明,從而有,則可得;
(3)由(2)知,可證明,則,,由勾股定理求得;設(shè),,在中,由勾股定理建立方程求得x的值;由對稱及知,,由面積公式即可求解.
【詳解】(1)證明:∵是的角平分線,,,
∴,
在與中,
,
∴,
∴,
∴;
即;
(2)解:;
理由如下:
∵是的外角平分線,,,
∴;
在與中,
,
∴,
∴,
∴;
即;
(3)解:由(2)知,,
∵,,
∴,
∴,
∴;
在中,由勾股定理得;
設(shè),則,
在中,,
即,
解得:;
由對稱知,,
∵,
∴,
∴.
【點(diǎn)睛】本題考查了全等三角形的性質(zhì)和判定,角平分線性質(zhì),勾股定理,折疊的性質(zhì)等知識點(diǎn),主要考查了學(xué)生運(yùn)用性質(zhì)進(jìn)行推理的能力,運(yùn)用這些性質(zhì)與定理是解題的關(guān)鍵.
8.(1)證明見詳解
(2)
(3)
【分析】本題主要考查了正方形的性質(zhì)、相似三角形的性質(zhì)與判定、等腰三角形的性質(zhì)、勾股定理與翻折問題、全等三角形的性質(zhì)與判定,熟練掌握全等三角形和相似三角形的性質(zhì)和判定是解題的關(guān)鍵.
(1)利用正方形的性質(zhì),結(jié)合相似三角形的判定即可證明;
(2)由題意可知點(diǎn)的軌跡在以為直徑的圓上,根據(jù)點(diǎn)與圓的位置關(guān)系,到圓上點(diǎn)的距離最小值為到圓心的距離減去半徑,即可求解;
(3)由題意易求,可得,,再求得,可得,即可求得.
【詳解】(1)證明:∵四方形是正方形,,
∴,,
∵,,
∴,
∴.
(2)解:如圖,
∵,
∴點(diǎn)在以為直徑的圓上(直徑所對的圓周角是),
設(shè)中點(diǎn)為,則,
∵由沿翻折得到,
∴,
∴求最小值即求最小值,根據(jù)點(diǎn)與圓的位置關(guān)系,到圓上點(diǎn)的距離最小值為到圓心的距離減去半徑,
在中,,,根據(jù)勾股定理,
圓半徑,
∴最小值為,即線段的最小值為.
(3)解:∵四方形是正方形,于點(diǎn),
∴,,,,
∴,,
∴,
又∵,,
∴,
∴,,
∵,點(diǎn)是線段的中點(diǎn),
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
又∵,
∴.
9.(1)見解析
(2);理由見解析
(3)
【分析】(1)根據(jù)三角形內(nèi)角和得出,根據(jù)旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)得出,即可得出答案;
(2)在線段上截取,連接,取的中點(diǎn)K,連接,證明,得出,,證明是等邊三角形,得出,根據(jù),得出;
(3)設(shè),則,以為直徑作,連接并延長交于點(diǎn)H,連接交于點(diǎn),得出,,,求出,根據(jù)勾股定理得出,根據(jù)二次函數(shù)的最值得出當(dāng)時,有最小值,即的最小值為,此時取最小值.
【詳解】(1)證明:∵,
∴,
∵將繞點(diǎn)順時針旋轉(zhuǎn)得到線段,
∴,
∴,
∴;
(2)解:猜想:;理由如下:
在線段上截取,連接,取的中點(diǎn)K,連接,如圖所示:
由(1)得:,
由旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)可得,
∵,,
∴,
∴,
∵是的中線,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴,,
∵點(diǎn)H、K分別是、的中點(diǎn),
∴,,,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴是等邊三角形,
∴,
∵,
∴;
(3)解:由(2)可得:,
則,,,
∵,
∴,
設(shè),則,
以為直徑作,連接并延長交于點(diǎn)H,連接交于點(diǎn),如圖所示:
此時最短;
∵,
∴為等邊三角形,
∴,
∴,,,
∵,
∴,
∴,
∴,
,,
∴,
,
在中,
,
∵,
∴當(dāng)時,有最小值,即的最小值為,此時取最小值。
【點(diǎn)睛】本題是三角形的綜合題,考查了全等三角形的判定和性質(zhì),等邊三角形的判定和性質(zhì),平行線的判定和性質(zhì),三角形中位線定理,一點(diǎn)到圓上一點(diǎn)的最值問題,勾股定理,二次函數(shù)的應(yīng)用,本題綜合性較強(qiáng),熟練掌握二次函數(shù)的性質(zhì),證明三角形全等是解題的關(guān)鍵,屬于中考壓軸題.
10.(1)
(2)
(3)①;②
【分析】要是主要考查坐標(biāo)與圖形,全等三角形的判定與性質(zhì),折疊的性質(zhì)和直角三角形的性質(zhì):
(1)根據(jù)對稱性可得緒論;
(2)作于,作于.先證明,由點(diǎn)是的中點(diǎn)可得,根據(jù)證明可得.根據(jù)可得結(jié)論;
(3)①先證明,由翻折可知,,,證明.由三角形的外角性質(zhì)可求出;②由折疊得,.得出,,,由翻折可知,,,證明,從而可得結(jié)論.
【詳解】(1)解:∵軸,,
∴.
∵,
∴.
∴.
(2)解:作于,作于.則,, .
∴.
即.
∵點(diǎn)是的中點(diǎn),
∴,
在和中
,
∴.
∴,.
∴.
∵,
∴.
(3)解:①∵,,
∴.
∴.
∵軸,,
∴.
由翻折可知,,.
∴.
∴.
∴.
∴.
②∵,,
∴.
∴,.
∵,,
∴.
∵,
∴,.
由翻折可知,,.
∵,
∴,.
∴.
∴.
∴.
∴.
11.(1)
(2)是等腰直角三角形,見解析
(3)的最短距離是10
【分析】(1)首先由矩形得到,求出,然后由折疊得到,進(jìn)而求解即可;
(2)延長交于,過作于,首先由矩形得到,然后得到,求出,由折疊的性質(zhì)得到,,得到是等邊三角形,進(jìn)而求解即可;
(3)如圖,連接,勾股定理求出,由折疊的性質(zhì)得到:,進(jìn)而求解即可.
【詳解】(1)解:如圖1,四邊形是矩形,
,
,
,
由折疊的性質(zhì)得到:,
,
,
,
;
(2)解:是等腰直角三角形,理由如下:
如圖所示,延長交于,過作于,
四邊形是矩形,
,
平分,
,
,
,
,
,
由折疊的性質(zhì)得到:,,
,
,
是等邊三角形,
,
,
,,,
,
∴,
,
垂直平分,
,
,
,
△是等腰直角三角形;
(3)解:如圖,連接,
,,
,
,,
,
由折疊的性質(zhì)得到:,
,
的最短距離是10.
【點(diǎn)睛】此題考查了矩形的性質(zhì),勾股定理,等邊三角形的性質(zhì)和判定,等腰三角形的判定,折疊的性質(zhì),解直角三角形等知識,解題的關(guān)鍵是掌握以上知識點(diǎn).
12.(1) (2) (3)
【分析】(1)證明,結(jié)合E恰好為的中點(diǎn)可得;
(2)在中,,∴,∴
證明得,,設(shè),則,,由勾股定理得,證明得,在中,利用銳角三角函數(shù)求出即可求解.
(3)延長交于點(diǎn)H,證明得,證明得,由求出,證明得,,在和中,利用勾股定理求出,然后根據(jù)即可求解.
【詳解】解:(1)根據(jù)翻折的性質(zhì)可知,,
∴,∴
∵四邊形是矩形,
∴,
∴
∴
∴,
∴,即
∵E為的中點(diǎn),
∴,
∴,
∴
(2)根據(jù)翻折的性質(zhì)可知,,
∴,
∴,
∴,
∴,
設(shè),則,,
∴
在矩形中,,
∴,
∴,
∴
(3)延長交于點(diǎn)H,根據(jù)翻折的性質(zhì)可知,
又,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴
又Q是的中點(diǎn),
∴,
∴
又,
∴,
∴
∴
∵,即,
∴
∵,,,
∴
∴,,
∴,,
在和中,,
,
解得或(舍去)
∴,
∴,
∵,
∴,
∴
【點(diǎn)睛】本題考查了矩形的性質(zhì),折疊的性質(zhì),勾股定理,相似三角形的判定與性質(zhì),解直角三角形,等腰三角形的判定與性質(zhì),全等三角形的判定與性質(zhì),解直角三角形等知識,難度較大,屬中考壓軸題.
13.(1)見解析
(2),,,
【分析】此題考查了全等三角形的性質(zhì)和判定,折疊的性質(zhì),解題的關(guān)鍵是掌握以上知識點(diǎn).
(1)首先由,推出,然后證明出;
(2)由(1)得,,得到,然后由折疊得到,然后證明出,得到,然后利用線段的和差求出.
【詳解】(1)∵,
∴
∴
∴
又∵,
∴;
(2)由(1)得,
∴
∵沿DE翻折得到,
∴,
∵
∴,
∴
∵
∴
又∵
∴
∴
∵,,
∴
∴由折疊得,
∴.
綜上所述,除外長度為1的所有線段有:,,,.
14.(1)
(2),理由見解析
(3)
【分析】(1)過點(diǎn)作延長線于點(diǎn),利用等邊三角形性質(zhì)得,,求出,得出,, 利用,得出,得出,即,求出,再求即可;
(2)利用,,得出,,則可得,利用,得出,則可求出,,利用字型求出,證明,則,再利用線段的和差即可證明;
(3)過作于點(diǎn),先通過計算求出,,可得,利用翻折得出點(diǎn)的軌跡為以點(diǎn)為圓心,為半徑的圓,在上取點(diǎn),使,可證明,可得,過點(diǎn)作,過點(diǎn)作于點(diǎn),可得,則,由點(diǎn)到直線的最短距離可得,當(dāng)、、、依次共線,且時,取得最小值,此時過點(diǎn)作于點(diǎn),由,得,計算即可.
【詳解】(1)解:如圖,過點(diǎn)作延長線于點(diǎn),
∵是邊長為的等邊三角形,
∴,,
∴,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
解得:,
∴,
∴;
(2)解:,理由如下:
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,,
設(shè)與交于點(diǎn),
∵,
即,
又∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
即;
(3)解:如圖,過作于點(diǎn),
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,,
∴,
∴,,
∴,
解得:,
∴,,
∵點(diǎn)是平面內(nèi)任意一點(diǎn),將沿翻折得到,
∴,
∴點(diǎn)的軌跡為以點(diǎn)為圓心,為半徑的圓,
如圖,在上取點(diǎn),使,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
如圖,過點(diǎn)作,過點(diǎn)作于點(diǎn),
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
由點(diǎn)到直線的最短距離可得,當(dāng)、、、依次共線,且時,取得最小值,此時如圖,
過點(diǎn)作于點(diǎn),
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴.
【點(diǎn)睛】本題考查全等三角形的判定與性質(zhì),等腰三角形的判定與性質(zhì),含角的直角三角形的性質(zhì),相似三角形的判定與性質(zhì),圓的定義,等邊三角形的性質(zhì),點(diǎn)到直線的距離,熟練掌握這些判定與性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.
15.(1),
(2)的面積為定值,理由見解析
(3)
【分析】(1)過F作于M,由翻折的性質(zhì)得出垂直平分,利用證明,即可得出結(jié)論;
(2)作于N,證明,得出,即可得出結(jié)論;
(3)作點(diǎn)C關(guān)于的對稱點(diǎn)Q,連接,,,利用證明,得出,則,當(dāng)B、G、Q三點(diǎn)共線時,的值最小,最小值為的長,然后在中利用勾股定理求解即可.
【詳解】(1)解:,
理由:過F作于M,
∵四邊形是正方形,
∴,,
∴四邊形是矩形,
∴,,
∵翻折,
∴垂直平分,
∴,
∵,
∴,
又,,
∴,
∴,
故答案為:,;
(2)解:的面積為定值,
理由:作于N,
∵平分,
∴,
又,,
∴,
∴,
∵折疊,
∴,
∴,
∴;
(3)解:作點(diǎn)C關(guān)于的對稱點(diǎn)Q,連接,,,
則垂直平分,
∴,
∵折疊,
∴,,
∴,
∵,,
∴,
又,,
∴,
∴,
∴,
當(dāng)B、G、Q三點(diǎn)共線時,的值最小,最小值為的長,
當(dāng)時,,,
∴,
即的最小值為.
【點(diǎn)睛】本題考查了翻折的性質(zhì),正方形的性質(zhì),勾股定理,全等三角形的性質(zhì)與判定,軸對稱最短路徑問題等,將轉(zhuǎn)化為的長是解決第(3)的關(guān)鍵.
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