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第十二单元 图形变换
第36课时 轴对称与中心对称
(60分)
一、选择题(每题5分,共25分)
1.[2017·深圳]观察下列图形,其中既是轴对称又是中心对称图形的是( D )
图36-1
2.[2016·南充]如图36-1,直线MN是四边形AMBN的对称轴,P是直线MN上的点,下列判断错误的是( B )
A.AM=BM
B.AP=BN
C.∠MAP=∠MBP
D.∠ANM=∠BNM
【解析】 ∵直线MN是四边形AMBN的对称轴,∴点A与点B对应,∴AM=BM,AN=BN,∠ANM=∠BNM,∵P是直线MN上的点,∴∠MAP=∠MBP,∴A,C,D正确,B错误.故选B.
3.[2017·黑龙江]如图36-2,在矩形ABCD中,AD=4,∠DAC=30°,点P,E分别在AC,AD上,则PE+PD的最小值是 ( B )
A.2 B.2 C.4 D.
图36-2 第3题答图
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【解析】 如答图,作D关于直线AC的对称点D′,过D′作D′E′⊥AD于E′,则D′E′为PE+PD的最小值,∵四边形ABCD是矩形,∴∠ADC=90°,
∵AD=4,∠DAC=30°,∴CD=,∵DD′⊥AC,∴∠ADD′=60°,∴DD′=4,∴D′E′=2.
4.[2017·无锡]如图36-3,△ABC中,∠BAC=90°,AB=3,AC=4,点D是BC的中点,将△ABD沿AD翻折得到△AED,连结CE,则线段CE的长等于 ( D )
A.2 B. C. D.
图36-3 第4题答图
【解析】 如答图,连结BE交AD于O,作AH⊥BC于H.在Rt△ABC中,
∵AC=4,AB=3,∴BC= =5,
∵CD=DB,∴AD=DC=DB=,
∵BC·AH=AB·AC,∴AH=,
∵AE=AB,DE=DB=DC,∴AD垂直平分线段BE,△BCE是直角三角形,
∵AD·BO=BD·AH,∴OB=,BE=2OB=,
在Rt△BCE中,EC===.
5.如图36-4,在四边形ABCD中,∠C=50°,∠B=∠D=90°,E,F分别是BC,DC上的点,当△AEF的周长最小时,∠EAF的度数为 ( D )
A.50° B.60° C.70° D.80°
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图36-4 第5题答图
【解析】 如答图,要使△AEF的周长最小,即利用点的对称,使三角形的三边在同一直线上,作出点A关于BC和CD的对称点A′,A″,连结A′A″交BC于点E,DC于点F,则此时△AEF的周长最小.即可得出∠A′+∠A″=∠HAA′=50°,进而得出∠AEF+∠AFE=2(∠A′+∠A″)=2×50°=100°,∴∠EAF=180°-100°=80°.
二、填空题(每题5分,共25分)
图36-5
6.如图36-5,四边形ABCD是菱形,O是两条对角线的交点,过O点的三条直线将菱形分成阴影和空白部分.当菱形的两条对角线的长分别为6和8时,则阴影部分的面积为__12__.
【解析】 ∵菱形的两条对角线的长分别为6和8,∴菱形的面积=×6×8=24,∵O是菱形两条对角线的交点,∴阴影部分的面积=×24=12.
7.[2017·广东]如图36-6①,矩形纸片ABCD中,AB=5,BC=3,先按图②操作:将矩形纸片ABCD沿过点A的直线折叠,使点D落在边AB上的点E处,折痕为AF,再按图③操作:沿过点F的直线折叠,使点C落在EF上的点H处,折痕为FG,则A,H两点间的距离为____.
图36-6
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【解析】 如答图,连结AH.由题意可知在Rt△AEH中,
第7题答图
AE=AD=3,EH=EF-HF=3-2=1,
∴AH===.
8.如图36-7,在▱ABCD中,AB=,AD=4,将▱ABCD沿AE翻折后,点B恰好与点C重合,则折痕AE的长为__3__.
【解析】 ∵翻折后点B恰好与点C重合,
∴AE⊥BC,BE=CE,∵BC=AD=4,∴BE=2,
∴AE===3.
图36-7 图36-8
9.[2017·扬州]如图36-8,把等边三角形ABC沿着DE折叠,使点A恰好落在BC边上的点P处,且DP⊥BC,若BP=4 cm,则EC=__2+2__cm.
【解析】 ∵△ABC是等边三角形,∴∠A=∠B=∠C=60°,AB=BC,
∵DP⊥BC,∴∠BPD=90°,∵PB=4 cm,∴BD=8 cm,PD=4 cm,∵把等边三角形ABC沿着DE折叠,使点A恰好落在BC边上的点P处,
∴AD=PD=4 cm,∠DPE=∠A=60°,∴AB=(8+4)cm,BC=(8+4 )cm,∴PC=BC-BP=(4+4)cm,∵∠EPC=180°-90°-60°=30°,∴∠PEC=90°,∴CE=PC=(2+2 )cm.
10.[2016·潍坊]已知∠AOB=60°,P是∠AOB的平分线OC上的动点,点M在边OA上,且OM=4,则点P到点M与到边OA的距离之和的最小值是__2__.
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第10题答图
【解析】 如答图,过点P作PN⊥OA,则PN即为点P到边OA的距离;过点M作MN′⊥OB于点N′,MN′与OC的交点即为所求P.则MN′的长度等于PM+PN的最小值,即MN′的长度等于点P到点M与到边OA的距离之和的最小值,∵∠ON′M=90°,OM=4,∴MN′=OM·sin60°=2,∴点P到点M与到边OA的距离之和的最小值是2.
三、解答题(共10分)
图36-9
11.(10分)[2017·宁夏]如图36-9,在△ABC中,M是AC边上的一点,连结BM.将△ABC沿AC翻折,使点B落在点D处,当DM∥AB时,求证:四边形ABMD是菱形.
证明:∵AB∥DM,∴∠BAM=∠AMD,
∵△ADC是由△ABC翻折得到,
∴∠CAB=∠CAD,AB=AD,BM=DM,
∴∠DAM=∠AMD,∴DA=DM=AB=BM,
∴四边形ABMD是菱形.
(28分)
图36-10
12.(8分)[2016·金华]如图36-10,在Rt△ABC纸片中,∠C=90°,AC=6,BC=8,点D在边BC上,以AD为折痕,△ABD折叠得到△AB′D,AB′与边BC交于点E.若△DEB′为直角三角形,则BD的长是__2或5__.
第12题答图
【解析】 ∵在Rt△ABC纸片中,∠C=90°,AC=6,BC=8,∴AB=10,∵以AD为折痕,△ABD折叠得到△AB′D,∴BD=DB′,AB′=AB=10.如答图
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①,当∠B′DE=90°时,过点B′作B′F⊥AC的延长线于点F.设BD=DB′=x,则AF=6+x,FB′=8-x.在Rt△AFB′中,由勾股定理,得AB′2=AF2+FB′2,即(6+x)2+(8-x)2=102,解得x1=2,x2=0(舍去),∴BD=2;如答图②,当∠B′ED=90°时,点C与点E重合.∵AB′=10,AC=6,∴B′E=4.设BD=DB′=x,则CD=8-x.在Rt△B′DE中,DB′2=DE2+B′E2,即x2=(8-x)2+42,解得x=5,∴BD=5.综上所述,BD的长是2或5.
13.(10分)[2017·金华]如图36-11,在平面直角坐标系中,△ABC各顶点的坐标分别为A(-2,-2),B(-4,-1),C(-4,-4).
(1)作出△ABC关于原点O成中心对称的△A1B1C1;
(2)作出点A关于x轴的对称点A′.若把点A′向右平移a个单位长度后落在△A1B1C1的内部(不包括顶点和边界),求a的取值范围.
图36-11 第13题答图
【解析】 (1)根据关于原点中心对称对应点的坐标特征,对应点的横纵坐标互为相反数,得到A,B,C关于原点的对应点A1,B1,C1,连结对应线段得到所作图形;(2)根据点关于x轴对称点的特征,横坐标不变,纵坐标变为相反数,即可确定点A′,点A′向右平移4个单位长度与点A1重合,向右平移6个单位长度,在边B1C1上,再根据要求“不包括顶点和边界”,可确定a的取值范围.
解:(1)如答图,△A1B1C1即为所求作的图形;
(2)点A′如答图所示.a的取值范围是4