【文档说明】专题24 图形的变换(解析版)-2023年中考数学一轮复习高频考点精讲精练(全国通用).docx,共(29)页,978.198 KB,由envi的店铺上传
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专题24图形的变换一、轴对称变换【高频考点精讲】1、轴对称图形把一个图形沿一条直线折叠,直线两边的部分能够互相重合,这个图形叫做轴对称图形,这条直线叫做对称轴,折叠后重合的对应点,叫做对称点。常见的轴对称
图形:等腰三角形,矩形,正方形,等腰梯形,圆等。2、轴对称性质(1)关于直线对称的两个图形是全等图形。(2)对称轴是对应点连线的垂直平分线。(3)如果两个图形的对应点连线被同一直线垂直平分,那么这两个图形关于这条直线对称。
3、关于x轴、y轴对称的点的坐标(1)关于x轴的对称点的坐标特点:横坐标不变,纵坐标互为相反数,即点P(x,y)关于x轴的对称点P′的坐标是(x,﹣y);(2)关于y轴的对称点的坐标特点:横坐标互为相反数,纵坐标不变,即点P(x,y)关于y轴的对称点P′的坐标是(﹣x,y)。4、最短路线问题在直线
l上方有两个点A、B,确定直线l上到A、B的距离之和最短的点,可以通过轴对称来确定,即作出其中一点关于直线l的对称点,对称点与另一点的连线与直线l的交点即为所求。【热点题型精练】1.(2022•天津中考)在一些美术字
中,有的汉字是轴对称图形.下面4个汉字中,可以看作是轴对称图形的是()A.B.C.D.解:选项A、C、B不能找到这样的一条直线,使图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,所以不是轴对称图形,选项
D能找到这样的一条直线,使图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,所以是轴对称图形,答案:D.2.(2022•北京中考)图中的图形为轴对称图形,该图形的对称轴的条数为()A.1B.2C.3D.5解:如图所示,该图形有5条对称轴,答案
:D.3.(2022•常州中考)在平面直角坐标系xOy中,点A与点A1关于x轴对称,点A与点A2关于y轴对称.已知点A1(1,2),则点A2的坐标是()A.(﹣2,1)B.(﹣2,﹣1)C.(﹣1,2)D.(﹣
1,﹣2)解:∵点A与点A1关于x轴对称,已知点A1(1,2),∴点A的坐标为(1,﹣2),∵点A与点A2关于y轴对称,∴点A2的坐标为(﹣1,﹣2),答案:D.4.(2022•湖州中考)如图,已知BD是矩形ABCD的对
角线,AB=6,BC=8,点E,F分别在边AD,BC上,连结BE,DF.将△ABE沿BE翻折,将△DCF沿DF翻折,若翻折后,点A,C分别落在对角线BD上的点G,H处,连结GF.则下列结论不正确的是()A.BD=10B.HG=2C.EG∥FHD.GF
⊥BC解:∵四边形ABCD是矩形,∴∠A=90°,BC=AD,∵AB=6,BC=8,∴BD=√𝐴𝐵2+𝐴𝐷2=√62+82=10,故A选项不符合题意;∵将△ABE沿BE翻折,将△DCF沿DF翻折,点A,C分别落在对角线BD上的点G,H处,∴AB=BG=6,CD=DH=6,∴GH=B
G+DH﹣BD=6+6﹣10=2,故B选项不符合题意;∵四边形ABCD是矩形,∴∠A=∠C=90°,∵将△ABE沿BE翻折,将△DCF沿DF翻折,点A,C分别落在对角线BD上的点G,H处,∴∠A=∠BGE=∠C=∠DHF=90°,∴EG∥FH.
故C选项不符合题意;∵GH=2,∴BH=DG=BG﹣GH=6﹣2=4,设FC=HF=x,则BF=8﹣x,∴x2+42=(8﹣x)2,∴x=3,∴CF=3,∴𝐵𝐹𝐶𝐹=53,又∵𝐵𝐺𝐷𝐺=64=32,
∴𝐵𝐹𝐶𝐹≠𝐵𝐺𝐷𝐺,若GF⊥BC,则GF∥CD,∴𝐵𝐹𝐶𝐹=𝐵𝐺𝐷𝐺,故D选项符合题意.答案:D.5.(2022•广安中考)如图,菱形ABCD的边长为2,点P是对角线AC上的一个动点,点E、F分别为边AD、DC的中点,则P
E+PF的最小值是()A.2B.√3C.1.5D.√5解:如图,取AB的中点T,连接PT,FT.∵四边形ABCD是菱形,∴CD∥AB,CD=AB,∵DF=CF,AT=TB,∴DF=AT,DF∥AT,∴四边形ADFT是平行四边形,
∴AD=FT=2,∵四边形ABCD是菱形,AE=DE,AT=TB,∴E,T关于AC对称,∴PE=PT,∴PE+PF=PT+PF,∵PF+PT≥FT=2,∴PE+PF≥2,∴PE+PF的最小值为2.答案:A.6.(2022•潍坊中考)小莹按照如图所示的步骤折叠A4
纸,折完后,发现折痕AB′与A4纸的长边AB恰好重合,那么A4纸的长AB与宽AD的比值为√2.解:由第②次折叠知,AB=AB',由第①次折叠知,∠B'AB=45°,∴△AD'B'是等腰直角三角形,∴AB'=√2AD',∴AB
与宽AD的比值为√2,答案:√2,7.(2022•辽宁中考)如图,正方形ABCD的边长为10,点G是边CD的中点,点E是边AD上一动点,连接BE,将△ABE沿BE翻折得到△FBE,连接GF,当GF最小时,AE的长
是5√5−5.解:∵将△ABE沿BE翻折得到△FBE,∴BF=BA=10,∴点F在以B为圆心,10为半径的圆上运动,∴当点G、F、B三点共线时,GF最小,连接EG,设AE=x,由勾股定理得,BG=5√5,∵S梯形ABGD=S△EDG+S△ABE+S△EBG,∴12(5+10)×10=1
2×5×(10−𝑥)+12×10𝑥+12×5√5𝑥,解得x=5√5−5,∴AE=5√5−5,答案:5√5−5.8.(2022•镇江中考)如图,有一张平行四边形纸片ABCD,AB=5,AD=7,将这张纸片折叠,使得点B落在边AD上,点B
的对应点为点B′,折痕为EF,若点E在边AB上,则DB′长的最小值等于2.解:由折叠可知,BE=B'E,BF=B'F,如图,当E与A重合时,B'D最短.∵AB=5,AD=7,∴AB'=5,∴B'D=AD﹣AB'=7﹣5=2,即DB′长的最小值为2.答案:2.9.(2022•眉山中考)如图,点P为
矩形ABCD的对角线AC上一动点,点E为BC的中点,连接PE,PB,若AB=4,BC=4√3,则PE+PB的最小值为6.解:如图,作点B关于AC的对称点B',交AC于点F,连接B′E交AC于点P,则PE+PB的最小值为
B′E的长度,∵四边形ABCD为矩形,∴AB=CD=4,∠ABC=90°,在Rt△ABC中,AB=4,BC=4√3,∴tan∠ACB=𝐴𝐵𝐵𝐶=√33,∴∠ACB=30°,由对称的性质可知,B'B=2BF,B'B⊥AC,∴BF=12BC=
2√3,∠CBF=60°,∴B′B=2BF=4√3,∵BE=BF,∠CBF=60°,∴△BEF是等边三角形,∴BE=BF=B'F,∴△BEB'是直角三角形,∴B′E=√𝐵′𝐵2−𝐵𝐸2=√(4√3)2−(2√3)2=6,∴PE+PB的最
小值为6,答案:6.10.(2022•鄂尔多斯中考)如图,在△ABC中,AB=AC=4,∠CAB=30°,AD⊥BC,垂足为D,P为线段AD上的一动点,连接PB、PC.则PA+2PB的最小值为4√2.
解:如图,在∠BAC的外部作∠CAE=15°,作BF⊥AE于F,交AD于P,此时PA+2PB最小,∴∠AFB=90°∵AB=AC,AD⊥BC,∴∠CAD=∠BAD=12∠𝐵𝐴𝐶=12×30°=15°,∴∠EAD=∠CAE+∠CAD=30°,∴PF=12𝐴𝑃,∴PA+2PB=
2(12𝑃𝐴+𝑃𝐵)=2(PF+PB)=2BF,在Rt△ABF中,AB=4,∠BAF=∠BAC+∠CAE=45°,∴BF=AB•sin45°=4×√22=2√2,∴(PA+2PB)最小=2BF=4√2,答案:4√
2.11.(2022•连云港中考)如图,四边形ABCD为平行四边形,延长AD到点E,使DE=AD,且BE⊥DC.(1)求证:四边形DBCE为菱形;(2)若△DBC是边长为2的等边三角形,点P、M、N分别在线段BE、BC、CE上运动,求PM+PN的最小值.(1)证明:∵四边形A
BCD是平行四边形,∴AD∥BC,AD=BC,∵DE=AD,∴DE=BC,∵E在AD的延长线上,∴DE∥BC,∴四边形DBCE是平行四边形,∵BE⊥DC,∴四边形DBCE是菱形;(2)解:作N关于BE的对称点N',过D作
DH⊥BC于H,如图:由菱形的对称性知,点N关于BE的对称点N'在DE上,∴PM+PN=PM+PN',∴当P、M、N'共线时,PM+PN'=MN'=PM+PN,∵DE∥BC,∴MN'的最小值为平行线间的距离DH的长,即PM+PN的最小值为DH的长,在R
t△DBH中,∠DBC=60°,DB=2,∴DH=DB•sin∠DBC=2×√32=√3,∴PM+PN的最小值为√3.12.(2022•枣庄中考)已知△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC=4cm,点P从点A出发,沿AB方向以每秒√
2cm的速度向终点B运动,同时动点Q从点B出发沿BC方向以每秒1cm的速度向终点C运动,设运动的时间为t秒.(1)如图①,若PQ⊥BC,求t的值;(2)如图②,将△PQC沿BC翻折至△P′QC,当t为何值时,四边形QP
CP′为菱形?解:(1)如图①,∵∠ACB=90°,AC=BC=4cm,∴AB=√𝐴𝐶2+𝐵𝐶2=√42+42=4√2(cm),由题意得,AP=√2tcm,BQ=tcm,则BP=(4√2−√2t)cm,∵PQ⊥BC,∴∠PQB=90°,∴∠PQB=∠ACB,∴PQ∥AC,∴𝐵
𝑃𝐵𝐴=𝐵𝑄𝐵𝐶,∴4√2−√2𝑡4√2=𝑡4,解得:t=2,∴当t=2时,PQ⊥BC.(2)作PD⊥BC于D,PE⊥AC于E,如图②,AP=√2tcm,BQ=tcm(0≤t<4),∵∠C=9
0°,AC=BC=4cm,∴△ABC为等腰直角三角形,∴∠A=∠B=45°,∴△APE和△PBD为等腰直角三角形,∴PE=AE=√22AP=tcm,BD=PD,∴CE=AC﹣AE=(4﹣t)cm,∵四边形PECD为矩形,∴PD=EC=(
4﹣t)cm,∴BD=(4﹣t)cm,∴QD=BD﹣BQ=(4﹣2t)cm,在Rt△PCE中,PC2=PE2+CE2=t2+(4﹣t)2,在Rt△PDQ中,PQ2=PD2+DQ2=(4﹣t)2+(4﹣2t)2,∵四边形QPCP′为菱形,∴PQ=PC,∴t
2+(4﹣t)2=(4﹣t)2+(4﹣2t)2,∴t1=43,t2=4(舍去).∴当t的值为43时,四边形QPCP′为菱形.二、平移变换【高频考点精讲】1、把一个图形整体沿某一直线方向移动一定的距离,得到一个新的图形,图形的
这种移动,叫做平移。2、平移的两个要素:(1)图形平移的方向;(2)图形平移的距离。3、平移性质:对应点所连线段平行且相等。4、平移变换与坐标变化(1)坐标点P(x,y)向右平移a个单位,得出P(x+a,y);(2)坐标点P(x,y)向左平移a个单位,得出P(x﹣a,y
);(3)坐标点P(x,y)向上平移b个单位,得出P(x,y+b);(4)坐标点P(x,y)向下平移b个单位,得出P(x,y﹣b)。【热点题型精练】13.(2022•广西中考)2022北京冬残奥会的会徽是以汉字“飞”为灵感来设计的,展现了运动员不断
飞跃,超越自我,奋力拼搏,激励世界的冬残奥精神.下列的四个图中,能由如图所示的会徽经过平移得到的是()A.B.C.D.解:根据平移的性质可知:能由如图经过平移得到的是D,答案:D.14.(2022•海南中考)如图,点A(0,3)、B(1,0
),将线段AB平移得到线段DC,若∠ABC=90°,BC=2AB,则点D的坐标是()A.(7,2)B.(7,5)C.(5,6)D.(6,5)解:过点D作DE⊥y轴于点E,如图,∵点A(0,3)、B(1,0),∴OA=3,OB=1.∵线段AB平移得到线段DC,∴AB∥CD,AB=CD,∴四边形
ABCD是平行四边形,∵∠ABC=90°,∴四边形ABCD是矩形.∴∠BAD=90°,BC=AD.∵BC=2AB,∴AD=2AB.∵∠BAO+∠DAE=90°,∠BAO+∠ABO=90°,∴∠ABO=∠EAD.∵∠AOB=
∠AED=90°,∴△ABO∽△DAE.∴𝐴𝑂𝐷𝐸=𝑂𝐵𝐴𝐸=𝐴𝐵𝐴𝐷=12.∴DE=2OA=6,AE=2OB=2,∴OE=OA+AE=5,∴D(6,5).答案:D.15.(2022•
百色中考)如图,在△ABC中,点A(3,1),B(1,2),将△ABC向左平移2个单位,再向上平移1个单位,则点B的对应点B′的坐标为()A.(3,1)B.(3,3)C.(﹣1,1)D.(﹣1,3)解:根据平移与图
形变化的规律可知,将△ABC向左平移2个单位,再向上平移1个单位,其图形上的对应点B′的横坐标减少2,纵坐标增加1,由于点B(1,2),所以平移后的对应点B′的坐标为(﹣1,3),答案:D.16.(2022•嘉兴中考)
“方胜”是中国古代妇女的一种发饰,其图案由两个全等正方形相叠组成,寓意是同心吉祥.如图,将边长为2cm的正方形ABCD沿对角线BD方向平移1cm得到正方形A′B′C′D′,形成一个“方胜”图案,则点D,B′之间的距离为()A.1cmB.2cmC.(√2−1
)cmD.(2√2−1)cm解:∵四边形ABCD为边长为2cm的正方形,∴BD=√22+22=2√2(cm),由平移的性质可知,BB′=1cm,∴B′D=(2√2−1)cm,答案:D.17.(2022•福建中考)如图,现有一把直尺和一块三角尺,其中∠ABC=90°,∠CAB=60°,AB=8
,点A对应直尺的刻度为12.将该三角尺沿着直尺边缘平移,使得△ABC移动到△A′B′C′,点A′对应直尺的刻度为0,则四边形ACC′A′的面积是()A.96B.96√3C.192D.160√3解:在Rt△ABC中,∠CAB=60°,AB=8,则BC=AB•tan∠CAB=8√3,由平移的性质可
知:AC=A′C′,AC∥A′C′,∴四边形ACC′A′为平行四边形,∵点A对应直尺的刻度为12,点A′对应直尺的刻度为0,∴AA′=12,∴S四边形ACC′A′=12×8√3=96√3,答案:B.18.(2022•淄博中考)如图,在
平面直角坐标系中,平移△ABC至△A1B1C1的位置.若顶点A(﹣3,4)的对应点是A1(2,5),则点B(﹣4,2)的对应点B1的坐标是(1,3).解:∵点A(﹣3,4)的对应点是A1(2,5),∴点B(﹣4,2)的对应
点B1的坐标是(1,3).答案:(1,3).19.(2022•大连中考)如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标是(1,2),将线段OA向右平移4个单位长度,得到线段BC,点A的对应点C的坐标是(5,2).解:将
线段OA向右平移4个单位长度,得到线段BC,点A的对应点C的坐标是(1+4,2),即(5,2),答案:(5,2).20.(2022•临沂中考)如图,在平面直角坐标系中,△ABC的顶点A,B的坐标分别是A(0,2),B(2,﹣1).平移△ABC得到
△A'B'C',若点A的对应点A'的坐标为(﹣1,0),则点B的对应点B'的坐标是(1,﹣3).解:由题意知,点A从(0,2)平移至(﹣1,0),可看作是△ABC先向下平移2个单位,再向左平移1个单位(或者先向左平移1个单位,再向下平移2个单位
),即B点(2,﹣1),平移后的对应点为B'(1,﹣3),答案:(1,﹣3).21.(2022•毕节中考)如图,在平面直角坐标系中,把一个点从原点开始向上平移1个单位,再向右平移1个单位,得到点A1(1,1);把点A1向上平移2个单
位,再向左平移2个单位,得到点A2(﹣1,3);把点A2向下平移3个单位,再向左平移3个单位,得到点A3(﹣4,0);把点A3向下平移4个单位,再向右平移4个单位,得到点A4(0,﹣4),…;按此做法
进行下去,则点A10的坐标为(﹣1,11).解:由图象可知,A5(5,1),将点A5向左平移6个单位、再向上平移6个单位,可得A6(﹣1,7),将点A6向左平移7个单位,再向下平移7个单位,可得A7(﹣8,0),将点A7向右平移8个单位,再向下平移8个单位,可得A8(0,﹣8),将点A8向右
平移9个单位,再向上平移9个单位,可得A9(9,1),将点A9向左平移10个单位,再向上平移10个单位,可得A10(﹣1,11),答案:(﹣1,11).22.(2022•陕西中考)如图,△ABC的顶点坐标分别为A(﹣2,3),B(﹣3,0),C(﹣1,﹣1).将△ABC平移后得到△A'B'
C',且点A的对应点是A'(2,3),点B、C的对应点分别是B'、C'.(1)点A、A'之间的距离是4;(2)请在图中画出△A'B'C'.解:(1)∵A(﹣2,3),A'(2,3),∴点A、A'之间的距离是2﹣(﹣2)=4,答案:4;(2)如图所示
,△A'B'C'即为所求.三、旋转变换【高频考点精讲】1、将一个图形绕一个定点沿某个方向转动一定的角度,这样的图形变换叫做旋转,这个定点叫做旋转中心,转动的角度叫做旋转角。2、旋转性质(1)对应点到旋转
中心的距离相等.(2)对应点与旋转中心所连线段的夹角等于旋转角。(3)旋转前后的图形全等。2、旋转作图根据对应角相等且等于旋转角,对应线段相等,由此可以通过作相等的角,在角的边上截取相等线段的方法,找到对应点,顺次连接得出旋转后的图形。【热点题型精练】23.(2022•枣庄中考)剪纸文化
是中国最古老的民间艺术之一,下列剪纸图案中,既是轴对称图形又是中心对称图形的是()A.B.C.D.解:A.不是中心对称图形,是轴对称图形,故此选项不合题意;B.不是中心对称图形,是轴对称图形,故此选项不合题意;C.是中心对称图形,不是轴对称图形,故此选项不合题意;D.既是轴
对称图形又是中心对称图形,故此选项符合题意;答案:D.24.(2022•青岛中考)如图,将△ABC先向右平移3个单位,再绕原点O旋转180°,得到△A'B'C',则点A的对应点A'的坐标是()A.(2,0)B.(﹣2,﹣3)C
.(﹣1,﹣3)D.(﹣3,﹣1)解:由图中可知,点A(﹣2,3),将△ABC先向右平移3个单位,得坐标为:(1,3),再绕原点O旋转180°,得到△A'B'C',则点A的对应点A'的坐标是(﹣1,﹣3).答案:
C.25.(2022•天津中考)如图,在△ABC中,AB=AC,若M是BC边上任意一点,将△ABM绕点A逆时针旋转得到△ACN,点M的对应点为点N,连接MN,则下列结论一定正确的是()A.AB=ANB.AB∥NCC.∠AMN=∠ACND.MN⊥AC解:A、∵AB=A
C,∴AB>AM,由旋转的性质可知,AN=AM,∴AB>AN,故本选项结论错误,不符合题意;B、当△ABC为等边三角形时,AB∥NC,除此之外,AB与NC不平行,故本选项结论错误,不符合题意;C、由旋转的性质可知,∠BAC=∠MAN,∠ABC=∠ACN,∵AM=AN,AB=AC,∴∠ABC=∠A
MN,∴∠AMN=∠ACN,本选项结论正确,符合题意;D、只有当点M为BC的中点时,∠BAM=∠CAM=∠CAN,才有MN⊥AC,故本选项结论错误,不符合题意;答案:C.26.(2022•包头中考)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°,BC=2,
将△ABC绕点C顺时针旋转得到△A'B'C,其中点A'与点A是对应点,点B'与点B是对应点.若点B'恰好落在AB边上,则点A到直线A'C的距离等于()A.3√3B.2√3C.3D.2解:连接AA′,如图,∵∠ACB=90°,∠BAC=30°,BC=2,∴AC=√3BC=2√3,∠
B=60°,∵将△ABC绕点C顺时针旋转得到△A'B'C,∴CA=CA′,CB=CB′,∠ACA′=∠BCB′,∵CB=CB′,∠B=60°,∴△CBB′为等边三角形,∴∠BCB′=60°,∴∠ACA′=
60°,∴△CAA′为等边三角形,过点A作AD⊥A'C于点D,∴CD=12AC=√3,∴AD=√3CD=√3×√3=3,∴点A到直线A'C的距离为3,答案:C.27.(2022•内蒙古中考)如图,边长为1的正方形ABCD绕点A逆时
针旋转30°到正方形AB′C′D′,图中阴影部分的面积为()A.12B.√33C.1−√33D.1−√34解:如图,设B′C′与CD的交点为E,连接AE,在Rt△AB′E和Rt△ADE中,{𝐴𝐸=𝐴𝐸𝐴𝐵′=𝐴𝐷,∴Rt△AB′E≌Rt△ADE(HL),∴∠
DAE=∠B′AE,∵旋转角为30°,∴∠DAB′=60°,∴∠DAE=12×60°=30°,∴DE=1×√33=√33,∴阴影部分的面积=1×1﹣2×(12×1×√33)=1−√33.答案:C.28.(2022•阜新中考)如图,在△ABC中,∠B=90°,AB
=BC=4,将△ABC绕点A逆时针旋转60°,得到△ADE,则点D到BC的距离是2.解:如图,连接BD,过点D作DH⊥BC于H,∵将△ABC绕点A逆时针旋转60°,∴AB=AD=4,∠BAD=60°,∴△ABD是等边三角形,∴BD=AB=4,∠ABD=60°,∴∠DBC=30°,∵DH⊥BC,∴D
H=12BD=2,∴点D到BC的距离是2,答案:2.29.(2022•盘锦中考)如图,在△ABC中,AB=AC,∠ABC=30°,点D为BC的中点,将△ABC绕点D逆时针旋转得到△A'B'C',当点A的对应点A'落在边AB上时,点C'在BA的延长线上,连接BB',若
AA'=1,则△BB'D的面积是3√34.解:如图所示,设A'B'与BD交于点O,连接A'D和AD,∵点D为BC的中点,AB=AC,∠ABC=30°,∴AD⊥BC,A'D⊥B'C',A'D是∠B′A′C′的角平分线,AD是∠BAC的角平分线,∴∠B'
A'C'=120°,∠BAC=120°,∴∠BAD=∠B'A'D=60°,∵A'D=AD,∴△A'AD是等边三角形,∴A'A=AD=A'D=1,∵∠BA'B'=180°﹣∠B'A'C'=60°,∴∠BA'B'=∠A'AD,∴A'B'∥AD,∴A′O⊥BC,∴𝐴′𝑂=12𝐴
′𝐷=12,∴𝑂𝐷=√1−14=√32,∵A'B'=2A'D=2,∵∠A'BD=∠A'DO=30°,∴BO=OD,∴𝑂𝐵′=2−12=32,𝐵𝐷=2𝑂𝐷=√3,∴𝑆△𝐵𝐵′𝐷=12×𝐵𝐷×𝐵′𝑂=12×
√3×32=3√34.30.(2022•黄石中考)如图,等边△ABC中,AB=10,点E为高AD上的一动点,以BE为边作等边△BEF,连接DF,CF,则∠BCF=30°,FB+FD的最小值为5√3.解:如图,∵△ABC是等边三角形,AD
⊥CB,∴∠BAE=12∠BAC=30°,∵△BEF是等边三角形,∴∠EBF=∠ABC=60°,BE=BF,∴∠ABE=∠CBF,在△BAE和△BCF中,{𝐵𝐴=𝐵𝐶∠𝐴𝐵𝐸=∠𝐶𝐵𝐹𝐵𝐸=𝐵𝐹,∴△BAE≌△BCF(SAS
),∴∠BAE=∠BCF=30°,作点D关于CF的对称点G,连接CG,DG,BG,BG交CF的延长线于点F′,连接DF′,此时BF′+DF′的值最小,最小值=线段BG的长.∵∠DCF=∠FCG=30°,∴∠DCG=60°,∵CD=CG=5,∴△CDG是等边三角形,∴DB=DC=DG,∴∠CGB=9
0°,∴BG=√𝐵𝐶2−𝐶𝐺2=√102−52=5√3,∴BF+DF的最小值为5√3,答案:30°,5√3.31.(2022•广州中考)如图,在矩形ABCD中,BC=2AB,点P为边AD上的一个动点,线段BP绕点B顺时针旋转60°得到线段BP′,连接PP′,CP′.当点P
′落在边BC上时,∠PP′C的度数为120°;当线段CP′的长度最小时,∠PP′C的度数为75°.解:如图,以AB为边向右作等边△ABE,连接EP′.∵△BPP′是等边三角形,∴∠ABE=∠PBP′=60°,BP=BP′,BA=BE,∴∠A
BP=∠EBP′,在△ABP和△EBP′中,{𝐵𝐴=𝐵𝐸∠𝐴𝐵𝑃=∠𝐸𝐵𝑃′𝐵𝑃=𝐵𝑃′,∴△ABP≌△EBP′(SAS),∴∠BAP=∠BEP′=90°,∴点P′在射线EP′上运动,如图1中,设EP′交B
C于点O,当点P′落在BC上时,点P′与O重合,此时∠PP′C=180°﹣60°=120°,当CP′⊥EP′时,CP′的长最小,此时∠EBO=∠OCP′=30°,∴EO=12OB,OP′=12OC,∴EP′=EO+OP′=12OB+12OC=12BC,∵BC=2AB,∴EP′=AB=EB,∴∠
EBP′=∠EP′B=45°,∴∠BP′C=45°+90°=135°,∴∠PP′C=∠BP′C﹣∠BP′P=135°﹣60°=75°.答案:120°,75°.32.(2022•柳州中考)如图,在正方形ABCD中,AB=4,G是BC的中点,点E是正方
形内一个动点,且EG=2,连接DE,将线段DE绕点D逆时针旋转90°得到线段DF,连接CF,则线段CF长的最小值为2√5−2.解:连接DG,将DG绕点D逆时针旋转90°得DM,连接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=√42+22=2√5,∵CF≥CM﹣MF,∴CF的最小值为2√5−2,答案:2√5−2.33
.(2022•锦州中考)如图,在△ABC中,𝐴𝐵=𝐴𝐶=2√5,𝐵𝐶=4,D,E,F分别为AC,AB,BC的中点,连接DE,DF.(1)如图1,求证:𝐷𝐹=√52𝐷𝐸;(2)如图2,将∠EDF绕点D顺时针旋转一定角度,得到∠PDQ,当射线D
P交AB于点G,射线DQ交BC于点N时,连接FE并延长交射线DP于点M,判断FN与EM的数量关系,并说明理由;(3)如图3,在(2)的条件下,当DP⊥AB时,求DN的长.(1)证明:如图1,连接AF,∵𝐴𝐵=𝐴𝐶=2√5,𝐵𝐶=4,D,E,F分别为AC,
AB,BC的中点,∴𝐷𝐸=12𝐵𝐶=2,AF⊥BC,∴𝐷𝐹=12𝐴𝐶=√5,∴𝐷𝐹=√52𝐷𝐸;(2)解:𝐹𝑁=√52𝐸𝑀,理由如下:连接AF,如图2,∵𝐴𝐵=𝐴𝐶=2√5,𝐵𝐶=4,D,E,F分别为AC,
AB,BC的中点,∴𝐸𝐹=12𝐴𝐶=𝐶𝐷,𝐸𝐹∥𝐷𝐶,∴四边形CDEF是平行四边形,∴∠DEF=∠C,∵𝐷𝐹=12𝐴𝐶=𝐷𝐶,∴∠DFC=∠C,∴∠DFC=∠DEF,∴180°﹣∠DFC=180°﹣∠DEF,
∴∠DFN=∠DEM,∵将∠EDF绕点D顺时针旋转一定角度,得到∠PDQ,∴∠EDF=∠PDQ,∵∠FDN+∠NDE=∠EDM+∠NDE,∴∠FDN=∠EDM,∴△DNF∽△DME,∴𝑁𝐹𝐸𝑀=𝐷𝐹𝐷𝐸=√52,∴𝐹𝑁=√
52𝐸𝑀;(3)解:如图,连接AF,过点C作CH⊥AB于H,Rt△AFC中,𝐹𝐶=12𝐵𝐶=2,∴𝐴𝐹=√𝐴𝐶2−𝐹𝐶2=4,∵𝑆△𝐴𝐵𝐶=12𝐵𝐶⋅𝐴𝐹=12𝐴𝐵⋅𝐶𝐻,∴𝐻�
�=𝐵𝐶⋅𝐴𝐹𝐴𝐵=4×42√5=8√55,∵DP⊥AB,∴△AGD∽△AHC,∴𝐺𝐷𝐻𝐶=𝐴𝐷𝐴𝐶=12,∴𝐺𝐷=12𝐻𝐶=4√55,Rt△GED中,𝐺𝐸=√𝐸𝐷2−𝐺𝐷2=
√22−(4√55)2=2√55,Rt△AGD中,𝐴𝐺=√𝐴𝐷2−𝐺𝐷2=√(√5)2−(4√55)2=3√55,∴𝑡𝑎𝑛∠𝐴𝐷𝐺=𝐴𝐺𝐺𝐷=3√5545√5=34,∵EF∥AD,∴∠EMG=∠ADG,∴𝑡𝑎𝑛
∠𝐸𝑀𝐺=𝐸𝐺𝑀𝐺=34,∴𝑀𝐺=43𝐺𝐸=43×2√55=8√515,∴𝑀𝐷=𝑀𝐺+𝐺𝐷=8√515+4√55=4√53,∵△DNF∽△DME,∴𝐷𝑁𝐷𝑀=𝐷𝐹𝐷𝐸=√52
,∴𝐷𝑁=√52𝐷𝑀=√52×4√53=103.34.(2022•连云港中考)【问题情境】在一次数学兴趣小组活动中,小昕同学将一大一小两个三角板按照如图1所示的方式摆放.其中∠ACB=∠DEB=90°,∠B=30°,BE=AC=3.【问题探究】小昕同学将三角板DEB绕点B按顺时针方向旋转.
(1)如图2,当点E落在边AB上时,延长DE交BC于点F,求BF的长.(2)若点C、E、D在同一条直线上,求点D到直线BC的距离.(3)连接DC,取DC的中点G,三角板DEB由初始位置(图1),旋转到点C、B、D首次在
同一条直线上(如图3),求点G所经过的路径长.(4)如图4,G为DC的中点,则在旋转过程中,点G到直线AB的距离的最大值是7√34.解:(1)由题意得,∠BEF=∠BED=90°,在Rt△BEF中,∠ABC=30°,BE=3,∴BF=𝐵𝐸
𝑐𝑜𝑠∠𝐴𝐵𝐶=3𝑐𝑜𝑠30°=2√3;(2)①当点E在BC上方时,如图1,过点D作DH⊥BC于H,在Rt△ABC中,AC=3,∴tan∠ABC=𝐴𝐶𝐵𝐶,∴BC=𝐴𝐶𝑡𝑎𝑛∠𝐴𝐵𝐶=3𝑡𝑎𝑛3
0°=3√3,在Rt△BED中,∠EBD=∠ABC=30°,BE=3,∴DE=BE•tan∠DBE=√3,∵S△BCD=12CD•BE=12BC•DH,∴DH=𝐶𝐷⋅𝐵𝐸𝐵𝐶=√6+1,②当点E在BC下方时,如图2,在Rt△BCE中,BE=3
,BC=3√3,根据勾股定理得,CE=√𝐵𝐶2−𝐵𝐸2=3√2,∴CD=CE﹣DE=3√2−√3,过点D作DM⊥BC于M,∵S△BDC=12BC•DM=12CD•BE,∴DM=𝐶𝐷⋅𝐵𝐸𝐵𝐶=√6−1,即点D到
直线BC的距离为√6±1;(3)如图3﹣1,连接CD,取CD的中点G,取BC的中点O,连接GO,则OG∥AB,∴∠COG=∠B=30°,∴∠BOG=150°,∵点G为CD的中点,点O为BC的中点,∴GO=12BD=√3,∴点G是以点O为圆心,√3为半径的圆上,如
图3﹣2,∴三角板DEB由初始位置(图1),旋转到点C、B、D首次在同一条直线上时,点G所经过的轨迹为150°所对的圆弧,∴点G所经过的路径长为150𝜋⋅√3180=5√36π;(4)如图4,过点O作OK⊥AB于K,∵点O为BC的中点,BC=3√3,∴OB=
3√32,∴OK=OB•sin30°=3√34,由(3)知,点G是以点O为圆心,√3为半径的圆上,∴点G到直线AB的距离的最大值是√3+3√34=7√34,答案:7√34.