《中考课件初中数学总复习资料》专题14 几何变换(解析版).doc
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1、决胜2020中考数学压轴题全揭秘精品专题14 几何变换问题【考点1】平移变换问题【例1】(2019·山东中考真题)在平面直角坐标系中,将点A(1,2)向上平移3个单位长度,再向左平移2个单位长度,得到点A,则点A的坐标是()A(1,1) B(1,2) C(1,2) D(1,2)【答案】A【解析】试题分析:已知将点A(1,2)向上平移3个单位长度,再向左平移2个单位长度,得到点A,根据向左平移横坐标减,向上平移纵坐标加可得点A的横坐标为12=1,纵坐标为2+3=1,即A的坐标为(1,1)故选A考点:坐标与图形变化-平移【变式1-1】(2019·甘肃中考真题)如图,在平面直角坐
2、标系中,将四边形向下平移,再向右平移得到四边形,已知,则点坐标为( )ABCD【答案】B【解析】【分析】根据A和A1的坐标得出四边形ABCD先向下平移2个单位,再向右平移6个单位得到四边形,则B的平移方法与A点相同,即可得到答案【详解】图形向下平移,纵坐标发生变化,图形向右平移,横坐标发生变化. A(3,5)到A1(3,3)得向右平移3(3)6个单位,向下平移532个单位.所以B(4,3)平移后B1(2,1).故选B.【点睛】此题考查图形的平移.,掌握平移的性质是解题关键【变式1-2】(2019·广西中考真题)如图,在平面直角坐标系中,已知的三个顶点坐标分别是(1)将向上平移4个单位
3、长度得到,请画出;(2)请画出与关于轴对称的;(3)请写出的坐标【答案】(1)如图所示:,即为所求;见解析;(2)如图所示:,即为所求;见解析;(3)【解析】【分析】(1)直接利用平移的性质得出对应点位置进而得出答案;(2)直接利用轴对称的性质得出对应点位置进而得出答案;(3)利用所画图象得出对应点坐标.【详解】(1)如图所示:,即为所求;(2)如图所示:,即为所求;(3)【点睛】此题主要考查了轴对称变换以及平移变换,正确得出对应点位置是解题关键.【考点2】轴对称变换问题(含折叠变换)【例2】(2019·四川中考真题)如图,在菱形中,点分别在边上,将四边形沿翻折,使的对应线段经过顶点
4、,当时,的值是_【答案】.【解析】【分析】延长交于点,进而利用翻折变换的性质得出,再利用菱形的性质得出,设,利用勾股定理得出,再根据三角函数进行计算即可解答【详解】延长交于点,将四边形沿翻折,四边形是菱形,设,故答案为:.【点睛】此题考查翻折变换,菱形的性质,三角函数,解题关键在于利用折叠的性质进行解答【变式2-1】(2019·江苏中考真题)如图,将平行四边形纸片沿一条直线折叠,使点与点重合,点落在点处,折痕为求证:(1);(2)【答案】(1)见解析;(2)见解析.【解析】【分析】(1)依据平行四边形的性质,即可得到,由折叠可得,即可得到; (2)依据平行四边形的性质,即可得出,由折
5、叠可得,即可得到,进而得出【详解】(1)四边形是平行四边形,由折叠可得, ,;(2)四边形是平行四边形,由折叠可得,又,【点睛】本题考查了平行四边形的性质,折叠的性质,全等三角形的判定,熟练掌握平行四边形的性质以及折叠的性质是解题的关键.【变式2-2】(2019·江苏中考真题)如图,已知等边ABC的边长为8,点P是AB边上的一个动点(与点A、B不重合),直线l是经过点P的一条直线,把ABC沿直线l折叠,点B的对应点是点B.(1)如图1,当PB=4时,若点B恰好在AC边上,则AB的长度为_;(2)如图2,当PB=5时,若直线l/AC,则BB的长度为 ;(3)如图3,点P在AB边上运动过
6、程中,若直线l始终垂直于AC,ACB的面积是否变化?若变化,说明理由;若不变化,求出面积;(4)当PB=6时,在直线l变化过程中,求ACB面积的最大值.【答案】(1)4;(2)5;(3)面积不变,SACB=;(4)24+4【解析】【分析】(1)证明APB是等边三角形即可解决问题;(2)如图2中,设直线l交BC于点E,连接B B交PE于O,证明PEB是等边三角形,求出OB即可解决问题;(3)如图3中,结论:面积不变,证明B B/AC即可;(4)如图4中,当PBAC时,ACB的面积最大,设直线PB交AC于点E,求出BE即可解决问题.【详解】(1) 如图1,ABC为等边三角形,A=60°,
7、AB=BC=CA=8,PB=4,PB=PB=PA=4,A=60°,APB是等边三角形,AB=AP=4,故答案为4; (2)如图2,设直线l交BC于点E,连接B B交PE于O,PEAC,BPE=A=60°,BEP=C=60°,PEB是等边三角形,PB=5,B、B关于PE对称,BBPE,BB=2OB,OB=PB·sin60°=,BB=5,故答案为5;(3)如图3,结论:面积不变.过点B作BEAC于E,则有BE=AB·sin60°=,SABC=16,B、B关于直线l对称,BB直线l,直线lAC,AC/BB,SACB=SABC=16
8、;(4)如图4,当BPAC时,ACB的面积最大,设直线PB交AC于E,在RtAPE中,PA=2,PAE=60°,PE=PA·sin60°=,BE=BP+PE=6+,SACB最大值=×(6+)×8=24+4.【点睛】本题是几何变换综合题,考查了等边三角形的判定与性质,轴对称变换,解直角三角形,平行线的判定与性质等知识,理解题意,熟练掌握和灵活运用相关知识是解题的关键.【考点3】旋转变换问题【例3】(2019·山东中考真题)(1)问题发现 如图1,ACB和DCE均为等腰直角三角形,ACB=90°,B,C,D在一条直线上
9、. 填空:线段AD,BE之间的关系为 .(2)拓展探究 如图2,ACB和DCE均为等腰直角三角形,ACB=DCE=90°,请判断AD,BE的关系,并说明理由. (3)解决问题 如图3,线段PA=3,点B是线段PA外一点,PB=5,连接AB,将AB绕点A逆时针旋转90°得到线段AC,随着点B的位置的变化,直接写出PC的范围. 【答案】(1) AD=BE,ADBE(2) AD=BE,ADBE(3) 5-3PC5+3【解析】【分析】(1)根据等腰三角形性质证ACDBCE(SAS),得AD=BE,EBC=CAD,延长BE
10、交AD于点F,由垂直定义得ADBE(2)根据等腰三角形性质证ACDBCE(SAS),AD=BE,CAD=CBE,由垂直定义得OHB=90°,ADBE;(3)作AEAP,使得AE=PA,则易证APEACP,PC=BE,当P、E、B共线时,BE最小,最小值=PB-PE;当P、E、B共线时,BE最大,最大值=PB+PE,故5-3BE5+3.【详解】(1)结论:AD=BE,ADBE理由:如图1中,ACB与DCE均为等腰直角三角形,AC=BC,CE=CD,ACB=ACD=90°,在RtACD和RtBCE中ACDBCE(SAS),AD=BE,EBC=CAD延长BE交AD于点F,BCAD
11、,EBC+CEB=90°,CEB=AEF,EAD+AEF=90°,AFE=90°,即ADBEAD=BE,ADBE故答案为AD=BE,ADBE(2)结论:AD=BE,ADBE理由:如图2中,设AD交BE于H,AD交BC于OACB与DCE均为等腰直角三角形,AC=BC,CE=CD,ACB=ECD=90°,ACD=BCE,在RtACD和RtBCE中,ACDBCE(SAS),AD=BE,CAD=CBE,CAO+AOC=90°,AOC=BOH,BOH+OBH=90°,OHB=90°,ADBE,AD=BE,ADBE(3)如图3中,作AE
12、AP,使得AE=PA,则易证APEACP,PC=BE,图3-1中,当P、E、B共线时,BE最小,最小值=PB-PE=5-3,图3-2中,当P、E、B共线时,BE最大,最大值=PB+PE=5+3,5-3BE5+3,即5-3PC5+3【点睛】本题是几何变换综合题,考查了旋转的性质、等腰直角三角形的性质、全等三角形的判定和性质等知识,解题的关键是正确寻找三角形全等的条件,学会添加辅助线,构造全等三角形解决问题,学会用转化的思想思考问题,属于中考压轴题【变式3-1】(2019·辽宁中考真题)如图,ABC在平面直角坐标系中,顶点的坐标分别为A(-4,4),B(-1,1),C(-1,4)(1)画
13、出与ABC关于y轴对称的A1B1C1(2)将ABC绕点B逆时针旋转90°,得到A2BC2,画两出A2BC2(3)求线段AB在旋转过程中扫过的图形面积(结果保留)【答案】(1)作图见解析;(2)作图见解析;(3).【解析】【分析】(1)根据关于y轴对称的点的坐标特征写出A1、B1、C1的坐标,然后描点即可;(2)利用网格特点和旋转的性质画出A、C的对应点A2、C2即可;(3)线段AB在旋转过程中扫过的图形为扇形,然后根据扇形面积公式计算即可【详解】解:(1)如图,AlB1C1为所作.(2)如图,A2BC2为所作;(3)AB=3,所以线段AB在旋转过程中扫过的图形面积=【点睛】本题考查了
14、作图-旋转变换:根据旋转的性质可知,对应角都相等都等于旋转角,对应线段也相等,由此可以通过作相等的角,在角的边上截取相等的线段的方法,找到对应点,顺次连接得出旋转后的图形也考查了扇形面积公式【变式3-2】(2019·江苏中考真题)如图,在中,D是BC的中点小明对图进行了如下探究:在线段AD上任取一点P,连接PB将线段PB绕点P按逆时针方向旋转,点B的对应点是点E,连接BE,得到小明发现,随着点P在线段AD上位置的变化,点E的位置也在变化,点E可能在直线AD的左侧,也可能在直线AD上,还可能在直线AD的右侧请你帮助小明继续探究,并解答下列问题:(1)当点E在直线AD上时,如图所示 ;连
15、接CE,直线CE与直线AB的位置关系是 (2)请在图中画出,使点E在直线AD的右侧,连接CE试判断直线CE与直线AB的位置关系,并说明理由(3)当点P在线段AD上运动时,求AE的最小值【答案】(1)50;(2);(3)AE的最小值【解析】【分析】(1)利用等腰三角形的性质即可解决问题证明,推出即可(2)如图中,以P为圆心,PB为半径作P利用圆周角定理证明即可解决问题(3)因为点E在射线CE上运动,点P在线段AD上运动,所以当点P运动到与点A重合时,AE的值最小,此时AE的最小值【详解】(1)如图中,结论:理由:,AE垂直平分线段BC,故答案为50,(2)如图中,以P为圆心,PB为半径作PAD垂
16、直平分线段BC, (3)如图中,作于H,点E在射线CE上运动,点P在线段AD上运动,当点P运动到与点A重合时,AE的值最小,此时AE的最小值【点睛】本题属于几何变换综合题,考查了等腰三角形的性质,平行线的判定,圆周角定理等知识,解题的关键是熟练掌握基本知识,灵活运用所学知识解决问题,学会利用辅助圆解决问题,属于中考压轴题【考点4】位似变换问题【例4】(2019·广西中考真题)如图,与是以坐标原点为位似中心的位似图形,若点,则的面积为_【答案】18【解析】【分析】根据,的坐标得到位似比,继而得到A、C对应点的坐标,再用所在的矩形的面积减去顶点处的三角形面积即可求得答案.【详解】与是以坐
17、标原点为位似中心的位似图形,若点,位似比为:,的面积为:,故答案为:18【点睛】本题考查了位似变换以及三角形面积求法,正确得出对应点位置是解题关键【变式4-1】(2019·山东中考真题)在平面直角坐标系中,三个顶点的坐标分别为以原点为位似中心,把这个三角形缩小为原来的,得到,则点的对应点的坐标是_【答案】或【解析】【分析】根据位似图形的中心和位似比例即可得到点A的对应点C.【详解】解:以原点为位似中心,把这个三角形缩小为原来的,点的坐标为,点的坐标为或,即或,故答案为:或【点睛】本题主要考查位似图形的对应点,关键在于原点的位似图形,要注意方向.【变式4-2】(2018·四川
18、中考真题)如图,在方格纸中.(1)请在方格纸上建立平面直角坐标系,使,并求出点坐标;(2)以原点为位似中心,相似比为2,在第一象限内将放大,画出放大后的图形;(3)计算的面积.【答案】(1)作图见解析;.(2)作图见解析;(3)16.【解析】分析:(1)直接利用A,C点坐标得出原点位置进而得出答案;(2)利用位似图形的性质即可得出A'B'C';(3)直接利用(2)中图形求出三角形面积即可详解:(1)如图所示,即为所求的直角坐标系;B(2,1);(2)如图:A'B'C'即为所求;(3)SA'B'C'=×4×
19、;8=16点睛:此题主要考查了位似变换以及三角形面积求法,正确得出对应点位置是解题的关键画位似图形的一般步骤为:确定位似中心;分别连接并延长位似中心和关键点;根据位似比,确定位似图形的关键点;顺次连接上述各点,得到放大或缩小的图形一、单选题1(2019·浙江中考真题)在平面直角坐标系中,点与点关于y轴对称,则( )A,B,C,D,【答案】B【解析】【分析】根据点关于y轴对称,其横坐标互为相反数,纵坐标相同即可得到答案.【详解】A,B关于y轴对称,则横坐标互为相反数,纵坐标相同,故选B【点睛】本题考查点坐标的轴对称,解题的关键熟练掌握点坐标的轴对称.2(2019·辽宁中考真题
20、)如图,点P(8,6)在ABC的边AC上,以原点O为位似中心,在第一象限内将ABC缩小到原来的,得到ABC,点P在AC上的对应点P的的坐标为()A(4,3)B(3,4)C(5,3)D(4,4)【答案】A【解析】【分析】直接利用在平面直角坐标系中,如果位似变换是以原点为位似中心,相似比为k,那么位似图形对应点的坐标的比等于k或k,进而结合已知得出答案【详解】点P(8,6)在ABC的边AC上,以原点O为位似中心,在第一象限内将ABC缩小到原来的,得到ABC,点P在AC上的对应点P的的坐标为:(4,3)故选:A【点睛】此题主要考查了位似变换,正确得出位似比是解题关键3(2019·湖南中考真
21、题)如图,将绕点逆时针旋转70°到的位置,若,则()A45°B40°C35°D30°【答案】D【解析】【分析】首先根据旋转角定义可以知道,而,然后根据图形即可求出【详解】解:绕点逆时针旋转70°到的位置,而,故选:D【点睛】此题主要考查了旋转的定义及性质,其中解题主要利用了旋转前后图形全等,对应角相等等知识4(2019·广东中考真题)下列四个银行标志中,既是中心对称图形,又是轴对称图形的是( )ABCD【答案】C【解析】【分析】根据轴对称图形和中心对称图形的概念逐一进行判断即可得.【详解】A、是轴对称图形,不是中心对称图形,
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