24.如图,将边长为6的正方形ABCD绕点A顺时针旋转,得到正方形AMNP,当点P第一次落在AC上时,正方形停止旋转,在旋转过程中,MN交直线AB于点E,PN交AC于点F. (1)连接DP,BM,CN,如果DP=m,则BM= m ,CN=
m ;(用含m的代数式表示);
(2)连接MP,EF,当EF∥MP时,求正方形ABCD旋转的角度;
(3)在正方形ABCD旋转过程中,且点P在△ACD内部时,△NEF的周长是否发生变化?如果不变,求出△NEF的周长;如果变化,说明变化情况及理由.
【考点】四边形综合题.
【分析】(1)由正方形的性质和旋转的特点,判断出△DAP≌△BAM和△DAP∽△CAN,利用勾股定理,计算即可;
(2)由正方形的性质和旋转角不变,得到∠PAF=∠FAN=∠NAE=∠MAE,而这四个角的和为90°得到旋转角为22.5°;
(3)由正方形的性质和旋转的特点,判断出△DAG≌△MAE,△CKF≌△NKI,△ADH≌△ABI,△AHG≌△AIG得到线段的转化. 【解答】解:(1)如图1,
由旋转有,∠DAP=∠BAM,AD=AP,AB=AM, ∵正方形ABCD绕点A顺时针旋转,得到正方形AMNP, ∴AD=AP=AB=AM, 在△DAP和△BAM中
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,
∴△DAP≌△BAM, ∴DP=BM=m,
∵AC为正方形ABCD的对角线, ∴AC=6
,
,∠DAP=∠CAN,
连接AN,由旋转有,AD=AP=6,AC=AN=6∴△DAP∽△CAN, ∴∴CN=
=DP=
, M=m, m;
故答案为m,
(2)连接PM,EF,
∵AN,PM是正方形APNM的对角线, ∴AN⊥PM,∠ANP=∠ANM=45°, ∵EF∥MP, ∴EF⊥AN,
∵∠ANP=∠ANM=45°, ∴AF=AE,
∵∠APF=∠AME=90°,AP=AM ∴△APF≌△AME, ∴∠PAF=∠MAE,
∵∠PAF+∠NAF=∠MAE+∠NAE=45°, ∴∠NAF=∠NAE,
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由旋转有,∠NAF=∠MAE, ∴∠PAF=∠FAN=∠NAE=∠MAE, ∵∠PAM=90°,
∴∠PAF+∠FAN+∠NAE+∠MAE=90°, ∴∠MAE=×90°=22.5°,
即:当EF∥MP时,正方形ABCD旋转的角度为22.5°;
(3)在正方形ABCD旋转过程中,且点P在△ACD内部时,△NEF的周长不发生变化,△NEF的周长为12; 如图3,
延长AP交C于G,连接AN交BC于I, ∵四边形ABCD,APNM都为正方形, ∴AD=AM,∠ADG=∠AME, 由旋转有,∠DAG=∠MAE, ∴△DAG≌△MAE, ∴DG=ME,
∵CG=CD﹣DG,NE=MN﹣ME, ∴CG=NE, 由旋转有,PK=BK,
∵CK=BC﹣BK,NK=PN﹣PK, ∴CK=NK,
∵∠FCK=∠INK=45°,∠CKF=∠NKI, ∴△CKF≌△NKI, ∴KF=KI,
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∵CK=NK, ∴NF=CI,
∵EF2=NF2+NE2=CI2+CG2=GI2, ∴EF=GI,
延长CD到H,使DH=BI, ∵∠ADH=∠ABI,AD=AB, ∴△ADH≌△ABI, ∴∠DAH=∠BAI,
由旋转有,∠DAG=∠CAN, ∵∠DAC=∠BAC=45°, ∴∠GAF=∠BAI, ∴∠HAG=∠IAG, ∵AH=AI,AG=AG, ∴△AHG≌△AIG, ∴HG=GI=EF, ∴L△NEF=NE+NF+EF =CG+CI+HG=CG+CI+DG+DH =CG+CI+DG+BI =(CG+DG)+(CI+BI) =CD+BC =2BC =12;
∴在正方形ABCD旋转过程中,且点P在△ACD内部时,△NEF的周长不发生变化,△NEF的周长为12.
【点评】此题是四边形的综合题,主要考查了正方形的性质,旋转的性质,三角形的全等的判定和性质,勾股定理,作出辅助线是本题关键,也是难点.是综合性特别强的题.
八、(本题12分)
25.如图,经过原点的抛物线y=﹣x2+2mx(m>0)与x轴的另一个交点为点A,顶点为点B.抛物线的对称轴与x轴交于点C,点M在抛物线的对称轴上,且纵坐标为1.
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(1)当m=2时,
①点A的坐标为 (4,0) ,点B的坐标为 (2,4) B,点M的坐标为 (2,1) ; ②过点M作MN∥AB,交x轴于点N,求△MCN的面积; (2)当BC=2BM时,请直接写出m的值; (3)若m=
,点P、Q分别从点O和点A同时出发,以相同的速度向点C运动,点P、Q到达点
c时,停止运动,连接BP、BQ、MP、MQ,当∠PMQ=3∠PBQ时,请直接写出△PBQ的面积的值.
【考点】二次函数综合题.
【分析】(1)解一元二次方程﹣x(x﹣4)=0,和用配方法确定顶点坐标即可;
(2)先用待定系数法确定出直线AB的解析式为y=﹣2x+8,再用平行且通过点M确定出直线MN的解析式,从而求出CN即可;
(3)由运动特点确定出OP=AQ,再判断出点B,P,N,Q共圆,由∠PMQ=3∠PBQ求出∠PBC,用三角函数求出PC即可. 【解答】解:(1)①∵m=2, ∴y=﹣x2+4x=﹣x(x﹣4)=0, ∴x1=0,x2=4, ∴A(4,0),
∵y=﹣x2+4x=﹣(x﹣2)2+4, ∴B(2,4),
∵点M在抛物线的对称轴上,且纵坐标为1, ∴M(2,1),
故答案为A(4,0),B(2,4),M(2,1), ②如图1,
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