(2)如图2,连接AA1,CC1.若△ABA1的面积为4,求△CBC1的面积;
(3)如图3,点E为线段AB中点,点P是线段AC上的动点,在△ABC绕点B按逆时针方向旋转过程中,点P的对应点是点P1,求线段EP1长度的最大值与最小值.
【答案】解:(1)∵由旋转的性质可得:∠A1C1B=∠ACB=45°,BC=BC1,
∴∠CC1B=∠C1CB=45°。
∴∠CC1A1=∠CC1B+∠A1C1B=45°+45°=90°。 (2)∵由旋转的性质可得:△ABC≌△A1BC1,
∴BA=BA1,BC=BC1,∠ABC=∠A1BC1。 ∴
BABC?BA1BC1,∠ABC+∠ABC1=∠A1BC1+∠ABC1。∴∠ABA1=∠CBC1。
22∴△ABA1∽△CBC1。∴
S?ABAS?CBC25411?AB?????CB??4?????5??1625。
∵S△ABA1=4,∴S△CBC1=
。
(3)过点B作BD⊥AC,D为垂足,
∵△ABC为锐角三角形,∴点D在线段AC上。 在Rt△BCD中,BD=BC×sin45°=522。
①如图1,当P在AC上运动至垂足点D,△ABC绕点B
旋转,使点P的对应点P1在线段AB上时,EP1最小。
最小值为:EP1=BP1﹣BE=BD﹣BE=522﹣2。
②如图2,当P在AC上运动至点C,△ABC绕点B旋转,
使点P的对应点P1在线段AB的延长线上时,EP1最大。 最大值为:EP1=BC+BE=5+2=7。
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【考点】旋转的性质,等腰三角形的性质,全等三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质。 【分析】(1)由旋转的性质可得:∠A1C1B=∠ACB=45°,BC=BC1,又由等腰三角形的性质,即可求得∠CC1A1的度数。
(2)由旋转的性质可得:△ABC≌△A1BC1,易证得△ABA1∽△CBC1,利用相似三角形的面积比等于相似比的平方,即可求得△CBC1的面积。
(3)由①当P在AC上运动至垂足点D,△ABC绕点B旋转,使点P的对应点P1在线段AB上时,EP1最小;②当P在AC上运动至点C,△ABC绕点B旋转,使点P的对应点P1在线段AB的延长线上时,EP1最大,即可求得线段EP1长度的最大值与最小值。
11. (2012湖南怀化10分)如图1,四边形ABCD是边长为32的正方形,长方形AEFG的宽AE?长EF?72372,
.将长方形AEFG绕点A顺时针旋转15°得到长方形AMNH (如图2),这时BD与MN相交
于点O.
(1)求?DOM的度数;
(2)在图2中,求D、N两点间的距离;
(3)若把长方形AMNH绕点A再顺时针旋转15°得到长方形ARTZ,请问此时点B在矩形ARTZ的 内部、外部、还是边上?并说明理由.
图1 图2
【答案】解:(1)如图,设AB与MN相交于点K,根据题意得:∠BAM=15°,
∵四边形AMNH是矩形,∴∠M=90°。∴∠AKM=90°-∠BAM=75°。 ∴∠BKO=∠AKM=75°。,
∵四边形ABCD是正方形,∴∠ABD=45°。 ∴∠DOM=∠BKO+?ABD=75°+45°=120°。 (2)连接AN,交BD于I,连接DN,
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∵NH=AE?72,AH=EF?NHAH?33723,∠H=90°,
∴tan?HAN?。∴∠HAN=30°。
∴AN=2NH=7。
由旋转的性质:∠DAH=15°,∴∠DAN=45°。 ∵∠DAC=45°,∴A,C,N共线。 ∵四边形ABCD是正方形,∴BD⊥AC。 ∵AD=CD=32,∴DI?AI?∴NI=AN-AI=7-3=4。 在Rt△DIN中,DN?DI?NI2212 AC?12 AB?CD22?3。
?3?422?5。
(3)点B在矩形ARTZ的外部。理由如下:
如图,根据题意得:∠BAR=15°+15°=30°。 ∵∠R=90°,AR=
727,
∴AK?ARcos30??2=73332。
∵32?733=92?733=162?3147>0,∴AB=32 >733。
∴点B在矩形ARTZ的外部。
【考点】旋转的性质,矩形的性质,正方形的性质,勾股定理,锐角三角函数定义,特殊角的三角函数值,实数的大小比较。
【分析】(1)由旋转的性质,可得∠BAM=15°,即可得∠OKB=∠AOM=75°,又由正方形的性质,可得∠ABD=45°,然后利用外角的性质,即可求得∠DOM的度数。
(2)首先连接AM,交BD于I,连接DN,由特殊角的三角函数值,求得∠HAN=30°,又由旋
转的性质,即可求得∠DAN=45°,即可证得A,C,N共线,然后由股定理求得答案。
(3)在Rt△ARK中,利用三角函数即可求得AK的值,与AB比较大小,即可确定B的位置。
12. (2012福建泉州14分)如图,点O为坐标原点,直线l绕着点A(0,2)旋转,与经过点C(0,1)的二次函数y?14x2?h交于不同的两点P、Q.
(1)求h的值;
(2)通过操作、观察算出△POQ面积的最小值(不必说理);
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(3)过点P、C作直线,与x轴交于点B,试问:在直线l的旋转过程中四边形AOBQ是否为梯形,若是,请说明理由;若不是,请指明其形状.
【答案】解:(1)∵二次函数y? ∴h=1。
(2)操作、观察可知当直线l∥x轴时,其面积最小; 将y=2带入二次函数y? ∴ S最小=(2×4)÷2=4。
(3)连接BQ,若l与x轴不平行(如图),即PQ与x轴不平行,
依题意,设抛物线y?114x214x2?h的图象经过C(0,1),
14x2?1中,得x??2,
?1上的点
P(a,a2?1)、Q(b,b2?1)(a<0<b)。
441直线BC:y=k1x+1过点P, ∴a2?1=ak1+1,得k1=a。
4411∴直线BC:y=ax+1
41令y=0得:xB=?4a
过点A的直线l:y=k2x+2经过点P、Q,
∴a2?1?ak2?2?①,b2?1=bk2?2?②。
4411①×b-②×a得:(a2b?b2a)?b?a?2(b?a),化简得:b=?414a。
∴点B与Q的横坐标相同。∴BQ∥y轴,即BQ∥OA。 又∵AQ与OB不平行,∴四边形AOBQ是梯形。 根据抛物线的对称性可得(a>0>b)结论相同。
若l与x轴平行,由OA=2,BQ=2,OB=2,AQ=2,且∠AOB=900,得四边形AOBQ是
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正方形。
故在直线l旋转的过程中:当l与x轴不平行时,四边形AOBQ是梯形;当l与x轴平行
时,四边形AOBQ是正方形。
【考点】二次函数综合题,曲线上点的坐标与方程的关系,旋转的性质,二次函数的性质,一次函数的运用,梯形和正方形的判定。
【分析】(1)根据二次函数图象上的点的坐标特征,利用待定系数法求得h的值。
(2)操作、观察可得结论。实际上,由P(a,a2?1)、Q(b,b2?1)(a<0<b),可求得
4411b=?4a(参见(3))。
12???OA?|??a|?(?)?(?a)=??2aa?1444a??a?+4??2∴S?POQ?OA?xQ?xP??
∴当?4a=?a即|a|=|b|(P、Q关于y轴对称)时,△POQ的面积最小。
即PQ∥x轴时,△POQ的面积最小,且POQ的面积最小为4。
(3)判断四边形AOBQ的形状,可从四个顶点的坐标特征上来判断.首先设出P、Q的坐标,
然后根据点P、C求出直线BC的解析式,从而表示出点B的坐标,然后再通过直线PQ以及P、A、Q三点坐标,求出Q、B两点坐标之间的关联,从而判断该四边形是否符合梯形的特征。
13. (2012辽宁丹东12分)已知:点C、A、D在同一条直线上,∠ABC=∠ADE=α,线段 BD、CE交于 点M.
(1)如图1,若AB=AC,AD=AE
①问线段BD与CE有怎样的数量关系?并说明理由; ②求∠BMC的大小(用α表示); (2)如图2,若AB= BC=kAC,AD =ED=kAE
则线段BD与CE的数量关系为 ,∠BMC= (用α表示);
(3)在(2)的条件下,把△ABC绕点A逆时针旋转180°,在备用图中作出旋转后的图形(要求:尺 规作图,不写作法,保留作图痕迹),连接 EC并延长交BD于点M.则∠BMC= (用α表示).
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