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第頁中考數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)《三角板問題》專項(xiàng)檢測卷(附帶答案)學(xué)校:___________班級(jí):___________姓名:___________考號(hào):___________三角板是學(xué)生最常用的學(xué)習(xí)工具,以三角板為道具,以學(xué)生常見、熟悉的幾何圖形為載體,并輔之以平移、旋轉(zhuǎn)等變換手段的問題,能為學(xué)生提供動(dòng)手實(shí)踐操作設(shè)計(jì)的空間,較好地考查了學(xué)生觀察、實(shí)驗(yàn)、比較、聯(lián)想、類比、歸納的能力以及運(yùn)動(dòng)變化、分類討論思想等的綜合運(yùn)用能力.這類操作性的題目格調(diào)清新,立意新穎,充分體現(xiàn)了課標(biāo)中提出的“培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手動(dòng)腦、實(shí)踐探索的能力”的要求,既注重基礎(chǔ)知識(shí),同時(shí)又具有很強(qiáng)的綜合性,因此受到了各地中考命題專家的青睞.由一副三角板產(chǎn)生的問題(一).由一副三角板的疊放1、一副三角板如圖1所示疊放在一起,則圖中∠a的度數(shù)是。解析:本題利用學(xué)生熟知的三角板的度數(shù)和三角形的內(nèi)角和易知∠a的度數(shù)為750。圖1.2.一幅三角板按圖2所示疊放在一起,若固定△AOB,將△ACD繞著公共頂點(diǎn)A,按順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)α度(0<α<180),當(dāng)△ACD的一邊與△AOB的某一邊平行時(shí),相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)角α的值是.(二).由一副三角板的拼接3、一副三角板按如圖3所示的方式擺放,且∠1的度數(shù)比∠2的度數(shù)大500,若設(shè)∠1=x0,∠2=y0,則可得到方程組為()。EQA、B、EQEQC、D、圖3(三).由一副三角板的旋轉(zhuǎn)4取一副三角板圖6(1)拼接,固定三角板ADC,將三角板ABC繞點(diǎn)A依順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)一個(gè)大小為α的角(0°<α≤45°)等到△ABC′,如圖6(2)所示。試問(1)當(dāng)α為多少度時(shí),能使得圖6(2)中的AB∥DC?(2)當(dāng)旋轉(zhuǎn)至圖6(3)位置時(shí),此時(shí)α又為多少度?圖中你能找出哪幾對相似三角形,并求出其中一對的相似比;(3)連接BD,當(dāng)0°<α≤45°時(shí),探尋∠DBC′+∠CAC′+∠BDC值的大小變化情況,并給出你的證明。5.一副三角板按圖5所示疊放在一起,若固定△AOB,將△ACD繞著公共頂點(diǎn)A,按順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)α度(0°<α<180°),當(dāng)△ACD的一邊與△AOB的某一邊平行時(shí),相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)角α的值是______________________________________。7、已知:將一副三角板(Rt△ABC和Rt△DEF)如圖6擺放,點(diǎn)E、A、D、B在一條直線上,且D是AB的中點(diǎn),將Rt△DEF繞點(diǎn)D順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)角α(0°<α<90°),在旋轉(zhuǎn)過程中,直線DE、AC相交于點(diǎn)M,直線DF、BC相交于點(diǎn)N,分別過點(diǎn)M、N作直線AB的垂線,垂足為G、H.(1)當(dāng)α=30°時(shí)(如圖7),求證:AG=DH;(2)當(dāng)α=60°時(shí)(如圖8),(1)中的結(jié)論是否成立?請寫出你的結(jié)論,并說明理由;(3)當(dāng)0°<α<90°時(shí),(1)中的結(jié)論是否成立?請寫出你的結(jié)論,并根據(jù)圖9說明理由.二.由兩塊形狀大小都相同的三角板產(chǎn)生的問題(一).兩塊形狀大小都相同三角板的平移8、如圖4,兩個(gè)相同的直角三角尺重疊后,沿斜邊推動(dòng)其中一塊,使它平移到某一位置。四邊形ABOA/的面積與四邊形B/C/CO的面積有什么關(guān)系?已知BO=3,OB/=2,BC=a。用含a的整式表示四邊形ABOA/的面積。圖49、把兩塊含有300的相同的直角尺按如圖所示擺放,使點(diǎn)C、B、E在同一條直線上,連結(jié)CD,若AC=6cm,則ΔBCD的面積是。(二).兩塊形狀大小都相同三角板的旋轉(zhuǎn)10、把兩塊全等的直角三角板ABC和DEF疊放在一起,使三角板DEF的銳角頂點(diǎn)D與三角板ABC的斜邊中點(diǎn)O重合,其中∠ABC=∠DEF=90°,∠C=∠F=45°,AB=DE=4。把三角板ABC固定不動(dòng),讓三角板DEF繞點(diǎn)O旋轉(zhuǎn),設(shè)射線DE與射線AB相交于點(diǎn)P,射線DF與線段BC相交與點(diǎn)Q。
(1)如圖17(1),當(dāng)射線DF經(jīng)過點(diǎn)B,即點(diǎn)Q與點(diǎn)B重合時(shí),
易證△APD∽△CDQ。此時(shí),AP·CQ=____。
(2)將三角板DEF由圖17(1)所示的位置繞點(diǎn)O沿逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn),設(shè)旋轉(zhuǎn)角為α,其中0°<α<90°,問AP·CQ的值是否改變?說明你的理由。
(3)在(2)的條件下,設(shè)CQ=x,兩塊三角板重疊面積為y,求y與x的函數(shù)關(guān)系式。11、將兩塊全等的含30°的三角尺如圖15擺放在一起,它們的較短直角邊長為3.(1)將△ECD沿直線l向左平移到圖16的位置,使E點(diǎn)落在AB上,則CC′為多少?(2)將△ECD繞點(diǎn)C逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)到圖17的位置,使點(diǎn)E落在AB上,則△ECD繞點(diǎn)C旋轉(zhuǎn)的度數(shù)為多少?(3)將△ECD沿直線AC翻折到圖18的位置,ED′與AB相交于點(diǎn)F,求證:AF=FD′.12、把兩塊全等的直角三角板和疊放在一起,使三角板的銳角頂點(diǎn)與三角板的斜邊中點(diǎn)重合,其中,,,把三角板固定不動(dòng),讓三角板繞點(diǎn)旋轉(zhuǎn),設(shè)射線與射線相交于點(diǎn),射線與線段相交于點(diǎn).(1)如圖5,當(dāng)射線經(jīng)過點(diǎn),即點(diǎn)與點(diǎn)重合時(shí),易證.此時(shí),________.(2)將三角板由圖5所示的位置繞點(diǎn)沿逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)至圖6,設(shè)旋轉(zhuǎn)角為.其中,問的值是否改變?說明你的理由.(3)在(2)的條件下,設(shè),兩塊三角板重疊面積為y,求y與x的函數(shù)關(guān)系式.(三).兩塊形狀大小都相同三角板的疊放13、如圖4,兩個(gè)全等的含30°,60°角的三角板ADE和三角板ABC如圖4所示放置,E、A、C三點(diǎn)在一條直線上,連結(jié)BD,取BD的中點(diǎn)M,連結(jié)ME、MC.試判斷△EMC的形狀,并說明理由.14、(1)把兩個(gè)含有45°角的直角三角板如
圖18(1)放置,點(diǎn)D在BC上,連結(jié)BE,AD,AD的延長線交BE于點(diǎn)F。
求證:AF⊥BE。
(2)把兩個(gè)含有30°角的直角三角板如圖18(2)放置,點(diǎn)D在BC上,連結(jié)BE,AD,AD的延長線交BE于點(diǎn)F。問AF與BE是否垂直?并說明理由。三.由兩塊形狀相同但大小不等的三角板產(chǎn)生的問題15、如圖,腰長為1和2的兩個(gè)等腰直角三角形,其一腰在同一水平線上,小等腰直角三角形沿該水平線自左向右勻速穿過大等腰直角三角形,設(shè)穿過的時(shí)間為x,大等腰三角形內(nèi)減去小等腰直角三角形部分的面積為y(各個(gè)圖中的陰影部分),則y與x的大致圖象為()16、(1)把兩個(gè)含有45°角的直角三角板如圖19放置,點(diǎn)D在BC上,連結(jié)BE,AD,AD的延長線交BE于點(diǎn)F.求證:AF⊥BE.(2)把兩個(gè)含有30°角的直角三角板如圖20放置,點(diǎn)D在BC上,連結(jié)BE,AD,AD的延長線交BE于點(diǎn)F.問AF與BE是否垂直?說明理由.17、兩個(gè)大小不同的等腰直角三角形三角板圖1圖1圖2DCEAB如圖1所示放置,圖2是由它抽象出的幾何圖形,在同一條直線上,連結(jié).(1)請找出圖2中的全等三角形,并給予證明(說明:結(jié)論中不得含有未標(biāo)識(shí)的字母);(2)證明:.四.由一塊三角板產(chǎn)生的問題(一).由一塊三角板產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)18、如圖2,一塊含有30°角的直角三角板ABC,在水平桌面上繞點(diǎn)C按順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)到A′B′C′的位置,若BC的長為15cm,那么頂點(diǎn)A從開始到結(jié)束所經(jīng)過的路徑長為().A.10πcmB.10πcmC.15πcmD.20πcm19、如圖5,斜邊長為6cm,∠A=30°的直角三角板ABC,繞點(diǎn)C順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)90°至△A′B′C的位置,再沿CB向左平移使點(diǎn)B′落在原三角板ABC的斜邊AB上,則三角板向左平移的距離為____cm.EBMACN20、含角的直角三角板()繞直角頂點(diǎn)沿逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)角(),再沿的對邊翻折得到,與交于點(diǎn),與交于點(diǎn),與相交于點(diǎn).EBMACN(1)求證:.(2)當(dāng)時(shí),找出與的數(shù)量關(guān)系,并加以說明.21、如圖5,已知等腰直角三角板ABC中,AB=AC=1,ABC=900,把一塊含300角的直角三角板DEF的直角頂點(diǎn)D放在AC的中點(diǎn)上(直角三角板的短直角邊為DE,長直角邊為DF),將直角三角板DEF繞D點(diǎn)按逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。在圖1中,DE交AB于M,DF交BC于N。證明DM=DN。在這一旋轉(zhuǎn)過程中,直角三角板DEF與等腰直角三角板ABC的重疊部分為四邊形DMBN,請說明四邊形DMBN的面積是否發(fā)生變化?若發(fā)生變化,請說明是如何變化的?若不發(fā)生變化,求出其面積?繼續(xù)旋轉(zhuǎn)至如圖6所示的位置,延長AB交DE于M,延長BC交DF于N,DM=DN是否仍然成立?若成立,請給出證明;若不成立,請說明理由;繼續(xù)旋轉(zhuǎn)至如圖7的位置,延長FD交BC于N,延長ED交AB于M,DM=DN是否仍然成立?請寫出結(jié)論,不用證明。圖5圖6圖722、孔明是一個(gè)喜歡探究鉆研的同學(xué),他在和同學(xué)們一起研究某條拋物線的性質(zhì)時(shí),將一把直角三角板的直角頂點(diǎn)置于平面直角坐標(biāo)系的原點(diǎn),兩直角邊與該拋物線交于、兩點(diǎn),請解答以下問題:
⑴若測得(如圖7),求的值;
⑵對同一條拋物線,孔明將三角板繞點(diǎn)旋轉(zhuǎn)到如圖8所示位置時(shí),過作軸于點(diǎn),測得,寫出此時(shí)點(diǎn)的坐標(biāo),并求點(diǎn)的橫坐標(biāo);
⑶對該拋物線,孔明將三角板繞點(diǎn)旋轉(zhuǎn)任意角度時(shí)驚奇地發(fā)現(xiàn),交點(diǎn)、的連線段總經(jīng)過一個(gè)固定的點(diǎn),試說明理由并求出該點(diǎn)的坐標(biāo)。
(二).由一塊三角板產(chǎn)生平移23.在△ABC中,AB=AC,CG⊥BA交BA的延長線于點(diǎn)G,一等腰直角三角尺按如圖13(1)所示的位置擺放,該三角尺的直角頂點(diǎn)為F,一條直角邊與AC邊在一條直線上,另一條直角邊也恰好經(jīng)過點(diǎn)B。(1)在圖13(1)中請你通過觀察,測量BF與CG的長度,猜想并寫出BF與CG滿足的數(shù)量關(guān)系,然后證明你的猜想;
(2)當(dāng)三角尺沿AC方向平移到圖13(2)所示的位置時(shí),一條直角邊仍與AC邊在同一直線上,另一條直角邊交BC邊于點(diǎn)D,過點(diǎn)D作DE⊥BA于點(diǎn)E。此時(shí)請你再通過觀察測量DE、DF與CG的長度,猜想并寫出DE+DF與CG之間滿足的數(shù)量關(guān)系,然后證明你的猜想;
(3)當(dāng)三角尺在圖13(2)的基礎(chǔ)上沿AC方向平移到圖13(3)所示位置(點(diǎn)F在線段AC上,且點(diǎn)F與點(diǎn)C不重合)時(shí),圖13(2)中的猜想是否仍然成立?(不用說明理由)五.一塊三角板相對運(yùn)動(dòng)問題24、如圖(1),將斜邊長為6cm的直角三角板放置在直角坐標(biāo)系中,直角頂點(diǎn)與原點(diǎn)重合,直角邊分別與x軸、y軸重合,且∠MNO=60°。將長和寬分別為6cm、2cm的直尺ABCD的長邊與直線MN重合,其中C點(diǎn)與N點(diǎn)重合(如圖(2))。三角板固定不動(dòng),直尺以1cm/s的速度沿著直線MN向左上方滑動(dòng)(如圖(3)),直到C點(diǎn)與M點(diǎn)重合為止。設(shè)移動(dòng)ts后,直尺和三角板重疊部分的面積為Scm2。求:(1)直線MN的函數(shù)關(guān)系式;(2)S與t
之間的函數(shù)關(guān)系式,并求S的最大值。答案部分一.由一副三角板產(chǎn)生的問題(一).由一副三角板的疊放1、一副三角板如圖1所示疊放在一起,則圖中∠a的度數(shù)是。解析:本題利用學(xué)生熟知的三角板的度數(shù)和三角形的內(nèi)角和易知∠a的度數(shù)為750。圖1.2.一幅三角板按圖2所示疊放在一起,若固定△AOB,將△ACD繞著公共頂點(diǎn)A,按順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)α度(0<α<180),當(dāng)△ACD的一邊與△AOB的某一邊平行時(shí),相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)角α的值是.解析當(dāng)CD∥AB時(shí),α=30°;當(dāng)AC∥OB時(shí),α=45°;當(dāng)CD∥OA時(shí),α=75°;當(dāng)AD∥OB時(shí),α=135°;當(dāng)CD∥OB時(shí),α=165°.(二).由一副三角板的拼接3、一副三角板按如圖3所示的方式擺放,且∠1的度數(shù)比∠2的度數(shù)大500,若設(shè)∠1=x0,∠2=y0,則可得到方程組為()。EQA、B、EQEQC、D、圖3解析:本題是以三角板的拼接為背景,巧妙的利用∠1和∠2互余和∠1比∠2的度數(shù)500兩個(gè)數(shù)量關(guān)系列出方程。故選擇D。(三).由一副三角板的旋轉(zhuǎn)4取一副三角板圖6(1)拼接,固定三角板ADC,將三角板ABC繞點(diǎn)A依順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)一個(gè)大小為α的角(0°<α≤45°)等到△ABC′,如圖6(2)所示。試問(1)當(dāng)α為多少度時(shí),能使得圖6(2)中的AB∥DC?(2)當(dāng)旋轉(zhuǎn)至圖6(3)位置時(shí),此時(shí)α又為多少度?圖中你能找出哪幾對相似三角形,并求出其中一對的相似比;(3)連接BD,當(dāng)0°<α≤45°時(shí),探尋∠DBC′+∠CAC′+∠BDC值的大小變化情況,并給出你的證明。5.一副三角板按圖5所示疊放在一起,若固定△AOB,將△ACD繞著公共頂點(diǎn)A,按順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)α度(0°<α<180°),當(dāng)△ACD的一邊與△AOB的某一邊平行時(shí),相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)角α的值是______________________________________。7、已知:將一副三角板(Rt△ABC和Rt△DEF)如圖6擺放,點(diǎn)E、A、D、B在一條直線上,且D是AB的中點(diǎn),將Rt△DEF繞點(diǎn)D順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)角α(0°<α<90°),在旋轉(zhuǎn)過程中,直線DE、AC相交于點(diǎn)M,直線DF、BC相交于點(diǎn)N,分別過點(diǎn)M、N作直線AB的垂線,垂足為G、H.(1)當(dāng)α=30°時(shí)(如圖7),求證:AG=DH;(2)當(dāng)α=60°時(shí)(如圖8),(1)中的結(jié)論是否成立?請寫出你的結(jié)論,并說明理由;(3)當(dāng)0°<α<90°時(shí),(1)中的結(jié)論是否成立?請寫出你的結(jié)論,并根據(jù)圖9說明理由.(1)證明如圖7,∵∠A=∠ADM=30°,∴MA=MD.又MG⊥AD于點(diǎn)G,∴AG=AD.∵∠BDC=180°-∠ADE-∠EDF=180°-30°-90°=60°=∠B,∴CB=CD.∴C與N重疊.又NH⊥DB于點(diǎn)H,∴DH=DB.∵AD=DB,∴AG=DH.(2)解當(dāng)α=60°時(shí),(1)中的結(jié)論成立.如圖8,∵∠ADM=60°,∴∠NDB=90°-60°=30°.∴∠MAD=∠NDB.又AD=DB,∠ADM=∠B=60°,∴△MAD≌△NDB.∴MA=ND.∵M(jìn)G,NH分別是△MAD,△NDB的對應(yīng)高,∴Rt△MAG≌Rt△NDH.∴AG=DH.(3)解當(dāng)0°<α<90°時(shí),(1)中的結(jié)論成立.如圖9,在Rt△AMG中,∠A=30°,∴∠AMG=60°=∠B.又∠AGM=∠NHB=90°,∴△AGM∽△NHB.∴.①∵∠MDG=α,∴∠DMG=90°-α=∠NDH.又∠MGD=∠DHN=90°,∴Rt△MGD∽R(shí)t△DHN.∴.②①×②,得.由比例的性質(zhì),得,即.∵AD=DB,∴AG=DH二.由兩塊形狀大小都相同的三角板產(chǎn)生的問題(一).兩塊形狀大小都相同三角板的平移8、如圖4,兩個(gè)相同的直角三角尺重疊后,沿斜邊推動(dòng)其中一塊,使它平移到某一位置。四邊形ABOA/的面積與四邊形B/C/CO的面積有什么關(guān)系?已知BO=3,OB/=2,BC=a。用含a的整式表示四邊形ABOA/的面積。圖4解析:(1)因?yàn)閮蓚€(gè)三角尺的面積相等,平移后重疊部分的面積相等,所以未重疊部分的面積也相等。(2)由圖知,四邊形B/C/CO是直角梯形,底邊B/C/=BC=a,底邊OC=BC-BO=a-3,高OB/=2,所以它的面積為。即四邊形ABOA/的面積也為2a-3。9、把兩塊含有300的相同的直角尺按如圖所示擺放,使點(diǎn)C、B、E在同一條直線上,連結(jié)CD,若AC=6cm,則ΔBCD的面積是。(二).兩塊形狀大小都相同三角板的旋轉(zhuǎn)10、把兩塊全等的直角三角板ABC和DEF疊放在一起,使三角板DEF的銳角頂點(diǎn)D與三角板ABC的斜邊中點(diǎn)O重合,其中∠ABC=∠DEF=90°,∠C=∠F=45°,AB=DE=4。把三角板ABC固定不動(dòng),讓三角板DEF繞點(diǎn)O旋轉(zhuǎn),設(shè)射線DE與射線AB相交于點(diǎn)P,射線DF與線段BC相交與點(diǎn)Q。
(1)如圖17(1),當(dāng)射線DF經(jīng)過點(diǎn)B,即點(diǎn)Q與點(diǎn)B重合時(shí),
易證△APD∽△CDQ。此時(shí),AP·CQ=____。
(2)將三角板DEF由圖17(1)所示的位置繞點(diǎn)O沿逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn),設(shè)旋轉(zhuǎn)角為α,其中0°<α<90°,問AP·CQ的值是否改變?說明你的理由。
(3)在(2)的條件下,設(shè)CQ=x,兩塊三角板重疊面積為y,求y與x的函數(shù)關(guān)系式。解:(1)∵∠A=∠C=45°,∠APD=∠QDC=90°,
∴△APD∽△CDQ.
∴AP:CD=AD:CQ.
∴即AP×CQ=AD×CD,
∵AB=BC=6,
∴AD=CD=3
2
,
∴AP×CQ=AD×CD=18;
故答案為:18.
(2)當(dāng)時(shí),如圖2
過點(diǎn)D作于M,
于N
則
∵,則
∴
∴
當(dāng)時(shí),如圖3
過點(diǎn)D作
于G,
∵
∴
∴
∵
即
∴
∴()
(3)在圖(2)的情況下,
時(shí)
則
∴則
當(dāng),11、將兩塊全等的含30°的三角尺如圖15擺放在一起,它們的較短直角邊長為3.(1)將△ECD沿直線l向左平移到圖16的位置,使E點(diǎn)落在AB上,則CC′為多少?(2)將△ECD繞點(diǎn)C逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)到圖17的位置,使點(diǎn)E落在AB上,則△ECD繞點(diǎn)C旋轉(zhuǎn)的度數(shù)為多少?(3)將△ECD沿直線AC翻折到圖18的位置,ED′與AB相交于點(diǎn)F,求證:AF=FD′.12、把兩塊全等的直角三角板和疊放在一起,使三角板的銳角頂點(diǎn)與三角板的斜邊中點(diǎn)重合,其中,,,把三角板固定不動(dòng),讓三角板繞點(diǎn)旋轉(zhuǎn),設(shè)射線與射線相交于點(diǎn),射線與線段相交于點(diǎn).(1)如圖5,當(dāng)射線經(jīng)過點(diǎn),即點(diǎn)與點(diǎn)重合時(shí),易證.此時(shí),________.(2)將三角板由圖5所示的位置繞點(diǎn)沿逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)至圖6,設(shè)旋轉(zhuǎn)角為.其中,問的值是否改變?說明你的理由.(3)在(2)的條件下,設(shè),兩塊三角板重疊面積為y,求y與x的函數(shù)關(guān)系式.分析:本題綜合考查函數(shù)、相似三角形、動(dòng)點(diǎn)問題,第三問通過分析不同情況下兩個(gè)三角板的位置,確定函數(shù)解析式.解:(1)8;(2)的值不會(huì)改變.理由如下:在與中,,,,∴,∴,∴,∴.(3)情形1:當(dāng)時(shí),,即,此時(shí)兩三角板重疊部分為四邊形,過作于,于,∴,由(2)知:,得.于是.情形2:當(dāng)時(shí),時(shí),即,此時(shí)兩三角板重疊部分為,由于,,易證:,∴即解得,∴,于是.綜上所述,當(dāng)時(shí),.當(dāng)時(shí),.(三).兩塊形狀大小都相同三角板的疊放13、如圖4,兩個(gè)全等的含30°,60°角的三角板ADE和三角板ABC如圖4所示放置,E、A、C三點(diǎn)在一條直線上,連結(jié)BD,取BD的中點(diǎn)M,連結(jié)ME、MC.試判斷△EMC的形狀,并說明理由.14、(1)把兩個(gè)含有45°角的直角三角板如
圖18(1)放置,點(diǎn)D在BC上,連結(jié)BE,AD,AD的延長線交BE于點(diǎn)F。
求證:AF⊥BE。
(2)把兩個(gè)含有30°角的直角三角板如圖18(2)放置,點(diǎn)D在BC上,連結(jié)BE,AD,AD的延長線交BE于點(diǎn)F。問AF與BE是否垂直?并說明理由。證明:(1)證明:方法一:在△ACD和△BCE中,AFBCEAFBCED∠DCA=∠ECB=90°,DC=EC,∴△ACD≌△BCE(SAS).………………2分∴∠DAC=∠EBC.………3分∵∠ADC=∠BDF,∴∠EBC+∠BDF=∠DAC+∠ADC=90°.∴∠BFD=90°.∴AF⊥BE.…………………5分方法二:∵AC=BC,DC=EC,ABDCEF∴.即tan∠DAC=ABDCEF∴∠DAC=∠EBC.(下略)…3分(2)AF⊥BE.…………………6分∵∠ABC=∠DEC=30°,∠ACB=∠DCE=90°,∴=tan60°.……7分∴△DCA∽△ECB.…………8分∴∠DAC=∠EBC.…………9分∵∠ADC=∠BDF,∴∠EBC+∠BDF=∠DAC+∠ADC=90°.∴∠BFD=90°.∴AF⊥BE.…………三.由兩塊形狀相同但大小不等的三角板產(chǎn)生的問題15、如圖,腰長為1和2的兩個(gè)等腰直角三角形,其一腰在同一水平線上,小等腰直角三角形沿該水平線自左向右勻速穿過大等腰直角三角形,設(shè)穿過的時(shí)間為x,大等腰三角形內(nèi)減去小等腰直角三角形部分的面積為y(各個(gè)圖中的陰影部分),則y與x的大致圖象為()16、(1)把兩個(gè)含有45°角的直角三角板如圖19放置,點(diǎn)D在BC上,連結(jié)BE,AD,AD的延長線交BE于點(diǎn)F.求證:AF⊥BE.(2)把兩個(gè)含有30°角的直角三角板如圖20放置,點(diǎn)D在BC上,連結(jié)BE,AD,AD的延長線交BE于點(diǎn)F.問AF與BE是否垂直?說明理由.證明:(1)證明:方法一:在△ACD和△BCE中,AFBCEAFBCED∠DCA=∠ECB=90°,DC=EC,∴△ACD≌△BCE(SAS).………………2分∴∠DAC=∠EBC.………3分∵∠ADC=∠BDF,∴∠EBC+∠BDF=∠DAC+∠ADC=90°.∴∠BFD=90°.∴AF⊥BE.…………………5分方法二:∵AC=BC,DC=EC,ABDCEF∴.即tan∠DAC=ABDCEF∴∠DAC=∠EBC.(下略)…3分(2)AF⊥BE.…………………6分∵∠ABC=∠DEC=30°,∠ACB=∠DCE=90°,∴=tan60°.……7分∴△DCA∽△ECB.…………8分∴∠DAC=∠EBC.…………9分∵∠ADC=∠BDF,∴∠EBC+∠BDF=∠DAC+∠ADC=90°.∴∠BFD=90°.∴AF⊥BE.…………17、兩個(gè)大小不同的等腰直角三角形三角板圖1圖1圖2DCEAB(第22題)如圖1所示放置,圖2是由它抽象出的幾何圖形,在同一條直線上,連結(jié).(1)請找出圖2中的全等三角形,并給予證明(說明:結(jié)論中不得含有未標(biāo)識(shí)的字母);(2)證明:.解:圖2中證明如下:與均為等腰直角三角形,,即證明:由(1)知又5方法二:∵AC=BC,DC=EC,∴.即tan∠DAC=tan∠EBC.∴∠DAC=∠EBC.(下略(2)AF⊥BE.…∵∠ABC=∠DEC=30°,∠ACB=∠DCE=90°,∴=tan60∴△DCA∽△ECB.∴∠DAC=∠EBC.∵∠ADC=∠BDF,∴∠EBC+∠BDF=∠DAC+∠ADC=90°.∴∠BFD=90°.∴AF⊥BE.四.由一塊三角板產(chǎn)生的問題(一).由一塊三角板產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)18、如圖2,一塊含有30°角的直角三角板ABC,在水平桌面上繞點(diǎn)C按順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)到A′B′C′的位置,若BC的長為15cm,那么頂點(diǎn)A從開始到結(jié)束所經(jīng)過的路徑長為().A.10πcmB.10πcmC.15πcmD.20πcm19、如圖5,斜邊長為6cm,∠A=30°的直角三角板ABC,繞點(diǎn)C順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)90°至△A′B′C的位置,再沿CB向左平移使點(diǎn)B′落在原三角板ABC的斜邊AB上,則三角板向左平移的距離為____cm.EBMACN20、含角的直角三角板()繞直角頂點(diǎn)沿逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)角(),再沿的對邊翻折得到,與交于點(diǎn),與交于點(diǎn),與相交于點(diǎn).EBMACN(1)求證:.(2)當(dāng)時(shí),找出與的數(shù)量關(guān)系,并加以說明.21、如圖5,已知等腰直角三角板ABC中,AB=AC=1,ABC=900,把一塊含300角的直角三角板DEF的直角頂點(diǎn)D放在AC的中點(diǎn)上(直角三角板的短直角邊為DE,長直角邊為DF),將直角三角板DEF繞D點(diǎn)按逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。在圖1中,DE交AB于M,DF交BC于N。證明DM=DN。在這一旋轉(zhuǎn)過程中,直角三角板DEF與等腰直角三角板ABC的重疊部分為四邊形DMBN,請說明四邊形DMBN的面積是否發(fā)生變化?若發(fā)生變化,請說明是如何變化的?若不發(fā)生變化,求出其面積?繼續(xù)旋轉(zhuǎn)至如圖6所示的位置,延長AB交DE于M,延長BC交DF于N,DM=DN是否仍然成立?若成立,請給出證明;若不成立,請說明理由;繼續(xù)旋轉(zhuǎn)至如圖7的位置,延長FD交BC于N,延長ED交AB于M,DM=DN是否仍然成立?請寫出結(jié)論,不用證明。圖5圖6圖7解析:(1)①證明:連結(jié)DB。在Rt△ABC中,因?yàn)锳B=AC,AD=DC,所以DB=DC=AD,BDC=900所以∠ABD=∠C=450因?yàn)椤螹DB+∠BDN=∠CDN+∠BDN=900所以∠MDB=∠NDC所以△BMD≌△CND。所以DM=DN。四邊形DMBN的面積不發(fā)生變化。由①知△BMD≌△CND。所以S△BMD=S△CND所以S四邊形DMBN=S△DBN+S△DMB=S△DBN+S△DNC=S△DBC=S△ABC=。(2)DM=DN仍然成立。證明:連結(jié)DB在Rt△ABC中,因?yàn)锳B=AC,AD=DC,所以DB=DC,∠BDC=900所以∠DCB=∠DBC=450所以∠DBM=∠DCM=1350因?yàn)椤螻DC+∠CDN=∠BDM+∠BDN=900所以∠CDN=∠BDM所以△CDN≌△BDM所以DM=DNDM=DN。22、孔明是一個(gè)喜歡探究鉆研的同學(xué),他在和同學(xué)們一起研究某條拋物線的性質(zhì)時(shí),將一把直角三角板的直角頂點(diǎn)置于平面直角坐標(biāo)系的原點(diǎn),兩直角邊與該拋物線交于、兩點(diǎn),請解答以下問題:
⑴若測得(如圖7),求的值;
⑵對同一條拋物線,孔明將三角板繞點(diǎn)旋轉(zhuǎn)到如圖8所示位置時(shí),過作軸于點(diǎn),測得,寫出此時(shí)點(diǎn)的坐標(biāo),并求點(diǎn)的橫坐標(biāo);
⑶對該拋物線,孔明將三角板繞點(diǎn)旋轉(zhuǎn)任意角度時(shí)驚奇地發(fā)現(xiàn),交點(diǎn)、的連線段總經(jīng)過一個(gè)固定的點(diǎn),試說明理由并求出該點(diǎn)的坐標(biāo)。
解析:⑴設(shè)線段與軸的交點(diǎn)為,由拋物線的對稱性可得為中點(diǎn),又由三角板的特殊性可知,點(diǎn)的坐標(biāo)為:(,),將(,)代入拋物線得,。
⑵此問解法較多,現(xiàn)舉例如下:
如圖8,過點(diǎn)作軸于點(diǎn),
解法一:證△∽△和拋物線的有關(guān)知識(shí)可求得點(diǎn)的橫坐標(biāo);
解法二:由解直角三角形和拋物線的有關(guān)知識(shí)可求得點(diǎn)的橫坐標(biāo);
解法三:利用勾股定理和拋物線的有關(guān)知識(shí)可求得點(diǎn)的橫坐標(biāo)。
⑶解法一:設(shè)(,)(),(,)(),
設(shè)直線的解析式為:,得,解得,又易知△∽△,,,,.由此可知不論為何值,直線恒過點(diǎn)(,)
解法二:設(shè)(,)(),(,)(),直線與軸的交點(diǎn)為,根據(jù),可得
,
化簡,得.又易知△∽△,∴,
∴,∴,∴為固定值。故直線恒過其與軸的交點(diǎn)(,)。
解法三:的值也可以通過以下方法求得:
由前可知,,,由,得:,化簡,得。(二).由一塊三角板產(chǎn)生平移23.在△ABC中,AB=AC,CG⊥BA交BA的延長線于點(diǎn)G,一等腰直角三角尺按如圖13(1)所示的位置擺放,該三角尺的直角頂點(diǎn)為F,一條直角邊與AC邊在一條直線上,另一條直角邊也恰好經(jīng)過點(diǎn)B。(1)在圖1
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