初中数学-培优:几何变换(平移、对称、旋转)
几何变换
【阅读与思考】
【例题与求解】
【解析】
根据轴对称图形的性质,作出P关于OA、OB的对称点M、N,连接AB,根据两点之间线段最短得到最小值线段,再构造直角三角形,利用勾股定理求出MN的值即可.
【点评】
此题考查了轴对称最短路径问题,根据题意构造出对称点,转化为直角三角形的问题是解题的关键.
【解析】
在CD上取一点E使DE=BD,连接AE;由线段垂直平分线的性质可以得出AB=AE;根据三角形外角性质,以及∠B=2∠C,可以得到∠EAC=∠C,从而证明AE=EC,等量代换即可得到最终的结果.
【考点】
本题主要考查了等腰三角形的性质和线段的垂直平分线的性质.
【解析】
(1)将△CBN绕点C顺时针旋转90°至△CAF位置,证明△FCM≌△NCM,将所求线段转化到Rt△FAM中,由勾股定理可得结论;
(2)将△CBN绕点C顺时针旋转90°至△CAH位置,证明△HCM≌△NCM,将所求线段转化到Rt△HAM中,由勾股定理可得结论.
【点评】
本题主要考查了旋转的性质、全等三角形的判定和性质、勾股定理.正确作出辅助线,把所求线段转化到一个直角三角形中是解题的关键.
【能力训练】
【解析】
根据题意,画出图形,由平移的性质求得结果.
【点评】
本题考查平移的基本性质.经过平移,对应点所连的线段平行且相等,对应线段平行且相等,对应角相等.注意结合图形解题的思想.
【解析】
利用旋转的性质解题.将△PBC绕点B逆时针旋转60°得△DAB,根据旋转的性质可证△DBP为等边三角形,由勾股定理的逆定理可证△ADP是直角三角形,从而可求∠APB的度数.
【点评】
本题利用了旋转的性质解题.关键是根据AB=BC,∠ABC=60°,得出等边三角形,运用勾股定理逆定理得出直角三角形.
【解析】
将△ABD绕着点A逆时针旋转90°,得△AFQ,延长FQ,BC,交于点E,连接CQ,判定△BAC≌△QAC(SAS),得到BC=CQ=BD+CD=5,再设AD=x,在Rt△CQE中,运用勾股定理列出关于x的方程,求得x的值,最后根据△ABC的面积=0.5xBCxAD,进行计算即可.
【点评】
本题考查了正方形的性质,全等三角形的性质,勾股定理,添加恰当辅助线构造全等三角形是本题的关键.
【点评】
本题考查了旋转的性质:对应点到旋转中心的距离相等;对应点与旋转中心所连线段的夹角等于旋转角;旋转前、后的图形全等.也考查了勾股定理的逆定理和正方形的性质.
【点评】
此题主要考查了利用轴对称最短路线以及勾股定理等知识,正确构造直角三角形是解题关键.
【解析】
根据题意画出图形,作辅助线延长BA到D使AD=AC,连接DC,易证明△ADC是等边三角形,△CEP也是等边三角形,由此可得.
【点评】
此题主要考查了等边三角形的判断与性质,难度适中,关键是根据题意巧妙地作出辅助线.
【解析】
1.仔细分析题目,认真观察所给图形,可知此题需要借助辅助线进行解题,你能恰当地构造出辅助线吗?
2.过E作EQ//FG,过G作GP//KH,过K作KR//DE, 则可得到△PQR,结合已知可得△PQR是等边三角形;根据等边三角形的性质可得∠PRQ=∠PQR=∠RPQ=60°,再结合平行的性质问题也就不难解决了,试试吧!
【点评】
本题考查当三角形的周长最短时,未知数的值的求法,考查当四边形ABDC的周长最短时,未知数的值的求法,考查使四边形ABMN周长最短时,未知数的值的是否存在的判断与求法,是中档题,解题时要认真审题,注意对称知识的合理运用.
解法一:
解法二:
【解析】
过D作PN的平行线分别交FQ、BC于点K、L.可以证明.△FKD≌DLC,可以证得FQ=FK+KQ=DL+DN,与EP=DL+AN然后根据中垂线的性质即可求证.
【点评】
本题主要考查了中垂线的性质,以及全等三角形的判定,正确证明三角形全等是解题的关键.
【点评】
本题考查了等腰直角三角形的性质,全等三角形的性质和判定,直角三角形的性质的应用,解题的关键是学会添加辅助线构造全等三角形,属于中考常考题.
解法一:
解法二:
【解析】
将△ABD绕着点A逆时针旋转90°,得△AFQ,延长FQ,BC,交于点E,连接CQ,判定△BAC≌△QAC(SAS),得到BC=CQ=BD+CD=5,再设AD=x,在Rt△CQE中,运用勾股定理列出关于x的方程,求得x的值,最后根据△ABC的面积=1/2xBCxAD,进行计算即可
【点评】
本题考查了正方形的性质,全等三角形的性质,勾股定理,添加恰当辅助线构造全等三角形是本题的关键.