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1、九年级数学下册第二十三章 图形的变换专题攻克 考试时间:90分钟;命题人:数学教研组考生注意:1、本卷分第I卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间90分钟2、答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置,如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用涂改液、胶带纸、修正带,不按以上要求作答的答案无效。第I卷(选择题 30分)一、单选题(10小题,每小题3分,共计30分)1、已知半圆O的直径AB8,沿弦EF折叠,当折叠后的圆弧与直径AB相切时,折痕EF的长度m()Am4Bm4C4m4D
2、4m42、在平面直角坐标系中,点A(m,2)与点B(3,n)关于y轴对称,则( )Am=3,n=2Bm=,n=2Cm=2,n=3Dm=,n=3、如图,以点O为位似中心,将DEF放大后得到ABC,已知OD=1,OA=3若DEF的面积为S,则ABC的面积为( )A2SB3SC4SD9S4、中国剪纸是一种用剪刀或刻刀在纸上剪刻花纹,用于装点生活或配合其他民俗活动的民间艺术2006年5月20日,剪纸艺术遗产经国务院批准列入第一批国家级非物质文化遗产名录2009年9月28日至10月2日举行的联合国教科文组织保护非物质文化遗产政府间委员会第四次会议上,中国申报的中国剪纸项目入选“人类非物质文化遗产代表作名
3、录”下列四个剪纸图案是轴对称图形的为( )ABCD5、如图,RtABC中,A90,B30,AC1,将RtABC延直线l由图1的位置按顺时针方向向右作无滑动滚动,当A第一次滚动到图2位置时,顶点A所经过的路径的长为()ABCD(2+)6、如图,在中,点为边上一点,将沿直线翻折得到,与边交于点E,若,点为中点,则的长为( )AB6CD7、如图,在RtABC中,ACB90,将RtABC绕顶点C逆时针旋转得到RtABC,M是BC的中点,P是AB的中点,连接PM若BC2,BAC30,则线段PM的最大值为()A2.5B2+C3D48、如图,以点O为位似中心,将ABC缩小后得到ABC,已知BB2OB,则AB
4、C与ABC的面积之比()A1:3B1:4C1:5D1:99、有下列说法:轴对称图形的对称轴是任何一对对应点所连线段的垂直平分线;等腰三角形一腰上的高与底边的夹角与顶角互余;等腰三角形顶角的平分线是它的对称轴;等腰三角形两腰上的中线相等其中正确的说法有( )个A1B2C3D410、下面是四家医院标志的图案部分,其中是轴对称图形的是()ABCD第卷(非选择题 70分)二、填空题(5小题,每小题4分,共计20分)1、在中,是BC上一点,把沿直线AE翻折后,点落在点处,如果,那么_2、已知正方形ABCD中,AB2,A是以A为圆心,1为半径的圆,若A绕点B顺时针旋转,旋转角为(0180),则当旋转后的圆
5、与正方形ABCD的边相切时,_3、如图,Rt中,将边沿翻折,使点落在上的点处;再将边沿翻折,使点落在的延长线上的点处,两条折痕与斜边分别交于点、,以下四个结论:;是等腰直角三角形;其中正确结论的序号有_4、如图,P是OA上一点,P与关于OB对称,作于点M,则_5、已知在ABC中,C90,AC12,BC5,在平面内将ABC绕B点旋转,点A落到A,点C落到C,若旋转后点C的对应点C落直线AB上,那么AA的长为_三、解答题(5小题,每小题10分,共计50分)1、在平面直角坐标系xOy中,O的半径为1对于线段AB,给出如下定义:若线段AB沿着某条直线l对称可以得到O的弦AB,则称线段AB是O的以直线l
6、为对称轴的“反射线段”,直线l称为“反射轴”(1)如图,线段CD,EF,GH中是O的以直线l为对称轴的“反射线段”有 ;(2)已知A点坐标为(0,2),B点坐标为(1,1),若线段AB是O的以直线l为对称轴的“反射线段”,求反射轴l与y轴的交点M的坐标若将“反射线段”AB沿直线yx的方向向上平移一段距离S,其反射轴l与y轴的交点的纵坐标yM的取值范围为yM,求S(3)已知点M,N是在以原点为圆心,半径为2的圆上的两个动点,且满足MN1,若MN是O的以直线l为对称轴的“反射线段”,当M点在圆上运动一周时,求反射轴l未经过的区域的面积(4)已知点M,N是在以(2,0)为圆心,半径为的圆上的两个动点
7、,且满足MN,若MN是O的以直线l为对称轴的“反射线段”,当M点在圆上运动一周时,请直接写出反射轴l与y轴交点的纵坐标的取值范围2、如图,已知ABC的三个顶点的坐标分别为A(3,2),B(6,4),C(2,1)(1)画出ABC关于y轴成轴对称的DEF,点A的对应点为点D,写出点D的坐标;(2)请直接写出DEF的面积;(3)在y轴上画出点P,使PA+PB最小,并写出点P的坐标3、如图,在正方形中,射线与边交于点,将射线绕点顺时针旋转,与的延长线交于点,连接(1)求证:;(2)若,直接写出的面积4、如图1,点O是正方形ABCD两对角线的交点,分别延长OD到点G,OC到点E,使OG2OD,OE2OC
8、,然后以OG、OE为邻边作正方形OEFG,连结AG、DE(1)猜想AG与DE的数量关系,请直接写出结论;(2)正方形ABCD固定,将正方形OEFG绕点O逆时针旋转,旋转角为(0180),得到图2,请判断:(1)中的结论是否仍然成立?若成立,请证明;若不成立,请说明理由;(3)在正方形OEFG旋转过程中,请直接写出:当30时,OAG的度数;当AEG的面积最小时,旋转角的度数5、如图,三个顶点的坐标分别是(1)请画出关于x轴对称的图形;(2)求的面积;(3)在x轴上求一点P,使周长最小,请画出,并通过画图求出P点的坐标-参考答案-一、单选题1、D【分析】根据题意作出图形,根据垂径定理可得,设,则,
9、分情况讨论求得最大值与最小值,即可解决问题【详解】解:如图,根据题意,折叠后的弧为,为切点,设点为所在的圆心,的半径相等,即,连接,设交于点,根据折叠的性质可得,又则四边形是菱形,且设,则则当取得最大值时,取得最小值,即取得最小值,当取得最小值时,取得最大值,根据题意,当点于点重合时,四边形是正方形则此时当点与点重合时,此时最小,则即则故选D【点睛】本题考查了垂径定理,切线的性质,折叠的性质,勾股定理,分别求得的最大值与最小值是解题的关键2、B【分析】由题意直接根据关于y轴对称点的性质求出m和n的值,从而得解.【详解】解:点A(m,2)与点B(3,n)关于y轴对称,纵坐标相同,横坐标互为相反数
10、m=-3,n=2故答案为:B【点睛】本题主要考查关于y轴对称点的性质,正确掌握横纵坐标的符号关系是解题的关键3、D【分析】首先由OD=1,OA=3,求出DEF和ABC的位似比为1:3,进而得到相似比为1:3,即可根据相似三角形面积比等于相似比的平方求出ABC的面积【详解】解:OD=1,OA=3,DEF和ABC的位似比为1:3,DEF和ABC的相似比为1:3,即,ABC的面积为故选:D【点睛】此题考查了位似三角形的性质,相似三角形的性质,解题的关键是熟练掌握位似三角形的性质位似三角形的位似比等于相似比相似三角形性质:相似三角形对应边成比例,对应角相等相似三角形的相似比等于周长比,相似三角形的相似
11、比等于对应高的比,对应角平分线的比以及对应中线的比,相似三角形的面积比等于相似比的平方4、A【分析】轴对称图形是指在平面内沿着一条直线折叠,直线两旁的部分能够完全重合的图形,据此判断各个选项即可【详解】解:根据轴对称图形的定义可得:只有A选项符合轴对称图形的定义,故选:A【点睛】题目主要考查轴对称图形的识别,理解轴对称图形的定义是解题关键5、C【分析】根据题意,画出示意图,确定出点的运动路径,再根据弧长公式即可求解【详解】解:根据题意可得,RtABC的运动示意图,如下:RtABC中,A90,B30,AC1,由图形可得,点的运动路线为,先以为中心,顺时针旋转,到达点,经过的路径长为,再以为中心,
12、顺时针旋转,到达点,经过的路径长为,顶点A所经过的路径的长为,故选:C【点睛】此题考查了旋转的性质,圆弧弧长的求解,解题的关键是根据题意确定点的运动路线6、A【分析】由折叠的性质可得,然后证明,得到,设,即可推出,从而得到,则,从而得到,再由,求解即可【详解】解:由折叠的性质可得,AB=AC,B=C,又,E是CD的中点,DE=CE,设,解得,故选A【点睛】本题主要考查了等腰三角形的性质,相似三角形的性质与判定,折叠的性质,解题的关键在于能够熟练掌握相似三角形的性质与判定条件7、C【分析】连接PC,先根据直角三角形的性质求出,再根据旋转的性质得出,然后根据直角三角形斜边上的中线性质得出,又根据线
13、段中点的定义得出,最后根据三角形的三边关系定理即可得出答案【详解】如图,连接PC在中,将绕顶点C逆时针旋转得到也是直角三角形,且P是的中点,M是BC的中点则由三角形的三边关系定理得:即当点恰好在的延长线上时,当点恰好在的延长线上时,综上,则线段PM的最大值为3故选:C【点睛】本题考查了直角三角形的性质、旋转的性质、三角形的三边关系定理等知识点,掌握旋转的性质是解题关键8、D【分析】直接根据题意得出位似比,根据位似比等于相似比,进而根据面积比等于相似比的平方求得面积比【详解】解答:解:以点O为位似中心,将ABC缩小后得到ABC,BB2OB,OBOB,ABC与ABC的面积之比为:1:9故选:D【点
14、睛】此题主要考查了位似图形的性质,正确得出位似比是解题关键9、B【分析】根据轴对称的性质,轴对称图形的概念,等腰三角形的性质判断即可【详解】解:轴对称图形的对称轴是任何一对对应点所连线段的垂直平分线,说法正确;等腰三角形一腰上的高与底边的夹角与底角互余,原说法错误;等腰三角形的顶角平分线在它的对称轴上,原说法错误;等腰三角形两腰上的中线相等,说法正确综上,正确的有,共2个,故选:B【点睛】本题考查了轴对称的性质及等腰三角形的性质,掌握轴对称的性质,轴对称图形的概念,等腰三角形的性质是解题的关键10、A【分析】根据轴对称图形的概念逐项判断解答即可【详解】是轴对称图形,选项正确;不是轴对称图形,选
15、项错误;不是轴对称图形,选项错误;不是轴对称图形,选项错误;故选:【点睛】本题考查了轴对称图形的概念,轴对称图形的关键是寻找对称轴,图形两部分折叠后能重合二、填空题1、2【分析】如图,知是等腰三角形,;沿翻折,有,由得,和均为等腰三角形,可求得的值【详解】解:如图是等腰三角形沿翻折,和均为等腰三角形,故答案为:2【点睛】本题考查了等腰三角形的性质与判定,翻折对称等知识解题的关键在于确定翻折线的位置2、30,60或120【分析】根据题意得,可分三种情况讨论:当旋转后的圆A与正方形ABCD的边AB相切时,与边CD也相切;当旋转后的圆与正方形ABCD的边AD相切时,与边BC也相切;当旋转后的圆 与正
16、方形ABCD的边BC相切时,即可求解【详解】正方形ABCD中AB=2,圆A是以A为圆心,1为半径的圆,当圆A绕点B顺时针旋转(0180)过程中,圆A与正方形ABCD的边相切时,可分三种情况讨论:如图1,当旋转后的圆A与正方形ABCD的边AB相切时,与边CD也相切,设圆 与正方形ABCD的边AB相切于点E,连接E,B,则在RtEB中,E=1,B=2, ,BE=30,即=30;如图2,当旋转后的圆与正方形ABCD的边AD相切时,与边BC也相切,设圆与正方形ABCD的边BC相切于点F,连接F,B,则 ,在 中, ,BF=30,=BA=ABC-BF =60;如图3,当旋转后的圆 与正方形ABCD的边B
17、C相切时, 设切点为G,连接 ,则 ,在 中, ,BG=30,=BA=ABC+BG=120综上,旋转角=30,60或120故答案为:30,60或120【点睛】本题主要考查了切线的性质,图形的旋转,解直角三角形,熟练掌握相关知识点,并利用分类讨论的思想解答是解题的关键3、【分析】根据折叠的性质,然后结合等腰三角形的性质,直角三角形的性质,以及勾股定理,分别对每个选项进行判断,即可得到答案【详解】解:由折叠的性质可知,;故正确;,是等腰直角三角形;故正确;由勾股定理,则,由勾股定理,则,故错误;,;故正确;正确的选项有;故答案为:;【点睛】本题考查了折叠的性质,勾股定理,等腰三角形的判定和性质,三
18、角形的面积公式等知识,解题的关键是掌握折叠的性质,正确得到边相等、角相等4、2【分析】连接,根据对称的性质可得:,然后在中,利用角所对直角边是斜边的一半即可得【详解】解:连接,如图所示:P与关于OB对称,在中,故答案为:2【点睛】题目主要考查轴对称的性质,直角三角形中的性质等,理解题意,作出辅助线,结合这几个性质是解题关键5、或【分析】分两种情况讨论:当点在线段上和当点在线段的延长线上,根据旋转的性质求出对应边长度,再根据勾股定理求解即可【详解】当点在线段上,如图1,连接,C90,AC12,BC5,在平面内将ABC绕B点旋转,点A落到A,点C落到C,BCBC5,ACAC12,ACABBC8,;
19、当C点在线段AB的延长线上,如图2,连接AA,在平面内将ABC绕B点旋转,点A落到A,点C落到C,BCBC5,ACAC12,ACAB+BC18,综合以上可得AA的长为或故答案为:或【点睛】本题考查旋转的性质以及勾股定理,掌握旋转前后对应线段相等是解题的关键三、解答题1、(1)2;(2);(3);(4)或【分析】(1)的半径为1,则的最长的弦长为2,根据两点的距离可得,进而即可求得答案;(2)根据定义作出图形,根据轴对称的方法求得对称轴,反射线段经过对应圆心的中点,即可求得的坐标;由可得当时,yM,设当取得最大值时,过点作轴,根据题意,分别为沿直线yx的方向向上平移一段距离S 后的对应点,则,根
20、据余弦求得进而代入数值列出方程,解方程即可求得的最大值,进而求得的范围;(3)根据圆的旋转对称性,找到所在的的圆心,如图,以为边在内作等边三角形,连接,取的中点,过作的垂线,则即为反射轴,反射轴l未经过的区域是以为圆心为半径的圆,反射轴l是该圆的切线,求得半径为,根据圆的面积公式进行计算即可;(4)根据(2)的方法找到所在的圆心,当M点在圆上运动一周时,如图,取的中点,的中点,即的中点在以为圆心,半径为的圆上运动,进而即可求得反射轴l与y轴交点的纵坐标的取值范围【详解】(1)的半径为1,则的最长的弦长为2根据两点的距离可得故符合题意的“反射线段”有2条;故答案为:2(2)如图,过点作轴于点,连
21、接 A点坐标为(0,2),B点坐标为(1,1),且,的半径为1,且线段AB是O的以直线l为对称轴的“反射线段”,由可得当时,yM如图,设当取得最大值时,过点作轴,根据题意,分别为沿直线yx的方向向上平移一段距离S 后的对应点,则, 过中点,作直线交轴于点,则即为反射轴yM,即即解得(舍)(3)的半径为1,则是等边三角形,根据圆的旋转对称性,找到所在的的圆心,如图,以为边在内作等边三角形,连接,取的中点,过作的垂线,则即为反射轴, 反射轴l未经过的区域是以为圆心为半径的圆,反射轴l是该圆的切线当M点在圆上运动一周时,求反射轴l未经过的区域的面积为(4)如图,根据(2)的方法找到所在的圆心,设则,
22、是等腰直角三角形,当M点在圆上运动一周时,如图,取的中点,的中点,是的中位线,即的中点在以为圆心,半径为的圆上运动若MN是O的以直线l为对称轴的“反射线段”,则为的切线设与轴交于点,同理可得反射轴l与y轴交点的纵坐标的取值范围为或【点睛】本题考查了中心对称与轴对称,圆的相关知识,切线的性质,三角形中位线定理,余弦的定义,掌握轴对称与中心对称并根据题意作出图形是解题的关键2、(1)见解析;(3,2);(2);(3)(0,0)【分析】(1)根据纵不变,横相反,确定三个对称点D(3,2),E(6,-4),F(2,-1),依次连接起来即可;(2)把三角形补形成矩形,利用面积差计算;(3)先确定直线BD
23、的解析式,令x=0,确定函数对应的y值,即可确定点P的坐标【详解】(1)ABC的三个顶点的坐标分别为A(3,2),B(6,4),C(2,1)关于y轴的对称点坐标分别为:点D(3,2),E(6,-4),F(2,-1),依次连接起来,如图所示,此时点D(3,2);(2)如图,把三角形DEF补形成矩形GHPE,则矩形的长为GE=HP=2-(-4)=6,宽为GH=EP=6-2=4,GD=6-3=3,FP=-1-(-4)=3,HF=3,HD=1,=;(3)点A关于y轴的对称点为点D(3,2),连接BD,交y轴于点P,此时PA+PB最小,B(-6,-4),设直线BD的解析式为y=kx+b,解得,y=x,令
24、x=0, y=0,点P的坐标为(0,0)【点睛】本题考查了坐标系中轴对称问题,两点间的距离,待定系数法确定一次函数的解析式,将军饮马河原理,熟练掌握对称点计算方法,灵活运用待定系数法和将军饮马河原理是解题的关键3、(1)见解析;(2)8【分析】(1)根据SAS证明即可得到结论;(2)根据直角三角形的性质求出AE=4,再根据三角形面积公式计算即可【详解】解:(1)四边形ABCD是正方形AD=AB=BC=CD, 在和中, (2)由(1)得, 是等腰直角三角形,在RtADE中,AE=2DE=4AF=4【点睛】此题考查了正方形的性质、全等三角形的判定与性质、旋转变换的性质、三角形的面积以及直角三角形的
25、性质等知识,熟练掌握正方形的性质,证明三角形全等是解题的关键4、(1)AG=DE;(2)成立,理由见解析;(3)90,135【分析】(1)证明AOGDOE(SAS),得出AG=DE即可;(2)先证明AOG=DOE,再证明AOGDOE(SAS),得出AG=DE即可;(3)过点E作EMAC交AC的延长线于点M,证明AOGDOE,则可得出答案;作AHGE于H,连接OH,则当O、A、H在同一直线上时OH最小,然后根据旋转的性质可得出答案【详解】(1)证明:点O是正方形ABCD两对角线的交点,OA=OD,OAOD,AOG=DOE=90,四边形OEFG是正方形,OG=OE,在AOG和DOE中,AOGDOE
26、(SAS),AG=DE;(2)成立,理由:点O是正方形ABCD两对角线的交点,OA=OD,OAOD,AOD=DOC=90,DOG=COE=,AOG=DOE,四边形OEFG是正方形,OG=OE,在AOG和DOE中,AOGDOE(SAS),AG=DE;(3)过点E作EMAC交AC的延长线于点M,则EMO=90,由旋转的性质可知MOE=DOG=30,MOE=90-30=60,点O是正方形ABCD两对角线的交点,OAOD,AOG=90-30=60,AOG =MOE,在AOG和DOE中,AOGDOE(SAS),OAG=EMO=90;作AHGE于H,连接OH, OG2OD,OE2OC,OG、OE为定值,G
27、E=是定值,当AH最小时,AEG的面积最小,当O、A、H在同一直线上时OH最小,OA为定值,此时AH最小,即AEG的面积最小,此时的旋转角=HOG+AOD=45+90=135【点睛】本题考查了正方形的性质,全等三角形的判定与性质,勾股定理,旋转的性质等知识,熟练掌握旋转的性质及证明三角形全等是解决问题的关键5、(1)见解析;(2)3.5;(3)图形见解析,P点的坐标为【分析】(1)找到关于轴对称的点,顺次连接,则即为所求;(2)根据网格的特点,根据即可求得的面积;(3)连接,与轴交于点,根据对称性即可求得,点即为所求【详解】解:(1)找到关于轴对称的点,顺次连接,则即为所求,如图(2)(3)根据作图可知,P点的坐标为【点睛】本题考查了画轴对称图形,坐标与图形,轴对称的性质求线段和的最小值,掌握轴对称的性质是解题的关键