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- 2021-05-10 发布
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2013年中考数学复习第二十讲 多边形与平行四边形
【基础知识回顾】
一、 多边形:
1、定义:在平面内,由若干条不在同一直线上的线段 相连组成的 图形叫做多边形,各边相等 也相等的多边形叫做正多边形
2、多边形的内外角和:
n(n≥3)的内角和是 外角和是 正n边形的每个外角的度数是 ,每个内角的度数是
3、多边形的对角线:
多边形的对角线是连接多边形 的两个顶点的线段,从几边形的一个顶点出发有 条对角线,将多边形分成 个三角形,一个几边形共有 条对边线
【名师提醒:1、三角形是边数最少的多边形2、所有的正多边形都是轴对称图形,正n边形共有 条对称轴,边数为 数的正多边形也是中心对称图形】
二、平面图形的镶嵌:
1、定义:用 、 完全相同的一种或几种平面图形进行拼接,彼此之间 地铺成一起,称作平面图形的
2、镶嵌的方法:⑴用同一种正多边形,可以用 、 或
⑵用两正多边形,组合方式有: 和 、 和 、 和
合 等几种
【名师提醒:镶嵌的图形在一个拼接处的特点:几个图形的内角拼接在一起时,其和等于 360度】
三、平行四边形
1、定义:两组对边分别 的四边形是平行四边形,平行四边形ABCD可写成
2、平行四边形的性质:⑴平行四边形的两组对边分别
⑵平行四边形的两组对角分别 ⑶平行四边形的对角线
【名师提醒:1、平行四边形是 对称图形,对称中心是 过对角线交点的任一直线被一组对边的线段 该直线将原平行四边形分成全等的两个部分】
3、平行四边形的判定: ⑴用定义判定
⑵两组对边分别 的四边形是平行四边形
⑶一组对它 的四边形是平行四边形
⑷两组对角分别 的四边形是平行四边形
⑸对角线 的四边形是平行四边形
4、平行四边形的面积:计算公式 X
【重点考点例析】
考点一:多边形内角和、外角和公式
例1 (2012•南京)如图,∠1、∠2、∠3、∠4是五边形ABCDE的4个外角.若∠A=120°,则∠1+∠2+∠3+∠4= .
解:由题意得,∠5=180°-∠EAB=60°,又∵多边形的外角和为360°,
∴∠1+∠2+∠3+∠4=360°-∠5=300°. 故答案为:300°.
对应训练
1.(2012•广安)如图,四边形ABCD中,若去掉一个60°的角得到一个五边形,则∠1+∠2= 度.
解:∵四边形的内角和为(4-2)×180°=360°,∴∠B+∠C+∠D=360°-60°=300°,
∵五边形的内角和为(5-2)×180°=540°,∴∠1+∠2=540°-300°=240°,故答案为240.
考点二:平面图形的镶嵌
例2 (2012•贵港)如果仅用一种正多边形进行镶嵌,那么下列正多边形不能够将平面密铺的是( D ) A.正三角形 B.正四边形 C.正六边形 D.正八边形
对应训练
考点三:平行四边形的性质
例4 (2012•广安)如图,四边形ABCD是平行四边形,点E在BA的延长线上,且BE=AD,点F在AD上,AF=AB,求证:△AEF≌△DFC.
证明:∵四边形ABCD是平行四边形,∴AB=CD,AB∥CD,∴∠D=∠EAF,
∵AF=AB,BE=AD,∴AF=CD,AD-AF=BE-AB,即DF=AE,
在△AEF和△DFC中,
,∴△AEF≌△DFC(SAS).
对应训练
3.(2012•永州)如图,平行四边形ABCD的对角线相交于点O,且AB≠AD,过O作OE⊥BD交BC于点E.若△CDE的周长为10,则平行四边形ABCD的周长为 .
解:∵四边形ABCD是平行四边形,∴OB=OD,AB=CD,AD=BC,
∵OE⊥BD,∴BE=DE,∵△CDE的周长为10,即CD+DE+EC=10,
∴平行四边形ABCD的周长为:AB+BC+CD+AD=2(BC+CD)=2(BE+EC+CD)=2(DE+EC+CD)=2×10=20.
4.(2012•大连)如图,▱ABCD中,点E、F分别在AD、BC上,且ED=BF,EF与AC相交于点O,求证:OA=OC.
证明:∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD=CB,∠AEO=∠CFO,∠FCO=∠EAO,
又∵ED=BF,∴AD-ED=BC-BF,即AE=CF,
在△AEO和△CFO中,,∴△AEO≌△CFO,∴OA=OC.
考点四:平行四边形的判定
例5 (2012•资阳)如图,△ABC是等腰三角形,点D是底边BC上异于BC中点的一个点,∠ADE=∠DAC,DE=AC.运用这个图(不添加辅助线)可以说明下列哪一个命题是假命题?( C )
A.一组对边平行,另一组对边相等的四边形是平行四边形
B.有一组对边平行的四边形是梯形
C.一组对边相等,一组对角相等的四边形是平行四边形
D.对角线相等的四边形是矩形
解:A.一组对边平行,另一组对边相等的四边形是平行四边形,根据等腰梯形符合要求,得出故此选项错误;
B.有一组对边平行的四边形是梯形,若另一组对边也平行,则此四边形是平行四边形,故此选项错误;
C.一组对边相等,一组对角相等的四边形是平行四边形,
∵△ABC是等腰三角形,∴AB=AC,∠B=∠C,
∵DE=AC,AD=AD,∠ADE=∠DAC,
即,∴△ADE≌△DAC,∴∠E=∠C,∴∠B=∠E,AB=DE,
但是四边形ABDE
不是平行四边形,故一组对边相等,一组对角相等的四边形不是平行四边形,因此C符合题意,故此选项正确;
D.对角线相等的四边形是矩形,根据等腰梯形符合要求,得出故此选项错误;
例6 (2012•湛江)如图,在平行四边形ABCD中,E、F分别在AD、BC边上,且AE=CF.
求证:(1)△ABE≌△CDF;(2)四边形BFDE是平行四边形.
证明:(1)∵四边形ABCD是平行四边形,∴∠A=∠C,AB=CD,
在△ABE和△CDF中,∵,∴△ABE≌△CDF(SAS);
(2)∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD∥BC,AD=BC,
∵AE=CF,∴AD-AE=BC-CF,即DE=BF,∴四边形BFDE是平行四边形.
对应训练
5.(2012•泰州)下列四个命题:①一组对边平行且一组对角相等的四边形是平行四边形;②对角线互相垂直且相等的四边形是正方形;③顺次连接矩形四边中点得到的四边形是菱形;④正五边形既是轴对称图形又是中心对称图形.其中真命题共有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
解:①一组对边平行,且一组对角相等,则可以判定另外一组对边也平行,所以该四边形是平行四边形,故该命题正确;
②对角线互相垂直且相等的四边形不一定是正方形,也可以是普通的四边形(例如筝形,如图所示),故该命题错误;
③因为矩形的对角线相等,所以连接矩形的中点后都是对角线的中位线,所以四边相等,所以是菱形,故该命题正确;
④正五边形只是轴对称图形不是中心对称图形,故该命题错误;
所以正确的命题个数为2个, 故选B.
6.(2012•沈阳)已知,如图,在▱ABCD中,延长DA到点E,延长BC到点F,使得AE=CF,连接EF,分别交AB,CD于点M,N,连接DM,BN.
(1)求证:△AEM≌△CFN;(2)求证:四边形BMDN是平行四边形.
证明:(1)四边形ABCD是平行四边形,∴∠DAB=∠BCD,∴∠EAM=∠FCN,
又∵AD∥BC,∴∠E=∠F.在△AEM与△CFN中,
,∴△AEM≌△CFN;
(2)∵四边形ABCD是平行四边形,∴AB ∥= CD,
又由(1)得AM=CN,∴BMDN,∴四边形BMDN是平行四边形.
【聚焦山东中考】
1.(2012•烟台)如图为2012年伦敦奥运会纪念币的图案,其形状近似看作为正七边形,则一个内角为 度(不取近似值)。
解:正七边形的每一个外角度数为:360°÷7=()°
则内角度数是:180°-()°=()°,故答案为:.
2.(2012•泰安)如图,在平行四边形ABCD中,过点C的直线CE⊥AB,垂足为E,若∠EAD=53°,则∠BCE的度数为( )A.53° B.37° C.47° D.123°
解:∵在平行四边形ABCD中,过点C的直线CE⊥AB,∴∠E=90°,
∵∠EAD=53°,∴∠EFA=90°-53°=37°,∴∠DFC=37
∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD∥BC,∴∠BCE=∠DFC=37°.故选B.
3.(2012•聊城)如图,四边形ABCD是平行四边形,点E在边BC上,如果点F是边AD上的点,那么△CDF与△ABE不一定全等的条件是( )
A.DF=BE B.AF=CE C.CF=AE D.CF∥AE
解:A、当DF=BE时,有平行四边形的性质可得:AB=CD,∠B=∠D,利用SAS可判定△CDF≌△ABE;
B、当AF=CE时,有平行四边形的性质可得:BE=DF,AB=CD,∠B=∠D,利用SAS可判定△CDF≌△ABE;
C、当CF=AE时,有平行四边形的性质可得:AB=CD,∠B=∠D,利用SSA不能可判定△CDF≌△ABE;
D、当CF∥AE时,有平行四边形的性质可得:AB=CD,∠B=∠D,∠AEB=∠CFD,利用AAS可判定△CDF≌△ABE.
故选C.
4.(2012•烟台)▱ABCD中,已知点A(-1,0),B(2,0),D(0,1).则点C的坐标为 .
解:如图,∵平行四边形ABCD中,已知点A(-1,0),B(2,0),D(0,1),
∴AB=CD=2-(-1)=3,DC∥AB,∴C的横坐标是3,纵坐标和D的纵坐标相等,是1,
∴C的坐标是(3,1),故答案为:(3,1).
5.(2012•济南)(1)如图1,在▱ABCD中,点E,F分别在AB,CD上,AE=CF.求证:DE=BF.
(2)如图2,在△ABC中,AB=AC,∠A=40°,BD是∠ABC的平分线,求∠BDC的度数.
(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD=BC,∠A=∠C,
在△ADE和△CBF中,,∴△ADE≌△CBF(SAS),∴DE=BF;
(2)解:∵AB=AC,∠A=40°,∴∠ABC=∠C==70°,
又BD是∠ABC的平分线,∴∠DBC=∠ABC=35°,∴∠BDC=180°-∠DBC-∠C=75°.
6.(2012•威海)(1)如图①,▱ABCD的对角线AC,BD交于点O,直线EF过点O,分别交AD,BC于点E,F.
求证:AE=CF.
(2)如图②,将▱ABCD(纸片)沿过对角线交点O的直线EF折叠,点A落在点A1处,点B落在点B1处,设FB1交CD于点G,A1B1分别交CD,DE于点H,I.
求证:EI=FG.
证明:(1)如图,∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD∥BC,OA=OC,
∴∠1=∠2,在△AOE和△COF中,
,∴△AOE≌△COF(ASA),∴AE=CF;
(2)∵四边形ABCD是平行四边形,∴∠A=∠C,∠B=∠D,由(1)得AE=CF,
由折叠的性质可得:AE=A1E,∠A1=∠A,∠B1=∠B,
∴A1E=CF,∠A1=∠A=∠C,∠B1=∠B=∠D,又∵∠1=∠2,
∴∠3=∠4,∵∠5=∠3,∠4=∠6,∴∠5=∠6,
在△A1IE与△CGF中,,∴△A1IE≌△CGF(AAS),∴EI=FG.
7.(2012•潍坊)如图,已知平行四边形ABCD,过A点作AM⊥BC于M,交BD于E,过C点作CN⊥AD于N,交BD于F,连接AF、CE.
(1)求证:四边形AECF为平行四边形;
(2)当AECF为菱形,M点为BC的中点时,求AB:AE的值.
(1)证明∵四边形ABCD是平行四边形(已知),
∴BC∥AD(平行四边形的对边相互平行);又∵AM丄BC(已知),
∴AM⊥AD;∵CN丄AD(已知),∴AM∥CN,∴AE∥CF;
又由平行得∠ADE=∠CBD,又AD=BC(平行四边形的对边相等),
在△ADE和△CBF中,
,∴△ADE≌△CBF(ASA),
∴AE=CF(全等三角形的对应边相等),
∴四边形AECF为平行四边形(对边平行且相等的四边形是平行四边形);
(2)如图,连接AC交BF于点0,当AECF为菱形时, 则AC与EF互相垂直平分,
∵BO=OD(平行四边形的对角线相互平分),∴AC与BD互相垂直平分,
∴▱ABCD是菱形(对角线相互垂直平分的平行四边形是菱形),
∴AB=BC(菱形的邻边相等);∵M是BC的中点,AM丄BC(已知),
∴△ABM≌△CAM,∴AB=AC(全等三角形的对应边相等),∴△ABC为等边三角形,
∴∠ABC=60°,∠CBD=30°;在Rt△BCF中,CF:BC=tan∠CBF=,
又∵AE=CF,AB=BC,∴AB:AE=.
2013年中考数学复习第二十一讲 矩形 菱形 正方形
【基础知识回顾】
一、 矩形:
1、定义:有一个角是 角的平行四边形叫做矩形
2、矩形的性质: ⑴矩形的四个角都 ⑵矩形的对角线
3、矩形的判定:⑴用定义判定
⑵有三个角是直角的 是矩形
⑶对角线相等的 是矩形
【名师提醒:1、矩形是 对称到对称中心是 又是 对称图形对称轴有 条
2、矩形被它的对角线分成四个全等的 三角形和两个全等的 三角形3、矩形中常见题目是对角线相交成600或1200角时,利用直角三角形、等边三角形等知识解决问题】
菱形:1、定义:有一组邻边 的平行四边形叫做菱形
2、菱形的性质:⑴菱形的四条边都
⑵菱形的对角线 且每条对角线
3、菱形的判定:⑴用定义判定
⑵对角线互相垂直的 是菱形
⑶四条边都相等的 是菱形
【名师提醒:1、菱形即是 对称图形,也是 对称图形,它有 条对称轴,分别是
2、菱形被对角线分成四个全等的 三角形和两对全等的 三角形
3、菱形的面积可以用平行四边形面积公式计算,也可以用两对角线积的 来计算
4、菱形常见题目是内角为1200或600时,利用等边三角形或直角三角形知识洁具的题目】
三、正方形:
1、定义:有一组邻边相等的 是正方形,或有一个角是直角的 是正方形
2、性质:⑴正方形四个角都 都是 角,
⑵正方形四边条都
⑶正方形两对角线 、 且 每条对角线平分一组内角
3、判定:⑴先证是矩形,再证 ⑵先证是菱形,再证
【重点考点例析】
考点一:和矩形有关的折量问题
例1 (2012•肇庆)如图,四边形ABCD是矩形,对角线AC、BD相交于点O,BE∥AC交DC的延长线于点E.
(1)求证:BD=BE;(2)若∠DBC=30°,BO=4,求四边形ABED的面积.
(1)证明:∵四边形ABCD是矩形,∴AC=BD,AB∥CD,
∵BE∥AC,∴四边形ABEC是平行四边形,
∴AC=BE,∴BD=BE;
(2)解:∵在矩形ABCD中,BO=4,∴BD=2BO=2×4=8,∵∠DBC=30°,
∴CD=BD=×8=4,∴AB=CD=4,DE=CD+CE=CD+AB=4+4=8,
在Rt△BCD中,BC= =4,
∴四边形ABED的面积=(4+8)×4 =24.
对应训练
1.(2012•哈尔滨)如图,四边形ABCD是矩形,点E在线段CB的延长线上,连接DE交AB于点F,∠AED=2∠CED,点G是DF的中点,若BE=1,AG=4,则AB的长为 .
解:∵四边形ABCD是矩形,点G是DF的中点,∴AG=DG,∴∠ADG=∠DAG,
∵AD∥BC,∴∠ADG=∠CED,∴∠AGE=∠ADG+∠DAG=2∠CED,
∵∠AED=2∠CED,∴∠AGE=∠AED,∴AE=AG=4,
在Rt△ABE中,AB==.故答案为:.
考点二:和菱形有关的对角线、周长、面积的计算问题
例2 (2012•衡阳)如图,菱形ABCD的周长为20cm,且tan∠ABD=,则菱形ABCD的面积为 24 cm2.
解:连接AC交BD于点O,则AC⊥BD,AO=OC,BO=DO,
设BO=3x,AO=4x,则AB=5x,又∵菱形ABCD的周长为20cm,
∴4×5x=20cm,解得:x=1,
故可得AO=4,BO=3,AC=2AO=8cm,BD=2BO=6cm,故可得AC×BD=24cm2.
对应训练
2.(2012•山西)如图,已知菱形ABCD的对角线AC、BD的长分别为6cm、8cm,AE⊥BC于点E,则AE的长是( )
A.5cm B.2cm C.cm D.cm
解:∵四边形ABCD是菱形,∴CO= AC=3cm,BO=BD=4cm,AO⊥BO,
∴BC= =5cm,∴S菱形ABCD=BD•AC 2 =×6×8=24cm2,
∵S菱形ABCD=BC×AD,∴BC×AE=24,∴AE=cm,故选D.
考点三:和正方形有关的证明题
例3 (2012•黄冈)如图,在正方形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,E、F分别在OD、OC上,且DE=CF,连接DF、AE,AE的延长线交DF于点M.
求证:AM⊥DF.
证明:∵ABCD是正方形,∴OD=OC,又∵DE=CF,∴OD-DE=OC-CF,即OF=OE,
在RT△AOE和RT△DOF中,,∴△AOE≌△DOF,
∴∠OAE=∠ODF,∵∠OAE+∠AEO=90°,∠AEO=∠DEM,
∴∠ODF+∠DEM=90°,即可得AM⊥DF.
对应训练
12.(2012•贵阳)如图,在正方形ABCD中,等边三角形AEF的顶点E、F分别在BC和CD上.(1)求证:CE=CF;
(2)若等边三角形AEF的边长为2,求正方形ABCD的周长.
(1)证明:∵四边形ABCD是正方形,∴AB=AD,
∵△AEF是等边三角形,∴AE=AF,在Rt△ABE和Rt△ADF中,
∵ AB=AD AE=AF ,∴Rt△ABE≌Rt△ADF,∴CE=CF,
(2)解:连接AC,交EF于G点,
∵△AEF是等边三角形,△ECF是等腰直角三角形,∴AC⊥EF,
在Rt△AGE中,EG=sin30°AE=×2=1,∴EC=,
设BE=x,则AB=x+,在Rt△ABE中,AB2+BE2=AE2,即(x+)2+x2=4,
解得x=,∴AB==,
∴正方形ABCD的周长为4AB=.
考点四:四边形综合性题目
例4 (2012•江西)如图,正方形ABCD与正三角形AEF的顶点A重合,将△AEF绕顶点A旋转,在旋转过程中,当BE=DF时,∠BAE的大小可以是 .
解:①当正三角形AEF在正方形ABCD的内部时,如图1,
∵正方形ABCD与正三角形AEF的顶点A重合,当BE=DF时,
∴,∴△ABE≌△ADF(SSS),∴∠BAE=∠FAD,
∵∠EAF=60°,∴∠BAE+∠FAE=30°,∴∠BAE=∠FAD=15°,
②当正三角形AEF在正方形ABCD的外部时.
∵正方形ABCD与正三角形AEF的顶点A重合,
当BE=DF时,∴AB=AD BE=DF AE=AF,∴△ABE≌△ADF(SSS),
∴∠BAE=∠FAD,∵∠EAF=60°,∴∠BAE=(360°-90°-60°)×+60°=165°,
∴∠BAE=∠FAD=165° 故答案为:15°或165°.
对应训练
4.(2012•铜仁地区)以边长为2的正方形的中心O为端点,引两条相互垂直的射线,分别与正方形的边交于A、B两点,则线段AB的最小值是 .
解:∵四边形CDEF是正方形,∴∠OCD=∠ODB=45°,∠COD=90°,OC=OD,
∵AO⊥OB,∴∠AOB=90°,∴∠CAO+∠AOD=90°,∠AOD+∠DOB=90°,
∴∠COA=∠DOB,∵在△COA和△DOB中
,∴△COA≌△DOB,∴OA=OB,
∵∠AOB=90°,∴△AOB是等腰直角三角形,
由勾股定理得:AB= OA,要使AB最小,只要OA取最小值即可,
根据垂线段最短,OA⊥CD时,OA最小,∵正方形CDEF,∴FC⊥CD,OD=OF,
∴CA=DA,∴OA=CF=1,即AB=, 故答案为:.
【聚焦山东中考】
2.(2012•青岛)已知:如图,四边形ABCD的对角线AC、BD交于点O,BE⊥AC于E,DF⊥AC于F,点O既是AC的中点,又是EF的中点.
(1)求证:△BOE≌△DOF;
(2)若OA=BD,则四边形ABCD是什么特殊四边形?说明理由.
(1)证明:∵BE⊥AC.DF⊥AC,∴∠BEO=∠DFO=90°,
∵点O是EF的中点,∴OE=OF 又∵∠DOF=∠BOE,∴△BOE≌△DOF(ASA);
(2)解:四边形ABCD是矩形.理由如下:
∵△BOE≌△DOF,∴OB=OD,又∵OA=OC,∴四边形ABCD是平行四边形,
∵OA=BD,OA=AC,∴BD=AC,∴▱ABCD是矩形.
3.(2012•威海)如图,在▱ABCD中,AE,CF分别是∠BAD和∠BCD的平分线,添加一个条件,仍无法判断四边形AECF为菱形的是( )
A.AE=AF B.EF⊥AC C.∠B=60° D.AC是∠EAF的平分线
解:∵四边形ABCD是平行四边形,∴∠B=∠D,∠DAB=∠DCB,AB=CD,AD=BC,
∵AE,CF分别是∠BAD和∠BCD的平分线,∴∠DCF=∠DCB,∠BAE=∠BAD,
∴∠BAE=∠DCF,∵在△ABE和△CDF中 ∠D=∠B AB=CD ∠DCF=∠BAE ,
∴△ABE≌△CDF,∴AE=CF,BE=DF,∵AD=BC,∴AF=CE,
∴四边形AECF是平行四边形,
A、∵四边形AECF是平行四边形,AE=AF,∴平行四边形AECF是菱形,故本选项正确;
B、∵EF⊥AC,四边形AECF是平行四边形,∴平行四边形AECF是菱形,故本选项正确;
C、根据∠B=60°和平行四边形AECF不能推出四边形是菱形,故本选项错误;
D、∵四边形AECF是平行四边形,∴AF∥BC,∴∠FAC=∠ACE,
∵AC平分∠EAF,∴∠FAC=∠EAC,∴∠EAC=∠ECA,∴AE=EC,
∵四边形AECF是平行四边形,∴四边形AECF是菱形,故本选项正确;故选C.
4.(2012•聊城)如图,矩形ABCD的对角线相交于点O,DE∥AC,CE∥BD.
求证:四边形OCED是菱形.
证明:∵DE∥AC,CE∥BD,∴四边形OCED是平行四边形,
∵四边形ABCD是矩形,∴OC=OD,∴四边形OCED是菱形.
5.(2012•济宁)如图,AD是△ABC的角平分线,过点D作DE∥AB,DF∥AC,分别交AC、AB于点E和F.(1)在图中画出线段DE和DF;
(2)连接EF,则线段AD和EF互相垂直平分,这是为什么?
解(1)如图所示;
(2)∵DE∥AB,DF∥AC,∴四边形AEDF是平行四边形,
∵AD是△ABC的角平分线,∴∠FAD=∠EAD,
∵AB∥DE,∴∠FAD=∠EDA,∴∠EAD=∠EDA,
∴EA=ED,∴平行四边形AEDF是菱形,∴AD与EF互相垂直平分.
2013年中考数学复习第二十二讲 梯形
【基础知识回顾】
一、 梯形的定义、分类、和面积:
1、定义:一组对边平行,而另一组对边 的四边形,叫做梯形。其中,平行的两边叫做 两底间的距离叫做梯形的
直角梯形:一腰与底 的梯形叫做直角梯形
一般梯形
等腰梯形:两腰 的梯形叫做等腰梯形
特殊梯形
2、分类:梯形
3、梯形的面积:梯形= (上底+下底) X高
【名师提醒:要判定一个四边形是梯形,除了要注明它有一组对边 外,还需注明另一组对边不平行或的这组对边不相等】
二、等腰梯形的性质和判定:
1、性质:⑴等腰梯形的两腰相等, 相等
⑵等腰梯形的对角线 ⑶等腰梯形是 对称图形
2、判定: ⑴用定义:先证明四边形是梯形,再证明其两腰相等
⑵同一底上两个角 的梯形是等腰梯形
⑶对角线 的梯形是等腰梯形
【重点考点例析】
考点一:梯形的基本概念和性质
例1 (2012•内江)如图,四边形ABCD是梯形,BD=AC且BD⊥AC,若AB=2,CD=4,则S梯形ABCD= 9
.
解:过点B作BE∥AC交DC的延长线于点E,过点B作BF⊥DC于点F,
则AC=BE,DE=DC+CE=DC+AB=6,又∵BD=AC且BD⊥AC,
∴△BDE是等腰直角三角形,∴BF=DE=3,
故可得梯形ABCD的面积为(AB+CD)×BF=9. 故答案为:9.
对应训练
1.(2012•无锡)如图,梯形ABCD中,AD∥BC,AD=3,AB=5,BC=9,CD的垂直平分线交BC于E,连接DE,则四边形ABED的周长等于( A )
A.17 B.18 C.19 D.20
解:∵CD的垂直平分线交BC于E,∴DE=CE,∵AD=3,AB=5,BC=9,
∴四边形ABED的周长为:AB+BE+DE+AD=AB+BE+EC+AD=AB+BC+AD=5+9+3=17.
考点二:等腰梯形的性质
例2 (2012•呼和浩特)已知:在等腰梯形ABCD中,AD∥BC,AC⊥BD,AD=3,BC=7,则梯形的面积是( A ) A.25 B.50 C.25 D.
解:过点D作DE∥AC交BC的延长线于点E,
∵AD∥BC(已知),即AD∥CE,∴四边形ACED是平行四边形,
∴AD=CE=3,AC=DE,在等腰梯形ABCD中,AC=DB,∴DB=DE(等量代换),
∵AC⊥BD,AC∥DE,∴DB⊥DE,∴△BDE是等腰直角三角形,
作DF⊥BC于F,则DF=BE=5,S梯形ABCD=(AD+BC)•DF=(3+7)×5=25,
对应训练
2.(2012•厦门)如图,在等腰梯形ABCD中,AD∥BC,对角线AC与BD相交于点O,若OB=3,则OC= 3 3
.
解:∵梯形ABCD是等腰梯形,∴AB=CD,∠BCD=∠ABC,在△ABC与△DCB中,
∵,∴△ABC≌△DCB,∴∠DBC=∠ACB,∴OB=OC=3.
考点三:等腰梯形的判定
例3 (2012•襄阳)如图,在梯形ABCD中,AD∥BC,E为BC的中点,BC=2AD,EA=ED=2,AC与ED相交于点F.(1)求证:梯形ABCD是等腰梯形;
(2)当AB与AC具有什么位置关系时,四边形AECD是菱形?请说明理由,并求出此时菱形AECD的面积.
(1)证明:∵AD∥BC,∴∠DEC=∠EDA,∠BEA=∠EAD,
又∵EA=ED,∴∠EAD=∠EDA,∴∠DEC=∠AEB,
又∵EB=EC,∴△DEC≌△AEB,∴AB=CD,∴梯形ABCD是等腰梯形.
(2)当AB⊥AC时,四边形AECD是菱形.
证明:∵AD∥BC,BE=EC=AD,∴四边形ABED和四边形AECD均为平行四边形.
∴AB=ED, ∵AB⊥AC,∴AE=BE=EC,∴四边形AECD是菱形.
过A作AG⊥BE于点G,∵AE=BE=AB=2,∴△ABE是等边三角形,
∴∠AEB=60°,∴AG=,∴S菱形AECD=EC•AG=2×=2。
对应训练
4.(2011•百色)已知矩形ABCD的对角线相交于点O,M、N分别是OD、OC上异于O、C、D的点.
(1)请你在下列条件①DM=CN,②OM=ON,③MN是△OCD的中位线,④MN∥AB中任选一个添加条件(或添加一个你认为更满意的其他条件),使四边形ABNM为等腰梯形,你添加的条件是 ①DM=CN
.
(2)添加条件后,请证明四边形ABNM是等腰梯形.
解:(1)可以选择①DM=CN;
(2)证明:∵AD=BC,∠ADM=∠BCN,DM=CN ∴△AMD≌△BCN,
∴AM=BN,由OD=OC知OM=ON,∴,
∴MN∥CD∥AB,且MN≠AB ∴四边形ABNM是等腰梯形.
考点四:梯形的综合应用
例4 (2012•黑龙江)如图,已知直角梯形ABCD中,AD∥BC,∠ABC=90°,AB=BC=2AD,点E、F分别是AB、BC边的中点,连接AF、CE交于点M,连接BM并延长交CD于点N,连接DE交AF于点P,则结论:①∠ABN=∠CBN;②DE∥BN;③△CDE是等腰三角形;④EM:BE=:3;⑤S△EPM= S梯形ABCD,正确的个数有( )
A.5个 B.4个 C.3个 D.2个
解:连接DF,AC,EF,如图所示:
∵E、F分别为AB、BC的中点,且AB=BC,∴AE=EB=BF=FC,
在△ABF和△CBE中,,∴△ABF≌△CBE(SAS),
∴∠BAF=∠BCE,AF=CE,
在△AME和△CMF中,,∴△AME≌△CMF(AAS),
∴EM=FM,在△BEM和△BFM中,,∴∠ABN=∠CBN,选项①正确;
∵AE=AD,∠EAD=90°,∴△AED为等腰直角三角形,∴∠AED=45°,
∵∠ABC=90°,∴∠ABN=∠CBN=45°,∴∠AED=∠ABN=45°,∴ED∥BN,选项②正确;
∵AB=BC=2AD,且BC=2FC,∴AD=FC,又AD∥FC,∴四边形AFCD为平行四边形,
∴AF=DC,又AF=CE,∴DC=EC,则△CED为等腰三角形,选项③正确;
∵EF为△ABC的中位线,∴EF∥AC,且EF=AC,∴∠MEF=∠MCA,∠EFM=∠MAC,
∴△EFM∽△CAM,∴EM:MC=EF:AC=1:2,
设EM=x,则有MC=2x,EC=EM+MC=3x,设EB=y,则有BC=2y,
在Rt△EBC中,根据勾股定理得:EC==y,
∴3x=y,即x:y=:3,∴EM:BE=:3,选项④正确;
∵E为AB的中点,EP∥BM,∴P为AM的中点,∴S△AEP=S△EPM=S△AEM,
又S△AEM=S△BEM,且S△BEM=S△BFM,∴S△AEM=S△BEM=S△BFM=S△ABF,
∵四边形ABFD为矩形,∴S△ABF=S△ADF,又S△ADF=S△DFC,∴S△ABF=S△ADF=S△DFC=S梯形ABCD,
∴S△EPM=S梯形ABCD,选项⑤错误.则正确的个数有4个. 故选B
对应训练
4.(2012•丽水)如图,在直角梯形ABCD中,∠A=90°,∠B=120°,AD=,AB=6.在底边AB上取点E,在射线DC上取点F,使得∠DEF=120°.
(1)当点E是AB的中点时,线段DF的长度是 6
;
(2)若射线EF经过点C,则AE的长是 2或5
.
解:(1)如图1,过E点作EG⊥DF,∵E是AB的中点,∴DG=3,∴EG=AD=,∴∠DEG=60°,∵∠DEF=120°,∴tan60°=,解得GF=3,∴DF=6;
(2)如图2所示:
过点B作BH⊥DC,延长AB至点M,过点C作CF⊥AB于F,则BH=AD=,
∵∠ABC=120°,AB∥CD,∴∠BCH=60°,
∴CH===1,BC===2,
设AE=x,则BE=6-x,
在Rt△ADE中,DE==,
在Rt△EFM中,EF==,
∵AB∥CD,∴∠EFD=∠BEC,∵∠DEF=∠B=120°,∴△EDF∽△BCE,
∴,即,解得x=2或5.故答案为:2或5.
【聚焦山东中考】
1.(2012•烟台)如图,在平面直角坐标中,等腰梯形ABCD的下底在x轴上,且B点坐标为(4,0),D点坐标为(0,3),则AC长为( )
A.4 B.5 C.6 D.不能确定
解:如图,连接BD,由题意得,OB=4,OD=3,故可得BD=5,
又ABCD是等腰梯形,∴AC=BD=5. 故选B.
2.(2012•临沂)如图,在等腰梯形ABCD中,AD∥BC,对角线AC、BD相交于点O,下列结论不一定正确的是( C )
A.AC=BD B.OB=OC C.∠BCD=∠BDC D.∠ABD=∠ACD
解:A、∵四边形ABCD是等腰梯形,∴AC=BD,故本选项正确;
B、∵四边形ABCD是等腰梯形,∴AB=DC,∠ABC=∠DCB,
在△ABC和△DCB中,∵
,∴△ABC≌△DCB(SAS),
∴∠ACB=∠DBC,∴OB=OC,故本选项正确;
C、∵无法判定BC=BD,∴∠BCD与∠BDC不一定相等,故本选项错误;
D、∵∠ABC=∠DCB,∠ACB=∠DBC,∴∠ABD=∠ACD.故本选项正确.
2013年中考数学复习第二十三讲 圆的有关概念及性质
【基础知识回顾】
一、 圆的定义及性质:
1、 圆的定义:
⑴形成性定义:在一个平面内,线段OA绕它固定的一个端点O旋转一周,另一个端点A随之旋转形成的图形叫做圆,固定的端点叫 线段OA叫做
⑵描述性定义:圆是到定点的距离等于 的点的集合
【名师提醒:1、在一个圆中,圆心决定圆的 半径决定圆的
2、直径是圆中 的弦,弦不一定是锥】
2、弦与弧: 弦:连接圆上任意两点的 叫做弦
弧:圆上任意两点间的 叫做弧,弧可分为 、 、 三类
3、圆的对称性:
⑴轴对称性:圆是轴对称图形,有 条对称轴 的直线都是它的对称轴
⑵中心对称性:圆是中心对称图形,对称中心是
二、 垂径定理及推论:
1、垂径定理:垂直于弦的直径 ,并且平分弦所对的
2、推论:平分弦( )的直径 ,并且平分弦所对的
【名师提醒:1、垂径定理及其推论实质是指一条直线满足:⑴过圆心⑵垂直于弦⑶平分弦⑷平分弦所对的优弧⑸平分弦所对的劣弧五个条件中的两个,那么可推出其中三个,注意解题过程中的灵活运用2、圆中常作的辅助线是过圆心作弦的 线3、垂径定理常用作计算,在半径r弦a弦心d和弦h中已知两个可求另外两个】
三、圆心角、弧、弦之间的关系:
1、圆心角定义:顶点在 的角叫做圆心角
2、定理:在 中,两个圆心角、两条弧、两条弦中有一组量 它们所对应的其余各组量也分别
【名师提醒:注意:该定理的前提条件是“在同圆或等圆中”】
四、 圆周角定理及其推论:
1、圆周角定义:顶点在 并且两边都和圆 的角叫圆周角
2、圆周角定理:在同圆或等圆中,圆弧或等弧所对的圆周角 都等于这条弧所对的圆心角的
推论1、在同圆或等圆中,如果两个圆周角 那么它们所对的弧
推论2、半圆(或直径)所对的圆周角是 900的圆周角所对的弦是
【名师提醒:1、在圆中,一条弦所对的圆心角只有一个,而 它所对的圆周角有 个,它们的关系是 2,作直径所对的圆周角是圆中常作的辅助线】
五、 圆内接四边形:
定义:如果一个多边形的所有顶点都在圆上,这个多边形叫做 这个圆叫做
性质:圆内接四边形的对角
【名师提醒:圆内接平行四边形是 圆内接梯形是 】
考点一:垂径定理
例1 (2012•绍兴)如图,AD为⊙O的直径,作⊙O的内接正三角形ABC,甲、乙两人的作法分别是:
甲:1、作OD的中垂线,交⊙O于B,C两点,
2、连接AB,AC,△ABC即为所求的三角形
乙:1、以D为圆心,OD长为半径作圆弧,交⊙O于B,C两点.
2、连接AB,BC,CA.△ABC即为所求的三角形.
对于甲、乙两人的作法,可判断( A )
A.甲、乙均正确 B.甲、乙均错误
C.甲正确、乙错误 D.甲错误,乙正确
解:根据甲的思路,作出图形如下:连接OB,
∵BC垂直平分OD,∴E为OD的中点,且OD⊥BC,∴OE=DE=OD,又OB=OD,
在Rt△OBE中,OE=OB,∴∠OBE=30°,又∠OEB=90°,∴∠BOE=60°,
∵OA=OB,∴∠OAB=∠OBA,又∠BOE为△AOB的外角,∴∠OAB=∠OBA=30°,
∴∠ABC=∠ABO+∠OBE=60°,同理∠C=60°,∴∠BAC=60°,∴∠ABC=∠BAC=∠C,
∴△ABC为等边三角形,故甲作法正确;
根据乙的思路,作图如下:连接OB,BD,
∵OD=BD,OD=OB,∴OD=BD=OB,∴△BOD为等边三角形,
∴∠OBD=∠BOD=60°,又BC垂直平分OD,∴OM=DM,∴BM为∠OBD的平分线,∴∠OBM=∠DBM=30°,又OA=OB,且∠BOD为△AOB的外角,
∴∠BAO=∠ABO=30°,∴∠ABC=∠ABO+∠OBM=60°,同理∠ACB=60°,
∴∠BAC=60°,∴∠ABC=∠ACB=∠BAC,∴△ABC为等边三角形,故乙作法正确,
对应训练
1.(2012•哈尔滨)如图,⊙O是△ABC的外接圆,∠B=60°,OP⊥AC于点P,OP=2,则⊙O的半径为( ) A.4 B.6 C.8 D.12
解:∵圆心角∠AOC与圆周角∠B所对的弧都为,且∠B=60°,
∴∠AOC=2∠B=120°,又OA=OC,∴∠OAC=∠OCA=30°,
∵OP⊥AC,∴∠AOP=90°,在Rt△AOP中,OP=2,∠OAC=30°,
∴OA=2OP=4,则圆O的半径4. 故选A
考点二:圆周角定理
例2 (2012•青海)如图,AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB于点N,点M在⊙O上,∠1=∠C
(1)求证:CB∥MD;
(2)若BC=4,sinM= ,求⊙O的直径.
(1)证明:∵∠C与∠M是所对的圆周角,∴∠C=∠M,
又∵∠1=∠C,∴∠1=∠M,∴CB∥MD;
(2)解:连接AC,∵AB为⊙O的直径,∴∠ACB=90°,
又∵CD⊥AB,∴= ,∴∠A=∠M,∴sinA=sinM,
在Rt△ACB中,sinA=,∵sinM=,BC=4,∴AB=6,即⊙O的直径为6.
对应训练
37.(2012•沈阳)如图,⊙O是△ABC的外接圆,AB是⊙O的直径,D为⊙O上一点,OD⊥AC,垂足为E,连接BD (1)求证:BD平分∠ABC;(2)当∠ODB=30°时,求证:BC=OD.
证明:(1)∵OD⊥AC OD为半径,∴,∴∠CBD=∠ABD,∴BD平分∠ABC;
(2)∵OB=OD,∴∠OBD=∠0DB=30°,∴∠AOD=∠OBD+∠ODB=30°+30°=60°,
又∵OD⊥AC于E,∴∠OEA=90°,∴∠A=180°-∠OEA-∠AOD=180°-90°-60°=30°,
又∵AB为⊙O的直径,∴∠ACB=90°,在Rt△ACB中,BC=AB,
∵OD=AB,∴BC=OD.
考点三:圆内接四边形的性质
例3 (2012•深圳)如图,⊙C过原点,且与两坐标轴分别交于点A、点B,点A的坐标为(0,3),M是第三象限内 上一点,∠BMO=120°,则⊙C的半径长为( C )
A.6 B.5 C.3 D.3
解:∵四边形ABMO是圆内接四边形,∠BMO=120°,∴∠BAO=60°,
∵AB是⊙O的直径,∴∠AOB=90°,∴∠ABO=90°-∠BAO=90°-60°=30°,
∵点A的坐标为(0,3),∴OA=3,∴AB=2OA=6,∴⊙C的半径长==3.
对应训练
3.(2011•肇庆)如图,四边形ABCD是圆内接四边形,E是BC延长线上一点,若∠BAD=105°,则∠DCE的大小是( )
A.115° B.l05° C.100° D.95°
解:∵四边形ABCD是圆内接四边形,∴∠BAD+∠BCD=180°,
而∠BCD+∠DCE=180°,∴∠DCE=∠BAD,
而∠BAD=105°,∴∠DCE=105°.故选B.
【聚焦山东中考】
1.(2012•泰安)如图,AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB,垂足为M,下列结论不成立的是( )A.CM=DM B. C.∠ACD=∠ADC D.OM=MD
解:∵AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB,垂足为M,
∴M为CD的中点,即CM=DM,选项A成立;B为的中点,即,选项B
成立;在△ACM和△ADM中,
∵,∴△ACM≌△ADM(SAS),
∴∠ACD=∠ADC,选项C成立;而OM与MD不一定相等,选项D不成立.故选D
2.(2012•东营)某施工工地安放了一个圆柱形饮水桶的木制支架(如图1),若不计木条的厚度,其俯视图如图2所示,已知AD垂直平分BC,AD=BC=48cm,则圆柱形饮水桶的底面半径的最大值是 cm.
解:连接OB,如图,当⊙O为△ABC的外接圆时圆柱形饮水桶的底面半径的最大.
∵AD垂直平分BC,AD=BC=48cm,∴O点在AD上,BD=24cm;
在Rt△0BD中,设半径为r,则OB=r,OD=48-r,∴r2=(48-r)2+242,解得r=30.
即圆柱形饮水桶的底面半径的最大值为30cm.故答案为:30.
3.(2012•泰安)如图,在半径为5的⊙O中,弦AB=6,点C是优弧上一点(不与A,B重合),则cosC的值为 .
解:连接AO并延长到圆上一点D,连接BD,可得AD为⊙O直径,故∠ABD=90°,
∵半径为5的⊙O中,弦AB=6,则AD=10,∴BD==8,
∵∠D=∠C,∴cosC=cosD===,故答案为:.
4.(2012•青岛)如图,点A、B、C在⊙O上,∠AOC=60°,则∠ABC的度数是 .
解:在优弧上取点D,连接AD,CD,
∵∠AOC=60°,∴∠ADC=∠AOC=30°,
∵∠ABC+∠ADC=180°,∴∠ABC=180°-∠ADC=180°-30°=150°.故答案为:150°.
2013年中考数学复习第二十四讲 与圆有关的位置关系
【基础知识回顾】
一、 点与圆的位置关系:
1、点与圆的位置关系有 种,若圆的半径为r点P到圆心的距离为d
则:点P在圆内 <=> 点P在圆上<=> 点P在圆外 <=>
2、 过三点的圆:
⑴过同一直线上三点 作用,过 三点,有且只有一个圆
⑵三角形的外接圆:经过三角形各顶点的圆叫做三角形的
外接圆的圆心叫做三角形的 这个三角形叫做这个圆的
⑶三角形外心的形成:三角形 的交点,外心的性质:到 相等
【名师提醒:1、锐角三角形外心在三角形 直角三角形的外心是 锐角三角形的外心在三角形 】
一、 直线与圆的位置关系:
1、直线与圆的位置关系有 种:当直线和圆有两个公共点时,叫做直线和圆 直线叫圆的 线,这的直线叫做圆的 直线和圆没有公共点时,叫做直线和圆
2、设Qo的半径为r,圆心o到直线l的距离为d,则:
直线l与Qo相交<=>d r,直线l与Qo相切<=>d r
直线l与Qo相离<=>d r
3、 切线的性质和判定:
⑴性质定理:圆的切线垂直于经过切点的
【名师提醒:根据这一定理,在圆中遇到切线时,常用连接圆心和切点,即可的垂直关系】
⑵判定定理:经过半径的 且 这条半径的直线式圆的切线
【名师提醒:在切线的判定中,当直线和圆的公共点标出时,用判定定理证明。当公共点未标出时,一般可证圆心到直线的距离d=r来判定相切】
4、 切线长定理:
⑴切线长定义:在经过圆外一点的圆的切线上,这点和切点之间 的长叫做这点到圆的切线长。
⑵切线长定理:从圆外一点到圆的两条切线,它们的 相等,并且圆心和这一点的连线平分 的夹角
5、 三角形的内切圆:
⑴与三角形各边都 的圆,叫做三角形的内切圆,内切圆的圆心叫做三角形的
⑵三角形内心的形成:是三角形 的交点
内心的性质:到三角形各 的距离相等,内心与每一个顶点的连接线平分
【名师提醒:三类三角形内心都在三角形 若△ABC三边为a、b、c面积为s,内切圆半径为r,则s= ,若△ABC为直角三角形,则r= 】
一、 圆和圆的位置关系:
圆和圆的位置关系有 种,若Qo1半径为R,Qo2半径为r,圆心距为d,
则Qo1 与Qo2 外距<=> Qo1 与Qo2 外切<=>
两圆相交<=> 两圆内切<=> 两圆内含<=>
【名师提醒:两圆相离无公共点包含 和 两种情况,两圆相切有唯一公共点包含 和 两种情况,注意题目中两种情况的考虑圆心同是两圆 此时d= 】
二、 反证法:
假设命题的结论 ,由此经过推理得出 由矛盾判定所作的假设 从而得到原命题成立,这种证明命题的方法叫反证法
【名师提醒:反证法正题的关键是提出 即假设所证结论的反面成立,择推理论证得出的矛盾可以与 相矛盾,也可以与 相矛盾,从而肯定原命题成立】
【典型例题解析】
考点一:切线的性质
例1 (2012•永州)如图,AC是⊙O的直径,PA是⊙O的切线,A为切点,连接PC交⊙O于点B,连接AB,且PC=10,PA=6.求:(1)⊙O的半径;(2)cos∠BAC的值.
解:(1)∵AC是⊙O的直径,PA是⊙O的切线,∴CA⊥PA,即∠PAC=90°,
∵PC=10,PA=6,∴AC==8,∴OA=AC=4,∴⊙O的半径为4;
(2)∵AC是⊙O的直径,PA是⊙O的切线,∴∠ABC=∠PAC=90°,
∴∠P+∠C=90°,∠BAC+∠C=90°,∴∠BAC=∠P,
在Rt△PAC中,cos∠P=,∴cos∠BAC=.
例2 (2012•珠海)已知,AB是⊙O的直径,点P在弧AB上(不含点A、B),把△AOP沿OP对折,点A的对应点C恰好落在⊙O上.
(1)当P、C都在AB上方时(如图1),判断PO与BC的位置关系(只回答结果);
(2)当P在AB上方而C在AB下方时(如图2),(1)中结论还成立吗?证明你的结论;
(3)当P、C都在AB上方时(如图3),过C点作CD⊥直线AP于D,且CD是⊙O的切线,证明:AB=4PD.
解:(1)PO与BC的位置关系是PO∥BC;
(2)(1)中的结论PO∥BC成立,理由为:由折叠可知:△APO≌△CPO,
∴∠APO=∠CPO,又∵OA=OP,∴∠A=∠APO,∴∠A=∠CPO,
又∵∠A与∠PCB都为所对的圆周角,∴∠A=∠PCB,
∴∠CPO=∠PCB,∴PO∥BC;
(3)∵CD为圆O的切线,∴OC⊥CD,又AD⊥CD,∴OC∥AD,∴∠APO=∠COP,
由折叠可得:∠AOP=∠COP,∴∠APO=∠AOP,又OA=OP,∴∠A=∠APO,
∴∠A=∠APO=∠AOP,∴△APO为等边三角形,∴∠AOP=60°,
又∵OP∥BC,∴∠OBC=∠AOP=60°,又OC=OB,∴△BCO为等边三角形,∴∠COB=60°,
∴∠POC=180°-(∠AOP+∠COB)=60°,又OP=OC,∴△POC也为等边三角形,
∴∠PCO=60°,PC=OP=OC,又∵∠OCD=90°,∴∠PCD=30°,
在Rt△PCD中,PD=PC,又∵PC=OP=AB,∴PD=AB,即AB=4PD.
对应训练
1.(2012•玉林)如图,已知点O为Rt△ABC斜边AC上一点,以点O为圆心,OA长为半径的⊙O与BC相切于点E,与AC相交于点D,连接AE.
(1)求证:AE平分∠CAB;
(2)探求图中∠1与∠C的数量关系,并求当AE=EC时,tanC的值.
(1)证明:连接OE,
∵⊙O与BC相切于点E,∴OE⊥BC,∵AB⊥BC,∴AB∥OE,∴∠2=∠AEO,
∵OA=OE,∴∠1=∠AEO,∴∠1=∠2,即AE平分∠CAB;
(2)解:2∠1+∠C=90°,tanC=.∵∠EOC是△AOE的外角,∴∠1+∠AEO=∠EOC,
∵∠1=∠AEO,∠OEC=90°,∴2∠1+∠C=90°,当AE=CE时,∠1=∠C,∵2∠1+∠C=90°∴3∠C=90°,∠C=30° ∴tanC=tan30°=.
2.(2012•泰州)如图,已知直线l与⊙O相离,OA⊥l于点A,OA=5.OA与⊙O相交于点P,AB与⊙O相切于点B,BP的延长线交直线l于点C.
(1)试判断线段AB与AC的数量关系,并说明理由;
(2)若PC=2,求⊙O的半径和线段PB的长;
(3)若在⊙O上存在点Q,使△QAC是以AC为底边的等腰三角形,求⊙O的半径r的取值范围.
解:(1)AB=AC,理由如下:连接OB.
∵AB切⊙O于B,OA⊥AC,∴∠OBA=∠OAC=90°,∴∠OBP+∠ABP=90°,∠ACP+∠APC=90°,∵OP=OB,∴∠OBP=∠OPB,
∵∠OPB=∠APC,∴∠ACP=∠ABC,∴AB=AC;
(2)延长AP交⊙O于D,连接BD,∵设圆半径为r,则OP=OB=r,PA=5-r,
∴AB2=OA2-OB2=52-r2,AC2=PC2-PA2=(2)2-(5-r)2,∴52-r2=(2)2-(5-r)2,
解得:r=3,∴AB=AC=4,∵PD是直径,∴∠PBD=90°=∠PAC,
∵∠DPB=∠CPA,∴△DPB∽△CPA,∴,∴,
解得:PB=.∴⊙O的半径为3,线段PB的长为;
(3)作出线段AC的垂直平分线MN,作OE⊥MN,
则可以推出OE=AC=AB=;
又∵圆O要与直线MN交点,∴OE=≤r,∴r≥,
又∵圆O与直线l相离, ∴r<5, 即≤r<5.
考点二:切线的判定
例2 (2012•铁岭)如图,⊙O的直径AB的长为10,直线EF经过点B且∠CBF=∠CDB.连接AD.(1)求证:直线EF是⊙O的切线;
(2)若点C是弧AB的中点,sin∠DAB= ,求△CBD的面积.
(1)证明:∵AB是⊙O的直径,∴∠ADB=90°即∠ADC+∠CDB=90°,
∵∠ADC=∠ABC,∠CBF=∠CDB,∴∠ABC+∠CBF=90°即∠ABF=90°,
∴AB⊥EF ∴EF是⊙O的切线;
(2)解:作BG⊥CD,垂足是G,
在Rt△ABD中 ∵AB=10,sin∠DAB=,又∵sin∠DAB=,∴BD=6
∵C是弧AB的中点,∴∠ADC=∠CDB=45°,∴BG=DG=BDsin45°=6×=3,
∵∠DAB=∠DCB ∴tan∠DCB==,∴CG=4,
∴CD=CG+DG=4+3=7,∴S△CBD=CD•BG=.
对应训练
考点三:三角形的外接圆和内切圆
例4 (2012•阜新)如图,在△ABC中,BC=3cm,∠BAC=60°,那么△ABC能被半径至少为 cm的圆形纸片所覆盖.
解:作圆O的直径CD,连接BD,
∵弧BC对的圆周角有∠A、∠D,∴∠D=∠A=60°,∵直径CD,∴∠DBC=90°,
∴sin∠D=,即sin60°=,解得:CD=2,∴圆O的半径是,故答案为:.
例5 (2012•玉林)如图,Rt△ABC的内切圆⊙O与两直角边AB,BC分别相切于点D,E,过劣弧(不包括端点D,E)上任一点P作⊙O的切线MN与AB,BC分别交于点M,N,若⊙O的半径为r,则Rt△MBN的周长为( )
A.r B. C.2r D.
解:连接OD、OE,
∵⊙O是Rt△ABC的内切圆,∴OD⊥AB,OE⊥BC,∵∠ABC=90°,
∴∠ODB=∠DBE=∠OEB=90°,∴四边形ODBE是矩形,
∵OD=OE,∴矩形ODBE是正方形,∴BD=BE=OD=OE=r,
∵⊙O切AB于D,切BC于E,切MN于P,∴MP=DM,NP=NE,
∴Rt△MBN的周长为:MB+NB+MN=MB+BN+NE+DM=BD+BE=r+r=2r,故选C.
对应训练
4.(2012•台州)已知,如图1,△ABC中,BA=BC,D是平面内不与A、B、C重合的任意一点,∠ABC=∠DBE,BD=BE. (1)求证:△ABD≌△CBE;
(2)如图2,当点D是△ABC的外接圆圆心时,请判断四边形BDCE的形状,并证明你的结论.
(1) 证明:∵∠ABC=∠DBE,∴∠ABC+∠CBD=∠DBE+∠CBD,
∴∠ABD=∠CBE,在△ABD与△CBE中,
∵,∴△ABD≌△CBE …
(2)解:四边形BDEF是菱形.证明如下:
同(1)可证△ABD≌△CBE,∴CE=AD,∵点D是△ABC外接圆圆心,
∴DA=DB=DC,又∵BD=BE,∴BD=BE=CE=CD,∴四边形BDCE是菱形.
5.(2012•武汉)在锐角三角形ABC中,BC=5,sinA= ,
(1)如图1,求三角形ABC外接圆的直径;
(2)如图2,点I为三角形ABC的内心,BA=BC,求AI的长.
(1)解:作直径CD,连接BD,
∵CD是直径,∴∠DBC=90°,∠A=∠D,∵BC=5,sin∠A=,
∴sin∠D==,∴CD=,答:三角形ABC外接圆的直径是.
(2)解:连接IC、BI,且延长BI交AC于F,过I作IE⊥AB于E,
∵AB=BC=5,I为△ABC内心,∴BF⊥AC,AF=CF,∵sin∠A==,∴BF=4,
在Rt△ABF中,由勾股定理得:AF=CF=3,AC=2AF=6,
∵I是△ABC内心,IE⊥AB,IF⊥AC,IG⊥BC,∴IE=IF=IG,
设IE=IF=IG=R,∵△ABI、△ACI、△BCI的面积之和等于△ABC的面积,
∴AB×R+BC×R+AC×R=AC×BF,即5×R+5×R+6×R=6×4,∴R=,
在△AIF中,AF=3,IF=,由勾股定理得:AI=.答:AI的长是.
考点三:圆与圆的位置关系
例6 (2012•毕节地区)第三十奥运会将于2012年7月27日在英国伦敦开幕,奥运会旗图案有五个圆环组成,如图也是一幅五环图案,在这个五个圆中,不存在的位置关系是( )
A.外离 B.内切 C.外切 D.相交
解:观察图形,五个等圆不可能内切,也不可能内含,并且有的两个圆只有一个公共点,即外切;有的两个圆没有公共点,即外离;有的两个圆有两个公共点,即相交.故选B.
对应训练
6.(2012•德阳)在平面直角坐标系xOy中,已知点A(0,2),⊙A的半径是2,⊙P的半径是1,满足与⊙A及x轴都相切的⊙P有 4
个.
解:如图,满足条件的⊙P有4个,故答案为4.
【聚焦山东中考】
1.(2012•济南)已知⊙O1和⊙O2的半径是一元二次方程x2-5x+6=0的两根,若圆心距O1O2=5,则⊙O1和⊙O2的位置关系是( )A.外离 B.外切 C.相交 D.内切
解:∵⊙O1和⊙O2的半径是一元二次方程x2-5x+6=0的两根,∴两根之和=5=两圆半径之和,
又∵圆心距O1O2=5,∴两圆外切.故选B.
2.(2012•青岛)已知,⊙O1与⊙O2的半径分别是4和6,O1O2=2,则⊙O1与⊙O2的位置关系是( ) A.内切 B.相交 C.外切 D.外离
解:∵⊙O1与⊙O2的半径分别是4和6,O1O2=2,∴O1O2=6-4=2,
∴⊙O1与⊙O2的位置关系是内切. 故选A.
3.(2012•泰安)如图,AB与⊙O相切于点B,AO的延长线交⊙O于点C,连接BC,若∠ABC=120°,OC=3,则的长为( B ) A.π B.2π C.3π D.5π
解:连接OB,
∵AB与⊙O相切于点B,∴∠ABO=90°,∵∠ABC=120°,∴∠OBC=30°,
∵OB=OC,∴∠OCB=30°,∴∠BOC=120°,∴ BC 的长为nπr 180 =120×π×3 180 =2π,
4.(2012•潍坊)已知两圆半径r1、r2分别是方程x2-7x+10=0的两根,两圆的圆心距为7,则两圆的位置关系是( ) A.相交 B.内切 C.外切 D.外离
解:∵x2-7x+10=0,∴(x-2)(x-5)=0,∴x1=2,x2=5,即两圆半径r1、r2分别是2,5,
∵2+5=7,两圆的圆心距为7,∴两圆的位置关系是外切. 故选C.
5.(2012•济南)如图,在Rt△ABC中,∠B=90°,AB=6,BC=8,以其三边为直径向三角形外作三个半圆,矩形EFGH的各边分别与半圆相切且平行于AB或BC,则矩形EFGH的周长是 .
解:取AC的中点O,过点O作MN∥EF,PQ∥EH,
∵四边形EFGH是矩形,∴EH∥PQ∥FG,EF∥MN∥GH,∠E=∠H=90°,
∴PQ⊥EF,PQ⊥GH,MN⊥EH,MN⊥FG,
∵AB∥EF,BC∥FG,∴AB∥MN∥GH,BC∥PQ∥FG,∴AL=BL,BK=CK,
∴OL=BC=×8=4,OK=AB=×6=3,
∵矩形EFGH的各边分别与半圆相切,∴PL=AB=×6=3,KN=BC=×8=4,
在Rt△ABC中,AC= =10,∴OM=OQ=AC=5,
∴EH=FG=PQ=PL+OL+OQ=3+4+5=12,EF=GH=MN=OM+OK+NK=5+3+4=12,
∴矩形EFGH的周长是:EF+FG+GH+EH=12+12+12+12=48.
6.(2012•菏泽)如图,PA,PB是⊙O是切线,A,B为切点,AC是⊙O的直径,若∠P=46°,则∠BAC= 度.
解:∵PA,PB是⊙O是切线,∴PA=PB,又∠P=46°,∴∠PAB=∠PBA==67°,又PA是⊙O是切线,AO为半径,∴OA⊥AP,∴∠OAP=90°,∴∠BAC=∠OAP-∠PAB=90°-67°=23°. 故答案为:23。
7.(2012•烟台)如图,AB为⊙O的直径,弦CD⊥AB,垂足为点E,CF⊥AF,且CF=CE.
(1)求证:CF是⊙O的切线;(2)若sin∠BAC= ,求 的值.
(1)证明:连接OC.∵CE⊥AB,CF⊥AF,CE=CF,∴AC平分∠BAF,即∠BAF=2∠BAC.
∵∠BOC=2∠BAC,∴∠BOC=∠BAF.∴OC∥AF.∴CF⊥OC.∴CF是⊙O的切线.
(2)解:∵AB是⊙O的直径,CD⊥AB,∴CE=ED,∠ACB=∠BEC=90°.
∴S△CBD=2S△CEB,∠BAC=∠BCE,∴△ABC∽△CBE.
∴=()2=(sin∠BAC)2=()2=.∴=.
2013年中考数学复习第二十五讲 与圆有关的计算
【基础知识回顾】
一、 正多边形和圆:
1、各边相等, 也相等的多边形是正多边形
2、每一个正多边形都有一个外接圆,外接圆的圆心叫正多边形的 外接圆的半径叫正多边形的 一般用字母R表示,每边所对的圆心角叫 用α表示,中心到正多边形一边的距离叫做正多边形的 用r表示
3、每一个正几边形都被它的半径分成一个全等的 三角形,被它的半径和边心距分成一个全等的 三角形
二、 弧长与扇形面积计算:
Qo的半径为R,弧长为l,圆心角为n2,扇形的面积为s扇,则有如下公式:
L= S扇= =
【名师提醒:圆中的面积计算常见的是求阴影部分的面积,常用的方法有:⑴则图形面积的和与差 ⑵割补法 ⑶等积变形法 ⑷平移法 ⑸旋转法等】
三、圆柱和圆锥:
1、如图:设圆柱的高为l,底面半径为R
则有:⑴S圆柱侧= ⑵S圆柱全= ⑶V圆柱=
1、 如图:设圆锥的母线长为l,底面半径为R, 高位h,
则有:⑴S圆柱侧= ⑵S圆柱全= ⑶V圆柱=
【典型例题解析】
考点一:正多边形和圆
例1
(2012•咸宁)如图,⊙O的外切正六边形ABCDEF的边长为2,则图中阴影部分的面积为( )A. B. C. D.
解:∵六边形ABCDEF是正六边形,∴∠AOB=60°,∴△OAB是等边三角形,OA=OB=AB=2,
设点G为AB与⊙O的切点,连接OG,则OG⊥AB,∴OG=OA•sin60°=2×=,
∴S阴影=S△OAB-S扇形OMN=×2×-.故选A.
对应训练
1.(2012•安徽)为增加绿化面积,某小区将原来正方形地砖更换为如图所示的正八边形植草砖,更换后,图中阴影部分为植草区域,设正八边形与其内部小正方形的边长都为a,则阴影部分的面积为( )A.2a2 B.3a2 C.4a2 D.5a2
解:∵某小区将原来正方形地砖更换为如图所示的正八边形植草砖,设正八边形与其内部小正方形的边长都为a,∴AB=a,且∠CAB=∠CBA=45°,∴sin45°===,
∴AC=BC=a,∴S△ABC=×a×a=,
∴正八边形周围是四个全等三角形,面积和为:×4=a2.
正八边形中间是边长为a的正方形,∴阴影部分的面积为:a2+a2=2a2,故选:A.
考点二:圆周长与弧长
例2 (2012•北海)如图,在边长为1的正方形组成的网格中,△ABC的顶点都在格点上,将△ABC绕点C顺时针旋转60°,则顶点A所经过的路径长为( )
A.10π B. C. D.π
解:如图所示:
在Rt△ACD中,AD=3,DC=1,根据勾股定理得:AC==,
又将△ABC绕点C顺时针旋转60°,
则顶点A所经过的路径长为l=π.故选C
对应训练
3.(2012•广安)如图,Rt△ABC的边BC位于直线l上,AC=,∠ACB=90°,∠A=30°.若Rt△ABC由现在的位置向右滑动地旋转,当点A第3次落在直线l上时,点A所经过的路线的长为 )π
(结果用含有π的式子表示)
解:∵Rt△ABC中,AC=,∠ACB=90°,∠A=30°,∴BC=1,AB=2BC=2,∠ABC=60°;
∵Rt△ABC在直线l上无滑动的翻转,且点A第3次落在直线l上时,有3个的长,2个的长,∴点A经过的路线长=×3+×2=(4+)π.
考点三:扇形面积与阴影部分面积
例3 (2012•毕节地区)如图,在正方形ABCD中,以A为顶点作等边△AEF,交BC边于E,交DC边于F;又以A为圆心,AE的长为半径作 .若△AEF的边长为2,则阴影部分的面积约是( A )(参考数据: ≈1.414, ≈1.732,π取3.14)
A.0.64 B.1.64 C.1.68 D.0.36
解:∵AE=AF,AB=AD,∴△ABE≌△ADF(Hl),∴BE=DF,∴EC=CF,
又∵∠C=90°,∴△ECF是等腰直角三角形,∴EC=EFcos45°=2×=,
∴S△ECF=××=1,
又∵S扇形AEF=π22=π,S△AEF=×2×2sin60°=×2×2×=,
又∵S弓形EGF=S扇形AEF-S△AEF=π-,∴S阴影=S△ECF-S弓形EGF=1-(π-)≈0.64.
对应训练
3.(2012•内江)如图,AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB,∠CDB=30°,CD=2,则阴影部分图形的面积为( )A.4π B.2π C.π D.
解:连接OD.∵CD⊥AB,∴CE=DE=CD=(垂径定理),故S△OCE=S△CDE,
即可得阴影部分的面积等于扇形OBD的面积,
又∵∠CDB=30°,∴∠COB=60°(圆周角定理),∴OC=2,
故S扇形OBD==,即阴影部分的面积为.故选D.
考点四:圆柱、圆锥的侧面展开图
例4 (2012•永州)如图,已知圆O的半径为4,∠A=45°,若一个圆锥的侧面展开图与扇形OBC能完全重合,则该圆锥的底面圆的半径为 1
.
解:∵∠A=45°,∴∠BOC=90°∴扇形BOC的弧长为=2π,
设圆锥的底面半径为r,则2πr=2π 解得r=1, 故答案为1.
对应训练
7.(2012•襄阳)如图,从一个直径为4 dm的圆形铁皮中剪出一个圆心角为60°的扇形ABC,并将剪下来的扇形围成一个圆锥,则圆锥的底面半径为 1
dm.
解:作OD⊥AC于点D,连接OA,∴∠OAD=30°,AC=2AD,∴AC=2OA×cos30°=6
∴=2π ∴圆锥的底面圆的半径=2π÷(2π)=1. 故答案为:1.
【聚焦山东中考】
1.(2012•日照)如图,在4×4的正方形网格中,若将△ABC绕着点A逆时针旋转得到△AB′C′,则 的长为( )A.π B. C.7π D.6π
解:根据图示知,∠BAB′=45°,∴的长为:=π.故选A.
2.(2012•临沂)如图,AB是⊙O的直径,点E为BC的中点,AB=4,∠BED=120°,则图中阴影部分的面积之和为( )A.1 B. C. D.2
解:连接AE,∵AB是直径,∴∠AEB=90°,又∵∠BED=120°,∴∠AED=30°,
∴∠AOD=2∠AED=60°.∵OA=OD ∴△AOD是等边三角形,∴∠A=60°,
∵点E为BC的中点,∠AEB=90°,AB=AC,
∴△ABC是等边三角形,边长是4.△EDC是等边三角形,边长是2.
∴∠BOE=∠EOD=60°,
∴和弦BE围成的部分的面积=和弦DE围成的部分的面积.
∴阴影部分的面积=S△EDC=×22=.故选C.
3.(2012•德州)如图,“凸轮”的外围由以正三角形的顶点为圆心,以正三角形的边长为半径的三段等弧组成.已知正三角形的边长为1,则凸轮的周长等于 π
.
解:∵△ABC为正三角形,∴∠A=∠B=∠C=60°,AB=AC=BC=1,
∴====,根据题意可知凸轮的周长为三个弧长的和,
即凸轮的周长=++=3×=π.故答案为:π.
4.(2012•烟台)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠A=30°,AB=2.将△ABC绕顶点A顺时针方向旋转至△AB′C′的位置,B,A,C′三点共线,则线段BC扫过的区域面积为 .
解:∵Rt△ABC中,∠C=90°,∠A=30°,AB=2,∴BC=AB=×2=1,AC=2×=,
∴∠BAB′=150°,∴S阴影=AB扫过的扇形面积-AC扫过的扇形面积=-=.故答案为:.
2013年中考数学复习第二十六讲 平移、旋转与对称
【基础知识回顾】
一、 轴对称与轴对称图形:
1、轴对称:把一个图 形沿着某一条直线翻折过去,如果它能够与另一个图形 那么就这说两个图形成轴对称,这条直线叫
2、轴对称图形:如果把一个图形沿着某条直线对折,直线两旁的部分能够互相 那么这个图形叫做轴对称图形
3、轴对称性质:⑴关于某条直线对称的两个图形
⑵对应点连接被对称轴
【名师提醒:1、轴对称是指 个图形的位置关系,而轴对称图形是指 各具有特殊形状的图形2、对称轴是 而不是线段,轴对称图形的对称轴不一定只有一条】
二、图形的平移与旋转:
1、平移:⑴定义:在平面内,把某个图形沿着某个 移动一定的 这样的图形运动称为平移
⑵性质:Ⅰ平移不改变图形的 与 ,即平移前后的图形
Ⅱ平移前后的图形对应点连得线段平行且
【名师提醒:平移作图的关键是确定平移的 和 】
2、旋转:⑴定义:在平面内,将一个图形绕一个定点沿某个方向旋转一个 ,这样的图形运动称为旋转,这个点称为 转动的 称为旋转角
⑵旋转的性质:Ⅰ:旋转前后的图形
Ⅱ:旋转前后的两个圆形中,对应点到旋转中心的距离都 ,每对对应点与旋转中心的连线所成的角度都是旋转角旋转角都
【名师提醒:旋转的关键是确定 、 和 】
三、中心对称与中心对称图形:
1、中心对称:在平面内,一个图形绕某一点旋转1800能与自身重合它能与另一个图形 就说这两个图形关于这个点成中心对称,这个点叫做
2、中心对称图形:一个图形绕着某点旋转 后能与自身重合,这种图形叫中心对称图形,这个点叫做
3、性质:在中心对称的两个图形中,对称点的连线都经过 且被 平分
【名师提醒:常见的轴对称图形有 、 、 、 、 、 等,常见的中心对称图形有 、 、 、 、 、 等】
【典型例题解析】
考点一:轴对称图形
例1 (2012•柳州)娜娜有一个问题请教你,下列图形中对称轴只有两条的是( C )
A. B. C. D.
圆 等边三角形 矩形 等腰梯形
解:A、圆有无数条对称轴,故本选项错误;B、等边三角形有3条对称轴,故本选项错误;
C、矩形有2条对称轴,故本选项正确;D、等腰梯形有1条对称轴,故本选项错误.
例2 (2012•成都)如图,在平面直角坐标系xOy中,点P(-3,5)关于y轴的对称点的坐标为( )A.(-3,-5) B.(3,5) C.(3.-5) D.(5,-3)
解:点P(-3,5)关于y轴的对称点的坐标为(3,5). 故选B.
对应训练
1. (2012•宁波)下列交通标志图案是轴对称图形的是( B )
A. B. C. D.
解:A、不是轴对称图形,故本选项错误;B、是轴对称图形,故本选项正确;
C、不是轴对称图形,故本选项错误;D、不是轴对称图形,故本选项错误.
2.(2012•沈阳)在平面直角坐标系中,点P(-1,2)关于x轴的对称点的坐标为( )
A.(-1,-2) B.(1,-2) C.(2,-1) D.(-2,1)
解:点P(-1,2)关于x轴的对称点的坐标为(-1,-2).故选A.
考点二:最短路线问题
例3 (2012•黔西南州)如图,抛物线y= x2+bx-2与x轴交于A、B两点,与y交于C点,且A(-1,0),点M(m,0)是x轴上的一个动点,当MC+MD的值最小时,m的值是( )A. B. C. D.
解:∵点A(-1,0)在抛物线y=x2+bx-2上,∴×(-1)2+b×(-1)-2=0,
∴b=-,∴抛物线的解析式为y=x2-x-2,∴顶点D的坐标为(,-),
作出点C关于x轴的对称点C′,则C′(0,2),OC′=2 连接C′D交x轴于点M,
根据轴对称性及两点之间线段最短可知,MC+MD的值最小.
设抛物线的对称轴交x轴于点E.∵ED∥y轴,∴∠OC′M=∠EDM,∠C′OM=∠DEM
∴△C′OM∽△DEM.∴,即,∴m=.故选B.
对应训练
3. (2012•贵港)如图,MN为⊙O的直径,A、B是⊙O上的两点,过A作AC⊥MN于点C,过B作BD⊥MN于点D,P为DC上的任意一点,若MN=20,AC=8,BD=6,则PA+PB的最小值是 .
解:∵MN=20,∴⊙O的半径=10,连接OA、OB,在Rt△OBD中,OB=10,BD=6,
∴OD==8;同理,在Rt△AOC中,OA=10,AC=8,
∴OC==6,∴CD=8+6=14,
作点B关于MN的对称点B′,连接AB′,则AB′即为PA+PB的最小值,B′D=BD=6,过点B′作AC的垂线,交AC的延长线于点E,
在Rt△AB′E中,∵AE=AC+CE=8+6=14,B′E=CD=14,
∴AB′=.故答案为:.
考点二:中心对称图形
例4 (2012•襄阳)下列图形中,是中心对称图形,但不是轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
解:B选项是轴对称也是中心对称图形,C、D选项是轴对称但不是中心对称图形,A选项只是中心对称图形但不是轴对称图形.故选A.
对应训练
4.(2012•株洲)下列图形中,既是轴对称图形又是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
解:A、此图形不是中心对称图形,是轴对称图形,故此选项错误;
B、此图形不是中心对称图形,也不是轴对称图形,故此选项错误;
C、此图形是中心对称图形,也是轴对称图形,故此选项正确;
D、此图形是中心对称图形,不是轴对称图形,故此选项错误.故选C.
考点二:平移旋转的性质
例5 (2012•义乌市)如图,将周长为8的△ABC沿BC方向平移1个单位得到△DEF,则四边形ABFD的周长为( )
A.6 B.8 C.10 D.12
解:根据题意,将周长为8个单位的等边△ABC沿边BC向右平移1个单位得到△DEF,
∴AD=1,BF=BC+CF=BC+1,DF=AC;又∵AB+BC+AC=8,
∴四边形ABFD的周长=AD+AB+BF+DF=1+AB+BC+1+AC=10.故选;C.
例6 (2012•十堰)如图,O是正△ABC内一点,OA=3,OB=4,OC=5,将线段BO以点B为旋转中心逆时针旋转60°得到线段BO′,下列结论:①△BO′A可以由△BOC绕点B逆时针旋转60°得到;②点O与O′的距离为4;③∠AOB=150°;④S四边形AOBO′=6+3;⑤S△AOC+S△AOB=6+.其中正确的结论是( )
A.①②③⑤ B.①②③④ C.①②③④⑤ D.①②③
解:由题意可知,∠1+∠2=∠3+∠2=60°,∴∠1=∠3,
又∵OB=O′B,AB=BC,∴△BO′A≌△BOC,又∵∠OBO′=60°,
∴△BO′A可以由△BOC绕点B逆时针旋转60°得到,故结论①正确;
如图①,连接OO′,∵OB=O′B,且∠OBO′=60°,∴△OBO′是等边三角形,
∴OO′=OB=4.故结论②正确;
∵△BO′A≌△BOC,∴O′A=5.在△AOO′中,三边长为3,4,5,这是一组勾股数,
∴△AOO′是直角三角形,∠AOO′=90°,∴∠AOB=∠AOO′+∠BOO′=90°+60°=150°,
故结论③正确;
S四边形AOBO′=S△AOO′+S△OBO′=×3×4+×42=6+4, 故结论④错误;
如图②所示,将△AOB绕点A逆时针旋转60°,使得AB与AC重合,点O旋转至O″点.
易知△AOO″是边长为3的等边三角形,△COO″是边长为3、4、5的直角三角形,
则S△AOC+S△AOB=S四边形AOCO″=S△COO″+S△AOO″=×3×4+×32=6+,
故结论⑤正确.综上所述,正确的结论为:①②③⑤.故选A.
对应训练
5.(2012•莆田)如图,△A′B′C′是由△ABC沿射线AC方向平移2cm得到,若AC=3cm,则A′C= 1
cm.
解:∵将△ABC沿射线AC方向平移2cm得到△A′B′C′,∴AA′=2cm,
又∵AC=3cm,∴A′C=AC-AA′=1cm.故答案为:1.
6.(2012•南通)如图Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠B=30°,AC=1,且AC在直线l上,将△ABC绕点A顺时针旋转到①,可得到点P1,此时AP1=2;将位置①的三角形绕点P1顺时针旋转到位置②,可得到点P2,此时AP2=2+ ;将位置②的三角形绕点P2顺时针旋转到位置③,可得到点P3,此时AP3=3+ ;…按此规律继续旋转,直到点P2012为止,则AP2012等于( )
A.2011+671 B.2012+671 C.2013+671 D.2014+671
解:∵Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠B=30°,AC=1,∴AB=2,BC=,
∴将△ABC绕点A顺时针旋转到①,可得到点P1,此时AP1=2;将位置①的三角形绕点P1顺时针旋转到位置②,可得到点P2,此时AP2=2+;将位置②的三角形绕点P2顺时针旋转到位置③,可得到点P3,此时AP3=2++1=3+;
又∵2012÷3=670…2,∴AP2012=670(3+)+2+=2012+671.故选B.
考点四:图形的折叠
例7 (2012•遵义)如图,矩形ABCD中,E是AD的中点,将△ABE沿BE折叠后得到△GBE,延长BG交CD于F点,若CF=1,FD=2,则BC的长为( )
A. 3 B. 2 C. 2 D. 2
解:过点E作EM⊥BC于M,交BF于N,∵四边形ABCD是矩形,
∴∠A=∠ABC=90°,AD=BC,∵∠EMB=90°,∴四边形ABME是矩形,∴AE=BM,
由折叠的性质得:AE=GE,∠EGN=∠A=90°,∴EG=BM,∵∠ENG=∠BNM,
∴△ENG≌△BNM(AAS),∴NG=NM,∴CM=DE,∵E是AD的中点,
∴AE=ED=BM=CM,∵EM∥CD,∴BN:NF=BM:CM,∴BN=NF,
∴NM=CF=,∴NG=,∵BG=AB=CD=CF+DF=3,∴BN=BG﹣NG=3﹣=,
∴BF=2BN=5,∴BC===2.故选B.
例8 (2012•天津)已知一个矩形纸片OACB,将该纸片放置在平面直角坐标洗中,点A(11,0),点B(0,6),点P为BC边上的动点(点P不与点B、C重合),经过点O、P折叠该纸片,得点B′和折痕OP.设BP=t.
(Ⅰ)如图①,当∠BOP=30°时,求点P的坐标;
(Ⅱ)如图②,经过点P再次折叠纸片,使点C落在直线PB′上,得点C′和折痕PQ,若AQ=m,试用含有t的式子表示m;
(Ⅲ)在(Ⅱ)的条件下,当点C′恰好落在边OA上时,求点P的坐标(直接写出结果即可).
解:(Ⅰ)根据题意,∠OBP=90°,OB=6,在Rt△OBP中,由∠BOP=30°,BP=t,得OP=2t.
∵OP2=OB2+BP2,即(2t)2=62+t2,解得:t1=2,t2=-2(舍去).
∴点P的坐标为(2,6).
(Ⅱ)∵△OB′P、△QC′P分别是由△OBP、△QCP折叠得到的,
∴△OB′P≌△OBP,△QC′P≌△QCP,∴∠OPB′=∠OPB,∠QPC′=∠QPC,
∵∠OPB′+∠OPB+∠QPC′+∠QPC=180°,∴∠OPB+∠QPC=90°,
∵∠BOP+∠OPB=90°,∴∠BOP=∠CPQ.又∵∠OBP=∠C=90°,∴△OBP∽△PCQ,
∴,由题意设BP=t,AQ=m,BC=11,AC=6,则PC=11-t,CQ=6-m.
∴.∴m= t2- t+6(0<t<11).
(Ⅲ)过点P作PE⊥OA于E,∴∠PEA=∠QAC′=90°,∴∠PC′E+∠EPC′=90°,
∵∠PC′E+∠QC′A=90°,∴∠EPC′=∠QC′A,∴△PC′E∽△C′QA,
∴,∵PC′=PC=11-t,PE=OB=6,AQ=m,C′Q=CQ=6-m,
∴AC′=,∴,
∵m= t2- t+6,解得:t1=,t2=,
点P的坐标为(,6)或(,6).
对应训练
7.(2012•资阳)如图,在△ABC中,∠C=90°,将△ABC沿直线MN翻折后,顶点C恰好落在AB边上的点D处,已知MN∥AB,MC=6,NC=,则四边形MABN的面积是( )
A. B. C. D.
解:连接CD,交MN于E,
∵将△ABC沿直线MN翻折后,顶点C恰好落在AB边上的点D处,
∴MN⊥CD,且CE=DE,∴CD=2CE,∵MN∥AB,∴CD⊥AB,∴△CMN∽△CAB,
∴,∵在△CMN中,∠C=90°,MC=6,NC=,
∴S△CMN=CM•CN=×6×2=6,∴S△CAB=4S△CMN=4×6=24,
∴S四边形MABN=S△CAB﹣S△CMN=24﹣6=18.故选C.
8.(2012•深圳)如图,将矩形ABCD沿直线EF折叠,使点C与点A重合,折痕交AD于点E,交BC于点F,连接AF、CE,
(1)求证:四边形AFCE为菱形;
(2)设AE=a,ED=b,DC=c.请写出一个a、b、c三者之间的数量关系式.
(1)证明:∵四边形ABCD是矩形,∴AD∥BC,∴∠AEF=∠EFC,
由折叠的性质,可得:∠AEF=∠CEF,AE=CE,AF=CF,∴∠EFC=∠CEF,
∴CF=CE,∴AF=CF=CE=AE,∴四边形AFCE为菱形;
(2)a、b、c三者之间的数量关系式为:a2=b2+c2.
理由:由折叠的性质,得:CE=AE,∵四边形ABCD是矩形,∴∠D=90°,
∵AE=a,ED=b,DC=c,∴CE=AE=a,在Rt△DCE中,CE2=CD2+DE2,
∴a、b、c三者之间的数量关系式为:a2=b2+c2.
考点五:简单的图形变换作用
例9 (2012•广州)如图,⊙P的圆心为P(-3,2),半径为3,直线MN过点M(5,0)且平行于y轴,点N在点M的上方.
(1)在图中作出⊙P关于y轴对称的⊙P′.根据作图直接写出⊙P′与直线MN的位置关系.
(2)若点N在(1)中的⊙P′上,求PN的长.
解:(1)如图所示,⊙P′即为所求作的圆,⊙P′与直线MN相交;
(2)设直线PP′与MN相交于点A,
在Rt△AP′N中,AN=,
在Rt△APN中,PN=.
对应训练
9.(2012•凉山州)如图,梯形ABCD是直角梯形.
(1)直接写出点A、B、C、D的坐标;
(2)画出直角梯形ABCD关于y轴的对称图形,使它与梯形ABCD构成一个等腰梯形.
(3)将(2)中的等腰梯形向上平移四个单位长度,画出平移后的图形.(不要求写作法)
解:(1)如图所示:根据A,B,C,D,位置得出点A、B、C、D的坐标分别为:
(-2,-1),(-4,-4),(0,-4),(0,-1);
(2)根据A,B两点关于y轴对称点分别为:A′(2,-1),(4,-4),
在坐标系中找出,连接各点,即可得出图象,如图所示;
(3)将对应点分别向上移动4个单位,即可得出图象,如图所示.
【聚焦山东中考】
1.(2012•烟台)如图,所给图形中是中心对称图形但不是轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
解:A、不是轴对称图形,也不是中心对称图形.故本选项错误;
B、是轴对称图形,也是中心对称图形.故本选项错误;
C、不是轴对称图形,是中心对称图形.故本选项正确;
D、是轴对称图形,不是中心对称图形.故本选项错误.故选C.
2. (2012•潍坊)甲乙两位同学用围棋子做游戏.如图所示,现轮到黑棋下子,黑棋下一子后白棋再下一子,使黑棋的5个棋子组成轴对称图形,白棋的5个棋子也成轴对称图形.则下列下子方法不正确的是( ),[说明:棋子的位置用数对表示,如A点在(6,3)].
A.黑(3,7);白(5,3) B.黑(4,7);白(6,2)
C.黑(2,7);白(5,3) D.黑(3,7);白(2,6)
解:A、此时黑棋是轴对称图形,白旗也是轴对称图形,故本选项错误;
B、此时黑棋是轴对称图形,白旗也是轴对称图形,故本选项错误;
C、此时黑棋不是轴对称图形,白旗是轴对称图形,故本选项正确;
D、此时黑棋是轴对称图形,白旗也是轴对称图形,故本选项错误;故选C.
3.(2012•泰安)如图,将矩形纸片ABCD沿EF折叠,使点B与CD的中点重合,若AB=2,BC=3,则△FCB′与△B′DG的面积之比为( )A. 9:4B. 3:2C. 4:3D. 16:9
解:设BF=x,则CF=3﹣x,BF′=x,又点B′为CD的中点,∴B′C=1,
在Rt△B′CF中,BF′2=B′C2+CF2,即x2=1+(3﹣x)2,
解得:x=,即可得CF=3﹣=,∵∠DB′G+∠DGB'=90°,∠DB′G+∠CB′F=90°,
∴∠DGB=∠CB′F,∴Rt△DB′G∽Rt△CFB′,
根据面积比等于相似比的平方可得:===.故选D.
4.(2012•济宁)如图,将矩形ABCD的四个角向内折起,恰好拼成一个无缝隙无重叠的四边形EFGH,EH=12厘米,EF=16厘米,则边AD的长是( )
A. 12厘米 B. 16厘米 C. 20厘米 D. 28厘米
解:设斜线上两个点分别为P、Q,∵P点是B点对折过去的,∴∠EPH为直角,△AEH≌△PEH,∴∠HEA=∠PEH,同理∠PEF=∠BEF,∴这四个角互补,
∴∠PEH+∠PEF=90°,∴四边形EFGH是矩形,∴△DHG≌△BFE,HEF是直角三角形,
∴BF=DH=PF,∵AH=HP,∴AD=HF,∵EH=12cm,EF=16cm,
∴FH===20cm,∴FH=AD=20cm.故选C.
5.(2012•德州)在四边形ABCD中,AB=CD,要使四边形ABCD是中心对称图形,只需添加一个条件,这个条件可以是 不唯一,可以是:AB∥CD或AD=BC,∠B+∠C=180°,∠A+∠D=180°等
.(只要填写一种情况)
解:∵AB=CD,∴当AD=BC,(两组对边分别相等的四边形是平行四边形.)
或AB∥CD(一组对边平行且相等的四边形是平行四边形)时,或∠B+∠C=180°或∠A+∠D=180°等时,四边形ABCD是平行四边形.故此时是中心对称图象,
故答案为:AD=BC或AB∥CD或∠B+∠C=180°或∠A+∠D=180°等.
6.(2012•日照)如图1,正方形OCDE的边长为1,阴影部分的面积记作S1;如图2,最大圆半径r=1,阴影部分的面积记作S2,则S1 <
S2(用“>”、“<”或“=”填空).
解:∵OE=1,∴由勾股定理得OD=,∴AO=,∴AC=AO-CO=-1,
∴S阴影=S矩形=(-1)×1=-1,∵大圆面积=πr2=π ∴阴影部分面积=π.
∵-1<π,∴S1<S2,故答案为:<.
7.(2012•临沂)如图,CD与BE互相垂直平分,AD⊥DB,∠BDE=70°,则∠CAD= 70
°.
解:∵CD与BE互相垂直平分,∴四边形BDEC是菱形,∴DB=DE,
∵∠BDE=70°,∴∠ABD==55°,∵AD⊥DB,∴∠BAD=90°-55°=35°,
根据轴对称性,四边形ACBD关于直线AB成轴对称,∴∠BAC=∠BAD=35°,
∴∠CAD=∠BAC+∠BAD=35°+35°=70°.故答案为:70.
8.(2012•菏泽)(1)如图1,∠DAB=∠CAE,请补充一个条件: ∠D=∠B或∠AED=∠C.
,使△ABC∽△ADE.
(2)如图2,OABC是一张放在平面直角坐标系中的矩形纸片,O为原点,点A在x轴的正半轴上,点C在y轴的正半轴上,OA=10,OC=8.在OC边上取一点D,将纸片沿AD翻折,使点O落在BC边上的点E处,求D,E两点的坐标.
解:(1)∠D=∠B或∠AED=∠C.
(2)依题意可知,折痕AD是四边形OAED的对称轴,
∴在Rt△ABE中,AE=AO=10,AB=8,BE==6,
∴CE=4,∴E(4,8).在Rt△DCE中,DC2+CE2=DE2,
又∵DE=OD,∴(8-OD)2+42=OD2,∴OD=5,∴D(0,5).
9.(2012•青岛)如图,Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠ABC=30°,AC=1,将△ABC绕点C逆时针旋转至△A′B′C′,使得点A′恰好落在AB上,连接BB′,则BB′的长度为 .
解答:解:∵Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠ABC=30°,AC=1,
∴A′C=AC=1,AB=2,BC=,∵∠A=60°,∴△AA′C是等边三角形,
∴AA′=AB=1,∴A′C=A′B′,∴∠A′CB=∠A′BC=30°,
∵△A′B′C是△ABC旋转而成,∴∠A′CB′=90°,BC=B′C,∴∠B′CB=90°-30°=60°,
∴△BCB′是等边三角形,∴BB′=BC=.故答案为:.