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文档简介
二轮复习2024年中考数学重要考点名校模拟题分类汇编专题10——几何动态与函数综合(共36道)(天津专用)1.(2023上·天津河西·九年级天津实验中学校考阶段练习)平面直角坐标系中,四边形OABC是正方形,点A,C在坐标系上,点B(6,6),P是射线OB上一点,将△AOP绕点A顺时针旋转90°,得△ABQ,Q是点P旋转后的对应点.(1)如图1,当OP=22时,求点Q(2)如图2,设点P(x,y)(0<x<6),△APQ的面积为S,求S与x的函数关系式,并写出当S取最小值时,点P的坐标;(3)当BP+BQ=82时,直接写出点Q【答案】(1)Q(8,4)(2)S=x2−6x+18(3)(13,-1)【分析】(1)如图(1),过P点作PG⊥x轴,垂足为G,过Q点作QH⊥x轴,垂足为H.证明Rt△AQH≌Rt△APG.即可求点Q的坐标;(2)如图(2),过P点作PG⊥x轴,垂足为G.根据勾股定理和面积公式,得到S=x2−6x+18.进而可求S与x的函数关系式,并写出当S(3)根据BP+BQ=82,可得BP+OP=82.因为OB=62,说明点P在OB的延长线上.可得BP=2【详解】(1)解:如图(1),过P点作PG⊥x轴,垂足为G,过Q点作QH⊥x轴,垂足为H,则∠PGA=∠AHQ=90°,∵四边形OABC是正方形,∴∠AOB=45°.∵B(6,6),∴OA=6.在Rt△OPG中,∠POG=45°,∴△OPG是等腰直角三角形,即OG=PG,∵OP=O∴OG=PG=2.∴AG=OA-OG=4.∵△AOP绕点A顺时针旋转90°,得△ABQ,∴AQ=AP,BQ=OP,∠GAP+∠HAQ=90°,又∵∠HAQ+∠AQH=90°,∴∠GAP=∠AQH在△AQH和△APG中,∠GAP=∠AQH∠PGA=∠AHQ=90°∴△AQH≌△APG(AAS).∴AH=PG=2,QH=AG=4.∴Q(8,4);(2)解:如图(2),过P点作PG⊥x轴,垂足为G.∵△AOP绕点A顺时针旋转90°,得△ABQ,∴AP=AQ,∠PAQ=90°.∵∠POG=45°,∴OG=PG=x,设P(x,x),∴AG=6-x.在Rt△APG中,根据勾股定理,AP整理得AP∵S△APQ=12AP•AQ∴S=x∴当x=3时,S取最小值,∴P(3,3);(3)解:Q(13,-1).理由如下:∵△AOP绕点A旋转得到△ABQ,∴OP=BQ.∵BP+BQ=82,∴BP+OP=82.∵OB=62,∴点P在OB的延长线上.如图(3):由图知:BP+OP=BP+OB+BP=82∴BP=2∴OP=OB+BP=62+2=72,∴OG=PG=22OP∴AG=OG-OA=7-6=1,由(1)的解,知Rt△AQH≌Rt△APG,∴AH=PG=7,QH=AG=1,∴OH=OA+AH=6+7=13,∴Q(13,−1).【点睛】此题考查了正方形的性质、全等三角形的判定与性质、坐标与图形的性质-旋转,解题的关键是数形结合综合运用以上知识.2.(2023上·天津南开·九年级南开翔宇学校校考阶段练习)在平面直角坐标系中,已知矩形OBCD,点C4,22,现将矩形OBCD绕点O逆时针旋转0°<∠EOB<180°得到矩形OEFG,点B、C、D的对应点分别为点E、F、
(1)如图1,当点E落在边CD上时,求直线FG的函数表达式;(2)如图2,当C、E、F三点在一直线上时,CD所在直线与OE、GF分别交于点H、M,求线段MG的长度.(3)如图3,设点P为边FG的中点,连接PE,在矩形OBCD旋转过程中,点B到直线PE的距离是否存在最大值?若存在,请直接写出这个最大值;若不存在,请说明理由.【答案】(1)y=x+4(2)2(3)存在,4【分析】(1)由矩形OBCD,点C4,22,得OB=CD=4,BC=OD=22,∠ODC=90°,可得DE=OE2−OD2=16−8=22,即知∠DOE=45°,E(2)过点M作MN⊥OE于N,连接OC、OF,证明△MNH≌△CEHAAS,可得MH=HC,又Rt△BOC≌Rt△EOCHL,有∠BOC=∠EOC,可得OH=HC,设OH=HC=m,由勾股定理有(22)(3)当PE在O的左侧且PE⊥OB时,B到直线PE的距离最大,设PE于OB的交点为M,求出PE=EF2+PF2=(22【详解】(1)解:∵矩形OBCD,点C4,2∴OB=CD=4,BC=OD=22,∠ODC=90°∵矩形OEFG是由矩形OBCD旋转得到,∴OE=OB=4,FG∥在Rt△ODE中,DE=∴DE=DO,∴∠DOE=45°,E2∴直线OE表达式为y=x,设FG的函数表达式为y=x+b,由GO=DO=22,∠DOG=45°得G∴2=−2+b,解得b=4,∴FG的函数表达式为y=x+4;(2)解:如图,过点M作MN⊥OE于N,连接OC、OF,
∵矩形OEFG是由矩形OBCD旋转得到,∴OF=OC,∠OEF=90°,∴FE=EC,∵∠MNE=∠NEF=∠EFM=90°,∴四边形MNEF是矩形,∴MN=FE,∴MN=EC,∵∠MNH=∠CEH=90°,∠MHN=∠CHE,∴△MNH≌△CEHAAS∴MH=HC,∵BC=FE=EC,OC=OC,∴Rt∴∠BOC=∠EOC,∵CD∥∴∠DCO=∠BOC=∠EOC,∴OH=HC,设OH=HC=m,在Rt△ODH中,O∴(2解得m=3,∴OH=CH=3,∴EH=4−3=1,∴MF=NE=2EH=2,∴MG=4−MF=2;(3)解:在矩形OBCD旋转过程中,点B到直线PE的距离存在最大值,这个最大值是46当PE在O的左侧且PE⊥OB时,B到直线PE的距离最大,设PE于OB的交点为M,如图:
∵P为FG的中点,∴FP=PG=2,∴PE=E∵S∴1∴1∴OM=4∴BM=4∴点B到直线PE的距离最大值是46【点睛】本题考查一次函数综合应用,涉及待定系数法,全等三角形的判定与性质,旋转问题等,解题的关键是掌握旋转的性质.3.(2023上·天津滨海新·九年级天津市滨海新区塘沽第一中学校考期中)在平面直角坐标系中,已知O为坐标原点,点A(1,0),B(0,2).以点A为旋转中心,把△ABO顺时针旋转,得△ACD.(1)如图①,当旋转后满足DC∥x轴时,求点(2)如图②,当旋转后点C恰好落在x轴正半轴上时,求点D的坐标;(3)在(2)的条件下,边OB上的一点P旋转后的对应点为P′当DP+AP′【答案】(1)(3,1)(2)(1+5(3)(0,【分析】(1)如图1中,作CH⊥x轴于H.只要证明四边形ADCH是矩形,利用矩形的性质即可解决问题;(2)如图2中,作DM⊥x轴于M.在Rt△ADC中,求出DM(3)连接PA,P′A,作点A关于y轴的对称点A′,连接DA′交y轴于P″,连接AP″,由题意AP′=A【详解】(1)解:过点C作CH⊥x轴于H,∵A(1,0),B(0,2),∴OA=1,OB=2,由旋转的性质,可得△ABO≌∴AD=AO=1,DC=BO=2,∠CDA=∠BOA=90°,又∵DC∥∴∠D=∠DAH=∠AHC=90°,∴四边形DAHC为矩形,∴AH=DC,CH=DA=1,∴点C的坐标为(3,1);(2)过点D作DM⊥x轴于M,由Rt△ACD面积知1在Rt△ABO中,由勾股定理得AB=AO∴AC=5∴12∴DM=2在Rt△DAM中,AM=∴OM=OA+AM=1+2∴点D的坐标为(1+5(3)连接PA,P′A,作点A关于y轴的对称点A′,连接DA′交y由题意可得AP=AP根据轴对称的性质可得AP∴DP+AP∵A′(−1,0),D的坐标为(∴设直线A′D的解析式为则0=−k+b2解得k=4∴直线A′D的解析式为当x=0时,y=4∴点P的坐标为(0,4【点睛】本题考查了轴对称−最短路线问题、勾股定理解直角三角形,两点之间线段最短等知识,解题的关键是会利用两点之间线段最短解决最短路径问题,学会添加常用辅助线,构造直角三角形解决问题.4.(2023上·天津和平·九年级天津市第五十五中学校考期中)等腰Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,点A、点B分别是y轴、x轴上两个动点,直角边AC交x轴于点D,斜边BC交y轴于点E
(1)如图(1),已知C点的横坐标为−1,直接写出点A的坐标;(2)如图(2),当等腰Rt△ABC运动到使点D恰为AC中点时,连接DE,求证:∠ADB=∠CDE(3)如图(3),若点A在x轴上,且A−6,0,点B在y轴的正半轴上运动时,分别以OB、AB为直角边在第一、二象限作等腰直角△BOD和等腰直角△ABC,连结CD交y轴于点P,问当点B在y轴的正半轴上运动时,BP【答案】(1)A(2)见详解(3)BP的长度不变,BP=3【分析】(1)如图1,过点C作CF⊥y轴于点F,构建全等三角形:△ACF≌△ABOAAS,结合该全等三角形的对应边相等易得OA的长度,由点A是y轴上一点可以推知点A(2)过点C作CG⊥AC交y轴于点G,则△ACG≌△ABDASA,即得CG=AD=CD,∠ADB=∠G,由∠DCE=∠GCE=45°,可证△DCE≌△GCESAS得(3)如图3,过点C作CE⊥y轴于点E,构建全等三角形:△CBE≌△BAOAAS,结合全等三角形的对应边相等推知:CE=BO,BE=AO=6.再结合已知条件和全等三角形的判定定理AAS得到:△CPE≌△DPB,故BP=EP=3【详解】(1)解:如图1,过点C作CF⊥y轴于点F,
∵CF⊥y轴于点F,∴∠CFA=90°,∠ACF+∠CAF=90°,∵∠CAB=90°,∴∠CAF+∠BAO=90°,∴∠ACF=∠BAO,在△ACF和△ABO中,∠ACF=∠BAO∴△ACF≌△ABO∵C点的横坐标为−1,∴CF=OA=1,∴A0(2)证明:如图2,过点C作CG⊥AC交y轴于点G,
∵CG⊥AC,∴∠ACG=90°,∠CAG+∠AGC=90°,∵∠AOD=90°,∴∠ADO+∠DAO=90°,∴∠AGC=∠ADO,在△ACG和△ABD中∠ACG=∠BAD=90°AC=AB∴△ACG≌△ABDASA∴CG=AD=CD,∠ADB=∠G,∵∠ACB=45°,∠ACG=90°,∴∠DCE=∠GCE=45°,在△DCE和△GCE中,CD=CG∠DCE=∠GCE∴△DCE≌△GCESAS∴∠CDE=∠G,∴∠ADB=∠CDE;(3)解:BP的长度不变,理由如下:如图3,过点C作CE⊥y轴于点E,
∵∠ABC=90°,∴∠CBE+∠ABO=90°.∵∠BAO+∠ABO=90°,∴∠CBE=∠BAO.∵∠CEB=∠AOB=90°,AB=AC,∴△CBE≌△BAOAAS∴CE=BO,BE=AO=6.∵BD=BO,∴CE=BD.∵∠CEP=∠DBP=90°,∠CPE=∠DPB,∴△CPE≌△DPBAAS∴BP=EP=3.【点睛】本题考查了三角形综合题.主要利用了全等三角形的性质定理与判定定理,解决本题的关键是作出辅助线,构建全等三角形.5.(2023·天津河西·天津市新华中学校考二模)如图,将一个直角三角形纸片AOB放置在平面直角坐标系中,已知点O0,0,OA=2,∠AOB=30°.D,E两点同时从原点O出发,点D以每秒3个单位长度的速度沿x轴正方向运动,点E以每秒1个单位长度的速度沿y轴正方向运动,连接DE,交OA于点F,将△OEF沿直线DE折叠得到△O′EF,设D,
(1)求∠OED的度数及点A的坐标;(2)若折叠后△O′EF与△AOB①当折叠后△O′EF与△AOB重叠部分的图形为三角形时,请写出S与t②求S的最大值(直接写出结果即可).【答案】(1)∠OED=60°;A1,(2)①S=38t2(0<t≤【分析】(Ⅰ)利用勾股定理求得OB的长,可求得点A的坐标,利用特殊角的三角函数值即可求得∠OED=60°;(Ⅱ)①分点O′落在线段OA上和点O′落在线段②画出图形,根据S=12【详解】(1)∵∠ABO=90°,∠AOB=30°,OA=2,∴AB=1∴OB=O∴A1,∵∠EOD=90°,OE=t,OD=3∴tan∴∠OED=60°;(2)①∵∠OED=60°,∠AOB=30°,∴∠OFE=90°,即OA⊥DE,∴将△OEF沿直线DE折叠得到△O′EF,折叠后的点O如图,当点O′落在线段OA上,△O′EF与
此时△OEF≌△O∴OE=O′E=t∴EF=1∴O∴S=1如图,当点O′落在线段OA的延长线上时,△O′EF与
设AB与EF交于点M,∵OE=O′E=t,∠EFO=90°∴cos∴OF=3∴AF=OA−OF=2−3∵∠ABO=∠EFO=90°,∴∠AOB+∠BAO=∠AMF+∠BAO=90°,∴∠AMF=30°,∵∠MFA=90°,∠AMF=30°,∴tan∴MF=3∴S=1∴S=3解:②当点O′落在线段OA的延长线上时,△O′EF与∵OE=O′E=t,∠EFO=90°∴EF=12O′E=∴BE=3∴S===−∴对称轴为t=4∵−5∴当t=433时,S【点睛】本题主要考查了直线与x轴的交点、用待定系数法求抛物线的解析式、运用三角函数解三角形、全等三角形的判定与性质、勾股定理、二次函数的图象和性质等知识,对运算能力要求比较高,运用分类讨论和割补法是解决第(2)小题的关键.6.(2022·天津·天津市双菱中学校考模拟预测)在平面直角坐标系中,四边形AOBC是矩形,点O(0,0),点A(5,0),点B(0,3).以点A为中心,顺时针旋转矩形AOBC,得到矩形ADEF,点O,B,C的对应点分别为D,E,F.
(1)如图1当点D落在BC边上时,求点D的坐标;(2)如图2当点D落在线段BE上时,AD与BC交于点H.①求证△ADB≌△AOB;②求点H的坐标.(3)记K为矩形AOBC对角线的交点,S为△KDE的面积,求S的取值范围(直接写出结果即可)【答案】(1)(1,3)(2)①见解析②((3)30−3【分析】对于(1),根据点的坐标及旋转的性质得AD=AO=5,在直角三角形中运用勾股定理可求出CD的长,从而可确定答案;对于(2)①,根据直角三角形全等的判定方法进行判定即可,再根据①知∠BAD=∠CBA,故BH=AH,在Rt△ACH中,运用勾股定理可求得AH对于(3),在矩形旋转的过程中,根据点K与直线DE的距离范围即可确定S的取值范围.【详解】(1)∵点A(5,0),点B(0,3),∴OA=5,OB=3.∵四边形AOBC是矩形,∴AC=OB=3,BC=OA=5,∠OBC=∠C=90°.∵矩形ADEF是由矩形AOBC旋转得到的,∴AD=AO=5.在Rt△ADC中,A∴DC=∴BD=BC−DC=1∴点D的坐标是(1,3);(2)①证明:由四边形ADEF是矩形,知∠ADE=90°.∵点D在线段BE上,得∠ADB=90°.由(1)知,AD=AO,又AB=AB,∠AOB=90°,∴Rt△ADB≌Rt②由Rt△ADB≌Rt△AOB,得在矩形AOBC中,OA∥BC,∴∠CBA=∠OAB,∴∠BAD=∠CBA,∴BH=AH.设BH=t(0<t<5),则在Rt△ACH中,A∴t2解得t=17∴BH=17∴点H的坐标是(17(3)30−334如图,当矩形顶点D在线段AB上时,点K到直线DE的距离最小,最小值为线段DK的长,则DK=AD−1∴S=1
如图,当矩形顶点D在BA的延长线上时,点K到直线DE距离最大,最大值为线段DE的长,则DK=AD+1∴S=1所以30−334
【点睛】本题主要考查了矩形的旋转问题,全等三角形的性质和判定,勾股定理等,弄清线段的运动路径是解题的关键.7.(2023·天津河东·天津市第七中学校考模拟预测)在平面直角坐标系中,点A 2 , 0 ,点B 2 , 2.将△OAB绕点B(1)如图①,当α=45°时,求点A′(2)如图②,当α=60°时,求点A′(3)连接 OA′,设线段OA′的中点为M【答案】(1) 2−2 ,【分析】(1)过点A′作A′C⊥OA,垂足为C,根据题意可得OA=AB=2,∠OAB=90°,从而求出∠AOB=∠ABO=45°,OB=22,根据旋转的性质A′(2)连接AA′,过点A′作A′D⊥OA,垂足为D,根据旋转的性质∠A′(3)连接 OA′,设线段 OA′的中点为M,连接O′M,取A′【详解】解:(1)如图,过点A′作A′C⊥OA∵点A 2 ∴OA=AB=2,∠OAB=90°.
∴∠AOB=∠ABO=45°,OB=22.∵△O′A′B是△OAB∴A′B=AB=2,点A′∴OA′在Rt△OA′C中,∴点A′的坐标为2−2(2)如图,连接AA′,过点A′作A∵A′B=AB=2,∴∠A′AB=∠AA∴∠A′在Rt△A′AD中,∴OD=OA−AD=2−3.∴点A′的坐标为2−3(3)连接 OA′,设线段 OA′的中点为M,连接∴MN为△A′OB的中位线,A∴MN=12OB=由勾股定理可得O∴O′M≥O′∴O′M的最小值为【点睛】此题考查的是旋转的性质、等腰直角三角形的性质、锐角三角函数、勾股定理和三角形中位线的性质,掌握旋转的性质、等腰直角三角形的性质、锐角三角函数、勾股定理和三角形中位线的性质是解决此题的关键.8.(2023下·天津河北·九年级天津二中校考阶段练习)在平面直角坐标系中,O为原点,点A(−3,0),点B(0,3).以AB为一边作等边三角形ABC,点(Ⅰ)如图①,求点C的坐标;(Ⅱ)将△AOB绕点B顺时针旋转得△A′O′B①如图②,当旋转角为30°时,A′B, A′O′与AC分别交于点E,F,A′O′②若P为线段CO′的中点,求【答案】(Ⅰ)点C的坐标为(−3,23);(Ⅱ)①S=6−5【分析】(Ⅰ)利用A,B的坐标,求解AB,∠BAO,利用等边三角形的性质可得答案;(Ⅱ)①过点G作GH⊥AB于点H,分别求解△A′BG,△A′EF的面积,利用S=S△A′BG−S△A′EF,可得答案;②如图,O′在以B为圆心,OB=3为半径的圆上运动,延长CA至D,使CA=DA,则D−3,−23,设O′【详解】解:(Ⅰ)∵A(−3,0), ∴OA=3, 在Rt△AOB中,∵∴∠BAO=30∴AB=2OB=23∵△ABC是等边三角形,∴∠CAB=60∴∠CAO=90∴点C的坐标为(−3,23(Ⅱ)①过点G作GH⊥AB于点H,∵将△AOB顺时针旋转30°,得△A∴A∴∠A∴GA∵GH⊥AB,∴A在Rt△A′∴GH=3∴S∵∠CAB=60∴∠A在Rt△BEA中,∵∴BE=AB⋅sin在Rt△A′∴EF=A∴S∴S=S②如图,O′在以B为圆心,OB=延长CA至D,使CA=DA,则D−3,−2设O′x,y,则由勾股定理得:∵C−3,23,P∴Px−3∵A−3,0∴AP∴4AP所以:4AP2表示点O′与D之间的距离,连接DB交圆B当O′在B的下方,AP设BD为y=kx+b,∵B0,∴b=解得:k=3∴BD为:y=3∴y=解得:x=−32y=∴当O′在B的下方时,坐标为:O∴4AP=3−∴AP∵AP>0,∴AP=3−3同理:当O′在B的上方时,O∴4AP∵AP>0,∴AP=3+3∴3−【点睛】本题考查的是方程组的解法,等边三角形的性质,勾股定理的应用,旋转的性质,锐角三角函数,圆的基本性质,即圆外一点与圆的最短距离与最长距离,掌握以上知识是解题的关键.9.(2023下·天津南开·九年级南开翔宇学校校考阶段练习)在平面直角坐标系中,点O0,0,点A2,0,点B2,2,点P在线段OB上(不与点O,B重合).过点P作PQ⊥OB交线段OA于点Q,以PQ为边作正方形PQEF(点F与点O(1)如图1,当点E在AB边上时,求点P的坐标.(2)设OP=t,正方形PQEF与△OAB重叠部分图形的面积为S.①如图2,若正方形PQEF与△OAB重叠部分为五边形,边AB分别与QE,EF相交于点M,N,试用含有t的式子表示MN的长,并直接写出t的取值范围;②当1≤t≤2时,求S【答案】(1)2(2)①MN=32t−4【分析】(1)过点P作PC⊥OA于点C,根据等腰三角形的性质得出OPOB=13,继而根据PC∥(2)①先求得t的范围,进而根据等腰三角形的性质求得MN的长度;②根据S=S正方形PQEF【详解】(1)解:如图所示,过点P作PC⊥OA于点C,∵点A2,0,点B∴OA=AB=2,△OAB是等腰直角三角形,∴∠POC=45°,∴△PCO是等腰直角三角形,∵四边形PQEF是正方形,∴PQ=PF,∠FPQ=∠QPO=90°,∴△OPQ是等腰直角三角形,∴OP=PQ,同理得出△BEF是等腰直角三角形,∴EF=BF,∴OP=PF=BF,即OP∵PC⊥OA,BA⊥OA,∴PC∥∴OC∴OC=2∵△PCO是等腰直角三角形,∴PC=OC=2∴P2(2)解:由(1)可得当E在AB上时,P2∴OP=当P是OB的中点时,M,N,分别与A,B重合,∴t=∴2如图所示,连接FQ,∵PO=PQ=PF,∴OP=PF,∵OP=t,∴OF=2t,BF=FN=OB−OF=22由(1)可得△FBN是等腰直角三角形,∴△FNM是等腰直角三角形,∴NE=EF−FN=t−∴MN=∴MN=3②∵MN=3S=S正方形PQEF−∵对称轴为t=−62−2×72=当t=1时,S=−7当t=2时,S=−∴1≤S≤8【点睛】本题考查了坐标与图形,平行线分线段成比例,二次函数的性质,正方形的性质,等腰三角形的性质,勾股定理,分类讨是解题的关键.10.(2023下·天津和平·九年级天津一中校考阶段练习)在平面直角坐标系中,O为坐标原点,△AOB为直角三角形,OB在x轴上,∠OAB=90°,AB=6,OB=10,把△AOB绕点B顺时针旋转,得△A′O′B,点A,O旋转后的对应点为A(1)如图①,若α=30°,求O′(2)如图②,若α=90°,求A′(3)如图③,连接AA′,OO′,直线OO′交AA′于点C,点【答案】(1)O(2)A(3)2≤CE≤8【分析】(1)过O′作O′F⊥OB于点F,OB=O′(2)过作AG⊥x轴于点G,过A′作A′H⊥x轴于点H,首先可证得△ABG≌△BA′(3)由题意知,∠A′BO′=∠ABO,AB=A′B′,OB=O′B′,可得∠OBO′=∠ABA′,∠OO′B=∠O′OB=∠AA′B=∠A′AB,可证得,∠A′BO′=∠【详解】(1)解:过O′作O′F⊥OB于点F∵△AOB绕点B顺时针旋转得到△A∴OB=O∵∠O∴O′F=∴OF=OB−BF=10−53∴O(2)解:过作AG⊥x轴于点G,过A′作A′H⊥x轴于点H∴∠AGB=∠BHA∴∠GAB+∠ABG=90°,∵∠ABA∴∠ABG+∠HBA∴∠GAB=∠HBA∵△AOB绕点B顺时针旋转得到△A∴AB=A′B,△ABG∴AG=BH,BG=A在Rt△OAB中,OA=∵S∴AG=24∴BH=24∴OH=OB+BH=74在Rt△AGB中,BG=∴A∴A(3)解:由题意可知,∠A′BO′∴∠A′B∵AB=A′B∴∠OO′B=∠∴∠OO∵∠OO∴∠O∴O′,C,B,连接BC,O′A,如图∵∠O∴∠BCO∵OB=O∴点C为OO∵点E为AO的中点,∴CE为△AOO∴CE=1由旋转可知,O′轨迹为以B为圆心,OB∴O′A的最小值为O′B−AB=4∴2≤CE≤8.【点睛】本题是三角形综合题,考查了旋转的性质,直角三角形的性质,全等三角形的判定与性质,三角形中位线的判定与性质,四点共圆的判定与圆内接四边形的性质,画出辅助图形,确定CF的最小值是解决本题的关键.11.(2023下·天津滨海新·九年级天津经济技术开发区第一中学校考开学考试)在平面直角坐标系中,矩形OABC,O为原点,A3,0,B3,4,C0,4,将△OBC绕点B(1)如图(1),当∠CBC′=30°(2)如图(2),当点O′恰好落在x轴上时,O′C′与①此时DB与DO②求点D的坐标;(3)求△AO【答案】(1)C(2)①DB=DO′;②D(3)14【分析】(1)如图①中,过点C′作C′H⊥BC于点H.解直角三角形求出BH,CH,可得结论;(2)①此时DB与DO′相等,证明②设DB=DO′=x,再利用勾股定理构建方程求出x即可;(3)如图③中,当点C′值AB的延长线上时,△AO【详解】(1)如图①中,过点C′作C′H⊥BC于点H.∵四边形OABC是矩形,B(3,4),∴AB=OC=4,BC=3,在Rt△BC′H中,∠BHC′=90°,∠HBC′=30°∴HC′=12BC′=∴CH=3−3∴C′(2)①结论:DB=DO′.理由:∵BO=BO′,BA⊥OO′,∴∠OBA=∠ABO′,∵AB∥∴∠ABO=∠COB=∠BO′C′,∴∠DBO′=∠DO′B,∴DB=DO′;②∵BO=BO′,BA⊥OO′,∴OA=AO′=3,设BD=DO′=x,在Rt△ADO′∴(4−x)∴x=25∴AD=4−25∴D(3,7(3)如图③中,当点C′值AB的延长线上时,此时点A到O′C′△AO′C【点睛】本题属于四边形综合题,考查了矩形的性质,解直角三角形,等腰三角形的判定和性质等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造直角三角形解决问题,学会利用参数构建方程解决问题.12.(2023下·天津和平·九年级天津市双菱中学校考开学考试)在平面直角坐标系中,O为原点,点A4,0,点B0,3,把△ABO绕点B逆时针旋转得到△A′BO′,点A、O(1)如图①,若α=90°,求AA(2)如图②,若α=60°,求点O′(3)如图③,P为AB上一点,且PA:PB=2:1,连接PO′、PA′,在△ABO绕点【答案】(1)5(2)O'((3)283,【分析】(1)连接AA′,过点A′作A′D⊥x(2)过点O'作O'H⊥OB于点H,连接OO',由旋转的性质得△BOO(3)设P到A'O'的距离为h,则SΔPO'A'=12A'O'⋅ℎ=2ℎ,由题意得O是在以B为圆心的圆上运动,当PO【详解】(1)解:连接AA′,过点A′把△ABO绕点B逆时针旋转得到△A′BO′得O'D=OB=3,OA'=OA=4,∴A'D=OA'+O'D=4+3=7,AD=OA-OD=4-3=1,∴AA'=A'(2)过点O'作O'H⊥OB于点H,连接OO',如图所示:把△ABO绕点B逆时针旋转得到△A′B∴△BOO∴O'B=OB=3,∴BH=12OB=∴O'(3(3)设P到A'O'的距离为h,∴SΔ∵△ABO绕点B逆时针旋转,∴O是在以B为圆心的圆上运动,如图所示:当PO1⊥O1A1∵PA:PB=2:1,AB=O①当PO1⊥∴S△P②当PO2⊥∴S△P∴△PO′A′的面积的最大值和最小值分别为【点睛】本题是几何变换综合题,考查了旋转的性质,勾股定理,含30°的直角三角形,圆等知识.解题的关键在于熟练掌握旋转的性质.13.(2023·天津河西·天津市新华中学校考三模)把两个等腰直角三角形纸片△OAB和△OCD放在平面直角坐标系中,已知A−5,0,B0,5,OC=OD=4,∠COD=90°将△OCD绕点(1)当△OCD旋转至如图的位置时,∠AOC=30°,求此时点C的坐标;(2)当△OCD旋转至B,C,D三点在一条直线上时,求AC的长;(3)当△OCD旋转至∠OBC的度数最大时,则△OAD的面积为.【答案】(1)−2(2)17(3)6【分析】(1)如图①中,过点C作CE⊥OA于E,解直角三角形求出OE,CE,可得出结论;(2)要分△OCD在y轴左侧还是右侧两种情况:如图②中,当在y轴右侧时,过点O作OF⊥BD于F;当在y轴左侧时,过点O作OG⊥BD于点G,首先证明△AOC≌△BODSAS,推出AC=BD,求出BD(3)如图③中,当OC⊥BC时,∠OBC的值最大,此时BC=OB2−OC【详解】(1)解∶如图①中,过点C作CE⊥OA于E,∵△COD绕点O顺时针旋转30∘∴∠COE=30∴EC=12OC=2∴C−2(2)解:如图②中,当△OCD旋转到y轴右侧时,过点O作OF⊥BD于F,∵∠COD=∠AOB=90∴∠AOC=∠BOD,∵OA=OB,OC=OD,∴△AOC≌△BOD∴AC=BD,在Rt△CDF中,CD=2∵OF⊥CD,OC=OD,∴CF=DF=22∴OF=1∴BF=O∴BD=BF+DF=17∴AC=BD=17当△OCD旋转到y轴左侧时,过点O作OG⊥BD于点G,∵∠COD=∠AOB=90∴∠AOC=∠BOD,∵OA=OB,OC=OD,∴△AOC≌△BOD∴AC=BD,在Rt△CDG中,CD=2∵OG⊥CD,OC=OD,∴CG=DG=22∴OG=1∴BG=O∴BD=BG−DG=17∴AC=BD=17综上,AC=17±2(3)解:当OC⊥BC时,∠OBC的值最大,此时BC=OB2过点D作DF⊥x轴于F,过点C作CE⊥OB于E,∵∠BOF=∠COD=90∴∠BOC=∠DOF,∵∠CEO=∠DFO=90∘,OC=∴△OEC≌△OFDAAS∴EC=DF,∵S△AOD=12OA⋅DF,S∴S△AOC【点睛】本题属于几何变换综合题,主要考查了等腰直角三角形的性质,全等三角形的判定和性质以及勾股定理,三角形的面积等知识,解题的关键是正确寻找全等三角形解决问题.14.(2023·天津河西·天津市新华中学校考一模)将一张矩形纸片OABC放置在平面直角坐标系中,点O(0,0),点A(5,0),点C(0,2),点P在边BC上(点P不与点B,C重合).沿OP折叠该纸片,点C的对应点为C′,设CP=t
(1)如图①,当∠CPO=60°时,求∠C′OA(2)如图②,若点C′在第四象限,PC′与OA交于点D,试用含有t(3)若折叠后重叠部分的面积为S,当34≤S≤13【答案】(1)∠C′(2)t(3)3【分析】(1)由∠CPO=60°,得到∠C′OA=30°,根据含30°(2)先证明折叠部分的三角形是等腰三角形,设OD=PD=x,在Rt△C′(3)当0<t≤2时,重合部分面积是△POC的面积,底是t,高是OC,面积随t的增大而增大,根据面积的最大和最小,求得对应的t的值;当2<t<5时,随着t的增大,面积是逐渐增大的,故根据(2)中的面积等于136,求得对应的t【详解】(1)解:过C′作C′E⊥OA
∵四边形AOCB是矩形,∴∠BCO=90°,∠COA=90°,∵∠CPO=60°,沿OP折叠该纸片,点C(0,2)的对应点为C′∴∠C′OP=∠COP=30°∴∠C∴在Rt△C′OE中,∠C′∴OE=C∴C(2)解:如图所示:
∵四边形AOCB是矩形,∴OA∥BC,∴∠CPO=∠POD,由折叠可得∠CPO=∠DPO,PC′=PC=t∴∠POD=∠DPO,∴在等腰△POD中,OD=PD,由折叠可得PC′=PC=t设OD=PD=x,则DC在Rt△DOC′∴x2−∴重合部分S△POD当C′在x轴上,则OC′当P与B重合时,此时CP=CB=OA=5;∵点P在边BC上(点P不与点B,C重合),∴2<t<5,∴重合部分S△POD(3)解:∵若折叠后重叠部分的面积为S,由(1)(2)的求解过程可知,当34≤S≤136时,根据P点由①当C′在第一象限,则0<CP≤2,即0<t≤2根据对称性知重合部分面积S是△POC的面积,则S=S△POC=12CO⋅PC=1∴当S≥34时,得到当t=2时,面积S=2≤13∴当重合部分面积S满足34≤S≤13②当C′在第四象限,则2<CP<5,即2<t<5重合部分面积S是△POD的面积,则S=S由于OC′=OC=2,则C′在以
而OP是线段CC′的中垂线,交CB于则当C′在第四象限时,随着P点由C→B运动,OD即当2<t<5时,S=t2+42t随着由(1)知,当t=2时,面积S=2>3当S=t2+42t=解得t=43或∵2<t<5,∴t=43舍弃,取∴当重合部分面积S满足34≤S≤13综上所述34【点睛】本题考查了对称性、矩形性质、含30°的直角三角形性质、等腰三角形的判定与性质、勾股定理、函数增减性求范围等知识,解决问题的关键是掌握对称性的应用,并弄清函数的变化趋势.15.(2022上·天津·九年级天津十四中校考阶段练习)在平面直角坐标系中,O为原点,点A(3,0),点B(0,4),把△ABO绕点B逆时针旋转,得△A'BO′.点A,O旋转后的对应点为A',O',记旋转角为α.(1)如图①,若α=90°,求AA'的长;(2)如图②.若α=45°,求点O'的坐标;(3)若M为AB边上的一动点,在OB上取一点N(0,1),将△ABO绕点B逆时针旋转一周,求MN的取值范围(直接写出结果即可).【答案】(1)52;(2)O′【分析】(1)由勾股定理求出AB的长,由旋转的性质得出∠ABA'=90°,AB=A'B=5,由勾股定理可得出答案;(2)过点O'作O'C⊥OB于点C,由旋转的性质及直角三角形的性质可求出OC,O'C的长,则可得出答案;(3)根据旋转时,点M的位置即可得出MN的最大值和最小值.【详解】解:(1)∵点A(3,0),点B(0,4),∴AO=3,OB=4,∴AB=OA2+O∵把△ABO绕点B逆时针旋转90°,得△A'BO′,∴∠ABA'=90°,AB=A'B=5,∴AA'=AB2+A′(2)如图②,若α=45°,则∠OBO'=45°,过点O'作O'C⊥OB于点C,则∠O'CB=90°,∴BC=CO',∵把△ABO绕点B逆时针旋转45°,得△A'BO′,∴OB=OB'=4,∴BC=CO'=4×22=22∴OC=OB﹣BC=4﹣22,∴O'(22,4﹣22);(3)ΔAOB在旋转过程中,点M与点N可能重合,重合时MN值最小为0;AB在N点上方与y轴重合,且M点在点A时,MN最大,最大值为:4-1+5=8,∴MN的取值范围是0≤MN≤8.【点睛】本题是几何变换综合题,考查了旋转的性质,直角三角形的性质,勾股定理,熟练掌握旋转的性质是解题的关键.16.(2022上·天津南开·九年级南开翔宇学校校考期末)在平面直角坐标系中,O为原点,点A(8,0),点B(0,6),把△ABO绕点B逆时针旋转得△A′B′O′,点A、O旋转后的对应点为A′、O′,记旋转角为α.(1)如图1,若α=90°,则AB=,并求AA′的长;(2)如图2,若α=120°,求点O′的坐标;(3)在(2)的条件下,边OA上的一点P旋转后的对应点为P′,当O′P+BP′取得最小值时,直接写出点P′的坐标.【答案】(1)10,102;(2)(33,9);(3)(123【分析】(1)如图①,先利用勾股定理计算出AB=5,再根据旋转的性质得BA=BA′,∠ABA′=90°,则可判定△ABA′为等腰直角三角形,然后根据等腰直角三角形的性质求AA′的长;(2)作O′H⊥y轴于H,如图②,利用旋转的性质得BO=BO′=3,∠OBO′=120°,则∠HBO′=60°,再在Rt△BHO′中利用含30度的直角三角形三边的关系可计算出BH和O′H的长,然后利用坐标的表示方法写出O′点的坐标;(3)、由旋转的性质得BP=BP′,则O′P+BP′=O′P+BP,作B点关于x轴的对称点C,连结O′C交x轴于P点,如图②,易得O′P+BP=O′C,利用两点之间线段最短可判断此时O′P+BP的值最小,接着利用待定系数法求出直线O′C的解析式为y=533x﹣3,从而得到P(3【详解】(1)如图①,∵点A(4,0),点B(0,3),∴OA=4,OB=3,∴AB=42∵△ABO绕点B逆时针旋转90°,得△A′BO′,∴BA=BA′,∠ABA′=90°,∴△ABA′为等腰直角三角形,∴AA′=BA=52;(2)、作O′H⊥y轴于H,如图②,∵△ABO绕点B逆时针旋转120°,得△A′BO′,∴BO=BO′=3,∠OBO′=120°,∴∠HBO′=60°,在Rt△BHO′中,∵∠BO′H=90°﹣∠HBO′=30°,∴BH=12BO′=32,O′H=3BH=∴OH=OB+BH=3+32=9∴O′点的坐标为(332,(3)∵△ABO绕点B逆时针旋转120°,得△A′BO′,点P的对应点为P′,∴BP=BP′,∴O′P+BP′=O′P+BP,作B点关于x轴的对称点C,连结O′C交x轴于P点,如图②,则O′P+BP=O′P+PC=O′C,此时O′P+BP的值最小,∵点C与点B关于x轴对称,∴C(0,﹣6),设直线O′C的解析式为y=kx+b,把O′(33,9),C(0,﹣6)代入得33k+b=9∴直线O′C的解析式为y=53当y=0时,533x则P(63∴OP=635,∴O′P′=OP=作P′D⊥O′H于D,∵∠BO′A=∠BOA=90°,∠BO′H=30°,∴∠DP′O′=30°,∴O′D=12O′P′=335∴DH=O′H﹣O′D=33∴P′点的坐标为(1235,17.(2022上·天津河西·九年级天津市第四十二中学校考期末)在平面直角坐标系中,点A2,0,点B0,2分别是坐标轴上的点,连接AB.把△ABO绕点B逆时针旋转得△A′BO′.点A,O(1)如图①,当点O′落在AB边上时,求α的值和点O(2)如图②,当α=60°时,求AA′的长和点(3)连接AO′,直接写出在旋转过程中【答案】(1)45°,((2)2(3)2+2【分析】对于(1),先判断△ABO是等腰直角三角形,当点O′落在边AB上时,α=可得点O′对于(2),先说明△ABA′为等边三角形,根据勾股定理求出AB,再根据“SSS”证明△OBA′≅△OAA′,即可得出直线O对于(3),先判断S△AO′【详解】(1)如图,∵点A(2,0),点B(0,2),∴OA=OB=2,△ABO是等腰直角三角形,∴AB=22当点O′落在边AB上时,α=∴点O′的横坐标是12AB=∴点O′的横坐标是((2)如图,过点O'作O'H⊥OB于点H,在Rt△O'BH中,∵O'B=2,∠OBO'=60°∴∠HO'B=30°∴BH=12O'B=1,O'H=3O'(3,1);当α=60°时,∴∠ABA′=60°∴△ABA∴AA(3)2+22如图,以A′O′为底,当高最大时,△则AO∴S△A【点睛】本题主要考查了旋转的性质,等边三角形的性质和判定,全等三角形的性质和判定,勾股定理等,判断△A′O18.(2022上·天津河西·九年级天津市海河中学校考期末)在平面直角坐标系中,点A4,0,点B0,4分别是坐标轴上的点,连接AB.把△ABO绕点B逆时针旋转得△A′BO′.点A,O(1)如图①,当点O′落在AB边上时,求α的值和点O(2)如图②,当α=60°时,求AA′的长和点(3)连接AO′,直接写出在旋转过程中【答案】(1)α=45°,22(2)O′23(3)面积最大时,S【分析】(1)先判断△ABO是等腰直角三角形,当点O′落在边AB上时,α=45°,如图,过O′作O′K⊥OB于K,则(2)根据勾股定理求出AB,如图,过点O′作O′H⊥OB于点H,再利用含30°的直角三角形的性质与勾股定理,可得点A′的坐标;再说明(3)先判断△AO′A【详解】(1)解:∵点A4,0,点B∴OA=OB=4,△ABO是等腰直角三角形,∴AB=42+当点O′落在边AB上时,α=45°如图,过O′作O′K⊥OB于K∴BK=O′K∴O′K2∴OK=4−22∴点O′的坐标是2(2)如图,过点O′作O′H⊥OB在Rt△∵O′B=4,∴∠HO∴BH=12O∴OH=4−2=2,∴O′当α=60°时,∴∠ABA′=60°∴△ABA∴AA(3)如图,以A′O′为底,当高最大时,△则AO∴此时S△A【点睛】本题主要考查了旋转的性质,等边三角形的性质和判定,坐标与图形,二次根式的化简,勾股定理等,判断△A′O19.(天津市和平区第二十一中学2022--2023学年九年级上学期数学期末学情调研)在平面直角坐标系中,四边形AOBC是矩形,点O0,0,点A6,0,点B0,8.以点A为中心,顺时针旋转矩形AOBC,得到矩形ADEF,点O,B,C的对应点分别为D,E,F,记旋转角为α(1)如图①,当α=30°时,求点D的坐标;(2)如图②,当点E落在AC的延长线上时,求点D的坐标;(3)当点D落在线段OC上时,求点E的坐标(直接写出结果即可).【答案】(1)6−3(2)6(3)12【分析】(1)过点D作DG⊥x轴于G,由旋转的性质得出AD=AO=6,α=∠OAD=30°,DE=OB=8,由直角三角形的性质得出DG=12AD=3,AG=3DG=33,得出(2)过点D作DG⊥x轴于G,DH⊥AE于H,则则GA=DH,HA=DG,由勾股定理得出AE=10,由面积法求出DH=245,得出OG=65,由勾股定理得出DG=18(3)连接AE,作EG⊥x轴于G,由旋转的性质得:∠DAE=∠AOC,AD=AO,由等腰三角形的性质得出∠AOC=∠ADO,得出∠DAE=∠ADO,证出AE∥OC,由平行线的性质的∠GAE=∠AOD,证出∠DAE=∠GAE,证明△AEG≌△AED,得出AG=AD=6,EG=ED=8,得出OG=12,即可得出答案.【详解】(1)解:过点D作DG⊥x轴于G,如图所示:∵点A6,0,点B∴AO=6,OB=8,∵以点A为中心,顺时针旋转矩形AOBC,得到矩形ADEF,∴AD=AO=6,α=∠OAD=30°,DE=OB=8,在Rt△ADG中,DG=12AD=3∴OG=OA−AG=6−33∴点D的坐标为6−33(2)解:过点D作DG⊥x轴于G,DH⊥AE于H,如图所示:则GA=DH,HA=DG,∵DE=OB=8,∠ADE=∠AOB=90°,∴AE=A∵12∴DH=AD⋅DE∴OG=OA−GA=OA−DH=6−245=∴点D的坐标为65(3)解:连接AE,作EG⊥x轴于G,如图所示:由旋转的性质得:∠DAE=∠AOC,AD=AO,∴∠AOC=∠ADO,∴∠DAE=∠ADO,∴AE∥OC,∴∠GAE=∠AOD,∴∠DAE=∠GAE,在△AEG和△AED中,∠AGE=∠ADE=90°∠GAE=∠DAE∴△AEG≌△AEDAAS∴AG=AD=6,EG=ED=8,∴OG=OA+AG=6+6=12,∴点E的坐标为12,【点睛】本题是四边形综合题,考查了矩形的性质、坐标与图形性质、勾股定理、全等三角形的判定与性质、旋转变换的性质、含30°角的直角三角形的性质等知识,解题的关键是理解题意,正确作出辅助线,属于中考压轴题.20.(2022上·天津南开·九年级天津育贤中学校考期末)如图1,在平面直角坐标系xOy中,直线AB与x轴交于点A、与y轴交于点B,且∠ABO=45°,A(-6,0),直线BC与直线AB关于y轴对称.(1)求△ABC的面积;(2)如图2,D为OA延长线上一动点,以BD为直角边,D为直角顶点,作等腰直角△BDE,求证:AB⊥AE;(3)如图3,点E是y轴正半轴上一点,且∠OAE=30°,AF平分∠OAE,点M是射线AF上一动点,点N是线段AO上一动点,判断是否存在这样的点M,N,使OM+NM的值最小?若存在,请写出其最小值,并加以说明.【答案】(1)36;(2)证明见解析;(3)3,理由见解析.【分析】(1)根据直线与坐标轴的交点易得A,C的坐标,从而得出AC=12,OB=6,根据三角形面积公式可求解;(2)过E作EF⊥x轴于点F,延长EA交y轴于点H,证△DEF≌△BDO,得出EF=OD=AF,有∠EAF(3)由已知条件可在线段OA上任取一点N,再在AE作关于OF的对称点N′,当点N运动时,ON´最短为点O到直线AE的距离.再由∠OAE即可得解.【详解】解:(1)由已知条件得:
AC=12,OB=6
∴S(2)过E作EF⊥x轴于点F,延长EA交y轴于点H,∵△BDE是等腰直角三角形,∴DE=DB,∠BDE=90°,∴∠∵∠∴∠∴∠∵EF⊥x∴△∴DF=BO=AO,EF=OD∴AF=EF∴∠∴∠BAE=90°(3)由已知条件可在线段OA上任取一点N,再在AE作关于OF的对称点N′,当点N运动时,O∵∠OAE∴OM+ON=3【点睛】本题考查的知识点主要是直角三角形的性质及应用,轴对称在最短路径问题中的应用,弄懂题意,作出合理的辅助线是解题的关键.21.(2022上·天津河北·九年级天津二中校考期末)在平面直角坐标系中,四边形AOBC是矩形,点O0,0,点A3,0,点B0,4.以点A为中心,顺时针旋转矩形AOBC,得到矩形ADEF,点O,B,C的对应点分别为D,E,F(1)如图1,当α=30°时,求点D的坐标;(2)如图2,当点E落在AC的延长线上时,求点D的坐标;(3)当点D落在线段OC上时,直接写出点E的坐标.【答案】(1)6−3(2)3(3)6【分析】(1)过点D作DG⊥x轴于G,由旋转的性质得出AD=AO=3,α=∠OAD=30°,DE=OB=4,由直角三角形的性质得出DG=12AD=32,AG=3DG=(2)过点D作DG⊥x轴于G,,DH⊥AE于H,则则GA=DH,HA=DG,由勾股定理得出AE=10,由面积法求出DH=125,得出OG=35,由勾股定理得出DG=95(3)连接AE,作EG⊥x轴于G,由旋转的性质得:∠DAE=∠AOC,AD=AO,由等腰三角形的性质得出∠AOC=∠ADO,得出∠DAE=∠ADO,证出AE∥OC,由平行线的性质的∠GAE=∠AOD,证出∠DAE=∠GAE,证明△AEG≅△AED,得出AG=AD=3,EG=ED=4,得出OG=6,即可得出答案.【详解】(1)解:过点D作DG⊥x轴于G,如图所示:∵点A3,0,点B∴AO=3,OB=4,∵以点A为中心,顺时针旋转矩形AOBC,得到矩形ADEF,∴AD=AO=3,α=∠OAD=30°,DE=OB=4,在Rt△ADG中,DG=12AD=∴OG=OA−AG=6−3∴点D的坐标为6−33(2)过点D作DG⊥x轴于G,,DH⊥AE于H,如图所示:则GA=DH,HA=DG,∵DE=OB=4,∠ADE=∠AOB=90°,∴AE=A∵12∴DH=AD⋅DE∴OG=OA−GA=OA−DH=3−125=∴点D的坐标为35(3)连接AE,作EG⊥x轴于G,如图所示:由旋转的性质得:∠DAE=∠AOC,AD=AO,∴∠AOC=∠ADO,∴∠DAE=∠ADO,∴AE∥OC,∴∠GAE=∠AOD,∴∠DAE=∠GAE,在△AEG和△AED中,∠AGE=∠ADE=90°∠GAE=∠DAE∴△AEG≅△AED(AAS),∴AG=AD=3,EG=ED=4,∴OG=OA+AG=3+3=6,∴点E的坐标为6,【点睛】本题是四边形综合题,考查了矩形的性质、坐标与图形性质、勾股定理、全等三角形的判定与性质、旋转变换的性质、含30°角的直角三角形的性质等知识,解题的关键是理解题意,正确作出辅助线,属于中考压轴题.22.(2022上·天津·九年级天津市第五十五中学校考期末)(1)如图1,在四边形ABCD中,∠B=∠C=90°,点E是边BC上一点,AB=EC,BE=CD,连接AE、DE.判断(2)在平面直角坐标系中,已知点A0,2,点C是x轴上的动点,线段CA绕着点C按顺时针方向旋转90°至线段CB,连接BO①如图2,若点C−1,0,则点B②求C点运动过程中B点的运动轨迹解析式.③求BO+BA的最小值时点B的坐标.【答案】(1)△AED为等腰直角三角形,理由见解析;(2)①点B的坐标为1,−1,②B点的运动轨迹解析式为y=x−2,③4【分析】(1)证明△ABE≌(2)①过点B作BD⊥x轴于点D,证明△ACO≌△CBDSAS,即可求解;②设点Ca,0,根据△ACO≌△CBDSAS将点B的坐标表示出来,即可求解;③令点B的运动轨迹与x轴交于点M,与y轴交于点N,作点O关于运动轨迹的对称点O′,连接AO′,与轨迹相交于点【详解】解:(1)在△ABE和△ECD中,AB=EC∠B=∠C=90°∴△ABE≌∴∠BAE=∠CED,AE=DE,∴△AED为等腰三角形,∵∠BAE+∠AEB=90°,∴∠CED+∠AEB=90°,∴∠AED=90°,∴△AED为等腰直角三角形.(2)①过点B作BD⊥x轴于点D,∵线段CA绕着点C按顺时针方向旋转90°至线段CB,∴CA=CB,∠ACB=∠ACO+∠DCB=90°,∵∠ACO+∠CAO=90°,∴∠DCB=∠CAO,在△ACO和△CBD中,∠DCB=∠CAO∠AOC=∠CDB∴△ACO≌∴AO=CD,CO=BD,∵A0,2,C∴AO=CD=2,CO=BD=1,∴点B的坐标为1,−1;②设点Ca,0当点C在x轴负半轴时,CO=−a,由①同理可得△ACO≌∴AO=CD=2,CO=BD=−a,∴OD=CD−CO=2−−a∴点B的坐标为2+a,a,当点C在x轴正半轴时,CO=a,由①同理可得△ACO≌∴AO=CD=2,CO=BD=a,∴OD=CD+CO=2+a,∴点B的坐标为2+a,a,令2+a=A,则a=A−2,∴B点的运动轨迹解析式为y=x−2.③令点B的运动轨迹与x轴交于点M,与y轴交于点N,作点O关于运动轨迹的对称点O′,连接AO′,与轨迹相交于点B由②可得:点B的运动轨迹解析式为y=x−2,当x=0时,y=−2,当y=0时,0=x−2,解得:x=2,∴M2,0∴OM=ON=2,∵点O和点O′关于直线MN∴OO′⊥MN,MN∴NO=NO∵∠NOM=90°,NO=NO∴四边形ONO∴O′设AO′所在直线的函数解析式为:把点O′2,−2,−2=2k+b2=b,解得:k=−2∴AO′所在直线的函数解析式为:联立y=−12x+2y=−2x+2y=x−2,解得:x=∴点B的坐标为43【点睛】本题主要考查了三角形全等的判定和性质,旋转的性质,一次函数的图象和性质,解题的关键是熟练掌握判定三角形全等的方法,旋转前后对应边相等,以及求一次函数表达式的方法.23.(2022上·天津·九年级天津市第二南开中学校考期末)如图①,将一个直角三角形纸片ABC放置在平面直角坐标系中,点A−2,0,点B6,0,点C在第一象限,∠ACB=90°,(1)求点C的坐标;(2)以点B为中心,顺时针旋转三角形ABC,得到三角形BDE,点A,C的对应点分别为D,E.如图②,当DE∥AB时,BD与y轴交于点F,求点F的坐标;(3)以点B为中心,顺时针旋转三角形ABC,得到三角形BD′E′,点A,C的对应点分别为D′,E′.在(2)的条件下,点F不变,记P为线段FD【答案】(1)C(4,2(2)F(0,2(3)2【分析】(1)过点C作CG⊥x轴,垂足为G.解直角三角形求出OG,CG即可.(2)如图②解直角三角形求出OF,可得结论.(3)图见详解,连接EF,利用三角形中位线定理证明PQ=12E'F【详解】(1)解:如图,过点C作CG⊥x轴,垂足为G∵点A(−2,0),点B(6,0)∴OA=2,OB=6∴AB=8又∵∠ACB=90°,∠CAB=30°∴BC=在RT△GBC中,∠CGB=60°,∴BG=BC⋅CG=BC⋅∴OG=OB−BG=4又∵点C在第一象限,∴C(4,2(2)解:∵DE∴∠FBA=∠EDB=∠CAB=30°在RT△FOB中,OB=6∴OF=2∴F(0,2(3)如图,连接E'F∵D'P=PF,D'Q=QE'∴PQ=∵BF=2OF=43,∴4∴23【点睛】本题考查了平行线的性质,解直角三角形,旋转的性质,三角形的中位线,三角形三边关系等相关知识点,熟练掌握是解题的关键.24.(2022上·天津·九年级天津经济技术开发区第一中学校考阶段练习)在平面直角坐标系中,O为原点,点A(1,0),点B(0,3),把△ABO绕点O顺时针旋转,得A′B′(Ⅰ)如图①,当α=30°时,求点B′的坐标;(Ⅱ)设直线AA′与直线BB′相交于点如图②,当α=90°时,求点M的坐标;②点C(﹣1,0),求线段CM长度的最小值.(直接写出结果即可)【答案】(Ⅰ)B′(32,32);(Ⅱ)①M(1+32,【分析】(Ⅰ)记A′B′与x轴交于点H.只要求出OH(Ⅱ)①作MN⊥OA于N,只要求出ON,②首先证明:点M的运动轨迹为以AB为直径的⊙O′,当C、M、O′共线时,CM的值最小,最小值=CO-12AB=3【详解】解:(Ⅰ)记A′B′与x∵∠HOA′=α∴∠OHA′∴HO=OA′•cos30°=32,B′H=∴B′(32,3(Ⅱ)①∵OA=∴Rt△∵OB=∴Rt△显然△AMB作MN⊥OA于∵OB′=∴MN=AN=∴M(1+32,②如图③中,∵∠∴∠∵∠∴∠OBB∴∠AOB∵∠AOB∴∠AMB∴点M的运动轨迹为以AB为直径的⊙O′,当C、M、O′共线时,CM的值最小,最小值=CO′﹣12AB=325.(2022上·天津·九年级天津经济技术开发区第一中学校考阶段练习)在平面直角坐标系中,四边形AOBC是矩形,点O(0,0),点A(5,0),点B(0,3).以点A为中心,顺时针旋转矩形AOBC,得到矩形ADEF,点O,B,C的对应点分别为D,E,F.
(Ⅰ)如图①,当点D落在BC边上时,求点D的坐标;(Ⅱ)如图②,当点D落在线段BE上时,AD与BC交于点H.①求证△ADB≌△AOB;②求点H的坐标.(Ⅲ)记K为矩形AOBC对角线的交点,S为△KDE的面积,求S的取值范围(直接写出结果即可).【答案】(Ⅰ)点D的坐标为(1,3).(Ⅱ)①证明见解析;②点H的坐标为(175,3).【详解】分析:(Ⅰ)根据旋转的性质得AD=AO=5,设CD=x,在直角三角形ACD中运用勾股定理可CD的值,从而可确定D点坐标;(Ⅱ)①根据直角三角形全等的判定方法进行判定即可;②由①知∠BAD=∠BAO,再根据矩形的性质得∠CBA=∠OAB.从而∠BAD=∠CBA,故BH=AH,在Rt△ACH中,运用勾股定理可求得AH的值,进而求得答案;(Ⅲ)30−334详解:(Ⅰ)∵点A(5,0),点∴OA=5,OB=3.∵四边形AOBC是矩形,∴AC=OB=3,BC=OA=5,∠OBC=∠C=90°.∵矩形ADEF是由矩形AOBC旋转得到的,∴AD=AO=5.在Rt△ADC中,有AD∴DC=AD2∴BD=BC−DC=1.∴点D的坐标为(1,3
(Ⅱ)①由四边形ADEF是矩形,得∠ADE=90°.又点D在线段BE上,得∠ADB=90°.由(Ⅰ)知,AD=AO,又AB=AB,∠AOB=90°,∴Rt△ADB≌Rt△AOB.②由△ADB≌△AOB,得∠BAD=∠BAO.又在矩形AOBC中,OA//BC,∴∠CBA=∠OAB.∴∠BAD=∠CBA.∴BH=AH.设BH=t,则AH=t,HC=BC−BH=5−t.在Rt△AHC中,有AH∴t2=32+(5−t)2∴点H的坐标为(17
(Ⅲ)30−334点睛:本大题主要考查了等腰三角形的判定和性质,勾股定理以及旋转变换的性质等知识,灵活运用勾股定理求解是解决本题的关键.26.(2022上·天津滨海新·九年级塘沽二中校考期中)在平面直角坐标系中,O为原点,点A(﹣6,0)、点C(0,6),若正方形OABC绕点O顺时针旋转,得正方形OA′B′C′,记旋转角为α:(1)如图①,当α=45°时,求BC与A′B′的交点D的坐标;(2)如图②,当α=60°时,求点B′的坐标;(3)若P为线段BC′的中点,求AP长的取值范围(直接写出结果即可).【答案】(1)(6−62,6);(2)(33【分析】(1)当α=45°时,延长OA′经过点B,在Rt△BA′D中,∠OBC=45°,A′B=62(2)过点C′作x轴垂线MN,交x轴于点M,过点B′作MN的垂线,垂足为N,证明△OMC′≌△C′NB′,可得C′N=OM=33(3)连接OB,AC相交于点K,则K是OB的中点,因为P为线段BC′的中点,所以PK=12【详解】解:(1)∵A(﹣6,0)、C(0,6),O(0,0),∴四边形OABC是边长为6的正方形,当α=45°时,如图①,延长OA′经过点B,∵OB=62,OA′=OA=6,∠OBC=45°,∴A′B=62∴BD=(62−6)×∴CD=6﹣(12−62)=6∴BC与A′B′的交点D的坐标为(6−62(2)如图②,过点C′作x轴垂线MN,交x轴于点M,过点B′作MN的垂线,垂足为N,∵∠OC′B′=90°,∴∠OC′M=90°﹣∠B′C′N=∠C′B′N,∵OC′=B′C′,∠OMC′=∠C′NB′=90°,∴△OMC′≌△C′NB′(AAS),当α=60°时,∵∠A′OC′=90°,OC′=6,∴∠C′OM=30°,∴C′N=OM=33∴点B′的坐标为(33(3)如图③,连接OB,AC相交于点K,则K是OB的中点,∵P为线段BC′的中点,∴PK=12∴P在以K为圆心,3为半径的圆上运动,∵AK=32,∴AP最大值为32+3,AP的最小值为∴AP长的取值范围为32【点睛】本题考查正方形性质,全等三角形判定与性质,三角形中位线定理.(3)问解题的关键是利用中位线定理得出点P的轨迹.27.(2022上·天津·九年级天津市汇文中学校考期中)在平面直角坐标系中,点A(6,0),点B(0,8),把△AOB绕原点O逆时针旋转,得△COD,其中点C,D分别为点A,B旋转后的对应点,记旋转角为α(0°<α(1)如图,当α=45°(2)当CD//x轴时,求点C的坐标.【答案】(1)(32,32);(2)(185,245))或(−18【分析】(1)如图,过点C作CE⊥OA于E,解直角三角形求出OE,CE即可.(2)分两种情形:CD在x轴上方时,设CD交y轴于F,过点C作CT⊥x轴于T.求出OT,CT即可.当CD在x轴下方时,同法可得.【详解】解:(1)如图,过点C作CE⊥OA于E.∵A(6,0),∵OA=OC=6,∵∠COE=45°,∴EC=OE=32,∴C(32,32).(2)如图,CD在x轴上方时,设CD交y轴于F,过点C作CT⊥x轴于T.
∵CD//x轴,A(6,0),点B(0,8),∴CD⊥OF,∵OB=OD=8,OC=OA=6,由旋转得,∠COD=∠AOB=90°∴CD=OC∴S∴OF=∴CT=245∴OT=OC∴C(185,24当CD在x轴下方时,同法可得C(−185,综上所述,满足条件的点C的坐标为(185,245))或(−18【点睛】本题属于坐标与图形变化﹣旋转,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题.28.(2021上·天津·九年级天津一中校考期中)如图,在平面直角坐标系中,已知△AOB是等边三角形,点A的坐标是(0,4),点B在一象限,点P(t,0)是x轴上的一个动点,连接AP,并把△AOP绕着点A按逆时针方向旋转,使边AO与AB重合,连接OD,PD,得△OPD.(1)当t=3时,求DP的长(2)在点P运动过程中,依照条件所形成的△OPD面积为S①当t>0时,求S与t之间的函数关系式②当t≤0时,要使s=34【答案】(1)DP=19;(2)①s=34t【分析】(1)先判断出△ADP是等边三角形,进而得出DP=AP,即可得出结论;(2)①先求出GH=2,进而求出DG,再得出DH,即可得出结论;②分两种情况,利用三角形的面积建立方程求解即可得出结论.【详解】解:(1)∵A(0,4),∴OA=4,∵P(t,0),∴OP=t,∵△ABD是由△AOP旋转得到,∴△ABD≌△AOP,∴AP=AD,∠DAB=∠PAO,∴∠DAP=∠BAO=60°,∴△ADP是等边三角形,∴DP=AP,∵t=3∴OP=∴DP=AP=AO(2)①当t>0时,如图1,BD=OP=t,过点B,D分别作x轴的垂线,垂足于F,H,过点B作x轴的平行线,分别交y轴于点E,交DH于点G,∵△OAB为等边三角形,BE⊥y轴,∴∠ABP=30°,AP=OP=2,∵∠ABD=90°,∴∠DBG=60°,∴DG=BD•sin60°=32∵GH=OE=2,∴DH=2+∴S=1②当t≤0时,分两种情况:∵点D在x轴上时,如图2在Rt△ABD中,BD=OP=4(1)当−433∴DH=GF=BF−BG=2−−∴S=−∴t=−33或∴p−33(2)当t≤−4BD=OP=-t,DG=−∴DH=−∴1∴t=−21−2∴p−【点睛】此题是几何变换综合题,主要考查了全等三角形的判定和性质,旋转的性质,三角形的面积公式以及解直角三角形,正确作出辅助线是解决本题的关键.29.(2021上·天津河北·九年级汇森中学校考期中)如图,在平面直角坐标系中,O为原点,点A(0,8),点B(m,0),且m>0,把ΔAOB绕点A逆时针旋转90°,得ΔACD,点O,B旋转后的对应点为C,D.(1)点C的坐标为______.(2)解答下列问题:①设ΔBCD的面积为S,用含m的式子表示S,并写出m的取值范围.②当S=6时,求点B的坐标(直接写出结果即可).【答案】(1)(8,8);(2)①S=12m2−4m,(m>8),或S=−12m2【分析】(1)由旋转的性质得出AC=AO=8,∠OAC=90°,得出C(8,8)即可;(2)①由旋转的性质得出DC=OB=m,∠ACD=∠AOB=90°,∠OAC=90°,得出∠ACE=90°,证出四边形OACE是矩形,得出DE⊥x主,OE=AC=8,分三种情况:a、当点B在线段OE的延长线上时,得出BE=OB-OE=m-8,由三角形的面积公式得出S=12m2-4m(m>8)即可;b、当点B在线段OE上(点B不与O,E重合)时,BE=OE-OB=8-m,由三角形的面积公式得出S=-12m2+4m(0<m<8)即可;c、当点B与E重合时,即m=8,②当S=6,m>8时,得出12m2-4m=6,解方程求出m即可;当S=6,0<m<8时,得出-12m【详解】解:(1)∵点A(0,8),∴AO=8,∵△AOB绕点A逆时针旋转90°得△ACD,∴AC=AO=8,∠OAC=90°,∴C(8,8),故答案为(8,8);(2)①延长DC交x轴于点E,∵点B(m,0),∴OB=m,∵△AOB绕点A逆时针旋转90°得△ACD,∴DC=OB=m,∠ACD=∠AOB=90°,∠OAC=90°,∴∠ACE=90°,∴四边形OACE是矩形,∴DE⊥x主,OE=AC=8,分三种情况:a、当点B在线段OE的延长线上时,如图1所示:则BE=OB-OE=m-8,∴S=12DC•BE=1即S=12m2b、当点B在线段OE上(点B不与O,E重合)时,如图2所示:则BE=OE-OB=8-m,∴S=12DC•BE=1即S=-12m2c、当点B与E重合时,即m=8,△BCD不存在;综上所述,S=12m2-4m(m>8),或S=-12m②当S=6,m>8时,12m2解得:m=4±27(负值舍去),∴m=4+27;当S=6,0<m<8时,-12m2解得:m=2或m=6,∴点B的坐标为(4+27,0)或(2,0)或(6,0).【点睛】本题考查了坐标与图形性质、旋转的性质、矩形的判定与性质、三角形面积公式、一元二次方程的解法等知识;本题综合性强,有一定难度.30.(2021上·天津南开·九年级南开翔宇学校校考阶段练习)在平面直角坐标系中,已知点A(2,0),点B(0,23).点O(0,0).△AOB绕着点O顺时针旋转,得到△A'OB',点A、B旋转后的对应点为A'、B(Ⅰ)如图1,若α=30°,求点B'的坐标;(Ⅱ)如图2,若0°<α<90°,设直线AA'和直线BB'交于点P,求证:AA'⊥BB';(Ⅲ)在(Ⅱ)中的条件下,若0°<α<360°,点C(﹣2,0).求线段CP长度的取值范围.(直接写出结果即可)【答案】(Ⅰ)(3,3);(Ⅱ)证明见解析;(Ⅲ)23-2≤CP≤23+2.【分析】(Ⅰ)设A'B'与x轴交于点H,依据旋转的性质得出BO∥A'B',即可得到OH=12OB'=3,B'H=3,进而得出点B'的坐标为(3(Ⅱ)依据旋转的性质可得∠BOB'=∠AOA'=α,OB=OB',OA=OA',即可得出∠OBB'=∠OA'A=12(180°﹣α),再根据∠BOA'=90°+α,四边形OBPA'的内角和为360°,即可得到∠BPA'=90°,即AA'⊥BB(Ⅲ)作AB的中点M(1,3),连接MP,依据点P的轨迹为以点M为圆心,以MP=12AB【详解】解:(Ⅰ)如图1,设A'B'与x轴交于点H,∵OA=2,OB=23,∠AOB=90°,∴AB=4,∴∠ABO=∠B'=30°,∵∠BOB'=α=30°,∴BO∥A'B',∵OB'=OB=23,∴OH=12OB'=3,B'H=3∴点B'的坐标为(3,3);(Ⅱ)∵∠BOB'=∠AOA'=α,OB=OB',OA=OA',∴∠OBB'=∠OA'A=12∵∠BOA'=90°+α,四边形OBPA'的内角和为360°,∴∠BPA'=360°﹣(180°﹣α)﹣(90°+α)=90°,∴AA'⊥BB';(Ⅲ)如图,作AB的中点M(1,3),连接MP,∵∠APB=90°,∴点P的轨迹为以点M为圆心,以MP=12AB∵C(﹣2,0),M(1,3),∴CM=(−2−1)2∴当点P在CM延长线上时,线段CP长度最大,最大值为23+2;当点P在CM上时,线段CP长度最小,最小值为23-2;线段CP长度的取值范围:23-2≤CP≤23+2.【点睛】本题属于几何变换综合题,主要考查了旋转的性质,含30°角的直角三角形的性质,四边形内角和以及圆周角定理的综合运用
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