遼寧省瀋陽市和平區數學考試第26題:幾何變換綜合題

今天給大家分享的是遼寧省瀋陽市和平區數學考試第26題,主要考察結合變換綜合題,屬於中考壓軸題,有一定的難度,有想要挑戰的同學可以嘗試一下。

【例題】

26.已知Rt△ABC,以直線AB為對稱軸畫出△ABC軸對稱圖形Rt△ABD,C點的對稱點為D點,M、N分別從C點、A點出發沿射線CA、AD方向運動,始終滿足∠MBN=∠ABC.

(1)如圖①,M、N分別在CA、AD邊上,寫出此時△AMN的周長與線段AC之間的等量關係,並說明理由;

(2)若M點、N點到達A、D後繼續運動,其他條件不變,請在圖②中畫出變換後的圖形,你認為(1)中結論還成立嗎?若成立,請寫出證明過程;若不成立,請說明理由;

(3)如圖③,若△BMN中,∠MBN=45°,MN⊥BG,MG=4,NG=6,請直接寫出線段BG的長.


遼寧省瀋陽市和平區數學考試第26題:幾何變換綜合題

圖1

【涉及考點】幾何變換綜合題.


【解題分析】

(1)結論:△AMN的周長=2AC.如圖,延長AD到T,使得DT=CM,連接BT.利用全等三角形的性質想辦法證明MN=CM+DN就可解決問題.

(2)結論:△AMN的周長=2AC+2AM.如圖,延長AD到T,使得DT=CM,連接BT.證明方法類似(1).

(3)如圖③中,將△BMG沿BM翻折得到△BEM,將△BNG沿BN翻折得到△BNH,延長EM交HN的延長線於F.證明四邊形BEFH是正方形,設AG=m,利用勾股定理構建方程解決問題就可以了.


【詳細解答過程】

解:(1)結論:△AMN的周長=2AC.

理由:如圖①中,延長AD到T,使得DT=CM,連接BT.


遼寧省瀋陽市和平區數學考試第26題:幾何變換綜合題

圖2

∵△ABC與△ABD關於直線AB對稱,

∴BC=BD,AC=AD,∠ABC=∠ABD,∠C=∠ADB=∠BDT=90°,

∵CM=DT,

∴△BCM≌△BDT(SAS),

∴BM=BT,∠CBM=∠DBT,

∴∠CBD=∠MBT,

∵∠MBN=∠ABC=∠ABD,

∴∠MBT=∠CBD=2∠MBN,

∴∠NBM=∠NBT,

∵BN=BN,

∴△BNM≌△BNT(SAS),

∴MN=NT,

∵NT=DN+DT=DN+CM,

∴△AMN的周長=AM+MN+AN=AM+CM+AN+DT=AC+AD=2AC.

(2)結論不成立:△AMN的周長=2AC+2AM.

理由:如圖②中,延長AD到T,使得DT=CM,連接BT.


遼寧省瀋陽市和平區數學考試第26題:幾何變換綜合題

圖3

∵△ABC與△ABD關於直線AB對稱,

∴BC=BD,AC=AD,∠ABC=∠ABD,∠C=∠ADB=∠BDT=90°,

∵CM=DT,

∴△BCM≌△BDT(SAS),

∴BM=BT,∠CBM=∠DBT,

∴∠CBD=∠MBT,

∵∠MBN=∠ABC=∠ABD,

∴∠MBT=∠CBD=2∠MBN,

∴∠NBM=∠NBT,

∵BN=BN,

∴△BNM≌△BNT(SAS),

∴MN=NT,

∵NT=DT﹣DN=CM﹣DN,

∴△AMN的周長=AM+MN+AN=AM+CM+AN﹣DN=AC+AM+AM+AD=2AC+2AM.

(3)如圖③中,將△BMG沿BM翻折得到△BEM,將△BNG沿BN翻折得到△BNH,延長EM交HN的延長線於F.


遼寧省瀋陽市和平區數學考試第26題:幾何變換綜合題

圖4

∵BG⊥MN,

∴∠BGM=∠BGN=90°,

∵∠MBG=∠MBE,∠NBG=∠NBH,∠MBN=45°,

∴∠EBH=90°,

∵∠E=∠BGM=90°,∠H=∠BGN=90°,

∴四邊形BEFH是矩形,

∵BE=BG,BH=BG,

∴BE=BH,

∴四邊形BEFH是正方形,設BG=m,則BE=BH=EF=FH=m,

∵EM=MG=4,NG=NH=6,

∵FM=m﹣4,FN=m﹣6,

在Rt△MNF中,∵MN2=MF2+FN2,

∴102=(m﹣4)2+(m﹣6)2,

整理得:m2﹣10m﹣24=0,

解得m=12或﹣2(捨棄),

∴BG=12.

【總結】

這道題屬於幾何變換綜合題,考查了軸對稱變換,全等三角形的判定和性質,正方形的判定和性質,解直角三角形等知識,解題的關鍵是學會添加常用輔助線,構造全等三角形解決問題,學會利用參數構建方程解決問題,屬於中考壓軸題。


遼寧省瀋陽市和平區數學考試第26題:幾何變換綜合題

圖5


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