(3)由题意知:此时,PD=t,DQ=2t 当点M在BC边上时, ∴MN=BQ
∵PQ=MN=3t,BQ=3﹣2t ∴3t=3﹣2t ∴解得t=
如图①,当0≤t≤时, S△PNQ=
PQ2=
t2;
t2,
∴S=S菱形PQMN=2S△PNQ=如图②,当≤t≤时,
设MN、MQ与边BC的交点分别是E、F, ∵MN=PQ=3t,NE=BQ=3﹣2t, ∴ME=MN﹣NE=PQ﹣BQ=5t﹣3, ∵△EMF是等边三角形, ∴S△EMF=
ME2=
(5t﹣3)2
.
;
(4)MN、MQ与边BC的交点分别是E、F, 此时<t<t=1或
, .
考点:几何变换综合题
9.如图1,在△ABC中,CA=CB,∠ACB=90°,D是△ABC内部一点,∠ADC=135°,将线段CD绕点C逆时针旋转90°得到线段CE,连接DE. (1)①依题意补全图形;
②请判断∠ADC和∠CDE之间的数量关系,并直接写出答案.
(2)在(1)的条件下,连接BE,过点C作CM⊥DE,请判断线段CM,AE和BE之间的数量关系,并说明理由.
(3)如图2,在正方形ABCD中,AB=的距离.
,如果PD=1,∠BPD=90°,请直接写出点A到BP
【答案】(1)①作图见解析;②∠ADC+∠CDE=180°;(2)AE=BE+2CM,理由解析;(3)【解析】
试题分析:(1)①作CE⊥CD,并且线段CE是将线段CD绕点C逆时针旋转90°得到的,再连接DE即可;②根据∠ADC和∠CDE是邻补角,所以∠ADC+∠CDE=180°.
(2)由(1)的条件可得A、D、E三点在同一条直线上,再通过证明△ACD≌△BCE,易得AE=BE+2CM.
(3)运用勾股定理,可得出点A到BP的距离. 试题解析:解:(1)①依题意补全图形(如图); ②∠ADC+∠CDE=180°.
(2)线段CM,AE和BE之间的数量关系是AE=BE+2CM,理由如下: ∵线段CD绕点C逆时针旋转90°得到线段CE, ∴CD=CE,∠DCE=90°. ∴∠CDE=∠CED=45°. 又∵∠ADC=135°, ∴∠ADC+∠CDE=180°,
∴A、D、E三点在同一条直线上. ∴AE=AD+DE. 又∵∠ACB=90°,
∴∠ACB-∠DCB=∠DCE-∠DCB, 即∠ACD=∠BCE. 又∵AC=BC,CD=CE,
.
∴△ACD≌△BCE. ∴AD=BE.
∵CD=CE,∠DCE=90°,CM⊥DE. ∴DE=2CM. ∴AE=BE+2CM. (3)点A到BP的距离为
.
考点:作图—旋转变换.
10.如图1,是边长分别为6和4的两个等边三角形纸片ABC和CD1E1叠放在一起.
(1)操作:固定△ABC,将△CD1E1绕点C顺时针旋转得到△CDE,连接AD、BE,如图2.探究:在图2中,线段BE与AD之间有怎样的大小关系?并请说明理由;
(2)操作:固定△ABC,若将△CD1E1绕点C顺时针旋转30°得到△CDE,连接AD、BE,CE的延长线交AB于点F,在线段CF上沿着CF方向平移,(点F与点P重合即停止平移)平移后的△CDE设为△PQR,如图3.
探究:在图3中,除三角形ABC和CDE外,还有哪个三角形是等腰三角形?写出你的结论(不必说明理由);
(3)探究:如图3,在(2)的条件下,设CQ=x,用x代数式表示出GH的长. 【答案】(1)BE=CD.理由见解析;(2)△CHQ是等腰三角形;(3)2【解析】
试题分析:(1)根据等边三角形的性质可得AB=BC,CD=CE,∠ACB=∠ECD=60°,然后求出∠ACD=∠BCE,再利用“边角边”证明△ACD和△BCE全等,根据全等三角形对应边相等证明即可;
(2)求出∠ACF=30°,再根据三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和求出∠CHQ=30°,从而得到∠ACF=∠CHQ,判断出△CHQ是等腰三角形;
(3)求出∠CGP=90°,然后利用∠ACF的余弦表示出CG,再根据等腰三角形的性质表示出CH,然后根据GH=CG-CH整理即可得解. 试题解析:(1)BE=CD.
-x.
理由如下:∵△ABC与△CDE是等边三角形, ∴AC=BC,CE=CD,∠ACB=∠ECD=60°. ∴∠ACB-∠ACE=∠ECD-∠ACE, 即∠BCE=∠ACD. 在△ACD和△BCE中,
∴△ACD≌△BCE(SAS), ∴BE=AD;
(2)∵旋转角为30°, ∴∠BCF=30°, ∴∠ACF=60°-30°=30°,
∴∠CHQ=∠RQP-∠ACF=60°-30°=30°, ∴∠ACF=∠CHQ, ∴△CHQ是等腰三角形;
(3)∠CGP=180°-∠ACF-∠RPQ=180°-30°-60°=90°, ∴CG=CP?cos30°=
(x+4),
∵△CHQ是等腰三角形, ∴CH=2?CQcos30°=2x?∴GH=CG-CH=
=
x, x=2
-x.
(x+4)-
考点:几何变换综合题.
11.在△ABC中,AB=6,AC=BC=5,将△ABC绕点A按顺时针方向旋转,得到△ADE,旋转角为α(0°<α<180°),点B的对应点为点D,点C的对应点为点E,连接BD,BE. (1)如图,当α=60°时,延长BE交AD于点F. ①求证:△ABD是等边三角形; ②求证:BF⊥AD,AF=DF; ③请直接写出BE的长;
(2)在旋转过程中,过点D作DG垂直于直线AB,垂足为点G,连接CE,当∠DAG=∠ACB,且线段DG与线段AE无公共点时,请直接写出BE+CE的值.