2024年中考数学复习专项试题--10 几何图形的折叠、旋转及动点问题(含解析)

一、选择题(共12小题)
1.(2023 市南区一模)如图,在边长为2的菱形中,,点是边的中点,点是边上一动点,将沿所在的直线翻折得到△,连接,则长度的最小值是  
A. B. C. D.2
2.(2023 滨海新区二模)如图,中,,点是边上一点,连接、,将沿所在直线折叠得到,点是点的对应点,与交于点,下列结论一定正确的是  
A. B. C. D.
3.(2024 沭阳县一模)如图,直角三角形中,两条直角边,,将绕着中点旋转一定角度,得到,点正好落在边上,和交于点,则的长为  
A.1.4 B.1.8 C.1.2 D.1.6
4.(2024 安徽一模)如图,在矩形中,,,为边上一动点,连接,过点作于点,与对角线交于点.若,则的长是  
A. B.2 C. D.
5.(2023 南湖区二模)如图,矩形中,,,点在上,点在上,将矩形沿折叠,使得点的对应点落在的延长线上,交于点,若,则折痕的长为  
A. B. C.3 D.
6.(2023 英德市三模)如图,在矩形片中,边,,将矩形片沿折叠,使点与点重合,折叠后得到的图形是图中阴影部分,给出下列结论:①四边形是菱形;②的长是1.5;③的长为;④图中阴影部分的面积为5.5,其中正确的结论有  
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
7.(2024 新市区模拟)如图,在平面直角坐标系中,矩形的边.,将矩形沿直线折叠到如图所示的位置,线段恰好经过点,点落在轴的点位置,点的坐标是  
A. B. C., D.,
8.(2024 广东一模)如图,在平面直角坐标系中,将边长为2的等边三角形绕点逆时针旋转后得到△,依此方式,绕点连续旋转4次得到△,那么的坐标为  
A. B. C. D.
9.(2024 望花区一模)如图,在平面直角坐标系中,射线是第一象限的角平分线,线段,将绕原点顺时针旋转,每次旋转,则第2023次旋转结束后,点对应点的坐标为  
A. B. C. D.,
10.(2024 道里区模拟)如图,绕点逆时针旋转得到(点与点是对应点,点与点是对应点),点是中点,与相交于点,,则的长为  
A.3 B.4 C.5 D.6
11.(2024 桥西区模拟)如图,已知,,,点为射线上一个动点,连接,将沿折叠,点落在点处,过点作的垂线,分别交,于,两点.
①当点为的中点时,;
②当点为的三等分点时,或;
③当时,.
以下选项正确的为  
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
12.(2023 韶关一模)如图,在扇形中,,,点在半径上,沿折叠,圆心落在上,则图中阴影部分的面积是  
A. B. C. D.
二、填空题(共12小题)
13.(2024 秦淮区校级模拟)如图,将等边三角形沿着折叠,使点恰好落在边上点处.若,,则的边长是   .
14.(2024 偃师区模拟)如图,在中,,点为边上一动点,将沿过点的直线折叠,使点的对应点落在射线上,连接,当的某一直角边等于斜边长度的一半时,的长度为   .
15.(2024 瓯海区模拟)如图,在中,,是的中点,将绕点逆时针旋转得,点,分别对应点,,连接,若,则的度数为   .
16.(2024 旺苍县一模)如图,在中,,,,将绕点旋转,使点落在边上的点处,点落在点处,连接,,延长交于点,则的长为   .
17.(2023 巨野县二模)如图,矩形中,,,点是线段上的一个动点,将线段绕点逆时针旋转得到,过作于点,连接,取的中点,连接,.点在运动过程中,下列结论:①;②当点和点互相重合时,;③平分;④.正确的是   .
18.(2023 鄂城区校级模拟)如图,等边三角形中,于,,在上一动点,以为边作等边三角形,连,则的最小值为   .
19.(2024 雁塔区三模)如图,在平行四边形中,,,,点、点分别为、的中点,点在边上运动,将沿折叠,使得点落在处,连接,点为中点,则的最小值是   .
20.(2024 阿克苏地区模拟)如图,在中,,,将绕点逆时针旋转角得到,连接,.当为直角三角形时,旋转角的度数为   .
21.(2023 大埔县校级一模)如图,在矩形中,,,是对角线上的动点,连接,将直线绕点顺时针旋转使,且过作,连接,则最小值为  .
22.(2021 江阴市校级模拟)如图,正方形中,,是中点,上有一动点,连接、,将沿着翻折得到.连接、,则的最小值为  .
23.(2024 台安县一模)如图,在矩形中,,,是的中点,连接,是边上一动点,沿过点的直线将矩形折叠,使点落在上的处,当是等腰三角形时,  .
24.(2023 信阳一模)如图,中,,,,是的中线,是上一动点,将沿折叠,点落在点处,线段交于点,若是直角三角形,则  .
三、解答题(共8小题)
25.(2024 怀远县模拟)如图,在矩形中,,,是边上一动点,将沿折叠得到.
(1)连接,若,求此时的面积.
(2)①若点,,在同一直线上,求此时的长度.
②若射线与矩形的边交于点,当时,求的长.
26.(2023 港北区三模)综合与实践
【问题情境】数学活动课上,老师准备了若干张正方形纸片,组织同学们进行折纸探究活动.
【初步尝试】把正方形对折,折痕为,然后展开,沿过点与点所在的直线折叠,点落在点处,连接,如图1,请直接写出与的数量关系.
【能力提升】把正方形对折,折痕为,然后展开,沿过点与上的点所在的直线折叠,使点落在上的点处,连接,如图2,猜想的度数,并说明理由.
【拓展延伸】在图2的条件下,作点关于直线的对称点,连接,,,如图3,求的度数.
27.(2024 绥化模拟)如图,已知中,,,是所在平面内不与点,重合的任意一点,连接,将线段绕点顺时针旋转得到线段,连接,,.
(1)如图①,当时,线段与之间的数量关系是   ;
(2)如图②,当时,线段与之间有怎样的数量关系?写出你的猜想,并给予证明;
(3)如图③,当时,线段与之间有怎样的数量关系?写出你的猜想,不需要证明.
28.(2023 德惠市模拟)如图,中,,,,平分交于点,动点从点出发以的速度沿边运动,当点与点重合时,停止运动.过点作的垂线,交射线于点.设点的运动时间为,与重合部分图形面积为.
(1)请直接写出的长;
(2)求的正切值;
(3)求关于的函数解析式,并直接写出自变量的取值范围.
29.(2024 和平区校级模拟)折纸是我国传统的民间艺术,通过折纸不仅可以得到许多美丽的图形,折纸的过程还蕴含着丰富的数学知识,在综合与实践课上,老师让同学们以“正方形的折叠”为主题开展了数学活动.
(1)操作判断:
在上选一点,沿折叠,使点落在正方形内部的点处,把纸片展平,过作交、、于点、、,连接并延长交于点,连接,如图①,当为中点时,是   三角形.
(2)迁移探究:
如图②,若,且,求正方形的边长.
(3)拓展应用:
如图③,若,直接写出的值为   .
30.(2023 永川区一模)在中,,,点为边上一动点,连接,将绕着点逆时针方向旋转得到,连接.
(1)如图1,,点恰好为中点,与交于点,若,求的长度;
(2)如图2,与交于点,连接,在延长线上有一点,,求证:;
(3)如图3,与交于点,且平分,点为线段上一点,点为线段上一点,连接,,点为延长线上一点,将沿直线翻折至所在平面内得到,连接,在,运动过程中,当取得最小值,且时,请直接写出的值.
31.(2024 沈阳模拟)【问题初探】
(1)李老师在数学课上提出了一个问题:
如图1,在平面直角坐标系中,点的坐标为,点的坐标为,其中,,连接,,,过点作轴于点,过点作轴于点,当时,试用含,的代数式表示的长度.
“乘风破浪”小组的思路是:如图2,利用旋转变换构造特殊角的思路,延长至,使,连接,相当于将绕点顺时针方向旋转至的位置,可得,从而得到,把问题转化成探索线段与的数量关系,请写出完整的解题过程;
【类比分析】
(2)李老师总结了“乘风破浪”小组的解法是运用了转化的数学思想,将分离的普通角拼成了我们熟悉的特殊角,为了让学生进一步体会这一思想方法,李老师又提出了一个问题,请你解答:
如图3,在等边中,,点是的中点,是边上一动点,连接,作,交边于点,当时,求的长;
【拓展应用】
(3)最后,李老师留了一道作业题,编制一道利用此种数学思想方法解决问题的题目,“披荆斩棘”小组编制的题目如下,请你解答:
如图4,在平面直角坐标系中,点的坐标是,是轴上的一动点,将绕点逆时针方向旋转并延长至二倍得到线段,当时,求点的横坐标.
32.(2024 广平县模拟)在中,.点(与点、不重合)为射线上一动点,连接,以为一边且在的右侧作正方形.
(1)如果.如图①,且点在线段上运动.试判断线段与之间的位置关系,并证明你的结论.
(2)如果,如图②,且点在线段上运动.(1)中结论是否成立,为什么?
(3)若正方形的边所在直线与线段所在直线相交于点,设,,,求线段的长.(用含的式子表示)
一、选择题(共12小题)
1.【答案】
【解答】解:如图所示:是定值,长度取最小值时,即在上时,
过点作于点,
在边长为2的菱形中,,为中点,
,,





故选:.
2.【答案】
【解答】解:如图,延长交于点,
根据折叠的性质可得,,,
为等腰三角形,,,



,故选项正确,符合题意;
当点为的中点时,


只有当为中点时,才有,故选项错误,不符合题意;
在中,当,,且点为中点时,
,,

,故选项错误,不符合题意;
此时,,

,故选项错误,不符合题意.
故选:.
3.【答案】
【解答】解:如图,连接,
,,

点是中点,

将绕着中点旋转一定角度,得到,
,,,,





,,

又,
,,



故选:.
4.【答案】
【解答】解:如图,延长,交于点,
,,














,,





故选:.
5.【答案】
【解答】解:如图,过点作于点,则四边形是矩形,
将纸片折叠,使点落在边的延长线上的点处,
,,

,,



,,
设,则,

在中,由勾股定理得:

解得:,(舍去),
,,,



故选:.
6.【答案】
【解答】解:四边形是矩形,


将矩形片沿折叠,使点与点重合,
,,,



四边形是菱形,故①正确;
设,则,
在中,由勾股定理得:


解得,
即,故②正确;
过点作于点,

,,

在中,由勾股定理得:,
故③正确;


在和中,



故④正确;
故选:.
7.【答案】
【解答】解:矩形的边.,
,,,



△,

将矩形沿直线折叠到如图所示的位置,
,,

(负值舍去),

连接,设与交于,


四边形是矩形,
,,,

由折叠知,,,



解得,
,,
故选:.
8.【答案】
【解答】解:令与轴的交点为,
由旋转可知,
,,
又因为,
所以,

在中,

所以点的坐标为.
按此方式再继续旋转3次,
则点在的延长线上,且,
即点与点关于坐标原点对称,
所以点的坐标为.
故选:.
9.【答案】
【解答】解:因为射线平分第一象限,且,
则有.
故第一次旋转后对应点落在轴上,坐标为,,
第二次旋转后的对应点与点关于轴对称,坐标为,
第三次旋转后的对应点落在轴上,坐标为,
依次类推:第四次,第五次,,第六次,第七次,第八次
发现第八次旋转后的对应点与点重合.
则余7,
所以第2023次旋转后的对应点与第七次旋转后的对应点相同,即坐标为.
故选:.
10.【答案】
【解答】解:绕点逆时针旋转得到,
,,
为等边三角形,则,,
点是中点,





在中,,





故选:.
11.【答案】
【解答】解:,,


于点,交于点,

四边形是矩形,
,,


由折叠得,
如图1,点为的中点,则,


故①正确;
如图2,点为的三等分点,且,则,


如图3,点为的三等分点,且,则,


或,
故②错误;
如图4,,则,




故③正确,
故选:.
12.【答案】
【解答】解:如图,连接、交于点,
由折叠的性质可得,,,,
是等边三角形,



,,,

,,,

故选:.
二、填空题(共12小题)
13.【答案】.
【解答】解:是等边三角形,

由折叠得,,,

△,


设,,,则,
,,




,,

解得,


的边长是,
故答案为:.
14.
【解答】解:由翻折得,,分三种情况:
①当点在边上,且(即时,

由勾股定理得,,
即,



②当点在的延长线上,且(即时,同理得,


③当点在的延长线上,且(即时,
由勾股定理得,,
即,




,此时点不在边上,不符合题意,舍去,
综上,当的某一直角边等于斜边长度的一半时,的长度为或.
故答案为:或.
15.【答案】14.
【解答】解:,是的中点,,
,,,
将绕点逆时针旋转得,
,,,


故答案为:14.
16.【答案】.
【解答】解:过作于,
由旋转的性质得到:,,,
,,,


,,



,,
,,

,,






,,











故答案为:.
17.【答案】①②③④.
【解答】解:四边形是矩形,

线段绕点逆时针旋转得到,
,,



,故①正确;
当点和点互相重合时,如图:
线段绕点逆时针旋转得到,
,,
是等腰直角三角形,
是中点,,



,故②正确;
如图:
是等腰直角三角形,是的中点,
,,


,,,共圆,



平分,故③正确;
当与重合时,最短,如图:
此时与都在上,
是等腰直角三角形,是中点,
是等腰直角三角形,

最小为,
当与重合时,最大,过作于,如图:




设,则,


解得(舍去)或,


最大为,
,故④正确;
正确的有4个,
故选:.
18.【答案】2.
【解答】解:如图,连接,
为等边三角形,,,
,,,,
为等边三角形,
,,


在和中,


,,
当时,值最小,
此时,,,

故答案为:2.
19.【答案】.
【解答】解:连接,
点为的中点,点为的中点,
为的中位线,

当取得最小值时,取得最小值,
在平行四边形中,,,

,,,
,,
点为线段的中点,

根据折叠可知,
点在以点为圆心,的长为半径的半圆弧上运动,
当点运动到线段上时,此时取得最小值,最小值为,
过点作于点,如图所示:
则,


在中,根据勾股定理,得,


在中,根据勾股定理,得,
的最小值为,
的最小值为,
故答案为:.
20.【答案】、、.
【解答】解:由题意可知,点在以为圆心,为半径的圆上运动.
如图:延长与交于,连接.

又,
△为等边三角形,

在中,,,


当在直线上时符合题意,
,.
连接,
,,
四边形为平行四边形.

即:运动到时符合题意.

记中点为,以为圆心,为半径作.

与相离,

故答案为:、、.
21.【答案】.
【解答】解:如图,作于,连接延长交于,作于.
,,



,,


定值,
点在射线上运动,
当时,的值最小,
四边形是矩形,





,,


在中,,,,
,,


,,,


的最小值为,
故答案为.
22.【解答】解:如图所示:取,连接.
,是的中点,

由翻折的性质可知.
,,,


又,




的最小值为.
故答案为:.
23.【答案】的值为3或或.
【解答】解:如图1中,当时,
由翻折的性质可知,,

如图2中,当时,设,则.
,,,







,,

在中,则有,
解得或(舍弃).
如图3中,当时,过点作于.设,则,,



综上所述,满足条件的的值为3或或.
24.
【解答】解:如图1中,当时.
易知,作于.则,
在中,,,,
,,


在中,,,

如图2中,当时,易证点与点重合,此时,,,
综上所述,的长为或.
故答案为或.
三、解答题(共8小题)
25.【答案】(1);
(2)①,②的长为或.
【解答】解:(1)在中,,,


由折叠知,

如图1,过点作于点,


(2)①如图2,
由折叠知,



又,,




②如图3,当点在边上时,
设,则,,,


如图4,当点在边上时,
设,则,,,


综上所述,的长为或.
26.
【解答】解:(1).
连接,
把正方形对折,
为的中点,

沿过点与点所在的直线折叠,点落在点处,
,,,




(2)猜想:.
理由:四边形是正方形,
,,
由折叠性质可得:,.

是等边三角形,

(3)解:连接、,
由(2)得是等边三角形,
,,


又,
,,
,.
由对称性质得:,,

是等边三角形,
在△ 与△中,

△△,

又,

27.【答案】(1);
(2).
(3).
【解答】解:(1),,
是等边三角形,
,,
将线段绕点顺时针旋转得到线段,
,,
是等边三角形,
,,



故答案为:;
(2).
证明:如图②,过点作于点.
,,
,.

由勾股定理,得,


同理,
,,


,,



即.
(3)当时,



同理可得,,

,,




28.【答案】(1);
(2);
(3).
【解答】解:(1)在中,,,,
则;
(2)如图1,过点作于点,
设,
平分,,,
,,


解得:,即,

(3)如图2,当时,,,
,,

当时,,
,,

,即,
解得:,


29.【答案】(1)等边;
(2)正方形的边长为;
(3).
【解答】解:(1)四边形为正方形,
,,
根据折叠的性质可得,,,





为的中点,,
为的中点,,


为等边三角形;
故答案为:等边;
(2)四边形为正方形,
,,
根据折叠的性质可得,,,
,,




四边形为矩形,
,,,









,即,


在中,,


,即正方形的边长为;
(3)设,
若,

,,
设,则,



整理得:,



故答案为:.
30.【答案】(1);
(2)见解析过程;
(3).
【解答】(1)解:,,

,,

点为中点,


将绕着点逆时针方向旋转得到,
,,

(2)证明:如图2,过点作交于点,
,,
,,

,,
,,

将绕着点逆时针方向旋转得到,
,,


,,

又,,




(3)解:如图3,在上截取,连接,
平分,

又,



当点,点,点三点共线,且时,有最小值,
如图4,
,,

折叠,
,,






又,
点,点,点三点共线,
折叠,


,,





31.【答案】(1)的长为;
(2)的长为1;
(3)点的横坐标为或.
【解答】解:(1)点的坐标为,点的坐标为,
,,,
轴,过点作轴,



,,

,即,







的长为;
(2)过作于,过作于,如图:
为中点,

是等边三角形,

在中,,




,,








的长为1;
(3)延长交轴于,过作于,过作轴于,
当在原点右方时,如图:
,,



,,
,,



解得,,







点的横坐标为;
当在原点左方时,如图:
同理可得点的横坐标为;
综上所述,点的横坐标为或.
32.
【解答】解:(1)与位置关系是垂直;
证明如下:
,,

由正方形得,







(2)时,的结论成立.
理由是:
过点作交于点,



同理可证:
,,
即.
(3)过点作交的延长线于点,
①点在线段上运动时,
,可求出.
,,



②点在线段延长线上运动时,



过作,








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