13. $△ ABC$的三个顶点坐标分别是$A(a,5),B(7,b),C(4,9)$,将$△ ABC$平移后得到$△ A_1B_1C_1$,其中$A_1(3,8),B_1(6,3)$,则点$C_1$的坐标是
(3,12)
.答案
13.(3,12)
解析
【分析】平面直角坐标系中,图形平移时,图形上所有点的横坐标变化量相同,纵坐标变化量也相同。我们可以先通过已知的对应点求出平移时横、纵坐标的变化规律,再用该规律计算点C平移后的坐标即可。
【解析】
1. 求横坐标的平移变化量:
已知点B平移前坐标为$(7,b)$,平移后对应点$B_1$坐标为$(6,3)$,因此横坐标的变化量为$6-7=-1$,即所有点平移时横坐标减1。
2. 求纵坐标的平移变化量:
已知点A平移前坐标为$(a,5)$,平移后对应点$A_1$坐标为$(3,8)$,因此纵坐标的变化量为$8-5=3$,即所有点平移时纵坐标加3。
3. 计算点$C_1$的坐标:
点C平移前坐标为$(4,9)$,则平移后横坐标为$4-1=3$,纵坐标为$9+3=12$,即$C_1$的坐标为$(3,12)$。
【答案】
$(3,12)$
【知识点】
坐标与图形变化-平移
【点评】
本题考查平移过程中点的坐标变化规律,解题核心是明确平移前后所有对应点的横、纵坐标变化量完全一致,先确定平移规则再计算未知点坐标,属于基础题。
【难度系数】
0.85
【解析】
1. 求横坐标的平移变化量:
已知点B平移前坐标为$(7,b)$,平移后对应点$B_1$坐标为$(6,3)$,因此横坐标的变化量为$6-7=-1$,即所有点平移时横坐标减1。
2. 求纵坐标的平移变化量:
已知点A平移前坐标为$(a,5)$,平移后对应点$A_1$坐标为$(3,8)$,因此纵坐标的变化量为$8-5=3$,即所有点平移时纵坐标加3。
3. 计算点$C_1$的坐标:
点C平移前坐标为$(4,9)$,则平移后横坐标为$4-1=3$,纵坐标为$9+3=12$,即$C_1$的坐标为$(3,12)$。
【答案】
$(3,12)$
【知识点】
坐标与图形变化-平移
【点评】
本题考查平移过程中点的坐标变化规律,解题核心是明确平移前后所有对应点的横、纵坐标变化量完全一致,先确定平移规则再计算未知点坐标,属于基础题。
【难度系数】
0.85
14. 在$□ ABCD$中,$AB=8\ \mathrm{cm}$,$AD=13\ \mathrm{cm}$,$∠ ABC$的平分线交$AD$于点$E$,交$CD$的延长线于点$F$,则$DF=\_\_\_\_\_\_\mathrm{cm}$.

答案
14.5
解析
【分析】
解题时先回忆平行四边形的性质:对边平行且相等,可得AB=CD=8cm、BC=AD=13cm,且AB//CD;再结合角平分线的定义,得到∠ABF=∠CBF;利用平行线的内错角相等,得∠ABF=∠F,等量代换后可得∠CBF=∠F,根据等角对等边可推出BC=CF=13cm,最后用CF的长度减去CD的长度即可求出DF的长度。
【解析】
解:
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB//CD,AD=BC=13cm,CD=AB=8cm,
∴∠ABF=∠F(两直线平行,内错角相等),
∵BF平分∠ABC,
∴∠ABF=∠CBF(角平分线的定义),
∴∠CBF=∠F,
∴BC=CF=13cm(等角对等边),
∴DF=CF-CD=13-8=5(cm)。
【答案】
5
【知识点】
平行四边形的性质;角平分线的定义;等腰三角形的判定
【点评】
本题是基础几何综合题,将平行四边形性质、角平分线性质和等腰三角形判定结合考查,解题的关键是通过角的等量关系推导得到等腰三角形,进而得到相等的线段,再结合线段的和差计算结果。
【难度系数】
0.7
解题时先回忆平行四边形的性质:对边平行且相等,可得AB=CD=8cm、BC=AD=13cm,且AB//CD;再结合角平分线的定义,得到∠ABF=∠CBF;利用平行线的内错角相等,得∠ABF=∠F,等量代换后可得∠CBF=∠F,根据等角对等边可推出BC=CF=13cm,最后用CF的长度减去CD的长度即可求出DF的长度。
【解析】
解:
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB//CD,AD=BC=13cm,CD=AB=8cm,
∴∠ABF=∠F(两直线平行,内错角相等),
∵BF平分∠ABC,
∴∠ABF=∠CBF(角平分线的定义),
∴∠CBF=∠F,
∴BC=CF=13cm(等角对等边),
∴DF=CF-CD=13-8=5(cm)。
【答案】
5
【知识点】
平行四边形的性质;角平分线的定义;等腰三角形的判定
【点评】
本题是基础几何综合题,将平行四边形性质、角平分线性质和等腰三角形判定结合考查,解题的关键是通过角的等量关系推导得到等腰三角形,进而得到相等的线段,再结合线段的和差计算结果。
【难度系数】
0.7
15.如图,在边长为$5\sqrt{2}$的正方形$ABCD$中,$M$为线段$CD$上一点,且$CM=\frac{2}{3}DM$,$P$是对角线$AC$上一动点,过点$P$作$PE ⊥ AD$于点$E$,$PF ⊥ CD$于点$F$,则$PM+EF$的最小值为

$\sqrt{58}$
.答案
15.$\sqrt{58}$
解析
【分析】
解题时先观察图形特征:PE垂直AD、PF垂直CD,且正方形内角∠D为90°,可判定四边形PEDF是矩形,根据矩形对角线相等可得EF=PD,即可将求PM+EF的最小值转化为求PM+PD的最小值。再结合正方形的对称性:对角线AC是正方形的对称轴,点D关于AC的对称点为点B,因此PD=PB,进一步将待求式转化为PM+PB,根据两点之间线段最短,当B、P、M三点共线时,PM+PB取最小值,即线段BM的长度,最后在直角三角形BCM中用勾股定理计算BM即可。
【解析】
1. 推导EF与PD的等量关系
∵ 四边形ABCD是正方形,
∴ ∠D=90°,
又
∵ PE⊥AD,PF⊥CD,
∴ 四边形PEDF是矩形,
根据矩形对角线相等,得$EF=PD$。
2. 利用对称性转化线段和
正方形对角线AC是对称轴,点B与点D关于AC对称,因此对AC上任意点P,均有$PD=PB$,
∴ $PM+EF=PM+PD=PM+PB$。
3. 确定最小值对应线段
根据两点之间线段最短,当B、P、M三点共线时,$PM+PB$取得最小值,最小值为线段BM的长度。
4. 计算BM的长度
正方形边长为$5\sqrt{2}$,因此$BC=CD=5\sqrt{2}$,
∵ $CM=\frac{2}{3}DM$,$CM+DM=CD=5\sqrt{2}$,
∴ $CM=\frac{2}{2+3} × 5\sqrt{2}=2\sqrt{2}$,
在Rt△BCM中,∠C=90°,由勾股定理得:
$BM=\sqrt{BC^2+CM^2}=\sqrt{(5\sqrt{2})^2+(2\sqrt{2})^2}=\sqrt{50+8}=\sqrt{58}$。
【答案】
$\sqrt{58}$
【知识点】
矩形的性质,正方形的对称性,勾股定理
【点评】
本题是几何最值类综合题,核心是通过矩形性质、正方形对称性完成待求线段和的两次转化,将动态最值问题转化为静态线段长度计算,很好地考查了转化思想的应用。
【难度系数】
0.6
解题时先观察图形特征:PE垂直AD、PF垂直CD,且正方形内角∠D为90°,可判定四边形PEDF是矩形,根据矩形对角线相等可得EF=PD,即可将求PM+EF的最小值转化为求PM+PD的最小值。再结合正方形的对称性:对角线AC是正方形的对称轴,点D关于AC的对称点为点B,因此PD=PB,进一步将待求式转化为PM+PB,根据两点之间线段最短,当B、P、M三点共线时,PM+PB取最小值,即线段BM的长度,最后在直角三角形BCM中用勾股定理计算BM即可。
【解析】
1. 推导EF与PD的等量关系
∵ 四边形ABCD是正方形,
∴ ∠D=90°,
又
∵ PE⊥AD,PF⊥CD,
∴ 四边形PEDF是矩形,
根据矩形对角线相等,得$EF=PD$。
2. 利用对称性转化线段和
正方形对角线AC是对称轴,点B与点D关于AC对称,因此对AC上任意点P,均有$PD=PB$,
∴ $PM+EF=PM+PD=PM+PB$。
3. 确定最小值对应线段
根据两点之间线段最短,当B、P、M三点共线时,$PM+PB$取得最小值,最小值为线段BM的长度。
4. 计算BM的长度
正方形边长为$5\sqrt{2}$,因此$BC=CD=5\sqrt{2}$,
∵ $CM=\frac{2}{3}DM$,$CM+DM=CD=5\sqrt{2}$,
∴ $CM=\frac{2}{2+3} × 5\sqrt{2}=2\sqrt{2}$,
在Rt△BCM中,∠C=90°,由勾股定理得:
$BM=\sqrt{BC^2+CM^2}=\sqrt{(5\sqrt{2})^2+(2\sqrt{2})^2}=\sqrt{50+8}=\sqrt{58}$。
【答案】
$\sqrt{58}$
【知识点】
矩形的性质,正方形的对称性,勾股定理
【点评】
本题是几何最值类综合题,核心是通过矩形性质、正方形对称性完成待求线段和的两次转化,将动态最值问题转化为静态线段长度计算,很好地考查了转化思想的应用。
【难度系数】
0.6
三、解答题
16. 已知$a = b + 2025$,求代数式$\frac{2}{a - b} · \frac{a^2 - b^2}{a^2 + 2ab + b^2} ÷ \frac{1}{a^2 - b^2}$的值。
16. 已知$a = b + 2025$,求代数式$\frac{2}{a - b} · \frac{a^2 - b^2}{a^2 + 2ab + b^2} ÷ \frac{1}{a^2 - b^2}$的值。
答案
16.解:原式=$\frac{2}{a-b}·\frac{(a+b)(a-b)}{(a+b)^2}·(a+b)(a-b)$
=2(a-b).
当a=b+2025,即a-b=2025时,原式=2×2025=4050.
=2(a-b).
当a=b+2025,即a-b=2025时,原式=2×2025=4050.
解析
【分析】
本题是分式化简求值类题目,解题思路可分为两步:第一步先化简代数式,遵循分式乘除的运算法则,先将除法转化为乘法,再利用平方差公式、完全平方公式对分子分母中可因式分解的部分分解,通过约分把代数式化为最简形式;第二步观察已知条件$a=b+2025$,可直接得出$a-b=2025$,整体代入化简后的式子计算即可,不需要单独求解a、b的具体数值,可大幅简化计算。
【解析】
先对原式中的多项式因式分解,同时将除法转化为乘法:
原式=$\frac{2}{a-b}·\frac{(a+b)(a-b)}{(a+b)^2}·(a+b)(a-b)$
对分子分母的公因式进行约分:
约去1个$(a-b)$、2个$(a+b)$后,化简得$2(a-b)$
已知$a = b + 2025$,移项可得$a - b = 2025$,将其代入化简后的式子:
原式=$2×2025 = 4050$
【答案】
$4050$
【知识点】
分式乘除运算;乘法公式;代数式化简求值
【点评】
本题属于分式化简求值的常规题型,核心考察整体代入思想的应用,无需单独求解a、b的数值,先通过因式分解、约分将代数式化简后,代入$a-b$的整体数值即可得到结果,计算时要注意分式除法转乘法的规则,避免运算顺序出错。
【难度系数】
0.8
本题是分式化简求值类题目,解题思路可分为两步:第一步先化简代数式,遵循分式乘除的运算法则,先将除法转化为乘法,再利用平方差公式、完全平方公式对分子分母中可因式分解的部分分解,通过约分把代数式化为最简形式;第二步观察已知条件$a=b+2025$,可直接得出$a-b=2025$,整体代入化简后的式子计算即可,不需要单独求解a、b的具体数值,可大幅简化计算。
【解析】
先对原式中的多项式因式分解,同时将除法转化为乘法:
原式=$\frac{2}{a-b}·\frac{(a+b)(a-b)}{(a+b)^2}·(a+b)(a-b)$
对分子分母的公因式进行约分:
约去1个$(a-b)$、2个$(a+b)$后,化简得$2(a-b)$
已知$a = b + 2025$,移项可得$a - b = 2025$,将其代入化简后的式子:
原式=$2×2025 = 4050$
【答案】
$4050$
【知识点】
分式乘除运算;乘法公式;代数式化简求值
【点评】
本题属于分式化简求值的常规题型,核心考察整体代入思想的应用,无需单独求解a、b的数值,先通过因式分解、约分将代数式化简后,代入$a-b$的整体数值即可得到结果,计算时要注意分式除法转乘法的规则,避免运算顺序出错。
【难度系数】
0.8
17. 如图,$△ ABC$的顶点坐标分别为$A(-2,5),B(-4,1)$和$C(-1,3)$.
(1)作出$△ ABC$关于原点$O$对称的$△ A_1B_1C_1$;
(2)作出$△ ABC$绕点$O$逆时针旋转$90°$的$△ A_2B_2C_2$;
(3)在(2)的条件下,连接$OA$,求在旋转过程中线段$OA$扫过的面积.(结果保留$π$)

(1)作出$△ ABC$关于原点$O$对称的$△ A_1B_1C_1$;
(2)作出$△ ABC$绕点$O$逆时针旋转$90°$的$△ A_2B_2C_2$;
(3)在(2)的条件下,连接$OA$,求在旋转过程中线段$OA$扫过的面积.(结果保留$π$)
答案
17.(1)略 (2)略 (3)$\frac{29π}{4}$
解析
【分析】
(1) 要作△ABC关于原点对称的△A₁B₁C₁,先利用“关于原点对称的点横、纵坐标均互为相反数”的特征,求出三个顶点的对称点坐标,再依次描点连线即可。
(2) 要作△ABC绕原点O逆时针旋转90°的△A₂B₂C₂,根据点绕原点逆时针旋转90°的坐标变换规律:原坐标$(x,y)$变换后为$(-y,x)$,求出三个顶点旋转后的对应点坐标,再依次描点连线即可。
(3) 线段OA绕原点旋转90°扫过的图形是圆心角为90°、半径为OA长的扇形,先通过勾股定理算出OA的长度,再代入扇形面积公式计算即可。
【解析】
(1) 根据关于原点对称的坐标特征,得$A_1(2,-5)$、$B_1(4,-1)$、$C_1(1,-3)$,在坐标系中描出三点后依次连接,即可得到△A₁B₁C₁。
(2) 根据点绕原点逆时针旋转90°的坐标变换规律,得$A_2(-5,-2)$、$B_2(-1,-4)$、$C_2(-3,-1)$,在坐标系中描出三点后依次连接,即可得到△A₂B₂C₂。
(3) 线段OA扫过的图形是圆心角为90°的扇形,半径为OA的长度:
由勾股定理得 $OA=\sqrt{(-2)^2+5^2}=\sqrt{29}$
根据扇形面积公式$S=\frac{nπ r^2}{360}$($n$为圆心角度数,$r$为半径),代入$n=90$,$r=\sqrt{29}$:
$S=\frac{90π×(\sqrt{29})^2}{360}=\frac{90π×29}{360}=\frac{29π}{4}$
【答案】
(1) 作图略;(2) 作图略;(3) $\frac{29π}{4}$
【知识点】
中心对称的坐标特征,旋转的坐标变换,扇形面积计算
【点评】
本题综合考查了坐标系内的对称、旋转变换作图和扇形面积计算,核心是掌握坐标变换规律,明确旋转过程中线段扫过的图形为扇形,结合勾股定理即可求解。
【难度系数】
0.7
(1) 要作△ABC关于原点对称的△A₁B₁C₁,先利用“关于原点对称的点横、纵坐标均互为相反数”的特征,求出三个顶点的对称点坐标,再依次描点连线即可。
(2) 要作△ABC绕原点O逆时针旋转90°的△A₂B₂C₂,根据点绕原点逆时针旋转90°的坐标变换规律:原坐标$(x,y)$变换后为$(-y,x)$,求出三个顶点旋转后的对应点坐标,再依次描点连线即可。
(3) 线段OA绕原点旋转90°扫过的图形是圆心角为90°、半径为OA长的扇形,先通过勾股定理算出OA的长度,再代入扇形面积公式计算即可。
【解析】
(1) 根据关于原点对称的坐标特征,得$A_1(2,-5)$、$B_1(4,-1)$、$C_1(1,-3)$,在坐标系中描出三点后依次连接,即可得到△A₁B₁C₁。
(2) 根据点绕原点逆时针旋转90°的坐标变换规律,得$A_2(-5,-2)$、$B_2(-1,-4)$、$C_2(-3,-1)$,在坐标系中描出三点后依次连接,即可得到△A₂B₂C₂。
(3) 线段OA扫过的图形是圆心角为90°的扇形,半径为OA的长度:
由勾股定理得 $OA=\sqrt{(-2)^2+5^2}=\sqrt{29}$
根据扇形面积公式$S=\frac{nπ r^2}{360}$($n$为圆心角度数,$r$为半径),代入$n=90$,$r=\sqrt{29}$:
$S=\frac{90π×(\sqrt{29})^2}{360}=\frac{90π×29}{360}=\frac{29π}{4}$
【答案】
(1) 作图略;(2) 作图略;(3) $\frac{29π}{4}$
【知识点】
中心对称的坐标特征,旋转的坐标变换,扇形面积计算
【点评】
本题综合考查了坐标系内的对称、旋转变换作图和扇形面积计算,核心是掌握坐标变换规律,明确旋转过程中线段扫过的图形为扇形,结合勾股定理即可求解。
【难度系数】
0.7
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