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解:​$(1) $​如图​$ 1,$​延长​$ AC $​到​$ F,$​使​$ CF = AP,$​过点​$ P $​作​$ PE//AB,$​
且​$ PE = AB,$​连接​$ EF,$​得到平移后的​$△PEF$​:

​$(2) $​如图​$ 2,$​
由平移的性质得:​$AB = PE,$​​$BC = EF,$​
​$AC = PF,$​​$∠B = ∠E = 90°,$​
∴​$ S_{△ ABC} = S_{△ PEF} ,$​
∵​$ S_{△ ABC} = S_{直角梯形ABOP} + S_{△ POC} ,$​
∵​$ S_{直角梯形COEF} = S_{直角梯形ABOP} = 22 ,$​
故答案为:​$22.$​
​$(3) $​由平移的性质得:​$AB = PE,$​​$BC = EF,$​​$AC = PF,$​
​$∠B = ∠E = 90°,$​​$BC//EF,$​​$AB//PE,$​
四边形​$ ABOP、$​四边形​$ COEF $​都是直角梯形,
∵​$ OC = EC - EB = a - 3,$​​$EF = BC = a,$​
∴​$ S_{COEF} = \frac {1}{2}(OC + EF) × OE = \frac {1}{2} × (a - 3 + a) × 2 = 2a - 3 ,$​
由​$(2)$​得:​$ S_{直角梯形COEF} = S_{直角梯形ABOP} $​
∴​$ $​四边形​$ ABOP $​的面积为:​$2a - 3,$​
故答案为:​$2a - 3.$​
解:将​$△DEF $​竖直向上平移,使点​$D$​与点​$B$​重合,点​$E$​与点​$A$​重合,
得到​$△BAG,$​
​$△BCD$​水平向左平移,使得点​$D$​与点​$F_{重合},$​点​$C$​与点​$A$​重合,
得到​$△GAF,$​
如下图,
则​$△DEF≌△BAG,$​​$△BCD≌△GAF,$​​$GB//FD,$​​$GF//BD,$​
∴​$S_{△EDF}=S_{△BAG},$​​$S_{△BCD}=S_{△GAF}.$​
∵​$FD⊥BD,$​
∴​$S_{六边形}ABCDEF=S_{△DEF}+S_{△BCD}+S_{四边形BDFA}$​
​$=S_{△BAG}+S_{△GAF}+S_{四边形BDFA}$​
​$=FD•BD$​
​$=24×18$​
​$=432.$​
即六边形​$ABCDEF $​的面积是​$432$​


【分析】
(1) 平移的关键是确定对应点的位置,平移前后对应线段平行且相等,平移向量为$\overrightarrow{AP}$,因此过点P作与AB平行且相等的线段PE确定点E,再作与AC平行且相等的线段PF确定点F,连接EF即可得到平移后的三角形。
(2) 根据平移的性质,平移前后三角形面积相等,两个三角形减去公共部分$△ POC$的面积,剩余的四边形ABOP和四边形COEF面积相等,由此可直接得出面积。
(3) 由平移性质可知EF//BC、PE//AB,结合$∠ B=90°$可得PE⊥BC,四边形COEF是直角梯形,先求出OC的长度,再利用梯形面积公式计算出四边形COEF的面积,结合(2)的面积相等关系即可得到四边形ABOP的面积表达式。
【解析】
(1) 画图步骤:
① 过点P作$PE// AB$,且$PE=AB$;
② 在射线AC上截取$PF=AC$,确定点F;
③ 连接EF,则$△ PEF$即为平移后的图形(图略)。
(2) 解:
$\because △ ABC$沿射线AC平移得到$△ PEF$,
$\therefore S_{△ ABC}=S_{△ PEF}$。
又$\because S_{△ ABC}=S_{四边形ABOP}+S_{△ POC}$,$S_{△ PEF}=S_{四边形COEF}+S_{△ POC}$,
$\therefore S_{四边形ABOP}=S_{四边形COEF}$。
已知$S_{四边形ABOP}=22$,
$\therefore S_{四边形COEF}=22$。
(3) 解:
由平移的性质得:$EF// BC$,$PE// AB$,$EF=BC=a$,$∠ PEF=∠ B=90°$。
$\because PE// AB$,$∠ B=90°$,
$\therefore PE⊥ BC$,即$∠ EOC=90°$。
$\because OC=BC-OB=a-3$,
$\therefore$ 四边形COEF是直角梯形,根据梯形面积公式:
$S_{四边形COEF}=\frac{1}{2}(OC+EF)· OE=\frac{1}{2}[(a-3)+a]×2=2a-3$。
由(2)知$S_{四边形ABOP}=S_{四边形COEF}$,
$\therefore S=2a-3$。
【答案】
(1) 图略;
(2) $\boldsymbol{22}$;
(3) $\boldsymbol{S=2a-3}$
【知识点】
1. 图形的平移性质;
2. 梯形面积公式;
3. 图形面积的转化
【点评】
本题围绕图形平移的性质展开,平移前后图形全等、对应线段平行且相等的性质是解题核心,通过面积转化将未知四边形面积与已知条件建立联系,同时考查了直角梯形的面积计算,需要熟练掌握平移性质和基本图形的面积计算方法。
【难度系数】
0.6
连接FD、BD,已知FD⊥BD,BD=18,FD=24。
由于AB//DE且AB=DE,AF//CD且AF=CD,BC//EF且BC=EF,根据平移性质,可将六边形ABCDEF通过平移转化为以BD和FD为邻边的矩形。
该矩形面积为BD×FD=18×24=432。
故六边形ABCDEF的面积为432。
【分析】
要解决这个问题,核心在于河宽固定(桥的长度固定),我们可以通过平移将折线路径转化为直线路径,利用“两点之间线段最短”来找到最短路线。思路如下:由于桥与河岸垂直,$MN$的长度等于河宽且固定,所以$A$到$B$的总路程为$AM+MN+NB$,要让总路程最短,只需让$AM+NB$最短。通过平移$A$点,使平移距离等于河宽,将$AM$转化为$A'N$,此时$AM+NB$就转化为$A'N+NB$,当$A'$、$N$、$B$三点共线时,$A'N+NB$最短,进而确定桥的位置。
【解析】
具体步骤如下:
1. 过点$A$作河岸的垂线,在垂线上截取$AA'$,使$AA'$的长度等于河的宽度($A'$在$A$的下方);
2. 连接$A'B$,交河的下河岸于点$N$;
3. 过点$N$作河岸的垂线,交河的上河岸于点$M$;
4. 则$MN$为所求的桥的位置,此时$A$村到$B$村的路线$AM+MN+NB$距离最短。
【答案】
桥修建在$MN$处(按上述步骤确定的位置),能使$A$村到$B$村的路线距离最短。
【知识点】
平移的应用,两点之间线段最短
【点评】
本题是平移变换在实际生活中的典型应用,通过平移将折线最短路径问题转化为直线最短问题,充分运用了“两点之间线段最短”的几何原理,体现了转化的数学思想,需要学生灵活运用几何知识解决实际问题。
【难度系数】
0.5