12[1].1.3旋转类全等问题(3).讲义学生版

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中考经典几何题讲义系列:旋转、翻折问题

中考经典几何题讲义系列:旋转、翻折问题
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∴AE=EF,∠EAF=∠EFA= =22.5°。∴∠FAB=67.5°。
2
设 AB=x,则 AE=EF= 2 x,
∴an67.5°=tan∠FAB=t FB 2x+x 2 1。故选 B。 AB x
4. (广东河 源 3 分)如图,在折纸活动中,小明制作了一张△ABC 纸片,点 D、E 分别在边 AB、 AC 上,将△ABC 沿着 DE 折叠压平,A 与 A′重合.若∠A=75º,则∠1+∠2=【 】
∴BC=CM。
设 CF=x,D′F=DF=y, 则 BC=CM=CD=CF+DF=x+y。∴FM=CM+CF=2x+y,
在 Rt△D′FM 中,tan∠M=tan30°= DF y 3 ,∴ x 3-1 y 。
FM 2x y 3
2
∴ CF x 3-1 。故选 A。 FD y 2
3. (江苏连云港 3 分)小明在学习“锐角三角函数”中发现,将如图所示的矩形纸片 ABCD 沿过点 B 的直线折叠, 使点 A 落在 BC 上的点 E 处,还原后,再沿过点 E 的直线折叠,使点 A 落在 BC 上的点 F 处,这样就可以求出 67.5° 角的正切值是【 】
A.150º
B.210º
C.105º
D.75º
【答案】A。
【考点】折叠的性质,平角的定义,多边形内角和定理。
【分析】根据折叠对称的性质,∠A′=∠A=75º。
根据平角的定义和多边形内角和定理,得
∠1+∠2=1800-∠ADA′+1800-∠AEA′=3600-(∠ADA′+∠AEA′)=∠A′+∠A=1500。
(1)如图 1,当点 D 与点 C 位于直线 AB 的两侧时,a=b=3,且∠ACB=60°,则 CD=

全等旋转类

全等旋转类

旋转类全等中考剖析课程结构一、几何变换——共顶点旋转等边三角形共顶点共顶点等腰直角三角形以上给出了各种图形连续变化图形,图中出现的两个阴影部分的三角形是全等三角形,此模型需要注意的是利用“全等三角形”的性质进行边与角的转化。

证明的基本思想“SAS”。

二、旋转变换的性质:(1)对应线段相等,对应角相等(2)对应点位置的排列次序相同(3)任意两条对应线段所在直线的夹角都等于旋转角θ.三、利用旋转思想构造辅助线(1)根据相等的边先找出被旋转的三角形(2)根据对应边找出旋转角度,画出旋转三角模块一简单类旋转与全等【例1】D是等腰Rt ABC∆内一点,BC是斜边,如果将ABD∆绕点A逆时针方向旋转到'ACD∆的位置,旋转的度数是( )A.25︒B.30︒C.35︒D.90︒D'DCBA例题精讲【巩固】如图,P 是正ABC ∆内的一点,若将PBC ∆绕点B 旋转到P BA '∆,则PBP '∠的度数是( ) A .45︒ B .60︒ C .90︒ D .120︒P 'ABCP【巩固】ABC ∆中,108ACB ∠=︒,将它绕着C 逆时针旋转30︒后得到''A B C ∆,则'ACB ∠的度数是多少?B'A'CBA【例2】 如图,将矩形ABCD 绕点A 顺时针旋转90︒后,得到矩形'''AB C D ,如果22CD DA ==,那么'CC =_________.D'C'B'D CB A【巩固】如图,P 是正三角形ABC 内的一点,且6PA =,8PB =,10PC =.若将PAC ∆绕点A 顺时针旋转后,得到'P AB ∆,则点P 与点'P 之间的距离为______,APB ∠= .P'PCB A模块二 旋转中的基本模型【例3】 如图,四边形ABCD 是正方形,F 是BA 延长线上的点,ADF ∆旋转一定角度后得到ABE ∆,如果4AF =,7AB =. ⑴指出旋转中心和旋转角度; ⑵求DE 的长度.A BCD EF【巩固】⑴如图1,点O 是线段AD 的中点,分别以AO 和DO 为边在线段AD 的同侧作等边三角形OAB 和等边三角形OCD ,连结AC 和BD ,相交于点E ,连结BC .求AEB ∠的大小.⑵如图2,OAB ∆固定不动,保持COD ∆的形状和大小不变,将COD ∆绕着点O 逆时针旋转15︒,求AEB ∠的大小.图1ABCDEO 图2ABCDEO【例4】 在等腰Rt ABC △的斜边AB 上取两点M N 、,使45MCN ∠=︒,若3AM =,4BN =,求ABC △的面积.NMCBA【例5】 等腰直角三角形ABC ,902ABC AB O ∠=︒=,,为AC 中点,45EOF ∠=︒,求△B E F的周长. OFE CBA【巩固】如图,将ABC △绕顶点B 按顺时针方向旋转60︒,得到DBE △,连接AD DC 、,若30DCB ∠=︒,123AB BC CD ===,,,求ACEDCBA【例6】 如图,ABC ∆和ADE ∆都是等腰直角三角形,点M 为EC 的中点,求证:BMD ∆为等腰直角三角形.MDECBA【巩固】已知:在Rt △ABC 中,AB =BC ,在Rt △ADE 中,AD =DE ,连结EC ,取EC 的中点M ,连结DM 和BM .(1)若点D 在边AC 上,点E 在边AB 上且与点B 不重合,如图①,探索BM 、DM 的关系并给予证明;(2)如果将图①中的△ADE 绕点A 逆时针旋转小于45°的角,如图②,那么(1)中的结论是否仍成立?如果不成立,请举出反例;如果成立,请给予证明.【巩固】取一副三角板按图①拼,固定三角板ADC ,将三角板ABC 绕点A 依顺时针方向旋转一个大小为α的角()045α︒<︒≤得到ABC '∆,如图所示.试问:⑴当α为多少度时,能使得图②中AB DC ∥?⑵连结BD ,当045α︒<︒≤时,探寻DBC CAC BDC ''∠+∠+∠值的大小变化情况,并给出你的证明.ABCDABCDC'图2图1图②M DB ACE 图①M D B ACE【例7】 已知:如图,点C 为线段AB 上一点,ACM ∆、CBN ∆是等边三角形.求证:(1)AN BM =(2)CD CE =(3)CF 平分AFB ∠(4)CDE △是等边三角形.M D NEC BFA【巩固】如图,点C 为线段AB 上一点,ACM ∆、CBN ∆是等边三角形,D 是AN 中点,E是BM 中点,求证:CDE ∆是等边三角形.M DNECBA【例8】 如图,等腰直角三角形ABC 中,90B =︒∠,AB a =,O 为AC 中点,EO OF ⊥.求证:BE BF +为定值.OB ECF A【巩固】在等腰直角ABC ∆中,90ACB ∠=,AC BC =,M 是AB 的中点,点P 从B 出发向C 运动,MQ MP ⊥ 交AC 于点Q ,试说明MPQ ∆的形状和面积将如何变化.APMCQ B【例9】 如图所示,ABC ∆是边长为1的正三角形,BDC ∆是顶角为120的等腰三角形,以D 为顶点作一个60的MDN ∠,点M 、N 分别在AB 、AC 上,求AMN ∆的周长.NM DCBA【例10】 如图,在△ABC 外面作正方形ABEF 与ACGH ,AD 为△ABC 的高,其反向延长线交FH 于M ,求证:(1)CF BH =;(2)MH MF =MHGFECB A本课易错点反思1、等边ABD ∆和等边CBD ∆的边长均为1,E 是BE AD ⊥上异于A D 、的任意一点,F 是CD 上一点,满足1AE CF +=,当E F 、移动时,试判断BEF ∆的形状.DFE CBA2、如图,四边形ABCD 、DEFG 都是正方形,连接AE 、CG .求证:(1)AE CG =;(2)CG AE ⊥.G FE DCBA课后作业3、已知:△ABC 和△ADE 均为等腰直角三角形, ∠ABC =∠ADE =90︒, AB = BC ,AD =DE ,按图1放置,使点E 在BC 上,取CE 的中点F ,联结DF 、BF . (1)探索DF 、BF 的数量关系和位置关系,并证明;(2)将图1中△ADE 绕A 点顺时针旋转45︒,再联结CE ,取CE 的中点F (如图2),问(1)中的结论是否仍然成立?证明你的结论;(3)将图1中△ADE 绕A 点转动任意角度(旋转角在0︒到90︒之间),再联结CE ,取CE 的中点F (如图3),问(1)中的结论是否仍然成立?证明你的结论图1FE D CBA图2ABCD E FFEDCBA图34、在等边ABC ∆的两边AB ,AC 所在直线上分别有两点M ,N ,D 为ABC ∆外一点,且︒=∠60MDN ,︒=∠120BDC ,CD BD =,探究:当点M ,N 分别爱直线AB ,AC 上移动时,BM ,NC ,MN 之间的数量关系及AMN ∆的周长与等边ABC ∆的周长L 的关系.N M DCBANM DCBANMD CBA图(1) 图(2) 图(3)⑴如图①,当点M ,N 在边AB ,AC 上,且DM=DN 时,BM ,NC ,MN 之间的数量关系式__________;此时LQ=__________ ⑵如图②,当点M ,N 在边AB ,AC 上,且DN DM ≠时,猜想(1)问的两个结论还成立吗?写出你的猜想并加以证明;⑶如图③,当点M ,N 分别在边AB ,CA 的延长线上时,若AN=x ,则Q=_________(用x ,L 表示)。

全等三角形常见五种辅助线添法专训(学生版)

全等三角形常见五种辅助线添法专训(学生版)

全等三角形常见五种辅助线添法专训【目录】辅助线添法一 倍长中线法辅助线添法二 截长补短法辅助线添法三 旋转法辅助线添法四 作平行线法辅助线添法五 作垂线法【经典例题一倍长中线法】【模型解读】中线是三角形中的重要线段之一,在利用中线解决几何问题时,常常采用“倍长中线法”添加辅助线.所谓倍长中线法,就是将三角形的中线延长一倍,以便构造出全等三角形,从而运用全等三角形的有关知识来解决问题的方法.【常见模型】1(2023春·吉林·八年级校考阶段练习)【阅读理解】数学兴趣小组活动时,老师提出如下问题:如图1,在△ABC中,若AB=8,AC=6,求BC边上的中线AD的取值范围.小明提出了如下解决方法,延长线段AD至点E,使DE=AD,连接BE.请根据小明的方法回答下列问题.(1)由已知和作图能得到△ADC≌△EDB的理由是.A.SSSB.SASC.AASD.HL(2)探究得出AD的取值范围.A.6<AD<8B.6≤AD≤8C.1<AD<7D.1≤AD≤7【问题解决】(3)如图2,在△ABC中,CD=AB,∠BDA=∠BAD,AE是△ABD的中线,求证:∠C=∠BAE.【变式训练】1(2022秋·甘肃庆阳·八年级校考期末)小明遇到这样一个问题,如图1,△ABC中,AB=7,AC=5,点D为BC的中点,求AD的取值范围.小明发现老师讲过的“倍长中线法”可以解决这个问题,所谓倍长中线法,就是将三角形的中线延长一倍,以便构造出全等三角形,从而运用全等三角形的有关知识来解决问题的方法,他的做法是:如图2,延长AD到E,使DE=AD,连接BE,构造△BED≅△CAD,经过推理和计算使问题得到解决.请回答:(1)小明证明△BED≅△CAD用到的判定定理是:(用字母表示);(2)AD的取值范围是;(3)小明还发现:倍长中线法最重要的一点就是延长中线一倍,完成全等三角形模型的构造.参考小明思考问题的方法,解决问题:如图3,在△ABC中,AD为BC边上的中线,且AD平分∠BAC,求证:AB= AC.2(2023·江苏·八年级假期作业)(1)如图1,AD是△ABC的中线,延长AD至点E,使ED=AD,连接CE.①证明△ABD≌△ECD;②若AB=5,AC=3,设AD=x,可得x的取值范围是;(2)如图2,在△ABC中,D是BC边上的中点,DE⊥DF,DE交AB于点E,DF交AC于点F,连接EF,求证:BE+CF>EF.3(2023·江苏·八年级假期作业)【观察发现】如图①,△ABC 中,AB =7,AC =5,点D 为BC 的中点,求AD 的取值范围.小明的解法如下:延长AD 到点E ,使DE =AD ,连接CE .在△ABD 与△ECD 中BD =DC∠ADB =∠EDCAD =DE∴△ABD ≅△ECD (SAS )∴AB =.又∵在△AEC 中EC -AC <AE <EC +AC ,而AB =EC =7,AC =5,∴<AE <.又∵AE =2AD .∴<AD <.【探索应用】如图②,AB ∥CD ,AB =25,CD =8,点E 为BC 的中点,∠DFE =∠BAE ,求DF 的长为.(直接写答案)【应用拓展】如图③,∠BAC =60°,∠CDE =120°,AB =AC ,DC =DE ,连接BE ,P 为BE 的中点,求证:AP ⊥DP .【经典例题二截长补短法】【模型分析】截长补短的方法适用于求证线段的和差倍分关系.截长:指在长线段中截取一段等于已知线段;补短:指将短线段延长,延长部分等于已知线段.该类题目中常出现等腰三角形、角平分线等关键词句,可以采用截长补短法构造全等三角形来完成证明过程,截长补短法(往往需证2次全等).【模型图示】(1)截长:在较长线段上截取一段等于某一短线段,再证剩下的那一段等于另一短线段.例:如图,求证BE+DC=AD方法:①在AD上取一点F,使得AF=BE,证DF=DC;②在AD上取一点F,使DF=DC,证AF=BE (2)补短:将短线段延长,证与长线段相等例:如图,求证BE+DC=AD方法:①延长DC至点M处,使CM=BE,证DM=AD;②延长DC至点M处,使DM=AD,证CM=BE1(2023·江苏·八年级假期作业)把两个全等的直角三角形的斜边重合,组成一个四边形ACBD以D为顶点作∠MDN,交边AC、BC于M、N.(1)若∠ACD=30°,∠MDN=60°,∠MDN两边分别交AC、BC于点M、N,AM、MN、BN三条线段之间有何种数量关系?证明你的结论;(2)当∠ACD+∠MDN=90°时,AM、MN、BN三条线段之间有何数量关系?证明你的结论;(3)如图③,在(2)的条件下,若将M、N改在CA、BC的延长线上,完成图3,其余条件不变,则AM、MN、BN之间有何数量关系(直接写出结论,不必证明)【变式训练】1(2023·江苏·八年级假期作业)已知:如图,在△ABC中,∠B=60°,D、E分别为AB、BC上的点,且AE、CD交于点F.若AE、CD为△ABC的角平分线.(1)求∠AFC的度数;(2)若AD=6,CE=4,求AC的长.2(2023·江苏·八年级假期作业)在△ABC中,∠ACB=2∠B,如图①,当∠C=90°,AD为∠BAC的平分线时,在AB上截取AE=AC,连接DE,易证AB=AC+CD.(1)如图②,当∠C≠90°,AD为△ABC的角平分线时,线段AB,AC,CD之间又有怎样的数量关系?不需要说明理由,请直接写出你的猜想.(2)如图③,当∠ACB≠90°,AD为△ABC的外角平分线时,线段AB,AC,CD之间又有怎样的数量关系?请写出你的猜想,并对你的猜想进行说明.3(2023·江苏·八年级假期作业)如图,在四边形ABCD中,AB=AD,∠B+∠ADC=180°,点E、F分别在直线BC、CD上,且∠EAF=12∠BAD.(1)当点E、F分别在边BC、CD上时(如图1),请说明EF=BE+FD的理由.(2)当点E、F分别在边BC、CD延长线上时(如图2),(1)中的结论是否仍然成立?若成立,请说明理由;若不成立,请写出EF、BE、FD之间的数量关系,并说明理由.【经典例题三旋转法】【模型分析】旋转:将包含一条短边的图形旋转,使两短边构成一条边,证与长边相等.注:旋转需要特定条件(两个图形的短边共线),该方法常在半角模型中使用.【模型图示】例:如图,已知AB=AC,∠ABM=∠CAN=90°,求证BM+CN=MN方法:旋转△ABM至△ACF处,证NE=MN1(2022秋·湖北孝感·八年级统考期中)已知:△ABC≌△DEC,∠ACB=90°,∠B=32°.(1)如图1当点D在AB上,∠ACD.(2)如图2猜想△BDC与△ACE的面积有何关系?请说明理由.(温馨提示:两三角形可以看成是等底的)【变式训练】1(2023春·全国·八年级专题练习)(1)如图①,在正方形ABCD中,E、F分别是BC、DC上的点,且∠EAF=45°,连接EF,探究BE、DF、EF之间的数量关系,并说明理由;(2)如图②,在四边形ABCD中,AB=AD,∠B+∠D=180°,E、F分别是BC、DC上的点,且∠EAF= 1∠BAD,此时(1)中的结论是否仍然成立?请说明理由.22(2021秋·天津和平·八年级校考期中)在△BAC中,∠BAC=90°,AB=AC,AE是过A的一条直线,BD⊥AE于点D,CE⊥AE于E,(1)如图(1)所示,若B,C在AE的异侧,易得BD与DE,CE的关系是DE=;(2)若直线AE绕点A旋转到图(2)位置时,(BD<CE),其余条件不变,问BD与DE,CE的关系如何?请予以证明;(3)若直AE绕点A旋转到图(3)的位置,(BD>CE),问BD与DE,CE的关系如何?请直接写出结果,不需证明.3(2021秋·河南周口·八年级统考期末)在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CA=CB,点D是直线AB上的一点,连接CD,将线段CD绕点C逆时针旋转90°,得到线段CE,连接EB.(1)操作发现如图1,当点D在线段AB上时,请你直接写出AB与BE的位置关系为;线段BD、AB、EB的数量关系为;(2)猜想论证当点D在直线AB上运动时,如图2,是点D在射线AB上,如图3,是点D在射线BA上,请你写出这两种情况下,线段BD、AB、EB的数量关系,并对图2的结论进行证明;(3)拓展延伸若AB=5,BD=7,请你直接写出△ADE的面积.【经典例题四作平行线法】2(2022秋·江苏·八年级专题练习)如图所示:△ABC是等边三角形,D、E分别是AB及AC延长线上的一点,且BD=CE,连接DE交BC于点M.求让:MD=ME【变式训练】4(2022秋·江苏·八年级专题练习)P为等边△ABC的边AB上一点,Q为BC延长线上一点,且PA =CQ,连PQ交AC边于D.(1)证明:PD=DQ.(2)如图2,过P作PE⊥AC于E,若AB=6,求DE的长.5(2022秋·八年级课时练习)读下面的题目及分析过程,并按要求进行证明.已知:如图,E是BC的中点,点A在DB上,且∠BAE=∠CDE,求证:AB=CD分析:证明两条线段相等,常用的一般方法是应用全等三角形或等腰三角形的判定和性质,观察本题中要证明的两条线段,它们不在同一个三角形中,且它们分别所在的两个三角形也不全等.因此,要证明AB =CD,必须添加适当的辅助线,构造全等三角形或等腰三角形.现给出如下三种添加辅助线的方法,请任意选择其中两种对原题进行证明.图(1):延长DE到F使得EF=DE图(2):作CG⊥DE于G,BF⊥DE于F交DE的延长线于F图(3):过C点作CF∥AB交DE的延长线于F.6(2023春·全国·七年级专题练习)已知在等腰△ABC中,AB=AC,在射线CA上截取线段CE,在射线AB上截取线段BD,连接DE,DE所在直线交直线BC与点M.请探究:(1)如图(1),当点E在线段AC上,点D在AB延长线上时,若BD=CE,请判断线段MD和线段ME的数量关系,并证明你的结论.(2)如图(2),当点E在CA的延长线上,点D在AB的延长线上时,若BD=CE,则(1)中的结论还成立吗?如果成立,请证明;如果不成立,说明理由;(3)如图(3),当点E在CA的延长线上,点D在线段AB上(点D不与A,B重合),DE所在直线与直线BC交于点M,若CE=2BD,请直接写出线段MD与线段ME的数量关系.【经典例题五作垂直法】1(2022秋·湖北武汉·八年级统考期中)我们定义:三角形一个内角的平分线所在的直线与另一个内角相邻的外角的平分线相交所成的锐角称为该三角形第三个内角的遥望角.(1)如图1,∠E是△ABC中∠A的遥望角.①直接写出∠E与∠A的数量关系;②连接AE,猜想∠BAE与∠CAE的数量关系,并说明理由.(2)如图2,四边形ABCD中,∠ABC=∠ADC=90°,点E在BD的延长线上,连CE,若已知DE=DC =AD,求证:∠BEC是△ABC中∠BAC的遥望角.【变式训练】1(2022秋·八年级课时练习)如图1,已知四边形ABCD,连接AC,其中AD⊥AC,BC⊥AC,AC =BC,延长CA到点E,使得AE=AD,点F为AB上一点,连接FE、FD,FD交AC于点G.(1)求证:△EAF≌△DAF;(2)如图2,连接CF,若EF=FC,求∠DCF的度数.已知:如图,点E是BC的中点,点A在DE上,且∠BAE=∠CDE.求证:AB=CD.分析:证明两条线段相等,常用的方法是应用全等三角形或等腰三角形的判定和性质,观察本题中要证明的两条线段,它们不在同一个三角形中,且它们分别所在的两个三角形也不全等,因此,要证AB=CD,必须添加适当的辅助线,构造全等三角形或等腰三角形.(1)现给出如下两种添加辅助线的方法,请任意选出其中一种,对原题进行证明.①如图1,延长DE到点F,使EF=DE,连接BF;②如图2,分别过点B、C作BF⊥DE,CG⊥DE,垂足分别为点F,G.(2)请你在图3中添加不同于上述的辅助线,并对原题进行证明.已知:如图,E是BC的中点,点A在DE上,且∠BAE=∠CDE.求证:AB=CD.分析:证明两条线段相等,常用的一般方法是应用全等三角形或等腰三角形的判定和性质,观察本题中要证AB=CD,必须添加适当的辅助线,构造全等三角形或等腰三角形请用二种不同的方法证明.【重难点训练】4(2023·江苏·八年级假期作业)如图,AD为△ABC中BC边上的中线(AB>AC).(1)求证:AB-AC<2AD<AB+AC;(2)若AB=8cm,AC=5cm,求AD的取值范围.5(2023·江苏·八年级假期作业)如图1,在△ABC中,若AB=10,BC=8,求AC边上的中线BD的取值范围.(1)小聪同学是这样思考的:延长BD至E,使DE=BD,连接CE,可证得△CED≌△ABD.①请证明△CED≌△ABD;②中线BD的取值范围是.(2)问题拓展:如图2,在△ABC中,点D是AC的中点,分别以AB,BC为直角边向△ABC外作等腰直角三角形ABM和等腰直角三角形BCN,其中,AB=BM,BC=BN,∠ABM=∠NBC=∠90°,连接MN.请写出BD与MN的数量关系,并说明理由.6(2023春·全国·七年级专题练习)【阅读理解】课外兴趣小组活动时,老师提出了如下问题:如图1,△ABC中,若AB=8,AC=6,求BC边上的中线AD的取值范围.小明在组内经过合作交流,得到了如下的解决方法:如图2,延长AD到点E,使DE=AD,连接BE.请根据小明的方法思考:(1)如图2,由已知和作图能得到△ADC≌△EDB的理由是.A.SSSB.SASC.AASD.ASA(2)如图2,AD长的取值范围是.A.6<AD<8B.6≤AD≤8C.1<AD<7D.1≤AD≤7【感悟】解题时,条件中若出现“中点”、“中线”字样,可以考虑延长中线构造全等三角形,把分散的已知条件和所求证的结论转化到同一个三角形中.【问题解决】(3)如图3,AD是△ABC的中线,BE交AC于点E,交AD于F,且AE=EF.求证:AC=BF.7(2023·江苏·八年级假期作业)(1)如图1,已知△ABC中,AD是中线,求证:AB+AC>2AD;(2)如图2,在△ABC中,D,E是BC的三等分点,求证:AB+AC>AD+AE;(3)如图3,在△ABC中,D,E在边BC上,且BD=CE.求证:AB+AC>AD+AE.8(2023·江苏·八年级假期作业)课堂上,老师提出了这样一个问题:如图1,在△ABC中,AD平分∠BAC交BC于点D,且AB+BD=AC,求证:∠ABC=2∠ACB,小明的方法是:如图2,在AC上截取AE,使AE=AB,连接DE,构造全等三角形来证明.(1)小天提出,如果把小明的方法叫做“截长法”,那么还可以用“补短法”通过延长线段AB构造全等三角形进行证明.辅助线的画法是:延长AB至F,使BF=,连接DF请补全小天提出的辅助线的画法,并在图1中画出相应的辅助线;(2)小芸通过探究,将老师所给的问题做了进一步的拓展,给同学们提出了如下的问题:如图3,点D在△ABC的内部,AD,BD,CD分别平分∠BAC,∠ABC,∠ACB,且AB+BD=AC.求证:∠ABC=2∠ACB.请你解答小芸提出的这个问题(书写证明过程);(3)小东将老师所给问题中的一个条件和结论进行交换,得到的命题如下:如果在△ABC中,∠ABC=2∠ACB,点D在边BC上,AB+BD=AC,那么AD平分∠BAC小东判断这个命题也是真命题,老师说小东的判断是正确的.请你利用图4对这个命题进行证明.9(2023春·江苏·八年级专题练习)如图,在锐角ΔABC中,∠A=60°,点D,E分别是边AB,AC上一动点,连接BE交直线CD于点F.(1)如图1,若AB>AC,且BD=CE,∠BCD=∠CBE,求∠CFE的度数;(2)如图2,若AB=AC,且BD=AE,在平面内将线段AC绕点C顺时针方向旋转60°得到线段CM,连接MF,点N是MF的中点,连接CN.在点D,E运动过程中,猜想线段BF,CF,CN之间存在的数量关系,并证明你的猜想.10(2023·江苏·八年级假期作业)问题背景:如图1:在四边形ABCD中,AB=AD.∠BAD=120°.∠B=∠ADC=90°.E,F分别是BC.CD上的点,且∠EAF=60°,探究图中线段BE,EF,FD之间的数量关系.(1)小王同学探究此问题的方法是:延长FD到点G.使DG=BE.连接AG,先证明△ABE≌△ADG,再证明△AEF≌△AGF,可得出结论,他的结论应是;(直接写结论,不需证明)探索延伸:(2)如图2,若在四边形ABCD中,AB=AD,∠B+∠ADF=180°.E,F分别是BC,CD上的点,且∠EAF=12∠BAD,(1)中结论是否仍然成立,并说明理由;(3)如图3,在四边形ABCD中,AB=AD,∠B+∠ADC=180°,E、F分别是边BC、CD延长线上的点,且∠EAF=12∠BAD,(1)中的结论是否仍然成立?若成立,请证明:若不成立,请直接写出它们之间的数量关系.11(2023·全国·九年级专题练习)(1)如图1,在四边形ABCD中,AB=AD,∠B=∠D=90°,E、F分别是边BC、CD上的点,且∠EAF=12∠BAD,线段EF、BE、FD之间的关系是;(不需要证明)(2)如图2,在四边形ABCD中,AB=AD,∠B+∠D=180°,E、F分别是边BC、CD上的点,且∠EAF=12∠BAD,(1)中的结论是否仍然成立?若成立,请证明.若不成立,请写出它们之间的数量关系,并证明.(3)如图3,在四边形ABCD中,AB=AD,∠B+∠D=180°,E、F分别是边BC、CD延长线上的点,且∠EAF=12∠BAD,(1)中的结论是否仍然成立?若成立,请证明.若不成立,请写出它们之间的数量关系,并证明.12(2023春·全国·七年级期末)(1)问题引入:如图1,点F是正方形ABCD边CD上一点,连接AF,将△ADF绕点A顺时针旋转90°与△ABG重合(D与B重合,F与G重合,此时点G,B,C在一条直线上),∠GAF的平分线交BC于点E,连接EF,判断线段EF与GE之间有怎样的数量关系,并说明理由.(2)知识迁移:如图2,在四边形ABCD中,∠ADC+∠B=180°,AB=AD,E,F分别是边BC,CD延长线上的点,连接AE,AF,且∠BAD=2∠EAF,试写出线段BE,EF,DF之间的数量关系,并说明理由.(3)实践创新:如图3,在四边形ABCD中,∠ABC=90°,AC平分∠DAB,点E在AB上,连接DE,CE,且∠DAB=∠DCE=60°,若DE=a,AD=b,AE=c,求BE的长.(用含a,b,c的式子表示)13(2022秋·八年级课时练习)如图,点P为等边△ABC的边AB上一点,Q为BC延长线上一点,AP=CQ,PQ交AC于D,(1)求证:DP=DQ;(2)过P作PE⊥AC于E,若BC=4,求DE的长.14(2022秋·全国·八年级专题练习)如图,在△ABC中,AC=BC,AD平分∠CAB.(1)如图1,若ACB=90°,求证:AB=AC+CD;(2)如图2,若AB=AC+BD,求∠ACB的度数;(3)如图3,若∠ACB=100°,求证:AB=AD+CD.15(2023·全国·九年级专题练习)通过类比联想、引申拓展典型题目,可达到解一题知一类的目的.下面是一个案例,请补充完整.【解决问题】如图,点E 、F 分别在正方形ABCD 的边BC 、CD 上,∠EAF =45°,连接EF ,则EF =BE +DF ,试说明理由.证明:延长CD 到G ,使DG =BE ,在△ABE 与△ADG 中,AB =AD∠B =∠ADG =90°BE =DG∴△ABE ≌△ADG 理由:(SAS )进而证出:△AFE ≌___________,理由:(__________)进而得EF =BE +DF .【变式探究】如图,四边形ABCD 中,AB =AD ,∠BAD =90°点E 、F 分别在边BC 、CD 上,∠EAF =45°.若∠B 、∠D 都不是直角,则当∠B 与∠D 满足等量关系________________时,仍有EF =BE +DF .请证明你的猜想.【拓展延伸】如图,若AB =AD ,∠BAD ≠90°,∠EAF ≠45°,但∠EAF =12∠BAD ,∠B =∠D =90°,连接EF ,请直接写出EF 、BE 、DF 之间的数量关系.。

专题32 几何变换之旋转模型--2024年中考数学核心几何模型重点突破(学生版)

专题32 几何变换之旋转模型--2024年中考数学核心几何模型重点突破(学生版)

专题32几何变换之旋转模型【理论基础】1.旋转的概念:将一个图形绕一个定点转动一定的角度,这样的图形运动称为图形的旋转,定点称为旋转中心,旋转的角度称为旋转角.2.旋转三要素:旋转中心、旋转方形和旋转角度.3.旋转的性质(1)对应点到旋转中心的距离相等;(2)两组对应点分别与旋转中心连线所成的角度相等.注:图形在绕着某一个点进行旋转的时候,既可以顺时针旋转,也可以逆时针旋转.4.旋转作图:在画旋转图形时,首先要确定旋转中心,其次确定图形的关键点,再将这些关键点沿指定的方向旋转指定的角度,然后连接对应的部分,形成相应的图形.具体步骤如下:(1)连接图形中的每一个关键点与旋转中心;(2)把连线按要求(顺/逆时针)绕旋转中心旋转一定的角度(旋转角);(3)在角的一边上截取关键点到旋转中心的距离,得到各点的对应点;(4)连接所得到的对应点.5.旋转中的全等变换.(1)等腰直角三角形中的半角模型(2)正方形中的半角模型6.自旋转模型:有一组相邻的线段相等,可以通过构造旋转全等.(1)60º自旋转模型(2)90º自旋转模型(3)等腰旋转模型(4)中点旋转模型(倍长中线模型)7.共旋转模型(1)等边三角形共顶点旋转模型(2)正方形共顶点旋转模型8.旋转相似【例1】如图,在Rt△ABC中,AB=AC,D,E是斜边BC上两点,且∠DAE=45°,将△ADC 绕点A顺时针旋转90°后,得到△AFB,连接EF.下列结论:①△AED≌△AEF;②∠FAD =90°,③BE+DC=DE;④∠ADC+∠AFE=180°.其中结论正确的序号为()A.①②③B.②③④C.①②④D.①③④【例2】如图,点E 为正方形ABCD 外一点,∠AEB =90°,将Rt △ABE 绕A 点逆时针方向旋转90°得到△ADF ,DF 的延长线交BE 于H 点,若BH =7,BC =13,则DH =_____.【例3】如图,ADE △由ABC △绕点A 按逆时针方向旋转90°得到,且点B 的对应点D 恰好落在BC 的延长线上,AD ,EC 相交于点P .(1)求∠BDE 的度数;(2)F 是EC 延长线上的点,且DF PF =.①判断CDF ∠和DAC ∠的数量关系,并证明;②求证:EP PC PF CF=.一、单选题1.如图,P 是等边三角形ABC 内一点,将△ACP 绕点A 顺时针旋转60°得到△ABQ ,若PA=2,PB =4,PC =,则四边形APBQ 的面积为()A .B .C .D .2.如图,在ABC 中,AB AC =,若M 是BC 边上任意一点,将ABM 绕点A 逆时针旋转得到ACN △,点M 的对应点为点N ,连接MN ,则下列结论不一定成立的是()A .AM AN=B .AMN ANM ∠=∠C .CA 平分BCN ∠D .MN AC⊥3.如图,在平面直角坐标系中,△ABC 中点A 的坐标是(3,4),把△ABC 绕原点O 逆时针旋转90︒得到A B C ''' ,则点A ′的坐标为()A .(4,-3)B .(-4,3)C .(-3,4)D .(-3,-4)4.如图,O 是边长为1的等边ABC 的中心,将AB 、BC 、CA 分别绕点A 、点B 、点C 顺时针旋转()0180αα︒<<︒,得到AB '、BC '、CA ',连接A B ''、B C ''、A C ''、OA '、OB '.当A B C '''V 的周长取得最大值时,此时旋转角α的度数为()A .60°B .90°C .120°D .150°5.如图,正方形ABCD 的边长为4,30BCM ∠=︒,点E 是直线CM 上一个动点,连接BE ,线段BE 绕点B 顺时针旋转45°得到BF ,连接DF ,则线段DF 长度的最小值等于()A .424B .222C .2623D .2636.如图,在ABC 中,90C ∠<︒,30B ∠=︒,10AB =,7AC =,O 为AC 的中点,M 为BC 边上一动点,将ABC 绕点A 逆时针旋转角()0360αα︒<≤︒得到AB C ''△,点M 的对应点为M ',连接OM ',在旋转过程中,线段OM '的长度的最小值是()A .1B .1.5C .2D .37.如图,矩形ABCD 中,3AB =,BC =3,P 为矩形内一点,连接PA ,PB ,PC ,则PA +PB +PC 的最小值是()A .233+B .25C .233+D 218.如图,在平面直角坐标系中,等腰直角△OAB 位置如图,∠OBA =90°,点B 的坐标为(1,0),每一次将△OAB 绕点O 逆时针旋转90°,同时每边扩大为原来的2倍,第一次旋转得到△OA 1B 1,第二次旋转得到△OA 2B 2,…,以此类推,则点A 2022的坐标是()A .(22022,22022)B .(-22021,22021)C .(22021,-22021)D .(-22022,-22022)二、填空题9.如图,在正方形ABCD 中,点M 是AB 上一动点,点E 是CM 的中点,AE 绕点E 顺时针旋转90°得到EF ,连接DE ,DF .给出结论:①DE =EF ;②∠CDF =45°;③若正方形的边长为2,则点M 在射线AB 上运动时,CF .其中结论正确的是____.10.如图,四边形ABCD ,AB =3,AC =2,把△ABD 绕点D 按顺时针方向旋转60°后得到△ECD ,此时发现点A 、C 、E 恰好在一条直线上,则AD 的长为__________.11.在△ABC 中,∠C =90°,AB =5,把△ABC 绕点C 旋转,使点B 落在射线BA 上的点E 处(点E 不与点A ,B 重合),此时点A 落在点F ,联结FA ,若△AEF 是直角三角形,且AF =4,则BC =_____.12.如图,在四边形ABCD 中,60ADC ∠=︒,30ABC ∠=︒,且AD CD =,连接BD ,若2AB =,BD =BC 的长为______.13.已知,⊙O 的直径BC =,点A 为⊙O 上一动点,AD 、BD 分别平分△ABC 的外角,AD 与⊙O 交于点E .若将AO 绕O 点逆时针旋转270°,则点D 所经历的路径长为_____.(提示:在半径为R 的圆中,n °圆心角所对弧长为180R n π)14.如图,在正方形ABCD 中,M ,N 分别是AB ,CD 的中点,P 是线段MN 上的一点,BP 的延长线交4D 于点E ,连接PD ,PC ,将DEP 绕点P 顺时针旋转90︒得GFP ,则下列结论:CP GP =①,tan 1CGF ∠=②;BC ③垂直平分FG ;④若4AB =,点E 在AD 边上运动,则D ,F ______.15.已知⊙O 的半径为4,A 为圆内一定点,AO =2.M 为圆上一动点,以AM 为边作等腰△AMN ,AM =MN ,∠AMN =108°,ON 的最大值为_____________.16.如图,在矩形ABCD 中,AB =3,BC =4,将矩形ABCD 绕点C 按顺时针方向旋转α角,得到矩形A ′B ′CD ′,B ′C 与AD 交于点E ,AD 的延长线与A ′D ′交于点F .当矩形A 'B 'CD '的顶点A '落在CD 的延长线上时,则EF =_____.三、解答题17.如图,在平面直角坐标系中△ABC 的三个顶点都在格点上,点A 的坐标为(2,2),请解答下列问题:(1)画出△ABC 绕点B 逆时针旋转90°后得到△A 1B 1C 1,并写出点A 1的坐标;(2)画出和△A 1B 1C 1关于原点O 成中心对称的△A 2B 2C 2,并写出点A 2的坐标;(3)在(1)的条件下,求BC 在旋转过程中扫过的面积.18.如图,在△ABC 中,点E 在BC 边上,AE =AB ,将线段AC 绕A 点旋转到AF 的位置,使得∠CAF =∠BAE ,连接EF ,EF 与AC 交于点G .(1)求证:EF =BC ;(2)若63ABC ∠︒=,25ACB ∠︒=,求∠FGC 的度数.19.如图,正方形ABCD 中,=45°MAN ∠,MAN ∠绕点A 顺时针旋转,它的两边分别交BC 、DC (或它们的延长线)于点M 、N .(1)如图1,求证:MN BM DN =+;(2)当=6AB ,5MN =时,求CMN 的面积;(3)当MAN ∠绕点A 旋转到如图2位置时,线段BM 、DN 和MN 之间有怎样的数量关系?请写出你的猜想并证明.20.阅读下面材料:小岩遇到这样一个问题:如图1,在正三角形ABC 内有一点P ,且PA =1,PB PC =2,求∠APB 的度数;小岩是这样思考的:如图2,利用旋转和全等的知识构造AP C '△,连接PP ',得到两个特殊的三角形,从而将问题解决.(1)请你回答:图1中∠APB 的度数等于____;(直接写答案)参考小岩同学思考问题的方法,解决下列问题:(2)如图3,在正方形ABCD 内有一点P ,且PA =1PB =,PD =APB 的度数;(3)如图4,在正六边形ABCDEF 内有一点P ,若∠APB =120︒,直接写出PA ,PB 和PF 的数量关系.21.在ABC 中,90C ∠=︒,30BAC ∠=︒,点D 是CB 延长线上一点(30ADC ∠>︒),连接AD ,将线段AD 绕点D 顺时针旋转60°,得到线段DE ,连接EC .(1)依题意,补全图形;(2)若2BD BC ==,求CE 的长.(3)延长EC 交AB 于F ,用等式表示线段CE CF ,之间的数量关系,并证明.22.在△ABC 中,∠ACB =90°,BC =AC =2,将△ABC 绕点A 顺时针方向旋转60°至AB C ''△的位置.(1)如图1,连接C C '与AB 交于点M ,则CC '=_____,BC '=_____;(2)如图2,连接BB ',延长CC '交BB '于点D ,求CD 的长.23.如图,在等腰Rt △ABC 中,将线段AC 绕点A 顺时针旋转()090αα︒<<︒,得到线段AD ,连接CD ,作∠BAD 的平分线AE ,交BC 于E .(1)①根据题意,补全图形;②请用等式写出∠BAD 与∠BCD 的数量关系.(2)分别延长CD 和AE 交于点F ,①直接写出∠AFC 的度数;②用等式表示线段AF ,CF ,DF 的数量关系,并证明.24.如图,已知抛物线经过点()1,0A -,()3,0B ,()0,3C 三点,点D 是直线BC 绕点B 逆时针旋转90︒后与y 轴的交点,点M 是线段AB 上的一个动点,设点M 的坐标为()0m ,,过点M作x 轴的垂线交抛物线于点E ,交直线BD 于点F .(1)求该抛物线所表示的二次函数的解析式;(2)在点M运动过程中,若存在以EF为直径的圆恰好与y轴相切,求m的值;ΔA O C,点A、O、C的对应点(3)连接AC,将AOC∆绕平面内某点G旋转180︒后,得到111ΔA O C的两个顶点恰好落在分别是点1A、1O、1C,是否存在点G使得AOC∆旋转后得到的111抛物线上,若存在,求出G点的坐标;若不存在,请说明理由.。

2全等三角形3讲义学生版

2全等三角形3讲义学生版

全等三角形常见辅助线的作法有以下几种:1)遇到等腰三角形,可作底边上的高,利用“三线合一”的性质解题,思维模式是全等变换中的“对折”.2)遇到三角形的中线,倍长中线,使延长线段与原中线长相等,构造全等三角形,利用的思维模式是全等变换中的“旋转”.3)遇到角平分线,可以自角平分线上的某一点向角的两边作垂线,利用的思维模式是三角形全等变换中的“对折”,所考知识点常常是角平分线的性质定理或逆定理.4)过图形上某一点作特定的平分线,构造全等三角形,利用的思维模式是全等变换中的“平移”或“翻转折叠”5)截长法与补短法,具体做法是在某条线段上截取一条线段与特定线段相等,或是将某条线段延长,是之与特定线段相等,再利用三角形全等的有关性质加以说明.这种作法,适合于证明线段的和、差、倍、分等类的题目.特殊方法:在求有关三角形的定值一类的问题时,常把某点到原三角形各顶点的线段连接起来,利用三角形面积的知识解答. 一、借助角平分线造全等【例1】 如图,ABC △中,AD 平分BAC ∠,DG BC ⊥且平分BC ,DE AB ⊥于E ,DF AC ⊥于F . (1)说明BE CF =的理由;(2)如果AB a =,AC b =,求AE BE 、的长.GFE DC BA【例2】 如图,已知ABC △中,90BAC ︒∠=,AB AC =,BE 平分ABC ∠,CE BD ⊥ 求例题精讲证:2BD CE =.EDCBA【例3】 如图,BC BA >,BD 平分ABC ∠,且AD CD =,求证:180A C ∠+∠=︒.CDAB【例4】 如图,AC 平分BAD ∠,CE AB ⊥,且180B D ∠+∠=︒,求证:AE AD BE =+.E DCBA二、倍长中线(线段)造全等【例5】 已知,如图ABC △中,5AB =,3AC =,则中线AD 的取值范围是_________.D CBA【例6】 如图,ABC △中,E F 、分别在AB AC 、上,DE DF ⊥,D 是中点,试比较BE CF +与EF 的大小.FEDCBA【例7】 如图,∆ABC 中,90C AC BC ∠=︒=,,AD DB =,AE CF =。

同步讲义 Unit 1 第3课时(学生版)

同步讲义 Unit 1 第3课时(学生版)

同步讲义 Unit 1 第3课时it 的用法一.it 作人称代词 it 指物Look at the panda, it is so small.Another famous attraction is the great wall. It runs for over 6000 kilometers across northern China.重点 词汇 1. 占据,占用 2. n.四分之一 3. det.&pron. 两者之一4. n.水平5. n.服务,工作重点 词组1.占地3/42.划船3.许多石狮子在桥的两边4.石狮子们彼此不同5.沿着桥走6.值得游览7.外面雨下得很大8.离开北京去上海9.又冷又干燥 10.到达酒店/到达上海 11.在这种情况下 12.到处转转 13.提供高级服务 14.本地人很友好重点 句型1.当我沿着桥走的时候,我的手机响了。

2.我告诉她怡和园非常值得游览。

3.爬台阶很累人。

4.许多人都觉得到处旅游很开心。

5.据说这里的空气也不是那么的清新。

但是我认为污染没有我想象中那么严重。

知识点睛jing目标导航jing二.it作非人称代词三.it作形式主语或形式宾语考点【随学随练】1. In summer _________ hotter in Shanghai than in Beijing.A. it isB. it wereC. there isD. this is2.Was_______that I saw last night at the concert?A.it youB. not youC. youD. that yourself3.The teacher kept telling him that he should work harder, but __________didn't help.A.itB. heC. whichD. she4.Is______possible to fly to the moon in a spaceship?A. thisB. manC. thatD.it5.He felt_____ his duty to help the poor.A. it'sB. itsC. thatD.it6.It ______Mike and Mary who helped the old man several days ago.A. wasB. areC. wereD. had been7.How long ______ to finish the work?A. you’ll takeB. will take youC. you'll take itD. will it take you8.It was ______I went there_______ I began to know something about the matter.A. until; whenB. until; thatC. not until; thatD. not when; that9. _________ in the city that I saw your friend yesterday.A. This isB. That isC. There isD. It was10. ________that he has gone abroad.A. He is saidB. It is saidC. It was saidD. It says11.Does_____ matter if he can't finish the job on time?A. thisB. thatC. heD.it12.---Who's knocking at the door? --- _________ .A. I'm JohnB. John is meC. John is the manD. It's John13.--- What date is it today? ---_______is the eighth of March today.A. The dateB. ThereC. TodayD. It14.It is______ who ______wrong.A.me; meB.me; isC.I; amD.I; is15. _________ true that you met Premier Zhou once?A. Were itB. Was itC. Is itD. Is there分层练习【基础练习】一.根据句意及汉语提示写出单词1. Three ________ (四分之一) of the new garden will be covered with different types of flowers.2. You can never ________ (想象) how much difficulty I had creating my own website.3. The Turpan Basin in Xinjiang is the world’s lowest-lying basin, the lowest point being about 154 metres below sea ________ (水平) .4. It was a great pity that the old man’s ________ (服务) to the mountain area were never known by people.5. —Which sport do you like better, skiing or skating? —Both. I think ________ (两者之—) of them is interesting.6. —Our government has ________ (提供) children with basic education even in some remote poor areas.—It’s great. It can help thousands of poor children go to school.二.用括号中所给单词的正确形式填空1. The ________ (freeze) yogurt tastes like ice cream but has none of the fat.2. My boy spends more time than he used to ________ (practise) playing the piano.3. Reading is important, for it can open up an ________ (know) world to us.4. Besides its beautiful forests and sunny beaches, Hainan Province has a lot more for you to explore. It is well worth ________ (visit) .5. So far, our country ________ (change) a lot. I’m sure it will be more beautiful in the future.6. Nature had three billion years to perfect some of ________ (amaze) materials, which we wish we had in our possession.三.单项选择1. Wu Dajing, a ______ Chinese skater, set a new world record at the Short Track World Cup.A. 25-years-oldB. 25 year oldC. 25-year-oldD. 25 years old2. By taking an online spoken English course, I find ______ much simpler to speak English.A. thisB. thatC. itD. one3. After the new high-speed railway line began operations, the time on the trip from Lianyungang to Qingdao now is much less than ______ in the past.A. oneB. thisC. thatD. it4. —Have you found your lost mobile phone? —No, I haven’t found ______ , but I bought ______ this morning.A. one; thatB. one; oneC. it; oneD. one; it5. —I am planning a trip to Lianyungang this summer. How is the weather there? —Not so hot. Sometimes ______ is a bit cool and wet.A. thisB. thatC. itD. one6. —Which course would you like to choose this term, DIY or STEM? —I prefer paper-cutting.A. BothB. EitherC. NoneD. Neither7. —Oh! What’s wrong with your finger? —I hurt it while I ______ a model plane.A. madeB. Was makingC. am makingD. make8. —Simon failed the exam again. —That’s not surprising. Computer games ______ too much of his time.A. take inB. take onC. take offD. take up【能力拓展】四.用it改写下列句子1. We all think it is important for, us to protect the environment.We all ________ ________ ________ for us to protect the environment.2. Our teacher seemed to have known the good news.________ ________ ________ our teacher had known the good news.3. Summer is very hot in Jiangsu.In summer, ________ ________ ________ in Jiangsu.4. I went to school at 8:00 this morning.________ ________ 8:00 when I went to school this morning.5. Doing morning exercises every day is good for us.________ ________ for us ________ ________ morning exercises every day.五.句子翻译1. 国际大酒店因提供上乘的服务而备受赞誉。

专题6 类比探究—图形旋转中三角形全等题型(学生版)

专题6 类比探究—图形旋转中三角形全等题型(学生版)

专题6类比探究—图形旋转中三角形全等题型知识归纳几何类比探究题是近几年中招考试的必考题型,目前位于解答题的最后一题,分值为11分或12分.主要考查方式有求线段长,求角度,判断图形形状,判断两条线段的数量关系和位置关系并证明,考查知识点主要涉及特殊三角形,勾股定理,四边形的判定与性质,全等、相似三角形的判定及性质,二次函数等,综合性较强。

本专题主要对类比探究—图形旋转中三角形全等题型进行总结,对其解法进行归纳总结,所选题型为近几年期末考试中的常考题型。

解题思路总结图形的类比探究常以三角形、四边形为背景,与翻折、旋转相结合,考查三角形全等或相似的性质与判定,难度较大.此类题目第一问相对简单,后面的问题需要结合第一问的方法进行类比解答.根据其特征大致可分为:几何变换类比探究问题、旋转综合问题、翻折类问题等。

解决此类问题要善于将复杂图象分解为几个基本图形,通过添加副主席补全或构造基本图形,借助转化、方程、数形结合、分类讨论等数学思想解决几何证明问题,计算则把几何与代数知识综合起来,渗透数形结合思想,考查学生分析问题的能力、逻辑思维和推理能力.常考题型专练一、解答题1.如图1,△ABC和△DCE都是等边三角形.探究发现(1)△BCD与△ACE是否全等?若全等,加以证明;若不全等,请说明理由.拓展运用(2)若B、C、E三点不在一条直线上,∠ADC=30°,AD=3,CD=2,求BD的长.(3)若B、C、E三点在一条直线上(如图2),且△ABC和△DCE的边长分别为1和2,求△ACD的面积及AD 的长.2.在△ABC中,∠BAC=90°,点O是斜边BC上的一点,连接AO,点D是AO上一点,过点D分别作DE AB∥,DF AC∥,交BC于点E、F.(1)如图1,若点O为斜边BC的中点,求证:点O是线段EF的中点.(2)如图2,在(1)的条件下,将△DEF绕点O顺时针旋转任意一个角度,连接AD,CF,请写出线段AD和线段CF的数量关系,并说明理由.(3)如图3,若点O是斜边BC的三等分点,且靠近点B,当∠ABC=30°时,将△DEF绕点O顺时针旋转任意一个角度,连接AD、BE、CF,请求出BEAD的值.3.在等腰直角三角形ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,D是AB边上的中点,Rt△EFG的直角顶点E在AB边上移动.(1)如图1,若点D与点E重合且EG⊥AC、DF⊥BC,分别交AC、BC于点M、N,易证EM=EN;如图2,若点D与点E重合,将△EFG绕点D旋转,则线段EM与EN的长度还相等吗?若相等请给出证明,不相等请说明理由;(2)将图1中的Rt△EGF绕点O顺时针旋转角度α(0∘<α<45∘).如图2,在旋转过程中,当∠MDC=15∘时,连接MN,若AC=BC=2,请求出写出线段MN的长;(3)图3,旋转后,若Rt△EGF的顶点E在线段AB上移动(不与点D、B重合),当AB=3AE时,线段EM与EN 的数量关系是________;当AB=m·AE时,线段EM与EN的数量关系是__________.4.(1)问题发现:如图1,在等边ABC ∆中,点D 为BC 边上一动点,//DE AB 交AC 于点E ,将AD 绕点D 顺时针旋转60︒得到DF ,连接CF .则AE 与FC 的数量关系是_____,ACF ∠的度数为______.(2)拓展探究:如图2,在 Rt ABC ∆中,90ABC ∠=︒,60ACB ∠=︒,点D 为BC 边上一动点,//DE AB 交AC 于点E ,当∠ADF=∠ACF=90°时,求AE FC 的值.(3)解决问题:如图3,在ABC ∆中,:BC AB m =,点D 为BC 的延长线上一点,过点D 作//DE AB 交AC 的延长线于点E ,直接写出当ADF ACF ABC ∠=∠=∠时AE FC 的值.5.在等边△ABC 中,点D 是BC 边上一点,点E 是直线AB 上一动点,连接DE,将射线DE 绕点D 顺时针旋转120°,与直线AC 相交于点F .(1)若点D 为BC 边中点.①如图1,当点E 在AB 边上,且DE AB ⊥时,请直接写出线段DE 与DF 的数量关系________;②如图2,当点E 落在AB 边上,点F 落在AC 边的延长线上时,①中的结论是否仍然成立?请结合图2说明理由;(2)如图3,点D 为BC 边上靠近点C 的三等分点.当:3:2AE BE =时,直接写出CF AF 的值.6.在ABCD 中,BAD ∠=α,以点D 为圆心,适当的长度为半径画弧,分别交边AD 、CD 于点M 、N ,再分别以M 、N 为圆心,大于 MN 的长为半径画弧,两弧交于点K ,作射线DK ,交对角线AC 于点G ,交射线AB 于点E ,将线段EB 绕点E 顺时针旋转α得线段EP .(1)如图1,当120α=︒时,连接AP ,线段AP 和线段AC 的数量关系为;(2)如图2,当90α=︒时,过点B 作BF EP ⊥于点F ,连接AF ,请求出∠FAC 的度数,以及AF ,AB ,AD 之间的数量关系,并说明理由;(3)当120α=︒时,连接AP ,若13BE AB =,请直接写出线段AP 与线段DG 的比值.7.在数学兴趣小组活动中,小亮进行数学探究活动.(1)△ABC是边长为3的等边三角形,E是边AC上的一点,且AE=1,小亮以BE为边作等边三角形BEF,如图(1)所示.则CF的长为.(直接写出结果,不说明理由)(2)△ABC是边长为3的等边三角形,E是边AC上的一个动点,小亮以BE为边作等边三角形BEF,如图(2)所示.在点E从点C到点A的运动过程中,求点F所经过的路径长.思路梳理并填空:当点E不与点A重合时,如图,连结CF,∵△ABC、△BEF都是等边三角形∴BA=BC,BE=BF,∠ABC=∠EBF=60°∴①∠ABE+=∠CBF+;∴∠ABE=∠CBF∴△ABE≌△CBF∴∠BAE=∠BCF=60°又∠ABC=60°∴∠BCF=∠ABC∴②______∥______;当点E在点A处时,点F与点C重合.当点E在点C处时,CF=CA.∴③点F所经过的路径长为.(3)△ABC是边长为3的等边三角形,M是高CD上的一个动点,小亮以BM为边作等边三角形BMN,如图(3)所示.在点M从点C到点D的运动过程中,求点N所经过的路径长.(4)正方形ABCD的边长为3,E是边CB上的一个动点,在点E从点C到点B的运动过程中,小亮以B为顶点作正方形BFGH,其中点F,G都在直线AE上,如图(4).当点E到达点B时,点F,G,H与点B重合.则点H所经过的路径长为.(直接写出结果,不说明理由)8.如图1,在Rt△ABC中,∠A=90°,AB=AC,点D,E分别在边AB,AC上,AD=AE,连接DC,点M,P,N分别为DE,DC,BC的中点.(1)观察猜想图1中,线段PM与PN的数量关系是,位置关系是;(2)探究证明把△ADE绕点A逆时针方向旋转到图2的位置,连接MN,BD,CE,判断△PMN的形状,并说明理由;(3)拓展延伸把△ADE绕点A在平面内自由旋转,若AD=4,AB=10,请直接写出△PMN面积的最大值.。

旋转之“费马点”模型13种题型(学生版)--中考数学专项训练

旋转之“费马点”模型13种题型(学生版)--中考数学专项训练

旋转之“费马点”模型13种题型【知识梳理】最值问题是中考常考题型,费马点属于几何中的经典题型,目前全国范围内的中考题都是从经典题改编而来,所以应熟练掌握费马点等此类最值经典题。

【考点剖析】一.一元一次方程的应用(共1小题)1(2020春•江北区期末)如图,已知直线AB与直线CD相交于点O,∠BOE=90°,OF平分∠BOD,∠BOC:∠AOC=1:3.(1)求∠DOE,∠COF的度数;(2)若射线OF,OE同时绕O点分别以2°/s,4°/s的速度,顺时针匀速旋转,当射线OE,OF的夹角为90°时,两射线同时停止旋转.设旋转时间为t,试求t值.二.二次函数综合题(共1小题)2(2018秋•沙坪坝区校级期中)在平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+bx-8的图象与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,直线y=kx+53(k≠0)经过点A,与抛物线交于另一点R,已知OC=2OA,OB=3OA.(1)求抛物线与直线的解析式;(2)如图1,若点P是x轴下方抛物线上一点,过点P作PH⊥AR于点H,过点P作PQ∥x轴交抛物线于点Q,过点P作PH′⊥x轴于点H′,K为直线PH′上一点,且PK=23PQ,点I为第四象限内一点,且在直线PQ上方,连接IP、IQ、IK,记l=132PH-14PQ,m=IP+IQ+IK,当l取得最大值时,求出点P的坐标,并求出此时m的最小值.(3)如图2,将点A沿直线AR方向平移13个长度单位到点M,过点M作MN⊥x轴,交抛物线于点N,动点D为x轴上一点,连接MD、DN,再将△MDN沿直线MD翻折为△MDN′(点M、N、D、N′在同一平面内),连接AN、AN′、NN′,当△ANN′为等腰三角形时,请直接写出点D的坐标.三.全等三角形的判定与性质(共1小题)3(2022秋•静安区校级期中)如图①,点M为锐角三角形ABC内任意一点,连接AM、BM、CM.以AB为一边向外作等边三角形△ABE,将BM绕点B逆时针旋转60°得到BN,连接EN.(1)求证:△AMB≌△ENB;(2)若AM+BM+CM的值最小,则称点M为△ABC的费马点.若点M为△ABC的费马点,试求此时∠AMB、∠BMC、∠CMA的度数;(3)小翔受以上启发,得到一个作锐角三角形费马点的简便方法:如图②,分别以△ABC的AB、AC为一边向外作等边△ABE和等边△ACF,连接CE、BF,设交点为M,则点M即为△ABC的费马点.试说明这种作法的依据.四.角平分线的性质(共1小题)4(2020•荷塘区模拟)在△ABC中,若其内部的点P满足∠APB=∠BPC=∠CPA=120°,则称P 为△ABC的费马点.如图所示,在△ABC中,已知∠BAC=45°,设P为△ABC的费马点,且满足∠PBA =45°,PA=4,则△PAC的面积为.五.等腰三角形的判定与性质(共1小题)5(2017秋•义乌市月考)已知点P是△ABC内一点,且它到三角形的三个顶点距离之和最小,则P 点叫△ABC的费马点(Fermatpo int).已经证明:在三个内角均小于120°的△ABC中,当∠APB=∠APC=∠BPC=120°时,P就是△ABC的费马点.若点P是腰长为2的等腰直角三角形DEF的费马点,则PD+PE+PF=()A.23B.1+3C.6D.33六.等边三角形的性质(共1小题)6(2014秋•厦门期中)如图(1),P为△ABC所在平面上一点,且∠APB=∠BPC=∠CPA=120°,则点P叫做△ABC的费马点.如图(2),在锐角△ABC外侧作等边△ACB′连接BB′.求证:BB′过△ABC的费马点P,且BB′=PA+PB+PC.七.等腰直角三角形(共1小题)7(2020•崇州市模拟)如果点P是△ABC内一点,且它到三角形的三个顶点距离之和最小,则P点叫△ABC的费马点.已经证明:在三个内角均小于120°的△ABC中,当∠APB=∠APC=∠BPC= 120°时,P就是△ABC的费马点.若点P是腰长为2的等腰直角三角形DEF的费马点,则PD+PE+ PF=.八.三角形综合题(共2小题)8(2023春•渠县校级期末)如图1,D、E、F是等边三角形ABC中不共线三点,连接AD、BE、CF,三条线段两两分别相交于D、E、F.已知AF=BD,∠EDF=60°.(1)证明:EF=DF;(2)如图2,点M是ED上一点,连接CM,以CM为边向右作△CMG,连接EG.若EG=EC+EM,CM=GM,∠GMC=∠GEC,证明:CG=CM.(3)如图3,在(2)的条件下,当点M与点D重合时,若CD⊥AD,GD=4,请问在△ACD内部是否存在点P使得P到△ACD三个顶点距离之和最小,若存在请直接写出距离之和的最小值;若不存在,试说明理由.9(2017秋•邗江区期末)背景资料:在已知△ABC所在平面上求一点P,使它到三角形的三个顶点的距离之和最小.这个问题是法国数学家费马1640年前后向意大利物理学家托里拆利提出的,所求的点被人们称为“费马点”.如图①,当△ABC三个内角均小于120°时,费马点P在△ABC内部,此时∠APB=∠BPC=∠CPA= 120°,此时,PA+PB+PC的值最小.解决问题:(1)如图②,等边△ABC内有一点P,若点P到顶点A、B、C的距离分别为3,4,5,求∠APB的度数.为了解决本题,我们可以将△ABP绕顶点A旋转到△ACP′处,此时△ACP′≌△ABP,这样就可以利用旋转变换,将三条线段PA,PB,PC转化到一个三角形中,从而求出∠APB=;基本运用:(2)请你利用第(1)题的解答思想方法,解答下面问题:如图③,△ABC中,∠CAB=90°,AB=AC,E,F为BC上的点,且∠EAF=45°,判断BE,EF,FC之间的数量关系并证明;能力提升:(3)如图④,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=1,∠ABC=30°,点P为Rt△ABC的费马点,连接AP,BP,CP,求PA+PB+PC的值.九.正方形的性质(共1小题)10(2020•碑林区校级模拟)如图,在边长为6的正方形ABCD中,点M,N分别为AB、BC上的动点,且始终保持BM=CN.连接MN,以MN为斜边在矩形内作等腰Rt△MNQ,若在正方形内还存在一点P,则点P到点A、点D、点Q的距离之和的最小值为.一十.四边形综合题(共1小题)11(2023•桐城市校级开学)定义:在一个等腰三角形底边的高线上所有点中,到三角形三个顶点距离之和最小的点叫做这个等腰三角形的“近点”,“近点”到三个顶点距离之和叫做这个等腰三角形的“最近值”.【基础巩固】(1)如图1,在等腰Rt△ABC中,∠BAC=90°,AD为BC边上的高,已知AD上一点E满足∠DEC=60°,AC=46,求AE+BE+CE=;【尝试应用】(2)如图2,等边三角形ABC边长为43,E为高线AD上的点,将三角形AEC绕点A逆时针旋转60°得到三角形AFG,连接EF,请你在此基础上继续探究求出等边三角形ABC的“最近值”;【拓展提高】(3)如图3,在菱形ABCD中,过AB的中点E作AB垂线交CD的延长线于点F,连接AC、DB,已知∠BDA=75°,AB=6,求三角形AFB“最近值”的平方.一十一.轴对称-最短路线问题(共2小题)12(2021•丹东)已知:到三角形3个顶点距离之和最小的点称为该三角形的费马点.如果△ABC是锐角(或直角)三角形,则其费马点P是三角形内一点,且满足∠APB=∠BPC=∠CPA=120°.(例如:等边三角形的费马点是其三条高的交点).若AB=AC=7,BC=23,P为△ABC的费马点,则PA +PB+PC=;若AB=23,BC=2,AC=4,P为△ABC的费马点,则PA+PB+PC=.13(2019秋•开福区校级月考)法国数学家费马提出:在△ABC内存在一点P,使它到三角形顶点的距离之和最小.人们称这个点为费马点,此时PA+PB+PC的值为费马距离.经研究发现:在锐角△ABC中,费马点P满足∠APB=∠BPC=∠CPA=120°,如图,点P为锐角△ABC的费马点,且PA= 3,PC=4,∠ABC=60°,则费马距离为.一十二.旋转的性质(共4小题)14(2023春•城关区校级期中)如图,在△ABC中,∠CAB=65°,将△ABC在平面内绕点A旋转到△AB′C′的位置,使CC′∥AB,则旋转角的度数为()A.40°B.30°C.50°D.65°15(2022秋•大冶市期末)如图,D是等边三角形ABC外一点,连接AD,BD,CD,已知BD=8,CD=3,则当线段AD的长度最小时,①∠BDC=;②AD的最小值是.16(2022秋•洪山区校级期中)如图,以等边△ABC的一边BC为底边作等腰△BCD,已知AB=3,,且∠BDC=120°,在△BCD内有一动点P,则PB+PC+PD的最小值为3 .一十三.几何变换综合题(共1小题)17(2023春•沈阳期中)如图,在平面直角坐标系中,点A,点B分别是y轴,x轴正半轴上的点,且OA=OB,△AOC是等边三角形,且点C在第二象限,M为∠AOB平分线上的动点,将OM绕点O逆时针旋转60°得到ON,连接CN,AM,BM.(1)求证:△AMO≌△CNO;(2)若A点坐标为(0,4);①当AM+BM的值最小时,请直接写出点M的坐标;②当AM+BM+OM的值最小时,求出点M的坐标,并说明理由.。

椭圆与双曲线12个常考二级结论与模型(学生版)

椭圆与双曲线12个常考二级结论与模型(学生版)

椭圆与双曲线12个常考二级结论与模型本份讲义以选填中档题和压轴题为主近4年考情(主要以新高考为主)考题示例考点分析关联考点2023年新高考I卷,第16题求双曲线离心率,焦点三角形+几何性质双曲线的焦点三角形问题2023年新高考II卷,第5题椭圆的焦点三角形面积比椭圆的焦点三角形面积2022年新高考I卷,第16题椭圆焦点弦公式,双焦点三角形模型椭圆的定义,离心率,垂直平分线性质2022年新高考II卷,第16题椭圆中点弦问题(点差法)由弦长关系求直线方程2021年新高考I卷,第5题椭圆中的最值问题由基本不等式求最值,椭圆的定义2020年新高考,第22题平移+齐次化(手电筒模型)由斜率积为定值求直角过定点2022年甲卷(理),第10题椭圆第三定义(点差法)斜率积为定值求离心率2023乙卷·理11·文12题点差法,验证双曲线弦中点是否存在点差法求直线斜率,判断直线与双曲线是否有2个交点【题型1】点差法(弦中点模型)【题型2】点差法(第三定义)【题型3】双曲线焦点三角形内切圆【题型4】焦点弦长与焦半径公式【题型5】焦点弦被焦点分为定比【题型6】 焦点三角形+几何性质求离心率【题型7】 利用对称性【题型8】渐近线的垂线模型【题型9】双焦点三角形倒边模型【题型10】利用邻补角余弦值为相反数构造方程(2次余弦)【题型11】取值范围问题【题型12】椭圆与双曲线共焦点问题2023·新高考1卷T 161已知双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2.点A 在C 上,点B 在y 轴上,F 1A ⊥F 1B ,F 2A =-23F 2B ,则C 的离心率为.2022·新高考2卷16题2已知直线l 与椭圆x 26+y 23=1在第一象限交于A ,B 两点,l 与x 轴,y 轴分别交于M ,N 两点,且|MA |=|NB |,|MN |=23,则l 的方程为.2022年新高考I 卷第16题3已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0),C 的上顶点为A ,两个焦点为F 1,F 2,离心率为12.过F 1且垂直于AF 2的直线与C 交于D ,E 两点,|DE |=6,则△ADE 的周长是.4(2023·全国·高考真题)已知椭圆C :x 23+y 2=1的左、右焦点分别为F 1,F 2,直线y =x +m 与C 交于A ,B 两点,若△F 1AB 面积是△F 2AB 面积的2倍,则m =( ).A.23B.23C.-23D.-232022年全国甲卷(理)T 10--第三定义5椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左顶点为A ,点P ,Q 均在C 上,且关于y 轴对称.若直线AP ,AQ 的斜率之积为14,则C 的离心率为()A.32B.22C.12D.132023全国乙卷·理11·文126设A ,B 为双曲线x 2-y 29=1上两点,下列四个点中,可为线段AB 中点的是()A.1,1B.-1,2C.1,3D.-1,-47(2021·全国·高考真题)已知F 1,F 2是椭圆C :x 29+y 24=1的两个焦点,点M 在C 上,则MF 1 ⋅MF 2 的最大值为()A.13B.12C.9D.6【题型1】点差法(弦中点模型)中点弦模型(圆锥曲线中的垂径定理)k AB ⋅k OM =e 2-1k AB ⋅k OM =-1½椭圆垂径定理(中点弦模型):已知A ,B 是椭圆x 2a 2+y 2b2=1a >b >0 上任意2点,且弦AB 不平行x 轴,M 为线段AB 中点,则有k AB ⋅k OM =-b 2a2=e 2-1证明(点差法):设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则M x 1+x 22,y 1+y 22,k OM =y 1+y 2x 1+x 2,k AB =y 1-y 2x 1-x 2,k AB ⋅k OM =y 12-y 22x 12-x 22∵A ,B 在椭圆上,代入A ,B 坐标得x 12a 2+y 12b2=1①x 22a 2+y 22b2=1②两式相减得:x 12-x 22a 2+y 12-y 22b 2=0,整理得y 12-y 22x 12-x 22=-b 2a 2∴k AB ⋅k OM =-b 2a2=e 2-1【思考】(1)椭圆焦点在y 轴上时,结论是否仍然成立?;(2)在双曲线中是否有类似的性质?(1)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则Mx 1+x 22,y 1+y 22 ,仍有k OM =y 1+y 2x 1+x 2,k AB =y 1-y 2x 1-x 2,k AB ⋅k OM =y 12-y 22x 12-x 22∵A ,B 在椭圆x 2b 2+y 2a2=1上,代入A ,B 坐标得①:x 12b 2+y 12a 2=1②:x 22b 2+y 22a2=1两式相减得:x 12-x 22b 2+y 12-y 22a 2=0,整理得y 12-y 22x 12-x 22=-a 2b 2∴k AB ⋅k OM =-a 2b2(2)∵A ,B 在双曲线x 2a 2-y 2b2=1上,代入A ,B 坐标得x 12a 2-y 12b 2=1①x 22a 2-y 22b2=1②两式相减得:x 12-x 22a 2=y 12-y 22b 2,整理得y 12-y 22x 12-x 22=b 2a2可以看到,这一等式建立了二次曲线弦的斜率与弦的中点坐标之间关系式.也就是说,已知弦的中点,可求弦的斜率;已知斜率,可求弦的中点坐标.同时也不难得出这样的经验,当题目问题涉及到弦的斜率与弦的中点时,就可以考虑“点差法”.诸如求中点弦的方程,弦中点的轨迹,垂直平分线等等,这些都是较为常见题型.注:抛物线中同样存在类似性质:k AB ⋅y M =p2024·江西鹰潭·一模1已知椭圆E :x 2a 2+y 2b2=1a >b >0 的左焦点为F ,如图,过点F 作倾斜角为60°的直线与椭圆E 交于A ,B 两点,M 为线段AB 的中点,若5FM =OF (O 为坐标原点),则椭圆E 的离心率为()A.33B.63C.223D.2772024·湖南邵阳·二模1已知直线l :x -2y -2=0与椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)相交于A ,B 两点.若弦AB 被直线m :x +2y =0平分,则椭圆C 的离心率为()A.12B.24C.32D.542024·宁波十校·3月适应性考试1已知双曲线E :x 2a 2-y 2b2=1a >0,b >0 ,斜率为-19的直线与E 的左右两支分别交于A ,B 两点,点P 的坐标为-1,1 ,直线AP 交E 于另一点C ,直线BP 交E 于另一点D .若直线CD 的斜率为-19,则E的离心率为.2024·福建龙岩·一模1斜率为-1的直线与椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)交于A ,B 两点,点T 是椭圆上的一点,且满足TA ⊥TB ,点P ,Q 分别是△OAT ,△OBT 的重心,点R 是△TAB 的外心.记直线OP ,OQ ,OR 的斜率分别为k 1,k 2,k 3,若k 1k 2k 3=-18,则椭圆C 的离心率为.2024·浙江温州·一模1斜率为1的直线与双曲线E :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)交于两点A ,B ,点C 是曲线E 上的一点,满足AC ⊥BC ,△OAC 和△OBC 的重心分别为P ,Q ,△ABC 的外心为R ,记直线OP ,OQ ,OR 的斜率为k 1,k 2,k 3,若k 1k 2k 3=-8,则双曲线E 的离心率为.2024·吉林白山·一模1不与坐标轴垂直的直线l 过点N x 0,0 ,x 0≠0,椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1a >b >0 上存在两点A ,B 关于l 对称,线段AB 的中点M 的坐标为x 1,y 1 .若x 1=2x 0,则C 的离心率为()A.33B.12C.22D.322024·浙江省强基联盟联考1(多选)已知抛物线E :y 2=4x 上的两个不同的点A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 关于直线x =ky +4对称,直线AB 与x 轴交于点C x0,0 ,下列说法正确的是()A.E 的焦点坐标为1,0B.x +xC.x 1x 2是定值D.x 0∈-2,2【题型2】点差法(第三定义)第三定义k PA ⋅k PB =-1k PA ⋅k PB =e 2-1½点差法是不是只能解决同时与中点和斜率有关的问题呢?其实不然.其实点差法的内核还是“设而不求、整体代换”的思想,建立的是曲线上两点横纵坐标和差之间的联系,这其实也是第三定义的体现.第三定义:平面内与两个定点A 1(-a ,0),A 2(a ,0)的斜率乘积等于常数e 2-1的点的轨迹叫做椭圆或双曲线(不含两个顶点).其中两定点分别为椭圆或双曲线的顶点.当常数大于-1小于0时为椭圆,此时e 2-1=-b 2a 2;当常数大于0时为双曲线,此时e 2-1=b 2a 2.【第三定义推广】:平面内与两个关于原点对称的点A (m ,n ),B (-m ,-n )的斜率乘积等于常数e 2-1的点的轨迹叫做椭圆或双曲线.当常数大于-1小于0时为椭圆,此时e 2-1=-b 2a2;当常数大于0时为双曲线,此时e 2-1=b 2a2.【证明】A ,B 是椭圆x 2a 2+y 2b 2=1a >b >0 上的一组对称点,P 为椭圆上任意点,则有k PA ⋅k PB =-b 2a2=e 2-1证明(点差法):设P x1,y 1 ,A (x 2,y 2),B (-x 2,-y 2),k PA =y 1-y 2x 1-x 2,k PB =y 1+y 2x 1+x 2,k PA ⋅k PB =y 12-y 22x 12-x 22∵P ,A 在椭圆上,代入坐标得x 12a 2+y 12b2=1①x 22a 2+y 22b2=1②两式相减得:x 12-x 22a 2+y 12-y 22b 2=0,整理得y 12-y 22x 12-x 22=-b 2a 2∴k PA ⋅k PB =y 12-y 22x 12-x 22=-b 2a2=e 2-1法二:通过椭圆的垂径定理转换中点弦和第三定义本质上是一样的k PA ⋅k PB =k OM ⋅k PB =-b 2a2=e 2-1【思考1】在双曲线中是否有类似的性质?设P x 1,y 1 ,A (x 2,y 2),B (-x 2,-y 2),k PA =y 1-y 2x 1-x 2,k PB =y 1+y 2x 1+x 2,k PA ⋅k PB =y 12-y 22x 12-x 22x 12a 2-y 12b2=1①x 22a 2-y 22b2=1②两式相减得:x 12-x 22a 2-y 12-y 22b 2=0,整理得y 12-y 22x 12-x 22=b 2a2∴k PA ⋅k PB =y 12-y 22x 12-x 22=b 2a2=e 2-1法二:构造中位线设P x ,y ,B (x ,y )∵P ,B 在双曲线x 2a 2-y 2b2=1上,代入双曲线方程得x 12a 2-y 12b2=1①x 22a 2-y 22b2=1②两式相减得:x 12-x 22a 2=y 12-y 22b 2,整理得y 12-y 22x 12-x 22=b 2a2∴k PA ⋅k PB =k PB ⋅k OM =b 2a2=e 2-1同理可得,当焦点在y 轴上时,椭圆有:k PA ⋅k PB =-a 2b 2;双曲线有:k PA ⋅k PB =a 2b21已知M 为双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的右顶点,A 为双曲线右支上一点,若点A 关于双曲线中心O 的对称点为B ,设直线MA 、MB 的倾斜角分别为α、β,且tan α⋅tan β=14,则双曲线的离心率为()A.5B.3 C.62D.522已知双曲线C 1:x 220-y 210=1的左、右顶点分别为A ,B ,抛物线C 2:y 2=4x 与双曲线C 1交于C ,D 两点,记直线AC ,BD 的斜率分别为k 1,k 2,则k 1k 2为.3已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1a >b >0 的左、右焦点分别为F 1-2,0 ,F 22,0 ,A 为椭圆C 的左顶点,以F 1F 2为直径的圆与椭圆C 在第一、二象限的交点分别为M ,N ,若直线AM ,AN 的斜率之积为13,则椭圆C 的标准方程为()A.x 23+y 2=1B.x 26+y 22=1C.x 29+y 25=1D.x 28+y 24=12024·浙江绍兴·二模1已知点A ,B ,C 都在双曲线Γ:x 2-y 2=1a >0,b >0 上,且点A ,B 关于原点对称,∠CAB =90°.过A 作垂直于x 轴的直线分别交Γ,BC 于点M ,N .若AN =3AM,则双曲线Γ的离心率是()A.2B.3C.2D.232024届·河南天一大联考(六)·T 141已知双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1a >0,b >0 的右焦点为F ,左、右顶点分别为A 1、A 2,点M 在C 上运动(与A 1、A 2枃不重合),直线MA 2交直线x =54a 于点N ,若FN ⋅MA 1 =0恒成立,则C 的离心率为.2024·江苏镇江·开学考试1已知过坐标原点O 且异于坐标轴的直线交椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)于P ,M 两点,Q 为OP 中点,过Q 作x 轴垂线,垂足为B ,直线MB 交椭圆于另一点N ,直线PM ,PN 的斜率分别为k 1,k 2,若k 1k 2=-12,则椭圆离心率为()A.12B.33C.32D.632024届·湖北省腾云联盟高三联考1已知A ,B 是椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左右顶点,P 是双曲线x 2a 2-y 2b2=1在第一象限上的一点,直线PA ,PB 分别交椭圆于另外的点M ,N .若直线MN 过椭圆的右焦点F ,且tan ∠AMN =3,则椭圆的离心率为.江苏省盐城中学2023届高三三模数学试题2已知A 、B 是椭圆x 2a 2+y 2b 2=1a >b >0 与双曲线x 2a 2-y 2b2=1a >0,b >0 的公共顶点,P 是双曲线上一点,PA ,PB 交椭圆于M ,N .若MN 过椭圆的焦点F ,且tan ∠AMB =-3,则双曲线的离心率为()A.2B.3C.2D.233【题型3】双曲线焦点三角形内切圆一、单个焦点三角形的内切圆:圆心在直线x=±a上证明:不妨设点P在双曲线C右支上的任意一点,设ΔPF1F2的内切圆的圆心I在三边上的投影分别为B,E,D因为|PD|=|PE|,|F1D|=|F1B|,|F2B|=|F2E|,由双曲线定义,可知:2a=|PF1|-|PF2|=|PD|+|F1D|-(PE|+|F2E|)=|F1D|-|F2E|=|F1B|-|F2B|又因为|F1B|+|F2B|=2c,所以|F1B|=a+c=|F1O|+|OB|,所以|OB|=a。

12.1.3旋转类全等问题(4).讲义学生版

12.1.3旋转类全等问题(4).讲义学生版

【例1】 如图,正方形EFGH 的顶点E 在正方形ABCD 的中心,且两个正方形的边长都为4,则阴影部分面积为 ( )A 2B 4C 6D 8H GF E DC【巩固】有若干个边长都为2的小正方形.若小正方形Ⅱ的一个顶点在小正方形I 的中心1O ,如图所示;类似地小正方形Ⅲ的一个顶点在小正方形Ⅱ的中心2O ,并且小正方形I 与小正方形Ⅲ不相重叠,如果若干个小正方形都按这种方法拼接,问需要几个小正方形能使拼接出的图形的阴影部分的面积等于一个小正方形的面积,给出证明过程.ⅢⅡⅠO 2O 1【例2】 如图,等腰直角三角形ABC 中,90B =︒∠,AB a =,O 为AC 中点,EO OF ⊥.求证:BE BF +为定值.OB ECF A【例3】 在等腰直角ABC ∆中,90ACB ∠=︒,AC BC =,M 是AB的中点,点P 从B 出发向C 运动,MQ MP ⊥ 交AC 于点Q ,试说明MPQ ∆的形状和面积将如何变化.APMCQ B【例4】 图,将一块半径足够长的扇形纸板的圆心放在边长为a 的正三角形或边长为a 的正五边形的中心O例题精讲旋转类全等问题点处,并将纸板绕O 点旋转.当扇形纸板圆心角为多少度时,正三角形的边被纸板覆盖部分的总长度为定值a ?当扇形纸板的圆心角为多少度时,正五边形的边被纸板覆盖部分的总长度也为定值a ?ACBABEC D【巩固】将一块半径足够长的扇形纸板的圆心放在边长为a 的正n 边形的中心O 点处,并将纸板绕O 点旋转,当扇形纸板的圆心角为多少度时,正n 边形的边被纸板覆盖部分的总长度为定值口?这时正n 边形被纸板覆盖部分的面积是否也为定值?若为定值,写出它与正n 边形面积S 之间的关系(不需证明),若不是定值,请说明理由.【例5】 已知:如图,点E 是正方形ABCD 的边AB 上任意一点,过点D 作DF DE ⊥交BC 的延长线于点F .求证:DE DF =.FEDC BA【巩固】如图所示,在四边形ABCD 中,90ADC ABC ∠=∠=︒,AD CD =,DP AB ⊥于P ,若四边形ABCD的面积是16,求DP 的长.PDCBA【例6】 E 、F 分别是正方形ABCD 的边BC 、CD 上的点,且45EAF =︒∠,AH EF ⊥,H 为垂足,求证:CHF E D B A【例7】 如图,正方形ABCD 中,FAD FAE ∠=∠.求证:BE DF AE +=.FEDCBA【例8】 如图,正方形ABCD 的边长为1,点F 在线段CD 上运动,AE 平分BAF ∠交BC 边于点E .⑴求证:AF DF BE =+.⑵设DF x =(01x ≤≤),ADF ∆与ABE ∆的面积和S 是否存在最大值?若存在,求出此时x 的值及S .若不存在,请说明理由.FEDC BA【例9】 如图所示,在正方形ABCD中,AB 点E 、F 分别在BC 、CD 上,且30BAE ∠=︒,15DAF ∠=︒,求AEF ∆的面积.FED CB A【例10】 如图,在正方形ABCD 中,E 是AB 上一点,F 是AD 延长线上一点,且DF BE =.⑴求证:CE CF =;⑵在图1中,若G 在AD 上,且45GCE ∠=︒,则GE BE GD =+成立吗?为什么?⑶运用⑴⑵解答中所积累的经验和知识,完成下题:如图2,在直角梯形ABCD 中,()AD BC BC AD >∥,90B ∠=︒,12AB BC ==,E 是AB 上一点,且45DCE ∠=︒,4BE =,求DE 的长.GFE DCBADE CBA【例11】 如图,在四边形ABCD 中,90ADC ABC ∠=∠=︒,AD CD =,DP AB ⊥于P ,若四边形ABCD 的面积为18,求DP 的长.PDCBA【例12】 直角三角形ABC 中9068A AB BC ∠=︒==,,;P 为BC 的中点,ABC ∆绕着点P 逆时针旋转90︒到DEF ∆,求重叠部分PQKR 的面积.KQP RF EDCB A【例13】 四边形ABCD 被对角线BD 分为等腰直角三角形ABD 和直角三角形CBD ,其中A ∠和C ∠都是直角,另一条对角线AC 的长度为2,求四边形ABCD 的面积.DCB A【例14】 如图,以正方形的边AB 为斜边在正方形内作直角三角形ABE ,90AEB ∠=︒,AC 、BD 交于O 。

中考复习:旋转类全等问题(3).讲义学生版 (无答案)-文档资料

中考复习:旋转类全等问题(3).讲义学生版 (无答案)-文档资料

【例1】 如图所示.正方形ABCD 中,在边CD 上任取一点Q ,连AQ ,过D 作DP AQ ⊥,交AQ 于R ,交BC于P ,正方形对角线交点为O ,连OP ,OQ .求证:OP OQ ⊥.【例2】 如图所示,在等腰直角ABC ∆的斜边AB 上取两点M 、N ,使45MCN ∠=︒,记A M m =,MN x =,BN n =,求证:以x 、m 、n 为边长的三角形的形状是直角三角形.【例3】 请阅读下列材料:已知:如图1在Rt ABC ∆中,90BAC ∠=︒,AB AC =,点D 、E 分别为线段BC 上两动点,若45DAE ∠=︒.探究线段BD 、DE 、EC 三条线段之间的数量关系.小明的思路是:把AEC ∆绕点A 顺时针旋转90︒,得到ABE '∆,连结E D ', 使问题得到解决.请你参考小明的思路探究并解决下列问题: ⑴ 猜想BD 、DE 、EC 三条线段之间存在的数量关系式,并对你的猜想给予证明; ⑵ 当动点E 在线段BC 上,动点D 运动在线段CB 延长线上时,如图2,其它条件不变,⑴中探究的结论是否发生改变?请说明你的猜想并给予证明.【例4】 如图所示,在五边形ABCDE 中,90B E ∠=∠=︒,AB CD AE ===1BC DE +=,求此五边形的面积.【巩固】在五边形ABCDE 中,已知AB AE =,BC DE CD +=,180ABC AED ∠+∠=︒,连接AD .求证:AD平分CDE ∠.【例5】 如图,五边形ABCDE 中,AB AE =,BC DE CD +=,120BAE BCD ∠=∠=︒,180ABC AED ∠+∠=︒,连结AD 。

求证:AD 平分CDE ∠。

【例6】 如图所示,ABC ∆是边长为1的正三角形,BDC ∆是顶角为120︒的等腰三角形,以D 为顶点作一个60︒的MDN ∠,点M 、N 分别在AB 、AC 上,求AMN ∆的周长.【例7】 在等边ABC ∆的两边AB ,AC 所在直线上分别有两点M N D ,,为ABC ∆外一点,且60MDN ∠=︒,120BDC ∠=︒,BD CD =,探究:当点M N ,分别爱直线AB AC ,上移动时,BM BN MN ,,之间的数量关系及AMN ∆的周长Q 与等边ABC ∆的周长L 的关系. ⑴如图①,当点M N ,在边AB AC ,上,且DM DN =时,BM NC MN ,,之间的数量关系式_________;此时Q L=__________ ⑵如图②,当点M N ,在边AB AC ,上,且DM DN ≠时,猜想(1)问的两个结论还成立吗?写出你的猜想并加以证明;⑶如图③,当点M N ,分别在边AB CA ,的延长线上时,若AN x =,则Q =_________(用x L ,表示)【例8】 如图所示,在四边形ABCD 中,AB BC =,90A C ∠=∠=︒,135B ∠=︒,K 、N 分别是AB 、BC 上的点,若BKN ∆的周长为AB 的2倍,求KDN ∠的度数.【例9】 (1)如图,在四边形ABCD 中,90AB AD B D =∠=∠=︒,,E F 、分别是边BC CD 、上的点,且12EAF =BAD ∠∠.求证:EF BE FD =+; (2) 如图在四边形ABCD 中,180AB AD B+D =∠∠=︒,,E F 、分别是边BC CD 、上的点,且12EAF BAD ∠=∠, (1)中的结论是否仍然成立?不用证明. (3) 如图,在四边形ABCD 中,AB AD =,180B ADC ∠+∠=︒,E F ,分别是边BC CD ,延长线上的点,且12EAF BAD ∠=∠, (1)中的结论是否仍然成立?若成立,请证明;若不成立,请写出它们之间的数量关系,并证明.【例10】 如图①,一等腰直角三角尺GEF 的两条直角边与正方形ABCD 的两条边分别重合在一起.现正方形ABCD 保持不动,将三角尺GEF 绕斜边EF 的中点O (点O 也是BD 中点)按顺时针方向旋转.(1)如图②,当EF 与AB 相交于点M ,GF 与BD 相交于点N 时,通过观察或测量BM ,FN 的长度,猜想BM ,FN 满足的数量关系,并证明你的猜想;(2)若三角尺GEF 旋转到如图③所示的位置时,线段FE 的延长线与AB 的延长线相交于点M ,线段BD 的延长线与G 的延长线相交于点N ,此时,⑴中的猜想还成立吗?若成立,请证明;若不成立,请说明理由.【例11】 在六边形ABCDEF 中,A B C D E F ∠=∠=∠=∠=∠=∠,AB BC CD ==,AF DE =,CEF ∆的面积等于六边形ABCDEF 面积的一半,求ECF ∠的度数.1. 在等腰Rt ABC ∆的斜边AB 上取两点M 、N ,使45MCN ∠=︒,记AM m =,MN x =,BN n =,则以x 、m 、n 为边长的三角形的形状是( ).A .锐角三角形B .直角三角形C.钝角三角形D.随x、m、n的变化而变化2.如图,已知五边形ABCDE中,90AB CD AE BC DE===+=.求该五边形的面积.∠=∠=︒,2ABC AED3.。

旋转型全等模型知识讲解

旋转型全等模型知识讲解

旋转型全等模型
旋转型全等模型
如图,ACB和DCE都是等腰直角三角形,ACB= DCE =90:, D为AB边上
八、、
(1)求证:ACD BCE;
(2) AB EB
如图,梯形ABCD AD// BC, CE AB BDC为等腰直角三角形,CE与BD交于
F,连结AF,G为BC中点,连结DG交CF于M
证明:(1) CM=AB
(2) CF AB AF
/ AB(=90,BD AC于点D,在线段BC上取一点E,连接AE
如图,在等腰厶ABC中,
过点B作BF AE于点F,连接DF BD,若厶BFD的面积为
A A
a
如图1,ABC是等边三角形,点E在AC边上,点D是BC边上的一个动点, 以DE为边作等边DEF,连接CF。

(1)当点D与点B重合时,如图2,求证:CE CF CD ;
(2)当点D运动到如图3的位置时,猜想CE、CF、CD之间的等量关系,
并说明理由;
B D
图】
如图,在ABC 中,ABC 90,D为BC上一点,在ADE 中,E C,
1 90“EDC
求证:(1)
(2) ED BC BD
33 RS
女口图,△ABD 和厶ACE均为等腰直角三角
形,A为公共直角顶点,过A作AF垂直CB交CB的延长线于F
⑴若AC=10,求四边形ABCD的面积:(2)求证:CE=2AF
已知:如图,在Rt ABC中,CAB 90,AB AC,D为AC的中点,过点作CF BD交BD的延长线于点F,过点作AE AF于点•
(1)求证:ABE 也ACF ;
(2)过点作AH BF于点H,求证:CF EH .。

专题 一线三等角模型证全等(学生版)

专题 一线三等角模型证全等(学生版)

专题3一线三等角模型证全等1.如图,把一块直角三角尺ABC的直角顶点C放置在水平直线MN上,在△ABC中,∠C=90°,AC=BC,试回答下列问题:(1)若把三角尺ABC绕着点C按顺时针方向旋转,当AB∥MN时,∠2=度;(2)在三角尺ABC绕着点C按顺时针方向旋转过程中,分别作AM⊥MN于M,BN⊥MN与N,若AM=6,BN=2,求MN.(3)三角尺ABC绕着点C按顺时针方向继续旋转到图3的位置,其他条件不变,则AM、BN与MN之间有什么关系?请说明理由.2.【感知模型】“一线三等角”模型是平面几何图形中的重要模型之一,请根据以下问题,把你的感知填写出来:①如图1,△ABC是等腰直角三角形,∠C=90o,点D为AB中点,则△AED∽;②如图2,△ABC为正三角形,BD=CF,∠EDF=60°,则△BDE≌;③如图3,正方形ABCD的顶点B在直线l上,分别过点A、C作AE⊥l于E,CF⊥l于F.若AE=1,CF=2,则EF的长为.【模型应用】(2)如图4,将正方形OABC放在平面直角坐标系中,点O为原点,点A的坐标为(1,),则点C的坐标为.【模型变式】(3)如图5所示,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,BE⊥CE于D,DE=4cm,AD=6cm,求BE的长.3.直线l经过点A,△ABC在直线l上方,AB=AC.(1)如图1,∠BAC=90°,过点B,C作直线l的垂线,垂足分别为D、E.求证:△ABD≌△CAE;(2)如图2,D,A,E三点在直线l上,若∠BAC=∠BDA=∠AEC=α(α为任意锐角或钝角),猜想线段DE、BD、CE有何数量关系?并给出证明;(3)如图3,∠BAC=90°过点B作直线l上的垂线,垂足为F,点D是BF延长线上的一个动点,连结AD,作∠DAE=90°,使得AE=AD,连结DE,CE.直线l与CE交于点G.求证:G是CE的中点.4.已知:在△ABC中,AB=AC,直线l过点A.(1)如图1,∠BAC=90°,分别过点B,C作直线l的垂线段BD,CE,垂足分别为D,E.①依题意补全图1;②用等式表示线段DE,BD,CE之间的数量关系,并证明.(2)如图2,当∠BAC≠90°时,设∠BAC=α(0°<α<180°),作∠CEA=∠BDA=α,点D,E在直线l 上,直接用等式表示线段DE,BD,CE之间的数量关系为.5.如图,CD∥AB,CD=CB,点E在BC上,∠D=∠ACB.(1)求证:CE=AB.(2)若∠A=125°,则∠BED的度数是.6.直角三角形ABC中,∠ACB=90°,直线l过点C.(1)当AC=BC时,如图①,分别过点A,B作AD⊥l于点D,BE⊥l于点E.试说明AD=CE;(2)当AC=8,BC=6时,如图②,点B与点F关于直线l对称,连接BF,CF,动点M从点A出发,以每秒1个单位长度的速度沿AC边向终点C运动,同时动点N从点F出发,以每秒3个单位的速度沿F→C →B→C→F向终点F运动,点M,N到达相应的终点时停止运动,过点M作MD⊥l于点D,过点N作NE⊥l于点E,设运动时间为t秒.①CM=,当N在F→C路径上时,CN=;(用含t的代数式表示)②当△MDC与△CEN全等时,求t的值.7.点A的坐标为(4,0),点B为y轴负半轴上的一个动点,分别以OB、AB为直角边在第三象限和第四象限作等腰Rt△OBC和等腰Rt△ABD.(1)如图一,若点B坐标为(0,﹣3),连接AC、OD.①求证:AC=OD;②求D点坐标.(2)如图二,连接CD,与y轴交于点E,试求BE长度.8.在△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,直线l经过顶点C,过A,B两点分别作l的垂线AE,BF,垂足分别为E,F.(1)如图所示,当直线l不与底边AB相交时,求证:EF=AE+BF.(2)当直线l绕点C旋转到图(b)的位置时,猜想EF、AE、BF之间的关系,并证明.(3)当直线l绕点C旋转到图(c)的位置时,猜想EF、AE、BF之间的关系,直接写出结论.9.如图,已知l1∥l2,射线MN分别和直线l1,l2交于A、B,射线ME分别和直线l1,l2交于C、D,点P在A、B间运动(P与A、B两点不重合)(1)如图①,如果∠PDB=50°,∠PCA=20°,∠CPD=.若∠PDB=α,∠PCA=β,∠CPD=γ,请直接写出α,β,γ之间的数量关系.(2)如图②,若MN⊥l1于点A,BD=2,AB=6,AC=4,当AP为多少时,△ACP≌△BPD,请判断此时PC与PD的数量与位置关系,并说明理由.(3)请用尺规作图作出∠BDC的角平分线DP,其中P为角平分线与AB的交点,若此时点P为线段AB的中点,请你在备用图中再画出合适的辅助线以能展现你的做题思路,并直接写出线段AC、BD、CD的数量关系,不用再说明理由.10.已知,在△ABC中,AB=AC,D,A,E三点都在直线m上,且DE=9cm,∠BDA=∠AEC=∠BAC (1)如图①,若AB⊥AC,则BD与AE的数量关系为,CE与AD的数量关系为;(2)如图②,判断并说明线段BD,CE与DE的数量关系;(3)如图③,若只保持∠BDA=∠AEC,BD=EF=7cm,点A在线段DE上以2cm/s的速度由点D向点E 运动,同时,点C在线段EF上以xcm/s的速度由点E向点F运动,它们运动的时间为t(s).是否存在x,使得△ABD与△EAC全等?若存在,求出相应的t的值;若不存在,请说明理由.11.已知Rt△ABC和Rt△ADE,AB=AC,AD=AE.连接BD、CE,过点A作AH⊥CE于点H,反向延长线段AH交BD于点F.(1)如图1,当AB=AD时①请直接写出BF与DF的数量关系:BF DF(填“>”、“<”、“=”)②求证:CE=2AF(2)如图2,当AB≠AD时,上述①②结论是否仍然成立?若成立,请证明;若不成立,请说明理由.12.从反思中总结基本活动经验是一个重要的学习方法.例如,我们在全等学习中所总结的“一线三等角、K型全等”这一基本图形,可以使得我们在观察新问题的时候很迅速地联想,从而借助已有经验,迅速解决问题.(1)如图1,在平面直角坐标系中,四边形OBCD是正方形,且D(0,2),点E是线段OB延长线上一点,M是线段OB上一动点(不包括点O、B),作MN⊥DM,垂足为M,且MN=DM.设OM=a,请你利用基本活动经验直接写出点N的坐标(用含a的代数式表示);(2)基本经验有利有弊,当基本经验有利于新问题解决的时候,这是基本经验的正迁移;当基本经验所形成的思维定势局限了新问题的思考,让新问题解决不出来的时候,这是基本经验的负迁移.例如,如果(1)的条件去掉“且MN=DM”,加上“交∠CBE的平分线与点N”,如图2,求证:MD=MN.如何突破这种定势,获得问题的解决,请你写出你的证明过程.(3)如图3,请你继续探索:连接DN交BC于点F,连接FM,下列两个结论:①FM的长度不变;②MN ,请你指出正确的结论,并给出证明.平分∠FMB11。

初中数学全等三角形旋转模型(讲义及答案)及解析

初中数学全等三角形旋转模型(讲义及答案)及解析

初中数学全等三角形旋转模型(讲义及答案)及解析一、全等三角形旋转模型1.我们定义:有一组对角为直角的四边形叫做“对直角四边形”.(1)如图①,四边形ABCD为对直角四边形,∠B=90°,若AB2-AD2=4,求CD2-BC2的值;(2)如图②,四边形ABCD中,∠ABC=90°,AB=BC,若BD平分∠ADC,求证:四边形ABCD为对直角四边形;(3)在(2)的条件下,如图③,连结AC ,若35ACDABCSS=,求tan∠ACD的值.答案:A解析:⑴ 4;⑵见解析;⑶tan∠ACD的值为3或13.【分析】(1)利用勾股定理即可解决问题;(2)如图②中,作BE⊥CD于E,BF⊥DA交DA的延长线于F.只要证明∠EBF=90°即可解决问题;(3)如图③中,设AD=x,BD=y.根据35ACDABCSS=,构建方程即可解决问题.【详解】解:如图①中,∵四边形ABCD为对直角四边形,∠B=90°,∴∠D=∠B=90°,∴AC2=AB2+BC2=AD2+DC2,∴CD2-BC2=AB2-AD2=4.(2)证明:如图②中,作BE⊥CD于E,BF⊥DA交DA的延长线于F.∵BD 平分∠ADC ,BE ⊥CD ,BF ⊥AD ,∴BE=BF ,∵∠BFA=∠BEC=90°,BA=BC ,BF=BE ,∴Rt △BFA ≌Rt △BEC (HL ),∴∠ABF=∠CBE ,∴∠EBF=∠ABC=90°,∴ADC=360°-90°-90°-90°=90°,∵∠ABC=∠ADC=90°,∴四边形ABCD 为对直角四边形.(3)解:如图③中,设AD=x ,BD=y .∵∠ADC=90°,∴tan ∠ACD=x y,22x y + ∵AB=AC ,∠ABC=90°,∴AB=BC=2222x y + ∵35ACD ABC S S =, ∴()22132154xy x y =+, 整理得:3x 2-10xy+3y 2,∴3(x y )2-10•x y+3=0,∴x y =3或13. ∴tan ∠ACD 的值为3或13. 【点睛】本题属于四边形综合题,考查了勾股定理,三角形的面积,全等三角形的判定和性质,角平分线的性质定理等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题,学会利用参数,构建方程解决问题,属于中考压轴题. 2.(1)如图1,在OAB 和OCD 中,OA=OB ,OC=OD ,∠AOB=∠COD=40°,连接AC ,BD 交于点M .求:①AC BD的值; ②∠AMB 的度数. (2)如图2,在OAB 和OCD 中,∠AOB=∠COD=90°,∠OAB=∠OCD=30°,连接AC 交BD 的延长线于点M .请判断AC BD的值及∠AMB 的度数,并说明理由; (3)在(2)的条件下,将OCD 点O 在平面内旋转,AC ,BD 所在直线交于点M ,若OD=2,OB=23,请直接写出当点C 与点M 重合时AC 的长.答案:A解析:(1)①1,②40°;(2)AC BD3∠AMB=90°,见解析;(3)33【分析】(1)①根据已知条件证明△COA ≌△DOB ,即可证明AC=BD ;②根据△COA ≌△DOB 可得∠CAO=∠DBO ,根据已知条件可得∠OAB+∠ABO=140°,然后在△AMB 中,根据等角的转换即可得到答案;(2)根据已知条件证明△AOC ∽△BOD ,可得∠CAO=∠DBO ,进而可得∠MAB=∠OAB+∠DBO ,最后可得∠AMB=180°-(∠OAB+∠ABM+∠DBO )=90°;(3)分两种情况讨论,根据题(2),同理可得OAC OBD △△,90AMB ∠=︒,3AC BD=,设BD=x ,则3AC x = 用x 表示出AM 、BM 的长,在Rt AMB 中,根据勾股定理222AM BM AB +=列出方程,求解即可. 【详解】 解:(1)①如图1,∵∠AOB=∠COD=40°,∴∠COA=∠DOB ,∵OC=OD ,OA=OB ,∴△COA ≌△DOB (SAS ),∴AC=BD ,∴AC BD=1, ②∵△COA ≌△DOB ,∴∠CAO=∠DBO ,∵∠AOB=40°,∴∠OAB+∠ABO=140°,在△AMB 中,∠AMB=180°﹣(∠CAO+∠OAB+∠ABD )=180°﹣(∠DBO+∠OAB+∠ABD )=180°﹣140°=40°,(2)如图2,AC BD3∠AMB=90°,理由是:在Rt △COD 中,∠DCO=30°,∠DOC=90°, ∴3tan 303OD OC =︒=, 同理得:3tan 303OB OA =︒=, ∴OD OB OC OA=, ∵∠AOB=∠COD=90°,∴∠AOC=∠BOD ,∴△AOC ∽△BOD ,∴AC OC BD OD==3,∠CAO=∠DBO , 在△AMB 中,∠AMB=180°﹣(∠MAB+∠ABM )=180°﹣(∠OAB+∠ABM+∠DBO )=90°;(3)AC 的长为23或43.①如图,点C 与点M 重合,同理可得:OAC OBD △△,90AMB ∴∠=︒,3AC BD =设BD=x ,则3AC x =,在Rt ODC 中,30OCD ∠=︒,OD=2,4CD ∴=,在Rt AOB 中,30OAB ∠=︒,OB=23,43AB ∴=,在Rt AMB 中,222AM BM AB +=, 即222(3)(4)(43)x x ++=,解得:x=2或-4(舍), AC=323x =;②如图,点C 与点M 重合,同理可得:90AMB ∠=︒,3AC BD =设BD=x ,则3x ,在Rt COD 中, 90OCD ∠=︒,OD=2,4CD ∴=,4BC x =-, 在Rt AOB 中,30OAB ∠=︒,3OB = 243AB OB ∴==,在Rt AMB 中,222AM BM AB +=,即222(3)(4)(43)x x +-=,解得:x=4或-2(舍), 343x =综上所述,AC 的长为2343【点睛】本题主要考查三角形的综合运用,涉及全等三角形与相似三角形的性质和判定、勾股定理、解一元一次方程、图形旋转证明、特殊角的三角函数值等知识点,难度较大,第(1)题证明△COA ≌△DOB 是关键,第(2)题证明△AOC ∽△BOD 是关键,第(3)题要特别注意分情况讨论.3.发现规律:(1)如图①,ABC 与ADE 都是等边三角形,直线,BD CE 交于点F .直线BD ,AC 交于点H .求BFC ∠的度数(2)已知:ABC 与ADE 的位置如图②所示,直线,BD CE 交于点F .直线BD ,AC 交于点H .若ABC ADE α∠=∠=,ACB AED β∠=∠=,求BFC ∠的度数 应用结论:(3)如图③,在平面直角坐标系中,点O 的坐标为(0,0),点M 的坐标为(3,0),N 为y 轴上一动点,连接MN .将线段MN 绕点M 逆时针旋转60得到线段MK ,连接NK ,OK ,求线段OK 长度的最小值答案:A解析:(1)BFC ∠的度数为60︒;(2)BFC ∠的度数为180αβ︒--;(3)线段OK 长度的最小值为32 【分析】(1)通过证明BAD CAE ≅△△可得ABD ACE ∠=∠,再由三角形内角和定理进行求解即可;(2)通过证明ABC ADE 可得BAC DAE ∠=∠,AB AC AD AE=,可证ABD ACE ,可得ABD ACE ∠=∠,由外角性质可得BFC BAC ∠=∠,再有三角形内角和定理进行求解即可;(3)由旋转的性质可得MNK △是等边三角形,可得MK MN NK ==,60NMK NKM KNM ∠=∠=∠=︒,如图③将MOK 绕点M 顺时针旋转60︒,得到MQN △,连接OQ ,可得60OMQ ∠=︒,OK =NQ ,MO =MQ ,则当NQ 为最小值时,OK 有最小值,由垂线段最短可得当QN y ⊥轴时,NQ 有最小值,由直角三角形的性质即可求解.【详解】(1)∵ABC 与ADE 是等边三角形∴AB=AC ,AD=AE ,60BAC DAE ABC ACB ∠=∠=∠=∠=︒∴BAD CAE ∠=∠∴()BAD CAE SAS ≅ ∴ABD ACE ∠=∠∵60ABD DBC ABC ∠+∠=∠=︒∴60ACE DBC ∠+∠=︒∴18060BFC DBC ACE ACB ∠=︒-∠-∠-∠=︒;(2)∵ABC ADE α∠=∠=,ACB AED β∠=∠=∴ABC ADE∴BAC DAE ∠=∠,AB AC AD AE= ∴BAD CAE ∠=∠,AB AD AC AE = ∴ABD ACE ∴ABD ACE ∠=∠ ∵BHC ABD BAC BFC ACE ∠=∠+∠=∠+∠ ∴BFC BAC ∠=∠ ∵180BAC ABC ACB ∠+∠+∠=︒ ∴180BFC αβ∠++=︒∴180BFC αβ∠=︒--;(3)∵将线段MN 绕点M 逆时针旋转60︒得到线段MK∴MN MK =,60NMK ∠=︒∴MNK △是等边三角形∴MK MN NK ==,60NMK NKM KNM ∠=∠=∠=︒如下图,将MOK 绕点M 顺时针旋转60︒,得到MQN △,连接OQ∴MOK MQN ≅,60OMQ ∠=︒∴OK =NQ ,MO =MQ∴MOQ △是等边三角形∴60QOM ∠=︒∴30NOQ ∠=︒∵OK =NQ∴当NQ 为最小值时,OK 有最小值,由垂线段最短可得当QN y ⊥轴时,NQ 有最小值 ∵点M 的坐标为(3,0)∴3OM OQ ==∵QN y ⊥轴,30NOQ ∠=︒ ∴1322NQ OQ == ∴线段OK 长度的最小值为32. 【点睛】本题属于几何变换综合题,考查了等边三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,旋转的性质,三角形内角和定理等知识,灵活运用这些性质进行推理是解决本题的关键.4.如图,点B ,C ,D 在同一条直线上,△BCF 和△ACD 都是等腰直角三角形,连接AB ,DF ,延长DF 交AB 于点E .(1)如图1,若AD =BD ,DE 是∠ADB 的平分线,BC =1,求CD 的长度;(2)如图2,连接CE ,求证:DE 2CE +AE ;(3)如图3,改变△BCF 的大小,始终保持点在线段AC 上(点F 与点A ,C 不重合).将ED 绕点E 顺时针旋转90°得到EP ,取AD 的中点O ,连接OP .当AC =2时,直接写出OP 长度的最大值.解析:(1)21CD =+;(2)证明见解析;(3)22+.【分析】 (1)根据等腰直角三角形的性质,求出1FC BC ==,再判断出FA FB =,即可得出结论;(2)先判断出ABC DFC ≅△△,得出BAC CDF ∠=∠,进而判断出ACE DCH ≅△△,得出AE DH =,CE CH =,即可得出结论;(3)先判断出2OE OQ ==,再判断出OED QEP ≅△△,进而求出2PQ OD ==.即可得出结论.【详解】(1)解:BCF 和ACD △都是等腰直角三角形,AC CD ∴=,1FC BC ==,2FB =,AD BD =,DE 是ABD ∆的平分线,DE ∴垂直平分AB ,2FA FB ∴==,21AC FA FC ∴=+=+,21CD ∴=+;(2)证明:如图2,过点C 作CH CE ⊥交ED 于点H ,BCF 和ACD △都是等腰直角三角形,AC DC ∴=,FC BC =,90ACB DCF ∠=∠=︒;BAC CDF ∴∠=∠,90ECH ∠=︒,90ACE ACH ∴∠+∠=︒,90ACD ∠=︒,90DCH ACH ∴∠+∠=︒,ACE DCH ∴∠=∠.在ACE 和DCH 中,BAC CDF AC DCACE DCH ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩, ()ACE DCH ASA ∴≅△△,AE DH ∴=,CE CH =, 2EH CE ∴=.2DE EH DH CE AE =+=+;(3)OP 的最大值是22+.解:如图3,连接OE ,将OE 绕点E 顺时针旋转90︒得到EQ ,连接OQ ,PQ ,则2OQ OE =.由(2)知,90AED ABC CDF ABC BAC ∠=∠+∠=∠+∠=︒,在Rt AED △中,点O 是斜边AD 的中点,122222OE OD AD AC ∴===== 2222OQ OE ∴===,在OED 和QEP △中,OE QE OED QEP DE PE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,2PQ OD ∴==.22OP OQ PQ +=+,当且仅当O 、P 、Q 三点共线时,取“=”号,OP ∴的最大值是22+.【点睛】此题是几何变换综合题,主要等腰直角三角形的性质,全等三角形的判定和性质,构造出全等三角形是解本题的关键.5.如图.四边形ABCD 、BEFG 均为正方形.(1)如图1,连接AG 、CE ,请直接写出.....AG 和CE 的数量和位置关系(不必证明).(2)将正方形BEFG 绕点B 顺时针旋转β角(0180β︒︒<<),如图2,直线AG 、CE 相交于点M .①AG 和CE 是否仍然满足(1)中的结论?如果是,请说明理由:如果不是,请举出反例:②连结MB ,求证:MB 平分AME ∠.(3)在(2)的条件下,过点A 作AN MB ⊥交MB 的延长线于点N ,请直接写出.....线段CM 与BN 的数量关系.答案:A解析:(1)AG=EC ,AG ⊥EC ;(2)①满足,理由见解析;②见解析;(3)2.【分析】(1)由正方形BEFG 与正方形ABCD ,利用正方形的性质得到两对边相等,一对直角相等,利用SAS 得出三角形ABG 与三角形CBE 全等,利用全等三角形的对应边相等,对应角相等得到CE=AG ,∠BCE=∠BAG ,再利用同角的余角相等即可得证;(2)①利用SAS 得出△ABG ≌△CEB 即可解决问题;②过B 作BP ⊥EC ,BH ⊥AM ,由全等三角形的面积相等得到两三角形面积相等,而AG=EC ,可得出BP=BH ,利用到角两边距离相等的点在角的平分线上得到BM 为角平分线;(3)在AN 上截取NQ=NB ,可得出三角形BNQ 为等腰直角三角形,利用等腰直角三角形的性质得到BQ=2BN ,接下来证明BQ=CM ,即要证明三角形ABQ 与三角形BCM 全等,利用同角的余角相等得到一对角相等,再由三角形ANM 为等腰直角三角形得到NA=NM ,利用等式的性质得到AQ=BM ,利用SAS 可得出全等,根据全等三角形的对应边相等即可得证.【详解】解:(1)AG=EC ,AG ⊥EC ,理由为:∵正方形BEFG ,正方形ABCD ,∴GB=BE ,∠ABG=90°,AB=BC ,∠ABC=90°,在△ABG 和△BEC 中,BG BEABC EBC BA BC=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ABG ≌△BEC (SAS ),∴CE=AG ,∠BCE=∠BAG ,延长CE 交AG 于点M ,∴∠BEC=∠AEM ,∴∠ABC=∠AME=90°,∴AG=EC ,AG ⊥EC ;(2)①满足,理由是:如图2中,设AM 交BC 于O .∵∠EBG=∠ABC=90°,∴∠ABG=∠EBC ,在△ABG 和△CEB 中,AB BC ABG CBE BG EB =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ABG ≌△CEB (SAS ),∴AG=EC ,∠BAG=∠BCE ,∵∠BAG+∠AOB=90°,∠AOB=∠COM ,∴∠BCE+∠COM=90°,∴∠OMC=90°,∴AG ⊥EC .②过B 作BP ⊥EC ,BH ⊥AM ,∵△ABG ≌△CEB ,∴S △ABG =S △EBC ,AG=EC , ∴12EC•BP=12AG•BH , ∴BP=BH ,∴MB 平分∠AME ;(3)2BN ,理由为:在NA 上截取NQ=NB ,连接BQ ,∴△BNQ 为等腰直角三角形,即2BN ,∵∠AMN=45°,∠N=90°,∴△AMN 为等腰直角三角形,即AN=MN ,∴MN-BN=AN-NQ ,即AQ=BM ,∵∠MBC+∠ABN=90°,∠BAN+∠ABN=90°,∴∠MBC=∠BAN ,在△ABQ 和△BCM 中,AQ BM BAN MBC AB BC =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ABQ ≌△BCM (SAS ),∴CM=BQ ,则2BN .【点睛】此题考查了正方形,全等三角形的判定与性质,等腰直角三角形的判定与性质,角平分线的判定,熟练掌握正方形的性质是解本题的关键.6.如图,ABD △和ACE △都是等边三角形.(1)连接CD 、BE 交于点P ,求∠BPD ;(2)连接PA ,判断线段PA 、PB 、PD 之间的数量关系并证明;(3)如图,等腰ABC 中AB =AC ,∠BAC =α(0<α<90),在ABC 内有一点M ,连接MA 、MB 、MC .当MA +MB +MC 最小时,∠ABM = (用含α的式子表示)答案:D解析:(1)60BPD ∠=︒(2)PD PB PA =+,证明见详解(3)1602α︒-【分析】(1)证明()DAC BAE SAS ≅,得ADC ABE ∠=∠,就可以证明60BPD DAB ∠=∠=︒;(2)在DP 上截取PF=PB ,连接BF ,证明()DBF ABP SAS ≅,得DF PA =,即可证明PD PB PA =+;(3)分别以AB 和AC 为边,向两边作等边三角形ABD 和等边三角形ACE ,连接BE 和CD ,交于点M ,连接AM ,此时MA MB MC ++最小,然后利用等腰三角形ADC ,求出ADC ∠的度数,即可得到ABM ∠的度数.【详解】解:(1)∵ABD △和ACE △是等边三角形,∴AD AB =,AC AE =,60DAB CAE ∠=∠=︒,∵DAB BAC CAE BAC ∠+∠=∠+∠,∴DAC BAE ∠=∠,在DAC △和BAE △中,AD AB DAC BAE AC AE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴()DAC BAE SAS ≅,∴ADC ABE ∠=∠,∵ADC DAB ABE BPD ∠+∠=∠+∠,∴60BPD DAB ∠=∠=︒;(2)如图,在DP 上截取PF=PB ,连接BF ,∵60BPD ∠=︒,PF PB =,∴PFB △是等边三角形,∴BF BP =,60FBP ∠=︒,∴DBA FBP ∠=∠,∵DBA FBA FBP FBA ∠-∠=∠-∠,∴DBF ABP ∠=∠,在DBF 和ABP △中,DB AB DBF ABP BF BP =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴()DBF ABP SAS ≅,∴DF PA =,∵PD PF FD =+,∴PD PB PA =+;(3)如图,分别以AB 和AC 为边,作等边三角形ABD 和等边三角形ACE ,连接BE 和CD ,交于点M ,连接AM ,此时MA MB MC ++最小,由(2)中的结论可得MD MA MB =+,则当D 、M 、C 三点共线时MA MB MC ++最小,即CD 的长,由(1)得ADC ABM ∠=∠,∵AD AB AC ==,60DAC α∠=︒+,∴()1806016022ADC αα︒-︒+∠==︒-, ∴1602ABM α∠=︒-,故答案是:1602α︒-.【点睛】本题考查全等三角形的性质和判定,等边三角形的性质,解题的关键是做辅助线构造全等三角形来进行证明求解.7.已知等腰三角形底边中点,可以考虑与顶点连接用“三线合一”.请利用上面信息解决以下问题:已知Rt ABC 中,AC BC =,90C ∠=︒,D 为AB 边的中点,90EDF ∠=︒,EDF ∠绕D 点旋转,它的两边分别交AC 、CB (或它们的延长线)于E 、F .(1)当EDF ∠绕D 点旋转到DE AC ⊥于E 时(如图①),求证:12DEF CEF ABC S S S +=△△△; (2)当EDF ∠绕D 点旋转到DE 和AC 不垂直时,在图②和图③这两种情况下,上述结论是否成立?若成立,请给予证明;若不成立,DEF S △、CEF S △、ABCS又有怎样的数量关系?请写出你的猜想,不需要证明.答案:D解析:(1)见解析;(2)图2成立,图3不成立:12DEF CEF ABC S S S -=△△△ 【分析】(1)根据等腰直角三角形和正方形的性质得到AED 、DFB △、EDF 、ECF △为全等的等腰直角三角形,据此即可证明;(2)对于图2:过点D 作DM AC ⊥,DN BC ⊥,根据中位线的性质和等量代换证得MD ND =和MDE NDF ∠=∠,结合90DME DNF ∠=∠=︒,证得DME DNF ∆≅∆,根据全等三角形的性质即可求证;对于图3:根据ASA 证明DME DNF ∆≅∆,根据全等三角形的性质即可求证.【详解】(1)证明:连接CD∵D 为AB 边的中点,AC BC =∴AD=CD=BD∴45DAC DCA DCB DBC ∠=∠=∠=∠=︒又∵DE AC ⊥,90EDF ∠=︒,90C ∠=︒,∴四边形ECFD 为矩形∴∠CFD=90°又∵∠DCF=45°∴CF=DF∴四边形ECFD 是正方形∴DE=DF∴DEF CEF DEC DFC S S S S +=+△△△△又∵12DCF DBF ABC S S S +=△△△,且DCF DBF S S =△△ ∴12DEF CEF ABC S S S +=△△△ (2)图2成立,图3不成立对于图2:过点D 作DM AC ⊥,DN BC ⊥,如图2,则90DME DNF MDN ∠=∠=∠=︒又∵90C ∠=︒∴DM BC ,DN AC∵D 为AB 边的中点 ∴根据中位线定理得到:12DN AC =,12MD BC = ∵AC=BC∴MD=ND∵90EDF ∠=︒∴90MDE EDN ∠+∠=︒,90NDF EDN ∠+∠=︒∴MDE NDF ∠=∠在DME ∆与DNF ∆中DME DNF MD NDMDE NDF ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩∴DME DNF ∆≅∆∴DME DNF S S ∆∆=∴DEF CEF DMCN DECF S S S S ∆∆==+四边形四边形 ∴12DMCN ABC S S =△ ∴12DEF CEF ABC S S S +=△△△ 对于图3:连接DC ,在DEC ∆与DBF ∆中135DCE DBF DC DBCDE BDF ∠=∠=︒⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩∴DEC DBF ∆≅∆ ∴12DEF CFE DBC CFE ABC DBFEC S S S S S S ∆∆∆∆∆==+=+五边形 ∴12DEF CEF ABC S S S ∆∆∆-=. 【点睛】本题考查了全等三角形的判定和性质,中位线的性质,等腰直角三角形的性质,题目较为综合,利用作出的辅助线将不规则的三角形转化为直角三角形进行解决.8.在等腰Rt ABC △中,AB AC =、90BAC ∠=︒.(1)如图1,D ,E 是等腰Rt ABC △斜边BC 上两动点,且45DAE ∠=︒,将ABE △绕点A 逆时针旋转90后,得到AFC △,连接DF .①求证:AED AFD ≌.②当3BE =,9CE =时,求DE 的长.(2)如图2,点D 是等腰Rt ABC △斜边BC 所在直线上的一动点,连接AD ,以点A 为直角顶点作等腰Rt ADE △(E 点在直线BC 的上方),当3BD =,9BC =时,求DE 的长.答案:D解析:(1)①证明见解析;②5;(2)35或317【分析】(1)①证明∠DAE=∠DAF=45°即可利用SAS 证明全等;②由①中全等可得DE=DF ,再在Rt △FDC 中利用勾股定理计算即可;(2)连接BE ,根据共顶点等腰直角三角形证明全等,再利用勾股定理计算即可。

初中数学全等三角形旋转模型(讲义及答案)附解析

初中数学全等三角形旋转模型(讲义及答案)附解析

初中数学全等三角形旋转模型(讲义及答案)附解析一、全等三角形旋转模型1.一位同学拿了两块45︒三角尺MNK ∆,ACB ∆做了一个探究活动:将MNK ∆的直角顶点M 放在ACB ∆的斜边AB 的中点处,设4AC BC ==.(1)如图1所示,两三角尺的重叠部分为ACM ∆,则重叠部分的面积为______,周长为______.(2)将如图1所示中的MNK ∆绕顶点M 逆时针旋转45︒,得到如图2所示,此时重叠部分的面积为______,周长为______.(3)如果将MNK ∆绕M 旋转到不同于如图1所示和如图2所示的图形,如图3所示,请你猜想此时重叠部分的面积为______.(4)在如图3所示情况下,若1AD =,求出重叠部分图形的周长.答案:A解析:(1)4,442+;(2)4,8;(3)4;(4)425+【分析】()1根据4AC BC ==,90ACB ∠=,得出AB 的值,再根据M 是AB 的中点,得出AM MC =,求出重叠部分的面积,再根据AM ,MC ,AC 的值即可求出周长;()2易得重叠部分是正方形,边长为12AC ,面积为214AC ,周长为2.AC ()3过点M 分别作AC 、BC 的垂线MH 、ME ,垂足为H 、.E 求得Rt MHD ≌Rt MEG ,则阴影部分的面积等于正方形CEMH 的面积. ()4先过点M 作ME BC ⊥于点E ,MH AC ⊥于点H ,根据DMH EMH ∠∠=,MH ME =,得出Rt DHM ≌Rt EMG ,从而得出HD GE =,CE AD =,最后根据AD 和DF 的值,算出5DM =.【详解】解:()14AC BC ==,90ACB ∠=,22224442AB AC BC ∴=++= M 是AB 的中点,22AM ∴=45ACM ∠=,AM MC ∴=,∴4=, ∴周长为:44AM MC AC ++==+故答案为4,4+;()2重叠部分是正方形,∴边长为1422⨯=,面积为14444⨯⨯=, 周长为248⨯=.故答案为4,8.()3过点M 分别作AC 、BC 的垂线MH 、ME ,垂足为H 、E , M 是ABC 斜边AB 的中点,4AC BC ==,12MH BC ∴=, 12ME AC =, MH ME ∴=,又90NMK HME ∠∠==,90NMH HMK ∠∠∴+=,90EMG HMK ∠∠+=,HMD EMG ∠∠∴=,在MHD 和MEG 中,HMD GME MH MEDHM MEG ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩, MHD ∴≌()MEG ASA ,∴阴影部分的面积等于正方形CEMH 的面积, 正方形CEMH 的面积是1144422ME MH ⋅=⨯⨯⨯=; ∴阴影部分的面积是4;故答案为4.()4如图所示, 过点M 作ME BC ⊥于点E ,MH AC ⊥于点H ,∴四边形MECH 是矩形,MH CE ∴=,45A ∠=,45AMH ∠∴=,AH MH ∴=,AH CE ∴=,在Rt DHM 和Rt GEM 中,DMH EMG MH MEDHM GEM ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩, Rt DHM ∴≌.Rt GEMGE DH ∴=,AH DH CE GE ∴-=-,CG AD ∴=,1AD =,1.DH ∴=145DM ∴=+=.∴四边形DMGC 的周长为:CE CD DM ME +++2AD CD DM =++425=+【点睛】此题考查了等腰直角三角形,利用等腰直角三角形的性质,等腰直角三角形的面积公式,正方形的面积公式,全等三角形的判定和性质求解.2.如图1,在Rt △ABC 中,∠A =90°,AB =AC ,点D ,E 分别在边AB ,AC 上,AD =AE ,连接DC ,点M ,P ,N 分别为DE ,DC ,BC 的中点.(1)观察猜想:图1中,线段PM 与PN 的数量关系是 ,位置关系是 ;(2)探究证明:把△ADE 绕点A 逆时针方向旋转到图2的位置,连接MN ,BD ,CE ,判断△PMN 的形状,并说明理由;(3)拓展延伸:把△ADE 绕点A 在平面内自由旋转,若AD =4,AB =10,请直接写出△PMN 面积的最大值.解析:(1)PM =PN ,PM ⊥PN ;(2)△PMN 是等腰直角三角形.理由见解析;(3)S △PMN 最大=492. 【分析】(1)由已知易得BD CE =,利用三角形的中位线得出12PM CE =,12PN BD =,即可得出数量关系,再利用三角形的中位线得出//PM CE 得出DPM DCA ∠=∠,最后用互余即可得出位置关系;(2)先判断出ABD ACE ∆≅∆,得出BD CE =,同(1)的方法得出12PM BD =,12PN BD =,即可得出PM PN =,同(1)的方法由MPN DCE DCB DBC ACB ABC ∠=∠+∠+∠=∠+∠,即可得出结论;(3)方法1:先判断出MN 最大时,PMN ∆的面积最大,进而求出AN ,AM ,即可得出MN 最大AM AN =+,最后用面积公式即可得出结论.方法2:先判断出BD 最大时,PMN ∆的面积最大,而BD 最大是14AB AD +=,即可得出结论.【详解】解:(1)点P ,N 是BC ,CD 的中点,//PN BD ∴,12PN BD =, 点P ,M 是CD ,DE 的中点, //PM CE ∴,12PM CE =, AB AC =,AD AE =,BD CE ∴=,PM PN ∴=,//PN BD ,DPN ADC ∴∠=∠,//PM CE ,DPM DCA ∴∠=∠,90BAC ∠=︒,90ADC ACD ∴∠+∠=︒,90MPN DPM DPN DCA ADC ∴∠=∠+∠=∠+∠=︒,PM PN ∴⊥,故答案为:PM PN =,PM PN ⊥;(2)PMN ∆是等腰直角三角形.由旋转知,BAD CAE ∠=∠,AB AC =,AD AE =,()ABD ACE SAS ∴∆≅∆,ABD ACE ∴∠=∠,BD CE =, 利用三角形的中位线得,12PN BD =,12PM CE =, PM PN ∴=,PMN ∴∆是等腰三角形,同(1)的方法得,//PM CE ,DPM DCE ∴∠=∠,同(1)的方法得,//PN BD ,PNC DBC ∴∠=∠,DPN DCB PNC DCB DBC ∠=∠+∠=∠+∠,MPN DPM DPN DCE DCB DBC ∴∠=∠+∠=∠+∠+∠BCE DBC ACB ACE DBC =∠+∠=∠+∠+∠ACB ABD DBC ACB ABC =∠+∠+∠=∠+∠,90BAC ∠=︒,90ACB ABC ∴∠+∠=︒,90MPN ∴∠=︒,PMN ∴∆是等腰直角三角形;(3)方法1:如图2,同(2)的方法得,PMN ∆是等腰直角三角形,MN ∴最大时,PMN ∆的面积最大,//DE BC ∴且DE 在顶点A 上面,MN ∴最大AM AN =+,连接AM ,AN ,在ADE ∆中,4AD AE ==,90DAE ∠=︒, 22AM ∴=, 在Rt ABC ∆中,10AB AC ==,52AN =,225272MN ∴=+=最大,222111149(72)22242PMN S PM MN ∆∴==⨯=⨯=最大. 方法2:由(2)知,PMN ∆是等腰直角三角形,12PM PN BD ==, PM ∴最大时,PMN ∆面积最大,∴点D 在BA 的延长线上,14BD AB AD ∴=+=,7PM ∴=,2211497222PMN S PM ∆∴==⨯=最大. 【点睛】此题属于几何变换综合题,主要考查了三角形的中位线定理,等腰直角三角形的判定和性质,全等三角形的判断和性质,直角三角形的性质的综合运用;解(1)的关键是判断出12PM CE =,12PN BD =,解(2)的关键是判断出ABD ACE ∆≅∆,解(3)的关键是判断出MN 最大时,PMN ∆的面积最大.3.问题提出:(1)如图1,在ABC 中,AB AC BC =≠,点D 和点A 在直线BC 的同侧,BD BC =,90BAC ∠=︒,30DBC ∠=︒,连接AD ,将ABD △绕点A 逆时针旋转90︒得到ACD ',连接BD '(如图2),可求出ADB ∠的度数为______.问题探究:(2)如图3,在(1)的条件下,若BAC α∠=,DBC β∠=,且120αβ+=︒,DBC ABC ∠<∠ ,①求ADB ∠的度数.②过点A 作直线AE BD ⊥,交直线BD 于点E ,7,2BC AD ==.请求出线段BE 的长.答案:A解析:(1)30°;(2)①30︒;②73-【分析】 (1)由旋转的性质,得△ABD ≌ACD '∆,则ADB AD C '∠=∠,然后证明BCD '∆是等边三角形,即可得到30ADB AD C '∠=∠=︒;(2)①将ABD △绕点A 逆时针旋转,使点B 与点C 重合,得到'ACD △,连接'BD .与(1)同理证明D BC '∆为等边三角形,然后利用全等三角形的判定和性质,即可得到答案;②由解直角三角形求出3DE =,再由等边三角形的性质,即可求出答案. 【详解】解:(1)根据题意,∵AB AC BC =≠,90BAC ∠=︒,∴ABC ∆是等腰直角三角形,∴45ABC ACB ∠=∠=︒,∵30DBC ∠=︒,∴15ABD ∠=︒,由旋转的性质,则△ABD ≌ACD '∆,∴ADB AD C '∠=∠,15ABD ACD '∠=∠=︒,BC CD '=,∴60BCD '∠=︒,∴BCD '∆是等边三角形,∴60BD C '∠=︒,BD CD ''=∵AB AC =,AD AD ''=,∴ABD '∆≌ACD '∆,∴30AD B AD C ''∠=∠=︒,∴30ADB AD C '∠=∠=︒;(2)①DBC ABC ∠<∠,60120α︒︒∴<<.如图1,将ABD △绕点A 逆时针旋转,使点B 与点C 重合,得到'ACD △,连接'BD .AB AC =,ABC ACB ∴∠=∠,BAC α∠=,()111809022ABC αα︒︒∴∠=-=-, 1902ABD ABC DBC αβ︒∴∠=∠-∠=--,119090180()22D CB ACD ACB αβααβ''︒︒︒∴∠=∠+∠=--+-=-+. 120,αβ︒+=60D CB '︒∴∠=.,BD BC BD CD '==,,BC CD '∴=D BC '∴为等边三角形,D B D C ''∴=,AD B AD C ''∴≌,AD B AD C ''∴∠=∠,1302AD B BD C ''︒∴∠=∠=, 30ADB ︒∴∠=.②如图2,由①知,30ADB ︒∠=,在Rt ADE △中,30,2ADB AD ︒∠==, 3DE ∴=.BCD '是等边三角形,7BD BC '∴==,7BD BD '∴==,73BE BD DE ∴=-=-.【点睛】本题考查了解直角三角形,旋转的性质,全等三角形的判定和性质,等边三角形的判定和性质,等腰直角三角形的性质,以及三角形的内角和定理,解题的关键是熟练掌握所学的知识,正确利用旋转模型进行解题.4.如图,在ABC 中,,AB AC BAC α=∠=,过A 作AD BC ⊥于点D ,点E 为直线AD 上一动点,把线段CE 绕点E 顺时针旋转α,得到线段EF ,连接FC 、FB ,直线AD 与BF 相交于点G .(1)(发现)如图1,当60α=︒时,填空: ①AE BF的值为___________; ②AGB ∠的度数为___________; (2)(探究)如图2,当120α=︒时,请写出AE BF的值及AGB ∠的度数,并就图2的情形给出证明;(3)(应用)如图3,当90α=︒时,若23,15AB ACE =∠=︒,请直接写出DFG 的面积. 答案:G解析:(1)1;60°;(2)3AE BF =∠G =30°,理由见解析;(3)333 【分析】(1)①根据已知条件可以证明三角形ABC 和三角形EFC 都是等边三角形,然后根据等边三角形的性质证明△AEC ≌△BFC ,即BF =AE 从而得出答案;②根据①中的证明∠ABG =90°,∠BAG =30°,从而计算出∠AGB 的度数;(2)根据题目已知条件可以计算出3BC =,同理可以证得3CF CE =,再证ECA FCB ∠=∠即△ACE ∽△BCF ,从而得到比值和角的度数;(3)根据第(2)问的计算结论分E 在AD 上和E 在DA 的延长线上分类讨论求解即可.【详解】解:(1)①∵AB =AC ,CE =EF ,∠BAC =∠FEC =60°∴△ABC 和△EFC 都是等边三角形∴∠ACB =∠ECF =60°,AC =CB ,CE =CF∴∠ACE =∠BCF∴△ACE ≌△BCF∴A E =BF ,即1AE BF= ②∵△ACE ≌△BCF∴∠EAC =∠CBF由①可知△ABC 是等边三角形∴AD 平分∠BAC ,BD ⊥AD∴∠CAE =∠CBF =30°∴∠AGB =∠180°-∠CBF -∠BDG =60°(2)3AE BF =,理由如下: ∵AB =AC ,∠BAC =120°,AD ⊥BC∴∠ABD =30°=∠ACB∴BD AB AC CD === ∴BC =同理∵∠FEC =120°,EF =EC ∴CF =∴BC CF AC CE=,∠ACB =∠ECF =30° ∴△ACE ∽△BCF∴∠CAE =∠CBF∴3AE AC BF BC == ∵AD ⊥BC ,∠BAC =120°,∴∠CAE =∠CBF =60°又∵∠BDG =90°∴∠G =30°(3)第一种情况,如图所示,当E 在AD 上时 ∵AB AC ==∠BAC =90°,AD ⊥BC∴sin 4562BC AD BD CD AB =====∠DAC =45° ∵∠ACE =15° ∴∠CED =∠CAD +∠ACE =60° ∴2tan 60DC DE ==∴AE AD DE =-=BC CF AC CE==,∠ACB =∠ECF =45° 又∵AD ⊥BC ,∠BAC =90°,∴∠CAE =∠CBF =45°∴△ACE ∽△BCF∴2BF BC AE AC == ∴()262232BF =-=- ∵∠ADC =∠BDG∴∠G =∠ACB =45° ∴223BG BD ==∴2FG BG BF =-=过点D 作DM ⊥BG 交BG 于M ,∵∠G =∠ACB =45°,∠BDG =90° ∴=6DG BD CD ==∴232DM DG == ∴132DFG S FG DM ==△ 第二种情况:当E 在DA 的延长线上时过点D 作DM ⊥BG 交BG 于M ,同上可证2BF BC AE AC==,6BG BD ==,3DM =∵∠ACE =15°,∠DAC =45°∴∠DEC =30° ∵AD ⊥CD ,6CD =∴32tan 30DC DE ==∴=6DG BD CD ==326AE DE AD =-=∴2623FB AE ==-∴6FG BF BG =+=1332DFG S FG DM ==△故答案为:3或33.【点睛】本题主要考查了相似三角形的性质与判定,旋转的性质,三角函数等知识点,解题的关键在于能够熟练的掌握相关知识点.5.如图,点B ,C ,D 在同一条直线上,△BCF 和△ACD 都是等腰直角三角形,连接AB ,DF ,延长DF 交AB 于点E .(1)如图1,若AD =BD ,DE 是∠ADB 的平分线,BC =1,求CD 的长度;(2)如图2,连接CE ,求证:DE =2CE +AE ;(3)如图3,改变△BCF 的大小,始终保持点在线段AC 上(点F 与点A ,C 不重合).将ED 绕点E 顺时针旋转90°得到EP ,取AD 的中点O ,连接OP .当AC =2时,直接写出OP 长度的最大值.解析:(1)21CD =;(2)证明见解析;(3)22+【分析】 (1)根据等腰直角三角形的性质,求出1FC BC ==,再判断出FA FB =,即可得出结论;(2)先判断出ABC DFC ≅△△,得出BAC CDF ∠=∠,进而判断出ACE DCH ≅△△,得出AE DH =,CE CH =,即可得出结论;(3)先判断出2OE OQ ==,再判断出OED QEP ≅△△,进而求出2PQ OD ==得出结论.【详解】(1)解:BCF 和ACD △都是等腰直角三角形,AC CD ∴=,1FC BC ==,2FB =,AD BD =,DE 是ABD ∆的平分线,DE ∴垂直平分AB ,2FA FB ∴==,21AC FA FC ∴=+=+,21CD ∴=+;(2)证明:如图2,过点C 作CH CE ⊥交ED 于点H ,BCF 和ACD △都是等腰直角三角形,AC DC ∴=,FC BC =,90ACB DCF ∠=∠=︒;()ABC DFC SAS ∴≅△△,BAC CDF ∴∠=∠,90ECH ∠=︒,90ACE ACH ∴∠+∠=︒,90ACD ∠=︒,90DCH ACH ∴∠+∠=︒,ACE DCH ∴∠=∠.在ACE 和DCH 中,BAC CDF AC DCACE DCH ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩, ()ACE DCH ASA ∴≅△△,AE DH ∴=,CE CH =,2EH CE ∴=.2DE EH DH CE AE =+=+;(3)OP 的最大值是22+解:如图3,连接OE ,将OE 绕点E 顺时针旋转90︒得到EQ ,连接OQ ,PQ ,则2OQ OE =.由(2)知,90AED ABC CDF ABC BAC ∠=∠+∠=∠+∠=︒,在Rt AED △中,点O 是斜边AD 的中点,122222OE OD AD AC ∴===== 2222OQ OE ∴===,在OED 和QEP △中,OE QE OED QEP DE PE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,()OED QEP SAS ∴≅△△,2PQ OD ∴==22OP OQ PQ +=+O 、P 、Q 三点共线时,取“=”号,OP ∴的最大值是22+【点睛】此题是几何变换综合题,主要等腰直角三角形的性质,全等三角形的判定和性质,构造出全等三角形是解本题的关键.6.探究:(1)如图①,在△ABC 中,∠ACB =90°,CD ⊥AB 于点D ,若∠B =28°,则∠ACD 的度数是 .拓展:(2)如图②,∠MCN =90°,射线CP 在∠MCN 的内部,点A 、B 分别存CM 、CN 上,分别过点A 、B 作AD ⊥CP 、BE ⊥CP 于点D 、E ,若AC =CB ,则AD 、DE 、BE 三者间的数量关系为 .请说明理由;应用:(3)如图③,点A 、B 分别在∠MCN 的边CM 、CN 上,射线CP 在∠MCN 的内部,点D 、E 在射线CP 上,连结AD 、BE 、AE ,且使∠MCN =∠ADP =∠BEP .当AC =BC 时,△ ≌△ ;此时如果CD =2DE ,且S △CBE =6,则△ACE 的面积是 .答案:D解析:(1)28° (2)DE =AD ﹣BE ;理由见解析 (3)ACD ;CBE ;9【分析】(1)利用直角三角形的两锐角互余,即可得出结论;(2)利用同角的余角相等判断出∠CAD =∠BCE ,进而判断出△ACD ≌△CBE ,即可得出结论;(3)利用等式的性质判断出∠ADC =∠CEB ,进而判断出△ACD ≌△CBE ,得出S △ACD =S △CBE ,再求出S △ADE =3,即可得出结论.【详解】解:探究:∵CD ⊥AB ,∴∠CDB =90°,∵∠B =28°,∴∠BCD =90°﹣∠B =68°,∵∠ACB =90°,∴∠ACD =90°﹣∠BCD =28°,故答案为:28°;拓展:(2)∵∠MCN =90°,∴∠ACD+∠BCE =90°,∵AD ⊥CP ,BE ⊥CP ,∴∠ADC =∠BEC =90°,∴∠ACD+∠CAD =90°,∴∠CAD =∠BCE ,在△ACD 和△CBE 中,ADC CEB CAD BCE AC BC ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ACD ≌△CBE (AAS ),∴CD =BE ,AD =CE ,∴DE =CE ﹣CD =AD ﹣BE ,故答案为:DE =AD ﹣BE ;应用:(3)∵∠MCN =∠ACD+∠BCD ,∠MCN =∠ADP ,∴∠ADP =∠ACD+∠BCD ,∵∠ADP =∠ACD+∠CAD ,∴∠CAD =∠BCE ,∵∠ADP =∠BEP ,∴∠ADC =∠CEB ,在△ACD 和△CBE 中,ADC CEB CAD BCE AC BC ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ACD ≌△CBE (AAS ),∴S △ACD =S △CBE ,∵S △CBE =6,∴S △ACD =6,∵CD =2DE ,∴S △ACD =2S △ADE ,∴S △ADE =12S △ACD =3, ∴S △ACE =S △ACD +S △ADE =9,故答案为:ACD ,CBE ,9.【点睛】此题是三角形综合题,主要考查了直角三角形的性质,同角的余角相等,等式的性质,全等三角形的判定和性质,判断出△ACD ≌△CBE 是解本题的关键.7.问题:如图(1),点M 、N 分别在正方形ABCD 的边BC 、CD 上,∠MAN =45°,试判断 BM 、MN 、ND 之间的数量关系.(1)研究发现如图1,小聪把△ADN 绕点A 顺时针旋转90°至△ABG ,从而发现BM 、MN 、DN 之间的数量关系为 (直接写出结果,不用证明)(2)类比引申如图2,在(1)的条件下,AM 、AN 分别交正方形ABCD 的对角线BD 于点E 、F .已知EF =5,DF =4.求BE 的长.(3)拓展提升如图3,在(2)的条件下,AM 、AN 分别交正方形ABCD 的两个外角平分线于Q 、P ,连接PQ .请直接写出以BQ 、PQ 、DP 为边构成的三角形的面积.答案:B解析:(1)BM+DN=MN,理由见解析;(2)BE=3;(3)以BQ、PQ、DP为边构成的三角形的面积为36.【分析】(1)结论是:BM+DN=MN,如图1,利用三角形AND旋转90º得三角形ABG,∠DAN=∠BAG,可证∠GAM=∠GAB+∠BAM=∠MAN,利用SAS证△AMN≌△AMG即可;(2)如图2,按同样方法△AFD顺时针旋转90º,使AD与AB重合,得△ABF′,连结EF′,△BEF′是直角三角形,用勾股定理求EF′=5,再证△AEF≌△AEF即可;(3)如图3,由(2)可得BD=12,可求正方形边长,构建△P′AQ,P′B=DP,将△ADP顺时针转90º,AD与AB重合,得△BQP′,连OP′,可证△BQP′是直角三角形,可证PQ=P′Q,再证△ABQ∽△PDA,将△P′BQ面积=12BQ•BP′=12BQ•DP=12AD•AB可求.【详解】(1)如图1,BM+DN=MN,理由如下:∵四边形ABCD是正方形,∴AB=AD,∠D=∠ABC=∠BAD=90°,小聪把△ADN绕点A顺时针旋转90°至△ABG,由旋转可得:BG=DN,AN=AG,∠1=∠2,∠ABG=∠D=90°,∴∠ABG+∠ABM=90°+90°=180°,因此,点G,B,M在同一条直线上,∵∠MAN=45°,∴∠2+∠3=∠BAD﹣∠MAN=90°﹣45°=45°,∵∠1=∠2,∴∠1+∠3=45°,∴∠GAM=∠MAN,∵AM=AM,∴△AMN≌△AMG(SAS),∴MN=GM,∵GM=BM+BG=BM+DN,∴BM+DN=MN;故答案为:BM+DN=MN;(2)如图2,把△ADF绕点A顺时针旋转90°至△ABF',连接EF',∴AF ′ =AF ,∠DAF =∠BAF ',∠ABF ′ =∠ADF =45°,BF ′ =DF =4,∵∠ABE =45°,∴∠EBF ′ =45°+45°=90°,∵AE =AE ,同理得△EAF ≌△EAF '(SAS ),∴EF '=EF =5,在Rt △EBF '中,由勾股定理得:BE =()()2222EF +BF =5-4=3''=3; (3)由(2)知:BE =3,EF =5,DF =4,∴BD =3+4+5=12,由勾股定理得:AB 2+AD 2=BD 2,∵AB =AD ,∴AB 2=72,如图3,把△ADP 绕点A 顺时针旋转90°至△ABP ',连接BP ′,则∠ABP′=∠ADP ,PD =P ′B ,AP =AP ′,∵AM 、AN 分别交正方形ABCD 的两个外角平分线于Q 、P ,∴∠ADP =∠ABQ =135°,∴∠DAP +∠APD =45°,∵∠DAP +∠BAQ =45°,∴∠BAQ =∠APD ,∴△ADP ∽△QBA ,∴AD PD =BQ AB, ∴BQ •PD =AD •AB =72,∵∠ABP '=∠ABQ =135°,∴∠QBP '=360°﹣135°﹣135°=90°,∴S △BP 'Q =12BQ•BP′=12BQ•DP =12×72=36, ∵AP =AP ',∠PAQ =∠P 'AQ ,AQ =AQ ,∴△QAP ≌△QAP '(SAS ),∴PQ =P 'Q ,∴以BQ 、PQ 、DP 为边构成的三角形的面积为36.【点睛】本题是感知,探究,创新新题型,主要考查了学生对正方形的性质,旋转变换,勾股定理及全等三角形与相似三角形的判定方法的综合运用.关键是灵活掌握所学知识,同时会从感知中学到方法,结合下一图形,找到解决问题的方法,以及突破口,在创新中,注意把给出的问题进行转化,利用转化思想来解决.8.矩形ABCD 中,6,8AB BC ==,点,M N 分别在边,BC AD 上,且3,2BM DN ==,连接MN 并延长,交CD 的延长线于点E ,点Q 为射线MN 上一动点,过点Q 作AQ 的垂线,交CD 于点P .(1)特例发现,如图,若点P 恰好与点D 重合,填空:①DE =________;②QA 与QP 的等量关系为_________.(2)拓展探究如图,若点Q 在MN 的延长线上,QA 与QP 能否相等?若能,求出DP 的长;若不能,请说明理由.(3)思维延伸如图,点G 是线段CD 上异于点D 一点,连接AG ,过点G 作直线GI AG ⊥,交直线MN 于点I ,是否存在点G ,使,AG GI 相等?若存在,请直接写出DG 的长;若不存在,请说明理由.答案:E解析:(1)①4; ②QA QP =;(2)QA 与QP 能够相等,理由详见解析;(3)(3),AG GI 能够相等,43DG =【分析】(1)①根据END EMC ,利用对应边成比例列式求出ED 长;②过点Q 作//HG BC ,交AB 于点H ,交DC 于点G ,设QG x =,利用AHQ QGD ,对应边成比例列式求出x ,得到这两个三角形其实是全等的,所以QA QP =;(2)过点Q 作QF AB ⊥,交BA 的延长线于点F ,延长FQ 交CE 于点G ,构造“k”字型全等三角形,设AF x =,再利用相似三角形的性质列式求解;(3)过点G 作GK AB ⊥于点K ,过点I 作IS KG ⊥,交KG 的延长线于点S ,延长AD 交IS 于点T ,同(2)构造“k”字型全等三角形,DG y =,再利用相似三角形的性质列式求解.【详解】(1)①∵//ND MC ,∴END EMC ,∴ED ND EC MC=, 835MC BC BM =-=-=,6DC =,265ED ED =+,解得4ED =, 故答案是:4;②如图,过点Q 作//HG BC ,交AB 于点H ,交DC 于点G ,可得HG AB ⊥,HG DC ⊥,∴90AHQ QGD ∠=∠=︒,∵AQ QD ⊥,∴90AQH DQG ∠+∠=︒,∵90QAH AQH ∠+∠=︒,∴QAH DQG ∠=∠,∴AHQ QGD ,∴AH HQ QG GD=, 设QG x =,8HQ x =-, ∵//QG MC ,∴EQG EMC , ∴QG EG MC EC =,4510x DG +=,得24DG x =-, ∴24AH x =-, 根据AH HQ QG GD =,得24824x x x x --=-,解得4x =, ∴4AH HQ QG GD ====,∴AHQ QGD ≅,∴AQ QD QP ==,故答案是:QA QP =;(2)QA 与QP 能够相等,163PD =, 如图,过点Q 作QF AB ⊥,交BA 的延长线于点F ,延长FQ 交CE 于点G ,90,90,AQF PQG GPQ PQG AQF GPQ ∠+∠=︒∠+∠=︒∴∠=∠,又90,,,,AFQ PGQ AQ PQ FAQ GDP AF QG FQ PG ∠=∠=︒=∆≅∆∴==,设AF x =,则,,4QG x DG x EG x ===-,42,2EG ED x QG ND x -==∴=,解得43x =, 经检验,43x =是该分式方程的根, 42020204168,,333333FQ PG PD ∴=-=∴==-=;(3),AG GI 能够相等,43DG =, 如图,过点G 作GK AB ⊥于点K ,过点I 作IS KG ⊥,交KG 的延长线于点S ,延长AD 交IS 于点T ,根据“k ”字型全等得,,8AKG GSI AK GS IS KG ∆≅∆∴===,设DG y =,则,8,2AK TS GS DT y IT y NT y ====∴=-=+,84tan ,22IT ED y INT NT ND y -∠==∴=+,解得43y =,故DG 的长为43.【点睛】本题考查“k ”字型全等三角形,相似三角形的性质和判定,解题的关键是作辅助线构造“k ”字型全等,再利用相似三角形对应边成比例列式求解.9.如图,在四边形ABCD 中,AB AC =,AD 是对角线,60BAC ∠=︒,4B C ADB BAC ∠+∠+∠=∠,(1)求ADC ∠的度数;(2)若AD BD CD =+,求证:AD 平分BDC ∠;(3)在(2)的条件下,E 、F 分别在AC 、AB 上,连接BE 、CF ,交于点P ,使得BPC BDC ∠=∠,若7BD EF ==,15AD =,求EFP ∆的面积答案:A解析:(1)=60∠︒ADC ;(2)证明见详解;(34003【分析】(1)先由四边形内角和得到++300B C BDC ∠∠∠=︒,再由4B C ADB BAC ∠+∠+∠=∠可得答案;(2)把ABD △绕点A 逆时针旋转60︒得到ACE △,由(1)及题意易得D 、C 、E 三点共线,从而得到ADE 是等边三角形,由等边三角形的性质及旋转的性质易得60ADB E ∠=∠=︒,故得证;(3)过点B 、点F 分别作BG ⊥CD ,FH ⊥AC ,分别交CD 的延长线于点G 、AC 于点H ,连接BC ,由(2)及题意易得DC=8,由BPC BDC ∠=∠易得EBC FCA ∠=∠,进而得到AFC CEB △≌△,设AF=CE=x ,根据勾股定理得到AF 、CE 、BC 的长,最后根据BFE BPC 、的面积比等于FP 与PC 的比,进而求解即可. 【详解】(1)解:=60BAC ∠︒,∴++36060300B C BDC ∠∠∠=︒-︒=︒, 又BDC ADB ADC ∠=∠+∠,4B C ADB BAC ∠+∠+∠=∠,∴30024060ADC ∠=︒-︒=︒; (2)证明:把ABD △绕点A 逆时针旋转60︒得到ACE △,由(1)得:∴AD=AE ,BD=CE ,=ADC=60DAE ∠∠︒AD BD CD =+,DE=DC+CE ,∴D 、C 、E 三点共线,∴ADE 是等边三角形,∴60ADB E ∠=∠=︒, ∴60ADB ADC ∠=∠=︒,∴AD 平分BDC ∠; (3)解:过点B 、点F 分别作BG ⊥CD ,FH ⊥AC ,分别交CD 的延长线于点G 、AC 于点H ,连接BC ,由题意及(2)可得:ABC 是等边三角形,120BDC ∠=︒,∴AB=AC=BC ,60BDG ∠=︒,7BD EF ==,15AD =,∴72DG =,32BG =,DC=AD-BD=8, ∴723822GC GD DC =+=+=,在Rt BGC △中,13BC ===, 又=120BPC BDC ∠=∠︒,∴18012060PBC PCB ∠+∠=︒-︒=︒,60ECP PCB ∠+∠=︒,∴=ECP EBC ∠∠,=60,FAC BCA AC BC ∠∠=︒=,∴AFC CEB △≌△,∴CE=AF ,设13,131322CE AF x AE x AH x FH x EH x ==∴=-==∴=-,,,,∴在Rt FHE 中,222FH EH EF +=即22231372x ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭⎝⎭,解得125,8x x ==,①当CE=AF=5时,则AE=8,∴11132224BECAFCSSAC FH ==⋅=⨯⨯=16944ABEABCBECSSS =-=-=∴BFE ABEAFESSS=-==设BFPEFPBPCEPCSa Sb Sc Sd ====,,,,则有:a cb d FP PC ==∶∶∶,,BFE BFPFEP BEC BPCEPC S SSSSS=+=+,∴BFEBECSSFP PC =∶∶,∴64=465BFE BECSS FP PC =∶∶∶,又1152224FECSCE FH =⋅=⨯⨯=,∴64641291294129EFP FECSS ==⨯=; ②当CE=AF=8时,AE=5,则有:∴11132224BEAAFCSSAC FH ==⋅=⨯⨯=,16944CBEABCBECSSS =-=-=∴654BFEABEAFESSS=-=-=由①可得:25104BFEBECSS FP PC =∶∶,又1184316322FECSCE FH =⋅=⨯⨯= ∴25254003163129129129EFPFECSS ==⨯=; 综上所述:4003129EFPS =. 【点睛】本题主要考查三角形与四边形的综合问题,主要是利用全等三角形、等边三角形、三角形面积比的转换及勾股定理,熟练掌握各个知识点是解题的关键,尤其是第三问的面积转换问题是本题的难点.10.如图,抛物线y =﹣x 2+bx+c 与x 轴交于A ,B 两点,其中A (3,0),B (﹣1,0),与y 轴交于点C ,抛物线的对称轴交x 轴于点D ,直线y =kx+b 1经过点A ,C ,连接CD . (1)求抛物线和直线AC 的解析式:(2)若抛物线上存在一点P ,使△ACP 的面积是△ACD 面积的2倍,求点P 的坐标; (3)在抛物线的对称轴上是否存在一点Q ,使线段AQ 绕Q 点顺时针旋转90°得到线段QA 1,且A 1好落在抛物线上?若存在,求出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.答案:A解析:(1)2y x 2x 3=-++;3y x =-+ ;(2)(﹣1,0)或(4,﹣5);(3)存在;(1,2)和(1,﹣3) 【分析】(1)将点A ,B 坐标代入抛物线解析式中,求出b ,c 得出抛物线的解析式,进而求出点C 的坐标,再将点A ,C 坐标代入直线AC 的解析式中,即可得出结论;(2)利用抛物线的对称性得出BD =AD ,进而判断出△ABC 的面积和△ACP 的面积相等,即可得出结论;(3)分点Q 在x 轴上方和在x 轴下方,构造全等三角形即可得出结论. 【详解】解:(1)把A (3,0),B (﹣1,0)代入y =﹣x 2+bc+c 中,得93010b c b c -++=⎧⎨--+=⎩,∴23b c =⎧⎨=⎩, ∴抛物线的解析式为y =﹣x 2+2x+3,当x =0时,y =3, ∴点C 的坐标是(0,3),把A (3,0)和C (0,3)代入y =kx+b 1中,得11303k b b +=⎧⎨=⎩,∴113k b =-⎧⎨=⎩ ∴直线AC 的解析式为y =﹣x+3; (2)如图,连接BC , ∵点D 是抛物线与x 轴的交点, ∴AD =BD , ∴S △ABC =2S △ACD , ∵S △ACP =2S △ACD ,∴S △ACP =S △ABC ,此时,点P 与点B 重合, 即:P (﹣1,0),过B 点作PB ∥AC 交抛物线于点P ,则直线BP 的解析式为y =﹣x ﹣1①, ∵抛物线的解析式为y =﹣x 2+2x+3②,联立①②解得,10x y =-⎧⎨=⎩或45x y =⎧⎨=-⎩,∴P (4,﹣5),∴即点P 的坐标为(﹣1,0)或(4,﹣5);(3)如图,①当点Q 在x 轴上方时,设AC 与对称轴交点为Q', 由(1)知,直线AC 的解析式为y =﹣x+3, 当x =1时,y =2, ∴Q'坐标为(1,2), ∵Q'D =AD =BD =2, ∴∠Q'AB =∠Q'BA =45°, ∴∠AQ'B =90°, ∴点Q'为所求,②当点Q 在x 轴下方时,设点Q (1,m ), 过点A 1'作A 1'E ⊥DQ 于E , ∴∠A 1'EQ =∠QDA =90°, ∴∠DAQ+∠AQD =90°,由旋转知,AQ =A 1'Q ,∠AQA 1'=90°, ∴∠AQD+∠A 1'QE =90°, ∴∠DAQ =∠A 1'QE , ∴△ADQ ≌△QEA 1'(AAS ), ∴AD =QE =2,DQ =A 1'E =﹣m , ∴点A 1'的坐标为(﹣m+1,m ﹣2), 代入y =﹣x 2+2x+3中, 解得,m =﹣3或m =2(舍), ∴Q 的坐标为(1,﹣3),∴点Q 的坐标为(1,2)和(1,﹣3).【点睛】本题考查的是二次函数的综合题,涉及解析式的求解,与三角形面积有关的问题,三角形“k”字型全等,解题的关键是利用数形结合的思想,设点坐标并结合几何图形的性质列式求解.11.如图1,ABC ∆中,CA CB =,ACB α∠=,D 为ABC ∆内一点,将CAD ∆绕点C 按逆时针方向旋转角α得到CBE ∆,点,AD 的对应点分别为点,BE ,且,,A D E 三点在同一直线上.(1)填空:CDE ∠=______(用含α的代数式表示);(2)如图2,若60α=︒,请补全图形,再过点C 作CF AE ⊥于点F ,然后探究线段CF ,AE ,BE 之间的数量关系,并证明你的结论;(3)如图3,若90α=︒,52AC =,直接写出四边形ABEC 面积的最大值______. 解析:(1)1802α-;(2)233AE BE CF =+;证明见解析;(3)25(21)2+. 【分析】(1)由旋转的性质可得CD CE =,DCE α∠=,即可求解;(2)由旋转的性质可得AD BE =,CD CE =,60DCE ∠=︒,可证CDE ∆是等边三角形,由等边三角形的性质可得33DF EF CF ==,即可求解; (3)如图3中,过点C 作CF BE ⊥交BE 的延长线于F ,设AE 交BC 于J .证明90ACJ BEJ,推出点E 在以AB 为直径的圆上运动,即图中BC 上运动,当CEEB 时,四边形ABEC 的面积最大,此时EC EB =,分别求出ABC ∆,BCE ∆的面积即可解决问题. 【详解】解:(1)如图1中,将CAD ∆绕点C 按逆时针方向旋转角α得到CBE ∆ACD BCE ∴∆≅∆,DCE α∠=CD CE ∴=1802CDE α︒-∴∠=.故答案为:1802α︒-.(2)233AE BE CF =+理由如下:如图2中,将CAD ∆绕点C 按逆时针方向旋转角60︒得到CBE ∆ACD BCE ∴∆≅∆AD BE ∴=,CD CE =,60DCE ∠=︒ CDE ∴∆是等边三角形,且CF DE ⊥33DF EF CF ∴==AE AD DF EF =++233AE BE CF ∴=+. (3)如图3中,过点C 作CWBE 交BE 的延长线于W ,设AE 交BC 于J .CAD ∆绕点C 按逆时针方向旋转90︒得到CBE ∆,CAD CBE ,CAD CBE ∴∠=∠, AJC BJE ,90ACJBEJ,∴点E 在以AB 为直径的圆上运动,即图中BC 上运动,当CEEB 时,四边形ABEC的面积最大,此时EC EB =,CD CE =,90DCE ∠=︒, 45CED ∴∠=︒, 90AEW AEB , 45CEW , CF EW , 45WCE CEW ,CWEW ,设CWEWx ,则2EC EB x ==,在Rt BCW 中,222BC CW BW ,222(2)(52)x xx ,225(22)2x ,21225(21)222BCESBE CW x , 2521252115252222ABCBCEABECS SS四边形.【点睛】本题考查了圆的性质,等腰三角形的性质,全等三角形的判定和性质,解直角三角形等知识,熟悉相关性质,灵活运用所学知识解决问题是解题的关键.12.如图,△ABC 和△CEF 中,∠BAC =∠CEF =90°,AB =AC ,EC =EF ,点E 在AC 边上. (1)如图1,连接BE ,若AE =3,BE =58,求FC 的长度;(2)如图2,将△CEF 绕点C 逆时针旋转,旋转角为α(0°<α<180°),旋转过程中,直线EF 分别与直线AC ,BC 交于点M ,N ,当△CMN 是等腰三角形时,求旋转角α的度数; (3)如图3,将△CEF 绕点C 顺时针旋转,使得点B ,E ,F 在同一条直线上,点P 为BF 的中点,连接AE ,猜想AE ,CF 和BP 之间的数量关系并说明理由.答案:C解析:(1)42;(2)22.5°或45°或112.5°;(3)CF +AE =2BP ,见解析 【分析】(1)利用勾股定理求出AB =AC =7,求出EC =EF =4即可解决问题; (2)分三种情形分别画出图形,利用等腰三角形的性质求解即可;(3)结论:CF +AE =2BP .如图3中,过点A 作AD ⊥AE ,利用全等三角形的性质以及等腰直角三角形的性质求解即可. 【详解】解:(1)如图1中,在Rt △ABE 中,AB ()2222583497-=-==BF AE ,∴AC =AB =7,∴EF =EC =AC ﹣AE =7﹣3=4, ∵∠CEF =90°,EC =EF =3,∴CF=22224442+=+=EF CE;(2)①如图2﹣1中,当CM=CN时,α=∠MCE=∠ECN=12∠ACB=22.5°.如图2﹣2中,当NM=NC时,α=∠MCN=45°.如图2﹣3中,当CN=CM时,∠NCE=12∠BCM=67.5°,α=∠ACE=45°+67.5°=112.5°.综上所述,满足条件的α的值为22.5°或45°或112.5°.(3)结论:CF+AE=2BP.理由:如图3中,过点A作AD⊥AE,∴∠DAE =∠BAC =90°,∴∠BAD =∠CAE ,∵∠BAC =∠BEC =90°,∴∠ABP =∠ACE ,∵AB =AC ,∴△ABD ≌△ACE (ASA ),∴BD =EC =EF ,AD =AE ,∴△ADE 是等腰直角三角形,∴DE =2AE , ∵P 是BF 的中点,∴BP =12BF , ∵BP =12BF =12(2EF +DE ),CF =2EF ,DE =2AE , ∴BP =12(2CF +2AE ), ∴CF +AE =2BP .【点睛】本题属于几何变换综合题,考查了等腰直角三角形的性质,全等三角形的判定和性质,直角三角形的性质等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题. 13.如图1,在Rt △ABC 中,∠A =90°,AB =AC ,点D ,E 分别在边AB ,AC 上,AD =AE ,连接DC ,点M ,P ,N 分别为DE ,DC ,BC 的中点.(1)观察猜想:图1中,线段PM 与PN 的数量关系是 ,位置关系是 ;(2)探究证明:把△ADE 绕点A 逆时针方向旋转到图2的位置,连接MN ,BD ,CE ,判断△PMN 的形状,并说明理由;(3)拓展延伸:把△ADE 绕点A 在平面内自由旋转,若AD =4,AB =10,请直接写出△PMN 面积的最大值.解析:(1)PM =PN ,PM ⊥PN ;(2)△PMN 是等腰直角三角形.理由见解析;(3)S △PMN 最大=492. 【分析】(1)由已知易得BD CE =,利用三角形的中位线得出12PM CE =,12PN BD =,即可得出数量关系,再利用三角形的中位线得出//PM CE 得出DPM DCA ∠=∠,最后用互余即可得出位置关系;(2)先判断出ABD ACE ∆≅∆,得出BD CE =,同(1)的方法得出12PM BD =,12PN BD =,即可得出PM PN =,同(1)的方法由MPN DCE DCB DBC ACB ABC ∠=∠+∠+∠=∠+∠,即可得出结论;(3)方法1:先判断出MN 最大时,PMN ∆的面积最大,进而求出AN ,AM ,即可得出MN 最大AM AN =+,最后用面积公式即可得出结论.方法2:先判断出BD 最大时,PMN ∆的面积最大,而BD 最大是14AB AD +=,即可得出结论.【详解】解:(1)点P ,N 是BC ,CD 的中点,//PN BD ∴,12PN BD =, 点P ,M 是CD ,DE 的中点, //PM CE ∴,12PM CE =, AB AC =,AD AE =,BD CE ∴=,PM PN ∴=,//PN BD ,DPN ADC ∴∠=∠,//PM CE ,DPM DCA ∴∠=∠,90BAC ∠=︒,90ADC ACD ∴∠+∠=︒,90MPN DPM DPN DCA ADC ∴∠=∠+∠=∠+∠=︒,PM PN ∴⊥,故答案为:PM PN =,PM PN ⊥;(2)PMN ∆是等腰直角三角形.由旋转知,BAD CAE ∠=∠,AB AC =,AD AE =,()ABD ACE SAS ∴∆≅∆,ABD ACE ∴∠=∠,BD CE =, 利用三角形的中位线得,12PN BD =,12PM CE =, PM PN ∴=,PMN ∴∆是等腰三角形,同(1)的方法得,//PM CE ,DPM DCE ∴∠=∠,同(1)的方法得,//PN BD ,PNC DBC ∴∠=∠,DPN DCB PNC DCB DBC ∠=∠+∠=∠+∠,MPN DPM DPN DCE DCB DBC ∴∠=∠+∠=∠+∠+∠BCE DBC ACB ACE DBC =∠+∠=∠+∠+∠ACB ABD DBC ACB ABC =∠+∠+∠=∠+∠,90BAC ∠=︒,90ACB ABC ∴∠+∠=︒,90MPN ∴∠=︒,PMN ∴∆是等腰直角三角形;(3)方法1:如图2,同(2)的方法得,PMN ∆是等腰直角三角形,MN ∴最大时,PMN ∆的面积最大,//DE BC ∴且DE 在顶点A 上面,MN ∴最大AM AN =+,连接AM ,AN ,在ADE ∆中,4AD AE ==,90DAE ∠=︒,22AM ∴=在Rt ABC ∆中,10AB AC ==,52AN =22522MN ∴=最大,222111149(72)22242PMN S PM MN ∆∴==⨯=⨯=最大. 方法2:由(2)知,PMN ∆是等腰直角三角形,12PM PN BD ==, PM ∴最大时,PMN ∆面积最大,∴点D 在BA 的延长线上,14BD AB AD ∴=+=,7PM ∴=,2211497222PMN S PM ∆∴==⨯=最大. 【点睛】此题属于几何变换综合题,主要考查了三角形的中位线定理,等腰直角三角形的判定和性质,全等三角形的判断和性质,直角三角形的性质的综合运用;解(1)的关键是判断出12PM CE =,12PN BD =,解(2)的关键是判断出ABD ACE ∆≅∆,解(3)的关键是判断出MN 最大时,PMN ∆的面积最大.14.如图1,四边形ABCD 中,BD ⊥AD ,E 为BD 上一点,AE =BC ,CE ⊥BD ,CE =ED(1)已知AB =10,AD =6,求CD ;(2)如图2,F 为AD 上一点,AF =DE ,连接BF ,交BF 交AE 于G ,过G 作GH ⊥AB 于H ,∠BGH =75°.求证:BF =22EG .答案:B解析:(1)2;(2)证明见解析【分析】(1)由勾股定理得出BD 22-AB AD 8,由HL 证得Rt △ADE ≌Rt △BEC ,得出BE =AD ,则CE =ED =BD ﹣BE =BD ﹣AD =2,由等腰直角三角形的性质即可得出结果; (2)连接CF ,易证AF =CE ,AD ∥CE ,得出四边形AECF 是平行四边形,则AE =CF ,AE ∥CF ,得出∠CFD =∠EAD ,∠CFB =∠AGF ,由Rt △ADE ≌Rt △BEC ,得出∠CBE =∠EAD ,推出∠CBE =∠CFD ,证得△BCF 是等腰直角三角形,则BF 2BC 2CF =2AE ,∠FBC =∠BFC =45°,推出∠AGF =45°,∠AGH =60°,∠GAH =30°,则AG =2GH ,得出BF 2AE 2(AG+EG ),即可得出结论.【详解】(1)解:∵BD ⊥AD ,∴BD 22-AB AD 22106-=8,∵CE ⊥BD ,∴∠CEB =∠EDA =90°,在Rt △ADE 和Rt △BEC 中,AE BC ED CE=⎧⎨=⎩, ∴Rt △ADE ≌Rt △BEC (HL ),∴BE =AD ,∴CE =ED =BD ﹣BE =BD ﹣AD =8﹣6=2,∴2=CE =2;(2)解:连接CF ,如图2所示:∵AF=DE,DE=CE,∴AF=CE,∵BD⊥AD,CE⊥BD,∴AD∥CE,∴四边形AECF是平行四边形,∴AE=CF,AE∥CF,∴∠CFD=∠EAD,∠CFB=∠AGF,由(1)得:Rt△ADE≌Rt△BEC,∴∠CBE=∠EAD,∴∠CBE=∠CFD,∵∠FBD+∠BFC+∠CFD=90°,∴∠FBD+∠BFC+∠CBE=90°,∴∠BCF=90°,∵AE=BC,∴BC=CF,∴△BCF是等腰直角三角形,∴BF2BC2CF2AE,∠FBC=∠BFC=45°,∴∠AGF=45°,∵∠BGH=75°,∴∠AGH=180°﹣45°﹣75°=60°,∵GH⊥AB,∴∠GAH=30°,∴AG=2GH,∴BF2AE2(AG+EG),∴BF=22EG.【点睛】本题考查了等腰直角三角形的判定与性质、含30°角直角三角形的判定与性质、全等三角形的判定与性质、平行线的判定与性质、平行四边形的判定与性质等知识,熟练掌握直角三角形的性质、作辅助线构建平行四边形是解题的关键.15.综合与探究问题情境在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,点D是射线BC上一动点,连接AD,将线段AD绕。

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【例1】 如图所示.正方形ABCD 中,在边CD 上任取一点Q ,连AQ ,过
D 作DP AQ ⊥,
交AQ 于R ,交BC 于P ,正方形对角线交点为O ,连OP ,OQ .求证:OP OQ ⊥.
R
Q
P
O
D C
B
A
【例2】 如图所示,在等腰直角ABC ∆的斜边AB 上取两点M 、N ,使45MCN ∠=︒,记AM m =,MN x =,
BN n =,求证:以x 、m 、n 为边长的三角形的形状是直角三角形.
x m n N M C
B
A
【例3】 请阅读下列材料: 已知:如图1在Rt ABC ∆中,90BAC ∠=︒,AB AC =,点D 、E 分别为线段BC 上两动点,若45DAE ∠=︒.探究线段BD 、DE 、EC 三条线段之间的数量关系.
小明的思路是:把AEC ∆绕点A 顺时针旋转90︒,得到ABE '∆,连结E D ', 使问题得到解决.请你参考小明的思路探究并解决下列问题: ⑴ 猜想BD 、DE 、EC 三条线段之间存在的数量关系式,并对你的猜想给予证明; ⑵ 当动点E 在线段BC 上,动点D 运动在线段CB 延长线上时,如图2,其它条件不变,⑴中探究的结论是否发生改变?请说明你的猜想并给予证明.
图1
A
B
C
D
E
图2
A
B C
D
E
【例4】 如图所示,在五边形ABCDE 中,90B E ∠=∠=︒,AB CD AE ===1BC DE +=,求此五边形的面
积.
E
D
C
B
A
【巩固】在五边形ABCDE 中,已知AB AE =,BC DE CD +=,180ABC AED ∠+∠=︒,连接AD .求证:AD
平分CDE ∠.
E
D
C
B
A
【例5】 如图,五边形ABCDE 中,AB AE =,BC DE CD +=,120BAE BCD ∠=∠=︒,180ABC AED ∠+∠=︒,
连结AD 。

求证:AD 平分CDE ∠。

E
D
C
B
A
【例6】 如图所示,ABC ∆是边长为1的正三角形,BDC ∆是顶角为120︒的等腰三角形,以D 为顶点作一个
60︒的MDN ∠,点M 、N 分别在AB 、AC 上,求AMN ∆的周长.
N
M D
C
B
A
【例7】 在等边ABC ∆的两边AB ,AC 所在直线上分别有两点M N D ,
,为ABC ∆外一点,且60MDN ∠=︒,120BDC ∠=︒,BD CD =,探究:当点M N ,分别爱直线AB AC ,上移动时,BM BN MN ,,之间的数量关系及AMN ∆的周长Q 与等边ABC ∆的周长L 的关系.
图①
M N
D C
B
A
图②
M N
D C
B
A N
图③M
D C
B
A
⑴如图①,当点M N ,
在边AB AC ,上,且DM DN =时,BM NC MN ,,之间的数量关系式_________;此时Q
L
=__________ ⑵如图②,当点M N ,
在边AB AC ,上,且DM DN ≠时,猜想(1)问的两个结论还成立吗?写出你的猜想并加以证明;
⑶如图③,当点M N ,
分别在边AB CA ,的延长线上时,若AN x =,则Q =_________(用x L ,表示)
【例8】 如图所示,在四边形ABCD 中,AB BC =,90A C ∠=∠=︒,135B ∠=︒,K 、N 分别是AB 、BC 上
的点,若BKN ∆的周长为AB 的2倍,求KDN ∠的度数.
K N D
C
B
A
【例9】 (1)如图,在四边形ABCD 中,90AB AD B D =∠=∠=︒,
,E F 、分别是边BC CD 、上的点,且1
2
EAF =BAD ∠∠.求证:EF BE FD =+;
E
F
D
C
B
A
(2) 如图在四边形ABCD 中,180AB AD B +D =∠∠=︒,,E F 、分别是边BC CD 、上的点,且
1
2
EAF BAD ∠=∠, (1)中的结论是否仍然成立?不用证明.
E
F
D C
B
A
(3) 如图,在四边形ABCD 中,AB AD =,180B ADC ∠+∠=︒,E F ,
分别是边BC CD ,延长线上的点,且1
2
EAF BAD ∠=∠, (1)中的结论是否仍然成立?若成立,请证明;若不成立,请写出它们之间的数量关系,
并证明.
E
F
D
C
B
A
【例10】 如图①,一等腰直角三角尺GEF 的两条直角边与正方形ABCD 的两条边分别重合在一起.现正方形
ABCD 保持不动,将三角尺GEF 绕斜边EF 的中点O (点O 也是BD 中点)按顺时针方向旋转.
(1)如图②,当EF 与AB 相交于点M ,GF 与BD 相交于点N 时,通过观察或测量BM ,FN 的长度,猜想BM ,FN 满足的数量关系,并证明你的猜想;
(2)若三角尺GEF 旋转到如图③所示的位置时,线段FE 的延长线与AB 的延长线相交于点M ,线段BD 的延长线与G 的延长线相交于点N ,此时,⑴中的猜想还成立吗?若成立,请证明;若不成立,请说明理由.

②①
O
O
C
B
D
A
F
G
E
N M
E
G
F
A
D
B
C
B(E)
A(G)

②①
O O
C
B
D
A
F
G
E M
N N
M
E
G
F
A
D
B
C
C
A(G)
【例11】 在六边形ABCDEF 中,A B C D E F ∠=∠=∠=∠=∠=∠,AB BC CD ==,AF DE =,CEF ∆的面
积等于六边形ABCDEF 面积的一半,求ECF ∠的度数
.
1. 在等腰Rt ABC ∆的斜边AB 上取两点M 、N ,使45MCN ∠=︒,记AM m =,MN x =,BN n =,则以x 、
m 、n 为边长的三角形的形状是( ). A .锐角三角形 B .直角三角形
C .钝角三角形
D .随x 、m 、
n 的变化而变化
M N C
B
A
2. 如图,已知五边形ABCDE 中,90ABC AED ∠=∠=︒,2AB CD AE BC DE ===+=.求该五边形的面积.
E
D
C
B
A。

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