2020-2021年中考数学 中点弧模型解题 练习

合集下载

中点四大模型-【压轴必刷】中考数学压轴大题之经典模型(解析版)

中点四大模型-【压轴必刷】中考数学压轴大题之经典模型(解析版)

中点四大模型解题策略模型1倍长中线或类中线(与中点有关的线段)构造全等三角形模型分析如图1,AD 是△ABC 的中线,延长AD 至点E 使DE =AD ,易证:△ADC ≌△EDB (SAS )如图2,D 是BC 中点,延长FD 至点E 使DE =FD ,易证:△FDB ≌△EDC (SAS )模型2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”.模型分析等腰三角形中有底边中点时,常作底边的中线,利用等腰三角形“三线合一”的性质得到角相等,为解题创造更多的条件,当看见等腰三角形的时候,就应想到:“边等、角等、三线合一”.图1AABCD EB CD倍长中线ABCDEF ABCDF 倍长类中线构造全等图2ABCDABCD连接中线模型3已知三角形一边的中点,可考虑中位线定理模型分析:在三角形中,如果有中点,可构造三角形的中位线,利用三角形中位线的性质定理:DE ∥BC ,且DE =12BC 来解题,中位线定理中既有线段之间的位置关系又有数量关系,该模型可以解决角问题,线段之间的倍半、相等及平行问题.模型4已知直角三角形斜边中点,可以考虑构造斜边中线模型分析:在直角三角形中,当遇见斜边中点时,经常会作斜边上的中线,利用直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,即CD =12BC ,来证明线段间的数量关系,而且可以得到两个等腰三角形;△ACD 和△BCD ,该模型经常会与中位线定理一起综合应用。

A BCD A BC D E 取另一边中点构造中位线ABCDABCD构造直角三角形斜边上的中线经典例题【例1】(2022·江苏·南通市通州区育才中学八年级阶段练习)已知,在△ABC中,∠ACB=90°,AC= BC,AD⊥CE,BE⊥CE,垂足分别为D,E.(1)如图1,求证:AD=CE;(2)如图2,点O为AB的中点,连接OD,OE.请判断△ODE的形状?并说明理由.【答案】(1)见解析(2)△DOE等腰直角三角形,理由见解析【分析】(1)根据垂直的定义及直角三角形中两个锐角互余得出∠EBC=∠DCA,再由全等三角形的判定和性质即可证明;(2)连接OC,根据等腰直角三角形的性质及斜边上的中线的性质得出AO=BO=CO,∠CAB=∠CBA=45°,CO⊥AB,再由全等三角形的判定得出△DCO≌△EBO(SAS),△ADO≌△CEO,最后结合图形证明即可.【详解】(1)证明:∵BE⊥CE,AD⊥CE,∴∠E=∠ADC=90°,∴∠EBC+∠BCE=90°.∵∠BCE+∠ACD=90°,∴∠EBC=∠DCA.在△CEB和△ADC中,∠E=∠D,∠EBC=∠DCA,BC=AC,∴△CEB≌△ADC(AAS),∴AD=CE.(2)△DOE等腰直角三角形,理由如下:连接OC,如图所示:∵AC=BC,∠ACB=90°,点O是AB中点,∴AO=BO=CO,∠CAB=∠CBA=45°,CO⊥AB,∴∠AOC=∠BOC=∠ADC=∠BEC=90°,∵∠BOC+∠BEC+∠ECO+∠EBO=360°,∴∠EBO +∠ECO =180°,且∠DCO +∠ECO =180°,∴∠DCO =∠EBO ,且DC =BE ,CO =BO ,∴△DCO ≌△EBO (SAS ),∴EO =DO ,∠EOB =∠DOC ,同理可证:△ADO ≌△CEO ,∴∠AOD =∠COE ,∠AOD +∠DOC =90°,∴∠DOC +∠COE =90°,∴∠DOE =90°,且DO =OE ,∴△DOE 是等腰直角三角形.【点睛】题目主要考查全等三角形的判定和性质,等腰三角形的判定和性质,直角三角形斜边上的中线的性质等,理解题意,综合运用这些知识点是解题关键.【例2】(2022·重庆市合川中学九年级阶段练习)在△ABC 中,∠ABC =45°,D 为BC 上一动点.(1)如图1,当∠ADC =75°时,若AB =3+3,求AD 的长;(2)如图2,当AC =AD 时,点P 为AB 的中点,且AB =2CD ,求证:AC =PC ;(3)如图3,在(2)的条件下,将△BCP 绕点P 旋转180°,得到△AC P ,连接DC ,直接写出CC 'C 'D的值.【答案】(1)AD =23(2)见解析(3)102【分析】(1)过点D 作DH ⊥AB 于点H .由三角形外角的性质易求∠DAH =30°.根据题意可求∠DBH =∠BDH =45°,即得出BH =DH .设BH =DH =x ,则AD =2x ,根据勾股定理可求出AH =AD 2-DH 2=3x .从而可列出关于x 的方程,解出x ,即可求出AD 的长;(2)连接DP ,过点A 作AQ ⊥BC 于点Q .易得出AQ =BQ ,根据勾股定理可得出AB =2AQ =2BQ .结合题意又可得出CD =AQ =BQ .设CD =AQ =BQ =2a .根据等腰三角形的性质可得CQ =DQ =12CD =a =BD ,即点D 为BQ 中点.结合题意利用三角形中位线定理可得PD ∥AQ ,PD =12AQ =a ,从而可证PD ⊥BC ,最后根据勾股定理可求出PC =5a =AC ;(3)在(2)的基础上,过点C 作C T ⊥BC 交CB 的延长线于点T ,由旋转的性质可知AC =BC =3a,∠AC P=∠PCB,即易证四边形AC TQ是矩形,得出TQ=AC =3a,C T=AQ=2a,进而可求出BT=TQ-BQ=a,DT=TQ-DQ=2a=C T,CT=TQ+CQ=4a,最后根据勾股定理求出C C和C D的长,作比即可.【详解】(1)如图,过点D作DH⊥AB于点H.∵∠ADC=∠ABC+∠BAD,∠ABC=45°,∠ADC=75°,∴∠BAD=30°,即∠DAH=30°.∵DH⊥AB,∴∠DBH=∠BDH=45°,∴BH=DH.设BH=DH=x,则AD=2x,∴AH=AD2-DH2=3x.∴AB=AH+BH=x+3x=3+3,解得:x=3,∴AD=23;(2)如图,连接DP,过点A作AQ⊥BC于点Q.∵∠ABC=45°,∴∠BAQ=∠ABC=45°,∴AQ=BQ,∴AB=2AQ=2BQ.∵AB=2CD,∴CD=AQ=BQ.设CD=AQ=BQ=2a.∵AD=AC,AQ⊥CD,∴CQ=DQ=12CD=a=BD,即点D为BQ中点.∵点P为AB的中点,即AP=BP,∴PD∥AQ,PD=12AQ=a,∴PD⊥BC,∴PC=PD2+CD2=a2+4a2=5a,AC=AQ2+CQ2=4a2+a2=5a,∴PC=AC;(3)如图,在(2)的基础上,过点C 作C T⊥BC交CB的延长线于点T,由旋转的性质可知AC =BC=3a,∠AC P=∠PCB,∴AC ∥CT .∵C T ⊥BC ,AQ ⊥BC ,∴四边形AC TQ 是矩形,∴TQ =AC =3a ,C T =AQ =2a ,∴BT =TQ -BQ =3a -2a =a ,DT =TQ -DQ =3a -a =2a =C T ,CT =TQ +CQ =3a +a =4a ,∴C D =2DT =22a ,C C =C T 2+CT 2=2a2+(4a )2=25a ,∴C C C D =25a 22a=102.【点睛】本题考查三角形外角的性质,等腰直角三角形的判定和性质,含30度角的直角三角形的性质,勾股定理,三角形中位线定理,矩形的判定和性质等知识,综合性强,较难.正确的作出辅助线是解题关键.【例3】(2022·河南·嵩县教育局基础教育教学研究室一模)如图,Rt △ABC 的中,∠BAC =90°,AB =4cm ,AC =3cm ,点G 是边AB 上一动点,以AG 为直径的⊙O 交CG 于点D ,E 是边AC 的中点,连接DE .(1)求证:DE 与⊙O 相切;(2)填空:①当AG =___________cm 时,⊙O 与直线BC 相切;②当点G 在边AB 上移动时,△CDE 面积的最大值是___________cm 2【答案】(1)见解析(2)①3,②98【分析】(1)证明DE 是圆的切线,即连接OD ,再由直径AG 和中点E 想到连接AD 、OE ,则可知DE =AE ,最后证明ΔODE ≌ΔOAE 即可求证;(2)①由⊙O 与BC 相切,故结合ΔABC 的面积等于ΔAOC 的面积与ΔBOC 的面积之和即可求解;②结合(1)中分析可知CE =12AC =32,再结合三角形的面积公式,即可分析求解.【详解】(1)连接OE ,OD ,AD ∵AG 是⊙O 的直径,∴∠ADG =∠ADC =90°,即ΔADC 是直角三角形.∵E 是斜边AC 的中点,∴DE =AE .在ΔODE 和ΔOAE 中,OD =OADE =AEOE =OE∴△ODE ≌△OAE SSS ∴∠ODE =∠BAC =90°.∵OD 是⊙O 的半径,∴DE 与⊙O 相切.(2)①设⊙O 与BC 相切与点F ,⊙O 的半径为r 连接OC 则OF =OA =r =12AG ∵AB =4,AC =3,∠BAC =90°∴BC =32+42=5,S ΔAOC =12×AC ×OA =12×3×r =32r ,S ΔABC =12×AB ×AC =12×4×3=6∵⊙O 与BC 相切与点F ∴S ΔBOC =12×BC ×OF =12×5×r =52r ∵S ΔABC =S ΔAOC +S ΔBOC ∴6=32r +52r ,即r =32∴AG =2r =32×2=3故答案是:3.②由(1)可知DE =CE =12AC =32,设CE 边上的高为h ,则S ΔCDE =12×CE ×h =34h ∴当h 取最大值时,S ΔCDE 的值最大结合题意可知,当h =DE =32时最大,即DE ⊥AC 时,∴S ΔCDE 的最大值为34h =34×32=98故答案是:98.【点睛】本题主要考查圆的性质、切线的证明、直角三角形的性质、勾股定理、全等三角形的判定与性质、面积最值问题、线段长度问题等知识点,属于综合几何证明题,具有一定难度.解题的关键是熟练掌握圆和直角三角形的相关性质,并根据题意画出辅助线,即线段OD ,AD .【例4】(2021·广西·南宁二中八年级期中)在平面直角坐标系中有一等腰三角形ABC ,点A 在y 轴正半轴上,点B 在x 轴负半轴上.(1)如图1,点C 在第一象限,若∠BAC =90°,A 、B 两点的坐标分别是A (0,4),B (-2,0),求C 点的坐标;(2)如图2,点C 在x 正半轴上,点E 、F 分别是边BC 、AB 上的点,若∠AEF =∠ACB =2∠OAE .求证:BF =CE ;(3)如图3,点C 与点O 重合时点E 在第三象限,BE ⊥AE ,连接OE ,求∠BEO 的度数.【答案】(1)C 4,2 ;(2)见解析;(3)135°.【分析】(1)过点C 作CM ⊥OA ,垂足为M ,则∠AMC =90°,求出∠ABO =∠CAM ,证明△ABO ≌△CAM AAS ,得出MC =AO =4,AM =BO =2,则可得出答案;(2)证明∠BEF =∠EAC ,∠FAE =∠AFE ,可得AE =EF ,利用AAS 证明△AEC ≌△EFB ,则可得出BF =CE ;(3)过点O 作OG ⊥AE 于点G ,OH ⊥BE 交BE 的延长线于点H ,AE 与OB 交于点M ,证明△AOG ≌△BOH AAS ,由全等三角形的性质得出OG =OH ,证明EO 平分∠AEH ,求出∠OEH =∠AEO =45°,则可得出答案.【详解】(1)解:如图1中,过点C 作CM ⊥OA ,垂足为M ,则∠AMC =90°,∵∠BAC =∠AOB =90°,∴∠BAO +∠CAM =90°,∠BAO +∠ABO =90°,∴∠ABO =∠CAM ,∵△ABC 是等腰三角形,∠BAC =90°,∴AB =CA ,在△ABO 和△CAM 中,∠ABO =∠CAM ∠AOB =∠CMA AB =CA,∴△ABO ≌△CAM AAS ,∴MC =AO ,AM =BO ,∵A (0,4),B (-2,0),∴AO =4,BO =2,∴MC =4,AM =2,∴MO =AO -AM =2,∴C 4,2 ;(2)证明:设∠OAE =α,则∠AEF =∠ACB =2α,∵∠AEF +∠BEF +∠AEC =180°,∠ACB +∠EAC +∠AEC =180°,∴∠BEF =∠EAC ,由图2可知,等腰三角形ABC 中,AB =AC ,∴∠ABC =∠ACB ,∵OA ⊥BC ,∴∠BAO =∠CAO ,∵∠FAE =∠FAO +∠OAE =∠OAC +α=α+∠EAC +α=2α+∠EAC ,∠AFE =∠FBE +∠BEF =2α+∠BEF ,∴∠FAE =∠AFE ,∴AE =EF ,∴△AEC ≌△EFB AAS ,∴BF =CE ;(3)解:∵点C 与点O 重合,∠AOB =90°,∴OA =OB ,如图3,过点O 作OG ⊥AE 于点G ,OH ⊥BE 交BE 的延长线于点H ,AE 与OB 交于点M ,∵BE ⊥AE ,∴∠AEB =90°,∵∠AOB =90°,∠AMO =∠BME,∴∠MAO=∠OBH,又∵∠AGO=∠BHO=90°,OA=OB,∴△AOG≌△BOH AAS,∴OG=OH,又∵OG⊥AE,OH⊥BE,∴EO平分∠AEH,∴∠OEH=∠AEO=45°,∴∠BEO=∠AEB+∠AEO=90°+45°=135°.【点睛】本题是三角形综合题,考查了全等三角形的判定与性质,等腰三角形的判定与性质,角平分线的判定,三角形内角和定理,坐标与图形的性质等知识,解答本题的关键是明确题意,找出所求问题需要的条件,利用数形结合的思想解答.培优训练一、解答题1.(2021·湖北武汉·九年级阶段练习)△ABC中,BC=4,AC=6,∠ACB=m°,将△ABC绕点A顺时针旋转n°得到△AEF,E与B是对应点,如图1.(1)延长BC、EF,交于点K,求证:∠BKE=n°;(2)当m=150,n=60时,求四边形CEFA的面积;(3)如图3.当n=150时,取BE的中点P和CF的中点Q,直接写出PQ2的值.【答案】(1)见解析;(2)12+93;(3)8-43【分析】(1)根据旋转的性质可得∠AEF=∠B,利用三角形的外角性质可得∠BKE=∠KPA-∠AEF,从而得到∠BKE=∠BAE=n°;(2)连CF,作FH⊥AC于H,根据条件得到ΔACF是等边三角形,则∠EFC=90°,从而根据S四边形CEFA=SΔCEF+SΔACF计算即可;(3)取CE中点G,连接PG,QG,构造△GPQ为等腰三角形,并结合中位线定理以及旋转的性质求解∠PGQ=30°,再作CN⊥FA于N点,结合旋转的性质求解出sin15°=6-24,最后在△GPQ中运用“三线合一”的性质求解出PQ的长度得出结论.【详解】(1)设CK、AE交于点P,∵ΔAEF是ΔABC旋转所得,∴ΔAEF≅ΔABC,∴∠AEF=∠B,∵∠BKE=∠KPA-∠AEF,∠BAE=∠KPA-∠B,∴∠BKE=∠BAE=n°;(2)连CF,作FH⊥AC于H,∵ΔAEF≅ΔABC,∴EF=BC=4,AF=AC=6,∠AFE=∠ACB=150°,∴ΔACF是等边三角形,∴∠AFC=60°,∴∠EFC=∠AFE-∠AFC=150°-60°=90°,∴SΔCEF=12CF⋅EF=12×6×4=12,∵AH=12AC=3,FH=AF2-AH2=36-9=33,∴SΔACF=12AC⋅FH=12×6×33=93,=SΔCEF+SΔACF=12+93;∴S四边形CEFA(3)如图,取CE中点G,连接PG,QG,则PG,QG为△BCE和△FCE的中位线,∴PG=12BC=2,QG=12EF=2,△GPQ为等腰三角形,根据中位线定理可得:∠BCE=∠PGE,∠CEF=∠CGQ,∴∠PGQ=∠PGE+∠CGQ-180°=∠BCE+∠CEF-180°,又∵∠BCE+∠CEF=∠BCE+∠CEA+∠AEF=∠BCE+∠CEA+∠ABC,∴在四边形ABCE中,∠BCE+∠CEA+∠ABC=360°-∠BAE=360°-150°=210°,∴∠BCE+∠CEF=210°,∠PGQ=∠PGE+∠CGQ-180°=210°-180°=30°,作CN⊥FA于N点,根据旋转可知,∠CAF=150°,AC=AF=6,∠AFC=15°,∴∠CAN=30°,在Rt△CAN中,AC=6,∠CAN=30°,∴CN=3,AN=33,∴NF=AN+AF=6+33由勾股定理得:FC=CN2+NF2=36+32,∴sin∠CFN=CNCF=336+32=6-24,即:sin15°=6-2 4,此时,作GM⊥PQ,则根据“三线合一”知GM平分∠PGQ,∠MGQ=15°,PM=QM,∴MQ=GQ·sin15°=2×6-24=6-2 2,∴PQ=2MQ=6-2,∴PQ2=6-22=8-43.【点睛】本题考查图形旋转的综合问题,包括全等三角形的判定与性质,等腰三角形的判定与性质,以及运用三角函数解直角三角形等,熟练根据题意灵活构造辅助线是解题关键.2.(2022·四川·石室中学八年级期中)已知:△ABC是等腰直角三角形,动点P在斜边AB所在的直线上,以PC为直角边作等腰直角三角形PCQ,其中∠PCQ=90°,探究并解决下列问题:(1)如图1,若点P在线段AB上,且AC=6+2,PA=2,求PB的长度;(2)在(1)的条件下,猜想PA、PB、PQ三者之间的数量关系并证明;(3)如图2,若点P在AB的延长线上,求证:PA2+PB2=PQ2.【答案】(1)23(2)PA2+PB2=PQ2,证明见解析(3)证明见解析【分析】(1)在Rt△ABC中,利用勾股定理可求得AB,由PB=AB-PA可求得PB;(2)过C作CD⊥AB于点D,则△ADC是等腰直角三角形,则可求得AD=CD=12AB=1+3,进而得出PD的长,在Rt△PCD中利用勾股定理可求得PC的长,进而求出PQ的长即可得到结论;(3)过C作CD⊥AB于点D,把PA2和PB2都用PC和CD表示出来,在Rt△PCD中,由勾股定理得到PC和PD、CD的关系,从而可证得结论;【详解】(1)解:∵△ABC是等腰直角三角形,AC=6+2,∴AB=AC2+BC2=6+22=23+2,2+6+2∵PA=2,∴PB=AB-PA=23+2-2=23,(2)解:PA2+PB2=PQ2,证明如下:如图1,过C作CD⊥AB于点D,则△ADC是等腰直角三角形,∴AD=CD=12AB=1+3,∴PD=AD-PA=3-1,在Rt△PCD中,PC=CD2+PD2=3+12=22,2-3-1∵△PCQ是等腰直角三角形,∠PCQ=90°,∴PC=QC=22,∴PQ=PC2+QC2=4,∵PA2=4,PQ2=16,PB2=12,∴PA2+PB2=PQ2;(3)证明:如图2,过C作CD⊥AB于点D,∵△ACB为等腰直角三角形,CD⊥AB,∴CD=AD=DB,∵PA2=AD+PD2=CD2+2CD⋅PD+PD2,2=CD+PDPB2=PD-BD2=CD2-2CD⋅PD+PD2,2=PD-CD∴PA2+PB2=2CD2+2PD2=2CD2+PD2,在Rt△PCD中,由勾股定理可得PC2=CD2+PD2,∴PA2+PB2=2PC2,∵△PCQ为等腰直角三角形,且∠PCQ=90°,∴PQ2=PC2+CQ2=2PC2,∴PA2+PB2=PQ2.【点睛】本题主要考查了等腰直角三角形的性质,勾股定理,正确作出辅助线,构造直角三角形是解题的关键.3.(2022·广东·惠州市惠阳区朝晖学校九年级阶段练习)阅读理解:如图,等腰直角△ABC中,∠ABC =90∘,AB=BC,点A,B分别在坐标轴上.(1)如图①,过点C作CG⊥y轴于点G,若点C的横坐标为5,求点B的坐标.(2)如图②,将△ABC摆放至x轴恰好平分∠BAC,BC交x轴于点M,过点C作CD⊥x轴于点D,求CDAM的值.(3)如图③,若点A坐标为(-4,0),分别以OB,AB为直角边在第一、第二象限作等腰Rt△OBF与等腰Rt△ABE,连接EF交y轴于点P.当B点在y轴正半轴上移动时,PB的长度是否会发生改变?若改变,请说明理由,若不改变,请直接写出PB的长度.【答案】(1)(0,5)(2)12(3)2【分析】(1)过点C作CG⊥y轴于点G,根据余角的性质,得出∠ABO=∠BCG,证明△ABO≌△BCG,得出BO=CG=5,即可得出答案;(2)分别延长AB,CD相交于点H,根据“AAS”证明△ABM≌△CBH,得出AM=CH,根据等腰三角形的性质,得出CD=DH,即可得出答案;(3)作EG⊥y轴于G,证明△BAO≌△EBG,得到BG=AO=4,EG=OB,证明△EGP≌△FBP,得到PB=PG,得到答案.【详解】(1)解:∵∠ABC=90∘,CG⊥y轴,∴∠1+∠ABO=90∘,∠1+∠BCG=90∘,∴∠ABO=∠BCG(同角的余角相等),∵∠ABC=90∘,CG⊥y轴,∠ABO=∠BCG,AB=BC,∴△ABO≌△BCG(两角及其中一角的对边对应相等的两个三角形全等),∴BO=CG(全等三角形的对应边相等),∵C点的横坐标为5,∴CG=5,∵CG=5,BO=CG,B点在y轴上,∴B点的坐标是0,5.(2)解:分别延长AB,CD相交于点H,如图所示:∵∠ABC=90∘,CH⊥x轴,∴∠1+∠A MB=90∘,∠3+∠CMD=90∘,∠CBH=90∘,∵∠A MB=∠CMD,∴∠1=∠3(等角的余角相等),∵∠ABC=∠CBH=90∘,∠1=∠3,AB=BC,∴△ABM≌△CBH(两角及其中一角的对边对应相等的两个三角形全等),∴AM=CH(全等三角形的对应边相等),∵AD平分∠BAC,CH⊥x轴,∴∠1=∠2,∠ADH=∠ADC=90°,∵AD=AD,∴△ADH≅△ADC,∴DH=DC,∴AM=CH=2CD,∴CD AM=1 2.(3)解:PB的长度不变,作EG⊥y轴于G,如图所示:∵点A的坐标为-4,0,∴OA=4,∵∠BAO+∠OBA=90°,∠OBA+∠EBG=90°,∴∠BAO=∠EBG,在△BAO 和△EBG 中∠AOB =∠BGE∠BAO =∠EBG AB =BE,∴△BAO ≌△EBG AAS ,∴BG =AO =4,EG =OB ,∵OB =BF ,∴BF =EG ,在△EGP 和△FBP 中∠EPG =∠FPB∠EGP =∠FBP EG =FB,∴△EGP ≌△FBP AAS ,∴PB =PG ,∴PB =12BG =2.【点睛】本题考查的是全等三角形的判定和性质、坐标与图形性质,掌握全等三角形的判定定理和性质定理是解题的关键.4.(2022·河北·八年级期中)如图,在△ABC 中,已知AB =AC ,∠ABC =∠ACB =45°,AH 是△ABC 的高,BC =10cm ,射线CM ⊥BC ,动点D 从点C 开始沿射线CB 的方向以每秒2厘米的速度运动,动点E 也同时从点C 开始在射线CM 上以每秒1厘米的速度运动,连接AD 、AE ,设运动时间为t t >0 s .(1)请直接写出CD 、CE 的长度(用含有t 的式子表示):CD =______cm ,CE =______cm ;(2)当点D 到点H 的距离为2cm 时,求t 的值;(3)请直接写出当t =103s 时,△ABD 与△ACE 是否全等?【答案】(1)2t ,t (2)32s 或72s (3)全等,理由见解析【分析】(1)直接根据路程=速度×时间可得结论;(2)分当点D 位于点H 右边时;当点D 位于点H 左边时,两种情况进行讨论即可;(3)分别求出BD ,CD 的长度,然后根据“SAS ”证明全等即可.【详解】(1)解:根据题意可得CD =2t cm ,CE =t cm ,故答案为:2t ,t ;(2)解:∵AB=AC,∠ABC=∠ACB=45°,∴△ABC为等腰直角三角形,∵AH是△ABC的高,BC=10cm,∴BH=CH=5,当点D位于点H右边时,CD=CH-HD=5-2=2t,解得:t=3 2;当点D位于点H左边时,CD=CH+DH=5+2=7=2t,解得:t=7 2,综上所示:当点D到点H的距离为2cm时,t的值为32s或72s;(3)解:△ABD与△ACE全等,理由如下:当t=103s时,CD=2t=2×103=203cm,CE=t=103cm,∴BD=BC-CD=10-203=103cm,∴BD=CE,∵CM⊥BC,∠ABC=∠ACB=45°,∴∠ACE=45°,在△ABD和△ACE中,AB=AC∠B=∠ACEBD=CE,∴△ABD≌△ACE(SAS).【点睛】本题考查了全等三角形判定与性质,一元一次方程的应用,等腰直角三角形的性质,灵活运用相关知识点列方程求解是关键.5.(2022·江苏徐州·八年级期中)如图,△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,点D是斜边AB的中点,点E、F分别在边AC、BC上,且DE⊥DF,垂足为D.(1)如图1,当DE⊥AC时,DE、DF的大小关系是______;(2)如图2,将∠EDF绕点D点旋转,(1)中的关系还成立吗?请说明理由;(3)如图3,连接EF,试探究AE、BF、EF之间的数量关系,并证明你的结论.【答案】(1)DE=DF(2)成立,理由见解析(3)EF2=AE2+BF2,证明见解析【分析】(1)连接CD,由DE⊥AC,得∠DEC=90°=∠ACB=∠EDF,可得DF⊥BC,而AC= BC,D为AB中点,知CD是∠ACB的平分线,即得DE=DF;(2)过D作DM⊥AC于M,DN⊥BC于N,同(1)可得DM=DN,由∠DMC=∠DNC=∠ACB= 90°,可得∠MDN=90°=∠EDF,从而∠MDE=∠NDF,可证△DME≌△DNF(AAS),故DE= DF;(3)过D作DM⊥AC于M,DN⊥BC于N,由(2)知△DME≌△DNF,可得ME=NF,DE=DF,DM=DN,即可得EF2=2DE2,而AC=AB,∠ACB=90°,有∠A=∠B=45°,从而AM=DM= DN=BN,设ME=NF=x,则AM=AE-x=DM,BN=BF+x=DN,由AM=BN,得AE-x=BF+x,x=AE-BF2,即ME=AE-BF2,DM=AE-x=AE+BF2,又DE2=DM2+ME2,即可得EF2=2DE2=AE2+BF2.【详解】(1)解:DE=DF,理由如下:连接CD,如图:∵DE⊥AC,∴∠DEC=90°=∠ACB=∠EDF,∴∠DFC=90°,即DF⊥BC,∵AC=BC,D为AB中点,∴CD是∠ACB的平分线,∵DE⊥AC,DF⊥BC,∴DE=DF(角平分线上的点到两边的距离相等);故答案为:DE=DF;(2)将∠EDF 绕点D 点旋转,(1)中的关系还成立,理由如下:过D 作DM ⊥AC 于M ,DN ⊥BC 于N ,如图:同(1)可得DM =DN ,∵∠DMC =∠DNC =∠ACB =90°,∴∠MDN =90°=∠EDF ,∴∠MDN -∠EDN =∠EDF -∠EDN ,即∠MDE =∠NDF ,∵∠DME =90°=∠DNF ,∴△DME ≌△DNF (AAS ),∴DE =DF ;(3)EF 2=AE 2+BF 2,证明如下:过D 作DM ⊥AC 于M ,DN ⊥BC 于N ,如图:由(2)知△DME ≌△DNF ,∴ME =NF ,DE =DF ,DM =DN ,∵∠EDF =90°,∴DE 2+DF 2=EF 2,∴EF 2=2DE 2,∵AC =AB ,∠ACB =90°,∴∠A =∠B =45°,∵DM ⊥AC 于M ,DN ⊥BC 于N ,∴AM =DM =DN =BN ,设ME =NF =x ,则AM =AE -x =DM ,BN =BF +x =DN ,∵AM =BN ,∴AE -x =BF +x ,∴x =AE -BF 2,即ME =AE -BF 2,∴DM =AE -x =AE +BF 2,∵DE 2=DM 2+ME 2=AE +BF 2 2+AE -BF 2 2=AE 2+BF 22,∴EF 2=2DE 2=AE 2+BF 2.【点睛】本题考查等腰直角三角形中的旋转问题,涉及三角形全等的判定与性质,勾股定理及应用等知识,解题的关键是作辅助线,构造全等三角形.6.(2022·湖北·武汉市黄陂区教学研究室八年级期中)如图,点D ,E 在△ABC 的边BC 上,AB =AC ,AD =AE .(1)如图1,求证:BD =CE ;(2)如图2,当AD =CD 时,过点C 作CM ⊥AD 于点M ,如果DM =2,求CD -BD 的值.【答案】(1)见解析(2)4【分析】(1)过A 作AH ⊥BC 于点H ,根据三线合一可得:BH =CH ,DH=EH ,即可证明;(2)过A 作AH ⊥BC 于点H ,易证△AHD ≌△CMD ,可得MD =DH ,即可求解.【详解】(1)证明:如图过A 作AH ⊥BC 于点H ,∵AB =AC ,AH ⊥BC ,∴BH =CH ,∵AD =AE ,∴DH =EH ,∴BD =CE ;(2)解:过A 作AH ⊥BC 于点H ,在△AHD 和△CMD 中,∠CDM =∠ADH∠CMD =∠AHD =90°CD =AD∴△AHD ≌△CMD AAS ,∴DH =MD ,∴CD -BD =CH +DH -BH -DH =2DH =2MD =4.【点睛】本题考查了全等三角形的性质与判定,等腰三角形的性质“三线合一”,熟练掌握全等三角形的判定方法是解题的关键.7.(2022·浙江·杭州市大关中学九年级期中)如图,在△ABC 中,AB =AC ,∠A =30°,AB =10,以AB 为直径的⊙O 交BC 于点D ,交AC 于点E ,连接DE ,过点B 作BP 平行于DE ,交⊙O 于点P ,连接CP ,OP .(1)求证:点D 为BC的中点;(2)求AP 的长度.【答案】(1)见解析(2)5π2【分析】(1)连接AD ,可得AD ⊥BC ,再由等腰三角形的性质,即可求证;(2)由等腰三角形的性质,可得∠ABC =75°,再根据四边形ABDE 为⊙O的内接四边形,可得∠EDC =∠BAC =30°,然后根据BP ∥DE ,可得∠PBC =∠EDC =30°,从而得到∠OBP =∠ABC -∠PBC =45°,然后根据圆周角定理可得∠AOP =90°,再根据弧长公式计算,即可求解.【详解】(1)证明:如图,连接AD ,∵AB 为⊙O 的直径,∴∠ADB =90°,即AD ⊥BC ,∵AB =AC ,∴BD =CD ,即点D 为BC 的中点;(2)解:∵∠BAC =30°,AB =AC ,∴∠ABC =12×180°-30° =75°,∵四边形ABDE 为⊙O 的内接四边形,∴∠EDB +∠BAC =180°,∵∠EDB +∠EDC =180°,∴∠EDC =∠BAC =30°,∵BP ∥DE ,∴∠PBC =∠EDC =30°,∴∠OBP =∠ABC -∠PBC =45°,∵OB =OP ,∴△OBP 为等腰直角三角形,∴∠BOP =90°,∴∠AOP =90°,∵AB =10,∴半径OA =5,∴AP 的长度为90π×5180=5π2.【点睛】本题主要考查了求弧长,圆周角定理,圆内接四边形的性质,等腰三角形的性质,熟练掌握弧长公式,圆周角定理,圆内接四边形的性质,等腰三角形的性质是解题的关键.8.(2022·湖北黄石·九年级期中)如图,△ABC 中,AB =AC ,AH ⊥BC 于H ,BD ⊥AC 于D ,AH ,BD 相交于点O ,以O 为圆心、OD 为半径的⊙O 交BC 于点E 、F ,已知AD =6,BD =8.(1)求证:AB 是⊙O 的切线;(2)求⊙O 的半径;(3)求弦EF 的长.【答案】(1)见解析;(2)3;(3)4.【分析】(1)过点O 作OM ⊥AB 于点M ,利用角平分线的性质得到OM=OD ,即可;(2)利用勾股定理求得AC =AB =10,从而得到CD =4,再由勾股定理求得BC =45,则BH =CH =25,再由勾股定理得到AH =45,由△AOD ∽△ABH 得到AD AH=OD BH ,即可求解;(3)连接OE ,求得OH ,利用勾股定理得到EH ,即可求解.【详解】(1)证明:过点O 作OM ⊥AB 于点M ,如图∵AH ⊥BC ,AB =AC∴AH 平分∠BAC又∵OM ⊥AB ,OD ⊥AC∴OM =OD∴AB 是⊙O 的切线;(2)解:由勾股定理可得,AB =AD 2+BD 2=10,AC =10,则CD =4,由勾股定理可得:BC =BD 2+CD 2=45,由题意可得:AH 为中线,∴BH =CH =25由勾股定理可得:AH =AB 2-BH 2=45由(1)可得∠BAH =∠OAD ,又∵∠ADB =∠AHB =90°∴△AOD ∽△ABH ,∴AD AH =OD BH ,即645=OD 25解得:OD =3,即半径为3.(3)连接OE ,如下图:由题意可得:OE =3,OH ⊥EF∴EH =HF在Rt △AOD 中,由勾股定理可得:AO =OD 2+AD 2=35∴OH =AH -AO =5,在Rt△OEH中,由勾股定理可得:EH=OE2-OH2=2∴EF=2EH=4【点睛】此题考查了切线的判定,垂径定理,相似三角形的判定与性质,勾股定理,等腰三角形的性质,解题的关键是熟练掌握相关性质.9.(2022·江苏·泰州中学附属初中八年级阶段练习)按要求作图.(1)如图(1),在平行四边形ABCD中,AC为对角线,AC=BC,AE是△ABC的中线.①在AD取一点F使得EF∥CD;(仅使用无刻度的直尺画图).②画出△ABC的高CH.(仅使用无刻度的直尺画图).(2)如图(2),四边形ABCD是平行四边形,在线段CD找一点E,使得BE平分∠AEC.(仅使用圆规画图)【答案】(1)①见解析;②见解析(2)见解析【分析】(1)①连接BD交AC于O点,则OB=OD,则OE为△BCD的中位线,可得OE∥CD,延长EO交AD于F,则EF满足条件;②设BD交AE于P点,则P点为△ABC的三条中线的交点,然后延长CP交AB于H,CH为AB边上的中线,再由AC=BC,根据等腰三角形的性质得到CH⊥AB;(2)以A点为圆心,AB为半径画弧交DC于E点,则AE=AB,可得∠AEB=∠ABE,再根据CD∥AB,可知∠ABE=∠CEB,从而得到∠CEB=∠AEB,即可.【详解】(1)解:①如图1,连接BD交AC于O点,并延长EO交AD于F,F点即为所作;理由:∵四边形ABCD是平行四边形,∴OB=OD,∵AE是△ABC的中线.∴OE为△BCD的中位线,∴OE∥CD,即EF∥CD;②如图1,设BD交AE于P点,延长CP交AB于H,CH即为所作;理由:∵四边形ABCD是平行四边形,∴OA=OC,∵AC=BC,AE是△ABC的中线.∴P点为△ABC的三条中线的交点,∴CH为AB边上的中线,∴CH⊥AB,即CH是△ABC的高;(2)解:如图2,以A点为圆心,AB为半径画弧交DC于E点,则线段BE为所作.理由:根据作法得:AE=AB,∴∠AEB=∠ABE,∵四边形ABCD是平行四边形,∴AB∥CD,∴∠ABE=∠CEB,∴∠CEB=∠AEB,即BE平分∠AEC.【点睛】本题考查了作图--复杂作图:解决此类题目的关键是熟悉基本几何图形的性质,结合几何图形的基本性质把复杂作图拆解成基本作图,逐步操作.也考查了平行四边形的性质,三角形中位线的性质,等腰三角形的性质以及平行线的性质.10.(2022·湖南长沙·九年级期中)如图,在△ABC中,AB=AC,以AC为直径的⊙O,与AB边相交于点D,与BC边相交于点E,过点E作EF⊥AB,垂足为点F.(1)求证:EF是⊙O的切线;(2)求证:点E是CD的中点;(3)若⊙O的直径为18,BC=12,求AD的长.【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)AD的长为14.【分析】(1)连接OE,利用等腰三角形的性质,证明OE∥AB即可证明;(2)利用圆周角定理以及等腰三角形三线合一的性质即可证明;(3)连接AE、CD,利用直径所对的圆周角是直角、等腰三角形三线合一以及证明△ABE∽△CBD,即可解答.【详解】(1)证明:连接OE,∵EF⊥AB,∴∠EFD=∠EFB=90°,∵AB=AC,∴∠B=∠C,∵OC=OE,∴∠C=∠OEC,∴∠OEC =∠B ,∴OE ∥AB ,∴∠OEF =∠EFB =90°,∵OE 是⊙O 的半径,∴EF 是⊙O 的切线;(2)证明:如图,连接AE ,∵AC 是直径,∴AE ⊥BC ,∵AB =AC ,∴∠BAE =∠CAE ,∴DE =CE ,∴点E 是CD 的中点;(3)解:连接AE 、CD ,∵AC 是⊙O 的直径,AB =AC ,BC =12,∴∠CDB =∠AEC =∠AEB =90°,BE =CE =6,∵∠B =∠B ,∴△ABE ∽△CBD ,∴AB CB=BE BD ,即1812=6BD ,解得:BD =4,∴AD =AB -BD =18-4=14,故AD 的长为14.【点睛】本题考查了切线的判定与性质,等腰三角形的性质,勾股定理,垂径定理,圆周角定理,根据题目的已知条件并结合图形添加适当的辅助线是解题的关键.11.(2022·广东·广州市白云区白云实验学校八年级期中)在Rt △ABC 中,∠ACB =90°,∠A =30°,BD 是△ABC 的角平分线,DE ⊥AB 于点E .(1)如图1,连接EC,求证:△EBC是等边三角形;(2)点M是AC边上一个动点(不与点D重合),以BM为一边,在BM的下方作∠BMG=60°,MG 交射线DE于点G.请画出完整图形,探究MD,DG与AD数量之间的关系,并说明理由.【答案】(1)见详解(2)画图见详解,当分M点在线段AD上时,AD+MD=DG;当M点在线段DC上时,AD-MD= DG.【分析】(1)根据含30°角的直角三角形的性质可得∠ABC=60°,BC=12AB,根据BD是△ABC的角平分线,可得∠ABD=∠CBD=30°,即有可得△ABD是等腰三角形,结合DE⊥AB和DE是△ABD的中线,可得AE=BE=12AB,问题随之得解;(2)分M点在线段AD上和M点在线段DC上两种情况来补全图形:当分M点在线段AD上时,延长BD至N点,使得MD=ND,连接MN,先证明△MND是等边三角形,再证明△MNB≌△MDG ASA,即可得解;当M点在线段DC上时,延长GD至H,使得DH=MD,连接HM,BD与MG交于点Q,先证明△MDH是等边三角形,再证明△HMG≌△D MB AAS,即可得解.【详解】(1)∵在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°,∴∠ABC=60°,BC=12AB,∵BD是△ABC的角平分线,∴∠ABD=∠CBD=30°,∴∠ABD=∠A,∴AD=BD,∴△ABD是等腰三角形,∵DE⊥AB,∴DE是△ABD的中线,∴AE=BE=12AB,∵BC=12AB,∴BC=BE,∵∠ABC=60°,∴△EBC是等边三角形;(2)补全图形如下:(分M点在线段AD上和M点在线段DC上两种情况)当分M点在线段AD上时,延长BD至N点,使得MD=ND,连接MN,如图,在(1)中求得:∠ABD=∠CBD=30°=∠A,∵∠DEA=∠DEB=90°,∴∠EDA=∠EDB=60°,∵∠BMG=60°,∴∠EDA=∠EDB=60°=∠BMG,∴∠NDM=180°-∠EDB-∠EDA=60°,∵MD=ND,∴△MND是等边三角形,∴MD=ND=MN,∠NMD=60°=∠N,∴∠N MB=∠NMD+∠D MB=∠G MB+∠D MB=∠GMD,∵∠ADE=60°=∠N,MD=MN,∴△MNB≌△MDG ASA,∴NB=DG,∴DB+ND=DG,根据(1)可知AE=BE=12AB,DE⊥AB,∴DG是线段AB的垂直平分线,∴AD=BD,∵MD=ND,∴AD+MD=DG;当M点在线段DC上时,延长GD至H,使得DH=MD,连接HM,BD与MG交于点Q,如图,∵∠EDA=∠EDB=60°=∠BMG,∴∠HDM=∠EDA=60°,∠MDB=180°-∠EDA-∠EDB= 60°,∵DH=MD,∴△MDH是等边三角形,∴DM=HM,∠H=60°,∵∠EDB=60°=∠BMG,∠DQG=∠BQM,∴∠DGQ=∠QBM,∵∠H=∠MDB,DM=HM,∴△HMG≌△D MB AAS,∴HG=BD,∵HD=MD,AD=BD,∴AD=BD=HG=HD+DG=MD+DG,∴AD-MD=DG;综上:当分M点在线段AD上时,AD+MD=DG;当M点在线段DC上时,AD-MD=DG.【点睛】此题是三角形的综合题,主要考查了等边三角形的判定与性质以及全等三角形的判定与性质,根据已知正确作出辅助线是解题关键.12.(2022·福建·上杭县教师进修学校八年级期中)数学活动课上老师出示如下问题,供同学们探究讨论:如图,在△DEF中,DE=DF,点B在EF边上,且∠EBD=60°,C是线段BD上的一个动点(不与点B重合,且BC≠BE),在线段BE上截取BA=BC,连接AC.试探究线段AE,BF,CD之间的数量关系.小敏与同桌小聪经过深入的思考讨论后,进行了如下探究:特殊入手,探索结论:(1)①如图,若点C与点D重合,即线段CD=0,观察此时线段AE,BF之间的数量关系是AE=BF,即有:AE=BF+CD,请你说明AE=BF的理由;特例启发,猜测结论:②若点C不与点D重合,猜测线段AE,BF,CD之间的数量关系是___________,并给予证明;完成上面的问题后,老师继续提出下列问题,请同学们探究讨论:深入探究,拓展结论:(2)在上面的问题中,若把“点C是线段BD上的一个动点”改为“点C是射线BD上的一个动点,其它条件都不变.”,则当点C在线段BD的延长线上时,请你用等式表示线段AE,BF,CD之间的数量关系(自行画图探究,直接写出结果,不需要证明).【答案】(1)①见解析,②AE=BF+CD,见解析(2)当BC<BE时,数量关系是:BF=AE+CD,当BC>BE时,数量关系是:CD=AE+BF,见解析【分析】(1)①过D作DG⊥EF于G,利用等腰和等边三角形的性质,即可得证;②在BE上截取BG =BD,连接DG,利用等腰和等边三角形的性质,即可得证;(2)分BC<BE和BC>BE两种情况分类讨论,求解即可.【详解】(1)证明:①∵BA=BC,∠EBD=60°,∴△ABC是等边三角形过D作DG⊥EF于G,则有:EG=FG;AG=BG∴EG-AG=FG-BG,∴AE=BF;②数量关系为:AE=BF+CD,证明如下:在BE上截取BG=BD,连接DG,∵BA=BC∴BG-BA=BD-BC,∴AG=CD∵∠EBD=60°,BG=BD,∴△GB D是等边三角形∴由①的结论可得:EG=BF∴AE=EG+AG=BF+CD。

2021年中考复习第07讲—中点五大模型

2021年中考复习第07讲—中点五大模型
F
解答:类倍长中线+集散思想,可证
模型二:平行线夹中点模型
【例1】如图,在菱形ABCD中,ZA = 110°,仗尸分别是边A3和BC的中点,EP丄CD
于点P,
则ZFPC=(
)
A・35°
B・45°
C.50c
D・55°
D
解答:构造8字型全等【延长EF和DC交于点G】,得证D
【例2】如图,在平行四边形ABCD中,CD=2AD.BE丄4D于点6尸为DC的中点, 连接E0BF,下列结论
1ZABC=2ZABF
2 EF = BF
解答:构造8字型全等,得证1&l中,4D是BC边上的中线,E是ADL的一点,延长BE交
AC于F,AF=EF,求证:AC=BE
解答:
1方法一:倍长中线【AD=DG构造8字型全等+集散思想】
2方法二:类倍长中线【DG = DE构造8字型全等+集散思想】
可证
【例3】如图,在AABC中,AD交BC于点D,点疋是BC中点,EF//AD交C4的延 长线于点尸,交43于点G,若BG=CF,求证:4D为MBC的角平分线
总结(题目中出现中点时):
1倍长中线(普通的一个中点时)
2连出“三线合一”的线(出现底边上的中点时)
3连斜边上的中线(出现斜边上的中点时)
4构造中位线(出现多个中点时)
5构造8字型全等(平行线夹中点)
模型一:倍长中线模型
【例1】如图,在MBC中,4F = &AC=6,求BC边上的中线AD的取值范围
DC

2024年中考数学常见几何模型全归纳(全国通用)专题38 重要的几何模型之中点模型(一)(解析版)

2024年中考数学常见几何模型全归纳(全国通用)专题38 重要的几何模型之中点模型(一)(解析版)

专题38重要的几何模型之中点模型(一)中点模型是初中数学中一类重要模型,它在不同的环境中起到的作用也不同,主要是结合三角形、四边形、圆的运用,在各类考试中都会出现中点问题,有时甚至会出现在压轴题当中,我们不妨称之为“中点模型”,它往往涉及到平分、平行、垂直等问题,因此探寻这类问题的解题规律对初中几何的学习有着十分重要的意义。

常见的中点模型:①垂直平分线模型;②等腰三角形“三线合一”模型;③“平行线+中点”构造全等或相似模型(与倍长中线法类似);④直角三角形斜边中点模型;⑤中位线模型;⑥中点四边形模型。

本专题就中点模型的后三类模型进行梳理及对应试题分析,方便掌握。

模型1:垂直平分线定理:线段垂直平分线上的点到线段两端的距离相等。

如图,在三角形ABC 中,DE ⊥BC ,且D 为BC 中点,则BE=EC 。

模型运用条件:当遇到三角形一边垂线过这边中点时,可以考虑用垂直平分线的性质。

例1.(2023·河北廊坊·校考三模)如图,已知在菱形ABCD 中,连接对角线AC ,作BC 边的垂直平分线EF ,分别交BC 、AC 、AD 于点F 、Q 、E ,若21EQD ,则CAB 的度数是()A .21B .37C .42D .69【答案】B 【分析】如图,连接QB ,证明QD QB QC ,902169ADQ ,设QDC QCD x ,证明DA DC ,由作图可得:EF 是BC 的垂直平分线,∴QD QB QC ,ADQ ∵菱形ABCD ,∴DA DC ∴180BAD ADC ,∴2A .8【答案】A 【分析】本题考查了作垂线,垂直平分线的性质.熟练掌握作垂线,垂直平分线的性质是解题的关键.由作图可知,MN 垂直平分A.2B.22【答案】B【分析】连接BD,由作法得MN,由三角形外角的性质得到ABD BAD15【点睛】本题考查了作图 复杂作图,线段垂直平分线的性质,含识,熟悉基基本作图和线段垂直平分线的性质是解决问题的关键.例4.(2023上·辽宁营口·八年级校联考阶段练习)如图,在 ,点PQ分别是AD平分BACAD ∵是P 、P 的对称轴,即AD PQ BQ 的最小值即为P Q BQ 当BP AC 时,BP 即P Q BQ ∵在ABC 中,90C ,BAC 【答案】74【分析】设CBD ,BFE (SAS)CBD CBT ≌ ,得CT∵点E是AB的中点,EF∵,BCD BCT BC90,BDCCT CD41046AC AT CT(1)若222,求BACBD CE DE的大小;过点F作FG垂直于BA的延长线于点【答案】(1)135 (2)证明见解析∵DH EF 、为边AB AC ,的垂直平分线,∴AD BD AE CE ,,∴BAD ∵222BD CE DE ,∴22AD AE ∴ADE V 为直角三角形,且=90DAE ∵BF 是ABC 的平分线,FG BG ,∵AB BM ,ABF MBF ,BF ∵EF 是AC 的垂直平分线,∴FA FC模型2:等腰三角形的“三线合一”定理:等腰三角形底边中线、高线、顶角平分线“三线合一”。

圆中的重要模型-阿基米德折弦定理与米勒最大角问题(学生版)--初中数学专题训练

圆中的重要模型-阿基米德折弦定理与米勒最大角问题(学生版)--初中数学专题训练

圆中的重要模型-阿基米德折弦定理与米勒最大角问题圆在中考数学几何模块中占据着重要地位,也是学生必须掌握的一块内容,本专题就圆形中的重要模型(阿基米德折弦模型、米勒最大张角(视角)模型、弧中点模型)进行梳理及对应试题分析,方便掌握。

模型1.阿基米德折弦模型【模型解读】一个圆中一条由两长度不同的弦组成的折弦所对的两段弧的中点在较长弦上的射影,就是折弦的中点。

如下图所示,AB 和BC 是⊙O 的两条弦(即ABC 是圆的一条折弦),BC >AB ,M 是ABC的中点,则从M 向BC 所作垂线之垂足D 是折弦ABC 的中点,即CD =AB +BD 。

折弦:从圆周上任一点出发的两条弦,所组成的折线,我们称之为该图的一条折弦。

【模型证明】方法1.:补短法如图,延长DB 至F ,使BF =BA∵M 是ABC 的中点∴∠MCA =∠MAC =∠MB C ∵M 、B 、A 、C 四点共圆∴∠MCA +∠MB A =180°∵∠MB C +∠MB F =180°∴∠MB A =∠MB F ∵MB =MB ,BF =BA∴△MB F ≌△MB A ∴∠F =∠MAB =∠MCB∴MF =MC ∵MD ⊥CF∴CD =DF =DB +BF =AB +BD 方法2.截长法如图,在CD 上截取DG =DB∵MD ⊥BG∴MB =MG ,∠M GB =∠MB C =∠MAC ∵M 是ABC 的中点∴∠MAC =∠MCA =∠MGB 即∠M GB =∠MCB +∠BCA =∠MCB +∠BMA又∠M GB =∠MCB +∠GMC∴∠BMA =∠GMC ∵MA =MC∴△MB A ≌△MGC (SAS )∴AB =GC ∴CD =CG +GD =AB +BD方法3.垂线法如图,作MH ⊥射线AB ,垂足为H 。

∵M 是ABC 的中点∴MA =MC ∵MD ⊥BC∴∠MDC =90°=∠H∵∠MAB =∠MCB ∴△MHA ≌△MDC (AAS )∴AH =CD ,MH =MD又∵MB =MB∴Rt △MHB ≌Rt △MDB (HL )∴HB =BD ∴CD =AH =AB +BH =AB +BD例1.(2022秋·山西临汾·九年级统考阶段练习)阅读与思考请阅读下列材料,并完成相应的任务.在《阿基米德全集》中记述了伟大的古希腊数学家、哲学家、物理学家阿基米德提出的关于圆的一些问题,其中有这样一个问题:如图1,AB 和BC 是⊙O 的两条弦(即折线ABC 是圆的一条折弦),BC >AB ,M 是ABC的中点,则从点M 向BC 所作垂线的垂足D 是折弦ABC 的中点,即CD =DB +BA .其部分证明过程如下:证明:如图2,在CD 上截取CG =AB ,连接MA ,MB ,MC 和MG .∵M 是ABC的中点,∴MA =MC ,∵∠A =∠C ,∴△MAB ≌△MCG (SAS ),∴MB =MG ,⋯⋯任务:(1)补全证明过程,(2)如图3,在⊙O 中,BD =CD,DE ⊥AC ,若AB =4,AC =10,DE =7,则O 到DE 的距离是____________,O 到AC 的距离是____________,⊙O 的半径是____________.变式1.(2022秋·江苏盐城·九年级统考期中)【了解概念】我们知道,折线段是由两条不在同一直线上且有公共端点的线段组成的图形.如图1,线段MQ 、QN 组成折线段MQN .若点P 在折线段MQN 上,MP =PQ +QN ,则称点P 是折线段MQN 的中点.【理解应用】(1)如图2,⊙O 的半径为2,PA 是⊙O 的切线,A 为切点,点B 是折线段POA 的中点.若∠APO =30°,则PB =______;【定理证明】(2)阿基米德折弦定理:如图3,AB 和BC 是⊙O 的两条弦(即折线段ABC 是圆的一条折弦),BC >AB ,点M 是ABC的中点,从M 向BC 作垂线,垂足为D ,求证:D 是折弦ABC 的中点;【变式探究】(3)如图4,若点M 是AC 的中点,【定理证明】中的其他条件不变,则CD 、DB 、BA 之间存在怎样的数量关系?请直接写出结论.【灵活应用】(4)如图5,BC 是⊙O 的直径,点A 为⊙O 上一定点,点D 为⊙O 上一动点,且满足∠DAB =45°,若AB =8,BC =10,则AD =______________.变式2.(2022秋·江苏泰州·九年级统考期中)早在公元前古希腊数学家欧几里得就发现了垂径定理,即垂直于弦的直径平分弦.阿基米德从中看出了玄机并提出:如果条件中的弦变成折线段,仍然有类似的结论.某数学兴趣小组对此进行了探究,如图1,AC 和BC 是⊙O 的两条弦(即折线段ACB 是圆的一条折弦),BC >AC ,M 是ACB的中点,过点M 作MD ⊥BC ,垂足为D ,小明通过度量AC 、CD 、DB 的长度,发现点D 平分折弦ACB ,即BD =AC +CD .小丽和小军改变折弦的位置发现BD =AC +CD 仍然成立,于是三位同学都尝试进行了证明:小军采用了“截长法”(如图2),在BD 上㵶取BE ,使得BE =AC ,⋯⋯小丽则采用了“补短法”(如图3),延长BC 至F ,使CF =AC ,⋯⋯小明采用了“平行线法”(如图4),过M 点作ME ∥BC ,交圆于点E ,过点E 作EF ⊥BC ,⋯⋯(1)请你任选一位同学的方法,并完成证明;(2)如图5,在网格图中,每个小正方形边长均为1,△ABC 内接于⊙O (A 、B 、C 均是格点),点A 、D 关于BC 对称,连接BD 并延长交⊙O 于点E ,连接CE .①请用无刻度的直尺作直线l ,使得直线l 平分△BCE 的周长;②求△BCE 的周长.变式3.(2022秋·浙江舟山·九年级校联考期中)请阅读下列材料,并完成相应的任务:阿基米德折弦定理,阿基米德(公元前287年一公元前212年),伟大的古希腊哲学家、百科式科学家、数学家、物理学家、力学家,静态力学和流体静力学的奠基人,并且享有“力学之父”的美称,阿基米德和高斯,牛顿并列为世界三大数学家.阿拉伯Al -Binmi (973年一1050年)的译文中保存了阿基米德折弦定理的内容,苏联在1964年根据Al -Binmi 译本出版了俄文版《阿基米德全集》,第一题就是阿基米德折弦定理.阿基米德折弦定理:如图1,AB 和BC 是⊙O 的两条弦(即折线ABC 是圆的一条折弦),BC >AB ,M 是ABC的中点,则从M 向BC 所作垂线的垂足D 是折弦ABC 的中点,即CD =AB +BD .小明同学运用“截长法”和三角形全等来证明CD =AB +BD ,过程如下:证明:如图2所示,在CB 上截取CG =AB ,连接MA ,MB ,MC 和MG .∵M 是ABC 的中点,∴MA =MC ,⋯(1)请按照上述思路,写出该证明的剩余部分;(2)如图3,在⊙O 中,BD =CD ,DE ⊥AC ,若AB =4,AC =10,则AE 的长度为_________;(3)如图4,已知等边△ABC 内接于⊙O ,AB =8,D 为AC上一点,∠ABD =45°,AE ⊥BD 于点E ,求△BDC 的周长.模型2.米勒最大张角(视角)模型【模型解读】已知点A,B是∠MON的边ON上的两个定点,点C是边OM上的动点,则当C在何处时,∠ACB最大?对米勒问题在初中最值的考察过程中,也成为最大张角或最大视角问题。

中考数学复习题方法技巧专题六中点联想训练(含答案)

中考数学复习题方法技巧专题六中点联想训练(含答案)

方法技巧专题(六) 中点联想训练【方法解读】1.与中点有关的定理:(1)直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半.(2)等腰三角形“三线合一”的性质.(3)三角形的中位线定理.(4)垂径定理及其推论.2.与中点有关的辅助线:(1)构造三角形的中位线,如连结三角形两边的中点;取一边的中点,然后与另一边的中点相连结;过三角形一边的中点作另一边的平行线等等.(2)延长角平分线的垂线,构造等腰三角形,利用等腰三角形的“三线合一”.(3)把三角形的中线延长一倍,构造平行四边形.1.[2018·南充] 如图F6-1,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°,D,E,F分别为AB,AC,AD的中点,若BC=2,则EF的长度为()图F6-1A.B.1 C.D.2.[2017·株洲] 如图F6-2,点E,F,G,H分别为四边形ABCD四条边AB,BC,CD,DA的中点,则下列关于四边形EFGH的说法正确的是()图F6-2A.一定不是平行四边形B.一定不会是中心对称图形C.可能是轴对称图形D.当AC=BD时,它为矩形3.[2018·荆门] 如图F6-3,等腰直角三角形ABC中,斜边AB的长为2,O为AB的中点,P为AC边上的动点,OQ⊥OP交BC 于点Q,M为PQ的中点,当点P从点A运动到点C时,点M所经过的路线长为()图F6-3A.πB.πC.1D.24.如图F6-4,在正方形ABCD和正方形CEFG中,点D在CG上,BC=1,CE=3,H是AF的中点,那么CH的长是()图F6-4A.2.5B.C.D.25.[2018·眉山] 如图F6-5,在▱ABCD中,CD=2AD,BE⊥AD于点E,F为DC的中点,连结EF,BF,下列结论:①∠ABC=2∠ABF;②EF=BF;③S四边形DEBC=2S△EFB;④∠CFE=3∠DEF.其中正确的结论有()图F6-5A.1个B.2个C.3个D.4个6.[2018·苏州] 如图F6-6,在△ABC中,延长BC至点D,使得CD=BC.过AC的中点E作EF∥CD(点F位于点E右侧),且EF=2CD.连结DF,若AB=8,则DF的长为.图F6-67.[2018·天津] 如图F6-7,在边长为4的等边三角形ABC中,D,E分别为AB,BC的中点,EF⊥AC于点F,G为EF的中点,连结DG,则DG的长为.图F6-78.[2018·哈尔滨] 如图F6-8,在平行四边形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,AB=OB,点E,F分别是OA,OD的中点,连结EF,∠CEF=45°,EM⊥BC于点M,EM交BD于点N,FN=,则线段BC的长为.图F6-89.[2018·德阳] 如图F6-9,点D为△ABC的AB边上的中点,点E为AD的中点,△ADC为正三角形,给出下列结论,①CB=2CE,②tan B=,③∠ECD=∠DCB,④若AC=2,点P是AB上一动点,点P到AC,BC边的距离分别为d1,d2,则+的最小值是3.其中正确的结论是(填写正确结论的序号).图F6-910.[2017·徐州] 如图F6-10,在平行四边形ABCD中,点O是边BC的中点,连结DO并延长,交AB的延长线于点E.连结BD,EC.(1)求证:四边形BECD是平行四边形;(2)若∠A=50°,则当∠BOD= °时,四边形BECD是矩形.图F6-1011.[2017·成都] 如图F6-11,在△ABC中,AB=AC,以AB为直径作圆O,分别交BC于点D,交CA的延长线于点E,过点D 作DH⊥AC于点H,连结DE交线段OA于点F.(1)求证:DH是☉O的切线;(2)若A为EH的中点,求的值;(3)若EA=EF=1,求☉O的半径.图F6-1112.[2018·淄博] (1)操作发现:如图F6-12①,小明画了一个等腰三角形ABC,其中AB=AC,在△ABC的外侧分别以AB,AC为腰作了两个等腰直角三角形ABD,ACE,分别取BD,CE,BC的中点M,N,G,连结GM,GN,小明发现:线段GM与GN的数量关系是;位置关系是.(2)类比思考:如图②,小明在此基础上进行了深入思考,把等腰三角形ABC换为一般的锐角三角形,其中AB>AC,其他条件不变,小明发现上述的结论还成立吗?请说明理由.(3)深入探究:如图③,小明在(2)的基础上,又作了进一步的探究,向△ABC的内侧分别作等腰直角三角形ABD,ACE,其他条件不变,试判断△GMN的形状,并给予证明.图F6-12参考答案1.B[解析] 在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°,BC=2,∴AB=4,CD=AB,∴CD=×4=2.∵E,F分别为AC,AD的中点,∴EF=CD=×2=1.故选B.2.C3.C[解析] 如图,连结OM,CM,OC.∵OQ⊥OP,且M是PQ的中点,∴OM=PQ.∵△ABC是等腰直角三角形,∴∠ACB=90°,∴CM=PQ,∴OM=CM,∴△OCM是等腰三角形,∴M在OC的垂直平分线上.∵当点P在A点时,点M为AC的中点,当点P在C点时,点M为BC的中点,∴点M所经过的路线长为AB=1.故选C.4.B5.D[解析] 如图①,连结AF并延长与BC的延长线相交于点M,易证△ADF≌△MCF,∴AF=MF,AD=MC.又∵AD=BC,DC=AB=2AD,∴AB=BM,∴∠ABC=2∠ABF,故①正确.如图②,延长EF,BC相交于点G.易得△DEF≌△CGF,∴FE=FG.∵BE⊥AD,AD∥BC,∴∠EBG=90°.根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,得EF=BF,故②正确.如图②,由于BF是△BEG的中线,∴S△BEG=2S△BEF,而S△BEG=S四边形DEBC,∴S四边形DEBC=2S△EFB,故③正确.如图②,设∠DEF=x,∵AD∥BC,∴∠DEF=∠G=x,又∵FG=FB,∴∠G=∠FBG=x,∴∠EFB=2x.∵CD=2AD,F为CD的中点,BC=AD,∴CF=CB,∴∠CFB=∠CBF=x,∴∠CFE=∠CFB+∠BFE=x+2x=3x=3∠DEF,故④正确.故选D.6.4[解析] 解此题时可取AB的中点,然后再利用三角形的中位线和平行四边形的判定和性质.取AB的中点M,连结ME,则ME∥BC,ME=BC.∵EF∥CD,∴M,E,F三点共线,∵EF=2CD,CD=BC,∴MF=BD,∴四边形MBDF是平行四边形,∴DF=BM=AB=×8=4.7.[解析] 如图,连结DE.∵D,E分别为AB,BC的中点,∴DE∥AC,DE=AC=2,EC=2.∵EF⊥AC,∴DE⊥EF,∴△DEG为直角三角形.在Rt△EFC中,EC=2,∠C=60°,∴EF=.∵G为EF的中点,∴EG=.在Rt△DEG中,DE=2,EG=,由勾股定理,得DG==.故答案为.8.4[解析] 如图,连结BE,由E,F分别为OA,OD的中点可知EF=AD,EF∥AD,易证△BEC是等腰直角三角形,EM三线合一,可证得△EFN≌△MBN,可得到BN=FN=,tan∠NBM=,就能求出BM=2,所以BC=4.9.①③④[解析] 由题意得,AE=DE,AD=BD=CD.∵△ACD是正三角形,∴∠CDA=60°,CE⊥AD,∴∠B=∠DCB=30°.在Rt△BCE中,∠B=30°,∴CB=2CE,故①正确;∵∠B=30°,∴tan B=,故②错误;在正△ACD中,CE是△ACD的中线,∴∠ECD=∠ACD=30°,∴∠ECD=∠DCB,故③正确;如题图,PM=d1,PN=d2.在Rt△MPN中,+=MN2.∵∠ACB=∠CMP=∠CNP=90°,∴四边形MPNC为矩形,∴MN=CP.要使+最小,只需MN最小,即PC最小,当CP⊥AB时,即P与E重合时,+最小.在Rt△ACE中,∵AC=2,∠ACE=30°,∴CE=AC·cos30°=,则CE2=3,∴+的最小值为3,故④正确.故正确的有①③④.10.解:(1)证明:∵平行四边形ABCD,∴AE∥DC,∴∠EBO=∠DCO,∠BEO=∠CDO.∵点O是边BC的中点,∴BO=CO,∴△EBO≌△DCO(AAS),∴EO=DO,∴四边形BECD是平行四边形.(2)100°提示:若四边形BECD为矩形,则BC=DE,BD⊥AE,又AD=BC,∴AD=DE.∵∠A=50°,根据等腰三角形的性质,可知∠ADB=∠EDB=40°,∴∠BOD=180°-∠ADE=100°.11.解:(1)证明:连结OD,如图.∵OB=OD,∴∠OBD=∠ODB.又∵AB=AC,∴∠ABC=∠ACB,∴∠ODB=∠ACB,∴OD∥AC.∵DH⊥AC,∴DH⊥OD,∴DH是☉O的切线.(2)∵∠E=∠B,∠B=∠C,∴∠E=∠C,∴△EDC是等腰三角形.又∵DH⊥AC,点A是EH中点,∴设AE=x,则EC=4x,AC=3x.连结AD,∵AB为☉O的直径,∴∠ADB=90°,即AD⊥BD.又∵△ABC是等腰三角形,∴D是BC的中点, ∴OD是△ABC的中位线,∴OD∥AC,OD=AC=x,∴∠E=∠ODF.在△AEF和△ODF中,∴△AEF∽△ODF,∴=,∵==,∴=.(3)设☉O的半径为r,即OD=OB=r.∵EF=EA,∴∠EFA=∠EAF.又∵OD∥EC,∴∠FOD=∠EAF,∴∠FOD=∠EFA=∠OFD,∴DF=OD=r,∴DE=DF+EF=r+1,∴BD=CD=DE=r+1.∵∠BDE=∠EAB,∴∠BFD=∠EFA=∠EAB=∠BDE,∴BF=BD=1+r,∴AF=AB-BF=2OB-BF=2r-(1+r)=r-1.在△BFD与△EFA中,∴△BFD∽△EFA,∴=,∴=,解得r1=,r2=(舍去).∴☉O的半径为.12.[解析] (1)通过观察可得两条线段的关系是垂直且相等;(2)连结BE,CD,可得△ACD≌△AEB,从而得DC⊥BE,DC=BE,利用中位线得GM∥CD且等于CD的一半,GN∥BE且等于BE的一半,从而得到MG和GN的关系;(3)连结BE,CD,仿照(2)依然可得相同的结论.解:(1)操作发现:线段GM与GN的数量关系为GM=GN;位置关系为GM⊥GN.(2)类比思考:上述结论仍然成立.理由如下:如图①,连结CD,BE相交于点O,BE交AC于点F.①∵点M,G分别是BD,BC的中点,∴MG∥CD,MG=CD.同理可得NG∥BE,NG=BE.∵∠DAB=∠EAC,∴∠DAC=∠BAE.又∵AD=AB,AC=AE,∴△ADC≌△ABE,∴∠AEB=∠ACD,DC=BE,∴GM=GN.∵∠AEB+∠AFE=90°,∴∠OFC+∠ACD=90°,∴∠FOC=90°,易得∠MGN=90°,∴GM⊥GN.(3)深入探究:△GMN是等腰直角三角形.证明如下:如图②,连结BE,CD,CE与GM相交于点H.②∵点M,G分别是BD,BC的中点,∴MG∥CD,MG=CD.同理NG∥BE,NG=BE.∵∠DAB=∠EAC,∴∠DAC=∠BAE.又∵AD=AB,AC=AE,∴△ADC≌△ABE,∴∠AEB=∠ACD,DC=BE,∴GM=GN.∵GM∥CD,∴∠MHC+∠HCD=180°,∴∠MHC+(45°+∠ACD)=180°,∴∠MHC+45°+∠AEB=180°,∴∠MHC+45°+(45°+∠CEB)=180°,∴∠MHC+∠CEB=90°,∴∠GNH+∠GHN=90°,∴∠NGM=90°,即GM⊥GN,∴△GNM是等腰直角三角形.。

【数学中考一轮复习】中点问题常考模型(含答案)

【数学中考一轮复习】中点问题常考模型(含答案)

专项训练中点问题常考模型模型一垂线过中点→线段的垂直平分线→等腰三角形方法点拨:当三角形一边的垂线恰好过这边的中点时,可得这条垂线即为这边的垂直平分线,故可连接构造等腰三角形,解决相应线段和角的计算和证明。

1.如图所示,在△ABC中,点E是AC边的中点,DE⊥AC于点E,交BC于点D,若∠B=70°,且AB+BD=BC,则∠BAC的度数是()A.40°B.65°C.70°D.75°2.已知如图所示,在Rt△ABC中,∠A=90°,∠BCA=75°,AC=8cm,D是BC的中点,且DE⊥BC交AB于点E,则BE的长是()A.4 cmB. 8 cmC. 16 cmD.32 cm3.如图所示,在△ABC中,∠C=30°,点D是AC的中点,DE⊥AC交BC于E;点O在DE 上,OA=OB,OD=1,OE=2,则BE的长为()A.3B.4C.5D.6模型二等腰三角形+底边中点→三线合一如图所示,在△ABC中,若AB=AC.通常取底边BC的中点D,则AD⊥BC,且AD平分∠BAC.方法点拨:当等腰三角形有底边上的中点时,常作出底边上的中线,利用等腰三角形底边上的中线、底边上的高和顶角的平分线“三线合一”的性质,证明线段相等、角的相等及线段的垂直、平分关系.4.如图所示,在△ABC中,AB=AC,D是BC的中点,∠B=35°,则∠BAD=()A.110°B.70°C.55°D.35°5.如图所示,在△ABC中,AE⊥BC于点E,点D为BC边中点,AF⊥AB交BC边于点F,∠C=2∠B,若DE=4CF=2,则CE=_________.模型三见三角形的中线或过中点的线段→加倍延长构造全等在△ABC中,M为BC边的中点.在△ABC中,点M为BC边上中点.(1)如图1,连接中线AM 并延长到点E ,使得ME =AM 连接CE ,则△ABM ≌△ECM.(2)如图2,连接过中点的线段DM 并延长到点E ,使得ME =DM.连接CE ,则△BDM ≌△CEM.方法点拨:遇到线段中点问题,常借助倍长中线的方法还原中心对称图形,利用“8”字形全等将题中条件集中,达到解题的目的,这种方法是最常用的也是最重要的方法.6.如图所示,已知AB =12,AB ⊥BC 于B ,AB ⊥AD 于A ,AD =5,BC =10.点E 是CD 的中点,则AE 的长为( )A.6B.213C.5D.4123 7.已知三角形两边分别为6和9,求第三边上中线的取值范围是___________.8.(1)如图1所示,若△ABC 是直角三角形,∠BAC =90°,点D 是BC 的中点,延长AD 到点E ,使DE =AD ,连接CE ,可以得到△ABD ≌△ECD ,这种作辅助线的方法我们通常叫做“倍长中线法”.求证:△ACE 是直角三角形.(2)如图2所示,△ABC 是直角三角形,∠BAC =90°,D 是斜边BC 的中点,E ,F 分别是AB ,AC 边上的点,且DE ⊥DF.试说明BE 2+CF 2=EF 2;(3)如图3所示,在(2)的条件下,若AB =AC ,BE =12,CF =5,求△DEF 的面积.模型四 直角三角形+斜边中点→直角三角形斜边中线如图所示,在△ABC 中,∠ACB =90°,取AB 的中点D ,连接CD ,则有BD =AD =CD. 反过来,在△ABC 中,点D 在AB 边上,若BD =AD =CD ,则有∠ABC =90°.方法点拨:在直角三角形中,当有斜边中点时,常连斜边的中线,利用直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,来证明线段的数量关系,同时得两个等腰三角形,为角的计算提供了条件,该模型经常和三角形的中位线连用,更具综合性.9.如图所示,在△ABC 中,D ,E ,F 分别是AB ,CA ,BC 的中点,若CF =3,CE =4,EF =5,则CD 的长为( )A.5B.6C.8D.1010.如图所示,在Rt △ABC 中,∠ACB =90°,点D ,E 分别是边AB ,AC 的中点,延长BC 至F ,使CF =21BC ,若AB =10,则 EF 的长是( )A.5B.4C.3D.211.如图所示,DE 为△ABC 的中位线,点F 在DE 上,且∠AFC 为直角,若DF =2cm.BC =16cm ,则AC 的长为__________.→连接或作平行构造中位线方法点拨:在三角形中,如果有两个中点,往往直接连接两中点构造三角形的中位线;如果只有一个中点,可以取另一边的中点相连接,也可以过已知中点作另一边的平行线,都能构造三角形的中位线,然后利用三角形的中位线平行于第三边,并且等于第三边的一半,得到两线段的平行和倍分关系,从而进行相应的计算和证明.12.如图所示,在矩形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,点E,F分别是AO,AD的中点,连接EF,若AB=6cm,BC=8cm.则EF的长是()A.2.2 cmB.2.3 cmC.2.4 cmD. 2.5 cm13.如图所示,在矩形ABCD中,E,F分别是AB,BC的中点,BD=12,则EF的长为()A.6B.5C.4D.314.如图所示,在四边形ABCD中,P是对角线BD的中点,点E,F分别是AB,CD的中点,AD=BC,∠EPF=140°,则∠EFP的度数是()A.50°B.40°C.30°D.20°模型六圆+弦(或弧)的中点→垂径定理或圆周角定理方法点拨:(1)圆心O是直径的中点,常和弦的两个端点相连接,构造等腰三角形或直角三角形解决问题。

2021年人教版数学中考第一轮专题练习 线段中点的模型应用

2021年人教版数学中考第一轮专题练习    线段中点的模型应用

线段中点的模型应用类型1 倍长中线或类中线(与中点有关的线段)构造全等三角形) 如图,已知在△ABC中,AD是BC边上的中线,F是AD上的一点,延长BF 交AC于点E,且AE=EF,求证:BF=AC.类型2 已知等腰三角形底边的中点,可以考虑与顶点连接用“三线合一”) 如图,在△ABC中,AB=AC=5,BC=6,点M为BC的中点,MN⊥AC于点N,求MN的长.类型3 已知三角形一边的中点,可以考虑中位线定理)如图,在四边形ABCD中,AC与BD相交于点O,AC=BD,E,F分别是AB,CD的中点,连接EF,分别交AC,BD于点N,M,试判断△OMN的形状.类型4 已知直角三角形斜边的中点,可以考虑构造斜边的中线) 已知:如图,在△ABC中,∠B=2∠C,AD⊥BC于点D,M为BC的中点,求证:AB=2DM.1.如图所示,在△ABC中,AB=5,AC=13,BC边上的中线AD=6,求BC的长.2.(1)阅读理解:如图①,在△ABC中,若AB=8,AC=5,求BC边上的中线AD的取值范围.可以用如下方法:将△ACD绕着点D逆时针旋转180°得到△EBD,在△ABE中,利用三角形三边的关系即可求出中线AD的取值范围是________________________________________________________________________;图①图②图③(2)问题解决:如图②,在△ABC中,D是BC边的中点,DE⊥DF于点D,DE交AB于点E,DF交AC于点F,连接EF,求证:BE+CF>EF;(3)问题拓展:如图③,在四边形ABCD中,∠B+∠D=180°,CB=CD,∠BCD=100°,以C 为顶点作一个50°的角,角的两边分别交AB,AD于E,F两点,连接EF,探索线段BE,DF,EF之间的数量关系,并说明理由.3.如图,在△ABC中,AB=AC,D为BC的中点,点E是BA延长线上的一点,点F是AC上的一点,连接EF并延长交BC于点G,且AE=AF.(1)若∠ABC=50°,求∠AEF的度数;(2)求证:AD∥EG.4.如图,在四边形ABCD 中,AB =CD ,E ,F 分别是BC ,AD 的中点,连接EF 并延长分别与BA ,CD 的延长线交于点M ,N ,求证:∠BME=∠CNE.5.【感知】如图①,BD ,CE 分别是△ABC 的外角平分线,过点A 分别作AM⊥BD 于点M ,AN⊥CE 于点N ,连接MN ,易证:MN =12(AB +BC +AC)(不需要证明);【探究】如图②,若BD ,CE 分别是△ABC 的两个内角的平分线,且AM⊥BD 于点M ,AN⊥CE 于点N ,连接MN.试猜想MN 与边AB ,AC 和BC 之间的数量关系,并证明你的结论;【应用】如图③,在四边形ABCD中,∠ABC=∠ADC=90°,射线BE平分∠ABC,AM⊥BE于点M,连接MD,延长BC至点F,若∠DCF=∠ACD=75°,AB=2,直接写出MD的长度.图①图②图③6.如图,在△ABC中,AD是BC边上的高线,CE是AB边上的中线,DG⊥CE于点G,CD=AE.(1)求证:CG=EG;(2)已知BC=13,CD=5,连接ED,求△EDC的面积.7.如图①,已知在锐角△ABC中,CD,BE分别是AB,AC边上的高,M,N分别是线段BC,DE的中点.(1)求证:MN⊥DE;(2)连接DM,ME,猜想∠A与∠DME之间的数量关系,并证明你的猜想;(3)当∠A变为钝角时,如图②,上述(1)(2)中的结论是否都成立?若结论成立,直接回答,不需证明;若结论不成立,请说明理由.图①图②参考答案【例1】证明:如图,延长FD到点G,使DG=DF,连接CG,∵AD是BC边上的中线,∴BD=CD.在△BDF 和△CDG 中, ∵⎩⎪⎨⎪⎧BD =CD ,∠BDF=∠CDG DF =DG ,, ∴△BDF≌△CDG(SAS), ∴BF=CG ,∠BFD=∠G.∵AE=EF ,∴∠EAF=∠EFA=∠BFD, ∴∠G=∠CAG, ∴AC=CG ,∴BF=AC. 【例2】解:如图,连接AM.∵AB=AC ,点M 为BC 的中点, ∴AM⊥BC,BM =CM =3,∴根据勾股定理,得AM =AB 2-BM 2=52-32=4. ∵S △AMC =12MN·AC=12AM·MC,∴MN=AM·CM AC =4×35=125.【例3】解:△OMN 是等腰三角形,理由如下: 如图,取BC 的中点H ,连接EH ,FH ,∵E 是AB 的中点,H 是BC 的中点,∴EH 平行且等于12AC.同理可证FH 平行且等于12BD.∵AC=BD ,∴HE=HF ,∴∠HEF=∠HFE.又∵EH∥AC,FH∥BD,∴∠HEF=∠ONM,∠OMN=∠HFE, ∴∠OMN=∠ONM,∴OM=ON ,∴△OMN 是等腰三角形.【例4】证明:如图,取AC 的中点N ,连接MN ,DN ,∵M,N 分别为BC ,AC 的中点, ∴MN 为△ABC 的中位线, ∴MN=12AB ,MN∥AB,∴∠B=∠NMC. ∵∠B=2∠C, ∴∠NMC=2∠C.又∵∠NMC 为△DMN 的外角, ∴∠NMC=∠MDN+∠MND=2∠C. ∵DN 为Rt△ADC 斜边上的中线, ∴DN=NC =AN =12AC ,∴∠MDN=∠C,∴∠MND=∠C=∠MDN, ∴DM=MN =12AB ,∴AB=2DM. 1.解:如图,延长AD 到点E ,使AD =DE ,连接CE , 在△ABD 和△ECD 中, ∵⎩⎪⎨⎪⎧AD =DE ,∠ADB=∠EDC BD =CD ,, ∴△ABD≌△ECD(SAS),∴AB=CE =5,AD =DE =6,∴AE=12. 在△AEC 中,∵AC=13,AE =12,CE =5, ∴AC 2=AE 2+CE 2, ∴∠E=90°,∴由勾股定理,得CD =DE 2+CE 2=62+52=61, ∴BC=2CD =261, ∴BC 的长是261.2.(1)解:将△ACD 绕着点D 逆时针旋转180°得到△EBD,则△ACD≌△EBD,∴AD=DE ,BE =AC =5.∵在△ABE 中,AB -BE<AE<AB +BE ,即3<AE<13, ∴3<2AD <13,∴1.5<AD<6.5.(2)证明:如图①,延长FD 至点N ,使DN =DF ,连接BN ,EN ,在△CDF 和△BDN 中, ∵⎩⎪⎨⎪⎧FD =ND ,∠CDF=∠BDN CD =BD ,, ∴△CDF≌△BDN(SAS),∴BN=FC. ∵DF=DN ,DE⊥DF,∴EF=EN.在△EBN 中,∵BE+BN>EN ,∴BE+CF>EF.(3)BE +DF =EF ,理由如下:如图②,延长AB 至点H ,使BH =DF ,连接CH.∵∠ABC+∠D=180°,∠HBC+∠ABC=180°, ∴∠HBC=∠D. 在△CBH 和△CDF 中, ∵⎩⎪⎨⎪⎧DF =BH ,∠D=∠CBH CD =CB ,, ∴△CBH≌△CDF(SAS),∴CH=CF ,∠HCB=∠FCD.又∵∠BCD=100°,∠ECF=50°,∴∠BCE+∠FCD=50°, ∴∠ECH=∠BCE+∠HCB=50°=∠ECF. 在△HCE 和△FCE 中,∵⎩⎪⎨⎪⎧CF =CH ,∠ECF=∠ECH CE =CE ,,∴△HCE≌△FCE(SAS),∴EH=EF ,即BE +BH =EF ,∴BE+DF =EF.3.(1)解:∵AB=AC ,∴∠ABC=∠C=50°,∴∠BAC=180°-50°-50°=80°.又∵点D 为BC 的中点,∴AD⊥BC,AD 平分∠BAC,∴∠BAD=∠CAD=12∠BAC=12×80°=40°. ∵AE=AF ,∴∠E=∠AFE.又∵∠BAC=∠E+∠AFE,∴∠AEF=∠BAD=40°.(2)证明:∵AD 平分∠BAC,∴∠BAD=∠CAD=12∠BAC. ∵AE=AF ,∴∠E=∠AFE.∵∠BAC=∠BAD+∠CAD=∠E+∠AFE,∴∠AEF=∠BAD,∴AD∥EG.4.证明:如图,连接BD ,取BD 的中点H ,连接HE ,HF ,∵E,F ,H 分别是BC ,AD ,BD 的中点,∴FH∥AB 且FH =12AB ,EH∥CD 且EH =12CD , ∴∠BME=∠HFE,∠CNE=∠HEF.又∵AB=CD ,∴FH=EH ,∴∠HFE=∠HEF,∴∠BME=∠CNE.5.解:【感知】如图①中,设AM 的延长线交CB 的延长线于点J ,AN 的延长线交BC 的延长线于点K.∵AM⊥BD,∴∠AMB=∠BMJ=90°.又∵∠ABM=∠JBM,∴∠BAM=∠J,∴BA=BJ.同理可证CA =CK ,又∵BD⊥AJ,CE⊥AK,∴AM=MJ ,AN =NK ,∴MN=12JK =12(JB +BC +CK)=12(AB +BC +AC). 【探究】结论:MN =12(AB +AC -BC).证明如下:如图②中,延长AM 交BC 于点F ,延长AN 交BC 于点G. ∵AM⊥BD,∴∠AMB=∠BMF=90°.又∵∠ABM=∠FBM,∴∠BAM=∠BFM,∴BA=BF.同理可证CA =CG ,又∵AM⊥BD,AN⊥CE,∴AM=MF ,AN =NG ,∴MN=12FG =12(BF +CG -BC)=12(AB +AC -BC). 【应用】DM 的长度为1+ 3.提示:如图③中,延长AM 交BC 于点J ,延长AD 交BC 的延长线于点K ,由题意得∠ACB=180°-∠ACD-∠DCF=30°.又∵∠ABC=90°,AB =2,∴AC=2AB =4,BC =3AB =2 3.∵AM⊥BE,∴∠AMB=∠JMB=90°.又∵BE 平分∠ABJ,∴∠ABM=∠JBM,∴∠BAM=∠BJM,∴AB=BJ.同理可证AC =KC ,又AM⊥BE,CD⊥AK,∴AM=JM ,AD =KD ,∴DM=12JK =12(CK +BC -BJ)=12(AC +BC -AB)=12×(4+23-2)=1+ 3. 6.(1)证明:如图,连接DE.∵AD 是△ABC 的边BC 上的高,∴AD⊥BC.在Rt△ADB 中,∵点E 是AB 的中点,∴DE=12AB =AE.∵CD=AE ,∴DE=DC.又∵DG⊥CE,∴CG=EG.(2)解:如图,过点E 作EF⊥BC 于点F.∵BC=13,CD =5,∴BD=BC -CD =13-5=8.∵DE=BE ,EF⊥BC,∴DF=BF =4, ∴EF=DE 2-DF 2=52-42=3,∴S △EDC =12CD·EF=12×5×3=7.5. 7.(1)证明:如图①,连接DM ,ME.∵在△ABC 中,CD ,BE 分别是AB ,AC 边上的高,∴CD⊥AB,BE⊥AC.图①又∵M 是BC 的中点,∴DM=12BC ,ME =12BC , ∴DM=ME.又∵N 为DE 的中点,∴MN⊥DE.(2)解:在△ABC中,∠ABC+∠ACB=180°-∠A.∵DM=ME=BM=MC,∴∠ABC=∠BDM,∠ACB=∠CEM,∴∠BMD+∠CME=(180°-∠ABC-∠BDM)+(180°-∠ACB-∠CEM)=(180°-2∠ABC)+(180°-2∠ACB)=360°-2(∠ABC+∠ACB)=360°-2(180°-∠A)=2∠A,∴∠DME=180°-2∠A.(3)解:结论(1)成立,结论(2)不成立,理由如下:如图②,结论(1)的证法同(1),结论(2)不成立.理由如下:图②在△ABC中,∠ABC+∠ACB=180°-∠BAC.∵DM=ME=BM=MC,∴∠ABC=∠BDM,∠ACB=∠CEM,∴∠CMD=∠ABC+∠BDM=2∠ABC,∠BME=∠ACB+∠CEM=2∠ACB,∴∠BME+∠CMD=2∠ACB+2∠ABC=2(180°-∠BAC)=360°-2∠BAC,∴∠DME=180°-(360°-2∠BAC)=2∠BAC-180°.。

2020-2021年中考数学中点弧模型解题练习

2020-2021年中考数学中点弧模型解题练习

中点弧模型解题策略【2020龙华区二模】如图,已知AB 是⊙O 的弦,点C 是弧AB 的中点,D 是弦AB 上一动点,且不与A 、B 重合,CD 的延长线交于⊙O 点E ,连接AE 、BE ,过点A 作AF ⊥BC ,垂足为F ,∠ABC =30°.(1)求证:AF 是⊙O 的切线;(2)若BC =6,CD =3,则DE 的长为__________;(3)当点D 在弦AB 上运动时,BEAE CE +的值是否发生变化?如果变化,请写出其变化范围;如果不变,请求出其值.【2020龙岗区二模16题】如图,在⊙O 的内接四边形ABCD 中,AB =3,AD =5,∠BAD =60°,点C 为弧BD 的中点,则AC 的长是________【2019龙岗区模拟22题(删减)】如图,⊙O是△ABC的外接圆,AB是直径,D是⊙O外一点且满足∠DCA=∠B,连接AD.(1)求证:CD是⊙O的切线;(2)如图,当∠DAB=45°时,AD与⊙O交于E点,试写出AC、EC、BC之间的数量关系并证明.【2019湖北中考】已知△ABC内接于⊙O,∠BAC的平分线交⊙O于点D,连接DB,DC.(1)如图①,当∠BAC=120°时,请直接写出线段AB,AC,AD之间满足的等量关系式:________;(2)如图②,当∠BAC=90°时,试探究线段AB,AC,AD之间满足的等量关系,并证明你的结论;(3)如图③,若BC=5,BD=4,求ADAB+AC的值.【2016深圳中考22题】如图,已知⊙??的半径为2,????为直径,????为弦,????与?????沿????翻折后,点??与圆心??重合,延长????至??,使????=????,交于点??,将????连接????.(1)求????的长;(2)求证:????是⊙??的切线;?的中点,在????延长线上有一动点??,连接????交????于点??,(3)点??为???????于点??(??与??,??不重合),问?????????是否为定值?如果是,求出该定值;交????如果不是,(4)在(3)的条件下,当CF∥AB时,问FE·FG是否为定值?,如果是,求出该定值;如果不是,请说明理由.【2020成都二诊】如图,四边形ABCD内接于Oe,对角线AC、BD交于点P,且AB,则BC CDg.AC,3AB AD,若7【2019广东省中考】如图1,在△ABC中,AB=AC,⊙O是△ABC的外接圆,过点C作∠BCD=∠ACB交⊙O于点D,连接AD交BC于点E,延长DC至点F,使CF=AC,连接AF.(1)求证:ED=EC;(2)求证:AF是⊙O的切线;(3)如图2,若点G是△ACD的内心,BC·BE=25,求BG的长.?上的动点【2018深圳中考22题(删减)】如图在⊙??中,????=????,点??为????过??点作????⊥????,求证:????=????+????.【2020红岭中学模拟】如图7-1,AB是⊙O的直径,AC=8cm,BC=6cm,∠ACB的平分线交⊙O于点D,交AB于点E延长AB到点P使PC=PE.(1) 求AD的长: (2) 求证: PC是⊙O的切线:(3)如图7-2,作DH⊥AC于点H试探究线段AH、DH、BC之间的数量关系,并说明理由.【2020盐田区二模23题】如图,△ABC 内接于⊙O ,AC =BC ,弦CD 与AB 交于E ,AB =CD ,过A 作AF ⊥BC 于F.(1)判断AC 与BD 的位置关系,并说明理由;(2)求证: AC =2CF +BD ;(3)若CFA CBD s S 求tan ∠BDC 的值.FE DCOA B【2020南山实验中学开学测】如图,AB为⊙O的直径,CD⊥AB,垂足为D, ⌒AC=⌒CE.(1)求证:AF=CF;(2)若⊙O的半径为5,AE=8,求EF的长.【2020·成都模拟】如图,△ABC内接于⊙O,AB是直径,过点A作直线MN,且∠MAC=∠ABC.(1)求证:MN是⊙O的切线.(2)设D是弧AC的中点,连结BD交AC于点G,过点D作DE⊥AB于点E,交AC于点F.①求证:FD=FG.②若BC=3,AB=5,试求AE的长.。

模型25 圆综合之中点弧模型(解析版)-2023年中考数学重难点解题大招复习讲义-几何模型篇

模型25 圆综合之中点弧模型(解析版)-2023年中考数学重难点解题大招复习讲义-几何模型篇

模型介绍【模型解读】类型一中点弧与相似点P 是优弧AB上一动点,则∠1=∠2,∠PCB为公共角,子母型相似【补充】⑥PE •PC =PA •PB【以下五个条件知一推四】1点C 是AB 的中点2AC =BC 3OC ⊥AB 4PC 平分∠APB52CE CP CB ⋅=(即~CPB CBE △△)类型二中点弧与旋转【模型解读】点P 是优弧AB 上一动点,且点C 是 AB 的中点邻边相等+对角互补旋转相似模型,一般用来求圆中三条线段之间的数量关系.由于对角互补,即180PBC PAC ∠∠︒+=,显然'PAP 共线,且'PC P C =,通过导角不难得出相似.类型三中点弧+内心可得等腰【模型讲解】外接圆+内心⇒得等腰如图,圆O 是△ABC 外接圆圆心,I 是三角形ABC 模型25圆综合之中点弧模型(原卷版)-2023年中考数学重难点解题大招复习讲义-几何模型篇内心,延长AI 交圆O 于D ,证DI =DC =BD【简证】∠1=∠4+∠5,∠4=∠3,∠2=∠5∴∠1=∠2+∠3类型四弧中点与垂径定理【模型解读】知1推51AD平分∠CAB 2D是 CB的中点3DO⊥CB4CE EB=5//AC OD612 OE AC=例题精讲考点一:中点弧与相似三角形的综合【例1】.如图,A、B、C、D是⊙O上的四个点,AB=AC,AD交BC于点E,AE=3,ED =4,则AB的长为_______解:∵AB=AC,∴∠ACB=∠ABC=∠D,∵∠BAD=∠BAD,∴△ABD∽△AEB,∴,∴AB2=3×7=21,∴AB=.变式训练【变式1-1】.如图,四边形ABCD内接于⊙O,对角线AC、BD交于点P,且AB=AD,若AC=7,AB=3,则BC•CD=40.解:∵AB=AD=3,∴=,∴∠ADP=∠ACD,∵∠DAP=∠CAD,∴△ADP∽△ACD,∴=,∴=,∴AP=,PC=AC﹣PA=7﹣=,∵∠CBP=∠CAD,∠BCP=∠ACD,∴△CBP∽△CAD,∴=,∴BC•CD=CA•CP=7×=40.故答案为:40.【变式1-2】.如图,四边形ABCD内接于⊙O,AB为直径,AD=CD,过点D作DE⊥AB于点E,连接AC交DE于点F.若sin∠CAB=,DF=5,则BC的长为_______解:连接BD,如图,∵AB为直径,∴∠ADB=∠ACB=90°,∵AD=CD,∴∠DAC=∠DCA,而∠DCA=∠ABD,∴∠DAC=∠ABD,∵DE⊥AB,∴∠ABD+∠BDE=90°,而∠ADE+∠BDE=90°,∴∠ABD=∠ADE,∴∠ADE=∠DAC,∴FD=FA=5,在Rt△AEF中,∵sin∠CAB==,∴EF=3,∴AE==4,DE=5+3=8,∵∠ADE=∠DBE,∠AED=∠BED,∴△ADE∽△DBE,∴DE:BE=AE:DE,即8:BE=4:8,∴BE=16,∴AB=4+16=20,在Rt△ABC中,∵sin∠CAB==,∴BC=20×=12.考点二中点弧与旋转的综合【例2】.在OBAD∠=︒,点C为弧BD的AB=,10AD=,60的内接四边形ABCD中,6中点,则AC的长是.解:如图,过C 作CE AB ⊥于E ,CF AD ⊥于F ,则90E CFD CFA ∠=∠=∠=︒, 点C 为弧BD 的中点,∴ BC CD =,BAC DAC ∴∠=∠,BC CD =,CE AB ⊥ ,CF AD ⊥,CE CF ∴=,A 、B 、C 、D 四点共圆,D CBE ∴∠=∠,在CBE ∆和CDF ∆中CBE D E CFD CE CF ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,CBE CDF ∴∆≅∆,BE DF ∴=,在AEC ∆和AFC ∆中,E AFC EAC FAC AC AC ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,AEC AFC ∴∆≅∆,AE AF ∴=,设BE DF x ==,6AB = ,10AD =,3AE AF x ∴==+,106x x ∴-=+,解得:2x =,即8AE =,163cos303AE AC ∴==︒1633.变式训练【变式2-1】.如图,已知AB 是O 的弦,点C 是弧AB 的中点,D 是弦AB 上一动点,且不与A 、B 重合,CD 的延长线交于O 点E ,连接AE 、BE ,过点A 作AF BC ⊥,垂足为F ,30ABC ∠=︒.(1)求证:AF 是O 的切线;(2)若6BC =,3CD =,求DE 的长;(3)当点D 在弦AB 上运动时,CEAE BE+的值是否发生变化?如果变化,请写出其变化范围;如果不变,请求出其值.(1)证明:如图,连接AC ,OA ,OC ,OC 交AB 于H ,260AOC ABC ∠=∠=︒ ,OA OC =,AOC ∴∆是等边三角形,60CAO ACO ∴∠=∠=︒, 点C 是弧AB 的中点,∴ BC AC =,30ABC BAC ∴∠=∠=︒,180180603090CHA OCA CAB ∴∠=-∠-∠=︒-︒-︒=︒,AB OC ∴⊥,1302OAD OAC ∴∠=∠=︒,30ABC ∠=︒ ,ABC OAD ∴∠=∠,//OA BF ∴,AF BF ⊥ ,OA AF ∴⊥,AF ∴是O 的切线;(2)解: BCAC =,CBD BEC ∴∠=∠,BCD BCE ∠=∠ ,BCD ECB ∴∆∆∽,∴BC CD EC CB =,∴636EC =,12EC ∴=,1239DE EC CD ∴=-=-=;(3)结论:3CE AE BE =+,CEAE BE+的值不变.理由:如图,连接AC ,OC ,OC 交AB 于H ,作//AN EC 交BE 的延长线于N , BCAC =,CB CA ∴=,由(1)得,OC AB ⊥,12BH AH AB ∴==,30ABC ∠=︒ ,30ABC BAC BEC AEC ∴∠=∠=∠=∠=︒,cos302BH BC ∴=︒=,∴122AB AC =,//CE AN ,30N CEB ∴∠=∠=︒,30EAN AEC ∠=∠=︒,EAN N ∴∠=∠,N AEC ∴∠=∠,AE EN =,ACE ABN ∠=∠ ,ACE ABN ∴∆∆∽,∴3CE AC BN AB ==,∴CE CE EN BE AE BE ==++,∴CE AE BE +的值不变.考点三:中点弧+内心可得等腰三角形【例3】.如图,已知⊙O 是△ABC 的外接圆,点I 是△ABC 的内心,延长AI 交BC 于点E ,交⊙O 于点D ,连接BD 、DC 、BI .求证:DB =DC =DI .证明:∵点I 是△ABC 的内心,∴∠BAD =∠DAC ,∠ABI =∠IBC ,∵⊙O 是△ABC 的外接圆,∠BAD =∠DAC ,∴=,∴BD =CD ,∵=,∴∠CAD =∠CBD ,∵∠DBI =∠IBC +∠CBD ,∠BID =∠ABI +∠BAI ,∴∠DBI =∠BID ,∴DB =DI ,∴DB =DC =DI .变式训练【变式3-1】.如图,点I是△ABC的内心,BI的延长线与△ABC的外接圆⊙O交于点D,与AC交于点E,延长CD、BA相交于点F,∠ADF的平分线交AF于点G.(1)求证:DG∥CA;(2)求证:AD=ID;(3)若DE=4,BE=5,求BI的长.(1)证明:∵点I是△ABC的内心,∴∠2=∠7,∵DG平分∠ADF,∴∠1=∠ADF,∵∠ADF=∠ABC,∴∠1=∠2,∵∠3=∠2,∴∠1=∠3,∴DG∥AC;(2)证明:∵点I是△ABC的内心,∴∠5=∠6,∵∠4=∠7+∠5=∠3+∠6,即∠4=∠DAI,∴DA=DI;(3)解:∵∠3=∠7,∠ADE =∠BDA ,∴△DAE ∽△DBA ,∴AD :DB =DE :DA ,即AD :9=4:AD ,∴AD =6,∴DI =6,∴BI =BD ﹣DI =9﹣6=3.【变式3-2】.如图1,在△ABC 中,AB =AC ,⊙O 是△ABC 的外接圆,过点C 作∠BCD =∠ACB 交⊙O 于点D ,连接AD 交BC 于点E ,延长DC 至点F ,使CF =AC ,连接AF .(1)求证:ED =EC ;(2)求证:AF 是⊙O 的切线;(3)如图2,若点G 是△ACD 的内心,BC ·BE =25,求BG 的长.解:(1)∵AB =AC ,∴∠ABC =∠ACB ,又∵∠ACB =∠BCD ,∠ABC =∠ADC ,∴∠BCD =∠ADC ,∴ED =EC ;(2)如图,连接OA ,∵AB =AC ,∴ AB AC ,∴OA ⊥BC ,∵CA =CF ,∴∠CAF =∠CFA ,∴∠ACD =∠CAF +∠CFA =2∠CAF ,∵∠ACB =∠BCD ,∴∠ACD =2∠ACB ,∴∠CAF =∠ACB ,∴AF ∥BC ,∴OA ⊥AF ,∴AF 为⊙O 的切线;(3)∵∠ABE =∠CBA ,∠BAD =∠BCD =∠ACB ,∴△ABE ∽△CBA ,∴AB BE BC AB=,∴AB 2=BC •BE ,∵BC •BE =25,∴AB =5,如图,连接AG ,∴∠BAG =∠BAD +∠DAG ,∠BGA =∠GAC +∠ACB ,∵点G 为内心,∴∠DAG =∠GAC ,又∵∠BAD +∠DAG =∠GAC +∠ACB ,∴∠BAG =∠BGA ,∴BG =AB =5.考点四:弧中点与垂径定理【例4】.如图,AB 为O 的直径,C ,D 为圆上的两点,//OC BD ,弦AD ,BC 相交于点E .(1)求证: AC CD=;(2)若2CE =,6EB =,求O 的半径.(1)证明:OC OB = ,OBC OCB ∴∠=∠,//OC BD ,OCB CBD ∴∠=∠,OBC CBD ∴∠=∠,∴AC CD =;(2)连接AC ,2CE = ,6EB =,8BC ∴=,AC CD =,CAD ABC ∴∠=∠,ACB ACB ∠=∠ ,ACE BCA ∴∆∆∽,∴AC CB CE AC =,即82AC AC=,解得,4AC =,AB 是直径,90ACB ∴∠=︒,AB ∴==,O ∴ 的半径为.变式训练【变式4-1】.如图,AB 是⊙O 的直径,点C 为的中点,CF 为⊙O 的弦,且CF ⊥AB ,垂足为E ,连接BD 交CF 于点G ,连接CD ,AD ,BF .(1)求证:△BFG ≌△CDG ;(2)若AD =BE =4,求BF 的长.(1)证明:∵C 是中点,∴=,∵AB 是⊙O 的直径,且CF ⊥AB ,∴=,∴=,∴CD =BF ,在△BFG 和△CDG 中,,∴△BFG ≌△CDG (AAS );(2)解:如图,连接OF ,设⊙O 的半径为r ,Rt △ADB 中,BD 2=AB 2﹣AD 2,即BD 2=(2r )2﹣42,Rt △OEF 中,OF 2=OE 2+EF 2,即EF 2=r 2﹣(r ﹣4)2,∵==,∴=,∴BD=CF,∴BD2=CF2=(2EF)2=4EF2,即(2r)2﹣42=4[r2﹣(r﹣4)2],解得:r=2(舍)或6,∴BF2=EF2+BE2=62﹣(6﹣4)2+42=48,∴BF=4.【变式4-2】.如图,AB是⊙O的直径,点E为弧AC的中点,AC、BE交于点D,过A的切线交BE的延长线于F.(1)求证:AD=AF;(2)若,求tan∠ODA的值.解:(1)连接AE,OE交AC于H,∵AB是直径,∴∠AEB=90°,∴∠B+∠BAE=90°,∵AF是⊙O的切线,∴∠BAF=90°,∴∠BAE+∠FAE=90°,∴∠B=∠FAE,∵点E为弧AC的中点,∴=,∴∠B =∠CAE ,∴∠CAE =∠FAE ,在△ADE 和△AFE 中,,∴△ADE ≌△AFE (ASA ),∴AD =AF ;(2)∵,∴设AO =2x ,AF =3x ,∴AB =4x ,∴BF ===5x ,∵S △ABF =×AB ×AF =×BF ×AE ,∴AE =x ,∴EF ==x ,∵点E 为弧AC 的中点,∴OE ⊥AC ,AH =CH ,∵∠DAE =∠EAF ,∠AEF =∠AHE =90°,∴△AEH ∽△AFE ,∴,∴==,∴AH =x ,HE =x ,∴OH =x ,HD =x ,∴tan ∠ODA ==.考点五弧中点与垂径模型(三等弧模型)【例5】.如图,AB 是O 的直径,点C 为 BD的中点,CF 为O 的弦,且CF AB ,垂足为E ,连接BD 交CF 于点G ,连接CD ,AD ,BF .(1)求证:BFG CDG ∆≅∆;(2)若2AD BE ==,求BF的长.证明:(1)C 是 BD的中点,∴ CD BC =,AB 是O 的直径,且CF AB ⊥,∴ BCBF =,∴ CD BF =,CD BF ∴=,在BFG ∆和CDG ∆中,F CDG FGB DGC BF CD ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,()BFG CDG AAS ∴∆≅∆;(2)如图,连接OF ,设O 的半径为r ,Rt ADB ∆中,222BD AB AD =-,即222(2)2BD r =-,Rt OEF ∆中,222OF OE EF =+,即222(2)EF r r =--,CDBC BF ==,∴ BD CF =,BD CF ∴=,2222(2)4BD CF EF EF ∴===,即2222(2)24[(2)]r r r -=--,解得:1r =(舍)或3,2222223(32)212BF EF BE ∴=+=--+=,BF ∴=;1.如图,在⊙O 中AB 为直径,C 为弧AB 的中点,EF ∥AB ,连接AC 交EF 于点D ,若已知DF =2DE ,则CD :AD 的值为()A.1:3B.1:2C.1:2D.1:4解:如图,连接CO交EF于H,连接AE,CF,BC,∵DF=2DE,∴设DE=x,DF=2x,∴EF=3x,∵C为弧AB的中点,∴OC⊥AB,∠CAB=∠CBA=45°,∵EF∥AB,∴OC⊥EF,∠CDH=45°,∴EH=HF=x,∴DH=x=CH,∴CD=x,∵∠EAD=∠CFD,∠ADE=∠CDF,∴△ADE∽△FDC,∴,∴,∴AD=2x,∴CD:AD=1:4.故选:D.2.如图,已知点A是以MN为直径的半圆上一个三等分点,点B是的中点,点P是半径ON上的点.若⊙O的半径为1,则AP+BP的最小值为()A.2B.C.D.1解:作点A关于MN的对称点A′,连接A′B,交MN于点P,则PA+PB最小,连接OA′,AA′,OB,∵点A与A′关于MN对称,点A是半圆上的一个三等分点,∴∠A′ON=∠AON=60°,PA=PA′,∵点B是弧的中点,∴∠BON=30°,∴∠A′OB=∠A′ON+∠BON=90°,又∵OA=OA′=1,∴A′B=.∴PA+PB=PA′+PB=A′B=.故选:C.3.在⊙O的内接四边形ABCD中,AB=6,AD=10,∠BAD=60°,点C为弧BD的中点,则AC的长是.解:如图2中,过C作CE⊥AB于E,CF⊥AD于F,则∠E=∠CFD=∠CFA=90°,∵点C为弧BD的中点,∴=,∴∠BAC=∠DAC,BC=CD,∵CE⊥AB,CF⊥AD,∴CE=CF,∵A、B、C、D四点共圆,∴∠D=∠CBE,在△CBE和△CDF中,∴△CBE≌△CDF,∴BE=DF,在△AEC和△AFC中,,∴△AEC≌△AFC,∴AE=AF,设BE=DF=x,∵AB=6,AD=10,∴AE=AF=x+3,∴10﹣x=6+x,解得:x=2,即AE=8,∴AC==,故答案为.4.如图,∠BAC的平分线交△ABC的外接圆于点D,∠ABC的平分线交AD于点E.(1)求证:DE=DB;(2)若∠BAC=90°,BD=4,求△ABC外接圆的半径.(1)证明:∵AD平分∠BAC,BE平分∠ABC,∴∠BAD=∠CAD,∠ABE=∠CBE,∵∠BED=∠BAE+∠ABE,∠DBE=∠EBC+∠CBD,∠CBD=∠CAD,∴∠BED=∠EBD,∴DE=DB;(2)解:连接CD,∵∠BAC=90°,∴BC是直径,∴∠BDC=90°,∵AD平分∠BAC,∴∠BAD=∠CAD,∴,∴BD=CD,∵BD=4,∴BC==4,∴△ABC外接圆的半径为2.5.如图,AB是⊙O的直径,AC为弦,D是的中点,过点D作EF⊥AC,交AC的延长线于E,交AB的延长线于F.(1)求证:EF是⊙O的切线;(2)若sin∠F=,AE=4,求⊙O的半径和AC的长.(1)证明:连接OD,OC.∵D是的中点,∴∠BOD=∠BOC,∵∠A=∠BOC,∴∠BOD=∠A,∴OD∥AC,∵EF⊥AC,∴∠E=90°,∴∠ODF=90°,即EF是⊙O的切线;(2)解:在△AEF中,∵∠E=90°,sin∠F=,AE=4,∴AF==12.设⊙O的半径为R,则OD=OA=OB=R,AB=2R.在△ODF中,∵∠ODF=90°,sin∠F=,∴OF=3OD=3R.∵OF+OA=AF,∴3R+R=12,∴R=3.连接BC,则∠ACB=90°.∵∠E=90°,∴BC∥EF,∴AC:AE=AB:AF,∴AC:4=2R:4R,∴AC=2.故⊙O的半径为3,AC的长为2.6.如图,已知AC,BD为⊙O的两条直径,连接AB,BC,OE⊥AB于点E,点F是半径OC的中点,连接EF.(1)设⊙O的半径为1,若∠BAC=30°,求线段EF的长.(2)连接BF,DF,设OB与EF交于点P,①求证:PE=PF.②若DF=EF,求∠BAC的度数.(1)解:∵OE⊥AB,∠BAC=30°,OA=1,∴∠AOE=60°,OE=OA=,AE=EB=OE=,∵AC是直径,∴∠ABC=90°,∴∠C=60°,∵OC=OB,∴△OCB是等边三角形,∵OF=FC,∴BF⊥AC,∴∠AFB=90°,∵AE=EB,∴EF=AB=.(2)①证明:过点F作FG⊥AB于G,交OB于H,连接EH.∵∠FGA=∠ABC=90°,∴FG∥BC,∴△OFH∽△OCB,∴==,同理=,∴FH=OE,∵OE⊥AB.FH⊥AB,∴OE∥FH,∴四边形OEHF是平行四边形,∴PE=PF.解法二:可以作OB中点G,连接FG,EG,证明OEFG是平行四边形即可,得对角线互相平分.②∵OE∥FG∥BC,∴==1,∴EG=GB,∴EF=FB,∵DF=EF,∴DF=BF,∵DO=OB,∴FO⊥BD,∴∠AOB=90°,∵OA=OB,∴△AOB是等腰直角三角形,∴∠BAC=45°.解法二:可以过E点作EG∥OB交AC于点G,连接DG.∵EG∥OB,AE=EB,∴AG=OG∵OF=FC,∴OG=OF,∴OD=FG,∵AE⊥OE,AG=OG,∴EG=AO=OG,∵∠DOG=∠FGE,∴DOG≌△FGE(SAS),∴DG=EF,∵DF=EF,∴DG=DF,∴DO⊥FG,∴EG⊥AO,∴EA=EO,∴∠BAC=45°7.如图,△ABC内接于⊙O,AB是⊙O的直径,C是中点,弦CE⊥AB于点H,连接AD,分别交CE、BC于点P、Q,连接BD.(1)求证:P是线段AQ的中点;(2)若⊙O的半径为5,D是的中点,求弦CE的长.(1)证明:∵CE⊥AB,AB是直径,∴,又∵∴,∴∠CAD=∠ACE,∴AP=CP,∵AB是⊙O的直径,∴∠ACB=90˚,∴∠ACE+∠BCP=90°,∠CAD+∠CQA=90°,∴∠BCP=∠CQA,∴CP=PQ,∴AP=PQ,即P是线段AQ的中点;(2)解:∵,AB是直径,∴∠ACB=90˚,∠ABC=30˚,又∵AB=5×2=10,∴AC=5,BC=5,∴CH=BC=,又∵CE⊥AB,∴CH=EH,∴CE=2CH=2×=5.8.如图,已知AB是⊙O的弦,点C是弧AB的中点,D是弦AB上一动点,且不与A、B 重合,CD的延长线交于⊙O点E,连接AE、BE,过点A作AF⊥BC,垂足为F,∠ABC =30°.(1)求证:AF是⊙O的切线;(2)若BC=6,CD=3,求DE的长.(3)当点D在弦AB上运动时,的值是否发生变化?如果变化,请写出其变化范围;如果不变,请求出其值.(1)证明:如图,连接AC,OA,OC,OC交AB于H,∵∠AOC=2∠ABC=60°,OA=OC,∴△AOC是等边三角形,∴∠CAO=∠ACO=60°,∵点C是弧AB的中点,∴,∴∠ABC=∠BAC=30°,∴∠CHA=180﹣∠OCA﹣∠CAB=180°﹣60°﹣30°=90°,∴AB⊥OC,∴∠OAD=∠OAC=30°,∵∠ABC=30°,∴∠ABC=∠OAD,∴OA∥BF,∵AF⊥BF,∴OA⊥AF,∴AF是⊙O的切线;(2)解:∵,∴∠CBD=∠BEC,∵∠BCD=∠BCE,∴△BCD∽△ECB,∴,∴,∴EC=12,∴DE=EC﹣CD=12﹣3=9;(3)结论:,的值不变.理由:如图,连接AC,OC,OC交AB于H,作AN∥EC交BE的延长线于N,∵,∴CB=CA,由(1)得,OC⊥AB,∴BH=AH=,∵∠ABC=30°,∴∠ABC=∠BAC=∠BEC=∠AEC=30°,∴BH=BC cos30°=BC,∴,∵CE∥AN,∴∠N=∠CEB=30°,∠EAN=∠AEC=30°,∴∠EAN=∠N,∴∠N=∠AEC,AE=EN,∵∠ACE=∠ABN,∴△ACE∽△ABN,∴,∴=,∴的值不变.解法二:连接AC,可知BC=AC,∠BCA=120°,可得BC:AC:AB=1:1:,再利用相似三角形的性质解决问题.9.已知△ABC内接于⊙O,∠BAC的平分线交⊙O于点D,连接DB,DC.(1)如图①,当∠BAC=120°时,请直接写出线段AB,AC,AD之间满足的等量关系式AB+AC=AD;(2)如图②,当∠BAC=90°时,试探究线段AB,AC,AD之间满足的等量关系,并证明你的结论;(3)如图③,若BC=m,BD=n,求的值(用含m,n的式子表示).解:(1)如图①在AD上截取AE=AB,连接BE,∵∠BAC=120°,∠BAC的平分线交⊙O于点D,∴∠DBC=∠DAC=60°,∠DCB=∠BAD=60°,∴△ABE和△BCD都是等边三角形,∴∠ABE=∠DBC=60°,∴∠DBE=∠ABC,又∵AB=BE,BC=BD,∴△BED≌△BAC(SAS),∴DE=AC,∴AD=AE+DE=AB+AC;故答案为:AB+AC=AD.(2)AB+AC=AD.理由如下:如图②,延长AB至点M,使BM=AC,连接DM,∵四边形ABDC内接于⊙O,∴∠MBD=∠ACD,∵∠BAD=∠CAD=45°,∴BD=CD,∴△MBD≌△ACD(SAS),∴MD=AD,∠M=∠CAD=45°,∴MD⊥AD.∴AM=AD,即AB+BM=AD,∴AB+AC=AD;(3)如图③,延长AB至点N,使BN=AC,连接DN,∵四边形ABDC内接于⊙O,∴∠NBD=∠ACD,∵∠BAD=∠CAD,∴BD=CD,∴△NBD≌△ACD(SAS),∴ND=AD,∠N=∠CAD,∴∠N=∠NAD=∠DBC=∠DCB,∴△NAD∽△CBD,∴,∴,又AN=AB+BN=AB+AC,BC=m,BD=n,∴=.10.如图,已知AB是⊙O的直径,点C在⊙O上,过点C的直线与AB的延长线交于点P,AC=PC,∠COB=2∠PCB.(1)求证:PC是⊙O的切线;(2)求证:BC=AB;(3)点M是弧AB的中点,CM交AB于点N,若AB=8,求MN•MC的值.(1)证明:∵OA=OC,∴∠A=∠ACO.又∵∠COB=2∠A,∠COB=2∠PCB,∴∠A=∠ACO=∠PCB.又∵AB是⊙O的直径,∴∠ACO+∠OCB=90°.∴∠PCB+∠OCB=90°.即OC⊥CP,∵OC是⊙O的半径.∴PC是⊙O的切线.(2)证明:∵AC=PC,∴∠A=∠P,∴∠A=∠ACO=∠PCB=∠P.又∵∠COB=∠A+∠ACO,∠CBO=∠P+∠PCB,∴∠COB=∠CBO,∴BC=OC.∴BC=AB.(3)解:连接MA,MB,∵点M是的中点,∴=,∴∠ACM=∠BCM.∵∠ACM=∠ABM,∴∠BCM=∠ABM.∵∠BMN=∠BMC,∴△MBN∽△MCB.∴=.∴BM2=MN•MC.又∵AB是⊙O的直径,=,∴∠AMB=90°,AM=BM.∵AB=8,∴BM=4.∴MN•MC=BM2=32.11.如图,已知⊙O的半径为2,AB为直径,CD为弦.AB与CD交于点M,将沿CD翻折后,点A与圆心O重合,延长OA至P,使AP=OA,连接PC(1)求CD的长;(2)求证:PC是⊙O的切线;(3)点G为的中点,在PC延长线上有一动点Q,连接QG交AB于点E.交于点F(F与B、C不重合).问GE•GF是否为定值?如果是,求出该定值;如果不是,请说明理由.(1)解:如图,连接OC,∵沿CD翻折后,点A与圆心O重合,∴OM=OA=×2=1,CD⊥OA,∵OC=2,∴CD=2CM=2=2=2;(2)证明:∵PA=OA=2,AM=OM=1,CM=CD=,∠CMP=∠OMC=90°,∴PC===2,∵OC=2,PO=2+2=4,∴PC2+OC2=(2)2+22=16=PO2,∴∠PCO=90°,∴PC是⊙O的切线;(3)解:GE•GF是定值,证明如下,连接GO并延长,交⊙O于点H,连接HF∵点G为的中点∴∠GOE=90°,∵∠HFG=90°,且∠OGE=∠FGH∴△OGE∽△FGH∴=∴GE•GF=OG•GH=2×4=8.12.如图1,在平面直角坐标系xOy中,点A(﹣,0),B(3,0),以AB为直径的⊙G交y轴于C、D两点.(1)填空:请直接写出⊙G的半径r、圆心G的坐标:r=;G(,);(2)如图2,直线y=﹣x+5与x,y轴分别交于F,E两点,且经过圆上一点T(2,m),求证:直线EF是⊙G的切线.(3)在(2)的条件下,如图3,点M是⊙G优弧上的一个动点(不包括A、T两点),连接AT、CM、TM,CM交AT于点N.试问,是否存在一个常数k,始终满足CN•CM =k?如果存在,求出k的值,如果不存在,请说明理由.解:(1)∵A(﹣,0),B(3,0),AB是直径,∵AB=4,∴⊙G的半径为2,G(,0),故答案为r=2,,0.(2)如图2中,连接GT,过点T作TH⊥x轴于H,∵直线y=﹣x+5与x、y轴交于E、F两点,则E(0,5),F(5,0),∵直线y=﹣x+5经过T(2,m),则m=﹣×2+5=3,∴T(2,3),故TH=3.GH=,HF=3,在Rt△HGT中,GT=r=2,∴GH=GT,∴∠GTH=30°,在Rt△THF中,tan∠FTH===,∴∠FTH=60°,∴∠GTF=∠GTH+∠HTF=30°+60°=90°,∴GT⊥EF,∴直线EF是⊙G的切线.(3)如图3中,连接CG、TG、TC.在Rt△COG中,OG=,CG=r=2,∴OC=3,∠CGO=60°.∵C(0,3),T(2,3),∴CT∥x轴,∴CT=2,即CT=CG=GT=2,∴△CGT是等边三角形,∴∠CGT=∠TCG=∠CGA=60°,∴∠CTA=∠CGA=30°,∠M=∠CGT=30°,∴∠CTA=∠M,在△CNT和△CTM中,∵∠TCN=∠MTC,∠CTN=∠M,∴△CNT∽△CTM,∴=,∴CN•CM=CT2=(2)2=12.∴k=CN•CM=12.13.已知:如图,抛物线y=x2﹣x+m与x轴交于A、B两点,与y轴交于C点,∠ACB=90°,(1)求m的值及抛物线顶点坐标;(2)过A、B、C的三点的⊙M交y轴于另一点D,连接DM并延长交⊙M于点E,过E 点的⊙M的切线分别交x轴、y轴于点F、G,求直线FG的解析式;(3)在条件(2)下,设P为上的动点(P不与C、D重合),连接PA交y轴于点H,问是否存在一个常数k,始终满足AH•AP=k?如果存在,请写出求解过程;如果不存在,请说明理由.解:(1)由抛物线可知,点C的坐标为(0,m),且m<0.设A(x1,0),B(x2,0).则有x1•x2=3m又OC是Rt△ABC的斜边上的高,∴△AOC∽△COB∴∴,即x1•x2=﹣m2∴﹣m2=3m,解得m=0或m=﹣3而m<0,故只能取m=﹣3(3分)这时,y=x2﹣x﹣3=﹣4故抛物线的顶点坐标为(,﹣4).(2)由已知可得:M(,0),A(﹣,0),B(3,0),C(0,﹣3),D(0,3)∵抛物线的对称轴是直线x=,也是⊙M的对称轴,连接CE∵DE是⊙M的直径,∴∠DCE=90°,∴直线x=,垂直平分CE,∴E点的坐标为(2,﹣3)∵,∠AOC=∠DOM=90°,∴∠ACO=∠MDO=30°,∴AC∥DE∵AC⊥CB,∴CB⊥DE又∵FG⊥DE,∴FG∥CB由B(3,0)、C(0,﹣3)两点的坐标易求直线CB的解析式为:y=﹣3可设直线FG的解析式为y=+n,把(2,﹣3)代入求得n=﹣5故直线FG的解析式为y=﹣5.(3)存在常数k=12,满足AH•AP=12,假设存在常数k,满足AH•AP=k连接CP,∵AB⊥CD,∴=∴∠P=∠ACH(或利用∠P=∠ABC=∠ACO),又∵∠CAH=∠PAC,∴△ACH∽△APC,=,∴即AC2=AH•AP,在Rt△AOC中,AC2=AO2+OC2=()2+(3)2=12,∴AH•AP=k=12;(也可以证明△AOH∽△APB,可得AH•AP=AO•AB,由此即可解决问题)。

2020-2021中考数学专题复习分类练习 圆与相似综合解答题及详细答案

2020-2021中考数学专题复习分类练习 圆与相似综合解答题及详细答案

2020-2021中考数学专题复习分类练习圆与相似综合解答题及详细答案一、相似1.如图,抛物线y=﹣ +bx+c过点A(3,0),B(0,2).M(m,0)为线段OA上一个动点(点M与点A不重合),过点M作垂直于x轴的直线与直线AB和抛物线分别交于点P、N.(1)求直线AB的解析式和抛物线的解析式;(2)如果点P是MN的中点,那么求此时点N的坐标;(3)如果以B,P,N为顶点的三角形与△APM相似,求点M的坐标.【答案】(1)解:设直线AB的解析式为y=px+q,把A(3,0),B(0,2)代入得,解得,∴直线AB的解析式为y=﹣ x+2;把A(3,0),B(0,2)代入y=﹣ +bx+c得,解得,∴抛物线解析式为y=﹣ x2+ x+2(2)解:∵M(m,0),MN⊥x轴,∴N(m,﹣ m2+ m+2),P(m,﹣ m+2),∴NP=﹣ m2+4m,PM=﹣ m+2,而NP=PM,∴﹣ m2+4m=﹣ m+2,解得m1=3(舍去),m2= ,∴N点坐标为(,)(3)解:∵A(3,0),B(0,2),P(m,﹣ m+2),∴AB= = ,BP= = m,而NP=﹣ m2+4m,∵MN∥OB,∴∠BPN=∠ABO,当 = 时,△BPN∽△OBA,则△BPN∽△MPA,即 m:2=(﹣ m2+4m):,整理得8m2﹣11m=0,解得m1=0(舍去),m2= ,此时M点的坐标为(,0);当 = 时,△BPN∽△ABO,则△BPN∽△APM,即 m: =(﹣ m2+4m):2,整理得2m2﹣5m=0,解得m1=0(舍去),m2= ,此时M点的坐标为(,0);综上所述,点M的坐标为(,0)或(,0)【解析】【分析】(1)因为抛物线和直线AB都过点A(3,0)、B(0,2),所以用待定系数法求两个解析式即可;(2)由题意知点P是MN的中点,所以PM=PN;而MN OA交抛物线与点N,交直线AB于点P,所以M、P、N的横坐标相同且都是m,纵坐标分别可用(1)中相应的解析式表示,即P(m,),N(m,),PM与PN的长分别为相应两点的纵坐标的绝对值,代入PM=PN即可的关于m的方程,解方程即可求解;(3)因为以B,P,N为顶点的三角形与△APM相似,而△APM是直角三角形,所以分两种情况:当∠PBN=时,则可得△PBN∽△PMA,即得相应的比例式,可求得m的值;当∠PNB=时,则可得△PNB∽△PMA,即得相应的比例式,可求得m的值。

2021年中考数学专题——中点模型及练习题(带解析)

2021年中考数学专题——中点模型及练习题(带解析)

2021中考数学专题——中点模型【例1】如图1,在Rt△ABC中,∠BAC=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)图1中,线段PM与PN的数量关系是,位置关系是.(2)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)把△ADE绕点A逆时针方向旋转的过程中,如果∠ABD=30°(D在Rt△ABC内部,如图3),AB =BD,求证:AD=CD.【例2】如图,△ABC中,AB=BC,BD⊥AC于点D,∠F AC=12∠ABC,且∠F AC在AC下方.点P,Q 分别是射线BD,射线AF上的动点,且点P不与点B重合,点Q不与点A重合,连接CQ,过点P作PE⊥CQ于点E,连接DE.(1)若∠ABC=60°,BP=AQ.①如图1,当点P在线段BD上运动时,请直接写出线段DE和线段AQ的数量关系和位置关系;②如图2,当点P运动到线段BD的延长线上时,试判断①中的结论是否成立,并说明理由;(2)若∠ABC=2α≠60°,请直接写出当线段BP和线段AQ满足什么数量关系时,能使(1)中①的结论仍然成立(用含α的三角函数表示).【例3】阅读理解:我们把满足某种条件的所有点所组成的图形,叫做符合这个条件的点的轨迹.例如:角的平分线是到角的两边距离相等的点的轨迹.问题:如图1,已知EF为△ABC的中位线,M是边BC上一动点,连接AM交EF于点P,那么动点P 为线段AM中点.理由:∵线段EF为△ABC的中位线,∴EF∥BC,由平行线分线段成比例得:动点P为线段AM中点.由此你得到动点P的运动轨迹是:.知识应用:如图2,已知EF为等边△ABC边AB、AC上的动点,连结EF;若AF=BE,且等边△ABC的边长为8,求线段EF中点Q的运动轨迹的长.拓展提高:如图3,P为线段AB上一动点(点P不与点A、B重合),在线段AB的同侧分别作等边△APC和等边△PBD,连结AD、BC,交点为Q.(1)求∠AQB的度数;(2)若AB=6,求动点Q运动轨迹的长.【例4】在Rt△ABC中,∠ACB=90°,点D与点B在AC同侧,∠DAC>∠BAC,且DA=DC,过点B 作BE∥DA交DC于点E,M为AB的中点,连接MD,ME.(1)如图1,当∠ADC=90°时,线段MD与ME的数量关系是;(2)如图2,当∠ADC=60°时,试探究线段MD与ME的数量关系,并证明你的结论;(3)如图3,当∠ADC=α时,求MEMD的值.【例5】(1)阅读理解:如图①,在四边形ABCD中,AB∥DC,E是BC的中点,若AE是∠BAD的平分线,试判断AB,AD,DC之间的等量关系.解决此问题可以用如下方法:延长AE交DC的延长线于点F,易证△AEB≌△FEC,得到AB=FC,从而把AB,AD,DC转化在一个三角形中即可判断.AB、AD、DC之间的等量关系为;(2)问题探究:如图②,在四边形ABCD中,AB∥DC,AF与DC的延长线交于点F,E是BC的中点,若AE是∠BAF的平分线,试探究AB,AF,CF之间的等量关系,并证明你的结论.(3)问题解决:如图③,AB∥CF,AE与BC交于点E,BE:EC=2:3,点D在线段AE上,且∠EDF =∠BAE,试判断AB、DF、CF之间的数量关系,并证明你的结论.1.如图1,在四边形ABCD中,AB=CD,E、F分别是BC、AD的中点,连接EF并延长,分别与BA、CD 的延长线交于点M、N,则∠BME=∠CNE(不需证明).(温馨提示:在图1中,连接BD,取BD的中点H,连接HE、HF,根据三角形中位线定理,证明HE =HF,从而∠1=∠2,再利用平行线性质,可证得∠BME=∠CNE.)问题一:如图2,在四边形ADBC中,AB与CD相交于点O,AB=CD,E、F分别是BC、AD的中点,连接EF,分别交DC、AB于点M、N,判断△OMN的形状,请直接写出结论;问题二:如图3,在△ABC中,AC>AB,D点在AC上,AB=CD,E、F分别是BC、AD的中点,连接EF并延长,与BA的延长线交于点G,若∠EFC=60°,连接GD,判断△AGD的形状并证明.2.(1)如图1所示,在四边形ABCD中,AC=BD,AC与BD相交于点O,E,F分别是AD、BC的中点,连接EF,分别交AC、BD于点M,N,试判断△OMN的形状,并加以证明;(提示:利用三角形中位线定理)(2)如图2,在四边形ABCD中,若AB=CD,E,F分别是AD、BC的中点,连接FE并延长,分别与BA,CD的延长线交于点M,N,请在图2中画图并观察,图中是否有相等的角?若有,请直接写出结论:;(3)如图3,在△ABC中,AC>AB,点D在AC上,AB=CD,E,F分别是AD、BC的中点,连接FE 并延长,与BA的延长线交于点M,若∠FEC=45°,判断点M与以AD为直径的圆的位置关系,并简要说明理由.3.如图1,在△ABC和△PQD中,AC=kBC,DP=kDQ,∠C=∠PDQ,D、E分别是AB、AC的中点,点P在直线BC上,连接EQ交PC于点H.猜想线段EH与AC的数量关系,并证明你的猜想.说明:如果你经历反复探索,没有解决问题,可以从下面①、②中选取一个作为已知条件,完成你的证明.注意:选取①完成证明得10分;选取②完成证明得6分.①AC=BC,DP=DQ,∠C=∠PDQ(如图2);②在①的条件下且点P与点B重合(如图34.如图,等边△ABC中,D、E分别在边AB、AC上,且AD=CE,连接并延长BE、CD,交点为P,并使BG=CF,直线GA、BF交于点Q,过点A作AH⊥BF交BF延长线于H.(1)如图(1),求证:∠GAH=∠BPC+30°;(2)如图(2),在(1)的条件下,若D为AB中点,试探究线段QD与线段QC的数量关系,并加以证明.5.已知△ABC 是等边三角形,点D ,E ,F 分别是边AB ,BC ,AC 的中点,点M 是射线EC 上的一个动点,作等边△DMN ,使△DMN 与△ABC 在BC 边同侧,连接NF .(1)如图1,当点M 与点C 重合时,直接写出线段FN 与线段EM 的数量关系;(2)当点M 在线段EC 上(点M 与点E ,C 不重合)时,在图2中依题意补全图形,并判断(1)中的结论是否成立?若成立,请证明;若不成立,请说明理由;(3)连接DF ,直线DM 与直线AC 相交于点G ,若△DNF 的面积是△GMC 面积的9倍,AB =8,请直接写出线段CM 的长.6.如图1,在四边形ABCD 中,点E 、F 分别是AB 、CD 的中点,过点E 作AB 的垂线,过点F 作CD 的垂线,两垂线交于点G ,连接AG 、BG 、CG 、DG ,且∠AGD =∠BGC .(1)求证:∠GDA =∠GCB ;(2)连接FE ,求证:∠GDA =∠GFE ;(3)如图2,若AD 、BC 所在直线互相垂直,试判断AD EF是否为定值,若为定值请求出;若不存在定值请说明理由.7.【探索发现】如图1,△ABC 中,点D ,E ,F 分别在边BC ,AC ,AB 上,且AD ,BE ,CF 相交于同一点O .用”S ”表示三角形的面积,有S △ABO :S △ACO =BD :CD ,这一结论可通过以下推理得到:过点B 作BM ⊥AD ,交AD 延长线于点M ,过点C 作CN ⊥AD 于点N ,可得S △ABO :S △ACO =(12AO ⋅BM):(12AO ⋅CN),又可证△BDM ~△CDN ,∴BM :CN =BD :CD ,∴S △ABD :S △ACD =BD :CD .由此可得S △BAO :S △BCO = ;S △CAO :S △CBO = ;若D ,E ,F 分别是BC ,AC ,AB 的中点,则S △BFO :S △ABC = .【灵活运用】如图2,正方形ABCD 中,点E ,F 分别在边AD ,CD 上,连接AF ,BE 和CE ,AF 分别交BE ,CE 于点G ,M .(1)若AE =DF .判断AF 与BE 的位置关系与数量关系,并说明理由;(2)若点E ,F 分别是边AD ,CD 的中点,且AB =4.则四边形EMFD 的面积是 .【拓展应用】如图3,正方形ABCD 中,AB =4,对角线AC ,BD 相交于点O .点F 是边CD 的中点.AF 与BD 相交于点P ,BG ⊥AF 于点G ,连接OG ,请直接写出S △OGP 的值.8.如图1,在▱ABCD 中,点E 是BC 边上的中点,点F 是线段AE 上一点,BF 的延长线交射线CD 于点G ,若AB =6,AF =3EF ,求DG 的长.小米的发现,过点E 作EH ∥AB 交BG 于点H (如图2),经过推理和计算能够使问题得到解决.则DG = .如图3,四边形ABCD 中,AD ∥BC ,点E 是射线DM 上的一点,连接BE 和AC 相交于点F ,若BC =aAD ,CD =bCE ,求BF EF的值(用含a ,b 的代数式表示).9.如图1,把一个含45°角的直角三角板ECF和一个正方形ABCD摆放在一起,使三角板的直角顶点和正方形的顶点C重合,点E、F分别在正方形的边CB、CD上,连接AF.取AF中点M,EF的中点N,连接MD、MN.(1)连接AE,则△AEF是三角形.(2)在图1的条件下,猜想线段MD与MN的关系为(不必证明).(3)如图2,当直角三角板ECF的直角顶点和正方形的顶点C重合,点E、F分别在正方形的边BC、DC的延长线上,线段MD、MN是否依然存在上述关系?若成立请给出证明,若不成立请说明理由.10.(1)如图①,在正方形ABCD中,E、F分别是BC、CD边上的点,BE=CF,连接AF,DE交于点G.求证:AF⊥DE且AF=DE.(2)如图②,若点E、F分别在CB、DC的延长线上,且BE=CF,(1)中的结论是否成立?如果成立,请说明理由.(3)如图③,在图②的基础上连接AE、EF,H、M、N、P分别是AE、EF、FD、DA的中点,请直接写出四边形HMNP的形状.11.在△ABC中,AB=AC,点F是BC延长线上一点,以CF为边,作菱形CDEF,使菱形CDEF与点A 在BC的同侧,连接BE,点G是BE的中点,连接AG、DG.(1)如图①,当∠BAC=∠DCF=90°时,直接写出AG与DG的位置和数量关系;(2)如图②,当∠BAC=∠DCF=60°时,试探究AG与DG的位置和数量关系,(3)当∠BAC=∠DCF=α时,直接写出AG与DG的数量关系.12.如图,在菱形ABCD中∠ABC=60°,E为对角线AC上一点,F是BC延长线上一点,连接BE,DE,AF,DF,∠EDF=60°.(1)求证:AE=CF;(2)若点G为BE的中点,连接AG,求证:AF=2AG.13.如图,△ABC中,AB=AC,AO是角平分线,D为AO上一点,作△CDE,使DE=DC,∠EDC=∠BAC,连接BE.(1)若∠BAC =60°,求证:△ACD ≌△BCE ; (2)若∠BAC =90°,AD =DO ,求BE BC的值;(3)若∠BAC =90°,F 为BE 中点,G 为 BE 延长线上一点,CF =CG ,AD =nDO ,直接写出BF FG的值.14.在Rt △ACB 和Rt △AEF 中,∠ACB =∠AEF =90°,若点P 是BF 的中点,连接PC ,PE . (1)如图1,若点E ,F 分别落在边AB ,AC 上,探索PC 与PE 的数量关系,并说明理由.( 2)如图2、图3,把图1中的△AEF 绕着点A 顺时针旋转,点E 落在边CA 的延长线上(如图2);或者点F 落在边AB 上(如图3).其他条件不变,问题(1)中的结论是否发生变化?如果不变,选取其中一种情况加以证明;如果变化,请说明理由; (3)记AC BC=k ,当k 为何值时,△CPE 总是等边三角形.15.思维启迪:(1)如图①,A ,B 两点分别位于一个池塘的两端,小亮想用绳子测量A ,B 间的距离,但绳子不够长,他出一个办法:先在地上取一个可以直接到达B 点的点C ,连接BC ,取BC 的中点P (点P 可以直接到达A 点),利用工具过点C 作CD ∥AB 交AP 的延长线于点D ,此时测得CD =200米,那么A ,B 间的距离是 米. 思维探索:(2)在△ABC 和△ADE 中,AC =BC =4,AE =DE =√2,∠ACB =∠AED =90°,将△ADE 绕点A 顺时针方向旋转,把点E 在AC 边上时△ADE 的位置作为起始位置(此时点B 和点D 位于AC 的两侧),设旋转角为α,连接BD ,点P 是线段BD 的中点,连接PC ,PE . ①如图②,当△ADE 在起始位置时,求证:PC ⊥PE ,PC =PE .②如图③,当α=90°时,点D 落在AB 边上,PC 与PE 的数量关系和位置关系分别为 .③当α=135°时,直接写出PC 的值.16.如图1,在正方形ABCD 中,AD =9,点P 是对角线BD 上任意一点(不与B 、D 重合),点O 是BD 的中点,连接PC ,过点P 作PE ⊥PC 交直线AB 于点E .初步感知:当点P 与点O 重合时,比较:PC PE (选填“>”、“<”或“=”). 再次感知:如图1,当点P 在线段OD 上时,如何判断PC 和PE 数量关系呢? 甲同学通过过点P 分别向AB 和BC 作垂线,构造全等三角形,证明出PC =PE ; 乙同学通过连接P A ,证明出P A =PC ,∠P AE =∠PEA ,从而证明出PC =PE .理想感悟:如图2,当点P 落在线段OB 上时,判断PC 和PE 的数量关系,并说明理由. 拓展应用:连接AP ,并延长AP 交直线CD 于点F . (1)当DF CF=12时,如图3,直接写出△APE 的面积为 ;(2)直接写出△APE 面积S 的取值范围.17.如图1,点E 是正方形ABCD 边CD 上任意一点,以DE 为边作正方形DEFG ,连接BF ,点M 是线段BF 中点,射线EM 与BC 交于点H ,连接CM . (1)请直接写出CM 和EM 的数量关系和位置关系.(2)把图1中的正方形DEFG 绕点D 顺时针旋转45°,此时点F 恰好落在线段CD 上,如图2,其他条件不变,(1)中的结论是否成立,请说明理由.(3)把图1中的正方形DEFG 绕点D 顺时针旋转90°,此时点E 、G 恰好分别落在线段AD 、CD 上,连接CE ,如图3,其他条件不变,若DG =2,AB =6,直接写出CM 的长度.18.已知△ABC 是等腰直角三角形,∠BAC =90°,CD =12BC ,DE ⊥CE ,DE =CE ,连接AE ,点M 是AE 的中点.(1)如图1,若点D 在BC 边上,连接CM ,当AB =4时,求CM 的长;(2)如图2,若点D 在△ABC 的内部,连接BD ,点N 是BD 中点,连接MN ,NE ,求证:MN ⊥AE ; (3)如图3,将图2中的△CDE 绕点C 逆时针旋转,使∠BCD =30°,连接BD ,点N 是BD 中点,连接MN ,探索MN AC的值并直接写出结果.解析【例1】.如图1,在Rt△ABC中,∠BAC=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)图1中,线段PM与PN的数量关系是PM=PN,位置关系是PM⊥PN.(2)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)把△ADE绕点A逆时针方向旋转的过程中,如果∠ABD=30°(D在Rt△ABC内部,如图3),AB =BD,求证:AD=CD.【分析】(1)利用三角形的中位线得出PM=12CE,PN=12BD,进而判断出BD=CE,即可得出结论,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结论;(2)先判断出△ABD≌△ACE,得出BD=CE,同(1)的方法得出PM=12BD,PN=12BD,即可得出PM=PN,同(1)的方法即可得出结论;(3)先判断出∠BAG=60°,AG=12AB=12AC,进而求出∠BAD=∠BDA=75°,即可得出∠GAD=∠DAC,进而得出△ADG≌△ADH,得出AH=AG,即可得出结论.【解析】(1)∵点P,N是BC,CD的中点,∴PN∥BD,PN=12BD,∵点P,M是CD,DE的中点,∴PM∥CE,PM=12CE,∵AB=AC,AD=AE,∴BD=CE,∴PM=PN,∵PN∥BD,∴∠DPN=∠ADC,∵PM∥CE,∴∠DPM=∠DCA,∵∠BAC=90°,∴∠ADC+∠ACD=90°,∴∠MPN=∠DPM+∠DPN=∠DCA+∠ADC=90°,∴PM⊥PN,故答案为:PM=PN,PM⊥PN,(2)△PMN是等腰直角三角形,理由:由旋转知,∠BAD=∠CAE,∵AB=AC,AD=AE,∴△ABD≌△ACE(SAS),∴∠ABD=∠ACE,BD=CE,同(1)的方法,利用三角形的中位线得,PN=12BD,PM=12CE,∴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 , ∵∠BAC =90°, ∴∠ACB +∠ABC =90°, ∴∠MPN =90°,∴△PMN 是等腰直角三角形,(3)如图3,过点A 作AG ⊥BD 于G ,过点D 作DH ⊥AC 于H , ∴∠BAG =60°,AG =12AB =12AC , ∵AB =BD ,∴∠BAD =∠BDA =75°,∴∠GAD =15°,∠DAC =∠BAC ﹣∠BAD =15°, ∴∠GAD =∠DAC , ∴△ADG ≌△ADH , ∴AH =AG , ∴AH =12AC , ∴CH =AH , ∵DH ⊥AC , ∴AD =CD .【例2】如图,△ABC 中,AB =BC ,BD ⊥AC 于点D ,∠F AC =12∠ABC ,且∠F AC 在AC 下方.点P ,Q 分别是射线BD ,射线AF 上的动点,且点P 不与点B 重合,点Q 不与点A 重合,连接CQ ,过点P 作PE ⊥CQ 于点E ,连接DE .(1)若∠ABC =60°,BP =AQ .①如图1,当点P 在线段BD 上运动时,请直接写出线段DE 和线段AQ 的数量关系和位置关系; ②如图2,当点P 运动到线段BD 的延长线上时,试判断①中的结论是否成立,并说明理由; (2)若∠ABC =2α≠60°,请直接写出当线段BP 和线段AQ 满足什么数量关系时,能使(1)中①的结论仍然成立(用含α的三角函数表示).【分析】(1)①先判断出△ABC 是等边三角形,进而判断出∠CBP =∠CAQ ,即可判断出△BPC ≌△AQC ,再判断出△PCQ 是等边三角形,进而得出CE =QE ,即可得出结论; ②同①的方法即可得出结论;(2)先判断出,∠P AQ =90°﹣∠ACQ ,∠BAP =90°﹣∠ACQ ,进而得出∠BCP =∠ACQ ,即可判断出△BPC ∽△AQC ,最后用锐角三角函数即可得出结论. 【解析】(1)①DE =12AQ ,DE ∥AQ , 理由:如图 连接PC ,PQ ,在△ABC 中,AB =AC ,∠ABC =60°, ∴△ABC 是等边三角形, ∴∠ACB =60°,AC =BC , ∵AB =BC ,BD ⊥AC ,∴AD =CD ,∠ABD =∠CBD =12∠BAC , ∵∠CAF =12∠ABC , ∴∠CBP =∠CAQ ,在△BPC 和△AQC 中,{BC =AC∠CBP =∠CAQ BP =AQ ,∴△BPC ≌△AQC (SAS ), ∴PC =QC ,∠BPC =∠ACQ ,∴∠PCQ =∠PCA +∠AQC =∠PCA +∠BCP =∠ACB =60°, ∴△PCQ 是等边三角形, ∵PE ⊥CQ , ∴CE =QE , ∵AD =CD ,∴DE =12AQ ,DE ∥AQ ;②DE∥AQ,DE=12AQ,理由:如图2,连接PQ,PC,同①的方法得出DE∥AQ,DE=12AQ;(2)AQ=2BP•sinα理由:如图3连接PQ,PC,要使DE=12AQ,DE∥AQ,∵AD=CD,∴CE=QE,∵PE⊥CQ,∴PQ=PC,易知,P A=PC,∴P A=PQ=PC∴以点P为圆心,P A为半径的圆必过A,Q,C,∴∠APQ=2∠ACQ,∵P A=PQ,∴∠P AQ=∠PQA=12(180°﹣∠APQ)=90°﹣∠ACQ,∵∠CAF=∠ABD,∠ABD+∠BAD=90°,∴∠BAQ=90°,∴∠BAP=90°﹣∠P AQ=∠ACQ,易知,∠BCP=∠BAP,∴∠BCP=∠ACQ,∵∠CBP=∠CAQ,∴△BPC∽△AQC,∴BPAQ =BCAC=BC2CD,在Rt△BCD中,sinα=CDBC,∴AQBP=2×CDBC=2sinα,∴AQ=2BP•sinα.【例3】.阅读理解:我们把满足某种条件的所有点所组成的图形,叫做符合这个条件的点的轨迹.例如:角的平分线是到角的两边距离相等的点的轨迹.问题:如图1,已知EF为△ABC的中位线,M是边BC上一动点,连接AM交EF于点P,那么动点P 为线段AM中点.理由:∵线段EF为△ABC的中位线,∴EF∥BC,由平行线分线段成比例得:动点P为线段AM中点.由此你得到动点P的运动轨迹是:线段EF.知识应用:如图2,已知EF为等边△ABC边AB、AC上的动点,连结EF;若AF=BE,且等边△ABC的边长为8,求线段EF中点Q的运动轨迹的长.拓展提高:如图3,P为线段AB上一动点(点P不与点A、B重合),在线段AB的同侧分别作等边△APC和等边△PBD,连结AD、BC,交点为Q.(1)求∠AQB的度数;(2)若AB=6,求动点Q运动轨迹的长.【分析】阅读理解:根据轨迹的定义可知,动点P的运动轨迹是线段EF.知识应用:如图1中,作△ABC的中位线MN,作EG∥AC交NM的延长线于G,EF与MN交于点Q′,△GQ′E≌△NQ′F,推出Q、Q′重合即可解决问题.拓展提高:如图2中,(1)只要证明△APD≌△CPB,推出∠DQG=∠BPG=60°结论解决问题.(2)̂,设弧AB所在圆的圆心为O,Z圆上任意取一点M,连接AM,BM,由(1)可知点P的运动轨迹是AB则∠M=60°,作OH⊥AB于H,则AH=BH=3,OH=√3,OB=2√3,利用弧长公式即可解决.【解析】阅读理解:根据轨迹的定义可知,动点P的运动轨迹是线段EF.故答案为线段EF.知识应用:如图1中,作△ABC 的中位线MN ,作EG ∥AC 交NM 的延长线于G ,EF 与MN 交于点Q ′∵△ABC 是等边三角形,MN 是中位线, ∴AM =BM =AN =CN , ∵AF =BE , ∴EM =FN , ∵MN ∥BC ,∴∠AMN =∠B =∠GME =60°, ∵∠A =∠GEM =60°, ∴△GEM 是等边三角形, ∴EM =EG =FN ,在△GQ ′E 和△NQ ′F 中, {∠GQ′E =∠NQ′F ∠G =∠FNQ′GE =FN, ∴△GQ ′E ≌△NQ ′F , ∴EQ ′=FQ ′, ∵EQ =QF , ′点Q 、Q ′重合, ∴点Q 在线段MN 上,∴段EF 中点Q 的运动轨迹是线段MN , MN =12BC =12×8=4.∴线段EF 中点Q 的运动轨迹的长为4.拓展提高:如图2中,(1)∵△APC ,△PBD 都是等边三角形, ∴AP =PC ,PD =PB ,∠APC =∠DPB =60°, ∴∠APD =∠CPB , 在△APD 和△CPB 中, {AP =PC∠APD =∠CPB DP =BP, ∴△APD ≌△CPB ,∴∠ADP =∠CBP ,设BC 与PD 交于点G , ∵∠QGD =∠PGB , ∴∠DQG =∠BPG =60°, ∴∠AQB =180°﹣∠DQG =120° (2)由(1)可知∠AQB =120°是定值,所以点Q 的运动轨迹是AB ̂,设弧AB 所在圆的圆心为O ,在圆上任意取一点M ,连接AM ,BM , 则∠M =60°,∴∠AOB =2∠M =120°,作OH ⊥AB 于H ,则AH =BH =3,OH =√3,OB =2√3, ∴弧AB 的长=120°×π×2√3180°=4√33π. ∴动点Q 运动轨迹的长4√33π. 【例4】在Rt △ABC 中,∠ACB =90°,点D 与点B 在AC 同侧,∠DAC >∠BAC ,且DA =DC ,过点B作BE∥DA交DC于点E,M为AB的中点,连接MD,ME.(1)如图1,当∠ADC=90°时,线段MD与ME的数量关系是MD=ME;(2)如图2,当∠ADC=60°时,试探究线段MD与ME的数量关系,并证明你的结论;(3)如图3,当∠ADC=α时,求MEMD的值.【分析】(1)先判断出△AMF≌△BME,得出AF=BE,MF=ME,进而判断出∠EBC=∠BED﹣∠ECB =45°=∠ECB,得出CE=BE,即可得出结论;(2)同(1)的方法即可;(3)同(1)的方法判断出AF=BE,MF=ME,再判断出∠ECB=∠EBC,得出CE=BE即可得出∠MDE=α2,即可得出结论.【解析】(1)如图1,延长EM交AD于F,∵BE∥DA,∴∠F AM=∠EBM,∵AM=BM,∠AMF=∠BME,∴△AMF≌△BME,∴AF=BE,MF=ME,∵DA=DC,∠ADC=90°,∴∠BED=∠ADC=90°,∠ACD=45°,∵∠ACB=90°,∴∠ECB=45°,∴∠EBC=∠BED﹣∠ECB=45°=∠ECB,∴CE=BE,∴AF=CE,∵DA=DC,∴DF=DE,∴DM⊥EF,DM平分∠ADC,∴∠MDE=45°,∴MD=ME,故答案为MD=ME;(2)MD=√3ME,理由:如图1,延长EM交AD于F,∵BE∥DA,∴∠F AM=∠EBM,∵AM=BM,∠AMF=∠BME,∴△AMF≌△BME,∴AF=BE,MF=ME,∵DA=DC,∠ADC=60°,∴∠BED=∠ADC=60°,∠ACD=60°,∵∠ACB=90°,∴∠ECB=30°,∴∠EBC=∠BED﹣∠ECB=30°=∠ECB,∴CE=BE,∴AF=CE,∵DA=DC,∴DF=DE,∴DM⊥EF,DM平分∠ADC,∴∠MDE=30°,在Rt△MDE中,tan∠MDE=MEMD=√33,∴MD=√3ME.(3)如图3,延长EM交AD于F,∵BE∥DA,∴∠F AM=∠EBM,∵AM=BM,∠AMF=∠BME,∴△AMF≌△BME,∴AF=BE,MF=ME,延长BE交AC于点N,∴∠BNC=∠DAC,∵DA=DC,∴∠DCA=∠DAC,∴∠BNC=∠DCA,∵∠ACB=90°,∴∠ECB=∠EBC,∴CE=BE,∴AF=CE,∴DF=DE,∴DM⊥EF,DM平分∠ADC,∵∠ADC=α,∴∠MDE=α2,在Rt△MDE中,MEMD =tan∠MDE=tanα2.【例5】(1)阅读理解:如图①,在四边形ABCD中,AB∥DC,E是BC的中点,若AE是∠BAD的平分线,试判断AB,AD,DC之间的等量关系.解决此问题可以用如下方法:延长AE交DC的延长线于点F,易证△AEB≌△FEC,得到AB=FC,从而把AB,AD,DC转化在一个三角形中即可判断.AB、AD、DC之间的等量关系为AD=AB+DC;(2)问题探究:如图②,在四边形ABCD中,AB∥DC,AF与DC的延长线交于点F,E是BC的中点,若AE是∠BAF的平分线,试探究AB,AF,CF之间的等量关系,并证明你的结论.(3)问题解决:如图③,AB∥CF,AE与BC交于点E,BE:EC=2:3,点D在线段AE上,且∠EDF =∠BAE,试判断AB、DF、CF之间的数量关系,并证明你的结论.【分析】(1)延长AE 交DC 的延长线于点F ,证明△AEB ≌△FEC ,根据全等三角形的性质得到AB =FC ,根据等腰三角形的判定得到DF =AD ,证明结论;(2)延长AE 交DF 的延长线于点G ,利用同(1)相同的方法证明;(3)延长AE 交CF 的延长线于点G ,根据相似三角形的判定定理得到△AEB ∽△GEC ,根据相似三角形的性质得到AB =23CG ,计算即可.【解析】(1)如图①,延长AE 交DC 的延长线于点F , ∵AB ∥DC , ∴∠BAF =∠F , ∵E 是BC 的中点, ∴CE =BE ,在△AEB 和△FEC 中, {∠BAF =∠F∠AEB =∠FEC BE =CE, ∴△AEB ≌△FEC , ∴AB =FC ,∵AE 是∠BAD 的平分线, ∴∠DAF =∠BAF , ∴∠DAF =∠F , ∴DF =AD ,∴AD =DC +CF =DC +AB , 故答案为:AD =AB +DC ; (2)AB =AF +CF ,证明:如图②,延长AE 交DF 的延长线于点G , ∵E 是BC 的中点,∴CE =BE , ∵AB ∥DC , ∴∠BAE =∠G , 在△AEB 和△GEC 中, {∠BAE =∠G∠AEB =∠GEC BE =CE, ∴△AEB ≌△GEC , ∴AB =GC ,∵AE 是∠BAF 的平分线, ∴∠BAG =∠F AG , ∵AB ∥CD , ∴∠BAG =∠G , ∴∠F AG =∠G , ∴F A =FG ,∴AB =CG =AF +CF ; (3)AB =23(CF +DF ),证明:如图③,延长AE 交CF 的延长线于点G , ∵AB ∥CF , ∴△AEB ∽△GEC , ∴AB CG=BE EC=23,即AB =23CG ,∵AB ∥CF , ∴∠A =∠G , ∵∠EDF =∠BAE , ∴∠FDG =∠G , ∴FD =FG ,∴AB =23CG =23(CF +DF ).1.如图1,在四边形ABCD中,AB=CD,E、F分别是BC、AD的中点,连接EF并延长,分别与BA、CD 的延长线交于点M、N,则∠BME=∠CNE(不需证明).(温馨提示:在图1中,连接BD,取BD的中点H,连接HE、HF,根据三角形中位线定理,证明HE =HF,从而∠1=∠2,再利用平行线性质,可证得∠BME=∠CNE.)问题一:如图2,在四边形ADBC中,AB与CD相交于点O,AB=CD,E、F分别是BC、AD的中点,连接EF,分别交DC、AB于点M、N,判断△OMN的形状,请直接写出结论;问题二:如图3,在△ABC中,AC>AB,D点在AC上,AB=CD,E、F分别是BC、AD的中点,连接EF并延长,与BA的延长线交于点G,若∠EFC=60°,连接GD,判断△AGD的形状并证明.【分析】(1)作出两条中位线,根据中位线定理,找到相等的同位角和线段,进而判断出三角形的形状.(2)利用平行线和中位线定理,可以证得三角形△F AG是等边三角形,再进一步确定∠FGD=∠FDG =30°,进而求出∠AGD=90°,故△AGD的形状可证.【解析】问题一,取AC中点P,连接PF,PE,可知PE=AB2,PE∥AB,∴∠PEF=∠ANF,同理PF=CD2,PF∥CD,∴∠PFE=∠CME,又∵PE=PF,∴∠PFE=∠PEF,∴∠OMN=∠ONM,∴△OMN为等腰三角形.问题二,结论:△AGD是直角三角形.证明:如图连接BD,取BD的中点H,连接HF、HE,∵F是AD的中点,∴HF∥AB,HF=12AB,同理,HE∥CD,HE=12CD,∵AB=CD∴HF=HE,∵∠EFC=60°,∴∠HEF=60°,∴∠HEF=∠HFE=60°,∴△EHF是等边三角形,∴∠3=∠EFC=∠AFG=60°,∴△AGF是等边三角形.∵AF=FD,∴GF=FD,∴∠FGD=∠FDG=30°∴∠AGD=90°即△AGD是直角三角形.2.(1)如图1所示,在四边形ABCD中,AC=BD,AC与BD相交于点O,E,F分别是AD、BC的中点,连接EF,分别交AC、BD于点M,N,试判断△OMN的形状,并加以证明;(提示:利用三角形中位线定理)(2)如图2,在四边形ABCD中,若AB=CD,E,F分别是AD、BC的中点,连接FE并延长,分别与BA ,CD 的延长线交于点M ,N ,请在图2中画图并观察,图中是否有相等的角?若有,请直接写出结论: ∠BMF =∠CNF ;(3)如图3,在△ABC 中,AC >AB ,点D 在AC 上,AB =CD ,E ,F 分别是AD 、BC 的中点,连接FE 并延长,与BA 的延长线交于点M ,若∠FEC =45°,判断点M 与以AD 为直径的圆的位置关系,并简要说明理由.【分析】(1)先得出结论,再进行证明,取AB 的中点H ,连接HF ,HE ,根据已知条件,求得∠FMC =∠HFE ,同理可得∠END =∠HEF ,由AC =BD ,从而得出∠END =∠FMC ,则△OMN 是等腰三角形; (2)连接AC 、BD ,取AC 、BD 的中点H 、G ;连接EG 、GF 、FH 、EH ;首先证四边形EGFH 是菱形(利用三角形中位线定理证四边相等) 然后根据菱形对角线平分对角,得到∠GEF =∠HEF ;易知EG ∥BM ,HE ∥CN ,∴∠GEF =∠BMF ,∠CNF =∠HEF ,∴∠BMF =∠CNF . (3)得结论:点M 在以AD 为直径的圆外,由上面一题得,∠M =∠AEM =45°,根据直角三角形的斜边大于直角边,得ME >AE ,从而得出结论. 【解析】(1)结论:△OMN 是等腰三角形(1分) 证明:如图1,取AB 的中点H ,连接HF ,HE ∵E 、F 分别是AD 、BC 的中点, ∴HF ∥AC ,HF =12AC (2分) ∴∠FMC =∠HFE ;同理,HE ∥BD ,HE =12BD , ∴∠END =∠HEF ; 又∵AC =BD , ∴HF =HE , ∴∠HEF =∠HFE , ∴∠END =∠FMC ,(3分)∴△OMN 是等腰三角形.(2)正确画图(如图2)(4分)连接AC 、BD ,取AC 、BD 的中点H 、G ; 连接EG 、GF 、FH 、EH ; ∵E ,F 分别是AD 、BC 的中点,∴EG =12AB ,GF =12CD ,FH =12AB ,EH =12CD , ∵AB =CD ,∴EG =GF =FH =EH , ∴四边形EGFH 是菱形. ∴∠GEF =∠HEF ; ∵EG ∥BM , ∴∠GEF =∠BMF , ∵HE ∥CN , ∴∠CNF =∠HEF , ∴∠BMF =∠CNF .(5分)(3)点M 在以AD 为直径的圆外(6分) 证明:如图3,由(2)的结论,∠M =∠FEC , ∵∠AEM =∠DEF , ∴∠M =∠DEF =45°, ∴∠MAD =90° ∴ME >AE , 又∵E 是AD 中点,∴点M 在以AD 为直径的圆外.(7分)3.如图1,在△ABC 和△PQD 中,AC =kBC ,DP =kDQ ,∠C =∠PDQ ,D 、E 分别是AB 、AC 的中点,点P 在直线BC 上,连接EQ 交PC 于点H .猜想线段EH 与AC的数量关系,并证明你的猜想.说明:如果你经历反复探索,没有解决问题,可以从下面①、②中选取一个作为已知条件,完成你的证明. 注意:选取①完成证明得10分;选取②完成证明得6分. ①AC =BC ,DP =DQ ,∠C =∠PDQ (如图2); ②在①的条件下且点P 与点B 重合(如图3【分析】(1)取BC 中点F ,连接DE ,DF .利用三角形中位线性质可知四边形DFCE 是平行四边形,由已知中角的相等,利用等量相加和相等,可得∠PDF =∠QDE ,DF ∥AC ,可得DF BF=AC AB,即DF =kDE(DE =BF =12BC ),可证出△PDF ∽△QDE .就有∠DFB =∠DEQ ,又DE ,BC 平行可得∠DEQ =∠EHC ,那么等量代换就有∠EHC =∠DFB =∠C ,因此得证. (2)和(1)的证法相同.(3)连接AQ ,利用已知条件可证出△DPQ ∽△ACB ,那么就有∠ABC =∠BAC ,且∠DBQ =∠DQB ,那么DB =DQ .能判定△ABQ 是直角三角形,同样,△AQC 也是直角三角形,HE 是斜边上的高,所以就有EH =12AC .【解析】结论:EH =12AC .(1分)证明:取BC 边中点F ,连接DE 、DF .(2分) ∵D 、E 、F 分别是边AB 、AC 、BC 的中点. ∴DE ∥BC 且DE =12BC , DF ∥AC 且DF =12AC ,(4分)EC =12AC ∴四边形DFCE 是平行四边形. ∴∠EDF =∠C .∵∠C =∠PDQ ,∴∠PDQ =∠EDF ,∴∠PDF =∠QDE .(6分) 又∵AC =kBC ,∴DF =kDE . ∵DP =kDQ ,∴DP DQ=DF DE=k .(7分)∴△PDF∽△QDE.(8分)∴∠DEQ=∠DFP.(9分)又∵DE∥BC,DF∥AC,∴∠DEQ=∠EHC,∠DFP=∠C.∴∠C=∠EHC.(10分)∴EH=EC.(11分)∴EH=12AC.(12分)选图2.结论:EH=12AC.(1分)证明:取BC边中点F,连接DE、DF.(2分)∵D、E、F分别是边AB、AC、BC的中点,∴DE∥BC且DE=12BC,DF∥AC且DF=12AC,(4分)EC=12AC,∴四边形DFCE是平行四边形.∴∠EDF=∠C.∵∠C=∠PDQ,∴∠PDQ=∠EDF,∴∠PDF=∠QDE.(6分)又∵AC=BC,∴DE=DF,∵PD=QD,∴△PDF≌△QDE.(7分)∴∠DEQ=∠DFP.∵DE∥BC,DF∥AC,∴∠DEQ=∠EHC,∠DFP=∠C.∴∠C=∠EHC(8分)∴EH=EC.(9分)∴EH=12AC.(10分)选图3.结论:EH=12AC.(1分)证明:连接AH.(2分)∵D是AB中点,∴DA=DB.∵AC=kBC,DP=kDQ,∴ACBC =DPDQ=k,又∵∠C=∠PDQ,∴△ACB ∽△PDQ , ∴∠ABC =∠PQD , ∴DB =DQ , ∴DQ =DP =AD ,∵∠DBQ +∠DQB +∠DQA +∠DAQ =180°, ∴∠AQB =90°, ∴AH ⊥BC .(4分) 又∵E 是AC 中点, ∴HE =12AC .(6分)4.如图,等边△ABC 中,D 、E 分别在边AB 、AC 上,且AD =CE ,连接并延长BE 、CD ,交点为P ,并使BG =CF ,直线GA 、BF 交于点Q ,过点A 作AH ⊥BF 交BF 延长线于H . (1)如图(1),求证:∠GAH =∠BPC +30°;(2)如图(2),在(1)的条件下,若D 为AB 中点,试探究线段QD 与线段QC 的数量关系,并加以证明.【分析】(1)如图1,易证△BDC ≌△AEB ,则有∠DCB =∠EBA ,由此可推出∠FPG =120°,易证△BFC ≌△AGB ,则有∠BFC =∠AGB ,由此可得到∠AGB +∠HFP =180°,在五边形AHFPG 中,由五边形的内角和为540°可求出∠GAH =150°,即可证到∠GAH =∠BPC +30°; (2)连接HD ,如图2,易证QH QA=HD AC=12,∠QHD =∠QAC ,则有△QHD ∽△QAC ,然后根据相似三角形的性质就可得到QD =12QC .【解析】(1)证明:如图1, ∵△ABC 是等边三角形,∴AB =AC =BC ,∠BAC =∠ABC =∠ACB =60°. ∵AD =CE , ∴BD =AE .在△BDC 和△AEB 中, {BD =AE∠DBC =∠EAB BC =AB , ∴△BDC ≌△AEB ∴∠DCB =∠EBA ,∴∠BPC =∠FPG =∠BDC +∠EBA =∠BDC +∠DCB =180°﹣∠DBC =180°﹣60°=120°. 在△BFC 和△AGB 中, {BC =AB∠BCF =∠ABG FC =BG, ∴△BFC ≌△AGB , ∴∠BFC =∠AGB . ∵∠BFC +∠HFP =180°, ∴∠AGB +∠HFP =180°. 在五边形AHFPG 中,∵∠GAH +∠AHF +∠HFP +∠FPG +∠AGP =540°, ∠AGP +∠HFP =180°,∠AHF =90°,∠FPG =120°, ∴∠GAH =150°, ∴∠GAH =∠BPC +30°; (2)QD =12QC . 证明:连接HD ,如图2, 在Rt △AHB 中, ∵点D 为AB 的中点,∴HD =AD =12AB =12AC , ∴∠DHA =∠DAH , ∴∠QHD =90°+∠DHA .∵∠QAC =∠QAH +∠DAH +∠BAC =90°+∠DAH , ∴∠QHD =∠QAC . 在Rt △AHQ 中,∵∠QAH =180°﹣∠GAH =30°, ∴QH =12QA . ∵QH QA=HD AC=12,∠QHD =∠QAC ,∴△QHD ∽△QAC , ∴QD QC=QH QA=12,∴QD =12QC .5.已知△ABC 是等边三角形,点D ,E ,F 分别是边AB ,BC ,AC 的中点,点M 是射线EC 上的一个动点,作等边△DMN ,使△DMN 与△ABC 在BC 边同侧,连接NF .(1)如图1,当点M 与点C 重合时,直接写出线段FN 与线段EM 的数量关系;(2)当点M 在线段EC 上(点M 与点E ,C 不重合)时,在图2中依题意补全图形,并判断(1)中的结论是否成立?若成立,请证明;若不成立,请说明理由;(3)连接DF ,直线DM 与直线AC 相交于点G ,若△DNF 的面积是△GMC 面积的9倍,AB =8,请直接写出线段CM 的长.【分析】(1)先连接ED ,EF ,DF ,根据D ,E ,F 分别是边AB ,BC ,AC 的中点,得出△DEF 是等边三角形,进而判定△DFN ≌△DEM (SAS ),即可得出FN =EM ;。

2020年中考数学 中点弧模型解题 练习题(无答案)

2020年中考数学 中点弧模型解题 练习题(无答案)

中点弧模型解题策略【2020龙华区二模】如图,已知AB 是⊙O 的弦,点C 是弧AB 的中点,D 是弦AB 上一动点,且不与A 、B 重合,CD 的延长线交于⊙O 点E ,连接AE 、BE ,过点A 作AF ⊥BC ,垂足为F ,∠ABC =30°. (1)求证:AF 是⊙O 的切线;(2)若BC =6,CD =3,则DE 的长为__________; (3)当点D 在弦AB 上运动时,BEAE CE+的值是否发生变化?如果变化,请写出其变化范围;如果不变,请求出其值.【2020龙岗区二模16题】如图,在⊙O 的内接四边形ABCD 中,AB =3,AD =5,∠BAD =60°,点C 为弧BD 的中点,则AC 的长是________【2019龙岗区模拟22题(删减)】如图,⊙O是△ABC的外接圆,AB是直径,D是⊙O外一点且满足∠DCA=∠B,连接A D.(1)求证:CD是⊙O的切线;(2)如图,当∠DAB=45°时,AD与⊙O交于E点,试写出AC、EC、BC之间的数量关系并证明.【2019湖北中考】已知△ABC内接于⊙O,∠BAC的平分线交⊙O于点D,连接DB,D C.(1)如图①,当∠BAC=120°时,请直接写出线段AB,AC,AD之间满足的等量关系式:________;(2)如图②,当∠BAC=90°时,试探究线段AB,AC,AD之间满足的等量关系,并证明你的结论;(3)如图③,若BC=5,BD=4,求ADAB+AC的值.【2016深圳中考22题】如图,已知⊙O的半径为2,AB为直径,CD为弦,AB与CD ⏜沿CD翻折后,点A与圆心O重合,延长OA至P,使AP=OA,交于点M,将CD连接PC.(1)求CD的长;(2)求证:PC是⊙O的切线;⏜的中点,在PC延长线上有一动点Q,连接QG交AB于点E,(3)点G为ADB⏜于点F(F与B,C不重合),问GE⋅GF是否为定值?如果是,求出该定值;交BC如果不是,(4)在(3)的条件下,当CF∥AB时,问FE·FG是否为定值?,如果是,求出该定值;如果不是,请说明理由.【2020成都二诊】如图,四边形ABCD 内接于O e ,对角线AC 、BD 交于点P ,且AB AD =,若7AC =,3AB =,则BC CD =g.【2019广东省中考】如图1,在△ABC 中,AB =AC ,⊙O 是△ABC 的外接圆,过点C 作∠BCD =∠ACB 交⊙O 于点D ,连接AD 交BC 于点E ,延长DC 至点F ,使CF =AC ,连接AF .(1)求证:ED =EC ; (2)求证:AF 是⊙O 的切线;(3)如图2,若点G 是△ACD 的内心,BC ·BE =25,求BG 的长.⏜上的动点【2018深圳中考22题(删减)】如图在⊙O中,AB=AC,点D为AC过A点作AH⊥BD,求证:BH=CD+DH.【2020红岭中学模拟】如图7-1,AB是⊙O的直径,AC=8cm,BC=6cm,∠ACB的平分线交⊙O于点D,交AB于点E延长AB到点P使PC=PE.(1) 求AD的长: (2) 求证: PC是⊙O的切线:(3)如图7-2,作DH⊥AC于点H试探究线段AH、DH、BC之间的数量关系,并说明理由.【2020盐田区二模23题】如图,△ABC 内接于⊙O ,AC =BC , 弦CD 与AB 交于E ,AB =CD ,过A 作AF ⊥BC 于F .(1)判断AC 与BD 的位置关系,并说明理由; (2)求证: AC =2CF +BD ;(3)若CFA CBD s S ∆∆=求tan ∠BDC 的值.【2020南山实验中学开学测】如图,AB为⊙O的直径,CD⊥AB,垂足为D, ⌒AC=⌒CE.(1)求证:AF=CF;(2)若⊙O的半径为5,AE=8,求EF的长.【2020·成都模拟】如图,△ABC内接于⊙O,AB是直径,过点A作直线MN,且∠MAC=∠AB C.(1)求证:MN是⊙O的切线.(2)设D是弧AC的中点,连结BD交AC于点G,过点D作DE⊥AB于点E,交AC于点F.①求证:FD=FG.②若BC=3,AB=5,试求AE的长.。

河北省2020届中考数学大一轮新突破中点问题六大模型综合训练

河北省2020届中考数学大一轮新突破中点问题六大模型综合训练

第四章三角形微专题中点问题六大模型综合训练1. 如图,在△ABC中,AB=AC=3,BC=4,AE平分∠BAC交BC于点E,点D为AB的中点,连接DE,则△BDE的周长是()A. 3B. 4C. 5D. 6第1题图2. 如图,在四边形ABCD中,∠DAB=90°,∠DCB=90°,E、F分别是BD、AC的中点,AC=6,BD =10,则EF的长为()第2题图3. 如图,四边形ABCD中,AC⊥BC,AD∥BC,BC=3,AC=4,AD=6,M是BD的中点,则CM的长为________.第3题图4. 如图,在四边形ABCD中,M,N分别是CD,BC的中点,且AM⊥CD,AN⊥BC. (1)求证:∠BAD=2∠MAN;(2)连接BD,若∠MAN=70°,∠DBC=40°,求∠ADC.第4题图参考答案综合训练1.C 【解析】∵在△ABC 中,AB =AC =3,AE 平分∠BAC ,∴BE =CE =12BC =2.又∵D 是AB 的中点,∴DE =BD =12AB =32,∴△BDE 的周长为BD +DE +BE =32+32+2=5. 2. B 【解析】如解图,连接AE ,CE ,∵∠DAB =90°,∠DCB =90°,E 是BD 的中点,∴AE =CE =12BD =5.∵F 是AC 的中点,∴EF ⊥AC ,AF =FC =12AC =3.在Rt △AEF 中,EF =AE 2-AF 2=4. 第2题解图3.52【解析】如解图,过点D 作DE ⊥BC 交BC 的延长线于点E ,∵AC ⊥BC ,AD ∥BC ,∴AC ⊥AD ,∴四边形ACED 是矩形,∴CE =AD =6,DE =AC =4,∴BE =BC +EC =9,过点M 作MN ⊥BE 于点N ,∴MN ∥DE.∵M 是BD 的中点,∴BN =EN =92,MN =12DE =2,∴CN =BN -BC =92-3=32,∴CM =MN 2+CN 2=52. 第3题解图4. (1)证明:如解图,连接AC ,∵M 是CD 的中点,AM ⊥CD ,∴AM 是线段CD 的垂直平分线,∴AC =AD ,∠3=∠4,同理,∠1=∠2,∴∠MAN=∠2+∠3=12∠BAD,即∠BAD=2∠MAN;(2)解:∵AM⊥CD,AN⊥BC.∠MAN=70°,∴∠NCM=360°-90°-90°-70°=110°.∵∠DBC=40°,∴∠BDC=180°-∠DBC-∠BCD=30°.由(1)得,∠BAD=2∠MAN=140°,∵AB=AC,AD=AC,∴AB=AD,∴∠ADB=∠ABD=12(180°-140°)=20°,∴∠ADC=∠ADB+∠BDC=50°.第4题解图。

林初中2021届中考数学压轴题专项汇编:专题19中点模型(附答案)

林初中2021届中考数学压轴题专项汇编:专题19中点模型(附答案)

林初中2021届中考数学压轴题专项汇编:专题19中点模型(附答案)----521112de-6eb5-11ec-a9c0-7cb59b590d7d专题19中点模型破解策略1。

中间线的长度加倍在△abc中.m为bc边的中点.aadbmcmce图1图2E(1)如图1,连结am并延长至点f,使得me=am.连结ce.则△abm≌△ecm.(2)如图2,点d在ab边上,连结dm并延长至点e.使得mf=dm.连结ce,则△bdm≌△cem,当遇到线段中点的问题时,我们通常采用将中线长度加倍的方法来恢复中心对称图形,并用“8”形同余来集中问题中的条件,从而达到解决问题的目的。

这种方法是最常用和最重要的方法。

2.建造中线在△abc中.d为ab边的中点,aadbcb图1图2cf1BC。

21ae。

2(1)如图1所示,取交流侧的中点e,连接de,然后连接de和DF=(2)如图2.延长bc至点f.使得cf=bc.连结cd,af.则dc∥af,且dc=三角形的中线从位置关系和数量关系两个方面汇集了图形中分散的线段关系。

通常需要找到另一个中点来构建中线,或将线段长度加倍来构建中线。

3.等腰三角形“三线合一”如图,在△abc中,若ab=ac.通常取底边bc的中点d.则ad⊥bc,且ad平分∠bac.事实上△ ABC:① AB=AC;② 二等分∠ 美国银行;③ BD=CD,④ 公元⊥ 公元前。

对于以上四个陈述,选择任意两个作为条件,你可以推断出另外两个结论,即“知道两个,得到两个”abdc4.直角三角形斜边中线如图所示,在△ 美国广播公司,∠ ABC=900,取AC的中点D,连接BD,然后BD=ad=CD=in,反之亦然△ ABC,如果BD=ad=CD,则D点位于AC侧=1ac.21ac,则有∠abc=9002示例说明例1如图,在四边形abcd中,e、f分别是ab、cd的中点,过点e作ab的垂线,过点f作cd的垂线,两垂线交于点g,连结ag、bg、cg且∠agd=∠bgc,若ad、bc所在直线互相垂直,求ad的解的值可以从以下问题的意义得到:△ AGB和△ DGC是两个等腰三角形,具有公共顶点和相等的顶角,所以△ AGD≌ △ BGC,△ AGD≌ △ 表皮生长因子方法一:如图1,连结ce并延长到h,使eh=ec,连eh、ah,则ah∥bc,ah=bc,而ad=bc,ad⊥bc因此,ad=啊,ad⊥ 啊,那么△ ADH是一个等腰直角三角形,因为e和F分别是CH 和CD的中点,所以adad=?2ef1dh2方法二:如图2所示,连接BD并取中点h,然后连接eh,FH。

2020-2021九年级中考数学圆与相似解答题压轴题提高专题练习附答案

2020-2021九年级中考数学圆与相似解答题压轴题提高专题练习附答案

2020-2021九年级中考数学圆与相似解答题压轴题提高专题练习附答案一、相似1.如图,已知抛物线经过点A(﹣1,0),B(4,0),C(0,2)三点,点D与点C关于x轴对称,点P是x轴上的一个动点,设点P的坐标为(m,0),过点P做x轴的垂线l交抛物线于点Q,交直线于点M.(1)求该抛物线所表示的二次函数的表达式;(2)已知点F(0,),当点P在x轴上运动时,试求m为何值时,四边形DMQF是平行四边形?(3)点P在线段AB运动过程中,是否存在点Q,使得以点B、Q、M为顶点的三角形与△BOD相似?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)解:由抛物线过点A(-1,0)、B(4,0)可设解析式为y=a(x+1)(x-4),将点C(0,2)代入,得:-4a=2,解得:a=- ,则抛物线解析式为y=- (x+1)(x-4)=- x2+ x+2(2)解:由题意知点D坐标为(0,-2),设直线BD解析式为y=kx+b,将B(4,0)、D(0,-2)代入,得:,解得:,∴直线BD解析式为y= x-2,∵QM⊥x轴,P(m,0),∴Q(m,- m2+ m+2)、M(m, m-2),则QM=- m2+ m+2-( m-2)=- m2+m+4,∵F(0,)、D(0,-2),∴DF= ,∵QM∥DF,∴当- m2+m+4= 时,四边形DMQF是平行四边形,解得:m=-1或m=3,即m=-1或3时,四边形DMQF是平行四边形。

(3)解:如图所示:∵QM∥DF,∴∠ODB=∠QMB,分以下两种情况:①当∠DOB=∠MBQ=90°时,△DOB∽△MBQ,则,∵∠MBQ=90°,∴∠MBP+∠PBQ=90°,∵∠MPB=∠BPQ=90°,∴∠MBP+∠BMP=90°,∴∠BMP=∠PBQ,∴△MBQ∽△BPQ,∴,即,解得:m1=3、m2=4,当m=4时,点P、Q、M均与点B重合,不能构成三角形,舍去,∴m=3,点Q的坐标为(3,2);②当∠BQM=90°时,此时点Q与点A重合,△BOD∽△BQM′,此时m=-1,点Q的坐标为(-1,0);综上,点Q的坐标为(3,2)或(-1,0)时,以点B、Q、M为顶点的三角形与△BOD相似.【解析】【分析】(1)A(-1,0)、B(4,0)是抛物线与x轴的交点,则可由抛物线的两点式,设解析为y=a(x+1)(x-4),代入C(0,2)即可求得a的值;(2)由QM∥DF且四边形DMQF是平行四边形知QM=DF,由D,F的坐标可求得DF的长度;由P(m,0)可得Q(m,-m2+m+2),而M在直线BD上,由B,D的坐标用待定系数法求出直线BD的解析式,并当=m时,表示出点M的坐标,可用m表示出QM的长度。

2020-2021全国中考数学圆与相似的综合中考模拟和真题分类汇总含详细答案

2020-2021全国中考数学圆与相似的综合中考模拟和真题分类汇总含详细答案

2020-2021全国中考数学圆与相似的综合中考模拟和真题分类汇总含详细答案一、相似1.如图,在△ABC中,∠C=90°,AC=8,BC=6。

P是AB边上的一个动点(异于A、B两点),过点P分别作AC、BC边的垂线,垂足为M、N设AP=x.(1)在△ABC中,AB= ________;(2)当x=________时,矩形PMCN的周长是14;(3)是否存在x的值,使得△PAM的面积、△PBN的面积与矩形PMCN的面积同时相等?请说出你的判断,并加以说明。

【答案】(1)10(2)5(3)解:∵PM⊥AC,PN⊥BC,∴∠AMP=∠PNB=∠C=90º.∴AC∥PN,∠A=∠NPB.∴△AMP∽△PNB∽△ABC.当P为AB中点时,可得△AMP≌△PNB此时S△AMP=S△PNB= ×4×3=6而S矩形PMCN=PM·MC=3×4=12.所以不存在x的值,能使△AMP的面积、△PNB的面积与矩形PMCN面积同时相等.【解析】【解答】(1)∵△ABC为直角三角形,且AC=8,BC=6,( 2 )∵PM⊥AC PN⊥BC∴MP∥BC,AC∥PN(垂直于同一条直线的两条直线平行),∴,∵AP=x,AB=10,BC=6,AC=8,BP=10-x,∴矩形PMCN周长=2(PM+PN)=2( x+8- x)=14,解得x=5;【分析】在△ABC中,∠C=90°,AC=8,BC=6根据勾股定理,可求出AB的长;AP=x,可以得到矩形PMCN的周长的表达式,构造方程,解方程得到x值.可以证明△AMP∽△PNB∽△ABC,只有当P为AB中点时,可得△AMP≌△PNB,此时S△AMP=S△PNB,分别求出当P为AB中点时△PAM的面积、△PBN的面积与矩形PMCN的面积比较即可.2.已知:如图,在△ABC中,AB=BC=10,以AB为直径作⊙O分别交AC,BC于点D,E,连接DE和DB,过点E作EF⊥AB,垂足为F,交BD于点P.(1)求证:AD=DE;(2)若CE=2,求线段CD的长;(3)在(2)的条件下,求△DPE的面积.【答案】(1)解:∵AB是⊙O的直径,∴∠ADB=90°,即BD⊥AC∵AB=BC,∴△ABD≌CBD∴∠ABD=∠CBD在⊙O中,AD与DE分别是∠ABD与∠CBD所对的弦∴AD=DE;(2)解:∵四边形ABED内接于⊙O,∴∠CED=∠CAB,∵∠C=∠C,∴△CED∽△CAB,∴,∵AB=BC=10,CE=2,D是AC的中点,∴CD= ;(3)解:延长EF交⊙O于M,在Rt△ABD中,AD= ,AB=10,∴BD=3 ,∵EM⊥AB,AB是⊙O的直径,∴,∴∠BEP=∠EDB,∴△BPE∽△BED,∴,∴BP= ,∴DP=BD-BP= ,∴S△DPE:S△BPE=DP:BP=13:32,∵S△BCD= × ×3 =15,S△BDE:S△BCD=BE:BC=4:5,∴S△BDE=12,∴S△DPE= .【解析】【分析】(1)根据已知条件AB是⊙O的直径得出∠ADB=90°,再根据等腰三角形的三线合一的性质即可得出结论。

2020-2021全国中考数学圆与相似的综合中考模拟和真题分类汇总含答案

2020-2021全国中考数学圆与相似的综合中考模拟和真题分类汇总含答案

2020-2021全国中考数学圆与相似的综合中考模拟和真题分类汇总含答案一、相似1.如图,在等腰Rt△ABC中,O为斜边AC的中点,连接BO,以AB为斜边向三角内部作Rt△ABE,且∠AEB=90°,连接EO.求证:(1)∠OAE=∠OBE;(2)AE=BE+ OE.【答案】(1)证明:在等腰Rt△ABC中,O为斜边AC的中点,∴OB⊥AC,∴∠AOB=90°,∵∠AEB=90°,∴A,B,E,O四点共圆,∴∠OAE=∠OBE(2)证明:在AE上截取EF=BE,则△EFB是等腰直角三角形,∴,∠FBE=45°,∵在等腰Rt△ABC中,O为斜边AC的中点,∴∠ABO=45°,∴∠ABF=∠OBE,∵,∴,∴△ABF∽△BOE,∴ = ,∴AF= OE,∵AE=AF+EF,∴AE=BE+ OE.【解析】【分析】(1)利用等腰直角三角形的性质,可证得∠AOB=∠AEB=90°,可得出A,B,E,O四点共圆,再利用同弧所对的圆周角相等,可证得结论。

(2)在AE上截取EF=BE,易证△EFB是等腰直角三角形,可得出BF与BE的比值为,再证明∠ABF=∠OBE,AB与BO的比值为,就可证得AB、BO、BF、BE四条线段成比例,然后利用两组对应边成比例且夹角相等的两三角形相似,可证得△ABF∽△BOE,可证得AF= OE,由AE=AF+EF,可证得结论。

2.如图,在平面直角坐标系中,直线y=﹣ x+ 与x轴、y轴分别交于点B、A,与直线y= 相交于点C.动点P从O出发在x轴上以每秒5个单位长度的速度向B匀速运动,点Q从C出发在OC上以每秒4个单位长度的速度,向O匀速运动,运动时间为t秒(0<t<2).(1)直接写出点C坐标及OC、BC长;(2)连接PQ,若△OPQ与△OBC相似,求t的值;(3)连接CP、BQ,若CP⊥BQ,直接写出点P坐标.【答案】(1)解:对于直线y=﹣ x+ ,令x=0,得到y= ,∴A(0,),令y=0,则x=10,∴B(10,0),由,解得,∴C(,).∴OC= =8,BC= =10(2)解:①当时,△OPQ∽△OCB,∴,∴t= .②当时,△OPQ∽△OBC,∴,∴t=1,综上所述,t的值为或1s时,△OPQ与△OBC相似(3)解:如图作PH⊥OC于H.∵OC=8,BC=6,OB=10,∴OC2+BC2=OB2,∴∠OCB=90°,∴当∠PCH=∠CBQ时,PC⊥BQ.∵∠PHO=∠BCO=90°,∴PH∥BC,∴,∴,∴PH=3t,OH=4t,∴tan∠PCH=tan∠CBQ,∴,∴t= 或0(舍弃),∴t= s时,PC⊥BQ.【解析】【分析】(1)根据直线与坐标轴交点的坐标特点求出A,B点的坐标,解联立直线AB,与直线OC的解析式组成的方程组,求出C点的坐标,根据两点间的距离公式即可直接算出OC,OB的长;(2)根据速度乘以时间表示出OP=5t,CQ=4t,OQ=8-4t,①当OP∶OC=OQ∶OB时,△OPQ∽△OCB,根据比例式列出方程,求解得出t的值;②当OP∶OB=OQ∶OC时,△OPQ∽△OBC,根据比例式列出方程,求解得出t的值,综上所述即可得出t的值;(3)如图作PH⊥OC于H.根据勾股定理的逆定理判断出∠OCB=90°,从而得出当∠PCH=∠CBQ时,PC⊥BQ.根据同位角相等二直线平行得出PH∥BC,根据平行线分线段成比例定理得出OP∶OB=PH∶BC=OH∶OC,根据比例式得出PH=3t,OH=4t,根据等角的同名三角函数值相等及正切函数的定义,由tan∠PCH=tan∠CBQ,列出方程,求解得出t的值,经检验即可得出答案。

【中考数学29个几何模型】模型01 中点相关的辅助线问题(后附解题思路分析与小结)

【中考数学29个几何模型】模型01 中点相关的辅助线问题(后附解题思路分析与小结)

专题01 中点相关的辅助线问题1.如图,在ABC ∆中,AB AC >,AD 是中线,AE 是角平分线,点F 是AE 上任意一点(不与A ,E 重合),连接BF 、CF .给出以下结论:①AB EB AC EC =;②1()2DAE ACB ABC ∠=∠-∠;③11()()22AB AC AD AB AC -<<+;④AB CF AC BF +>+.其中一定正确的有()A .4个B .3个C .2个D .1个2.如图,在△ABC 中,AB=8,AC=5,AD 是△ABC 的中线,则AD 的取值范围是()A .3<AD<13B .1.5<AD<6.5C .2.5<AD<7.5D .10<AD<163.在△ABC 中,AC =6,中线AD =5,则边AB 的取值范围是()A .1<AB <11B .4<AB <13C .4<AB <16D .11<AB <164.在ABCF 中,2BC AB =,CD AB ⊥于点D ,点E 为AF 的中点,若50ADE ∠=︒,则B Ð的度数是()A .50︒B .60︒C .70︒D .80︒5.已知三角形的两边长分别为4和6,则第三边的中线长x 的取值范围是_____.6.如图,在矩形ABCD 中,,E F 分别为边CD ,AD 的中点,CF 与EA 、EB 分别交于点M 、N .已知8AB =,12BC =,则MN 的长为______________.7.在ABC ∆中,AD 是BC 边上的中线,若7,5AB AC ==,则AD 长的取值范围是_________.8.在平行四边形ABCD 中,E 为CD 边的中点,且EAF DAE AF ∠=∠,交射线BC 于点F ,若133AF CF ==,,则BF 的长度为________9.已知:在ABC 中,AC=BC ,∠ACB=90°,点D 是AB 的中点,点E 是AB 边上一点.(1)直线BF 垂直于CE 于点F ,交CD 于点G (如图1),求证:AE=CG ;(2)直线AH 垂直于CE ,垂足为H ,交CD 的延长线于点M (如图2),求证:BCE CAM ≌.10.已知,△ABC中,AC=BC,∠ACB=90°,CD为边AB上的中线,若E是线段CA上任意一点,DF⊥DE,交直线BC于F点.G为EF的中点,连接CG并延长交直线AB于点H.(1)试说明:①AE=CF;②CG=GD;(2)若AE=6,CH=10,求边AC的长.11.请阅读下列材料:问题:在四边形ABCD中,M是BC边的中点,且∠AMD=90°(1)如图1,若AB与CD不平行,试判断AB+CD与AD之间的数量关系;小雪同学的思路是:延长DM至E使DM=ME,连接AE,BE,构造全等三角形,经过推理使问题得到解决请你参考小雪的思路,在图1中把图形补充完整,并直接写出上面问题AB+CD与AD之间的数量关系:(2)如图2,若在原条件的基础上,增加AM平分∠BAD,(1)中结论还成立吗?若不成立,写出AB+CD 与AD之间的数量关系,并证明.12.如图,在△ABC中,AD是BC边上的中线.(1)如果,12AD BC =,求证:△ABC 是直角三角形.(2)如果,5AB =,13AC =,6AD =,求BC 的长.13.如图,已知//AP BC ,点E 是DC 的中点,且AD BC AB +=,求证:AE BE ⊥.14.如图,已知AD 是ABC 的中线,过点B 作BE ⊥AD ,垂足为E .若BE=6,求点C 到AD 的距离.15.△ABC 中D 是BC 边上一点,连接AD .(1)如图1,AD 是中线,则AB+AC 2AD (填>,<或=);(2)如图2,AD 是角平分线,求证AB-AC >BD-CD .16.在 ABC 中,∠C =90°,AC >BC ,D 是AB 的中点,E 为直线AC 上一动点,连接DE ,过点D 作DF ⊥DE ,交直线BC 于点F ,连接EF .(1)如图1,当点E 是线段AC 的中点时,AE =2,BF =1,求EF 的长;(2)当点E 在线段CA 的延长线上时,依题意补全图形2,用等式表示AE ,EF ,BF 之间的数量关系,并证明.17.如图1,已知正方形ABCD 和等腰Rt BEF ∆,EF BE =,90BEF ∠=︒,F 是线段BC 上一点,取DF 中点G ,连接EG 、CG .(1)探究EG 与CG 的数量与位置关系,并说明理由;(2)如图2,将图1中的等腰Rt BEF ∆绕点B 顺时针旋转()090αα︒<<︒,则(1)中的结论是否仍然成立?请说明理由;(3)在(2)的条件下,若2AD =,求2GE BF +的最小值.18.如图,在△ABC 中,AB=AC ,D 为线段BC 的延长线上一点,且DB=DA ,BE ⊥AD 于点E ,取BE 的中点F ,连接AF .(1)若15,3BE 的长;(2)在(1)的条件下,如果∠D=45°,求△ABD 的面积.(3)若∠BAC=∠DAF ,求证:2AF=AD ;19.阅读下面材料:数学课上,老师给出了如下问题:如图,AD为△ABC中线,点E在AC上,BE交AD于点F,AE=EF.求证:AC=BF.经过讨论,同学们得到以下两种思路:思路一如图①,添加辅助线后依据SAS可证得△ADC≌△GDB,再利用AE=EF可以进一步证得∠G=∠FAE=∠AFE=∠BFG,从而证明结论.思路二如图②,添加辅助线后并利用AE=EF可证得∠G=∠BFG=∠AFE=∠FAE,再依据AAS可以进一步证得△ADC≌△GDB,从而证明结论.完成下面问题:(1)①思路一的辅助线的作法是:;②思路二的辅助线的作法是:.(2)请你给出一种不同于以上两种思路的证明方法(要求:只写出辅助线的作法,并画出相应的图形,不需要写出证明过程).21.如图所示,在ABC ∆中,AD 为中线,90,2BAD AB AD ∠== ,求DAC ∠的度数.专题01 中点相关的辅助线问题(解析版)1.如图,在ABC ∆中,AB AC >,AD 是中线,AE 是角平分线,点F 是AE 上任意一点(不与A ,E 重合),连接BF 、CF .给出以下结论:①AB EB AC EC =;②1()2DAE ACB ABC ∠=∠-∠;③11()()22AB AC AD AB AC -<<+;④AB CF AC BF +>+.其中一定正确的有()A .4个B .3个C .2个D .1个【分析】①根据面积法可得ABE ACE S AB S AC ∆∆=,ABE ACE S BE S CE∆∆=,从而可得①正确;②由AD 是中线,无法得出1()2DAE ACB ABC ∠=∠-∠,故可判断②错误;③运用SAS 证明ADC MDB ∆≅∆得AC MB =,在AMB ∆中运用三角形三边关系可得结论,从而判断③;④在AB 上截取AN AC =,连接FN ,运用SAS 证明AFN AFC ∆≅∆得NF CF =,在BNF ∆中运用三角形三边关系可得结论,从而判断④.【解析】①过E 作EG AB ⊥于G ,EH AC ⊥于H ,过A 作AK BC ⊥于K,AE ∵是BAC ∠角平分线,EG AB ⊥,EH AC ⊥,EG EH ∴=,1212ABE ACE AB EG S AB S AC AC EH ∆∆⋅∴==⋅,AK BC ⊥ ,12ABE S BE AK ∆∴=⋅,12ACE S CE AK ∆=⋅1212ABE ACE BE AK S BE S CE CE AK ∆∆⋅∴==⋅,AB EB AC EC ∴=,故①正确;②180BAC ACB ABC ∠+∠+∠=︒ 180()BAC ACB ABC ∴∠=︒-∠+∠,AE ∵平分BAC ∠,1190()22BAE CAE BAC ACB ABC ∴∠=∠=∠=︒-∠+∠,AD 是中线,∴无法得出1()2DAE ACB ABC ∠=∠-∠,故②错误;③延长AD 到M 使DM AD =,连接BM,AD 是中线,BD CD ∴=,在ADC ∆和MDB ∆中,AD MD ADC MDB BD CD =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,()ADC MDB SAS ∴∆≅∆,AC MB∴=在AMB ∆中,AB BM AM AB BM-<<+2AM AD DM AD =+= ,AC BM =,2AB AC AD AB AC∴-<<+11()()22AB AC AD AB AC ∴-<<+,故③正确;④在AB 上截取AN AC =,连接FN,AE ∵是角平分线,NAF CAF ∴∠=∠,在AFN ∆和AFC ∆中,AN AC NAF CAF AF AF =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,()AFN AFC SAS ∴∆≅∆,NF CF ∴=,在BNF ∆中,BF NF BN -<,BN AB AN AB AC =-=- ,BF CF AB AC ∴-<-,即AB CF AC BF +>+,故④正确;综上①③④正确.故选B .【小结】此题主要考查了三角形的中线,角平分线以及全等三角形的判定与性质,关键是正确画出辅助线.2.如图,在△ABC中,AB=8,AC=5,AD是△ABC的中线,则AD的取值范围是()A.3<AD<13B.1.5<AD<6.5C.2.5<AD<7.5D.10<AD<16【分析】延长AD到E,使AD=DE,连结BE,证明△ADC≌△EDB就可以得出BE=AC,根据三角形的三边关系就可以得出结论.【解析】延长AD到E,使AD=DE,连结BE.∵AD是△ABC的中线,∴BD=CD.在△ADC和△EDB中,CD BDADC BDEAD DE=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ADC≌△EDB(SAS),∴AC=BE.∵AB-BE<AE<AB+BE,∴AB-AC<2AD<AB+AC.∵AB=8,AC=5,∴1.5<AD<6.5.故选:B【小结】本题考查了全等三角形的判定及性质的运用,三角形的中线的性质的运用,三角形三边关系的性质的运用,解答时证明三角形全等是关键.3.在△ABC中,AC=6,中线AD=5,则边AB的取值范围是()A.1<AB<11B.4<AB<13C.4<AB<16D.11<AB<16【分析】作出图形,延长AD至E,使DE=AD,然后利用“边角边”证明△ABD和△ECD全等,根据全等三角形对应边相等可得AB=CE,再利用三角形的任意两边之和大于第三边,三角形的任意两边之差小于第三边求出CE的取值范围,即为AB的取值范围.【解析】如图,延长AD至E,使DE=AD,∵AD是△ABC的中线,∴BD=CD,在△ABD和△ECD中,BD=CD,∠ADB=∠EDC,AD=DE,∴△ABD≌△ECD(SAS),∴AB=CE,∵AD=5,∴AE=5+5=10,∵10+6=16,10−6=4,∴4<CE<16,即4<AB<16.故选:C.【小结】本题考查了全等三角形的判定与性质,三角形的任意两边之和大于第三边,三角形的任意两边之差小于第三边,“遇中线,加倍延”构造出全等三角形是解题的关键.4.在ABCF 中,2BC AB =,CD AB ⊥于点D ,点E 为AF 的中点,若50ADE ∠=︒,则B Ð的度数是()A .50︒B .60︒C .70︒D .80︒【分析】连结CE ,并延长CE ,交BA 的延长线于点N ,根据已知条件和平行四边形的性质可证明△NAE ≌△CFE ,所以NE =CE ,NA =CF ,再由已知条件CD ⊥AB 于D ,∠ADE =50°,即可求出∠B 度数.【解析】连结CE ,并延长CE ,交BA 的延长线于点N,∵四边形ABCF 是平行四边形,∴AB ∥CF ,AB =CF ,∴∠NAE =∠F ,∵点E 是的AF 中点,∴AE =FE ,在△NAE 和△CFE 中,NAE F AE FE AEN FEC ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩,∴△NAE ≌△CFE (ASA ),∴NE =CE ,NA =CF ,∵AB =CF ,∴NA =AB ,即BN =2AB ,∵BC =2AB ,∴BC =BN ,∠N =∠NCB ,∵CD ⊥AB 于D ,即∠NDC =90°且NE =CE ,∴DE =12NC =NE ,∴∠N =∠NDE =50°=∠NCB ,∴∠B =80°.故选:D .【小结】本题考查了平行四边形的性质,综合性较强,难度较大,解答本题的关键是正确作出辅助线,构造全等三角形,在利用等腰三角形的性质解答.5.已知三角形的两边长分别为4和6,则第三边的中线长x 的取值范围是_____.【分析】由“SAS ”可证△BDE ≌△CDA ,可得BE =AC =6,AE =2x ,根据在三角形中任意两边之和大于第三边,任意两边之差小于第三边,即可求解.【解析】如图所示,AB =4,AC =6,延长AD 至E ,使AD =DE ,连接BE 、EC ,设AD =x,在△BDE 与△CDA 中,AD DE ADC BDE BD DC =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△BDE ≌△CDA (SAS ),∴BE =AC =6,AE =2x ,在△ABE 中,BE ﹣AB <AE <AB +BE ,即6﹣4<2x <6+4,∴1<x <5,【小结】考查全等三角形的判定与性质,解题的关键是根据题意构造全等三角形及三角形的三边关系.6.如图,在矩形ABCD 中,,E F 分别为边CD ,AD 的中点,CF 与EA 、EB 分别交于点M 、N .已知8AB =,12BC =,则MN 的长为______________.【分析】延长BE ,AD 交于Q ,已知8AB =,12BC =,则10CF ==,因为E 为CD 中点,即可得()QDE BCE AAS ∆∆≌,通过QNF BNC ∆∆∽,根据对应边成比例可得FN 、CN 的长;同理延长CF ,BA 交于点W ,即可求出CM 的长,即可得MN .【解析】延长BE ,AD 交于Q ,∵四边形ABCD 为矩形,12BC =,∴90BAD ∠=︒,12AD BC ==,//AD BC ,∵F 为AD 中点,∴6DF AF ==,在Rt CDF ∆中,8CD AB ==,由勾股定理得:2210CF CD DF =+=,∵//AD BC ,Q EBC ∠=∠,E 为CD 中点,8CD =,∴4DE CE ==,在QDE ∆与BCE ∆中,DQE CBE DEQ CEB DE CE ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴()QDE BCE AAS ∆∆≌,∴12DQ BC ==,即18QF DQ DF =+=,∵//AD BC ,∴QNF BNC ∆∆∽,∴32FN QF CN BC ==,∵CF 10=,∴365FN CF ==,245CN CF ==,延长CF ,BA 交于点W,∵F 为DA 中点,∴DF AF =,在AFW ∆与DFC ∆中,AWF DCF AFW DFC AF DF ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴()AFW DFC AAS ∆∆≌,∴8AW CD ==,∴16BW BA AW =+=,10CF NF ==,∴20CW =,∵//AB CD ,∴CME WMA ∆∆∽,∴12CM CE WM AW ==,∴12033CM CW ==,∴MN FN CM CF =+-206103=+-83=,即MN 的长度为83.【小结】本题考查全等三角形、相似三角形的判定与性质相结合,注意构造辅助线构造8字型全等及相似是解题的关键,属于中等偏难题型.7.在ABC ∆中,AD 是BC 边上的中线,若7,5AB AC ==,则AD 长的取值范围是_________.【分析】利用中线的性质,作辅助线AD=DE ,构造全等三角形()ADB EDC SAS ≅ ,再有全等三角形对应边相等的性质,解得7CE AB ==,最后由三角形三边关系解题即可.【解析】如图,AD 为BC 边上的中线,延长AD 至点E ,使得AD=DE在△ADB 和△EDC 中,BD DC ADB CDE AD DE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,()ADB EDC SAS ∴≅ ,7CE AB ∴==CE AC AE AC CE-<<+ 75275AD ∴-<<+16AD ∴<<故答案为:16AD <<.【小结】本题考查三角形三边的关系,其中涉及全等三角形的判定与性质等知识,是重要考点,掌握相关知识、正确作出辅助线是解题的关键.8.在平行四边形ABCD 中,E 为CD 边的中点,且EAF DAE AF ∠=∠,交射线BC 于点F ,若133AF CF ==,,则BF 的长度为________【分析】延长AE 交BC 的延长线于点G ,分两种情况:点F 在线段BC 上和点F 在线段BC 的延长线上,分情况讨论即可.【解析】延长AE 交BC 的延长线于点G ,分两种情况:①如图∵四边形ABCD 是平行四边形,∴//,AD BC AD BC =.,G DAE EAF D GCE ∠=∠=∠∠=∠ ,13GF AF ∴==,13310GC GF CF ∴=-=-=.点E 为CD 边的中点,DE CE ∴=,在ADE 和GCE 中,DAE G D GCE DE CE ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,()ADE GCE AAS ∴≅△△,10AD GC ∴==,10BC ∴=,7BF BC CF ∴=-=;②如图,同理可得13GF AF ==,ADE GCE ≅△△,16,16GC GF CF AD GC ∴=+===,16BC ∴=,19BF BC CF ∴=+=;综上所述,BF 的长度为7或19,故答案为:7或19.【小结】本题主要考查平行四边形的性质和全等三角形的判定及性质,掌握这些性质并分情况讨论是解题的关键.9.已知:在ABC 中,AC=BC ,∠ACB=90°,点D 是AB 的中点,点E 是AB边上一点.(1)直线BF 垂直于CE 于点F ,交CD 于点G (如图1),求证:AE=CG ;(2)直线AH 垂直于CE ,垂足为H ,交CD 的延长线于点M (如图2),求证:BCE CAM ≌.【分析】(1)运用等腰直角三角形性质,三线合一,可以得到△AEC 和△CGB 一组对应边、一组对应角相等,AC BC =,CAE BCG ∠=∠;然后利用同角的余角相等,证得ACE CBG ∠=∠;两角及其夹边对应相等()ASA 则两三角形全等.(2)运用等腰直角三角形性质,三线合一,可以得到△BCE 和△CAM 一组对应边、一组对应角相等,AC BC =,ACM CBE ∠=∠;然后利用同角的余角相等,证得BEC CMA ∠=∠;两角及其中一角的对边对应相等()AAS 则两三角形全等.【解析】(1)证明:∵点D 是AB 中点,AC=BC ,∠ACB=90°,∴CD ⊥AB ,∠ACD=∠BCD=45°,∴∠CAD=∠CBD=45°,∴∠CAE=∠BCG ,又∵BF ⊥CE ,∴∠CBG+∠BCF=90°,又∵∠ACE+∠BCF=90°,∴∠ACE=∠CBG ,在△AEC 和△CGB 中,CAE BCG AC BC ACE CBG ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩,∴△AEC ≌△CGB (ASA ),∴AE=CG ,(2)证明:∵CH ⊥HM ,CD ⊥ED ,∴∠CMA+∠MCH=90°,∠BEC+∠MCH=90°,∴∠CMA=∠BEC ,又∵∠ACM=∠CBE=45°,在△BCE 和△CAM 中,BEC CMA ACM CBE BC AC ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△BCE ≌△CAM (AAS ).【小结】考查全等三角形判定定理,从题中找到对应边、角的信息,灵活运用三角形判定定理是解题关键.10.已知,△ABC 中,AC=BC ,∠ACB=90°,CD 为边AB 上的中线,若E 是线段CA 上任意一点,DF ⊥DE ,交直线BC 于F 点.G 为EF 的中点,连接CG 并延长交直线AB 于点H .(1)试说明:①AE=CF ;②CG=GD ;(2)若AE=6,CH=10,求边AC的长.【分析】(1)①由题意易得AD=DC=DB ,∠A=∠B=45°,CD ⊥AB ,进而可证△ADE ≌△CDF ,然后根据全等三角形的性质可得;②由直角三角形斜边中线定理可得11,22CG EF DG EF ==,进而问题得证;(2)由(1)可得AE=CF=6,由题意易得12DG CH =,则有EF=CH=10,然后根据勾股定理可求解.【解析】(1)①AE=CF ,理由如下:∵AC=BC ,∠ACB=90°,CD 为边AB 上的中线,∴AD=DC=DB ,∠A=∠B=45°,CD ⊥AB ,∴∠A=∠BCD=45°,∵DF ⊥DE ,∴∠EDC+∠CDF=90°,又∵∠ADE+∠EDC=90°,∴∠ADE=∠CDF ,∴△ADE ≌△CDF (ASA ),∴AE=CF ,②CG=GD ,理由如下:∵∠ACB=90°,∠EDF=90°,EG=GF ,∴11,22CG EF DG EF ==,∴CG=GD ;(2)由(1)得:AE=CF=6,CG=GD ,12DG EF =,∴∠GCD=∠GDC ,∵∠GCD+∠CHD=90°,∠GDC+∠GDH=90°,∴∠CHD=∠GDH ,∴GH=GD ,∴12DG CH =,∵CH=10,∴CH=EF=10,在Rt △CEF 中,222+=CF CE EF ,即222610CE +=,解得:CE=8,∴AC=AE+CE=14.【小结】本题主要考查等腰三角形的性质与判定、勾股定理及直角三角形斜边中线定理,熟练掌握等腰三角形的性质与判定、勾股定理及直角三角形斜边中线定理是解题的关键.11.请阅读下列材料:问题:在四边形ABCD 中,M 是BC 边的中点,且∠AMD=90°(1)如图1,若AB 与CD 不平行,试判断AB+CD 与AD 之间的数量关系;小雪同学的思路是:延长DM 至E 使DM=ME ,连接AE ,BE ,构造全等三角形,经过推理使问题得到解决请你参考小雪的思路,在图1中把图形补充完整,并直接写出上面问题AB+CD 与AD 之间的数量关系:(2)如图2,若在原条件的基础上,增加AM 平分∠BAD ,(1)中结论还成立吗?若不成立,写出AB+CD 与AD 之间的数量关系,并证明.【分析】(1)根据条件作出图形,利用DM=EM 、BM=MC 便可得到是四边形BECE 是平行四边形,再结合EM=DM,且∠AMD=90°,得到等腰三角形,最后根据三角形三边关系求解.(2)增加AM 平分∠BAD ,便可以得到点A.B.E 必然共线,故(1)的结论不成立,通过(1)的分析,边可以证明其数量关系.【解析】(1) AB 与CD 不平行根据题意,延长DM 使DM=EM ,连接BE ,AE ,EC ,BD由于M 是BC 的中点,故BM=MC∴四边形BECE 是平行四边形∴CD=BE 又 EM=DM ,且∠AMD=90°∴AED 是等腰三角形∴AD=AB 在ABE △中,AB BE AE+>AB CD AD∴+>(2)若在原条件的基础上,增加AM 平分∠BAD则(1)的结论不成立关系为:AB CD AD+=证明:由于M 是BC 的中点,故BM=MC∴四边形BECE 是平行四边形∴CD=BE 又 EM=DM,且∠AMD=90°∴AED 是等腰三角形∴AD=AE 又 AM 平分∠BAD∴点A.B.E 必然共线∴AB CD AD +=【小结】本题比较综合,涉及到画图能力,平行四边形判定,等腰三角形性质应用,三角形三边关系等,解题的关键在于熟悉各个知识点的灵活运用.12.如图,在△ABC 中,AD 是BC边上的中线.(1)如果,12AD BC =,求证:△ABC 是直角三角形.(2)如果,5AB =,13AC =,6AD =,求BC 的长.【分析】(1)由于12AD BC =,所以AD BD DC ==,故有B BAD ∠=∠,C CAD ∠=∠,由三角形内角和定理即可求解;(2)延长AD 到E 使AD DE =,可得ABD ECD ≌,由勾股定理可得90E ∠=︒,再由勾股定理可求得CD 的长,同时即可求解.【解析】(1)∵12AD BC =,12BD CD BC ==,∴AD BD DC ==,∴B BAD ∠=∠,C CAD ∠=∠,∵180B BAD CAD C ︒∠+∠+∠+∠=,∴90BAD CAD ∠+∠=︒,即90BAC ∠=︒.(2)延长AD 到E 使AD DE =,连接CE,在△ABD 和△ECD 中,AD DE ADB EDC BD DC =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴()ABD ECD SAS ≌△△,∴5AB CE ==,6AD DE ==,12AE =,在△AEC 中,13AC =,12AE =,5CE =,∴222AC AE CE =+,∴90E ∠=︒,由勾股定理得:CD ==,∴2BC CD ==.【小结】主要考查三角形全等,利用倍长中线作出辅助线,由勾股定理证明90E ∠=︒是本题的解题关键.13.如图,已知//AP BC ,点E 是DC 的中点,且AD BC AB +=,求证:AE BE ⊥.【分析】延长AE 、BC 交于点M ,利用AAS 证出△ADE ≌△MCE ,从而得出AD=MC ,AE=ME ,结合已知条件即可证出BM=AB ,再利用SSS 即可证出△BAE ≌△BME ,从而得出∠BEA=∠BEM ,根据垂直定义即可证出结论.【解析】延长AE 、BC 交于点M,如下图所示∵点E 是DC 的中点,∴DE=CE ,∵//AP BC ∴∠1=∠M在△ADE 和△MCE 中,156M DE CE ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ADE ≌△MCE ,∴AD=MC ,AE=ME∵AD BC AB+=∴MC +BC=AB ,∴BM=AB在△BAE 和△BME 中,AE ME BE BE BA BM =⎧⎪=⎨⎪=⎩,∴△BAE ≌△BME ,∴∠BEA=∠BEM∵∠BEA +∠BEM=180°∴∠BEA=∠BEM=90°∴AE BE⊥【小结】此题考的是全等三角形的判定及性质、平行线的性质和垂直的定义,掌握全等三角形的判定及性质、平行线的性质和垂直的定义是解题关键.14.如图,已知AD 是ABC 的中线,过点B 作BE ⊥AD ,垂足为E .若BE=6,求点C 到AD的距离.【分析】延长AD ,过点C 作CF AD ⊥于点F ,证明()BDE CDF AAS ≅ ,据全等性质得6BE CF ==【解析】如图,延长AD ,过点C 作CF AD ⊥于点F ,∵AD 是ABC 的中线,∴BD CD =,∵BE AD ⊥,CF AD ⊥,∴90BED CFD ∠=∠=︒,在BDE 和CDF 中,BED CFD BDE CDF BD CD ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴()BDE CDF AAS ≅ ,∴6BE CF ==,即点C 到AD 的距离是6.【小结】本题考查全等三角形的性质和判定,解题的关键是利用倍长中线的方法做辅助线构造全等三角形,利用全等三角形的性质求解.15.△ABC 中D 是BC 边上一点,连接AD .(1)如图1,AD 是中线,则AB+AC 2AD (填>,<或=);(2)如图2,AD 是角平分线,求证AB-AC >BD-CD.【分析】(1)延长AD 至E ,使DE=AD ,连接CE ,利用“SAS ”证明△CDE ≌△ADB ,再利用三角形的三边关系证明即可;(2)在AB 上截取AG=AC ,连接DG ,利用“SAS ”证明△ADC ≅△ADG ,再根据三角形三边关系即可证明AB-AC >BD-CD .【解析】(1)如图,延长AD 至E ,使DE=AD ,连接CE,在△CDE 与△ADB 中,AD DE ADB EDC BD CD ⎧⎪∠∠⎨⎪⎩===,∴△CDE ≌△ADB (SAS ),∴AB=CE ,∴AB+AC=AC+CE >AE=2AD ,即AB+AC >2AD ;(2)在AB 上截取AG=AC ,连接DG,∵AD 是角平分线,∴∠1=∠2,在△ADC 和△ADG 中,12AC AG AD AD =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ADC ≅△ADG(SAS),∴DC=DG ,∴AB-AC =AB-AG=BG >BD-DG =BD-CD .【小结】本题主要考查了全等三角形的判定和性质,三角形三边的关系,添加辅助线构建全等三角形是解题的关键.16.在 ABC 中,∠C =90°,AC >BC ,D 是AB 的中点,E 为直线AC 上一动点,连接DE ,过点D 作DF ⊥DE ,交直线BC 于点F ,连接EF.(1)如图1,当点E 是线段AC 的中点时,AE =2,BF =1,求EF 的长;(2)当点E 在线段CA 的延长线上时,依题意补全图形2,用等式表示AE ,EF ,BF 之间的数量关系,并证明.【分析】(1)由三角形的中位线定理得DE ∥BC ,DE =12BC ,进而证明四边形CEDF 是矩形得DE =CF ,得出CF ,再根据勾股定理得结果;(2)过点B 作BM ∥AC ,与ED 的延长线交于点M ,连接MF ,证明△ADE ≌△BDM 得AE =BM ,DE =DM ,由垂直平分线的判定定理得EF =MF ,进而根据勾股定理得结论.【解析】(1)∵D 是AB 的中点,E 是线段AC 的中点,∴DE ∥BC ,DE =12BC ,∵∠ACB =90°,∴∠DEC =90°,∵DF⊥DE,∴∠EDF=90°,∴四边形CEDF是矩形,∴DE=CF=12BC,∴CF=BF=1,∵CE=AE=2,∴EF==;(2)AE2+BF2=EF2.证明:过点B作BM∥AC,与ED的延长线交于点M,连接MF,则∠AED=∠BMD,∠CBM=∠ACB=90°,∵D点是AB的中点,∴AD=BD,在△ADE和△BDM中,AED BMDADE BDMAD BD∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ADE≌△BDM(AAS),∴AE=BM,DE=DM,∵DF⊥DE,∴EF=MF,∵BM2+BF2=MF2,∴AE2+BF2=EF2.【小结】本题主要考查了直角三角形的性质,全等三角形的性质与判定,勾股定理,垂直平分线的判定,关键在于构造全等三角形.17.如图1,已知正方形ABCD 和等腰Rt BEF ∆,EF BE =,90BEF ∠=︒,F 是线段BC 上一点,取DF 中点G ,连接EG 、CG .(1)探究EG 与CG 的数量与位置关系,并说明理由;(2)如图2,将图1中的等腰Rt BEF ∆绕点B 顺时针旋转()090αα︒<<︒,则(1)中的结论是否仍然成立?请说明理由;(3)在(2)的条件下,若2AD =,求2GE BF +的最小值.【分析】(1)首先根据正方形和等腰直角三角形的性质得出B 、E 、D 三点共线,然后利用直角三角形斜边中线的性质即可证明=EG CG ,然后利用等腰三角形的性质和三角形外角的性质即可得出90EGC ∠=︒,从而证明EG CG ⊥;(2)延长CG 至H ,使GH CG =,连接HF 交BC 于M ,连接EH 、EC ,首先通过SAS 证明HFG CDG △≌△,从而利用全等三角形的性质及平行线的判定证明//HF CD ,进而可利用正方形和等腰直角三角形的性质证明BEC FEH △≌△,从而可证明结论仍然成立;(3)连接AH ,首先根据题意确定当A 、H 、G ,C 在同一直线上时,2GE BF +有最小值,此时BE 在BC 上,然后根据平行四边形的判定及性质得出2GE BF +有最小值就是AC 的长,最后利用勾股定理求解即可.【解析】(1)=EG CG 且EG CG ⊥.理由如下:如图1,连接BD .∵正方形ABCD 和等腰Rt BEF ∆,∴45EBF DBC ∠=∠=︒,∴B 、E 、D 三点共线.∵90DEF ∠=︒,G 为DF 的中点,90DCB ∠=︒,∴12EG DF CG DG ===.∴2EGF EDG ∠=∠,2CGF CDG ∠=∠.∴290EGF CGF EDC ∠+∠=∠=︒,即90EGC ∠=︒,∴EG CG ⊥.(2)仍然成立.理由如下:如图2,延长CG 至H ,使GH CG =,连接HF 交BC 于M ,连接EH 、EC .∵GF GD =,HGF CGD ∠=∠,HG CG =,∴()HFG CDG SAS △≌△,∴HF CD =,GHF GCD ∠=∠,∴//HF CD .∵ABCD 是正方形,∴HF BC =,⊥HF BC .∵BEF 是等腰直角三角形,∴BE EF =,EBC HFE ∠=∠,∴()BEC FEH SAS △≌△,∴HE EC =,BEC FEH ∠=∠,∴90BEF HEC ︒∠=∠=,∴ECH ∆为等腰直角三角形.又∵CG GH =,∴=EG CG 且EG CG ⊥.(3)如下图,连接AH ,当A 、H 、G ,C 在同一直线上时,2GE BF +有最小值,此时BE 在BC 上,∵//FH AB ,//AC BF ,∴四边形ABFH 是平行四边形,∴AH BF =,由(2)知CG GH =,∴2GE BF CH AH AC +=+=,即2GE BF +有最小值,就是AC 的长,由勾股定理得22222AC =+=.【小结】本题主要考查四边形综合,掌握平行四边形的判定及性质,等腰三角形的性质,正方形的性质,全等三角形的判定及性质是解题的关键.18.如图,在△ABC 中,AB=AC ,D 为线段BC 的延长线上一点,且DB=DA ,BE ⊥AD 于点E ,取BE 的中点F ,连接AF .(1)若15,AE=3,求BE 的长;(2)在(1)的条件下,如果∠D=45°,求△ABD 的面积.(3)若∠BAC=∠DAF ,求证:2AF=AD ;【分析】(1)在Rt △AEB 中,利用勾股定理即可解决问题;(2)由∠D =45°可证得BE =DE ,再利用三角的面积公式计算即可;(3)如图,延长AF 至M 点,使AF =MF ,连接BM ,首先证明△AEF ≌△MFB ,再证明△ABM ≌△ACD 即可.【解析】(1)解:∵AB =AC ,AC 15,∴AB=,∵BE⊥AD,AE,∴在Rt△AEB中,BE===;(2)解:∵BE⊥AD,∠D=45°,∴∠EBD=∠D=45°,∴BE=DE=,∴AD=AE+DE+=,∴11922ABDS AD BE=⋅=⨯=;(3)证明:如图,延长AF至M点,使AF=MF,连接BM,∵点F为BE的中点,∴EF=BF,在△AEF和△MBF中,AF FMAFE BFMEF BF=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△AEF≌△MBF(SAS),∴∠FAE=∠FMB,∴AE∥MB,∴∠EAB+∠ABM=180°,∴∠ABM=180°﹣∠BAD,又∵AB=AC,DB=DA,∴∠ABC=∠ACB=∠BAD,∴∠ACD=180°﹣∠ACB,∴∠ABM=∠ACD.又∵∠BAC=∠DAF,∴∠BAC﹣∠MAC=∠DAF﹣∠MAC,∴∠1=∠2.在△ABM和△ACD中,12AB ACABM ACD∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩,∴△ABM≌△ACD(ASA),∴AM=AD,又∵AM=AF+MF=2AF,∴2AF=AD.【小结】本题考查全等三角形的判定和性质、等腰三角形的性质、勾股定理等知识,解题的关键是中线延长一倍,作出正确的辅助线构造全等三角形,属于常考题型.19.阅读下面材料:数学课上,老师给出了如下问题:如图,AD为△ABC中线,点E在AC上,BE交AD于点F,AE=EF.求证:AC=BF.经过讨论,同学们得到以下两种思路:思路一如图①,添加辅助线后依据SAS可证得△ADC≌△GDB,再利用AE=EF可以进一步证得∠G=∠FAE=∠AFE=∠BFG,从而证明结论.思路二如图②,添加辅助线后并利用AE=EF可证得∠G=∠BFG=∠AFE=∠FAE,再依据AAS可以进一步证得△ADC≌△GDB,从而证明结论.完成下面问题:(1)①思路一的辅助线的作法是:;②思路二的辅助线的作法是:.(2)请你给出一种不同于以上两种思路的证明方法(要求:只写出辅助线的作法,并画出相应的图形,不需要写出证明过程).【分析】(1)①依据SAS可证得△ADC≌△GDB,再利用AE=EF可以进一步证得∠G=∠FAE=∠AFE=∠BFG,从而证明结论.②作BG=BF交AD的延长线于点G.利用AE=EF可证得∠G=∠BFG=∠AFE=∠FAE,再依据AAS可以进一步证得△ADC≌△GDB,从而证明结论.(2)作BG∥AC交AD的延长线于G,证明△ADC≌△GDB(AAS),得出AC=BG,证出∠G=∠BFG,得出BG=BF,即可得出结论.【解析】(1)①延长AD至点G,使DG=AD,连接BG,如图①,理由如下:∵AD为△ABC中线,∴BD=CD,在△ADC和△GDB中,=AD DGADC GDCD BDB⎧=∠⎪∠⎪⎨⎩=,∴△ADC≌△GDB(SAS),∴AC=BG,∵AE=EF,∴∠CAD=∠EFA,∵∠BFG=∠G,∠G=∠CAD,∴∠G=∠BFG,∴BG=BF,∴AC=BF.故答案为:延长AD至点G,使DG=AD,连接BG;②作BG=BF交AD的延长线于点G,如图②.理由如下:∵BG=BF,∴∠G=∠BFG,∵AE=EF,∴∠EAF=∠EFA,又∵∠EFA=∠BFG,∴∠G=∠EAF,在△ADC和△GDB中,CAD GADC GCD BDDB⎧⎪⎨⎪=⎩∠∠∠∠==,∴△ADC≌△GDB(AAS),∴AC=BG,∴AC=BF;故答案为:作BG=BF交AD的延长线于点G;(2)作BG∥AC交AD的延长线于G,如图③所示:则∠G=∠CAD,∵AD为△ABC中线,∴BD=CD,在△ADC和△GDB中,CAD GADC GCD BDDB⎧⎪⎨⎪=⎩∠∠∠∠==,∴△ADC≌△GDB(AAS),∴AC=BG,∵AE =EF ,∴∠CAD =∠EFA ,∵∠BFG =∠EFA ,∠G =∠CAD ,∴∠G =∠BFG ,∴BG =BF ,∴AC =BF .【小结】本题主要考查全等三角形的判定和性质、等腰三角形的性质、其中一般证明两个三角形全等共有四个定理:AAS 、ASA 、SAS 、SSS ,需要同学们灵活运用,解题的关键是学会做辅助线解决问题.20.已知:如图,在ABC ∆中,90C ∠=︒,D 为AB 的中点,E 、F 分别在AC 、BC 上,且ED FD ⊥于D .求证:222AE BF EF +=.【分析】通过倍长线段DE ,将AE 、BF 、EF 转化到BGF ∆中,再证BGF ∆为直角三角形.【解析】延长ED 至G ,使DG DE =,连结BG 、FG ,AD BD = ,ADE BDG ∠=∠,ADE BDG ∴∆≅∆,AE BG ∴=,A DBG ∠=∠,AC BG ∴ ,180C FBG ∴∠+∠=︒,90FBG ∴∠=︒,222BG BF GF ∴+=,又ED FD ⊥ ,ED GD =,EF GF ∴=,222AE BF EF ∴+=.【小结】本题考查了全等三角形判定与性质,勾股定理,正确添加辅助线,熟练掌握相关知识是解题的关键.21.如图所示,在ABC ∆中,AD 为中线,90,2BAD AB AD ∠==,求DAC ∠的度数.【分析】延长AD 至E ,使DE AD =,连结CE ,则ADB EDC ∆∆≌,根据全等三角形的性质得EC=AB ,90E BAD ∠=∠=︒,由AB=2AD 可得EC=AE ,可得△AEC 是等腰直角三角形,即可得∠DAC 的度数.【解析】延长AD 至E ,使DE AD =,连结CE ,∵BD=CD ,∠ADB=∠EDC∴ADB EDC ∆∆≌,∴EC=AB ,90E BAD ∠=∠=︒,∵AB=2AD ,DE AD=∴AB=AE=EC∴△AEC 是等腰直角三角形,∴∠DAC=45°.故答案为45°.【小结】本题考查全等三角形的判定与性质,等腰直角三角形的性质,解题的关键是作辅助线构建全等三角形和等腰直角三角形。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

中点弧模型解题策略
【2020龙华区二模】如图,已知AB 是⊙O 的弦,点C 是弧AB 的中点,D 是弦AB 上一动点,且不与A 、B 重合,CD 的延长线交于⊙O 点E ,连接AE 、BE ,过点A 作AF ⊥BC ,垂足为F ,∠ABC =30°. (1)求证:AF 是⊙O 的切线;
(2)若BC =6,CD =3,则DE 的长为__________; (3)当点D 在弦AB 上运动时,BE
AE CE
+的值是否发生变化?如果变化,请写出其变化范围;
如果不变,请求出其值.
【2020龙岗区二模16题】如图,在⊙O 的内接四边形ABCD 中,AB =3,AD =5,∠BAD =60°,点C 为弧BD 的中点,则AC 的长是________
【2019龙岗区模拟22题(删减)】如图,⊙O是△ABC的外接圆,AB是直径,D是⊙O外一点且满足∠DCA=∠B,连接A D.
(1)求证:CD是⊙O的切线;
(2)如图,当∠DAB=45°时,AD与⊙O交于E点,试写出AC、EC、BC之间的数量关系并证明.
【2019湖北中考】已知△ABC内接于⊙O,∠BAC的平分线交⊙O于点D,连接DB,D C.(1)如图①,当∠BAC=120°时,请直接写出线段AB,AC,AD之间满足的等量关系式:
________

(2)如图②,当∠BAC=90°时,试探究线段AB,AC,AD之间满足的等量关系,并证明你的结论;
(3)如图③,若BC=5,BD=4,求AD
AB+AC的值.
【2016深圳中考22题】如图,已知⊙O的半径为2,AB为直径,CD为弦,AB与CD ⏜沿CD翻折后,点A与圆心O重合,延长OA至P,使AP=OA,交于点M,将CD
连接PC.
(1)求CD的长;(2)求证:PC是⊙O的切线;
⏜的中点,在PC延长线上有一动点Q,连接QG交AB于点E,(3)点G为ADB
⏜于点F(F与B,C不重合),问GE⋅GF是否为定值?如果是,求出该定值;交BC
如果不是,
(4)在(3)的条件下,当CF∥AB时,问FE·FG是否为定值?,如果是,求出该定
值;如果不是,请说明理由.
【2020成都二诊】如图,四边形ABCD 内接于O e ,对角线AC 、BD 交于点P ,且
AB AD =,若7AC =,3AB =,则BC CD =g

【2019广东省中考】如图1,在△ABC 中,AB =AC ,⊙O 是△ABC 的外接圆,过点C 作∠BCD =∠ACB 交⊙O 于点D ,连接AD 交BC 于点E ,延长DC 至点F ,使CF =AC ,连接AF .
(1)求证:ED =EC ; (2)求证:AF 是⊙O 的切线;
(3)如图2,若点G 是△ACD 的内心,BC ·BE =25,求BG 的长.
⏜上的动点【2018深圳中考22题(删减)】如图在⊙O中,AB=AC,点D为AC
过A点作AH⊥BD,求证:BH=CD+DH.
【2020红岭中学模拟】
如图7-1,AB是⊙O的直径,AC=8cm,BC=6cm,∠ACB的平分线交⊙O于点D,交AB于点E延长AB到点P使PC=PE.
(1) 求AD的长: (2) 求证: PC是⊙O的切线:
(3)如图7-2,作DH⊥AC于点H试探究线段AH、DH、BC之间的数量关系,并说明理由.
【2020盐田区二模23题】如图,△ABC 内接于⊙O ,AC =BC , 弦CD 与AB 交于E ,AB =CD ,过A 作AF ⊥BC 于F .
(1)判断AC 与BD 的位置关系,并说明理由; (2)求证: AC =2CF +BD ;
(3)若CFA CBD s S ∆∆=求tan ∠BDC 的值.
【2020南山实验中学开学测】如图,AB为⊙O的直径,CD⊥AB,垂足为D, ⌒
AC=

CE.
(1)求证:AF=CF;
(2)若⊙O的半径为5,AE=8,求EF的长.
【2020·成都模拟】如图,△ABC内接于⊙O,AB是直径,过点A作直线MN,
且∠MAC=∠AB C.
(1)求证:MN是⊙O的切线.
(2)设D是弧AC的中点,连结BD交AC于点G,过点D作DE⊥AB于点E,交AC于点F.
①求证:FD=FG.
②若BC=3,AB=5,试求AE的长.。

相关文档
最新文档