中考数学综合题~几何图形探究(难度较大)

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中考最难几何题

中考最难几何题

中考最难几何题
中考的几何题难度会因地区和考试的不同而有所差异,但以下是一些可能被认为是较难的几何题示例:
1. 立体几何题:这类题目涉及到三维空间中的点、线、面之间的关系,要求考生具有较强的空间想象能力和推理能力。

2. 动态几何题:这类题目涉及到图形在运动中的性质和变化,要求考生对几何图形的运动规律有深刻的理解。

3. 组合几何题:这类题目涉及到多个几何图形的组合,要求考生能够灵活运用各种几何定理和性质来解决问题。

4. 角度、长度、面积和体积的计算题:这类题目要求考生能够根据已知条件,利用几何公式和定理来计算角度、长度、面积和体积等量值。

5. 函数与几何的综合题:这类题目将函数与几何图形相结合,要求考生能够利用函数性质和几何知识来解决问题。

在中考前,可以通过多做模拟题、难题来提高自己的解题能力和技巧,也可以参考一些针对中考的数学培训课程,以增强自己的数学知识和解题能力。

中考数学二轮复习试题重难点5 几何图形探究题 含答案

中考数学二轮复习试题重难点5 几何图形探究题 含答案

几何图形探究题题型五几何图形静态探究类型一D,则于点DAC,∠BAC=120°,作AD⊥BC问题背景:如图①,等腰△ABC1.(2017·成都)中,AB=2BDBC1 ;=3BAD=∠BAC=60°,于是=为BC的中点,∠ABAB2迁移应用:如图②,△ABC和△ADE都是等腰三角形,∠BAC=∠DAE=120°,D,E,C三点在同一条直线上,连接BD.①求证:△ADB≌△AEC;②请直接写出线段AD,BD,CD之间的等量关系式;拓展延伸:如图③,在菱形ABCD中,∠ABC=120°,在∠ABC内作射线BM,作点C关于BM的对称点E,连接AE并延长交BM于点F,连接CE,CF.①证明△CEF是等边三角形;②若AE=5,CE=2,求BF的长.2.(2017·许昌模拟)在正方形ABCD中,对角线AC、BD交于点O,动点P在线段BC上(不含点B),∠1BPE=∠ACB,PE交BO于点E,过点B作BF⊥PE,垂足为F,交AC于点G.2如图①),求证:△BOG≌△POE;(重合时C与点P当点(1).BF通过观察、测量、猜想: (2)=__________,并结合图②证明你的猜想;PEBF的式子表的值.(用含α(3)把正方形ABCD改为菱形,其他条件不变(如图③),若∠ACB=α,求PE) 示问题发现2014·河南)(1)3.(BE. 在同一直线上,连接D,EACB和△DCE均为等边三角形,点A,如图①,△填空:;的度数为__________①∠AEB __________之间的数量关系为.②线段AD,BE (2) 拓展探究为CMED,在同一直线上,和△DCE如图②,△ACB均为等腰直角三角形,∠ACB=∠DCE=90°,点A,之间的数量关系,并说明理由.,BE,请判断∠AEB的度数及线段CM,AEBE△DCE中DE边上的高,连接 (3)解决问题=2,若点P满足PD=1,且∠BPD=90°,请直接写出点A到CDABCD如图③,在正方形中,BP的距离.4.(2017·长春改编)【再现】如图①,在△ABC中,点D,E分别是AB,AC的中点,可以得到:1DE∥BC,且DE=BC.(不需要证明)2【探究】如图②,在四边形ABCD中,点E,F,G,H分别是AB,BC,CD,DA的中点,判断四边形EFGH的形状,并加以证明;【应用】(1)在【探究】的条件下,四边形ABCD中,满足什么条件时,四边形EFGH是菱形?你添加的条件是:__________.(只添加一个条件)(2)如图③,在四边形ABCD中,点E,F,G,H分别是AB,BC,CD,DA的中点,对角线AC,BD 相交于点O.若AO=OC,四边形ABCD面积为5,求阴影部分图形的面积.5.(2016·新乡模拟)问题背景:已知在△ABC中,AB边上的动点D由A向B运动(与A,B不重合),同时,点E由点C沿BC的延长线方向运动(E不与C重合),连接DE交AC于点F,点H是线段AF上一点,AC求的值.HF(1)初步尝试做D的运动速度相等,小王同学发现可以过点E,D,且AC⊥DH是等边三角形,如图①,若△ABC.AC ;的值为__________再证AH.GF=CF,从而求得DG∥BC,交AC于点G,先证GH=HF 类比探究(2)的运动速度之比是3∶1D,E,求=90°,∠如图②,若在△ABC中,∠ABCADH=∠BAC =30°,且点AC的值;HF(3)延伸拓展BC如图③,若在△ABC中,AB=AC,∠ADH=∠BAC=36°,记=m,且点D,E的运动速度相等,试用含ACACm的代数式表示的值(直接写出结果,不必写解答过程) .类型二几何图形动态探究Rt△ABC中,∠B=90°,BC=2AB=8,点D、E分别是边BC、AC的中点,2015·1.(河南)如图①,在连接DE,将△EDC绕点C按顺时针方向旋转,记旋转角为α.(1)问题发现AEAE①当α=0°时,=__________;②当α=180°时,=__________;BDBD(2)拓展探究AE试判断:当0°≤α<360°时,的大小有无变化?请仅就图②的情形给出证明.BD(3)问题解决的长.BD三点共线时,直接写出线段E,D,A旋转至当△EDC.2.已知,点O是等边△ABC内的任一点,连接OA,OB,OC.(1)如图①,已知∠AOB=150°,∠BOC=120°,将△BOC绕点C按顺时针方向旋转60°得△ADC.①∠DAO的度数是__________;②用等式表示线段OA,OB,OC之间的数量关系,并证明;(2)设∠AOB=α,∠BOC=β.①当α,β满足什么关系时,OA+OB+OC有最小值?请在图②中画出符合条件的图形,并说明理由;②若等边△ABC的边长为1,直接写出OA+OB+OC的最小值.=∠E=B如图①,将两个完全相同的三角形纸片和重合放置,其中∠C=90°,∠)河南2013·(.3.30°.(1)操作发现如图②,固定△ABC,使△DCE绕点C旋转.当点D恰好落在AB边上时,填空:①线段DE与AC的位置关系是__________;②设△BDC的面积为S,△AEC的面积为S,则S与S的数量关系是__________;2211(2) 猜想论证当△DEC绕点C旋转到图③所示的位置时,小明猜想(1)中S与S的数量关系仍然成立,并尝试分别21作出了△BDC和△AEC中BC、CE边上的高,请你证明小明的猜想;(3) 拓展探究已知∠ABC=60°,点D是其角平分线上一点,BD=CD=4,DE∥AB交BC于点E(如图④),若在射线BA上存在点F,使S=S,请直接写出相应的BF的长.BDC△DCF△4.(2017·郑州模拟)【问题情境】数学课上,李老师提出了如下问题:在△ABC中,∠ABC=∠ACB=α,点D是AB边上任意一点,将射线DC绕点D逆时针旋转α与过点A且平行于BC边的直线交于点E.请判断线段BD与AE之间的数量关系.小颖在小组合作交流中,发表自己的意见:“我们不妨从特殊情况下获得解决问题的思路,然后类比到一般情况.”小颖的想法获得了其他成员一致的赞成.【问题解决】(1)如图①,当α=60°时,判断BD与AE之间的数量关系;解法如下:过D点作AC的平行线交BC于F,构造全等三角形,通过推理使问题得到解决,请你直接写出线段BD与AE之间的数量关系:__________.【类比探究】(2)如图②,当α=45°时,请判断线段BD与AE之间的数量关系,并进行证明;(3)如图③,当α为任意锐角时,请直接写出线段BD与AE之间的数量关系:__________.(用含α的式子表示,其中0°<α<90°)5.(2017·烟台)【操作发现】(1)如图①,△ABC为等边三角形,现将三角板中的60°角与∠ACB重合,再将三角板绕点C按顺时针方向旋转(旋转角大于0°且小于30°),旋转后三角板的一直角边与AB交于点D,在三角板斜边上取一点F,使CF=CD,线段AB上取点E,使∠DCE=30°,连接AF,EF.①求∠EAF的度数;②DE与EF相等吗?请说明理由;【类比探究】.重合,再将三角板ACB=90°,先将三角板的90°角与∠ACB(2)如图②,△ABC为等腰直角三角形,∠,在三角AB交于点D旋转角大于绕点C按顺时针方向旋转(0°且小于45°),旋转后三角板的一直角边与,请直接写出探究AF,EF=CD,线段AB上取点E,使∠DCE=45°,连接板另一直角边上取一点F,使CF 结果:①求∠EAF的度数;,DB之间的数量关系.②线段AE,ED22题几何图形探究题题型五第几何图形静态探究类型一 DAE=120°,1.迁移应用:①证明:∵∠BAC=∠ CAE,∴∠DAB=∠EADA=???EAC=∠∠DABEAC;≌△在△DAB和△EAC中,,∴△DAB??AC=AB, 图② )BD. +=②解:结论:CD3ADH. CD于AH理由:如解图①,作⊥ CE,∵△DAB≌△EAC,∴BD=3cosRt 30ADDH=AD·°=,在△ADH中,2 HE,⊥∵AD=AE,AHDE,∴DH=+DE+EC=2DH;BD=3AD+BD∵CD=BE.拓展延伸:①证明:如解图②,作BH⊥AE于H,连接∵四边形ABCD是菱形,∠ABC=120°,∴△ABD,△BDC是等边三角形,∴BA=BD=BC,∵E、C关于BM对称,∴BC=BE=BD=BA,FE=FC,∴A、D、E、C四点共圆,=60°,FEC=120°,∴∠AEC=∠ADC∴∠.EFC是等边三角形,∴△ 2,,EC=EF=②解:∵AE=5 4.5,=2.5,FH=∴AH=HE Rt BFH在=30°,△BHF中,∵∠4.5HF cos==33. 30°,∴BF∴=BF322.(1)证明:∵四边形ABCD 是正方形,P与C重合,∴OB=OP,∠BOC=∠BOG=90°,∵PF⊥BG,∠PFB=90°,∴∠GBO=90°-∠BGO,∠EPO=90°-∠BGO,∴∠GBO=∠EPO,∠GBO=∠EPO???OPOB=ASA)中,;POE( ,∴△BOG≌△在△BOG和△POE??∠BOG=∠POE1BF.(2)解:猜想=2PE ,于M,交BO于NBG证明:如解图①,过P作PM∥AC交OCB.PNE=∠BOC=90°,∠BPN=∠∴∠NP.=NPB=∠,∴NB∵∠OBC=∠OCB=45°,∴∠NBP =∠NPE,BMN∵∠MBN=90°-∠,∠NPE=90°-∠BMN,∴∠MBNNPEMBN=∠∠???NPNB=,BMN和△PEN中,在△??∠MNB=∠PNE ASA),∴BMPEN(=PE.∴△BMN≌△1∵∠BPE=∠ACB,∠BPN=∠ACB,∴∠BPF=∠MPF.2∵PF⊥BM,∴∠BFP=∠MFP=90°.在△BPF和△MPF中,∠BPF=∠MPE???PF=PF ASA). ≌△MPF(,∴△BPF??∠PFB=∠PFM11BF1∴BF=MF. 即BF=BM.∴BF=PE.即=;22PE2,N于点BO,交M于点BG交AC∥PM作P解:如解图②,过(3).BOC=90°.,∠ACB=αPNE=∠∴∠BPN=∠1 EPN,=BM,∠MBN=∠由(2)同理可得BF2BNBM. ,∴=∴△BMN∽△PEN PNPEBN tanRt=BNP中,,在α△PN tanαBFBM2BF tantan. =,即=,∴∴=αα2PEPEPE 均为等边三角形,∵△ACB和△DCE3.解:(1)BCE. =∠=∠DCE=60°,∴∠ACDCB,CD=CE,∠ACB∴CA=中,ACD和△BCE在△BC=AC???BCE=∠∠ACD ,??CE=CD SAS BEC. =∠).∴∠∴△ACD≌△BCE(ADC =∠CED=60°.∵△DCE为等边三角形,∴∠CDE -∠CED=60°;BEC=120°,∴∠AEB=∠BECADC∵点A,D,E 在同一直线上,∴∠=120°,∴∠=BE;②∴AD2CM.BE+∠AEB=90°,AE=(2) DCE均为等腰直角三角形,理由:∵△ACB和△BCE. ACD=∠ACB=∠DCE=90°.∴∠∴CA=CB,CD=CE,∠中,在△ACD和△BCECB=CA???BCE=∠∠ACD ,??CE =CD SAS BEC. ,∠ADC=∠BCE(BE).∴AD=ACD∴△≌△=∠CED=45°.∵△DCE为等腰直角三角形,∴∠CDE E在同一直线上,D∵点A,, CED=90°.AEB=∠BEC-∠BEC∴∠ADC=135°,∴∠=135°,∴∠ME. =⊥DE,∴DM∵CD=CE,CM =CM,DM∵∠DCE=90°,∴=ME ;2CM+DE=BE+AE∴=AD1+3-13.或的距离为到(3)点ABP22 为半径的圆上.1为圆心,D在以点P,∴点1=PD理由如下:∵.∵∠BPD=90°,∴点P在以BD为直径的圆上.∴点P是这两圆的交点.①当点P在如解图①所示位置时, PA,作AH⊥BP,垂足为,H连接PD、PB、,于点E⊥AP,交BP过点A作AE ABCD ∵四边形是正方形,2. =2,∠BADBD=∴∠ADB=45°.AB=AD=DC=BC=90°.∴3.BP=DP=1,∴∵ D、B在以BD为直径的圆上,BAD∵∠BPD=∠=90°,∴A、P、 APB=∠PAE 是等腰直角三角形.ADB=45°.∴△∴∠,BP共线,AH⊥又∵△BAD是等腰直角三角形,点B、E、PPD.+BP=2AH∴由(2)中的结论可得:13-=∴AH;∴3=2AH+1.2②当点P在如解图②所示位置时, BP,垂足为H,连接PD、PB、PA,作AH⊥,的延长线于点E过点A作AE⊥AP,交PB13+. =2AH-1.∴AH=同理可得:BP=2AH-PD.∴3213+13-. 的距离为BPA或综上所述:点22 .解:【探究】平行四边形.4理由:如解图①,连接AC,1 ,,EFFE∵是AB的中点,是BC的中点,∴∥ACEAC21 AC,ACHG=,∥同理HG 2 =,综上可得:EF∥HGEFHG,是平行四边形.故四边形EFGH =添加【应用】(1)ACBD,1 =(1)BD,AC理由:连接,同EF知,AC,2.1同【探究】的方法得,FG=BD,2∵AC=BD,∴EF=FG,∵四边形EFGH是平行四边形,∴?EFGH是菱形;(2)如解图②,由【探究】得,四边形EFGH是平行四边形,∵F,G是BC,CD的中点,1S1CFG△∴FG∥BD,FGBD,∴△CFG∽△CBD,,∴S=4S,CFG△△BCD4S2BCD△同理:S=4S,AEH ∵四边形ABCD面积为5,∴S+S=5,∴S+S=,同理:S+S=,BEF△△BCDAEHABD△CFG△△DHG△4455△ABD△55∴S=S-(S+S+S+S)=5-=,BEFDHG△CFG△EFGH四边形△△四边形ABCDAEH22设AC与FG,EH相交于M,N,EF与BD相交于P,111∵FG∥BD,FG=BD,∴CM=OM=OC,同理:AN=ON=OA,222∵OA=OC,∴OM=ON,易知,四边形ENOP,FMOP是平行四边形,S=S,FMOP?EPON?15∴S=S=.5.解:(1)∵△ABC是等边三角形,∴△AGD是等边三角形,∴AD=GD,EFGH阴影四边形24由题意知:CE=AD,∴CE=GD,∵DG∥BC,∴∠GDF=∠CEF,∠GDF=∠CEF???∠GFD=∠EFC, CEFGDF与△中,在△??GD=CE AAS),∴CF=GF,≌△∴△GDFCEF(∵DH⊥AG,∴AH=GH,∴AC=AG+CG=2GH+2GF=2(GH+GF)=2HF,AC∴=2;HF(2)如解图①,过点D作DG∥BC交AC于点G,=90°.ABC=∠ADG则∠.=60°,=∠DH,∠GHDBAC+∠ADH=∠∵∠BACADH=30°,∴AH= ADG-∠ADH=60°,∴△DGH为等边三角形.=∠∠HDG tan3GD. AD=GD·60°=,∴GD=GH=DH=AHCE. AD∴3CE.=由题意可知,=GDCEF.DG=∠∥∵BC,∴∠GDFCEF=∠∠GDF???EFC∠GFD=∠,与△CEF中,在△GDF??GDCE=AAS CF. ∴△GDF≌△CEF(GF=),∴AC1 ;=2AH+CF,∴HF=ACGH+GF=,即AH+CF,即HF=HF21ACm +理由如下:(3)=.mHFG,交AC如解图②,过点D作于点DG∥BC易得AD=AG,AD=EC,∠AGD=∠ACB.在△ABC中,∵∠BAC=∠ADH=36°,AB=AC,∴AH=DH,∠ACB=∠B=72°,∠GHD=∠HAD+∠ADH=72°.∴∠AGD=∠GHD=72°,GHBC∵∠GHD=∠B=∠HGD=∠ACB,∴△ABC∽△DGH.∴==m,∴GH=mDH=mAH. DHACDGBCBC由△ADG∽△ABC可得===m.ADABACFGGD∵DG∥BC,∴==m.∴FG=mFC.FCECACm+1∴GH+FG=m(AH+FC)=m(AC-HF),即HF=m(AC-HF).∴=.HFm类型二几何图形动态探究1.解:(1)①当α=0°时,Rt△ABC中,∠∵B=90°,+8=5,(8÷2)AB∴AC=+BC=的中点,、AC分别是边∵点D、EBC525AE.2222 4,∴=8÷2=,25=∴AE4÷2=5BD4==24BD.,AB∥DE②如解图①,当α=180°时,可得5AC45ACBCAE ==;,∴∵==2BDBC8AEBDAE α<360°时,的大小没有变化,(2)当0°≤BD =∠DCB,∵∠ECD=∠ACB,∴∠ECA5ECAC ==,又∵2DCBC5AEEC ==;∴△ECA∽△DCB,∴2BDDC AD,(3)①当D在=AE上时,如解图②,∵AC=45,CD4,CD⊥22228,80-16(=45)=-4=∴AD=AC-CD =90°,=DC,∠BAD∵=BC,AB ;=45∴四边形ABCD是矩形,∴=BDAC的垂线B作ACAC作的垂线交AC于点Q,过点D②当在AE延长线上时,如解图③,连接BD,过点D P,交AC于点 AD,CD=4,CD⊥∵AC=45,2222 8,(∴AD=AC-CD=45)80-4=-16=的中点,D∵原图中点、E分别是边BC、AC5111AE5612.===6=,由(2)可得,∴BD--,∴×AB∴DE==×(8÷2)=4=2AE=ADDE=825BD222252512. 5的长为4或综上所述,BD52.解:(1)①∵∠AOB=150°,∠BOC=120°,∴∠AOC=90°,由旋转的性质可知,∠OCD=60°,∠ADC=∠BOC=120°,∴∠DAO=360°-60°-90°-120°=90°;222.=之间的数量关系是OCOA+OBOC,,②线段OAOB ,ADC60°得△按顺时针方向旋转C绕点BOC∵△OD.如解图①,连接.OCD=60°.ADC≌△BOC,∠∴△ OC,∴CD=是等边三角形,∴△OCD =60°,,∠COD=∠CDO ∴OC=OD=CD =90°,=150°,∠BOC=120°,∴∠AOC∵∠AOB =90°.=30°,∠ADO=60°.∴∠DAO∴∠AOD222Rt,DAO=90°,∴OA+AD=在OD△ADO中,∠222;OB=OCOA∴++OBOC有最小值.作图如解图②,(2)①当α=β=120°时,OA+按顺时针方向旋转60°得△A′O′C,连接OO′.将△AOC绕点C OCO′=∠ACA′=60°.′∴△A′OC≌△AOC,∠∴△OCO′是等边三角形.=AC,∠A′O′C=∠AOC.,∴O′C=OC,O′A′=OAA′C ∴OC=O′C=OO′,∠COO′=∠CO′O=60°. ∵∠AOB=∠BOC=120°,∴∠AOC=∠A′O′C=120°. ′四点共线.′,A,O,O′=∠OO′A′=180°.∴∴∠BOOB +OO′=BA′时值最小;=O′A′+OB+OCOB∴OA+3. A′B=+OC的最小值为时,②当等边△ABC的边长为1OA+OB3.解:(1)①∵△DEC绕点C旋转使点D恰好落在AB边上,∴AC=CD,∵∠BAC=90°-∠B=90°-30°=60°,∴△ACD是等边三角形,∴∠ACD=60°,又∵∠CDE=∠BAC=60°,∴∠ACD=∠CDE,∴DE∥AC;1②∵∠B=30°,∠C=90°,∴CD=AC=AB,2∴BD=AD=AC,根据等边三角形的性质,△ACD的边AC、AD上的高相等,,)等底等高的三角形的面积相等(的面积相等AEC的面积和△BDC∴△.即S=S;21(2)∵△DEC是由△ABC绕点C旋转得到,∴BC=CE,AC=CD,∵∠ACN+∠BCN=90°,∠DCM+∠BCN=180°-90°=90°,∴∠ACN=∠DCM,∠ACN=∠DCM???∠CMD=∠N=90°,中,∵在△ACN和△DCM??AC=DC AAS),∴AN=DM,∴△ACN≌△DCM(∴△BDC的面积和△AEC的面积相等(等底等高的三角形的面积相等),即S=S;21(3)如解图,过点D作DF∥BE,易求四边形BEDF是菱形,11∴BE=DF,且BE、DF上的高相等,此时S△DCF=S;BDE11△1过点D作DF⊥BD,2∵∠ABC=60°,FD∥BE,∴∠FFD=∠ABC=60°,1211∵BF=DF,∠FBD=∠ABC=30°,∠FDB=90°,∴∠FDF=∠ABC=60°,2111212∴△DFF是等边三角形,∴DF=DF,2112∵BD=CD,∠ABC=60°,点D是角平分线上一点,1∴∠DBC=∠DCB=×60°=30°,2∴∠CDF=180°-∠BCD=180°-30°=150°,1∠CDF=360°-150°-60°=150°,∴∠CDF=∠CDF,221DF=DF?21??∠CDF=∠CDF,中,∵在△CDF和△CDF2121??CD=CD SAS),∴点F也是所求的点,CDF∴△≌△CDF( 212∵∠ABC=60°,点D是角平分线上一点,DE∥AB,1∴∠DBC=∠BDE=∠ABD=×60°=30°, 2 ,4=BD又∵.3314cos==×4÷∴BE=ED30°=2÷,32243434383∴BF=,BF=BF+FF=+=,2112133334383故BF的长为或.334.解:(1)当α=60°时,△ABC、△DCE是等边三角形,∴EC=DC,AC=BC,∠ACB=∠DCE=60°,∴∠ACB-∠ACD=∠DCE-∠ACD,即∠BCD=∠ACE,EC=DC???∠BCD=∠ACE,中,在△BDC和△AEC??AC=BC SAS),∴BD=AE;BDC∴△≌△AEC( (2)BD=2AE;理由如下:如解图①,过点D作DF∥AC,交BC于F.∵DF∥AC,∴∠ACB=∠DFB.∵∠ABC=∠ACB=α,α=45°,∴∠ABC=∠ACB=∠DFB=45°.2∴△DFB是等腰直角三角形∴BD=DF=BF.2∵AE∥BC,∴∠ABC+∠BAE=180°.∵∠DFB+∠DFC=180°,∴∠BAE=∠DFC.∵∠ABC+∠BCD=∠ADC,∠ABC=∠CDE=α,∴∠ADE=∠BCD.AEAD∴△ADE∽△FCD.∴=.FDFCBDADAEBD2∵DF∥AC,∴=.∴==.∴BD=2AE.BFCFBDBF2(3)补全图形如解图②,∵AE∥BC,∠EAC=∠ACB=α,∴∠EAC=∠EDC=α,∴A、D、C、E四点共圆,∴∠ADE=∠ACE,∵∠ADE+∠EDC=∠ADC=∠ABC+∠BCD,∠ABC=∠EDC=α,∴∠ADE=∠BCD,∴∠ACE=∠BCD,BDBC∵∠ABC=∠EAC=α,∴△BDC∽△AEC,∴=, AEACBC coscosα·2BD2又∵=α,∴=AE. AC5.解:(1)①∵△ABC是等边三角形,∴AC=BC,∠BAC=∠B=60°,∵∠DCF=60°,∴∠ACF=∠BCD,AC=BC???∠ACF=∠BCD SAS),和△BCD中,,∴△ACF≌△BCD(在△ACF??CF=CD∴∠CAF=∠B=60°,∴∠EAF=∠BAC+∠CAF=120°;②相等;理由如下:∵∠DCF=60°,∠DCE=30°,∴∠FCE=60°-30°=30°,∴∠DCE=∠FCE,CD=CF???∠DCE=∠FCE,在△DCE和△FCE中,??CE=CE SAS),∴DE=EFDCE≌△FCE(;∴△(2)①∵△ABC是等腰直角三角形,∠ACB=90°,∴AC=BC,∠BAC=∠B=45°,∵∠DCF=90°,∴∠ACF=∠BCD,AC=BC???BCDACF=∠∠,在△ACF和△BCD中,??CF=CD SAS),∴∠CAF=∠B=45°,≌△BCD(AF =BD,∴△ACF∴∠EAF=∠BAC+∠CAF=90°;;理由如下:②AE+DB=,FCE=90°-45°=45°,∴∠DCE=∠FCE∵∠DCF=90°,∠222 DEDCE=45°,∴∠CF=CD???∠DCE=∠FCE,和△在△DCEFCE中,??CE=CE SAS),∴DE=≌△FCE(EF, DCE∴△222Rt,EFAE在△AEF中,+AF=222. DBAF又∵=,∴DB+AE=DE。

中考最难的几何题

中考最难的几何题

中考最难的几何题
中考的几何题目种类繁多,而且难易程度因人而异。

以下列举一些可能被认为较难的几何题类型:
1. 相似三角形与比例:要求学生根据已知条件判断两个三角形是否相似,并计算出对应边长的比值。

2. 圆的性质:涉及到圆心角、弧长、扇形面积等的计算,需要运用相应的公式和性质。

3. 平行线与角关系:要求学生能够根据已知条件判断直线之间的平行关系,并运用角的性质进行证明或计算。

4. 三角形的面积:涉及到海伦公式、正弦定理和余弦定理等,需要学生综合运用这些公式进行面积计算。

5. 空间几何问题:涉及到立体图形的展开、棱柱、棱锥、旋转体等的计算与推理。

以上仅是一些可能较难的几何题目类型,具体题目的难易程度还会受到具体题目情境、题目设计等因素的影响。

对于每个考
生而言,最难的几何题目也因个人对数学的掌握程度和解题能力而有所不同。

建议学生在备考过程中充分理解几何概念和性质,并多做相关的练习题来提高解题能力。

初中数学几何题超难及答案分析-七年级几何题超难

初中数学几何题超难及答案分析-七年级几何题超难

几何经典难题1、已知:如图,O 是半圆的圆心,C 、E 是圆上的两点,CD ⊥AB ,EF ⊥AB ,EG ⊥CO . 求证:CD =GF .(初三)2、已知:如图,P 是正方形ABCD 内点,∠PAD =∠PDA =150.求证:△PBC 是正三角形.(初二)3、如图,已知四边形ABCD 、A 1B 1C 1D 1都是正方形,A 2、B 2、C 2、D 2分别是AA 1、BB 1、CC 1、DD 1的中点.求证:四边形A 2B 2C 2D 2是正方形.(初二)4、已知:如图,在四边形ABCD 中,AD =BC ,M 、N 分别是AB 、CD 的中点,AD 、BC 的延长线交MN 于E 、F .求证:∠DEN =∠F .5、已知:△ABC 中,H 为垂心(各边高线的交点) (1)求证:AH =2OM ; (2)若∠BAC =600,求证:AH =AO .(初三)A P C D BA FGCE B O D D 2 C 2 B 2 A 2D 1C 1B 1C B DA A 1 BF6、设MN 是圆O 外一直线,过O 作OA ⊥MN 于A ,自A 引圆的两条直线,交圆于B 、C 及D 、E ,直线EB 及CD 分别交MN 于P 、Q . 求证:AP =AQ .(初三)7、如果上题把直线MN 由圆外平移至圆内,则由此可得以下命题:设MN 是圆O 的弦,过MN 的中点A 任作两弦BC 、DE ,设CD 、EB 分别交MN 于P 、Q . 求证:AP =AQ .(初三 )8、如图,分别以△ABC 的AC 和BC 为一边,在△,点P是EF 的中点.求证:点P 到边AB 的距离等于AB 的一半.N9、如图,四边形ABCD 为正方形,DE ∥AC ,AE =AC ,AE 与CD 相交于F .求证:CE =CF .(初二)10、如图,四边形ABCD 为正方形,DE ∥AC ,且CE =CA ,直线EC 交DA 延长线于F .求证:AE =AF .11、设P 是正方形ABCD 一边BC求证:PA =PF .(初二)12、如图,PC 切圆O 于C ,AC 为圆的直径,PEF 为圆的割线,AE 、AF 与直线PO 相交于B 、D .求证:AB =DC ,BC =AD .(初三)E EP13、已知:△ABC 是正三角形,P 是三角形内一点,PA =3,PB =4,PC =5.求:∠APB 的度数.(初二)14、设P 是平行四边形ABCD 内部的一点,且∠PBA =∠PDA .求证:∠PAB =∠PCB .(初二)15、设ABCD 为圆内接凸四边形,求证:AB ·CD +16、平行四边形ABCD 中,设E 、F 分别是BC 、AB 上的一点,AE 与CF 相交于P ,且 AE =CF .求证:∠DPA =∠DPC .(初二)17、设P 是边长为1的正△ABC 内任一点,L =PA +PB +PC ,求证:≤L <2.AP C B PA D CB C B D AFPDECBA. -18、已知:P 是边长为1的正方形ABCD 内的一点,求PA +PB +PC 的最小值.19、P 为正方形ABCD 内的一点,并且PA =a ,PB =2a ,PC =3a ,求正方形的边长.20、如图,△ABC 中,∠ABC =∠ACB =800,D 、E 分别是AB 、AC 上的点,∠DCA =300,∠EBA =200,求∠BED 的度数.CCD解答1.如下图做GH⊥AB,连接EO。

几何综合(解析版)--中考数学抢分压轴题秘籍(全国通用)

几何综合(解析版)--中考数学抢分压轴题秘籍(全国通用)

几何综合--中考数学抢分秘籍(全国通用)几何综合问题在中考中以填空题和解答题的形式出现,考查难度较大.此类问题在中考中多考查面积平分、面积最值和几何变换的综合问题,一般要用到特殊三角形、特殊四边形、相似三角形、圆、锐角三角函数、勾股定理、图形变换的性质和二次函数的最值等相关知识,以及分类讨论、数形结合、转化与化归等数学思想.此类题型常涉及以下问题:①几何图形中的线段最值问题②探究图形面积的分割问题;③探究图形面积的最值问题.右图为几何综合问题中各题型的考查热度.题型1:线段最值问题①动点路径问题②“胡不归”问题③“将军饮马”问题④“造桥选址”问题解题模板:1.(2021秋•白云区校级月考)如图,正方形ABCD的边长为4,⊙O的半径为1.若⊙O在正方形ABCD内平移(⊙O可以与该正方形的边相切,则点A到⊙O上的点的距离的最大值为()A.B.C.D.【分析】由题意画出符合题意的图形,当⊙O与BC,CD相切时,点A到⊙O上的点的距离取得最大值,利用勾股定理即可求得结论.【解答】解:由题意,当⊙O与BC,CD相切时,点A到⊙O上的点的距离取得最大值,如图,由对称性可知:圆心O在AC上.AC==4.∵BC与⊙O相切于点E,∴OE⊥EC.∵四边形ABCD是正方形,∴∠ACB=45°.∴△OEC为等腰直角三角形.∴OC=OE=.∴CG=OC﹣OG=﹣1.∴AG=AC﹣CG=4﹣(﹣1)=3+1.故选:C.【点评】本题主要考查了切线的性质,正方形的性质,直线和圆的位置关系,勾股定理,连接OE,利用切线的性质得到OE⊥EC是解题的关键.【变式1-1】(2020•遵义)如图,在边长为4的正方形ABCD中,点E为对角线AC上一动点(点E与点A、C不重合),连接DE,作EF⊥DE交射线BA于点F,过点E作MN∥BC分别交CD、AB于点M、N,作射线DF交射线CA于点G.(1)求证:EF=DE;(2)当AF=2时,求GE的长.【分析】(1)要证明EF=DE,只要证明△DME≌△ENF即可,然后根据题目中的条件和正方形的性质,可以得到△DME≌△ENF的条件,从而可以证明结论成立;(2)根据勾股定理和三角形相似,可以得到AG和CG、CE的长,然后即可得到GE的长.【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是正方形,AC是对角线,∴∠ECM=45°,∵MN∥BC,∠BCM=90°,∴∠NMC+∠BCM=180°,∠MNB+∠B=180°,∴∠NMC=90°,∠MNB=90°,∴∠MEC=∠MCE=45°,∠DME=∠ENF=90°,∴MC=ME,∵CD=MN,∴DM=EN,∵DE⊥EF,∠EDM+∠DEM=90°,∴∠DEF=90°,∴∠DEM+∠FEN=90°,∴∠EDM=∠FEN,在△DME和△ENF中,∴△DME≌△ENF(ASA),∴EF=DE;(2)解:如图1所示,由(1)知,△DME≌△ENF,∴ME=NF,∵四边形MNBC是矩形,∴MC=BN,又∵ME=MC,AB=4,AF=2,∴BN=MC=NF=1,∵∠EMC=90°,∴CE=,∵AF∥CD,∴△DGC∽△FGA,∴,∴,∵AB=BC=4,∠B=90°,∴AC=4,∵AC=AG+GC,∴AG=,CG=,∴GE=GC﹣CE==;如图2所示,同理可得,FN=BN,∵AF=2,AB=4,∴AN=1,∵AB=BC=4,∠B=90°,∴AC=4,∵AF∥CD,∴△GAF∽△GCD,∴,即,解得,AG=4,∵AN=NE=1,∠ENA=90°,∴AE=,∴GE=GA+AE=5.综上所述:GE的长为:,5.【点评】本题考查正方形的性质、全等三角形的判定与性质、三角形相似,解答本题的关键是明确题意,利用数形结合的思想解答.2.(2022春•广陵区期末)如图,在菱形ABCD中,AB=AC=10,对角线AC、BD相交于点O,点M在线段AC上,且AM=2,点P为线段BD上的一个动点,则MP+PB的最小值是4.【分析】过P点作PH⊥BC于H,过M点作MN⊥BC于N,如图,根据菱形的性质得到AB=BC,BO 平分∠ABC,AO⊥BD,再判断△ABC为等边三角形得到∠ABC=∠ACB=60°,则∠OBC=30°,所以PH=BP,则MP+PB=MP+PH,所以MP+PH的最小值为MN的长,然后利用含30度角的直角三角形三边的关系求出MN即可.【解答】解:过P点作PH⊥BC于H,过M点作MN⊥BC于N,如图,∵四边形ABCD为菱形,∴AB=BC,BO平分∠ABC,AO⊥BD,∵AB=AC=10,∴AB=AC=BC=10,∴△ABC为等边三角形,∴∠ABC=∠ACB=60°,∴∠OBC=30°,∴PH=BP,∴MP+PB=MP+PH,当M、P、H共线时,MP+PH的值最小,即MP+PH的最小值为MN的长,∵AM=2,∴CM=10﹣2=8,在Rt△MNC中,∵∠MCN=60°,∴CN=CM=4,∴MN=CN=4,即MP+PB的最小值为4.故答案为:.【点评】本题考查了胡不归问题:利用垂线段最短解决最短路径问题,把PB转化为PH是解决问题的关键.也考查了菱形的性质和等边三角形的性质.【变式2-1】(2021•郴州)如图,在△ABC中,AB=5,AC=4,sin A=,BD⊥AC交AC于点D.点P为线段BD上的动点,则PC+PB的最小值为.【分析】过点P作PE⊥AB于点E,过点C作CH⊥AB于点H,首先得出BD=4,AD=3,根据sin∠ABD=,得EP=,则PC+PB的最小值为PC+PE的最小值,即求CH的长,再通过等积法即可解决问题.【解答】解:过点P作PE⊥AB于点E,过点C作CH⊥AB于点H,∵BD⊥AC,∴∠ADB=90°,∵sin A==,AB=5,∴BD=4,由勾股定理得AD=,∴sin∠ABD=,∴EP=,∴PC+PB=PC+PE,即点C、P、E三点共线时,PC+PB最小,∴PC+PB的最小值为CH的长,=,∵S△ABC∴4×4=5×CH,∴CH=.∴PC+PB的最小值为.故答案为:.【点评】本题主要考查了锐角三角函数,垂线段最短、勾股定理等知识,将PC+PB的最小值转化为求CH的长,是解题的关键.3.(2022秋•朝阳区校级月考)如图,在Rt△ABO中,∠OBA=90°,A(4,4),点C在边AB上,且=,点D为OB的中点,点P为边OA上的动点,当点P在OA上移动时,使四边形PDBC周长最小的点P的纵坐标为.【分析】根据已知条件得到AB=OB=4,∠AOB=45°,求得BC=3,OD=BD=2,得到D(2,0),C(4,3),作D关于直线OA的对称点E,连接EC交OA于P,则此时,四边形PDBC周长最小,E (0,2),求得直线EC的解析式为y=x+2,解方程组即可得到结论.【解答】解:∵∠OBA=90°,A(4,4),∴AB=OB=4,∠AOB=45°,∵=,点D为OB的中点,∴BC=3,OD=BD=2,∴D(2,0),C(4,3),作D关于直线OA的对称点E,连接EC交OA于P,则此时,四边形PDBC周长最小,E(0,2),∵直线OA的解析式为y=x,设直线EC的解析式为y=kx+b,则,解得:,∴直线EC的解析式为y=x+2,解,得,∴P(,),故答案为:.【点评】本题考查了轴对称﹣最短路线问题,等腰直角三角形的性质,正确的找到P点的位置是解题的关键.【变式3-1】(2021•聊城)如图,在直角坐标系中,矩形OABC的顶点O在坐标原点,顶点A,C分别在x 轴,y轴上,B,D两点坐标分别为B(﹣4,6),D(0,4),线段EF在边OA上移动,保持EF=3,当四边形BDEF的周长最小时,点E的坐标为(﹣,0).【分析】在BC上截取BH=3,可证四边形BHEF是平行四边形,可得BF=EH,由对称性可得DE=D'E,则四边形BDEF的周长=EH+ED'+BD+EF,由EF和BD是定值,则当EH+D'E有最小值时,四边形BDEF 的周长有最小值,即当点E,点H,点D'共线时,EH+D'E有最小值,利用待定系数法可求HD'解析式,即可求解.【解答】解:在BC上截取BH=3,作点D关于x轴的对称点D',连接D'H交AO于点E,∴BH=EF=3,BC∥AO,∴四边形BHEF是平行四边形,∴BF=EH,∵点D与点D'关于x轴对称,∴DE=D'E,点D'坐标为(0,﹣4),∵四边形BDEF的周长=EF+BF+BD+DE,∴四边形BDEF的周长=EH+ED'+BD+EF,∵EF和BD是定值,∴当EH+D'E有最小值时,四边形BDEF的周长有最小值,∴当点E,点H,点D'共线时,EH+D'E有最小值,∵点B(﹣4,6),∴点H(﹣1,6),设直线D'H的解析式为y=kx+b,则,解得:,∴直线D'H的解析式为y=﹣10x﹣4,∴当y=0时,x=﹣,∴点E(﹣,0),故答案为:(﹣,0).【点评】本题考查了轴对称﹣最短路线问题,坐标与图形,平行四边形的判定和性质,一次函数的性质等知识,确定点E的位置是解题的关键.4.如图,正方形ABCD的边长为4,点E在边BC上且CE=1,长为的线段MN在AC上运动,当四边形BMNE的周长最小时,则tan∠MBC的值是.【分析】根据题意得出作EF∥AC且EF=,连接DF交AC于M,在AC上截取MN=,此时四边形BMNE的周长最小,进而利用相似三角形的判定与性质得出答案.【解答】解:作EF∥AC且EF=,连接DF交AC于M,在AC上截取MN=,延长DF交BC于P,作FQ⊥BC于Q,作出点E关于AC的对称点E′,则CE′=CE=1,将MN平移至E′F′处,则四边形MNE′F′为平行四边形,则当BM+EN=BM+FM=BF′时四边形BMNE的周长最小,由∠FEQ=∠ACB=45°,可求得FQ=EQ=1,∵∠DPC=∠FPQ,∠DCP=∠FQP,∴△PFQ∽△PDC,∴=,∴=,解得:PQ=,∴PC=,由对称性可求得tan∠MBC=tan∠PDC==.故答案为.【点评】此题主要考查了正方形的性质以及相似三角形的判定与性质,得出M,N的位置是解题关键.【变式4-1】如图,已知四边形ABCD四个顶点的坐标为A(1,3),B(m,0),C(m+2,0),D(5,1),当四边形ABCD的周长最小时,m的值为.【分析】因为AD,BC的长度都是固定的,所以求出AB+CD的长度就行了.问题就是AB+CD什么时候最短.把D点向左平移2个单位到D′点;作D′关于x轴的对称点D″,连接AD″,交x轴于P,从而确定C点位置,此时AB+CD最短.设直线AD″的解析式为y=kx+b,待定系数法求直线解析式.即可求得m的值.【解答】解:将C点向左平移2单位与B重合,点D向左平移2单位到D′(3,1),作D′关于x轴的对称点D″,根据作法知点D″(3,﹣1),设直线AD″的解析式为y=kx+b,则,解得k=﹣2,b=5.∴直线AD″的解析式为y=﹣2x+5.当y=0时,x=,即B(,0),m=.故答案为:.【点评】考查了轴对称﹣最短路线问题,关键是熟悉关于x轴的对称点,两点之间线段最短等知识.题型2:面积平分问题解题模板:技巧精讲1:利用中线平分图形面积的方法2.利用对称性平分图形面积的方法5.(1)问题提出:如图(1),在直角△ABC中,∠C=90°,AC=8,BC=6,点D为AC上一点且AD=2,过点D作直线DE交△ABC于点E,使得△ABC被分成面积相等的两部分,则DE的长为2.(2)类比发现:如图(2),五边形ABOCD,各顶点坐标为:A(3,4),B(0,2),O(0,0),C (4,0),D(4,2)请你找出一条经过顶点A的直线,将五边形ABOCD分为面积相等的两部分,求出该直线对应的函数表达式.(3)如图(3),王叔叔家有一块四边形菜地ABCD,他打算过D点修一条笔直的小路把四边形菜地ABCD 分成面积相等的两部分,分别种植不同的农作物,已知AB=AD=200米,BC=DC=200米,∠BAD =90°过点D是否存在一条直线将四边形ABCD的面积平分?若存在,求出平分该四边形面积的线段长:若不存在,请说明理由.【分析】(1)如图1中,取AC的中点F,连接BF,BD,作FE∥BD交BC于E,连接DE交BF于O.证明DE平分△ABC的面积,利用平行线分线段成比例定理求出CE即可解决问题.(2)如图2中,连接AO、AC,作BE∥AO交x轴于E,DF∥AC交x轴于F,EF的中点为M,则直线AM平分五边形ABCOD的面积,求出点M的坐标即可解决问题.(3)先求出四边形ABCD的面积,即可得出四边形ABQD的面积,从而求出QM,再用平行线分线段成比例定理求出BM,即可得出DM,最后用勾股定理即可.【解答】解:(1)如图1中,取AC的中点F,连接BF,BD,作FE∥BD交BC于E,连接DE交BF 于O.∵AF=FC,=S△BFC,∴S△AFB∵BD∥EF,=S△BDF,∴S△BDE=S△BOE,∴S△DFO=S四边形ABED,∴S△ECD∴DE平分△ABC的面积,∵AC=8,AD=2,∴AF=CF=4,DF=2,∵EF∥BD,∴=,∴=,∴CE=4,∴DE===2,故答案为2.(2)如图2中,连接AO、AC,作BE∥AO交x轴于E,DF∥AC交x轴于F,EF的中点为M,则直线AM平分五边形ABCOD的面积,∵直线AO的解析式为y=x,∴直线BE解析式为y=x+2,∴点E坐标(﹣,0),∵直线AC的解析式为y=﹣4x+16,∴直线DF的解析式为y=﹣4x+18,∴点F坐标为(,0)∴EF的中点M坐标为(,0),∴直线AM的解析式为:y=x﹣4.(3)如图3中,连接BD,AC交于点O.在BC上取一点Q,过Q作QM⊥BD,∵AB=AD=200、BC=CD=200,∴AC是BD的垂直平分线,在Rt△ABD中,BD=AB=200,∴DO=BO=OA=100,在Rt△BCO中,OC==300,=S△ABD+S△CBD=BD×(AO+CO)=×200×(100+300)=80000,∴S四边形ABCD∵在一条过点D的直线将筝形ABCD的面积二等分,=S四边形ABCD=40000,∴S四边形ABQD=×BD×OA=20000,∵S△ABD=BD×QM=×200×QM=100QM=S四边形ABQD﹣S△ABD=20000,∴S△QBD∴QM=100,∵QM∥CO.∴=,∴=,∴BM=,∴DM=BD﹣BM=,在Rt△MQD中,DQ===.【点评】此题是一次函数综合题,主要考查了等腰三角形的性质,三角形的中线,几何作图,勾股定理,等积问题等知识,解题的关键是把多边形转化为三角形是解决问题的关键,记住三角形的中线把三角形分成面积相等的两个三角形.【变式5-1】(2022•江北区模拟)新知学习:若一条线段把一个平面图形分成面积相等的两部分,我们把这条线段叫做该平面图形的二分线.解决问题:(1)①三角形的中线、高线、角平分线中,一定是三角形的二分线的是三角形的中线;②如图1,已知△ABC中,AD是BC边上的中线,点E,F分别在AB,DC上,连接EF,与AD交于=S△DGF,则EF是(填“是”或“不是”)△ABC的一条二分线.点G.若S△AEG(2)如图2,四边形ABCD中,CD平行于AB,点G是AD的中点,射线CG交射线BA于点E,取EB 的中点F,连接CF.求证:CF是四边形ABCD的二分线.(3)如图3,在△ABC中,AB=CB=CE=7,∠A=∠C,∠CBE=∠CEB,D,E分别是线段BC,AC上的点,且∠BED=∠A,EF是四边形ABDE的一条二分线,求DF的长.【分析】(1)①由平面图形的二分线定义可求解;②由面积的和差关系可得S△BEF=S△ABD=S△ABC,可得EF是△ABC的一条二分线;=S△CEF,由AB∥DC,G是AD的中点,证明△CDG≌△EAG,所(2)根据EB的中点F,所以S△CBF=S△CEF,所以S四边形AFCD=S△CBF,可得CF是四边形ABCD的二分线;以S四边形AFCD=S△DEC=S△ABE,可得S△HED=(3)延长CB使BH=CD,连接EH,通过全等三角形的判定可得S△BEHS四边形ABDE,即可得DF=DH=.【解答】解:(1)∵三角形的中线把三角形分成面积相等的两部分;∴三角形的中线是三角形的二分线,故答案为三角形的中线②∵AD是BC边上的中线=S△ACD=S△ABC,∴S△ABD=S△DGF,∵S△AEG+S△AEG=S四边形BDGE+S△DGF,∴S四边形BDGE=S△ABD=S△ABC,∴S△BEF∴EF是△ABC的一条二分线故答案为:是(2)∵EB的中点F,=S△CEF,∴S△CBF∵AB∥DC,∴∠E=∠DCG,∵G是AD的中点,∴DG=AG,在△CDG和△EAG中,∴△CDG≌△EAG(AAS),=S△DCG,∴S△AEG=S△CEF,∴S四边形AFCD=S△CBF,∴S四边形AFCD∴CF是四边形ABCD的二分线.(3)如图,延长CB使BH=CD,连接EH,AB=CB=CE=7,∠A=∠C,∠CBE=∠CEB,D,E分别是线段BC,AC上的点,且∠BED=∠A,∵BC=7∴BD+CD=7∴BD+BH=7=HD∵∠BED=∠A,∠BED+∠DEC=∠A+∠ABE∴∠ABE=∠CED,且AB=CE=7,∠A=∠C∴△ABE≌△CED(ASA)=S△EDC,∴AE=CD,BE=DE,∠AEB=∠EDC,S△ABE∴AE=BH,∵∠CBE=∠CEB∴∠AEB=∠EBH∴∠EBH=∠EDC,且BE=DE,BH=CD∴△BEH≌△DEC(SAS)、=S△DEC,∴S△BEH=S△DEC=S△ABE,∴S△BEH=S四边形ABDE,∴S△HED∵EF是四边形ABDE的一条二分线,=S四边形ABDE=S△HED,∴S△DEF∴DF=DH=【点评】本题是三角形综合题,考查了全等三角形的判定和性质,三角形中线的性质,平行线的性质,理解新定义是本题的关键.【变式5-2】(2021•西安一模)问题提出(1)如图①,在Rt△ABC中,∠A=90°,AB=3,AC=4,在BC上找一点D,使得AD将△ABC分成面积相等的两部分,作出线段AD,并求出AD的长度;问题探究(2)如图②,点A、B在直线a上,点M、N在直线b上,且a∥b,连接AN、BM交于点O,连接AM、BN,试判断△AOM与△BON的面积关系,并说明你的理由;解决问题(3)如图③,刘老伯有一个形状为筝形OACB的养鸡场,在平面直角坐标系中,O(0,0)、A(4,0)、B(0,4)、C(6,6),是否在边AC上存在一点P,使得过B、P两点修一道笔直的墙(墙的宽度不计),将这个养鸡场分成面积相等的两部分?若存在,请求出直线BP的表达式;若不存在,请说明理由.【分析】(1)当点D是BC的中点时,AD将△ABC分成面积相等的两部分,根据直角三角形斜边中线等于斜边的一般,可求出AD的长度;(2)根据同底等高的三角形面积相等,再减去相等的部分,就可以得出△AOM与△BON的面积相等;(3)连接AB,过点O作AB的平行线,交CA的延长线于点F,交OA于点G,则△OBG的面积等于△AFG的面积,则四边形OACB的面积转化为△BCF的面积,取CF的中点P,求出点P的坐标,即可求出直线BP的表达式.【解答】解:(1)如图①,取BC边的中点D,连接AD,则线段AD即为所求.在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=3,AC=4,∴BC=,∵点D为BC的中点,∴AD=BC=.=S△BON,理由如下:(2)S△AOM=S△ABM﹣S△AOB,S△BON=S△ABN﹣S△AOB,由图可知,S△AOM如图②,过点M作MD⊥AB于点D,过点N作NE⊥AB于点E,∴MD∥NE,∠MDE=90°,又∵MN∥DE,∴四边形MDEN是矩形,∴MD=NE,=,S△ABN=,∵S△ABM=S△ABN,∴S△ABM=S△BON.∴S△AOM(3)存在,直线BP的表达式为:y=x+4.如图③,连接AB,过点O作OF∥AB,交CA的延长线于点F,交OA于点G,=S△AFG,由(2)的结论可知,S△OBG=S△BCF,∴S四边形OACB取CF的中点P,作直线BP,直线BP即为所求.∵A(4,0),B(0,4),C(6,6),∴线段AB所在直线表达式为:y=﹣x+4,线段AC所在直线的表达式为:y=3x﹣12,∴直线OF的表达式为:y=﹣x,联立,解得,∴F(3,﹣3),∵点P是CF的中点,∴P(,),∴直线BP的表达式为:y=x+4.【点评】主要考查了勾股定理,中点的性质,面积转化以及待定系数法求一次函数表达式等内容,熟练掌握勾股定理的内容,中点性质的应用,作出辅助线,进行面积的转化是解答本题的关键.题型3:面积最值问题6.(2019•无锡)如图,在△ABC中,AB=AC=5,BC=4,D为边AB上一动点(B点除外),以CD为一边作正方形CDEF,连接BE,则△BDE面积的最大值为8.得到BM=CM=2,易证△AMB∽△CGB,求得GB=8,设BD=x,则DG=8﹣x,易证△EDH≌△DCG,EH=DG=8﹣x,所以S△BDE===,当x=4时,△BDE面积的最大值为8.【解答】解:过点C作CG⊥BA于点G,作EH⊥AB于点H,作AM⊥BC于点M.∵AB=AC=5,BC=4,∴△AMB∽△CGB,∴,∴GB=8,设BD=x,则DG=8﹣x,∵ED=DC,∠EHD=∠DGC,∠HED=∠GDC,∴△EDH≌△DCG(AAS),∴EH=DG=8﹣x,===,∴S△BDE当x=4时,△BDE面积的最大值为8.故答案为8.【点评】本题考查了正方形,熟练运用正方形的性质与相似三角形的判定与性质以及全等三角形的判定与性质是解题的关键.;【变式6-1】(1)如图①,若BC=6,AC=4,∠C=60°,求△ABC的面积S△ABC;(2)如图②,若BC=a,AC=b,∠C=α,求△ABC的面积S△ABC(3)如图③,四边形ABCD,AC=m,BD=n,对角线AC交于O点,他们所成锐角为β,求四边形ABCD .的面积S四边形ABCD【分析】(1)过A作AM⊥BC于M,解直角三角形求出AM,再根据三角形面积公式求出即可;(2)过A作AM⊥BC于M,解直角三角形求出AM,再根据三角形面积公式求出即可;(3)过A作AE⊥BD于E,过C作CF⊥BD于F,解直角三角形求出AE、CF,根据三角形面积公式求出即可.【解答】解:(1)如图①,过A作AM⊥BC于M,则∠AMC=90°,∵∠C=60°,AC=4,∴AM=AC×sin60°=4×=2,∵BC=6,=×BC×AM=×6×2=6;∴△ABC的面积S△ABC(2)如图②,过A作AM⊥BC于M,则∠AMC=90°,∵∠C=α,AC=b,∴AM=AC×sinα=b×sinα=b sinα,∵BC=a,=×BC×AM=×a×b sinα=ab sinα;∴△ABC的面积S△ABC(3)如图3,过A作AE⊥BD于E,过C作CF⊥BD于F,BD=n,OA+OC=m,∵AC、BD夹角为β,∴AE=OA•sinβ,CF=OC•sinβ,=S△ABD+S△BDC∴S四边形ABCD=BD•AE+BD•CF=BD•(AE+CF)=BD•(OA•sinβ+OC•sinβ)=BD•AC•sinβ=mn sinβ.=mn sinβ.即四边形ABCD的面积S四边形ABCD【点评】本题考查了解直角三角形,三角形的面积的应用,此题比较难,解题时关键要找对思路,即原四边形的高已经发生了变化,只要把高求出来,一切将迎刃而解.【变式6-2】如图,正方形ABCD的边长为2,动点E从点A出发,沿边AB﹣BC向终点C运动,以DE为边作正方形DEFG(点D、E、F、G按顺时针方向排列).设点E运动的速度为每秒1个单位,运动的时间为x秒.(1)如图1,当点E在AB上时,求证:点G在直线BC上;(2)设正方形ABCD与正方形DEFG重叠部分的面积为S,求S与x之间的函数关系式;(3)直接写出整个运动过程中,点F经过的路径长.【分析】(1)由正方形的性质得出AD=CD,DE=DG,∠ADE+∠EDC=∠EDC+∠CDG=90°,证出∠ADE=∠CDG,由SAS证明△ADE≌△CDG,得出∠DCG=∠DAE=90°,证出∠DCG+∠DCB=180°,即可得出结论;(2)分情况讨论:①当点E在AB边上时,过点E作EK∥AD,交CD于点K,则AC∥EK∥AD,证明△ADE∽△BEH,由相似三角形的性质得出=,求出BH=,S=正方形ABCD的面积﹣△ADE的面积﹣△BEH的面积,即可得出结果;②当点E在BC边上时,S=△DEC的面积=4﹣x;(3)由(1)知,当点E在AB上时,点G在直线BC上,当点E与B点重合时,点F的位置如图2所示:点F运动的路径为BF;同理,点E在BC上时,当点E与C点重合时,点F运动的路径为FG;由勾股定理求出BD,即可得出结果.【解答】(1)证明:∵四边形ABCD与四边形DEFG都是正方形,∴AD=CD,DE=DG,∠ADE+∠EDC=∠EDC+∠CDG=90°,∴∠ADE=∠CDG,在△ADE和△CDG中,,∴△ADE≌△CDG(SAS),∴∠DCG=∠DAE=90°,∵∠DCB=90°,∴∠DCG+∠DCB=180°,∴点G在直线BC上;(2)解:①当点E在AB边上时,过点E作EK∥AD,交CD于点K,如图1所示:则AC∥EK∥AD,∴∠HEK=∠EHB,∠DEK=∠EDA,∵∠EHB+∠BEH=90°,∠EDA+∠AED=90°,∠HEK+∠DEK=90°,∴∠EDA=∠BEH,∠AED=∠EHB,∴△ADE∽△BEH,∴=,即=,∴BH=,S=正方形ABCD的面积﹣△ADE的面积﹣△BEH的面积=2×2﹣×2×x﹣×(2﹣x)×=;②当点E在BC边上时,S=△DEC的面积=×2×(4﹣x)=4﹣x;(3)解:由(1)知,当点E在AB上时,点G在直线BC上,当点E与B点重合时,点F的位置如图2所示:点F运动的路径为BF;同理,点E在BC上时,当点E与C点重合时,点F运动的路径为FG;∵BD===2,∴BF+FG=2BD=4,∴点F运动的路径长为4.【点评】本题是四边形综合题目,考查了正方形的性质、平行线的判定与性质、三角形面积的计算、全等三角形的判定与性质、相似三角形的判定与性质、勾股定理等知识;熟练掌握正方形的性质、全等三角形的判定与性质、相似三角形的判定与性质是解决问题的关键.1.如图,在边长为6的菱形ABCD中,∠BCD=60°,连接BD,点E、F分别是边AB、BC上的动点,且AE=BF,连接DE、DP、EF.(1)如图①,当点E是边AB的中点时,求∠EDF的度数;(2)如图②,当点E是边AB上任意一点时,∠EDF的度数是否发生改变?若不改变,请证明;若发生改变,请说明理由;(3)若点P是线段BD上一动点,求PF+DP的最小值.【分析】(1)由菱形的性质可得AB=BC=CD=AD=6,∠BCD=∠BAD=60°,可证△ABD,△BCD 是等边三角形,由等边三角形的性质可证DE=DF,∠EDF=60°,可得结论;(2)证明△ADE≌△BDF(SAS),根据全等三角形的性质得∠ADE=∠BDF,由角的和差即可得∠EDF =∠ADB=60°;(3)过点P作PG⊥AD于点G,连接PF,过点F作FG′⊥AD于点G′,交BD于点P′,可得GP=DP•sin60°=DP,则PF+DP=PF+GP,当点F、P、G三点共銭,且FG⊥AD时,PF+GP有最小值,最小值为FG′的长,过点D作DH⊥BC于点H,则DH=FG',PF+DP的最小值即为DH的长,由△BDC是等边三角形可得DH=CD•sin60°=3,即可求得PF+DP的最小值.【解答】解:(1)∵四边形ABCD是菱形,边长为6,∴AB=BC=CD=AD=6,∠BCD=∠BAD=60°,∴△ABD,△BCD是等边三角形,∵点E是边AB的中点,AE=BF,∴点F是边BC的中点,∴∠ADE=∠BDE=∠BDF=∠CDF=30°,∴∠EDF=∠BDE+∠BDF=60°;(2)∠EDF的度数不改变,证明:△ABD,△BCD是等边三角形,∴AD=BD,∠DAB=∠DBC=60°,∵AE=BF,∴△ADE≌△BDF(SAS),∴∠ADE=∠BDF,∴∠EDF=∠ADB=60°;(3)如图,过点P作PG⊥AD于点G,连接PF,过点F作FG′⊥AD于点G′,交BD于点P′,∵∠ADB=60°,∴GP=DP•sin60°=DP,∴PF+DP=PF+GP,∴当点F、P、G三点共銭,且FG⊥AD时,PF+GP有最小值,最小值为FG′的长,过点D作DH⊥BC于点H,∵四边形ABCD是菱形,∴DH=FG',∴PF+DP的最小值即为DH的长,∵DH⊥BC,△BDC是等边三角形,∴DH=CD•sin60°=3,∴PF+DP的最小值为3.【点评】本题考查了四边形的综合应用,掌握菱形的性质,等边三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,最短路径等知识,添加恰当辅助线构造构造在直角三角形是解本题的关键.2.(2022•连云港)如图,四边形ABCD为平行四边形,延长AD到点E,使DE=AD,且BE⊥DC.(1)求证:四边形DBCE为菱形;(2)若△DBC是边长为2的等边三角形,点P、M、N分别在线段BE、BC、CE上运动,求PM+PN的最小值.【分析】(1)先证明四边形DBCE是平行四边形,再由BE⊥DC,得四边形DBCE是菱形;(2)作N关于BE的对称点N',过D作DH⊥BC于H,由菱形的对称性知,点N关于BE的对称点N'在DE上,可得PM+PN=PM+PN',即知MN'的最小值为平行线间的距离DH的长,即PM+PN的最小值为DH的长,在Rt△DBH中,可得DH=DB•sin∠DBC=,即可得答案.【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD∥BC,AD=BC,∵DE=AD,∴DE=BC,∵E在AD的延长线上,∴DE∥BC,∴四边形DBCE是平行四边形,∵BE⊥DC,∴四边形DBCE是菱形;(2)解:作N关于BE的对称点N',过D作DH⊥BC于H,如图:由菱形的对称性知,点N关于BE的对称点N'在DE上,∴PM+PN=PM+PN',∴当P、M、N'共线时,PM+PN'=MN'=PM+PN,∵DE∥BC,∴MN'的最小值为平行线间的距离DH的长,即PM+PN的最小值为DH的长,在Rt△DBH中,∠DBC=60°,DB=2,∴DH=DB•sin∠DBC=2×=,∴PM+PN的最小值为.【点评】本题考查平行四边形性质及应用,涉及菱形的判定,等边三角形性质及应用,对称变换等,解题的关键是掌握解决“将军饮马”模型的方法.3.(2014•海南)如图,对称轴为直线x=2的抛物线经过A(﹣1,0),C(0,5)两点,与x轴另一交点为B.已知M(0,1),E(a,0),F(a+1,0),点P是第一象限内的抛物线上的动点.(1)求此抛物线的解析式;(2)当a=1时,求四边形MEFP的面积的最大值,并求此时点P的坐标;(3)若△PCM是以点P为顶点的等腰三角形,求a为何值时,四边形PMEF周长最小?请说明理由.【分析】(1)利用待定系数法求出抛物线的解析式;(2)首先求出四边形MEFP面积的表达式,然后利用二次函数的性质求出最值及点P坐标;(3)四边形PMEF的四条边中,PM、EF长度固定,因此只要ME+PF最小,则PMEF的周长将取得最小值.如答图3所示,将点M向右平移1个单位长度(EF的长度),得M1(1,1);作点M1关于x 轴的对称点M2,则M2(1,﹣1);连接PM2,与x轴交于F点,此时ME+PF=PM2最小.【解答】方法一:解:(1)∵对称轴为直线x=2,∴设抛物线解析式为y=a(x﹣2)2+k.将A(﹣1,0),C(0,5)代入得:,解得,∴y=﹣(x﹣2)2+9=﹣x2+4x+5.(2)当a=1时,E(1,0),F(2,0),OE=1,OF=2.设P(x,﹣x2+4x+5),如答图2,过点P作PN⊥y轴于点N,则PN=x,ON=﹣x2+4x+5,∴MN=ON﹣OM=﹣x2+4x+4.S四边形MEFP=S梯形OFPN﹣S△PMN﹣S△OME=(PN+OF)•ON﹣PN•MN﹣OM•OE=(x+2)(﹣x2+4x+5)﹣x•(﹣x2+4x+4)﹣×1×1=﹣x2+x+=﹣(x﹣)2+∴当x=时,四边形MEFP的面积有最大值为,把x=时,y=﹣(﹣2)2+9=.此时点P坐标为(,).(3)∵M(0,1),C(0,5),△PCM是以点P为顶点的等腰三角形,∴点P的纵坐标为3.令y=﹣x2+4x+5=3,解得x=2±.∵点P在第一象限,∴P(2+,3).四边形PMEF的四条边中,PM、EF长度固定,因此只要ME+PF最小,则PMEF的周长将取得最小值.如答图3,将点M向右平移1个单位长度(EF的长度),得M1(1,1);作点M1关于x轴的对称点M2,则M2(1,﹣1);连接PM2,与x轴交于F点,此时ME+PF=PM2最小.设直线PM2的解析式为y=mx+n,将P(2+,3),M2(1,﹣1)代入得:,解得:m=,n=﹣,∴y=x﹣.当y=0时,解得x=.∴F(,0).∵a+1=,∴a=.∴a=时,四边形PMEF周长最小.方法二:(1)略.(2)连接MF,过点P作x轴垂线,交MF于点H,有最大值时,四边形MEFP面积最大.显然当S△PMF当a=1时,E(1,0),F(2,0),∵M(0,1),∴l MF:y=﹣x+1,设P(t,﹣t2+4t+5),H(t,﹣t+1),=(P Y﹣H Y)(F X﹣M X),∴S△PMF=(﹣t2+4t+5+t﹣1)(2﹣0)=﹣t2+t+4,∴S△PMF最大值为,∴当t=时,S△PMF=EF×MY=×1×1=,∵S△MEF的最大值为+=,∴S四边形MEFP∴P(,).(3)∵M(0,1),C(0,5),△PCM是以点P为顶点的等腰三角形,∴点P的纵坐标为3,∴﹣x2+4x+5=0,解得:x=2±,∵点P在第一象限,∴P(2+,3),PM、EF长度固定,当ME+PF最小时,PMEF的周长取得最小值,将点M向右平移1个单位长度(EF的长度),得M1(1,1),∵四边形MEFM1为平行四边形,∴ME=M1F,作点M1关于x轴的对称点M2,则M2(1,﹣1),∴M2F=M1F=ME,当且仅当P,F,M2三点共线时,此时ME+PF=PM2最小,∵P(2+,3),M2(1,﹣1),F(a+1,0),∴K PF=K M1F,∴,∴a=.【点评】本题是二次函数综合题,第(1)问考查了待定系数法;第(2)问考查了图形面积计算以及二次函数的最值;第(3)问主要考查了轴对称﹣最短路线的性质.试题计算量偏大,注意认真计算.4.(2021•靖江市校级一模)如图,在菱形ABCD中,AB=6,∠B=60°,点E在边AD上.若直线l经过点E,将该菱形的面积平分,并与菱形的另一边交于点F,若AE=2,则求EF的长.(请从“线段的长度或线段的位置关系”的方向设计条件及问题,并解答)【分析】过点A和点E作AG⊥BC,EH⊥BC于点G和H,可得矩形AGHE,再根据菱形ABCD中,AB=6,∠B=60°,可得BG=3,AG=3=EH,由题意可得,FH=FC﹣HC=2﹣1=1,进而根据勾股定理可得EF的长.【解答】若AE=2.则求EF的长.解:如图,过点A和点E作AG⊥BC,EH⊥BC于点G和H,得矩形AGHE,∴GH=AE=2,在菱形ABCD中,AB=6,∠B=60°,∴BG=3,AG=3=EH,∴HC=BC﹣BG﹣GH=6﹣3﹣2=1,∵EF平分菱形面积,EF经过菱形对角线交点,∴FC=AE=2,∴FH=FC﹣HC=2﹣1=1,在Rt△EFH中,根据勾股定理,得:EF===2.【点评】本题考查了菱形的性质,勾股定理,矩形的性质,解决本题的关键是掌握菱形的性质.5.(2012•新密市自主招生)如图,菱形ABCD的边长为4,∠BAD=60°,点E是AD上一动点(不与A、D重合),点F是CD上一动点,且AE+CF=4,则△DEF面积的最大值为.【分析】首先过点F作FG⊥AD,交AD的延长线于点G,由菱形ABCD的边长为4,∠BAD=60°,即=DE•FG)=﹣(x﹣2)2+,可求得AD=CD=4,∠FDG=60°,然后设AE=x,即可得S△DEF然后根据二次函数的性质,即可求得答案.【解答】解:过点F作FG⊥AD,交AD的延长线于点G,∵菱形ABCD边长为4,∠BAD=60°,∴AD=CD=4,∠ADC=180°﹣∠BAD=120°,∴∠FDG=180°﹣∠ADB=60°,设AE=x,∵AE+CF=4,∴CF=4﹣x;∴DE=AD﹣AE=4﹣x,DF=CD﹣CF=4﹣(4﹣x)=x,在Rt△DFG中,FG=DF•sin∠GDF=x,=DE•FG=×(4﹣x)×x=﹣x2+x=﹣(x2﹣4x)=﹣(x﹣2)2+,∴S△DEF∴当x=2时,△DEF面积的最大,最大值为.故答案为:.【点评】此题考查了菱形的性质、三角函数的性质以及二次函数的最值问题.此题难度适中,注意掌握辅助线的作法,注意掌握数形结合思想与函数思想的应用.6.(2022•杭州模拟)将正方形ABCD的边AB绕点A逆时针旋转至AB′,记旋转角为α,连接BB′,过点D作DE垂直于直线BB′,垂足为点E,连接DB′,CE.(1)如图1,当α=60°时,△DEB′的形状为等腰直角三角形,连接BD,BB′与CE的数量关系是BB'=CE.(2)当0°<α<360°且a≠90°时,①(1)中的两个结论是否仍然成立?如果成立,请仅就图2的情形进行证明;如果不成立,请说明理由;②当以点E,C,D,B′为顶点的四边形是平行四边形时,请直接写出BE与B′E的数量关系.。

初中数学几何题超难及答案分析-七年级几何题超难

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几何经典难题1、已知:如图,O 是半圆的圆心,C 、E 是圆上的两点,CD ⊥AB ,EF ⊥AB ,EG ⊥CO . 求证:CD =GF .(初三)2、已知:如图,P 是正方形ABCD 内点,∠PAD =∠PDA =150.求证:△PBC 是正三角形.(初二)3、如图,已知四边形ABCD 、A 1B 1C 1D 1都是正方形,A 2、B 2、C 2、D 2分别是AA 1、BB 1、CC 1、DD 1的中点.求证:四边形A 2B 2C 2D 2是正方形.(初二)4、已知:如图,在四边形ABCD 中,AD =BC ,M 、N 分别是AB 、CD 的中点,AD 、BC 的延长线交MN 于E 、F .求证:∠DEN =∠F .5、已知:△ABC 中,H 为垂心(各边高线的交点) (1)求证:AH =2OM ; (2)若∠BAC =600,求证:AH =AO .(初三)A P C D BA FGCE B O D D 2 C 2 B 2 A 2D 1C 1B 1C B DA A 1 BF6、设MN 是圆O 外一直线,过O 作OA ⊥MN 于A ,自A 引圆的两条直线,交圆于B 、C 及D 、E ,直线EB 及CD 分别交MN 于P 、Q . 求证:AP =AQ .(初三)7、如果上题把直线MN 由圆外平移至圆内,则由此可得以下命题:设MN 是圆O 的弦,过MN 的中点A 任作两弦BC 、DE ,设CD 、EB 分别交MN 于P 、Q . 求证:AP =AQ .(初三 )8、如图,分别以△ABC 的AC 和BC 为一边,在△,点P是EF 的中点.求证:点P 到边AB 的距离等于AB 的一半.N9、如图,四边形ABCD 为正方形,DE ∥AC ,AE =AC ,AE 与CD 相交于F .求证:CE =CF .(初二)10、如图,四边形ABCD 为正方形,DE ∥AC ,且CE =CA ,直线EC 交DA 延长线于F .求证:AE =AF .11、设P 是正方形ABCD 一边BC求证:PA =PF .(初二)12、如图,PC 切圆O 于C ,AC 为圆的直径,PEF 为圆的割线,AE 、AF 与直线PO 相交于B 、D .求证:AB =DC ,BC =AD .(初三)E EP13、已知:△ABC 是正三角形,P 是三角形内一点,PA =3,PB =4,PC =5.求:∠APB 的度数.(初二)14、设P 是平行四边形ABCD 内部的一点,且∠PBA =∠PDA .求证:∠PAB =∠PCB .(初二)15、设ABCD 为圆内接凸四边形,求证:AB ·CD +16、平行四边形ABCD 中,设E 、F 分别是BC 、AB 上的一点,AE 与CF 相交于P ,且 AE =CF .求证:∠DPA =∠DPC .(初二)17、设P 是边长为1的正△ABC 内任一点,L =PA +PB +PC ,求证:≤L <2.AP C B PA D CB C B D AFPDECBA. -18、已知:P 是边长为1的正方形ABCD 内的一点,求PA +PB +PC 的最小值.19、P 为正方形ABCD 内的一点,并且PA =a ,PB =2a ,PC =3a ,求正方形的边长.20、如图,△ABC 中,∠ABC =∠ACB =800,D 、E 分别是AB 、AC 上的点,∠DCA =300,∠EBA =200,求∠BED 的度数.CCD解答1.如下图做GH⊥AB,连接EO。

2020中考数学重难点题型——12道几何探究题解析 (扫描版)

2020中考数学重难点题型——12道几何探究题解析 (扫描版)

一、方程类
易错1:方程思想概念不清晰!
易错2:一元一次方程和一元二次方程
的概念以及解的情况
易错3:易忽略一元二次方程方程根的存在性
二、函数类
易错4:分析一次函数和二次函数的定义以及与X轴的交点情况
易错5:利用数学结合思想
分析抛物线最值和开口方向问题
易错6:利用数学结合思想
分析抛物线与坐标轴的交点情况
易错7:双曲线形成的简单三角形的面积与反比例系数之间的关系问题
易错8:数形结合,抛物线与坐标轴交点
韦达定理的运用
三、圆类
易错9:优弧和劣弧分类讨论
易错10:求两平行弦之间的距离分类讨论。

初中数学几何题超难及答案分析-七年级几何题超难

初中数学几何题超难及答案分析-七年级几何题超难

几何经典难题1、已知:如图,O 是半圆的圆心,C 、E 是圆上的两点,CD ⊥AB ,EF ⊥AB ,EG ⊥CO . 求证:CD =GF .(初三)2、已知:如图,P 是正方形ABCD 内点,∠PAD =∠PDA =150.求证:△PBC 是正三角形.(初二)3、如图,已知四边形ABCD 、A 1B 1C 1D 1都是正方形,A 2、B 2、C 2、D 2分别是AA 1、BB 1、CC 1、DD 1的中点.求证:四边形A 2B 2C 2D 2是正方形.(初二)4、已知:如图,在四边形ABCD 中,AD =BC ,M 、N 分别是AB 、CD 的中点,AD 、BC 的延长线交MN 于E 、F .求证:∠DEN =∠F .5、已知:△ABC 中,H 为垂心(各边高线的交点) (1)求证:AH =2OM ; (2)若∠BAC =600,求证:AH =AO .(初三)A P C D BA FGCE B O D D 2 C 2 B 2 A 2D 1C 1B 1C B DA A 1 BF6、设MN 是圆O 外一直线,过O 作OA ⊥MN 于A ,自A 引圆的两条直线,交圆于B 、C 及D 、E ,直线EB 及CD 分别交MN 于P 、Q . 求证:AP =AQ .(初三)7、如果上题把直线MN 由圆外平移至圆内,则由此可得以下命题:设MN 是圆O 的弦,过MN 的中点A 任作两弦BC 、DE ,设CD 、EB 分别交MN 于P 、Q . 求证:AP =AQ .(初三 )8、如图,分别以△ABC 的AC 和BC 为一边,在△,点P是EF 的中点.求证:点P 到边AB 的距离等于AB 的一半.N9、如图,四边形ABCD 为正方形,DE ∥AC ,AE =AC ,AE 与CD 相交于F .求证:CE =CF .(初二)10、如图,四边形ABCD 为正方形,DE ∥AC ,且CE =CA ,直线EC 交DA 延长线于F .求证:AE =AF .11、设P 是正方形ABCD 一边BC求证:PA =PF .(初二)12、如图,PC 切圆O 于C ,AC 为圆的直径,PEF 为圆的割线,AE 、AF 与直线PO 相交于B 、D .求证:AB =DC ,BC =AD .(初三)E EP13、已知:△ABC 是正三角形,P 是三角形内一点,PA =3,PB =4,PC =5.求:∠APB 的度数.(初二)14、设P 是平行四边形ABCD 内部的一点,且∠PBA =∠PDA .求证:∠PAB =∠PCB .(初二)15、设ABCD 为圆内接凸四边形,求证:AB ·CD +16、平行四边形ABCD 中,设E 、F 分别是BC 、AB 上的一点,AE 与CF 相交于P ,且 AE =CF .求证:∠DPA =∠DPC .(初二)17、设P 是边长为1的正△ABC 内任一点,L =PA +PB +PC ,求证:≤L <2.AP C B PA D CB C B D AFPDECBA. -18、已知:P 是边长为1的正方形ABCD 内的一点,求PA +PB +PC 的最小值.19、P 为正方形ABCD 内的一点,并且PA =a ,PB =2a ,PC =3a ,求正方形的边长.20、如图,△ABC 中,∠ABC =∠ACB =800,D 、E 分别是AB 、AC 上的点,∠DCA =300,∠EBA =200,求∠BED 的度数.CCD解答1.如下图做GH⊥AB,连接EO。

中考数学重难点题型:12道几何探究题解析

中考数学重难点题型:12道几何探究题解析

中考数学重难点题型---12道几何探究题解析考点1 三角形几何探究1.如果三角形的两个内角α与β满足2α+β=90°,那么我们称这样的三角形为“准互余三角形”.(1)若△ABC 是“准互余三角形”,∠C >90°,∠A =60°,则∠B =15°;(2)如图1,在Rt △ABC 中,∠ACB =90°,AC =4,BC =5.若AD 是∠BAC 的平分线,不难证明△ABD 是“准互余三角形”.试问在边BC 上是否存在点E(异于点D),使得△ABE 也是“准互余三角形”?若存在,请求出BE 的长;若不存在,请说明理由.(3)如图2,在四边形ABCD 中,AB =7,CD =12,BD ⊥CD ,∠ABD =2∠BCD ,且△ABC 是“准互余三角形”,求对角线AC 的长.解:(1)∵△ABC 是“准互余三角形”,∠C >90°,∠A =60°,∴2∠B +∠A =90°,解得∠B =15°. (2)如答图1,在Rt △ABC 中,∵∠B +∠BAC =90°,∠BAC =2∠BAD ,∴∠B +2∠BAD =90°, ∴△ABD 是“准互余三角形”. ∵△ABE 也是“准互余三角形”, ∴只有2∠B +∠BAE =90°.∵∠B +∠BAE +∠EAC =90°,∴∠CAE =∠B. ∵∠C =∠C =90°,∴△CAE ∽△CBA ,∴CA 2=CE·CB, ∴CE =165,∴BE =5-165=95.(3)如答图2,将△BCD沿BC翻折得到△BCF,∴CF=CD=12,∠BCF=∠BCD,∠CBF=∠CBD.∵∠ABD=2∠BCD,∠BCD+∠CBD=90°,∴∠ABD+∠DBC+∠CBF=180°,∴点A,B,F共线,∴∠A+∠ACF=90°,∴2∠ACB+∠CAB≠90°,∴只有2∠BAC+∠ACB=90°,∴∠FCB=∠FAC.∵∠F=∠F,∴△FCB∽△FAC,∴CF2=FB·FA,设FB=x,则有x(x+7)=122,∴x=9或x=-16(舍去),∴AF=7+9=16,在Rt△ACF中,AC=AF2+CF2=162+122=20.2.将一副三角尺按图1摆放,等腰直角三角尺的直角边DF恰好垂直平分AB,与AC相交于点G,BC=2 3 cm.(1)求GC的长;(2)如图2,将△DEF绕点D顺时针旋转,使直角边DF经过点C,另一直角边DE与AC相交于点H,分别过H,C作AB的垂线,垂足分别为M,N,通过观察,猜想MD与ND的数量关系,并验证你的猜想.(3)在(2)的条件下,将△DEF沿DB方向平移得到△D′E′F′,当D′E′恰好经过(1)中的点G时,请直接写出DD′的长度.解:(1)在Rt△ABC中,∵BC=23,∠B=60°,∴AC=BC·tan60°=6,AB=2BC=43,在Rt△ADG中,AG=ADcos30°=4,∴CG=AC-AG=6-4=2.(2)结论:DM+DN=2 3.理由:∵HM⊥AB,CN⊥AB,∴∠AMH=∠DMH=∠CNB=∠CND=90°.∵∠A+∠B=90°,∠B+∠BCN=90°,∴∠A=∠BCN,∴△AHM∽△CBN,∴AMCN=HMBN①,同理可证:△DHM∽△CDN,∴DNMH=CNDM②由①②可得AM·BN=DN·DM,∴DMAM=BNDN,∴DM+AMAM=BN+DNDN,∴ADAM=BDDN.∵AD=BD,∴AM=DN,∴DM+DN=AM+DM=AD=2 3.第2题答图(3)如答图,作GK∥DE交AB于K.在△AGK中,AG=GK=4,∠A=∠GKD=30°,作GH⊥AB于H.则AH=AG·cos30°=23,可得AK=2AH=43,此时K与B重合.∴DD′=DB=2 3.考点2四边形几何探究3.我们定义:有一组邻角相等且对角线相等的凸四边形叫做邻对等四边形.概念理解(1)我们所学过的特殊四边形中的邻对等四边形是矩形或正方形; 性质探究(2)如图1,在邻对等四边形ABCD 中,∠ABC =∠DCB ,AC =DB ,AB>CD ,求证:∠BAC 与∠CDB 互补;拓展应用(3)如图2,在四边形ABCD 中,∠BCD =2∠B ,AC =BC =5,AB =6,CD =4.在BC 的延长线上是否存在一点E ,使得四边形ABED 为邻对等四边形?如果存在,求出DE 的长;如果不存在,说明理由.(1)解:矩形或正方形.(2)证明:如答图1,延长CD 至E ,使CE =BA ,连接BE.在△ABC 和△ECB 中,⎩⎨⎧AB =EC ,∠ABC =∠ECB ,BC =CB ,∴△ABC ≌△ECB(SAS), ∴BE =CA ,∠BAC =∠E.∵AC =DB ,∴BD =BE ,∴∠BDE =∠E ,∴∠CDB +∠BDE =∠CDB +∠E =∠BAC +∠CDB =180°,即∠BAC 与∠CDB 互补.(3)解:存在这样一点E ,使得四边形ABED 为邻对等四边形,如答图2,在BC 的延长线上取一点E ,使得CE =CD =4,连接DE ,AE ,BD ,则四边形ABED 为邻对等四边形.理由如下:∵CE =CD ,∴∠CDE =∠CED. ∵∠BCD =2∠ABC ,∴∠ABC =∠DEB ,∴∠ACE =∠BCD.在△ACE 和△BCD 中,⎩⎨⎧AC =BC ,∠ACE =∠BCD ,CE =CD ,∴△ACE ≌△BCD(SAS),∴BD =AE ,四边形ABED 为邻对等四边形. ∵∠CBA =∠CAB =∠CDE =∠CED , ∴△ABC ∽△DEC , ∴AB BC =65=DE CE =DE 4,∴DE =245.4.将矩形ABCD 绕点A 顺时针旋转α(0°<α<360°),得到矩形AEFG.(1)如图,当点E 在BD 上时.求证:FD =CD ;(2)当α为何值时,GC =GB ?画出图形,并说明理由.解:(1)由旋转可得,AE =AB ,∠AEF =∠ABC =∠DAB =90°,EF =BC =AD ,∴∠AEB =∠ABE. ∵∠ABE +∠EDA =90°=∠AEB +∠DEF , ∴∠EDA =∠DEF.∵DE =ED ,∴△AED ≌△FDE(SAS), ∴DF =AE ,∵AE =AB =CD ,∴CD =DF.(2)当GB =GC 时,点G 在BC 的垂直平分线上,分两种情况讨论: ①当点G 在AD 右侧时,如答图1,取BC 的中点H ,连接GH 交AD 于M , ∵GC =GB ,∴GH ⊥BC ,∴四边形ABHM 是矩形, ∴AM =BH =12AD =12AG ,∴GM 垂直平分AD ,∴GD =GA =DA , ∴△ADG 是等边三角形,∴∠DAG =60°, ∴旋转角α=60°;②当点G 在AD 左侧时,如答图2,同理可得△ADG 是等边三角形,∴∠DAG =60°, ∴旋转角α=360°-60°=300°. 综上,α为60°或300°时,GC =GB.5.如图1,边长为4的正方形ABCD 中,点E 在AB 边上(不与点A ,B 重合),点F 在BC 边上(不与点B ,C 重合).第一次操作:将线段EF 绕点F 顺时针旋转,当点E 落在正方形上时,记为点G ; 第二次操作:将线段FG 绕点G 顺时针旋转,当点F 落在正方形上时,记为点H ; 依此操作下去…(1)图2中的△EFD 是经过两次操作后得到的,其形状为等边三角形,求此时线段EF 的长; (2)若经过三次操作可得到四边形EFGH.①请判断四边形EFGH 的形状为正方形,此时AE 与BF 的数量关系是AE =BF ;②以①中的结论为前提,设AE 的长为x ,四边形EFGH 的面积为y ,求y 与x 的函数关系式及面积y 的取值范围.解:(1)如题图2,由旋转性质可知EF =DF =DE ,则△DEF 为等边三角形. 在Rt △ADE 和Rt △CDF 中,⎩⎨⎧AD =CD ,DE =DF ,∴Rt △ADE ≌Rt △CDF(HL).∴AE =CF. 设AE =CF =x ,则BE =BF =4-x ∴△BEF 为等腰直角三角形.∴DE =DF =EF =2(4-x).在Rt △ADE 中,由勾股定理得AE 2+AD 2=DE 2,即x 2+42=[2(4-x)]2, 解得x 1=8-43,x 2=8+43(舍去). ∴EF =2(4-x)=46-4 2.△DEF 的形状为等边三角形,EF 的长为46-4 2.第5题答图(2)①四边形EFGH 的形状为正方形,此时AE =BF.理由如下:依题意画出图形,如答图所示,连接EG ,FH ,作HN ⊥BC 于N ,GM ⊥AB 于M. 由旋转性质可知,EF =FG =GH =HE , ∴四边形EFGH 是菱形, 由△EGM ≌△FHN ,可知EG =FH ,∴四边形EFGH 的形状为正方形,∴∠HEF =90°. ∵∠1+∠2=90°,∠2+∠3=90°,∴∠1=∠3. ∵∠3+∠4=90°,∠2+∠3=90°,∴∠2=∠4.在△AEH 和△BFE 中,⎩⎨⎧∠1=∠3,EH =EF ,∠2=∠4,∴△AEH ≌△BFE(ASA),∴AE =BF.②利用①中结论,易证△AEH ,△BFE ,△CGF ,△DHG 均为全等三角形, ∴BF =CG =DH =AE =x ,AH =BE =CF =DG =4-x.∴y =S 正方形ABCD -4S △AEH =4×4-4×12·x·(4-x)=2x 2-8x +16,∴y =2x 2-8x +16(0<x <4).∵y =2x 2-8x +16=2(x -2)2+8,∴当x =2时,y 取得最小值8;当x =0或4时,y =16.∴y的取值范围为8≤y<16.6.提出问题如图,已知在矩形ABCD中,AB=2,BC=3,点P是线段AD边上的一动点(不与端点A,D重合),连接PC,过点P作PE⊥PC交AB于点E,在点P的运动过程中,图中各角和线段之间是否存在某种关系和规律?特殊求解当点E为AB的中点,且AP>AE时,求证:PE=PC.深入探究当点P在AD上运动时,对应的点E也随之在AB上运动,求整个运动过程中BE的取值范围.解:特殊求解∵PE⊥PC,∴∠APE+∠DPC=90°.∵∠D=90°,∴∠DPC+∠DCP=90°.∴∠APE=∠DCP.∵∠A=∠D=90°,∴△APE∽△DCP,∴APDC=AEDP.设AP=x,则有DP=3-x.而AE=BE=1,∴x(3-x)=2×1,解得x1=2,x2=1.∵AP>AE,∴AP=2,AE=PD=1,∴△APE≌△DCP,∴PE=PC.深入探究设AP=x,AE=y,由AP·DP=AE·DC,可得x(3-x)=2y.∴y=12x(3-x)=-12x2+32x=-12(x-32)2+98.∴在0<x<3范围内,当x =32时,y 最大=98.∵当AE =y 取得最大值时,BE 取得最小值为2-98=78,∴BE 的取值范围为78≤BE<2.7.已知Rt △OAB ,∠OAB =90°,∠ABO =30°,斜边OB =4,将Rt △OAB 绕点O 顺时针旋转60°,如图1,连接BC.(1)填空:∠OBC =60°;(2)如图1,连接AC ,作OP ⊥AC ,垂足为P ,求OP 的长度;(3)如图2,点M ,N 同时从点O 出发,在△OCB 边上运动,M 沿O→C→B 路径匀速运动,N 沿O→B→C 路径匀速运动,当两点相遇时运动停止,已知点M 的运动速度为1.5单位/秒,点N 的运动速度为1单位/秒,设运动时间为x 秒,△OMN 的面积为y ,求当x 为何值时y 取得最大值.最大值为多少?解:(1)由旋转性质可知OB =OC ,∠BOC =60°, ∴△OBC 是等边三角形,∴∠OBC =60°.第7题答图1(2)如答图1中, ∵OB =4,∠ABO =30°, ∴OA =12OB =2,AB =3OA =23,∴S △AOC =12·OA·AB=12×2×23=2 3.∵△BOC 是等边三角形,∴∠OBC =60°,∠ABC =∠ABO +∠OBC =90°, ∴AC =AB 2+BC 2=2r(32+42)=27,∴OP =2S △AOC AC =4327=2217.第7题答图2(3)①当0<x≤83时,M 在OC 上运动,N 在OB 上运动,此时过点N 作NE ⊥OC 且交OC 于点E.如答图2,则NE =ON·sin60°=32x ,∴S △OMN =12·OM·NE=12×1.5x×32x ,∴y =338x 2,∴当x =83时,y 有最大值,最大值为833.第7题答图3②当83<x≤4时,M 在BC 上运动,N 在OB 上运动.如答图3,作MH ⊥OB 于H.则BM =8-1.5x ,MH =BM·sin60°=32(8-1.5x),∴y =12×ON×MH=-338x 2+23x.当x =83时,y 取得最大值,最大值为833.第7题答图4③当4<x≤4.8时,M,N都在BC上运动,作OG⊥BC于G.如答图4,MN=12-2.5x,OG=AB=23,∴y=12·MN·OG=123-532x,当x=4时,y有最大值,最大值为2 3.综上所述,y有最大值,最大值为83 3.8.在菱形ABCD中,∠ABC=60°,点P是射线BD上一动点,以AP为边向右侧作等边△APE,点E 的位置随着点P的位置变化而变化.(1)如图1,当点E在菱形ABCD内部或边上时,连接CE,BP与CE的数量关系是PB=EC,CE与AD 的位置关系是CE⊥AD;(2)当点E在菱形ABCD外部时,(1)中的结论是否还成立?若成立,请予以证明;若不成立,请说明理由(选择图2,图3中的一种情况予以证明或说理);(3)如图4,当点P在线段BD的延长线上时,连接BE.若AB=23,BE=219,求四边形ADPE的面积.解:(1)结论:PB=EC,CE⊥AD.理由:如答图1中,连接AC.∵四边形ABCD是菱形,∠ABC=60°,∴△ABC,△ACD都是等边三角形,∠ABD=∠CBD=30°.∵△APE是等边三角形,∴AB=AC,AP=AE,∠BAC=∠PAE=60°,∴△BAP≌△CAE,∴BP=CE,∠ABP=∠ACE=30°,延长CE交AD于H,∵∠CAH=60°,∴∠CAH+∠ACH=90°,∴∠AHC=90°,即CE⊥AD.第8题答图2(2)结论仍然成立.理由:如答图2,连接AC交BD于O,设CE交AD于H.∵四边形ABCD是菱形,∠ABC=60°,∴△ABC,△ACD都是等边三角形,∠ABD=∠CBD=30°.∵△APE是等边三角形,∴AB=AC,AP=AE,∠BAC=∠PAE=60°,∴△BAP≌△CAE,∴BP=CE,∠ABP=∠ACE=30°,∵∠CAH=60°,∴∠CAH+∠ACH=90°,∴∠AHC=90°,即CE⊥AD.(3)如答图3,连接AC 交BD 于点O ,连接CE 交AD 于点H , 由(2)可知EC ⊥AD ,CE =BP , 在菱形ABCD 中,AD ∥BC , ∴EC ⊥BC.∵BC =AB =23,BE =219, ∴在Rt △BCE 中,EC =2r(192-2r(3)2)=8,∴BP =CE =8.∵AC 与BD 是菱形的对角线, ∴∠ABD =12∠ABC =30°,AC ⊥BD ,∴BD =2BO =2AB·cos30°=6,∴OA =12AB =3,DP =BP -BD =8-6=2,∴OP =OD +DP =5,在Rt △AOP 中,AP =AO 2+OP 2=27, ∴S 四边形ADPE =S △ADP +S △AEP =12DP·AO+34·AP 2=12×2×3+34×(27)2=8 3.考点3 三角形、四边形混合几何探究9.我们把两条中线互相垂直的三角形称为“中垂三角形”,例如图1,图2,图3中,AF ,BE 是△ABC 的中线,AF ⊥BE ,垂足为P ,像△ABC 这样的三角形均称为“中垂三角形”,设BC =a ,AC =b ,AB =c.特例探索(1)如图1,当∠ABE =45°,c =22时,a =____25____,b =____25____. 如图2,当∠ABE =30°,c =4时,a =____213____,b =____27____. 归纳证明(2)请你观察(1)中的计算结果,猜想a 2,b 2,c 2三者之间的关系,用等式表示出来,并利用图3证明你发现的关系式.拓展应用(3)如图4,在□ABCD中,点E,F,G分别是AD,BC,CD的中点,BE⊥EG,AD=25,AB=3,求AF的长.解:(1)∵AF⊥BE,∠ABE=45°,∴AP=BP=22AB=2.∵AF,BE是△ABC的中线,∴EF∥AB,EF=12AB=2,∴∠PFE=∠PEF=45°,∴PE=PF=1.在Rt△FPB和Rt△PEA中,AE=BF=12+22=5,∴AC=BC=25,∴a=b=2 5.如答图1,连接EF.同理可得EF=12×4=2.∵EF∥AB,∴△PEF∽△PBA,∴PFAP=PEPB=EFAB=12.在Rt△ABP中,AB=4,∠ABP=30°,∴AP=2,PB=23,∴PF=1,PE= 3.在Rt△APE和Rt△BPF中,AE=7,BF=13,∴a=213,b=27.(2)猜想:a2+b2=5c2,证明如下:如答图2,连接EF.设∠ABP=α,∴AP=csinα,PB=ccosα,由(1)同理可得PF=12PA=csinα2,PE=12PB=ccosα2, ∴AE 2=AP 2+PE 2=c 2sin 2α+c 2cos 2α4,BF 2=PB 2+PF 2=c 2cos 2α+c 2sin 2α4,∴(b 2)2=c 2sin 2α+c 2cos 2α4,(a 2)2=c 2sin 2α4+c 2cos 2α,∴a 24+b 24=c 2sin 2α4+c 2cos 2α+c 2sin 2α+c 2cos 2α4, ∴a 2+b 2=5c 2.(3)如答图3,连接AC ,EF 交于点H ,AC 与BE 交于点Q ,设BE 与AF 的交点为P. ∵点E ,G 分别是AD ,CD 的中点,∴EG ∥AC. ∵BE ⊥EG ,∴BE ⊥AC.∵四边形ABCD 是平行四边形,∴AD ∥BC ,AD =BC =25,∴∠EAH =∠FCH. ∵E ,F 分别是AD ,BC 的中点, ∴AE =12AD ,BF =12BC ,∴AE =BF =CF =12AD = 5.∵AE ∥BF ,∴四边形ABFE 是平行四边形, ∴EF =AB =3,AP =PF.在△AEH 和△CFH 中,⎩⎨⎧∠EAH =∠FCH ,∠AHE =∠FHC ,AE =CF ,∴△AEH ≌△CFH ,∴EH =FH ,∴EP ,AH 分别是△AFE 的中线,由(2)的结论得AF 2+EF 2=5AE 2,或连接F 与AB 的中点M ,证MF 垂直BP ,构造出“中垂三角形”,由AB =3,BC =12AD =5及(2)中的结论,直接可求AF.10.我们定义:如图1,在△ABC 中,把AB 绕点A 顺时针旋转α(0°<α<180°)得到AB′,把AC 绕点A 逆时针旋转β得到AC′,连接B′C′.当α+β=180°时,我们称△AB′C′是△ABC 的“旋补三角形”,△AB′C′边B′C′上的中线AD 叫做△ABC 的“旋补中线”,点A 叫做“旋补中心”.特例感知(1)在图2,图3中,△AB′C′是△ABC 的“旋补三角形”,AD 是△ABC 的“旋补中线”. ①如图2,当△ABC 为等边三角形时,AD 与BC 的数量关系为AD =12BC ;②如图3,当∠BAC =90°,BC =8时,则AD 长为4. 猜想论证(2)在图1中,当△ABC 为任意三角形时,猜想AD 与BC 的数量关系,并给予证明. 拓展应用(3)如图4,在四边形ABCD ,∠C =90°,∠D =150°,BC =12,CD =23,DA =6.在四边形内部是否存在点P ,使△PDC 是△PAB 的“旋补三角形”?若存在,给予证明,并求△PAB 的“旋补中线”长;若不存在,说明理由.图1 图2 图3 图4解:(1)①∵△ABC 是等边三角形,∴AB =BC =AC =AB′=AC′.∵DB′=DC′, ∴AD ⊥B′C′.∵∠BAC =60°,∠BAC +∠B′AC′=180°, ∴∠B′AC′=120°,∴∠B′=∠C′=30°, ∴AD =12AB′=12BC.②∵∠BAC =90°,∠BAC +∠B′AC′=180°,∴∠B′AC′=∠BAC=90°.∵AB=AB′,AC=AC′,∴△BAC≌△B′AC′,∴BC=B′C′.∵B′D=DC′,∴AD=12B′C′=12BC=4.(2)结论:AD=12 BC.证明如下:如答图1,延长AD到M,使得AD=DM,连接B′M,C′M.∵B′D=DC′,AD=DM,∴四边形AC′MB′是平行四边形,∴AC′=B′M=AC.第10题答图1∵∠BAC+∠B′AC′=180°,∠B′AC′+∠AB′M=180°,∴∠BAC=∠MB′A.∵AB=AB′,∴△BAC≌△AB′M,∴BC=AM,∴AD=12 BC.(3)存在.理由:如答图2,延长AD交BC的延长线于M,作BE⊥AD于E,作线段BC的垂直平分线交BE于P,交BC于F,连接PA,PD,PC,作△PCD的中线PN,第10题答图2连接DF交PC于O.∵∠ADC=150°,∴∠MDC=30°.在Rt△DCM中,CD=23,∠DCM=90°,∠MDC=30°,∴CM=2,DM=4,∠M=60°.在Rt△BEM中,∠BEM=90°,BM=14,∠MBE=30°,∴EM=12BM=7,∴DE=EM-DM=3.∵AD=6,∴AE=DE.∵BE⊥AD,∴PA=PD,PB=PC.在Rt△CDF中,CD=23,CF=6,∴tan∠CDF=3,∴∠CDF=60°=∠CPF,易证△FCP≌△CFD,∴CD=PF.∵CD∥PF.∴四边形CDPF是矩形,∴∠CDP=90°,∴∠ADP=∠ADC-∠CDP=60°,∴△ADP是等边三角形,∴∠ADP=60°.∵∠BPF=∠CPF=60°,∴∠BPC=120°,∴∠APD+∠BPC=180°,∴△PDC是△PAB的“旋补三角形”.在Rt△PDN中,∠PDN=90°,PD=AD=6,DN=3,∴PN=DN2+PD2=r(32+62)=39.考点4 多边形几何探究11.【图形定义】如图,将正n边形绕点A顺时针旋转60°后,发现旋转前后两图形有另一交点O,连接AO,我们称AO为“叠弦”;再将“叠弦”AO所在的直线绕点A逆时针旋转60°后,交旋转前的图形于点P,连接PO,我们称∠OAB为“叠弦角”,△AOP为“叠弦三角形”;【探究证明】(1)请在图1和图2中选择其中一个证明:“叠弦三角形”(△AOP)是等边三角形.(2)如图2,求证:∠OAB=∠OAE′;【归纳猜想】(3)图1、图2中的“叠弦角”的度数分别为15°,24°;(4)图n中,“叠弦三角形”是等边三角形(填“是”或“不是”);(5)图n中,“叠弦角”的度数为60°-180°n.(用含n的式子表示)解:(1)∵四边形ABCD是正方形,由旋转知,AD=AD′,∠D=∠D′=90°,∠DAD′=∠OAP=60°,∴∠DAP=∠D′AO,∴△APD≌△AOD′(ASA),∴AP=AO.∵∠OAP=60°,∴△AOP是等边三角形;第11题答图(2)如答图,作AM⊥DE于M,作AN⊥CB于N.∵五边形ABCDE是正五边形,由旋转知,AE=AE′,∠E=∠E′=108°,∠EAE′=∠OAP=60°,∴∠EAP=∠E′AO.在Rt△AEM和Rt△ABN中,∠AEM=∠ABN=72°,AE=AB,∴Rt△AEM≌Rt△ABN (AAS),∴∠EAM =∠BAN ,AM =AN.在Rt △APM 和Rt △AON 中,AP =AO ,AM =AN , ∴Rt △APM ≌Rt △AON (HL), ∴∠PAM =∠OAN ,∴∠PAE =∠OAB, ∴∠OAE′=∠OAB.(3)由(1)知,△APD ≌△AOD′, ∴∠DAP =∠D′AO.在Rt △AD′O 和Rt △ABO 中,⎩⎨⎧AD′=AB ,AO =AO ,∴Rt △AD′O≌Rt △ABO(HL), ∴∠D′AO=∠BAO.由旋转得,∠DAD′=60°.∵∠DAB =90°, ∴∠D′AB=∠DAB -∠DAD′=30°, ∴∠D′AO=12∠D′AB=15°,∵题图2的多边形是正五边形, ∴∠EAB =5-2×180°5=108°,∴∠E′AB=∠EAB -∠EAE′=108°-60°=48°, ∴同理可得,∠E′AO=12∠E′AB=24°.(4)是(5)同(3)的方法得,∠OAB =[(n -2)×180°÷n-60°]÷2=60°-180°n.考点5 圆形几何探究12.如图,在半径为3 cm 的⊙O 中,A ,B ,C 三点在圆上,∠BAC =75°.点P 从点B 开始以π5cm/s 的速度在劣弧BC 上运动,且运动时间为t s ,∠AOB =90°,∠BOP =n°.(1)求n与t之间的函数关系式,并求t的取值范围;(2)试探究:当点P运动多少秒时,①在BP,PC,CA,AB四条线段中有两条相互平行?②以P,B,A,C四点中的三点为顶点的三角形是等腰三角形?解:(1)∵∠BOP=n°,∴π5t=3πn180,n=12t.当n=150时,150=12t,t=12.5.∴t的取值范围为0≤t≤12.5.(2)①∠BOP=n°,n=12t.如答图1,当BP∥AC时,t=5.理由:∵∠PBA=180°-75°=105°,∠OBA=45°,∴∠OBP=60°.∵OB=OP,∴∠BOP=60°,∴60=12t,t=5.如答图2,当PC∥AB时,t=10.理由:易得∠PBA=∠BAC=75°,∴∠PBO=∠BPO=30°,∴∠BOP=120°,∴120=12t,t=10.综上所述,当点P的运动时间为5 s时,BP∥AC.当点P的运动时间为10 s时,PC∥AB.②在△ABP中,以AB为腰时(如答图3),∠BPA=∠BAP=45°,∠BOP=90°,∴t=7.5. 以AB为底边时(如答图4),∠BPA=45°,∠BAP=67.5°,∠BOP=2×67.5°=135°,∴t=11.25.如答图5,在△APC中,易得∠AOC=120°,∴∠APC=60°,△APC是等边三角形.∴∠AOP=120°,∴∠BOP=30°,t=2.5.如答图6,在△BPC中,∠BPC=105°,只有BP=PC这种情况.此时点P是弧BC的中心,∴∠BOP=75°,t=6.25.综上所述,当点P的运动时间为7.5 s或11.25 s时,△ABP为等腰三角形;当点P的运动时间为2.5 s时,△APC为等边三角形;当点P的运动时间为6.25 s时,△BPC为等腰三角形.。

中考复习-几何探究题(含答案)

中考复习-几何探究题(含答案)

几何探究题1题(1)如图1,图2,图3,在ABC △中,分别以AB AC ,为边,向ABC △外作正三角形,正四边形,正五边形,BE CD ,相交于点O .①如图1,求证:ABE ADC △≌△;②探究:如图1,BOC ∠= ;如图2,BOC ∠=; 如图3,BOC ∠= .(2)如图4,已知:AB AD ,是以AB 为边向ABC △外所作正n 边形的一组邻边;AC AE ,是以AC 为边向ABC △外所作正n 边形的一组邻边.BE CD ,的延长相交于点O .①猜想:如图4,BOC ∠= (用含n 的式子表示);②根据图4证明你的猜想.2题.请阅读下列材料: 问题:如图1,在菱形ABCD 和菱形BEFG 中,点A B E ,,在同一条直线上,P 是线段()()a a b a b +-的中点,连结PG PC ,.若60ABC BEF ∠=∠=,探究PG 与PC 的位置关系及PGPC的值. 小聪同学的思路是:延长GP 交DC 于点H ,构造全等三角形,经过推理使问题得到解决.问题:(1)写出上面问题中线段PG 与PC 的位置关系及PGPC的值; (2)将图1中的菱形BEFG 绕点B 顺时针旋转,使菱形BEFG 的对角线BF 恰好与菱形ABCD 的边AB 在同一条直线上,原问题中的其他条件不变(如图2).你在(1)中得到的两个结论是否发生变化?写出你的猜想并加以证明.(3)若图1中2(090)ABC BEF ∠=∠=<<αα,将菱形BEFG 绕点B 顺时针旋转任意角度,原问题中的其他条件不变,请你直接写出PGPC的值(用含α的式子表示). D A BE F C P G 图1 D C G PA B F图23题。

如图,等腰梯形ABCD 中,AB =4,CD =9,∠C =60°,动点P 从点C 出发沿CD 方向向点D 运动,动点Q 同时以相同速度从点D 出发沿DA 方向向终点A 运动,其中一个动点到达端点时,另一个动点也随之停止运动. (1)求AD 的长;(2)设CP =x ,问当x 为何值时△PD Q 的面积达到最大,并求出最大值;(3)探究:在BC 边上是否存在点M 使得四边形PD Q M 是菱形?若存在,请找出点M ,并求出BM 的长;不存在,请说明理由.4题已知矩形ABCD 和点P ,当点P 在BC 上任一位置(如图(1)所示)时,易证得结论:2222PA PC PB PD +=+,请你探究:当点P 分别在图(2)、图(3)中的位置时,2222PA PB PC PD 、、和又有怎样的数量关系?请你写出对上述两种情况的探究结论,并利用图(2)证明你的结论.答:对图(2)的探究结论为____________________________________. 对图(3)的探究结论为_____________________________________. 证明:如图(2)(第25题图) (备用图)5题如图,以矩形OABC的顶点O为原点,OA所在的直线为x轴,OC所在的直线为y轴,建立平面直角坐标系.已知OA=3,OC=2,点E是AB的中点,在OA上取一点D,将△BDA沿BD翻折,使点A落在BC边上的点F处.(1)直接写出点E、F的坐标;(2)设顶点为F的抛物线交y轴正半轴...于点P,且以点E、F、P为顶点的三角形是等腰三角形,求该抛物线的解析式;(3)在x轴、y轴上是否分别存在点M、N,使得四边形MNFE的周长最小?如果存在,求出周长的最小值;如果不存在,请说明理由.6题如图1,四边形ABCD是正方形,G是CD边上的一个动点(点G与C、D不重合),以CG为一边在正方形ABCD外作正方形CEFG,连结BG,DE.我们探究下列图中线段BG、线段DE的长度关系及所在直线的位置关系:(1)①猜想如图1中线段BG、线段DE的长度关系及所在直线的位置关系;②将图1中的正方形CEFG绕着点C按顺时针(或逆时针)方向旋转任意角度α,得到如图2、如图3情形.请你通过观察、测量等方法判断①中得到的结论是否仍然成立,并选取图2证明你的判断.(2)将原题中正方形改为矩形(如图4—6),且AB=a,BC=b,CE=ka,CG=kb(a≠b,k>0),第(1)题①中得到的结论哪些成立,哪些不成立?若成立,以图5为例简要说明理由.(3)在第(2)题图5中,连结DG、BE,且a=3,b=2,k=12,求22BE DG+的值.7题正方形ABCD中,点O是对角线AC的中点,P是对角线AC上一动点,过点P作PF⊥CD于点F。

中考数学专题巩固:几何图形探究题(含解析)

中考数学专题巩固:几何图形探究题(含解析)

几何图形探究题1.(1)问题发现如图①,在Rt △ABC 中,∠BAC =90°,AB =2,AC =4,点D 为BC 的中点,过点D 作射线DE ⊥DF ,分别交AB ,AC 于点E ,F ,当DE ⊥AB ,DF ⊥AC 时,DEDF =________; (2)类比探究若∠EDF 绕着点D 旋转到图②的位置,(1)中其他条件不变,DEDF =________;若改变点D 的位置,当CD BD =a b 时,求DEDF 的值,请就图③的情形写出解答过程;图① 图②第1题图(3)问题解决如图③,AB =2,AC =4,连接EF ,当CD =____时,△DEF 为等腰直角三角形;当CD =____时,△DEF 与△ABC 相似.图③ 第1题图解:(1)2;【解法提示】∵DE ⊥AB ,DF ⊥AC ,∠BAC =90°,∴DF ∥AE ,DE ∥AC ,∴△BED∽△BAC,△CDF∽△CBA,∴DEAC=BDBC,DFAB=CDBC,∵点D为BC的中点,AB=2,AC=4,∴DE4=12,DF2=12,∴DE=2,DF=1,∴DEDF=2.(2)2;【解法提示】如解图①,过点D作DM⊥AB于点M,作DN⊥AC于点N,∵∠A=∠DMA=∠DNA=90°,∴∠MDN=90°,∵∠MDE+∠EDN=∠NDF +∠EDN,∴∠MDE=∠NDF,又∵∠DME=∠DNF,∴△DEM∽△DFN,∴DEDF=DMDN,由(1)可得DMDN=2,∴DEDF=2.第1题解图①如解图②,过点D作DG⊥AB于点G,作DH⊥AC于点H,∴∠GDH=90°,∴∠EDG+∠GDF=∠FDH+∠GDF=90°,∴∠EDG=∠FDH,又∵∠DGE=∠DHF=90°,第1题解图②∴△DGE∽△DHF,∴DEDF=DGDH,∵∠BAC=90°,∴DG ∥AC ,DH ∥AB ,∴△BDG ∽△BCA ,△CDH ∽△CBA , ∴DG AC =BD BC ,CD BC =DH AB , ∵CD BD =a b ,∴BD BC =BD BD +CD =b a +b ,CD BC =CD BD +CD =a a +b ,∴DG 4=b a +b ,DH 2=aa +b ,∴DE DF =DG DH =2ba ; (3)453;855或 5.【解法提示】∵∠EDF =90°,∴当△DEF 为等腰直角三角形时,DE =DF ,由(2)中的结论可知,DE DF =2ba =1,∴a =2b ,∴BC =3b ,在Rt △ABC 中,∵AB =2,AC =4,由勾股定理得BC =22+42=25,∴CD =23BC =453.∵∠EDF =∠A =90°,∴△DEF 与△ABC 相似有两种情况:①当△DEF ∽△ABC 时,DE AB =DF AC ,即DE DF =AB AC =12,∴2b a =12,∴a =4b ,∴CD =45BC =855;②当△DEF ∽△ACB 时,DE AC =DF AB ,即DE DF =AC AB =2,∴2b a =2,∴a =b ,∴CD =12BC= 5.综上所述,当CD =855或5时,△DEF 与△ABC 相似.2.在数学兴趣小组活动中,小亮进行数学探究活动.△ABC 是边长为2的等边三角形,E 是AC 上一点,小亮以BE 为边向BE 的右侧作等边三角形BEF ,连接CF .(1)如图①,当点E 在线段AC 上时,EF 、BC 相交于点D ,小亮发现有两个三角形全等,请你找出来,并证明;(2)当点E 在线段AC 上运动时,点F 也随着运动,若四边形ABFC 的面积为734,求AE的长;(3)如图②,当点E在AC的延长线上运动时,CF、BE相交于点D,请你探求△ECD的面积S1与△DBF的面积S2之间的数量关系,并说明理由;(4)如图②,当△ECD的面积S1=36时,求AE的长.图①图②第2题图解:(1)△ABE≌△CBF.理由如下:∵△ABC与△EBF都是等边三角形,∴AB=CB,BE=BF,∠ABC=∠EBF=60°,∴∠CBF=∠ABE=60°-∠CBE,∴△ABE≌△CBF(SAS);(2)由(1)知点E在运动过程中始终有△ABE≌△CBF.∵S四边形BECF=S△BCF+S△BCE,∴S四边形BECF=S△ABC,∵△ABC是边长为2的等边三角形,∴S△ABC=34×22=3,∴S四边形BECF=3,又∵S四边形ABFC =734,∴S △ABE =S 四边形ABFC -S 四边形BECF =334, 在△ABE 中,∵∠A =60°,∴AB 边上的高为AE ·sin60°,则S △ABE =12AB ·AE ·sin60°=12×2×32AE =334,∴AE =32; (3)S 2-S 1= 3.理由如下:∵△ABC 与△EBF 都是等边三角形,∴AB =CB ,BE =BF ,∠ABC =∠EBF =60°,∴∠CBF =∠ABE =60°+∠CBE ,∴△ABE ≌△CBF , ∴S △ABE =S △CBF ,∴S △FDB =S △ECD +S △ABC , ∴S △FDB -S △ECD =S △ABC =3,即S 2-S 1=3; (4)由(3)知S 2-S 1=3,即S △FDB -S △ECD =3, 由S △ECD =36得S △BDF =736,∵△ABE ≌△CBF , ∴AE =CF ,∠BAE =∠BCF =60°,又∵∠BAE =∠ABC =60°,得∠ABC =∠BCF ,∴CF ∥AB ,则在△BDF 中,DF 边上的高是AC ·sin60°=3,∴12DF ×3=736,解得DF =73,设CE =x ,则2+x =CD +DF =CD +73, ∴CD =x -13,在△ABE 中,由CD ∥AB 得,CD AB =CE AE ,即x -132=xx +2,化简得3x2-x-2=0,∴x=1或x=-23(舍),即CE=1,∴AE=3.3.如图①,在菱形ABCD中,∠ABC=60°,若点E在AB的延长线上,EF∥AD,EF=BE,点P是DE的中点,连接FP并延长交AD于点G,连接FB.(1)过D点作DH⊥AB,垂足为点H,若DH=23,BE=14AB,求DG的长;(2)连接CP,求证:CP⊥FP;(3)如图②,若点E在CB的延长线上运动,点F在AB的延长线上运动,且BE=BF,连接DE,点P为DE的中点,连接FP,CP,那么第(2)问的结论成立吗?若成立,求出PFCP的值;若不成立,请说明理由.图①图②第3题图(1)解:∵四边形ABCD为菱形,∠ABC=60°,∴DA∥BC,CD=CB,∠CDG=∠CBA=60°,∴∠DAH=∠ABC=60°,∵DH⊥AB,∴∠DHA=90°,在Rt△ADH中,sin∠DAH=DH AD,∴AD=DHsin∠DAH=2332=4,又∵AB=AD,∴BE=14AB=14×4=1,∵EF∥AD,∴∠PDG=∠PEF,∵P为DE的中点,∴PD=PE,又∵∠DPG=∠EPF,∴△PDG≌△PEF(ASA),∴DG=EF,又∵EF=BE,∴DG=EF=1;(2)证明:如解图①,连接CG,CF,第3题解图①由(1)知△PDG≌△PEF,∴PG=PF,∵EF∥AD,AD∥BC,∴EF ∥BC ,∴∠FEB =∠CBA =60°, ∵EF =BE ,∴△BEF 为等边三角形, ∴BF =EF =BE ,∠EBF =60°, ∵DG =EF ,∠ABC =60°,∴BF =DG ,∠CBF =∠ABC =∠CDG =60°, 在△CDG 与△CBF 中,⎩⎨⎧CD =CB∠CDG =∠CBF DG =BF, ∴△CDG ≌△CBF (SAS), ∴CG =CF , ∵PG =PF , ∴CP ⊥FP ;(3)解:CP ⊥FP 仍成立.如解图②,过D 作EF 的平行线,交FP 的延长线于点G ,连接CG ,CF ,第3题解图②易证△PEF ≌△PDG ,∴DG =EF =BF , ∵DG ∥EF , ∴∠GDP =∠FEP , ∵DA ∥BC , ∴∠ADP =∠PEC ,∴∠GDP -∠ADP =∠FEP -∠PEC , ∴∠GDA =∠BEF =60°,∴∠CDG =∠ADC +∠GDA =120°, ∵∠CBF =180°-∠ABC =120°, 在△CDG 和△CBF 中,⎩⎨⎧CD =CB∠CDG =∠CBF ,DG =BF∴△CDG ≌△CBF (SAS), ∴CG =CF ,∠DCG =∠FCB , ∵PG =PF ,∴CP ⊥PF ,∠GCP =∠FCP , ∵∠DCB =180°-∠ABC =120°, ∴∠DCG +∠GCE =120°, ∴∠FCE +∠GCE =120°, 即∠GCF =120°,∴∠FCP=12∠GCF=60°,在Rt△CPF中,tan∠FCP=tan60°=PFCP= 3.∴PFCP= 3.4.已知点O是△ABC内任意一点,连接OA并延长到点E,使得AE=OA,以OB,OC为邻边作▱OBFC,连接OF,与BC交于点H,再连接EF.(1)如图①,若△ABC为等边三角形,求证:①EF⊥BC;②EF=3BC;(2)如图②,若△ABC为等腰直角三角形(BC为斜边),猜想(1)中的两个结论是否成立?若成立,直接写出结论即可;若不成立,请说明理由;(3)如图③,若△ABC是等腰三角形,且AB=AC=kBC,求EF与BC之间的数量关系.图①图②图③第4题图(1)证明:①如解图①,连接AH,∵四边形OBFC 是平行四边形, ∴BH =HC =12BC ,OH =HF , ∵△ABC 是等边三角形, ∴AB =BC ,AH ⊥BC , 又∵OA =AE ,OH =HF , ∴AH 是△OEF 的中位线, ∴AH =12EF ,AH ∥EF , ∴EF ⊥BC ;②由①得AH ⊥BC ,AH =12EF , ∵在Rt △ABH 中,AH 2=AB 2-BH 2, ∴AH =BC 2-(12BC )2=32BC ,∴32BC =12EF , ∴EF =3BC ;(2)解:EF ⊥BC 仍然成立,EF =BC ; 【解法提示】如解图②,连接AH ,∵四边形OBFC是平行四边形,∴BH=HC=12BC,OH=HF,又∵△ABC是以BC为斜边的等腰直角三角形,∴AH⊥BC,AH=BH=12BC,又∵OA=AE,OH=HF,∴AH是△OEF的中位线,∴AH=12EF,AH∥EF,∴EF⊥BC,EF=2AH=BC,∴(1)中的结论①EF⊥BC仍成立,但结论②不成立,EF 与BC的关系应为EF=BC;(3)解:如解图③,连接AH,第4题解图③∵四边形OBFC是平行四边形,∴BH=HC=12BC,OH=HF,又∵△ABC是等腰三角形,AB=kBC,∴AH ⊥BC ,在Rt △ABH 中,AH 2=AB 2-BH 2=(kBC )2-(12BC )2=(k 2-14)BC 2, ∴AH =4k 2-12BC ,又∵OA =AE ,OH =HF , ∴AH 是△OEF 的中位线, ∴AH =12EF , ∴4k 2-12BC =12EF , ∴EF =4k 2-1 BC .5.如图①,在△ABC 中,∠ABC =45°,AH ⊥BC 于点H ,点D 在AH 上,且DH =CH ,连接BD . (1)求证:BD =AC ;(2)将△BHD 绕点H 旋转,得到△EHF (点B ,D 分别与点E ,F 对应),连接AE .①如图②,当点F 落在AC 上(F 不与C 重合)时,若BC =4,tan C =3,求AE 的长;②如图③,△EHF 是由△BHD 绕点H 逆时针旋转30°得到的,设射线CF 与AE 相交于点G ,连接GH .试探究线段GH 与EF 之间满足的等量关系,并说明理由.图① 图② 图③第5题图(1)证明:∵∠ABC =45°,AH ⊥BC , ∴△ABH 是等腰直角三角形, ∴BH =AH ,在△BHD 和△AHC 中,⎩⎨⎧BH =AH∠BHD =∠AHC DH =CH, ∴△BHD ≌△AHC (SAS), ∴BD =AC ;(2)解:①如解图①,过点H 作HM ⊥AE 交AE 于点M ,第5题解图①在Rt △AHC 中,tan C =3, ∴AHHC =3, ∴BH =AH =3CH , 又∵BC =4,∴BC =BH +HC =4CH =4,∴CH=1,BH=3,由旋转的性质可以得到,HE=BH=3,HF=DH=HC=1,∠EHF=∠AHB=∠AHC=90°,∴∠EHA=∠FHC,∴∠EAH=∠C=∠AEH,∴AM=EM,∴tan∠EAH=tan C=3,设AM=x,则HM=AM·tan∠EAH=3x,在Rt△AHM中,由AH2=AM2+HM2,得32=x2+(3x)2,∴x=310 10,∴AE=2AM=2x=310 5;②EF=2GH.理由:设AH交CG于点N,如解图②,由旋转的性质可得,HE=HB=HA,HF=HD=HC,∵旋转角度为30°,∴∠FHD=∠BHE=30°,∴∠EHA=∠FHC=120°,第5题解图②∴∠FCH=∠GAH=30°,又∵∠ANG=∠HNC,∴△ANG∽△CNH,∴∠AGN=∠CHN=90°,GN AN=HN CN,又∵∠GNH=∠ANC,∴△GNH∽△ANC,∴GHAC=GNAN=12,∵由(1)可知,△BHD≌△AHC. ∴△EHF≌△AHC,∴EF=AC,∴EFGH=ACGH=2,∴EF=2GH.6.我们定义:如图①,在△ABC中,把AB绕点A顺时针旋转α(0°<α<180°)得到AB′,把AC绕点A逆时针旋转β得到AC′,连接B′C′.当α+β=180°时,我们称△AB′C′是△ABC的“旋补三角形”,△AB′C′边B′C′上的中线AD叫做△ABC的“旋补中线”,点A叫做“旋补中心”.特例感知(1)在图②,图③中,△AB′C′是△ABC的“旋补三角形”,AD是△ABC的“旋补中线”.①如图②,当△ABC为等边三角形时,AD与BC的数量关系为AD=____BC;②如图③,当∠BAC=90°,BC=8时,则AD长为________;猜想论证(2)在图①中,当△ABC为任意三角形时,猜想AD与BC的数量关系,并给予证明;拓展应用(3)如图④,在四边形ABCD中,∠C=90°,∠D=150°,BC=12,CD=23,DA=6.在四边形内部是否存在点P,使△PDC是△P AB的“旋补三角形”?若存在,给予证明,并求△P AB的“旋补中线”长;若不存在,说明理由.图①图②图③图④第6题图解:(1)①12;② 4;【解法提示】①由旋转可得到AB=AB′=AC=AC′,∵∠BAC=60°,∴∠B′AC′=120°,∴∠AB′C′=30°,又∵AD为B′C′上的中线,∴AD⊥B′C′,∴AD=12AB′=12AB=12BC;②由“旋补三角形”定义可得:∠B′AC′=90°,易证△AB′C′≌△ABC,∴B′C′=BC,∵点D为B′C′的中点,∴AD=12BC=4.(2)AD=12BC.证明:如解图①,延长AD至E,使DE=AD.第6题解图①∵AD是△ABC的“旋补中线”,∴B′D=C′D.∴四边形AB′EC′是平行四边形,∴EC′∥B′A,EC′=B′A,∴∠AC′E+∠B′AC′=180°.由定义可知∠B′AC′+∠BAC=180°,B′A=BA,AC=AC′,∴∠AC′E=∠BAC,EC′=BA,∴△AC′E≌△CAB,∴AE=BC,∵AD=12AE,∴AD=12BC;(3)存在;证明:如解图②,作PE垂直平分BC,且使PE=CD,连接P A,PB,PC,PD,可得PC=PB,∵∠DCE=∠CEP=90°,∴PE∥CD;∴四边形PECD为矩形;∴PE=CD=23,PD=CE=AD=6,∠PDC=90°;∴tan∠PCE=PECE=33,∴∠PCE=∠PBE=30°,即∠BPC=120°,又由∠ADC=150°,可得∠ADP=60°,∴△P AD为等边三角形,第6题解图②∴PD=P A,∠APD=60°.∵∠BPC+∠DP A=120°+60°=180°,∴△PCD是△P AB的“旋补三角形”;取CD的中点M,连接PM,可得DM =3,PD =6.由勾股定理得PM =DM 2+PD 2=(3)2+62=39, ∴△P AB 的“旋补中线”长为39.7.如图,在△ABC 中,矩形EFGH 的一边EF 在AB 上,顶点G 、H 分别在BC 、AC 上,CD 是边AB 上的高,CD 交GH 于点I ,若CI =4,HI =3,AD =92,矩形DFGI 恰好为正方形.(1)求正方形DFGI 的边长;(2)如图,延长AB 至P ,使得AC =CP ,将矩形EFGH 沿BP 的方向向右平移,当点G 刚好落在CP 上时,试判断移动后的矩形与△CBP 重叠部分的形状是三角形还是四边形,为什么?第7题图解:(1)∵四边形EFGH 为矩形, ∴HG ∥EF ,∴HI AD =CI CD ,即392=4CD ,解得CD =6,∴ID =CD -CI =2,即正方形DFGI 的边长为2; (2)移动后的矩形与△CBP 重叠部分的形状是三角形. 理由如下:如解图,设在移动过程中,当点G 刚好落在CP 上时,矩形EFGH 移动到矩形E ′F ′G ′H ′,∵AC =PC ,CD ⊥AB , ∴∠A =∠P ,AD =PD , 在△AEH 和△PF ′G ′中,∵⎩⎨⎧∠A =∠P∠AEH =∠PF ′G ′EH =F ′G ′,第7题解图∴△AEH ≌△PF ′G ′(AAS), ∴AE =PF ′, ∵AD =PD ,∴AD -AE =PD -PF ′, 即DE =DF ′=3, ∵HG ∥AB , ∴△CHG ∽△CAB , ∴HG AB =CI CD ,即3+2AB =44+2,解得AB =152, ∴DB =AB -AD =3,∴DB=DF′,即点F′与点B重合,也就是说在移动过程中,当点G刚好落在CP上时,矩形EFGH的F点刚好运动到点B,∴移动后的矩形与△CBP重叠部分的形状是三角形.8.如图①,在▱ABCD中,DH⊥AB于点H,CD的垂直平分线交CD于点E,交AB于点F,AB=6,DH=4,BF∶F A=1∶5.(1)如图②,作FG⊥AD于点G,交DH于点M,将△DGM沿DC方向平移,得到△CG′M′,连接M′B.①求四边形BHMM′的面积;②直线EF上有一动点N,求△DNM周长的最小值.(2)如图③,延长CB交EF于点Q,过点Q作QK∥AB,过CD边上的动点P作PK∥EF,并与QK交于点K,将△PKQ沿直线PQ翻折,使点K的对应点K′恰好落在直线AB上,求线段CP的长.图①图②图③备用图第8题图解:(1)①在▱ABCD中,AB=6,∵直线EF垂直平分CD,∴EF⊥CD,∵CD∥AB,∴EF⊥BH,又∵DH⊥AB,∴四边形EFHD为矩形,∴DE=FH=3,又∵BF∶F A=1∶5,∴AH=2,第8题解图①∵Rt△AHD∽Rt△MHF,∴HMFH=AHDH,即HM3=24,∴HM=1.5,根据平移的性质,MM'=CD=6,如解图①,连接BM,∴四边形BHMM′的面积为12×(6+4)×1.5=7.5;②如解图②,连接CM交直线EF于点N,连接DN,第8题解图②∵直线EF垂直平分CD,∴CN=DN,∵MH=1.5,∴DM=2.5,在Rt△CDM中,MC2=DC2+DM2,∴MC2=62+(2.5)2,解得MC=6.5,∴MN+DN=MN+CN=MC,∴△DNM周长的最小值为DM+MC=9;(2)∵BF∥CE,∴QFQF+4=BFCE=13,∴QF=2,∴PK=PK′=6,如解图③,过点K′作E′F′∥EF,分别交CD于点E',交QK于点F',第8题解图③当点P在线段CE上时,在Rt△PK′E′中,PE′2=PK′2-E′K′2,∴PE′=25,∵Rt△PE′K′∽Rt△K′F′Q,∴PE′K′F′=E′K′QF′,即252=4QF′,解得QF′=45 5,第8题解图④∴PE=PE′-EE′=25-455=655,∴CP=15-655,同理可得,如解图④,当点P在线段DE上时,CP′=15+655,综上所述,CP的长为15-655或15+655.9.问题发现(1)如图①,在△OAB和△OCD中,OA=OB,OC=OD,∠AOB=∠COD =40°,连接AC,BD交于点M.填空:①ACBD的值为________;②∠AMB的度数为________.类比探究(2)如图②,在△OAB和△OCD中,∠AOB=∠COD=90°,∠OAB=∠OCD=30°,连接AC交BD的延长线于点M.请判断ACBD的值及∠AMB的度数,并说明理由;拓展延伸(3)在(2)的条件下,将△OCD绕点O在平面内旋转,AC,BD所在直线交于点M.若OD=1,OB=7,请直接写出当点C与点M重合时AC的长.图①图②备用图第9题图解:(1)①1;②40°;(2)ACBD=3,∠AMB=90°;理由如下:∵∠AOB=∠COD=90°,∠OAB=∠OCD=30°,∴CODO=AOBO=3,∠COD+∠AOD=∠AOB+∠AOD,即∠AOC=∠BOD,∴△AOC∽△BOD,∴ACBD=CODO=3,∠CAO=∠DBO.∵∠AOB=90°,∴∠DBO+∠ABD+∠BAO=90°.∴∠CAO+∠ABD+∠BAO=90°,∴∠AMB=90°;(3)①点C与点M重合时,如解图①,同理得:△AOC∽△BOD,∴∠AMB=90°,设BD=x,则AC=3x,Rt△COD中,∠OCD=30°,OD=1,∴CD=2,BC=x-2,Rt△AOB中,∠OAB=30°,OB=7,∴AB=2OB=27,在Rt△AMB中,由勾股定理得:AC2+BC2=AB2,(3x)2+(x-2)2=(27)2,解得x1=3,x2=-2(舍去),∴AC=33;②点C与点M重合时,如解图②,同理可得:∠AMB=90°,ACBD=3,设BD=x,则AC=3x,在Rt△AMB中,由勾股定理得:AC2+BC2=AB2,(3x)2+(x+2)2=(27)2解得x1=-3(舍去),x2=2,∴AC=23,综上所述,AC的长为33或2 3.图①图②第9题解图10.如图,已知△BAD和△BCE均为等腰直角三角形,∠BAD=∠BCE=90°,点M为DE的中点,过点E作EN∥AD交AM的延长线于点N.(1)当A,B,C三点在同一条直线上时(如图①),直接写出线段AD与NE的数量关系为________.(2)将图①中的△BCE绕点B旋转,当A,B,E三点在同一直线上时(如图②),判断△ACN是什么特殊三角形并说明理由.(3)将图①中△BCE绕点B旋转到图③位置,此时A,B,M三点在同一直线上.求证:若AC=32,AD=1,则四边形ACEN的面积为21 2.图①图②图③第10题图(1)解:AD=NE.【解法提示】∵EN∥AD,∴∠MAD=∠MNE,∠ADM=∠NEM.∵点M为DE的中点,∴DM=EM.∴△ADM≌△NEM(AAS).∴AD=NE;(2)解:△ACN为等腰直角三角形.理由如下:∵△BAD和△BCE均为等腰直角三角形,∴AB=AD,CB=CE,∠CBE=∠CEB=45°.∵AD∥NE,∴∠DAE+∠NEA=180°.∵∠DAE=90°,∴∠NEA=90°.∴∠NEC=135°.∵A,B,E三点在同一条直线上,∴∠ABC=180°-∠CBE=135°.∴∠ABC=∠NEC.∵△ADM≌△NEM,∴AD=NE.∵AD=AB,∴AB=NE,∴△ABC≌△NEC.∴AC=NC,∠ACB=∠NCE.∴∠ACN=∠BCE=90°.∴△ACN为等腰直角三角形;(3)证明:如解图,连接CM.第10题解图∵AD∥NE,M为DE的中点,∴易得△ADM≌△NEM,∴AD=NE.∵AD=AB,∴AB=NE,∵AD∥NE,∴AN⊥NE,在四边形BCEN中,∵∠BCE=∠BNE=90°,∴∠NBC+∠NEC=360°-180°=180°,∵∠NBC+∠ABC=180°,∴∠ABC=∠NEC,∴△ABC≌△NEC.∴AC=NC,∠ACB=∠NCE.∴∠ACN=∠BCE=90°.∴△ACN为等腰直角三角形,由(1)可知,△AMD≌△NME,∴AM=MN,AD=NE=1,∴CM⊥AN,AM=CM=MN,∵AC=32,∴AM=CM=MN=3,∴S四边形ACEN =S△AMC+S直角梯形MNEC=12×3×3+12×(3+1)×3=212.31。

初三数学变态难的几何压轴题

初三数学变态难的几何压轴题

初三数学变态难的几何压轴题几何学是数学中一门重要的分支,对于初三学生来说,掌握好几何知识对于解决数学问题至关重要。

在初三数学考试中,常常会出现一些变态难的几何题,需要学生综合运用各种几何知识进行分析和解答。

本文将围绕初三数学变态难的几何压轴题展开讨论。

在初三数学中,几何压轴题通常是在几何知识点的综合运用上进行考查。

这类题目往往有较高的难度和较长的题干,需要学生耐心阅读和分析。

以下是一个例子:【题目】在平面直角坐标系中,已知直线L1的方程为y=2x+3,直线L2的方程为y=4x-1。

求直线L1和L2的交点的坐标。

这道题目考查了平面直角坐标系、直线的方程以及直线的交点的求解。

首先,我们可以通过直线的方程得到直线的斜率,直线L1的斜率为2,直线L2的斜率为4。

根据直线的斜率和已知点可以得到直线的方程。

将直线L1和L2的方程联立,可以求得它们的交点坐标。

设交点的坐标为(x, y),则有:2x+3 = 4x-1化简得:2 = 2x解得:x = 1将x = 1代入直线L1的方程,可以求得y的值:y = 2(1) + 3y = 5因此,直线L1和L2的交点的坐标为(1, 5)。

这道题目虽然题干较长,但是通过分析题目,我们可以清楚地看到需要使用的几何知识点和解题方法。

通过运用直线的方程和直线的交点的求解方法,我们可以准确地得出答案。

对于初三数学变态难的几何压轴题,学生需要具备扎实的几何基础和灵活的解题思路。

在备考过程中,建议学生多做一些类似的难题,通过反复练习来加深对几何知识的理解和应用能力。

同时,学生还应该注意审题的准确性,仔细分析题目,确定解题的方法和步骤,避免在解题过程中出现偏差。

此外,初三数学的几何知识点还包括平面几何、立体几何、相似三角形、圆的性质等内容。

学生在备考过程中要系统地学习和掌握这些知识点,同时注重练习和实践,通过大量的题目和解题过程,不断提升自己的解题能力和应对变态难题的能力。

总结起来,初三数学变态难的几何压轴题要求学生综合运用几何知识进行分析和解答。

中考数学压轴题重难点突破十 几何图形综合题 类型一:与全等三角形有关的问题

中考数学压轴题重难点突破十 几何图形综合题 类型一:与全等三角形有关的问题

∠CRD=12∠ARB=45°.∴∠MON=135°.
此时,P,O,B 在一条直线上,△PAB 为直角三角 PQ= 2PQ,则PQ= 2.
1.如图,在△ABC 和△ADE 中,AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠DAE,F 为 BD,CE 的交点. (1)求证:BD=CE; (2)连接 AF,求证:AF 平分∠BFE.
Ⅲ)∵∠EMD=45°,∠DGM=90°, ∴∠DMG=∠GDM,∴DG=GM, 又∵DM=6 2, ∴DG=GM=6, ∵DE=12, ∴EG= ED2-DG2=6 3, ∴EM=GM+EG=6+6 3.
模型二:半角模型
如图,在正方形 ABCD 中,点 E,F 分别在边 BC,CD 上,分别连接 EF, AE,AF,∠EAF=45°.求证: (1)EF=BE+DF; (2)AF 平分∠EFD.
证明:(1)将△ADF 绕点 A 顺时针旋转 90°, 得到△ABG, ∵四边形 ABCD 为正方形, ∴∠BAD=∠D=∠ABC=90°,
出现等顶角,共顶点,等线段就能构造全等型手拉手.
1.(2016·安徽第 23 题 14 分)如图①,A,B 分别在射线 OM,ON 上,且 ∠MON 为钝角.现以线段 OA,OB 为斜边向∠MON 的外侧作等腰直角三角 形,分别是△OAP,△OBQ,点 C,D,E 分别是 OA,OB,AB 的中点. (1)求证:△PCE≌△EDQ; (2)延长 PC,QD 交于点 R. Ⅰ)如图②,若∠MON=150°,求证:△ABR 为等边三角形; Ⅱ)如图③,若△ARB∽△PEQ,求∠MON 的大小和APBQ的值.
(2)Ⅰ)证明:如图②,连接 OR. ∵PR 与 QR 分别为线段 OA 与 OB 的中垂线, ∴AR=OR=BR,∠ARC=∠ORC,∠ORD=∠BRD. 在四边形 OCRD 中, ∠OCR=∠ODR=90°,∠MON=150°, ∴∠CRD=30°. ∴∠ARB=∠ARO+∠BRO =2∠CRO+2∠ORD =2∠CRD=60°. ∴△ABR 为等边三角形.

(完整版)中考数学几何综合压轴题初三难题训练(真题附答案)

(完整版)中考数学几何综合压轴题初三难题训练(真题附答案)

中考数学几何综合压轴题初三难题训练1. (2015金华中考)如图,正方形 ABCD 和正三角形 AEF 都内接于eO , EF 与BC , CD 分别相交 于点G , H ,则-EF 的值是()GHA.——B. 2C. . 3D. 222.(2015遵义中考)将正方形 ABCD 绕点A 按逆时针方向旋转 30°,得正方形 AB 1GD 1,B^!交CD 于点E , AB 3,则四边形A^ED 的内切圆半径为()D ,E 分别是OA ,OB 的中点,则图中影阴部分的面积为 ___________ cm 2 .A. D.3. (2015遵义中考)如图,在圆心角为90°的扇形OAB 中,半径 OA 2cm ,C 为弧AB 的中点,6Di到E ,且有 EBD CAB • (1) 求证:BE 是eO 的切线;(2 )若BC 3 , AC 5,求圆的直径 AD 及切线BE 的长.5. (2016岳阳中考)数学活动 旋转变换(1) 如图①,在 VABC 中, ABC 130°,将VABC 绕点C 逆时针旋转500得到VABC ,连接 BB ,求ABB 的大小;(2) 如图②,在 VABC 中, ABC 150° , AB 3, BC 5,将VABC 绕点C 逆时针旋转 60° 得到VABC ,连接BB ,以A 为圆心,AB 长为半径作圆.(I)猜想:直线 BB 与e A 的位置关系,并证明你的结论; (H)连接AB ,求线段AB 的长度;(3)如图③,在 VABC 中, ABC 90° 180° , AB m , BC n ,将VABC 绕点 C 逆180°得到VABC ,连接AB 和BB ,以A 为圆心,AB 长为半与角 满足什么条件时,直线 BB 与e A 相切,请说明理由,并求此条件下线段AB 的长度(结果用角或角 的三角函数及字母 m , n 所组成的式子表示)时针旋转2角度0° 2径作圆,问:角6. (2016成都中考)如图,在RtVABC中,ABC 90°,以CB为半径作eC,交AC于点D,交AC 的延长线于点E,连接BD , BE .(1)求证:VABD s VAEB ;AB 4(2)当一—时,求tanE ;BC 3BE父于点F .(3 )在(2 )的条件下,作BAC的平分线,与7. (2016苏州中考)如图,在矩形ABCD中,AB 6cm , AD 8cm •点P从点B出发,沿对角线BD向点D匀速运动,速度为4cm/s,过点P作PQ BD交BC于点Q,以PQ为一边作正方形PQMN,使得点N落在射线PD上,点O从点D出发,沿DC向点C匀速运动,速度为3cm/s,以O为圆心,0.8cm为半径作圆O,点P与点O同时出发,设它们的运动时间为t (单位:s)(0 t 8)•3(1)如图,连接DQ,当DQ平分BDC时,t的值为.(2)如图,连接CM,若VCMQ是以CQ为底的等腰三角形,求t的值;(3)请你继续连行探究,并解答下列问题:①证明:在运动过程中,点O始终在QM所在直线的左侧;②如图3,在运动过程中,当QM与圆O相切时,求t的值;并判断此时PM与圆O是否也相切?说明理由.8. (2015扬州中考)如图,已知 eO 的直径AB 12cm , AC 是eO 的弦,过点 延长线于点P ,连接BC •(1) 求证: PCA B ;(2) 已知 P 400 ,点Q 在优弧ABC 上,从点A 开始逆时针运动到点 重合),当VABQ 与VABC 的面积相等时,求动点 Q 所经过的弧长.C 作eO 的切线交BA 的C 停止(点Q 与点C 不9. ( 2015大庆中考)如图, 四边形ABCD 内接于eO ,ADPBC P 为BD 上一点,APB BAD . (1) 证明:AB CD ;(2) 证明:DP BD AD BC ; (3) 证明:BD 2 AB 2 AD BC .10. (2015武汉中考)如图,AB是eO的直径,ABT 4^ , AT AB •(1)求证:AT是eO的切线;(2)连接OT交e O于点C,连接AC,求tan TAC的值.11. (2016随州中考)如图,AB是eO的弦,点C为半径OA的中点,过点C作CD OA交弦AB 于点E,连接BD,且DE DB •(1)判断BD与eO的位置关系,并说明理由;5(2)若CD 15 , BE 10 , ta nA -,求eO 的直径.1212. (2015德州中考)如图,eO的半径为1 , A, P , B , C是eO上的四个点, APC CPB 60°•(1) 判断VABC的形状:;(2) 试探究线段PA,PB,PC之间的数量关系,并证明你的结论;(3) 当点P位于的什么位置时,四边形APBC的面积最大?求出最大面积.13. (2016淮安中考)问题背景:如图1,在四边形 ADBC 中, ACB形,所以CE . 2CD ,从而得出结论:AC BC . 2CD •(1) 简单应用:在图1中,若AC 2 , BC 2 2,则CD •(2) 如图3, AB 是eO 的直径,点 C 、D 在e 上,AD BD ,若AB 13, BC 12,求CD 的 长. (3) 拓展规律:如图 4 , ACB ADB 90° , AD BD ,若 AC m , BC n m n ,求 CD 的长(用含m , n 的代数式表示)1(4 )如图5 , ACB 90° , AC BC ,点P 为AB 的中点,若点E 满足AE 1AC ,3CE CA ,点Q 为AE 的中点,则线段 PQ 与AC 的数量关系是.ADB 90° , A D BD ,探究线段 AC,BC,CD 之间的数量关系•小吴同学探究此问题的思路是:将 VBCD 绕点D ,逆时针旋转 90°到 VAED 处,点 B,C 分别落在点 A,E 处(如图2),易证点 C,A,E 在同一条直线上,并且VCDE 是等腰直角三角li14. (2015宜昌中考)如图,四边形ABCD为菱形,对角线AC , BD相交于点E , F是边BA延长线上一点,连接EF,以EF为直径作eO,交边DC于D,G两点,AD分别与EF,GF交于I , H两占八、、♦(1)求FDE的度数;(2)试判断四边形FACD的形状,并证明你的结论;(3)当G为线段DC的中点时,(i)求证:FD FI ;(ii)设AC 2m, BD 2n,求eO的面积与菱形ABCD的面积之比.15. (2015株洲中考)已知AB是圆O的切线,切点为B,直线AO交圆O于C , D两点,CD 2 , DAB 30°,动点P在直线AB上运动,PC交圆O于另一点Q .(1)当点P运动到使Q , C两点重合时(如图1),求AP的长;(2)点P在运动过程中,有几个位置(几种情况)使VCQD的面积为丄?(直接写出答案)21(3)当使VCQD的面积为丄,且Q位于以CD为直径的的上半圆上,CQ QD时(如图2),2求AP的长.第11页(共29页)第12页(共29页)第一部分 1.C【解析】如图,连接 AC 、BD 、OF ,其中AC 与EF 交于点I . QAO 是EAF 的角平分线,OAF 60o 2 30o .QOA OF ,OFA OAF 30° ,COF 60° ,BD CO 2 1 1 GH BD 2r r , 2 2竺3 3 .GH r作 DAB 1与 AB 1C 1的角平分线交于点 O ,过O 作OF AB 1 , 则 OAF 30° , AB 1O 4^ ,答案EF 3 o r 2 23r . QAO 2OI ,OI -r , CI 21 r r2 FI r sin60°GH CI 11 r , 22.B 【解析】设eO 的半径为r ,则 OF r ,第13页(共29页)故B i FOF 〔OA , 2 设B i Fx , 则AF :丄3 x , 故 3 2 x 2 2 x 2 2x ,解得x3 -,负值舍去. 2 四边形AB iE D 的内切圆半径为宁-第二部分3. n 1二2 2 2 【解析】连接0C ,过C 点作CF OA 于F •Q 半径OA 2cm , C 为A B 的中点,D 、E 分别是OA 、OB 的中点, OD OE 1cm , OC 2cm , AOC 4^ •CF . 2 • 鸟白图形ACDS 扇形OACS VOCD 2 45 n 221 2 1 23601 n2 2 cm . 2 2Q S VODE 〔OD 2 1 OE cm 2 2S 阴影S 扇形OAB S 空白图形ACD S VODE90 n 221 2 1—n ------ —360 2 2 21 —n _! 12 cm . 2 2 2第三部分4. (1)如图,连接OB .第14页(共29页)QBD BC ,CAB BAD .Q EBD CAB ,BAD EBD .QAD 是eO 的直径,ABD 90o , OA BO .BAD ABO .EBD ABO .OBE EBD OBD ABD OBD ABD 90°.Q 点B 在e O 上,BE 是eO 的切线.(2)如图,设圆的半径为 R ,连接CD .QAD 为eO 的直径,ACCD 90° .QBC BD ,OB CD .OB PAC .QOA OD ,1 5 OF AC .2 2Q 四边形ACBD 是圆内接四边形,BDE ACB .Q DBE ACB ,VDBE s VCAB . DB DEAC BC .3DE 5 3 .DEQ OBE OFD 90 ,DF PBE .QR 0 ,R 3.QBE 是eO 的切线,5. (1)如图①中, QVA BC 是由VABC 旋转得到,ABC ABC 130°,CB CBCBB CBB ,Q BCB 50o ,CBB CB B 650,ABB ABC BB C 65° .(2 )(1)结论:直线 BB ,是e A 的切线. 理由:如图②中,150°,CB CB ,Q ABC ABC CBB CBB ,Q BCB 60° ,CBB CB B 60° ,ABB ABC BBC 90° .AB BB ,直线BB ,是e A 的切线.(H) Q 在 RtVABB 中,Q AB B 90° , BB BC 5 , AB AB 3,AB AB 2 BB 2 34 .(3 )如图③中,当 180°时,直线BB ,是e A 的切线 理由:Q ABC ABC ,CB CB ,OF OB ODOEBE JDE AE * 2 3 3\5 5 3 115(3)解法一:在 RtVABC 中, -AC 2 BG -AB 2 11BG 即 5x BG 4x 3x ,解得BG 2 2 12 x . 590°.AB BB ,直线BB ,是e A 的切线.在VCBB 中QCB CB n , BCB 2 ,BB 2 nsin ,在 RtVA BB 中,AB . BB 2 AB 2 ,m 2 4n 2si n 26. (1) QDE 为e C 的直径,DBE 90° . 又 Q ABC 90° ,DBE DBC 90° , CBE DBC 90° ,ABD CBE .又QCB CE ,CBE E , ABD E .又 Q BAD EAB ,VABD ^VAEB .(2 )由(1)知,VABD s VAEB 在 RtVDBE 中,BD 1 tanEBE 2CBB CBB ,Q BCB 2 ,CBB ABB CB B 180° 2-------------? 2ABC BBC90°180° 90°BD BE ABAEABQ - BC设 AB 4x ,贝U CE 在 RtVABC 中,AB CB 3x .5x ,AE AC CE 5x 3x 8x BD BE AB AE 4x8xQAF 是 BAC 的平分线, BF AB 4x 1 FHEF 2BG BE 32 2 12 8FH BG一x x3 3 5 5 1又 Qta nE2EH 2FH 16 x ,5AM AE EM24 x ・ 5 在 RtVAHF 中, 2 2 AH HF AF 1 2 3即 224 x5e C 的半径是3xQAF 平分 BAC , FE AE 8x 2AE 于 H , 【解析】解法二:如图 2过点A 作EB 延长线的垂线,垂足为点在 VBAE 中,有 1 2 3 E 180°90° 90° , 4 2 E 45 ,VGAF 为等腰直角三角形8.5 L ,AFeC 的半径是NG BN a ,CG 3 a ,4 NC BC 9 a,4BH 9a, 5AB 3a , AC AG 3a ,tan NAC NG AG sin NAC 10105a ,4 15 a,4 13由( 2) 可知, AE 8x , tanEAG AE 于点M , 解法三:AE 于点G ,FM BAC 的平分线,QAF 是AE 10 .在 RtVDBE 中,设 BP 4t ,则 PQ 3t , BQ 5t .Q DQ 平分 BDC , QC CD , QP BD .CQ PQ 3t .QCQ 8 5t.3t 8 5t ,即 t 1.(2)如图,过点M 作ME BC 于点E .在 RtVAFM 中, FM AF sin NAC 2 卫互,AM 10 5 3 10 5 在 RtVEFM 中, EM FM tanE2 10 QBH a,5 EH 18 a, 5 DE 9 a ,2 DC 9 a ,4 AD 3 a,2 又QAE DE3 a 2 9 a2 9a,10 106DC 3.1087. (1)【解析】由题意可VBPQ s VBCD .DH AE10 ,a在 RtVABD 中,AB 6cm , AD 8cm ,BD 10cm .由 BPQ BCD , QBP DBC ,得 VPBQ ^VCBD .PB PQ BQBC CD BD .Q PB 4t ,PQ 3t , BQ 5t .Q MQ MC ,1 1 QE CE —QC - 8 5t2 2Q VMEQ s VDCB , EQ BCMQ BD1 -8 5t 23t40t 49(3)如图1,设QM 所在直线交CD 于点F . ① Q VQCF s VBCD , CF CDCQ CB CF 68 5t 8E15 -t , DF 4 又DO 3t , DO DF CF 6 ,即点O 始终在QM 所在直线的左侧.②如图,设MQ与eO相切时,切点我G,连接OG ,OG BCOF BD,0.88吗3t 10,4丄4t3当t -时,正方形PQMN的边长为3解法一:连接MO并延长交PQ于点贝U VMOG s VMHQ ,OG MGHQ MQ,260.815HQ4,HQ241328PH13 °HK14 213HK HQ .点O不在PMQ的平分线上,当QM1与eO相切时,PM与eO【解析】解法二:连接OM , OP ,Q SVMPQ SVMOQ S VPOQ S VPOM ,则VOGF s VBCD ,534 , QF-,FG3 5 .H,过点H作HK PM于点K不相切.OQ,设点O到MP的距离为h ,1 4 0.8 1 344142 h 8 .2 2 152h7 20.8 .15当QM与eO相切时,PM与eO不相切QAB是eO的直径,ACB 1 2 90o,又PC是eO的切线,PCO PCA 1 90°,2 PCA.又OC OB .2 B,PCA B .(2) Q P 40°,AOC 50°.QAB 12,AO 6 .AOQ 130°时,VABQ与VABC的面积相等,优弧ABQ所对的圆心角为230°时,VABQ与VABC的面积相等,13n31803180当BOQ 50°时,即9. (1) Q AD PBC ,ADB DBC ,AB DC ,AB CD .(2) Q APB BAD , BAD BCD 180° , APBBCD APD ,Q ADB CBD .VADPWDBC ,AD DPBD BC ,DP BD AD BC .QBD 2DE 2 BE 2, DE 2 CD 2 CE 2 ,2 BD 2CD 2 BE 2 CE 2AB 2 BE CE BE CEAB 2 AD BC.10. (1) QAB AT ,ATB B 45°.BAT 90° .AT 是eO 的切线.(2 )设eO 半径为r ,延长TO 交eO 于D ,连接AD .点Q 所经过的弧长 230 n 6 180 23 n3AAPD 180° , (3)如图,过点D 作DE BC 交BC 于E .QCD是直径,CAD BAT 90°.TAC OAD D . 又ATC DTA,VTAC s VTDA.TA TCTD AT .TA2TC TD , 即4r2 TC TC 2r 解得TC 5 1r.tan TAC tan DACADTCAT.5 1 r2r51211. (1)连接OB .QOB OA, DE DB ,A OBA, DEB ABD.QCD OA,A AEC A DEB 90°,OBA ABD 90°,OB BD ,BD是eO的切线;(2)如图,过点D作DG BE于G .QDE DB,1EG -BE 5,2GDE A,VACE s VDGE,QVACE s VDGE12. (1)等边三角形(2) PA PB PC .证明:如图,在PC上截取PD PA,连接AD .PA AD , PAD 60o.Q BAC 60o,PAB DAC .Q APC 60o,VPAD是等边三角形.Q ACE DGE 90°, AEC GED ,tan EDG tanAEGDG5—,即DG 12 .12在RtVEDG 中,DE .DG2 EG213. QCD 15, DECE 2 .13 ,ACDGCEGE,AC CE DGGE245e O的直径2OA 4AD96QAB AC ,VPAB 也VDAC .PB DC .QPD DC PC ,PA PB PC .(3)当点P 为A B 的中点时,四边形 APBC 面积最大.理由如下:如图,过点 P 作PE AB ,垂足为E , 过点C 作CF AB ,垂足为F ,四边形APBC 面积最大. Qe O 的半径为1,其内接正三角形的边长AB 31S 四边形APBC 匚 2 32 3 . 13. (1) CD 3(2)连接 AC 、BD 、AD ,Q AB 是eO 的直径,ADB ACB 90° ,Q A D B D ,AD BD ,将VBCD 绕点D ,逆时针旋转90°到VAED 处,如图3 ,EADDBC , Q DBCDAC 180° , EADDAC 180° , E 、A 、C 三点共线,Q AB 13,BC 12,由勾股定理可求得: AC 5 ,Q BC AE ,CE AE AC 17,2 AB PE ,S VABC 1AB CF . 2S 四边形APBC 1 — AB PE 2 Q 当点P 为A B 的中点时, CF . PE CF PC , PC 为eO 直径, Q S VPABQ EDA CDB ,EDA ADC CDB ADC ,即 EDCADB 90° ,Q CD ED , VEDC 是等腰直角三角形,CE 2CD ,17近 CD 2(3)以AB 为直径作eO ,连接OD 并延长交eO 于点D 1 , 连接D 1A ,D 1B , D 1C ,如图D 1C又Q 0D 是eO 的直径,DCD 1 90o ,Q AC m , BC n由勾股定理可求得: 2 2 DQ AB2 n22PQ = -^」AC • 614.( 1)QEF 为eO 的直径,FDE 90° .(2)四边形FACD 为平行四边形•理由如下:QABCD 为菱形,AB PCD , AC BD ,AEB 90° • 又 FDE 90o ,AC PFD •四边形FACD 为平行四边形.(3)(i )如图,连接GE •由(2)的证明过程可知: ACBC ■ 2D 1C ,ABm 2 2 Q D 1C 2 CD 2 2 D 1D 2CD m 2 n 2CD (4)Q 在RtVDEC 中,G 为CD 的中点,EG DG ,弧DG 弧EG ,1 2.又EF 为eO 的直径,FGE 90° ,FG EG .QG 为DC 中点,E 为AC 中点,GE 为VDAC 的中位线,EG PAD . FGADF l HDFHI 90o . 1 3 24 90o , 3 4 ,FD FI .(ii ) Q 菱形ABCD , AE CE m , BE DE nQ 四边形FACD 为平行四边形,FD AC 2m FIQ FD PAC , 3 8 .又34 7, 78 , EI EA m . 在 RtVFDE 中,FE 2 FD 2 DE 2 ,3m $ 2m $ n 2,解得,n 5m .2 3m9 2 1 S eo n 测,S 菱形ABCD — 2m 2n 2mn 2 4 2 S e O : S 菱形ABCD 9 n m 2:2 5m 2葺5. 4 4015. (1) QAB 是圆O 的切线,OBA 90o .2 5m 2 ,QRtVOBA中,CD 2, DAB 30°,OB 1 ,OB OC AC 1 .Q当点P , C运动到Q , C两点重合时,PC为圆O的切线,PCA 90°,Q DAB 30°, AC 1 ,AP -A/3•3(2)有4个位置使VCQD的面积为-•21【解析】由于CD的长度2,而S VCQD1, 故CD上的高的长度为-,从而如下图,我们可得到答案.2(3)过点Q作QN AD于点N,过点P作PM AD于点M •QNQCD是圆O的直径,CQD 90°• 易证VQCN s VDQN •QN CNDN QNQN2 CN DN .1x 2 x4解得X i 2 3, x22QCQ QD ,CNCNQN易证VPMC s VQNC .易得列空2 3MP QNCM 2 3 MP .在RtVAMP中易得AM 3MP , QAM CM AC 1,2,3 MP . 3MP 1 ,MP 3 14 ,薦1AP2MP21 2.又QCB CE,3 E .。

初中数学几何题超难与答案解析分析

初中数学几何题超难与答案解析分析

几何经典难题1、:如图,O 是半圆的圆心,C 、E 是圆上的两点,CD ⊥AB ,EF ⊥AB ,EG ⊥CO . 求证:CD =GF .〔初三〕2、:如图,P 是正方形ABCD 点,∠PAD =∠PDA =150.求证:△PBC 是正三角形.〔初二〕3、如图,四边形ABCD 、A 1B 1C 1D 1都是正方形,A 2、B 2、C 2、D 2分别是AA 1、BB 1、CC 1、DD 1的中点. 求证:四边形A 2B 2C 2D 2是正方形.〔初二〕4、:如图,在四边形ABCD 中,AD =BC ,M 、N分别是AB 、CD 的中点,AD 、BC 的延长线交MN 于E 、F .求证:∠DEN =∠F .5、:△ABC 中,H 为垂心〔各边高线的交点〕,O 〔1〕求证:AH =2OM ; 〔2〕假设∠BAC =600,求证:AH =AO .〔初三〕A P C D BA FGCE B O D D 2 C 2 B 2 A 2D 1C 1B 1C B DA A 1 BF6、设MN 是圆O 外一直线,过O 作OA ⊥MN 于A ,自A,直线EB 及CD 分别交MN 于P 、Q . 求证:AP =AQ .〔初三〕7、如果上题把直线MN 由圆外平移至圆,那么由此可得以下命题:设MN 是圆O 的弦,过MN 的中点A 、Q . 求证:AP =AQ .〔初三 〕8、如图,分别以△ABC 的AC 和BC 为一边,在△,点P是EF 的中点.求证:点P 到边AB 的距离等于AB 的一半.9、如图,四边形ABCD 为正方形,DE ∥AC ,AE =AC ,AE 与CD 相交于F .N求证:CE =CF .〔初二〕10、如图,四边形ABCD 为正方形,DE ∥AC ,且CE =CA ,直线EC 交DA 延长线于F .求证:AE =AF .11、设P 是正方形ABCD 一边BC上的任一点,PF ⊥AP ,CF 平分∠DCE .求证:PA =PF .〔初二〕12、如图,PC 切圆O 于C ,AC 为圆的直径,PEF 为圆的割线,AE 、AF 与直线PO 相交于B 、D .求证:AB =DC ,BC =AD .〔初三〕13、:△ABC 是正三角形,P 是三角形一点,PA =3,PB =4,PC =5. E EP求:∠APB 的度数.〔初二〕14、设P 是平行四边形ABCD 部的一点,且∠PBA =∠PDA .求证:∠PAB =∠PCB .〔初二〕15、设ABCD 为圆接凸四边形,求证:AB ·CD +16、平行四边形ABCD 中,设E 、F 分别是BC 、AB 上的一点,AE 与CF 相交于P ,且 AE =CF .求证:∠DPA =∠DPC .17、设P 是边长为1的正△ABC 任一点,L =PA +PB +PC ,求证:≤L <2. 18、:P 是边长为1的正方形ABCD 的一点,求PA +PB +PC 的最小值.C D19、P为正方形ABCD的一点,并且PA=a,PB=2a,PC=3a,求正方形的边长.20、如图,△ABC中,∠ABC=∠ACB=800,D、E分别是AB、AC上的点,∠DCA=300,∠EBA=200,求∠BED的度数.解答1.如以下图做GH⊥AB,连接EO。

初中数学几何题(超难)及答案分析

初中数学几何题(超难)及答案分析

几何经典难题1、已知:如图,O 是半圆的圆心,C 、E 是圆上的两点,CD ⊥AB ,EF ⊥AB ,EG ⊥CO . 求证:CD =GF .(初三)2、已知:如图,P 是正方形ABCD 内点,∠PAD =∠PDA =150.求证:△PBC 是正三角形.(初二)3、如图,已知四边形ABCD 、A 1B 1C 1D 1都是正方形,A 2、B 2、C 2、D 2分别是AA 1、BB 1、CC 1、DD 1的中点.求证:四边形A 2B 2C 2D 2是正方形.(初二)4、已知:如图,在四边形ABCD 中,AD =BC ,M 、N 分别是AB 、CD 的中点,AD 、BC 的延长线交MN 于E 、F .求证:∠DEN =∠F .5、已知:△ABC 中,H 为垂心(各边高线的交点)(1)求证:AH =2OM ; (2)若∠BAC =600,求证:AH =AO .(初三)A P C D BA FG CE B O D D 2C 2 B 2 A 2D 1C 1B 1C B DA A 1 BF6、设MN 是圆O 外一直线,过O 作OA ⊥MN 于A ,自A,直线EB 及CD 分别交MN 于P 、Q . 求证:AP =AQ .(初三)7、如果上题把直线MN 由圆外平移至圆内,则由此可得以下命题:设MN 是圆O 的弦,过MN 的中点A 任作两弦BC 、DE ,设CD 、EB 分别交MN 于P 、Q . 求证:AP =AQ .(初三 )8、如图,分别以△ABC 的AC 和BC 为一边,在△ABC 的外侧作正方形ACDE 和正方形CBFG ,点P是EF 的中点.求证:点P 到边AB 的距离等于AB 的一半.N9、如图,四边形ABCD 为正方形,DE ∥AC ,AE =AC ,AE 与CD 相交于F .求证:CE =CF .(初二)10、如图,四边形ABCD 为正方形,DE ∥AC ,且CE =CA ,直线EC 交DA 延长线于F .求证:AE =AF .11、设P 是正方形ABCD 一边BC求证:PA =PF .(初二)12、如图,PC 切圆O 于C ,AC 为圆的直径,PEF 为圆的割线,AE 、AF 与直线PO 相交于B 、D .求证:AB =DC ,BC =AD .(初三)E E P13、已知:△ABC 是正三角形,P 是三角形内一点,PA =3,PB =4,PC =5.求:∠APB 的度数.(初二)14、设P 是平行四边形ABCD 内部的一点,且∠PBA =∠PDA .求证:∠PAB =∠PCB .(初二)15、设ABCD 为圆内接凸四边形,求证:AB ·CD +AD ·BC =AC ·BD .(初三)16、平行四边形ABCD 中,设E 、F 分别是BC 、AB 上的一点,AE 与CF 相交于P ,且 AE =CF .求证:∠DPA =∠DPC .17、设P 是边长为1的正△ABC 内任一点,L =PA +PB +PC ,求证:≤L <2.AP C B PA D CB CB D AFPDECBA18、已知:P 是边长为1的正方形ABCD 内的一点,求PA +PB +PC 的最小值.19、P 为正方形ABCD 内的一点,并且PA =a ,PB =2a ,PC =3a ,求正方形的边长.20、如图,△ABC 中,∠ABC =∠ACB =800,D 、E 分别是AB 、AC 上的点,∠DCA =300,∠EBA =200,求∠BED 的度数.CCD解答1.如下图做GH ⊥AB,连接EO 。

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1、两块等腰直角三角板△ABC和△DEC如图摆放,其中∠ACB =∠DCE =90°,F是DE 的中点,H是AE的中点,G是BD的中点.
(1)如图1,若点D、E分别在AC、BC的延长线上,通过观察和测量,猜想FH和FG的数量关系为_______ 和位置关系为_____ ;
(2)如图2,若将三角板△DEC绕着点C顺时针旋转至ACE在一条直线上时,其余条件均不变,则(1)中的猜想是否还成立,若成立,请证明,不成立请说明理由;
(2)如图3,将图1中的△DEC绕点C顺时针旋转一个锐角,得到图3,(1)中的猜想还成立吗?直接写出结论,不用证明.
2.(1)如图1,已知矩形ABCD中,点E是BC上的一动点,过点E作EF⊥BD于点F,EG⊥A C 于点G,CH⊥BD于点H,试证明CH=EF+EG;
(2) 若点E在BC的延长线上,如图2,过点E作EF⊥BD于点F,EG⊥A C的延长线于点G,CH⊥BD于点H,则EF、EG、CH三者之间具有怎样的数量关系,直接写出你的猜
想; .
(3) 如图3,BD是正方形ABCD的对角线,L在BD上,且BL=BC, 连结CL,点E是CL上任一点, EF⊥BD于点F,EG⊥BC于点G,猜想EF、EG、BD之间具有怎样的数量关系,直接写出你的猜想;
3. 在ABC △中,AC=BC ,90ACB ∠=︒,点D 为AC 的中点.
(1)如图1,E 为线段DC 上任意一点,将线段DE 绕点D 逆时针旋转90°得到线段DF ,连结CF ,过点F 作FH FC ⊥,交直线AB 于点H .判断FH 与FC 的数量关系并加以证明.
(2)如图2,若E 为线段DC 的延长线上任意一点,(1)中的其他条件不变,你在(1)中得出的结论是否发生改变,直接写出你的结论,不必证明.
4、(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,联结EF ,分别交AC 、BD 于点M N 、,试判断OMN △的形状,并加以证明;
(2)如图2,在四边形ABCD 中,若AB CD =,E F 、分别是AD BC 、的中点,联结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,联结FE 并延长,与BA 的延长线交于点M ,若45FEC ∠=︒,判断点M 与以AD 为直径的圆的位置关系,并简要说明理由.
5. 已知△ABC中,AB=AC=3,∠BAC=90°,点D为BC上一点,把一个足够大的直角三角板的直角顶点放在D处.
(1)如图①,若BD=CD,将三角板绕点D逆时针旋转,两条直角边分别交AB、AC于点E、点F,求出重叠部分AEDF的面积(直接写出结果).
(2)如图②,若BD=CD,将三角板绕点D逆时针旋转,使一条直角边交AB于点E、另一条直角边交AB的延长线于点F,设AE=x,重叠部分的面积为y,求出y与x的函数关系式,并写出自变量x的取值范围.
(3)若BD=2CD,将三角板绕点D逆时针旋转,使一条直角边交AC于点F、另一条直角边交射线AB于点E.
设CF=x(x>1),重叠部分的面积为y,求出y与x的函数关系式,并写出自变量x的取值范围.
6. 在四边形ABCD中,对角线AC平分∠DAB.
(1)如图①,当∠DAB=120°,∠B=∠D=90°时,求证:AB+AD=AC.
(2)如图②,当∠DAB=120°,∠B与∠D互补时,线段AB、AD、AC有怎样的数量关系?写出你的猜想,并给予证明.
(3)如图③,当∠DAB=90°,∠B与∠D互补时,线段AB、AD、AC有怎样的数量关系?写出你的猜想,并给予证明.
7. 设点E 是平行四边形ABCD 的边AB 的中点,F 是BC 边上一点,线段DE 和AF 相交于点P ,点Q 在线段DE 上,且AQ ∥PC .
(1)证明:PC =2AQ .
(2)当点F 为BC 的中点时,试比较△PFC 和梯形APCQ 面积的大小关系,并对你的结论加以证明.
2013年中考数学训练(与函数有关的综合题)
1、如图,一次函数y =ax +b 的图象与反比例函数y = k x
的图象交于A 、B 两点,与x 轴交于点C ,与y 轴交于点D , 已知OA =10,点B 的坐标为(m ,-2),t a n∠AOC = 1 3.
(1)求反比例函数的解析式; (2)求一次函数的解析式;
(3)在y 轴上存在一点P ,使△PDC 与△CDO 相似,求P 点的坐标.
2、如图,矩形OABC 在平面直角坐标系中,并且OA 、OC 的长满足:
|OA -2|+(OC -23)2
=0. (1)求B 、C 两点的坐标.
(2)把△ABC 沿AC 对折,点B 落在点B 1处,AB 1线段与x 轴交于点D , 求直线BB 1的解析式.
(3)在直线BB 1上是否存在点P 使△ADP 为直角三角形?若存在, 请直接写出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.
3、已知抛物线y=-x2+bx+c的图象经过点A(m,0)、B(0,n),其中m、n是方程x2-6x +5=0的两个实数根,且m<n,.
(1)求抛物线的解析式;
(2)设(1)中的抛物线与x轴的另一个交点为C,抛物线的顶点为D,求C、D点的坐标和△BCD 的面积;
(3)P是线段OC上一点,过点P作PH⊥x轴,交抛物线于点H,若直线BC把△PCH分成面积相等的两部分,求P点的坐标.
4、如图,将OA = 6,AB = 4的矩形OABC放置在平面直角坐标系中,动点M、N以每秒1个单位的速度分别从点A、C同时出发,其中点M沿AO向终点O运动,点N沿CB向终点B运动,当两个动点运动了t秒时,过点N作NP⊥BC,交OB于点P,连接MP.
(1)点B的坐标为;用含t的式子表示点P的坐标为;
(2)记△OMP的面积为S,求S与t的函数关系式(0 < t < 6);并求t为何值时,S有最大值?
(3)试探究:当S有最大值时,在y轴上是否存在点T,使直线MT把△ONC分割成三角形
和四边形两部分,且三角形的面积是△ONC面积的1
3
?若存在,求出点T的坐标;若不存
在,请说明理由.。

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