中考压轴题常见的几何模型
中考数学必会几何模型:将军饮马模型
将军饮马模型“将军饮马”问题主要利用构造对称图形解决求两条线段和差、三角形周长、四边形周长等一类最值问题,会与直线、角、三角形、四边形、圆、抛物线等图形结合,在近年的中考和竞赛中经常出现,而且大多以压轴题的形式出现. 模型1:直线与两定点模型作法结论lB A当两定点A 、B 在直线l 异侧时,在直线l 上找一点P ,使P A +PB 最小.lPAB连接AB 交直线l 于点P ,点P即为所求作的点.P A +PB 的最小值为ABl AB当两定点A 、B 在直线l 同侧时,在直线l 上找一点P ,使得P A +PB 最小.lPB'AB作点B 关于直线l 的对称点B ', 连接AB '交直线l 于点P ,点P 即为所求作的点.P A +PB 的最小值为AB 'l AB当两定点A 、B 在直线l 同侧时,在直线l 上找一点P ,使得PA PB -最大.lPAB连接AB 并延长交直线l 于点P ,点P 即为所求作的点.PA PB -的最大值为ABlAB当两定点A 、B 在直线l 异侧时,在直线l 上找一点P ,使得PA PB -最大.l B'AB P作点B 关于直线I 的对称点B ',连接AB '并延长交直线l 于点P ,点P 即为所求作的点.PA PB -的最大值为AB 'l AB当两定点A 、B 在直线l 同侧时,在直线l 上找一点P ,使得PA PB -最小.l PAB连接AB ,作AB 的垂直平分线交直线l 于点P ,点P 即为所求作的点.PA PB -的最小值为0模型实例例1:如图,正方形ABCD 的面积是12,△ABE 是等边三角形,点E 在正方形ABCD 内,在对角线AC 上有一点P ,则PD +PE 最小值是 .EBC ADP解答:如图所示,∵点B 与点D 关于AC 对称,∴当点P 为BE 与AC 的交点时,PD +PE 最小,且线段BE 的长. ∵正方形ABCD 的面积为12,∴其边长为23∵△ABE 为等边三角形,∴BE =AB =23PD +PE 的最小值为3例2:如图,已知△ABC 为等腰直角三角形,AC =BC =4,∠BCD =15°,P 为CD 上的动点,则PA PB -的最大值是多少?DPPA'B解答:如图所示,作点A 关于CD 的对称点A ′,连接A ′C ,连接A ′B 并延长交CD 于点P ,则点P 就是PA PB -的值最大时的点,PA PB -=A ′B .∵△ABC 为等腰直角三角形,AC =BC 等于4,∴∠ACB =90°. ∵∠BCD =15°,∴∠ACD =75°.∵点A 、A ′关于CD 对称,∴AA ′⊥CD ,AC =CA ′, ∵∠ACD =∠DCA ′=75°,∴∠BCA ′=60°.∵CA ′=AC =BC =4,∴△A ′BC 是等边三角形,∴A ′B =BC =4.∴PA PB -的最大值为4. 练习1.如图,在△ABC 中,AC =BC =2,∠ACB =90°,D 是BC 边的中点,E 是AB 边上一动点,则EC +ED 的最小值是 .DACB E解:解:过点C 作CO ⊥AB 于O ,延长CO 到C ',使O C '=OC ,连接D C ',交AB 于E ,连接C 'B ,此时DE+CE=DE+E C '=D C '的值最小.连接B C ',由对称性可知∠C 'BE=∠CBE=45°,∴∠CB C '=90°,∴B C '⊥BC , ∠BC C '=∠B C 'C=45°,∴BC=B C '=2,∵D 是BC 边的中点,∴BD=1, 根据勾股定理可得:D C '=5,故EC+ED 的最小值是5. 2.如图,点C 的坐标为(3,y ),当△ABC 的周长最短时,求y 的值.xyB (2,0)A (0,3)O解:解:(1)作A 关于x=3的对称点A′,连接A′B 交直线x=3与点C . ∵点A 与点A′关于x=3对称,∴AC=A′C .∴AC+BC=A′C+BC .当点B 、C 、A′在同一条直线上时,A′C+BC 有最小值,即△ABC 的周长有最小值. ∵点A 与点A′关于x=3对称,∴点A′的坐标为(6,3).设直线BA′的解析式y=kx+b,将点B和点A′的坐标代入得:k=34,b=−32.∴y=34x-32.将x=3代入函数的解析式,∴y的值为3 43.如图,正方形ABCD中,AB=7,M是DC上的一点,且DM=3,N是AC上的一动点,求|DN-MN|的最小值与最大值.C解:解:当ND=NM时,即N点DM的垂直平分线与AC的交点,|DN-MN|=0,因为|DN-MN|≤DM,当点N运动到C点时取等号,此时|DN-MN|=DM=3,所以|DN-MN|的最小值为0,最大值为3于D ,点C 、点D 即为所求.PB OAQ点P 、Q 在∠AOB 内部,在OB 边上找点D ,OA 边上找点C ,使得四边形PQDC 周长最小.分别作点P 、Q 关于OA 、OB 的对称点P ′、Q ′,连接P ′Q ′,分别交OA 、OB 于点C 、D ,点C 、D 即为所求.PC +CD +DQ 的最小值为P ′Q ′,所以四边形PQDC 周长的最小值为PQ +P ′Q ′模型实例如图,∠AOB=30°,∠AOB 内有一定点P ,且10OP =.在OA 上有一点Q ,OB 上 一点R .若立△PQR 周长最小,则最小周长是多少?解答如图,作点P 分别关于OA 、OB 的对称点E 、F ,连接EF ,分别交OA 、OB 于点Q 、R ,连接OE 、OF 、PE 、PF .EQ OP =,FR RP =.△PQR 的周长的最小值为EF 的长.由对称性可得∠EOQ=∠POQ ,∠FOR=∠POR , ∠EOF=2∠AOB=60°. △EOF 是正三角形.10EF OE OP ===.即△PQR 周长最小值为10.模型2/角与定点1.已知,40MON °?,P 为MON Ð内一定点,A 为OM 上的点,B 为ON 上的点,当△PAB 的周长取最小值时:OBAP(1)找到A 、B 点,保留作图痕迹;(2)求此时APB Ð等于多少度.如果∠MON =θ,∠APB 又等于多少度?ON1.解答(1)做点P 分别关于OM ON 、的对称点E F 、,连接EF 分别交OM ON 、于点A B 、.点A B 、即为所求,此时△PAB 的周长最小.(2)∵点E 与点P 关于直线OM 对称,点F 与点P 关于ON 对称, ∴∠E =∠APE ,∠F =∠BPF ,∠CPD =180°-∠MON =140°. ∴在△EFP 中,∠E +∠F =180°-140°=40°, ∴∠CPA +∠BPD =40°.∴∠APB =100°.如果∠MON =θ, ∴∠CPD =180°-θ,∠E +∠F =θ. 又∵∠PAB =2∠E ,∠PBA =2∠F ∴∠PAB +∠PBA =2(∠E +∠F )=2θ ∴∠APB =180°-2θ.ONE2.如图,四边形中ABCD ,110BAD °?,90B D °??,在BC 、CD 上分别找 一点M 、N ,使△AMN 周长最小,并求此时+AMN ANM ∠∠的度数.A DBMN2.解答如图,作点A关于BC的对称点A',关于CD的对称点A'',连接A A'''与BC、CD的交点即为所求的点M、N.此时△AMN周长最小.∵∠BAD=110°,∴∠A'+∠A''=180°-110°=70°.由轴对称的性质得:∠A'=∠A AM',∠A''=∠A AN'',∴∠AMN+∠ANM=2(∠A'+∠A'')=2×70°=140°.3.如图,在x轴上找一点C,在y轴上找一点D,使AD CD BC++最小,并求直线CD的解析式及点C、D的坐标.yxOB(3,1)A(1,3)3.解答作点A关于y轴的对称点A',点B关于x轴的对称点B',连接A B''分别交x轴、y轴于点C、D,此时AD CD BC++最小.由对称性可知A'(-1,3),B'(3,-1).易求得直线A B''的解析式为2y x=-+,即直线CD的解析式2y x=-+.当0y=时,2x=,∴点C坐标为(2,0).当0x=时,2y=,∴点D坐标为(0,2).xy (1,3)(3,1)OB 'BA 'AD C4.如图,20MON°?,A 、B 占分别为射线OM 、ON 上两定点,且2OA =,4OB =,点P 、Q 分别为射线OM 、ON 上两动点,当P 、Q 运动时,线段AQ PQ PB ++ 的最小值是多少?ONMAB4.解答作A 点关于ON 的对称点A ',点B 关于OM 的对称点B ',连接A B '',分别交OM ON 、于点P Q 、,连接OA '、OB '.则AQ PQ PB A Q PQ PB A B ''''++=++=,此时AQ PQ PB ++最小. 由对称可知,PB PB '=,AQ A Q '=,2OA OA '==,4OB OB '==,20MOB NOA MON ''∠=∠=∠=︒. 60A OB ''∠=︒.作A D '⊥OB '于点D , 在Rt △ODA '中,∴1OD =,3A D '= ∴413B D '=-=,23A B ''= ∴AQ PQ PB ++的最小值是23.模型作法结论如图,在直线l上找M、N两点(M在左),使得AM+MN+NB最小,且MN=d.将A向右平移d个单位到A′,作A′关于l的对称点A",连接A"B与直线l交于点N,将点N向左平移d个单位即为M,点M,N即为所求.AM+MN+NB的最小值为A"B+d如图,l1∥l2,l1、l2间距离为d,在l1、l2分别找M、N两点,使得MN⊥l1,且AM+MN+NB最小.将A向下平移d个单位到A,连接A′B交直线l2于点N,过点N作MN⊥l1,连接AM.点M、N即为所求.AM+MN+NB的最小值为A'B+d.例题:在平面直角坐标系中,矩形OABC如图所示,点A在x轴正半轴上,点C在y轴正半轴上,且OA=6,OC=4,D为OC中点,点E、F在线段OA上,点E在点F左侧,EF=2.当四边形BDEF的周长最小时,求点E的坐标.解答:如图,将点D向右平移2个单位得到D'(2,2),作D'关于x轴的对称点D"(2,-2),连接BD"交x轴于点F,将点F向左平移2个单位到点E,此时点E和点F为所求作的点,且四边形BDEF周长最小.理由:∵四边形BDEF的周长为BD+DE+EF+BF,BD与EF是定值.∴BF+DE最小时,四边形BDEF周长最小,∵BF+ED=BF+FD'=BF+FD"=BD"ABl2l1A′NMABl2l1BAlM NA′A"BAld设直线BD "的解析式为y =kx +b ,把B (6,4),D "(2,-2)代入,得6k +b =4,2k +b =-2,解得k =32,b =-5,∴直线BD "的解析式为y =32x -5.令y =0,得x =103,∴点F 坐标为(103,0).∴点E 坐标为(43,0).练习1.在平面直角坐标系中,矩形OACB 的顶点O 在坐标原点,顶点A 、B 分别在x 轴、y 轴的正半轴上,A (3,0),B (0,4),D 为边OB 的中点. (1)若E 为边OA 上的一个动点,求△CDE 的周长最小值;(2)若E 、F 为边OA 上的两个动点,且EF =1,当四边形CDEF 的周长最小时,求点E 、F 的坐标.解答:(1)如图,作点D 关于x 轴的对称点D ',连接CD '与x 轴交于点E ,连接DE ,由模型可知△CDE 的周长最小.∵在矩形OACB 中,OA =3,OB =4,D 为OB 的中点, ∴D (0,2),C (3,4),D '(0,-2).设直线CD '为y =kx +b ,把C (3,4),D '(0,-2)代入, 得3k +b =4,b =-2,解得k =2,b =-2, ∴直线CD '为y =2x -2. 令y =0,得x =1, ∴点E 的坐标为(1,0). ∴OE =1,AE =2.利用勾股定理得CD =13,DE =5,CE =25, ∴△CDE 周长的最小值为13+35.(2)如图,将点D 向右平移1个单位得到D '(1,2),作D '关于x 轴的对称点D ″(1,-2),连接CD ″交x 轴于点F ,将点F 向左平移1个单位到点E ,此时点E 和点F 为所求作的点,且四边形CDEF 周长最小.理由:∵四边形CDEF 的周长为CD +DE +EF +CF ,CD 与EF 是定值,∴DE +CF 最小时,四边形BDEF 周长最小,∴DE +CF =D 'F +CF =FD ″+CF =CD ″, 设直线CD ″的解析式为y =kx +b ,把C (3,4),D (1,-2)代入,得3k +b =4,k +b =-2,解得k =3,b =-5.∴直线CD ″的解析式为y =3x -5, 令y =0,得x =53,∴点F 坐标为(53,0),∴点E 坐标为(23,0).112.村庄A 和村庄B 位于一条小河的两侧,若河岸彼此平行,要架设一座与河岸垂直的桥,桥址应如何选择,才使A 与B 之间的距离最短?解答:设l 1和l 2为河岸,作BD ⊥l 2,取BB '等于河宽,连接AB '交l 1于C 1,作C 1C 2⊥l 2于C 2, 则A →C 1→C 2→B 为最短路线,即A 与B 之间的距离最短.AB l 2l 1。
中考数学几何模型大全精编版
中考数学几何模型大全精编版中考数学压轴题常考的9种出题形式1、线段、角的计算与证明问题中考的解答题一般分为两到三部分。
第一部分基本上都是一些简单题或者中档题,目的在于考察基础。
第二部分往往就是开始拉分的中难题了。
对这些题轻松掌握的意义不仅仅在于获得分数,更重要的是对于整个做题过程中士气,军心的影响。
2、图形位置关系中学数学当中,图形位置关系主要包括点、线、三角形、矩形/正方形以及圆这几类图形之间的关系。
在中考中会包含在函数、坐标系以及几何问题当中,但主要还是通过圆与其他图形的关系来考察,其中最重要的就是圆与三角形的各种问题。
3、动态几何从历年中考来看,动态问题经常作为压轴题目出现,得分率也是最低的。
动态问题一般分两类,一类是代数综合方面,在坐标系中有动点、动直线,一般是利用多种函数交叉求解。
另一类就是几何综合题,在梯形、矩形、三角形中设立动点、线以及整体平移翻转,对考生的综合分析能力进行考察。
所以说,动态问题是中考数学当中的重中之重,只有完全掌握,才有机会拼高分。
4、一元二次方程与二次函数在这一类问题当中,尤以涉及的动态几何问题最为艰难。
几何问题的难点在于想象、构造,往往有时候一条辅助线没有想到,整个一道题就卡壳了。
相比几何综合题来说,代数综合题倒不需要太多巧妙的方法,但是对考生的计算能力以及代数功底有了比较高的要求。
中考数学考试通常涉及代数问题,主要包括一元二次方程和二次函数,同时也会有其他知识点的辅助。
在解答一元二次方程和二次函数问题时,通常会采用简单解答题的方式。
然而,在难度较大的大题中,这些问题通常会与根的判别式、整数根和抛物线等知识点结合起来。
初中数学中涉及的函数包括一次函数、反比例函数和二次函数。
这类问题本身并不难,通常作为中档次题目考察考生对一次函数和反比例函数的掌握程度。
因此,在中考中遇到这类问题,需要避免失分。
列方程或方程组解应用题是中考数学中最重要的部分之一,几乎每次考试都会出现。
2024年中考数学常见几何模型最值模型之瓜豆模型(原理)圆弧轨迹型
最值模型之瓜豆模型(原理)圆弧轨迹型动点轨迹问题是中考和各类模拟考试的重要题型,学生受解析几何知识的局限和思维能力的束缚,该压轴点往往成为学生在中考中的一个坎,致使该压轴点成为学生在中考中失分的集中点。
掌握该压轴题型的基本图形,构建问题解决的一般思路,是中考专题复习的一个重要途径。
本专题就最值模型中的瓜豆原理(动点轨迹为圆弧型)进行梳理及对应试题分析,方便掌握。
【模型解读】模型1、运动轨迹为圆弧模型1-1. 如图,P是圆O上一个动点,A为定点,连接AP,Q为AP中点.Q点轨迹是?如图,连接AO,取AO中点M,任意时刻,均有△AMQ∽△AOP,QM:PO=AQ:AP=1:2.则动点Q是以M为圆心,MQ为半径的圆。
模型1-2. 如图,△APQ是直角三角形,∠PAQ=90°且AP=k⋅AQ,当P在圆O运动时,Q点轨迹是?如图,连结AO,作AM⊥AO,AO:AM=k:1;任意时刻均有△APO∽△AQM,且相似比为k。
则动点Q是以M为圆心,MQ为半径的圆。
模型1-3. 定义型:若动点到平面内某定点的距离始终为定值,则其轨迹是圆或圆弧。
(常见于动态翻折中)如图,若P为动点,但AB=AC=AP,则B、C、P三点共圆,则动点P是以A圆心,AB半径的圆或圆弧。
模型1-4. 定边对定角(或直角)模型1)一条定边所对的角始终为直角,则直角顶点轨迹是以定边为直径的圆或圆弧.如图,若P为动点,AB为定值,∠APB=90°,则动点P是以AB为直径的圆或圆弧。
2)一条定边所对的角始终为定角,则定角顶点轨迹是圆弧.如图,若P为动点,AB为定值,∠APB为定值,则动点P的轨迹为圆弧。
【模型原理】动点的轨迹为定圆时,可利用:“一定点与圆上的动点距离最大值为定点到圆心的距离与半径之和,最小值为定点到圆心的距离与半径之差”的性质求解。
1(2023·山东泰安·统考中考真题)如图,在平面直角坐标系中,Rt△AOB的一条直角边OB在x轴上,点A的坐标为(-6,4);Rt△COD中,∠COD=90°,OD=43,∠D=30°,连接BC,点M是BC中点,连接AM.将Rt△COD以点O为旋转中心按顺时针方向旋转,在旋转过程中,线段AM的最小值是()A.3B.62-4C.213-2D.22(2023·四川广元·统考一模)如图,线段AB为⊙O的直径,点C在AB的延长线上,AB=4,BC=2,点P是⊙O上一动点,连接CP,以CP为斜边在PC的上方作Rt△PCD,且使∠DCP=60°,连接OD,则OD长的最大值为.3(2023·四川宜宾·统考中考真题)如图,M是正方形ABCD边CD的中点,P是正方形内一点,连接BP,线段BP以B为中心逆时针旋转90°得到线段BQ,连接MQ.若AB=4,MP=1,则MQ的最小值为.4(2023·湖南·统考中考真题)如图,在矩形ABCD中,AB=2,AD=7,动点P在矩形的边上沿B→C→D→A运动.当点P不与点A、B重合时,将△ABP沿AP对折,得到△AB P,连接CB ,则在点P的运动过程中,线段CB 的最小值为.5(2023·山东·统考中考真题)如图,在四边形ABCD中,∠ABC=∠BAD=90°,AB=5,AD=4,AD< BC,点E在线段BC上运动,点F在线段AE上,∠ADF=∠BAE,则线段BF的最小值为.6(2023·浙江金华·九年级校考期中)如图,点A,C,N的坐标分别为(-2,0),(2,0),(4,3),以点C为圆心、2为半径画⊙C,点P在⊙C上运动,连接AP,交⊙C于点Q,点M为线段QP的中点,连接MN,则线段MN的最小值为.7(2023上·江苏连云港·九年级校考阶段练习)已知矩形ABCD,AB=6,BC=4,P为矩形ABCD内一点,且∠BPC=135°,若点P绕点A逆时针旋转90°到点Q,则PQ的最小值为.8(2023下·陕西西安·九年级校考阶段练习)问题提出:(1)如图①,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=120°,BC=43,则AB的长为;问题探究:(2)如图②,已知矩形ABCD,AB=4,BC=5,点P是矩形ABCD内一点,且满足∠APB= 90°,连接CP,求线段CP的最小值;问题解决:(3)如图③所示,我市城市绿化工程计划打造一片四边形绿地ABCD,其中AD∥BC,AD= 40m,BC=60m,点E为CD边上一点,且CE:DE=1:2,∠AEB=60°,为了美化环境,要求四边形ABCD的面积尽可能大,求绿化区域ABCD面积的最大值.课后专项训练1(2023·安徽合肥·校考一模)如图,在△ABC中,∠B=45°,AC=2,以AC为边作等腰直角△ACD,连BD,则BD的最大值是()A.10-2B.10+3C.22D.10+22(2023春·广东·九年级专题练习)已知:如图,在△ABC中,∠BAC=30°,BC=4,△ABC面积的最大值是( ).A.8+43B.83+4C.83D.8+833(2022秋·江苏扬州·九年级校考阶段练习)如图,A是⊙B上任意一点,点C在⊙B外,已知AB=2,BC=4,△ACD是等边三角形,则△BCD的面积的最大值为()A.43+4B.4C.43+8D.64(2023·山东济南·一模)正方形ABCD中,AB=4,点E、F分别是CD、BC边上的动点,且始终满足DE=CF,DF、AE相交于点G.以AG为斜边在AG下方作等腰直角△AHG使得∠AHG=90°,连接BH.则BH的最小值为()A.25-2B.25+2C.10-2D.10+25(2023上·江苏连云港·九年级统考期中)如图,在矩形ABCD中,已知AB=3,BC=4,点P是BC边上一动点(点P不与点B,C重合),连接AP,作点B关于直线AP的对称点M,连接CM,则CM的最小值为.6(2023春·广东深圳·九年级专题练习)如图,点G是△ABC内的一点,且∠BGC=120°,△BCF是等边三角形,若BC=3,则FG的最大值为.7(2023·江苏泰州·九年级专题练习)如图,在矩形ABCD中,AD=10,AB=16,P为CD的中点,连接BP.在矩形ABCD外部找一点E,使得∠BEC+∠BPC=180°,则线段DE的最大值为.8(2023·陕西渭南·三模)如图,在矩形ABCD中,AB=6,BC=5,点E在BC上,且CE=4BE,点M 为矩形内一动点,使得∠CME=45°,连接AM,则线段AM的最小值为.9(2023江苏扬州·三模)如图,在等边△ABC和等边△CDE中,AB=6,CD=4,以AB、AD为邻边作平行四边形ABFD,连接AF.若将△CDE绕点C旋转一周,则线段AF的最小值是.10(2023秋·湖北武汉·九年级校考阶段练习)如图,△ABC为等腰直角三角形,∠BAC=90°,AB= AC=22,点D为△ABC所在平面内一点,∠BDC=90°,以AC、CD为边作平行四边形ACDE,则CE的最小值为.11(2023·福建泉州·统考模拟预测)如图,点E是正方形ABCD的内部一个动点(含边界),且AD= EB=8,点F在BE上,BF=2,则以下结论:①CF的最小值为6;②DE的最小值为82-8;③CE= CF;④DE+CF的最小值为10;正确的是.12(2021·广东·中考真题)在△ABC中,∠ABC=90°,AB=2,BC=3.点D为平面上一个动点,∠ADB=45°,则线段CD长度的最小值为.13(2023·广东·深圳市二模)如图,在矩形ABCD中,AB=3,BC=4,E为边BC上一动点,F为AE 中点,G为DE上一点,BF=FG,则CG的最小值为.14(2023秋·广东汕头·九年级校考期中)如下图,在正方形ABCD中,AB=6,点E是以BC为直径的圆上的点,连接DE,将线段DE绕点D逆时针旋转90°,得到线段DF,连接CF,则线段CF的最大值与最小值的和.15(2023·陕西渭南·统考一模)如图,在矩形ABCD中,AB=2,BC=4,Q是矩形ABCD左侧一点,连接AQ、BQ,且∠AQB=90°,连接DQ,E为DQ的中点,连接CE,则CE的最大值为.16(2023·安徽亳州·统考模拟预测)等腰直角△ABC 中,BAC =90°,AB =5,点D 是平面内一点,AD =2,连接BD ,将BD 绕D 点逆时针旋转90°得到DE ,连接AE ,当DAB =(填度数)度时,AE 可以取最大值,最大值等于.17(2023·河北廊坊·统考二模)已知如图,△ABC 是腰长为4的等腰直角三角形,∠ABC =90°,以A 为圆心,2为半径作半圆A ,交BA 所在直线于点M ,N .点E 是半圆A 上仟意一点.连接BE ,把BE 绕点B 顺时针旋转90°到BD 的位置,连接AE ,CD .(1)求证:△EBA ≌△DBC ;(2)当BE 与半圆A 相切时,求弧EM的长;(3)直接写出△BCD 面积的最大值.18(2022·北京·中考真题)在平面直角坐标系xOy 中,已知点M (a ,b ),N .对于点P 给出如下定义:将点P 向右(a ≥0)或向左(a <0)平移a 个单位长度,再向上(b ≥0)或向下(b <0)平移b 个单位长度,得到点P ',点P '关于点N 的对称点为Q ,称点Q 为点P 的“对应点”.(1)如图,点M (1,1),点N 在线段OM 的延长线上,若点P (-2,0),点Q 为点P 的“对应点”.①在图中画出点Q;②连接PQ,交线段ON于点T.求证:NT=12 OM;(2)⊙O的半径为1,M是⊙O上一点,点N在线段OM上,且ON=t12<t<1,若P为⊙O外一点,点Q为点P的“对应点”,连接PQ.当点M在⊙O上运动时直接写出PQ长的最大值与最小值的差(用含t的式子表示)19(2023下·广东广州·九年级校考阶段练习)如图,△ABC为等边三角形,点P是线段AC上一动点(点P不与A,C重合),连接BP,过点A作直线BP的垂线段,垂足为点D,将线段AD绕点A逆时针旋转60°得到线段AE,连接DE,CE.(1)求证:BD=CE;(2)连接CD,延长ED交BC于点F,若△ABC的边长为2;①求CD的最小值;②求EF的最大值.20(2023·江苏常州·统考二模)如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=-13x2+bx-3的图像与x轴交于点A和点B9,0,与y轴交于点C.(1)求二次函数的表达式;(2)若点P是抛物线上一点,满足∠PCB+∠ACB=∠BCO,求点P的坐标;(3)若点Q在第四象限内,且cos∠AQB=35,点M在y轴正半轴,∠MBO=45°,线段MQ是否存在最大值,如果存在,直接写出最大值;如果不存在,请说明理由.最值模型之瓜豆模型(原理)圆弧轨迹型动点轨迹问题是中考和各类模拟考试的重要题型,学生受解析几何知识的局限和思维能力的束缚,该压轴点往往成为学生在中考中的一个坎,致使该压轴点成为学生在中考中失分的集中点。
中考必会几何模型,31个模型轻松搞定所有中考几何题专题
8字模型与飞镖模型模型1 角的“8”字模型如图所示,AB 、CD 相交于点O ,连接AD 、BC 。
结论:∠A +∠D =∠B +∠C 。
模型分析8字模型往往在几何综合题目中推导角度时用到。
模型实例观察下列图形,计算角度:(1)如图①,∠A +∠B +∠C +∠D +∠E = ;(2)如图②,∠A +∠B +∠C +∠D +∠E +∠F = 。
热搜精练 1.(1)如图①,求∠CAD +∠B +∠C +∠D +∠E = ; (2)如图②,求∠CAD +∠B +∠ACE +∠D +∠E = 。
2.如图,求∠A +∠B +∠C +∠D +∠E +∠F +∠G +∠H = 。
OD CBA图12图EABCDEFD CBAOO图12图EABC DEDCBA模型2 角的飞镖模型 如图所示,有结论: ∠D =∠A +∠B +∠C 。
模型分析飞镖模型往往在几何综合题目中推导角度时用到。
模型实例如图,在四边形ABCD 中,AM 、CM 分别平分∠DAB 和∠DCB ,AM 与CM 交于M 。
探究∠AMC 与∠B 、∠D 间的数量关系。
热搜精练1.如图,求∠A +∠B +∠C +∠D +∠E +∠F = ;2.如图,求∠A +∠B +∠C +∠D = 。
HG EF DCBADCBAMDCBAO135EFDC BA模型3 边的“8”字模型如图所示,AC 、BD 相交于点O ,连接AD 、BC 。
结论:AC +BD >AD +BC 。
模型实例如图,四边形ABCD 的对角线AC 、BD 相交于点O 。
求证:(1)AB +BC +CD +AD >AC +BD ;(2)AB +BC +CD +AD <2AC +2BD .模型4 边的飞镖模型 如图所示有结论: AB +AC >BD +CD 。
模型实例如图,点O 为三角形内部一点。
求证:(1)2(AO +BO +CO )>AB +BC +AC ;105OO120D CBAODCBAODCBAOCB A(2)AB +BC +AC >AO +BO +CO .热搜精练1.如图,在△ABC 中,D 、E 在BC 边上,且BD =CE 。
2024中考数学常见几何模型归纳总结—三角形中的倒角模型-高分线模型、双(三)垂直模型
2024中考数学常见几何模型归纳总结—三角形中的倒角模型-高分线模型、双(三)垂直模型近年来各地考试中常出现一些几何倒角模型,该模型主要涉及高线、角平分线及角度的计算(内角和定理、外角定理等)。
熟悉这些模型可以快速得到角的关系,求出所需的角。
本专题高分线模型、双垂直模型、子母型双垂直模型(射影定理模型)进行梳理及对应试题分析,方便掌握。
模型1:高分线模型条件:AD 是高,AE 是角平分线结论:∠DAE=2B C∠∠-例1.(2023秋·浙江·八年级专题练习)如图,在ABC 中,30A ∠=︒,50B ∠=︒,CD 为ACB ∠的平分线,CE AB ⊥于点E ,则ECD ∠度数为()A .5︒B .8︒C .10︒D .12︒【答案】C 【分析】依据直角三角形,即可得到40BCE ∠=︒,再根据30A ∠=︒,CD 平分ACB ∠,即可得到BCD ∠的度数,再根据DCE BCD BCE ∠=∠-∠进行计算即可.【详解】解:50,B CE AB ∠=︒⊥ ,40BCE ∴∠=︒,又30A ∠=︒ ,CD 平分ACB ∠,1118050305022()BCD BCA ∴∠=∠=⨯︒-︒-︒=︒,504010DCE BCD BCE ∴∠=∠-∠=︒-︒=︒,故选:C .【点睛】本题考查的是三角形内角和定理,熟知三角形内角和是180︒是解答此题的关键.例2.(2023春·河南南阳·七年级统考期末)如图,在△ABC 中,∠1=∠2,G 为AD 的中点,BG 的延长线交AC 于点E ,F 为AB 上的一点,CF 与AD 垂直,交AD 于点H ,则下面判断正确的有()①AD 是△ABE 的角平分线;②BE 是△ABD 的边AD 上的中线;③CH 是△ACD 的边AD 上的高;④AH 是△ACF 的角平分线和高A .1个B .2个C .3个D .4个【答案】B【详解】解:①根据三角形的角平分线的概念,知AG 是△ABE 的角平分线,故此说法错误;②根据三角形的中线的概念,知BG 是△ABD 的边AD 上的中线,故此说法错误;③根据三角形的高的概念,知CH 为△ACD 的边AD 上的高,故此说法正确;④根据三角形的角平分线和高的概念,知AH 是△ACF 的角平分线和高线,故此说法正确.故选:B .【点睛】本题考查了三角形的角平分线、三角形的中线、三角形的高的概念,注意:三角形的角平分线、中线、高都是线段,且都是顶点和三角形的某条边相交的交点之间的线段.透彻理解定义是解题的关键.例3.(2023·安徽合肥·七年级统考期末)如图,已知AD 、AE 分别是Rt △ABC 的高和中线,AB =9cm ,AC =12cm ,BC =15cm ,试求:(1)AD 的长度;(2)△ACE 和△ABE 的周长的差.【答案】(1)AD 的长度为365cm ;(2)△ACE 和△ABE 的周长的差是3cm .【分析】(1)利用直角三角形的面积法来求线段AD 的长度;(2)由于AE 是中线,那么BE =CE ,再表示△ACE 的周长和△ABE 的周长,化简可得△ACE 的周长﹣△ABE 的周长=AC ﹣AB 即可.【详解】解:(1)∵∠BAC =90°,AD 是边BC 上的高,∴S △ACB =12AB•AC =12BC•AD ,∵AB =9cm ,AC =12cm ,BC =15cm ,∴AD =AB AC CB ⋅=91215⨯=365(cm ),即AD 的长度为365cm ;(2)∵AE 为BC 边上的中线,∴BE =CE ,∴△ACE 的周长﹣△ABE 的周长=AC+AE+CE ﹣(AB+BE+AE )=AC ﹣AB =12﹣9=3(cm ),即△ACE 和△ABE 的周长的差是3cm .【点睛】此题主要考查了三角形的面积,关键是掌握直角三角形的面积求法.例4.(2023·广东东莞·八年级校考阶段练习)如图,在ABC 中,AD ,AE 分别是ABC 的高和角平分线,若30B ∠=︒,50C ∠=︒.(1)求DAE ∠的度数.(2)试写出DAE ∠与C B ∠-∠关系式,并证明.(3)如图,F 为AE 的延长线上的一点,FD BC ⊥于D ,这时AFD ∠与C B ∠-∠的关系式是否变化,说明理由.【答案】(1)10︒(2)()12DAE C B ∠=∠-∠(3)不变,理由见解析【分析】(1)根据三角形内角和求出BAC ∠,根据角平分线的定义得到50BAE ∠=︒,根据高线的性质得到90ADE ∠=︒,从而求出60BAD ∠=︒,继而根据角的和差得到结果;(2)根据角平分线的定义得到12BAE BAC ∠=∠,根据三角形内角和求出119022EAC B C ∠=︒-∠-∠,根据角的和差得到结果;(3)过A 作AG BC ⊥于G ,结合(2)知1()2EAG C B ∠=∠-∠,证明FD AG ∥,得到AFD EAG ∠=∠,即可证明.【详解】(1)解:∵30B ∠=︒,50C ∠=︒,∴1805030100BAC ∠=︒-︒-︒=︒,∵AE 平分BAC ∠,∴1502BAE CAE BAC ∠=∠=∠=︒,∵AD 是高,∴90ADE ∠=︒,∵30B ∠=︒,∴60BAD ∠=︒,∴10DAE BAD BAE ∠=∠-∠=︒;(2)()12DAE C B ∠=∠-∠,证明如下:∵AE 平分BAC ∠,∴12EAC BAC ∠=∠,∵180BAC B C ∠=︒-∠-∠,∴()11101902822B C B C EAC ︒-∠-∠-∠︒-==∠∠,∴EAD EAC DAC ∠=∠-∠()11090922B C C =︒∠---∠︒-∠()12C B =∠-∠;(3)不变,理由是:如图,过A 作AG BC ⊥于G ,由(2)可知:1()2EAG C B ∠=∠-∠,AG BC ⊥ ,90AGB ∠=︒,FD BC ⊥ ,90FDC ∴∠=︒,AGD FDC ∴∠=∠,FD AG ∴∥,AFD EAG ∴∠=∠,1()2AFD C B ∴∠=∠-∠.【点睛】本题主要考查三角形的内角和定理、角平分线的性质、直角三角形的性质和平行线的判定与性质,熟练掌握三角形的内角和定理和角平分线的性质是解题的关键.模型2:双垂直模型结论:①∠A =∠C ;②∠B =∠AFD =∠CFE ;③AB CD AE BC ⋅=⋅。
2023年中考数学常见几何模型全归纳之模型 全等模型-半角模型(解析版)
专题02 全等模型--半角模型全等三角形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,本专题就半角模型进行梳理及对应试题分析,方便掌握。
模型1.半角模型【模型解读】过等腰三角形顶点 两条射线,使两条射线的夹角为等腰三角形顶角的一半这样的模型称为半角模型。
【常见模型及证法】常见的图形为正方形,正三角形,等腰直角三角形等,解题思路一般是将半角两边的三角形通过旋转到一边合并成新的三角形,从而进行等量代换,然后证明与半角形成的三角形全等,再通过全等的性质得到线段之间的数量关系。
半角模型(题中出现角度之间的半角关系)利用旋转——证全等——得到相关结论. 1.(2022·湖北十堰·中考真题)【阅读材料】如图①,四边形ABCD 中,AB AD =,180B D ∠+∠=︒,点E ,F 分别在BC ,CD 上,若2BAD EAF ∠∠=,则EF BE DF =+.【解决问题】如图②,在某公园的同一水平面上,四条道路围成四边形ABCD .已知100m CD CB ==,60D ∠=︒,120ABC ∠=︒,150BCD ∠=︒,道路AD ,AB 上分别有景点M ,N ,且100m DM =,)501m BN =,若在M ,N 之间修一条直路,则路线M N →的长比路线M A N →→的长少_________m 1.7).【答案】370【分析】延长,AB DC 交于点E ,根据已知条件求得90E ∠=︒,进而根据含30度角的直角三角形的性质,求得,EC EB ,,AE AD ,从而求得AN AM +的长,根据材料可得MN DM BN =+,即可求解.【详解】解:如图,延长,AB DC 交于点E ,连接,CM CN ,60D ∠=︒,120ABC ∠=︒,150BCD ∠=︒,30A ∴∠=︒,90E ∠=︒,100DC DM ==DCM ∴是等边三角形,60DCM ∴∠=︒,90BCM ∴∠=︒,在Rt BCE 中,100BC =,18030ECB BCD ∠=︒-∠=︒,1502EB BC ==,EC ==100DE DC EC ∴=+=+Rt ADE △中,2200AD DE ==+150AE ==, ∴200100100AM AD DM =-=+=+()AN AB BN AE EB BN =-=--())15050501=--150=,100150250AM AN ∴+=+=+Rt CMB △中,BM =)50501EN EB BN EC =+=+=ECN ∴是等腰直角三角形()1752NCM BCM NCB BCM NCE BCE DCB ∴∠=∠-∠=∠-∠-∠=︒=∠由阅读材料可得))100501501MN DM BN =+=+=,∴路线M N →的长比路线M A N →→的长少)250501200370+=+≈m .答案:370. 【点睛】本题考查了含30度角的直角三角形的性质,勾股定理,理解题意是解题的关键.2.(2022·河北邢台·九年级期末)学完旋转这一章,老师给同学们出了这样一道题:“如图1,在正方形ABCD 中,∠EAF =45°,求证:EF =BE +DF .”小明同学的思路:∠四边形ABCD 是正方形,∠AB =AD ,∠B =∠ADC =90°.把∠ABE 绕点A 逆时针旋转到ADE '△的位置,然后证明AFE AFE '≌△△,从而可得=EF E F '. E F E D DF BE DF ''=+=+,从而使问题得证.(1)【探究】请你参考小明的解题思路解决下面问题:如图2,在四边形ABCD 中,AB =AD ,∠B =∠D =90°,12EAF BAD ∠=∠,直接写出EF ,BE ,DF 之间的数量关系.(2)【应用】如图3,在四边形ABCD 中,AB =AD ,∠B +∠D =180°,12EAF BAD ∠=∠,求证:EF =BE +DF .(3)【知识迁移】如图4,四边形ABPC 是O的内接四边形,BC 是直径,AB =AC ,请直接写出PB +PC 与AP 的关系. ADE ,证明∠AEF EAF ='E AF ∠,先利用圆内接四边形的性质证明为等腰直角三角形,等量代换即得结论.重合,点ADE=180°知,BAD,∠∠BAF=∠EAF=E∠,∠EF=E F'∠ABE绕点腰直角三角形的判定及性质等知识点.解题关键是利用旋转构造全等三角形.3.(2022·福建·龙岩九年级期中)(1)【发现证明】如图1,在正方形ABCD 中,点E ,F 分别是BC ,CD 边上的动点,且45EAF ∠=︒,求证:EF DF BE =+.小明发现,当把ABE △绕点A 顺时针旋转90°至ADG ,使AB 与AD 重合时能够证明,请你给出证明过程.(2)【类比引申】①如图2,在正方形ABCD 中,如果点E ,F 分别是CB ,DC 延长线上的动点,且45EAF ∠=︒,则(1)中的结论还成立吗?若不成立,请写出EF ,BE ,DF 之间的数量关系______(不要求证明) ②如图3,如果点E ,F 分别是BC ,CD 延长线上的动点,且45EAF ∠=︒,则EF ,BE ,DF 之间的数量关系是_____(不要求证明).(3)【联想拓展】如图1,若正方形ABCD 的边长为6,AE =求AF 的长.45EAF ∠=︒,45BAE FAD ∴∠+∠=︒,45DAG FAD ∴∠+∠=︒,EAF FAG ∴∠=∠,AF AF =,()EAF GAF SAS ∴∆≅∆,EF FG DF DG ∴==+,EF DF BE ∴=+;(2)①不成立,结论:EF DF BE =-;证明:如图2,将ABE ∆绕点A 顺时针旋转90︒至ADM ∆,EAB MAD ∴∠=∠,AE AM =,90EAM =︒∠,BE DM =,45FAM EAF ∴∠=︒=∠,AF AF =,()EAF MAF SAS ∴∆≅∆,EF FM DF DM DF BE ∴==-=-;②如图3,将ADF ∆绕点A 逆时针旋转90︒至ABN ∆,AN AF ∴=,90NAF ∠=︒,45EAF ∠=︒,45NAE ∴∠=︒,NAE FAE ∴∠=∠,AE AE =,()AFE ANE SAS ∴∆≅∆,EF EN ∴=,BE BN NE DF EF ∴=+=+.即BE EF DF =+.故答案为:BE EF DF =+.正方形Rt EFC中,2CF CE+解得:2x=.2DF∴=,226AF AD DF=+=【点睛】本题属于四边形综合题,主要考查了正方形的性质、旋转的性质、全等三角形的判定与性质以及勾股定理的综合应用,解题的关键是作辅助线构造全等三角形,根据全等三角形的对应边相等进行推导.4.(2022·山东省青岛第二十六中学九年级期中)【模型引入】当几何图形中,两个共顶点的角所在角度是公共大角一半的关系,我们称之为“半角模型”【模型探究】(1)如图1,在正方形ABCD中,E、F分别是AB、BC边上的点,且∠EDF=45°,探究图中线段EF,AE,FC之间的数量关系.【模型应用】(2)如图2,如果四边形ABCD中,AB=AD,∠BAD=∠BCD=90°,∠EAF=45°,且BC=7,DC=13,CF=5,求BE的长.【拓展提高】(3)如图3,在四边形ABCD中,AB=AD,∠ABC与∠ADC互补,点E、F分别在射线CB、DC上,且∠EAF12=∠BAD.当BC=4,DC=7,CF=1时,CEF的周长等于.(4)如图4,正方形ABCD中,AMN的顶点M、N分别在BC、CD边上,AH∠MN,且AH=AB,连接BD分别交AM、AN于点E、F,若MH=2,NH=3,DF=EF的长.(5)如图5,已知菱形ABCD中,∠B=60°,点E、F分别是边BC,CD上的动点(不与端点重合),且∠EAF=60°.连接BD分别与边AE、AF交于M、N,当∠DAF=15°时,求证:MN2+DN2=BM2.又AH=AN,AB=AD,∠∠ABH∠∠ADN(SAS),∠DN=BH,∠ABH=∠ADN,∠∠B=60°,且∠EAF=60°.∠∠BAD=120°,∠∠DAF+∠BAE=∠EAF=60°,∠∠BAG+∠BAE=∠EAF,即∠MAH=∠MAN,而AH=AN,AM=AM,∠∠AMH∠∠AMN(SAS),∠MN=MH,∠AMN=∠AMH,∠菱形ABCD,∠B=60°,∠∠ABD=∠ADB=30°,∠∠HBD=∠ABH+∠ABD=60°,∠∠DAF=15°,∠EAF=60°,∠∠ADM中,∠DAM=∠AMD=75°,∠∠AMN=∠AMH=75°,∠∠HMB=180°-∠AMN-∠AMH=30°,∠∠BHM=90°,∠BH2+MH2=BM2,∠DN2+MN2=BM2.【点睛】本题是四边形综合题,主要考查了旋转的性质、正方形的性质、等腰直角三角形的性质、全等三角形的判定和性质、勾股定理等知识,解题关键是学会用旋转法添加辅助线,构造全等三角形解决问题,学会利用探究的结论解决新的问题,属于中考压轴题.课后专项训练:1.(2022·重庆市育才中学二模)回答问题(1)【初步探索】如图1:在四边形ABCD中,AB=AD,∠B=∠ADC=90°,E、F分别是BC、CD上的点,且EF=BE+FD,探究图中∠BAE、∠F AD、∠EAF之间的数量关系.小王同学探究此问题的方法是:延长FD到点G,使DG=BE.连接AG,先证明△ABE∠∠ADG,再证明△AEF∠∠AGF,可得出结论,他的结论应是_______________;(2)【灵活运用】如图2,若在四边形ABCD中,AB=AD,∠B+∠D=180°.E、F分别是BC、CD上的点,且EF=BE+FD,上述结论是否仍然成立,并说明理由;(3)【拓展延伸】知在四边形ABCD中,∠ABC+∠ADC=180°,AB=AD,若点E在CB的延长线上,点F在CD的延长线上,如图3所示,仍然满足EF=BE+FD,请直接写出∠EAF与∠DAB的数量关系.2.(2022·江西九江·一模)如图(1),在四边形ABCD 中,180B D ∠+∠=︒,AB AD =,以点A 为顶点作EAF ∠,且12EAF BAD ∠=∠,连接EF .(1)观察猜想 如图(2),当90BAD B D ∠=∠=∠=︒时,①四边形ABCD 是______(填特殊四边形的名称);②BE ,DF ,EF 之间的数量关系为______.(2)类比探究 如图(1),线段BE ,DF ,EF 之间的数量关系是否仍然成立?若成立,请加以证明;若不成立,请说明理由.(3)解决问题 如图(3),在ABC 中,90BAC ∠=︒,4AB AC ==,点D ,E 均在边BC 上,且45DAE ∠=︒,若BD =,求DE 的长.证得ABE ADG ≌,得出证得AEF AGF ≌,之间的数量关系;(2)同(1)②即可得出,证得ABD ACM ≌,同(证得AEF AGF ≌,在Rt ECM 中,由勾股定理可解得90BAD B D =∠=∠=︒,ABCD 是矩形,又∠AB AD ,∠矩形CD 至点G ,使得DG=BE 90ADG ADF =∠=︒,∠∠,∠ABE ADG ≌,DG ,BAE DAG ∠=∠1BAD ∠,∠BAE DAF ∠+∠∠AEF AGF ≌,∠EF DG EF =∠BE FD +在ABC 中,B ACB ∠=∠∠ABD ACM ≌,同(1)②的证明方法得DE ME =, 2BD =,22+BC AB AC ==DE ME =x -,Rt ECM 中,2EM ,2(2)(32+【点睛】本题考查了特殊的平行四边形的判定、全等三角形的性质和判定及勾股定理的应用,熟练应用相关定理和性质是解决本题的关键.3.(2022·山东聊城·九年级期末)(1)如图1,点E ,F 分别在正方形ABCD 的边BC ,CD 上,45EAF ∠=︒,连接EF ,求证:EF BE DF =+,试说明理由.(2)类比引申:如图2,四边形ABCD 中,AB AD =,90BAD ∠=︒,点E ,F 分别在边BC ,CD 上,∠EAF =45°,若B 、D ∠都不是直角,则当B 与D ∠满足等量关系______时,仍有EF BE DF =+,试说明理由.(3)联想拓展:如图3,在∠ABC 中,90BAC ∠=︒,AB AC =,点D ,E 均在边BC 上,且∠DAE =45,若1BD =,2EC =,求DE 的长.AB AD =∠ADC =∠B =90°∠则DAG ∠∠F AG =∠F AD理由:AB AD==∠BAE DAG∠=︒,BAD90∠+∠=ADC B在∠AFE和∠AFG∴=EF FG()3将∠ACE∠=BAC又∠∠F AB=∠则在∠ADF∠∠ADF∠∠∠∠C+∠ABD4.(2022·黑龙江九年级阶段练习)已知:正方形ABCD中,∠MAN=45°,∠MAN绕点A顺时针旋转,它的两边分别交CB、DC(或它们的延长线)于点M、N.当∠MAN绕点A旋转到BM=DN时,(如图1),易证BM+DN=MN.(1)当∠MAN 绕点A 旋转到BM ≠DN 时(如图2),线段BM 、DN 和MN 之间有怎样的数量关系?写出猜想,并加以证明;(2)当∠MAN 绕点A 旋转到如图3的位置时,线段BM 、DN 和MN 之间又有怎样的数量关系?请直接写出你的猜想. 【答案】(1)BM DN MN +=,理由见解析;(2)DN BMMN -=,理由见解析【分析】(1)把ADN ∆绕点A 顺时针旋转90︒,得到ABE ∆,然后证明得到AEM ANM ∆∆≌,从而证得ME MN =,可得结论;(2)首先证明ADQ ABM ∆∆≌,得DQ BM =,再证明AMN AQN ∆∆≌,得MN QN =,可得结论; (1)解:BM DN MN +=.理由如下:如图2,把ADN ∆绕点A 顺时针旋转90︒,得到ABE ∆,90ABE ADN ∴∠=∠=︒,AE AN =,BE DN =,180ABE ABC ∴∠+∠=︒,∴点E ,点B ,点C 三点共线,90904545EAM NAM ∴∠=︒-∠=︒-︒=︒,又45NAM ∠=︒,在AEM ∆与ANM ∆中,AE AN EAM NAM AM AM =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,AEM ANM ∴∆∆≌(SAS ),ME MN ∴=, ME BE BM DN BM =+=+,DN BM MN ∴+=;(2)解:DN BM MN -=.理由如下:在线段DN 上截取DQ BM =,在ADQ ∆与ABM ∆中,AD AB ADQ ABM DQ BM =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,ADQ ABM ∴∆∆≌(SAS ),DAQ BAM ∴∠=∠,QAN MAN ∴∠=∠.在AMN ∆和AQN ∆中,AQ AM QAN MAN AN AN =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,AMN AQN ∴∆∆≌(SAS ),MN QN ∴=,DN BM MN ∴-=.【点睛】本题是四边形综合题,考查正方形的性质,旋转变换,全等三角形的判定和性质,勾股定理等知识,解题的关键是学会利用旋转法添加辅助线,构造全等三角形解决问题.5.(2022·重庆南川·九年级期中)如图,正方形ABCD 中,45MAN ∠=︒,MAN ∠绕点A 顺时针旋转,它的两边分别交BC 、DC (或它们的延长线)于点M 、N .(1)当MAN ∠绕点A 旋转到BM DN =时(如图1),证明:2MN BM =;(2)绕点A 旋转到BM DN ≠时(如图2),求证:MN BM DN =+;(3)当MAN ∠绕点A 旋转到如图3位置时,线段BM 、DN 和MN 之间有怎样的数量关系?请写出你的猜想并证明.【答案】(1)见解析(2)见解析(3)DN BM MN -=,见解析【分析】(1)把ADN △绕点A 顺时针旋转90︒,得到ABE △,证得B 、E 、M 三点共线,即可得到AEM △∠ANM ,从而证得ME MN =;(2)证明方法与(1)类似;(3)在线段DN 上截取DQ BM =,判断出ADQ△∠ABM ,同(2)的方法,即可得出结论.(1)证明:如图1,∠把ADN △绕点A 顺时针旋转90︒,得到ABE △,ABE ∴∠ADN △,AE ANM ∴=,ABE D ∠=∠,四边形ABCD 是正方形,90ABC D ∴∠=∠=︒,90ABE ABC ∴∠=∠=︒,∴点E 、B 、M 三点共线.90904545EAM NAM ∴∠=︒-∠=︒-︒=︒,又45NAM ∠=︒,在AEM △与ANM 中,AE AN EAM NAM AM AM =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,AEM ∴△∠()ANM SAS ,ME MN ∴=,ME BE BM DN BM =+=+,DN BM MN ∴+=,BM DN =,2MN BM ∴=.(2)证明:如图2,把ADN △绕点A 顺时针旋转90︒,得到ABE △,ABE ∴∠ADN △,AE ANM ∴=,ABE D ∠=∠,四边形ABCD 是正方形,90ABC D ∴∠=∠=︒,90ABE ABC ∴∠=∠=︒,∴点E 、B 、M 三点共线.90904545EAM NAM ∴∠=︒-∠=︒-︒=︒,又45NAM ∠=︒,在AEM △与ANM 中,AE AN EAM NAM AM AM =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,AEM ∴△∠()ANM SAS ,ME MN ∴=,ME BE BM DN BM =+=+,DN BM MN ∴+=. (3)解:DN BM MN -= 理由如下:如图3,在线段DN 上截取DQ BM =,连接AQ ,在ADQ △与ABM中,AD AB ADQ ABM DQ BM =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,ADQ ∴∠()ABM SAS ,DAQ BAM ∴∠=∠,QAN MAN ∴∠=∠.在AMN 和AQN △中,AQ AM QAN MAN AN AN =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,AMN ∴∠()AQN SAS ,MN QN ∴=,DN BM MN ∴-=.【点睛】本题是四边形综合题,考查正方形的性质,旋转变换,全等三角形的判定和性质,勾股定理等知识,学会利用旋转法添加辅助线,构造全等三角形是解题的关键.6.(2022·江西景德镇·九年级期中)(1)【特例探究】如图1,在四边形ABCD 中,AB AD =,90ABC ADC ∠=∠=︒,100BAD ∠=︒,50EAF ∠=︒,猜想并写出线段BE ,DF ,EF 之间的数量关系,证明你的猜想;(2)【迁移推广】如图2,在四边形ABCD 中,AB AD =,180ABC ADC ∠+∠=︒,2BAD EAF ∠∠=.请写出线段BE ,DF ,EF 之间的数量关系,并证明;(3)【拓展应用】如图3,在海上军事演习时,舰艇在指挥中心(O 处)北偏东20°的A 处.舰艇乙在指挥中心南偏西50°的B 处,并且两舰艇在指挥中心的距离相等,接到行动指令后,舰艇甲向正西方向以80海里/时的速度前进,同时舰艇乙沿北偏西60°的方向以90海里/时的速度前进,半小时后,指挥中心观测到甲、乙两舰艇分别到达C ,D 处,且指挥中心观测两舰艇视线之间的夹角为75°.请直接写出此时两舰艇之间的距离.【答案】(1)EF =BE +DF ,理由见解析;(2)EF =BE +DF ,理由见解析;(3)85海里【分析】(1)延长CD 至点G ,使DG =BE ,连接AG ,可证得∠ABE ∠∠ADG ,可得到AE =AG ,∠BAE =∠DAG ,再由100BAD ∠=︒,50EAF ∠=︒,可证得∠AEF ∠∠AGF ,从而得到EF =FG ,即可求解;(2)延长CD 至点H ,使DH =BE ,连接AH ,可证得∠ABE ∠∠ADH ,可得到AE =AH ,∠BAE =∠DAH ,再由2BAD EAF ∠∠=,可证得∠AEF ∠∠AHF ,从而得到EF =FH ,即可求解;(3)连接CD ,延长AC 、BD 交于点M ,根据题意可得∠AOB =2∠COD ,∠OAM +∠OBM =70°+110°=180°,再由(2)【迁移推广】得:CD =AC +BD ,即可求解.【详解】解:(1)EF =BE +DF ,理由如下:如图,延长CD 至点G ,使DG =BE ,连接AG ,∠90ABC ADC∠=∠=︒,∠∠ADG=∠ABC=90°,∠AB=AD,∠∠ABE∠∠ADG,∠AE=AG,∠BAE=∠DAG,∠100BAD∠=︒,50EAF∠=︒,∠∠BAE+∠DAF=50°,∠∠F AG=∠EAF=50°,∠AF=AF,∠∠AEF∠∠AGF,∠EF=FG,∠FG=DG+DF,∠EF=DG+DF=BE+DF;(2)EF=BE+DF,理由如下:如图,延长CD至点H,使DH=BE,连接AH,∠180ABC ADC∠+∠=︒,∠ADC+∠ADH=180°,∠∠ADH=∠ABC,∠AB=AD,∠∠ABE∠∠ADH,∠AE=AH,∠BAE=∠DAH,∠2BAD EAF∠∠=∠∠EAF=∠BAE+∠DAF=∠DAF+∠DAH,∠∠EAF=∠HAF,∠AF=AF,∠∠AEF∠∠AHF,∠EF=FH,∠FH=DH+DF,∠EF=DH+DF=BE+DF;(3)如图,连接CD,延长AC、BD交于点M,根据题意得:∠AOB=20°+90°+40°=150°,∠OBD=60°+50°=110°,∠COD=75°,∠OAM=90°-20°=70°,OA=OB,∠∠AOB=2∠COD,∠OAM+∠OBM=70°+110°=180°,∠OA=OB,∠由(2)【迁移推广】得:CD=AC+BD,∠AC=80×0.5=40,BD=90×0.5=45,∠CD=40+45=85海里.即此时两舰艇之间的距离85海里.【点睛】此题是三角形综合题,主要考查了全等三角形的判定和性质、勾股定理的运用、等腰直角三角形的性质,题目的综合性较强,难度较大,解题的关键是正确的作出辅助线构造全等三角形,解答时,注意类比思想的应用.7.(2022·上海·九年级专题练习)小明遇到这样一个问题:如图1,在Rt∠ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,点D,E在边BC上,∠DAE=45°.若BD=3,CE=1,求DE的长.小明发现,将∠ABD 绕点A 按逆时针方向旋转90º,得到∠ACF ,联结EF (如图2),由图形旋转的性质和等腰直角三角形的性质以及∠DAE =45°,可证△F AE ∠△DAE ,得FE =DE .解△FCE ,可求得FE (即DE )的长.(1)请回答:在图2中,∠FCE 的度数是 ,DE 的长为 .参考小明思考问题的方法,解决问题:(2)如图3,在四边形ABCD 中,AB =AD ,∠B +∠D =180°.E ,F 分别是边BC ,CD 上的点,且∠EAF =12∠BAD .猜想线段BE ,EF ,FD 之间的数量关系并说明理由. )根据旋转的性质,可得ADB AFC ≌,勾股定理解按逆时针方向旋转,使AB 与AD 重合,FG =DG +FD =BE +按逆时针方向旋转90º,得到∠ACF ∠ADB AFC ≌ACF ∴∠,90AB AC BAC ∠==45ACF ABD ∴∠=∠=在Rt FCE 中,BD 2EF CF ∴=+(2)猜想:EF =BE 如图,将∠ABE8.(2022·黑龙江·哈尔滨市九年级阶段练习)已知四边形ABCD 是正方形,一个等腰直角三角板的一个锐角顶点与A 点重合,将此三角板绕A 点旋转时,两边分别交直线BC ,CD 于M ,N .(1)如图1,当M ,N 分别在边BC ,CD 上时,求证:BM +DN =MN(2)如图2,当M ,N 分别在边BC ,CD 的延长线上时,请直接写出线段BM ,DN ,MN 之间的数量关系(3)如图3,直线AN 与BC 交于P 点,MN =10,CN =6,MC =8,求CP 的长.【答案】(1)见解析;(2)BM DN MN -=;(3)3【分析】(1)延长CB 到G 使BG DN=,连接AG ,先证明AGB AND ≅△△,由此得到AG AN =,GAB DAN ∠=∠,再根据45MAN ∠=︒,90BAD ∠=︒,可以得到45GAM NAM ∠=∠=︒,从而证明AMN AMG △≌△,然后根据全等三角形的性质即可证明BM DN MN +=;(2)在BM 上取一点G ,使得BG DN =,连接AG ,先证明AGB AND ≅△△,由此得到AG AN =,GAB DAN ∠=∠,由此可得90GAN BAD ∠=∠=︒,再根据45MAN ∠=︒可以得到45GAM NAM ∠=∠=︒,从而证明AMN AMG △≌△,然后根据全等三角形的性质即可证明BM DN MN -=;(3)在DN 上取一点G ,使得DG BM =,连接AG ,先证明ABM ADG ≌,再证明AMN AGN △≌△,设DG BM x ==,根据DC BC =可求得2x =,由此可得6AB BC CD CN ====,最后再证明ABP NCP △≌△,由此即可求得答案.【详解】(1)证明:如图,延长CB 到G 使BG DN =,连接AG ,∠四边形ABCD 是正方形,∠AB AD =,90ABG ADN BAD ∠=∠=∠=︒,在ABG 与ADN △中,AB AD ABG ADN BG DN =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩, ()AGB AND SAS ∴△≌△,AG AN ∴=,GAB DAN ∠=∠,45MAN ∠=︒,90BAD ∠=︒,∠45DAN BAM BAD MAN ∠+∠=∠-∠=︒,45GAM GAB BAM DAN BAM ∴∠=∠+∠=∠+∠=︒,GAM NAM ∴∠=∠,在AMN 与AMG 中,AM AM GAM NAM AN AG =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩, ()AMN AMG SAS ∴△≌△,MN GM ∴=,又∠BM GB GM +=,BG DN =,BM DN MN ∴+=;(2)BM DN MN -=,理由如下:如图,在BM 上取一点G ,使得BG DN =,连接AG ,∠四边形ABCD 是正方形,∠AB AD =,90ABG ADN BAD ∠=∠=∠=︒,在ABG 与ADN △中,AB AD ABG ADN GB DN =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,()AGB AND SAS ∴△≌△,AG AN ∴=,GAB DAN ∠=∠,∠GAB GAD DAN GAD ∠+∠=∠+∠,∠90GAN BAD ∠=∠=︒,又45MAN ∠=︒,45GAM GAN MAN MAN ∴∠=∠-∠=︒=∠,在AMN 与AMG 中,AM AM GAM NAM AN AG =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,()AMN AMG SAS ∴△≌△,MN GM ∴=,又∠BM BG GM -=,BG DN =,∠BM DN MN -=,故答案为:BM DN MN -=;(3)如图,在DN 上取一点G ,使得DG BM =,连接AG ,∠四边形ABCD 是正方形,∠AB AD BC CD ===,90ABM ADG BAD ∠=∠=∠=︒,//AB CD ,在ABM 与ADG 中,AB AD ABM ADG BM DG =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩, ()ABM ADG SAS ∴△≌△,AM AG ∴=,MAB GAD ∠=∠,∠MAB BAG GAD BAG ∠+∠=∠+∠,∠90MAG BAD ∠=∠=︒,又45MAN ∠=︒,45GAN MAG MAN MAN ∴∠=∠-∠=︒=∠,在AMN 与AGN 中,AM AG MAN GAN AN AN =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩, ()AMN AGN SAS ∴△≌△,10MN GN ∴==,设DG BM x ==,∠6CN =,8MC =,∠1064DC DG GN CN x x =+-=+-=+,8BC MC BM x =-=-, ∠DC BC =,∠48x x +=-,解得:2x =,∠6AB BC CD CN ====,∠//AB CD ,∠BAP CNP ∠=∠,在ABP △与NCP 中,APB NPC BAP CNP AB CN ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩, ()ABP NCP AAS ∴△≌△,9.(2022·浙江·九年级阶段练习)如图1,等腰直角三角板的一个锐角顶点与正方形ABCD的顶点A重合,将此三角板绕点A旋转,使三角板中该锐角的两条边分别交正方形的两边BC,DC于点E,F,连接EF.(1)猜想BE、EF、DF三条线段之间的数量关系,并证明你的猜想;(2)在图1中,过点A作AM∠EF于点M,请直接写出AM和AB的数量关系;∠BAD,(3)如图2,将Rt∠ABC沿斜边AC翻折得到Rt∠ADC,E,F分别是BC,CD边上的点,∠EAF=12连接EF,过点A作AM∠EF于点M,试猜想AM与AB之间的数量关系.并证明你的猜想.10.(2022·北京四中九年级期中)如图,在∠ABC中,∠ACB=90°,CA=CB,点P在线段AB上,作射线CP (0°<∠ACP<45°),射线CP绕点C逆时针旋转45°,得到射线CQ,过点A作AD∠CP于点D,交CQ于点E,连接BE.(1)依题意补全图形;(2)用等式表示线段AD,DE,BE之间的数量关系,并证明.【答案】(1)作图见解析.(2)结论:AD+BE=DE.证明见解析.【分析】(1)根据要求作出图形即可.(2)结论:AD+BE=DE.延长DA至F,使DF=DE,连接CF.利用全等三角形的性质解决问题即可.(1)解:如图所示:(2)结论:AD+BE=DE.理由:延长DA至F,使DF=DE,连接CF.∠AD∠CP,DF=DE,∠CE=CF,∠∠DCF=∠DCE=45°,∠∠ACB=90°,∠∠ACD+∠ECB=45°,∠∠DCA+∠ACF=∠DCF=45°,∠∠FCA=∠ECB,在∠ACF和∠BCE中,CA CB ACF BCE CF CE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∠∠ACF ∠∠BCE (SAS ),∠AF =BE ,∠AD +BE =DE .【点睛】本题考查作图-旋转变换,全等三角形的判定和性质,等腰直角三角形的判定和性质等知识,解题的关键是正确寻找全等三角形解决问题,属于中考常考题型.。
2021中考数学必会8大几何模型与实例巩固
中考必会八大几何模型归纳模型一 中点四大模型模型1:倍长中线或类中线(与中点有关的线段)构造全等三角形②图①图构造全等倍长类中线倍长中线DCBAF F ACABCDCA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 ) 当遇见中线或者中点的时候,可以尝试倍长中线或类中线,构造全等三角形,目的是对已知条件中的线段进行转移模型实例例题1 如图,已知在△ABC 中,AD 是BC 边上的中线,E 是AD 上一点,连接BE 并延长交AC 于点F ,AF =EF ,求证:AC =BE .FEA巩固提升1.如图,在△ABC 中,AB =12,AC =20,求BC 边上中线AD 的范围.BA【解析】延长AD 到E ,使AD =DE ,连接BE , ∵AD 是△ABC 的中线, ∴BD =CD ,在△ADC 与△EDB 中,⎪⎩⎪⎨⎧=∠=∠=DE AD BDE ADC CD BD ,∴△ADC ≌△EDB (SAS ),∴EB =AC =20,根据三角形的三边关系定理:20-12<AE <20+12, ∴4<AD <16,故AD 的取值范围为4<AD <16.2.如图,在△ABC 中,D 是BC 的中点,DM ⊥DN ,如果BM 2+CN 2=DM 2+DN 2,求证:AD 2=41(AB 2+AC 2). NMA【证明】如图,过点B 作AC 的平行线交ND 的延长线于E ,连ME .∵BD =DC ,∴ED =DN .在△BED 与△CND 中,∵⎪⎩⎪⎨⎧=∠=∠=DN ED CDN BDE DC BD ,∴△BED ≌△CND (SAS ).∴BE =NC .∵∠MDN =90°,∴MD 为EN 的中垂线.∴EM =MN .∴BM 2+BE 2=BM 2+NC 2=MD 2+DN 2=MN 2=EM 2,∴△BEM 为直角三角形,∠MBE =90°. ∴∠ABC +∠ACB =∠ABC +∠EBC =90°.∴∠BAC =90°. ∴AD 2=(21BC )2=41(AB 2+AC 2).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”.模型实例例题2 如图,在△AB C 中,AB =A C =5,B C =6,M 为B C 的中点,MN ⊥A C 于点N ,求MN 长度.NMC BA【解析】连接AM∵AB =AC =5,BC =6,点M 为BC 中点,∴AM ⊥BC ,BM =CM =21BC =3 ∵AB =5,∴AM =4352222=-=-BM AB∵MN ⊥AC ,∴S △ANC =21MC ·AM =21AC ·MN 即21×3×4=21×5×MN ,∴MN =512巩固提升1.如图,在△ABC 中,AB =AC ,D 是BC 的中点,AE ⊥DE ,AF ⊥DF ,且AE =AF ,求证:∠EDB =∠FDC .FECB A【证明】连结AD ,∵AB =AC ,D 是BC 的中点,∴AD ⊥BC ,∠ADB =∠ADC =90° 在Rt △AED 与Rt △AFD 中,⎩⎨⎧==ADAD AFAB ,∴Rt △AED ≌Rt △AFD .(HL ),∴∠ADE =∠ADF ,∵∠ADB +∠ADC =90°,∴∠EDB =∠FDC2.已知Rt △ABC 中,AC =BC ,∠C =90°,D 为AB 边的中点,∠EDF =90°,∠EDF 绕D 点旋转,它的两边分别交AC 、CB (或它们的延长线)于E 、F .(1)当∠EDF 绕D 点旋转到DF ⊥AC 于E 时(如图①),求证:S △DEF +S △CEF =21S △ABC ; (2)当∠EDF 绕D 点旋转到DE 和AC 不垂直时,在图②和图③这两种情况下,上述结论是否成立?若成立,请给予证明;若不成立, S △DEF 、S △CEF 、S △ABC 又有怎样的数量关系?请写出你的猜想,不需要证明.③图②图①图ABCDEFACDDCA【解析】(1)连接CD ;如图2所示: ∵AC =BC ,∠ACB =90°,D 为AB 中点∴∠B =45°,∠DCE =21∠ACB =45°,CD ⊥AB ,CD =21AB =BD ∴∠DCE =∠B ,∠CDB =90°,∵∠EDF =90°,∴∠1=∠2在△CDE 和△BDF 中,⎪⎩⎪⎨⎧∠=∠=∠=∠B DCB BD CD 21,∴△CDE ≌△BDF (ASA )∴S △DEF +S △CEF =S △ADE +S △BDF =21S △ABC ; (2)不成立;S △DEF −S △C EF =21S △ABC ;理由如下:连接CD ,如图3所示:同(1)得:△DEC ≌△DBF ,∠DCE =∠DBF =135°∴S △DEF =S 五边形DBFEC =S △CFE +S △DBC =S △CFE +21S △ABC ,∴S △DEF -S △CFE =21S △ABC ∴S △DEF 、S △CEF 、S △ABC 的关系是:S △DEF -S △CEF =21S △ABC21ABCDE模型3:已知三角形一边的中点,可考虑中位线定理构造中位线取另一边中点EDD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 =21BC 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.模型实例例题3 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 .NM FEDBA【解析】如图,连接BD ,取BD 的中点H ,连接HE 、HF . ∵E 、F 分别是BC 、AD 的中点,∴FH =21AB ,FH ∥AB ,HE =21DC ,HE ∥NC . 又∵AB =CD ,∴HE =HF ,∴∠HFE =∠HEF .∵FH ∥MB ,HE ∥NC , ∴∠BME =∠HFE ,∠CNE =∠FEH ,∴∠BME =∠CNE .模型4:已知直角三角形斜边中点,可以考虑构造斜边中线构造直角三角形斜边上的中线DCBADB A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 =12AB ,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. 模型实例例题4 如图,在△ABC 中,BE ,CF 分别为AC ,AB 上的高,D 为BC 的中点,DM ⊥ EF 于点M ,求证:FM =EM .M FEDCBA【证明】连接DE ,DF .∵BE ,CF 分别为边AC ,AB 上的高,D 为BC 的中点,∴DF =12BC ,DE =12BC∴DF =DE ,即△DEF 是等腰三角形,DM ⊥EF ,∴点M 是EF 的中点,即FM =EM .ABCEFM巩固提升1.如图,在△ABC 中,∠B =2∠C ,AD ⊥BC 于D ,M 为BC 的中点,AB =10,求DM 的长度.N D CBA【解析】取AB 中点N ,连接DN ,MN .在Rt △ADB 中,N 是斜边AB 上的中点, ∴DN =12AB =BN =5.∴∠NDB =∠B .在△ABC 中,M ,N 分别是BC ,AB 的中点, ∴MN ∥AC ∴∠NMB =∠C ,又∵∠NDB 是△NDM 的外角,∴∠NDB =∠NMD +∠DNM . 即∠B =∠NMD +∠DNM =∠C +∠DNM .又∵∠B =2∠C ,∴∠DNM =∠C =∠NMD . ∴DM =DN .∴DM =5.2.已知,△ABD 和△ACE 都是直角三角形,且∠ABD =∠ACE =90°,连接DE ,M 为DE 的中点,连接MB ,MC ,求证:MB =MC .MDCBA【证明】延长BM 交CE 于G ,∵△ABD 和△ACE 都是直角三角形,∴CE ∥BD ,∴∠BDM =∠GEM .又∵M 是DE 中点,即DM =EM ,且∠BMD =∠GME ,∴△BMD ≌△GME ∴BM =MG ,∴M 是BG 的中点,∴在Rt △CBG 中,BM =CM .3.问题1:如图①,三角形ABC 中,点D 是AB 边的中点,AE ⊥ BC ,BF ⊥AC ,垂足分别为点E ,F .AE 、BF 交于点M ,连接DE ,DF ,若DE =kDF ,则k 的值为 . 问题2:如图②,三角形ABC 中,CB =CA ,点D 是AB 边的中点,点M 在三角形ABC 内部,且∠MAC =∠MBC ,过点M 分别作ME ⊥BC ,MF ⊥ AC ,垂足分别为点E ,F ,连接DE ,DF ,求证:DE =DF .问题3:如图③,若将上面问题2中的条件“CB =CA ”变为“CB ≠CA ”,其他 条件不变,试探究DE 与DF 之间的数量关系,并证明你的结论.图1MF E DCBA图2ABCDFM 图3ABCDF M【解析】∵(1)AE ⊥BC ,BF ⊥AC ,∴△AEB 和△AFB 都是直角三角形, ∵D 是AB 的中点,∴DE =12AB ,DF =12AB .∴DE =DF .∵DE =KDF ,∴k =1. (2)∵CB =CA ,∴∠CBA =∠CAB .∵∠MAC =∠MBC ,∴∠CBA -∠MBC =∠CAB -∠MAC ,即∠ABM =∠BAM .∴AM =BM . ∵ME ⊥BC ,MF ⊥AC ,∴∠MEB =∠MF A =90°.又∵∠MBE =∠MAF ,∴△MEB ≌△MF A (AAS ),∴BE =AF .∵D 是AB 的中点,即BD =AD ,又∵∠DBE =∠DAF ,∴△DBE ≌△DAF (SAS ),∴DE =DF . (3)DE =DF .如图,作AM 的中点G ,BM 的中点H ,连DG ,FG ,DH ,EH . ∵点D 是边AB 的中点,∴DG ∥BM ,DG =12BM .同理可得:DH ∥AM ,DH =12AM . ∵ME ⊥BC 于E ,H 是BM 的中点.∴在Rt △BEM 中,HE =12BM =BH .∴∠HBE =∠HEB ,∴∠MHE =2∠HBE .又∵DG =12BM ,HE =12BM ,∴DG =HE .同理可得:DH =FG . ∠MGF =2∠MAC .∵DG ∥BM ,DH ∥GM ,∴四边形DHMG 是平行四边形.∴∠DGM =∠DHM . ∵∠MGF =2∠MAC , ∠MHE =2∠MBC , ∠MBC =∠MAC , ∴∠MGF =∠MHE . ∴∠DGM +∠MGF =∠DHM +∠MHE .∴∠DGF =∠DHE .在△DHE与△FGD中,DG HEDGF DHEDH FG=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△DHE≌△FGD(SAS),∴DE=DF.模型二截长补短辅助线模型模型:截长补短如图①,若证明线段AB、CD、EF之间存在EF=AB+CD,可以考虑截长补短法截长法:如图②,在EF上截取EG=AB,再证明GF=CD即可补短法:如图③,延长AB至H点,使BH=CD,再证明AH=EF即可模型分析截长补短的方法适用于求证线段的和差倍分关系. 截长,指在长线端中截取一段等于已知的线段;补短,指将一条短线端延长,延长部分等于已知线段. 该类题目中常出现等腰三角形、角平分线等关键词句,可以采用截长补短法构造全等三角形来完成证明过程.模型实例例题1 如图,已知在△ABC中,∠C=2∠B,∠1=∠2 .求证:AB=AC+CD.证法一,截长法:如图①,在AB 上取一点E ,使AE =AC ,连接DE .∵AE =AC ,∠1=∠2,AD =AD ,∴△ACD ≌△AED ,∴CD =DE ,∠C =∠3 . ∵∠C =2∠B ,∴∠3=2∠B =∠4+∠B ,∴∠4=∠B ,∴DE =BE ,∴CD =BE . ∵AB =AE +BE ,∴AB =AC +CD .证法二,补短法:如图②,延长AC 到点E ,使CE =CD ,连接DE .∵CE =CD ,∴∠4=∠E .∵∠3=∠4+∠E ,∴∠3=2∠E .∵∠3=2∠B ,∴∠E =∠B . ∵∠1=∠2,AD =AD ,∴△EAD ≌△BAD ,∴AE =AB . 又∵AE =AC +CE ,∴∴AB =AC +CD . 巩固提升1. 在△ABC 中,∠ABC =600,AD 、CE 分别平分∠BAC 、∠ACB . 求证:AC =AE +CD .【解析】如图,在AC 边上取点F ,使AE =AF ,连接O F . ∵∠ABC =600,∴∠BAC +∠ACB =1800-∠ABC =1200 . ∵AD 、CE 分别平分∠BAC 、∠ACB , ∴∠O AC =∠O AB =2BAC ,∠O CA =∠O CB =2ACB, ∴∠A O E =∠C O D =∠O AC +∠O CA =2BACACB=600,∴∠A O C =1800-∠A O E =1200 .∵AE=AF,∠EA O=∠F A O,A O=A O,∴△A O E≌△A O F(S A S),∴∠A O F=∠A O E=600,∴∠C O F=∠A O C-∠A O F=600,∴∠C O F=∠C O D.∵C O=C O,CE平分∠ACB,∴△C O D≌△C O F(A S A),∴CD=CF.∵AC=AF+CF,∴AC=AE+CD,2. 如图,∠ABC+∠BCD=1800,BE、CE分别平分∠ABC、∠DCB .求证:AB+CD=BC .【解析】证法一:截长如图①,在BC上取一点F,使BF=AB,连接EF.∵∠1=∠ABE,BE=BE,∴△ABE≌△FBE,∴∠3=∠4 .∵∠ABC+∠BCD=1800,BE、CE分别平分∠ABC、∠DCB,∴∠1+∠2=12∠ABC+12∠DCB=12×1800=900,∴∠BEC=900,∴∠4+∠5=900,∠3+∠6=900 .∵∠3=∠4 ,∴∠5=∠6 .∵CE=CE,∠2=∠DCE,∴△CEF≌△CED,∴CF=CD .∵BC=BF+CF,AB=BF,∴AB+CD=BC证法二:补短如图②,延长BA到点F,使BF=BC,连接EF .∵∠1=∠ABE,BE=BE,∴△BEF≌△BEC,∴EF=EC,∠BEC=∠BEF .∵∠ABC+∠BCD=1800,BE、CE分别平分∠ABC、∠DCB,∴∠1+∠2=12∠ABC+12∠DCB=12×1800=900,∴∠BEC=900,∴∠BEF=∠BEC=900,∴∠BEF+∠BEC=1800,∴C、E、F三点共线 .∵AB∥CD,∴∠F=∠FCD.∵EF=EC,∠FEA=∠DEC,∴△AEF≌△DEC,∴AF=CD .∵BF=AB+AF,∴BC=AB+CD .4.如图,在△ABC中,∠ABC=900,AD平分∠BAC交BC于D,∠C=300,BE⊥AD于点E.求证:AC-AB=2BE .【解析】延长BE交AC于点M.∵BE⊥AD,∴∠AEB=∠AEM=900.∵∠3=900-∠1,∠4=900-∠2,∠1=∠2,∴∠3=∠4,∴AB=AM.∵BE⊥AE,∴BM=2BE.∵∠ABC=900,∠C=300,∴∠BAC=600.∵AB=AM,∴∠3=∠4=600,∴∠5=900-∠3=300,∴∠5=∠C,∴CM=BM,∴AC-AB=CM=BM=2BE .模型三角平分线四大模型模型1:角平分线的点向两边作垂线如图,P是∠M O N的平分线上一点,过点P作P A⊥O M于点A,PB⊥O N于点B,则PB=P A模型分析利用角平分线的性质:角平分线上的点到角两边的距离相等,构造模型,为边相等、角相等、三角形全等创造更多的条件,进而可以快速找到解题的突破口模型实例例题1 (1)如图①,在△ABC中,∠C=90°,AD平分∠CAB,BC=6,BD=4,那么点D到直线AB的距离是【解析】如图,过点D作DE⊥AB于点E,∵AD平分∠CAB,∴CD=DE,∵CB=6,BD=4,∴DE=CD=2即点D到直线AB的距离是2(2)如图②,∠1=∠2,∠3=∠4,求证:AP平分∠BAC【证明】如图,过点P作PD⊥AB于点D,PE⊥BC于点E,PF⊥AC于点F,∵∠1=∠2,∴PD=PE,∵∠3=∠4,∴PE=PF,∴PD=PF又∵PD⊥AB,PF⊥AC,∴AP平分∠BAC(角平分线的判定)巩固提升1.如下图,在四边形ABCD中,BC>AB,AD=DC,BD平分∠ABC,求证:∠BAD+∠BCD=180°【证明】作DE⊥BC于E,作DF⊥BA的延长线于F,∴∠F=∠DEC=90°,∵BD平分∠ABC,∴DF=DE,又∵AD=DC,∴△DFA≌DEC,∴∠FAD=∠C∵∠F AD+∠BAD=180°,∴∠BAD+∠BCD=180°2. 如图,△ABC的外角∠ACD∠的平分线CP与内角∠ABC的平分线BP相交于点P,若∠BPC=40°,则∠CAP=.【解析】如图所示,作PN⊥BD于N,作PF⊥BA,交BA延长线于F,作PM⊥AC于M∵BP、CP分别是∠CBA和∠DCA的角平分线,∴∠ABP=∠CBP,∠DCP=∠ACP,PF=PN=PM,∵∠BAC=∠ACD-∠ABC,∠BPC=∠PCD-∠PBC(外角性质)∴∠BAC=2∠PCD-2∠PBC=2(∠PCD-∠PBC)=2∠BPC=80°∴∠CAF=180°-∠BAC=100°,∵PF=PM∴AP是∠F AC的角平分线,∴∠CAP=∠P AF=50°模型2:截取构造对称全等如图,P是∠M O N的平分线上的一点,点A是射线O M上任意一点,在O N上截取O B=O A,连接PB,则△O PB≌△O P A模型分析利用角平分线图形的对称性,在铁的两边构造对称全等三角形,可以得到对应边,对应角相等,利用对称 性把一些线段或角进行转移,这是经常使用的一种解题技巧模型实例例题2 如图①所示,在△ABC 中,AD 是△BAC 的外角平分线,P 是AD 上异于点A 的任意一点,试比较PB +PC 与AB +AC 的大小,并说明理由解题:PB +PC >AB +AC【证明】在BA 的延长线上取点E , 使AE =AB ,连接PE,∵AD 平分∠CAE∴∠CAD =∠EAD ,在△AEP 与△ACP 中,∵AE =AB ,∠CAD =∠EAD ,AP =AP ,∴△AEP ≌△ACP (S A S ),∴PE =PC∵在△PBE 中:PB +PE >BE ,BE =AB +AE =AB +AC ,∴PB +PC >AB +AC巩固提升1. 已知,在△ABC 中,∠A =2∠B ,CD 是∠ACB 的平分线,AC =16,AD =8, 求线段BC 的长【解析】如图在BC 边上截取CE =AC ,连结DE ,在△ACD 和△ECD 中,⎪⎩⎪⎨⎧=∠=∠=CD CD ECD ACD EC AC ,∴△ACD ≌△ECD (S A S)∴AD =DE , ∠A =∠1 ,∵∠A =2∠B ,∴∠1=2∠B ,∵∠1=∠B+∠EDB,∴∠B=∠EDB∴EBB=ED,∴EB=DA=8,BC=EC+BE=AC+DA=16+8=242.在△ABC中,AB=AC,∠A=108°,BD平分∠ABC,求证:BC=AB+CD【证明】在BC上截取BE=BA,连结DE,∵BD平分∠ABC,BE=AB,BD=BD,∴△ABD≌△EBD(S A S),∴∠DEB=∠A=108°,∴∠DEC=180°-108°=72°∵AB=AC,∴∠C=∠ABC=12(180°-108°)=36°,∴∠EDC=72°∴∠DEC=∠EDC,∴CE=CD,∴BE+CE=AB+CD,∴BC=AB+CD3.如图所示,在△ABC中,∠A=100°,∠ABC=40°,BD是∠ABC的平分线,延长BD至E,使DE=AD,求证:BC=AB+CE【证明】在CB上取点F,使得BF=AB,连结DF,∵BD平分∠ABC,BD=BD∴△ABD≌△FBD,∴DF=AD=DE,∠ADB=∠FDB,∴BD平分∠ABC∴∠ABD=20°,则∠ADB=180°-20°-100°=60°=∠CDE∠CDF=180°-∠ADB-∠FDB=60°,∴∠CDF=∠CDE,在△CDE和△CDF中,⎪⎩⎪⎨⎧=∠=∠=CDCDCDECDFDFDE,∴△CDE≌CDF,∴CE=CF,∴BC=BF+FC=AB+CE模型3:角平分线+垂线构造等腰三角形如图,P是∠M O N的平分线上一点,AP丄O P于P点,延长AP交O N于点.B,则△A O B 是等腰三角形.模型分析构造此模型可以利用等腰三角形的"三线合一”,也可以得到两个全等的直角三角形.进而得到对应边.对应角相等.这个模型巧妙地把角平分线和三线合一联系了起来.模型实例例题3 如图,己知等腰直角三角形ABC中,∠A=90°,AB=AC,BD平分∠ABC,C£丄BD.垂足为E.求证:BD=2C£.【解析】如图,延长CE、BA交于点F,∵CE丄BD于E,∠BAC=90°,∴∠BAD=∠CED ∴∠ABD=∠ACF。
初中数学-几何题-常用模型总结!
导语几何是初中数学中非常重要的内容,一般会在压轴题中进行考察,而掌握几何模型能够为考试节省不少时间北京中考在线整理了常用的各大模型,一定要认真掌握哦。
全等变换平移:平行等线段(平行四边形)对称:角平分线或垂直或半角旋转:相邻等线段绕公共顶点旋转对称全等模型:说明:以角平分线为轴在角两边进行截长补短或者作边的垂线,形成对称全等。
两边进行边或者角的等量代换,产生联系。
垂直也可以做为轴进行对称全等。
对称半角模型说明:上图依次是45°、30°、22.5°、15°及有一个角是30°直角三角形的对称(翻折),翻折成正方形或者等腰直角三角形、等边三角形、对称全等。
旋转全等模型半角:有一个角含1/2角及相邻线段自旋转:有一对相邻等线段,需要构造旋转全等共旋转:有两对相邻等线段,直接寻找旋转全等中点旋转:倍长中点相关线段转换成旋转全等问题旋转半角模型说明:旋转半角的特征是相邻等线段所成角含一个二分之一角,通过旋转将另外两个和为二分之一的角拼接在一起,成对称全等。
自旋转模型构造方法:遇60度旋60度,造等边三角形遇90度旋90度,造等腰直角遇等腰旋顶点,造旋转全等遇中点旋180度,造中心对称共旋转模型说明:旋转中所成的全等三角形,第三边所成的角是一个经常考察的内容。
通过“8”字模型可以证明。
模型变形说明:模型变形主要是两个正多边形或者等腰三角形的夹角的变化,另外是等腰直角三角形与正方形的混用。
当遇到复杂图形找不到旋转全等时,先找两个正多边形或者等腰三角形的公共顶点,围绕公共顶点找到两组相邻等线段,分组组成三角形证全等。
中点旋转:说明:两个正方形、两个等腰直角三角形或者一个正方形一个等腰直角三角形及两个图形顶点连线的中点,证明另外两个顶点与中点所成图形为等腰直角三角形。
证明方法是倍长所要证等腰直角三角形的一直角边,转化成要证明的等腰直角三角形和已知的等腰直角三角形(或者正方形)公旋转顶点,通过证明旋转全等三角形证明倍长后的大三角形为等腰直角三角形从而得证。
中考几何综合压轴题十大模型
中考几何综合压轴题十大模型包括:
1. “12345”模型:适用于和为30度、60度的证明,以及倍长中点的相关证明。
2. “半角”模型:说明上图依次是45°、30°、22.5°、15°及有一个角是30°直角三角形的对称(翻折),翻折成正方形或者等腰直角三角形、等边三角形、对称全等。
3. “角平分线”模型:角平分线定理的应用,以及角平分线+垂线=等腰三角形,角分线+平行线=等腰三角必呈现等的应用。
4. “手拉手”模型:适用于两个等腰三角形,顶角相等,顶点重合的情况,可以证明三角形全等,手的夹角相等,顶点连手的交点得平分。
5. “将军饮马”模型:最短路径问题,适用于解决两点之间距离最短的问题。
6. “中点”模型:中点旋转的模型,可以解决旋转全等问题。
7. “垂直”模型:垂直也可以做为轴进行对称全等。
8. “旋转全等”模型:通过旋转将另外两个和为二分之一的角拼接在一起,成对称全等。
9. “自旋转”模型:遇60度旋60度,造等边三角形;遇90度旋90度,造等腰直角。
10. “共旋转”模型:通过“8”字模型可以证明。
以上就是中考几何综合压轴题的十大模型,希望对你有所帮助。
中考数学题中的几何模型
有关“中考数学题”中的几何模型
有关“中考数学题”中的几何模型如下:
1.直角三角形模型:直角三角形是初中数学中常见的几何模型之一,它涉及到勾股定
理、直角三角形的性质等知识点。
在中考数学题中,直角三角形模型通常会出现在与三角形、四边形、圆等相关的题目中。
2.相似三角形模型:相似三角形是初中数学中另一个重要的几何模型,它涉及到相似三
角形的性质、相似三角形的判定条件等知识点。
在中考数学题中,相似三角形模型通常会出现在与三角形、四边形、圆等相关的题目中。
3.梯形模型:梯形是初中数学中常见的几何图形之一,它涉及到梯形的性质、梯形的面
积计算等知识点。
在中考数学题中,梯形模型通常会出现在与四边形、圆等相关的题目中。
4.圆与扇形模型:圆与扇形是初中数学中常见的几何图形之一,它涉及到圆的性质、扇
形的面积计算等知识点。
在中考数学题中,圆与扇形模型通常会出现在与圆、扇形、三角形等相关的题目中。
全等模型-角平分线模型—2024年中考数学常见几何模型全归纳(全国通用)(解析版)
全等模型-角平分线模型角平分线在中考数学中都占据着重要的地位,角平分线常作为压轴题中的常考知识点,需要掌握其各类模型及相应的辅助线作法,且辅助线是大部分学生学习几何内容中的弱点,本专题就角平分线的几类全等模型作相应的总结,需学生反复掌握。
模型1.角平分线垂两边(角平分线+外垂直)【模型解读与图示】条件:如图1,OC 为AOB ∠的角平分线、CA OA ⊥于点A 时,过点C 作CA OB ⊥.结论:CA CB =、OAC ∆≌OBC ∆.图1 图2常见模型1(直角三角形型)条件:如图2,在ABC ∆中,90C ∠=︒,AD 为CAB ∠的角平分线,过点D 作DE AB ⊥.结论:DC DE =、DAC ∆≌DAE ∆.(当ABC ∆是等腰直角三角形时,还有AB AC CD =+.)图3常见模型2(邻等对补型)条件:如图3,OC 是∠COB 的角平分线,AC =BC ,过点C 作CD ⊥O A 、CE ⊥OB 。
结论:①180BOA ACB ∠+∠=︒;②AD BE =;③2OA OB AD =+.例1.(2022·北京·中考真题)如图,在ABC ∆中,AD 平分,.BAC DE AB ∠⊥若2,1,AC DE ==则ACD S ∆=____.【答案】1【分析】作DF AC ⊥于点F ,由角平分线的性质推出1DF DE ==,再利用三角形面积公式求解即可.【详解】解:如图,作DF AC ⊥于点F ,∵AD 平分BAC ∠,DE AB ⊥,DF AC ⊥,∴1DF DE ==, ∴1121122ACD S AC DF ∆=⋅=⨯⨯=.故答案为:1. 【点睛】本题考查角平分线的性质,通过作辅助线求出三角形ACD 中AC 边的高是解题的关键. 例2.(2022·山东泰安·中考真题)如图,△ABC 的外角∠ACD 的平分线CP 与内角∠ABC 的平分线BP 交于点P ,若∠BPC =40°,则∠CAP =( )A .40°B .45°C .50°D .60°【答案】C 【分析】根据外角与内角性质得出∠BAC 的度数,再利用角平分线的性质以及直角三角形全等的判定,得出∠CAP =∠FAP ,即可得出答案.【详解】解:延长BA ,作PN ⊥BD ,PF ⊥BA ,PM ⊥AC ,设∠PCD =x °,∵CP 平分∠ACD ,∴∠ACP =∠PCD =x °,PM =PN ,∵BP 平分∠ABC ,∴∠ABP =∠PBC ,PF =PN ,∴PF =PM ,∵∠BPC =40°,∴∠ABP =∠PBC =∠PCD ﹣∠BPC =(x ﹣40)°,∴∠BAC=∠ACD﹣∠ABC=2x°﹣(x°﹣40°)﹣(x°﹣40°)=80°,∴∠CAF=100°,在Rt△PFA和Rt△PMA中,{PA PA PM PF==,∴Rt△PFA≌Rt△PMA(HL),∴∠FAP=∠PAC=50°.故选C.【点睛】本题考查了角平分线的性质以及三角形外角的性质和直角三角全等的判定等知识,根据角平分线的性质得出PM=PN=PF是解题的关键.八年级校联考期中)如图,ABC中,ACF∠A.①②B.①③C.②③④D.①②③④【答案】D【分析】过点P作PD AC⊥于D,根据角平分线的判定定理和性质定理即可判断①结论;证明()Rt Rt HLPAM PAD≌,()Rt Rt HLPCD PCN≌,得出APM APD∠=∠,CPD CPN∠=∠,进而得到2MPN APC∠=∠,再利用四边形内角和,即可判断②结论;根据角平分线的定义和三角形的外角性质,即可判断③结论;根据全等三角形的性质,即可判断④结论.【详解】解:①如图,过点P作PD AC⊥于D,BP 平分ABC ∠,PM BE ⊥,PN BF ⊥,PM PN ∴=, AP 平分EAC ∠,PM BE ⊥,PD AC ⊥,PM PD ∴=,PN PD ∴=,PN BF ⊥,PD AC ⊥,CP ∴平分ACF ∠,①结论正确;②PM BE ⊥,PD AC ⊥,PN BF ⊥,90PMA PDA PNB ∴∠=∠=∠=︒,在Rt PAM 和Rt PAD △中,PM PD PA PA =⎧⎨=⎩,()Rt Rt HL PAM PAD ∴≌,APM APD ∴∠=∠,同理可得,()Rt Rt HL PCD PCN ≌,CPD CPN ∴∠=∠,()22MPN APM APD CPD CPN APD CPD APC ∴∠=∠+∠+∠+∠=∠+∠=∠,360ABC PNB MPN PMA ∠+∠+∠+∠=︒,360180ABC MPN PNB PMA ∴∠+∠=︒−∠−∠=︒,2180ABC APC ∴∠+∠=︒,②结论正确;③AP 平分EAC ∠, 2CAE MAP ∴∠=∠,CAE ABC ACB ∠=∠+∠,MAP ABP APB ∠=∠+∠,()2ABC ACB ABP APB ∴∠+∠=∠+∠, BP 平分ABC ∠,2ABC ABP ∴∠=∠,222ABP ACB ABP APB ∴∠+∠=∠+∠,2ACB APB ∴∠=∠,③结论正确; ④由②可知,Rt Rt PAM PAD ∴≌,Rt Rt PCD PCN ≌,PAM PAD SS ∴=,PCD PCN S S =, PAC PAD PCD S S S =+,PAC PAM PCN S S S =+APM CPN APC S S S ∴+=△△△,④结论正确,∴正确的结论是①②③④,故选:D【点睛】本题考查了角平分线的平分线的判定定理和性质定理,全等三角形的判定和性质,四边形内角和,三角形的外角性质,熟练掌握角平分线上的点到角两边的距离相等是解题关键. 例4.(2023秋·浙江·八年级专题练习)如图,四边形ABDC 中,90D ABD ∠=∠=︒,点O 为BD 的中点,且OA平分BAC ∠.(1)求证:OC 平分ACD ∠;(2)求证:OA OC ⊥;(3)求证:AB CD AC +=.【答案】(1)见解析(2)见解析(3)见解析【分析】(1)过点O 作OE AC ⊥于E ,根据角平分线上的点到角的两边的距离相等,可得OB OE =,从而求出OE OD =,然后根据到角的两边距离相等的点在角的平分线上证明即可;(2)利用HL ,证明Rt Rt ABO AEO ≌,根据全等三角形对应角相等,可得AOB AOE ∠=∠,同理可得COD COE ∠=∠,然后求出=90AOC ∠︒,再根据垂直的定义即可证明;(3)根据全等三角形对应边相等,可得AB AE =,CD CE =,然后根据线段之间的数量关系,即可得出结论.【详解】(1)证明:过点O 作OE AC ⊥于E ,∵90ABD Ð=°,OA 平分BAC ∠∴OB OE =,∵点O 为BD 的中点,∴OB OD =,∴OE OD =,又∵90D Ð=°,∴OC 平分ACD ∠;(2)证明:在Rt ABO △和Rt AEO △中,AO AO OB OE =⎧⎨=⎩,∴()Rt Rt HL ABO AEO △≌△,∴AOB AOE ∠=∠,在Rt CEO △和Rt CDO △中,CO CO OE OD =⎧⎨=⎩,∴()Rt Rt HL CEO CDO ≌,∴COD COE ∠=∠,∴1180902AOC AOE COE ∠=∠+∠=⨯︒=︒,∴OA OC ⊥;(3)证明:∵Rt Rt ABO AEO ≌,∴AB AE =,∵Rt Rt CEO CDO ≌,∴CD CE =,∵AE CE AC +=,∴AB CD AC +=.【点睛】本题考查了角平分线的判定与性质、全等三角形的判定与性质、垂线的定义,熟记性质并作辅助线构造出全等三角形是解题的关键.例5.(2022·河北·九年级专题练习)已知OP平分∠AOB,∠DCE的顶点C在射线OP上,射线CD交射线OA于点F,射线CE交射线OB于点G.(1)如图1,若CD⊥OA,CE⊥OB,请直接写出线段CF与CG的数量关系;(2)如图2,若∠AOB=120°,∠DCE=∠AOC,试判断线段CF与CG的数量关系,并说明理由.【答案】(1)CF=CG;(2)CF=CG,见解析【分析】(1)结论CF=CG,由角平分线性质定理即可判断.(2)结论:CF=CG,作CM⊥OA于M,CN⊥OB于N,证明△CMF≌△CNG,利用全等三角形的性质即可解决问题.【详解】解:(1)结论:CF=CG;证明:∵OP平分∠AOB,CF⊥OA,CG⊥OB,∴CF=CG(角平分线上的点到角两边的距离相等);(2)CF=CG.理由如下:如图,过点C作CM⊥OA,CN⊥OB,∵OP平分∠AOB,CM⊥OA,CN⊥OB,∠AOB=120°,∴CM=CN(角平分线上的点到角两边的距离相等),∴∠AOC=∠BOC=60°(角平分线的性质),∵∠DCE=∠AOC,∴∠AOC=∠BOC=∠DCE=60°,∴∠MCO=90°-60° =30°,∠NCO=90°-60° =30°,∴∠MCN=30°+30°=60°,∴∠MCN=∠DCE,∵∠MCF=∠MCN-∠DCN,∠NCG=∠DCE-∠DCN,∴∠MCF=∠NCG,在△MCF和△NCG中,CMF CNGCM CNMCF NCG∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩∴△MCF≌△NCG(ASA),∴CF=CG (全等三角形对应边相等).【点睛】本题考查三角形综合题、角平分线的性质、全等三角形的判定和性质,解题的关键是掌握角平分线的性质的应用,熟练证明三角形全等.模型2.角平分线垂中间(角平分线+内垂直)【模型解读与图示】条件:如图1,OC 为AOB ∠的角平分线,AB OC ⊥,结论:△AOC ≌△BOC ,OAB ∆是等腰三角形、OC 是三线合一等。
中考压轴题突破:几何最值问题(将军饮马、造桥选址、胡不归、阿波罗尼斯圆等)
中考压轴题突破:几何最值问题大全(将军饮马、造桥选址、胡不归、阿波罗尼斯圆等)一、基本图形所有问题的老祖宗只有两个:①[定点到定点]:两点之间,线段最短;②[定点到定线]:点线之间,垂线段最短。
由此派生:③[定点到定点]:三角形两边之和大于第三边;④[定线到定线]:平行线之间,垂线段最短;⑤[定点到定圆]:点圆之间,点心线截距最短(长);⑥[定线到定圆]:线圆之间,心垂线截距最短;⑦[定圆到定圆]:圆圆之间,连心线截距最短(长)。
余不赘述,下面仅举一例证明:[定点到定圆]:点圆之间,点心线截距最短(长)。
已知⊙O半径为r,AO=d,P是⊙O上一点,求AP的最大值和最小值。
证明:由“两点之间,线段最短”得AP≤AO+PO,AO≤AP+PO,得d-r≤AP ≤d+r,AP最小时点P在B处,最大时点P在C处。
即过圆心和定点的直线截得的线段AB、AC分别最小、最大值。
(可用“三角形两边之和大于第三边”,其实质也是由“两点之间,线段最短”推得)。
上面几种是解决相关问题的基本图形,所有的几何最值问题都是转化成上述基本图形解决的。
二、考试中出现的问题都是在基本图形的基础上进行变式,如圆与线这些图形不是直接给出,而是以符合一定条件的动点的形式确定的;再如过定点的直线与动点所在路径不相交而需要进行变换的。
类型分三种情况:(1)直接包含基本图形;(2)动点路径待确定;(3)动线(定点)位置需变换。
(一)直接包含基本图形例1.在⊙O中,圆的半径为6,∠B=30°,AC是⊙O的切线,则CD的最小值是。
简析:由∠B=30°知弧AD一定,所以D是定点,C是直线AC上的动点,即为求定点D到定线AC的最短路径,求得当CD⊥AC时最短为3。
(二)动点路径待确定例2.,如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AB=5,BC=3,P是AB边上的动点(不与点B重合),将△BCP沿CP所在的直线翻折,得到△B′CP,连接B′A,则B′A长度的最小值是。
中考几何综合压轴题十大模型
中考几何综合压轴题十大模型
中考几何综合压轴题十大模型可能包括以下几种类型的题目:
1. 三角形的性质和定理:如判断三角形的形状(等腰、等边、直角等),判断三角形相似与否,根据三角形的边长和角度求解未知边长和角度等。
2. 直线与平面的关系:如使用相交线测量角度和长度,判断两条直线相交的情况(平行、垂直等),解决平面上的图形间的位置问题等。
3. 圆的性质和定理:如判断两条弦、弧或切线之间的关系,根据已知条件求解圆的半径、直径和弧长等。
4. 四边形的性质和定理:如判断四边形的形状(矩形、正方形、菱形等),求解未知边长和角度,以及确定未知点的坐标等。
5. 长方体与正方体的计算:如计算长方体或正方体的表面积和体积,根据已知条件求解未知边长等。
6. 空间图形的计算:如计算正方体、长方体、圆柱体和锥体等的表面积和体积,根据已知条件求解未知边长和高度等。
7. 平移、旋转和翻转等变换:如根据平移、旋转和翻转等变换的规律解决给定图形的位置问题,计算变换后的坐标等。
8. 三角函数的应用:如根据已知角度和边长求解三角函数的值,
根据三角函数的关系求解未知边长和角度等。
9. 直角三角形的应用:如根据勾股定理求解直角三角形的边长,判断直角三角形的性质和类型等。
10. 平行线和等角定理的应用:如利用平行线和等角定理解决
线段之间的关系和角度问题,根据已知条件求解未知角度和边长等。
2024中考数学常见几何模型归纳总结—三角形中的倒角模型-“8”字模型、“A”字模型与三角板模型
2024中考数学常见几何模型归纳总结—三角形中的倒角模型-“8”字模型、“A”字模型与三角板模型近年来各地中考中常出现一些几何倒角模型,该模型主要涉及高线、角平分线及角度的计算(内角和定理、外角定理等)。
熟悉这些模型可以快速得到角的关系,求出所需的角。
本专题“8”字模型、“A ”字模型与三角板模型进行梳理及对应试题分析,方便掌握。
模型1、“8”字模型图1图28字模型(基础型)条件:如图1,AD 、BC 相交于点O ,连接AB 、CD ;结论:①A B C D ∠+∠=∠+∠;②AB CD AD BC +<+。
8字模型(加角平分线)条件:如图2,线段AP 平分∠BAD ,线段CP 平分∠BCD ;结论:2∠P =∠B +∠D例1.(2021·河北·统考中考真题)下图是可调躺椅示意图(数据如图),AE 与BD 的交点为C ,且A ∠,B ∠,E ∠保持不变.为了舒适,需调整D ∠的大小,使110EFD ∠=︒,则图中D ∠应(填“增加”或“减少”)度.【答案】减少10【分析】先通过作辅助线利用三角形外角的性质得到∠EDF与∠D、∠E、∠DCE之间的关系,进行计算即可判断.【详解】解:∵∠A+∠B=50°+60°=110°,∴∠ACB=180°-110°=70°,∴∠DCE=70°,如图,连接CF并延长,∴∠DFM=∠D+∠DCF=20°+∠DCF,∠EFM=∠E+∠ECF=30°+∠ECF,∴∠EFD=∠DFM+∠EFM=20°+∠DCF+30°+∠ECF=50°+∠DCE=50°+70°=120°,要使∠EFD=110°,则∠EFD减少了10°,若只调整∠D的大小,由∠EFD=∠DFM+∠EFM=∠D+∠DCF+∠E+∠ECF=∠D+∠E+∠ECD=∠D+30°+70°=∠D+100°,因此应将∠D减少10度;故答案为:①减少;②10.【点睛】本题考查了三角形外角的性质,同时涉及到了三角形的内角和与对顶角相等的知识;解决本题的关键是理解题意,读懂图形,找出图形中各角之间的关系以及牢记公式建立等式求出所需的角,本题蕴含了数形结合的思想方法.例2.(2023·浙江·八年级假期作业)如图,求∠A +∠B +∠C +∠D +∠E +∠F +∠G +∠H +∠K 的度数.【答案】540°【分析】如图所示,由三角形外角的性质可知:∠A +∠B =∠IJL ,∠C +∠D =∠MLJ ,∠H +∠K =∠GIJ ,∠E +∠F =∠GML ,然后由多边形的内角和公式可求得答案.【详解】解:如图所示:由三角形的外角的性质可知:∠A +∠B =∠IJL ,∠C +∠D =∠MLJ ,∠H +∠K =∠GIJ ,∠E +∠F =∠GML ,∴∠A +∠B +∠C +∠D +∠E +∠F +∠G +∠H +∠K =∠IJL +∠MLJ +∠GML +∠G +∠GIJ =(5-2)×180°=3×180°=540°.【点睛】本题主要考查的是三角形外角的性质和多边形的内角和公式的应用,利用三角形外角和的性质将所求各角的和转化为五边形的内角和是解题的关键例3.(2023·山东德州·八年级校考阶段练习)如图1,已知线段,AB CD 相交于点O ,连接,AC BD ,则我们把形如这样的图形称为“8字型”.(1)求证:A C B D ∠+∠=∠+∠;(2)如图2,若CAB ∠和BDC ∠的平分线AP 和DP 相交于点P ,且与,CD AB 分别相交于点M N 、.①若100,120B C ∠=︒∠=︒,求P ∠的度数;②若角平分线中角的关系改为“11,33CAP CAB CDP CDB ∠=∠∠=∠”,试探究P ∠与,B C ∠∠之间的数量关系.【答案】(1)见解析(2)①110︒;②()123P B C ∠=∠+∠【分析】(1)利用三角形内角和定理和对顶角相等即可证明;(2)①根据角平分线的定义得到CAP BAP ∠=∠,BDP CDP ∠=∠,再根据“8字形”得到,CAP C CDP P BAP P BDP B ∠+∠=∠+∠∠+∠=∠+∠,两等式相减得到C P P B ∠-∠=∠-∠,即()12P B C ∠=∠+∠,即可求解.②根据11,33CAP CAB CDP CDB ∠=∠∠=∠,可得23BAP BAC ∠=∠,23BDP BDC ∠=∠,再由三角形内角和定理和对顶角相等,可得()2C P P B ∠-∠=∠-∠,即可求解.【详解】(1)证明:在AOC 中,180A C AOC ∠+∠=︒-∠,在BOD 中,180B D BOD ∠+∠=︒-∠,∵AOC BOD ∠=∠,∴A C B D ∠+∠=∠+∠;(2)解:①∵CAB ∠和BDC ∠的平分线AP 和DP 相交于点P ,∴,CAP BAP BDP CDP ∠=∠∠=∠,∵CAP C CDP P ∠+∠=∠+∠①,BAP P BDP B ∠+∠=∠+∠②,由-①②,得:C P P B ∠-∠=∠-∠,即()12P C B ∠=∠+∠,∵100,120B C ∠=︒∠=︒,∴()11001201102P ∠︒=︒︒=+;②∵11,33CAP CAB CDP CDB ∠=∠∠=∠,∴23BAP BAC ∠=∠,23BDP BDC ∠=∠,∵CAP C CDP P ∠+∠=∠+∠,BAP P BDP B ∠+∠=∠+∠,∴()111333C P BDC BAC BDC BAC ∠-∠=∠-∠=∠-∠,()222333P B BDC BAC BDC BAC ∠-∠=∠-∠=∠-∠,∴()2C P P B ∠-∠=∠-∠,∴()123P B C ∠=∠+∠),故答案为:()123P B C ∠=∠+∠.【点睛】本题考查了三角形内角和、有关角平分线的计算,解题的关键是灵活运用“8字形”求解.例4.(2023春·广东深圳·七年级统考期末)定理:三角形任意两边之和大于第三边.(1)如图1,线段AD ,BC 交于点E ,连接AB ,CD ,判断AD BC +与AB CD +的大小关系,并说明理由;(2)如图2,OC 平分AOB ∠,P 为OC 上任意一点,在OA ,OB 上截取OE OF =,连接PE ,PF .求证:PE PF =;(3)如图3,在ABC 中,AB AC >,P 为角平分线AD 上异于端点的一动点,求证:PB PC BD CD ->-.【答案】(1)AD BC AB CD +>+;理由见详解(2)证明见详解(3)证明见详解【分析】(1)根据三角形任意两边之和大于第三边知,AE BE AB +>,CE ED CD +>,两式相加即可得出结论;(2)根据SAS 证OEP OFP △≌△即可得出结论;(3)在AB 上取一点E ,使AE AC =,连接DE 交BP 于点F ,证APE APC ≌,即PC PE =,同理证CD DE =,然后同理(1)得PB CD PC BD +>+,变形不等式即可得出结论.【详解】(1)解:AD BC AB CD +>+,理由如下:AE BE AB +> ,CE ED CD +>,AE BE CE ED AB CD ∴+++>+,即AD BC AB CD +>+;(2)证明:OC 平分AOB ∠,EOP FOP ∴∠=∠,在OEP 和OFP △中,OE OF EOP FOP OP OP =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,()OEP OFP SAS ∴ ≌,PE PF ∴=;(3)证明:在AB 上取一点E ,使AE AC =,连接DE 交BP 于点F,AD 是BAC ∠的角平分线,EAP CAP ∴∠=∠,在APE V 和APC △中,AE AC EAP CAP AP AP =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,()APE APC SAS ∴ ≌,PE PC ∴=,同理可证DE DC =,EF PF EP +> ,BF FD BD +>,EF PF BF FD EP BD ∴+++>+,即PB DE EP BD +>+,PB CD PC BD ∴+>+,PB PC BD CD ∴->-.【点睛】本题主要考查三角形的综合题,熟练掌握三角形的三边关系和全等三角形的判定和性质等知识是解题的关键.例5.(2023春·江苏苏州·七年级校联考期中)阅读:基本图形通常是指能够反映一个或几个定理,或者能够反映图形基本规律的几何图形.这些图形以基本概念、基本事实、定理、常用的数学结论和基本规律为基础,图形简单又具有代表性.在几何问题中,熟练把握和灵活构造基本图形,能更好地帮助我们解决问题.我们将图1①所示的图形称为“8字形”.在这个“8字形”中,存在结论A B C D ∠+∠=∠+∠.我们将图1②所示的凹四边形称为“飞镖形”.在这个“飞镖形”中,存在结论AOC A C P ∠=∠+∠+∠.(1)直接利用上述基本图形中的任意一种,解决问题:如图2,AP 、CP 分别平分BAD ∠、BCD ∠,说明:()12P B D ∠=∠+∠.(2)将图2看作基本图形,直接利用(1)中的结论解决下列问题:①如图3,直线AP 平分BAD ∠的外角FAD ∠,CP 平分BCD ∠的外角BCE ∠,若30B ∠=︒,20D ∠=︒,求P ∠的度数.②在图4中,AP 平分BAD ∠的外角FAD ∠,CP 平分BCD ∠的外角BCE ∠,猜想P ∠与B ∠、D ∠的关系(直接写出结果,无需说明理由).③在图5中,AP 平分BAD ∠,CP 平分BCD ∠的外角BCE ∠,猜想P ∠与B ∠、D ∠的关系(直接写出结果,无需说明理由).【答案】(1)见解析(2)①25︒;②()11802P B D ∠=︒-∠+∠;③()190+2P B D ∠=︒∠+∠【分析】(1)根据角平分线的定义可得1234∠=∠∠=∠,,再根据题干的结论列出3214P ABC P ADC ∠+∠=∠+∠∠+∠=∠+∠,,相加得到22314P ABC ADC ∠+∠+∠=∠+∠+∠+∠,继而得到2P ABC ADC ∠=∠+∠,即可证明结论;(2)①如图所示,分作BAD BCD ∠∠,的角平分线交于H ,根据(1)的结论得到()1252H B D ∠=∠+∠=︒,再由角平分线的定义和平角的定义证明90PCH ∠=︒,90PAH ∠=︒,再根据题干的结论可推出25P H ==︒∠∠;②如图所示,分作BAD BCD ∠∠,的角平分线交于H ,由(1)的结论可知()12H B D ∠=∠+∠,,同理可得90PCH ∠=︒,90PAH ∠=︒,则由四边形内角和定理可得()11802P B D ∠=︒-∠+∠;③由题干的结论可得P B BAP BCP =++∠∠∠∠,由角平分线的定义得到1122BAP BAO BCP BCE ==∠,∠,再求出1902BCP BCD =︒-∠,由题干的结论可知B BAO D BCD +=+∠∠∠∠,由此可得()1902P B BAP BCP B D =++=︒++∠∠∠∠∠∠.【详解】(1)解:∵AP CP 、分别平分BAD BCD ∠∠、,∴1234∠=∠∠=∠,,∴2314∠+∠=∠+∠,由题干的结论得:32P ABC ∠+∠=∠+∠,∠14P ADC +∠=∠+∠,∴21324P ABC ADC ∠+∠+∠=∠+∠+∠+∠,∴2P ABC ADC ∠=∠+∠,∴()12P ABC ADC ∠=∠+∠,即()12P B D ∠=∠+∠;(2)解:①如图所示,分作BAD BCD ∠∠,的角平分线交于H ,由(1)的结论可知()1252H B D ∠=∠+∠=︒,∵PC HC ,分别平分BCE BCD ∠,∠,∴1122BCP BCE BCH BCD ==∠,∠,∵180BCD BCE ∠+∠=︒∴119022BCP BCH BCD BCE +=+=︒∠∠∠∠,∴90PCH ∠=︒,同理可得90PAH ∠=︒,由题干的结论可得P PAH H PCH +=+∠∠∠∠,∴25P H ==︒∠∠;②如图所示,分作BAD BCD ∠∠,的角平分线交于H ,由(1)的结论可知()12H B D ∠=∠+∠,,同理可得90PCH ∠=︒,90PAH ∠=︒,∴()13601802P PAH PCH H B D =︒---=︒-+∠∠∠∠∠∠;③由题干的结论可得P B BAP BCP =++∠∠∠∠,∵AP 平分BAD ∠,CP 平分BCD ∠的外角BCE ∠,∴1122BAP BAO BCP BCE ==∠∠,∠∠,∵180BCE BCD =︒-∠∠,∴1902BCP BCD =︒-∠∠,由题干的结论可知B BAO D BCD +=+∠∠∠∠,∴BAO D BCD B =+-∠∠∠∠,∴P B BAP BCP =++∠∠∠∠119022B BAO BCD =++︒-∠∠1111902222B D BCD B BCD =++-+︒-∠∠∠∠()1902B D =︒++∠∠.【点睛】本题考查了三角形的内角和定理,角平分线的定义,多边形内角和定理,准确识图并运用好“8”字形的结论,然后列出两个等式是解题的关键,用阿拉伯数字加弧线表示角更形象直观.模型2、“A ”字模型结论:①∠3+∠4=∠D +∠E ;②∠1+∠2=∠A +180°。
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.
中考数学压轴题模型
中考数学压轴题模型
1. 平面几何题模型:如求图形的面积、周长,判断点是否在线段上等。
2. 空间几何题模型:如求空间图形的体积、表面积,两条直线的夹角等。
3. 复杂方程式求解题模型:如解方程组、方程的根,求解不等式等。
4. 函数图像题模型:如求函数的最值、零点,确定函数的定义域、值域等。
5. 三角函数题模型:如求三角函数的值,解三角方程,利用三角函数解实际问题等。
6. 统计与概率题模型:如求概率、频数等。
7. 数列问题模型:如求数列的通项公式、前n项和,计算设置数列等。
8. 算术问题模型:如解决排列组合、方程关系、时间问题等。
9. 解决实际问题的建模与计算模型:如运用数学知识解决实际问题,进行建模和计算。
10. 证明题模型:如证明几何定理,运用数学理论推导出结论等。