中考数学几何探究专题一
中考数学专题训练专题一几何题型中点M型试题
卜人入州八九几市潮王学校专题一中点M型根本条件:①∠PMQ=∠B=∠C;②M是BC的中点根本结论:①△EMF∽△EBM∽△MCF.②EM平分∠BEF,FM平分∠EFC.③EM2=EB·EF,FM2=FC·EF.常见特例:特例一:条件:①等边△ABC;②∠MPN=60°,③P是BC的中点。
特例二:条件:①等腰直角△ABC,AC=BC,∠C=90°;②∠EDF=45°;③点D是AB的中点。
特例三:条件:①AB =AC;②∠BAC=120°,∠EDF=30°,③D是BC的中点。
特例四:条件:①矩形ABCD;②∠GEF=90°,③E是AB的中点。
特例五:条件:①直角梯形ABCD中,AB∥CD,∠A=90°;②E是AD的中点;③∠BEC=90°。
稳固练习:1.:梯形ABCD中,AD∥BC,∠A=90°,E为AB的中点,假设AD=2,BC=4,∠CED=90°,那么CD长为。
2.如图,在正方形ABCD中,点E、F在边BC、CD上,假设AE=2,EF=1,AF=5,那么正方形的边长为。
3.:等边△ABC中,AB=8,点D为AB的中点,点M为BC上一动点,以DM为一边,在点B异侧作等边△DMN。
DN交AC于点F,当∠DAN=90°时,那么FN的长为。
4.如图,以矩形OABC的邻边OA、OC分别为x轴、y轴的正方向建立平面直角坐标系,F为线段OA上的一点,将△COF沿直线CF翻折,点O落在AB的中点E处,且OC=6.(1)求直线EF的解析式;(2)将直线EF绕点F逆时针旋转90°,得到直线m,直线m交y轴于点D,求点D的坐标。
1.如图,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=α,点D为BC边的中点,BE⊥AC于E,DF⊥AB于F.(1)当00<α<900,〔如图1〕,求证:AE+2BF=AB;(2)当900<α<1800,〔如图2〕,那么AE、BF、AB之间的数量关系;(3)在〔1〕的条件下,过点D作DG∥AB,交AC于G,且DF=GE=3时〔如图3〕,求BF的值。
中考数学“动态几何探究”题型解析
中考数学“动态几何探究”题型解析以三角形、四边形为背景的动态几何问题均以动态几何的形式来考查三角形、四边形的性质,判定,全等三角形、相似三角形的性质及判定,本节将对此类问题归类如下:一、在平面直角坐标系中探究【例题1】已知直线l 经过A(6,0)和B(0,12)两点,且与直线y = x 交于点C. (1)求直线l 的表达式;(2)若点P(x,0)在线段OA 上运动,过点P 作l 的平行线交直线y = x 于点D,①求△PCD 的面积S 与x 的函数关系式;②S 有最大值吗?若有,求出当S 最大时x 的值 .【解析】(1)设直线l 的表达式为y = kx + b , 用待定系数法求出k , b 的值即可;(2)①点C 是直线l 与y = x 的交点,从而可求得点C 的坐标 .根据三角形的面积公式及结合平行的性质,可求得S 与x 的函数关系式;②根据二次函数的性质,即可得到S 的最大值 .解:(1)设直线l 的表达式为y = kx + b ,由A(6,0)和B(0,12),得∴直线l 的表达式为y = -2x + 12 .(2)①∴点C 的坐标为(4,4),∴S△COP = 1/2 x ▪4 = 2x .∵PD∥直线l ,∴CD/OC = AP/OA .∵CD/OC = ( 1/2 h ×CD ) / ( 1/2 h ×OC ) = S / S△COP,∴S / S△COP = AP / OA , 即S / 2x = (6 - x)/ 6 ,∴△PCD 的面积S 与x 的函数关系式为S = -1/3 x^2 + 2x .②∵S = -1/3 (x - 3)^2 + 3 ,∴当S 最大时,x = 3 .【例题2】如图,在直角坐标系中,矩形OABC 的顶点A , C 均在坐标轴上,且OA = 4 ,OC = 3 , 动点M 从点A 出发,以每秒1 个单位长度的速度,沿AO 向终点O 移动;动点N 从点C 出发沿CB 向终点B 以同样的速度移动,当两个动点运动了x 秒(0 < x < 4)时,过点N 作NP⊥BC 交OB 于点P,连接MP .(1)直接写出点B 的坐标,并求出点P 的坐标(用含x 的式子表示);(2)当x 为何值时,△OMP 的面积最大?并求出最大值 .解:(1)在矩形OABC 中,OA = 4 , OC = 3 ,∴B 点的坐标为(4,3).如图,延长NP 交OA 于点G,则PG∥AB,OG = CN = x . ∵PG∥AB,∴△OPG∽△OBA .∴PG / BA = OG / OA , 即PG / 3 = x / 4 ,解得PG = 3/4 x .∴点P 的坐标为(x , 3/4 x).(2)设△OMP 的面积为S .在△OMP 中,OM = 4 - x , OM 边上的高为3/4 x,∴S 与x 之间的函数表达式为配方,得∴当x = 2 时,S 有最大值,最大值为3/2 .二、在几何图形中探究【例题3】如图,在矩形ABCD 中,AB = 3 米,BC = 4 米,动点P 以2 米/秒的速度从点A 出发,沿AC 向点C 移动,同时动点Q 以1 米/秒的速度从点C 出发,沿CB 向点B 移动,设P , Q 两点同时移动的时间为t 秒(0 < t < 2.5).(1)当t 为何值时,PQ∥AB;(2)设四边形ABQP 的面积为y , 当t 为何值时,y 的值最小?并求出这个最小值 .【解析】(1)首先由勾股定理求得AC = 5 米,然后根据AB∥PQ 可得到PC / AC = QC / BC , 从而得到关于t 的方程,从而可解得t 的值;(2)过点P 作PE⊥BC,由PE∥AB 可得到PC / AC = PE / AB ,从而可求得PE = 3 - 6/5 t , 然后根据y = S△ABC - S△PQC 列出t 与y 的函数关系式,最后利用配方法求得最小值即可 .解:(1)在Rt△ABC 中,由题意,得PC = AC - AP = 5 - 2t , QC = t .如图①,∵AB∥PQ , ∴△CPQ∽△CAB .∴PC / AC = QC / BC , 即(5 - 2t)/ 5 = t / 4 , 解得t = 20/13 .(2)如图②,过点P 作PE⊥BC 于点E .由(1)知,PC = 5 - 2t , QC = t ,∵PE∥AB,∴△CPE∽△CAB .∴PC / AC = PE / AB , 即(5 - 2t)/ 5 = PE / 3 . ∴PE = 3 - 6/5 t .∴当t = 5/4 时,y 的值最小,最小值为81/16 .【例题4】如图,在△ABC 中,∠C = 60°,BC = 4,AC = 2√3,点P 在BC 边上运动,PD∥AB,交AC 于D . 设BP 的长为x , △APD 的面积为y .(1)求AD 的长(用含x 的代数式表示);(2)求y 与x 之间的函数关系式,并回答当x 取何值时,y 的值最大?最大值是多少?(3)是否存在这样的点P,使得△ADP 的面积是△ABP 面积的2/3 ?若存在,请求出BP 的长;若不存在,请说明理由 .解:(1)∵PD∥AB,∴AD / AC = BP / BC .∵BC = 4 , AC = 2√3 , BP = x ,∴AD / 2√3 = x / 4 ,∴AD = √3/2 x .(2)过点P 作PE⊥AC 于E .∵sin∠ACB = PE / PC , ∠C = 60°,∴PE = PC ×sin60°= √3/2(4 - x ).∴y 与x 之间的函数关系式为∴当x = 2 时,y 的值最大,最大值是3/2 . (3)存在这样的点P .∵△ADP 与△ABP 等高不等底,∴S△ADP / S△ABP = DP / AB .∵△ADP 的面积是△ABP 面积的2/3 , ∴S△ADP / S△ABP = 2/3 ,∴DP / AB = 2/3 .∵PD∥AB,∴△CDP∽△CAB .∴DP / AB = CP / CB ,∴CP / CB = 2/3 .∴(4 - x)/ 4 = 2/3 ,∴x = 4/3 ,∴BP = 4/3 .。
2021年中考数学复习——几何探究型问题(有答案)
2021年中考数学复习——几何探究型问题班级姓名1. (2020年湖南长沙中考)如图,点P在以MN为直径的半圆上运动(点P不与M、N重合),PQ⊥MN,NE平分∠MNP,交PM于点E,交PQ于点F。
(1)=+PMPEPQPF(2)若MNPMPN•=2,则=NQMQ2.(2020年湖南岳阳中考)如图,AB为半⊙O的直径,M,C是半圆上的三等分点,8AB=,BD与半⊙O相切于点B,点P为AM上一动点(不与点A,M重合),直线PC交BD于点D,BE OC⊥于点E,延长BE交PC于点F,则下列结论正确的是______________.(写出所有正确结论的序号)①PB PD=;②BC的长为43π;③45DBE∠=︒;④BCF PFB△∽△;⑤CF CP⋅为定值.3.(2020年湖南湘西中考)问题背景:如图1,在四边形ABCD中,90BAD∠=︒,90BCD∠=︒,BA BC=,120ABC∠=︒,60MBN∠=︒,MBN∠绕B点旋转,它的两边分别交AD、DC于E、F.探究图中线段AE,CF,EF之间的数量关系.小李同学探究此问题的方法是:延长FC到G,使CG AE=,连接BG,先证明BCG BAE△≌△,再证明BFC BFE△≌△,可得出结论,他的结论就是_______________;探究延伸1:如图2,在四边形ABCD中,90BAD∠=︒,90BCD∠=︒,BA BC=,2ABC MBN∠=∠,MBN∠绕B点旋转,它的两边分别交AD、DC于E、F.上述结论是否仍然成立?请直接写出结论(直接写出“成立”或者“不成立”),不要说明理由.探究延伸2:如图3,在四边形ABCD中,BA BC=,180BAD BCD∠+∠=︒,2ABC MBN∠=∠,MBN∠绕B点旋转,它的两边分别交AD、DC于E、F.上述结论是否仍然成立?并说明理由.实际应用:如图4,在某次军事演习中,舰艇甲在指挥中心(O处)北偏西30的A处舰艇乙在指挥中心南偏东70︒的B处,并且两舰艇到指挥中心的距离相等接到行动指令后,舰艇甲向正东方向以75海里/小时的速度前进,同时舰艇乙沿北偏东50︒的方向以100海里/小时的速度前进,1.2小时后,指挥中心观测到甲、乙两舰艇分别到达E、F处,且指挥中心观测两舰艇视线之间的夹角为70 ,试求此时两舰艇之间的距离.4.(2020年湖南常德中考)已知D是Rt△ABC斜边AB的中点,∠ACB=90°,∠ABC=30°,过点D作Rt△DEF使∠DEF=90°,∠DFE=30°,连接CE并延长CE到P,使EP=CE,连接BE,FP,BP,设BC与DE 交于M,PB与EF交于N.(1)如图1,当D,B,F共线时,求证:①EB=EP;②∠EFP=30°;(2)如图2,当D,B,F不共线时,连接BF,求证:∠BFD+∠EFP=30°.5.(2020年湖南湘潭中考)算筹是在珠算发明以前我国独创并且有效的计算工具,为我国古代数学的发展做出了很大的贡献.在算筹计数法中,以“纵式”和“横式”两种方式来表示数字如图:表示多位数时,个位用纵式,十位用横式,百位用纵式,千位用横式,以此类推,遇零则置空.示例如下:67286708,则表示的数是________.6. 2020年湖南怀化中考)定义:对角线互相垂直且相等的四边形叫做垂等四边形. (1)下面四边形是垂等四边形的是____________(填序号) ①平行四边形;②矩形;③菱形;④正方形(2)图形判定:如图1,在四边形ABCD 中,AD ∥BC ,AC BD ⊥,过点D 作BD 垂线交BC 的延长线于点E ,且45DBC ∠=︒,证明:四边形ABCD 是垂等四边形.(3)由菱形面积公式易知性质:垂等四边形的面积等于两条对角线乘积的一半.应用:在图2中,面积为24的垂等四边形ABCD 内接于⊙O 中,60BCD ∠=︒.求⊙O 的半径.7. (2020年湖南省衡阳市中考)如图1,平面直角坐标系xOy 中,等腰ABC ∆的底边BC 在x 轴上,8BC =,顶点A 在y 的正半轴上,2OA =,一动点E 从(3,0)出发,以每秒1个单位的速度沿CB 向左运动,到达OB 的中点停止.另一动点F 从点C 出发,以相同的速度沿CB 向左运动,到达点O 停止.已知点E 、F 同时出发,以EF 为边作正方形EFGH ,使正方形EFGH 和ABC ∆在BC 的同侧.设运动的时间为t 秒(0t ≥).(1)当点H 落在AC 边上时,求t 的值;(2)设正方形EFGH 与ABC ∆重叠面积为S ,请问是存在t 值,使得9136S =?若存在,求出t 值;若不存在,请说明理由;(3)如图2,取AC 的中点D ,连结OD ,当点E 、F 开始运动时,点M 从点O 出发,以每秒位的速度沿OD DC CD DO ---运动,到达点O 停止运动.请问在点E 的整个运动过程中,点M 可能在正方形EFGH 内(含边界)吗?如果可能,求出点M 在正方形EFGH 内(含边界)的时长;若不可能,请说明理由.8. (2020年湖南岳阳中考)如图1,在矩形ABCD 中,6,8AB BC ==,动点P ,Q 分别从C 点,A 点同时以每秒1个单位长度的速度出发,且分别在边,CA AB 上沿C A →,A B →的方向运动,当点Q 运动到点B 时,,P Q 两点同时停止运动,设点P 运动的时间为()t s ,连接PQ ,过点P 作PE PQ ⊥,PE 与边BC 相交于点E ,连接QE .(1)如图2,当5t s =时,延长EP 交边AD 于点F .求证:AF CE =;(2)在(1)的条件下,试探究线段,,AQ QE CE 三者之间的等量关系,并加以证明; (3)如图3,当94t s >时,延长EP 交边AD 于点F ,连接FQ ,若FQ 平分AFP ∠,求AF CE的值.9. (2020年湖南株洲中考)如图所示,BEF 的顶点E 在正方形ABCD 对角线AC 的延长线上,AE 与BF 交于点G ,连接AF 、CF ,满足ABF CBE △≌△.(1)求证:90EBF ∠=︒.(2)若正方形ABCD 的边长为1,2CE =,求tan AFC ∠的值.教师用:2021年中考数学——几何探究型问题1. (2020年湖南长沙中考)如图,点P 在以MN 为直径的半圆上运动(点P 不与M 、N 重合),PQ ⊥MN ,NE 平分∠MNP ,交PM 于点E ,交PQ 于点F 。
中考数学几何专题——手拉手模型一
手拉手模型一、手拉手模型1.手的判别:人站在等腰三角形顶角的位置,张开双臂,左手边的腰为左手,右手边的腰为右手。
2.手拉手模型的定义:两个等顶角的等腰三角形组成的图形,且顶角的顶点为公共顶点。
(顶角相等、等腰三角形、共顶点)条件模型结论特殊结论△ABC与△CDE是等腰三角形,且∠ACB=∠DCE (1)D ACD@D BCE (SSS)(2)AD=BE(左手拉左手,右手拉右手)(3)ÐBHA=ÐBCA(4)HC平分ÐAHE△ABC与△CDE是等腰直角三角形,且∠ACB=∠DCE=90°(5)S D BCD=S D ACE(6)BD2+AE2=AB2+DE2正方形ACBP与正方形CEQD是正方形△ABC 与△CDE是等边三角形(5)D ACM@D BCND DCM@D ECN(6) CM=CN(7)D CMN是等边三角形(8)MN∥AE,CD∥AB, CB∥DE(9) BH+CH=AHDH+CH=EH二、手拉手模型的变形:(两三角形相似,且对应角共顶点)条件模型结论D BAC∽D DAE,且ÐDAE=ÐBAC (1)D BAD∽D CAE(两边对应成比例且夹角相等) (2)BDCE=BACA(3) ÐBHC=ÐBAC【巩固练习】1、如图所示,若△ABC、△ADE都是正三角形,试比较线段BD与线段CE的大小.2、如图,C为线段AE上一动点(不与A、E重合),在AE同侧分别作正三角形ABC和正三角形CDE,AD与BE交于点O,AD与BC交于点P,BE与CD交于点Q,连接PQ,以下五个结论:①AD=BE;②PQ∥AE;③AP=BQ;④DE=DP;⑤∠AOB=60°其中完全正确的是()3、如图,分别以△ABC的三边为边在BC的同侧作三个等边三角形,即△ABD,△BCE,△ACF.请回答下列问题:(1)说明四边形ADEF是什么四边形?(2)当△ABC满足什么条件时,四边形ADEF是矩形?(3)当△ABC满足什么条件时,四边形ADEF是菱形?(4)当△ABC满足什么条件时,四边形ADEF是正方形?(5)当△ABC满足什么条件时,以A,D,E,F为顶点的四边形不存在?4、问题情境:如图1,已知△ABC和△DCE中,∠ACB=∠DCE=90°,AC=BC=2,CD=CE=1,点D在AC 边上,点E 在BC 延长线上。
中考数学几何专题复习
专题 几何专题题型一考察概念基础知识点型例1如图1,等腰△ABC 的周长为21,底边BC = 5,AB 的垂直平分线是DE ,则△BEC 的周长为 ; 例2 如图2,菱形ABCD 中,60A ∠=°,E 、F 是AB 、AD 的中点,若2EF=,菱形边长是______.图1 图2 图3 例3 已知AB 是⊙O 的直径,PB 是⊙O 的切线,AB =3cm,PB =4cm,则BC = . 题型二折叠题型:折叠题要从中找到对就相等的关系,然后利用勾股定理即可求解; 沿DE 折叠,若48CDE ∠=°,则APD ∠等例4 D E ,分别为AC ,BC 边的中点,于 ;例5如图4.矩形纸片ABCD 的边长AB =4,AD =2.将矩形纸片沿 EF 折叠, 使点A 与点C 重合,折叠后在其一面着色图,则着色部分的面积为A . 8B .112C . 4D .52EDBC A P图4图5 图6题型三涉及计算题型:常见的有应用勾股定理求线段长度,求弧长,扇形面积及圆锥体积,侧面积,三角函数计算等;例6如图3,P 为⊙O 外一点,PA 切⊙O 于A,AB 是⊙O 的直径,PB 交⊙O 于C,PA =2cm,PC =1cm,则图中阴影部分的面积S 是A.2235cm π- B 2435cm π- C 24235cm π- D 2232cm π- 图3 题型四证明题型: 第二轮复习之几何一——三角形全等判定方法1:SAS例1如图,AC 是菱形ABCD 的对角线,点E 、F 分别在边AB 、AD 上,且 AE=AF; 求证:△ACE ≌△ACF例2 在正方形ABCD 中,AC 为对角线,E 为AC 上一点,连接EB 、ED . 1求证:△BEC ≌△DEC ;2延长BE 交AD 于F ,当∠BED =120°时,求∠EFD 的度数.BD GFF ADFEBCDCBA EFG判定方法2:AASASA例3 如图,ABCD 是正方形,点G 是BC 上的任意一点,DE AG ⊥于 E ,BF DE ∥,交 AG 于F ,求证:AFBF EF =+.例4如图,在□ABCD 中,分别延长BA,DC 到点E,使得AE=AB, CH=CD 连接EH,分别交AD,BC 于点F,G;求证:△AEF ≌△CHG.判定方法3:HL 专用于直角三角形例5在△ABC 中,AB=CB,∠ABC=90o,F 为AB 延长线上一点,点E在BC上, 且AE=CF. 1求证:Rt △AB E ≌Rt △CBF; 2若∠CAE=30o,求∠ACF 度数.对应练习1.如图,在平行四边形ABCD 中,E 为BC 中点,AE 的延长线与DC 的延长线相交于点F.1证明:∠DFA = ∠FAB; 2证明: △ABE≌△FCE.2.如图,点E 是正方形ABCD 内一点,CDE ∆是等边三角形,连接EB 、EA ,延长BE 交边AD 于点F . 1求证:BCE ADE ∆≅∆;5分2求AFB ∠的度数.5分3.如图,已知∠ACB =90°,AC =BC ,BE ⊥CE 于E ,AD ⊥CE 于D ,CE 与AB 相交于F .1求证:△CEB ≌△ADC ;2若AD =9cm,DE =6cm,求BE 及EF 的长.第二轮复习之几何二——三角形相似Ⅰ.三角形相似的判定例1如图,在平行四边形ABCD 中,过点A 作AE ⊥BC,垂足为E,连接DE,F 为线段DE 上一点,且∠AFE =∠B. 1求证:△ADF ∽△DEC2若AB =4,AD =33,AE =3,求AF 的长. 例2如图9,点P 是正方形ABCD 边AB 上一点不与点A .B重合,连接PD 并将线段PD 绕点P 顺时针方向旋转90°得到线段PE, PE 交边BC 于点F .连接BE 、DF;E B D A CF AF DEB CABCEFABCDF EF ED CBA 1求证:∠ADP=∠EPB ; 2求∠CBE 的度数; 3当APAB的值等于多少时.△PFD ∽△BFP 并说明理由.2.相似与圆结合,注意求证线段乘积,一般是转化证它所在的三角形相似;将乘积式转化为比例式→比例式边长定位到哪个三角形→找条件证明所在的三角形相似 例3 如图,在△ABC 中,AB=AC,以AB 为直径的⊙O 交AC 与E,交BC 与D .求证:1D 是BC 的中点;2△BEC∽△ADC; 3BC 2=2AB CE .3.相似与三角函数结合,①若题目给出三角函数值一般会将给出的三角函数值用等角进行转化,然后求线段的长度②求某个角的三角函数值,一般会先将这个角用等角转化,间接求三角函数值例4如图,点E 是矩形ABCD 中CD 边上一点,⊿BCE 沿BE 折叠为⊿BFE,点F 落在AD 上.1求证:⊿ABE∽⊿DFE ;2若sin∠DFE=31,求tan∠EBC 的值. 练习一、选择题1、如图1,将非等腰ABC △的纸片沿DE 折叠后,使点A 落在BC 边上的点F 处.若点D 为AB 边的中点,则下列结论:①BDF △是等腰三角形;②DFE CFE ∠=∠;③DE 是ABC △的中位线,成立的有 A .①②B .①③C .②③D .①②③图1 图22.如图,等边△ABC 中,BD=CE,AD 与BE 相交于点P,则∠APE 的度数是A .45° B.55° C.60° D.75° 3.如图3,在ABC △中,13AB AC ==,10BC =,点D 为BC 的中点,DE DE AB ⊥,垂足为点E ,则DE等于A .1013 B .1513 C .6013 D .7513MEDCBA图3 图4 图5GFE CBADAO BCXY4.如图4,⊿ABC 和⊿CDE 均为等腰直角三角形,点B,C,D 在一条直线上,点M 是AE 的中点,下列结论:①tan∠AEC=CDBC;②S ⊿ABC +S ⊿CDE ≧S ⊿ACE ;③BM⊥DM;④BM=DM.正确结论的个数是 A1个 B2个 C3个 D4个5.如图5,等边三角形ABC 中,D 、E 分别为AB 、BC 边上的两个动点,且总使AD=BE ,AE 与CD 交于点F ,AG ⊥CD 于点G,则FGAF= . 6.如图6,已知点A 、B 、C 、D 均在已知圆上,AD ∥BC ,AC 平分∠BCD ,∠ADC = 120°,四边形ABCD 的周长为10cm .图中阴影部分的面积为 A. 32B.3C. 23D. 43图6 图7对折,使点A 落在点1A 处;已知7.如图7,在直角坐标系中,将矩形OABC 沿OB3=OA ,1=AB ,则点1A 的坐标是 ; A 、23,23 B 、23,3 C 、23,23 D 、21,23 三、解答题1如图,矩形ABCD 中,点E 是BC 上一点,AE =AD,DF⊥AE 于F,连结DE.求证:DF =DC .2.如图,四边形ABCD 是矩形,△PBC 和△QCD 都是等边三角形,且点P 在矩形上方,点Q 在矩形内.求证:1∠PBA =∠PCQ =30°;2PA =PQ .3.如图9,已知点D 为等腰直角△ABC 内一点,∠CAD =∠CBD =15°,E 为AD 延长线上的一点,且CE =CA .1求证:DE 平分∠BDC ;2若点M 在DE 上,且DC=DM ,求证: ME=BD . 4.如图5AB 是⊙O 的直径,AC 是弦,CD 是⊙O 的切线,C 为切点,AD ⊥CD 于点D .求证:1∠AOC =2∠ACD ; 2AC 2=AB ·AD . 、5.把一张矩形ABCD 纸片按如图方式折叠,使点A 与点E 重合,点C 与点F 重合E 、F 两点均在BD 上,折痕分别为BH 、DG;1求证:△BHE ≌△DGF ;2若AB =6cm,BC =8cm,求线段FG 的长;6.如图8,在Rt △ABC 中,∠BAC=90°,AC=2AB,点D 是AC 的中点,将一块锐角为45°的直角三角板如图放置,使三角板斜边的两个端点分别与A 、D 重合, 连结BE 、EC .试猜想线段BE 和EC 的数量及位置关系,并证明你的猜想.ABCDEAC B DPQABCDEF 第二轮复习之几何三——四边形例1 如图,分别以Rt△ABC 的直角边AC 及斜边AB 向外作等边△ACD、等 边△ABE;已知∠BAC=30o,EF⊥AB,垂足为F,连结DF;1试说明AC=EF ;2求证:四边形ADFE 是平行四边形;例2如图,AD ∥FE,点B 、C 在AD 上,∠1=∠2,BF =BC⑴求证:四边形BCEF 是菱形⑵若AB =BC =CD,求证:△ACF ≌△BDE例3如图,四边形ABCD 是边长为2的正方形,点G 是BC 延长线上一 点,连结AG,点E 、F 分别在AG 上,连接BE 、DF,∠1=∠2 ,∠3=∠4.1证明:△ABE≌△DAF; 2若∠AGB=30°,求EF 的长.例4如图,在等腰梯形ABCD 中,已知AD BC ∥,AB DC =,2AD =, 4BC =延长BC 到E ,使CE AD =.1证明:BAD DCE △≌△;2如果AC BD ⊥,求等腰梯形ABCD 的高DF 的值.对应练习1.如图,在菱形ABCD 中,∠A=60°,点P 、Q 分别在边AB 、BC 上,且AP=BQ . 1求证:△BDQ ≌△ADP ;2已知AD=3,AP=2,求cos ∠BPQ 的值结果保留根号.2、如图,E F ,是四边形ABCD 的对角线AC 上两点,AF CE DF BE DFBE ==,,∥. 求证:1AFD CEB △≌△.2四边形ABCD 是平行四边形.3. 如罔7,在一方形ABCD 中.E 为对角线AC 上一点,连接EB 、ED,1求证:△BEC ≌△DEC :2延长BE 交AD 于点F,若∠DEB=140°.求∠AFE 的度数.4.如图,在梯形ABCD 中,AD ∥BC ,延长CB 到点E ,使BE =AD ,连接DE 交AB 于点M .1求证:△AMD ≌△BM E ;2若N 是CD 的中点,且M N=5,BE =2,求BC 的长.第二轮复习之几何四——圆Ⅰ、证线段相等例1:如图,AB 是⊙O 的直径,C 是的中点,CE ⊥AB 于 E ,BD 交CE 于点F .1求证:CF=BF ;2若CD =6, AC =8,则⊙O 的半径为 ___ ,CE 的长是 ___ .ABDEFCDAB EC F ACBDEFO2、证角度相等例2如图,AB 是⊙O 的直径,C 为圆周上一点,30ABC ∠=︒,过点B 的切线与CO 的延长线交于点D .:求证:1CAB BOD ∠=∠;2ABC ∆≌ODB ∆. 3、证切线点拨:证明切线的方法——连半径,证垂直;根据:过半径的外端且垂直于半径的直线是圆的切线例3如图,四边形ABCD 内接于⊙O,BD 是⊙O 的直径, AE⊥CD 于点E,DA 平分∠BDE;1求证:AE 是⊙O 的切线;2若∠DBC=30°,DE=1cm,求BD 的长;例4如图,点A 、B 、C 、D 都在⊙O 上,OC⊥AB,∠ADC=30°. 1求∠BOC 的度数;2求证:四边形AOBC 是菱形. 对应练习1.如图,已知⊙O 的直径AB 与弦CD 互相垂直,垂足为点E . ⊙O 的切线BF 与弦AD的延长线相交于点F ,且AD =3,cos ∠BCD= . 1求证:CD ∥BF ; 2求⊙O 的半径; 3求弦CD 的长.2.如图,点D 是⊙O 的直径CA 延长线上一点,点B 在⊙O 上,且AB =AD =AO .1求证:BD 是⊙O 的切线.2若点E 是劣弧BC 上一点,AE 与BC 相交于点F,且△BEF 的面积为8,cos∠BFA=32,求△ACF 的面积.1.一副三角板,如图所示叠放在一起,则图中∠α的度数是A .75B .60C .65D .55图1 图22.如图2,在边长为4的等边三角形ABC 中,AD 是BC 边上的高,点E 、F 是AD 上的两点,则图中阴影部分的面积是A .43B .33C .23D .33.如图3,△ABC 中,∠C =90°,AC =3,∠B =30°,点P 是BC 边上的动点,则AP 长不可能是DCBOADOBCA E 例7图43DOEC O图 8OFE BCADCB A O P D图3 图4 A B C D74. 如图4,直角三角形纸片的两直角边长分别为6,8,现将ABC △如图那样折叠,使点A 与点B 重合,折痕为DE ,则tan CBE ∠的值是 A .247B .73C .724D .135.如图5,ABC △是等腰直角三角形,BC 是斜边,将ABP △绕点A 逆时针旋转后,能与ACP '△重合,如果3AP =,那么PP '的长等于 A .32B .23C .42 D .336. 图6,已知等边△ABC 中,点D,E 分别在边AB,BC 上,把△BDE 沿直线DE 翻折,使点B 落在点B ˊ处,DB ˊ,EB ˊ分别交边AC 于点F,G,若∠ADF=80o ,则∠EGC 的度数为 图5 图67.如图,已知:在平行四边形ABCD 中,AB=4cm,AD=7cm,∠ABC 的平分线交AD•于点E,交CD 的延长线于点F,则DF=______cm .8.如图,矩形ABCD 中,AB =2,BC =3,对角线AC 的垂直平分线分别交AD,BC 于点E 、F,连接CE,则CE 的长________.9.如图,BD 是⊙O 的直径,OA ⊥OB,M 是劣弧错误!上一点,过点M 作⊙O 的切线MP 交OA 的延长线于P 点,MD 与OA 交于点N; 1求证:PM=PN ; 2若BD=4,PA=32AO,过B 点作BC ∥MP 交⊙O 于C 点,求BC 的长. 10.如图,在△ABC 中,以AB 为直径的⊙O 交BC 于点P,PD ⊥AC 于点D,且PD 与⊙O 相切.1求证:AB =AC ;2若BC =6,AB =4,求CD 的值.11.一副直角三角板如图放置,点C 在FD 的延长线上,AB ∥CF,∠F=∠ACB=90°, ∠ E=45°,∠A=60°,AC=10,试求CD 的长.12.如图,四边形ABCD 是边长为a 的正方形,点G ,E 分别是边AB ,BC 的中点,∠AEF =90o,且EF 交正方形外角的平分线CF 于点F . 1证明:∠BAE =∠FEC ; 2证明:△AGE ≌△ECF ; 3求△AEF 的面积.13.如图,矩形ABCD 中,53AB AD ==,.点E 是CD 上的动点,以AE 为直径的O ⊙与AB 交于点F ,过点F 作FG BE ⊥于点G .1当E 是CD 的中点时:①tan EAB ∠的值为______________; ② 证明:FG 是O ⊙的68CEABD切线;2试探究:BE 能否与O ⊙相切 若能,求出此时DE 的长;若不能,请说明理由.几何之——解直角三角形1在△ABC 中,∠C=90°,sinA=45,则tanB =A .43B .34C .35D .452、在 ABC 中,若|sinA-22 |+23-cosB 2=0, ∠A.∠B 都是锐角,则∠C 的度数是A. 750B. 9003、如下左图,在△ABC 中,∠C=90°,AB=13,BC=5,则sinA 的值是A 、513B 、1213 C 、512D 、1354如上右图,在四边形ABCD 中,E 、F 分别是AB 、AD 的中点,若EF=2, BC=5,CD=3,则tanC 等于A 、34B 、43C 、35D 、455、如,在矩形ABCD 中,DE⊥AC 于E,设∠ADE=α,且53cos =α, AB = 4, 则AD 的长为 . A3 B316 C 320 D 516 6在锐角△ABC 中,∠BAC=60°,BD、CE 为高,F 为BC 的中点,连接DE 、DF 、EF,则结论:①DF=EF;②AD:AB=AE :AC ;③△DEF 是等边三角形;④BE+CD=BC;⑤当∠ABC=45°时,BE=√2DE 中,一定正确的有A 、2个B 、3个C 、4个D 、5个7.084sin 45(3)4-︒+-π+-=为528.某人沿着有一定坡度的坡面前进了10米,此时他与水平地面的垂直距离米,则这 个破面的坡度为 . 9.如图,已知直线1l∥2l ∥3l ∥4l ,相邻两条平行直线间的距离都是1,如果正方形ABCD 的四个顶点分别在四条直线上,则sin α= . 直角三角形常见模型1 张华同学在学校某建筑物的C 点处测得旗杆顶部A 点的仰角为30°,旗杆底部B 点的俯角为45°.若旗杆底部B 点到建筑物的水平距离BE=9米,旗杆台阶高1米,试求旗杆AB 的高度;2.海船以5海里/小时的速度向正东方向行驶,在A 处看见灯塔B 在海船的北偏东DE OCBG FAABC DαAABCDEADBE图6i =1:3C60°方向,2小时后船行驶到C 处,发现此时灯塔B 在海船的北偏西45方向,求此时灯塔B 到C 处的距离; 3某年入夏以来,松花江哈尔滨段水位不断下降,一条船在松花江某段自西向东沿直线航行,在A 处测得航标C 在北偏东60°方向上;前进100m 到达B 处,又测得航标C 在北偏东45°方向上如图,在以航标C 为圆心,120m 为半径的圆形区域内有浅滩,如果这条船继续前进,是否有被浅滩阻碍的危险4如图6,梯形ABCD 是拦水坝的横断面图,图中3:1=i 是指坡面的铅直高度DE 与水平宽度CE 的比,∠B=60°,AB=6,AD=4,求拦水坝的横断面ABCD 的面积.结果保留三位有效数字.参考数据:3≈,2≈3 1.73≈。
2022年九年级中考数学考点训练——几何专题:《圆的综合》(一)及答案
备战2022最新年九年级中考数学考点训练——几何专题:《圆的综合》(一)1.对于平面内⊙C和⊙C外一点P,若过点P的直线l与⊙C有两个不同的公共点M,N,点Q为直线l上的另一点,且满足(如图1所示),则称点Q是点P关于⊙O的密切点.已知在平面直角坐标系xOy中,⊙O的半径为2,点P(4,0).(1)在点D(﹣2,1),E(1,0),F(3,)中,是点P关于⊙O的密切点的为.(2)设直线l方程为y=kx+b,如图2所示,①k=﹣时,求出点P关于O的密切点Q的坐标;②⊙T的圆心为T(t,0),半径为2,若⊙T上存在点P关于⊙O 的密切点,直接写出t的取值范围.2.A,B是⊙C上的两个点,点P在⊙C的内部.若∠APB为直角,则称∠APB为AB关于⊙C的内直角,特别地,当圆心C在∠APB 边(含顶点)上时,称∠APB为AB关于⊙C的最佳内直角.如图1,∠AMB是AB关于⊙C的内直角,∠ANB是AB关于⊙C的最佳内直角.在平面直角坐标系xOy中.(1)如图2,⊙O的半径为5,A(0,﹣5),B(4,3)是⊙O 上两点.①已知P1(1,0),P2(0,3),P3(﹣2,1),在∠AP1B,∠AP2B,∠AP3B,中,是AB关于⊙O的内直角的是;②若在直线y=2x+b上存在一点P,使得∠APB是AB关于⊙O的内直角,求b的取值范围.(2)点E是以T(t,0)为圆心,4为半径的圆上一个动点,⊙T 与x轴交于点D(点D在点T的右边).现有点M(1,0),N(0,n),对于线段MN上每一点H,都存在点T,使∠DHE是DE关于⊙T的最佳内直角,请直接写出n的最大值,以及n取得最大值时t的取值范围.3.定义:三角形一边上的点将该边分为两条线段,且这两条线段的积等于这个点到该边所对顶点连线的平方,则称这个点为三角形该边的“好点”.如图1,△ABC中,点D是BC边上一点,连结AD,若AD2=BD•CD,则称点D是△ABC中BC边上的“好点”.(1)如图2,△ABC的顶点是4×3网格图的格点,请仅用直尺画出AB边上的一个“好点”.(2)△ABC中,BC=9,tanB=,tanC=,点D是BC边上的“好点”,求线段BD的长.(3)如图3,△ABC是⊙O的内接三角形,OH⊥AB于点H,连结CH并延长交⊙O于点D.①求证:点H是△BCD中CD边上的“好点”.②若⊙O的半径为9,∠ABD=90°,OH=6,请直接写出的值.4.如图,⊙O是△ABD的外接圆,AB为直径,点C是弧AD的中点,连接OC,BC分别交AD于点F,E.(1)求证:∠ABD=2∠C.(2)若AB=10,BC=8,求BD的长.5.如图,在平面直角坐标系xOy中,A(0,8),B(6,0),C(0,3),点D从点A运动到点B停止,连接CD,以CD长为直径作⊙P.(1)若△ACD∽△AOB,求⊙P的半径;(2)当⊙P与AB相切时,求△POB的面积;(3)连接AP、BP,在整个运动过程中,△PAB的面积是否为定值,如果是,请直接写出面积的定值,如果不是,请说明理由.6.如图,已知Rt△ABC中,∠A=30°,AC=6.边长为4的等边△DEF沿射线AC运动(A、D、E、C四点共线).当等边△DEF的边DF、EF与Rt△ABC的边AB分别相交于点M、N(M、N不与A、B重合)时,设AD=x.(1)则△FMN的形状是,△ADM的形状是;(2)△ABC与△DEF重叠部分的面积为y,求y关于x的函数解析式,并写出的取值范围;(3)若以点M为圆心,MN为半径的圆与边AC、EF同时相切,求此时MN的长.7.如图,以点O为圆心,OE为半径作优弧EF,连接OE,OF,且OE=3,∠EOF=120°,在弧EF上任意取点A,B(点B在点A 的顺时针方向)且使AB=2,以AB为边向弧内作正三角形ABC.(1)发现:不论点A在弧上什么位置,点C与点O的距离不变,点C与点O的距离是;点C到直线EF的最大距离是.(2)思考:当点B在直线OE上时,求点C到OE的距离,在备用图1中画出示意图,并写出计算过程.(3)探究:当BC与OE垂直或平行时,直接写出点C到OE的距离.8.如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标为(6,0),点B的坐标为(0,2),点M从点A出发沿x轴负方向以每秒3cm的速度移动,同时点N从原点出发沿y轴正方向以每秒1cm的速度移动.设移动的时间为t秒.(1)若点M在线段OA上,试问当t为何值时,△ABO与以点O、M、N为顶点的三角形相似?(2)若直线y=x与△OMN外接圆的另一个交点是点C.①试说明:当0<t<2时,OM、ON、OC在移动过程满足OM+ON =OC;②试探究:当t>2时,OM、ON、OC之间的数量关系是否发生变化,并说明理由.9.如图,将一副斜边相等的直角三角板按斜边重合摆放在同一平面内,其中∠CAB=30°,∠DAB=45°,点O为斜边AB的中点,连接CD交AB于点E.(1)求证:A,B,C,D四个点在以点O为圆心的同一个圆上;(2)求证:CD平分∠ACB;(3)过点D作DF∥BC交AB于点F,求证:BO2+OF2=EF•BF.10.如图,在△ABC中,∠BAC=90°,∠B=60°,AB=2.AD⊥BC 于D.E为边BC上的一个(不与B、C重合)点,且AE⊥EF于E,∠EAF=∠B,AF相交于点F.(1)填空:AC=;∠F=.(2)当BD=DE时,证明:△ABC≌△EAF.(3)△EAF面积的最小值是.(4)当△EAF的内心在△ABC的外部时,直接写出AE的范围.参考答案1.解:(1)当圆心在坐标原点时,直线l为y=0时,∵⊙O的半径为2,点P(4,0).∴M(2,0),N(﹣2,0),PM=2,PN=6,=,∵,∴=,设Q点坐标为(x,y),则QM=|2﹣x|,QN=|x﹣(﹣2)|=|x+2|,∴=,∴|2+x|=3|2﹣x|,∴2+x=6﹣3x,或2+x=3x﹣6,∴x=1,或x=4,∴E(1,0)是点P关于⊙O的密切点.故答案为:E.(2)①依题意直线l:y=kx+b过定点P(4,0),∵k=﹣∴将P(4,0)代入y=﹣x+b得:0=﹣×4+b,∴b=,∴y=﹣x+.如图,作MA⊥x轴于点A,NB垂直x轴于点B,设M(x,﹣x+),由OM=2得:x2+=4,∴5x2﹣4x﹣10=0,则M,N两点的横坐标xM,xN是方程5x2﹣4x﹣10=0的两根,解得xM=,xN=,∴AB=,PA=,PB=,∵,∴=,=,∴=,∴HA=,∴OH=OA﹣HA=﹣=1,∴Q(1,1).②点P关于⊙O的密切点的轨迹为切点弦ST(不含端点),如图所示:∴﹣1≤t<0或2<t≤3.2.解:(1)如图1,∵P1(1,0),A(0,﹣5),B(4,3),∴AB==4,P1A==,P1B==3,∴P1不在以AB为直径的圆弧上,故∠AP1B不是AB关于⊙O的内直角,∵P2(0,3),A(0,﹣5),B(4,3),∴P2A=8,AB=4,P2B=4,∴P2A2+P2B2=AB2,∴∠AP2B=90°,∴∠AP2B是AB关于⊙O的内直角,同理可得,P3B2+P3A2=AB2,∴∠AP3B是AB关于⊙O的内直角,故答案为:∠AP2B,∠AP3B;(2)∵∠APB是AB关于⊙O的内直角,∴∠APB=90°,且点P在⊙O的内部,∴满足条件的点P形成的图形为如图2中的半圆H(点A,B均不能取到),过点B作BD⊥y轴于点D,∵A(0,﹣5),B(4,3),∴BD=4,AD=8,并可求出直线AB的解析式为y=2x﹣5,∴当直线y=2x+b过直径AB时,b=﹣5,连接OB,作直线OH交半圆于点E,过点E作直线EF∥AB,交y 轴于点F,∵OA=OB,AH=BH,∴EH⊥AB,∴EH⊥EF,∴EF是半圆H的切线.∵∠OAH=∠OAH,∠OHB=∠BDA=90°,∴△OAH∽△BAD,∴,∴OH=AH=EH,∴OH=EO,∵∠EOF=∠AOH,∠FEO=∠AHO=90°,∴△EOF≌△HOA(ASA),∴OF=OA=5,∵EF∥AB,直线AB的解析式为y=2x﹣5,∴直线EF的解析式为y=2x+5,此时b=5,∴b的取值范围是﹣5<b≤5.(3)∵对于线段MN上每一个点H,都存在点T,使∠DHE是DE 关于⊙T的最佳内直角,∴点T一定在∠DHE的边上,∵TD=4,∠DHT=90°,线段MN上任意一点(不包含点M)都必须在以TD为直径的圆上,该圆的半径为2,∴当点N在该圆的最高点时,n有最大值,即n的最大值为2.分两种情况:①若点H不与点M重合,那么点T必须在边HE上,此时∠DHT =90°,∴点H在以DT为直径的圆上,如图3,当⊙G与MN相切时,GH⊥MN,∵OM=1,ON=2,∴MN==,∵∠GMH=∠OMN,∠GHM=∠NOM,ON=GH=2,∴△GHM≌△NOM(ASA),∴MN=GM=,∴OG=﹣1,∴OT=+1,当T与M重合时,t=1,∴此时t的取值范围是﹣﹣1≤t<1,②若点H与点M重合时,临界位置有两个,一个是当点T与M重合时,t=1,另一个是当TM=4时,t=5,∴此时t的取值范围是1≤t<5,综合以上可得,t的取值范围是﹣﹣1≤t<5.3.解:(1)如答图1,当CD⊥AB或点D是AB的中点是,CD2=AD•BD;(2)作AE⊥BC于点E,由,可设AE=4x,则BE=3x,CE=6x,∴BC=9x=9,∴x=1,∴BE=3,CE=6,AE=4,设DE=a,①如答图2,若点D在点E左侧,由点D是BC边上的“好点”知,AD2=BD•CD,∴a2+42=(3﹣a)(6+a),即2a2+3a﹣2=0,解得,a2=﹣2(舍去),∴.②如答图3,若点D在点E右侧,由点D是BC边上的“好点”知,AD2=BD•CD,∴a2+42=(3+a)(6﹣a),即2a2﹣3a﹣2=0,解得a1=2,(舍去)∴BD=3+a=3+2=5.∴或5.(3)①如答图4,连接AD,BD,∵∠CHA=∠BHD,∠ACH=∠DBH∴△AHC∽△DHB,∴,即AH•BH=CH•DH,∵OH⊥AB,∴AH=BH,∴BH2=CH•DH∴点H是△BCD中CD边上的“好点”.②.理由如下:如答图4,∵∠ABD=90°,∴AD是直径,∴AD=18.又∵OH⊥AB,∴OH∥BD.∵点O是线段AD的中点,∴OH是△ABD的中位线,∴BD=2OH=12.在直角△ABD中,由勾股定理知:AB===6.∴由垂径定理得到:BH=AB=3.在直角△BDH中,由勾股定理知:DH===3.又由①知,BH2=CH•DH,即45=3CH,则CH=.∴==,即.4.(1)证明:∵C是的中点,∴=,∴∠ABC=∠CBD,∵OB=OC,∴∠ABC=∠C,∴∠ABC=∠CBD=∠C,∴∠ABD=∠ABC+CBD=2∠C;(2)解:连接AC,∵AB为⊙O的直径,∴∠ACB=90°,∴AC==6,∵C是的中点,∴OC⊥AD,∴OA2﹣OF2=AF2=AC2﹣CF2,∴52﹣OF2=62﹣(5﹣OF)2,∴OF=1.4,又∵O是AB的中点,∴BD=2OF=2.8.5.解:(1)如图1,∵A(0,8),B(6,0),C(0,3),∴OA=8,OB=6,OC=3,∴AC=5,∵△ACD∽△AOB,∴,∴∴CD的=,∴⊙P的半径为;(2)在Rt△AOB中,OA=8,OB=6,∴==10,如图2,当⊙P与AB相切时,CD⊥AB,∴∠ADC=∠AOB=90°,∠CAD=∠BAO,∴△ACD∽△ABO,∴,即,∴AD=4,CD=3,∵CD为⊙P的直径,∴CP=,过点P作PE⊥AO于点E,∵∠PEC=∠ADC=90°,∠PCE=∠ACD,∴△CPE∽△CAD,∴,即,∴,∴,∴△POB的面积==;(3)①如图3,若⊙P与AB只有一个交点,则⊙P与AB相切,由(2)可知PD⊥AB,PD=,∴△PAB的面积=.②如图4,若⊙P与AB有两个交点,设另一个交点为F,连接CF,可得∠CFD=90°,由(2)可得CF=3,过点P作PG⊥AB于点G,则DG=,则PG为△DCF的中位线,PG=,∴△PAB的面积==.综上所述,在整个运动过程中,△PAB的面积是定值,定值为.6.解:(1)如图1,∵△DEF是等边三角形,∴∠FDE=∠F=60°.∵∠A=30°,∴∠AMD=∠FDE﹣∠A=30°,∴∠FMN=∠AMD=30°,∴∠MNF=90°,即△FMN是直角三角形,∵∠FDE=60°,∴∠AMD=∠FDE﹣∠A=30°,∴∠AMD=∠A,∴DM=DA,∴△ADM是等腰三角形;故答案为:直角三角形,等腰三角形;(2)如图2,△ADM是等腰三角形,∴DM=AD=x,FM=4﹣x,又∵∠FED=60°,∠A=30°,∴∠FNM=90°,∴MN=MF•sinF=(4﹣x),FN=,∴y==,=.当0<x≤2时,∴y=S四边形DENM=S△FDE﹣S△FMN=4,当2≤x<4时,CD=6﹣x,∵∠BCE=90°,∠PDC=60°,∴PC=(6﹣x),∴,=.(3)如图3,点M作MG⊥AC于点G,由(2)得DM=x,∵∠MDG=60°,∴MG=,MNF=90°∴MN⊥FC要使以点M为圆心,MN长为半径的圆与边AC、EF相切,则有MG=MN,∴,解得:x=2,∴圆的半径MN=.7.解:(1)如图1,连接OA、OB、OC,延长OC交AB于点G,在正三角形ABC中,AB=BC=AC=2,∵OA=OB,AC=BC,∴OC垂直平分AB,∴AG=AB=1,∴在Rt△AGC中,由勾股定理得:CG===,在Rt△AGO中,由勾股定理得:OG===2,∴OC=2﹣;如图2,延长CO交EF于点H,当CO⊥EF时,点C到直线EF的距离最大,最大距离为CH的长,∵OE=OF,CO⊥EF,∴CO平分∠EOF,∵∠EOF=120°,∴∠EOH=∠EOF=60°,在Rt△EOH中,cos∠EOH=,∴cos60°==,∴OH=,∴CH=CO+OH=,∴点C到直线EF的最大距离是.故答案为:2﹣;.(2)如图3,当点B在直线OE上时,由OA=OB,CA=CB可知,点O,C都在线段AB的垂直平分线上,过点C作AB的垂线,垂足为G,则G为AB中点,直线CG过点O.∴由∠COM=∠BOG,∠CMO=∠BGO∴△OCM∽△OBG,∴=,∴=,∴CM=,∴点C到OE的距离为.(3)如图4,当BC⊥OE时,设垂足为点M,∵∠EOF=120°,∴∠COM=180°﹣120°=60°,∴在Rt△COM中,sin∠COM=,∴sin60°==,∴CM=CO=(2﹣)=﹣;如图5,当BC∥OE时,过点C作CN⊥OE,垂足为N,∵BC∥OE,∴∠CON=∠GCB=30°,∴在Rt△CON中,sin∠CON=,∴sin30°==,∴CN=CO=(2﹣)=﹣;综上所述,当BC与OE垂直或平行时,点C到OE的距离为﹣或﹣.8.解:(1)由题意,得OA=6,OB=2.当0<t<2时,OM=6﹣3t,ON=t.若△ABO∽△MNO,则=,即=,解得t=1.若△ABO∽△NMO,则=,即=,解得t=1.8.综上,当t为1或1.8时,△ABO与以点O、M、N为顶点的三角形相似.(2)①当0<t<2时,在ON的延长线的截取ND=OM,连接CD、CN、CM,如图所示:∵直线y=x与x轴的夹角为450,∴OC平分∠AOB.∴∠AOC=∠BOC.∴CN=CM.又∵在⊙O中∠CNO+∠CMO=180°,∠DNC+∠CNO=180°,∴∠CND=∠CMO.∴△CND≌△CMO(SAS).∴CD=CO,∠DCN=∠OCM.又∵∠AOB=90°,∴MN为⊙O的直径,∴∠MCN=90°.∴∠OCM+∠OCN=90°.∴∠DCN+∠OCN=90°.∴∠OCD=90°.又∵CD=CO,∴OD=OC.∴ON+ND=OC.∴OM+ON=OC.②当t>2时,过点C作CD⊥OC交ON于点D,连接CM、CN,如图所示:∵∠COD=45°,∴△CDO为等腰直角三角形,∴OD=OC.∵MN为⊙O的直径,∴∠MCN=90°.又∵在⊙O中,∠CMN=∠CNM=45°,∴MC=NC.又∵∠OCD=∠MCN=90°,∴∠DCN=∠OCM.∴△CDN≌△COM(SAS).∴DN=OM.又∵OD=OC,∴ON﹣DN=OC.∴ON﹣OM=OC.9.证明:(1)如图,连接OD,OC,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,点O是AB的中点,在Rt△ABD中,∠ADB=90°,点O是AB的中点,∴OD=OA=OB,∴OA=OB=OC=OD,∴A,B,C,D四个点在以点O为圆心的同一个圆上;(2)由(1)知,A,B,C,D四个点在以点O为圆心的同一个圆上,且AD=BD,∴,∴CD平分∠ACB;(3)由(2)知,∠BCD=45°,∵∠ABC=60°,∴∠BEC=75°,∴∠AED=75°,∵DF∥BC,∴∠BFD=∠ABC=60°,∵∠ABD=45°,∴∠BDF=180°﹣∠BFD﹣∠ABD=75°=∠AED,∵∠DFE=∠BFD,∴△DEF∽△BDF,∴,连接OD,则∠BOD=90°,OB=OD,在Rt△DOF中,根据勾股定理得,OD2+OF2=DF2,∴OB2+OF2=BF•EF,即BO2+OF2=EF•BF.10.解:(1)∵∠BAC=90°,∠B=60°,AB=2,tanB=,∴AC=AB•tanB=2tan60°=2;∵AE⊥EF,∴∠AEF=90°,∵∠EAF=∠B=60°,∴∠F=90°﹣∠EAF=90°﹣60°=30°.故答案为:2,30°;(2)证明:当BD=DE时,∵AD⊥BC于D,∴AB=AE,∵∠AEF=90°,∠BAC=90°,∴∠AEF=∠BAC,又∠EAF=∠B,∴△ABC≌△EAF(ASA);(3)∵∠AEF=90°,∠EAF=60°,tan∠EAF=,∴EF=AE•tan∠EAF=AE•tan60°=AE,∴S△EAF=AE•EF=AE×AE=AE2,当AE⊥BC时,AE最短,S△EAF最小,此时∠AEB=90°,sinB=,∴AE=AB•sinB=2sin60°=2×=,S△EAF=AE2=×3=,∴△EAF面积的最小值是,故答案为:;(4)当△EAF内心恰好落在AC上时,设△EAF的内心为N,连接EN,如图:∵N是△EAF的内心,∴AN平分∠EAF,EN平分∠AEF,∴∠EAC=∠AEF=×60°=30°,∵∠BAC=90°,∴∠BAE=∠BAC﹣∠EAC=90°﹣30°=60°,又∵∠B=60°,∴△ABE是等边三角形,∴AE=AB=2,∵E为BC上的一点,不与B、C重合,由(1)可知AC=2,∴当△EAF的内心在△ABC的外部时,.故答案为:.。
2023年九年级数学中考专题:几何探究压轴题
2023年九年级数学中考专题:几何探究压轴题一、解答题1.如图,在ABC 中,4AC =,3BC =,90ACB ∠=︒,D 是边AC 上一动点(不与点A 、C 重合),CE BD ⊥,垂足为E ,交边AB 于点F .(1)当点D 是边AC 中点时,求DE ,EC 的值;(2)设CD x =,AF y =,求y 关于x 的函数关系式,并写出定义域;(3)当EFD △与EFB △相似时,求线段CD 的长.2.【温故知新】黄金分割是一种最能引起美感的分割比例,具有严格的比例性、艺术性、和谐性,蕴藏着丰富的美学价值.我们知道:如图1,点C 把线段AB 分成两部分,如果BC AC AC AB=,那么称点C 为线段AB 的黄金分割点.(1)【问题发现】如图1,点C 为线段AB 的黄金分割点,且AC BC >,若2AB =,请直接写出CB 的值是__________.(2)【问题探究】如图2,在Rt ABC △中,90C ∠=︒,2AC =,1BC =,在BA 上截取BD BC =,再在AC 上截取AE AD =,则AE AC的值为__________. (3)【问题解决】如图3,用边长为6的正方形纸片进行如下操作:对折正方形ABDE 得折痕MN ,连接EN ,将AE 折叠到EN 上,点A 对应点H ,得折痕CE ,试说明:C 是AB 的黄金分割点.3.定义:若连接三角形一个顶点和对边上一点的线段能把该三角形分成一个等腰三角形和一个直角三角形,我们称这条线段为该三角形的智慧线,这个三角形叫做智慧三角形.(1)如图1,在智慧三角形ABC 中,AD BC ⊥,AD 为该三角形的智慧线,1CD =,则BD 长为_____,B ∠的度数为_____.(2)如图2,ABC 为等腰直角三角形,90BAC ∠︒=,2AB =,F 是斜边BC 延长线上一点,连接AF ,以AF为直角边作等腰直角三角形AFE (点A ,F ,E 按顺时针排列),90EAF ∠=︒, CF =AE 交BC 于点D ,连接EC ,EB .当2BDE BCE ∠=∠时,求线段ED 的长;(3)如图3,ABC 中,5AB AC ==,BC =BCD △是智慧三角形,且AC 为智慧线,求BCD △的面积.4.【问题提出】如图1,在等边三角形ABC 内部有一点P ,3PA=,4PB =,5PC =,求APB ∠的度数.(1)【尝试解决】将APC △绕点A 逆时针旋转60︒,得到AP B '△,连接PP ',则APP '为等边三角形. ∵3P P PA '==,4PB =,5P B PC '==,∴222=P P PB P B ''+∴BPP '为三角形∴APB ∠的度数为.(2)【类比探究】如图2,在等边三角形ABC 外部有一点P ,若∠BP A =30°,求证222PA PB PC +=.(3)【联想拓展】如图3,在ABC 中,90BAC ∠︒=,AB AC =.点P 在直线BC 上方且45APB ∠︒=,PC BC ==求PA 的长.5.已知正方形 ABCD 和正方形 CEFG ,连接 AF 交 BC 于点 O ,点 P 是 AF 的中点,过点 P 作 PH DG ⊥ 于 H ,2CD =,1CG =.(1)如图1,点 D ,C ,G 在同一直线上,点 E 在 BC 边上,求 PH 的长;(2)把正方形 CEFG 绕着点C 逆时针旋转 ()0180αα<<.①如图2,当点E 落在AF 上时,求CO 的长;②如图3,当DG =PH 的长.6.在ABC ∆中,点E 为AC 边上一动点,以CE 为边在CE 上方作等边CEN .(1)如图1,EN 与AB 交于点P ,连接PC ,若tan A =,1AE =,5CN =,求PC 的长: (2)如图2.当N 与B 重合时,在BC 上取一点D ,过点D 作DF AC ∥,连接BF ,EF ,过C 作CH EF ⊥交EF 于点H ,若30FBC DFE ︒∠-∠=,求证:CH BF +=;(3)如图3,若BC AB ⊥,且4AB BC ==,过点B 作BQ AC ∥,I 为射线.BQ 上一动点,取AC 中点M ,连接MI ,过点B 作BK MI ⊥交M 于点K ,连接NK ,直接写出NK 的最小值.7.问题情境:如图1,在Rt △ABC 和Rt △BEF 中,∠ACB =∠EFB =90°,AC =3,BC =4,且M ,N 分别为AE ,CF 的中点.(1)猜想证明:如图2,将Rt △BEF 绕点B 按逆时针方向旋转90°,其他条件不变.试判断54AM CN =是否成立?若成立,请写出证明过程;若不成立,请说明理由.(2)解决问题:如图3,将图2中的Rt △BEF 沿BF 所在直线折叠得到Rt BE F ',连接AE ',CF ,并分别取它们的中点P ,H ,连接CP ,FP ,PH .①试判断CP 与FP 之间的数量关系,并说明理由.②若AB =2BE ',BC =2BF ,请直接写出PH 的长.8.【方法尝试】(1)如图1,矩形ABFC 是矩形ADGE 以点A 为旋转中心,按逆时针方向旋转90︒所得的图形,CB ED 、分别是它们的对角线.则CB 与ED 数量关系________,位置关系________.【类比迁移】(2)如图2,在Rt ABC 和Rt ADE △中,90,9,6,3,2BAC DAE AC AB AE AD ∠=∠=︒====.将DAE 绕点A 在平面内逆时针旋转,设旋转角BAE ∠为()0360αα︒<︒,连接,CE BD .请判断线段CE 和BD 的数量关系和位置关系,并说明理由;【拓展延伸】(3)如图3,在Rt ABC 中,90,6ACB AB ∠=︒=,过点A 作AP BC ∥,在射线AP 上取一点D ,连结CD,使得3tan4ACD∠=,请求写出线段BD的最大值.9.如图①,在正方形ABCD中,点N、M分别在边BC、CD上,连接AM、AN、MN.∠MAN=45°,将△AMD 绕点A顺时针旋转90°,点D与点B重合,得到△ABE.易证:△ANM≌△ANE,从而得DM+BN=MN.【实践探究】(1)在图①条件下,若CN=6,CM=8,则正方形ABCD的边长是______.(2)如图②,点M、N分别在边CD、AB上,且BN=DM.点E、F分别在BM、DN上,∠EAF=45°,连接EF,猜想三条线段EF、BE、DF之间满足的数量关系,并说明理由.(3)【拓展应用】如图③,在矩形ABCD中,AB=6,AD=8,点M、N分别在边DC、BC上,连接AM,AN,已知∠MAN=45°,BN=2,求DM的长.10.小圆同学对图形旋转前后的线段之间、角之间的关系进行了拓展探究.(1)猜测探究:在△ABC中,AB=AC,M是平面内任意一点,将线段AM绕点A按顺时针方向旋转与∠BAC 相等的角度,得到线段AN,连接NB.①如图1,若M是线段BC上的任意一点,请直接写出∠NAB与∠MAC的数量关系是,NB与MC的数量关系是;②如图2,点E是AB延长线上点,若M是∠CBE内部射线BD上任意一点,连接MC,(1)中结论是否仍然成立?若成立,请给予证明,若不成立,请说明理由.(2)拓展应用:如图3,在△A 1B 1C 1中,A 1B 1=8,∠A 1B 1C 1=60°,∠B 1A 1C 1=75°,P 是B 1C 1上的任意点,连接A 1P ,将A 1P 绕点A 1按顺时针方向旋转75°,得到线段A 1Q ,连接B 1Q .求线段B 1Q 长度的最小值. 11.如图,在Rt ABC △中,90BAC ∠=︒,AB AC =,D 为AC 边上一点,连接BD ,作AP BD ⊥于点P ,过点C 作CE AC ⊥交AP 延长线于点E .(1)如图1,求证:AD CE =;(2)如图2,以AD ,BD 为邻边作ADBF ,连接EF 交BC 于点G ,连接AG ,①求证:AG EF ⊥;②若点D 为AC 中点,EF 、AB 交于点H ,求BH AB的值. 12.如图1,在ABC 中,90ACB ∠=︒,D 为AC 边上的一点,过点D 作DE AB ⊥,垂足为E ,连接BD ,P 为BD 中点,连接PC ,PE .(1)求证:PC PE =;(2)将图1中ADE 绕着点A 顺时针旋转如图2的位置,其他条件不变,(1)中的结论是否成立?若成立,请证明:若不成立,请说明理由;(3)若10AB =,6AD =,30BAC DAE ∠=∠=︒,在平面内,将Rt ADE △绕点A 旋转一周,当A ,C ,E 三点共线时,请直接写出PCE 的面积.13.如图1,在直角坐标系中,点()2,0A ,点()0,2C ,点D ,点E 分别为OA ,OC 的中点,ODE 绕原点O 顺时针旋转α角(090α︒<<︒)得11OD E ,射线1CD ,1AE 相交于点F .(1)求证:11OCD OAE △≌△;(2)如图2,在ODE 旋转过程中,当点1D 恰好落在线段CE 上时,求AF 的长;(3)如图3,在旋转α角从090α︒≤≤︒逐渐增大ODE 旋转过程中,求点F 的运动路线长.14.已知ABC 为等边三角形,边长为4,点D 、E 分别是BC 、AC 边上一点,连接AD 、BE .AE CD =.(1)如图1,若2AE =,求BE 的长度;(2)如图2,点F 为AD 延长线上一点,连接BF 、CF ,AD 、BE 相交于点G ,连接CG ,已知60,∠=︒=EBF CE CG ,求证:2+=BF GE CF ;(3)如图3,点P 是ABC 内部一动点,顺次连接PA PB PC 、、++的最小值.15.【问题提出】(1)如图1,在ABC 中,90C ∠=︒,BD 平分ABC ∠交AC 于点D ,设CD 的长为m ,点D 到边AB 的距离为n ,则m _______n ;(填“>”“<”或“=”)【问题探究】(2)如图2,在梯形ABCD 中,90A ∠=︒,AD BC ∥,(201AB =,BD 为对角线,且45BDC ∠=︒,求BCD △面积的最小值;【问题解决】(3)某景点有一个形状为菱形ABCD 的草坪,如图3,AB ==60B ∠︒,现欲将该草坪扩建为BEF △,使得点E 、F 分别在BA 、BC 的延长线上,且边EF 经过点D ,为了节省成本,要求扩建后的草坪面积(BEF △的面积)尽可能小,问BEF △的面积是否存在最小值?若存在,求出其最小值;若不存在,请说明理由.16.综合与实践:数学课外小组研究了两个问题,请你帮助解答.问题一:如图1,在矩形ABCD 中,6AB =,8AD =,E ,F 分别为AB ,AD 边的中点,四边形AEGF 为矩形,连接CG .问题二:数学小组对图形的旋转进行了拓展研究,如图4,在平行四边形ABCD 中,=60B ∠︒,6AB =,8AD =,E ,F 分别为AB ,AD 边的中点,四边形AEGF 为平行四边形,连接CG .数学小组发现DF 与CG 仍然存在着特定的数量关系.(1)请直接写出CG 的长是______.如图2,当矩形AEGF 绕点A 旋转(如顺时针旋转)至点G 落在边AB 上时,DF =______,CG =______,DF 与CG 之间的数量关系是______.(2)当矩形AEGF 绕点A 旋转至如图3的位置时,(1)中DF 与CG 之间的数量关系是否还成立?并说明理由.(3)如图5,当平行四边形ABCD 绕点A 旋转(如顺时针旋转),其它条件不变时,数学小组发现DF 与CG 仍然存在着这一特定的数量关系.请你直接写出这个特定的数量关系是______.17.如图,在四边形ABCD 中,AD ∥BC ,∠ABC =90°,AD =CD ,O 是对角线AC 的中点,连接BO 并延长交边AD 或边CD 于点E .(1)如图1,当点E 在AD 上时,连接CE ,求证:四边形ABCE 是矩形.(2)如图2,当点E 在CD 上时,当AC =4,BC =3时,求DAC S △与OBC S的比值.(3)若DE =2,OE =3,直接写出CD 的长.18.已知在正方形ABCD 中,E 是BC 边上一动点,作点B 关于AE 的对称点F ,BF 交AE 于点G ,连结DF .(1)如图1,求DFB ∠的度数;(2)如图2,过点D 作DM BF ⊥交BF 的延长线于点M ,连结,CM CF .若DF CM =,试探究四边形DFCM 的形状,并说明理由;(3)如图3,连结BD ,在AG 上截取=GT GB ,点P ,Q 分别是,AD BD 上的动点.若正方形ABCD 的面积为32,直接写出PTQ 周长的最小值.。
中考数学几何最值问题题型梳理
中考数学几何最值问题题型梳理专题1 单线段最值之单动点型例题.如图,矩形ABCD 中,4AB =,6BC =,点P 是矩形ABCD 内一动点,且∆∆=PAB PCD S S ,则PC PD +的最小值为_____.【解析】ABCD 为矩形,AB DC ∴= 又=PAB PCD S S∴点P 到AB 的距离与到CD 的距离相等,即点P 线段AD 垂直平分线MN 上, 连接AC ,交MN 与点P ,此时PC PD +的值最小,且PC PD AC +=====巩固1.如图,等腰Rt △ABC 中,斜边AB 的长为2,O 为AB 的中点,P 为AC 边上的动点,OQ ⊥OP 交BC 于点Q ,M 为PQ 的中点,当点P 从点A 运动到点C 时,点M 所经过的路线长为( )ABC .1D .2【解析】连接OC ,作PE ⊥AB 于E ,MH ⊥AB 于H ,QF ⊥AB 于F ,如图,∵△ACB 为到等腰直角三角形,∴AC =BC=2AB,∠A =∠B =45°, ∵O 为AB 的中点,∴OC ⊥AB ,OC 平分∠ACB ,OC =OA =OB =1,∴∠OCB =45°, ∵∠POQ =90°,∠COA =90°,∴∠AOP =∠COQ ,在Rt △AOP 和△COQ 中,A OCQ AO COAOP COQ ∠=∠=∠=∠⎧⎪⎨⎪⎩,∴Rt △AOP ≌△COQ ,∴AP =CQ , 易得△APE 和△BFQ 都为等腰直角三角形,∴PE=2AP=2CQ ,QF2BQ , ∴PE +QF=2,CQ +BQ,=2BC=2∵M 点为PQ 的中点, ∴MH 为梯形PEFQ 的中位线,∴MH =12,PE +QF ,=12,即点M 到AB 的距离为12, 而CO =1,∴点M 的运动路线为△ABC 的中位线,∴当点P 从点A 运动到点C 时,点M 所经过的路线长=12AB =1,选C , 巩固2.如图,在平面内,线段AB =6,P 为线段AB 上的动点,三角形纸片CDE 的边CD 所在的直线与线段AB 垂直相交于点P ,且满足PC =P A .若点P 沿AB 方向从点A 运动到点B ,则点E 运动的路径长为______,【解析】如图,由题意可知点C运动的路径为线段AC′,点E运动的路径为EE′,由平移的性质可知AC′=EE′,在Rt,ABC′中,易知AB=BC′=6,∠ABC′=90°,,EE′=AC巩固3.如图,等边三角形ABC的边长为4,点D是直线AB上一点.将线段CD绕点D顺时针旋转60°得到线段DE,连结BE.(1)若点D在AB边上(不与A,B重合)请依题意补全图并证明AD=BE;(2)连接AE,当AE的长最小时,求CD的长.【解析】(1)补全图形如图1所示,AD=BE,理由如下:∵∵ABC是等边三角形,∵AB=BC=AC,∠A=∠B=60°,由旋转的性质得:∠ACB=∠DCE=60°,CD=CE,∵∠ACD=∠BCE,∵∵ACD≌∵BCE(S A S),∵AD=BE.(2)如图2,过点A作AF⊥EB交EB延长线于点F.∵∵ACD≌∵BCE,∵∠CBE=∠A=60°,∵点E的运动轨迹是直线BE,根据垂线段最短可知:当点E与F重合时,AE的值最小,此时CD=CE=CF,∵∠ACB=∠CBE=60°,∵AC∥EF,又∵AF⊥BE,∵AF⊥AC,在Rt∵ACF中,∵CF∵CD=CF=.例题.如图,点D 在半圆O 上,半径5OB =,4=AD ,点C 在弧BD 上移动,连接AC ,作DH AC ⊥,垂足为H ,连接BH ,点C 在移动的过程中,BH 的最小值是______.【解析】如图,设AD 的中点为点E ,则114222EA ED AD ===⨯= 由题意得,点H 的运动轨迹在以点E 为圆心,EA 为半径的圆上由点与圆的位置关系得:连接BE ,与圆E 交于点H ,此时BH 取得最小值,2EH = 连接BDAB 为半圆O 的直径,90ADB ∴∠=︒BD ∴===BE ∴===2BH BE EH ∴=-=巩固1.如图,长方形ABCD 中,AB =6,BC =4,在长方形的内部以CD 边为斜边任意作Rt ∵CDE ,连接AE ,则线段AE 长的最小值是_____.【解析】如图,点E '在以点F 为圆心,DF 为半径的圆上运动,当A ,E ,F 三点共线时,AE 值最小,DF =12×6=3,在长方形ABCD 中,AD =BC =4,由勾股定理得:AF . ∵EF =12CD =12×6=3,∵AE =AF ﹣EF =5﹣3=2,即线段AE 长的最小值是2.巩固3.如图,Rt ABC △中,AB BC ⊥,6AB =,4BC =,P 是ABC △内部的一个动点,且满足90PAB PBA ︒∠+∠=,则线段CP 长的最小值为________.【解析】∵∠P AB +∠PBA =90°,∵∠APB =90°,∵点P 在以AB 为直径的弧上(P 在∵ABC 内),设以AB 为直径的圆心为点O ,如图,接OC ,交∵O 于点P ,此时的PC 最短∵AB =6,∵OB =3,∵BC =4,∵5OC ==,∵PC =5-3=2巩固4.如图,在Rt ABC ∆中,90︒∠=C ,4AC =,3BC =,点O 是AB 的三等分点,半圆O 与AC 相切,M ,N 分别是BC 与半圆弧上的动点,则MN 的最小值和最大值之和是( )A .5B .6C .7D .8【解析】如图,设∵O 与AC 相切于点D ,连接OD ,作OP BC ⊥垂足为P 交∵O 于F , 此时垂线段OP 最短,PF 最小值为OP OF -,∵4AC =,3BC =,∵5AB =,∵90OPB ︒∠=,∵OP AC ∥∵点O 是AB 的三等分点,∵210533OB =⨯=,23OP OB AC AB ==,∵83OP =, ∵∵O 与AC 相切于点D ,∵OD AC ⊥,∵OD BC ∥,∵13OD OA BC AB ==,∵1OD =, ∵MN 最小值为85133OP OF -=-=, 如图,当N 在AB 边上时,M 与B 重合时,MN 经过圆心,经过圆心的弦最长, MN 最大值1013133=+=,513+=633,∵MN 长的最大值与最小值的和是6.选B . 巩固5.如下图所示,在矩形纸片ABCD 中,2AB =,3AD =,点E 是AB 的中点,点F 是AD 边上的一个动点,将AEF 沿EF 所在直线翻折,得到'A EF △,则'A C 的长的最小值是( )A .2B .3C 1D 1【解析】以点E 为圆心,AE 长度为半径作圆,连接CE ,当点'A 在线段CE 上时,A'C 的长取最小值,如图所示,根据折叠可知:112A'E AE AB ===.在Rt BCE △中,112BE AB ==,3BC =,90B ∠=,CE ∴,A'C ∴的最小值1CE A'E =-=.选D .技法1:借助直角三角形斜边上的中线例题1.如图,在∵ABC 中,∠C =90°,AC =4,BC =2,点A 、C 分别在x 轴、y 轴上,当点A在x 轴上运动时,点C 随之在y 轴上运动,在运动过程中,点B 到原点的最大距离是( )A .6B .C .D .【解析】如图,取CA 的中点D ,连接OD 、BD ,则OD =CD =AC =×4=2,由勾股定理得,BD ==2,当O 、D 、B 三点共线时点B 到原点的距离最大,所以,点B 到原点的最大距离是2+2.技法2:借助三角形两边之和大于第三边,两边之差小于第三边例题2.如图,已知等边三角形ABC 边长为A 、B 分别在平面直角坐标系的x 轴负半轴、轴的正半轴上滑动,点C 在第四象限,连接OC ,则线段OC 长的最小值是( )A 1B .3C .3D 【解析】如图所示:过点C 作CE ⊥AB 于点E ,连接OE ,∵∵ABC 是等边三角形,∵CE =AC ×si n 60°=3=,AE =BE ,∵∠AOB =90°,∵EO 12=AB =∵EC -OE ≥OC , ∵当点C ,O ,E 在一条直线上,此时OC 最短,故OC 的最小值为:OC =CE ﹣EO =3B .巩固1.如图,∠MON =90°,矩形ABCD 的顶点A 、B 分别在边OM 、ON 上,当B 在边ON 上运动时,A 随之在OM 上运动,矩形ABCD 的形状保持不变,其中AB =4,BC =2.运动过程中点D 到点O 的最大距离是______.【解析】如图,取AB 的中点E ,连接OE 、DE 、OD ,∵OD ≤OE +DE ,∵当O 、D 、E 三点共线时,点D 到点O 的距离最大,此时,∵AB =4,BC =2,∵OE =AE =12AB =2,DE=∵OD 的最大值为,巩固2.如图,在Rt ABC ∆中,90ACB ∠=,将ABC ∆绕顶点C 逆时针旋转得到'',A B C M ∆是BC 的中点,N 是''A B 的中点,连接MN ,若4,60BC ABC =∠=︒,则线段MN 的最大值为( )A .4B .8C .D .6【解析】连接CN ,∵将ABC ∆绕顶点C 逆时针旋转得到''A B C ∆,∵''=90A CB ACB ∠=∠︒,''460'B C BC A B C ABC ==∠=∠=︒,,∵'30A ∠=︒,''8A B =,∵N 是''A B 的中点,∵1''42CN A B ==, ∵在△CMN 中,MN <CM +CN ,当且仅当M ,C ,N 三点共线时,MN =CM +CN =6, ∵线段MN 的最大值为6.选D .技法3:借助构建全等图形例题3.如图,在∵ABC 中,∠ACB =90°,∠A =30°,AB =5,点P 是AC 上的动点,连接BP ,以BP 为边作等边∵BPQ ,连接CQ ,则点P 在运动过程中,线段CQ 长度的最小值是______.【解析】如图,取AB 的中点E ,连接CE ,PE .∵∠ACB =90°,∠A =30°,∵∠CBE =60°, ∵BE =AE ,∵CE =BE =AE ,∵∵BCE 是等边三角形,∵BC =BE ,∵∠PBQ =∠CBE =60°, ∵∠QBC =∠PBE ,∵QB =PB ,CB =EB ,∵∵QBC ≌∵PBE (S A S ),∵QC =PE ,∵当EP ⊥AC 时,QC 的值最小,在Rt ∵AEP 中,∵AE =52,∠A =30°,∵PE =12AE =54,∵CQ 的最小值为54.巩固4.如图,边长为12的等边三角形ABC 中,M 是高CH 所在直线上的一个动点,连结MB ,将线段BM 绕点B 逆时针旋转60°得到BN ,连结HN .则在点M 运动过程中,线段HN 长度的最小值是( )A .6B .3C .2D .1.5【解析】如图,取BC 的中点G ,连接M G ,∵旋转角为60°,∵∠MBH +∠HBN =60°, 又∵∠MBH +∠MBC =∠ABC =60°,∵∠HBN =∠G BM ,∵CH 是等边∵ABC 的对称轴,∵HB =12AB ,∵HB =B G ,又∵MB 旋转到BN ,∵BM =BN , 在∵MB G 和∵NBH 中,BG BH MBG NBH MB NB =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∵∵MB G ≌∵NBH (S A S ),∵M G=NH ,根据垂线段最短,当M G ⊥CH 时,M G 最短,即HN 最短,此时∠BCH =12×60°=30°,C G=12AB =12×12=6,∵M G=12C G=12×6=3,∵HN =3;选B . 技法4:借助中位线例题4.如图,在等腰直角∆ABC 中,斜边AB 的长度为 8,以AC 为直径作圆,点P 为半圆上的动点,连接BP ,取BP 的中点M ,则CM 的最小值为( )A. B.CD.【解析】连接AP 、CP ,分别取AB 、BC 的中点E 、F ,连接EF 、EM 和FM ,,EM 、FM 和EF 分别是,ABP 、,CBP 和,ABC 的中位线,EM ∥AP ,FM ∥CP ,EF ∥AC ,EF =12AC ,,∠EFC =180°-∠ACB =90° ,AC 为直径,,∠APC =90°,即AP ⊥CP ,,EM ⊥MF ,即∠EMF =90°,点M 的运动轨迹为以EF 为直径的半圆上,取EF 的中点O ,连接OC ,点O即为半圆的圆心,当O 、M 、C 共线时,CM 最小,如图所示,CM 最小为CM 1的长,,等腰直角∆ABC 中,斜边 AB 的长度为 8,,AC =BC AB =,EF =12AC =FC =12BC =,OM 1=OF =12EF根据勾股定理可得OC =,CM 1=OC -OM 1即CM ,选C .巩固5.如图,抛物线2119y x =-与x 轴交于A B ,两点,D 是以点()0,4C 为圆心,1为半径的圆上的动点,E 是线段AD 的中点,连接,OE BD ,则线段OE 的最小值是( )A .2B .2C .52D .3 【解析】∵2119y x =-,∵当0y =时,21019x =-,解得:=3x ±, ∵A 点与B 点坐标分别为:(3-,0),(3,0),即:AO =BO =3,∵O 点为AB 的中点,又∵圆心C 坐标为(0,4),∵OC =4,∵BC 长度5=,∵O 点为AB 的中点,E 点为AD 的中点,∵OE 为∵ABD 的中位线,即:OE =12BD , ∵D 点是圆上的动点,由图可知,BD 最小值即为BC 长减去圆的半径,∵BD 的最小值为4,∵OE =12BD =2,即OE 的最小值为2,选A . 专题2 单线段最值之双动点型技法1借助等量代换实现转化例题1.如图,ABC ∆中,90B ︒∠=,4AB =,3BC =,点D 是AC 上的任意一点,过点D 作DE AB ⊥于点E ,DF BC ⊥于点F ,连接EF ,则EF 的最小值是_________.【解析】连接BD ,90,B DE AB DF BC ︒∠=⊥⊥,∴四边形BEDF 是矩形。
重庆2021年中考数学26题几何专题(1)
重庆2021年中考数学26题几何专题(1)26(重庆八中2021级第二次定时练习)在ABC ∆中,=62AB AC =,90BAC ∠=,AD BC ⊥于点D ,E 为线段AD 上的一点,:2:1AE DE =,以AE 为直角边在直线AD 右侧构造等腰Rt AEF ∆,使90EAF ∠=,连接CE ,G 为CE 的中点.(1)如图1,EF 与AC 交于点H ,连接GH ,求线段GH 的长度.(2)如图2,将AEF ∆绕点A 逆时针旋转,旋转角为α且45135α<<,H 为线段EF 的中点,连接,DG HG ,猜想DGH ∠的大小是否为定值,并证明你的结论;(3)如图3,连接BG ,将AEF ∆绕点A 逆时针旋转,在旋转过程中,请直接写出BG 长度的最大值.(重庆八中2021级入学测试)在R t△ABC 中,∠CAB=90︒,点D是边A B的中点,连接CD ,点E在边B C 上,且A E⊥CD交CD 于点F.(1)如图1,当∠ACB = 60︒时,若CD = 7,求AF 的长;(2)如图 2,当∠ACB = 45︒时,连接BF ,求证:CD +DF =AF +(3)如图3,当∠ACB = 75︒时,直接写出F A的值.CF2BF ;24. (重庆育才2021级入学测试)如图,平行四边形ABCD 中,点O 是对角线AC 的中点,点M 为BC 上一点,连接AM ,且AB AM =,AE 为△ABC 边BM 的中线,AF AB ⊥,EG GD ⊥,延长FO 交AB 于点N .(1)若4BM =,6MC =,10AC =,求AM 的长度;(2)若45ACB ∠=,求证:2AN AF FG +=26.(西师附中2021级入学测试)在△ABC ,AB = BC ,∠ABC = 90︒(1)如图1,点D 在BC 上,DE ⊥BC 于点D ,连接BE ,若∠DBE = 60︒,AC=42,BD= 23求线段AE 的长(2)如图 2,点 D 在△ABC 内部,连接 AD , BD , CD , F 是 CD 的中点,连接 BF ,若∠BAD = ∠CBF ,求证: ∠DBF = 45︒ ;(3)如图 3, A 点关于直线 BC 的对称点为 A ' ,连接 A 'C ,点 D 是△A 'AC 内部一动点,∠ADC = 90︒ ,若 AC = 4 ,当线段 A 'D 最短时,直接写出△ABD 的面积.26.(重庆南开中学2021级入学测试)如图1,正方形ABCD 中,G 为线段BC 上一点连接AG ,过G 做AG ⊥GE 交BC 于E ,连接AE 。
中考数学几何专题——一线三等角模型
一线三等角模型模型识别:条件:左图:Z ABC=Z ACE=Z CDE=90°中图:Z ABC=Z ACE=Z CDE=60°右图:Z ABC=Z ACE=Z CDE=45°结论:所有图形都存在的结论①乂ABC~^CDE;②AB X DE=BC X CD另外:一线三等角模型也经常用来建立方程或函数关系。
题型一:三直角1、如下左图,A ABC是等腰直角三角形,DE过直角顶点A,Z D=Z E=90°,则下列结论正确的是.①CD=AE:②Z1=Z2:③Z3=Z4;④AD=BE2、如上右图,AB丄BC,CD丄BC,垂足分别为B、C,AB=BC,E为BC的中点,且AE丄BD 于F,若CD=4cm,则AB的长度为.3、如下左图,已知图中4条直线互相平行,相邻两条平行线间的距离都是1,如果正方形ABCD的四个顶点分别在四条直线上,则COS a=.4、如上右图,AE丄AB且AE=AB,BC丄CD且BC=CD,请按照图中所标注的数据,计算图中实线所围城的面积S是.5、如图,正方形ABCD的边长为25,内部有6个全等的正方形,小正方形的顶点E、F、G、H分别落在边AD、AB、BC、CD上,则每个小正方形的边长为6、如图,A ABC中,Z ABC=90°,AB=BC,三角形的顶点在相互平行的三条直线打、13上,且l,1之间的距离为l,l、1之间的距离为31223(1)求AC的长(2)点B到AC的距离8、在A ABC中Z C=90°,AC=4,BC=3,O是AB上的一点,且——AB点P是AC上的一个动点,PQ丄0P交线段BC于点Q,(不与点B、C重合),设AP=x,CQ=y,试求y关于x9、在直角△ABC中,Z C=90°AB=5,3tan B=—点D是BC的中点,点E是AB边上的7、如图,在厶ABC中,以AB、AC为直角边,分别向外作等腰Rt^ABE和等腰Rt^ACF,连接EF,过点A作AD丄BC,垂足为D,反向延长DA交EF于点M,证明:EM=FM.动点,DF丄DE交射线AC于点F。
中考数学初二几何问题[1]
中考数学初二几何问题1(08黑龙江鸡西26题)26.(本小题满分8分)已知:正方形ABCD 中,45MAN ∠=,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.2(08辽宁沈阳)25.已知:如图①所示,在ABC △和ADE △中,AB AC =,AD AE =,BAC DAE ∠=∠,且点B A D ,,在一条直线上,连接BE CD M N ,,,分别为BE CD ,的中点. (1)求证:①BE CD =;②AMN △是等腰三角形.(2)在图①的基础上,将ADE △绕点A 按顺时针方向旋转180,其他条件不变,得到图②所示的图形.请直接写出(1)中的两个结论是否仍然成立;(3)在(2)的条件下,请你在图②中延长ED 交线段BC 于点P .求证:PBD AMN △∽△.B B M BC N C NMC N M 图1 图2图3 A A A D D D C E N D A BM图① C A EM B D N图② 第25题图C A BEF M N 图①CABE MN 图②3(08辽宁大连)25.点A 、B 分别是两条平行线m 、n 上任意两点,在直线n 上找一点C ,使BC = kAB ,连结AC ,在直线AC 上任取一点E ,作∠BEF =∠A BC ,EF 交直线m 于点F . ⑴如图15,当k = 1时,探究线段EF 与EB 的关系,并中以说明;说明:①如果你经过反复探索没有解决问题,请写出探索过程(要求至少写三步);②在完成①之后,可以自己添加条件(添加的条件限定为∠ABC 为特殊角),在图16中补全图形,完成证明(选择添加条件比原题少得3分).⑵如图17,若∠ABC = 90°,k ≠1,探究线段EF 与EB 的关系,并说明理由.4(08天津市卷)25.(本小题10分)已知Rt △ABC 中,︒=∠90ACB ,CB CA =,有一个圆心角为︒45,半径的长等于CA 的扇形CEF 绕点C 旋转,且直线CE ,CF 分别与直线AB 交于点M ,N . (Ⅰ)当扇形CEF 绕点C 在ACB ∠的内部旋转时,如图①,求证:222BN AM MN +=;思路点拨:考虑222BN AM MN +=符合勾股定理的形式,需转化为在直角三角形中解决.可将△ACM 沿直线CE 对折,得△DCM ,连DN ,只需证BN DN =,︒=∠90MDN 就可以了.请你完成证明过程:(Ⅱ)当扇形CEF 绕点C 旋转至图②的位置时,关系式222BN AM MN +=是否仍然成立?若成立,请证明;若不成立,请说明理由. 图 17图 16图 15A E BC F n m m n n mF EABC5(08河北省卷24题)24.(本小题满分10分)如图14-1,ABC △的边BC 在直线l 上,AC BC ⊥,且AC BC =;EFP △的边FP 也在直线l 上,边EF 与边AC 重合,且EF FP =.(1)在图14-1中,请你通过观察、测量,猜想并写出AB 与AP 所满足的数量关系和位置关系; (2)将EFP △沿直线l 向左平移到图14-2的位置时,EP 交AC 于点Q ,连结AP ,BQ .猜想并写出BQ 与AP 所满足的数量关系和位置关系,请证明你的猜想;(3)将EFP △沿直线l 向左平移到图14-3的位置时,EP 的延长线交AC 的延长线于点Q ,连结AP ,BQ .你认为(2)中所猜想的BQ 与AP 的数量关系和位置关系还成立吗?若成立,给出证明;若不成立,请说明理由.6(08山西太原)28.(本小题满分10分)将一张透明的平行四边形胶片沿对角线剪开,得到图①中的两张三角形胶片ABC △和DEF △.将这两张三角形胶片的顶点B 与顶点E 重合,把DEF △绕点B 顺时针方向旋转,这时AC 与DF 相交于点O .(1)当DEF △旋转至如图②位置,点()B E ,C D ,在同一直线上时,AFD ∠与DCA ∠的数量关系是 . 2分(2)当DEF △继续旋转至如图③位置时,(1)中的结论还成立吗?请说明理由. (3)在图③中,连接BO AD ,,探索BO 与AD 之间有怎样的位置关系,并证明. A (E )BC (F ) PlllB FC 图14-1图14-2图14-3C A E F BD OA FB (E ) A DO F CB (E ) 图① 图② 图③7(08山东临沂)25.(本小题满分11分)已知∠MAN ,AC 平分∠MAN 。
2023年中考数学常见几何模型全归纳之模型 全等模型-倍长中线与截长补短(原卷版)
专题01 全等模型--倍长中线与截长补短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,本专题就全等三角形中的重要模型(倍长中线模型、截长补短模型)进行梳理及对应试题分析,方便掌握。
模型1.倍长中线模型【模型解读】中线是三角形中的重要线段之一,在利用中线解决几何问题时,常常采用“倍长中线法”添加辅助线.所谓倍长中线法,就是将三角形的中线延长一倍,以便构造出全等三角形,从而运用全等三角形的有关知识来解决问题的方法.(注:一般都是原题已经有中线时用,不太会有自己画中线的时候)。
【常见模型及证法】1、基本型:如图1,在三角形ABC 中,AD 为BC 边上的中线.证明思路:延长AD 至点E ,使得AD =DE . 若连结BE ,则BDE CDA ∆≅∆;若连结EC ,则ABD ECD ∆≅∆;2、中点型:如图2,C 为AB 的中点.证明思路:若延长EC 至点F ,使得CF EC =,连结AF ,则BCE ACF ∆≅∆;若延长DC 至点G ,使得CG DC =,连结BG ,则ACD BCG ∆≅∆.3、中点+平行线型:如图3, //AB CD ,点E 为线段AD 的中点.证明思路:延长CE 交AB 于点F (或交BA 延长线于点F ),则EDC EAF ∆≅∆.1.(2022·山东烟台·一模)(1)方法呈现:如图①:在ABC 中,若6AB =,4AC =,点D 为BC 边的中点,求BC 边上的中线AD 的取值范围. 解决此问题可以用如下方法:延长AD 到点E 使DE AD =,再连接BE ,可证ACD EBD △≌△,从而把AB 、AC ,2AD 集中在ABE △中,利用三角形三边的关系即可判断中线AD 的取值范围是_______________,这种解决问题的方法我们称为倍长中线法;(2)探究应用:如图②,在ABC 中,点D 是BC 的中点,DE DF ⊥于点D ,DE 交AB 于点E ,DF 交AC于点F ,连接EF ,判断BE CF +与EF 的大小关系并证明;(3)问题拓展:如图③,在四边形ABCD 中,//AB CD ,AF 与DC 的延长线交于点F 、点E 是BC 的中点,若AE 是BAF ∠的角平分线.试探究线段AB ,AF ,CF 之间的数量关系,并加以证明.2.(2022·河南南阳·中考模拟)【教材呈现】如图是华师版八年级上册数学教材第69页的部分内容:如图,在ABC 中,D 是边BC 的中点,过点C 画直线CE ,使//CE AB ,交AD 的延长线于点E ,求证:AD ED =证明∵//CE AB (已知)∵ABD ECD ∠=∠,BAD CED ∠=∠(两直线平行,内错角相等).在ABD △与ECD 中,∵ABD ECD ∠=∠,BAD CED ∠=∠(已证),BD CD =(已知),∵()A.A.S ABD ECD △△≌,∵AD ED =(全等三角形的对应边相等).(1)【方法应用】如图①,在ABC 中,6AB =,4AC =,则BC 边上的中线AD 长度的取值范围是______. (2)【猜想证明】如图②,在四边形ABCD 中,//AB CD ,点E 是BC 的中点,若AE 是BAD ∠的平分线,试猜想线段AB 、AD 、DC 之间的数量关系,并证明你的猜想;(3)【拓展延伸】如图③,已知//AB CF ,点E 是BC 的中点,点D 在线段AE 上,EDF BAE ∠=∠,若5AB =,2CF =,求出线段DF 的长.3.(2022·河北·中考模拟)倍长中线的思想在丁倍长某条线段(被延长的线段a 要满足两个条件:①线段a 一个端点是图中一条线段b 的中点;②线段a 与这条线段b 不共线),然后进行连接,构造三角形全等,再进一步将某些线段进行等量代换,再证明全等或其他的结论,从而解决问题.【应用举例】如图(1),已知:AD 为ABC ∆的中线,求证:2AB AC AD +>.简证:如图(2),延长AD 到E ,使得DE AD =,连接CE ,易证ABD ECD ∆≅∆,得AB = ,在ACE ∆中,AC CE +> ,2AB AC AD +>.【问题解决】(1)如图(3),在ABC ∆中,AD 是BC 边上的中线,E 是AD 上一点,且BE AC =,延长BE 交AC 于F ,求证:AF EF =.(2)如图(4),在ABC ∆中,90,A D ∠=︒是BC 边的中点,E F 、分别在边AB AC 、上,DE DF ⊥,若3,4BE CF ==,求EF 的长.(3)如图(5),AD 是ABC ∆的中线,,AB AE AC AF ==,且90BAE FAC ∠=∠=︒,请直接写出AD 与EF 的数量关系_ 及位置关系_ .模型2.截长补短模型【模型解读】截长补短的方法适用于求证线段的和差倍分关系。
中考数学专题复习_几何探究题
专题复习几何探究问题一、结论探究【例1】如图①,已知△ABC是等腰直角三角形,∠BAC=900,点D是BC中点,作正方形DEFG,使点A、C分别在DG和DE上,连接AE、BG(1)试猜想线段BG和AE的数量关系,请直接写出你得到的结论(2)将正方形DEFG绕点D逆时针旋转一定角度后(旋转角大于00,小于或等于3600),如图②,通过观察和测量等方法判断(1)中的结论是否仍然成立如果成立,请予以证明;如果不成立,请说明理由。
(3)若BC=DE=2,在(2)的旋转过程中,当AE为最大值时,求AF的值。
'变式练习:已知正方形ABCD中,E为对角线BD上一点,过E点作EF⊥BD交BC于F,连接DF,G为DF中点,连接EG,CG.(1)直接写出线段EG与CG的数量关系;(2)将图1中△BEF绕B点逆时针旋转45º,如图2所示,取DF中点G,连接EG,CG.你在(1)中得到的结论是否发生变化写出你的猜想并加以证明.(3)将图1中△BEF绕B点旋转任意角度,如图3所示,再连接相应的线段,问(1)中的结论是否仍然成立(不要求证明)| A D]G图1FA[EG图2、AE图3DFEC BAB'C'二、条件探究【例2】已知两个全等的直角三角形纸片ABC 、DEF ,如图(1)放置,点B 、D 重合,点F 在BC 上,AB 与EF 交于点G ,∠C=∠EFB=900,∠E=∠ABC=300,AB=DE=4 (1)求证:△EGB 是等腰三角形(2)若纸片DEF 不动,问△ABC 绕点F 旋转最小 度时,四边形ACDE 成为以ED 为底的梯形(如图(2)),求此梯形的高。
,【例3】如图,Rt △AB C 是由Rt △ABC 绕点A 顺时针旋转得到的,连结CC 交斜边于点E ,CC 的延长线交BB 于点F . |(1)证明:△ACE ∽△FBE ;(2)设∠ABC =α,∠CAC =β,试探索α、β满足什么关系时,△ACE 与△FBE 是全等三角形,并说明理由.;E图1A:CD图2三、类比探究 【例4】(1)操作发现:如图,矩形ABCD 中,E 是AD 的中点,将△ABE 沿BE 折叠后得到△GBE ,且点G 在举行ABCD 内部.小明将BG 延长交DC 于点F ,认为GF =DF ,你同意吗说明理由. (2)问题解决:保持(1)中的条件不变,若DC =2DF ,求ABAD的值; /(3)类比探求:保持(1)中条件不变,若DC =nDF ,求ABAD的值.【例5】如果一条直线把一个平面图形的面积分成相等的两部分,我们把这条直线称为这个平面图形的一条面积等分线.如,平行四边形的一条对线所在的直线就是平行四边形的一条面积等分线.(1)三角形的中线、高线、角平分线分别所在的直线一定是三角形的面积等分线的有________;((2)如图1,梯形ABCD 中,AB ∥DC ,如果延长DC 到E ,使CE =AB ,连接AE ,那么有S 梯形ABCD=S △ABE .请你给出这个结论成立的理由,并过点A 作出梯形ABCD 的面积等分线(不写作法,保留作图痕迹);(3)如图,四边形ABCD 中,AB 与CD 不平行,S △ADC >S △ABC ,过点A 能否作出四边形ABCD 的面积等分线若能,请画出面积等分线,并给出证明;若不能,说明理由.AB。
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.。
2020年中考数学专题训练(一)与三角形的角有关的四种几何模型
专题训练(一)与三角形的角有关的四种几何模型模型一角的“8”字模型如图1-ZT-1所示,AC,BD相交于点O,连接AD,BC.结论:∠A+∠D=∠B+∠C.图1-ZT-1模型结论的推导:∵∠A+∠D+∠AOD=180°(),∠B+∠C+∠BOC=180°(),又∠AOD=∠BOC(),∴∠A+∠D=∠B+∠C.模型的应用:1.如图1-ZT-2,∠A=43°,∠D=57°,∠C=37°,则∠B的度数为.图1-ZT-22.如图1-ZT-3,∠A+∠B+∠C+∠D+∠E= .图1-ZT-33.(1)如图1-ZT-4①,求∠CAD+∠B+∠C+∠D+∠E;(2)如图②,求∠CAD+∠B+∠ACE+∠D+∠E.图1-ZT-44.如图1-ZT-5,已知∠1=∠2,∠3=∠4,判断∠A,∠C与∠E之间的数量关系,并证明你的结论.图1-ZT-5模型二角的燕尾模型如图1-ZT-6所示,有结论:∠BDC=∠BAC+∠B+∠C.图1-ZT-6模型结论的推导:如图1-ZT-6,连接AD并延长到点E.∵∠BDE=∠B+∠BAD(),∠CDE=∠C+∠CAD(),∴∠BDE+∠CDE=∠B+∠C+∠BAD+∠CAD.又∵∠BDC=∠BDE+∠CDE,∠BAC=∠BAD+∠CAD,∴∠BDC=∠BAC+∠B+∠C.模型的应用:5.如图1-ZT-7,已知∠A=60°,∠BDC=120°,∠C=37°,则∠B= °.图1-ZT-76.如图1-ZT-8,在四边形ABCD中,AM,CM分别平分∠DAB和∠DCB,AM与CM交于点M.探究∠AMC与∠B,∠D之间的数量关系.图1-ZT-87.如图1-ZT-9,求∠A+∠B+∠C+∠D+∠E+∠F.图1-ZT-98.如图1-ZT-10,BP,DP分别平分∠ABC与∠ADC,且交于点P,判断∠A,∠C与∠P之间的数量关系,并证明你的结论.图1-ZT-10模型三折纸中的角度如图1-ZT-11,将一张三角形纸片沿DE折叠,设∠BDA'=∠1,∠CEA'=∠2.结论:(1)如图①,2∠A=∠1+∠2;(2)如图②,2∠A=∠1-∠2.图1-ZT-11模型结论的推导:结论(1):由折叠可知,∠ADE= ,∠AED= ,而∠ADE+∠A'DE+∠1= ,∠AED+∠A'ED+∠2= ,即∠1=180°- ,∠2=180°- ,∴∠1+∠2=360°-2∠ADE-2∠AED=2∠A.自己试着推导结论(2).模型的应用:9.如图1-ZT-12,将一张三角形纸片沿DE折叠,设∠BDA'=∠1,∠CEA'=∠2.图1-ZT -12(1)当点A 的对应点A'落在四边形BCED 内部时,若∠1=26°,∠2=52°,则∠A 的度数为 ; (2)当点A 的对应点A'落在四边形BCED 外部时,若∠1=116°,∠2=20°,则∠A 的度数为 .10.如图1-ZT -13,点M ,N 分别在AB ,AC 上,MN ∥BC ,将△ABC 沿MN 折叠后,点A 落在点A'处.若∠A'=20°,∠B=120°,则∠A'NC 的度数为 .图1-ZT -13模型四 三角形内角及外角的平分线所成的角度 如图1-ZT -14,BD ,CD 为角平分线.图1-ZT -14(1)如图①,∠BDC=90°+12∠A ; (2)如图②,∠BDC=12∠A ;(3)如图③,∠BDC=90°-12∠A.模型结论的推导:结论(1):由角平分线的定义可知,∠ABC=2 ,∠ACB=2 .∵∠DBC+∠DCB+∠BDC=180°,∴∠BDC=180°-∠DBC-∠DCB=180°-12∠ABC-12∠ACB=180°-12(∠ABC+∠ACB )=180°-12(180°-∠A )=90°+12∠A.自己试着用类似的方法证明(2)(3). 模型的应用:11.如图1-ZT -15,在△ABC 中,∠ABC ,∠ACB 的平分线相交于点O ,OD ⊥OC 交BC 于点D.若∠A=80°,则∠BOD= °.图1-ZT -1512.如图1-ZT -16,在△ABC 中,∠A=64°,D 为BC 延长线上的一点,∠ABC 与∠ACD 的平分线相交于点A 1,则∠A 1= °;∠A 1BC 与∠A 1CD 的平分线相交于点A 2,得∠A 2……∠A n-1BC 与∠A n-1CD 的平分线相交于点A n ,要使∠A n 的度数为整数,则n 的值最大为 .图1-ZT -16教师详解详析模型结论的推导 三角形三个内角的和等于180° 三角形三个内角的和等于180° 对顶角相等 1.63° [解析] 由模型可知∠A+∠D=∠B+∠C ,∴∠B=∠A+∠D-∠C=43°+57°-37°=63°. 2.180° [解析] 连接CD ,变为基本图形,用三角形内角和定理求解. 3.[解析] (1)连接CD ,变为基本图形,用三角形内角和定理求解. (2)连接DE ,变为基本图形,用三角形内角和定理求解. 解:(1)180° (2)180° 4.解:结论:2∠E=∠A+∠C.证明:由模型可知∠1+∠A=∠3+∠E ,① ∠4+∠C=∠2+∠E.②①+②,得∠1+∠A+∠4+∠C=∠3+∠E+∠2+∠E. ∵∠1=∠2,∠3=∠4,∴2∠E=∠A+∠C.模型结论的推导 三角形的外角等于与它不相邻的两个内角的和 三角形的外角等于与它不相邻的两个内角的和 5.236.解:2∠AMC=∠B+∠D.证明:如图,由模型可知∠AMC=∠1+∠D+∠4,① ∠B=∠2+∠AMC+∠3.②①-②,得∠AMC-∠B=∠1+∠D+∠4-∠2-∠AMC-∠3.又∵∠1=∠2,∠3=∠4,∴2∠AMC=∠B+∠D.7.解:由模型可知∠BOF=∠A+∠B+∠F ,① ∠EOC=∠D+∠E+∠C ,②①+②,得∠BOF+∠EOC=∠A+∠B+∠F+∠D+∠E+∠C.又∵∠EOC=∠BOF=135°,∴∠A+∠B+∠C+∠D+∠E+∠F=270°.8.解:∠P=12(∠A-∠C ).证明:如图,由模型可知∠ADC=∠A+∠ABC+∠C.∵∠1=∠2,∠3=∠4,∴2∠4=∠A+2∠2+∠C.①同样由模型可知∠PDC=∠P+∠PBC+∠C , 即∠4=∠P+∠2+∠C.②②×2-①,得∠P=12(∠A-∠C ).模型结论的推导 ∠A'DE ∠A'ED 180° 180° 2∠ADE 2∠AED9.(1)39° (2)48° 10.100°模型结论的推导 ∠DBC ∠DCB 11.4012.32 6 [解析] 由三角形的外角性质,得∠ACD=∠A+∠ABC ,∠A 1CD=∠A 1+∠A 1BC.∵∠ABC 的平分线与∠ACD 的平分线相交于点A 1, ∴∠A 1BC=12∠ABC ,∠A 1CD=12∠ACD.∴∠A 1+∠A 1BC=12(∠A+∠ABC )=12∠A+∠A 1BC.∴∠A 1=12∠A=12×64°=32°.同理可得∠A 2=12∠A 1.∴∠A 2=14∠A. ∴∠A n =(12)n∠A=64°2n .∵∠A n 的度数为整数,∴n 的最大值为6.。
2020中考数学专题1——几何模型之双子型-含答案
◆条件:CD∥AB(△OCD∽△OAB),将△OCD 旋转至右图位置◆结论:右图中①△OCD∽△OAB △OAC∽△OBD;②延长AC交BD于点E,必有∠AEB=∠AOB;③点 E 在△OAB 的外接圆上.【模型解析】2020 中考专题 1——几何模型之双子型班级姓名.【例题分析】例1.如图1,直角坐标系中,点A 的坐标为(1,0),以线段OA 为边在第四象限内作等边△AOB,点C 为x 正半轴上一动点(OC>1),连接BC,以线段BC 为边在第四象限内作等边△CBD,直线DA 交y 轴于点E.(1)△OBC 与△ABD 全等吗?判断并证明你的结论;(2)着点C 位置的变化,点E 的位置是否会发生变化?若没有变化,求出点E 的坐标;若有变化,请说明理由.图 1◆条件:△OAB,△OCD 均为等腰三角形,OA=OB,OC=OD,∠AOB=∠COD◆结论:①△OAC≌△OBD;②AC=BD;③∠AEB=∠AOB;④OE平分∠AED(或∠AED的外角);⑤点E在△OAB的外接圆上.3例2.如图 2-1,在Rt△ABC 中,∠B=90°,cosC=5,点6D、E 分别是边BC、AC 的中点,连接DE,AE将△EDC 绕点C 按顺时针方向旋转,记旋转角为θ.当0°≤θ<360°时,仅就图2-2 的情况给出证明.图2-1 图2-2的大小有无变化?请BD例3.如图3 所示,在四边形ABCD 中,AD=3,CD=2,∠ABC=∠ACB=∠ADC=45°,则BD 的长为.图3 图4例4.如图4,在△ABC 中,∠ABC=60°,AB=2 ,BC=8,以AC 为腰,点A 为顶点作等腰△ACD,且∠DAC=120°,则BD 的长为.【巩固练习】1.如图1,△ABC 和△ADE 都是等腰直角三角形,∠BAC=∠DAE=90°,AB=AC=2,O 为AC 中点,若点D 在直线BC 上运动,连接OE,则在点D 运动过程中,线段OE 的最小值是为()A1B.C.1.2 2图1 图22.如图2,△ABC 为等边三角形,AB=2,点D 为BC 边上的动点,连接AD,以AD 为一边向右作等边△ADE,连接CE. (1)在点D 从点B 运动到点C 的过程中,点E 运动的路径长为;(2)在点D 的运动过程中,是否存在∠DEC=60°,若存在,求出BD 的长,若不存在,请说明理由.(3)取AC 中点P,连接PE,在点D 的运动过程中,求PE 的最小值.2D. 23.在锐角△ABC中,AB=4,BC=5,∠ACB=45°,将△ABC绕点B按逆时针方向旋转,得到△A1BC1.(1)如图3-1,当点C1在线段C A的延长线上时,求∠CC1A1的度数;(2)如图3-2,连接AA1,CC1.若△A1BA1的面积为4,求△CBC1的面积;图3-1 图3-24.【提出问题】(1)如图4-1,在等边△ABC中,点M是BC上的任意一点(不含端点B、C),连结AM,以AM 为边作等边△AMN,连结CN.求证:BM=CN.【类比探究】(2)如图4-2,在等边△ABC中,点M是BC延长线上的任意一点(不含端点C),其它条件不变,(1)中结论BM=CN 还成立吗?请说明理由.【拓展延伸】(3)如图4-3,在等腰△ABC 中,BA=BC,AB=6,AC=4,点M 是BC 上的任意一点(不含端点B、C),连结AM,以AM为边作等腰△AMN,使顶角∠AMN=∠ABC.连结CN.试探究BM与CN的数量关系,并说明理由.图4-1 图4-2 图4-35.如图5,正方形ABCD、BGFE 边长分别为2、1,正方形BGFE 绕点B 旋转,直线AE、GC 相交于点H.(1)在正方形BGFE绕点B旋转过程中,∠AHC的大小是否始终为90°,请说明理由;(2)连接DH、BH,在正方形BGFE 绕点B 旋转过程中,求DH 的最大值;图5 备用图6.如图6-1,已知点A(0,-3)和x 轴上的动点C(m,0),△AOB 和△BCD 都是等边三角形.(1)在C 点运动的过程中,始终有两点的距离等于OC 的长度,请将它找出来,并说明理由.(2)如图6-2,将△BCD 沿CD 翻折得△ECD,当点C 在x 轴上运动时,设点E(x,y),请你用m 来表示点E 的坐标并求出点E 运动时所在图象的解析式.(3)在C 点运动的过程中,当m 时,直接写出△ABD 是等腰三角形时E 点的坐标.图1 图237.【问题探究】(1)如图7-1,锐角△ABC 中分别以AB、AC 为边向外作等腰△ABE 和等腰△ACD,使AE=AB,AD=AC,∠BAE=∠CAD,连接BD,CE,试猜想BD 与CE 的大小关系,并说明理由.【深入探究】(2)如图7-2,四边形ABCD 中,AB=7cm,BC=3cm,∠ABC=∠ACD=∠ADC=45°,求BD 的长.(3)如图7-3,在(2)的条件下,当△ACD 在线段AC 的左侧时,求BD 的长.图7-1 图7-2 图7-38.(1)如图8-1,已知△ABC,以AB、AC 为边分别向△ABC 外作等边△ABD 和等边△ACE,连接BE、CD,请你完成图形(尺规作图,不写作法,保留作图痕迹),并证明:BE=CD;(2)如图8-2,利用(1)中的方法解决如下问题:在四边形ABCD 中,AD=3,BD=2,∠ABC=∠ACB=∠ADB=45°,求BD 的长;(3)如图8-3,四边形ABCD中,∠BAC=90°,∠ADB=∠ABC=α,tanα=4,B D=5,AD=12,求BD 3的长.图8-1 图8-2 图8-32020 中考专题1——几何模型之双子型参考答案例1.解:①全等.理由:∵△AOB 和△CBD 是等边三角形,∴OB=AB,∠OBA=∠OAB=60°,BC=BD,∠CBD=60°,∴∠OBA+∠ABC=∠CBD+∠ABC,即∠OBC=∠ABD,在△OBC 和△ABD 中,∵,∴△OBC≌△ABD(SAS).②不变.理由:∵△OBC≌△ABD,∴∠BAD=∠BOC=60°,又∵∠OAB=60°,∴∠OAE=180°﹣∠OAB﹣∠BAD=60°,∴Rt△OEA 中,AE=2OA=2,∴OE=,∴点E的位置不会发生变化,E的坐标为E(0,).例2.当0°≤α<360°时,的大小没有变化,∵∠ECD=∠ACB,∴∠ECA=∠DCB,又∵==,∴△ECA∽△DCB,∴==;例3.解:作AD′⊥AD,AD′=AD,连接CD′,DD′,如图:∵∠BAC+∠CAD=∠DAD′+∠CAD,即∠BAD=∠CAD′,在△BAD 与△CAD′中,,∴△BAD≌△CAD′(SAS),∴BD=CD′,∠DAD′=90°,由勾股定理得DD′==3 ,∠D′DA+∠ADC=90°,由勾股定理得CD′==,∴BD=CD′=.故答案为:.例4.解:以A 为旋转中心,把△BAC 逆时针旋转120°,得到△EAD,连接BE,作AP⊥BE 于P,则∠BAE=120°,AB=AE,∴∠ABE=∠AEB=30°,∴BP=AB•cos∠ABP=3,∠AEB=90°,∴BE=2BP=6,在Rt△BED 中,BD==10,故答案为:10.【巩固训练】1. 解:设 Q 是 AB 的中点,连接 DQ ,∵∠BAC =∠DAE =90°,∴∠BAC ﹣∠DAC =∠DAE ﹣∠DAC ,即∠BAD =∠CAE , ∵AB =AC =2,O 为 AC 中点,∴AQ =AO , 在△AQD 和△AOE 中,,∴△AQD ≌△AOE (SAS ),∴QD =OE ,∵点 D 在直线 BC 上运动,∴当 QD ⊥BC 时,QD 最小,∵△ABC 是等腰直角三角形,∴∠B =45°, ∵QD ⊥BC ,∴△QBD 是等腰直角三角形,∴QD =QB ,∵QB = AB =1,∴QD =,∴线段 OE 的最小值是为.故选:B .2. 解:(1)△ABD ≌△ACE 可得 BD =CE ,E 的运动路径的长即 D 的运动路径长,BC =2.(2) ∠DEC =60°相当于∠AEC =∠ADB =120°,即∠EDC =0°,此时点 D 与点 B 重合.因此不存在.(3) ∠ACE =60°,当 PE ⊥CE 时取最小值.PE =PC cos 60°=1.23. 解:(1)由旋转的性质可得:∠A 1C 1B =∠ACB =45°,BC =BC 1, ∴∠CC 1B =∠C 1CB =45°,∴∠CC 1A 1=∠CC 1B +∠A 1C 1B =45°+45°=90°. (2)∵△ABC ≌△A 1BC 1,∴BA =BA 1,BC =BC 1,∠ABC =∠A 1BC 1,∴,∠ABC +∠ABC 1=∠A 1BC 1+∠ABC 1,∴∠ABA 1=∠CBC 1,∴△ABA 1∽△CBC 1.∴,∵S △ABA 1=4,∴S △CBC 1= ;4.(1)证明:∵△ABC 、△AMN 是等边三角形, ∴AB =AC ,AM =AN ,∠BAC =∠MAN =60°, ∴∠BAM =∠CAN ,∵在△BAM 和△CAN 中,∴△BAM ≌△CAN (SAS ), ∴∠ABC =∠ACN .(2) 解:结论∠ABC =∠ACN 仍成立;理由如下:∵△ABC 、△AMN 是等边三角形,∴AB =AC ,AM =AN ,∠BAC =∠MAN =60°,∴∠BAM =∠CAN ,∵在△BAM 和△CAN 中,∴△BAM≌△CAN(SAS),∴∠ABC=∠ACN.(3)解:∠ABC=∠ACN;理由如下:∵BA=BC,MA=MN,顶角∠ABC=∠AMN,∴底角∠BAC=∠MAN,∴△ABC∽△AMN,∴=,又∵∠BAM=∠BAC﹣∠MAC,∠CAN=∠MAN﹣∠MAC,∴∠BAM=∠CAN,∴△BAM∽△CAN,∴∠ABC=∠ACN.5.解:(1)是,理由如下:如图,由旋转知,∠ABE=CBG,在正方形ABCD,BGFE 中,AB=BC,BE=BG,∠ADC=∠BCD=∠BAD=∠ABC=90°,∴△ABE≌△CBG,∴∠BAE=∠BCG,记AH 与BC 的交点为点P,∵∠APB=∠CPH,∠ABC+∠BAE+∠APB=180°∠AHC+∠BCG+∠CPH=180°,∴∠AHC=∠ABC=90°,(2)DH≤DE+EG=BD=2 26.解:(1)连接AD,如图1所示.A、D 两点间的距离始终等于OC 的长度.理由如下:∵△AOB 和△BCD 都是等边三角形,∴AB=OB,BD=BC,∠ABO=∠CBD=60°,∵∠ABD=∠ABO+∠OBD,∠OBC=∠OBD+∠DBC,∴∠ABD=∠OBC.在△ABD 和△OBC 中,有,∴△ABD≌△OBC(SAS),∴AD=OC.(2)过D 作DF⊥y 轴于F,连接BE,如图2 所示.由(1)可知△ABD≌△OBC,∴AD=OC=m,∠DAF=∠BAO﹣∠BAD=60°﹣(90°﹣60°)=30°∴DF=AD•sin∠DAF=m,AF=AD•cos∠DAF=m,∵A(0,﹣3),∴D(m,m﹣3).∵将△BCD 沿CD 翻折得△ECD 且△BCD 是等边三角形,∴四边形BCED 是菱形,∴BE、CD 互相平分.∵△AOB是等边三角形,且点O(0,0),点A(0,﹣3),∴点B(,﹣),∴E(m﹣,m﹣).∵m﹣=(m﹣),∴点E在图形y=x上运动.(3)∵点A(0,﹣3),点B(,﹣),点D(m,m﹣3),∴AB=3,AD=m,BD==,△ABD 为等腰三角形分三种情况:①当AB=AD 时,有3=m,此时点E的坐标为(﹣,﹣);②当AB=BD 时,有3=,解得:m=0(舍去),或m=3,此时点E的坐标为(3,3);③当AD=BD 时,有m=,解得:m=(舍去).综上可知:在C 点运动的过程中,当m>时,△ABD是等腰三角形时E点的坐标为(﹣,﹣)或(3,3).7.解:(1)BD=CE.理由是:∵∠BAE=∠CAD,∴∠BAE+∠BAC=∠CAD+∠BAC,即∠EAC=∠BAD,在△EAC 和△BAD 中,,∴△EAC≌△BAD,∴BD=CE;(2)如图2,在△ABC 的外部,以A 为直角顶点作等腰直角△BAE,使∠BAE=90°,AE=AB,连接EA、EB、EC.∵∠ACD=∠ADC=45°,∴AC=AD,∠CAD=90°,∴∠BAE+∠BAC=∠CAD+∠BAC,即∠EAC=∠BAD,在△EAC 和△BAD 中,,∴△EAC≌△BAD,∴BD=CE.∵AE=AB=7,∴BE==7 ,∠ABE=∠AEB=45°,又∵∠ABC=45°,∴∠ABC+∠ABE=45°+45°=90°,∴EC===,∴BD=CE=.(3)如图3,在线段AC 的右侧过点A 作AE⊥AB 于点A,交BC 的延长线于点E,连接BE.∵AE⊥AB,∴∠BAE=90°,又∵∠ABC=45°,∴∠E=∠ABC=45°,∴AE=AB=7,BE==7 ,又∵∠ACD=∠ADC=45°,∴∠BAE=∠DAC=90°,∴∠BAE﹣∠BAC=∠DAC﹣∠BAC,即∠EAC=∠BAD,在△EAC 和△BAD 中,,∴△EAC≌△BAD,∴BD=CE,∵BC=3,∴BD=CE=(7 ﹣3)cm.8.解:(1)如图1,分别以点A、B为圆心,以AB为半径画弧,交于点D,连接AD、BD,再分别以A、C 为圆心,以AC 为半径画弧,交于点E,连接AE、CE则△ABD、△ACE 就是所求作的等边三角形;证明:如图1,∵△ABD 和△ACE 都是等边三角形,∴AD=AB,AC=AE,∠DAB=∠EAC=60°,∴∠DAC=∠BAE,∴△DAC≌△BAE(SAS),∴BE=CD;(2)如图2,过A 作AE⊥AD,使AD=AE=3,连接DE、CE,由勾股定理得:DE==3 ,∴∠EDA=45°,∵∠ADC=45°,∴∠EDC=∠EDA+∠ADC=90°,∵∠ACB=∠ABC=45°,∴∠CAB=90°,∴∠CAB+∠DAC=∠EAD+∠DAC,即∠EAC=∠DAB,∵AE=AD,AC=AB,∴△DAB≌△EAC(SAS),∴EC=BD,在Rt△DCE 中,EC===,∴BD=EC=;(3)如图3,作直角三角形DAE,使得∠DAE=90°,∠DEA=∠ACB,连接EC,容易得到△DAE∽△BAC,∴,即,∵∠DAE=∠BAC=90°,∴∠DAE+∠DAC=∠BAC+∠DAC,即∠EAC=∠DAB,∴△EAC∽△DAB,∴,在△DCE 中,∠ADC=∠ACB,∠EDA=∠ABC,∴∠EDC=90°,∵,AD=12,∴AE=9,∠DAE=90°,∴DE==15,CE==5 ,由△EAC∽△DAB,∴BD=.第 11 页共 11 页。
江西省2020届中考数学单元专题练之几何探究题附全解全析
江西省2020届中考数学单元专题练之几何探究题【题型解读】几何探究题为江西近10年的必考题型,题位在解答题最后两道题中的一道.考查类型有:(1)操作探究问题(3次);(2)旋转探究问题(3次);(3)新定义探究问题(2次);(4)动点探究问题(2次);主要设问有:(1)求线段长;(2)判断图形的形状;(3)求角度;(4)判断两条线段的数量和位置关系并证明.类型一操作探究问题1.如图,在正方形ABCD中,点E、F是正方形内两点,BE∥DF,EF⊥BE.为探索研究这个图形的特殊性质,某数学学习小组经历了如下过程:●初步体验如图①,连接BD,若BE=DF,求证:EF与BD互相平分.●规律探究(1)在图①中,(BE+DF)2+EF2=________AB2;(2)如图②,若BE≠DF,其他条件不变,(1)中的数量关系是否会发生变化?如果不会,请证明你的结论;如果会发生变化,请说明理由.●拓展应用如图③,若AB=4,∠DPB=135°,2BP+2PD=46,求PD的长.第1题图2. 如图①,将长为10的线段OA绕点O旋转90°得到OB,点A的运动轨迹为,P是半径OB上的一动点,Q是上的一动点,连接PQ.发现:当∠POQ=________时,PQ有最大值,最大值为________;思考:(1)如图②,若P是OB中点,且QP⊥OB于点P,求的长;(2)如图③,将扇形AOB沿折痕AP折叠,使点B的对应点恰好落在OA的延长线上,求阴影部分的面积;探究:如图④,将扇形OAB沿PQ折叠,使折叠后的恰好与半径OA相切,切点为C,若OP=6,求点O到折痕PQ的距离.第2题图3. 综合与实践 问题情境:数学研究课上,老师带领大家探究《折纸中的数学问题》时,出示如图①所示的长方形纸条ABCD ,其中AD =BC =1,AB =CD =5.然后在纸条上任意画一条截线段MN ,将纸片沿MN 折叠,MB 与DN 交于点K ,得到△MNK ,如图②所示:深入探究: (1)若∠1=70°,求∠MKN 的度数;(2)试判断△MNK 的形状;若改变折痕MN 的位置,△MNK 的形状是否发生变化,请说明理由;拓展应用:(3)爱动脑筋的小明在研究△MNK 的面积时,发现KN 边上的高始终是个不变的值.根据这一发现,他很快研究出△KMN 的面积最小值为12,求此时∠1的度数;(4)小明继续动手操作,发现了△MNK 面积的最大值.请你求出这个最大值.第3题图4. 如图,在矩形ABCD 中,将矩形折叠,使点B 落在边AD (含端点)上,落点记为点E ,这时折痕与边BC 或者边CD (含端点)交于点F ,然后展开铺平,连接BE 、EF .(1)操作发现:①在矩形ABCD 中,任意折叠所得的△BEF 是一个______三角形; ②当折痕经过点A 时,cos ∠BEF 的值为________; (2)深入探究:在矩形ABCD 中,AB =3,BC =23,①当△BEF是等边三角形时,求出BE的长度;②在任意折叠中,△BEF的面积是否存在最大值,若存在,求出EF的长;若不存在,请说明理由.第4题图5. 如图①,已知△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,在∠BAC内部作∠MAN=45°,AM、AN分别交BC于点M、N.【操作】(1)将△ABM绕点A逆时针旋转90°,使AB边与AC边重合,把旋转后点M的对应点记作点Q,得到△ACQ,请在图①中画出△ACQ;(不写画法)【探究】(2)在(1)中所作图的基础上,连接NQ,①求证:MN=NQ;②写出线段BM,MN和NC之间满足的数量关系,并简要说明理由;【拓展】如图②,在等腰△DEF中,∠EDF=45°,DE=DF,点P是EF边上任意一点(不与点E,F重合),连接DP,以DP为腰向两侧分别作顶角均为45°的等腰△DPG和等腰△DPH,分别交DE、DF于点K、L,连接GH,分别交DE、DF于点S、T,(3)线段GS,ST和TH之间满足的数量关系是________;(4)设DK=a,DE=b,求DP的值.(用a、b表示)第5题图6.现有三角形纸板ABC, AC=BC=6,∠ACB=90°,将该三角形纸板放在足够大的圆中移动,⊙O交直线AB于点D,连接DO并延长交⊙O于点E,连接AE.(1)操作发现:如图①,当⊙O经过A、C两点,且圆心O在△ABC内部时,连接CD、CE,①试判断CD与CE的数量关系,并说明理由;②求AE+AD的值;(2)数学思考:如图②,当⊙O 经过A 、C 两点,且圆心O 在△ABC 外部时,连接CD 、CE ,求AE -AD 的值;(3)问题解决:如图③,点F 为CA 延长线上一点,且AC =3AF .当⊙O 经过A ,F 两点,且圆心O 在△ABC 外部时,连接DF ,EF ,①猜想AE 、AD 之间的数量关系,并证明;②连接CE ,是否存在△AEC 为直角三角形?若存在,请直接写出⊙O 的半径;若不存在,请说明理由.第6题图类型二 旋转探究问题1. 在△ABC 中,∠ACB =90°,AC =3,BC =4,将△ABC 绕顶点C 顺时针旋转,旋转角为θ(0°<θ<180°),得到△A ′B ′C .(1)设△ACA ′和△BCB ′的面积分别为S 1和S 2.若θ=40°,请求出S 1S 2的值;(2)如图①,设A ′B ′与CB 相交于点D ,且AB ∥CB ′: ①求证:CD =B ′D ; ②求BD 的长;(3)如图②,设AC 中点为点M ,A ′B ′中点为点N ,连接MN ,MN 是否存在最大值,若存在,求出MN 的值,判断出此时AA ′与BB ′的位置关系;若不存在,请说明理由.第1题图2. 如图①,在△ABC中,AC=BC=22,∠ACB=90°,点D、E分别是AC、BC的中点,将△CDE绕点C逆时针旋转得到△CD′E′,旋转角为α,连接AD′、BE′.(1)如图①,若0°<α<90°.①求证:AD′=BE′;②当AD′∥CE′时,求BE′的长;(2)如图②,若90°<α<180°,当点D′落在线段BE′上时,求sin∠CBE′的值;(3)如图③,将△CDE绕点C旋转一周,在旋转过程中,若AD′与直线BE′相交于点P,M为AB的中点,那么在整个旋转过程中,求PM扫过的图形面积.第2题图3. 如图①,边长为6的等边△ABC中,点D在AB边上(不与点A,B重合),点E在BC 边上(不与点B,C重合).第一次操作:将线段DE绕点E顺时针旋转,当点D落在三角形上时,记为点F;第二次操作:将线段EF绕点F顺时针旋转,当点E落在三角形上时,记为点G;依次操作下去….(1)如图②中的四边形DEFG是经过三次操作后得到的,且DE⊥EC.①四边形DEFG的形状为________;②若BE=CF,求线段DE的长;(2)若经过两次操作可得到△DEF如图③.①请判断△DEF的形状为________,此时AD与BE的数量关系是________;②以①中的结论为前提,设AD的长为x,△DEF的面积为y,求y与x的函数关系式;(3)若经过多次操作可得到首尾顺次相接的多边形,其最大边数是多少?它可能是正多边形吗?如果是,请直接写出其边长;如果不是,请说明理由.第3题图4. 已知△ABC与△DEF均为透明的完全一样的等腰直角三角板,且AC=BC=2,∠C =∠E=90°.在数学活动课上,小颖同学用这两块三角板进行探究活动.操作:使点D落在线段AB的中点处并使DF过点B(如图①),然后将△DEF绕点D顺时针旋转,直至点E落在CB的延长线上时结束操作,在此过程中,射线ED与射线CA交于点N,射线CB与DF相交于点M,连接MN(如图②,图③).(1)如图②,若AB∥MN,求证:△ADN≌△BDM;(2)如图②,在以上操作过程中,求证:AN·BM的值不会发生变化;(3)①如图③,在以上操作过程中,ND始终平分∠ANM吗?若平分,请加以证明;若不平分,请说明理由;②设AN=m,请直接写出△DMN的面积(用含m的式子表示).第4题图5. 如图①,把边长为2的正方形纸片ABCD沿对角线BD剪开,将△BCD平移得到△DEF,使得BC边与AD边重合,如图②所示,固定△ABC,将△EFD绕点A顺时针旋转,当ED边与AB边重合时,旋转停止.不考虑旋转开始和结束时重合的情况,设ED、EF(或它们的延长线)分别交BC(或它的延长线)于G、H点,如图③所示.(1)图②四边形ABCF的形状是________,连接BF,则BF=________;(2)在旋转过程中,∠CEF+∠CHE的度数为________;(3)设CG=x,BH=y,求y关于x的函数关系式(只要求根据图③所示的情况说明理由);(4)当x为何值时,△AGH是等腰三角形?(直接写出答案,不必说明理由)第5题图6.将两张完全相同的平行四边行纸片按如图①所示放置(其中点E在BC上,点A在BG 上,AB=BE=4,BC=BG=23+2,∠B=60°,▱ABCD固定不动,将▱GBEF绕点B顺时针旋转,旋转角为α(0°<α<360°).(1)如图①,连接AF,求AF的长.(2)如图②,当▱GBEF绕点B旋转到点F与点D重合时,AD与BG相交于点M,BC与ED相交于点N,求证:四边形BMDN是菱形.(3)如图③,在旋转过程中,当旋转角α为多少度时,以点C,G,D,F为顶点的四边形是正方形?是矩形?请给予证明.第6题图类型三 新定义探究问题1. 如图①,P 为△ABC 内一点,连接P A 、PB 、PC ,若△PBC 与△CAB 相似,那么就称点P 为△ABC 的黄金点.(1)在下列三角形中,一定没有黄金点的是( ) A . 锐角三角形 B . 钝角三角形 C . 等腰三角形 D . 直角三角形(2)如图②,已知Rt △ABC 中,∠ACB =90°,∠ABC >∠A ,CD 是AB 上的中线,过点B 作BE ⊥CD ,垂足为点E ,试说明点E 是△ABC 的黄金点;(3)如图③,在Rt △ABC 中,∠ACB =90°,∠BAC =30°,BC =4. ①若点P 1是△ABC 的黄金点,求AP 1的长;②若点P 1是△ABC 的黄金点,点P 2是△P 1BC 的黄金点, 点P 3是△P 1P 2C 的黄金点,点P 4是△P 1P 2 P 3的黄金点,…,以此类推,请求出△P 2016P 2017P 2018的周长.第1题图2. 我们知道若线段上的一个点把这条线段分割为两部分,其中一部分与全长之比等于5-12时,则这个点称为黄金分割点.类比三角形中线的定义,我们规定:连接一个顶点和它对边的黄金分割点的线段叫做这个三角形的黄金线.(1)如图①,已知CD 是△ABC 的黄金线(AD >BD ),△ABC 的面积为4,则△BCD 的面积为________;(2)如图②,在△ABC 中,∠A =36°,AB =AC =1,过B 点作BD 平分∠ABC ,与AC 相交于点D ,求证:BD 是△ABC 的黄金线;(3)如图③, BE 、CD 是△ABC 的黄金线(AD >BD ,AE >CE ),BE 、CD 相交于点O . ①设△BOD 与△COE 的面积分别为S 1、S 2,试猜想S 1、S 2的数量关系,并说明理由;②求ODCD的值.第2题图3.如果在两个相似但不全等的三角形中,其中一个三角形的一边等于另一个三角形的一边,那么,我们称这两个三角形为梦幻三角形,例如:(如图①所示)△ABC 的三边长分别为a 、b 、c ,(如图②所示)△A 1B 1C 1的三边长分别为a 1、b 1、c 1,且△ABC ∽△A 1B 1C 1,c =a 1,那么我们将△ABC 与△A 1B 1C 1称为梦幻三角形.(1)若△ABC 与△A 1B 1C 1为梦幻三角形,且相似比为k (k >1),求证:a =kc ; (2)如图③,在△ABC 中,∠ACB =80°,∠B =60°,CD 平分∠ACB 交AB 于点D ,求证:△CBD 与△ABC 为梦幻三角形;(3)如图④,△ABC 内接于⊙O ,且AB 为⊙O 的直径,∠ACB 的平分线交⊙O 于点D ,过点D 作⊙O 的切线PD 交CA 的延长线于点P ,过点C 作CF ⊥PD 于点F ,与AD 相交于点E ,且△ACE 与△ADC 刚好构成梦幻三角形.①若AE ·AD =36,BC =8,求线段AD 的长;②若CDAB=m ,请直接写出PC 与PD 的数量关系(用含m 的式子表示,不必说明理由).第3题图4.阅读理解如图①,在正n边形A1A2A3…A n的边A2A3上任取一不与点A2重合的动点B2,并以线段A1B2为边在线段A1A2上方作一正n边形A1B2B3…B n,把正n边形A1B2B3…B n叫正n边形A1A2A3…A n的准位似图形,点A3称为准位似中心.特例论证(1)如图②,已知正三角形A1A2A3的准位似图形为正三角形A1B2B3,试证明:随着点B2的运动,∠B3A3A1的大小始终不变.数学思考(2)如图③,已知正方形A1A2A3A4的准位似图形为正方形A1B2B3B4,随着点B2的运动,∠B3A3A4的大小是否始终不变?若不变,请求出∠B3A3A4的大小;若改变,请说明理由.归纳猜想(3)在图①的情况下:①试猜想∠B3A3A4的大小是否会发生改变?若不改变,用含n的代数式表示出∠B3A3A4的大小(不要求证明);若会改变,请说明理由;②∠B3A3A4+∠B4A4A5+∠B5A5A6+…+∠B n A n A1=________.(用含n的代数式表示)第4题图类型四 动点探究问题1.在四边形OABC 中,AB ∥OC ,∠OAB =90°, ∠OCB =60°,AB =2,OA =2 3.(1)如图①,连接OB ,请直接写出OB 的长度;(2)如图②,过点O 作OH ⊥BC 于点H .动点P 从点H 出发,沿线段HO 向点O 运动,动点Q 从点O 出发,沿线段OA 向点A 运动,两点同时出发,速度都为每秒1个单位长度,设点P 运动的时间为t 秒,△OPQ 的面积为S (平方单位).①求S 与t 之间的函数关系式;②设PQ 与OB 交于点M ,当△OPM 为等腰三角形时,试求出△OPQ 的面积S 的值.第1题图2. 如图,点O 为正方形ABCD 的中心,AB =2,点E 为AB 上的一动点,DF ⊥DE 于点D ,DF 与BC 的延长线相交于点F . OM ⊥DE 于点M , ON ⊥DF 于点N .(1)求证:DE =DF ;(2)在点E 的运动过程中,OM 2+ON 2是否是一个定值,如果是,请求出 OM 2+ON 2的值,若不是,请说明理由;(3)如图②,若DE 与AC 相交于点P ,DF 的延长线与AC 的延长线相交于点Q ,求证: AP CQ =DP DQ.第2题图3. 如图①,在等腰△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,点D是BC边上的动点,P为AB边上的动点,连接DP,以DP为边构造△DEP,∠DPE=90°,PD=PE.(1)如图②,若点P与点A重合,①求证:CD=BE;②猜想BD、CD与PD之间的数量关系,并说明理由;(2)如图③,若BP=2AP时,AC=62,设DP2=y,BD=x.①求y关于x的函数关系式;②连接CP,请问是否存在△CDP为等腰三角形?若存在,请求出△DPE的面积;若不存在,请说明理由.第3题图4. 如图,在锐角△ABC中,AB=8,BC=6,CD⊥AB于点D,点E是AC的中点,连接DE.(1)如图①,①当DE∥BC时,则cos∠B的值为________;②当DE⊥AC时,求sin∠B的值;(2)设△ACD的面积为S,求S-AC2的最大值;(3)如图②,M、F为线段AB上的两动点,在运动的过程中,EF始终与CM平行,延长FE到点P,随着∠B的变化,是否存在∠DEP=k∠A(k为正整数)?若存在,请直接写出tan∠MCA的取值范围;若不存在,请说明理由.第4题图江西省2020届中考数学单元专题练之几何探究题答案全解全析类型一操作探究问题1.解:●初步体验证明:如解图①,连接BD交EF于点O,连接DE、BF,第1题解图∵BE=DF,BE∥DF,∴四边形BFDE是平行四边形,∴EF与BD互相平分.●规律探究(1) 2;(2)(1)中的数量关系不会发生变化.理由如下:如解图①,过点D作BE的垂线,与BE的延长线交于点M,连接BD,第1题解图①∵BE∥DF,EF⊥BE,DM⊥BM,∴EF∥DM,∴四边形EFDM是矩形,∴DF=EM,EF=DM,BM=BE+DF,∵在正方形ABCD中,∴BD=2AB,∵BD2=BM2+DM2,∴(BE+DF)2+EF2=2AB2.●拓展应用如解图②,过点P作EP⊥DP,过点B作BE⊥EP,第1题解图②∵∠DPB=135°,∴∠EPB=45°,即△EBP为等腰直角三角形,∴PB=2BE,∵2BP+2PD=46,∴2·2BE +2PD =46, ∴BE +PD =26,设PE =BE =x ,则有(BE +PD )2+x 2= 2AB 2,即(26)2+x 2=32, 解得x =±22(负值舍去), ∴PD =26-BE =26-2 2. 2. 解:发现:90°,102;【解法提示】∵点Q 在AB ︵上,点P 在OB 上,∴当PQ 取最大值时,点Q 与点A 重合,点P 与点B 重合, 此时∠POQ =90°,PQ =OA 2+OB 2=10 2.思考:(1)如解图①,连接OQ ,则OP =12OB =12OQ ,∵QP ⊥OB , ∴cos ∠QOP =OP OQ =12∴∠QOP =60°,∴l BQ ︵=60180π×10=103π ;第2题解图①(2)由折叠的性质可得,BP =B ′P ,AB ′=AB =102, 在Rt △B ′OP 中,OP 2+(102-10)2=(10-OP )2, 解得OP =102-10, S 阴影=S 扇形AOB -2S △AOP =90360π×102-2×12×10× (102-10)=25π-1002+100;探究:如解图②,找点O 关于PQ 的对称点O ′,连接OO ′、O ′B 、O ′C 、O ′P ,OO ′与PQ 交于点M ,则OM =O ′M ,OO ′⊥PQ ,O ′P =OP =6,第2题解图②∵点O ′是B ′Q ︵所在圆的圆心, ∴O ′C =OB =10,∵折叠后的B ′Q ︵恰好与半径OA 相切于C 点,∴O ′C ⊥AO , ∴O ′C ∥OB ,∴四边形OCO ′B 是矩形,在Rt △O ′BP 中,O ′B =62-42=2 5在Rt △OBO ′中,OO ′=102+(25)2=230, ∴OM =12OO ′=12×230=30,即点O 到折痕PQ 的距离为30.3. 解:深入探究:(1)∵折叠前的四边形ABCD 是矩形, ∴AM ∥DN ,∴∠KNM =∠KMN =∠1=70°, ∴∠MKN =40°;(2)△MNK 为等腰三角形;不发生变化; 理由如下:∵AM ∥DN , ∴∠1=∠MNK ,∵将纸片沿MN 折叠, ∴∠1=∠KMN , ∴∠MNK =∠KMN , ∴KM =KN ,∴△MNK 始终为等腰三角形;拓展应用:(3)如解图①,当△KMN 的面积最小值为12时,KN =KM =BC =1,∴KM ⊥KN ,第3题解图①∵∠NMB =∠KMN ,∠KMB =90°, ∴∠1=∠NMB =45°,同理将纸条向下折叠时,∠1=∠NMB =135°, ∴∠1=45°或∠1=135°; (4)分两种情况:情况一:如解图②,将矩形纸片对折,使点B 与D 重合,此时点K 也与D 重合,第3题解图②设MK =MB =x ,则AM =5-x ,在Rt △AMK 中,由勾股定理得12+(5-x )2=x 2, 解得x =2.6,∴MK =NK =2.6,(由(2)可得)∴S △MNK =12×1×2.6=1.3;情况二:如解图③,将矩形纸片沿对角线AC 对折,此时折痕即为AC ,第3题解图③设MK =AK =CK =x ,则DK =5-x . 同理可得MK =NK =2.6, ∵MD =1,∴S △MNK =12×1×2.6=1.3,∴△MNK 的面积最大值为1.3. 4. 解:(1)①等腰;【解法提示】由折叠的性质可知BF =EF ,∴△BEF 为等腰三角形. ②22; 【解法提示】由折叠的性质可知∠BEF =∠EBF =45°, ∴cos ∠BEF =22; (2)①当△BEF 是等边三角形时,则∠ABE =30°, ∵AB =3,∴cos ∠ABE =AB BE =32,∴BE =2;②根据题意可得矩形ABCD 的面积为6; 第一种情况:当点F 在边BC 上时,此时可得S △BEF ≤12S 矩形ABCD ,即当点F 与点C 重合时,S △BEF 存在最大值,最大值为3;由折叠可知CE =CB =23,即EF = 23; 第二种情况:当点F 在边CD 上时,如解图,过点F 作FH ∥BC 交AB 于点H ,交BE 于点K ,第4题解图∵S △EKF =12KF ·AH ≤12HF ·AH =12S 矩形AHFD ,S △BKF =12KF ·BH ≤12HF ·BH =12S 矩形BCFH ,∴S △BEF ≤12S 矩形ABCD =3,即当点F 为CD 中点时,△BEF 的面积最大,此时,点E 与点A 重合,△BEF 面积最大为3, ∴EF =AD 2+DF 2=(23)2+(32)2=512, 综上所述,当△BEF 的最大面积为3时,EF 的长为23或512. 5. (1) 解:如解图①,△ACQ 即为所求;第5题解图①(2)①证明:由旋转可得,△ABM ≌ △ACQ ,∴AM =AQ ,∠BAM =∠CAQ , ∵∠MAN =45°,∠BAC = 90°, ∴∠BAM +∠NAC =45°, ∴∠CAQ +∠NAC =45°,即∠NAQ =45°, 在△MAN 和△QAN 中, ⎩⎪⎨⎪⎧AM =AQ ∠MAN =∠QAN ,AN =AN∴△MAN ≌△QAN (SAS ), ∴MN =NQ ;② 解:MN 2=BM 2+NC 2; 理由如下:由①中可知,MN =NQ ,MB =CQ ,又∵∠NCQ =∠NCA +ACQ =∠NCA +∠ABM =45°+45°=90°, ∴在Rt △NCQ 中,NQ 2=CQ 2+NC 2,即MN 2=BM 2+NC 2; (3)解:ST 2=GS 2+TH 2;【解法提示】如解图③,连接SP 、PT ,用(2)中的方法可证△DGS ≌△DPT ,△GSP ≌△PTH ,∴GS =PT ,TH =SP ,由题意易知GH ⊥PD ,△SPT 为直角三角形, ∴ST 2=PT 2+SP 2=GS 2+TH 2.(4)解:如解图③,∵DE =DF ,DG =DP ,∠EDF =∠GDP =45°,第5题解图③∴∠DPK =∠DEP , 又∵∠PDK =∠EDP , ∴△DPK ∽△DEP ,∴DPDE=DKDP,即DP2=DK·DE,∵DK=a, DE=b,∴DP=ab.6.解:(1)①CD=CE,理由如下:∵AC=BC=6,∠ACB=90°,∴∠CAB=45°,∴∠CED=∠CAB=45°,又∵DE是⊙O的直径,∴∠ECD=90°,∴∠CDE=∠CED=45°,∴CD=CE;②由题意可得∠ECD=∠ACB=90°,∴∠ECA=∠BCD,又∵AC=BC=6,CD=CE,∴△ECA≌△DCB,∴AE=BD,∴AE+AD=BD+AD=AB,在Rt△ABC中,由勾股定理可得AB=62,即AE+AD的值为62;(2)∵DE是⊙O的直径,∴∠DAE=∠DCE=90°,又∵AC=BC,∠ACB=90°,∴∠CAB=∠B=45°,∠ECA=∠DCB,∠CEA=∠ADC∴∠EAC=∠B=45°,∴△ECA≌△DCB,∴AE=BD,∴AE-AD=BD-AD=AB,在Rt△ABC中,由勾股定理可得AB=62,即AE-AD的值为62;(3)①AD-AE=22,证明如下:第6题解图①∵DE是⊙O的直径,∴∠DFE=90°,如解图①,过点F作FM⊥AF于点F,交AD于点M,∴∠DFM=∠EF A,又∵∠MAF=∠CAB=45°,∴∠AMF=45°,∴AF=MF,又∵∠FDM=∠FEA,∴△FDM ≌△FEA (AAS), ∴AE =DM ,∴AD -AE =AD -DM =AM ,由AC =3AF ,AC =6可得AF =2,在Rt △AMF 中,由勾股定理可得AM =22,即AD -AE 的值为22; ②存在,⊙O 的半径为5.6或17. 【解法提示】由①可得CF =8, 如解图②,当∠ECA =90°时,△AEC 为直角三角形, 可证EC =AC =6,在Rt △ECF 中,由勾股定理可得EF =10,在Rt △EDF 中,由勾股定理可得DE =102,即⊙O 的半径为52, 如解图③,当∠AEC =90°时,△AEC 为直角三角形, 过点E 作EH ⊥AC 于点H ,可得EH =AH =3, ∴FH =5,第6题解图在Rt △EHF 中,由勾股定理可得EF =34,在Rt △EDF 中,由勾股定理可得DE =217,即⊙O 的半径为17.类型二 旋转探究问题1. (1)解: ∵△ABC 绕顶点C 顺时针旋转40°,得到△A ′B ′C , ∴CA =CA ′,CB =CB ′,∠ACA ′=∠BCB ′=θ, ∴△ACA ′∽△BCB ′,∴S △ACA ′∶S △BCB ′=AC 2∶BC 2=32∶42=9∶16; ∴S 1S 2=916; (2)①证明:∵AB ∥B ′C , ∴∠ABC =∠BCB ′;由旋转的性质得∠ABC =∠DB ′C , 即∠BCB ′ =∠DB ′C ; ∴CD =B ′D ;②解:根据勾股定理可得A ′B ′=AB =5,据题意可得∠BCB ′ +∠BCA ′ =∠DB ′C +∠CA ′B ′=90°, ∴∠BCA ′ =∠CA ′B ′,∴CD =A ′D =B ′D =12A ′B ′=52 ,∴ BD =BC -CD =32;(3)解:存在,∵∠A ′CB ′=90°,点M 为AC 的中点,∴CM =12AC =32,∵△A ′B ′C 是由△ABC 绕顶点C 顺时针旋转所得,∴A ′B ′=AB =5,第1题解图如解图,连接CN ,可得MN ≤CM +CN ,∴只有当点N 在MC 的延长线上时,MN =CM +CN ,此时MN 最大, ∵点N 为A ′B ′的中点,∴CN =12 A ′B ′=52,MN =CM +CN =4,即MN 的最大值为4.此时AA ′⊥BB ′.2. (1)证明:①∵AC =BC ,D , E 分别是 AC ,BC 的中点, ∴CD =CE ,由旋转可得∠D ′CE ′=∠DCE =90°,CD =CD ′,CE =CE ′, ∴∠ACD ′=∠BCE ′,CD ′=CE ′, ∴△ACD ′≌ △BCE ′, ∴AD ′=BE ′;②解:∵AD ′∥CE ′,∴∠AD ′C =∠E ′CD ′=90°, ∵AC =2CD ′,∴∠CAD ′=30°, ∴ AD ′=cos 30°×AC =32×22=6, 由①得BE ′=AD ′= 6 ;第2题解图①(2)解:根据题意可得CD ′=CE ′= 2 ,∵△CD ′E ′是等腰直角三角形,CD ′=CE ′= 2 , ∴D ′E ′=2,如解图①,作CK ⊥BE ′于点K .可得KD ′=E ′K , ∴CK =12D ′E ′=1,∴sin ∠CBE ′=CK BC =122=24;(3)解:如解图②,连接PM ,由(1)得△ACD ′≌ △BCE ′,第2题解图②∴∠P AC =∠E ′BC ,AD ′=BE ′, 又∠P AC +∠ACB =∠PBC +∠APB , ∴∠APB =∠ACB =90°, 设AD ′=x ,则BD ′=x -2,在△ABD ′中可得AD ′2+BD ′2=AB 2,即x 2+(x -2)2=42, 解得x 1=7+1,x 2=-7+1 (舍去), ∴BD ′=7-1,∴S △BD ′M =S △ABD′2=(7+1)(7-1)4=32,由轴对称性可得PM 扫过的图形面积为:180π×22360-32×2=2π-3.3. 解: (1)①正方形;【解法提示】由旋转性质可知DE =EF =FG =DG , ∴四边形DEFG 为菱形, ∴DG ∥BC . 又∵DE ⊥EC ,∴四边形DEFG 为正方形. ②∵四边形DEFG 为正方形, ∴DG ∥BC .∴∠ADG =∠B ,∠AGD =∠C . ∵△ABC 为等边三角形, ∴∠B =∠C =60°.∴△ADG 为等边三角形. ∴AD = DG =DE .又∵BD =DE sin ∠B =DE sin 60°=233DE ,∴BD +AD =233DE +DE =6.解得DE =1823+3=123-18.(2)①等边三角形,相等;②据题意可得△ADF ≌△BED ≌△CFE ,AD =x ,BD =6-x , 如解图①,过点D 作DG ⊥BC 于点G , 可得DG =sin ∠B ·BD =32(6-x ), y =S △ABC -3S △BDE =12×33×6-3×x 2×32(6-x ),化简得y =334x 2-932x +9 3.图①图② 第3题解图(3)如解图②,经过多次操作可得到首尾顺次相接的多边形,其最大边数是6,它可能为正多边形,边长为2.4. (1)证明:据题意可得∠CAB =∠CBA ,AD =BD , ∴∠NAB =∠MBA ,又∵AB ∥MN ,AC =BC ,∴AC AN =BC BM,即AN =BM , ∴△ADN ≌△BDM (SAS );(2)证明:据题意可得AD =BD =2, 由(1)得∠NAB =∠MBA =135°,∠EDM = 45°,∴∠AND +∠ADN =∠EDB +∠BDM =45°, ∴∠AND =∠BDM , ∴△ADN ∽△BMD , ∴AD BM =ANBD,即AN ·BM =AD ·BD =2·2=2, ∴AN ·BM 的值不会发生变化;(3)解:①平分.证明:由(2)可得∠ADN +∠BDM =45°, ∴∠MDN =∠DAN =135°, 又∵△ADN ∽△BMD , ∴AN BD =ND DM , 又∵AD =BD , ∴AN AD =ND DM, ∴△ADN ∽△DNM ,∴∠AND =∠DNM ,即ND 始终平分∠ANM ; ②S △DMN =m 2+2m +22m;【解法提示】由(2)可得:AN ·BM =2,AN =m , ∴BM =2m,如解图,分别过点D 作AC 、MN 、CM 的垂线,垂足分别为H 、H ′、H ″ ,第4题解图∵ND 平分∠ANM ,且DH ⊥CA ,DH ′⊥MN 在Rt △ABC 中,DH ∥BC ,AD =BD 可得DH ′=DH =BC2=1,同理DH ″=1,∴S △DMN =S △CMN -S △ADN -S △ABC -S △DMB =12·CN ·CM -12·AN ·DH -12·AC ·BC -12·BM ·DH ″ =12×(2+m )×(2+2m )-12×m ×1-12×2×2-12×2m ×1 =m 2+2m +22m.∴△DMN 的面积为m 2+2m +22m.5. 解:(1)平行四边形;25;【解法提示】依题意可知,正方形ABCD 沿对角线剪开后为第5题解图①两个等腰直角三角形,当ED 边与AB 边重合时,AB =DF ,BC =EF ,∴四边形ABCF 是平行四边形,设AD 与BF 交于点O ,如解图①,可知AO =DO =12AD =1,∴BO =AB 2+AO 2=5,∴BF =2 5. (2)45°或135°;【解法提示】当△EFD 转到如解图②所示的位置时,∠CEF +∠CHE =∠ACB =45°;当△EFD 旋转到如解图③所示的位置时,∠CEF +∠CHE =180°-∠C =135°,综上可知,∠CEF +∠CHE 的度数为45°或135°.第5题解图(3)由题意知∠DEF =∠ACB =∠B =45°,∴∠DAC +∠CAH =45°,∠AHB +∠CAH =∠ACB =45°, ∴∠DAC =∠AHB ,∴△AGC ∽△HAB , ∴AC HB =GCAB ,∴2y =x 2,∴y =4x(0≤x <22); (4)当x 为2或2时,△AGH 是等腰三角形. 【解法提示】由题意可得△AGC ∽△HGA .∴要使△AGH 是等腰三角形,只要△AGC 是等腰三角形即可.第5题解图分三种情况讨论,①如解图④,当CG =AG ,此时CG =2, ②如解图⑤,当CG =AC ,此时CG =2,③如解图⑥,当AG =AC ,此时ED 与AB 重合,不合题意,舍去. 综上所述,当x =2或2时,△AGH 是等腰三角形.6. (1)解:如解图①,连接DF ,过点F 作FH ⊥AD 于点H .第6题解图①∵四边形ABCD 和四边形BEFG 是平行四边形. ∴AK ∥BE ,AB ∥EK .∴四边形ABEK 是平行四边形. ∵AB =BE ,∴四边形ABEK 是菱形.∴DK =FK =23+2-4=23-2,∠FKD =∠AKE =∠B =60°, ∴△FKD 是等边三角形. ∵FH ⊥AD ,∴KH =12DK =3-1,FH =3-3,在Rt △AFH 中,AH =4+3-1=3+3, ∴AF =AH 2+FH 2=(3+3)2+(3-3)2=24=2 6.(2)证明:∵四边形ABCD 和四边形GBEF 是平行四边形,∴四边形BMDN 是平行四边形.∵∠A =∠G ,∠AMB =∠GMD ,AB =GD . ∴△ABM ≌△GDM (AAS ). ∴BM =DM .∴四边形BMDN 是菱形.(3)解:①如解图①,当旋转角α为30°时,四边形CGDF 是正方形(此时也是矩形).第6题解图② 证明:∵BG =BC ,∠ABG =∠α=30°, ∴∠GBC =60°-30°=30°, ∴∠BGC =∠BCG =75°, ∴∠GCO =∠CGO =45°, ∴OG =OC ,∠GOC =90°,如解图②,过点G 作GN ⊥BC 于点N , 在Rt △BNG 中,∠GBC =30°, ∴GN =12BG =3+1,BN =3GN =3+ 3.∴NC =BC -BN =23+2-(3+3)=3-1. ∴GC =GN 2+NC 2=(3+1)2+(3-1)2=8=22,∴OG =OC =CG 2=222=2,∴OD =OF =4-2=2, ∴OD =OC =OG =OF , ∴四边形CGDF 是矩形, ∵GF ⊥CD ,∴四边形CGDF 是正方形;②如解图③,当旋转角α为300°时,四边形CGFD 是矩形.第6题解图③证明:∵∠α=300°,∴点E 与点A 重合,∠CBG =120°. ∵BC =BG ,∴∠GCD =120°-30°=90°.∵四边形ABCD 和四边形GBEF 是平行四边形, ∴CD ∥AB ,AB ∥GF ,AB =CD ,AB =GF , ∴CD ∥GF ,CD =GF ,∴四边形CGFD 是平行四边形, ∵∠GCD =90°,∴四边形CGFD 是矩形.类型三 新定义探究问题1. 解: (1)C ;(2)∵在Rt △ABC 中,∠ACB =90°,CD 是AB 上的中线, ∴CD =12AB ,∴CD =BD ,∴∠BCE =∠ABC , ∵BE ⊥CD , ∴∠BEC =90°, ∴∠BEC =∠ACB , ∴△BCE ∽△ABC ,∴点E 是△ABC 的黄金点;(3)①据题意可得∠P 1CB =60°,∠BP 1C =90°,AC =43, ∴P 1C =cos ∠P 1CB ·BC =cos 60°·BC =2,如解图,过点P 1作P 1D ⊥AC 于点D ,连接AP 1,可得∠P 1CD =30°, ∴P 1D =12P 1C =1,CD = 3 ,∴ AD =AC -CD =33,在Rt △AP 1D 中,根据勾股定理可得AP 1=(33)2+12=27;第1题解图②据题意可得△P 1BC ∽△CAB , ∴C △P 1BC C △CAB=BC AB =12, 同理可得C △P 2CP 1C △P 1BC =P 1C BC =12,即 C △P 2CP 1C △CAB=P 1C AB =14, ∴C △P 2016P 2017P 2018C △CBA=P 2017P 2018AB =122016,可得△CAB 的周长为12+43,∴△P 2016P 2017P 2018的周长为3+3220142. (1)解: 6-25;【解法提示】∵CD 是△ABC 的黄金线(AD >BD ), ∴AD AB =5-12, ∵S △ABC =4, ∴S △ADC =5-12×4=25-2, ∴S △BCD =S △ABC -S △ADC =6-25; (2)证明:∵∠A =36°,AB =AC , ∴∠ABC =∠C =72°,∵过点B 作BD 平分∠ABC ,与AC 相交于点D , ∴∠CBD =∠A =36°,∠BDC =∠C =72°, ∴AD =BD =BC , ∴△BCD ∽△ABC , ∴CD BC =BDAC ,即1-AD BC =1-BC BC =BC 1, 解得BC =5-12, ∴AD =5-12, ∴AD AC =5-12, ∴D 点是AC 的黄金分割点, ∴BD 是△ABC 的黄金线; (3)解:①S 1=S 2.理由如下:如解图,连接ED ,第2题解图据题意得:AD AB =AEAC =5-12,∴S △ABE S △ABC =S △ACD S △ABC=5-12,∴S △ABE =S △ACD ,∴ S △COE =S △BOD ,即S 1=S 2; ②由①得AD AB =AE AC, 又∵∠A 为公共角, ∴△ADE ∽△ABC ,∴∠DEA =∠BCA ,DE BC =AEAC =5-12, ∴DE ∥BC ,∴△ODE ∽△OCB , ∴OD OC =DEBC =5-12, ∴OD CD =5-15+1=(5-1)24. 3. (1)证明:根据题意可得△ABC ∽△A 1B 1C 1,且相似比为k (k >1), ∴aa 1=k ,即a =ka 1, 又∵c =a 1, ∴a =kc ;(2)证明:根据题意得∠A =40°, ∵CD 平分∠ACB ,∴∠BCD =12∠ACB =40°,即∠BCD =∠A ,又∵∠B =∠B , ∴△CBD ∽△ABC , 又∵BC 是公共边,∴△CBD 与△ABC 为梦幻三角形;(3)解:①∵△ACE 与△ADC 刚好构成梦幻三角形, ∴△ACE ∽△ADC , ∴AC AD =AEAC,即AC 2=AE ·AD =36, ∴AC =6,∵AB 为⊙O 的直径, ∴∠ACB =90°, 又∵BC =8,∴由勾股定理可得AB =10, 如解图,连接OD ,又∵∠ACB 的平分线交⊙O 于点D , ∴∠ACD =45°, ∴∠AOD =90°,∴∠OAD =∠ADO =45°,∵OD =5, ∴AD =52; ②PCPD=2m ;第3题解图【解法提示】根据题意可得AD =22AB , ∴CD AD =CD 2AB2=2·CD AB =2m , ∵PD 是⊙O 的切线, ∴∠ODP =90°, ∴∠ADP =45°,即∠ADP =∠PCD , 又∵∠P =∠P ,∴△ADP ∽△DCP ,且DP 为两三角形的公共边, ∴PC PD =CDDA=2m . 4. (1)证明:∵△A 1A 2A 3与△A 1B 2B 3都是正三角形, ∴A 1A 2=A 1A 3,A 1B 2=A 1B 3,∠A 2A 1A 3=∠B 2A 1B 3=60°, ∴∠A 2A 1B 2=∠A 3A 1B 3,∴△A 2A 1B 2≌△A 3A 1B 3(SAS ), ∴∠B 3A 3A 1=∠A 2=60°;∴随着点B 2的运动,∠B 3A 3A 1的大小始终不变,为60°. (2)解:∠B 3A 3A 4的大小不变.如解图,在边A 1A 2上取点D ,使A 1D =A 3B 2,连接B 2D .第4题解图∵四边形A 1A 2A 3A 4与四边形A 1B 2B 3B 4都是正方形, ∴A 1B 2=B 2B 3,∠A 1B 2B 3=∠A 1A 2A 3=90°, ∴∠A 3B 2B 3+∠A 1B 2A 2=90°, ∠A 2A 1B 2+∠A 1B 2A 2=90°, ∴∠A 3B 2B 3=∠A 2A 1B 2, ∴△A 3B 2B 3≌△DA 1B 2, ∴∠B 2A 3B 3=∠A 1DB 2, ∵A 1A 2=A 2A 3,A 1D =A 3B 2, ∴A 2B 2=A 2D .又∵∠A 1A 2A 3=90°,∴△DA 2B 2为等腰直角三角形, ∴∠A 1DB 2=135°, ∴∠B 2A 3B 3=135°, ∵∠A 4A 3A 2=90°, ∴∠B 3A 3A 4=45°,∴∠B 3A 3A 4的大小始终不变,为45°; (3)解:①∠B 3A 3A 4的大小不会发生改变,始终为180°n;②90°(n -1)(n -2)n.【解法提示】∠B 3A 3A 4+∠B 4A 4A 5+B 5A 5A 6+…+∠B n A n A 1=180°n ×1+180°n×2+180°n ×3+…180°n ×(n -2)=180°n ×[1+2+3+…+(n -2)]=90°(n -1)(n -2)n. 类型四 动点探究问题1. 解:(1)OB =4;(2)①∵AB =2,OB =4,∠OAB =90°,∴∠ABO =60°,又∵∠OCB =60°,∴△BOC 为等边三角形,∴OH =OBcos 30°=4×32=23, ∴OP =OH -PH =23-t ,如解图①,过P 点作PE ⊥OA ,垂足为点E ,第1题解图①则EP =OPcos 30°=3-32t , ∴S =12·OQ ·EP =12·t ·(3-32t )=-34t 2+32t (0<t <23);②若△OPM 为等腰三角形:(ⅰ)若OM =PM ,如解图②,则∠MPO =∠MOP =∠POC ,第1题解图②∴PQ ∥OC ,过点P 作PK ⊥OC 于点K , ∴OQ =PK =OP 2,即t =3-t2,解得:t =233,此时S =-34×(233)2+32×233=233; (ⅱ)若OP =OM ,如解图③,则∠OPM =∠OMP =75°,第1题解图③∴∠OQP =∠OMP -∠QOM =75°-30°=45°,此时EQ =EP ,即t -(3-12t )=3-32t , 解得:t =2,此时S =-34×22+32×2=3-3; (ⅲ)若OP =PM ,∠POM =∠PMO =∠AOB ,则PQ ∥OA ,此时点Q 在AB 上,不满足题意,舍去.综上所述,当△OPM 为等腰三角形时,△OPM 的面积为233或2. 2. (1)证明:根据题意得AD =CD ,∠ADC =∠DCF =∠DAB =90°,又∵DF ⊥DE 于点D ,∴∠ADE =∠CDF ,∴△ADE ≌△CDF ,∴DE =DF ;(2)解: OM 2+ON 2 的值为定值;理由:∵OM ⊥DE 于点M , ON ⊥DF 于点N ,∴四边形DMON 为矩形,∴DN =OM ,如解图①,连接OD ,可得OM 2+DM 2=OD 2,即OM 2+ON 2=OD 2,第2题解图①∵点O 为正方形ABCD 的中心,AB =2,∴OD =2,即OM 2+ON 2=OD 2=2;(3)证明:由正方形的性质可得∠DAC =45°,如解图②,过点Q 作C ′Q ⊥AQ 于点Q ,QC ′与DC 的延长线相交于点C ′,第2题解图②可得∠C ′=45°,即∠DAC =∠C ′,CQ =C ′Q ,又∠ADE +∠EDC =∠QDC ′+∠EDC =90°,∴∠ADE =∠QDC ′,∴△ADP ∽△C ′DQ ,∴AP C ′Q =AP CQ =DP DQ. 3. (1)①证明:据题意可得∠EAB +∠BAD =∠CAD +∠BAD =90°,∴∠EAB =∠CAD ,又AB =AC ,AD =AE ,∴△ABE ≌△ACD ,∴CD =BE ;②解:猜想:CD 2+BD 2=2PD 2.理由:据题意可得∠ABC =∠C =45°,由①可得∠ABE =∠C =45°,即∠EBD =90°,∴BE 2+BD 2=PE 2+PD 2,即CD 2+BD 2=2PD 2;(2)解:①据题意可得BP =42,如解图,过点P 作PF ∥AC ,PF 与BC 相交于点F ,第3题解图可得BF =BP sin 45°=42×22=8, 由(1)可得△PBE ≌△PFD ,∴DF =BE ,∠ABE =∠PFD =45°,∴∠EBD =90°,∴BE 2+BD 2=PE 2+PD 2,∴DF 2+BD 2=2PD 2,即2y =x 2+(8-x )2,化简得y =x 2-8x +32;②存在;理由如下:据题意可得BC =12,CD =12-x ,AP =22, 在Rt △ACP 中,可得:CP =(62)2+(22)2=45, 当CD =DP 时,△CDP 为等腰三角形,此时,可得 y =12-x ,即x 2-8x +32=(12-x )2,解得x =7,∴y =x 2-8x +32=72-8×7+32=25,∴S △DPE =252; 当CP =CD 时,△CDP 为等腰三角形;此时,可得12-x =45,解得x =12-45,∴y =x 2-8x +32=(12-45)2-8×(12-45)+32=160-645,∴S △DPE =160-6452=80-325,综上,△DPE 的面积为252或(80-325). 4. 解:(1)① 23; 【解法提示】∵E 是AC 的中点,∴当DE ∥BC 时,D 为AB 的中点,即BD =12AB =4, 又∵CD ⊥AB ,∴cos ∠B =BD BC =46=23. ②∵点E 是AC 的中点,∴当DE ⊥AC 时,DE 为AC 的垂直平分线,∴CD =AD ,设CD =AD =x ,则BD =8-x ,在Rt △BCD 中,根据勾股定理得:(8-x )2+x 2=62,解得x 1=4+2,x 2=4-2,∴sin ∠B =CD BC =4+26或4-26; (2)∵CD ⊥AB ,∴ S -AC 2=AD ·CD 2-(AD 2+CD 2)=-(AD 2+CD 2-2AD ·CD )-3AD ·CD 2, ∴ S -AC 2=-(AD -CD )2-3AD ·CD 2, ∴当AD =CD 时,S -AC 2的值最大,最大值为-3AD ·CD 2, 由(1)可知:-3AD ·CD 2= -3×(4-2)22=122-27; (3)34<tan ∠MCA <377. 【解法提示】当∠ABC 为直角时,根据勾股定理可得AC =10,此时可得 tan ∠A =BC AB =68=34. 当∠ACB 为直角时,根据勾股定理可得AC =27 ,此时可得tan ∠A =BC AC =627=377. ∵△ABC 是锐角三角形,∴34<tan ∠A <377. 由题意可知∠DEP =∠DEC +∠CEP =2∠A +∠CEP ,又∵∠DEP =k ∠A ,且k 为正整数,∴k =3,即∠CEP =∠AEF =∠A ,又∵EF始终与CM平行,∴∠MCA=∠AEF=∠A,∴34<tan∠MCA<377.。
中考数学复习几何专题复习教案1
中考数学专题复习六几何(一)【教学笔记】题型一:图像的几何变换1、主视图、左视图、府视图2、图形旋转、折叠3、求最短途径问题题型二:平面几何根底1、平行线、相交线题型三:三角形(全等、相像、三角函数)1、勾股定理1、题型一:图像的几何变换【例1】(2016•资阳)如图是一个正方体纸盒的外外表绽开图,则这个正方体是( )A .B .C .D .【解答】解:∵由图可知,实心圆点及空心圆点肯定在紧相邻的三个侧面上,∴C 符合题意. 故选C .【例2】(2015•资阳)如图1是一个圆台,它的主视图是 ( ) A . B . C . D . 解:B .【例3】(2015达州)如图,直径AB 为12的半圆,绕A 点逆时针旋转60°,此时点B 旋转到点B ′,则图中阴影局部的面积是( ) A .12π B.24π C.6π D.36π【例4】(2014年四川资阳)如图,在Rt△ABC 中,∠BAC=90°.假如将该三角形绕点A 按顺时针方向旋转到△AB 1C 1的位置,点B 1恰好落在边BC 的中点处.那么旋转的角度等于( )A .55°B . 60°C . 65°D . 80°解答:∵在Rt△ABC 中,∠BAC=90°,将该三角形绕点A 按顺时针方向旋转到△AB 1C 1的位置,点B 1恰好落在边BC 的中点处,∴AB 1=BC ,BB 1=B 1C ,AB=AB 1,∴BB 1=AB=AB 1,∴△ABB 1是等边三角形,∴∠BAB 1=60°,∴旋转的角度等于60°.故选:B .【例5】(2015自贡)如图,在矩形ABCD 中,AB=4,AD=6,E 是AB 边的中点,F 是线段BC 上的动点,将△EBF 沿EF 所在直线折叠得到△EB′F,连接B′D,则B ′D 的最小值是( )A .2102-B .6C .2132-D .4解析:【课后练习】1、(2014年四川资阳)下列立体图形中,俯视图是正方形的是( )A .B .C .D .解答: 解;A 、的俯视图是正方形,故A 正确;2、(2015内江)如图所示,正方形ABCD 的面积为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 ,使PD +PE 的和最小,则这个最小值为( B ) A 3 B .3.6 D 6解:连接BD,及AC交于点F.∵点B及D关于AC对称,∴PD=PB,∴PD+PE=PB+PE=BE最小.∵正方形ABCD的面积为12,∴AB=23=BE3、(2015甘孜州)下列图形中,是中心对称图形的为()A. B. C. D.解:A、是轴对称图形,不是中心对称图形.故A错误;B、不是轴对称图形,是中心对称图形.故B正确;C、是轴对称图形,不是中心对称图形.故C错误;D、是轴对称图形,不是中心对称图形.故D错误.故选B.4、(2015遂宁)在正方形、矩形、菱形、平行四边形、等腰梯形中,其中中心对称图形的个数是( C )A.2 B.3 C.4 D.5解:平行四边形是中心对称图形,矩形、菱形、正方形既是中心对称图形,又是轴对称图形,符合题意;而等腰梯形是轴对称图形,但不是中心对称图形,故中心对称图形的有4种.5、(2015泸州)如图,在△ABC中,AB=AC,BC=24,tanC=2,假如将△ABC沿直线l 翻折后,点B落在边AC的中点E处,直线l及边BC交于点D,那么BD的长为( A )A.13 B.152C.272D.12解:过点A作AQ⊥BC于点Q,∵AB=AC,BC=24,tanC=2,∴A Q/QC=2,QC=BQ=12,∴A Q=24,∵将△ABC沿直线l翻折后,点B落在边AC的中点处,过E点作EF⊥BC于点F,设BD=x,则DE=x,∴DF=24-x-6=18-x,∴x2=(18-x)2+122,得:x=13,则BD=13.故选A.6、(2015绵阳)如图,D是等边△ABC边AB上的一点,且AD:DB=1:2,现将△ABC折叠,使点C及D重合,折痕为EF,点E,F分别在AC和BC上,则CE:CF=( B )A.34B.45C.56D.677、(2015广元)如图,把RI△ABC放在直角坐标系内,其中∠CAB=90°,BC=5.点A、B的坐标分别为(1,0)、(4,0).将△ABC沿x轴向右平移,当点C落在直线26y x=-上时,线段BC扫过的面积为( C )A.4 B.8 C.16 D.82解:∵∠CAB=90°,BC=5,点A、B的坐标分别为(1,0)、(4,0),∴AC=4,当点C落在直线y=2x﹣6上时,如图,∴四边形BB'C'C是平行四边形,∴A'C'=AC=4,把y=4代入直线y=2x﹣6,解得x=5,即OA'=5,∴AA'=BB'=4,∴平行四边形BB'C'C的面积=BB' ×A'C'=44=16;故答案为:16.8、(2015成都)如图,在平行四边形ABCD中,AB=13,AD=4,将平行四边形ABCD沿AE翻折后,点B恰好及点C重合,则折痕AE的长为_______.试题分析:点B恰好及点C重合,且四边形ABCD是平行四边形,依据翻折的性质,则AE⊥BC,BE=CE=2,在Rt△ABE中,.故答案为:3.由勾股定理得9、(2015达州)如图,将矩形ABCD沿EF折叠,使顶点C恰好落在AB边的中点C′上,点D落在D′处,C′D′交AE于点M.若AB=6,BC=9,则AM的长为.10、(2015内江)如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,∠C=90°,E为CD上一点,分别以EA,EB为折痕将两个角(∠D,∠C)向内折叠,点C,D恰好落在AB边的点F处.若AD=2,BC=3,则EF的长为.11、(2015宜宾)如图,一次函数的图象及x轴、y轴分别相交于点A、B,将△AOB沿直线AB翻折,得△ACB.若C(32,32),则该一次函数的解析式为.12、(2015凉山州)菱形ABCD在平面直角坐标系中的位置如图所示,顶点B(2,0),∠DOB=60°,点P是对角线OC上一个动点,E(0,﹣1),当EP+BP最短时,点P的坐标为.13、(2015绵阳)如图,在等边△ABC内有一点D,AD=5,BD=6,CD=4,将△ABD绕A 点逆时针旋转,使AB及AC重合,点D旋转至点E,则∠CDE的正切值为.14、(2015攀枝花)如图,在边长为2的等边△ABC中,D为BC的中点,E是AC边上一点,则BE+DE的最小值为.15、(2015乐山)如图,已知A (23,2)、B (23,1),将△AOB 围着点O 逆时针旋转,使点A 旋转到点A′(﹣2,23)的位置,则图中阴影局部的面积为 .16、(2015南充)(10分)如图,点P 是正方形ABCD 内一点,点P 到点A 、B 和D 的间隔 分别为1,22,10,△ADP 沿点A 旋转至△ABP ′,连结PP ′,并延长AP 及BC 相交于点Q .(1)求证:△APP ′是等腰直角三角形;(2)求∠BPQ 的大小;(3)求CQ 的长.17、(2015自贡)(14分)在△ABC 中,AB=AC=5,cos∠ABC=53,将△ABC 绕点C 顺时针旋转,得到△A 1B 1C .(1)如图①,当点B 1在线段BA 延长线上时.①求证:BB 1∥CA 1;②求△AB 1C 的面积;(2)如图②,点E 是BC 边的中点,点F 为线段AB 上的动点,在△ABC 绕点C 顺时针旋转过程中,点F 的对应点是F 1,求线段EF 1长度的最大值及最小值的差.题型二:平面几何根底【例1】(2015资阳)如图,已知AB ∥CD ,∠C =70°,∠F =30°,则∠A 的度数为( C ) A .30° B.35° C.40° D.45°【例2】(2015广安)如图,半径为r 的⊙O 分别绕面积相等的等边三角形、正方形和圆用一样速度匀速滚动一周,用时分别为1t 、2t 、3t ,则1t 、2t 、3t 的大小关系为 .解:设面积相等的等边三角形、正方形和圆的面积为3.14,等边三角型的边长为a≈2, 等边三角形的周长为6;正方形的边长为b≈1.7,正方形的周长为1.7×4=6.8; 圆的周长为3.14×2×1=6.28,∵6.8>6.28>6,∴t 2>t 3>t 1.【例3】(2016•资阳)如图,AC 是正五边形ABCDE 的一条对角线,则∠ACB= 36° .【解答】解:正多边形内角和;∵五边形ABCDE是正五边形,∴∠B=108°,AB=CB,∴∠ACB=(180°﹣108°)÷2=36°;故答案为:36°.【课后练习】1、(2015内江)如图,在△ABC中,AB=AC,BD平分∠ABC交AC于点D,AE∥BD交CB的延长线于点E.若∠E=35°,则∠BAC的度数为()A.40° B.45° C.60° D.70°2、(2015凉山州)如图,将一块三角板的直角顶点放在直尺的一边上,当∠2=38°时,∠1=()m]A.52° B.38° C.42° D.60°3、(2015泸州)如图,AB∥CD,CB平分∠ABD.若∠C=40°,则∠D的度数为()A.90° B.100° C.110° D.120°4、(2015成都)如图,直线m∥n,△ABC为等腰直角三角形,∠BAC=90°,则∠1=________度.5、(2015遂宁)下列命题:①对角线相互垂直的四边形是菱形;②点G是△ABC的重心,若中线AD=6,则AG=3;③若直线y kx b=+经过第一、二、四象限,则k<0,b>0;④定义新运算:a*b=22a b-,若(2x)*(x﹣3)=0,则x=1或9;⑤抛物线2243y x x=-++的顶点坐标是(1,1).其中是真命题的有(只填序号)6、(2015宜宾)如图,A B∥CD,AD及BC交于点E.若∠B=35°,∠D=45°,则∠AEC= .[来7、(2015绵阳)如图,AB∥CD,∠CDE=119°,GF交∠DEB的平分线EF于点F,∠AGF=130°,则∠F= .题型三:三角形(全等、相像、三角函数)【例1】(2016•资阳)如图6,在△ABC中,∠ACB=90º,AC=BC=1,E、F为线段AB 上两动点,且∠ECF=45°,过点E、F分别作BC、AC的垂线相交于点M,垂足分别为H、G.现有以下结论:①AB=2;②当点E及点B重合时,MH=12;③AF+BE=EF;④MG•MH=12,其中正确结论为( C )A.①②③B.①③④C.①②④D.①②③④解答:①由题意知,△ABC是等腰直角三角形,∴AB==,故①正确;②如图1,当点E及点B重合时,点H及点B重合,∴MB⊥BC,∠MBC=90°,∵MG⊥AC,∴∠MGC=90°=∠C=∠MBC,∴MG∥BC,四边形MGCB是矩形,∴MH=MB=CG,∵∠FCE=45°=∠ABC,∠A=∠ACF=45°,∴CE=AF=BF,∴FG是△ACB 的中位线,∴GC=AC=MH,故②正确;③如图2所示,∵AC=BC,∠ACB=90°,∴∠A=∠5=45°.将△ACF顺时针旋转90°至△BCD,则CF=CD,∠1=∠4,∠A=∠6=45°;BD=AF;∵∠2=45°,∴∠1+∠3=∠3+∠4=45°,∴∠DCE=∠2.在△ECF和△ECD中,,∴△ECF≌△ECD(SAS),∴EF=DE.∵∠5=45°,∴∠EBD=90°,∴DE2=BD2+BE2,即EF2=AF2+BE2,故③错误;④∵∠7=∠1+∠A=∠1+45°=∠1+∠2=∠ACE,∵∠A=∠5=45°,∴△ACE∽△BFC,∴AE/BC=,∴A E•BF=AC•BC=1,由题意知四边形CHMG是矩形,∴MG∥BC,MH=CG ,MH∥AC,∴=;=,即=;=,∴MG=AE;MH=BF ,∴MG•MH=AE×BF=AE•BF=AC•BC=,故④正确.故选:C.【例2】(2016•资阳)如图5,透亮的圆柱形容器(容器厚度忽视不计)的高为12cm,底面周长为10cm,在容器内壁离容器底部3 cm的点B处有一饭粒,此时一只蚂蚁正好在容器外壁,且离容器上沿3 cm的点A处,则蚂蚁吃到饭粒需爬行的最短途径是()图5 A.13cm B.261cm C.61cm D.234cm考点:平面绽开-最短途径问题..解答:解:如图:∵高为12cm,底面周长为10cm,在容器内壁离容器底部3cm的点B处有一饭粒,此时蚂蚁正好在容器外壁,离容器上沿3cm及饭粒相对的点A处,∴A′D=5cm,BD=12﹣3+AE=12cm,∴将容器侧面绽开,作A关于EF的对称点A′,连接A′B,则A′B即为最短间隔,A′B===13(Cm).故选:A.【例3】(2016•资阳)如图,在等腰直角△ABC中,∠ACB=90°,CO⊥AB于点O,点D、E分别在边AC、BC上,且AD=CE,连结DE交CO于点P,给出以下结论:①△DOE是等腰直角三角形;②∠CDE=∠COE;③若AC=1,则四边形CEOD的面积为;④AD2+BE2﹣2OP2=2DP•PE,其中全部正确结论的序号是①②③④.【解答】解:①正确.如图,∵∠ACB=90°,AC=BC,CO⊥AB∴AO=OB=OC,∠A=∠B=∠ACO=∠BCO=45°,在△ADO和△CEO中,,∴△ADO≌△CEO,∴DO=OE,∠AOD=∠COE,∴∠AOC=∠DOE=90°,∴△DOE是等腰直角三角形.故①正确.②正确.∵∠DCE+∠DOE=180°,∴D、C、E、O四点共圆,∴∠CDE=∠COE,故②正确.③正确.∵AC=BC=1,∴S△A B C=×1×1=,S四边形D C E O =S△D O C+S△C E O=S△C D O+S△A D O=S△A O C=S△A B C=,故③正确.④正确.∵D、C、E、O四点共圆,∴OP•PC=DP•PE,∴2OP2+2DP•PE=2OP2+2OP•PC=2OP(OP+PC)=2OP•OC,∵∠OEP=∠DCO=∠OCE=45°,∠POE=∠COE,∴△OPE∽△OEC,∴=,∴OP•OC=OE2,∴2OP2+2DP•PE=2OE2=DE2=CD2+CE2,∵CD=BE,CE=AD,∴AD2+BE2=2OP2+2DP•PE,∴AD2+BE2﹣2OP2=2DP•PE.故④正确.【例4】(2016•资阳)在Rt△ABC中,∠C=90°,Rt△ABC绕点A顺时针旋转到Rt△ADE的位置,点E在斜边AB上,连结BD,过点D作DF⊥AC于点F.(1)如图1,若点F及点A重合,求证:AC=BC;(2)若∠DAF=∠DBA,①如图2,当点F在线段CA的延长线上时,推断线段AF及线段BE的数量关系,并说明理由;②当点F在线段CA上时,设BE=x,请用含x的代数式表示线段AF.【解答】解:(1)由旋转得,∠BAC=∠BAD,∵DF⊥AC,∴∠CAD=90°,∴∠BAC=∠BAD=45°,∵∠ACB=90°,∴∠ABC=45°,∴AC=CB,(2)①由旋转得,AD=AB,∴∠ABD=∠ADB,∵∠DAF=∠ABD,∴∠DAF=∠ADB,∴AF∥BB,∴∠BAC=∠ABD,∵∠ABD=∠FAD由旋转得,∠BAC=∠BAD,∴∠FAD=∠BAC=∠BAD=×180°=60°,由旋转得,AB=AD,∴△ABD是等边三角形,∴AD=BD,在△AFD和△BED中,,∴△AFD≌△BED,∴AF=BE,②如图,由旋转得,∠BAC=∠BAD,∵∠ABD=∠FAD=∠BAC+∠BAD=2∠BAD,由旋转得,AD=AB,∴∠ABD=∠ADB=2∠BAD,∵∠BAD+∠ABD+∠ADB=180°,∴∠BAD+2∠BAD+2∠BAD=180°,∴∠BAD=36°,设BD=x,作BG平分∠ABD,∴∠BAD=∠GBD=36°∴AG=BG=BC=x,∴DG=AD﹣AG=AD﹣BG=AD﹣BD,∵∠BDG=∠ADB,∴△BDG∽△ADB,∴.∴,∴,∵∠FAD=∠EBD,∠AFD=∠BED,∴△AFD∽△BED,∴,∴AF==x.【课后练习】1、(2015成都)如图,在△ABC中,DE//BC,AD=6,BD=3,AE=4,则EC的长为()A.1 B.2 C.3 D.42、(2015达州)如图,△ABC中,BD平分∠ABC,BC的中垂线交BC于点E,交BD于点F,连接CF.若∠A=60°,∠ABD=24°,则∠ACF的度数为()A.48° B.36° C.30° D.24°3、(2015遂宁)如图,在△ABC中,AC=4cm,线段AB的垂直平分线交AC于点N,△BCN的周长是7cm,则BC的长为()A.1cm B.2cm C.3cm D.4cm4、(2015宜宾)如图,△OAB及△OCD是以点O为位似中心的位似图形,相像比为1:2,∠OCD=90°,CO=CD.若B(1,0),则点C的坐标为()A.(1,2) B.(1,1) C.(2,2) D.(2,1)5、(2015泸州)在平面直角坐标系中,点A(2,2),B(32,32),动点C 在x轴上,若以A、B、C三点为顶点的三角形是等腰三角形,则点C的个数为()A.2 B.3 C.4 D.56、(2015眉山)如图,A.B是双曲线上的两点,过A点作AC⊥x轴,交OB 于D 点,垂足为C .若△ADO 的面积为1,D 为OB 的中点,则k 的值为( )A .34B .38C .3D .47、(2015眉山)如图,AD ∥BE ∥CF ,直线l 1、l 2这及三条平行线分别交于点A 、B 、C和点D 、E 、F .已知AB =l ,BC =3,DE =2,则EF '的长为( )A .4B .5C .6D .88、(2015绵阳)如图,D 是等边△ABC 边AB 上的一点,且AD :DB =1:2,现将△ABC 折叠,使点C 及D 重合,折痕为EF ,点E ,F 分别在AC 和BC 上,则CE :CF =( )A .34B .45C .56D .67 9、(2015绵阳)如图,在四边形ABCD 中,对角线AC ,BD 相交于点E ,∠CBD =90°,BC =4,BE =ED =3,AC =10,则四边形ABCD 的面积为( )A .6B .12C .20D .2410、(2015绵阳)如图,在△ABC 中,∠B 、∠C 的平分线BE ,CD 相交于点F ,∠ABC =42°,∠A =60°,则∠BFC =( )A .118° B.119° C.120° D.121°11、(2015广安)一个等腰三角形的两条边长分别是方程27100x x -+=的两根,则该等腰三角形的周长A.12 B.9 C.13 D.12或912、(2015甘孜州)如图,在△ABC中,∠B=40°,∠C=30°,延长BA至点D,则∠CAD 的大小为()A.110° B.80° C.70° D.60°13、(2015乐山)如图,1l∥2l∥3l,两条直线及这三条平行线分别交于点A、B、C和D、E、F.已知,则DEDF的值为()A.32B.23C.25D.3514、(2015成都)如图,在平行四边形ABCD中,AB=13,AD=4,将平行四边形ABCD 沿AE翻折后,点B恰好及点C重合,则折痕AE的长为________.15、(2015南充)如图,点D在△ABC边BC的延长线上,CE平分∠ACD,∠A=80°,∠B=40°,则∠ACE的大小是度.16、(2015自贡)将一副三角板按图叠放,则△AOB及△DOC的面积之比等于.17、(2015宜宾)如图,在正方形ABCD中,△BPC是等边三角形,BP、CP的延长线分别交AD于点E、F,连结BD、DP,BD及CF相交于点H.给出下列结论:①△ABE≌△DCF;②;③2DP PH PB=⋅;④.其中正确的是.(写出全部正确结论的序号)18、(2015宜宾)如图,在菱形ABCD中,点P是对角线AC上的一点,PE⊥AB于点E.若PE=3,则点P到AD的间隔为.19、(2015宜宾)如图,AB∥CD,AD及BC交于点E.若∠B=35°,∠D=45°,则∠AEC= .20、(2015凉山州)在▱ABCD中,M,N是AD边上的三等分点,连接BD,MC相交于O点,则S△MOD :S△COB= .21、(2015泸州)如图,在矩形ABCD中,BC=2AB,∠ADC的平分线交边BC于点E,AH⊥DE于点H,连接CH并延长交边AB于点F,连接AE交CF于点O.给出下列命题:①∠AEB=∠AEH;②DH=22EH;③HO=12AE;④BC﹣BF=2EH.其中正确命题的序号是(填上全部正确命题的序号).22、(2015眉山)如图,以△ABC的三边为边分别作等边△ACD、△ABE、△BCF,则下列结论:①△EBF≌△DFC;②四边形AEFD为平行四边形;③当AB=AC,∠BAC=1200时,四边形AEFD是正方形.其中正确的结论是________.(请写出正确结论的番号).23、(2015绵阳)如图,在等边△ABC内有一点D,AD=5,BD=6,CD=4,将△ABD绕A 点逆时针旋转,使AB及AC重合,点D旋转至点E,则∠CDE的正切值为.24、(2015广元)一个等腰三角形两边的长分别为2m 、5cm .则它的周长为________cm . 25、(2015巴中)如图,在△ABC 中,AB =5,AC =3,AD 、AE 分别为△ABC 的中线和角平分线,过点C 作CH ⊥AE 于点H ,并延长交AB 于点F ,连结DH ,则线段DH 的长为 . 26、(2015巴中)若a 、b 、c 为三角形的三边,且a 、b 满意229(2)0a b -+-=,则第三边c 的取值范围是 .27、(2015攀枝花)如图,在边长为2的等边△ABC 中,D 为BC 的中点,E 是AC 边上一点,则BE +DE 的最小值为 .28、(2015乐山)如图,在等腰三角形ABC 中,AB=AC ,DE 垂直平分AB ,已知∠ADE=40°,则∠DBC= °.29、(2015乐山)(10分)如图,将矩形纸片ABCD 沿对角线BD 折叠,使点A 落在平面上的F 点处,DF 交BC 于点E .(1)求证:△DCE≌△BFE;(2)若CD=2,∠ADB=30°,求BE 的长.30、(2015南充)(8分)如图,矩形纸片ABCD ,将△AMP 和△BPQ 分别沿PM 和PQ 折叠(AP >AM ),点A 和点B 都及点E 重合;再将△CQD 沿DQ 折叠,点C 落在线段EQ 上点F 处.(1)推断△AMP ,△BPQ ,△CQD 和△FDM 中有哪几对相像三角形?(不需说明理由)(2)假如AM =1,sin ∠DMF =53,求AB 的长.31、(2015南充)(8分)如图,△ABC 中,AB =AC ,AD ⊥BC ,CE ⊥AB ,AE =CE . 求证:(1)△AEF ≌△CEB ;(2)AF =2CD .32、(2015内江)(本小题满分9分)如图,将▱ABCD 的边AB 延长至点E ,使AB =BE ,连接DE ,EC ,DE 交BC 于点O .(1)求证:△ABD ≌△BEC ;(2)连接BD ,若∠BOD =2∠A ,求证:四边形BECD 是矩形.33、(2015广安)(6分)在平行四边形ABCD中,将△BCD沿BD翻折,使点C落在点E处,BE和AD相交于点O,求证:OA=OE.解析:∵AD∥BC ∴∠CBD=∠ADB又∵∠EBD=∠CBD∴∠EBD=∠ADB∴OB=OD∵BC=BE AD=BC ∴BE=AD∴AD-OD=BE-OB∴OA=OE34、(2015巴中)(10分)如图,在菱形ABCD中,对角线AC及BD相交于点O,MN过点O且及边AD、BC分别交于点M和点N.(1)请你推断OM和ON的数量关系,并说明理由;(2)过点D作DE∥AC交BC的延长线于点E,当AB=6,AC=8时,求△BDE的周长.。
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几何探究专题一
1、已知,如图:正方形ABCD ,将Rt △EFG 斜边EG 的中点与点A 重合,直角顶点F 落在正方形的AB 边上,Rt △EFG 的两直角边分别交AB 、AD 边于P 、Q 两点,(点P 与点F 重合),如图1所示:
(1),求证:EP 2+GQ 2=PQ 2
(2)、若将Rt △EFG 绕着点A 逆时针旋转α(0°<α≤90°),两直角边分别交AB 、AD
边于P 、Q 两点,如图2所示:判断四条线段EP 、PF 、FQ 、QG 之间是否存在什么确定的相等关系?若存在,证明你的结论。
若不存在,请说明理由。
(3)、若将Rt △EFG 绕着点A 逆时针旋转α(90°<α<180°),两直角边分别交AB 、AD 两边延长线于P 、Q 两点,并判断四条线段EP 、PF 、FQ 、QG 之间存在何种确定的相等关系?按题意完善图3,请直接写出你的结论(不用证明)。
2、)如图,R t △ABC 中,AC =BC ,∠ACB =90°,点E 在线段AB 上,CF ⊥CE ,CE =CF ,EF 交AC 于G ,连结AF .
(1)填空:线段BE 、AF 的数量关系为_____________,位置关系为_____________;
(2)当
AE BE =21时,求证:FG EG
=2. (3)若当AE BE =n 时,GF
EG
=2,请直接写出n 的值.
G
F
C
E
A
D
C B
A
A B C D
E
F P Q G
3、在△ABC 中,AB=AC ,将△ABC 绕点C 逆时针旋转α角至△A'B'C ,连BB',以AB 、BB'为邻作 ABB'P ,连AA'.
(1)如图①,当∠ABC=60°时,则线段AP 与AA'的数量关系为______ ;
(2)如图②,当∠ABC=45°时,则 (1)中的结论是否成立?若成立,请证明;若不成立,请给出你的结论并证明;
(3)如图③,当∠ABC =_________时,将△ABC 绕点C 逆时针旋转________时
, ABB'P 为正方形.
4、如图1, 已知正方形ABCD 中,对角线AC 、BD 交于O 点,过O 点作OE ⊥OF 分别交DC 于E ,交BC 于F ,∠FEC 的角平分线EP 交直线AC 于P (1)①求证:OE=OF
②写出线段EF 、PC 、BC 之间的一个等量关系式 ,并证明你的结论;
(2)如图2,当∠EOF 绕O 点逆时针旋转一个角度,使E 、F 分别在CD 、BC 的延长线上,请完成图形并判断(1)中的结论①、②是否分别成立?若不成立,写出相应的结论(所写结论均不必证明)
P
O
F
E D
C
B
A
图1
O
D
C
B A
图2
E
A D
B C N
M
5、如图,四边形ABCD 是正方形,△ABE 是等边三角形,M 为对角线BD (不含B 点)上任意一点,将BM 绕点B 逆时针旋转60°得到BN ,连接EN 、AM 、CM.⑴ 求证:△AMB ≌△ENB ;
⑵ ①当M 点在何处时,AM +CM 的值最小;
②当M 点在何处时,AM +BM +CM 的值最小,并说明理由; ⑶ 当AM +BM +CM 的最小值为13 时,求正方形的边长.
6、如图甲,⊙O 中AB 是直径,C 是⊙O 上一点,∠ABC=45°, 等腰直角△DCE 中,∠DCE 是直角,点D 在线段AC 上. (1)问B 、C 、E 三点在一条直线上吗?为什么?
(2)若M 是线段BE 的中点,N 是线段AD 的中点,试求OM
MN
的值;
(3)将△DCE 绕点C 逆时针旋转α(O°<α<90°)后,记为△D 1CE 1 (图乙),若M 1是线段BE 1的中点,N 1是线段AD 1的中点,则OM
MN
=____
7、如图,等腰Rt △ABD 中,AB=AD ,点M
为边AD 上一动点,点E 在DA 的延长线上,且AM=AE ,以BE 为直角边,向外作等腰Rt △BEG ,MG 交AB 于N ,连NE 、DN 。
(1)求证∠BEN=∠BGN 。
(2)求
AB
NG
的值。
(3)当M 在AD 上运动时,探究四边形BDNG 的形状,
并证明之。
B
E
C
D
O
M N
A
E 1
B
C
A
O
M 1
D 1 N 1
8、如图,四边形ABCD 为正方形,△BEF 为等腰直角三角形(∠BFE=90°,点B 、E 、F
按逆时针排列),点P 为DE 的中点,连PC ,PF
(1)如图①,点E 在BC 上,则线段PC 、PF 的数量关系为_______ ,位置关系为_______ (不证明).
(2)如图②,将△BEF 绕点B 顺时针旋转a (O <a <45°),则线段PC ,PF 有何数量关系和位置关系?请写出你的结论,并证明.
(3)如图③,△AEF 为等腰直角三角形,且∠AEF=90°,△AEF 绕点A 逆时针旋转过程中,能使点F 落在BC 上,且AB 平分EF ,直接写出AE 的值是______ .
9、在正方形ABCD 中,P 是BC 边上一动点,Q 是CD 延长线上一动点,且满足BP=DQ ,连接AP 、AQ 、PQ
(1)判断△APQ 的形状,并说明理由;
(2)作∠PQC 的角平分线交AC 于E 点,过E 点作E F ⊥CD ,垂足为F 。
求证:DF=
2
1PQ
10、如图,四边形ABCD 、BEFG 均为正方形
(1)如图1,连接AG 、CE ,试判断CE 和AG 的数量关系和位置关系并证明;
(2)将正方形BEFG 绕B 逆时针旋转β角,如图2,连接AG 、CE 交于点M ,过点A 作AN ⊥MB 交MB 的延长线于点N ,当角β发生变化时,CM 与BN 的是否存在确定的数量关系,若存在,求出它们的关系式,若不存在,说明理由。
(3)当正方形BEFG 绕点B 旋转到如图3的位置时,连接CE 并延长交AG 于点M ,若AB=4,BG=2,则CM=__________.
A B
C
D
A
B C
D
A
B
C
D
E
F
G
E
F
G
F G E
M
M N
A B C
D
P Q E
F
11、已知△ABC 和△ADE 分别是以AB 、AE 为底的等腰直角三角形,以CE 、CB 为边作平行四边形CEHB ,连接DC 、CH
(1)如图1,当D 点在AB 上时,CH 与CD 有何数量关系?请说明理由; (2)将图1中的△ADE 绕A 点逆时针旋转45°,如图2,请探究CH 与CD 之间的数量关系,并予以证明。
12、如图1,等腰R t △ABC 中,∠ABC=90°,且AB=BC ,P 为AC 上一点,以AP 为边向上作等腰R t △BPD ,∠BPD=90°,
(1) 求证:AD ⊥AB ;
(2) 连接DE ,C 为CD 的中点,连接PE ,如图2,求证:AD=2PE ;
(3) 若PE=1,PC=2,则AB=__________.(直接写出结果,不必证明)
13、(10分)已知△ABC 和△ADE 分别是以AB.AE 为底的等腰直角三角形,以CE,CB 为边作平行四边形CEHB ,连DC ,CH.
(1)如图(1),当D 点在AB 上时,则∠DEH 的度数为_____;CH 与CD 的数量关系是_________,并说明理由, ’
(2)将图(1)中的△ADE 绕A 点逆时针旋转45°得图(2):则∠DEH 的度数为______,CH 与CD 之间的数量关系为________.
(3)将图(1)中的△ADE 绕A 点顺时针旋转α(O °<α<45°)得图(3),请探究CH 与 CD 之间的数量关系,并给予证明.
A B C D A C B
D E H E H
A B C D F
P A B C D
F
P E
A B C D E H A B C D
E
H
A B
C
D E
H。