河南中考第22题

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27.(1)问题发现
如图1,△ACB和△DCE均为等边三角形,点A,D,E在同一直线上,连接BE.填空:
①∠AEB的度数为;
②线段AD,BE之间的数量关系为.
(2)拓展探究
如图2,△ACB和△DCE均为等腰直角三角形,∠ACB=∠DCE=90°,点A,D,E 在同一直线上,CM为△DCE中DE边上的高,连接BE,请判断∠AEB的度数及线段CM,AE,BE之间的数量关系,并说明理由.
(3)解决问题
如图3,在正方形ABCD中,CD=,若点P满足PD=1,且∠BPD=90°,请直接写出点A到BP的距离.
【解答】解:(1)
①如图1,
(3)点A到BP的距离为或.
理由如下:
∵PD=1,
∴点P在以点D为圆心,1为半径的圆上.
∵∠BPD=90°,
∴点P在以BD为直径的圆上.
∴点P是这两圆的交点.
①当点P在如图3①所示位置时,
连接PD、PB、PA,作AH⊥BP,垂足为H,
过点A作AE⊥AP,交BP于点E,如图3①.
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠ADB=45°.AB=AD=DC=BC=,∠BAD=90°.
∴BD=2.∵DP=1,∴BP=.∵∠BPD=∠BAD=90°,
∴A、P、D、B在以BD为直径的圆上,∴∠APB=∠ADB=45°.
∴△PAE是等腰直角三角形.又∵△BAD是等腰直角三角形,点B、E、P共线,AH⊥BP,∴由(2)中的结论可得:BP=2AH+PD.∴=2AH+1.∴AH=.②当点P在如图3②所示位置时,连接PD、PB、PA,作AH⊥BP,垂足为H,
过点A作AE⊥AP,交PB的延长线于点E,如图3②.同理可得:BP=2AH﹣PD.∴=2AH﹣1.∴AH=.
综上所述:点A到BP的距离为或.
29.如图1,在Rt△ABC中,∠B=90°,BC=2AB=8,点D、E分别是边BC、AC的中点,连接DE,将△EDC绕点C按顺时针方向旋转,记旋转角为α.
(1)问题发现
①当α=0°时,=;②当α=180°时,=.
(2)拓展探究
试判断:当0°≤α<360°时,的大小有无变化?请仅就图2的情形给出证明.(3)问题解决
当△EDC旋转至A,D,E三点共线时,直接写出线段BD的长..
综上所述,BD的长为4或.
31.(1)发现:如图1,点A为线段BC外一动点,且BC=a,AB=b.
填空:当点A位于时,线段AC的长取得最大值,且最大值为(用含a,b的式子表示)
(2)应用:点A为线段BC外一动点,且BC=3,AB=1,如图2所示,分别以AB,AC为边,作等边三角形ABD和等边三角形ACE,连接CD,BE.
①请找出图中与BE相等的线段,并说明理由;
②直接写出线段BE长的最大值.
拓展:如图3,在平面直角坐标系中,点A的坐标为(2,0),点B的坐标为(5,0),点P为线段AB外一动点,且PA=2,PM=PB,∠BPM=90°,请直接写出线段AM长的最大值及此时点P的坐
标.
【解答】解:(1)∵点A为线段BC外一动点,且BC=a,AB=b,
∴当点A位于CB的延长线上时,线段AC的长取得最大值,且最大值为BC+AB=a+b,故答案为:CB的延长线上,a+b;
(2)①CD=BE,
理由:∵△ABD与△ACE是等边三角形,···∴△CAD≌△EAB,
∴CD=BE;
②∵线段BE长的最大值=线段CD的最大值,
由(1)知,当线段CD的长取得最大值时,点D在CB的延长线上,
∴最大值为BD+BC=AB+BC=4;
(3)∵将△APM绕着点P顺时针旋转90°得到△PBN,连接AN,
则△APN是等腰直角三角形,
∴PN=PA=2,BN=AM,∵A的坐标为(2,0),点B的坐标为(5,0),
∴OA=2,OB=5,∴AB=3,∴线段AM长的最大值=线段BN长的最大值,
∴当N在线段BA的延长线时,线段BN取得最大值,
最大值=AB+AN,∵AN=AP=2,∴最大值为2+3;
如图2,过P作PE⊥x轴于E,∵△APN是等腰直角三角形,
∴PE=AE=,∴OE=BO﹣AB﹣AE=5﹣3﹣=2﹣,∴P(2﹣,).
33.如图1,在Rt△ABC中,∠A=90°,AB=AC,点D,E分别在边AB,AC上,AD=AE,连接DC,点M,P,N分别为DE,DC,BC的中点.
(1)观察猜想图1中,线段PM与PN的数量关系是,位置关系是;(2)探究证明
把△ADE绕点A逆时针方向旋转到图2的位置,连接MN,BD,CE,判断△PMN的形状,并说明理由;
(3)拓展延伸
把△ADE绕点A在平面内自由旋转,若AD=4,AB=10,请直接写出△PMN面积的最大值.
【解答】解:(1)∴PM⊥PN,故答案为:PM=PN,PM⊥PN,
(2)由旋转知,∴△PMN是等腰直角三角形,
(3)方法1、如图2,同(2)的方法得,△PMN是等腰直角三角形,
∴MN最大时,△PMN的面积最大,
∴DE∥BC且DE在顶点A上面,
∴MN最大=AM+AN,
连接AM,AN,
在△ADE中,AD=AE=4,∠DAE=90°,
∴AM=2,
在Rt△ABC中,AB=AC=10,AN=5,
=2+5=7,
∴MN
最大
=PM2=×MN2=×(7)2=.
∴S
△PMN最大
方法2、由(2)知,△PMN是等腰直角三角形,PM=PN=BD,
∴PM最大时,△PMN面积最大,
∴点D在BA的延长线上,
∴BD=AB+AD=14,
∴PM=7,
=PM2=×72=
∴S
△PMN最大
(1)问题发现
如图1,在△OAB和△OCD中,OA=OB,OC=OD,∠AOB=∠COD=40°,连接AC,BD交于点M.填空:
①的值为;
②∠AMB的度数为.
(2)类比探究
如图2,在△OAB和△OCD中,∠AOB=∠COD=90°,∠OAB=∠OCD=30°,连接AC 交BD的延长线于点M.请判断的值及∠AMB的度数,并说明理由;(3)拓展延伸
在(2)的条件下,将△OCD绕点O在平面内旋转,AC,BD所在直线交于点M,若OD=1,OB=,请直接写出当点C与点M重合时AC的长.
【解答】解:(1)问题发现
故答案为:①1;②40°;
(2)类比探究
(3)拓展延伸
①点C与点M重合时,如图3,同理得:△AOC∽△BOD,
∴∠AMB=90°,,
设BD=x,则AC=x,
Rt△COD中,∠OCD=30°,OD=1,
∴CD=2,BC=x﹣2,
Rt△AOB中,∠OAB=30°,OB=,
∴AB=2OB=2,
在Rt△AMB中,由勾股定理得:AC2+BC2=AB2,

x1=3,x2=﹣2,
∴AC=3;
②点C与点M重合时,如图4,同理得:∠AMB=90°,,
设BD=x,则AC=x,
在Rt△AMB中,由勾股定理得:AC2+BC2=AB2,
+(x+2)2=
x1=﹣3,x2=2,
∴AC=2;
综上所述,AC的长为3或2.
22、(10分)(1)观察猜想
如图①点B、A、C在同一条直线上,DB⊥BC,EC⊥BC且∠DAE=90°,AD=AE,则BC、BD、CE 之间的数量关系为;
(2)问题解决
如图②,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,CB=4,AB=2,以AC为直角边向外作等腰Rt△DAC,连结BD,求BD的长;
(3)拓展延伸
如图③,在四边形ABCD中,∠ABC=∠ADC=90°,CB=4,AB=2,DC=DA,请直接写出BD的长。