中考总复习精练第2编专题4:三角形、四边形综合性
- 格式:doc
- 大小:175.50 KB
- 文档页数:5
知识像烛光,能照亮一个人,也能照亮无数的人。
--培根B P微复习:三角形、四边形综合探索题型随着中考题型的不断变化,三角形、四边形题目由原来单纯考察全等、相似、旋转、位移、特殊平行四边形等基础题型,也变为开放探索性综合题目。
开放探索性问题,由于没有指明结论,对学生的要求较高,一般要求学生通过自己的观察、猜想、分析、归纳概括来发现解题条件或结论或结论成立的条件。
所以是近几年的热点考题。
如:山东枣庄2017年中考题目例1:已知正方形ABCD,P为射线AB上的一点,以BP为边作正方形BPEF,使点F在线段CB的延长线上,连接EA,EC.(1)如图1,若点P在线段AB的延长线上,求证:EA=EC;(2)如图2,若点P在线段AB的中点,连接AC,判断△ACE的形状,并说明理由;(3)如图3,若点P在线段AB上,连接AC,当EP平分∠AEC时,设AB=a,BP=b,求a:b及∠AEC的度数.D A D: A D AEEFC B F C图1P E图2图3分析:这是一道典型的三角形、四边形综合题目。
(1)连BE,依据正方形的性质可得到△CBE≌△ABE,即可得出结论;(2)是结论探索型问题,具有开放性,学生要依据正方形的性质,分别表示出△ACE三边的长度,即可得出结论;(3)正方形的性质和EP平分∠AEC可推出三线合一的存在,利用三角形相似即可得出结论,求∠AEC的度数,要利用勾股定理、三角形全等的性质得出CE平分∠ACF即可得出结论由此得出:三角形、四边形综合题目,要求学生不仅要掌握三角形、四边形的基础知识点,而且还要把这些知识点形成知识树,明白知识点之间的关系,并能灵活进行知识点间的互换;还要学生把自己平时的做题经验进行总结,形成自己的解题能力。
P例2、如图,在Rt△ABC中,AC=BC,∠ACB=90°,点D,E分别在AC,BC上,且CD=CE.(1)如图1,求证:∠CAE=∠CBD;(2)如图2,F是BD的中点,求证:AE⊥CF;(3)如图3,F,G分别是BD,AE的中点,若AC=2,CE=1,求△CGF的面积.分析:这是一道典型的三角形综合题目。
中考三轮冲刺复习:《四边形综合训练》1.如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,∠C=90°,BC=32,DC=24,AD=42,动点P从点D出发,沿射线DA的方向以每秒4个单位长的速度运动,动点Q从点C出发,在线段CB 上以每秒2个单位长的速度向点B运动,点P,Q分别从点D,C同时出发,当点Q运动到点B时,点P随之停止运动.设运动的时间为t(秒).(1)设△BPQ的面积为S,求S与t之间的函数关系式;(2)当t为何值时,以B,P,Q三点为顶点的三角形是等腰三角形?(3)是否存在时刻t,使得PQ⊥BD?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由.解:(1)如图1,过点P作PM⊥BC,垂足为M,则四边形PDCM为矩形.∴PM=DC=24.∵QB=32﹣t,∴S=×24×(32﹣2t)=384﹣24t(0≤t<16);(2)由图可知:CM=PD=4t,CQ=2t.以B、P、Q三点为顶点的三角形是等腰三角形,可以分三种情况:①若PQ=BQ.在Rt△PMQ中,PQ2=4t2+242,由PQ2=BQ2得4t2+242=(32﹣2t)2,解得t=;②若BP=BQ.在Rt△PMB中,BP2=(32﹣4t)2+242.由BP2=BQ2得:(32﹣4t)2+242=(32﹣2t)2即3t2﹣32t+144=0.由于△=﹣704<0,∴3t 2﹣32t +144=0无解,∴PB ≠BQ .③若PB =PQ .由PB 2=PQ 2,得4t 2+242=(32﹣4t )2+242 整理,得3t 2﹣64t +256=0.解得t 1=,t 2=16(舍去) 综合上面的讨论可知:当t =秒或t =秒时,以B 、P 、Q 三点为顶点的三角形是等腰三角形.(3)设存在时刻t ,使得PQ ⊥BD .如图2,过点Q 作QE ⊥AD 于E ,垂足为E .∵AD ∥BC∴∠BQF =∠EPQ ,又∵在△BFQ 和△BCD 中∠BFQ =∠C =90°,∴∠BQF =∠BDC ,∴∠BDC =∠EPQ ,又∵∠C =∠PEQ =90°,∴Rt △BDC ∽Rt △QPE ,∴=,即=,解得t =9.所以,当t =9秒时,PQ ⊥BD .2.综合与实践在Rt△ABC中,∠ACB=90°,点D为斜边AB上的动点(不与点A,B重合).(1)操作发现:如图①,当AC=BC=8时,把线段CD绕点C逆时针旋转90°得到线段CE,连接DE,BE.①∠CBE的度数为45°;②当BE=4时,四边形CDBE为正方形;(2)探究证明:如图②,当BC=2AC时,把线段CD绕点C逆时针旋转90°后并延长为原来的两倍,记为线段CE,连接DE,BE.①在点D的运动过程中,请判断∠CBE与∠A的大小关系,并证明;②当CD⊥AB时,求证:四边形CDBE为矩形.解:(1)①∵∠ACB=90°,AC=BC,∴∠A=∠CBA=45°,∵∠ACB=90°,∠DCE=90°,∴∠ACB=∠DCE,∴∠ACB﹣∠DCB=∠DCE﹣∠DCB,即∠ACD=∠BCE,在△ACD和△BCE中,,∴△ACD≌△BCE(SAS)∴∠CBE=∠A=45°,故答案为:45°;②∵∠ACB=90°,AC=BC=8,∴AB==8,当四边形CDBE为正方形时,CD⊥AB,BE=BD=AD,∴BE=AB=4,故答案为:4;(2)①∠CBE=∠A.理由如下:∵BC=2AC,CE=2CD,∴==,∵∠ACB=∠DCE=90°,∴∠ACD+∠DCB=∠DCB+∠BCE,∴∠ACD=∠BCE,∴△ACD∽△BCE,∴∠CBE=∠A;②证明:∵∠CBE=∠A,∠DBC+∠A=90°,∴∠DBE=∠DBC+∠CBE=∠DBC+∠A=90°,∵CD⊥AB,∴∠CDB=90°,又∵∠DCE=90°,∴四边形CDBE是矩形.3.如图,边长为5的正方形OABC的顶点O在坐标原点处,点A、C分别在x轴、y轴的正半轴上,点E是OA边上的点(不与点A重合)EF⊥CE,且与正方形外角平分线AG交于点P.(1)求证:CE=EP(2)若点E坐标为(3、0)时.①在y轴上是否存在点M使得四边形BMEP是平行四边形?若存在,求出点M的坐标;若不存在,说明理由.②在平面内是否存在点Q,使四边形CEPQ为正方形,若存在,请直接写出Q点坐标,若不存在,说明理由.(1)证明:如图1,在OC上截取OK=OE.连接EK,∵OC=OA,∠COA=∠BA0=90°,∠OEK=∠OKE=45°,∵AP为正方形OCBA的外角平分线,∴∠BAP=45°,∴∠EKC=∠PAE=135°,∴CK=EA,∵EC⊥EP,∴∠CEF=∠COE=90°,∴∠CEO+∠KCE=90°,∠CEO+∠PEA=90°,∴∠KCE=∠CEA,在△CKE和△EAP中,,∴△CKE≌△EAP(ASA),∴EC=EP;(2)①解:y轴上存在点M,使得四边形BMEP是平行四边形.如图2,过点B作BM∥PE交y轴于点M,连接BP,EM,则∠CQB=∠CEP=90°,所以∠OCE=∠CBQ,∵在△BCM和△COE中,∵,∴△BCM≌△COE(ASA),∴BM=CE,∵CE=EP,∴BM=EP.∵BM∥EP,∴四边形BMEP是平行四边形,∵△BCM≌△COE,∴CM=OE=3,∴OM=CO﹣CM=2.故点M的坐标为(0,2).②如图3,存在点Q使四边形CEPQ是正方形,过点Q作QH⊥y轴于点Q,则∠QHC=∠COE=90°,∴∠HQC+∠HCQ=90°,∴∠HCQ+∠ECO=90°,∴∠ECO=∠CHQ,∵四边形CEPQ是正方形,∴CQ=EC,∴△HCQ≌△OEC(AAS),∴HC=OE=2,HQ=OC=5,则HO=7,∴点Q的坐标为(5,7).4.如图,正方形ABCD中,E为BC边上任意点,AF平分∠EAD,交CD于点F.(1)如图1,若点F恰好为CD中点,求证:AE=BE+2CE;(2)在(1)的条件下,求的值;(3)如图2,延长AF交BC的延长线于点G,延长AE交DC的延长线于点H,连接HG,当CG=DF时,求证:HG⊥AG.解:(1)如图1,延长BC交AF的延长线于点G,∵AD∥CG,又∵AF平分∠DAE,∴∠DAF=∠EAF,∴∠G=∠EAF,∴EA=EG,∵点F为CD的中点,∴CF=DF,又∵∠DFA=∠CFG,∠FAD=∠G,∴△ADF≌△GCF(AAS),∴AD=CG,∴CG=BC=BE+CE,∴EG=BE+CE+CE=BE=2CE=AE;(2)设CE=a,BE=b,则AE=2a+b,AB=a+b,在Rt△ABE中,AB2+BE2=AE2,即(a+b)2+b2=(2a+b)2,解得b=3a,b=﹣a(舍),∴==;(3)如图2,连接DG,∵CG=DF,DC=DA,∠ADF=∠DCG,∴△ADF≌△DCG(SAS),∴∠CDG=∠DAF,∴∠HAF=∠FDG,又∵∠AFH=∠DFG,∴△AFH∽△DFG,∴=,又∵∠AFD=∠HFG,∴△ADF∽△HGF,∴∠ADF=∠FGH,∵∠ADF=90°,∴∠FGH=90°,∴AG⊥GH.5.已知四边形ABCD中,AB⊥AD,BC⊥CD,AB=BC,∠ABC=120°,∠MBN=60°,将∠MBN 绕点B旋转,它的两边分别交边AD、DC(或它们的延长线)于点E、F.(1)当∠MBN绕点B旋转到AE=CF时(如图1),①求证:△ABE≌△CBF;②求证:AE+CF=EF;(2)当∠MBN绕点B旋转到如图2所示的位置时,AE≠CF,此时,(1)中的两个结论是否还成立?请直接回答.(1)①证明;∵AB⊥AD,BC⊥CD,∴∠A=∠BCF=90°,在△ABE和△CBF中,,∴△ABE≌△CBF(SAS);②证明:∵△ABE≌△CBF,∴BE=BF,∠ABE=∠CBF,∵∠MBN=60°,∴△BEF是等边三角形.∠ABE=∠CBF=(∠ABC﹣∠MBN)=(120°﹣60°)=30°.∴BE=BF=EF,AE=BE,CF=BF,∴AE+CF=BE+BF=EF;(2)解:①△ABE≌△CBF不成立;②AE+CF=EF成立,理由如下:∵AE≠CF,∴△ABE≌△CBF不成立延长DC至点K,使CK=AE,连接BK,如图2所示:在△BAE与△BCK中,,∴△BAE≌△BCK(SAS),∴BE=BK,∠ABE=∠CBK,∵∠FBE=60°,∠ABC=120°,∴∠FBC+∠ABE=60°,∴∠FBC+∠CBK=60°,∴∠KBF=∠FBE=60°,在△KBF与△EBF中,,∴△KBF≌△EBF(SAS),∴KF=EF,∴AE+CF=KC+CF=KF=EF.6.已知:如图①,在矩形ABCD中,AB=3,AD=4,AE⊥BD,垂足是E.点F是点E关于AB 的对称点,连接AF、BF.(1)求AF和BE的长;(2)若将△ABF沿着射线BD方向平移,设平移的距离为m(平移距离指点B沿BD方向所经过的线段长度).当点F分别平移到线段AB、AD上时,直接写出相应的m的值.(3)如图②,将△ABF绕点B顺时针旋转一个角α(0°<α<180°),记旋转中的△ABF为△A′BF′,在旋转过程中,设A′F′所在的直线与直线AD交于点P,与直线BD 交于点Q.是否存在这样的P、Q两点,使△DPQ为等腰三角形?若存在,求出此时DQ的长;若不存在,请说明理由.解:(1)∵四边形ABCD是矩形,∴∠BAD=90°,在Rt△ABD中,AB=3,AD=4,由勾股定理得:BD===5,∵S=BD•AE=AB•AD,△ABD∴AE===,∵点F是点E关于AB的对称点,∴AF=AE=,BF=BE,∵AE⊥BD,∴∠AEB=90°,在Rt△ABE中,AB=3,AE=,由勾股定理得:BE===.(2)设平移中的三角形为△A′B′F′,如图①﹣1所示:由对称点性质可知,∠1=∠2.BF=BE=,由平移性质可知,AB∥A′B′,∠4=∠1,BF=B′F′=.①当点F′落在AB上时,∵AB∥A′B′,∴∠3=∠4,∴∠3=∠2,∴BB′=B′F′=,即m=;②当点F′落在AD上时,∵AB∥A′B′,∴∠6=∠2,∵∠1=∠2,∠5=∠1,∴∠5=∠6,又易知A′B′⊥AD,∴△B′F′D为等腰三角形,∴B′D=B′F′=,∴BB′=BD﹣B′D=5﹣=,即m=.(3)存在.理由如下:在旋转过程中,等腰△DPQ依次有以下4种情形:①如图③﹣1所示,点Q落在BD延长线上,且PD=DQ,则∠Q=∠DPQ,∴∠2=∠Q+∠DPQ=2∠Q,∵∠1=∠3+∠Q,∠1=∠2,∴∠3=∠Q,∴A′Q=A′B=3,∴F′Q=F′A′+A′Q=+3=.在Rt△BF′Q中,由勾股定理得:BQ===.∴DQ=BQ﹣BD=﹣5;②如图③﹣2所示,点Q落在BD上,且PQ=DQ,则∠2=∠P,∵∠1=∠2,∴∠1=∠P,∴BA′∥PD,则此时点A′落在BC边上.∵∠3=∠2,∴∠3=∠1,∴BQ=A′Q,∴F′Q=F′A′﹣A′Q=4﹣BQ.在Rt△BQF′中,由勾股定理得:BF′2+F′Q2=BQ2,即:()2+(﹣BQ)2=BQ2,解得:BQ=,∴DQ=BD﹣BQ=5﹣=;③如图③﹣3所示,点Q落在BD上,且PD=DQ,则∠3=∠4.∵∠2+∠3+∠4=180°,∠3=∠4,∴∠4=90°﹣∠2.∵∠1=∠2,∴∠4=90°﹣∠1.∴∠A′QB=∠4=90°﹣∠1,∴∠A′BQ=180°﹣∠A′QB﹣∠1=90°﹣∠1,∴∠A′QB=∠A′BQ,∴A′Q=A′B=3,∴F′Q=A′Q﹣A′F′=3﹣=.在Rt△BF′Q中,由勾股定理得:BQ===,∴DQ=BD﹣BQ=5﹣;④如图④﹣4所示,点Q落在BD上,且PQ=PD,则∠2=∠3.∵∠1=∠2,∠3=∠4,∠2=∠3,∴∠1=∠4,∴BQ=BA′=3,∴DQ=BD﹣BQ=5﹣3=2.综上所述,存在4组符合条件的点P、点Q,使△DPQ为等腰三角形;DQ的长度分别为2或或或.7.如图,在Rt△ABD中,∠BAD=90°,AB=5,过点A作AC⊥BD,垂足为C,且AC=4,E 是线段CD上一点,过E作EF⊥AD,垂足为F﹒(1)请直接写出AD的长为;(2)如图1,若点F在∠ABD的角平分线上,求DF的长;(3)如图2,连接CF,点G为点A关于CF的对称点.①连结DG,CG,当四边形CGDF中有两边互相平行时,求CE的长;②连结AG交BD于点H,点H在点E的上方,若∠BAC﹣∠EAH=30°,则=.解:(1)∵AC⊥BD,∴∠ACB=90°,∵AB=5,AC=4,∴BC===3,∵∠ABC=∠ABD,∠ACB=∠BAD=90°,∴△BAC∽△BDA,∴==,∴==,∴BD=,AD=.故答案为.(2)如图1中,作FH⊥BD于H.∵∠FAB=∠FHB=90°,∠FBA=∠FBH,BF=BF,∴△FBA≌△FBH(AAS),∴AF=FH,BA=BH=5,∵BD=,∴DH=﹣5=,设AF=FH=x,则DF=﹣x,在Rt△DFH中,∵DF2=DH2+FH2,∴(﹣x)2=()2+x2,∴x=,∴DF=﹣=.(3)①如图2﹣1中,当DG∥CF时,设CF交AG于P.∵A,G关于CF对称,∴CF垂直平分线段CF,∴AP=PG,∠APF=90°,∵PF∥DG,AP=PG,∴AF=DF,∵EF∥AB,∴DE=BE=,∴EC=BE﹣CB=﹣3=.如图2﹣2中,当DF∥CG时,∵CG∥AD,∴∠AFC=∠FCG,∵∠FCG=∠FCA,∴∠AFC=∠ACF,∴AF=AC=4,∵EF∥AB,∴=,∴=,∴BE=5,∴EC=BE﹣BC=5﹣3=2,综上所述,满足条件的EC的值为2或.②如图3中,设CF交AG于P.∵∠ACH=∠APC=90°,∴∠PCH+∠ACP=90°,∠ACP+∠PAC=90°,∴∠PCH=∠PAC,设∠PAC=∠PCH=α,∵∠AFE=90°,∴∠AFE+∠PCE=180°,∴A,F,E,C四点共圆,∴∠FAE=∠ECF=α,设∠CAB=β,∵∠DAB=90°,∴α﹣∠EAG+α+β=90°,∵β﹣∠EAG=30°,∴2α=60°,∴α=30°,设PC=k,则AP=PG=k,PH=k,∴GH=k﹣k=k,AH=k+k=k,∴==.故答案为.8.问题背景:峰兄在探究几何图形的时候,发现了一组非常神奇的性质:如图1,等边三角形△ABC,△CDE中,连接AD,BE可以得到△ACD≌△BCE,好学的他发问取AD,BE的中点,得到的△CMN是特殊三角形吗?请说明理由;迁移应用:如图2,在正方形ABCD中,点O为CB的中点,构造正方形EHMF绕O点进行旋转,OE=OF,连接AH,BE,DM,求的值;联系拓展:如图3,等腰Rt△ABC,△BDE中,AB=AC,BD=DE,∠BDE=∠BAC=90°,当△BDE绕B点旋转的过程中取AD,CE的中点M,N,连接MN,若AB=BD,且∠ABD =30°,BD=1时,直接写出MN的长度.解:问题背景:如图1中,△CMN是等边三角形.理由如下:∵△ACB,△DCE都是等边三角形,∴CA=CB,CD=CE,∠ACB=∠DCE=60°,∴∠ACD=∠BCE,∴△ACD≌△BCE(SAS),∴AD=BE,∠CAD=∠CBE,∵AM=AD,BN=BE,∴AM=AN,∵AC=CB,∴△ACM≌△BCN(SAS),∴CM=CN,∠ACM=∠BCN,∴∠ACB=∠MCN=60°,∴△MCN是等边三角形.迁移应用:如图2中,连接AO,OH.∵四边形ABCD,四边形EFMH是正方形,∴∠ABO=∠HEO=90°,AB=BC,HE=,∵OB=OC,OE=OF,∴AB=2BO,EH=2OE,OA=OB,OH=OE,∴=,∴=,∴△ABO∽△HEO,∴∠AOB=∠HOE,∴∠BOE=∠AOH,∵==,∴△AOH∽△BOE,∴==.联系拓展:如图3中,连接BM,延长BM到K,使得MK=BM,连接DK,AK,BN,作KJ⊥BD交BD的延长线于J.∵AB=BD,BD=1,∴AB=,∵AM=DM,BM=MK,∴四边形ABDK是平行四边形,∴AB=DK=,AB∥DK,∴∠KDJ=∠ABD=30°,∵KJ⊥BJ,∴∠J=90°,∴KJ=DK=,DJ=KJ=,BJ=BD+DJ=1+=,∴BK===,∴BM=MK=BK=,∵△BDE,△ABC都是等腰直角三角形,∴∠ABC=∠DBE=45°,BC=AB,BE=BD,∴=,∠CBE=∠ABD,∴△ABD∽△CBE,∴∠ADB=∠CEB,=,∵AM=DM,EN=CN,∴=,∵∠BDM=∠BEN,∴△BDM∽△BEN,∴∠MBD=∠EBN,==,∴∠MBN=∠DBE=45°,作NM′⊥BK于M′,在Rt△BNM′中,BM′=BN•cos45°=BN,∵BM=BN,∴BM=BM′,∴M与M′重合,∴△BMN是等腰直角三角形,∴MN=BM=.9.如图,在长方形OABC中,O为平面直角坐标系的原点,点A,点C分别在x轴,y轴上,点B坐标为(4,6),点P从点O出发,以每秒2个单位长度的速度沿O→C→B方向运动,到点B停止设点P运动的时间为t(秒).(1)点A的坐标为(4,0);(2)当t=1秒时,点P的坐标(0,2);(3)当点P在OC上运动,请直接写出点P的坐标(用含有t的式子表示);(4)在移动过程中,当点P到y轴的距离为1个单位长度时,求t的值.解:(1)∵四边形OABC是矩形,∴∠OAB=90°,∵B(4,6),∴AB=6,OA=4,∴A(4,0),故答案为(4,0).(2)t=1时,OP=2×1=2,∴OP=2,此时点P在线段OC上,∴P(0,2),故答案为(0,2).(3)当点P在OC上运动时,P(0,2t).(4)当点P到y轴的距离为1个单位长度时,可知点P在BC上,∴点P的坐标为(2t﹣6,6),∴2t﹣6=1,解得:t=3.5.答:当点P到y轴的距离为1个单位长度时,t的值为3.5.10.在矩形ABCD中,AB=6,AD=8,点E是对角线BD上一动点.(1)如图1,当CE⊥BD时,求DE的长;(2)如图2,作EM⊥EN分别交边BC于M,交边CD于N,连MN.①若,求tan∠ENM;②若E运动到矩形中心O,连CO.当CO将△OMN分成两部分面积比为1:2时,直接写出CN的长.解:(1)∵矩形ABCD中,AB=6,AD=8∴∠BCD=90°,BC=AD=8,CD=AB=6∴BD==10∵CE⊥BD∴∠CED=∠BCD=90°∵∠CDE=∠BDC∴△CDE∽△BDC∴∴DE=(2)①如图1,过点M作MF⊥BD于点F,过点N作NG⊥BD于点G ∵,BD=10∴BD=BE+DE=3DE+DE=4DE=10∴DE=,BE=设MF=a,NG=b∵∠BFM=∠C=90°,∠FBM=∠CBD∴△FBM∽△CBD∴∴BF==a∴EF=BE﹣BF=a同理可证:△GDN∽△CDB∴∴DG==b∴EG=DE﹣DG=b∵EM⊥EN∴∠MEN=∠MFE=∠NGE=90°∴∠MEF+∠NEG=∠MEF+∠EMF=90°∴∠EMF=∠NEG∴∴EF•EG=NG•MF∴(a)(b)=ba整理得:16a=90﹣27b∴在Rt△MEN中,tan∠ENM==②如图2,过点M作MF⊥BD于点F,MP⊥OC于点P,过点N作NG⊥BD于点G,NQ⊥OC于点Q,设OC与MN交点为H∵点O为矩形中心,BD=10∴OB=OD=OC=BD=5由①可得,设MF=a,NG=b,则BF==a,DG==b,OF•OG=NG•MF ∴OF=OB﹣BF=5﹣a,OG=OD﹣DG=5﹣b∴(5﹣a)(5﹣b)=ab整理得:16a=60﹣9b∴=设CN=5x∵∠NCQ=∠BDC,∠NQC=∠BCD=90°∴△NCQ∽△BDC∴=∴CQ=CN=3x,NQ=CN=4x∴OQ=OC﹣CQ=5﹣3x∵∠MPO=∠MON=∠OQN=90°∴∠MOP+∠NOQ=∠NOQ+∠ONQ=90°∴∠MOP=∠ONQ∴i )若S △OMH =2S △ONH ,且两三角形都以OH 为底 ∴MP =2NQ =8x∴解得:x =∴CN = ii )若2S △OMH =S △ONH ,则MP =NQ =2x∴解得:x =∴CN =综上所述,CN 的长为或.11.如图,菱形ABCD 中,BE ⊥AD ,且BE =,∠ABE =30°,连接BD 、CE ,作DF ⊥CE ,垂足为F . (1)判断△BCD 的形状(直接写出即可);(2)求DF 的长度.(3)若动点P ,Q 同时从点B 出发,在△ABD 边上运动,P 沿B →A →D 路径匀速运动,Q 沿B →D +A 路径匀速运动,当两点相遇时运动停止,已知点P 的运动速度为2单位/秒,点Q 的运动速度为1单位/秒,设运动时间为x 秒,△PBQ 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)∵BE⊥AD,∴∠BEA=90°,∵∠ABE=30°,∴∠A=60°,∵四边形ABCD是菱形,∴AB=AD=BC=CD,∠BCD=∠A=60°,∴△BCD是等边三角形;(2)在Rt△ABE中,∵BE=,∠A=60°,∴AB===4,∵∠ABE=30°,∴AE=AB=×4=2,∵AB=AD,∠A=60°,∴△ABD是等边三角形,∵BE⊥AD,∴DE=AE=2,∵四边形ABCD是菱形,∴AD∥BC,∴S=DE•BE=×2×2=2,△CED∵AD∥BC,BE⊥AD,∴BC⊥BE,在Rt△BCE中,CE===2,∵DF⊥CE,∴S=DF•EC=DF,△CED∴DF=2,∴DF=;(3)∵AB=AD=4,点P的运动速度为2单位/秒,点Q的运动速度为1单位/秒,∴P到达A点时为2s,到达D得时为4s,则Q在BQ上;P到达D时,Q也到达D;①当0<x≤2时,P在BA上运动,Q在BD上运动,过点Q作QG⊥AB于G,如图1所示:则QG=BQ•sin60°=x,∴y=BP•QG=×2x×x=x2,∴x=2时,y有最大值,最大值为2;②2≤x<4时,P在AD上运动,Q在BD上运动,过点P作PH⊥BD于H,如图2所示:∵DP=8﹣2x,∴PH=DP•sin60°=(8﹣2x)=4﹣x,∴y=PH•BQ=(4﹣x)x=﹣x2+2x=﹣(x2﹣4x)=﹣(x﹣2)2+2,∴当x=2时,y取最大值,最大值为2;综上所述,当x=2时,y有最大值,最大值为2.12.如图,在平面直角坐标系中,点O是坐标原点,四边形ABCO是菱形,点A的坐标为(﹣3,4),点C在x轴的正半轴上,直线AC交y轴于点M,AB边交于y轴于点H.(1)连接BM,动点P从点A出发,沿折线ABC方向以1个单位/秒的速度向终点C匀速运动,设△PMB的面积为S(S≠0),点P的运动时间为t秒,求S与t之间的函数关系式(要求写出自变量t的取值范围);(2)在(1)的情况下,当点P在线段AB上运动时,是否存在以BM为腰的等腰三角形BMP?如存在,求出t的值;如不存在,请说明理由.解:(1)设点M到BC的距离为h,由S△ABC =S△ABM+S△BCM,即×5×4=×5×+×5h,∴h=,①当P在直线AB上运动时△PBM的面积为S与P的运动时间为t秒关系为:S=(5﹣t)×,即S=﹣t+(0≤t<5);②当P运动到直线BC上时△PMB的面积为S与P的运动时间为t秒关系为:S=[5﹣(10﹣t)]×,即S=t﹣(5<t≤10);(2)存在①当MB=MP时,∵点A的坐标为(﹣3,4),AB=5,MB=MP,MH⊥AB,∴PH=BH,即3﹣t=2,∴t=1;②当BM=BP时,即5﹣t=,综上所述,当t=1或时,△PMB为以BM为腰的等腰三角形.13.如图,以矩形OABC的顶点O为坐标原点,OA所在直线为x轴,OC所在直线为y轴建立平面直角坐标系.已知,OA=2,OC=4,点D为x轴上一动点,以BD为一边在BD右侧作正方形BDEF.(1)若点D与点A重合,请直接写出点E的坐标;(2)若点D在OA的延长线上,且EA=EB,求点E的坐标;(3)若OE=2,求点E的坐标.解:(1)当点D与点A重合时,如图1,∴BD=OC=4,∵四边形BDFE是正方形,∴BD=DE=4,∠BDE=90°,∵OA=2,∴OE=OA+AE=2+4=6,∴E(6,0);(2)如图2,过E作EG⊥AB于G,作EH⊥x轴于H,∵EB=EA,∴AG=BG=2,∵∠AGC=∠GAH=∠AHE=90°,∴四边形AGEH是矩形,∴EH=AG=2,∵四边形BDEF是正方形,∴BD=DE,∠BDE=90°,∴∠ADB+∠EDH=∠ADB+∠ABD=90°,∴∠EDH=∠ABD,∵∠BAD=∠DHE=90°,∴△BAD≌△DHE(ASA),∴DH=AB=4,AD=EH=2,∴OH=8,∴E(8,2);(3)分两种情况:①D在点A的右侧时,如图3,过E作EH⊥x轴于H,由(2)知:△BAD≌△DHE,∴DH=AB=4,AD=EH,设AD=x,则EH=x,OH=2+4+x=6+x,在Rt△OEH中,由勾股定理得:OE2=OH2+EH2,∴,解得:x=2或﹣8(舍),∴E(8,2);②D在点A的左侧时,如图4,过E作EH⊥x轴于H,由(2)知:△BAD≌△DHE,∴DH=AB=4,AD=EH,设AD=x,则EH=x,OH=x﹣2﹣4=x﹣6,在Rt△OEH中,由勾股定理得:OE2=OH2+EH2,∴=x2+(x﹣6)2,解得:x=﹣2或8(舍),∴OH=﹣2﹣6=﹣8,∴E(﹣2,﹣8);综上,点E的坐标是(8,2)或(﹣2,﹣8).14.如图,已知点B(a,b),且a,b满足|2a+b﹣13|+=0.过点B分别作BA⊥x轴、BC⊥y轴,垂足分别是点A、C.(1)求出点B的坐标;(2)点M是边OA上的一个动点(不与点A重合),∠CMA的角平分线交射线CB于点N,在点M运动过程中,的值是否变化?若不变,求出其值;若变化,说明理由;(3)在四边形OABC的边上是否存在点P,使得BP将四边形OABC分成面积比为1:4的两部分?若存在,请直接写出点P的坐标;若不存在,说明理由.解:(1)∵|2a+b﹣13|+=0.∴,∴,∴B(5,3);(2)的值不变,其值为1,理由:∵BC⊥y轴,∴BC∥x轴,∴∠CNM=∠AMN,∵MN是∠CMA的平分线,∴∠CMN=∠AMN,∴∠CNM=∠CMN,∴=1;(3)由(1)知,B(5,3),∵BA⊥x轴、BC⊥y,∴A(5,0),C(0,3),∵BA⊥x轴、BC⊥y,∴∠OCB=∠OAB=90°=∠AOC,∴四边形AOBC是矩形,∴AB=OC=3,BC=OA=5,∴S四边形OABC=OA•OC=15,当点P在OC上时,设P(0,m),∴CP=3﹣m,∴S△BPC=BC•CP=×5(3﹣m)=(3﹣m),∵BP将四边形OABC分成面积比为1:4的两部分,∴S△BPC =S四边形OABC=3,∴(3﹣m)=3,∴m=,∴P(0,)当点P在OA上时,设P(0,n),∴AP=5﹣n,∴S△BPC=AB•AP=×3(5﹣n)=(5﹣n),∵BP将四边形OABC分成面积比为1:4的两部分,∴S△BPA =S四边形OABC=3,∴(5﹣n)=3,∴n=3,∴P(3,0),即:满足条件的点P的坐标为(0,)或(3,0).15.如图1,正方形ABCD中,O是对角线BD的中点,点E在边AB上,点F在边AD上,且OE⊥OF(1)求证:BE=AF;(2)如图2,延长FO交BC于H,连结EH,若BE=12,DF=5,求EH的长;(3)如图3,连结EF,若AB=16,求△AEF的面积的最大值.解:(1)如图1,连接AO,∵四边形ABCD是正方形,且O是BD中点,∴OA=OB,∠OBE=∠OAF=45°,∠AOB=90°,即∠BOE+∠AOE=90°,又∵OE⊥OF,即∠AOF+∠AOE=90°,∴∠BOE=∠AOF,∴△BOE≌△AOF(ASA),∴BE=AF;(2)∵∠OBH=∠ODF=45°,OB=OD,∠BOH=∠DOF,∴△BHO≌△DFO(ASA),∴BH=DF=5,∵BE=12,∠EBH=90°,∴EH=13;(3)如图3,作ON⊥AD于N,则ON=8,∵S △AEF =S 四边形AEOF ﹣S △EOF ,又S 四边形AEOF =S △AOE +S △AOF =S △AOE +S △BOE =S △BOA =64,∴S △AEF =64﹣OF 2,∵OF ≥ON ,∴S △AEF ≤64﹣×82=32,∴△AEF 面积的最大值为32.16.在综合与实践课上,老师组织同学们以“矩形纸片的折叠”为主题开展数学活动.(1)奋进小组用图1中的矩形纸片ABCD ,按照如图2所示的方式,将矩形纸片沿对角线AC 折叠,使点B 落在点B ′处,则△ADC 与△AB ′C 重合部分的三角形的形状是 等腰三角形 .(2)勤学小组将图2中的纸片展平,再次折叠,如图3,使点A 与点C 重合,折痕为EF ,然后展平,则以点A 、F 、C 、E 为顶点的四边形是什么特殊四边形?请说明理由.(3)创新小组用图4中的矩形纸片ABCD 进行操作,其中AD =8cm ,AB =6cm ,先沿对角线BD 对折,点C 落在点C '的位置,BC ′交AD 于点G ,再按照如图5所示的方式折叠一次,使点D 与点A 重合,得折痕EN ,EN 交AD 于点M ,则EM 的长为 cm .解:(1)∵四边形ABCD是矩形,∴AB∥CD,∴∠ACD=∠BAC,由折叠知,∠BAC=∠B'AC,∴∠B'AC=∠DAC,∴AM=CM∴△MAC是等腰三角形,故答案为:等腰三角形;(2)菱形,理由:如图3,连接AE,CF,设EF与AC的交点为M,由折叠知,∠AME=∠CME=90°,AM=CM,∴AE=CE,AF=CF,∵四边形ABCD是矩形,∴EC∥AF,∴∠ECM=∠FAM,∠CEM=∠AFM,∴△ECM≌△FAM(AAS),∴EC=FA,∴AE=EC=FC=FA,∴以点A,F,C,E为顶点的四边形是菱形;(3)∵AD=8cm,AB=6cm,∴BD==10cm由(1)可知BG=GD,∵BG2=AB2+AG2,∴BG2=36+(8﹣BG)2,∴BG=cm∴AG=cm由折叠的性质可得AM=MD=4cm,EM⊥AD∵∠BAD=∠BC'D=90°,∠AGB=∠C'GD∴∠ABG=∠C'DG,且∠BAG=∠EMD=90°∴△ABG∽△EMD∴∴∴EM=cm故答案为:17.某研究性学习小组在探究矩形的折纸问题时,将一块直角三角板的直角顶点绕矩形ABCD (AB<BC)的对角线的交点O旋转(①→②→③),图中的M、N分别为直角三角形的直角边与矩形ABCD的边CD、BC的交点.(1)该学习小组成员意外的发现图①中(三角板一边与OC重合),BN、CN、CD这三条线段之间存在一定的数量关系:CN2=BN2+CD2,请你对这名成员在图①中发现的结论说明理由;(2)在图③中(三角板一直角边与OD重合),试探究图③中BN、CN、CD这三条线段之间的数量关系,直接写出你的结论.(3)试探究图②中BN、CN、CM、DM这四条线段之间的数量关系,写出你的结论,并说明理由.(1)证明:连结AN,∵矩形ABCD∴AO=CO,∠ABN=90°,AB=CD,∵ON⊥AC,∴NA=NC,∵∠ABN=90°,∴NA2=BN2+AB2,∴CN2=BN2+CD2.(2)如图2,连接DN.∵四边形ABCD是矩形,∴BO=DO,∠DCN=90°,∵ON⊥BD,∴NB=ND,∵∠DCN=90°,∴ND2=NC2+CD2,∴BN2=NC2+CD2.(3)CM2+CN2=DM2+BN2理由如下:延长MO交AB于E,∵矩形ABCD,∴BO=DO,∠ABC=∠DCB=90°,AB∥CD,∴∠ABO=∠CDO,∠BEO=∠DMO,∴△BEO≌△DMO(AAS),∴OE=OM,BE=DM,∵NO⊥EM,∴NE=NM,∵∠ABC=∠DCB=90°,∴NE2=BE2+BN2,NM2=CN2+CM2,∴CN2+CM2=BE2+BN2 ,即CN2+CM2=DM2+BN2 .18.如图,在平面直角坐标系中,边长为3的正方形OABC的边OC落在x轴的正半轴上,边OA落在y轴的正半轴上,点E从点A出发以每秒1个单位长度的速度沿着射线AB的方向运动,点A关于OE的对称点为点F.运动时间为t秒,连接OF、EF、BF、CF.(1)如图1、当∠AOE=30°时,求∠CFB的度数;(2)如图2,当t=1时,求证:BF⊥CF.(3)如图3,过点F作FG⊥CF,且FG=CF,连接AG.M为AG的中点,连接CM.则当t =(3+3)s时,CM有最小值,CM的最小值为3﹣.解:(1)如图1中,连接AF.由翻折想性质可知:∠AOE=∠EOF=30°,OA=OF,∴∠AOF=60°,∴△AOF是等边三角形,∴AF=FO,∠OAF=60°,∵四边形OABC是正方形,∴AB=OC,∠OAB=∠AOC=∠ABC=∠OCB=90°,∴∠BAF=∠COF=30°,∵AB=AF=OF=OC,∴∠ABF=∠AFB=∠OCF=∠OFC=75°,∴∠FCB=∠FBC=15°,∠CFB=180°﹣15°﹣15°=150°.(2)如图2中,作FM⊥AB于M,交OC于N.设FM=x,EM=y.∵∠OAM=∠AMN=∠AON=90°,∴四边形AMNO是矩形,∴MN=AO=3,AM=ON=1+y,FN=3﹣x,在Rt△EFM和Rt△OFM中,则有,解得,∴BM=CN=3﹣1﹣=,∴BF==,CF==,∴CF2+BF2=+=9=BC2,∴∠CFB=90°,∴CF⊥BF.(3)如图3中,AO的延长线上截取OK=OC,连接KC,KG,OM.∵OC=OF=OK,∠COK=90°,∴∠CFK=135°,∵CF⊥FG,∴∠CFG=90°,∴∠KFG=360°﹣135°﹣90°=135°,∴∠KFC=∠KFG,∵KF=KF,FC=FG,∴△KFC≌△KFG(SAS),∴KC=KG=3,∵OA=OC=OK,AM=MG,∴OM=KG=,∴点M的运动轨迹是以O为圆心,OM长为半径的圆弧,∴当点M落在线段OC上时,CM定值最小,最小值=3﹣,此时易证:∠AOE=∠EOF=67.5°,可得BE=OB=3,∴AE=3+3,∴t=(3+3)s.故答案为:3+3,3﹣.19.如图,在△ABC中,∠ABC=90°,AB=3cm,BC=4cm,点P从点C出发,沿折线CA﹣AB﹣BC以5cm/s的速度运动,当点P与点B不重合时,连结PB,以线段PB为对角线作正方形PDBE,设点P的运动时间为t(s),正方形PDBE的面积为S(cm2).(1)当正方形PDBE有两边同时落在△ABC的边上时,求t的值;(2)当点P沿折线CA﹣AB运动时,求S与t之间的函数关系式以及自变量t的取值范围;(3)在整个运动过程中,正方形PDBE至少有一个顶点落在∠A的平分线上时,直接写出t的值.解:(1)当正方形PDBE有两边同时落在△ABC的边上时,设正方形的边长为x,如图1所示:∵PE∥AB,∴=,即:=,解得:x=,∴PE=,∴EC=BC﹣BE=4﹣=,∴PC===,∴t==s;(2)①当0≤t≤1时,作PH⊥BC于H,如图2所示:则PH∥AB,∴△CPH∽△CAB,∴==,∵∠ABC=90°,AB=3cm,BC=4cm,∴AC===5(cm),∵CP=5t,∴HC=4t,PH=3t,∴BH=BC﹣HC=4﹣4t,在Rt△PHB中,PB2=PH2+BH2=(3t)2+(4﹣4t)2=25t2﹣32t+16,∴S=PB2=t2﹣16t+8;②当1<t<时,如图3所示:∵PB=8﹣5t,∴S=PB2=(8﹣5t)2=t2﹣40t+32,综上所述,S=;(3)①当D、E在∠BAC的平分线上时,如图4所示:∵AH⊥PB,PH=BH,∴△ABP是等腰三角形,∴AB=AP=3,∴PC=AC﹣AP=5﹣3=2,∴t=s;②当点P运动到点A时,满足条件,此时t=1s;③当点E在∠BAC的平分线上时,作EH⊥BC于H,如图5所示:∵四边形PDBE是正方形,∴∠EBP=45°,∴EB平分∠ABC,∴点E是△ABC的内心,四边形EOBH是正方形,∴OB=EH=EO=BH===1,∴PB=2OB=2,∴AP=1,∴CA+AP=6,∴t=s;④当点P在边BC上,点D在∠BAC的平分线上时,作DN⊥BC于N,作DM⊥AB于M,如图6所示:∵四边形PDBE是正方形,∴∠DBP=45°,∴DB平分∠ABC,∴点D是△ABC的内心,四边形DMBN是正方形,四边形PDBE是正方形,∴DM=BN=PN==1,∴CA+AB+BP=5+3+1+1=10,∴t=2s;⑤当点P在边BC上,且AP是∠BAC的平分线时,作CM∥AP交BA的延长线于M,如图7所示:则∠ACM=∠PAC,∠M=∠BAP,∵AP是∠BAC的平分线,∴∠BAP=∠PAC,∴∠ACM=∠M,∴AM=AC,∵CM∥AP,∴=,∴==,∴BP=BC=,∴CA+AB+BP=5+3+=,∴t=÷5=;综上所述:在整个运动过程中,正方形PDBE至少有一个顶点落在∠A的平分线上时,t 的值为s或1s或s或2s或s.20.如图1,在三角形△ABC中,BA=BC,△ADC和△ABC关于AC对称(1)将图1中的△ACD以A为旋转中心,逆时针方向旋转角α,使α=∠BAC,得到如图2所示的△AC′D,分别延长BC和DC′交于点E,则四边形ACEC′的形状是菱形;(2)将图1中的△ACD以A为旋转中心,按逆时针方向旋转角α,使α=2∠BAC,得到如图3所示的△AC′D,连接DB和CC′,得到四边形BCC′D,请判断四边形BCC′D的形状,并说明理由;(3)如图3中,BC=,AC=10,将△AC′D沿着射线DB方向平移a,得到△A′C″D′,進接BD′,CC″,使四边形BCC″D′恰好为正方形,请直接写出a的值.解:(1)∵△△ADC和△△ABC关于AC对称,∴DC=BC,DA=AB,∠BAC=∠DAC,∠BCA=∠DCA,∵BA=BC,∴DC=BC=DA=AB,∠BAC=∠DAC=∠BCA=∠DCA,∵△ACD以A为旋转中心,按逆时针方向旋转角α,使α=∠BAC,得到△AC′D,∴∠CAC′=∠BAC=∠AC′D=∠BCA,∴AC∥DE,AC′∥BE,∴四边形ACEC′是平行四边形,由旋转可得:AC=AC′,∴四边形ACEC′是菱形,故答案为:菱形;(2)四边形BCC′D是矩形;理由如下:过点A作AE⊥C′C于点E,如图3所示:由旋转的性质,得AC′=AC,∴∠CAE=∠C′AE=α=∠ABC,∠AEC=90°,∵BA=BC,∴∠BCA=∠BAC∴∠CAE=∠BCA,∴AE∥BC.同理,AE∥DC′,∴BC∥DC′,∵BC=DC′,∴四边形BCC′D是平行四边形,∵AE∥BC,∠AEC′=90°,∴∠BCC′=90°,∴四边形BCC′D是矩形;(3)过点B作BF⊥AC于F,∵BA=BC,∴CF=AF=AC=×10=5,在Rt△BCF中,BF=10,∵∠CAE=∠BCF,∠CEA=∠BFC=90°,∴△ACE∽△CBF,∴=,即=,解得:EC=4,∵AC=AC′,AE⊥CC′,∴CC′=2CE=2×4=8,。
中考压轴题-三角形、四边形综合1.线段、角的计算与证明问题中考的解答题一般是分两到三部分的。
第一部分基本上都是一些简单题或者中档题,目的在于考察基础。
第二部分往往就是开始拉分的中难题了。
对这些题轻松掌握的意义不仅仅在于获得分数,更重要的是对于整个做题过程中士气,军心的影响。
线段与角的计算和证明,一般来说难度不会很大,只要找到关键“题眼”,后面的路子自己就“通”了。
2.图形位置关系中学数学当中,图形位置关系主要包括点、线、三角形、矩形/正方形以及圆这么几类图形之间的关系。
在中考中会包含在函数,坐标系以及几何问题当中,但主要还是通过圆与其他图形的关系来考察,这其中最重要的就是圆与三角形的各种问题。
3.动态几何从历年中考来看,动态问题经常作为压轴题目出现,得分率也是最低的。
动态问题一般分两类,一类是代数综合方面,在坐标系中有动点,动直线,一般是利用多种函数交叉求解。
另一类就是几何综合题,在梯形,矩形,三角形中设立动点、线以及整体平移翻转,对考生的综合分析能力进行考察。
4.几何图形的归纳、猜想问题中考加大了对考生归纳,总结,猜想这方面能力的考察,但是由于数列的系统知识要到高中才会正式考察,所以大多放在填空压轴题来出。
对于这类归纳总结问题来说,思考的方法是最重要的。
5.阅读理解问题如今中考题型越来越活,阅读理解题出现在数学当中就是最大的一个亮点。
阅读理解往往是先给一个材料,或介绍一个超纲的知识,或给出针对某一种题目的解法,然后再给条件出题。
对于这种题来说,如果考生为求快速而完全无视阅读材料而直接去做题的话,往往浪费大量时间也没有思路,得不偿失。
所以如何读懂题以及如何利用题就成为了关键。
解题策略1.学会运用数形结合思想数形结合思想是指从几何直观的角度,利用几何图形的性质研究数量关系,寻求代数问题的解决方法(以形助数),或利用数量关系来研究几何图形的性质,解决几何问题(以数助形)的一种数学思想.数形结合思想使数量关系和几何图形巧妙地结合起来,使问题得以解决。
2024年中考数学三角形与四边形专题在中考数学中,三角形与四边形是非常重要的知识点,也是考试中经常出现的题型。
今天,咱们就来好好梳理一下这部分内容。
三角形,是最基础也是最常见的几何图形之一。
它具有稳定性,这一特性在生活中有着广泛的应用,比如自行车的车架、塔吊的支架等等。
三角形的内角和为 180 度,这是一个非常关键的性质。
我们可以通过这个性质来求解三角形中未知角的度数。
比如,已知一个三角形的两个内角分别为 50 度和 70 度,那么第三个角就是 180 50 70 = 60 度。
三角形的三边关系也很重要。
任意两边之和大于第三边,任意两边之差小于第三边。
这一关系可以用来判断三条线段能否组成一个三角形。
比如,有三条线段,长度分别为 3、4、8,因为 3 + 4 < 8,所以这三条线段不能组成三角形。
等腰三角形和等边三角形也是常见的类型。
等腰三角形的两腰相等,两个底角也相等。
等边三角形则更为特殊,它的三条边都相等,三个角都是 60 度。
直角三角形在三角形中也有着特殊的地位。
它满足勾股定理,即两条直角边的平方和等于斜边的平方。
比如,一个直角三角形的两条直角边分别为 3 和 4,那么斜边的长度就是√(3²+ 4²) = 5。
三角形的全等和相似也是中考的重点。
全等三角形的对应边和对应角都相等,判定全等三角形有“SSS”(边边边)、“SAS”(边角边)、“ASA”(角边角)、“AAS”(角角边)和“HL”(斜边、直角边)等方法。
相似三角形的对应边成比例,对应角相等,判定相似三角形的方法有“两角对应相等”“两边对应成比例且夹角相等”“三边对应成比例”。
说完三角形,咱们再来说说四边形。
四边形包括平行四边形、矩形、菱形、正方形等。
平行四边形的两组对边分别平行且相等,对角线互相平分。
矩形是特殊的平行四边形,它的四个角都是直角,对角线相等。
菱形也是特殊的平行四边形,它的四条边都相等,对角线互相垂直且平分每组对角。
三角形、四边形以及图形的全等★★★主要知识点:1.三角形的分类三角形按边分类可分为不等边三角形和等腰三角形(等边三角形是等腰三角形的特殊情况);按角分类可分为锐角三角形、直角三角形和钝角三角形,其中锐角三角形、钝角三角形统称为斜角形。
2.一般三角形的性质 (1)角与角的关系:三个内角的和等于180°;一个外角等于和它不相邻的两个内角之和,并且大于任何—个和它不相邻的内角。
(2)边与边的关系:三角形中任两边之和大于第三边,任两边之差小于第三边。
(3)边与角的大小对应关系:在一个三角形中,等边对等角;等角对等边。
(4)三角形的主要线段的性质(见下表): 名称 基本性质角平分线 ①三角形三条内角平分线相交于一点(内心);内心到三角形三边距离相等;②角平分线上任一点到角的两边距离相等。
中线 三角形的三条中线相交于一点。
高 三角形的三条高相交于一点。
边的垂直平分线 三角形的三边的垂直平分线相交于一点(外心);外心到三角形三个顶点的距离相等。
中位线三角形的中位线平行于第三边且等于第三边的一半。
3. 几种特殊三角形的特殊性质(1)等腰三角形的特殊性质:①等腰三角形的两个底角相等;②等腰三角形顶角的平分线、底边上的中线和底边上的高是同一条线段,这条线段所在的直线是等腰三角形的对称轴。
(2)等边三角形的特殊性质:①等边三角形每个内角都等于60°;②等边三角形外心、内心合一。
(3)直角三角形的特殊性质:①直角三角形的两个锐角互为余角;②直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半;③勾股定理:直角三角形斜边的平方等于两直角边的平方和(其逆命题也成立);④直角三角形中,30°的角所对的直角边等于斜边的一半;⑤直角三角形被斜边上的高分成的两个直角三角形和原三角形相似。
4. 三角形的面积(1)一般三角形:S △ = 21a h ( h 是a 边上的高 ) (2)直角三角形:S △ = 21ab = 21c h (a 、b 是直角边,c 是斜边,h 是斜边上的高)(3)等边三角形: S △ =43a 2( a 是边长 ) (4)等底等高的三角形面积相等;等底的三角形面积的比等于它们的相应的高的比;等高的三角形的面积的比等于它们的相应的底的比。
专题四 三角形、四边形综合问题探究
1.(2017宜宾中考模拟)如图,在△ABC 中,∠ACB =90°,M ,N 分别是AB ,AC 的中
点,延长BC 至点D ,使CD =13
BD ,连结DM ,DN ,MN.若AB =6,则DN =__3__. 2.(2016宜宾中考改编)如图,BD 是△ABC 的角平分线,它的垂直平分线EG 分别交AB ,BD ,BC 于点E ,F ,G ,连结ED ,DG.
(1)请判断四边形EBGD 的形状,并说明理由;
(2)若∠ABC=30°,∠C =45°,ED =210,点H 是BD 上的一个动点,求HG +HC 的最小值.
解:(1)四边形EBGD 是菱形.
理由:∵EG 垂直平分BD ,
∴EB =ED ,GB =GD ,DF =BF ,∴∠EBD =∠EDB,
∵∠EBD =∠DBC,
∴∠EDF =∠GBF.在△EFD 和△GFB 中,
⎩⎪⎨⎪⎧∠EDF =∠GBF,DF =BF ,
∠EFD =∠GFB,
∴△EFD ≌△GFB ,∴ED =BG ,
∴BE =ED =DG =GB ,
∴四边形EBGD 是菱形;
(2)作EM⊥BC 于M ,DN ⊥BC 于N ,连结EC 交BD 于点H ,此时HG +HC 最小. 在Rt △EBM 中,
∵∠EMB =90°,
∠EBM =30°,EB =ED =210,
∴E M =12
BE =10. ∵DE ∥BC ,EM ⊥BC ,DN ⊥BC ,
∴EM ∥DN ,EM =DN =10,
MN =DE =210.
在Rt △DNC 中,∵∠DNC =90°,
∠DCN =45°,
∴∠NDC =∠NCD=45°,
∴DN =NC =10,∴MC =310,
在Rt △EMC 中,∵∠EMC =90°,
EM =10,MC =310,
∴EC =EM 2+MC 2=(10)2+(310)2
=10.
∵HG +HC =EH +HC =EC ,
∴HG +HC 的最小值为10.
3.如图,点O 是△ABC 内一点,连结OB ,OC ,并将AB ,OB ,OC ,AC 的中点D ,E ,F ,G 依次连结,得到四边形DEFG.
(1)求证:四边形DEFG 是平行四边形;
(2)若M 为EF 的中点,O M =3,∠OBC 和∠OCB 互余,求DG 的长度.
解:(1)∵D,G 分别是AB ,AC 的中点,
∴DG ∥BC ,DG =12BC.
∵E ,F 分别是OB ,OC 的中点,
∴EF ∥BC ,EF =12
BC , ∴DG =EF ,DG ∥EF ,
∴四边形DEFG 是平行四边形;
(2)∵∠OBC 和∠OCB 互余,
∴∠OBC +∠OCB=90°,
∴∠BOC =90°.
∵M 为EF 的中点,OM =3,
∴EF =2OM =6.
由(1)有四边形DEFG 是平行四边形,
∴DG =EF =6.
4.(2016宜宾中考模拟)(1)如图①,在Rt △ABC 中,∠ABC =90°,以点B 为中心,把△ABC 逆时针旋转90°,得到△A 1BC 1;再以点C 为中心,把△ABC 顺时针旋转90°,得到△A 2B 1C ,连结C 1B 1,则C 1B 1与BC 的位置关系为________;
(2)如图②,当△ABC 是锐角三角形,∠ABC =α(α≠60°)时,将△ABC 按照(1)中的方式旋转α,连结C 1B 1,探究C 1B 1与BC 的位置关系,写出你的探究结论,并加以证明;
(3)如图③,在图②的基础上,连结B 1B ,若C 1B 1=23
BC ,△C 1BB 1的面积为4,则△B 1BC 的面积为________.
解:(1)平行;(2)C1B1∥BC.理由如下:
过点C1,作C1E∥B1C交BC于点E,则∠C1EB=∠B1CB.
由旋转性质可知,BC1=BC=B1C,∠C1BC=∠B1CB,
∴∠C1B C=∠C1EB,
∴C1B=C1E.
∵BC1=BC=B1C,
∴C1E=B1C.
又∵C1E∥B1C,
∴四边形C1ECB是平行四边形,
∴C1B1∥BC.
5.(2017沈阳中考)四边形ABCD是边长为4的正方形,点E在边AD所在的直线上,连结CE,以CE为边,作正方形CEFG(点D,点F在直线CE的同侧),连结BF.
(1)如图①,当点E与点A重合时,请直接写出BF的长;
(2)如图②,当点E在线段AD上时,AE=1,
①求点F到AD的距离;
②求BF的长;
(3)若BF=310,请直接写出此时AE的长.
解:(1)BF=45;
(2)①过点F作FH⊥AD交AD的延长线于点H.
∵四边形CEFG是正方形,
∴EC=EF,∠FEC=90°,
∴∠DEC+∠FEH=90°.
又∵四边形ABCD是正方形,
∴∠ADC=90°,
∴∠DEC+∠ECD=90°,
∴∠ECD=∠FEH.
又∵∠EDC=∠EHF=90°,
∴△ECD≌△FEH,
∴FH=ED.∵AD=4,AE=1,
∴ED=AD-AE=4-1=3,
∴FH=3,
即点F到AD的距离为3;
②延长FH交BC的延长线于点K,
∴∠DHK =∠HDC=∠DCK=90°,
∴四边形CDHK 为矩形,
∴HK =CD =4,
∴FK =FH +HK =3+4=7.
∵△ECD ≌△FEH ,∴EH =CD =AD =4,
∴AE =DH =CK =1,
∴BK =BC +CK =4+1=5.
在Rt △BFK 中,BF =FK 2+BK 2=72+52=74;
(3)AE =2+41或AE =1.
6.(2017福建中考)如图,矩形ABCD 中,AB =6,AD =8,P ,E 分别是线段AC ,BC 上的点,且四边形PEFD 为矩形.
(1)若△PCD 是等腰三角形,求AP 的长;
(2)若AP =2,求CF 的长.
解:(1)在矩形ABCD 中,AB =6,AD =8,∠ADC =90°,
∴DC =AB =6,AC =AD 2+DC 2
=10.
要使△PCD 是等腰三角形,有如下三种情况:
①当CP =CD 时,CP =6,∴AP =AC -CP =4,
②当PD =PC 时,∠PDC =∠PCD.
∵∠PC D +∠PAD=∠PDC+∠PDA=90°,
∴∠PAD =∠PDA,
∴PD =PA ,∴PA =PC ,∴AP =AC 2
=5; ③当DP =DC 时,过D 作DQ⊥AC 于Q ,则PQ =CQ.
∵S △ADC =12AD ·DC =12
AC ·DQ , ∴DQ =AD ·DC AC =245
, ∴CQ =DC 2-DQ 2=185,∴PC =2CQ =365
, ∴AP =AC -PC =145
. 综上所述,若△PCD 是等腰三角形,AP 的长为4或5或145
; (2)连结PF ,DE ,记PF 与DE 的交点为O ,连结OC.
∵四边形ABCD 和PEFD 都是矩形,
∴∠ADC =∠PDF=90°,
即∠ ADP +∠PDC=∠PDC+∠CDF,
∴∠ADP =∠CDF.
∵∠BCD =90°,OE =OD ,∴OC =12ED.
在矩形PEFD 中,PF =DE ,
∴OC =12PF.∵OP =OF =12
PF , ∴OC =OP =OF ,
∴∠OCF =∠OFC,∠OCP =∠OPC. 又∵∠OPC+∠OFC+∠PCF=180°,
∴2∠OCP +2∠OCF=180°,∴∠PCF =90°, 即∠PCD+∠FCD=90°.
在Rt △ADC 中,∠PCD +∠PAD=90°, ∴∠PAD =∠FCD,∴△ADP ∽△CDF , ∴CF AP =CD AD =34
.∵AP =2, ∴CF =3 24
.。