三角形、四边形综合
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一、填空1.两个完全一样的三角形可以拼成一个()。
2.平行四边形的面积是32平方厘米,和它等底等高的三角形的面积是()。
3.有一个平行四边形的面积是45平方分米,底是15分米,那么它的高是()。
4.一个三角形的面积比与它等底等高的平行四边形的面积少12.5平方分米,平行四边形的面积是()平方分米,三角形的面积是()平方分米。
5.一个等边三角形的周长是15厘米,高是6厘米,它的面积是()平方厘米。
6.平行四边形底 0.8米,高4分米,和它等底等高的三角形的面积是()。
7.三角形的面积是4.8平方米,与它等底等高的平行四边形的面积是()平方米。
8.平行四边形的面积是24平方米,如果底不变,高缩小3倍,现在它的面积是()。
9.一个三角形和一个平行四边形的面积相等,底也相等。
如果三角形的高是9厘米。
那么平行四边形的的高是()。
10.等腰三角形的底是9.6分米,高是4.5分米,等腰三角形的面积是()平方分米。
11.等腰三角形的周长是16分米,腰长5分米,底边的高4分米,它的面积是()。
12.三角形有一条边的长是4分米,这条边上的高是3.6分米;另一边的长是7.2分米,另一边上的高是()分米。
13.一个等腰直角三角形,两条直角边的和是8.4分米,它的面积是()平方分米。
14.一个平行四边形的面积是15平方厘米,与它等底等高的三角形的面积是()。
二、判断正误(对的打√,错的打×)1.底和高都是0.2分米的三角形的面积是0.2平方米。
()2.两个面积相等的三角形,它们的底和高也一定相等。
()3.三角形的面积等于平行四边形的面积的一半。
()4.一个平行四边形可以分成两个完全一样的三角形。
()5.两个面积相等的三角形可以拼成一个平行四边形。
()6.直角三角形的面积等于它的两条直角边的乘积的一半。
()7.三角形的底和高都扩大2倍,面积也扩大2倍。
()8.如果三角形与平行四形的底相等,高也相等,那么它们的面积也相等。
三角形与四边形的综合题知识梳理教学重、难点作业完成情况典题探究1.用两个全等的直角三角形拼下列图形:①矩形;②菱形;③正方形;④平行四边形;⑤等腰三角形;⑥等腰梯形.其中一定能拼成的图形是().(A)①②③(B)①④⑤(C)①②⑤(D)②⑤⑥2.把“直角三角形、等腰三角形、•等腰直角三角形”填入下列相应的空格上:(1)正方形可以由两个能够完全重合的_________拼合而成;(2)菱形可以由两个能够完全重合的_________拼合而成;(3)矩形可以由两个能够完全重合的________拼合而成.3.一张矩形纸片按如图甲或乙所示对折,然后沿着图丙中的虚线剪下,得到①,•②两部分,将①展开后得到的平面图形是( ).(A )三角形 (B )矩形 (C )菱形 (D )梯形4.小许拿了一张正方形的纸片如图甲,沿虚线对折一次得图乙.•再对折一次得图丙.然后用剪刀沿图丙中的虚线(虚线与底边平行)剪去一个角.打开后的形状是(• ).演练方阵A 档(巩固专练)1.用一把刻度尺来判定一个零件是矩形的方法是 .2.如果边长分别为4cm 和5cm 的矩形与一个正方形的面积相等,那么这个正方形的边长为______cm .3.如图,正方形ABCD 的边长为4cm ,则图中阴影部分的面积为 cm 2.4.如图1,DE∥BC,DF∥AC,EF∥AB,图中共有_______个平行四边形. 5若四边形ABCD 是平行四边形,请补充条件A BCD(写一个即可),使四边形ABCD 是菱形.6.,在平行四边形ABCD 中,已知对角线AC 和BD 相交于点O ,△ABO 的周长为17,AB =6,那么对角线AC +BD =⒎以正方形ABCD 的边BC 为边做等边△BCE,则∠AED 的度数为 . 8.延长正方形ABCD 的边AB 到E ,使BE =AC ,则∠E= °9.已知菱形ABCD 的边长为6,∠A=60°,如果点P 是菱形内一点,且PB =PD =2那么AP 的长为 .10.在平面直角坐标系中,点A 、B 、C 的坐标分别是A(-2,5), B(-3,-1),C(1,-1),在第一象限内找一点D ,使四边形 ABCD 是平行四边形,那么点D 的坐标是 .B 档(提升精练)1如图1,在四边形ABCD 中,AB CD =,E F 、分别是BC AD 、的中点,连结EF 并延长,分别与BA CD 、的延长线交于点M N 、,则BME CNE ∠=∠(不需证明). (温馨提示:在图1中,连结BD ,取BD 的中点H ,连结HE HF 、,根据三角形中位线定理,证明HE HF =,从而12∠=∠,再利用平行线性质,可证得BME CNE ∠=∠.) 问题一:如图2,在四边形ADBC 中,AB 与CD 相交于点O ,AB CD =,E F 、分别是BC AD 、的中点,连结EF ,分别交DC AB 、于点M N 、,判断OMN △的形状,请直接写出结论.问题二:如图3,在ABC △中,AC AB >,D 点在AC 上,AB CD =,E F 、分别是BC AD 、的中点,连结EF 并延长,与BA 的延长线交于点G ,若60EFC ∠=°,连结GD ,判断AGD △的形状并证明.AC DFE NM O BC DH A F NM 1 2 图1图2 图3ABDF GE2已知Rt ABC △中,90AC BC C D ==︒,∠,为AB 边的中点,90EDF ∠=°,EDF ∠绕D 点旋转,它的两边分别交AC 、CB (或它们的延长线)于E 、F . 当EDF ∠绕D 点旋转到DE AC ⊥于E 时(如图1),易证12DEFCEF ABC S S S +=△△△.当EDF ∠绕D 点旋转到DE AC 和不垂直时,在图2和图3这两种情况下,上述结论是否成立?若成立,请给予证明;若不成立,DEF S △、CEF S △、ABC S △又有怎样的数量关系?请写出你的猜想,不需证明.3已知:ABC △的高AD 所在直线与高BE 所在直线相交于点F .(1)如图l ,若ABC △为锐角三角形,且45ABC ∠=°,过点F 作FG BC ∥,交直线AB 于点G ,求证:FG DC AD +=;(2)如图 2,若135ABC ∠=°,过点F 作FG BC ∥,交直线AB 于点G ,则FG 、DC 、AD 之间又有怎样的数量关系?请写出你的猜想,不需证明.AE CF BD图1图3ADFECBADBCE 图2FAE CDG BF(图1)AE CB DFG(图2)4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.5已知:如图,BD 、CE 分别是△ABC 的外角平分线,过点A 作AF ⊥BD ,AG ⊥CE ,垂足分别为F 、G ,连结FG ,延长AF 、AG 与直线BC 相交,易证:)(21AC BC AB FG ++=,若: (1)BD 、CE 分别是△ABC 的内角平分线(如图2);(2)BD 为△ABC 的内角平分线,CE 为△ABC 的外角平分线(如图3),则在图2、图3两种情况下,线段FG 与△ABC 三边又有怎样的数量关系?请写出你的猜测,并对其中的一种情况进行证明。
几何综合--中考数学抢分秘籍(全国通用)几何综合问题在中考中以填空题和解答题的形式出现,考查难度较大.此类问题在中考中多考查面积平分、面积最值和几何变换的综合问题,一般要用到特殊三角形、特殊四边形、相似三角形、圆、锐角三角函数、勾股定理、图形变换的性质和二次函数的最值等相关知识,以及分类讨论、数形结合、转化与化归等数学思想.此类题型常涉及以下问题:①几何图形中的线段最值问题②探究图形面积的分割问题;③探究图形面积的最值问题.右图为几何综合问题中各题型的考查热度.题型1:线段最值问题①动点路径问题②“胡不归”问题③“将军饮马”问题④“造桥选址”问题解题模板:1.(2021秋•白云区校级月考)如图,正方形ABCD的边长为4,⊙O的半径为1.若⊙O在正方形ABCD内平移(⊙O可以与该正方形的边相切,则点A到⊙O上的点的距离的最大值为()A.B.C.D.【分析】由题意画出符合题意的图形,当⊙O与BC,CD相切时,点A到⊙O上的点的距离取得最大值,利用勾股定理即可求得结论.【解答】解:由题意,当⊙O与BC,CD相切时,点A到⊙O上的点的距离取得最大值,如图,由对称性可知:圆心O在AC上.AC==4.∵BC与⊙O相切于点E,∴OE⊥EC.∵四边形ABCD是正方形,∴∠ACB=45°.∴△OEC为等腰直角三角形.∴OC=OE=.∴CG=OC﹣OG=﹣1.∴AG=AC﹣CG=4﹣(﹣1)=3+1.故选:C.【点评】本题主要考查了切线的性质,正方形的性质,直线和圆的位置关系,勾股定理,连接OE,利用切线的性质得到OE⊥EC是解题的关键.【变式1-1】(2020•遵义)如图,在边长为4的正方形ABCD中,点E为对角线AC上一动点(点E与点A、C不重合),连接DE,作EF⊥DE交射线BA于点F,过点E作MN∥BC分别交CD、AB于点M、N,作射线DF交射线CA于点G.(1)求证:EF=DE;(2)当AF=2时,求GE的长.【分析】(1)要证明EF=DE,只要证明△DME≌△ENF即可,然后根据题目中的条件和正方形的性质,可以得到△DME≌△ENF的条件,从而可以证明结论成立;(2)根据勾股定理和三角形相似,可以得到AG和CG、CE的长,然后即可得到GE的长.【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是正方形,AC是对角线,∴∠ECM=45°,∵MN∥BC,∠BCM=90°,∴∠NMC+∠BCM=180°,∠MNB+∠B=180°,∴∠NMC=90°,∠MNB=90°,∴∠MEC=∠MCE=45°,∠DME=∠ENF=90°,∴MC=ME,∵CD=MN,∴DM=EN,∵DE⊥EF,∠EDM+∠DEM=90°,∴∠DEF=90°,∴∠DEM+∠FEN=90°,∴∠EDM=∠FEN,在△DME和△ENF中,∴△DME≌△ENF(ASA),∴EF=DE;(2)解:如图1所示,由(1)知,△DME≌△ENF,∴ME=NF,∵四边形MNBC是矩形,∴MC=BN,又∵ME=MC,AB=4,AF=2,∴BN=MC=NF=1,∵∠EMC=90°,∴CE=,∵AF∥CD,∴△DGC∽△FGA,∴,∴,∵AB=BC=4,∠B=90°,∴AC=4,∵AC=AG+GC,∴AG=,CG=,∴GE=GC﹣CE==;如图2所示,同理可得,FN=BN,∵AF=2,AB=4,∴AN=1,∵AB=BC=4,∠B=90°,∴AC=4,∵AF∥CD,∴△GAF∽△GCD,∴,即,解得,AG=4,∵AN=NE=1,∠ENA=90°,∴AE=,∴GE=GA+AE=5.综上所述:GE的长为:,5.【点评】本题考查正方形的性质、全等三角形的判定与性质、三角形相似,解答本题的关键是明确题意,利用数形结合的思想解答.2.(2022春•广陵区期末)如图,在菱形ABCD中,AB=AC=10,对角线AC、BD相交于点O,点M在线段AC上,且AM=2,点P为线段BD上的一个动点,则MP+PB的最小值是4.【分析】过P点作PH⊥BC于H,过M点作MN⊥BC于N,如图,根据菱形的性质得到AB=BC,BO 平分∠ABC,AO⊥BD,再判断△ABC为等边三角形得到∠ABC=∠ACB=60°,则∠OBC=30°,所以PH=BP,则MP+PB=MP+PH,所以MP+PH的最小值为MN的长,然后利用含30度角的直角三角形三边的关系求出MN即可.【解答】解:过P点作PH⊥BC于H,过M点作MN⊥BC于N,如图,∵四边形ABCD为菱形,∴AB=BC,BO平分∠ABC,AO⊥BD,∵AB=AC=10,∴AB=AC=BC=10,∴△ABC为等边三角形,∴∠ABC=∠ACB=60°,∴∠OBC=30°,∴PH=BP,∴MP+PB=MP+PH,当M、P、H共线时,MP+PH的值最小,即MP+PH的最小值为MN的长,∵AM=2,∴CM=10﹣2=8,在Rt△MNC中,∵∠MCN=60°,∴CN=CM=4,∴MN=CN=4,即MP+PB的最小值为4.故答案为:.【点评】本题考查了胡不归问题:利用垂线段最短解决最短路径问题,把PB转化为PH是解决问题的关键.也考查了菱形的性质和等边三角形的性质.【变式2-1】(2021•郴州)如图,在△ABC中,AB=5,AC=4,sin A=,BD⊥AC交AC于点D.点P为线段BD上的动点,则PC+PB的最小值为.【分析】过点P作PE⊥AB于点E,过点C作CH⊥AB于点H,首先得出BD=4,AD=3,根据sin∠ABD=,得EP=,则PC+PB的最小值为PC+PE的最小值,即求CH的长,再通过等积法即可解决问题.【解答】解:过点P作PE⊥AB于点E,过点C作CH⊥AB于点H,∵BD⊥AC,∴∠ADB=90°,∵sin A==,AB=5,∴BD=4,由勾股定理得AD=,∴sin∠ABD=,∴EP=,∴PC+PB=PC+PE,即点C、P、E三点共线时,PC+PB最小,∴PC+PB的最小值为CH的长,=,∵S△ABC∴4×4=5×CH,∴CH=.∴PC+PB的最小值为.故答案为:.【点评】本题主要考查了锐角三角函数,垂线段最短、勾股定理等知识,将PC+PB的最小值转化为求CH的长,是解题的关键.3.(2022秋•朝阳区校级月考)如图,在Rt△ABO中,∠OBA=90°,A(4,4),点C在边AB上,且=,点D为OB的中点,点P为边OA上的动点,当点P在OA上移动时,使四边形PDBC周长最小的点P的纵坐标为.【分析】根据已知条件得到AB=OB=4,∠AOB=45°,求得BC=3,OD=BD=2,得到D(2,0),C(4,3),作D关于直线OA的对称点E,连接EC交OA于P,则此时,四边形PDBC周长最小,E (0,2),求得直线EC的解析式为y=x+2,解方程组即可得到结论.【解答】解:∵∠OBA=90°,A(4,4),∴AB=OB=4,∠AOB=45°,∵=,点D为OB的中点,∴BC=3,OD=BD=2,∴D(2,0),C(4,3),作D关于直线OA的对称点E,连接EC交OA于P,则此时,四边形PDBC周长最小,E(0,2),∵直线OA的解析式为y=x,设直线EC的解析式为y=kx+b,则,解得:,∴直线EC的解析式为y=x+2,解,得,∴P(,),故答案为:.【点评】本题考查了轴对称﹣最短路线问题,等腰直角三角形的性质,正确的找到P点的位置是解题的关键.【变式3-1】(2021•聊城)如图,在直角坐标系中,矩形OABC的顶点O在坐标原点,顶点A,C分别在x 轴,y轴上,B,D两点坐标分别为B(﹣4,6),D(0,4),线段EF在边OA上移动,保持EF=3,当四边形BDEF的周长最小时,点E的坐标为(﹣,0).【分析】在BC上截取BH=3,可证四边形BHEF是平行四边形,可得BF=EH,由对称性可得DE=D'E,则四边形BDEF的周长=EH+ED'+BD+EF,由EF和BD是定值,则当EH+D'E有最小值时,四边形BDEF 的周长有最小值,即当点E,点H,点D'共线时,EH+D'E有最小值,利用待定系数法可求HD'解析式,即可求解.【解答】解:在BC上截取BH=3,作点D关于x轴的对称点D',连接D'H交AO于点E,∴BH=EF=3,BC∥AO,∴四边形BHEF是平行四边形,∴BF=EH,∵点D与点D'关于x轴对称,∴DE=D'E,点D'坐标为(0,﹣4),∵四边形BDEF的周长=EF+BF+BD+DE,∴四边形BDEF的周长=EH+ED'+BD+EF,∵EF和BD是定值,∴当EH+D'E有最小值时,四边形BDEF的周长有最小值,∴当点E,点H,点D'共线时,EH+D'E有最小值,∵点B(﹣4,6),∴点H(﹣1,6),设直线D'H的解析式为y=kx+b,则,解得:,∴直线D'H的解析式为y=﹣10x﹣4,∴当y=0时,x=﹣,∴点E(﹣,0),故答案为:(﹣,0).【点评】本题考查了轴对称﹣最短路线问题,坐标与图形,平行四边形的判定和性质,一次函数的性质等知识,确定点E的位置是解题的关键.4.如图,正方形ABCD的边长为4,点E在边BC上且CE=1,长为的线段MN在AC上运动,当四边形BMNE的周长最小时,则tan∠MBC的值是.【分析】根据题意得出作EF∥AC且EF=,连接DF交AC于M,在AC上截取MN=,此时四边形BMNE的周长最小,进而利用相似三角形的判定与性质得出答案.【解答】解:作EF∥AC且EF=,连接DF交AC于M,在AC上截取MN=,延长DF交BC于P,作FQ⊥BC于Q,作出点E关于AC的对称点E′,则CE′=CE=1,将MN平移至E′F′处,则四边形MNE′F′为平行四边形,则当BM+EN=BM+FM=BF′时四边形BMNE的周长最小,由∠FEQ=∠ACB=45°,可求得FQ=EQ=1,∵∠DPC=∠FPQ,∠DCP=∠FQP,∴△PFQ∽△PDC,∴=,∴=,解得:PQ=,∴PC=,由对称性可求得tan∠MBC=tan∠PDC==.故答案为.【点评】此题主要考查了正方形的性质以及相似三角形的判定与性质,得出M,N的位置是解题关键.【变式4-1】如图,已知四边形ABCD四个顶点的坐标为A(1,3),B(m,0),C(m+2,0),D(5,1),当四边形ABCD的周长最小时,m的值为.【分析】因为AD,BC的长度都是固定的,所以求出AB+CD的长度就行了.问题就是AB+CD什么时候最短.把D点向左平移2个单位到D′点;作D′关于x轴的对称点D″,连接AD″,交x轴于P,从而确定C点位置,此时AB+CD最短.设直线AD″的解析式为y=kx+b,待定系数法求直线解析式.即可求得m的值.【解答】解:将C点向左平移2单位与B重合,点D向左平移2单位到D′(3,1),作D′关于x轴的对称点D″,根据作法知点D″(3,﹣1),设直线AD″的解析式为y=kx+b,则,解得k=﹣2,b=5.∴直线AD″的解析式为y=﹣2x+5.当y=0时,x=,即B(,0),m=.故答案为:.【点评】考查了轴对称﹣最短路线问题,关键是熟悉关于x轴的对称点,两点之间线段最短等知识.题型2:面积平分问题解题模板:技巧精讲1:利用中线平分图形面积的方法2.利用对称性平分图形面积的方法5.(1)问题提出:如图(1),在直角△ABC中,∠C=90°,AC=8,BC=6,点D为AC上一点且AD=2,过点D作直线DE交△ABC于点E,使得△ABC被分成面积相等的两部分,则DE的长为2.(2)类比发现:如图(2),五边形ABOCD,各顶点坐标为:A(3,4),B(0,2),O(0,0),C (4,0),D(4,2)请你找出一条经过顶点A的直线,将五边形ABOCD分为面积相等的两部分,求出该直线对应的函数表达式.(3)如图(3),王叔叔家有一块四边形菜地ABCD,他打算过D点修一条笔直的小路把四边形菜地ABCD 分成面积相等的两部分,分别种植不同的农作物,已知AB=AD=200米,BC=DC=200米,∠BAD =90°过点D是否存在一条直线将四边形ABCD的面积平分?若存在,求出平分该四边形面积的线段长:若不存在,请说明理由.【分析】(1)如图1中,取AC的中点F,连接BF,BD,作FE∥BD交BC于E,连接DE交BF于O.证明DE平分△ABC的面积,利用平行线分线段成比例定理求出CE即可解决问题.(2)如图2中,连接AO、AC,作BE∥AO交x轴于E,DF∥AC交x轴于F,EF的中点为M,则直线AM平分五边形ABCOD的面积,求出点M的坐标即可解决问题.(3)先求出四边形ABCD的面积,即可得出四边形ABQD的面积,从而求出QM,再用平行线分线段成比例定理求出BM,即可得出DM,最后用勾股定理即可.【解答】解:(1)如图1中,取AC的中点F,连接BF,BD,作FE∥BD交BC于E,连接DE交BF 于O.∵AF=FC,=S△BFC,∴S△AFB∵BD∥EF,=S△BDF,∴S△BDE=S△BOE,∴S△DFO=S四边形ABED,∴S△ECD∴DE平分△ABC的面积,∵AC=8,AD=2,∴AF=CF=4,DF=2,∵EF∥BD,∴=,∴=,∴CE=4,∴DE===2,故答案为2.(2)如图2中,连接AO、AC,作BE∥AO交x轴于E,DF∥AC交x轴于F,EF的中点为M,则直线AM平分五边形ABCOD的面积,∵直线AO的解析式为y=x,∴直线BE解析式为y=x+2,∴点E坐标(﹣,0),∵直线AC的解析式为y=﹣4x+16,∴直线DF的解析式为y=﹣4x+18,∴点F坐标为(,0)∴EF的中点M坐标为(,0),∴直线AM的解析式为:y=x﹣4.(3)如图3中,连接BD,AC交于点O.在BC上取一点Q,过Q作QM⊥BD,∵AB=AD=200、BC=CD=200,∴AC是BD的垂直平分线,在Rt△ABD中,BD=AB=200,∴DO=BO=OA=100,在Rt△BCO中,OC==300,=S△ABD+S△CBD=BD×(AO+CO)=×200×(100+300)=80000,∴S四边形ABCD∵在一条过点D的直线将筝形ABCD的面积二等分,=S四边形ABCD=40000,∴S四边形ABQD=×BD×OA=20000,∵S△ABD=BD×QM=×200×QM=100QM=S四边形ABQD﹣S△ABD=20000,∴S△QBD∴QM=100,∵QM∥CO.∴=,∴=,∴BM=,∴DM=BD﹣BM=,在Rt△MQD中,DQ===.【点评】此题是一次函数综合题,主要考查了等腰三角形的性质,三角形的中线,几何作图,勾股定理,等积问题等知识,解题的关键是把多边形转化为三角形是解决问题的关键,记住三角形的中线把三角形分成面积相等的两个三角形.【变式5-1】(2022•江北区模拟)新知学习:若一条线段把一个平面图形分成面积相等的两部分,我们把这条线段叫做该平面图形的二分线.解决问题:(1)①三角形的中线、高线、角平分线中,一定是三角形的二分线的是三角形的中线;②如图1,已知△ABC中,AD是BC边上的中线,点E,F分别在AB,DC上,连接EF,与AD交于=S△DGF,则EF是(填“是”或“不是”)△ABC的一条二分线.点G.若S△AEG(2)如图2,四边形ABCD中,CD平行于AB,点G是AD的中点,射线CG交射线BA于点E,取EB 的中点F,连接CF.求证:CF是四边形ABCD的二分线.(3)如图3,在△ABC中,AB=CB=CE=7,∠A=∠C,∠CBE=∠CEB,D,E分别是线段BC,AC上的点,且∠BED=∠A,EF是四边形ABDE的一条二分线,求DF的长.【分析】(1)①由平面图形的二分线定义可求解;②由面积的和差关系可得S△BEF=S△ABD=S△ABC,可得EF是△ABC的一条二分线;=S△CEF,由AB∥DC,G是AD的中点,证明△CDG≌△EAG,所(2)根据EB的中点F,所以S△CBF=S△CEF,所以S四边形AFCD=S△CBF,可得CF是四边形ABCD的二分线;以S四边形AFCD=S△DEC=S△ABE,可得S△HED=(3)延长CB使BH=CD,连接EH,通过全等三角形的判定可得S△BEHS四边形ABDE,即可得DF=DH=.【解答】解:(1)∵三角形的中线把三角形分成面积相等的两部分;∴三角形的中线是三角形的二分线,故答案为三角形的中线②∵AD是BC边上的中线=S△ACD=S△ABC,∴S△ABD=S△DGF,∵S△AEG+S△AEG=S四边形BDGE+S△DGF,∴S四边形BDGE=S△ABD=S△ABC,∴S△BEF∴EF是△ABC的一条二分线故答案为:是(2)∵EB的中点F,=S△CEF,∴S△CBF∵AB∥DC,∴∠E=∠DCG,∵G是AD的中点,∴DG=AG,在△CDG和△EAG中,∴△CDG≌△EAG(AAS),=S△DCG,∴S△AEG=S△CEF,∴S四边形AFCD=S△CBF,∴S四边形AFCD∴CF是四边形ABCD的二分线.(3)如图,延长CB使BH=CD,连接EH,AB=CB=CE=7,∠A=∠C,∠CBE=∠CEB,D,E分别是线段BC,AC上的点,且∠BED=∠A,∵BC=7∴BD+CD=7∴BD+BH=7=HD∵∠BED=∠A,∠BED+∠DEC=∠A+∠ABE∴∠ABE=∠CED,且AB=CE=7,∠A=∠C∴△ABE≌△CED(ASA)=S△EDC,∴AE=CD,BE=DE,∠AEB=∠EDC,S△ABE∴AE=BH,∵∠CBE=∠CEB∴∠AEB=∠EBH∴∠EBH=∠EDC,且BE=DE,BH=CD∴△BEH≌△DEC(SAS)、=S△DEC,∴S△BEH=S△DEC=S△ABE,∴S△BEH=S四边形ABDE,∴S△HED∵EF是四边形ABDE的一条二分线,=S四边形ABDE=S△HED,∴S△DEF∴DF=DH=【点评】本题是三角形综合题,考查了全等三角形的判定和性质,三角形中线的性质,平行线的性质,理解新定义是本题的关键.【变式5-2】(2021•西安一模)问题提出(1)如图①,在Rt△ABC中,∠A=90°,AB=3,AC=4,在BC上找一点D,使得AD将△ABC分成面积相等的两部分,作出线段AD,并求出AD的长度;问题探究(2)如图②,点A、B在直线a上,点M、N在直线b上,且a∥b,连接AN、BM交于点O,连接AM、BN,试判断△AOM与△BON的面积关系,并说明你的理由;解决问题(3)如图③,刘老伯有一个形状为筝形OACB的养鸡场,在平面直角坐标系中,O(0,0)、A(4,0)、B(0,4)、C(6,6),是否在边AC上存在一点P,使得过B、P两点修一道笔直的墙(墙的宽度不计),将这个养鸡场分成面积相等的两部分?若存在,请求出直线BP的表达式;若不存在,请说明理由.【分析】(1)当点D是BC的中点时,AD将△ABC分成面积相等的两部分,根据直角三角形斜边中线等于斜边的一般,可求出AD的长度;(2)根据同底等高的三角形面积相等,再减去相等的部分,就可以得出△AOM与△BON的面积相等;(3)连接AB,过点O作AB的平行线,交CA的延长线于点F,交OA于点G,则△OBG的面积等于△AFG的面积,则四边形OACB的面积转化为△BCF的面积,取CF的中点P,求出点P的坐标,即可求出直线BP的表达式.【解答】解:(1)如图①,取BC边的中点D,连接AD,则线段AD即为所求.在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=3,AC=4,∴BC=,∵点D为BC的中点,∴AD=BC=.=S△BON,理由如下:(2)S△AOM=S△ABM﹣S△AOB,S△BON=S△ABN﹣S△AOB,由图可知,S△AOM如图②,过点M作MD⊥AB于点D,过点N作NE⊥AB于点E,∴MD∥NE,∠MDE=90°,又∵MN∥DE,∴四边形MDEN是矩形,∴MD=NE,=,S△ABN=,∵S△ABM=S△ABN,∴S△ABM=S△BON.∴S△AOM(3)存在,直线BP的表达式为:y=x+4.如图③,连接AB,过点O作OF∥AB,交CA的延长线于点F,交OA于点G,=S△AFG,由(2)的结论可知,S△OBG=S△BCF,∴S四边形OACB取CF的中点P,作直线BP,直线BP即为所求.∵A(4,0),B(0,4),C(6,6),∴线段AB所在直线表达式为:y=﹣x+4,线段AC所在直线的表达式为:y=3x﹣12,∴直线OF的表达式为:y=﹣x,联立,解得,∴F(3,﹣3),∵点P是CF的中点,∴P(,),∴直线BP的表达式为:y=x+4.【点评】主要考查了勾股定理,中点的性质,面积转化以及待定系数法求一次函数表达式等内容,熟练掌握勾股定理的内容,中点性质的应用,作出辅助线,进行面积的转化是解答本题的关键.题型3:面积最值问题6.(2019•无锡)如图,在△ABC中,AB=AC=5,BC=4,D为边AB上一动点(B点除外),以CD为一边作正方形CDEF,连接BE,则△BDE面积的最大值为8.得到BM=CM=2,易证△AMB∽△CGB,求得GB=8,设BD=x,则DG=8﹣x,易证△EDH≌△DCG,EH=DG=8﹣x,所以S△BDE===,当x=4时,△BDE面积的最大值为8.【解答】解:过点C作CG⊥BA于点G,作EH⊥AB于点H,作AM⊥BC于点M.∵AB=AC=5,BC=4,∴△AMB∽△CGB,∴,∴GB=8,设BD=x,则DG=8﹣x,∵ED=DC,∠EHD=∠DGC,∠HED=∠GDC,∴△EDH≌△DCG(AAS),∴EH=DG=8﹣x,===,∴S△BDE当x=4时,△BDE面积的最大值为8.故答案为8.【点评】本题考查了正方形,熟练运用正方形的性质与相似三角形的判定与性质以及全等三角形的判定与性质是解题的关键.;【变式6-1】(1)如图①,若BC=6,AC=4,∠C=60°,求△ABC的面积S△ABC;(2)如图②,若BC=a,AC=b,∠C=α,求△ABC的面积S△ABC(3)如图③,四边形ABCD,AC=m,BD=n,对角线AC交于O点,他们所成锐角为β,求四边形ABCD .的面积S四边形ABCD【分析】(1)过A作AM⊥BC于M,解直角三角形求出AM,再根据三角形面积公式求出即可;(2)过A作AM⊥BC于M,解直角三角形求出AM,再根据三角形面积公式求出即可;(3)过A作AE⊥BD于E,过C作CF⊥BD于F,解直角三角形求出AE、CF,根据三角形面积公式求出即可.【解答】解:(1)如图①,过A作AM⊥BC于M,则∠AMC=90°,∵∠C=60°,AC=4,∴AM=AC×sin60°=4×=2,∵BC=6,=×BC×AM=×6×2=6;∴△ABC的面积S△ABC(2)如图②,过A作AM⊥BC于M,则∠AMC=90°,∵∠C=α,AC=b,∴AM=AC×sinα=b×sinα=b sinα,∵BC=a,=×BC×AM=×a×b sinα=ab sinα;∴△ABC的面积S△ABC(3)如图3,过A作AE⊥BD于E,过C作CF⊥BD于F,BD=n,OA+OC=m,∵AC、BD夹角为β,∴AE=OA•sinβ,CF=OC•sinβ,=S△ABD+S△BDC∴S四边形ABCD=BD•AE+BD•CF=BD•(AE+CF)=BD•(OA•sinβ+OC•sinβ)=BD•AC•sinβ=mn sinβ.=mn sinβ.即四边形ABCD的面积S四边形ABCD【点评】本题考查了解直角三角形,三角形的面积的应用,此题比较难,解题时关键要找对思路,即原四边形的高已经发生了变化,只要把高求出来,一切将迎刃而解.【变式6-2】如图,正方形ABCD的边长为2,动点E从点A出发,沿边AB﹣BC向终点C运动,以DE为边作正方形DEFG(点D、E、F、G按顺时针方向排列).设点E运动的速度为每秒1个单位,运动的时间为x秒.(1)如图1,当点E在AB上时,求证:点G在直线BC上;(2)设正方形ABCD与正方形DEFG重叠部分的面积为S,求S与x之间的函数关系式;(3)直接写出整个运动过程中,点F经过的路径长.【分析】(1)由正方形的性质得出AD=CD,DE=DG,∠ADE+∠EDC=∠EDC+∠CDG=90°,证出∠ADE=∠CDG,由SAS证明△ADE≌△CDG,得出∠DCG=∠DAE=90°,证出∠DCG+∠DCB=180°,即可得出结论;(2)分情况讨论:①当点E在AB边上时,过点E作EK∥AD,交CD于点K,则AC∥EK∥AD,证明△ADE∽△BEH,由相似三角形的性质得出=,求出BH=,S=正方形ABCD的面积﹣△ADE的面积﹣△BEH的面积,即可得出结果;②当点E在BC边上时,S=△DEC的面积=4﹣x;(3)由(1)知,当点E在AB上时,点G在直线BC上,当点E与B点重合时,点F的位置如图2所示:点F运动的路径为BF;同理,点E在BC上时,当点E与C点重合时,点F运动的路径为FG;由勾股定理求出BD,即可得出结果.【解答】(1)证明:∵四边形ABCD与四边形DEFG都是正方形,∴AD=CD,DE=DG,∠ADE+∠EDC=∠EDC+∠CDG=90°,∴∠ADE=∠CDG,在△ADE和△CDG中,,∴△ADE≌△CDG(SAS),∴∠DCG=∠DAE=90°,∵∠DCB=90°,∴∠DCG+∠DCB=180°,∴点G在直线BC上;(2)解:①当点E在AB边上时,过点E作EK∥AD,交CD于点K,如图1所示:则AC∥EK∥AD,∴∠HEK=∠EHB,∠DEK=∠EDA,∵∠EHB+∠BEH=90°,∠EDA+∠AED=90°,∠HEK+∠DEK=90°,∴∠EDA=∠BEH,∠AED=∠EHB,∴△ADE∽△BEH,∴=,即=,∴BH=,S=正方形ABCD的面积﹣△ADE的面积﹣△BEH的面积=2×2﹣×2×x﹣×(2﹣x)×=;②当点E在BC边上时,S=△DEC的面积=×2×(4﹣x)=4﹣x;(3)解:由(1)知,当点E在AB上时,点G在直线BC上,当点E与B点重合时,点F的位置如图2所示:点F运动的路径为BF;同理,点E在BC上时,当点E与C点重合时,点F运动的路径为FG;∵BD===2,∴BF+FG=2BD=4,∴点F运动的路径长为4.【点评】本题是四边形综合题目,考查了正方形的性质、平行线的判定与性质、三角形面积的计算、全等三角形的判定与性质、相似三角形的判定与性质、勾股定理等知识;熟练掌握正方形的性质、全等三角形的判定与性质、相似三角形的判定与性质是解决问题的关键.1.如图,在边长为6的菱形ABCD中,∠BCD=60°,连接BD,点E、F分别是边AB、BC上的动点,且AE=BF,连接DE、DP、EF.(1)如图①,当点E是边AB的中点时,求∠EDF的度数;(2)如图②,当点E是边AB上任意一点时,∠EDF的度数是否发生改变?若不改变,请证明;若发生改变,请说明理由;(3)若点P是线段BD上一动点,求PF+DP的最小值.【分析】(1)由菱形的性质可得AB=BC=CD=AD=6,∠BCD=∠BAD=60°,可证△ABD,△BCD 是等边三角形,由等边三角形的性质可证DE=DF,∠EDF=60°,可得结论;(2)证明△ADE≌△BDF(SAS),根据全等三角形的性质得∠ADE=∠BDF,由角的和差即可得∠EDF =∠ADB=60°;(3)过点P作PG⊥AD于点G,连接PF,过点F作FG′⊥AD于点G′,交BD于点P′,可得GP=DP•sin60°=DP,则PF+DP=PF+GP,当点F、P、G三点共銭,且FG⊥AD时,PF+GP有最小值,最小值为FG′的长,过点D作DH⊥BC于点H,则DH=FG',PF+DP的最小值即为DH的长,由△BDC是等边三角形可得DH=CD•sin60°=3,即可求得PF+DP的最小值.【解答】解:(1)∵四边形ABCD是菱形,边长为6,∴AB=BC=CD=AD=6,∠BCD=∠BAD=60°,∴△ABD,△BCD是等边三角形,∵点E是边AB的中点,AE=BF,∴点F是边BC的中点,∴∠ADE=∠BDE=∠BDF=∠CDF=30°,∴∠EDF=∠BDE+∠BDF=60°;(2)∠EDF的度数不改变,证明:△ABD,△BCD是等边三角形,∴AD=BD,∠DAB=∠DBC=60°,∵AE=BF,∴△ADE≌△BDF(SAS),∴∠ADE=∠BDF,∴∠EDF=∠ADB=60°;(3)如图,过点P作PG⊥AD于点G,连接PF,过点F作FG′⊥AD于点G′,交BD于点P′,∵∠ADB=60°,∴GP=DP•sin60°=DP,∴PF+DP=PF+GP,∴当点F、P、G三点共銭,且FG⊥AD时,PF+GP有最小值,最小值为FG′的长,过点D作DH⊥BC于点H,∵四边形ABCD是菱形,∴DH=FG',∴PF+DP的最小值即为DH的长,∵DH⊥BC,△BDC是等边三角形,∴DH=CD•sin60°=3,∴PF+DP的最小值为3.【点评】本题考查了四边形的综合应用,掌握菱形的性质,等边三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,最短路径等知识,添加恰当辅助线构造构造在直角三角形是解本题的关键.2.(2022•连云港)如图,四边形ABCD为平行四边形,延长AD到点E,使DE=AD,且BE⊥DC.(1)求证:四边形DBCE为菱形;(2)若△DBC是边长为2的等边三角形,点P、M、N分别在线段BE、BC、CE上运动,求PM+PN的最小值.【分析】(1)先证明四边形DBCE是平行四边形,再由BE⊥DC,得四边形DBCE是菱形;(2)作N关于BE的对称点N',过D作DH⊥BC于H,由菱形的对称性知,点N关于BE的对称点N'在DE上,可得PM+PN=PM+PN',即知MN'的最小值为平行线间的距离DH的长,即PM+PN的最小值为DH的长,在Rt△DBH中,可得DH=DB•sin∠DBC=,即可得答案.【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD∥BC,AD=BC,∵DE=AD,∴DE=BC,∵E在AD的延长线上,∴DE∥BC,∴四边形DBCE是平行四边形,∵BE⊥DC,∴四边形DBCE是菱形;(2)解:作N关于BE的对称点N',过D作DH⊥BC于H,如图:由菱形的对称性知,点N关于BE的对称点N'在DE上,∴PM+PN=PM+PN',∴当P、M、N'共线时,PM+PN'=MN'=PM+PN,∵DE∥BC,∴MN'的最小值为平行线间的距离DH的长,即PM+PN的最小值为DH的长,在Rt△DBH中,∠DBC=60°,DB=2,∴DH=DB•sin∠DBC=2×=,∴PM+PN的最小值为.【点评】本题考查平行四边形性质及应用,涉及菱形的判定,等边三角形性质及应用,对称变换等,解题的关键是掌握解决“将军饮马”模型的方法.3.(2014•海南)如图,对称轴为直线x=2的抛物线经过A(﹣1,0),C(0,5)两点,与x轴另一交点为B.已知M(0,1),E(a,0),F(a+1,0),点P是第一象限内的抛物线上的动点.(1)求此抛物线的解析式;(2)当a=1时,求四边形MEFP的面积的最大值,并求此时点P的坐标;(3)若△PCM是以点P为顶点的等腰三角形,求a为何值时,四边形PMEF周长最小?请说明理由.【分析】(1)利用待定系数法求出抛物线的解析式;(2)首先求出四边形MEFP面积的表达式,然后利用二次函数的性质求出最值及点P坐标;(3)四边形PMEF的四条边中,PM、EF长度固定,因此只要ME+PF最小,则PMEF的周长将取得最小值.如答图3所示,将点M向右平移1个单位长度(EF的长度),得M1(1,1);作点M1关于x 轴的对称点M2,则M2(1,﹣1);连接PM2,与x轴交于F点,此时ME+PF=PM2最小.【解答】方法一:解:(1)∵对称轴为直线x=2,∴设抛物线解析式为y=a(x﹣2)2+k.将A(﹣1,0),C(0,5)代入得:,解得,∴y=﹣(x﹣2)2+9=﹣x2+4x+5.(2)当a=1时,E(1,0),F(2,0),OE=1,OF=2.设P(x,﹣x2+4x+5),如答图2,过点P作PN⊥y轴于点N,则PN=x,ON=﹣x2+4x+5,∴MN=ON﹣OM=﹣x2+4x+4.S四边形MEFP=S梯形OFPN﹣S△PMN﹣S△OME=(PN+OF)•ON﹣PN•MN﹣OM•OE=(x+2)(﹣x2+4x+5)﹣x•(﹣x2+4x+4)﹣×1×1=﹣x2+x+=﹣(x﹣)2+∴当x=时,四边形MEFP的面积有最大值为,把x=时,y=﹣(﹣2)2+9=.此时点P坐标为(,).(3)∵M(0,1),C(0,5),△PCM是以点P为顶点的等腰三角形,∴点P的纵坐标为3.令y=﹣x2+4x+5=3,解得x=2±.∵点P在第一象限,∴P(2+,3).四边形PMEF的四条边中,PM、EF长度固定,因此只要ME+PF最小,则PMEF的周长将取得最小值.如答图3,将点M向右平移1个单位长度(EF的长度),得M1(1,1);作点M1关于x轴的对称点M2,则M2(1,﹣1);连接PM2,与x轴交于F点,此时ME+PF=PM2最小.设直线PM2的解析式为y=mx+n,将P(2+,3),M2(1,﹣1)代入得:,解得:m=,n=﹣,∴y=x﹣.当y=0时,解得x=.∴F(,0).∵a+1=,∴a=.∴a=时,四边形PMEF周长最小.方法二:(1)略.(2)连接MF,过点P作x轴垂线,交MF于点H,有最大值时,四边形MEFP面积最大.显然当S△PMF当a=1时,E(1,0),F(2,0),∵M(0,1),∴l MF:y=﹣x+1,设P(t,﹣t2+4t+5),H(t,﹣t+1),=(P Y﹣H Y)(F X﹣M X),∴S△PMF=(﹣t2+4t+5+t﹣1)(2﹣0)=﹣t2+t+4,∴S△PMF最大值为,∴当t=时,S△PMF=EF×MY=×1×1=,∵S△MEF的最大值为+=,∴S四边形MEFP∴P(,).(3)∵M(0,1),C(0,5),△PCM是以点P为顶点的等腰三角形,∴点P的纵坐标为3,∴﹣x2+4x+5=0,解得:x=2±,∵点P在第一象限,∴P(2+,3),PM、EF长度固定,当ME+PF最小时,PMEF的周长取得最小值,将点M向右平移1个单位长度(EF的长度),得M1(1,1),∵四边形MEFM1为平行四边形,∴ME=M1F,作点M1关于x轴的对称点M2,则M2(1,﹣1),∴M2F=M1F=ME,当且仅当P,F,M2三点共线时,此时ME+PF=PM2最小,∵P(2+,3),M2(1,﹣1),F(a+1,0),∴K PF=K M1F,∴,∴a=.【点评】本题是二次函数综合题,第(1)问考查了待定系数法;第(2)问考查了图形面积计算以及二次函数的最值;第(3)问主要考查了轴对称﹣最短路线的性质.试题计算量偏大,注意认真计算.4.(2021•靖江市校级一模)如图,在菱形ABCD中,AB=6,∠B=60°,点E在边AD上.若直线l经过点E,将该菱形的面积平分,并与菱形的另一边交于点F,若AE=2,则求EF的长.(请从“线段的长度或线段的位置关系”的方向设计条件及问题,并解答)【分析】过点A和点E作AG⊥BC,EH⊥BC于点G和H,可得矩形AGHE,再根据菱形ABCD中,AB=6,∠B=60°,可得BG=3,AG=3=EH,由题意可得,FH=FC﹣HC=2﹣1=1,进而根据勾股定理可得EF的长.【解答】若AE=2.则求EF的长.解:如图,过点A和点E作AG⊥BC,EH⊥BC于点G和H,得矩形AGHE,∴GH=AE=2,在菱形ABCD中,AB=6,∠B=60°,∴BG=3,AG=3=EH,∴HC=BC﹣BG﹣GH=6﹣3﹣2=1,∵EF平分菱形面积,EF经过菱形对角线交点,∴FC=AE=2,∴FH=FC﹣HC=2﹣1=1,在Rt△EFH中,根据勾股定理,得:EF===2.【点评】本题考查了菱形的性质,勾股定理,矩形的性质,解决本题的关键是掌握菱形的性质.5.(2012•新密市自主招生)如图,菱形ABCD的边长为4,∠BAD=60°,点E是AD上一动点(不与A、D重合),点F是CD上一动点,且AE+CF=4,则△DEF面积的最大值为.【分析】首先过点F作FG⊥AD,交AD的延长线于点G,由菱形ABCD的边长为4,∠BAD=60°,即=DE•FG)=﹣(x﹣2)2+,可求得AD=CD=4,∠FDG=60°,然后设AE=x,即可得S△DEF然后根据二次函数的性质,即可求得答案.【解答】解:过点F作FG⊥AD,交AD的延长线于点G,∵菱形ABCD边长为4,∠BAD=60°,∴AD=CD=4,∠ADC=180°﹣∠BAD=120°,∴∠FDG=180°﹣∠ADB=60°,设AE=x,∵AE+CF=4,∴CF=4﹣x;∴DE=AD﹣AE=4﹣x,DF=CD﹣CF=4﹣(4﹣x)=x,在Rt△DFG中,FG=DF•sin∠GDF=x,=DE•FG=×(4﹣x)×x=﹣x2+x=﹣(x2﹣4x)=﹣(x﹣2)2+,∴S△DEF∴当x=2时,△DEF面积的最大,最大值为.故答案为:.【点评】此题考查了菱形的性质、三角函数的性质以及二次函数的最值问题.此题难度适中,注意掌握辅助线的作法,注意掌握数形结合思想与函数思想的应用.6.(2022•杭州模拟)将正方形ABCD的边AB绕点A逆时针旋转至AB′,记旋转角为α,连接BB′,过点D作DE垂直于直线BB′,垂足为点E,连接DB′,CE.(1)如图1,当α=60°时,△DEB′的形状为等腰直角三角形,连接BD,BB′与CE的数量关系是BB'=CE.(2)当0°<α<360°且a≠90°时,①(1)中的两个结论是否仍然成立?如果成立,请仅就图2的情形进行证明;如果不成立,请说明理由;②当以点E,C,D,B′为顶点的四边形是平行四边形时,请直接写出BE与B′E的数量关系.。
专题六四边形与三角形的综合毕节中考备考攻略纵观近4年毕节中考数学试卷,四边形与三角形的综合是每年的必考考点,其中2015年第24题综合考查平行四边形和直角三角形;2016年第25题综合考查菱形和三角形全等;2017年第24题综合考查平行四边形与三角形相似、解直角三角形;2018年第24题综合考查平行四边形、三角形和菱形.预计2019年将继续综合考查四边形与三角形.熟练掌握特殊四边形的性质与判定、特殊三角形的性质、全等三角形的判定与性质、相似三角形的判定与性质,掌握三角形中位线和梯形中位线性质的推导和应用,会画出四边形全等变换后的图形.解决问题时必须充分利用几何图形的性质及在题设的基础上挖掘几何图形中隐含的数量关系和位置关系,在复杂的“背景”下辨认、分解基本图形,通过添加辅助线补全或构造基本图形,并善于联想所学知识,突破思维障碍,合理运用各种数学方法.中考重难点突破四边形与特殊三角形例1 如图,在四边形ABCD 中,AB ∥DC,AB =AD,对角线AC,BD 交于点O,AC 平分∠BAD ,过点C 作CE⊥AB 交AB 的延长线于点E,连接OE.(1)求证:四边形ABCD 是菱形; (2)若AB =5,BD =2,求OE 的长.【解析】(1)先判断出∠OAB=∠DCA,进而判断出∠DAC=∠DCA ,得出CD =AD =AB,即可得出结论; (2)先判断出OE =OA =OC,再求出OB =1,利用勾股定理求出OA,即可得出结果. 【答案】(1)证明:∵AB∥CD ,∴∠CAB =∠ACD. ∵AC 平分∠BAD ,∴∠CAB =∠CAD , ∴∠CAD =∠ACD ,∴AD =CD. 又∵AD=AB,∴AB =CD.又∵AB∥CD ,∴四边形ABCD 是平行四边形. 又∵AB=AD,∴四边形ABCD 是菱形; (2)解:∵四边形ABCD 是菱形,∴AC ⊥BD,OA =OC =12AC,OB =OD =12BD =1.在Rt △AOB 中,∠AOB =90°,∴OA =AB 2-OB 2=2. ∵CE ⊥AB,∴∠AEC =90°. 在Rt △AEC 中,O 为AC 中点, ∴OE =12AC =OA =2.四边形与三角形全等例2 (2018·张家界中考)在矩形ABCD 中,点E 在BC 上,AE =AD,DF ⊥AE,垂足为点F. (1)求证:DF =AB ;(2)若∠FDC=30°,且AB =4,求AD.【解析】(1)利用“AAS ”证△ADF≌△EAB 即可得证;(2)由∠ADF+∠FDC=90°,∠DAF +∠ADF=90°得∠FDC=∠DAF=30°,据此知AD =2DF,根据DF =AB 可得答案.【答案】(1)证明:在矩形ABCD 中,AD ∥BC, ∴∠AEB =∠DAF.又∵DF⊥AE ,∴∠DFA =90°,∴∠DFA =∠B. 又∵AD=EA,∴△ADF ≌△EAB,∴DF =AB ;(2)解:∵∠ADF+∠FDC =90°,∠DAF +∠ADF=90°,∴∠FDC =∠DAF=30°,∴AD =2DF.∵DF =AB =4,∴AD =2AB =8.四边形与三角形相似例3 (2018·资阳中考)已知:如图,在Rt △ABC 中,∠ACB =90°,点M 是斜边AB 的中点,MD ∥BC,且MD =CM,DE ⊥AB 于点E,连接AD,CD.(1)求证:△MED∽△BCA; (2)求证:△AMD≌△CMD;(3)设△MDE 的面积为S 1,四边形BCMD 的面积为S 2,当S 2=175S 1时,求cos ∠ABC 的值.【解析】(1)易证∠DME=∠CBA ,∠ACB =∠DE M =90°,从而可证明△MED∽△BCA;(2)由∠ACB=90°,点M 是斜边AB 的中点,可知BM =CM =AM,又由MD∥BC 可证明∠AMD=∠CMD ,从而可利用全等三角形的判定方法证明△AMD≌△CMD;(3)易证DM =12AB,由(1)可知△MED∽△BCA ,所以S 1S △ACB =⎝ ⎛⎭⎪⎫DM AB 2=14,所以S △MCB =12S △ACB =2S 1,从而可求出S △EBD =S 2-S △MCB -S 1=25S 1,由于S 1S △EBD =ME EB ,从而可知ME BE =52,设ME =5x,EB =2x,从而用x 表示出AB,BC,最后根据锐角三角函数的定义即可求出答案.【答案】(1)证明:∵MD∥BC ,∴∠DME =∠CBA. ∵∠ACB =∠DEM=90°,∴△MED ∽△BCA ; (2)证明:∵∠ACB=90°,点M 是斜边AB 的中点, ∴BM=CM =AM,∴∠MCB =∠MBC. ∵∠DMB =∠MBC , ∴∠MCB =∠DMB=∠MBC. ∵MD ∥BC,∴∠CMD =180°-∠MCB. 又∵∠AMD=180°-∠DMB , ∴∠AMD =∠CMD. 在△AMD 与△CMD 中, ⎩⎪⎨⎪⎧MD =MD ,∠AMD =∠CMD,AM =CM ,∴△AMD ≌△CMD(SAS );(3)解:∵DM=CM,∴AM =CM =DM =BM, ∴DM =12AB.由(1)可知△MED∽△BCA ,∴S 1S △ACB =⎝ ⎛⎭⎪⎫DM AB 2=14,∴S △ACB =4S 1. ∵CM 是△ACB 的中线,∴S △MCB =12S △ACB =2S 1,∴S △EBD =S 2-S △MCB -S 1=25S 1,∴S 1S △EBD =ME EB ,∴S 125S 1=ME EB ,∴ME EB =52. 设ME =5x,EB =2x,则BM =7x, ∴AB =2BM =14x. ∵MD AB =ME BC =12,∴BC =10x, ∴cos ∠ABC=BC AB =10x 14x =57.1.(2018·贺州中考)如图,在△ABC 中,∠ACB =90°,O,D 分别是边AC,AB 的中点,过点C 作CE ∥AB 交DO 的延长线于点E,连接AE.(1)求证:四边形AECD 是菱形;(2)若四边形AECD 的面积为24,tan ∠BAC =34,求BC 的长.(1)证明:∵点O 是AC 的中点,∴OA =OC.∵CE ∥AB,∴∠DAO =∠ECO. 又∵∠AOD=∠COE ,∴△AOD ≌△COE(ASA ),∴AD =CE, ∴四边形AECD 是平行四边形. 又∵CD 是Rt △ABC 斜边AB 上的中线, ∴CD =AD =12AB,∴四边形AECD 是菱形;(2)由(1)知,四边形AECD 是菱形,∴AC ⊥ED.在Rt △AOD 中,tan ∠DAO =OD OA =tan ∠BAC =34,可设OD =3x,OA =4x, 则ED =2OD =6x,AC =2OA =8x.由题意可得12·6x·8x=24,∴x =1,∴OD =3.∵O,D 分别是AC,AB 的中点, ∴OD 是△ABC 的中位线, ∴BC =2OD =6.2.(2018·盐城中考)在正方形ABCD 中,对角线BD 所在的直线上有两点E,F 满足BE =DF,连接AE,AF,CE,CF,如图.(1)求证:△AB E≌△ADF;(2)试判断四边形AECF 的形状,并说明理由. (1)证明:∵四边形ABCD 是正方形,∴AB =AD, ∴∠ABD =∠ADB ,∴∠ABE =∠ADF. 在△ABE 与△ADF 中,⎩⎪⎨⎪⎧AB =AD ,∠ABE =∠ADF,BE =DF ,∴△ABE ≌△ADF(SAS ); (2)解:四边形AECF 是菱形. 理由:连接AC,交BD 于点O. ∵四边形ABCD 是正方形, ∴OA =OC,OB =OD,AC ⊥EF, ∴OB +BE =OD +DF,即OE =OF. ∵OA =OC,OE =OF,∴四边形AECF 是平行四边形, 又∵AC⊥EF ,∴四边形AECF 是菱形.3.(2018·湖州中考) 已知在Rt △ABC 中,∠BAC =90°,AB ≥AC,D,E 分别为AC,BC 边上的点(不包括端点),且DC BE =ACBC=m,连接AE,过点D 作DM ⊥AE,垂足为点M,延长DM 交AB 于点F. (1)如图1,过点E 作EH⊥AB 于点H,连接DH.①求证:四边形DHEC 是平行四边形; ②若m =22,求证:AE =DF ; (2)如图2,若m =35,求DFAE的值.(1)证明:①∵EH⊥AB ,∠BAC =90°, ∴EH ∥CA,∴△BHE ∽△BAC,∴BE BC =HEAC .∵DC BE =AC BC ,∴BE BC =DC AC ,∴HE AC =DC AC, ∴HE =DC.∵EH ∥DC,∴四边形DHEC 是平行四边形; ②∵AC BC =22,∠BAC =90°,∴AC =AB.∵DC BE =22,HE =DC,∴HE BE =22. 又∵∠BHE=90°,∴BH =HE. ∵HE =DC,∴BH =CD,∴AH =AD. ∵DM ⊥AE,EH ⊥AB, ∴∠EHA =∠AMF=90°,∴∠HAE +∠HEA=∠HAE+∠AFM=90°, ∴∠HEA =∠AFD.∵∠EHA =∠FAD=90°,∴△HEA ≌△AFD,∴AE =DF ; (2)解:过点E 作EG⊥AB 于点G.∵CA ⊥AB,∴EG ∥CA,∴△EGB ∽△CAB, ∴EG CA =BE BC ,∴EG BE =CA BC =35. ∵CD BE =35,∴EG =CD. 设EG =CD =3x,AC =3y,则BE =5x,BC =5y, ∴BG =4x,AB =4y. ∵∠EGA =∠AMF=90°, ∴∠GEA +∠EAG=∠EAG+∠AFM ,∴∠AFM=∠AEG.∵∠FAD=∠EGA=90°,∴△FAD∽△EGA,∴DFAE=ADAG=3y-3x4y-4x=34.毕节中考专题过关 1.(2018·乌鲁木齐中考)如图,在四边形ABCD 中,∠BAC =90°,E 是BC 的中点,AD ∥BC,AE ∥DC,EF ⊥CD 于点F.(1)求证:四边形AECD 是菱形;(2)若AB =6,BC =10,求EF 的长.(1)证明:∵AD∥BC ,AE ∥DC,∴四边形AECD 是平行四边形.∵∠BAC =90°,E 是BC 的中点,∴AE =CE =12BC,∴四边形AECD 是菱形;(2)解:过A 作AH⊥BC 于点H.∵∠BAC =90°,AB =6,BC =10,∴AC =102-62=8.∵S △ABC =12BC·AH=12AB·AC ,∴AH =6×810=245.∵点E 是BC 的中点,BC =10,四边形AECD 是菱形,∴CD =CE =5.∵S ▱AECD =CE·A H =CD·EF ,∴EF =AH =245.2.(2018·青岛中考)已知:如图,▱ABCD 的对角线AC 与BD 相交于点E,点G 为AD 的中点,连接CG,CG 的延长线交BA 的延长线于点F,连接FD.(1)求证:AB =AF ;(2)若AG =AB,∠BCD =120°,判断四边形ACDF 的形状,并证明你的结论.(1)证明:∵四边形ABCD 是平行四边形,∴AB ∥CD,AB =CD,∴∠AFG =∠DCG.又∵GA=GD,∠AGF =∠CGD ,∴△AGF ≌△DGC,∴AF =CD.∴AB =AF ;(2)解:四边形ACDF 是矩形.证明:∵AF=CD,AF ∥CD,∴四边形ACDF 是平行四边形.∵四边形ABCD 是平行四边形,∴∠BAD =∠BCD=120°.∴∠FAG =60°.∵AB =AG =AF,∴△AFG 是等边三角形,∴AG =GF.∵四边形ACDF 是平行四边形,∴FG =CG,AG =DG.∴AD=CF.∴四边形ACDF 是矩形.3.已知:如图,四边形ABCD 中,AD ∥BC,AD =CD,E 是对角线BD 上一点,且EA =EC.(1)求证:四边形ABCD 是菱形;(2)如果BE =BC,且∠CBE∶∠BCE=2∶3,求证:四边形ABCD 是正方形.证明:(1)在△ADE 与△CDE 中,⎩⎪⎨⎪⎧AD =CD ,DE =DE ,EA =EC ,∴△ADE ≌△CDE,∴∠ADE =∠CDE.∵AD ∥BC,∴∠ADE =∠CBD ,∴∠CDE =∠CBD ,∴BC =CD.∵AD =CD,∴BC =AD,∴四边形ABCD 为平行四边形.∵AD =CD,∴四边形ABCD 是菱形;(2)∵BE=BC,∴∠BCE =∠BEC.∵∠CBE ∶∠BCE =2∶3,∴∠CBE =180×22+3+3=45°. ∵四边形ABCD 是菱形,∴∠ABE =∠CBE=45°,∴∠ABC =90°,∴四边形ABCD 是正方形.4.(2018·眉山中考)如图①,在四边形ABCD 中,AC ⊥BD 于点E,AB =AC =BD,点M 为BC 的中点,N 为线段AM 上的点,且MB =MN.(1)求证:BN 平分∠ABE;(2)若BD =1,连接DN,当四边形DNBC 为平行四边形时,求线段BC 的长;(3)如图②,若点F 为AB 的中点,连接FN,FM,求证:△MFN∽△BDC.(1)证明:∵AB=AC,∴∠ABC =∠ACB.∵M 为BC 的中点,∴AM ⊥BC.在Rt △ABM 中,∠MAB +∠ABC=90°.在Rt △CBE 中,∠EBC +∠ACB=90°,∴∠MAB =∠EBC.又∵MB =MN,∴△MBN 为等腰直角三角形,∴∠MNB =∠MBN=45°,∴∠EBC +∠NBE=45°,∠MAB +∠ABN=∠MNB=45°,∴∠NBE =∠ABN ,即BN 平分∠ABE;(2)解:设BM =CM =MN =a.当四边形DNBC 是平行四边形时,DN =BC =2a.在△ABN 和△DBN 中,⎩⎪⎨⎪⎧AB =DB ,∠NBD =∠NBA,BN =BN ,∴△ABN ≌△DBN(SAS ),∴AN =DN =2a.在Rt △ABM 中,由AM 2+BM 2=AB 2,得(2a +a)2+a 2=1,解得a =±1010(负值舍去),∴BC =2a =105;(3)证明:在Rt △MAB 中,F 是AB 的中点,∴MF =AF =BF,∴∠MAB =∠FMN.又∵∠MAB=∠CBD ,∴∠FMN =∠DBC. ∵MFAB =MNBC =12,∴MF BD =MN BC =12,∴△MFN ∽△BDC.5.(2018·枣庄中考)如图,将矩形ABCD 沿AF 折叠,使点D 落在BC 边的点E 处,过点E 作EG∥CD 交AF 于点G,连接DG.(1)求证:四边形EFDG 是菱形;(2)探究线段EG,GF,AF 之间的数量关系,并说明理由;(3)若AG =6,EG =25,求BE 的长.(1)证明:∵GE∥DF ,∴∠EGF =∠DFG.由翻折的性质可知DG =EG,DF =EF,∠DGF =∠EGF ,∴∠DGF =∠DFG ,∴DG =DF,∴DG =EG =DF =EF,∴四边形EFDG 是菱形;(2)解:EG 2=12GF·AF.理由:连接DE,交AF 于点O.∵四边形EFDG 是菱形,∴GF ⊥DE,OG =OF =12GF.∵∠DOF =∠ADF=90°,∠OFD =∠DFA , ∴△DOF ∽△ADF,∴DF AF =OF DF ,即DF 2=OF·AF.∵OF =12GF,DF =EG,∴EG 2=12GF·AF;(3)解:过点G 作GH⊥DC ,垂足为点H. ∵EG 2=12GF·AF ,AG =6,EG =25,即GF 2+6GF -40=0,解得GF =4,GF =-10(舍去).∵DF =EG =25,AF =AG +GF =10, ∴AD =AF 2-DF 2=4 5.∵GH ⊥DC,AD ⊥DC,∴GH ∥AD, ∴△FGH ∽△FAD,∴GH AD =GF AF ,即GH 45=410,∴GH =855.∴BE =AD -GH =45-855=1255.。
《0201三角形与四边形综合问题》学习目标:1.了解三角形和四边形的相关性质;2.理解图形的特殊结构及图形间的关系;3.会识别基本图形.学习重点:图形间的转化.学习难点:由图形的特殊结构如何进行联想.学习过程:一、问题背景三角形与四边形是几何图形中的基本图形,在中考压轴题中常常利用三角形、四边形的性质解决静态综合问题,这类问题综合性强,考点知识多,方法灵活多样,同学们需要加以重视。
二、例题解析(2016·江苏苏州第27题)某学习小组在学习时遇到了下面的问题:如图1,在△ABC和△ADE中,∠ACB=∠AED=90°,∠CAB=∠EAD=60°,点E、A、C在同一条直线上,连接BD,F是BD的中点,连接EF、CF,试判断△CEF的形状并说明理由.问题探究(1)小婷同学提出解题思路:先探究△CEF的两条边是否相等,如EF=CF.以下是它的证明过程:证明:延长线段EF交CB的延长线于点G.∵F是BD的中点∴BF=DF∵∠ACB=∠AED=90°∴ED∥CG ∴∠BGF=∠DEF又∵∠BFG=∠DFE ∴△BGF≌△DEF()1∴EF=FG ∴CF=EF=EG2请根据以上证明过程,解答下列两个问题:①在图1中作出证明中所描述的辅助线;②在证明的括号中填写理由(请在SAS,ASA,AAS,SSS中选择)(2)在(1)的探究结论的基础上,请你帮助小婷求出∠CEF的度数,并判断△CEF的形状.问题拓展(3)如图3,当△ADE绕点A逆时针旋转某个角度时,连接CE,延长Array DE交BC的延长线于点P,其他条件不变,判断△CEF的形状并给出证明.1.思路探寻根据问题一画出图形如图一(2)在(1)的探究结论的基础上,请你帮助小婷求出∠CEF的度数,并判断△CEF的形状.问题1:仔细审题,你认为将∠CEF放到哪个三角形中进行求解?(意图:让学生明确问题解决的方向)问题2:结合题意,在Rt△ECG中,如何求∠CEF?(意图:引发学生的思考)=)可得:由(1==且CB3E ACABG3E D+=+==3=(∴)+CAE AE ACECAG B3CG3CB3︒=∠∴==∠∴603CEF CECGCEG tan∴△CEF 为等边三角形 问题拓展(3)如图3,当△ADE 绕点A 逆时针旋转某个角度时,连接CE ,延长 DE 交BC 的延长线于点P ,其他条件不变,判断△CEF 的形状并给出证明. 方法一:问题3:图中有两个共顶点的相似直角三角形且DE 、CB 相交于点P 你能联想到什么?(意图:启发思维)问题4:通过对称变化后,我们将共顶点的两个直角三角形转化为共顶角顶点的等腰三角形,这样做的目的是什么? (意图:让学生识别模型,启发思维)'ADB ABD ≌△△' BD'=B'D︒=∠=∠120'MAB QM B方法归纳:共顶角顶点的相似等腰三角形模型必然会有手拉手式的全等方法二:(问题5:忽略点P ,由F 是BD 中点从这一特殊位置你能联想到什么?) (意图:引导学生从图形的特殊位置中点入手,进行联想.)方法三:(问题6:由F 是BD 中点从这一特殊位置你还能能联想到什么?)(意图:引导学生从图形的特殊位置中点入手,进行联想.)FCEF =︒=∠60''QD B ︒=∠=∠=∠60''D Q B DQB EFC △CEF 为等边三角形D B FC BD EF '21'21==,EDBCA分别取AD 、AB 的中点M 、N ,连接EM 、FM 、CN 、FNFN AD EM ==21CN AB FM ==21FNC E M F ∠=∠}FNC EMF ≌△EF=FC ︒=∠60E FC△EFC 为等边△CEF 为等边三角形方法归纳:方法二、方法三两种解法都忽略点P ,从中点作文章.方法二是通过再取中点,构造中位线模型,导边导角,进而解决问题.方法三是倍长中线,导边导角,巧借相似从而顺利解决问题. 因此今后我们在做有关中点问题时往往与等腰三角形、直角三角形等结合,还可以与其他中点构成中位线模型,或者采取倍长中线等方法.结论推广:如图,在△ABC 和△DBE 中,∠BAC=∠BDE=90°,∠CBA=∠EBD ,保持△ABC 不动,将△DBE 绕点B 转动,点F 为EC 中点,连接AF 、DF ,则始终有结论:巩固提高: 2017年河南省中考题)如图1,在Rt △ABC 中,∠A=90°,AB=AC ,点D ,E 分别在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. (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.延长EF 至点G ,使FG=EF ,连接CG ,BG.BGF DEF ≌△△DE =3=AE DE AE BG 3=AC BC}3==ACBCAE BG E ACCBG ∠=∠}CAECBG ∽△△{︒=∠=∠90ACB E CG 3=CECG︒=∠60CE G E FCF =}AF=DF 且∠AFD=2∠ACB.FAB D E PM E A BD PM EAD(三)解后反思。
【本讲教育信息】一. 教学内容:第六单元三角形、平行四边形和梯形及综合练习【模拟试题】(答题时间:45分钟)一、理解、记忆能力:1. 从下表中看一看直线、线段和射线有什么共同特点和不同点。
(1)两条直线相交成()角,就说这两条直线互相(),其中一条直线叫做另一条直线的()。
(2)在一个直角三角形中,有一个锐角是76°,另一个锐角是()。
(3)平行四边形和长方形的区别()。
(4)一个四边形,它至少有一组对边是平行线,但没有直角。
它可能是()形,也可能是()形。
(5)一个等边三角形的边长是0. 2分米,它的周长是()。
(6)三时整,钟面时针与分针成()角;六时整,时针与分针成()角。
二、判断推理能力:(对的画“√”,错的画“×”。
)1. 手电筒射出的光线,可以看成射线。
()2. 周角的两边重合成一条射线。
()3. 梯形中相对的两条边,一个是上底,一个是下底。
()4. 一条直线上的两点,把这条直线分成三条射线。
()5. 两个完全一样的直角三角形只能拼成一个长方形。
()6. 正方形也是平行四边形。
()三、分析选择能力(选择正确答案的序号填在括号内)1. 一个直角三角形,直角的两边是相等的,它的其他两个角各是()度。
A. 30°B. 60°C. 45°2. 平行四边形,4个角的和是()度。
A. 180°B. 360°C. 540°3. 平行四边形,相邻两个内角和是()度。
A. 180°B. 90°C. 360°4. 过直线外一点可以作()条直线与已知直线平行。
A. 一B. 二C. 无数条5. 长方形的两组对边分别()。
A. 互相垂直B. 相交且相等C. 平行且相等6. 下图中的平行线共有()组。
A. 一B. 二C. 三D. 四E. 八四、实际应用:(书上※题和思考题)1. P129 22.*找一找:下图中有几个锐角、几个直角、几个钝角?2. P129 23.* 当钟面上的时针和分针形成直角时候,时针指的是什么数字?分针从12起走一圈,走了多少度?所成的角是什么角?3. P141 15. 已知等腰三角形的一个底角是70°,它的顶角是多少度?4. P141 16.*(1)长方形和正方形的内角和各是多少度?(2)用线段分别连接长方形、正方形一组对角的顶点,把长方形、正方形分成两个什么图形?五、灵活应用:1. P141思考题:下面图形中各有多少个三角形?有什么规律?2. P145思考题:找出下图中我们已经学过的图形。
中考数学几何压轴题(有关三角形、四边形)的综合专题1、如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,E为AC边的一点,F为AB边上一点,连接CF,交BE于点D且∠ACF=∠CBE,CG平分∠ACB交BD于点G,(1)求证:CF=BG;(2)延长CG交AB于H,连接AG,过点C作CP∥AG交BE的延长线于点P,求证:PB=CP+CF;(3)在(2)问的条件下,当∠GAC=2∠FCH时,若S△AEG=3,BG=6,求AC的长.2、[问题背景]如图1所示,在△ABC中,AB=BC,∠ABC=90°,点D为直线BC上的一个动点(不与B、C重合),连结AD,将线段AD绕点D按顺时针方向旋转90°,使点A旋转到点E,连结EC.[问题初探]如果点D在线段BC上运动,通过观察、交流,小明形成了以下的解题思路:过点E作EF⊥BC 交直线BC于F,如图2所示,通过证明△DEF≌△,可推证△CEF是三角形,从而求得∠DCE=.[继续探究]如果点D在线段CB的延长线上运动,如图3所示,求出∠DCE的度数.[拓展延伸]连接BE,当点D在直线BC上运动时,若AB=,请直接写出BE的最小值.3、(2019秋•锦江区校级期末)在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°,BD是△ABC的角平分线.(1)如图1,求证:AD=2DC.(2)如图2,作∠CBD的角平分线交线段CD于点M,若CM=1,求△DBM的面积;(3)如图3,过点D作DE⊥AB于点E,点N是线段AC上一点(不与C、D重合),以BN为一边,在BN的下方作∠BNG=60°,NG交DE延长线于点G,试探究线段ND,DG与AD之间的数量关系,并说明理由.4、(2019•镇平县三模)如图1,已知直角三角形ABC,∠ACB=90°,∠BAC=30°,点D是AC边上一点,过D作DE⊥AB于点E,连接BD,点F是BD中点,连接EF,CF.(1)发现问题:线段EF,CF之间的数量关系为;∠EFC的度数为;(2)拓展与探究:若将△AED绕点A按顺时针方向旋转α角(0°<α<30°),如图2所示,(1)中的结论还成立吗?请说明理由;(3)拓展与运用:如图3所示,若△AED绕点A旋转的过程中,当点D落到AB边上时,AB边上另有一点G,AD=DG=GB,BC=3,连接EG,请直接写出EG的长度.5、(2017春•西城区校级期末)如图1,在等腰△ABC中,AB=AC,∠BAC=a,点P是线段AB的中点,点E是线段CB延长线上一点,且PE=PC,将线段PC绕点P顺时针旋转α得到PD,连接BD.(1)如图2,若α=60°,其他条件不变,先补全图形,然后探究线段BD和BC之间的数量关系,并说明理由.(2)如图3,若α=90°,其他条件不变,探究线段BP、BD和BC之间的等量关系,并说明理由.6、【发现问题】如图1,已知△ABC,以点A为直角顶点、AB为腰向△ABC外作等腰直角△ABE.请你以A为直角顶点、AC为腰,向△ABC外作等腰直角△ACD(不写作法,保留作图痕迹).连接BD、CE.那么BD与CE的数量关系是BD=CE.【拓展探究】如图2,已知△ABC,以AB、AC为边向外作正方形AEFB和正方形ACGD,连接BD、CE,试判断BD与CE之间的数量关系,并说明理由.【解决问题】如图3,有一个四边形场地ABCD,∠ADC=60°,BC=15,AB=8,AD=CD,求BD的最大值.7、(1)如图1,点C为线段AB外一个动点,已知AB=a,AC=b.当点C位于BA的延长线上时,线段BC取得最大值,则最大值为(用含a,b的式子表示);(2)如图2,点C为线段AB外一个动点,若AB=10,AC=3,分别以AC,BC为边,作等边三角形ACD和等边三角形BCE,连接AE,DB.①求证:AE=DB;②请直接写出线段AE的最大值;(3)如图3,AB=6,点M为线段AB外一个动点,且AM=2,MB=MN,∠BMN=90°,请直接写出线段AN的最大值.8、【初步探索】(1)如图1:在四边形ABC中,AB=AD,∠B=∠ADC=90°,E、F分别是BC、CD上的点,且EF =BE+FD,探究图中∠BAE、∠F AD、∠EAF之间的数量关系.小王同学探究此问题的方法是:延长FD到点G,使DG=BE.连接AG,先证明△ABE≌△ADG,再证明△AEF≌△AGF,可得出结论,他的结论应是;【灵活运用】(2)如图2,若在四边形ABCD中,AB=AD,∠B+∠D=180°.E、F分别是BC、CD上的点,且EF=BE+FD,上述结论是否仍然成立,并说明理由;【拓展延伸】(3)如图3,已知在四边形ABCD中,∠ABC+∠ADC=180°AB=AD,若点E在CB的延长线上,点F在CD的延长线上,如图3所示,仍然满足EF=BE+FD,请写出∠EAF与∠DAB的数量关系,并给出证明过程.9、(2018•大东区一模)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°,点O为AB中点,点P为直线BC上的动点(不与点B、点C重合),连接OC、OP,将线段OP绕点P逆时针旋转60°,得到线段PQ,连接BQ.(1)如图1,当点P在线段BC上时,请直接写出线段BQ与CP的数量关系.(2)如图2,当点P在CB延长线上时,(1)中结论是否成立?若成立,请加以证明;若不成立,请说明理由;(3)如图3,当点P在BC延长线上时,若∠BPO=45°,AC=,请直接写出BQ的长.10、模型发现:同学们知道,三角形的两边之和大于第三边,即如图1,在△ABC中,AB+AC>BC.对于图1,若把点C看作是线段AB外一动点,且AB=c,AC=b,则线段BC的长会因为点C的位置的不同而发生变化.因为AB、AC的长度固定,所以当∠BAC越大时,BC边越长.特别的,当点C位于时,线段BC的长取得最大值,且最大值为(用含b,c的式子表示)(直接填空).模型应用:点C为线段AB外一动点,且AB=3,AC=2,如图2所示,分别以AC,BC为边,作等边三角形ACD 和等边三角形BCE,连接BD,AE.(1)求证:BD=AE.(2)线段AE长的最大值为.模型拓展:如图3,在平面直角坐标系中,点A是y轴正半轴上的一动点,点B是x轴正半轴上的一动点,且AB =8.若AC⊥AB,AC=3,试求OC长的最大值.11、已知:△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC.(1)如图1,点D在BC的延长线上,连AD,过B作BE⊥AD于E,交AC于点F.求证:AD=BF;(2)如图2,点D在线段BC上,连AD,过A作AE⊥AD,且AE=AD,连BE交AC于F,连DE,问BD与CF有何数量关系,并加以证明;(3)如图3,点D在CB延长线上,AE=AD且AE⊥AD,连接BE、AC的延长线交BE于点M,若AC =3MC,请直接写出的值.12、已知在△ABC中,AB=AC,射线BM、BN在∠ABC内部,分别交线段AC于点G、H.(1)如图1,若∠ABC=60°,∠MBN=30°,作AE⊥BN于点D,分别交BC、BM于点E、F.①求证:∠1=∠2;②如图2,若BF=2AF,连接CF,求证:BF⊥CF;(2)如图3,点E为BC上一点,AE交BM于点F,连接CF,若∠BFE=∠BAC=2∠CFE,求的值.13、已知,△ABC中,AB=AC,∠BAC=90°,E为边AC任意一点,连接BE.(1)如图1,若∠ABE=15°,O为BE中点,连接AO,且AO=1,求BC的长;(2)如图2,F也为AC上一点,且满足AE=CF,过A作AD⊥BE交BE于点H,交BC于点D,连接DF交BE于点G,连接AG;①若AG平分∠CAD,求证:AH=AC;②如图3,当G落在△ABC外时,若将△EFG沿EF边翻折,点G刚好落在AB边上点P,直接写出AG与EF的数量关系.14、如图所示,Rt△ABC中,∠ACB=90°,E为AC中点,作ED⊥AC交AB于D,连接CD;(1)如图1,求证:AB=2CD;(2)如图2,作CF⊥AB交AB于F,点G为CF上一点,点H为DE延长线上一点,分别连接AH、GH,若∠AHG=2∠B,求证:AH=GH;(3)如图3,在(2)的条件下,连接DG,且有DE=BF,∠EDG=90°,若AC=6,求AH的长度.15、【问题情境】一节数学课后,老师布置了一道课后练习题:如图:已知在Rt△ABC中,AC=BC,∠ACB=90°,CD⊥AB于点D,点E、F分别在A和BC上,∠1=∠2,FG⊥AB于点G,求证:△CDE≌△EGF.(1)阅读理解,完成解答本题证明的思路可用下列框图表示:根据上述思路,请你完整地书写这道练习题的证明过程;(2)特殊位置,证明结论若CE平分∠ACD,其余条件不变,求证:AE=BF;(3)知识迁移,探究发现如图,已知在Rt△ABC中,AC=BC,∠ACB=90°,CD⊥AB于点D,若点E是DB的中点,点F在直线CB上且满足EC=EF,请直接写出AE与BF的数量关系.(不必写解答过程)16、在正方形ABCD和等腰直角△BGF中,∠BGF=90°,P是DF的中点,连接PG、PC.(1)如图1,当点G在BC边上时,延长GP交DC于点E.求证:PG=PC;(2)如图2,当点F在AB的延长线上时,(1)中的结论是否成立?请证明你的结论;(3)如图3,若四边形ABCD为菱形,且∠ABC=60°,△BGF为等边三角形,点F在CB的延长线上时,线段PC、PG又有怎样的数量关系,请直接写出你的结论,并画出论证过程中需要添加的辅助线.17、在△ABC中,∠BAC=60°,点D、E分别在边AC、AB上,AD=AE,连接CE、BD相交于点F,且∠BEC=∠ADF,连接AF.(1)如图1,连接ED,求证:∠ABD=∠CED;(2)如图2,求证:EF+FD=AF;(3)如图3,取BC的中点G,连接AG交BD于点H,若∠GAC=3∠ABD,BH=7,求△ABH的面积.18、点D,E分别在△ABC的边AC,BD上,BD,CE交于点F,连接AF,∠F AE=∠F AD,FE=FD.(1)如图1,若∠AEF=∠ADF,求证:AE=AD;(2)如图2,若∠AEF≠∠ADF,FB平分∠ABC,求∠BAC的度数;(3)在(2)的条件下,如图3,点G在BE上,∠CFG=∠AFB若AG=6,△ABC的周长为20,求BC长.中考数学几何压轴题(有关三角形、四边形)的综合专题参考答案1、如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,E为AC边的一点,F为AB边上一点,连接CF,交BE于点D且∠ACF=∠CBE,CG平分∠ACB交BD于点G,(1)求证:CF=BG;(2)延长CG交AB于H,连接AG,过点C作CP∥AG交BE的延长线于点P,求证:PB=CP+CF;(3)在(2)问的条件下,当∠GAC=2∠FCH时,若S△AEG=3,BG=6,求AC的长.证明:(1)如图1,∵∠ACB=90°,AC=BC,∴∠A=45°,∵CG平分∠ACB,∴∠ACG=∠BCG=45°,∴∠A=∠BCG,在△BCG和△CAF中,∵,∴△BCG≌△CAF(ASA),∴CF=BG;(2)如图2,∵PC∥AG,∴∠PCA=∠CAG,∵AC=BC,∠ACG=∠BCG,CG=CG,∴△ACG≌△BCG,∴∠CAG=∠CBE,∵∠PCG=∠PCA+∠ACG=∠CAG+45°=∠CBE+45°,∠PGC=∠GCB+∠CBE=∠CBE+45°,∴∠PCG=∠PGC,∴PC=PG,∵PB=BG+PG,BG=CF,∴PB=CF+CP;(3)解法一:如图3,过E作EM⊥AG,交AG于M,∵S△AEG=AG•EM=3,由(2)得:△ACG≌△BCG,∴BG=AG=6,∴×6×EM=3,EM=,设∠FCH=x°,则∠GAC=2x°,∴∠ACF=∠EBC=∠GAC=2x°,∵∠ACH=45°,∴2x+x=45,x=15,∴∠ACF=∠GAC=30°,在Rt△AEM中,AE=2EM=2,AM==3,∴M是AG的中点,∴AE=EG=2,∴BE=BG+EG=6+2,在Rt△ECB中,∠EBC=30°,∴CE=BE=3+,∴AC=AE+EC=2+3+=3+3.解法二:同理得:∠CAG=30°,AG=BG=6,如图4,过G作GM⊥AC于M,在Rt△AGM中,GM=3,AM===3,∵∠ACG=45°,∠MGC=90°,∴GM=CM=3,∴AC=AM+CM=3+3.2、[问题背景]如图1所示,在△ABC中,AB=BC,∠ABC=90°,点D为直线BC上的一个动点(不与B、C重合),连结AD,将线段AD绕点D按顺时针方向旋转90°,使点A旋转到点E,连结EC.[问题初探]如果点D在线段BC上运动,通过观察、交流,小明形成了以下的解题思路:过点E作EF⊥BC 交直线BC于F,如图2所示,通过证明△DEF≌△ADB,可推证△CEF是等腰直角三角形,从而求得∠DCE=135°.[继续探究]如果点D在线段CB的延长线上运动,如图3所示,求出∠DCE的度数.[拓展延伸]连接BE,当点D在直线BC上运动时,若AB=,请直接写出BE的最小值.解:[问题初探]如图2,过点E作EF⊥BC交直线BC于F,∴∠DFE=90°=∠ABD,∴∠EDF+∠DEF=90°,由旋转知,AD=DE,∠ADE=90°,∴∠ADB+∠EDF=90°,∴∠ADB=∠DEF,∴△ABD≌△DFE(AAS),∴BD=EF,DF=AB,∵AB=BC,∴BC=DF,∴BD=CF,∴EF=CF,∴△CEG是等腰直角三角形,∴∠ECF=45°,∴∠DCE=135°,故答案为:ADB,等腰直角,135;[继续探究]如图3,过点E作EF⊥BC于F,∴∠DFE=90°=∠ABD,∴∠EDF+∠DEF=90°,由旋转知,AD=DE,∠ADE=90°,∴∠ADB+∠EDF=90°,∴∠ADB=∠DEF,∴△ABD≌△DFE(AAS),∴BD=EF,DF=AB,∵AB=BC,∴BC=DF,∴BD=CF,∴EF=CF,∴△CEG是等腰直角三角形,∴∠ECF=45°,∴∠DCE=45°;[拓展延伸]如图4,在△ABC中,∠ABC=90°,AB=BC=,∴∠ACB=45°当点D在射线BC上时,由[问题初探]知,∠BCM=135°,∴∠ACM=∠BCM﹣∠ACB=90°,当点D在线段CB的延长线上时,由[继续探究]知,∠BCE=45°,∴∠ACN=∠ACB+∠BCM=90°,∴点E是过点C垂直于AC的直线上的点,∴当BE⊥MN时,BE最小,∵∠BCE=45°,∴∠CBE=45°=∠BCE,∴BE=CE,∴BE最小=BC=,即:BE的最小值为.3、在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°,BD是△ABC的角平分线.(1)如图1,求证:AD=2DC.(2)如图2,作∠CBD的角平分线交线段CD于点M,若CM=1,求△DBM的面积;(3)如图3,过点D作DE⊥AB于点E,点N是线段AC上一点(不与C、D重合),以BN为一边,在BN的下方作∠BNG=60°,NG交DE延长线于点G,试探究线段ND,DG与AD之间的数量关系,并说明理由.证明:(1)如图1,过点D作DE⊥AB,∵BD是△ABC的角平分线,DE⊥AB,∠ACB=90°,∴DC=DE,∵∠A=30°,DE⊥AB,∴AD=2DE,∴AD=2DC;(2)如图2,过点M作ME∥BD,∵∠ACB=90°,∠A=30°,∴∠ABC=60°,∵BD是△ABC的角平分线,∴∠ABD=∠DBC=30°,∵BM平分∠CBD,∴∠CBM=15°=∠DBM,∵ME∥BD,∴∠MEC=∠CBD=30°,∠EMB=∠DBM=∠MBE,∴ME=BE,∵∠MEC=30°,∠C=90°∴CE=MC=,ME=2MC=2=BE,∴BC=+2,∵∠CBD=30°,∠C=90°,∴BC=CD,∴CD=1+,∴DM=,∴△DBM的面积=××(+2)=1+;(3)若点N在CD上时,AD=DG+DN,理由如下:如图3所示:延长ED使得DW=DN,连接NW,∵∠ACB=90°,∠A=30°,BD是△ABC的角平分线,DE⊥AB于点E,∴∠ADE=∠BDE=60°,AD=BD,∵DN=DW,且∠WDN=60°∴△WDN是等边三角形,∴NW=DN,∠W=∠WND=∠BNG=∠BDN=60°,∴∠WNG=∠BND,在△WGN和△DBN中,∴△WGN≌△DBN(SAS),∴BD=WG=DG+DN,∴AD=DG+DN.(3)若点N在AD上时,AD=DG﹣DN,理由如下:如图4,延长BD至H,使得DH=DN,连接HN,由(1)得DA=DB,∠A=30°.∵DE⊥AB于点E.∴∠2=∠3=60°.∴∠4=∠5=60°.∴△NDH是等边三角形.∴NH=ND,∠H=∠6=60°.∴∠H=∠2.∵∠BNG=60°,∴∠BNG+∠7=∠6+∠7.即∠DNG=∠HNB.在△DNG和△HNB中,∴△DNG≌△HNB(ASA).∴DG=HB.∵HB=HD+DB=ND+AD,∴DG=ND+AD.∴AD=DG﹣ND.4、如图1,已知直角三角形ABC,∠ACB=90°,∠BAC=30°,点D是AC边上一点,过D作DE⊥AB于点E,连接BD,点F是BD中点,连接EF,CF.(1)发现问题:线段EF,CF之间的数量关系为EF=CF;∠EFC的度数为120°;(2)拓展与探究:若将△AED绕点A按顺时针方向旋转α角(0°<α<30°),如图2所示,(1)中的结论还成立吗?请说明理由;(3)拓展与运用:如图3所示,若△AED绕点A旋转的过程中,当点D落到AB边上时,AB边上另有一点G,AD=DG=GB,BC=3,连接EG,请直接写出EG的长度.解:(1)如图1中,∵DE⊥AB,∴∠BED=90°,∵∠BCD=90°,BF=DF,∴FE=FB=FD=CF,∴∠FBE=∠FEB,∠FBC=∠FCB,∴∠EFC=∠EFD+∠CFD=∠FBE+∠FEB+∠FBC+∠FCB=2(∠FBE+∠FBC)=2∠ABC=120°,故答案为:EF=CF,120°.(2)结论成立.理由:如图2中,取AB的中点M,AD的中点N,连接MC,MF,ED,EN,FN.∵BM=MA,BF=FD,∴MF∥AD,MF=AD,∵AN=ND,∴MF=AN,MF∥AN,∴四边形MFNA是平行四边形,∴NF=AM,∠FMA=∠ANF,在Rt△ADE中,∵AN=ND,∠AED=90°,∴EN=AD=AN=ND,同理CM=AB=AM=MB,在△AEN和△ACM中,∠AEN=∠EAN,∠MCA=∠MAC,∵∠MAC=∠EAN,∴∠AMC=∠ANE,又∵∠FMA=∠ANF,∴∠ENF=∠FMC,在△MFC和△NEF中,,∴△MFC≌△NEF(SAS),∴FE=FC,∠NFE=∠MCF,∵NF∥AB,∴∠NFD=∠ABD,∵∠ACB=90°,∠BAC=30°,∴∠ABC=60°,△BMC是等边三角形,∠MCB=60°∴∠EFC=∠EFN+∠NFD+∠DFC=∠MCF+∠ABD+∠FBC+∠FCB=∠ABC+∠MCB=60°+60°=120°.(3)如图3中,作EH⊥AB于H.在Rt△ABC中,∵∠BAC=30°,BC=3,∴AB=2BC=6,在Rt△AED中,∠DAE=30°,AD=2,∴DE=AD=1,在Rt△DEH中,∵∠EDH=60°,DE=1,∴EH=ED•sin60°=,DH=ED•cos60°=,在Rt△EHG中,EG==.5、如图1,在等腰△ABC中,AB=AC,∠BAC=a,点P是线段AB的中点,点E是线段CB延长线上一点,且PE=PC,将线段PC绕点P顺时针旋转α得到PD,连接BD.(1)如图2,若α=60°,其他条件不变,先补全图形,然后探究线段BD和BC之间的数量关系,并说明理由.(2)如图3,若α=90°,其他条件不变,探究线段BP、BD和BC之间的等量关系,并说明理由.解:(1)BC=2BD,理由:如图2,连接CD,由旋转可得,CP=DP,∠CPD=60°,∴△CDP是等边三角形,∴∠CDP=60°=∠PCD,又∵P是AB的中点,AB=AC,∠A=60°,∴等边三角形ABC中,∠PCB=30°,CP⊥AB,∴∠BCD=30°,即BC平分∠PCD,∴BC垂直平分PD,∴∠BDC=∠BPC=90°,∴Rt△BCD中,BC=2BD.(2)如图3,取BC中点F,连接PF,∵∠A=90°,AB=AC,∴△ABC是等腰直角三角形,∵P是AB的中点,F是BC的中点,∴PF是△ABC的中位线,∴PF∥AC,∴∠PFB=∠ACB=45°,∠BPF=∠A=90°,∴△BPF是等腰直角三角形,∴BF=BP,BP=PF,∵∠DPC=∠BPF=90°,∴∠BPD=∠FPC,又∵PD=PC,∴△BDP≌△FCP,∴BD=CF,∵BC=BF+FC,∴BC=BD+BP.6、【发现问题】如图1,已知△ABC,以点A为直角顶点、AB为腰向△ABC外作等腰直角△ABE.请你以A为直角顶点、AC为腰,向△ABC外作等腰直角△ACD(不写作法,保留作图痕迹).连接BD、CE.那么BD与CE的数量关系是BD=CE.【拓展探究】如图2,已知△ABC,以AB、AC为边向外作正方形AEFB和正方形ACGD,连接BD、CE,试判断BD与CE之间的数量关系,并说明理由.【解决问题】如图3,有一个四边形场地ABCD,∠ADC=60°,BC=15,AB=8,AD=CD,求BD的最大值.【发现问题】解:延长CA到M,作∠MAC的平分线AN,在AN上截取AD=AC,连接CD,即可得到等腰直角△ACD;连接BD、CE,如图1所示:∵△ABE与△ACD都是等腰直角三角形,∴AB=AE,AD=AC,∠BAE=∠CAD=90°,∴∠BAD=∠EAC,在△BAD和△EAC中,,∴△BAD≌△EAC(SAS),∴BD=CE,【拓展探究】解:BD=CE;理由如下:∵四边形AEFB与四边形ACGD都是正方形,∴AB=AE,AD=AC,∠BAE=∠CAD=90°,∴∠BAD=∠EAC,在△BAD和△EAC中,,∴△BAD≌△EAC(SAS),∴BD=CE;【解决问题】解:以AB为边向外作等边三角形ABE,连接CE,如图3所示:则∠BAE=60°,BE=AB=AE=8,∵AD=CD,∠ADC=60°,∴△ACD是等边三角形,∴∠CAD=60°,AC=AD,∴∠CAD+∠BAC=∠BAE+∠BAC,即∠BAD=∠EAC,在△BAD和△EAC中,,∴△BAD≌△EAC(SAS),∴BD=CE;当C、B、E三点共线时,CE最大=BC+BE=15+8=23,∴BD的最大值为23.7、如图1,点C为线段AB外一个动点,已知AB=a,AC=b.当点C位于BA的延长线上时,线段BC取得最大值,则最大值为a+b(用含a,b的式子表示);(2)如图2,点C为线段AB外一个动点,若AB=10,AC=3,分别以AC,BC为边,作等边三角形ACD和等边三角形BCE,连接AE,DB.①求证:AE=DB;②请直接写出线段AE的最大值;(3)如图3,AB=6,点M为线段AB外一个动点,且AM=2,MB=MN,∠BMN=90°,请直接写出线段AN的最大值.(1)解:∵点C为线段AB外一动点,且AC=b,AB=a,∴当点C位于BA的延长线上时,线段BC的长取得最大值,且最大值为AC+AB=a+b,(2)①证明:如图2中,∵△ACD与△BCE是等边三角形,∴CD=AC,CB=CE,∠ACD=∠BCE=60°,∴∠DCB=∠ACE,在△CAD与△EAB中,,∴△CAD≌△EAB(SAS),∴AE=BD.②∵线段AE长的最大值=线段BD的最大值,由(1)知,当线段BD的长取得最大值时,点D在BA的延长线上,∴最大值为AD+AB=3+10=13;(3)如图3中,连接BN,∵将△AMN绕着点M顺时针旋转90°得到△PBM,连接AP,则△APM是等腰直角三角形,∴MA=MP=2,BP=AN,∴P A=2,∵AB=6,∴线段AN长的最大值=线段BP长的最大值,∴当P在线段BA的延长线时,线段BP取得最大值最大值=AB+AP=6+2.8、【初步探索】(1)如图1:在四边形ABC中,AB=AD,∠B=∠ADC=90°,E、F分别是BC、CD上的点,且EF =BE+FD,探究图中∠BAE、∠F AD、∠EAF之间的数量关系.小王同学探究此问题的方法是:延长FD到点G,使DG=BE.连接AG,先证明△ABE≌△ADG,再证明△AEF≌△AGF,可得出结论,他的结论应是∠BAE+∠F AD=∠EAF;【灵活运用】(2)如图2,若在四边形ABCD中,AB=AD,∠B+∠D=180°.E、F分别是BC、CD上的点,且EF=BE+FD,上述结论是否仍然成立,并说明理由;【拓展延伸】(3)如图3,已知在四边形ABCD中,∠ABC+∠ADC=180°AB=AD,若点E在CB的延长线上,点F在CD的延长线上,如图3所示,仍然满足EF=BE+FD,请写出∠EAF与∠DAB的数量关系,并给出证明过程.解:(1)∠BAE+∠F AD=∠EAF.理由:如图1,延长FD到点G,使DG=BE,连接AG,根据SAS可判定△ABE≌△ADG,进而得出∠BAE=∠DAG,AE=AG,再根据SSS可判定△AEF≌△AGF,可得出∠EAF=∠GAF=∠DAG+∠DAF=∠BAE+∠DAF.故答案为:∠BAE+∠F AD=∠EAF;(2)仍成立,理由:如图2,延长FD到点G,使DG=BE,连接AG,∵∠B+∠ADF=180°,∠ADG+∠ADF=180°,∴∠B=∠ADG,又∵AB=AD,∴△ABE≌△ADG(SAS),∴∠BAE=∠DAG,AE=AG,∵EF=BE+FD=DG+FD=GF,AF=AF,∴△AEF≌△AGF(SSS),∴∠EAF=∠GAF=∠DAG+∠DAF=∠BAE+∠DAF;(3)∠EAF=180°﹣∠DAB.证明:如图3,在DC延长线上取一点G,使得DG=BE,连接AG,∵∠ABC+∠ADC=180°,∠ABC+∠ABE=180°,∴∠ADC=∠ABE,又∵AB=AD,∴△ADG≌△ABE(SAS),∴AG=AE,∠DAG=∠BAE,∵EF=BE+FD=DG+FD=GF,AF=AF,∴△AEF≌△AGF(SSS),∴∠F AE=∠F AG,∵∠F AE+∠F AG+∠GAE=360°,∴2∠F AE+(∠GAB+∠BAE)=360°,∴2∠F AE+(∠GAB+∠DAG)=360°,即2∠F AE+∠DAB=360°,∴∠EAF=180°﹣∠DAB.9、如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°,点O为AB中点,点P为直线BC上的动点(不与点B、点C重合),连接OC、OP,将线段OP绕点P逆时针旋转60°,得到线段PQ,连接BQ.(1)如图1,当点P在线段BC上时,请直接写出线段BQ与CP的数量关系.(2)如图2,当点P在CB延长线上时,(1)中结论是否成立?若成立,请加以证明;若不成立,请说明理由;(3)如图3,当点P在BC延长线上时,若∠BPO=45°,AC=,请直接写出BQ的长.解:(1)CP=BQ,理由:如图1,连接OQ,由旋转知,PQ=OP,∠OPQ=60°⊅∴△POQ是等边三角形,∴OP=OQ,∠POQ=60°,在Rt△ABC中,O是AB中点,∴OC=OA=OB,∴∠BOC=2∠A=60°=∠POQ,∴∠COP=∠BOQ,在△COP和△BOQ中,,∴△COP≌△BOQ(SAS),∴CP=BQ,(2)CP=BQ,理由:如图2,连接OQ,由旋转知,PQ=OP,∠OPQ=60°∴△POQ是等边三角形,∴OP=OQ,∠POQ=60°,在Rt△ABC中,O是AB中点,∴OC=OA=OB,∴∠BOC=2∠A=60°=∠POQ,∴∠COP=∠BOQ,在△COP和△BOQ中,,∴△COP≌△BOQ(SAS),∴CP=BQ,(3)如图3,在Rt△ABC中,∠A=30°,AC=,∴BC=AC•tan∠A=,过点O作OH⊥BC,∴∠OHB=90°=∠BCA,∴OH∥AB,∵O是AB中点,∴CH=BC=,OH=AC=,∵∠BPQ=45°,∠OHP=90°,∴∠BPQ=∠PQH,∴PH=OH=,∴CP=PH﹣CH=﹣=,连接BQ,同(1)的方法得,BQ=CP=.10、模型发现:同学们知道,三角形的两边之和大于第三边,即如图1,在△ABC中,AB+AC>BC.对于图1,若把点C看作是线段AB外一动点,且AB=c,AC=b,则线段BC的长会因为点C的位置的不同而发生变化.因为AB、AC的长度固定,所以当∠BAC越大时,BC边越长.特别的,当点C位于线段BA的延长线上时,线段BC的长取得最大值,且最大值为b+c(用含b,c的式子表示)(直接填空)模型应用:点C为线段AB外一动点,且AB=3,AC=2,如图2所示,分别以AC,BC为边,作等边三角形ACD 和等边三角形BCE,连接BD,AE.(1)求证:BD=AE.(2)线段AE长的最大值为5.模型拓展:如图3,在平面直角坐标系中,点A是y轴正半轴上的一动点,点B是x轴正半轴上的一动点,且AB =8.若AC⊥AB,AC=3,试求OC长的最大值.解:当点C位于线段BA的延长线上时,线段BC的长取得最大值,最大值为b+c,故答案为:线段BA的延长线上;b+c;模型应用:(1)证明:∵△ACD、△BCE都是等边三角形,∴CD=CA=AD,CB=CE,∠ACD=60°,∠BCE=60°,∴∠DCB=∠ACE,在△DCB和△ACE中,,∴△DCB≌△ACE(SAS)∴BD=AE;(2)当点D位于线段BA的延长线上时,线段BD的长取得最大值,最大值为AB+AD=AB+AC=3+2=5,∵AE=BD,∴线段AE长的最大值为5,模型拓展:取AB的中点G,连接OG、CG,在Rt△AOB中,G为AB的中点,∴OG=AB=4,在Rt△CAG中,CG===5,当点O、G、C在同一条直线上时,OC最大,最大值为4+5=9.11、已知:△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC.(1)如图1,点D在BC的延长线上,连AD,过B作BE⊥AD于E,交AC于点F.求证:AD=BF;(2)如图2,点D在线段BC上,连AD,过A作AE⊥AD,且AE=AD,连BE交AC于F,连DE,问BD与CF有何数量关系,并加以证明;(3)如图3,点D在CB延长线上,AE=AD且AE⊥AD,连接BE、AC的延长线交BE于点M,若AC =3MC,请直接写出的值.(1)证明:如图1中,∵BE⊥AD于E,∴∠AEF=∠BCF=90°,∵∠AFE=∠CFB,∴∠DAC=∠CBF,∵BC=CA,∴△BCF≌△ACD,∴BF=AD.(2)结论:BD=2CF.理由:如图2中,作EH⊥AC于H.∵∠AHE=∠ACD=∠DAE=90°,∴∠DAC+∠ADC=90°,∠DAC+∠EAH=90°,∴∠DAC=∠AEH,∵AD=AE,∴△ACD≌△EHA,∴CD=AH,EH=AC=BC,∵CB=CA,∴BD=CH,∵∠EHF=∠BCF=90°,∠EFH=∠BFC,EH=BC,∴△EHF≌△BCF,∴FH=CF,∴BD=CH=2CF.(3)如图3中,同法可证BD=2CM.∵AC=3CM,设CM=a,则AC=CB=3a,BD=2a,∴==.12、已知在△ABC中,AB=AC,射线BM、BN在∠ABC内部,分别交线段AC于点G、H.(1)如图1,若∠ABC=60°,∠MBN=30°,作AE⊥BN于点D,分别交BC、BM于点E、F.①求证:∠1=∠2;②如图2,若BF=2AF,连接CF,求证:BF⊥CF;(2)如图3,点E为BC上一点,AE交BM于点F,连接CF,若∠BFE=∠BAC=2∠CFE,求的值.(1)①证明:如图1中,∵AB=AC,∠ABC=60°∴△ABC是等边三角形,∴∠BAC=60°,∵AD⊥BN,∴∠ADB=90°,∵∠MBN=30°,∠BFD=60°=∠1+∠BAF=∠2+∠BAF,∴∠1=∠2②证明:如图2中,在Rt△BFD中,∵∠FBD=30°,∴BF=2DF,∵BF=2AF,∴BF=AD,∵∠BAE=∠FBC,AB=BC,∴△BFC≌△ADB,∴∠BFC=∠ADB=90°,∴BF⊥CF(2)在BF上截取BK=AF,连接AK.∵∠BFE=∠2+∠BAF,∠CFE=∠4+∠1,∴∠CFB=∠2+∠4+∠BAC,∵∠BFE=∠BAC=2∠EFC,∴∠1+∠4=∠2+∠4∴∠1=∠2,∵AB=AC,∴△ABK≌CAF,∴∠3=∠4,S△ABK=S△AFC,∵∠1+∠3=∠2+∠3=∠CFE=∠AKB,∠BAC=2∠CEF,∴∠KAF=∠1+∠3=∠AKF,∴AF=FK=BK,∴S△ABK=S△AFK,∴=2.13、已知,△ABC中,AB=AC,∠BAC=90°,E为边AC任意一点,连接BE.(1)如图1,若∠ABE=15°,O为BE中点,连接AO,且AO=1,求BC的长;(2)如图2,F也为AC上一点,且满足AE=CF,过A作AD⊥BE交BE于点H,交BC于点D,连接DF交BE于点G,连接AG;①若AG平分∠CAD,求证:AH=AC;②如图3,当G落在△ABC外时,若将△EFG沿EF边翻折,点G刚好落在AB边上点P,直接写出AG与EF的数量关系.(1)解:如图1中,在AB上取一点M,使得BM=ME,连接ME.在Rt△ABE中,∵OB=OE,∴BE=2OA=2,∵MB=ME,∴∠MBE=∠MEB=15°,∴∠AME=∠MBE+∠MEB=30°,设AE=x,则ME=BM=2x,AM=x,∵AB2+AE2=BE2,∴(2x+x)2+x2=22,∴x=(负根已经舍弃),∴AB=AC=(2+)•,∴BC=AB=+1.方法二:作EH⊥BC于H,求出BH,CH即可解决问题.(2)证明:如图2中,作CP⊥AC,交AD的延长线于P,GM⊥AC于M.∵BE⊥AP,∴∠AHB=90°,∴∠ABH+∠BAH=90°,∵∠BAH+∠P AC=90°,∴∠ABE=∠P AC,在△ABE和△CAP中,,∴△ABE≌△CAP,∴AE=CP=CF,∠AEB=∠P,在△DCF和△DCP中,,∴△DCF≌△DCP,∴∠DFC=∠P,∴∠GFE=∠GEF,∴GE=GF,∵GM⊥EF,∴FM=ME,∵AE=CF,∴AF=CE,∴AM=CM,在△GAH和△GAM中,,∴△AGH≌△AGM,∴AH=AM=CM=AC(3)解:结论:AG=EF.理由:如图3中,作CM⊥AC交AD的延长线于M,连接PG交AC于点O.由(2)可知△ACM≌△BAE,△CDF≌△CDM,∴∠AEB=∠M=∠GEF,∠M=∠CFD=∠GFE,AE=CM=CF,∴∠GEF=∠GFE,∴GE=GF,∵△EFP是由△EFG翻折得到,∴EG=EP=GF=PF,∴四边形EGFP是菱形,∴PG⊥AC,OE=OF,∵AE=CF,∴AO=OC,∵AB∥OP,∴BP=PC,∵PF∥BE,∴EF=CF=AE,∵PB=PC,AO=OC,∴PO=OG=AB,∴AB=PG,AB∥PG,∴四边形ABPG是平行四边形,∴AG∥BC,∴∠GAO=∠ACB=45°,设EO=OF=a,则OA=OG=3a,AG=3a,∴==,∴AG=EF14、如图所示,Rt△ABC中,∠ACB=90°,E为AC中点,作ED⊥AC交AB于D,连接CD;(1)如图1,求证:AB=2CD;(2)如图2,作CF⊥AB交AB于F,点G为CF上一点,点H为DE延长线上一点,分别连接AH、GH,若∠AHG=2∠B,求证:AH=GH;(3)如图3,在(2)的条件下,连接DG,且有DE=BF,∠EDG=90°,若AC=6,求AH的长度.解:(1)∵E为AC中点,作ED⊥AC交AB于D,∴AD=CD,∵∠ACB=90°,∴BC∥DE,∴AD=BD,∴CD=BD,∴AB=2CD;(2)如图2,连接CH,∵点E是AC的中点,∴AE=CE,∵DE⊥AC,∴CH=AH,∴∠ACH=∠CAH,∵∠ACB=90°,∴∠B+∠BAC=90°,∵CF⊥AB,∴∠BAC+∠ACF=90°,∴∠ACF=∠B,∴∠HCG=∠ACH+∠ACF=∠CAH+∠B,∠AHG=2∠B∴在四边形AHGF中,∠AFG+∠FGH+∠AHG+∠F AH=360°,∴∠FGH=360°﹣(∠AFG+∠AHG+∠F AH)=360°﹣(90°+2∠B+∠CAH+∠BAC)=360°﹣(90°+2∠B+∠CAH+90°﹣∠B)=360°﹣(180°+∠B+∠CAH)=180°﹣(∠B+∠CAH),∵∠CGH=180°﹣∠FGH=∠B+∠CAH=∠HCG,∴CH=GH,∵CH=AH,∴AH=GH;(3)如图3,由(1)知,DE∥BC,∴∠B=∠ADE,在△BFC和△DEA中,,∴△BFC≌△DEA,∴BC=AD,∵AD=BD=CD,∴BC=BD=CD,∴△BCD是等边三角形,∴∠B=60°,在Rt△ABC中,AC=6,∴BC=2,AB=4,∵CF⊥BD,∴DF=,CF=3,∵∠BAC=30°,∴∠ADE=60°,∵∠EDG=90°,∠FDG=30°,在Rt△DFG中,DF=,∴FG=1,DG=2,∴CG=CF﹣FG=2过点H作HN⊥CF,由(2)知,CH=GH,∴NG=CG=1,∴FN=NG+FG=2,过点H作HM⊥AB,∴∠FMH=∠NFM=∠HNF=90°,∴四边形NFMH是矩形,∴HM=FN=2,在Rt△DMH中,∠ADE=60°,HM=2,∴DH=,在Rt△HDG中,根据勾股定理得,HG==.15、【问题情境】一节数学课后,老师布置了一道课后练习题:如图:已知在Rt△ABC中,AC=BC,∠ACB=90°,CD⊥AB于点D,点E、F分别在A和BC上,∠1=∠2,FG⊥AB于点G,求证:△CDE≌△EGF.(1)阅读理解,完成解答本题证明的思路可用下列框图表示:根据上述思路,请你完整地书写这道练习题的证明过程;(2)特殊位置,证明结论若CE平分∠ACD,其余条件不变,求证:AE=BF;(3)知识迁移,探究发现如图,已知在Rt△ABC中,AC=BC,∠ACB=90°,CD⊥AB于点D,若点E是DB的中点,点F在直线CB上且满足EC=EF,请直接写出AE与BF的数量关系.(不必写解答过程)(1)证明:∵AC=BC,∠ACB=90°,∴∠A=∠B=45°,∵CD⊥AB,∴∠CDB=90°,∴∠DCB=45°,∵∠ECF=∠DCB+∠1=45°+∠1,∠EFC=∠B+∠2=45°+∠2,∠1=∠2,∴∠ECF=∠EFC,∴CE=EF,∵CD⊥AB,FG⊥AB,∴∠CDE=∠EGF=90°,在△CDE和△EGF中,,∴△CDE≌△EGF(AAS);(2)证明:由(1)得:CE=EF,∠A=∠B,∵CE平分∠ACD,∴∠ACE=∠1,∵∠1=∠2,∴∠ACE=∠2,在△ACE和△BEF中,,∴△ACE≌△BEF(AAS),∴AE=BF;(3)AE=BF,作EH⊥BC与H,如图3所示:设DE=x,根据题意得:BE=DE=x,AD=BD=2x,CD=AD=2x,AE=3x,根据勾股定理得:BC=AC=2x,∵∠ABC=45°,EH⊥BC,∴BH=x,∴CH=BC﹣BH=x,∵EC=EF,∴FH=CH=x,∴BF=x﹣x=x,∴=,∴AE=.16、在正方形ABCD和等腰直角△BGF中,∠BGF=90°,P是DF的中点,连接PG、PC.(1)如图1,当点G在BC边上时,延长GP交DC于点E.求证:PG=PC;(2)如图2,当点F在AB的延长线上时,(1)中的结论是否成立?请证明你的结论;(3)如图3,若四边形ABCD为菱形,且∠ABC=60°,△BGF为等边三角形,点F在CB的延长线。
押成都卷第26题押题方向一:几何(三角形与四边形)综合压轴3年成都真题考点命题趋势2023年成都卷第25题等腰三角形性质、全等(相似)的判定与性质、轨迹问题等从近年成都中考来看,几何综合压轴主要以三角形或四边形为背景,从全等过渡到相似,从定点过渡到动点,求线段长度、比值,探究数量关系等,整体难度极高,是高分段学生尽量要攻克的难点;预计2024年成都卷还将重视几何综合压轴的考查。
2022年成都卷第25题矩形的性质、等腰三角形性质、相似的判定与性质、勾股定理2021年成都卷第27题等腰三角形性质与判定、相似的判定与性质、旋转的性质、中位线1.(2023·四川成都·中考真题)探究式学习是新课程倡导的重要学习方式,某兴趣小组拟做以下探究.在Rt ABC △中,90,C AC BC ∠=︒=,D 是AB 边上一点,且1AD BD n=(n 为正整数),E 是AC 边上的动点,过点D 作DE 的垂线交直线BC 于点F .【初步感知】(1)如图1,当1n =时,兴趣小组探究得出结论:22AE BF AB +=,请写出证明过程.【深入探究】(2)①如图2,当2n =,且点F 在线段BC 上时,试探究线段AE BF AB ,,之间的数量关系,请写出结论并证明;②请通过类比、归纳、猜想,探究出线段AE BF AB ,,之间数量关系的一般结论(直接写出结论,不必证明)【拓展运用】(3)如图3,连接EF ,设EF 的中点为M .若22AB =E 从点A 运动到点C 的过程中,点M 运动的路径长(用含n 的代数式表示).【答案】(1)见解析(2)①1223AE BF AB +=,证明过程略;②当点F 在射线BC 上时,121AE BF AB n n +=+,当点F 在CB 延长线上时,121AE BF AB n n -=+(3)21n +【分析】(1)连接CD ,当1n =时,1AD BD=,即AD BD =,证明AD CD =,从而得到ADE CDF V V ≌即可解答;(2)①过BD 的中点G 作BC 的平行线,交DF 于点J ,交AC 于点H ,当2n =时,AD DG =,根据GH BC ∥,可得AHG 是等腰直角三角形,12JG FB =,根据(1)中结论可得22AE JG AG +=,再根据12JG FB =,23AG AB =,即可得到1223AE BF AB +=;②分类讨论,即当点F 在射线BC 上时;当点F 在CB 延长线上时,画出图形,根据①中的原理即可解答;(3)如图,当1E 与A 重合时,取11E F 的中点1M ,当2E 与C 重合时,取22E F 的中点2M ,可得M 的轨迹长度即为12M M 的长度,可利用建系的方法表示出1122,,,E F E F 的坐标,再利用中点公式求出12,M M ,最后利用勾股定理即可求出12M M 的长度.【详解】(1)证明:如图,连接CD ,当1n =时,1AD BD=,即AD BD =,90,C AC BC ∠=︒= ,∴45A B ∠=∠=︒,CD AB ⊥,1452FCD ACB ∠=∠=︒,CD AD ∴=,2AB BC =,即22BC AB =,DE FD ⊥ ,90ADE EDC FDC EDC ∴∠+∠=∠+∠=︒,ADE CDF\Ð=Ð在ADE V 与CDF 中,ADE CDF DA DC DAE DCF ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩,()ASA ADE CDF ∴ ≌,AE CF ∴=,22BC CF BF AE BF AB ∴=+=+=;(2)①1223AE BF AB +=证明:如图,过BD 的中点G 作BC 的平行线,交DF 于点J ,交AC 于点H ,当2n =时,12AD DB =,即2AD DB =, G 是DB 的中点,AD DG ∴=,23AG AB =, HG BC ∥,90AHG C ∴∠=∠=︒,45HGA B ∠=∠=︒,45A ∠=︒ ,∴AHG 是等腰直角三角形,且DJG DBF △∽△,12JG DG FB DB ∴==,根据(1)中的结论可得22AE JG AG +=,1222222323AE JG AE FB AG AB AB ∴+=+==⨯=;故线段AE BF AB ,,之间的数量关系为1223AE BF AB +=;②解:当点F 在射线BC 上时,如图,在DB 上取一点G 使得AD DG =,过G 作BC 的平行线,交DF 于点J ,交AC 于点H ,同①,可得22AE JG AG +=,1AD BD n= ,AD DG =,1DG BD n ∴=,21AG AB n =+,同①可得1JG DG FB DB n ==,122222121AE JG AE FB AG AB AB n n n ∴+=+==⨯=++,即线段AE BF AB ,,之间数量关系为121AE BF AB n n +=+;当点F 在CB 延长线上时,如图,在DB 上取一点G 使得AD DG =,过G 作BC 的平行线,交DF 于点J ,交AC 于点H ,连接HD ;同(1)中原理,可证明()ASA DHE DGJ △≌△,可得22AE GJ AG -=,1AD BD n = ,AD DG =,1DG BD n ∴=,21AG AB n =+,同①可得1JG DG FB DB n==,122222121AE JG AE FB AG AB AB n n n ∴-=-==⨯=++即线段AE BF AB ,,之间数量关系为121AE BF AB n n -=+,综上所述,当点F 在射线BC 上时,121AE BF AB n n +=+;当点F 在CB 延长线上时,121AE BF AB n n -=+;(3)解:如图,当1E 与A 重合时,取11E F 的中点1M ,当2E 与C 重合时,取22E F 的中点2M ,可得M 的轨迹长度即为12M M 的长度,如图,以点D 为原点,1DF 为y 轴,DB 为x 轴建立平面直角坐标系,过点2E 作AB 的垂线段,交AB 于点G ,过点2F 作AB 的垂线段,交AB 于点H ,122,AD AB DB n == ,221AD n ∴=+,221n DB n =+,122,01E n ⎛⎫∴- ⎪ ⎪+⎝⎭,145F BD ∠=︒ ,1F D BD ∴=,1220,1n F n ⎛⎫∴ ⎪ ⎪+⎝⎭,1M 是11E F 的中点,122,11n M n n ⎛⎫∴- ⎪ ⎪++⎝⎭,122GB GC AB === ,221n DG DB BG n -+∴=-=+,222,21n E n ⎛⎫-+∴ ⎪ ⎪+⎝⎭,根据(2)中的结论22121AE BF AB n n -=+,22222211n n BF n AE AB n n ⎛⎫-∴=-= ⎪ ⎪++⎝⎭,22222221n n BH F H BF n -∴===+,2DH DB BH n ∴=+=,22222,1n n F n n ⎛⎫-∴- ⎪ ⎪+⎝⎭,22222222222,2222n n n n M n n ⎛⎫+--++∴ ⎪ ⎪++⎝⎭,2121M M n ∴=+.【点睛】本题考查了等腰三角形的性质,全等三角形的判定及性质,相似三角形的判定及性质,平行线的性质,正确地画出图形,作出辅助线,找对边之间的关系是解题的关键.()与A ,D 重合),连接BE ,以BE 为边在直线BE 的右侧作矩形EBFG ,使得矩形EBFG ∽矩形ABCD ,EG 交直线CD 于点H .(1)【尝试初探】在点E 的运动过程中,ABE 与DEH △始终保持相似关系,请说明理由.(2)【深入探究】若2n =,随着E 点位置的变化,H 点的位置随之发生变化,当H 是线段CD 中点时,求tan ABE ∠的值.(3)【拓展延伸】连接BH ,FH ,当BFH △是以FH 为腰的等腰三角形时,求tan ABE ∠的值(用含n 的代数式表示).【答案】(1)见解析(2)222-或222+(3)2n 或21n -【分析】(1)根据题意可得∠A =∠D =∠BEG =90°,可得∠DEH =∠ABE ,即可求证;(2)根据题意可得AB =2DH ,AD =2AB ,AD =4DH ,设DH =x ,AE =a ,则AB =2x ,AD =4x ,可得DE =4x -a ,再根据△ABE ∽△DEH ,可得()222a x +=或()222a -,即可求解;(3)根据题意可得EG =nBE ,然后分两种情况:当FH =BH 时,当FH =BF =nBE 时,即可求解.【详解】(1)解:根据题意得:∠A =∠D =∠BEG =90°,∴∠AEB +∠DEH =90°,∠AEB +∠ABE =90°,∴∠DEH =∠ABE ,∴△ABE ∽△DEH ;(2)解:根据题意得:AB =2DH ,AD =2AB ,∴AD =4DH ,设DH =x ,AE =a ,则AB =2x ,AD =4x ,∴DE =4x -a ,∵△ABE ∽△DEH ,∴AB AE DE DH =,∴24x a x a x =-,解得:()222a x +=或()222a -,∴()22AB a =+或()22a -,∴22tan 2AE ABE AB -∠==或222+;(3)解:∵矩形EBFG ∽矩形ABCD ,()1AD nAB n =>,∴EG =nBE ,如图,当FH =BH 时,∵∠BEH =∠FGH =90°,BE =FG ,∴Rt △BEH ≌Rt △FGH ,∴EH =GH=12EG ,∴2n EH BE =,∵△ABE ∽△DEH ,∴2DE EH n AB BE ==,即2n DE AB =,∴2n AE AD DE AB =-=,∴tan 2AE n ABE AB ∠==;如图,当FH =BF =nBE 时,222211HG FH FG n FG n BE =-=-=-,∴()21EH EG HG n n BE =-=--,∵△ABE ∽△DEH ,∴21DE EH n n AB BE ==--,即()21DE n n AB =--,∴21AE AD DE n AB =-=-,∴2tan 1AE ABE ABn ==-∠;综上所述,tan ABE ∠的值为2n 或21n -.【点睛】本题主要考查了相似三角形的判定和性质,矩形的性质,等腰三角形的性质,勾股定理等知识,熟练掌握相似三角形的判定和性质,矩形的性质,等腰三角形的性质,勾股定理等知识是解题的关键.3.(2021·四川成都·中考真题)在Rt ABC 中,90,5,3ACB AB BC ∠=︒==,将ABC 绕点B 顺时针旋转得到A BC ''△,其中点A ,C 的对应点分别为点A ',C '.(1)如图1,当点A '落在AC 的延长线上时,求AA '的长;(2)如图2,当点C '落在AB 的延长线上时,连接CC ',交A B '于点M ,求BM 的长;(3)如图3,连接,AA CC '',直线CC '交AA '于点D ,点E 为AC 的中点,连接DE .在旋转过程中,DE 是否存在最小值?若存在,求出DE 的最小值;若不存在,请说明理由.【答案】(1)8AA '=;(2)1511BM =;(3)存在,最小值为1【分析】(1)根据题意利用勾股定理可求出AC 长为4.再根据旋转的性质可知AB A B '=,最后由等腰三角形的性质即可求出AA '的长.(2)作CD AC '⊥交AC '于点D ,作//CE A B '交AC '于点E .由旋转可得A BC ABC ''∠=∠,3BC BC '==.再由平行线的性质可知CEB A BC ''∠=∠,即可推出CEB ABC ∠=∠,从而间接求出3CE BC BC '===,DE DB =.由三角形面积公式可求出125CD =.再利用勾股定理即可求出185BE =,进而求出335C E '=.最后利用平行线分线段成比例即可求出BM 的长.(3)作//AP A C ''且交CD '延长线于点P ,连接A C '.由题意易证明BCC BC C ''∠=∠,90ACP BCC '∠=︒-∠,90A C D BC C '''∠=︒-∠,即得出ACP A C D ''∠=∠.再由平行线性质可知APC A C D ''∠=∠,即得出ACP APC ∠=∠,即可证明AP AC A C ''==,由此即易证()APD A C D AAS ''≅ ,得出AD A D '=,即点D 为AA '中点.从而证明DE 为ACA ' 的中位线,即12DE A C '=.即要使DE 最小,A C '最小即可.根据三角形三边关系可得当点A C B '、、三点共线时A C '最小,且最小值即为=A C A B BC ''-,由此即可求出DE 的最小值.【详解】(1)在Rt ABC 中,2222534AC AB BC =-=-=.根据旋转性质可知AB A B '=,即ABA '△为等腰三角形.∵90ACB ∠=︒,即BC AA '⊥,∴4A C AC '==,∴8AA '=.(2)如图,作CD AC '⊥交AC '于点D ,作//CE A B '交AC '于点E .由旋转可得ABC ABC ''∠=∠,3BC BC '==.∵//CE A B ',∴CEB A BC ''∠=∠,∴CEB ABC ∠=∠,∴3CE BC BC '===,DE DB =.∵1122ABC S AB CD AC BC == ,即543CD ⨯=⨯,∴125CD =.在Rt BCD △中,2295DB BC CD =-=,∴185BE =.∴335C E BE BC ''=+=.∵//CE A B ',∴BM BC CE C E '=',即33335BM =,∴1511BM =.(3)如图,作//AP A C ''且交C D '延长线于点P ,连接A C '.∵BC BC '=,∴BCC BC C ''∠=∠,∵180ACP ACB BCC '∠=︒-∠-∠,即90ACP BCC '∠=︒-∠,又∵90A C D BC C '''∠=︒-∠,∴ACP A C D ''∠=∠.∵//AP A C '',∴APC A C D ''∠=∠,∴ACP APC ∠=∠,∴AP AC =,∴AP A C ''=.∴在APD △和AC D '' 中ADP A DC APD A C D AP A C '''∠=∠⎧⎪∠=∠'''⎨⎪=⎩,∴()APD A C D AAS ''≅ ,∴AD A D '=,即点D 为AA '中点.∵点E 为AC 中点,∴DE 为ACA ' 的中位线,∴12DE A C '=,即要使DE 最小,A C '最小即可.根据图可知A C A B BC ''≥-,即当点A C B '、、三点共线时A C '最小,且最小值为==53=2A C A B BC ''--.∴此时1=12DE A C '=,即DE 最小值为1.【点睛】本题为旋转综合题.考查旋转的性质,勾股定理,等腰三角形的判定和性质,平行线的性质,平行线分线段成比例,全等三角形的判定和性质,中位线的判定和性质以及三角形三边关系,综合性强,为困难题.正确的作出辅助线为难点也是解题关键.常见考点:直角、等腰、全等、相似三角形的性质与判定;特殊的四边形的性质与判定;勾股定理与逆定理;锐角三角形函数;三大几何变换;线段的垂直平分线与角平分线的性质等。
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。
梯形的面积练习题:一、求下面梯形的面积:上底2米下底3米高5米上底4分米下底5分米高2分米上底48米,下底56米,高35米。
上底124米,下底76米,高82米。
上底80米,下底50米,高60米。
上底15分米,下底9分米,高比下底长1分米。
下底24厘米,上底是下底的一半,高1分米。
上底5厘米,下底8厘米,高6厘米上底2.4分米,下底7.6分米,高8分米二、填空:1、两个完全一样的梯形可以拼成一个()形,这个拼成的图形的底等于梯形的()与()的和,高等于梯形的(),每个梯形的面积等于拼成的平行四边形面积的()。
2、梯形的上底是a,下底是b,高是c,则它的面积=()3、一个梯形上底与下底的和是15米,高是4米,面积是()平方米。
4、一个梯形的面积是8平方厘米,如果它的上底、下底和高各扩大2倍,它的面积是()平方厘米。
5、用两个完全一样的梯形拼成一个平行四边形,已知每个梯形的面积是24平方分米,拼成的平行四边形的面积是多少平方分米?三、判断:1、梯形的面积等于平行四边形的面积的一半。
()2、两个完全相同的直角梯形,可以拼成一个长方形。
()3、一个上底是5厘米,下底是8厘米,高是3厘米的梯形,它的面积是12平方厘米。
()4、一个梯形的上底是3分米,下底是5分米,高是4分米,面积就是32平方分米。
()四、应用题1、一座小型拦河坝,横截面的上底5米,下底131米,高21米。
这座拦河坝的横截面积是多少?2、一块梯形稻田,上底长8米,下底比上底长1.2米,高是上底的2倍。
这块稻田的面积是多少平方米?3、一块梯形草坪的面积是90平方米,上底是6米,下底是12米,高是多少米?4、一块梯形的果园,它的上底是160米,下底是120米,高30米。
如果每棵果树占地10平方米,这个果园共有树多少棵?5、用65米长的篱笆沿墙边围一个直角梯形的鸡舍,梯形的直角边是15米,你能计算出围成的鸡舍的面积吗?6、一块三角形地,底长38米,高是27米,如果每平方米收小麦0.7千克,这块地可以收小麦多少千克?1、有一块梯形地,上底长64米,比下底短16米,高50米。
直角三角形、四边形综合
一、选择题
1.直角三角形的两个锐角的平分线所交成的角的度数是( ) (A) 45°(B )135°(C )45°或135°(D )以上答案都不对
2、 能够判定一个四边形是平行四边形的条件是 ( ) A 、一组对角相等 B 、两条对角线互相平分 C 、两条对角线互相垂直 D 、一对邻角的和为180°
3.如果三角形中有一条边是另一条边是2倍,并且有一个角是30°,那么这个三角形是( ) (A) 直角三角形 (B)锐角三角形 (C)钝角三角形 (D) 图形不能确定 4、 下列图形不是轴对称图形的是 ( ) (A )平行四边形 (B )矩形 (C )菱形 (D )等腰梯形
5.分别以下列五组数为一个三角形的边长:①6,8,10;②13,5,12 ③1,2,3; ④9,40,41;⑤3
21,421,52
1
.其中能构成直角三角形的有( )组 A.2 B.3 C.4 D.5
6.已知直角三角形一个锐角60°,斜边长为1,那么此直角三角形的周长是( )
A.
5
2
B.3
7.如图3,在菱形ABCD 中,∠BAD=80°,AB 的垂直平分线交
对角线AC 于点F ,E 为垂足,连接DF .则∠CDF 等于 ( ) A.80° B .70° C .65° D .60°
8.如图6,在菱形ABCD 中,6cm,8cm AC BD ==,
则菱形AB 边上的高CE 的长是( )。
A .
245cm B .48
5
cm C . 5cm D .10cm
二、填空题:
9.在 直角三角形ABC 中,∠ACB=90度,CD 是AB 边上的中线,
C
若CD=5cm,则AB=_____。
10、角平分线上的点到_________________距离相等;到一个角的两边距离相等的点都在_____________.
11.已知菱形两条对角线的长分别为5cm 和8cm
12.如图,在正方形ABCD 的外侧,作等边△ADE ,则∠
13、在直角三角形中,斜边及其中线之和为6,那么该三角形的斜边长为________. 14.一个长方形的长为12cm ,对角线长为13cm ,则该长方形的周长为 . 15.在□ABCD 中,∠A +∠C =270°,则∠B =_____,∠C =______.
16.在△ABC 中,AB =8cm ,BC =15cm ,要使∠B =90°,则AC 的长必为______cm. 三.解答证明题:
17、如图,在RT ΔABC 中, 斜边AB 的中垂线DE 交BC 于D,连结AD, 若∠1=∠2,求∠B 、∠BAC 的度数.
18、.如图:AB=AC ,AD ⊥BC 于D ,AF=FD ,AE ∥BC 且交BF 的延长线于E , 若AD=12,BC=16, 求BE 的长。
19、已知:如图,在□ABCD 中,E 、F 是对角线AC 上的两点,且AE =CF 。
求证:DE =BF 。
20、已知:如图,在□ABCD 中,BE 、CE
BE =12 cm ,CE =5 cm .求□ABCD 的周长和面积.
21、已知:如图,AC 平分∠BAD ,CE ⊥AB 于E ,CF ⊥AD 于F ,
且BC =DC.你能说明BE 与DF 相等吗?
22、如图,E 、F 、G 、H 分别是AB 、BC 、CD 、DA 的中点. 求证:四边形EFGH 是平行四边形.
A
B
C
D
E F
1 2
23、已知:如图,D是△ABC的BC边上的中点,DE⊥AC,DF⊥AB,垂足分别是E、F,且BF=CE。
求证:(1)△ABC是等腰三角形;
(2)当∠A=900时,试判断四边形AFDE是怎样的四边形?证明你的判断结论。
24、△ABC为等边三角形,D、F分别为BC、AB上的点,且CD=BF,以
AD为边作等边△ADE.
(1)求证:△ACD≌△CBF.
(2)点D在线段BC上何处时,四边形CDEF是平行四边形且∠DEF=30°.。