中考数学重难点专题讲座 第九讲 几何图形的归纳,猜想,证明问题
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2012年中考复习二轮材料归纳猜想型问题一. 专题诠释归纳猜想型问题在中考中越来越被命题者所注重。
这类题要求根据题目中的图形或者数字,分析归纳,直观地发现共同特征,或者发展变化的趋势,据此去预测估计它的规律或者其他相关结论,使带有猜想性质的推断尽可能与现实情况相吻合,必要时可以进行验证或者证明,依此体现出猜想的实际意义。
二. 解题策略和解法精讲归纳猜想型问题对考生的观察分析能力要求较高,经常以填空等形式出现,解题时要善于从所提供的数字或图形信息中,寻找其共同之处,这个存在于个例中的共性,就是规律。
其中蕴含着“特殊——一般——特殊”的常用模式,体现了总结归纳的数学思想,这也正是人类认识新生事物的一般过程。
相对而言,猜想结论型问题的难度较大些,具体题目往往是直观猜想与科学论证、具体应用的结合,解题的方法也更为灵活多样:计算、验证、类比、比较、测量、绘图、移动等等,都能用到。
由于猜想本身就是一种重要的数学方法,也是人们探索发现新知的重要手段,非常有利于培养创造性思维能力,所以备受命题专家的青睐,逐步成为中考的持续热点。
三. 考点精讲考点一:猜想数式规律通常给定一些数字、代数式、等式或者不等式,然后猜想其中蕴含的规律。
一般解法是先写出数式的基本结构,然后通过横比(比较同一等式中不同部分的数量关系)或纵比(比较不同等式间相同位置的数量关系)找出各部分的特征,改写成要求的格式。
例1.(2011云南曲靖)将一列整式按某种规律排成x ,﹣2x 2,4x 3,﹣8x 4,16x 5…则排在第六个位置的整式为 .【分析】符号的规律:n 为奇数时,单项式为正号,n 为偶数时,符号为负号;系数的绝对值的规律:第n 个对应的系数的绝对值是2n ﹣1.指数的规律:第n 个对应的指数是n .【解答】根据分析的规律,得:第六个位置的整式为:﹣26x 6=﹣32x 6. 故答案为:﹣32x 6.【评注】此题考查的知识点是单项式,确定单项式的系数和次数时,把一个单项式分解成数字因数和字母因式的积,是找准单项式的系数和次数的关键.分别找出单项式的系数和次数的规律也是解决此类问题的关键. 例2.(2011山东济宁)观察下面的变形规律:211⨯ =1-12; 321⨯=12-31;431⨯=31-41;…… 解答下面的问题:(1)若n 为正整数,请你猜想)1(1+n n = ;(2)证明你猜想的结论;(3)求和:211⨯+321⨯+431⨯+…+201020091⨯ .【分析】(1)根据ij a 的定义规则,可知234a =,223a =,526a =,537a =.则有()()232252530a a a a -+-=.(2) 观察数表可知,第1问中的22,23,52,53,a a a a 恰是,,,,np nk mp mk a a a a 的具体形式,若将,,,,np nk mp mk a a a a 赋值于不同的行与列,我们不难发现()()0np nk mk mp a a a a -+-=.【解答】(1)111n n -+(2)证明:n 1-11+n =)1(1++n n n -)1(+n n n =1(1)n nn n +-+=)1(1+n n(3)原式=1-12+12-31+31-41+…+20091-20101=12009120102010-=【评注】归纳猜想题,提供的信息是一种规律,但它隐含在题目中,有待挖掘和开发,一般只要注重观察数字(式)变化规律,经归纳便可猜想出结论.本题属于典型的开放性探究题,其中的分数形式、分母中相邻两数相差1,都给答案探究提供了蛛丝马迹。
卜人入州八九几市潮王学校中考数学重难点专题讲座第九讲几何图形的归纳,猜想,证明问题【前言】实行以来,中考加大了对考生归纳,总结,猜想这方面才能的考察,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。
08年的中考填空压轴是一道代数归纳题,已经展现出了这种趋势。
09年的一模,二模也只是较少的区县出了这种归纳题,然而中考的时候就出了一道几何方面的n 等分点总结问题。
于是今年的一模二模,这种有关几何的归纳,猜想第一局部真题精讲【例1】2021,海淀,一模如图,n +1个边长为2的等边三角形有一条边在同一直线上,设211B D C ∆的面积为1S ,322B D C ∆的面积为2S ,…,1n n n B D C +∆的面积为n S ,那么2S =;n S =____〔用含n 的式子表示〕.【思路分析】拿到这种题型,第一步就是认清所求的图形到底是什么样的。
此题还好,将阴影局部标出,不至于看错。
但是假设不标就会有同学误以为所求的面积是22B AC ∆,33B AC ∆2S 所代表的三角形的底边2C 2D 是三角形2AC 2D 的底边,而这个三角形和△3AC 3B 2AC 与3AC 212223233S ==接下来通过总结,我们发现所求的三角形有一个最大的一共性就是高相等,B 点,将阴影局部放在反过来的等边三角形中看〕。
那么既然是求面积,高相等,剩下的自然就是底边的问题了。
我们发现所有的B,C 点连线的边都是平行的,于是自然可以得出nD 2D 就是2B 2C 1121n nn D C n +-=⋅+(n+1-1是什么意思为什么要减1)11123221n n n B D C n n n S D C n +∆===+【例2】2021,西城,一模在平面直角坐标系中,我们称边长为1且顶点的横纵坐标均为整数的正方形为单位格点正方形,如图,菱形ABCD 的四个顶点坐标分别是(80)-,,(04),,(80),,(04)-,,那么菱形ABCD 能覆盖的单位格点正方形的个数是_______个;假设菱形n n n n A B C D 的四个顶点坐标分别为(20)-,n ,(0),n ,(20),n ,(0)-,n 〔n 为正整数〕,那么菱形n n n n A B C D 能覆盖的单位格点正方形的个数为_________〔用含有n 的式子表示〕.【思路分析】此题方法比较多,例如第一空直接数格子都可以数出是48〔笑〕。
中考数学重点知识总结几何形与空间几何中考数学重点知识总结:几何形与空间几何几何形是数学中的一个重要分支,主要研究平面和空间中的形状、度量以及它们之间的关系。
在中考中,几何形与空间几何通常是数学考试中的重点内容。
本文将对中考数学中几何形与空间几何的重点知识进行总结。
一、点、线、面的基本概念与性质在几何形与空间几何的学习中,点、线、面是最基本的概念。
点是几何学中最基本的元素,没有形状和大小。
线是由无穷多个点按一定规律排列而成,它有长度但没有宽度和厚度。
面是由无穷多个点组成的二维图形,有长度和宽度但没有厚度。
1. 点的性质:- 点与点之间可以连成线段。
- 两点间唯一确定一条直线。
- 任意三点不共线。
2. 线的性质:- 直线上的任意两点可以连成线段。
- 直线上的任意三点共线。
- 两直线相交于一点或者平行。
3. 面的性质:- 平面上的任意三点不共线。
- 直线与平面的关系有相交、平行和垂直。
- 平面与平面的关系有相交和平行。
二、多边形的性质与分类多边形是由多条线段组成的封闭图形,是中考几何形与空间几何中的重要内容。
常见的多边形有三角形、四边形和五边形等。
下面分别介绍多边形的性质与分类。
1. 三角形的性质:- 三角形有三条边和三个内角。
- 三角形的内角和为180度。
- 根据边的长度和角的大小,三角形可以分为等边三角形、等腰三角形和普通三角形。
2. 四边形的性质:- 四边形有四条边和四个内角。
- 四边形的内角和为360度。
- 四边形根据角的大小和边的性质可以分为矩形、正方形、菱形、平行四边形和梯形等。
3. 五边形的性质:- 五边形有五条边和五个内角。
- 五边形的内角和为540度。
- 常见的五边形有等边五边形和普通五边形。
三、空间几何的相关概念与性质除了在平面上研究图形外,几何形与空间几何还涉及到空间中的几何形状。
在空间几何中,我们需要了解以下概念和性质。
1. 空间几何的基本概念:- 点、线、面的概念与平面几何相同。
初中数学几何知识点重难点剖析几何学是数学的一个重要分支,它研究空间的形状,大小和位置关系。
几何学对于学习初中数学来说是必不可少的一部分。
在初中阶段,学生将学习到许多几何知识点。
本文将剖析初中数学几何知识点中的重难点,并提供详细解释与例题演练。
一、点、线、面及其相互关系在几何学中,点、线和面是最基本的概念。
其中,点是没有大小和形状的,只有位置的概念;线是由一系列点组成的,它没有宽度和高度,只有长度;面则是由多条线段围成的区域,有长度和宽度。
了解和理解点、线、面及其相互关系是初中几何学习的基础。
二、角及其运算角是由两条射线公共的起点组成,我们通常用字母来表示角。
角的大小可以用度数来度量,一个整圆有360度。
在学习角的过程中,要掌握角的种类(锐角、直角、钝角、平角)、角的比较大小及角的运算。
运算包括角的加减、乘除等。
三、三角形及其性质三角形是几何学中的一个基本概念,它是由三条线段连接成的图形。
在初中数学中,我们主要学习到等腰三角形、等边三角形和直角三角形。
了解和运用三角形的性质,如三角形内角和为180度、等腰三角形的性质等是初中数学几何学习的重点。
四、相似三角形相似三角形是指具有相同形状但大小不同的三角形。
在相似三角形的学习过程中,需要掌握相似三角形的判定条件、相似三角形的性质以及相似三角形的比例关系。
相似三角形在数学和实际问题中具有重要的运用价值。
五、平行线及其性质平行线是两条不相交但处于同一个平面内的直线,它们永不相交。
学习平行线的性质,如平行线之间的距离相等、同位角相等等,可以帮助我们解决一些有关平行线的问题。
六、四边形及其性质四边形是由四条线段围成的多边形。
在初中数学中,我们主要学习到矩形、正方形、菱形和平行四边形。
要了解四边形的性质,如对角线的性质、四边形内角和为360度等。
七、圆及其性质圆是平面上所有到圆心的距离都相等的一组点的集合。
学习圆的性质,如半径、直径、弧长、面积等,是初中数学几何学习的重点之一。
数学几何形和空间几何的中考重点知识点归纳数学几何形和空间几何是中学数学中的一个重要分支,也是中考数学考试中经常涉及的知识点。
熟练掌握几何形和空间几何相关知识,对于正确解答数学几何类题目至关重要。
下面对数学几何形和空间几何的中考重点知识点进行归纳总结。
一、三角形中考试题中经常出现关于三角形的题目,涉及到三角形的分类、性质、相似、全等等方面的知识。
在这些知识点中,三角形的分类是一个很重要的基础,掌握了三角形的分类,才能更好地理解和应用其他的知识点。
常见的三角形分类有:1. 根据边长的关系:- 等边三角形:三边相等的三角形;- 等腰三角形:两边相等的三角形;- 普通三角形:三边各不相等的三角形。
2. 根据角度的关系:- 直角三角形:一个角为90度的三角形;- 锐角三角形:三个角都小于90度的三角形;- 钝角三角形:一个角大于90度的三角形。
此外,还需了解三角形的内角和外角性质,以及三角形的面积公式、三角形相似、全等的条件和判定等知识。
二、四边形中考中四边形相关的题目也比较常见,涉及到四边形的性质、分类、面积等方面的知识。
重点知识点如下:1. 平行四边形:对边平行的四边形,具有以下性质:- 对边相等;- 对角相等;- 对角的两个内角互补。
2. 矩形:对边平行且对角相等的四边形,具有以下性质:- 对边相等;- 对角相等;- 有四个直角。
3. 正方形:特殊的矩形,具有以下性质:- 对边相等;- 对角相等;- 有四个直角;- 边长相等。
需要掌握四边形性质的判断和应用,以及计算四边形的面积。
三、圆圆是另一个常见的几何形,也是中考中常考的题型。
重点知识点如下:1. 圆的性质:- 圆心:一个确定的点,表示为O;- 半径:圆心到圆上任意一点的距离,表示为r;- 直径:穿过圆心的两个点,表示为d,直径是半径的两倍;- 弧:一段圆上的弯曲部分;- 圆周率:常数,约等于3.14,表示为π。
2. 圆的面积:πr²,其中r为半径;3. 弧和扇形的面积计算。
初中数学知识归纳几何证明题的解题思路与方法几何证明题在初中数学中占据着重要的位置,它既考察了学生对基本几何知识的理解,又培养了学生的逻辑思维和推理能力。
本文将对初中数学中归纳几何证明题的解题思路与方法进行归纳总结,帮助学生更好地应对这类题目。
解题思路一:利用基本图形性质归纳几何证明题中经常会涉及到基本图形性质的运用,例如利用三角形的性质、四边形的性质等。
在解题过程中,可以先观察题目中给出的图形,根据其中的线段、角等要素,运用基本图形性质进行推理。
举例说明:证明一个角是直角。
首先,可以观察该角所在的图形,是否能够应用直角三角形的性质进行推理。
如果能找到一个直角三角形,并且该角是该直角三角形的内角或外角,那么该角就是直角。
解题思路二:利用各种等式与平行线性质初中几何证明题还涉及到线段、角的等式,以及平行线性质的应用。
在解题过程中,可以根据题目条件,利用各种等式与平行线性质进行推导与证明。
举例说明:证明两条线段相等。
可以根据题目给出的条件,利用等式性质进行推导。
比如,如果给出了两个三角形的一边和该边对应的角相等,那么可以根据等式来证明两条线段相等。
解题思路三:利用三角形相似性质在初中数学中,三角形相似性质是一个重要的内容。
在解决几何证明题时,可以利用三角形相似性质进行推理与证明。
要注意观察题目中给出的图形,找到相似的三角形,并利用相似比例进行推导。
举例说明:证明两条线段成比例。
可以根据题目给出的条件,利用相似三角形性质进行推导。
如果题目给出了两个三角形中的两条边成比例,那么可以根据相似比例来证明两条线段成比例。
解题思路四:利用等腰三角形与等边三角形性质等腰三角形与等边三角形在初中数学中也是一个重要的内容,并且在几何证明题中经常会用到。
在解题过程中,可以根据题目给出的条件,利用等腰三角形与等边三角形的性质进行推导与证明。
举例说明:证明某个角是等腰三角形的顶角。
可以根据题目给出的条件,利用等腰三角形的性质进行推理。
九年级几何图形知识点归纳几何图形是数学中重要的概念之一,它们具有丰富的性质和特征。
在九年级的学习过程中,我们需要系统地学习和掌握各种几何图形的定义、性质和运用。
本文将对九年级几何图形的知识点进行归纳总结。
一、点、线、面的基本概念1. 点:几何图形中最基本的元素,没有大小和形状。
2. 线:由无数个点组成,没有宽度和厚度。
3. 面:由无数个线组成,有宽度和厚度,可以是平面或曲面。
二、几何图形的分类与性质1. 直线:无限延伸的线段,具有长度和无限多的点。
2. 射线:具有一个起点和一个方向的线段,无限延伸的一部分。
3. 线段:两个点之间的部分,具有长度和有限个点。
4. 角:由两条射线共同起点组成的形状,根据角的大小和形状可以分为锐角、直角、钝角和平角。
5. 三角形:由三条线段组成的多边形,根据边长和角的大小可以分为等边三角形、等腰三角形和普通三角形。
6. 四边形:由四条线段组成的多边形,根据边和角的性质可以分为矩形、正方形、平行四边形和梯形等。
7. 圆:平面上所有到一个固定点的距离相等的点的集合,具有半径、直径、圆心和弧等概念。
三、几何图形的计算与应用1. 长度计算:根据图形的性质和已知条件求解图形的周长,如三角形的周长、矩形的周长等。
2. 面积计算:根据图形的性质和已知条件求解图形的面积,如三角形的面积、矩形的面积等。
3. 体积计算:根据图形的性质和已知条件求解图形的体积,如长方体的体积、圆柱体的体积等。
4. 几何运动:通过几何图形实现旋转、平移和镜像等运动,如图形的旋转、平移等变换操作。
5. 几何证明:应用已知的几何定理和性质进行推理和证明,如直角三角形的勾股定理证明等。
四、几何图形的性质与定理1. 垂直和平行关系:垂直线段的性质和判定方法,平行线和垂线之间的性质和判定方法。
2. 三角形的性质与定理:三角形内角和定理、三角形外角和定理、三角形中点定理等。
3. 相似三角形:相似三角形的性质与判定、相似三角形比例问题。
2024年中考数学复习重难点题型训练—简单几何证明题(含答案解析)类型一三角形全等1.(2022·西藏)如图,已知AD平分∠BAC,AB=AC.求证:△ABD≌△ACD.【答案】证明:∵AD平分∠BAC,∴∠BAD=∠CAD,在△ABD和△ACD中,AB=AC∠BAD=∠CADAD=AD,∴△ABD≌△ACD(SAS).2.(2022·湖南省益阳市)如图,在Rt△ABC中,∠B=90°,CD//AB,DE⊥AC于点E,且CE=AB.求证:△CED≌△ABC.【答案】证明:∵DE⊥AC,∠B=90°,∴∠DEC =∠B =90°,∵CD//AB ,∴∠A =∠DCE ,在△CED 和△ABC 中,∠DCE =∠A CE =AB ∠DEC =∠B ,∴△CED≌△ABC(ASA).3.(2022·江苏省南通市)如图,AC 和BD 相交于点O ,OA =OC ,OB =OD .(1)求证:∠A =∠C ;(2)求证:AB//CD .【答案】证明:(1)在△AOB 和△COD 中,OA =OC ∠AOB =∠COD OB =OD ,∴△AOB≌△COD(SAS),∴∠A =∠C ;(2)由(1)得∠A =∠C ,∴AB//CD .4.(2022·上海市)如图所示,在等腰三角形ABC 中,AB =AC ,点E ,F 在线段BC 上,点Q 在线段AB 上,且CF =BE ,AE 2=AQ ⋅AB .求证:(1)∠CAE =∠BAF ;(2)CF ⋅FQ =AF ⋅BQ .【答案】证明:(1)∵AB=AC,∴∠B=∠C,∵CF=BE,∴CF−EF=BE−EF,即CE=BF,在△ACE和△ABF中,AC=AB∠C=∠BCE=BF,∴△ACE≌△ABF(SAS),∴∠CAE=∠BAF;(2)∵△ACE≌△ABF,∴AE=AF,∠CAE=∠BAF,∵AE2=AQ⋅AB,AC=AB,∴AE AQ=AC AF,∴△ACE∽AFQ,∴∠AEC=∠AQF,∴∠AEF=∠BQF,∵AE=AF,∴∠AEF=∠AFE,∴∠BQF=∠AFE,∵∠B=∠C,∴△CAF∽△BFQ,∴CF BQ=AF FQ,即CF⋅FQ=AF⋅BQ.5.(2022·贵州省铜仁市)如图,点C在BD上,AB⊥BD,ED⊥BD,AC⊥CE,AB=CD.求证:△ABC≌△CDE.【答案】证明:∵AB⊥BD,ED⊥BD,AC⊥CE,∴∠B=∠D=∠ACE=90°,∴∠DCE+∠DEC=90°,∠BCA+∠DCE=90°,∴∠BCA=∠DEC,在△ABC和△CDE中,∠BCA=∠DEC∠B=∠DAB=CD,∴△ABC≌△CDE(AAS).6.(2022·广东省云浮市)如图,已知∠AOC=∠BOC,点P在OC上,PD⊥OA,PE⊥OB,垂足分别为D,E.求证:△OPD≌△OPE.【答案】证明:∵∠AOC=∠BOC,PD⊥OA,PE⊥OB,∴PD=PE,在Rt△OPD和Rt△OPE中,OP=OPPD=PE,∴Rt△OPD≌Rt△OPE(HL).7.(2022·四川省宜宾市)已知:如图,点A、D、C、F在同一直线上,AB//DE,∠B=∠E,BC=EF.求证:AD=CF.【答案】证明:∵AB//DE,∴∠A=∠EDF.在△ABC和△DEF中,∠A=∠EDF∠B=∠EBC=EF,∴△ABC≌△DEF(AAS).∴AC=DF,∴AC−DC=DF−DC,即:AD=CF.8.(2022·陕西省)如图,在△ABC中,点D在边BC上,CD=AB,DE//AB,∠DCE=∠A.求证:DE=BC.【答案】.证明:∵DE//AB,∴∠EDC=∠B,在△CDE和△ABC中,∠EDC=∠BCD=AB∠DCE=∠A,∴△CDE≌△ABC(ASA),∴DE=BC.9.(2022·湖南省衡阳市)如图,在△ABC中,AB=AC,D、E是BC边上的点,且BD=CE.求证:AD=AE.【答案】证明:∵AB=AC,∴∠B=∠C,在△ABD和△ACE中,AB=AC∠B=∠CBD=CE,∴△ABD≌△ACE(SAS),∴AD=AE.10.(2022·四川省乐山市)如图,B是线段AC的中点,AD//BE,BD//CE.求证:△ABD≌△BCE.【答案】证明:∵点B为线段AC的中点,∴AB=BC,∵AD//BE,∴∠A =∠EBC ,∵BD//CE ,∴∠C =∠DBA ,在△ABD 与△BCE 中,∠A =∠EBC AB =BC ∠DBA =∠C ,∴△ABD≌△BCE.(ASA).11.(2021·湖南衡阳市·中考真题)如图,点A 、B 、D 、E 在同一条直线上,,//,//AB DE AC DFBC EF =.求证:ABC DEF △≌△.【答案】见解析【分析】根据//,//AC DF BC EF ,可以得到,A FDE ABC DEF ∠=∠∠=∠,然后根据题目中的条件,利用ASA 证明△ABC ≌△DEF 即可.【详解】证明:点A ,B ,C ,D ,E 在一条直线上∵//,//AC DF BC EF∴,A FDE ABC DEF∠=∠∠=∠在ABC 与DEF 中CAB FDE AB DE ABC DEF ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩∴()ABC DEF ASA △≌△【点睛】本题重点考查了三角形全等的判定定理,普通两个三角形全等共有四个定理,即AAS 、ASA 、SAS 、SSS ,直角三角形可用HL 定理,但AAA 、SSA ,无法证明三角形全等,本题是一道较为简单的题目.12.(2021·四川乐山市·中考真题)如图,已知AB DC =,A D ∠=∠,AC 与DB 相交于点O ,求证:OBC OCB ∠=∠.【答案】证明见解析【分析】根据全等三角形的性质,通过证明ABO DCO △≌△,得OB OC =,结合等腰三角形的性质,即可得到答案.【详解】∵A D AOB DOC AB DC ∠=∠∠=∠=⎧⎪⎨⎪⎩,∴ABO DCO △≌△(AAS ),∴OB OC =,∴OBC OCB ∠=∠.【点睛】本题考查了全等三角形、等腰三角形的知识;解题的关键是熟练掌握全等三角形、等腰三角形的性质,从而完成求解.13.(2021·四川泸州市·中考真题)如图,点D 在AB 上,点E 在AC 上,AB=AC ,∠B=∠C ,求证:BD=CE【答案】证明见详解.【分析】根据“ASA”证明△ABE ≌△ACD ,然后根据全等三角形的对应边相等即可得到结论.【详解】证明:在△ABE 和△ACD 中,∵A A AB AC B C ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩,△ABE ≌△ACD (ASA),∴AE=AD ,∴BD=AB–AD=AC-AE=CE .【点睛】本题主要考查全等三角形的判定和性质,掌握全等三角形的判定方法(即SSS 、SAS 、ASA 、AAS 和HL )和全等三角形的性质(即全等三角形的对应边相等、对应角相等)是解题的关键.14.(2021·云南中考真题)如图,在四边形ABCD 中,,,AD BC AC BD AC ==与BD 相交于点E .求证:DAC CBD ∠=∠.【答案】见解析【分析】直接利用SSS 证明△ACD ≌△BDC ,即可证明.【详解】解:在△ACD 和△BDC 中,AD BC AC BD CD DC =⎧⎪=⎨⎪=⎩,∴△ACD ≌△BDC (SSS ),∴∠DAC=∠CBD .【点睛】本题考查了全等三角形的判定和性质,解题的关键是根据题意灵活运用SSS 的方法.15.(2020•菏泽)如图,在△ABC 中,∠ACB =90°,点E 在AC 的延长线上,ED ⊥AB 于点D ,若BC =ED ,求证:CE =DB.【分析】由“AAS ”可证△ABC ≌△AED ,可得AE =AB ,AC =AD ,由线段的和差关系可得结论.【解答】证明:∵ED ⊥AB ,∴∠ADE =∠ACB =90°,∠A =∠A ,BC =DE ,∴△ABC ≌△AED (AAS ),∴AE =AB ,AC =AD ,∴CE =BD .16.(2020•南充)如图,点C 在线段BD 上,且AB ⊥BD ,DE ⊥BD ,AC ⊥CE ,BC =DE .求证:AB =CD .【分析】证明△ABC≌△CDE(ASA),可得出结论.【解答】证明:∵AB⊥BD,ED⊥BD,AC⊥CE,∴∠ACE=∠ABC=∠CDE=90°,∴∠ACB+∠ECD=90°,∠ECD+∠CED=90°,∴∠ACB=∠CED.在△ABC和△CDE中,∠ACB=∠CEDBC=DE∠ABC=∠CDE,∴△ABC≌△CDE(ASA),∴AB=CD.17.(2020•硚口区模拟)如图,点D在AB上,点E在AC上,AB=AC,∠B=∠C,求证:BD=CE.【分析】要证BD=CE只要证明AD=AE即可,而证明△ABE≌△ACD,则可得AD=AE.【解答】证明:在△ABE与△ACD中∠A=∠AAB=AC∠B=∠C,∴△ABE≌△ACD.∴AD =AE .∴BD =CE .18.(2020•铜仁市)如图,∠B =∠E ,BF =EC ,AC ∥DF .求证:△ABC ≌△DEF .【分析】首先利用平行线的性质得出∠ACB =∠DFE ,进而利用全等三角形的判定定理ASA ,进而得出答案.【解答】证明:∵AC ∥DF ,∴∠ACB =∠DFE ,∵BF =CE ,∴BC =EF ,在△ABC 和△DEF 中,∠B =∠E BC =EF ∠ACB =∠DFE ,∴△ABC ≌△DEF (ASA ).19.(2020•无锡)如图,已知AB ∥CD ,AB =CD ,BE =CF .求证:(1)△ABF ≌△DCE ;(2)AF ∥DE .【分析】(1)先由平行线的性质得∠B =∠C ,从而利用SAS 判定△ABF ≌△DCE ;(2)根据全等三角形的性质得∠AFB =∠DEC ,由等角的补角相等可得∠AFE =∠DEF ,再由平行线的判定可得结论.【解答】证明:(1)∵AB ∥CD ,∴∠B =∠C ,∵BE =CF ,∴BE ﹣EF =CF ﹣EF ,即BF =CE ,在△ABF 和△DCE 中,∵AB =CD ∠B =∠C BF =CE ,∴△ABF ≌△DCE (SAS );(2)∵△ABF ≌△DCE ,∴∠AFB =∠DEC ,∴∠AFE =∠DEF ,∴AF ∥DE .20.(2020•台州)如图,已知AB =AC ,AD =AE ,BD 和CE 相交于点O .(1)求证:△ABD ≌△ACE ;(2)判断△BOC 的形状,并说明理由.【分析】(1)由“SAS ”可证△ABD ≌△ACE ;(2)由全等三角形的性质可得∠ABD =∠ACE ,由等腰三角形的性质可得∠ABC =∠ACB ,可求∠OBC=∠OCB,可得BO=CO,即可得结论.【解答】证明:(1)∵AB=AC,∠BAD=∠CAE,AD=AE,∴△ABD≌△ACE(SAS);(2)△BOC是等腰三角形,理由如下:∵△ABD≌△ACE,∴∠ABD=∠ACE,∵AB=AC,∴∠ABC=∠ACB,∴∠ABC﹣∠ABD=∠ACB﹣∠ACE,∴∠OBC=∠OCB,∴BO=CO,∴△BOC是等腰三角形.21.如图,点C、E、F、B在同一直线上,点A、D在BC异侧,AB∥CD,AE=DF,∠A=∠D.(1)求证:AB=CD;(2)若AB=CF,∠B=40°,求∠D的度数.【分析】(1)根据平行线的性质求出∠B=∠C,根据AAS推出△ABE≌△DCF,根据全等三角形的性质得出即可;(2)根据全等得出AB=CD,BE=CF,∠B=∠C,求出CF=CD,推出∠D=∠CFD,即可求出答案.【解答】(1)证明:∵AB∥CD,∴∠B=∠C,在△ABE和△DCF中,∠A=∠D∠B=∠CAE=DF,∴△ABE≌△DCF(AAS),∴AB=CD;(2)解:∵△ABE≌△DCF,∴AB=CD,BE=CF,∠B=∠C,∵∠B=40°,∴∠C=40°∵AB=CF,∴CF=CD,∴∠D=∠CFD=12×(180°﹣40°)=70°.类型二特殊四边形判定及性质22.(2022·广西壮族自治区河池市)如图,点A,F,C,D在同一直线上,AB=DE,AF=CD,BC=EF.(1)求证:∠ACB=∠DFE;(2)连接BF,CE,直接判断四边形BFEC的形状.【答案】(1)证明:∵AF=CD,∴AF+CF=CD+CF,即AC=DF,在△ABC和△DEF中,AB=DEBC=EFAC=DF,∴△ABC≌△DEF(SSS),∴∠ACB=∠DFE;(2)解:如图,四边形BFEC是平行四边形,理由如下:由(1)可知,∠ACB=∠DFE,∴BC//EF,又∵BC=EF,∴四边形BFEC是平行四边形.23.(2022·青海省西宁市)如图,四边形ABCD是菱形,AE⊥BC于点E,AF⊥CD于点F.(1)求证:△ABE≌△ADF;(2)若AE=4,CF=2,求菱形的边长.【答案】(1)证明:∵四边形ABCD 是菱形,∴AB =BC =CD =AD ,∠B =∠D ,∵AE ⊥BC ,AF ⊥CD ,∴∠AEB =∠AFD ,在△ABE 和△ADF 中,∠AEB =∠AFD ∠B =∠D AB =AD ,∴△ABE≌△ADF(AAS);(2)解:设菱形的边长为x ,∵AB =CD =x ,CF =2,∴DF =x −2,∵△ABE≌△ADF ,∴BE =DF =x −2,在Rt △ABE 中,根据勾股定理得,AE 2+BE 2=AB 2,即42+(x −2)2=x 2,解得x =5,∴菱形的边长是5.24.(2022·江苏省无锡市)如图,已知四边形ABCD为矩形,AB=22,BC=4,点E在BC 上,CE=AE,将△ABC沿AC翻折到△AFC,连接EF.(1)求EF的长;(2)求sin∠CEF的值.【答案】解:(1)∵CE=AE,∴∠ECA=∠EAC,根据翻折可得:∠ECA=∠FCA,∠BAC=∠CAF,∵四边形ABCD是矩形,∴DA//CB,∴∠ECA=∠CAD,∴∠EAC=∠CAD,∴∠DAF=∠BAE,∵∠BAD=90°,∴∠EAF=90°,设CE=AE=x,则BE=4−x,在△BAE中,根据勾股定理可得:BA2+BE2=AE2,即:(22)2+(4−x)2= x2,解得:x=3,在Rt△EAF中,EF=AF2+AE2=17.(2)过点F作FG⊥BC交BC于点G,设CG=x,则GB=3−x,∵FC=4,FE=17,∴FG2=FC2−CG2=FE2−EG2,即:16−x2=17−(3−x)2,解得:x=43,∴FG=FC2−CG2∴sin∠CEF=FG EF=25.(2022·湖北省荆门市)如图,已知矩形ABCD中,AB=8,BC=x(0<x<8),将△ACB 沿AC对折到△ACE的位置,AE和CD交于点F.(1)求证:△CEF≌△ADF;(2)求tan∠DAF的值(用含x的式子表示).【答案】(1)证明:∵四边形ABCD是矩形,∴∠B=∠D=90°,BC=AD,根据折叠的性质得:BC=CE,∠E=∠B=90°,∴∠E=∠D=90°,AD=CE,在△CEF与△ADF中,∠ CFE=∠AFD∠D=∠E=90°AD=CE,∴△CEF≌△ADF(AAS);(2)解:设DF=a,则CF=8−a,∵四边形ABCD是矩形,∴AB//CD,AD=BC=x,∴∠DCA=∠BAC,根据折叠的性质得:∠EAC=∠BAC,∴∠DCA=∠EAC,∴AF=CF=8−a,在Rt△ADF中,∵AD2+DF2=AF2,∴x2+a2=(8−a)2,∴a=64−x216,∴tan∠DAF=DF AD=64−x216x.26.(2022·四川省遂宁市)如图,在菱形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,点E是AD的中点,连接OE,过点D作DF//AC交OE的延长线于点F,连接AF.(1)求证:△AOE≌△DFE;(2)判定四边形AODF的形状并说明理由.【答案】(1)证明:∵E是AD的中点,∴AE=DE,∵DF//AC,∴∠OAD=∠ADF,∵∠AEO=∠DEF,∴△AOE≌△DFE(ASA).(2)解:四边形AODF为矩形.理由:∵△AOE≌△DFE,∴AO=DF,∵DF//AC,∴四边形AODF为平行四边形,∵四边形ABCD为菱形,∴AC⊥BD,即∠AOD=90°,∴平行四边形AODF为矩形.27.(2022·湖北省)如图,已知E、F分别是▱ABCD的边BC,AD上的点,且BE=DF(1)求证:四边形AECF是平行四边形;(2)若四边形AECF是菱形,且BC=10,∠BAC=90°,求BE的长.【答案】(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD//BC,且AD=BC,∴AF//EC,∵BE=DF,∴AF=EC,∴四边形AECF是平行四边形;(2)如图所示:∵四边形AECF是菱形,∴AE=EC,∴∠1=∠2,∵∠3=90°−∠2,∠4=90°−∠1,∴∠3=∠4,∴AE=BE,∴BE=AE=CE=12BC=5.28.(2022·云南省)如图,在平行四边形ABCD中,连接BD,E为线段AD的中点,延长BE 与CD的延长线交于点F,连接AF,∠BDF=90°.(1)求证:四边形ABDF是矩形;(2)若AD=5,DF=3,求四边形ABCF的面积S.【答案】.(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,∴BA//CD,∴∠BAE=∠FDE,∵点E是AD的中点,∴AE=DE,在△BEA和△FED中,∠BAE=∠FDEAE=DE∠BEA=∠FED,∴△BEA≌△FED(ASA),∴EF=EB,又∵AE=DE,∴四边形ABDF是平行四边形,∵∠BDF=90°.∴四边形ABDF是矩形;(2)解:由(1)得四边形ABDF是矩形,∴∠AFD=90°,AB=DF=3,AF=BD,∴AF=AD2−DF2=52−32=4,∴S矩形ABDF=DF⋅AF=3×4=12,BD=AF=4,∵四边形ABCD是平行四边形,∴CD=AB=3,∴S△BCD=12BD⋅CD=12×4×3=6,∴四边形ABCF的面积S=S矩形ABDF+S△BCD=12+6=18,答:四边形ABCF的面积S为18.29.(2022·广西壮族自治区河池市)如图,点A,F,C,D在同一直线上,AB=DE,AF=CD,BC=EF.(1)求证:∠ACB=∠DFE;(2)连接BF,CE,直接判断四边形BFEC的形状.【答案】(1)证明:∵AF=CD,∴AF+CF=CD+CF,即AC=DF,在△ABC和△DEF中,AB=DEBC=EFAC=DF,∴△ABC≌△DEF(SSS),∴∠ACB=∠DFE;(2)解:如图,四边形BFEC是平行四边形,理由如下:由(1)可知,∠ACB=∠DFE,∴BC//EF,又∵BC=EF,∴四边形BFEC是平行四边形.30.(2022·湖南省郴州市)如图,四边形ABCD是菱形,E,F是对角线AC上的两点,且AE=CF,连接BF,FD,DE,EB.求证:四边形DEBF是菱形.【答案】证明:∵四边形ABCD是菱形,∴AB=BC=CD=AD,∠DAB=∠DCB,AC平分∠DAB,AC平分∠DCB,∴∠DAC=∠BAC=12∠DAB,∠DCA=∠ACB=12∠DCB,∴∠DAC=∠BAC=∠DCA=∠ACB,∵AE=CF,∴△DAE≌△BAE≌△BCF≌△DCF(SAS),∴DE=BE=BF=DF,∴四边形DEBF是菱形.31.(2022·山东省聊城市)如图,△ABC中,点D是AB上一点,点E是AC的中点,过点C 作CF//AB,交DE的延长线于点F.(1)求证:AD=CF;(2)连接AF,CD.如果点D是AB的中点,那么当AC与BC满足什么条件时,四边形ADCF 是菱形,证明你的结论.【答案】(1)证明:∵CF//AB,∴∠ADF=∠CFD,∠DAC=∠FCA,∵点E是AC的中点,∴AE=CE,∴△ADE≌△CFE(AAS),∴AD=CF;(2)解:当AC⊥BC时,四边形ADCF是菱形,证明如下:由(1)知,AD=CF,∵AD//CF,∴四边形ADCF是平行四边形,∵AC⊥BC,∴△ABC是直角三角形,∵点D是AB的中点,∴CD=12AB=AD,∴四边形ADCF是菱形.32.(2022·北京市)如图,在▱ABCD中,AC,BD交于点O,点E,F在AC上,AE=CF.(1)求证:四边形EBFD是平行四边形;(2)若∠BAC=∠DAC,求证:四边形EBFD是菱形.【答案】证明:(1)在▱ABCD中,OA=OC,OB=OD,∵AE=CF.∴OE=OF,∴四边形EBFD是平行四边形;(2)∵四边形ABCD是平行四边形,∴AB//DC,∴∠BAC=∠DCA,∵∠BAC=∠DAC,∴∠DCA=∠DAC,∴DA=DC,∵OA=OC,∴DB⊥EF,∴平行四边形EBFD是菱形.33.(2022·湖南省张家界市)如图,菱形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,点E是CD的中点,连接OE,过点C作CF//BD交OE的延长线于点F,连接DF.(1)求证:△ODE≌△FCE;(2)试判断四边形ODFC的形状,并写出证明过程.【答案】.(1)证明:∵点E是CD的中点,∴CE=DE,又∵CF//BD∴∠ODE=∠FCE,在△ODE和△FCE中,∠ODE=∠FCEDE=CE∠DEO=∠CEF,∴△ODE≌△FCE(ASA);(2)解:四边形ODFC为矩形,证明如下:∵△ODE≌△FCE,∴OE=FE,又∵CE=DE,∴四边形ODFC为平行四边形,又∵四边形ABCD为菱形,∴AC⊥BD,即∠DOC=90°,∴四边形ODFC为矩形.34.(2022·四川省内江市)如图,在▱ABCD中,点E、F在对角线BD上,且BE=DF.求证:(1)△ABE≌△CDF;(2)四边形AECF是平行四边形.【答案】证明:(1)∵四边形ABCD为平行四边形,∴AB=CD,AB//CD,∴∠ABD=∠CDB,在△ABE和△CDF中,AB=CD∠ABE=∠CDFBE=DF,∴△ABE≌△CDF(SAS);(2)由(1)可知,△ABE≌△CDF,∴AE=CF,∠AEB=∠CFD,∴180°−∠AEB=180°−∠CFD,即∠AEF=∠CFE,∴AE//CF,∵AE=CF,AE//CF,∴四边形AECF是平行四边形.35.(2022·湖南省长沙市)如图,在▱ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,AB=AD.(1)求证:AC⊥BD;(2)若点E,F分别为AD,AO的中点,连接EF,EF=32,AO=2,求BD的长及四边形ABCD 的周长.【答案】(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,AB=AD,∴▱ABCD是菱形,∴AC⊥BD;(2)解:∵点E,F分别为AD,AO的中点,∴EF是△AOD的中位线,∴OD=2EF=3,由(1)可知,四边形ABCD是菱形,∴AB=BC=CD=AD,AC⊥BD,BD=2OD=6,在Rt△AOD中,由勾股定理得:AD=AO2+OD2=22+32=13,∴菱形ABCD的周长=4AD=41336.(2021·四川广安市·中考真题)如图,四边形ABCD是菱形,点E、F分别在边AB、AD=.连接CE、CF.的延长线上,且BE DF求证:CE CF=.【答案】见解析【分析】根据菱形的性质得到BC=CD,∠ADC=∠ABC,根据SAS证明△BEC≌△DFC,可得CE=CF.【详解】解:∵四边形ABCD 是菱形,∴BC=CD ,∠ADC=∠ABC ,∴∠CDF=∠CBE ,在△BEC 和△DFC 中,BE DF CBE CDF BC CD =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△BEC ≌△DFC (SAS ),∴CE=CF .【点睛】本题考查了菱形的性质,全等三角形的判定和性质,解题的关键是根据菱形得到判定全等的条件.37.(2021·江苏扬州市·中考真题)如图,在ABC 中,BAC ∠的角平分线交BC 于点D ,//,//DE AB DF AC.(1)试判断四边形AFDE 的形状,并说明理由;(2)若90BAC ∠=︒,且AD =,求四边形AFDE 的面积.【答案】(1)菱形,理由见解析;(2)4【分析】(1)根据DE ∥AB ,DF ∥AC 判定四边形AFDE 是平行四边形,再根据平行线的性质和角平分线的定义得到∠EDA=∠EAD ,可得AE=DE ,即可证明;(2)根据∠BAC=90°得到菱形AFDE是正方形,根据对角线AD求出边长,再根据面积公式计算即可.【详解】解:(1)四边形AFDE是菱形,理由是:∵DE∥AB,DF∥AC,∴四边形AFDE是平行四边形,∵AD平分∠BAC,∴∠FAD=∠EAD,∵DE∥AB,∴∠EDA=∠FAD,∴∠EDA=∠EAD,∴AE=DE,∴平行四边形AFDE是菱形;(2)∵∠BAC=90°,∴四边形AFDE是正方形,∵AD=,=2,∴∴四边形AFDE的面积为2×2=4.【点睛】本题考查了菱形的判定,正方形的判定和性质,平行线的性质,角平分线的定义,解题的关键是掌握特殊四边形的判定方法.38.(2021·江苏连云港市·中考真题)如图,点C是BE的中点,四边形ABCD是平行四边形.(1)求证:四边形ACED是平行四边形;,求证:四边形ACED是矩形.(2)如果AB AE【答案】(1)见解析;(2)见解析【分析】(1)由平行四边形的性质以及点C是BE的中点,得到AD∥CE,AD=CE,从而证明四边形ACED是平行四边形;(2)由平行四边形的性质证得DC=AE,从而证明平行四边形ACED是矩形.【详解】证明:(1)∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD∥BC,且AD=BC.∵点C是BE的中点,∴BC=CE,∴AD=CE,∵AD∥CE,∴四边形ACED是平行四边形;(2)∵四边形ABCD是平行四边形,∴AB=DC,∵AB=AE,∴DC=AE,∵四边形ACED是平行四边形,∴四边形ACED是矩形.【点睛】本题考查了平行四边形和矩形的判定和性质,正确的识别图形是解题的关键.39.(2021·四川遂宁市·中考真题)如图,在平行四边形ABCD 中,对角线AC 与BD 相交于点O ,过点O 的直线EF 与BA 、DC 的延长线分别交于点E 、F .(1)求证:AE =CF ;(2)请再添加一个条件,使四边形BFDE是菱形,并说明理由.【答案】(1)见解析;(2)EF ⊥BD 或EB =ED ,见解析【分析】(1)根据平行四边形的性质和全等三角形的证明方法证明AOE COF V V ≌,则可得到AE =CF ;(2)连接BF ,DE ,由AOE COF V V ≌,得到OE=OF ,又AO=CO ,所以四边形AECF 是平行四边形,则根据EF ⊥BD 可得四边形BFDE 是菱形.【详解】证明:(1)∵四边形ABCD 是平行四边形∴OA =OC ,BE ∥DF∴∠E =∠F在△AOE 和△COF 中E F AOE COF OA OC ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴AOE COF V V ≌()AAS ∴AE =CF(2)当EF ⊥BD 时,四边形BFDE 是菱形,理由如下:如图:连结BF ,DE∵四边形ABCD 是平行四边形∴OB =OD∵AOE COFV V ≌∴OE OF=∴四边形BFDE 是平行四边形∵EF ⊥BD ,∴四边形BFDE 是菱形【点睛】本题主要考查了全等三角形的性质与判定、平行四边形的性质,菱形的判定等知识点,熟悉相关性质,能全等三角形的性质解决问题是解题的关键.40(2020•黄冈)已知:如图,在▱ABCD 中,点O 是CD 的中点,连接AO 并延长,交BC 的延长线于点E ,求证:AD =CE .【分析】只要证明△AOD≌△EOC(ASA)即可解决问题;【解答】证明:∵O是CD的中点,∴OD=CO,∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD∥BC,∴∠D=∠OCE,在△ADO和△ECO中,∠D=∠OCEOD=OC∠AOD=∠EOC,∴△AOD≌△EOC(ASA),∴AD=CE.41.(2020•扬州)如图,▱ABCD的对角线AC、BD相交于点O,过点O作EF⊥AC,分别交AB、DC于点E、F,连接AF、CE.(1)若OE=32,求EF的长;(2)判断四边形AECF的形状,并说明理由.【分析】(1)判定△AOE≌△COF(ASA),即可得OE=OF=32,进而得出EF的长;(2)先判定四边形AECF是平行四边形,再根据EF⊥AC,即可得到四边形AECF是菱形.【解析】(1)∵四边形ABCD是平行四边形,∴AB∥CD,AO=CO,∴∠FCO=∠EAO,又∵∠AOE=∠COF,∴△AOE≌△COF(ASA),∴OE=OF=32,∴EF=2OE=3;(2)四边形AECF是菱形,理由:∵△AOE≌△COF,∴AE=CF,又∵AE∥CF,∴四边形AECF是平行四边形,又∵EF⊥AC,∴四边形AECF是菱形.42.(2020•青岛)如图,在▱ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,点E,F分别在BD和DB的延长线上,且DE=BF,连接AE,CF.(1)求证:△ADE≌△CBF;(2)连接AF,CE.当BD平分∠ABC时,四边形AFCE是什么特殊四边形?请说明理由.【分析】(1)根据四边形ABCD是平行四边形,可以得到AD=CB,∠ADC=∠CBA,从而可以得到∠ADE=∠CBF,然后根据SAS即可证明结论成立;(2)根据BD平分∠ABC和平行四边形的性质,可以证明▱ABCD是菱形,从而可以得到AC ⊥BD,然后即可得到AC⊥EF,再根据题目中的条件,可以证明四边形AFCE是平行四边形,然后根据AC⊥EF,即可得到四边形AFCE是菱形.【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD=CB,∠ADC=∠CBA,∴∠ADE=∠CBF,在△ADE和△CBF中,AD=CB∠ADE=∠CBFDE=BF,∴△ADE≌△CBF(SAS);(2)当BD平分∠ABC时,四边形AFCE是菱形,理由:∵BD平分∠ABC,∴∠ABD=∠CBD,∵四边形ABCD是平行四边形,∴OA=OC,OB=OD,AD∥BC,∴∠ADB=∠CBD,∴∠ABD=∠ADB,∴AB=AD,∴平行四边形ABCD是菱形,∴AC⊥BD,∴AC⊥EF,∵DE=BF,∴OE=OF,又∵OA=OC,∴四边形AFCE是平行四边形,∵AC⊥EF,∴四边形AFCE是菱形.43.(2020•新疆)如图,四边形ABCD是平行四边形,DE∥BF,且分别交对角线AC于点E,F,连接BE,DF.(1)求证:AE=CF;(2)若BE=DE,求证:四边形EBFD为菱形.【分析】(1)根据平行四边形的性质,可以得到AD=CB,AD∥CB,从而可以得到∠DAE=∠BCF,再根据DE∥BF和等角的补角相等,从而可以得到∠AED=∠CFB,然后即可证明△ADE和△CBF全等,从而可以得到AE=CF;(2)根据(1)中的△ADE和△CBF全等,可以得到DE=BF,再根据DE∥BF,即可得到四边形EBFD是平行四边形,再根据BE=DE,即可得到四边形EBFD为菱形.【解答】(1)证明:∵四边形ABCD 是平行四边形,∴AD =CB ,AD ∥CB ,∴∠DAE =∠BCF ,∵DE ∥BF ,∴∠DEF =∠BFE ,∴∠AED =∠CFB ,在△ADE 和△CBF 中,∠DAE =∠BCF ∠AED =∠CFB AD =CB ,∴△ADE ≌△CBF (AAS ),∴AE =CF ;(2)证明:由(1)知△ADE ≌△CBF ,则DE =BF ,又∵DE ∥BF ,∴四边形EBFD 是平行四边形,∵BE =DE ,∴四边形EBFD 为菱形.类型三与相似有关的证明44.(2021·广东中考真题)如图,边长为1的正方形ABCD 中,点E 为AD 的中点.连接BE ,将ABE △沿BE 折叠得到,FBE BF 交AC 于点G ,求CG 的长.【答案】CG =【分析】根据题意,延长BF 交CD 于H 连EH ,通过证明()Rt EDH Rt EFH HL ≌、DHE AEB ∽得到34CH =,再由HGC BGA ∽得到()34CG AC CG =-,进而即可求得CG 的长.【详解】解:延长BF 交CD 于H 连EH ,∵FBE 由ABE △沿BE 折叠得到,∴EA EF =,90EFB EAB ∠=∠=︒,∵E 为AD 中点,正方形ABCD 边长为1,∴12EA ED ==,∴12ED EF ==,∵四边形ABCD 是正方形,∴90D EFB EFH ∠=∠=∠=︒,在Rt EDH △和Rt EFH 中,ED EF EH EH=⎧⎨=⎩,∴()Rt EDH Rt EFH HL ≌,又∵AEB FEB ∠=∠,∴90DEH AEB ∠+∠=︒,∵90ABE AEB ∠+∠=︒,∴ABE DEH ∠=∠,∴DHE AEB ∽,∴12DH AE DE AB ==,∴14DH =,∴13144CH CD DH =-=-=,∵CH AB ∥,∴HGC BGA ∽,∴34CG CH AG AB ==,∴()3344CG AG AC CG ==-,∵1AB =,1CB =,90CBA ∠=︒,∴AC =,∴)34CG CG =,∴CG =.【点睛】本题主要考查了三角形全等的判定及性质、三角形相似的判定及性质以及正方形的性质,熟练掌握相关几何知识是解决本题的关键.45.(2021·湖北鄂州市·中考真题)如图,在ABCD 中,点E 、F 分别在边AD 、BC 上,(1)探究四边形BEDF的形状,并说明理由;(2)连接AC,分别交BE、DF于点G、H,连接BD交AC于点O.若23AGOG=,4AE=,求BC的长.【答案】(1)平行四边形,见解析;(2)16【分析】(1)利用平行四边形的判定定理,两组对边分别平行是平行四边形即可证明;(2)根据23AGOG=,找到边与边的等量关系,再利用三角形相似,建立等式进行求解即可.【详解】(1)四边形BEDF为平行四边形.理由如下:∵四边形ABCD为平行四边形∴ABC ADC∠=∠∵ABE CDF∠=∠∴EBF EDF∠=∠∵四边形ABCD为平行四边形∴//AD BC∴EDF DFC EBF∠=∠=∠∴//BE DF∵//AD BC∴四边形BEDF 为平行四边形(2)设2AG a =,∵23AG OG =∴3OG a =,5AO a=∵四边形ABCD 为平行四边形∴5AO CO a ==,10AC a =,8CG a=∵//AD BC,,AGE CGB AEG CBG EAG BCG ∠=∠∠=∠∠=∠,∴AGE CGB∆∆∽∴14AE AG BC GC ==∵4AE =∴16BC =.【点睛】本题考查了平行四边形的判定定理、相似三角形的判定定理,解题的关键是:熟练掌握相关定理,能进行相关的证明.46.(2021·北京中考真题)如图,在ABC 中,,,AB AC BAC M α=∠=为BC 的中点,点D 在MC 上,以点A 为中心,将线段AD 顺时针旋转α得到线段AE ,连接,BE DE .(1)比较BAE ∠与CAD ∠的大小;用等式表示线段,,BE BM MD 之间的数量关系,并证明;(2)过点M 作AB 的垂线,交DE 于点N ,用等式表示线段NE 与ND 的数量关系,并证明.【答案】(1)BAE CAD ∠=∠,BM BE MD =+,理由见详解;(2)DN EN =,理由见详解.【分析】(1)由题意及旋转的性质易得BAC EAD α∠=∠=,AE AD =,然后可证ABE ACD △≌△,进而问题可求解;(2)过点E 作EH ⊥AB ,垂足为点Q ,交AB 于点H ,由(1)可得ABE ACD ∠=∠,BE CD =,易证BH BE CD ==,进而可得HM DM =,然后可得DMN DHE ∽,最后根据相似三角形的性质可求证.【详解】(1)证明:∵BAC EAD α∠=∠=,∴BAE BAD BAD CAD α∠+∠=∠+∠=,∴BAE CAD ∠=∠,由旋转的性质可得AE AD =,∵AB AC =,∴()ABE ACD SAS ≌,∴BE CD =,∵点M 为BC 的中点,∴BM CM =,∵CM MD CD MD BE =+=+,∴BM BE MD =+;(2)证明:DN EN =,理由如下:过点E 作EH ⊥AB ,垂足为点Q ,交AB 于点H ,如图所示:∴90EQB HQB ∠=∠=︒,由(1)可得ABE ACD △≌△,∴ABE ACD ∠=∠,BE CD =,∵AB AC =,∴ABC C ABE ∠=∠=∠,∵BQ BQ =,∴()BQE BQH ASA ≌,∴BH BE CD ==,∵MB MC =,∴HM DM =,∵MN AB ⊥,∴//MN EH ,∴DMN DHE ∽,∴12DM DN DH DE ==,∴DN EN =.【点睛】本题主要考查全等三角形的性质与判定、相似三角形的性质与判定及等腰三角形的性质、旋转的性质,熟练掌握全等三角形的性质与判定、相似三角形的性质与判定及等腰三角形的性质、旋转的性质是解题的关键.47.(2020•长沙)在矩形ABCD 中,E 为DC 边上一点,把△ADE 沿AE 翻折,使点D 恰好落在BC边上的点F.(1)求证:△ABF∽△FCE;(2)若AB=23,AD=4,求EC的长;(3)若AE﹣DE=2EC,记∠BAF=α,∠FAE=β,求tanα+tanβ的值.【分析】(1)根据两角对应相等的两个三角形相似证明即可.(2)设EC=x,证明△ABF∽△FCE,可得AB CF=BF EC,由此即可解决问题.(3)首先证明tanα+tanβ=BF AB+EF AF=BF AB+CF AB=BF+CF AB=BC AB,设AB=CD=a,BC=AD=b,DE=x,解直角三角形求出a,b之间的关系即可解决问题.【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是矩形,∴∠B=∠C=∠D=90°,由翻折可知,∠D=∠AFE=90°,∴∠AFB+∠EFC=90°,∠EFC+∠CEF=90°,∴∠AFB=∠FEC,∴△ABF∽△FCE.(2)设EC=x,由翻折可知,AD=AF=4,∴BF=AF2−AB2=16−12=2,∴CF=BC﹣BF=2,∵△ABF∽△FCE,∴AB CF=BF EC,∴2322,∴x=∴EC=(3)∵△ABF∽△FCE,∴AF EF=AB CF,∴tanα+tanβ=BF AB+EF AF=BF AB+CF AB=BF+CF AB=BC AB,设AB=CD=a,BC=AD=b,DE=x,∴AE=DE+2CE=x+2(a﹣x)=2a﹣x,∵AD=AF=b,DE=EF=x,∠B=∠C=∠D=90°,∴BF=b2−a2,CF=x2−(a−x)2=2ax−a2,∵AD2+DE2=AE2,∴b2+x2=(2a﹣x)2,∴a2﹣ax=14b2,∵△ABF∽△FCE,∴AB CF=BF EC,−(a−x)=b2−a2a−x,∴a2﹣ax=b2−a2•2ax−a2,∴14b2=b2−a2•整理得,16a4﹣24a2b2+9b4=0,∴(4a2﹣3b2)2=0,∴b a=233,∴tanα+tanβ=BC AB=48.(2020•怀化)如图,在⊙O中,AB为直径,点C为圆上一点,延长AB到点D,使CD =CA,且∠D=30°.(1)求证:CD是⊙O的切线.(2)分别过A、B两点作直线CD的垂线,垂足分别为E、F两点,过C点作AB的垂线,垂足为点G.求证:CG2=AE•BF.【分析】(1)连接OC,∠CAD=∠D=30°,由OC=OA,进而得到∠OCA=∠CAD=30°,由三角形外角定理得到∠COD=∠A+∠OCA=60°,在△OCD中由内角和定理可知∠OCD=90°即可证明;(2)证明AC是∠EAG的角平分线,CB是∠FCG的角平分线,得到CE=CG,CF=CG,再证明△AEC∽△CFB,对应线段成比例即可求解.【解答】(1)证明:连接OC,如右图所示,∵CA=CD,且∠D=30°,∴∠CAD=∠D=30°,∵OA=OC,∴∠CAD=∠ACO=30°,∴∠COD=∠CAD+∠ACO=30°+30°=60°,∴∠OCD=180°﹣∠D﹣∠COD=180°﹣30°﹣60°=90°,∴OC⊥CD,∴CD是⊙O的切线;(2)∵∠COB=60°,且OC=OB,∴△OCB为等边三角形,∴∠CBG=60°,又∵CG⊥AD,∴∠CGB=90°,∴∠GCB=∠CGB﹣∠CBG=30°,又∵∠GCD=60°,∴CB是∠GCD的角平分线,∵BF⊥CD,BG⊥CG,∴BF=BG,又∵BC=BC,∴Rt△BCG≌Rt△BCF(HL),∴CF=CG.∵∠D=30°,AE⊥ED,∠E=90°,∴∠EAD=60°,又∵∠CAD=30°,∴AC是∠EAG的角平分线,∵CE⊥AE,CG⊥AB,∴CE=CG,∵∠E=∠BFC=90°,∠EAC=30°=∠BCF,∴△AEC∽△CFB,。
中考数学重难点专题讲座第九讲 几何图形的归纳,猜想,证明问题【前言】实行新课标以来,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。
08年的中考填空压轴是一道代数归纳题,已经展现出了这种趋势。
09年的一模,二模也只是较少的区县出了这种归纳题,然而中考的时候就出了一道几何方面的n 等分点总结问题。
于是今年的一模二模,这种有关几何的归纳,猜想问题铺天盖地而来,这就是一个重要的风向标。
而且根据学生反映,这种问题一般较难,得分率很低,经常有同学选择+填空就只错了这一道。
对于这类归纳总结问题来说,思考的方法是最重要的,所以一下我们通过今年的一二模真题来看看如何应对这种新题型。
第一部分 真题精讲【例1】2010,海淀,一模如图,n +1个边长为2的等边三角形有一条边在同一直线上,设211B D C ∆的面积为1S ,322B D C ∆的面积为2S ,…,1n n n B D C +∆的面积为n S ,则2S = ;n S =____ (用含n 的式子表示).C 5C 4C 3C 2C 1B B B 2B A【思路分析】拿到这种题型,第一步就是认清所求的图形到底是什么样的。
本题还好,将阴影部分标出,不至于看错。
但是如果不标就会有同学误以为所求的面积是22B AC ∆,33B AC ∆这种的,第二步就是看这些图形之间有什么共性和联系.首先2S 所代表的三角形的底边2C 2D 是三角形2AC 2D 的底边,而这个三角形和△3AC 3B 是相似的.所以边长的比例就是2AC 与3AC 的比值.于是212223S =g g g .接下来通过总结,我们发现所求的三角形有一个最大的共性就是高相等,B 点,将阴影部分放在反过来的等边三角形中看)。
那么既然是求面积,高相等,剩下的自然就是底边的问题了。
我们发现所有的B,C 点连线的边都是平行的,于是自然可以得出 nD 自然是所在边上的n+1等分点.例如2D 就是2B 2C 的一个三等分点.于是1121n n n D C n +-=⋅+(n+1-1是什么意思?为什么要减1?)11122n n n B D C n n S D C +∆==【例2】2010,西城,一模在平面直角坐标系中,我们称边长为1且顶点的横纵坐标均为整数的正方形为单位格点 正方形,如图,菱形ABCD 的四个顶点坐标分别是(80)-,,(04),,(80),,(04)-,,则菱形ABCD 能覆盖的单位格点正方形的个数是_______个;若菱形n n n n A B C D 的四个顶点坐标分别为(20)-,n ,(0),n ,(20),n ,(0)-,n (n 为正整数),则菱形n n n n A B C D 能覆盖的单位格点正方形的个数为_________(用含有n 的式子表示).【思路分析】此题方法比较多,例如第一空直接数格子都可以数出是48(笑)。
这里笔者提供一种方法,其他方法大家可以自己去想想看。
因为求的是菱形包涵的正方形个数,所以只需求出被X,Y 轴所分的四个三角形包涵的个数,再乘以4即可。
比如我们来看第二象限那个三角形。
第二象限菱形那条边过(-2n,0)(0,n),自然可以写出直线解析式为12y x n =+,斜率12意味着什么?看上图,注意箭头标注的那些空白三角形,这些RT 三角形一共有2n/2=n个,他们的纵直角边与横直角边的比是不是就是12?而且这些直角三角形都是全等的,面积均为两个单位格点正方形的一半.那么整个的△AOB 的面积自然就是122n n ⋅⋅,所有n 个空白小三角形的面积之和为1212n ⋅⋅⋅,相减之后自然就是所有格点正方形的面积2n n -,也就是数量了.所以整个菱形的正方形格点就是244n n -.【例3】2010,平谷,一模如图,45AOB ∠=︒,过OA 上到点O 的距离分别为1357911...,,,,,的点作OA 的垂线与OB 相交,得到并标出一组黑色梯形,它们的面积分别为1234S S S S L ,,,,.则第一个黑色梯形的面积1S = ;观察图中的规律,第n (n 为正整数)个黑色梯形的面积n S = .A...1311975310【思路分析】本题方法也比较多样。
所有阴影部分都是一个直角梯形,而因为45AOB ∠=︒,所以梯形的上下底长度分别都对应了垂足到0点的距离,而高则是固定的2。
第一个梯形上底是1,下底是3,所以()1113242S =⋅+⋅=.第二个梯形面积()21572122S =⋅+⋅=,第三个是()319112202S =⋅+⋅=,至此,我们发现本题中梯形面积数值上其实就是上下底的和.而且各个梯形的上底都是前一个梯形上底加上4。
于是第n 个梯形的上底就是1+4(n-1)=4n-3,(第一个梯形的上底1加上(n-1)个4.)下底自然就是4n-1,于是n S 就是8n-4.【例4】2010,丰台,一模在平面直角坐标系中,横坐标、纵坐标都为整数的点称为整点.请你观察图中正方形A 1B 1C 1D 1,A 2B 2C 2D 2,A 3B 3C 3D 3……每个正方形四条边上的整点的个数.按此规律推算出正方形A 10B 10C 10D 10四条边上的整点共有 个.yxOD 1D 2D 3C 1C 2C 3B 1B 2B 3A 3A 2A 1123-1-2-3-3-2-1321【思路分析】此题看似麻烦,但是只要把握住“正方形”这个关键就可以了。
对于n n n n A B C D来说,每条边的长度是2n,那么自然整点个数就是2n+1,所以四条边上整点一共有(2n+1)x4-4=8n(个)(要减去四个被重复算的顶点),于是10101010A B C D 就是80个.【例5】2010,宣武,一模如图,△ABC 中,∠ACB=90°,AC=BC=1,取斜边的中点,向斜边做垂线,画出一个新的等腰直角三角形,如此继续下去,直到所画直角三角形的斜边与△ABC 的BC 边重叠为止,此时这个三角形的斜边长为_____.【思路分析】本题依然要找出每个三角形和上一个三角形之间的规律联系。
关键词“中点”“垂线”“等腰直角”。
这就意味着每个三角形的锐角都是45度,并且直角边都是上一个三角形直角边的一半。
绕一圈是360度,包涵了8个45°。
于是绕到第八次就可以和BC 重叠了,此时边长为△ABC 的81,故而得解。
【例6】2010,门头沟,一模如图,以等腰三角形AOB 的斜边为直角边向外作第2个等腰直角三角形1ABA ,再以等腰直角三角形1ABA 的斜边为直角边向外作第3个等腰直角三角形11A BB ,……,如此作下去,若1OA OB ==,则第n 个等腰直角三角形的面积n S = ________(n 为正整数).B 2B 1A 1BOA【思路分析】和上题很类似的几何图形外延拓展问题。
还是一样慢慢找小三角形面积的规律。
由题可得123124...222S S S ===,,,分子就是1,2,4,8,16这样的数列。
于是22n n S =【总结】几何图形的归纳总结问题其实就包括了代数方面的数列问题,只不过需要考生自己找出图形与图形之间的联系而已。
对于这类问题,首先就是要仔细读题,看清楚题目所求的未知量是什么,然后找出各个未知量之间的联系,这其中就包括了寻找未知量的拓展过程中,哪些变了,哪些没有变。
最后根据这些联系列出通项去求解。
在遇到具体关系很难找的问题时,不妨先写出第一项,第二项,第三项然后去找数式上的规律,如上面例6就是一例,如果纠结于几何图形当中等腰三角形直角边的平方,反而会使问题复杂化,直接列出前几项的面积就可以大胆的猜测出来结果了。
这类题目计算量往往不大,重在思考和分析的方法,还请考生细心掌握。
第二部分 发散思考【思考1】2009,西城,二模如图,在平面直角坐标系xOy 中,1B (0,1),2B (0,3),3B (0,6),4B (0,10),…,以12B B 为对角线作第一个正方形1112A B C B ,以 23B B 为对角线作第二个正方形2223A B C B ,以34B B 为对角线作第三个正方形3334A B C B ,…,如果所作正方形的对角线1n n B B +都在y 轴上,且1n n B B +的长度依次增加1个单位,顶点nA 都在第一象限内(n ≥1,且n 为整数).那么1A 的纵坐标为 ;用n的代数式表示nA 的纵坐标: .【思考2】2009,朝阳,二模如图,在平面直角坐标系中,一颗棋子从点P 处开始跳动,第一 次跳到点P 关于x 轴的对称点1P 处,接着跳到点1P 关于y 轴的对称点 2P 处,第三次再跳到点2P 关于原点的对称点处,…,如此循环下去.当跳动第2009次时,棋子落点处的坐标是.【思考3】2009,昌平,一模对于大于或等于2的自然数n 的平方进行如下“分裂”,分裂成n 个连续奇数的和,则自然数72的分裂数中最大的数是 ,自然数n 2的分裂数中最大的数是 .【思考4】2009,延庆,一模一个质点在第一象限及x 轴、y 轴上运动,在第一秒钟,它从原点运动到(01),,然后接着按图中箭头所示方向运动,即(00)(01)(11)(10)→→→→,,,,…,且每秒移动一个单位,1 31 3 5那么第35秒时质点所在位置的坐标是_______【思考5】2009,海淀,二模 如图,将边长为),,,(Λ32121=+n n的正方形纸片从左到右顺次摆放,其对应的正方形的中心依次为A 1, A 2, A 3, ….①若摆放前6 个正方形纸片,则图中被遮盖的线段(虚线部分) 之和为 ;②若摆放前n (n 为大于1的正整数)个正方形纸片,则图中被遮盖的线段(虚线部分)之和为 .第三部分 思考题解析【思考1答案】2;2(1)2n +【思考2答案】(3,-2) 【思考3答案】13;2n-1 【思考4答案】(5,0)【思考5答案】10,))((1241-+n n123 xy 1 2 3 … A 4A 2A 3A 1。