中考数学几何中的类比探究综合测试卷
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1.如图,在等边△ABC中,点D是BC边的中点,以AD为边作等边△ADE.(1)求∠CAE的度数;(2)取AB边的中点F,连接CF、CE,试证明四边形AFCE是矩形.2.如图①,在△ABC中,AB=AC,过AB上一点D作DE∥AC交BC于点E,以E为顶点, ED 为一边,作∠DEF=∠A,另一边EF交AC于点F.(1)求证:四边形ADEF为平行四边形;(2)当点D为AB中点时,▱ADEF的形状为;(3)延长图①中的DE到点G, 使EG=DE,连接AE,AG,FG得到图②若AD =AG, 判断四边形AEGF的形状,并说明理由.3.【问题情境】如图1,四边形ABCD是正方形,M是BC边上的一点,E是CD边的中点,AE平分∠DAM.【探究展示】(1)证明:AM=AD+MC;(2)AM=DE+BM是否成立?若成立,请给出证明;若不成立,请说明理由.【拓展延伸】(3)若四边形ABCD是长与宽不相等的矩形,其他条件不变,如图2,探究展示(1)、(2)中的结论是否成立?请分别作出判断,不需要证明.4,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,点D为直线BC上一动点(点D不与B,C重合),以AD为边在AD右侧作正方形ADEF,连接CF.(1)观察猜想:如图1,当点D在线段BC上时,①BC与CF的位置关系为:.②BC,CD,CF之间的数量关系为;(2)数学思考:如图2,当点D在线段CB的延长线上时,结论①,②是否仍然成立?若成立,请给予证明;若不成立,请你写出正确结论再给予证明.(3)拓展延伸如图3,当点D在线段BC的延长线上时,延长BA交CF于点G,连接GE.若已知AB=2√2,BC,请求出GE的长.CD=145.如图,四边形ABCD 是边长为2,一个锐角等于60°的菱形纸片,将一个∠EDF=60°的三角形纸片的一个顶点与该菱形顶点 D 重合,按顺时针方向旋转这个三角形纸片,使它的两边分别交CB,BA(或它们的延长线)于点E,F;①当CE=AF 时,如图①,DE 与DF 的数量关系是;②继续旋转三角形纸片,当CE≠AF 时,如图②,(1)的结论是否成立?若成立,加以证明;若不成立,请说明理由;③再次旋转三角形纸片,当点E,F 分别在CB,BA 的延长线上时,如图③,请直接写出DE 与DF 的数量关系.6.(1)问题:如图(1),点E、F分别在正方形ABCD的边BC、CD上,∠EAF=45°,试判断BE、EF、FD之间的数量关系.小聪把△ABE绕点A逆时针旋转90°至△ADG,从而发现EF=BE+FD,请你利用图(1)证明上述结论.(2)(类比引申)如图(2),四边形ABCD中,∠BAD≠90°,AB=AD,∠B+∠D=180°,点E、F分别在边BC、CD上,则当∠EAF与∠BAD满足________关系时,仍有EF=BE+FD.(3)(探究应用)如图(3),在某公园的同一水平面上,四条通道围成四边形ABCD.已知AB=AD=80米,∠B=60°,∠ADC=120°,∠BAD=150°,道路BC、CD上分别有景点E、F,且AE⊥AD,DF=40(√3﹣1)米,现要在E、F之间修一条笔直道路,求这条道路EF的长(结果取整数,√2=1.41,√3=1.73)7.在菱形ABCD 中,∠ ABC=60° ,点P 是射线BD 上一动点,以AP 为边向右侧作等边△ APE ,点E 的位置随着点P 的位置变化而变化.( 1 )如图1 ,当点 E 在菱形ABCD 内部或边上时,连接CE ,BP 与CE 的数量关系是,CE 与AD 的位置关系是;( 2 )当点E 在菱形ABCD 外部时,( 1 )中的结论是否还成立?若成立,请予以证明;若不成立,请说明理由(选择图 2 ,图3 中的一种情况予以证明或说理);( 3 )如图4 ,当点P 在线段BD 的延长线上时,连接BE ,若AB=2 ,BE=2 ,求四边形ADPE 的面积8,如图,点P是正方形ABCD对角线AC上一动点,点E在射线BC上,且PB=PE,连接PD,O为AC 中点.(1)如图1,当点P在线段AO上时,试猜想PE与PD的数量关系和位置关系,不用说明理由;(2)如图2,当点P在线段OC上时,(1)中的猜想还成立吗?请说明理由;(3)如图3,当点P在AC的延长线上时,请你在图3中画出相应的图形(尺规作图,保留作图痕迹,不写作法),并判断(1)中的猜想是否成立?若成立,请直接写出结论;若不成立,请说明理由.。
类比探究综合测试(通用版)试卷简介:测试学生在处理类比探究问题过程中,有没有类比照搬的意识,能否根据题干或者问与问之间的联系,照搬辅助线,照搬思路来解决问题,同时考查学生对于类比探究中中点结构、旋转结构、平行结构这三种特殊结构的处理思路。
一、单选题(共6道,每道16分)1.如图1,△ABC和△BDE均为等腰直角三角形,BA⊥AC,ED⊥BD,点D在AB边上.连接EC,取EC的中点F,连接AF,DF.为了证明AF⊥DF,AF=DF,我们只需要延长DF交线段AC于点G,说明AF是等腰直角三角形ADG的中线即可.现将△BDE旋转至如图2所示的位置,使点E在AB的延长线上,点D在CB的延长线上,其他条件不变,类比上面的做法,为了证明AF⊥DF,AF=DF,我们需要作的辅助线是( )A.连接ADB.过点C作CG⊥DF,交DF的延长线于点GC.延长DF交AC的延长于点G,连接ADD.延长DF到G,使DF=FG,连接CG,AD,AG答案:D解题思路:在图1中,给出的辅助线达到的一个效果就是保证F是等腰直角三角形ADG斜边的中点,满足DF=FG.若在图2中达到同样的效果,需要延长DF到G,使DF=FG,这样再连接AD,AG之后才能保证F是等腰直角三角形ADG斜边的中点.试题难度:三颗星知识点:中考数学几何中的类比探究2.(上接第1题)在试题1图2的证明中,说明△ADG是等腰直角三角形之前,证明AD=AG 需要直接使用到某对三角形全等,则判定这对三角形全等的条件是( )A.AASB.ASAC.SSSD.SAS答案:D解题思路:要证明AD=AG,我们需要证明△ABD≌△ACG.根据上一题的分析,如图,延长DF到G,使DF=FG,连接CG,AD,AG,容易证明△DEF≌△GCF,∴CG=ED=BD,∠DEF=∠GCF,∴DE∥CG,∴∠GCD=∠BDE=90°,∴∠GCA=∠DBA=135°.又∵AC=AB,∴△ABD≌△ACG(SAS).(为了证明AF⊥DF,AF=DF,接下来需要根据得出的条件,说明∠DAG=90°,进而说明AF是等腰直角三角形ADG斜边上的中线)试题难度:三颗星知识点:中考数学几何中的类比探究3.如图1,在正方形ABCD中,点E,F分别为DC,BC边上的点,且满足∠EAF=45°,连接EF.利用旋转的思想很容易证明DE+BF=EF;如图2,将Rt△ABC沿斜边翻折得到△ADC,点E,F分别为DC,BC边上的点,且.则DE,BF,EF之间的数量关系为( )A. B.C.DE+2BF=EFD.DE+BF=EF答案:D解题思路:在图1中,旋转思想考虑了两个方面,一个是AB=AD,能够实现旋转,一个是,能够将角度放在一起,所以图1中的证明是将△DAE旋转,使得AD 与AB重合,这是一种思想,作辅助线的时候是延长CB到点G,使得BG=DE,最后证明GF=EF.图2中有同样的两个结构:AB=AD,,所以照搬分析图1的思路来研究数量关系.如图,延长CB到点G,使得BG=DE,连接AG.易证△ADE≌△ABG,∴AE=AG,BG=DE,∠DAE=∠BAG,∴∠DAE+∠BAF=∠BAG+∠BAF=∠GAF.∵,∴∠GAF=∠EAF.又∵AF=AF,∴△GAF≌△EAF,∴GF=EF,∴EF=GB+BF=DE+BF,即DE,BF,EF满足的数量关系是DE+BF=EF.试题难度:三颗星知识点:类比探究问题4.(上接第3题)如图3,在四边形ABCD中,AB=AD,E,F分别为DC,BC边上的点,且满足,当∠ABC与∠ADC满足( )时,可使得DE+BF=EF.A.∠ABC=∠ADCB.∠ABC+∠ADC=180°C.∠ABC=2∠ADC-180°D.∠ABC+2∠ADC=270°答案:B解题思路:试题3中图1和图2的证明,都是利用旋转的思想来证明DE+BF=EF,从作辅助线开始到结束,整个分析有以下几点:延长CB到点G,使得BG=DE,证明△ABG≌△ADE(SAS),导出∠GAF=∠EAF,进而证明△GAF≌△EAF(SAS),之后导出线段关系.若在图3中用此方法证明,首先延长CB到点G,使得BG=DE,要证明△ABG和△ADE全等,需要保证∠ABG=∠ADE,也就是需要∠ABC+∠ADC=180°,所以需要添加的条件是∠ABC+∠ADC=180°.添加条件之后的证明如下:如图,延长CB到点G,使得BG=DE,连接AG.∵∠ABC+∠ADC=180°,∠ABC+∠ABG=180°,∴∠ABG=∠ADE.又∵AB=AD,BG=DE,∴△ADE≌△ABG,∴AE=AG,BG=DE,∠DAE=∠BAG,∴∠DAE+∠BAF=∠BAG+∠BAF=∠GAF.∵,∴∠GAF=∠EAF.又∵AF=AF,∴GF=EF,∴EF=GB+BF=DE+BF.试题难度:三颗星知识点:类比探究问题5.如图,D是△ABC的边BC上一点,过点D的一条直线交AC于点F,交BA的延长线于点E.若BD=2CD,CF=mAF,则的值是( )A. B.C. D.答案:B解题思路:如图,过点D作DG∥AC,交AB于点G.设CD=a,BD=2a,AF=b,CF=mb.∵△BDG∽△BCA,∴∴,BG=2AG.设AG=c,BG=2c,∴,即∴∴试题难度:三颗星知识点:中考数学几何中的类比探究6.如图,D是△ABC的边BC上一点,过点D的一条直线交AC的延长线于点F,交AB于点E.若BD=aCD,CF=bAF,则的值是( )A. B.C. D.答案:D解题思路:如图,过点D作DG∥AC,交AB于点G.设CD=m,BD=am,AF=n,CF=bn.∵△BDG∽△BCA,∴∴,BG=aAG.设AG=c,BG=ac,∵△EAF∽△EGD,∴,即∴∴.试题难度:三颗星知识点:中考数学几何中的类比探究。
类比探究(一)(习题)1. 现有正方形ABCD 和一个以O 为直角顶点的三角板,移动三角板,使三角板的两直角边所在直线分别与直线BC ,CD 交于点M ,N .如图1,若点O 与点A 重合,容易得到线段OM 与ON 的关系. (1)观察猜想:如图2,若点O 在正方形的中心(即两条对角线的交点),OM 与ON 的数量关系是_______________;(2)探究证明:如图3,若点O 在正方形的内部(含边界),且OM =ON ,请判断三角板移动过程中所有满足条件的点O 可组成什么图形,并说明理由;(3)拓展延伸:若点O 在正方形的外部,且OM =ON ,请你在图4中画出满足条件的一种情况,并就“三角板在各种情况下(含外部)移动,所有满足条件的点O 所组成的图形”,写出正确的结论.(不必说明 理由)图1A BCD M (O )NNO M DCBA图2NOM DCBA 图3ABCD图4复习巩固2. (1)问题发现:如图1,在等边△ABC 中,点D 为BC 边上一动点,DE ∥AB 交AC 于点E ,将AD 绕点D 顺时针旋转60°得到DF ,连接CF .则AE 与FC 的数量关系是_________,∠ACF 的度数为________. (2)拓展探究:如图2,在Rt △ABC 中,∠ABC =90°,∠ACB =60°,点D 为BC 边上一动点,DE ∥AB 交AC 于点E ,当∠ADF =∠ACF =90°时,求AEFC的值. (3)解决问题:如图3,在△ABC 中,BC :AB =m ,点D 为BC 的延长线上一点,过点D 作DE ∥AB 交AC 的延长线于点E ,直接写出当∠ADF =∠ACF =∠ABC 时,AEFC的值.3. 如图,在Rt △ABC 中,AC =BC =4,∠ACB =90°,正方形BDEF 的边长为2,将正方形BDEF 绕点B 旋转一周,连接AE ,BE ,CD . (1)猜想:CDAE的值是___________,直线CD 与直线AE 相交所成的锐角度数是_____________. (2)探究:直线DE 与AF 垂直时,求线段CD 的长;(3)拓展:取AE 的中点M ,连接FM ,直接写出线段FM 长的取值范围.图1ABCD EF图2AB CD EF图3AB CDE F图1FEDCBA图2A B C图3ABC【参考答案】1. (1)OM =ON ;(2)三角板移动过程中所有满足条件的点O 可组成对角线AC ,理由略;(3)图略;三角板在各种情况下(含外部)移动,所有满足条件的点O 所组成的图形是直线AC 或过点C 且与直线AC 垂直的直线. 2. (1)AE =FC ;60°;(2)AEFC = (3)1AE FC m=.3. (1)2;45°;(2)CD ;(3FM ≤。
2017中考第22题类比探索题专题一例1.1问题发现如图1;△ACB和△DCE均为等边三角形;点A、D、E在同一直线上;连接BE填空:1∠AEB的度数为;2线段BE之间的数量关系是 ..2拓展探究如图2;△ACB和△DCE均为等边三角形;∠ACB=∠DCE=900; 点A、D、E在同一直线上;CM为△DCE中DE边上的高;连接BE..请判断∠AEB的度数及线段CM、AE、BE之间的数量关系;并说明理由..3解决问题如图3;在正方形ABCD中若点P满足PD=1;且∠BPD=900;请直接写出点A到BP的距离..例2.如图1;将两个完全相同的三角形纸片ABC和DEC重合放置;其中∠C=90°;∠B=∠E=30°.1操作发现如图2;固定△ABC;使△DEC绕点C旋转;当点D恰好落在AB边上时;填空:①线段DE与AC的位置关系是_________;②设△BDC的面积为S1;△AEC的面积为S2;则S1与S2的数量关系是_________________.2猜想论证当△DEC 绕点C 旋转到图3所示的位置时;小明猜想1中S 1与S 2的数量关系仍然成立;并尝试分别作出了△BDC 和△AEC 中BC 、CE 边上的高;3拓展探究已知∠ABC =60°交BC 于点E 如图4. 若在射线BA 上存在点F ;使S △DCF =S △BDE ;请直接写出....相应的BF 的长. 专题训练1.等腰△PAB 中; ∠PAB=900;点C 是AB 上一点与A 、B 不重合;连接PC;将线段PC 绕点C 顺时针旋转900;得到线段DC;连接PD 、BD.探究∠PBD 的度数;以及线段AB 及BD 、BC 的数量关系.⑴尝试探究:如图点C 在线段AB 上;可通过证明△PAC ∽△PBD;得出结论:∠PBD= ;AB= 不需要证明⑵类比探索:点C 在直线AB 上;且在点B 右侧;还能得出与⑴相同的结论吗 请写出你得出的结论并证明;⑶拓展迁移: 点C 在直线AB 上;且在点A 左侧;请补充完成图形;并直接写出得到的结论.2.如图①;正方形AEFG 的边长为1;正方形ABCD 的边长为3;且点F 在AD 上. ⑴求△DBF 的面积;AD BEC图1AC图2图3EE CB 图4⑵把正方形AEFG绕点A逆时针方向旋转450;得到图②;求图②中的△DBF的面积;⑶把正方形AEFG绕点A旋转一周;在旋转过程中; △DBF存在最大值与最小值;请直接写出最大值 ;最小值3.提出问题1如图1;在等边△ABC中;点M是BC上的任意一点不含端点B、C;连结AM;以AM为边作等边△AMN;连结CN.求证:∠ABC=∠ACN.类比探究2如图2;在等边△ABC中;点M是BC延长线上的任意一点不含端点C;其它条件不变;1中结论∠ABC=∠ACN还成立吗请说明理由.拓展延伸3在等腰△ABC中;BA=BC;点M是BC上的任意一点不含点B、C;连结AM;以AM为边作等腰△AMN;使顶角∠AMN=∠ABC.连结CN.试探究∠ABC与∠ACN的数量关系;并说明理由.4.某数学兴趣小组开展了一次课外活动;过程如下:如图1;正方形ABCD中;AB=6;将三角板放在正方形ABCD上;使三角板的直角顶点与D点重合.三角板的一边交AB于点P;另一边交BC的延长线于点Q.1求证:DP=DQ;2如图2;小明在图1的基础上作∠PDQ的平分线DE交BC于点E;连接PE;他发现PE和QE存在一定的数量关系;请猜测他的结论并予以证明;3如图3;固定三角板直角顶点在D点不动;转动三角板;使三角板的一边交AB的延长线于点P;另一边交BC的延长线于点Q;仍作∠PDQ的平分线DE交BC延长线于点E;连接PE;若AB:AP=3:4;请帮小明算出△DEP的面积.5.已知两个共一个顶点的等腰Rt△ABC;Rt△CEF;∠ABC=∠CEF=90°;连接AF;M是AF的中点;连接MB、ME.1如图1;当CB与CE在同一直线上时;求证:MB∥CF;2如图1;若CB=a;CE=2a;求BM;ME的长;3如图2;当∠BCE=45°时;求证:BM=ME.6.有一副直角三角板;∠BAC=90°;AB=AC=6;在三角板DEF中;∠FDE=90°;DF=4;DE=.将这副直角三角板按如图1所示位置摆放;点B与点F重合;直角边BA与FD在同一条直线上.现固定三角板ABC;将三角板DEF沿射线BA方向平行移动;当点F运动到点A时停止运动.1如图2;当三角板DEF运动到点D到点A重合时;设EF与BC交于点M;则∠EMC= 度;2如图3;当三角板DEF运动过程中;当EF经过点C时;求FC的长;3在三角板DEF运动过程中;设BF=x;两块三角板重叠部分的面积为y;求y与x的函数解析式;并求出对应的x取值范围.7.已知四边形ABCD中;E、F分别是AB、AD边上的点;DE与CF交于点G.(第25题图)图3图2图1FEPCBDAFEPDCBAFEPDCBA1如图①;若四边形ABCD 是矩形;且DE ⊥CF;求证CDADCF DE =; 2如图②;若四边形ABCD 是平行四边形;试探究:当∠B 与∠EGC 满足什么关系时;使得CDADCF DE =成立 并证明你的结论; 3如图③;若BA =BC =6;DA =DC =8;∠BAD =90°;DE ⊥CF ;请直接写出CFDE的值. 8.如图;矩形ABCD 中;∠ACB =o 30;将一块直角三角板的直角顶点P 放在两对角线AC ;BD 的交点处;以点P 为旋转中心转动三角板;三角板的两直角边分别于边AB ;BC 所在的直线交于E ;F .1当PE ⊥AB ;PF ⊥BC 时;如图1;则PEPF的值为 . 2现将三角板绕点P 逆时针旋转αo o 060α<<角;如图2;求PEPF的值; 3在2的基础上继续旋转;当o o 6090α<<;且使AP :PC =1:2时;如图3;PEPF的值是否变化 证明你的结论.操作体验用一张矩形纸片折等边三角形. 第一步;对折矩形纸片ABCDAB >BC 图①;使AB 与DC 重合;得到折痕EF ;把纸片展平图②.第二步;如图③;再一次折叠纸片;使点C 落在EF 上的P 处;并使折痕经过点B ;得到折痕BG ;折出PB ;PC ;得到△PB C . 1说明△PBC 是等边三角形. 数学思考2如图④.小明画出了图③的矩形ABCD 和等边三角形PB C .他发现;在矩形ABCD 中把△PBC 经过图形变化;可以得到图⑤中的更大的等边三角形.请描述图形变第24题图③ABCDF GE化的过程.3已知矩形一边长为3cm ;另一边长为acm .对于每一个确定的a 的值;在矩形中都能画出最大的等边三角形.请画出不同情形的示意图;并写出对应的a 的取值范围. 问题解决4用一张正方形铁片剪一个直角边长分别为4cm 和1cm 的直角三角形铁片;所需正方形铁片的边长的最小值为 cm .如图1;点E 、F 、G 、H 分别在矩形ABCD 的边AB 、BC 、CD 、DA 上;AE =DG ;求证:2S 四边形EFGH =S 矩形ABCD .S 表示面积实验探究:某数学实验小组发现:若图1中AH ≠BF ;点G 在CD 上移动时;上述结论会发生变化;分别过点E 、G 作BC 边的平行线;再分别过点F 、H 作AB 边的平行线;四条平行线分别相交于点A 1、B 1、C 1、D 1;得到矩形A 1B 1C 1D 1.如图2;当AH >BF 时;若将点G 向点C 靠近DG >AE ;经过探索;发现:2S 四边形EFGH =S矩形ABCD+1111A B C D S 矩形.如图3;当AH >BF 时;若将点G 向点D 靠近DG <AE ;请探索S四边形EFGH、S矩形ABCD与1111A B C D S 矩形之间的数量关系;并说明理由.迁移应用:请直接应用“实验探究”中发现的结论解答下列问题:1如图4;点E 、F 、G 、H 分别是面积为25的正方形ABCD 各边上的点;已知AH >BF ;AE >DG ;S四边形EFGH =11;HF 求EG 的长.2如图5;在矩形ABCD 中;AB =3;AD =5;点E 、H 分别在边AB 、AD 上;BE =1;DH =2;点F、G分别是边BC、CD上的动点;且FG连接EF、HG;请直接写出四边形EFGH面积的最大值.点E在边CD上移动;连接AE;将如图;在矩形纸片ABCD中;已知AB=1;BC多边形ABCE沿直线AE翻折;得到多边形AB′C′E;点B、C的对应点分别为点B′、C′.1当B′C′恰好经过点D时如图1;求线段CE的长;2若B′C′分别交边AD;CD于点F;G;且∠DAE=22.5°如图2;求△DFG的面积;3在点E从点C移动到点D的过程中;求点C′运动的路径长.如图;已知正方形ABCD的边长为4;点P是AB边上的一个动点;连接CP;过点P 作PC的垂线交AD于点E;以PE为边作正方形PEFG;顶点G在线段PC上;对角线EG、PF相交于点O.1若AP=1;则AE= ;2①求证:点O一定在△APE的外接圆上;②当点P从点A运动到点B时;点O也随之运动;求点O经过的路径长;3在点P从点A到点B的运动过程中;△APE的外接圆的圆心也随之运动;求该圆心到AB边的距离的最大值.如图1;△ABC中;∠B=30°;AB=3;BC=4;则△ABC的面积等于.探究图2是同学们熟悉的一副三角尺;一个含有30°的角;较短的直角边长为a;另一个含有45°的角;直角边长为b;小明用两副这样的三角尺拼成一个平行四边形ABCD如图3;用了两种不同的方法计算它的面积;从而推出sin;小丽用两副这样的三角尺拼成了一个矩形EFGH如图4;也推出sin;请你写出小明或小丽推出sin的具体说理过程.应用在四边形ABCD中;AD∥BC;∠D=75°;BC=6;CD=5;AD=10如图51点E在AD上;设t=BE+CE;求t2的最小值;2点F在AB上;将△BCF沿CF翻折;点B落在AD上的点G处;点G是AD的中点吗说明理由.。
学生做题前请先回答以下问题问题1:想一想类比探究问题常见的不变结构有哪些,处理方式是什么?问题2:类比探究问题在处理时若常见的结构不能解决问题,需要分析不变特征,如何分析不变特征?中考数学类比探究专项练习(二)一、单选题(共4道,每道7分)1.已知四边形ABCD中,E,F分别是边AB,AD上的点,DE与CF相交于点G.(1)如图1,若四边形ABCD是矩形,且DE⊥CF,求证:;(2)如图2,若四边形ABCD是平行四边形,试探究:当∠B与∠EGC满足什么关系时,成立?并证明你的结论;(3)如图3,若BA=BC=6,DA=DC=8,∠BAD=90°,DE⊥CF,请直接写出的值.(2)中∠B与∠EGC应满足的关系是( )A.∠B=∠EGCB.∠B+∠EGC=90°C.∠B+∠EGC=120°D.∠B+∠EGC=180°答案:D解题思路:见第2题中解析试题难度:三颗星知识点:中考数学几何中的类比探究2.(上接第1题)(3)中的值为( )A. B.C. D.答案:B解题思路:试题难度:三颗星知识点:中考数学几何中的类比探究3.问题情境:张老师给爱好学习的小军和小俊提出这样一个问题:如图1,在△ABC中,AB=AC,P为BC 边上的任一点,过点P作PD⊥AB,PE⊥AC,垂足分别为D,E,过点C作CF⊥AB,垂足为F.求证:PD+PE=CF.小军的证明思路是:如图2,连接AP,由△ABP与△ACP的面积之和等于△ABC的面积可以证得:PD+PE=CF.小俊的证明思路是:如图2,过点P作PG⊥CF,垂足为G,可以证得:PD=GF,PE=CG,则PD+PE=CF.(1)变式探究:如图3,当点P在BC的延长线上时,其他条件不变,求证:PD-PE=CF;(2)结论运用:如图4,将矩形ABCD沿EF折叠,使点D落在点B上,点C落在点处,点P为折痕EF上的任一点,过点P作PG⊥BE,PH⊥BC,垂足分别为G,H,若AD=8,CF=3,求PG+PH的值;(3)迁移拓展:图5是一个航模的截面示意图,已知在四边形ABCD中,E为AB边上的一点,ED⊥AD,EC⊥CB,垂足分别为D,C,且,.M,N分别为AE,BE的中点,连接DM,CN,求△DEM与△CEN的周长之和.(2)中PG+PH的值为( )A.3B.4C.5D.答案:B解题思路:见第4题中解析试题难度:三颗星知识点:翻折变换(折叠问题)4.(上接第3题)(3)中△DEM与△CEN的周长之和为( )A.6B.C. D.答案:B解题思路:试题难度:三颗星知识点:直角三角形斜边中线等于斜边的一半。
类比探究专项训练(三)一、单选题(共5道,每道20分)1.在等边三角形ABC中,点E在直线AB上,点D在直线BC上,且CE=DE.为判断AE和BD 之间的关系,小明准备分情况进行讨论.当E是AB中点时,如图1,小明发现,由于E是AB边的中点,利用三线合一可以得到AE=BE,∠ECB=30°,再由CE=DE可以得到∠D=30°,进而得到∠BED=30°,就可以得到BD=BE=AE.但是当E不是AB中点时,就不能照搬上述方式进行证明,此时小明想到了另外一种方式:过点E作EF∥BC,交AC于点F,也能证明AE=BD.(1)当E是线段AB上除端点和中点外的任一点时,如图2,按照上述辅助线证明AE=BD,证明过程中需要使用一对三角形全等,则证明此对三角形全等不能使用的条件是( )A.AASB.ASAC.SASD.SSS答案:D解题思路:1.解题要点①要在图2中照搬小明的思路,需要明白小明的思路在图1中是怎么证明的.考虑不能利用E是中点带来的结论,所以证明时,要避开中点带来的结论(AE=BE,∠ECB=30°),用其他条件来讨论.过点E作EF∥BC,交AC于点F,则△AEF是等边三角形,AE=EF=AF,能够证明△EFC≌△DBE,EF=BD,进而得到AE=BD.②在图2中,同样作出辅助线,如图所示,照搬①中的证明思路,先得到△AEF是等边三角形,AE=EF,再证明△EFC≌△DBE.关键在于判断三角形全等能够使用的条件有哪些.由题意得,BE=FC.∵∠ABC=∠AFE=60°,∴∠DBE=∠EFC=120°.∵∠D+∠DEB=60°,∠ECD+∠ECF=60°,∠D=∠ECD,∴∠DEB=∠ECF.同时∠D=∠ECD=∠CEF,即两个三角形中,三组内角分别对应相等,同时BE=CF,CE=DE,则证明△EFC≌△DBE可以使用AAS,ASA,SAS,不能使用的是SSS.③思考前面的证明过程,不变的特征是:△ABC是等边三角形,CE=DE.作平行线是为了得到等边三角形,进而得到全等三角形.④整个证明的路线图是:作辅助线;判断等边三角形(△AEF);证明△EFC≌△DBE.2.解题过程我们利用SAS来证明AE=BD,具体过程如下:如图,过点E作EF∥BC,交AC于点F.则∠AEF=∠ABC=∠A=60°,∴△AEF是等边三角形,∴AE=EF=AF,∴BE=FC.∵CE=DE,∴∠D=∠ECD.∵∠ABC=∠ACB,∴∠D+∠DEB=∠ECD+∠ECF,∴∠DEB=∠ECF,∴△EFC≌△DBE(SAS),∴EF=BD,∴AE=BD.试题难度:三颗星知识点:中考数学几何中的类比探究2.(上接第1题)(2)当点E在BA的延长线上时,如图3,点D在BC边上,且CE=DE,按照下面的操作,能够证明AE=BD的是( )A.直接证明△EAC≌△BDEB.①过点A作AF∥BC,交EC于点F;②△AEF是等边三角形;③△AFC≌△BDEC.①过点E作EF∥BC,交CA的延长线于点F;②△AEF是等边三角形;③△EFC≌△DBED.①过点A作AF∥BC,交EC于点F,连接DF;②四边形FDBE是等腰梯形答案:C解题思路:1.解题要点此题中△ABC是等边三角形及CE=DE没有发生变化,所以可照搬(1)中的思路.作辅助线;判断等边三角形(△AEF);证明△EFC≌△DBE.作出的辅助线是:过点E作EF∥BC,交CA的延长线于点F.2.解题过程完整的证明过程如下:如图,过点E作EF∥BC,交CA的延长线于点F.则∠AEF=∠B=∠EAF=∠BAC=60°,∴△AEF是等边三角形,∴AE=EF=AF,∴BE=FC.∵CE=DE,∴∠EDC=∠ECD,∴∠B+∠BED=∠ACB+∠FCE.∵∠B=∠ACB,∴∠BED=∠FCE,∴△EFC≌△DBE(SAS),∴EF=BD,∴AE=BD.试题难度:三颗星知识点:中考数学几何中的类比探究3.正方形ABCD中,O是对角线AC的中点,P是对角线AC上一动点,连接PB.(1)过点P作PF⊥CD于点F,PE⊥PB,交CD(或CD的延长线)于点E,如图1和图2所示,则DF和EF之间的数量关系是( )A. B.C.DF=EFD.答案:C解题思路:①题目当中的一个明显特征是,∠BPE是斜直角,通过补成弦图的方式来处理问题:如图,延长FP,交AB于点G.则四边形AGFD是矩形,△AGP是等腰直角三角形.此时能够证明△PFE≌△BGP,∴EF=PG=AG=DF.②由于在图1和图2中,PB⊥PE没有发生变化,PF⊥CD也没有发生变化,所以可以通过相同的思路分析(相同的辅助线,相同的证明思路).2.解题过程以图1为例,如图,延长FP,交AB于点G.易知四边形AGFD是矩形,△AGP是等腰直角三角形,∴AG=DF=PG,AD=GF=AB,∴BG=PF.又∵∠EFP=∠PGB,∠EPF=90°-∠GPB=∠PBG,∴△PFE≌△BGP,∴EF=PG,∴DF=EF.试题难度:三颗星知识点:中考数学几何中的类比探究4.(上接第3题)(2)在(1)中,当点P在线段OA上时,如图所示,则线段PA,PC,CE 之间的数量关系为( )A. B.C. D.答案:D解题思路:①由于PA,PC都是斜放置的线段,所以考虑借助图形中出现的等腰直角三角形,将PA,PC转到正方形的边上,利用正方形和等腰直角三角形边长之间的关系对目标进行研究.②借助于(1)中作出的辅助线,能够得到.这样就把PA,PC,CE之间的关系转化为三条线段CF,EF,CE之间的关系.③整个思考过程:DF=EF;利用等腰直角三角形的线段关系:;CF=CE+EF.2.解题过程如图,由(1)可知DF=EF.在等腰直角三角形AGP中,,在等腰直角三角形PFC中,,而CF=CE+EF,∴,∴,即线段PA,PC,CE之间的数量关系为.试题难度:三颗星知识点:中考数学几何中的类比探究5.(上接第3,4题)(3)在(1)中,当点P在线段OC上时(不与点O,C重合),类比(2)中的做法,可以判断线段PA,PC,CE之间的数量关系为( )A. B.C. D.答案:C解题思路:1.解题要点(2)和(3)的区别仅在于点P在线段OA上和点P在线段OC上.PF⊥CD,PE⊥PB没有发生变化,所以可照搬(2)中的思路.2.解题过程如图,延长FP,交AB于点G,由(1)可知DF=EF.在等腰直角三角形AGP中,,在等腰直角三角形PFC中,,而CF=EF-CE,∴,∴,即线段PA,PC,CE之间的数量关系为.试题难度:三颗星知识点:中考数学几何中的类比探究。
类比探究综合测试(四)一、单选题(共6道,每道16分)1.在正方形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,点P在线段BC上(不与点B重合),且,PE交OB于点E,过点B作BF⊥PE于点F,交AC于点G.(1)如图1,当点P与点C重合时,的值为( )A.1B.C. D.答案:B解题思路:如图1,∵四边形ABCD是正方形,∴OB=OP,∠EOP=∠GOB=90°,∴∠1+∠2=90°.∵PF⊥BG,,∴,∠1+∠3=90°,∴∠2=∠3,∴△GOB≌△EOP(AAS),∴BG=PE,∴.试题难度:三颗星知识点:中考数学几何中的类比探究2.(上接第1题)(2)如图2,当点P与点C不重合时,通过观察、测量、猜想,可得的值为( )A.1B.C. D.答案:B解题思路:如图2,过点P作PM//AC,交BG于点M,交BD于点N.∵四边形ABCD是正方形,∴∠BOC=90°,∠OBC=45°.∵PM//AC,∴∠BPM=∠ACB,∠MNB=∠ENP=90°,∴△BNP是等腰直角三角形,BN=PN,∠1+∠2=90°.∵PF⊥BG,,∴∠1+∠3=90°,,∴∠2=∠3,,∴△BMN≌△PEN(AAS),∴BM=PE,∴.试题难度:三颗星知识点:中考数学几何中的类比探究3.(上接第1,2题)(3)如图3,把题干中的正方形ABCD改为菱形,其他条件不变,若∠ACB=α,则的值为( )(用含α的式子表示)A. B.tanαC. D.答案:D解题思路:如图3,过点P作PM//AC,交BG于点M,交BD于点N.∵四边形ABCD是菱形,∴∠BOC=90°.∵PM//AC,∴∠BPM=∠ACB=α,∠MNB=∠ENP=90°,∴∠1+∠2=90°.∵PF⊥BG,,∴∠1+∠3=90°,,∴∠2=∠3,,∴△BMN∽△PEN,∴.∵,∴.在Rt△BNP中,,∴.试题难度:三颗星知识点:中考数学几何中的类比探究4.将△ABC绕点A按逆时针方向旋转θ度,并使各边长变为原来的n倍,得到,我们将这种变换记为[θ,n].(1)如图1,对△ABC作变换[60,],得到,则的值为_______,直线BC与直线所夹的锐角为______.( )A. B.C. D.答案:D解题思路:如图1,由题意,,∴,.又∵∠1=∠2,∴,即直线BC与直线所夹的锐角为60°.试题难度:三颗星知识点:中考数学几何中的类比探究5.(上接第4题)(2)如图2,在△ABC中,∠BAC=30°,∠ACB=90°,对△ABC作变换[θ,n],得,使点在同一条直线上,且四边形为矩形,则θ和n的值分别为( )A. B.C. D.答案:D解题思路:∵四边形为矩形,∴.∵∠BAC=30°,∴,即θ=60.在中,∵,∴,即n=2.综上,θ和n的值分别为60,2.试题难度:三颗星知识点:中考数学几何中的类比探究6.(上接第4,5题)(3)如图3,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=36°,BC=l,对△ABC作变换[θ,n],得,使点在同一条直线上,且四边形为平行四边形,则θ和n的值分别为( )A. B.C. D.答案:C解题思路:∵AB=AC,∠BAC=36°,∴∠ABC=∠ACB=72°.由题意,.∵四边形为平行四边形,∴AC′∥BB′,∴,∴,∴,∴.∵,∴,∴.设AB=x,则,∴,∴,∴,∴.综上,θ和n的值分别为.试题难度:三颗星知识点:中考数学几何中的类比探究。
中招考试几何类比探究题集锦(附参考答案)参考答案与试题解析一.解答题(共11小题)1.在△ABC中,AB=AC,∠BAC=2∠DAE=2α.(1)如图1,若点D关于直线AE的对称点为F,求证:△ABD≌△ACF;(2)如图2,在(1)的条件下,若α=45°,求证:DE2=BD2+CE2;(3)如图3,若α=45°,点E在BC的延长线上,请直接写出DE2,BD2,CE2三者之间的等量关系.【解答】解:(1)∵点D关于直线AE的对称点为F,∴EF=DE,AF=AD,∠DAE=∠EAF=α∴∠CAE+∠CAF=α∵∠BAC=2∠DAE=2α.∴∠BAD+∠CAE=∠BAC﹣∠DAE=α,∴∠BAD=∠CAF,在△ABD和△ACF中,第1页(共33页)第2页(共33页)∴△ABD ≌△ACF (SAS ),(2)由(1)知,△ABD ≌△ACF (SAS ),∴CF=BD ,∠ACF=∠B ,∵AB=AC ,∠BAC=2α,α=45°,∴△ABC 是等腰直角三角形,∴∠B=∠ACB=45°,∴∠ECF=∠ACB +∠ACF=45°+45°=90°,在Rt △CEF 中,由勾股定理得,EF 2=CF 2+CE 2,∴DE 2=BD 2+CE 2,(3)DE 2=BD 2+CE 2;理由:如图,∵∠BAC=2∠DAE=2α.∴∠DAE=α,∵点D 关于直线AE 的对称点为F ,∴EF=DE ,AF=AD ,∠DAE=∠EAF=α∴∠CAF=∠EAF +∠CAE=α+∠CAE∴∠BAD=∠BAC ﹣∠DAC=2α﹣∠DAC=2α﹣(∠DAE ﹣∠CAE )=2α﹣(α﹣∠CAE)=α+∠CAE∴∠BAD=∠CAF,在△ABD和△ACF中,∴△ABD≌△ACF(SAS),∴CF=BD,∠ACF=∠B,∵AB=AC,∠BAC=2α,α=45°,∴△ABC是等腰直角三角形,∴∠B=∠ACB=45°,∴∠ECF=∠ACB+∠ACF=45°+45°=90°,在Rt△CEF中,由勾股定理得,EF2=CF2+CE2,∴DE2=BD2+CE2,2.(1)如图(1),已知:在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,直线m经过点A,BD⊥直线m,CE⊥直线m,垂足分别为点D、E.猜测DE、BD、CE三条线段之间的数量关系(直接写出结果即可).(2)如图(2),将(1)中的条件改为:在△ABC中,AB=AC,D、A、E三点都在直线m上,并且有∠BDA=∠AEC=∠BAC=α,其中α为任意锐角或钝角.请问第(1)题中DE、BD、CE之间的关系是否仍然成立?如成立,请你给出证明;若不成立,请说明理由.(3)拓展与应用:如图(3),D、E是D、A、E三点所在直线m上的两动点(D、A、E三点互不重合),点F为∠BAC平分线上的一点,且△ABF和△ACF 均为等第3页(共33页)边三角形,连接BD、CE,若∠BDA=∠AEC=∠BAC,试判断线段DF、EF的数量关系,并说明理由.【解答】解:(1)DE=BD+CE.理由如下:如图1,∵BD⊥l,CE⊥l,∴∠BDA=∠AEC=90°又∵∠BAC=90°,∴∠BAD+∠CAE=90°,∠BAD+∠ABD=90°,∴∠CAE=∠ABD在△ABD和△CAE中,,∴△ABD≌△CAE(AAS)∴BD=AE,AD=CE,∵DE=AD+AE,∴DE=CE+BD;(2)如图2,∵∠BDA=∠AEC=∠BAC=α,∴∠DBA+∠BAD=∠BAD+∠CAE=180°﹣α,第4页(共33页)∴∠CAE=∠ABD,在△ADB和△CEA中,,∴△ADB≌△CEA(AAS),∴AE=BD,AD=CE,∴BD+CE=AE+AD=DE;(3)DF=EF.理由如下:由(2)知,△ADB≌△CAE,BD=EA,∠DBA=∠CAE,∵△ABF和△ACF均为等边三角形,∴∠ABF=∠CAF=60°,∴∠DBA+∠ABF=∠CAE+∠CAF,∴∠DBF=∠FAE,∵BF=AF在△DBF和△EAF中,,∴△DBF≌△EAF(SAS),∴DF=EF,∠BFD=∠AFE,第5页(共33页)∴∠DFE=∠DFA+∠AFE=∠DFA+∠BFD=60°,∴△DEF为等边三角形.∴DF=EF.3.(1)问题发现如图1,△ABC和△ADE均为等边三角形,点D在边BC上,连接CE.请填空:①∠ACE的度数为60°;②线段AC、CD、CE之间的数量关系为AC=CD+CE.(2)拓展探究如图2,△ABC和△ADE均为等腰直角三角形,∠BAC=∠DAE=90°,点D在边BC 上,连接CE.请判断∠ACE的度数及线段AC、CD、CE之间的数量关系,并说明理由.(3)解决问题如图3,在四边形ABCD中,∠BAD=∠BCD=90°,AB=AD=2,CD=1,AC与BD交于点E,请直接写出线段AC的长度.第6页(共33页)【解答】解:(1)①∵△ABC和△ADE均为等边三角形,∴AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠DAE=∠B=60°,∴∠BAC﹣∠DAC=∠DAE﹣∠DAC,即∠BAD=∠CAE,∴△BAD≌△CAE(SAS),∴∠ACE=∠B=60°,故答案为:60°;②线段AC、CD、CE之间的数量关系为:AC=CD+CE;理由是:由①得:△BAD≌△CAE,∴BD=CE,∵AC=BC=BD+CD,∴AC=CD+CE;故答案为:AC=CD+CE;(2)∠ACE=45°,AC=CD+CE,理由是:如图2,∵△ABC和△ADE均为等腰直角三角形,且∠BAC=∠DAE=90°,∴AB=AC,AD=AE,∠BAC﹣∠DAC=∠DAE﹣∠DAC,即∠BAD=∠CAE,第7页(共33页)∴△ABD≌△ACE,∴BD=CE,∠ACE=∠B=45°,∵BC=CD+BD,∴BC=CD+CE,∵在等腰直角三角形ABC中,BC=AC,∴AC=CD+CE;(3)如图3,过A作AC的垂线,交CB的延长线于点F,∵∠BAD=∠BCD=90°,AB=AD=2,CD=1,∴BD=2,BC=,∵∠BAD=∠BCD=90°,∴∠BAD+∠BCD=180°,∴A、B、C、D四点共圆,∴∠ADB=∠ACB=45°,∴△ACF是等腰直角三角形,由(2)得:AC=BC+CD,∴AC===.第8页(共33页)4.【探究发现】如图1,△ABC是等边三角形,∠AEF=60°,EF交等边三角形外角平分线CF所在的直线于点F,当点E是BC的中点时,有AE=EF成立;【数学思考】某数学兴趣小组在探究AE、EF的关系时,运用“从特殊到一般”的数学思想,通过验证得出如下结论:当点E是直线BC上(B,C除外)任意一点时(其它条件不变),结论AE=EF仍然成立.假如你是该兴趣小组中的一员,请你从“点E是线段BC上的任意一点”;“点E是线段BC延长线上的任意一点”;“点E是线段BC反向延长线上的任意一点”三种情况中,任选一种情况,在备用图1中画出图形,并证明AE=EF.【拓展应用】当点E在线段BC的延长线上时,若CE=BC,在备用图2中画出图形,并运用上述结论求出S△ABC :S△AEF的值.【解答】证明:第一种情况:点E是线段BC上的任意一点,可作三种辅助线:方法一:如图1,在AB上截取AG,使AG=EC,连接EG,第9页(共33页)∵△ABC是等边三角形,∴AB=BC,∠B=∠ACB=60°.∵AG=EC,∴BG=BE,∴△BEG是等边三角形,∠BGE=60°,∴∠AGE=120°.∵FC是外角的平分线,∠ECF=120°=∠AGE.∵∠AEC是△ABE的外角,∴∠AEC=∠B+∠GAE=60°+∠GAE.∵∠AEC=∠AEF+∠FEC=60°+∠FEC,∴∠GAE=∠FEC.在△AGE和△ECF中,∴△AGE≌△ECF(ASA),∴AE=EF;方法二:在CA上截取CG=CE,连结GE,证明类似方法一;方法三:延长FC到G,使CG=CE,连结EG,易证△CEG是等边三角形,第10页(共33页)∴CE=EG,∠G=∠ACB=60°,∠CEG=∠AEF=60°,∴∠CEG+∠CEF=∠AEF+∠CEF,即∠GEF=∠AEC,∴△GEF≌△CEA,∴AE=EF.第二种情况:点E是线段BC延长线上的任意一点如图2,可作三种辅助线:①在CF上截取CG=CE,连接GE②延长AC到G,使CG=CE,连结EG;③或延长BA到G,使BG=BE,连结EG.第②种添加辅助线的方法证明如下:证明:延长AC到G,使CG=CE,连结EG,易证△CEG为等边三角形,∴∠G=∠ECF=60°,EG=CE,又∠AEG=∠CEG+∠AEC=60°+∠AEC,∠CEF=∠AEF+∠AEC=60°+∠AEC,第11页(共33页)∴∠AEG=∠CEF,∴△AEG≌△FEC,∴AE=EF.第三种情况:点E是线段BC反向延长线上的任意一点如图3,可作三种辅助线:①延长AB到G,使BG=BE,连结EG;②延长CF到G,使CG=CE,连结EG;③在CE上截取CG=CF,连结GF现就第①种添加辅助线的方法证明如下:证明:延长AB到G,使BG=BE,连结EG,易证△BEG为等边三角形,∴∠G=∠ECF=60°,第12页(共33页)∵∠AEB+∠BAE=∠ABC=60°,∠AEB+∠CEF=∠AEF=60°,∴∠BAE=∠CEF,∵AB=BC,BG=BE,∴AB+BG=BC+BE,即AG=CE,∴△AEG≌△EFC,∴AE=EF.拓展应用:如图4:作CH⊥AE于H点,∴∠AHC=90°.由数学思考得AE=EF,又∵∠AEF=60°,∴△AEF是等边三角形,∴△ABC∽△AEF.第13页(共33页)∵CE=BC=AC,△ABC是等边三角形,∴∠CAH=30°,AH=EH.∴CH=AC,AH=AC,AE=AC,∴.∴==.5.问题情境:在Rt△ABC中,AB=BC,∠B=90°,将一块等腰直角三角板的直角顶点O放在斜边AC上,将三角板绕点O旋转.(1)操作发现:当点O为AC中点时:①如图1,三角板的两直角边分别交AB,BC于E、F两点,连接EF,猜想线段AE、CF与EF之间存在的等量关系:AE2+CF2=EF2(无需证明);②如图2,三角板的两直角边分别交AB,BC延长线于E、F两点,连接EF,判断①中的结论是否成立.若成立,请证明;若不成立,请说明理由;第14页(共33页)(2)类比延伸:当点O不是AC中点时,如图3,三角板的两直角边分别交AB,BC于E、F两点,若=,请直接写出=.【解答】解:(1)①猜想:AE2+CF2=EF2,连接OB,如图1,∵AB=BC,∠ABC=90°,O点为AC的中点,∴OB=AC=OC,∠BOC=90°,∠ABO=∠BCO=45°.∵∠EOF=90°,∴∠EOB+∠BOF=∠FOC+∠BOF.∴∠EOB=∠FOC,在△OEB和△OFC中,,∴△OEB≌△OFC(ASA).∴BE=CF,又∵BA=BC,∴AE=BF.在Rt△EBF中,∵∠EBF=90°,∴BF2+BE2=EF2,∴AE2+CF2=EF2;故答案为:AE2+CF2=EF2;第15页(共33页)②成立.证明:连结OB.如图2,∵AB=BC,∠ABC=90°,O点为AC的中点,∴OB=AC=OC,∠BOC=90°,∠ABO=∠BCO=45°.∵∠EOF=90°,∴∠EOB=∠FOC.在△OEB和△OFC中,,∴△OEB≌△OFC(ASA).∴BE=CF,又∵BA=BC,∴AE=BF.在Rt△EBF中,∵∠EBF=90°,∴BF2+BE2=EF2,∴AE2+CF2=EF2;(2)=,如图3,过点O作OM⊥AB于M,ON⊥BC于N.∵∠B=90°,第16页(共33页)∴∠MON=90°,∵∠EOF=90°,∴∠EOM=∠FON.∵∠EMO=∠FNO=90°,∴△OME∽△ONF,∴=,∵△AOM和△OCN为等腰直角三角形,∴△AOM∽△OCN,∴=,∵=,∴=,故答案为.第17页(共33页)第18页(共33页)6.阅读发现:(1)如图①,在Rt △ABC 和Rt △DBE 中,∠ABC=∠DBE=90°,AB=BC=3,BD=BE=1,连结CD ,AE .易证:△BCD ≌△BAE .(不需要证明) 提出问题:(2)在(1)的条件下,当BD ∥AE 时,延长CD 交AE 于点F ,如图②,求AF 的长.解决问题:(3)如图③,在Rt △ABC 和Rt △DBE 中,∠ABC=∠DBE=90°,∠BAC=∠DEB=30°,连结CD ,AE .当∠BAE=45°时,点E 到AB 的距离EF 的长为2,求线段CD的长为 .【解答】(2)解:如图②中,AB与CF交于点O.由(1)可知:△BCD≌△BAE,∴∠OAF=∠OCB,CD=AE,∵∠AOF=∠COB,∴∠AFO=∠CBO=90°,∴CF⊥AE,∵BD∥AE,∴BD⊥CF,在RT△CDB中,∵∠CDB=90°,BC=3,BD=1,∴CD=AE==2,∵∠BDF=∠DFE=∠DBE=90°,∴四边形EFDB是矩形,∴EF=BD=1,∴AF=AE﹣EF=2﹣1.(3)解:在RT△ABC,RT△EBD中,∵∠ABC=∠DBE=90°,∠BAC=∠DEB=30°,∴AB=BC,BE=BD,∴==,∵∠ABC=∠EBD=90°,∴∠ABE=∠DBC,∴△ABE∽△CBD,∴==,第19页(共33页)第20页(共33页)在RT △AEF 中,∵∠AFE=90°,∠EAF=45°,EF=2,∴AF=EF=2,AE=2,∴=,∴CD=.故答案为.7.如图1,两个完全相同的三角形纸片ABC 和DEC 重合放置,其中∠C=90°,∠B=∠E=30°.(1)操作发现:如图2,固定△ABC,使△DEC绕点C旋转,当点D恰好落在AB边上时,填空:①线段DE与AC的位置关系是DE∥AC;②设△BDC的面积为S1,△AEC的面积为S2,则S1与S2的数量关系是S1=S2.(2)猜想论证当△DEC绕点C旋转到如图3所示的位置时,请猜想(1)中S1与S2的数量关系是否仍然成立?若成立,请证明;若不成立,请说明理由.(3)拓展探究已知∠ABC=60°,BD平分∠ABC,BD=CD,BC=9,DE∥AB交BC于点E(如图4).若在射线BA上存在点F,使S△DCF=S△BDE,请求相应的BF的长.【解答】解:(1)①∵△DEC绕点C旋转点D恰好落在AB边上,∴AC=CD,∵∠BAC=90°﹣∠B=90°﹣30°=60°,第21页(共33页)∴△ACD是等边三角形,∴∠ACD=60°,又∵∠CDE=∠BAC=60°,∴∠ACD=∠CDE,∴DE∥AC;故答案为:DE∥AC;②∵∠B=30°,∠C=90°,∴CD=AC=AB,∴BD=AD=AC,根据等边三角形的性质,△ACD的边AC、AD上的高相等,∴△BDC的面积和△AEC的面积相等(等底等高的三角形的面积相等),即S1=S2=×2×2=2;故答案为:S1=S2;(2)如图,∵△DEC是由△ABC绕点C旋转得到,∴BC=CE,AC=CD,∵∠ACN+∠BCN=90°,∠DCM+∠BCN=180°﹣90°=90°,∴∠ACN=∠DCM,∵在△ACN和△DCM中,,第22页(共33页)∴△ACN≌△DCM(AAS),∴AN=DM,∴△BDC的面积和△AEC的面积相等(等底等高的三角形的面积相等),即S1=S2;(3)如图,过点D作DF1∥BE,易求四边形BEDF1是菱形,所以BE=DF1,且BE、DF1上的高相等,此时S△DCF1=S△BDE;过点D作DF2⊥BD,∵∠ABC=60°,F1D∥BE,∴∠F2F1D=∠ABC=60°,∵BF1=DF1,∠F1BD=∠ABC=30°,∠F2DB=90°,∴∠F1DF2=∠ABC=60°,∴△DF1F2是等边三角形,∴DF1=DF2,∵BD=CD,∠ABC=60°,点D是角平分线上一点,∴∠DBC=∠DCB=×60°=30°,∴∠CDF1=180°﹣∠BCD=180°﹣30°=150°,∠CDF2=360°﹣150°﹣60°=150°,∴∠CDF1=∠CDF2,第23页(共33页)∵在△CDF1和△CDF2中,,∴△CDF1≌△CDF2(SAS),∴点F2也是所求的点,∵∠ABC=60°,点D是角平分线上一点,DE∥AB,∴∠DBC=∠BDE=∠ABD=×60°=30°,又∵BD=4,∴BE=×6÷cos30°=3÷=2,∴BF1=2,BF2=BF1+F1F2=2+2=4,故BF的长为2或4.8.问题解决:如图(1),将正方形纸片ABCD折叠,使点B落在CD边上一点E(不与点C,D 重合),压平后得到折痕MN.当时,求的值.类比归纳:第24页(共33页)在图(1)中,若,则的值等于;若,则的值等于;若(n 为整数),则的值等于.(用含n的式子表示)联系拓广:如图(2),将矩形纸片ABCD折叠,使点B落在CD边上一点E(不与点C,D 重合),压平后得到折痕MN,设,则的值等于.(用含m,n的式子表示)【解答】解:(1)方法一:如图(1﹣1),连接BM,EM,BE.由题设,得四边形ABNM和四边形FENM关于直线MN对称.∴MN垂直平分BE,∴BM=EM,BN=EN.∵四边形ABCD是正方形,∴∠A=∠D=∠C=90°,设AB=BC=CD=DA=2.∵,∴CE=DE=1.第25页(共33页)设BN=x,则NE=x,NC=2﹣x.在Rt△CNE中,NE2=CN2+CE2.∴x2=(2﹣x)2+12,解得x=,即BN=.在Rt△ABM和在Rt△DEM中,AM2+AB2=BM2,DM2+DE2=EM2,∴AM2+AB2=DM2+DE2.设AM=y,则DM=2﹣y,∴y2+22=(2﹣y)2+12,解得y=,即AM=(6分)∴.方法二:同方法一,BN=.如图(1﹣2),过点N做NG∥CD,交AD于点G,连接BE.∵AD∥BC,∴四边形GDCN是平行四边形.∴NG=CD=BC.同理,四边形ABNG也是平行四边形.∴AG=BN=∵MN⊥BE,∴∠EBC+∠BNM=90度.∵NG⊥BC,∴∠MNG+∠BNM=90°,第26页(共33页)∴∠EBC=∠MNG.在△BCE与△NGM中,∴△BCE≌△NGM,EC=MG.∵AM=AG﹣MG,AM=﹣1=.∴.(2)如图1,当四边形ABCD为正方形时,连接BE,=,不妨令CD=CB=n,则CE=1,设BN=x,则EN=x,EN2=NC2+CE2,x2=(n﹣x)2+12,x=;作MH⊥BC于H,则MH=BC,又点B,E关于MN对称,则MN⊥BE,∠EBC+∠BNM=90°;而∠NMH+∠BNM=90°,故∠EBC=∠NMH,则△EBC≌△NMH,∴NH=EC=1,AM=BH=BN﹣NH=﹣1=则:==.故当=,则的值等于;若=,则的值等于;第27页(共33页)(3)若四边形ABCD为矩形,连接BE,=,不妨令CD=n,则CE=1;又==,则BC=mn,同样的方法可求得:BN=,BE⊥MN,易证得:△MHN∽△BCE.故=,=,HN=,故AM=BH=BN﹣HN=,故==.故答案为:;;;.第28页(共33页)第29页(共33页)9.阅读理解:如图1,在直角梯形ABCD 中,AB ∥CD ,∠B=90°,点P 在BC 边上,当∠APD=90°时,易证△ABP ∽△PCD ,从而得到BP•PC=AB•CD ,解答下列问题.(1)模型探究:如图2,在四边形ABCD 中,点P 在BC 边上,当∠B=∠C=∠APD 时,结论BP•PC=AB•CD 仍成立吗?试说明理由;(2)拓展应用:如图3,M 为AB 的中点,AE 与BD 交于点C ,∠DME=∠A=∠B=45°且DM 交AC 于F ,ME 交BC 于G .AB=,AF=3,求FG 的长.【解答】解:(1)∵∠APC=∠APD +∠CPD ,∠APC=∠BAP +∠B (三角形外角定理),∠B=∠APD (已知),∴∠BAP=∠CPD,又∵∠B=∠C,∴△ABP∽△PCD∴=,∴BP•PC=AB•CD;(2)∵∠AFM=∠DME+∠E(三角形外角定理),∠DME=∠A(已知),∴∠AFM=∠A+∠E(等量代换),又∠BMG=∠A+∠E(三角形外角定理),∴∠AFM=∠BMG.∵∠A=∠B,∴△AMF∽△BGM.当∠A=∠B=45°时,∠ACB=180°﹣∠A﹣∠B=90°,即AC⊥BC且AC=BC.∵M为AB的中点,∴AM=BM=,AC=BC=4.又∵△AMF∽△BGM,∴,∴BG===,又∵,CF=4﹣3=1,∴.第30页(共33页)10.基本模型如下图,点B、P、C在同一直线上,若∠B=∠1=∠C=90°,则△ABP∽△PCD成立,(1)模型拓展如图1,点B、P、C在同一直线上,若∠B=∠1=∠C,则△ABP∽△PCD成立吗?为什么?(2)模型应用①如图2,在等腰梯形ABCD中,AD∥BC,AD=1,AB=2,BC=4,在BC上截取BP=AD,作∠APQ=∠B,PQ交CD于点Q,求CQ的长;②如图3,正方形ABCD的边长为1,点P是线段BC上的动点,作∠APQ=90°,PQ交CD于Q,当P在何处时,线段CQ最长?最长是多少?【解答】解:(1)成立,∵∠A=180°﹣(∠B+∠APB),第31页(共33页)∠CPD=180°﹣(∠1+∠APB),∠B=∠1,∴∠A=∠CPD,∵∠B=∠C,∴△ABP∽△PCD;(2)①∵四边形ABCD是等腰梯形,∴∠B=∠C,∵∠B=∠APQ,∴∠B=∠APQ=∠C,由(1)知,△ABP∽△PCD,∴=,∴=,∴CQ=;②设BP=x,CQ=y.∵∠B=∠APQ=90°,∴△ABP∽△PCQ,∴=,即=,∴y=﹣x2+x=﹣(x﹣)2+,第32页(共33页)∴当x=时,y=,最大即当P是BC的中点时,CQ最长,最长为.第33页(共33页)。
类比探究专题1. 如图1,在Rt △ABC 中,∠BAC =90°,AB =AC ,点D ,E 分别在边AB ,AC上,AD =AE ,连接DC ,BE ,点P 为DC 的中点. (1)观察猜想图1中,线段AP 与BE 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,小航猜想(1)中的结论仍然成立,请你证明小航的猜想; (3)拓展延伸把△ADE 绕点A 在平面内自由旋转,若AD =4,AB =10,请直接写出线段AP 的取值范围.(1)操作:如图1,点O 为线段MN 的中点,直线PQ 与MN 相交于点O ,请利用图1画出一对以点O 为对称中心的全等三角形.(不写画法)根据上述操作得到的经验完成下列探究活动:(2)探究一:如图2,在四边形ABCD 中,AB ∥DC ,E 为BC 边的中点,∠BAE =∠EAF ,AF 与DC 的延长线相交于点F .试探究线段AB 与AF ,CF 之间的等量关系,并证明你的结论. (3)探究二:如图3,DE ,BC 相交于点E ,BA 交DE 于点A ,且BE :EC =1:2,∠BAE =∠EDF ,CF ∥AB .若AB =5,CF =1,求DF 的长度.PEDA BC 图1PEDABC图2图1M NQ PO图2F EDC B AAB C D E F图32.特殊:(1)如图1,在等腰直角三角形ABC中,∠ACB=90°.作CM平分∠ACB交AB于点M,点D为射线CM上一点,以点C为旋转中心将线段CD逆时针旋转90°得到线段CE,连接DE交射线CB于点F,连接BD,BE.填空:①线段BD,BE的数量关系为_________________;②线段BC,DE的位置关系为_________________.一般:(2)如图2,在等腰三角形ABC中,∠ACB=α,作CM平分∠ACB交AB于点M,点D为△ABC外部射线CM上一点,以点C为旋转中心将线段CD逆时针旋转α度得到线段CE,连接DE,BD,BE.请判断(1)中的结论是否成立,请说明理由.特殊:(3)如图3,在等边三角形ABC中,作BM平分∠ABC交AC于点M,点D为射线BM上一点,以点B为旋转中心将线段BD逆时针旋转60°得到线段BE,连接DE交射线BA于点F,连接AD,AE.若AB=4,当△ADM 与△AFD全等时,请直接写出DE的值.M F ED CB A图1EMDCBA图2MFEDC BA图33. 已知△ABC 中,CA =CB ,0°<∠ACB ≤90°.点M ,N 分别在边CA ,CB 上(不与端点重合),BN =AM ,射线AG ∥BC 交BM 延长线于点D ,点E 在直线AN 上,EA =ED .(1)【观察猜想】如图1,点E 在射线NA 上,当∠ACB =45°时, ①线段BM 与AN 的数量关系是_________; ②∠BDE 的度数是____________.(2)【探究证明】如图2,点E 在射线AN 上,当∠ACB =30°时,判断并证明线段BM 与AN 的数量关系,求∠BDE 的度数;(3)【拓展延伸】如图3,点E 在直线AN 上,当∠ACB =60°时,AB =3,点N 是BC 边上的三等分点,直线ED 与直线BC 交于点F ,请直接写出线段CF 的长.图1A B CD ENMG图2AB CD MN EG 图3A BCG4.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,BC mAC n=,CD⊥AB于点D,点E是直线AC上一动点,连接DE,过点D作FD⊥ED,交直线BC于点F.(1)探究发现:如图1,若m=n,点E在线段AC上,则DEDF=__________.(2)数学思考:①如图2,若点E在线段AC上,则DEDF=__________(用含m,n的代数式表示);②当点E在直线AC上运动时,①中的结论是否仍然成立?请仅就图3的情形给出证明.(3)拓展应用:若ACBC=DF=CE的长.FEDC BA图1图2ABCDEFDB FECA图3DC BA备用图5. (1)【问题发现】如图1,△ABC 和△CEF 都是等腰直角三角形,∠BAC =∠EFC =90°,点E 与点A 重合,则线段BE 与AF 的数量关系为__________; (2)【拓展研究】在(1)的条件下,将△CEF 绕点C 旋转,连接BE ,AF ,线段BE 与AF 的数量关系有无变化?仅就图2的情形给出证明; (3)【问题发现】当AB =AC =2,△CEF 旋转到B ,E ,F 三点共线时,直接写出线段AF 的长.(1)问题发现:如图1,在△ABC 中,∠BAC =90°,AB =AC ,点D 是BC 的中点,以点D 为顶点作正方形DFGE ,使点A ,C 分别在DE 和DF 上,连接BE ,AF ,则线段BE 和AF 数量关系是________.(2)类比探究:如图2,保持△ABC 固定不动,将正方形DFGE 绕点D 旋转α(0<α≤360°),则(1)中的结论是否成立?如果成立,请证明;如果不成立,请说明理由.(3)解决问题:若BC =DF =2,在(2)的旋转过程中,连接AE ,请直接写出AE 的最大值.F图1CBA (E )EABC图2F备用图CBA图1A BC DEF G图2GFED CB A 备用图A BC DEFG6.在菱形ABCD中,∠ABC=60°,点P是射线BD上一动点,以AP为边向右侧作等边△APE,点E的位置随着点P的位置变化而变化.(1)如图1,当点E在菱形ABCD内部或边上时,连接CE,BP与CE的数量关系是__________,CE与AD的位置关系是__________.(2)当点E在菱形ABCD外部时,(1)中的结论是否还成立?若成立,请予以证明;若不成立,请说明理由(选择图2,图3中的一种情况予以证明).(3)如图4,当点P在线段BD的延长线上时,连接BE,若AB=BE= ADPE的面积.(直接写出结果)P EDCBA图1图2ABCDEPPEDCBA图3图4ABCDEP7. (1)操作发现如图1,AD 是等边三角形ABC 的角平分线,请你按下列要求画图:过点A 作AM ⊥AB ,过点C 作CN ∥AB ,AM 与CN 相交于点E .则AD 与AE 的数量关系是________,∠EAC =________°. (2)问题探究将图1中的△AEC 绕点A 逆时针旋转,点C 落在点F 的位置,连接EC ,DF ,如图2所示,请你探究DF 与EC 的数量关系并说明理由. (3)拓展延伸若(2)中等边△ABC 的边长为2,当F A ⊥AC 时,请直接写出DF 2的值.在Rt △ABC 中,∠BAC =90°,AC =AB =4,D ,E 分别是边AB ,AC 的中点,若等腰Rt △ADE 绕点A 逆时针旋转,得到等腰Rt △AD 1E 1,设旋转角为α(0<α≤180°),记直线BD 1与CE 1的交点为P .(1)问题发现如图1,当α=90°时,线段BD 1的长等于__________,线段CE 1的长等于__________. (2)探究证明如图2,当α=135°时,求证:BD 1=CE 1,且BD 1⊥CE 1. (3)问题解决求点P 到AB 所在直线的距离的最大值.(直接写出结果)图1AB CD图2EFDCBA备用图CBAE1(D1)ABCDE PEDCBAD1E1图2图18. 如图1,在正方形ABCD 和正方形AB′C′D′中,AB =2,AB′=,连接CC′.(1)问题发现:CC BB'='__________;(2)拓展探究:将正方形AB′C′D′绕点A 逆时针旋转,记旋转角为θ,连接BB′,试判断:当0°≤θ<360°时,CC BB ''的值有无变化?请仅就图2中的情形给出你的证明;(3)问题解决:请直接写出在旋转过程中,当C ,C′,D′三点共线时BB′的长.问题发现:如图1,△ABC 是等边三角形,点D 是边AB 上的一点,过点D 作DE ∥BC 交AC 于E ,则线段BD 与CE 的数量关系为___________;拓展探究:如图2,将△ADE 绕点A 逆时针旋转角α(0°<α<360°),上面的结论是否仍然成立?如果成立,请就图中给出的情况加以证明;问题解决:如果△ABC的边长等于AD =2,直接写出当△ADE 旋转到DE 与AC 所在的直线垂直时BD 的长.D′C′B′ABCD 图1图2DCBA B′C′D′A BCD备用图图1EDCBA 图2ABCDE备用图E D A9. 如图1,已知点G 在正方形ABCD 的对角线AC 上,GE ⊥BC ,垂足为点E ,GF ⊥CD ,垂足为点F . (1)证明与推断:①求证:四边形CEGF 是正方形;②推断AGBE的值为_______.(2)探究与证明:将正方形CEGF 绕点C 顺时针方向旋转α角(0°<α<45°),如图2所示,试探究线段AG 与BE 之间的数量关系,并说明理由. (3)拓展与运用:正方形CEGF 在旋转过程中,当B ,E ,F 三点在一条直线上时,如图3所示,延长CG 交AD 于点H .若AG =6,GH=BC =________.GFDC BAE图1ABCD EFG图2H GF EDCBA 图310. (1)阅读理解利用旋转变换解决数学问题是一种常用的方法.如图1,点P 是等边三角形ABC 内一点,P A =1,PB,PC =2.求∠BPC 的度数. 为利用已知条件,不妨把△BPC 绕点C 顺时针旋转60°得△AP′C ,连接PP′,则PP′的长为__________;在△P AP′中,易证∠P AP′=90°,且∠PP′A 的度数为__________,综上可得∠BPC 的度数为__________. (2)类比迁移 如图2,点P 是等腰Rt △ABC 内一点,∠ACB =90°,P A =2,PB,PC =1.求∠APC 的度数. (3)拓展应用如图3,在四边形ABCD 中,BC =3,CD =5,AB =AC =12AD ,∠BAC =2∠ADC ,请直接写出BD 的长.P′ABCP图1图2P CBAD图3C BA11. 如图,在□ABCD 中,AC 与BD 交于点O ,以点O 为顶点的∠EOF 的两边分别与边AB ,AD 交于点E ,F ,且∠EOF 与∠BAD 互补. (1)观察猜想若四边形ABCD 是正方形,则线段OE 与OF 有何数量关系?请直接写出结论.(2)延伸探究若四边形ABCD 是菱形,那么(1)中的结论是否成立?若成立,请画出图形并给出证明;若不成立,请说明理由. (3)拓展证明若AB :AD =m :n ,探索线段OE 与OF 的数量关系,并证明你的结论.(1)阅读理解:如图1,在四边形ABCD 中,AB ∥DC ,E 是BC 的中点,若AE 是∠BAD 的平分线,试判断AB ,AD ,DC 之间的等量关系.解决此问题可以用如下方法:延长AE 交DC 的延长线于点F ,易证△AEB ≌△FEC ,得到AB =FC ,从而把AB ,AD ,DC 转化在一个三角形中即可判断.AB ,AD ,DC 之间的等量关系为_____________;(2)问题探究:如图2,在四边形ABCD 中,AB ∥DC ,AF 与DC 的延长线交于点F ,E 是BC 的中点,若AE 是∠BAF 的平分线,试探究AB ,AF ,CF 之间的等量关系,并证明你的结论.(3)问题解决:如图3,AB ∥CF ,AE 与BC 交于点E ,BE :EC =2:3,点D 在线段AE 上,且∠EDF =∠BAE ,试判断AB ,DF ,CF 之间的数量关系,并证明你的结论.A BCDOEFABCD EF图1ABCDE F图2A BCDE F图312. 如图1,菱形ABCD 与菱形GECF 的顶点C 重合,点G 在对角线AC 上,且∠BCD =∠ECF =60°. (1)问题发现: AGBE的值为__________. (2)探究与证明:将菱形GECF 绕点C 按顺时针方向旋转α角(0°<α<60°),如图2所示,试探究线段AG 与BE 之间的数量关系,并说明理由. (3)拓展与运用:菱形GECF 在旋转过程中,当点A ,G ,F 三点在一条直线上时,如图3所示,连接CG 并延长,交AD 于点H ,若CE =2,GHAH 的长为__________.已知∠AOB =90°,点C 是∠AOB 的角平分线OP 上的任意一点,现有一个直角∠MCN 绕点C 旋转,两直角边CM ,CN 分别与直线OA ,OB 相交于点D ,点E .(1)如图1,若CD ⊥OA ,猜想线段OD ,OE ,OC 之间的数量关系,并说明理由.(2)如图2,若点D 在射线OA 上,且CD 与OA 不垂直,则(1)中的数量关系是否仍成立?如成立,请说明理由;如不成立,请写出线段OD ,OE ,OC 之间的数量关系,并加以证明.图1AB CDEFGG FE DCB A图2H图3AB CD E FG(3)如图3,若点D 在射线OA 的反向延长线上,且OD =2,OE =8,请直接写出线段CE 的长度.图1OABC D EMPN N PMED CBAO图2图3O ABCD E MPN13.如图,在矩形ABCD中,AB=8,AD=6,点E,F分别是边DC,DA的中点,四边形DFGE为矩形,连接BG.(1)问题发现在图1中,CEBG__________.(2)拓展探究将图1中的矩形DFGE绕点D旋转一周,在旋转过程中,CEBG的大小有无变化?请仅就图2的情形给出证明. (3)问题解决当矩形DFGE 旋转至B ,G ,E 三点共线时,请直接写出线段CE 的长.GFED CBA 图1图2ABCDEFG备用图ABCD14. 四边形是我们在学习和生活中常见的图形,而对角线互相垂直的四边形也比较常见,比如筝形、菱形、图1中的四边形ABCD 等.它们给我们的学习和生活带来了很多的乐趣和美感.(1)如图2,在四边形ABCD 中,AB =AD ,CB =CD ,则AC 与BD 的位置关系是__________,请说明理由.(2)试探究图1中四边形ABCD 的两组对边AB ,CD 与BC ,AD 之间的数量关系,请写出证明过程.(3)问题解决:如图3,分别以Rt △ACB 的直角边AC 和斜边AB 为边向外作正方形ACFG 和正方形ABDE ,连接CE ,BG ,GE ,已知AC =4,AB =5,求GE 的长.观察猜想(1)如图1,在Rt △ABC 中,∠BAC =90°,AB =AC =3,点D 与点A 重合,点E 在边BC 上,连接DE ,将线段DE 绕点D 顺时针旋转90°得到线段DF ,连接BF ,BE 与BF 的位置关系是_________,BE +BF =_________; 探究证明(2)在(1)中,如果将点D 沿AB 方向移动,使AD =1,其余条件不变,如图2,判断BE 与BF 的位置关系,并求BE +BF 的值,请写出你的理由或计算过程; 拓展延伸ABCD图1图2DCB AABCDEFG图3(3)如图3,在△ABC 中,AB =AC ,∠BAC =α,点D 在边BA 的延长线上,BD =n ,连接DE ,将线段DE 绕着点D 顺时针旋转,旋转角∠EDF =α,连接BF ,则BE +BF 的值是多少?请用含有n ,α的式子直接写出结论.图1A (D )B CE FD FE C B A 图2图3A C D E F。
中考数学几何中的类比探究综合测试卷一、单选题(共6道,每道16分)1.已知:正方形ABCD中,∠MAN=45°,∠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.(1)当∠MAN绕点A旋转到BM=DN时(如图1),线段BM、DN、MN之间的数量关系为()A.BM+DN=MNB.BM+DN=MNC.BM+DN=MND.不能确定答案:A试题难度:三颗星知识点:类比探究问题2.已知:正方形ABCD中,∠MAN=45°,∠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.(2)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.小明猜测线段BM,DN和MN之间的数量关系为BM+DN=MN.理由如下:如图, ① .∵四边形ABCD是正方形, ∴AB=AD,∠D=∠ABC=∠ABE =90°, ∴△ABE≌△ADN, ∴∠BAE=∠DAN,AE=AN, ∴∠EAN=∠BAE+∠BAN=∠DAN+∠BAN=90°, ∵∠MAN=45°, ∴∠EAM=45°, 又∵AM=AM, ∴② , ∴MN=ME,∵ME=BM+BE=BM+DN, ∴BM+DN=MN. ①,②处横线上所填内容分别是()A.延长BC至点E,使得BE=DN;△EAM≌△NAMB.延长CB至点E,使得BE=CN;△EAM≌△NAMC.延长CB至点E,使得BE=DN;△EAM≌△NAMD.延长CB至点E,使得BE=DN;△EMA≌△NAM答案:C试题难度:三颗星知识点:类比探究问题3.已知:正方形ABCD中,∠MAN=45°,∠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.(3)当∠MAN绕点A旋转到如图3的位置时,线段BM,DN和MN之间的数量关系为()A.BM+DN=MNB.DN -BM =MNC.DN - MN =2 BMD.BM+DN=2MN答案:B试题难度:三颗星知识点:类比探究问题4.在菱形ABCD中,∠ABC=60°,E是对角线AC上一点.F是线段BC延长线上一点,且CF=AE.连接BE、EF.(1)若点E是线段AC的中点,如图1,则BE与EF的数量关系为BEEF;A.>B.=C.<D.不能确定答案:B试题难度:三颗星知识点:类比探究问题5.在菱形ABCD中,∠ABC=60°,E是对角线AC上一点.F是线段BC延长线上一点,且CF=AE.连接BE、EF.(2)若点E是线段AC上的任意一点,其它条件不变.如图2,判断线段BE、EF有怎样的数量关系并证明.小宇同学展示出如下正确的作法:解:BE=EF,证明如下:如图2, ① ,∵四边形ABCD为菱形, ∴AB=BC, 又∵∠ABC=60°, ∴△ABC是等边三角形, ∴AB=AC,∠ACB=60°, 又∵EG∥BC, ∴∠AGE=∠ABC=60°, 又∵∠BAC=60°, ∴△AGE是等边三角形, ∴AG=AE, ∴BG=CE, 又∵CF=AE, ∴GE=CF, 又∵∠BGE=∠ECF=120°, ∴② , ∴BE=EF; ①,②处横线上所填内容分别是()A.过点E作EG∥BC,交AB于点G;△BAE≌△ECFB.过点E作EG∥BC,交AB于点G;△BGE≌△EFCC.过点E作EG∥BC,交AB于点G;△BGE≌△ECFD.过点E作EG∥BC,交AB于点G;△BEA≌△ECF答案:C试题难度:三颗星知识点:类比探究问题6.在菱形ABCD中,∠ABC=60°,E是对角线AC上一点.F是线段BC延长线上一点,且CF=AE.连接BE、EF.(3)如图3,若点E是线段AC延长线上的任意一点,其它条件不变.求证:BE=EF.参考小宇同学的作法,第一步应为③ .接下来的证明过程如下:∵四边形ABCD为菱形, ∴AB=BC, 又∵∠ABC=60°, ∴△ABC是等边三角形, ∴AB=AC,∠ACB=60°, 又∵EG∥BC, ∴∠AGE=∠ABC=60°, 又∵∠BAC=60°, ∴△AGE是等边三角形, ∴AG=AE, ∴BG=CE, 又∵CF=AE, ∴GE=CF, 又∵∠BGE=∠ECF=60°, ∴④ , ∴BE=EF. ③,④处横线上所填内容分别是()A.过点E作EG∥BC,交BA延长线于点G;△BGE≌△ECFB.过点E作EG∥BC,交AB延长线于点G;△BCE≌△FECC.过点E作EG∥BC,交BA延长线于点G;△BCE≌△FECD.过点E作EG∥BC,交AB延长线于点G;△BGE≌△ECF答案:D试题难度:三颗星知识点:类比探究问题。
中考数学压轴题之几何类比探究问题综合训练1.社团活动课上,数学兴趣小组的同学探索了这样的一个问题:如图1,∠MON=90°,点A为边OM上一定点,点B为边ON上一动点,以AB为一边在∠MON的内部作正方形ABCD,过点C作CF⊥OM,垂足为点F(在点O、A之间),交BD于点E,试探究△AEF的周长与OA的长度之间的等量关系.该兴趣小组进行了如下探索.【动手操作,归纳发现】(1)通过测量图1、2、3中线段AE、AF、EF和OA的长,他们猜想△AEF的周长是OA长的倍.请你完善这个猜想.【推理探索,尝试证明】为了探索这个猜想是否成立,他们作了如下思考,请你完成后续探索过程:(2)如图4,过点C作CG⊥ON,垂足为点G,则∠CGB=90°,∴∠GCB+∠CBG=90°.又∵四边形ABCD是正方形,∴AB=BC,∠ABC=90°,则∠CBG+∠ABO=90°,∴∠GCB=∠ABO.在△CBE与△ABE中,……【类比探究,拓展延伸】(3)如图5,当点F在线段OA的延长线上时,直接写出线段AE、EF、AF与OA长度之间的等量关系为.2.小明遇到这样一个问题:如图1,△ABC是等边三角形,点D为BC的中点,且满足∠ADE=60°,DE交等边△ABC外角平分线CE所在直线于点E,试探究AD与DE的数量关系.小明发现,过点D作DF∥AC,交AB于点F,通过构造全等三角形,经过推理论证,能够得到AD与DE的数量关系.(1)AD与DE相等吗?请你说明理由;【类比探究】(2)当点D是线段BC上(不与点B,C重合)任意一点时,其它条件不变,如图2,试猜想AD与DE之间的数量关系,并证明你的结论;【拓展应用】(3)当点D在BC的延长线上,且满足CD=BC,连接AE,其它条件不变,如图3,若AD=6,求DE的长.3.已知:Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,点D是BC的中点,点P是BC边上的一个动点,(1)如图①,若点P与点D重合,连接AP,则AP与BC的位置关系是;(2)如图②,若点P在线段BD上,过点B作BE⊥AP于点E,过点C作CF⊥AP于点F,则CF,BE和EF这三条线段之间的数量关系是;(3)如图③,在(2)的条件下若BE的延长线交直线AD于点M,找出图中与CP相等的线段,并加以证明.(4)如图④,已知BC=4,AD=2,若点P从点B出发沿着BC向点C运动,过点B 作BE⊥AP于点E,过点C作CF⊥AP于点F,设线段BE的长度为d1,线段CF的长度为d2,试求出点P在运动的过程中d1+d2的最大值.4.如图1,△ABC为等边三角形,点M是射线AE上任意一点(M不与A重合),连接CM,将线段CM绕点C按顺时针方向旋转60°得到线段CN,连接BN,直线BN交射线AE 于点D.(1)直接写出直线BD与射线AE相交所成锐角的度数;(2)如图2,当射线AE与AC的夹角∠EAC为钝角时,其他条件不变,(1)中结论是否发生变化?如果不变,加以证明;如果变化,请说明理由;(3)如图3,在等腰Rt△ABC中,∠ACB=90°,射线AE交BC于点H,∠EAC=15°,点M是射线AE上任意一点(M不与A重合),连接CM,将线段CM绕点C按顺时针方向旋转90°得到线段CN,连接BN,直线BN交射线AE于点D.G,F分别是AH,AB 的中点.求证:CD=GF.5.【问题探索】如图1,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,点D、E分别在AC、BC 边上,DC=EC,连接DE、AE、BD,点M、N、P分别是AE、BD、AB的中点,连接PM、PN、MN.探索BE与MN的数量关系.聪明的小华推理发现PM与PN的关系为,最后推理得到BE与MN的数量关系为.【深入探究】将△DEC绕点C逆时针旋转到如图2的位置,判断(1)中的BE与MN的数量关系是否仍然成立,如果成立,请写出证明过程,若不成立,请说明理由;【解决问题】若CB=8,CE=2,在将图1中的△DEC绕点C逆时针旋转一周的过程中,当B、E、D三点在一条直线上时,求MN的长度.6.已知:△ABC是等腰直角三角形,∠ACB=90°,动点P在斜边AB所在的直线上,把线段CP绕着点C逆时针旋转90°得到CQ,连接PQ,探究并解决下列问题:(1)如图1,若点P在线段AB上,请直接写出P A2,PB2,PQ2三者之间的数量关系:;(2)如图2,若点P在线段AB的延长线上,(1)中的结论是否仍然成立,若成立请给予证明;若不成立请说明理由;(3)若动点P满足=,求的值.7.在△ABC中,CA=CB,∠ACB=α(0°<α<180°).点P是平面内不与A,C重合的任意一点,连接AP,将线段AP绕点P逆时针旋转α得到线段DP,连接AD,CP.点M是AB的中点,点N是AD的中点.(1)问题发现如图1,当α=60°时,的值是,直线MN与直线PC相交所成的较小角的度数是.(2)类比探究如图2,当α=120°时,请写出的值及直线MN与直线PC相交所成的较小角的度数,并就图2的情形说明理由.(3)解决问题如图3,当α=90°时,若点E是CB的中点,点P在直线ME上,请直接写出点B,P,D在同一条直线上时的值.8.如图1所示,矩形ABCD中,点E,F分别为边AB,AD的中点,将△AEF绕点A逆时针旋转α(0°<α≤360°),直线BE、DF相交于点P.(1)若AB=AD,将△AEF绕点A逆时针旋转至如图2所示的位置,则线段BE与DF 的数量关系是.(2)若AD=nAB(n≠1),将△AEF绕点A逆时针旋转,则(1)中的结论是否仍然成立?若成立,请就图3所示的情况加以证明,若不成立,请写出正确结论,并说明理由.(3)若AB=8,BC=12,将△AEF旋转至AE⊥BE,请算出DP的长.9.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°,点O为AB的中点,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顺时针旋转60°,得到线段PQ,连接BQ.(1)观察猜想:如图①,线段BQ与CP的数量关系是;∠CBQ=;(2)探究证明:如图②,当点P在CB的延长线上时,(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.10.已知△ABC和△ADE,∠BAC=∠DAE=90°,AB=AC,AD=AE,连接BD,CE.(1)如图1,当点E在AB边上时,试判断线段BD,CE之间的关系是.(2)将图1中的△ADE绕点A旋转至如图2所示位置时,探究线段BD,CE之间的关系,并说明理由;(3)将图1中的△ADE绕点A旋转至DE与直线AC垂直,直线BD交直线CE于点F,若AB=15,AD=5,请直接写出线段BF的长度.11.如图,在△ABC和△ADE中,AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠DAE=90°.(1)当点D在AC上时,如图1,试猜想线段BD和CE的数量关系是;位置关系是.(2)将图1中的△ADE绕点A顺时针旋转α角,(0°<α<90°),如图2,(1)中的结论是否成立,若成立,请给出证明;若不成立说明理由.12.如图1,在△ABC中,已知∠ACB=90°,AC=BC,点D,E分别在边AC,BC上,且CD=CE,此时显然AD=BE,AD⊥BE成立.若保持△ABC不动,将△DCE绕点C 逆时针旋转,旋转角为α.(Ⅰ)如图2,当0°<α<90°时,问:AD=BE,AD⊥BE是否成立?若成立,请证明,若不成立,请说明理由;(Ⅱ)如图3,当α=45°时,延长BE交AD于点F,若CE=,BC=3,则线段EF =(直接写出结果即可).13.已知△ABC和△ADE都是等腰三角形,AB=AC,AD=AE.∠DAE=∠BAC.【初步感知】(1)特殊情形:如图①.若点D,E分别在边AB,AC上,则DB EC.(填“>”、“<”或“=”)(2)发现证明:如图②,将图①中的△ADE绕点A旋转,当点D在△ABC外部,点E 在△ABC内部时,求证:DB=EC.【深入探究】(1)如图③,△ABC和△ADE都是等边三角形,点C,E,D在同一条直线上,则∠CDB 的度数为线段CE,BD之间的数量关系为;(2)如图④,△ABC和△ADE都是等腰直角三角形,∠BAC=∠DAE=90°,点C、D、E在同一直线上,AM为△ADE中DE边上的高.则∠CDB的度数为;线段AM.BD,CD之间的数量关系为;【拓展提升】如图⑤,△ABC和△ADE都是等腰直角三角形,∠BAC=∠DAE=90°,将△ADE绕点A逆时针旋转,连接BE、CD.当AB=5.AD=2时,在旋转过程中,△ADE与△ADC的面积和的最大值为.14.已知△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,点D为直线BC上的一动点(点D不与点B、发现问题:如图1,当点D在边BC上时,(1)请写出BD和CE之间的位置关系为,并猜想BC和CE、CD之间的数量关系:.尝试探究:(2)如图2,当点D在边BC的延长线上且其他条件不变时,(1)中BD和CE之间的位置关系,BC和CE、CD之间的数量关系是否成立?若成立,请证明;若不成立,请写出新的数量关系,说明理由;拓展延伸:(3)如图3,当点D在边CB的延长线上且其他条件不变时,若BC=7,CE=5,直接写出线段ED的长.15.已知△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,点D为直线BC上的一动点(点D不与点B、发现问题:如图1,当点D在边BC上时,(1)请写出BD和CE之间的位置关系为,并猜想BC和CE、CD之间的数量关系:.尝试探究:(2)如图2,当点D在边BC的延长线上且其他条件不变时,(1)中BD和CE之间的位置关系、BC和CE、CD之间的数量关系是否成立?若成立,请证明;若不成立,请写出新的数量关系,说明理由;拓展延伸:(3)如图3,当点D在边CB的延长线上且其他条件不变时,若BC=6,CE=2,求线段ED的长.16.已知Rt△ABC中,AB=AC,∠BAC=90°,点D为直线BC上的一动点(点D不与点B、C重合),以AD为边作Rt△ADE,AD=AE,连接CE.(1)发现问题:如图①,当点D在边BC上时,①请写出BD和CE之间的数量关系,位置关系;②线段CE、CD、BC之间的关系是;(2)尝试探究:如图②,当点D在边BC的延长线上且其他条件不变时,(1)中CE、CD、BC之间存在的数量关系是否成立?若成立,请证明;若不成立,请说明理由;(3)拓展延伸:如图③,当点D在边CB的延长线上且其他条件不变时,若BC=4,CE=2,求线段CD的长.17.在Rt△ABC中与Rt△DCE中,∠ACB=∠DCE=90°,∠BAC=∠DEC=30°,AC=DC=,将Rt△DCE绕点C顺时针旋转,连接BD,AE,点F,G分别是BD,AE的中点,连接CF,CG.(1)观察猜想如图1,当点D与点A重合时,CF与CG的数量关系是,位置关系是;(2)类比探究当点D与点A不重合时,(1)中的结论是否成立?如果成立,请仅就图2的情形给出证明;如果不成立,请说明理由.(3)问题解决在Rt△DCE旋转过程中,请直接写出△CFG的面积的最大值与最小值.18.综合与实践动手操作如图1,在Rt△ABC中,∠C=90°,将△ABC绕点A逆时针旋转90°得到△AED.延长ED分别交CB于点F,交AB于点G,连接AF.思考探究(1)∠CAF=°,∠EAG=°;(2)若BC=(+1)AC,则①∠DAG=°;②=,请证明你的结论;开放拓展(3)如图2,若改变旋转角,已知AC=3,BC=4,当∠EAF=90°时,△AFB的面积为.19.如图,已知在△ABC和△DCE中,∠ACB=∠DCE,且满足==k,将△DEC绕点C旋转.连接BD,F,G,H分别是AB,BD,DE的中点,连接FG,GH.(1)当k=1时,①如图(1),点D在AC边上时,判断FG,GH的数量关系是;②如图(2),点D不在AC边上时,①中的结论是否成立,并说明理由;(2)如图(3),当k=时,探索FG,GH的数量关系.直接写出探究结论,不需证明.20.如图1,已知△ABC和△DCE均为等腰直角三角形,∠ACB=∠DCE=90°,点D在线段AC上,点F为AB的中点,点M为BE的中点,点N为AD的中点.(1)如图1,请直接写出∠FMN的大小以及FM和MN之间的数量关系.(2)如图2,将△DCE绕点C顺时针旋转,此时(1)中的结论是否成立?若成立,请证明,若不成立,请写出相应正确的结论.(3)如图3,若AB=4,CE=2,在将△DCE绕点C顺时针旋转360°过程中,直线BD,AE交于点G,△ABG的面积的最小值为.21.在△ABC和△DEC中,∠ACB=∠DCE=90°,△DEC绕点C逆时针旋转,连接BD,F,G,H分别是AB,BD,DE的中点,连接FG,FH,HG.(1)如图1,当∠A=∠EDC=45°,点D在AC边上时,直接猜想FG,HG的数量关系和位置关系是;(2)如图2,当∠A=∠EDC=45°,点D不在AC边上时,(1)猜想的结论是否成立?如果成立,请证明;如果不成立,请说明理由;(3)如图3,当∠A=∠EDC=30°时,猜想FG,HG的数量关系和位置关系,请直接写出猜想结论.。
中考数学类比探究型几何综合题专题训练【类型1】通过位置变化(图形变换)进行类比探究〖例1〗已知:如图,等边△AOB的边长为4,点C为OA中点.(1)如图1,将OC绕点O顺时针旋转,使点C落到OB边的点D处,设旋转角为α(0°<α≤360°).则此时α=;此时△COD是三角形(填特殊三角形的名称).(2)如图2,固定等边△AOB不动,将(1)中得到的△OCD绕点O逆时针旋转,连接AC,BD,设旋转角为β(0°<β≤360°).①求证:AC=BD;②当旋转角β为何值时,OC∥AB,并说明理由;③当A、C、D三点共线时,直接写出线段BD的长.〖例2〗现有与菱形有关的三幅图,如图:(1)(感知)如图①,AC是菱形ABCD的对角线,∠B=60°,E、F分别是边BC、CD上的中点,连结AE、EF、AF.若AC=2,则CE+CF的长为.(2)(探究)如图②,在菱形ABCD中,∠B=60°.E是边BC上的点,连结AE,作∠EAF=60°,边AF交边CD于点F,连结EF.若BC=2,求CE+CF的长.(3)(应用)在菱形ABCD中,∠B=60°.E是边BC延长线上的点,连结AE,作∠EAF=60°,边AF交边CD延长线于点F,连结EF.若BC=2,EF⊥BC时,借助图③求△AEF的周长.〖尝试练习〗1.如图1,等边△ABC与等边△BDE的顶点B重合,D、E分别在AB、BC上,AB=2√2,BD=2.现将等边△BDE从图1位置开始绕点B顺时针旋转,如图2,直线AD、CE相交于点P.(1)在等边△BDE旋转的过程中,试判断线段AD与CE的数量关系,并说明理由;(2)在等边△BDE顺时针旋转180°的过程中,当点B到直线AD的距离最大时,求PC的长;(3)在等边△BDE旋转一周的过程中,当A、D、E三点共线时,求CE的长.2.△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,点D为直线BC上一动点(点D不与B,C重合),以AD为边在AD右侧作正方形ADEF,连接CF.(1)探究猜想如图1,当点D在线段BC上时,①BC与CF的位置关系为:;②BC、CD、CF之间的数量关系为:;(2)深入思考如图2,当点D在线段CB的延长线上时,结论①、②是否仍然成立?若成立,请给予证明;若不成立,请你写出正确结论再给予证明.(3)拓展延伸如图3,当点D在线段BC的延长线上时,正方形ADEF对角线交于点O.若已知AB=2√2,CD =14BC,请求出OC的长.3.如图1,正方形ABCD与正方形AEFG有公共的顶点A,且正方形AEFG的边AE,AG分别在正方形ABCD的边AB,AD上,显然BE=DG,BE⊥DG.(1)将图1的正方形AEFG绕点A转动一定的角度到图2的位置.求证:①BE=DG;②BE⊥DG;(2)如图3,若点D,G,E在同一条直线上,且正方形ABCD的边长是4√2,正方形AEFG的边长为3√2,求BE的长.【类型2】通过形状变化进行类比探究〖例3〗如图1,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=α.D为BC边上一点(不与点B,C重合),将线段AD绕点A逆时针旋转α,得到AE,连接DE,CE.(1)求证:CE=BD;(2)若α=60°,其他条件不变,如图2.请猜测线段AC,CD,CE之间的数量关系,并说明理由;(3)若α=90°,其他条件不变,如图3,请写出∠ACE的度数及线段AD,BD,CD之间的数量关系,并说明理由.〖例4〗如图1,在正方形ABCD中,点P是对角线BD上的一点,点E在AD的延长线上,且PC =PE,PF交CD于点F.(1)求证:∠PCD=∠PED;(2)连接EC,求证:EC=√2AP;(3)如图2,把正方形ABCD改成菱形ABCD,其他条件不变,当∠DAB=60°时,请直接写出线段EC和AP的数量关系.〖尝试练习〗4.已知菱形ABCD和菱形DEFG有公共的顶点D,C点在DE上,且∠ADC=∠EDG,连接AE,CG,如图1.(1)试猜想AE与CG有怎样的数量关系(直接写出关系,不用证明);(2)将菱形DEFG绕点D按顺时针方向旋转,使点E落在BC边上,如图2,连接AE和CG.你认为(1)中的结论是否还成立?若成立,请给出证明;若不成立,请说明理由;(3)在(2)的条件下,如果∠ADC=∠EDG=90°,如图3,你认为AE和CG是否垂直?若垂直,请给出证明;若不垂直,请说明理由.5.已知在平行四边形ABCD中,AB≠BC,将△ABC沿直线AC翻折,点B落在点E处,AD与CE相交于点O,联结DE.(1)如图1,求证:AC∥DE;(2)如图2,如果∠B=90°,AB=√3,BC=√6,求△OAC的面积;(3)如果∠B=30°,AB=2√3,当△AED是直角三角形时,求BC的长.6.如图,在平行四边形ABCD中,∠BAD的平分线交BC于点E,交DC的延长线于F,以EC、CF 为邻边作平行四边形ECFG.(1)求证:四边形ECFG是菱形;(2)连结BD、CG,若∠ABC=120°,则△BDG是等边三角形吗?为什么?(3)若∠ABC=90°,AB=10,AD=24,M是EF的中点,求DM的长.【自主反馈】7.如图1,△ABC是等边三角形,点D,E分别是BC,AB上的点,且BD=AE,AD与CE交于点F.(1)求∠DFC的度数;(2)将CE绕着点C逆时针旋转120°,得到CP,连接AP,交BC于点Q.①补全图形(图2中完成);②用等式表示线段BE与CQ的数量关系,并证明.8.已知△ABC是等腰三角形.(1)如图1,若△ABC,△ADE均是顶角为42°的等腰三角形,BC、DE分别是底边,求证:△ABD ≌△ACE;(2)如图2,若△ABC为等边三角形,将线段AC绕点A逆时针旋转90°,得到AD,连接BD,∠BAC的平分线交BD于点E,连接CE.①求∠AED的度数;②试探究线段AE、CE、BD之间的数量关系,并证明.9.在Rt△ABC中,∠ABC=90°,∠BAC=30°,将△ABC绕点A顺时针旋转一定的角度α得到△AED,点B、C的对应点分别是E、D.(1)如图1,当点E恰好在AC上时,求∠CDE的度数;(2)如图2,若α=60°时,点F是边AC中点,求证:DF=BE;(3)如图3,点B、C的坐标分别是(0,0),(0,2),点Q是线段AC上的一个动点,点M 是线段AO上的一个动点,是否存在这样的点Q、M使得△CQM为等腰三角形且△AQM为直角三角形?若存在,请直接写出满足条件的点M的坐标;若不存在,请说明理由.10.在等腰直角三角形纸片ABC中,点D是斜边AB的中点,AB=10,点E为BC上一点,将纸片沿DE折叠,点B的对应点为点B'.(1)如图①,连接CD,则CD的长为;(2)如图②,B'E与AC交于点F,DB'∥BC.①求证:四边形BDB'E为菱形;②连接B'C,则△B'FC的形状为;(3)如图③,则△CEF的周长为.11.已知正方形ABCD,以CE为边在正方形ABCD外部作正方形CEFG,连AF,H是AF的中点,连接BH,HE.(1)如图1所示,点E在边CB上时,则BH,HE的关系为;(2)如图2所示,点E在BC延长线上,(1)中的结论是否仍然成立?若成立,请证明;若不成立,请给出新的结论并证明.(3)如图3,点B,E,F在一条直线上,若AB=13,CE=5,直接写出BH的长.12.(1)操作发现:如图1,在矩形ABCD中,E是BC的中点,将△ABE沿AE折叠后得到△AFE,点F在矩形ABCD内部,延长AF交CD于点G.猜想线段GF与GC有何数量关系?并证明你的结论.(2)简单应用:在(1)中,如果AB=4,AD=6,求CG的长.(3)类比探究:如图2,将(1)中的矩形ABCD改为平行四边形,其它条件不变,(1)中的结论是否仍然成立?请说明理由.13.我们知道,平行四边形的对边平行且相等,利用这一性质,可以为证明线段之间的位置关系和数量关系提供帮助.重温定理,识别图形(1)如图①,我们在探究三角形中位线DE和第三边BC的关系时,所作的辅助线为“延长DE到点F,使EF=DE,连接CF”,此时DE与DF在同一直线上且DE=12DF,又可证图中的四边形为平行四边形,可得BC与DF的关系是,于是推导出了“DE∥BC,DE=12BC”.寻找图形,完成证明(2)如图②,四边形ABCD和四边形AEFG都是正方形,△BEH是等腰直角三角形,∠EBH=90°,连接CF、CH.求证CF=√2BE.构造图形,解决问题(3)如图③,四边形ABCD和四边形AEFG都是菱形,∠ABC=∠AEF=120°,连接BE、CF.直接写出CF与BE的数量关系.类比探究型几何综合题专题训练(不用相似)答案与解析〖例1〗解:(1)如图1,∵△AOB是等边三角形,∴AO=BO=AB,∠AOB=60°,∵将OC绕点O顺时针旋转,使点C落到OB边的点D处,∴OC=OD,∠COD=∠AOB=60°=α,∴△COD是等边三角形,答案为:60°,等边;(2)①∵△COD是等边三角形,∴OC=OD,∠COD=∠AOB=60°,∴∠AOC=∠BOD,又∵AO=BO,∴△AOC≌△BOD(SAS),∴AC=BD;②如图2,当点C在点O的上方时,若OC∥AB,∴∠AOC=∠OAB=60°=β,如图2﹣1,当点C在点O的下方时,若OC∥AB,∴∠ABO=∠BOC=60°,∴β=360°﹣60°﹣60=240°,综上所述:β=60°或240°;③如图3,当点D在线段AC上时,过点O作OE⊥AC于E,∵等边△AOB的边长为4,点C为OA 中点,∴AO=AB=OB=4,OC=OD=CD=2,∵∠AOB=∠COD=60°,∴∠AOC=∠BOD,∴△AOC≌△BOD(SAS),∴AC=BD,∵OE⊥CD,OC=OD,∴CE=DE=1,∴OE=√OC2−CE2=√3,∴AE=√OA2−OE2=√13,∴AC=AE+CE=1+√13=BD;如图4,当点C在线段AD上时,过点O作OF⊥AD于F,同理可求DF=CF=1,AF=√13,∴AC=BD=√13﹣1,综上所述:BD=√13+1或√13﹣1.〖例2〗解:(1)感知:∵四边形ABCD是菱形,∴BC=CD=AB=2,∵E,F分别是边BC,CD的中点,∴CE=12BC,CF=12CD=1,∴CE+CF=2.故答案为:2.(2)探究:如图,连结AC.∵四边形ABCD是菱形,∴AB=BC,AB∥CD.∴∠B+∠BCD=180°.∵∠B=60°,∴△ABC是等边三角形,∠BCD=120°.∴∠BAC=∠ACB=60°,AB=AC.∴∠ACF=∠B=60°.∵∠EAF=60°,∴∠BAC﹣∠CAE=∠EAF﹣∠CAE.∴∠BAE=∠CAF.∴△ABE≌△ACF(ASA).∴BE=CF.∴CE+CF=BC=2.(3)应用:如图所示:∵四边形ABCD是菱形,∴AB=BC,AB∥CD.∴∠B+∠BCD=180°.∵∠B=60°,∴△ABC是等边三角形,∠BCD=120°.∴∠BAC=∠ACB=60°,AB=AC.∴∠CAD=∠B=60°.∵∠EAF=60°,∴∠CAD﹣∠DAE=∠EAF ﹣∠DAE.∴∠CAE=∠DAF.∵∠ACE=∠ADF,AC=AD∴△ACE≌△ADF(ASA).∴CE=DF,AE=AF,∵∠EAF=60°,∴△AEF为等边三角形,∵EF⊥BC,∠ECF=60°,∴CF=2CE,∵CD=BC=2,∴CE=2,∴EF=√CF2−CE2=2√3,∴△AEF的周长为6√3.〖尝试练习〗1.解:(1)AD=CE,理由:∵△ABC与△BDE都是等边三角形,∴AB=BC,BD=BE,∠ABC=∠DBE =60°,∴∠ABD =∠CBE , ∴△ABD ≌△CBE (SAS ),∴AD =CE ;(2)如图2,过点B 作BH ⊥AD 于H ,在Rt △BHD 中,BD >BH ,∴当点D ,H 重合时,BD =BH ,∴BH ≤BD ,∴当BD ⊥AD 时,点B 到直线AD 的距离最大,∴∠EDP =90°﹣∠BDE =30°,同(1)的方法得,△ABD ≌△CBE (SAS ),∴∠BEC =∠BDA =90°,EC =AD ,在Rt △ABD 中,BD =2,AB =2√2, 根据勾股定理得,AD =√AB 2−BD 2=2, ∴CE =2,∵∠BEC =90°,∠BED =60°, ∴∠DEP =90°﹣60°=30°=∠EDP , ∴DP =EP ,如图2﹣1,过点P 作PQ ⊥DE 于Q , ∴EQ =12DE =1,在Rt △EQP 中,∠PEQ =30°, ∴EP =EQ cos∠DEP =2√33,∴PC =2−2√33; (3)①当点D 在AE 上时,如图3,∴∠ADB =180°﹣∠BDE =120°,∴∠BDE =60°, 过点B 作BF ⊥AE 于F ,在Rt △BDF 中,∠DBF =30°,BD =2, ∴DF =1,BF =√3,在Rt △ABF 中,根据勾股定理得,AF =√AB 2−BF 2=√5,AD =AF ﹣DF =√5﹣1,∴CE =AD =√5﹣1; ②当点D 在AE 的延长线上时,如图4,同①的方法得,AF =√5,DF =1,∴AD =AF +DF =√5+1,∴CE =AD =√5+1, 即满足条件的CE 的长为√5+1和√5﹣1. 2.解:(1)①正方形ADEF 中,AD =AF , ∵∠BAC =∠DAF =90°,∴∠BAD =∠CAF , 又∵AB=AC ,∴△DAB ≌△FAC (SAS ),∴∠ABC =∠ACF ,∵AB =AC ,∠BAC =90°,∴∠ABC =∠ACB =45°,∴∠ACB +∠ACF ═45°+45°=90°, 即BC ⊥CF ;②△DAB ≌△FAC ,∴CF =BD ,∵BC =BD +CD , ∴BC =CF +CD ;故答案为:BC =CF +CD ;(2)CF ⊥BC 成立;BC =CD +CF 不成立,CD =CF +BC .理由如下:∵正方形ADEF 中,AD =AF ,∵∠BAC =∠DAF =90°,∴∠BAD =∠CAF ,又∵AB=AC , ∴△DAB ≌△FAC (SAS ),∴∠ABD =∠ACF , ∵∠BAC =90°,AB =AC , ∴∠ACB =∠ABC =45°.∴∠ABD =180°﹣45°=135°,∴∠BCF =∠ACF ﹣∠ACB =135°﹣45°=90°,∴CF ⊥BC . ∵CD =DB +BC ,DB =CF ,∴CD =CF +BC .(3)过点A 作AH ⊥BC 于点H ,过点E 作EM ⊥BD 于点M ,EN ⊥CF 于点N , ∵∠BAC =90°,AB =AC =2√2, ∴BC =4,∴CD =14BC =1,∴BD =5, 由(2)同理可证得△DAB ≌△FAC ,∴BC ⊥CF ,CF =BD =5,∵四边形ADEF 是正方形,∴OD =OF ,∵∠DCF =90°, ∴DF =√CD 2+CF 2=√26,∴OC =√262.3.证明:(1)如图2,延长DG交BE于H,∵四边形ABCD,四边形AEFG是正方形,∴AB=AD,AG=AE,∠DAB=∠GAE=90°,∴∠DAG=∠BAE,∴△DAG≌△BAE(SAS),∴BE=DG,∠ADG=∠ABE,∵∠C+∠CBA+∠ABE+∠BHD+∠CDH=360°,∴90°+90°+∠ADG+∠CDH+∠BHD=360°,∴∠BHD=90°,∴DG⊥BE;(2)如图3,连接BD,∵正方形ABCD的边长是4√2,正方形AEFG的边长为3√2,∴BD=√2AD=8,GE=√2AE=6,∵BD2=DE2+BE2,∴64=(6+BE)2+BE2,∴BE=√23﹣3.〖例3〗证明:(1)∵将线段AD绕点A逆时针旋转α,∴AD=AE,∠DAE=α,∴∠BAC=∠DAE,∴∠BAD=∠CAE,又∵AB=AC,AD=AE,∴△BAD≌△CAE(SAS)∴BD=CE;(2)AC=CD+CE,理由如下:∵AB=AC,∠BAC=60°∴△ABC是等边三角形,∴AC=BC,由(1)可知:BD=CE,∴BC=BD+CD=CE+CD,∴AC=CD+CE;(3)∠ACE=45°,BD2+CD2=2AD2,理由如下:∵AB=AC,∠BAC=90°,∴∠ABC=∠ACB=45°,∵△BAD≌△CAE∴∠ACE=∠ABC=45°,∴∠BCE=∠ACE+∠ACB=90°,∴CE2+CD2=DE2,∵AD=AE,∠DAE=90°,∴DE2=2AD2,∴CE2+CD2=2AD2,∴BD2+CD2=2AD2.〖例4〗(1)证明:∵四边形ABCD是正方形,∴AD=DC,∠ADP=∠CDP=45°,又∵PD=PD,∴△ADP≌△CDP(SAS),∴∠PAD=∠PCD,AP=CP,∵PC=PE,∴AP=PE,∴∠PAD=∠PED,∴∠PCD=∠PED;(2)证明:∵四边形ABCD是正方形,∴∠ADC=∠EDF=90°,由(1)知,∠PCD=∠PED,∵∠CFP=∠EFD(对顶角相等),∴180°﹣∠CFP﹣∠PCD=180°﹣∠EFD﹣∠PED,即∠CPF=∠EDF=90°,∵PC=PE,∴△CPE是等腰直角三角形,∴EC=√2CP,由(1)知,AP=CP,∴EC=√2AP;(3)解:AP=CE;理由如下:∵四边形ABCD是菱形,∠DAB=60°,∴AB=BC,∠ABP=∠CBP =60°,∠BAD=∠BCD,∠EDC=∠DAB=60°,又∵PB=PB,∴△ABP≌△CBP(SAS),∴PA=PC,∠BAP=∠BCP,∴∠DAP=∠DCP,∵PC=PE,∴PA=PE,∴∠DAP=∠AEP,∴∠DCP=∠AEP,∵∠CFP=∠EFD,∴180°﹣∠CFP﹣∠PCF=180°﹣∠EFD﹣∠AEP,即∠CPF=∠EDF=60°,∴△EPC是等边三角形,∴PC=EC,∴EC=AP,〖尝试练习〗4.解:(1)AE=CG,理由如下:∵四边形ABCD和四边形DEFG都是菱形,∴DA=DC,DE=DG,又∵∠ADE=∠CDG,∴△DAE≌△DCG(SAS),∴AE=CG;(2)成立,理由如下:∵∠ADC=∠EDG,∴∠ADC﹣∠EDC=∠EDG﹣∠EDC,即∠ADE=∠CDG,又∵DA=DC,DE=DG,∴△DAE≌△DCG(SAS),∴AE=CG;(3)AE ⊥CG ,理由如下:延长线段AE 、GC 交于点H ,∵AD ∥BC ,∴∠CEH =∠DAE , 由(2)可知,△DAE ≌△DCG ,∴∠DAE =∠DCG ,∴∠CEH =∠DCG ,∵四边形ABCD 是菱形,∠ADC =90°, ∴四边形ABCD 是正方形,∴∠BCD =90°,∴∠ECH +∠DCG =90°,∴∠ECH +∠CEH =90°,∴∠CHE =90°,∴AE ⊥CG . 5.(1)证明:由折叠的性质得:△ABC ≌△△ AEC ,∴∠ACB =∠ACE ,BC =EC ,∵四边形ABCD 是平行四边形,∴AD =BC ,AD ∥BC .∴EC =AD ,∠ACB =∠CAD ,∴∠ACE =∠CAD ,∴OA =OC ,∴OD =OE ,∴∠ODE =∠OED ,∵∠AOC =∠DOE ,∴∠CAD =∠ACE =∠OED =∠ODE ,∴AC ∥DE ;(2)解:∵平行四边形ABCD 中,∠B =90°,∴四边形ABCD 是矩形,∴∠CDO =90°,CD =AB =√3,AD =BC =√6,由(1)得:OA =OC ,设OA =OC =x ,则OD =√6﹣x ,在Rt △OCD 中,由勾股定理得:(√3)2+(√6﹣x )2=x 2,解得:x =3√64,∴OA =3√64,∴△OAC 的面积=12OA ×CD =12×3√64×√3=9√28;(3)解:分两种情况:①如图3,当∠EAD =90°时,延长EA 交BC 于G ,∵AD =BC ,BC =EC ,∴AD =EC , ∵AD ∥BC ,∠EAD =90°,∴∠EGC =90°, ∵∠B =30°,AB =2√3,∴∠AEC =30°, ∴GC =12EC =12BC ,∴G 是BC 的中点, 在Rt △ABG中,BG =√32AB =3,∴BC =2BG =6;②如图4,当∠AED =90°时∵AD =BC ,BC =EC ,∴AD =EC ,由折叠的性质得:AE =AB ,∴AE =CD ,又∵AC=AC ,∴△ACE ≌△CAD (SSS ), ∴∠ECA =∠DAC ,∴OA =OC ,∴OE =OD , ∴∠OED =∠ODE ,∴∠AED =∠CDE , ∵∠AED =90°,∴∠CDE =90°,∴AE ∥CD , 又∵AB ∥CD ,∴B ,A ,E 在同一直线上, ∴∠BAC =∠EAC =90°, ∵Rt △ABC 中,∠B =30°,AB =2√3, ∴AC =√33AB =2,BC =2AC =4;综上所述,当△AED 是直角三角形时,BC 的长为4或6.6.证明:(1)∵AF 平分∠BAD ,∴∠BAF =∠DAF ,∵四边形ABCD 是平行四边形, ∴AD ∥BC ,AB ∥CD ,∴∠DAF =∠CEF ,∠BAF =∠CFE ,∴∠CEF =∠CFE ,∴CE =CF , 又∵四边形ECFG 是平行四边形, ∴四边形ECFG 为菱形;(2)△BDG 是等边三角形,理由如下:∵四边形ABCD 是平行四边形,∴AB ∥DC ,AB =DC ,AD ∥BC ,∵∠ABC =120°,∴∠BCD =60°,∠BCF =120°,由(1)知,四边形CEGF 是菱形,∴CE =GE ,∠BCG =12∠BCF =60°, ∴CG =GE =CE ,∠DCG =120°,∵EG ∥DF , ∴∠BEG =120°=∠DCG ,∵AE 是∠BAD 的平分线,∴∠DAE =∠BAE ,∵AD ∥BC , ∴∠DAE =∠AEB ,∴∠BAE =∠AEB ,∴AB =BE ,∴BE =CD ,∴△BEG ≌△DCG (SAS ),∴BG =DG ,∠BGE =∠DGC ,∴∠BGD =∠CGE ,∵CG =GE =CE ,∴△CEG 是等边三角形, ∴∠CGE =60°,∴∠BGD =60°,∵BG =DG , ∴△BDG 是等边三角形;(3)如图2中,连接BM ,MC ,∵∠ABC =90°,四边形ABCD 是平行四边形,∴四边形ABCD是矩形,又由(1)可知四边形ECFG为菱形,∠ECF=90°,∴四边形ECFG为正方形.∵∠BAF=∠DAF,∴BE=AB=DC,∵M为EF中点,∴∠CEM=∠ECM=45°,∴∠BEM=∠DCM=135°,∴△BME≌△DMC(SAS),∴MB=MD,∠DMC=∠BME.∴∠BMD=∠BME+∠EMD=∠DMC+∠EMD=90°,∴△BMD是等腰直角三角形.∵AB=10,AD=24,∴BD=√AB2+AD2=26,∴DM=√22BD=13√2.【自主反馈】7.解:(1)∵△ABC是等边三角形,∴AB=AC=BC,∠BAC=∠B=∠ACB=60°,又∵BD=AE,∴△ABD≌△CAE(SAS),∴∠BAD=∠ACE,∵∠BAD+∠DAC=60°,∴∠DFC=∠ACE+∠DAC=60°;(2)①根据题意补全图形如图2所示:②线段BE与CQ的数量关系为:CQ=12BE;理由如下:∵CE绕着点C逆时针旋转120°,得到CP,∴CE=CP,∠ECP=120°,∵∠DFC=60°,∴AD∥CP,∴∠ADC=∠DCP,∵△ABD≌△CAE,∴CE=AD,∴AD=CP,∴△ADQ≌△PCQ(AAS),∴CQ=DQ=12CD,∵AB=BC,BD=AE,∴BE=CD,∴CQ=12BE.8.解:(1)∵△ABC,△ADE均是顶角为42°的等腰三角形,BC、DE分别是底边,∴AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠DAE,∴∠BAD=∠CAE,∴△ABD≌△ACE(SAS);(2)①∵△ABC是等边三角形,∴AB=AC,∠BAC=60°,由旋转知,AC=AD,∠CAD=90°,∴AB=AD,∠BAD=∠BAC+∠CAD=150°,∴∠D=12(180°﹣∠BAD)=15°,∵AE是∠BAC的平分线,∴∠CAE=12∠BAC=30°,∴∠DAE=∠CAD+∠CAE=120°,∴∠AED=180°﹣∠D﹣∠DAE=45°;②BD=2CE+√2AE;证明:如图,∵△ABC是等边三角形,∴AB=AC,∵AE是∠BAC的角平分线,∴∠BAE=∠CAE,∵AE=AE,∴△BAE≌△CAE(SAS),∴BE=CE,过点A作AF⊥AE交DE于F,∴∠EAF=90°,由旋转知,∠CAD=90°,∴∠CAE=∠DAF,由①知,∠AED=45°,∴∠AFE=45°=∠AEF,∴AE=AF,∴EF=√2AE,∵AC=AD,∴△ACE≌△ADF(SAS),∴DF=CE,∴BD=BE+EF+DF=CE+√2AE+CE =2CE+√2AE.9.解:(1)∵∠ABC=90°,∠BAC=30°,∴∠ACB=60°,∵△ABC绕点A顺时针旋转α得到△AED,点E恰好在AC上,∴CA=AD,∠EAD=∠BAC=30°,∴∠ACD=∠ADC=12(180°﹣30°)=75°,∵∠EDA=∠ACB=60°,∴∠CDE=∠ADC﹣∠EDA=15°;(2)连接BF,∵点F是边AC中点,∴BF=AF=12AC,∵∠BAC=30°,∴BC=12AC,∴∠FBA=∠BAC=30°,∵△ABC绕点A顺时针旋转60°得到△AED,∴∠BAE=∠CAD=60°,CB =DE ,∠DEA =∠ABC =90°, ∴DE =BF ,延长BF 交AE 于点G ,则∠BGE =∠GBA +∠BAG =90°, ∴∠BGE =∠DEA ,∴BF ∥ED ,∴四边形BFDE 是平行四边形,∴DF =BE ; (3)∵点B 、C 的坐标分别是(0,0),(0,2), ∴BC =2,∵∠ABC =90°,∠BAC =30°, ∴AC =4,AB =2√3,若∠QMA =90°,CQ =MQ 时,如图3,设CQ =QM =x ,∠CAB =30°,∴AQ =2x ,AM =√3x , ∴AC =x +2x =3x =4,∴x =43,∴AM =43√3,∴BM =AB ﹣AM =2√3﹣4√33=2√33,∴点M (2√33,0);若∠AQM =90°,CQ =QM 时,如图4, 设CQ =QM =x ,∠CAB =30°, ∴AQ =√3x ,AM =2x , ∴AC =x +√3x =4,∴x =2√3﹣2,∴AM =4√3﹣4, ∴BM =2√3﹣(4√3﹣4)=4﹣2√3, ∴点M (4﹣2√3,0);综上所述:M (2√33,0)或(4﹣2√3,0).10.(1)解:∵△ABC 是等腰直角三角形,点D 是斜边AB 的中点,AB =10,∴CD =12AB =5(2)①证明:由折叠的性质得:B 'D =BD ,B 'E =BE ,∠B 'DE =∠BDE ,∵DB '∥BC ,∴∠B 'DE =∠BED ,∴∠BDE =∠BED ,∴BD =BE ,∴B 'D =BE ,∴四边形BDB 'E 是平行四边形,又∵B 'D =BD ,∴四边形BDB 'E 为菱形;②解:∵△ABC 是等腰直角三角形,点D 是斜边AB 的中点,∴CD =12AB =BD , 由折叠的性质得:B 'D =BD ,∴CD =B 'D ,∴∠DCB '=∠DB 'C ,∵∠ACB =90°,∴AC ⊥BC ,∵DB '∥BC ,∴DB '⊥AC ,∴∠ACB '=90°﹣∠DB 'C ,由①得:四边形BDB 'E 为菱形, ∴AB ∥B 'E ,∵CD ⊥AB ,∴CD ⊥B 'E , ∴∠EB 'C =90°﹣∠DCB ',∴∠ACB '=∠EB 'C , ∴FB '=FC ,即△B 'FC 为等腰三角形;(3)解:连接B 'C ,如图③所示:∵△ABC 是等腰直角三角形,点D 是斜边AB 的中点,AB =10,∴BC =√22AB =5√2,∠B =45°,CD =12AB =BD ,∠ACD =12∠ACB =45°,由折叠的性质得:B 'D =BD ,∠B '=∠B =45°, ∴CD =B 'D ,∴∠DCB '=∠DB 'C ,∴∠FCB '=∠FB 'C ,∴CF =B 'F ,∴△CEF 的周长=EF +CF +CE =EF +B 'F +CE =B 'E +CE =BE +CE =BC =5√2; 11.解:(1)BH ⊥HE ,BH =HE ;理由如下: 延长EH 交AB 于M ,如图1所示: ∵四边形ABCD 和四边形CEFG 是正方形,∴AB ∥CD ∥EF ,AB =BC ,CE =FE ,∠ABC =90°,∴∠AMH =∠FEH ,∵H 是AF 的中点,∴AH =FH ,∴△AMH ≌△FEH (AAS ), ∴AM =FE =CE ,MH =EH ,∴BM =BE ,∵∠ABC=90°,∴BH⊥HE,BH=12ME=HE;(2)结论仍然成立.BH⊥HE,BH=HE.理由如下:延长EH交BA的延长线于点M,如图2所示:∵四边形ABCD是正方形,四边形EFGC是正方形,∴∠ABE=∠BEF=90°,AB=BC,AB∥CD∥EF,CE=FE,∴∠HAM=∠HFE,∴△AHM≌△FHE(ASA),∴HM=HE,AM=EF=CE,∴BM=BE,∵∠ABE=90°,∴BH⊥EH,BH=12EM=EH;(3)延长EH到M,使得MH=EH,连接AH、BH,如图3所示:同(2)得:△AMH≌△FEH(SAS),∴AM=FE=CE,∠MAH=∠EFH,∴AM∥BF,∴∠BAM+∠ABE=180°,∴∠BAM+∠CBE=90°,∵∠BCE+∠CBE=90°∴∠BAM=∠BCE,∴△ABM≌△CBE(SAS),∴BM=BE,∠ABM=∠CBE,∴∠MBE=∠ABC=90°,∵MH=EH,∴BH⊥EH,BH=12EM=MH =EH,在Rt△CBE中,BE=√CB2−CE2=12,∵BH=EH,BH⊥EH,∴BH=√22BE=6√2.12.解:(1)GF=GC.理由如下:如图1,连接GE,∵E是BC的中点,∴BE=EC,∵△ABE沿AE折叠后得到△AFE,∴BE=EF,∴EF=EC,∵四边形ABCD是矩形,∴∠C=∠B=90°,∴∠EFG=90°,∴Rt△GFE≌Rt△GCE(HL),∴GF=GC;(2)设GC=x,则AG=4+x,DG=4﹣x,在Rt△ADG中,62+(4﹣x)2=(4+x)2,解得x=94.∴GC=94;(3)(1)中的结论仍然成立.证明:如图2,连接FC,∵E是BC的中点,∴BE=CE,∵将△ABE沿AE折叠后得到△AFE,∴BE=EF,∠B=∠AFE,∴EF=EC,∴∠EFC=∠ECF,∵矩形ABCD为平行四边形,∴∠B=∠D,∵∠ECD=180°﹣∠D,∠EFG=180°﹣∠AFE=180°﹣∠B=180°﹣∠D,∴∠ECD=∠EFG,∴∠GFC=∠GFE﹣∠EFC=∠ECG﹣∠ECF=∠GCF,∴∠GFC=∠GCF,∴FG=CG;即(1)中的结论仍然成立.13.解:(1)∵AE=CE,DE=EF,∠AED=∠CEF,∴△AED≌△CEF(SAS),∴AD=CF,∠ADE=∠F,∴BD∥CF,∵AD=BD,∴BD=CF,∴四边形BCFD是平行四边形,∴DF=BC,DF∥BC,(2)证明:∵四边形ABCD是正方形∴AB=BC,∠ABC=90°,即∠ABE+∠CBE=90°∵△BEH是等腰直角三角形,∴EH=2BE=2BH,∠BEH=∠BHE=45°,∠EBH=90°,即∠CBH+∠CBE=90°∴∠ABE=∠CBH,∴△ABE≌△CBH(SAS),∴AE=CH,∠AEB=∠CHB,∴∠CHE=∠CHB﹣∠BHE=∠CHB﹣45°=∠AEB﹣45°,∵四边形AEFG是正方形,∴AE=EF,∠AEF=90°,∴EF=HC,∠FEH=360°﹣∠AEF﹣∠AEB﹣∠BEH=225°﹣∠AEB,∴∠CHE+∠FEH=∠AEB﹣45°+225°﹣∠AEB=180°,∴EF∥HC且EF=HC,∴四边形EFCH是平行四边形,∴CF=EH=√2BE;(3)CF=√3BE,如图,过点B作BH,使∠EBH=120°,且BH=BE,连接EH、CH,则∠BHE=∠BEH=30°,∵∠ABC=∠EBH=120°,∴∠ABE=∠CBH,∵AB=BC,BE=BH,∴△AEB≌△CHB(SAS),∴CH=AE=EF,∠CHB=∠AEB,∵∠CHE=∠CHB﹣∠BHE=∠AEB﹣30°,∠FEH=360°﹣∠AEF﹣∠AEB﹣∠BEH=210°﹣∠AEB,∴∠CHE+∠FEH=180°,∴CH∥EF且CH=EF,∴四边形EFCH是平行四边形,∴CF=EH,过B作BN⊥EH于N,在△EBH中,∠EBH=120°,BH=BE,∴∠BEN=30°,EH=2EN,BE,∴EN=√32∴EH=√3BE,∴CF=EH=√3BE.。
中考数学真题分类汇编——几何综合题(含答案)类型1 类比探究的几何综合题类型2 与图形变换有关的几何综合题类型3 与动点有关的几何综合题类型4 与实际操作有关的几何综合题类型5 其他类型的几何综合题类型1 类比探究的几何综合题(2018苏州)(2018烟台)(2018东营)(1)某学校“智慧方园”数学社团遇到这样一个题目:如图1,在△ABC中,点O在线段BC上,∠BAO=30°,∠OAC=75°,AO=33,BO:CO=1:3,求AB的长.经过社团成员讨论发现,过点B作BD∥AC,交AO的延长线于点D,通过构造△ABD就可以解决问题(如图2).请回答:∠ADB= °,AB= .(2)请参考以上解决思路,解决问题:如图3,在四边形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,AC⊥AD,AO=33,∠ABC=∠ACB=75°, BO:OD=1:3,求DC的长.(2018长春)(第24题图1) (第24题图2) (第24题图3)(2018陕西)(2018齐齐哈尔)(2018河南)(2018仙桃)问题:如图①,在Rt△ABC中,AB=AC,D为BC边上一点(不与点B,C重合),将线段AD绕点A 逆时针旋转90°得到AE,连接EC,则线段BC,DC,EC之间满足的等量关系式为;探索:如图②,在Rt△ABC与Rt△ADE中,AB=AC,AD=AE,将△ADE绕点A旋转,使点D落在BC边上,试探索线段AD,BD,CD之间满足的等量关系,并证明你的结论;应用:如图③,在四边形ABCD中,∠ABC=∠ACB=∠ADC=45°.若BD=9,CD=3,求AD的长.(2018襄阳)如图(1),已知点G在正方形ABCD的对角线AC上,GE⊥BC,垂足为点E,GF⊥CD,垂足为点F.(1)证明与推断:①求证:四边形CEGF是正方形;的值为;②推断:AGBE(2)探究与证明:将正方形CEGF绕点C顺时针方向旋转α角(0°<α<45°),如图(2)所示,试探究线段AG与BE 之间的数量关系,并说明理由;(3)拓展与运用正方形CEGF在旋转过程中,当B,E,F三点在一条直线上时,如图(3)所示,延长CG交AD于点H.若AG=6,GH=22,则BC= .(2018淮安)(2018咸宁)(2018黄石)在△ABC 中,E 、F 分别为线段AB 、AC 上的点(不与A 、B 、C 重合). (1)如图1,若EF ∥BC ,求证:AEF ABC S AE AFS AB AC∆∆= (2)如图2,若EF 不与BC 平行,(1)中的结论是否仍然成立?请说明理由;(3)如图3,若EF 上一点G 恰为△ABC 的重心,34AE AB =,求AEFABC S S ∆∆的值.BBB(2018山西)(2018盐城)【发现】如图①,已知等边ABC ,将直角三角形的60角顶点D 任意放在BC 边上(点D 不与点B 、C 重合),使两边分别交线段AB 、AC 于点E 、F .(1)若6AB=,4AE=,2BD=,则CF=_______;(2)求证:EBD DCF∆∆.【思考】若将图①中的三角板的顶点D在BC边上移动,保持三角板与AB、AC的两个交点E、F都存在,连接EF,如图②所示.问点D是否存在某一位置,使ED平分BEF∠且FD平分CFE∠?若存在,求出BDBC的值;若不存在,请说明理由.【探索】如图③,在等腰ABC∆中,AB AC=,点O为BC边的中点,将三角形透明纸板的一个顶点放在点O处(其中MON B∠=∠),使两条边分别交边AB、AC于点E、F(点E、F均不与ABC∆的顶点重合),连接EF.设Bα∠=,则AEF∆与ABC∆的周长之比为________(用含α的表达式表示).(2018绍兴)(2018达州)(2018菏泽)(2018扬州)问题呈现如图1,在边长为1的正方形网格中,连接格点D、N和E、C,DN与EC相交于点P,求tan CPN∠的值.方法归纳求一个锐角的三角函数值,我们往往需要找出(或构造出)一个直角三角形.观察发现问题中CPN∠不在直角三角形中,我们常常利用网格画平行线等方法解决此类问题.比如连接格点M、N,可得∠就变换到中Rt DMN∆.∠=∠,连接DM,那么CPNMN EC,则DNM CPN//问题解决(1)直接写出图1中tan CPN ∠的值为_________;(2)如图2,在边长为1的正方形网格中,AN 与CM 相交于点P ,求cos CPN ∠的值; 思维拓展(3)如图3,AB BC ⊥,4AB BC =,点M 在AB 上,且AM BC =,延长CB 到N ,使2BN BC =,连接AN 交CM 的延长线于点P ,用上述方法构造网格求CPN ∠的度数.(2018常德)已知正方形ABCD 中AC 与BD 交于O 点,点M 在线段BD 上,作直线AM 交直线DC 于E ,过D 作DH AE ⊥于H ,设直线DH 交AC 于N .(1)如图14,当M 在线段BO 上时,求证:MO NO =;(2)如图15,当M 在线段OD 上,连接NE ,当//EN BD 时,求证:BM AB =; (3)在图16,当M 在线段OD 上,连接NE ,当NE EC ⊥时,求证:2AN NC AC =⋅.(2018滨州)(2018湖州)(2018自贡)如图,已知AOB 60∠=,在AOB ∠的平分线OM 上有一点C ,将一个120°角的顶点与点C 重合,它的两条边分别与直线OA OB 、相交于点D E 、 .⑴当DCE ∠绕点C 旋转到CD 与OA 垂直时(如图1),请猜想OE OD +与OC 的数量关系,并说明理由;⑵当DCE ∠绕点C 旋转到CD 与OA 不垂直时,到达图2的位置,⑴中的结论是否成立?并说明理由; ⑶当DCE ∠绕点C 旋转到CD 与OA 的反向延长线相交时,上述结论是否成立?请在图3中画出图形,若成立,请给于证明;若不成立,线段OD OE 、与OC 之间又有怎样的数量关系?请写出你的猜想,不需证明.(2018嘉兴、舟山)O BOO B图3.(2018淄博)(1)操作发现:如图①,小明画了一个等腰三角形ABC ,其中AB AC =,在ABC ∆的外侧分别以,AB AC 为腰作了两个等腰直角三角形ABD ACE ,,分别取,BD CE ,BC 的中点,,M N G ,连接,GM GN .小明发现了:线段GM 与GN 的数量关系是 ;位置关系是 . (2)类比思考:如图②,小明在此基础上进行了深入思考.把等腰三角形ABC 换为一般的锐角三角形,其中AB AC >,其它条件不变,小明发现的上述结论还成立吗?请说明理由. (3)深入研究:如图③,小明在(2)的基础上,又作了进一步的探究.向ABC ∆的内侧分别作等腰直角三角形,ABD ACE ,其它条件不变,试判断GMN ∆的形状,并给与证明.类型2 与图形变换有关的几何综合题(2018宜昌)在矩形ABCD 中,12AB =,P 是边AB 上一点,把PBC 沿直线PC 折叠,顶点B 的对应点是点G ,过点B 作BE CG ⊥,垂足为E 且在AD 上,BE 交PC 于点F . (1)如图1,若点E 是AD 的中点,求证:AEB DEC ∆∆≌; (2) 如图2,①求证: BP BF =;②当AD 25=,且AE DE <时,求cos PCB ∠的值; ③当BP 9=时,求BE EF 的值.图1 图2 图2备用图 23.(1)证明:在矩形ABCD 中,90,A D AB DC ∠=∠==, 如图1,又AE DE =,图1∆≅∆,ABE DCE(2)如图2,图2①在矩形ABCD中,90∠=,ABC∆沿PC折叠得到GPC∆BPC∠=∠∴∠=∠=,BPC GPC PGC PBC90⊥BE CG∴,BE PG//∴∠=∠GPF PFBBPF BFP∴∠=∠∴=BP BFAD=时,②当25∠=BEC90∴∠+∠=,90AEB CED90AEB ABE ∠+∠=,CED ABE ∴∠=∠ 又90A D ∠=∠=,ABE DEC ∴∆∆∽AB DEAE CD∴=∴设AE x =,则25DE x =-,122512xx -∴=, 解得19x =,216x =AE DE <9,16AE DE ∴==, 20,15CE BE ∴==,由折叠得BP PG =,BP BF PG ∴==,//BE PG , ECF GCP ∴∆∆∽EF CEPG CG∴=设BP BF PG y ===,152025y y -∴=253y ∴=则253BP = 在Rt PBC ∆中,PC =,cos 10BC PCB PC ∠=== ③若9BP =,解法一:连接GF ,(如图3)90GEF BAE ∠=∠=, //,BF PG BF PG =∴四边形BPGF 是平行四边形BP BF =,∴平行四边形BPGF 是菱形//BP GF ∴, GFE ABE ∴∠=∠, GEF EAB ∴∆∆∽EF ABGF BE∴=129108BE EF AB GF ∴==⨯= 解法二:如图2,90FEC PBC ∠=∠=,EFC PFB BPF ∠=∠=∠, EFC BPC ∴∆∆∽EF CEBP CB∴=又90BEC A ∠=∠=, 由//AD BC 得AEB EBC ∠=∠,AEB EBC ∴∆∆∽AB CEBE CB∴=AE EFBE BP∴=129108BE EF AE BP ∴==⨯=解法三:(如图4)过点F 作FH BC ⊥,垂足为HBPF PFEGS BF BFS EF PG BE∆==+四边形图41212BFC BEC S BF EF BC EFBE S BC ∆∆⋅===⨯ 912EFBE ∴=129108BE EF ∴=⨯=(2018邵阳)(2018永州)(2018无锡)(2018包头)(2018赤峰)(2018昆明)(2018岳阳)(2018宿迁)(2018绵阳)(2018南充)(2018徐州)类型3 与动点有关的几何综合题(2018吉林)(2018黑龙江龙东)(2018黑龙江龙东)(2018广东)已知Rt△OAB,∠OAB=90o,∠ABO=30o,斜边OB=4,将Rt△OAB绕点O顺时针旋转60o,如图25-1图,连接BC.(1)填空:∠OBC=_______o;(2)如图25-1图,连接AC,作OP⊥AC,垂足为P,求OP的长度;(3)如图25-2图,点M、N同时从点O出发,在△OCB边上运动,M沿O→C→B路径匀速运动,N沿O→B→C路径匀速运动,当两点相遇时运动停止.已知点M的运动速度为1.5单位/秒,点N的运动速度为1单位/秒.设运动时间为x秒,△OMN的面积为y,求当x为何值时y取得最大值?最大值为多少?(结果可保留根号)(2018衡阳)(2018黔东南)如图1,已知矩形AOCB,6cm s的AB cm=,动点P从点A出发,以3/=,16BC cm速度向点O运动,直到点O为止;动点Q同时从点C出发,以2/cm s的速度向点B运动,与点P同时结束运动.(1)点P 到达终点O 的运动时间是________s ,此时点Q 的运动距离是________cm ; (2)当运动时间为2s 时,P 、Q 两点的距离为________cm ; (3)请你计算出发多久时,点P 和点Q 之间的距离是10cm ;(4)如图2,以点O 为坐标原点,OC 所在直线为x 轴,OA 所在直线为y 轴,1cm 长为单位长度建立平面直角坐标系,连结AC ,与PQ 相交于点D ,若双曲线ky x=过点D ,问k 的值是否会变化?若会变化,说明理由;若不会变化,请求出k 的值.(2018青岛)已知:如图,四边形ABCD ,//,AB DC CB AB ⊥,16,6,8AB cm BC cm CD cm ===,动点P 从点D 开始沿DA 边匀速运动,动点Q 从点A 开始沿AB 边匀速运动,它们的运动速度均为2/cm s .点P 和点Q 同时出发,以QA QP 、为边作平行四边形AQPE ,设运动的时间为()t s ,05t <<.根据题意解答下列问题: (1)用含t 的代数式表示AP ;(2)设四边形CPQB 的面积为()2S cm ,求S 与t 的函数关系式; (3)当QP BD ⊥时,求t 的值;(4)在运动过程中,是否存在某一时刻t ,使点E 在ABD ∠的平分线上?若存在,求出t 的值;若不存在,请说明理由.(2018广州)如图12,在四边形ABCD 中,∠B=60°,∠D=30°,AB=BC. (1)求∠A+∠C 的度数(2)连接BD,探究AD,BD,CD 三者之间的数量关系,并说明理由。
专项训练(一)做题时间:_______至_______ 家长签字:_____________ 共__________分钟 日 期:_____月_____日22. (10分)如图所示,现有一张边长为4的正方形纸片ABCD ,点P 为正方形AD 边上的一点(不与点A ,点D 重合),将正方形纸片折叠,使点B 落在P 处,点C 落在G 处,PG 交DC 于H ,折痕为EF ,连接BP ,BH . (1)求证:∠APB =∠BPH .(2)当点P 在边AD 上移动时,△PDH 的周长是否发生变化?并证明你的结论.(3)设AP 为x ,四边形EFGP 的面积为S ,求出S 与x 的函数关系式,试问S 是否存在最小值?若存在,求出这个最小值;若不存在,请说明理由.(备用图)A EBPDH GFCCFGH DPBEA备用图专项训练(二)做题时间:_______至_______ 家长签字:_____________ 共__________分钟 日 期:_____月_____日22. (10分)数学课上,魏老师出示图1和下面框中条件:图1 图2(1)①当点C 与点F 重合时,如图2所示,可得AMDM的值为___________; ②在平移过程中,AMDM的值为___________(用含x 的代数式表示). (2)将图2中的三角板ABC 绕点C 逆时针旋转,原题中的其他条件保持不变.当点A 落在线段DF 上时,如图3所示,请计算AMDM的值. (3)将图1中的三角板ABC 绕点C 逆时针旋转m 度,090m ≤,原题中的其他条件保持不变,如图4所示,请计算AMDM的值(用含x 的代数式表示).图3 图4如图1,两块等腰直角三角板ABC 和DEF 有一条边在同一条直线l 上,∠ABC =∠DEF =90°,AB =1,DE =2.将直线EB 绕点E 逆时针旋转45°,交直线AD 于点M .将图1中的三角板ABC 沿直线l 向右平移,设C ,E 两点间的距离为x .专项训练(三)做题时间:_______至_______ 家长签字:_____________ 共__________分钟 日 期:_____月_____日22. (10分)已知:线段OA ⊥OB ,点C 为OB 中点,D 为线段OA 上一点.连接AC ,BD 交于点P .(1)如图1,当OA =OB ,且D 为OA 中点时,求APPC的值; (2)如图2,当OA =OB ,且14AD OA 时,求tan ∠BPC 的值; (3)如图3,当AD :OA :OB =1:n:tan ∠BPC 的值.A OCBDPA BPCDO O DCPBA图1 图2 图3专项训练(四)做题时间:_______至_______ 家长签字:_____________ 共__________分钟日期:_____月_____日22.(10分)如图,在矩形ABCD中,点M是AD的中点,AD=CD=,直角∠PME绕点M进行旋转,其两边分别和BC,CD交于点P和点E,连接PE交MC于点Q.(1)判断线段MP,ME的数量关系,并进行证明;(2)当动点P,E分别在线段BC和CD上运动时,设PC=x,MQ=y,求y 与x的函数关系式;(3)在(2)中,当y取最小值时,判断PE与BM的位置关系,并说明理由.PQE M DCB A专项训练(五)做题时间:_______至_______ 家长签字:_____________ 共__________分钟 日 期:_____月_____日22. (10分)如图,在平行四边形ABCD 中,AB =5,BC =10,F 为AD 的中点,CE ⊥AB 于E ,设∠ABC =α(60°≤α<90°). (1)当α=60°时,求CE 的长. (2)当60°<α<90°时,①是否存在正整数k ,使得∠EFD =k ∠AEF ?若存在,求出k 的值;若不存在,请说明理由.②连接CF ,当CE 2 CF 2取最大值时,求tan ∠DCF 的值.FDCBEA专项训练(六)做题时间:_______至_______ 家长签字:_____________ 共__________分钟 日 期:_____月_____日22. (10分)点A ,B 分别是两条平行线m ,n 上任意一点,在直线n 上找一点C ,使BC =kAB ,连接AC ,在线段AC 上任取一点E ,作∠BEF =∠ABC ,EF 交直线m 于点F .(1)如图1,当∠ABC =90°,k =1时,判断线段EF 和EB 之间的数量关系,并证明.(2)如图2,当∠ABC =90°,k ≠1时,(1)中结论还成立吗?若成立,请证明;若不成立,请重新判断线段EF 和EB 之间的数量关系.(3)如图3,当0°<∠ABC <90°,k =1时,探究EF 和EB 之间的数量关系,并证明.mnAF CB Emn A F E CBB CEF A图1 图2 图3专项训练(七)做题时间:_______至_______ 家长签字:_____________ 共__________分钟 日 期:_____月_____日22. (10分)如图1,在等腰Rt △ABC 和等腰Rt △CDE (CD >BC )中,点C ,B ,D 在同一直线上,点M 是AE 的中点.(1)探究线段MD ,MB 的位置及数量关系,并证明.(2)将图1中的△CDE 绕点C 顺时针旋转45°,使△CDE 的斜边CE 恰好与△ABC 的边BC 垂直,如图2,原问题中的其他条件不变,则(1)中得到的两个结论是否发生变化?写出你的猜想并加以证明.(3)若将图2中的△ABC 绕点C 逆时针旋转大于0°且小于45°的角,如图3,原问题中的其他条件不变,则(1)中得到的两个结论是否发生变化?写出你的猜想并加以证明.EMDC BA图1EM DBA图2ABCDM图3专项训练(八)做题时间:_______至_______ 家长签字:_____________ 共__________分钟 日 期:_____月_____日22. (10分)如图1,四边形ABCD 是正方形,点E 是边BC 的中点.∠AEF =90°,且EF 交正方形外角∠DCG 的平分线CF 于点F . (1)求证:AE =EF .(2)如图2,如果把“点E 是边BC 的中点”改为“点E 是边BC 上除B ,C 外的任意一点”,其他条件不变,那么结论“AE =EF ”仍然成立吗?如果成立,写出证明过程;如果不成立,请说明理由.(3)如图3,点E 是BC 延长线上除C 点外的任意一点,其他条件不变,结论“AE =EF ”仍然成立吗?如果成立,写出证明过程;如果不成立,请说明理由.GAB C DFE图1E FDC B AG图2FDBAG图3专项训练(九)做题时间:_______至_______ 家长签字:_____________ 共__________分钟日期:_____月_____日22.(10分)问题背景(1)如图1,△ABC中,DE∥BC,分别交AB,AC于D,E两点,过点E 作EF∥AB,交BC于点F.请按图示数据填空:四边形DBFE的面积S=_________,△EFC的面积S1=_________,△ADE 的面积S2=__________.专项训练(十)做题时间:_______至_______ 家长签字:_____________ 共__________分钟 日 期:_____月_____日22. (10分)如图,在△ABC 中,AB =AC =10厘米,BC =12厘米,D 是BC 的中点,点P 从B 出发,以a 厘米/秒(a >0)的速度沿BA 匀速向点A 运动,点Q 同时以1厘米/秒的速度从D 出发,沿DB 匀速向点B 运动,其中一个动点到达端点时,另一个动点也随之停止运动,设它们运动的时间为t 秒.P D BA专项训练(十一)做题时间:_______至_______ 家长签字:_____________ 共__________分钟日期:_____月_____日22.(10分)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=25cm,AC=20cm.点P从点A出发,沿AB的方向匀速运动,速度为5cm/s;同时点M从点C出发,沿CA的方向匀速运动,速度为4cm/s.过点M作MN∥AB,交BC于点N.设运动的时间为t秒(0<t<5).(1)用含t的代数式表示线段MN的长.(2)连接PN,是否存在某一时刻t,使得四边形AMNP为菱形?若存在,求出此时t的值;若不存在,请说明理由.(3)连接PM,PN,是否存在某一时刻t,使得点P在线段MN的垂直平分线上?若存在,求出此时t的值;若不存在,请说明理由.AC (备用图)(ABC专项训练(十二)做题时间:_______至_______ 家长签字:_____________ 共__________分钟日期:_____月_____日参考答案22.(1)证明略;(2)△PDH 的周长不发生变化,证明略; (3)21282S x x =-+,当x =2时,S 存在最小值,最小值为6.中考数学动态几何、类比探究专项训练(二)参考答案22.(1)①1;②2x; (2)1AMDM =; (3)2AM x DM =.中考数学动态几何、类比探究专项训练(三)参考答案22.(1)APPC=2; (2)tan ∠BPC 12=;(3)tan ∠BPC =.中考数学动态几何、类比探究专项训练(四)参考答案22.(1)MP =ME ,证明略;(2)2144y x =+;(3)当y 取最小值时,PE ∥BM ,理由略.参考答案22.(1)CE=..(2)①存在,k=3;②tan∠DCF3中考数学动态几何、类比探究专项训练(六)参考答案22.(1)EF=EB,证明略;(2)不成立,此时EB=kEF;(3)EF=EB,证明略.中考数学动态几何、类比探究专项训练(七)参考答案22.(1)MD⊥MB,MD=MB,证明略;(2)不发生变化,证明略;(3)不发生变化,证明略.中考数学动态几何、类比探究专项训练(八)参考答案22.(1)证明略;(2)结论仍成立,证明略;(3)结论仍成立,证明略.中考数学动态几何、类比探究专项训练(九)参考答案22.(1)6,9,1;(2)证明略;(3)18.参考答案22.(1)1813t=;(2)①PQ154=厘米;②不存在,理由略.中考数学动态几何、类比探究专项训练(十一)参考答案22.(1)MN=5t;(2)存在,209t=;(3)存在,16057t=.中考数学动态几何、类比探究专项训练(十二)参考答案22.(1)BC=10;(2)5017t=;(3)102560 3817或或.。
初中数学相似之类比探究综合测试卷一、单选题(共3道,每道30分)1.如图(1),正方形AEGH的顶点E,H在正方形ABCD的边上,则HD:GC:EB的结果是( )A.2:3:2B.1:1:1C.2:6:3D.答案:D试题难度:三颗星知识点:相似之类比探究2.尝试探究:将图(1)中的正方形AEGH绕点A旋转一定角度,如图(2),请探究HD:GC:EB的值.解题思路:首先,可证△ADH≌△ABE,则HD:EB=________;其次,连接AC、AG,则△AGC和△AEB 的关系是__________,则GC:EB=________;最后,HD:GC:EB=______________.以上横线处,依次所填正确的是( )①1:1;②;③全等;④相似;⑤3:2;⑥;⑦2:6:3;⑧;A.①;④;⑥;⑧B.①;③;⑤;⑧C.②;④;⑥;⑧D.②;③;⑥;⑦答案:A试题难度:三颗星知识点:相似之类比探究3.类比延伸:把图(2)中的正方形都换成矩形,如图(3),且DA:AB=HA:AE=m:n,请探究HD:GC:EB的值.解题思路:类比第2题,可证△ADH和△ABE的关系是________,则HD:EB=________;其次,连接AC,AG,则△ABC和△AEG的关系是__________,则△AGC和△AEB的关系是__________,则GC:EB=________;最后,HD:GC:EB=______________.以上横线处,依次所填正确的是( )①相似;②全等;③m:n;④n:m;⑤;⑥;⑦;⑧A.①;③;①;①;⑥;⑧B.①;③;①;①;⑥;⑦C.①;④;①;①;⑤;⑧D.②;③;①;①;⑥;⑧答案:B试题难度:三颗星知识点:相似之类比探究。
学生做题前请先回答以下问题问题1:类比探究属于几何综合题,类比(__________,___________,___________)是解决此问题的主要方法,做好类比需要把握变化过程中的____________.若属于类比探究常见的结构类型,调用结构类比解决.若不属于常见结构类型①根据题干条件,结合___________________先解决第一问.②类比解决下一问.如果不能,分析条件变化,寻找______________.结合所求目标,依据_____________,大胆猜测、尝试、验证问题2:想一想类比探究问题常见的不变结构有哪些,处理方式是什么?类比探究综合测试(二)一、单选题(共6道,每道16分)1.如图1,D是△ABC的边BC上一点,过点D的一条直线交AC于点F,交BA的延长线于点E.(1)若BD=CD,CF=2AF,则的值为( )A.2B.C. D.2.(上接第1题)(2)如图2,若BD=CD,CF=mAF,则的值为( )(用含m的代数式表示)A. B.C. D.3.(上接第1,2题)(3)如图3,将原题改为“过点D的一条直线交AC的延长线于点F,交AB于点E”,若BD=nCD,CF=mAF,则的值为( )(用含m,n的代数式表示)A. B.C. D.4.类比梯形的定义,我们定义:有一组对角相等而另一组对角不相等的凸四边形叫做“等对角四边形”.(1)已知:如图1,四边形ABCD是“等对角四边形”,∠A≠∠C,∠A=70°,∠B=80°,则∠C 的度数为( )(1)∠C的度数为( )A.70°B.130°C.80°D.30°5.(上接第4题)(2)在探究“等对角四边形”性质时,小红画了一个“等对角四边形”ABCD (如图2),其中∠ABC=∠ADC,AB=AD,此时她发现CB=CD成立.由此小红猜想:“对于任意‘等对角四边形’,当一组邻边相等时,另一组邻边也相等”.那么小红的发现是正确的吗?猜想是正确的吗?( )A.小红的发现是正确的,猜想也是正确的B.小红的发现是正确的,猜想是错误的C.小红的发现是错误的,猜想也是错误的D.小红的发现是错误的,猜想是正确的6.(上接第4,5题)(3)已知:在“等对角四边形”ABCD中,∠DAB=60°,∠ABC=90°,AB=5,AD=4.则对角线AC的长为( )A. B.C. D.。
中考数学几何中的类比探究综合测试卷
中考数学几何中的类比探究综合测试卷
一、单选题(共6道,每道16分)
1.已知:正方形ABCD中,∠MAN=45°,∠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.(1)当∠MAN绕点A旋转到BM=DN时(如图1),线段BM、DN、MN之间的数量
关系为()
A.BM+DN=MN
B.BM+DN=MN
C.BM+DN=MN
D.不能确定
2.已知:正方形ABCD中,∠MAN=45°,∠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.(2)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.小明猜测线段BM,DN和MN之间
的数量关系为BM+DN=MN.理由如下:
如图, ① .
∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=AD,∠D=∠ABC=∠ABE =90°,
∴△ABE≌△ADN, ∴∠BAE=∠DAN,AE=AN,
∴∠EAN=∠BAE+∠BAN=∠DAN+∠BAN=90°,
∵∠MAN=45°, ∴∠EAM=45°, 又∵AM=AM, ∴ ② , ∴MN=ME, ∵ME=BM+BE=BM+DN,
∴BM+DN=MN. ①,②处横线上所填内容分别是()
A.延长BC至点E,使得BE=DN;△EAM≌△NAM
B.
延长CB至点E,使得BE=CN;△EAM≌△NAM
C.延长CB至点E,使得BE=DN;△EAM≌△NAM
D.
延长CB至点E,使得BE=DN;△EMA≌△NAM
3.已知:正方形ABCD中,∠MAN=45°,∠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.(3)当∠MAN绕点A
旋转到如图3的位置时,线段BM,DN和MN之间的
数量关系为()
A.BM+DN=MN
B.DN -BM =MN
C.DN - MN =2 BM
D.BM+DN=2MN
4.在菱形ABCD中,∠ABC=60°,E是对角线AC上
一点.F是线段BC延长线上一点,且CF=AE.连接
BE、EF.(1)若点E是线段AC的中点,如图1,则
BE与EF的数量关系为BE
EF;
A.>
B.=
C.<
D.不能确定
5.在菱形ABCD中,∠ABC=60°,E是对角线AC上
一点.F是线段BC延长线上一点,且CF=AE.连接
BE、EF.(2)若点E是线段AC上的任意一点,其它
条件不变.如图2,判断线段BE、EF有怎样的数
量关系并证明.小宇同学展示出如下正确的作
法:
解:BE=EF,证明如下:如图2, ① ,
∵四边形ABCD为菱形,
∴AB=BC, 又∵∠ABC=60°, ∴△ABC是等边三
角形, ∴AB=AC,∠ACB=60°, 又∵EG∥BC,
∴∠AGE=∠ABC=60°, 又∵∠BAC=60°,
∴△AGE是等边三角形, ∴AG=AE, ∴BG=CE, 又
∵CF=AE, ∴GE=CF, 又∵∠BGE=∠ECF=120°,
∴ ② , ∴BE=EF; ①,②处横
线上所填内容分别是()
A.过点E作EG∥BC,交AB于点G;△BAE≌△ECF
B.过点E作EG∥BC,交AB于点G;△BGE≌△EFC
C.过点E作EG∥BC,交AB于点G;△BGE≌△ECF
D.过点E作EG∥BC,交AB于点G;△BEA≌△E CF
6.在菱形ABCD中,∠ABC=60°,E是对角线AC上
一点.F是线段BC延长线上一点,且CF=AE.连接BE、EF.(3)如图3,若点E是线段AC延长线上的
任意一点,其它条件不变.求证:BE=EF.
参考小宇同学的作法,第一步应为
③ .
接下来的证明过程如下:∵四边形ABCD为菱形, ∴AB=BC, 又
∵∠ABC=60°, ∴△ABC是等边三角形,
∴AB=AC,∠ACB=60°, 又∵EG∥BC,
∴∠AGE=∠ABC=60°, 又∵∠BAC=60°,
∴△AGE是等边三角形, ∴AG=AE, ∴BG=CE, 又
∵CF=AE, ∴GE=CF, 又∵∠BGE=∠ECF=60°, ∴ ④ , ∴BE=EF. ③,④处横线上所填内
容分别是()
A.过点E作EG∥BC,交BA延长线于点
G;△BGE≌△ECF B.过点E作EG∥BC,交AB延
长线于点G;△BCE≌△FEC
C.过点E作EG∥BC,交BA延长线于点
G;△BCE≌△FEC D.过点E作EG∥BC,交AB延
长线于点G;△BGE≌△ECF。