2020年全国各地中考数学压轴题按题型(几何综合)《规律探索的计算和证明综合题》原卷版

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!2020全国各地中考数学压轴题按题型(几何综合)汇编八、规律探索的计算和证明综合题1.(2020深圳)背景:一次小组合作探究课上,小明将两个正方形按如图所示的位置摆放(点E 、A 、D 在同一条直线上),发现BE =DG 且BE ⊥DG .小组讨论后,提出了下列三个问题,请你帮助解答:(1)将正方形AEFG 绕点A 按逆时针方向旋转(如图1),还能得到BE =DG 吗?若能,请给出证明;若不能,请说明理由;(2)把背景中的正方形分别改成菱形AEFG 和菱形ABCD ,将菱形AEFG 绕点A 按顺时针方向旋转(如图2),试问当∠EAG 与∠BAD 的大小满足怎样的关系时,背景中的结论BE =DG 仍成立?请说明理由;(3)把背景中的正方形分别改写成矩形AEFG 和矩形ABCD ,且AE AG =AB AD =23,AE =4,AB =8,将矩形AEFG 绕点A 按顺时针方向旋转(如图3),连接DE ,BG .小组发现:在旋转过程中,DE 2+BG 2的值是定值,请求出这个定值.2.(2020贵州安顺)如图,四边形ABCD是正方形,点O为对角线AC的中点.(1)问题解决:如图①,连接BO,分别取CB,BO的中点P,Q,连接PQ,则PQ与BO的数量关系是,位置关系是;(2)问题探究:如图②,△AO'E是将图①中的△AOB绕点A按顺时针方向旋转45°得到的三角形,连接CE,点P,Q分别为CE,BO'的中点,连接PQ,PB.判断△PQB的形状,并证明你的结论;(3)拓展延伸:如图③,△AO'E是将图①中的△AOB绕点A按逆时针方向旋转45°得到的三角形,连接BO',点P,Q分别为CE,BO'的中点,连接PQ,PB.若正方形ABCD的边长为1,求△PQB的面积.3.(2020河北省)如图,甲、乙两人(看成点)分别在数轴﹣3和5的位置上,沿数轴做移动游戏.每次移动游戏规则:裁判先捂住一枚硬币,再让两人猜向上一面是正是反,而后根据所猜结果进行移动.①若都对或都错,则甲向东移动1个单位,同时乙向西移动1个单位;②若甲对乙错,则甲向东移动4个单位,同时乙向东移动2个单位;③若甲错乙对,则甲向西移动2个单位,同时乙向西移动4个单位.(1)经过第一次移动游戏,求甲的位置停留在正半轴上的概率P;(2)从如图的位置开始,若完成了10次移动游戏,发现甲、乙每次所猜结果均为一对一错.设乙猜对n次,且他最终停留的位置对应的数为m,试用含n的代数式表示m,并求该位置距离原点O最近时n 的值;(3)从如图的位置开始,若进行了k次移动游戏后,甲与乙的位置相距2个单位,直接写出k的值.4.(2020黑龙江大兴安岭)在线上教学中,教师和学生都学习到了新知识,掌握了许多新技能.例如教材八年级下册的数学活动﹣﹣折纸,就引起了许多同学的兴趣.在经历图形变换的过程中,进一步发展了同学们的空间观念,积累了数学活动经验.实践发现:对折矩形纸片ABCD,使AD与BC重合,得到折痕EF,把纸片展平;再一次折叠纸片,使点A落在EF 上的点N处,并使折痕经过点B,得到折痕BM,把纸片展平,连接AN,如图①.(1)折痕BM(填“是”或“不是”)线段AN的垂直平分线;请判断图中△ABN是什么特殊三角形?答:;进一步计算出∠MNE=°;(2)继续折叠纸片,使点A落在BC边上的点H处,并使折痕经过点B,得到折痕BG,把纸片展平,如图②,则∠GBN=°;拓展延伸:(3)如图③,折叠矩形纸片ABCD,使点A落在BC边上的点A'处,并且折痕交BC边于点T,交AD 边于点S,把纸片展平,连接AA'交ST于点O,连接AT.求证:四边形SATA'是菱形.解决问题:(4)如图④,矩形纸片ABCD中,AB=10,AD=26,折叠纸片,使点A落在BC边上的点A'处,并且折痕交AB边于点T,交AD边于点S,把纸片展平.同学们小组讨论后,得出线段AT的长度有4,5,7,9.请写出以上4个数值中你认为正确的数值.5.(2020湖北襄阳)在△ABC 中,∠BAC ═90°,AB =AC ,点D 在边BC 上,DE ⊥DA 且DE =DA ,AE 交边BC 于点F ,连接CE .(1)特例发现:如图1,当AD =AF 时,①求证:BD =CF ;②推断:∠ACE = °;(2)探究证明:如图2,当AD ≠AF 时,请探究∠ACE 的度数是否为定值,并说明理由;(3)拓展运用:如图3,在(2)的条件下,当EF AF =13时,过点D 作AE 的垂线,交AE 于点P ,交AC于点K ,若CK =163,求DF 的长.6.(2020湖南湘西州)问题背景:如图1,在四边形ABCD中,∠BAD=90°,∠BCD=90°,BA=BC,∠ABC=120°,∠MBN=60°,∠MBN绕B点旋转,它的两边分别交AD、DC于E、F.探究图中线段AE,CF,EF之间的数量关系.小李同学探究此问题的方法是:延长FC到G,使CG=AE,连接BG,先证明△BCG≌△BAE,再证明△BFG≌△BFE,可得出结论,他的结论就是;探究延伸1:如图2,在四边形ABCD中,∠BAD=90°,∠BCD=90°,BA=BC,∠ABC=2∠MBN,∠MBN绕B点旋转.它的两边分别交AD、DC于E、F,上述结论是否仍然成立?请直接写出结论(直接写出“成立”或者“不成立”),不要说明理由;探究延伸2:如图3,在四边形ABCD中,BA=BC,∠BAD+∠BCD=180°,∠ABC=2∠MBN,∠MBN 绕B点旋转.它的两边分别交AD、DC于E、F.上述结论是否仍然成立?并说明理由;实际应用:如图4,在某次军事演习中,舰艇甲在指挥中心(O处)北偏西30°的A处.舰艇乙在指挥中心南偏东70°的B处,并且两舰艇到指挥中心的距离相等,接到行动指令后,舰艇甲向正东方向以75海里/小时的速度前进,同时舰艇乙沿北偏东50°的方向以100海里/小时的速度前进,1.2小时后,指挥中心观测到甲、乙两舰艇分别到达E、F处.且指挥中心观测两舰艇视线之间的夹角为70°.试求此时两舰艇之间的距离.7.(2020江苏淮安)[初步尝试](1)如图①,在三角形纸片ABC 中,∠ACB =90°,将△ABC 折叠,使点B 与点C 重合,折痕为MN ,则AM 与BM 的数量关系为 ;[思考说理](2)如图②,在三角形纸片ABC 中,AC =BC =6,AB =10,将△ABC 折叠,使点B 与点C 重合,折痕为MN ,求AM BM 的值; [拓展延伸](3)如图③,在三角形纸片ABC 中,AB =9,BC =6,∠ACB =2∠A ,将△ABC 沿过顶点C 的直线折叠,使点B 落在边AC 上的点B ′处,折痕为CM .①求线段AC 的长;②若点O 是边AC 的中点,点P 为线段OB ′上的一个动点,将△APM 沿PM 折叠得到△A ′PM ,点A 的对应点为点A ′,A ′M 与CP 交于点F ,求PF MF 的取值范围.8.(2020•徐州)我们知道:如图①,点B 把线段AC 分成两部分,如果BC AB =AB AC ,那么称点B 为线段AC的黄金分割点.它们的比值为√5−12. (1)在图①中,若AC =20cm ,则AB 的长为 cm ;(2)如图②,用边长为20cm 的正方形纸片进行如下操作:对折正方形ABCD 得折痕EF ,连接CE ,将CB 折叠到CE 上,点B 对应点H ,得折痕CG .试说明:G 是AB 的黄金分割点;(3)如图③,小明进一步探究:在边长为a 的正方形ABCD 的边AD 上任取点E (AE >DE ),连接BE ,作CF ⊥BE ,交AB 于点F ,延长EF 、CB 交于点P .他发现当PB 与BC 满足某种关系时,E 、F 恰好分别是AD 、AB 的黄金分割点.请猜想小明的发现,并说明理由.9.(2020江西)某数学课外活动小组在学习了勾股定理之后,针对图1中所示的“由直角三角形三边向外侧作多边形,它们的面积S1,S2,S3之间的关系问题”进行了以下探究:类比探究(1)如图2,在Rt△ABC中,BC为斜边,分别以AB,AC,BC为斜边向外侧作Rt△ABD,Rt△ACE,Rt△BCF,若∠1=∠2=∠3,则面积S1,S2,S3之间的关系式为;推广验证(2)如图3,在Rt△ABC中,BC为斜边,分别以AB,AC,BC为边向外侧作任意△ABD,△ACE,△BCF,满足∠1=∠2=∠3,∠D=∠E=∠F,则(1)中所得关系式是否仍然成立?若成立,请证明你的结论;若不成立,请说明理由;拓展应用(3)如图4,在五边形ABCDE中,∠A=∠E=∠C=105°,∠ABC=90°,AB=2√3,DE=2,点P 在AE上,∠ABP=30°,PE=√2,求五边形ABCDE的面积.10.(2020山东德州)问题探究:小红遇到这样一个问题:如图1,△ABC 中,AB =6,AC =4,AD 是中线,求AD 的取值范围.她的做法是:延长AD 到E ,使DE =AD ,连接BE ,证明△BED ≌△CAD ,经过推理和计算使问题得到解决. 请回答:(1)小红证明△BED ≌△CAD 的判定定理是: ; (2)AD 的取值范围是 ; 方法运用:(3)如图2,AD 是△ABC 的中线,在AD 上取一点F ,连结BF 并延长交AC 于点E ,使AE =EF ,求证:BF =AC .(4)如图3,在矩形ABCD 中,AB BC=12,在BD 上取一点F ,以BF 为斜边作Rt △BEF ,且EFBE=12,点G 是DF 的中点,连接EG ,CG ,求证:EG =CG .11.(2020山东泰安)小明将两个直角三角形纸片如图(1)那样拼放在同一平面上,抽象出如图(2)的平面图形,∠ACB与∠ECD恰好为对顶角,∠ABC=∠CDE=90°,连接BD,AB=BD,点F是线段CE 上一点.探究发现:(1)当点F为线段CE的中点时,连接DF(如图(2)),小明经过探究,得到结论:BD⊥DF.你认为此结论是否成立?.(填“是”或“否”)拓展延伸:(2)将(1)中的条件与结论互换,即:BD⊥DF,则点F为线段CE的中点.请判断此结论是否成立.若成立,请写出证明过程;若不成立,请说明理由.问题解决:(3)若AB=6,CE=9,求AD的长.12.(2020陕西)问题提出(1)如图1,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC>BC,∠ACB的平分线交AB于点D.过点D分别作DE⊥AC,DF⊥BC.垂足分别为E,F,则图1中与线段CE相等的线段是.问题探究̂上一点,且PB̂=2PÂ,连接AP,BP.∠APB的平(2)如图2,AB是半圆O的直径,AB=8.P是AB分线交AB于点C,过点C分别作CE⊥AP,CF⊥BP,垂足分别为E,F,求线段CF的长.问题解决(3)如图3,是某公园内“少儿活动中心”的设计示意图.已知⊙O的直径AB=70m,点C在⊙O上,且CA=CB.P为AB上一点,连接CP并延长,交⊙O于点D.连接AD,BD.过点P分别作PE⊥AD,PF⊥BD,重足分别为E,F.按设计要求,四边形PEDF内部为室内活动区,阴影部分是户外活动区,圆内其余部分为绿化区.设AP的长为x(m),阴影部分的面积为y(m2).①求y与x之间的函数关系式;②按照“少儿活动中心”的设计要求,发现当AP的长度为30m时,整体布局比较合理.试求当AP=30m时.室内活动区(四边形PEDF)的面积.13.(2020四川达州)(1)[阅读与证明]如图1,在正△ABC的外角∠CAH内引射线AM,作点C关于AM的对称点E(点E在∠CAH内),连接BE,BE、CE分别交AM于点F、G.①完成证明:∵点E是点C关于AM的对称点,∴∠AGE=90°,AE=AC,∠1=∠2.∵正△ABC中,∠BAC=60°,AB=AC,∴AE=AB,得∠3=∠4.在△ABE中,∠1+∠2+60°+∠3+∠4=180°,∴∠1+∠3=°.在△AEG中,∠FEG+∠3+∠1=90°,∴∠FEG=°.②求证:BF=AF+2FG.(2)[类比与探究]把(1)中的“正△ABC”改为“正方形ABDC”,其余条件不变,如图2.类比探究,可得:①∠FEG=°;②线段BF、AF、FG之间存在数量关系.(3)[归纳与拓展]如图3,点A在射线BH上,AB=AC,∠BAC=α(0°<α<180°),在∠CAH内引射线AM,作点C 关于AM的对称点E(点E在∠CAH内),连接BE,BE、CE分别交AM于点F、G.则线段BF、AF、GF之间的数量关系为.14.(2020浙江嘉兴)在一次数学研究性学习中,小兵将两个全等的直角三角形纸片ABC和DEF拼在一起,使点A与点F重合,点C与点D重合(如图1),其中∠ACB=∠DFE=90°,BC=EF=3cm,AC=DF =4cm,并进行如下研究活动.活动一:将图1中的纸片DEF沿AC方向平移,连结AE,BD(如图2),当点F与点C重合时停止平移.【思考】图2中的四边形ABDE是平行四边形吗?请说明理由.【发现】当纸片DEF平移到某一位置时,小兵发现四边形ABDE为矩形(如图3).求AF的长.活动二:在图3中,取AD的中点O,再将纸片DEF绕点O顺时针方向旋转α度(0≤α≤90),连结OB,OE(如图4).【探究】当EF平分∠AEO时,探究OF与BD的数量关系,并说明理由.15.(2020浙江绍兴)【性质探究】如图,在矩形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,AE平分∠BAC,交BC于点E.作DF⊥AE于点H,分别交AB,AC于点F,G.(1)判断△AFG的形状并说明理由.(2)求证:BF=2OG.【迁移应用】(3)记△DGO的面积为S1,△DBF的面积为S2,当S1S2=13时,求ADAB的值.【拓展延伸】(4)若DF交射线AB于点F,【性质探究】中的其余条件不变,连结EF,当△BEF的面积为矩形ABCD面积的110时,请直接写出tan∠BAE的值.。