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文檔簡介
2023年廣東省深圳市中考數(shù)學(xué)一~三模試題匯編:壓軸解答題
(原卷版)
一、四邊形
1.(2023年廣東省深圳市坪山區(qū)中考一模)將正方形A8C。的邊AB繞點(diǎn)A逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)至
AE,記旋轉(zhuǎn)角為a,連接BE,過點(diǎn)8作直線OE,垂足為點(diǎn)凡連接。產(chǎn).
圖1B
(1)如圖I,當(dāng)a=30。時(shí),石尸的形狀為_____,—的值為______;
CF
(2)當(dāng)90。<。<180°時(shí),
①(1)中的兩個(gè)結(jié)論是否仍然成立?如果成立,請根據(jù)圖2的情形進(jìn)行證明;如果不成立,
請說明理由;
②如圖3,正方形A3CO邊長為4,DN工BE,CM工BE,在AE旋轉(zhuǎn)的過程中,是否
存在二AMN與△區(qū)斯相似?若有在,則。尸的值為,若不存在,請說明理由.
2.(2023年廣東省深圳市福田I乂中考二模)【材料閱讀】在等腰三角形中,我們把底邊與腰
長的比叫做頂角的張率(Scop).如圖1,在VXN中,XY=XZ,頂角X的張率記作
YZ
ScopZX=底邊+腰=行.容易知道一個(gè)角的大小與這個(gè)角的張率也是相互唯一確定的,
所以,類比三角函數(shù),我們可按上述方式定義Na(00vNavl80。)的張率,例如,
Scop600=l,Scop900=y/2,請根據(jù)材料,完成以下問題:
如圖2,尸是線段上的一動(dòng)點(diǎn)(不與點(diǎn)A,B重合),點(diǎn)C,力分別是線段AP,的
中點(diǎn),以AC,CD,OB為邊分別在AB的同側(cè)作等邊三角形△ACE,..COb,/XDBG,
連接PE和PG.
(1)【理解應(yīng)用】①若等邊三角形AHCE,△CDF,△O8G的邊長分別為〃,b,c
則a,b,。,三者之間的關(guān)系為
②ScopZEPG=
(2)【猜想證明】如圖3,連接瓦\(yùn)FG,猜想ScopZE尸G的值是多少,并說明理由;
(3)【拓展延伸】如圖4,連接EF,EG,若A6=12,EF=2小,則AiEPG的周長
是多少?此時(shí)"的長為多少?(可直接寫出上述兩個(gè)結(jié)果)
3.(2023年廣東省深圳市坪山區(qū)中考二模數(shù)學(xué))在正方形中,點(diǎn)E是對角線AC上
的一點(diǎn),且AE=」AC(〃>2),將線段AE繞著點(diǎn)£順時(shí)針旋轉(zhuǎn)至放,記旋轉(zhuǎn)角為
n
a(0<a<180°),連接A尸、CF,并以。尸為斜邊在其上方作AC尸Gs,、C4O,連接
(1)特例探究:如圖1,當(dāng)〃=3,a=180。時(shí),線段A尸與OG的數(shù)量關(guān)系為;
(2)問題探究:如圖2所示,在旋轉(zhuǎn)的過程中,
①(1)中的結(jié)論是否依然成立,若成立,請說明理由;
8
②當(dāng)〃=§,NEfC=90。時(shí),若AB=4&,求OG的長度;
4D1
(3)拓展提升:若正方形4BCZ)改為矩形43c。,且一=-,其它條件不變,在旋轉(zhuǎn)
AD2
的過程中,當(dāng)A、尸、G三點(diǎn)共線時(shí),如圖3所示,若〃=4,CG=m,直接寫出OG的
長度.(用含〃?的式子表示)
4.(2023年廣東省深圳市寶安區(qū)中考二模)在平行四邊形ABC。中,N42C=60。,
A8=4,點(diǎn)石為平面內(nèi)一點(diǎn),且BE=1.
(1)若AB=5C,
①如圖1,當(dāng)點(diǎn)E在3c上時(shí),連接AE,作NEF=60°交于點(diǎn)尸,連接AC、EF,
求證:△族1尸為等邊三角形;
②如圖2,連接AE,作NE4產(chǎn)=30。,作于點(diǎn)尸,連接。尸,當(dāng)點(diǎn)尸在線段BC
上時(shí),求C廠的長度;
(2)如圖3,連接AC,若/班C=90。,尸為A8邊上一點(diǎn)(不與A、B重合),連接尸E,
以PE為邊作RtAEPF,且NEP/=90。,NP律=60°,作NP砂的角平分線EG,與
PF交于點(diǎn)G,連接DG,點(diǎn)E在運(yùn)動(dòng)的過程中,DG的最大值與最小值的差為.
5.(2023年廣東省深圳市龍華區(qū)中考一模)如圖1,已知點(diǎn)G在正方形ABCD的對角級AC
上,GEtBC,垂足為點(diǎn)E,GFA.CD,垂足為點(diǎn)尸.
②求證:四邊形CEG尸是正方形;
②推斷:一4G"的值為
BE
(2)探究與證明:
將正方形的CEG尸繞點(diǎn)C順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)磯0。<a<45。),如圖2所示,試探究線段AG
與把之間的數(shù)量關(guān)系,并說明理由;
(3)拓展與運(yùn)用:
正方形CEG尸在旋轉(zhuǎn)過程中,當(dāng)8、E、尸三點(diǎn)在一條直線上時(shí),如圖3所示,延長CG交4。
于點(diǎn)H,若AG=4,GH=6,則3C=.
6.(2023年廣東省深圳市龍華區(qū)中考二模)【課木再現(xiàn)】把兩個(gè)全等的矩形A3CD和矩形
CE尸G拼成如圖1的圖案,則NAb=°;
【遷移應(yīng)用】如圖2,在正方形ABC。中,E是CD邊上一點(diǎn)(不與點(diǎn)C,D重合),連
接BE,將BE繞點(diǎn)E順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90。至FE,作射線尸。交5C的延長線于點(diǎn)G,求證:
CG=BC;
【拓展延伸】在菱形ABC。中,24=120。,E是CO邊上一點(diǎn)(不與點(diǎn)C,。重合),
連接花,將花繞點(diǎn)E順時(shí)針旋轉(zhuǎn)120。至正1,作射線正。交3。的延長線于點(diǎn)G.
①線段CG與BC的數(shù)量關(guān)系是.
②若A3=6,E是。。的三等分點(diǎn),則cCEG的面積為.
mi花用圖
7.(2023年廣東省深圳市寶安區(qū)中考三模)(1)【問題情境】如圖1,正方形ABCD中,E、
產(chǎn)分別是邊和對角線AC上的點(diǎn),NED尸=45。.易證尸(不需寫出證明
BC=8,E、尸分別是邊A8和對
4
角線4C上的點(diǎn),tanZEDF=-,BE=5,求C/的長;
3
圖2
(3)【變式探究】如圖3,菱形438中,BC=5,對角線AC=6,BHJ.AD交DA的
3X
延長線于點(diǎn)”,E、尸分別是線段”8和AC上的點(diǎn),tanNEOF=—,HE=一,求CF
45
的長.
(4)【拓展延伸】如圖4,點(diǎn)。為等腰RtZXABC的斜邊的中點(diǎn),AC=BC=5上,
3
OE=2,連接施,作R"EF,其中N8Eb=90。,tanNE8/=:,連接AF,求四
4
邊形AC3月的面積的最大值為.(直接寫出結(jié)果)
8.(2023年廣東省深圳市光明區(qū)中考二模)【問題】北師大版數(shù)學(xué)八年級下冊P32第2題:
已知:如圖1,的外角NCBD和N8CE的平分線相交于點(diǎn)足
求證:點(diǎn)尸在NIME的平分線上.
【解答】某數(shù)學(xué)興趣小姐的小明同學(xué)提出了如下的解題方法:
如圖2,過點(diǎn)尸作于點(diǎn)G,作"/_LAE于點(diǎn)”,作于點(diǎn)M,由角平
分線的性質(zhì)定理可得:FG=FM,FH=FM.
:.FG=FH.
*:FG1AD,FHJLAE,
??.尸在—DAE的平分結(jié)上.
【探究】
(1)小方在研究小明的解題過程時(shí),還發(fā)現(xiàn)圖2中8G、8c和CH三條線段存在一定的數(shù)
量關(guān)系,請你直接寫出它們的數(shù)量關(guān)系:;
(2)小明也發(fā)現(xiàn)尸C和NGFH之間存在一定的數(shù)量關(guān)系.請你直接寫出它們的數(shù)量關(guān)
系::
(3)如圖3,邊長為3的正方形ABCO中,點(diǎn)E,尸分別是邊CD、3c上的點(diǎn),且=1.連
接AEAF,EF,若NE4F=45。,求3尸的長;
(4)如圖4,金。中,AB=AC=5,BC=4.REF中,ZEDF;ZB.將DEF
的頂點(diǎn)。放在8c邊的中點(diǎn)處,邊。尸交線段AB于點(diǎn)G,邊£)£交線段4C于點(diǎn)H,連接
GH.現(xiàn)將血尸繞著點(diǎn)。旋轉(zhuǎn),在旋轉(zhuǎn)過程中,AAG”的周長是否發(fā)生變化?若不變,
求出aAGH的周長,若改變,請說明理由.
9.(2023年廣東省深圳市南山區(qū)中考一模)在正方形4BCO中,點(diǎn)E是對角線AC上的
①依題意補(bǔ)全圖1;
②小深通過觀察、實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)線段AEFC,所存在以下數(shù)量關(guān)系:AE與/C的平方和
等于瓦'的平方.小深把這個(gè)猜想與同學(xué)們進(jìn)行交流,通過討論,形成證明該猜想的兒種想
法:
想法1:將線段阱繞點(diǎn)B逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90。,得到線段3M,要證AE,FC,所的關(guān)系,
只需證A&AM,EM的關(guān)系.
想法2:將AAB石沿3E翻折,得到&NBE,要證AE,FC,跖的關(guān)系,只需證
EN,FN,E戶的關(guān)系.
請你參考上面的想法,用等式表示線段AEFC,放的數(shù)量關(guān)系并證明;(一種方法即可)
(2)如圖2,若將直線無繞點(diǎn)B順時(shí)針旋轉(zhuǎn)135。,交直線4c于點(diǎn)尸.若正方形邊長為
2,AE:EC=2:3,求AF的長.
10.(2023年廣東省深圳市南山區(qū)中考三模)某數(shù)學(xué)興趣小組在數(shù)學(xué)課外活動(dòng)中,對多邊形
內(nèi)兩條互相垂直的線段進(jìn)行了如下探究:
(1)【觀察與猜想】如圖1,在正方形A3CQ中,點(diǎn)E,尸分別是A8,AO上的兩點(diǎn),
DE
連接OE,CF,DELCF,貝!"的值為
CF
(2)如圖2,在矩形A8C。中,AD=7,CD=4,點(diǎn)£是AO上的一點(diǎn),連接CE,BD,
CE
CELBD,則——的值為
BD
圖2
FG
(3)【證明與理解】如圖3,在矩形4BCQ中,AO=7,CO=4,DE'FG,求無
的值;
圖3
(4)【知識點(diǎn)應(yīng)用】如圖4,在RtAABZ)中,ZA=90°,tanZADB=-,4。=9,將,.ADB
3
CF
沿80翻折后得到△C3Z),點(diǎn)E在A8邊上,點(diǎn)尸在AO邊上,CFLDE,求一的值.
DE
11.(2023年廣東省深圳市光明區(qū)中考一模)綜合與實(shí)踐
問題情境:數(shù)學(xué)活動(dòng)課上,老師出示了一個(gè)問題:如圖①,在YA8CO中,BELAD,
垂足為E,r為CO的中點(diǎn),連接BF,試猜想所與跖的數(shù)量關(guān)系,并加以證明.
圖①圖②
圖③
(1)獨(dú)立思考:請解答老師提出的問題:
(2)實(shí)踐探究:希望小組受此問題的啟發(fā),將YA5C。沿著防(尸為。。的中點(diǎn))所在
直線折段,如圖②,點(diǎn)C的對應(yīng)點(diǎn)為C',連接。。'并延長交AB于點(diǎn)G,請判斷AG與BG
的數(shù)量關(guān)系,并加以證明.
(3)問題解決:智慧小組突發(fā)奇想,將YA3。沿過點(diǎn)B的直線折疊,如圖③,點(diǎn)A的對
應(yīng)點(diǎn)為4,使A'B_LCD于點(diǎn)"折痕交AO于點(diǎn)M,連接AM,交CO于點(diǎn)M該小組
提出一個(gè)問題:若此YA5CZ)的面積為20,邊長A3=5,BC=2在,求圖中陰影部分
(四邊形BHNM)的面積.請你思考此問題,直接寫出結(jié)果.
二、圓
1.(2023年廣東省深圳市光明區(qū)中考一模)如圖1,已知。。是△ABC的外接圓,ZABC
=ZACB=Ot(450<a<90°),點(diǎn)。是48上一點(diǎn),連接交AB于E.
(1)連接8D,若NCO8=40°,求a的大??;
(2)如圖2,若點(diǎn)B恰好是CQ中點(diǎn),求證:CE?=BEBA;
AB
(3)如圖3,將CO分別沿BC、AC翻折到CM、CN,連接MM若CO為直徑,請問——
MN
是否為定值,若是請求出這個(gè)值,若不是,請說明理由:
2.(2023年廣東省深圳市光明區(qū)中考二模)圓周角定理:圓周角度數(shù)等于它所對的弧上
的圓心角度數(shù)的一半.下面根據(jù)圓周角定理進(jìn)行探究.
圖1
(1)如圖1,A8是。。的弦,點(diǎn)。是AC8上一點(diǎn),連接AC,3C,過點(diǎn)。作于
點(diǎn)。,連接OA,ZACB=50°?求NAOD的大小.
(2)在平面直角坐標(biāo)系中,已知點(diǎn)4(2,0),8(6,0).
(i)如圖2,點(diǎn)尸為直線x=5上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn).請從:①N4尸8=30°;②NA尸8=45°;
③NAP6=60°中任選一個(gè),求出相應(yīng)的P點(diǎn)坐標(biāo);
(ii)如圖3,點(diǎn)例為直線CD:y=x+2上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),連接AM,BM.當(dāng)NAM8最
大時(shí),求出此時(shí)AiMAB的面積.
3.(2023年廣東省深圳市坪山區(qū)中考二模數(shù)學(xué))課本呈現(xiàn):如圖1,在射門游戲中,球員
射中球門的難易程度與他所處的位置C對球門的張角(NC)有關(guān).當(dāng)球員在C,。處
射門時(shí),則有張角NC=/D.某數(shù)學(xué)小組由此得到啟發(fā),探究當(dāng)球員在球門AB同側(cè)的直
線/射門時(shí)的最大張角.
問題探究:
(1)如圖2,小明探究發(fā)現(xiàn),若過A、B兩點(diǎn)的動(dòng)圓與直線/相交于點(diǎn)C、O,當(dāng)球員在尸
處射門時(shí),則有
小明證明過程如下:
設(shè)直線3尸交圓于點(diǎn)E,連接AE,則NAC8=NAEB
VZAEB=+ZEAP
???ZACB=+/EAP
(2)如圖3,小紅繼續(xù)探究發(fā)現(xiàn),若過A、8兩點(diǎn)的動(dòng)圓與直線,相切于點(diǎn)F,當(dāng)球員在尸
處射門時(shí),則有NA/話》NAC8,你同意嗎?請你說明理由.
問題應(yīng)用:如圖4,若N3OC=45。,08=10匹米,A是中點(diǎn),球員在射線OC上的P
點(diǎn)射門時(shí)的最大張角為45。,則。P的長度為米.
圖4
問題遷移:如圖5,在射門游戲中球門A3=10,8是球場邊線,DE=25,NA£>C是
直角,EF1CD.若球員沿火帶球前進(jìn),記足球所在的位置為點(diǎn)P,求44PB的最大
1755
度數(shù).(參考數(shù)據(jù):sin67°?—,cos67°?—,tan67°a2.4,tan23°?—,
131312
tan42°.)
DEC
圖5
4.(2023年廣東省深圳市寶安區(qū)中考三模)綜合與實(shí)踐
數(shù)學(xué)活動(dòng)課上,老師出示了一個(gè)問題:如圖,已知三只螞蟻A、3、C在半徑為1的OO上
靜止不動(dòng),第四只螞蟻尸在O。上的移動(dòng),并始終保持NAPC=NCP3=600.
(1)請判斷JSC的形狀;“數(shù)學(xué)希望小組“很快得出結(jié)論,請你回答這個(gè)結(jié)論:是
二角形:
(2)“數(shù)學(xué)智慧小組”繼續(xù)研究發(fā)現(xiàn):當(dāng)?shù)谒闹晃浵伿谏系囊苿?dòng)時(shí),線段PA、PB、
PC三者之間存在一種數(shù)量關(guān)系:請你寫出這種數(shù)量關(guān)系:,并加以證明;
(3)“數(shù)學(xué)攀峰小組”突發(fā)奇想,深入探究發(fā)現(xiàn):若第五只螞蟻M同時(shí)隨著螞蟻尸的移動(dòng)而
移動(dòng),且始終位于線段PC的中點(diǎn),在這個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中,線段的長度一定存在最小值,
請你求出線段的最小值是(不寫解答過程,直接寫出結(jié)果).
5.(2023年廣東省深圳市福田區(qū)中考二模)【粽合與實(shí)踐】我國海域的島嶼資源相當(dāng)豐富,
總面積達(dá)72800多平方公里,有人居住的島嶼達(dá)450個(gè).位于北部灣的某小島,外形酷似
橄欖球,如圖1所示.
如圖2所示,現(xiàn)把海岸線近似看作直線m,小島面對海岸線一側(cè)的外緣近似看作AB,經(jīng)測
量,A8的長可近似為250萬海里,它所對的圓心角(NAO8)的大小可近似為90。.(注:AB
在m上的正投影為圖中線段8,點(diǎn)。在機(jī)上的正投影落在線段。上.)
(2)因該島四面環(huán)海,淡水資源缺乏,為解決島上居民飲用淡水難的問題,擬在海岸線上,
建造一個(gè)淡水補(bǔ)給站,向島上居民輸送淡水.為節(jié)約運(yùn)輸成本,要求補(bǔ)給站到小島外緣AB
的距離最近(即要求補(bǔ)給站與A8上的任意一點(diǎn),兩點(diǎn)之間的距離取得最小值);請你依據(jù)所
學(xué)幾何知識,在圖2中畫出補(bǔ)給站位置及最短運(yùn)輸路線(保留畫圖痕跡,并做必要標(biāo)記與注
明;不限于尺規(guī)作圖,不要求證明).
(3)如圖3,若測得AC長為6(X)海里,80長為500海里,試求出(2)中的最小距離.
2023年廣東省深圳市中考數(shù)學(xué)一~三模試題匯編:壓軸解答題
(解析版)
一、四邊形
1.(2023年廣東省深圳市坪山區(qū)中考一模)將正方形A8CD的邊AB繞點(diǎn)A逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)至
AE,記旋轉(zhuǎn)角為a,連接BE,過點(diǎn)B作8/_1_直線。E,垂足為點(diǎn)F,連接C77.
當(dāng)90°<a<180°時(shí),
①(1)中的兩個(gè)結(jié)論是否仍然成立?如果成立,請根據(jù)圖2的情形進(jìn)行證明;如果不成立,
請說明理由;
②如圖3,正方形A3CD邊長為4,DNA.BE,CM工BE,在AE旋轉(zhuǎn)的過程中,是否
存在二AMN與跖相似?若存在,則C/的值為,若不存在,請說明理由.
【答案】(1)等腰直角三角形,板;
(2)①成立,理由見解析;②存在,。尸=£叵.
5
【解析】
【分析】(1)如圖,連接30,當(dāng)。=30。時(shí),利用正方形及等腰三角形性質(zhì)可求得
ZmE=60°,ZABE=75°,易得VAOE是等邊三角形即NA。=60°即可求出
/BEF=45°結(jié)合BF±DE即可證得/\BEF是等腰直角三角形,在RtABEF與
Rtz.BCD中,求得殷二巨2=也可證得JDBEFCBF即可得到—=—;
BFBC1CF1
aa
(2)①如圖連接3力,當(dāng)時(shí),求得NAEB=90。一上,NAEO=135。一上從
22
而得到NFEB=45。即可證明△班正是等腰直角三角形,在RtABEF與RtaBCD中求
得殷二處=也可證得DBEyCBF即可得到—=72;
BFBC1CF
②如圖,當(dāng)AM_LAN時(shí),由①可證得NOEN=NEDN=45。,EN=DN及
/MBG=/MGB=NFGC=45。,MG=MB,易證=NAZW從而易證
二DANWBAM得^AMN是等摟直角三角形得LAMN?aME,再證^AENgABM得
EN=BM,在Rt△麻下中,DE=MEN,由①可知DE=JiCF得硒=CF,即
CG=CF=EN=BM=MG,辿有CM=2CF在RtABCM中勾股定理解可求解.
【小問1詳解】
解:如圖,連接3£),
當(dāng)N8A£=a=30。時(shí),
ZZ>AE=60o.
AB=AE=AD?
Z硝=18-3*75。,
2
VADE是等邊三角形,
ZAED=60°,
:.ZBEF=180°-ZAEB-ZAED=45°,
QBFLDE,
石=90°,
:.NFBE=450,
.?zBM是等腰直角三角形,
:"DBC=/FBE=45。,
/.ZDBC-ZCBE=ZFBE-ZCBE,
:.ZDBE=NCBF,
RtZ\BM中,
BE=VBF2+EF2=42BF?
BEV2
/.---=——,
BF1
同理,在RtqBCD中,—,
BC1
.BE_BD42
DBE~jCBF,
,DE_BDy/2
故答案為:等腰直角三角形,V2;
【小問2詳解】
①成立,理由如下,
如圖連接80,當(dāng)NBAK=a時(shí),
AB=AE=AD,
180。—a
NAEB=
2
ZEAD=a-9O°,
4EoJ80~EW=180ya-9。。)
22
/FEB=Z.AED-/AEB=(135。一巳]一(90。一2]=45。,
I2)I2)
QBF1.DE,
...NBFE=900,
:.ZFBE=45°,
.??二區(qū)所是等腰直角三角形,
NDBC=NFBE=45。,
ZDBC—/DBF=ZFBE-ZDBF,
:.ZDBE=NCBF,
在RtZXBM中,
?rBE=y)BF2+EF1=0BF,
BE41
---=—,
BF1
同理,在Rt二BCD中,—,
BC1
BE_BDy/2
.而一茄一7’
二DBEyCBF,
.DE_BD_41
''CF~~BC~~
故結(jié)論成立;
②如圖,當(dāng)AM_L4V時(shí),
vZAWV=ZBAD=90o,
/.AMAN-/MAD=/BAD-ZMAD,
/.4DAN=4BAM,
由①可知NF石3=45。,
?:DNIBE,
:"DEN=NEDN=450,
:.EN=DN,
同理可證NMAG=NMGB=NFGC=45。,MG=MB,
二DBE?二CBF,
:"DEB=/CFB=45。,
:.ZFGC=ZCFB=45°,
:.CF=CG,
?,?AD=AE=AB^
:.ZADE=ZAED,ZAEN=ZABM,
ZADE-/EDN=ZAED-/DEN,
;.ZAEN=ZADN,
:.ZABM=ZADN,
-ZDAN=ZBAM,AN=AM,
:二DANABAM,
:.AN=AM,
.?.二4MN是等腰直角三角形,
ZAMN=ZANM=45°,
:二AMN?、FBE,
:.ZANE=ZAMB,
?.-ZAEN=ZABM,AN=AMf
:.二AENRABM,
,EN=BM,
在Rt△41.中,
DE=。EN?+DN?=?EN,
由①可知DE=J5CF,
:.EN=CF,
:.CG=CF=EN=BM=MG
:.CM=CG+MG=2CF,
在RtZXBCM中,
BMZ+CM?=BC"
.-.CF2+(2CF)2=42,
.?.c3.
5
【點(diǎn)睛】本題考查了正方形的性質(zhì),與三角形有關(guān)的角的計(jì)算,相似三角形的判定和性質(zhì)的
應(yīng)用,勾股定理解直角三角形;解題的關(guān)鍵是熟練掌握三角形相似的判定和性質(zhì)的應(yīng)用
2.(2023年廣東省深圳市福田區(qū)中考二模)【材料閱讀】在等腰三角形中,我們把底邊與腰
長的比叫做頂角的張率(Sc?!保?如圖1,在vxiz中,xy=xz,頂角x的張率記作
V7
ScopZX=底邊+腰=/.容易知道一個(gè)角的大小與這個(gè)角的張率也是相互唯一確定的,
xy
所以,類比三角函數(shù),我們可按上述方式定義Na(00vNavl80。)的張率,例如,
Scop600=\,Scop90。=近,請根據(jù)材料,完成以下問題:
如圖2,〃是線段上的一動(dòng)點(diǎn)(不與點(diǎn)A,3重合),點(diǎn)C,。分別是線段的,族的
中點(diǎn),以AC,CD,08為邊分別在A3的同側(cè)作等邊三角形△ACE,KDF,△OBG,
連接PE和PG.
(1)【理解應(yīng)用】①若等邊三角形AACE,LCDF,aOBG的邊長分別為〃,b,c,
則。,b,三者之間的關(guān)系為
②ScopZEPG=
(2)【猜想證明】如圖3,連接M,F(xiàn)G,猜想ScopZE尸G的值是多少,并說明理由:
(3)【拓展延伸】如圖4,連接EF,EG,若AB=12,EF=2幣,則的周長
是多少?此時(shí)AP的長為多少?(可直接寫出上述兩個(gè)結(jié)果)
【答案】(1)?b=a+cx②6
(2)ScopZEPG=V3,見解析
(3)周長為2歷+6百,"的值為4或8
【解析】
【分析】(1)①利用中點(diǎn)的定義,證明CD=AC+8D,可得結(jié)論;②證明NEPG=120。,
可得結(jié)論;
(2)猜想:ScopZEPG=yf3,如圖3中,連接尸E證明/廳G=2/5)=120°,可
得結(jié)論;
(3)證明EP+尸G=G(4+C)=4AB=66,可得EG+EP+PG=25/^T+6G,
如圖4中,過點(diǎn)/作m_LCE交CE的延長線于點(diǎn)”.求出"的值,再利用對稱性解決
問題即可.
【小問1詳解】
解:①二點(diǎn)C,。分別是線段A尸,8P的中點(diǎn),
:.AC=CP,BD=PD,
QAC=a,BD=c?
/.CD=CP+PD=a+c,
即b=a+c,
②由題意得,EC=CP,NECP=120。,
NEPC=gx(180。-120°)=30°,
同理,NG。。=30。,
/.NEPG=180°-30°-30°=l20°,
Scop/EPG=Scop\20°=>/3.
故答案為:b=a+c,6;
【小問2詳解】
解:猜想:Scop4EPG=B
理由:如圖3中,連接PF.
圖3
?「點(diǎn)。是”的中點(diǎn),/XACE,上CDF都是等邊三角形,
:.CP=CE,NECF=NPCF="。,
?;CF=CF,
.?qECFWPCF(SAS),
:.NEFC=NPFC,
同理可得,NGFD=NPFD,
NEFG=2NCFD=120°,
/.ScopNEPG=Scop\20°=*73;
【小問3詳解】
解:???AEC尸迫APC尸,
:.EF=PF,
同理可證:GF=PF,
:.EF=GF,
?.?/EFG=120。,EF=2幣,
EG=V3EF=2后,
.?點(diǎn)C,。分別是線段AP,3P的中點(diǎn),等邊三角形AACE,.CDF,△Q8G的邊長
分別為。,b,c,
:.PC=AC=CE=a,PD=BD=DG=c,NECP=NPDG=120。,
:.EP=6PC=A,PG<PD=&,
:.EP+PG=4igc)=,AB=66
:.EG+EP+PG=25+66
如圖4中,過點(diǎn)尸作切_LCE交CE的延長線于點(diǎn)
,:CF=CD=b,AB=6,NEC/=60。,
2
FH=CFsin60。=3百,CH=CF-cos6()°=3,
在RtAEFH中,HE=ylEF2-FH2=42可一(3國=1,
■CE=CH-HE=3-y=2,
.?."=2CE=4,
由對稱性可知,4尸=12—4=8,
綜上所述,AP的值為4或8.
【點(diǎn)睛】本題屬于三角形綜合題,考查了等邊三角形的性質(zhì),解直角三角形,全等三角形的
判定和性質(zhì)等知識,解題的關(guān)鍵是理解題意,正確尋找全等三角形解決問題
3.(2023年廣東省深圳市坪山區(qū)中考二模數(shù)學(xué))在正方形ABC。中,點(diǎn)E是對角線AC上
的一點(diǎn),且AE=:AC(〃>2),將線段4E繞著點(diǎn)E順時(shí)針旋轉(zhuǎn)至放,記旋轉(zhuǎn)角為
a(0<a<180°),連接A尸、CF,并以CF為斜邊在其上方作AC/GSACAD,連接
DG.
(1)特例探究:如圖1,當(dāng)〃=3,a=180。時(shí),線段AF與OG的數(shù)量關(guān)系為;
(2)問題探究:如圖2所示,在旋轉(zhuǎn)的過程中.
①(1)中的結(jié)論是否依然成立,若成立,請說明理由;
Q
②當(dāng)〃=§,NEfC=90。時(shí),若=求OG的長度;
ADI
(3)拓展提升:若正方形A8CZ)改為矩形48CO,且一=一,其它條件不變,在旋轉(zhuǎn)
AD2
的過程中,當(dāng)A、F、G三點(diǎn)共線時(shí),如圖3所示,若〃=4,CG=m,直接寫出。G的
長度.(用含加的式子表示)
【答案】(1)AF=42DG
(2)①成立,見解析,②叵
5
(3)DG=—
5
【解析】
CF1
【分析】(1)根據(jù)題意可得點(diǎn)尸在AC上,一=一,再由f?C?GsaCAZ),可得點(diǎn)G在
AC3
CD,FG//AD,再結(jié)合正方形的性質(zhì),可得AC=y/iCD,CF=?CG,即可;
(2)①證明M?G£>SACE4,可得假=空=血,即可求解;②根據(jù)獸=|,
AB=4正,可得印=AE=3,EC=5,CF=4,過尸作"/_LAC于",根據(jù)三角形的
12924i?/s
面積公式可得切=一,再由勾股定理可得一,AH=—t=然后由
5555
①得:AF=&DG,即可;
(3)過E作EHJ.AG于",則=EH//CG,根據(jù)-C尸Gs-CAD,可得
從而得到FG=2m,設(shè)A"=H『=x,可得
FGADAD2AGAC4
x=m,AF=2m,然后證明ACGDSACEA,即可.
【小問1詳解】
解:根據(jù)題意得:當(dāng)〃=3,a=180。時(shí),EF=AE=-AC,且點(diǎn)F在4c上,
3
?CF_1
??―9
AC3
VACFGSKAD,
?,.NCGF=ZADC,
,點(diǎn)G在C£>,FG//AD,
在正方形ABC。中,NO=90。,乙48=45。,
???AACDQFCG都是等腰直角三角形,
???AC=應(yīng)CD,CF=42CG,
?**AF=AC-CF=V2CD-V2CG=近DG;
故答案為:AF=y/2DG
【小問2詳解】
解:①成立,理由如下:
JZACD=45°,
?:>CFGs4cAD,
???zLFCG=ZACD=45°,—=—
CDCA
36』鄉(xiāng),
CFCA
:一CGDSKFA,
.A尸一AC_5
DGCD
?*-AF=6DG;
8
②???〃=一,
3
.AE3
??---=—,
AC8
,?*AB=4夜,
AC—8>
AEF=AE=3,EC=5,
???/EFC=90。,
:,CF=4,
???SCFF=-EFxCF=-FHxCE,
,CM22
即k3x42a7x5,
22
??.FH=—
5t
9
:.EH=-
5t
???AH=—
5t
:?AF=y)AH2+FH2=必叵,
5
由①得:AF=4iDG,
,八心6國
??DG=-----;
5
【小問3詳解】
解:過E作_LAG于凡則EH//CG,
,A,D\
E
???四邊形A3CO是矩形,
??.AB=CD,AD=BC,
,/ACFGS"CAD,
.CGCD_AB_\_
??拓一而一~AD~2,
*.*CG=m,
??FG=2m?
「A、尸、G三點(diǎn)共線,
,AHAE\
AGAC4
設(shè)4//==
則0M=;'
2x+2m4
解得:x=m,
:.AF=2m?
,/.CFGs’CA。,
?/\nv\CGCF
??Z.FCG=ZACD,——=——,
CDCA
,CGCD
??ZACF=Z.DCG,——=——,
CFCA
;?《GDs.CFA,
.AFCD
??-------------,
DGAC
.?CD1
?-9
AD2
AD=2CD,
???AC=?CD,
DGAC
■M逐A口
??DG=——AF=-----.
55
【點(diǎn)睛】本題主要考查了相似三角形的判定和性質(zhì),正方形的性質(zhì),矩形的性質(zhì),勾股定理
等知識,熟練掌握相似三角形的判定和性質(zhì),正方形的性質(zhì),矩形的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵
4.(2023年廣東省深圳市寶安區(qū)中考二模)在平行四邊形A8CQ中,ZABC=60°,
Ag=4,點(diǎn)E為平面內(nèi)一點(diǎn),且跳:=1.
圖
1圖2
(1)若AB=BC?
①如圖1,當(dāng)點(diǎn)E在3C上時(shí),連接AE,作㈤產(chǎn)=60°交CO于點(diǎn)尸,連接AC、EF,
求證:△后1尸為等邊三角形;
②如圖2,連接AE,作NE4/=30。,作砂,”于點(diǎn)尸,連接C尸,當(dāng)點(diǎn)尸在線段BC
上時(shí),求Cr的長度;
(2)如圖3,連接AC,若N84C=90。,P為AB邊上一點(diǎn)(不與A、B重合),連接莊,
以PE為邊作RtAEPF,且/日/二90。,ZPEF=60°,作NP£產(chǎn)的角平分線EG,與
PF交于點(diǎn)G,連接QG,點(diǎn)E在運(yùn)動(dòng)的過程中,DG的最大值與最小值的差為.
【答案】(D①見解析;②2+@或2-且
2
(2)
3
【解析】
【分析】(1)①由A3=8C,得平行四邊形ABCO是菱形,推出-3C為等邊三角形,
得到NE4產(chǎn)=60°,再證明VA5E0VAC/得到即可得到結(jié)論;
②作AHLBC于H,則BH=CH=2,由sinZABH=—=—,
AB2
8s的臉考得到翳推出〃4喀2族,列得魯嚏考
由此求出尸“二蟲,再分當(dāng)尸落在〃左側(cè)時(shí),CF=CH+HF=2+與當(dāng)尸落在“右
22
側(cè)時(shí),CF=CH-HF=2-2;
2
(2)作PN1AB,且/PBN=30。,連接NG,DN,證明^BPN^EPG,得到
BPPNNGPNPNJi
k=再證明二8PES,M>G,得到h=|H?22Ltan30o=—,求出
PEPGBEPBPB=3
NG=B,利用兩點(diǎn)之間線段最短,得DG+NGNDN,NG+DNNDG,即
3
DN—NGWDGWNG+DN,由此得到當(dāng)。、N、G在一條直線上時(shí),OG取最大值是
NG+DN,取最小值是DV—NG,計(jì)算可得兩者之差.
【小問1詳解】
①在平行四邊形45CO中,AB=BC,平行四邊形48co是菱形,
二.C4平分N8CO
?:BA=BC,ZB=60°
.工48c為等邊三角形
AB=AC,Zfi4c=60°
.-.Zl=Z2-60°-ZE4C
在菱形ABC。中,AB//CD
則/BCD=120。
/.ZACF=60°
ZACF=NB
AB=AC>N1=N2
/.AABE/AAC尸(ASA)
,\AE=AF
?.?ZE4F=60°
??14即為等邊二角形.
②作于“,則3”=8=2
RlZXAB”中,sinZABH=—=—,/3A//=30°
AB2
在RJAEF,cosZE4F=—
AE
AHAF
—=—>ZBAE=ZHAF
ABAE
:,/\ABE<^/\AHF
FHAHy/3
■:BE=\,
:.FH=—
2
???當(dāng)尸落在"左側(cè)時(shí),CF=CH+HF=2+
2
當(dāng)尸落在“右側(cè)時(shí),CF=CH—HF=2—
BFH
綜上,C尸的長度是2+且或2-3;
22
【小問2詳解】
如圖,作且NPBN=30。,連接NG,DN,
在!尸EF中,ZEPF=90°,ZPEF=60°,EG平分/PEF,
???ZPEG=30°=ZPBN,
又丁4BPN=4EPG,
BPNsaEPG,
.BPPN
PEPG
又???/BPN=ZEPG=90°,
/.BPES.NPG
NGPN
BEPB
=tan30°=
.NGV3
?9'???
BE3
???NG=—,
3
由兩點(diǎn)之間線段最短,得DG+NGNDN,NG+DNNDG,
:.DN-NG<DG<NG+DN,
當(dāng)。、N、G在一條直線上時(shí),QG取最大值是NG+QN,取最小值是ON—NG,
:,兩者之差為NG+DN-(DN-NG)=2NG=苧
故答案為:2叵
3
【點(diǎn)睛】此題考查了平行四邊形的性質(zhì),相似三角形的判定和性質(zhì),菱形的判定和性質(zhì),全
等三角形的判定和性質(zhì),等邊三角形的判定,正確理解各判定和性質(zhì)是解題的關(guān)鍵
5.(2023年廣東省深圳市龍華區(qū)中考一模)如圖1,已知點(diǎn)G在正方形A3CQ的對角線AC
②求證:四邊形CEG/是正方形;
4G
②推斷:中的值為___________
BE
(2)探究與證明:
將正方形的CEG廣繞點(diǎn)C順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。(。。<a<45。),如圖2所示,試探究線段4G
與BE之間的數(shù)量關(guān)系,并說明理由:
(3)拓展與運(yùn)用:
正方形CEG尸在旋轉(zhuǎn)過程中,當(dāng)從瓜尸三點(diǎn)在一條直線上時(shí),如圖3所示,延長CG交AD
于點(diǎn)H,若AG=4,GH=0,則8C=
【答案】(1)①見解析;②J5:
(2)AG=y/2BE:見解析;
⑶2M.
【解析】
【分析】(1)①由GE_L8C、Gb_L8結(jié)合N8CD=90??傻盟倪呅蜟EG尸是矩形,再
由NECG=45。即可得出;②由正方形性質(zhì)知:NCEG=NB=90°、ZECG=45°,據(jù)此
可得J=應(yīng)、GE//AB,利用平行線分線段成比例定理可
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