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文档介绍
重庆中考几何题分类汇编
重庆中考几何题分类 类型1 线段的倍分:要证线段倍与半,延长缩短去实验 例1 如图Z3-1,在△ABC中,AB=AC,CM平分∠ACB交AB于M,在AC的延长线上截取CN=BM,连接MN交BC于P,在CB的延长线截取BQ=CP,连接MQ. (1)求证:MQ=NP; (2)求证:CN=2CP. 针对训练: 1.如图Z3-2,在▱ABCD中,AC⊥BC,点E、点F分别在AB、BC上,且满足AC=AE=CF,连接CE、AF、EF. (1)若∠ABC=35°,求∠EAF的度数; (2)若CE⊥EF,求证:CE=2EF. 2.已知,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=90°,E为边AC任意一点,连接BE. (1)如图①,若∠ABE=15°,O为BE中点,连接AO,且AO=1,求BC的长; (2)如图②,F也为AC上一点,且满足AE=CF,过A作AD⊥BE交BE于点H,交BC于点D,连接DF交BE于点G,连接AG.若AG平分∠CAD,求证:AH=AC. 3.在△ACB中,AB=AC,∠BAC=90°,点D是AC上一点,连接BD,过点A作AE⊥BD于E,交BC于F. (1)如图①,若AB=4,CD=1,求AE的长; (2)如图②,点G是AE上一点,连接CG,若BE=AE+AG,求证:CG=AE. 4.在等腰直角三角形ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,D是斜边BC的中点,连接AD. (1)如图①,E是AC的中点,连接DE,将△CDE沿CD翻折到△CDE′,连接AE′,当AD=时,求AE′的值. (2)如图②,在AC上取一点E,使得CE=AC,连接DE,将△CDE沿CD翻折到△CDE′,连接AE′交BC于点F,求证:DF=CF. 类型2 线段的和差:要证线段和与差,截长补短去实验 例2 如图,在△ABC中,∠BAC=90°,在BC上截取BD=BA,连接AD,在AD左侧作∠EAD=45°交BD于E. (1)若AC=3,则CE=________(直接写答案); (2)如图①,M、N分别为AB和AC上的点,且AM=AN,连接EM、DN,若∠AME+∠AND=180°,求证:DE=DN+ME; (3)如图②,过E作EF⊥AE,交AD的延长线于F,在EC上选取一点H,使得EH=BE,连接FH,在AC上选取一点G,使得AG=AB,连接BG、FG,求证:FH=FG. 针对训练: 1.如图Z3-7,在▱ABCD中,AE⊥BC于E,AE=AD,EG⊥AB于G,延长GE、DC交于点F,连接AF. (1)若BE=2EC,AB=,求AD的长; (2)求证:EG=BG+FC. 2.如图,在正方形ABCD中,点P为AD延长线上一点,连接AC、CP,过点C作CF⊥CP于点C,交AB于点F,过点B作BM⊥CF于点N,交AC于点M. (1)若AP=AC,BC=4,求S△ACP; (2)若CP-BM=2FN,求证:BC=MC. 3.如图,在△ABC中,AB=BC,以AB为一边向外作菱形ABDE,连接DC,EB并延长EB交AC于F,且CB⊥AE于G. (1)若∠EBG=20°,求∠AFE; (2)试问线段AE,AF,CF之间的数量关系并证明. 类型3 倍长中线:三角形中有中线,延长中线等中线 例3 如图Z3-10①,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,D、E分别为斜边AC上两点,且AD=AB,CE=CB,连接BD、BE. (1)求∠EBD的度数; (2)如图Z3-10②,过点D作FD⊥BD于点D,交BE的延长线于点F,在AB上选取一点H,使得BH=BC,连接CH,在AC上选取一点G,使得GD=CD,连接FH、FG,求证:FH=FG. 针对训练: 1.如图,已知在▱ABCD中,G为BC的中点,点E在AD边上,且∠1=∠2. (1)求证:E是AD中点; (2)若F为CD延长线上一点,连接BF,且满足∠3=∠2,求证:CD=BF+DF. 2.如图Z3-12,在菱形ABCD中,点E、F分别是BC、CD上的点,连接AE,AF,DE、EF,∠DAE=∠BAF. (1)求证:CE=CF; (2)若∠ABC=120°,点G是线段AF的中点,连接DG,EG.求证:DG⊥GE. 类型4 中位线:三角形中两中点,连接则成中位线 例4 2017·河南如图①,在Rt△ABC中,∠A=90°,AB=AC,点D,E分别在边AB,AC上,AD=AE,连接DC,点M,P,N分别为DE,DC,BC的中点. (1)观察猜想:图①中,线段PM与PN的数量关系是__________,位置关系是__________; (2)探究证明:把△ADE绕点A按逆时针方向旋转到图②的位置,连接MN,BD,CE,判断△PMN的形状,并说明理由; (3)拓展延伸:把△ADE绕点A在平面内自由旋转,若AD=4,AB=10,请直接写出△PMN面积的最大值. 针对训练: 1.如图①,在任意的三角形ABC中,分别以AB和AC为一边作等腰三角形ABE和等腰三角形ACD,AB=AE,AC=AD,且∠BAE+∠CAD=180°,连接DE,延长CA交DE于F. (1)求证:∠CAB=∠AED+∠ADE; (2)若∠ACB=∠BAE=∠CAD=90°,如图②,求证:BC=2AF; (3)若在△ABC中,如图③所示,作等腰三角形ABE和等腰三角形ACD,AB与DE交于点F,F为DE的中点,请问(2)中的结论还成立吗?若成立,请给出证明,若不成立,请说明理由. 2.如图,在△ABC和△ADE中,AB=AC,AD=AE,∠BAC+∠EAD=180°,△ABC不动,△ADE绕点A旋转, 连接BE、CD,F为BE的中点,连接AF. (1)如图①,当∠BAE=90°时,求证:CD=2AF; (2)当∠BAE≠90°时,(1)的结论是否成立?请结合图②说明理由. 3.如图①,在等腰三角形ABC中,AB=AC,在底边BC上取一点D,在边AC上取一点E,使AE=AD,连接DE,在∠ABD的内部作∠ABF=2∠EDC,交AD于点F. (1)求证:△ABF是等腰三角形; (2)如图②,BF的延长交AC于点G.若∠DAC=∠CBG,延长AC至点M,使GM=AB,连接BM,点N是BG的中点,连接AN,试判断线段AN、BM之间的数量关系,并证明你的结论. 类型5 角的和差倍分 图中有角平分线,可向两边作垂线;也可将图对折看,对称以后关系现. 角平分线平行线,等腰三角形来添.角平分线加垂线,三线合一试试看. 例5.如图,把△EFP放置在菱形ABCD中,使得顶点E,F,P分别在线段AB,AD,AC上,已知EP=FP=6,EF=6 ,∠BAD=60°,且AB>6 . (1)求∠EPF的大小; (2)若AP=10,求AE+AF的值. 针对训练: 1.已知:如图①,AD平分∠BAC,∠B+∠C=180°,∠B=90°,易知:DB=DC. 探究:如图②,AD平分∠BAC,∠ABD+∠ACD=180°,∠ABD<90°,求证:DB=DC. 2.在△ACB中,AB=AC,∠BAC=90°,点D是AC上一点,连接BD,过点A作AE⊥BD于E, 交BC于F. (1)如图①,若AB=4,CD=1,求AE的长; (2)如图②,点P是AC上一点,连接FP,若AP=CD,求证:∠ADB=∠CPF. 3.已知,在▱ABCD中,∠BAD=45°,AB=BD,E为BC上一点,连接AE交BD于F,过点D作DG⊥AE于G,延长DG交BC于H. (1)如图①,若点E与点C重合,且AF=,求AD的长; (2)如图②,连接FH,求证:∠AFB=∠HFB. 4.如图,将正方形纸片ABCD沿EF折叠(点E、F分别在边AB、CD上),使点B落在AD边上的点M处,点C落在点N处,MN与CD交于点P,连接EP.当点M在边AD上移动时,连接BM、BP. (1)求证:BM是∠AMP的平分线; (2)△PDM的周长是否发生变化?证明你的结论. 类型6 旋转型全等问题:图中若有边相等,可用旋转做实验 例6.△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:___________;(将结论直接写在横线上) (2)数学思考:如图Z3-25②,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Z3-25③,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 ,CD=BC,请求出GE的长. 针对训练: 1.在四边形ABCD中,∠B+∠D=180°,对角线AC平分∠BAD. (1)如图①,若∠DAB=120°,且∠B=90°,试探究边AD、AB与对角线AC的数量关系并说明理由. (2)如图②,若将(1)中的条件“∠B=90°”去掉,(1)中的结论是否成立?请说明理由. (3)如图③,若∠DAB=90°,探究边AD、AB与对角线AC的数量关系并说明理由. 2.如图①,在正方形ABCD中,点E为边BC上一点,将△ABE沿AE翻折得△AHE,延长EH交边CD于F,连接AF. (1)求证:∠EAF=45°; (2)延长AB,AD,如图②,射线AE、AF分别交正方形两个外角的平分线于M、N,连接MN,若以BM、DN、MN为三边围成三角形,试猜想三角形的形状,并证明你的结论. 3.如图①,在正方形ABCD内有一点P,PA=,PB=,PC=1,求∠BPC的度数. 【分析问题】根据已知条件比较分散的特点,我们可以通过旋转变换将分散的已知条件集中在一起,于是将△BPC绕点B逆时针旋转90°,得到了△BP′A(如图Z3-28②),然后连接PP′. (1)请你通过计算求出图Z3-28②中∠BPC的度数; (2)如图③,若在正六边形ABCDEF内有一点P,且PA=2 ,PB=4,PC=2.请求出∠BPC的度数. 重庆中考几何题分类汇编答案 例1. 证明:(1)∵AB=AC,∴∠ABC=∠ACB.∵∠MBQ+∠ABC=180°, ∠ACB+∠PCN=180°,∴∠MBQ=∠PCN.在△QBM和△PCN中, ∴△QBM≌△PCN(SAS).∴MQ=NP. (2)过M作MG∥AC交BC于G, ∵MG∥AC,∴∠MGB=∠ACB,∠MGC=∠PCN,∵由(1)知,∠ABC=∠ACB,∴∠ABC=∠MGB,∴MB=MG,∵MB=CN, ∴MG=CN.在△MGP和△NCP中, ∴△MGP≌△NCP(AAS). ∴PG=CP,∴CG=CP+PG,即CG=2CP.∵CM平分∠ACB, ∴∠BCM=∠MCA,∵MG∥AC,∴∠MCA=∠GMC,∴∠BCM=∠GMC, ∴MG=CG,∵MG=CN,∴CN=CG,∴CN=2CP. 针对训练 1. 解:(1)∵AC⊥BC,∴∠ACB=90°,又∵AC=CF,∴∠AFC=45°,∵∠ABC=35°,∴∠EAF=10°; (2)证明:方法1:取CF的中点M,连接EM、AM, ∵CE⊥EF,∴EM=CM=FM=CF, 又∵AC=AE,∴AM为EC的中垂线,∴∠CAM+∠ACE=90°, 又∵∠ECF+∠ACE=90°,∴∠CAM=∠FCE, 又∵∠CEF=∠ACM=90°,∴△ACM∽△CEF,∴=, 又∵CF=AC=2CM,∴==,即CE=2EF; 方法2:延长FE至M,使EF=EM,连接CM, ∵CE⊥EF,∴△CMF为等腰三角形, 又∵AC=AE=CF,且∠ACE=∠CFE(易证), ∴△CMF≌△CEA,∴FM=CE=2EF. 2. 解:(1)如图①,在AB上取一点M,使得BM=ME,连接ME. 在Rt△ABE中,∵OB=OE,∴BE=2OA=2, ∵MB=ME,∴∠MBE=∠MEB=15°, ∴∠AME=∠MBE+∠MEB=30°, 设AE=x,则ME=BM=2x,AM=x, ∵AB2+AE2=BE2,∴(2x+x)2+x2=22, ∴x=(负根舍弃), ∴AB=AC=(2+ )·, ∴BC=AB=+1. (2)证明:如图②,作CP⊥AC,交AD的延长线于P,GM⊥AC于M. ∵BE⊥AP,∴∠AHB=90°,∴∠ABH+∠BAH=90°, ∵∠BAH+∠PAC=90°,∴∠ABE=∠PAC, 又∵AB=AC,∠BAE=∠ACP=90°, ∴△ABE≌△CAP,∴AE=CP=CF,∠AEB=∠P, 在△DCF和△DCP中, ∴△DCF≌△DCP,∴∠DFC=∠P,∴∠GFE=∠GEF,∴GE=GF, ∵GM⊥EF,∴FM=ME,∵AE=CF,∴AF=CE,∴AM=CM, 在△GAH和△GAM中, ∴△AGH≌△AGM,∴AH=AM=CM=AC. 3. 解:(1)∵AB=4,∴AC=AB=4. ∵CD=1,∴AD=AC-CD=3. ∵在Rt△ABD中,∠BAC=90°, ∴BD==5, ∵S△ABD=AB·AD=AE·BD,∴AE=2.4. (2)证明:如图,在线段EB上截取EH=AE,并连接AH. ∵AE⊥BD,EH=AE,∴AH=AE. ∵BE=AE+AG,∴BH=BE-HE=AG. ∵∠BAD=∠BEA=90°, ∴∠ABE+∠BAE=∠CAG+∠BAE=90°, ∴∠ABE=∠CAG. ∵BA=AC,∴△ABH≌△CAG, ∴CG=AH=AE. 4. 解:(1)∵∠BAC=90°,AB=AC,D是斜边BC的中点, ∴∠ADC=90°,∠ACD=45°. 在Rt△ADC中,AC=AD÷sin45°=2 . ∵E是AC的中点,∴CE=AC=. ∵将△CDE沿CD翻折到△CDE′,∴CE′=CE=,∠ACE′=90°. 由勾股定理,得AE′==. (2)证明:如图,过B作AE′的垂线交AD于点G,交AC于点H. ∵∠ABH+∠BAF=90°,∠CAF+∠BAF=90°,∴∠ABH=∠CAF. 又∵AB=AC,∠BAH=∠ACE′=90°,∴△ABH≌△CAE′. ∴AH=CE′=CE,∵CE=AC,∴AH=HE=CE. ∵D是BC中点,∴DE∥BH,∴G是AD中点. 在△ABG和△CAF中:AB=AC,∠BAD=∠ACD=45°,∠ABH=∠CAF, ∴△ABG≌△CAF.∴AG=CF.∵AG=AD,∴CF=AD=CD.∴DF=CF. 类型2 线段的和差:要证线段和与差,截长补短去实验 例2:解:(1)3 (2)证明:延长DN到K,使得NK=ME,连接AK,如图①, 因为∠1+∠3=180°,∠1+∠2=180°,∴∠2=∠3. 在△AME和△ANK中, ∴△AME≌△ANK(SAS).∴AE=AK,∠4=∠5, ∴∠4+∠EAC=90°,∴∠5+∠EAC=90°,即∠EAK=90°, ∵∠EAD=45°,∴∠KAD=∠EAK-∠EAD=90°-45°=45°. ∴∠EAD=∠KAD.在△EAD和△KAD中, ∴△EAD≌△KAD(SAS), ∴ED=KD.∵DK=DN+KN,∴ED=DN+KN, 又NK=ME,∴ED=DN+ME. (3)证明:延长AE到J,使得EJ=AE,连接JH,JF.如图②, 在△ABE和△JHE中, ∴△ABE≌△JHE(SAS), ∴JH=AB,∠1=∠2,∵AB=AG,∴JH=AG, ∵AE=EJ,EF⊥AJ,∴AF=JF,∴∠JAF=∠AJF=45°, 即∠2+∠3=45°,∵∠BAC=90°,∴∠1+∠EAD+∠4=90°, ∴∠1+∠4=90°-∠EAD,=90°-45°=45°, ∵∠1=∠2,∴∠3=∠4, 在△JHF和△AGF中, ∴△JHF≌△AGF(SAS),∴FH=FG. 针对训练: 1. 解:(1)∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD=BC. ∵BE=2EC,设CE=x,BE=2x,∴BC=AD=AE=3x. 又∵EG⊥AB,∴∠AEB=90°,∴AB2=AE2+BE2, 即13=9x2+4x2,∴x=1,∴AD=3x=3. (2)证明:如图,过C作CH⊥AB于H,则四边形CHGF为矩形. ∴CF=HG,∠CHB=90°,GF=CH. ∵AE⊥BC,EG⊥AB,∴∠AEB=∠CHB=90°, ∠BCH+∠B=90°,∠BAE+∠B=90°,∴∠BCH=∠BAE. 又∵AE=BC,∴△AGE≌△CHB,∴GE=BH,AG=GF, ∴GE=BH=BG+GH=BG+CF. 2. 解:(1)∵四边形ABCD是正方形,BC=4, ∴AB=AD=CD=BC=4,∠ADC=∠ABC=90°. ∵在Rt△ABC中,AC==4 , ∴AP=AC= , ∴S△ACP=AP·CD=7 . (2)证明:方法一:如图①,在NC上截取NK=NF,连接BK. ∵四边形ABCD是正方形, ∴AB=BC=DC,∠ABC=∠BCD=∠ADC=90°. ∵∠BCD=90°,CF⊥CP,∴∠1+∠DCF=∠2+∠DCF=90°, ∴∠1=∠2,∵在△FBC和△PDC中, ∴△FBC≌△PDC(ASA),∴CF=CP, ∵CP-2FN=BM,∴CF-FK=BM,即CK=BM, ∵∠FBC=90°,BM⊥CF,∴∠1+∠NBC=∠4+∠NBC=90°, ∴∠1=∠4,∵在△ABM和△BCK中, ∴△ABM≌△BCK(SAS),∴∠7=∠6. ∵BM⊥CF,NK=NF,∴BF=BK,∵BF=BK,BM⊥CF,∴∠4=∠5, ∴∠4+∠7=∠5+∠6,∵∠8=∠4+∠7,∴∠8=∠MBC,∴BC=MC. 解:方法二:如图②,延长BM交AD于点G,过A作AE⊥BG于E 先证△AEB≌△BNC(AAS),∴AE=BN, 又证△AEG≌△BNF(AAS),∴EG=NF, 再证四边形BCPG为平行四边形,∴BG=CP, ∵CP-BM=2FN,∴BG-BM=2EG,∴MG=2EG,∴点E为MG中点, ∵AE⊥MG,EM=EG,∴AM=AG,∴∠3=∠4, ∵∠2=∠3,∠1=∠4,∴∠1=∠2, ∴BC=MC. 3. 解:(1)∵∠EBG=20°,CB⊥AE, ∴∠BEG=70o,∠CBF=∠EBG=20°, ∵四边形ABDE是菱形,∴∠ABE=∠BEG=70°, ∴∠ABG=50°, ∵AB=BC,∴∠FCB=25°, ∴∠AFE=∠CBF+∠FCB=45°; (2)AE,AF,CF之间的数量关系是AF2+CF2=2AE2, 证明如下:连接DF, ∵四边形ABDE是菱形,∴AB=DB,∠DBE=∠ABE,∴∠DBF=∠ABF, ∵BF=BF,∴△DBF≌△ABF(SAS), ∴DF=AF,∠BDF=∠BAF,∵∠BCF=∠BAF,∴∠BCF=∠BDF, ∵CB⊥AE,AE∥DB,∴DB⊥CB, ∵CB=AB=BD,∴△DBC是等腰直角三角形, ∴DC=BD=AE, ∵∠DPB=∠CPF,∴∠CFP=∠DBP=90°,∴DF2+CF2=DC2, 即有:AF2+CF2=2AE2. 类型3 倍长中线:三角形中有中线,延长中线等中线 例3解:(1)设∠BEC=α,∠BDA=β,则 ∠C=180°-2α,∠A=180°-2β. ∵在Rt△ABC中,∠ABC=90°, ∴∠A+∠C=90°,即180°-2α+180°-2β=90°, ∴α+β=135°,∴∠EBD=45°. (2)证明:法一:如图①,延长BD至点B′,使得DB′=DB,连接FB′、GB′. 在△GDB′和△CDB中, ∴△GDB′≌△CDB.∴GB′=BC=BH,∠GB′D=∠CBD. ∵FD⊥BD,BD=DB′,∴FB=FB′. ∵∠FB′G=45°-∠GB′D, ∠HBF=90°-45°-∠CBD=45°-∠CBD, ∴∠FB′G=∠HBF. 在△FHB和△FGB′中, ∴△FHB≌△FGB′,∴HF=GF. 法二:如图②,延长FD至点F′,使得DF′=DF,连接CF′、BF′. 先证△DGF≌△DCF′, 再证△BHF≌△BCF′, ∴HF=GF. 针对训练 1. 证明:(1)∵四边形ABCD是平行四边形, ∴AB=CD,AD=BC,∠A=∠C. 又∵∠1=∠2, ∴△ABE≌△CDG(ASA),∴AE=CG. ∵G为BC中点,∴CG=BC, ∴AE=CG=BC=AD, ∴E是AD中点. (2)如图,延长BE,CD交于点H. ∵四边形ABCD是平行四边形, ∴AB綊CD,∴∠A=∠ADH,∠1=∠4, 又∵∠1=∠2,∠3=∠2, ∴∠1=∠2=∠3=∠4,∴FH=FB. 由(1),E是AD中点,∴AE=DE, ∴△ABE≌△DHE(AAS), ∴AB=DH, ∴CD=AB=DH=DF+FH=DF+BF, 即CD=BF+DF. 2. 证明:(1)在菱形ABCD中,AB=BC=CD=AD,∠ADF=∠ABE, ∵∠DAE=∠BAF, ∴∠DAE-∠EAF=∠BAF-∠EAF, 即∠DAF=∠BAE. ∴△DAF≌△BAE,∴BE=DF. 又∵BC=CD,∴CE=CF (2)如图,延长DG交AB于H,连接EH, ∵在菱形ABCD中,AB∥CD,∴∠DFA=∠GAH. ∵G为AF中点,∴AG=GF. 又∵∠DGF=∠AGH,∴△DGF≌△HGA.∴DG=GH,AH=DF. 又∵AB=CD,∴BH=CF. 又∵AB∥CD,∠ABC=120°,∴∠C=60°. 又∵CE=CF,∴△CEF为等边三角形, ∴CF=EF,∠CFE=60°,∴EF=BH,∠DFE=∠ABC=120°. 又∵BE=DF,∴△EFD≌△HBE,∴HE=ED, 又∵HG=DG,∴DG⊥GE. 3. 解:(1)MD=ME 2)MD=ME. 理由如下:如图①,延长EM交DA于点F. ∵BE∥DA,∴∠FAM=∠EBM. 又∵AM=BM,∠AMF=∠BME, ∴△AMF≌△BME,∴AF=BE,MF=ME. ∵DA=DC,∠ADC=60°,∴∠BED=∠ADC=60°,∠ACD=60°. ∵∠ACB=90°,∴∠ECB=30°, ∴∠EBC=30°,∴CE=BE,∴AF=EC,∴DF=DE,∴DM⊥EF,DM平分∠ADC,∴∠MDE=30°. 在Rt△MDE中,tan∠MDE==. ∴MD=ME. (3)如图②,延长EM交DA于点F, ∵BE∥DA,∴∠FAM=∠EBM, 又∵AM=BM,∠AMF=∠BME, ∴△AMF≌△BME,∴AF=BE,MF=ME. 延长BE交AC于点N,∴∠BNC=∠DAC. ∵DA=DC,∴∠DCA=∠DAC, ∴∠BNC=∠DCA, ∵∠ACB=90°,∴∠ECB=∠EBC, ∴CE=BE,∴AF=CE. ∴DF=DE,∴DM⊥EF,DM平分∠ADC, ∵∠ADC=α,∴∠MDE=. ∴在Rt△MDE中,=tan∠MDE=tan. 4. 解:(1)如图①,作EH⊥BC于点H. ∵△ABC是等边三角形,∴∠ACB=60°. ∵CE平分∠ACB,∴∠ECH=∠ACB=30°, ∵EC=4,∠ECH=30°,∴EH=2,HC=2 . ∵BC=6 ,∴BH=6 -2 =4 . 在Rt△BHE中,BE2=(4 )2+22=52, ∴BE=2 . (2)如图②,延长DP至M,使DP=PM,连接BM、AM. 在△PDE和△PMB中, ∴△PDE≌△PMB(SAS).∴BM=DE,∠1=∠2. ∴BM∥DE.∴∠MBD+∠BDE=180°. ∵CE平分∠ACB,DE=CD,∴∠BDE=30°+30°=60°. ∴∠MBD=120°. ∵△ABC是等边三角形,∴∠ABC=60°,∴∠3=60°. ∵BM=DE,DE=CD,∴BM=CD. 在△ABM和△ACD中, ∴△ABM≌△ACD(SAS).∴AD=AM,∠4=∠5. ∵PD=PM,∴AP⊥PD. ∵∠4=∠5,∠BAD+∠5=60°, ∴∠4+∠BAD=60°,即∠MAD=60°. ∴∠PAD=∠MAD=30°. ∵在Rt△APD中,tan30°=,∴AP=PD. (3)第(2)问中的结论成立,理由如下:如图③,延长DP至N, 使DP=PN,连接BN、AN,取BE、AC交于点O.在△PDE和△PNB中, ∴△PDE≌△PNB(SAS).∴BN=DE,∠1=∠2. ∵DE=CD,∴BN=CD.∵∠AOB=∠EOC, ∴∠1+∠3+∠BAO=∠2+∠4+∠DEC+∠DCE. ∵∠BAO=60°,∠DEC=∠DCE=30°,∴∠1+∠3=∠2+∠4, ∴∠3=∠4.在△ABN和△ACD中, ∴△ABN≌△ACD(SAS).∴∠5=∠6,AN=AD. ∵PD=PN,∴AP⊥PD.∵∠NAC+∠5=60°, ∴∠NAC+∠6=60°,即∠NAD=60°.∴∠PAD=∠NAD=30°, ∵在Rt△APD中,tan∠PAD=,∴AP=PD. 5. 解:(1)∵∠ADB=90°,∠BAD=30°,AD=6 , ∴cos∠BAD=,∴=,∴AB=12. 又∵AB=AC,∴AC=12, ∴PM为△ABC的中位线,∴PM=AC=6. (2)证明:方法一:如图①,在截取ED上截取EQ=PD, ∵∠ADB=90°, ∴∠1+∠2=90°, 又∵AD=AE,∴∠2=∠3, 又∵∠3+∠4=90°, ∴∠1=∠4. 在△BDP和△CEQ中,PD=QE,∠1=∠4,BD=CE, ∴△BDP≌△CEQ. ∴BP=CQ,∠DBP=∠QCE, 又∵∠5=∠1+∠DBP,∠6=∠4+∠QCE, ∴∠5=∠6, ∴PC=CQ, ∴BP=CP. 方法二:如图②,过点B作EP的垂线交EP的延长线于点M,过C点作EP的垂线交EP于点N. ∵∠ADB=90°,∴∠1+∠2=90°, 又∵AD=AE,∴∠2=∠3, 又∵∠3+∠4=90°,∴∠1=∠4, 在△BMD和△CNE中, ∠1=∠4,∠BMD=∠CNE=90°,BD=CE, ∴△BMD≌△CNE. ∴BM=CN. 在△BMP和△CNP中, ∠5=∠6,∠BMP=∠CNP,BM=CN, ∴△BMP≌△CNP, ∴BP=CP. 方法三:如图③,过点B作BM∥CE交EP的延长线于点M. 略证△BMP≌△CEP,∴BP=CP. (3)BF2+FC2=2AD2. 类型4 中位线:三角形中两中点,连接则成中位线 例4: 解:(1)PM=PN;PM⊥PN (2)△PMN为等腰直角三角形,理由如下: 由题意知△ABC和△ADE均为等腰直角三角形, ∴AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠DAE=90°, ∴∠BAD+∠DAC=∠CAE+∠DAC,∴∠BAD=∠CAE, ∴△BAD≌△CAE,∴∠ABD=∠ACE,BD=CE. 又∵M、P、N分别是DE、CD、BC的中点,∴PM是△CDE的中位线, ∴PM∥CE且PM=CE,∠MPD=∠ECD=∠ACD+∠ACE. 同理,PN∥BD且PN=BD,∠DBC=∠PNC, 又∵BD=CE,∠ABD=∠ACE,∴PM=PN, ∴∠MPN=∠MPD+∠DPN=∠ECD+∠DCN+∠CNP =∠ACD+∠ACE+∠DCN+∠CBD =∠ACD+∠DCN+∠ABD+∠CBD=∠ACB+∠ABC=90°, ∴PM⊥PN,∴△PMN为等腰直角三角形; (3)△PMN面积的最大值为.提示:在旋转的过程中,由(2)中的结论知△PMN为等腰直角三角形,S△PMN=PN2=BD2,当S△PMN有最大值时,则BD的值最大,由三角形三边关系可推断出当B、A、D三点共线时,BD的值最大,其最大值为14,此时S△PMN=PN2=BD2=×14×14=. 针对训练: 1. 解:(1)证明:延长DA交BE于G点. ∵∠BAE+∠CAD=180°, 即∠EAG+∠GAB+∠CAD=180°, ∵∠GAB+∠BAC+∠CAD=180°, ∴∠EAG=∠CAB. ∵∠EAG=∠AED+∠ADE, ∴∠CAB=∠AED+∠ADE. (2)证明:如图①,过E点作DA延长线的垂线,垂足为H. ∴∠AHE=∠ACB=90°, 由(1)可知,∠EAH=∠BAC, 又∵AE=AB, ∴△AHE≌△ACB, ∴EH=BC,AH=AC. ∵AC=AD,∴AH=AD. ∵∠EHA=∠FAD=90°,∴AF∥EH. ∵A为DH中点, ∴AF为△DHE中位线,∴EH=2AF,∴BC=2AF. (3)成立.证明如下: 如图②,延长DA至M点,使AM=DA,连接EM, ∵∠BAE+∠CAD=180°,∠CAD+∠CAM=180°, ∴∠BAE=∠CAM, ∴∠BAE+∠CAC=∠CAM+∠EAC, 即∠BAC=∠CAM. ∵AM=AD,AD=AC,∴AM=AC. 又∵AB=AE,∠BAC=∠EAM, ∴△BAC≌△EAM, ∴BC=EM. ∵F、A分别为DE、DM中点, ∴AF为△DEM中位线, ∴EM=2AF,∴BC=2AF. 2. 解:(1)证明:∵∠BAC+∠EAD=180°,∠BAE=90°,∴∠DAC=90°, 在△ABE与△ACD中,AE=AD,∠BAE=∠CAD=90°,AB=AC,∴△ABE≌△ACD(SAS),∴CD=BE, ∵在Rt△ABE中,F为BE的中点,∴BE=2AF,∴CD=2AF. (2)成立,证明:如图,延长EA交BC于G,在AG上截取AH=AD, ∵∠BAC+∠EAD=180°, ∴∠EAB+∠DAC=180°, ∵∠EAB+∠BAH=180°,∴∠DAC=∠BAH, 在△ABH与△ACD中,AH=AD,∠BAH=∠CAD,AB=AC, ∴△ABH≌△ACD(SAS), ∴BH=DC, ∵AD=AE,AH=AD,∴AE=AH, ∵EF=FB,∴BH=2AF,∴CD=2AF. 3. 解:(1)证明:∵AB=AC, ∴∠ABD=∠ACD, ∵AE=AD,∴∠ADE=∠AED, ∵∠BAD+∠ABD=∠ADE+∠EDC,∠EDC+∠ACD=∠AED, ∴∠BAD=2∠EDC, ∵∠ABF=2∠EDC,∴∠BAD=∠ABF, ∴△ABF是等腰三角形; (2)方法一:如图①,延长CA至点H,使AG=AH,连接BH, ∵点N是BG的中点,∴AN=BH, ∵∠BAD=∠ABF,∠DAC=∠CBG,∴∠CAB=∠CBA, ∴△ABC是等边三角形.∴AB=BC=AC,∠BAC=∠BCA=60°, ∵GM=AB,AB=AC,∴CM=AG,∴AH=CM, 在△BAH和△BCM中, ∴△BAH≌△BCM(SAS),∴BH=BM, ∴AN=BM, 方法二:如图②,延长AN至K,使NK=AN,连接KB, 同方法一,先证△ABC是等边三角形, 再证△ANG≌△KNB(SAS), 所以BK=AG=CM, 然后可以证得∠ABK=∠BCN=120°, 最后证△ABK≌△BCN(SAS), 所以BM=AK=2AN. 类型5 角的和差倍分 例5:解:(1)如图,过点P作PG⊥EF于G. ∵PE=PF=6,EF=6 , ∴FG=EG=3 ,∠FPG=∠EPG=∠EPF. 在Rt△FPG中,sin∠FPG===. ∴∠FPG=60°, ∴∠EPF=2∠FPG=120°. (2)如图,作PM⊥AB于M,PN⊥AD于N. ∵AC为菱形ABCD的对角线, ∴∠DAC=∠BAC,AM=AN,PM=PN. 在Rt△PME和Rt△PNF中,PM=PN,PE=PF, ∴Rt△PME≌Rt△PNF, ∴NF=ME. 又∵AP=10,∠PAM=∠DAB=30°, ∴AM=AN=APcos30°=10×=5 . ∴AE+AF=(AM+ME)+(AN-NF)=AM+AN=10 . 针对训练: 1. 证明:如图,过D作DE⊥AB于E,过D作DF⊥AC于F, ∵DA平分∠BAC,DE⊥AB,DF⊥AC, ∴DE=DF, ∵∠B+∠ACD=180°,∠ACD+∠FCD=180°, ∴∠B=∠FCD, 在△DFC和△DEB中, ∴△DFC≌△DEB,∴DC=DB. 2. 解:(1)∵AC=AB=4,且CD=1, ∴AD=AC-CD=3. 在Rt△ABD中,∠BAD=90°, ∴BD==5, ∵S△ABD=AB·AD=AE·BD, ∴AE=2.4. (2)证明:如图,取BC的中点M,连接AM交BD于点N. ∵∠BAC=90°,AB=AC,点M为BC的中点, ∴AM=BM=CM,AM⊥BC,∠NAD=∠FCP=45°, ∴∠AMF=∠BMN=90°. ∵AE⊥BD,∴∠MAF+∠ANE=∠MBN+∠BNM=90°, 又∠ANE=∠BNM,∴∠MAF=∠MBN, ∴△AMF≌△BMN,∴MF=MN, ∴AM-MN=CM-MF,即AN=CF. ∵AP=CD, ∴AC-CD=AC-AP, 即AD=CP. ∴△ADN≌△CPF, ∴∠ADB=∠CPF. 3. 解:(1)∵AB=BD,∠BAD=45°, ∴∠BDA=45°,即∠ABD=90°. ∵四边形ABCD是平行四边形, ∴当E、C重合时,BF=BD=AB. ∵在Rt△ABF中,AB2+BF2=AF2, ∴(2BF)2+BF2=()2, ∴BF=1,AB=2. 在Rt△ABD中,AD===2 . (2)证明:如图,在AF上截取AK=HD,连接BK. ∵∠AFD=∠ABF+∠2=∠FGD+∠3且∠ABF=∠FGD=90°, ∴∠2=∠3.在△ABK与△DBH中, ∴△ABK≌△DBH,∴BK=BH,∠6=∠5. ∵四边形ABCD是平行四边形, ∴AD∥BC,∴∠5=∠4=45°,∴∠6=∠5=45°, ∴∠7=∠ABD-∠6=45°=∠5.在△BFK与△BFH中, ∴△BFK≌△BFH. ∴∠BFK=∠BFH,即∠AFB=∠HFB. 4. 解:(1)证明:由折叠知∠EMN=∠ABC=90°,BE=EM,∴∠EMB=∠EBM, ∴∠EMN-∠EMB=∠ABC-∠EBM, 即∠BMP=∠MBC. ∵在正方形ABCD中,AD∥BC, ∴∠AMB=∠MBC, ∴∠AMB=∠BMP, ∴BM是∠AMP的平分线. (2)△PDM的周长没有发生变化.证明如下:如图,过B作BQ⊥MP于Q. ∵∠A=90°,且由(1)知BM是∠AMP的平分线,∴BA=BQ, ∵∠A=∠MQB=90°,∠AMB=∠BMP,MB=MB, ∴△AMB≌△QMB(AAS).∴MA=MQ. ∵BA=BC,∴BQ=BC, 又∵∠BQP=90°=∠C,BP=BP, ∴Rt△BPC≌Rt△BPQ(HL).∴PC=PQ, ∴△PDM的周长=MD+MP+DP=MD+MQ+QP+PD =MD+MA+PC+PD=AD+DC=2AD. ∴△PDM的周长没有发生变化. 类型6 旋转型全等问题:图中若有边相等,可用旋转做实验 例6:解:(1)①∵四边形ADEF是正方形,∴AD=AF,AB=AC, ∵∠BAC=∠DAF=90°,∴∠BAD=∠CAF, ∴△DAB≌△FAC,∴∠B=∠ACF, ∴∠ACB+∠ACF=90°,即CF⊥BC; ②∵△DAB≌△FAC,∴CF=BD,∵BC=BD+CD,∴BC=CF+CD. (2)结论①成立,结论②不成立.∵四边形ADEF是正方形,∴AD=AF,AB=AC. ∵∠BAC=∠DAF=90°,∴∠BAD=∠CAF, ∴△DAB≌△FAC,∴∠ABD=∠ACF,CF=BD, ∴∠BCF=∠ACF-∠ACB=∠ABD-∠ACB=90°,即CF⊥BC;∵BC=CD-BD,∴BC=CD-CF. (3)如图,过A作AH⊥BC于H,过E作EM⊥BD于M,EN⊥CF于N, ∵∠BAC=90°,AB=AC,∴BC=AB=4,AH=CH=BC=2, ∴CD=BC=1,∴DH=3,同(2)证得△BAD≌△CAF, ∴∠ABD=∠ACF=45°,∴∠BCF=∠ACB+∠ACF=90°, ∴BC⊥CF,CF=BD=5. ∵四边形ADEF是正方形,∴AD=DE,∠ADE=90°, ∵BC⊥CF,EM⊥BD,EN⊥CF,∴四边形CMEN是矩形, ∴NE=CM,EM=CN,∵∠AHD=∠ADE=∠EMD=90°, ∴∠ADH+∠EDM=∠EDM+∠DEM=90°, ∴∠ADH=∠DEM,∴△ADH≌△DEM, ∴EM=DH=3,DM=AH=2,∴CN=EM=3,EN=CM=3, ∵∠ABC=45°,∴∠BGC=45°,∴△BCG是等腰直角三角形, ∴CG=BC=4,∴GN=1,∴EG==. 针对训练: 1. 解:(1)AC=AD+AB.证明如下: ∵∠B+∠D=180°,∠B=90°,∴∠D=90°. ∵∠DAB=120°,AC平分∠DAB, ∴∠DAC=∠BAC=60°, ∵∠B=90°,∴AB=AC, 同理AD=AC. ∴AC=AD+AB. (2)(1)中的结论成立,理由如下: 如图①,以C为顶点,AC为一边作∠ACE=60°, ∠ACE的另一边交AB的延长线于点E, ∵∠BAC=60°,∴△AEC为等边三角形, ∴AC=AE=CE,∠E=60°, ∵∠ABC+∠D=180°,∠DAB=120°, ∴∠DCB=60°,∴∠DCA=∠ECB. 在△DAC和△BEC中, ∴△DAC≌△BEC, ∴AD=BE,∴AC=AE=AD+AB. (3)AD+AB=AC.理由如下: 如图②,过点C作CE⊥AC交AB的延长线于点E, ∵∠ABC+∠D=180°,∠DAB=90°, ∴∠DCB=90°, ∵∠ACE=90°,∴∠DCA=∠BCE, 又∵AC平分∠DAB,∴∠CAB=45°, ∴∠E=45°,∴AC=CE. ∴△CDA≌△CBE, ∴AD=BE, ∴AD+AB=AE. ∵在Rt△ACE中,∠CAB=45°, ∴AE==AC, ∴AD+AB=AC. 2. 解:(1)证明:∵四边形ABCD是正方形, ∴∠B=∠D=∠BAD=90°,AB=AD, ∵△ABE沿AE翻折得到△AHE, ∴△ABE≌△AHE,∴AH=AB=AD,BE=EH, ∠AHE=∠AHF=∠B=∠D=90°. 在Rt△AHF和Rt△ADF中, ∴Rt△AHF≌Rt△ADF(HL), ∴∠HAF=∠DAF, ∴∠EAF=∠EAH+∠FAH=∠BAH+∠HAD=∠BAD=45°, (2)以BM,DN,MN为三边围成的三角形为直角三角形. 证明如下:如图,过点A作AH⊥AN并截取AH=AN,连接BH、HM, ∵∠1+∠BAN=90°,∠3+∠BAN=90°,∴∠1=∠3, 在△ABH和△ADN中, ∴△ABH≌△ADN(SAS), ∴BH=DN,∠HBA=∠NDA=135°, ∵∠HAN=90°,∠MAN=45°, ∴∠1+∠2=∠HAM=∠MAN=45°, 在△AHM和△ANM中, ∴△AHM≌△ANM(SAS), ∴HM=NM, ∴∠HBP=180°-∠HBA=180°-135°=45°, ∴∠HBP+∠PBM=45°+45°=90°, ∴△HBM是直角三角形, ∵HB=DN,HM=MN, ∴以BM,DN,MN为三边围成的三角形为直角三角形. 3. 解:(1)如图①,将△PBC绕点B逆时针旋转90°得△P′BA,连接PP′,则△AP′B≌△CPB, ∴P′B=PB=,P′A=PC=1,∠1=∠2,∠AP′B=∠BPC. ∵四边形ABCD是正方形, ∴AB=BC,∠ABC=90°, ∴∠2+∠3=90°, ∴∠1+∠3=90°,即∠P′BP=90°, ∴∠BP′P=45°. 在Rt△P′BP中,由勾股定理,得PP′2=4. ∵P′A=1,AP=∴P′A2=1,AP2=5, ∴P′A2+PP′2=AP2, ∴△P′AP是直角三角形, ∴∠AP′P=90°, ∴∠AP′B=45°+90°=135°, ∴∠BPC=135°. (2)仿照【分析】中的思路,将△BPC绕点B逆时针旋转120°,得到了△BP′A,连接PP′,如图②. 则△PBC≌△P′BA,∴P′B=PB=4,P′A=PC=2,∠BPC=∠BP′A,∴△BPP′为等腰三角形,∵∠ABC=120°,∴∠PBP′=120°,∴∠BP′P=30°,过点B作BG⊥PP′于G,则∠P′GB=90°,∴PP′=2P′G. ∵P′B=PB=4,∠BP′P=30°,∴BG=2,∴P′G=2 . ∴PP′=4 ,在△APP′中, ∵PA=2 ,P′A=2,PP′=4 ,∴P′A2+P′P2=PA2, ∴△PP′A是直角三角形,∴∠AP′P=90°, ∴∠BPC=∠BP′A=∠PP′B+∠AP′P=30°+90°=120°.查看更多