2022年中考数学综合题专题训练以三角形为基础的综合题四专题解析 .pdf
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1、学习好资料欢迎下载中考数学综合题专题训练【以三角形为基础的综合题四】专题解析1在 RtABC中,ACB90 ,AC5,以斜边 AB为底边向外作等腰三角形PAB,连接 PC (1)如图 1,当 APB 90 时,求证: PC平分 ACB ;若 PC 62,求 BC的长;(2)如图 2,当 APB 60 ,PC52时,求 BC的长(1)证明:过点P 分别作 AC、BC的垂线,垂足为E、F则四边形ECFP是矩形, EPF 90 APB 90 , EPA FPB 90APF又 PA PB, PEA PFB 90 , PEA PFBPEPF ,矩形ECFP 是正方形PC平分 ACB解:延长CB至 D,使
2、 BDAC5,连接 PD在四边形ACBP中, ACB APB 90 PAC PBC 180 PBD PBC 180 , PAC PBD又 PA PB,ACBD, PAC PBDPCPD, APC BPD APC BPC 90 , BPDBPC 90即 CPD 90 , PCD是等腰直角三角形CD2PC12 BCCDBD 1257 (2)以 AC为边向外作等边三角形ACD,作 DEBC于 E,连接 DB则 DE12AC52,CE 32AC523 PAPB, APB60 , PAB是等边三角形ABAP, BAP60 DAC, DABCAP又 ADAC, ADB ACPBDPC52 在 RtBDE中
3、,由勾股定理得:(52)2(523BC)2 ( 52)2,解得 BC52(73)A C B P 图 2 A C B P 图 1 A C B P 图 1 D E F A C B P 图 2 E DEA 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 24 页学习好资料欢迎下载2在平面直角坐标系中,已知点 A ( 5,0) ,点 B在第一象限, 且 AB与直线 l:y34x 平行,AB 长为 8,若点 P是直线 l 上的动点,求PAB的内切圆面积的最大值解: AB直线 l,点 P在直线 l 上 PAB的面积 SPAB是定值设 PAB的内切圆
4、的半径为r,则 S12PAr12PBr12ABrr2SPABPAPBABAB 长为 8,是定值,当PAPB最小时, r 最大,从而内切圆面积最大作点 B关于直线l 的对称点B,连接 AB交直线 l 于点 P,连接 PB ,则 PAPB最小此时 PAPB PAPBAB点 B和点 B关于直线 l 对称直线 l 垂直平分线段BBAB直线 l, ABBB ABB 是直角三角形且ABB 90作 AM直线 l 于 M,作 MNOA 于 N,设 M(m,34m)则 ONm,MN34m, OM54m由 OAM OMN,得AMOAMNOM35AM35OA3553, BB2AM 6 又 AB8, AB10 r2S
5、PABABABABAMABAB8381043 PAB的内切圆面积的最大值是:(43)21693已知 ABC中, BAC 120 ,AB AC4过点 C作直线 lAB点 D 在线段 BC上,点E在直线 l 上若 ADE120 ,CE1,求 DC的长解:当点E在点 C上方时,如图1 在 AC上取点 F,使 DFDC,连接 DF BAC 120 ,ABAC, ACB B30A B O y x l A B O y x l BP M N 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 24 页学习好资料欢迎下载 DFC DCF 30 FDC 12
6、0 , DFA 150CEAB, ACE BAC 120 DCE 150 , DFA DCE ADE FDC 120 ADF EDC 120FDE 在 ADF和 EDC中ADF EDC , DFDC, DFA DCE ADF EDC , AFCE 1 FCACAF41 3 过 D 作 DGAC于 G,则 GC 12FC32DCGCcos30 3 当点 E在点 C下方时i)情形 1,如图 2 在 CA延长线上取点F,使 DFDC,连接 DF则 FDCF DCE 30 , FDC 120又 ADE120 , ADF EDC 120ADC ADF EDC , AFCE 1 FCACAF41 5, D
7、C533 ii)情形 2,如图 3 过 D 作 DF AC于 F,过 E作 EG BC于 G则 BDF 9030 120又 ADE120 , ADF EDG 120ADB ADF EDG,AFDFEGDG设 DCx,则 DG32x432x12x1232x解得 x15339343(舍去), x253393综上所述, DC的长为3 或533 或533934 如图 1 是边长分别为43 和 3的两个等边三角形纸片ABC和 C D E 叠放在一起(C与 C 重合) ,固定 ABC ,将 CDE绕点 C顺时针旋转30 得到 CDE ,连接 AD、BE,CE的延长线交 AB于 F(如图 2) (1)探究线
8、段BE与 AD 之间的大小关系,并证明你的结论;(2)将图 2 中的 CDE沿射线 CF方向以每秒1 个单位的速度平移,平移后的CDE记为A B D C E l F 图 1 G A B D C E l F 图 2 F C B A 图 3 l E D G 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 24 页学习好资料欢迎下载PQR (如图 3) ,当点 Q 与点 F重合时停止平移设 PQR移动的时间为t 秒,PQR与 AFC重叠部分的面积为S,求 S与 t 之间的函数关系式,并写出自变量t 的取值范围;(3)在( 2)的条件下,如果对
9、于同一个S的值,对应的t 值恰好有两个,直接写出t 的取值范围解: (1)BE AD证明: ABC, CDE都是等边三角形ACBC,DC EC , DCE ACB60 BCE 30 , ACE 30 ACD30 , ACDBCE ACD BCE ,BEAD(2)当点 R 恰好落在AC上时(如图1) ACF 30 , RPQ 60 , PRC 90PC2PR6,QC633 又 CF BCcos30 43326 PCCF,此时点P与点 F重合所需时间t131 3(秒)当点 R恰好落在AB上时(如图2)所需时间t2( 632) 192(秒)当点 Q 与点 F重合时,所需时间t3616(秒)此时点 P
10、与点 F重合,所需时间为3 秒当 0 t3 时(如图3)设 PR、RQ分别交 AC于 M、 N ACF 30 , PQR 60 , QNC 30QNQC , RNMQNC 30 RMN90 ,RNRQNQRQQC 3t RM12( 3t ) ,MN32( 3t ) SRMN12MNRM38( 3t)2 而 SPQR123332934C A EB D( C )图 1 C A E B ( C)图 2 D F C A Q B 图 3 F P R C A Q B 图 1 F R ( P)C A Q B 图 4 F P R G C A Q B 图 3 F P R M N C A Q B 图 2 F P
11、R 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 24 页学习好资料欢迎下载SSPQRSRMN93438( 3t )2 即y38t2334t938当 3 t92时(如图4)设 PR交 AB于 G,则 PFt3,GF3( t3)SSPQRSPFG93432( t3)2 即y32t233t934当92t6时(如图5)设 RQ交 AB于 H,则 FQ 6t,HQ3( 6t )SSFQH32( 6t)2(3)0t92且 t3 5在等腰 ABC中, AB AC,边 AB 绕点 A 逆时针旋转角度m 得到线段AD(1)如图 1,若 BAC 30
12、,30 m180 ,连接 BD,请用含 m 的式子表示 DBC的度数;(2)如图 2,若 BAC 60 , 0 m360 ,连接 BD、DC,直接写出BDC为等腰三角形时 m 所有可能的取值_;(3)如图 3,若 BAC 90 ,射线 AD与直线 BC相交于点E,是否存在旋转角度m,使AEBE2,若存在,求出所有符合条件的m 的值;若不存在,请说明理由解: (1) ABAD, BADm ABDADB9012mABAC, BAC 30 , ABCACB 75 DBC ABCABD75( 9012m)即 DBC 12m15(2)30 、120 、210 、300分四种情况,如图所示A B D C
13、图 1 A B D C 图 2 A B D C 图 3 E C A Q B 图 5 F P R H A D 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 24 页学习好资料欢迎下载(3)存在两个符合条件的m 的值, m30或 m330如图 1,当点 E在线段 BC上时,作EF AB 于 F在 ABC中, BAC 90 ,ABAC, ABC45在 RtBEF中, FBE 45 , BE 2EF在 RtAEF中,AEBE2, AE2BE2EF sinmEFAE12, m30如图 2,当点 E在 CB延长线上时,作EF AB于 F则 BE
14、2EF AEBE2, AE2BE 2EF sinEAF EFAE12, EAF 30m3306如图,在ABC中, BAC 90 ,AB AC6, D 为 BC的中点(1)若 E 、F分别是 AB、AC上的点,且AECF,求证: AED CFD ;(2)当点 F、E分别从 C、A 两点同时出发,以每秒1 个单位长度的速度沿CA、AB运动,到点 A、B时停止;设 FED的面积为y,F 点运动的时间为x,求y与 x 的函数关系式;(3)在( 2)的条件下,点F、E分别沿 CA、AB的延长线继续运动,求此时y与 x 的函数关系式(1)证明:BAC 90 , ABAC6,D 为 BC的中点 BADDAC
15、 BC45ADBDDCAECF , AED CFD(2)解:依题意有:FCAEx AED CFD A B C D E F 图 1 A B C D E F 图 2 A B D C E 图 1 F A B D C E 图 2 F C A E B D C A B D C A B D 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 24 页学习好资料欢迎下载S四边形AEDFSAEDSADFSCFDSADFSADC9SEDFS四边形AEDFSAEF912( 6x) x12x23x9y12x23x9 (3)依题意有:AFBE x6,ADDB, AB
16、DDAC45 DAF DBE135 ADF BDE,SADFSBDESEDFSEAFSADB12( x6) x912x23x9 y12x23x9 7如图 1,过 ABC的顶点A 作高 AD,将点 A 折叠到点D(如图 2) ,这时 EF为折痕,且BED 和 CFD都是等腰三角形,再将BED和 CFD沿它们各自的对称轴EH、 FG折叠,使 B、C两点都与点D 重合,得到一个矩形EFGH (如图 3) ,我们称矩形EFGH为 ABC的边BC上的折合矩形(1)若 ABC的面积为 6,则折合矩形EFGH的面积为 _;(2)如图 4,已知 ABC,在图 4中画出 ABC的边 BC上的折合矩形EFGH ;
17、(3)如果 ABC 的边BC 上的折合矩形EFGH 是正方形,且BC2a,那么, BC 边上的高AD_,正方形 EFGH的对角线长为_(1)3 (2)作出的折合矩形EFGH为网格正方形(3)2a,2a8如图,在ABC中,点 D、 E分别在边BC、 AC上,连接 AD、 DE,且 1BC(1)由题设条件,请写出三个正确结论; (要求:不再添加其它字母和辅助线,找结论过程中添加的字母或辅助线不能出现在结论中,不必证明)答:结论一:_;结论二: _;图 1 图 2 图 3 图 4 A B D C B D ( A)E F C E F H D G A B C A B C D E 1 A B C E F
18、H G 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 24 页学习好资料欢迎下载结论三: _(2)若 B45 ,BC2,当点 D 在 BC上运动时(点D 不与点 B、C重合),求 CE的最大值;若 ADE是等腰三角形,求此时BD 的长(注意:在第(2)小题求解过程中,若有运用(1)中得出的结论,须加以证明)(1)如: ABAC; BADCDE ; ADBDEC ; ADC AED ;ABD DCE ; ADE ACD;ABDCADDEBDCE;AEADADACDECD;等(2) BC45 , ABAC, BAC 90BC2, ABAC
19、2 解法一:1EDC BDAB, 1B EDC DAB, ABD DCE BDCEABDC,即 BDDCCEAB设 BDx,CE y,则 DC2x有 x( 2x) 2y,即y22x22x22( x1)222220,当 x1 时, y最大值22CE的最大值为22解法二:1C, DAECAD, ADE ACDADAEACAD, AD2AEAC( ACCE)AC 22CE CE222AD2当 AD 最小时, CE最大由垂线段最短,可知ADBCABAC, D 为 BC的中点 BAC 90 , AD12BC1221 CE222122即 CE的最大值为22分三种情形加以讨论:A B C (备用图)A B
20、C D E 1 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 24 页学习好资料欢迎下载1)当 AEDE时,则 DAE145 BAC 90 , AD 平分 BACABAC, D 为 BC的中点BD12BC1 2)当 ADDE 时解法一:1EDC BDAB, EDC DAB又 B C, ABD DCEABDC 2, BD BCDC22 解法二:1C, DAECAD ADE ACD当 ADDE时, DCAC2 BDBCDC 22 2)当 ADAE时,则 AED145 , DAE90此时点D 与 B重合,与题意不符,应舍去综上所述,若ADE
21、是等腰三角形,则BD 的长为 1 或 22 9 ( 1)如图,在RtABC中, ABC90 ,BDAC于点 D求证: AB2ADAC ;(2)如图,在RtABC中, ABC90 ,点 D 为 BC边上的点, BE AD 于点 E,延长 BE交 AC于点 F若ABBCBDDC 1,求AFFC的值;(3)在 RtABC中, ABC90 ,点 D为直线 BC上的动点(点 D 不与 B、C重合),直线BEAD 于点 E ,交直线AC于点 F若ABBCBDDCn,请探究并直接写出AFFC的所有可能的值(用含 n 的式子表示),不必证明(1)证明:如图,BDAC, ABC90 , ADB ABC 又 A=
22、A, ADB ABC ABACADAB, AB2 ADAC(2)解:方法一:如图,过点C作 CG AD 交 AD 的延长线于点G BEAD, CGD BED 90 , CG BF又ABBCBDDC 1, ABBC2BD2DC ,BDDC又 BDECDG , BDE CDG EDGD12EG 由( 1)可知: AB2AEAD,BD2DEADAEDEAB2BD2(2BD)2BD2 4, AE4DEAEEG4DE2DE2 B F A C E D B A C D 图图B A C D 图F E B A C D 图G 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - -
23、-第 9 页,共 24 页学习好资料欢迎下载又 CG BF,AFFCAEEG2 方法二:如图,过点D 作 DGBF交 AC于点 GABBCBDDC1,ABBC,BDDC12BCDGBF ,FCFGBCBD2, FC 2FG由( 1)可知: AB2AEAD,BD2DEADAEEDAB2BD2BC2BD2 4又 DGBF,AFFGAEED4AFFCAF2FG2(3)当点D 在 BC边上时,AFFC的值为 n2n当点 D 在 BC延长线上时,AFFC的值为 n2n当点 D 在 CB延长线上时,AFFC的值为 nn210 (福建宁德)某数学兴趣小组开展了一次活动,过程如下:如图 1,在等腰直角ABC中
24、, AB AC, BAC90 ,小敏将一块三角板中含45 角的顶点放在点 A 上,从 AB边开始绕点A 逆时针旋转一个角 ,其中三角板斜边所在的直线交直线BC于点 D,直角边所在的直线交直线BC于点 E(1)小敏在线段BC上取一点M,连接 AM,旋转中发现:若AD 平分 BAM,则 AE也平分 MAC请你证明小敏发现的结论;(2)当 0 45 时,小敏在旋转中还发现线段BD、CE 、DE之间存在如下等量关系:BD2CE2DE2同组的小颖和小亮随后想出了两种不同的方法进行解决:小颖的方法:将ABD沿 AD 所在的直线对折得到ADF,连接 EF (如图 2) ;小亮的方法:将ABD绕点 A 逆时针
25、旋转90 得到 ACG ,连接 EG (如图 3) 请你从中任选一种方法进行证明;(3)小敏继续旋转三角板,在探究中得出:当45 135 且 90 时,等量关系BD2CE2DE2仍然成立现请你继续探究:当135 180 时(如图 4) ,等量关系BD2CE2DE2是否仍然成立?若成立,给出证明;若不成立,说明理由A B C D E M 图 1 A B C D E F 图 2 A B C D E G 图 3 A B C F E B A C D 图G 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 24 页学习好资料欢迎下载证明:(1)
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