专题29几何综合压轴问题(共50题)-2020年中考数学真题分项汇编(解析版)【全国通用】.docx
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1、2020年中考数学真题分项汇编(全国通用)专题29几何综合压轴问题【共50题】一解答题(共50小题)1(2020天水)性质探究如图(1),在等腰三角形ABC中,ACB120°,则底边AB与腰AC的长度之比为3:1理解运用(1)若顶角为120°的等腰三角形的周长为4+23,则它的面积为3;(2)如图(2),在四边形EFGH中,EFEGEH,在边FG,GH上分别取中点M,N,连接MN若FGH120°,EF20,求线段MN的长类比拓展顶角为2的等腰三角形的底边与一腰的长度之比为2sin:1(用含的式子表示)【分析】性质探究:如图1中,过点C作CDAB于D解直角三角形求出
2、AB(用AC表示)即可解决问题理解运用:利用性质探究中的结论,设CACBm,则AB=3m,构建方程求出m即可解决问题如图2中,连接FH求出FH,利用三角形中位线定理解决问题即可类比拓展:利用等腰三角形的性质求出AB与AC的关系即可【解析】性质探究:如图1中,过点C作CDAB于DCACB,ACB120°,CDAB,AB30°,ADBD,AB2AD2ACcos30°=3AC,AB:AC=3:1故答案为3:1理解运用:(1)设CACBm,则AB=3m,由题意2m+3m4+23,m2,ACCB2,AB23,ADDB=3,CDACsin30°1,SABC=12AB
3、CD=3故答案为3(2)如图2中,连接FHFGH120°,EFEGEH,EFGEGF,EHGEGH,EFG+EHGEGF+EGHFGH120°,FEH+EFG+EHG+FGH360°,FEH360°120°120°120°,EFEH,EFH是顶角为120°的等腰三角形,FH=3EF203,FMMGGNGH,MN=12FH103类比拓展:如图1中,过点C作CDAB于DCACB,ACB2,CDAB,AB30°,ADBD,ACDBCDAB2AD2ACsinAB:AC2sin:1故答案为2sin:12(2020青
4、海)在ABC中,ABAC,CGBA交BA的延长线于点G特例感知:(1)将一等腰直角三角尺按图1所示的位置摆放,该三角尺的直角顶点为F,一条直角边与AC重合,另一条直角边恰好经过点B通过观察、测量BF与CG的长度,得到BFCG请给予证明猜想论证:(2)当三角尺沿AC方向移动到图2所示的位置时,一条直角边仍与AC边重合,另一条直角边交BC于点D,过点D作DEBA垂足为E此时请你通过观察、测量DE、DF与CG的长度,猜想并写出DE、DF与CG之间存在的数量关系,并证明你的猜想联系拓展:(3)当三角尺在图2的基础上沿AC方向继续移动到图3所示的位置(点F在线段AC上,且点F与点C不重合)时,请你判断(
5、2)中的猜想是否仍然成立?(不用证明)【分析】(1)证明FABGAC即可解决问题(2)结论:CGDE+DF利用面积法证明即可(3)结论不变,证明方法类似(2)【解答】(1)证明:如图1中,FG90°,FABCAG,ABAC,FABGAC(AAS),FBCG(2)解:结论:CGDE+DF理由:如图2中,连接ADSABCSABD+SADC,DEAB,DFAC,CGAB,12ABCG=12ABDE+12ACDF,ABAC,CGDE+DF(3)解:结论不变:CGDE+DF理由:如图3中,连接ADSABCSABD+SADC,DEAB,DFAC,CGAB,12ABCG=12ABDE+12ACDF
6、,ABAC,CGDE+DF3(2020河北)如图1和图2,在ABC中,ABAC,BC8,tanC=34点K在AC边上,点M,N分别在AB,BC上,且AMCN2点P从点M出发沿折线MBBN匀速移动,到达点N时停止;而点Q在AC边上随P移动,且始终保持APQB(1)当点P在BC上时,求点P与点A的最短距离;(2)若点P在MB上,且PQ将ABC的面积分成上下4:5两部分时,求MP的长;(3)设点P移动的路程为x,当0x3及3x9时,分别求点P到直线AC的距离(用含x的式子表示);(4)在点P处设计并安装一扫描器,按定角APQ扫描APQ区域(含边界),扫描器随点P从M到B再到N共用时36秒若AK=94
7、,请直接写出点K被扫描到的总时长【分析】(1)如图1中,过点A作AHBC于H解直角三角形求出AH即可(2)利用相似三角形的性质求解即可(3)分两种情形:当0x3时,当3x9时,分别画出图形求解即可(4)求出CK的长度,以及CQ的最大值,利用路程与速度的关系求解即可【解析】(1)如图1中,过点A作AHBC于HABAC,AHBC,BHCH4,BC,tanBtanC=AHBH=34,AH3,ABAC=AH2+BH2=32+42=5当点P在BC上时,点P到A的最短距离为3(2)如图1中,APQB,PQBC,APQABC,PQ将ABC的面积分成上下4:5,SAPQSABC=(APAB)2=49,APAB
8、=23,AP=103,PMAPAM=103-2=43(3)当0x3时,如图11中,过点P作PJCA交CA的延长线于JPQBC,APAB=PQBC,AQPC,x+25=PQ8,PQ=85(x+2),sinAQPsinC=35,PJPQsinAQP=2425(x+2)当3x9时,如图2中,过点P作PJAC于J同法可得PJPCsinC=35(11x)(4)由题意点P的运动速度=936=14单位长度/秒当3x9时,设CQyAPCB+BAPAPQ+CPQ,APQB,BAPCPQ,BC,ABPPCQ,ABCP=BPCQ,511-x=x-3y,y=-15(x7)2+165,-150,x7时,y有最大值,最大
9、值=165,AK=94,CK5-94=114165当y=114时,114=-15(x7)2+165,解得x7±32,点K被扫描到的总时长(114+63)÷14=23秒4(2020襄阳)在ABC中,BAC90°,ABAC,点D在边BC上,DEDA且DEDA,AE交边BC于点F,连接CE(1)特例发现:如图1,当ADAF时,求证:BDCF;推断:ACE90°;(2)探究证明:如图2,当ADAF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EFAF=13时,过点D作AE的垂线,交AE于点P,交AC于点K,若CK=16
10、3,求DF的长【分析】(1)证明ABDACF(AAS)可得结论利用四点共圆的性质解决问题即可(2)结论不变利用四点共圆证明即可(3)如图3中,连接EK首先证明ABAC3EC,设ECa,则ABAC3a,在RtKCE中,利用勾股定理求出a,再求出DP,PF即可解决问题【解答】(1)证明:如图1中,ABAC,BACF,ADAF,ADFAFD,ADBAFC,ABDACF(AAS),BDCF结论:ACE90°理由:如图1中,DADE,ADE90°,ABAC,BAC90°,ACDAED45°,A,D,E,C四点共圆,ADE+ACE180°,ACE90
11、76;故答案为90(2)结论:ACE90°理由:如图2中,DADE,ADE90°,ABAC,BAC90°,ACDAED45°,A,D,E,C四点共圆,ADE+ACE180°,ACE90°(3)如图3中,连接EKBAC+ACE180°,ABCE,ECAB=EFAF=13,设ECa,则ABAC3a,AK3a-163,DADE,DKAE,APPE,AKKE3a-163,EK2CK2+EC2,(3a-163)2(163)2+a2,解得a4或0(舍弃),EC4,ABAC12,AE=AC2+EC2=42+122=410,DPPAPE=1
12、2AE210,EF=14AE=10,PFFE=10,DPF90°,DF=DP2+PF2=(210)2+(10)2=525(2020牡丹江)在等腰ABC中,ABBC,点D,E在射线BA上,BDDE,过点E作EFBC,交射线CA于点F请解答下列问题:(1)当点E在线段AB上,CD是ACB的角平分线时,如图,求证:AE+BCCF;(提示:延长CD,FE交于点M)(2)当点E在线段BA的延长线上,CD是ACB的角平分线时,如图;当点E在线段BA的延长线上,CD是ACB的外角平分线时,如图,请直接写出线段AE,BC,CF之间的数量关系,不需要证明;(3)在(1)、(2)的条件下,若DE2AE6
13、,则CF18或6【分析】(1)延长CD,FE交于点M利用AAS证明MEDCBD,得到MEBC,并利用角平分线加平行的模型证明CFMF,AEEF,从而得证;(2)延长CD,EF交于点M类似于(1)的方法可证明当点E在线段BA的延长线上,CD是ACB的角平分线时,BCAE+CF,当点E在线段BA的延长线上,CD是ACB的外角平分线时,AECF+BC;(3)先求出AE,AB,即可利用线段的和差求出答案【解析】(1)如图,延长CD,FE交于点MABBC,EFBC,ABCAEFA,AEEF,MFBC,MEDB,MBCD,又FCMBCM,MFCM,CFMF,又BDDE,MEDCBD(AAS),MEBC,C
14、FMFME+EFBC+AE,即AE+BCCF;(2)当点E在线段BA的延长线上,CD是ACB的角平分线时,BCAE+CF,如图,延长CD,EF交于点M由同理可证MEDCBD(AAS),MEBC,由证明过程同理可得出MFCF,AEEF,BCMEEF+MFAE+CF;当点E在线段BA的延长线上,CD是ACB的外角平分线时,AECF+BC如图,延长CD交EF于点M,由上述证明过程易得MEDCBD(AAS),BCEM,CFFM,又ABBC,ACBCABFAE,EFBC,FFCB,EFAE,AEFEFM+MECF+BC;(3)CF18或6,当DE2AE6时,图中,由(1)得:AE3,BCABBD+DE+
15、AE15,CFAE+BC3+1518;图中,由(2)得:AEAD3,BCABBD+AD9,CFBCAE936;图中,DE小于AE,故不存在故答案为18或66(2020辽阳)如图,射线AB和射线CB相交于点B,ABC(0°180°),且ABCB点D是射线CB上的动点(点D不与点C和点B重合),作射线AD,并在射线AD上取一点E,使AEC,连接CE,BE(1)如图,当点D在线段CB上,90°时,请直接写出AEB的度数;(2)如图,当点D在线段CB上,120°时,请写出线段AE,BE,CE之间的数量关系,并说明理由;(3)当120°,tanDAB=1
16、3时,请直接写出CEBE的值【分析】(1)连接AC,证A、B、E、C四点共圆,由圆周角定理得出BCEBAE,CBECAE,证出ABC是等腰直角三角形,则CAB45°,进而得出结论;(2)在AD上截取AFCE,连接BF,过点B作BHEF于H,证ABFCBE(SAS),得出ABFCBE,BFBE,由等腰三角形的性质得出FHEH,由三角函数定义得出FHEH=32BE,进而得出结论;(3)由(2)得FHEH=32BE,由三角函数定义得出AH3BH=32BE,分别表示出CE,进而得出答案【解析】(1)连接AC,如图所示:90°,ABC,AEC,ABCAEC90°,A、B、E
17、、C四点共圆,BCEBAE,CBECAE,CABCAE+BAE,BCE+CBECAB,ABC90°,ABCB,ABC是等腰直角三角形,CAB45°,BCE+CBE45°,BEC180°(BCE+CBE)180°45°135°,AEBBECAEC135°90°45°;(2)AE=3BE+CE,理由如下:在AD上截取AFCE,连接BF,过点B作BHEF于H,如图所示:ABCAEC,ADBCDE,180°ABCADB180°AECCDE,AC,在ABF和CBE中,AF=CEA=CA
18、B=CB,ABFCBE(SAS),ABFCBE,BFBE,ABF+FBDCBE+FBD,ABDFBE,ABC120°,FBE120°,BFBE,BFEBEF=12×(180°FBE)=12×(180°120°)30°,BHEF,BHE90°,FHEH,在RtBHE中,BH=12BE,FHEH=3BH=32BE,EF2EH2×32BE=3BE,AEEF+AF,AFCE,AE=3BE+CE;(3)分两种情况:当点D在线段CB上时,在AD上截取AFCE,连接BF,过点B作BHEF于H,如图所示:由(2
19、)得:FHEH=32BE,tanDAB=BHAH=13,AH3BH=32BE,CEAFAHFH=32BE-32BE=3-32BE,CEBE=3-32;当点D在线段CB的延长线上时,在射线AD上截取AFCE,连接BF,过点B作BHEF于H,如图所示:同得:FHEH=32BE,AH3BH=32BE,CEAFAH+FH=32BE+32BE=3+32BE,CEBE=3+32;综上所述,当120°,tanDAB=13时,CEBE的值为3-32或3+327(2020凉山州)如图,点P、Q分别是等边ABC边AB、BC上的动点(端点除外),点P、点Q以相同的速度,同时从点A、点B出发(1)如图1,连
20、接AQ、CP求证:ABQCAP;(2)如图1,当点P、Q分别在AB、BC边上运动时,AQ、CP相交于点M,QMC的大小是否变化?若变化,请说明理由;若不变,求出它的度数;(3)如图2,当点P、Q在AB、BC的延长线上运动时,直线AQ、CP相交于M,QMC的大小是否变化?若变化,请说明理由;若不变,求出它的度数【分析】(1)根据等边三角形的性质,利用SAS证明ABQCAP即可;(2)先判定ABQCAP,根据全等三角形的性质可得BAQACP,从而得到QMC60°;(3)先判定ABQCAP,根据全等三角形的性质可得BAQACP,从而得到QMC120°【解析】(1)证明:如图1,A
21、BC是等边三角形ABQCAP60°,ABCA,又点P、Q运动速度相同,APBQ,在ABQ与CAP中,AB=CAABQ=CPAAP=BQ,ABQCAP(SAS);(2)点P、Q在AB、BC边上运动的过程中,QMC不变理由:ABQCAP,BAQACP,QMC是ACM的外角,QMCACP+MACBAQ+MACBACBAC60°,QMC60°;(3)如图2,点P、Q在运动到终点后继续在射线AB、BC上运动时,QMC不变理由:同理可得,ABQCAP,BAQACP,QMC是APM的外角,QMCBAQ+APM,QMCACP+APM180°PAC180°60&
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