吃透中考数学29个几何模型22 三等角相似模型.docx
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1、更多见微信公众号:数学第六感;微信公众号:数学三剑客;微信公众号:ABC数学专题22 三等角相似模型一、单选题 1如图,在矩形中,是的中点,连接,是边上一动点,沿过点的直线将矩形折叠,使点落在上的点处,当是直角三角形时,的值为( )A或B或C或D或【答案】B【分析】根据矩形的性质得到AD=BC=6,BAD=D=B=90,根据勾股定理得到AE=,设PD=PD=x,则AP=6-x,当APD是直角三角形时,当ADP=90时,当APD=90时,根据相似三角形的性质列出方程,解之即可得到结论【详解】解:在矩形ABCD中,AB=4,BC=6,AD=BC=6,BAD=D=B=90,E是BC的中点,BE=CE
2、=3,AE=,沿过点P的直线将矩形折叠,使点D落在AE上的点D处,PD=PD,设PD=PD=x,则AP=6-x,当APD是直角三角形时,当ADP=90时,ADP=B=90,ADBC,PAD=AEB,ABEPDA,x=,PD=;当APD=90时,APD=B=90,PAE=AEB,APDEBA,x=,PD=,综上所述,当APD是直角三角形时,PD=或,故选:B【点睛】本题考查了翻折变换(折叠问题),矩形的性质,相似三角形的判定和性质,正确的理解题意是解题的关键2如图,正方形ABCD边长为4,边BC上有一点E,以DE为边作矩形EDFG,使FG过点A,则矩形EDFG的面积是()A16B8C8D16【答
3、案】D【分析】先利用等角的余角证明ADFEDC,再根据相似三角形的判定方法证明ADFCDE,然后利用相似比计算DF与DE的关系式,最后根据矩形的面积公式求得矩形的面积便可.【详解】解:四边形ABCD为正方形,ADCD4,ADCC90,四边形EDFG为矩形,EDFF90,ADF+ADE90,ADE+EDC90,ADFEDC,ADFCDE,即 ,DF,矩形EDFG的面积为:DEDFDE16故选:D【点睛】本题主要考查了相似三角形的性质,根据矩形的性质求面积是解题重要一步3如图,在矩形中,、分别为矩形边上的点,过矩形的中心,且为的中点,为的中点,则四边形的周长为( )ABCD【答案】B【分析】连接,
4、证明四边形是矩形,再证明,求得与的长度,由勾股定理求得与,再由矩形的周长公式求得结果【详解】解:连接,四边形是矩形,为的中点,为的中点,四边形是平行四边形,矩形是中心对称图形,过矩形的中心过点,且,四边形是平行四边形, 四边形是矩形,设,则,解得,或4,或4,当时,则,四边形的周长;同理,当时,四边形的周长;故选:【点睛】本题主要考查了矩形的性质,相似三角形的性质与判定,勾股定理,关键在于证明四边形是矩形4如图,在反比例函数的图象上有一动点,连接并延长交图象的另一支于点,在第二象限内有一点,满足,当点运动时,点始终在函数的图象上运动,若,则的值为( )A6B12C18D24【答案】B【分析】连
5、接OC,过点A作AEx轴于点E,过点C作CFy轴于点F,通过角的计算找出AOECOF,结合“AEO90,CFO90”可得出AOECOF,根据相似三角形的性质得出比例式,再由,得出,可得出CFOF的值,进而得到k的值【详解】如图,连接OC,过点A作AEx轴于点E,过点C作CFy轴于点F,由直线AB与反比例函数的对称性可知A、B点关于O点对称,AOBO,又ACBC,COAB,AOEAOF90,AOFCOF90,AOECOF,又AEO90,CFO90,AOECOF,CF2AE,OF2OE,又AEOE3,CFOF|k|4312,k12,点C在第二象限,k12,故选:B【点睛】本题考查了反比例函数图象上
6、点的坐标特征、反比例函数的性质以及相似三角形的判定及性质,解题的关键是求出CFOF12解决该题型题目时,巧妙的利用了相似三角形的性质找出对应边的比例,再结合反比例函数图象上点的坐标特征找出结论二、解答题5定义:有两个相邻内角互余的凸四边形称为互余四边形,这两个角的夹边称为互余线(1)在ABC中,AB=AC,AD是ABC的角平分线,E、F分别是BD,AD上的点,求证:四边形ABEF是互余四边形;(2)如图2,在54的方格纸中,A、B在格点上,请画出一个符合条件的互余四边形ABEF,使AB是互余线,E、F在格点上;(3)如图3,在(1)的条件下,取EF中点M,连接DM并延长交AB于点Q,延长EF交
7、AC于点N,若N为AC的中点,DE=2BE,如互余线AB=10,求BQ的长【答案】(1)详见解析;(2)详见解析;(3)3【分析】(1)由等腰三角形的“三线合一“性质可得,则可得与互余,即与互余,从而可得答案;(2)画出图形即可;(3)先由等腰三角形的“三线合一“性质可得、,再判定,从而列出比例式,将已知线段的长代入即可得解【详解】解:(1),是的角平分线,与互余,四边形是邻余四边形;(2)如图所示,四边形ABEF即为所求;(答案不唯一)(3),是的角平分线,点是的中点, AB=10,N为AC的中点, ,【点睛】本题考查了四边形的新定义,综合考查了等腰三角形的“三线合一“性质、相似三角形的判定
8、与性质等知识点,读懂定义并明确相关性质及定理是解题的关键6如图,在中,点为边上一点,且,点为中点,(1)求的长(2)求证:【答案】(1)5;(2)证明见解析;【分析】(1)先证明出,得出,假设BD为x,则DC=15-x,代入分式方程求出BD的长;(2)由(1)可知,推出,得出结果;【详解】(1),为中点,设,则,即:,解得:,(2)由(1)可知,在和中,【点睛】本题考查三角形全等的性质,三角形相似的性质,解题的关键是熟练掌握相关性质并灵活运用7如图,在中,是高,平分,分别与,相交于点,(1)求证:(2)求证:(3)若,求的长【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)【分析】(1)由题意
9、易得,进而可知,然后有,进而问题得证;(2)由题意易得,进而有,进而问题得证;(3)如图,作于,从而易得,进而可得,然后由可进行求解【详解】证明:(1)为边上的高,是的平分线,;(2),;(3)如图,作于,由,由【点睛】本题主要考查相似三角形的性质与判定及勾股定理,熟练掌握相似三角形的性质与判定是解题的关键8如图,四边形ABCD中,ADCD,DABACB90,过点D作DEAC,垂足为F,DE与AB相交于点E(1)求证:ABAFCBCD;(2)已知AB15 cm,BC9 cm,P是射线DE上的动点设DPx cm(),四边形BCDP的面积为y cm2求y关于x的函数关系式;当x为何值时,PBC的周
10、长最小,并求出此时y的值【答案】(1)见解析;(2)();当时,PBC的周长最小,此时【分析】(1)由已知条件易证DCFABC,可得,即可得ABAFCBCD;(2)由勾股定理求得AC=12,即可得CFAF6,根据四边形BCDP的面积=DCP的面积+BCP的面积即可得y关于x的函数关系式;由题意可知PBC的周长最小,就是PBPC最小,当当P、A、B三点共线时PBPA最小这时求得x、y的值即可【详解】(1)证明:ADCD,DEAC,DE垂直平分ACAFCF,DFADFC90,DAFDCFDABDAFCAB90,CABB90,DCFDAFB在RtDCF和RtABC中,DFCACB90,DCFBDCF
11、ABC,即ABAFCBCD(2)解AB15 BC9 ACB90AC12CFAF6y=(x+9)63x27(x0)BC9(定值),PBC的周长最小,就是PBPC最小由(1)可知,点C关于直线DE的对称点是点A,PBPCPBPA,故只要求PBPA最小显然当P、A、B三点共线时PBPA最小此时DPDE,PBPAAB由(1),ADFFAE,DFAACB90,得DAFABC由EFBC,得AEBEAB,EFAFBCADAB,即69AD15AD10RtADF中,AD10,AF6,DF8DEDFFE8当x时,PBC的周长最小,此时y9已知,如图,在矩形ABCD中,E为AD的中点,交AB于F,连结FC(ABAE
12、)(1)求证: (2)与是否相似?若相似,证明你的结论;若不相似,请说明理由(3)设,是否存在这样的值,使得与相似?若存在,证明你的结论并求出的值;若不存在,说明理由【答案】(1)证明见解析;(2)相似,理由见解析;(3)存在,k=【分析】(1)根据直角三角形两锐角互余和等角的余角相等可得DEC=AFE,再根据A=D=90可证得结论;(2)延长FE与CD的延长线交于G,证明RtAEFRtDEG(ASA)由全等三角形的性质可得出EF=EG证明RtEFCRtEGC(SAS)得出AFE=EGC=EFC则可证得结论;(3)分两种情况讨论,当AFE=BCF时根据一个三角形最多有一个直角排除,当AFE=B
13、FC,设BC=a,则AB=ka,由AEFBCF,得出AF=ka,BF=ka,再借助AEFDCE即可证明【详解】解:(1)EFEC,FEC=90,即AEF+DEC=90,四边形ABCD为矩形,A=D=90,AEF+AFE=90,DEC=AFE,A=D=90,AEFDCE;(2)AEFECF证明如下:延长FE与CD的延长线交于G,E为AD的中点,AE=DE,AEF=GED,A=EDG,RtAEFRtDEG(ASA)EF=EGCE=CE,FEC=CEG=90,RtEFCRtEGC(SAS)AFE=EGC=EFC又A=FEC=90,AEFECF;(3)存在k值,使得AEF与BFC相似理由如下:假定AE
14、F与BFC相似,则有两种情况:当AFE=BCF,则有AFE与BFC互余,于是EFC=90,因此此种情况是不成立的;当AFE=BFC,使得AEF与BFC相似,设BC=a,则AB=ka,AEFBCF,AF=ka,BF=ka,AEFDCE,即,解得,k=【点睛】本题是四边形综合题,考查了全等三角形的判定与性质,矩形的性质,相似三角形的判定和性质,掌握相似三角形的判定定理和性质定理,能正确识图是解题的关键10在中,(1)如图1,折叠使点落在边上的点D处,折痕交、分别于、,若,则 (2)如图2,折叠使点落在边上的点处,折痕交、分别于、若,求证:四边形是菱形(3)如图3,在(1)(2)的条件下,线段上是否
15、存在点,使得和相似?若存在,求出的长;若不存在,请说明理由【答案】(1);(2)证明见解析;(3)存在,满足条件的值为或8或【分析】(1)利用勾股定理求出AC,设HQx,根据SABC=9SDHQ,构建方程即可解决问题;(2)由翻折的性质可得AE=EM,AF=FM,然后证明出AE=AF即可;(3)设AEEMFMAF4m,则BM3m,FB5m,构建方程求出m的值,然后根据QH=4,AQ=,求出QC=,设PQ=x,分两种情形分别求解即可解决问题【详解】(1)如图,在中,设,即,整理得:,解得:,(舍去),(2)如图由翻折的性质可知:,AE=AF,四边形是菱形;(3)如图,连接MP、HP,设则,解得,
16、设,当时,解得: ,当时,解得:或或综上所述,满足条件的值为或8或【点睛】本题属于相似形综合题,考查了翻折变换、三角形的面积、菱形的判定和性质、勾股定理、相似三角形的判定和性质等知识,解题的关键是学会利用参数构建方程解决问题,学会用分类讨论的思想思考问题,属于中考压轴题11关于x的方程和一元二次方程中,k,m均为实数,方程的根为非负数(1)求k的取值范围;(2)当k为最小整数时,方程有两根分别为和,求m的值;(3)在(2)的条件下,若直线y=kx+1与x轴,y轴分别交于点A,B,点C是双曲线在第一象限图像上一动点,作CDy轴交线段AB于点E,作CFx轴交线段AB于点G,坐标原点为O按要求补全图
17、形并完成:BGAE_;求EOG的度数【答案】(1)k-1且k2;(2)m=4;(3)1;EOG=45【分析】(1)先解方程,根据方程的根为非负数及一元二次方程的定义即可得答案;(2)由(1)可知k-1,根据k为最小整数可知k=-1,可得方程为,利用一元二次方程根与系数的关系即可得答案;(3)根据(2)可得直线AB和双曲线的解析式,根据题意作出图形,过点E作EPx轴于P,过G作GQy轴于Q,设点C坐标为(t,),由直线AB解析式可得A、B两点坐标,可得AOB是等腰直角三角形,进而可得BQG和EPA是等腰直角三角形,可得BG=QG,AE=PE,即可得答案;如图,连接OE、OG,由得BGAE=1,O
18、A=OB=1,OBA=OAB=45,可得,即可证明BOGAEO,可得OGB=EOA,根据外角性质及角的和差关系可得EOG=OAB=45【详解】(1),x=,方程的根为非负数,方程是一元二次方程,0,2-k0,解得:k-1且k2(2)由(1)可知k-1,k为最小整数,k=-1,方程为,方程有两根分别为和,+()=,即-m=-4,解得:m=4(3)根据题意补全图形如下,过点E作EPx轴于P,过G作GQy轴于Q,由(2)可知k=-1,m=4,直线AB解析式为y=-x+1,双曲线的解析式为,直线y=kx+1与x轴,y轴分别交于点A,B,A(1,0),B(0,1),OA=OB=1,OBA=OAB=45,
19、AOB是等腰直角三角形,EPx轴,GQy轴,BQG和EPA是等腰直角三角形,BG=GQ,AE=PE,CDy轴,CFx轴,GQ=CD,PE=CF,设点C坐标为(t,),则CD=t,CF=,BGAE=t=1如图,连接OE、OG,由得BGAE=1,OA=OB=1,OBA=OAB=45,BG=,BOGAEO,OGB=EOA,OGB=GOA+OAB,EOA=EOG+GOA,EOG=OAB=45【点睛】本题考查一元二次方程的定义、根与系数的关系;等腰直角三角形的判定与性质及相似三角形的判定与性质,如果两个三角形的两组对应边成比例,且对应的夹角相等,那么这两个三角形相似;如果一元二次方程ax2+bx+c=0
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