2023年中考数学压轴题27以相似为载体的几何综合问题(教师版含解析).pdf
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1、挑战2023年中考数学压轴题之学霸秘笈大揭秘(全国通用)_ 专题2 7以相似为载体的几何综合问题典例剖析.x._z2 1.(2 0 2 2 四川内江 中考真题)如图,在矩形AB C Z)中,AB=6,BC=4,点 M、N 分别在A B、A O上,且点E为 C。的中点,连接B E 交于点F.(1)当尸为8 E 的中点时,求证:A M=C E;(2)若葛=2,求偌的值;BF ND 若 M N/B E,求”的值.ND【答案】(1)见解析【分析】(1)根据矩形的性质,证明 B M F 注 E C F,得B M=C E,再利用点E为 C 的 中点,即可证明结论;(2)利用 凡 得 竺=吧=3,从而求出8
2、 例的长,再利用AM WS/XBWC,得EF CE 2翳=翳,求出A N 的长,可得答案;(3)首先利用同角的余角相等得乙 C B F=4CMB,W i tanZCBF=tanZCMB,得言=北,BC BM可得3 M的长,由(2)同理可得答案.(1)证明:丁厂为B E 的中点,:BF=EF,四边形4 8 c o 是矩形,J.AB/CD,A B=C D:/BMF=/ECF,/Z B F M=/EFC,;./B M F学AECF(AAS),:.BM=CE,.点E为CQ的中点,1:.CE=-CD,2:AB=CD,:.BM=CE=-AB,2:.AM=BM,:.AM=CE;(2):/B M F=/E C
3、 F,NBFM=NEFC,:.BMFsAECF,.BF _ BM _ 1*EF-CE-2,:CE=3,292:CMLMN,:C M N=9。,:.NAMN+NBMC=90。,/AM N+/ANM=900,:.4AN M=NBMC,Z A=Z M B Cf丛ANMs 丛BMC,.AN AM ,BM BC9 4N 2*3=2:.AN=-91627 37:.DN=AD-AN=4-,16 16力N _ W _ 27DN 4 3716(3),:MN BE,;./B F C=/C M N,:NFBC+/BCM=90。,V Z B C M+Z B M C=90 ,:NC B F=NC MB,t a n Z
4、C B F=t a n Z C M B,C E B C ,B C B M,3 _ 4*4-B M:.B M3:.A M=A B -B M =6-=-,3 3由 同 理 得,黑=拶,BM BCAN!亚二丁3解得:AN=g,:.D N=A D -A N=4 -,9 9.A N 1 2 丽=亘=19【点睛】本题是相似形综合题,主要考查了矩形的性质,全等三角形的判定与性质,相似三角形的判定与性质,三角函数等知识,求 出 的 长 是 解 决(2)和(3)的关键.2 2.(2 0 2 2 贵州铜仁中考真题)如图,在四边形A B C D 中,对角线4 c 与B D 相交于点。,记4 C OD的面积为S i,
5、A A O B 的面积为S 2.(1)问题解决:如图,若 A B H C D,求证:&=丝丝S2 OA OB(2)探索推广:如图,若4 B 与C D 不平行,(1)中的结论是否成立?若成立,请证明;若不成立,请说明理由.(3)拓展应用:如图,在0 4 上取一点E,使O E =O C,过点E作E F I I C。交0。于点尸,点”为A B 的中点,0 H 交E F于点、G,且0 G =2 G H,若箸=|,求 攀.【答案】(1)见解析;(2)(1)中的结论成立,理由见解析:(3)-5 4【分析】(1)如图所示,过点。作 A E L A C 于 E,过点8作 8 尸,A C于凡 求出。E =。s
6、i n/DO E,B F=O B-s i nzB O F,然后根据三角形面积公式求解即可;(2)同(1)求解即可;(3)如图所示,过点A作力M|E 交 0B于M,取 8M 中点M 连 接 先 证 明 OEF/OCD,得到 O)=O凡证明 OEF/XOAM,得到竺=竺=三,设0E=0C=5m,OF=0D=5n,OM OA 6则。4=6?n,OM=6 n,证明 OG尸S/XOHM 推出ON=|OF=等,BN=MN=ON-OM=,则08=ON+BN=9兀,由 结论求解即可.【详解】解:(1)如图所示,过点。作月E_LAC于,过点8 作 8尺LAC于尸,;.DE=OD sin乙DOE,BF=OB si
7、n乙BOF,SAOCD=SI=;0C-DE=OC OD-sinzDOE,SOB=S2=-BF=OA-OB-sinZBOF,NDOE=NBOF,sinzDOE=sinBOF;如图所示,过点。作 AFLAC于 E,过点8 作 8AC于凡:.DE=OD sinZ.DOEf BF=OB sin乙BOF,oco=Si=(0C-DE=OC-OD-sinzDOE,SA40 F=S2=1OT4-BF=|OA OB,sinzFOF,:/DOE=/BOF,A s in z D O E =s in z B O F;Si|0 C 0D sinzD0E OC OD -;S2-OAOBsinBOF OAOB(3)如图所示
8、,过点4 作AM|EF交 0 8 于 M,取 3M 中点M 连接MVEFHCD,A ZODC=ZOFEf ZOCD=ZOEF9又;OE=OC,:0 E F 9 X 0 3 (AAS),:.OD=OF,VEFIMM,:OEFSXOAM,.OF OE 5 =一,OM OA 6设OE=OC=5m,OF=OD=5n 则。A=6m,OM=6n,.”是4 3的中点,N是BM的中点,.”N是 A8M的中位线,:.HNAMEFf:OGFSROHN,.OG _ OF OH ON9YOG=2GH,2:.OG=-OH,3,OG _ OF _ 29 9 OH-ON 一 3,:.ON=-OF=,BN=MN=ON-OM=
9、,2 2 2;OB=ON+BN=9n,由(2)可知&=位 生=也 包=至.S2 OAOB 6m-9n 54【点睛】本题主要考查了解直角三角形,相似三角形的性质与判定,全等三角形的性质与判定,三角形中位线定理,正确作出辅助线是解题的关键.23.(2022内蒙古包头中考真题)如图,在平行四边形ABCD中,4c是一条对角线,且AB=AC=5,BC=6,E,尸是4。边上两点,点尸在点E的右侧,AE=D F,连接CE,CE的延长线与B4的延长线相交于点G.(1)如 图 1,M是BC边上一点,连接AM,MF,MF与CE相交于点N.若AE=I,求4G的长;在满足的条件下,若EN=N C,求证:AM 1 BC
10、;(2)如图2,连接G F,“是G尸上一点,连接E H.若 乙EHG=KEFG+乙C E F,且“尸=2GH,求EF的长.【答案】(1)*证明见解析(2)2【分析】解:根据平行四边形4BCD的性质可证4 G E 7 D C E,得到翌=若,再根DC DE据AB=AC=5,BC=6,2E=|,结合平行四边形的性质求出DE的长,代入比例式即可求出4G的长;先根据4S4证明 ENF=CNM可得EF=C M,再根据力E=|,AE=DF求出EF=3,进一步证明BM=M C,最后利用等腰三角形的三线合一可证明结论.(2)如图,连接C F,先根据S4S证明A/IEC三A D F C,再结合NEHG=4EFG
11、+NCEF,说明E H IIC F,利用平行线分线段成比例定理可得,=/接着证明A G E-D C E,可得到翌=:,设AE=X,则DE=2%,根据4。=AE+DE=6构建方程求出口最后利用EF=AD-DE 24E DF可得结论.(1)解:如图,四边形4BCD是平行四边形,AB=AC=5,BC=6,:.AB|CD,AD|BC,DC=AB=5,AD=BC=6,G 4 E =m)E,AGE=)CE,AGE DCE 9.AG _ AE*DC DE:.AGDE=DCAE,.g|,3 9:.DE=AD-AE=6-=-,2 29 3A-/lG=5 x-,2 2:.AG=-3f.4G的长为|.证明:AD|B
12、C,:.乙 EFN=乙 CMN,:EN=NC,在AEN尸和ACNM中,(AEFN=乙 CMNEN=CN【乙ENF=乙CNMA ENF 三CNM(4S4),:.EF=CM,3:AE=-,AE=DF,2:.DF=-2f:.EF=A D-A E-D F =3,:CM=3,.BC=6,:.BM=BC-CM=3,;BM=MC,9:AB=AC,:.AM IBC.(2)如图,连接CF,UAB=AC,AB=DC,:.AC=DC,:.Z.CAD=Z.CDA,AE=DF,在4EC和。/。中,AC=DCLCAD=乙 CDA.AE=DF/EC 三DFC(SAS),:.CE=CF,:.CFE=乙 CEF :乙 EHG=
13、乙 EFG+乙 CEF,:乙 EHG=乙 EFG+乙 CEF=zFFG+乙 CFE=乙 CFG,:.EH|CF,GH GE ,HF EC:HF=2GH,GE 1 ,EC 2:AB|CD,:.GAE=CD E,乙AGE=4DCE,*AGE DCE,.AE _ GE =,DE CEAE 1 =一,DE 2:.DE=24E,设4E=x,则DE=2x,9:AD=6,AD=AE+DE=%+2x=6,/.%=2,即 4E=2,:.DF=2,.EF=A D-A E-D F =2.EF的长为2.【点睛】本题考查了平行四边形的性质,相似三角形的判定及性质,全等三角形的判定及性质,等腰三角形的三线合一,平行线的判
14、定及性质,平行线分线段成比例定理等知识.灵活运用相似三角形和全等三角形的判定及性质是解答本题的关键.24.(2022江苏泰州中考真题)已知:AABC中,。为BC边上的一点.(1)如图,过点。作。EAB交AC边于点E,若48=5,B D=9,D C=6,求。E的长;(2)在图,用无刻度的直尺和圆规在AC边 上 做 点 凡 使 硼=NA;(保留作图痕迹,不要求写作法)(3)如图,点尸在AC边上,连接8尸、DF,若/O M=N A,PBC的面积等于1c。4B,以尸。为半径作。尸,试判断直线BC与。尸的位置关系,并说明理由.【答案】(1)2(2)图见详解(3)直线8 c与。F相切,理由见详解【分析】由
15、题意易得黑=;,则有9=占 然后根据相似三角形的性质与判定可进行求BD 3 CD 5解;(2)作。T AC交A 8于点T,作/刀=乙477),射线。尸交AC于 点 凡 则 点F即为所求;(3)作BRCF交)的延长线于点R,连接CR,证明四边形48RF是等腰梯形,推出A8=FR,由 C F/B R,推出ScF8=SH FR=A B -C D =FR -C D,推出 C D LO F,然后问题可求解.(1)解:D E/A B,:.C D E-A C B A,.DE _ CDAB CBfVAB=5,B D=9,D C=6,.DE 6-6+9,:.D E =2;(2)解:作D T 4 c交A 8于 点
16、T,作N T D F二N A T D,射线。尸交AC于点儿 则点尸即为所求;如图所示:点F即为所求,解:直线BC与。尸相切,理由如下:作 BRCT交/7)的延长线于点R,连接C R,如图,:ZDFAZA,四边形ABRF是等腰梯形,:.AB=FR,8 c 的 面 积 等 于4B,;.SA C F B=SM FR -CD-FR-CD,:.CDDF,;F D 是。尸的半径,直线BC与O F 相切.【点睛】本题主要考查相似三角形的性质与判定、平行线的性质与判定及切线的判定,熟练掌握相似三角形的性质与判定、平行线的性质与判定及切线的判定是解题的关键.25.(2022糊南岳阳中考真题)如图,4BC和A Q
17、BE的顶点B重合,/.ABC=乙DBE=90,ABAC=ABDE=30,BC=3,BE=2.特例发现:如 图 1,当点D,E 分别在4 B,B C 上时,可以得出结论:署=,直线2 D与直线C E 的 位 置 关 系 是;(2)探究证明:如图2,将 图 1 中的a D B E 绕点B 顺时针旋转,使点。恰好落在线段4 c 上,连接E C,(1)中的结论是否仍然成立?若成立,请证明;若不成立,请说明理由;(3)拓展运用:如图3,将 图 1 中的 D B E 绕点8 顺时针旋转a(1 9。a l/B=90o,Z.BAC=30,:乙AB J=60,:,乙KBJ=60-a.U:AB=3V3,.8/=B
18、=,A=V3B/=p当DF=BE时,四边形3EFD是矩形,:.ADB=90,AD=/AB2-BD2=J(3A/3)2-(2/3)2=V15,设KT=m,AT=V3m,AK=2m,2 K T B =U D B =90。,m _ y/15BT-2 忖.V 3 m +m=3 V 3,K J=A J-A K =-9 0-1 2/1 5 24V15-81.t a n(6 0 -a)=g =5,【点睛】本题属于三角形综合题,考查了解直角三角形,相似三角形的判定和性质等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造直角三角形解决问题,属于中考压轴题.满分训练一、解答题I.(2 0 2 2 江苏镇江中考真题)已知
19、,点E、F、G、”分别在正方形4 B C D 的边4 8、B C、C D、A D k.(1)如 图 1,当四边形E F G H 是正方形时,求证:A E +A H =A B;(2)如图2,己知=CF=C G,当A E、CF的大小有 关系时,四边形EFG是矩形;(3)如图3,A E =D G,E G、相交于点。,OE.OF=4:5,已知正方形4 B C D 的边长为1 6,F H 长为2 0,当A O E H 的面积取最大值时,判断四边形EFGH是怎样的四边形?证明你的结论.【答案】(1)见解析(2)A E =C F平行四边形,证明见解析【分析】(1)利用平行四边形的性质证得M EF=匕AHE,
20、根据角角边证明 AEH BFE.(2)当4E=C F,证得 EBF是等腰直角三角形,ZHEF=ZEFG=90f即可证得四边形EFGH是矩形.(3)利用正方形的性质证得4EGD为平行四边形,过点作H M J.B C,垂足为点M,交EG于点N,由平行线分线段成比例,设0E=4x,OF=5%,HN=h,则可表示出H N,从而把 0用/的面积用x的代数式表示出来,根据二次函数求出最大值,则可得OE=OG,OF=OH,即可证得平行四边形.(1)四边形4BCD为正方形,:.AA=CB=90,:.AEH+AHE=90.四边形EFGH为正方形,:EH=EF,Z.HEF=90,.4/EH+48E 尸=90,Z.
21、BEF=Z.AHE.在4EH和aBFE中,VZi4=zF=9 0,乙AHE=(BEF,EH=FE,:.LAEH B F E.:.AH=BE.:.AE+AH=AE+BE=AB;(2)AE=CF;证明如下:四边形ABC。为正方形,44=90,AB=BC=AD=CDf9:AE=AHr CF=CG,AE=CF,:.AH=CG,:.AEH 三 AFCG,:.EH=FG.9:AE=CF,:.AB-AE=BC-CFf 即 BE=BF,E8F是等腰直角三角形,NBEF=NBFE=450,9:AE=AHf CF=CG,:.NAEH=NCFG=45。,J ZHEF=ZEFG=90,J.EH/FG,四边形EFGH是
22、矩形.(3)四边形A8CD为正方形,:.ABCD.U:AE=DG,AEWDG,,四边形4EGD为平行四边形.:.ADEG.:.EGBC.过点H作H M 1B C,垂足为点M,交EG于点N,H N H0.-=-.H M H FVOE:OF=4:5,设0E=4x,OF=5%,HN=h,则316 20;h=4(4 x).AS=1 OF-W W =1-4x-4(4-x)=-8(x-2)2+32.,当x=2时,OEH的面积最大,:.OE=4x=8=-EG=OG,OF=5x=10=-HF=OH,2 2四边形EFGH是平行四边形.【点睛】此题考查了正方形的性质,矩形的判定和平行四边形的性质与判定,平行线分线
23、段成比例定理,全等三角形的判定与性质,等腰三角形的性质,二次函数的最值,有一定的综合性,解题的关键是熟悉这些知识并灵活运用.2.(2022山东东营 中考真题)AABC和AADF均为等边三角形,点E、D分别从点A,B同时出发,以相同的速度沿ZB、BC运动,运动到点B、C停止.如 图 1,当点E、。分别与点A、B重合时,请判断:线段CD、EF的数量关系是,位置关系是;(2)如图2,当点E、。不与点A,8 重合时,(1)中的结论是否依然成立?若成立,请给予证明;若不成立,请说明理由;(3)当点。运动到什么位置时,四边形CEF。的面积是ABC面积的一半,请直接写出答案;此时,四边形BDEF是哪种特殊四
24、边形?请在备用图中画出图形并给予证明.【答案】(1)C庆 E凡CD/EFQ)CD=EF,CD/EF,成立,理由见解析(3)点。运动到8 c 的中点时,团 BDE尸是菱形,证明见解析【分析】(1)根据 48。和4 4CF均为等边三角形,得至ij AF=AD,AB=BC,ZFAD=ZABC=60,根据 E、。分别与点 4、8 重合,得至U AB=AD,EF=AF,CD=BC,ZFAD=ZFAB,推出 CD=EF,CD/EF;(2)连接 B F,根据/EW=/8AC=60。,推出NE4B=ND4C,根据 A B=A C,推出A F B AA D C,得至1/4 8/=/4 0 6 0,8 尸=。,根
25、据 AE=BD,推出 8E=C),得至U BF=BE,推出ABFE是等边三角形,得到8F=EF,ZFEB=60,推出CD=EF,CD/EF-,(3)过点 E 作 EG_LBC于点 G,设A4BC的边长为 a,AD=h,根据 AB=BC,BD=CD=*C=BD=AE,ffilH AE=BE=B,根据 AB=AC,推出 AO_L8C,得至U EGA D,推出 E BGs&ABD,推出竺=%,得到E G=4 D=4,根据 CQ=EF,CD/EF,推出四AD AB 2 2 2边形 CFO 是平行四边形,推出 SCEFD=CD-EG=-a-h=-ah=(S-BC,根据 EF=BD,EF/BD,推出四边形
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