几何综合压轴题(12题).docx
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1、专题10几何综合压轴题一.解答题(共12小题)1. (2020海安市一模)定义:如果一个直角三角形的两条直角边的比为1:2,那么这个三角形叫做“半正 切三角形”.(1)如图,正方形网格中,已知格点A, B,在格点C, D, E,歹中,与A, B能构成“半正切三 角形”的是点尸_;(2)如图,AA3C(8CjBE2 -BH2=742 -32=/7, ZPAB = ZBHE = 90 , AE上BP,ZAPB + ZEAP = ZHAE + /TAP = 90,:.ZHAE = ZAPB,/SAHEAPAB,AP AB AP 4现毕得:t = AP = 4/7 ,综上所述, ”生1或4疗.6. (
2、2020扬州校级一模)【发现】如图1,点石,方分别在正方形ABCD的边BC, CD上,连接F.因为=所以把A45石绕A逆时针旋转90。至AADG,可使43与4)重合.因为NCD4 =/8 = 90。,所以NFDG = 180。,所以耳、D、G共线.如果斯= FG_ (填一个条件),可得AA斯兰AAG/.经过进一步研究我们可以发现:当BE, EF , FD满足 时,NE4b=45。.【应用】如图2,在矩形A4CD中,AB = 6, AD = m,点石在边3c上,且班=2.(1)若2 = 8,点/在边DC上,且NE4尸= 45。(如图3),求方的长;(2)若点/在边。C上,且NE4/= 45。,求
3、机的取值范围.【分析】【发现】根据全等三角形的判定定理和性质定理解答;【应用】(1)作正方形A3MW, MN与AF交于点、G ,连接G,设MG = x,根据全等三角形的性质得到用x表示出MG,根据勾股定理求出MG,根据相似三角形的性质求出。方;(2)根据(1)中结论求出机的最大值,得到答案.【解答】解:【发现】当石尸=FG时、AAEF = AAGF,理由如下:在AAEb和AAG尸中,AE = AG AF = AF 9EF = GF . AAEF = AGF(SSS),当 B+FD=F时,ZEAF = 45,理由如下:BE+FD = EF, . EF = FG ,/. AAEF = AAGF,:
4、.ZBAF = ZGAF, ZE4E+ZD4F = ZE4F = 45。,故答案为:EF = FG ;BE+FD = EF;【应用】(1)作正方形ABNM, MN与AF交于点、G ,连接EG,由发现可知,EG = BE + MG,设 MG = x,则 NG = 6 x, G = x + 2,在 RtAGEN 中,EG2= NG2 + NE2,即(工 + 2了 =(6 入了+42 ,角军得,1=3,即MG = 3,MN/CD,MG AMHn36.=,即=-,DF AD DF 8解得,DF = 4 ;(2)由题意得,m.BE,即机.2,当产与。重合时,加最大,.z. x zBMG AM日 n 36
5、由(1)得,=,即一二一,DF AD 6 m解得,加=12,则点尸在边DC上,ZE4F = 45,m的取值范围是2效弧12.7. (2020崇川区校级一模)如图,在RtAABC中,AC = BC = 4, ZACB = 90,正方形所的边长为2, 将正方形瓦)所绕点3旋转一周,连接AE、BE、CD.(1)请判断线段隹和CD的数量关系,并说明理由;(2)当A、E、b三点在同一直线上时,求CD的长;(3)设钻的中点为连接试求线段长的最小值.【分析】(1)根据等腰三角形的性质和相似三角形的判定定理即可得到结论.(2 )根据相似三角形的性质得到AB = BC = 4发 ,根据勾股定理得到 AF = y
6、/AB2 - BF2= 7(4a/2)2 -22 = 277 ,接下来分两种情形:如图1,当AE在左上方时,如图2,当立 在AB右下方时,即可得到结论;(3)如图3,延长F到G使歹G =W,连接AG, BG ,求得AfiFG是等腰直角三角形,得到 BG = BF = 2也,设M为AE的中点,连接Mb,根据三角形中位线的定理得到AG = 2RW ,根据三角 形的三边关系即可得到结论.【解答】解:(1)结论:AE = OCD .理由:一在RtAABC中,AC = BC = 4, ZACB = 90 ,:.ZABC = ZEBD = 45, .ZABE = NCBD,四边形跖是正方形,AABC是等腰
7、直角三角形,ABBC.AB _ BEBCBD .BEsbCBD,AE AB 大=J2 , CD BCAE = 2CD .(2 v AC = BC = 4, ZACB = 90 ,/. AB = V2BC = 4/2 ,:当4、E、”三点在一直线上时,ZAFB = 90,AF = y/AB2 - BF2 =7(472)2-22=277 ,如图1,当A石在4?左上方时,AE = AF-EF = 2yf7-2 ,*. AE = y/2CD,如图2,当AE在回右下方时,同理,AE = AF + EF = ?S + 2,.CD = V14 + V2 ,综上所述,当A、E、尸三点在一直线上时,CD的长为皿
8、-夜或J14 +也.(3)如图3,延长F到G使FG = F,连接AG, BG ,则ABFG是等腰直角三角形, BG = 41BF= 2血,设为AE的中点,连接Mb, ”是AAGE的中位线,:.AG = 2FM ,在 AABG 中, AB-BCG AB+BG, 2及釉G 6vL 刊0的最小值为血.8. (2020无锡一模)如图,矩形ABCD中,AB = 6, AD = 8.动点石,厂同时分别从点A, 3出发,分别沿着射线AD和射线的方向均以每秒1个单位的速度运动,连接所,以所为直径作 O交射线 于点设运动的时间为/.(1)当点石在线段4)上时,用关于/的代数式表示DE, DM.(2)在整个运动过
9、程中,连结CM,当/为何值时,ACQM为等腰三角形.圆心O处在矩形ABCD内(包括边界)时,求/的取值范围,并直接写出在此范围内圆心运动的路径长. 【分析】(1 )在RtAABD中,依据勾股定理可求得3D的长,然后依据MD = EDcos ZMDE ,AncosZMDE = cosZADB = ,由此即可解决问题. BD(2)可分为点石在AD上,点石在AD的延长线上画出图形,然后再依据MC = MD, CM = CD. DM = DC 三种情况求解即可;当,=0时、圆心O在AB边上.当圆心O在CD边上时,过点石作/C。交的延长线与点先 求得DH的长,然后依据平行线分线段成比例定理可得到DF =
10、 DH ,然后依据DF = DH列出关于/的方程, 从而可求得/的值,故此可得到/的取值范围,取AB的中点N,连接ON,过点。作。W于点求出则由=2,可求出。0 = ,则圆心运动的路径长可求出.933【解答】解:(1)如图1所不:连接ME.AE = t,AD = 8, /. ED = AD AE = S t.EF为CO的直径,EMF = 90。.ZEMD = 90.4(8 -八. MD = ED-cos ZMDE =-. 5(2)、如图2所示:连接当 DM = CD= 6 时, = 6,解得 t =;52b、如图3所示:当= M。时,连接MC,过点作朋N_LCD,垂足为N.:MC = MD,
11、MN 工 CD, :,DN = NC.: MN LCD , BCYCD,. BC/MN.MD = 5,即 4(8一)=5,解得/=工; 54c、如图4所示:CM = 8时、过点。作CG_LEM.,CM = CD, CGMD,;.GD = LmD=8t). 25DG CD 3 * - _CD BD 5 Q1 Q DG = -CD = . 552(8-0 18 =.55解得:t = -l(舍去).d、如图5所示:当。=。时丁连接EM.*/ AE = t, AD= 8 ,DE - t 8 EF为。的直径,. .EM 上 DM .4(t -8). DM = ED 的延长线与点H.HE/CD, OF =
12、 OE,:.DF = DH.DHDEcos /EDH5 8)-4-DF = 0-t,T解得:”双 910,9QQ. DH = DF = W- 9.sin ZADB = sin ZEDH ,AB _ EHBDDH 6 EH小西,9.EH=-, 3:O为EF的中点,。为EH的中点, DO = -EH=-, 23取AB的中点N,连接。V,过点。作。0_1_钻于点M, 四边形M4D9为矩形, .MA = DO = L MO = AD = 8, 3 .AN = -AB = 3,21 Q.MN = 3=, 3 3NO = lMN2 +M02 = J(|)2 + 8? = | 痴.在此范围内圆心运动的路径长
13、为日M.3综上所述,在整个运动过程中圆心。处在矩形A3c。内(包括边界)时,的取值范围为谈力,在此范 9围内圆心运动的路径长为号JT5.39.(2020灌南县一模)如图(1),已知点G在正方形ABCD的对角线AC上,GE工BC,垂足为点E,GFCD,垂足为点尸.(1)证明与推断:求证:四边形CEGb是正方形;推断:任的值为:BE(2)探究与证明:将正方形CEG歹绕点。顺时针方向旋转。角(0。45。),如图(2)所示,试探究线段AG与BE之间的数量关系,并说明理由;(3)拓展与运用:正方形CEG/在旋转过程中,当3, E,尸三点在一条直线上时,如图(3)所示,延长CG交4)于点”.若 AG =
14、6, GH = 2血,则 BC=.【分析】(1)由G_L8C、GbJ_CD结合N5c0 = 90。可得四边形CG尸是矩形,再由NECG = 45。即可得证;由正方形性质知NCEG = NB = 90。、ZECG = 45,据此可得匹=后、GE/AB,利用平行线分 CE线段成比例定理可得;(2)连接CG,只需证AACGsABCE即可得;(3)证 AA/ZGsAC/M得任=空=任,设 BC = CD = AD = a,知 AC = 0a,由任=也得 A =2、 AC AH CHAC AH 3DH=-a. CH =叵(1 ,由任=也可得q的值. 33 AC CH【解答】解:(1)-四边形ABC。是正
15、方形,:.ZBCD = 90, ZBCA = 45 ,二 GE 工 BC、GF LCD, . ZCEG = Z.CFG = NECF = 90 , 四边形CEGb是矩形,/CGE = NECG = 45。,.EG = EC, 四边形CEGF是正方形;由知四边形CEGF是正方形,:.ZCEG = ZB = 90 ,NECG = 45。,.生二夜,GE/AB,CE,丝二生=技BE CE故答案为:应:(2)连接CG,由旋转性质知ZBCE = ZACG=。,在 RtACEG 和 RtACBA 中,CEa/2 CB .o72=cos 45 =、 =cos 45 =,CG2 CA2.工上二夜,CE CB.
16、 AACGABCE,.上2日BE CB线段AG与BE之间的数量关系为AG = y2BE;(3) NCEF = 45。,点、B、E、尸三点共线,.NBEC = 135。,ZAGC = ABEC = 35 ,. ZAGH = ZCAH = 45 ,/CHA = ZAHG,. AAHGACHA,AG _GH _ AH设 3C = CZ) = /ir = a,则 AC = VZ,则由任=里得二=逑,AC AH 41a AHArr 2AH = a,3则 =CH = y/CD2 +DH2 =-a ,332,也=也得今;二, AC CH yfla VlOa3解得:a = 3小,即3c = 3/,故答案为:3
17、后.10. (2020亭湖区校级一模)发现来源于探究.小亮进行数学探究活动,作边长为。的正方形ABCD和边长 为b的正方形AE尸G(q,开始时,点石在AB上,如图1.将正方形AEbG绕点A逆时针方向旋转.(1)如图2,小亮将正方形但6绕点A逆时针方向旋转,连接BE、DG ,当点G恰好落在线段3E上时, 小亮发现OGJ_跖,请你帮他说明理由.当q = 3,人=2时,请你帮他求此时。G的长.(2)如图3,小亮旋转正方形AEFG,点石在D4的延长线上,连接正、DF .当FG平分/BED时,请 你帮他求a:b及ZFBG的度数.(3)如图4, BE的延长线与直线OG相交于点P, a = 2b.当正方形A
18、EG绕点A从图1开始,逆时针方向旋转一周时,请你帮小亮求点。运动的路线长(用含人的代数式表示).【分析】(1)如图2中,连接AF交5E于”,设ZX7交于由AQ4G = B4石,推出NATX9 = NG3O,DG = BE ,由 NAQD = /BOG,推出 ND4O = /BG9 = 90。推出 OG JL3石,在 RtAAHE 中,可得 AH = EH =垃,在RtAAHB中,可得BH= dAB? -命=币,由此即可解决问题;(2)如图3中,连接AF.由tan= 伫2=tanNGFD = tanNFDE =/一,可得:)= 也,由此推出 bQ + bAD=AF,可得N/ = /DE4 = 2
19、2.5。,由此即可解决问题;(3)如图4中,连接瓦),取的中点O,连接QP、。4 .由AZMG二845可得QG_L鹿,推出NDPB = 90。, 由 = O3 = OD,推出OP = 8 = O3 = O。,可得点P在以a)为直径的圆弧上运动.当旋转角为(TH寸, 点P与A重合.NABE最大的位置为BE是CA的切线.此时NARE = 30。记此时点。的位置为片,ZAO =60。.O P、=OA = Cb,在正方形AFG绕点A逆时针方向由O。旋转到180。的过程中,点P在弧 上往返一次.由180。旋转到360。的过程,类似,由此即可解决问题;【解答】解:(1)如图2中,连接AF交班于H,设OG交
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