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專題19全等與相似模型之一線三等角(K字)模型全等三角形與相似三角形在中考數(shù)學(xué)幾何模塊中占據(jù)著重要地位。相似三角形與其它知識(shí)點(diǎn)結(jié)合以綜合題的形式呈現(xiàn),其變化很多,難度大,是中考的??碱}型。如果大家平時(shí)注重解題方法,熟練掌握基本解題模型,再遇到該類問(wèn)題就信心更足了.本專題就一線三等角模型進(jìn)行梳理及對(duì)應(yīng)試題分析,方便掌握。TOC\o"1-4"\h\z\u 2模型1.一線三等角模型(全等模型) 2模型2.一線三等角模型(相似模型) 11 19大家在掌握幾何模型時(shí),多數(shù)同學(xué)會(huì)注重模型結(jié)論,而忽視幾何模型的證明思路及方法,導(dǎo)致本末倒置。要知道數(shù)學(xué)題目的考察不是一成不變的,學(xué)數(shù)學(xué)更不能死記硬背,要在理解的基礎(chǔ)之上再記憶,這樣才能做到對(duì)于所學(xué)知識(shí)的靈活運(yùn)用,并且更多時(shí)候能夠啟發(fā)我們解決問(wèn)題的關(guān)鍵就是基于已有知識(shí)、方法的思路的適當(dāng)延伸、拓展,所以學(xué)生在學(xué)習(xí)幾何模型要能夠做到的就是:①認(rèn)識(shí)幾何模型并能夠從題目中提煉識(shí)別幾何模型;②記住結(jié)論,但更為關(guān)鍵的是記住證明思路及方法;③明白模型中常見(jiàn)的易錯(cuò)點(diǎn),因?yàn)槎鄶?shù)題目考察的方面均源自于易錯(cuò)點(diǎn)。當(dāng)然,以上三點(diǎn)均屬于基礎(chǔ)要求,因?yàn)轭}目的多變性,若想在幾何學(xué)習(xí)中突出,還需做到的是,在平時(shí)的學(xué)習(xí)過(guò)程中通過(guò)大題量的訓(xùn)練,深刻認(rèn)識(shí)幾何模型,認(rèn)真理解每一個(gè)題型,做到活學(xué)活用!模型1.一線三等角模型(全等模型)一線三等角模型是指三個(gè)相等的角的頂點(diǎn)在同一條直線上,這個(gè)模型在七八年級(jí)階段往往用來(lái)證明三條線段的和差或線段的求值及角度的證明等,是一類比較典型的全等模型;模型主要分為同側(cè)型和異側(cè)型兩類。1)一線三等角(K型圖)模型(同側(cè)型)銳角一線三等角直角一線三等角(“K型圖”)鈍角一線三等角條件:,AE=DE;結(jié)論:,AB+CD=BC。2)一線三等角(K型圖)模型(異側(cè)型)銳角一線三等角直角一線三等角鈍角一線三等角條件:,AE=DE;結(jié)論:,AB-CD=BC。1)(同側(cè)型)證明:∵∠AEC=∠B+∠BAE,∠B=∠AED,∴∠AEC=∠AED+∠BAE,∵∠AEC=∠AED+∠CED,∴∠BAE=∠CED。在△ABE和△ECD中,∠B=∠C,∠BAE=∠CED,AE=ED;∴,∴,,∵BC=BE+EC,∴AB+CD=BC。2)(異側(cè)型)證明:∵,∴∠ECD=∠ABE,∵,∠AED=∠AEB+∠CED,,∴∠AEB+∠A=∠AEB+∠CED,∴∠A=∠CED,在△ABE和△ECD中,∠A=∠CED,∠ECD=∠ABE,AE=ED;∴,∴,,∵BC=EC-BE,∴AB-CD=BC。例1.(2024·山東煙臺(tái)·中考真題)在等腰直角中,,,D為直線上任意一點(diǎn),連接.將線段繞點(diǎn)D按順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)得線段,連接.【嘗試發(fā)現(xiàn)】(1)如圖1,當(dāng)點(diǎn)D在線段上時(shí),線段與的數(shù)量關(guān)系為_(kāi)_______;【類比探究】(2)當(dāng)點(diǎn)D在線段的延長(zhǎng)線上時(shí),先在圖2中補(bǔ)全圖形,再探究線段與的數(shù)量關(guān)系并證明;【聯(lián)系拓廣】(3)若,,請(qǐng)直接寫(xiě)出的值.例2.(2023·湖南岳陽(yáng)·統(tǒng)考一模)如圖,在ABC中,AB=AC=2,∠B=40°,點(diǎn)D在線段BC上運(yùn)動(dòng)(點(diǎn)D不與點(diǎn)B、C重合),連接AD,作∠ADE=40°,DE交線段AC于點(diǎn)E.(1)當(dāng)∠BDA=115°時(shí),∠EDC=______°,∠AED=______°;(2)線段DC的長(zhǎng)度為何值時(shí),△ABD≌△DCE,請(qǐng)說(shuō)明理由;(3)在點(diǎn)D的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,△ADE的形狀可以是等腰三角形嗎?若可以,求∠BDA的度數(shù);若不可以,請(qǐng)說(shuō)明理由.例3.(2024·甘肅·中考真題)【模型建立】(1)如圖1,已知和,,,,.用等式寫(xiě)出線段,,的數(shù)量關(guān)系,并說(shuō)明理由.【模型應(yīng)用】(2)如圖2,在正方形中,點(diǎn)E,F(xiàn)分別在對(duì)角線和邊上,,.用等式寫(xiě)出線段,,的數(shù)量關(guān)系,并說(shuō)明理由.【模型遷移】(3)如圖3,在正方形中,點(diǎn)E在對(duì)角線上,點(diǎn)F在邊的延長(zhǎng)線上,,.用等式寫(xiě)出線段,,的數(shù)量關(guān)系,并說(shuō)明理由.例4.(23-24八年級(jí)上·重慶綦江·期末)(1)如圖①,,射線在這個(gè)角的內(nèi)部,點(diǎn)B、C分別在的邊、上,且,于點(diǎn)F,于點(diǎn)D.求證:;(2)如圖②,點(diǎn)B、C分別在的邊、上,點(diǎn)E、F都在內(nèi)部的射線上,、分別是、的外角.已知,且.求證:;(3)如圖③,在中,,.點(diǎn)D在邊上,,點(diǎn)E、F在線段上,.若的面積為17,求與的面積之和.例5.(23-24九年級(jí)下·黑龍江哈爾濱·期末)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,的頂點(diǎn)A在y軸正半軸,點(diǎn)C在x軸正半軸,交y軸于點(diǎn)E.(1)如圖1,若點(diǎn)B坐標(biāo)為,直接寫(xiě)出點(diǎn)A的坐標(biāo),點(diǎn)C的坐標(biāo);(2)如圖2,若點(diǎn)B坐標(biāo)為,過(guò)點(diǎn)B作交x軸于點(diǎn)D,設(shè)的長(zhǎng)為d,請(qǐng)用含m的式子表示d;(3)如圖3,若點(diǎn)B為第三象限內(nèi)任意一點(diǎn),過(guò)點(diǎn)B作交x軸于點(diǎn)D,判斷和的數(shù)量關(guān)系,并給出證明.模型2.一線三等角模型(相似模型)“一線三等角”型的圖形,因?yàn)橐粭l直線上有三個(gè)相等的角,一般就會(huì)有兩個(gè)三角形的“一對(duì)角相等”,再利用平角為180°,三角形的內(nèi)角和為180°,就可以得到兩個(gè)三角形的另外一對(duì)角也相等(或利用外角定理也可),從而得到兩個(gè)三角形相似.1)一線三等角模型(同側(cè)型)(銳角型)(直角型)(鈍角型)條件:如圖,∠1=∠2=∠3,結(jié)論:△ACE∽△BED。證明:∵∠1+∠C=∠2+∠DEB(外角定理),∠1=∠2∴∠C=∠DEB,∵∠1=∠3,∴△ACE∽△BED。2)一線三等角模型(異側(cè)型)條件:如圖,∠1=∠2=∠3,結(jié)論:△ADE∽△BEC.證明:∵∠1=∠2,∴∠CBE=∠EAD(等角的補(bǔ)角相等),∴∠C=∠DEB,∵∠1=∠3,∴△ACE∽△BED?!摺?=∠C+∠CEB(外角定理),∠3=∠DEA+∠CEB,∠2=∠3∴∠C=∠DEA,∴△ADE∽△BEC.3)一線三等角模型(變異型)圖1圖2圖3①特殊中點(diǎn)型:條件:如圖1,若C為AB的中點(diǎn),且∠1=∠2=∠3,結(jié)論:△ACE∽△BED∽△ECD.證明:∵∠1+∠C=∠2+∠DEB(外角定理),∠1=∠2,∴∠C=∠DEB,∵∠1=∠3,∴△ACE∽△BED。∴,∵C為AB的中點(diǎn),∴AE=EB,∴,∴,∵∠2=∠3,∴△BED∽△ECD②一線三直角變異型1:條件:如圖2,∠ABD=∠AFE=∠BDE=90°.結(jié)論:△ABC∽△BDE∽△BFC∽△AFB.證明:∵∠ABD=∠AFE=90°,∴∠ABF+∠CBF=90°,∠A+∠ABF=90°,∴∠CBF=∠A,∵∠ABD=∠BDE=90°,∴△ABC∽△BDE,∵∠ABD=∠AFE=90°,∴∠ABC=∠BFC=90°,∴△ABC∽△BFC,同理可證:△ABC∽△AFB°,故△ABC∽△BDE∽△BFC∽△AFB.③一線三直角變異型2:條件:如圖3,∠ABD=∠ACE=∠BDE=90°.結(jié)論:△ABM∽△NDE∽△NCM.證明:∵∠ABD=∠ACE=90°,∴∠ABM=∠MCN=90°,∵∠AMB=∠NMC(對(duì)頂角相等)∴△ABM∽△NCM.同理可證:△NDE∽△NCM故:△ABM∽△NDE∽△NCM.例1.(2023·山東東營(yíng)·統(tǒng)考中考真題)如圖,為等邊三角形,點(diǎn),分別在邊,上,,若,,則的長(zhǎng)為(
)
A. B. C. D.例2.(2023·黑龍江·統(tǒng)考中考真題)在以“矩形的折疊”為主題的數(shù)學(xué)活動(dòng)課上,某位同學(xué)進(jìn)行了如下操作:第一步:將矩形紙片的一端,利用圖①的方法折出一個(gè)正方形,然后把紙片展平;第二步:將圖①中的矩形紙片折疊,使點(diǎn)C恰好落在點(diǎn)F處,得到折痕,如圖②.根據(jù)以上的操作,若,,則線段的長(zhǎng)是(
)
A.3 B. C.2 D.1例3.(2024·湖北武漢·??寄M預(yù)測(cè))【試題再現(xiàn)】如圖1,中,,,直線過(guò)點(diǎn),過(guò)點(diǎn)、分別作于點(diǎn),于點(diǎn),則(不用證明).
(1)【類比探究】如圖2,在中,,且,上述結(jié)論是否成立?若成立,請(qǐng)說(shuō)明理由:若不成立,請(qǐng)寫(xiě)出一個(gè)你認(rèn)為正確的結(jié)論.(2)【拓展延伸】①如圖3,在中,,且,猜想線段、、之間有什么數(shù)量關(guān)系?并證明你的猜想.②若圖1的中,,,并將直線繞點(diǎn)旋轉(zhuǎn)一定角度后與斜邊相交,分別過(guò)點(diǎn)、作直線的垂線,垂足分別為點(diǎn)和點(diǎn),請(qǐng)?jiān)趥溆脠D上畫(huà)出圖形,并直接寫(xiě)出線段、、之間滿足的一種數(shù)量關(guān)系(不要求寫(xiě)出證明過(guò)程).例4.(2023·浙江寧波·二模)【基礎(chǔ)鞏固】如圖1,P是內(nèi)部一點(diǎn),在射線上取點(diǎn)D、E,使得.求證:;【嘗試應(yīng)用】如圖2,在中,,,D是上一點(diǎn),連接BD,在BD上取點(diǎn)E、F,連接,使得.若,求CE的長(zhǎng);【拓展提高】如圖3,在中,,,D是上一點(diǎn),連接BD,在BD上取點(diǎn)E,連接CE.若,,求的正切值.
例5.(2023·河北滄州·??级#┤鐖D,在中,,,點(diǎn)D是線段上的一點(diǎn),連接,過(guò)點(diǎn)B作,分別交、于點(diǎn)E、F,與過(guò)點(diǎn)A且垂直于的直線相交于點(diǎn)G,連接,下列結(jié)論錯(cuò)誤的是(
)A.B.若點(diǎn)D是AB的中點(diǎn),則C.當(dāng)B、C、F、D四點(diǎn)在同一個(gè)圓上時(shí),D.若,則1.(2024·重慶·中考真題)如圖,在正方形的邊上有一點(diǎn),連接,把繞點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn),得到,連接并延長(zhǎng)與的延長(zhǎng)線交于點(diǎn).則的值為(
)A. B. C. D.2.(2024·遼寧朝陽(yáng)·八年級(jí)統(tǒng)考期末)如圖,中,,,為線段上一動(dòng)點(diǎn)(不與點(diǎn),重合),連接,作,交線段于,以下四個(gè)結(jié)論:①;②當(dāng)為中點(diǎn)時(shí),;③當(dāng)為等腰三角形時(shí),;④當(dāng)時(shí),.其中正確的結(jié)論的個(gè)數(shù)是(
)
A. B. C. D.3.(2024·浙江溫州·模擬預(yù)測(cè))如圖,已知點(diǎn),A與關(guān)于y軸對(duì)稱,連結(jié),現(xiàn)將線段以點(diǎn)為中心順時(shí)針旋轉(zhuǎn)得,點(diǎn)B的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的坐標(biāo)為()A. B. C. D.4.(23-24九年級(jí)下·黑龍江哈爾濱·階段練習(xí))已知:如圖,等腰直角,,,點(diǎn)D為外一點(diǎn),,連接CD,,,BC的長(zhǎng)為.5.(2024·陜西西安·模擬預(yù)測(cè))如圖,已知,,,,和都是等腰直角三角形,圖中陰影部分的面積為.6.(2024·廣東汕頭·一模)如圖,為了測(cè)盤(pán)凹檔的寬度,把一塊等腰直角三角板(,)放置在凹槽內(nèi),三個(gè)頂點(diǎn)A,B,C分別落在凹槽內(nèi)壁上,若,測(cè)得,,則該凹槽的寬度的長(zhǎng)為.7.(2024·江蘇蘇州·二模)如圖,將平行四邊形繞點(diǎn)A逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)得到平行四邊形,使點(diǎn)E落在邊上,且點(diǎn)D巧合是的中點(diǎn),若則的值為.8.(2024·湖北襄陽(yáng)·模擬預(yù)測(cè))如圖,將一張正方形紙片折疊,折痕為,折疊后,點(diǎn)B的對(duì)應(yīng)點(diǎn)落在正方形內(nèi)部的點(diǎn)F處,連接并延長(zhǎng)交于點(diǎn)G.若,,則的長(zhǎng)為.9.(2024·四川成都·一模)已知等邊的邊長(zhǎng)為5,點(diǎn)M在邊上運(yùn)動(dòng),點(diǎn)N在直線上運(yùn)動(dòng),將沿著翻折,使點(diǎn)A落在直線上的點(diǎn)處,若,則.10.(23-24八年級(jí)下·山東濱州·期末)小明酷愛(ài)數(shù)學(xué),勤于思考,善于反思,在學(xué)習(xí)八年級(jí)上冊(cè)數(shù)學(xué)知識(shí)之后,他發(fā)現(xiàn)“全等三角形”和“軸對(duì)稱”兩章中許多問(wèn)題有關(guān)聯(lián),問(wèn)題解決的方法相通.于是他撰寫(xiě)了一篇數(shù)學(xué)作文.請(qǐng)你認(rèn)真閱讀思考,幫助小明完成相關(guān)內(nèi)容.“一線三垂直”模型的探索與拓展【模型呈現(xiàn)】“一線三垂直”模型是“一線三等角”模型的特殊情況,即三個(gè)等角的度數(shù)均為,且它們的頂點(diǎn)在同一條直線上,所以稱為“一線三垂直模型”.若有—組對(duì)應(yīng)邊長(zhǎng)相等時(shí),則模型中必定存在全等三角形.例如:如圖1,,過(guò)點(diǎn)C作任意一條直線m,于點(diǎn)D,于點(diǎn)E,則三個(gè)直角的頂點(diǎn)都在同一條直線m上,這就是典型的“一線三垂直”模型;如果,那么由,可得,又因?yàn)?,所以可得.【模型?yīng)用】問(wèn)題1:如圖2,在中,,,點(diǎn)D為上一點(diǎn),連接.過(guò)點(diǎn)B作于點(diǎn)E,過(guò)點(diǎn)C作交的延長(zhǎng)線于點(diǎn)F.若,,求的長(zhǎng).
問(wèn)題2:如圖3,在平面直角坐標(biāo)系中,,.若是以為腰的等腰直角三角形,請(qǐng)直接寫(xiě)出所有滿足條件的點(diǎn)P的坐標(biāo).【模型遷移】問(wèn)題3:如圖4,已知為等邊三角形,點(diǎn)D,E,F(xiàn)分別在三邊上,且,.求證:是等邊三角形.
11.(2023·江蘇·九年級(jí)專題練習(xí))【感知模型】“一線三等角”模型是平面幾何圖形中的重要模型之一,請(qǐng)根據(jù)以下問(wèn)題,把你的感知填寫(xiě)出來(lái):①如圖1,是等腰直角三角形,,AE=BD,則_______;②如圖2,為正三角形,,則________;③如圖3,正方形的頂點(diǎn)B在直線l上,分別過(guò)點(diǎn)A、C作于E,于F.若,,則的長(zhǎng)為_(kāi)_______.【模型應(yīng)用】(2)如圖4,將正方形放在平面直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)O為原點(diǎn),點(diǎn)A的坐標(biāo)為,則點(diǎn)C的坐標(biāo)為_(kāi)_______.【模型變式】(3)如圖5所示,在中,,,于E,AD⊥CE于D,,,求的長(zhǎng).12.(2024·黑龍江牡丹江·九年級(jí)期末)平面內(nèi)有一等腰直角三角板(∠ACB=90°)和一直線MN.過(guò)點(diǎn)C作CE⊥MN于點(diǎn)E,過(guò)點(diǎn)B作BF⊥MN于點(diǎn)F.當(dāng)點(diǎn)E與點(diǎn)A重合時(shí)(如圖1),易證:AF+BF=2CE.(1)當(dāng)三角板繞點(diǎn)A順時(shí)針旋轉(zhuǎn)至圖2的位置時(shí),上述結(jié)論是否仍然成立?若成立,請(qǐng)給予證明;若不成立,線段AF、BF、CE之間又有怎樣的數(shù)量關(guān)系,請(qǐng)直接寫(xiě)出你的猜想,不需證明.(2)當(dāng)三角板繞點(diǎn)A順時(shí)針旋轉(zhuǎn)至圖3的位置時(shí),上述結(jié)論是否仍然成立?若成立,請(qǐng)給予證明;若不成立,線段AF、BF、CE之間又有怎樣的數(shù)量關(guān)系,請(qǐng)直接寫(xiě)出你的猜想,不需證明.13.(2024·浙江·??家荒#?)探索發(fā)現(xiàn):如圖1,已知中,,,直線l過(guò)點(diǎn)C,過(guò)點(diǎn)A作,過(guò)點(diǎn)B作,垂足分別為D、E.求證:.(2)遷移應(yīng)用:如圖2,將一塊等腰直角的三角板放在平面直角坐標(biāo)系內(nèi),三角板的一個(gè)銳角的頂點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)O重合,另兩個(gè)頂點(diǎn)均落在第一象限內(nèi),已知點(diǎn)N的坐標(biāo)為,求點(diǎn)M的坐標(biāo).(3)拓展應(yīng)用:如圖3,在平面直角坐標(biāo)系內(nèi),已知直線與y軸交于點(diǎn)P,與x軸交于點(diǎn)Q,將直線繞P點(diǎn)沿逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)后,所得的直線交x軸于點(diǎn)R.求點(diǎn)R的坐標(biāo).14.(2024·北京??肌ひ荒#┮阎菪沃?,∥,且,,.⑴如圖,P為上的一點(diǎn),滿足∠BPC=∠A,求AP的長(zhǎng);⑵如果點(diǎn)P在邊上移動(dòng)(點(diǎn)P與點(diǎn)不重合),且滿足∠BPE=∠A,交直線于點(diǎn)E,同時(shí)交直線DC于點(diǎn).①當(dāng)點(diǎn)在線段DC的延長(zhǎng)線上時(shí),設(shè),CQ=y,求關(guān)于的函數(shù)關(guān)系式,并寫(xiě)出自變量的取值范圍;②寫(xiě)CE=1時(shí),寫(xiě)出AP的長(zhǎng)(不必寫(xiě)解答過(guò)程)15.(2024·湖北·中考真題)如圖,矩形中,分別在上,將四邊形沿翻折,使的對(duì)稱點(diǎn)落在上,的對(duì)稱點(diǎn)為交于.(1)求證:.(2)若為中點(diǎn),且,求長(zhǎng).(3)連接,若為中點(diǎn),為中點(diǎn),探究與大小關(guān)系并說(shuō)明理由.16.(2023年安徽省九年級(jí)數(shù)學(xué)一模試卷)如圖,在中,,,是線段上的一點(diǎn),連接,過(guò)點(diǎn)作,分別交,于點(diǎn),,與過(guò)點(diǎn)A且垂直于的直線相交于點(diǎn),連接(1)求證:(2)若是的中點(diǎn),求的值.(3)若,求的值.17.(2023秋·廣東深圳·九年級(jí)??茧A段練習(xí))【基礎(chǔ)鞏固】(1)如圖1,在中,,,D是邊上一點(diǎn),F(xiàn)是邊上一點(diǎn),.求證:;【嘗試應(yīng)用】(2)如圖2,在四邊形ABFC中,點(diǎn)D是邊的中點(diǎn),,若,,求線段的長(zhǎng).【拓展提高】(3)在中.,,以A為直角頂點(diǎn)作等腰直角三角形,點(diǎn)D在上,點(diǎn)E在上.若,求的長(zhǎng).18.(2024·河南·三模)問(wèn)題情境:數(shù)學(xué)活動(dòng)課上,老師出示了一個(gè)問(wèn)題:如圖1,將兩塊全等的直角三角形紙片和疊放在一起,其中,,,頂點(diǎn)D與邊的中點(diǎn)重合,經(jīng)過(guò)點(diǎn)C,交于點(diǎn)G.求重疊部分()的面積.
(1)小明經(jīng)過(guò)獨(dú)立思考,寫(xiě)出如下步驟,請(qǐng)你幫助小明補(bǔ)全依據(jù)及步驟:解:∵,D是的中點(diǎn),∴.∴.
(依據(jù):______________________)又∵,∴.∴.∴_____________________.∴.∴.又∵,∴G是的中點(diǎn),∴為中位線.∴,.∴.(2)“希望”學(xué)習(xí)小組受此問(wèn)題的啟發(fā),將繞點(diǎn)D旋轉(zhuǎn),使交于點(diǎn)H,交于點(diǎn)G,如圖2,請(qǐng)解決下列兩個(gè)問(wèn)題:①求證:;②求出重疊部分()的面積.(3)“智慧”小組也不甘落后,提出的問(wèn)題是:如圖3,將繞點(diǎn)D旋轉(zhuǎn),,分別交于點(diǎn)M,N,當(dāng)是以為腰的等腰三角形時(shí),請(qǐng)你直接寫(xiě)出此時(shí)重疊部分()的面積是________.19.(22-23九年級(jí)上·江蘇泰州·階段練習(xí))如圖,在等腰直角△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,CD是中線,一個(gè)以點(diǎn)D為頂點(diǎn)的45°角繞點(diǎn)D旋轉(zhuǎn),使角的兩邊分別與AC、BC的延長(zhǎng)線相交,交點(diǎn)分別為點(diǎn)E、F,DF與AC交于點(diǎn)M,DE與BC交于點(diǎn)N.(1)如圖1,若CE=CF,求證:DE=DF.(2)在∠EDF繞點(diǎn)D旋轉(zhuǎn)過(guò)程中:①如圖2,求證:;②若CE=6,CF=3,求DN的長(zhǎng).20.(2024·河南周口·三模)在四邊形中,是邊上一點(diǎn),在的右側(cè)作,且,連接.(1)如圖,當(dāng)四邊形是正方形時(shí),.(2)如圖,當(dāng)四邊形是菱形時(shí),求(用含的式子表示).(3)在(2)的條件下,且如圖,連接交于點(diǎn);若為邊的三等分點(diǎn),請(qǐng)直接寫(xiě)出的長(zhǎng).
專題19全等與相似模型之一線三等角(K字)模型全等三角形與相似三角形在中考數(shù)學(xué)幾何模塊中占據(jù)著重要地位。相似三角形與其它知識(shí)點(diǎn)結(jié)合以綜合題的形式呈現(xiàn),其變化很多,難度大,是中考的常考題型。如果大家平時(shí)注重解題方法,熟練掌握基本解題模型,再遇到該類問(wèn)題就信心更足了.本專題就一線三等角模型進(jìn)行梳理及對(duì)應(yīng)試題分析,方便掌握。TOC\o"1-4"\h\z\u 2模型1.一線三等角模型(全等模型) 2模型2.一線三等角模型(相似模型) 11 19大家在掌握幾何模型時(shí),多數(shù)同學(xué)會(huì)注重模型結(jié)論,而忽視幾何模型的證明思路及方法,導(dǎo)致本末倒置。要知道數(shù)學(xué)題目的考察不是一成不變的,學(xué)數(shù)學(xué)更不能死記硬背,要在理解的基礎(chǔ)之上再記憶,這樣才能做到對(duì)于所學(xué)知識(shí)的靈活運(yùn)用,并且更多時(shí)候能夠啟發(fā)我們解決問(wèn)題的關(guān)鍵就是基于已有知識(shí)、方法的思路的適當(dāng)延伸、拓展,所以學(xué)生在學(xué)習(xí)幾何模型要能夠做到的就是:①認(rèn)識(shí)幾何模型并能夠從題目中提煉識(shí)別幾何模型;②記住結(jié)論,但更為關(guān)鍵的是記住證明思路及方法;③明白模型中常見(jiàn)的易錯(cuò)點(diǎn),因?yàn)槎鄶?shù)題目考察的方面均源自于易錯(cuò)點(diǎn)。當(dāng)然,以上三點(diǎn)均屬于基礎(chǔ)要求,因?yàn)轭}目的多變性,若想在幾何學(xué)習(xí)中突出,還需做到的是,在平時(shí)的學(xué)習(xí)過(guò)程中通過(guò)大題量的訓(xùn)練,深刻認(rèn)識(shí)幾何模型,認(rèn)真理解每一個(gè)題型,做到活學(xué)活用!模型1.一線三等角模型(全等模型)一線三等角模型是指三個(gè)相等的角的頂點(diǎn)在同一條直線上,這個(gè)模型在七八年級(jí)階段往往用來(lái)證明三條線段的和差或線段的求值及角度的證明等,是一類比較典型的全等模型;模型主要分為同側(cè)型和異側(cè)型兩類。1)一線三等角(K型圖)模型(同側(cè)型)銳角一線三等角直角一線三等角(“K型圖”)鈍角一線三等角條件:,AE=DE;結(jié)論:,AB+CD=BC。2)一線三等角(K型圖)模型(異側(cè)型)銳角一線三等角直角一線三等角鈍角一線三等角條件:,AE=DE;結(jié)論:,AB-CD=BC。1)(同側(cè)型)證明:∵∠AEC=∠B+∠BAE,∠B=∠AED,∴∠AEC=∠AED+∠BAE,∵∠AEC=∠AED+∠CED,∴∠BAE=∠CED。在△ABE和△ECD中,∠B=∠C,∠BAE=∠CED,AE=ED;∴,∴,,∵BC=BE+EC,∴AB+CD=BC。2)(異側(cè)型)證明:∵,∴∠ECD=∠ABE,∵,∠AED=∠AEB+∠CED,,∴∠AEB+∠A=∠AEB+∠CED,∴∠A=∠CED,在△ABE和△ECD中,∠A=∠CED,∠ECD=∠ABE,AE=ED;∴,∴,,∵BC=EC-BE,∴AB-CD=BC。例1.(2024·山東煙臺(tái)·中考真題)在等腰直角中,,,D為直線上任意一點(diǎn),連接.將線段繞點(diǎn)D按順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)得線段,連接.【嘗試發(fā)現(xiàn)】(1)如圖1,當(dāng)點(diǎn)D在線段上時(shí),線段與的數(shù)量關(guān)系為_(kāi)_______;【類比探究】(2)當(dāng)點(diǎn)D在線段的延長(zhǎng)線上時(shí),先在圖2中補(bǔ)全圖形,再探究線段與的數(shù)量關(guān)系并證明;【聯(lián)系拓廣】(3)若,,請(qǐng)直接寫(xiě)出的值.【答案】(1);(2),補(bǔ)圖及證明見(jiàn)解析;(3)或【分析】本題考查三角形全等的判定與性質(zhì),三角函數(shù),掌握一線三垂直全等模型是解題的關(guān)鍵.(1)過(guò)點(diǎn)作延長(zhǎng)線于點(diǎn),利用一線三垂直全等模型證明,再證明即可;(2)同(1)中方法證明,再證明即可;(3)分兩種情況討論:過(guò)點(diǎn)作延長(zhǎng)線于點(diǎn),求出,即可.【詳解】解:(1)如圖,過(guò)點(diǎn)作延長(zhǎng)線于點(diǎn),由旋轉(zhuǎn)得,,∴,∵,∴,,∴,∴,∴,,∵,∴,∴,∵,∴,故答案為:;(2)補(bǔ)全圖形如圖:,理由如下:過(guò)點(diǎn)作交于點(diǎn),由旋轉(zhuǎn)得,,∴,∵,∴,,∴,∴,∴,,∵,∴,∴,∵,∴;(3)如圖,當(dāng)在的延長(zhǎng)線上時(shí),過(guò)點(diǎn)作于點(diǎn),連接,由(2)得,,∴,∴,∴.當(dāng)在的延長(zhǎng)線上時(shí),過(guò)點(diǎn)作于點(diǎn),如圖,連接,同理可得:,∴,,∴,∴,∴;綜上:或例2.(2023·湖南岳陽(yáng)·統(tǒng)考一模)如圖,在ABC中,AB=AC=2,∠B=40°,點(diǎn)D在線段BC上運(yùn)動(dòng)(點(diǎn)D不與點(diǎn)B、C重合),連接AD,作∠ADE=40°,DE交線段AC于點(diǎn)E.(1)當(dāng)∠BDA=115°時(shí),∠EDC=______°,∠AED=______°;(2)線段DC的長(zhǎng)度為何值時(shí),△ABD≌△DCE,請(qǐng)說(shuō)明理由;(3)在點(diǎn)D的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,△ADE的形狀可以是等腰三角形嗎?若可以,求∠BDA的度數(shù);若不可以,請(qǐng)說(shuō)明理由.【答案】(1)25°,65°;(2)2,理由見(jiàn)詳解;(3)可以,110°或80°.【分析】(1)利用鄰補(bǔ)角的性質(zhì)和三角形內(nèi)角和定理解題;(2)當(dāng)DC=2時(shí),利用∠DEC+∠EDC=140°,∠ADB+∠EDC=140°,求出∠ADB=∠DEC,再利用AB=DC=2,即可得出△ABD≌△DCE.(3)當(dāng)∠BDA的度數(shù)為110°或80°時(shí),△ADE的形狀是等腰三角形.【詳解】解:(1)∵∠B=40°,∠ADB=115°,∴∠BAD=180°-∠B-∠ADB=180°-115°-40°=25°,∵AB=AC,∴∠C=∠B=40°,∵∠EDC=180°-∠ADB-∠ADE=25°,∴∠DEC=180°-∠EDC-∠C=115°,∴∠AED=180°-∠DEC=180°-115°=65°;(2)當(dāng)DC=2時(shí),△ABD≌△DCE,理由:∵∠C=40°,∴∠DEC+∠EDC=140°,又∵∠ADE=40°,∴∠ADB+∠EDC=140°,∴∠ADB=∠DEC,又∵AB=DC=2,在△ABD和△DCE中,∴△ABD≌△DCE(AAS);(3)當(dāng)∠BDA的度數(shù)為110°或80°時(shí),△ADE的形狀是等腰三角形,∵∠BDA=110°時(shí),∴∠ADC=70°,∵∠C=40°,∴∠DAC=70°,∴△ADE的形狀是等腰三角形;∵當(dāng)∠BDA的度數(shù)為80°時(shí),∴∠ADC=100°,∵∠C=40°,∴∠DAC=40°,∴△ADE的形狀是等腰三角形.【點(diǎn)睛】本題主要考查學(xué)生對(duì)等腰三角形的判定與性質(zhì),全等三角形的判定與性質(zhì),三角形外角的性質(zhì)等知識(shí)點(diǎn)的理解和掌握,此題涉及到的知識(shí)點(diǎn)較多,綜合性較強(qiáng),但難度不大,屬于基礎(chǔ)題.例3.(2024·甘肅·中考真題)【模型建立】(1)如圖1,已知和,,,,.用等式寫(xiě)出線段,,的數(shù)量關(guān)系,并說(shuō)明理由.【模型應(yīng)用】(2)如圖2,在正方形中,點(diǎn)E,F(xiàn)分別在對(duì)角線和邊上,,.用等式寫(xiě)出線段,,的數(shù)量關(guān)系,并說(shuō)明理由.【模型遷移】(3)如圖3,在正方形中,點(diǎn)E在對(duì)角線上,點(diǎn)F在邊的延長(zhǎng)線上,,.用等式寫(xiě)出線段,,的數(shù)量關(guān)系,并說(shuō)明理由.【答案】(1),理由見(jiàn)詳解,(2),理由見(jiàn)詳解,(3),理由見(jiàn)詳解【分析】(1)直接證明,即可證明;(2)過(guò)E點(diǎn)作于點(diǎn)M,過(guò)E點(diǎn)作于點(diǎn)N,先證明,可得,結(jié)合等腰直角三角形的性質(zhì)可得:,,即有,,進(jìn)而可得,即可證;(3)過(guò)A點(diǎn)作于點(diǎn)H,過(guò)F點(diǎn)作,交的延長(zhǎng)線于點(diǎn)G,先證明,再結(jié)合等腰直角三角形的性質(zhì),即可證明.【詳解】(1),理由如下:∵,,,∴,∴,∴,∵,∴,∴,,∴,∴;(2),理由如下:過(guò)E點(diǎn)作于點(diǎn)M,過(guò)E點(diǎn)作于點(diǎn)N,如圖,∵四邊形是正方形,是正方形的對(duì)角線,∴,平分,,∴,即,∵,,∴,∵,∴,∴,∵,,,,∴四邊形是正方形,∴是正方形對(duì)角線,,∴,,∴,,∴,即,∵,∴,即有;(3),理由如下,過(guò)A點(diǎn)作于點(diǎn)H,過(guò)F點(diǎn)作,交的延長(zhǎng)線于點(diǎn)G,如圖,∵,,,∴,∴,∴,又∵,∴,∴,∵在正方形中,,∴,∴,∴是等腰直角三角形,∴,∴,∵,,∴是等腰直角三角形,∴,∴,∴,∵,∴,∴.【點(diǎn)睛】本題主要考查了正方形的性質(zhì),等腰直角三角形的性質(zhì),全等三角形的判定與性質(zhì),角平分線的性質(zhì)等知識(shí),題目難度中等,作出合理的輔助線,靈活證明三角形的全等,并準(zhǔn)確表示出各個(gè)邊之間的數(shù)量關(guān)系,是解答本題的關(guān)鍵.例4.(23-24八年級(jí)上·重慶綦江·期末)(1)如圖①,,射線在這個(gè)角的內(nèi)部,點(diǎn)B、C分別在的邊、上,且,于點(diǎn)F,于點(diǎn)D.求證:;(2)如圖②,點(diǎn)B、C分別在的邊、上,點(diǎn)E、F都在內(nèi)部的射線上,、分別是、的外角.已知,且.求證:;(3)如圖③,在中,,.點(diǎn)D在邊上,,點(diǎn)E、F在線段上,.若的面積為17,求與的面積之和.【答案】(1)見(jiàn)解析;(2)見(jiàn)解析;(3)【分析】本題主要考查了三角形全等的判定和性質(zhì),三角形面積的計(jì)算,三角形外角的性質(zhì),余角的性質(zhì),解題的關(guān)鍵是熟練掌握三角形全等的判定方法,,,,,.(1)根據(jù)證明三角形全等即可;(2)證明,得出,,即可得出結(jié)論;(3)根據(jù)的面積為17,,得出的面積是:,由,得出,根據(jù),即可求出結(jié)果.【詳解】證明:(1)∵,,,∴,∴,,∴,在和中,,∴;(2)∵,,,,∴,,在和中,,∴;∴,,∴;(3)∵的面積為17,,∴的面積是:,根據(jù)解析(2)同理可證,∴,∴.例5.(23-24九年級(jí)下·黑龍江哈爾濱·期末)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,的頂點(diǎn)A在y軸正半軸,點(diǎn)C在x軸正半軸,交y軸于點(diǎn)E.(1)如圖1,若點(diǎn)B坐標(biāo)為,直接寫(xiě)出點(diǎn)A的坐標(biāo),點(diǎn)C的坐標(biāo);(2)如圖2,若點(diǎn)B坐標(biāo)為,過(guò)點(diǎn)B作交x軸于點(diǎn)D,設(shè)的長(zhǎng)為d,請(qǐng)用含m的式子表示d;(3)如圖3,若點(diǎn)B為第三象限內(nèi)任意一點(diǎn),過(guò)點(diǎn)B作交x軸于點(diǎn)D,判斷和的數(shù)量關(guān)系,并給出證明.【答案】(1),(2)(3),證明見(jiàn)解析【分析】(1)過(guò)點(diǎn)B作軸于點(diǎn)H,證明,可得,即可;(2)過(guò)點(diǎn)B作軸于點(diǎn)H,軸于點(diǎn)G,連接,則,證明,可得,由(1)得:,,,然后根據(jù),可得,即可求解;(3)在上取,連接,證明,可得,從而得到,過(guò)點(diǎn)B作交y軸于點(diǎn)G,可證明,可得.再根據(jù),可得,即可.【詳解】(1)解:過(guò)點(diǎn)B作軸于點(diǎn)H,在中,,∵,∴,∵點(diǎn)B坐標(biāo)為,∴,又∵,,∴,∴,,∴,;(2)解:過(guò)點(diǎn)B作軸于點(diǎn)H,軸于點(diǎn)G,連接,則,∴,∵,∴,∴,∵點(diǎn)B坐標(biāo)為,∴,∴,∴,由(1)得:,∴,,,,,,即;(3)解:,證明如下:如圖,在上取,連接,∵,,∵,,∴,∵,∴,∴,∴,∵,∴,,過(guò)點(diǎn)B作交y軸于點(diǎn)G,∴,∴,∴,又∵,∴,∴.又∵,
∴,∴,【點(diǎn)睛】本題主要考查了全等三角形的判定和性質(zhì),等腰直角三角形的性質(zhì),坐標(biāo)與圖形等知識(shí),得到全等三角形是解題的的關(guān)鍵.模型2.一線三等角模型(相似模型)“一線三等角”型的圖形,因?yàn)橐粭l直線上有三個(gè)相等的角,一般就會(huì)有兩個(gè)三角形的“一對(duì)角相等”,再利用平角為180°,三角形的內(nèi)角和為180°,就可以得到兩個(gè)三角形的另外一對(duì)角也相等(或利用外角定理也可),從而得到兩個(gè)三角形相似.1)一線三等角模型(同側(cè)型)(銳角型)(直角型)(鈍角型)條件:如圖,∠1=∠2=∠3,結(jié)論:△ACE∽△BED。證明:∵∠1+∠C=∠2+∠DEB(外角定理),∠1=∠2∴∠C=∠DEB,∵∠1=∠3,∴△ACE∽△BED。2)一線三等角模型(異側(cè)型)條件:如圖,∠1=∠2=∠3,結(jié)論:△ADE∽△BEC.證明:∵∠1=∠2,∴∠CBE=∠EAD(等角的補(bǔ)角相等),∴∠C=∠DEB,∵∠1=∠3,∴△ACE∽△BED?!摺?=∠C+∠CEB(外角定理),∠3=∠DEA+∠CEB,∠2=∠3∴∠C=∠DEA,∴△ADE∽△BEC.3)一線三等角模型(變異型)圖1圖2圖3①特殊中點(diǎn)型:條件:如圖1,若C為AB的中點(diǎn),且∠1=∠2=∠3,結(jié)論:△ACE∽△BED∽△ECD.證明:∵∠1+∠C=∠2+∠DEB(外角定理),∠1=∠2,∴∠C=∠DEB,∵∠1=∠3,∴△ACE∽△BED?!?,∵C為AB的中點(diǎn),∴AE=EB,∴,∴,∵∠2=∠3,∴△BED∽△ECD②一線三直角變異型1:條件:如圖2,∠ABD=∠AFE=∠BDE=90°.結(jié)論:△ABC∽△BDE∽△BFC∽△AFB.證明:∵∠ABD=∠AFE=90°,∴∠ABF+∠CBF=90°,∠A+∠ABF=90°,∴∠CBF=∠A,∵∠ABD=∠BDE=90°,∴△ABC∽△BDE,∵∠ABD=∠AFE=90°,∴∠ABC=∠BFC=90°,∴△ABC∽△BFC,同理可證:△ABC∽△AFB°,故△ABC∽△BDE∽△BFC∽△AFB.③一線三直角變異型2:條件:如圖3,∠ABD=∠ACE=∠BDE=90°.結(jié)論:△ABM∽△NDE∽△NCM.證明:∵∠ABD=∠ACE=90°,∴∠ABM=∠MCN=90°,∵∠AMB=∠NMC(對(duì)頂角相等)∴△ABM∽△NCM.同理可證:△NDE∽△NCM故:△ABM∽△NDE∽△NCM.例1.(2023·山東東營(yíng)·統(tǒng)考中考真題)如圖,為等邊三角形,點(diǎn),分別在邊,上,,若,,則的長(zhǎng)為(
)
A. B. C. D.【答案】C【分析】證明,根據(jù)題意得出,進(jìn)而即可求解.【詳解】解:∵為等邊三角形,∴,∵,,∴,∴∴∵,∴,∴∵∴,故選:C.【點(diǎn)睛】本題考查了相似三角形的性質(zhì)與判定,等邊三角形的性質(zhì),熟練掌握相似三角形的性質(zhì)與判定是解題的關(guān)鍵.例2.(2023·黑龍江·統(tǒng)考中考真題)在以“矩形的折疊”為主題的數(shù)學(xué)活動(dòng)課上,某位同學(xué)進(jìn)行了如下操作:第一步:將矩形紙片的一端,利用圖①的方法折出一個(gè)正方形,然后把紙片展平;第二步:將圖①中的矩形紙片折疊,使點(diǎn)C恰好落在點(diǎn)F處,得到折痕,如圖②.根據(jù)以上的操作,若,,則線段的長(zhǎng)是(
)
A.3 B. C.2 D.1【答案】C【分析】根據(jù)折疊的性質(zhì)得:,,,設(shè),則,利用勾股定理求出,再證明,得,求解即可.【詳解】解:如圖,過(guò)點(diǎn)作,交于點(diǎn),
在和中,設(shè),則,,即:,解得:,,,,,,,故選:C.【點(diǎn)睛】本題考查折疊問(wèn)題及矩形的性質(zhì)、正方形的性質(zhì),相似三角形的判定與性質(zhì),掌握折疊的性質(zhì)并能熟練運(yùn)用勾股定理方程思想是解題的關(guān)鍵.例3.(2024·湖北武漢·??寄M預(yù)測(cè))【試題再現(xiàn)】如圖1,中,,,直線過(guò)點(diǎn),過(guò)點(diǎn)、分別作于點(diǎn),于點(diǎn),則(不用證明).
(1)【類比探究】如圖2,在中,,且,上述結(jié)論是否成立?若成立,請(qǐng)說(shuō)明理由:若不成立,請(qǐng)寫(xiě)出一個(gè)你認(rèn)為正確的結(jié)論.(2)【拓展延伸】①如圖3,在中,,且,猜想線段、、之間有什么數(shù)量關(guān)系?并證明你的猜想.②若圖1的中,,,并將直線繞點(diǎn)旋轉(zhuǎn)一定角度后與斜邊相交,分別過(guò)點(diǎn)、作直線的垂線,垂足分別為點(diǎn)和點(diǎn),請(qǐng)?jiān)趥溆脠D上畫(huà)出圖形,并直接寫(xiě)出線段、、之間滿足的一種數(shù)量關(guān)系(不要求寫(xiě)出證明過(guò)程).【答案】(1)成立,見(jiàn)解析(2)①,見(jiàn)解析;②或【分析】(1)易證,則有,,從而可得;(2)①易證,則有,從而可得,,即可得到;②同①可得,.由于直線在繞著點(diǎn)旋轉(zhuǎn)過(guò)程中,點(diǎn)到直線的距離與點(diǎn)到直線的距離大小關(guān)系會(huì)發(fā)生變化,因此需分情況討論(如圖4、圖,然后只需結(jié)合圖形就可解決問(wèn)題.【詳解】(1)猜想.理由:如圖2,
,.,,.在和中,,,,,;(2)①猜想:.理由:如圖3,,.,,.,,,,,;②或.同①可得:,.如圖4,;如圖5,.【點(diǎn)睛】本題是一道探究題,用到了全等三角形的判定與性質(zhì)、相似三角形的判定與性質(zhì)、三角形的內(nèi)角和定理、平角的定義等知識(shí),考查了探究能力,滲透分類討論的思想以及特殊到一般的思想,是一道好題.例4.(2023·浙江寧波·二模)【基礎(chǔ)鞏固】如圖1,P是內(nèi)部一點(diǎn),在射線上取點(diǎn)D、E,使得.求證:;【嘗試應(yīng)用】如圖2,在中,,,D是上一點(diǎn),連接BD,在BD上取點(diǎn)E、F,連接,使得.若,求CE的長(zhǎng);【拓展提高】如圖3,在中,,,D是上一點(diǎn),連接BD,在BD上取點(diǎn)E,連接CE.若,,求的正切值.
【答案】【基礎(chǔ)鞏固】見(jiàn)解析【嘗試應(yīng)用】【拓展提高】【分析】【基礎(chǔ)鞏固】利用兩角相等的三角形相似證明即可;【嘗試應(yīng)用】根據(jù)等腰直角三角形的性質(zhì)可得,,再推導(dǎo),然后利用等腰三角形的性質(zhì)得到,計(jì)算解題;【拓展提高】如圖所示,在BD上取點(diǎn)F,使,作于點(diǎn),則可得到,即,,進(jìn)而證明,得到,設(shè),可以求出解題即可.【詳解】【基礎(chǔ)鞏固】證明:∵,,∴,又∵,,,∴,∴.【嘗試應(yīng)用】解:∵,∴,,即:,又∵,,即:,又.∴,又∵,,∴,∴,∴,∴,故CE的長(zhǎng)為:.【拓展提高】解:如圖所示,在BD上取點(diǎn)F,使,作于點(diǎn),
∵,∴,.即:,又∵,∴,又,,∴,∴,∴,,∴,∵,∴令,則∴,又∵∴在中,,∴,由勾股定理可得:,又∵,∴∠,∴,∴,∴,設(shè),則,.∴,解得:,∴,∴故的正切值為:.【點(diǎn)睛】本題考查相似三角形的判定和性質(zhì),勾股定理,解直角三角形,三角形上午外角,掌握相似三角形的判定和性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.例5.(2023·河北滄州·??级#┤鐖D,在中,,,點(diǎn)D是線段上的一點(diǎn),連接,過(guò)點(diǎn)B作,分別交、于點(diǎn)E、F,與過(guò)點(diǎn)A且垂直于的直線相交于點(diǎn)G,連接,下列結(jié)論錯(cuò)誤的是(
)A.B.若點(diǎn)D是AB的中點(diǎn),則C.當(dāng)B、C、F、D四點(diǎn)在同一個(gè)圓上時(shí),D.若,則【答案】D【分析】由,可確定A項(xiàng)正確;由可得,進(jìn)而由確定點(diǎn)F為的三等分點(diǎn),可確定B項(xiàng)正確;當(dāng)B、C、F、D四點(diǎn)在同一個(gè)圓上時(shí),由圓內(nèi)接四邊形的性質(zhì)得到,得到為圓的直徑,因?yàn)?,根?jù)垂徑定理得到,故C項(xiàng)正確;因?yàn)镈為的三等分點(diǎn),即,可得,由此確定D項(xiàng)錯(cuò)誤.【詳解】解:依題意可得,∴,∴,又,∴.故A項(xiàng)正確;如圖,∵,,∴.在與中,,∴,∴,又∵,∴;∵為等腰直角三角形,∴;∴;∵,∴,∴,∴.故B項(xiàng)正確;當(dāng)B、C、F、D四點(diǎn)在同一個(gè)圓上時(shí),由圓內(nèi)接四邊形的性質(zhì)可得,∴是B、C、F、D四點(diǎn)所在圓的直徑,∵,∴,∴,故C項(xiàng)正確;∵,,,∴,∴,,∴,∴;∴.故D項(xiàng)錯(cuò)誤.故選:D.【點(diǎn)睛】本題考查了等腰直角三角形中相似三角形與全等三角形的應(yīng)用,有一定的難度.對(duì)每一個(gè)結(jié)論,需要仔細(xì)分析,嚴(yán)格論證;注意各結(jié)論之間并非彼此孤立,而是往往存在邏輯關(guān)聯(lián)關(guān)系,需要善加利用.1.(2024·重慶·中考真題)如圖,在正方形的邊上有一點(diǎn),連接,把繞點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn),得到,連接并延長(zhǎng)與的延長(zhǎng)線交于點(diǎn).則的值為(
)A. B. C. D.【答案】A【分析】過(guò)點(diǎn)F作延長(zhǎng)線的垂線,垂足為點(diǎn)H,則,證明,則,設(shè),得到,則,故,同理可求,則,因此.【詳解】解:過(guò)點(diǎn)F作延長(zhǎng)線的垂線,垂足為點(diǎn)H,則,由旋轉(zhuǎn)得,∵四邊形是正方形,∴,,,設(shè),∴,∵,∴,∴,∴,,設(shè),則,∴,∴,而,∴,∴,∵,∴,同理可求,∴,∴,故選:A.【點(diǎn)睛】本題考查了正方形的性質(zhì),全等三角形的判定與性質(zhì),解直角三角形,旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),正確添加輔助線,構(gòu)造“一線三等角全等”是解題的關(guān)鍵.2.(2024·遼寧朝陽(yáng)·八年級(jí)統(tǒng)考期末)如圖,中,,,為線段上一動(dòng)點(diǎn)(不與點(diǎn),重合),連接,作,交線段于,以下四個(gè)結(jié)論:①;②當(dāng)為中點(diǎn)時(shí),;③當(dāng)為等腰三角形時(shí),;④當(dāng)時(shí),.其中正確的結(jié)論的個(gè)數(shù)是(
)
A. B. C. D.【答案】C【分析】根據(jù)等腰三角形的性質(zhì)得到,根據(jù)三角形的內(nèi)角和和平角的定義即可得到;根據(jù)等腰三角形的性質(zhì)得到,根據(jù)三角形的內(nèi)角和即可得到;根據(jù)三角形外角的性質(zhì)得到,求得,根據(jù)等腰三角形的性質(zhì)和三角形的內(nèi)角和得到或;根據(jù)全等三角形的性質(zhì)得到.【詳解】解:①,,,,,故①正確;②為中點(diǎn),,,,,,,,故②正確;③,,,為等腰三角形,,,,;或?yàn)榈妊切?,,,,,故③錯(cuò)誤;④,,,,,,,,,,故④正確,綜上所述正確的有①②④.故選:.【點(diǎn)睛】本題考查了等腰三角形的性質(zhì),全等三角形的判定和性質(zhì),三角形的內(nèi)角和,正確的識(shí)別圖形是解題的關(guān)鍵.3.(2024·浙江溫州·模擬預(yù)測(cè))如圖,已知點(diǎn),A與關(guān)于y軸對(duì)稱,連結(jié),現(xiàn)將線段以點(diǎn)為中心順時(shí)針旋轉(zhuǎn)得,點(diǎn)B的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的坐標(biāo)為()A. B. C. D.【答案】A【分析】本題主要考查了全等三角形的判定和性質(zhì),圖形的旋轉(zhuǎn)問(wèn)題,坐標(biāo)與圖形.過(guò)點(diǎn)作軸于點(diǎn)C,證明,可得,即可求解.【詳解】解:∵點(diǎn),A與關(guān)于y軸對(duì)稱,∴,如圖,過(guò)點(diǎn)作軸于點(diǎn)C,∵將線段以點(diǎn)為中心順時(shí)針旋轉(zhuǎn)得,∴,∴,∵,∴,∵,∴,∴,∴,∴點(diǎn)B的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的坐標(biāo)為.故選:A4.(23-24九年級(jí)下·黑龍江哈爾濱·階段練習(xí))已知:如圖,等腰直角,,,點(diǎn)D為外一點(diǎn),,連接CD,,,BC的長(zhǎng)為.【答案】【分析】過(guò)作于,過(guò)作交的延長(zhǎng)線于,由,,得到,證出,推出,得到,,設(shè),,根據(jù)勾股定理得到,,,于是得到.【詳解】解:過(guò)作于,過(guò)作交的延長(zhǎng)線于,,,,,在與中,,,,,,,設(shè),,在中,,即:,解得:;(不合題意,舍去).,,,.故答案為:.【點(diǎn)睛】本題考查了全等三角形的判定和性質(zhì),等腰直角三角形的性質(zhì),勾股定理的應(yīng)用,正確的作出輔助線構(gòu)造全等三角形是解題的關(guān)鍵.5.(2024·陜西西安·模擬預(yù)測(cè))如圖,已知,,,,和都是等腰直角三角形,圖中陰影部分的面積為.【答案】12【分析】本題考查了全等三角形的判定和性質(zhì),等腰直角三角形的性質(zhì).過(guò)作于,得到,根據(jù)直角三角形的性質(zhì)得到,延長(zhǎng)交于,過(guò)作于,過(guò)作于,根據(jù)全等三角形的判定和性質(zhì)定理即可得到結(jié)論.【詳解】解:過(guò)作于,,,,,延長(zhǎng)交于,過(guò)作于,過(guò)作于,,,,,,,同理,,,,,,,圖中陰影部分的面積的面積,故答案為:12.6.(2024·廣東汕頭·一模)如圖,為了測(cè)盤(pán)凹檔的寬度,把一塊等腰直角三角板(,)放置在凹槽內(nèi),三個(gè)頂點(diǎn)A,B,C分別落在凹槽內(nèi)壁上,若,測(cè)得,,則該凹槽的寬度的長(zhǎng)為.【答案】48【分析】本題主要考查了等腰直角三角形的性質(zhì),全等三角形的判定和性質(zhì),根據(jù)全等三角形的判定和性質(zhì)即可得到結(jié)論.【詳解】解:∵是等腰直角三角形,∴,∴,∵,∴,∴,在和中,,∴,∴,∴故答案為:48.7.(2024·江蘇蘇州·二模)如圖,將平行四邊形繞點(diǎn)A逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)得到平行四邊形,使點(diǎn)E落在邊上,且點(diǎn)D巧合是的中點(diǎn),若則的值為.【答案】【分析】本題考查平行四邊形的性質(zhì),旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),相似三角形的判定和性質(zhì),掌握相似三角形的判定方法是解題的關(guān)鍵.設(shè),則,即可得到,根據(jù)旋轉(zhuǎn)得到,即可得到,求出和長(zhǎng)即可解題.【詳解】解:在平行四邊形中,,,∵平行四邊形繞點(diǎn)A逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)得到平行四邊形,∴,,,設(shè),則,∵D是的中點(diǎn),∴,∵,,,∴,,∴,∴,即,解得,∴,∴,故答案為:.8.(2024·湖北襄陽(yáng)·模擬預(yù)測(cè))如圖,將一張正方形紙片折疊,折痕為,折疊后,點(diǎn)B的對(duì)應(yīng)點(diǎn)落在正方形內(nèi)部的點(diǎn)F處,連接并延長(zhǎng)交于點(diǎn)G.若,,則的長(zhǎng)為.【答案】【分析】本題考查了正方形的性質(zhì),折疊的性質(zhì),勾股定理和相似三角形的判定與性質(zhì),過(guò)作于點(diǎn),過(guò)作于點(diǎn),由題意可知,,,證明,,由性質(zhì)即可求解,熟練掌握知識(shí)點(diǎn)的應(yīng)用是解題的關(guān)鍵.【詳解】解:過(guò)作于點(diǎn),過(guò)作于點(diǎn),由題意可知,,,∴,∵,∴,在中,由勾股定理得:,∵,∴,∴,∴,∴,∴,∵,,∴,∴,∴,∴,設(shè),在中,由勾股定理得:,即,解得:,∴,故答案為:.9.(2024·四川成都·一模)已知等邊的邊長(zhǎng)為5,點(diǎn)M在邊上運(yùn)動(dòng),點(diǎn)N在直線上運(yùn)動(dòng),將沿著翻折,使點(diǎn)A落在直線上的點(diǎn)處,若,則.【答案】或【分析】此題主要考查了相似三角形的判定和性質(zhì),翻折變換,關(guān)鍵是證明,得到,再利用含的式子表示.此題要分兩種情況進(jìn)行討論:①當(dāng)點(diǎn)A落在線段上時(shí);②當(dāng)A在的延長(zhǎng)線上時(shí),首先證明.根據(jù)相似三角形的性質(zhì)可得,再設(shè),則,然后利用含x的式子表示、,根據(jù)列出方程,解出x的值可得答案.【詳解】解:①當(dāng)點(diǎn)A落在如圖1所示的位置時(shí),是等邊三角形,,,,,.,由折疊知,,,,,,,,設(shè),則,,,,,解得,;②當(dāng)A在的延長(zhǎng)線上時(shí),如圖2,由折疊知,,,,,又,,,,,,,設(shè),則,,,,,解得:,故答案為:或10.(23-24八年級(jí)下·山東濱州·期末)小明酷愛(ài)數(shù)學(xué),勤于思考,善于反思,在學(xué)習(xí)八年級(jí)上冊(cè)數(shù)學(xué)知識(shí)之后,他發(fā)現(xiàn)“全等三角形”和“軸對(duì)稱”兩章中許多問(wèn)題有關(guān)聯(lián),問(wèn)題解決的方法相通.于是他撰寫(xiě)了一篇數(shù)學(xué)作文.請(qǐng)你認(rèn)真閱讀思考,幫助小明完成相關(guān)內(nèi)容.“一線三垂直”模型的探索與拓展【模型呈現(xiàn)】“一線三垂直”模型是“一線三等角”模型的特殊情況,即三個(gè)等角的度數(shù)均為,且它們的頂點(diǎn)在同一條直線上,所以稱為“一線三垂直模型”.若有—組對(duì)應(yīng)邊長(zhǎng)相等時(shí),則模型中必定存在全等三角形.例如:如圖1,,過(guò)點(diǎn)C作任意一條直線m,于點(diǎn)D,于點(diǎn)E,則三個(gè)直角的頂點(diǎn)都在同一條直線m上,這就是典型的“一線三垂直”模型;如果,那么由,可得,又因?yàn)?,所以可得.【模型?yīng)用】問(wèn)題1:如圖2,在中,,,點(diǎn)D為上一點(diǎn),連接.過(guò)點(diǎn)B作于點(diǎn)E,過(guò)點(diǎn)C作交的延長(zhǎng)線于點(diǎn)F.若,,求的長(zhǎng).
問(wèn)題2:如圖3,在平面直角坐標(biāo)系中,,.若是以為腰的等腰直角三角形,請(qǐng)直接寫(xiě)出所有滿足條件的點(diǎn)P的坐標(biāo).
【模型遷移】問(wèn)題3:如圖4,已知為等邊三角形,點(diǎn)D,E,F(xiàn)分別在三邊上,且,.求證:是等邊三角形.【答案】問(wèn)題1:4;問(wèn)題2:點(diǎn)P的坐標(biāo)為或或或;問(wèn)題3:證明過(guò)程見(jiàn)解析【分析】問(wèn)題1:利用等量代換得,證明,可得,,再根據(jù)求解即可;問(wèn)題2:如圖,由題意可得,,分類討論:當(dāng)時(shí),當(dāng)時(shí),根據(jù)三角形全等的判定與性質(zhì)求解即可;問(wèn)題3:根據(jù)等邊三角形的性質(zhì)可得,再利用等量代換可得,證得,可得,再根據(jù)等邊三角形的判定定理即可得證.【詳解】解:?jiǎn)栴}1:由題意得,,∵,,∴,在和中,,∴,∴,,∴;問(wèn)題2:如圖,∵,,∴,,當(dāng)時(shí),過(guò)點(diǎn)作軸于點(diǎn)C,∵是等腰直角三角形,∴,∵,,∴,∵,∴,∴,,∴,∴,過(guò)點(diǎn)作軸于點(diǎn)D,∵是等腰直角三角形,∴,∵,,∴,又∵,∴,∴,,∴,∴,當(dāng)時(shí),過(guò)點(diǎn)作軸于點(diǎn)E,同理可證,,∴,,∴,∴,過(guò)點(diǎn)作軸于點(diǎn)F,同理可證,,∴,,∴,∴,綜上所述,點(diǎn)P的坐標(biāo)為或或或;
問(wèn)題3:∵是等邊三角形,∴,∵,∴,又∵,∴,在和中,,∴,∴,又∵,∴是等邊三角形.【點(diǎn)睛】本題考查點(diǎn)的坐標(biāo)與圖形、全等三角形的判定與性質(zhì)、等腰直角三角形的性質(zhì)、等邊三角形的判定與性質(zhì),熟練掌握全等三角形的判定與性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.11.(2023·江蘇·九年級(jí)專題練習(xí))【感知模型】“一線三等角”模型是平面幾何圖形中的重要模型之一,請(qǐng)根據(jù)以下問(wèn)題,把你的感知填寫(xiě)出來(lái):①如圖1,是等腰直角三角形,,AE=BD,則_______;②如圖2,為正三角形,,則________;③如圖3,正方形的頂點(diǎn)B在直線l上,分別過(guò)點(diǎn)A、C作于E,于F.若,,則的長(zhǎng)為_(kāi)_______.【模型應(yīng)用】(2)如圖4,將正方形放在平面直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)O為原點(diǎn),點(diǎn)A的坐標(biāo)為,則點(diǎn)C的坐標(biāo)為_(kāi)_______.【模型變式】(3)如圖5所示,在中,,,于E,AD⊥CE于D,,,求的長(zhǎng).【答案】①△BDF;②△CFD;③3;(2)(3)2cm【分析】①根據(jù)等腰直角三角形的性質(zhì)及和角關(guān)系,可得△AED≌△BDF;②根據(jù)等邊三角形的性質(zhì)及和角關(guān)系,可得△BDE≌△CFD;③根據(jù)正方形的性質(zhì)及和角關(guān)系,可得△ABE≌△BCF,由全等三角形的性質(zhì)即可求得EF的長(zhǎng);(2)分別過(guò)A、C作x軸的垂線,垂足分別為點(diǎn)D、E,根據(jù)正方形的性質(zhì)及和角關(guān)系,可得△COE≌△OAD,從而可求得OE、CE的長(zhǎng),進(jìn)而得到點(diǎn)C的坐標(biāo);(3)由三個(gè)垂直及等腰直角三角形可證明△BCE≌△CAD,由全等三角形的性質(zhì)即可求得BE的長(zhǎng).【詳解】①∵△ABC是等腰直角三角形,∠C=90゜∴∠A=∠B=45゜∴∠BDF+∠BFD=180゜?∠B=135゜∵∠EDF=45゜∴∠ADE+∠BDF=180゜?∠EDF=135゜∴∠ADE=∠BFD在△AED和△BDF中∴△AED≌△BDF(AAS)答案為:△BDF;②∵△ABC是等邊三角形∴∠B=∠C=60゜∴∠BDE+∠BED=180゜?∠B=120゜∵∠EDF=60゜∴∠BDE+∠CDF=180゜?∠EDF=120゜∴∠BED=∠CDF在△BDE和△CFD中∴△BDE≌△CFD(AAS)故答案為:△CFD;③∵四邊形ABCD是正方形∴∠ABC=90゜,AB=BC∴∠ABE+∠CBF=180゜?∠ABC=90゜∵AE⊥l,CF⊥l∴∠AEB=∠CFB=90゜∴∠ABE+∠EAB=90゜∴∠EAB=∠CBF在△ABE和△BCF中∴△ABE≌△BCF(AAS)∴AE=BF=1,BE=CF=2∴EF=BE+BF=2+1=3故答案為:3;(2)分別過(guò)A、C作x軸的垂線,垂足分別為點(diǎn)D、E,如圖所示∵四邊形OABC是正方形∴∠AOC=90゜,AO=OC∴∠COE+∠AOD=180゜?∠ACO=90゜∵AD⊥x軸,CE⊥x軸∴∠CEO=∠ADO=90゜∴∠ECO+∠COE=90゜∴∠ECO=∠AOD在△COE和△OAD中∴△COE≌△OAD(AAS)∴CE=OD,OE=AD∵∴OD=1,∴CE=1,∵點(diǎn)C在第二象限∴點(diǎn)C的坐標(biāo)為故答案為:;(3)∵∠ACB=90゜∴∠BCE+∠ACD=90゜∵BE⊥CE,AD⊥CE∴∠CEB=∠ADC=90゜∴∠BCE+∠CBE=90゜∴∠CBE=∠ACD在△BCE和△CAD中∴△BCE≌△CAD(AAS)∴BE=CD,CE=AD=6cm∴BE=CD=CE-DE=6-4=2(cm)【點(diǎn)睛】本題是三角形全等的綜合,考查了全等三角形的判定與性質(zhì),掌握全等三角形的判定方法是關(guān)鍵.12.(2024·黑龍江牡丹江·九年級(jí)期末)平面內(nèi)有一等腰直角三角板(∠ACB=90°)和一直線MN.過(guò)點(diǎn)C作CE⊥MN于點(diǎn)E,過(guò)點(diǎn)B作BF⊥MN于點(diǎn)F.當(dāng)點(diǎn)E與點(diǎn)A重合時(shí)(如圖1),易證:AF+BF=2CE.(1)當(dāng)三角板繞點(diǎn)A順時(shí)針旋轉(zhuǎn)至圖2的位置時(shí),上述結(jié)論是否仍然成立?若成立,請(qǐng)給予證明;若不成立,線段AF、BF、CE之間又有怎樣的數(shù)量關(guān)系,請(qǐng)直接寫(xiě)出你的猜想,不需證明.(2)當(dāng)三角板繞點(diǎn)A順時(shí)針旋轉(zhuǎn)至圖3的位置時(shí),上述結(jié)論是否仍然成立?若成立,請(qǐng)給予證明;若不成立,線段AF、BF、CE之間又有怎樣的數(shù)量關(guān)系,請(qǐng)直接寫(xiě)出你的猜想,不需證明.【答案】(1)AF+BF=2CE仍成立(2)AF-BF=2CE【分析】(1)過(guò)B作BH⊥CE于點(diǎn)H,可證△ACE≌△CBH,通過(guò)線段的等量代換可得結(jié)論;(2)過(guò)點(diǎn)B作BG⊥CE,交CE的延長(zhǎng)線于點(diǎn)G,△ACE≌△CBG,通過(guò)線段的等量代換可得答案.(1)解:圖2,AF+BF=2CE仍成立,
證明:如圖,過(guò)B作BH⊥CE于點(diǎn)H,∵∠BCH+∠ACE=90°,又∵在直角△ACE中,∠ACE+∠CAE=90°,∴∠CAE=∠BCH,又∵AC=BC,∠AEC=∠BHC=90°∴△ACE≌△CBH.∴CH=AE,BF=HE,CE=BH,∴AF+BF=AE+EF+BF=CH+EF+HE=CE+EF=2EC.(2)解:不成立,線段AF、BF、CE之間的數(shù)量關(guān)系為:AF-BF=2CE證明:如圖,過(guò)點(diǎn)B作BG⊥CE,交CE的延長(zhǎng)線于點(diǎn)G,∵∠BCG+∠ACE=90°,又∵在直角△ACE中,∠ACE+∠CAE=90°,∴∠CAE=∠BCG,又∵AC=BC,∠AEC=∠BGC=90°∴△ACE≌△CBG.∴CG=AE,BF=GE,CE=BG,∴AF-BF=AE+EF-BF=CG+EF-GE=CE+EF=2EC.【點(diǎn)睛】本題考查全等三角形的判定,根據(jù)題意正確作出輔助線構(gòu)造全等三角形是解題的關(guān)鍵.13.(2024·浙江·校考一模)(1)探索發(fā)現(xiàn):如圖1,已知中,,,直線l過(guò)點(diǎn)C,過(guò)點(diǎn)A作,過(guò)點(diǎn)B作,垂足分別為D、E.求證:.(2)遷移應(yīng)用:如圖2,將一塊等腰直角的三角板放在平面直角坐標(biāo)系內(nèi),三角板的一個(gè)銳角的頂點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)O重合,另兩個(gè)頂點(diǎn)均落在第一象限內(nèi),已知點(diǎn)N的坐標(biāo)為,求點(diǎn)M的坐標(biāo).(3)拓展應(yīng)用:如圖3,在平面直角坐標(biāo)系內(nèi),已知直線與y軸交于點(diǎn)P,與x軸交于點(diǎn)Q,將直線繞P點(diǎn)沿逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)后,所得的直線交x軸于點(diǎn)R.求點(diǎn)R的坐標(biāo).【答案】(1)見(jiàn)詳解;(2)點(diǎn)M的坐標(biāo)為(1,3);(3)R(,0)【分析】(1)先判斷出∠ACB=∠ADC,再判斷出∠CAD=∠BCE,進(jìn)而判斷出△ACD≌△CBE,即可得出結(jié)論;(2)過(guò)點(diǎn)M作MF⊥y軸,垂足為F,過(guò)點(diǎn)N作NG⊥MF,判斷出MF=NG,OF=MG,設(shè)M(m,n)列方程組求解,即可得出結(jié)論;(3)過(guò)點(diǎn)Q作QS⊥PQ,交PR于S,過(guò)點(diǎn)S作SH⊥x軸于H,先求出OP=4,由y=0得x=1,進(jìn)而得出Q(1,0),OQ=1,再判斷出PQ=SQ,即可判斷出OH=5,SH=OQ=1,進(jìn)而求出直線PR的解析式,即可得出結(jié)論.【詳解】(1)證明:∵∠ACB=90°,AD⊥l,∴∠ACB=∠ADC.∵∠ACE=∠ADC+∠CAD,∠ACE=∠ACB+∠BCE,∴∠CAD=∠BCE,∵∠ADC=∠CEB=90°,AC=BC.∴△ACD≌△CBE,∴CD=BE,(2)解:如圖2,過(guò)點(diǎn)M作MF⊥y軸,垂足為F,過(guò)點(diǎn)N作NG⊥MF,交FM的延長(zhǎng)線于G,由已知得OM=ON,且∠OMN=90°,∴由(1)得△OFM≌△MGN,∴MF=NG,OF=MG,設(shè)M(m,n),∴MF=m,OF=n,∴MG=n,NG=m,∵點(diǎn)N的坐標(biāo)為(4,2)∴解得∴點(diǎn)M的坐標(biāo)為(1,3);(3)如圖3,過(guò)點(diǎn)Q作QS⊥PQ,交PR于S,過(guò)點(diǎn)S作SH⊥x軸于H,對(duì)于直線y=﹣4x+4,由x=0得y=4,∴P(0,4),∴OP=4,由y=0得x=1,∴Q(1,0),OQ=1,∵∠QPR=45°,∴∠PSQ=45°=∠QPS.∴PQ=SQ.∴由(1)得SH=OQ,QH=OP.∴OH=OQ+QH=OQ+OP=4+1=5,SH=OQ=1.∴S(5,1),設(shè)直線PR為y=kx+b,則,解得.∴直線PR為y=x+4.由y=0得,x=,∴R(,0).【點(diǎn)睛】本題是一次函數(shù)綜合題,主要考查了待定系數(shù)法,全等三角形的判定和性質(zhì),構(gòu)造出全等三角形是解本題的關(guān)鍵.14.(2024·北京??肌ひ荒#┮阎菪沃?,∥,且,,.⑴如圖,P為上的一點(diǎn),滿足∠BPC=∠A,求AP的長(zhǎng);⑵如果點(diǎn)P在邊上移動(dòng)(點(diǎn)P與點(diǎn)不重合),且滿足∠BPE=∠A,交直線于點(diǎn)E,同時(shí)交直線DC于點(diǎn).①當(dāng)點(diǎn)在線段DC的延長(zhǎng)線上時(shí),設(shè),CQ=y,求關(guān)于的函數(shù)關(guān)系式,并寫(xiě)出自變量的取值范圍;②寫(xiě)CE=1時(shí),寫(xiě)出AP的長(zhǎng)(不必寫(xiě)解答過(guò)程)【答案】⑴的長(zhǎng)1或4;⑵①;②或3-【分析】(1)當(dāng)∠BPC=∠A時(shí),∠A+∠APB+∠ABP=180°,而∠APB+∠BPC+∠DPC=180°,因此∠ABP=∠DPC,此時(shí)三角形APB與三角形DPC相似,那么可得出關(guān)于AP,PD,AB,CD的比例關(guān)系式,AB,CD的值題中已經(jīng)告訴,可以先用AP表示出PD,然后代入上面得出的比例關(guān)系式中求出AP的長(zhǎng).(2)①與(1)的方法類似,只不過(guò)把DC換成了DQ,那么只要用DC+CQ就能表示出DQ了.然后按得出的關(guān)于AB,AP,PD,DQ的比例關(guān)系式,得出x,y的函數(shù)關(guān)系式.②和①的方法類似,但是要多一步,要先通過(guò)平行得出三角形PDQ和CEQ相似,根據(jù)CE的長(zhǎng),用AP表示出PD,然后根據(jù)PD,DQ,QC,CE的比例關(guān)系用AP表示出DQ,然后按①的步驟進(jìn)行求解即可.【詳解】解:⑴,,,又梯形中,,,,,設(shè),,,解得,,的長(zhǎng)1或4;⑵①由⑴易得(如圖),,即,②當(dāng)CE=1時(shí),∵△PDQ∽△ECQ,∴,或,,解得:AP=2或3?.【點(diǎn)睛】考查二次函數(shù)的綜合應(yīng)用,利用相似三角形得出線段間的比例關(guān)系是求解的關(guān)鍵.15.(2024·湖北·中考真題)如圖,矩形中,分別在上,將四邊形沿翻折,使的對(duì)稱點(diǎn)落在上,的對(duì)稱點(diǎn)為交于.(1)求證:.(2)若為中點(diǎn),且,求長(zhǎng).(3)連接,若為中點(diǎn),為中點(diǎn),探究與大小關(guān)系并說(shuō)明理由.【答案】(1)見(jiàn)詳解(2)(3)【分析】(1)根據(jù)矩形的性質(zhì)得,由折疊得出,得出,即可證明;(2)根據(jù)矩形的性質(zhì)以及線段中點(diǎn),得出,根據(jù)代入數(shù)值得,進(jìn)行計(jì)算,再結(jié)合,則,代入數(shù)值,得,所以;(3)由折疊性質(zhì),得直線,,是等腰三角形,則,因?yàn)闉橹悬c(diǎn),為中點(diǎn),所以,,所以,則,所以,則,即可作答.【詳解】(1)解:如圖:∵四邊形是矩形,∴,∴,∵分別在上,將四邊形沿翻折,使的對(duì)稱點(diǎn)落在上,∴,∴,∴,∴;(2)解:如圖:∵四邊形是矩形,∴,,∵為中點(diǎn),∴,設(shè),∴,在中,,即,解得,∴,∴,∵,∴,∴,解得,∵,∴;(3)解:如圖:延長(zhǎng)交于一點(diǎn)M,連接∵分別在上,將四邊形沿翻折,使的對(duì)稱點(diǎn)落在上,∴直線,,∴是等腰三角形,∴,∵為中點(diǎn),∴設(shè),∴,∵為中點(diǎn),∴,∵,,∴,∴,,∴,在中,,∴,∴,在中,,∵,∴,∴,∴,∴,∴,【點(diǎn)睛】本題考查了矩形與折疊,相似三角形的判定與性質(zhì),勾股定理,全等三角形的判定與性質(zhì),正確掌握相關(guān)性質(zhì)內(nèi)容是解題的關(guān)鍵.16.(2023年安徽省九年級(jí)數(shù)學(xué)一模試卷)如圖,在中,,,是線段上的一點(diǎn),連接,過(guò)點(diǎn)作,分別交,于點(diǎn),,與過(guò)點(diǎn)A且垂直于的直線相交于點(diǎn),連接(1)求證:(2)若是的中點(diǎn),求的值.(3)若,求的值.【答案】(1)證明見(jiàn)解析(2)(3)的值為12【分析】(1)先證明,再利用相似三角形的性質(zhì)進(jìn)行證明.(2)先證明,求出,再利用相似三角形的性質(zhì)即可求解.(3)利用全等和相似進(jìn)行線段之間的關(guān)系轉(zhuǎn)化,先求出,再求出,即可求解.【詳解】(1)證明:∵,∴,∴,∴,∵,∴,(2)∵,∴,∵,∴,∴,∵是的中點(diǎn),∴,∴,∴,∵
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