
1.如圖,在四邊形ABCD中,AB=AD,∠B+∠D=180°,E,F分別是邊BC,CD上的點,且∠EAF=∠BAD,求證:EF=BE+FD.
2.如圖.在四邊形ABCD中,∠B+∠ADC=180°,AB=AD,E、F分別是邊BC、CD延長線上的點,且∠EAF=∠BAD,求證:EF=BE﹣FD.
3.(1)如圖1,在四邊形ABCD中,AB=AD,∠B=∠D=90°,E、F分別是邊BC、CD上的點,且∠EAF=∠BAD.求證:EF=BE+FD.
(2)如圖2,在四邊形ABCD中,AB=AD,∠B+∠D=180°,E、F分別是邊BC、CD上的點,且∠EAF=∠BAD,(1)中的結論是否仍然成立?若成立,請證明;若不成立,請寫出線段EF、BE、FD它們之間的數量關系,并證明.
(3)如圖3,在四邊形ABCD中,AB=AD,∠B+∠ADC=180°,E、F分別是邊BC、CD延長線上的點,且∠EAF=∠BAD,(1)中的結論是否仍然成立?若成立,請證明;若不成立,請寫出線段EF、BE、FD它們之間的數量關系,并證明.
4.(1)如圖1,在正方形ABCD中,E、F分別是BC,CD上的點,且∠EAF=45°.直接寫出BE、DF、EF之間的數量關系;
(2)如圖2,在四邊形ABCD中,AB=AD,∠B=∠D=90°,E、F分別是BC,CD上的點,且∠EAF=∠BAD,求證:EF=BE+DF;
(3)如圖3,在四邊形ABCD中,AB=AD,∠B+∠ADC=180°,延長BC到點E,延長CD到點F,使得∠EAF=∠BAD,則結論EF=BE+DF是否仍然成立?若成立,請證明;不成立,請寫出它們的數量關系并證明.
5.(1)方法感悟:
如圖①,在正方形ABCD中,點E、F分別為DC、BC邊上的點,且滿足∠EAF=45°,連接EF.將△ADE繞點A順時針旋轉90°得到△ABG,易證△GAF≌△EAF,從而得到結論:DE+BF=EF.根據這個結論,若CD=6,DE=2,求EF的長.
(2)方法遷移:
如圖②,若在四邊形ABCD中,AB=AD,∠B+∠D=180°,E、F分別是BC、CD上的點,且∠EAF=∠BAD,試猜想DE,BF,EF之間有何數量關系,證明你的結論.
(3)問題拓展:如圖③,在四邊形ABCD中,AB=AD,∠B+∠ADC=180°,E、F分別是邊BC、CD延長線上的點,且∠EAF=∠BAD,試探究線段EF、BE、FD之間的數量關系,請直接寫出你的猜想(不必說明理由).
6.(1)閱讀理解:
如圖①,在△ABC中,若AB=5,AC=3,求BC邊上的中線AD的取值范圍.
解決此問題可以用如下方法:
延長AD到點E使DE=AD,再連接BE,這樣就把AB,AC,2AD集中在△ABE中,利用三角形三邊的關系可判斷線段AE的取值范圍是 ;則中線AD的取值范圍是 ;
(2)問題解決:
如圖②,在△ABC中,D是BC邊的中點,DE⊥DF于點D,DE交AB于點E,DF交AC于點F,連接EF,此時:BE+CF EF(填“>”或“=”或“<”);
(3)問題拓展:
如圖③,在四邊形ABCD中,∠B+∠D=180,CB=CD,∠BCD=140°,以C為頂點作∠ECF=70°,邊CE,CF分別交AB,AD于E,F兩點,連接EF,此時:BE+DF EF(填“>”或“=”或“<“);
(4)若在圖③的四邊形ABCD中,∠ECF=α(0°<α<90°),∠B+∠D=180,CB=CD,且(3)中的結論仍然成立,則∠BCD= (用含α的代數式表示).
7.【閱讀理解】截長補短法,是初中數學幾何題中一種輔助線的添加方法.截長就是在長邊上截取一條線段與某一短邊相等,補短是通過在一條短邊上延長一條線段與另一長邊相等,從而解決問題.
(1)如圖 1,△ABC是等邊三角形,點D是邊BC下方一點,連結DA、DB、DC,且∠BDC=120°,探索線段DA、DB、DC之間的數量關系.解題思路:延長DC到點E,使CE=BD,連接AE,根據∠BAC+BDC=180°,則∠ABD+∠ACD=180°,因為∠ACD+∠ACE=180°可證∠ABD=∠ACE,易證得△ABD≌△ACE,得出△ADE是等邊三角形,所以AD=DE,從而探尋線段DA、DB、DC之間的數量關系.根據上述解題思路,請直接寫出DA、DB、DC之間的數量關系是 ;
【拓展延伸】
(2)如圖2,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC.若點D是邊BC下方一點,∠BDC=90°,探索線段DA、DB、DC之間的數量關系,并說明理由;
【知識應用】
(3)如圖3,兩塊斜邊長都為2cm的三角板,把斜邊重疊擺放在一起,已知30°所對直角邊等于斜邊一半,則PQ的長為 cm.(結果無需化簡)
8.如圖,點P(3m﹣1,﹣2m+4)在第一象限的角平分線OC上,AP⊥BP,點A在x軸正半軸上,點B在y軸正半軸上.
(1)求點P的坐標.
(2)當∠APB繞點P旋轉時,
①OA+OB的值是否發(fā)生變化?若變化,求出其變化范圍;若不變,求出這個定值.
②請求出OA2+OB2的最小值.
專題05 對角互補模型綜合應用(能力提升)
1.如圖,在四邊形ABCD中,AB=AD,∠B+∠D=180°,E,F分別是邊BC,CD上的點,且∠EAF=∠BAD,求證:EF=BE+FD.
【解答】證明:延長CB至M,使BM=FD,連接AM,如圖所示:
∵∠ABC+∠D=180°,∠ABM+∠ABC=180°,
∴∠ABM=∠D,
在△ABM與△ADF中,
,
∴△ABM≌△ADF(SAS),
∴AF=AM,∠BAM=∠DAF,
∵∠EAF=∠BAD,
∴∠DAF+∠BAE=∠BAD=∠FAE,
∴∠BAM+∠BAE=∠EAF,
即∠MAE=∠EAF,
在△AME與△AFE中,
,
∴△AME≌△AFE(SAS),
∴EF=ME,
∵ME=BE+BM,
∴EF=BE+FD.
2.如圖.在四邊形ABCD中,∠B+∠ADC=180°,AB=AD,E、F分別是邊BC、CD延長線上的點,且∠EAF=∠BAD,求證:EF=BE﹣FD.
【解答】證明:在BE上截取BG,使BG=DF,連接AG.
∵∠B+∠ADC=180°,∠ADF+∠ADC=180°,
∴∠B=∠ADF.
在△ABG和△ADF中,
,
∴△ABG≌△ADF(SAS),
∴∠BAG=∠DAF,AG=AF.
∴∠BAG+∠EAD=∠DAF+∠EAD=∠EAF=∠BAD.
∴∠GAE=∠EAF.
在△AEG和△AEF中,
,
∴△AEG≌△AEF(SAS).
∴EG=EF,
∵EG=BE﹣BG
∴EF=BE﹣FD.
3.(1)如圖1,在四邊形ABCD中,AB=AD,∠B=∠D=90°,E、F分別是邊BC、CD上的點,且∠EAF=∠BAD.求證:EF=BE+FD.
(2)如圖2,在四邊形ABCD中,AB=AD,∠B+∠D=180°,E、F分別是邊BC、CD上的點,且∠EAF=∠BAD,(1)中的結論是否仍然成立?若成立,請證明;若不成立,請寫出線段EF、BE、FD它們之間的數量關系,并證明.
(3)如圖3,在四邊形ABCD中,AB=AD,∠B+∠ADC=180°,E、F分別是邊BC、CD延長線上的點,且∠EAF=∠BAD,(1)中的結論是否仍然成立?若成立,請證明;若不成立,請寫出線段EF、BE、FD它們之間的數量關系,并證明.
【解答】證明:(1)如圖1,延長EB到G,使BG=DF,連接AG.
∵在△ABG與△ADF中,,
∴△ABG≌△ADF(SAS).
∴AG=AF,∠1=∠2.
∴∠1+∠3=∠2+∠3=∠EAF=∠BAD.
∴∠GAE=∠EAF.
又AE=AE,
易證△AEG≌△AEF.
∴EG=EF.
∵EG=BE+BG.
∴EF=BE+FD
(2)(1)中的結論EF=BE+FD仍然成立.
證明:如圖2,延長CB至M,使BM=DF,
∵∠ABC+∠D=180°,∠1+∠ABC=180°,
∴∠1=∠D,
在△ABM與△ADF中,
,
∴△ABM≌△ADF(SAS).
∴AF=AM,∠2=∠3.
∵∠EAF=∠BAD,
∴∠2+∠4=∠BAD=∠EAF.
∴∠3+∠4=∠EAF,即∠MAE=∠EAF.
在△AME與△AFE中,
,
∴△AME≌△AFE(SAS).
∴EF=ME,即EF=BE+BM.
∴EF=BE+DF.
(3)結論EF=BE+FD不成立,應當是EF=BE﹣FD.
證明:在BE上截取BG,使BG=DF,連接AG.
∵∠B+∠ADC=180°,∠ADF+∠ADC=180°,
∴∠B=∠ADF.
∵在△ABG與△ADF中,
,
∴△ABG≌△ADF(SAS).
∴∠BAG=∠DAF,AG=AF.
∴∠BAG+∠EAD=∠DAF+∠EAD=∠EAF=∠BAD.
∴∠GAE=∠EAF.
∵AE=AE,
易證△AEG≌△AEF.
∴EG=EF
∵EG=BE﹣BG
∴EF=BE﹣FD.
4.(1)如圖1,在正方形ABCD中,E、F分別是BC,CD上的點,且∠EAF=45°.直接寫出BE、DF、EF之間的數量關系;
(2)如圖2,在四邊形ABCD中,AB=AD,∠B=∠D=90°,E、F分別是BC,CD上的點,且∠EAF=∠BAD,求證:EF=BE+DF;
(3)如圖3,在四邊形ABCD中,AB=AD,∠B+∠ADC=180°,延長BC到點E,延長CD到點F,使得∠EAF=∠BAD,則結論EF=BE+DF是否仍然成立?若成立,請證明;不成立,請寫出它們的數量關系并證明.
【解答】解:(1)EF=BE+DF;
如圖1,將△ADF繞點A順時針旋轉,使AD與AB重合,得到△ABF′,
∵∠EAF=45°,
∴∠EAF′=∠EAF=45°,
在△AEF和△AEF′中,
,
∴△AEF≌△AEF′(SAS),
∴EF=EF′,
又EF′=BE+BF′=BE+DF,
∴EF=BE+DF;
(2)延長CB到G,使BG=FD,連接AG,
∵∠ABG=∠D=90°,AB=AD,
∴△ABG≌△ADF(SAS),
∴∠BAG=∠DAF,AG=AF,
∵∠EAF=∠BAD,
∴∠DAF+∠BAE=∠EAF,
∴∠EAF=∠GAE,
∴△AEF≌△AEG(SAS),
∴EF=EG=EB+BG=EB+DF.
(3)結論不成立,應為EF=BE﹣DF,
證明:在BE上截取BG,使BG=DF,連接AG.
∵∠B+∠ADC=180°,∠ADF+∠ADC=180°,
∴∠B=∠ADF.
∵AB=AD,
∴△ABG≌△ADF(SAS).
∴∠BAG=∠DAF,AG=AF.
∴∠BAG+∠EAD=∠DAF+∠EAD
=∠EAF=∠BAD.
∴∠GAE=∠EAF.
∵AE=AE,
∴△AEG≌△AEF(SAS).
∴EG=EF
∵EG=BE﹣BG
∴EF=BE﹣FD.
5.(1)方法感悟:
如圖①,在正方形ABCD中,點E、F分別為DC、BC邊上的點,且滿足∠EAF=45°,連接EF.將△ADE繞點A順時針旋轉90°得到△ABG,易證△GAF≌△EAF,從而得到結論:DE+BF=EF.根據這個結論,若CD=6,DE=2,求EF的長.
(2)方法遷移:
如圖②,若在四邊形ABCD中,AB=AD,∠B+∠D=180°,E、F分別是BC、CD上的點,且∠EAF=∠BAD,試猜想DE,BF,EF之間有何數量關系,證明你的結論.
(3)問題拓展:如圖③,在四邊形ABCD中,AB=AD,∠B+∠ADC=180°,E、F分別是邊BC、CD延長線上的點,且∠EAF=∠BAD,試探究線段EF、BE、FD之間的數量關系,請直接寫出你的猜想(不必說明理由).
【解答】解:(1)方法感悟:
∵將△ADE繞點A順時針旋轉90°得到△ABG,
∴GB=DE=2,
∵△GAF≌△EAF
∴GF=EF,
∵CD=6,DE=2
∴CE=4,
∵EF2=CF2+CE2,
∴EF2=(8﹣EF)2+16,
∴EF=5;
(2)方法遷移:
DE+BF=EF,
理由如下:如圖②,將△ADE繞點A順時針旋轉角度為∠BAD的度數,得到△ABH,
由旋轉可得,AH=AE,BH=DE,∠1=∠2,∠D=∠ABH,
∵∠EAF=∠DAB,
∴∠HAF=∠1+∠3=∠2+∠3=∠BAD,
∴∠HAF=∠EAF,
∵∠ABH+∠ABF=∠D+∠ABF=180°,
∴點H、B、F三點共線,
在△AEF和△AHF中,
∴△AEF≌△AHF(SAS),
∴EF=HF,
∵HF=BH+BF,
∴EF=DE+BF.
(3)問題拓展:
EF=BE﹣FD,
理由如下:在BC上截取BH=DF,
∵∠B+∠ADC=180°,∠ADC+∠ADF=180°,
∴∠B=∠ADF,且AB=AD,BH=DF,
∴△ABH≌△ADF(SAS)
∴∠BAH=∠DAF,AH=AF,
∵∠EAF=∠BAD,
∴∠DAE+∠BAH=∠BAD,
∴∠HAE=∠BAD=∠EAF,且AE=AE,AH=AF,
∴△HAE≌△FAE(SAS)
∴HE=EF,
∴EF=HE=BE﹣BH=BE﹣DF.
6.(1)閱讀理解:
如圖①,在△ABC中,若AB=5,AC=3,求BC邊上的中線AD的取值范圍.
解決此問題可以用如下方法:
延長AD到點E使DE=AD,再連接BE,這樣就把AB,AC,2AD集中在△ABE中,利用三角形三邊的關系可判斷線段AE的取值范圍是 ;則中線AD的取值范圍是 ;
(2)問題解決:
如圖②,在△ABC中,D是BC邊的中點,DE⊥DF于點D,DE交AB于點E,DF交AC于點F,連接EF,此時:BE+CF EF(填“>”或“=”或“<”);
(3)問題拓展:
如圖③,在四邊形ABCD中,∠B+∠D=180,CB=CD,∠BCD=140°,以C為頂點作∠ECF=70°,邊CE,CF分別交AB,AD于E,F兩點,連接EF,此時:BE+DF EF(填“>”或“=”或“<“);
(4)若在圖③的四邊形ABCD中,∠ECF=α(0°<α<90°),∠B+∠D=180,CB=CD,且(3)中的結論仍然成立,則∠BCD= (用含α的代數式表示).
【解答】解:(1)在△ADC與△EDB中,
,
∴△ADC≌△EDB(SAS),
∴BE=AC=3,
在△ABE中,AB﹣BE<AE<AB+BE,
即2<AE<8,
∴2<2AD<8,
∴1<AD<4,
故答案為:2<AE<8;1<AD<4;
(2)如圖,延長FD至點G,使DG=DF,連接BG,EG,
∵點D是BC的中點,
∴DB=DC,
∵∠BDG=∠CDF,DG=DF,
∴△BDG≌△CDF(SAS),
∴BG=CF,
∵ED⊥FD,FD=GD,
∴EF=EG,
在△BEG中,BE+BG>EG,
∴BE+CF>EF,
故答案為:>;
(3)BE+DF=EF,
如圖,延長AB至點G,使BG=DF,連接CG,
∵∠ABC+∠D=180°,∠ABC+∠CBG=180°,
∴∠CBG=∠D,
又∵CB=CD,BG=DF,
∴△CBG≌△CDF(SAS),
∴CG=CF,∠BCG=∠DCF,
∵∠BCD=140°,∠ECF=70°,
∴∠DCF+∠BCE=70°,
∴∠BCE+∠BCG=70°,
∴∠ECG=∠ECF=70°,
又∵CE=CE,CG=CF,
∴△ECG≌△ECF(SAS),
∴EG=EF,
∵BE+BG=EG,
∴BE+DF=EF,
故答案為:=;
(4)由(3)同理可得△CBG≌△CDF,
∴CG=CF,∠BCG=∠DCF,
若BE+DF=EF,
則EG=EF,
∴△ECF≌△ECG(SSS),
∴∠ECG=∠ECF,
∴∠BCD=2∠ECF=2α,
故答案為:2α.
7.【閱讀理解】截長補短法,是初中數學幾何題中一種輔助線的添加方法.截長就是在長邊上截取一條線段與某一短邊相等,補短是通過在一條短邊上延長一條線段與另一長邊相等,從而解決問題.
(1)如圖 1,△ABC是等邊三角形,點D是邊BC下方一點,連結DA、DB、DC,且∠BDC=120°,探索線段DA、DB、DC之間的數量關系.解題思路:延長DC到點E,使CE=BD,連接AE,根據∠BAC+BDC=180°,則∠ABD+∠ACD=180°,因為∠ACD+∠ACE=180°可證∠ABD=∠ACE,易證得△ABD≌△ACE,得出△ADE是等邊三角形,所以AD=DE,從而探尋線段DA、DB、DC之間的數量關系.根據上述解題思路,請直接寫出DA、DB、DC之間的數量關系是 ;
【拓展延伸】
(2)如圖2,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC.若點D是邊BC下方一點,∠BDC=90°,探索線段DA、DB、DC之間的數量關系,并說明理由;
【知識應用】
(3)如圖3,兩塊斜邊長都為2cm的三角板,把斜邊重疊擺放在一起,已知30°所對直角邊等于斜邊一半,則PQ的長為 cm.(結果無需化簡)
【解答】解:(1)如圖1,延長DC到點E,使CE=BD,連接AE,
∵△ABC是等邊三角形,
∴AB=AC,∠BAC=60°,
∵∠BDC=120°,
∴∠BAC+BDC=180°,
∴∠ABD+∠ACD=180°,
∵∠ACD+∠ACE=180°,
∴∠ABD=∠ACE,
在△ABD和△ACE中,
,
∴△ABD≌△ACE(SAS),
∴AD=AE,∠BAD=∠CAE,
∴∠DAE=∠BAC=60°,
∴△ADE是等邊三角形,
∴AD=DE,
∴DA=DE=DC+CE=DB+DC;
故答案為:DA=DB+DC;
(2)DA=DB+DC,
理由如下:延長DC到點E,使CE=BD,連接AE,
∵∠BAC=90°,∠BDC=90°,
∴∠ABD+∠ACD=180°,
∵∠ACE+∠ACD=180°,
∴∠ABD=∠ACE,
∵AB=AC,CE=BD,
∴△ABD≌△ACE(SAS),
∴AD=AE,∠BAD=∠CAE,
∴∠DAE=∠BAC=90°,
∴DA2+AE2=DE2,
∴2DA2=(DB+DC)2,
∴DA=DB+DC;
(3)如圖3,連接PQ,
∵MN=2cm,∠QMN=30°,
∴QN=MN=1cm,
∴MQ==(cm),
由(2)可得:PQ=QM+QN,
解得:PQ=cm,
故答案為:.
8.如圖,點P(3m﹣1,﹣2m+4)在第一象限的角平分線OC上,AP⊥BP,點A在x軸正半軸上,點B在y軸正半軸上.
(1)求點P的坐標.
(2)當∠APB繞點P旋轉時,
①OA+OB的值是否發(fā)生變化?若變化,求出其變化范圍;若不變,求出這個定值.
②請求出OA2+OB2的最小值.
【解答】解:(1)∵點P(3m﹣1,﹣2m+4)在第一象限的角平分線OC上,
∴3m﹣1=﹣2m+4,
∴m=1,
∴P(2,2);
(2)①不變.
過點P作PM⊥y軸于M,PN⊥OA于N.
∵∠PMO=∠PNO=∠MON=90°,PM=PN=2,
∴四邊形QMPN是正方形,
∴∠MPN=90°=∠APB,
∴∠MPB=∠NPA.
在△PMB和△PNA中,
,
∴△PMB≌△PNA(ASA),
∴BM=AN,
∴OB+OA=OM﹣BM+ON+AN=2OM=4,
②連接AB,
∵∠AOB=90°,
∴OA2+OB2=AB2,
∵∠BPA=90°,
∴AB2=PA2+PB2=2PA2,
∴OA2+OB2=2PA2,當PA最小時,OA2+OB2也最?。?br>根據垂線段最短原理,PA最小值為2,
∴OA2+OB2的最小值為8.
這是一份2024年中考數學專題訓練 專題05 對角互補模型綜合應用(知識解讀),共27頁。
這是一份2024年中考數學專題訓練 專題05 對角互補模型綜合應用(專項訓練)(原卷版+解析),共14頁。試卷主要包含了問題背景等內容,歡迎下載使用。
這是一份專題05 對角互補模型綜合應用(能力提升)-備戰(zhàn)中考數學《重難點解讀?專項訓練》(全國通用),文件包含專題05對角互補模型綜合應用能力提升解析版docx、專題05對角互補模型綜合應用能力提升原卷版docx等2份試卷配套教學資源,其中試卷共24頁, 歡迎下載使用。
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