
【特例感知】
(1)如圖1,E是正方形ABCD外一點,將線段AE繞點A順時針旋轉(zhuǎn)90°得到AF,連接DE、BF,求證:DE=BF
【類比遷移】
(2)如圖2,在菱形ABCD中,AB=4,B=60°,P是AB的中點,將線段PA、PD分別繞點P順時針旋轉(zhuǎn)90°得到PE、PF,PF交BC于點G,連接CE、CF,求四邊形CEGF的面積.
【拓展提升】
(3)如圖3,在平行四邊形ABCD中AB=12,AD=10,B為銳角且滿足sinB=,P是射線BA上一動點,點C、D同時繞點P順時針旋轉(zhuǎn)90°得到C、D,當△BCD為直角三角形時,直接寫出BP的長.
解:(1)易證△ABF≌△ADE,可得BF=DE
(2)連接EF,易知CP⊥AB,∠DPF=90°得∠APD=∠EPF,而PD=PF,PA=PE,得△PAD≌△PEF,故EF=AD=4;過點P作MN⊥AD,易知△PDM~△GPN,易知MA=1,PM=PN=,由此可得NG=,故GC=,由∠NPG=∠ADP,∠PFE=∠ADP得∠NPG=∠PFE,得EF||PN,即有EF⊥GC,故SCEGF=4××=(此處注意:因為是旋轉(zhuǎn)90°,故EF與BC始終保持垂直,這在第三問有大用處)
(3)由(2)知CD的對應(yīng)線段C′D′始終垂直于AB,當點C′、D′在直線AB上時,△BC′D′即為直角三角形,
①當C′落在AB上時,如圖所示,此時BP=6;
②當D′落在AB上時,如圖所示,此時PD=8,AP=6,故BP=18;
③如下左圖所示,作出一系列輔助線,設(shè)AP=5m,則PJ=HI=4m,AJ=3m,△CPH≌△PCG,△PDJ≌△PDK,PG=CH,GC=PH,PK=4m,DI=,CI=CM=+7m,BM=+m,BN=-m,DN=7m-,△BMC~△DNB,得,得m=,故BP=10+或10-(此值為下右圖同理可求得)
綜上所述BP的值為6或18或10+或10-
2.(2024深圳中學(xué)開學(xué)考22題)如圖1,在矩形ABCD中,CD=BC=4,點E、G分別是AD、AB的中點,過點E、G分別作EF⊥AD,GF⊥AB,F(xiàn)G與EF交于點F,連接CF
特別感知
以下結(jié)論中正確的序號有_______;
①四邊形AGFE是矩形;②矩形ABCD與四邊形AGFE位似;③以ED、CF、BG為邊圍成的三角形不是直角三角形
類比發(fā)現(xiàn)
如圖2,將圖1中的四邊形AGFE繞著點A旋轉(zhuǎn),連接BG,觀察CF與BG之間的數(shù)量關(guān)系和位置關(guān)系,并說明你的發(fā)現(xiàn);
拓展應(yīng)用
連接CE,當CE的長度最大時,
①求BG的長度;②連接AC、AF、CF,若在△ACF內(nèi)存在一點P,使CP+AP+PF的值最小,并求出最小值.
(2)連接AF、AC,易知AF:AG=AC:AB=2:,同時∠BAC=∠GAF,故∠CAF=∠BAG,故△BAG~△CAF,故CF:BG=2:
(3)易知點E在以A為圓心,2為半徑的圓上運動,當C、A、E共線時,CE取最大值,當CE最大時,AC=8,EF=2,故CF=4,故BG=2
②將AP繞點A旋轉(zhuǎn)30°至M且使AM=AP,連接PM,易知PM=PA;同時將AF繞點A旋轉(zhuǎn)30°點N且使AN=AM,易得△APF~△AMN,得NM=PF,故PA+PC+PF=PC+PM+MN,當C、P、M、N共線時,故最小值,即CN,此時∠CAN=150°,AN=4,CN=4,故最小值為4
3.(2024重慶模擬24題)在Rt△ABC中,AB=BC,∠ABC=90°,點D是邊BC上一點,連接AD,∠ABD的角平分線交AD于點E,
(1)如圖1所示,∠BAD=30°,若CD=2,求DE的長;
(2)如圖2所示,點F為AC上一點,過點F作FO⊥AD于點O,若點O恰好平分線段AD,求證:CF=BE+CD;
(3)如圖3所示,點P為邊AC上一點,且滿足AP=BE,過點P作PQ⊥AD于點Q,連接BQ,當BQ最短時,請直接寫出的值.
解:(1)如圖,設(shè)BD=m,則AB=m,而BA=BC,得m+2=m,得m=+1,AD=2+2,由角平分線定理得AE:DE=AB:BD,故DE=2
另法,連接CE,易知△BEA≌△BEC,得∠DCE=30°,而∠ADB=60°,故∠DEC=30°,故DE=DC=2
過點D作DM⊥AC于點M,連接OB、OM,O為AD的中點,故OB=OM=OA=OD,設(shè)∠CAD=α,∠BAD=β,則∠BOD=2β,∠MOD=2α,故∠BOM=90°,而∠DOF=90°,故∠BOE=∠MOF;而∠BEO=180°-β-45°=135°-β,∠OFM=90°+α=90°+45°-β=135°-β,即有∠BEO=∠OFM,于是△BOE≌△MOF,BE=FM,而CM=CD,故CF=BE+CD
過點A作AG⊥AB交QP延長線于點G,作BFAD于點F,∠BEF=45°+∠BAD,∠APQ=90°-∠PAQ=90°-(45°-∠BAD)=45°+∠BAD,故∠BEF=∠APQ,而AP=BE,∠AQP=∠BFE,故△APQ≌△BEF,
而AQ=BF,∠BAF+∠GAQ=90°,∠ABF+∠ABF=90°得∠GAQ=∠ABF,∠BFA=∠AQG=90°,得△AGQ≌△BAF,AG=AB,設(shè)AB=2,則點Q在以AG為直徑的圓上運動,圓心為M,當B、Q、M共線時BQ取最小值;此時BQ=-1,,而BD=-1,由角平分線定理知SABE:SBDE=2:(-1),,故
4.(2024安徽中考23題)如圖,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,點E是AC上一動點,連接BE,將BE繞點B逆時針旋轉(zhuǎn)90°得到BD,連接DE交BC于點F
(1)如圖1,若AB=4,∠C=30°,BE⊥AC,求DE的長;
(2)如圖2,若CB=CE,連接CD,在EC上截取EM=CD,過點M作EC的垂線交BC于點N,交ED于點K,當CF=2AE時,求證:NF+DF=MN;
(3)如圖3,△ABC中,若BE=CE,且∠BEC=45°,BE=4,點P為射線EA上一動點,連接BP,將BP點B逆時針旋轉(zhuǎn)60°得到BQ,連接EQ,請直接寫出線段EQ的最小值.
解:(1)如圖,易知AE=2,DE=2;
(2)過點D作DG⊥EC于點G,交CF于點H,設(shè)∠CED=ɑ,△BDE為等腰直角三角形,CB=CE,得∠BCE=90°-2ɑ,于是∠CHF=∠CHG=2ɑ,而∠HDF=90°-ɑ得∠DFH=90°-ɑ,故DH=FH,可得NF=NK;易知△BAE≌△BHD,DH=AE,
又CF=2AE,故HD=HC=HF,故∠CDF=90°;∠DCF=ɑ=∠MEK,CD=EM,∠EMK=∠CDF,得△EMK≌△CDF,DF=KM
于是MN=NK+MK=NF+DF即有MN=NF=DF
(3)以BE為邊長作等邊△BEH,連接QH,易知△BPE≌△BQH,由瓜豆原理可知點Q在直線QH上運動,當EQ⊥QH時,EQ取最小值,此時∠EHQ=75°,EH=4,由sin75°=,故EQmin=
5.(2024重慶中考模擬24題)在△ABC中,D為直線AC上一動點,連接BD,將BD繞點B逆時針旋轉(zhuǎn)90°得到BE,連接DE與AB相交于點F
如圖1,若D為AC的中點,∠BAC=90°,AC=4,BD=,連接AE,求線段AE的長;
如圖2,G是線段BA延長線上一點,D在線段AC上,連接DG、EC,若∠BAC
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這是一份2024中考數(shù)學(xué)幾何壓軸專題訓(xùn)練-專題07圓形之綜合問題(含解析),共30頁。
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