2024年中考数学专题训练 专题06 半角模型综合应用（专项训练）（原卷版+解析）

专题06半角模型综合应用（专项训练）1．如图，在△ABC中，∠C＝90°，AC＝BC，M、N是斜边AB上的两点，且∠MCN＝45°，AM＝3，BN＝5，则MN＝．2．如图，在等腰直角三角形ABC中，∠BAC＝90°，AB＝AC＝15，点M、N在边BC上，且∠MAN＝45°，CN＝5，MN＝．3．如图1，在Rt△ABC中，∠BAC＝90°，AB＝AC，点D、E是BC边上的任意两点，且∠DAE＝45°．（1）将△ABD绕点A逆时针旋转90°，得到△ACF，请在图（1）中画出△ACF．（2）在（1）中，连接EF，探究线段BD，EC和DE之间有怎样的数量关系？写出猜想，并说明理由．（3）如图2，M、N分别是正方形ABCD的边BC、CD上一点，且BM+DN＝MN，试求∠MAN的大小．4．（1）如图①，正方形ABCD①中，点E、F分别在边BC、CD上，∠EAF＝45°，延长CD到点C，使DG＝BE，连接EF、AG，求证：EF＝FG；（2）如图②，在△ABC中，∠BAC＝90°，点M、N在边BC上，且∠MAN＝45°，若BM＝2，AB＝AC，CN＝3，求MN的长．5．已知：正方形ABCD中，∠MAN＝45°，∠MAN绕点A顺时针旋转，它的两边分别交CB，DC（或它们的延长线）于点M，N．（1）当∠MAN绕点A旋转到（如图1）时，求证：BM+DN＝MN；（2）当∠MAN绕点A旋转到如图2的位置时，猜想线段BM，DN和MN之间又有怎样的数量关系呢？请直接写出你的猜想．（不需要证明）6．把一个含45°的三角板的锐角顶点与正方形ABCD的顶点A重合，然后把三角板绕点A顺时针旋转，它的两边分别交直线CB、DC于点M、N．（1）当三角板绕点A旋转到图（1）的位置时，求证：MN＝BM+DN．（2）当三角板绕点A旋转到图（2）的位置时，试判断线段MN、BM、DN之间具有怎样的等量关系？请写出你的猜想，并给予证明．7．如图，在△ABC中，∠BAC＝120°，AB＝AC，点M、N在边BC上，且∠MAN＝60°．若BM＝2，CN＝3，则MN的长为．8．△ABC中，∠BAC＝α，AB＝AC，点D、E在直线BC上．（1）如图1，D、E在BC边上，若α＝120°，且AD2+AC2＝DC2，求证：BD＝AD；（2）如图2，D、E在BC边上，若α＝150°，∠DAE＝75°，且ED2+BD2＝CE2，求∠BAD的度数．（3）如图3，D在CB的延长线上，E在BC边上，若∠BAC＝α，∠DAE＝180°﹣，∠ADB＝15°，BE＝4，BD＝2，则CD的值为．专题06半角模型综合应用（专项训练）1．如图，在△ABC中，∠C＝90°，AC＝BC，M、N是斜边AB上的两点，且∠MCN＝45°，AM＝3，BN＝5，则MN＝．【答案】【解答】解：将△CBN逆时针旋转90度，得到三角形ACR，连接RM则△CRA≌△CNB全等，△RAM是直角三角形∴AR＝BN＝5，∴MN＝RM＝＝故答案是：2．如图，在等腰直角三角形ABC中，∠BAC＝90°，AB＝AC＝15，点M、N在边BC上，且∠MAN＝45°，CN＝5，MN＝．【答案】13【解答】解：∵等腰直角三角形ABC中，∠BAC＝90°，AB＝AC＝15，∴∠ABC＝∠C＝45°，BC＝AB＝30，把△ACN绕点A顺时针旋转90°得到△ABD，连接MD，如图所示：则∠ABD＝∠C＝45°，BD＝CN＝5，∠DAN＝90°，AD＝AN，∴∠DBM＝45°+45°＝90°，∵∠MAN＝45°，∴∠MAD＝90°﹣45°＝45°，∴∠MAD＝∠MAN，在△AMD和△AMN中，，∴△AMD≌△AMN（SAS），∴MD＝MN，设MD＝MN＝x，则BM＝BC﹣MN﹣CN＝25﹣x，在Rt△DBM中，由勾股定理得：BD2+BM2＝MD2，即52+（25﹣x）2＝x2，解得：x＝13，∴MN＝13；故答案为：13．3．如图1，在Rt△ABC中，∠BAC＝90°，AB＝AC，点D、E是BC边上的任意两点，且∠DAE＝45°．（1）将△ABD绕点A逆时针旋转90°，得到△ACF，请在图（1）中画出△ACF．（2）在（1）中，连接EF，探究线段BD，EC和DE之间有怎样的数量关系？写出猜想，并说明理由．（3）如图2，M、N分别是正方形ABCD的边BC、CD上一点，且BM+DN＝MN，试求∠MAN的大小．【解答】解：（1）完成图形，（2）连接EF，由旋转可知，AF＝AD，CF＝BD，∠DAF＝90°，∵∠DAE＝45°，∴∠DAE＝∠FAE＝45°，在△DAE和△FAE中，，∴△DAE≌△FAE（SAS），∴EF＝DE，∵AB＝AC，∠BAC＝90°，∴∠B＝∠ACB＝45°，∴∠ACF＝45°，∴∠ECF＝∠ACB+∠ACF＝90°，∴EF2＝EC2+FC2，∴DE2＝EC2+BD2；（3）将△ADN绕点A逆时针旋转，得到△ABE，如图：由旋转得：∠NAE＝90°，AN＝AE，∠ABE＝∠D＝90°，∴E，B，M三点共线，∵BM+DN＝MN，∴ME＝MN，在△AEM和△ANM中，，∴△AEM≌△ANM（SSS），∴∠MAE＝∠MAN＝45°．4．（1）如图①，正方形ABCD①中，点E、F分别在边BC、CD上，∠EAF＝45°，延长CD到点C，使DG＝BE，连接EF、AG，求证：EF＝FG；（2）如图②，在△ABC中，∠BAC＝90°，点M、N在边BC上，且∠MAN＝45°，若BM＝2，AB＝AC，CN＝3，求MN的长．【解答】（1）证明：在正方形ABCD中，∠ABE＝∠ADG，AD＝AB，∵在△ABE和△ADG中，，∴△ABE≌△ADG（SAS），∴∠BAE＝∠DAG，AE＝AG，∴∠EAG＝90°，在△FAE和△GAF中，，∴△FAE≌△△FAG（SAS），∴EF＝FG；（2）解：如图，过点C作CE⊥BC，垂足为点C，截取CE，使CE＝BM．连接AE、EN．∵AB＝AC，∠BAC＝90°，∴∠B＝∠ACB＝45°．∵CE⊥BC，∴∠ACE＝∠B＝45°．在△ABM和△ACE中，，∴△ABM≌△ACE（SAS）．∴AM＝AE，∠BAM＝∠CAE．∵∠BAC＝90°，∠MAN＝45°，∴∠BAM+∠CAN＝45°．于是，由∠BAM＝∠CAE，得∠MAN＝∠EAN＝45°．在△MAN和△EAN中，，∴△MAN≌△EAN（SAS）．∴MN＝EN．在Rt△ENC中，由勾股定理，得EN2＝EC2+NC2．∴MN2＝BM2+NC2．∵BM＝2，CN＝3，∴MN2＝22+32，∴MN＝．5．已知：正方形ABCD中，∠MAN＝45°，∠MAN绕点A顺时针旋转，它的两边分别交CB，DC（或它们的延长线）于点M，N．（1）当∠MAN绕点A旋转到（如图1）时，求证：BM+DN＝MN；（2）当∠MAN绕点A旋转到如图2的位置时，猜想线段BM，DN和MN之间又有怎样的数量关系呢？请直接写出你的猜想．（不需要证明）【解答】解：（1）猜想：BM+DN＝MN，证明如下：如图1，在MB的延长线上，截取BE＝DN，连接AE，在△ABE和△ADN中，，∴△ABE≌△ADN（SAS），∴AE＝AN，∠EAB＝∠NAD，∵∠BAD＝90°，∠MAN＝45°，∴∠BAM+∠DAN＝45°，∴∠EAB+∠BAM＝45°，∴∠EAM＝∠NAM，在△AEM和△ANM中，∴△AEM≌△ANM（SAS），∴ME＝MN，又ME＝BE+BM＝BM+DN，∴BM+DN＝MN；（2）DN﹣BM＝MN．证明如下：如图2，在DC上截取DF＝BM，连接AF，△ABM和△ADF中，，∴△ABM≌△ADF（SAS），∴AM＝AF，∠BAM＝∠DAF，∴∠BAM+∠BAF＝∠BAF+∠DAF＝90°，即MAF＝∠BAD＝90°，∵∠MAN＝45°，∴∠MAN＝∠FAN＝45°，在△MAN和△FAN中，∴△MAN≌△FAN（SAS），∴MN＝NF，∴MN＝DN﹣DF＝DN﹣BM，∴DN﹣BM＝MN6．把一个含45°的三角板的锐角顶点与正方形ABCD的顶点A重合，然后把三角板绕点A顺时针旋转，它的两边分别交直线CB、DC于点M、N．（1）当三角板绕点A旋转到图（1）的位置时，求证：MN＝BM+DN．（2）当三角板绕点A旋转到图（2）的位置时，试判断线段MN、BM、DN之间具有怎样的等量关系？请写出你的猜想，并给予证明．【解答】（1）证明：延长MB到H，使BH＝DN，连接AH，如图（1），∵四边形ABCD为正方形，∴∠D＝∠ABC＝90°，AD＝AB，在△ABH和△ADN中，，∴△ABH≌△ADN（SAS），∴AH＝AN，∠HAB＝∠NAD，∵∠MAN＝45°，∴∠DAN+∠BAM＝45°，∴∠HAB+∠BAM＝45°，∴∠HAM＝∠NAM，在△AMH和△AMN中，，∴△AMH≌△AMN（SAS），∴MH＝MN，即HB+MB＝MN，∴MN＝BM+DN；（2）解：MN＝DN﹣BM．理由如下：在DN上截取DH＝BM，如图（2），与（1）一样可证明△ADH≌△ABM，∴AH＝AM，∠DAH＝∠BAM，∵∠MAN＝45°，∴∠DAH+∠BAN＝45°，∴∠HAN＝45°，∴∠HAN＝∠NAM，在△ANH和△AMN中，，∴△ANH≌△AMN（SAS），∴NH＝MN，而DN＝DH+HN，∴BM+MN＝DN，即MN＝DN﹣BM．7．如图，在△ABC中，∠BAC＝120°，AB＝AC，点M、N在边BC上，且∠MAN＝60°．若BM＝2，CN＝3，则MN的长为．【答案】【解答】解：如图，△ABM绕点A逆时针旋转120°至△APC，连接PN，过点P作BC的垂线，垂足为D，∵∠BAC＝120°，AB＝AC，∴∠B＝∠ACB＝30°∵△ABM≌△APC，∴∠B＝∠ACP＝30°，PC＝BM＝2，∠BAM＝∠CAP，∴∠NCP＝60°，∵∠MAN＝60°，∴∠BAM+∠NAC＝∠NAC+∠CAP＝60°＝∠MAN，又∵AM＝AP，AN＝AN，∴△MAN和△PAN中，∴△MAN≌△PAN（SAS），∴MN＝PN，∵PD⊥CN，∠NCP＝60°，∴CD＝PC＝1，PD＝CD＝∴DN＝CN﹣CD＝3﹣1＝2，∴PN＝＝故答案为：．8．△ABC中，∠BAC＝α，AB＝AC，点D、E在直线BC上．（1）如图1，D、E在BC边上，若α＝120°，且AD2+AC2＝DC2，求证：BD＝AD；（2）如图2，D、E在BC边上，若α＝150°，∠DAE＝75°，且ED2+BD2＝CE2，求∠BAD的度数．（3）如图3，D在CB的延长线上，E在BC边上，若∠BAC＝α，∠DAE＝180°﹣，∠ADB＝15°，BE＝4，BD＝2，则CD的值为．【解答】（1）证明：∵AD2+AC2＝DC2，∴∠DAC＝90°，∵∠BAC＝α＝120°，∴∠BAD＝α﹣∠DAC＝30°，∵∠AB＝AC，∴∠B＝∠C＝30°，∴∠BAD＝∠B＝30°，∴BD＝AD．（2）解：如图（2），将△AEC绕着点A顺时针旋转150°，得到△AE′B，∴AE′＝AE，∠ABE′＝∠C，BE′＝CE，∠EAC＝∠E′AB，∵∠BAC＝150°，∠DAE＝75°，∴∠BAD+∠EAC＝75°，∴∠BAD+∠E′AB＝75°，即∠E′AD＝75°，∴∠E′AD＝∠EAD，又∵AD＝AD，AE＝AE′，∴△AE′D≌△AED（SAS），∴DE′＝DE，∠E′DA＝∠EDA，∵ED2+BD2＝CE2，∴E′D2+BD2＝BE′2，∴BDE′＝90°，∴∠E′DA＝∠EDA＝45°，∵∠BAC＝150°，AB＝AC，∴，∴∠BAD＝∠ADC﹣∠ABC＝45°﹣15°＝30°，故∠B