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文档简介
专题10三角形压轴
目录
一、考情分析
二、知识建构
考点三角形压轴
【真题研析•规律探寻】
题型01与三角形有关的多结论问题(选/填)
题型02与三角形有关的平移问题
题型03与三角形有关的翻折问题
题型04与三角形有关的旋转问题
题型05与三角形有关的全等/相似问题
题型06与三角形有关的最值问题
题型07与三角形有关的动点问题
题型08与三角形有关的新定义问题
题型09与三角形有关的阅读理解问题
题型10与三角形有关的存在性问题
题型11三角形与几何图形综合
题型12三角形与函数综合
【核心提炼•查漏补缺】
【好题必刷•强化落实】
考点要求命题预测
在中考中,涉及三角形压轴题的相关题目单独出题的可能性还是比较大的,多以
三角形压轴选择、填空题型出现,但是三角形结合其它几何图形、函数出成压轴题的几率特别大,
所占分值也是比较多,属于是中考必考的中等偏上难度的考点.
考点三角形压轴题
・真题研析-规律探寻
题型01与三角形有关的多结论问题(选/填)
1.(2023•内蒙古赤峰•中考真题)如图,把一个边长为5的菱形ABCD沿着直线DE折叠,使点C与延长
线上的点0重合.DE交BC于点F,交延长线于点£.DQ交BC于点尸,DM148于点XM=4,则下
列结论,①DQ=EQ,②BQ=3,@BP=^,@BD||FQ.正确的是()
A.①②③B.②④C.①③④D.①②③④
【答案】A
【分析】由折叠性质和平行线的性质可得NQDF=NCDF=NQEF,根据等角对等边即可判断①正确;根据
等腰三角形三线合一的性质求出MQ=4M=4,再求出BQ即可判断②正确;由△CDPBQP得益=端=
求出BP即可判断③正确;根据靠力差即可判断④错误.
【详解】由折叠性质可知:NCDF=NQD£CD=OQ=5,
■:CD\\AB,
:.Z-CDF=Z.QEF.
.,.Z-QDF=Z.QEF,
:.DQ=EQ=5.
故①正确;
-DQ=CD=AD=5,DMLABf
:.MQ=AM=4.
•••MB=ZB—AM=5—4=1,
:.BQ=MQ-MB=4-1=3.
故②正确;
-CDWAB,
△CDPFBQP.
CPCD5
:,~BP=BQ=3*
•:CP+BP=BC=S,
・•・BP=|BC=洋
故③正确;
-CDWAB,
・•・△CDFBEF.
_C£_CD__5__5
,•茄~~BE~BQ+QE~?+5-8,
EF_8
"DF"13'
QE_5
EFQE
・•.△EFQ与△ED8不相彳以.
:,乙EQF丰(EBD.
・・・8。与尸Q不平行.
故④错误;
故选A.
【点睛】本题主要考查了折叠的性质,平行线的性质,等腰三角形的性质,相似三角形的判定和性质,菱
形的性质等知识,属于选择压轴题,有一定难度,熟练掌握相关性质是解题的关键.
2.(2023•四川宜宾•中考真题)如图,△力8c和△20E是以点2为直角顶点的等腰直角三角形,把△ADE
以4为中心顺时针旋转,点M为射线BD、CE的交点.若4B=g,AD=1.以下结论:
①BD=CE;@BD1C£;
③当点E在B4的延长线上时,MC=与金
④在旋转过程中,当线段MB最短时,△MBC的面积为《
其中正确结论有()
A.1个B.2个C.3个D.4个
【答案】D
【分析】证明△BAD三△SE即可判断①,根据三角形的外角的性质得出②,证明WCMsNECA得出词=
个,即可判断③;以4为圆心,4D为半径画圆,当CE在。力的下方与04相切时,MB的值最小,可得四
边形4EMD是正方形,在Rt△MBC中MC=7BC2—MB2=鱼+1,然后根据三角形的面积公式即可判断
④.
【详解】解:•••△ABC和△40E是以点4为直角顶点的等腰直角三角形,
:.BA=CA,DA=EA,^BAC=/.DAE=90°,
:.Z.BAD=Z.CAE,
・•.△BAD=△CAE,
.-.AABD=^ACE,BD=CE,故①正确;
设A4BD=AACE=a,
:•乙DBC—45°—a,
・・/EMB=Z.DBC+乙BCM=乙DBC+乙BCA+^ACE=45。-a+45。+a=90°,
'-BD1CE,故②正确;
当点E在84的延长线上时,如图所示
•・•乙DCM=^ECA,ADMC=^EAC=90°f
•ZDCM-z_ECA
MC_CD
'~AC~~EC
-AB=V3,AD=1.
•♦.CD=AC—AD=V3-1,CE=yjAE2+i4C2=2
^£_V3-1
...MC=三,故③正确;
"BMC=90°,
.•.当CE在04的下方与04相切时,MB的值最小,ZADM=Z.DAE=AAEM=90°
四边形AEMD是矩形,
又力E=4D,
二四边形4EMD是正方形,
.-.MD=AE=1,
'''BD—EC-y/AC2—AE2-V2,
:.MB=BD—MD=V2-1,
在RtzXMBC中,MC=y/BC2-MB2
・•.PB取得最小值时,MC=7AB2+旧C2—MB2=^3+3-(72-1)2=V2+1
:,SABMC=5MBxMC=式—1)(V2^+1)=5
故④正确,
故选:D.
【点睛】本题考查了旋转的性质,相似三角形的性质,勾股定理,切线的性质,垂线段最短,全等三角形
的性质与判定,正方形的性质,熟练掌握以上知识是解题的关键.
3.(2023•湖北•中考真题)如图,△瓦4&2\。斯和44第都是等腰直角三角形,
NBAC=NDEB=NAEF=90。,点E在△ABC内,BE>AE,连接DF交力E于点G,DE交力B于点H,连接CF.给
出下面四个结论:①乙DBA=^EBC;②乙BHE=4EGF;@AB=DF;@AD=CF.其中所有正确结论的
序号是.
D
A
BC
【答案】①③④
【分析】由题意易得aB=4C/4BC=45°=NDBE,AE=EF,DE=BE,Z.DEB=/.AEF=Z.BAC=90°,
则可证aaEB三△FED(SAS),然后根据全等三角形的性质及平行四边形的性质与判定可进行求解.
【详解】解:••・△84;必理8和4他尸都是等腰直角三角形,
:.AB=AC./-ABC=45°=^DBE,AE=EF,DE=BE,ADEB=AAEF=^BAC=90°,
■■■/.DBA=Z.DBE—乙ABE,乙EBC=乙ABC—乙ABE,Z.AEB=Z.AED+乙DEB,乙FED=Z.AEF+Z.AED,
...乙DBA=£EBC,乙AEB=LFED,故①正确;
△AEBm△FED(SAS),
.-.AB=DF=AC,/-ABE=Z.FDE,/.BAE=/.DFE,故③正确;
■:/.ABE+Z.BHE=90°,^EFD+Z.EGF=90°,Z_BAE+NE4C=90°,BE>AE,
:.乙BHE手乙EGF,/.EGF=/.EAC-,故②错误;
:.DF||AC,
■:DF=AC,
四边形acFC是平行四边形,
.■.AD=CF,故④正确;
故答案为①③④.
【点睛】本题主要考查全等三角形的性质与判定、等腰直角三角形的性质及平行四边形的性质与判定,熟
练掌握全等三角形的性质与判定、等腰直角三角形的性质及平行四边形的性质与判定是解题的关键.
4.(2022•黑龙江牡丹江•中考真题)如图,在等腰直角三角形/8C和等腰直角三角形ADE中,
N8aC=N£ME=90。,点。在8C边上,与/C相交于点RAH1DE,垂足是G,交BC于点、H.下列
结论中:①4C=CD;@/2AD2=BC-AF-,③若AD=3而,DH=5,则BD=3;@AH2=DH-AC,正确
的是.
A
【答案】②③/③②
[分析】先证明AB=AC=当BQB=乙ACB=乙4DE=^AED=45°,AD=AE,△BAD^△CAE,再证明
ND4G=N瓦4G=45。,。6=EG,若AC=CD,可得AC平分与题干信息不符,可判断①不符合题意;再
证明△力DFs^aCD,可得禁=装而AC=¥B&可判断②符合题意;如图,连接E8,求解DE=3V^X鱼
=3V10,设BD=CE=x,CH=y,再建立方程组{,十伊+52=9闻)?,可判断③符合题意;证明
△HADHBA,可得业=DH-HB,^AH2=DH-AC,贝i|HB=4C,与题干信息不符,可判断④不符合题
意;从而可得答案.
【详解】解:■■■/.BAC=^DAE=90°,
"BAD=Z.CAE,
•••等腰直角三角形ABC和等腰直角三角形/DE,
.'.AB=AC=争QB=4ACB=乙ADE=Z.AED=450Mo=AE,
BAD=△CAE,
:.^ACE=45。/BCE=90°,BD=CEf
-AH1DE,AD=AEf
.・Z/X4G=Z.EAG=45。必=EG,
・•・Z,EAC+乙CAH=45。,
若ZC=CD,
・•・^CDA=/.CAD=|(180°-45°)=67.5。,
.-.^CAH=67.5°一45°=22.5°=/-CAE,
・・・/C平分乙瓦4”,与题干信息不符,故①不符合题意;
'.^ADE=AACB=45°,^DAF=^CAD,
△ADFACD,
AD_AF
,•茄―布
.-.AD2=AC-AF,而"=争&
:.aAD2=BC•AF,故②符合题意;
如图,连接EH,
A
由力H1DE,DG=EG,
:.DH=EH=5,
-,-AD=3V5=AE.Z.DAE=90°,
-'-DE=3V5xV2=3V10,
设BD=CE=x,CH=y,
x2+y2=25
...r__2
+(5+y)2=(3^/10)
解得:即囱)=3,故③符合题意;
^^LDAH=Z.B=45O/AHD=乙AHB,
•••AHAD“△HBA,
.HA_DH
"HB~AH'
•••AH2=DH-HB,
^AH2=DH-AC,则HB=AC,与题干信息不符,故④不符合题意;
故答案为:②③
【点睛】本题考查的是等腰直角三角形的性质,全等三角形的判定与性质,勾股定理的应用,相似三角形
的判定与性质,作出适当的辅助线,构建直角三角形是解本题的关键.
题型02与三角形有关的平移问题
I.(2023•四川攀枝花•中考真题)如图1,在aABC中,4B=BC=24C=8,△ABC沿BC方向向左平移得
到△DCE,4、C对应点分别是D、E.点尸是线段BE上的一个动点,连接力F,将线段4F绕点/逆时针旋转
至线段4G,使得=N凡4G,连接FG.
(1)当点尸与点C重合时,求尸G的长;
(2)如图2,连接BG、DF.在点尸的运动过程中:
①8G和DF是否总是相等?若是,请你证明;若不是,请说明理由;
②当BF的长为多少时,a/lBG能构成等腰三角形?
【答案】⑴2小
(2)①DF=BG;②BF的长为14或11或8或0
【分析】(1)根据平移的性质可得四边形4BC。、四边形4CED是平行四边形,再由已知推导出48是NC4G
的平分线,由等腰三角形的性质可得2B1CG,过B点作BH14C交于H点,求出BH=2瘠,再由sin/B4C=
争=咨,所以CG=FG=2VB;
84
(2)①证明△48G三△aOF(SAS),贝!]DF=BG;
②过点4作力N,BC交于N,由等积法可得《X4X2V^=T><84N,求出4N=VH,分三种情况讨论:当
4G=4B时,AG=4F=8;当尸点与B点重合时,AF=8,此时BF=0,当BF=2BN时,AF=8,AABN
中,BN=7,可得BF=14;当2G=BG时,DF=AF,过点尸作FM_L4D交于M,所以2M=FN=4,能求
出CN=1,CF=3,贝=当B4=BG时,DC=DF,当尸点在BE上时,CD=DF,此时C点与F点重
合,此时BF=BC=8.
【详解】(1)解:当P点与C点重合时,AF=AC,
由平移可知,CD=AB,CD||AB,
•••四边形4BC0、四边形4CED是平行四边形,
•••AD=BC,AD||BC,
•・•乙BAD=Z-FAG,
•••Z-DAF=Z.BAG,
•・•AB=BC,
••Z-BAC=乙ACB,
vZ-DAC=Z.ACB,
Z.DAC=Z-BAC=Z-BAG,
・•・48是NG4G的平分线,
-AC=AG,
AB_LCG,
如图1,过B点作交于”点,
G
图1
•・•AB=BC=2AC=8,
•••BH=2-/15,
・•・sin^BAC=品运=注
84
CG=FG=2V15;
(2)解:①DF=BG,理由如下:
如图2,•••AG=AF,Z.DAF=^BAG,AB=AD,
.,.△ABG三△ADF(SAS),
;.DF=BG;
②如图2,过点4作4NLBC交于N,
图2
由①可知gx4x2V15=|x871JV,
•1•AN=V15,
当4G=AB时,
vAB=BC=8,
AG=8,
-AG=AF,
AF=8,
当F点与B点重合时,4F=8,此时BF=O,
当BF=2BN时,AF=8,在RtZkABN中,BN=、64—15=7,
•••BF=14;
当4G=BG时,AF=BG,
•:DF=BG,
••・DF=AF,
过点F作FM1Z0交于M,
・・.4M=DM=4,
vFMLAD,ANIBCf
.・.AM=FN=4,
•・•BN=7,
CN=1,
・•.CF=3,
BF=11;
当=时,
••・DF=BG,
・•.AB=DFf
vAB=CD=BC=AD,
:.DC=DF,
当F点在BE上时,CD=DF,此时C点与尸点重合,
.・.BF=BC=8;
综上所述:B尸的长为14或11或8或0.
【点睛】本题考查几何变换的综合应用,熟练掌握三角形平移的性质,旋转的性质,三角形全等的判定及
性质,等腰三角形的性质,分类讨论是解题的关键.
2.(2022・广西贵港•中考真题)已知:点C,。均在直线/的上方,2C与BD都是直线/的垂线段,且8。在
AC的右侧,BD=2AC,力。与BC相交于点。.
图1图2图3
(1)如图1,若连接CD,则△BCD的形状为,笔的值为;
(2)若将BD沿直线/平移,并以4。为一边在直线I的上方作等边△4DE.
①如图2,当力E与4c重合时,连接。E,若=a求。E的长;
②如图3,当〃CB=60。时,连接EC并延长交直线/于点R连接。F.求证:OF14B.
【答案】(1)等腰三角形,!
⑵①OE=2V7;②见解析
【分析】(1)过点C作CH1AD于〃,可得四边形/AffC是矩形,即可求得进而可判断△BCD
的形状,AC,80都垂直于/,可得A40C-ABO。,根据三角形相似的性质即可求解.
(2)①过点E作EF14D于点凡AC,5。均是直线/的垂线段,可得2C〃BD,根据等边三角形的性质可
得乙BAD=30°,再利用勾股定理即可求解.
②连接CD,根据力C〃BD,得NCBD=N4CB=60。,即△BCD是等边三角形,把△ABD旋转得
/.ECD=^ABD=90°,根据30。角所对的直角边等于斜边的一般得到崂=?=;,则可得△40F“△4DB,
/ioADJ
根据三角形相似的性质即可求证结论.
【详解】(1)解:过点C作CH1AD于H如图所示:
"ACll,DBU,CHA.BD,
:.乙CAB=UBD=「CHB=9Q°,
二四边形是矩形,
:.AC=BH,
又,;BD=2AC,
:.AC=BH=DH,MCH1BD,
△BCD的形状为等腰三角形,
■.■AC,2。都垂直于/,
.-.AC//BD,
:2OCFBOD,
AOACAC1__cs
'.而=而=而=于即nn。。=240,
.AO_40_A0__1
'''AD~AO+DO-3^40-3f
故答案为:等腰三角形,
(2)①过点£作EFLAO于点”,如图所示:
AB
图2
-AC,均是直线/的垂线段,
.-.AC//BD,
•・•△/0E是等边三角形,且4E与/C重合,
・44。=60。,
:.Z.ADB=AEAD=60°,
"AD=30°,
在RgAOB中,AD=2BD,AB=WBD,
又•:BD=2AC,AC=
:.AD=6,AB=3-/3,
.•.4H=DH=/D=3,AE=6
在Rt△4EH中,EH=,旃_4H2=yj62_32=3近,
又由(1)知哈=g
.-.AO=^AD=2,贝IJOH=1,
.•.在Rt^EOH中,由勾股定理得:OE=7EH2+OH2=2回
②连接CD,如图3所示:
图3
■■AC//BD,
:/CBD=Z.ACB=60°,
•.•由(1)知△BCD是等腰三角形,
.•.△BCD是等边三角形,
又•••△4DE是等边三角形,
△48。绕点。顺时针旋转60。后与△ECD重合,
:.Z.ECD=4ABD=90°,
又-"BCD=^ACB=60°,
.-.AACF=乙FCB=乙FBC=30°,
.-.FC=FB=2AF,
AF_AO_1
"~AB~~AD~3f
X^OAF=^DAB,
.•・△/OF〜△408,
・・・44/0=Z.ABD=90°,
.,.OF1AB.
【点睛】本题考查了矩形的判定及性质、三角形相似的判定及性质、等边三角形的判定及性质、勾股定理
的应用,熟练掌握三角形相似的判定及性质和勾股定理的应用,巧妙借助辅助线是解题的关键.
3.2023•湖北宜昌•中考真题)如图,已知4(0,2)凤2,0).点£位于第二象限且在直线丫=-2x±,Z.EOD=90°,
OD=OE,连接AB,DE,AE,DB.
⑴直接判断aaoB的形状:△力。8是三角形;
(2)求证:4AOEm4BOD;
(3)直线£/交x轴于点C(t,0),t>2.将经过8,C两点的抛物线yi=a/+6久一4向左平移2个单位,得到
抛物线及.
①若直线R4与抛物线yi有唯一交点,求f的值;
②若抛物线丫2的顶点尸在直线瓦4上,求t的值;
③将抛物线及再向下平移,许I个单位,得到抛物线若点。在抛物线为上,求点。的坐标.
【答案】(1)等腰直角三角形
(2)详见解析
⑶①t=3;②t=6;③。
【分析】(1)由4(0,2),8(2,0)得到。4=。3=2,又由乙4。8=90。,即可得到结论;
(2)由Z_EOD=90。,4408=90。得至1"40£'=48。。,又有4。=。8,OD=OE,利用SAS即可证明
△AOEmABOD;
(3)①求出直线2C的解析式和抛物线yi的解析式,联立得/-(t+3)x+3t=0,由△=(t+3)2-4x3t=
(t—3)2=0即可得到/的值;
②抛物线yi=一%+1(t+2)x-4向左平移2个单位得到抛物线丫2=—为一与邛+嗜,则抛物线外的
顶点P件,”|E),将顶点P殍,好)代入"1c=-|%+2得到/-6t=0,解得打=0/2=6,根据t>2即可
得到f的值;
③过点E作EM,x轴,垂足为过点。作DNlx轴,垂足为N,先证明△ODN三△EOM(AAS),贝U
tot
ON=EM,DN=OM,设EM=2OM=2取由CM||EM得到。C:CM=OA:EM,^\—=而,求得爪=大■,得到。
(gM),由抛物线丫2再向下平移备个单位,得到抛物线丫3=-评+为―2)%-熹,把D(gM)代
入抛物线%+缶-2)x-消声得到3t2-19t+6=0,解得ti=疑2=6,由t>2,得£=6,即可得到点
D的坐标.
【详解】(1)证明:・・・/((),2)同2,0),
:.OA=OB=2,
,:Z-AOB=90°,
.・.△408是等腰直角三角形,
故答案为:等腰直角三角形
(2)如图,
•・2EOD=90。,44。8=90。,
・♦・Z-AOB-Z-AOD=Z.DOE-Z.AOD,
AZ-AOE=乙BOD,
'.,AO=OB,OD=OE,
•••△40EwZ\800(SAS);
(3)①设直线/C的解析式为y=k久+b,
・・・4(0,2),C(t,0),
(b=2
"tfct+b=0'
2.
•••'"=一了+2Q,
将C(t,0),B(2,0)代入抛物线yi=ax2+bx-4得,
fO=at2+bt—4
l0=4a+2b-4'
解得a=—5b=F(t+2),
2
...y1=—|x+|(f+2)x—4,
直线=-|%+2与抛物线%=—评+|(t+2)x-4有唯一交点
•••联立解析式组成方程组解得/—(t+3)久+3t=0
:.△=(t+3)2—4x3力=(t-3)2=0
・"=3
②••・抛物线yi=—+|(t+2)%—4向左平移2个单位得到、2,
・•・抛物线及=一-争+年泠
将顶点P殍,嗜)代入y4c=—色+2,
2
・•・t—6t=0,解得〃=0,t2=6,
,:t>2,
•••t=6;
.'./.EMO=(OND=90°,
vZ-DOE=90°,
・•.乙EOM+乙MEO=乙EOM+乙NOD=90°,
・・.4ME。=乙NOD,
•;OD=OE,
AOD/V=AEOM(AAS),
:.ON=EM,DN=OM,
,•,OE的解析式为y=—2x,
・••设EM=2OM=2m,
;.DN=OM=m,
vEM1久轴,
.'.OAWEM,
・•・△CAO-△CEM,
AOC\CM=OA'.EM,
._t___
"t+m2m?
・,・山=占
.•.EM=ON=2OM=2m=二,DN=OM=m=三,
・・•哈w),
2
••・抛物线,2再向下平移77手个单位,得到抛物线乃,
•,・抛物线为=一32+|(t-2)久-涓*,
•••D(三,M)代入抛物线%=-|%2+|(t_2)x__A_5
・••3t2—19t+6=0,
解得ti=*2=6,
由t>2,得t=6,
2t_12_12t_6_6
At^l-6^1--6^1-5J
【点睛】此题是二次函数和几何综合题,考查了二次函数的平移、二次函数与一次函数的交点问题、待定
系数法求函数解析式、解一元二次方程、全等三角形的判定和性质及相似三角形的判定与性质等知识点,
综合性较强,熟练掌握二次函数的平移和数形结合是解题的关键.
题型03与三角形有关的翻折问题
I.(2022・浙江绍兴•中考真题)如图,在AJ8C中,ZJSC=4O°,乙4c8=90。,4E平分乙84c交BC于点、
E.尸是边3c上的动点(不与5,C重合),连结/P,将A4PC沿/P翻折得A4P。,连结。C,记
Z-BCD=a,
备用图
(1)如图,当P与£重合时,求a的度数.
(2)当尸与£不重合时,记乙BAD=0,探究a与/的数量关系.
【答案】(1)25°
(2)①当点尸在线段5E上时,2a—0=50。;②当点尸在线段CE上时,2a+/=50。
【分析】(1)由48=40。,乙4cB=90。,得乙B/C=50。,根据NE平分N84C,P与E重合,可得乙4C。,
从而a=^ACB-^ACD;
(2)分两种情况:①当点尸在线段上时,可得乙4OC="CD=90o-a,根据A4OC+乙
L.BCD,即可得2(/-夕=50。;②当点尸在线段CE上时,延长40交3c于点尸,由乙4。。=乙4c0=90。-外
Z-ADC=ZAFC+a=AABC+/LBAD+a可得90°-a=40°+a+夕,即2a+P=50。.
【详解】(1)解:,・23=40。,4c3=90°,
."/C=50°,
与E重合,/£平分必/C,
二。在48边上,AE1CD,
.-./.ACD=65°,
;.a=UCB—UCD=25°;
(2)①如图1,当点尸在线段BE上时,
图1
■■■^ADC^^ACD=90°-a,AADC+乙BAD=£B+乙BCD,
.•.90°—a+£=40°+a,
;.2a—£=50°;
②如图2,当点P在线段CE上时,
图2
延长/。交2C于点
••♦zADC=UCZ)=90°—a,ZXDC=2L4FC+a=ZJ5C+z5/Z>+a=40°+a+H,
.•.90°—a=40°+a+£,
.■-2a+^=50o.
【点睛】本题考查三角形综合应用,涉及轴对称变换,三角形外角等于不相邻的两个内角的和的应用,解
题的关键是掌握轴对称的性质,能熟练运用三角形外角的性质.
2.(2023•宁夏・中考真题)综合与实践
问题背景
数学小组发现国旗上五角星的五个角都是顶角为36。的等腰三角形,对此三角形产生了极大兴趣并展开探究.
探究发现
如图1,在△4BC中,Z4=36°,AB=AC.
(1)操作发现:将△ABC折叠,使边BC落在边B力上,点C的对应点是点E,折痕交力C于点D,连接DE,
DB,则NBDE=°,设4c=1,BC=x,那么ZE=(用含%的式子表示);
(2)进一步探究发现:髓=年,这个比值被称为黄金比.在(1)的条件下试证明:髓=年;
月安HLZ牍HLZ
拓展应用:
当等腰三角形的底与腰的比等于黄金比时,这个三角形叫黄金三角形.例如,图1中的△力BC是黄金三角
形.如图2,在菱形A8CD中,^BAD=72°,AB=1.求这个菱形较长对角线的长.
图2
【答案】(1)72°,l-x(2)证明见解析,拓展应用:等
【分析】(1)利用等边对等角求出N4BC/4CB的长,翻折得至I]乙4BD=NCBD=、4BC,
==利用三角形内角和定理求出,/.BDC,AEAB-BEAB-BC,表示出4E即可;
(2)证明△BDC”△力BC,利用相似比进行求解即可得出慧=早;
拓展应用:连接2C,延长4D至点E,使4E=AC,连接CE,得到△4CE为黄金三角形,进而得到案=与1
求出力C的长即可.
【详解】解:(1)•-24=36。,AB=AC,
■.^ABC="=1(180°-36°)=72°,
•.•将△ABC折叠,使边BC落在边B4上,
.-.Z.ABD=乙CBD=l^ABC=36°,4BDC=/.BDE.BC=BE=x,
:/BDC=Z.BDE=180°-4CBD一4C=72°,AEAB-BEAB-BC1-X;
故答案为:72°,l-x;
(2)证明:"DC=72°=",
••.BD=BC=%,
vz.i4=Z-CBD=36°,乙。=Z.C,
•••△BDCFABC,
BC_CD
''~AC~~BC,
-Z.ABD=乙CBD=^A=36°,
.,.AD=BD=BC=x,
••.CD=1—x,
X_lr
•,•T—,
1x
整理,得:x2+x-l=0,
解得:%=^i(负值已舍掉);
经检验》=等是原分式方程的解.
底BC_g1
,,腰4c厂;
拓展应用:
如图,连接ac,延长4。至点E,使4E=4C,连接CE,
E
•.•在菱形ABC。中,NBA。=72。,AB=1,
:.^CAD=AACD=36°,CD=AD=1,
;/EDC=Z.DAC+^ACD=72°,^ACE=^AEC=|(180°-ADAQ=72°,
;/EDC=乙AEC,
.・.CE=CD=1,
・•・△/CE为黄金三角形,
.CE_V5-1
"AC~f
.・.4:=高=亨.即菱形的较长的对角线的长为空.
V5-122
【点睛】本题考查等腰三角形的判定和性质,菱形的性质,相似三角形的判定和性质.解题的关键是理解
并掌握黄金三角形的定义,利用相似三角形的判定和性质,得到黄金三角形的底边与腰长的比为与.
3.(2023•辽宁大连•中考真题)综合与实践
问题情境:数学活动课上,王老师给同学们每人发了一张等腰三角形纸片探究折叠的性质.
已知力B=4C,N4>90。,点E为4c上一动点,将△4BE以BE为对称轴翻折.同学们经过思考后进行如下探
究:
独立思考:小明:“当点。落在BC上时,NEDC=2乙4CB.”
小红:“若点E为2C中点,给出AC与DC的长,就可求出BE的长.”
实践探究:奋进小组的同学们经过探究后提出问题1,请你回答:
问题1:在等腰△ABC中,48=4&乙4>90。,43。石由4485翻折得到.
(1)如图1,当点。落在8C上时,求证:NEDC=2N&CB;
(2)如图2,若点E为力C中点,AC=4,CD=3,求BE的长.
问题解决:小明经过探究发现:若将问题1中的等腰三角形换成乙4<90。的等腰三角形,可以将问题进一
步拓展.
问题2:如图3,在等腰中,Z/1<90°fAB=AC=BD=4,2zD=^ABD.若CD=1,则求BC的长.
【答案】(1)见解析;(2)土咨;问题2:8C=V1U
【分析】(1)根据等边对等角可得乙48C=NC,根据折叠以及三角形内角和定理,可得N8DE=N力
=180。—2“,根据邻补角互补可得4EDC+NBDE=180。,即可得证;
(2)连接4。,交BE于点、F,贝怩F是△4DC的中位线,勾股定理求得根据BE=BF+EF即可求解;
问题2:连接4。,过点B作于点M,过点C作CG,8M于点G,根据已知条件可得则四边形
CGMD是矩形,勾股定理求得2D,根据三线合一得出MQCG,根据勾股定理求得BC的长,即可求解.
【详解】(1)・・・等腰中,/8=/&乙4>90。,48。£由448£1翻折得至1」
:./.ABC=ZC,4BDE=4A=180°-2ZC,
・・・4EDC+NBOE=180。,
.,.Z.EDC=2/.ACB;
(2)如图所示,连接力D,交BE于点尸,
图2
折叠,
.-.EA=ED,AF=FD,AE=^AC=2,ADIBE,
・••E是AC的中点,
:.EA=EC,
•・封=豺=1,
在RtaaEF中,7F=7AE2_EF2=P_(1)2=亨,
在Rt△4BF中,BF=7AB2—旃=J42_=浮,
.-.BE=BF+EF=亚鱼;
2
问题2:如图所示,连接4。,过点8作BM,40于点M,过点C作CG1BM于点G,
图3
,:AB—BD,
1
.-.AM=MD,£.ABM=乙DBM=-Z.ABD,
•;2乙BDC=乙ABD,
:.乙BDC=Z-DBM,
.'.BMWCD,
.-.CDLAD,
又CG1BM,
四边形CGMD是矩形,
贝|JCD=GM,
在Rt△力CD中,CD=LAD=4,AD=>JAC2-CD2=V42-I2=V15,
.-.AM=MD=^-,CG=MD=叵
22
在Rtz\BDM中,BM=VBZ)2-DM2=J42-(^p)=|,
75
;.BG=BM—GM=BM—CD=《T=:,
在RtZkBCG中,BC=、BG2+g=J©+殍J=祗
【点睛】本题考查了等腰三角形的性质,折叠的性质,勾股定理,矩形的性质与判定,熟练掌握以上知识
是解题的关键.
题型04与三角形有关的旋转问题
1.(2023•辽宁丹东•中考真题)在△ABC中,^BAC=90°,乙4BC=30。,4B=6,点。是BC的中点.四
边形DEFG是菱形CD,E,F,G按逆时针顺序排列),N£DG=60。,且。E=2,菱形DEFG可以绕点。旋
转,连接4G和CE,设直线4G和直线CE所夹的锐角为a.
DECB
(1)在菱形DEFG绕点。旋转的过程中,当点E在线段DC上时,如图①,请直接写出4G与CE的数量关系及a
的值;
(2)当菱形DEFG绕点。旋转到如图②所示的位置时,(1)中的结论是否成立?若成立,请写出证明过程;
若不成立,请说明理由;
(3)设直线4G与直线CE的交点为P,在菱形DEFG绕点。旋转一周的过程中,当EF所在的直线经过点B时,
请直接写出△4PC的面积.
【答案】(1)4G=CE,a=60°;
(2)(1)中结论成立,证明见解析;
或
【分析】
(1)根据2G=aD—GD=2g—2,CE=CD-DE=2V3-2=AG,即可得出答案;
(2)证明△4DG三△CDE(SAS),即可求解;
(3)证明△BDE、△DGC均为等边三角形,证明/、M、P、G共线,由(1)、(2)知,
NMPC=Z71DM=60°,则PM=1^=1,在等边三角形4CD中,AC=2近,贝iMM=4Qsin60。=3,则
AP=AM+MP=3+1=4,进而求解;当B、尸重合时,也符合题意,由(1)、(2)知,
APA.2
/.MPA=/.ADC=60°,根据tanZTlCE=左==石,在△4PC中,用解直角三角形的方法即可求解.
【详解】(1)
解:AG=CE,a=60°,理由如下:
在△4BC中,N84C=90°,/.ABC=30°,AB=6,
则AC=力Btan30°=2通,BC=2AC=4四,
•・•点。是的中点,
BD=CD=AD=2V3,
则4G=2D—GD=2V^—2,CE=CD-DE=2^-2,
:.CE=AG,
•••△4DC为等边三角形,
•••^.ADC=60°=a;
(2)解:(1)的结论成立,理由:
证明:延长4G交CD于点7,交CE于点N,
••Z.ADG+/.GDC=60°=4GDC+乙CDE,
•••Z.ADG=Z-CDE,
•••AD=CD,GD=ED,
•••△/OGwZ\COE(SAS),
AG=CEf乙DCE=^DAN,
•••4ATD=Z.CTN,
・•.Z.ANC=Z.ADC=60°,
•••a=60°;
(3)解:当B、E、尸共线时,如下图,连接ZD,
A
根据图形的对称性,当2、E、尸共线时,且点。是BC的中点,
则尸、G、C共线,分别过点G、£作BC的垂线,垂足分别为"M,GM交CE于点尸,
•••NEDG=60",
则NBDE=Z.CDG=60°,
贝壮乙EBH=Z.HDE=Z.MCG=60°,
即△8DE,aOGC均为等边三角形,
BH=HD=DM=CM=:BC=V3,
由(1)知△4DC为等边三角形,
则4MJ.CD,则/、M,P、G共线,
由(1)、(2)知,^MPC=^ADM=60°,
则加=蒜=1,
在等边三角形4co中,AC=2V3,
则aM=4C-sin60°=3,
AP=AM+MP=3+1=4,
SAAPC=|xCM-71P=|X4XV3=2V3;
当B、尸重合时,也符合题意,如下图:
在RtzXABC中,AC=2^3,AE=AB-BE=6-2=4,
AE42
•••tanZ-ACE=—=-~p,
AC2VF3=V3
由(1)、(2)可知,NMP4=Z71£)C=60",
•••tan60°=1^=V3,
设2M=V^x,贝iJPM=x,
AMV3x3
:.CM=----------==-%,
tan-CE行2
•・・AC2=AM2+CM2,
即12=3/+2
4
4
解得:%=厉,
S^APC=|xAM.PC=gxV3xx(%+1%)=
综上,△ape的面积为:竿或2VJ.
【点睛】本题为四边形综合题,涉及到三角形全等、解直角三角形、面积的计算、勾股定理的运用,题目
难度很大,分类求解是本题解题的关键.
2.(2023•湖南益阳•中考真题)如图,在Rt^ABC中,乙4cB=90。,AC>BC,点。在边AC上,将线段
绕点。按顺时针方向旋转90。得到D4,线段D4交力B于点E,作4F14B于点尸,与线段4C交于点G,连接
FC,GB.
A
(1)求证:△ADE三△4DG;
(2)求证:AF-GB=AG-FC;
(3)若4C=8,tan4=当4G平分四边形DCBE的面积时,求4。的长.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3噌
【分析】(1)根据旋转的性质可得£M=D4,乙4D4=4GD4=90。,再根据AF1AB,可得乙4=44,即
可;
(2)根据NBFG=乙ACB=90°,可得点3,C,G,尸四点共圆,从而得到NCBG=Z.CFG,AABC+乙CGF=180°,
从而得至IjNAGF=N4BC,进而得至!]N4CF=N4BG,可证明△ABG”△4CF,即可;
(3)连接EG,根据4c=8,tanA=可得8c=4,4。=4。=2DE,A'F=2EF,AB=4V5,设
DE=DG=x,则4。=2D=2x可得ZE=4G=代%,A'E=x,CG=8-3x,EF=^x,A'F=^-x,FG=
,
今务,BF=4V5—再由4G平分四边形DCBE的面积,可得S/^DEG+S/^FEG=S^BFG+S^BCG,从而得
到关于x的方程,即可求解.
【详解】(1)证明:・•・线段绕点。按顺时针方向旋转90。得到。4,
.'.DA=04,乙404=^LGDA'=90°,
:.Z-A+Z-AED=90°,
-A'FIAB,即乙4'FE=90。,
+/AEF=90。,
-:Z-AED=Z.AEF,
.••44=
在△40E和△AOG中,
•・・NZ=DA=DA'.Z-ADA'=^LGDA'=90°,
.'.AADE=AArDG;
(2)证明:^^.BFG=Z.ACB=90°,
.,点B,C,G,产四点共圆,
工乙CBG=^CFG,AABC+Z.CGF=180°,
vZi4GF+zCGF=180°,
:.Z-AGF=乙ABC,
-Z.AGF=乙CFG+AACF^ABC=^ABG+乙CBG,
:.Z-ACF=Z-ABG,
•:Z-A=Z.A,
・••△ABG-AACF,
AG_BG
:,~AF~~CFf
即ZF•GB=4G•FC;
(3)解:如图,连接EG,
vAADE=AA'DG,
:.DE=DG,AE=A'G,
':AC=8,tan?l=1,
aBCDE1…EF1
而=,
••.tan4=^=5tan”=—29
:.BC=^fA'D=AD=2DE,A'F=2EF,
:-AB=4V5,
设DE=DG=K,则40=40=2%,
.t.AE=A'G=V5x,A'E=x,CG=8—3x,
.-.EF=争,4/=等x,
;.FG=哈,BF=4再一等%,
••,4G平分四边形。C8E的面积,
:*s4DEG+S&FEG=^ABFG+S&BCG,
.-.^DEXDG+^EFxFG=^BCXCG+,BFXFG,
即I•久2+gx等x竽尤=[x4(8—3x)+14西一等x)X竽X,
解得:%=喑(负值舍去),
:.AD=2x=逅.
13
【点睛】本题主要考查了全等三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,解直角三角形,勾股定理
等知识,熟练掌握全等三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质是解题的关键.
3.(2022•山西・中考真题)综合与实践
问题情境:在MA48C中,4B4c=90°,48=6,AC=8.直角三角板EOF中立£。尸=90。,将三角板的直角顶
点。放在放A48C斜边8c的中点处,并将三角板绕点。旋转,三角板的两边。尸分别与边N8,AC
交于点M,N,猜想证明:
(1)如图①,在三角板旋转过程中,当点M为边48的中点时,试判断四边形/MW的形状,并说明理
由;
问题解决:
(2)如图②,在三角板旋转过程中,当NB=NMDB时,求线段CN的长;
(3)如图③,在三角板旋转过程中,当时,直接写出线段NN的长.
【答案】⑴四边形/MW为矩形;理由见解析;⑵CN=票(3)AN=^-.
【分析】(1)由三角形中位线定理得到MDII4C,ffi^A=^AMD=AMDN=90°,即可证明结论;
(2)证明aNDC是等腰三角形,过点"作旅?!"?于点G,证明△CGNsaC/8,利用相似三角形的性质
即可求解;
(3)延长ND,使DH=DN,证明△8。8三△CZW,推出5/7=CN,3BH="J,证明rMBH=90。,设
AM=AN=x,在必△切侬中,利用勾股定理列方程,解方程即可求解.
【详解】解:(1)四边形为矩形.
理由如下:•.•点河为45的中点,点。为5c的中点,
.-.MDWAC,
山Affl+"=180。,
・4=90。,
./.AMD=90°,
“EDF=90°,
山=乙4MD=
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