内容正文:
压轴大题抢分练(一)
姓名:________ 班级:________ 限时:______分钟
1.请完成如下探究系列的有关问题:
探究1:如图1,△ABC是等腰直角三角形,∠BAC=90°,点D为BC上一动点,连接AD,以AD为边在AD的右侧作正方形ADEF,连接CF,则线段CF,BD之间的位置关系为________,数量关系为________.
探究2:如图2,当点D运动到线段BC的延长线上,其余条件不变,探究1中的两条结论是否仍然成立?为什么?(请写出证明过程)
探究3:如图3,如果AB≠AC,∠BAC≠90°,∠BCA仍然保留为45°,点D在线段BC上运动,请你判断线段CF,BD之间的位置关系,并说明理由.
2.【问题情境】
数学课上,李老师提出了如下问题:在△ABC中,∠ABC=∠ACB=α,点D是AB边上任意一点,将射线DC绕点D逆时针旋转α与过点A且平行于BC边的直线交于点E.请判断线段BD与AE之间的数量关系.
小颖在小组合作交流中,发表自己的意见:“我们不妨从特殊情况下获得解决问题的思路,然后类比到一般情况.”小颖的想法获得了其他成员一致的赞成.
【问题解决】
(1)如图1,当α=60°时,判断BD与AE之间的数量关系.
解法如下:过D点作AC的平行线交BC于F,构造全等三角形,通过推理使问题得到解决,请你直接写出线段BD与AE之间的数量关系:________.
【类比探究】
(2)如图2,当α=45°时,请判断线段BD与AE之间的数量关系,并进行证明;
(3)如图3,当α为任意锐角时,请直接写出线段BD与AE之间的数量关系:__________.(用含α的式子表示,其中0°<α<90°)
3.已知:正方形ABCD,∠EAF=45°.
(1)如图1,当点E,F分别在边BC,CD上,连接EF,求证:EF=BE+DF.
童威同学是这样思考的,请你和他一起完成如下解答:证明:将△ADF绕点A顺时针旋转90°得到△ABG,所以△ADF≌△ABG;
(2)如图2,点M,N分别在边CD,AB上,且BN=DM.当点E,F分别在BM,DN上,连接EF,探究三条线段EF,BE,DF之间满足的数量关系,并证明你的结论;
(3)如图3,当点E,F分别在对角线BD,边CD上.若FC=2,则BE的长为________.
4.如图1,菱形ABCD中,已知∠BAD=120°,∠EGF=60°,∠EGF的顶点G在菱形对角线AC上运动,角的两边分别交边BC,CD于E,F.
(1)如图2,当顶点G运动到与点A重合时,求证:EC+CF=BC;
(2)知识探究:
①如图3,当顶点G运动到AC的中点时,请直接写出线段EC,CF与BC的数量关系(不需要写出证明过程);
②如图3,在顶点G运动的过程中,若=t,探究线段EC,CF与BC的数量关系;
(3)问题解决:如图4,已知菱形的边长为8,BG=7,CF=,当t>2时,求EC的长度.
参考答案
1.解:探究1:CF⊥BD CF=BD
探究2:探究1中的两条结论仍然成立.
证明如下:
∵∠BAC=90°,∴∠BAD=90°+∠CAD.
∵四边形ADEF为正方形,
∴∠CAF=90°+∠CAD,∴∠BAD=∠CAF.
∴在△ABD和△ACF中,
∴△ABD≌△ACF,∴CF=BD,∠ACF=∠B=45°,
∴∠BCF=∠BCA+∠ACF=90°,∴CF⊥BD.
探究3:线段CF,BD之间的位置关系是CF⊥BD.理由如下:
如图,过点A作AP⊥AC,交BC于点P.
∵∠BCA=45°,∴∠APD=45°,AP=AC.
∵∠PAC=∠DAF=90°,∴∠PAD=∠CAF.
∵四边形ADEF为正方形,∴AD=AF,
∴△APD≌△ACF,∴∠ACF=45°,
∴∠BCF=∠BCA+∠ACF=90°,
∴线段CF,BD之间的位置关系是CF⊥BD.
2.解:(1)BD=AE
(2)BD=AE.
证明:如图,过点D作DF∥AC,交BC于F.
∵DF∥AC,∴∠ABC=∠DFB.
∵α=45°,
∴∠ABC=∠ACB=∠DFB=45°,
∴△DFB是等腰直角三角形,
∴BD=DF=BF.
∵AE∥BC,∴∠ABC+∠BAE=180°.
∵∠DFB+∠DFC=180°,∴∠BAE=∠DFC.
∵∠ABC+∠BCD=∠ADC,∠ABC=∠CDE=α,
∴∠ADE=∠BCD,∴△ADE∽△FCD,∴.
=
∵DF∥AC,∴
AE.
,∴BD===,∴=
(3)BD=2cos α·AE.
3.(1)证明:将△ADF绕点A顺时针旋转90°得到△ABG,
∴△ADF≌△ABG,∴AF=AG,DF=BG,∠DAF=∠BAG.
∵正方形ABCD,∴∠D=∠BAD=∠ABE=90°,AB=AD,
∴∠ABG=∠D=90°,即G,B,C在同