内容正文:
2021中考数学压轴题必杀专练300题
专练09(三角形综合-解答题)(20道)
1.(2021·河南焦作市·九年级其他模拟)(1)问题发现
如图1,△ABC与△ADE都是等腰直角三角形,且∠BAC=∠DAE=90°,直线BD,CE交于点F,直线BD,AC交于点G.则线段BD和CE的数量关系是 ,位置关系是 ;
(2)类比探究
如图2,在△ABC和△ADE中,∠ABC=∠ADE=α,∠ACB=∠AED=β,直线BD,CE交于点F,AC与BD相交于点G.若AB=kAC,试判断线段BD和CE的数量关系以及直线BD和CE相交所成的较小角的度数,并说明理由;
(3)拓展延伸
如图3,在平面直角坐标系中,点M的坐标为(3.0),点N为y轴上一动点,连接MN.将线段MN绕点M逆时针旋转90得到线段MP,连接NP,OP.请直接写出线段OP长度的最小值及此时点N的坐标.
【答案】(1)BD=CE,BD⊥CE,理由见详解;(2)AB=kAC, 180°-α-β;(3)N(0,3),OP的最小值为3
解:(1)BD=CE,BD⊥CE,
∵△ABC和△ADE都是等腰直角三角形,
∴AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠DAE=90°,
∵∠BAD=∠BAC−∠DAC,∠CAE=∠DAE−∠DAC
∴∠BAD=∠CAE,
在△ABD和△ACE中,
∵,
∴△ABD≌△ACE,
∴BD=CE,∠ABD=∠ACE,
∵∠AGB=∠FGC,
∴∠CFG=∠BAG=90°,即BD⊥CE,
故答案是:BD=CE,BD⊥CE;
(2)∵∠ABC=∠ADE=α,∠ACB=∠AED=β,
∴ABCADE,
∴,
∵∠ABC=∠ADE=α,∠ACB=∠AED=β,
∴∠BAC=∠DAE,
∴∠BAD=∠CAE,
∴BADCAE,
∴∠ABD=∠ACE,
又∵∠AGB=∠FGC,
∴∠BFC=∠BAC=180°-∠ABC-∠ACB=180°-α-β,
∴AB=kAC,直线BD和CE相交所成的较小角的度数为:180°-α-β;
(3)由题意得:MN=MP,∠NMP=90°,
把OPM绕点M顺时针旋转90°得到 (与N重合),则,,
∵点M的坐标为(3,0),
∴(3,3)
∵OPM,
∴,即线段OP长度最小时,的长度最小,
∴当⊥y轴时,的长度最小,此时(0,3),
∴N(0,3),OP的最小值为3 .
2.(2021·山东济南市·九年级一模)在中,,点P为线段延长线上一动点,连接,将线段绕点P逆时针旋转,旋转角为,得到线段,连接.
(1)如图1,当时,请直接写出线段与线段的数量关系是__________,为______度;
(2)如图2,当时,写出线段和线段的数量关系,并说明理由;
(3)如图2,在(2)的条件下,当时,求的最小值.
【答案】(1)PA=DC,60;(2)CD=PA.理由见详解;(2)+
(1)①证明: ∵将线段PB绕点P逆时针旋转,旋转角为α,得到线段PD,
∴PB=PD,
∵AB=AC,PB=PD,∠BAC=∠BPD=60°,
∴△ABC,△PBD是等边三角形,
∴∠ABC=∠PBD=60°,
∴∠PBA=∠DBC,
∵BP=BD,BA=BC,
∴△PBA≌△DBC(SAS),
∴PA=DC.
设BD交PC于点O,如图1,
∵△PBA≌△DBC,
∴∠BPA=∠BDC,
∵∠BOP=∠COD,
∴∠OBP=∠OCD=60°,即∠DCP=60°.
故答案是:PA=DC,60;
(2)解:结论:CD=PA.理由如下:
∵AB=AC,PB=PD,∠BAC=∠BPD=120°,
∴BC=2•AB•cos30°=BA,BD═2BP•cos30°=BP,
∴=,
∵∠ABC=∠PBD=30°,
∴∠ABP=∠CBD,
∴△CBD∽△ABP,
∴,
∴CD=PA;
(3) 过点C作射线CM,使得sin∠ACM=,过点P作PN⊥CM于点N,则PN=PC,
过点B作于点G,则BG=AB×sin∠BAG=2×sin60°=3,AG= AB×cos∠BAG=.
当点B、P、N共线时,BP+PN最小,即最小,
∵∠BGP=∠CNP=90°,∠BPG=∠CPN,
∴,
∴,
设GP=x,则AP=-x,BP=3x,
∴,解得:x=,
∴BP=,AP=-,
∴CP=AC+AP=2+-=3-,
∴最小值=+×(3-)=+.
【点睛】
本题属于几何变换综合题,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,解直角三角形等知识,第(1)(2)题解题的关键是正确寻找全等三角形或相似三角形解决问题,第(3)题的关键是过点C作射线CM,使得sin∠ACM=,过点P作PN⊥CM于点N.
3.(2021·浙江温州市·九年级一模)如图1,在△ABC中,∠A=90°,当点P