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专题19 对角互补模型
考向 相似形对角互补模型
【母题来源】2021年中考北京朝阳卷
【母题题文】如图,在Rt△ABC中,AC=BC,∠ACB=90°,点O在线段AB上(点O不与点A,B重合),且OB=kOA,点M是AC延长线上的一点,作射线OM,将射线OM绕点O逆时针旋转90°,交射线CB于点N.
(1)如图1,当k=1时,判断线段OM与ON的数量关系,并说明理由;
(2)如图2,当k>1时,判断线段OM与ON的数量关系(用含k的式子表示),并证明;
(3)点P在射线BC上,若∠BON=15°,PN=kAM(k≠1),且,请直接写出的值(用含
k的式子表示).
【答案】(1)OM=ON,
如图1,
作OD⊥AM于D,OE⊥CB于E,
∴∠ADO=∠MDO=∠CEO=∠OEN=90°,
∴∠DOE=90°,
∵AC=BC,∠ACB=90°,
∴∠A=∠ABC=45°,
在Rt△AOD中,
OD=OA.sin∠A=OA.sin45°OA,
同理:OEOB,
∵OA=OB,
∴OD=OE,
∵∠DOE=90°,
∴∠DOM+∠MOE=90°,
∵∠MON=90°,
∴∠EON+∠MOE=90°,
∴∠DOM=∠EON,
在Rt△DOM和Rt△EON中,
,
∴△DOM≌△EON(ASA),
∴OM=ON.
(2)如图2,
作OD⊥AM于D,OE⊥BC于E,
由(1)知:ODOA,OEOB,
∴,
由(1)知:
∠DOM=∠EON,∠MDO=∠NEO=90°,
∴△DOM∽△EON,
∴,
∴ON=k•OM.
(3)如图3,
设AC=BC=a,
∴ABa,∵OB=k•OA,
∴OB•a,OA•a,
∴OEOBa,
∵∠N=∠ABC﹣∠BON=45°﹣15°=30°,
∴ENOE•a,
∵CE=ODOAa,
∴NC=CE+ENa•a,
由(2)知:,△DOM∽△EON,
∴∠M=∠N,∵,
∴,∴△PON∽△AOM,
∴∠P=∠A=45°,∠AMO=∠N=30°,
∴PE=OEa,
∴PN=PE+ENa•a,
设AD=OD=x,
∴DM,
由AD+DM=AC+CM得,
()x=AC+CM,
∴x(AC+CM)(AC)AC,
∴k>1
∴,
∴.
【试题解析】(1)作OD⊥AM,OE⊥BC,证明△DOM≌△EON;
(2)作OD⊥AM,OE⊥BC,证明△DOM∽△EON;
(3)解Rt△EON和斜△AOM.
【命题意图】图形的全等;等腰三角形与直角三角形;图形的相似;解直角三角形及其应用;运算能力;推理能力.
【命题方向】一般设置为解答题,设置为压轴题.
【得分要点】如图,∠AOB=∠DCE=90°,∠COB=,则CE=CD·tan
方法:如图,过点C分别作CM⊥OA,CN⊥OB,垂足分别为M、N
易证△MCD∽△NCE,∴,即CE=CD·tan
1.(2021•浙江稠州二模)特例感知
(1)如图1,已知在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,取BC边上中点D,连接AD,点E为AB边上一点,连接DE,作DF⊥DE交AC于点F,求证BE=AF;
探索发现
(2)如图2,已知在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC=3,取BC边上中点D,连接AD,点E为BA延长线上一点,AE=1,连接DE,作DF⊥DE交AC延长线于点F,求AF的长;
类比迁移
(3)如图3,已知在△ABC中,∠BAC=120°,AB=AC=4,取BC边上中点D,连接AD,点E为射线BA上一点(不与点A、点B重合),连接DE,将射线DE绕点D顺时针旋转30°交射线CA于点F,当AE=4AF时,求AF的长.
2.(2021•安徽模拟)(1)如图,Rt△ABC中,∠A=90°,AB=AC,D为BC中点,E、F分别为AB、AC上的动点,且∠EDF=90°.
求证:DE=DF;
(2)如图2,Rt△ABC中,∠BAC=90°,AC=4,AB=3,AD⊥BC,∠EDF=90°.
①求证:DF•DA=DB•DE;
②求EF的最小值.
3.(2021•四川成都模拟)如图,矩形ABCD中,AB=4,BC=6,E为线段AD上一动点,连接CE,过点B作BF⊥CE,交射线CD于点F,垂足为P.
(1)求证:△CED∽△BCF;
(2)当F为CD的中点时,求tan∠BAP的值;
(3)若△ABP为等腰三角形时,直接写出DE的长.
4.(2021•山东济宁三模)我们定义:有一组邻角相等的凸四边形叫做“等邻角四边形”
(1)概念理解:
请你根据上述定义举一个等邻角四边形的例子: 矩形或正方形 ;
(2)问题探究;
如图1,在等邻角四边形ABCD中,∠DAB=∠ABC,AD,BC的中垂线恰好交于AB边上一点P,连结AC,BD,试探究AC与BD的数量关系,并说明理由;
(3)应用拓展;