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专题17 几何压轴题
1.(2021春•西湖区期末)如图,在正方形中,,为正方形内一点,,,连结,,过点作,垂足为点,交的延长线于点,连结.
(1)当时,求的度数;
(2)判断的形状,并说明理由;
(3)当时,求的长.
【答案】(1);(2)见解析;(3)
【详解】解:(1)四边形是正方形,
,,
,
,
,
,
.
(2)结论:是等腰直角三角形.
理由:,,
是的垂直平分线,
,
,
,
,,
,
,
,
,
,
为等腰直角三角形.
(3)如图,连接,
四边形是正方形,
,
为等腰直角三角形,,
,
,
,
,
(负根已经舍弃).
2.(2021春•拱墅区期末)如图,在菱形中,于点.
(1)若,,求菱形的周长;
(2)连结交于点;
①若,求证:.
②设四边形和的面积分别是和,若,,求线段的长.
【答案】(1);(2)①见解析;②
【详解】(1)解:,
,
四边形是菱形,
,
在中,,
,解得:(负值舍去),
,
菱形的周长是;
(2)①证明:连接,连接交于点,
四边形是菱形,
,,
,
,
,
,,
平分,
平分,
,
,,
,
;
②连接,连接交于点,
四边形是菱形,
,,平分,,
,
,
,
,,
四边形和的面积分别是和,,
,
,
,
,
,,
设,则,
在中,,
,解得:,
在中,.
3.(2021春•下城区期末)在正方形中,是对角线,点在边上(不与点重合),点在边上,连接,,,已知.
(1)求证:.
(2)设,的面积为,的面积为.
①当时,求证:;
②当时,求的值.
【答案】(1)见解析;(2)①见解析;②
【详解】(1)证明:四边形是正方形,
,,
在中,,
,
,
,
,
,
;
(2)解:设,则,
,
,
,
,
,
①当时,,
,
;
②当时,,
(由于,所以,舍去)或,
即.
4.(2021春•滨江区期末)如图1,菱形的对角线,交于点,是的中点.
(1)若是的中点,连接,,求证:平分.
下面是小滨同学的证明过程:
证明:连接.
是菱形对角线的交点,
是中点.
又是中点,
是的中位线,
, .
又是中点
,
.
且.
四边形是平行四边形.
平分.
补全小滨同学的证明过程,并填写括号中的理由.
(2)如图2,点是的中点,连接,.
①求证:平分.
②连接,若,求证:.
【答案】(1),,,一组对边平行且相等的四边形是平行四边形,平行四边形的对角线互相平分;(2)见解析
【详解】解:(1)证明:连接.
是菱形对角线的交点,
是中点.
又是中点,
是的中位线,
,.
又是中点,
,
.
且.
四边形是平行四边形. 一组对边平行且相等的四边形是平行四边形)
平分. 平行四边形的对角线互相平分)
故答案为:,,,一组对边平行且相等的四边形是平行四边形,平行四边形的对角线互相平分;
(2)①取的中点,连接、、,如图:
是中点,是中点,
是的中位线,
,,
是中点,是中点,
是的中位线,
,,
,,
四边形是平行四边形,
平分,即平分;
②连接,如图:
四边形是菱形,
直线是菱形的对称轴,
,,
,
,
,
,
,
.
5.(2021春•江干区期末)如图,在矩形中,为的中点,连接并延长交的延长线于点,过作交直线于点,连接.
(1)证明:;
(2)设.
①若点落在的平分线上,求的值.
②设,求关于的函数表达式.
【答案】(1)见解析;(2)①;②
【详解】解:(1)点为的中点,
,
四边形是矩形,
,
,
在和中,
,
,
,,
,
垂直平分,
,
,
;
(2)①由(1)得:,
点落在的平分线上,
,
,
,
,
,
,
,
,
为的中点,
,
,
,
,,
;
②设,则,
由(1)得:,,
,
当点在上时,即时,如图1,
设,则,
在中,,
,
解得:,
,
,
,
当点在的延长线上时,即时,如图2,
设,则,
在中,,
,
解得:,
,
,
,
关于的函数表达式为.
6.(2021春•拱墅区期末)已知正方形,点是射线上一动点(不与、重合),连接并延长交直线于点,交于,连接,过点作交于点.
(1)若点在边上,如图1.
①证明:;
②猜想的形状并说明理由.
(2)取中点,连结.若,正方形边长为8,求的长.
【答案】(1)见解析;(2)14或2
【详解】(1)①证明:四边形是正方形,
,,
在和中,
,
,
;
②解:结论:是等腰三角形,
理由:,
,
,
,
,
,,
,
,
是等腰三角形.
(2)①如图当点在线段上时,连接.
,,,
,
,
,,
,
在中,,
.
②当点在线段的延长线上时,连接.
同法可证是的中位线,
,
在中,,
.
综上所述,的长为14或2.
7.(2021春•上城区期末)在正方形中,点、分别是边和上一点,且,连结和,点是射线上一点,连结,满足,交于点,交于点.
(1)证明:;