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专题09 几何压轴题
1.(2022•深圳)(1)发现:如图①所示,在正方形中,为边上一点,将沿翻折到处,延长交边于点.求证:;
(2)探究:如图②,在矩形中,为边上一点,且,.将沿翻折到处,延长交边于点,延长交边于点,且,求的长.
(3)拓展:如图③,在菱形中,,为边上的三等分点,.将沿翻折得到,直线交于点,求的长.
【答案】(1)见解析;(2);(3)或
【详解】(1)证明:将沿翻折到处,四边形是正方形,
,,
,
,,
;
(2)解:延长,交于,如图:
设,
在中,,
,
解得,
,
,,
,
,即,
,,
,,
,,
,即,
,
设,则,
,
,
,即,
解得,
的长为;
(3)解:方法一:
(Ⅰ)当时,延长交于,过作于,如图:
设,,则,
,
,
,
,
沿翻折得到,
,,,
是的角平分线,
,即①,
,
,,,
在中,,
②,
联立①②可解得,
;
(Ⅱ)当时,延长交延长线于,过作交延长线于,如图:
设,,则,
同理,
,即,
由得:,
可解得,
,
综上所述,的长为或.
方法二:
(Ⅰ)当时,连接,过作于,如图:
四边形是菱形,,
,是等边三角形,
,,
,
将沿翻折得到,
,,,
,
,
,
设,
在中,,,
,
在中,,
,
解得,
;
(Ⅱ)当时,连接,过作交延长线于,如图:
同(Ⅰ)可证,,
,
,即,
,
设,
在中,
,,
,,
在中,,
,
解得,
,
综上所述,的长为或.
2.(2021•深圳)在正方形中,等腰直角,,连接,为中点,连接、、,发现和为定值.
(1)① ;
② ;
③小明为了证明①②,连接交于,连接,证明了和的关系,请你按他的思路证明①②.
(2)小明又用三个相似三角形(两个大三角形全等)摆出如图2,,.
求① ;(用的代数式表示)
② .(用、的代数式表示)
【答案】(1)①;②;③见解析;(2)①,②
【详解】①;②;
③由正方形的性质得:,为的中点,
又为的中点,
,,
是等腰直角三角形,
,
,
,
,
,
,
,
;
(2)①如图2,连接交于点,连接,
由(1)中③问同理可证:,
,
②由①知:,
,
,
在中,,
设,,
作于,
,,
,
在中,由勾股定理得:
,
.
3.(2020•深圳)背景:一次小组合作探究课上,小明将两个正方形按如图所示的位置摆放(点、、在同一条直线上),发现且.
小组讨论后,