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第二轮 能力提升
专题一 题型专题
第35讲 | 动点综合专题
35.3 动面综合问题
1.(2022山西)问题情境:在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=6,AC=8.直角三角板EDF中∠EDF=90°,将三角板的直角顶点D放在Rt△ABC斜边BC的中点处,并将三角板绕点D旋转,三角板的两边DE,DF分别与边AB,AC交于点M,N.
猜想证明:(1)如图1,在三角板旋转过程中,当点M为边AB的中点时,试判断四边形AMDN的形状,并说明理由;
问题解决:(2)如图2,在三角板旋转过程中,当∠B=∠MDB时,求线段CN的长;
解:(1)四边形AMDN是矩形.理由如下:
∵D是BC的中点,M是AB的中点,
∴MD∥AC.
∴∠BAC+∠AMD=180°.
∵∠BAC=90°,∴∠AMD=90°.
∵∠BAC=∠AMD=∠MDN=90°,
∴四边形AMDN是矩形.
(2)如答图1,过点N作NG⊥CD于点G,
∵AB=6,AC=8,∠BAC=90°,
.
答图1
∵D是BC的中点,∴BD=CD=5.
∵∠MDN=90°=∠BAC,
∴∠B+∠C=90°,∠BDM+∠NDC=90°.
∵∠B=∠MDB,∴∠NDC=∠C.∴DN=CN.
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(3)如图3,在三角板旋转过程中,当AM=AN时,直接写出线段AN的长.
解:(3)解法一:如答图2,连接MN,AD,过点N作HN⊥AD于点H.
∵AM=AN,∠MAN=90°,
∴∠AMN=∠ANM=45°.
在四边形AMDN中,∠MAN=∠MDN=90°,
∴点A,M,D,N四点共圆.
∴∠ADN=∠AMN=45°.
∵NH⊥AD,∴∠ADN=∠DNH=45°.
∴DH=HN.
∵BD=CD=5,∠BAC=90°,∴AD=CD=5.
∴∠C=∠DAC.
∵AH+HD=AD=5,
解法二:如答图3,延长MD到点T,使得MD=DT,连接AD,MN,NT,CT.
设AM=AN=a.证明CT=BM=6-a,NM=NT=a,∠NCT=90°,
由NT2=CN2+CT2,
答图2
答图3
答图4
1.(2022山西)问题情境:在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=6,AC=8.直角三角板EDF中∠EDF=90°,将三角板的直角顶点D放在Rt△ABC斜边BC的中点处,并将三角板绕点D旋转,三角板的两边DE,DF分别与边AB,AC交于点M,N.
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2.(2022安顺)如图1,在矩形ABCD中,AB=10,AD=8,E是AD边上的一点,连接CE,将矩形ABCD沿CE折叠,顶点D恰好落在AB边上的点F处,延长CE交BA的延长线于点G,连接DG.
(1)求线段AE的长;
(2)求证:四边形DGFC为菱形;
(1)解:∵四边形ABCD是矩形,
∴∠DAB=∠B=∠ADC=90°,CD=AB=10,BC=AD=8.
在Rt△BCF中,CF=CD=10,BC=8,
∴BF=6.
∴AF=AB-BF=4.
设AE=a,则EF=DE=8-a.
在Rt△AEF中,由勾股定理,得
EF2-AE2=AF2,即(8-a)2-a2=42,
解得a=3.
∴AE=3.
(2)证明:∵四边形ABCD是矩形,
∴AB∥CD.∴△AGE∽△DCE.
由(1)得AE=3,
∴DE=8-3=5.
∴AG=6.
∴FG=AF+AG=4+6=10.∴FG=CD.
∴四边形DGFC是平行四边形.
∵CD=CF,∴▱DGFC是菱形.
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(3)如图2,M,N分别是线段CG,DG上的动点(与端点不重合),且∠DMN=∠DCM,设DN=x,是否存在这样的点N,使△DMN是直角三角形?若存在,请求出x的值;若不存在,请说明理由.
解:(3)存在.
∵四边形FGDC是菱形,
在Rt△BCG中,BC=8,BG=BF+FG=6+10=16,
如答图1,
当∠MDN=90°时,
在Rt△GDM中,
在Rt△DMN中,
DN=DM•tan∠DMN,
∵∠DMN=∠DCM,∠DCM=∠FGC,
如答图2,
当∠MND=90°时,∠DMN+∠GDM=90°,
∵∠DMN=∠DCM=∠DGM,
∴∠DGM+∠GDM=90°.
∴∠DMG=90°.
在Rt△DMN中,
答图1
答图2
2.(2022安顺)如图1,在矩形ABCD中,AB=10,AD=8,E是AD边上的一点,连接CE,将矩形ABCD沿CE折叠,顶点D恰好落在AB边上的点F处,延长CE交BA的延长线于点G,连接DG.
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3.(2022赤峰)同学们还记得吗?图1,图2是人教版八年级下册教材“实验与探究”中我们研究过的两个图形.受这两个图形的启发,数学兴趣小组提出了以下三个问题,请你回答:
【问题一】如图1,正方形ABCD的对角线相交于点O,点O又是