内容正文:
专题05 几何压轴题
1.(2022•盐城)【经典回顾】
梅文鼎是我国清初著名的数学家,他在《勾股举隅》中给出多种证明勾股定理的方法.图1是其中一种方法的示意图及部分辅助线.
在中,,四边形、和分别是以的三边为一边的正方形.延长和,交于点,连接并延长交于点,交于点,延长交于点.
(1)证明:;
(2)证明:正方形的面积等于四边形的面积;
(3)请利用(2)中的结论证明勾股定理.
【迁移拓展】
(4)如图2,四边形和分别是以的两边为一边的平行四边形,探索在下方是否存在平行四边形,使得该平行四边形的面积等于平行四边形、的面积之和.若存在,作出满足条件的平行四边形(保留适当的作图痕迹);若不存在,请说明理由.
2.(2020•盐城)木门常常需要雕刻美丽的图案.
(1)图①为某矩形木门示意图,其中长为200厘米,长为100厘米,阴影部分是边长为30厘米的正方形雕刻模具,刻刀的位置在模具的中心点处,在雕刻时始终保持模具的一边紧贴木门的一边,所刻图案如虚线所示,求图案的周长;
(2)如图②,对于(1)中的木门,当模具换成边长为厘米的等边三角形时,刻刀的位置仍在模具的中心点处,雕刻时也始终保持模具的一边紧贴木门的一边,使模具进行滑动雕刻.但当模具的一个顶点与木门的一个顶点重合时,需将模具绕着重合点进行旋转雕刻,直到模具的另一边与木门的另一边重合.再滑动模具进行雕刻,如此雕刻一周,请在图②中画出雕刻所得图案的草图,并求其周长.
3.(2019•盐城)如图①是一张矩形纸片,按以下步骤进行操作:
(Ⅰ)将矩形纸片沿折叠,使点落在边上点处,如图②;
(Ⅱ)在第一次折叠的基础上,过点再次折叠,使得点落在边上点处,如图③,两次折痕交于点;
(Ⅲ)展开纸片,分别连接、、、,如图④.
【探究】
(1)证明:;
(2)若,设为,为,求关于的关系式.
4.(2018•盐城)【发现】如图①,已知等边,将直角三角板的角顶点任意放在边上(点不与点、重合),使两边分别交线段、于点、.
(1)若,,,则 ;
(2)求证:.
【思考】若将图①中的三角板的顶点在边上移动,保持三角板与边、的两个交点、都存在,连接,如图②所示,问:点是否存在某一位置,使平分且平分?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.
【探索】如图③,在等腰中,,点为边的中点,将三角形透明纸板的一个顶点放在点处(其中,使两条边分别交边、于点、(点、均不与的顶点重合),连接.设,则与的周长之比为 (用含的表达式表示).
5.(2022•盐城一模)【问题背景】
在一次数学兴趣小组活动中,小军对苏科版数学九年级教材第42页的第4题很感兴趣.
教材原题:如图1,、是的高,是的中点.点、、、是否在以点为圆心的同一个圆上?为什么?
小军在完成此题解答后提出:如图2,若、的交点为点,则点、、、四点也在同一个圆上.
(1)请对教材原题或小军提出的问题进行解答.(选择一个解答即可)
【直接应用】
当大家将上述两题都解决后,组员小明想起了在七年级通过画图归纳出的一个结论:三角形的三条高所在直线交于同一点,可通过上面的结论加以解决.
(2)如图3,的两条高、相交于点,连接并延长交于点.
求证:为的边上的高.
【拓展延伸】
在大家完成讨论后,曾老师根据大家的研究提出一个问题:
(3)在(2)的条件下连接、、(如图,设,则的度数为 .(用含的式子表示)
6.(2022•建湖县一模)【问题再现】苏科版《数学》八年级下册第94页有这样一题:
如图1,在正方形中,,,分别是,,上的点,,垂足为,那么 .(填“”、“ ”或“”
【迁移尝试】如图2,在的正方形网格中,点,,,为格点,交于点.求的度数;
【拓展应用】如图3,点是线段上的动点,分别以,为边在的同侧作正方形与正方形,连接分别交线段,于点,.
①求的度数;
②连接交于点,直接写出的值为 .
7.(2022•亭湖区校级一模)小明学习了图形的旋转之后,积极思考,利用两个大小不同的直角三角形与同学做起了数学探究活动.如图1,在与中,,,,,.
【探索发现】将两个三角形顶点与顶点重合,如图2,将绕点旋转,他发现与的数量关系一直不变,则线段与具有怎样的数量关系,请说明理由;
【深入思考】将两个三角形的顶点与顶点重合,如图3所示将绕点旋转.
①当、、三点共线时,连接、,线段、、之间的数量关系为 ;
②如图4所示,连接、,若线段、交于点,试探究四边形能否为平行四边形?如果能,求出、之间的数量关系,如果不能,试说明理由.
【拓展延伸】如图5,将绕点旋转,连接,取的中点,连接,则的取值范围为 (用含、的不等式表示).
8.(2022•盐城二模)以下为一个合作学习小组在一次数学研讨中的过程记录,请阅读后完成下方的问题.
试题分析
(Ⅰ)如图1,在中,,,是外一点,且.求的度数