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2023年中考数学专题训练:几何探究压轴题
1.已知:和是两个不全等的等腰直角三角形,其中,,连接,取的中点M,连接和.
(1)如图1,分别取和的中点G、H,连接,那么和的数量关系是______.
(2)将图1中的绕点A旋转到图2的位置时,判断(1)中的结论是否仍然成立,并说明理由.
(3)已知正方形的边长为2,正方形的边长为10,现将正方形绕点A顺时针旋转,在整个旋转过程中,当C、P、E三点共线时,请直接写出的长.
2.实践与探究
(1)操作一:如图①,将矩形纸片对折并展开,折痕与对角线交于点E,连结,则与的数量关系为______.
(2)操作二:如图②,摆放矩形纸片与矩形纸片,使B、C、G三点在一条直线上,在边上,连结,M为的中点,连结、.求证:.
(3)拓展延伸:如图③,摆放正方形纸片与正方形纸片,使点F在边上,连结,M为的中点,连结、、.已知正方形纸片的边长为5,正方形纸片的边长为,求 的面积.
3.已知四边形,,相交于点P,且,,设,,.
(1)①如图1,当时,时,______;______;
②如图2,当时,时,______;______;
(2)观察(1)中的计算结果,利用图3证明,,三者关系.
(3)如图4,在平行四边形中,点E,F,G分别是的中点,,,,求的长.
4.如图1,正方形与正方形有公共点,点,分别在,上,点在正方形的对角线上.将正方形绕点逆时针方向旋转,旋转角为().
(1)当时,____________;
(2)如图2,当时,连接,,是否为定值?请说明理由;
(3)若,,当,,三点共线时,求的长度.
5.如图甲,正方形中,点为边上一点,点为边上一点,且,连接、交于点.
(1)求证:;
(2)如图乙,连接,若平分,求证:;
(3)如图丙,在(2)的条件下,连接,过点作交边于点,交于点,若,求线段的长.
6.【基础巩固】(1)如图,在中,,分别在,上,,求证:.
【尝试应用】(2)如图2,在中,,,分别在,,上,四边形为平行四边 形,,,,求的长.
【拓展提高】(3)如图3,平行四边形的周长为,,分别在,上,四边形为平行四边形,,,求EF的长.
7.如图1,已知正方形中,为对角线,边长为3,为边上一点,过点作于点,.
(1)如图1,连结,求线段的长.
(2)保持不动,将正方形绕点旋转至如图2的位置,连结,点为的中点,连接、,探求与关系,并证明你的结论;
(3)保持不动,将正方形绕点旋转一周,求出的中点在这个过程中的运动路径长及的最小值.
8.如图,在矩形中,点E为边的中点,点F为上的一个动点,连接并延长,交的延长线于点G,以为底边在下方作等腰,且.
(1)如图①,若点H恰好落在上,连接,.
①求证:;
②若,,求的面积;
(2)如图②,点H落在矩形内,连接,若,,求四边形面积的最大值.
9.在菱形中,,点是射线上一动点,以为边向右侧作等边,点的位置随着点的位置变化而变化.
(1)如图1,当点在菱形内部或边上时,连接,与的数量关系是______,与的位置关系是______;
(2)当点在菱形外部时,(1)中的结论是否还成立?若成立,请予以证明;若不成立,请说明理由(参照图3的情况予以证明)
(3)如图4,当点在线段的延长线上时,连接,若,,求四边形的面积.
10.在矩形中,,,将矩形绕点B顺时针旋转得到矩形,A,C,D的对应点分别为,,.
(1)当点落在线段上时,完成以下探究.
①如图1,求的长.
②如图2,延长交于点E,求证:.
(2)如图3,以为斜边在右侧作等腰直角三角形,,交于点G,交于点H,若,求的长.
(3)如图4,矩形的对角线与相交于点P,连接,,则面积的最小值为___.
11.在正方形中,E是边上一点(点E不与点B,C重合),,垂足为点E,与正方形的外角的平分线交于点F.
(1)如图1,若点E是的中点,猜想与的数量关系是______;证明此猜想时,可取的中点P,连接.根据此图形易证.则判断的依据是_________
(2)点E在边上运动.
①如图2,(1)中的猜想是否仍然成立?请说明理由.
②如图3,连接,若正方形的边长为1,直接写出的周长c的取值范围.
12.如图,在中, ,,点D为直线右上方一点,且满足,连接.
(1)如图1,若,交于点O,求的长;
(2)如图2,点E为线段上一点,连接、,且满足,试证明;
(3)如图3,在(2)的条件下,以,为边构造平行四边形,当时,直接写出的面积.
13.如图1,中,,,,点P、Q是边,上两个动点,且,以,为邻边作平行四边形,,分别交于点E,F,设.
(1)当平行四边形的面积为时,求m的值;
(2)求证:;
(3)如图2,连接,,,当与的一边平行时,求的面积.
14.如图1,在矩形中,,,E是边上的一点,连接,将矩形沿折叠,顶点D恰好落在边上的点