内容正文:
数学
精讲册
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题型四
几何综合探究题
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类型一 模型探究问题
(涉及模型的建立、应用及拓展)
考向1 动点问题(省卷:2022.27;兰州:2023.28、2022.28、2021.27)
1.如图,在矩形 中, , ,点 为对角线 上的
一个动点(不与点 , 重合),连接 ,过点 作 ,交直线
于点 .
第1题图
题型四 几何综合探究题
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(1)如图1,求证: ;
图1
证明:如解图1,分别过点 作 于点 ,
于点 ,
.
四边形 是矩形,
, 四边形 是矩形,
, ,
题型四 几何综合探究题
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, .
, ,
, .
, , , ,即 ;
题型四 几何综合探究题
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(2)如图2,当点 为 的中点时,连接 ,求证: ;
证明: 是 的中点, , .
, , 是等边三角形,
.
在 和 中, ,
, , ;
题型四 几何综合探究题
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(3)如图3,若 平分 ,求 的长.
图2
解:如解图2,过点 作 于点 ,
, .
平分 , , ,
是等腰直角三角形,且 ,
,
由(1)得 , .
题型四 几何综合探究题
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2.综合与实践
【问题情境】
数学活动课上,老师出示了一个问题:如图1,在正方形 中, 是 的中点, , 与正方形的外角 的平分线交于 点.试猜想 与 的数量关系,并加以证明.
第2题图
题型四 几何综合探究题
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【思考尝试】
(1)同学们发现,取 的中点 ,连接 可以解决这个问题.请在图1
中补全图形,解答老师提出的问题;
解: .证明如下:补全图形如解图1.
四边形 是正方形, ,
.
, 分别为 , 的中点,
, ,
.
题型四 几何综合探究题
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平分 , ,
, .
, , .
又 , ,
, ;
题型四 几何综合探究题
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【实践探究】
(2)希望小组受此问题启发,逆向思考这个题目,并提出新的问题:
如图2,在正方形 中, 为 边上一动点(点 , 不重合),
是等腰直角三角形, ,连接 ,可以求出
的大小,请你思考并解答这个问题;
题型四 几何综合探究题
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解:如解图2,在 上取 ,连接 .
由(1)同理可得 .
又 , , ,
.
, , , ,
,
, ;
题型四 几何综合探究题
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【拓展迁移】
(3)突击小组深入研究希望小组提出的这个问题,发现并提出新的探究
点:如图3,在正方形 中, 为 边上一动点(点 , 不重
合), 是等腰直角三角形, ,连接 .知道正方形
的边长时,可以求出 周长的最小值.当 时,请你求出
周长的最小值.
题型四 几何综合探究题
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解:如解图3,连接 ,作 ,交 的延
长线于点 ,交 于点 ,连接 , .
由(2)知, , ,
是等腰直角三角形, 点 与点 关于
对称, , (当且仅当 , ,
三点共线时等号成立), 的最小值为 的长.
, ,
由勾股定理得 ,
周长的最小值为 .
题型四 几何综合探究题
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3.(2023 绥化)已知:四边形 为矩形, , ,点 是
延长线上的一个动点(点 不与点 重合).连接 交 于点 .
第3题图
题型四 几何综合探究题
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(1)如图1,当点 为 的中点时,求证: ;
证明: 四边形 为矩形, , .
为 的中点, .
在 和 中, , ;
题型四 几何综合探究题
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(2)如图2,过点 作 ,垂足为 ,连接 ,设 ,
.求 关于 的函数关系式;
解: 四边形 为矩形, .
, .
, , .
, ,
在 中, .
, , (或者 );
题型四 几何综合探究题
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(3)如图3,在(2)的条件下,过点 作 ,交 的延长线于
点 .当 时,求线段 的长.
第3题解图
解:如解图,过点 作 于点 .
四边形 为矩形, , ,
, .
, , 为等腰直角三角形,
.
, 为等腰直角三角形, .
题型四