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压轴专练三 三角形与四边形
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1. (2023深圳) (1)如图1,在矩形ABCD中,E为AD边上一点,连接BE,过点C作CF⊥BE交BE于点F,①若BE=BC,求证:△ABE≌△FCB;
①证明:∵四边形ABCD是矩形,
∴∠A=∠ABC=90°.
∴∠ABE+∠CBF=90°.
又∵CF⊥BE.
∴∠FCB+∠CBF=90°,∠CFB=∠A=90°.
∴∠FCB=∠ABE.
又∵BC=BE,
∴△ABE≌△FCB(AAS);
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又∵S矩形ABCD=AB·BC=20,
∴BE·CF=AB·BC=20,
故答案为20.
②解:由①可得∠FCB=∠ABE,∠CFB=∠A=90°.
∴△ABE∽△FCB.
②若S矩形ABCD=20时,则BE·CF=_______;
∴
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(2)如图2,在菱形ABCD中,cos A= ,过点C作CE⊥AB交AB的延长线于点E,过点E作EF⊥AD交AD于点F,若S菱形ABCD=24时,求EF·BC的值;
∴AD∥BC,AB=BC,
∴∠CBE=∠A.
∵CE⊥AB,
∴∠CEB=90°.
解:在菱形ABCD中,cos A=
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∵EF⊥AD,CE⊥AB,
∴∠AFE=∠BEC=90°.
∵cos ∠CBE=
∴BE=BC·cos ∠CBE=BC·cos A=
∴AE=AB+BE=AB+
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又∵∠CBE=∠A,
∴△AFE∽△BEC.
∴
∴EF·BC=AE·CE=
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(3)如图3,在平行四边形ABCD中,∠A=60°,AB=6,AD=5,点E在CD上,且CE=2,F为BC上一点, 连接EF,过点E作EG⊥EF交平行四边形ABCD的边于点G,若EF·EG=7 时,请直接写出AG的长.
如图3,延长FE交AD的延长线于点M,连接GF,过点E作EH⊥DM于点H,
解:①当点G在AD边上时,
∵平行四边形ABCD中,AB=6,CE=2,
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∵DM∥FC,
∴△EDM∽△ECF.
∴CD=AB=6,DE=DC-EC=4.
∴
∴
在Rt△DEH中,∠HDE=∠A=60°,
∴S△MGE=2S△EFG=EF·EG=7
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∴MG=7.
∵GE⊥EF,EH⊥MG,
∴∠MEH=90°-∠HEG=∠HGE.
∴tan ∠MEH=tan ∠HGE.
∴
∴
∴EH=
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设AG=a,
则GD=AD-AG=5-a,
GH=GD+HD=5-a+2=7-a,
HM=GM-GH=7-(7-a)=a,
解得a=3或a=4,即AG=3或AG=4;
∴HE2=HM·HG.
∴
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②当点G在AB边上时,
则GN∥BC,四边形ADNG是平行四边形,
设AG=x,
则DN=AG=x,EN=DE-DN=4-x,
∵GN∥CM,
∴△ENG∽△ECM.
如图4,连接GF,延长GE交BC的延长线于点M,过点G作GN∥AD,
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∴
∴CM=
∵EF·EG=7
∴S△MEF=
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在Rt△EHC中,EC=2,∠ECH=60°,
∴EH=
如图4,过点E作EH⊥BC于点H,
∴S△MEF=
∴
∴MF=
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∴FH=MF-CM-CH=
∵∠MEF=∠EHM=90°,
∴∠FEH=90°-∠MEH=∠M.
∴tan ∠FEH=tan M,
MH=CM+CH=
即
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即
∴EH2=FH·HM,
解得x=
即AG=
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如图5,过点B作BT⊥DC于点T,
③当点G在BC边上时,
在Rt△BTC中,CT=
∴S△BTC=
∵EF·EG=7
∴S△EFG=
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∴点G不可能在BC边上.
∵
综上所述,AG的长为3或4或
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2. (2023扬州)【问题情境】
在综合实践活动课上,李老师让同桌两位同学用相同的两块含30°的三角板开展数学探究活动,两块三角板分别记作△ADB和△A′D′C,∠ADB =∠A′D′C= 90°,∠B=∠C=30°,设AB=2.
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【操作探究】如图1,先将△ADB和△A′D′C的边AD,A′D′重合,再将△A′D′C绕着点A按顺时针方向旋转,旋转角为α(0°≤ α≤360°),旋转过程中△ADB保持不动,连接BC.
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解:∵△ADB和△A′D′C中,
(1)当α=60°时,BC=________;当BC= 时,α=________________;
∠ADB=∠A′D′C=90°,∠ABD=∠A′CD′=30°,
∴∠BAD=∠CA′D′=90°-30°=60°.
∴当α=60°时,A′C与AD重合,
∵AB=AC=2,∠BAC=60°,
∴△ABC为等边三角形.
如图3,连接BC,
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∠BAC=90°.
∴AB⊥AC,
∴BC=AB=2;
当BC=2
∵AB2+AC2=22+22=8=
∴当BC=2 时,△ABC为直角三角形,
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∵∠DA