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2024年中考数学二轮复习——对角互补且一组邻边相等的半角模型
例1.如图,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=90°,直角∠EPF的顶点P是BC的中点,两边PE、PF分别交AB、AC于点E、F,连接EF交AP于点G,以下五个结论:①∠B=∠C=45°;②AP=EF;③∠AFP和∠AEP互补;④△EPF是等腰直角三角形;⑤四边形AEPF的面积是△ABC面积的,其中正确的结论是( )
A.①②③ B.①②④⑤ C.①③④⑤ D.①③④
解:∵AB=AC,∠BAC=90°,
∴∠B=∠C=45°,
故①正确;
∵点P为BC的中点,∠BAC=90°,AB=AC,
∴AP=CP,∠APC=90°,∠BAP=∠C=45°,
∵∠EPF=∠APC,
∴∠APE=∠FPC,
在△AEP和△CFP中,
,
∴△AEP≌△CFP(ASA),
∴PE=PF,
∴△EPF是等腰直角三角形,
∴四边形AEPF的面积为S△AEP+S△AFP=S△CPF+S△APF=S△APCS△ABC,
故④正确,⑤不正确;
∵∠BAC=∠EPF=90°,
∴∠AFP和∠AEP互补,
故③正确;
∵PE不是定长,故②不正确.
∴正确的有:①③④,
故选:D.
例2.已知,在四边形ABCD中,AB=AD,∠B+∠ADC=180°,E、F分别是边BC、CD上的点,且∠EAF∠BAD.
(1)为探究上述问题,小王同学先画出了其中一种特殊情况,即如图1,当∠B=∠ADC=90°时.
小王同学探究此问题的方法是:延长FD到点G,使DG=BE,连接AG.
请你在图1中添加上述辅助线,并补全下面的思路.
小明的解题思路:先证明△ABE≌ ;再证明了△AEF≌ ,即可得出BE,EF,FD之间的数量关系为 .
(2)请你借鉴小王的方法探究图2,当∠B+∠ADC=180°时,上述结论是否依然成立,如果成立,请证明你的结论,如果不成立,请说明理由.
(3)如图3,若E、F分别是边BC、CD延长线上的点,其他已知条件不变,此时线段EF、BE、FD之间的数量关系为 .(不用证明)
(1)证明:如图1中,延长FD到点G,使DG=BE,连接AG.
∵∠ADG=∠ABC=∠ADF=90°,AB=AD,
∴△ABE≌△ADG(SAS),
∴AE=AG,∠1=∠2,
∴∠1+∠3=∠2+∠3=∠EAF∠BAD,
∴∠GAF=∠EAF,
∵AF=AF,
∴△AEF≌△AGF(SAS),
∴EF=EG,
∵FG=FD+DG,
∴EF=DF+BE,
故答案为:△ADG,△AEG,EF=BE+FD;
(2)解:上述结论依然成立.
证明:如图2,延长CB至M,使BM=DF,连接AM.
∵∠ABC+∠D=180°,∠1+∠ABC=180°,
∴∠1=∠D,
在△ABM与△ADF中,
,
∴△ABM≌△ADF(SAS).
∴AF=AM,∠2=∠3.
∵∠EAF∠BAD,
∴∠2+∠4=∠3+∠4=∠MAE,
∴∠MAE=∠FAE,
在△AME与△AFE中,
,
∴△AME≌△AFE(SAS).
∴EF=ME.
∴EF=ME=BE+BM=BE+DF;
(3)解:在BE上截取BG,使BG=DF,连接AG,
∵∠B+∠ADC=180°,∠ADF+∠ADC=180°,
∴∠B=∠ADF,
在△ABG与△ADF中,
,
∴△ABG≌△ADF(SAS),
∴∠BAG=∠DAF,AG=AF,
∴∠BAG+∠EAD=∠DAF+∠EAD=∠EAF∠BAD,
∴∠GAE=∠EAF.
∵AE=AE,
∴△AEG≌△AEF(SAS),
∴EG=EF,
∵EG=BE﹣BG,
∴EF=BE﹣FD.
故答案为:EF=BE﹣FD.
例3.(1)问题背景.
如图1,在四边形ABCD中,AB=AD,∠B+∠D=180°,E、F分别是线段BC、线段CD上的点.若∠BAD=2∠EAF,试探究线段BE、EF、FD之间的数量关系.
小明同学探究此问题的方法是,延长FD到点G.使DG=BE.连接AG,先证明△ABE≌△ADG.再证明△AEF≌△AGF,可得出结论,他的结论应是 EF=BE+DF .
(2)猜想论证.
如图2,在四边形ABCD中,AB=AD,∠B+∠ADC=180°,E在线段BC上、F在线段CD延长线上.若∠BAD=2∠EAF,上述结论是否依然成立?若成立说明理由;若不成立,试写出相应的结论并给出你的证明.
(3)拓展应用.
如图3,在四边形ABCD中,∠BDC=45°,连接BC、AD,AB:AC:BC=3:4:5,AD=4,且∠ABD+∠CBD=180°.则△ACD的面积为 .
解:延长FD到点G.使DG=BE,连接AG,
∵∠B+∠ADF=180°,∠ADF+∠ADG=180°,