方向性角度二 题型四&五 几何图形动态变化相关计算 几何综合探究题-【一战成名新中考·五行卷】2023广西中考数学复习·方向性试题强化训练
2024-05-31
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内容正文:
五行卷·广西数学 五行卷·广西数学 五行卷·广西数学
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题型四 几何图形动态变化相关计算
(北部湾2022.18,2021.11,2020.18)
类型一 与折叠有关的计算
1.如图,AB∥CD,AD∥BC,AD⊥CD,点 E为线段 BC上一点,将线
段AB沿AE折叠,点B的对应点F落在四边形ABCD外侧,连接
EF,若AF∥BD,∠ADB=α,则∠DAE为 ( )
A.α B.90°-2α C.45°+α2 D.45°-
α
2
第1题图
第2题图
2.如图,矩形纸片ABCD中,AD=6,AB=4,点 E,F分别在 AD,BC
上,把纸片沿EF折叠,点A,B的对应点分别为A′,B′,连接AA′并
延长,交CD于点G,则EFAG的值为 ( )
A.12 B.
2
3 C.
3
4 D.
5
6
3.如图,在菱形纸片 ABCD中,∠A=60°,将菱形纸片翻折,使点 A
落在CD的中点P处,折痕为 MN,点 M,N分别在边 AB,AD上,
则
BM
AM的值为 ( )
A.18 B.
1
7 C.
1
6 D.
1
5
第3题图
第4题图
第5题图
4.如图,正方形ABCD的边长为10,点G是边CD的中点,点E是边
AD上一动点,连接 BE,将△ABE沿 BE翻折得到△FBE,连接
GF,当GF最小时,GF的长是 .
5.如图,过点 A折叠边长为2的正方形 ABCD,使 B落在 B′,连接
DB′,点F为DB′的中点,则CF的最小值为 .
类型二 与旋转有关的计算
6.如图,△ABC为等边三角形,AD⊥BC,且AD=4,点E为线段 AD
的中点,把线段AE绕点A逆时针旋转,连接BE,点F为线段BE
的中点,在旋转过程中CF的最大值为 .
第6题图
第7题图
7.如图,P是等腰直角△ABC外一点,把BP绕点B顺时针旋转90°
到BP′,使点 P′在△ABC内,已知∠AP′B=135°,若连接 P′C,
P′A∶P′C=1∶槡5,则P′A∶P′B= ( )
A.1∶槡2 B.1∶2 C.槡3∶2 D.1∶槡3
8.如图,已知三角板 ABC,∠ACB=90°,∠B=30°,AC=槡3,将三角
板绕直角顶点C逆时针旋转,当点A的对应点A′落在AB边的起
始位置上时即停止转动,则B点转过的路径长为 ( )
A.π B.23π C.2π D.3π
第8题图
第9题图
9.如图,在正方形 ABCD中,AB=4,E为 AB边上一点,点 F在 BC
边上,且BF=1,将点E绕着点F顺时针旋转90°得到点G,连接
DG,则DG的最小值为 ( )
A.2 B.2槡2 C.3 D.槡10
10.如图,四边形ABCD是菱形,AB=2槡3,且∠ABC=∠ABE=60°,
G为对角线BD(不含 B点)上任意一点,将△ABG绕点 B逆时
针旋转60°得到△EBF,当AG+BG+CG取最小值时,EF的长为
( )
第10题图
A.槡3
B.3
C.1
D.2
类型三 与动点有关的计算
11.如图,在菱形 ABCD中,点 P是对角线 AC上一动点,过点 P作
PE⊥AB于点E,PF⊥BC于点F.若菱形ABCD的周长为48,面
积为48,则PE+PF的值为 ( )
A.6 B.5 C.4 D.3
第11题图
第12题图
12.如图,△ABC为等边三角形,AB=4,AD⊥BC,点E为线段AD上
的动点,连接CE,以CE为边作等边△CEF,连接DF,则线段DF
的最小值为 .
13.如图,点E是边长为8的正方形ABCD的对角线BD上的一个动
点(不与点 B、D重合),连接 AE,以 AE为边向左侧作正方形
AEFG,点P为AD的中点,连接PG、DG,DG与BA的延长线交于
点H,在点E运动过程中,线段PG的最小值是 .
第13题图
第14题图
14.如图,矩形ABCD中,AB=9,BC=12,点F在CD上,且DF=5,E
是BC边上的一动点,M,N分别是 AE、EF的中点,则在点 E从
B向C运动的过程中,线段MN所扫过的图形面积是 ( )
A.13 B.14 C.15 D.16
15.在菱形ABCD中,∠D=60°,CD=4,E为菱形内部一点,且AE=
2,连接CE,点 F为 CE中点,连接 BF,取 BF中点 G,连接 AG,
AC,则AG的最大值为 .
第15题图
第16题图
16.如图,在正方形ABCD中,AB=2,点E,F分别为BC,CD边上的
动点,连接AE,BF交于点G,连接DG,点M,N分别为CD,DG的
中点,连接MN.若AE=BF,则MN的最小值为
.
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题型五 几何综合探究题
(北部湾2022.26新增)
类型一 旋转类探究
1.如图①,在正方形ABCD中,AD=4,点E是AD的中点,以DE为
边作正方形DEFG,连接AG、CE.将正方形DEFG绕点 D顺时针
旋转,旋转角为α(0°<α<90°).
(1)如图②,在旋转过程中,判断△AGD与△CED是否全等,并说
明理由;
(2)如图③,延长CE交直线AG于点P.
①求证:AG⊥CP;
②在旋转过程中,线段PC的长度是否存在最大值?若存在,
求出最大值;若不存在,请说明理由.
图①
图②
图③
第1题图
2.问题背景:如图①,在△ABC与△ADE中,AB=AC,AD=AE,
∠BAC=∠DAE,求证:BD=CE.
尝试运用:如图②,在等边△ABC中,P是△ABC外的一点,
∠APB=15°,BP=9,AP=3槡2,求CP的长度.
拓展创新:如图③,在△ABC中,若AB=AC=16,∠BAC=120°,O
是BC的中点,点E是△ABC内部一点,OE=2槡3,将线段 AE绕
点A逆时针旋转120°得到 AF,连接 OF,请求出当 OF的长度最
小时,AE的长度.
图①
图②
图③
第2题图
3.如图,C为线段AB上一点,分别以AC、BC为边在AB的同侧作等
边△HAC与等边△DCB,连接DH.
(1)如图①,当∠DHC=90°时,CD与CH的数量关系为 ;
(2)在(1)的条件下,作点C关于直线DH的对称点E,连接AE、
BE,求证:EC平分∠AEB;
(3)现将图①中△DCB绕点C顺时针旋转一定角度 α(0°<α<
90°),如图②,点C关于直线DH的对称点为E,则(2)中的结
论是否成立?若成立,请证明;若不成立,请说明理由.
图①
图②
第3
题图
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类型二 图形形状或角度改变的类比探究
4.已知CD是经过∠BCA顶点C的一条直线,CA=CB,E,F是直线
CD上的两点,且∠BEC=∠CFA=α.
(1)观察猜想:如图①,当直线CD经过∠BCA的内部,且E,F在射线
CD上时,若∠BCA=α=90°,则BE CF,EF
BE-AF;(填“>”“<”或“=”)
(2)类比探究:如图②,在(1)的条件下,若∠BCA+α=180°,则
(1)中的两个结论是否仍然成立?若成立,请证明;若不成
立,请说明理由;
(3)反思提升:如图③,当直线 CD不经过∠BCA的内部,且
∠BCA=α时,若EF=8,AF=5,请直接写出BC的取值范围.
图①
图②
图③
第4题图
5.菱形ABCD中,AB=4,点P是AB上一动点(不与A,B重合),连
接PD,点M是射线 DP上一点,且∠BMD=∠BAD,连接 AM,作
∠MAN=∠BAD,交PD于点N.
(1)如图①,若∠BAD=90°,判断△AMN的形状;
(2)如图②,若∠BAD=60°,点P是AB的中点,求AN的长;
(3)若∠BAD=60°,请求出△CBN面积的最小值.
图①
图②
第5题图
6.数学模型学习与应用:
(1)【模型学习】如图①,∠BAD=90°,AB=AD,BC⊥AC于点 C,
DE⊥AC于点E.由∠1+∠2=∠2+∠D=90°,得∠1=∠D;
又∠ACB=∠AED=90°,可以通过推理得到△ABC≌△DAE,
进而得到AC= ,BC= .我们把这个数学模
型称为“一线三等角”模型.
(2)【模型应用】如图②,△ABC为等边三角形,BD=CF,∠EDF=
60°,求证:BE=CD;
(3)【模型变式】如图③,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,BE
⊥CE于点E,AD⊥CE于点D,DE=5,AD=8,求BE的值.
图①
图②
图③
第6
题图
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类型三 折叠类探究
7.如图①,在矩形纸片ABCD中,已知 AB=2,BC=2槡3,点 E在边
CD上移动,连接AE,将多边形ABCE沿直线 AE翻折,得到多边
形AB′C′E,点B、C的对应点分别为点B′、C′,B′C′分别交边AD,
CD于点F,G.
(1)如图②,当点E与点C重合时,求DF的长;
(2)若∠DAE=22.5°,求△DFG的面积;
(3)如果点M为CD的中点,那么在点E从点C移动到点D的过
程中,求C′M的最小值.
图①
图②
第7题图
8.【特例感知】如图①,在正方形ABCD中,点E,F分别为AB,AD的
中点,DE,CF交于点G.
(1)线段DE,CF的数量关系和位置关系为 ;
(2)连接BG,若AB=6,求BG的长.
【初步探究】如图②,在正方形ABCD中,点E为AB边上一点,FG⊥
DE分别交AD,BC于点F,G,垂足为O.求证:FG=DE.
【基本应用】如图③,将边长为6的正方形 ABCD折叠,使得点 A
落在边CD的中点M处,折痕为PQ,点P,Q分别在边AD,BC上,
点B的对应点为N,求PQ的长.
图①
图②
图③
第8题图
9.综合与实践
综合与实践课上,老师让同学们以“矩形的折叠”为主题开展数
学活动.
(1)操作判断
操作一:对折矩形纸片 ABCD,使 AD与 BC重合,得到折痕
EF,把纸片展平;
操作二:在AD上选一点P,沿BP折叠,使点A落在矩形内部
点M处,把纸片展平,连接PM,BM.
根据以上操作,当点 M在 EF上时,写出图①中一个30°的
角: .
(2)迁移探究
小华将矩形纸片换成正方形纸片,继续探究,过程如下:
将正方形纸片 ABCD按照(1)中的方式操作,并延长 PM交
CD于点Q,连接BQ.
①如图②,当点M在EF上时,∠MBQ= °,∠CBQ=
°;
②改变点P在 AD上的位置(点 P不与点 A,D重合),如图
③,判断∠MBQ与∠CBQ的数量关系,并说明理由.
(3)拓展应用
在(2)的探究中,已知正方形纸片ABCD的边长为8,当FQ=
1时,直接写出AP的长.
图①
图②
图③
第9
题图
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类型四 动点类探究
10.已知,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,BC=AC,点D在直线AB上,
连接CD,在CD的右侧作CE⊥CD,CD=CE,连接DE.
(1)如图①,点D在AB边上,求线段BE和线段AD之间的数量
关系和位置关系;
(2)如图②,点D在 B右侧,求线段 AD,BD,DE之间的数量关
系;若AC=BC=2槡2,BD=1.求DE的长;
(3)如图③,∠DCE=∠DBE=90°,CD=CE,BC=槡2,BE=1,请
求出线段EC的长.
图①
图②
图③
第10题图
11.如图,在△ABC中,点P是AB的垂直平分线l上的一点,点D是
AB与直线l的交点,PA=PC,AB=8,PD=1.
【猜想】如图①,当点 C在直线 l的左侧,∠APC=90°时,∠B=
°,点C到直线l的距离为 .
【探究】如图②,当点 C在直线 l的右侧,∠APC=90°时,求 BC
的长.
【拓展】当点C不在直线l上,且△ABC为等腰三角形时,直接写
出BC的长.
图①
图②
第11题图
12.(1)如图①,在正方形ABCD中,E为BC边上一动点(点E,B不
重合),△AEP是等腰直角三角形,∠AEP=90°,连接CP,求
出∠DCP的大小.
(2)如图②,正方形ABCD的边长为2,AM=1,在CM下方以CM
为斜边作等腰直角△CMN,求DN的最大值.
(3)如图③,在正方形ABCD中,E为BC边上一动点(点E,B不
重合),△AEP是等腰直角三角形,∠AEP=90°,连接DP.当
AB=4时,请你求出△ADP周长的最小值.
图①
图②
图③
第12
题图
五行卷·广西数学
统
考
方
向
性
题
型
(2)由(1)知,y=-120x
2+5,∴OC=5,
令y=0,即-120x
2+5=0,解得x1=10,x2=-10;
∴地毯的总长度为:AB+2OC=20+2×5=30,
∴30×1.5×20=900,
答:购买地毯需要900元;
(3)可设G的坐标为(m,-120m
2+5),其中m>0,
则EF=2m,GF=-120m
2+5,
由已知得2(EF+GF)=27.5,
即2(2m-120m
2+5)=27.5,
解得m1=5,m2=35(不合题意,舍去),
把m1=5代入,-
1
20m
2+5=-120×5
2+5=3.75,
∴点G的坐标是(5,3.75),E(-5,0).
设直线EG的解析式为y=kx+b(k≠0),
∴
-5k+b=0,
5k+b=3.75{ ,
解得
k=0.375,
b=1.875{ .
∴斜面EG在这个坐标系中的解析式为y=0.375x+1.875.
23.解:(1)∵抛物线y=110x
2-45x+3与y轴交于点A,
∴A(0,3),
∵两根立柱AB,CD等长,
∴CD=AB=3米,
∵a=110>0,
∴抛物线顶点为最低点,
∵y=110x
2-45x+3=
1
10(x-4)
2+75,
∴绳子最低点离地面的距离为 75米;
(2)由(1)可知,对称轴为直线x=4,则BD=8,
令x=0,得y=3,
∴A(0,3),C(8,3),
由题意得,抛物线F1的顶点坐标为(2,2),
设F1的解析式为y=a(x-2)
2+2(a≠0),
将(0,3)代入得4a+2=3,
解得a=0.25,
∴抛物线F1为y=0.25(x-2)
2+2,
当x=3时,y=0.25×1+2=2.25,
∴MN的长度为2.25米;
(3)∵MN=DC=3,
∴根据抛物线的对称性可知抛物线F2的顶点在ND的垂直
平分线上,
∴F2顶点的横坐标为
1
2(8-m)+m=
1
2m+4,
∴抛物线F2的顶点坐标为(
1
2m+4,k),
∴抛物线F2的解析式为y=
1
4(x-
1
2m-4)
2+k,
把C(8,3)代入,得 14(8-
1
2m-4)
2+k=3,
解得k=-14(4-
1
2m)
2+3,
∴k=-116(m-8)
2+3,
∴k是关于m的二次函数,
又∵m<8,
∴k随m的增大而增大,
当k=2时,-116(m-8)
2+3=2,
解得m1=4,m2=12(不符合题意,舍去),
当k=94时,-
1
16(m-8)
2+3=94,
解得m1 槡=8-23,m2 槡=8+23(不符合题意,舍去),
∴m的取值范围是4≤m≤ 槡8-23
.
题型四 几何图形动态变化相关计算
1.D 【解析】设∠DAE=x,∵AB∥CD,AD⊥CD,∴AB⊥AD,∴
∠BAD=90°,∴∠BAE=∠BAD-∠DAE=90°-x,由折叠的
性质得:∠FAE=∠BAE=90°-x,∴∠FAD=∠FAE-∠DAE
=90°-2x,∵AF∥BD,∴∠FAD=∠ADB=α,∴90°-2x=
α,解得x=45°-α2,即∠DAE=45°-
α
2.
2.B 【解析】如解图,过点 F作 FH⊥AD于点 H,设 AG与 EF
交于点 O,由折叠点 A与点 A′对应易知:∠AOE=90°,∵
∠EAO+∠AEO=90°,∠EAO+∠AGD=90°,∴∠AEO=
∠AGD,即∠FEH=∠AGD,又∵∠ADG=∠FHE=90°,∴
△ADG∽△FHE,∴EFAG=
HF
AD=
AB
AD=
4
6=
2
3.
第2题解图
第3题解图
3.B 【解析】如解图,连接BD,BP,设 AB=2a,∵四边形 ABCD
是菱形,∠A=60°,∴AB=BC=2a=CD,∠A=∠C=60°,∴
△BCD,△ABD均是等边三角形,∵点 P是 CD的中点,∴BP
⊥CD,DP=a,∠DBP=30°,∴BP 槡=3a,∠ABP=∠ABD+
∠DBP=90°,由折叠的性质得AM=MP,∵MP2=MB2+BP2,
∴(2a-BM)2=MB2+3a2,解得 BM=14a,∴AM=
7
4a,∴
BM
AM=
1
7.
4.槡55-10 【解析】如解图,连接 BG,∵正方形 ABCD的边长
为10,∴∠C=∠A=90°,BC=CD=10,∵点 G是边CD的中
点,∴CG=DG=5,∴BG= BC2+CG槡
2
槡=55,∵将△ABE沿
BE翻折得到△FBE,∴BF=BA=10,∴点 F在以 B为圆心,
10为半径的圆上运动,∴当点G、F、B三点共线时,GF最小,
∴GF最小 =BG-BF 槡=55-10.
第4题解图
5.槡5-1 【解析】如解图①,连接 AF,∵四边形 ABCD
是正方
55
五行卷·广西数学
统
考
方
向
性
题
型
形,∴AB=AD,∵折叠边长为 2的正方形 ABCD,使 B落在
B′,∴AB′=AB,∴AB′=AD,∵F为 DB′的中点,∴AF⊥DB′,
∴∠AFD=90°,∴F在以AD为直径的圆上,如解图②,取AD
的中点G,连接 CG交⊙G于点 F,则 CF为最小值,∵DG=
1
2AD=1,CD=2,∴CG= DG
2+CD槡
2 = 12+2槡
2
槡= 5,∴
CF最小 槡=5-1.
图①
图②
第5题解图
6.5 【解析】如解图,取 AB的中点 G,连接 FG,CG,∵AD=4,
点E为线段AD的中点,∴AE=12AD=2,∵点 F为线段 BE
的中点,∴FG是△ABE的中位线,∴FG=12AE=1,∴点 F
在以G为圆心,1为半径的圆上,∴当 CF经过圆心 G时,CF
最大,∵△ABC为等边三角形,G是AB的中点,∴CG⊥AB,∵
AD⊥BC,∴CG=AD=4,∴CF=FG+CG=1+4=5,∴CF的
最大值为5.
第6题解图
第7题解图
7.A 【解析】如解图,连接AP,∵BP绕点B顺时针旋转90°到
BP′,∴BP=BP′,∠ABP+∠ABP′=90°,又∵△ABC是等腰
直角三角形,∴AB=BC,∠CBP′+∠ABP′=90°,∴∠ABP=
∠CBP′,在△ABP和△CBP′中,
BP=BP′,
∠ABP=∠CBP′,
AB=CB
{
,
∴△ABP
≌△CBP′(SAS),∴AP=P′C,∵P′A∶P′C 槡=1∶5,∴AP=
槡5P′A,连接 PP′,则△PBP′是等腰直角三角形,∴∠BP′P=
45°,PP′槡=2PB,∵∠AP′B=135°,∴∠AP′P=135°-45°=
90°,∴△APP′是直角三角形,设 P′A=x,则 AP 槡=5x,∴PP′
= AP2-P′A槡
2=2x,∴P′B=PB 槡=2x,∴P′A∶P′B 槡=1∶2.
8.A 【解析】∵∠ACB=90°,∠B=30°,∴∠A=60°,∵AC 槡=3,∴
AB=2AC 槡=23,∴BC= AB
2-AC槡
2= (槡23)
2-(槡3)槡
2=3,∵
将三角板绕直角顶点C逆时针旋转,当点 A的对应点 A′落在
AB边的起始位置上时即停止转动,∴CA=CA′,∵∠A=60°,
∴△ACA′为等边三角形,∴旋转角∠ACA′=60°,即∠BCB′=
∠ACA′=60°,∴B点转过的路径长为60π×3180 =π.
9.C 【解析】如解图,过点G作GH⊥BC,垂足为H,∴∠GHF=
90°,∵四边形ABCD是正方形,∴AB=CD=4,∠B=90°,∴
∠B=∠GHF=90°,由旋转得:EF=FG,∠EFG=90°,∴
∠EFB+∠GFH=90°,∵∠BEF+∠BFE=90°,∴∠BEF=
∠GFH,∴△EBF≌△FHG(AAS),∴BF=GH=1,∴点 G在
与BC平行且与BC的距离为1的直线上,∴当点G在 CD边
上时,DG最小且DG=4-1=3,∴DG的最小值为3.
第9题解图
第10题解图
10.D 【解析】如解图,连接FG,EC,∵将△ABG绕点B逆时针
旋转60°得到△EBF,∴BE=AB=BC,BF=BG,EF=AG,
∠FBG=60°,∴△BFG是等边三角形.∴BF=BG=FG,∴
AG+BG+CG=EF+FG+CG.根据“两点之间线段最短”,
∴当G点位于BD与CE的交点处时,AG+BG+CG的值最
小,即等于EC的长,过E点作EH⊥BC交CB的延长线于点
H,∴∠EBH=180°-∠ABE-∠ABC=60°,∵BE=AB=
槡23,∴BH 槡=3,EH=3,∴EC= EH
2+CH槡
2=6.∵∠CBE
=120°,∴∠BEC=30°,∵∠EBF=∠ABG=30°,此时 EF=
BF=FG,∴EF=13CE=2.
11.C 【解析】如解图,延长FP交AD于点G,在菱形ABCD中,
AD∥BC,∠DAC=∠BAC,∵PF⊥BC,∴PF⊥AD,∴∠AGP
=90°,∵PE⊥AB,∴∠AEP=90°,∴∠AEP=∠AGP,又∵
∠EAP=∠GAP,AP=AP,∴△EAP≌△GAP(AAS),∴GP=
EP,∵菱形ABCD的周长为48,∴BC=12,∵菱形 ABCD面
积为48,∴FG=48÷12=4,∴PE+PF=GF=4.
第11题解图
12.1 【解析】如解图,连接 BF,∵△ABC为等边三角形,AD⊥
BC,AB=4,∴BC=AC=AB=4,BD=DC=2,∠BAC=
∠ACB=60°,∠CAE=30°,∵△CEF为等边三角形,∴CF=
CE,∠FCE=60°,∴∠FCE=∠ACB,∴∠BCF=∠ACE,在
△BCF和△ACE中,
BC=AC,
∠BCF=∠ACE,
CF=CE
{
,
∴△BCF≌△ACE
(SAS),∴∠CBF=∠CAE=30°,AE=BF,∴点 F在与 BC
成30°的射线BF上运动,∴当DF⊥BF时,DF值最小,此时
∠BFD=90°,∠CBF=30°,BD=2,∴DF=1.
第12题解图
第14题解图
13.槡22 【解析】∵四边形ABCD、四边形AEFG均为正方形,∴
∠DAB=∠GAE=90°,AD=AB,AG=AE,∠ABD=45°,∴
∠DAB-∠DAE=∠GAE-∠DAE,即∠GAD=∠EAB,在
△GAD和△EAB中,
AG=AE,
∠GAD=∠EAB,
AD=AB
{
,
∴△GAD≌△EAB
(SAS),∴∠PDG=∠ABD=45°,∵点G在线段DH上,∴
当
65
五行卷·广西数学
统
考
方
向
性
题
型
PG⊥DH时,PG最短,∵正方形 ABCD的边长为8,点 P为
AD的中点,∴DP=4,∵PG⊥DH,∠PDG=45°,∴△PDG为
等腰直角三角形,∴PG=槡22PD 槡=22.
14.C 【解析】如解图,当点E与B点重合时,点 M位于 AB中
点,点N位于BF中点;当点E与C点重合时,点M′位于AC
中点,点N′位于FC中点;∵M是 AB的中点,M′是 AC的中
点,N是 BF的中点,点 N′是 FC中点,∴MM′、NN′分别是
△ABC、△FBC的中位线,∴MM′∥BC且 MM′=12BC,NN′
∥BC且NN′=12BC,∴四边形 MM′N′N为平行四边形,∴
MN扫过的区域为平行四边形,∵四边形 ABCD是矩形,∴
AB=CD=9,∵DF=5,∴FC=9-5=4,∴S平行四边形MM′N′N=
1
2BC·(
1
2AB-
1
2FC)=
1
2×12×(
1
2×9-
1
2×4)
=15.
15.12 槡+7 【解析】如解图,连接 BD交 AC于点 O,连接 FO,
取OB的中点H,连接HG和AH,∵四边形ABCD是菱形,∴
O为AC中点,∵F为CE中点,∴OF为△ACE的中位线,∴
OF=12AE=1,当 C、F、E、A共线时,OF也为1,∵G为 BF
中点、H为 OB中点,∴GH为△BOF的中位线,∴GH=
1
2OF=
1
2,∵在菱形 ABCD中,∠ADC=60°,∴∠ABO=
1
2∠ABC=
1
2∠ADC=30°,∠BOA=90°,∴OA=
1
2AB=2,
∴OB= 42-2槡
2
槡=23,∴OH 槡=3,∴AH= 2
2+(槡3)槡
2=
槡7,∵AG≤HG+AH,∴AG≤
1
2 槡+7,∴AG的最大值为
1
2
槡+7.
第15题解图
第16题解图
16.槡5-12 【解析】∵四边形 ABCD为正方形,∴AB=BC,
∠ABE=∠BCF=90°,在 Rt△ABE和 Rt△BCF中,
AB=BC
AE={ BF,∴Rt△ABE≌Rt△BCF(HL),∴∠BAE=∠CBF,
而∠CBF+∠ABG=90°,∴∠BAG+∠ABG=90°,∴∠AGB
=90°,∴G在以 O为圆心,AB为直径的圆上,如解图,连接
OC,OG,CG,而点 M,N分别为 CD,DG的中点,∴MN=12
CG.∴当MN最小,那么CG最小,若 CG最小,则 O、G、C三
点共线,∵AB=2,∴BO=1,BC=2,∴OC 槡=5,CG最小 =OC
-OG 槡=5-1.∴MN的最小值为槡
5-1
2
.
题型五 几何综合探究题
1.(1)解:△AGD≌△CED;理由:
∵四边形ABCD和四边形DEFG是正方形,
∴DG=DE,AD=CD,∠EDG=∠CDA=90°,
∴∠EDG-∠ADE=∠CDA-∠ADE,
∴∠ADG=∠CDE,
在△AGD和△CED中,
DG=DE,
∠ADG=∠CDE,
AD=CD{ ,
∴△AGD≌△CED(SAS);
(2)①证明:如解图①,CP与AD的交点记作点O,
由(1)知,△ADG≌△CDE,
∴∠DAG=∠DCE,
∵∠ADC=90°,
∴∠DCO+∠COD=90°,
∵∠AOP=∠COD,
∴∠DAG+∠AOP=90°,
∴∠APO=90°,
∴AG⊥CP;
②解:存在.如解图②,连接AC,
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠ADC=90°,CD=AD=4,
在Rt△ADC中,AC 槡=2AD 槡=42,
∵∠CPA=90°,
∴当∠ACP最小时,PC的值最大,
∴当DE⊥PC时,∠ACP的值最小,此时 PC的值最大,此时
点F与点P重合,
由题意知,DE=12AD=2,
∴EC= CD2-DE槡
2= 42-2槡
2
槡=23,
∵EF=DE=2,
∴CP=EF+CE 槡=2+23,
∴PC的最大值为 槡2+23.
图①
图②
第1题解图
2.问题背景:证明:∵∠BAC=∠DAE,
∴∠BAD=∠CAE,
在△BAD和△CAE中,
AB=AC,
∠BAD=∠CAE,
AD=AE{ ,
∴△BAD≌△CAE(SAS),
∴BD=CE;
尝试运用:解:如解图①,以 PB为边作等边△PBE,作 CF⊥
PE于F,连接CE.
∵△ABC,△PBE都是等边三角形,
∴BA=BC,BP=BE,∠ABC=∠PBE=60°
,
75
五行卷·广西数学
统
考
方
向
性
题
型
第2题解图①
∴∠ABP=∠CBE,
∴△ABP≌△CBE(SAS),
∴PA=CE 槡=3 2,∠APB=∠BEC
=15°,
∵∠BEP=60°,PB=PE=9,
∴∠CEF=45°,
∴CF=EF=3,∴PF=9-3=6,
∴PC= CF2+PF槡
2= 32+6槡
2
槡=35;
拓展创新:解:如解图②,连接AO,过点C作CT⊥BA交BA的
延长线于点T,连接TF,OT.
第2题解图②
∵AB=AC=16,OB=OC,∠BAC
=120°,
∴AO⊥BC,∠BAO=∠CAO=60°,
∠CAT=60°,
∴∠B=30°,
∴CT=12BC,OA=
1
2AB=8,∴OB 槡=3OA 槡=83,
∴BC=2OB 槡=163,
∵CT⊥BT,
∴∠BTC=90°,
∴∠ACT=30°,
∴AT=12AC=8=AO,
∵OB=OC,
∴OT=12BC 槡=83,
∵∠BAO=60°,∠B=30°,
∴∠EAF=∠OAT=120°,
∴∠OAE=∠TAF,
∵AE=AF,
∴△OAE≌△TAF(SAS),
∴OE=TF 槡=23,
∵OF≥OT-TF 槡=63,
∴当点F落在OT上时,OF的值最小,如解图③,设AC交OF
于点J.
第2题解图③
∵AO=AT,CO=CT,
∴AC垂直平分线段OT,
∴OJ=JT 槡=43,FJ 槡=23,
∵AJ=12AO=4,
∴AF= AJ2+FJ槡
2= 42+(槡23)槡
2
槡=27,
∴AE=AF 槡=27.
3.(1)解:CD=2CH;【解法提示】∵△HAC与△DCB都是等边
三角形,∴∠ACH=∠DCB=60°,AC=HC,BC=CD,∴
∠HCD=180°-∠ACH-∠DCB=60°,∵∠DHC=90°,∴
∠HDC=180°-∠DHC-∠HCD=30°,∴CD=2CH.
(2)证明:由对称性得∠EHD=90°,EH=HC,
∵AH=HC,
∴EH=AH,∴∠HEA=∠HAE,
∴∠AEC=12∠AHC=30°,
由(1)可得BC=2CH=EC,∴∠CEB=∠CBE,
∴∠BEC=12∠ACE=30°,
∴∠AEC=∠BEC,
即EC平分∠AEB;
(3)解:结论仍然成立,证明如下:
由对称性可知:HC=HE,
又∵AH=HC,
∴HC=HA=HE,
∴A,C,E三点都在以H为圆心,HA为半径的圆上,
∴∠AEC=12∠AHC=30°,
同理可得,∠BEC=12∠BDC=30°,
∴∠AEC=∠BEC,
∴EC平分∠AEB.
4.解:(1)=,=;【解法提示】在图①中,∵∠BCA=∠BEC=
∠AFC=90°,∴∠BCE+∠ACF=90°,∠ACF+∠CAF=90°,
∴ ∠BCE = ∠CAF, 在 △BCE 和 △CAF 中,
∠BEC=∠CFA,
∠BCE=∠CAF,
BC=CA{ , ∴△BCE≌△CAF(AAS),∴BE=CF,CE
=AF,∴EF=CF-CE=BE-AF.
(2)(1)中的结论仍然成立,证明如下:
∵∠CFA+∠BCA=180°,
∴∠CFA+∠BCE+∠ACF=180°,
∵∠CFA+∠ACF+∠CAF=180°,
∴∠BCE=∠CAF,
在△BCE和△CAF中,
∠BEC=∠CFA,
∠BCE=∠CAF,
BC=CA{ ,
∴△BCE≌△CAF(AAS),
∴BE=CF,CE=AF,
∴EF=CF-CE=BE-AF;
(3)2<BC<8.【解法提示】∵∠BEC=∠CFA=α,∠BCA=α,
∠EBC+∠BCE+∠BEC=180°,∠BCE+∠ACF+∠BCA
=180°,
∴∠EBC=∠ACF,
在△BEC和△CFA中,
∠EBC=∠FCA,
∠BEC=∠CFA,
BC=CA{ ,
∴△BEC≌△CFA(AAS),
∴AF=CE=5,BE=CF,
∵EF=8,
∴CF=BE=3,
在△BCE中,EC-BE<BC<BE+EC,
∴2<BC<8.
5.解:(1)∵∠BAD=∠MAN=90°,
∴∠MAB=∠NAD,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AD=AB,
∵∠BMD=∠BAD,∠MPB=∠APD,
∴∠ABM=∠ADN,
∴△ADN≌△ABM(ASA),
∴AM=AN,
∴△AMN是等腰直角三角形
;
85
五行卷·广西数学
统
考
方
向
性
题
型
(2)如解图①,连接BN,
第5题解图①
由(1)得AM=AN,
∴△AMN是等边三角形,
∴∠AMN=∠MAN=60°=∠BAD=∠BMD,
∴∠AMB=120°,
∴∠AMB+∠MAN=180°,
∴AN∥BM,
∴∠NAB=∠ABM,∠ANM=∠BMN,
∵点P为AB的中点,
∴AP=BP,
∴△ANP≌△BMP(AAS),
∴AN=BM,
∴四边形AMBN是平行四边形,
∵AM=AN,
∴四边形AMBN是菱形,
∴AP⊥MN,∠PAN=12∠MAN=30°,
∵AP=12AB=2,
∴AN= APcos∠PAN
=2
槡3
2
= 槡433;
(3)如解图②,以 AD为底边作等腰三角形 AOD,使∠AOD
=120°,
由(2)同理知∠AND=∠AMB=120°,
∴点N在以O为圆心,OA为半径的圆上,
连接OB,交AD于点G,交⊙O于点N,
∵四边形ABCD是菱形,∠BAD=60°,∴AB=BD,
∴OB⊥AD,此时BN最短,即△BCN面积最小,
第5题解图②
∵AG=DG=2,
∴GN= 槡233,BG 槡=23,
∴NB 槡=23- 槡
23
3 =
槡43
3,
∴△CBN面积的最小值为 12×4×
槡43
3 =
槡83
3.
6.(1)解:DE,AE;
(2)证明:∵△ABC是等边三角形,
∴∠B=∠C=60°,
∴∠B=∠EDF=60°,
∵∠EDC=∠B+∠BED=∠EDF+∠CDF,
∴∠BED=∠CDF,
又∵BD=CF,
∴△BDE≌△CFD(AAS),
∴BE=CD;
(3)解:∵BE⊥CE,AD⊥CD,
∴∠E=∠ADC=∠ACB=90°,
∴∠ACD+∠BCE=90°=∠ACD+∠CAD,
∴∠BCE=∠CAD,
又∵AC=BC,
∴△ACD≌△CBE(AAS),
∴AD=CE=8,BE=CD,
∴BE=CD=CE-DE=3.
7.解:(1)∵四边形ABCD是矩形,
∴AB=CD=2,BC=AD 槡=23,∠B=∠BCD=∠D=90°,
∴tan∠ACB=ABBC=
槡3
3,
∴∠ACB=30°,
由翻折不变性可知:∠ACB=∠ACF=30°,
∴∠DCF=30°,
∴DF=CD·tan30°= 槡233;
(2)∵∠DAE=22.5°,∠BAD=90°,
∴∠BAE=∠EAB′=67.5°,
∴∠B′AF=45°,
∵∠B′=90°,
∴∠B′AF=∠B′FA=45°,
∴B′A=B′F=AB=2,
∴AF 槡=22,
∴DF 槡 槡=23-22,
∵∠AFB′=∠DFG=45°,
∴DG=DF 槡 槡=23-22,
∴S△DFG=
1
2×(槡 槡23-22)
2
槡=10-46;
(3)如解图,连接AM,AC′,MC′.
第7题解图
∵AC′=AC=4,AM= (槡23)
2+1槡
2
槡= 13,C′M≥AC′-AM,
当点M与点M′重合时,C′M取得最小值,
∴C′M≥ 槡4- 13,
∴C′M的最小值为 槡4- 13.
8.【特例感知】(1)解:DE=CF,DE⊥CF;【解法提示】∵四边形
ABCD是正方形,∴∠A=∠ADC=90°,AD=AB=CD,∵点
E,F分别是AB,AD的中点,∴AE=12AB,DF=
1
2AD,∴AE
=DF,在△ADE和△DCF中,
AE=DF,
∠A=∠CDF,
AD=DC{ , ∴△ADE
≌
95
五行卷·广西数学
统
考
方
向
性
题
型
△DCF(SAS),∴DE=CF,∠AED=∠DFC,∵∠AED+
∠ADE=90°,∴∠ADE+∠DFC=90°,∴∠DGF=90°,∴DE
⊥CF.
(2)解:如解图①,延长DE交CB的延长线于点H,
第8题解图①
∵AD∥BC,
∴∠DAE=∠EBH=90°,
又∵AE=BE,∠AED=∠BEH,
∴△ADE≌△BHE(ASA),
∴AD=BH,
∴BH=BC,
又∵DE⊥CF,
∴BG=BC=6;
【初步探究】证明:如解图②,过点 C作 CH∥GF,交 AD于点
H,交DE于点N,
第8题解图②
∵HC∥GF,AD∥BC,
∴四边形FHCG是平行四边形,
∴FG=CH,
∵HC∥GF,FG⊥DE,
∴CH⊥DE,
∴∠NDH+∠DHN=90°=∠DHN+∠DCH,
∴∠DCH=∠NDH,
又∵AD=CD,∠A=∠CDH=90°,
∴△ADE≌△DCH(ASA),
∴DE=CH=FG;
【基本应用】解:如解图③,过点 Q作 QH⊥AD于点 H,连接
AM,则四边形ABQH中,HQ=AB,
第8题解图③
由翻折变换的性质得PQ⊥AM,
∵∠APQ+∠DAM=90°,∠AMD+∠DAM=90°,
∴∠APQ=∠AMD,
∵四边形ABCD是正方形,
∴AD=AB,
∴HQ=AD,
在△QHP和△ADM中,
∠QHP=∠D,
∠QPH=∠AMD,
QH=AD{ ,
∴△QHP≌△ADM(AAS),
∴QP=AM,
∵点M是CD的中点,
∴DM=12CD=3,
在Rt△ADM中,由勾股定理得,AM= AD2+DM槡
2
槡= 36+9
槡=35,
∴PQ的长为 槡35.
9.解:(1)∠EMB或∠CBM或∠ABP或∠PBM(任写一个即
可);【解法提示】∵对折矩形纸片ABCD,∴AE=BE=12AB,
∠AEF=∠BEF=90°,∵沿BP折叠,使点A落在矩形内部点
M处,∴AB=BM,∠ABP=∠PBM,∵sin∠BME=BEBM=
1
2,
∴∠EMB=30°,∴∠ABM=60°,∴∠CBM=∠ABP=∠PBM
=30°.
(2)①15,15;【解法提示】由(1)可知∠CBM=30°,∵四边形
ABCD是正方形,∴AB=BC,∠BAD=∠C=90°,由折叠可
得:AB=BM,∠BAD=∠BMP=90°,∴BM=BC,∠BMQ=
∠C=90°,又∵BQ=BQ,∴Rt△BCQ≌Rt△BMQ(HL),∴
∠CBQ=∠MBQ=15°.
②∠MBQ=∠CBQ,理由如下:
∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=BC,∠BAD=∠C=90°,
由折叠可得:AB=BM,∠BAD=∠BMP=90°,
∴BM=BC,∠BMQ=∠C=90°,
又∵BQ=BQ,
∴Rt△BCQ≌Rt△BMQ(HL),
∴∠CBQ=∠MBQ;
(3)AP的长为4011或
24
13.【解法提示】由折叠的性质可得DF=
CF=4,AP=PM,
∵Rt△BCQ≌Rt△BMQ,
∴CQ=MQ,
当点Q在线段CF上时,∵FQ=1,
∴MQ=CQ=3,DQ=5,
∵PQ2=PD2+DQ2,
∴(AP+3)2=(8-AP)2+25,
∴AP=4011,
当点Q在线段DF上时,∵FQ=1,
∴MQ=CQ=5,DQ=3,
∵PQ2=PD2+DQ2,
∴(AP+5)2=(8-AP)2+9,
∴AP=2413,
综上所述,AP的长为4011或
24
13.
10.解:(1)∵∠ACB=90°,BC=AC,
∴∠A=∠ABC=45°,
∵CE⊥CD,
∴∠DCE=90°=∠ACB,
∴∠ACB-∠BCD=∠DCE-∠BCD,
即∠ACD=∠BCE,
∵AC=BC,CD=CE,
∴△ACD≌△BCE(SAS),
∴AD=BE,∠A=∠CBE=45°,
∴∠ABE=∠ABC+∠CBE=90°,
∴BE⊥AD;
(2)如解图①,连接BE,
∵∠ACB=∠DCE=90°
,
06
五行卷·广西数学
统
考
方
向
性
题
型
∴∠ACB+∠BCD=∠DCE+∠BCD,
即∠ACD=∠BCE,
∵AC=BC,CD=CE,
∴△ACD≌△BCE(SAS),
∴AD=BE,∠A=∠CBE=45°,
∵∠A+∠ABC=90°,
∴∠ABE=∠ABC+∠CBE=90°,
∴∠DBE=90°,
在Rt△BDE中,由勾股定理得:BE2+BD2=DE2,
∴AD2+BD2=DE2,
∵∠ACB=90°,AC=BC 槡=22,
∴AB 槡=2AC=4,
∴AD=AB+BD=4+1=5,
∴DE= AD2+BD槡
2= 52+1槡
2
槡= 26;
(3)如解图②,过点C作CA⊥CB交DB于点A,设BD与CE
相交于点O,则∠ACB=90°=∠DCE,
∴∠DCE-∠ACE=∠ACB-∠ACE,
即∠ACD=∠BCE,
∵∠DCO=∠EBO=90°,∠DOC=∠EOB,
∴∠CDA=∠CEB,
又∵CD=CE,
∴△ACD≌△BCE(ASA),
∴AD=BE=1,AC=BC,
∴△ABC是等腰直角三角形,
∴AB 槡=2BC=2,
∴BD=AB+AD=3,
∵∠DBE=90°,
∴DE= BD2+BE槡
2= 32+1槡
2
槡= 10,
∴EC=槡22DE 槡=5.
图①
图②
第10题解图
11.解:【猜想】45;1;【解法提示】如解图①,过点C作 CM⊥l于
点M,连接BP,∵l垂直平分线段 AB,∴PA=PB,AB⊥PD,
∵PA=PC,∴PA=PB=PC,∴点A,B,C在以 P为圆心,PA
长为半径的圆上,∵∠APC=90°,∴∠ABC= 12∠APC=
45°,∠APD+∠CPM=90°,∵∠APD+∠PAD=90°,∴
∠CPM = ∠PAD, 在 △CPM 与 △PAD 中,
∠CMP=∠PDA,
∠CPM=∠PAD,
CP=PA
{
,
∴△CPM≌△PAD(AAS),∴CM=PD=
1,∴点C到直线l的距离为1.
第11题解图①
【探究】如解图②,过点C作CN⊥AB于点N,
第11题解图②
易得△BNC为等腰直角三角形,
∴BN=CN,
∵AB=8,l垂直平分AB,
∴AD=BD=12AB=4,
∵PD=1,
∴PC=AP= AD2+PD槡
2
槡= 17,
∴AC 槡=2AP 槡= 34,
设BN=CN=x,
∴AN=AB-BN=8-x,
∵AN2+CN2=AC2,
∴(8-x)2+x2=(槡34)
2,
解得x=3或x=5,
∵点C在直线l的右侧,
∴BN<BD,
∴BN=3,
∴BC 槡=2BN 槡=32;
【拓展】BC的长为8或 槡16 1717 .【解法提示】∵点 C不在 AB
的垂直平分线l上,
∴要使△ABC为等腰三角形,分两种情况,
当AB=BC=8时,符合题意,
当AB=AC时,如解图③,延长AP交BC于点Q,连接PB,
第11题解图③
∵△ABC内接于⊙P,AB=AC,PB=PC,
∴AQ垂直平分BC,
∴BQ=CQ,∠ADP=∠AQB=90°,
∵PD=1,AP 槡= 17,AB=8,
∴sin∠QAB=PDAP=
QB
AB,即
1
槡17
=QB8,
∴BQ=CQ= 槡8 1717 ,
∴BC=2× 槡8 1717 =
槡16 17
17 ,
综上所述,BC的长为8或 槡16 1717 .
12.解:(1)如解图①,在AB上取AF=EC,连接EF,
第12题解图①
16
五行卷·广西数学
新
中
考
∵四边形ABCD是正方形,
∴BA=BC,∠B=90°,
∵AF=CE,
∴BE=BF,
∵∠AEP=90°,
∴∠CEP+∠AEB=90°,
∵∠FAE+∠AEB=90°,
∴∠FAE=∠CEP,
在△FAE和△CEP中,
AE=EP,
∠FAE=∠CEP,
AF=EC
{
,
∴△FAE≌△CEP(SAS),
∴∠ECP=∠AFE,
∵BF=BE,
∴∠BEF=∠BFE=45°,
∴∠AFE=135°,
∴∠ECP=135°,
∴∠DCP=45°;
(2)如解图②,连接AC,BD,BN.
第12题解图②
∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=BC=CD=AD=2,∠ACB=45°,
∴AC=BD 槡=2CB 槡=22,
∵NM=NC,∠CNM=90°,
∴CM 槡=2CN,∠NCM=∠ACB=45°,
∴∠BCN=∠ACM,
∵BCAC=
CN
CM=
1
槡2
,
∴△BCN∽△ACM,
∴BNAM=
CB
CA=
1
槡2
,
∵AM=1,
∴BN=槡22,
∴DN≤DB+BN 槡=22+槡
2
2=
槡52
2,
∴DN的最大值为 槡522;
(3)如解图③,连接CP,作DG⊥CP,交BC的延长线于G,交
CP于O,连接AG,PG,
第12题解图③
由(1)知,∠DCP=45°,
∴∠CDG=45°,
∴△DCG是等腰直角三角形,
∴CG=CD=BC=AB,
∴点D与G关于CP对称,
∴AP+DP=AP+PG≥AG,
∴AP+DP的最小值为AG的长,
∵AB=4,
∴BG=8,
由勾股定理得AG= 82+4槡
2
槡=45,
∴△ADP周长的最小值为AD+AG 槡=4+45
.
方向性角度三 新中考方向性试题
1.槡22
2.C 【解析】nπ×10180 =10,解得n≈57.
3.C 【解析】根据题意:若将给定的 HCl溶液加水稀释,那么
开始pH<7,随着慢慢加水,溶液的酸性越来越弱,则 pH值
逐渐增大且小于7.
4.80,100,120 【解析】由题意得,等高线 a的海拔为80米,等
高线b的海拔为100米,等高线c的海拔为120米.
5.C 【解析】设需要H1提供的能量约为 x千焦.根据题意得:
0.15x=10,∴10-5x=10,∴x=106,∴需要 H1提供的能量约
为106千焦.
6.A 【解析】∵3∶3.6∶5.4=1∶1.2∶1.8,∴1286×1.2+1286
×1.8=1543.2+2314.8=3858千米.
7.B 【解析】由图象可知,函数图象经过点(6,1.5),所以当
V≥6m3时,气体的密度 ρ(单位:kg/m3)的取值范围是
0kg/m3<ρ≤1.5kg/m3.
8.300Pa 【解析】∵P=FS,一个圆台形物体的上底面积是下
底面积的
2
3,正放在桌面上,对桌面的压强是200Pa,∴P=
F
S=200,故F=200S,则翻过来放,对桌面的压强是P=
200S
2
3S
=300(Pa).
9.34 【解析】画树状图如解图,由树状图可知一共有4种等可
能的情况,∵这是并联电路,只要一个好,电流就能通过,
∴A、B之间电流能够正常通过的有3种情况,∴A、B之间电
流能够正常通过的概率是
3
4.
第9题解图
10.B 【解析】设木星的质量为M,则地球的质量为 1318M,一个
人的质量为m,∵地球的半径为 R,地球的半径约占木星半
径的
4
45,∴木星的半径为 R÷
4
45=R·
45
4=
45R
4,∴站在地
球上的人所受的地球重力约是他在木星表面上所受木星重
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