内容正文:
25题专题复习讲义
主题:08几何综合压轴之旋转翻折类专题
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题型一:半角模型
【例1】【2021年黄浦25】如图10,四边形ABCD中,AB=AD=4,CB=CD=3,∠ABC=∠ADC=90°,点M、N是边AB、AD上的动点,且∠MCN=∠BCD,CM、CN与对角线BD分别交于点P、Q.
(1)求sin∠MCN的值;
(2)当DN=DC时,求∠CNM的度数;
(3)试问:在点M、N的运动过程中,线段比的值是否发生变化?如不变,请求出这个值;如变化,请至少给出两个可能的值,并说明点N相应的位置.
P
N
M
D
C
B
A
Q
(图10)
【答案】(1)联结AC,由AB=AD,CB=CD,AC=AC,得△ABC≌△ADC,
即∠ACB=∠ACD=∠BCD=∠MCN.于是在△ABC中,∠ABC=90°,,
则sin∠ACB,即sin∠MCN.
(2)在△CDN中,∠CDN=90°,DN=DC,可得∠DNC=∠DCN=45°.
作∠BCS=∠NCD交边AB的延长线于点S.又CB=CD,∠CBS=∠CDN=90°,得△CBS≌△CDN.
得CS=CN,∠CSB=∠CND.于是∠MCS=∠MCB+∠BCS=∠MCB+∠DCN=∠BCD=∠MCN,
又CM=CM,所以△MCS≌△MCN,得∠CNM=∠MSC=∠CND=45°.
(3)不变.易知∠ADB=∠ACD=∠MCN,由(2)知∠CNM=∠CND,
得∠CMN=∠DQN=CQP,又∠MCN=∠PCQ,得△CNM∽△CPQ,则△CSM∽△CPQ.
设AC与BD的交点为H,易知CH⊥PQ,又CB⊥MS,所以.
在△BCH中,∠BHC=90°,sin∠HCB,易知cos∠HCB,即.
【例2】【2017黄浦二模25】已知:Rt△ABC斜边AB上点D、E,满足∠DCE=45°.
(1)如图1,当AC=1,BC=,且点D与A重合时,求线段B E的长;
(2)如图2,当△ABC是等腰直角三角形时,求证:AD2+BE2=DE2;
(3)如图3,当AC=3,BC=4时,设AD=x,BE=y,求y关于x的函数关系式,并写出定义域.
(D)
E
C
B
A
A
D
E
C
B
(图1) (图2)A
D
E
C
B
F
C
B
A
D
E
(图3)
【答案】解:(1)过点E作EH⊥BC于H.———————————————————(1分)
∵∠ACB=90°,∠ACE=45°,∴∠BCE=45°.又AC=1,BC=,∴.————(1分)C
B
A
D
E
T
Q
P
在△CEH中,∠CHE=90°,∠HCE=45°,令CH=EH=x,
则在△BEH中,BH=,BE=2x.
于是,——(1分)
∴BE=.—————(1分)
(2)∵△ABC为等腰直角三角形,∴CA=CB.
将△BCE绕点C旋转90°到△ACF处,联结DF.(如图)——————(1分)
则∠DCF=∠DCA+∠ACF=∠DCA+∠BCE=90°-45°=45°=∠DCE.——(1分)
又CE=CF,CD=CD.
∴△DCE≌△CDF,———————————————(1分)∴DE=DF.
于是在△ADF中,∠DAF=∠DAC+∠CAF=45°+45°=90°.————————————(1分)
∴,
即.—————————————————————(1分)
(3)将△ACD绕点C旋转90°到△QCP处,点Q恰好在边BC上,联结PE,并延长PQ交边AB于点T.(如图)同(2),易证△ECD≌△ECP,得DE=EP.
又∠B+∠BQT=∠B+∠PQC=∠B+∠A=90°,∴∠BTQ=90°.
又BQ=BC-CQ=BC-AC=1. ———(1分)
在△ABC中,∠ACB=90°,AC=3,BC=4,则AB=5,,.
于是在△BTQ中,得,.————(1分)
所以在△PET中,∠PTE=90°,PE=DE=,TE=,PT=,
有,即,—(1分)
解得:————(2分)
【变式1】【2012浦东二模】(本题满分14分,第(1)、(2)小题各3分,第(3)、(4)小题各4分)
已知:正方形ABCD的边长为1,射线AE与射线BC交于点E,射线AF与射线CD交于点F,∠EAF=45°.
(1)如图1,当点E在线段BC上时,试猜想线段EF、BE、DF有怎样的数量关系?并证明你的猜想.
(2)设BE=x,DF=y,当点E在线段BC上运动时(不包括点B