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培优专题6 全等、相似中手拉手模型的应用
[手拉手模型常见结论见《精准讲解》P46]
1.如图,已知AD⊥BC于点D,△ABD≌△CFD.若BC=10,AD=7,则BD=( )
第1题图
A.3 B.4 C.3 D.
2.如图,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=40°.将△ABC绕点A按逆时针方向旋转100°得到△ADE,连接BD,CE交于点F,则BD与CE的数量关系为( )
第2题图
A.BD=CE B.BD=CE
C.BD=CE D.BD=CE
3.如图,正方形ABCD和正方形CEFG的边长分别为a和b,BE和DG相交于点H,连接HC,给出下列结论:①BE=DG;②BE⊥DG;③DE2+BG2=2a2+2b2;④HC平分∠BHG.其中所有正确结论的序号是( )
第3题图
A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.①②③④
4.如图,在正方形ABCD外取一点P,连接AP,BP,DP.若AP=,PB=4.则DP的最大值为( )
第4题图
A.4+2 B.4+ C.5 D.6
5.如图,在△ABC中,∠BAC=90°,∠BCA=30°,其内部有一点P.若PA=3,PB=2,PC=4,则∠APB= °.
第5题图
6.在△ABC中,∠BAC=90°,AC=AB,点D为直线BC上的一动点,以AD为边作△ADE(顶点A,D,E按逆时针方向排列),且∠DAE=90°,AD=AE,连接CE.
(1)如图①,若点D在BC边上(点D与点B,C不重合).求证:
a.△ABD≌△ACE;b.DE2=BD2+CD2;
(2)如图②,点D为CB的延长线上一点,DB=5,BC=7,则△ADE的面积为 ;
(3)如图③,点D在BC的延长线上,以AD为边作等腰直角三角形ADE,∠DAE=90°,连接BE.若BE=10,BC=6,则AE的长为 .
图① 图② 图③
第6题图
1.A
2.C 【解析】由旋转的性质得AB=AD,AC=AE,且∠BAC=∠DAE=40°,∴△ABC与△ADE形成手拉手模型.根据手拉手模型的结论可知△ABD≌△ACE(SAS),∴BD=CE.故选C.
3.D 【解析】∵正方形ABCD和正方形CEFG的边长分别为a和b,∴BC=CD=a,CE=CG=b,∠BCD=∠ECG=90°,∴∠BCD+∠DCE=∠ECG+∠DCE,即∠BCE=∠DCG,∴△BCE≌△DCG(SAS),∴BE=DG,∠CBE=∠CDG,①正确;如答图,设BE与CD交于点T.∵∠CBE+∠BTC=90°,∠BTC=∠DTE,∴∠CDG+∠DTE=90°,∴∠DHT=90°,∴BE⊥DG,②正确;如答图,连接BD,EG,DE.在Rt△DEH中,DE2=DH2+EH2,在Rt△BGH中,BG2=BH2+GH2,在Rt△BDH中,BH2+DH2=BD2,在Rt△EHG中,EH2+GH2=EG2,∴DE2+BG2=DH2+EH2+BH2+GH2=BD2+EG2.在Rt△BCD中,BD2=BC2+CD2=2a2,在Rt△CEG中,EG2=CE2+CG2=2b2,∴DE2+BG2=2a2+2b2,③正确;∵∠BHD=∠BCD=90°,∴B,C,H,D四点共圆,∴∠BHC=∠BDC=45°,∴∠GHC=∠BHG-∠BHC=45°,∴∠BHC=∠GHC,∴HC平分∠BHG(过点C作CQ⊥BT,CR⊥DG,利用全等三角形的性质也可证明),④正确.综上所述,所有正确结论的序号是①②③④.故选D.
第3题答图
4.D 【解析】如答图,过点A作AE⊥AP于点A,使点E,B在AP两侧,AE=AP=,连接BE,则PE==2.∵四边形ABCD为正方形,∴∠BAD=90°,AB=AD,∴∠PAE+∠PAB=∠BAD+∠PAB,∴∠BAE=∠DAP.在△AEB和△APD中,∴△AEB≌△APD(SAS),∴DP=BE.∵BE≤PE+PB=6,∴当点P落在线段BE上时,BE取得最大值为6,即DP的最大值为6.故选D.
第4题答图
5.120 【解析】如答图,在PA的左侧构造三角形PAP',使∠P'PA=30°,∠P'AP=90°.∵∠BAC=90°,∠BCA=30°,∴∠P'AP=∠BAC,∠P'PA=∠BCA,∴△P'AP∽△BAC,∴=,∴=.∵∠BAP'+∠BAP=90°,∠CAP+∠BAP=90°,∴∠BAP'=∠CAP,∴△BAP'∽△CAP,∴==tan 30°=,∴P'B=PC=4.在△P'BP中,PB=2,PP'=2,∴PP'2+PB2=P'B2,∴∠P'PB=90°,∴∠APB=∠P'PB+∠P'PA=120°.
第5题答图
6.(1)证明:a.∵∠BAC=∠DAE,∴∠BAD=∠CAE.
又∵AB=AC,AD=AE,∴△ABD≌△ACE(SAS).
b.∵△ABD≌△ACE,
∴∠ABD=∠ACE,BD=CE,
∴∠ABD+∠ACB=∠ACE+∠ACB=∠DCE=90°,
∴DE2=CE2+CD2=BD2+CD2.
(2)解: 【解析】如答图,过点A作AF⊥DE于点F.∵AD=AE,∴F是DE的中点.∵∠DAE=90°,∴AF=DE.同(1)a.可证△ABD≌△ACE(SAS),∴∠ADB=∠AEC,DB=EC.∵DB=5,BC=7,∴EC=5,DC=12.∵∠DAE=90°,∴∠ADE+∠AED=90°,∴∠ADC+∠CDE+∠AED=90°,∴∠AEC+∠CDE+∠AED=90°,即∠ECD=90°,∴DE2=CE2+CD2=169.∵DE>0,∴DE=13,∴AF=,∴S△ADE=DE·AF=.
(3)解: 【解析】由(1)a.得△ABD≌△ACE,∴BD=CE,∠ABD=∠ACE,∴∠BCE=∠ACB+∠ACE=∠ACB+∠ABD=90°.∴在Rt△BCE中,BE=10,BC=6,∴CE==8,∴BD=CE=8,∴CD=8-6=2,∴在Rt△DCE中,DE==.∵△ADE是等腰直角三角形,∴AE===.
第6题答图
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