内容正文:
专题11 三角形
思维导图
考点1 全等三角形的性质与判定
1.(2024·四川·中考真题)如图,在四边形中,,连接,过点作,垂足为,交于点,.
(1)求证:;
(2)若.
①请判断线段,的数量关系,并证明你的结论;
②若,,求的长.
2.(2024·四川巴中·中考真题)综合与实践
(1)操作与发现:平行四边形和梯形都可以剪开拼成一个矩形,拼接示意图如图1、图2.在图2中,四边形为梯形,,是边上的点.经过剪拼,四边形为矩形.则______.
(2)探究与证明:探究将任意一个四边形剪开拼成一个平行四边形,拼接示意图如图3、图4、图5.在图5中,是四边形边上的点.是拼接之后形成的四边形.
①通过操作得出:与的比值为______.
②证明:四边形为平行四边形.
(3)实践与应用:任意一个四边形能不能剪开拼成一个矩形?若能,请将四边形剪成4块,按图5的方式补全图6,并简单说明剪开和拼接过程.若不能,请说明理由.
3.(2024·四川雅安·中考真题)如图,点O是对角线的交点,过点O的直线分别交,于点E,F.
(1)求证:;
(2)当时,,分别连接,,求此时四边形的周长.
4.(2024·四川广元·中考真题)如图,已知矩形.
(1)尺规作图:作对角线的垂直平分线,交于点E,交于点F;(不写作法,保留作图痕迹)
(2)连接.求证:四边形是菱形.
5.(2024·四川内江·中考真题)如图,点、、、在同一条直线上,,,
(1)求证:;
(2)若,,求的度数.
6.(2024·四川眉山·中考真题)综合与实践
问题提出:在一次综合与实践活动中,某数学兴趣小组将足够大的直角三角板的一个顶点放在正方形的中心处,并绕点旋转,探究直角三角板与正方形重叠部分的面积变化情况.
操作发现:将直角三角板的直角顶点放在点处,在旋转过程中:
(1)若正方形边长为4,当一条直角边与对角线重合时,重叠部分的面积为______;当一条直角边与正方形的一边垂直时,重叠部分的面积为______.
(2)若正方形的面积为,重叠部分的面积为,在旋转过程中与的关系为______.
类比探究:如图1,若等腰直角三角板的直角顶点与点重合,在旋转过程中,两条直角边分别角交正方形两边于,两点,小宇经过多次实验得到结论,请你帮他进行证明.
拓展延伸:如图2,若正方形边长为4,将另一个直角三角板中角的顶点与点重合,在旋转过程中,当三角板的直角边交于点,斜边交于点,且时,请求出重叠部分的面积.
(参考数据:,,)
考点2 等腰三角形的性质与判定
1.(2024·四川广安·中考真题)如图,在等腰三角形中,,,以为直径作半圆,与,分别相交于点,,则的长度为( )
A. B. C. D.
2.(2024·四川广元·中考真题)如图,将绕点A顺时针旋转得到,点B,C的对应点分别为点D,E,连接,点D恰好落在线段上,若,,则的长为( )
A. B. C.2 D.
3.(2024·四川遂宁·中考真题)如图1,与满足,,,,我们称这样的两个三角形为“伪全等三角形”如图2,在中,,点在线段上,且,则图中共有“伪全等三角形”( )
A.1对 B.2对 C.3对 D.4对
4.(2024·四川雅安·中考真题)如图,在和中,,,将绕点A顺时针旋转一定角度,当时,的度数是 .
5.(2024·四川内江·中考真题)如图,在中,,,,则的度数为 ;
6.(2024·四川德阳·中考真题)如图,四边形是矩形,是正三角形,点是的中点,点是矩形内一点,且是以为底的等腰三角形,则的面积与的面积的比值是 .
考点3 直角三角形的性质与判定
1.(2023·四川德阳·中考真题)如图.在中,,,,,点是边的中点,则( )
A. B. C.2 D.1
2.(2023·四川绵阳·中考真题)如图,直角中,,点O是的重心,连接CO并延长交AB于点E,过点E作交BC于点F,连接AF交CE于点M,则的值为( )
A. B. C. D.
3.(2022·四川攀枝花·中考真题)如图1是第七届国际数学教育大会()的会徽,在其主体图案中选择两个相邻的直角三角形,恰好能够组合得到如图2所示的四边形.若,,,则的值为( )
A. B. C. D.1
4.(2024·四川成都·中考真题)如图,在中,,是的一条角平分线,为中点,连接.若,,则 .
5.(2022·四川泸州·中考真题)如图,在中,,,,半径为1的在内平移(可以与该三角形的边相切),则点到上的点的距离的最大值为 .
6.(2024·四川广元·中考真题)数学实验,能增加学习数学的乐趣,还能经历知识“再创造”的过程,更是培养动手能力,创新能力的一种手段.小强在学习《相似》一章中对“直角三角形斜边上作高”这一基本图形(如图1)产生了如下问题,请同学们帮他解决.
在中,点为边上一点,连接.
(1)初步探究
如图2,若,求证:;
(2)尝试应用
如图3,在(1)的条件下,若点为中点,,求的长;
(3)创新提升
如图4,点为中点,连接,若,,,求的长.
考点4 勾股定理及逆定理
1.(2024·四川巴中·中考真题)“今有方池一丈,葭生其中央,出水一尺,引葭赴岸,适与岸齐.问:水深几何?”这是我国数学史上的“葭生池中”问题.即,,,则( )
A.8 B.10 C.12 D.13
2.(2024·四川凉山·中考真题)数学活动课上,同学们要测一个如图所示的残缺圆形工件的半径,小明的解决方案是:在工件圆弧上任取两点,连接,作的垂直平分线交于点,交于点,测出,则圆形工件的半径为( )
A. B. C. D.
3.(2024·四川眉山·中考真题)如图,图1是北京国际数学家大会的会标,它取材于我国古代数学家赵爽的“弦图”,是由四个全等的直角三角形拼成.若图1中大正方形的面积为24,小正方形的面积为4,现将这四个直角三角形拼成图2,则图2中大正方形的面积为( )
A.24 B.36 C.40 D.44
4.(2024·四川眉山·中考真题)如图,斜坡的坡度,在斜坡上有一棵垂直于水平面的大树,当太阳光与水平面的夹角为时,大树在斜坡上的影子长为10米,则大树的高为 米.
5.(2023·四川德阳·中考真题)如图,在底面为正三角形的直三棱柱中,,点M为的中点,一只小虫从沿三棱柱的表面爬行到M处,则小虫爬行的最短路程等于 .
6.(2024·四川乐山·中考真题)我国明朝数学家程大位写过一本数学著作《直指算法统宗》,其中有一道与荡秋千有关的数学问题是使用《西江月》词牌写的:
平地秋千未起,踏板一尺离地.
送行二步与人齐,五尺人高曾记.
仕女佳人争蹴,终朝笑语欢嬉.
良工高士素好奇,算出索长有几?
词写得很优美,翻译成现代汉语的大意是:有一架秋千,当它静止时,踏板离地1尺,将它往前推进10尺(5尺为一步),秋千的踏板就和某人一样高,这个人的身高为5尺.(假设秋千的绳索拉的很直)
(1)如图1,请你根据词意计算秋千绳索的长度;
(2)如图2,将秋千从与竖直方向夹角为α的位置释放,秋千摆动到另一侧与竖直方向夹角为β的地方,两次位置的高度差.根据上述条件能否求出秋千绳索的长度?如果能,请用含α、β和h的式子表示;如果不能,请说明理由.
考点5 线段垂直平分线的性质与判定
1.(2024·四川巴中·中考真题)如图,在中,是的中点,,与交于点,且.下列说法错误的是( )
A.的垂直平分线一定与相交于点
B.
C.当为中点时,是等边三角形
D.当为中点时,
2.(2024·四川凉山·中考真题)如图,在中,垂直平分交于点,若的周长为,则( )
A. B. C. D.
3.(2024·四川眉山·中考真题)如图,在中,,,分别以点,点为圆心,大于的长为半径作弧,两弧交于点,,过点,作直线交于点,连接,则的周长为( )
A.7 B.8 C.10 D.12
4.(2023·四川攀枝花·中考真题)如图,在中,,,线段的垂直平分线交于点,交于点,则 .
5.(2023·四川·中考真题)如图,,直线l与直线a,b分别交于B,A两点,分别以点A,B为圆心,大于的长为半径画弧,两弧相交于点E,F,作直线,分别交直线a,b于点C,D,连接AC,若,则的度数为 .
6.(2024·四川凉山·中考真题)如图,在菱形中,,是边上一个动点,连接,的垂直平分线交于点,交于点.连接.
(1)求证:;
(2)求的最小值.
考点6 角平分线的性质与判定
1.(2024·四川南充·中考真题)如图,在中,,平分交于点D,点E为边上一点,则线段长度的最小值为( )
A. B. C.2 D.3
2.(2023·四川南充·中考真题)如图,在中,,以点A为圆心,适当长为半径画弧,分别交于点M,N,再分别以M,N为圆心,大于的长为半径画弧,两弧在的内部相交于点P,画射线与交于点D,,垂足为E.则下列结论错误的是( )
A. B. C. D.
3.(2022·四川资阳·中考真题)如图所示,在中,按下列步骤作图:
第一步:在上分别截取,使;
第二步:分别以点D和点E为圆心、适当长(大于的一半)为半径作圆弧,两弧交于点F;
第三步:作射线交于点M;
第四步:过点M作于点N.
下列结论一定成立的是( )
A. B. C. D.
4.(2022·四川南充·中考真题)如图,在中,的平分线交于点D,DE//AB,交于点E,于点F,,则下列结论错误的是( )
A. B. C. D.
5.(2023·四川·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,已知点,点,点在轴上,且点在点右方,连接,,若,则点的坐标为 .
6.(2023·四川达州·中考真题)如图,在中,.
(1)尺规作图:作的角平分线交于点(不写做法,保留作图痕迹);
(2)在(1)所作图形中,求的面积.
考点7 三角形之最值问题
1.(2024·四川德阳·中考真题)一次折纸实践活动中,小王同学准备了一张边长为4(单位:)的正方形纸片,他在边和上分别取点和点,使,又在线段上任取一点(点可与端点重合),再将沿所在直线折叠得到,随后连接.小王同学通过多次实践得到以下结论:
①当点在线段上运动时,点在以为圆心的圆弧上运动;
②当达到最大值时,到直线的距离达到最大;
③的最小值为;
④达到最小值时,.
你认为小王同学得到的结论正确的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
2.(2024·四川成都·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,已知,,过点作轴的垂线,为直线上一动点,连接,,则的最小值为 .
3.(2024·四川广安·中考真题)如图,在中,,,,点为直线上一动点,则的最小值为 .
4.(2023·四川雅安·中考真题)如图,在中,.P为边上一动点,作于点D,于点E,则的最小值为 .
5.(2023·四川宜宾·中考真题)如图,是正方形边的中点,是正方形内一点,连接,线段以为中心逆时针旋转得到线段,连接.若,,则的最小值为 .
6.(2023·四川甘孜·中考真题)如图,在中,,点在边上,连接,将绕点逆时针旋转得到,连接,.
(1)求证:;
(2)若时,求的长;
(3)点在上运动时,试探究的值是否存在最小值,如果存在,求出这个最小值;如果不存在,请说明理由.
考点8 三角形之折叠问题
1.(2024·四川自贡·中考真题)如图,在矩形中,平分,将矩形沿直线折叠,使点A,B分别落在边上的点,处,,分别交于点G,H.若,,则的长为( )
A. B. C. D.5
2.(2024·四川南充·中考真题)如图,在矩形中,为边上一点,,将沿折叠得,连接,,若平分,,则的长为 .
3.(2024·四川雅安·中考真题)如图,把矩形纸片沿对角线折叠,使点C落在点E处,与交于点F,若,,则的值是 .
4.(2024·四川·中考真题)如图,中,,,,折叠,使点A与点B重合,折痕与交于点D,与交于点E,则的长为 .
5.(2024·四川遂宁·中考真题)如图,在正方形纸片中,是边的中点,将正方形纸片沿折叠,点落在点处,延长交于点,连结并延长交于点.给出以下结论:①为等腰三角形;②为的中点;③;④.其中正确结论是 .(填序号)
6.(2023·四川自贡·中考真题)如图1,一大一小两个等腰直角三角形叠放在一起,,分别是斜边,的中点,.
(1)将绕顶点旋转一周,请直接写出点,距离的最大值和最小值;
(2)将绕顶点逆时针旋转(如图),求的长.
考点9 三角形之旋转问题
1.(2023·四川宜宾·中考真题)如图,和是以点为直角顶点的等腰直角三角形,把以为中心顺时针旋转,点为射线、的交点.若,.以下结论:
①;②;
③当点在的延长线上时,;
④在旋转过程中,当线段最短时,的面积为.
其中正确结论有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
2.(2024·四川成都·中考真题)数学活动课上,同学们将两个全等的三角形纸片完全重合放置,固定一个顶点,然后将其中一个纸片绕这个顶点旋转,来探究图形旋转的性质.已知三角形纸片和中,,,.
【初步感知】
(1)如图1,连接,,在纸片绕点旋转过程中,试探究的值.
【深入探究】
(2)如图2,在纸片绕点旋转过程中,当点恰好落在的中线的延长线上时,延长交于点,求的长.
【拓展延伸】
(3)在纸片绕点旋转过程中,试探究,,三点能否构成直角三角形.若能,直接写出所有直角三角形的面积;若不能,请说明理由.
3.(2023·四川德阳·中考真题)将一副直角三角板与叠放在一起,如图1,,,,.在两三角板所在平面内,将三角板绕点O顺时针方向旋转()度到位置,使,如图2.
(1)求的值;
(2)如图3,继续将三角板绕点O顺时针方向旋转,使点E落在边上点处,点D落在点处.设交于点G,交于点H,若点G是的中点,试判断四边形的形状,并说明理由.
4.(2023·四川·中考真题)如图1,已知线段,,线段绕点在直线上方旋转,连接,以为边在上方作,且.
(1)若,以为边在上方作,且,,连接,用等式表示线段与的数量关系是 ;
(2)如图2,在(1)的条件下,若,,,求的长;
(3)如图3,若,,,当的值最大时,求此时的值.
5.(2023·四川乐山·中考真题)在学习完《图形的旋转》后,刘老师带领学生开展了一次数学探究活动
【问题情境】
刘老师先引导学生回顾了华东师大版教材七年级下册第页“探索”部分内容:
如图,将一个三角形纸板绕点逆时针旋转到达的位置,那么可以得到:,,;,,( )
刘老师进一步谈到:图形的旋转蕴含于自然界的运动变化规律中,即“变”中蕴含着“不变”,这是我们解决图形旋转的关键;故数学就是一门哲学.
【问题解决】
(1)上述问题情境中“( )”处应填理由:____________________;
(2)如图,小王将一个半径为,圆心角为的扇形纸板绕点逆时针旋转到达扇形纸板的位置.
①请在图中作出点;
②如果,则在旋转过程中,点经过的路径长为__________;
【问题拓展】
小李突发奇想,将与(2)中完全相同的两个扇形纸板重叠,一个固定在墙上,使得一边位于水平位置,另一个在弧的中点处固定,然后放开纸板,使其摆动到竖直位置时静止,此时,两个纸板重叠部分的面积是多少呢?如图所示,请你帮助小李解决这个问题.
6.(2022·四川广元·中考真题)在Rt△ABC中,AC=BC,将线段CA绕点C旋转α(0°<α<90°),得到线段CD,连接AD、BD.
(1)如图1,将线段CA绕点C逆时针旋转α,则∠ADB的度数为 ;
(2)将线段CA绕点C顺时针旋转α时
①在图2中依题意补全图形,并求∠ADB的度数;
②若∠BCD的平分线CE交BD于点F,交DA的延长线于点E,连结BE.用等式表示线段AD、CE、BE之间的数量关系,并证明.
考点10 三角形之动点问题
1.(2023·四川遂宁·中考真题)如图,在中,,点P为线段上的动点,以每秒1个单位长度的速度从点A向点B移动,到达点B时停止.过点P作于点M、作于点N,连接,线段的长度y与点P的运动时间t(秒)的函数关系如图所示,则函数图象最低点E的坐标为( )
A. B. C. D.
2.(2022·四川绵阳·中考真题)如图1,在菱形ABCD中,∠C=120°,M是AB的中点,N是对角线BD上一动点,设DN长为x,线段MN与AN长度的和为y,图2是y关于x的函数图象,图象右端点F的坐标为,则图象最低点E的坐标为( )
A. B. C. D.
3.(2023·四川·中考真题)如图,,半径为2的与角的两边相切,点P是⊙O上任意一点,过点P向角的两边作垂线,垂足分别为E,F,设,则t的取值范围是 .
4.(2023·四川内江·中考真题)出入相补原理是我国古代数学的重要成就之一,最早是由三国时期数学家刘徽创建.“将一个几何图形,任意切成多块小图形,几何图形的总面积保持不变,等于所分割成的小图形的面积之和”是该原理的重要内容之一、如图,在矩形中,,,对角线与交于点O,点E为边上的一个动点,,,垂足分别为点F,G,则 .
5.(2024·四川南充·中考真题)如图,正方形边长为,点E为对角线上一点,,点P在边上以的速度由点A向点B运动,同时点Q在边上以的速度由点C向点B运动,设运动时间为t秒().
(1)求证:.
(2)当是直角三角形时,求t的值.
(3)连接,当时,求的面积.
6.(2022·四川德阳·中考真题)如图,在菱形中,,,过点作的垂线,交的延长线于点.点从点出发沿方向以向点匀速运动,同时,点从点出发沿方向以向点匀速运动.设点,的运动时间为(单位:),且,过作于点,连结.
(1)求证:四边形是矩形.
(2)连结,,点,在运动过程中,与是否能够全等?若能,求出此时的值;若不能,请说明理由.
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专题11 三角形
思维导图
考点1 全等三角形的性质与判定
1.(2024·四川·中考真题)如图,在四边形中,,连接,过点作,垂足为,交于点,.
(1)求证:;
(2)若.
①请判断线段,的数量关系,并证明你的结论;
②若,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)①,理由见解析;②
【分析】本题是三角形综合题,考查了全等三角形的判定和性质,等腰三角形的判定与性质,相似三角形的判定和性质,勾股定理,直角三角形的性质等知识,灵活运用这些性质解决问题是解题的关键.
(1)由余角的性质可得,,根据,可得;
(2)①设,可求,可求,根据等腰三角形的判定可得;
②由勾股定理可求,由“”可证,可得,通过证明,可得,即可求解.
【详解】(1)证明:,
,
,,
,
;
(2)解:①,理由如下:
设,
,
,
,
,
,
;
②,,
,
,,,
,
,
,,
,
,
,
.
2.(2024·四川巴中·中考真题)综合与实践
(1)操作与发现:平行四边形和梯形都可以剪开拼成一个矩形,拼接示意图如图1、图2.在图2中,四边形为梯形,,是边上的点.经过剪拼,四边形为矩形.则______.
(2)探究与证明:探究将任意一个四边形剪开拼成一个平行四边形,拼接示意图如图3、图4、图5.在图5中,是四边形边上的点.是拼接之后形成的四边形.
①通过操作得出:与的比值为______.
②证明:四边形为平行四边形.
(3)实践与应用:任意一个四边形能不能剪开拼成一个矩形?若能,请将四边形剪成4块,按图5的方式补全图6,并简单说明剪开和拼接过程.若不能,请说明理由.
【答案】(1)
(2)①1;②见详解
(3)见详解
【分析】(1)由“角角边”即可证明;
(2)①由操作知,将四边形绕点E旋转得到四边形,故,因此;②由两组对边分别平行的四边形是平行四边形证明;
(3)取为中点为,连接,过点,点分别作,,垂足为点,将四边形绕点旋转至四边形,将四边形绕点旋转至四边形,将四边形放置左上方空出,使得点C与点A重合,与重合,与重合,点N的对应点为点,则四边形即为所求矩形.
【详解】(1)解:如图,
∵,
∴,
由题意得为中点,‘
∴’,
∵,
∴
故答案为:;
(2)解:①如图,由操作知,点E为中点,将四边形绕点E旋转得到四边形,
∴,
∴,
故答案为:1;
②如图,
由题意得,是的中点,操作为将四边形绕点E旋转得到四边形,将四边形绕点H旋转得到四边形,将四边形放在左上方空出,
则,,
∵,,,
∴,
∵
∴,
∴三点共线,同理三点共线,
由操作得,,
∵,
∴,
∴,
∴四边形为平行四边形;
(3)解:如图,
如图,取为中点为,连接,过点,点分别作,,垂足为点,将四边形绕点旋转至四边形,将四边形绕点旋转至四边形,将四边形放置左上方空出,使得点C与点A重合,与重合,与重合,点N的对应点为点,则四边形即为所求矩形.
由题意得,,,
∴,
∴,
由操作得,,
∵,
∴,
∴三点共线,
同理三点共线,
∵,
∴四边形为矩形,
如图,连接,
∵为中点,
∴,
同理,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∴,
由操作得,,而,
∴,
同理,,
∵,,,
∴,
∵四边形为矩形,
∴,
∴,
∴,
∴,
同理,
∴四边形能放置左上方空出,
∴按照以上操作可以拼成一个矩形.
【点睛】本题考查了平行线的性质,全等三角形的判定与性质,图形的旋转,三角形的中位线,正确理解题意是解题的关键.
3.(2024·四川雅安·中考真题)如图,点O是对角线的交点,过点O的直线分别交,于点E,F.
(1)求证:;
(2)当时,,分别连接,,求此时四边形的周长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题主要考查了平行四边形和菱形.熟练掌握平行四边形的判定和性质,菱形的判定,全等三角形的判定和性质,是解决问题的关键.
(1)由题目中的中,O为对角线的中点,可以得出,,结合,可以证得两个三角形全等,进而得出结论;
(2)由(1)中得到的结论可以得到,结合得出四边形是平行四边形,进而利用证明出四边形为菱形,根据即可求出菱形的周长.
【详解】(1)∵四边形是平行四边形,
∴,
∴,
∵点O是对角线的交点,
∴,
在△和中,,
∴.
(2)由(1)知,,
∴,
∵,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴是菱形,
∴,
∴,
∴四边形的周长为.
4.(2024·四川广元·中考真题)如图,已知矩形.
(1)尺规作图:作对角线的垂直平分线,交于点E,交于点F;(不写作法,保留作图痕迹)
(2)连接.求证:四边形是菱形.
【答案】(1)见解析;
(2)见解析.
【分析】本题主要考查矩形的性质,垂直平分线的画法及性质,三角形全等的判定与性质,菱形的判定.
(1)根据垂直平分线的画法即可求解;
(2)由直线是线段的垂直平分线.得到,,,,根据矩形的性质可证,可得,即可得到,即可求证.
【详解】(1)解:如图1所示,直线为所求;
(2)证明:如图2,设与的交点为O,
由(1)可知,直线是线段的垂直平分线.
∴,,,,
又∵四边形是矩形,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴四边形是菱形.
5.(2024·四川内江·中考真题)如图,点、、、在同一条直线上,,,
(1)求证:;
(2)若,,求的度数.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定与性质,熟练地掌握全等三角形的判定和性质是解决本题的关键.
(1)先证明,再结合已知条件可得结论;
(2)证明,再结合三角形的内角和定理可得结论.
【详解】(1)证明:∵
∴,即
∵,
∴
(2)∵,,
∴,
∵,
∴
6.(2024·四川眉山·中考真题)综合与实践
问题提出:在一次综合与实践活动中,某数学兴趣小组将足够大的直角三角板的一个顶点放在正方形的中心处,并绕点旋转,探究直角三角板与正方形重叠部分的面积变化情况.
操作发现:将直角三角板的直角顶点放在点处,在旋转过程中:
(1)若正方形边长为4,当一条直角边与对角线重合时,重叠部分的面积为______;当一条直角边与正方形的一边垂直时,重叠部分的面积为______.
(2)若正方形的面积为,重叠部分的面积为,在旋转过程中与的关系为______.
类比探究:如图1,若等腰直角三角板的直角顶点与点重合,在旋转过程中,两条直角边分别角交正方形两边于,两点,小宇经过多次实验得到结论,请你帮他进行证明.
拓展延伸:如图2,若正方形边长为4,将另一个直角三角板中角的顶点与点重合,在旋转过程中,当三角板的直角边交于点,斜边交于点,且时,请求出重叠部分的面积.
(参考数据:,,)
【答案】(1)4;4;(2);类比探究:见解析;拓展延伸:
【分析】本题考查了正方形的性质,图形旋转的性质,三角形的全等的判定及性质,三角函数的概念等知识点,正确作辅助线证明三角形全等是解题的关键.
操作发现:(1)根据图形即可判断重叠部分即为(对角线分成的四个三角形中的一个)求出面积即可;当一条直角边与正方形的一边垂直时,如图,证明四边形是正方形,求解面积即可;
(2)如图,过点作于点,于点.证明,从而证明,即可求得结论;
类比探究: 先证明,从而证明,即可证明结论;
拓展延伸:过点作于点,于点.先证明,即可证明,,从而证明,根据,即可求得,由重叠部分的面积,即可求得结果.
【详解】解:操作发现:(1)四边形是正方形,
,
当一条直角边与对角线重合时,重叠部分的面积为;
当一条直角边与正方形的一边垂直时,如图,
,
四边形是矩形,
四边形是正方形,
,,
,
,
四边形是正方形,
,
四边形的面积是4,
故答案为:4,4;
(2)如图,过点作于点,于点.
是正方形的中心,
,
,
四边形是矩形,
,
四边形是正方形,
,
,
,
,
,
,
.
故答案为:;
类比探究:
证明:四边形是正方形,
,,,
,
,
,
,
,
,
,
拓展延伸:
过点作于点,于点.
同(2)可知四边形是正方形,
,,
,
,
,
,
,,
,
,
由(1)可知,,
,
,
,
重叠部分的面积
.
考点2 等腰三角形的性质与判定
1.(2024·四川广安·中考真题)如图,在等腰三角形中,,,以为直径作半圆,与,分别相交于点,,则的长度为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了求弧长.根据等腰三角形的性质和三角形的内角和定理求得的度数,证明,再由,再由等腰三角形的性质和平行线的性质求得的度数,利用弧长公式即可求解.
【详解】解:连接,,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴
∴,
在中,,
∴,
又,
∵
∴,
∴的长度为,
故选:C.
2.(2024·四川广元·中考真题)如图,将绕点A顺时针旋转得到,点B,C的对应点分别为点D,E,连接,点D恰好落在线段上,若,,则的长为( )
A. B. C.2 D.
【答案】A
【分析】此题考查了旋转的性质,等腰直角三角形的判定和性质,勾股定理,由旋转得,,,推出是等腰直角三角形,,过点A作于点H,得到,利用勾股定理求出的长.
【详解】解:由旋转得,,
∴,,,
∴是等腰直角三角形,,
过点A作于点H,
∴,
∴,
∴,
故选:A.
3.(2024·四川遂宁·中考真题)如图1,与满足,,,,我们称这样的两个三角形为“伪全等三角形”如图2,在中,,点在线段上,且,则图中共有“伪全等三角形”( )
A.1对 B.2对 C.3对 D.4对
【答案】D
【分析】本题考查了新定义,等边对等角,根据“伪全等三角形”的定义可得两个三角形的两边相等,一个角相等,且这个角不是夹角,据此分析判断,即可求解.
【详解】解:∵,
∴,
在和中,,
在中,,
在中,,
在中,
综上所述,共有4对“伪全等三角形”,
故选:D.
4.(2024·四川雅安·中考真题)如图,在和中,,,将绕点A顺时针旋转一定角度,当时,的度数是 .
【答案】或
【分析】本题考查的是等腰三角形的性质,旋转的性质,分两种情况分别画出图形,再结合等腰三角形的性质与角的和差运算可得答案;
【详解】解:如图,当时,延长交于,
∵,,
∴,
∴;
如图,当时,延长交于,
∵,,
∴,
∴,
故答案为:或
5.(2024·四川内江·中考真题)如图,在中,,,,则的度数为 ;
【答案】/100度
【分析】本题考查三角形的内角和定理,等腰三角形的性质,角的和差.
根据三角形的内角和可得,根据,得到,,从而,根据角的和差有,即可解答.
【详解】解:∵,
∴,
∵,,
∴,,
∴
∴.
故答案为:
6.(2024·四川德阳·中考真题)如图,四边形是矩形,是正三角形,点是的中点,点是矩形内一点,且是以为底的等腰三角形,则的面积与的面积的比值是 .
【答案】2
【分析】本题考查矩形的性质,正三角形的性质,等腰三角形的性质等知识点,正确设出边长表示出两个三角形的面积是解题的关键.
作辅助线如图,设,,根据相关图形的性表示出三角形的面积即可得到答案.
【详解】解:如图,找,中点为,,连接,,连接,, 过作交的延长线于点,延长,与交于点.
设,,
∵是以为底的等腰三角形,
∴在上,
∴到的距离即为,
∴,
在和中
,
∴,
∴,
∴,
∴,
故答案为:2.
考点3 直角三角形的性质与判定
1.(2023·四川德阳·中考真题)如图.在中,,,,,点是边的中点,则( )
A. B. C.2 D.1
【答案】A
【分析】根据勾股定理可先求得的长度,根据直角三角形的斜边上的中线与斜边的数量关系,可求得的长度,根据三角形的中位线定理可求得答案.
【详解】∵,
∴为直角三角形.
∴.
∵点为的斜边的中点,
∴.
∵,,
∴.
故选:A.
【点睛】本题主要考查勾股定理、直角三角形的性质、三角形的中位线定理,牢记勾股定理、直角三角形的性质(直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半)、三角形的中位线定理(三角形的中位线平行于三角形的第三边,并且等于第三边的一半)是解题的关键.
2.(2023·四川绵阳·中考真题)如图,直角中,,点O是的重心,连接CO并延长交AB于点E,过点E作交BC于点F,连接AF交CE于点M,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】解:∵点O是△ABC的重心,∴OC=CE,∵△ABC是直角三角形,∴CE=BE=AE,∵∠B=30°,∴∠FAE=∠B=30°,∠BAC=60°,∴∠FAE=∠CAF=30°,△ACE是等边三角形,∴CM=CE,∴OM=CE﹣CE=CE,即OM=AE,∵BE=AE,∴EF=AE,∵EF⊥AB,∴∠AFE=60°,∴∠FEM=30°,∴MF=EF,∴MF=AE,∴==.故选D.
3.(2022·四川攀枝花·中考真题)如图1是第七届国际数学教育大会()的会徽,在其主体图案中选择两个相邻的直角三角形,恰好能够组合得到如图2所示的四边形.若,,,则的值为( )
A. B. C. D.1
【答案】A
【分析】根据勾股定理和含30°角的直角三角形的性质即可得到结论.
【详解】解:,,,
,,
,
,
故选:A.
【点睛】本题主要考查了勾股定理,含30°角的直角三角形的性质等知识,熟练掌握直角三角形的性质是解题的关键.
4.(2024·四川成都·中考真题)如图,在中,,是的一条角平分线,为中点,连接.若,,则 .
【答案】
【分析】连接,过E作于F,设,,根据直角三角形斜边上的中线性质和等腰三角形的性质证得,,,进而利用三角形的外角性质和三角形的中位线性质得到,,证明,利用相似三角形的性质和勾股定理得到;根据角平分线的定义和相似三角形的判定与性质证明得到,进而得到关于x的一元二次方程,进而求解即可.
【详解】解:连接,过E作于F,设,,
∵,为中点,
∴,又,
∴,,,
∴,,
∵,
∴,则,又,
∴,
∴,,
∴,
则;
∵是的一条角平分线,
∴,又,
∴,
∴
∴,则,
∴,即,
解得(负值已舍去),
故答案为:.
【点睛】本题考查了相似三角形的判定与性质、直角三角形的性质、等腰三角形的性质、三角形的中位线性质、三角形的外角性质、角平分线的定义以及解一元二次方程等知识,是一道填空压轴题,有一定的难度,熟练掌握三角形相关知识是解答的关键.
5.(2022·四川泸州·中考真题)如图,在中,,,,半径为1的在内平移(可以与该三角形的边相切),则点到上的点的距离的最大值为 .
【答案】
【分析】设直线AO交于M点(M在O点右边),当与AB、BC相切时,AM即为点到上的点的最大距离.
【详解】设直线AO交于M点(M在O点右边),则点到上的点的距离的最大值为AM的长度
当与AB、BC相切时,AM最长
设切点分别为D、F,连接OB,如图
∵,,
∴,
∴
∵与AB、BC相切
∴
∵的半径为1
∴
∴
∴
∴
∴
∴点到上的点的距离的最大值为.
【点睛】本题考查切线的性质、特殊角度三角函数值、勾股定理,解题的关键是确定点到上的点的最大距离的图形.
6.(2024·四川广元·中考真题)数学实验,能增加学习数学的乐趣,还能经历知识“再创造”的过程,更是培养动手能力,创新能力的一种手段.小强在学习《相似》一章中对“直角三角形斜边上作高”这一基本图形(如图1)产生了如下问题,请同学们帮他解决.
在中,点为边上一点,连接.
(1)初步探究
如图2,若,求证:;
(2)尝试应用
如图3,在(1)的条件下,若点为中点,,求的长;
(3)创新提升
如图4,点为中点,连接,若,,,求的长.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)
【分析】(1)根据题意,由,,利用两个三角形相似的判定定理即可得到,再由相似性质即可得证;
(2)设,由(1)中相似,代值求解得到,从而根据与的相似比为求解即可得到答案;
(3)过点作的平行线交的延长线于点,如图1所示,设,过点作于点,如图2所示,利用含的直角三角形性质及勾股定理即可得到相关角度与线段长,再由三角形相似的判定与性质得到,代值求解即可得到答案.
【详解】(1)证明:∵,,
∴,
∴,
∴;
(2)解:∵点为中点,
∴设,
由(1)知,
∴,
∴,
∴与的相似比为,
∴,
∵
∴;
(3)解:过点作的平行线交的延长线于点,过作,如图1所示:
∵点为中点,
∴设,
∵,
∴,,
在中,,则由勾股定理可得,
过点作于点,如图2所示:
∴,
∴,
∴,
∴,,
∴,
∴,
∵,点为中点,
∴,,,
又∵,
∴,,
∴,
又∵,
∴,,
∴,即,
∴,
∴.
【点睛】本题考查几何综合,涉及相似三角形的判定与性质、含的直角三角形性质、勾股定理等知识,熟练掌握三角形相似的判定与性质是解决问题的关键.
考点4 勾股定理及逆定理
1.(2024·四川巴中·中考真题)“今有方池一丈,葭生其中央,出水一尺,引葭赴岸,适与岸齐.问:水深几何?”这是我国数学史上的“葭生池中”问题.即,,,则( )
A.8 B.10 C.12 D.13
【答案】C
【分析】本题考查勾股定理的实际应用.设,则,由勾股定理列出方程进行求解即可.
【详解】解:设,则,
由题意,得:,
解得:,即,
故选:C.
2.(2024·四川凉山·中考真题)数学活动课上,同学们要测一个如图所示的残缺圆形工件的半径,小明的解决方案是:在工件圆弧上任取两点,连接,作的垂直平分线交于点,交于点,测出,则圆形工件的半径为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查垂径定理,勾股定理等知识.由垂径定理,可得出的长;设圆心为O,连接,在中,可用半径表示出的长,进而可根据勾股定理求出得出轮子的半径,即可得出轮子的直径长.
【详解】解:∵是线段的垂直平分线,
∴直线经过圆心,设圆心为,连接.
中,,
根据勾股定理得:
,即:
,
解得:;
故轮子的半径为,
故选:C.
3.(2024·四川眉山·中考真题)如图,图1是北京国际数学家大会的会标,它取材于我国古代数学家赵爽的“弦图”,是由四个全等的直角三角形拼成.若图1中大正方形的面积为24,小正方形的面积为4,现将这四个直角三角形拼成图2,则图2中大正方形的面积为( )
A.24 B.36 C.40 D.44
【答案】D
【分析】本题考查勾股定理,设直角三角形的两直角边为 , ,斜边为 ,根据图1,结合已知条件得到,,进而求出的值,再进一步求解即可.
【详解】解:如图,直角三角形的两直角边为,,斜边为,
图1中大正方形的面积是24,
,
小正方形的面积是4,
,
,
图2中最大的正方形的面积;
故选:D.
4.(2024·四川眉山·中考真题)如图,斜坡的坡度,在斜坡上有一棵垂直于水平面的大树,当太阳光与水平面的夹角为时,大树在斜坡上的影子长为10米,则大树的高为 米.
【答案】/
【分析】此题考查了解直角三角形的应用,勾股定理,解题的关键是正确构造直角三角形.
如图,过点作水平地面的平行线,交的延长线于点,设米,米,勾股定理求出,解直角三角形求出,进而求解即可.
【详解】解:如图,过点作水平地面的平行线,交的延长线于点,
则,
在中,,
设米,米,
,
,
米,米,
,
(米),
(米),
答:大树的高度为米.
故答案为:.
5.(2023·四川德阳·中考真题)如图,在底面为正三角形的直三棱柱中,,点M为的中点,一只小虫从沿三棱柱的表面爬行到M处,则小虫爬行的最短路程等于 .
【答案】
【分析】:如图,连接,由题意可得:底面为正三角形的直三棱柱,,点M为的中点,当在右侧处时,可得,当在下方时,由等边三角形的性质可得:,此时,如图,当按下图方式展开时,延长,过作于,作于,作于,则,四边形为矩形,可得,,,,此时重合,可得,从而可得答案.
【详解】解:如图,连接,由题意可得:底面为正三角形的直三棱柱,,点M为的中点,
当在右侧处时,
∴,,
∴,
当在下方时,由等边三角形的性质可得:,
此时,
如图,当按下图方式展开时,延长,过作于,作于,作于,则,四边形为矩形,
∴,,
则,
∴,
∵,,
∴,,,,
∴此时重合,
∴,,
∴,
∵,
∴小虫爬行的最短路程等于.
故答案为:.
【点睛】本题考查的是三棱柱的展开图,矩形的判定与性质,勾股定理的应用,等边三角形的性质,含的直角三角形的性质,最短路径的理解,清晰的分类讨论是解本题的关键.
6.(2024·四川乐山·中考真题)我国明朝数学家程大位写过一本数学著作《直指算法统宗》,其中有一道与荡秋千有关的数学问题是使用《西江月》词牌写的:
平地秋千未起,踏板一尺离地.
送行二步与人齐,五尺人高曾记.
仕女佳人争蹴,终朝笑语欢嬉.
良工高士素好奇,算出索长有几?
词写得很优美,翻译成现代汉语的大意是:有一架秋千,当它静止时,踏板离地1尺,将它往前推进10尺(5尺为一步),秋千的踏板就和某人一样高,这个人的身高为5尺.(假设秋千的绳索拉的很直)
(1)如图1,请你根据词意计算秋千绳索的长度;
(2)如图2,将秋千从与竖直方向夹角为α的位置释放,秋千摆动到另一侧与竖直方向夹角为β的地方,两次位置的高度差.根据上述条件能否求出秋千绳索的长度?如果能,请用含α、β和h的式子表示;如果不能,请说明理由.
【答案】(1)秋千绳索的长度为尺
(2)能,
【分析】该题主要考查了勾股定理的应用以及解直角三角形的应用,解题的关键是掌握以上知识点.
(1)如图,过点作,垂足为点B.设秋千绳索的长度为x尺.由题可知,,,,得出.在中,由勾股定理解得,即可求解;
(2)由题可知,,.在中,得出,同理,.再根据,列等式即可求出.
【详解】(1)解:如图,过点作,垂足为点B.
设秋千绳索的长度为x尺.
由题可知,,,,
∴.
在中,由勾股定理得:
∴.
解得.
答:秋千绳索的长度为尺.
(2)能.
由题可知,,.
在中,,
同理,.
∵,
∴.
∴.
考点5 线段垂直平分线的性质与判定
1.(2024·四川巴中·中考真题)如图,在中,是的中点,,与交于点,且.下列说法错误的是( )
A.的垂直平分线一定与相交于点
B.
C.当为中点时,是等边三角形
D.当为中点时,
【答案】D
【分析】连接,根据,点是的中点得,则,进而得点在线段的垂直平分线上,由此可对选项A进行判断;设,根据得,的,再根据得,则,由此可对选项B进行判断;当为中点时,则,是线段的垂直平分线,由此得,然后根据,,得,由此可对选项C进行判断;连接并延长交于,根据是等边三角形得,则,进而得,,由此得,,由此可对选项D进行判断,综上所述即可得出答案.
【详解】解:连接,如图1所示:
,点是的中点,
为斜边上的中线,
,
,
,
点在线段的垂直平分线上,
即线段的垂直平分线一定与相交于点,故选项A正确,不符合题意;
设,
,
,
,
,
,
,
即,故选B正确,不符合题意;
当为中点时,则,
,
是线段的垂直平分线,
,
,,,
,
,
是等边三角形,故选C正确,不符合题意;
连接,并延长交于,如图2所示:
当为中点时,
点为的中点,
根据三角形三条中线交于一点得:点为的中点,
当为中点时,是等边三角形,
,,平分,平分,
,
,
在中,,
,
,
,,
,故选项D不正确,符合题意.
故选:D.
【点睛】此题主要考查了直角三角形斜边上的中线,线段垂直平分线的性质,等腰三角形的判定与性质,等边三角形的判定和性质,理解直角三角形斜边上的中线,线段垂直平分线的性质,熟练掌握等腰三角形的判定与性质,等边三角形的判定和性质是解决问题的关键.
2.(2024·四川凉山·中考真题)如图,在中,垂直平分交于点,若的周长为,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了线段垂直平分线的的性质,由线段垂直平分线的的性质可得,进而可得的周长,即可求解,掌握线段垂直平分线的的性质是解题的关键.
【详解】解:∵垂直平分,
∴,
∴的周长,
故选:.
3.(2024·四川眉山·中考真题)如图,在中,,,分别以点,点为圆心,大于的长为半径作弧,两弧交于点,,过点,作直线交于点,连接,则的周长为( )
A.7 B.8 C.10 D.12
【答案】C
【分析】本题考查了尺规作图—作垂直平分线,根据垂直平分线的性质即可证明,根据的周长,即可求出答案.
【详解】解:由作图知,垂直平分,
,
的周长,
,,
的周长,
故选:C.
4.(2023·四川攀枝花·中考真题)如图,在中,,,线段的垂直平分线交于点,交于点,则 .
【答案】/10度
【分析】由,,求得,根据线段的垂直平分线、等边对等角和直角三角形的两锐角互余求得.
【详解】解:∵,,
∴,
∵是线段的垂直平分线,
∴,
∴,
∴,
故答案为:.
【点睛】此题考查了直角三角形的性质、线段垂直平分线性质,熟记直角三角形的性质、线段垂直平分线性质是解题的关键.
5.(2023·四川·中考真题)如图,,直线l与直线a,b分别交于B,A两点,分别以点A,B为圆心,大于的长为半径画弧,两弧相交于点E,F,作直线,分别交直线a,b于点C,D,连接AC,若,则的度数为 .
【答案】/56度
【分析】先判断为线段的垂直平分线,即可得,,再由,可得,即有,利用三角形内角和定理可求的度数.
【详解】解:由作图可知为线段的垂直平分线,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
故答案为:.
【点睛】本题考查了垂直平分线的作图、垂直平分线的性质、平行线的性质以及三角形内角和定理等知识,判断为线段的垂直平分线是解答本题的关键.
6.(2024·四川凉山·中考真题)如图,在菱形中,,是边上一个动点,连接,的垂直平分线交于点,交于点.连接.
(1)求证:;
(2)求的最小值.
【答案】(1)见详解
(2)
【分析】(1)根据菱形的性质证明,再结合是的垂直平分线,即可证明;
(2)过点N作于点F,连接,,则,故,此时,在中,进行解直角三角形即可.
【详解】(1)证明:连接,
∵四边形是菱形,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∵是的垂直平分线,
∴,
∴;
(2)解:过点N作于点F,连接,
∵,
∴,
∵,
∴,
当点A、N、F三点共线时,取得最小值,如图:
即,
∴在中,,
∴的最小值为.
【点睛】本题考查了菱形的性质,垂直平分线的性质,全等三角形的判定与性质,垂线段最短,解直角三角形,正确添加辅助线是解决本题的关键.
考点6 角平分线的性质与判定
1.(2024·四川南充·中考真题)如图,在中,,平分交于点D,点E为边上一点,则线段长度的最小值为( )
A. B. C.2 D.3
【答案】C
【分析】本题主要考查解直角三角形和角平分线的性质,垂线段最短,根据题意求得和,结合角平分线的性质得到和,当时,线段长度的最小,结合角平线的性质可得即可.
【详解】解:∵,
∴,
在中,,解得,
∵平分,
∴,
∴,解得,
当时,线段长度的最小,
∵平分,
∴.
故选∶C.
2.(2023·四川南充·中考真题)如图,在中,,以点A为圆心,适当长为半径画弧,分别交于点M,N,再分别以M,N为圆心,大于的长为半径画弧,两弧在的内部相交于点P,画射线与交于点D,,垂足为E.则下列结论错误的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由作图方法可知,是的角平分线,则由角平分线的定义和性质即可判定A、B;利用勾股定理求出,利用等面积法求出,由此求出即可判断C、D.
【详解】解:由作图方法可知,是的角平分线,
∴,故A结论正确,不符合题意;
∵,
∴,故B结论正确,不符合题意;
在中,由勾股定理得,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,故C结论错误,符合题意;
∴,故D结论正确,不符合题意;
故选C.
【点睛】本题主要考查了勾股定理,角平分线的性质和定义,角平分线的尺规作图,灵活运用所学知识是解题的关键.
3.(2022·四川资阳·中考真题)如图所示,在中,按下列步骤作图:
第一步:在上分别截取,使;
第二步:分别以点D和点E为圆心、适当长(大于的一半)为半径作圆弧,两弧交于点F;
第三步:作射线交于点M;
第四步:过点M作于点N.
下列结论一定成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据题意可知,平分,即可得出正确答案.
【详解】解:由题意可知,平分,
∵不一定等于90°,∴,因此A选项不正确;
∵不一定等于90°,∴不一定等于,因此B选项不正确;
∵平分,∴,因此C选项不正确;
∵不一定等于90°,∴不一定等于,因此D选项不正确;
故选C.
【点睛】本题考查了尺规作图——角平分线,角平分线的性质,全等三角形的判定,掌握角平分线的作图方法是本题的关键.
4.(2022·四川南充·中考真题)如图,在中,的平分线交于点D,DE//AB,交于点E,于点F,,则下列结论错误的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据角平分线的性质得到CD=DF=3,故B正确;根据平行线的性质及角平分线得到AE=DE=5,故C正确;由此判断D正确;再证明△BDF∽△DEC,求出BF,故A错误.
【详解】解:在中,的平分线交于点D,,
∴CD=DF=3,故B正确;
∵DE=5,
∴CE=4,
∵DE//AB,
∴∠ADE=∠DAF,
∵∠CAD=∠BAD,
∴∠CAD=∠ADE,
∴AE=DE=5,故C正确;
∴AC=AE+CE=9,故D正确;
∵∠B=∠CDE,∠BFD=∠C=90°,
∴△BDF∽△DEC,
∴,
∴,故A错误;
故选:A.
【点睛】此题考查了角平分线的性质定理,平行线的性质,等边对等角证明角相等,相似三角形的判定及性质,熟记各知识点并综合应用是解题的关键.
5.(2023·四川·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,已知点,点,点在轴上,且点在点右方,连接,,若,则点的坐标为 .
【答案】
【分析】根据已知条件得出,根据等面积法得出,设,则,进而即可求解.
【详解】解:∵点,点,
∴,
,
∵,
∴,
过点作于点,
∵,是的角平分线,
∴
∵
∴
设,则,
∴
解得:或(舍去)
∴
故答案为:.
【点睛】本题考查了正切的定义,角平分线的性质,勾股定理,熟练掌握角平分线的定义是解题的关键.
6.(2023·四川达州·中考真题)如图,在中,.
(1)尺规作图:作的角平分线交于点(不写做法,保留作图痕迹);
(2)在(1)所作图形中,求的面积.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)以A为圆心,任意长为半径画弧,分别交、,在以两交点为圆心,以大于它们长度为半径画弧,交于一点,过A于该点作射线交于点P,则即为所求;
(2)过点P作,根据和题中条件可求出的面积,再结合角平分线的性质即可求解.
【详解】(1)解:以A为圆心,任意长为半径画弧,分别交、,在以两交点为圆心,以大于它们长度为半径画弧,交于一点,过A于该点作射线交于点P,则即为所求.
(2)解:过点P作,如图所示,
由(1)得:,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,即,
∵,
∴,
∴;
【点睛】本题主要考查作图—基本作图,解题关键是掌握角平线的尺规作图及角平分线的性质.
考点7 三角形之最值问题
1.(2024·四川德阳·中考真题)一次折纸实践活动中,小王同学准备了一张边长为4(单位:)的正方形纸片,他在边和上分别取点和点,使,又在线段上任取一点(点可与端点重合),再将沿所在直线折叠得到,随后连接.小王同学通过多次实践得到以下结论:
①当点在线段上运动时,点在以为圆心的圆弧上运动;
②当达到最大值时,到直线的距离达到最大;
③的最小值为;
④达到最小值时,.
你认为小王同学得到的结论正确的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【分析】由折叠可得,可得点到点的距离恒为2,即可判断①;连接,由勾股定理得到在中,,由,即可判断③;达到最小值时,点在线段上,证得,得到,从而求得,通过即可判断④.在中,随着的增大而增大,而当最大时,有最大值,有最大值,此时点N与点D重合.过点作于点G,作于点P,可得四边形是矩形,因此,当取得最大值时,有最小值,在中,有最大值,有最大值,即可判断②.
【详解】解:∵正方形纸片的边长为,
∴,
由折叠的性质可知,,
∴当点在线段上运动时,点在以为圆心的圆弧上运动.故①正确.
连接,
∵在正方形中,,,,
∴在中,
∵,
∴,
∴的最小值为.故③正确;
如图,
达到最小值时,点在线段上,
由折叠可得,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.故④错误.
在中,,,
∴随着的增大而增大,
∵,
∴当最大时,有最大值,有最大值,此时,点N与点D重合,
过点作于点G,作于点P,
∵,
∴四边形是矩形,
∴,
当取得最大值时,也是最大值,
∵,
∴有最小值,
∴在中,有最大值,
即有最大值,
∴点到的距离最大.故②正确.
综上所述,正确的共有3个.
故选:C
【点睛】本题考查轴对称图形的性质,勾股定理,相似三角形的判定及性质,锐角三角形函数的性质,综合运用相关知识是解题的关键.
2.(2024·四川成都·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,已知,,过点作轴的垂线,为直线上一动点,连接,,则的最小值为 .
【答案】5
【分析】本题考查轴对称—最短问题以及勾股定理和轴对称图形的性质.先取点A关于直线的对称点,连交直线于点C,连,得到,,再由轴对称图形的性质和两点之间线段最短,得到当三点共线时,的最小值为,再利用勾股定理求即可.
【详解】解:取点A关于直线的对称点,连交直线于点C,连,
则可知,,
∴,
即当三点共线时,的最小值为,
∵直线垂直于y轴,
∴轴,
∵,,
∴,
∴在中,
,
故答案为:5
3.(2024·四川广安·中考真题)如图,在中,,,,点为直线上一动点,则的最小值为 .
【答案】
【分析】如图,作关于直线的对称点,连接交于,则,,,当重合时,最小,最小值为,再进一步结合勾股定理求解即可.
【详解】解:如图,作关于直线的对称点,连接交于,则,,,
∴当重合时,最小,最小值为,
∵,,在中,
∴,,
∴,,
∵,
∴,
故答案为:
【点睛】此题考查了平行四边形的性质,勾股定理,轴对称的性质,求最小值问题,正确理解各性质及掌握各知识点是解题的关键.
4.(2023·四川雅安·中考真题)如图,在中,.P为边上一动点,作于点D,于点E,则的最小值为 .
【答案】
【分析】连接,利用勾股定理列式求出,判断出四边形是矩形,根据矩形的对角线相等可得,再根据垂线段最短可得时,线段的值最小,然后根据直角三角形的面积公式列出方程求解即可.
【详解】解:如图,连接,
∵,
∴,
∵于点D,于点E,,
∴四边形是矩形,
∴,
由垂线段最短可得时,线段的值最小,此时线段的值最小,
此时,,
代入数据:,
∴,
∴的最小值为,
故答案为:.
【点睛】本题考查了矩形的判定与性质,垂线段最短的性质,勾股定理,判断出时,线段的值最小是解题的关键.
5.(2023·四川宜宾·中考真题)如图,是正方形边的中点,是正方形内一点,连接,线段以为中心逆时针旋转得到线段,连接.若,,则的最小值为 .
【答案】
【分析】连接,将以中心,逆时针旋转,点的对应点为,由 的运动轨迹是以为圆心,为半径的半圆,可得:的运动轨迹是以为圆心,为半径的半圆,再根据“圆外一定点到圆上任一点的距离,在圆心、定点、动点,三点共线时定点与动点之间的距离最短”,所以当、、三点共线时,的值最小,可求,从而可求解.
【详解】解,如图,连接,将以中心,逆时针旋转,点的对应点为,
的运动轨迹是以为圆心,为半径的半圆,
的运动轨迹是以为圆心,为半径的半圆,
如图,当、、三点共线时,的值最小,
四边形是正方形,
,,
是的中点,
,
,
由旋转得:,
,
,
的值最小为.
故答案:.
【点睛】本题考查了正方形的性质,旋转的性质,勾股定理,动点产生的线段最小值问题,掌握相关的性质,根据题意找出动点的运动轨迹是解题的关键.
6.(2023·四川甘孜·中考真题)如图,在中,,点在边上,连接,将绕点逆时针旋转得到,连接,.
(1)求证:;
(2)若时,求的长;
(3)点在上运动时,试探究的值是否存在最小值,如果存在,求出这个最小值;如果不存在,请说明理由.
【答案】(1)见解析
(2)
(3)存在,
【分析】(1)由即可证明;
(2)证明(),勾股定理得到,在 中,勾股定理即可求解;
(3)证明,即可求解.
【详解】(1)解:由题意,可知,,.
.
即.
.
(2)在中,,
.
.
,
,.
.
.
在中,.
(3)由(2)可知,.
当最小时,有的值最小,此时.
为等腰直角三角形,
.
.
即的最小值为.
【点睛】本题主要考查了图形的几何变换,涉及到等腰直角三角形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,勾股定理,熟练掌握以上知识是解题的关键.
考点8 三角形之折叠问题
1.(2024·四川自贡·中考真题)如图,在矩形中,平分,将矩形沿直线折叠,使点A,B分别落在边上的点,处,,分别交于点G,H.若,,则的长为( )
A. B. C. D.5
【答案】A
【分析】本题考查了折叠的性质,相似三角形的判定和性质,勾股定理.先证明,设,证明和,推出和,由,列式计算求得,在中,求得的长,据此求解即可.
【详解】解:如图,交于点,
∵矩形,
∴,
由折叠的性质得,,四边形和四边形都是矩形,
∴,
∴,
∴,
∵平分,,
∴,
∴,
设,
∵,,
∴,,
∵,
∴,
∴,即①,
∵,
∴,
∴,即②,
∵,
由①②得,
解得,则,
在中,,
∵,
∴,即,
故答案为:A.
2.(2024·四川南充·中考真题)如图,在矩形中,为边上一点,,将沿折叠得,连接,,若平分,,则的长为 .
【答案】
【分析】过作于点,于点,,由四边形是矩形,得,,证明四边形是矩形,通过角平分线的性质证得四边形是正方形,最后根据折叠的性质和勾股定理即可求解.
【详解】如图,过作于点,于点,
∴,
∵四边形是矩形,
∴,,
∴四边形是矩形,
∵平分,
∴,,
∴四边形是正方形,
由折叠性质可知:,,
∴,
∴,,
在中,由勾股定理得,
故答案为:.
【点睛】本题考查了矩形的性质和判定,折叠的性质,勾股定理,所对直角边是斜边的一半,角平分线的性质,正方形的判定与性质,熟练掌握知识点的应用是解题的关键.
3.(2024·四川雅安·中考真题)如图,把矩形纸片沿对角线折叠,使点C落在点E处,与交于点F,若,,则的值是 .
【答案】
【分析】本题主要考查矩形的性质、折叠的性质、勾股定理等知识,熟练掌握相关知识点是解题关键.
折叠问题优先考虑利用勾股定理列方程,证,再利用求出边长,从而求解即可.
【详解】解:∵折叠,
,
∵四边形是矩形,
,
,
,
,
,
在中,,
,
解得,
,
故答案为:.
4.(2024·四川·中考真题)如图,中,,,,折叠,使点A与点B重合,折痕与交于点D,与交于点E,则的长为 .
【答案】3
【分析】本题考查了折叠的性质和勾股定理,熟练掌握勾股定理是解题的关键.
设,则,根据勾股定理求解即可.
【详解】解:由折叠的性质,得,
设,则,
由勾股定理,得,
∴,
解得.
故答案为:3.
5.(2024·四川遂宁·中考真题)如图,在正方形纸片中,是边的中点,将正方形纸片沿折叠,点落在点处,延长交于点,连结并延长交于点.给出以下结论:①为等腰三角形;②为的中点;③;④.其中正确结论是 .(填序号)
【答案】①②③
【分析】设正方形的边长为,,根据折叠的性质得出,根据中点的性质得出,即可判断①,证明四边形是平行四边形,即可判断②,求得,设,则,勾股定理得出,进而判断③,进而求得,,勾股定理求得,进而根据余弦的定义,即可判断④,即可求解.
【详解】解:如图所示,
∵为的中点,
∴
设正方形的边长为,
则
∵折叠,
∴,
∴
∴是等腰三角形,故①正确;
设,
∴
∴
∴
∴
又∵
∴四边形是平行四边形,
∴,
∴,即是的中点,故②正确;
∵,
∴
在中,,
∵
∴
设,则,
∴
∴
∴,,
∴,故③正确;
连接,如图所示,
∵,,
又
∴
∴
又∵
∴
∴
又∵
∴
∵
∴
∴
∴
在中,
∴,故④不正确
故答案为:①②③.
【点睛】本题考查了正方形与折叠问题,解直角三角形,全等三角形的性质与判定,勾股定理,熟练掌握以上知识是解题的关键.
6.(2023·四川自贡·中考真题)如图1,一大一小两个等腰直角三角形叠放在一起,,分别是斜边,的中点,.
(1)将绕顶点旋转一周,请直接写出点,距离的最大值和最小值;
(2)将绕顶点逆时针旋转(如图),求的长.
【答案】(1)最大值为,最小值为
(2)
【分析】(1)根据直角三角形斜边上的中线,得出的值,进而根据题意求得最大值与最小值即可求解;
(2)过点作,交的延长线于点,根据旋转的性质求得,进而得出,进而可得,勾股定理解,即可求解.
【详解】(1)解:依题意,,,
当在的延长线上时,的距离最大,最大值为,
当在线段上时,的距离最小,最小值为;
(2)解:如图所示,过点作,交的延长线于点,
∵绕顶点逆时针旋转,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
在中,,
在中,,
∴.
【点睛】本题考查了直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,勾股定理,旋转的性质,含30度角的直角三角形的性质,熟练掌握旋转的性质,勾股定理是解题的关键.
考点9 三角形之旋转问题
1.(2023·四川宜宾·中考真题)如图,和是以点为直角顶点的等腰直角三角形,把以为中心顺时针旋转,点为射线、的交点.若,.以下结论:
①;②;
③当点在的延长线上时,;
④在旋转过程中,当线段最短时,的面积为.
其中正确结论有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】D
【分析】证明即可判断①,根据三角形的外角的性质得出②,证明得出,即可判断③;以为圆心,为半径画圆,当在的下方与相切时,的值最小,可得四边形是正方形,在中,然后根据三角形的面积公式即可判断④.
【详解】解:∵和是以点为直角顶点的等腰直角三角形,
∴,
∴,
∴,
∴,,故①正确;
设,
∴,
∴,
∴,故②正确;
当点在的延长线上时,如图所示
∵,,
∴
∴
∵,.
∴,
∴
∴,故③正确;
④如图所示,以为圆心,为半径画圆,
∵,
∴当在的下方与相切时,的值最小,
∴四边形是矩形,
又,
∴四边形是正方形,
∴,
∵,
∴,
在中,
∴取得最小值时,
∴
故④正确,
故选:D.
【点睛】本题考查了旋转的性质,相似三角形的性质,勾股定理,切线的性质,垂线段最短,全等三角形的性质与判定,正方形的性质,熟练掌握以上知识是解题的关键.
2.(2024·四川成都·中考真题)数学活动课上,同学们将两个全等的三角形纸片完全重合放置,固定一个顶点,然后将其中一个纸片绕这个顶点旋转,来探究图形旋转的性质.已知三角形纸片和中,,,.
【初步感知】
(1)如图1,连接,,在纸片绕点旋转过程中,试探究的值.
【深入探究】
(2)如图2,在纸片绕点旋转过程中,当点恰好落在的中线的延长线上时,延长交于点,求的长.
【拓展延伸】
(3)在纸片绕点旋转过程中,试探究,,三点能否构成直角三角形.若能,直接写出所有直角三角形的面积;若不能,请说明理由.
【答案】(1)的值为;(2);(3)直角三角形的面积分别为4,16,12,
【分析】(1)根据,,.证明,,继而得到,即,再证明,得到.
(2)连接,延长交于点Q,根据(1)得,得到,根据中线得到,继而得到,结合,得到即,得到,再证明,得证矩形,再利用勾股定理,三角形相似的判定和性质计算即可.
(3)运用分类思想解答即可.
【详解】(1)∵,,.
∴,
∴,,
∴即,
∵
∴,
∴.
(2)连接,延长交于点Q,根据(1)得,
∴,
∵是中线
∴,
∴,
∵,
∴即,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴四边形是平行四边形,
∵
∴四边形矩形,
∴,
∴,
∴,
∴,
设,则,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
解得;
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
解得.
(3)如图,当与重合时,此时,此时是直角三角形,
故;
如图,当在的延长线上时,此时,此时是直角三角形,
故;
如图,当时,此时是直角三角形,
过点A作于点Q,
∵,
∴,
∵,,,
∴四边形是矩形,
∴,
∴,
故;
如图,当时,此时是直角三角形,
过点A作于点Q,交于点N,
∴,,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
解得;
故.
【点睛】本题考查了旋转的性质,三角形相似的判定和性质,三角形中位线定理的判定和应用,三角形全等的判定和性质,三角函数的应用,勾股定理,熟练掌握三角函数的应用,三角形相似的判定和性质,矩形的判定和性质,中位线定理是解题的关键.
3.(2023·四川德阳·中考真题)将一副直角三角板与叠放在一起,如图1,,,,.在两三角板所在平面内,将三角板绕点O顺时针方向旋转()度到位置,使,如图2.
(1)求的值;
(2)如图3,继续将三角板绕点O顺时针方向旋转,使点E落在边上点处,点D落在点处.设交于点G,交于点H,若点G是的中点,试判断四边形的形状,并说明理由.
【答案】(1)
(2)正方形,见解析
【分析】(1)确定旋转角,结合,,计算即可.
(2)先证明四边形是矩形,再利用等腰直角三角形的性质,结合一组邻边相等的矩形是正方形证明即可.
【详解】(1)根据题意,得旋转角,
∵,,
∴,
故.
(2)根据题意,得旋转角,
∵,,
∴,
∵,,
∴,,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴四边形是矩形,
∵,
∴四边形是正方形.
【点睛】本题考查了旋转的性质,矩形的判断,正方形的判断,等腰直角三角形的性质,熟练掌握矩形的判断,正方形的判断,等腰直角三角形的性质是解题的关键.
4.(2023·四川·中考真题)如图1,已知线段,,线段绕点在直线上方旋转,连接,以为边在上方作,且.
(1)若,以为边在上方作,且,,连接,用等式表示线段与的数量关系是 ;
(2)如图2,在(1)的条件下,若,,,求的长;
(3)如图3,若,,,当的值最大时,求此时的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)在中,,,且,,可得,根据相似三角形的性质得出,,进而证明,根据相似三角形的性质即可求解;
(2)延长交于点,如图所示,在中,求得,进而求得的长,根据(1)的结论,得出,在中,勾股定理求得,进而根据,即可求解.
(3)如图所示,以为边在上方作,且,,连接,,,同(1)可得,进而得出在以为圆心,为半径的圆上运动,当点三点共线时,的值最大,进而求得,,根据得出,过点作,于点,分别求得,然后求得,最后根据正切的定义即可求解.
【详解】(1)解:在中,,,且,,
∴,,
∴,,
∴
∴
∴,
故答案为:.
(2)∵,且,,
∴,,
延长交于点,如图所示,
∵,
∴,
∴在中,,,
∴,
由(1)可得,
∴,
∴,
在中,,
∵,
∴,
∴,
∴;
(3)解:如图所示,以为边在上方作,且,,连接,,,
同(1)可得
则,
∵,则,
在中,,,
∴在以为圆心,为半径的圆上运动,
∴当点三点共线时,的值最大,此时如图所示,则,
在中,
∴,,
∵,
∴,
过点作,于点,
∴,,
∵,
∴,
∴,
中,.
【点睛】本题考查了相似三角形的性质与判定,勾股定理,解直角三角形,正切的定义,求圆外一点到圆的距离的最值问题,熟练掌握相似三角形的性质与判定是解题的关键.
5.(2023·四川乐山·中考真题)在学习完《图形的旋转》后,刘老师带领学生开展了一次数学探究活动
【问题情境】
刘老师先引导学生回顾了华东师大版教材七年级下册第页“探索”部分内容:
如图,将一个三角形纸板绕点逆时针旋转到达的位置,那么可以得到:,,;,,( )
刘老师进一步谈到:图形的旋转蕴含于自然界的运动变化规律中,即“变”中蕴含着“不变”,这是我们解决图形旋转的关键;故数学就是一门哲学.
【问题解决】
(1)上述问题情境中“( )”处应填理由:____________________;
(2)如图,小王将一个半径为,圆心角为的扇形纸板绕点逆时针旋转到达扇形纸板的位置.
①请在图中作出点;
②如果,则在旋转过程中,点经过的路径长为__________;
【问题拓展】
小李突发奇想,将与(2)中完全相同的两个扇形纸板重叠,一个固定在墙上,使得一边位于水平位置,另一个在弧的中点处固定,然后放开纸板,使其摆动到竖直位置时静止,此时,两个纸板重叠部分的面积是多少呢?如图所示,请你帮助小李解决这个问题.
【答案】问题解决(1)旋转前后的图形对应线段相等,对应角相等;(2)①见解析②;问题拓展:
【分析】问题解决(1)根据旋转性质得出旋转前后的图形对应线段相等,对应角相等;
(2)①分别作和的垂直平分线,两垂直平分线的交点即为所求点O;②根据弧长公式求解即可;
问题拓展,连接,交于,连接,,,由旋转得,,在和中求出和的长,可以求出,再证明,即可求出最后结果.
【详解】解:【问题解决】(1)旋转前后的图形对应线段相等,对应角相等
(2)①下图中,点O为所求
②连接,,
扇形纸板绕点逆时针旋转到达扇形纸板的位置,
,,
,
设,
,
,
在旋转过程中,点经过的路径长为以点为圆心,圆心角为,为半径的所对应的弧长,
点经过的路径长;
【问题拓展】解:连接,交于,连接,,如图所示
.
由旋转得,.
在中,
.
在中,
,
,
.
.
.
,
在和中,
,
又,,
.
又,
,
.
【点睛】本题考查了旋转的性质,弧长公式,解直角三角形,三角形全等的性质与判定,解题的关键是抓住图形旋转前后的对应边相等,对应角相等,正确作出辅助线构造出直角三角形.
6.(2022·四川广元·中考真题)在Rt△ABC中,AC=BC,将线段CA绕点C旋转α(0°<α<90°),得到线段CD,连接AD、BD.
(1)如图1,将线段CA绕点C逆时针旋转α,则∠ADB的度数为 ;
(2)将线段CA绕点C顺时针旋转α时
①在图2中依题意补全图形,并求∠ADB的度数;
②若∠BCD的平分线CE交BD于点F,交DA的延长线于点E,连结BE.用等式表示线段AD、CE、BE之间的数量关系,并证明.
【答案】(1)135°
(2)(2)①补全图形见解析;∠ADB=45°;②2BE-AD=CE.理由见解析
【分析】(1)由题意得点A、D、B都在以C为圆心,CA为半径的⊙C上,利用圆内接四边形的性质即可求解;
(2)①根据题意补全图形即可;同(1),利用圆周角定理即可求解;
②过点C作CH⊥EC于点C,交ED的延长线于点H,证明BE=DE,△CEH是等腰直角三角形,推出EH=2BE-AD,利用等腰直角三角形的性质即可证明结论.
【详解】(1)解:由题意得:CA=CD=CB,
∴点A、D、B都在以C为圆心,CA为半径的⊙C上,如图,
在优弧上取点G,连接AG,BG,
∵Rt△ABC中,∠BCA=90°,
∴∠BGA=45°,
∵四边形ADBG是圆内接四边形,
∴∠ADB=180°-45°=135°,
故答案为:135°;
(2)①补全图形,如图:
由题意得:CA=CD=CB,
∴点A、D、B都在以C为圆心,CA为半径的⊙C上,如图,
∵Rt△ABC中,∠BCA=90°,
∴∠ADB=45°;
②2BE-AD=CE.理由如下:
过点C作CH⊥EC于点C,交ED的延长线于点H,如图:
∵CD=CB,CE是∠BCD的平分线,
∴CE是线段BD的垂直平分线,
∴BE=DE,∠EFD=90°,
由①知∠ADB=45°,
∴∠DEF=45°,
∴△CEH是等腰直角三角形,
∴∠DEF=∠H=45°,CE=CH,
∵CD=CA,
∴∠CAD=∠CDA,则∠CAE=∠CDH,
∴△AEC≌△DHC,
∴AE=DH,
∴EH=2ED-AD=2BE-AD,
∵△CEH是等腰直角三角形,
∴2BE-AD=CE.
【点睛】本题属于几何变换综合题,考查了旋转变换,全等三角形的判定和性质,圆内接四边形的性质,等腰直角三角形的判定和性质等知识,解题的关键是正确寻找全等三角形和等腰直角三角形解决问题.
考点10 三角形之动点问题
1.(2023·四川遂宁·中考真题)如图,在中,,点P为线段上的动点,以每秒1个单位长度的速度从点A向点B移动,到达点B时停止.过点P作于点M、作于点N,连接,线段的长度y与点P的运动时间t(秒)的函数关系如图所示,则函数图象最低点E的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】如图所示,过点C作于D,连接,先利用勾股定理的逆定理证明是直角三角形,即,进而利用等面积法求出,则可利用勾股定理求出;再证明四边形是矩形,得到,故当点P与点D重合时,最小,即最小,此时最小值为,,则点E的坐标为.
【详解】解:如图所示,过点C作于D,连接,
∵在中,,
∴,
∴是直角三角形,即,
∴,
∴,
∴;
∵,
∴四边形是矩形,
∴,
∴当最小时,即最小,
∴当点P与点D重合时,最小,即最小,此时最小值为,,
∴点E的坐标为,
故选C.
【点睛】本题主要考查了勾股定理和勾股定理的逆定理,矩形的性质与判断,垂线段最短,坐标与图形等等,正确作出辅助线是解题的关键.
2.(2022·四川绵阳·中考真题)如图1,在菱形ABCD中,∠C=120°,M是AB的中点,N是对角线BD上一动点,设DN长为x,线段MN与AN长度的和为y,图2是y关于x的函数图象,图象右端点F的坐标为,则图象最低点E的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据点F的坐标,可得MB=1,AB=2,连接AC,CM,交BD于点N1,连接A N1,此时MN+AN的最小值=M N1+A N1=CM,根据菱形和直角三角形的性质可得CM=,DN1=,进而即可得到答案.
【详解】解:∵图象右端点F的坐标为,M是AB的中点,
∴BD=,MN+AN=AB+MB=3MB=3,
∴MB=1,AB=2,
连接AC,CM,交BD于点N1,连接A N1,此时MN+AN的最小值=M N1+A N1=CM,
∵在菱形ABCD中,∠C=120°,
∴∠ABC=60°,
∴是等边三角形,
∴CM⊥AB,∠BCM=30°,
∴BC=2×1=2,CM=,
∵AB∥CD,
∴CM⊥CD,
∵∠ADC=∠ABC=60°,
∴∠BDC=30°,
∴DN1=CD÷cos30°=2÷=,
∴E的坐标为,
故选C.
【点睛】本题主要考查菱形的性质,含30°角的直角三角形的性质,勾股定理,函数的图像,添加辅助线,构造直角三角形是解题的关键.
3.(2023·四川·中考真题)如图,,半径为2的与角的两边相切,点P是⊙O上任意一点,过点P向角的两边作垂线,垂足分别为E,F,设,则t的取值范围是 .
【答案】
【分析】利用切线的性质以及等腰直角三角形的性质求得,再求得,分两种情况讨论,画出图形,利用等腰直角三角形的性质即可求解.
【详解】解:设与两边的切点分别为D、G,连接,延长交于点H,
由,
∵,
∴,
∴,
∴,
如图,延长交于点Q,
同理,
∵,
∴,
当与相切时,有最大或最小值,
连接,
∵D、E都是切点,
∴,
∴四边形是矩形,
∵,
∴四边形是正方形,
∴的最大值为;
如图,
同理,的最小值为;
综上,t的取值范围是.
故答案为:.
【点睛】本题考查了切线的性质,等腰直角三角形的性质,勾股定理,求得是解题的关键.
4.(2023·四川内江·中考真题)出入相补原理是我国古代数学的重要成就之一,最早是由三国时期数学家刘徽创建.“将一个几何图形,任意切成多块小图形,几何图形的总面积保持不变,等于所分割成的小图形的面积之和”是该原理的重要内容之一、如图,在矩形中,,,对角线与交于点O,点E为边上的一个动点,,,垂足分别为点F,G,则 .
【答案】/
【分析】连接,根据矩形的性质得到,,,根据勾股定理得到,求得,根据三角形的面积公式即可得到结论.
【详解】解:连接,
四边形是矩形,
,,,
,,
,
,
,
,
,
故答案为:.
【点睛】此题考查了矩形的性质、勾股定理.此题难度适中,注意掌握辅助线的作法,注意掌握数形结合思想的应用.
5.(2024·四川南充·中考真题)如图,正方形边长为,点E为对角线上一点,,点P在边上以的速度由点A向点B运动,同时点Q在边上以的速度由点C向点B运动,设运动时间为t秒().
(1)求证:.
(2)当是直角三角形时,求t的值.
(3)连接,当时,求的面积.
【答案】(1)见解析
(2)秒或2秒
(3)
【分析】(1)根据正方形性质,得到,再题意得到,从而得到;
(2)利用题目中的条件,分别用t表示、、,再分别讨论当、和时,利用勾股定理构造方程求出t即可;
(3)过点A作,交的延长线于点F,连接交于点G.由此得到,由已知得到进而得到,由题意,则,再依次证明、,得到,从而证明,即是等腰直角三角形.则,再用求出的面积.
【详解】(1)证明:四边形是正方形,
.
,
.
(2)解:过点E作于点M,过点E作于点N.
由题意知,
∵
∴,
∵
∴
由已知,
.
,即,
,即,
,即.
①当时,有.
即,整理得.
解得(不合题意,舍去).
②当时,有.
即,整理得,解得.
③当时,有.
即,整理得,该方程无实数解.
综上所述,当是直角三角形时,t的值为秒或2秒.
(3)解:过点A作,交的延长线于点F,连接交于点G.
,
.
又,
.
,
,
,
,
,
,
,
即,
是等腰直角三角形.
,
【点睛】本题考查了正方形的性格、相似三角形的性质与判定、正切定义以及勾股定理.解答过程中,灵活的利用勾股定理构造方程、根据题意找到相似三角形是解题关键.
6.(2022·四川德阳·中考真题)如图,在菱形中,,,过点作的垂线,交的延长线于点.点从点出发沿方向以向点匀速运动,同时,点从点出发沿方向以向点匀速运动.设点,的运动时间为(单位:),且,过作于点,连结.
(1)求证:四边形是矩形.
(2)连结,,点,在运动过程中,与是否能够全等?若能,求出此时的值;若不能,请说明理由.
【答案】(1)见解析
(2)与能够全等,此时
【分析】(1)根据题意可得,再根据菱形的性质和直角三角形的性质可得,从而得到FG=EH,再由FG∥EH,可得四边形EFGH是平行四边形,即可求证;
(2)根据菱形的性质和直角三角形的性质可得∠CBF=∠CDE,,然后分两种情况讨论,即可求解.
【详解】(1)证明:根据题意得:,
在菱形ABCD中,AB=BC,AC⊥BD,OB=OD,
∵∠ABC=60°,,
∴,∠CBO=30°,
又∵∠BGF=90°,
∴,
∴FG=EH,
∵,DH⊥BH,
∴FG∥EH,
∴四边形EFGH是平行四边形,
∵∠H=90°,
∴四边形是矩形.
(2)解:能,
∵AB∥CD,∠ABC=60°,
∴∠DCH=60°,
∵∠H=90°,
∴∠CDE=30°,
∴∠CBF=∠CDE,,
∴,
∵BC=DC,
∴当∠BFC=∠CED或∠BFC=∠DCE时,与能够全等,
当∠BFC=∠CED时,,此时BF=DE,
∴,解得:t=1;
当∠BFC=∠DCE时,BC与DE是对应边,
而,
∴BC≠DE,则此时不成立;
综上所述,与能够全等,此时.
【点睛】本题主要考查了菱形的性质,矩形的判定,直角三角形的性质,解直角三角形,熟练掌握相关知识点是解题的关键.
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