内容正文:
热点必刷题03 几何证明解答题23题
题型一:相似三角形的判定与性质综合(3年3考) 1
题型二:与圆有关证明 17
题型三:与三角形有关证明 21
题型四:与四边形有关证明 22
题型一:相似三角形的判定与性质综合
1.(2025·上海徐汇·一模)如图,在梯形中,是梯形对角线,.
(1)求证:;
(2)以为一边作交边于点,求证:.
2.(2020·上海·中考真题)已知:如图,在菱形ABCD中,点E、F分别在边AB、AD上,BE=DF,CE的延长线交DA的延长线于点G,CF的延长线交BA的延长线于点H.
(1)求证:△BEC∽△BCH;
(2)如果BE2=AB•AE,求证:AG=DF.
3.(2024·上海浦东新·二模)已知:如图,在菱形中,点E是边上的任意一点(不与点D、C重合),交对角线于F,过点E作交于点G.
(1)求证:;
(2)当时,求证:.
4.(2024·上海虹口·二模)如图,在中,,延长至点,使得,过点、分别作,,与相交于点,连接.
(1)求证:;
(2)连接交于点,连接交于点.如果,求证:.
5.(2024·上海静安·二模)已知:如图,直线经过矩形顶点,分别过顶点、作的垂线,垂足分别为点E和点F,且,连接.
(1)求证:;
(2)连接和,求证:.
6.(2024·上海闵行·二模)如图,在中,点在边上,点在边上,点、在边上,,,.
(1)求证:四边形是平行四边形;
(2)求证:.
7.(2024·上海金山·二模)如图,已知:D是的边上一点,点E在外部,且,,交于点F.
(1)求证:;
(2)如果,求证:.
8.(2024·上海奉贤·二模)如图,在四边形中,,,点E、F分别在边、上,且.
(1)求证:;
(2)连接 、,如果,求证:四边形是菱形.
9.(2024·上海长宁·二模)已知:在梯形中,,点E在边上(点E不与点A、D重合),点F在边上,且.
(1)求证:;
(2)连接,与交于点G,如果,求证:四边形为等腰梯形.
10.(2024·上海杨浦·一模)已知:如图,在梯形中,,,,的平分线交延长线于点E,交于点F.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)连接交于点G,如果,求证:.
11.(2025·上海青浦·一模)已知:如图,点D、E分别在的边上,,联结.
(1)求证:;
(2)取的中点,联结,求证:.
12.(2025·上海黄浦·一模)已知在中,平分,是延长线上一点,,是延长线上的点,连接.
(1)证明:;
(2)如果,求证:.
13.(2025·上海松江·一模)如图,在中,,,,垂足分别为点,点.,交的延长线于点.
(1)求证:;
(2)求证:.
14.(2025·上海金山·一模)已知:如图,点是平行四边形的对角线上的一点,射线与交于点,与的延长线交于点.
(1)求证:;
(2)连接,若,,求证:四边形是菱形.
15.(2025·上海闵行·一模)如图:在四边形中,对角线平分,且,点在线段上且,连接并延长交于点,连接并延长交于点.
(1)求证:;
(2)求证:.
16.(2025·上海普陀·一模)已知:如图,梯形中,,为对角线,.
(1)求证:;
(2)E为的中点,作,交边于点F,求证:.
17.(2025·上海崇明·一模)如图,在中,是边上的中线,点在上(不与重合),连接、,并延长交于点.
(1)求证:;
(2)当时,求证:.
18.(2025·上海杨浦·一模)已知:如图,中,,点是边上一点,过点作交延长线于点,.
(1)求证:;
(2)求证:.
19.(2025·上海长宁·一模)如图,在中,点、分别在边、上,连接、交于点,,.
(1)求证:;
(2)如果点是边的中点,求证:.
20.(2025·上海静安·一模)已知:如图,在梯形中,,连接,是等边三角形,,与交于点,.
(1)求证:;
(2)求证:点是线段的黄金分割点.
21.(2025·上海宝山·一模)学完“相似三角形”之后,小明和同学尝试探索相似四边形的判定与性质,以下是他们的思考
【定义】如果两个四边形的四个角对应相等,四条边对应成比例,那么这两个四边形相似.两个相似四边形的对应边的比等于相似比.
【思考】类比相似三角形,对相似四边形的判定与性质提出了许多猜测,如:
①四条边对应成比例,且有一组角对应相等的两个四边形相似;
②四个角对应相等,且有两条相邻的边对应成比例的两个四边形相似;
③相似四边形的面积的比等于相似比的平方.
……
【探究】请完成上述猜测中第③个结论的证明.
已知:如图,四边形与四边形相似,点分别与点对应
求证:.
证明:
【运用】同学们通过讨论,证明了上述猜测都是正确的.试运用这些结论,解决问题:如图,分别是边上的点,,,试求的值.
22.(2022·上海·中考真题)如图所示,在等腰三角形ABC中,AB=AC,点E,F在线段BC上,点Q在线段AB上,且CF=BE,AE²=AQ·AB求证:
(1)∠CAE=∠BAF;
(2)CF·FQ=AF·BQ
23.(2023·上海·中考真题)如图,在梯形中,点F,E分别在线段,上,且,
(1)求证:
(2)若,求证:
24.(2024·上海·中考真题)如图所示,在矩形中,为边上一点,且.
(1)求证:;
(2)为线段延长线上一点,且满足,求证:.
25.(2024·上海静安·三模)已知:如图,四边形的对角线相交于点,,;
(1)求证:.
(2)过点作交延长线于点,延长、交于点,分别取的中点,连结,求证:平分.
26.(2024·上海黄浦·三模)如图,在梯形中,,,与对角线交于点,,且.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)连接,如果,求证:.
27.(2024·上海普陀·二模)已知:如图,四边形中,,点在边上,与的延长线交于点,.
(1)求证:四边形为平行四边形;
(2)联结,分别延长、交于点,如果,求证:.
28.(2024·上海青浦·二模)已知:如图,在四边形中,,点E是对角线上一点,,且.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)延长分别交线段的延长线于点,如果,求证:.
29.(2025·上海奉贤·一模)已知,如图,在中,点D在边上,点M、N在边上,是线段与的比例中项,分别交于点E、F.
(1)求证:;
(2)若点O为边的中点,连接,且,求证:.
30.(2025·上海徐汇·一模)如图,在中,C为上一点,P为上一点,作平行四边形,边交于点F,满足,连接.
(1)求证:.
(2)连接交于点O,若,求证:四边形是等腰梯形.
题型二:与圆有关证明
31.(2024·上海奉贤·三模)如图1,在边长为6的正方形中,E是边的动点,以E为圆心,为半径作圆,与相切于点F,连接并延长交于点G,连接、.
(1)求证:;
(2)如图2,与相交于点H,连接并延长交于点K,当满足时,试判断与的位置关系并说明理由.
32.(2023·上海闵行·二模)如图,在扇形中,点C、D在上,,点F、E分别在半径、上,,连接、.
(1)求证:;
(2)设点Р为的中点,连接、、,线段交于点M、交于点N.如果,求证:四边形是矩形.
33.(2024·上海嘉定·三模)如图,是的直径,连接交于点,连接、,使得.
(1)试判断与的位置关系并说明理由
(2)若点是的中点,与交于点,求证:.
34.(2024·上海松江·二模)如图,已知是与的公共弦,与交于点C,的延长线与交于点P,连接并延长,交于点D.
(1)连接如果.求证: ;
(2)如果,求证:.
35.(2024·上海杨浦·三模)已知:如图,在中,平分劣弧,与交于点,点在延长线上,,连接.
(1)求证:平分;
(2)连结、,延长交于点,如果,求证:四边形是正方形.
36.(2024·上海奉贤·三模)如图1,在边长为6的正方形中,是边的动点,以为圆心,为半径作圆,与相切于点,连接并延长交于点,连接,.
(1)求证:;
(2)如图2,与相交于点,连接并延长交于点,当满足时,试判断与的位置关系并说明理由.
题型三:与三角形有关证明
37.(2024·上海浦东新·三模)爱动脑筋的小李同学在学习完角平分线的性质后意犹未尽,经过思考发现里面还有一个有趣的结论:
(1)【问题发现】如图1所示,若是的角平分线,可得到结论:.
小李的解法如下:过点D作于点E,于点F,过点A作于点G,
∵是的角平分线,且,,
∴ .
∵,,
∴;
(2)【类比探究】如图2所示,若是的外角平分线,与的延长线交于点D.求证:;
(3)【直接应用】如图3所示,在中,,是的平分线,且交于D,若,,请利用小李的方法在不添加辅助线的情况下求出;
(4)【拓展应用】如图4所示,在中,,,,将先沿的平分线折叠,B点刚好落在上的E点,剪掉重叠部分(即四边形),再将余下部分()沿的平分线折叠,再剪掉重叠部分(即四边形),直接写出剩余部分的面积为 .
38.(2024·上海青浦·三模)在中,,,点为线段上一动点,连接.
(1)如图1,若,,求线段的长.
(2)如图2,以为边在上方作等边,点是的中点,连接并延长,交的延长线于点. 若,求证:.
题型四:与四边形有关证明
39.(2024·上海·三模)如图,四边形是菱形,过点A作、,垂足分别为点E、F,分别交于点G、H.
(1)求证:;
(2)延长相交于点P,当时,求证:.
40.(2024·上海黄浦·二模)如图,M、N分别是平行四边形边、的中点,对角线交、分别于点P、Q.
(1)求证:;
(2)当四边形是正方形时,试从内角大小和邻边的数量关系的角度探究平行四边形的形状特征.
41.(2024·上海徐汇·二模)如图,在菱形中,点、、、分别在边、、、上,,,.
(1)求证:;
(2)分别连接、,求证:四边形是等腰梯形.
42.(2024·上海嘉定·二模)如图,在梯形中,,,点在四边形内部,,连接、.
(1)求证:是等腰三角形;
(2)已知点在上,连接,如果,,求证:四边形是平行四边形.
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热点必刷题03 几何证明解答题23题
题型一:相似三角形的判定与性质综合(3年3考) 1
题型二:与圆有关证明 62
题型三:与三角形有关证明 75
题型四:与四边形有关证明 82
题型一:相似三角形的判定与性质综合
1.(2025·上海徐汇·一模)如图,在梯形中,是梯形对角线,.
(1)求证:;
(2)以为一边作交边于点,求证:.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【知识点】相似三角形的判定与性质综合
【分析】本题考查相似三角形的判定和性质,熟练掌握相似三角形的判定方法,证明三角形相似,是解题的关键:
(1)证明,即可得证;
(2)证明,得到,结合,即可得证.
【详解】(1),
,
,
,
,
,
;
(2)作交边于点 ,
由(1)得,
,
又,
,
,
,
又,
.
2.(2020·上海·中考真题)已知:如图,在菱形ABCD中,点E、F分别在边AB、AD上,BE=DF,CE的延长线交DA的延长线于点G,CF的延长线交BA的延长线于点H.
(1)求证:△BEC∽△BCH;
(2)如果BE2=AB•AE,求证:AG=DF.
【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析.
【知识点】利用菱形的性质证明、相似三角形的判定与性质综合
【分析】(1)先证明△CDF≌△CBE,进而得到∠DCF=∠BCE,再由菱形对边CDBH,得到∠H=∠DCF,进而∠BCE=∠H即可求解.
(2) 由BE2=AB•AE,得到=,再利用AGBC,平行线分线段成比例定理得到=,再结合已知条件即可求解.
【详解】解:(1)∵四边形ABCD是菱形,
∴CD=CB,∠D=∠B,CDAB.
∵DF=BE,
∴△CDF≌△CBE(SAS),
∴∠DCF=∠BCE.
∵CDBH,
∴∠H=∠DCF,
∴∠BCE=∠H.且∠B=∠B,
∴△BEC∽△BCH.
(2)∵BE2=AB•AE,
∴=,
∵AGBC,
∴=,
∴=,
∵DF=BE,BC=AB,
∴BE=AG=DF,
即AG=DF.
【点睛】本题考查相似三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,平行线分线段成比例定理等知识,解题的关键是熟练掌握基本知识,属于中考常考题型.
3.(2024·上海浦东新·二模)已知:如图,在菱形中,点E是边上的任意一点(不与点D、C重合),交对角线于F,过点E作交于点G.
(1)求证:;
(2)当时,求证:.
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析
【知识点】利用菱形的性质证明、相似三角形的判定与性质综合
【分析】本题主要考查了相似三角形的性质与判断,菱形的性质:
(1)证明,得到,证明得到,则可得,即;
(2)如图所示,连接交于O,由菱形的性质得到,,则,证明,进而证明,即可得到,即.
【详解】(1)证明:∵四边形是菱形,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴;
(2)证明:如图所示,连接交于O,
∵四边形是菱形,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴.
4.(2024·上海虹口·二模)如图,在中,,延长至点,使得,过点、分别作,,与相交于点,连接.
(1)求证:;
(2)连接交于点,连接交于点.如果,求证:.
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析
【知识点】正切的概念辨析、相似三角形的判定与性质综合、证明四边形是矩形、利用矩形的性质证明
【分析】本题考查平行四边形的判定与性质,矩形的判定与性质,勾股定理等,解题的关键是掌握平行四边形和矩形的判定方法.
(1)先证四边形是平行四边形,得出从而证出四边形是矩形,即可证明结论;
(2)设,算出,证明,求出 ,进而证出结论;
【详解】(1)证明:,,
四边形是平行四边形,
,
,
,
又,点D在的延长线上,
,
四边形是平行四边形,
又,
四边形是矩形,
;
(2)解:如图,
四边形是平行四边形,
,
设,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
在中,
,
,
,
在中,
,
,
.
5.(2024·上海静安·二模)已知:如图,直线经过矩形顶点,分别过顶点、作的垂线,垂足分别为点E和点F,且,连接.
(1)求证:;
(2)连接和,求证:.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【知识点】梯形中位线定理、相似三角形的判定与性质综合、利用矩形的性质证明、线段垂直平分线的性质
【分析】本题主要考查了矩形的性质和相似三角形的判定和性质,根据梯形中位线定理得出是解题关键.
(1)连接交于点O,得是梯形的中位线,进而可得,再证明,由相似三角形性质即可得出结论,
(2)根据垂直平分即可得出结论.
【详解】(1)证明:如图,连接交于点O,
∵四边形是矩形,
∴,,,
∴,
∵,,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,即,
(2)由(1)得,,
∴,
又∵,
∴
6.(2024·上海闵行·二模)如图,在中,点在边上,点在边上,点、在边上,,,.
(1)求证:四边形是平行四边形;
(2)求证:.
【答案】(1)见详解
(2)见详解
【知识点】根据平行线判定与性质证明、利用平行四边形性质和判定证明、相似三角形的判定与性质综合
【分析】本题主要考查了平行线的判定与性质、平行四边形的判定与性质、相似三角形的判定与性质等知识,证明四边形是平行四边形是解题关键.
(1)首先证明,然后利用“两组对边分别平行的四边形是平行四边形”证明四边形是平行四边形即可;
(2)首先由平行四边形的性质可得,,进而证明,由相似三角形的性质即可证明结论.
【详解】(1)证明:∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
又∵,
∴四边形是平行四边形;
(2)证明:∵四边形是平行四边形,
∴,,
∴,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∵,
∴.
7.(2024·上海金山·二模)如图,已知:D是的边上一点,点E在外部,且,,交于点F.
(1)求证:;
(2)如果,求证:.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【知识点】相似三角形的判定与性质综合、等腰三角形的性质和判定、全等的性质和ASA(AAS)综合(ASA或者AAS)
【分析】本题考查相似三角形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,等腰三角形的判定与性质,掌握相似三角形的判定方法是解题的关键.
(1)由得到,根据“角边角”推得,即可证得答案;
(2)先证明,得到,再证明,得到,所以,由此即得答案.
【详解】(1),
,
,
,
,
,
;
(2),
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,,
,,
,
,
,
,
,
,
.
8.(2024·上海奉贤·二模)如图,在四边形中,,,点E、F分别在边、上,且.
(1)求证:;
(2)连接 、,如果,求证:四边形是菱形.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【知识点】相似三角形的判定与性质综合、由平行判断成比例的线段、证明四边形是菱形、全等的性质和ASA(AAS)综合(ASA或者AAS)
【分析】(1)连接,先证明得,再证明,得,从而得出,即可由比例的性质得出结论.
(2)由平行线分线段使得,即 ,由(1)知,从而得,即可得出,再证明,得出,,从而得出,可由菱形的判定得出结论.
【详解】(1)证明:连接,
∵
∴
∵
∴
∴
∴
∵
∴,,
∵
∴
∵
∴
∴
∴
∴.
(2)证明:如图,
∵
∴
∴
由(1)知
∴
∴
∴
∵∵
∴
∴
在与中,
∴
∴,,
∴
∴四边形是菱形.
【点睛】本题考查相似三角形的判定与性质,平行线的性质,平行线分线段成比例,等腰三角形的性质,全等三我的判定与性质,菱形的判定.熟练掌握相似三角形的判定与性质、菱形的判定是解题的关键.
9.(2024·上海长宁·二模)已知:在梯形中,,点E在边上(点E不与点A、D重合),点F在边上,且.
(1)求证:;
(2)连接,与交于点G,如果,求证:四边形为等腰梯形.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【知识点】相似三角形的判定与性质综合、等腰梯形的判定定理
【分析】本题考查相似三角形判定及性质,等腰梯形判定等.
(1)根据题意判定即可得到本题答案;
(2)根据角的转换,证明两个底角即,继而得到本题答案.
【详解】(1)证明:∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴;
(2)解:根据题意如下图:
∵,
∴,
∵,,
∵,,
∴,
∴,
∴四边形为梯形,
∴,
∴,
∴四边形为等腰梯形.
10.(2024·上海杨浦·一模)已知:如图,在梯形中,,,,的平分线交延长线于点E,交于点F.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)连接交于点G,如果,求证:.
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析
【知识点】证明四边形是菱形、相似三角形的判定与性质综合、等腰梯形的判定定理
【分析】(1)先证明,可得,结合,可得四边形是平行四边形,从而可得结论,
(2)如图,连接交于点G,交于,证明梯形是等腰梯形,证明,结合,可得,再利用相似三角形的性质可得结论.
【详解】(1)证明:∵,
∴,
∵的平分线交延长线于点E,交于点F.
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,而,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴四边形是菱形;
(2)如图,连接交于点G,交于,
∵在梯形中,,,
∴梯形是等腰梯形,
∴,,
∵菱形,
∴,,,
∴,,
∵,
∴,,
∴,,
∴,
∴,
∵平分,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
【点睛】本题考查的是等腰梯形的判定与性质,菱形的判定与性质,相似三角形的判定与性质,等腰三角形的判定与性质,掌握基本几何图形的性质是解本题的关键.
11.(2025·上海青浦·一模)已知:如图,点D、E分别在的边上,,联结.
(1)求证:;
(2)取的中点,联结,求证:.
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析
【知识点】相似三角形的判定与性质综合
【分析】本题考查了相似三角形的判定和性质,熟练掌握相似三角形的判定和性质是解题的关键.
(1)先证明,转化为比例式为,再由可得结论;
(2)由点是线段的中点,可得,再由可得,即,可证明,最后由相似三角形的性质可得答案.
【详解】(1)证明:
,
,
,
,
;
(2)证明:如图,
点是线段的中点,
,
,
,
,
12.(2025·上海黄浦·一模)已知在中,平分,是延长线上一点,,是延长线上的点,连接.
(1)证明:;
(2)如果,求证:.
【答案】(1)见解析;
(2)见解析.
【知识点】两直线平行内错角相等、等腰三角形的性质和判定、相似三角形的判定与性质综合、三角形角平分线的定义
【分析】(1)由,可得,推出,根据角平分线的定义可得,即可证明;
(2)由平行线的性质可得,推出,可证明,得到,结合,,即可证明.
【详解】(1)证明:,
.
,
.
平分,
,
.
(2),
.
,,
.
又,
,
.
,
.
又,
,
.
【点睛】本题考查了相似三角形的判定与性质,平行线的性质,等腰三角形的性质,角平分线的性质,解题的关键是掌握相关知识.
13.(2025·上海松江·一模)如图,在中,,,,垂足分别为点,点.,交的延长线于点.
(1)求证:;
(2)求证:.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【知识点】三线合一、相似三角形的判定与性质综合
【分析】本题主要考查等腰三角形的性质,相似三角形的判定和性质,掌握相似三角形的判定和性质是解题的关键.
(1)根据题意证明,即可求解;
(2)设与交于点,可证,得到,再证,得到,则有,由,代入计算即可求解.
【详解】(1)证明: 如图所示,
,,
,
,
,
,
,
;
(2)证明:设与交于点,
,
,,
,
,,
∴,,
,
又,
,
,
,,
,
,
即,
,
.
14.(2025·上海金山·一模)已知:如图,点是平行四边形的对角线上的一点,射线与交于点,与的延长线交于点.
(1)求证:;
(2)连接,若,,求证:四边形是菱形.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【知识点】等边对等角、利用平行四边形的性质证明、证明四边形是菱形、相似三角形的判定与性质综合
【分析】(1)可得,,则,,即可证明;
(2)先证明,再证明,再根据相似三角形的性质以及平行四边形的性质求证.
【详解】(1)证明:平行四边形
, ,
∴,,
,
;
(2)证明:如图,连接,
,
,又,
,
,
,,
,,
,
平行四边形,
,
,
,
,
,
,又,
,
即,
,
平行四边形,
四边形是菱形.
【点睛】本题考查了平行四边形的性质,相似三角形的判定与性质,等腰三角形的性质,菱形的判定,熟练掌握知识点是解题的关键.
15.(2025·上海闵行·一模)如图:在四边形中,对角线平分,且,点在线段上且,连接并延长交于点,连接并延长交于点.
(1)求证:;
(2)求证:.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【知识点】全等的性质和SAS综合(SAS)、根据等边对等角证明、相似三角形的判定与性质综合
【分析】本题考查了全等三角形的性质与判定,相似三角形的性质与判定,掌握全等三角形与相似三角形的性质与判定是解题的关键.
(1)证明即可得到
(2)证明即可得出结论.
【详解】(1)证明:∵平分,
∴,
在和中,
,
∴,
∴;
(2)证明:∵,
∴,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
,
,
∴.
16.(2025·上海普陀·一模)已知:如图,梯形中,,为对角线,.
(1)求证:;
(2)E为的中点,作,交边于点F,求证:.
【答案】(1)详见解析
(2)详见解析
【知识点】两直线平行内错角相等、相似三角形的判定与性质综合
【分析】本题考查相似三角形的判定和性质,熟练掌握相似三角形的判定方法,证明三角形相似,是解题的关键:
(1)证明,即可得证;
(2)先证明,可得,再由可得,结合,得到,即可得证.
【详解】(1)证明:∵,
∴.
∵,
∴.
∴.
∴.
(2)如图,
∵,
∴,
又∵,
∴.
∴,
∴.
∵,
∴.
∵,
∴. 即:,
∴
∴
17.(2025·上海崇明·一模)如图,在中,是边上的中线,点在上(不与重合),连接、,并延长交于点.
(1)求证:;
(2)当时,求证:.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【知识点】根据等角对等边证明边相等、相似三角形的判定与性质综合
【分析】本题主要考查了相似三角形的性质与判定,等角对等边:
(1)先证明得到,再由三角形中线的定义得到,据此可证明结论;
(2)先由相似三角形的性质得到,再证明,得到,导角证明,得到,则可证明.
【详解】(1)证明:∵,
,
,
又是边上中线,
,
,
又,
;
(2)证明:,
,
,
又,
,
,
又, ,
,
,
.
18.(2025·上海杨浦·一模)已知:如图,中,,点是边上一点,过点作交延长线于点,.
(1)求证:;
(2)求证:.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【知识点】三角形内角和定理的应用、等腰三角形的性质和判定、相似三角形的判定与性质综合
【分析】本题考查了相似三角形的判定与性质,三角形内角和定理,等腰三角形的判定与性质,掌握以上知识点是解答本题的关键.
(1)先证明,得到,,又因为,所以,然后证明,得到,即可得证;
(2)延长、交于点,由已知条件得,又,所以,证明,得,即可得证.
【详解】(1)证明:,
,
在与中,,,
,
,,
又,
,
在与中,,是公共角,
,
,
即;
(2)解:延长、交于点,如图:
,,由三角形内角和可得,
,
又,
,
在与中,,,
,
,
即.
19.(2025·上海长宁·一模)如图,在中,点、分别在边、上,连接、交于点,,.
(1)求证:;
(2)如果点是边的中点,求证:.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【知识点】等边对等角、相似三角形的判定与性质综合
【分析】本题主要考查了相似三角形的判定与性质、等腰三角形的性质等知识点,掌握相似三角形的判定与性质是解题的关键.
(1)先证明可得即可证明结论;
(2)先证明可得,结合可得,即,则,最后结合点是中点即可证明结论.
【详解】(1)证明:∵,
∴,
∵
∴,
∴,
∴.
(2)解:∵,
∴,
∴,
∴,
∵,,
∴
∴
∴
∴
∵点是中点,
∴,
∴.
20.(2025·上海静安·一模)已知:如图,在梯形中,,连接,是等边三角形,,与交于点,.
(1)求证:;
(2)求证:点是线段的黄金分割点.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【知识点】相似三角形的判定与性质综合、黄金分割
【分析】本题主要考查相似三角形的判定和性质,黄金分割点的计算,掌握相似三角形的判定和性质是解题的关键.
(1)根据为等边三角形,,得到,由,得到,,由,得到,结合,得到,由相似三角形的判定方法即可求解;
(2)根据题意可得为等边三角形,即,由为等边三角形,得到,根据,得到,即,由此即可求解.
【详解】(1)证明:如图所示,
∵为等边三角形,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,且,
∴,
∴.
(2)解:∵,
∴为等边三角形,即,
∵为等边三角形,
∴,
∵,
∴,
∴,即,
∴点是线段的黄金分割点.
21.(2025·上海宝山·一模)学完“相似三角形”之后,小明和同学尝试探索相似四边形的判定与性质,以下是他们的思考
【定义】如果两个四边形的四个角对应相等,四条边对应成比例,那么这两个四边形相似.两个相似四边形的对应边的比等于相似比.
【思考】类比相似三角形,对相似四边形的判定与性质提出了许多猜测,如:
①四条边对应成比例,且有一组角对应相等的两个四边形相似;
②四个角对应相等,且有两条相邻的边对应成比例的两个四边形相似;
③相似四边形的面积的比等于相似比的平方.
……
【探究】请完成上述猜测中第③个结论的证明.
已知:如图,四边形与四边形相似,点分别与点对应
求证:.
证明:
【运用】同学们通过讨论,证明了上述猜测都是正确的.试运用这些结论,解决问题:如图,分别是边上的点,,,试求的值.
【答案】探究:证明见解析;运用:
【知识点】利用矩形的性质证明、相似多边形的性质、相似三角形的判定与性质综合
【分析】本题考查了相似三角形的判定与性质,相似多边形的性质,矩形的性质,熟练掌握相似三角形的判定与性质,相似多边形的性质是解题的关键.
【探究】连接,证明,得出,,则可得出答案;【运用】由矩形的性质得出,证出,由结论“四个角对应相等,且有两条相邻的边对应成比例的两个四边形相似”证明四边形四边形,则可得出答案.
【详解】【探究】证明:连接,如图所示:
∵四边形与四边形相似,
∴,,
∴,
∴,,
∴;
【运用】解:∵四边形是矩形,
∴,
∴,
∵,,
∴,,
∴,
∵,
∴四边形四边形,
∴.
22.(2022·上海·中考真题)如图所示,在等腰三角形ABC中,AB=AC,点E,F在线段BC上,点Q在线段AB上,且CF=BE,AE²=AQ·AB求证:
(1)∠CAE=∠BAF;
(2)CF·FQ=AF·BQ
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【知识点】全等的性质和SAS综合(SAS)、根据等边对等角证明、相似三角形的判定与性质综合
【分析】(1)利用SAS证明△ACE≌△ABF即可;
(2)先证△ACE∽△AFQ可得∠AEC=∠AQF,求出∠BQF=∠AFE,再证△CAF∽△BFQ,利用相似三角形的性质得出结论.
【详解】(1)证明:∵AB=AC,
∴∠B=∠C,
∵CF=BE,
∴CE=BF,
在△ACE和△ABF中,,
∴△ACE≌△ABF(SAS),
∴∠CAE=∠BAF;
(2)证明:∵△ACE≌△ABF,
∴AE=AF,∠CAE=∠BAF,
∵AE²=AQ·AB,AC=AB,
∴,即,
∴△ACE∽△AFQ,
∴∠AEC=∠AQF,
∴∠AEF=∠BQF,
∵AE=AF,
∴∠AEF=∠AFE,
∴∠BQF=∠AFE,
∵∠B=∠C,
∴△CAF∽△BFQ,
∴,即CF·FQ=AF·BQ.
【点睛】本题考查了等腰三角形的性质,全等三角形的判定和性质以及相似三角形的判定和性质,熟练掌握相关判定定理和性质定理是解题的关键.
23.(2023·上海·中考真题)如图,在梯形中,点F,E分别在线段,上,且,
(1)求证:
(2)若,求证:
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析
【知识点】全等的性质和ASA(AAS)综合(ASA或者AAS)、相似三角形的判定与性质综合
【分析】(1)先根据平行线的性质可得,再根据三角形的全等的判定可得,然后根据全等的三角形的性质即可得证;
(2)先根据全等三角形的性质可得,从而可得,再根据相似三角形的判定可得,然后根据相似三角形的性质即可得证.
【详解】(1)证明:,
,
在和中,,
,
.
(2)证明:,
,
,即,
在和中,,
,
,
由(1)已证:,
,
.
【点睛】本题考查了三角形全等的判定与性质、相似三角形的判定与性质,熟练掌握相似三角形的判定与性质是解题关键.
24.(2024·上海·中考真题)如图所示,在矩形中,为边上一点,且.
(1)求证:;
(2)为线段延长线上一点,且满足,求证:.
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析
【知识点】全等的性质和ASA(AAS)综合(ASA或者AAS)、等腰三角形的性质和判定、利用矩形的性质证明、相似三角形的判定与性质综合
【分析】(1)由矩形性质得到,,,由角的互余得到,从而确定,利用相似三角形性质得到;
(2)由矩形性质,结合题中条件,利用等腰三角形的判定与性质得到,,, 进而由三角形全等的判定与性质即可得到.
【详解】(1)证明:在矩形中,,,,
,
,
,
,
,
,
,即,
,
;
(2)证明:连接交于点,如图所示:
在矩形中,,则,
,
,
,
,
,
在矩形中,,
,
,
,,
,
,
在和中,
,
.
【点睛】本题考查矩形综合,涉及矩形性质、相似三角形的判定与性质、等腰三角形的判定与性质、全等三角形的判定与性质等知识,熟练掌握相关几何性质与判定是解决问题第的关键.
25.(2024·上海静安·三模)已知:如图,四边形的对角线相交于点,,;
(1)求证:.
(2)过点作交延长线于点,延长、交于点,分别取的中点,连结,求证:平分.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【知识点】线段垂直平分线的判定、与三角形中位线有关的证明、斜边的中线等于斜边的一半、相似三角形的判定与性质综合
【分析】(1)由,可得,进而可证,则,;
(2)如图,连结,记的交点为,由为的中点,可得,,则,由为中点,可得,则,垂直平分,,证明,则,即平分.
【详解】(1)证明:∵,
∴,
∵
∴,
∴,
∴;
(2)证明:如图,连结,记的交点为,
∵为的中点,
∴,,
∴,
∵为中点,
∴,
∴,即,
又∵,
∴垂直平分,
∴,
∵,,,
∴,
∴,即平分.
【点睛】本题考查了相似三角形的判定与性质,直角三角形斜边的中线等于斜边的一半,中位线,垂直平分线的判定与性质,全等三角形的判定与性质等知识.熟练掌握相似三角形的判定与性质,直角三角形斜边的中线等于斜边的一半,中位线,垂直平分线的判定与性质,全等三角形判定与性质是解题的关键.
26.(2024·上海黄浦·三模)如图,在梯形中,,,与对角线交于点,,且.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)连接,如果,求证:.
【答案】(1)证明见解析;
(2)证明见解析.
【知识点】证明四边形是平行四边形、证明四边形是菱形、相似三角形的判定与性质综合
【分析】()由,得四边形是平行四边形,由得,得到,同理得,进而由得到,即可求证;
()连接,与交于点,证明得到,进而由,,,可得,据此即可求证;
本题考查了平行四边形的判定,菱形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,正确作出辅助线是解题的关键.
【详解】(1)证明:∵,,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴,
∴,
同理可得,,
∴,
∵,
∴
∴四边形是菱形;
(2)证明:连接,与交于点,如图,
∵四边形是菱形,
∴,,,
∴,
∵,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∵,,,
∴,
∴,
即.
27.(2024·上海普陀·二模)已知:如图,四边形中,,点在边上,与的延长线交于点,.
(1)求证:四边形为平行四边形;
(2)联结,分别延长、交于点,如果,求证:.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【知识点】证明四边形是平行四边形、相似三角形的判定与性质综合
【分析】本题考查了相似三角形的性质与判定,平行四边形的性质与判定;
(1)根据,可得得出,结合已知条件可得,即可得证;
(2)根据已知可证明得出,,进而证明,得出,即可得出,进而根据平行四边形的性质可得,即可得证.
【详解】(1)证明:∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴四边形是平行四边形;
(2)证明:如图所示,
∵,
即,
又∵,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
又∵,
∴,
即.
28.(2024·上海青浦·二模)已知:如图,在四边形中,,点E是对角线上一点,,且.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)延长分别交线段的延长线于点,如果,求证:.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【知识点】证明四边形是菱形、相似三角形的判定与性质综合
【分析】(1)由得, 则,所以,则四边形是平行四边形, 由且得, 所以则, 即可证明四边形D是菱形;
(2)由菱形的性质得, 而, 所以, 可证明, 得 则再证明, 得 所以, 再证明, 得则 即可证明
【详解】(1))证明: ∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴四边形是菱形;
(2)证明:根据题意作图如下,
∵四边形是菱形,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
,
,
∵,
∴,
,
∴,
∴, 且,
∴,
∵,
∴,
∴,
,
.
【点睛】此题重点考查平行线的性质、菱形的判定性质、等腰三角形的判定与性质、相似三角形的判定与性质等知识,推导出是解题的关键.
29.(2025·上海奉贤·一模)已知,如图,在中,点D在边上,点M、N在边上,是线段与的比例中项,分别交于点E、F.
(1)求证:;
(2)若点O为边的中点,连接,且,求证:.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【知识点】与三角形中位线有关的证明、相似三角形的判定与性质综合
【分析】(1)根据,证明,得到,,结合可以证明,继而得到,证明,结合证明,等量代换即可证明.
(2)在上截取,连接,证明,再三角形相似,平行线的判定证明,解答即可.
【详解】(1)证明:∵是线段与的比例中项,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴,,
∴,
∴,
∵
∴,
∴,
∴,
∴.
(2)证明:在上截取,连接,
∵点O为边的中点,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵
∴,
∴,
∵,
∴,
∴
∴,
∴.
【点睛】本题考查了三角形相似的判定和性质,三角形中位线定理,平行线的判定和性质,比例中项的意义,熟练掌握三角形相似的判定和性质是解题的关键.
30.(2025·上海徐汇·一模)如图,在中,C为上一点,P为上一点,作平行四边形,边交于点F,满足,连接.
(1)求证:.
(2)连接交于点O,若,求证:四边形是等腰梯形.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【知识点】利用平行四边形的性质证明、相似三角形的判定与性质综合、等腰梯形的判定定理
【分析】(1)先由平行四边形的性质得,结合,则,根据两边成比例且夹角相等的两三角形相似解题;
(2)先由平行四边形的性质得,证明,则有因为,因为, 证明,则, 所以,得四边形是梯形, 结合由(1)得, , 所以,即,证明结论.
【详解】(1)证明:∵四边形是平行四边形,
∴,
∵,
,即 ,
;
,
;
(2)解:连接,如图所示:
∵四边形是平行四边形,
,
,
,
∴,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
∴四边形是梯形,
;
由(1)得,
,
则;
由(1)得,
,
,
则 ,
即 ,
∴四边形是等腰梯形.
【点睛】本题考查了相似三角形的判定与性质,平行四边形的性质,等腰梯形的判定,等角对等边,正确掌握相关性质内容是解题的关键.
题型二:与圆有关证明
31.(2024·上海奉贤·三模)如图1,在边长为6的正方形中,E是边的动点,以E为圆心,为半径作圆,与相切于点F,连接并延长交于点G,连接、.
(1)求证:;
(2)如图2,与相交于点H,连接并延长交于点K,当满足时,试判断与的位置关系并说明理由.
【答案】(1)见解析
(2)与的位置关系是相切,理由见解析
【知识点】全等的性质和SAS综合(SAS)、全等的性质和HL综合(HL)、根据正方形的性质证明、切线的性质和判定的综合应用
【分析】本题考查了正方形的性质,全等三角形的判定和性质,圆的切线的判定定理和性质定理,找出全等三角形是解题关键.
(1)根据正方形的性质和圆的切线的性质,可证,进而推出,利用“”即可证明;
(2)同(1)理可证:,推出,从而得出,证明,得到,进而得到,证明出是的切线,即可得解.
【详解】(1)证明:四边形是正方形,
,,
以E为圆心,为半径作圆,与相切于点F,
,,
在和中,
,
,
,
,
在和中,
,
;
(2)解:与的位置关系是相切,理由如下:
四边形是正方形,
,
同(1)理可证:,
,
,
,
,
,
,
,
在和中,
,
,
,
,
,
,即,
是半径,
是的切线.
32.(2023·上海闵行·二模)如图,在扇形中,点C、D在上,,点F、E分别在半径、上,,连接、.
(1)求证:;
(2)设点Р为的中点,连接、、,线段交于点M、交于点N.如果,求证:四边形是矩形.
【答案】(1)见详解
(2)见详解
【知识点】证明四边形是矩形、利用垂径定理求值、利用弧、弦、圆心角的关系求证
【分析】(1)由题意易得,则有,然后可证,进而问题可求证;
(2)由(1)可知:,,然后可得扇形关于对称,则有,进而问题可求证.
【详解】(1)证明:∵,是公共弧,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴;
(2)解:如图所示:
由(1)可知:,,
∵点Р为的中点,
∴,
∴扇形关于对称,
∴,
∴,
∵,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴平行四边形是矩形.
【点睛】本题主要考查垂径定理、圆的基本性质及矩形的判定,熟练掌握垂径定理、圆的基本性质及矩形的判定是解题的关键.
33.(2024·上海嘉定·三模)如图,是的直径,连接交于点,连接、,使得.
(1)试判断与的位置关系并说明理由
(2)若点是的中点,与交于点,求证:.
【答案】(1)相切,理由见详解
(2)见详解
【知识点】根据等角对等边证明等腰三角形、圆周角定理、证明某直线是圆的切线、相似三角形的判定与性质综合
【分析】(1)由圆周角定理得到,证得,根据相似三角形的性质得到,根据切线的判定定理即可证得结论;
(2)由弧和圆周角的关系证得,根据直角三角形的性质和三角形的外角定理证得,由等腰三角形的判定定理即可证得结论.
【详解】(1)解:相切,理由如下,
是的直径,
,
,
,
,
,
,
,
是的切线;
(2)证明:∵,
∴,
点是的中点,
,
,
,
.
【点睛】本题主要考查了切线的判定和性质,相似三角形的判定和性质,圆周角定理,弧和圆周角的关系,等腰三角形的性质和判定,熟练掌握相关性质定理是解决问题的关键.
34.(2024·上海松江·二模)如图,已知是与的公共弦,与交于点C,的延长线与交于点P,连接并延长,交于点D.
(1)连接如果.求证: ;
(2)如果,求证:.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【知识点】利用垂径定理求值、圆和圆的位置关系、由平行截线求相关线段的长或比值
【分析】本题主要考查了相交圆的性质,综合运用垂径定理、直角三角形的判定以及平行线分线段成比例是本题解题的关键.
(1)连接,由直角三角形的判定可知为直角三角形,然后根据圆周角定理求出的度数即可证明;
(2)过作于E,过作于F,根据垂径定理和平行线分线段成比例来证明即可.
【详解】(1)连接,如图:
∵,
∴,,
∵,
∴,
∴为直角三角形,
∴,
由圆周角定理可知,,
∵是与的公共弦,,
∴垂直平分,
∴,
∴,
∴;
(2)过作于E,过作于F,如图:
∴,
∴,
∴,
由垂径定理可知,,
∴,
∴.
35.(2024·上海杨浦·三模)已知:如图,在中,平分劣弧,与交于点,点在延长线上,,连接.
(1)求证:平分;
(2)连结、,延长交于点,如果,求证:四边形是正方形.
【答案】(1)见详解
(2)见详解
【知识点】证明四边形是正方形、垂径定理的推论、已知圆内接四边形求角度、相似三角形的判定与性质综合
【分析】(1)根据平分劣弧可得,即有,再根据垂直可得,问题即可得证;
(2)在优弧上任取一点N,连接、,根据圆内接四边形的性质可得:,根据平分劣弧可得,,证明,可得,即可证明,则有,进而可得,问题随之得证.
【详解】(1)∵平分劣弧,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴平分;
(2)在优弧上任取一点N,连接、,如图,
根据圆内接四边形的性质可得:,
∵平分劣弧,
∴,,,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∵,,
∴垂直平分,
∴,,
∵,
∴,
∴四边形是菱形,
∵,
∴菱形是正方形.
【点睛】本题考查了圆周角定理,相似三角形的判定与性质,正方形的判定以及圆内接四边形的性质等知识,掌握并灵活运用垂径定理是解答本题的关键.
36.(2024·上海奉贤·三模)如图1,在边长为6的正方形中,是边的动点,以为圆心,为半径作圆,与相切于点,连接并延长交于点,连接,.
(1)求证:;
(2)如图2,与相交于点,连接并延长交于点,当满足时,试判断与的位置关系并说明理由.
【答案】(1)见解析
(2)是的切线,证明见解析
【知识点】全等的性质和SAS综合(SAS)、全等的性质和HL综合(HL)、根据正方形的性质证明、切线的性质和判定的综合应用
【分析】(1)利用圆的切性的性质定理,正方形的性质和全等三角形的判定定理得到,则,再利用全等三角形的判定定理解答即可;
(2)利用(1)的结论得到,利用正方形的性质和同圆的半径相等的性质得到,利用全等三角形的判定与性质和直角三角形的性质得到,再利用圆的切线的判定定理解答即可得出结论.
【详解】(1)证明:∵与相切于点,
∴,
∵四边形为正方形,
∴,,
在和中,
,
∴,
∴,
∴,
在和中,
,
∴;
(2)是的切线,理由如下:
证明:由(1)知,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵为的半径,
∴是的切线.
【点睛】本题主要考查了切线的判定与性质、正方形的性质、全等三角形的判定与性质等知识,熟练掌握相关知识并灵活运用是解题关键.
题型三:与三角形有关证明
37.(2024·上海浦东新·三模)爱动脑筋的小李同学在学习完角平分线的性质后意犹未尽,经过思考发现里面还有一个有趣的结论:
(1)【问题发现】如图1所示,若是的角平分线,可得到结论:.
小李的解法如下:过点D作于点E,于点F,过点A作于点G,
∵是的角平分线,且,,
∴ .
∵,,
∴;
(2)【类比探究】如图2所示,若是的外角平分线,与的延长线交于点D.求证:;
(3)【直接应用】如图3所示,在中,,是的平分线,且交于D,若,,请利用小李的方法在不添加辅助线的情况下求出;
(4)【拓展应用】如图4所示,在中,,,,将先沿的平分线折叠,B点刚好落在上的E点,剪掉重叠部分(即四边形),再将余下部分()沿的平分线折叠,再剪掉重叠部分(即四边形),直接写出剩余部分的面积为 .
【答案】(1)
(2)见解析
(3);
(4)
【知识点】角平分线的性质定理、用勾股定理解三角形
【分析】(1)根据角的平分线性质定理解答即可;
(2)过点D作于N,过点D作于M.过点A作于点P.仿照第一问的解答求解即可;
(3)利用(1)的结论,求得,设,则,利用勾股定理列式计算即可;
(4)先算,后两次运用(1)的结论,依次计算即可.
【详解】(1)解:∵是的角平分线,且,,
∴,
故答案为:;
(2)证明:过点D作于N,于M.过点A作于点P.
∵是的角平分线,
∴.
∴,,
∴;
(3)解:∵中,,是的平分线,且交于D,
∴,
∵,,
∴,
设,则,
由勾股定理得,即,
解得(负值舍去),
∴;
(4)解:∵,,,
∴,
∵将先沿的平分线折叠,
∴,,,,
∴,由(1)可得,
∴,,
∴,
同理可求:,
∴,
∴.
故答案为:.
【点睛】本题考查了角的平分线的性质定理,三角形全等的判定和性质,勾股定理,三角形面积的性质,熟练掌握角的平分线的性质定理,三角形全等的判定和性质,勾股定理是解题的关键.
38.(2024·上海青浦·三模)在中,,,点为线段上一动点,连接.
(1)如图1,若,,求线段的长.
(2)如图2,以为边在上方作等边,点是的中点,连接并延长,交的延长线于点. 若,求证:.
【答案】(1)
(2)见详解
【知识点】全等三角形综合问题、等边三角形的判定和性质、斜边的中线等于斜边的一半、解直角三角形的相关计算
【分析】(1)在中,由,,可得,,即得;
(2)取的中点,连接,证明为等边三角形,得,,可得,有,故,在上截取,连接,可证,得,,有,,可得,知,,从而,.
【详解】(1)解:在中,,
,,
,,
,
;
(2)证明:取的中点,连接,如图:
在中,点为斜边的中点,
,
,
为等边三角形,
,,
,
为等边三角形,
,,
,
,
,
在和中,
,
,
,
,
,
在上截取,连接,
点是的中点,
,
在和中,
,
,
,,
,
,
,
又,
,
,
,
.
【点睛】本题考查三角形综合应用,解直角三角形的性质,直角三角形的斜边上的中线等于斜边的一半,等边三角形的判定与性质,涉及全等三角形的判定与性质,对称变换等知识,综合性较强,解题的关键是作辅助线,构造全等三角形解决问题.
题型四:与四边形有关证明
39.(2024·上海·三模)如图,四边形是菱形,过点A作、,垂足分别为点E、F,分别交于点G、H.
(1)求证:;
(2)延长相交于点P,当时,求证:.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【知识点】含30度角的直角三角形、等边三角形的判定和性质、斜边的中线等于斜边的一半、利用菱形的性质证明
【分析】本题考查了菱形的性质,等边三角形的判定与性质,直角三角形的性质,解决本题的关键是掌握菱形的性质.
(1)根据菱形的性质即可解决问题;
(2)根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半证明 是等边三角形, 是等边三角形,进而可以解决问题.
【详解】(1)证明: 四边形 是菱形,
,
,
,
;
(2)解:,
是直角三角形斜边 的中点,
由(1)知: ,
是等边三角形,
如图,连接 ,
∵四边形是菱形,
是等边三角形,
40.(2024·上海黄浦·二模)如图,M、N分别是平行四边形边、的中点,对角线交、分别于点P、Q.
(1)求证:;
(2)当四边形是正方形时,试从内角大小和邻边的数量关系的角度探究平行四边形的形状特征.
【答案】(1)见详解
(2)
【知识点】线段中点的有关计算、利用平行四边形的性质求解、根据正方形的性质证明、由平行判断成比例的线段
【分析】本题主要考查平行四边形的性质、平行线所截线段成比例以及正方形的性质,
(1)根据平行四边形的性质和中点得到是平行四边形,有,则有和,即可得到结论.
(2)由正方形的性质得到,,结合中点,则有,进一步可得.
【详解】(1)证明:∵四边形是平行四边形,
∴,
∵M、N分别是、的中点,
∴,,
∴四边形是平行四边形,
∴,
则,即,
同理,即,
.
(2)如图,
由(1)知,
∵四边形是正方形,
∴,,
∴,
则,
即.
41.(2024·上海徐汇·二模)如图,在菱形中,点、、、分别在边、、、上,,,.
(1)求证:;
(2)分别连接、,求证:四边形是等腰梯形.
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析
【知识点】全等的性质和SAS综合(SAS)、利用菱形的性质证明、由平行判断成比例的线段、等腰梯形的判定定理
【分析】本题考查了菱形的性质,等腰梯形的判定
(1)连结,可得,,进而即可得到结论;
(2)欲证明四边形是等腰梯形,只需推知,,即可.
【详解】(1)证明:连结.
∵四边形是菱形,
∴;
又,,
∴,;
∴,;
∴.
(2)证明:连接
∵,
∴;
∵,
∴;
又,
∴;
又,
∴四边形是梯形;
∵,即;
又∵,即;
∵四边形是菱形,
∴;
∴;
∴;
∴梯形是等腰梯形.
42.(2024·上海嘉定·二模)如图,在梯形中,,,点在四边形内部,,连接、.
(1)求证:是等腰三角形;
(2)已知点在上,连接,如果,,求证:四边形是平行四边形.
【答案】(1)证明见详解
(2)证明见详解
【知识点】根据平行线判定与性质证明、用SAS间接证明三角形全等(SAS)、证明四边形是平行四边形、等腰梯形的性质定理
【分析】本题考查了等腰三角形的判定与性质,等腰三角形的判定,全等三角形的判定与性质,平行四边形的判定,平行线的性质,熟练掌握知识点是解题的关键.
(1)先证明梯形是等腰梯形,再,即可证明;
(2)先证明,再证明,即可证明.
【详解】(1)证明 ∵,
∴梯形是等腰梯形
∴
∵
∴
∴
∴
∴
即是等腰三角形;
(2)证明:由(1)得
∴
∵
∴
∵四边形是等腰梯形
∴
∴
∴
∵,
∴
∴四边形是平行四边形.
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