内容正文:
数学
1
专题七 直线型(三角形、四边形、
多边形)几何综合题
类型1 非动态几何综合题
2
第1题图
1.[2023临沂]如图,, ,
, .
【解析】思维构建
(2)通过画图可知,和 为两条交叉的线段,
且交点为这两条线段的中点,想8字形全等.
(3)根据已知条件易得,延长交 的延
长线于点 ,构造8字形全等.
3
第1题图
(1)写出与 的数量关系;
解: .
,, ,
, ,
;
4
(2)延长到,使,延长到,使,连接 .求
证: ;
第1题图
5
第1题解图①
证明:如解图①, ,
,
又 , ,
, ,
在和中,
,
, ,
, ;
6
(3)在(2)的条件下,作的平分线,交于点 ,求证:
.
第1题图
7
第1题解图②
证明:如解图②,延长交 的延长
线于点 .
由(2)知 ,
,
平分 ,
,
, ,
,
8
,
由(2)知 ,
,
, ,
,
, ,
,
.
第1题解图②
2.[2024常州]将边长均为的等边三角形纸片、 叠放在一起,
使点、分别在边、上(端点除外),边、相交于点 ,边
、相交于点 .
第2题图
10
(1)如图①,当是边 的中点时,两张纸片重叠部分的形状是________;
菱形;
第2题图
11
第2题解图①
【解法提示】如解图①,连接,, ,
都是等边三角形, ,
,,,四点共圆, 点是 的中点,
,为过,,, 四点的圆的直径,
又,为过,,, 四点的圆
的直径, 点为圆心, ,
,
,,,
四边形是平行四边形,又, 四边形是菱形,
两张纸片重叠部分的形状是菱形.
12
(2)如图②,若 ,求两张纸片重叠部分的面积的最大值;
第2题图
13
第2题解图②
解:,都是边长为 的等边三角形,
, ,
, ,
, ,
四边形 是平行四边形,
,
是等边三角形,
如解图②,过点作于点 ,
14
设,则, ,
,
,
,
当时,有最大值,最大值为 ;
第2题解图②
(3)如图③,当,时,与 有怎样的数量关系?试
说明理由.
第2题图
16
第2题解图③
【答案】 ,理由如下:
如解图③,过点作于点,过点作 于
点,连接 ,
,都是边长为 的等边三角形,
, ,
由勾股定理可得 ,
, ,
又, ,
,
,即 .
17
3.[2023包头]如图,在菱形中,对角线,相交于点,点,
分别是边,线段上的点,连接,,与相交于点 .
第3题图
18
(1)如图①,连接.当时,试判断点是否在线段 的垂直平
分线上,并说明理由;
第3题图
19
第3题解图①
解:点在线段 的垂直平分线上.理由如下:
如解图①,连接 .
四边形是菱形,对角线,相交于点 ,
, ,
,
,
,
点在线段 的垂直平分线上;
20
(2)如图②,若 ,且 ,
第3题图
21
①求证: ;
证明: 四边形 是菱形,
, ,
, .
, ,
, , ,
.
在中, , ,
22
,
, ,
;
②当时,设,求的长(用含 的代数式表示).
第3题解图②
解:如解图②,连接 .
, ,
是等边三角形.
, ,
,, ,
在中, ,
, ,
24
,
,, ,
,
, ,
,
, ,
在 中,由勾股定理得
,
(负值已舍去).
第3题解图②
4.[2024达州]在学习特殊的平行四边形时,我们发现正方形的对角线等于
边长的 倍,某数学兴趣小组以此为方向对菱形的对角线和边长的数量关
系探究发现,具体如下:如图①.
第4题图
26
(1) 四边形 是菱形,
,, .
,
又, ,
______ _______.
化简整理得 ______.
第4题图
27
【解法提示】四边形是菱形,, ,
,,又, ,
,化简整理得 .
第4题图
28
【类比探究】
(2)如图②,若四边形 是平行四边形,请说明边长与对角线的数量
关系.
第4题图
29
解: ,理由如下:
如解图①,过点作于点,过点作交 的延长线于
点 .
第4题解图①
, 四边形 是平行四边形,
,, ,
30
,
在和中,
,
,,在 中,
,
在中, ,
第4题解图①
,
即 ;
第4题解图①
【拓展应用】
(3)如图③,四边形为平行四边形,对角线,相交于点 ,
点为的中点,点为的中点,连接,若, ,
,直接写出 的长度.
第4题图
【答案】 .
33
第4题解图②
【解法提示】四边形是平行四边形, ,
, ,由(2)可知
,
,解得
(负值舍去), 四边形是平行四边形, ,
,, ,
,如解图②,过点,分别作 的垂线,垂足分
34
别为,,连接, 点,分别为, 的中点,
, ,
, 点是的中点, ,
,
,在中, ,
, 点为
第4题解图②
的中点, ,又
,, ,
,,, ,
,
, ,
,, ,
在 中,
.
第4题解图②
5.[2023东营]
【解析】思维构建
对于(1)和(2),题中存在中点的连线时,想中位线,利用中位线的性
质即可解决问题;
对于(3),取的中点,连接、 ,构造中位线,再结合中位线
的性质解题.
37
(1)用数学的眼光观察
如图①,在四边形中,,是对角线的中点,是 的
中点,是的中点.求证: .
第5题图
38
证明:是的中点,是的中点,是 的中点,
是的中位线,是 的中位线,
, ,
, ,
;
第5题图
39
(2)用数学的思维思考
如图②,延长图①中的线段交的延长线于点,延长线段交
的延长线于点.求证: .
证明:由(1)知,是的中位线,是 的中位线,
, ,
, ,
,
;
40
(3)用数学的语言表达
如图③,在中,,点在上,,是 的中
点,是的中点,连接并延长,与的延长线交于点,连接 .
若 ,试判断 的形状,并进行证明.
41
第5题解图
解: 是直角三角形,证明:
如解图,取的中点,连接, ,
是的中点,是 的中点,
是的中位线,是 的中位线,
,,, ,
, ,
,
, ,
42
,
, ,
又 ,
是等边三角形, ,
又, ,
,
,
是直角三角形.
第5题解图
6.[2023齐齐哈尔]综合与实践:
数学模型可以用来解决一类问题,是数学应用的基本途径.通过探究图形的
变化规律,再结合其他数学知识的内在联系,最终可以获得宝贵的数学经
验,并将其运用到更广阔的数学天地.
44
本题为两个共顶角顶点的等腰三角形,属于手拉手模型,该模型常通过证
明全等或相似来解决问题,手拉手模型解读与练习详见大单元结构化整合
练P43
45
(1)发现问题:如图①,在和中,, ,
,连接,,延长交于点.则与 的
数量关系:_________,____ ;
30
46
第6题解图①
【解法提示】如解图①,设与交于点 ,
,
,即 ,在
和 中,
, ,
,, ,
.
47
(2)类比探究:如图②,在和中,, ,
,连接,,延长,交于点.请猜想
与的数量关系及 的度数,并说明理由;
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解:, ;理由如下:
, ,
, ,即
,
在和中,
,
, ,
;
49
(3)拓展延伸:如图③,和 均为等腰直角三角形,
,连接,,且点,, 在一条直线上,过
点作,垂足为点,则,, 之间的数量关系:
___________________;
;
51
【解法提示】和 都是等腰直角三角形,
,, ,
, ,即
,,, ,
,, , ,
,, .
52
(4)实践应用:正方形中,,若平面内存在点 满足
,,则 _ ___________.
或.
53
第6题解图②
【解法提示】如解图②,连接,以 为直径作圆,由
题意,取满足条件的点,,连接,,过点 作
于点,在上截取,连接, ,
,则, , 在正
方形中,, ,
,
,,, ,
, ,
54
即 ,由(3)可得 ,
, ,同理
可得,故的面积为或 .
第6题解图②
$$