内容正文:
专题2 三角形、四边形的证明与计算
《中考2号》
2025四川数学
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类型 以三角形为背景的证明与计算
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(2023·自贡)如图1,一大一小两个等腰直角三角形叠放在一起,M,N分别是斜边DE,AB的中点,DE=2,AB=4.
(1)将△CDE绕顶点C旋转一周,请直接写出点M,N距离的最大值和最小值;
例 1
解:(1)点M,N间距离的最小值为1,最大值为3.
[以点C为圆心,CM长为半径画圆,连接CN交DE于点M1,
延长NC交☉C于点M2.
类型1
类型2
2
∵△ACB是等腰直角三角形,N是AB的中点,
∴CN平分∠ACB,CN=AB=×4=2.
∵△DCE是等腰直角三角形,
∴M1是DE中点.∴CM1=DE=×2=1.
∴点M,N距离的最小值是NM1=CN-CM1=2-1=1,
点M,N距离的最大值是NM2=CN+CM2=2+1=3.]
类型1
类型2
(2)将△CDE绕顶点C逆时针旋转120°(如图2),求MN的长.
(2)连接CM,CN,作NH⊥MC交MC延长线于点H.
∵△ACB是等腰直角三角形,N是AB中点,
∴CN=AB=2.同理,CM=DE=1.
∵△CDE绕顶点C逆时针旋转120°,∴∠MCN=120°.
∴∠NCH=180°-∠MCN=60°.
∴CH=CN=1.∴NH=CH=.
∵MH=MC+CH=2,∴MN=.
类型1
类型2
1.(2021·内江)如图,点A,D,C,B在同一条直线上,AC=BD,AE=BF,AE∥BF.求证:
(1)△ADE≌△BCF;
精 题 精 练
证明:(1)∵AC=BD,∴AC-CD=BD-CD,即AD=BC.
∵AE∥BF,∴∠A=∠B.
在△ADE和△BCF中,
∴△ADE≌△BCF(SAS).
类型1
类型2
(2)四边形DECF是平行四边形.
(2)由(1)得△ADE≌△BCF.
∴DE=CF,∠ADE=∠BCF.
∴∠EDC=∠FCD.∴DE∥CF.
∴四边形DECF是平行四边形.
类型1
类型2
2.(2020·眉山)如图,△ABC和△CDE都是等边三角形,点B,C,E三点在同一直线上,连接BD,AD,BD交AC于点F.
(1)若AD2=DF·DB,求证:AD=BF;
(1)证明:∵AD2=DF·DB,∴.
又∠ADF=∠BDA,∴△ADF∽△BDA.∴∠ABD=∠FAD.
∵△ABC,△DCE都是等边三角形,
∴AB=AC,∠BAC=∠ACB=∠DCE=60°.
∴∠ACD=60°,∴∠ACD=∠BAF.
∴△ADC≌△BFA(ASA).∴AD=BF.
类型1
类型2
(2)若∠BAD=90°,BE=6.
①求tan ∠DBE的值;
(2)解:①过点D作DG⊥BE于点G.
∵∠BAD=90°,∠BAC=60°,∴∠DAC=30°.
∵∠ACD=60°,∴∠ADC=90°.
∴DC=AC,∴CE=BC.
∵BE=6,∴CE=2,BC=4.
∴CG=EG=1,BG=5,DG=.∴tan ∠DBE=.
类型1
类型2
(2)若∠BAD=90°,BE=6.
②求DF的长.
②在Rt△BDG中,由勾股定理,得
BD==2.
∵∠ABC=∠DCE=60°,
∴CD∥AB,∴△CDF∽△ABF.
∴.∴DF=BD=.
类型1
类型2
(2024·雅安)如图,O是▱ABCD对角线的交点,过点O的直线分别交AD,BC于点E,F.
(1)求证:△ODE≌△OBF;
类型 以四边形为背景的证明与计算
2
例 2
(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥CB.∴∠OED=∠OFB.
∵O是▱ABCD对角线的交点,
∴OD=OB.
类型1
类型2
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在△ODE和△OBF中,
∴△ODE≌△OBF(AAS).
类型1
类型2
(2)当EF⊥BD时,DE=15 cm,分别连接BE,DF,求此时四边形BEDF的周长.
(2)解:连接BE,DF.
由(1)可知△ODE≌△OBF,∴DE=BF.
∵DE∥BF,∴四边形BEDF是平行四边形.
∵EF⊥BD,∴四边形BEDF是菱形.
∴DF=BF=BE=DE=15 cm.
∴DF+BF+BE+DE=4DE=4×15=60(cm).
∴四边形BEDF的周长为60 cm.
类型1
类型2
3.(2022·德阳)如图,在菱形ABCD中,∠ABC=60°,AB=2 cm,过点D作BC的垂线,交BC的延长线于点H.点F从点B出发沿BD方向以2 cm/s向点D匀速运动,同时,点E从点H出发沿HD方向以1 cm/s向点D匀速运动.设点E,F的运动时间为t(单位:s),且0<t<3,过F作FG⊥BC于点G,连接EF.
(1)求证:四边形EFGH是矩形;
精 题 精 练
类型1
类型2
(1)证明:∵EH⊥BC,FG⊥BC,
∴EH∥FG.
由题意知,BF=2t cm,EH=t cm.
∵在菱形ABCD中,∠ABC=60°,
∴∠CBD=30°.∴FG=BF=t.∴EH=FG.
∴四边形EFGH是平行四边形.
∵∠FGH=90°,∴四边形EFGH是矩形.
类型1
类型2
(2)连接FC,EC,点F,E在运动过程中,△BFC与△DCE是否能够全等?若能,求出此时t的值;若不能,请说明理由.
(2)解:△BFC与△DCE能够全等.
∵在菱形ABCD中,∠ABC=60°,AB=2 cm,
∴∠ADC=60°,CD=BC=2 cm,AB∥CD.
∴∠CBD=∠CDB=30°,∠DCH=∠ABC=60°.
∵DH⊥BC,∴∠CHD=90°.
∴∠CDH=90°-60°=30°=∠CBF.
类型1
类型2
在Rt△CDH中,cos∠CDH=,
∴DH=2=3(cm).
∵BF=2t cm,EH=t cm.
∴DE=(3-t) cm.
当BF=DE时,△BFC≌△DEC.
∴2t=3-t.∴t=1.
类型1
类型2
4.(2024·绵阳)如图,在正方形ABCD中,AB=2,对角线AC与BD相交于点O,点E在线段AO上(与端点不重合),线段EB绕点E逆时针旋转90°到EF的位置,点F恰好落在线段CD上,FH⊥AC,垂足为H.
(1)求证:△OBE≌△HEF;
(1)证明:∵四边形ABCD是正方形,
∴AC⊥BD.∴∠BOE=90°.
∴∠BEO+∠OBE=90°.
∵FH⊥AC,∴∠EHF=90°=∠BOE.
类型1
类型2
由旋转,得BE=EF,∠BEF=90°.
∴∠BEO+∠HEF=90°.∴∠OBE=∠HEF.
在△OBE和△HEF中,
∴△OBE≌△HEF(AAS).
类型1
类型2
(2)设OE=x,求OE2-CF的最小值.
(2)解:∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=BC=2,OB=OC=,∠ACD=45°.
∵△OBE≌△HEF,∴OE=FH=x,EH=OB=.
∴FH=CH=x.∴CF=FH=x.
∴OE2-CF=x2-x=(x-)2-.
∵点E在线段AO上(与端点不重合),∴0<x<.
∴当x=时,OE2-CF的最小值是-.
类型1
类型2
请完成《练测本》P74~75专题练测2
本讲内容结束
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