内容正文:
专题 几何-基础题型
目录
【平行线的性质与判定】 1
【垂直平分线的性质与判定】 10
【平移的性质】 11
【位似图形的性质】 12
【解直角三角形的应用】 12
【圆】 14
【几何综合】 22
【平行线的性质与判定】
1.(2025•孝义市一模)自行车尾灯内部的角反射器是由许多垂直的平面镜组成,其工作原理如图2所示,平面镜AO⊥BO,当光线CD射向镜面OB时,经过两次反射后,光线EF沿平行于CD的方向射出,若∠1=50°,则∠2的度数是( )
A.20° B.30° C.40° D.50°
【答案】C
【分析】根据题意先作OH∥EF,再利用平行线性质得∠HOD=50°,继而再利用平行线性质即可得到答案.
【解答】解:作OH∥EF,
∴OH∥EF∥CD,
∵∠1=50°,
∴∠HOD=50°,
∵AO⊥BO,
∴∠AOB=90°,
∴∠EOH=90°﹣50°=40°,
∴∠2=40°,
故选:C.
【点评】本题考查平行线性质,垂直定义,熟练掌握各知识点是解题的关键.
2.(2025•太原一模)如图,一个平面镜EF放置在两个互相平行的挡板m和n之间,平面镜EF与挡板n形成的锐角为23°.一支激光笔从点A处发出的光束投射到平面镜上的点B处,反射光束投射到挡板m上的点C处.设光束AB所在直线与挡板m的交点为D,若∠DBF=∠CBE=52°,则∠BCD的度数为( )
A.75° B.76° C.104° D.105°
【答案】A
【分析】延长CB交n于K,由三角形的外角性质得到∠CKL=∠FBK+∠EFK=75°,由平行线的性质推出∠BCD=∠CKL=75°.
【解答】解:延长CB交n于K,
∵平面镜EF与挡板n形成的锐角为23°,
∴∠EFK=23°,
∵∠FBK=∠CBE=52°,
∴∠CKL=∠FBK+∠EFK=75°,
∵m∥n,
∴∠BCD=∠CKL=75°.
故选:A.
【点评】本题考查平行线的性质,关键是由平行线的性质推出∠BCD=∠CKL.
3.(2025•朔州模拟)如图是某机械加工厂加工的一种零件的示意图,其中AB∥CD,DE⊥BC,∠EDC=20°,则∠ABC等于( )
A.20° B.70° C.80° D.90°
【答案】B
【分析】由DE⊥BC,可得出∠CED=90°,结合三角形内角和为180°,可求出∠C的度数,由AB∥CD,再利用“两直线平行,内错角相等”,即可求出∠ABC的度数.
【解答】解:∵DE⊥BC,
∴∠CED=90°,
∴∠C=180°﹣∠CED﹣∠EDC=180°﹣90°﹣20°=70°.
又∵AB∥CD,
∴∠ABC=∠C=70°.
故选:B.
【点评】本题考查了平行线的性质、垂线以及三角形内角和定理,牢记“两直线平行,内错角相等”及“三角形内角和是180°”是解题的关键.
4.(2025•山西模拟)如图,已知直角三角板ABC的直角顶点A在直线m上,∠C=60°,直线m∥n,若∠2=55°,则∠1的度数是( )
A.25° B.35° C.45° D.55°
【答案】A
【分析】利用平行线的性质即可解决问题.
【解答】解:如图所示,
∵∠C=60°,∠2=55°,
∴∠3=65°.
∵m∥n,
∴∠4=∠3=65°.
又∵∠BAC=90°,
∴∠1=90°﹣65°=25°.
故选:A.
【点评】本题主要考查了平行线的性质,熟知平行线的性质是解题的关键.
5.(2025•介休市一模)图1是某品牌共享单车放在水平地面的实物图,图2是其示意图,其中AB、CD都与地面平行,∠BCD=68°,∠BAC=52°,已知AM与CB平行,则∠MAC的度数为( )
A.52° B.60° C.68° D.112°
【答案】B
【分析】由平行线的性质可得∠ABC=∠BCD=68°,再由三角形的内角和可求得∠ACB=60°,再次利用平行线的性质即可求∠MAC的度数.
【解答】解:∵AB,CD都与地面平行,∠BCD=68°,
∴∠ABC=∠BCD=68°,
∵∠BAC=52°,
∴∠ACB=180°﹣∠ABC﹣∠BAC=60°,
∵AM与CB平行,
∴∠BAC=∠ACB=60°.
故选:B.
【点评】本题主要考查平行线的性质,解答的关键是熟记平行线的性质:两直线平行,内错角相等.
6.(2025•山西模拟)如图,一条公路两次拐弯后,和原来的方向相同,第一次的拐角∠B=135°,第二次拐角C处有一路灯,白天某一时刻,路灯CE的影子CF与BC的夹角∠BCF=97°,则∠FCD的度数为( )
A.38° B.45° C.46° D.49°
【答案】A
【分析】根据平行线的性质可得∠BCD=∠B=135°,再根据角的和差关系即可求解.
【解答】解:∵一条公路两次拐弯后,和原来的方向相同,第一次的拐角∠B=135°,
∴AB∥CD,
∴∠BCD=∠B=135°,
∵∠BCF=97°,
∴∠FCD=∠BCD﹣∠BCF=135°﹣97°=38°,
故选A.
【点评】本题考查的是中心投影,平行线的性质,熟知以上知识是解题的关键.
7.(2025•榆次区一模)一副三角板如图放置,∠A=45°,∠E=30°,DE∥AC,则∠1的度数为( )
A.95° B.100° C.105° D.120°
【答案】C
【分析】利用平行线的性质求出∠2=∠A=45°,根据三角形内角和求出∴∠C=∠DGB,进一步求出∠1.
【解答】解:如图,∵DE∥AC,
∴∠2=∠A=45°.
∴∠D=60°,
∴∠DGB=180°﹣45°﹣60°=75°.
∵∠1+∠DGB=180°,
∴∠1=180°﹣75°=105°.
故选:C.
【点评】本题考查平行线的性质、邻补角,三角形的内角和定理,熟练运用平行线的性质是关键.
8.(2025•运城模拟)如图,有一个角为30°的直角三角板放置在一个长方形直尺上,若∠1=22°,则∠2的度数为( )
A.158° B.142° C.134° D.135°
【答案】B
【分析】过点E作EF∥AB,得出EF∥AB∥CD,根据平行线的性质结合直角三角板的特征即可求解.
【解答】解:如图,过点E作EF∥AB,
∵AB∥CD,
∴EF∥CD,
∴∠FEG=∠1=22°,
由题意知∠N=30°,∠M=90°,
∴∠MEN=60°,
∴∠MEF=∠MEN﹣∠FEG=60°﹣22°=38°,
∵EF∥AB,
∴∠BHE+∠MEF=180°,
∴∠BHE=142°,
∴∠2=∠BHE=142°,
故选:B.
【点评】本题考查了平行线的性质,熟练掌握平行线的性质是解题的关键.
9.(2025•长治一模)如图,四边形ABCD是平行四边形,对角线AC,BD相交于点O,∠BAD=135°,∠ACD=80°,∠CBD=20°,则∠COD的度数为( )
A.75° B.53° C.85° D.90°
【答案】A
【分析】根据平行线的性质求出∠OCB=55°,再根据三角形外角的性质可得结论.
【解答】解:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB∥CD,AD∥BC,
∴∠BAC=∠ACD=80°,
∵∠BAD=135°,
∴∠CAD=∠BAD﹣∠BAC=135°﹣80°=55°,
∵AD∥BC,
∴∠BCA=∠CAD=55°,
∵∠CBD=20°,
∴∠COD=∠CBD+∠BCA=20°+55°=75°,
故选:A.
【点评】本题主要考查平行线的性质,掌握其性质是解题的关键.
10.(2024•长治模拟)某市为了方便市民绿色出行,推出了共享单车服务.图①是某品牌共享单车放在水平地面的实物图,图②是其示意图,其中AB,CD都与地面l平行,∠BCD=60°,∠BAC=54°.当∠MAC为( )度时,AM与CB平行.
A.16 B.60 C.66 D.114
【答案】C
【分析】根据平行线的判定定理与性质定理求解即可.
【解答】解:∵AB,CD都与地面l平行,
∴AB∥CD,
∴∠BAC+∠ACD=180°,
∴∠BAC+∠ACB+∠BCD=180°,
∵∠BCD=60°,∠BAC=54°,
∴∠ACB=66°,
∴当∠MAC=∠ACB=66°时,AM∥CB,
故选:C.
【点评】此题考查了平行线的判定与性质,熟记平行线的判定定理与性质定理是解题的关键.
11.(2024•长治模拟)明朝科学家徐光启在《农政全书》中用图画描绘了“筒车”(一种水利灌溉工具)的工作原理.如图2,筒车盛水桶的运行轨道是以轴心O为圆心的圆.已知圆心O在水面上方,且⊙O被水面截得弦AB长为8米,⊙O半径长为6米,若点C为运行轨道的最低点,则点C到弦AB所在直线的距离是( )
A.2米 B.4米 C.米 D.米
【答案】C
【分析】连接OC交AB于点H,根据垂径定理得到米,OC⊥AB,再根据勾股定理得到OH2+AH2=OA2即可得解.
【解答】解:连接OC交AB于点H,
依题得:米,OC⊥AB,OA=OC=6米,
设OH=x,即CH=6﹣x,
∵Rt△AOH中,OH2+AH2=OA2,
即x2+42=62,
解得,
即米,
∴米,
即点C到弦AB所在直线的距离是米.
故选:C.
【点评】本题考查的知识点是垂径定理、勾股定理,解题关键是熟练掌握垂径定理.
22.(2025•长治一模)光从一种介质射向另一种介质时会发生折射.如图,用直线m,n表示一块玻璃的两个面,且m∥n.现有一束光线AB从空气射向玻璃,BC是折射光线,D为射线AB延长线上一点.若∠1=20°,∠2=145°,则∠3= 125° .
【答案】125°.
【分析】先根据补角的定义求出∠DBE的度数,进而可得出∠CBE的度数,由平行线的性质即可得出结论.
【解答】解:∵∠2=145°,∠1=20°,
∴∠DBE=180°﹣145°=35°,
∴∠CBE=∠1+∠DBE=20°+35°=55°,
∵m∥n,
∴∠3=180°﹣55°=125°.
故答案为:125°.
【点评】本题考查的是平行线的性质,熟知两直线平行,同旁内角互补是解题的关键.
【垂直平分线的性质与判定】
13.(2025•山西模拟)如图,在△ABC中,以点C为圆心,BC长为半径画弧,交AB边于点D,再分别以点B,D为圆心,BC的长为半径画弧,两弧交于点F,作射线CF交AB边于点E.若BE=1,EC=3,AC=7,则AD的长为 .
【答案】.
【分析】利用垂直平分线的性质得出AB⊥CE,BE=DE=1,并根据勾股定理即可求AD的值.
【解答】解:由作图可知AB⊥CE,BE=DE=1,
∵AE2+CE2=AC2,
∴,
∴.
故答案为:.
【点评】本题考查勾股定理的应用以及垂直平分线的作图与性质,掌握垂直平分线的性质是解题的关键.
【平移的性质】
14.(2025•太原一模)如图,将△ABC沿着AB的方向平移得到△A'B'C',其中A'C'与BC交于D,连接CC′,则下列结论一定成立的是( )
A.A′B=CC′ B.∠A=∠B' C.B′C′=2BD D.∠B'=∠BCC'
【答案】D
【分析】由将△ABC沿着AB的方向平移得到△A'B'C',知BC=B'C',BC∥B'C',可得四边形BCC'B'是平行四边形,故∠B'=∠BCC',可判断选项D正确.
【解答】解:∵将△ABC沿着AB的方向平移得到△A'B'C',
∴BC=B'C',BC∥B'C',
∴四边形BCC'B'是平行四边形,
∴∠B'=∠BCC',
故选:D.
【点评】本题考查平移的性质,解题的关键是掌握平行四边形的判定与性质.
【位似图形的性质】
26.(2025•山西模拟)如图,△ABC与△DFE位似,点O为位似中心,若△ABC与△DFE的面积比为4:9,则为 .
【答案】.
【分析】根据位似图形的概念得到△ABC∽△DFE,AB∥DF,根据相似三角形的性质得到,证明△AOB∽△DOF,根据相似三角形的性质计算即可.
【解答】解:∵△ABC与△DFE位似,
∴△ABC∽△DFE,AB∥DF,
∵△ABC与△DFE的面积比为4:9,
∴△ABC与△DFE的相似比为2:3,即,
∵AB∥DF,
∴△AOB∽△DOF,
∴,
故答案为:.
【点评】本题考查的是位似变换,熟记相似三角形的面积比等于相似比的平方是解题的关键.
【解直角三角形的应用】
24.(2025•朔州模拟)如图是传送带和水平地面所成斜坡的示意图,传送带和地面所成斜坡的坡度i为1:,若该传送带把某物体从地面传送到离地面15米高的地方,那么该物体所经过的路程恰好是 30 米.
【答案】30.
【分析】过点B作BC⊥水平面于C,根据坡度的概念、正切的定义得到∠A=30°,再根据含30°角的直角三角形的性质计算即可.
【解答】解:如图,过点B作BC⊥水平面于C,
∵斜坡AB的坡度为1:,
∴tanA,
∴∠A=30°,
∵BC=15米,
∴AB=2BC=30米,
故答案为:30.
【点评】本题考查的是解直角三角形的应用﹣坡度坡角问题,正确理解坡度与坡角的关系是解题的关键.
25.(2025•长治一模)如图,一个滑雪爱好者乘滑雪板沿斜坡上的滑雪道笔直滑下208米,若斜坡滑雪道的坡度(指斜坡的铅直高度与水平宽度的比)为5:12,则他在这次滑雪时下降的高度是 80 米.
【答案】80.
【分析】根据坡度的概念、勾股定理列出方程,解方程得到答案.
【解答】解:如图,构造直角三角形ABC,
设他下降的高度AC=x米,
∵斜坡的坡度为5:12,
∴AC=5x米,BC=12x米,
由勾股定理得:AC2+BC2=AB2,
即(5x)2+(12x)2=2082,
解得:x=16(负值舍去),
∴他下降的高度为16×5=80米,
故答案为:80.
【点评】本题考查的是解直角三角形的应用——坡度坡角问题,熟记坡度是坡面的铅直高度h和水平宽度l的比是解题的关键.
【圆】
15.(2025•大同二模)如图,射线AB与⊙O相切于点B,经过圆心O的射线AC与⊙O相交于点D,C,连接BC,若∠A=40°,则∠ACB的度数为( )
A.15° B.20° C.25° D.30°
【答案】C
【分析】连接OB,由切线的性质推导出∠ABO=90°,因为∠A=40°,所以∠AOB=90°﹣∠A=50°,则∠ACB∠AOB=25°,于是得到问题的答案.
【解答】解:连接OB,
∵射线AB与⊙O相切于点B,∴AB⊥OB,
∴∠ABO=90°,
∵∠A=40°,
∴∠AOB=90°﹣∠A=50°,
∴∠ACB∠AOB=25°,
故选:C.
【点评】此题重点考查切线的性质、直角三角形的两个锐角互余、圆周角定理等知识,正确地作出辅助线是解题的关键.
16.(2025•朔州模拟)一个圆形人工湖如图所示,弦AB是湖上的一座桥,已知桥AB长50m,测得圆周角∠ACB=45°,则这个人工湖的直径AD为( )
A.25m B.50m C.25m D.100m
【答案】B
【分析】连接OB,由同弧说对圆周角等于圆心角的一半可知∠AOB=90°,在Rt△AOB中,由勾股定理可知,AO=25m,所以AD=50m.
【解答】解:如图,连接OB,
∵∠ACB=45°,
∴∠AOB=2∠ACB=90°,
∵AB=50m,OA=OB,
∴2OA2=2500,
∴AOAB=25m,
∴AD=2AO=50m,
故选:B.
【点评】此题主要考查了圆周角定理,以及勾股定理的应用,关键是证出∠AOB=90°,在Rt△AOB中,由勾股定理算出AO的长.
17.(2025•山西模拟)如图是某宣传版面的平面示意图.其形状是扇形的一部分,AD和BC都是半径的一部分.小强测得∠ADC=∠BCD=120°,DC=60cm,AD=BC=40cm,则这块宣传版面的周长为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】延长AD和BC得到交点为圆心O,进一步求出∠AOB的度数,再根据弧长公式求出弧AB的长即可求出宣传版面的周长.
【解答】解:延长AD和BC交于点O,
则点O为圆心.
∵∠ADC=∠BCD=120°,
∴∠ODC=∠OCD=60°,
∴△OCD是等边三角形,
∴∠O=60°,OD=DC=60cm,
∴AO=AD+OD=100cm,
∴(cm),
∴宣传版面的周长为()cm.
故选:C.
【点评】本题主要考查了弧长的计算及圆周角定理,熟知弧长的计算公式是解题的关键.
18.(2025•山西模拟)如图,已知AB是⊙O的直径,点C为圆上一点,连接BC,过点O作OD∥BC,与⊙O交于点D,连接DC,若∠B=α,则∠CDO的度数为( )
A. B.180°﹣α C.a D.
【答案】D
【分析】根据等边对等角,可得∠OCB=∠B=α;根据直径所对的圆周角等于90度可得∠ACB=90,进而可得∠ACO=90°﹣α;由平行线的性质得∠AOD=∠B=α;由同弧所对的圆周角等于圆心角的一半可得,进而求出,再根据等边对等角,即可求解.
【解答】解:连接OC,AC,
∵OC=OB,∠B=α,
∴∠OCB=∠B=α,
∵AB是⊙O的直径,
∴∠ACB=90,
∴∠ACO=∠ACB﹣∠OCB=90°﹣α,
∵OD∥BC,
∴∠AOD=∠B=α,
∵,
∴,
∴,
∵OC=OD,
∴∠CDO,
故选:D.
【点评】本题考查圆周角定理,圆心角、弧、弦的关系,等腰三角形的性质,平行线的性质,熟知以上知识是解题的关键.
19.(2025•榆次区一模)如图,AB与⊙O相切于点A,连接BO并延长交⊙O于点C,连接AC.若∠B=28°,则∠C的度数为( )
A.28° B.29° C.31° D.62°
【答案】C
【分析】连接OA,根据AB与⊙O相切于点A,可知∠OAB=90°,所以可得∠AOB=62°,根据三角形外角的性质可得:.
【解答】解:如图所示,连接OA,
∵AB与⊙O相切于点A,
∴∠OAB=90°,
又∵∠B=28°,
∴∠AOB=90°﹣∠B=90°﹣28°=62°,
又∵OC=OA,
∴∠C=∠OAC,
∵∠AOB=∠OAC+∠C=2∠C,
∴.
故选:C.
【点评】本题考查了切线的性质、等腰三角形的性质、三角形外角的性质,掌握以上性质是解题的关键.
20.(2025•运城模拟)如图,AB是⊙O的直径,弦CD交AB于点E,连接AC,AD,BC.若∠BAC=32°,则∠D的度数为( )
A.68° B.58° C.32° D.64°
【答案】B
【分析】根据圆中直径所对的圆周角是直角可得∠ACB=90°,根据直角三角形中两个锐角互余可得:∠B=58°,根据∠D和∠B都是所对的圆周角可得:∠D=∠B=58°.
【解答】解:∵AB是⊙O的直径,
∴∠ACB=90°,
∵∠BAC=32°,
∴∠B=90°﹣∠BAC=90°﹣32°=58°,
∴∠D=∠B=58°.
故选:B.
【点评】本题考查了圆周角定理、直角三角形的性质,掌握以上性质是解题的关键.
21.(2025•孝义市一模)如图,四边形ABCD内接于⊙O,AB为⊙O的直径,点C为的中点,若∠D=125°,则∠DAB的度数为 70 °.
【答案】70.
【分析】连接OD、OC,根据圆内接四边形的性质求出∠B,根据等腰三角形的性质、三角形内角和定理求出∠BOC,进而求出∠BOD,根据圆周角定理解答即可.
【解答】解:如图,连接OD、OC,
∵四边形ABCD为⊙O内接四边形,∠ADC=125°,
∴∠B=180°﹣125°=55°,
∵OB=OC,
∴∠OCB=∠B=55°,
∴∠BOC=180°﹣55°×2=70°,
∵点C为的中点,
∴∠DOC=∠BOC=70°,
∴∠BOD=140°,
由圆周角定理得:∠DAB∠BOD=70°,
故答案为:70.
【点评】本题考查的是圆内接四边形的性质、圆周角定理,熟记圆内接四边形的对角互补是解题的关键.
22.(2025•大同二模)如图,已知⊙O的直径AE=10cm,∠B=∠EAC,则AC的长为 5cm .
【答案】5cm.
【分析】连接CE,根据圆周角定理得出∠B=∠E,∠ACE=90°,求出∠E=∠EAC=45°,解直角三角形求出AC即可.
【解答】解:连接CE,
∵AE为⊙O的直径,
∴∠ACE=90°,
∵圆周角∠B和∠E都对着,
∴∠B=∠E,
∵∠B=∠EAC,
∴∠E=∠EAC,
∵∠ACE=90°,
∴∠E=∠EAC=45°,
∴sinE,
∵AE=10cm,
即sin45°,
解得:AC=5(cm),
故答案为:5cm.
【点评】本题考查了解直角三角形和圆周角定理,注意:在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等,直径所对的圆周角是直角.
23.(2025•山西模拟)如图,PA是⊙O的切线,A为切点,PO的延长线交⊙O于点B,连接AB,若∠PAB=122°,则∠P的度数为 26° .
【答案】26°.
【分析】如图,连接OA,根据切线的性质和等腰三角形的性质即可得到结论.
【解答】解:如图,连接OA,
∵PA是⊙O的切线,
∴OA⊥PA,
∴∠PAO=90°,
∵∠PAB=122°,
∴∠BAO=32°,
∵OA=OB,
∴∠B=∠BAO=32°,
∴∠AOP=2∠B=64°,
∴∠P=90°﹣64°=26°,
故答案为:26°.
【点评】本题考查的是切线的性质,熟记圆的切线垂直于经过切点的半径是解题的关键.
【几何综合】
27.(2025•大同二模)如图,对折矩形ABCD,使AD与BC重合,得到折痕EF,把纸片展平.再一次折叠纸片,使点A落在EF上的点N处,并使折痕经过点B,得到折痕BM,同时得到线段BN,MN.若AE=1,则MN的长为( )
A. B.1 C. D.2
【答案】C
【分析】连接AN,由矩形的性质得∠BAD=90°,由折叠得BE=AE=1,NB=NA,NB=AB,则AB=2AE=2,NB=NA=AB,由等边三角形的性质得∠ABN=60°,则∠ABM=∠NBM∠ABN=30°,所以MB=2MA,由ABMA=2,得MN=MA,于是得到问题的答案.
【解答】解:连接AN,
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠BAD=90°,
由折叠得BE=AE=1,NB=NA,NB=AB,MN=MA,
∴AB=2AE=2,NB=NA=AB,
∴△ABN是等边三角形,
∴∠ABN=60°,
∴∠ABM=∠NBM∠ABN=30°,
∴MB=2MA,
∵ABMA=2,
∴MN=MA,
故选:C.
【点评】此题重点考查矩形的性质、翻折变换的性质、等边三角形的判定与性质、直角三角形中30°角所对的直角边等于斜边的一半、勾股定理等知识,正确地作出辅助线是解题的关键.
28.(2025•运城模拟)如图,在▱ABCD中,∠A=60°,以点B为圆心,适当长为半径作弧,分别交AB,BC于M,N两点,再分别以点M,N为圆心,大于的长为半径作弧,两弧交于点P,作射线BP,交AD于点E,交CD的延长线于点F,连接CE,若点E恰好是AD的中点,则的值为 .
【答案】.
【分析】由作图可知,BF是∠ABC的平分线,则∠ABF=∠CBF,由▱ABCD,点E恰好是AD的中点,可得AE=DE,∠F=∠CBF,则BC=CF,△BCF是等腰三角形,证明△FDE≌△BAE(AAS),则EF=BE,CE⊥BF,然后作答即可.
【解答】解:由作图可知,BF是∠ABC的平分线,
∴∠ABF=∠CBF,
∵四边形ABCD是平行四边形,点E恰好是AD的中点,
∴CD∥AB,AE=DE,∠BCD=∠A=60°,
∴∠F=∠ABF,∠FDE=∠BAE,
∴∠F=∠CBF,
∴BC=CF,△BCF是等腰三角形,
∵∠F=∠ABF,∠FDE=∠BAE,DE=AE,
∴△FDE≌△BAE(AAS),
∴EF=BE,
∴CE⊥BF,
∴∠BEC=90°,
∵,
∴,
故答案为:.
【点评】本题考查了平行四边形的性质,全等三角形的判定与性质,等腰三角形的判定与性质,特殊角的三角函数,熟练掌握平行四边形的性质,作角平分线,全等三角形的判定与性质,等腰三角形的判定与性质是解题的关键.
29.(2025•孝义市一模)如图,AB∥CD,CE平分∠ACD,交AB于点E.
(1)实践与操作:利用尺规作∠CAB的平分线,交CE于点O,交CD于点F,连接EF(要求:尺规作图并保留作图痕迹,不写作法,标明字母);
(2)猜想与证明:试猜想四边形ACFE的形状,并加以证明.
【分析】(1)根据角平分线的作图方法作图即可.
(2)由角平分线的定义可得∠ACE=∠FCE,∠CAF=∠EAF,由平行线的性质可得∠AEC=∠FCE,∠AFC=∠EAF,则可得∠ACE=∠AEC,∠CAF=∠AFC,进而可得AC=AE,AC=CF,则AE=CF,可得四边形ACFE是平行四边形,再结合AC=AE,可得四边形ACFE是菱形.
【解答】解:(1)如图,射线AF即为所求.
(2)四边形ACFE是菱形.
证明:∵CE平分∠ACD,
∴∠ACE=∠FCE.
∵AB∥CD,
∴∠AEC=∠FCE,
∴∠ACE=∠AEC,
∴AC=AE.
∵AF平分∠CAB,
∴∠CAF=∠EAF,
∵AB∥CD,
∴∠AFC=∠EAF,
∴∠CAF=∠AFC,
∴AC=CF,
∴AE=CF,
∴四边形ACFE是平行四边形.
∵AC=AE,
∴四边形ACFE是菱形.
【点评】本题考查作图—基本作图、角平分线的定义、平行线的性质、等腰三角形的判定、平行四边形的判定与性质、菱形的判定,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题.
30.(2025•太原一模)如图,已知在△ABC中,∠B=90°,点D,E分别是BC,AC的中点,连接DE.
(1)实践与操作:利用尺规在△ABC外部作∠CAG=∠C,射线AG交DE的延长线于点F(要求:保留作图痕迹,标明字母,不写作法);
(2)猜想与证明:猜想(1)中的四边形ABDF的形状,并加以证明.
【分析】(1)根据作一个角等于已知角的方法作图即可.
(2)由题意得AG∥BC,DE为△ABC的中位线,则DE∥AB,可得∠B+∠BAF=180°,∠B+∠BDF=180°,即∠BAF=90°,∠BDF=90°,从而可得四边形ABDF为矩形.
【解答】解:(1)如图,∠CAG即为所求.
(2)四边形ABDF为矩形.
理由:∵∠CAG=∠C,
∴AG∥BC,
∴∠B+∠BAF=180°,
∵∠B=90°,
∴∠BAF=90°.
∵点D,E分别是BC,AC的中点,
∴DE为△ABC的中位线,
∴DE∥AB,
∴∠B+∠BDF=180°,
∴∠BDF=90°.
∴四边形ABDF为矩形.
【点评】本题考查作图—基本作图、三角形中位线定理、平行线的判定与性质、矩形的判定,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题.
31.(2025•大同二模)如图,四边形ABCD是平行四边形,AC是对角线.
(1)尺规作图:作AC的垂直平分线,垂足为点O,分别交CD于点E,AB于点F.连接AE,CF(要求:不写作法,保留作图痕迹并标明字母);
(2)判断四边形AECF的形状,并说明理由.
【分析】(1)根据线段垂直平分线的作图方法作图即可.
(2)由平行四边形的性质可得OA=OC,AB∥CD,证明△AOF≌△COE,可得CE=AF,进而可得四边形AECF为平行四边形.由线段垂直平分线的性质可得AE=CE,则可得四边形AECF为菱形.
【解答】解:(1)如图,直线EF即为所求.
(2)四边形AECF为菱形.
理由:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴OA=OC,AB∥CD,
∴∠ACE=∠CAF,∠CEO=∠AFO,
∴△AOF≌△COE(AAS),
∴CE=AF,
∵AB∥CD,
∴四边形AECF为平行四边形.
∵直线EF为线段AC的垂直平分线,
∴AE=CE,
∴四边形AECF为菱形.
【点评】本题考查作图—基本作图、线段垂直平分线的性质、平行四边形的性质、菱形的判定,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题.
32.(2025•朔州模拟)如图,矩形ABCO中,延长AO到D,使DO=AO,延长CO到E,使EO=CO,连接AE,ED,DC,AC.
(1)试判断四边形AEDC的形状,并说明理由;
(2)若,求四边形AEDC的面积.
【分析】(1)根据对角线互相垂直的矩形是菱形判断证明即可;
(2)根据菱形面积=对角线乘积的一半进行计算即可.
【解答】解:(1)四边形AEDC是菱形.理由如下:
∵DO=AO,EO=CO,
∴四边形AEDC是平行四边形,
∵四边形ABCO是矩形,
∴∠AOC=90°,即 AD⊥EC,
∴平行四边形AEDC是菱形.
(2)∵四边形AEDC是菱形,∠EAC=120°,∠CDE=120°,
∴∠AED=180°﹣∠EAC=60°,
∴.
∵,
∴.
∴.
∴AD=2AO=4、3cm,EC=2OE=12cm.
∴菱形AEDC的面积为:.
【点评】本题考查了矩形的性质、菱形的判定与性质、平行四边形的判定与性质、勾股定理、含30°角的直角三角形性质,熟练掌握以上知识点是关键.
33.(2025•介休市一模)如图,平行四边形ABCD中,∠ADB=90°.
(1)求作:AB的垂直平分线MN,交AB于点M,
交BD延长线于点N(要求:尺规作图,保留作图痕迹,不写作法,不下结论)
(2)在(1)的条件下,设直线MN交AD于E,连接BE,且∠C=22.5°,求证:NE=AB.
【分析】(1)利用基本作图,作AB的垂直平分线即可;
(2)先根据平行四边形的性质得到∠A=∠C=22.5°,再利用线段垂直平分线的性质得到EA=EB,MN⊥AB,则∠EBA=∠A=22.5°,接着判断△DEB为等腰直角三角形得到DE=DB,然后证明△NDE≌△ADB,从而得到结论.
【解答】(1)解:如图,MN为所作;
(2)证明:如图,
∵四边形ABCD为平行四边形,
∴∠A=∠C=22.5°,
∵MN垂直平分AB,
∴EA=EB,MN⊥AB,
∴∠EBA=∠A=22.5°,
∴∠DEB=∠A+∠EBA=45°,
∵∠ADB=90°,
∴△DEB为等腰直角三角形,
∴DE=DB,
∵∠N+∠NED=90°,∠A+∠MEA=90°,
而∠NED=∠AEM,
∴∠N=∠A,
在△NDE和△ADB中,
,
∴△NDE≌△ADB(AAS),
∴NE=AB.
【点评】本题考查了作图﹣基本作图:熟练掌握5种基本作图(作已知线段的垂直平分线).也考查了平行四边形的性质和全等三角形的判定与性质.
34.(2025•长治一模)如图,点A,B在⊙O上,且∠AOB=120°,直线AC与⊙O相切.
(1)尺规作图:过点B作BD⊥AC于点D,交⊙O于点E,连接AE.(不写作法,保留作图痕迹)
(2)请判断四边形AOBE的形状,并说明理由.
【分析】(1)以点B为圆心,任意长为半径画弧交AC于两点,分别以这两点为圆心,大于这两点距离的为半径画弧交于一点,过点B和这点作直线即可;
(2)连接OE,分别证明△BOE和△AOE是等边三角形,可证明OA=AE=OB=BE,从而可得结论.
【解答】解:(1)如图,线段BD为所求;
(2)四边形AOBE为菱形.
理由:如图,连接OE.
∵直线AC与⊙O相切,
∴OA⊥AC,
∴∠OAC=90°.
∵BD⊥AC,
∴∠BDC=90°,
∴OA∥BD,
∴∠AOB+∠OBD=180°.
∵∠AOB=120°,
∴∠OBD=60°.
∵OB=OE,
∴△OBE为等边三角形,
∴OB=OE=BE,∠EOB=60°,
∴∠EOA=60°,
∴△AOE为等边三角形,
∴AE=OE=OA,
∴BE=AE=OA=OB,
∴四边形AOBE为菱形.
【点评】本题主要考查作图﹣复杂作图,作垂线,菱形的判定,切线的性质等知识,正确作图是解答本题的关键.
35.(2024•长治模拟)阅读:如图1,点A是⊙O外一点,点P是⊙O上一动点.若⊙O的半径为3,OA长度为5,则根据:PA≥OA﹣OP,得到点P到点A的最短距离为:5﹣3=2.
解决问题:
(1)如图2,已知正方形ABCD的边长为4,点M、N分别从点B、C同时出发,以相同的速度沿边BC、CD方向向终点C和D运动,连接AM和BN交于点P.
①证明:△ABM≌△BCN;
②求点P到点C的最短距离.
(2)如图3,在平面直角坐标系中,等边△OAB的边OB在x轴正半轴上,点A(3,m),m>0,点D从B点出发,沿BO运动到O,点E同时从O点以相同的速度出发,沿OA运动到A,连接AD、BE,交点为F,M是y轴上一点,求FM的最小值.
【分析】(1)①利用SAS证明三角形全等即可;
②根据条件确定P点在以AB为直径的圆上,取AB的中点O,连接OP、PC,OC,当P、O、C三点共线时,PC有最小值为OC=OP;
(2)先证明△ABD≌△BOE(SAS),可得∠AFB=120°,由此可知A、B、F三点共圆,作△ABF的外接圆N,连接AN,BN,MN,FN,当F、M、N三点共线时,FM有最小值为MN﹣FN,当MN⊥y轴时,MN有最小值6,连接ON交AB于点G,则ON垂直平分AB,求出NF=NB=2,即可求FM的最小值为6﹣2.
【解答】(1)①证明:由题可知BM=CN,、
∵AB=BC,∠ABM=∠BCN,
∴△ABM≌△BCN(SAS);
②解:∵△ABM≌△BCN,
∴∠CBN=∠BAM,
∵∠ABP+∠CBN=90°,
∴∠BAP+∠ABP=90°,
∴∠APB=90°,
∴P点在以AB为直径的圆上,
取AB的中点O,连接OP、PC,OC,
∴PC≤OM+CO,
∴当P、O、C三点共线时,PC有最小值为OC=OP,
∵OB=2,BC=4,
∴OC=2,
∴PC的最短距离为22;
(2)解:由题可知,OE=BD,
∵△ABO是等边三角形,
∴∠EOB=∠ABD=60°,OB=AB,
∴△ABD≌△BOE(SAS),
∴∠BAD=∠OBE,
∴∠AFB=180°﹣∠BAD﹣∠ABF=180°﹣(∠OBE+∠ABF)=180°﹣60°=120°,
∴A、B、F三点共圆,
作△ABF的外接圆N,连接AN,BN,MN,FN,
当F、M、N三点共线时,FM有最小值为MN﹣FN,
当MN⊥y轴时,MN有最小值6,
∵点A(3,m),△OAB是等边三角形,
∴BO=AB=OA=6,
连接ON交AB于点G,
∵AO=OB,AN=BN,
∴ON垂直平分AB,
∴∠OGB=90°,
∵∠OBG=60°,
∴∠ONB=30°,
∴GBBO=3,
∵∠ONB=60°,
∴∠NBG=30°,
∴BN32,
∵NF=NB,
∴FM的最小值为6﹣2.
【点评】本题考查圆的综合应用,熟练掌握垂径定理,三角形全等的判定及性质,等边三角形的性质,定角定弦作圆是解题的关键.
36.(2024•山西)综合与探究
问题情境:如图1,四边形ABCD是菱形,过点A作AE⊥BC于点E,过点C作CF⊥AD于点F.
猜想证明:
(1)判断四边形AECF的形状,并说明理由;
深入探究:
(2)将图1中的△ABE绕点A逆时针旋转,得到△AHG,点E,B的对应点分别为点G,H.
①如图2,当线段AH经过点C时,GH所在直线分别与线段AD,CD交于点M,N.猜想线段CH与MD的数量关系,并说明理由;
【答案】(1)四边形AECF为矩形,理由详见解析;(2)①CH=MD,理由详见解析.
【分析】(1)根据矩形的判定方法(有三个角是直角的四边形是矩形)很容易证出;
(2)①方法一可先证△HAM≌△DAC,得出AM=AC,减去公共边得出CH=MD.方法二证△CDH≌△MHD,可直接得出CH=MD;
【解答】解:(1)四边形AECF为矩形.理由如下:
∵AE⊥BC,CF⊥AD,
∴∠AEC=90°,∠AFC=90°,
∵四边形ABCD 为菱形,
∴AD∥BC,
∴∠AFC+∠ECF=180°,∠ECF=180°﹣∠AFC=90°
∴四边形AECF为矩形.
(2)①CH=MD.理由如下:
证法一:
∵四边形ABCD为菱形,
∴AB=AD,∠B=∠D.
∵△ABE 旋转得到△AHG,
∴AB=AH,∠B=∠H.
∴AH=AD,∠H=∠D.
∵∠HAM=∠DAC,
∴△HAM≌△DAC,
∴AM=AC,
∴AH﹣AC=AD﹣AM,
∴CH=MD.
证法二:
如图,连接HD.
∵四边形ABCD为菱形,
∴AB=AD,∠B=∠ADC,
∵△ABE 旋转得到△AHG,
∴AB=AH,∠B=∠AHM,
∴AH=AD,∠AHM=∠ADC,
∴∠AHD=∠ADH,
∴∠AHD﹣∠AHM=∠ADH﹣∠ADC,
∴∠MHD=∠CDH,
∵DH=HD,
∴△CDH≌△MHD,
∴CH=MD.
【点评】本题主要考查了四边形综合以及菱形的性质、矩形的判定和性质、旋转的性质,熟练掌握这些基础知识是解题关键.
37.(2024•山西模拟)“综合与实践”课上,老师提出如下问题:如图1,Rt△ABC中,∠ABC=90°,BD为AC边上的中线.将△ABD沿射线BC的方向平移,得到△EFG,其中点A,B,D的对应点分别为E,F,G,如图2,当线段EF经过点D时,连接DC,GC,请判断四边形DFCG的形状,并说明理由.
数学思考
(1)请回答老师提出的问题;
深入探究
(2)老师将图2中的△EFG绕点F按逆时针方向旋转得到△PFQ,其中点E,G的对应点分别为P,Q,线段PF,QF分别与边BD交于点M,N.如图3,当PQ∥BD时,让同学们提出新的问题.
①“勤学小组”提出问题:试猜想线段PM和FM的数量关系,并证明;
【答案】(1)矩形,见解析;(2)①PM=FM.见解析;②.
【分析】(1)四边形DFCG是矩形,由平移的性质得到DG=BF,DG∥BF,EF∥AB,从而得到∠EFC=∠ABC=90°,根据BD为AC边上的中线,推出,进而证明△BCD是等腰三角形,推出BF=CF,CF=DG,证明四边形DFCG是平行四边形,再根据∠DFC=90°,即可证明四边形DFCG是矩形;
(2)①由平移的性质得到∠E=∠A,AD=EG,BD=FG,BD∥FG,从而得到∠EFG=∠BDF,由(1)可得BD=AD,进而得到∠E=∠EFG=∠A=∠BDF,在图3中,由旋转的性质得到∠P=∠E,EF=PF,根据平行线的性质推出∠P=∠DMF,易证FM=FD,再根据四边形DFCG是矩形,推出,即可证明PM=FM;
【解答】解:(1)四边形DFCG是矩形,
理由如下:∵△ABD平移得到△EFG,
∴DG=BF,DG∥BF,EF∥AB,
∴∠EFC=∠ABC=90°,
∵BD为AC边上的中线,
∴,
∴△BCD是等腰三角形,
∵∠EFC=∠ABC=90°,
∴EF⊥BC,
∴BF=CF,
∴CF=DG,
∵CF∥DG,
∴四边形DFCG是平行四边形,
∵∠DFC=90°,
∴四边形DFCG是矩形;
(2)①PM=FM,
证明:在图2中,∵△ABD平移得到△EFG,
∴∠E=∠A,AD=EG,BD=FG,BD∥FG,
∴∠EFG=∠BDF
由(1)可得,BD=AD,
∴EG=FG,
∴∠E=∠EFG=∠A=∠BDF,
在图3中,△EFG旋转得到△PFQ,
∴∠P=∠E,EF=PF,
∵PQ∥BD,
∴∠P=∠DMF,
∴∠BDF=∠DMF,
∴FM=FD,
由图2可知,四边形DFCG是矩形,
∴∠FDG=90°,
∵,
∴,
∴PM=FM;
【点评】本题考查平移的性质,旋转的性质,矩形的判定,直角三角形的特征,相似三角形判定与性质,解直角三角形等腰三角形的判定与性质,勾股定理,综合性较强,熟练运用平移与旋转的性质是解题的关键.
38.(2025•黎城县校级模拟)综合与探究
问题情境:
在正方形ABCD中,E是AB边上的一个动点,连接CE将△BCE沿直线CE翻折,得到△B′CE,点B的对应点B′落在正方形ABCD内.
猜想证明:
(1)如图1,连接BB′并延长,交AD边于点F.求证:BF=CE.
(2)如图2,当E是AB边的中点时,连接AB′并延长,交CD边于点H,将△ADH沿直线AH翻折,点D恰好落在直线CE上的点D′处,AD′交B′E于点M,D′H交B′C于点N.试判断四边形B′MD′N的形状,并说明理由.
问题解决:
【答案】(1)见解析;
(2)四边形B′MD′N是矩形,理由见解析;
【分析】(1)设BF和CE相交于点O,证明△BCE≌△ABF(ASA),即可得到BF=CE;
(2)证明∠B′MD′=∠AD′H=∠MB′N=90°,即可证明四边形B′MD′N是矩形;
【解答】(1)证明:如图,设BF和CE相交于点O,
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠A=∠ABC=90°,AB=BC,
∴∠ABF+∠OBC=90°,
由折叠可知,CE垂直平分BB′,
∴∠BOC=90°,
∴∠BCE+∠OBC=90°,
∴∠BCE=∠ABF,
在△BCE和△ABF中,
,
∴△BCE≌△ABF(ASA),
∴BF=CE;
(2)解:四边形B′MD′N是矩形;理由如下:
∵四边形ABCD是正方形,
∴AB∥CD,∠D=∠B=90°,
∴∠EAB′=∠AHD,
∵E是AB边的中点,
∴AE=EB,
由折叠的性质可知:BE=EB′,∠CB′E=∠B=90°,
∴AE=EB′,
∴∠B′AE=∠EB′A,
由折叠的性质可知:∠AHD′=∠AHD,∠AD′H=∠ADH=90°,
∴∠EB′A=∠AHD′,
∴EB′∥D′H,
∴∠B′MD′+∠AD′H=180°,
∴∠B′MD′=90°,
∴∠B′MD′=∠AD′H=∠MB′N=90°,
∴四边形B′MD′N是矩形;
【点评】本题属于四边形综合题,考查了矩形的判定和性质、正方形的性质、等腰三角形的判定和性质、解直角三角形、勾股定理、全等三角形的判定和性质、轴对称的性质等知识,添加必要的辅助线构造全等是解题的关键.
39.(2025•榆次区一模)综合与探究
问题情境:数学活动课上,老师带领同学们以正方形为背景探索几何图形变化中的数学结论.如图1,将边长为4的正方形ABCD绕边AD的中点O顺时针旋转,得到正方形EFGH,点A,B,C,D的对应点分别为点E,F,G,H,直线EF与直线CD交于点M.
猜想证明:
(1)如图2,在正方形ABCD旋转过程中,当点A的对应点E恰好落在对角线AC上时,试判断此时四边形OEMD的形状,并说明理由;
深入探究:
(2)在图1中,猜想线段CM与MF的数量关系,并说明理由;
【答案】(1)四边形OEMD为正方形;理由见解答过程;
(2)CM=FM;理由见解答过程;
(3)或,理由见解答过程.
【分析】(1)由旋转性质得OA=OE,再证明出四边形OEMD为矩形,继而证明出本题答案;
(2)连接OM,证明Rt△OEM≌Rt△ODM,继而得到本题答案;
【解答】解:(1)四边形OEMD为正方形;理由如下:
由旋转可得OA=OE.
∵四边形ABCD和四边形EFGH都是正方形,
∴AD=CD,∠D=90°,∠E=90°,
∴∠CAD=45°,
又∵OA=OE,
∴∠AEO=∠CAD=45°,
∴∠AOE=90°,
∴∠EOD=90°,
∴四边形OEMD为矩形,
又∵O为AD的中点,
∴OA=OD,
∴OE=OD,
∴四边形OEMD为正方形;
(2)CM=FM;理由如下:
连接OM,如图1,
,
在Rt△OEM和Rt△ODM中,
,
∴Rt△OEM≌Rt△ODM(HL),
∴EM=DM,
∵四边形ABCD和四边形EFGH为全等的正方形,
∴CD=EF,
∴CM=FM;
【点评】本题属于四边形综合题,主要考查正方形判定及性质,全等三角形判定及性质,矩形判定及性质,旋转性质,相似三角形判定及性质等,熟练掌握全等三角形的判定定理是解答本题的关键.
40.(2025•山西模拟)综合与实践
问题情境:数学活动课上,活动小组探究平行四边形折叠过程中的一些结论,如图1,已知平行四边形ABCD,AB∥CD,AD∥BC,∠C<90°,将平行四边形ABCD沿过点D的直线折叠,使点C落在AD边上的点E处,折痕与BC交于点F.
初步探究:
(1)判断四边形CDEF的形状,并说明理由;
深入探究:如图2,取线段DF边上的一点O(不含点D,F),过点O作BC边的垂线分别与AD,BC交于点I,J,将平行四边形ABCD沿直线IJ折叠,使点C落在BC边上的点H处,使点D落在AD边上的点G处,连接GH.
(2)若随着点O的运动,GH与DF始终保持平行,请求∠C的度数;
【答案】(1)菱形,理由见解析;
(2)∠C=60°;
【分析】(1)根据翻折得到DE=DC,∠CDF=∠EDF,则由平行四边形ABCD,根据平行线+角平分线得到等腰三角形,那么CF=CD,则DE=CF,结合平行,先证明为平行四边形,再根据一组邻边相等即可证明;
(2)先证明四边形DGHF为平行四边形,结合翻折可得CF=CD=DF,那么△CFD为等边三角形,即可求解;
【解答】解:(1)四边形CDEF为菱形;理由如下:
∵将平行四边形ABCD沿过点D的直线折叠,使点C落在AD边上的点E处,折痕与BC交于点F,
∴DE=DC,∠CDF=∠EDF,
∵平行四边形ABCD,AD∥BC,
∴∠EDF=∠CFD,
∴∠CDF=∠CFD,
∴CF=CD,
∴CF=DE,
∴四边形CDEF为平行四边形,
∵DE=DC,
∴四边形CDEF为菱形;
(2)∵GH∥DF,DG∥HF,
∴四边形DGHF为平行四边形,
∴GH=DF,
将平行四边形ABCD沿直线IJ折叠,使点C落在BC边上的点H处,使点D落在AD边上的点G处,
∴GH=DC,而CF=CD,
∴CF=CD=DF,
∴△CFD为等边三角形,
∴∠C=60°;
【点评】本题属于四边形综合题,主要考查了平行四边形的判定与性质,翻折变换,菱形的判定与性质,解直角三角形,勾股定理,等边三角形的判定与性质,难度较大,正确和合理添加垂线解直角三角形是解题的关键.
41.(2025•太原一模)综合与探究
问题情境:数学课上,同学们以等腰直角三角形为背景,探索图形运动变化中元素之间的不变关系.如图1,已知△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC=4.点D是射线BC上的一个动点,连接AD,将线段AB绕点D逆时针旋转90°得到线段EF(点E,F分别是A,B的对应点).
特例分析:
(1)创思小组先研究了点D与点C重合时的情形,如图2.连接AE,CE,CF.请判断此时线段AE与CF的数量关系和位置关系,并证明你的结论;
深入探究:
(2)博闻小组沿着上述思路继续探究,他们改变点D的位置,提出了如下问题,请你解答:
①如图3,当点D在线段BC上,连接AE,CF,猜想线段AE与CF的数量关系和位置关系,说明理由;
【答案】(1)AE=CF,AE∥CF,证明见解析;
(2)①AE=CF,AE∥CF,证明见解析;
【分析】(1)易得△ABC≌△EFC(SSS),再证四边形AEFC是平行四边形,即可得解;
(2)连接AD,ED,FD,并延长FD交AC于点G,先证△ABD≌△EFD(SSS),再证四边形AEFC是平行四边形,即可得解;
【解答】解:(1)AE=CF,AE∥CF.
证明:∵线段AB绕点D逆时针旋转90°得到线段EF,
∴AB=EF,CA=CE,CB=CF,∠ACE=90°,
∴△ABC≌△EFC(SSS),
∴∠BAC=∠FEC,
∵∠BAC=90°,
∴∠FEC=90°=∠ACE,
∴EF∥AC,
∵AB=AC,
∴EF=AC,
∴四边形AEFC是平行四边形,
∴AE=CF,AE∥CF.
(2)解:①AE=CF,AEl∥CF.
理由:连接AD,ED,FD,并延长FD交AC于点G.
∵AB=AC,∠BAC=90°,
∴,
∵线段AB绕点D逆时针旋转90°得到线段EF,
∴AB=EF,DA=DE,DB=DF,∠BDF=90°,
∴△ABD≌△EFD(SSS),
∴∠B=∠EFD=45°,
∵∠CDG=∠BDF=90°,
∴∠DCG+∠DGC=90°,
∴∠DGC=45°,
∴∠DGC=∠EFD,
∴EF∥AC,
∵EF=AB=AC,
∴四边形AEFC是平行四边形,
∴AE=CF,AE∥CF.
②由题知,以BD为腰,则可BD=BE或DB=DE,
但是从点D运动轨迹和图形来看,若DB=DE,则DB=DA,
当D在线段BC上时,此时E和B重合,不存在△BDE,
当D在射线BC上时,此时∠BAD>90°,不存在DA=DB,
故只需讨论BD=BE即可;
①如图,当点D在线段BC上时,记DE与AB交点为P,
由前述可知△ABD≌△EFD(SSS),
∴∠BAD=∠E,AB=EF=4,
∵∠BPE=∠DPA,
∴∠ABE=∠ADE=90°,
根据题意可知∠ABC=45°,∠DBF=45°,
∴∠ABF=90°,
∴∠ABE+∠ABF=180°,
∴E、B、F共线,
设BD=BE=x,则DF=x,BFx,
∵BF=EF﹣BE=4﹣x,
∴4﹣xx,
解得x=4,即BD=4;
【点评】本题主要考查了旋转的性质、全等三角形的判定和性质、勾股定理、等腰三角形的性质等内容,熟练掌握相关知识是解题的关键.
42.(2025•孝义市一模)综合与探究
问题情境:在数学活动课上,老师提出如下问题:如图1,点E是矩形ABCD的边AB上一点,DF⊥CE,垂足为点F,且BE=CF.求证:AE=EF.
数学思考:
(1)请你解答老师提出的问题;
拓展探究:
“兴趣小组”在图1的基础上,将△CDF以点C为中心顺时针旋转,得到△C′D′F′(点D与D′对应),并提出新的问题,请你解决这两个问题;
(2)如图2,若点F′恰好落在边CD上,连接FF′并延长交DD′于点P.猜想线段PF′与DD′的数量关系,并说明理由;
【答案】(1)见解析;
(2)猜想:,理由见解析;
【分析】(1)利用矩形性质得DC∥AB,DC=AB,∠B=90°,再证明△CDF≌△ECB,再利用全等的性质得CD=CE,继而得到本题答案;
(2)根据旋转性质可得CF=CF',CD=CD',△CD'F′≌△CDF,再得∠DFF′=∠PF′D',利用外角和定理得CF'F=∠F'DF+∠DFF',继而得∠DD'F′=∠D'F′P,后得∠PDF'=∠PF'D,再利用等边对等角即可证明;
【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是矩形,
∴DC∥AB,DC=AB,∠B=90°,
∴∠DCF=∠CEB,
∵DF⊥CE,
∴∠DFC=90°,
又∵BE=CF,
∴△CDF≌△ECB(ASA),
∴CD=CE,
∴AB=CE,
∴AB﹣BE=CE﹣CF,
∴AE=EF.
(2)解:;理由如下:
由旋转,得CF=CF',CD=CD',△CD'F'≌△CDF,
∴∠CF'D'=∠CFD=90°,∠CFF'=∠CF'F,∠CD'F'=∠CDF,
∴∠CFF'+∠DFF'=90°,∠CF'F+∠PF'D'=90°,
∴∠DFF'=∠PF'D',
∵∠CF'F是△DFF'的外角,
∴∠CF'F=∠F'DF+∠DFF',
又∵∠CD'D=∠CD'F'+∠DD'F',
∴∠DFF'=∠DD'F',
∴∠DD'F'=∠D'F'P,
∴PD'=PF',
又∵∠DD'F'+∠D'DF'=90°,∠PF'D+∠PF'D'=90°,
∴∠PDF'=∠PF'D,
∴PD=PF',
∴PD=PD',
∴;
【点评】本题考查矩形性质,全等三角形判定及性质,外角和定理,等腰三角形性质,旋转性质,相似三角形判定及性质,勾股定理等,熟练掌握相关知识是解题的关键.
43.(2025•大同二模)综合与探究
问题情境:
如图1,两块全等的三角形纸片ABC,DEF叠放在一起,AB=AC=DE=DF=5,BC=EF=6.
初步探究:
(1)如图2,将△DEF沿BA方向平移,当点E与点A重合时,连接CF.试判断四边形ACFD的形状,并说明理由;
深入探究:
(2)将图2位置的△DEF绕点A顺时针旋转得到△D′EF′.D,F的对应点分别是D′,F′.
①如图3,当EF′⊥BC时,垂足为G,D′F′与BC交于点H,求线段GH的长;
【答案】(1)菱形,理由见解析;
(2)①;
【分析】(1)由题易得四边形ACFD是平行四边形,再根据AC=DE=DA即可得解;
(2)①先求出BG=3,AG=4,通过线段转换得到F'G=2,再证△ABG∽△HF′G即可得解;
【解答】解:(1)菱形.
理由如下:∵图2中的△DEF 是由△ABC平移得到的,
∴AC=FD,AC∥FD,
∴四边形ACFD是平行四边形,
又∵AC=DE,即AC=DA,
∴▱ACFD是菱形.
(2)①∵△DEF是由△ABC 平移得到的,
∴∠DEF=∠B,
∵DE=DF,
∴∠DEF=∠DFE,
∴∠B=∠DFE,
在△ABC中,∵AB=AC,EF⊥BC,
∴,∠AGB=90°,
在Rt△ABG中,,
∵△D′EF′是由△DEF绕点A旋转得到的,
∴∠F'=∠DFE,
∴∠F'=∠B,
∴AF′=AF,F′G=AF﹣AG=AF﹣AG=6﹣4=2,
又∵∠AGB=∠HGF',
∴△ABG∽△HF′G,
∴,即,
∴;
【点评】本题主要考查等腰三角形的判定和性质,菱形的判定和性质,旋转的性质,相似三角形的判定和性质,锐角三角函数的计算,掌握旋转的性质,锐角三角函数的计算,数形结合分析,分类讨论思想是关键.
44.(2025•朔州模拟)综合与探究
问题情境:在等腰直角△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,D为直线BC上任意一点,连接AD.将线段AD绕点D按顺时针方向旋转90°得线段ED,连接BE.
尝试发现:
(1)如图1,当点D在线段BC上时,求线段BE与CD的数量关系;
类比探究:
(2)如图2,当点D在线段BC的延长线上时,线段BE与CD是否存在(1)中的数量关系?如果存在,写出BE与CD的数量关系并说明理由,如果不存在,请说明理由;
拓展探究:
【答案】(1)BECD;
(2)存在BECD,理由见解答过程;
【分析】(1)过E作EM⊥CB于M,证明△ACD≌△DME(AAS),可得AC=DM,CD=EM,从而可得△BEM是等腰直角三角形,故BEBMCD;
(2)过点E作EM⊥BC交BC于点M,证明△ACD≌△DME(AAS),有CD=EM,AC=DM,可得△BEM是等腰直角三角形,即可得BEBMCD;
(3)当D在CB的延长线上(点D在点C的右侧)时,过点E作EM⊥CB 于点M,连接CE,证明△ACD≌△DME(AAS),可得CD=EM,AC=DM,求出CE,即得cos∠ECD;当D在BC的延长线上(点D在点C的左侧)时,过点E作EM⊥CB 于点M,连接CE,同理可得cos∠ECD.
【解答】解:(1)BECD,理由如下:
过E作EM⊥CB于M,如图:
由旋转得:AD=DE,∠ADE=90°,
∴∠ADC+∠EDM=90°,
∵∠ACB=90°,
∴∠ACD=∠DME=90°,∠ADC+∠CAD=90°,
∴∠CAD=∠EDM,
∴△ACD≌△DME(AAS),
∴AC=DM,CD=EM,
∵AC=BC,
∴BC=DM,
∴BM=DM﹣BD=BC﹣BD=CD,
∴BM=EM,
∵EM⊥CB,
∴△BEM是等腰直角三角形,
∴BEBMCD;
(2)存在BECD;理由如下:
过点E作EM⊥BC交BC于点M,如图:
由旋转得AD=DE,∠ADE=90°,
∴∠ADC+∠EDM=90°,
∵∠ACB=90°,
∴∠ACD=∠DME=90°,∠ADC+∠CAD=90°,
∴∠CAD=∠EDM,
∴△ACD≌△DME(AAS),
∴CD=EM,AC=DM,
∵AC=BC,
∴DM=BC,
∴BM=BC﹣CM=DM﹣CM=CD,
∴BM=EM,
∵EM⊥CB,
∴△BEM是等腰直角三角形,
∴BEBMCD;
【点评】本题考查几何变换综合应用,涉及全等三角形判定与性质,锐角三角函数,等腰直角三角形三边的关系等,解题的关键是作辅助线,构造全等三角形解决问题.
45.(2025•山西模拟)综合与探究
问题情境:在正方形ABCD中,E是AB边上的一个动点,连接CE将△BCE沿直线CE翻折,得到△B′CE,点B的对应点B′落在正方形ABCD内.
(1)如图1,连接BB′并延长,交AD边于点F.猜想线段BF与CE的数量关系并说明理由.
(2)如图2.当E是AB边的中点时,连接AB′并延长,交CD边于点H,将△ADH沿直线AH翻折,点D恰好落在直线CE上的点D′处,AD′交B′E于点M,D′H交B′C于点N.判断四边形B′MD′N的形状,并说明理由.
【答案】(1)见解析;
(2)四边形B′MD′N是矩形,理由见解析;
【分析】(1)设BF和CE相交于点O,证明△BCE≌△ABF(ASA),即可得到BF=CE;
(2)证明∠B′MD′=∠AD′H=∠MB′N=90°,即可证明四边形B′MD′N是矩形;
【解答】解:(1)BF=CE,
理由:如图,设BF和CE相交于点O,
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠A=∠ABC=90°,AB=BC,
∴∠ABF+∠OBC=90°,
由折叠可知,CE垂直平分BB′,
∴∠BOC=90°,
∴∠BCE+∠OBC=90°,
∴∠BCE=∠ABF,
在△BCE和△ABF中,
,
∴△BCE≌△ABF(ASA),
∴BF=CE;
(2)四边形B′MD′N是矩形;理由如下:
∵四边形ABCD是正方形,
∴AB∥CD,∠D=∠B=90°,
∴∠EAB′=∠AHD,
∵E是AB边的中点,
∴AE=EB,
由折叠的性质可知:BE=EB′,∠CB′E=∠B=90°,
∴AE=EB′,
∴∠B′AE=∠EB′A,
由折叠的性质可知:∠AHD′=∠AHD,∠AD′H=∠ADH=90°,
∴∠EB′A=∠AHD′,
∴EB′∥D′H,
∴∠B′MD′+∠AD′H=180°,
∴∠B′MD′=90°,
∴∠B′MD′=∠AD′H=∠MB′N=90°,
∴四边形B′MD′N是矩形;
【点评】本题属于四边形综合题,考查了矩形的判定和性质、正方形的性质、等腰三角形的判定和性质、解直角三角形、勾股定理、全等三角形的判定和性质、轴对称的性质等知识,添加必要的辅助线构造全等是解题的关键.
追风赶月莫停留,平芜尽处是春山。第 1 页 共 25 页
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$$专题 几何-基础题型 目录 【平行线的性质与判定】 1 【垂直平分线的性质与判定】 4 【平移的性质】 4 【位似图形的性质】 4 【解直角三角形的应用】 5 【圆】 5 【几何综合】 7 【平行线的性质与判定】 1.(2025•孝义市一模)自行车尾灯内部的角反射器是由许多垂直的平面镜组成,其工作原理如图2所示,平面镜AO⊥BO,当光线CD射向镜面OB时,经过两次反射后,光线EF沿平行于CD的方向射出,若∠1=50 ,则∠2的度数是( ) 1题 2题 A.20 B.30 C.40 D.50 2.(2025•太原一模)如图,一个平面镜EF放置在两个互相平行的挡板m和n之间,平面镜EF与挡板n形成的锐角为23 .一支激光笔从点A处发出的光束投射到平面镜上的点B处,反射光束投射到挡板m上的点C处.设光束AB所在直线与挡板m的交点为D,若∠DBF=∠CBE=52 ,则∠BCD的度数为( ) A.75 B.76 C.104 D.105 3.(2025•朔州模拟)如图是某机械加工厂加工的一种零件的示意图,其中AB∥CD,DE⊥BC,∠EDC=20 ,则∠ABC等于( ) 3题 4题 A.20 B.70 C.80 D.90 4.(2025•山西模拟)如图,已知直角三角板ABC的直角顶点A在直线m上,∠C=60 ,直线m∥n,若∠2=55 ,则∠1的度数是( ) A.25 B.35 C.45 D.55 5.(2025•介休市一模)图1是某品牌共享单车放在水平地面的实物图,图2是其示意图,其中AB、CD都与地面平行,∠BCD=68 ,∠BAC=52 ,已知AM与CB平行,则∠MAC的度数为( ) 5题 6题 A.52 B.60 C.68 D.112 6.(2025•山西模拟)如图,一条公路两次拐弯后,和原来的方向相同,第一次的拐角∠B=135 ,第二次拐角C处有一路灯,白天某一时刻,路灯CE的影子CF与BC的夹角∠BCF=97 ,则∠FCD的度数为( ) A.38 B.45 C.46 D.49 7.(2025•榆次区一模)一副三角板如图放置,∠A=45 ,∠E=30 ,DE∥AC,则∠1的度数为( ) 7题 8题 A.95 B.100 C.105 D.120 8.(2025•运城模拟)如图,有一个角为30 的直角三角板放置在一个长方形直尺上,若∠1=22 ,则∠2的度数为( ) A.158 B.142 C.134 D.135 9.(2025•长治一模)如图,四边形ABCD是平行四边形,对角线AC,BD相交于点O,∠BAD=135 ,∠ACD=80 ,∠CBD=20 ,则∠COD的度数为( ) A.75 B.53 C.85 D.90 10.(2024•长治模拟)某市为了方便市民绿色出行,推出了共享单车服务.图①是某品牌共享单车放在水平地面的实物图,图②是其示意图,其中AB,CD都与地面l平行,∠BCD=60 ,∠BAC=54 .当∠MAC为( )度时,AM与CB平行. A.16 B.60 C.66 D.114 11.(2024•长治模拟)明朝科学家徐光启在《农政全书》中用图画描绘了“筒车”(一种水利灌溉工具)的工作原理.如图2,筒车盛水桶的运行轨道是以轴心O为圆心的圆.已知圆心O在水面上方,且⊙O被水面截得弦AB长为8米,⊙O半径长为6米,若点C为运行轨道的最低点,则点C到弦AB所在直线的距离是( ) 11题 12题 A.2米 B.4米 C.米 D.米 12.(2025•长治一模)光从一种介质射向另一种介质时会发生折射.如图,用直线m,n表示一块玻璃的两个面,且m∥n.现有一束光线AB从空气射向玻璃,BC是折射光线,D为射线AB延长线上一点.若∠1=20 ,∠2=145 ,则∠3=_ . 【垂直平分线的性质与判定】 13.(2025•山西模拟)如图,在 ABC中,以点C为圆心,BC长为半径画弧,交AB边于点D,再分别以点B,D为圆心,BC的长为半径画弧,两弧交于点F,作射线CF交AB边于点E.若BE=1,EC=3,AC=7,则AD的长为_. 【平移的性质】 14.(2025•太原一模)如图,将 ABC沿着AB的方向平移得到 A'B'C',其中A'C'与BC交于D,连接CC′,则下列结论一定成立的是( ) A.A′B=CC′ B.∠A=∠B' C.B′C′=2BD D.∠B'=∠BCC' 【位似图形的性质】 26.(2025•山西模拟)如图, ABC与 DFE位似,点O为位似中心,若 ABC与 DFE的面积比为4:9,则为_. 【解直角三角形的应用】 24.(2025•朔州模拟)如图是传送带和水平地面所成斜坡的示意图,传送带和地面所成斜坡的坡度i为1:,若该传送带把某物体从地面传送到离地面15米高的地方,那么该物体所经过的路程恰好是_米. 25.(2025•长治一模)如图,一个滑雪爱好者乘滑雪板沿斜坡上的滑雪道笔直滑下208米,若斜坡滑雪道的坡度(指斜坡的铅直高度与水平宽度的比)为5:12,则他在这次滑雪时下降的高度是_米. 【圆】 15.(2025•大同二模)如图,射线AB与⊙O相切于点B,经过圆心O的射线AC与⊙O相交于点D,C,连接BC,若∠A=40 ,则∠ACB的度数为( ) A.15 B.20 C.25 D.30 16.(2025•朔州模拟)一个圆形人工湖如图所示,弦AB是湖上的一座桥,已知桥AB长50m,测得圆周角∠ACB=45 ,则这个人工湖的直径AD为( ) A.25m B.50m C.25m D.100m 17.(2025•山西模拟)如图是某宣传版面的平面示意图.其形状是扇形的一部分,AD和BC都是半径的一部分.小强测得∠ADC=∠BCD=120 ,DC=60cm,AD=BC=40cm,则这块宣传版面的周长为( ) A. B. C. D. 18.(2025•山西模拟)如图,已知AB是⊙O的直径,点C为圆上一点,连接BC,过点O作OD∥BC,与⊙O交于点D,连接DC,若∠B= ,则∠CDO的度数为( ) A. B.180 ﹣ C.a D. 19.(2025•榆次区一模)如图,AB与⊙O相切于点A,连接BO并延长交⊙O于点C,连接AC.若∠B=28 ,则∠C的度数为( ) A.28 B.29 C.31 D.62 20.(2025•运城模拟)如图,AB是⊙O的直径,弦CD交AB于点E,连接AC,AD,BC.若∠BAC=32 ,则∠D的度数为( ) A.68 B.58 C.32 D.64 21.(2025•孝义市一模)如图,四边形ABCD内接于⊙O,AB为⊙O的直径,点C为的中点,若∠D=125 ,则∠DAB的度数为_ . 22.(2025•大同二模)如图,已知⊙O的直径AE=10cm,∠B=∠EAC,则AC的长为_ . 23.(2025•山西模拟)如图,PA是⊙O的切线,A为切点,PO的延长线交⊙O于点B,连接AB,若∠PAB=122 ,则∠P的度数为_ . 【几何综合】 27.(2025•大同二模)如图,对折矩形ABCD,使AD与BC重合,得到折痕EF,把纸片展平.再一次折叠纸片,使点A落在EF上的点N处,并使折痕经过点B,得到折痕BM,同时得到线段BN,MN.若AE=1,则MN的长为( ) A. B.1 C. D.2 28.(2025•运城模拟)如图,在 ABCD中,∠A=60 ,以点B为圆心,适当长为半径作弧,分别交AB,BC于M,N两点,再分别以点M,N为圆心,大于的长为半径作弧,两弧交于点P,作射线BP,交AD于点E,交CD的延长线于点F,连接CE,若点E恰好是AD的中点,则的值为 _ . 29.(2025•孝义市一模)如图,AB∥CD,CE平分∠ACD,交AB于点E. (1)实践与操作:利用尺规作∠CAB的平分线,交CE于点O,交CD于点F,连接EF(要求:尺规作图并保留作图痕迹,不写作法,标明字母); (2)猜想与证明:试猜想四边形ACFE的形状,并加以证明. 30.(2025•太原一模)如图,已知在 ABC中,∠B=90 ,点D,E分别是BC,AC的中点,连接DE. (1)实践与操作:利用尺规在 ABC外部作∠CAG=∠C,射线AG交DE的延长线于点F(要求:保留作图痕迹,标明字母,不写作法); (2)猜想与证明:猜想(1)中的四边形ABDF的形状,并加以证明. 31.(2025•大同二模)如图,四边形ABCD是平行四边形,AC是对角线. (1)尺规作图:作AC的垂直平分线,垂足为点O,分别交CD于点E,AB于点F.连接AE,CF(要求:不写作法,保留作图痕迹并标明字母); (2)判断四边形AECF的形状,并说明理由. 32.(2025•朔州模拟)如图,矩形ABCO中,延长AO到D,使DO=AO,延长CO到E,使EO=CO,连接AE,ED,DC,AC. (1)试判断四边形AEDC的形状,并说明理由; (2)若,求四边形AEDC的面积. 33.(2025•介休市一模)如图,平行四边形ABCD中,∠ADB=90 . (1)求作:AB的垂直平分线MN,交AB于点M, 交BD延长线于点N(要求:尺规作图,保留作图痕迹,不写作法,不下结论) (2)在(1)的条件下,设直线MN交AD于E,连接BE,且∠C=22.5 ,求证:NE=AB. 34.(2025•长治一模)如图,点A,B在⊙O上,且∠AOB=120 ,直线AC与⊙O相切. (1)尺规作图:过点B作BD⊥AC于点D,交⊙O于点E,连接AE.(不写作法,保留作图痕迹) (2)请判断四边形AOBE的形状,并说明理由. 35.(2024•长治模拟)阅读:如图1,点A是⊙O外一点,点P是⊙O上一动点.若⊙O的半径为3,OA长度为5,则根据:PA≥OA﹣OP,得到点P到点A的最短距离为:5﹣3=2. 解决问题: (1)如图2,已知正方形ABCD的边长为4,点M、N分别从点B、C同时出发,以相同的速度沿边BC、CD方向向终点C和D运动,连接AM和BN交于点P. ①证明: ABM≌ BCN; ②求点P到点C的最短距离. (2)如图3,在平面直角坐标系中,等边 OAB的边OB在x轴正半轴上,点A(3,m),m>0,点D从B点出发,沿BO运动到O,点E同时从O点以相同的速度出发,沿OA运动到A,连接AD、BE,交点为F,M是y轴上一点,求FM的最小值. 36.(2024•山西)综合与探究 问题情境:如图1,四边形ABCD是菱形,过点A作AE⊥BC于点E,过点C作CF⊥AD于点F. 猜想证明: (1)判断四边形AECF的形状,并说明理由; 深入探究: (2)将图1中的 ABE绕点A逆时针旋转,得到 AHG,点E,B的对应点分别为点G,H. ①如图2,当线段AH经过点C时,GH所在直线分别与线段AD,CD交于点M,N.猜想线段CH与MD的数量关系,并说明理由; 37.(2024•山西模拟)“综合与实践”课上,老师提出如下问题:如图1,Rt ABC中,∠ABC=90 ,BD为AC边上的中线.将 ABD沿射线BC的方向平移,得到 EFG,其中点A,B,D的对应点分别为E,F,G,如图2,当线段EF经过点D时,连接DC,GC,请判断四边形DFCG的形状,并说明理由. 数学思考 (1)请回答老师提出的问题; 深入探究 (2)老师将图2中的 EFG绕点F按逆时针方向旋转得到 PFQ,其中点E,G的对应点分别为P,Q,线段PF,QF分别与边BD交于点M,N.如图3,当PQ∥BD时,让同学们提出新的问题. ①“勤学小组”提出问题:试猜想线段PM和FM的数量关系,并证明; 38.(2025•黎城县校级模拟)综合与探究 问题情境: 在正方形ABCD中,E是AB边上的一个动点,连接CE将 BCE沿直线CE翻折,得到 B′CE,点B的对应点B′落在正方形ABCD内. 猜想证明: (1)如图1,连接BB′并延长,交AD边于点F.求证:BF=CE. (2)如图2,当E是AB边的中点时,连接AB′并延长,交CD边于点H,将 ADH沿直线AH翻折,点D恰好落在直线CE上的点D′处,AD′交B′E于点M,D′H交B′C于点N.试判断四边形B′MD′N的形状,并说明理由. 问题解决: 39.(2025•榆次区一模)综合与探究 问题情境:数学活动课上,老师带领同学们以正方形为背景探索几何图形变化中的数学结论.如图1,将边长为4的正方形ABCD绕边AD的中点O顺时针旋转,得到正方形EFGH,点A,B,C,D的对应点分别为点E,F,G,H,直线EF与直线CD交于点M. 猜想证明: (1)如图2,在正方形ABCD旋转过程中,当点A的对应点E恰好落在对角线AC上时,试判断此时四边形OEMD的形状,并说明理由; 深入探究: (2)在图1中,猜想线段CM与MF的数量关系,并说明理由; 40.(2025•山西模拟)综合与实践 问题情境:数学活动课上,活动小组探究平行四边形折叠过程中的一些结论,如图1,已知平行四边形ABCD,AB∥CD,AD∥BC,∠C<90 ,将平行四边形ABCD沿过点D的直线折叠,使点C落在AD边上的点E处,折痕与BC交于点F. 初步探究: (1)判断四边形CDEF的形状,并说明理由; 深入探究:如图2,取线段DF边上的一点O(不含点D,F),过点O作BC边的垂线分别与AD,BC交于点I,J,将平行四边形ABCD沿直线IJ折叠,使点C落在BC边上的点H处,使点D落在AD边上的点G处,连接GH. (2)若随着点O的运动,GH与DF始终保持平行,请求∠C的度数; 41.(2025•太原一模)综合与探究 问题情境:数学课上,同学们以等腰直角三角形为背景,探索图形运动变化中元素之间的不变关系.如图1,已知 ABC中,∠BAC=90 ,AB=AC=4.点D是射线BC上的一个动点,连接AD,将线段AB绕点D逆时针旋转90 得到线段EF(点E,F分别是A,B的对应点). 特例分析: (1)创思小组先研究了点D与点C重合时的情形,如图2.连接AE,CE,CF.请判断此时线段AE与CF的数量关系和位置关系,并证明你的结论; 深入探究: (2)博闻小组沿着上述思路继续探究,他们改变点D的位置,提出了如下问题,请你解答: ①如图3,当点D在线段BC上,连接AE,CF,猜想线段AE与CF的数量关系和位置关系,说明理由; 42.(2025•孝义市一模)综合与探究 问题情境:在数学活动课上,老师提出如下问题:如图1,点E是矩形ABCD的边AB上一点,DF⊥CE,垂足为点F,且BE=CF.求证:AE=EF. 数学思考: (1)请你解答老师提出的问题; 拓展探究: “兴趣小组”在图1的基础上,将 CDF以点C为中心顺时针旋转,得到 C′D′F′(点D与D′对应),并提出新的问题,请你解决这两个问题; (2)如图2,若点F′恰好落在边CD上,连接FF′并延长交DD′于点P.猜想线段PF′与DD′的数量关系,并说明理由; 43.(2025•大同二模)综合与探究 问题情境: 如图1,两块全等的三角形纸片ABC,DEF叠放在一起,AB=AC=DE=DF=5,BC=EF=6. 初步探究: (1)如图2,将 DEF沿BA方向平移,当点E与点A重合时,连接CF.试判断四边形ACFD的形状,并说明理由; 深入探究: (2)将图2位置的 DEF绕点A顺时针旋转得到 D′EF′.D,F的对应点分别是D′,F′. ①如图3,当EF′⊥BC时,垂足为G,D′F′与BC交于点H,求线段GH的长; 44.(2025•朔州模拟)综合与探究 问题情境:在等腰直角 ABC中,∠ACB=90 ,AC=BC,D为直线BC上任意一点,连接AD.将线段AD绕点D按顺时针方向旋转90 得线段ED,连接BE. 尝试发现: (1)如图1,当点D在线段BC上时,求线段BE与CD的数量关系; 类比探究: (2)如图2,当点D在线段BC的延长线上时,线段BE与CD是否存在(1)中的数量关系?如果存在,写出BE与CD的数量关系并说明理由,如果不存在,请说明理由; 拓展探究: 45.(2025•山西模拟)综合与探究 问题情境:在正方形ABCD中,E是AB边上的一个动点,连接CE将 BCE沿直线CE翻折,得到 B′CE,点B的对应点B′落在正方形ABCD内. (1)如图1,连接BB′并延长,交AD边于点F.猜想线段BF与CE的数量关系并说明理由. (2)如图2.当E是AB边的中点时,连接AB′并延长,交CD边于点H,将 ADH沿直线AH翻折,点D恰好落在直线CE上的点D′处,AD′交B′E于点M,D′H交B′C于点N.判断四边形B′MD′N的形状,并说明理由. 追风赶月莫停留,平芜尽处是春山。第 1 页 共 12 页 学科网(北京)股份有限公司 $$