2025年安徽省中考数学二轮复习专题突破课件---几何综合探究
2025-08-26
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普通
摘要:
该初中数学课件聚焦中考几何综合探究核心考点,覆盖全等相似判定、图形变换、动点问题等考查要求。通过对接中考说明分析考点权重,按非动点、动点等五种类型归纳常考题型,如2024谯城二模图形旋转题,体现备考针对性与实用性。
课件亮点在于“典例解析+真题训练”模式,以推理意识和空间观念为导向,如典例1通过构造全等证线段相等,示范辅助线添加技巧。包含2024黄山一模等模拟题,帮助学生掌握几何直观与逻辑推理,助力教师系统规划复习,提升中考冲刺效率。
内容正文:
几何综合探究
类型一 非动点探究题
典例1
如图,△ABC和△DEF都是等腰直角三角形,AB=AC,∠BAC=90°,DE=DF,∠EDF=90°,D为BC边中点,连接AF,且A,F,E三点恰好在一条直线上,EF交BC于点H,连接BF,CE.
(1)求证:AF=CE;
(2)求证:CE2+BF2=BC2;
(3)若CH=2,AH=4,请直接写出线段AC,AE的长.
(1)证明:如图,连接AD.∵AB=AC,∠BAC=90°,BD=CD,∴AD⊥CB,∴AD=DB=DC.∵∠ADC=∠EDF=90°,∠ADC=∠ADF+∠FDH,∠EDF=∠FDH+∠CDE,∴∠ADF=∠CDE.∵DF=DE,∴△ADF≌△CDE(SAS),∴AF=CE.
(2)证明:∵△ABC,△DEF都是等腰直角三角形,∴AC=BC,∠DFE=∠DEF=45°.∵△ADF≌△CDE,∴∠AFD=∠DEC=135°,∠DAF=∠DCE.∵∠BAD=∠ACD=45°,∴∠BAD+∠DAF=∠ACD+∠DCE,∴∠BAF=∠ACE.∵AB=CA,AF=CE,∴△BAF≌△ACE(SAS),∴BF=AE.∵∠AEC=∠DEC-∠DEF=135°-45°=90°,∴AE2+CE2=AC2,∴BF2+CE2=BC2.
(3)AC=,AE=.
类型二 动点探究题
典例2
【问题】
(1)如图1,四边形ABCD是正方形,点E是AD边上的一个动点,以CE为边在CE的右侧作正方形CEFG,连接DG,BE,则DG与BE的数量关系是 ,DG与BE的位置关系是 ;
(2)如图,四边形ABCD是矩形,AB=3,BC=6,点E是AD边上的一个动点.
DG⊥BE
DG=BE
【探究】①如图2,以CE为边在CE的右侧作矩形CEFG,且CG∶CE=1∶2,连接DG,BE,求证:DG⊥BE;
【拓展】②如图3,以CE为边在CE的右侧作正方形CEFG,连接DF,DG,则△DFG面积的最小值为 .
(2)证明:①如图2,延长BE,GD相交于点H.∵四边形ECGF,四边形ABCD都是矩形,∴∠ECG=∠BCD=90°,∴∠DCG=∠BCE.∵CD∶CB=3∶6=1∶2,CG∶CE=1∶2,∴CD∶CB=CG∶CE.∵∠DCG=∠BCE,∴△DCG∽△BCE,∴,∠BEC=∠DGC,∴DG=BE.∵四边形ECGF是矩形,∴∠FEC=∠FGC=∠F=90°,∴∠HEF+∠BEC=180°-∠FEC=90°,∠FGH+∠DGC=90°,∴∠H=∠F=90°,∴DG⊥BE.
类型三 图形变换探究题
典例3 (2024·谯城区二模)
已知点C为△ABC和△CDE的公共顶点,将△CDE绕点C顺时针旋转α(0°<α<360°),连接BD,AE.
(1)问题发现:如图1所示,若△ABC和△CDE均为等边三角形,则线段BD与线段AE的数量关系是 ;
(2)类比探究:如图2所示,若∠ABC=∠EDC=90°,∠ACB=∠ECD=60°,其他条件不变,请写出线段BD与线段AE的数量关系,并说明理由;
(3)拓展应用:如图3所示,若∠BAC=∠DEC=90°,AB=AC,CE=DE,BC=2CD=2,当点B,D,E三点共线时,求BD的长.
BD=AE
(2)解:BD=AE.理由:∵∠ABC=∠EDC=90°,∠ACB=∠ECD=60°,∴∠BAC=∠DEC=30°,∴,∠BCD=∠ECA,∴△BCD∽△ACE,∴,∴BD=AE.
(3)解:①如图3,当点D落在线段BE上时.∵∠BAC=∠DEC=90°,AB=AC,CE=DE,BC=2CD=2,∴BC=AC=2,CD=EC=,∴AC=2,CE=DE=1.∵∠DEC=90°,∴BE=,∴BD=BE-DE=-1;
②如图4,当点E落在线段BD上时,同理可得,BD=BE+DE=+1.综上所述,BD的长为-1或+1.
典例4 (2024·黄山一模)
如图1,为探究一类矩形ABCD的性质,小明在BC边上取一点E,连接DE,经探究发现:当DE平分∠ADC时,将△ABE沿AE折叠至△AFE,点F恰好落在DE上,据此解决下列问题.
(1)求证:△AFD≌△DCE;
(2)如图2,延长CF交AE于点G,交
AB于点H.求证:EF·DF=GF·CF.
证明:(1)∵四边形ABCD是矩形,∴∠B=∠BCD=∠CDA=∠BAD=90°,AB=CD,AD=BC.∵ED平分∠ADC,∴∠ADE=∠EDC=45°,∴∠DEC=90°-∠EDC=45°.∵将△ABE沿AE折叠至△AFE,∴△ABE≌△AFE,∴AB=AF,∠AFD=∠B=90°,∴AF=AB=DC.在△AFD与△DCE中,,∴△AFD≌△DCE(AAS).
(2)∵△AFD≌△DCE,∴AD=DE,AF=DF=DC=CE,∴∠DCF=∠DFC=(180°-∠EDC)=(180°-45°)=67.5°.由折叠知:△ABE≌△AFE,∴∠BEA=∠FEA=(180°-∠DEC)=(180°-45°)=67.5°.即∠GEF=∠EFG=∠DCF=∠DFC,∴△GEF∽△DCF,∴,∴EF·DF=GF·CF.
类型四 类比探究题
典例5
问题提出:如图1,在△ABC中,AB=AC,D是AC的中点,延长BC至点E,使DE=DB,延长ED交AB于点F,探究的值.
问题探究:
(1)先将问题特殊化,如图2,当∠BAC=60°时,直接写出的值;
(2)再探究一般情形,如图1,证明(1)中的结论仍然成立;
问题拓展:
(3)如图3,在△ABC中,AB=AC,D是AC的中点,G是边BC上一点,(n<2),延长BC至点E,使DE=DG,延长ED交AB于点F,直接写出的值(用含n的式子表示).
(1).
(2)证明:如图1,取BC的中点H,连接DH.∵D是AC的中点,∴DH∥AB,DH=AB.∵AB=AC,∴DH=DC,∴∠DHC=∠DCH.∵BD=DE,∴∠DBH=∠DEC,∴∠BDH=∠EDC,∴△DBH≌△DEC,∴BH=EC,∴.∵DH∥AB,∴△EDH∽△EFB,∴,∴,∴.
(3).
类型五 其他类型探究题
典例6
【问题探究】
(1)如图1,正方形ABCD中,点F,G分别在边BC,CD上,且AF⊥BG于点P,求证:AF=BG;
【知识迁移】
(2)如图2,矩形ABCD中,AB=m,BC=n,点E,F,G,H分别在边AB,BC,CD,AD上,且EG⊥FH于点P.求的值;
【拓展应用】
(3)如图3,在四边形ABCD中,∠ABC=90°,∠BDC=120°,DB=DC,点E,F分别在线段AB,BC上,且CE⊥DF于点P.请直接写出的值.
(1)证明:∵四边形ABCD是正方形,∴∠ABC=∠C=90°,AB=BC.∵AF⊥BG,∴∠BAP+∠ABP=90°,∴∠BAP=∠CBG.在△ABF和△BCG中,∴△ABF≌△BCG(ASA),∴AF=BG.
(2)解:如图1,作EM⊥DC于点M,作HN⊥BC于点N,则EM∥AD∥BC,HN∥AB∥DC,∴EM⊥HN,EM=AD=BC,HN=AB=DC.又∵EG⊥HF,∴∠GEM=∠FHN,∴Rt△EMG∽Rt△HNF,∴,即.
(3)=2.
第1题图
1.如图,在△ABC中,∠ABC=90°,∠C=52°,BE为AC边上的中线,AD平分∠BAC,交BC边于点D,过点B作BF⊥AD,垂足为F,则∠EBF的度数为( )
A.19° B.33°
C.34° D.43°
B
第2题图
2.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AD为中线,E为AD的中点,DF∥CE交BE于点F.若AC=8,BC=12,则DF的长为( )
A.2 B.4
C.3 D.2.5
D
3.(2024·庐江县二模)如图,把矩形ABCD沿直线EF对折,使点A与点C重合,点D落在点D'处.若四边形AFED'与矩形ABCD的重叠部分的面积是矩形面积的,则= .
4.如图,在矩形纸片ABCD中,AB=6,BC=10,将矩形ABCD绕点A按逆时针方向旋转得到矩形AB'C'D',此时B'C'恰好经过点D,连接BB',则BB'的长为 .
(1)当DE∥BC时(如图2),∠CAE的度数是 ;
(2)当DE平行于三角尺ABC的其他边时,∠CAE的度数是
.
105°或135°
5.(2024春·太和县月考)一副直角三角尺先按如图1所示的方式叠放,再让含45°的三角尺ADE固定不动,然后将含30°的三角尺ABC绕顶点A按顺时针方向旋转半周.
15°
6.(2024春·鲤城区期末)如图,在△ABC中,AD平分∠BAC,点E为AC中点,AD与BE相交于点F.
(1)若∠ABC=38°,∠ACB=82°,求∠ADB的度数;
(2)过点B作BH⊥AD交AD延长线于点H,作△ABH关于AH对称的△AGH,设△BFH,△AEF的面积分别为S1,S2,若S△BCG=6,试求S1-S2的值.
解:(1)∵∠ABC=38°,∠ACD=82°,∴∠BAC=60°.∵AD平分∠BAC,∴∠BAD=∠CAD=30°,∴∠ADB=∠DAC+∠ACD=30°+82°=112°.
(2)∵△ABH与△AGH关于AH对称,∴△ABH≌△AGH,∴AB=AG,BH=HG.∵S△BFH-S△AEF=S△ABH-S△ABE=S△ABG-S△ABC,∴S1-S2=×(S△ABG-S△ABC)=S△BCG.∵S△BCG=6,∴S1-S2=3.
7.如图,△ABC中,∠ACB=90°,CB=CA,CE⊥AB于点E,点F是CE上一点,连接AF并延长交BC于点D,CG⊥AD于点G,连接EG.
(1)求证:CD2=DG·DA;
(2)如图1,若点D是BC中点,求证:CF=2EF;
(3)如图2,若GC=2,GE=2,求证:点F是CE中点.
证明:(1)∵CG⊥AD,∠ACB=90°,∴∠CGD=∠ACB=90°.∵∠CDA=∠CDG,∴△ACD∽△CGD,∴CD∶DG=DA∶CD,∴CD2=DG·DA.
(2)如图1,过点E作EH∥AD交BC于点H.∵HE∥AD,∴BH∶HD=BE∶EA,CD∶HD=CF∶EF.∵CB=CA,∠ACB=90°,CE⊥AB,∴E为AB的中点,∴BE∶EA=1,∴BH∶HD=BE∶EA=1.∵D为BC的中点,∴CD=BD,∴CD∶HD=2,∴CD∶HD=CF∶EF=2,∴CF=2EF.
(3)∵CB=CA,∠ACB=90°,∴∠BAC=45°.
∵CE⊥AB,CG⊥AD,∴∠AGC=∠AEC=90°,∠ACE=45°.∵∠CFG=∠AFE,∴△GCF∽△EAF,∴.∵∠GFE=∠CFA,∴△EGF∽△ACF,∴∠EGF=∠ACF=45°.如图2,过点E作EM⊥AD于点M,∴△EGM是等腰直角三角形.∵EG=2,∴EM=2.∵CG=2,∴CG=EM.∵∠CGF=∠EMG=90°,∠CFG=∠EFM,∴△CGF≌△EMF(AAS),∴CF=EF,∴点F是CE的中点.
8.如图1,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=120°,D为BC上一点,连接AD,点B与点E关于直线AD对称,连接AE交BC于点F,连接CE,DE.
(1)求证:∠ADC=∠AEC;
(2)如图2,已知∠CAE=90°.
①求sin∠DCE的值;
②求证:CD-DE=AD.
(1)证明:在△ABC中,AB=AC,∠BAC=120°,∴∠B=∠ACB=(180°-∠BAC)=30°.∵点B与点E关于直线AD对称,∴AB=AE,∠BAD=∠EAD,∴AB=AC=AE.设∠EAC=α,∴∠AEC=∠ACE=(180°-α)=90°-α,∠BAD=∠EAD=(120°-α)= 60°-α,∴∠ADC=∠B+∠BAD=30°+60°-α=90°-α,∴∠ADC=∠AEC.
(2)①解:∵∠CAE=90°,AE=AC,∴△CAE为等腰直角三角形,∴∠AEC=∠ACE=45°.如图1,过点A作AG⊥BC于点G,∴∠AGD=90°,由(1)知∠ADC=∠AEC,∴∠ADC=∠DAG=45°,∴AG=DG.在Rt△ADG中,设AG=DG=1,∴AD=AG=.∵∠B=∠ACB=30°,∴∠CAG=∠BAC=60°,∴在Rt△ACG中,CG=AG·tan∠CAG=,AC=2AG=2,∴AE=AC=2,CE=AC=2.∵AB=AC,AG⊥BC,∴BG=CG=,∴BD=BG-DG=-1.∵点B与点E关于直线AD对称,∴∠BAD=∠EAD,AB=AE.又∵AD=AD,∴△ABD≌△AED(SAS),∴DE=BD=-1,∠BDA=∠ADE=180°-∠ADC=135°,∴∠CDE=∠ADE-∠ADC=135°-45°=90°,
∴在Rt△CDE中,sin∠DCE==.
②证明:如图2,过点A作AH⊥AD交BC于点H.∵∠CAE=90°,AE=AC,∴△CAE为等腰直角三角形,∴∠AEC=∠ACE=45°,由(1)知∠ADC=∠AEC,∴∠ADC=45°.∵AH⊥AD,∴∠AHD=∠ADH=45°,∴AD=AH,∴△ADH是等腰直角三角形.在Rt△ADH中,根据勾股定理,得AD2+AH2=DH2,∴DH=AD.∵∠DAH=∠EAC=90°,∴∠DAH-∠EAH=∠EAC-∠EAH,∴∠EAD=∠CAH.在△EAD和△CAH中,
∴△EAD≌△CAH(SAS),∴DE=HC.∵CD=CH+DH,
∴CD-CH=DH=AD,∴CD-DE=AD.
9.如图,在▱ABCD中,AC是一条对角线,且AB=AC=5,BC=6.E,F是AD边上两点,点F在点E的右侧,AE=DF,连接CE并延长,CE的延长线与BA的延长线交于点G.
(1)如图1,M是BC边上一点,连接AM,MF,MF与CE交于点N,AE=.
①若M为BC中点,求证:EN=NC;
②求AG的长;
(2)如图2,连接GF,H是GF上一点,连接EH.若∠HED=∠CED,且HF=2GH,求EF的长.
(1)①证明:∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD∥BC,AD=BC=6.∵AE=DF=,∴EF=AD-AE-DF=3.∵BM=CM=3,∴EF=CM=3.∵∠NFE=∠NMC,∠ENF=∠CNM,∴△ENF≌△CNM(AAS),∴EN=NC.
②解:如图.∵四边形ABCD是平行四边形,∴AB∥CD,AD∥BC,DC=AB=5,AD=BC=6,∴∠GAE=∠CDE,∠AGE=∠DCE,∴△AGE∽△DCE,∴.
∵AE=,∴DE=,∴AG=5×,∴AG=.
(2)解:连接CF.∵AB=AC,AB=DC,∴AC=DC,∴∠CAD=∠CDA.∵AE=DF,∴△AEC≌△DFC(SAS),∴CE=CF,∴∠CFE=∠CEF.∵∠EHG=∠EFG+∠HED=∠EFG+∠CED,∴∠EHG=∠EFG+∠CFE=∠CFG,∴EH∥CF,∴.∵HF=2GH,∴.∵AB∥CD,∴∠GAE=∠CDE,∠AGE=∠DCE,∴△AGE∽△DCE,∴,∴,∴DE=2AE.设AE=x,则DE=2x.∵AD=6,∴x+2x=6,∴x=2,即AE=2,∴DF=2,∴EF=AD-AE-DF=2.
10.已知△ABC和△ADE是有公共顶点的等腰直角三角形,且AB=3,AD=1.
(1)若∠BAC=∠DAE=90°,AE在线段AB上,连接CE并延长交BD于F,如图1.
①求证:△ABD≌△ACE;
②求BF的长;
(2)若∠BAC=∠DAE=45°,点B,D,E在一条直线上,F是CE的中点,G是AC的中点,连接BF,BG,如图2,求的值.
(1)①证明:∵AE在线段AB上,△ABC和△ADE是有公共顶点的等腰直角三角形,∴∠BAD=∠CAE.又∵AD=AE,AB=AC,∴△ABD≌△ACE(SAS).
②解:由①可得∠ABD=∠ACE.又∵∠AEC=∠FEB,∴∠BFE=∠CAE,∴△ACE∽△FBE,∴.∵AB=AC=3,AD=AE=1,∴BE=3-1=2,CE=,∴BF=.
(2)解:如图,连接GF.Rt△ABD中,BD==2.
等腰Rt△ABC中,.等腰Rt△ADE中,.
∵F是CE的中点,G是AC的中点,∴GF是△ACE的中位线,
∴,∠CGF=∠CAE,∴.
又∵∠CGB=90°,∠CAB=∠DAE=45°,∴∠BGF=∠CGF-90°,∠BAD=∠CAE-90°,∴∠BGF=∠BAD,∴△BGF∽△BAD,
∴.又∵AB=3,BD=2,∴.
$$
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