第二部分 6 题型六 几何综合探究题-【练客中考】2026年贵州新中考数学二轮重难培优PPT
2026-03-09
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教辅
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 课件 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 中考复习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 贵州省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | PPTX |
| 文件大小 | 7.57 MB |
| 发布时间 | 2026-03-09 |
| 更新时间 | 2026-03-09 |
| 作者 | 陕西炼书客图书策划有限公司 |
| 品牌系列 | 练客中考·新中考系列 |
| 审核时间 | 2026-01-21 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56061498.html |
| 价格 | 6.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该初中数学中考复习课件聚焦几何综合探究核心考点,紧密对接贵州中考25题考查要求,系统梳理分类讨论(点的对应关系、位置、图形形状、位置不确定)、几何变换等考向,分析近三年中考真题中此类题型占12分的权重,归纳出动点问题、折叠旋转等常考题型。
课件亮点在于“真题改编+分类突破+素养培养”模式,如通过例1点对应关系不确定分类求速度,示范全等判定与方程思想结合,培养学生推理意识与几何直观。设置变式训练与解题步骤模板,帮助学生掌握分类讨论技巧,教师可依此精准开展压轴题专项复习,提升学生中考得分率。
内容正文:
《二轮重难培优》
数学
第二部分 贵州重难题型突破
题型六 几何综合探究题
深研贵州统考方向
分类讨论——针对贵州中考25(3)题
考向1 点的对应关系不确定
如图,在等腰△ABC中,AB=AC=12 cm,BC=8 cm,点D为AB的中点.点P在线段BC上以2 cm/s的速度由点B向点C运动,点Q在线段AC上以x cm/s的速度由点C向点A运动.两点同时出发,当△BPD与△CPQ全等时,求x的值.
(例1题图)
新题好题 一练提优
解:∵AB=AC=12 cm,BC=8 cm,点D为AB的中点,
∴BD=×12=6 cm.
设点P,Q的运动时间为t s,
则BP=2t cm,PC=(8-2t)cm.
∵AB=AC,
∴∠B=∠C.
(例1题图)
新题好题 一练提优
①当△BDP≌△CPQ时,BD=PC,BP=CQ,
∴6=8-2t,解得t=1,
∴BP=CQ=2,
∴点Q的运动速度x=2÷1=2(cm/s);
(例1题图)
新题好题 一练提优
②当△BDP≌△CQP时,BP=PC,BD=CQ=6,
∵BC=8 cm,
∴BP=4 cm,
∴t=4÷2=2(s),
∴点Q的运动速度x=6÷2=3(cm/s).
综上所述,x的值为2或3.
(例1题图)
新题好题 一练提优
【变式1】如图,在矩形ABCD中,AB=8,AD=3,E为CD的中点,P为边AB上一个动点,连接AE,PE,过点P作PQ⊥AE于点Q,若△PQE与△ADE相似,求AP的长.
(变式1题图)
新题好题 一练提优
解:∵在矩形ABCD中,AB=8,AD=3,E为CD的中点,PQ⊥AE,
∴DE=4,∠D=∠PQE=90°,
∴AE==5.
①当△PQE∽△ADE时,∴=,
∴=,即QE=PQ.
∵AP∙AD=AE∙PQ,∴PQ=AP.
新题好题 一练提优
∵在Rt△APQ中,AQ2+PQ2=AP2,
∴(5-QE)2+PQ2=AP2,
∴(5-PQ)2+PQ2=AP2,
∴(5-×AP)2+(AP)2=AP2,解得AP=.
新题好题 一练提优
②当△PQE∽△EDA时,∴=,
∴QE=PQ.由①得PQ=AP,
∵在Rt△APQ中,AQ2+PQ2=AP2,
∴(5-×AP)2+(AP)2=AP2,
解得AP=4或AP=-(舍去),
综上所述,AP的长为或4.
新题好题 一练提优
考向2 点的位置不确定
如图,已知正方形ABCD的边长为2,E为直线AC上一点,AE=2CE,过点E 作EF⊥AC交直线CD 于点F,连接AF,求AF的长.
(例2题图)
解:如解图①,当点E在线段AC 上时,∵正方形ABCD的边长为2,
∴∠ACF=45°,AC=2.
∵AE=2CE,
∴AE=,CE=.
图①
新题好题 一练提优
∵EF⊥AC,∴EF=CE=,
∴AF==.
如解图②,当点E在线段AC的延长线上时,
同理可得AE=4,EF=2,
∴AF==2.
综上所述,AF的长为或2.
图②
新题好题 一练提优
【变式2】如图,已知△ABC是等边三角形,点D在射线AB上运动(不与点A,B重合),连接CD,点E在直线BC上,且CD=DE.若DE和DF关于直线AB对称,连接BF,探究BC,BD,BF之间的数量关系,并证明.
(变式2题图)
解:BC=BD+BF或BF=BD+BC,
证明如下:如解图①,当点D在线段AB上时,
新题好题 一练提优
过点D作DG∥AC交BC于点G.
∵△ABC是等边三角形,
∴∠BDG=∠A=60°,∠BGD=∠BCA=60°,
∴∠DBG=∠BDG=∠BGD=60°,
∴△BDG是等边三角形,
∴∠EBD=∠CGD=120°,BD=BG.
又∵DE=DC,
∴∠DEB=∠DCG.
新题好题 一练提优
在△BDE和△GDC中,,
∴△BDE≌△GDC(AAS),
∴BE=GC.
又∵DE和DF关于直线AB对称,
∴BE=BF=GC,
∴BC=BG+GC=BD+BF.
新题好题 一练提优
如解图②,当点D在线段AB延长线上时,
过点D作DH∥AC交直线BC于点H.
同理得△BDH为等边三角形,
∴BD=BH,∠EHD=∠CBD=120°.
又∵CD=DE,∴∠E=∠DCB.
在△DHE和△DBC中,,
新题好题 一练提优
∴△DHE≌△DBC(AAS),∴EH=BC.
又∵DE和DF关于直线AB对称,
∴BF=BE=BH+EH=BD+BC.
综上所述,BC=BD+BF或BF=BD+BC.
新题好题 一练提优
考向3 图形的形状不确定
如图,在△ABC中,∠ABC=60°,AB=12,D是边AB上的动点,过点D作DE∥BC交AC于点E,将△ADE沿DE折叠,点A的对应点为F,连接BF.当△BDF是直角三角形时,求AD的长.
(例3题图)
解:∵∠ABC=60°,DE∥BC,
∴∠ADE=∠ABC=60°.
由折叠得∠FDE=∠ADE=60°,
∴∠BDF=180°-60°-60°=60°.
当∠BFD=90°时,如解图①,
∵∠BDF=60°,
图①
新题好题 一练提优
∴∠DBF=30°,∴BD=2DF.
由折叠得DF=AD,∴BD=2AD,
∴3AD=AB=12,∴AD=4.
当∠DBF=90°时,如解图②,
同理可得AD=DF=2BD,
∴3BD=AB=12,
∴BD=4,∴AD=8.
综上所述,AD的长为4或8.
图②
新题好题 一练提优
【变式3】如图,在矩形ABCD 中,AB=5,AD=6,E是边BC上的一点,连接AE,将△ABE沿AE翻折得到△AEF,连接DF,当△ADF为等腰三角形时,求BE的长.
(变式3题图)
新题好题 一练提优
解:由翻折得AF=AB=5,BE=EF.
当AF=DF时,如解图①,此时点F在AD的垂直平分线上,过点F作FM⊥AD于点M,延长MF交BC于点N,
则AM=AD=3,∴FM==4.
∵四边形ABCD为矩形,∴易得四边形ABNM是矩形,
∴∠BNM=90°,MN=AB=5.∴FN=MN-FM=1.
设BE=EF=x,则EN=3-x.在Rt△ENF中,EN2+FN2=EF2,
∴(3-x)2+1=x2,解得x=,∴BE=.
新题好题 一练提优
当AD=DF时,如解图②,过点F作FP⊥AD于点P,延长PF交BC于点Q.
设AP=y,则DP=6-y.
∵AF2-AP2=DF2-DP2,∴52-y2=62-(6-y)2,
解得y=,∴AP=,
∴PF==.
∵△ABE沿AE翻折得△AEF,∴∠AFE=90°,
新题好题 一练提优
∴易得△APF∽△FQE,∴==.
∵BQ=AP=,∴=.
∵BE=EF,∴BE=12-.
综上所述,BE=或12-.
新题好题 一练提优
考向4 图形的位置不确定
(2025江西改编)如图,在矩形纸片ABCD中,沿着点A折叠纸片并展开,AB的对应边为AB′,折痕与边BC交于点P.当AB′与AB,AD中任意一边的夹角为15°时,求∠APB的度数.
(例4题图)
解:∵四边形ABCD是矩形,∴∠B=∠BAD=90°.由折叠得∠PAB′=∠PAB=∠BAB′.如解图①,当∠BAB′=15°时,∵∠PAB=×15°=7.5°,∴∠APB=90°-∠PAB=82.5°.
图①
新题好题 一练提优
如解图②,当∠DAB′=15°,且点B′在边AD下方时,∵∠BAB′=∠BAD-∠DAB′=75°,∴∠PAB=×75°=37.5°,∴∠APB=90°-∠PAB=52.5°.
图②
新题好题 一练提优
如解图③,当∠DAB′=15°,且点B′在边AD上方时,∵∠BAB′=∠BAD+∠DAB′=105°,
∴∠PAB=×105°=52.5°,
∴∠APB=90°-∠PAB=37.5°.
综上所述,∠APB的度数是82.5°或52.5°或37.5°.
图③
新题好题 一练提优
【变式4】如图,在正方形ABCD中,AB=2,对角线AC与BD交于点O,将△BOC绕点B旋转得到△BO′C′,当A,B,O′三点共线时,求C′D的长.
(变式4题图)
新题好题 一练提优
解:如解图①,当点O′在线段AB的延长线上时,
∵四边形ABCD为正方形,AB=2,
∴△BOC为等腰直角三角形,BC=2,BD=AB=2.
由旋转得BC′=BC=2,C′,B,D三点共线,
∴C′D=BC′+BD=2+2.
如解图②,当点O′在线段AB上时,
同理可得C′D=BD-BC′=2-2.
综上所述,C′D的长为2+2或2-2.
解图①
解图②
新题好题 一练提优
(2025贵州25题12分)如图,在菱形ABCD中,∠ABC=60°,点P为线段AC上一动点,点E为射线BP上的一点(点E与点B不重合).
图①
图②
备用图
(例题图)
新题好题 一练提优
【问题解决】
(1)如图①,若点P与线段AC的中点O重合,则∠PBC=_______度,线段BP与线段AC的位置关系是____________;
图①
30
BP⊥AC
新题好题 一练提优
【解题突破点】
①将△ABE绕B顺时针旋转60°得到△CBQ→△BEQ为等边三角形
②∠AEP=30°,∠PEC=60°→∠AEB,
∠BQC,∠BEC度数→∠EQC,
∠ECQ度数→BE与EC的数量关系
(例题解图①)
【问题探究】
(2)如图②,在点P运动过程中,点E在线段BP上,且∠AEP=30°,∠PEC=60°,探究线段BE与线段EC的数量关系,并说明理由;
图②
新题好题 一练提优
【问题探究】
(2)如图②,在点P运动过程中,点E在线段BP上,且∠AEP=30°,∠PEC=60°,探究线段BE与线段EC的数量关系,并说明理由;
图②
解:EC=2BE,理由如下:
如解图①,将△ABE绕点B顺时针旋转60°得到△CBQ,连接EQ,
∴BE=BQ,∠EBQ=60°,∠AEB=∠BQC.
∴△BEQ为等边三角形,
∴∠BEQ=∠BQE=60°,BE=EQ.
∵点E在线段BP上,∠AEP=30°,∠PEC=60°,
(例题解图①)
新题好题 一练提优
∴∠AEB=∠BQC=150°,
∴∠BEC=360°-150°-30°-60°=120°,
∴∠BEQ=∠CEQ=60°,
∴∠EQC=150°-60°=90°,
∴∠ECQ=90°-60°=30°.
∴EC=2EQ=2BE.
(例题解图①)
新题好题 一练提优
【解题突破点】
分情况讨论:
情况1:当点P在线段OA上时
①记BP与AD交于点H
②△HAB∽△BEG,△APH∽△CPB
情况2:当点P在线段OC上时
①延长AD交BP于点H
②△BAH∽△GEB,△APH∽△CPB
【拓展延伸】
(3)在点P运动过程中,将线段BE绕点E逆时针旋转120°得到EF,射线EF交射线BC于点G,若BE=2FG,AB=5,求AP的长.
新题好题 一练提优
【拓展延伸】
(3)在点P运动过程中,将线段BE绕点E逆时针旋转120°得到EF,射线EF交射线BC于点G,若BE=2FG,AB=5,求AP的长.
解:∵在菱形ABCD中,∠ABC=60°,AB=5,
∴AB=AC=BC=5.
如解图②,当点P在线段OA上时,记射线BP与AD交于点H,
∵AH∥BC,∴∠AHB=∠CBH.
∵∠ABC=60°,∠BAD=120°=∠BEG,
∴△HAB∽△BEG,∴=.
解图②
新题好题 一练提优
设FG=x,则EF=BE=2x,则EG=3x,
∴=,解得AH=.
∵AD∥BC,∴△APH∽△CPB,∴=,
∴==,∴AP=5×=2.
新题好题 一练提优
如解图③,当点P在线段OC上时,射线BP与AD的延长线交于点H,
同理可得∠H=∠PBC,∠BAH=∠BEG=120°,
∴△BAH∽△GEB.
设BE=EF=2m,而BE=2FG,则FG=EG=m,
∴===.∴AH=2AB.
同理可得△APH∽△CPB,∴==2,
∴AP=5×=,
综上所述,AP的长为2或.
解图③
新题好题 一练提优
【变式1】(优质原创)在Rt△ABC中,AB=AC,∠BAC=90°,点E是射线CB上的一点,点M为边AC上一点,连接EM.
图①
图②
备用图
(变式1题图)
新题好题 一练提优
【动手操作】
(1)如图①,当点E是BC的中点时,过点E作EN⊥EM交AB于点N,根据题意在图①中画出EN,EN与EM的数量关系是_____________;
图①
解:画出EN如解图①,EN=EM.
(变式1题解图①)
EN=EM
新题好题 一练提优
【问题探究】
(2)如图②,当点E在线段BC上,且=k时,过点E作EN⊥EM交AB于点N,判断EN与EM的数量关系(用含有k的式子表示),并说明理由.
图②
解:=k. 理由如下:
如解图②,过点E作EF⊥AB于点F,EG⊥AC于点G,
则∠BFE=∠CGE=90°.
∵在Rt△ABC中,AB=AC,∠BAC=90°,
∴∠B=∠C=∠CEG=∠BEF=45°,
(变式1题解图②)
新题好题 一练提优
∴△BFE∽△EGC,EG=CG,
∴===k,
∴=k.
∵∠BAC=∠NEM=90°,
∴∠ANE+∠AME=180°,
∴∠BNE=∠AME.
∵∠AFE=∠MGE=90°,
∴△FNE∽△GME,
∴==k.
(变式1题解图②)
新题好题 一练提优
【拓展延伸】
(3)当点E在射线CB上时,过点E作EN⊥EM交射线AB于点N,
若∠BEN=75°,BC=8,=,连接MN,求MN的长.
解:(3)如解图③,当点E在线段BC上时,过点E作EF⊥AB于点F,
∵BC=8,=,∴BE=2,CE=6.
由(2)得BF=EF,∠B=∠BEF=45°,∴EF=.
∵∠BEN=75°,∴∠FEN=75°-45°=30°,
∴EN=.由(2)得==,
解图③
新题好题 一练提优
∴EM=3EN=2,
∴MN===.
新题好题 一练提优
如解图④,当点E在CB的延长线上时,
过点E作EQ⊥AB交AB的延长线于点Q,作EP⊥AC交CA的延长线于点P,
则∠NQE=∠EQB=∠P=∠PAB=90°,
∴四边形PEQA为矩形,QE=PA,∠QEP=90°.
∵BC=8,=,∴BE=4,CE=12.
新题好题 一练提优
∵∠EQB=∠BAC=90°,∠EBQ=∠CBA,
∴△EQB∽△CAB,∴==,
∴AC=2EQ,∴EP=PC=PA+AC=EQ+2EQ=3EQ.
∵∠NEQ+∠QEM=∠QEM+∠PEM=90°,
∴∠NEQ=∠PEM,∴△EQN∽△EPM,
∴==,∴EM=3EN.
新题好题 一练提优
∵∠BEN=75°,∠BEQ=45°,∴∠NEQ=30°.
∵BE=4,∴EQ=BE∙cos 45°=2,
∴EN==,∴EM=3EN=4,
∴MN===.
综上所述,MN=或.
新题好题 一练提优
【变式2】(优质原创)如图,在正方形ABCD中,点E在对角线BD上运动,连接AE,以AE为边在AE下方作矩形AEFG,交射线CB于点F.
【问题解决】
(1)如图①,当点F在线段CB上时,线段AE与EF的数量关系是_______;
图①
AE=EF
新题好题 一练提优
解:AE=EF.
【解法提示】如解图①,过点E作EM⊥BC于点M,EN⊥AB于点N.∵四边形ABCD是正方形,∴BD平分∠ABC,∠ABC=90°.∵EM⊥BC,EN⊥AB,∴EN=EM,∠ENB=∠EMB=90°,∴∠NEM=90°.∵四边形AEFG为矩形,∴∠AEF=90°,∴∠AEF-∠NEF=∠NEM-∠NEF,即∠AEN=∠FEM,∴△ANE≌△FME(ASA),
∴AE=EF.
(变式2题解图①)
新题好题 一练提优
【问题探究】
(2)如图②,当点F在线段CB上时,连接BG,EG,探究线段BG,BE,EG之间的数量关系,并说明理由;
图②
解:BG2+BE2=EG2,理由如下:∵四边形AEFG为矩形,由(1)得AE=EF,∴四边形AEFG为正方形,∴AG=AE.∵∠GAE-∠BAE=∠BAD-∠BAE,∴∠GAB=∠EAD.又∵AB=AD,∴△GAB≌△EAD(SAS),
∴∠GBA=∠EDA. ∵∠BAD=90°,∴∠ABD+∠EDA
=90°,∴∠ABD+∠GBA=90°,即∠GBE=90°,
∴BG2+BE2=EG2.
(变式2题解图②)
新题好题 一练提优
【拓展延伸】
(3)当点F在射线CB上时,射线AF与射线DB交于点P,若tan∠FAB=,求的值.
图①
图②
备用图
(变式2题图)
新题好题 一练提优
解:如解图②,当点F在线段CB上时,过点E作EN⊥
AB于点N,作EM⊥BC于点M,交AF的延长线于点Q.
∵∠ABC=90°,∴tan∠FAB==,∴AB=4FB.设FB=x,则AB=4x.由(1)可得△ANE≌△FME,四边形NBME为正方形,∴AN=FM,EN=EM=BN=BM,
(变式2题解图②)
新题好题 一练提优
∴FB+AB=FB+BN+AN=FB+BN+FM=BN+BM=2BM=x+4x=5x,∴EN=EM=BN=BM=2.5x,∴FM=1.5x.∵AB∥EQ,∴△ABF∽△QMF,∴===,∴MQ=AB=6x.∵AB∥EQ,∴△ABP∽△QEP,∴===,∴=.
(变式2题解图②)
新题好题 一练提优
如解图③,当点F在射线CB上时,过点E作EM⊥BC于点M,作EN⊥AB于点N,交AF于点Q,设FB=x,同上可得,四边形NBME为正方形,AB=4x,EN=EM=BN=BM=1.5x,AN=FM=AB-BN=2.5x,∵QN∥FB,∴△AQN∽△AFB,∴===,
(变式2题解图③)
新题好题 一练提优
∴QN=BF=x,∴EQ=QN+EN=x+1.5x=x.∵QN∥FB,∴△PFB∽△PQE,∴==,∴= .
综上所述,的值为或 .
(变式2题解图③)
新题好题 一练提优
(2023贵州25题12分)如图①,小红在学习了三角形相关知识后,对等腰直角三角形进行了探究,在等腰直角三角形ABC中,CA=CB,∠C=90°,过点B作射线BD⊥AB,垂足为B,点P在CB上.
图①
图②
图③
(例题图)
新题好题 一练提优
(1)【动手操作】
如图②,若点P在线段CB上,画出射线PA,并将射线PA绕点P逆时针旋转90°与BD交于点E,根据题意在图中画出图形,图中∠PBE的度数为_____度;
图②
解:画出图形如解图①.
(例题解图①)
135
新题好题 一练提优
(2)【问题探究】根据(1)所画图形,探究线段PA与PE的数量关系,并说明理由;
解:PA=PE,理由如下:过点P作PM∥AB交AC于点M,如解图①.∴∠MPC=∠ABC=45°,∴△PCM是等腰直角三角形,∴CP=CM,∠PMC=45°,∴CA-CM=CB-CP,即AM=BP,∠AMP=135°=∠PBE.∵∠APE=90°,∴∠EPB=90°-∠APC=∠PAC∴△APM≌△PEB(ASA),∴PA=PE.
(例题解图①)
【解题突破点】
①过点P作PM∥AB交AC于点M
②△PCM是等腰直角三角形→△APM≌△PEB
新题好题 一练提优
【解题突破点】分情况讨论:
情况1:当点P在线段BC上时
①过点P作PM∥AB交AC于点M
②BA=AC,PM=CM
情况2:当点P在线段CB的延长线上时
①过点P作PN⊥BC交BE于点N
②BN=BP,△EPN≌△APB
(例题解图①)
(3)【拓展延伸】
如图③,若点P在射线CB上移动,将射线PA绕点P逆时针旋转90°与BD交于点E,探究线段BA,BP,BE之间的数量关系,并说明理由.
图③
新题好题 一练提优
(3)【拓展延伸】
如图③,若点P在射线CB上移动,将射线PA绕点P逆时针旋转90°与BD交于点E,探究线段BA,BP,BE之间的数量关系,并说明理由.
图③
解:BA=BP+BE或BE=BA+BP.理由如下:
当点P在线段BC上时,如解图①.由(2)可知,
△APM≌△PEB,∴BE=PM,BP=AM.∵BA=
(AM+CM),∴BA=BP+CM.∵PM=CM,BE=PM,∴BA=BP+BE;
(例题解图①)
新题好题 一练提优
当点P在线段CB的延长线上时,过点P作PN⊥BC交BE于点N,如解图②.
∵∠ABD=90°,∠ABC=45°,∴∠PBN=180°-∠ABC-∠ABD=45°,∴△BPN是等腰直角三角形,∠ABP=135°,∴BP=NP,BN=BP,
(例题解图②)
∠PNB=45°,∴∠PNE=135°=∠ABP.∵∠APE=90°,∴∠EPN=90°-∠APN=∠APB,∴△EPN≌△APB(ASA),∴EN=BA.∵BE=EN+BN,∴BE=BA+BP.
综上,当点P在线段BC上时,BA=BP+BE;当点P在线段CB的延长线上时,BE=BA+BP.
新题好题 一练提优
【变式1】(优质原创)如图,在矩形ABCD中,点E是AD上一点,连接BE,作点A关于直线BE的对称点A′,连接AA′与BE相交于点F,连接A′E,BA′,过点A′作A′G⊥AA′交射线BC于点G.
(1)若∠ABE=30°,用圆规和直尺在图①中画出图形,则△ABA′的形状为____________;
(变式1题图)
解:如解图①所示,等边三角形.
(变式1题解图①)
等边三角形
新题好题 一练提优
(2)在(1)的条件下,判断线段A′G与EF的数量关系,并证明;
解:EF=A′G.证明如下:如解图②,过点A′作A′M∥GB交BE于点M.由题意得BF⊥AA′,A′G
⊥AA′,∴A′G∥BE,∴四边形BGA′M是平行四边形.∵△ABA′是等边三角形,BF⊥AA′,A′G
∥BE,∴∠ABF=∠A′BF=∠A′BG=∠GA′B=30°. ∴A′G=BG,∠EBG=60°,∴四边形
BGA′M是菱形.
(变式1题解图①)
(变式1题解图②)
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∵A′M∥BG,∴∠EMA′=∠EBG=60°.∵∠BAD=90°,∠ABE
=30°,∴∠A′EB=∠AEB=60°,∴△A′ME是等边三角形,∴EM=MA′=A′G.∵BF⊥AA′,∴EF=EM=A′M=A′G.
(变式1题解图②)
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(3)若点E在射线AD上,射线AA′与射线BC相交于点H,且AB=3,BC=4,当CG=2时,求的值.
解:设AF=a,BF=b,则FA′=GN=a.
如解图③,当点E在线段AD上时,过点G作GN⊥BE于点N.∵BC=4,CG=2,∴BG=2.∵BF⊥AA′,AB⊥BC,∴∠ABF+∠BAF=90°,∠ABN+∠GBN=90°,∴∠BAF=∠GBN.∵∠AFB=∠GNB=90°,
(变式1题解图③)
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∴△AFB∽△BNG,∴=,∴=,∴=.
∵BF⊥AA′ ,AB⊥BC,
∴∠ABF+∠FBH=90°,∠FBH+∠H=90°,
∴∠H=∠ABF,∴tanH=tan∠ABF,∴===.
(变式1题解图③)
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如解图④,当点E在线段AD的延长线上时,过点G作GN⊥BE于点N.∵BC=4,CG=2,∴BG=6.同上可得△AFB∽△BNG,∴=,∴=,∴=2.∵BF⊥AA′,AB⊥BC,∴∠ABF+∠FBH=90°,
(变式1题解图④)
∠FBH+∠AHB=90°,∴∠A′ HG=∠AHB=∠ABF,∴tan∠A′
HG=tan∠ABF,∴===2.
综上所述,的值为或2.
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【变式2】(优质原创)如图,在菱形ABCD中,∠A=120°,O是对角线BD的中点,M是对角线BD上任意一点,点E是AB边上一点,连接ME,将线段ME绕点M逆时针旋转120°,点E的对应点F刚好落在直线BC上.
(1)如图①,若点M与点O重合,且ME⊥AB时,∠EMB= ______°,EM与BM的数量关系为_______________;
图①
图②
备用图
(变式2题图)
60
EM=BM
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(2)若M不与O重合,且F落在BC边上时,在图②中画出图形,判断BE,BM,BF之间的数量关系,并证明;
图②
解:画出图形如解图①.BF+BE=BM,证明如下:
如解图①,延长BC至点N,使得FN=BE,连接MN,过点M作MH⊥BC于点H,由题意得ME=MF,∠EMF=120°,
∠ABC=60°,∴∠BEM+∠BFM=180°,
(变式2题解图①)
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∠MBH=30°.∵∠BFM+∠MFN=180°,∴∠BEM=∠MFN,∴△BME≌△NMF(SAS),∴BM=MN,∴BH=HN.∵在Rt△BMH中,
∠MBH=30°,∴cos∠MBH==,∴BH=BM,∴BN=2BH=BM,∴BF+BE=BF+FN=BN=BM.
(变式2题解图①)
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(3)连接AM并延长交菱形的边于点G,AB=3,当CG=1,且ME⊥AB时,求FG的长.
解:如解图②,当点G在线段BC上时,∵在菱形ABCD中,∠BAD=120°,AB=3,CG=1,∴AD=3,BG=3-1=2,BD=3.∵AD∥BC,
∴△ADM∽△GBM,∴==,∴BM=BD=.∵ME⊥AB,∠ABC=60°,∠EMF=120°,∴MF⊥BC,∠MBF=30°,∴cos∠MBF==,∴BF=BM=,∴FG=BG-BF=2-=.
(变式2题解图②)
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如解图③,当点G在线段CD上时,过点G作GH⊥BC交BC的延长线于点H,∵在菱形ABCD中,∠BAD=120°,AB=3,CG=1,∴DG=3-1=2,BD=
3. ∵AB∥CD,∴△ABM∽△GDM,∴==,
∴DM=,BM=,
(变式2题解图③)
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∵ME⊥AB,∠ABC=60°,∠EMF=120°,∴MF⊥BC,∠MBF=
30°,∴cos∠MBF==,∴BF=BM=,∴CF=.∵在Rt△CHG中,CG=1,∠GCH=60°,∴CH=,GH=,∴FH=,∴FG==.
综上所述,FG的长为或.
(变式2题解图③)
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(2024贵州省一模25题12分)在Rt△ABC中,∠ACB=90°,点B在直线l上,直线l与BC的夹角为∠CBD,且∠CBD=∠ABC,分别过点C,A作直线l的垂线,垂足分别为D,E.
图①
图②
图③
(例题图)
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(1)【问题解决】
如图①,若∠CBD=30°,则∠BAC的度数为_____,的值为____;
图①
60°
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【解题突破点】
①延长AC交直线l于点Q
②△ABC≌△QBC
③△CDQ∽△AEQ→=
(例题解图①)
(2)【问题探究】
如图②,若0°<∠CBD<90°,判断的值是否发生变化?并说明理由;
图②
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(2)【问题探究】
如图②,若0°<∠CBD<90°,判断的值是否发生变化?并说明理由;
图②
解:不发生变化,理由如下:如解图①,延长AC交直线l于点Q,
∵∠ACB=90°,∴∠BCQ=90°.又∵∠ABC=∠CBD,BC=BC,∴△ABC≌△QBC(ASA),∴AC
=CQ=AQ.∵AE⊥l,CD⊥l,∴AE∥CD,∴△CDQ∽△AEQ,∴=,∴=.
(例题解图①)
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【解题突破点】
①过点C作CG∥DE分别交AE,AB于点G,H,四边形EDCG是矩形
②HA=HB=HC,HG是△ABE的中位线
③△HCF∽△BEF
④设HC=2x,表示出BE,GH,AB,利用勾股定理求解
(例题解图②)
(3)【拓展延伸】
如图③,CE,AB交于点F,点F在线段AB上,=,
CD=2,求线段BD的长.
图③
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(3)【拓展延伸】
如图③,CE,AB交于点F,点F在线段AB上,=,CD=2,求线段BD的长.
图③
解:如解图②,过点C作CG∥DE分别交AE,AB于点G,H,则四边形EDCG是矩形,
∴∠HCB=∠CBD.又∵∠ABC=∠CBD,∴∠HCB=∠ABC,∴HC=HB.∵∠ACH+∠HCB=∠CAH+∠ABC=90°,∴∠CAH=∠ACH,∴HC=HA,∴HA=HB,∴H,G 分别是AB,AE的中点,∴AE=2GE=2CD=4.∵CG∥DE,
(例题解图②)
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∴△HCF∽△BEF,∴==,∴设HC=2x,则BE=3x,GH=x,AB=4x.在Rt△AEB中,AE2+BE2=AB2,即42+(3x)2=(4x)2,解得x=(负值已舍去),∴BD=DE-BE=CG-BE=GH+CH-BE=x=×=.
(例题解图②)
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【变式】(2025铜仁沿河县三模)
【问题解决】
(1)如图①,在正方形ABCD中,点E为BC边上的一点,过点D作DF⊥AE于点G,交AB于点F,求的值;
图①
图②
图③
(变式题图)
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解:∵四边形ABCD是正方形,∴AD=AB,∠DAB=∠B=90°,∴∠BAE+∠EAD=∠DAB=90°.∵DF⊥AE于点G,∴∠AGD=90°,∴∠ADF+∠EAD=90°.∴∠BAE=∠ADF.在
△ABE与△DAF中,,∴△ABE≌
△DAF(ASA),∴DF=AE,∴=1.
图①
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【灵活运用】
(2)如图②,在矩形ABCD中,点E是边DC上一点,连接AE,过点D作DF⊥AE于点G,交BC于点F,若AB=6,BC=8,求的值;
图②
解:∵四边形ABCD为矩形,∴AB=CD=6,BC=AD
=8,∠C=∠ADE=90°,∴∠EDG+∠DFC=
90°.∵DF⊥AE于点G,∴∠DGE=90°,∴∠EDG+∠DEG=90°,∴∠DEG=∠DFC,
∴△ADE∽△DCF,∴===.
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【知识迁移】
(3)如图③,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,点D是边AC的中点,连接BD,过点A作AF⊥BD于点E,交BC于点F,若=,求的值.
图③
解:如解图,构造矩形ABHC,延长AF交CH于点G,
∵=,∴设AB=CH=3k,AC=BH=4k.∵D为AC
的中点,∴AD=AC=2k,∴BD==k. 由(2)得△ABD∽△CAG,∴===,∴=,=,
(变式题解图)
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解得CG=k,AG=k.∵四边形ABHC为矩形,
∴AB∥CG,∴∠BAF=∠CGF,∠ABF=∠GCF,
∴△ABF∽△GCF,∴=,即=,解得
AF=k,∴==.
(变式题解图)
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(2024贵州25题12分)综合与探究:如图,∠AOB=90°,点P在∠AOB的平分线上,PA⊥OA于点A.
图①
图②
备用图
(例1题图)
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(1)【操作判断】
如图①,过点P作PC⊥OB于点C,根据题意在图①中画出PC,图中∠APC的度数为_____度;
图①
解:如解图①,PC即为所求.
(例1题解图①)
90
【解题突破点】
①过点P作PC⊥OB于点C
②四边形OAPC是正方形
③△APM≌△CPN
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(2)【问题探究】
如图②,点M在线段AO上,连接PM,过点P作PN⊥PM交射线OB于点N,求证:OM+ON=2PA;
图②
证明:如解图②,过点P作PC⊥OB于点C.
由(1)知四边形OAPC是矩形,
∵点P在∠AOB的平分线上,PA⊥OA,PC⊥OB,
∴PA=PC,
∴四边形OAPC是正方形,
∴OA=AP=PC=OC,∠APC=90°.
(例1题解图②)
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∵PN⊥PM,
∴∠APM=90°-∠MPC=∠CPN.
又∵∠MAP=∠NCP=90°,AP=CP,
∴△APM≌△CPN(ASA),
∴AM=CN,
∴OM+ON=OM+OC+CN=OM+AM+OC=OA+OC=2PA.
(例1题解图②)
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【解题突破点】分情况讨论:
情况1:当点M在线段AO上时①延长NM,PA交于点G
②△MON≌△MAG③△PGF∽△ONF
(例1题解图②)
(3)【拓展延伸】
点M在射线AO上,连接PM,过点P作PN⊥PM交射线OB于点N,射线NM与射线PO相交于点F,若ON=3OM,求的值.
情况2:当点M在AO的延长线上时
①过点P作PC⊥OB于点C,延长PC交MN于点G
②△APM≌△CPN ③△CGN∽△OMN,△PGF∽△OMF
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(3)【拓展延伸】
点M在射线AO上,连接PM,过点P作PN⊥PM交射线OB于点N,射线NM与射线PO相交于点F,若ON=3OM,求的值.
解:当点M在线段AO上时,如解图③,延长NM,PA交于点G.
新题好题 一练提优
由(2)知OM+ON=2AP,
设OM=x,则ON=3x,OA=AP=2x,
∴AM=AO-OM=x=OM.
∵∠MON=∠MAG=90°,∠OMN=∠AMG,
∴△MON≌△MAG(ASA),∴AG=ON=3x.
∵AP∥OB,∴△PGF∽△ONF,
∴===,∴=;
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当点M在AO的延长线上时,如解图④,
过点P作PC⊥OB于点C,延长PC交MN于点G.
由(2)知,四边形OAPC是正方形,
∴OA=AP=PC=OC,∠APC=90°,PC∥AO.
∵PN⊥PM,∴∠APM=90°-∠MPC=∠CPN.
又∵∠A=∠PCN=90°,AP=CP,
∴△APM≌△CPN(ASA),∴AM=CN,
新题好题 一练提优
∴ON-OM=OC+CN-OM=AO+AM-OM=2AO.
设OM=x,则ON=3OM=3x,
∴AO=x,CN=AM=2x.
∵PC∥AO,∴△CGN∽△OMN,
∴=,即=,∴CG=.
∵PC∥AO,∴△PGF∽△OMF,
∴===,∴=.
综上所述,的值为或.
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(2025贵州省一模25题12分)劳动课上,同学们创造性地选用铁皮代替锅来烙一块与铁皮形状、大小相同的饼.
(1)【操作发现】
小红找到一块如图①的等腰三角形的铁皮,饼烙好一面后将其翻身,这块饼正好落在“锅”中,利用的数学原理是______;
(A)三角形的稳定性 (B)等腰三角形是轴对称图形 (C)三角形内角和等于180°
图①
B
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(2)【思考操作】
如图②,小红找到一块直角三角形的铁皮.如果饼烙好一面后将其翻身,那么这块饼不能正好落在“锅”中.小红将饼切了一刀,然后将两小块都翻身,结果饼就能正好落在“锅”中,请你在图中作出“切痕”(尺规作图,保留作图痕迹,不写作法);
图②
解:如解图①,AB即为所画切痕.
(例2题解图①)
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(3)【拓展延伸】
如图③,小星拿到一块既不是等腰三角形也不是直角三角形的铁皮.小星只切3刀,也能使饼翻身后,正好落在“锅”中.用两种不同方法画出“切痕”,写出切割的依据;
如图④,小星最后拿到一块凸四边形ABCD铁皮.他能否在四边形内部取一点P,使切法满足PA=AB,PB=BC,PC=CD,PD=DA,让烙饼翻身仍能正好落在“锅”中?写出推理过程.
图③
图④
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解:方法一:如解图②所示,AC,BC,CD即为所画切痕.依据:直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半(作三角形的一条高线,把三角形分成两个直角三角形,再分别画两个直角三角形斜边上的中线,可分出4个等腰三角形).
(例2题解图②)
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方法二:如解图③所示,OA,OB,OC即为所画切痕.依据:三角形的外心到各顶点的距离相等(作三角形的外心到三个顶点的连线,可把三角形分成3个等腰三角形).
不存在点P,使切法满足PA=AB,PB=BC,PC=CD,PD=DA.
(例2题解图③)
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如解图④,假设能取点P.则∠α+∠β+∠γ+∠θ=360°.∵PA=AB,PB=BC,PC=CD,PD=DA,∴∠2=∠β, ∠4=∠γ, ∠6=∠θ,∠8=∠α,∴∠2+∠4+∠6+∠8=∠β+∠γ+∠θ+∠α=360°,∴四边形ABCD的内角和
=∠1+∠2+∠3+∠4+∠5+∠6+∠7+∠8=∠1+∠3+∠5+∠7+360°>360°,这与四边形的内角和是360°相矛盾,∴假设不成立,∴不能取到满足条件的点P,让烙饼翻身刚好落在“锅”中.
(例2题解图④)
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【变式1】(优质原创)小红和小星在手工课上用正方形的纸片玩折纸,如图,当小红沿着折痕MN翻折四边形MNCD时发现点D恰好可以落到AB边上的点G处,小星说如果知道正方形ABCD的边长和BG的长度,便能求出折痕MN的长度.
小红用所学知识对其进行探究,她的思路如下:连接DG,沿DA平移MN,使得点M与点A重合,且与BC交于点H,与DG交于点P.
(变式1题图)
(备用图)
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【问题探究】
(1)依据小红的思路中画出图形,MN与DG 的数量关系为___________;
(变式1题图)
(备用图)
解:作图如解图①. MN=DG .
(变式1题解图①)
MN=DG
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【问题解决】
(2)若AB=9,BG=6,求MN的长;
解:∵在正方形ABCD中,AB=9,BG=6,∴AG=9-6=3.
由(1)知△ABH≌△DAG,AH=MN,∴BH=AG=3,
∴AH===3,∴MN=3.
(变式1题解图①)
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【能力升华】
(3)在(2)的条件下,连接CP,DH交于点E,△DEP的面积为S1,△CEH
的面积为S2,求的值.
解:作图如解图②.
∵四边形ABCD是正方形,∴∠BCD=∠BAD=90°,AD=AB=BC=9.
∵∠DPH=∠BCD=90°,∴P,H,C,D四点共圆,∴∠PDH=∠PCH.
(变式1题解图②)
(变式1题解图①)
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又∵∠DEP=∠CEH,∴△DEP∽△CEH,∴=()2.
∵AD=9,AG=3,
∴DG===3.
∵∠APD=∠GAD=90°,∠ADP=∠GDA,
∴△APD∽△GAD,∴=,∴PD===.
由(2)知BH=3,∴HC=9-3=6,
∴=()2=()2=.
(变式1题解图②)
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【变式2】(优质原创)小星在学习了全等三角形和矩形后,尝试将两个知识综合运用,于是他将一块等腰直角三角板ABC(∠A是直角)和一块矩形纸板DEFG按不同方式摆放.
图①
图②
备用图
(变式2题图)
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【初步探究】
(1)如图①,若点A 在DG 边上,过点C作CM⊥DG于点M,过点B作BN⊥DG于点N,探究MN,CM,BN之间的数量关系,并说明理由;
图①
解:MN=CM+BN,理由如下:
∵△ABC是等腰直角三角形,∠BAC=90°,∴AB=AC,∠CAM+∠BAN=90°.∵CM⊥DG,BN⊥DG,∴∠CMA=∠BNA=90°,∴∠CAM+∠MCA=90°,∴∠MCA=∠BAN,∴△ACM≌△BAN(AAS),∴AM=
BN,CM=AN,∴MN=AN+AM=CM+BN.
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【深入探究】
(2)如图②,若点A 在DG 边上,点C 在DE 边上,过点B作BH⊥DG于点H,探究CD,DH,BH之间的数量关系,并说明理由;
图②
解:BH=CD+DH,理由如下:∵△ABC是等腰直角三角形,∠BAC=90°,∴AB=AC,∠CAD+∠BAD=90°.∵四边形DEFG是矩形,∴∠D=90°,∴∠CAD+∠DCA=90°,∴∠BAD=∠DCA.∵BH⊥DG,∴∠BHA=∠D=90°,∴△ABH≌△CAD(AAS),∴AH=CD,BH=AD,∴BH=AH+DH=CD+DH.
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【拓展发现】
(3)若点A与点D重合,点B在边EF上,连接CE,直线CE交直线DG于点P,若DB=5,DE=4,求EP的长.
图①
图②
备用图
(变式2题图)
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解:∵DB=5,DE=4,∠DEB=90°,∴BE===3.如解图①,当点C在直线DG上方时,过点C作CH⊥DG于点H,则∠CHD=90°.
∵△ABC是等腰直角三角形,∠BAC=90°,∴AB=AC,∠CDH+∠BDH=90°.∵四边形DEFG是矩形,∴∠DEB=∠EDG=90°,
(变式2题解图①)
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∴∠DEB=∠CHD,∠EDB+∠BDH=90°,∴∠CDH=∠EDB,∴△DHC≌△DEB(AAS),∴CH=BE=3,DH=DE=4.∵∠DPE=∠CPH,∠PDE=∠PHC=90°,∴△DPE∽△HPC,∴
==,∴DP=DH=×4=,∴EP===.
(变式2题解图①)
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如解图②,当点C在直线DG下方时,过点C作CH⊥DG交GD的延长线于点H,则∠CHD=90°.∵△ABC是等腰直角三角形,∠BAC=90°,∴AB=AC,∠CDE+∠BDE=90°.∵四边形DEFG是矩形,∴∠DEB=∠EDG=90°,∴∠DEB=∠DHC,∠CDE+∠CDH=90°,∴∠BDE=∠CDH,∴△DEB≌△DHC(AAS),∴BE=CH=
3,DH=DE=4.
(变式2题解图②)
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∵∠P=∠P,∠PDE=∠PHC=90°, ∴△DPE∽△HPC,∴==,∴DP=4DH=16,∴EP===4.
综上所述,EP的长为或4.
(变式2题解图②)
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