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专题08几何证明压轴题
◆外父钓◆
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第部分重难考向解读拆解核心难点,明确备考要点
★核心模块
★重难考向
★考法解读/向预测
第二部分重难要点剖析精解核心要点,点拨解题技巧
★要点梳理
★典例那验知
★技巧点拨
★类题夯基
向全等三角形和相似证明
第三部分重难提分必刷靶向突破难点,精练稳步进阶
--◆》的)◆
重●难●考●向●解●读
2023、2024、2025年考法解读
2026年考法预测
2026年需重点关注图形变化中的规律探究。核心
中考数学中几何证明的各种点主要考向分为
考点:基于“折叠”或“旋转”的全等构造。预计题
两类:
目会设置2-3小问,从简单的求角度、证全等,逐步
一、最值(每年1道,10分);
过渡到复杂的求线段长,最后探究某个几何量(如面
二、利用最值求值(每年1题10分);
积)的最值问题。你需要熟悉各种几何模型(如手拉
考查内容稳定,以解答题为主,难度大
手模型、半角模型),以及解三角形的常规方法。
题型一:求最值
几何证明压轴题
题型二:利用最值求值
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重●难●要●点●剖●析
考向全等三角形和相似证明
◆型1求最值
回棉素妙计
此类题考查了勾股定理,等腰三角形的性质与判定,解直角三角形,全等三角形的性质与判定,垂径定
理,一点到圆上的距离的最值问题,还需掌握旋转的性质、等腰直角三角形的性质、全等三角形的判定
与性质、解直角三角形、圆的有关性质、翻折性质等知识,添加辅助线构造全等三角形是解答的关键.
1.(重庆一中寄宿学校2024-2025学年一模)如图,在ABC中,AB=AC,∠BAC=90°,点D是ABC
外一点,AD⊥BD.
】
图1
图2
图3
(1)如图1,若∠DBA=40°,求∠DAC的大小;
(2)如图2,连接CD,点E是CD的中点,点F是BD上一点,BF=AD,连接AF,AE.用等式表示线段
AF与AE的数量关系并证明.
(3)如图3,点P是线段AB上一动点,连接CP,若∠BAD=60°,BD=2,AD=m,请直接写出二BP+CP的最
小值(用含m的代数式表示).
2.(重庆市第二外国语学校2025年二模)在等腰ABC与等腰ADE中,AB=AC,AD=AE,BC=6.
D
图1
图2
图3
(1)如图1,点E在ABC外部,连接EC、BD、DC,∠BAC=∠DAE=90°,当∠ACE=I5°,CB=CE时,
求DC的长
(2)若∠BAC=2∠ADE,解决以下两个问题:
①如图2,点E在ABC内部,连接BE、CD,G为BC边上一点,连接AG,分别交CD、BE于点M、N
,点F为AC的中点,连接MF,当∠BAC=∠BNG时,证明:AE=2MF.
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②如图3,点E在4BC的边BC上,点P为边4C上一点,AB=5,AP-,点Q为4C所在直线上一动
点,连接EP、EQ、DQ,当∠AEP最大时,请直接写出EP+EQ+DQ的最小值
3.(重庆市开州区2024-2025学年二模)(1)如图1,在Rt△ABD中,∠BAD=90°,∠ABD=60°,
AC⊥BD,∠ABD的角平分线交AD于点E,交AC于点F.若CF=7,求DE的长,
(2)如图2,ABC和△DPC都是等边三角形.点P在ABC内,M为AC的中点,连PM、PA、PB,
若PA⊥PM,且PB=2PM.求证:BP⊥BD;
(3)如图3,P是线段BE的中点,BE=9,在BE的下方作等边△PFH(P,F,H三点按逆时针顺序排列,
△PFH的大小和位置可以变化),连接EF,BH.当EF+BH的值最小时,直接写出等边△PFH边长的最
小值.
D
图1
图2
图3
4.(重庆育才中学教育集团2024-2025学年三模)如图,在等边ABC中,点D是平面内一点.
A
B
图1
图2
图3
(1)如图1,若点D在BC的延长线上,且∠ADB=45°,CD=1,求AB的长:
(2)如图2,若点D在AC的垂直平分线上,DE∥AB交BC于点E,点F是CD的中点,连接EF,AF,AE
,猜想AE与EF之间的数量关系,并证明你的猜想;
(3)如图3,若点D在BC的延长线,连接AD,点M是AD的中点,将AD绕点A逆时针旋转60°得到AP,
连接CP,点Q是CP的中点,连接MQ,AB=4,直接写出MQ的最小值,
5.(重庆市第八中学校2025-2026学年上学期九年级期末数学试卷)在菱形ABCD中,对角线AC与BD交
于点0.
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D
D
D
B
图1
图2
图3
(1)如图1,若AC=10,BD=8,求菱形ABCD的面积;
(2)如图2,若E为CA延长线上一点,连接DE,将DE绕点D顺时针旋转120°至DF,连接EF.EF所在
直线交DA延长线于点G,延长CA至点H,使得AH=AG,I为AB延长线上一点,且
∠AIH+∠AGF=30°,∠DAB=60°,求证:AI-AE=V3AD.
(3)如图3,若BD=6,AD=5,E是AD延长线上的一点,连接BE,作△FBE与△ABE关于直线BE对称,
EF交射线AC于点P,连接BP,请直接写出PB-PC的最大值.
◆型2利用最值求值
回棉豪妙竹
此类题是几何变换综合题,主要考查了全等三角形的判定和性质、等腰直角三角形的性质、旋转的性质、
折叠的性质、勾股定理等知识,添加恰当辅助线构造全等三角形是解题的关键.熟练掌握各种最值模型
例如费马点、胡不归等,知道达到最值具备的条件,逆向思维解决此类问题。
6.(重庆市巴蜀中学校2025-2026学年九年级上学期期末考试数学试题)在ABC中,AB=AC,D、E为
线段AC、AB上一点(均不与端点重合),连接BD、CE,且线段BD、CE交于点F,连接AF,
∠DFC=∠ABC=a.
B
B
B
图1
图2
备用图
(1)如图1,当∠CAF=∠FCB时,求∠AFD的度数(用含oa的代数式表示);
(2)如图2,若a=45°,当∠CAF=∠FCB时,证明:AD=CD;
若a=60,当职取得最大值时,直接写出
的值。
AF
CE
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7.(2023年重庆实验外国语学校中考三模数学试题)在ABC中,∠ABC=30°,以AC为边向右作等边
△ACD.
图1
图2
图3
(1)如图1,若AB=6,BC=4N3,求四边形ABCD的面积;
(2)如图2,连接BD,取BD的中点E,连接AE、CE,求证:BC=AE+√5EC;
(3)如图3,点M为BC中点,连接DM,将△DCM沿DM翻折,得△DNM,连接AN,当DM取得最大值
时,请直接写出
AN
的值.
DM
8.(重庆市第一中学校2024-2025学年二模)已知如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,点D是AC上一点,
BD=DC;
P
E
图1
图2
图3
(1)如图1,若AD=1,AC=4,求sim∠DBC的值:
(2)如图2,若AB=AD,DE1AC,BD=DE,连接BE,若点F是BE的中点,连接AF,求证:
BC=2AF;
(3)如图3,若∠ACB=30°,AB=√5,点P是直线BC上一点,点A关于DP的对称点是A,连接BA',
CA,当BA'-CA取最大值时,请直接写出△A'BC的面积
9.(重庆八中宏帆中学2024-2025学年二模)如图,ABC为等边三角形,D是同一平面内任意一点,将线
段AD绕点A顺时针旋转60°,得到线段AE,连接CE,在线段BD上取一点F,连接EF,使得CE平分
∠AEF,EF与AD交于点G.
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D
G
B
图1
图2
图3
(1)如图1,若A、C、D三点共线,且EF⊥AD,AB=2,求线段GE的长;
(2)如图2,若A、C、D三点共线,且F为BD中点,在线段AD上取点P使得DP=AC,连接AF、FP,请
用等式表示线段AF、DF、FP之间的数量关系,并证明;
(3)如图3,若AB=1,AD=3,请直接写出当线段AF取最大值时△DFA的面积.
10.(重庆市万州区2024一2025学年一模)在四边形ABCD中,对角线AC⊥BD,AC与BD交于点0,且
AC=BD.
图1
(1)如图1,若∠ABC=60°,∠ACB=75°,当BC=2时,求四边形ABCD的面积;
(2)如图2,若AB=AC,过BD中点M作GH⊥AD分别交BC,AD于点G,H.证明:BC=2W2MG;
(3)如图3,若A0=D0=40B=4,点M在直线AD上,将0M绕点0逆时针旋转45°得到ON,当线段ON取
最小值时,△AD0内部一点T满足∠TAD+∠TDA=45°,当OT取最小值时,直接写出△BNT的面积.
重●难●提●分●必●刷
(建议用时:60分钟)
1.如图,在ABC中,AB=AC,∠BAC=90°,D为线段BC上一点,连接AD,将射线DA绕点D顺时
针旋转a交直线AC于点E,连接DE.
D
B
图1
图2
图3
(1)如图1,若AD=DE,AE=22,求线段BD的长.
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(2)如图2,若a=45°,过点B作BF‖AE,交射线ED于点F,用等式表示线段DF、DE、DA之间的数量
关系,并证明.
(3)如图3,若a=45°,AB=4,过点A作DE的垂线AM,垂足为点M,当CM取得最小值时,直线BC上
方有一点Q,使得∠BQD=∠MCD,当CO取得最小值时,直接写出S.cOw的值.
2.在等腰ABC与等腰ADE中,AB=AC,AD=AE,BC=6.
D
D
图1
图2
图3
(1)如图1,点E在ABC外部,连接EC、BD、DC,∠BAC=∠DAE=90°,当∠ACE=15°,CB=CE时,
求DC的长,
(2)若∠BAC=2LADE,解决以下两个问题:
①如图2,点E在ABC内部,连接BE、CD,G为BC边上一点,连接AG,分别交CD、BE于点M、N,
点F为AC的中点,连接MF,当∠BAC=∠BNG时,证明:AE=2MF,
②如图3,点E在A8C的边BC上,点P为边4C上一点,4B=5,AP-,点Q为4C所在直线上一动
点,连接EP、EQ、DQ,当∠AEP最大时,请直接写出EP+EQ+DQ的最小值.
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第二部分重难要点剖析精解核心要点,点拨解题技巧
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向全等三角形和相似证明
第三部分重难提分必刷靶向突破难点,精练稳步进阶
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重●难●考●向●解●读
2023、2024、2025年考法解读
2026年考法预测
2026年需重点关注图形变化中的规律探究。核心
中考数学中几何证明的各种点主要考向分为
考点:基于“折叠”或“旋转”的全等构造。预计题
两类:
目会设置2-3小问,从简单的求角度、证全等,逐步
一、最值(每年1道,10分);
过渡到复杂的求线段长,最后探究某个几何量(如面
二、利用最值求值(每年1题10分);
积)的最值问题。你需要熟悉各种几何模型(如手拉
考查内容稳定,以解答题为主,难度大
手模型、半角模型),以及解三角形的常规方法。
题型一:求最值
几何证明压轴题
题型二:利用最值求值
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重●难●要●点●剖●析
考向全等三角形和相似证明
◆型1求最值
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此类题考查了勾股定理,等腰三角形的性质与判定,解直角三角形,全等三角形的性质与判定,垂径定
理,一点到圆上的距离的最值问题,还需掌握旋转的性质、等腰直角三角形的性质、全等三角形的判定
与性质、解直角三角形、圆的有关性质、翻折性质等知识,添加辅助线构造全等三角形是解答的关键.
1.(重庆一中寄宿学校2024-2025学年一模)如图,在ABC中,AB=AC,∠BAC=90°,点D是ABC
外一点,AD⊥BD.
图1
图2
图3
(1)如图1,若∠DBA=40°,求∠DAC的大小;
(2)如图2,连接CD,点E是CD的中点,点F是BD上一点,BF=AD,连接AF,AE.用等式表示线段
AF与AE的数量关系并证明.
(3)如图3,点P是线段AB上一动点,连接CP,若∠BAD=60°,BD=2,AD=m,请直接写出BP+CP的最
小值(用含m的代数式表示).
【答案】(1)∠DAC=140°
(2)AF=2AE,证明见解析
(3)2+m
【详解】(1)解::AD⊥BD,
.∠ADB=90°,
:∠DBA=40°,
∠DAB=50°,
:∠BAC=90°,
∠DAC=50°+90°=140°:
(2)解:AF=2AE,证明如下:
如图,延长AE到G,使AE=EG,连接CG,
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图2
.AG=2AE,
:点E是CD的中点,
∴.CE=ED,
∠CEG=∠DEA,
△CEG≌△DEA(SAS),
AD=CG,∠GCE=∠ADE,
BF AD,
∴BF=CG,
:∠BAC=90°,
∴∠ACG=∠GCE+∠ACE
=∠ADE+LACE
=180°-∠DAC
=180°-∠DAB-90°
=90°-∠DAB,
:∠ADB=90°,
∠ABF=90°-∠DAB,
即∠ABF=∠ACG,
AB=AC,BF=CG,
.△ABF≌△4CG(SAS),
.AF =AG,
即AF=2AE;
(3)解:如图,作PH⊥DB交DB于H,
图3
:∠ADB=90°,∠BAD=60°,
.∠ABD=30°,
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:PH=TBP,4B=24D=2m,
÷BP+CP=PH+CP,
2
则当CR、H在-条直线上且CH1DB时,8P+CP=PH+CP有最小值CH,
如图,作AM⊥CH交CH于M,连接AH,
D
A
B
:∠PHB=90°,∠ABD=30°,
∴∠BPH=∠APC=60°,
∠ACM=30°,
:AB=AC,∠D=∠AMC=90°,
.△ABD≌△ACM(AAS),
.CM=BD=2,AM=AD=m,
:AH=AH,∠D=∠AMH=90°,
.△AHD≌△AHM(HL),
∠DAH=∠MAH,
:∠D=∠DHM=90°,
.∠D+∠DHM=180°,
即AD∥MH,
.∠MAD+∠HMA=180°,
LMAD=90°,
.∠DAH=∠MAH=45°,
∠MHA=45°,
:AM MH =m
.CH CM +MH =2+m,
即)BP+CP的最小值为2+m
2.(重庆市第二外国语学校2025年二模)在等腰ABC与等腰ADE中,AB=AC,AD=AE,BC=6.
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B
B
图1
图2
图3
(1)如图1,点E在ABC外部,连接EC、BD、DC,∠BAC=LDAE=90°,当LACE=15°,CB=CE时,
求DC的长.
(2)若∠BAC=2LADE,解决以下两个问题:
①如图2,点E在ABC内部,连接BE、CD,G为BC边上一点,连接AG,分别交CD、BE于点M、N
,点F为AC的中点,连接MF,当∠BAC=∠BNG时,证明:AE=2MF.
②如图3,点E在AC的边BC上,点P为边AC上一点,4B=5,4P-白,点Q为4C所在直线上一动
点,连接EP、EQ、DQ,当∠AEP最大时,请直接写出EP+EQ+DQ的最小值.
【答案】(16;
2)0见解析;②2
【详解】(1)解::∠BAC=∠DAE=90°,
LDAB=LCAE=90°+∠EAB,
在△AEC和aDAB中,
AD=AE
∠DAB=∠CAE,
AB=AC
△AEC≌△DAB(SAS),
BD=CE,LABD=LACE=15°,
CB=CE,
:CB BD,
:∠DBC=∠ABD+∠ABC=15°+45°=60°,
△DBC是等边三角形,
.CD=BC=6.
(2)解:①证明:如图1,
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图1
延长DA至H,使AH=AD,连接CH,
AD=AE,
2DE=∠MED-B4C,
∠CAH=LADE+LAED=∠BAC,
·LCAH-LEAF=∠BAC-LEAF,
∠CAH=∠BAE,
AB=AC,
△ACH≌△ABE,
.∠ABE=∠ACH,
:∠BNG=∠ABE+∠BAG,∠BAC=∠BAE+∠CAG,∠BNG=∠BAC,
∠CAG=LACH,
AG∥AC,
DM AD
CM AH
:DM =CM,
F使AC的中点,
:AE=AD=2FM
②如图2,
D
4(Q)
TE)
图2
设△AEP的外接圆O的半径为r,
AP=2rsin∠AEP,
即:2rsin∠AEP=16
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:当∠AEP最大时,r最小,
:当OO与BC时相切时,∠AEP最大,
作AT⊥BC于T,作AP的垂直平分线X,交AT于V,交AC于X,
.CT-BT-7BC-3.
5 cosC=3
4T=4,sinC=cosLCAT=4,
P
.AV=
AX
=2,
coS∠CAT4
:PV =VT =2,
·点O在V处,点E在T处,
4-95
..AE2=AP.AC,
'∠EAP=LEAC,
·△AEP∽△ACE,
:ZAEP ZC,
:∠AEP+∠CEP=∠C+∠CEP=90°,
.EP⊥AC,
PE=VAE2-AP=12
延长EP至W,使PW=EP,连接WD,交AC于Q,则EQ+DQ最小,
可得∠DEW=90°,DE=2 AE.cos∠C4E=32
:DW =DE2+EW2
停8
:EP+E0+D0的最小值为:号
+8=52
5
3.(重庆市开州区2024-2025学年二模)(1)如图1,在Rt△ABD中,∠BAD=90°,∠ABD=60°,
AC⊥BD,∠ABD的角平分线交AD于点E,交AC于点F.若CF=7,求DE的长
(2)如图2,ABC和△DPC都是等边三角形.点P在ABC内,M为AC的中点,连PM、PA、PB,
若PA⊥PM,且PB=2PM.求证:BP⊥BD;
(3)如图3,P是线段BE的中点,BE=9,在BE的下方作等边△PFH(P,F,H三点按逆时针顺序排列,
△PFH的大小和位置可以变化),连接EF,BH.当EF+BH的值最小时,直接写出等边△PFH边长的最
小值.
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B
D
图1
图2
图3
【答案】(1)28(2)详见解析3)9
【详解】(1)在Rt△ABD中,∠BAD=90°,∠ABD=60°,
∠ADB=30°,
:∠ABD=60°,∠ABD的角平分线交AD于点E,交AC于点F,
:∠ABE=∠DBE=1x600=30°=∠ADB,
:DE BE,
:AC1BD,∠ABD=60°,
∠BAC=90°-60°=30°=∠ABE,
:AF BF,
:RtaBCF中,CF=7,∠DBE=30°,
BF=2CF=14,
:∠FAE=90°-30°=60°,∠AEF=∠D+∠EBD=30°+30°=60°,
∠FAE=LAEF=60°,
△AFE为等边三角形,
.AF=FE=14,
.BE=BF+FE=14+14=28,
:DE =BE=28;
(2)如图,延长PM到K,使得MK=PM,连接CK,
B
D
AP⊥PM,
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.∠APM=90°,
在△AMP和△CMK中,
MA=MC
∠AMP=∠CMK,
MP=MK
△AMP≌aCMK(SAS),
:AP=CK,∠APM=∠K=90°,
:ABC和△DPC都是等边三角形,
BC=AC,DC=CP,∠DCP=∠BCA=60°,
∠BCD=∠ACP,
在△BCD和△ACP中,
BC=AC
∠BCD=∠ACP
DC=CP
∴△BCD≌△ACP(SAS),
.BD=PA=CK
:PB=2PM,
.PB=PK,
:PD=PC,
△PDB≌aPCK(SSS),
∠PBD=∠K=90°,
PB⊥BD;
(3)作LEPQ=60°,使PQ=PE,连接EQ,QB,QH,
:△PFH是等边三角形,
.PF=PH,∠FPH=60°,
.∠EPF=∠QPH,
∴△EPF≌△OPH(SAS),
.EF=OH,
.EF+BH=QH+BH,
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:OH+BH≥QB,
当点H在线段QB上时,EF+BH的值最小,
:等边△PFH边长的最小,
PH⊥BQ,PH的值最小,
如图所示,
.PO=PB=PE,
.∠PBQ=∠PQB=30°,
9
在Rt△PBH中,PH=PB=BE=9
4
4
即当EF+BH的值最小时,△PFH边长的最小值为
9
4.(重庆育才中学教育集团2024-2025学年三模)如图,在等边ABC中,点D是平面内一点.
B
图1
图2
图3
(1)如图1,若点D在BC的延长线上,且∠ADB=45°,CD=1,求AB的长;
(2)如图2,若点D在AC的垂直平分线上,DE∥AB交BC于点E,点F是CD的中点,连接EF,AF,AE
,猜想AE与EF之间的数量关系,并证明你的猜想;
(3)如图3,若点D在BC的延长线,连接AD,点M是AD的中点,将AD绕点A逆时针旋转60°得到AP,
连接CP,点Q是CP的中点,连接MQ,AB=4,直接写出MQ的最小值
【答案】(1)V5+1
(2)AE=2EF;理由见解析
3)5
【详解】(1)解:过点A作AE⊥CD于点E,如图所示:
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