内容正文:
难点04 几何动态与变换综合题
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第一部分 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/考向预测
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 典例验知 技巧点拨 类题夯基
考向 几何证明
第三部分 重难提分必刷 靶向突破难点,精练稳步进阶
重●难●考●向●解●读
2023、2024、2025年考法解读
2026年考法预测
中考数学中几何证明的各种点主要考向分为两类:
一、全等证明(每年1道,7分);
二、相似证明(每年1题,7分);
考查内容稳定,以解答题为主,含辅助线,难度较大.
预测考查方向:旋转变换与手拉手模型,将某三角形绕公共顶点旋转,构造全等三角形转移线段。
还需关注与等边三角形、正方形结合。
重●难●要●点●剖●析
考向 几何证明
题型1 探究数量关系
考查了平行线的性质、角平分线的定义、等腰三角形的判定与性质、全等三角形的判定与性质、线段垂直平分线的判定与性质、旋转的性质、平行线分线段成比例定理等知识点,熟练掌握以上知识点并灵活运用,添加适当的辅助线是解此题的关键.
1.(2022·北京西城·二模)在中,,过点C作射线,使(点与点B在直线的异侧)点D是射线上一动点(不与点C重合),点E在线段上,且.
(1)如图1,当点E与点C重合时,与的位置关系是 ,若,则的长为 ;(用含a的式子表示)
(2)如图2,当点E与点C不重合时,连接.
①用等式表示与之间的数量关系,并证明;
②用等式表示线段,,之间的数量关系,并证明.
【答案】(1)互相垂直;
(2)①,证明见解析;②,证明见解析
【来源】2022年北京西城区九年级二模考试数学试卷
【分析】(1)根据三角形内角和定理可得与的位置关系是互相垂直,过点A作于点M,根据等腰三角形性质得到,利用证明,根据全等三角形性质即可得出;
(2)当点E与点C不重合时,①过点A作于点M、于点N,利用证明,根据全等三角形性质即可得到;
②在上截取,连接,利用证明,根据全等三角形性质得到,,根据角的和差得到,再利用证明,根据全等三角形性质及线段和差即可得到.
【详解】(1)解:当点E与点C重合时,,
∵,
∴,
∴,
∴,
即与的位置关系是互相垂直,
若,过点A作于点M,如图:
则,
∵,
∴,
在与中,
∴,
∴,
即的长为,
故答案为:互相垂直;;
(2)解:①当点E与点C不重合时,用等式表示与之间的数量关系是:,证明如下:
过点A作于点M、于点N,如图:
则,
∴,
∵,
即,
∴,
∵,,
∴,
在与中,
,
∴,
∴,
∴;
②用等式表示线段,,之间的量关系是:,证明如下:
在上截取,连接,如图:
∵,
∴,
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
∴,
由①知:,
即,
∴,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴.
2.(2023·北京朝阳·一模)如图,,点A在上,过点A作的平行线,与的平分线交于点B,点C在上(不与点O,B重合),连接,将线段绕点A顺时针旋转,得到线段,连接.
(1)直接写出线段与之间的数量关系,并证明;
(2)连接并延长,分别交,于点E,F.若,用等式表示线段与之间的数量关系,并证明.
【答案】(1),证明见解析
(2),证明见解析
【来源】2023年北京市朝阳区中考一模数学试卷
【详解】(1)解:线段与的数量关系为,
∵平分,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
证明:由旋转的性质可得,,
∵,
∴,
∴,即,
∴,
在和中,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴;
(2)解:,证明如下:
如图,在上截取使,连接,
∵,
∴,
在和中,
∵,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,即,
∴,
∵,
∴,
如图,作于点K,
∵,
∴,,
∵,
∴,
∴.
3.(2025·北京延庆区·一模)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,在等腰直角三角形中,,过点作射线,垂足为,点在上.
(1)【动手操作】
如图②,若点在线段上,画出射线,并将射线绕点逆时针旋转与交于点,根据题意在图中画出图形,图中的度数为_______度;
(2)【问题探究】
根据(1)所画图形,探究线段与的数量关系,并说明理由;
(3)【拓展延伸】
如图③,若点在射线上移动,将射线绕点逆时针旋转与交于点,探究线段之间的数量关系,并说明理由.
【答案】(1)作图见解析;135
(2);理由见解析
(3)或;理由见解析
【详解】(1)解:如图所示:
∵,
∴,
∵,
∴,
∴;
故答案为:135.
(2)解:;理由如下:
连接,如图所示:
根据旋转可知,,
∵,
∴、P、B、E四点共圆,
∴,
∴,
∴,
∴.
(3)解:当点P在线段上时,连接,延长,作于点F,如图所示:
根据解析(2)可知,,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,,
∴为等腰直角三角形,
∴,
∵为等腰直角三角形,
∴,
即;
当点P在线段延长线上时,连接,作于点F,如图所示:
根据旋转可知,,
∵,
∴、B、P、E四点共圆,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,,
∴为等腰直角三角形,
∴,
即;
综上分析可知,或.
4.(2023·北京大兴·一模)在中,,,点为射线上一动点(不与点,重合),连接,点为延长线上一点,且,作点关于射线的对称点,连接,.
(1)如图1,当点在线段上时,
①依题意补全图形,求证:;
②用等式表示线段,,之间的数量关系,并证明;
(2)如图2,当点在线段的延长线上时,直接用等式表示线段,,之间的数量关系.
【答案】(1)①见解析;②,证明见解析
(2)
【来源】2023年北京市大兴区中考一模数学试卷
【分析】(1)①由题意补全图形即可,由轴对称的性质可得,从而可证,得到,由已知 “等边对等角”可得即可证明结论;
②根据“等边对等角”得,连接EF,交射线于点M,则,由轴对称的性质可得 、,在中,由边角关系得,由“三角形的应外角等于与它不相邻的两个内角的和”可得,从而得到,证明可得即从而完成解答;
(2)与(1)同理可得:,,即可解答
【详解】(1)解:①依据补全图形如下:
∵点E点F于射线对称,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,
'∴,
∴;
②线段,,之间的数量关系,证明如下:
在中,,
∴,
如图,连接EF,交射线于点M,
∴,
∵点E与点F关于射线对称,
∴直平分,
∴,,,
∴ ,,
∴,
∵,,,
∴,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴ ,
∵,,
∴;
(2)解:如图2:当点D线段延长线上时,用等式表示线段,,之间的数量关系是,理由如下:
如图:连接,交射线于点M,则,
与(1)同理可得:,,,
∴,
与(1)同理可得:,
∴,
∴ ,
∵,,
∴.
5.(2024·北京东城·一模)已知,点为边上一个定点,点为线段上一个动点(不与点,重合),点关于直线的对称点为点,连接,,点关于直线的对称点为点,连接,.
(1)如图1,若点P为线段的中点.
①直接写出的度数;
②依题意补全图形,并直接写出线段与的数量关系;
(2)如图2,若线段与交于点D.
①设,求的大小(用含的式子表示);
②用等式表示线段,,之间的数量关系,并证明.
【答案】(1)①;②
(2)①;②,证明见解析
【详解】(1)解:①,关于对称,
,,
是等边三角形,
,
点为线段的中点,
,
,
.
②图形如图所示:结论:.
理由:,,关于对称,
,
,
,
,
.
(2)①如图2中,连接,.
,关于对称,
,,
,
,
,,
,
,
,
,,,四点共圆,
,
,
,
,
,
.
②如图中,结论:.
理由:连接,在上取一点,使得.
,
,,,四点共圆,
,
,
是等边三角形,
,,
,
,,
,
,
,
,关于对称,
,
.
∴.
6.(2025·北京第十三中学分校·三模)在中,,是直线上一点(点D不与点A、B重合),连接并延长到E,使得,过点E作,交直线于点.
(1)如图1,当点D为线段的上任意一点时,用等式表示线段的数量关系,并证明;
(2)如图2,当点D为线段的延长线上一点时,依题意补全图2,猜想线段的数量关系是否发生改变,并证明.
【答案】(1),证明见解析;
(2)改变,,补图和证明见解析.
【详解】(1)解:结论:.
理由如下:过D作于H,
∵于F,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
即
(2)解:依题意补全图形.
结论:.
证明:过D作交的延长线于H,
∵于F,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
即.
题型2 最值问题
考查了四边形综合题、等腰三角形的判定和性质、勾股定理、直线与圆的位置关系、四边形的面积等知识,解题的关键是学会用分类讨论的思想思考问题,学会利用辅助圆解决问题,解决最值问题需构造二次函数或者利用几何性质解答。
7.(2025·北京汇文中学·三模)在中,,点D为平面内一点.
(1)如图1,若点D在线段上,且,求的值;
(2)如图2,若点D为内部一点,且,连接,点E为的中点,连接,用等式表示线段,,的数量关系,并证明;
(3)若点D满足,当时,请直接写出的最小值.
【答案】(1)
(2),证明见解析
(3)
【来源】2025年北京汇文中学中考三模数学试题
【分析】(1)过点D作于点K,根据角平分线的性质可得,再证得是等腰直角三角形,可得,即可求解;
(2)延长至点G,使,过点B作,交延长线于点F,连接,再证得是等腰直角三角形,可得,,再证明,可得,从而得到,进而得到,再由,可得,可证明,可得,即可解答;
(3)以为斜边向右作等腰,,以O为圆心,为半径作圆,H是优弧上的一点,连接,则,再证得点D在圆O上,可得当点D在线段与圆O的交点处时,取得最小值,即可求解.
【详解】(1)解:如图,过点D作于点K,
∵,,,
∴,
∵,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∴,
∴;
(2)解:,证明如下:
如图,延长至点G,使,过点B作,交延长线于点F,连接,
∵,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,,
∵点E为的中点,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴;
(3)解:如图所示,以为斜边向右作等腰,,以O为圆心,为半径作圆,H是优弧上的一点,连接,则,
∴,
∵,
∴,
∴点D在圆O上,
∴当点D在线段与圆O的交点处时,取得最小值,最小值为,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∵在中,,
∴,
∵,
∴的最小值为.
【点睛】本题是一道几何综合题,主要考查了等腰三角形的性质,圆周角定理,正切,全等三角形的判定与性质,勾股定理等知识,难点在第三问,作出合理的辅助线,找到隐圆是解答本题的关键.
8.(2024·北京交大附中二分校·模拟)在等边中,点D为的中点,点E为上一点(不与A、D重合)将线段绕点E顺时针旋转至,使点F落在的延长线上,在图1中补全图形:
(1)求的度数;
(2)探究线段之间的数量关系;
(3)将线段绕点E旋转,在旋转过程中与边交于点H,连接,当时,请写出的最小值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【来源】2024年北京交通大学附属中学第二分校中考模拟数学试题
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定和性质、等边三角形的性质、旋转的性质,锐角三角函数等知识点,添加恰当辅助线构造全等三角形是本题的关键.
(1)先说明,从而得出低昂A、E、C、F共圆,然后根据圆周角定理即可解答;
(2)在上截取,作于H,可证得,从而、,进而得出,然后解直角三角形即可解答;
(3)将绕点A顺时针旋转至,连接,结合全等三角形的判定和性质进行分析求解即可.
【详解】(1)解:如图1:
∵是等边三角形,
∴,
∴,
∵点D是的中点,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
由旋转可知:,
∴,
∴,
∴点A、E、C、F共圆,
∴;
(2)解:如图2,,
在上截取,作于H,
由(1)知:,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
(3)解:如图,将绕点A顺时针旋转至,连接,
则,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
当N、E、C三点共线时最小,
在等腰直角中: ,
∴的最小值为.
9.(24-25九下·北京海淀区十一学校·二模)如图,在中,,,P为线段上的动点(不与点C重合),将线段绕点A顺时针旋转得到线段.
(1)如图1,当P是中点时,连接,求证:;
(2)如图2,过点Q作直线,交直线于点M,作交射线于点N,请补全图2,探究线段和线段的等量关系并证明;
(3)如图3,若,,O为的中点,M为线段上的动点,N为线段上的动点,,D为线段的中点,求线段的最小值.
【答案】(1)见解析
(2),见解析
(3)最小值为
【详解】(1)证明:由旋转可知:,
∵,点P是中点,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴;
(2)解:由题意可得如图:
连接,作,交于点D,
∵,
∵,
∴,
∵,
∴,,
∴,,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴;
(3)解:连接,
∵,, O为的中点,
∴,,
∴.
∵,D为线段的中点,
∴,
∴点D在以点O为圆心,以1为半径的圆上运动.
∵,
∴最短时,线段值的最小.
由旋转的性质得,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴点Q在与成角的射线上运动,
∴当时,的值最小,即线段取得的最小值.
∵,
∴线段取得的最小值为.
10.(2025·北京顺义·二模)在等腰中,,线段上存在一动点(不与点重合),连接.将线段绕点按逆时针方向旋转与相等的角度,得到线段,连接分别是线段的中点.
(1)如图1,若,当恰好是边的中点时,______,的度数为______.
(2)如图2,若,当是边上的任意一点时(不与点重合),上述两个结论是否成立?若成立,请写出证明过程;若不成立,请说明理由.
(3)如图3,若,当点在边上,且,在点的运动过程中,求线段的最小值.
【答案】(1);
(2)两个结论均成立,理由见解析.
(3)
【详解】(1)解:设
∵
∴是等边三角形,
∴,
∵点E是边的中点,点M是边的中点,
∴E与M重合,,
∴,
由旋转的性质得:,
∴是等边三角形,
∴,
∴,
∵点N是的中点,
∴,,
∴,
故答案为:,;
(2)解:上述两个结论均成立,理由如下:
如图2,连接,
∵,
∴为等边三角形,
∵M是中点,
∴,
∴,
在中,,
∴,,
同理可得,,
∴,,
∴,
∴,,
∴,
综上所述,,直线和相交所成的锐角的度数为;
(3)解:如图,连接,
∵,
∴是等腰直角三角形,
∴,,
同(2)得:,
∴,
∴,
∵M是的中点,
∴,
∵,
∴,
当时,最小,
此时是等腰直角三角形,则,
即的最小值为.
11.(22-23九下·北京西城区北京四中·二模)已知正方形,将边绕点顺时针旋转至线段,的角平分线所在直线与直线相交于点.过点作直线的垂线,垂足为点.
(1)当为锐角时,依题意补全图形,并直接写出的度数;
(2)在(1)的条件下,写出线段和之间的数量关系,并证明;
(3)设直线与直线相交于点,若,直接写出线段长的最大值和最小值.
【答案】(1)补全图形如图所示,
(2),证明见解析
(3)线段长的最大值为,最小值为
【详解】(1)解:补全图形,如图所示,
连接,以为半径为圆心作,如图所示,
∵四边形是正方形,
∴,
∵,
∴
(2),
证明:如图所示,过点作于点,连接,设交于点,
∵,
∴,,
∵,
∴,
∵,
∴,
在中,
∴
∴;
∵平分,又,
∴
又(1)可得,
∴
∴,又,则是等腰直角三角形,
∴,
又∵是正方形的对角线,
∴,
∴,
∴
∴
∴
∴是等腰直角三角形,
∴,
∴,
即
(3)解:如图所示,
以为斜边在右侧作等腰直角三角形,以为圆心,为半径作,连接,
∵,
∴,
∴在上运动,
∵,则的半径,
如图所示,过点作交延长线于点,则
∴
∴
∴线段长的最大值为,最小值为
12.(2024·北京东城·二模)如图,为等边三角形,点是线段上一动点(点不与,重合),连接,过点作直线的垂线段,垂足为点,将线段绕点逆时针旋转得到线段,连接,.
(1)求证:;
(2)延长交于点,求证:为的中点;
(3)在(2)的条件下,若的边长为1,直接写出的最大值.
【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)1
【详解】(1)将线段绕点逆时针旋转得到线段,
,
是等边三角形
为等边三角形
,
,且,
(2)如图,过点作,交的延长线于点,
,
,
,
,
,且,
点是中点
(3)如图,连接,
是等边三角形,
点,点,点,点四点在以为直径的圆上,
最大为直径,
即最大值为1
题型3 几何与三角函数综合
主要考查矩形与翻折的问题,涉及到勾股定理、全等三角形的判定和性质、平行四边形的判定及其性质、翻折的性质、正切的有关知识,解题的关键是熟练掌握所学知识并且学会作辅助线.还需熟练掌握三角函数定义及特殊三角函数值。
13.(2025·北京陈经纶中学分校·零模)在中,已知,以点为中心,将线段逆时针旋转得到线段,连接.
(1)如图1,当时,若,求的值:
(2)如图2,当时,点为中点,连接.
①依题意补全图形;
②用等式表示线段,,的数量关系,并证明.
【答案】(1)
(2)①图形见详解②,理由见详解
【来源】2025年北京市陈经纶中学分校中考数学零模试卷
【分析】本题主要考查了旋转的性质,等腰三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理,直角三角形的三角函数比,三角形中位线性质定理,等边三角形的判定和性质,角平分线的判定等知识点,解题的关键是熟练掌握各性质和作辅助线.
(1)过点作于点,构造直角三角形,根据条件得出,再利用勾股定理和直角三角形的三角函数比即可求得结果;
(2)①根据题意画出图形;
②延长到,使,连接,根据条件得出是等边三角形,再得出,根据全等三角形的性质得出平分,在上截取,连接则是等边三角形,根据条件再证明,最后根据等量代换得出.
【详解】(1)解:如图所示,过点作于点,
由旋转可得,
又∵,
,
∴是等腰三角形,
,
,
,
在和中,
,
假设,则,根据勾股定理得,
∴;
(2)解:①补全图形如图所示
② ,理由如下:
如图,延长到,使,连接,
是的中点 ,
是的中位线,
,
由题意知, ,
, ,
是等边三角形,
,,
又 ,
,
在四边形中,,
如图,作于,作交延长线于,则,
又,
,
在和中
,
又, ,
平分,
,
在上截取,连接则是等边三角形,
,,
由是等边三角形得,,
,
在和中
,
,,
.
14.(2024·北京第五中学分校·二模)已知在△ABC中,AB=AC,∠BAC=α,直线l经过点A(不经过点B或点C),点C关于直线l的对称点为点D,连接BD,CD.
(1)如图1,求∠BDC的度数(用含α的式子表示).
(2)如图2,当α=60°时,过点D作BD的垂线与直线l交于点E,求证:AE=BD;
(3)如图3,当α=90°时,记直线l与CD的交点为F,连接.将直线l绕点A旋转,当线段BF的长取得最大值时,直接写出tan∠FBC的值..
【答案】(1)α,(2)见解析;(3)
【详解】证明:(1)①如图1,连接DA,并延长DA交BC于点M,
∵点C关于直线l的对称点为点D,
∴AD=AC,且AB=AC,
∴AD=AB=AC,
∴∠ADB=∠ABD,∠ADC=∠ACD,
∵∠BAM=∠ADB+∠ABD,∠MAC=∠ADC+∠ACD,
∴∠BAM=2∠ADB,∠MAC=2∠ADC,
∴∠BAC=∠BAM+∠MAC=2∠ADB+2∠ADC=2∠BDC=α,
∴∠BDC=α,
(2)如图2,连接CE,
∵∠BAC=60°,AB=AC,
∴△ABC是等边三角形,
∴BC=AC,∠ACB=60°,
∵∠BDC=α,
∴∠BDC=30°,
∵BD⊥DE,
∴∠CDE=60°,
∵点C关于直线l的对称点为点D,
∴DE=CE,且∠CDE=60°
∴△CDE是等边三角形,
∴CD=CE=DE,∠DCE=60°=∠ACB,
∴∠BCD=∠ACE,且AC=BC,CD=CE,
∴△BCD≌△ACE(SAS),
∴AE=BD,
(3)如图3,取AC的中点O,连接OB,OF,
∵在△BOF中,BO+OF≥BF,
∴当点O,点B,点F三点共线时,BF最长,
如图,过点O作OH⊥BC,
∵∠BAC=90°,AB=AC,
∴BC=AC,∠ACB=45°,且OH⊥BC,
∴∠COH=∠HCO=45°,
∴OH=HC,
∴OC=HC,
∵点O是AC中点,
∴AC=2HC,
∴BC=4HC,
∴BH=BC-HC=3HC,
∴.
【点睛】本题是三角形综合题,考查了全等三角形的判定和性质,等腰三角形的性质,勾股定理,三角形的三边关系,灵活运用相关的性质定理、综合运用知识是解题的关键.
15.(2023·北京东城·一模)如图,在正方形ABCD中,AB=3,M是CD边上一动点(不与D点重合),点D与点E关于AM所在的直线对称,连接AE,ME,延长CB到点F,使得BF=DM,连接EF,AF.
(1)依题意补全图1;
(2)若DM=1,求线段EF的长;
(3)当点M在CD边上运动时,能使△AEF为等腰三角形,直接写出此时tan∠DAM的值.
【答案】(1)详见解析;(2);(3)1或.
【详解】解:(1)根据题意作图如下:
(2)连接BM,如图2,
∵点D与点E关于AM所在直线对称,
∴AE=AD,∠MAD=∠MAE,
∵四边形ABCD是正方形,
∴AD=AB,∠D=∠ABF=90°,
∵BM=BF,
∴△ADM≌△ABF(SAS),
∴AF=AM,∠FAB=∠MAD,
∴∠FAB=∠NAE,
∴∠FAE=∠MAB,
∴△FAE≌△MAB(SAS),
∴EF=BM,
∵四边形ABCD是正方形,
∴BC=CD=AB=3,
∵DM=1,
∴CM=2,
∴BM=,
∴EF=;
(3)设DM=x(x>0),则CM=3﹣x,
∴EF=BM=,
∵AE=AD=3,AF=AM=,
∴AF>AE,
∴当△AEF为等腰三角形时,只能有两种情况:AE=EF,或AF=EF,
①当AE=EF时,有=3,解得x=3
∴tan∠DAM=;
②当AF=EF时,=,解得,x=,
∴tan∠DAM=,
综上,tan∠DAM的值为1或.
故答案为:tan∠DAM的值为1或.
16.(2025·北京北师大实验中学·二模)如图,在中,,,在线段上取点,作于,连接,点是中点,连接.
(1)求线段与的位置关系和数量关系,并证明;
(2)将绕点顺时针旋转();
①在(1)中线段的位置关系和数量关系是否依然成立?请证明你的结论;
②若点是的重心,直接写出的值.
【答案】(1)垂直且相等;证明见解析
(2)①成立;理由见解析;②
【详解】(1)解:与垂直且相等;理由如下:
,,
,是中点,
,
点D、C、E在以为圆心、为半径的圆上,
,
∴;
即与垂直且相等;
(2)解:①(1)中的结论仍然成立;理由如下:
延长到,使得,连接,如图,设交于,交于,
,,,
∴,
,,
∴,
,
,
,
又,,
∴
,,
,
即,
∴为等腰直角三角形,
,
,,
即与垂直且相等;
②连接交于点H,连接,如图所示:
∵D是的重心,M是的中点,
∴、D、M三点共线,H为的中点,
∴,,,
∴,
∴,
设,则,
∵,,
∴,
∵H为的中点,,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
17.(2025·北京八十中学·二模)已知点是矩形边延长上一点,且,是对角线和的交点.连接,交于,交于,连接,如图1.
(1)求证:平分.
(2)若,,求的值.
(3)若,如图2,求的值.
【答案】(1)见解析
(2)
(3)
【详解】(1)证明:∵矩形,
∴,
,
,
平分.
(2)过作于.
在矩形中,,,
,,
,,
由(1)得平分,
,
,
,
又,
,
,
∵,,
∴,
,
,
;
(3),
矩形是正方形,
设,则,
由(2)知:,
,,
∴,
,平分,
∴,
,
,
,
.
18.(2025·北京朝阳·二模)【问题呈现】
如图1,和都是等边三角形,连接,.易知_______.
【类比探究】
如图2,和都是等腰直角三角形,.连接,.则_______.
【拓展提升】
如图3,和都是直角三角形,,且,连接,.
(1)求的值;
(2)延长交于点,交于点.求的值.
【答案】[问题呈现]1;[类比探究];[拓展提升](1),(2)
【详解】[问题呈现]解:∵和都是等边三角形,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
故答案为:1;
[类比探究]解:∵和都是等腰直角三角形,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴,
故答案为:;
[拓展提升]解:(1),
,
,
,
,,
,
,
;
(2)由(1)得:,
,
,
,
.
题型4 含相似几何证明
主要考查了矩形的判定与性质,三角函数,相似三角形的判定与性质,旋转的性质,灵活运用相似三角形的判定与性质,作出科学的辅助线,是解答本题的关键.
19.(2025·北京第十三中学分校·三模)如图,在中,D为边上的一点,且满足,作点D关于直线的对称点E,过点A作,交延长线于点F,连接.
(1)依题意补全图形,并证明;
(2)过点C作的垂线,交于点G,连接,用等式表示线段,,之间的数量关系,并证明.
【答案】(1)见解析;
(2),证明见解析.
【来源】2025年北京市第十三中学分校中考三模数学试题
【分析】(1)根据作点D关于直线的对称点E,过点A作,交延长线于点F,连接,先作好图形,再得,结合平行线的性质以及等边对等角,故,由等角对等边,得,最后证明是的中位线,即可作答.
(2)由(1)得,先整理得,结合过点C作的垂线,得,故,证明,,则,因为,则、C在以为直径的圆上,根据角之间的关系得出四点共圆,运用圆周角定理得,故,即可作答.
【详解】(1)解:过点C作于K,连接,交于H,
,
,
,
,
,
,
∴是的中点,
∵作点D关于直线的对称点E,
,即H是的中点,
∴是的中位线,
;
(2)解:连接、、,作于N,
由(1)得,
∵作点D关于直线的对称点E,
,
由(1)得
,
∵过点C作的垂线,交于点G,
∴,
∴
,
∵
,
同理得
,
∵作点D关于直线的对称点E,
,
,
、C在以为直径的圆上
∵作点D关于直线的对称点E,
∴,
∵
∴,
∵
∴
∴四点共圆,
在以为直径的圆上
,
.
【点睛】本题考查了中位线的判定与性质,四点共圆,勾股定理,圆周角定理,轴对称的性质,全等三角形的判定与性质,平行线分线段成比例,难度较大,综合性较强,正确掌握相关性质内容是解题的关键.
20.(2025·北京门头·一模)如图,在四边形中,,于,于,,的延长线交于.
(1)求证:;
(2)过点作,交于,以为圆心,长为半径作弧,交于,连接.
①依题意补全图形;
②用等式表示与之间的数量关系,并证明.
【答案】(1)证明见解析
(2)①见解析 ②;证明见解析
【来源】2025年北京市门头中考数学一模试卷
【分析】本题主要考查等腰三角形的判定和性质,中位线的判定和性质,全等三角形的判定和性质,掌握等腰三角形的判定和性质是关键.
(1)根据题意, ,,由,得到即可求解;
(2)①根据题意补全图形即可;②延长到,使,连接,则,
由(1)得 ,可证 ,得到,即可求解.
【详解】(1)证明:
,
,
,
,
,
,
,
,
,
又,
;
(2)解:①依题意补全图形,如图:
②与之间的数量关系是,
证明:延长到,使,连接,
,
,
又∵由(1)得,
,
∵以为圆心,长为半径作弧,交于,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
.
21.(2024·北京顺义·二模)如图,中,,,D为上一点(不与点A、C重合),将线段绕点D顺时针旋转,得到线段,连接.并延长到点F,使,作射线,交射线于点G.
(1)依题意补全图形;
(2)求证:;
(3)在射线上取点H(不与点G重合),使.连接,用等式表示线段与的数量关系,并证明.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3),证明见解析
【来源】2024年北京市顺义区中考二模数学试题
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定与性质,平行线的性质和判定,平行线分线段成比例,旋转的性质等知识点,解题的关键是掌握以上知识点.
(1)根据题意描述作图即可;
(2)根据旋转可得,证明,,根据平行线分线段成比例和得出,即可证明;
(3)过点作交于点,证明,得出,从而证明,再根据且,得出,,,从而证明,即可求解;
【详解】(1)解:补全图形如图:
(2)证明:线段绕点顺时针旋转得到线段,
,
,
,
,
,
,
,
.
(3).
证明:过点作交于点,
,
,
,
,
,
,
且,
,
,
即,
,
,
,
,
,
22.(2023·北京中国人民大学附属中学·三模)等边中,、、分别是、、上的点,若.
(1)求的度数;
(2)若是的中点,连接并延长交于点,补全图形并探究与之间的数量关系;
(3)若,过作交于点交于点,请直接写出的长.
【答案】(1)
(2)补全图形见解析,
(3)
【来源】2023年北京市中国人民大学附属中学中考三模数学试题
【分析】(1)证明,得,同理,则,得到是等边三角形,即可得到的度数;
(2)补全图形,过点E作交于点M,过点D作交于点N,根据平行线分线段成比例定理得到,,则,证明,则,可得,,则,由即可得到结论;
(3)过作交于点交于点,取的中点N,连接,连接并延长交于点M,由是等边三角形,,则 ,,由勾股定理可得,可证,由(2)可知,,由平行线分线段成比例定理得到,即可得到的长.
【详解】(1)解:∵是等边三角形,
∴,,
∵,
∴,
即,
在和中,
,
∴,
∴,
同理可证,,
∴,
∴,
∴是等边三角形,
∴,
即的度数为;
(2),理由如下:
连接并延长交于点,过点E作交于点M,过点D作交于点N,如图,
∴,,
∴,
∵点G为的中点,
∴,
∵,,
∴,
∴,,
∴,
∴,即,
∵,,
∴,
∴,
,
∴,
∴,
∴;
(3)解:过作交于点交于点,取的中点N,连接,连接并延长交于点M,如图,
∵是等边三角形,,
∴ ,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
由(2)可知,,
∴,
∴,
即的长为.
【点睛】此题考查了平行线分线段成比例定理、等边三角形的判定和性质、全等三角形的判定和性质、勾股定理等知识,适当添加辅助线和熟练掌握平行线分线段成比例定理是解题的关键.
23.(2023·北京八一教育集团&北京十九中·零模联考)在中,,,将线段绕点逆时针旋转角得到线段,连接,过点作于点,连接交,于点,.
(1)当时,如图1,依题意补全图形,直接写出的大小;
(2)当时,如图2,试判断线段与之间的数量关系,并证明你的结论;
(3)若为的中点,直接写出的长.
【答案】(1)
(2),证明见解析
(3)
【来源】2023年北京市八一教育集团&北京市第十九中学九年级零模联考数学试卷
【分析】(1)根据题意作图,根据等腰三角形的性质和三角形的外角的性质即可求解;
(2)根据等腰三角形的性质和三角形外角的性质即可求出;连接,可证明是直角,再根据等腰直角三角形的判定和性质得出,进而证明,根据相似三角形的性质求解即可;
(3)过点F作,通过,再利用相似三角形的性质和等腰三角形的性质进行求解即可.
【详解】(1)依题意补全图形,如图所示:
由旋转得,
∵,
∴
又∵
∴
∵,
∴
∴,
∴;
(2),证明如下:
连接,
由旋转得,
又,
,
,
,
,
是等腰直角三角形,
,
又,
,
,
,
又
即
(3)过点F作,则,
∵,
∴,
∴,
∵F为的中点,,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∵是等腰直角三角形,
∴,
∴
【点睛】本题主要考查了勾股定理,等腰三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,熟练掌握知识点,准确作出辅助线是解题的关键.
24.(2025·北京海淀·二模)在中,,,点是线段的中点,点在射线上,连接,平移,使点移动到点,得到(点与点对应,点与点对应),交于点.
(1)若点是线段的中点,如图1.
①依题意补全图1;
②求的长;
(2)若点在线段的延长线上,射线与射线交于点,若,求的长.
【答案】(1)①见解析;②;(2)CE=
【详解】解:(1)①如图1,补全图形
②连接AD,如图1.
在Rt△ABN中,
∵∠B=90°,AB=4,BN=1,
∴AN=,
∵线段AN平移得到线段DM,
∴DM=AN=,
AD=NM=1,AD∥MC,
∴△ADP∽△CMP.
∴,
∴;
(2)如图,连接NQ,
由平移知:AN∥DM,且AN=DM.
∵MQ=DP,
∴PQ=DM.
∴AN∥PQ,且AN=PQ.
∴四边形ANQP是平行四边形.
∴NQ∥AP.
∴∠BQN=∠BAC=45°.
又∵∠NBQ=∠ABC=90°,
∴BN=BQ.
∵AN∥MQ,
∴,
又∵M是BC的中点,且AB=BC=4,
∴,
∴NB=或(负数舍去).
∴ME=BN=.
∴CE=
重●难●提●分●必●刷
(建议用时:50分钟)
1.在中.,,将线段绕点A顺时针旋转得到线段.点D关于直线的对称点为E.连接,.
(1)如图1,当时,用等式表示线段与的数量关系,并证明;
(2)连接,依题意补全图2.若,求的大小.
【答案】(1),证明见解析;
(2).
【分析】(1)先证明是等边三角形,由等边三角形的性质与直角三角形的性质得,再根据正切三角函数定义求解即可得出结论.
(2)方法一:延长至,使,连接,,,,,如图2,先证明,再证明,得.从而得出.即可求解.
方法二:如图3,取中点,连接,,,,设.先证明,再证明.得.即可求解.
【详解】(1)解:线段与的数量关系:.
证明:连接,如图1.
点,关于直线对称,
直线是线段的垂直平分线.
.
.
.
是等边三角形.
,.
中,,,
.
依题意,得,点在上.
.
.
.
.
.
在中,.
.
.
(2)解:依题意补全图2,如图.
方法一:延长至,使,连接,,,,,如图2.
,
.
,
是等边三角形.
,.
点,关于直线对称,
直线是线段的垂直平分线.
,.
.
,
.
,
.
.
,
.
,,
.
.
.
.
方法二:如图3,取中点,连接,,,,设.
点,关于直线对称,
直线是线段的垂直平分线.
,.
.
.
,
.
.
,,
.
.
.
由(1)可得.
为中点,
.
.
,,,
.
.
.
,,
.
.
.
【点睛】本题考查轴对称的性质,线段垂直平分线的性质,等边三角形的判定与性质,直角三角形的性质,等腰三角形的性质,正切三角函数,旋转的性质,全等三角形的判定与性质.掌握旋转的性质、全等三角形的判定与性质、正切三角函数等知识是解题的关键.
2.如图,中,,将绕点C顺时针旋转一个角度,使点B的对应点D在的内部,得到,延长交于点F.
(1)求证:;
(2)连接,,延长交于点G.
①补全图形;
②用等式表示与的数量关系,并证明.
【答案】(1)证明见解析
(2)①图见解析;②,理由见解析
【分析】本题考查全等三角形的证明性质,以及旋转的基本性质,能够正确作出辅助线是解题关键;
(1)连接,通过旋转性质得到,,进而得到,从而可得证;
(2)①按题意补全图形即可;
②在上截取,先利用证得,得到,再利用角度之间的关系得到,进而得到,再通过等量代换即可得到.
【详解】(1)证明:连接,
∵绕点C顺时针旋转得到,
∴,,
又∵,
∴,
∴;
(2)解:①补全图形如下:
②,理由如下:
如图,在上截取,
∵旋转,
∴,
∵,
∴,
又∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,,
又∵,
∴,
∴,
∴.
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难点04几何动态与变换综合题
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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/考向预测
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
★典例验知
★技巧点拨
★类题夯基
考向几何证明
第三部分重提分必刷靶向突破难点,精练稳步进阶
-◆》》)◆
重●难●考●向●解●读
2023、2024、2025年考法解读
2026年考法预测
中考数学中几何证明的各种点主要考向分为
两类:
预测考查方向:旋转变换与手拉手模型,将某三
一、
全等证明(每年1道,7分);
角形绕公共顶点旋转,构造全等三角形转移线段。
二、相似证明(每年1题,7分);
还需关注与等边三角形、正方形结合。
考查内容稳定,以解答题为主,含辅助线,难
度较大.
探究数量关系
最值问题
几何证明压轴题
几何与三角函数综合
含相似几何证明
重●难●要●点●剖●析
考向几何证明
型1探宝数量关系
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回棉豪妙竹
考查了平行线的性质、角平分线的定义、等腰三角形的判定与性质、全等三角形的判定与性质、线段垂
直平分线的判定与性质、旋转的性质、平行线分线段成比例定理等知识点,熟练掌握以上知识点并灵活
运用,添加适当的辅助线是解此题的关键.
1.(2022北京西城·二模)在ABC中,AB=AC,过点C作射线CB,使∠ACB'=∠ACB(点B与点B在
直线AC的异侧)点D是射线CB上一动点(不与点C重合),点E在线段BC上,且∠DAE+∠ACD=90°.
IB
IB
B
C()
图1
图2
(1)如图1,当点E与点C重合时,AD与CB的位置关系是-,若BC=a,则CD的长为-;(用含a的式子
表示)
(2)如图2,当点E与点C不重合时,连接DE.
①用等式表示∠BAC与∠DAE之间的数量关系,并证明;
②用等式表示线段BE,CD,DE之间的数量关系,并证明.
2.(2023北京朝阳.一模)如图,∠MON=a,点A在ON上,过点A作0M的平行线,与∠MON的平分线
交于点B,点C在OB上(不与点O,B重合),连接AC,将线段AC绕点A顺时针旋转180°-Q,得到线
段AD,连接BD.
D
(1)直接写出线段A0与AB之间的数量关系,并证明LMOB=∠DBA;
(2)连接DC并延长,分别交AB,OM于点E,F.若α=60°,用等式表示线段EF与AC之间的数量关系,
并证明,
3.(2025北京延庆区一模)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.
D
D
D
p
图①
图②
图③
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(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;
(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;
(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。
4.(2023北京大兴.一模)在ABC中,AC=BC,∠C=90°,点D为射线CB上一动点(不与点B,C重
合),连接AD,点E为AB延长线上一点,且DE=AD,作点E关于射线CB的对称点F,连接BF,DF.
图1
图2
(1)如图1,当点D在线段CB上时,
①依题意补全图形,求证:∠DAB=∠DFB;
②用等式表示线段BD,BF,BC之间的数量关系,并证明:
(2)如图2,当点D在线段CB的延长线上时,直接用等式表示线段BD,BF,BC之间的数量关系。
5.(2024北京东城一模)已知∠MAN=30°,点B为边AM上一个定点,点P为线段AB上一个动点(不与
点A,B重合),点P关于直线AN的对称点为点Q,连接AQ,BQ,点A关于直线BQ的对称点为点C,
连接PQ,CP.
C
N
D
M
B
P
M
B
图1
图2
(1)如图1,若点P为线段AB的中点.
①直接写出∠AQB的度数;
3/12
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②依题意补全图形,并直接写出线段CP与AP的数量关系:
(2)如图2,若线段CP与BQ交于点D
①设∠BQP=,求∠CPQ的大小(用含O的式子表示):
②用等式表示线段PC,DQ,DP之间的数量关系,并证明.
6.(2025北京第十三中学分校三模)在△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,D是直线AB上一点(点D不
与点A、B重合),连接DC并延长到E,使得CE=CD,过点E作EF⊥BC,交直线BC于点F,
图1
图2
(1)如图1,当点D为线段AB的上任意一点时,用等式表示线段EF、CF、AC的数量关系,并证明;
(2)如图2,当点D为线段BA的延长线上一点时,依题意补全图2,猜想线段EF、CF、AC的数量关系是否
发生改变,并证明.
◆型2最值问题
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考查了四边形综合题、等腰三角形的判定和性质、勾股定理、直线与圆的位置关系、四边形的面积等知
识,解题的关键是学会用分类讨论的思想思考问题,学会利用辅助圆解决问题,解决最值问题需构造二
次函数或者利用几何性质解答。
7.(2025北京汇文中学.三模)在ABC中,∠ABC=90°,AB=BC,点D为平面内一点.
D
B
图1
图2
(1)如图1,若点D在线段BC上,且∠BAD=∠CAD,求1an∠BAD的值;
(2)如图2,若点D为ABC内部一点,且∠BDC=I35°,连接AD,点E为AD的中点,连接BE,用等式
表示线段BD,BE,CD的数量关系,并证明
(3)若点D满足∠BDC=135°,当AB=√2时,请直接写出AD的最小值.
4/12
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8.(2024北京交大附中二分校,模拟)在等边ABC中,点D为BC的中点,点E为AD上一点(不与A、D
重合)将线段EB绕点E顺时针旋转至EF,使点F落在BA的延长线上,在图1中补全图形:
E
E
D
B
D
图1
备用图
(1)求∠CEF的度数;
(2)探究线段AC,AE,AF之间的数量关系;
(3)将线段EC绕点E旋转,在旋转过程中与边AB交于点H,连接CH,当AE=BH时,请写出CH+CE的
最小值
9.(24-25九下·北京海淀区十一学校二模)如图,在ABC中,AB=AC,,∠BAC=,P为线段BC上的动
点(不与点C重合),将线段AP绕点A顺时针旋转α得到线段AQ.
P
B
图1
图2
图3
(1)如图1,当P是BC中点时,连接BQ,求证:BP=BQ;
(2)如图2,过点Q作直线QM∥AC,交直线BC于点M,作QN1QM交射线MB于点N,请补全图2,探
究线段MW和线段CP的等量关系并证明:
(3)如图3,若AB=AC=6,a=120°,O为BC的中点,M为线段A0上的动点,N为线段BC上的动点,
MN=2,D为线段MN的中点,求线段QD的最小值.
10.(2025北京顺义二模)在等腰ABC中,AB=AC,线段BC上存在一动点E(不与点B,C重合),连
接AE,将线段AE绕点A按逆时针方向旋转与∠BAC相等的角度,得到线段AF,连接EF,M,N分别是
线段BC,EF的中点.
B
E(M)
E
图1
图2
图3
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MN
(1)如图1,若∠BAC=60°,当E恰好是边BC的中点时,
BE
∠NMC的度数为一
(2)如图2,若∠BAC=60°,当E是边BC上的任意一点时(不与点B,C重合),上述两个结论是否成立?若成
立,请写出证明过程;若不成立,请说明理由.
3)如图3,若∠BAC=90,AB=3√2,当点G在边BC上,且CG=,CB,在点E的运动过程中,求线段
GN的最小值.
11.(22-23九下.北京西城区北京四中.二模)已知正方形ABCD,将边AB绕点A顺时针旋转α至线段AE,
∠DAE的角平分线所在直线与直线BE相交于点F,过点C作直线BE的垂线CH,垂足为点H,
D
E
(1)当α为锐角时,依题意补全图形,并直接写出∠DEB的度数;
(2)在(1)的条件下,写出线段BE和FH之间的数量关系,并证明;
(3)设直线CH与直线DE相交于点P,若AB=2,直接写出线段AP长的最大值和最小值.
12.(2024北京东城二模)如图,△ABC为等边三角形,点P是线段AC上一动点(点P不与A,C重合),
连接BP,过点A作直线BP的垂线段,垂足为点D,将线段AD绕点A逆时针旋转60°得到线段AE,连接
DE,CE.
(1)求证:BD=CE;
(2)延长ED交BC于点F,求证:F为BC的中点;
(3)在(2)的条件下,若AABC的边长为1,直接写出EF的最大值.
E
D
的
型3几何与三角函数综合
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主要考查矩形与翻折的问题,涉及到勾股定理、全等三角形的判定和性质、平行四边形的判定及其性质、
翻折的性质、正切的有关知识,解题的关键是熟练掌握所学知识并且学会作辅助线.还需熟练掌握三角
函数定义及特殊三角函数值。
13.(2025北京陈经纶中学分校零模)在ABC中,已知∠ACB=a(0°<a<180),以点B为中心,将线段
AB逆时针旋转a得到线段BD,连接CD
图1
图2
(1)如图1,当au=90°时,若AB=CD,求sin∠BAC的值:
(2)如图2,当a=120°时,点E为CD中点,连接BE.
①依题意补全图形:
②用等式表示线段AC,BC,BE的数量关系,并证明.
14.(2024北京第五中学分校二模)已知在△ABC中,AB=AC,∠BAC=a,直线1经过点A(不经过点B
或点C),点C关于直线1的对称点为点D,连接BD,CD.
(1)如图1,求∠BDC的度数(用含a的式子表示).
(2)如图2,当a=60°时,过点D作BD的垂线与直线1交于点E,求证:AE=BD;
(3)如图3,当α=90时,记直线1与CD的交点为F,连接BF,将直线1绕点A旋转,当线段BF的长取
得最大值时,直接写出tan∠FBC的值.,
D
图1
图2
图3
15.(2023北京东城一模)如图,在正方形ABCD中,AB=3,M是CD边上一动点(不与D点重合),点
D与点E关于AM所在的直线对称,连接AE,ME,延长CB到点F,使得BF=DM,连接EF,AF.
(1)依题意补全图1;
(2)若DM=1,求线段EF的长;
(3)当点M在CD边上运动时,能使△AEF为等腰三角形,直接写出此时tan∠DAM的值.
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D
D
M
图1
备用图
16.(2025北京北师大实验中学.二模)如图,在△AEC中,∠AEC=90°,AE=CE,在线段AE上取点B,
作BD⊥AC于D,连接BC,点M是BC中点,连接DM、EM.
A
A
B
M
M
(1)求线段DM与EM的位置关系和数量关系,并证明;
(2)将△ABD绕点A顺时针旋转o(0°<a<45°):
①在(1)中线段DM、EM的位置关系和数量关系是否依然成立?请证明你的结论;
②若点D是ABC的重心,直接写出cOs∠BAC的值
17.(2025·北京八十中学.二模)已知点E是矩形ABCD边DA延长上一点,且AE=AC,O是对角线AC和
BD的交点.连接CE,交AB于F,交BD于G,连接OF,如图1.
B
C
B
F
E
D
A
(图1)
(图2)
(1)求证:CE平分∠ACB.
(2)若AB=3,AD=4,求tan ZAOF的值,
6若B0,图2,88C的能。
18.(2025北京朝阳二模)【问题呈现】
如图1,ABC和ADE都是等边三角形,连接BD,CE,易知
BD
CE
【类比探究】
如图2,
4BC和ADE都是等腰直角三角形,LABC=∠ADE=90~,连接BD,CE.则
CE
【拓展提升】
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如图3,ABC和DE都是直角三角形,L4 BC-ZADE=90,且轮轮-,连接D,CE
(1)求BD的值:
CE
(2)延长CE交BD于点F,交AB于点G.求sin ZBFC的值.
图1
图2
图3
◆题型4含相似几何证盟
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主要考查了矩形的判定与性质,三角函数,相似三角形的判定与性质,旋转的性质,灵活运用相似三角
形的判定与性质,作出科学的辅助线,是解答本题的关键.
19.(2025·北京第十三中学分校三模)如图,在ABC中,D为AB边上的一点,且满足CD=CA,作点D
关于直线BC的对称点E,过点A作AF⊥AB,交DC延长线于点F,连接EF,
(1)依题意补全图形,并证明EF∥BC;
(2)过点C作BC的垂线,交AF于点G,连接BG,用等式表示线段BD,BG,GF之间的数量关系,并证
明,
20.(2025北京门头一模)如图,在四边形ABCD中,∠ABD=∠ADB,CB⊥BD于B,AF⊥BD于F,
CB=AF,AF的延长线交CD于E,
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B
求证:EF=4r:
(2)过点A作GA⊥AD,交BD于G,以G为圆心,BG长为半径作弧,交AB于H,连接HD.
①依题意补全图形:
②用等式表示EF与HD之间的数量关系,并证明.
21.(2024北京顺义二模)如图,ABC中,AB=AC,∠BAC=,D为AC上一点(不与点A、C重合),
将线段DA绕点D顺时针旋转a,得到线段DE,连接BD.并延长到点F,使DF=BD,作射线FE,交
射线BA于点G.
(1)依题意补全图形:
(2)求证:BG=2DE;
(3)在射线BA上取点H(不与点G重合),使AH=AG.连接CH、CF,用等式表示线段CH与CF的数量
关系,并证明.
22.(2023北京中国人民大学附属中学.三模)等边ABC中,D、E、F分别是AB、BC、CA上的点,
若AD=CF=BE.
B
E
备用图
(1)求∠DFE的度数:
(2)若G是DE的中点,连接BG并延长交AC于点H,补全图形并探究BG与GH之间的数量关系;
(3)若DE=6,过B作BH⊥DE交DE于点H交AC于点G,请直接写出BG的长.
23.(2023北京八一教育集团&北京十九中.零模联考)在ABC中,∠ACB=90°,AC=BC=4,将线段
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