内容正文:
解题秘籍03 三角形的性质、判定与压轴探究
(10大考向)
三角形是中考几何的基础核心与必考载体,贯穿整张试卷。命题多以基础性质、全等、相似、特殊三角形为主体,常结合折叠、旋转、平移等几何变换设置问题。试题呈现梯度设问,既有边角计算、证明推理等基础得分题,又融入动点、轨迹、最值、存在性等动态探究压轴考法。重点考查数形结合、分类讨论、转化化归等数学思想,常与四边形、圆、函数综合设问,侧重几何模型识别、逻辑推理与综合运算能力,是拉开分数、稳住基础的关键几何专题。
考向01 三角形基础性质与常规计算
核心考点
1)三边关系、内角和、外角定理、角平分线 / 中线 / 高线 / 中位线的性质;
2)中位线定理:平行且等于底边一半,转化线段、平行关系;
3)等底等高、同高不同底,转化三角形面积;
4)网格三角形边长、角度、面积简单计算。
命题定位:基础必考题型,多见于选择、填空、解答第一问,侧重基础推理与简单计算,属于保底得分题。
1.(2025·山东威海·中考真题)如图,的中线交于点F,连接.下列结论错误的是( )
A. B.
C. D.
2.(2025·山东青岛·中考真题)如图,在三角形纸片中,,,将纸片沿着过点A的直线折叠,使点落在边上的点处,折痕交于点;再将纸片沿着过点的直线折叠,使点落在边上的点处,折痕交于点.下列结论成立的是( )
A. B.
C. D.
3.(2025·江苏宿迁·中考真题)等腰三角形的两边长分别为和,则该等腰三角形的周长为___________.
4.(2025·北京·中考真题)如图,是地球的示意图,其中表示赤道,,分别表示北回归线和南回归线,.夏至日正午时,太阳光线所在直线经过地心O,此时点F处的太阳高度角(即平行于的光线与的切线所成的锐角)的大小为_______°.
5.(2025·四川乐山·中考真题)如图,在中,,,.
(1)求的长;
(2)求点到线段的距离.
6.(2025·吉林长春·中考真题)图①、图②、图③均是的网格,其中每个小方格都是边长相等的正方形,其顶点称为格点.只用无刻度的直尺,分别在给定的网格中按下列要求作,使的顶点均在格点上.
(1)在图①中,是面积最大的等腰三角形;
(2)在图②中,是面积最大的直角三角形;
(3)在图③中,是面积最大的等腰直角三角形.
考向02 等腰三角形综合计算与证明
核心考点
1)三线合一、等角对等边、等边三角形 60° 性质;
2)等腰三角形边角分类讨论(腰底不明、顶角底角不明);
3)结合折叠、旋转构造等腰、等边三角形;
4)周长、面积求值与简单最值。
命题定位:中档高频题,易错点多、易漏解,常结合几何变换考查分类讨论思想。
7.(2025·四川绵阳·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,等边的顶点,将向左平移1个单位长度,则平移后点的坐标为( )
A. B. C. D.
8.(2025·陕西·中考真题)如图,在中,点在边上,.若,则的周长为( )
A.8 B.10 C.11 D.12
9.(2025·四川攀枝花·中考真题)如图,在四边形中,,对角线与相交于点分别为的中点,.以下结论错误的是( )
A. B. C. D.
10.(2025·江苏镇江·中考真题)如图,直线,直线分别交于点,以为圆心,长为半径画弧,分别交于直线同侧的点,,,则的长等于( )
A. B. C. D.
11.(2025·江苏南通·中考真题)如图,在等边三角形的三边上,分别取点,使.若,的面积为,则关于的函数图象大致为( )
A. B. C. D.
12.(2025·山东滨州·中考真题)如图,每个小正方形的边长都为1,点均在格点上.
(1)只用无刻度的直尺在上找一点,使得最短(保留作图痕迹)______.
(2)在(1)的基础上,在边上找一点,使得最小,最小值为______.
13.(2025·广西·中考真题)如图,点在同侧,,则_________.
14.(2025·广东深圳·中考真题)综合与探究
【探索发现】如图1,小军用两个大小不同的等腰直角三角板拼接成一个四边形.
【抽象定义】以等腰三角形的一腰为边向外作三角形,使该边所对的角等于原等腰三角形的顶角,此时该四边形称为“双等四边形”,原等腰三角形称为四边形的“伴随三角形”.如图2,在中,,,.此时,四边形是“双等四边形”,是“伴随三角形”.
【问题解决】如图3,在四边形中,,,.求:
①与的位置关系为:__________:
②_____.(填“>”,“”或“”)
【方法应用】①如图4,若,将绕点逆时针旋转至,点恰好落在边上,求证:四边形是双等四边形.
②如图5,在等腰三角形中,,,,在平面内找一点,使四边形是以为伴随三角形的双等四边形,若存在,请求出的长,若不存在,请说明理由.
15.(2025·黑龙江·中考真题)已知:如图,中,,设,点D是直线上一动点,连接,将线段绕点A顺时针旋转α至,连接、,过点E作,交直线于点F.探究如下:
(1)若时,
如图①,点D在延长线上时,易证:;
如图②,点D在延长线上时,试探究线段、、之间存在怎样的数量关系,请写出结论,并说明理由.
(2)若,点D在延长线上时,如图③,猜想线段、、之间又有怎样的数量关系?请直接写出结论,不需要证明.
考向03 直角三角形与特殊直角三角形综合
核心考点
1)勾股定理、勾股逆定理,判定直角三角形;
2)斜边上的中线等于斜边一半(必考模型);
3)30°、45° 特殊直角三角形边长比例;
4)等积法求高、折叠求值、最短路径嵌入勾股计算。
命题定位:贯穿全卷核心题型,选填、解答、压轴都会出现,是几何计算主干。
16.(2025·江苏连云港·中考真题)如图,在中,,,平分,,E为垂足,则的值为( )
A. B. C. D.
17.(2025·江苏淮安·中考真题)在平面直角坐标系中,直角三角板按如图位置摆放,直角顶点与原点O重合,点A在反比例函数的图像上,.若点B坐标为,则k的值是( )
A. B. C.1 D.2
18.(2025·江苏南通·中考真题)南通是“建筑之乡”,工程建筑中经常采用三角形的结构.如图是屋架设计图的一部分,是斜梁的中点,立柱垂直于横梁.若,,则的长为_____________.
19.(2025·江西·中考真题)图1是一种靠墙玻璃淋浴房,其俯视示意图如图2所示,AE与DE两处是墙,AB与CD两处是固定的玻璃隔板,BC处是门框,测得,,MN处是一扇推拉门,推动推拉门时,两端点M,N分别在BC,CD对应的轨道上滑动.当点N与点C重合时,推拉门与门框完全闭合;当点N滑动到限位点P处时,推拉门推至最大,此时测得
(1)在推拉门从闭合到推至最大的过程中,
①的最小值为________度,最大值为________度;
②面积的变化情况是( )
A.越来越大 B.越来越小 C.先增大后减小
(2)当时,求的面积.
考向04 全等三角形判定与几何模型应用
核心考点
1)SSS、SAS、ASA、AAS、HL 五种全等判定;
2)基础模型:公共边、公共角、平行线倒角、对顶角;
3)经典全等模型:手拉手模型、一线三垂直、倍长中线、截长补短;
4)证全等→得边等、角等→推平行、垂直、线段相等。
命题定位:几何主干题型,所有几何大题的基础,中档解答题必考,决定基础得分。
20.(2025·山东德州·中考真题)已知点O是正方形的中心,点P,E分别是对角线,边上的动点(均不与端点重合),作射线.
(1)将射线绕点P逆时针旋转90°,交边于点F.
①如图1,当点P与点O重合时,求证:;
②如图2,当时,请判断是否为定值.如果是,请求出该定值;如果不是,请说明理由;
(2)如图3,连接BP,当时,将射线绕点P顺时针旋转90°,交边于点F.若,,求四边形的面积(用含a,k的式子表示).
21.(2025·四川·中考真题)和中,,.
【初步感知】(1)如图1,若,连接,则与之间的数量关系是____,位置关系是_____;(直接写出结论,不写推理过程)
【深入探究】(2)如图2,若,将绕点C旋转,设直线与交于点M,与交于点N,试确定与之间的数量关系和位置关系,并说明理由;
【迁移应用】(3)如图3,当点D在内部,且时,若,,连接,作于点F,交于点G,求的长.
22.(2025·甘肃兰州·中考真题)【提出问题】数学讨论课上,小明绘制图1所示的图形,正方形与正方形(),点E,G分别在上,根据图形提出问题:如图2,正方形绕点B顺时针旋转,旋转角为,直线与相交于点H,连接,探究线段,,之间的数量关系.
【解决问题】(1)小明将上述问题特殊化,如图3,当点G,H重合时,请你写出,,之间的数量关系,并说明理由;
(2)小明借鉴(1)中特殊化的解题策略后,再解决图2所示的一般化问题,当点G,H不重合时,请你写出,,之间的数量关系,并说明理由;
【拓展问题】(3)小明将图2所示问题中的旋转角的范围再扩大,正方形绕点B顺时针旋转,旋转角为,直线与相交于点H,连接,请直接写出,,之间的数量关系.
23.(2025·山东东营·中考真题)【问题情境】在数学综合实践课上,同学们以四边形为背景,探究非动点的几何问题.若四边形是正方形,,分别在边,上,且,我们称之为“半角模型”,在解决“半角模型”问题时,旋转是一种常用的方法.
(1)【初步尝试】如图1,将绕点A顺时针旋转,点与点重合,得到,连接.用等式写出线段,,的数量关系_____.
(2)【类比探究】小明改变点的位置后,进一步探究:如图2,点,分别在正方形的边,的延长线上,,连接,用等式写出线段,,的数量关系,并说明理由;
(3)【拓展延伸】其他小组提出新的探究方向:如图3,在四边形中,,,,点,分别在边,上,,用等式写出线段,,的数量关系,并说明理由.
24.(2025·河南·中考真题)在中,点是的平分线上一点,过点作,垂足为点,过点作,垂足为点,直线交于点,过点作,垂足为点.
(1)观察猜想
如图1,当为锐角时,用等式表示线段的数量关系:__________.
(2)类比探究
如图2,当为钝角时,请依据题意补全图形(无需尺规作图),并判断(1)中的结论是否仍然成立?若成立,请证明;若不成立,请写出正确结论,并证明.
(3)拓展应用
当,且时,若,请直接写出的值.
25.(2025·上海·中考真题)在平行四边形中,,分别为边,上两点.
(1)当是边中点时,
①如图(1),联结,如果,求证:;
②如图(2),如果,联结,交边于点,求的值;
(2)如图(3)所示,联结,,如果,,,.求的长.
考向05 相似三角形判定、模型与综合应用
核心考点
1)平行相似:A 字型、8 字型;斜相似:母子型、共角型;
2)相似性质:对应边成比例、对应角相等、面积比等于相似比平方;
3)利用相似求边长、比值、高、面积;
4)直角三角形射影定理、反比例 / 二次函数背景下相似求值。
命题定位:区分度核心题型,常与四边形、函数、动点结合,是压轴铺垫关键。
26.(2025·江苏镇江·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,点分别在反比例函数和的图像上,点的横坐标为,点的横坐标为,点的坐标为,,.
(1)求点A、的坐标和反比例函数的表达式;
(2)点、分别在反比例函数和的图像上,与点、构成以为边的平行四边形,则点、的坐标分别为_____、_____.
27.(2025·四川巴中·中考真题)如图,在中,,,点P是边AB中点,,.
(1)点N在线段AC上,点M在线段CB上.
①当时,CM的值是______;
②当时,求的值;
(2)点N在射线上,点M在射线CB上.当时,直线MN与射线PC相交于点F,若,求的值.
28.(2025·江苏连云港·中考真题)一块直角三角形木板,它的一条直角边长,△ABC的面积为.
(1)甲、乙两人分别按图1、图2用它设计一个正方形桌面,请说明哪个正方形面积较大;
(2)丙、丁两人分别按图3、图4用它设计一个长方形桌面.请分别求出图3、图4中长方形的面积与的长之间的函数表达式,并分别求出面积的最大值.
29.(2025·四川凉山·中考真题)如图1,是的直径,与相切于点A,连接交于点C,连接,则,理由如下:
是的直径,
,
,
与相切于点A,
,
,
,
.
(1)小明根据以上结论,自主探究发现:如图2,当是非直径的弦,而其他条件不变时,仍然成立,请说明理由;
(2)小明进一步探究发现:如图3,线段与线段存在如下关系:.请你替小明证一证;
(3)拓展应用:如图4,是的内接三角形,,,的延长线与过点A的切线相交于P,若的半径为1,请你利用小明的探究结论求的长.
30.(2025·吉林白城·模拟预测)一次小组合作探究课上,老师将两个正方形按如图所示的位置摆放(点,,在同一条直线上),发现且.
小组讨论后,提出了下列三个问题,请你帮助解答:
(1)将正方形绕点按逆时针方向旋转(如图①),还能得到吗?若能,请给出证明,若不能,请说明理由;
(2)把背景中的正方形分别改成菱形和菱形,将菱形绕点按顺时针方向旋转(如图②),试问当与的大小满足怎样的关系时,,请说明理由;
(3)把背景中的正方形分别改写成矩形和矩形,如图③,且,请直接写出与满足的数量关系.
考向06 三角形常见几何最值与定值问题
核心考点
1)基础最值:两点之间线段最短、垂线段最短;
2)几何模型最值:将军饮马、胡不归;
3)定值问题:运动中线段定值、角度定值、面积定值;
4)周长最值、面积最值转化求解。
命题定位:中档拔高题型,衔接动态几何,侧重转化思想和模型识别。
31.(2025·广东广州·中考真题)如图,的直径,C为中点,点D在弧上,,点P是上的一个动点,则周长的最小值是( )
A. B. C. D.
32.(2025·山东·中考真题)如图,在中,,,.点为边上异于的一点,以,为邻边作,则线段的最小值是______.
33.(2025·黑龙江·中考真题)如图,已知中,,,,点M是内部一点,连接、、,若,则的最小值为_______.
34.(2025·四川德阳·中考真题)如图1,在平面直角坐标系中,已知二次函数的图象与x轴交于点,与y轴交于点C.
(1)求抛物线的函数解析式;
(2)如图2,连接,过点C作与抛物线相交于另一点D.
①求点D的坐标;
②如图3,点E,F为线段上两个动点(点E在点F的右侧),且,连接,.求的最小值.
35.(2025·新疆·中考真题)如图,在等腰直角三角形中,,,,点M是的中点,点D和点N分别是线段和上的动点.
(1)当点D和点N分别是和的中点时,求a的值;
(2)当时,以点C,D,N为顶点的三角形与相似,求的值;
(3)当时,求的最小值.
36.(2025·辽宁·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,直线与轴相交于点,与轴相交于点,点在线段上(不与点,重合),过点作的垂线,与直线相交于点,点关于直线的对称点为,连接.
(1)求证:;
(2)设点的坐标为,当时,线段与线段相交于点,求四边形面积的最大值.
考向07 隐圆与三角形(定弦定角、动点轨迹)
核心考点
1)定弦定角→隐圆,判断动点轨迹为圆弧;
2)直角对定边→直径圆,求点的坐标、线段最值;
3)圆外一点到圆上点的最值:距离 ± 半径;
4)结合旋转、折叠构造隐圆。
命题定位:压轴高频题型,属于拉开分差的考点.
7.(2025·四川巴中·中考真题)在中,,,D为中点,点E在线段上,满足,连接并延长交于点F,当面积最大时,线段等于( )
A. B.2 C.2 D.4
38.(2025·江苏宿迁·中考真题)如图,在中,,点在边上,过点作,垂足为点,则的最小值是___________.
39.(2025·山东·中考真题)【图形感知】
如图1,在四边形中,已知,,.
(1)求的长;
【探究发现】
老师指导同学们对图1所示的纸片进行了折叠探究.
在线段上取一点,连接.将四边形沿翻折得到四边形,其中,分别是A,D的对应点.
(2)其中甲、乙两位同学的折叠情况如下:
①甲:点恰好落在边上,延长交于点,如图2.判断四边形的形状,并说明理由;
②乙:点恰好落在边上,如图3.求的长;
(3)如图4,连接交于点P,连接.当点E在线段上运动时,线段是否存在最小值?若存在,直接写出;若不存在,说明理由.
40.(2025·重庆·中考真题)在中,,点D是边上一点(不与端点重合),连接.将线段绕点A逆时针旋转得到线段,连接.
(1)如图1,,,求的度数;
(2)如图2,,,过点作,交的延长线于,连接.点是的中点,点是的中点,连接,.用等式表示线段与的数量关系并证明:
(3)如图3,,,,连接,.点从点移动到点过程中,将绕点逆时针旋转得线段,连接,作交的延长线于点.当取最小值时,在直线上取一点,连接,将沿所在直线翻折到所在的平面内,得,连接,,,当取最大值时,请直接写出的面积.
考向08 三角形与几何变换综合
核心考点
1)折叠:边相等、角相等、对称,勾股列方程求值;
2)旋转:构造全等 / 相似、构造等边三角形、倒角求值;
3)平移:保持平行、边长不变、面积不变;
4)变换后三角形边长、角度、面积求解。
命题定位:主流动态考法,常考中档+压轴,综合性强,模型多。
41.(2025·河南信阳·二模)综合与实践课上,小颖和小亮借助某数学软件在平面直角坐标系中对三角形的平移与旋转进行了如下探究,并得出了一些结论,请你补充完整.
【研究背景】
如图1,在平面直角坐标系中,已知点和点,连接,C为线段的中点,于点D.
【平移探究】
(1)如图2,将平移,使点C平移至点处.
①填空:点D的对应点的坐标为___________,点B的对应点的坐标为___________;
②连接,,判断四边形的形状,并说明理由.
【旋转探究】
(2)如图3,将绕点C顺时针旋转,得到,设直线交x轴于点P,试判断与的大小关系,并结合图3说明理由.
(3)将绕点C顺时针旋转得到,当直线经过线段的中点M时,请直接写出点P的坐标为___________.
42.(2025·内蒙古·中考真题)如图,是一个平行四边形纸片,是一条对角线,,.
(1)如图1,将平行四边形纸片沿折叠,点的对应点落在点处,交于点.
①试猜想与的数量关系,并说明理由;
②求的面积;
(2)如图2,点,分别在平行四边形纸片的,边上,连接,且,将平行四边形纸片沿折叠,使点的对应点落在边上,求的长.
43.(2025·山东东营·中考真题)
(1)探索发现
东营市全面落实国家课程方案.某校开设了纸艺课程,三个项目组在折纸活动中发现:在中,,,折叠,使边落在边上,折痕为,则、与的两边、存在着某种关系.如图1,请你帮助项目组判断与的数量关系为____________.
(2)猜想验证
项目组猜想:当为任意三角形时,上述数量关系仍然成立.为了验证这一猜想,项目组按照(1)中的方法折叠,为折痕,分别得出了不同的方案,并画出了以下图形.请选择任意一种方案证明.
(3)拓展应用
如图5,在中,平分交于点,为延长线上一点,.求证:.
44.(2025·江苏苏州·中考真题)综合与实践
小明同学用一副三角板进行自主探究.如图,中,,中,.
【观察感知】
(1)如图①,将这副三角板的直角顶点和两条直角边分别重合,交于点F,求的度数和线段的长.(结果保留根号)
【探索发现】
(2)在图①的基础上,保持不动,把绕点C按逆时针方向旋转一定的角度,使得点A落在边上(如图②).
①求线段的长;(结果保留根号)
②判断与的位置关系,并说明理由.
考向09 三角形动点与存在性探究
核心考点
1)动点背景下:等腰三角形、直角三角形存在性分类讨论;
2)相似三角形存在性:锁定等角、分类列比例;
3)动点运动、分段求值、分段面积;
4)动点路径、轨迹长度计算。
命题定位:压轴必考题型,常放在函数几何综合里,考查分类讨论、数形结合。
45.(2025·黑龙江大庆·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,点A在x轴的正半轴上,,点B在反比例函数的图象上,为等边三角形,延长与反比例函数的图象在第三象限交于点C.连接并延长与反比例函数的图象在第一象限交于点D.
(1)求反比例函数的表达式;
(2)求点D的坐标及的面积;
(3)在x轴上是否存在点Q,使得以A,D,Q为顶点的三角形与相似,若存在,请直接写出Q点坐标;若不存在,请说明理由.
46.(2025·黑龙江·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,菱形的边在轴上,,的长是一元二次方程的根,过点作交于点,交对角线于点.动点从点以每秒个单位长度的速度沿向终点运动,动点从点以每秒个单位长度的速度沿向终点运动,、两点同时出发,设运动时间为秒.
(1)求点坐标;
(2)连接、,求的面积S关于运动时间t的函数解析式;
(3)当时,在对角线上是否存在一点,使得是含角的等腰三角形.若存在,请直接写出点E的坐标;若不存在,请说明理由.
47.(2025·四川泸州·二模)如图,抛物线经过点,,交轴于点,点是直线上方抛物线上一点,其横坐标为,连接交直线于点.
(1)求该抛物线的函数表达式;
(2)在抛物线上是否存在点,使,若存在,求出值;若不存在,请说明理由.
(3)点是抛物线上的点,当的值最大时,是否存在点使得是直角三角形,若存在,求出点坐标;若不存在,请说明理由.
48.(2025·吉林长春·中考真题)如图,在中,,,点为边的中点,点为边上一动点,连接.将线段绕点顺时针旋转得到线段.
(1)线段的长为 ;
(2)当时,求的长;
(3)当点在边上时,求证:;
(4)当点到的距离是点到距离的2倍时,直接写出的长.
49.(2025·青海西宁·中考真题)综合与实践
【问题提出】
原题呈现(人教版九年级下册85页第14题)
如图1,在锐角中,探究,,之间的关系.
【问题探究】
将下列探究过程补充完整:
(1)如图1,过点A作,垂足为D,过点B作,垂足为E.
在中,,
∴,
在中,,
∴,
∴,即,
同理,在中,_____,
在中,_____,
∴___________,
即,
∴;
【结论应用】
(2)如图2,在中,,,.求,的长.(结果保留小数点后一位;参考数据:,.)
【深度探究】
(3)如图3,是锐角的外接圆,半径为.
求证:.
【拓展应用】
(4)如图4,在中,,,,D是线段上的一个动点,以为直径的分别交,于点E,F,连接.则线段长度的最小值是________.
考向10 三角形规律探究与新定义问题
核心考点
1)三角形个数、边长、角度、面积规律递推;
2)新定义三角形、新距离、新角度,现场理解解题;
3)整点三角形、格点三角形存在性。
命题定位:能力拓展题,区分高分学生,考查现场学习和逻辑推理能力。
50.(2025年四川省达州市中考真题数学试题)定义:在平面直角坐标系中,一个图形向右平移a个单位长度,再绕原点按顺时针方向旋转角度,这样的图形运动叫做图形的变换,现将斜边为1的等腰直角三角形放置在如图的平面直角坐标系中,经变换后得为第一次变换,经变换得为第二次变换,…,经变换得,则点的坐标是_______.
51.(2025·山东烟台·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,点的坐标为,的顶点的坐标为.以点为位似中心作与位似,相似比为2,且与位于点同侧;以点为位似中心作与位似,相似比为2,且与位于点同侧……按照以上规律作图,点的坐标为______.
52.(2025·黑龙江齐齐哈尔·中考真题)利用几何图形的变化可以制作出形态各异的图案.如图,在平面直角坐标系中,点的坐标为,以为边作,使,,再以为边作,使,,过点,,作弧,记作第1条弧;以为边,使,,再以为边作,使,,过点,,作弧,记作第2条弧……按此规律,第2025条弧上与原点的距离最小的点的坐标为__________.
53.(2025·河南·中考真题)定义:有两个内角的差为的三角形叫做“反直角三角形”.如图,在中,,,点为边上一点,若为“反直角三角形”,则的长为___________.
1 / 10
学科网(北京)股份有限公司
$
解题秘籍03 三角形的性质、判定与压轴探究
(10大考向)
三角形是中考几何的基础核心与必考载体,贯穿整张试卷。命题多以基础性质、全等、相似、特殊三角形为主体,常结合折叠、旋转、平移等几何变换设置问题。试题呈现梯度设问,既有边角计算、证明推理等基础得分题,又融入动点、轨迹、最值、存在性等动态探究压轴考法。重点考查数形结合、分类讨论、转化化归等数学思想,常与四边形、圆、函数综合设问,侧重几何模型识别、逻辑推理与综合运算能力,是拉开分数、稳住基础的关键几何专题。
考向01 三角形基础性质与常规计算
核心考点
1)三边关系、内角和、外角定理、角平分线 / 中线 / 高线 / 中位线的性质;
2)中位线定理:平行且等于底边一半,转化线段、平行关系;
3)等底等高、同高不同底,转化三角形面积;
4)网格三角形边长、角度、面积简单计算。
命题定位:基础必考题型,多见于选择、填空、解答第一问,侧重基础推理与简单计算,属于保底得分题。
1.(2025·山东威海·中考真题)如图,的中线交于点F,连接.下列结论错误的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了三角形的中位线定理、三角形中线的性质以及相似三角形的判定和性质等知识;
根据三角形的中位线定理结合三角形中线的性质可得,可得,再根据相似三角形的性质进一步判断即可.
【详解】解:∵的中线交于点F,
∴,
∴,,故D选项结论正确;
∴,,
∴,,,故A、C选项结论正确,B选项结论错误;
故选:B.
2.(2025·山东青岛·中考真题)如图,在三角形纸片中,,,将纸片沿着过点A的直线折叠,使点落在边上的点处,折痕交于点;再将纸片沿着过点的直线折叠,使点落在边上的点处,折痕交于点.下列结论成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了三角形的翻折问题,垂直的定义,等腰三角形的判定与性质以及直角三角形中正弦值的求解,在翻折过程中由边长和角度不变,可求解翻折前后的角度是解决本题的关键.根据是由翻折得到可求解的度数,由此判断C选项;根据翻折前后角度的求解,可求解与的度数,由“等角对等边”可判断A选项,求解的度数可判断B选项;假设结论成立,根据直角三角形中的正弦值求解边长即可判断D选项.
【详解】解:C选项,在中,,,
∴,
∵是由翻折得到,
∴,故C选项错误;
A选项,∵是由翻折得到,,
∴,
∴,
∴,
∵是由翻折得到,
∴,
∴,
在中,,
∵,
∴,故A选项正确;
B选项,∵,
即,
∴与不垂直,故B错误;
D选项,过点G作交于点M,如图,
假设,
∵是由翻折得到,
∴,
∵,
∴为等腰三角形,
∵,
∴,即,
∴,
在中,,
在中,,
∵,
∴,
又∵,与已知不符,故D选项错误.
故选:A.
3.(2025·江苏宿迁·中考真题)等腰三角形的两边长分别为和,则该等腰三角形的周长为___________.
【答案】10
【分析】本题考查等腰三角形,分情况讨论,先利用三角形三边关系判断能否构成三角形,再计算周长即可.
【详解】解:当腰长为时,三条边长为,,,,不能构成三角形,不符合题意;
当腰长为时,三条边长为,,,,能构成三角形,
周长为:,
故答案为:10.
4.(2025·北京·中考真题)如图,是地球的示意图,其中表示赤道,,分别表示北回归线和南回归线,.夏至日正午时,太阳光线所在直线经过地心O,此时点F处的太阳高度角(即平行于的光线与的切线所成的锐角)的大小为_______°.
【答案】43
【分析】本题考查了三角形内角和定理,平行线的性质,读懂题意并熟练掌握知识点是解题的关键.设与交于点K,先由三角形内角和定理求出,再根据平行线的性质求解即可.
【详解】解:如图,设与交于点K,
∵,
∴,
在中,,,
∴,
∵,
∴,
故答案为:.
5.(2025·四川乐山·中考真题)如图,在中,,,.
(1)求的长;
(2)求点到线段的距离.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查了解直角三角形,勾股定理,等腰三角形的判定等知识点,正确构造直角三角形是解题的关键.
(1)过点作的垂线,垂足为,先解求出,再得到为等腰直角三角形,最后再运用勾股定理求解;
(2)过点作于点,对运用等面积法得到,即可求解.
【详解】(1)解:过点作的垂线,垂足为,则,
∵在中,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴
(2)解:过点作于点,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴点到线段的距离为.
6.(2025·吉林长春·中考真题)图①、图②、图③均是的网格,其中每个小方格都是边长相等的正方形,其顶点称为格点.只用无刻度的直尺,分别在给定的网格中按下列要求作,使的顶点均在格点上.
(1)在图①中,是面积最大的等腰三角形;
(2)在图②中,是面积最大的直角三角形;
(3)在图③中,是面积最大的等腰直角三角形.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)见解析
【分析】本题主要考查了格点作图,勾股定理及其逆定理,网格中求三角形面积,熟知相关知识是解题的关键.
(1)根据面积最大,且为等腰三角形,顶点均在格点上;
(2)根据面积最大,且为直角三角形,顶点均在格点上;
(3)作个腰长为的等腰直角三角形,顺次连接A、B、C,则即为所求.
【详解】(1)解:如图所示,即为所求;
(2)解;如图所示,即为所求;
(3)解:如图所示,即为所求.
考向02 等腰三角形综合计算与证明
核心考点
1)三线合一、等角对等边、等边三角形 60° 性质;
2)等腰三角形边角分类讨论(腰底不明、顶角底角不明);
3)结合折叠、旋转构造等腰、等边三角形;
4)周长、面积求值与简单最值。
命题定位:中档高频题,易错点多、易漏解,常结合几何变换考查分类讨论思想。
7.(2025·四川绵阳·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,等边的顶点,将向左平移1个单位长度,则平移后点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查等边三角形的性质,坐标系中图形的平移,根据等边三角形的性质求出点坐标是解题关键.
过点B作的垂线,通过点A,C的坐标确定与坐标轴的位置关系,再利用等边三角形的性质求出点B的坐标,利用坐标系中图形的平移规律求解即可.
【详解】解:如图,过点B作,垂足为D,
∵,,
∴轴,
∴轴,
∵是等边三角形,,
∴,
又,
∴,,
∴,
,
∴,
∴在向左平移1个单位长度后,点B的坐标为,
故选:A.
8.(2025·陕西·中考真题)如图,在中,点在边上,.若,则的周长为( )
A.8 B.10 C.11 D.12
【答案】C
【分析】本题考查了三角形周长的计算,三角形外角的性质,等腰三角形的判定与性质等知识点.掌握这些是解题的关键.
根据可得:,从而得到,则三角形的周长可转化为,代入计算即可.
【详解】解:,
,
,
,
,
.
故选:C.
9.(2025·四川攀枝花·中考真题)如图,在四边形中,,对角线与相交于点分别为的中点,.以下结论错误的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查直角三角形,等腰三角形,相似三角形,垂直平分线;
连接,证出是的垂直平分线,即可判断,根据题意得到,,在中,即可判断;根据题意证出是的垂直平分线,即可判断的长度;先证出,,即可判断,即可求出.
【详解】解:如图所示,连接.
∵,分别为的中点,
∴,
∴.
∵N是的中点,
∴是的垂直平分线,
∴.故A正确;
∵,
∴,
∴.
∵,
∴.
∵,
∴.
在中,
,
∴.故B正确;
∵在,
,
∵,
,
∵是的垂直平分线,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴
,
∴,故C错误;
∵,
,
,
,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,故D正确;
故选:C.
10.(2025·江苏镇江·中考真题)如图,直线,直线分别交于点,以为圆心,长为半径画弧,分别交于直线同侧的点,,,则的长等于( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查了弧长计算,等腰三角形的性质,平行线的性质,熟练掌握相关的判定和性质是解题的关键.连接,先根据平行线的性质求出,,,根据平行线的性质得出,根据弧长公式求出结果即可.
【详解】解:连接,如图所示:
∵,
∴,
根据作图可知:,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴的长为.
故选:C.
11.(2025·江苏南通·中考真题)如图,在等边三角形的三边上,分别取点,使.若,的面积为,则关于的函数图象大致为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了等边三角形的性质,全等三角形的判定和性质,直角三角形30度角的性质,勾股定理,解题的关键是熟练掌握以上性质,并灵活应用.
利用等边三角形的性质得出相等的边和角,通过证明全等三角形得出对应边相等,判定是等边三角形,作垂线利用面积公式求出和的面积,即可得到函数关系式,再结合二次函数的性质判断图象即可.
【详解】解:是等边三角形,
∴,
∵
,
即,
,
∴,
过点A作于G点,则,
∴
∴,
∴,
∴,
过点D作于点H,则,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴
'
,
∴y关于x的函数图象开口向上,当时,当时,当时y的最小值为,
∴选项A,C,D均不符合题意,选项B符合题意,
故选:B
12.(2025·山东滨州·中考真题)如图,每个小正方形的边长都为1,点均在格点上.
(1)只用无刻度的直尺在上找一点,使得最短(保留作图痕迹)______.
(2)在(1)的基础上,在边上找一点,使得最小,最小值为______.
【答案】 见解析
【分析】本题考查了勾股定理与网格,矩形的性质,等腰三角形的性质,轴对称求最短距离等,掌握相关知识点是解题关键.
(1)由勾股定理可得,根据矩形的对角线互相平分找出的中点,再根据等腰三角形三线合一的性质,得到,由垂线段最短可知此时最短;
(2)作点关于的对称点,连接,由轴对称的性质可得当、、三点共线时,最小,最小值为的长,再利用勾股定理求解即可.
【详解】解:(1)如图,点即为所求作:
(2)如图,作点关于的对称点,连接,
由轴对称的性质可知,,
,
当、、三点共线时,最小,最小值为的长,
过点作,
由方格和为的中点知,,,
,
故答案为:.
13.(2025·广西·中考真题)如图,点在同侧,,则_________.
【答案】/
【分析】本题考查了等边三角形的性质、全等三角形的判定以及勾股定理,过点作垂线交于点,先证明,得到,证明在同一线上,根据勾股定理得到,最后通过线段和和差即可求.
【详解】解:过点作垂线交于点,即
,即是的垂直平分线,
∵,
在同一线上,
,
故答案为:.
14.(2025·广东深圳·中考真题)综合与探究
【探索发现】如图1,小军用两个大小不同的等腰直角三角板拼接成一个四边形.
【抽象定义】以等腰三角形的一腰为边向外作三角形,使该边所对的角等于原等腰三角形的顶角,此时该四边形称为“双等四边形”,原等腰三角形称为四边形的“伴随三角形”.如图2,在中,,,.此时,四边形是“双等四边形”,是“伴随三角形”.
【问题解决】如图3,在四边形中,,,.求:
①与的位置关系为:__________:
②_____.(填“>”,“”或“”)
【方法应用】①如图4,若,将绕点逆时针旋转至,点恰好落在边上,求证:四边形是双等四边形.
②如图5,在等腰三角形中,,,,在平面内找一点,使四边形是以为伴随三角形的双等四边形,若存在,请求出的长,若不存在,请说明理由.
【答案】问题解决:①互相平行;②=;【方法应用】①见解析;②或或
【分析】本题主要考查等腰三角形的性质,旋转的性质以及相似三角形的判定与性质,熟练掌握相关知识是解答本题的关键.
问题解决:①根据等腰三角形的性质得出,从而可得;
②证明得出,即,由可得结论;
方法应用:①根据双等四边形的定义进行证明;②分,或,或,三种情况讨论求解即可.
【详解】解:[问题解决]①∵,
∴,
∴,
∴;
②∵,,
∴,
,
,
,
;
故答案为:①平行;②=;
方法应用:①为旋转得到,
,
令,则,,
,
由旋转得,,
又,
∴,
,
,
,
四边形为双等四边形;
②作于点,
,,
,,
设,则: ,
在中,,即,
解得:,
,,
若,时,,
若,时,
,
作于点,
∴,
,
,
若,时,如图,
,
,
,
,
.
综上所述:满足条件时,或或.
15.(2025·黑龙江·中考真题)已知:如图,中,,设,点D是直线上一动点,连接,将线段绕点A顺时针旋转α至,连接、,过点E作,交直线于点F.探究如下:
(1)若时,
如图①,点D在延长线上时,易证:;
如图②,点D在延长线上时,试探究线段、、之间存在怎样的数量关系,请写出结论,并说明理由.
(2)若,点D在延长线上时,如图③,猜想线段、、之间又有怎样的数量关系?请直接写出结论,不需要证明.
【答案】(1)①证明见解析;②,理由见解析
(2)
【分析】本题考查旋转的性质,等腰三角形的性质,全等三角形的判定及性质,解直角三角形,综合运用相关知识是解题的关键.
(1)①由,,得到是等边三角形,从而∴,进而推出,因此可证明,得到,,求得,因此,由即可得到结论;②由,,得到是等边三角形,从而,进而推出,因此可证明,得到,,求得,因此,由即可得到结论;
(2)同(1)思路即可求解.
【详解】(1)①证明:∵,,
∴是等边三角形,
∴,
∵,
∴,
即,
∴在和中
,
∴,
∴,,
∴,
∵,
∴在中,,
∵,
,
∴,
∴.
②解:,理由如下:
∵,,
∴是等边三角形,
∴,
∴.
∵,
∴,
即,
∴在和中
,
∴,
∴,,
∴,
∵,
∴在中,,
∵,
,
∴,
∴.
(2)解:∵,,
∴,
∵,
∴,
即,
∴在和中
,
∴,
∴,,
∴,
∵,
∴在中,,
∵,
,
∴,
∴.
考向03 直角三角形与特殊直角三角形综合
核心考点
1)勾股定理、勾股逆定理,判定直角三角形;
2)斜边上的中线等于斜边一半(必考模型);
3)30°、45° 特殊直角三角形边长比例;
4)等积法求高、折叠求值、最短路径嵌入勾股计算。
命题定位:贯穿全卷核心题型,选填、解答、压轴都会出现,是几何计算主干。
16.(2025·江苏连云港·中考真题)如图,在中,,,平分,,E为垂足,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查含30度角的直角三角形的性质,角平分线的性质,解直角三角形,设,根据含30度的直角三角形的性质,得到,根据角平分线的性质,结合同高三角形的面积比等于底边比,得到,进而求出的长,勾股定理求出的长,等角的正弦值相等,得到,求出的长,进而求出的长即可.
【详解】解:∵,,
∴,
设,则:,
∵平分,,
∴点到的距离相等均为的长,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,即:,
∴,
∴;
故选:A.
17.(2025·江苏淮安·中考真题)在平面直角坐标系中,直角三角板按如图位置摆放,直角顶点与原点O重合,点A在反比例函数的图像上,.若点B坐标为,则k的值是( )
A. B. C.1 D.2
【答案】C
【分析】本题考查相似三角形的判定和性质,含30度角的直角三角形的性质,反比例函数,根据相似求出点A的坐标是解题的关键.
过点A作轴,垂足为C,过点B作轴,垂足为D,证明,根据相似三角形对应边长成比例求出点A的坐标,即可求解.
【详解】解:如图,过点A作轴,垂足为C,过点B作轴,垂足为D,
直角三角板中,
,
轴,
,
直角三角板中,
,
,
又,
,
,
点B坐标为,
,,
,,
点A坐标为,
点A在反比例函数的图像上,
,
故选:C.
18.(2025·江苏南通·中考真题)南通是“建筑之乡”,工程建筑中经常采用三角形的结构.如图是屋架设计图的一部分,是斜梁的中点,立柱垂直于横梁.若,,则的长为_____________.
【答案】1.2
【分析】本题考查了含角的直角三角形,根据含角的直角三角形的性质即可得到结论.
【详解】解:∵E是斜梁的中点,,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
故答案为:1.2.
19.(2025·江西·中考真题)图1是一种靠墙玻璃淋浴房,其俯视示意图如图2所示,AE与DE两处是墙,AB与CD两处是固定的玻璃隔板,BC处是门框,测得,,MN处是一扇推拉门,推动推拉门时,两端点M,N分别在BC,CD对应的轨道上滑动.当点N与点C重合时,推拉门与门框完全闭合;当点N滑动到限位点P处时,推拉门推至最大,此时测得
(1)在推拉门从闭合到推至最大的过程中,
①的最小值为________度,最大值为________度;
②面积的变化情况是( )
A.越来越大 B.越来越小 C.先增大后减小
(2)当时,求的面积.
【答案】(1)①,;②C.
(2)
【分析】(1)①根据临界点运用已知条件以及三角形内角和定理即可解答;②由由特殊情况分析:点与点重合时,;过没有点的限制,点与点重合时,;即可解答;
(2)如图2,过N作延长线于G当时,,由勾股定理可得,再根据等腰直角三角形的性质可得,则;最后根据三角形的面积公式求解即可.
【详解】(1)解:①当点N与点C重合时,推拉门与门框完全闭合,此时有最小值;
当点N滑动到限位点P处时,推拉门推至最大,,则此时有最大值.
∵,,
∴,即有最大值为.
故答案为:,.
②由特殊情况分析:点与点重合时,;
过没有点的限制,点与点重合时,;
∴面积的变化情况是先增大后减小.
故选:C.
(2)解:如图2,过N作延长线于G
当时,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴(平方米).
【点睛】本题主要考查了三角形内角和定理、等腰直角三角形的性质、勾股定理、含30度直角三角形的性质,理解题意解题的关键.
考向04 全等三角形判定与几何模型应用
核心考点
1)SSS、SAS、ASA、AAS、HL 五种全等判定;
2)基础模型:公共边、公共角、平行线倒角、对顶角;
3)经典全等模型:手拉手模型、一线三垂直、倍长中线、截长补短;
4)证全等→得边等、角等→推平行、垂直、线段相等。
命题定位:几何主干题型,所有几何大题的基础,中档解答题必考,决定基础得分。
20.(2025·山东德州·中考真题)已知点O是正方形的中心,点P,E分别是对角线,边上的动点(均不与端点重合),作射线.
(1)将射线绕点P逆时针旋转90°,交边于点F.
①如图1,当点P与点O重合时,求证:;
②如图2,当时,请判断是否为定值.如果是,请求出该定值;如果不是,请说明理由;
(2)如图3,连接BP,当时,将射线绕点P顺时针旋转90°,交边于点F.若,,求四边形的面积(用含a,k的式子表示).
【答案】(1)①证明见解析
②为定值,该定值为
(2)
【分析】本题考查了全等三角形的性质与判定、相似三角形的性质与判定、正方形的性质,掌握相似三角形的性质与判定是解题的关键.
(1)①过点P作、,根据四边形是正方形得到,证四边形是矩形,又得到,进而证明四边形是正方形,利用角度关系得到,证出,根据全等三角形的性质得到即可;
②过点P作、,根据①可得到,根据,证得并且,利用相似三角形的性质得到,最后进行面积转化得到定值即可;
(2)过点P作、,连接,易证得,根据相似三角形的性质得到,再证,根据相似三角形的性质,同理可得,进而得到,是等腰直角三角形,根据三角形面积公式进行求解即可.
【详解】(1)①证明:过点P作、,如图所示:
则
四边形是正方形
四边形是矩形
在中,
四边形是正方形
,
;
②过点P作、,如图所示:
由①可知四边形是正方形
、
故 为定值,该定值为;
(2)解:过点P作、,连接,如图所示:
四边形是正方形
射线绕点P顺时针旋转90°,交边于点F
、
同理可得
是等腰直角三角形
在中,
由勾股定理得
.
答:四边形的面积为.
21.(2025·四川·中考真题)和中,,.
【初步感知】
(1)如图1,若,连接,则与之间的数量关系是____,位置关系是_____;(直接写出结论,不写推理过程)
【深入探究】
(2)如图2,若,将绕点C旋转,设直线与交于点M,与交于点N,试确定与之间的数量关系和位置关系,并说明理由;
【迁移应用】
(3)如图3,当点D在内部,且时,若,,连接,作于点F,交于点G,求的长.
【答案】(1),;(2)数量关系:,位置关系:,理由见解析;(3)
【分析】(1)证明,则,,再由对顶角结合互余的性质证明;
(2)证明,则,,,再由对顶角结合互余的性质证明;
(3)先求出,,过点作平行线交延长线于点,则,过点作延长线的垂线,垂足为点,证明,则,求出,即可证明,则,证明,则,求出,,则,那么由勾股定理得,再对运用面积法求解,最后由求解即可.
【详解】(1)解:如图,
,
,,
又,
,
即,
在△和△中,
,
,
,,
设与交于点,
,,
,
∴,
∴,
故答案为:,;
(2)解:数量关系:,位置关系:.
理由如下:,
,即,
又,
,
,,
,,
,
则,
即;
(3)解:∵,,
∴,,
过点作平行线交延长线于点,则,过点作延长线的垂线,垂足为点,
∵,,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
设,
则在中,由勾股定理得,
∴,
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
【点睛】本题考查了相似三角形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,勾股定理,解直角三角形,难度较大,解题的关键是正确运用类比的思想条件并添加辅助线求解.
22.(2025·甘肃兰州·中考真题)【提出问题】数学讨论课上,小明绘制图1所示的图形,正方形与正方形(),点E,G分别在上,根据图形提出问题:如图2,正方形绕点B顺时针旋转,旋转角为,直线与相交于点H,连接,探究线段,,之间的数量关系.
【解决问题】(1)小明将上述问题特殊化,如图3,当点G,H重合时,请你写出,,之间的数量关系,并说明理由;
(2)小明借鉴(1)中特殊化的解题策略后,再解决图2所示的一般化问题,当点G,H不重合时,请你写出,,之间的数量关系,并说明理由;
【拓展问题】(3)小明将图2所示问题中的旋转角的范围再扩大,正方形绕点B顺时针旋转,旋转角为,直线与相交于点H,连接,请直接写出,,之间的数量关系.
【答案】(1),理由见解析;(2),理由见解析;(3),理由见解析
【分析】(1)利用正方形的性质求得,证明,推出,根据即可求解;
(2)在上截取,证明,推出,,证明是等腰直角三角形,求得,根据,即可求得;
(3)在上截取,证明,得到,,同理,得到是等腰直角三角形,求得,根据,即可求得.
【详解】解:(1),理由如下,
如图,当点G,H重合时,
∵正方形与正方形,
∴,,,,
∴,,
∴,
∴,
∴;
(2),理由如下,
由(1)得,
∴,
在上截取,
∵,,
∴,
∴,,
∵,,
∴,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∵,
∴;
(3),理由如下,
由(1)得,
∴,,
在上截取,
∵,,
∴,
∴,,
同理,是等腰直角三角形,
∴,
∵,
∴.
【点睛】此题是四边形综合题,主要考查了正方形的性质,全等三角形的判定和性质,旋转的性质,勾股定理,等腰直角三角形的判定和性质等知识点,作出辅助线,证明三角形全等是解本题的关键.
23.(2025·山东东营·中考真题)【问题情境】在数学综合实践课上,同学们以四边形为背景,探究非动点的几何问题.若四边形是正方形,,分别在边,上,且,我们称之为“半角模型”,在解决“半角模型”问题时,旋转是一种常用的方法.
(1)【初步尝试】如图1,将绕点A顺时针旋转,点与点重合,得到,连接.用等式写出线段,,的数量关系_____.
(2)【类比探究】小明改变点的位置后,进一步探究:如图2,点,分别在正方形的边,的延长线上,,连接,用等式写出线段,,的数量关系,并说明理由;
(3)【拓展延伸】其他小组提出新的探究方向:如图3,在四边形中,,,,点,分别在边,上,,用等式写出线段,,的数量关系,并说明理由.
【答案】(1)
(2),理由见解析
(3)
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质,图形旋转的性质,正方形的性质,熟练掌握利用图形的旋转来构造全等三角形是解题的关键.
(1)根据图形旋转的性质,可得,,,,然后证明E、B、N三点共线,再证明,得到,即得答案;
(2)将绕点A顺时针旋转,点与点重合,得到,根据旋转的性质及全等三角形的判定与性质,可逐步证明,即得答案;
(3)将绕点A顺时针旋转,点与点重合,得到,根据图形旋转的性质,可得,,,,然后证明E、B、N三点共线,再证明,得到,即得答案.
【详解】(1)解:绕点A顺时针旋转,得到,
,,,,
四边形是正方形,
,
,
E、B、N三点共线,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
;
故答案为:;
(2)解:;理由如下:
将绕点A顺时针旋转,点与点重合,得到,
,,,,
E在上,
四边形是正方形,
,
,
,
,
,
,
,
,
;
(3)解:.理由如下:
将绕点A顺时针旋转,点与点重合,得到,
,,,,
,
,
E、B、N三点共线,
,
,
,
,
.
24.(2025·河南·中考真题)在中,点是的平分线上一点,过点作,垂足为点,过点作,垂足为点,直线交于点,过点作,垂足为点.
(1)观察猜想
如图1,当为锐角时,用等式表示线段的数量关系:__________.
(2)类比探究
如图2,当为钝角时,请依据题意补全图形(无需尺规作图),并判断(1)中的结论是否仍然成立?若成立,请证明;若不成立,请写出正确结论,并证明.
(3)拓展应用
当,且时,若,请直接写出的值.
【答案】(1)
(2)图见解析;不成立,,证明见解析
(3) 或.
【分析】本题主要考查了角平分线的性质定理、全等三角形的判定与性质、相似三角形的判定与性质、矩形的判定与性质等知识点,灵活运用相关知识成为解题的关键.
(1)如图,过点C作于点P,由角平分线的性质定理可得,再证明可得,然后说明四边形是矩形可得,最后根据线段的和差以及等量代换即可解答;
(2)如图,过点C作于点Q,由角平分线的性质定理可得,再证明可得,然后说明四边形是矩形可得,最后根据线段的和差以及等量代换即可解答;
(3)分和分别利用(1)(2)的相关结论以及相似三角形的判定与性质、勾股定理解答即可.
【详解】(1)解:如图,过点C作于点P,
∵平分,,,
∴,
在和中,
∵,,
∴,
∴,
∵,,,
∴,
∴四边形是矩形,
∴,
∴.
故答案为:.
(2)解:不成立,,证明如下:
如图,过点C作于点Q,
∵平分,,,
∴,
在和中,
∵,,
∴,
∴,
∵,,,
∴,
∴四边形是矩形,
∴,
∴.
(3)解:①如图:当时,
∵,
∴,
∴,
∴,即,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴;
②如图:当时,
∵,
∴,
∴,
∴,即,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
综上,的值为 或.
25.(2025·上海·中考真题)在平行四边形中,,分别为边,上两点.
(1)当是边中点时,
①如图(1),联结,如果,求证:;
②如图(2),如果,联结,交边于点,求的值;
(2)如图(3)所示,联结,,如果,,,.求的长.
【答案】(1)①见解析;②
(2)
【分析】(1)①延长交于H,可证明,得到,则可证明,得到,则;
②如图所示,延长交于M,由平行四边形的性质得到,,证明,,得到,,则;设,则,,进而可得,即可得到;可证明,,设,则,则,据此可得答案;
(2)延长交于M,由平行四边形的性质可得,,证明,,再证明,得到,求出,设,则由相似三角形的性质可得,,进而可得;再由,得到,则,解方程即可得到答案.
【详解】(1)解:①如图所示,延长交于H,
∵四边形是平行四边形,
∴,
∴,
∵是边中点,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴;
②如图所示,延长交于M,
∵四边形是平行四边形,
∴,,
∴,,
∴,,
∴,
∵是边中点,
∴,
设,则,
∴,
∴,
∵,
∴;
∴,,
设,则,
∴,
∴;
(2)解;如图所示,延长交于M,
∵四边形是平行四边形,
∴,,
∴,
∵,
∴,
又∵,
∴;
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
设,
∵,
∴,即
∴,
∵,即,
∴,
∴;
∵,
∴,即,
∴,解得或(舍去),
∴.
【点睛】本题主要考查了平行四边形的性质,全等三角形的性质与判定,相似三角形的性质与判定,等腰三角形的性质与判定,正确作出辅助线构造全等三角形和相似三角形是解题的关键.
考向05 相似三角形判定、模型与综合应用
核心考点
1)平行相似:A 字型、8 字型;斜相似:母子型、共角型;
2)相似性质:对应边成比例、对应角相等、面积比等于相似比平方;
3)利用相似求边长、比值、高、面积;
4)直角三角形射影定理、反比例 / 二次函数背景下相似求值。
命题定位:区分度核心题型,常与四边形、函数、动点结合,是压轴铺垫关键。
26.(2025·江苏镇江·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,点分别在反比例函数和的图像上,点的横坐标为,点的横坐标为,点的坐标为,,.
(1)求点A、的坐标和反比例函数的表达式;
(2)点、分别在反比例函数和的图像上,与点、构成以为边的平行四边形,则点、的坐标分别为_____、_____.
【答案】(1),,
(2)
【分析】本题考查反比例函数图象和性质,相似三角形的性质,平行四边形的性质,掌握相关知识是解决问题的关键.
(1)由可得,利用对应边成比例及可求出A、B两点坐标,则反比例函数的表达式可求.
(2)由A、B两点坐标可知轴,根据点、分别在反比例函数和的图像上,设出两点坐标,因为、与点A、构成以为边的平行四边形,根据平行四边形对边平行且相等列方程求解即可.
【详解】(1)解:∵点A的横坐标为,且点在反比例函数的图象上,代入得:
,
,
作轴,轴,如图,
∵,
∴,
,
,
,
,
,
∵,
,
∵,点的坐标为,
,
,,
,
,
在反比例函数的图像上,代入得:
,
∴反比例函数解析式为;
(2)解:∵、分别在反比例函数和的图像上,
∴设,,
∵,,
∴轴,且,
∵、与点A、构成以为边的平行四边形,
∴,且,如图,
∴轴,且,
∴
由②得:,
代入①得:
解得:(舍),
则,
∴.
故答案为:.
27.(2025·四川巴中·中考真题)如图,在中,,,点P是边AB中点,,.
(1)点N在线段AC上,点M在线段CB上.
①当时,CM的值是______;
②当时,求的值;
(2)点N在射线上,点M在射线CB上.当时,直线MN与射线PC相交于点F,若,求的值.
【答案】(1)①2;②4
(2)
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定与性质,相似三角形的判定与性质,等腰直角三角形的性质,准确理解题目中给的条件,作出辅助线求解是解题的关键.
(1)①根据题意可得此时为等腰直角三角形,作图求解即可;
②连结,根据直角三角行斜边上的中线等于斜边的一半求出,进而证明,即可得解.
(2)分两种情况讨论,第一种情况,,设.则,求出的长,过点作于交于点,分别证明和即可得解;第二种情况,,连接,分别证明和即可得解.
【详解】(1)①如图所示,
为等腰直角三角形,
,
又,
,
为等腰直角三角形,
,
,,
,,
为中点,
、为、的中点,
,
;
故答案为:2.
②连结,
,,
,
又点为的中点,
,,,
,
又,
,
,
.
(2)第一种情况如图所示,,设.则,
,
,
,
过点作于交于点,
,,
,
又,
,
,
,
,
,
,
又
,
;
第二种情况:如右图所示,,连接,
易知,当时,点、分别与、重合,与题意不符,不成立;
由(1)可知:,
,
,
又,
.,
可得,,,
,
,
,
,
,
又,,
,
,
.
28.(2025·江苏连云港·中考真题)一块直角三角形木板,它的一条直角边长,△ABC的面积为.
(1)甲、乙两人分别按图1、图2用它设计一个正方形桌面,请说明哪个正方形面积较大;
(2)丙、丁两人分别按图3、图4用它设计一个长方形桌面.请分别求出图3、图4中长方形的面积与的长之间的函数表达式,并分别求出面积的最大值.
【答案】(1)图1的正方形面积较大
(2)在图3中,,当时,长方形的面积有最大值为;在图4中,,当时,长方形的面积有最大值为
【分析】本题考查了相似三角形的判定与性质,勾股定理,正方形的性质,二次函数的应用,正确掌握相关性质内容是解题的关键.
(1)先运用勾股定理算出,再运用正方形的性质分别证明,,,然后代入数值化简得,进行计算得,然后进行比较,即可作答.
(2)与(1)同理证明,则长方形的面积,结合二次函数的图象性质得当时,长方形的面积有最大值为.,然后证明,,再把数值代入长方形的面积,化简得,结合二次函数的图象性质进行作答即可.
【详解】(1)解:∵,△ABC的面积为,
∴,
∴.
设正方形的边长为,
∵四边形是正方形
∴,,
∵
∴
得,
即,
解得.
∵四边形是正方形
∴,
∴
∴,
得,
即,
∴.
,
∵
∴,
得,
即,
解得.
∵,
∴图1的正方形面积较大.
(2)解:∵四边形是长方形
∴,,
∵
∴;
得,
则,,
∴长方形的面积,
∵
∴开口向下,
当时,长方形的面积有最大值为.
在图4中,同理得,
得,
∴,,
同理得,
得,
则,
∴长方形的面积,
∵
∴开口向下,
∴当时,长方形的面积有最大值为.
29.(2025·四川凉山·中考真题)如图1,是的直径,与相切于点A,连接交于点C,连接,则,理由如下:
是的直径,
,
,
与相切于点A,
,
,
,
.
(1)小明根据以上结论,自主探究发现:如图2,当是非直径的弦,而其他条件不变时,仍然成立,请说明理由;
(2)小明进一步探究发现:如图3,线段与线段存在如下关系:.请你替小明证一证;
(3)拓展应用:如图4,是的内接三角形,,,的延长线与过点A的切线相交于P,若的半径为1,请你利用小明的探究结论求的长.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)
【分析】(1)连接,由切线的性质可推出,则,由等边对等角可得,则由三角形内角和定理可得,则,由圆周角定理得到,则;
(2)根据(1)所求可证明,由相似三角形的性质可得,则;
(3)由圆周角定理可得,由勾股定理得;求出,则可证明是等边三角形,可得,由切线的性质可推出,则可得到,由圆周角定理得到,则,进一步可得,则,即可得到;设,则,由(2)可得,则,解方程即可得到答案.
【详解】(1)解:如图所示,连接,
∵与相切于点A,
∴,
∴,
∴,
∴
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
又∵,
∴;
(2)证明;由(1)可得,
又∵,
∴,
∴,
∴;
(3)解:∵,
∴,
∵的半径为1,
∴
在中,由勾股定理得;
∵,
∴,
又∵,
∴是等边三角形,
∴,
∵的延长线与过点A的切线相交于P,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴;
设,则,
由(2)可得,
∴,
∴,
解得或(舍去),
∴.
【点睛】本题主要考查了切线的性质,圆周角定理,相似三角形的性质与判定,勾股定理,等边三角形的性质与判定等等,熟知切线的性质和圆周角定理是解题的关键.
30.(2025·吉林白城·模拟预测)一次小组合作探究课上,老师将两个正方形按如图所示的位置摆放(点,,在同一条直线上),发现且.
小组讨论后,提出了下列三个问题,请你帮助解答:
(1)将正方形绕点按逆时针方向旋转(如图①),还能得到吗?若能,请给出证明,若不能,请说明理由;
(2)把背景中的正方形分别改成菱形和菱形,将菱形绕点按顺时针方向旋转(如图②),试问当与的大小满足怎样的关系时,,请说明理由;
(3)把背景中的正方形分别改写成矩形和矩形,如图③,且,请直接写出与满足的数量关系.
【答案】(1)能得到,证明见解析
(2),理由见解析
(3)
【分析】(1)结合正方形性质证明,进而即可证明;
(2)结合菱形性质证明即可;
(3)结合矩形性质证明,进而即可推出与满足的数量关系.
【详解】(1)解:能得到,证明如下:
四边形,为正方形,
,
,
,
;
(2)解: 满足,理由如下:
四边形,为菱形,
,
,
,即
,
;
(3)解:四边形,为矩形,
,
,
,
,
.
【点睛】本题考查了正方形性质、菱形性质、矩形性质、全等三角形性质和判定,相似三角形性质和判定,解题的关键在于熟练掌握相关知识.
考向06 三角形常见几何最值与定值问题
核心考点
1)基础最值:两点之间线段最短、垂线段最短;
2)几何模型最值:将军饮马、胡不归;
3)定值问题:运动中线段定值、角度定值、面积定值;
4)周长最值、面积最值转化求解。
命题定位:中档拔高题型,衔接动态几何,侧重转化思想和模型识别。
31.(2025·广东广州·中考真题)如图,的直径,C为中点,点D在弧上,,点P是上的一个动点,则周长的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了圆周角定理,勾股定理,等边三角形的判定与性质,轴对称性质,正确掌握相关性质内容是解题的关键.先作点关于的对称点,连接,交于点,因为的直径,C为中点,得,再结合,得,再证明是等边三角形,运用勾股定理列式计算得,则周长,即可作答.
【详解】解:作点关于的对称点,连接,记交于点,如图所示:
∴
∵的直径,C为中点,
∴点在上,,,
∴,
∵,
∴,
∵,
则是等边三角形,
∴,
∵是直径,
∴
∴,
则周长,
∴周长的最小值是.
故选:B.
32.(2025·山东·中考真题)如图,在中,,,.点为边上异于的一点,以,为邻边作,则线段的最小值是______.
【答案】
【分析】本题主要考查了平行四边形的性质、垂线段最短等知识点,掌握平行四边形对角线相互平分是解题的关键.
由勾股定理可得,设与交于点O,过O作于点,由四边形作是平行四边形得、,根据垂线段最短可得当时,即P与重合时,最小;再运用三角函数求得,进而求得即可解答.
【详解】解:∵在中,,,,
∴,
如图,设与交于点O,过O作于点,
∴,
∵四边形是平行四边形,
∴、
∴当线段长最小,则线段的长最小,
由垂线段最短可得:时,即P与重合时,最小;
∵,
∴,解得:.
∴线段长最小为.
故答案为:.
33.(2025·黑龙江·中考真题)如图,已知中,,,,点M是内部一点,连接、、,若,则的最小值为_______.
【答案】
【分析】本题考查了相似三角形的应用,解题关键构造相似三角形转化线段关系得出.
在上取点,使,构造出,得,再根据两点之间线段最短得出即当在上时,取最小值.
【详解】解:在上取点,使,
又∵,,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
即当在上时,取最小值,为.
故答案为.
34.(2025·四川德阳·中考真题)如图1,在平面直角坐标系中,已知二次函数的图象与x轴交于点,与y轴交于点C.
(1)求抛物线的函数解析式;
(2)如图2,连接,过点C作与抛物线相交于另一点D.
①求点D的坐标;
②如图3,点E,F为线段上两个动点(点E在点F的右侧),且,连接,.求的最小值.
【答案】(1)
(2)①,②5
【分析】(1)利用两点式求解抛物线解析式;
(2)①延长与x轴相交于点G,证明是等腰直角三角形,从而得到点坐标,求出直线的解析式,联立抛物线解析式求解即可;②过点O作,且,连接,,设交轴为点,然后证明四边形是平行四边形,根据,得出时,最小,进一步求出即可.
【详解】(1)解:在二次函数的图象上,设该二次函数为,
,
.
(2)解:①把代入,
得,
如图,延长与x轴相交于点G.
,
.
,
.
,
.
,
,
.
设直线的解析式为:,把代入,
得解得,
直线的解析式为:,
点D是直线与二次函数的交点,
联立解析式,
解得或,
.
②如图,过点O作,且,连接,,设交轴为点.
,且,
四边形是平行四边形,
.
,
.
为等腰直角三角形,
,
,,
,
.
,
当时,最小.
,
.
此时D、E、H三点共线且轴,
点F的坐标为与点C重合,满足在线段上.
的最小值为5.
【点睛】本题考查了待定系数法求二次函数的解析式,等腰直角三角形的性质,二次函数与一次函数交点问题,二次函数与特殊四边形问题,两点之间线段最短,勾股定理,解题的关键是添加适当的辅助线,通过数形结合的思想求解;
35.(2025·新疆·中考真题)如图,在等腰直角三角形中,,,,点M是的中点,点D和点N分别是线段和上的动点.
(1)当点D和点N分别是和的中点时,求a的值;
(2)当时,以点C,D,N为顶点的三角形与相似,求的值;
(3)当时,求的最小值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)勾股定理求出的长,中点求出的长,的长,根据,求出的值即可;
(2)设,得到,,进而得到,分和两种情况进行讨论,列出比例式进行求解即可;
(3)作于点,连接,易得为等腰直角三角形,得到,,进而得到四边形为平行四边形,得到,将绕点旋转90度得到,连接,证明,得到,进而得到,得到,勾股定理求出的长即可.
【详解】(1)解:∵等腰直角三角形中,,,,,
∴,
∵点D和点N分别是和的中点,
∴,,
∵,
∴;
(2)∵,,
∴,
设,则:,,
∵等腰直角三角形中,,,
∴,
∴,
∵是的中点,
∴,
∴,
当点C,D,N为顶点的三角形与相似时,分两种情况:
①当时,则:,
∴,
此方程无解,不符合题意;
②当时,则:,
∴,
解得:(不符合题意,舍去)或;
∴;
综上:;
(3)∵,,
∴,
作于点,连接,
则:,
∴为等腰直角三角形,
∴,,
∴,,
又,
∴四边形为平行四边形,
∴,
将绕点旋转90度得到,连接,则:,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴当点在线段上时,的值最小为的长,
在中,,
∴,
∴的最小值为.
【点睛】本题考查等腰直角三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,平行四边形的判定和性质,勾股定理,求线段和的最小值,熟练掌握相关知识点,合理添加辅助线,构造特殊图形,是解题的关键.
36.(2025·辽宁·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,直线与轴相交于点,与轴相交于点,点在线段上(不与点,重合),过点作的垂线,与直线相交于点,点关于直线的对称点为,连接.
(1)求证:;
(2)设点的坐标为,当时,线段与线段相交于点,求四边形面积的最大值.
【答案】(1)见解析
(2)四边形面积的最大值为.
【分析】(1)先求得,,得到,,利用等腰直角三角形的性质即可证明结论成立;
(2)由题意得,,根据折叠的性质得,,利用等腰直角三角形的判定和性质求得,,再利用梯形的面积公式求得四边形面积关于的二次函数,利用二次函数的性质求解即可.
【详解】(1)证明:对于直线,
令,则;令,则,
∴,,
∴,,
∵,
∴;
(2)解:∵点的坐标为,
∴,,
∵点关于直线的对称点为,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴四边形面积
∵,
∴当,四边形面积有最大值,最大值为.
【点睛】本题考查了一次函数的性质,二次函数的性质,等腰直角三角形的判定和性质.第2问求得四边形面积关于的二次函数的解析式是解题的关键.
考向07 隐圆与三角形(定弦定角、动点轨迹)
核心考点
1)定弦定角→隐圆,判断动点轨迹为圆弧;
2)直角对定边→直径圆,求点的坐标、线段最值;
3)圆外一点到圆上点的最值:距离 ± 半径;
4)结合旋转、折叠构造隐圆。
命题定位:压轴高频题型,属于拉开分差的考点.
7.(2025·四川巴中·中考真题)在中,,,D为中点,点E在线段上,满足,连接并延长交于点F,当面积最大时,线段等于( )
A. B.2 C.2 D.4
【答案】B
【分析】延长至点,使,证明,进而推出,即可得到点是的中点,再根据直角三角形的性质可知点在以点为圆心,为半径的圆上,当时,取的最大值,即此时面积最大,然后根据弧、弦、圆心角的关系可知,最后利用勾股定理即可解答.
【详解】解:如图,延长至点,使,
D为中点,
,
,
,
,
,
,
,
,,
∴,即,
,
点是的中点,
,D为中点,
,
点在以点为圆心,为半径的圆上,如图,
当时,边上的高取的最大值,即此时面积最大,
,
,即为等腰直角三角形,
∵,,
,
.
故选:B.
【点睛】本题考查了全等三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,直角三角形的性质,弧、弦、圆心角的关系,勾股定理等知识点,正确作出辅助线是解题的关键.
38.(2025·江苏宿迁·中考真题)如图,在中,,点在边上,过点作,垂足为点,则的最小值是___________.
【答案】
【分析】本题考查直角所对的弦是直径,找出点E的运动轨迹是解题的关键.根据点D运动过程中,始终保持,所以点E在以中点为圆心,长为半径的半圆上,进而分析当重合时,重合,取得最小值,即可求解.
【详解】解:∵
∴
∴点E在以中点为圆心,长为半径的半圆上,
如图,此时
∵
∴当重合时,重合,
此时,则
∴的最小值是
故答案为:.
39.(2025·山东·中考真题)【图形感知】
如图1,在四边形中,已知,,.
(1)求的长;
【探究发现】
老师指导同学们对图1所示的纸片进行了折叠探究.
在线段上取一点,连接.将四边形沿翻折得到四边形,其中,分别是A,D的对应点.
(2)其中甲、乙两位同学的折叠情况如下:
①甲:点恰好落在边上,延长交于点,如图2.判断四边形的形状,并说明理由;
②乙:点恰好落在边上,如图3.求的长;
(3)如图4,连接交于点P,连接.当点E在线段上运动时,线段是否存在最小值?若存在,直接写出;若不存在,说明理由.
【答案】(1);(2)①四边形是矩形,理由见解析;②;(3)线段的最小值为.
【分析】(1)利用勾股定理求得,再证明,利用相似三角形的性质求解即可;
(2)①由折叠的性质得,,再证明,根据有三个角是直角的四边形是矩形即可得解;
②延长和相交于点,连接,证明四边形是正方形,再证明,据此求解即可;
(3)先利用折叠的性质求得,推出点在以为直径的上,连接,,得到,据此求解即可.
【详解】解:(1)∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,,,
∴,
∴,
∴;
(2)①四边形是矩形,理由如下,
由折叠的性质得,,
∵,
∴,
∴四边形是矩形;
②延长和相交于点,连接,
由折叠的性质得,,,
∵点恰好落在边上,
∴,,
∴四边形是矩形,
∵,
∴四边形是正方形,
∵,
∴点在对角线上,
∴,,
∵四边形是正方形,
∴,
∴,
∴,
∴;
(3)由折叠的性质得,,
∴是线段的垂直平分线,
∴,
∴点在以为直径的上,连接,,
∴,即点在上时,线段存在最小值,
∵,
∴线段的最小值为.
【点睛】本题考查了翻折的性质,等腰三角形的判定,勾股定理,垂直平分线的性质,相似三角形的判定和性质,圆周角定理等知识点,难度较大,第三问判断点在以为直径的上是解题的关键.
40.(2025·重庆·中考真题)在中,,点D是边上一点(不与端点重合),连接.将线段绕点A逆时针旋转得到线段,连接.
(1)如图1,,,求的度数;
(2)如图2,,,过点作,交的延长线于,连接.点是的中点,点是的中点,连接,.用等式表示线段与的数量关系并证明:
(3)如图3,,,,连接,.点从点移动到点过程中,将绕点逆时针旋转得线段,连接,作交的延长线于点.当取最小值时,在直线上取一点,连接,将沿所在直线翻折到所在的平面内,得,连接,,,当取最大值时,请直接写出的面积.
【答案】(1)
(2),理由见解析.
(3)
【分析】(1)利用,,得出是等边三角形,得出.由旋转得,则可求出,再利用外角即可求解;
(2)连接,,利用,,得,证明,得,,得出,再证明,得出,可得,,再通过点是的中点,和点是的中点,证明,,通过证明是等腰直角三角形,即可得出;
(3)取中点,中点,连接,,,通过证明,得出,由点为固定点,,得点在过点且垂直于的直线上运动,由点到直线的最短距离可得,当取最小值时,即垂直于点运动轨迹的直线,即点和点重合时,最小, 此时,由翻折可知,则点的轨迹为以点为圆心,为半径的圆,由点到圆上一点的最大距离可知当、、依次共线时,取最大值,此时,连接,过点作于点,过点作于点,证明,得出,,通过证明,得出,,再计算出,,即可求出,则,通过,求出, 可求出,则利用即可求出.
【详解】(1)解:∵,,
∴是等边三角形,
∴.
由旋转得,
∴,
∴;
(2)解:,理由如下:
如图,连接,,
∵,,
∴,
由旋转知,,
∴,
即,
∴,
∴,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,,
∵点是的中点,,
∴,
∴,
∴,
∴,
即,
∵点是的中点,,
∴,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,
即;
(3)解:取中点,中点,连接,,,
∵,,
∴,,,
∴,
∵是中点,
∴,
∴,
由旋转知,,
∴是等边三角形,,
∴,
∴,
∴,
由点为固定点,,得点在过点且垂直于的直线上运动,
由点到直线的最短距离可得,当取最小值时,即垂直于点运动轨迹的直线,
即点和点重合时,最小,
此时如图,
由翻折可知,
∴点的轨迹为以点为圆心,为半径的圆,
由点到圆上一点的最大距离可知当、、依次共线时,取最大值,
此时如图,连接,过点作于点,过点作于点,
由旋转知,,
∴是等边三角形,
∴,,
∵是等边三角形,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴,,
∵,,,
∴,,
∴,
∴,,
∴,
∵为中点,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴,,
∴,
∴,
∵,,
∴,
又∵,
∴,
∴,
即,
解得:,
∴,
∵,,
∴.
【点睛】本题考查全等三角形的判定与性质,相似三角形的判定与性质,等腰三角形的判定与性质,等边三角形的判定与性质,直角三角形斜边中线的性质,勾股定理,含角的直角三角形的性质,三角形内角和定理和外角性质,熟练掌握这些性质与判定是解题的关键.
考向08 三角形与几何变换综合
核心考点
1)折叠:边相等、角相等、对称,勾股列方程求值;
2)旋转:构造全等 / 相似、构造等边三角形、倒角求值;
3)平移:保持平行、边长不变、面积不变;
4)变换后三角形边长、角度、面积求解。
命题定位:主流动态考法,常考中档+压轴,综合性强,模型多。
41.(2025·河南信阳·二模)综合与实践课上,小颖和小亮借助某数学软件在平面直角坐标系中对三角形的平移与旋转进行了如下探究,并得出了一些结论,请你补充完整.
【研究背景】
如图1,在平面直角坐标系中,已知点和点,连接,C为线段的中点,于点D.
【平移探究】
(1)如图2,将平移,使点C平移至点处.
①填空:点D的对应点的坐标为___________,点B的对应点的坐标为___________;
②连接,,判断四边形的形状,并说明理由.
【旋转探究】
(2)如图3,将绕点C顺时针旋转,得到,设直线交x轴于点P,试判断与的大小关系,并结合图3说明理由.
(3)将绕点C顺时针旋转得到,当直线经过线段的中点M时,请直接写出点P的坐标为___________.
【答案】(1)①②四边形是菱形,见解析;(2),见解析;(3)或
【分析】平移探究:
(1)①首先确定点,坐标,结合点坐标确定三角形的平移方式,即可确定,点,点的坐标;②首先结合平移的性质证明四边形为平行四边形,再证明,即可确定四边形为菱形;
旋转探究:
(2)连接,证明,即可证明结论;
(3)连接,易得 ,设,可分直线经过第一、二、四象限和直线经过第一、二、三象限两种情况讨论,分别求解即可.
【详解】解:平移探究:
(1)①∵点和点,C为线段的中点,于点D,
∴,,
∵将平移,使点C平移至点处,
即将向右平移3个单位长度,向上平移4个单位长度,
∴点D的对应点的坐标为,点B的对应点的坐标为;
故答案为:;
②∵,,
∴,
由平移的性质可得,
∴四边形为平行四边形,
∵,
∴,
∴,
∴四边形为菱形;
旋转探究:
(2),理由如下:
如下图,连接,
∵,
∴,
由旋转的性质可得,
在和中,
,
∴,
∴;
(3)连接,如图,
∵,,,
∴,,,,
∵点M为中点,
∴,
由旋转可知,,
∵分别为中点,
∴,
在中,,
设,可分两种情况讨论:
①当直线经过第一、二、四象限时且经过点时,如图,
则,
由(2)可知,,
∴,
在中,可有,
∴,解得,
∴,
∴;
②当直线经过第一、二、三象限时且经过点时,如图,
则,
由(2)可知,,
∴,
在中,可有,
∴,解得,
∴,
∴.
综上所述,点P的坐标或.
故答案为:或.
【点睛】本题主要考查了坐标与图形、旋转的性质、平移的性质、菱形的判定与性质、三角形中位线的性质、勾股定理、全等三角形的判定与性质等知识,熟练掌握相关知识并正确作出辅助线是解题关键.
42.(2025·内蒙古·中考真题)如图,是一个平行四边形纸片,是一条对角线,,.
(1)如图1,将平行四边形纸片沿折叠,点的对应点落在点处,交于点.
①试猜想与的数量关系,并说明理由;
②求的面积;
(2)如图2,点,分别在平行四边形纸片的,边上,连接,且,将平行四边形纸片沿折叠,使点的对应点落在边上,求的长.
【答案】(1)①,理由略;②
(2)
【分析】本题考查平行四边形的性质,全等三角形的判定与性质,等腰三角形的性质,三角函数,相似三角形的判定与性质,勾股定理。熟练掌握相关性质是解题的关键.
(1)①由翻折得,,利用四边形是平行四边形,可证明,,再证明,即可求证;
②由,得,过点作于点,过点作于点,利用等腰三角形性质得,求出,可得,利用勾股定理求出,即可求解;
(2)过点作于点,连接交于点,过点作于点,由翻折的性质得,同(2)可得,利用,求出,可得,证明,得出,求出,证明,利用相似三角形的性质即可求解.
【详解】(1)解:①由翻折得,,
∵四边形是平行四边形,
∴,,
∴,,
又∵,
∴,
∴;
②由,
∴,
如图,过点作于点,过点作于点,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴;
(2)解:过点作于点,连接交于点,过点作于点,
由翻折的性质得,
同(2)可得,
∴,
∴,
即,
得,
∴,
∵平行四边形中,,,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
即,
解得:.
43.(2025·山东东营·中考真题)
(1)探索发现
东营市全面落实国家课程方案.某校开设了纸艺课程,三个项目组在折纸活动中发现:在中,,,折叠,使边落在边上,折痕为,则、与的两边、存在着某种关系.如图1,请你帮助项目组判断与的数量关系为____________.
(2)猜想验证
项目组猜想:当为任意三角形时,上述数量关系仍然成立.为了验证这一猜想,项目组按照(1)中的方法折叠,为折痕,分别得出了不同的方案,并画出了以下图形.请选择任意一种方案证明.
(3)拓展应用
如图5,在中,平分交于点,为延长线上一点,.求证:.
【答案】(1);(2)证明见解析;(3)证明见解析
【分析】本题主要考查相似三角形的判定与性质,熟练掌握相似三角形的判定与性质是做题的关键.
(1)根据折叠的性质可得,,进一步得,再根据,,证明,最后通过线段的比例式即可得出结论;
(2)根据每组方案已知条件,证出相似三角形,再通过线段的比例式即可得出结论;
(3)先通过倒角证出,再通过线段的比例式即可得出结论.
【详解】解:(1),,
.
由折叠可得,,
,,
.
,,
,
,即,
.
故答案为:.
(2)方案①:
证明:∵,
∴,.
∵,
∴.
∴.
∴.
∵,
∴,
∴,
∴.
方案②:
证明:∵,
∴,.
∵,
∴,
∴.
∵,
∴,
即.
方案③
证明:∵,,
∴.
∵,
∴,
∴.
∵,
∴,
∴,
∴.
(3)证明:∵平分,
∴,.
∵,
∴.
∴.
∴.
又∵,
∴.
∴.
∴.
又∵,
∴.
44.(2025·江苏苏州·中考真题)综合与实践
小明同学用一副三角板进行自主探究.如图,中,,中,.
【观察感知】
(1)如图①,将这副三角板的直角顶点和两条直角边分别重合,交于点F,求的度数和线段的长.(结果保留根号)
【探索发现】
(2)在图①的基础上,保持不动,把绕点C按逆时针方向旋转一定的角度,使得点A落在边上(如图②).
①求线段的长;(结果保留根号)
②判断与的位置关系,并说明理由.
【答案】(1),;(2)①;②,理由见解析
【分析】本题考查了等腰三角形的性质、解直角三角形、勾股定理等知识,熟练掌握解直角三角形的方法是解题关键.
(1)先根据等腰三角形的性质可得,再求出,然后根据三角形的外角性质即可得;最后根据解直角三角形可得的长,根据线段的和差即可得;
(2)①过点作,垂足为,先解直角三角形可得的长,再利用勾股定理可得的长,然后根据线段的和差即可得;
②根据等腰三角形的性质可得,则可得,由此即可得.
【详解】解:(1)∵中,,
∴,
∵中,,
∴,
∴;
在中,,
在中,,
∴.
(2)①如图,过点作,垂足为,
中,,
.
中,.
∴,
.
②,理由如下:
∵在中,,
∴,
又∵,
∴,
∴.
考向09 三角形动点与存在性探究
核心考点
1)动点背景下:等腰三角形、直角三角形存在性分类讨论;
2)相似三角形存在性:锁定等角、分类列比例;
3)动点运动、分段求值、分段面积;
4)动点路径、轨迹长度计算。
命题定位:压轴必考题型,常放在函数几何综合里,考查分类讨论、数形结合。
45.(2025·黑龙江大庆·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,点A在x轴的正半轴上,,点B在反比例函数的图象上,为等边三角形,延长与反比例函数的图象在第三象限交于点C.连接并延长与反比例函数的图象在第一象限交于点D.
(1)求反比例函数的表达式;
(2)求点D的坐标及的面积;
(3)在x轴上是否存在点Q,使得以A,D,Q为顶点的三角形与相似,若存在,请直接写出Q点坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)点D的坐标为,
(3)点Q的坐标为或
【分析】(1)作轴于点,利用等边三角形的性质结合直角三角形的性质求得点B的坐标为,再利用待定系数法求解即可;
(2)根据题意得到点C与点B关于原点对称,求得点C的坐标为,利用待定系数法求得直线的解析式,联立求得点D的坐标,再利用三角形面积公式求解即可;
(3)先求得,,分当轴和当时两种情况讨论,据此求解即可.
【详解】(1)解:作轴于点,
∵为等边三角形,,
∴,,
∴,
∴点B的坐标为,
∵点B在反比例函数的图象上,
∴,
∴反比例函数的表达式为;
(2)解:∵延长与反比例函数的图象在第三象限交于点C,
∴点C与点B关于原点对称,
∴点C的坐标为,
∵,
∴点A的坐标为,
设直线的解析式为,
∴,解得,
∴直线的解析式为,
联立得,
解得或(舍去),经检验,是原方程的解,
∴点D的坐标为,
∴;
(3)解:∵为等边三角形,点C与点B关于原点对称,
∴,,
∴,
∴,
当轴时,
,,
∴,
∵点D的坐标为,
∴点Q的坐标为;
当时,
,,
∴,
∵点D的坐标为,点A的坐标为,
∴,
∴,
∴,
∴点Q的坐标为;
综上,点Q的坐标为或.
【点睛】本题考查了反比例函数与一次函数的交点问题,解直角三角形,相似三角形的性质,等边三角形的性质,第3问分情况讨论是解题的关键.
46.(2025·黑龙江·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,菱形的边在轴上,,的长是一元二次方程的根,过点作交于点,交对角线于点.动点从点以每秒个单位长度的速度沿向终点运动,动点从点以每秒个单位长度的速度沿向终点运动,、两点同时出发,设运动时间为秒.
(1)求点坐标;
(2)连接、,求的面积S关于运动时间t的函数解析式;
(3)当时,在对角线上是否存在一点,使得是含角的等腰三角形.若存在,请直接写出点E的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)点的坐标为;
(2)的面积S关于运动时间t的函数解析式为;
(3)当时,在对角线上存在一点,使得是含角的等腰三角形,,,.
【分析】(1)解方程得出的长度,由菱形的性质与锐角函数综合,可得和的长度,即可得点的坐标;
(2)分类讨论,分别由运动时间表示出线段长度,代入三角形的面积公式,化简整理即可;
(3)根据运动时间,确定点和点的坐标,分类讨论,根据等腰三角形的性质即可得点的坐标.
【详解】(1)解:由解得,,,
∵的长是一元二次方程的根,
∴,
∵四边形为菱形,
∴,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∵四边形为菱形,
∴平分,
∴,
∴,
∴
答:点的坐标为.
(2)解:根据题意可知,,,
如图,作于点,则,
∵,,,
∴,
作轴于点,
∵四边形为菱形,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
当时,,
∴的面积,
当时,,
∴的面积,
综上所述,,
答:的面积关于运动时间t的函数解析式为.
(3)解:如图,当时,,点和点重合,,,,
假设在对角线上存在一点,使得是含角的等腰三角形,
当为顶角时,点与点重合,,
当为顶角时,点与点重合,,
当为顶角时,,
设,则,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
答:当时,在对角线上存在一点,使得是含角的等腰三角形,,,.
【点睛】本题考查解一元二次方程,菱形的性质,锐角三角函数,解直角三角形,等腰三角形,解题的关键是正确作出辅助线,熟练掌握分类讨论的思想方法.
47.(2025·四川泸州·二模)如图,抛物线经过点,,交轴于点,点是直线上方抛物线上一点,其横坐标为,连接交直线于点.
(1)求该抛物线的函数表达式;
(2)在抛物线上是否存在点,使,若存在,求出值;若不存在,请说明理由.
(3)点是抛物线上的点,当的值最大时,是否存在点使得是直角三角形,若存在,求出点坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1);
(2)存在,
(3)存在,点坐标为,,,
【分析】本题考查了二次函数的图象与性质,熟练掌握二次函数图象与性质是解题关键;
(1)用待定系数法求解即可;
(2)由相似得出,设,根据勾股定理列方程求解即可;
(3)如图作轴交于点,作轴交的延长线于点,证明,得出,得出的值最大时即有最大值,利用二次函数性质求出最值即可;根据是直角三角形分三种情况根据勾股定理分别列方程解方程即可解决.
【详解】(1)解:将点,代入得,
,
解得,
该抛物线的函数表达式为:;
(2)解:存在点使,理由如下:
假设存在点使,设,
,
当时,,
,
在中,
,
解得,(不合题意舍去),
则坐标为,
,,
,
,
存在点使;
(3)解:如图作轴交于点,作轴交的延长线于点,
,
,
,
,
,
,
的值最大时即有最大值,
当时,最大,点的坐标为,
设,,,
当是直角三角形时,有以下三类情况,
①时,
,
解得,(不合题意舍去),
;
②,,
,
解得,(不合题意舍去),
;
③,,
,
解得,(不合题意舍去),
,;
综上所述,点坐标为,,,.
48.(2025·吉林长春·中考真题)如图,在中,,,点为边的中点,点为边上一动点,连接.将线段绕点顺时针旋转得到线段.
(1)线段的长为 ;
(2)当时,求的长;
(3)当点在边上时,求证:;
(4)当点到的距离是点到距离的2倍时,直接写出的长.
【答案】(1)
(2)
(3)证明见解析
(4)的长为或.
【分析】(1)利用勾股定理计算即可;
(2)如图,求解,,证明,结合,可得,再进一步求解即可;
(3)证明,结合,,从而可得结论;
(4)如图,当在的左边时,结合题意可得:,,,过作于,过作于,可得,结合(1)可得:,证明,可得,再进一步解得即可;如图,当在的右边时,过作于,过作于,同法可得答案.
【详解】(1)解:∵在中,,,
∴;
(2)解:如图,在中,,,点为边的中点,
∴,,
∵,
∴,而,
∴,
∴;
(3)证明:∵旋转,
∴,
如图,∵,,
∴,
∵,,
∴;
(4)解:如图,当在的左边时,结合题意可得:,,,
过作于,过作于,
∴四边形为矩形,
∴,
结合(1)可得:,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴;
如图,当在的右边时,过作于,过作于,
同理:,
四边形四边形为矩形,
∴,
∵,
∴,
∴,,
同理可得:,,
∴;
综上:的长为或.
【点睛】本题考查的是等腰三角形的性质,勾股定理的应用,旋转的性质,全等三角形的判定与性质,矩形的判定与性质,锐角三角函数的应用,作出合适的辅助线是解本题的关键.
49.(2025·青海西宁·中考真题)综合与实践
【问题提出】
原题呈现(人教版九年级下册85页第14题)
如图1,在锐角中,探究,,之间的关系.
【问题探究】
将下列探究过程补充完整:
(1)如图1,过点A作,垂足为D,过点B作,垂足为E.
在中,,
∴,
在中,,
∴,
∴,即,
同理,在中,_____,
在中,_____,
∴___________,
即,
∴;
【结论应用】
(2)如图2,在中,,,.求,的长.(结果保留小数点后一位;参考数据:,.)
【深度探究】
(3)如图3,是锐角的外接圆,半径为.
求证:.
【拓展应用】
(4)如图4,在中,,,,D是线段上的一个动点,以为直径的分别交,于点E,F,连接.则线段长度的最小值是________.
【答案】(1),,,;(2),;(3)证明见解析;(4).
【分析】(1)根据三角函数的定义,类比题目求解即可;
(2)根据(1)中结论可知,代入相关数值求解即可;
(3)连接,延长分别交于D,E,连接,根据直径对直角和圆周角定理可知,,根据三角函数的定义,分别在,,,中,可得,,即可得证;
(4)过O作,连接,,根据垂径定理,圆周角定理和三角函数可得,当时,最小,此时也最小,根据三角函数求出最小值,即可得解.
【详解】(1)解:同理,在中,,
在中 ,,
∴,
即,
∴;
故答案为:,,,;
(2)解:,
,
由(1)知:,
,
,,
,;
(3)证明:连接,延长分别交于D,E,连接,则, ,
是直径,
,
在中,,
∴,
在中,,
∴,
∴ ,
同理,在中,,
在中,可得,
,
∴;
(4)解:过O作,连接,,
,
,
,
,
,
,
在中,,
,
,
当时,最小,此时也最小,
过A作于,
在中,,
,
,
长度的最小值是,
故答案为:.
【点睛】本题考查了三角函数,垂径定理,圆周角定理,等腰三角形的性质,解题的关键是正确作出辅助线,综合运用以上知识解决问题.
考向10 三角形规律探究与新定义问题
核心考点
1)三角形个数、边长、角度、面积规律递推;
2)新定义三角形、新距离、新角度,现场理解解题;
3)整点三角形、格点三角形存在性。
命题定位:能力拓展题,区分高分学生,考查现场学习和逻辑推理能力。
50.(2025年四川省达州市中考真题数学试题)定义:在平面直角坐标系中,一个图形向右平移a个单位长度,再绕原点按顺时针方向旋转角度,这样的图形运动叫做图形的变换,现将斜边为1的等腰直角三角形放置在如图的平面直角坐标系中,经变换后得为第一次变换,经变换得为第二次变换,…,经变换得,则点的坐标是_______.
【答案】
【分析】本题考查坐标旋转中的规律探究,过点作轴,根据斜边上的中线,得到,进而得到,根据变化规则,得到,,,,进而得到,,推出,根据,求出点的坐标即可.
【详解】解:过点作轴,
∵为斜边为1的等腰直角三角形,
∴,
∴,
∴是由先向右平移1个单位,再绕原点按顺时针方向旋转,即根据平移后的点关于原点对称得到的,
∴,
同理:,,,,
∴,,
∴,
∵,
∴,即:;
故答案为:.
51.(2025·山东烟台·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,点的坐标为,的顶点的坐标为.以点为位似中心作与位似,相似比为2,且与位于点同侧;以点为位似中心作与位似,相似比为2,且与位于点同侧……按照以上规律作图,点的坐标为______.
【答案】/
【分析】本题考查了位似的性质,根据位似比等于变换后与变换前的图形的对应线段的比,根据两点距离得出进而得出,求得直线的解析式,根据,即可求解.
【详解】解:依题意,,
∴,
设直线的解析式为,代入,
∴
解得:
∴
设
∴
解得:(舍去)
∴
故答案为:.
52.(2025·黑龙江齐齐哈尔·中考真题)利用几何图形的变化可以制作出形态各异的图案.如图,在平面直角坐标系中,点的坐标为,以为边作,使,,再以为边作,使,,过点,,作弧,记作第1条弧;以为边,使,,再以为边作,使,,过点,,作弧,记作第2条弧……按此规律,第2025条弧上与原点的距离最小的点的坐标为__________.
【答案】
【分析】本题主要考查了点的坐标规律探索,解直角三角形的相关计算,根据题意找出一般规律是解题的关键.分别求出,,,……得出,根据题意得出第2025条弧上与原点的距离最小的点为,求出,根据,,,,得出,然后求出结果即可.
【详解】解:根据题意可知:,
,
,
,
……
,
∵点,,作弧为第1条弧,
点,,作弧为第2条弧,
……,
∴组成第2025条弧,
∴第2025条弧上与原点的距离最小的点为,
∴,
∵,,,,……,,
∴12次操作循环一周,
∵,
∴,
过点作轴于点M,如图所示:
∴,
∴,
,
∴,
∴第2025条弧上与原点的距离最小的点的坐标为.
故答案为:.
53.(2025·河南·中考真题)定义:有两个内角的差为的三角形叫做“反直角三角形”.如图,在中,,,点为边上一点,若为“反直角三角形”,则的长为___________.
【答案】或
【分析】题考查了等腰三角形的判定和性质,解直角三角形的应用,相似三角形的判定和性质等知识,理解“反直角三角形”的定义,利用分类讨论的思想解决问题是关键.分情况讨论:①当时,过点作于点,由等腰三角形的性质得到,证明,得到,即可求出的长;②当时,过点作交于点,由等角对等边得到,再证明,设,进而得出,,根据求出的值,即可求出的长;③当时,利用锐角三角函数,得出,,即此种情况不存在;④当时,同③理可证,此种情况不存在;即可得解.
【详解】解:,
,
,
,
,
若为“反直角三角形”,
①当时,过点作于点,
,,
,
,
,
,
,,
,
,
,
;
②当时,过点作交于点,
,
,
,
,,
,
,
,
设,则,
,
,,
,
,
;
③当时,
,,且,
,
,
若,则,即,
此种情况不存在;
④当时,
当点与点重合时,最小,此时,
同③理可证,此种情况不存在;
综上可知,的长为或,
故答案为:或.
1 / 10
学科网(北京)股份有限公司
$