内容正文:
题号猜押09 北京中考数学26~27题(解答题)
考点1 特殊平行四边形综合(矩形、菱形、正方形)
1.(2026·北京·一模)如图,在四边形中,,E是的中点,,交于点F,,.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若,,求的长.
2.(2026·北京海淀·模拟预测)已知:中,,直线上取一点,连接,线段绕点逆时针旋转,得到线段,连接交直线于.
(1)喜欢思考问题的小捷同学,想探索图中线段和线段的数量关系.于是他画了图1所示当在边上时的图形,并通过测量得到了线段与的数量关系.你认为小捷的猜想是___________(填“”,“”或“”);
(2)当在边的延长线上时请你根据题目要求补全图2,并找出与相等的角___________;
(3)如图3,当在边的反向延长线上时,写出的数量关系(用等式表示),并证明.
3.(25-26·北京顺义·模拟预测)如图,在正方形中,P是边上的一动点(不与点D,C重合),,点D关于直线的对称点为E,连接,连接并延长交射线于点F,连接.
(1)根据题意补全图形,并直接写出的大小(用含的代数式表示);
(2)求证:;
(3)连接,用等式表示线段,,之间的数量关系,并证明.
4.(25-26·北京·模拟预测)正方形中对角线相交于O,E为上一点,交于G,交于F.
(1)说明的理由;
(2)在(1)中,若E为延长线上,交的延长线于G,的延长线交于F,其他条件不变,如图2,则结论:“”还成立吗?请说明理由.
5.(25-26·北京·模拟预测)如图,在平行四边形中,点E,F分别在,上,且,连接,,,,且与相交于点O.
(1)求证:四边形是平行四边形;
(2)若平分,,,求四边形的面积.
(3)在复习完“平行四边形”一部分内容后,爱思考的小清画出了下面四个平行四边形并标出了部分阴影,则四个图形中阴影部分的面积一定等于平行四边形面积一半的是________.
6.(25-26·北京·模拟预测)如图,四边形ABCD为正方形,E为射线AC上一点,连接DE,过点E作,交射线BC于点F,以DE、EF为邻边作矩形DEFG,连接CG.
(1)如图①,当点E在线段AC的延长线上时,求证:矩形DEFG是正方形.
(2)如图②,当点E在线段AC上时,
①若,,求CG的长度;
②当线段DE与正方形ABCD的某条边的夹角是时,直接写出的度数:________________.
考点2 几何动点问题
1.(2025·北京顺义·二模)如图,在中,,,是线段上的动点(不与点,重合),将线段绕点顺时针旋转得到线段,连接.
(1)连接,求的大小(用含的代数式表示);
(2)过点作交的延长线于点,连接.
①依题意补全图形;
②用等式表示线段与的数量关系,并证明.
2.(2026·北京·模拟预测)如图,在等边中,D是的延长线上一动点,连接,点E在线段上(不与端点重合),将射线绕点B逆时针旋转得到的射线与射线交于点F.
(1)依题意补全图1,并证明;
(2)若,判断点E的位置,并证明.
(3)在(2)的条件下,连接.若等边的边长为a,当线段AE的长取得最小值时,直接写出此时线段的长(用含a的式子表示)
3.(2025·北京大兴·一模)在中,,,点D是线段上一个动点(不与点A,B重合),,以D为中心,将线段顺时针旋转得到线段,连接.
(1)依题意补全图形;
(2)求的大小(用含的代数式表示);
(3)用等式表示线段,,之间的数量关系,并证明.
4.(2025·北京海淀·模拟预测)在中,,.是边上的动点(不与点A,重合),连接.在上任取一点,将线段绕点顺时针旋转得到线段.延长交于点.
(1)如图1,当点在边上时,求证:;
(2)如图2,当点在内时,作点关于直线的对称点,连接.取的中点,连接.用等式表示线段与的数量关系,并证明.
5.(2026·北京·一模)在中,,,为的中点,D为线段AM上的动点(不与点,重合),过点作,且,连接.
(1)如图1,当点在线段上时,求证:是的中点;
(2)当位于图2位置时,连接,过点作,交于点.用等式表示线段与的数量关系,并证明.
6.(24-25·北京石景山·模拟测试)在中,,,点是射线上的一个动点,过点作于点,射线交直线于点,连接.
(1)如图1,当点在线段上时(不与端点,重合),
①求证:;
②求证:;
(2)如图2,当点在线段的延长线上时,依题意补全图2并用等式表示线段,,之间的数量关系.
考点3圆与切线性质、圆周角定理
1.(2026·北京·一模)如图,中,,是的外接圆,过点作的切线.
(1)求证:;
(2)连接并延长,交于点,交于点,交于点.若,,求半径和的长.
2.(2026·北京·一模)对于线段PQ和,给出如下定义:若平移线段PQ可以得到的一条弦(点,分别为点P,Q的对应点),线段的长度的最大值为k,则称点Q为点P关于的“k-平移点”,称k为点P关于的“Q-最远平移距离”,在平面直角坐标系xOy中,
(1)如图所示,已知点,的半径为1,那么点是点A关于的一个“平移点”.
①在点,,,中,点________是点A关于的“平移点”;
②若线段,则点A关于的“C-最远平移距离”k的最小值是________,最大值是________;
(2)已知点,的半径为2.点P,Q是以点为圆心,2为半径的上距离为2的任意两点,若点P关于的“Q-最远平移距离”k的取值范围均满足,则t的取值范围是:________.
3.(2026·北京西城·模拟预测)在平面直角坐标系中,的半径为2.对于的弦和点E,给出如下定义:若上存在一点F,使得的中点在弦上,则称点E为弦的“中称点”;若点P和Q都是弦的“中称点”,且能取到的最大值为,则称弦为的“中称弦”.
(1)如图,点.
①在点中,点________是弦的“中称点”;
②若弦为的“中称弦”,则点D的纵坐标的取值范围是________;
(2)点M和点N分别是直线与x轴和y轴的交点,若线段上存在弦的“中称点”,且弦为的“中称弦”.直接写出b的取值范围.
4.(2025·北京海淀·模拟预测)在平面直角坐标系中,的半径为,对于直线和线段,给出如下定义:若将线段关于直线对称,可以得到的一条弦(其中点的对应点是点,点的对应点是点),则称线段是以为轴的的关联线段.
(1)如图,当时,点,,直线,线段是以为轴的的关联线段(其中点A,B的对应点为,)
①的所有可能值为______;
②若点在第四象限,则点的坐标为______:
(2)当时,点,若存在过点,的直线和线段,使得是以为轴的的关联线段,且M,N,P三点在同一条直线上,直接写出的最大值和最小值,以及相应的的值.
5.(2025·北京·模拟预测)在平面直角坐标系中,的半径为2,是等腰直角三角形,,对于点Q和,给出如下定义:若存在点Q在内(包含圆周),则称为的关联三角形.
(1)如图1,若点
①已知点,,则在,中为⊙O的关联三角形的是 ;
②P是x轴上的动点,且为的关联三角形,则点P横坐标m的取值范围是 ;
(2)如图2,若点,直线上存在点P使得.为的关联三角形,直接写出b的取值范围.
6.(2025·北京·模拟预测)如图,在中,,以为直径作,分别交于点D,交于点E,过D作于H,连接并延长交的延长线于点F.
(1)求证:是的切线;
(2)连接交于G,若,,求的值.
考点4相似三角形基础与比例线段
1.(2026·北京西城·模拟预测)如图,在中,,点D在线段上,E在线段上,连接和交于点.
(1)求的度数;
(2)作点B关于直线的对称点G,连接,取的中点M.
①依题意补全图形
②连接,猜想线段的数量关系,并证明.
2.(2026·北京·模拟预测)如图,为的直径,,与分别相切于点,,连接,,与相交于点.
(1)求证:;
(2)连接交于点,补全图形,若,,求的长.
3.(2025·北京海淀·模拟预测)如图,正方形ABCD中,点E,F,G分别在边CD,AD,BC上,且于点,连接BH,满足.
(1)求证:;
(2)点为边上一点,若且,用等式表示和的数量关系,并证明.
4.(2025·北京顺义·二模)如图,在中,,,是线段上的动点(不与点,重合),将线段绕点顺时针旋转得到线段,连接.
(1)连接,求的大小(用含的代数式表示);
(2)过点作交的延长线于点,连接.
①依题意补全图形;
②用等式表示线段与的数量关系,并证明.
5.(2025·北京石景山·一模)如图,是的直径,点C在上,交于点D,过点D作的切线交的延长线于点E.
(1)求证:;
(2)过点B作交于点M.若,,求半径的长.
6.(2024·北京西城·一模)在 中, ,于点是射线上的动点 (不与点 A, B重合), 点 E 在射线上且满足. ,过点D 作直线的垂线交直线于点F, 垂足为点 G, 直线交射线于点P.
(1)如图1, 若点D在线段上, 当 时,求 的大小;
(2)如图2,若点D在线段的延长线上,依题意补全图形,用等式表示线段,,的数量关系, 并证明.
1.(25-26·北京·模拟测试)如图,,,,分别是正方形四条边上的点,且.
(1)求证:四边形是正方形.
(2)若,,求四边形的周长.
2.(25-26·北京·模拟测试)如图,在菱形中,对角线交于点O,过点A作的垂线,垂足为点E,延长到点F,使,连接.
(1)求证:四边形是矩形;
(2)连接,若,
①求的长;
②求的长.
3.(25-26·北京海淀·模拟测试)如图,矩形中,,E、F是对角线上的两个动点,分别从A,C同时出发,相向而行,速度均为,运动时间为.
(1)若G,H分别是,的中点,且,求证:以E,G,F,H为顶点的四边形始终是平行四边形.
(2)在(1)的条件下,当t为何值时,以E,G,F,H为顶点的四边形是矩形?
4.(24-25·北京大学·一模)如图1,在平面直角坐标系中,点,的坐标分别是和,连接,以线段为边向右侧作菱形,且,点在轴上.
(1)填空:点的坐标为 , 度.
(2)连接,点是线段上一动点,点在轴上,且.过点作的平行线,过点作的平行线,两线相交于点.
①如图2,当时,求的长度;
②求证:四边形是菱形.
5.(25-26·北京·模拟测试)如图,是的直径,点在上,平分.
(1)求证:;
(2)延长交于点,连接交于点,过点作的切线交的延长线于点.若,求半径的长.
6.(25-26·北京·模拟测试)如图,是的直径,点为一点,过点作的切线交的延长线于点D.连接,过点作的垂线,交于点,交于另一点.
(1)求证:;
(2)若,求的长.
7.(25-26·北京·模拟测试)如图,点C在以为直径的半圆O上,过点C作半圆O的切线,交的延长线于点D.过点A作,交半圆O于点E.
(1)求证:;
(2)连接,交于点,连接,,若,求的长.
8.(25-26·北京房山·模拟测试)如图,是的直径,点B在线段的延长线上,直线与相切于点D.连接.
(1)尺规作图:过点A作,交延长线于点C(保留作图痕迹,不写作法);
(2)①求证:平分;
②若,求的长.
9.(25-26·北京·模拟测试)如图,在梯形中,,,,E是的中点. 动点P从点A出发沿向终点D运动,动点P平均每秒运动1 cm;同时动点Q从点C出发沿向终点B运动,动点Q平均每秒运动2 cm,当动点P停止运动时,动点Q也随之停止运动.
(1)当动点P运动t()秒时,则________;(用含t的代数式直接表示)
(2)当动点Q运动t秒时,
① 若,则________;(用含t的代数式直接表示)
② 若,则________;(用含t的代数式直接表示)
(3)当运动时间t为多少秒时,以点P,Q,D,E为顶点的四边形是平行四边形?
10.(25-26·北京·模拟测试)如图,在中,,,为线段上的动点(不与点重合),将线段绕点顺时针旋转得到线段.
(1)如图1,当是中点时,连接,求证:;
(2)如图2,过点作直线、交直线于点.作交射线于点,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,,为的中点,为线段上的动点,为线段上的动点,,为线段的中点.直接写出线段的最小值.
11.(24-25·北京朝阳·模拟测试)如图,中,,,动点M从点D出发,按折线方向以的速度运动,动点N从点D出发,按折线方向以的速度运动,两点均运动到点D停止.
(1)若动点M、N同时出发,经过几秒钟两点相遇?
(2)在相遇前,是否存在过点M和N的直线将的面积平分?若存在,请求出所需时间:若不存在,请说明理由.
(3)若点E在线段上,,动点M、N同时出发且相遇时均停止运动,那么点M运动到第几秒钟时,与点A、E、N恰好能组成平行四边形?
12.(25·北京海淀·二模)如图,在四边形中,,,,,,动点P从点A出发,以1cm/s的速度向终点B运动,同时动点Q从点B出发,以2cm/s的速度沿折线向终点D运动,其中一个动点到达端点时,另一个动点也随之停止运动,设运动时间为t秒.
(1)用含t的式子表示______cm;
(2)当t为何值时,直线把四边形分成两个部分,且其中的一部分是平行四边形?
13.(25-26·北京·模拟测试)已知中,,,是射线上一点,连接,将射线绕点顺时针旋转得到射线,作,垂足为点,点是线段上一点,连接,.
(1)如图,点为线段中点,点与重合,直接写出与之间的数量关系;
(2)如图,点在线段延长线上,用等式表示与之间的数量关系,并证明.
14.(25-26·北京·模拟测试)如图,在中,点在边上,点在边的延长线上,且,与相交于点.
(1)求证:四边形是平行四边形;
(2)若,求的长.
15.(25-26·北京顺义·模拟测试)在中,,,点在边上,点在边上,试沿直线,将三角形翻折,使点落在边上,记为.
(1)当点在中点时,求的值;
(2)当点不是中点时,试探究与的大小,并说明理由.
16.(25-26·北京·模拟测试)如图,在中,,是中点,点在线段上,以点为中心,将线段逆时针旋转得线段,连接,.
(1)比较与大小,用等式表示线段,,之间的数量关系,并证明;
(2)过点作的垂线,交于点,用等式表示线段与的数量关系,并证明.
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题号猜押09北京中考数学26~27
押题预测
一考点1特殊平行四边形综合(矩形、菱形、正方形)
1.
(1)证明::DF=FB,
F是DB的中点,
又E为AB的中点,
.EF是△ABD的中位线,
EF∥AD,
又AF∥DC,
.四边形AFCD是平行四边形;
设AC与DF交于点O,则A0=C0,
F
E
又AB=BC,BO=B0,
.△AB0≌△CB0(SSS),
.∠AOB=∠C0B,
又A,O,C三点在同一条直线上,
:∠AOB=∠C0B=x180°=90°,即DF1AC,
四边形AFCD是菱形:
(2)√10
2.
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题(解答题)
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(1)=
D'
G
(2)
A
;∠ABD
B
D
图2
(3)4CA2+CD2=CD2,证明如下:
如图3,过D作D'M⊥AB,交AB延长线于点M,
D
D
C
∠D'MB=∠BAD=90°,
N
图3
:∠D'BD=90°,
∠D'BM+∠ABD=90°,
:∠D'BM+∠BD'M=90°,
.∠BD'M=∠ABD,
D'B=DB,
△D'BM≌△BDA(AAS),
:D'M AB=AC,BM=AD
:AM AB+BM AC+AD=CD,
过点C作CN⊥D'M,交D'M的延长线于N,
.∠NMA=∠MAC=∠N=90°,
:四边形AMNC是矩形,
:CN=AM =CD,MN=AC=D'M
.D'N2+CN2=CD2,
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.(2CA2+CD2=CD2,
..4CA2+CD2 CD2.
C
E
(1)
∠ABF=45°+C
(②)证明:由(1)知:AD=AE、∠ABF=∠BEA
在△AEF和△ADF中,
AE=AD
∠EAF=∠DAF,
AF=AF
△AEF≌△ADF(SAS),
.∠AEF=∠ADF,
:∠BEA+∠AEF=180°,
.∠ABE+∠ADF=180°,
在四边形ABFD中,∠BFD=360°-(∠ABE+∠ADF+∠BAD)=360°
BF⊥DF;
)AF =CF+2DF
4.
(1)证明:在正方形ABCD中,A0=B0,∠AOF=∠B0E=90°,
.L0BE+LBE0=90°,
:AG⊥EB,
∴.∠AGE=90°,
.∠GAE+∠AEG=90°,
∠OBE=LOAF,
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-(180°+90)=90°,
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在△AOF和△BOE中,
I∠AOF=∠BOE
A0=BO
∠OAF=∠OBE
.△AOF≌ABOE(ASA),
.OE=OF
(2)解:OE=OF仍然成立,理由如下:
.在正方形ABCD中,AO=BO,∠AOF=
.∠FA0+∠F=90°,
.AG⊥EB,
.∠FGB=90°,
.∠GBF+∠F=90°,
.∠FAO=LFBG,
.∠FBG=∠EBO,
∴.∠EBO=∠FAO
在△AOF和△BOE中,
「∠AOF=∠BOE
A0=BO
∠FAO=∠EBO
.△AOF≌ABOE(ASA),
.OE OF.
所以结论仍然成立.
5.
(I)证明::四边形ABCD是平行四边形,
.AD=BC、AEFC,
ED =BF,
:AD-ED =BC-BF
:AE FC,
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∠B0E=90°,
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(2)24
(3)(2)(3)(4)
6.
(I)证明:如图①,过点E作EP⊥DC,
边形CQEP为矩形,
.∠EPD=∠EQF=∠PEQ=90°.
:∠ECQ=∠BCA=∠ECP=∠DCA=45
.∠CEP=∠ECP=45°,CP=PE,
.四边形CQEP为正方形,EQ=EP.
EF⊥DE,
.∠DEF=∠PEQ=90°,
.∠QEF=∠PED.
在△EQF和△EPD中:
∠QEF=∠PED,
EO=EP,
∠EQF=∠EPD,
:.△EQF≌△EPD(ASA),
.EF ED,
.矩形DEFG是正方形.
G
图①
(2)①2√2,②130°或40°
◆考点2几何动点问题
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交DC的延长线于点P,EQ⊥
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BC,交BC的延长线于点Q,则四
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(1)
(2)解:①如图所示。
②DM=BM,
证明:取AD中点P,连接PC,PM,PN,
:∠ACD=90°,AN⊥DN,
PC=DN=÷ADA
又:CM=MN,MP=MP,
.△CMP≌aNMP(SSS),
1
∴.∠CMP=∠NMP=∠CMN=a=∠B,
.MP‖AB,
∴.△DMPn△DBA,
DM DP 1
DB-AD2'
.M点BD中点,
.DM =BM.
y
(1)解:补全图形如下:
证明::ABC是等边三角形,
.AB=BC,LABC=LBAC=60°,
由旋转的性质得:∠EBF=60°,
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:∠FBA+∠ABE=60°,
:∠FBA+∠BFC=LBAC=60°,
:ZBFC ZABE
(2)解:点E为CD的中点.理由如下:
过点D作DG∥BC,交BE的延长线于
G
.LBDG+∠ABC=180°,
:∠ABC=60°,
.∠BDG=120°,
∠BAC=60°,
.∠BAF=120°,
.∠BAF=∠BDG,
AF AD BC,
AF AD BC AD AB DB,
由(1)得∠BFC=∠ABE,
:△BAF≌△GDB(ASA,
.BA DG,
.BC=DG,
:DG∥BC,
.ZG ZEBC,ZGDE ZECB
△DEG≌aCEB(ASA,
.DE=CE,
点E为CD的中点;
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点G,如图:
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3.
(1)
B
D
(2)45°-u
(3)解:BC=√2AD+BE,证明如下:
如图,过点D作DM⊥AB,交AC于点F,交BC的延长线于点M,贝
M:
B
D
E
.LMDB-LBDC=∠CDE-∠BDC,
即:∠CDM=∠EDB,
LMBD=45°,
∠M=90°-∠MBD=45°,
.∠M=∠MBD=45°,
.DM DB,
由旋转的性质可得:DC=DE,
:.△DCM≌ADEB(SAS),
.CM BE,
∠M=45°,∠ACB=90°,
.∠FCM=180°-∠ACB=90°,LCFM=90°-∠M=45°,
.∠CFM=∠M,
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∠MDB=∠CDE=90°,
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.CF=CM,
.CF =BE
在Rt△FAD中,∠A=45°,
.∠AFD=∠CFM=45°,
∠AFD=∠A,
∴.AD=FD,
AF=AD2+FD2=AD2+AD2=2AD,
.AC=AF+FC,
AC=2AD+FC,
CF=BE,BC=AC,
BC=√2AD+BE.
4
(1)解::∠ACB=90°,
.∠BCD+∠GCE=90°,
:CD绕点E顺时针旋转90°得到线段EF,
.∠CEG=90°,
∠CGF+∠GCE=90°,
:ZCGF ZBCD
(2)解:BE=√2BM,证明如下:
如图:连接EM并延长EM至N,使MN=EM,延长EF交BH于Q,
G
FMMH,∠FME=∠HMN
M
△EFM≌△NHM(SAS),
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连接BN,HN.
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.HN=EF,∠FEM=∠MNH,
EF∥HN,
∴.∠BHN=∠GQH,
:点C,H关于直线AB对称,
CB=BH,∠CBH=2LCBA=90°,
,BH∥CA,
.∴.∠CGO=∠GOH,
由(1)得∠CGQ=∠BCD,
∠BCD=∠BHN,
CB=BH,HN=EF CE
△BCE≌△BHN(SAS),
.BC=BH,∠CBE=∠NBH,
.∠NBE=∠HBC=90°,
MN EM
.BM⊥EM,BM=EM,
BE=VBM2+EM2=√2BM.
5.
(1)证明::ABC中,∠ACB=90°,A
.∠A=45°,
DE⊥AB,
.LAED=LA=45°,
.DE=AD,
DE =DM,
.AD DM,
即D是AM的中点.
(2)BF=2DE.
证明:如图,连接EA,EM.
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C=BC,
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考点1 特殊平行四边形综合(矩形、菱形、正方形)
1.(2026·北京·一模)如图,在四边形中,,E是的中点,,交于点F,,.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)证明是的中位线,得,又,可得四边形是平行四边形,得;再证明,得,可证明四边形是菱形;
(2)过点作于点,根据求出,,由勾股定理得出,在中,由勾股定理得.
【详解】(1)证明:∵,
∴是的中点,
又为的中点,
∴是的中位线,
∴,
又,
∴四边形是平行四边形;
设与交于点,则,
又,,
∴,
∴,
又三点在同一条直线上,
∴,即,
∴四边形是菱形;
(2)解:过点作于点,如图,
由(1)得四边形是菱形,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
在中,,
在中,.
2.(2026·北京海淀·模拟预测)已知:中,,直线上取一点,连接,线段绕点逆时针旋转,得到线段,连接交直线于.
(1)喜欢思考问题的小捷同学,想探索图中线段和线段的数量关系.于是他画了图1所示当在边上时的图形,并通过测量得到了线段与的数量关系.你认为小捷的猜想是___________(填“”,“”或“”);
(2)当在边的延长线上时请你根据题目要求补全图2,并找出与相等的角___________;
(3)如图3,当在边的反向延长线上时,写出的数量关系(用等式表示),并证明.
【答案】(1)
(2)见解析;
(3),见解析
【分析】(1)作,再根据“同角的余角相等”得,然后根据“角角边”证明,可得,最后根据“角角边”证明,可得答案;
(2)根据同角的余角相等解答即可;
(3)作,交延长线于点,再根据“角角边”证明,可得,进而得出,然后作,交的延长线于,即可说明四边形是矩形,接下来可得,然后根据勾股定理得,最后整理得出答案.
【详解】(1)解:.
过点作,于点E,
∴.
∵,
∴,
∴.
∵,
∴,
∴.
∵,
∴,
∴;
(2)解:补全的图2如下:
与相等的角是.
∵
∴.
∵,
∴,
∴;
(3),证明如下:
如图3,过作,交延长线于点,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
过点作,交的延长线于,
,
四边形是矩形,
,
,
,
.
3.(25-26·北京顺义·模拟预测)如图,在正方形中,P是边上的一动点(不与点D,C重合),,点D关于直线的对称点为E,连接,连接并延长交射线于点F,连接.
(1)根据题意补全图形,并直接写出的大小(用含的代数式表示);
(2)求证:;
(3)连接,用等式表示线段,,之间的数量关系,并证明.
【答案】(1)图形见解析;
(2)见解析
(3)
【分析】(1)根据对称的性质得到、,根据正方形的性质得到、,据此求解的大小即可;
(2)易证得,进而得到,根据得到,从而得到,从而得出结论;
(3)连接,过点D作交于点M,根据正方形的性质结合垂线的性质得到,由得到,进而得到,证明,进而得到,利用得到结论即可.
【详解】(1)解:如图,
点D关于直线的对称点为E,
、,
四边形是正方形,
、,
,
,
,
;
(2)证明:由(1)知:、
在和中,
,
,
,
,
,
在四边形中,,
;
(3),
证明:连接,过点D作交于点M,
四边形是正方形,
、,
、,
,
由(2)知:,
,
,
,
,
,
在和中,
,
,
,
.
4.(25-26·北京·模拟预测)正方形中对角线相交于O,E为上一点,交于G,交于F.
(1)说明的理由;
(2)在(1)中,若E为延长线上,交的延长线于G,的延长线交于F,其他条件不变,如图2,则结论:“”还成立吗?请说明理由.
【答案】(1)见解析;
(2)仍然成立,理由见解析.
【分析】()根据正方形的性质利用判定,根据全等三角形的对应边相等得到;
()根据正方形的性质利用判定,根据全等三角形的对应边相等得到.
【详解】(1)证明:∵在正方形中,,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴;
(2)解:仍然成立,理由如下:
∵在正方形中,,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴
在和中,
,
∴,
∴.
所以结论仍然成立.
5.(25-26·北京·模拟预测)如图,在平行四边形中,点E,F分别在,上,且,连接,,,,且与相交于点O.
(1)求证:四边形是平行四边形;
(2)若平分,,,求四边形的面积.
(3)在复习完“平行四边形”一部分内容后,爱思考的小清画出了下面四个平行四边形并标出了部分阴影,则四个图形中阴影部分的面积一定等于平行四边形面积一半的是________.
【答案】(1)见解析
(2)24
(3)(2)(3)(4)
【分析】本题考查平行线的判定与性质、角平分线的性质、菱形的判定与性质、解直角三角形,熟练掌握相关性质是解题的关键.
(1)根据平行四边形的性质得到、,进而得到,从而得出结论;
(2)根据平行线和角平分线的性质得到,证明平行四边形是菱形
、、,根据可求出,再利用菱形面积公式进行计算即可;
(3)分别分析每个图形,利用平行四边形的性质,即平行四边形的对角线将其分成面积相等的两部分,以及同底等高的三角形面积是平行四边形面积的一半,判断阴影部分面积是否为平行四边形面积的一半.
【详解】(1)证明:四边形是平行四边形,
、,
,
,
,
四边形是平行四边形;
(2)解:,
,
平分,
,
,
,
平行四边形是菱形,
、、,
,
在中,,
即,
,
,
;
(3)解:图(1):阴影是对角两个小平行四边形,面积和随交点位置变化,不一定等于平行四边形面积一半,不符合;
图(2):两个阴影三角形的高之和等于平行四边形的高,底等于平行四边形的底,则阴影部分面积和等于平行四边形面积的一半,符合;
图(3):根据平行四边形的中心对称性,阴影部分面积和恰好为平行四边形面积的一半,符合;
图(4):三个阴影三角形的底之和等于平行四边形的底,高都等于平行四边形的高,则根据三角形面积等于底高,得到阴影部分面积和等于平行四边形面积的一半,符合,
综上所述,四个图形中阴影部分的面积一定等于平行四边形面积一半的是(2)(3)(4).
6.(25-26·北京·模拟预测)如图,四边形ABCD为正方形,E为射线AC上一点,连接DE,过点E作,交射线BC于点F,以DE、EF为邻边作矩形DEFG,连接CG.
(1)如图①,当点E在线段AC的延长线上时,求证:矩形DEFG是正方形.
(2)如图②,当点E在线段AC上时,
①若,,求CG的长度;
②当线段DE与正方形ABCD的某条边的夹角是时,直接写出的度数:________________.
【答案】(1)见解析
(2)①,②或
【分析】(1)要证明矩形是正方形,核心是证明矩形的邻边相等.利用正方形的对角线性质,构造辅助线,得到正方形;再通过角的互余关系证明,从而证得全等,推出,矩形即可判定为正方形.
(2)①先由正方形边长,得对角线;结合,可知,即为中点,此时与重合,矩形为正方形,故.
②分两种情况讨论: 当与夹角为时,利用正方形对角线的角性质和三角形内角和,计算得; 当与夹角为时,利用矩形和正方形的角性质,得.
【详解】(1)证明:如图①,过点E作,交DC的延长线于点P,,交BC的延长线于点Q,则四边形为矩形,
∴.
∵,
∴,,
∴四边形为正方形,.
∵,
∴,
∴.
在和中:
∴,
∴,
∴矩形是正方形.
(2)解:①如图②,在中,由勾股定理,得,
∵,
∴,
∴点F与点C重合,此时是等腰直角三角形,
∴矩形是正方形,.
②分以下两种情况讨论:①如图③,当与的夹角为时,.
∵,
∴.
∵,
∴;
②如图④,当与的夹角为时,
∵,
∴.
综上所述,当线段与正方形的某条边的夹角是时,的度数为或.
【点睛】本题考查了正方形的判定与性质、全等三角形的判定与性质、分类讨论思想,掌握正方形对角线平分内角、构造辅助线证明全等、分情况讨论角的位置是解题的关键.
考点2 几何动点问题
1.(2025·北京顺义·二模)如图,在中,,,是线段上的动点(不与点,重合),将线段绕点顺时针旋转得到线段,连接.
(1)连接,求的大小(用含的代数式表示);
(2)过点作交的延长线于点,连接.
①依题意补全图形;
②用等式表示线段与的数量关系,并证明.
【答案】(1)
(2)①见解析;②,证明见解析
【分析】(1)过点作于点H,由旋转的性质得:,易证是等腰三角形,进而推出,求出,根据,即可求解;
(2)①根据题意补全图形即可;②连接AQ,取AQ中点M,连接MC,MD,证明,再根据证明得,得到,再根据平行线分线段成比例定理可得结论
【详解】(1)解:过点作于点H,
由旋转的性质得:,
∴是等腰三角形,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴;
(2)解:①如图所示.
②,
证明:取中点P,连接,
∵,,
,
又,,
,
,
,
∴,
∴,
∴点中点,
.
【点睛】本题主要考查了等腰三角形的判定与性质,直角三角形斜边上的中线等于斜边 的一半,全等三角形的判定与性质以及相似三角形的判定与性质等知识.添加适当辅助线构造相似三角形是解题的关键.
2.(2026·北京·模拟预测)如图,在等边中,D是的延长线上一动点,连接,点E在线段上(不与端点重合),将射线绕点B逆时针旋转得到的射线与射线交于点F.
(1)依题意补全图1,并证明;
(2)若,判断点E的位置,并证明.
(3)在(2)的条件下,连接.若等边的边长为a,当线段AE的长取得最小值时,直接写出此时线段的长(用含a的式子表示)
【答案】(1)详见解析
(2)点E为的中点,证明见解析
(3)
【分析】(1)依题意补全图形,由等边三角形的性质,可得,从而得到,即可解答;
(2)过点D作,交的延长线于点G,可证,由,可得,可证明,可得到,即可得,即可解答;
(3)取的中点N,连接,过C作交延长线于P,可得是的中位线,从而得到E在过N且与平行的直线上运动,当时,最小,可证明,即可解答.
【详解】(1)解:补全图形如下:
证明:∵是等边三角形,
∴,
由旋转的性质得:,
,
∵,
∴;
(2)解:点E为的中点.理由如下:
过点D作,交的延长线于点G,如图:
∴,
,
∴,
,
∴,
,
∵,
,
由(1)得,
∴,
∴,
∴,
,
∴,
∴,
∴,
∴点E为的中点;
(3)解:取的中点N,连接,过C作交延长线于P,如图:
由(2)知E为中点,
∴是的中位线,
∴,即E在过N且与平行的直线上运动,
∴当时,最小,
∴,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴.
【点睛】本题考查了旋转的性质,全等三角形的判定和性质,等边三角形性质及应用,三角形中位线定理,解题的关键是正确画出图形和作出辅助线.
3.(2025·北京大兴·一模)在中,,,点D是线段上一个动点(不与点A,B重合),,以D为中心,将线段顺时针旋转得到线段,连接.
(1)依题意补全图形;
(2)求的大小(用含的代数式表示);
(3)用等式表示线段,,之间的数量关系,并证明.
【答案】(1)图见解析
(2)
(3),证明见解析
【分析】(1)依题意补全图形即可;
(2)由等边对等角及三角形的内角和定理可得,再由三角形外角的性质可得,然后根据角的和差关系即可解答;
(3)过点D作,交于点F,交的延长线于点M,先证明,可得,再证明,可得,进而证明,则,于是可得,然后由勾股定理可得,再根据线段的和差关系及等量代换即可得出结论.
【详解】(1)解:根据题意补全图形如下:
(2)解:∵,,
∴,
∴,
将线段顺时针旋转得到线段,
,
∴;
(3)解:,证明如下:
如图,过点D作,交于点F,交的延长线于点M,则,
∴,
即:,
∵,
,
∴,
∴,
由旋转的性质可得:,
∴,
∴,
∵,,
∴,,
∴,
∴,
∴,
在中,,
,
,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,,
∴.
【点睛】本题主要考查了旋转的性质,等腰三角形的性质,全等三角形的判定与性质,三角形外角的性质,勾股定理等知识点,添加适当辅助线构造全等三角形是解题的关键.
4.(2025·北京海淀·模拟预测)在中,,.是边上的动点(不与点A,重合),连接.在上任取一点,将线段绕点顺时针旋转得到线段.延长交于点.
(1)如图1,当点在边上时,求证:;
(2)如图2,当点在内时,作点关于直线的对称点,连接.取的中点,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),证明见解析
【分析】本题主要考查了旋转的性质、全等三角形的判定与性质、垂直平分线的性质、勾股定理等知识点,正确作出辅助线、构造全等三角形成为解题的关键.
(1)由直角三角形的性质可得,再根据旋转的性质以及直角三角形的性质可得,然后根据同角的余角相等即可证明结论;
(2)如图:连接并延长至,使,延长交于,连接.易证可得;再根据垂直平分线的性质可得、;然后证明可得、,进而得到、,最后根据勾股定理即可解答.
【详解】(1)解:,
,
绕点顺时针旋转得到线段,
,
,
.
(2)解:,证明如下:
如图:连接并延长至,使,延长交于,连接.
,
,
,,
,
,
点,关于直线对称,
,,
,
,
由(1)得,
,
,,
,
,,
,
,
,,
.
5.(2026·北京·一模)在中,,,为的中点,D为线段AM上的动点(不与点,重合),过点作,且,连接.
(1)如图1,当点在线段上时,求证:是的中点;
(2)当位于图2位置时,连接,过点作,交于点.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
【分析】(1)根据等腰直角三角形的性质推得,即可证明;
(2)连接,,根据等腰三角形的判定和性质得出,,根据全等三角形的判定和性质可得,根据四边形内角和求出,根据等角的补角相等可得,根据等角对等边可得,即可求解.
【详解】(1)证明:∵中,,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
即是的中点.
(2).
证明:如图,连接,.
∵,,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∵在中,,,为的中点,
∴,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴.
∵在四边形中,,,
∴.
又∵,
∴,
∴,
∴,
又∵DE⊥AF,
∴为的中点,
∴,
即.
【点睛】本题考查了等腰直角三角形判定和性质,全等三角形的判定和性质,四边形内角和定理,等角的补角相等,等角对等边等,作出辅助线证明是解题的关键.
6.(24-25·北京石景山·模拟测试)在中,,,点是射线上的一个动点,过点作于点,射线交直线于点,连接.
(1)如图1,当点在线段上时(不与端点,重合),
①求证:;
②求证:;
(2)如图2,当点在线段的延长线上时,依题意补全图2并用等式表示线段,,之间的数量关系.
【答案】(1)①证明见解析;②证明见解析
(2)补全图形见解析,
【分析】本题考查了全等三角形的判定和性质,直角三角形的性质等知识,解决问题的关键是作辅助线,构造全等三角形.
(1)①由,得出;
②作交于,可证得,,进而得出≌,从而,,从而得出,进一步得出结论;
(2)作交于,得出,从而,,进而得出,进一步得出结论.
【详解】(1)①证明:,
,
,
,
,,
,
;
②如图1,作交于F,
,
,
,
,
,
由①知,
,
,
,
,
;
(2)解:补全图形如下所示:
作交BD于F,
,
,
,
,
,
,
,
,
,,
∴,
,
,
,
,
考点3圆与切线性质、圆周角定理
1.(2026·北京·一模)如图,中,,是的外接圆,过点作的切线.
(1)求证:;
(2)连接并延长,交于点,交于点,交于点.若,,求半径和的长.
【答案】(1)证明见解析
(2)半径的长为,的长为
【分析】(1)连接并延长,交于点,易得垂直平分,结合切线的性质可证,故可得,即可证出结果;
(2)连接,令,则,得表达式,证明,得,,,再证,得,可解出的值,得半径的长,再证明,求得
,进而证明,,即可求出的长.
【详解】(1)解:连接并延长,交于点,如下图所示:
∵,
由垂径定理得垂直平分,,
∴,
∵为的切线,
∴,
∴,
∴,
∴.
(2)解:连接,作图如下:
∵为的直径,
∴,,
令,则,
∴,
∴
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
故,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
解得,
∴,,,
,,
∵,
,
,
∴,
,
∵,,
∴,
∴,
,
.
2.(2026·北京·一模)对于线段PQ和,给出如下定义:若平移线段PQ可以得到的一条弦(点,分别为点P,Q的对应点),线段的长度的最大值为k,则称点Q为点P关于的“k-平移点”,称k为点P关于的“Q-最远平移距离”,在平面直角坐标系xOy中,
(1)如图所示,已知点,的半径为1,那么点是点A关于的一个“平移点”.
①在点,,,中,点________是点A关于的“平移点”;
②若线段,则点A关于的“C-最远平移距离”k的最小值是________,最大值是________;
(2)已知点,的半径为2.点P,Q是以点为圆心,2为半径的上距离为2的任意两点,若点P关于的“Q-最远平移距离”k的取值范围均满足,则t的取值范围是:________.
【答案】(1)①、;②,
(2)
【分析】本题考查平移距离,点与圆的位置关系,勾股定理,坐标系中两点距离;
(1)①根据“平移点”的定义判断即可;②连接并延长与交于,过点作的垂线交于,以为对称轴构造等边、等边,连接,由图可得:的最小值为,的最大值为;
(2)令坐标为点,取中点,平移后为的弦,当取最大值时为,当取最小值时为,最后根据k的取值范围均满足,求解即可.
【详解】(1)解:①∵,,
∴,轴,
取点,,,如图所示,
∴,,即四点都在上,
点A关于的“平移点”,即点A平移个单位后到上,即为的位置或的位置,
∴线段、平移后得到的弦、,可满足平移长度的最大值为,
又∵点,的平移长度的最大值大于,
∴只有点、是点A关于的“平移点”.
故答案为:、.
②如图所示,连接并延长与交于,过点作的垂线交于,以为对称轴构造等边、等边,连接,
∴,
由①得,,
∴的最小值为,
同理可得:,
∴点最远可以平移到点,
∴的最大值为.
故答案为:,.
(2)解:令坐标为点,
∵,
∴是等腰三角形,
取中点,平移后为的弦,
∴,,
如左图当共线时,为最大值,
此时,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
如右图,当取最小值时,,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴.
综上:t的取值范围是.
故答案为:.
3.(2026·北京西城·模拟预测)在平面直角坐标系中,的半径为2.对于的弦和点E,给出如下定义:若上存在一点F,使得的中点在弦上,则称点E为弦的“中称点”;若点P和Q都是弦的“中称点”,且能取到的最大值为,则称弦为的“中称弦”.
(1)如图,点.
①在点中,点________是弦的“中称点”;
②若弦为的“中称弦”,则点D的纵坐标的取值范围是________;
(2)点M和点N分别是直线与x轴和y轴的交点,若线段上存在弦的“中称点”,且弦为的“中称弦”.直接写出b的取值范围.
【答案】(1)①,;②
(2)或
【分析】(1)①以为圆心,2为半径画圆,以为圆心,2为半径画圆,作两圆的切线,,且满足,结合“中称点”的定义可知,弦的“中称点”在弧,以及两条切线围成的图形内(包括边界),再进一步分析即可;②以为圆心,2为半径画圆,延长至使得,以为圆心,2为半径画圆,作两圆的切线,,且满足,则弦的“中称点”在弧,以及两条切线围成的图形内(包括边界),再分析的两种极端位置,进而求出点D的纵坐标,再结合图形即可得出的取值范围;
(2)将分别绕点,旋转得到,,连接,,,此时点在上,点在上,且,过点作和的切线,分别交,于,,作和的外公切线,连接,,根据弦为的“中称弦”可得,推出是等边三角形,则与的位置关系为外切,设与外切于点,连接交于点,进一步分析可知弦的“中称点”在以点为圆心,分别以6为半径,为半径的圆环上(包含边界),再结合线段上存在弦的“中称点”,利用一次函数的性质即可求出b的取值范围.
【详解】(1)解:①以为圆心,2为半径画圆,以为圆心,2为半径画圆,作两圆的切线,,且满足,
则弦的“中称点”在弧,以及两条切线围成的图形内(包括边界),
∵,,
∴点在内,点在上,
∴点,是弦的“中称点”;
延长交轴于点,连接,
∵是的切线,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴是等腰直角三角形,,
∴,
设直线的解析式为,
则,解得,
∴直线的解析式为,
又∵,,
∴直线的解析式为,
当时,,
∴点在直线的上方,
∴点不是弦的“中称点”;
综上,点,是弦的“中称点”;
②以为圆心,2为半径画圆,延长至使得,以为圆心,2为半径画圆,作两圆的切线,,且满足,
则弦的“中称点”在弧,以及两条切线围成的图形内(包括边界);
当直线恰好经过点时,此时,
作轴于,连接,,
则,
∵,
∴,
∵是和的切线,
∴,
又∵,,
∴,
∴,
∵在中,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴在中,,
∴点D的纵坐标为;
当直线恰好经过点时,此时,
作轴于,连接,,
同理可得,点D的纵坐标为;
∵弦为的“中称弦”,且,
∴,
又∵,
∴点D的纵坐标的取值范围是;
(2)解:将分别绕点,旋转得到,,连接,,,
此时点在上,点在上,且,
如图,过点作和的切线,分别交,于,,作和的外公切线,连接,,
同理(1)的方法可得,
∵弦为的“中称弦”,
∴,
∴,
∴是等边三角形,
∴,
又∵与的半径都为2,且,
∴与的位置关系为外切,
设与外切于点,连接交于点,
∵,,
∴,即,
∴,
∵是和的外公切线,
∴,
∴,
∴弦的“中称点”在以点为圆心,分别以6为半径,为半径的圆环上(包含边界);
对于,当时,;当,;
∴,,
若,
当直线恰好与以点为圆心,6为半径的圆相切时,有最大值,
记此时点为,点为,
设切点为,连接,则,,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴;
当点恰好在以点为圆心,为半径的圆上时,有最小值,
记此时点为,则,
∴b的取值范围为;
若,由对称性可知,,,
∴b的取值范围为;
综上,b的取值范围为或.
4.(2025·北京海淀·模拟预测)在平面直角坐标系中,的半径为,对于直线和线段,给出如下定义:若将线段关于直线对称,可以得到的一条弦(其中点的对应点是点,点的对应点是点),则称线段是以为轴的的关联线段.
(1)如图,当时,点,,直线,线段是以为轴的的关联线段(其中点A,B的对应点为,)
①的所有可能值为______;
②若点在第四象限,则点的坐标为______:
(2)当时,点,若存在过点,的直线和线段,使得是以为轴的的关联线段,且M,N,P三点在同一条直线上,直接写出的最大值和最小值,以及相应的的值.
【答案】(1)①或;②
(2)的最大值为,对应的的值为;的最小值为,对应的的值为
【分析】(1)①分两种情况,结合轴对称的性质计算即可得解;②当点的对称点在第四象限时,连接,则,从而可得是等边三角形,解直角三角形得出,再由轴对称的性质计算即可得解;
(2)先求出是以为圆心,为半径的圆的切线,以为圆心,为半径作,则是以上的点为圆心,半径是的圆的切线,连接,交半径为的于,以为圆心,为半径作,作的切线,切点为,在直线上,此时最小,连接,证明出点与点关于直线对称,即可得出此时;延长,交半径为的于,以为圆心,为半径作,作切于,当在直线上时,最大,作的角平分线交轴于,则所在的直线是直线,再利用相似三角形的性质计算即可得解.
【详解】(1)解:①如图,
当点的对称点是时,,
当点的对称点是时,,
综上所述,的值为或;
②当点的对称点在第四象限时,连接,
∴,
∴是等边三角形,
∴点的坐标为,即,
∵,
∴;
(2)解:如图:令交轴的负半轴于点,则,,
∵的弦,,
∴点到的距离为,
∴是以为圆心,为半径的圆的切线,
以为圆心,为半径作,则是以上的点为圆心,半径是的圆的切线,
连接,交半径为的于,以为圆心,为半径作,作的切线,切点为,在直线上,此时最小,
∵,
∴,
∴,
∴,
连接,,
∵,
∴,
∵轴,
∴,
∴,
∴点与点关于直线对称,
∴此时直线经过,,
∴;
如图:
延长,交半径为的于,以为圆心,为半径作,作切于,当在直线上时,最大,
∵,
∴,
∴的最大值为,
作的角平分线交轴于,则所在的直线是直线,则,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴此时直线经过点和,
∴;
综上所述,的最大值为,对应的的值为;的最小值为,对应的的值为.
【点睛】本题考查了轴对称的性质、圆的切线的性质、等腰三角形的性质、勾股定理、相似三角形的判定与性质等知识点,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.
5.(2025·北京·模拟预测)在平面直角坐标系中,的半径为2,是等腰直角三角形,,对于点Q和,给出如下定义:若存在点Q在内(包含圆周),则称为的关联三角形.
(1)如图1,若点
①已知点,,则在,中为⊙O的关联三角形的是 ;
②P是x轴上的动点,且为的关联三角形,则点P横坐标m的取值范围是 ;
(2)如图2,若点,直线上存在点P使得.为的关联三角形,直接写出b的取值范围.
【答案】(1),;
(2)或
【分析】本题考查了点与圆的位置关系,等腰直角三角形的性质,全等三角形的判定和性质,一元二次不等式的解;
(1)①Q点是由P点绕着A点顺时针或者逆时针旋转所得到的,根据旋转性质、等腰直角三角形的性质,三角形全等的性质,可分别求出、的坐标,计算与圆心的距离可确定是否在圆内;
②P是x轴上的动点只有逆时针旋转Q点才会出现在内,求出Q点坐标,利用来求出m的范围;
(2)分将P顺时针和逆时针旋转来讨论,思路是一样的先求出对应的Q点的坐标,然后利用勾股定理计算出与圆心的距离,让这个距离小于等于2即可,要注意的是建立的关于t的一元二次不等式是含有参数b的,再利用一元二次不等式要有解,判别式来求出b范围.
【详解】(1)解:由题意得
∵是等腰直角三角形,,
∴,
∴Q点是由P点绕着A点顺时针或者逆时针旋转所得到的,
①如图所示,过A作轴平行线,过作,过作,过A作轴,
∵,,
∴,
∵,,,
∴,,
∴,
在与中,
∴,
∴,,
∴点的坐标为,
∵在x轴上,
∴,
∴点的坐标为,
∵圆心为O的坐标为,圆的半径为2,
∴等于半径,小于半径,
∴、分别在的内部和圆周之上,都符合关联三角形的定义,
∴,都是的关联三角形.
故答案为:,.
②如图所示:P是x轴上的动点只有逆时针旋转Q点才会出现在⊙O内(包含圆周)
∵P是x轴上的动点,点P横坐标m,
∴,
由①得,
∴Q点坐标,
∵Q点在⊙O内(包含圆周),
∴,
即,即在数轴上m到的距离小于等于2,
∴,
故答案为:.
(2)解:当点,点P在直线上,设P点坐标为,此时由Q点可由顺时针或逆时针旋转得到,分类讨论,
当Q由顺时针旋转得到时,如图所示:
由(2)得,
∴,,
∴Q点坐标为,
由勾股定理的,
∵Q点在⊙O内(包含圆周),
∴,
即,
整理得,
若此时Q点存在,则此不等式一定要有解,
∴,
解得;
当Q由逆时针旋转得到时,如图所示:
同理可得Q点的坐标为,
由勾股定理的,
整理得,
同样的道理若要存在Q点,则此不等式要有解,
∴,
解得.
综上所述:或.
6.(2025·北京·模拟预测)如图,在中,,以为直径作,分别交于点D,交于点E,过D作于H,连接并延长交的延长线于点F.
(1)求证:是的切线;
(2)连接交于G,若,,求的值.
【答案】(1)见解析
(2)2
【分析】(1)根据等腰三角形的性质及等量代换可得到,进而利用平行线的性质证明切线即可.
(2)首先通过求的长,再利用得到的长,最后利用求的值即可.
【详解】(1)证明:如图,连接,
,
,
,
,
,
,
,
,
又是半径,
是的切线
(2)如图,连接,
,
,,
,
,,
,,
,,
是直径,
,
,
,
,
,
,
,即点是的中点,
,
,
,
,
,
,
.
【点睛】本题主要考查了切线的判定,等腰三角形的性质,中位线的性质,圆内接四边形的性质,相似三角形的判定,借助相似找到边长的等量关系是解决问题的关键.
考点4相似三角形基础与比例线段
1.(2026·北京西城·模拟预测)如图,在中,,点D在线段上,E在线段上,连接和交于点.
(1)求的度数;
(2)作点B关于直线的对称点G,连接,取的中点M.
①依题意补全图形
②连接,猜想线段的数量关系,并证明.
【答案】(1)
(2)①见解析;②,证明见解析
【分析】(1)根据题意可得,由三角形外角的性质即可得到答案;
(2)①根据题意作图即可;②过点B,G,M分别作直线的垂线,垂足分别为,可证明,得到,,证明是等腰直角三角形,推出;证明,得到,,求出,由勾股定理得,即.
【详解】(1)解:∵,,
∴,
∴;
(2)解:①如图所示,即为所求;
②,证明如下:
如图所示,过点B,G,M分别作直线的垂线,垂足分别为,
∴,;
由轴对称的性质可得,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,,
由(1)得,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∴,
∴;
∵点M为的中点,
∴;
∵,
∴,
∴,
∴,,
∵,,
∴,
,
∴,
在中,由勾股定理得,
∴.
2.(2026·北京·模拟预测)如图,为的直径,,与分别相切于点,,连接,,与相交于点.
(1)求证:;
(2)连接交于点,补全图形,若,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)连接,如图.根据切线的性质得到,,.由垂直的定义得到.求得.于是得到结论;
(2)连接交于点,利用解直角三角形、勾股定理、锐角三角比的定义和相似三角形的判定和性质进行解答即可;
【详解】(1)证明:连接,如图.
,与分别相切于点,,
,,.
.
,
.
,
∴
.
(2)解:连接交于点,如图.
是的直径,
.
.
,
,
又,
,
,
设
由勾股定理可得: ,,
解得:
,.
,,
.
∴,
∵,
∴,
∴,
即,
∴.
3.(2025·北京海淀·模拟预测)如图,正方形ABCD中,点E,F,G分别在边CD,AD,BC上,且于点,连接BH,满足.
(1)求证:;
(2)点为边上一点,若且,用等式表示和的数量关系,并证明.
【答案】(1)见解析
(2),证明见解析
【分析】(1)延长,,相交于点N,证明即可解答;
(2)延长至点K,使得,连接,.证明得到,,从而,得到为等腰直角三角形,由得到,从而得到,进而推出,得到.设,,根据平行线分线段成比例得到,即整理,得,从而,,根据三角形的中位线定理得到,根据等腰直角三角形的性质得到,即可得到.
【详解】(1)证明:延长,,相交于点N,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∴在四边形中,,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴在和中,
,
∴,
∴
(2)解:,证明如下:
延长至点K,使得,连接,.
∵,,
∴,
∴,,
∴
∴为等腰直角三角形,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴
∴,即,
∵,
∴,
∴,
由(1)有,又,
∴设,,
∵在正方形中,,
∴,
∴,
∴
∵,
∴,即
整理,得,
∴,,
∴,
∵在等腰中,,
∴.
【点睛】本题考查正方形的性质,全等三角形的判定及性质,平行线分线段成比例,三角形中位线定理,等腰三角形的判定及性质,综合运用相关知识,正确作出辅助线是解题的关键.
4.(2025·北京顺义·二模)如图,在中,,,是线段上的动点(不与点,重合),将线段绕点顺时针旋转得到线段,连接.
(1)连接,求的大小(用含的代数式表示);
(2)过点作交的延长线于点,连接.
①依题意补全图形;
②用等式表示线段与的数量关系,并证明.
【答案】(1)
(2)①见解析;②,证明见解析
【分析】(1)过点作于点H,由旋转的性质得:,易证是等腰三角形,进而推出,求出,根据,即可求解;
(2)①根据题意补全图形即可;②连接AQ,取AQ中点M,连接MC,MD,证明,再根据证明得,得到,再根据平行线分线段成比例定理可得结论
【详解】(1)解:过点作于点H,
由旋转的性质得:,
∴是等腰三角形,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴;
(2)解:①如图所示.
②,
证明:取中点P,连接,
∵,,
,
又,,
,
,
,
∴,
∴,
∴点中点,
.
【点睛】本题主要考查了等腰三角形的判定与性质,直角三角形斜边上的中线等于斜边 的一半,全等三角形的判定与性质以及相似三角形的判定与性质等知识.添加适当辅助线构造相似三角形是解题的关键.
5.(2025·北京石景山·一模)如图,是的直径,点C在上,交于点D,过点D作的切线交的延长线于点E.
(1)求证:;
(2)过点B作交于点M.若,,求半径的长.
【答案】(1)见解析
(2)20
【分析】本题主要考查了切线的性质,解直角三角形,相似三角形的性质与判定,矩形的性质与判定,正确作出辅助线是解题的关键.
(1)延长交于F,先证明,,则可证明四边形是矩形,得到,再证明,推出,即可证明;
(2)先证明,得到,即,设,则,,解直角三角形得到;,则,由相似三角形的性质得到,由矩形的性质得到,据此建立方程求解即可.
【详解】(1)证明:如图所示,延长交于F,
∵是的切线,
∴,
∵,
∴,
∵是的直径,
∴,
∴四边形是矩形,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,即;
(2)解:∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
设,则,
∴,
∵,
∴;
∴,
∴;
∵,
∴,
∴,
∴,
∵四边形是矩形,
∴,
∴,
解得,
∴,
∴半径的长为20.
6.(2024·北京西城·一模)在 中, ,于点是射线上的动点 (不与点 A, B重合), 点 E 在射线上且满足. ,过点D 作直线的垂线交直线于点F, 垂足为点 G, 直线交射线于点P.
(1)如图1, 若点D在线段上, 当 时,求 的大小;
(2)如图2,若点D在线段的延长线上,依题意补全图形,用等式表示线段,,的数量关系, 并证明.
【答案】(1)
(2),证明见解析
【分析】(1)根据等腰三角形的性质求得,再根据等腰三角形性质与三我内角和定理求得,然后由余角性质得出,即可求解.
(2)作交于点 Q,利用相似三角形的性质求得,证明,得到,由勾股定理得,即可由,得出结论.
【详解】(1)解∶如图4.
∵在中,,
∴,,.
∵于点 M,
∵,
∵于点 G,
∴,
∴.
(2)解:补全图形,如图5.
证明∶ 如图4, 作交于点 Q.
∵,
∴
∴,
∵BM=CM, AM⊥BC,
∴,
于点 G,
∴
即.
∴
【点睛】本题考查等腰直角三角形的性质,勾股定理,三角形内角和定理,角平分线有关的角的计算,全等三角形的判定与性质,相似三角形的判定与性质.熟练掌握等腰直角三角形的性质是解题的关键.
1.(25-26·北京·模拟测试)如图,,,,分别是正方形四条边上的点,且.
(1)求证:四边形是正方形.
(2)若,,求四边形的周长.
【答案】(1)见解析
(2)20
【分析】(1)先利用正方形的边相等、角为直角的性质,结合已知线段相等,证明四个三角形全等,得出四边形的四边相等,再通过角的关系证明其有一个直角,从而判定为正方形;
(2)根据和的长度,算出的长度,用勾股定理求出四边形的边长,再计算其周长.
【详解】(1)(1)证明:四边形是正方形,
,.
,
,
,
,,
四边形是菱形.
,
,
,
四边形是正方形.
(2)解:,,
,
.
四边形是正方形,
四边形的周长.
【点睛】本题考查了正方形的性质、全等三角形的判定与性质、勾股定理,掌握正方形的边与角的性质、全等三角形的判定方法,及勾股定理的应用是解题的关键.
2.(25-26·北京·模拟测试)如图,在菱形中,对角线交于点O,过点A作的垂线,垂足为点E,延长到点F,使,连接.
(1)求证:四边形是矩形;
(2)连接,若,
①求的长;
②求的长.
【答案】(1)证明见解析
(2)①2
②
【分析】本题主要考查了菱形的性质,矩形的判定,勾股定理,直角三角形的性质,
对于(1),根据菱形的性质得,再结合得出四边形是平行四边形,然后根据“有一个角是直角的平行四边形是矩形”得出结论;
对于(2),①根据直角三角形的斜边中线等于斜边一半得出答案;
②,先根据菱形的性质得出,再根据面积相等求出,然后根据勾股定理得出答案.
【详解】(1)证明:∵四边形是菱形,
∴.
∵,
∴,
∴,
∴四边形是平行四边形.
∵,
∴,
∴平行四边形是矩形;
(2)解:①∵四边形是菱形,
∴.
在中,,
∴;
②∵四边形是菱形,且,
∴,.
在中,,
∴,
即,
解得.
根据勾股定理,得,
即,
解得.
3.(25-26·北京海淀·模拟测试)如图,矩形中,,E、F是对角线上的两个动点,分别从A,C同时出发,相向而行,速度均为,运动时间为.
(1)若G,H分别是,的中点,且,求证:以E,G,F,H为顶点的四边形始终是平行四边形.
(2)在(1)的条件下,当t为何值时,以E,G,F,H为顶点的四边形是矩形?
【答案】(1)证明见解析
(2)4.5或0.5
【分析】本题考查平行四边形的性质和判定,矩形的性质和判定,全等三角形的性质和判定;
(1)由四边形是矩形可得,,可证明,从而得到,,即可得证;
(2)以E,G,F,H为顶点的四边形是矩形,即要平行四边形的对角线相等,,分类讨论,根据动点的速度列方程求解即可.
【详解】(1)证明∵四边形是矩形,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∵G,H分别是,的中点,
∴,
∴,
∵E,F是对角线上的两个动点,分别从A,C同时出发,相向而行,速度均为,且,
∴,E,F不重合,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴以E,G,F,H为顶点的四边形始终是平行四边形.
(2)解:如图,连接,由(1)可知四边形是平行四边形,
∵G,H分别是的中点,
∴,
∴当时,四边形是矩形,分两种情况:
由题意可知,.
①若E,F相遇前,,则,解得;
②若E,F相遇后,,则,解得.
即当t为4.5或0.5时,以E,G,F,H为顶点的四边形是矩形.
4.(24-25·北京大学·一模)如图1,在平面直角坐标系中,点,的坐标分别是和,连接,以线段为边向右侧作菱形,且,点在轴上.
(1)填空:点的坐标为 , 度.
(2)连接,点是线段上一动点,点在轴上,且.过点作的平行线,过点作的平行线,两线相交于点.
①如图2,当时,求的长度;
②求证:四边形是菱形.
【答案】(1),
(2)① ②见解析
【分析】本题是四边形的综合题,考查了菱形的判定与性质,等腰三角形的判定与性质,勾股定理,所对的直角边等于斜边的一半,等腰直角三角形的判定与性质,熟练掌握以上知识点并数形结合分类讨论是解题的关键.
(1)利用勾股定理,可求得的长度,从而知道菱形的边长,再利用菱形的性质,等腰三角形的性质,以及三角形的内角和定理,即可求得点的坐标和的度数;
(2)①利用等腰三角形“三线合一”的性质,勾股定理,所对的直角边等于斜边的一半计算,即可得出答案;
②连接,设交于点,先利用菱形的性质,求得,接着利用外角得,从而推出,接着证明,得到,,接着证明,推出,从而知道,,借助,,可得到四边形是平行四边形,加上邻边相等,即可得证.
【详解】(1)解:∵点,的坐标分别是和,
∴,.
∵°,
∴,
∵以线段为边向右侧作菱形,
∴,,
∴,.
∴.
故答案为:,.
(2)①解:当时,点在上时,作交于,如图,
由(1)可知,,,,
∴, ,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∴,,
∴,
∴,
∴.
②证明:连接,设交于点,如图所示,
由(1)可知,四边形是菱形,,,,
∵四边形是菱形,,
∴,,
∴, ,
∴.
∵,
,
∴,
∴.
在和中,
,
∴,
∴,.
∵,,
∴四边形是平行四边形,.
∵,
∴.
∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴四边形是菱形.
5.(25-26·北京·模拟测试)如图,是的直径,点在上,平分.
(1)求证:;
(2)延长交于点,连接交于点,过点作的切线交的延长线于点.若,求半径的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)利用角平分线的定义和圆周角定理证明即可;
(2)设,表示出相关线段的长度,证明,取的中点,连接,然后利用锐角三角函数进行求解即可.
【详解】(1)证明:∵平分,
∴,
又∵,
∴,
∴;
(2)解:如图所示,
∵,
设,则,
∵,
∴,
∴,
∴,
解得,
取的中点,连接,
则,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵是的切线,
∴,
∴,
解得
∴的半径长为.
6.(25-26·北京·模拟测试)如图,是的直径,点为一点,过点作的切线交的延长线于点D.连接,过点作的垂线,交于点,交于另一点.
(1)求证:;
(2)若,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)由是切线得到,因此,根据得到,进而得到,因此,从而得证;
(2)证明得到,因此,可得,,证明,得到,因此,,,根据勾股定理在求得,进而,由得到,即可求得,从而.
【详解】(1)证明:∵是切线,是直径,
∴,即,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
(2)解:∵是直径,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴在中,,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴.
7.(25-26·北京·模拟测试)如图,点C在以为直径的半圆O上,过点C作半圆O的切线,交的延长线于点D.过点A作,交半圆O于点E.
(1)求证:;
(2)连接,交于点,连接,,若,求的长.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)利用圆的切线性质得到垂直关系,结合平行线的性质推出,再根据垂径定理证明弧相等;
(2)通过等腰三角形性质和三角形内角和求出角度,判定等边三角形,得到圆的半径;结合直径所对圆周角为直角,在直角三角形中求出线段长度;通过全等三角形判定与性质得到线段相等关系,再结合中点和三角函数求出的长,最后计算的长.
【详解】(1)证明:如图,连接,
是半圆的切线,
,
,
,
;
(2)解:如图,连接,,,,
,
,
,
又,
,
∵,
,
,
,
是等边三角形,
,
,
,
又,
,
,
在和中,
,
,
又为中点,
,
,
解得:,
,
,
.
8.(25-26·北京房山·模拟测试)如图,是的直径,点B在线段的延长线上,直线与相切于点D.连接.
(1)尺规作图:过点A作,交延长线于点C(保留作图痕迹,不写作法);
(2)①求证:平分;
②若,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)①见解析;②
【分析】(1)利用过已知点作已知直线的垂线的作法画出图形即可;
(2)①如图:连接,根据切线的性质可得,从而得到,再结合,可得即可证明结论;②在中,根据勾股定理可得,然后根据等边对等角、三角形外角的性质以及等量代换可得,最后根据等角对等边即可解答.
【详解】(1)解:如图,线段即为所求.
(2)①证明:如图:连接,
∵直线与相切于点D,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴平分;
②解:∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
【点睛】对于含有切线的题目,连接圆心和切点常常成为解题的突破口。
9.(25-26·北京·模拟测试)如图,在梯形中,,,,E是的中点. 动点P从点A出发沿向终点D运动,动点P平均每秒运动1 cm;同时动点Q从点C出发沿向终点B运动,动点Q平均每秒运动2 cm,当动点P停止运动时,动点Q也随之停止运动.
(1)当动点P运动t()秒时,则________;(用含t的代数式直接表示)
(2)当动点Q运动t秒时,
① 若,则________;(用含t的代数式直接表示)
② 若,则________;(用含t的代数式直接表示)
(3)当运动时间t为多少秒时,以点P,Q,D,E为顶点的四边形是平行四边形?
【答案】(1);
(2)①;② ;
(3)t为3秒或7秒时.
【分析】(1)根据题意得:,,即可得出答案;
(2)①若,,,即可得出;② 若,,,即可得出;
(3)分别从当Q运动到E和C之间和当Q运动到E和B之间,去分析求解即可求出答案.
【详解】(1)解:根据题意得:,,
∴,
故答案为:;
(2)解:①若,,,
∴,
故答案为:;
② 若,,,
∴,
故答案为:;
(3)解:如图所示:
∵E是的中点,
∴,
① 当Q运动到E和C之间时,设运动时间为t,则:
,
解得:,
② 当Q运动到E和B之间时,设运动时间为t,则:
,
解得:,
∴运动时间为3秒或7秒时,以点P,Q,D,E为顶点的四边形是平行四边形.
【点睛】本题考查梯形的性质以及平行四边形的判定与性质,此题难度适中,注意掌握数形结合思想,分类讨论思想与方程思想的应用.
10.(25-26·北京·模拟测试)如图,在中,,,为线段上的动点(不与点重合),将线段绕点顺时针旋转得到线段.
(1)如图1,当是中点时,连接,求证:;
(2)如图2,过点作直线、交直线于点.作交射线于点,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,,为的中点,为线段上的动点,为线段上的动点,,为线段的中点.直接写出线段的最小值.
【答案】(1)见解析
(2),见解析
(3)7
【分析】(1)由题意易得,然后根据可证,然后问题可求证;
(2)按题意画出图形,连接,作,交于点D,证明得,,证明得,从而,再证明,进而可求出;
(3)连接,先求出,,.确定点D在以点O为圆心,以2为半径的圆上运动,由可知最短时,线段的值最小.证明得,从而可知点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,求出,即可求出线段的最小值.
【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2为半径的圆上运动.
∵,
∴最短时,线段的值最小.
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.
11.(24-25·北京朝阳·模拟测试)如图,中,,,动点M从点D出发,按折线方向以的速度运动,动点N从点D出发,按折线方向以的速度运动,两点均运动到点D停止.
(1)若动点M、N同时出发,经过几秒钟两点相遇?
(2)在相遇前,是否存在过点M和N的直线将的面积平分?若存在,请求出所需时间:若不存在,请说明理由.
(3)若点E在线段上,,动点M、N同时出发且相遇时均停止运动,那么点M运动到第几秒钟时,与点A、E、N恰好能组成平行四边形?
【答案】(1)动点同时出发,经过8秒钟两点相遇
(2)当经过4秒钟,过点和的直线将的面积平分
(3)点运动到第2秒或6秒钟时,点、、、组成平行四边形
【分析】本题主要考查了平行四边形的判定及性质,全等三角形的判定和性质,难度较大,点的运用会使学生感觉有一定的困难,但仔细分析后会发现考查的还是一些基本性质的运用.
(1)相遇时,和所经过的路程正好是矩形的周长,在速度已知的情况下,只需列方程即可解答.
(2)存在,当经过的中心时,过点和的直线将的面积平分,根据四边形是平行四边形,得到,推出,根据全等三角形的性质得到,同理,推出,列方程即可得到结论;
(3)因为按照的速度和所走的路程,在相遇时包括相遇前,—直在上运动,当点运动到边上的时候,点、才可能组成平行四边形,其中有两种情况,即当到点时以及在上时,所以要分情况讨论.
【详解】(1)解:设秒时两点相遇,
∵在中,,
,
∴的周长,
∴,解得,
∴动点同时出发,经过8秒钟两点相遇;
(2)解:存在,当经过的中心时,过点和的直线将的面积平分,如图,
∵四边形是平行四边形,
∴,
∴,
在与中,
,
∴,
∴,
同理,
∴,
∵,即,
∴,
∴当经过4秒钟,过点和的直线将的面积平分;
(3)解:由(1)知,点一直在上运动,所以当点运动到边上的时候,点、、、才可能组成平行四边形,所以,
设经过秒,四点可组成平行四边形.
分两种情形:
①当点在点右侧,
如图2:此时,则四边形是平行四边形,
,
,
,
解得,
②当点在点与点之间,,解得,
∴点运动到第2秒或6秒钟时,点、、、组成平行四边形.
12.(25·北京海淀·二模)如图,在四边形中,,,,,,动点P从点A出发,以1cm/s的速度向终点B运动,同时动点Q从点B出发,以2cm/s的速度沿折线向终点D运动,其中一个动点到达端点时,另一个动点也随之停止运动,设运动时间为t秒.
(1)用含t的式子表示______cm;
(2)当t为何值时,直线把四边形分成两个部分,且其中的一部分是平行四边形?
【答案】(1)
(2)或
【分析】本题考查平行四边形的性质,列代数式:
(1)根据路程等于速度乘以时间,列出代数式即可;
(2)分两种情况,结合平行四边形的性质,列出方程进行求解即可.
【详解】(1)解:由题意,得:,
∴;
故答案为:.
(2)解:过点作,则:,
∴,
∵,
∴四边形是平行四边形,
∴,
∴,
∴,
当直线把四边形分成两个部分,且其中的一部分是平行四边形时,分两种情况:
①当四边形为平行四边形时:则:,
∴,
解得:;
②当四边形为平行四边形时,则:,
∴,
解得:;
综上:或.
13.(25-26·北京·模拟测试)已知中,,,是射线上一点,连接,将射线绕点顺时针旋转得到射线,作,垂足为点,点是线段上一点,连接,.
(1)如图,点为线段中点,点与重合,直接写出与之间的数量关系;
(2)如图,点在线段延长线上,用等式表示与之间的数量关系,并证明.
【答案】(1)
(2);证明见解析
【分析】(1)由等边对等角可得,再由直角三角形的两锐角互余列式计算可得,最后由含角直角三角形的性质结合中点的性质等量代换即可得解;
(2)在射线上取,连接,,由线段垂直平分线的判定与性质结合旋转的性质证明,可得,,进而结合三角形内角和定理、平角的定义证明,可得,即可证明,由相似三角形的对应边成比例即可得解.
【详解】(1)解:,,点为线段中点,
,,,
,.
,
,即,
;
(2)解:;
证明:在射线上取,连接,,
,
垂直平分,
,
由旋转可得,
,
,
在中,,,
,
,
,
,即,
,,,
,
,,
,
,
,
,
,
,
,
.
14.(25-26·北京·模拟测试)如图,在中,点在边上,点在边的延长线上,且,与相交于点.
(1)求证:四边形是平行四边形;
(2)若,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)22
【分析】本题考查了平行四边形的性质和判定,平行线的性质,相似三角形的判定和性质,熟练掌握知识点是解题的关键.
(1)由平行四边形的性质可得,再根据,最后根据平行四边形的判定定理证明即可;
(2)根据相似三角形对应边成比例,代入求解即可.
【详解】(1)证明:四边形是平行四边形,
.
点在边上,点在边的延长线上,且,
四边形是平行四边形.
(2)解:四边形是平行四边形,
,.
,.
.
.
,
.
,
.
.
.
15.(25-26·北京顺义·模拟测试)在中,,,点在边上,点在边上,试沿直线,将三角形翻折,使点落在边上,记为.
(1)当点在中点时,求的值;
(2)当点不是中点时,试探究与的大小,并说明理由.
【答案】(1)
(2),理由见解析
【分析】(1)连接,与交于D,先推导出是等腰直角三角形,且,进而求出,,得到,则,即可解答;
(2)过点P作于D,于M,连接,推导出,得到,进而推导出,得到,则,由是由沿翻折得到,则,得到,即,即可解答.
【详解】(1)解:连接,与交于D,如图
∵,,
∴,
∴,
∴是等腰直角三角形,且,
∵P是的中点,
∴,
∵是折痕,
∴P与B关于对称,
∴且,
∴,
∴,
∴
∴,
∴.
(2)解:,理由如下:
过点P作于D,于M,连接,如图
∵是等腰直角三角形,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∴,,
由翻折,得,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
∵是由沿翻折得到,
∴,
∴,
∴.
16.(25-26·北京·模拟测试)如图,在中,,是中点,点在线段上,以点为中心,将线段逆时针旋转得线段,连接,.
(1)比较与大小,用等式表示线段,,之间的数量关系,并证明;
(2)过点作的垂线,交于点,用等式表示线段与的数量关系,并证明.
【答案】(1);,证明见解析
(2),证明见解析
【分析】本题考查旋转的性质、全等三角形的判定与性质、等腰三角形的性质、平行线分线段成比例,熟练掌握相关性质是解题的关键.
(1)根据旋转的性质易证得,进而得到、,结合中点M的性质,从而得到,;
(2)过点E作,交于点H,结合(1)中的结论易证得,进而得到,再证得,最后利用平行线分线段成比例的性质得到,从而得到结论.
【详解】(1)证明:;,证明过程如下:
,
,
由旋转的性质得、,
,
,
在和中,
,
,
、,
,
点是中点,
,
;
(2)证明:,证明过程如下:
过点E作,交于点H,
由(1)可知,
,
,
,
,
,
、,
,
,
.
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