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专题05多解问题(几何压轴,压轴题专练)
01压轴命题透视
常以三角形、四边形为背景,结合折叠、旋转、动点,核心考查全等、相似、勾股定理。题
命题预测
型多为线段长度、角度、面积多解,需分类讨论点的位置、图形形状,容易因漏情况失分,
注重逻辑严谨与计算准确,整体稳中求变,侧重基础模型与思维严谨性。
1.点在线段(直线)上的不同位置
高频考法
2.作图或变换引起顶点位置不确定
3.特殊图形存在时顶点位置不确定(重点)
02压轴题型精讲
典例靶向突破。
二题型1、点在线段(直线)上的不同位置
技巧:情形一:等分点(以三等分点为例)
条件:P为线段AB的三等分点
A PP B
解题思路:
()分类讨论依据:点P靠近点A或靠近点B;
1
(2)找点:①当点P靠近点A时,AP1=2BP
1
②当点P靠近点B时,BP=2AP
情形二:点在线段上或线段的延长线上
1
条件:P是射线AB上一点,且BP=2AB
A
P
B
P2
解题思路:
()分类讨论依据:点P在线段AB上或AB的延长线上:
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1
(2)找点:①当点P在线段AB上时,BP,=2AB
1
②当点P在线段AB的延长线上时,BP=2AB
【典例1】如图,在
t△ABC,
∠C=90°,∠A=30°,AB=
中,
8.若点D在直线1B上(不与点A,B重
合),且∠BCD=30°,则AD的长为
B
【答案】6或12
【详解】解:,∠C=90°,∠A=30°,AB=8,
1
∠B=600,BC=2MB=4,
①点D在线段AB时,
D
,∠BCD=30°,∠B=60°,
∴∠BDC=90°,
·.BD=2BC=2,
∴.AD=AB-BD=6:
②点D在线段AB延长线上时,
0
B
,∠BCD=30°,∠ABC=60°
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∴.∠D=∠ABC-∠BCD=30°=∠BCD,
∴BC=BD=4,
.AD=AB+BD=12:
③点D在线段BA延长线上时,
D
此时∠BCD>∠ACB,即∠BCD>90°,故不符合题意,舍去,
综上,AD的长为6或12
【典例2】己知正方形ABCD边长为3,E为边AB上的三等分点,连接DE,则DE长为
【答案】\
o或EB或而
【详解】解:,正方形ABCD边长为3,∴.AB=AD-3,∠A90°,
E为边AB上的三等分点,
1
2
AE=3AB=1或AE3AB=2,
在Rt△DAE中,
当AE-1时,如图1,则DB=VAE+AD=VP+3=而
A
D
E
B
图1
当AE-2时,如图2,DB-√E+D-V2+3=厅
D
E
B
C
图2
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即DE的长为而暖店
√10V13
故答案为:
或
【典例3】矩形ABCD中,AB=6,AD=9,对角线AC、BD交于点O,点E在AC上,AO=2OE,连接
BE并延长交矩形一边于点F,则DF的长为
【答案】4或6
【详解】解:四边形ABCD是矩形,
.BC//AD,AD=BC=9,CD=AB=6,OA=OB=OC=OD
F
:点E在AC上,AO=2OE时,
∴需分两种情况:
CE3
①当点E在OA上时,则AE,1,
:AG∥BC
:△AEF∽aCEB
BC_CE=3
93
·AAE,1,即A1,解得:A=3,
:DF=D-A5=9-3=6
CE2_1
②当点E2在0C上时,则AE,3,
CS∥AB
:△1E,BaCE,5
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CF CE21
CF=1
·ABAE,3,即63,解得:CE=2,
DF,=CD-CF,=6-2=4
综上,DF的长为4或6.
故答案为:4或6.
题型2、作图或变换引起顶点位置不确定
技巧:一、作几何图形顶点位置不确定
情形一:所作图形顶点位置不确定:
情形二:所作图形的边不确定。
二、平移变换引起的点位置不确定
情形一:平移距离不同,但都满足题干要求:
情形二:平移方向不同
三、旋转变换引起的点位置不确定
情形一:旋转角度不确定:
情形二:旋转方向不确定。
四、折叠(对称)引起的点位置不确定
情形一:折叠后顶点落在直线上,结合点在线段(直线)上的不同位置分类讨论:
情形二:折叠后产生特殊图形或满足特定条件。
【奥例1】如图,在△1BC中,AB=AC-5+∠B1C=12,Pe是8C上两点,将BP沿直线4P折叠,
△ACQ沿直线AQ折叠,使得B,C的对应点重合于点R.当△PQR为直角三角形时,线段BP的长为
【答案】1或2
【详解】由题意得∠PRQ=∠PRA+∠QRA=∠B+∠C=180°-∠BAC=60°,
故△PQR为直角三角形分为两种情况:
∠RPQ=90°
AO⊥BC_O
(1)当
时,如图1,作
千
设BP=PR=x,则PO=V5x,R0=CQ=2x
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∠BAC=120°,AB=AC,
.∠B=∠C=30°,
AO=AB.BO-340-3AR
BC=2B0=2x54B=3+5.
所以x+V5x+2x=3+V5
解得x=1,即BP=1:
∠RQP=90°
AO⊥BC_O
(2)当
时,如图2,作
于
设R0=CO=x,则PO=VBx,PR=BR=2x,
∠BAC=120°,AB=AC,
∴∠B=∠C=30°,
:A0=号AB,B0=5A0=5A8,
2
BC=2B0=2x
AB=3+V3,
2
所以x+V5x+2x=3+V5
解得x=1,则BP=2」
综上所述,线段BP的长为1或2.
故答案为:1或2.
B-
图1
图2
【典例2】如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠A=30°,BC=4,点O是边AB的中点,点P是边BC上
一动点,连接PO,将线段PO绕点P顺时针旋转,使点O的对应点D落在边AC上,连接OD,若
△AOD为直角三角形,则BP的长为
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D
【答案】3或3
【详解】.∠C=90°,∠A=30°,
.AB=2BC=8,
:点O是边AB的中点,
.0A=4,
当∠AOD=90°时,如图1,过P点作PE⊥OD于E点,PF⊥OB于F点,
D
A
B
O
F
图1
在Rt△AOD中,
:∠A=30°,
OD=3
4=45
3
3,
,线段PO绕点P顺时针旋转,使点O的对应点D落在边AC上,
..PO=PD
DE-0E-23
3,
:∠EOF=ZOEP=∠PFO=90°,
四边形OEPF为矩形,
PF-0E=
25
3,
在Rt△PBF中,
:∠B=60°
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Br=
3
r=5x252
333,
BP=2BF-4
:
当∠AD0=90°时,如图2,过P点作PE⊥OD于E点,
D
E
0
图2
在Rt△AOD中,
∠A=30°,
1
00=201=2,
线段PO绕点P顺时针旋转,使点O的对应点D落在边AC上,
..PO=PD
..DE=OE=1,
:∠EDC=∠C∠PED90°,
∴四边形DEPC为矩形,
..PC=DE=1,
BP=BC-PC=4-1=3,
4
综上所述,
BP的长为3或3.
4
故答案为:3或3.
【典例3】如图,两个直角三角板ABC与CDE按如图所示的方式摆放,其中∠B=∠D=30°,
∠ACB=∠ECD=0,MC=CE=5,且本C、D共线,将△DCE沿DC方向平移得到△DCE',若点E
落在AB上,则平移的距离为
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B
C
D
【答案】
V5-1
【分析】根据平移的性质可知CE'=CE=V5
设平移的距离为,则可表示出4C=5-,再根据合
30
角的RiACE
的性质可得V5AC=CE
从而列出含的方程,解方程即可得解。
【详解】解:,将△DCE沿DC方向平移得到△D'CE'
C'E'=CE=3
,若设平移的距离为x,则CC=x
..AC'=-x
∠E'C'D'=∠ECD=90°
∴.C'E'ICB
,∠AEC'=∠B=30°
在Ra1CE中,由勾股定理可推导出
3AC'=CE'
55-=5
:r=3-1
平移的距离为V5-1
V3-1
故答案是:
【典例4】如图,在矩形ABCD中,AB=6,AD=12,E是线段AD上一动点,以E为直角顶点在EB的
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右侧作等腰三角形EBF,连接DF,当点F落在矩形ABCD的对角线上时,则DF的长为
【答案】
25
或6
【详解】解:过F作FH⊥AD于H,
B
,在矩形ABCD中,AB=6,AD=12,
∴.∠A=∠ADC=90°,AB=CD=6,
∴.∠BEF=90°,
∴.∠ABE=∠HEF=90°-∠AEB,
又BE=FE,
:△ABE≌aHEF(AAS)
∴AB=EH=6,AE=HF,
设AE=HF=a,则DH=AD-AE-EH=6-a,
当F在BD上时,如图,
FH⊥AD,∠A=90°,
∴HF∥AB,
∴.△DHF∽△DAB,
DH HF 6-aa
∴.DA=AB,即12=6,
解得a=2,
.HF=2,DH=4,
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DF-HDH -25
当F在AC上时,如图,
同理△AHF∽△ADC,
AH HF
6+a_a
∴.DA=CD,即12=6,
解得a=6,
F与C重合,
.DF=6,
综上,
DF
的长为25或6
2N5
故答案为:
或6.
题型3、特殊图形存在时顷点位置不确定
技巧:一、等腰三角形存在性问题
条件:已知线段AB和直线1,在直线I上找一点P,使△PAB为等腰三角形。
·B
A
B
二、直角三角形存在性问题
条件:已知线段AB和直线L,在直线I上找一点P,使△PAB为直角三角形。
·B
P
三、平行四边形存在性问题
情形一:已知三点
条件:点A,B,C为定点,在平面内找一点P,使以A,B,C,P为顶点的四边形为平行四边形(三定一动)。
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B
情形二:已知两点
条件:点A,B为定点,在平面内找两点P,Q,使以A,B,P,Q为顶点的四边形为平行四边形(两定两动)
B
B
03
0
图①
图②
四、菱形存在性问题
条件:点A为平面内一定点,点B为直线1上一定点,在直线1上找点P,在平面内找点Q,使以
A,B,P,Q为顶点的四边形为菱形
A
【典例1】如图,在等腰梯形ABCD中,AD'BC,BC=5AD=5N5,∠B=45P,等腰直角三角形EMN
中,含45°角的顶点E放在BC边上移动,直角边EM始终经过点A,斜边EN与CD交于点F,若△ABE为
等腰三角形,则CF的长为一·
【答案】3或2或5V5-4
【详解】解:如图,过点A作AMLBC于M,过点D作DN⊥BC于N,
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A
D
B
M
:等腰梯形ABCD中,ADlBC,BC=5HD=5V2
BM=3(sc-4D)=55-回=-22,∠C-∠B=45,
∠B=45°,
六ABBM5=4,
①如图1,AE=BE时,
B
图1
:∠B=45°,
.∠BAE=∠B=45°,
·△ABE是等腰直角三角形,
服-号8=25
:cE=BC-BE=55-2V5-=3V2
又:∠CEF=180°-∠AEB-∠AEF=180°-90°-45°=45°,
∴·△CEF是等腰直角三角形,
2
∴.CF=2CE=3
②如图2,AB=BE时,
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D
B
图2
∠B=45°,
∴.∠AEB=2(180°-∠B)=2(180°-45)=67.5°,
.∠CEF=180°-∠AEB-∠AEF=180°-67.5°-45°=67.5,
∴.∠CFE=180°-∠C-∠CEF=180°-45°-67.5°=67.5°,
∴.∠CEF=∠CFE,
∴.CF=CE,
BC=52
,AB=4,
CF-CE-BC-BE-54
③如图3,AB=AE时,∠AEB=∠B=45°,
D
B
图3
.∠CEF=180°-∠AEB-∠AEF=180°-45°-45°=90°,
∴.△ABE、△CEF都是等腰直角三角形,
:BE=V54B=45
∴CE=BC-BE=55-4W2-V2
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:cf=5cE=5x2=2
综上所述,CF的长为3或554或2
故答案为:3或5V2
-4或2.
【典例2】如图,在△MBC中,4=AC=10,8C=16
点D为BC边上一动点,连接1D,将线段1D绕
点A顺时计转“,且“=BC,得到线段5,连技E,D,其中DE交48于友R,当△8F为直角
三角形时,CD的长为
B
>
【答案】8或2
【详解】解:当△BEF为直角三角形时,分两种情况,
①当∠EFB=90°时,如解图①,
..AB=AC,
∴.∠ABC=∠C
由旋转的性质可得,AE=AD,
∴.∠AED=∠ADE,
又:∠EAD=a=∠BAC,
.∠AED=∠ADE=∠ABC=∠C,
,∠DFB=∠EFB=90°,
∴.∠FBD+∠FDB=90°,
∴.∠ADE+∠FDB=90°,
:AD L BC,
.点D为BC的中点,
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.CD=]BC=8.
2
②当∠BEF=90°时,如解图②,过点A作BC的垂线,垂足为G.
AB=AC,
∴点G为BC的中点,
:∠EAD=∠BAC,
∴.∠EAB=∠DAC,
又,AE=AD,AB=AC,
∴.△AEB≌△ADC,
∴.DEBA=DC,
由①知,∠ADE=∠C,
∴,∠EBA=∠ADE.
:∠EFB=∠AFD,
∴.△EFB∽△AFD,
∴.∠FAD=∠FEB=90°.
:1B=10,BG=8
六在R△ABG中,Qos∠ABG=BG=4
AB5·
在R△MBD中,os∠ABD=B-10-4
BD BD 5'
BD=25
2
.BC=16。
CD=BC-BD=]
·
7
综上所述,CD的长为8或2·
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B
D
B
D
图①
图②
【典例3】如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,∠A=90°,AD=16cm,BC=21cm,CD=13cm.动点
P从点B出发,沿射线BC以每秒3cm的速度运动.动点Q同时从点A出发,在线段AD上以每秒lcm的速
度向点D运动:当动点Q到达点D时,动点P也同时停止运动.设点P的运动时间为t秒,当以点P、C
、D、Q为顶点的四边形是平行四边形时,t的值为
A
B
537
【答案】2或4
【详解】解:,AD=I6cm,动点Q同时从点A出发,在线段AD上以每秒lcm的速度向终点D运动,
∴运动时间为16÷1=16(秒),
~BC=21cm,P的速度为每秒3cm,P到达C的时间为21÷3=7(秒),
∴当P在C点以及C点的左边时,即0≤t≤7时,PC=21-3t,
当P在C的右边时,即7<t≤16时,PC=3t-21,
以点P、C、D、Q为顶点的四边形是平行四边形,
PCDO
0<t≤7PC=DQ
①当四边形
为平行四边形时,
∴.16-t=21-3t,
解限
CPDO
②当四边形
为平行四边形时,
7<t≤16CP=DQ
.3t-21=16-t,
37
解得1=4,
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537
综合上述,当1=2或4时,以点p、C、DQ为顶点的四边形是平行四边形.
5.37
故答案为:2或4·
【典例4】如图,四边形BCD是一个矩形,其中8=5,8C=,直线D上有一个动点P,平面上有
点”.当以1,C,P,巴为顶点的四泣形为菱形时,则2的长为
Q
BO
【答案】1或3或
【详解】
解:在矩形ABCD中,
AB=V5BC=1
∴.∠BAC=30°
.∠CAD=60°
当B=4C
时△ACP1为等边三角形,
AO
分别以
,AP,CP为对角线作菱形,
..COs=CO=2 COa-2CD/
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BO1=CO1-BC=2-1=1
B02=VBC2+CQz=+25=3,
BO3=BC+CQ2-142-3
当AP2=AC时,可得菱形ACQP2,
..B0=
或3或国
故答案为:1或3或厅
03压轴强化训练
t△ABC
1.(24-25辽宁本溪)如图,在
中,
∠ACB=90,∠ABC=30AC=4,点D为1B边上-点
(不与A,B重合),点E为BC的中点,将△CDE沿DE翻折,得到ADEF,连接BF,当以点D,E,B,F为
顶点的四边形为平行四边形时,AD的长为
B
【答案】2或8-2V5
【详解】解:在Rt△ABC中,
:∠ABC=30°,AC=4,
.AB=2AC=8,
由勾股定理得:
BC=VAB2-AC2=43
点E为BC的中点,
∴.BE=CE,
分为两种情况:
①如图,四边形BEDF为平行四边形.
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D(D
E
由翻折可知:DC=DF,
:四边形BEDF为平行四边形,∠ABC=30°,
∴,DF=BE,
∴Dc=DF=BE=CE=8c=25,
CCD⊥AB
过点作
手点D,
.∠ABC=30°,
:.CD'=1BC=2
2
点D与D重合,
.CD⊥BD,
在Rt△BDC中,
.BD=BC2 -CD2=6
.AD=8-6=2:
②如图,四边形BDEF为平行四边形.
D
B
由翻折可知:CE=FE=号BC=2V5,
,四边形BDEF为平行四边形,
BD=FE=2
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D=8-2V5
综上所述,
D的长2或8-25
故答案为:2或8-2V5
2.(23-24河南驻马店)如图,在正方形ABCD中,AB=6,点E是线段BC上的动点,将△ABE沿直线
AE翻折,得到△AB'E,点F是DC上一点,且DF=2,连接AF,B'F,则当BE的长为时,
△ABF是直角三角形.
R
【答案】3或6
【详解】①当点B'在直线AF下方,且∠ABF=9O°时,如图.
D
B
又:∠AB'E=∠ABE=90°,
·点E,B,F三点共线
在Rt△AB'F和RtADF中,
(AB'=AD
AF=AF,
∴.RtaAB'F≌RtAADF,
..B'F =DF=2,
设BE=x,则B'E=x,EC=6-x,
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在RtAFEC中,由勾股定理,得FE2=EC2+FC,
即+2y=6-02+6-2y
解得x=3,
故BE=3.
②当点B在直线AF上方,且∠ABF=90°时,点B与点D重合,
此时点E与点C重合,
故BE=6
故答案为:3或6
3.(24-25江苏盐城)如图,在△ABC中,∠C=90°,∠B=30°,AC=4,D为AB的中点,E为BC边
上的点,连接DE,将△BDE沿DE折叠得到△FDE,连接AF,若以点D、E、F、A为顶点的四边形为
平行四边形,则此平行四边形的面积为
【答案】8或83
【详解】解:在△ABC中,∠C=90°,∠B=30°,AC=4,
.AB=8
:D为AB的中点,
.AD=BD=4,
当点F在AD下方时,如图所示,过点D作DH⊥BC于点H,
~四边形ADEF是平行四边形,
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:EF AD=4 SADEF =2S.DEF
:将△BDE沿DE折叠得到△FDE,
·BE=EF=4SDEF=SDEB
SDEF=2.DEF=28.DER
∠B=30°,DB=4
.DH-D8-2
S.ADEF=2.D=EBx DH=4x2=8
当点F在AD上方时,如图所示:
C
同上理,可得DE=DB=5DH-D8=2,而CD8D4=5,则E,C重合,
SAEDE=2S.DEn =EBxDH=4V3x2=83
综上所述,平行四边形的面积为8或8√3,
故答案为:8或8√5
4.(2025·安徽芜湖一模)如图,Rt△ABC中,∠C=90°,AC=8,BC=16,点D在边BC上,点E在边
AB上,沿DE将△ABC折叠,使点B与点A重合,连接AD,点P是线段AD上一动点,当半径为5的⊙P
与△ABC的一边相切时,AP的长为一·
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D
B
25
15
【答案】3或4
【详解】解:设BD=x,由折叠知AD=BD=x,CD=I6-x,
在R△4CD中,由勾股定理得,x=82+(16-x)2,
解得,x=10,
.CD=10,
:4B=VAC2+BC-V82+16_8V5
..AE=BE=2AB=4V5,
∴DE=V102-452=2V5<5.
,点P是线段AD上运动时,⊙P不可能与AB相切,
分两种情况:①当⊙P与AC相切时,过点P作PF⊥AC于点F,如图1,
E
D
B
图1
∴.PF=5,PFCD,
△APF-△ADC,
.4P-Pr
AP=5
4DCD,即106)
:AP25
3;
②⊙P与BC相切时,过点P作PG⊥BC于点G,如图2,
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p
C
G
D
B
图2
∴.PG=5,PGAC,
.△DPG-△DAC,
.DP PG DP 5
÷D440,即108,
25
DP=4,
2515
AP=10-4=4,
2515
综上,AP的长为写或4
AABC
BC
5.(2025·河南周口·二模)如图,在
中,
∠BAC=90,AB=4C=3.D是射线8C上的一个动
点,连接AD,将线段AB绕点D逆时针旋转90°得到线段EF(E,F分别是A,B的对应点)·连接
BE,DE,DF,当△BED是以BD为腰的等腰三角形时,BD的长为·
【答案】
3V2-33V2+3
或
【详解】解:当△BED是以BD为腰的等腰三角形时,有BD=BE或DB=DE两种情况.但是从点D运动
轨迹和图形来看,若DB=DE,则DB=DA,
而当D是线段BC的中点时,点E和点B重合,不存在△BDE:
当点D在线段BC的延长线上时,∠BAD>9O°,不存在DA=DB,故只需讨论BD=BE即可.
①当点D在线段BC上时,如解图1所示,记DE与AB交于点P
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由旋转的性质,可知DA=DE,DB=DF,AB=EF.∠BDF=90°,
:△ABD≌EFD(SSS)
∴∠BAD=∠E
又:∠BPE=∠DPA,
∴.∠ABE=∠ADE=90°
,∠BAC=90°,AB=AC=3,
∴.∠ABC=45°,
同理可得∠DBF=45°,
.∠ABF=90°
.∠ABE+∠ABF=180°
E,B,F三点共线
设BD=BE=x,则DF=x,BF=√2x.
.BF =EF-BE=3-x,
:3-x=2x
解得x=35-3.即D=32-3
②当点D在BC延长线上时,如解图2所示.
同理O,可得△MBD2aEFD(SS),∠ABE=90
∴.∠BAD=∠DEF.
:∠ADE=90°,
∴.∠ABE+∠ADE=180°
∴.∠BAD+∠BED=180°
.∠DEF+∠BED=180°.
∴B,E,F三点共线
设BD=BE=x,则DF=x,BF=√2x
..BF=EF+BE=3+x,
:3+x=V2x
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解得=35+3,即BD=W5+3
综上所述,
BD的张为35-3或35+3
故答案为:
3W5-3或3W5+3
图1
图2
△ABC,∠ACB=90°,AC=BC=1,D
CD
6.(25-26河南信阳)
D
中,
为1B上一点,连接,将
绕点C
顺时针旋转9O°至CE.连接DE交AC于点F,当△AEF为等腰三角形时,BD长为
B
【答案】
【详解】解::∠ACB=90°,AC=BC=1,
.∠B=∠BAC=45°,AB=VAC2+BC2=V2
:将线段CD绕点C按顺时针方向旋转90°得到线段CE,
∴.CD=CE,∠DCE=∠ACB=90°,
∴.∠ACE=∠BCD=90°-∠ACD,
..AC=BC,
:.△BCD≌aACE(SAS
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.BD=AE,∠CAE=∠B=45°,
.∠BAE=∠BAC+∠CAE=90°,
:△AEF为等腰三角形,
.AE=AF或AF=EF或AE=EF,
当AE=AF时,则∠AEF=∠AFE,
:CD=CE,∠DCE=90°,
.∠EDC=∠DEC=45°,
∴.∠EDC=∠CAE=45°,
,∠AFE=∠DFC,
∴.∠AEF=∠DCF,
∴.∠DFC=∠DCF,
,∠DFC=∠ADF+∠DAF=∠ADF+45°=∠ADF+∠EDC=∠ADC,
∴.∠DCF=∠ADC,
.AD=AC=1,
:.BD=4B-AD=2-1
当AF=EF,则∠EAF=∠AEF=45°,
.∠AFE=90°
同理得∠DCF=∠AEF=45°,
.∠BAC=∠DCF=45°
∴.∠ADC=90°,AD=CD,
∴.∠BDC=90°
,∠BCD=∠ACB-∠DCF=45°=∠B,
.CD=BD.
、CD=AD=BD=B-vV2
2:
当AE=EF,则∠EAF=∠AFE=45°,
.∠AEF=90°,
∠BAE=90°,即∠BAE+∠AEF+∠ADE>180°,
∴此时,不能构成△ADE,即D点不在AB上,不存在此种情况:
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综上,当AAEF为等腰三角形时,
故答案为:
2
△AB
7.(25-26辽宁鞍山)如图,
是等边三角形,边长为10,点D在MB延长线上,且BD=2,动点E
从点A出发,沿着射线AC运动,连接DE,将线段DE绕点D逆时针旋转60°得到线段DF,连接AF.当
CE=方4C时,则线段的长为
【答案】7或3
【详解】解:当点E在线段AC上时,过点D作DG∥BC交AC的延长线于点G,如图所示,
.AABC
是等边三角形,
∴.∠ABC=∠ACB=60°
:DG∥BC,
∴.∠ADG=∠ABC=∠G=∠ACB=60°,
∴△ADG是等边三角形,
.'DG=AD.
将线段DE绕点D逆时针旋转60°得到DF,
DE=DF,∠EDF=60°
∴.∠ADF=∠EDG,
∴.△ADF≌aGDE,
∴,EG=AF
:B=10,BD-2
.AD=10+2=12,
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.AG=12
CE-AE-AC-5,
.EG=AG-AE=12-5=7
AF=7:
当点E在线段AC的延长线上时,过点D作DH∥BC,交AC的延长下于点H,如图所示,
同理可得△EDH≌△FDA,
.'AF=EH.
AB=10,BD=2
.AH=AD=12,AE=AC+CE=10+5=15.
.EH=AE-AH=15-12=3,
.AF=3
综上所述,AF的长为7或3.
B
H
DEFG
△ABC
LO△ABC
8.(25-26江苏南京)如图所示,正方形
是等边
的内接正四边形,点是
的重心,
点D、E、F分别在边AB、AC、BC上,将正方形DEFG绕点O旋转n°时该正方形第一次重新内接于
(AD
等边△ABC,记此时点D的对应点为点D,则AD的值为
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B G
【省我0
【详解】解:设BG的长为a,
:44B
DEFG
是等边三角形,四边形
是正方形,
:∠A=∠B=∠C=60°,4B=BC=AC∠BGD=90°DG=DEDE∥GF
,.∠BDG=90°-∠B=30°,∠ADE=∠B=60°,∠AED=∠C=60°,
、BD=2BG=2a,DG=VBD-BG=50,△ADE是等边三角形,
AD=DE=AE-DG=a
..AB-BC=AC=AD+BD=a+2a=3+2 a
.'CE=BD=2a,CF=BC-BG-GF=a,
如图,当顺时针将正方形DEFG绕△ABC的重心点O旋转n°时该正方形第一次重新内接于等边△ABC
时,
G
O
由旋转可知,此时AD'=BD=2a,
、2
2a4
a
3
如图,当逆时针将正方形DEFG绕△ABC的重心点O旋转n°时该正方形第一次重新内接于等边△ABC
时,
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D
E
G
D
此时∠DGA=90°,D'G=GF'=V5a,AF"=BG=a,
AG"=AF"+G"F"=a+a=(1+3a
D=DrG+4G=5a+[1+a=7+25a2,
AD")2
AD
2(7+23a27+25
:.AD
AD2
3a2
3
AD
)2
47+25
综上所述,
AD
的值为3或3·
故答案为:
4
.7+23
或3
△ABC.
9.(2025江西南昌·三模)如图,在等边
C中,B=4,点D为AC上一点,D=3,
点E是
BC边上的动点,连接DE,以DE为边作正方形DEFG,当DE的长为整数时,正方形DEFG的面积为_
B
【答案】1或4或9
【详解】解:如图:过点D作DH⊥BC于点H,连接BD,
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D
B
E
,在等边
中,AB=4AD=3
△ABC.
∴.CD=AC-AD=4-3=1,∠C=60°,
DH⊥BC
..∠CDH=30°
.c-cD-.on--c
17
.BH=BC-CH=4-
22,
.BD=NBH2+DH2
当点E在点H处时,DE的长最小,当点E在点B处时,DE的长最大,
5
:.2
≤DE≤V13,
1<3<2,3<<4,DE的长为整数,
DE的长为1或2或3,
∴.正方形DEFG的面积为1或4或9.
故答案为:1或4或9.
10.(2026河南平顶山一模)如图,将边长为6的等边三角形ABC沿射线BC平移得到△DEF,点P,Q
分别为C,的中点点°是线段吧的中点,连楼O1.0C.当△10C为直角三角形时,5
PO
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【答案】6或12
【详解】解:①当∠AOC=90°时,如图1.
B
C(E)
图1
:等边三角形ABC沿射线BC平移得到△DEF,点P,Q分别为AC,DF的中点,
.PO=BE,AC=6.
:∠AOC=90°,点P为AC的中点,
0p=4P-cp4c=3,
:点O是线段PQ的中点,
.P9=2OP=6,
∴.BE=PQ=6
②当∠AC0=90°时,如图2.
B
图2
:等边三角形ABC沿射线BC平移得到△DEF,点P,Q分别为AC,DF的中点,
.P2∥BF,PO=BE,∠ACB=60,AC=6.
·PQ∥BF
.∠OPC=∠ACB=60°,
.∠P0C=90°-60°=30°,
:点P为AC的中点,AC=6,
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21C3
·CP=
在Rt△PC0中,∠PCO=90°,∠POC=30°,
..OP=2CP=6
:点O是线段P№的中点,
P9=20P=12,
∴.BE=PQ=12
综上所述,当△AOC为直角三角形时,BE的长为6或12.
△ABC,AB=AC=4∠B=30
11.(24-25上·江西九江)如图,在
中,
,D为BC上的动点,连接AD,
作菱形ADEF,且∠DAF=6O°,连接CE,当BD=时,△CDE为等腰三角形.
B
【答案】
25或25-2或25+2
【详解】解:△CDE为等腰三角形,连接AE
:四边形ADEF为菱形,∠DAF=6O
.∠DEA=30°,∠ADE=1209
AB=AC=4,∠B=30
∴.∠ACB=∠B=30°
、∠DEA=∠ACB
①如答图1,当CE=DE时,AE交CD于点G
,'∠AED=∠ACB.,∠DGE=∠AGC
.△DGE∽AGC
AG CG
:DG GE
,∠CGE=∠AGD
.△AGD∽CGE
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∴.∠DCE=∠DAE=30°
CE=DE
.∠EDC=LDCE=30°
∴.∠ADC=∠ADE-∠CDE=120°-30°=90°
,在RIAABD中,∠B=30°,AB=4
.AD=2 BD=23
G
B
E
答图1
②如答图2,CD=CE,点E在CB下方,过点A作BC的垂线交BC于点H
方法同①可证:∠DCE=30°
CD=CE
:.∠CDE=∠CED=180P,30=75
2
∴.∠ADC=120°-75°=45
由①可知:AH=2,BH=2V5
,在RtAADH中:DH=AH=2
:BD=2V5-2
A
D
GH
答图2
③如答图3,CD=CE,点E在CB上方,DE与AC交于点M
,∠ACD=∠AED,∠AME=∠CMD
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∴.△AME∽△DMC
AMME
MD CM
,∠AMD=∠EMC
∴.△AMD∽△EMC
∴.∠MCE=∠ADE=120
,∴,∠DCE=120°+30°=150°
.CD=CE
·∠EDC=∠DEC=180°-15
-=150
2
∴.∠ADH=180°-∠ADE-∠EDC=45°
∴,在Rt△AHD中,DH=AH=2
BD=BH+DH=2+2
E
B
H
D
答图3
综上所述,当BD=25或25-2或25+2时,4CDE为等腿三角形.
故答案为:
25或25-2或2N5+2
△ABC,
12.(25-26黑龙江大庆)如图,在
中,
4CB=90,B=30,4C=4,点”为4上-点,将
线段PB绕点P顺时针旋转得线段PO,点Q在射线BC上,当PQ的垂直平分线MN交直线AB于点E,交
CB于点F,当△ACE为等腰三角形时,PB的长为·
M
B
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【答案】2或6.
【详解】解::∠ACB=90°,∠B=30°,AC=4,
∴.AB=2AC=8,
①当点E是B的中点时,连接2,如图1,
EO
M
图1
则CE-4B=B=4
2
由旋转得∠PQB=∠B=30°,
∠EPQ=∠B+∠PQB=60°
PO
MN
的垂直平分线,
EP=EO
∴.△EPO是等边三角形,
EP=EO=PO
:BE=4,
PB=2,
②15=AC=4
EO
,如图,连接,
E
P
O
B
图2
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AB=8,
.BE=AE+AB=4+8=12,
∠BQP=30°
由(1)知,
PO
N
的垂直平分线
EP=EQ∠EQP=∠EPQ=60°
∠EQB=90°
则E0=2EB=6,
∴.PB=BE-EP=6,
故答案为2或6.
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专题05 多解问题(几何压轴,压轴题专练)
命题预测
常以三角形、四边形为背景,结合折叠、旋转、动点,核心考查全等、相似、勾股定理。题型多为线段长度、角度、面积多解,需分类讨论点的位置、图形形状,容易因漏情况失分,注重逻辑严谨与计算准确,整体稳中求变,侧重基础模型与思维严谨性。
高频考法
1. 点在线段(直线)上的不同位置
2. 作图或变换引起顶点位置不确定
3. 特殊图形存在时顶点位置不确定(重点)
典例·靶向·突破
题型1、点在线段(直线)上的不同位置
技巧:情形一:等分点(以三等分点为例)
条件:P为线段AB的三等分点
解题思路:
(1)分类讨论依据:点P靠近点A或靠近点B;
(2)
找点:①当点P靠近点A时, AP1=BP1
②当点P靠近点B时, BP2=AP2
情形二:点在线段上或线段的延长线上
条件:P是射线AB上一点,且 BP=AB
解题思路:
(1)分类讨论依据:点P在线段AB上或AB的延长线上;
(2)找点:①当点P在线段AB上时,BP1=AB
②当点P在线段AB的延长线上时,BP2=AB
【典例1】如图,在中,.若点D在直线上(不与点A,B重合),且,则的长为_____________.
【典例2】已知正方形边长为3,E为边上的三等分点,连接,则长为____________.
【典例3】矩形中,,对角线交于点,点在上,,连接并延长交矩形一边于点,则的长为_________.
题型2、作图或变换引起顶点位置不确定
技巧:一、作几何图形顶点位置不确定
情形一:所作图形顶点位置不确定;
情形二:所作图形的边不确定。
2、 平移变换引起的点位置不确定
情形一:平移距离不同,但都满足题干要求;
情形二:平移方向不同
3、 旋转变换引起的点位置不确定
情形一:旋转角度不确定;
情形二:旋转方向不确定。
4、 折叠(对称)引起的点位置不确定
情形一:折叠后顶点落在直线上,结合点在线段(直线)上的不同位置分类讨论;
情形二:折叠后产生特殊图形或满足特定条件。
【典例1】如图,在中,是上两点,将沿直线折叠,沿直线折叠,使得的对应点重合于点.当为直角三角形时,线段的长为 。
【典例2】如图,在中,,,,点O是边的中点,点P是边上一动点,连接,将线段绕点P顺时针旋转,使点O的对应点D落在边上,连接,若为直角三角形,则的长为 .
【典例3】如图,两个直角三角板与按如图所示的方式摆放,其中,,,且共线,将沿方向平移得到,若点落在上,则平移的距离为 .
【典例4】如图,在矩形中,,,E是线段上一动点,以E为直角顶点在的右侧作等腰三角形,连接,当点F落在矩形的对角线上时,则的长为___________.
题型3、特殊图形存在时顶点位置不确定
技巧:一、等腰三角形存在性问题
条件:已知线段AB和直线l,在直线l上找一点P,使△PAB为等腰三角形。
2、 直角三角形存在性问题
条件:已知线段AB和直线l,在直线I上找一点P,使△PAB为直角三角形。
三、平行四边形存在性问题
情形一:已知三点
条件:点A,B,C为定点,在平面内找一点P,使以A,B,C,P为顶点的四边形为平行四边形(三定一动)。
情形二:已知两点
条件:点A,B为定点,在平面内找两点P,Q,使以A,B,P,Q为顶点的四边形为平行四边形(两定两动)
四、菱形存在性问题
条件:点A为平面内一定点,点B为直线l上一定点,在直线l上找点P,在平面内找点Q,使以A,B,P,Q为顶点的四边形为菱形
【典例1】如图,在等腰梯形ABCD中,ADBC,BC=5AD=5,∠B=45°,等腰直角三角形EMN中,含45°角的顶点E放在BC边上移动,直角边EM始终经过点A,斜边EN与CD交于点F,若△ABE为等腰三角形,则CF的长为 _____.
【典例2】如图,在中,,点D为边上一动点,连接,将线段绕点A顺时针旋转,且,得到线段,连接,其中交于点F,当为直角三角形时,的长为______.
【典例3】如图,在四边形中,,,,,.动点从点出发,沿射线以每秒的速度运动.动点同时从点出发,在线段上以每秒的速度向点运动;当动点到达点时,动点也同时停止运动.设点的运动时间为秒,当以点、、、为顶点的四边形是平行四边形时,的值为__________.
【典例4】如图,四边形是一个矩形,其中,,直线上有一个动点,平面上有一点,当以,,,为顶点的四边形为菱形时,则的长为______.
1.(24-25·辽宁本溪)如图,在中,,点为边上一点(不与重合),点为的中点,将沿翻折,得到,连接,当以点为顶点的四边形为平行四边形时,的长为__________.
2.(23-24·河南驻马店)如图,在正方形中,,点是线段上的动点,将沿直线翻折,得到,点是上一点,且,连接,,则当的长为______时,是直角三角形.
3.(24-25·江苏盐城)如图,在中,,,,为的中点,为边上的点,连接,将沿折叠得到,连接,若以点、、、为顶点的四边形为平行四边形,则此平行四边形的面积为___________.
4.(2025·安徽芜湖·一模)如图,Rt△ABC中,∠C=90°,AC=8,BC=16,点D在边BC上,点E在边AB上,沿DE将△ABC折叠,使点B与点A重合,连接AD,点P是线段AD上一动点,当半径为5的⊙P与△ABC的一边相切时,AP的长为_____.
5.(2025·河南周口·二模)如图,在中,.D是射线上的一个动点,连接,将线段绕点D逆时针旋转得到线段(E,F分别是A,B的对应点).连接,当是以为腰的等腰三角形时,的长为______.
6.(25-26·河南信阳)中,为上一点,连接,将绕点C顺时针旋转至.连接交于点F,当为等腰三角形时,长为____________.
7.(25-26·辽宁鞍山)如图,是等边三角形,边长为10,点D在延长线上,且,动点E从点A出发,沿着射线运动,连接,将线段绕点D逆时针旋转60°得到线段,连接.当时,则线段的长为_________.
8.(25-26·江苏南京)如图所示,正方形是等边的内接正四边形,点是的重心,点、、分别在边、、上,将正方形绕点旋转时该正方形第一次重新内接于等边,记此时点的对应点为点,则的值为________.
9.(2025·江西南昌·三模)如图, 在等边中,, 点D为上一点,, 点E是边上的动点,连接,以为边作正方形,当的长为整数时,正方形的面积为______.
10.(2026·河南平顶山·一模)如图,将边长为6的等边三角形沿射线平移得到,点P,Q分别为,的中点,点是线段的中点,连接,.当为直角三角形时,__________.
11.(24-25上·江西九江)如图,在中,,,D为BC上的动点,连接AD,作菱形ADEF,且,连接CE,当______时,为等腰三角形.
12.(25-26·黑龙江大庆)如图,在中,,,,点为上一点,将线段绕点顺时针旋转得线段,点在射线上,当的垂直平分线交直线于点,交于点,当为等腰三角形时,的长为_____.
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