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专题09几何证明压轴题
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【命题解码·定方向】命题趋势+2026年预测
【解题建模·通技法】析典例,建模型,技法贯通破类题/变式
【实战刷题·冲高分】精选中考大题+名校模拟题,强化实战能力,得高分
PART
命题解码•定方向
北京中考数学第27题的核心特点是:图形在变,某些关键的角或线段关系却永恒不变。解题的关键,
就在于发现并证明这些“不变关系”。2025年旋转变换、线段关系探究、特殊角(45°)下的全等与
相似给定底角ā的等腰三角形,绕顶点旋转线段较难(需多步推理)2024年旋转(180°-2ā)、垂
直、全等三角形、中点证明给定角MAN,绕点B旋转线段BC,作垂线难(新定义旋转角)
命题趋势:
1.旋转仍是绝对主线,但会“变形”。2.淡化特殊模型,强化“现场探究”。3.图形复杂度升级,多
图关联成常态。4.代数与几何深度融合。
2026年预测:旋转依然是绝对主线,但会从“证明等量关系”转向“探究运动过程中的最值或轨迹”。·
旋转+线段最值:图形旋转过程中,求某条线段的最小值或最大值。需先明确动点轨迹(往往是圆),
再利用“两点之间线段最短”或“点圆距离”求解。·旋转+扫过面积:求线段或图形在旋转过程中
扫过的区域面积
☑PART
02
解题建模•通技法
>题型01探究数量关系<☒
析典侧建模型
1.(2026北京海淀区北京交通大学附属中学,一模)已知:ABC中,AB=AC,∠BAC=90°,直线AC上取
一点D,连接BD,线段BD绕点B逆时针旋转90°,得到线段BD',连接CD'交直线AB于G
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D
B
D
图1
图2
图3
(1)喜欢思考问题的小捷同学,想探索图中线段CG和线段D'G的数量关系.于是他画了图1所示当D在AC
边上时的图形,并通过测量得到了线段CG与D'G的数量关系.你认为小捷的猜想是CG
D'G(填
“>”,"=”或“<”);
(2)当D在AC边的延长线上时请你根据题目要求补全图2,并找出与∠BDC相等的角
(3)如图3,当D在边AC的反向延长线上时,写出CA,CD,CD'的数量关系(用等式表示),并证明.
研考点。通技法
|1截长补短:线段和差首选。在长边截取一段等于短边,再证剩余部分等于另一短边;或将短边延长至与长
|边相等。2旋转集中:共顶点等线段时,旋转一个三角形可构造全等,将分散的边角集中到同一个三角形。
丨3勾股建模:出现平方和或直接问线段平方关系,立刻联想过某点作垂线构造直角三角形。4从特殊到一般:
1动点问题先从特殊位置(中点、端点)猜结论,再推广到一般情况。
破类题提能力小
2.(2025·北京清华附中.一模)已知aABE,将aABE绕点A逆时针旋转a(0°<a<180)到△ACF,使得
点B的对应点C落在直线BE上.
B
E
图1
图2
(1)①依题意补全图1:
②若FC垂直BE,直接写出a的值:
(2)如图2,过B作AC的平行线BD,与FE的延长线交于点D,FE交AC于点G,取FD的中点M和BC的
中点N,写出线段MN与FG的数量关系,并证明.
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3.(2024北京朝阳一模)如图,在菱形ABCD中,∠BAD=120°,E是CD边上一点(不与点C,D重合).
将线段AE绕点A逆时针旋转60°得到线段AF,连接DF,连接BF交AC于点G,
B
(1)依据题意,补全图形;
(2)求证:GB=GF;
(3)用等式表示线段BC,CE,BG之间的数量关系.
4.(2025北京陈经纶中学分校.零模)在ABC中,已知∠ACB=(0°<a<180),以点B为中心,将线段
AB逆时针旋转O得到线段BD,连接CD
图1
图2
(1)如图1,当a=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.
5.(2025北京朝阳一模)在正方形ABCD中,E为AD边上一点(不与点A,D重合),将线段CB沿直
线CE翻折,得到线段CF,连接FD并延长,与线段CE的延长线相交于点G,连接AG,
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(1)依题意补全图形:
(2)求∠CGF的度数;
(3)用等式表示线段AG与DF的数量关系,并证明.
>题型02最值问题<了
析典侧:建模罢
6.(2026北京八一教育集团零模联考)如在ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,BC绕点C顺时针旋转
角度a(0°<a<360°)得到DC.
B
E
图1
图2
图3
(1)如图1,若a=30°,连接AD交BC于点E,若AC=6,求DE的长;
(2)如图2,若0<a<90°,CF平分∠BCD交AD于点F,连接BF,过点C作CG⊥AD,在射线CG上取点
G使得∠BGC=45°,连接BG,请用等式表示线段CG、CF、BF之间的数量关系并证明;
(3)如图3,若BC=8,点P是线段AB上一动点,将CP绕点P逆时针旋转90°得到QP,连接AQ,M为
AQ的中点,当2CM+CQ取得最小值时,请直接写出△ABM的面积.
考点通技法
1.确定运动轨迹:先明确动点是怎么运动的。常见的有:·直线型:点在某线段或直线上滑动。·圆弧型:
一个点绕固定点旋转,它的路径就是圆(或圆弧)。2.明确目标线段:想清楚要求的是哪条线段的最值,
以及它的两个端点谁是动点、谁是定点。3.转化或构造:将目标线段与一个已知定长或特殊位置(如垂线
段最短、点圆距离、三点共线)联系起来。4.计算求解:在确定的最优位置,利用勾股定理、相似或三角
函数算出最终长度。
破送题提能力
7.(2024北京模拟)如图,在等边ABC中,D是BA的延长线上一动点,连接CD,点E在线段CD上
(不与端点重合),将射线BE绕点B逆时针旋转60°得到的射线与射线CA交于点F.
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D
B
图1
备用图
(1)依题意补全图1,并证明∠BFC=∠ABE;
(2)若AF-AD=BC,判断点E的位置,并证明.
(3)在(2)的条件下,连接AE.若等边ABC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AD的长(用含a的式子表示)
8.(2025北京四中.二模)如图所示,四边形ABCD为菱形,AB=2,∠ABC=60°,点E为边BC上动点
(不含端点),点B关于直线AE的对称点为点F,点G为DF中点,连接AG,
(1)依题意,补全图形;
(2)点E运动过程中,是否可能EFAG?若可能,求BE长;若不可能,请说明理由;
(3)连接CG,点E运动过程中,直接写出CG的最小值.
B
E
9.(2025·北京石景山·一模)如图,点E是正方形ABCD内一动点,满足∠AEB=90°且∠BAE<45°,过点
D作DF⊥BE交BE的延长线于点F.
(1)依题意补全图形:
(2)用等式表示线段EF,DF,BE之间的数量关系,并证明;
(3)连接CE,若AB=2√5,请直接写出线段CE长度的最小值.
A
B
C
10.(2023北京海淀首师大附中.三模)如图1,P是正方形ABCD边BC上一点,线段AE与AD关于直线
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AP对称,连接EB并延长交直线AP于点F,连接CF.
C
C
D
D
A
图1
备用图
(1)补全图形,求∠AFE的大小:
(2)用等式表示线段CF,BE之间的数量关系,并证明:
(3)连接CE,G是CE的中点,AB=2,若点P从点B运动到点C,直接写出DG的最大值.
>题型03含相似的几何证明<〈
析典例.建模型
11.(2024北京广渠门中学.二模)如图,∠OPQ=,点A在P9上,过点A作PO的平行线,与∠OPQ的
平分线交于点B,M为PB的中点,点C在PM上,(不与点P,M重合),连接AC,将线段AC绕点A
顺时针旋转180°-a,得到线段AD,连接BD.
(1)①直接写出线段AP与AB之间的数量关系;
②用等式表示线段BD,BM,MC之间的数量关系,并证明;
(2)连接DC并延长,分别交AB,PO于点E,F,过点M作OP的垂线,交DC于点N.依题意补全图形,
用等式表示线段CF,CN,NE之间的数量关系,并证明,
考点通技法
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一一一。一一一一-一
:1.先找“确定”的角:公共角、对顶角、已知等角(由旋转/平行得到)往往是突破口。用铅笔标出所有相
等角,相似三角形通常就“浮出水面”了。2.利用旋转造相似:共顶点且相等的线段(如旋转产生的对应,
!边),常能构造出“手拉手“相似模型。例如,将三角形绕顶点旋转后,新图形与原图形中隐含着一对相
似三角形。3.借助中间比例:直接证明相似困难时,通过等量代换找到比例关系。有时需要引入两个中间,
相似比来传递。
破送题提能力
12.(2025·北京二中.一模)在ABC中,AB=AC,D是ABC外一点,且LBAC=LBDC=a,将射线
AD绕点A顺时针旋转a,与BD相交于点E.
图2
(1)如图1,探究∠AEB和∠ADC的数量关系并证明;
(2)如图2,当a=90°时,过点E作EG∥AD交BC于点G,射线AD与射线BC相交于点F.请补全图形,
写出FG与AB的数量关系,并证明.
13.(2024北京西城一模)在ABC中,∠ABC=∠ACB=45°,AM⊥BC于点M,D是射线AB上的动点
(不与点A,B重合),点E在射线AC上且满足.AE=AD,过点D作直线BE的垂线交直线BC于点
F,垂足为点G,直线BE交射线AM于点P.
FM
图1
图2
(1)如图1,若点D在线段AB上,当AP=AE时,求∠BDF的大小;
(2)如图2,若点D在线段AB的延长线上,依题意补全图形,用等式表示线段CF,MP,AB的数量关系,并
证明.
14.(2025·北京东城二模)如图,在菱形ABCD中,∠BAD=60°,E是AB边上一点(不与A,B重合),
点F与点A关于直线DE对称,连接DF.作射线CF,交直线DE于点P,设LADP=a·
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D
E
力
(1)用含a的代数式表示∠DCP;
(2)连接AP,AF,求证:△APF是等边三角形;
(3)过点B作BG⊥DP于点G,过点G作CD的平行线,交CP于点H.补全图形,猜想线段CH与PH之间
的数量关系,并加以证明.
15.(2024北京门头沟二模)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,D是BC的中点,过点C作CE⊥AD,交
AD于点E,交AB于点F,作点E关于直线AC的对称点G,连接AG和GC,过点B作BMLGC交GC的
延长线于点M·
E
分
D
B
(1)①根据题意,补全图形:
②比较∠BCF与∠BCM的大小,并证明.
(2)过点B作BNLCF交CF的延长线于点N,用等式表示线段AG,EN与BM的数量关系,并证明.
>题型04几何与相似以三角形综合<《
析典例:建模理
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16.(2025北京昌平.二模)如图1,ABC中,AB=AC,点P为线段BC上一点,∠BAP的平分线交BC
于点E,LPAC=a,将线段EC绕点E顺时针旋转,与射线AP交于点D.
图1
图2
(1)求证:AD=AC;
(2)若∠BAC=60°,如图2,连接CD,连接BD交射线AE于点F,
①补全图形:
②判断BD,CD与AF之间的数量关系,并证明.
研考点通技法
模型一:已知特殊角直接利用特殊角的三角函数值,表示边长比例,简化计算。模型二:已知三角函数:
值将该角放入直角三角形中,对边与邻边比例即为已知值,通常设为k表示两边长。模型三:旋转+三
角函数旋转角已知时,在旋转产生的等腰三角形中作高,利用顶角三角函数求底边或腰长。
破送题提能力
17.(2024北京师达中学.零模)如图,ABC是等腰直角三角形,∠BAC=90°,AB=AC,D是AB的中
点,连接CD,过A作AE⊥CD于点G,与BC交于点E.
A
D
G
B
E
(1)求tan∠CAG的值:
(2)F是线段GC上一点,且∠GAF=45°,过点F作AF的垂线交BC于点H,请在图中补全图形,用等式
表示HB和HC的数量关系,并证明.
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18.(2024北京海淀.一模)在ABC中.∠ACB=90°,∠ABC=30°,将线段AC绕点A顺时针旋转
(O°<a≤60)得到线段AD,点D关于直线BC的对称点为E.连接AE,DE,
D
D
dC B
E
图1
图2
(1)如图1,当a=60°时,用等式表示线段AE与BD的数量关系,并证明;
(2)连接BD,依题意补全图2.若AE=BD,求a的大小.
19.(2025北京房山一模)如图,正方形ABCD中,点E是边BC上的一点,连接AE,将射线AE绕点A
逆时针旋转90°交CD的延长线于点F,连接EF,取EF中点G,连接DG.
D
E
B
(1)依题意补全图形;用等式表示∠ADG与∠CDG的数量关系,并证明;
(2)若DG=√2DF,用等式表示线段BC与BE的数量关系,并证明,
20.(2024北京西城二模)如图,在ABC中,边AB绕点B顺时针旋转a(0°<a<180°)得到线段BD,
边AC绕点C逆时针旋转180°-a得到线段CE,连接DE,点F是DE的中点.
D
F
备用图
(1)以点F为对称中心,作点C关于点F的对称点G,连接BG,DG.
①依题意补全图形,并证明AC=DG;
②求证:∠DGB=LACB;
(2)若a=60°,且FH⊥BC于H,直接写出用等式表示的FH与BC的数量关系.
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03
实战刷题•冲高分
(建议用时:50分钟)
刷模拟
1.(2026北京丰台.一模)如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB>AC,D为AC的中点,过点D作
DE14C,交BC于点E,点F在线段DE上,且DF-AC,连接4F.
(1)求证:AF平分∠BAC;
(2)连接BF,将射线FB绕点F顺时针旋转90°,交CA的延长线于点G.
①依题意补全图形:
②用等式表示EF,AF与CG之间的数量关系,并证明.
2.(2022北京朝阳二模)在正方形ABCD中,E为BC上一点,点M在AB上,点N在DC上,且
MN⊥DE,垂足为点F.
B
E C(N)B
图1
图2
(1)如图1,当点N与点C重合时,求证:MN=DE;
(2)将图1中的MN向上平移,使得F为DE的中点,此时MN与AC相交于点H.
①依题意补全图2:
②用等式表示线段MH,HF,FV之间的数量关系,并证明.
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3.(2024北京二中模拟预测)如图1,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,LABC=60°,D为AB边上一点,
DE⊥AB于D,连接BE,P为BE中点.
图1
图2
(1)连接PD、PC,判断PD与PC的数量关系,并直接写出∠DPC的度数;
(2)如图2,将ADE绕点A顺时针旋转度(0°<a<180).
①请你依据题意补全图形;
②在旋转过程中,∠DPC的度数是否发生改变?若不变,写出它的度数,并证明;若变化,请说明理由.
4.(2024北京师大附实验中学.零模)如图,已知ABC中,∠ABC=90°,LACB=a(0<a<90),点D为
线段BC上一点,连接AD,作射线AE使得∠DAE=90°-a·过点D作AD的垂线交AE于点F,连接CF
,取CF中点M,连接BM,DM.
(1)补全图形:
(2)求证:∠BAC=∠DAF:
(3)①判断△MBD的形状,并证明.
②直接写出∠MDB的大小(用a表示)·
5.(2024北京二中.一模)如图,在正方形ABCD中,将边AD所在直线绕点D逆时针旋转α度得到直线
DM,作点A关于直线DM的对称点P,连接CP、DP.
M
(1)依题意补全图形:
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(2)求∠DPC的度数:
(3)延长DP、CP分别交直线AB、AD于点E、F,试探究:线段DE、BE和AF之间的数量关系,并证明.
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PART
01
命题解码•定方向
北京中考数学第27题的核心特点是:图形在变,某些关键的角或线段关系却永恒不变。解题的关键,
就在于发现并证明这些“不变关系”。2025年旋转变换、线段关系探究、特殊角(45°)下的全等与
相似给定底角α的等腰三角形,绕顶点旋转线段较难(需多步推理)2024年旋转(180°-2)、垂直、
全等三角形、中点证明给定角MAN,绕点B旋转线段BC,作垂线难(新定义旋转角)
命题趋势:
1.旋转仍是绝对主线,但会“变形”。2.淡化特殊模型,强化“现场探究”。3.图形复杂度升级,多
图关联成常态。4.代数与几何深度融合。
2026年预测:旋转依然是绝对主线,但会从“证明等量关系”转向“探究运动过程中的最值或轨迹”。
·旋转+线段最值:图形旋转过程中,求某条线段的最小值或最大值。需先明确动点轨迹(往往是圆),
再利用“两点之间线段最短”或“点圆距离”求解。·旋转+扫过面积:求线段或图形在旋转过程中扫
过的区域面积.
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02
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>题型01探究数量关系<☒
折典例建模犁
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△ABC
1.(2026·北京海淀区北京交通大学附属中学一模)已知:
中,B=4C,∠B1C=90,直线MC上
中,
取一点D,连接BD,线段BD绕点B逆时针旋转9O°,得到线段BD,连接CD'交直线AB于G.
D'
D
B
图1
图2
图3
(1)喜欢思考问题的小捷同学,想探索图中线段CG和线段D'G的数量关系.于是他画了图1所示当D在
AC边上时的图形,并通过测量得到了线段CG与D'G的数量关系.你认为小捷的猜想是CG
D'G(填“>”,“=”或“<”);
(2)当D在AC边的延长线上时请你根据题目要求补全图2,并找出与∠BDC相等的角
(3)如图3,当D在边AC的反向延长线上时,写出CA,CDCD'的数量关系(用等式表示),并证明
【答案】(1)=
(2)见解析:∠ABD
CA2+CD2=CD2
(3)
见解析
【详解】(1)解:CG=D'G.
过点D作D'E⊥AB,于点E,
∠D'EB=∠BAD=90°,∠D'BE+∠BD'E=90°
∠DBD'=90°,
∠ABD+∠D'BE=90°,
∴∠BD'E=∠ABD
.D'B=DB,
△ABD≌AEBD'(AAS)
.D'E =AC.
∠A=∠D'EG,∠D'GE=∠AGC
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△4GC≌aD'GE(AAS
..CG=D'G:
A
D
(2)解:补全的图2如下:
D
B
图2
与∠BDC相等的角是∠ABD',
:∠DBD'=90
∠DBA+∠ABD'=90°.
,∠BAC=90°,
.∠DBA+∠BDC=90°,
,.∠BDC=∠ABD':
(3)4C4+CD2=CD
,证明如下:
如图3,过D4作D'M⊥AB,交AB延长线于点M,
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D
B
M
N
图3
∴.∠D'MB=∠BAD=90°
∠DBD=90°,
∴∠D'BM+∠ABD=90°,
:∠DBM+∠BDM=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,
∴.(2CA2+CD2=CD2
..4C42+CD2=CD2
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1截长补短:线段和差首选。在长边截取一段等于短边,再证剩余部分等于另一短边;或将短边延长至与
长边相等。2旋转集中:共顶点等线段时,旋转一个三角形可构造全等,将分散的边角集中到同一个三角
形。3勾股建模:出现平方和或直接问线段平方关系,立刻联想过某点作垂线构造直角三角形。4从特殊
到一般:动点问题先从特殊位置(中点、端点)猜结论,再推广到一般情况。
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2.(2025北京清华附中.一模)已知△ABE,将△ABE绕点4逆时针旋转(0<a<180)到△4CF,使得
点B的对应点C落在直线BE上.
B
B
E
图1
图2
(1)①依题意补全图1;
②若FC垂直BE,直接写出的值:
(2)如图2,过B作AC的平行线BD,与FE的延长线交于点D,FE交AC于点G,取FD的中点M和BC
的中点N,写出线段MN与FG的数量关系,并证明,
【答案】(1)(1)①作图见解答;②0=90°
2)MN=,FG,理由见解析
2
【详解】(1)解:①补全图形如图,
B
②由旋转得AB=AC,∠ABE=∠ACF,旋转角度为∠BAC=a,
∠ABC=∠ACB,
.∠ACF=∠ACB,
:FC垂直BE,
,∠BCF=∠ACF+∠ACB-2∠ACB=90°,
.∠ACB=45°,
,.∠ABC=∠ACB=45°
,∴.a=∠BAC=180°-∠ABC-∠ACB=90°:
(2)解:FG=2MN,理由如下:
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如图,连接GN并延长,交BD延长线于点H,连接EH,
E
BD∥AC,
∠NBH=∠GCN,
'BW=CN,∠BNH=∠GNC,∠NBH=∠GCN,
△NBH≌△NCG(ASA)
∴NH=NG,BH=CG,
由旋转得∠ACF=∠CBD,BE=FC,
BE=FC,∠GCF=∠EBH,BH=CG,
A△BHE≌aCGF(SAS
EH=FG,∠BHE=∠FGC,
:BD∥AC,
.∠FGC=∠EDH,
,∠BHE=∠EDH,
.ED=EH=FG,
.DM=FM,
..EM =GM,
.NH=NG,
∴NM是△GHE的中位线,
3.(2024北京朝阳一模)如图,在菱形ABCD中,∠BAD=120°,E是CD边上一点(不与点C,D重
合)·将线段AE绕点A逆时针旋转6O°得到线段AF,连接DF,连接BF交AC于点G.
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B
(1)依据题意,补全图形:
(2)求证:GB=GF:
(3)用等式表示线段BC,CE,BG之间的数量关系
【答案】(1)图见解析
(2)证明见解析
BC2+CE2=4BG2
3)
【详解】(1)解:如图:
C
B
(2)证明:连接BD,与AC相交于点O,如图:
B
':线段AE绕点A逆时针旋转60°得到线段AF,
.∠EAF=60°,AE=AF,
'在菱形ABCD中,∠BAD=120°,
AB=BC:∠BAC=∠CD=号∠BAD=60,B0=OD
.△ABC、△ACD是等边三角形,
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AC=AD,∠ACD=60°,
S∠CAE=∠DAF
∴.△ACE2AADF,
,.∠ADF=∠ACD=60°,
.DF∥AC,
BG BO
“GFOD'
BO=OD,
.GB=GF:
3BC2+CE2=4BG2
(3)解:
,理由如下:
:DF∥AC,BD⊥AC,
DF⊥BD,
在RtABFD中,
BD2+DF2=BF2=(2BG=4BG2
:△ABC是等边三角形,BO⊥AC,
<0c-48c=30.
cos30°=c0s∠0BC=OB=V5
BC 2'
BC-25O8
3
则BC2=B0,
则3BC2=4B02=(2B02=BD
3BC2+CE2=BD2+DF2=4BG2
即3BC2+CE2=4BG2.
4.(2025北京陈经纶中学分校零模)在△ABC中,已
∠ACB=a0°<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.
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图1
图2
(1)如图1,当a=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.
25
【答案】(1)5
(2)①图形见详解②AC+BC=2BE,理由见详解
【详解】(1)解:如图所示,过点D作DE⊥BC于点E,
B
由旋转可得AB=DB,
又:AB=CD,
:BD=CD,
·△BCD是等腰三角形,
.BE=CE=BC
:DBAC +DABC=90°,DDBE +DABC=90°,
∴.∠BAC=∠DBE
在△ABC和△DBE中,
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∠BAC=∠DBE
∠ACB=∠BED=90°
AB=BD
∴△ABC≌DBE(AAS
\AC=BE -1BC.
假设1C=x,则8C=2x,根据勾股定理得4B=√4C+5C-V5x
sin DBAC -BC =2x _25
AB5x 5
(2)解:①补全图形如图所示
B
D
②AC+BC=2BE,理由如下:
如图,延长DB到H,使HB=BD,连接HA,HC,
--M
B
是的中点,
D..E CD
BE是△HCD的中位线,
\HC =2BE,
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由题意知BD=BA,∠ABD=120°,
∴.BA=BH,∠ABH=60°,
△ABH是等边三角形,
.AH=AB=HB,∠AHB=60°,
又DACB=a=l20°,
\DACB+DAHB=180°,
.在四边形ACBH中,DHAC +DHBC=360°-(DACB+DAHB)=180°
如图,作HF⊥BC于F,作HG⊥AC交CA延长线于G,则DG=DHFB=90°,
又DHAG +DHAC=l80°,
\DHAG =DHBC,
在△HAG和△HBF中
∠G=∠HFB=90°
∠HAG=∠HBF
HA=HB
\△HAG≌△HBF(AAS)
∴.HG=HF,
又:HG^CA,HF^CB,
∴HC平分∠ACB,
∠ACH=60°,
在CH上截取CM=CA,连接AM则△ACM是等边三角形,
.AC=AM,∠CAM=60°,
由△HAB是等边三角形得∠HAB=60°,HA=BA,
DHAM -DBAC =60-DMAB,
在△AMH和△ACB中
AM=AC
∠HAM=∠BAC
AH=AB
\△AMH≌△ACB(SAS)
:MH BC,
.CM +MH =CH,CH=2BE,
AC +BC =2BE
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5.(2025·北京朝阳·一模)在正方形ABCD中,E为AD边上一点(不与点A,D重合),将线段CB沿直
线CE翻折,得到线段CF,连接FD并延长,与线段CE的延长线相交于点G,连接AG.
(1)依题意补全图形:
(2)求∠CGF的度数:
(3)用等式表示线段AG与DF的数量关系,并证明.
【答案】(1)见解析
(2)450
(3)DF=√2AG,证明见解析
【详解】(1)解:补全图形如图1所示:
图1
(2)解:设∠DCG=a
四边形ABCD是正方形,
∴.CB=CD,∠BCD=90°,
.∠BCG=90°-a,
·将线段CB沿直线CE翻折,得到线段CF,
CF=CB,∠FCG=∠BCG=90°-au,
∴.CF=CD,∠FCD=∠FCG-∠DCG=90°-2a
∠CDF=∠F=180°-FCD=45°+a,
2
∴.∠CGF=∠CDF-∠DCG=45°
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(3)解:DF=√2AG,证明如下:
如图2,作AH⊥AG,交FG的延长线于点H,连接BG.
H
图2
:AH⊥AG
.∠HAG=90°,
'四边形ABCD是正方形,
AB=AD,∠BAD=90°,
∴.∠HAG+∠GAD=∠BAD+∠GAD,即∠HAD=∠GAB,
·将线段CB沿直线CE翻折,得到线段CF,
GB=GF,∠GBC=∠F,
∠ABG=90°-∠GBC,∠ADH=90°-∠CDF=90°-∠F,
∴.∠ABG=∠ADH
∴.△ABG≌ADH(ASA)
.AG=AH,GB=HD,
∴△AGH是等腰直角三角形,GF=HD,
.GH=2AG
.DF =GF-DG=HD-DG=HG=2AG
:DF=2AG.
>题型2最值问题
折典例建模翠
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6.(2026北京八一教育集团,零模联考)如在△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,BC绕点C顺时针旋转
角度a(0°<a<360°)得到DC
D
图1
图2
图3
(1)如图1,若a=30°,连接AD交BC于点E,若AC=6,求DE的长:
(2如图2,若0<a<90°,CF平分∠BCD交AD于点F,连接BF,过点C作CG⊥AD,在射线CG上取
点G使得∠BGC=45°,连接BG,请用等式表示线段CG、CF、BF之间的数量关系并证明:
3)如图3,若BC=8,点P是线段1B上一动点,将CP绕点P逆时针旋转0°得到Q,连接40,M为
CP
90°,QP
AQ
AQ的中点,当2CM+CQ取得最小值时,请直接写出△ABM的面积.
【答案】25
②CG=BF+V2cF
见解析:
(3)8.
【详解】(1)解:由旋转可得∠BCD=0a=30°,CB=CD=CA,
.∠CAD=∠CDA,∠ACD=90°+30°=120°,
,∴.∠CAE=∠D=∠BCD=30°,
..DE =EC,AE=2EC,
在Rt△AEC中,AC2+EC2=AE2,
6+EC2=(2BC2,
..EC=23
DE-EC-AC
3
(2)证明:连接BD,AD与CG交于点O,如图2,
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图2
由旋转可得∠BCD=a,CB=CD=CA,
,.∠CBD=∠CDB=90°-a,∠ACD=90°+a,
CF平分∠BCD,
A∠BCF=∠DCF=20,
1
:aBCF≌aDCF(SMS)
.BF DF,
,∴.∠FDB=∠FBD,
CG⊥AD,
°∠G0D=∠F0c=90,∠4CG=∠DCG=45°+)a,
2
:∠0Cr=∠DCG-∠FCD=45+a-a=45°,
1
1
:∠0CF=∠0FC=45°,
,∴.△OFC是等腰直角三角形,
OC=OF=CF
2
∠FDC=∠OFC-∠FCD=45°-Ia
.∠FDB=∠FBD=45°,
:∠BGC=45°,∠GOD=90°,∠FDB=45°,
∴G、B、D三点共线,且△OGD是等腰直角三角形,
∴OG=OD,
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CG-OG+0C-OD+0C-OF+FD+0C-CF+CF+BF
2
2
整理得CG=V2CF+Br
3)知图,过P作PH LAC交4C于,交0于O,过0作0H1PH交PH于G,延长CM交手
交“
N延长CB至E,使CB=BE=8,过A作
F⊥QG、QG
于F,
E
N
B
F
图3
CP
OP
,将绕点P逆时针旋转90°得到,
CP=QP∠CPQ=90°
QH⊥PHPH⊥AC
∠CPQ=∠PHC=∠PGQ=90°∠HPC=∠PQG=90°-∠GPQ
aPHC≌aQGP(AMS
PH=GO GP=CH
设GP=CH=a,
∠ACB=90°,AC=BC=8,
∴AH=AC-CH=8-a,∠BAC=∠APH=45°,
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AH=PH=GO=8-a
,∴.GH=GP+PH=8=BC,
四边形BCHG是矩形,
OG
CB⊥QGHC=BG=a
点B在上,
四边形ACBF是正方形,
..BF=AF=8,
AH=GQ=8-a∠AHP=∠PGQ=90°∠GOQ=∠AOH
△AHO≌△QGO(AAS)
OH=0G OA=00
AO
∴0为的中点,
AQ
M为的中点,
1
M与0重合,S.4v=2S0,
..MG=MH =OG=OH,
△NMG≌△CMH(ASA
∴.CM=MN,NG=CH=a,
CN=2CM NO=NG+GO=8-a+a=8=AC
ACON
四边形
是平行四边形,
CO=AN
,CB=BE=8CB⊥QG
∴.CN=NE,
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2CM+CO=CN+AN=AN+NE2AE
2CM+CO
当A、N、E三点共线时
取得最小值,此时△1FN≌aEBN
.FN=BN=BF =4=2a
∴a=2,
GB=a=2 GO=8-a=6
BO=CO-BG=4
1
11
BQ.AF=1x4x8=8
4
~研考点通技法
1.确定运动轨迹:先明确动点是怎么运动的。常见的有:·直线型:点在某线段或直线上滑动。·圆弧
型:一个点绕固定点旋转,它的路径就是圆(或圆弧)。2.明确目标线段:想清楚要求的是哪条线段的
最值,以及它的两个端点谁是动点、谁是定点。3.转化或构造:将目标线段与一个已知定长或特殊位置
(如垂线段最短、点圆距离、三点共线)联系起来。4.计算求解:在确定的最优位置,利用勾股定理、
相似或三角函数算出最终长度。
破类题提能力、
7.(2024北京·模拟)如图,在等边△ABC中,D是BA的延长线上一动点,连接CD,点E在线段CD上
(不与端点重合),将射线BE绕点B逆时针旋转60°得到的射线与射线CA交于点F.
图1
备用图
(1)依题意补全图1,并证明∠BFC=∠ABE:
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(2)若AF-AD=BC,判断点E的位置,并证明.
(3)在(2)的条件下,连接AE.若等边△ABC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AD的长(用含a的式子表示)
【答案】(1)详见解析
(2)点E为CD的中点,证明见解析
3)50
【来源】2024年北京市中考数学模拟猜题卷01
【分析】(1)依题意补全图形,由等边三角形的性质,可得∠EBF=60°,从而得到
∠FBA+∠AB=60,∠FB4+∠BFC=∠B4C=60°,即可解答:
(2)过点D作DG∥BC,交BE的延长线于点G,可证∠BAF=∠BDG,由N-AD=BC,可得
AF-DB,可证明△B42△CDB,可得到BA-DG,即可得△EG≌△CEB,即可解答:
(3)取BC的中点N,连接EN,过C作CP⊥AE交AE延长线于P,可得EN是△CBD的中位线,从而
得到E在过N且与BD平行的直线上运动,当AE⊥EN时,AE最小,可证明△AED≌aPEC,即可解答.
【详解】(1)解:补全图形如下:
证明:,△ABC是等边三角形,
,.AB=BC,∠ABC=∠B4C=60°,
由旋转的性质得:∠EBF=60°,
∴.∠FBA+∠A8E=60°,
∠FB4+∠BFC=∠B4C=60,
.∠BFC=∠ABE;
(2)解:点E为CD的中点,理由如下:
过点D作DG∥BC,交BE的延长线于点G,如图:
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-------5G
:∠BDG+∠A8C=180,
:∠ABC=60°,
∠BDG=120°,
.∠BAC=60°,
,.∠BAF=120°,
∠BAF=∠BDG,
.AF-AD=BC.
∴.AF=AD+BC=AD+AB=B,
由(1)得∠BFC=∠ABE,
△BAF≌△GDB|ASA)
∴.B4=G,
.BC=DG,
:DG∥BC,
,.∠G=∠EBC,∠GD正E=∠ECB.
ADEG≌ACEB(ASA
..DE =CE,
点E为CD的中点;
(3)解:取BC的中点N,连接EN,过C作CP⊥AE交AE延长线于P,如图:
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由(2)知E为CD中点,
:EN是△CBD的中位线,
∴EN∥BD,即E在过N且与BD平行的直线上运动,
当AE⊥EN时,AE最小,
BD⊥AE,
.∠GP=∠PAB-∠CA8=90°-60=30,
1」
、P三上三白
在△AED和△PEC中,
∠EAD=∠EPC,∠AED=∠PEC,ED=EC,
AED≌APEC(AAS)
1
..AD=P=
【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,
8.(2025北京四中二模)如图所示,四边形ABCD为菱形,AB=2,∠ABC=60°,点E为边BC上动点
(不含端点),点B关于直线AE的对称点为点F,点G为DF中点,连接AG.
(1)依题意,补全图形:
(2)点E运动过程中,是否可能EFAG?若可能,求BE长;若不可能,请说明理由:
(3)连接CG,点E运动过程中,直接写出CG的最小值,
A
⊙
【答案】(1)见解析:(2)不可能,见解析:(3)
3-1
【详解】解:(1)图形如图1所示:
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B
D
C
图1
(2)如图1中,结论:不可能
理由:连接BD
,四边形ABCD是菱形,
LABC=∠ADC=60°,AB=AD,
∴LADB=∠BDC=30°,
',点B关于直线AE的对称点为点F,
,AF=AB=AD,∠AFE=∠ABE=60°,
点G为DF中点,
∴FG=DG,
..AGLDF,
若EF/IAG,则EF⊥DE,
∴LEFG=90°,
∴LAFG=30°,
:LAFD=∠ADF,
∴LADF=30°,
LADB=∠ADF,此时点F与B重合,不符合题意,
不可能存在EF/IAG
(3)如图2中,取AD的中点T,连接GT,CG,CT,AC
G
图2
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,四边形ABCD是菱形,
LB=∠ADC=60°,DA=DC,
∴△ACD是等边三角形,
AT=TD,
∴CT⊥AD,
√5
.∴CT=CD.sin60°=
AG⊥DF,
∴LAGD=90°,
AT=TD,
∴TG=2AD=1,
CG≥CT-GT,
coe
-1,
CG的最小值为
-1.
9.(2025北京石景山一模)如图,点E是正方形ABCD内一动点,满足∠AEB=90°且∠BAE<45°,过
点D作DF⊥BE交BE的延长线于点F.
(1)依题意补全图形:
(2)用等式表示线段EF,DF,BE之间的数量关系,并证明:
(3)连接CE,若B=25,请直接写出线段CE长度的最小值.
y
D
E
B
【答案】(1)见解析:(2)EF=DF+BE,证明见解析:(3)CE的最小值为
-5
【详解】解:(1)依题意补全图形,如图,
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D
B
(2)线段EF,DF,BE的数量关系为:EF=DF+BE,
理由如下:如图,过点A作AMLFD交FD的延长线于点M,
M
D
:LM=∠F=∠AEF=90°,
,四边形AEFM是矩形,
∴LDAE+LMAD=90°,
:四边形ABCD是正方形,
∴LBAE+LDAE=90°,AB=AD,
∴LBAE=∠MAD
又:∠AEB=∠M=90°,
,∴△AEB=△AMD(AAS)
,∴BE=DM,AE=AM,
矩形AEFM是正方形,
..EF=MF,
.MF=DF+DM,
,∴EF=DF+BE:
(3)如图,取AB中点O,连接OC,
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E
B
B25
0B5
,∴0C=VOB2+BC2
=5,
LAEB=90°,
点E在以O为圆心,OB为半径的圆上,
∴当点E在OC上时,CE有最小值,
CE的最小值为3-V5
10.(2023·北京海淀首师大附中三模)如图1,P是正方形ABCD边BC上一点,线段AE与AD关于直线
AP对称,连接EB并延长交直线AP于点F,连接CF
C
B C
D
图1
备用图
(1)补全图形,求∠APFE的大小:
(2)用等式表示线段CF,BE之间的数量关系,并证明;
(3)连接CE,G是CE的中点,AB=2,若点P从点B运动到点C,直接写出DG的最大值.
【答案】(1)45°
(2)BE=c
,证明见解析
B2+1
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【详解】(1)解:补全图形如图1,
B
C
P
E
D
图1
,线段AE与AD关于直线AP对称,
∠DAF=∠EAF=∠I+∠2,AB=AE,
∠A5B=∠ABE=180°-4=90-
2
2·
.'∠DAF+∠2=2∠2+∠1=90°
∠APE=180-∠E4-∠AEB=90-22+24=45
∠AFE为45°:
(2)解:
BE=2CF
,证明如下:
如图2,连接DF,DB,连接DE交AF于H,
F
E
图2
由对称的性质可得,DF=FE,∠AFD=∠AFE=45°,DE⊥AF,
∴.∠DFE=90°,∠FHD=90°,
∴△DEF是等腰直角三角形,
,∴.∠FDE=45°,
∠CDB=45°,
,∴∠CDB-∠FDB=∠FDE-∠FDB,即∠CDF=∠BDE,
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CD
又:BD
Cos45°=DF
BE·
..ACDFABDE,
CF CD
BEBD2,解得BE=V2CF,
BE=√2CF
(3)解:如图3,连接AC,BD,交点为O,
D
图3
由正方形的性质可得AD=AB=2,∠ADB=45°,O为AC的中点,
DO=AD·cOS∠ADB=V2AE=AD=2
又,G是CE的中点,
.OG是△ACE的中位线,
1
0G=
AE=1,
由题意知,E在以A为圆心,以2为半径的4的圆上运动,
∴G在以O为圆心,以1为半径的4的圆上运动,如图3,
∴当DO、G三点共线时,DG最大,
DG=DO+0G=2+1
DG
最大值为5+1
>题型03含相似的几何证明<《
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折典例建模里、
∠OPQ=0
,点1在P吧上,过点4作P0的平行线,与
OPQ
11.(2024北京广渠门中学.二模)如图,
的平分线交于点B,M为PB的中点,点C在PM上,(不与点P,M重合),连接AC,将线段AC绕点
A顺时针旋转I80°-a,得到线段AD,连接BD
O
①
①①直接写出线段与1B之间的数量关系:
②用等式表示线段BD,BM,MC之间的数量关系,并证明:
(2)连接DC并延长,分别交AB,PO于点E,F,过点M作OP的垂线,交DC于点N.依题意补全图
形,用等式表示线段CF,CN,E之间的数量关系,并证明.
【答案】(1)
①AP=AB
理由见解析:
②BD+MC=BM
,证明见解析:
(2)CN=NE+CF,理由见解析.
【详解】(1)
①AP=AB,理由如下:
由题意得:OP∥AB,
∠OPB=∠PBA,
:PB平分
∠OPQ
.∠OPB=∠BPA,
,.∠PBA=∠BPA,
∴AP=AB;
②BD+MC=BM,
证明:由题意得:OP∥AB,
∠BAQ=∠OPQ=a
∠PAB=180°-∠BAQ=180°-a
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由旋转的性质可得:∠CAD=180°-a,AC=BD,
,.∠PAB=∠CAD
,.∠PAB-∠CAB=∠CAD-∠CAB,即∠PAC=∠BAD,
AP=AB,
÷aPAC≌BAD(SAS)
·BD=PC,
:M为PB的中点,
.MB=MP,
.DB+CM=PC+CM=PM=BM:
(2)补全图形如图所示:
B
G
H
D
C
A
Q
连接DC并延长,分别交AB,PO于点E,F,过点M作OP的垂线,交DC于点N,
CN=NE+CF,理由如下:
在PO上截取PH=BE,连接CH,
由(L)可得△PMC≌aB1D(SAS,
.∠APC=∠ABD,BD=PC,
PB平分
∠OPQ
.∠OPB=∠BPA,
∴∠HPC=∠EBD
△PCH≌△BDE(SAS)
DE=CH,∠PHC=∠BED,
OP∥AB,
,∴.∠OFE=∠BED,
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∠HFC=∠FHC,
..CF=CH=DE,
OP∥AB,MN⊥OP,
.MN⊥AB,
在BM上截取BI=BD,由(I)可得:BD+CM=BM,
.BI+IM BM,
..CM=IM,
OP∥AB,
∠OPB=∠PBA,
,∠OPB=∠BPA,∠APC=∠ABD,
..DABD =DPBA,
△BEI≌△BED SAS)
CM_CN=1
EI=ED'IM ND
BE垂直平分ID,即D⊥AB,
.MN∥ID,
∴.CN=ND=NE+ED=NE+CF
研考点通技法
!1.先找“确定“的角:公共角、对顶角、已知等角(由旋转/平行得到)往往是突破口。用铅笔标出所有
相等角,相似三角形通常就“浮出水面”了。2.利用旋转造相似:共顶点且相等的线段(如旋转产生的
对应边),常能构造出“手拉手”相似模型。例如,将三角形绕顶点旋转后,新图形与原图形中隐含着一
对相似三角形。3.借助中间比例:直接证明相似困难时,通过等量代换找到比例关系。有时需要引入两
个中间相似比来传递。
破类题提能力、
12.(2025·北京二中一模)在△ABC中,AB=AC,D是△ABC外一点,且∠BAC=∠BDC=Q,将射线
AD绕点A顺时针旋转C,与BD相交于点E.
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图1
图2
(1)如图1,探究∠AEB和∠ADC的数量关系并证明:
(2)如图2,当a=90°时,过点E作EG∥AD交BC于点G,射线AD与射线BC相交于点F.请补全图形,
写出FG与AB的数量关系,并证明.
【答案】(1)∠AEB=∠ADC,证明见解析
GF=2AB
(2)图见解析,
,证明见解析
【详解】(1)∠AEB=∠ADC,证明如下:
:∠BAC=∠BDC,
A,B,C,D四点共圆
∠ABD=∠ACD,
:∠BAC=∠DAE,
∴.∠BAE=∠CAD」
∴.∠AEB=∠ADC,
(2)GF=2AB
,证明如下:
在BD上取点M使得MD=DC,连接CM,过C作CN⊥DF于N,
D
M
同(1)可得∠DBC=∠DAC,
由题意得△DAE,ACDM为等腰直角三角形,
,.∠ADE=∠DMC=45°,
.∠ADC=∠BMC=135
∴△ADC~△BMC,
BM_CM-
AD DC
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.BM=2AD=ED
∴.BE=MD=DC=CN,
又'∠BEG=∠CNF,∠EGB=∠F
∴ABEG兰ACNF,
..BG=CF,
..BC=GF.
BC=2AB,
.GF=2AB
△ABC
13.(2024北京西城一模)在
中,
∠ABC=∠ACB=45°AM⊥BCM,D
C于点M,D是射线B上的动
点(不与点A,B重合),点E在射线AC上且满足.AE=AD,过点D作直线BE的垂线交直线BC于
点F,垂足为点G,直线BE交射线AM于点P.
K
B
M
D
图1
图2
(1)如图1,若点D在线段AB上,当AP=AE时,求∠BDF的大小:
(2)如图2,若点D在线段AB的延长线上,依题意补全图形,用等式表示线段CF,MP,AB的数量关系,
并证明
【答案】(1)67.5°
CF=2MP+√2AB
2
证明见解析
【详解】(1)解:如图4.
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分
B
图4
:在△ABC中,∠ABC=∠ACB=45°,
AB=AC,∠BAC=90°,∠1+∠2=90°
:AM⊥BC于点M,
A3=∠B1C=459,BM=CM.
2
.AP=AE,
∠2=180°23_180°,45°=67.50
2
2
:DF⊥BE于点G,
,1+∠BDF=90°,
∴∠BDF=∠2=67.5°.
(2)解:补全图形,如图5.
G
F
Mh
E
图5
CF=2MP+√2AB.
Q∥AP
BE
证明:如图4,作
交于点Q.
CQ∥AP
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.△BMP∽aBCQ
MP BM
CO-BC'
BM=CM,AM⊥BC,
CQBC-2'∠BC0=∠AMC=90
MP BM 1
.CQ=2MP,∠5=180°-∠ACB-∠BCQ=45.
:∠4=∠ABC=45°,
∠4=∠5,
:∠DBG=∠ABE,DG⊥BE于点G,∠BAC=90°,
∴∠D=∠E
AD=AE,AB=AC,
AD-AB=AE-AC,即BD=CE.
.ABDF≌aCEQ
:BF=CO.
CF BF+BC,BC=2AB,
∴.CF=CQ+V2AB=2MP+√2AB.
14.(2025北京东城二模)如图,在菱形ABCD中,∠BAD=60°,E是AB边上一点(不与A,B重合),
点F与点A关于直线DE对称,连接DF.作射线CF,交直线DE于点P,设∠ADP=a.
D
E
(1)用含a的代数式表示∠DCP:
(2)连接AP,AF.求证:△APF是等边三角形:
(3)过点B作BG⊥DP于点G,过点G作CD的平行线,交CP于点H.补全图形,猜想线段CH与PH之间
的数量关系,并加以证明
【答案】(1)∠DCP=a+30
(2)见解析
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(3)CH=PH,证明见解析
【详解】(1)解::点F与点A关于直线DE对称,∠ADP=a,
,AD=DF,∠PDF=∠ADP=a,
在菱形ABCD中,∠BAD=60°,
AD=CD,AB∥CD,
.DF=CD,∠ADB=180°-∠BAD=120°,
∠DCP=∠CFD
:∠CDF=∠ADC-∠ADP-∠PDF=120°-2a,
∠DCP=∠CFD=)180°-∠CDF)=30P+a,
即∠DCP=a+30°:
(2):点F与点A关于直线DE对称,
AP=FP,∠DPF=∠DPA,
.△APF是等腰三角形,
',∠CFD=30°+a=∠DPF+∠PDF=∠DPF+a,
∠DPF=30°,
.∠DPF=∠DPA=30°,
∠APF=60°,
.△APF是等边三角形:
(3)如图所示,猜想CH=PH,证明如下:
过点B作BGL DP
于点G,过点G作CD的平行线,交CP于点H.连
CP
PB.BD
y
D
EG
B
:△APF是等边三角形,
AF=AP,∠PAF=60
∠PAF+∠BAF=60°+∠BAF=∠BAD+∠BAF,
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∴∠PAB=∠FAD,
.DA=BA,
aDAF≌BAP(SAS)
..DF =PB,
AB=AD,∠BAD=60°
.△ABD是等边三角形,
.BD=AB=AD=DF=PB,
BG⊥DP于点G,
.PG=GD,
CD∥GH,
PH_PG=1.
·CHGD
.CH=PH
15.(2024北京门头沟二模)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,D是BC的中点,过点C作CE⊥AD,交
AD于点E,交AB于点F,作点E关于直线AC的对称点G,连接AG和GC,过点B作BMLGC交GC的
延长线于点M.
公
F
D
B
(1)①根据题意,补全图形:
②比较∠BCF与∠BCM的大小,并证明.
(2)过点B作BN⊥CF交CF的延长线于点N,用等式表示线段AG,EN与BM的数量关系,并证明.
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【答案】(1)LBCF=BCM,见解析;
2EN2=AG·BM
(2
【详解】(1)①如图,
A
G
F
⊙
C
D
M
②:LACB=90°,
∴.LACG+∠BCM=LACE+LDCM=90°,
点G与点E对称,
∴LACE=LACG,
∴LBCF=BCM:
(2)如图,过点B作BNLCF交CF的延长线于点N,连接DN,
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E
F
B
D
M
CN⊥BN,点D为BC的中点,
..DN=CD=BD,
CE⊥AD,
∴CE=NE,
',∠BCF=BCM,BN⊥CN,BM⊥CM,
∴BN=BM,
.BC=BC,
∴△BCN=△BCM(HL),
∴.CM=CWN=2EN,
由轴对称得AG=AE,∠CAG=LCAE,
:LACG+LBCM=LACG+LCAE=90°,
∴LCAE=LBCM,
LAEC=LBMC,
∴△4EC~△CMB,
AE CM
AG 2EN
CE-BM,即EN=BM,
2EN2=AG·BM
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>题型04几何与相似三角形综合<《
折典例建模理
16.(2025北京昌平,二模)如图1,△ABC中,AB=AC,点P为线段BC上一点,∠BAP的平分线交
BC于点E,∠PAC=Qa,将线段EC绕点E顺时针旋转a,与射线AP交于点D.
y
B4
图1
图2
(1)求证:AD=AC:
∠BAC=60
、BD
F
(2)若
,如图2,连接CD,连接BD交射线1E」
于点
①补全图形:
②判断BD,CD与AF之间的数量关系,并证明.
【答案】(1)见解析
BD+CD=AF
(2)①见解析:②2
,证明见解析
【详解】(1)解:AB=AC,
∠B=∠C.
:在△EPD和△APC中,∠PED=∠PAC=a,∠EPD=∠APC,
∴.∠D=∠C=∠B
AE平分∠BAP,
∴.∠BAE=∠DAE
在△ABE和△ADE中,
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∠B=∠D
∠BAE=∠DAE
AE=AE
△ABE≌△ADE(AAS)
.AB=AD=AC:
(2)解:①如图,
B
E
F
D
3BD+CD=AF
②判断:2
证明:如图,在线段AF上取一点G,使得∠DBG=60°,连接DG.
P
B
F
D
:∠BAC=60°,AB=AC,
.△ABC是等边三角形,
,.∠ABC=60°,AB=BC
,AB=AD,∠BAE=∠DAE,
.AF⊥BD
∴AF是BD的垂直平分线。
.BG=DG
:∠DBG=60°,
∴△BDG是等边三角形.
..BG=BD
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∠ABC=60°,
∴.∠ABG=∠CBD.
∴.△ABG≌△CBD(SAS)
..AG=CD
在RIABFG
∠BFG=90°
中,
:∠GBF=60°,
.FG=BF.tan60°=√3BF
FG=
BD
2
3BD
+CD=AF.
2
研考点通技法✉
模型一:已知特殊角·直接利用特殊角的三角函数值,表示边长比例,简化计算。模型二:已知三角函数
值将该角放入直角三角形中,对边与邻边比例即为已知值,通常设为k表示两边长。模型三:旋转+三
角函数旋转角已知时,在旋转产生的等腰三角形中作高,利用顶角三角函数求底边或腰长。
破类题提能力
17.(2024北京师达中学.零模)如图,△ABC是等腰直角三角形,∠BAC=90°,AB=AC,D是AB的
中点,连接CD,过A作AE⊥CD于点G,与BC交于点E.
A
G
B
E
(1)求tan∠CAG的值:
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(2)F是线段GC上一点,且∠GAF=45°,过点F作AF的垂线交BC于点H,请在图中补全图形,用等式
表示HB和HC的数量关系,并证明.
【答案】(1)tan∠CAG=2;
(2)HB=HC.见解析
【详解】(1)解:∠BAC=90°,AE⊥CD,
∴.∠DAC=∠DGA=90°
又∠ADG=∠CDA,
:△ADG∽△CDA,
.DG:AD=AG:AC,
即DG:AG=AD:AC,
:点D为AB的中点,AB=AC,
:.AC=2AD,
AD:AC=1:2,
.DG:AG=1:2,
设DG=a,AG=2a,
在Rt△ADG中,DG=a,AG=2a,
由勾股定理得:D=VDG+AG=5a
.AB=AC=2AD=25a,
在Ria1CG中,AG=2a,AC=25a
由勾股定理得:
CG=AC2-AG2=4a
tan∠C4G=CC-4扣=2
AG 2a i
(2)解:补全图形如下图所示,HB=HC,证明如下:
D
G
E
C∠GAF=45°AG⊥CD
.△AGF为等腰直角三角形,
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,AG=GF,∠AFG=45°,
HF⊥AF,
∴.∠GFH=∠AFG=45°
·∠HFC=∠CFA=135°,
设DG=a,
AG=2a CG=4a AC=AB=25a
由(1)可知:
..GF=AG=2a,
..CF=CG-GF=4a-2a=2a,
在Rt△AGF中,∠BAC=90°,GF=AG=2a,则∠ACB=45°,
由勾股定理得:4F=VGF2+AG=2V2a
在Rt△ABC中,AC=AB=2N5a,
由勾股定理得:
BC=√AB2+AC2=2N10a
∠GFH=45°,∠ACB=45°,
∠FHC+∠FCH=L45°,∠FCH+∠FCA=45°,
∴.∠FHC=∠FCA
又∠HFC=∠CFA=135°,
△HFCn△CFA,
..HC:AC=CF:AF,
即HC:2W5a=2a:2W2a,
.HC=10a,
:BC=2W10a,
HB=BC-CH=210a-√oa=√10a,
∴.HB=HC
18.(2024北京海淀一模)在△ABC中,∠ACB=90°,∠ABC=30°,将线段AC绕点A顺时针旋转
a(0°<a≤60)
得到线段1D.点D关于直线C的对称点为E.连接1E,
BC
AE DE
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D
D
B
dc
图1
图2
(1)如图1,当a=60°时,用等式表示线段AE与BD的数量关系,并证明:
(2)连接BD,依题意补全图2.若AE=BD,求Q的大小
AE=3BD
【答案】(1)
证明见解析:
(2)a=30°.
【详解】(1)解:线段1E与BD的数量关系:
AE=3BD
证明:连接BE,如图1.
:点D,E关于直线BC对称,
∴.直线BC是线段DE的垂直平分线.
.BD=BE
∴.∠DBC=∠EBC=30°.
∠DBE=60°.
∴.△DBE是等边三角形.
D
B
E
图1
.BD=BE=DE∠BDE=∠BED=6O
△ABC中,∠ACB=90°,∠ABC=30°,
:AB=2AC
依题意,得AD=AC,点D在AB上
∴.AB=2AD
.BD=AD
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.DE=AD
∴.∠DAE=∠DEA=30°.
∠BEA=90°.
AE
:在Rt△ABE中,BE
=tan∠ABE=tan60°=√5
AE=√3BE
:AE=3BD
(2)解:依题意补全图2,如图.
B
图2
方法一:延长AC至F,使CF=AC,连接BF,BE,EF,CD,CE,如图2.
∠ACB=90°,
.AB=BF.
∠BAC=60°,
∴.△ABF是等边三角形。
AB=AF=BF,∠BFC=60°.
:点D,E关于直线BC对称,
∴.直线BC是线段DE的垂直平分线.
∴BD=BE,CD=CE.
.∠DCB=∠ECB
:∠ACB=∠DCF=90°,
∴,∠DCA=∠ECF
.AC=FC,
∴.△DAC≌△EFC
∴.∠CAD=∠CFE
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.AE BD,
:.BE=AE,
:EF=EF,BF=AF,
∴.△BEF≌△AEF
∴.∠BFE=∠AFE=30°
∴.∠CAD=∠AFE=30°.
=30°.
方法二:如图3,取AB中点F,连接DF,BE,CD,CE,设∠DBC=B.
D
点,关于直线
对称,
B
图3
.·DE
BC
∴.直线BC是线段DE的垂直平分线.
∴BD=BE,CD=CE
∴∠DBC=∠EBC=B.
.∠EBA=30°+B,∠DBA=30°-B
.AE BD,
.AE=BE
∴.∠EAB=∠EBA=30°+B
∠ACB=90°,∠ABC=30°,
∠BAC=60°.
.∠EAC=30°-阝
∴.∠EAC=∠DBA
由(1)可得AB=2AC.
:F为AB中点,
.AB=2AF=2BF
.AC=AF=BF
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AC=BF,∠EAC=∠DBA,AE=BD,
∴.△ACE≌△BFD
∴.CE=FD
.CD=FD
.AD=AD,AF=AC,
.△ADF≌△ADC
∴,∠FAD=∠CAD=30°.
∴.0=30°
19.(2025北京房山一模)如图,正方形ABCD中,点E是边BC上的一点,连接AE,将射线AE绕点
A逆时针旋转9O°交CD的延长线于点F,连接EF,取EF中点G,连接DG.
D
C
E
(1)依题意补全图形:用等式表示∠ADG与∠CDG的数量关系,并证明:
2)若DG=V2DF
用等式表示线段BC与BE的数量关系,并证明.
【答案】(1)补全图形见解析,∠ADG=∠CDG,理由见解析
(2)BC=3BE,理由见解析
【详解】(1)补全图形如下:
D
C
G
,理由如下:
E
B
∠ADG=∠CDG
连GA,GC,
,四边形ABCD为正方形
AD=DC=BC=AB,∠ADC=∠DAB=∠B=∠DCB=90°
,将射线AE绕点A逆时针旋转90°交CD的延长线于点F
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∴.∠EAF=90°
在RtAEF和RILACFE中,
AG-CG-FE
在△ADG和ACDG中
「AD=DC
DG=DG
AG=CG
,△ADG△CDG(SSS)
·.∠ADG=∠CDG
(2)BC=3BE,理由如下:
过G作NG⊥AD于点N,设EF与DA交于M
∠ADG=∠CDG,∠ADC=90°
由(1)知
∠ADG=号x90°=450
2
∴.∠ADG=∠DGN=45°
DN-GN-sin45x DG=DG
2
DG=V2DN =2NG
DG=DF
,∴.NG=DF=DW
由(1)知:∠B=∠ADC=∠ADF=90°,AD=AB
∠DAF=∠BAE=90°-∠DAE
片ADF =ABE(ASA
DF=BE=NG=DN.AE=AF
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,∠FDA=∠DNG=90°
DF IING
“四边形DFNG为平行四边形
DM=a-0N-专G
AE=AF,G EF
为的中点
,AG⊥EF
·.'∠FMN=90°+∠MFD=90°+∠MAG
∴.∠DFM=∠MAG
∴.tan∠DFM=
_DM=。=tan∠MAG=WG
DF DN
AN即AN=2NG
.AD=DN+AN DN+2NG=DN+2DN=3DN =3DF =3BE
.AD=BC
∴BC=3BE
D
C
G
B
20.(2024北京西城二模)如图,在△ABC中,边AB绕点B顺时针旋转a(0°<a<180°)得到线段
BD,边AC绕点C逆时针旋转I80°-a得到线段CE,连接DE,点F是DE的中点.
B
B
D
A
备用图
(1)以点F为对称中心,作点C关于点F的对称点G,连接BG,DG.
①依题意补全图形,并证明AC=DG;
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②求证:∠DGB=∠ACB:
(2)若u=60°,且FH⊥BC于H,直接写出用等式表示的FH与BC的数量关系.
【答案】(1)①补全图形见解析,证明见解析;②见解析
FH-5BC
(2
4
【详解】(1)①依题意补全图形如图所示:
证明:点F是DE的中点,
..DF =EF,
点C关于点F的对称点为G,
..CF=GF,
又,∠DFG=∠EFC,
,'△DFG≌△EFC,
..DG=CE,
由旋转的性质可得:AC=CE,
..AC DG:
B
H
D
∠ACB=x,ABC=y
∠BAC=180°-x-y
②证明:设
则
在四边形BDEC中,∠BDE+∠CED=36O°-∠DBC-∠BCE
=360°-(a+x+y+180°-)
=180°-x-y,
由(1)①得△DFG≌△EFC,
:∠CED=∠GDF,
∠BDE+∠GDF=180°-x-y
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∠BDG=∠BAC,
又BD=BA,DG=AC,
,△BDG≌△BAC(SAS)
∠DGB=∠ACB:
(2)解:连接AD,BF,如图,由题意得∠DBA=a=60°,
:△BDG=△BAC,
.∠DBG=∠CBA,
,∴,∠GBC=∠DBA=60°,
.BG=BC,
,△BGC是等边三角形,
.∠BCF=∠GBC=60°,
:点F是CG的中点,
BF⊥CG,∠CBF=∠CBG=30°,
2
1
CF=BC,
2
FH⊥BC,∠BCF=60°,
FH-CF.sin60=5CF=5Bc
2
4
∴FH与BC的数量关系是
PH
-BC
4
D
A
F
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☑PART
03
实战刷题•冲高分
(建议用时:50分钟)
刷模拟、
1.(2026北京丰台一模)如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB>AC,D为AC的中点,过点D作
DELAC,交BC于点E,点F在线段DE上,且DF=4C,连接
(1)求证:AF平分∠BAC:
(2)连接BF,将射线FB绕点F顺时针旋转90°,交CA的延长线于点G.
①依题意补全图形:
②用等式表示EF,AF与CG之间的数量关系,并证明
【答案】(1)见解析
2)①见解析;②CG=2EF+V2AF
证明见解析
【来源】北京市丰台区2026年中考一模考试数学试题
【详解】(1)证明::点D为AC的中点,
.AD=1AC
2
DF=1AC
2
:AD=DF,
.∠DAF=∠AFD
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:DE⊥AC,∠BAC=90°
:∠BAC=∠EDC=∠ADF=90°,
,AB∥DE
,∴∠BAF=∠AFD,
,.∠BAF=∠DAF,
∴AF平分∠BAC,
(2)解:①如图即为所求:
G
H
B
E
②数量关系:
CG=2EF+2AF
.证明如下:
如图:连接CF并延长交AB于点H.
G
A
4
D
H
B
E
点D为AC的中点,DE⊥AC,
..AF=CF,AD=CD,
又:AF平分∠BAC,∠BAC=90°,
.∠DAF=∠DCF=45°,
.∠CFD=∠AFD=45°.
∴.∠AFC=90°」
在R△1FC中,根据勾股定理,4C=VAF+CF=V2AF
DE⊥AC,
·∠EDC=∠BAC=90°
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∴.DE∥AB
CD CF CE
ADFH BE·
.AD=CD,
..CF=FH,CE=BE.
,.EF是△CBH的中位线.
..BH =2EF.
∠AHF=180°-∠BAC-∠ACF=45°,
∴∠AHF=∠2.
AF=HF,∠AFH=90°.
∠BFG=90°,
·.∠BFG-∠HFG=∠AFH-∠HFG,则∠3=∠4.
,∠1+∠GAF=180°,∠AHF+∠BHF=180°,∠1=∠AHF=45°,
.∠GAF=∠BHF.
△GAF≌△BHF(ASA
..AG=BH.
..AG=2EF.
.CG=AG+AC,
CG=2EF+√2AF
2.(2022北京朝阳二模)在正方形ABCD中,E为BC上一点,点M在AB上,点N在DC上,且
MN⊥DE,垂足为点F.
E C(N)B
图1
图2
(1)如图1,当点N与点C重合时,求证:MN=DE;
(2)将图1中的MN向上平移,使得F为DE的中点,此时MN与AC相交于点H.
①依题意补全图2:
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②用等式表示线段MH,HF,FV之间的数量关系,并证明.
【答案】(1)见解析
(2)①见解析;②MH+FN=HF,见解析
【来源】2022年北京市朝阳区中考二模数学试题
△BCM≌△CDE(ASA)
【分析】(1)根据正方形的性质证明
即可:
(2)按题意补充图形即可;在FH上截取FG=FN,连接EG交AC于点K,作CT∥MN交AB于点T,
根据题意证明Rt△BCT≌Rt△CDE(I),△EFG≌△DFN(SAS),△AMH≌△KGH(AAS)即可求解。
【详解】(1)证明:,四边形ABCD是长方形,
∴.BC=CD,∠B=∠BCD,
MN⊥DE,
,∴.∠BCM+∠DCF=∠DCF+∠CDE=90°,
∠BCM=∠CDE,
△BCM≌△CDE(ASA)
..MN DE
(2)①过DE的中点F作MN⊥DE,分别与AB、AC、CD交于点M、H、N,如图即为补全的图形:
图2
②MH+FN=HF,理由如下:
如图,在FH上截取FG=FN,连接EG交AC于点K,作CT∥MN交AB于点T,
AB∥DC
,四边形MTCN是平行四边形,
..MT =NC,
MN⊥DE,
..CT⊥DE
由(1)知:CT=DE,∠B=∠DCE=90°
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在Rt△BCT和RtVDCE中,
CT=DE
BC=CD,
Rt△BCT≌Rt△CDE(HL)
..BT=CE,
在△EFG和△DFN中,
FG=FN
{∠EFG=∠DFN
EF=DF
△EFG≌△DFW(SAS)
∴.EG=DN,∠EGF=∠DNF,
EG∥CD∥AB,
.GE⊥BC,
:∠ACB=45°,
,△CEK是等腰直角三角形,
..EK =CE=BT,
.AB=CD,MT=NC,
.AM+BT=DN EG=EK +KG,
.AM=KG,
AB∥EG,
.∠MAH=∠GKH,
在△AMH和△KGH中,
∠MAH=∠GKH
∠AHM=∠KHG
AM=KG
△AMH≌△KGH(AAS)
..MH GH,
.GH+FG=HF,
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.MH FN HF.
【点睛】本题考查的是全等三角形的判定与性质,等腰三角形的判定与性质,正方形的性质,熟练利用正
方形的性质确定全等三角形是解本题的关键,
3.(2024北京二中模拟预测)如图1,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠ABC=60°,D为AB边上一点,
DE⊥AB于D,连接BE,P为BE中点.
B
图1
图2
(1)连接PD、PC,判断PD与PC的数量关系,并直接写出∠DPC的度数:
2)如图2,将△1DE绕点4顺时针旋转&度0°<a<180),
①请你依据题意补全图形:
②在旋转过程中,∠DPC的度数是否发生改变?若不变,写出它的度数,并证明;若变化,请说明理由,
【答案】(1)PD=PC,∠DPC-120°
(2)①补全图形见详解,②度数不变,为120°
【来源】2024年北京市东城区北京二中教育集团模拟预测数学试题
【分折】a)“DELAR:∠ACB=90,点P为BE中,点则PD=PB=PC=E故1=∠2.∠3=∠4,
2
而∠DPC=∠DPE+ZBPC=2∠1+∠3),代入∠ABC=60°即可求解
AE,AB
H,G
HD,HG,HP,GP,GC
(2)①依据题意画出图形即可;②取
中点为,连接
,利用三角形的中位
线定理和直角三角形的性质证明△PGC≌△DHP,再根据全等三角形的性质即可求证.
【详解】(1)解:如图:
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3
4
B
C
:DE L AB,∠ACB=90°,点P为BE中点,
·PD=PB=PC=BE
2
∠1=∠2,∠3=∠4
∠DPC=∠DPE+∠EPC=∠1+∠2+∠3+∠4=2(∠I+∠3)
:∠ABC=60°,
.∠1+∠3=60°,
∠DPC=∠DPE+∠EPC=2(∠1+∠3)=120°
(2)解:①补全图形如图:
D
E
B
AE,AB
H,G
D,HG,HP,GP,GC
②取
中点为,连接
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D
H
G
∠ACB=90°,∠ABC=60°,
∴.∠BAC=30°,
由旋转得,∠DAE=∠BAC=30°,∠ADE=90°,
.LAED=60°,
同上可得,HD=HE,
△HDE是等边三角形,
∠DHE=60°,
同理△BGC是等边三角形,
∠BGC=60°,
P,G BE,BA
为
中点,
∴PG为△ABE的中位线,
.PG=AE,PG/I
∠2=∠3,
同理可得:PH为△ABE的中位线,
PH=2AB,PHIAB。
.∠1=∠2,
∠1=∠3,
∠DHP=∠PGC,
同上可得,GC=)4B,
2
..GC=PH,
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同上可得,
PG-AF.PGU AF
2
..DH=PG,
∴△PGC≌△DHP,
∴.PC=PD,∠PCG=∠DPH,
:∠BGC=60°,
,.∠PCG+∠GPC+∠3=120°
PG∥AE,
.∠3=∠4,
,∴.∠DPH+∠GPC+∠4=120°
∴∠DPC=120°
【点睛】本题考查了直角三角形的性质,等边三角形的判定与性质,三角形的中位线定理,全等三角形的
判定与性质,正确添加辅助线构造全等三角形是解决本题的关键,
4.(2024北京师大附实验中学,零模)如图,已知△ABC中,∠ABC=90°,∠ACB=a(0<a<90),点D为
线段BC上一点,连接AD,作射线AE使得∠DAE=9O°-Q.过点D作AD的垂线交AE于点F,连接
CF,取CF中点M,连接BM,DM.
(1)补全图形:
(2)求证:∠BAC=∠DAF:
(3)①判断△MBD的形状,并证明.
②直接写出∠MDB的大小(用a表示)·
【答案】(1)画图见解析
(2)证明见解析
(3)①△MBD为等腰三角形,证明见解析;②∠MDB=90°-C
【来源】2024年北京师范大学附属实验中学中考零模数学试题
【分析】本题主要考查了考查等腰三角形的判定与性质,解题时要熟练掌握并能灵活运用是关键,
(1)依据题意,读懂题意即可作图:
(2)依据题意,由∠ABC=90°,∠ACB=a,从而∠BAC=90°-∠ACB=90°-a,又∠DAE=90°-C,进而
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可以判断得解;
(3)①依据题意,延长FD到点F',使得DF'=DF,连接AF',FC,延长CB到点C,使得BC'=BC,
连接AC,CF:由M是CF中点,从而MD=CP,MB=2CF,又D1DF,从而AF=AP,可得
∠FAF'=180°-2∠AFF'=180°-2a,同理可得,∠CAC'=180°-2∠ACC'=180°-2a,进而可得∠CAF'=∠FAC',
证得△CAF'≌aC'AF(SAS),故CF'=CF即可判断得解:
②依据题意,由∠AF'D=∠ACD,可得A、F'、C、D四点共圆,则∠ACF'=∠ADF'=90°,进而可得
∠DCF'=90°+a,从而∠DFC+∠CDF'=180°-(90°+)=90°-a,故
∠MDB=∠MDF+∠BDF=∠DF'℃+∠CDF'=90°-a,最后可以判断得解。
【详解】(1)补全图形如图.
B
M
(2)证明:∠ABC=90°,∠ACB=a,
∠BAC=90°-∠ACB=90°-.
∠DAE=90°-a,
∴.∠BAC=∠DAF
(3)①△MBD为等腰三角形,DM=BM.
证明:延长FD到点F',使得DF'=DF,
连接AF',FC,延长CB到点C',使得BC=BC,连接AC,CF.
C
B
是
中点,
.M CF
DF'=DF
MD=
h,
1
由题意,AD⊥DF,
又DF'=DF,
.AF'=AF
.∠ACB=a,∠BAC=∠DAF=90°-a
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.∠AFD=∠ACB=&
.∠FAF'=180°-2∠AFF'-180°-2a,
同理可得,AC=AC'
∴.∠CAC'=180°-2∠ACC'=180°-2a
∴∠FAF'=∠CAC'.
∠CAF'=∠FAC'.
∴,△CAF'≌△CAF(SAS)
CF=CF
∴.MD=MB
∴.△MBD为等腰三角形.
②:∠AF'D=∠ACD,AD=AD
∴A、F'、C、D四点共圆
又:∠ADF'=90°,则AF'是圆的直径
∠ACF'=∠ADF'=90°:
又∠ACB=a,
.∠DCF'=90°+a.
∠DF'℃+∠CDF'=180°-(90°+a)=90°-a.
DF'=DF,M是CF中点,
.DM∥CF'
.∠MDF=∠CF'D
.∠FDB=∠CDF
.∠MDB=∠MDF+∠BDF=∠DF'C+∠CDF'=90°-a,
.∴∠MDB=90°-a
5.(2024北京二中.一模)如图,在正方形ABCD中,将边AD所在直线绕点D逆时针旋转C度得到直线
DM,作点A关于直线DM的对称点P,连接CPDP.
M
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(1)依题意补全图形:
(2)求∠DPC的度数:
(3)延长DP、CP分别交直线AB、AD于点E、F,试探究:线段DE、BE和AF之间的数量关系,并证明.
【答案】(1)见解析
(2)∠DPC=45°+a
(3)点E在线段AB上时,DE=BE+AF:点E在线段AB延长线上时,AF=DE+BE;点E在线段BA延
长线上时,BE=DE+AF,见解析
【来源】2024年北京市东城区北京二中教育集团中考一模数学试题
【分析】本题考查四边形综合题,熟知轴对称作图及性质,根据题意分类讨论是解题的关键.
(1)作点A关于直线DM的对称点P,连接CP、DP即可:
(2)连接AP,根据轴对称性质可得AD=PD,∠ADM=∠PDM=a,可求出∠CDP=9O°-2a,根据等
腰三角形的性质,利用三角形内角和可求出∠DPC=180°-90°+2a)=45°+a:
(3)分三种情况,当DP交线段AB、线段AB延长线上、线段BA延长线上于点E时,分别可证
△CDF≌△DAK,进而可得DE=EK,即可求证.
【详解】(1)解:如图,作点A关于直线DM的对称点P,连接CPDP:
B
M
(2)连接AP,
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p
点
关于直线
对称,
B
M
A,P
DM
∴.DM垂直平分AP,
∴.AD=PD
.∠PDM=∠ADM=a,
.∠PDC=90°-2a,
:四边形ABCD为正方形,
.AD=DC,
:.DP=DC,
:∠DPC=180°-∠PDC
∠DPC=45°+a:
O当DP
(3)
线段
延长AB至K,使BK=AF,连接DK,
D
K
E B
M
4
.·AD=AB,BK=AF
..DF=AK
又CD=AD,∠CDA=∠DAK=90°,
在△CDF和△DAK中
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DC=AD
∠CDF=∠DAK
DF=AK
△CDF≌△DAK,
∠F=∠K,
∴由(2)可知,∠DCP=∠DPC=45°+a,
∴,∠K=∠F=90°-∠DCP=45°-a,
DC∥AB,
.∠CDK=∠K=45°-a,
.∠EDK=90°-∠ADE-∠CDK=45°-a,
∠EDK=∠K,
:DE =EK,
.DE BE+BK=BE+AF,
即DE=BE+AF;
②当DP交线段AB延长线于点E时,在AB延长线上截取BK=AF,连接DK,
K
B
由①同理可证△CDF≌△DAK,
∠K=∠F=45°-a,
∴∠EDK=90°-∠ADE-∠CDK=45°-a,
.∠K=∠KDE
:ED=EK,
.ED=BK-BE=AF-BE,
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即AF=DE+BE:
③当DP交线段BA延长线于点E时,在BA上截取BK=AF,连接DK,
D
E
M A
K
由题意可知,DP=DC,
2Dcp-I0-∠PmC.
.∠PDC=∠ADM+∠MDP+∠ADC=2(360°-a)+90°=810°-2a
∠Dcp-l80-810+2a=a-315,
又AD=AB,
..DF =AK,
在△CDF和△DAK中
DC=AD
∠CDF=∠DAK
DF=AK
∴.△CDF≌△DAK,
∴.∠ADK=∠DCP=-315°,
∴.∠AKD=∠DFC=90°-a-315)=405°-a
又“∠EDK=∠EDA+∠ADK=2360°-a+a-315°=405°-&
∴.∠EDK=∠AKD,
ED=EK,
:DE=BE-BK BE-AF,
即BE=DE+AF.
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