内容正文:
题号猜押03 辽宁中考数学23题
(几何综合压轴题)
考点1 构造中位线与倒角证明
1.(2026·辽宁大连·一模)如图,在中,,D,E是边上的点,.
(1)如图1,求证:;
(2)如图2,点F是内一点,,.
①求证:;
②与相交于点G;且G是的中点,求的值;
③如图3,在②的条件下,当时,求的长.
2.(2026·辽宁大连·一模)【问题引入】
(1)在中,点在上,连接,以点为旋转中心,将线段顺时针旋转一定的角度得到线段,交于点,.
①如图1,直接写出与之间的数量关系 ;
②如图2,若,求证:
【变式研探】
(2)在中,,为延长线上一动点,以点为旋转中心,将线段顺时针旋转一定的角度得到线段,,连接,取中点,连接,
①如图3,若,探究线段与之间的数量关系,并说明理由;
②如图4,若请直接写出线段的长度 .
考点2 平行四边形与相似三角形
1.(2026·辽宁本溪·一模)【问题情境】如图1,小明把三角板(,)放置到矩形中,使得顶点E、F、G分别落在、、上,你发现线段与有什么数量关系?直接写出结论:________(不用证明).
【变式探究】如图2,小明把三角板(,)放置到矩形中,使得顶点E、F、G分别在、、边上,若,,求的长.
【拓展应用】如图3,小明把三角形放置到平行四边形中,使得顶点E、F、G分别在、、边上,若,,,求出的值.
2.(2026·四川成都·一模)如图,在中,点在边上,点关于直线的对称点落在内,射线交射线于点,交射线于点,射线交边于点.
【特例感知】
(1)如图1,当时,点在延长线上,求证:;
【问题探究】
(2)在(1)的条件下,若,,求的长;
【拓展延伸】
(3)如图2,当时,点在边上,若,求的值.(用含的代数式表示)
考点3 旋转变换与相似三角形
1.(2026·湖北十堰·一模)如图,在菱形中,,点为线段上一动点,点为射线上的一点(点与点不重合).
(1)如图①,若点与线段的中点重合,求并说明线段与线段的位置关系;
(2)如图②,在点运动过程中,点在线段上,且,,探究线段与线段的数量关系,并说明理由;
(3)在点运动过程中,将线段绕点逆时针旋转得到,射线交射线于点,若,,求的长.
2.(2026·辽宁抚顺·一模)如图1,在等边三角形中,点D在上,点E在上,与交于点P,.
(1)求证:.
(2)若,,求的长.
(3)如图2,在(2)的条件下,将绕点B顺时针旋转,使与重合,点P的对应点为Q,的延长线交的延长线于点F.
①求证:.
②求的面积.
考点4 折叠变换与相似三角形
1.(2026·辽宁沈阳·一模)点为所在平面内一点,满足,与交于点.
(1)【问题探究】
如图1,将沿着所在直线对折,得到.
①求证:;
②试探究与的数量关系,并说明理由;
(2)【问题拓展】
如图2,取的中点,在内部取一点,使,,连接,若,,,当最小时,直接写出的长.
2.(2026·河南周口·一模)综合与实践
学习了平行四边形的相关知识之后,李老师带领同学们上了一节“平行四边形纸片的折叠”实践探究课程,同学们分三个小组进行探究活动.
勤学小组的探究:我们将如图(1)所示的平行四边形纸片 沿过点的直线折叠,折痕交于点, 点的对应点为, 延长交于点.
(1)任务1:初步探究.
求证:.
(2)创新小组的探究:我们将如图(2)所示的平行四边形纸片 沿过点的直线折叠,折痕交于点,点的对应点恰好落在的中点处 .
任务2:猜想与验证.
猜想,之间的数量关系,并加以证明.
(3)开拓小组的探究:我们将如图(3)所示的平行四边形纸片(,)沿过点的直线折叠,折痕交于点,点的对应点为 ,直线与直线交于点,直线与直线交于点 .
任务3:求两线段的比值.过点 作于点, 若 ,请直接写出的值.
考点5 新定义与几何综合
1.(2026·广西贵港·二模)新定义:如图1,对于平面内的一个四边形,Y是上一点,连接,,存在点Y,使得且,我们称四边形是“直角等距四边形”,点Y是四边形的“等垂点”.
【初步探索】
(1)如图2,矩形是“直角等距四边形”,P是它的“等垂点”,则和的数量关系是______;
【类比探究】
(2)如图3,四边形是“直角等距四边形”,Q是它的“等垂点”,分别过点J,K作的垂线,垂足分别为M和N.
①求证:;
②若,,求的长;
【拓展应用】
(3)如图4,在中,,,,点U,V为中不在同一边上的两点,且点U为所在边的中点,若以R,U,V,T为顶点的四边形是“直角等距四边形”,求的长.
2.(2026·广东深圳·一模)【定义】连接三角形的一个顶点与对边上任意一点的线段,把这个三角形分割成两个三角形,其中一个是等腰三角形,另一个是直角三角形,就称这条线段是该三角形的“奇妙分割线”.
(1)【理解定义】
如图,在中,,,D是线段上一点,连接,若,那么线段 (填“是”或“不是”)的“奇妙分割线”.
(2)【运用定义】
如图,在平行四边形中,,,连接,若,E是线段上一点,,连接交与点F.求证:线段是的“奇妙分割线”.
(3)【拓展提升】
如图,在中,,,,点D是线段上的动点(点D不与B、C重合),连接,将沿翻折得到,点B的对应点为点E,连接、,当是的“奇妙分割线”时,求线段的长.
考点6 几何综合与最值问题
1.(2026·广东深圳·二模)某校数学兴趣学习小组的同学学习了图形的相似后,对三角形相似进行了深入研究.
【合作探究】(1)如图1,在中,点为上一点,,求证:.
【内化迁移】(2)如图2,在中,点为边上一点,点为延长线上一点,.若,,求的长.
【学以致用】
(3)如图3,在菱形中,,,点是延长线上一点,连接,将绕点逆时针旋转得到,过点作交的延长线于点,若,求的长.
【综合拓展】
(4)如图4,在四边形中,,点在射线上,,且,过点作于点.当时,请直接写出的最大值_____.
2.(2026·河北张家口·一模)如图,在中,,,是中线,是等边三角形,点,分别在直线,的上方,(,且),是的中点,连接并延长至点,使,连接.
(1)若.
①判断与的数量关系和位置关系,并说明理由;
②连接,,求证:.
(2)若,,直接写出点与点距离的最大值.
1.(2026·辽宁阜新·一模)解答下列问题:
(1)【问题发现】:如图1,在和中,,,,绕点逆时针旋转,为的中点,当点与点重合时,判断与的数量关系和位置关系,并说明理由;
(2)【问题证明】:在绕点逆时针旋转的过程中,当经过点时,(1)中的结论是否仍然成立?若成立,请就图2的情形给出证明;若不成立,请说明理由;
(3)【拓展应用】:在绕点逆时针旋转的过程中,当时,请直接写出的面积.
2.(2026·辽宁沈阳·一模)在中,,将绕点C旋转得到,点A对应点D落在边上,连接.
(1)如图1,求证:;
(2)如图1,当,时,求的长;
(3)如图2,求证:;
(4)如图2,过点E作的平行线交的延长线于点F,过点B作的平行线交于点G,与交于点H.当,时,直接写出的值.
3.(2026·辽宁本溪·一模)几何综合探究:
(1)如图1,将沿对角线剪开,将绕着点A逆时针旋转度得到,,分别延长,交于点G.
①求证:;
②如图2,当时,,,,求的面积
(2)如图3,在中,,D是边的中点,点E在上,过点E作交的平行线于点F,若,,求的值.
4.(2026·广东深圳·一模)【探究发现】如图1,正方形的对角线交于点O,E是边上一点,作交于点F;学习小队发现,不论点E在边上运动过程中,与恒全等.请你证明这个结论;
【类比迁移】如图2,矩形的对角线交于点O,,E是延长线上一点,将绕点O逆时针旋转得到,点F恰好落在的延长线上,求的值;
【拓展提升】如图3,等腰中,,点E是边上一点,以为边在的上方作等边,连接,取的中点M,连接,当时,直接写出的长.
5.(2026·湖北孝感·一模)如图,在中,点E在边上,将沿折叠,使点B的对应点F落在内,射线交射线于点G,交射线于点P,射线交边于点Q.
(1)如图1,求证:;
(2)如图2,当时,点P在延长线上,若,,求的长;
(3)如图3,当时,点P在边上,若,直接写出的值.
6.(2026·辽宁葫芦岛·模拟预测)中,,,,为中点,连接.
(1)如图,当点在的延长线上时,求证:,;
(2)如图,绕点旋转到图中位置,求证:,;
(3)若,(A、D、E顺时针排列)绕点旋转,当时,直接写出的面积.
7.(2026·辽宁鞍山·一模)根据所学知识,解答以下问题
(1)如图1,在中,延长至点,使,点为边上一点,连接,使,延长至点,连接,使,求证:.
(2)如图2,在中,,,,分别为,,边上三点,且,,求证:.
(3)如图3,在中,,点为边上一点,连接,,延长至点,使得,连接,以为底边在其上方作,使,若,,,求的长.
8.(2026·辽宁抚顺·一模)【发现问题】
在数学小组活动中,同学们遇到了这样一个问题:
(1)如图1,在正方形中,E是边上一点,连接,将线段绕点E顺时针旋转得到线段,连接,求的度数.
【延伸类比】
小组内的某位同学提出,若四边形是矩形,那么会存在什么样的规律呢?于是他们提出了如下问题:
(2)如图2,在矩形中,,,E是边上一点,连接,过点E作,点F在的上方并满足,连接,求的值.
【学以致用】
小组同学想进一步对图中进行变换,于是提出下面的问题:
(3)如图3,在边长为的菱形中,,E为边上一点,连接,将绕点E顺时针旋转得到,连接,,,交于点G,若G为边的三等分点,求的面积.
9.(2026·上海浦东新·二模)在中,点,分别在边,上,连结,,,.
(1)如图1,连结,如果,求证:;
(2)已知,连结.
①如图2,如果点,关于直线对称,求的值;
②如图3,如果,,求的值.
10.(2026·山西晋中·一模)综合与探究
问题情境:如图1,在中,,点是的中点,连接,将线段平移得到线段,点,的对应点分别是点,,连接.
(1)猜想验证:判断四边形的形状,并说明理由;
(2)深入探究:将线段绕点按顺时针方向旋转,得到线段,点的对应点为点,连接,,,且.
①如图2,若,判断线段与的数量关系,并说明理由;
②若,在旋转的过程中,直线与直线相交于点,请直接写出线段的长.
答案第1页,共2页
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题号猜押03辽宁中考数学23题
(几何综合压轴题)
押题预测
考点1构造中位线与倒角证明
1.(2026辽宁大连一模)如图,在ABC中,AB=AC,D,E是边BC上的点,BD=CE.
(图1)
(图2)
(图3)
(I)如图1,求证:△ABE≌△ACD;
(2)如图2,点F是ABC内一点,∠BAD=2∠ACF-45°,∠AED=2∠ACF.
①求证:∠BAC=90°;
②F与AD相交于点G,且G是F的中点,求4C的值,
AC
③如图3,在②的条件下,当BF=CF=2时,求AC的长,
【答案】(1)见解析
20见解析:②2,③1+5
【分析】(I)由等边对等角得到∠B=∠C,再证明BE=CD,即可利用SAS证明△ABE≌aACD;
(2)①由全等三角形的性质得到∠ADC=LAEB;由等边对等角得到∠ABC=∠ACB;由三角形外角的性
质得到LADC=LABC+2∠ACF-45°,则可证明2∠ACF=∠ABC+2∠ACF-45°,据此得到
∠ABC=∠ACB=45°,则LBAC=180°-∠ABC-∠ACB=90°;②过点A作AH⊥BC于点H,连接GH,可
证明GH为BCF的中位线,得到GH∥CF,则∠BHG=∠BCF;可证明∠AGH=∠AHG,得到AG=AH;
证明△ACH是等腰直角三角形,得到AH=CH,则可证明AC=√2AH,进而得到AC=√2AG,则
4C-5,③过点F作FN1AC于点N,证明AH垂直平分BC,则可证明点F在AH上:证明GH=GF,
AC 2
进而证明△AGH∽△GFH,得到AG·FH=GH=1,则可推出AF.FH+FH=1;由勾股定理得
BH+FH2=BF2=4,同理可证明AH=BH,则可得到(AF+FH)+FH=4,据此求出AF=√2;证明
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△ANF是等腰直角三角形,推出AN=FN=1,则CN=VCF?-FN?=√万,即可得到AC=AN+CN=1+√3
【详解】(1)证明:AB=AC,
.∠B=∠C,
.BD=CE,
∴BD+DE=CE+DE,即BE=CD,
:△ABE≌△ACD(SAS;
(2)解:①△ABE≌△ACD,
LADC=∠AEB;
AB=AC,
∠ABC=LACB;
:∠ADC=∠ABC+∠BAD,∠BAD=2LACF-45°,
.∠ADC=∠ABC+2∠ACF-45°,
:∠AED=2∠ACF,
.∠ADC=2∠ACF,
.2LACF=∠ABC+2∠ACF-45°,
.∠ABC=45°,
.∠ABC=∠ACB=45°,
∴∠BAC=180°-LABC-LACB=90°;
②如图所示,过点A作AH⊥BC于点H,连接GH,
B
AB=AC,
∴点H为BC的中点,∠AHB=∠AHC=90°;
:点G为BF的中点,
.GH为BCF的中位线,
∴.GH∥CF,
.∠BHG=∠BCF;
由(2)①可知,∠ACB=∠ABC=45°,
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:∠BHG=∠BCF=∠ACB-∠ACF=45°-∠ACF,
:∠AHG=∠AHB-∠BHG=45°+∠ACF;
:LADE=LABC+∠BAD=45°+2∠ACF-45°=2∠ACF,
.∠AGH=∠ADH+∠DHG=45°+∠ACF,
.∠AGH=∠AHG,
.AG=AH
在△AHC中,∠AHC=90°,∠ACH=45°,
∴.△ACH是等腰直角三角形,
.AH =CH,
.AC=√AH2+CH2=√2AH,
AC=2AG,
AG
AC 2
③如图所示,过点F作FN⊥AC于点N,
B
D
:AB=AC,AH⊥BC,
.BH=CH,
AH垂直平分BC,
BF=CF,
:.点F在BC的垂直平分线上,
.点F在AH上;
:BF=CF=2,点G为BF的中点,且GH是BCF的中位线,
.GHI-CF-1,GF-F-1
..GH=GF,
:ZGHF ZGFH,
又:∠AGH=∠AHG,
.∠GFH=∠AGH,
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.△AGH∽△GFH,
GH FH
AG GH'
.AG.FH=GH2=1,
.AH.FH=GH2=1,
.(AF +FHFH =1,
∴AF.FH+FH2=1:
在Rt△FBH中,由勾股定理得BH+FH2=BF2=22=4,
同理可证明AH=BH,
.AH2+FH=4,
(AF+FH2+FH2=4,
AF2+2AF.FH+FH2+FH2=4,
.AF2+2AF.FH+FH2)=4,
AF2+2=4,
·AF=√2或AF=-√2(舍去);
:FN⊥AC,
∠ANF=∠CNF=90°:
:AB=AC,AH⊥BC,
:∠CAH=∠BAC=45°,
.△ANF是等腰直角三角形,
.AN FN,
.AF=VAN2+FN2=V2FN=√2,
:AN FN =1,
∴.CN=VCF2-FN2=5,
.AC=AN +CN=1+.
2.(2026辽宁大连一模)【问题引入】
(1)在ABC中,点D在BC上,连接AD,以点D为旋转中心,将线段DA顺时针旋转一定的角度得到线
段DN,DN交AC于点E,∠ADN=∠ABC.
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①如图1,直接写出∠BAD与LCDE之间的数量关系_:
②如图2,若AB=AC,求证:△AED∽△ADC;
B
D
图1
图2
【变式研探】
(2)在ABC中,AB=AC,D为BC延长线上一动点,以点D为旋转中心,将线段DA顺时针旋转一定
的角度得到线段DN,∠ADN+∠BAC=180°,连接NB,取NB中点H,连接DH,
①如图3,若∠BAC=60°,探究线段CD与DH之间的数量关系,并说明理由:
②如图4,若∠BAC=90°,∠CDN=105°,DH=√6,请直接写出线段CD的长度_
H
B
C
D
C
D
图3
图4
【答案】(1)①∠BAD=∠CDE;②证明见详解;
(2)①CD=2DH,理由见详解;②6-2√5
【分析】(I)①利用三角形外角的性质,将∠ADC拆分为∠ABC+∠BAD和∠ADN+∠CDE,结合己知
∠ADN=∠ABC的等量关系,直接推导出∠BAD=∠CDE;
②由AB=AC得到等腰三角形底角相等,结合已知代换得到∠ADN=∠ACB,再结合公共角
∠DAE=∠CAD,利用两角分别相等的三角形相似完成证明.
(2)①先由AB=AC和∠BAC=60°判定△ABC为等边三角形,结合∠ADN+∠BAC=180°求出∠ADN的
度数,利用旋转构造全等三角形△ADC≌△AD'B,推导出△ADD'为等边三角形并证得D'、D、N三点共线,
结合H是NB中点,利用三角形中位线定理推导出CD=2DH;
②则用倍长中线法构造全等三角形△BHE≌△NHD,结合旋转性质代换得到BE=DA,通过角的和差计算证
得∠ABE=∠CAD,进而证出△ABE≌△CAD,得到AE=CD与相关角的度数,延长EA交BD于G,推得
△EGD为等腰直角三角形,得出∠AED=45°,作AP⊥DE构造特殊直角三角形,设CD=EA=x,用x表
示PE和PD,结合DE=2DH的等量关系建立方程,求解即可得到CD的长度,
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【详解】(1)①解::∠ADC=∠ABC+∠BAD=∠ADN+∠CDE,∠ADN=∠ABC,
∠BAD=∠CDE,
故答案为:∠BAD=∠CDE;
②解:AB=AC,
.∠ABC=∠ACB,
:∠ADN=∠ABC,
.∠ADN=∠ACB,
又:∠DAE=∠CAD,
.△AEDAADC;
(2)①解:CD=2DH,理由如下:
:AB=AC,∠BAC=60°,
:△ABC是等边三角形,
AB=AC,∠ACB=60°,
∠ACD=180°-60°=120°,
:∠ADN+∠BAC=180°,
∠ADN=120°,
由旋转的性质得DA=DN,将△ADC绕点A顺时针旋转60°,使AC与AB重合,得到△AD'B,如图,
H
W
AADC≌△AD'B,
D
D
.AD'=AD,BD'=CD,∠DAD'=60°,
AADD是等边三角形,
∠ADD'=60°,AD=DD',
:DA=DN,
:DD'=DN
:∠ADD'+∠ADN=60°+120°=180°,
D'、D、N三点共线,即D是DN的中点,
又H是NB的中点,
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DH是△BD'N的中位线,
:DH=BD',
2
:BD'=CD,
8DH)CD,即CD=2DH9
②解:延长DH至点E,使HE=DH,连接BE,
E
B
G
:H是NB的中点,
.BH =NH
又:∠BHE=∠NHD,
:.△BHE≌△NHD(SAS),
BE=DN,∠BEH=∠NDH,
.BE l DN BE DN
由旋转的性质得DA=DN,∠ADN=90°,
∴BE=DA,∠EBD+∠BDN=I80°,
.AB=AC,∠BAC=90°,
.∠ABC=∠ACB=45°,
∠ACD=180°-45°=135°,
:∠ADN+∠BAC=180°,
.∠ADN=90°,
∠CDN=105°,
∠ADC=∠CDN-∠ADN=105°-90°=15°,
在△ACD中,∠CAD=180°-∠ACD-∠ADC=30°,
BE I DN
.∠EBD=180°-∠BDN=180°-105°=75°,
.∠ABE=∠EBD-∠ABC=75°-45°=30°,
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.∠ABE=∠CAD=30°,
又:AB=AC,BE=AD,
△ABE≌aCAD(SAS),
AE=CD,∠BAE=∠ACD=I35°,
∴∠EAD=360°-∠BAE-∠BAC-∠CAD=360°-135°-90°-30°=105°,
延长EA交BD于点G,则∠BAG=45°,
∠EGD=∠ABC+∠BAG=90°,
:∠ABC=∠ACB=45°,
.∠GAC=45°,
:AG=GC,
∴:AG+AE=GC=CD,即EG=GD,
:△EGD是等腰直角三角形,
.∠AED=45°,
过点A作AP⊥DE于点P,则△APE是等腰直角三角形,AP=PE,
设CD=EA=x,则P=PE=5
:∠ADE=180°-∠EAD-∠AED=180°-105°-45°=30°,
.在RtAAPD中,AD=2AP,
PD=JAD-APE-54P=
-x,
2
:HE=DH,DH=√6,
DE=DH+HE=2DH=2√6,
又:DE=PE+PD,
2x+6x=26,解得x=6-25,
-x+
2
2
即CD=6-2V5,
【点晴】本题考查三角形外角性质、等腰与等边三角形的判定和性质、相似与全等三角形的判定和性质、
三角形中位线定理、倍长中线法及含30°和45°特殊角的直角三角形边角关系,关键是巧用旋转、倍长中线
的几何变换构造全等三角形,结合特殊三角形性质完成角与线段的等量代换,灵活运用相似、全等判定定
理和三角形中位线定理,搭建已知条件与所求线段的数量关系.
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。考点2平行四边形与相似以三角形
1.(2026辽宁本溪一模)【问题情境】如图1,小明把三角板EFG(∠FGE=30°,∠EFG=90°)放置到
矩形ABCD中,使得顶点E、F、G分别落在AB、BC、CD上,你发现线段CF与BE有什么数量关系?直
接写出结论:
(不用证明).
【变式探究】如图2,小明把三角板EFG(∠FGE=30°,∠EFG=90°)放置到矩形ABCD中,使得顶点E、
F、G分别在AB、BC、AD边上,若BE=3,BF=5,求AE的长.
【拓展应用】如图3,小明把三角形EFG放置到平行四边形ABCD中,使得顶点E、F、G分别在AB、BC
、AD边上,若AB4,BF3
BC5’BC10
∠EFG三LABC,求出EO的值
D
G
G
F
B
F
图1
图2
图3
【答案】【问题情境】CF=√3BE
【变式探究】5√5-3
【拓展应用】
【分析】问题情境:先根据特殊三角形勾股定理得出EF。
,再证明△BEF∽aCFG,根据相似三角形对
FG 3
应边成比例可得BE=EF,V5
CF FG3
变式探究:过点G作GH⊥AD,同(1)可证△EBF△FHG,根据相似三角形对应边成比例可得
BF EF 3
,求出GH,再证四边形ABHG是矩形,即可求解;
GH FG 3
拓展应用:过点G作∠DGM=LABC交BC的延长线于点M,交CD于点P,结合平行四边形的性质、平行
线的性质,得到∠DGM=∠D=∠M=∠DCM=∠B,证明GM=CD=AB,再证△EBF∽△FMG,推出
EF BF
,即可求解.
【详解】解:问题情境:CF=√3BE,
理由如下::四边形ABCD是矩形,
∠B=∠C=90°,
∴∠BEF+∠EFB=90°,
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在Rt△EFG中,∠EFG=90°,∠FGE=30°,
:EG=2EF EG2=EF2+FG2,
FG=VBEF,即EF=5,
FG 3
:∠EFG=90°,
.∠CFG+∠EFB=90°,
.∠BEF=LCFG,
.△BEF∽ACFG,
BE EF3
CF FG 3
.CF=3BE;
变式探究:
如图2,过点G作GH⊥BC于H,
则∠GHF=90°,
·.∠FGH+∠GFH=90°,
:∠EFG=90°,
∠EFB+∠GFH=90°,
:ZEFB=ZFGH,
:四边形ABCD是矩形,
.LA=∠B=90°,
.∠B=∠GHF=90°,
.△EBF∽△FHG,
BF EF
GH FG'
在Rt△EFG中,∠EFG=90°,∠FGE=30°,
.EG=2EF,EG2=EF2+FG2,
·FG=5EF,即EF=5
FG3
:BF=5,
55
GH3
.GH=55,
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:∠A=∠B=∠GHB=90°,
:.四边形ABHG是矩形,
:AB=GH=53,
.AE AB-BE =53-3;
G D
HC
图2
拓展应用:
如图3,过点G作∠DGM=∠ABC交BC的延长线于点M,交CD于点P,
:四边形ABCD是平行四边形,
.AB=CD,AB∥CD,AD∥BC,∠B=∠D,
.∠B=∠DCM,∠DGM=∠M,
:∠DGM=LABC,
.∠DGM=∠D=∠M=DCM=∠B,
.PD=PG,PC=PM,
:PG+PM=PC+PD,GM =CD=AB,
ZEFG =ZB
∠EFG=LB=∠M,
.∠EFM=∠B+∠BEF,∠EFM=∠EFG+∠GFM,
∴.BEF=∠GFM,
.△EBFn△FMG,
EF BF
FG-GM'
AB 4 BF 3
BC=5'BC=10'
:.设AB=4k,BC=5k,则BF=
.GM=CD=AB=4k,
:EF BF=2
3
FG GM 4k 8
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图3
【点睛】本题考查了勾股定理,相似三角形的判定和性质,平行四边形的性质,矩形的判定和性质等,通
过添加辅助线构造相似三角形是解题的关键,
2.(2026四川成都一模)如图,在口ABCD中,点E在BC边上,点B关于直线AE的对称点F落在
口ABCD内,射线AF交射线DC于点G,交射线BC于点P,射线EF交CD边于点Q.
图1
图2
【特例感知】
(1)如图1,当CE=BE时,点P在BC延长线上,求证:△EFP≌△ECQ;
【问题探究】
(2)在(1)的条件下,若CG=3,GQ=5,求DQ的长:
【拓展延伸】
3)如图2,当cB=2BE时,点P在BC题上,若D说,求CC
的值.(用含的代数式表示)
DG
【答案】(1)见解析;2)4:(3)2m+!
6n+6
【分析】(I)由折叠的性质得:∠B=∠AFE,BE=FE,再结合平行四边形的性质可得∠PCG=∠QFG,然
后根据三角形内角和定理可得∠CQE=∠P,即可求证:
(2)根据全等三角形的性质可得EQ=EP,从而得到FQ=CP,可证明△FQG≌ACPG,从而得到
FG=CG=3,GQ=GP=5,再由折叠的性质得:AF=AB,再根据△CGP∽△BAP,可得AB=12,即可求解:
(3)延长AD,EQ交于点M,设CQ=a,BE=b,证明△DQM∽aCQE得出DM=2bn,证明△FEP∽△CEQ
得出PF-4,证明。4Mr0:PEF得出EP-法受,进而求得CP-2n),根据PC∥4D得出
2n+2
2n+2
△GPC∽△GAD,根据相似三角形的性质,即可求解,
【详解】解:(I)由折叠的性质得:∠B=∠AFE,BE=FE,
:四边形ABCD是平行四边形,
.AB∥CD,
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.LB=∠PCG,
.∠AFE=LPCG,
:∠AFE=∠QFG,
∴.∠PCG=∠QFG,
:∠FGQ=∠CGP,
∠CQE=∠P,
CE=BE,BE=EF
:EF EC,
又:∠CEQ=∠FEP,
.△EFP≌△ECQ(AAS;
(2):△EFP≌△ECQ,
:EO=EP,
EF=EC,
.FO=CP,
:∠FGQ=∠CGP,∠CQE=∠P,
.△FQG≌△CPG,
∴FG=CG=3,GQ=GP=5,
由折叠的性质得:AF=AB,
:四边形ABCD是平行四边形,
:AB∥CD,AB=CD,
∴△CGPn△BAP,
CG PG
·ABAP'
3
5
BB中3+5,解得:B=12,
.CD=12,
...DO=CD-CG-OG=4;
(3)解:如图,延长AD,EQ交于点M,
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M
G
图2
设CQ=a,BE=b
.C91
DO n
CE=2BE
:DO=an,EC=2b,
.AB=CD=(n+1)a,AD=3b
“折叠,
、AF=AB=(n+1)a
:AD∥BC,即DM∥EC
∴.△DQM∽aCQE
DM=D9即DM-am=n
·ECC0
2b a
:DM =2bn
:四边形ABCD是平行四边形,
:∠B=∠ADQ
又:折叠,
.∠AFE=∠B
:∠AFQ+∠AFE=180°
∴.∠AFQ+∠ADQ=180°
.∠DAF+∠DQF=180°
:∠EQC+∠DQF=180°
.∠EQC=∠DAF
:AD∥BC
∠DAF=∠FPE
:.∠EQC=∠FPE
又.∠FEP=∠CEQ
.△FEPOACEO
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EF FP b FP
c0即ba
PFTe
:AB∥CD
.△AMF∽aPEF
EP PF
AMAF
EP
2a
(3+2n)b(n+1)a
解得:EP=3+20b
2n+2
:CP=EC-EP=26-3+2nb=
2n+1b
2n+2
2n+2
又:PC∥AD
∴.△GPC∽△GAD
(2n+1b
.CG CP
2n+2
2n+1.
DG AD
3b6n+6
【点晴】本题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,折叠的性质,
熟练掌握以上知识是解题的关键
●考点3旋转变换与相似以三角形
1.(2026湖北十堰一模)如图,在菱形ABCD中,∠ABC=60°,点P为线段AC上一动点,点E为射线
BP上的一点(点E与点B不重合)
图①
图②
备用图
(I)如图①,若点P与线段AC的中点O重合,求LPBC并说明线段BP与线段AC的位置关系;
(②)如图②,在点P运动过程中,点E在线段BP上,且∠AEP=30°,∠PEC=60°,探究线段BE与线段EC的
数量关系,并说明理由;
(3)在点P运动过程中,将线段BE绕点E逆时针旋转120°得到EF,射线EF交射线BC于点G,若
BE=2FG,AB=5,求AP的长,
【答案】(I)∠PBC=30°,BP⊥AC
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(2)CE=2BE,理由见解析;
6AP的长为2或10
3
【分析】(1)根据菱形的性质证明ABC为等边三角形,再结合等边三角形的性质可得答案;
(2)把△ABE绕B顺时针旋转60°得到△CBQ,证明△BEQ为等边三角形,可得∠BEQ=60°=∠BQE,
BE=E0,求解∠BEQ=∠CEQ=60°,∠AEB=∠BQC=150°,∠EQC=150°-60°=90°,可得
∠ECQ=90°-60°=30°,进一步可得结论;
(3》如图,当P在线段O1上,记BP与AD交于点H,证明HABABEG,可得H-B
AB EG
,设FG=x,
则EF=BE=2x,可得AH=10
,证明。PH0aCPB,再进一步解答即可;如图,当P在线段OC上时,延
长AD交BP于H,同理可得:△BAH∽△GEB,设BE=EF=2m,而BE=2FG,则GF=EG=m,可得
AH=I0,证明△APHACPB,再进一步可得答案.
【详解】(1)解:在菱形ABCD中,
∴.AB=BC=CD=AD,
:∠ABC=60°,
·ABC为等边三角形,
:点P与线段AC的中点0重合,
:∠PBC=∠ABC=30°,BP1AC;
(2)解:如图,把△ABE绕B顺时针旋转60°得到△CBQ,
D
B
Q
.BE=BQ,∠EBQ=60°,∠AEB=∠BQC,
:△BEQ为等边三角形,
.∠BEQ=60°=∠BQE,BE=EQ,
:点E在线段BP上,且∠AEP=30°,∠PEC=60°,
∴∠AEB=150°,∠BEC=360°-150°-30°-60°=120°,
:.∠BEQ=∠CEQ=60°,∠AEB=∠BQC=150°,
.∠EQC=150°-60°=90°,
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.∠ECQ=90°-60°=30°,
.CE=2EO=2BE;
(3)解:如图,当P在线段OA上,记BP与AD交于点H,
H D
:AH∥BC,
∠AHB=∠CBH,
.∠ABC=60°,
∴∠BAD=120°=∠BEG,
△HABn△BEG,
AH BE
·ABEG
设FG=x,则EF=BE=2x,
:EG=3x,
2x=-4
3x5
10
:AH=
3,
.AD∥BC,
∴△APH∽aCPB,
AHAP
BC PC
10
40-3-2
PC 5 3
:ABC为等边三角形,
.AC=AB=5,
如图,当P在线段OC上时,延长AD交BP于H,
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G
同理可得:∠H=∠PBC,∠BAH=∠BEG=120°,
∴△BAH∽△GEB,
设BE=EF=2m,而BE=2FG,则GF=EG=m,
AB_EG m1
AH BE 2m 2'
.AH=10,
同理:△APH∽△CPB,
P_AH=2,
、
PBC
210
.AP=5×
33
综上:4P的长为2或10
3
2.(2026辽宁抚顺一模)如图1,在等边三角形ABC中,点D在AC上,点E在BC上,AE与BD交于点
P,∠APB=120°.
D
A
B
D
B
图1
图2
(I)求证:△ABD≌△CAE.
(2)若AD=1,CD=2,求AE的长
(3)如图2,在(2)的条件下,将△ABP绕点B顺时针旋转,使BA与BC重合,点P的对应点为Q,CQ的
延长线交AB的延长线于点F.
①求证:BD∥CF.
②求CBF的面积.
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【答案】(1)见解析
(2)V万
30见解析:②9
2
【分析】(1)根据ABC为等边三角形,得出AB=AC=BC,∠ABC=∠BAC=∠C=60°,则
∠CAE+∠BAP=60°,根据∠APB=120°,得出∠BAP+∠ABD=60°,则LABD=∠CAE,即可证明
△ABD≌ACAE.
(2)如图1,过点E作EH⊥AC于点H,根据aABD≌ACAE,得出AD=CE=I.在RtACEH中,解直角
三角形求出CH,EH,即可得出DH,AH,最后在Rt△AEH中,由勾股定理求解即可.
(3)①由旋转的性质,知LBAP=LBCQ,由(1),知∠ABD=∠CAE,LABC=∠BAC=60°,则
∠BAP=∠CBD,等量代换得出LCBD=LBCQ,即可证明BD∥CF,
②证明△ABD∽△AFC,如图2,过点B作BM⊥AC于点M.根据AD=1,CD=2,得出AC=BC=3.在
0C业中,解直角三角形求出BM,从面求出S,m,S,很赛ABDAFC,得出二)
求出S△4Fc,再根据ScBF=SFc-S4Bc求解即可。
【详解】(1)证明::ABC为等边三角形,
.AB=AC=BC,∠ABC=∠BAC=∠C=60°,
.∠CAE+∠BAP=60°,
:∠APB=120°,
∠BAP+∠ABD=60°,
.∠ABD=∠CAE.
.△ABD≌△CAE(ASA.
(2)解:如图1,过点E作EH⊥AC于点H.
D
E
图1
:△ABD≌△CAE,
.AD=CE =1.
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在RtACEH中,∠CHE=90°,∠C=60°,
.CH-CE.eosc=
2.EH=CE.sinc=
2
:CD=2,
13
∴.DH=CD-CH=2-
22
AH=AD+DH=1+3=5,
22
2
在RIAAEH中,由勾股定理,得AE=√AH+EH
(3)①证明:由旋转的性质,知LBAP=∠BCQ.
由(1),知∠ABD=∠CAE,∠ABC=∠BAC=60°,
.∠BAP=LCBD.
∴LCBD=LBCQ.
.BD∥CF.
②:BD∥CF,
△ABDn△AFC.
如图2,过点B作BM⊥AC于点M.
A
B
F
图2
.AD=1,CD=2,
.AC=BC=3.
在RtABCM中,∠BMC=90°,∠BCM=60°,
BM=BC-sin∠BCM=3V5
2
1
1
S4BD=ADBM=×1×
2
2
2
2
4
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:△ABDn△AFC,
1
SAFC
-9'
S.4FC =9S.4BD=
27V5
4
27N59V59√5
S.CBF =S.AFC-S.ABC=
4
4
2
考点4折叠变换与相似三角形
1.(2026辽宁沈阳一模)点D为ABC所在平面内一点,满足LADB=LACB,AD与BC交于点E.
图1
图2
()【问题探究】
如图1,将BDE沿着BC所在直线对折,得到△BFE.
①求证:∠EAC=∠EBF;
②试探究∠BFC与∠BAC的数量关系,并说明理由:
(2)【问题拓展】
如图2,取AC的中点H,在ABC内部取一点K,使∠KEB=∠HEA,∠KBE=∠HAE,连接AK,若
∠BAC=90°,∠ADB=30°,BC=8,当AK最小时,直接写出BK的长
【答案】(I)①证明见解析;②LBFC+∠BAC=180°,理由见解析
(2)22
【分析】(I)①由LADB=∠ACB和∠BED=LAEC可得∠DBE=∠EAC,由折叠的性质可得
∠DBE=∠EBF,因此LEAC=LEBF;
②由折叠的性质可得,∠DBE=∠EBF,BD=BF,容易证明△BCD≌△BCF(SAS),则∠BFC=∠BDC.由
∠BED=LAEC,LADB=LACB,可判定△AEC∽△BED,则BE-DE
EE,结合LAEB=LCED可得
△AEB∽△CED,则∠ABC=∠ADC,由三角形的内角和定理结合等量代换可得∠BAC+∠BDC=180°,因
此∠BFC+∠BAC=180°;
(2)作ABC的外接圆,圆心为O,连接OK、OA,作OF⊥BD于点F,取OB的中点G,连接GK、
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AG、CD,容易判断A、B、C、D四点共圆,由∠BAC=90°可得,BC为圆O的直径.容易证明
△K△MR和△4E0O△BED,则,能,C,结合的AC可得,BKBD,由垂径定围
可得,BF=)BD,则BF=BK,从而证明A0BK≌aOBF(SAS),则∠BK0=∠BF0=90°,进一步得到
2
GK=二OB=BC=2为定值,因此点K在以点G为圆心,2为半径的圆弧上,当A、K、G三点共线时,
2
4
AK最小.容易判断△ABO是等边三角形,则AG⊥OB,在Rt△BGK中,使用勾股定理计算出BK的长即可.
【详解】(I)解:①证明::LBED=LAEC,LADB=LACB,
∴.180°-∠ADB-∠BED=180°-∠ACB-∠AEC,即∠DBE=∠EAC,
由折叠的性质可得,∠DBE=∠EBF,
.∠EAC=LEBF;
②∠BFC+∠BAC=180°,理由如下:
如图,连接CD,
0
由折叠的性质可得,∠DBE=∠EBF,BD=BF,
在△BCD和BCF中,
BD=BF
∠DBE=∠EBF,
BC=BC
△BCD≌△BCF(SAS),
∠BFC=∠BDC,
∠BED=LAEC,∠ADB=LACB,
∴△AEC∽△BED,
BE DE
·AECE'
BE AE
·DECE'
又:∠AEB=∠CED,
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△AEB∽△CED,
:ZABC =ZADC,
.∠BDC=∠ADC+∠ADB,
又:∠BAC+∠ABC+∠ACB=180°,
.∠BAC+∠BDC=180°,
ZBFC=ZBDC,
.∠BFC+∠BAC=180°:
(2)解:如图,作ABC的外接圆,圆心为O,连接OK、OA,作OF⊥BD于点F,取OB的中点G,
连接GK、AG、CD,
由(1)可知,∠BAC+∠BDC=180°,
点D也在圆O上,
:∠BAC=90°,
:.BC为圆O的直径,即点O为BC的中点,
:∠KEB=∠HEA,∠KBE=∠HAE,
·△KBE∽△HAE,
AH AE
BK=BE
:∠BED=LAEC,∠ADB=LACB,
∴△AEC∽△BED,
AEAC
BEBD
∠HAE=∠DBC,
.
A=AC,即=A
·BKBD
BD AC
:点H为AC的中点,
1
、SK一AH=,即BK三2BD
BD=AC
OF⊥BD,
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:∠BF0=90°,BF=BD,
2
.BF BK
:∠HAE=∠DBC,∠KBE=∠HAE,
∴∠DBC=∠KBE,
在△OBK和aOBF中,
BK=BE
∠DBC=∠KBE,
OB=OB
.△OBK≌△OBF(SAS,
.∠BK0=∠BF0=90°,
:点G为OB的中点,
÷G欲=20B=4BC=2为定值,
:点K在以点G为圆心,2为半径的圆弧上,
:当A、K、G三点共线时,AK最小,
如图,
D
:∠BAC=90°,点O为BC的中点,
:0A=0B=0C=1BC=4,
:∠ACB=∠ADB=30°,
.∠ABC=180°-∠BAC-∠ACB=60°,
:△ABO是等边三角形,
:点G为OB的中点,
AG 10B.BG-OB=
在RIBGK中,BK=VBG2+GR2=V22+22=22.
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2.(2026河南周口一模)综合与实践
学习了平行四边形的相关知识之后,李老师带领同学们上了一节平行四边形纸片的折叠”实践探究课程,同
学们分三个小组进行探究活动.
勤学小组的探究:我们将如图(1)所示的平行四边形纸片ABCD沿过点B的直线折叠,折痕交AD于点E
,点A的对应点为F,延长EF交BC于点G
图(1)
图(2)
图(3)
备用图
(1)任务1:初步探究.
求证:GB=GE.
(2)创新小组的探究:我们将如图(2)所示的平行四边形纸片ABCD沿过点B的直线折叠,折痕交AD于点
E,点A的对应点恰好落在BD的中点O处·
任务2:猜想与验证.
猜想AE,DE之间的数量关系,并加以证明.
(3)开拓小组的探究:我们将如图(3)所示的平行四边形纸片ABCD(AB=6,∠A=60°)沿过点B的直线
折叠,折痕交AD于点E,点A的对应点为F,直线BF与直线AD交于点M,直线EF与直线BC交于点
N.
任务3:求两线段的比值.过点B作BP⊥AD于点P,若EP=2,请直接写出
的值,
【答案】(1)见解析
4E=IDE
⊙9或5
4
【分析】(I)根据平行四边形的性质可得AD∥BC,则∠AEB=∠EBG,根据折叠得出LAEB=∠GEB,等量
代换得出∠EBG=∠GEB,等边对等角即可得证;
(2)取ED的中点F,连接OF,则OF是△BED的中位线,得出EF=EO,即可得证;
(3)分两种情况讨论:当点E在点P右侧时,当点E在点P左侧时,分别画出图形,根据相似三角形的判
定和性质,勾股定理,求出结果即可。
【详解】(1)证明::四边形ABCD是平行四边形
.AD∥BC,
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.∠AEB=∠EBG
:平行四边形纸片ABCD沿过点B的直线折叠,折痕交AD于点E,点A的对应点为F,延长EF交BC于
点G
:ZAEB ZGEB
.∠EBG=LGEB
.GB=GE
(2)解:AE=DE,
2
如图,取ED的中点F,连接OF,
Ar-
D
图(2)
:O是BD的中点,
:.OF是△BED的中位线,
.OF∥BE,
.∠3=∠4,∠1=∠2
“折叠,
∠1=∠3,AE=E0,
∠2=∠4,
.EF =EO,
AE=EF=二ED:
2
(3)解:如图,当点E在点P右侧时,过点E作EG⊥BC于点G,
M
B
G
C
图(3)
同理(1)可得EN=BN,
:AB=6,∠A=60°,BP⊥AD,
AP=3,
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:PE=2,
:AE EF=5,
:四边形ABCD是平行四边形,
:AD∥BC,则EM∥BN,
.△EFM∽aNFB,
EM EF
BN FN'
设FN=a,则BN=EF+FN=5+a,
:BP⊥AD,EG⊥BC,AD∥BC,
.∠PBG=LBGE=LBPE=90°,
:.四边形PBGE是矩形,
:.BG=PE=2,EG=PB=AB2-AP2=33,
.GN=5+a-2=3+a,
在Rt△EGN中,EN2=EG+GN2,
(5+a)2=(35+3+a2,
11
解得:a=4
EM520
BNIT-II:
4
如图,当点E在点P左侧时,过点E作EG⊥CB,交CB的延长线于点G,
r
N
B
同理可得:四边形BPEG为矩形,
.BG EP=2,EG=BP=33,
根据折叠可得:∠AEB=∠FEB,EF=AE=AP-EP=3-2=1,
180°-∠AEB=180°-∠FEB,
即∠PEB=∠BEN,
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:AD∥BC,
∠NBE=∠PEB,
.∠BEN=∠NBE,
:EN BN,
设NG=b,则EN=BN=NG+BG=b+2,
根据勾股定理得:EW2=NG2+EG2,
即(b+22=b+33,
解得:b=23
EN=23
2=3
.NF-EN+EF-31+1=35
4
:AD∥BC,
△FEM∽aFNB,
EM EF 1 4
:BN=NF=3535,
4
综上,
的值为9或
EM
BN
351
考点5新定义与几何综合
1.(2026广西贵港二模)新定义:如图1,对于平面内的一个四边形ABCD,Y是AD上一点,连接BY,
CY,存在点Y,使得YB=YC且YB⊥YC,我们称四边形ABCD是“直角等距四边形”,点Y是四边形ABCD
的“等垂点”.
【初步探索】
图1
图2
图3
图4
备用图
(1)如图2,矩形EFGH是“直角等距四边形”,P是它的“等垂点”,则EH和EF的数量关系是;
【类比探究】
(②)如图3,四边形JKL是“直角等距四边形”,Q是它的等垂点”,分别过点J,K作L的垂线,垂足分别为
M和N.
①求证:JM=OW;
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②若J=QJ=KL=√5,IQ=2,求QL的长;
【拓展应用】
(3)如图4,在Rt△RST中,RT=16,TS=20,∠TRS=90°,点U,V为Rt△RST中不在同一边上的两点,
且点U为所在边的中点,若以R,U,V,T为顶点的四边形是“直角等距四边形”,求VT的长.
【答案】(I)EH=2EF
(2)①见解析;②4
(⑧7=2w6丽或9
【分析】(1)过点P作PO⊥FG,证明aFPG是等腰直角三角形,得到OP=FG,即可得到结论:
(2)①根据题意证明∠MQJ=∠NKQ,即可证明△JMQ≌△QNK,即可得到结论;
②根据题意证明△lJQ△QKL为等腰三角形,得到点M为Q的中点,求出IM=MQ=1,根据勾股定理求出
JM=2,再证明故点N为OL中点,求出QN=NL=2,即可得到答案:
(3)分点U是RS中点和点U是ST中点两种情况进行讨论即可.
【详解】(1)解:EH=2EF,证明如下:
过点P作PO⊥FG,则四边形EFOP是矩形,
.OP=EF,
“矩形EFGH是“直角等距四边形”,P是它的“等垂点”,
.FP=GP,FP⊥GP,
:△FPG是等腰直角三角形,
oro.
:矩形EFGH,
∴.OP=EF,FG=EH,
.EH =2EF:
图2
(2)解:①证明::JQ=KQ,JQ⊥KQ,
.∠MQJ+∠KQN=90°,
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:KN⊥J,
.∠KQN+∠QKN=90°,
∴.∠MQJ=∠NKQ,
在△JMQ和△QNK中,
I∠JMQ=∠QNK
∠MQJ=∠NKQ,
JO=KO
∴.△JMQ≌△QNK,
∴.JM=QN;
②J=QJ=KL=√5,IQ=2,四边形JKL是“直角等距四边形”,
.K0=J0=5,
∴.△WQ△QKL为等腰三角形,JM⊥IQ,
:点M为Q的中点,
.IM MO=1,
在RtAJMO中,JM=VJQ2-MQ=V(N5)2-12=2,
由①知M=QN,
..JM=ON=2,
△QKL是等腰三角形,KN⊥OL,
故点N为QL中点,
..ON NL=2,
..OL=ON+NL=4:
(3)解::在Rt△RST中,RT=16,TS=20,
:RS=V202-162=12,
当点U是RS中点,RU=US=6,四边形RUVT是“直角等距四边形”,设点Y是四边形RUVT的等垂点”.
S
M
过V作VM⊥RT于M,
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.△RTSAMTV,
TM TV MV
·TR TS RS
TM TV MV
162012’
设TM=4x,TV=5x,MW=3x,
由“等垂点”可得YU=p,∠UYV=90°,
.∠RUY=∠VYT=90°-∠RYU,、
:∠R=∠MY=90°,
△RYU≌aMVY,
:RU=YM =6,RY=MV =3x,
.RT =RY+YM +MT,
10
16=3x+6+4x,解得x=
7
:T=5x=79
50
当点U是TS中点,TU=US=10,四边形RUT是“直角等距四边形”,设点Y是四边形RVUT的等垂点”.
R
过U作UM⊥RT于M,
.△RTSn△MTU,
TM_TU_MU
TRTS RS
TM 10 MU
162012
解得TM=8,MU=6,
由“等垂点可得YU=YV,UYV=90°,同理可得aRYV≌△MUY,
:RV=YM RY=MU=6,
RT=RY+YM +MT,
.16=6+YM+8,
.RV =YM =2,
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∴.VT=VRV2+RT2=V22+162=2√65;
综上所述,T=2v6丽或90,
2.(2026广东深圳一模)【定义】连接三角形的一个顶点与对边上任意一点的线段,把这个三角形分割成
两个三角形,其中一个是等腰三角形,另一个是直角三角形,就称这条线段是该三角形的“奇妙分割线”.
D
图1
图2
悠图3
备用图
()【理解定义】
如图,在ABC中,AB=AC,∠BAC=I20°,D是线段BC上一点,连接AD,若AD=BD,那么线段
AD_(填“是”或不是”)ABC的“奇妙分割线”.
(2)【运用定义】
如图,在平行四边形ABCD中,AB=√5,BC=5,连接AC,若∠BAC=90°,E是线段BC上一点,
CE=3,连接DE交AC与点F.求证:线段CF是△DCE的“奇妙分割线”,
(3)【拓展提升】
如图,在1BC中,48=5,BC=,sm∠ABC-号点D是线段BC上的动点(点D不与B、C重合,
连接AD,将△ABD沿AD翻折得到△AED,点B的对应点为点E,连接BE、CE,当ED是△BCE的“奇
妙分割线”时,求线段BD的长。
【答案】(1)是
(2)见解析
(3)1或7-2√6
【分析】(1)根据“奇妙分割线”的定义即可判断;
(2)根据平行四边形的性质得到AD∥BC,AB∥CD,AD=BC=5,CD=AB=√5,则
△ADF∽△CEF,∠DCF=LBAC=90°,得到CDF为直角三角形,再利用相似三角形的性质和勾股定理
求出CF和EF的长,进而推出△CEF是等腰三角形,即可证明;
(3)由翻折可知,BD=DE,AE=AB=5,∠ADB=∠ADE,则BDE是等腰三角形,根据ED是△BCE的
“奇妙分割线”,可知△DCE为直角三角形,再分3种情况讨论求解线段BD的长即可.
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【详解】(1)解::AB=AC,∠BAC=120°,
.∠B=∠C=30°,
AD =BD,
.∠BAD=∠B=30°,
·.∠DAC=∠BAC-∠BAD=120°-30°=90°,即△ADC为直角三角形,
AD BD,
.△ABD为等腰三角形,
AD是△ADC的“奇妙分割线”;
(2)证明::四边形ABCD是平行四边形,
.AD∥BC,AB∥CD,AD=BC=5,CD=AB=V5,
:△ADF∽△CEF,∠DCF=∠BAC=90°,
DF AF AD 5
EF CF CE3
CDF为直角三角形,
:∠BAC=90°,
·AC=VBC2-AB=52-(5=25,
.CF=
8
4
8
:∠DCF=90°,
DF=CD2+CF2=
FDF5-CF
5
:△CEF是等腰三角形,
∴.CF是△DCE的奇妙分割线”;
(3)解:由翻折可知,BD=DE,AE=AB=5,∠ADB=∠ADE,
·BDE是等腰三角形,
又:DE是△BCE的“奇妙分割线”,
:.△DCE为直角三角形
①当∠EDC=90°时,∠BDE=90°,
:∠ADB+∠ADE+∠BDE=360°
·.∠ADB=∠ADE=135°,
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.∠ADC=45°,
如图,过点A作AF⊥BC交BC的延长线于F,则LAFB=90°,
F
:AB=5,sin∠ABC=3
.AF=AB sin∠ABC=3,
BF=AB2-AF2=4,
:∠ADC=45°,
:DF=AF=3,
:BD=BF-DF =1;
②当∠DCE=90°时,
如图,作AF⊥BC交BC的延长线于F,过E作EG⊥AF交AF的延长线于G,
F
D
C
!
E
则∠G=LCFG=∠ECF=90°,
.四边形CEGF是矩形,
.EG=CF,CE =FG,
由①可知,AF=3,BF=4,
.EG=CF =BF-BC=4-3=1,
:AE=AB=5,EG⊥AG,
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AG=AE2-EG2=52-1=26,
CE=FG=AG-AF=26-3,
设BD=DE=x,则CD=3-x,
在Rt DCE中,∠DCE=90°,
÷CD2+CE2=DE2,即(3-x2+(2W6-3=x2,
解得x=7-2V6,
.BD=7-2V6;
③当∠CED=90°时,不存在满足题意的图形,舍去:
综上,BD的长为1或7-2√6
摩考点6几何综合与最值问题
1.(2026广东深圳·二模)某校数学兴趣学习小组的同学学习了图形的相似后,对三角形相似进行了深入研
究.
【合作探究】(1)如图1,在ABC中,点D为AB上一点,LACD=∠B,求证:AC2=AD·AB.
图1
【内化迁移】(2)如图2,在口ABCD中,点E为边BC上一点,点F为BA延长线上一点,∠CFE=∠D,若
CF=3,CE=2,求AD的长.
图2
【学以致用】
(3)如图3,在菱形ABCD中,∠ABC=60°,AB=23,点E是BC延长线上一点,连接EA,将EA绕点
A逆时针旋转30°得到EA,过点E作EF∥BD交AE"的延长线于点F,若EF=BD,求BE的长.
3
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C
图3
【综合拓展】
(4)如图4,在四边形ABCD中,∠ABC=90°,点C在射线BP上,∠CAD=60°,且AC·AD=AB2,过
点D作DE1BP于点E.当MB=2时,请直接写出DE+5BE的最大值
3
P
C
B
C
图4
备用图
答案】()见解析:2):3)3+V15,④DE+E的最大值为22酒
3
【分析】(1)证明△ACD∽△ABC,列出比例式即可得出结论:
(2)平行四边形的性质,得到∠B=∠D,AD=BC,证明△FCE∽△BCF,得到CF2=BCCE,求出BC的
值即可;
(3)连接AC交BD于点O,延长EF与AD的延长线交于点G,证明四边形BDGE为平行四边形,得到
∠DGE=∠DBE=30°,BD=EG,旋转,得到LEAF=30°,证明△AEG∽△FEA,得到AE2=EF.EG,求出
AE2,过点A作AH⊥BE,三角函数求出AH,BH的长,勾股定理求出EH的长,再根据BE=BH+HE,
进行求解即可.
(4)作DG∥AC和AG∥BC交于点G,作DF⊥AC于点F,连接BG、CG,利用平行线的性质和三角
形面积公式可Sm号4CDF=5,得到1G:5:作△1DG的外接,记心为O,连按
OA、OD、OG,利用外接圆的性质得到圆O的半径为1,进而得到OB=√3;作0N⊥BC于点N,
E于点M,设设DE=x,BE=,则DE士3BE=x+y,利用勾股定理和三角函数的
V5y-5+x-31,令x+=1,则=1x,整理方程得46x+373+2=0,再利用一元日
次方程的判别式和一元二次不等式求出t的范围即可解答,
【详解】(1)证明::∠ACD=∠B,∠A=∠A,
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.△ACD∽△ABC,
AC AD
AB AC
.AC2=AD·AB;
(2)解::平行四边形ABCD,
.AD=BC,∠B=∠D,
:∠CFE=∠D,
:ZCFE ZB,
:∠ECF=∠BCF,
∴.△FCE∽aBCF,
BC-CF
CF CE'
.CF2=BC.CE,
CF=3,CE=2,
c号
AD=BC-2
(3)连接AC交BD于点O,延长EF与AD的延长线交于点G,
A
D
E
:菱形ABCD,∠ABC=60°,AB=2V3,
∠ABD=∠CBD=30°,AD∥BC,AC⊥BD,BD=2OB,
DG/BE,0B=4AB:c0s30=25×5-3,
2
:EF∥BD,BD=6,
四边形BDGE为平行四边形,
∴∠DGE=∠DBE=30°,BD=EG,
:旋转,
.∠EAF=30°,
.∠EAF=∠AGE,
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:∠AEF=∠AEG,
.△AEGn△FEA,
AE EG
EF=AE'
·AE2=EF.EG,
EF =BD,EG=BD
4B=2BD=2x62=24,
3
3
过点A作AH1BE于H,则:4H=4Bin60°=25x5-3,BH=4B,cos60°=AB=5,
在Rt△AHE中,HE=√AE2-AH2=5,
∴BE=BH+HE=V5+V5
(4)DE+5BE的最大值为2+25
3
3
如图,作DG∥AC和AG∥BC交于点G,作DF⊥AC于点F,连接BG、CG,
D
:DF⊥AC,
B
∠DFA=90°,
:.DF=AD.sin∠DAC=AD sin60°,
4C.DF-C.A4D.sin604Bsin60-,
2
:DG∥AC,AG∥BC,
SDc=S.4Gc=S,4Bc=V5,LGAB=LABC=90°,LADG=180°-∠DAC=120°,
AG=2S0=5,
AB
作△ADG的外接圆,记圆心为O,连接OA、OD、OG,
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B
E C
则∠A0G=2x360°-乙ADGj=120
<04G-180-∠aG1=30.
∠0AB=∠GAB-∠0AG=60°,
设圆0与AB交于A,则OA=OA',
△OAA'是等边三角形,
∠A0A'=LAA'0=60°,
LA0A'+∠A0G=180°,△0AA'是等边三角形,
.A',O,G三点共线,即AG是圆O的直径,
AG
5
.A'G=
=2,
sin∠A'AG sin60°
:圆0的半径为1,
:△OAA'是等边三角形,
AA'=0A=0A'=1,
:A'B=AB-AA'=1,
.AB=0A,
AB05∠AA0手30
∠0BC=∠ABC-∠AB0=60°,∠A0B=180°-∠AB0-∠0AB=90°,
0B=VAB2-0A2=V5,
作0N⊥BC于点N,OM⊥DE于点M,则∠ONB=∠OMD=90°,
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A
G
N E C
则ON=OBsin.∠OBN=V5sin60°=3
BN=OBcOs Z0BN=cs60
:∠ONE=∠DEB=∠OME=90°,
四边形ONEM是矩形,
OM -EN,EM=ON=3
设DE=,BE:5,则DE+5BE=x+y,
3
.OM-EN-EN DM-DE-ME=
2
在Rta0DM中,OM2+DM2=OD2,
91
令x+y=1,则y=1-x,
--
整理得:4x2-6x+3t2-3t+2=0,
:△=(-6t-4×4×312-3t+2≥0,
整理得312-12t+8≤0,
令3t2-121+8=0,
则4=2-2V5
4=2+25
3
3
3-121+850的解集为2-2551≤2+25
3
3
的最大值为2+25,
3’
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即DE+V
2BE的最大值为2+2V5
3
【点晴】本题考查菱形的性质,平行四边形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,勾股定理,旋转的
性质,解直角三角形,圆周角定理,熟练掌握相关知识点,构造三角形相似是解题的关键,
2.(2026河北张家口一模)如图,在ABC中,∠ACB=90°,∠ABC=30°,CD是中线,ADEF是等边
三角形,点E,F分别在直线CD,AB的上方,∠CDE=∠ADF=a(0°<a<180°,且a≠60°),G是
DE的中点,连接BG并延长至点H,使GH=BG,连接EH.
B
(1)若0°<a<60°.
①判断EH与BD的数量关系和位置关系,并说明理由;
②连接FC,FH,求证:FC=FH.
(2)若BC=3,DE=1,直接写出点C与点H距离的最大值.
【答案】(I)①EH=BD,且EH∥BD,理由见解析;②证明见解析
(2)V5+1.
【分析】(1)①容易证明△BDG≌△HEG(SAS),则EH=BD,∠DBG=∠EHG,进而证明EH∥BD;
②由直角三角形的性质可得CD=AD=BD,根据题意容易判断△ACD是等边三角形,则∠ADC=60°,
∠BDC=120°.由①可知△BDG≌△HEG,则∠HEG=∠BDG=120°+a,EH=BD=CD.结合△DEF是
等边三角形可得DF=EF,,∠FDC=∠FEH=60°+a,从而证明△FDC≌AFEH(SAS),因此FC=FH;
(2)连接CH,由△FDC≌△FEH和aDEF是等边三角形,容易证明△CFH也是等边三角形,则CH=CF.由
直角三角形的性质和三角函数计算得CD=√5,由线段公理可知,DF+CD≥CF,,当F、D、C三点共线
时,CF取得最大值√5+1,因此CH的最大值为√5+1.
【详解】(1)解:①EH=BD,且EH∥BD,理由如下:
:G是DE的中点,
.DG=EG,
在△BDG和△HEG中,
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BG=GH
∠BGD=∠HGE,
DG=EG
:.△BDG≌△HEG(SAS),
.EH=BD,∠DBG=∠EHG,
∴.EH∥BD;
②证明::∠ACB=90°,CD是中线,
.CD AD BD,
:∠ABC=30°,
:.∠A=180°-∠ACB-∠ABC=60°,
:△ACD是等边三角形,
∠ADC=60°,
.∠BDC=180°-∠ADC=120°,
:∠BDG=∠BDC+∠CDE=120°+a,
由①可知,△BDG≌△HEG,
.∠HEG=∠BDG=120°+Q,EH=BD=CD,
:aDEF是等边三角形,
∴.∠FDE=∠DEF=60°,DF=EF,
.∠FDC=∠FDE+∠CDE=60°+a,∠FEH=∠HEG-∠DEF=60°+a,
.∠FDC=∠FEH,
在△FDC和△FEH中,
DF=EF
∠FDC=∠FEH,
CD=EH
:△FDC≌△FEH(SAS),
.FC=FH;
(2)解:如图,连接CH,
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B
由(1)可知,△FDC≌△FEH,
.ZDFC=LEFH,FC=FH,
:△DEF是等边三角形,
∴∠DFE=∠DFC+∠CFE=60°,DF=DE=1,
.∠CFH=∠CFE+∠EFH=∠CFE+∠DFC=60°,
:.△CFH是等边三角形,
.CH=CF,
在RIAABC中,AC=BC·tan∠ABC=3×tan30°=√3,
:△ACD是等边三角形,
CD=AC=√5,
:DF+CD≥CF,
:.当F、D、C三点共线时,CF取得最大值√5+1,此时a=180°-∠FDE=120°,符合题意,
:CH的最大值为√3+1.
通关特训
1.(2026辽宁阜新一模)解答下列问题:
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D
B
B
C(E)
E
图1
图2
备用图
(I)【问题发现】:如图1,在Rt△ABC和Rt△BDE中,∠ABC=∠CBD=90°,∠A=∠DEB=30°,
BC=BE=2,Rt△BDE绕点B逆时针旋转,H为CD的中点,当点C与点E重合时,判断BH与AE的数
量关系和位置关系,并说明理由;
(②)【问题证明】:在Rt△BDE绕点B逆时针旋转的过程中,当AE经过点H时,(1)中的结论是否仍然成立?
若成立,请就图2的情形给出证明;若不成立,请说明理由:
(3)【拓展应用】:在Rt△BDE绕点B逆时针旋转的过程中,当DE∥BC时,请直接写出△ACE的面积.
【答案】(I)AE=2V3BH,BH⊥AE
(②)(1)中的结论仍然成立,理由见解析
(3)4+2V3或4-2V5
【分析】(1)解直角三角形求出AC,BH即可判断,
(2)延长BH到F使得HF=BH,连接CF,证明△ABE∽△BCF即可解决问题;
(3)分两种情形:①当DE在BC的下方时,延长AB交DE于F;②当DE在BC的上方时,结合相似三角
形的判定和性质即可解决问题,
【详解】(1)解:在Rt△ABC中,BC=2,∠A=30°,
.AE=2BC=4,
在Rt△CDB中,∠DCB=30°,BC=BE=2,
∴CD=BC-45
cos30°3
.CH=DH
1
25
∴.BH=二CD=
2
3
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AE 4
BH2√5
=2√5
3
:AE =23BH
在Rt△CDB中,点H是CD的中点,
:BH=CH =DH,
.∠DHB=2∠DEB,
·∠DEB=30°,
.∠DHB=60°,
∴△BDH是等边三角形,
∠DBH=60°,
.∠ABH+∠A=90°,
BH⊥AE;
(2)解:(1)中的结论仍然成立,理由如下:
延长BH到F使得HF=BH,连接CF,如图2,
A
CH =DH,BH HF,CHF ZBHD,
图2
ACHF≌△DHB(SAS),
·BD=CF,∠F=∠DBH,
.CF∥BD,
:∠BAC=∠DEB=30°,
BCBC
AB=
tan∠BAC5
=3BC
BE=-
BD
BD
=3BD,
tan∠BED tan30°
3
·BE=V3CF,
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AB BE=3.
BCCF
:CF∥BD,
.LBCF+∠CBD=180°,
·∠ABC+∠DBE=∠ABD+LCBD+LCBD+∠CBE=LCBD+∠ABE=I80°,
LBCF=∠ABE,
△ABE∽△BCF,
∠CBF=LBAE,
AE=AB=3,
BE BC
:AE =3BF =23BH,
:∠CBF+∠ABF=90°,
.∠BAE+∠ABF=90°,
LAHB=90°,
BH⊥AE;
(3)解:如图,当DE在BC的下方时,延长AB交DE于F,设CE,AF交于点P,
DE∥BC,
B
H
∠ABC=LBFD=90°,
由题意得:BC=BE=2,AB=25,BD-25
,DE=4
3
:Se=号BD-BE=DEBr,
2
14
-×2=
-x BF,
23
23
.BF=1,
∴EF=V√BE2-BF2=VF,
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:DE∥BC,
△BCP∽a△FEP,
BC BP
BP
EFPE
即5-P'
解得:BP=4-23,
.AP =AB+BP=4,
△1cE的面积=5+5m方4PxC+号4PxF-4x2+分x45=425:
如图,当DE在BC的上方时,设AB交DE于F,CE,BA的延长线交于点P,
I I
同理BF=1,EF=√3,
AF=3,
:DE∥BC,
△BCPAFEP,
BC_BP
2
BP
EFPR
BP-1'
即-
解得:BP=4+25,
.AP BP-AB=4,
△4CE的面积=8g-5m方4PxBc-4PxF-方4x2-×45=425:
综上所述,△ACE的面积为4+25或4-2√5.
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2.(2026辽宁沈阳一模)在ABC中,∠ACB=90°,将ABC绕点C旋转得到△DEC,点A对应点D落
在边AB上,连接BE.
B
图1
图2
(I)如图1,求证:△BCE∽△ACD:
(2)如图1,当AB=√5,BC=2时,求BE的长;
(3)如图2,求证:AC=CF;
(4)如图2,过点E作AB的平行线交AC的延长线于点F,过点B作AC的平行线交EF于点G,DE与BC交
于点H.当AB=I0,BG=12时,直接写出HE:HD的值.
【答案】(1)见解析
(2)BE=
45
5
(3)见解析
6号
【分析】1)根据旋转可得4C=CD,CB=CE,LACD=∠BCE,则AC=CP
即可证明△BCE∽△ACD
CB CE
(2)求出AC=l,an∠A=BC-2,过D作DH1AC,则an∠A
AC
DH=2,即DH=2AH,在△CDH中
A
勾股定是求出h-子,则DH=2H-膏在:0m中匀股定理米4D,根搭△8CE7△4CD,得出
BE BC
AD AC
即可求出BE=45,
5
(3)设旋转角为a,则∠ACD=∠BCE=α,AC=CD,CB=CE,根据等腰三角形的性质和三角形内角和
理即可组CD4=∠A=0=90°-),2CEB=2C6E=2—=90°-。a,根据∠ACB=90
2
2
得出LBCF=90°,∠DCB=90°-a,∠ECF=90°-a,即可得∠DCB=∠ECF,根据GF∥AB,得出
∠F+∠A=180°,即可得LCDB=LF,证明△BCD≌△ECF,得出CD=CF,结合CD=AC,得出
AC=CF;
②证明四边形ABGF是平行四边形,得出AB=GF=10,AF=BG=12,∠G=∠A,由(3)得
4C=CP6,在Rt心ABC中,勾股定理得出BC=8,则∠ADC=∠CEB三90
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60C+2c08=80,证明上B=90,∠8E0=0,则m2G-8能号果出8E-袋,
证出点C,
D,B,E四点共圆,根据圆周角定理得出LBED=∠BCD,证明BEH△DCH,得出
DH CH CD 6 5
BHEHBE488,DH =5x,BH =8x,CH=5y,EH=8y,BC=BH+CH =8x+5y=81
5
根据旋转可得DE=AB=10则DE=DH+EH=5x+8y=10②,联立①②求出x,y,再根据即可求解.
【详解】(1)证明:将ABC绕点C旋转得到△DEC,点A的对应点D落在边AB上,
.AC=CD,CB=CE,ZACD=ZBCE,
:4C、CD
CB CE
.△BCE∽△ACD;
(2)解::AB=√5,BC=2,∠ACB=90°,
.AC=√AB2-BC2=1,
:an∠A=B
=2,
C
过D作DH⊥AC,如图,
B
AHC
:tan∠A=Dg=2,
AH
·DH=2AH,
在△CDH中,由勾股定理得CH+DH=CD,
即(1-AH)+2AH)2=1P,
2
解得:H=行,H=0(舍去),
DH =2AH=
在Rt ADH中,AH2+DH2=AD2,
AD=+DH-25
5
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:△BCE∽△ACD,
BE BC
AD AC
BE2
即251,
5
·BE=45
5
(3)证明:设旋转角为C,则LACD=∠BCE=a,AC=CD,CB=CE,
6∠CDA=LA180°-aE9090,CB=∠CBE=180a90°1
a,
2
2
2
:∠ACB=90°,
.∠BCF=90°,LDCB=90°-W,
.LECF=90°-a,
.∠DCB=∠ECF,
:GF∥AB,
∠F+∠A=180°,
∠CDA+∠CDB=180°,
.AC=CD,
.∠CDA=∠A,
:ZCDB=ZF
.∠DCB=∠ECF,∠CDB=∠F,CB=CE,
:.△BCD≌△ECF(AAS,
:CD=CF,
CD=AC,
..AC=CF;
(4)解::GF∥AB,BG∥AF,
.四边形ABGF是平行四边形,
AF=BG,AB=GF,∠G=∠A,
.AB=10,BG=12,AC=AF,
:AC=4=BG=6,
2
2
BC=VAB2-AC2=V102-62=8,
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:CD=AC=CF=6,
sin∠G=sin∠A=BC=4
AB 5'
:△CBD≌△CEF,
.∠CBD=∠CEF,
:GF∥AB,
.∠FEB+∠ABE=180°,
即∠CEF+∠CEB+∠CBE+∠CBD=180°,
即2LCEF+LCEB)=2LFEB=180°,
.∠FEB=90°,则∠BEG=90°,
“sin∠G=BE-4
BG 5'
即距4
1251
BE=48
由(3》可得,∠ADC=∠CEB=90-a,LADC+LCD8=180,
∠CEB+∠CDB=180°,
点C,D,B,E四点共圆,
.LBED=∠BCD,
.∠BEH=∠HCD,∠BHE=∠DHC,
.△BEH∽aDCH,
DH CH CD 6 5
:BH EH BE 48 8,
5
DH =5x,BH =8x,CH=5y,EH=8y,
则BC=BH+CH=8x+5y=8①,
根据旋转可得DE=AB=10,
:DE=DH+EH=5x+8y=10②,
联立①②可得,x=
39
40
HE
8×
=39-32
HD
147
5×
39
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3.(2026辽宁本溪一模)几何综合探究:
D
图1
图2
图3
(I)如图1,将口ABCD沿对角线AC剪开,将△ACD绕着点A逆时针旋转a度得到△AEF,(0°<a<LABC)
,分别延长EF,BA交于点G.
①求证:∠G=∠CAE;
②如图2,当BC∥EG时,∠G=60°,AB=2,BC=4,求△AGE的面积
(2)如图3,在ABC中,∠B=∠C,D是BC边的中点,点E在AC上,过点E作EF⊥DE交BC的平行线
AF于点F,若am∠B=2,AF=BC,求CE的值,
AE
【答案】(1)①见解析;②6√5
2CE、3
AE-T
【分析】(I)①因为△ACD旋转得到△AEF,所以∠E=∠BAC,再根据三角形内角和、平角的定义和利
用三角形外角性质,结合上述角的等量关系,推导∠G与∠CAE的相等关系
②因为BC∥EG,结合平行四边形性质和旋转性质,可推出相关角为60°,得到等边三角形和特殊直角三
角形.利用己知边长并结合特殊三角形的性质,先求出△AGE的底和高,再用三角形面积公式计算面积.
(2)因为AF∥BC,∠B=∠C,可先构造辅助线,过A作AG⊥BC,过E作EM1BC,EN⊥AF.因为
an∠B=2,D是BC中点,AF=BC,结合EF1DE,利用相似三角形的判定定理,证明相关三角形
4
相似,再结合线段比例关系求出CE的值.】
AE
【详解】(1)①证明:由题意可知,△ABC≌△EFA,
∠E=∠BAC,
在△AEF中,∠E+∠EAF+∠EFA=180°,
∠BAC+∠EAF+LEFA=180°,
:LGAF+∠EAF+∠EAC+∠BAC=180°,
∴.∠EFA=∠FAG+LEAC,
:LEFA是△AFG的外角,
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:ZEFA=ZFAG+ZG,
.∠G=LEAC:
E
D
G
A
B
②解:过点A作AN⊥EG于点N,
:BC∥EG,∠G=∠CAE=60°,
.∠ABC=180°-∠G=120°,
ABCD
∴∠ADC=∠ABC=120°,AB=CD=2,AD=BC=4,
:△ACD绕着点A逆时针旋转O度得到△AEF,
.△AEF≌aACD,
AD=AF=4,∠ADC=∠EFA=120°,
∠GFA=180°-∠EFA=60°,
∠GFA=∠G=60°,
.△AFG是等边三角形,
.AG=AF=FG=4,
:EG=EF+FG=2+4=6,
在RIAAGN中,∠ANG=90°,∠G=60°,
sinG=AN
AG
sin60°=4W、V5
4
2
AN=25,
5号G4N=×6x26=65,
D
B
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(2)解:过点E作EM⊥BC于点M,交AF于点N,连接AD,
D MO
:LB=∠C,
.AB=AC,
:D是BC边的中点,
AD⊥BC,∠BAD=∠CAD,
∠ADC=90°,
:AF∥BC,
.∠FAD=∠ADC=90°,
:EF⊥DE,
.∠FED=90°,
:LAGF=∠EGD,
∴△AGF∽△EGD,
AG FG
EGDG'
DG FG
EG AG'
又:∠FGD=LAGE,
.△FGD∽△AGE,
∴.∠EFD=∠CAD,
:90°-∠EFD=90°-∠CAD,即∠FDE=∠C,
在RtADEF中,∠FED=90°,tan ZEDF=tan∠B=2,
EF
=2,
又:∠FED=90°,
∠DEM+∠FEN=90°,
:∠NFE+LFEN=90°,
∴.∠NFE=∠DEM,
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.△EFN∽△EMD,
EF_NE-FN-2.
DE DM ME
AF=IBC,
4
设AF=a,EM=x,则BC=4a,,NF=2x,
.BD=DC=2a,
:tan∠B=4D
=2,
BD
:AD =4a,
.NE 4a-x,
、.DM三NE=2二,AN=2x-a,
易得四边形ADMN是矩形,
.AN =DM
4a-x=2x-a,
2
6
∴x=-a,
5
·EM=6a
EN=4a-
6a_14
55a,
:AF∥BC,
6
CE EM
AE EN
14
>
4.(2026广东深圳一模)【探究发现】如图1,正方形ABCD的对角线交于点O,E是AD边上一点,作
OF⊥OE交AB于点F;学习小队发现,不论点E在AD边上运动过程中,△AOE与△BOF恒全等请你证
明这个结论;
【类比迁移】如图2,矩形ABCD的对角线交于点O,∠ABD=30°,E是BA延长线上一点,将OE绕点O
逆时针旋转60°得到0F,点F恰好落在D4的延长线上,求E的值,
AF
【拓展提升】如图3,等腰ABC中,AB=AC,∠BAC=120°,BC=12,点E是BC边上一点,以BE为边在
BC的上方作等边△BEF,连接CF,取CF的中点M,连接AM,当AM=√万时,直接写出BE的长
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E
F
B
图1
图2
图3
F-2,拓腰提升:BE=
【答案】探究发现:见解析:类比迁移:4E-
【分析】探究发现:根据正方形的性质,利用ASA证明△AOE≌△BOF,即可;
类比迁移:连接DE,连接EF,证明△AOF≌△DOE,得到AF=DE,∠AFO=∠DEO,推出
LAB0+∠DE0=30°,即∠AED=30,在R4DE中,cos30°=AE-5,等量代换得到4E-5,即可,
DE 2
拓展提升:过A作AK⊥BC于K,连接MK,AF,设EF交AB于R,三线合一得到
BK30P,BK=CK=6,LAKC=90,得到9了,中位线定理,得到派-状
,推出
BF 2 AB
4K1BF,得到--》得到AP=2N,在R1a4BR中,cos乙ABK二BK
AB,求出AB,推出
BF=2FR,BR=√5FR,设FR=x,则BR=√5x,AR=45-√5x,在Rt△AFR中,FR?+AR2=AF2,
列方程求出FR的长,进而得到BE的长即可
【详解】探究发现:
证明:四边形ABCD是正方形,
:.OA=OB,∠EAO=∠FBO=45°,∠AOB=90°,
:0F⊥0E,
.LE0F=90°=∠A0B,
.∠A0E=LB0F=90°-∠A0F,
在△A0E和△BOF中,
∠EAO=∠FBO
OA=OB
∠AOE=∠BOF
:.△AOE≌△BOF(ASA;
类比迁移:
解:连接DE,连接EF,如图:
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B
:四边形ABCD是矩形,
.OD=OA=0B,
:∠ABD=30°,
.∠0AB=30°,
.∠A0D=∠0AB+LABD=60°,
:将OE绕点O逆时针旋转60°得到0F,
.OE=OF,∠EOF=60°=∠AOD,
.LD0E=∠A0F,
:.△AOF≌△DOE(SAS,
.AF=DE,∠AFO=∠DEO,
:∠EAF=90°,
∠AEF+LAFE=90°,
∠AE0+LAF0=180°-∠AEF+∠AFE)-∠E0F=180°-90°-60°=30°,
LAE0+∠DE0=30°,即∠AED=30°,
在Rta4DE中,cos30°=4E=5
DE 2
AE3
AF 2
拓展提升:
解:过A作AK⊥BC于K,连接MK,AF,设EF交AB于R,如图:
:AB=AC,∠BAC=120°,AK⊥BC,BC=12,
.∠ABK=30°,BK=CK=6,∠AKC=90°,
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AK 1
·AB2
:M为CF中点,
.MK是△BFC的中位线,
MK 1 AK
·BF2AB
MK∥BF,
:△BEF是等边三角形,
.LFBE=60°,
.∠FBA=∠FBE-∠ABK=30,∠MKC=∠FBE=60°,
∴.∠AKM=∠AKC-∠MKC=30°=∠FBA,
.∴.△AKM∽△ABF,
MA=AK=1
AF AB
:AM=√万,
AF=2万,
在RIAABK中,coS∠ABK=B
AB
:56
2 AB
:AB=43,
:∠ABK=30°,∠BEF=60°,
∠BRE=90°=∠BRF=LARF,
∠FBR=30°,
:BF =2FR,BR=3FR,
设FR=x,则BR=√5x,AR=4√5-V5x,
在Rt△AFR中,FR2+AR2=AF2,
x2+43-3x=(2万,
解得x=1或x=5(此时AR为负数,舍去),
FR=1,
.BE BF =2FR=2
【点晴】本题考查正方形的性质,旋转的性质,全等三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,解
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直角三角形,勾股定理。综合性强,难度大,属于压轴题,解题的关键是构造特殊三角形,全等和相似三
角形
5.(2026湖北孝感.一模)如图,在口ABCD中,点E在BC边上,将△ABE沿AE折叠,使点B的对应点F
落在ABCD内,射线AF交射线DC于点G,交射线BC于点P,射线EF交CD边于点Q.
G
图1
图2
图3
(I)如图1,求证:△CEQ∽△FEP;
(2)如图2,当CE=BE时,点P在BC延长线上,若CG=3,QG=5,求QD的长:
③如图3,当CEE28E时,点P在BC边上,若%,直接写出
CC的值。
D
【答案】(1)见解析
(2)4
6号
【分析】(1)由平行四边形的性质可得∠B=∠D,AD∥BC,由平行线的性质可得∠D+∠BCD=180°,由
折叠的性质可得∠AFE=∠B,从而得出∠AFE=∠D,再证明∠ECQ=∠EFP,结合∠FEP=∠CEQ,即可
得证;
(2)先证明aCEQ≌△FEP(ASA),得出EQ=EP,∠COE=∠P,再证明△FQG≌△CPG(AAS),得出
FG=CG=3,GQ=GP=5,证明△CGP∽△BAP,由相似三角形的性质求出CD=AB=I2,即可得出结果;
(3)延长AD,EQ交于点H,设CQ=2a,则DQ=3a,则CD=5a,由平行四边形的性质可得
∠B=∠ADC,AD∥BC,AB=CD=5a,AB∥CD,证明△CEQ∽△FEP,求出FP=CQ=a,
EQ=2EP,再证明△CEQDHQ,EFPAHFA,求出CP=4BE,AD=BC=3BE,最后再证明
△GCP∽△GDA,即可得出结果,
【详解】(1)证明:四边形ABCD为平行四边形,
∠B=∠D,AD∥BC,
.∠D+∠BCD=180°,
由折叠的性质可得:∠AFE=∠B,
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.∠AFE=∠D,
:∠AFE+∠EFP=180°,
.∠BCD=LEFP,即∠ECQ=∠EFP,
:∠FEP=∠CEQ,
·.△CEQ∽△FEP;
(2)解::四边形ABCD为平行四边形,
.∠B=∠D,AD∥BC,AB=CD,AB∥CD,
∴.∠D+∠BCD=180°,
由折叠的性质可得:∠AFE=∠B,BE=FE,AF=AB,
∠AFE=∠D,
:LAFE+∠EFP=180°,
.LBCD=∠EFP,即∠ECQ=∠EFP,
CE =BE,
:CE =EF,
在CEQ和△FEP中,
∠ECQ=∠EFP
CE=FE
∠FEP=∠CEQ
.△CEQ≌△FEP(ASA),
∴EQ=EP,∠CQE=∠P,
:EO-EF =EP-EC,
..FO=CP,
在△FOG和△CPG中,
∠FGQ=∠CGP
∠GQF=∠P
FO=CP
:.△FQG≌aCPG(AAS),
FG=CG=3,GO=GP=5,
:AB∥CD,
△CGP∽aBAP,
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CG PG
AB AP'
3
5
ABAB+3+5'
AB=12,
.CD=AB=12,
.OD=CD-CG-GO=4;
(3)解:如图,延长AD,EQ交于点H,
---z-H
图3
G
C9_2
DO 3'
.设C0=2a,则DQ=3a,
.CD=CO+DO=5a,
:四边形ABCD为平行四边形,
∠B=∠ADC,AD∥BC,AB=CD=5a,AB∥CD,
.∠ADC+∠BCD=180°,
由折叠的性质可得:∠AFE=∠B,BE=FE,AF=AB=5a,
.∠AFE=∠ADC,
:LAFE+∠EFP=180°,
.LBCD=∠EFP,即∠ECQ=∠EFP,
:∠FEP=∠CEQ,
:.△CEQn△FEP;
FP EF EP
·COECE0
BE =EF,
FP BE EP
CO EC EO'
.CE=2BE,
FP-CQ-d.EQ-2EP.
:AD∥BC,
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.△CEQ∽△DHQ,△EFP∽△HFA,
Eg_C≌_2EF_PF-a_-I
OH DO 3'FH AF 5a5
:QOH=3 EQ=3EP,FH SEF -SBE,
FO=EO-EF =2EP-EF,OH+FO=FH
:3EP+2EP-EF =5BE,
:.5EP EF =5BE
∴.5EP-BE=5BE,
.5EP =6BE
EP-6BE.
5
:CP=CE-EP=2BE-6 BE=4 BE,
5
5
BC BE +CE=BE +2BE =3BE,
.AD BC =3BE,
:AD∥BC,
△GCPAGDA,
.CG CP 5
4BE4
DG AD 3BE 15
【点睛】本题考查了平行四边形的性质,折叠的性质,相似三角形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,
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。
6.(2026辽宁葫芦岛模拟预测)ABC中,AB=AC,∠BAC=90°,△DAE≌△ABC,O为CE中点,连
接BE,OD.
图1
图2
备用图
(I)如图1,当点D在BA的延长线上时,求证:BE=2OD,BE⊥OD;
(2)如图2,△DAE绕点A旋转到图中位置,求证:BE=2OD,BE⊥OD;
(3)若AB=8,△DAE(A、D、E顺时针排列)绕点A旋转,当LCBE=90°时,直接写出aODE的面积.
【答案】(1)见解析
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(2)见解析
(3)16-8√3或16+8√5
【分析】(1)设AC、BE交于点F,BE,OD交于点G,可证明四边形ABCE是平行四边形,得到
BE=2EP,CE=AB,AF=CF=AC,再证明四边形ACED是正方形,得到∠4CE=LCED=90°,证明
△CEF≌△EDO(SAS),可得OD=EF,∠CEF=∠ED0,则BE=2OD;可证明∠OGE=90°,则可证明
OD⊥BE;
(2)延长ED到点T,使得DT=DE,连接AT,CT,则CT=2OD,OD∥CT;证明△BAE≌aCAT(SAS),
得到BE=CT,∠AEB=∠ATC,则BE=2CT;延长EB,TC交于点Q,证明∠EQT=90°,可得BE⊥CT,
则BE⊥OD;
(3)分点E在BC下方和点E在BC上方这两种情况,画出对应的示意图,讨论求解即可.
【详解】(1)证明:如图所示,设AC、BE交于点F,BE,OD交于点G,
E
G
B
C
:△DAE≌△ABC,
∠DAE=∠ABC,AE=BC,∠ADE=∠BAC=90,AD=AB,DE=AC,
AE∥BC,
:四边形ABCE是平行四边形,
.BE=2EF CE-AB,AF=CF-AC,
2
又:AB=AC,
.AB=AC=AD=DE=CE,
四边形ACED是菱形,
又:∠ADE=90°,
:菱形ACED是正方形,
∠ACE=∠CED=90°,
:O为CE中点,
1
∴OE=-CE=5AC,
2
2
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.OE=CF,
:.△CEF≌△EDO(SAS,
.OD=EF,∠CEF=∠ED0,
.BE=20D;
:∠ED0+∠E0D=90°,
.∠CEF+∠E0D=90°,
∠0GE=180°-(∠CEF+∠E0D=90°,
OD⊥BE;
(2)证明:如图所示,延长ED到点T,使得DT=DE,连接AT,CT,
:O为CE中点,DT=DE,
.OD是△ECT的中位线,
.CT=20D,0D∥CT;
:△DAE≌△ABC,
.AB=AD,AC=DE,∠ADE=∠BAC=90°,
∠ADT=180°-∠ADE=90°;
AB=AC,
.AB=AD=DE AC=DT,
:.△ADE,△ADT都是等腰直角三角形,
.∠DAE=∠DEA=45°=∠DAT,
.∠EAT=∠DAE+∠DAT=90°=∠BAC,
∴.∠BAC-∠EAC=∠EAT-∠EAC,EAT是等腰直角三角形
∠BAE=∠CAT,AE=AT,
.△BAE≌△CAT(SAS,
BE=CT,∠AEB=LATC,
:BE=2CT
如图所示,延长EB,TC交于点Q,
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0.
B
0
:∠AET+∠ATE=90°,
.∠AET+∠ATC+∠CTE=90°,
.∠AET+∠AEB+∠CTE=90°,
.∠BET+∠CTE=90°,
LEQT=I80°-(LBET+∠CTE)=90°,
.BE⊥CT,
.BE⊥OD:
(3)解:如图3-1所示,延长ED到点T,使得DT=DE,连接AT,CT,
由(2)可得CT⊥BE,OD∥CT,CT=2OD,AT=AE
:∠CBE=90°,
BE⊥BC,
.BC∥CT,即B、C、T三点共线;
在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC=8,
BC=VAB2+AC2=82,
:△DAE≌AABC,
AT=AE=BC=8√2;
如图3所不,过点A作w1C于点M则M=CM=8C=45,
Ma
T
D
图3-1
:TM =AT?-AM2=46,
:BE =CT=TM-CM=46-42,
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SecT-BE=6-42x46-4同)=64-25:
:0D∥CT,
.△ODE∽△CTE,
8-9-4
SAODE=SACTE=16-8V3:
4
如图3-2所示,延长ED到点T,使得DT=DE,连接AT,CT,
:O为CE中点,DT=DE,
:.OD是△ECT的中位线,
CT=20D,OD∥CT;
:△DAE≌△ABC,
.AB=AD,AC=DE,∠ADE=∠BAC=90°,
.∠ADT=180°-∠ADE=90°:
:AB=AC,
.AB=AD DE=AC=DT,
.△ADE,△ADT都是等腰直角三角形,
∠DAE=∠DEA=45°=∠DAT,
.∠EAT=∠DAE+∠DAT=90°=∠BAC,
:.∠BAC+∠TAB=∠EAT+∠TAB,EAT是等腰直角三角形,
.∠BAE=∠CAT,AE=AT,
:△BAE≌ACAT(SAS,
∴∠AEB=∠ATC,CT=BE,
设直线CT,BE交于点Q,
:∠AET+∠ATE=90°,
.∠AEB+∠BET+∠ATE=90°,
∴∠ATC+∠BET+∠ATE=90°,
∴∠BET+∠CTE=90°,
:.∠EQT=180°-(∠BET+LCTE)=90°,
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:BE⊥CT,
:∠CBE=90°,
BC⊥BE,
:BC∥CT,即B、C、T三点共线,
·点B与点Q重合;
如图3-2所示,过点A作AM1BC于点M,则AM=CM=号BC=4V2,
D
!
B(O)
图3-2
同理可得AT=AE=8√2,
TM=√AT2-AM2=4√6,
.BE=CT=TM+CM=4V6+4√2,
.5.cn-CT-BE-6+42列x(46+4)同-64+325:
1
2
:0D∥CT,
:.△ODEn△CTE,
S.CTE
0-9-
Sa0e=45cm=l6+85;
综上所述,△ODE的面积为16-83或16+8√3.
7.(2026辽宁鞍山一模)根据所学知识,解答以下问题
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D
图1
图2
图3
(I)如图1,在ABC中,延长BC至点E,使CE=AC,点D为AB边上一点,连接CD,使
LADC=∠ACE,延长DC至点F,连接EF,使LE=LACB,求证:△CFE≌△ABC.
(2)如图2,在ABC中,AB=BC,D,E,F分别为BC,AB,AC边上三点,且DE=DF,
∠EDF=∠B=∠AFD,求证:AF=DF+CF.
(3)如图3,在ABC中,AB=BC,点F为AC边上一点,连接BF,∠AFB=∠ABC,延长FB至点D,使
得CF=BD,连接CD,以DF为底边在其上方作△DEF,使DE∥AB,若DE=EF,BC=I3,
tan ZEDC=12
5’求CD的长
【答案】(I)见解析
(2)见解析
9
【分析】(1)根据已知证明∠A=∠ECF结合已知条件即可证明△CFE≌△ABC(ASA):
(2)延长AB,FD交于点N,先证明△END≌△DCF得出DN=CF,则FN=DF+DN=DF+CF证明
AF=FN,即可得证:
(3)连接EC,过C作CM⊥ED交于M,证明△EDF≌aBCA,△CEF≌△DCB,得出CD=CE,解
R1aCMD,得出CM-3,设CM=12,DM=5r,勾股定理求得X-3
即可求解
【详解】(1)证明::∠ADC+LACD+∠A=180°,∠ACE+∠ACD+∠ECF=180°,
又:∠ADC=∠ACE,
:ZA ZECF
:∠E=∠ACB,AC=CE,
△CFE≌△ABC(ASA).
(2)证明:延长AB,FD交于点N,
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∠EBD+∠EDB+∠BED=I80°,∠EDF+∠EDB+∠FDC=180°,
B
D
N
又:∠EDF=∠EBD,
:ZBED ZFDC,
:∠A+∠ABC+∠C=180°,∠A+∠AFN+∠N=180°,
又:∠AFN=∠ABC,
LC=∠N,
.DE=DF,
∴△END≌△DCF(AAS,
:DN=CF,
:FN=DF+DN DF +CF,
AB=BC,
.∠A=LC,
.∠A=∠N,
:AF =FN,
:AF DF+CF
(3)连接EC,
E
G
M
:∠BAC+∠ABC+∠ACB=180°,∠BAC+∠AFB+LABF=180°,
B
D
又:∠AFB=LABC,
.∠ACB=∠ABF,
:AB=BC=13,
.∠BAC=∠ACB,
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∠ABF=∠BAF,
AF=BF,
CF BD,AC=AF +CF,DF=BF +BD,
:AC=DF,
:DE∥AB,
∠ABF=∠EDF,
·∠ACB=LABF,
∠EDF=∠ACB,
DE EF,
∠EDF=∠EFD,
∠BAC=LACB,
∠EFD=∠BAC,
∴.△EDF≌△BCA(SAS),
:EF =BA=BC=DE=13
ED II AB,
∠EDF=∠ABF,
∠EDF=∠EFD,
∠EFD=∠ABF,
:∠AFB=∠AFE+∠EFD,LABC=∠FBC+∠ABF,
∠AFE=∠FBC,
:∠EFC=180°-∠AFE,LDBC=180°-∠FBC,
:ZEFC ZDBC,
CF BD
△CEF≌△DCB(SAS,
:CD=CE
过C作CM⊥ED交于M,
:CE=CD,CM⊥ED,
EM DM -IDE=13
2
=2,4CMD=90
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在RtACMD中,tan∠CDM=
CM
DM'
.CM12
135,
2
CM=78
设CM=12x,DM=5x,
:CD:=CM2+DM2,CD=13x,
:CM=12x=78
13
10
169
.CD=13x=
10
8.(2026辽宁抚顺一模)【发现问题】
在数学小组活动中,同学们遇到了这样一个问题:
D
A
D
B
B E
B E
D
图1
图2
图3
(1)如图1,在正方形ABCD中,E是边BC上一点,连接AE,将线段AE绕点E顺时针旋转90°得到线段
EF,连接CF,求∠DCF的度数.
【延伸类比】
小组内的某位同学提出,若四边形ABCD是矩形,那么会存在什么样的规律呢?于是他们提出了如下问题:
(②)如图2,在矩形ABCD中,AB=6,BC=8,E是边BC上一点,连接AE,过点E作EF⊥AE,点F在
C的上方并满足E=;,连接CF,求am∠DCF的值。
【学以致用】
小组同学想进一步对图中∠AEF进行变换,于是提出下面的问题:
(3)如图3,在边长为6√5的菱形ABCD中,∠ABC=120°,E为边BC上一点,连接AE,将AE绕点E顺时
针旋转120°得到EF,连接AF,BF,CF,AF交CD于点G,若G为边CD的三等分点(CG>GD),求
△EBF的面积.
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【答案】(1)45
o
3)108V5
25
【分析】(1)过点F作FG⊥BC交BC的延长线于点G,先证△ABE≌△EGF(AAS),则AB=EG=BC,
BE=GF,即CG=BE.则CG=GF,可得∠FCG=45°,可求∠DCF的度数;
2过点F作上8C交C的延长线于信先证△958P,则棕号需子可得
-A;由EH\DC,则ZDcF=∠CFH,可得an/DCF=tanLCFH=CH
FHA:
(3)延长FC,AB交于点N,在AB上取一点M,使AM=CE,作BQ⊥EM于Q,过点F作FP⊥BC交
BC的延长线于点P,先证△AEM≌aEFC(SAS),则LAME=∠ECF,EM=FC.可得LBME=∠NCB=30
证明∠N=90°,可得CG=4B,DG2B:再证FCG.FN4.,可得CC,可求FC=6二W
5
:再得指服-,由P可求△BF的面积
【详解】(1)解:如图1,过点F作FG⊥BC交BC的延长线于点G,
D
.∠G=90°,
B E
CG
:四边形ABCD为正方形,
∠B=∠G=90°,AB=BC,
∠BAE+∠AEB=90°:
:AE绕点E顺时针旋转90°得到线段EF,
.AE=EF,LAEF=90°,
·LAEB+∠GEF=180°-∠AEF=90°,
.∠BAE=LGEF,
在△ABE和△EGF中
I∠BAE=∠GEF
∠B=∠G
AE=EF
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AABE≌△EGF(AAS,
:AB=EG=BC,BE=GF,
:EG-EC BC-EC,CG=BE,
:CG=GF,
.∠FCG=45°,
:∠DCG=90°,
:∠DCF=LDCG-∠FCG=45°.
(2)解:如图2,过点F作FH⊥BC交BC的延长线于点H,
0
F∠H=90°,
B E
CH
:四边形ABCD为矩形,
∠B=∠H=∠BCD=90°,
:∠BAE+∠AEB=90°,
EF⊥AE,
.∠AEF=90°,
:∠AEB+∠HEF=180°-∠AEF=90°,
∠BAE=∠HEF,
△ABE∽△EHF,
.AE-AB BE 3
EF EH FH4'
AB=6,BC=8,
:EH=8=BC,
BC-EC=EH -EC,BE=CH
CH 3
FH 4'
.∠BCD=∠H=90°,
EH∥DC,
∠DCF=LCFH,
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tan∠DCF=tan∠CFH=
CH 3
FH 4
(3)
解:如图3,延长FC,AB交于点N,在AB上取一点M,使AM=CE,作BQ⊥EM于Q.过点F作
FP⊥BC交BC的延长线于点P,
M
:四边形ABCD为菱形,
D
.AB=BC,CD∥AN,
AB-AM=BC-CE,即BM=BE,
:∠ABC=120°,
ZBEM=∠BME80°-ZABC)=30
.∠CBN=∠BEM+∠BME=60°,
:∠CBN=∠BAE+∠BEA=60°,
:∠AEF=120°,
.∠PEF+∠BEA=180°-∠AEF=60°,
:∠BAE=LPEF,
在△AEM和△EFC中
AM=CE
∠BAE=∠PEF,
EA=EF
△AEM≌△EFC(SAS),
∴,LAME=LECF,EM=FC,
180°-∠AME=180°-∠ECF,即∠BME=∠NCB=30°,
:∠CBN=60°,
.LN=180°-∠CBN-∠NCB=90°;
:菱形的边长为6√5,
.AB=BC=CD=63.
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Bv=8c=35,
:CN=BC2-BN2=9,
:AN =AB+BN=93,
G为CD的三等分点,CG>GD,
CG=45,DG=25,
:CD∥AN,
:∠FCG=∠N,∠FGC=∠FAN,
△FCGAFNA,
C-,即C=3
FC+993
FC=36
EM,
BQ⊥EM,BE=BM,∠BEM=30°,
0-Ew-g
2
·BE=
EQ125
Cos∠BEM5,
:∠PCF=∠NCB=30°,FP⊥BP,
FP-FC-
5
Sm-E8xFP=x125x18-1086
2×5x5=25
9.(2026上海浦东新二模)在口ABCD中,点E,F分别在边BC,CD上,连结AE,DE,EF,
DE=DC.
D
B
图1
图2
图3
(I)如图1,连结BD,如果EF∥BD,求证:△ECF∽△ADE;
(2)已知tanC=√5,连结AF.
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①如图2,如果点D,E关于直线AF对称,求S△ADF:S4BcD的值;
②如图3,如果AF=5DF,∠AFE=∠EDC,求C二
的值。
FD
【答案】(1)见解析
e0ge时
【分析】本题主要考查相似三角形的判定及性质、等腰三角形的判定及性质、平行四边形的性质等:
(1)先证明△BCD≌△ADE,结合△ECF∽△BCD,即可证明结论;
(2)①作DH⊥BC,垂足为H.作FP⊥AD,交AD的延长线于P,延长PF交BC于Q,容易证得
AD DE
DEEC.
设HC三a,可得到AD=AE=3a,进而可证得AE=EG=3a,结合=2=3,FC=F0》
FC CG
PF 3
可得到P0:2②过点F作FP1AD,交AD的延长线于点P,设DP=m,可求得,进而可求很
∠DFP=∠PAF,得到∠40D=90,∠0D=90,证明△DEF△F0D,可求得DE=6m,进而可求得
CF6m.
【详解】(1)解::四边形ABCD是平行四边形,
:.BC=AD,AD∥BC,
.∠ADE=LDEC.
DE DC,
.ZC ZDEC
:ZC ZADE
BC=AD,C=ZADE CD=DE,
.△BCD≌△ADE.
:EF∥BD,
△ECF∽△BCD.
∴△ECFO△ADE.
(2)解:①作DH⊥BC,垂足为H,作FP⊥AD,交AD的延长线于P,延长PF交BC于Q,延长AF交
BC延长线于点G.
设HC=a,则HD=HC.tan C=√5a,DE=DC=√HD2+HC2=√6a·
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D
B
E
H OC
G
:点D,E关于直线AF对称,
∴.AD=AE.
∠ADE=∠AED.
:DE =DC,
.∠DEC=∠DCE.
.∠ADE=∠DEC,
:ZADE ZAED=ZDEC ZDCE.
∴△ADE∽△DEC.
AD DE
DE EC
:DE=DC,DH⊥BC,
.EC=2HC=2a.
AD 6a
J6a 2a
.AD 3a.
.AD AE =3a.
:D,E关于直线AF对称,
∴.∠DAF=∠EAF.
:AD∥BC.
.ZDAF ZG
.LG=∠EAF.
∴.AE=EG=3a.
.CG=a.
:AD∥BC,
.△ADF∽△GCF,△DPF∽△COF.
DF_AD=3.FC-FO'
DF PF
·FCCG
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PF=3
:F0
、PF3
:P04
:S△ADF=
AD:PE:S.4C0 AD:PO.
S4D=2
3
S.ABCD PO 8
②过点F作FP⊥AD,交AD的延长线于点P,
D
D
B
设DP=m·
:AD∥BC,
·LPDF=∠C.
·PF=DP,tan∠PDF=V5m,sin∠DFP=
6
.DF=√DP2+PF2=√6m.
AF=5DF,
∴AF=V30m.
.AP=√AF2-DF2=5m.
.AD 4m
PF AP
·DPPF
.△DPF∽△FPA.
∠DFP=∠PAF.
设∠DFP=∠PAF=a·
∠PDF=90°-a.
∴∠C=LDEC=∠ADE=90°-a.
∴∠FAP+∠ADE=90°.
.A0D=90°.
∠F0D=90°.
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∴.OD=AD-sin∠PAF=4msin∠DFP=
2v6
3
:∠EDF=∠AFE,∠EDF+∠DFO=90°,
.ZEFD ZAFE ZDFO=90.
.ZEFD ZFOD
又∠ODE=∠FDE,
.△DEFn△FOD.
DF DE
DODF·
6-6
0c-26m
CFm
3.
DF6m-2
10.(2026山西晋中.一模)综合与探究
问题情境:如图1,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,点D是AB的中点,连接DC,将线段DC平移得到线段
BE,点D,C的对应点分别是点B,E,连接CE,
D
ch
E
图1
图2
备用图
(I)猜想验证:判断四边形CDBE的形状,并说明理由;
(2)深入探究:将线段BA绕点B按顺时针方向旋转a(0°<α<360),得到线段BF,点A的对应点为点F,
连接AF,DF,AE,且LBAF=∠BAC.
①如图2,若0°<a<180°,判断线段DF与AE的数量关系,并说明理由;
②若AC=BC=4,在旋转的过程中,直线DF与直线AE相交于点M,请直接写出线段AM的长.
【答案】(1)菱形,见解析
(2)0DF=AE,见解析;②AM=40或4i@
3
5
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【分析】(1)利用平移的性质可得四边形CDBE是平行四边形,根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的
半可得CD=AD=BD,即可得到结论:
(2)①根据旋转的性质以及菱形的性质证明△ABE≌△FBD(SAS)即可解答.②分BA顺时针旋转90°和BA逆
时针旋转90°两种情况,分别画出图形,根据菱形的性质、相似三角形的判定与性质求解即可.
【详解】(1)解:四边形CDBE为菱形.理由如下:
:线段DC平移至线段BE,
.DC∥BE,DC=BE,
四边形CDBE是平行四边形,
:在Rt△ABC中,∠ACB=90°,点D是AB的中点,
·CD=AD=BD,
oCDBE为菱形.
(2)①DF=AE,理由如下:
由旋转得∠ABF=a,BA=BF,
∠BAF=∠BFA=180°-Q
2
'∠BAF=∠BAC,
∠BAC=180°-a
2
AD=CD,
·∠ACD=∠BAC=180°-a
2
∠CDB=∠ACD+∠BAC=180°-a,
:四边形CDBE为菱形,
BE=BD,CD∥BE,
.∠CDB+∠ABE=180°,
∠ABE==LABF,
又,BA=BF,BE=BD,
△ABE≌△FBD(SAS,
∴.DF=AE.
②a.,AC=BC,∠ACB=90°,
.∠ABC=∠BAC=45°,
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:CDBE为菱形,
.∠ABC=LCBE=45°,
∠DBE=∠CBD+LCBE=90°,即AB⊥BE,
由上述证明得到,∠ABE=LFBD=90°,
由旋转得到,△ABF为等腰直角三角形,
:.当BA绕B顺时针旋转90°时,如图:过点E作EH⊥AC交AC的延长线于点H,
D
、
E
:点D是AB的中点,AC=BC=4,
B∠CDB=90°,∠ACD=LDCB-ZACB=45,CDAB
2
由(1)可得:CDBE为菱形,
∴∠DCE=90°,则四边形CDBE为正方形,
:∠HCE=180°-∠DCE-∠ACD=45°,
:EH⊥AC,
∴.△CEH是等腰直角三角形,
:D是AB的中点,∠ACB=90°,
CD=AB=CE=BD,BF=AB.
AC=BC=4,
:AB=AC2+BC2=42,
·CD=
AB=CE=BD=22,BF=AB=42,
2
.CH-EHCE-2.AH-AC+CH-6.AFABF-8
2
:∠DBF=90°,∠ADM=∠FDB」
:.∠AMD=∠DBF=90°,即DF⊥AE,
:LAFB=∠CAB=45°,
∴∠AFB-LBFD=∠CAB-LBAE,即LAFM=∠CAE,
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:∠AFM=∠EAH,∠AMF=∠AHE=90°,
.△FAM∽△AEH,
FM AM
即FM、AM
AH HE
62
.:FM =3AM,
在R1aAFM中,由勾股定理得AM2+FM2=AF2,
:AM2+3HM=8,解得:AM=40(负值舍去),
5
b.由①可得∠ABE=∠ABF=90°,如图:当BA绕B顺时针旋转270°时,相当于绕B逆时针旋转90°,点
F在AC的延长线上,连接DE,
:AC=BC=4且∠BAF=∠BAC=45°,CDBE为菱形,
:.四边形CDBE为正方形,
:.BCF是等腰直角三角形,
AF =8,AB=BF=42,
由(2)①可知△ABE≌△FBD,
.BD=BE,
AD BD,
:EF=BE=BF=22,
2
.DE为△ABF的中位线,
1
.DE∥AB,DE=。AF=4,
.∴.△DEM∽△FAM,
AM AF
ME DE
=2,即AM=2ME,
:AM=名4B,
3
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在RtABE中,AE=VBE2+AB2=2V10,
8仙-号6:4
3
综上,线段AM的长度为4i0或4Wi0
5
3
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