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专题07几何综合压轴题
1.(2026北京大兴一模)如图,在ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,D为线段AB上一点,连接CD,
∠BCD=a(0°<a<45),将线段DC绕点D逆时针旋转90°得到DE,连接BE,AE,点F是BE中点,连
接DF.
(I)连接CE,求∠ACE的度数(用含a的式子表示);
(②)用等式表示DF与AE的数量关系,并证明.
【答案】1)45°-0
(2)AE=2DF,证明见解析
【分析】(1)根据旋转的性质,得到△CDE是等腰直角三角形,得到∠DCE=45°,根据角的和差关系即可
得出结果;
(2)作CG上AB于点G,作EH上AB于点H,根据三线合一和斜边上的中线得到CG=AB=AG=BG,
证明△CDG≌△DEH(AAS),得到DH=CG,EH=DG,进而推出AH=DG,HG=BD,在AB上截取
DP=BD,根据三角形的中位线定理和中垂线的性质,即可得出结果,
【详解】(1)解:连接CE,
:旋转,
∠CDE=90°,CD=DE,
∠DCE=∠DEC=45°,
:∠ACB=90°,
.LACE+∠BCD=45°,
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、LACE=45°-∠BCD=45°-a;
(2)解:AE=2DF,证明如下:
作CG⊥AB于点G,作EH⊥AB于点H,则∠CGD=∠DHE=90°,
H
D
B
:∠ACB=90°,AC=BC,
1
.CG-AB-AG-BG.
“旋转,
.∠CDE=90°,CD=DE,
∴.LEDH=∠DCG=90°-∠CDG,
aCDG≌△DEH(AAS),
.DH=CG,EH=DG,
.DH=AG=BG,
.AH =DG,HG=BD,
.AH=EH,
在AB上截取DP=BD,则DP=HG,
.HP=DG,
∴HP=AH,
:EH⊥AP,
.AE=PE
:F为BE的中点,
:DF=IPE,
21
:DF=AE,即AE=2DF.
2.(2026北京海淀一模)在ABC中,∠ABC=90°,LBAC=a·D为BC的延长线上一点,连接AD,
将线段AD绕点A顺时针旋转180°-2a得到线段AE,连接CE.
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B
B
E
图1
图2
(I)如图1,u=30°,点E在直线BC上,求证:CE=2CD;
(2)如图2,用等式表示线段AB,CD和CE的数量关系,并证明.
【答案】(1)见解析
(2)CE2=4AB2+CD2,证明见解析
【分析】(1)先说明180°-2a=120°,由旋转的定义可得AE=AD,∠EAD=120°,易得∠E=∠D=30°,进
而得到LCAD=∠D=30°,即AC=CD;再说明∠EAC=90°,∠E=30°,利用含30度直角三角形的性质
求解即可;
(2)利用三角形外角的性质可得LACD=∠BAC+∠ABC=90°+Q,如图2:将aACD绕点A顺时针旋转
180°-2a得到△AC,E,则AC=AC,CD=CE,∠AC,E=∠EAD=90°+a,∠C,AC=∠EAD=180°-2a,进
而得到∠AC,C=∠ACC,=a、∠EC,C=90°,再利用勾股定理以及解直角三角形求解即可.
【详解】(1)解::∠BAC=a=30°,
.180°-2a=180°-2×30°=120°,
:将线段AD绕点A顺时针旋转180°-2α得到线段AE,连接CE,
AE=AD,∠EAD=120°,
÷∠E=ZD=2180°-120)=30°,
:∠ABC=90°,即AB⊥ED,
ZBAD-ZBAR∠EMD=60P
∠CAD=∠BAD-∠BAC=30°,
∠CAD=∠D=30
.AC=CD,
:LEAC=∠BAE+∠BAC=60°+30°=90°,∠E=30°,
CE=2AC,即CE=2CD.
(2)解:CE2=4AB2+CD2,证明如下:
:在ABC中,∠ABC=90°,∠BAC=Q,
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∠ACD=∠BAC+∠ABC=90°+a,
如图2:将aACD绕点A顺时针旋转180°-2a得到△AC,E,
GB
D
图2
AC-AC,CD=C,E,∠ACE=∠ACD=90°+a,∠C,AC=∠EAD=180°-2a,
:∠ACC=∠ACC,=180°-∠CAC)=a,
.∠ECC=LACE-∠ACC=90°,
.CE2 CC 2+EC2,
.CE2=CC2+CD2,
如图2:连接CC,过A作AG⊥CC,于G,
在RtAACG中,CG=AC cosa,CC=2CG=2 AC cosa,
在Rt△ABC中,AB=AC cosa,
.CC =2AB,
∴CE2=(2AB)2+CD2,即CE2=4AB2+CD2.
3.(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
DE11C,交BC于点五点F在线段DE上,且DF-号4C,连接4
F
(I)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:
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②用等式表示EF,AF与CG之间的数量关系,并证明.
【答案】()见解析
(2)①见解析;②CG=2EF+√2AF,证明见解析
【分析】(1)由中点的定义结合已知条件可得AD=DF,利用等边对等角可得∠DAF=∠AFD,再说明
AB∥DE可得∠BAF=∠DFA,则∠BAF=∠DAF即可证明结论;
(2)①按要求完成作图即可;②如图:连接CF并延长交AB于点H.先说明∠AFC=90°,利用勾股定理
可得4C=51,再说明DE8,利团平行钱分线段成t可符品芹品,易得EF:C1的中
位线可得BH=2EF,再说明△GAF≌△BHF(ASA)可得AG=BH,再利用线段的和差以及等量代换即可解
答
【详解】(1)证明:点D为AC的中点,
.AD=AC.
2
1
:DF=。AC,
2
.AD=DF,
∴.∠DAF=∠AFD
: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
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
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G
D
B
E
:点D为AC的中点,DE L AC,
.AF CF,AD=CD.
又:AF平分∠BAC,∠BAC=90°,
LDAF=∠DCF=45°,
∠CFD=LAFD=45°.
∠AFC=90°.
在Rt△AFC中,根据勾股定理,AC=√AF2+CF2=√2AF·
:DE⊥AC,
.LEDC=∠BAC=90°.
DE∥AB.
CD CF CE
·AD FH BE
AD=CD,
:CF=FH,CE =BE.
:EF是△CBH的中位线.
.BH 2EF.
:∠AHF=180°-LBAC-∠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°,
:ZGAF ZBHF
△GAF≌△BHF(ASA)
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∴AG=BH,
.AG=2EF.
.CG=AG+AC,
CG=2EF+2AF.
4.(2026北京石景山一模)如图,在ABC中,∠ACB=90°,∠ABC=a(0°<a<45°),D是边BC延
长线上一点(DC<BC),连接AD,将线段AD绕点A逆时针旋转180°-2a,得到线段AE,过点E作BC的
垂线,垂足为F.
D
F
B
(I)用等式表示∠DAE与∠CAB的数量关系,并证明:
(②)作线段EF的垂直平分线,垂足为G,交AB于点P,交AC于点Q,依题意补全图形.用等式表示线段
PQ与DF的数量关系,并证明.
【答案】(I)∠DAE=2∠CAB,证明见解析
(2)补全图形见解析,DF=2PQ,证明见解析
【分析】(1)由旋转的性质得∠DAE=180°-2a,由直角三角形的性质得LCAB=90°-a,整理可得
∠DAE=2∠CAB;
(2)根据作已知线段垂直平分线的方法作出线段EF的垂直平分线,连接BE,将△AEB绕点A顺时针旋转
180°-2a至△ADM,连接BM,证明点M,D,C,B共线,求出∠ABE=∠AMB=a,延长EP交BC于点
N,作PK⊥BC于点K,PL⊥BE于点L,连接PF,则四边形PQCK是矩形,可得PQ=CK,由平行线分
线段成比例定理得EP=NP,从而可证FP=EP=NP-EN,进面得出K=,证明
△PNK≌△PEL(HL),△PNB≌△PEB(AAS,得出BE=BN,从而DM=BN.结合CM=CB可证CD=CN,
从而CN=DN,整理可得DF=2PQ
【详解】(1)解:∠DAE=2∠CAB.
证明::将线段AD绕点A逆时针旋转180°-2α,
∠DAE=180°-2a,
:∠ACB=90°,∠ABC=a,
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∴∠CAB=90°-a,
2∠CAB=180°-2a,
∠DAE=2LCAB:
(2)解:如图,PG即为所求作的线段EF的垂直平分线,DF=2PQ,
证明:连接BE,将aAEB绕点A顺时针旋转180°-2a至△ADM,连接BM,则LBAM=180°-2a,
AB=AM,BE=DM,
∠AMB=∠ABM=180°-180P-2a-a,
2
:∠ABC=a,
点M,D,C,B共线,
∠ABE=∠AMB=a,
.∠ABE=LABC.
B
D
延长EP交BC于点N,作PK⊥BC于点K,PL⊥BE于点L,连接PF,
:∠ACB=90°,
:四边形PQCK是矩形,
.PO=CK.
:EF⊥BC,PG是EF的垂直平分线,
PG∥BC,EG=FG,
EP EG
NP FG
.EP NP,
:FP=EP=NP=LEN,
.NK =KF,
:NK=1NF.
2
:PK⊥BC,PL⊥BE,∠ABE=∠ABC,
:PK PL,
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PN PE,
:△PNK≌△PEL(HL),
∠PNK=∠PEL,
△PNB≌△PEB(AAS),
.BE BN
.DM BN.
:∠ACB=90°,AB=AM,
.CM =CB,
.CM -DM =CB-BN
.CD=CN,
:.CN=IDN,
2
:CK=NK+CN=NF+IDN=1DF,
:P0=DF,即DF=2P0.
5.(2026北京昌平.一模)已知,如图△ABC,∠B=a,点E是AB上的点,连接CE,点B关于直线CE的对
称点为点F,连接CF,EF,将射线CF绕点C逆时针旋转180°-a得到CG,在射线CG上取一点P,使
∠CPF=∠CAB,延长PC交AB于点D.
(I)求证:∠DCE=∠DEC;
(2)连接DF,若∠DFE=2∠B,用等式表示CP,AD,DF三者之间的数量关系,并证明.
【答案】()见解析
(②)AD=CP+DF,见解析
【分析】(1)根据题意可得∠PCF=180°-a,则∠DCF=a=∠B,由轴对称的性质可得∠FCE=∠BCE,
则可证明∠DCE=∠DEC;
(2)在线段AB上取一点Q,连接CQ,使得CQ=CB,证明∠AQC=∠PCF,CQ=CB.则可证明
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△CQA≌△FCP(AAS,得到CP=AQ,进而可证明∠CFE=∠B=a,DC=DE.再证明
∠DFC=∠B=Q=∠DCF,推出DE=DF,则LDEF=∠DFE=2a,设∠FCE=B,∠CEF=B+3O,据
此可推出2a+B=90°,证明∠QCD=∠CQD,得到QD=DC=DF,则AD=AQ+QD=CP+DF.
【详解】(1)证明:由题意得,LPCF=180°-a,
:∠DCF=180°-∠PCF=a=∠B.
:点B关于直线CE的对称点为点F,
∴△CBE≌△CFE,
∠FCE=∠BCE,
设∠FCE=∠BCE=B,
∴.∠DCE=∠DCF+∠FCE=a+B
:∠DEC=∠B+∠BCE=a+B,
:∠DCE=LDEC;
(2)解:AD=CP+DF,证明如下:
如图所示,在线段AB上取一点Q,连接C2,使得CQ=CB,
∴.∠COB=∠B=a.
D
B
○
:∠AQC=180°-∠CQB=180°-a,
·.∠AOC=∠PCF,
:点B关于直线CE的对称点为点F,
CF =CB.
÷C0=CB.
又:∠CPF=∠CAB,
ACQA≌△FCP(AAS),
.CP=A0,
由(I)知△CBE≌aCFE,∠DCE=∠DEC,
∴.∠CFE=∠B=,DC=DE」
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:∠DFE=2LB=2a,
:∠DFC=∠B=a=LDCF,
:DC=DF,
:DE DF
∠DEF=∠DFE=2a,
在△CFE中,设∠FCE=B,
:∠CEF=∠CED+∠DEF=a+B+2a=B+3a,
.B+B+30+a=180°,
即2a+B=90°,
:在△QCB中,∠QCE=180°-∠CQB-∠B-∠BCE=90°.
∴.∠QCD=90°-∠DCF-∠FCE=90°-a-B=a.
∴.∠QCD=∠CQD,
.OD=DC=DF.
∴.AD=AQ+QD=CP+DF.
6.(2026北京通州一模)已知线段AB,将线段AB绕点A逆时针旋转180°-2α得到线段AD,将线段BA
所在的射线绕点B顺时针旋转180°-a得到射线BP,其中0°<a<45°.在射线BP上取一点C,连结AC,
作LBDG=LBCA交线段AB于点G.
G
B
D
图1
图2
(I)如图1,当BC=AB时,求证:DG平分∠ADB;
(②)如图2,当BC<AB时,如图,在BD上取一点F,使DF=BC,连结AF交DG于点M.用等式表示线
段MD和AC之间的数量关系,并证明.
【答案】(1)见解析
(②)见解析
【分析】D根据旋转的性质和8C=48,得出∠BAC=∠BCA-号,则∠GDB-号,根据旋转得4B=AD
2
,则∠ABD=∠ADB=a,即可得∠ADB=2∠GDB,即DG平分∠ADB.
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(2)延长BD到N,使DN=BC,连接AN,如图2,则∠ADB+∠ADN=180°,结合∠ADB+∠ABC=180°
得出∠ABC=∠ADN,根据旋转得AB=AD,证明△ABC≌△ADN(SAS),得出∠ACB=∠N,AC=AN,
证明AN∥GD,根据平行线分线段成比例得出
DF MF
DN MA
,结合DF=DN,得出MF=AM,则
MD号4N,即可证wD-4C.
【详解】(1)证明::将BA所在的射线绕点B顺时针旋转180°-α得到射线BP,
∠ABC=180°-a,
BC=AB,
G
C
图1
·ABC中,∠BAC=∠BCA=
2,
∠GDB=∠BCA,
·∠GDB=C
:将线段AB绕点A逆时针旋转180°-2a得到线段AD,
.AB=AD,∠BAD=180°-2a,
△ABD中,∠ABD=∠ADB=a,
∠ADB=2∠GDB,
.DG平分∠ADB.
(2)证明:延长BD到N,使DN=BC,连接AN,如图2,
G
M
B
P
图2
则∠ADB+∠ADN=180°,
:∠ADB+∠ABC=a+180°-a=180°,
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、∠ABC=∠ADN,
:线段AB绕点A逆时针旋转180°-2a得到线段AD,
.AB AD,
在ABC和△ADN中,
AB=AD
∠ABC=∠ADN,
BC=DN
△ABC≌△ADN(SAS),
∠ACB=∠N,AC=AN,
.∠ACB=∠BDG,
∠N=∠BDG,
.AN∥GD,
DF MF
DN MA'
.BC=DF,BC=DN,
.DF=DN
MF
=1,
÷M
.AM=FM,
:MD=TAN,
2
1
MD=AC.
2
7.(2026北京平谷一模)在ABC中,AB=AC,∠BAC=a,点D是BC边上一点(不与B,C重合),连接
AD.将线段AD绕点A逆时针旋转a得到线段AE,连接DE,
图1
图2
(I)如图1,&=∠BAC=80°,求∠DCE的度数;
(2)如图2,a=∠BAC=90°,BD<CD,过点D作DG⊥BC,DG交CA的延长线于G,连接BG,点M是
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DE的中点,点F是BG的中点,连接FM,CM.用等式表示线段FM与CM的数量关系并证明;
【答案】()100°
(2)FM=√2CM,证明见解析
【分析】(1)等边对等角,求出∠B,∠ACB的度数,旋转,得到∠DAE=a,AD=AE,证明aBAD≌△CAE,
得到LACE=LABD,再根据角的和差关系进行求解即可:
(2)连接CE,AM,AF,证明△BAD≌△CAE,,得到∠ACE=∠ABC=45°,CE=BD,进而得到
LECD=∠ACB+LACE=90°,证明△CDG为等腰直角三角形,得到CD=DG,证明△ECD≌△BDG(SAS),
得到DE=BG,然后根据直角三角形斜边上的中线,推出CM=AM=AF=BF,证明aCAM≌△BAF(SSS)
,推出LMAF=∠CAB=90°,进而得到FM=√2AM=√2CM即可.
【详解】(1)解::AB=AC,a=∠BAC=80°,
LABC=LACB=50°,
:将线段AD绕点A逆时针旋转O得到线段AE,
∠DAE==∠BAC,AD=AE,
∴∠BAD=∠CAE=L-∠CAD,
.△BAD≌△CAE(SAS),
∠ACE=∠ABD=50°,
∠DCE=∠ACB+∠ACE=100°;
2)解:FM=√2CM,证明如下:
如图,连接CE,AM,AF,
G
:∠BAC=90°,AB=AC,
LACB=LABC=45°,
:将线段AD绕点A逆时针旋转O得到线段AE,
.∠DAE=a=90°,AD=AE,
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LBAD=∠CAE=90°-∠CAD,
:△BAD≌ACAE(SAS,
∠ACE=∠ABC=45°,CE=BD,
∠ECD=∠ACB+∠ACE=90°,
DG⊥BC,∠ACB=45°,
:LCDG=LBDG=90°,△CDG为等腰直角三角形,
.CD=DG,
∠GDB=∠DCE=90°,BD=CE,
.△ECD≌△BDG(SAS),
DE BG,
:点M,F分别为DE,BG的中点,∠ECD=90°,∠DAE=90°,∠BAG=180°-∠CAB=90°,
:CM=AM=1DE,BF=AF=BG=IDE,
2
.CM AM AF =BF,
又:AC=AB,
△CAM≌aBAF(SSS,
.∠CAM=∠BAF,
:∠BAF+∠BAM=∠CAM+∠BAM,即∠MAF=∠CAB=90°,
AM AF,
∴.FM=V2AM=V2CM.
8.(2026北京西城一模)在ABC中,∠BAC=,AB=AC,CD⊥AB于点D,过点B作BM∥AC,P
是线段DB上一点,连接CP,作LCAQ=∠APC,交射线BM于点Q.
B
A
E
M
M
图1
图2
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(1)如图1,当LCA0=2a(36°<a<60)时,求∠BCP的度数(用含a的式子表示);
(②)如图2,点E为AP中点,用等式表示DE与BQ的数量关系,并证明.
【答案】(O①∠BCP=50-90°
(②)BQ=2DE,证明见解析
【分析】(1)由AB=AC,得∠ABC=90°-
号.由外角定义可得∠BCP=∠APC-∠ABC-5a
-90°.
(2)在AD上取点N,使得DN=DP,连接CN.则CP=CN.可得∠CNP=∠APC.再证△CNA≌aAOB
,得AN=BQ.由AP=2PE.可得AN=AP-PN=2DE.则BQ=2DE.
【详解】(1)解::AB=AC,
∠ABC=∠ACB.
:∠BAC=a,
∠ABC=180°-∠BAC=90°-0
2
2
.∠CAQ=∠APC,∠CAQ=2a,
,∠BCP=∠APC-∠ABC=2a-
90-8)0-90
2=2
(2)解:BQ与DE的数量关系为:BQ=2DE
证明:如图,在AD上取点N,使得DN=DP,连接CN.
CD⊥AB,
B
M
:CP=CN.
.∠CNP=∠APC.
ZCAO=ZAPC,
:ZCNP ZCAO.
AC∥BM,
:∠CAB=∠ABM,∠AQM=∠CAQ.
.∠AQM=∠CNP.
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:∠AQB+∠AQM=180°,∠CNA+CNP=180°,
∴.∠AQB=∠CNA.
在CNA和aAQB中
∠CAB=∠ABM
∠AOB=∠CNA
AB=AC
∴△CNA≌△40B(AAS).
·AN=BQ.
E是AP的中点,
.AP=2PE.
PN =2PD,
:AN AP -PN =2PE-2PD =2DE.
∴.BQ=2DE
9.(2026北京一模)如图,在ABC中,AB=AC,∠BAC=2(0°<a<30),D是BC的中点,将线段
AB绕点B顺时针旋转60°,得到线段BF,线段BF交AD于E,连接CF,点F与点H关于直线BC对称,
射线HC交AD于M.
E
D
B
D
图1
备用图
(I)补全图形,并求∠FCD的大小:
(2)用等式表示线段AM,MC和CF之间的数量关系,并证明.
【答案】(1)见解析,150°
(2)AM=CM+CF,见解析
【分析】(I)连接AF,先用a表示出∠ACB,根据旋转的性质推出△ABF是等边三角形,进而推出
∠BAF=60°,AC=AF,则可用a表示出LCAF、LACF,再根据∠FCD=LACB+∠ACF即可求解;
(2)连接FH、AH,先根据对称的性质得出CF=CH,∠BCH=∠BCF=∠DCF=I50°,进而可得
LHCF=60°,△CHF是等边三角形,再根据CH=HF、AC=AF得AH垂直平分CF,求出
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∠MAH=∠MHA=30°,得AM=HM,即可求解
【详解】(1)解:补全图形如下:
4
M
E
B
H
:在ABC中,AB=AC,∠BAC=2a(0°<<30),
∠4CB=2180°-∠BAC)=90-a,
连接AF,
:将线段AB绕点B顺时针旋转60°,得到线段BF,
∠ABF=60°,AB=BF,
:.△ABF是等边三角形,
.∠BAF=60°,AF=AB,
AB=AC,
.AC=AF,
÷LCAF=LBAF-∠BAC=60°-2a,∠ACF=(180°-∠CAF)=60°+a,
∴.∠FCD=∠ACB+∠ACF=90°-a+60°+a=150°:
(2)解:AM=CM+CF,证明如下:
如图,连接FH、AH,
M
E
D
:点F与点H关于直线BC对称,
:CF=CH,∠BCH=∠BCF=∠DCF=l50°,
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:∠HCF=360°-(LBCH+LBCF)=60°,
:△CHF是等边三角形,
.∠CHF=60°,CH=HF,
又:AC=AF,
.AH垂直平分CF,
2c4h-4caP,<c4-<c=30
:在ABC中,AB=AC,D是BC的中点,
.∠CAD=5∠BAC,
∠MMH=∠Aac+∠CaH-∠B4C+∠C1F)-BaF-30,
.∠MAH=∠MHA,
.AM HM =CM+CH =CM +CF.
10.(2026北京一模)如图(1),将三角板ABC与三角板ADE摆放在一起,其中∠ACB=30°,
∠DAE=45°,∠BAC=∠D=90°;如图(2),固定三角板ABC,将三角板ADE绕点A按顺时针方向旋转,
记∠CAE=a(0°<a<180°).
【操作发现】
(1)在旋转过程中,当a为-度时,AD⊥BC;
(2)当BC与△ADE的某一边平行(不共线)时,直接写出旋转角a的所有可能的度数;
【拓展应用】
(3)当0°<a<45°时,连接BD,利用图(3)探究LBDE+∠CAE+∠DBC的值的大小是否变化,并说明
理由.
D
固定三角板ABC
三角板ADE绕点A
按顺时针方向旋转
B
图(I)
图(2)
图(3)
【答案】(1)105°;(2)旋转角的所有可能的度数是:15°,105°,150°;(3)当0°<a<45°,
LBDE+∠CAE+LDBC=I05°,保持不变,理由见解析
【分析】(1)如图1所示,记AD与BC的交点为F,根据三角形内角和定理得出∠DAC,进而根据
∠CAE=∠DAC+∠DAE,即可求解;
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(2)分三种情况求解:①当AD∥BC时,②DE∥BC,③AE∥BC,再结合图形求解;
(3)在△AMN中,根据三角形内角和定理∠AMN+∠CAE+∠ANM=180°,根据∠ANM=∠E+∠BDE,
∠AMN=∠C+∠DBC,可得∠E+∠BDE+∠CAE+∠C+∠DBC=180°,即可得出
∠BDE+∠CAE+∠DBC=105°.
【详解】解:(1)如图1所示,记AD与BC的交点为F,
B
◇D
图1
:AD⊥BC,
∠AFC=90°,
∠DAC=180°-LAFC-∠C=180°-90°-30°=60°,
.∠CAE=∠DAC+∠EAD=60°+45°=105°,
即a=105°,
故答案为:105°:
(2)①当AD∥BC时,如图2所示,
记DE与AC的交点为点F,DE与BC的交点为点G,
图2
:AD∥BC,
∠DAF=∠C=30°,
∠DAE=45°,
.∠CAE=15°,即a=15°:
②当DE∥BC时,如图1所示,
结合(1)得,AD⊥BC,∠CAE=105°,
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.a=105°
③当AE∥BC时,如图3所示,∠EAC+∠C=180°,
A
E
B
D
图3
∠C=30°,
:∠EAC=150°,即a=150°,
综上所述:旋转角a的所有可能的度数是:15°,105°,150°;
(3)拓展应用:当0°<a<45°,∠BDE+∠CAE+∠DBC=105°,保持不变,理由如下:
如图4,设BD分别交AC、AE于点M、N,
D
M
B
图4
在△AMN中,∠AMN+∠CAE+∠ANM=180°,
:∠ANM=∠E+∠BDE,∠AMN=∠C+∠DBC,
:∠E+LBDE+LCAE+∠C+∠DBC=180°,
:∠C=30°,∠E=45°,
LBDE+LCAE+∠DBC-105°.
【点晴】本题考查了旋转的性质,平行线的性质,垂直的定义,三角形内角和定理,三角形的外角的性质,
熟练掌握三角形内角和定理是解题的关键,
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专题07 几何综合压轴题
1.(2026·北京大兴·一模)如图,在中,,,D为线段上一点,连接,,将线段绕点D逆时针旋转得到,连接,点F是中点,连接.
(1)连接,求的度数(用含的式子表示);
(2)用等式表示与的数量关系,并证明.
2.(2026·北京海淀·一模)在中,,.D为的延长线上一点,连接,将线段绕点A顺时针旋转得到线段,连接.
(1)如图1,,点E在直线上,求证:;
(2)如图2,用等式表示线段,和的数量关系,并证明.
3.(2026·北京丰台·一模)如图,在中,,,D为的中点,过点D作,交于点E,点F在线段上,且,连接.
(1)求证:平分;
(2)连接,将射线绕点F顺时针旋转,交的延长线于点G.
①依题意补全图形;
②用等式表示,与之间的数量关系,并证明.
4.(2026·北京石景山·一模)如图,在中,,(),是边延长线上一点,连接,将线段绕点逆时针旋转,得到线段,过点作的垂线,垂足为.
(1)用等式表示与的数量关系,并证明;
(2)作线段的垂直平分线,垂足为,交于点,交于点,依题意补全图形.用等式表示线段与的数量关系,并证明.
5.(2026·北京昌平·一模)已知,如图,点是上的点,连接,点关于直线的对称点为点,连接,将射线绕点逆时针旋转得到,在射线上取一点,使,延长交于点.
(1)求证:;
(2)连接,若,用等式表示,,三者之间的数量关系,并证明.
6.(2026·北京通州·一模)已知线段,将线段绕点A逆时针旋转得到线段,将线段所在的射线绕点B顺时针旋转得到射线,其中.在射线上取一点C,连结,作交线段于点G.
(1)如图1,当时,求证:平分;
(2)如图2,当时,如图,在上取一点F,使,连结交于点M.用等式表示线段和之间的数量关系,并证明.
7.(2026·北京平谷·一模)在中,,点是边上一点(不与重合),连接.将线段绕点逆时针旋转得到线段,连接.
(1)如图1,,求的度数;
(2)如图2,,,过点作,交的延长线于,连接.点是的中点,点是的中点,连接.用等式表示线段与的数量关系并证明;
8.(2026·北京西城·一模)在中,,,于点D,过点B作,P是线段上一点,连接,作,交射线于点Q.
(1)如图1,当时,求的度数(用含的式子表示);
(2)如图2,点E为中点,用等式表示与的数量关系,并证明.
9.(2026·北京·一模)如图,在中,,,D是的中点,将线段绕点B顺时针旋转,得到线段,线段交于E,连接,点F与点H关于直线对称,射线交于M.
(1)补全图形,并求的大小;
(2)用等式表示线段,和之间的数量关系,并证明.
10.(2026·北京·一模)如图(1),将三角板与三角板摆放在一起,其中,,;如图(2),固定三角板,将三角板绕点A按顺时针方向旋转,记().
【操作发现】
(1)在旋转过程中,当α为 度时,;
(2)当与的某一边平行(不共线)时,直接写出旋转角α的所有可能的度数;
【拓展应用】
(3)当时,连接,利用图(3)探究的值的大小是否变化,并说明理由.
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