内容正文:
题号猜押12 中考数学23题几何综合题(解答题)
考点1 四边形综合压轴题题
1.(2026·江苏泰州·一模)结合图形,解决问题
(1)如图1,是的角平分线,的直角顶点在上,两条直角边分别交、于、,,求证:.
【深度探究】
(2)在平行四边形中,,点为上一动点(不与,重合),,,点为直线上一动点,连接,将射线绕点逆时针旋转度交直线于点.
①如图2,若,,,求的值;
②如图3,若,求的值(用含有,的代数式表示).
【答案】(1)见解析
(2)①;②
【分析】(1)利用角平分线的性质作辅助线,再证明全等即可求出答案.
(2)①利用矩形的性质过点分别作的平行线,构造相似三角形,再利用相似三角形的性质求解.
②借鉴第(2)①问的方法,过点作的平行线,构造相似三角形求解.
【详解】(1)证明:如图,作,,
是的角平分线,
,
,
四边形为矩形,
,
,
在和中,
,
,
.
(2)①解:如图所示,过点分别作的垂线,交于点,交于点,
,,
,
,
,
,
,
,,,
,,
,
,
,
又,
,
,
②解: 如图,作,作,
,
,
,
,,
,
,
,
,
,
,
.
【点睛】本题主要考查了利用已知条件作辅助线,构造全等或相似三角形,解题关键是找到破题点,作辅助线,再利用全等或相似求解.
2.(2026·安徽马鞍山·二模)点A,点B是两个距离为的小区.现有甲,乙,丙,丁四个人以相同的速度沿着不同的路线从A走到B.
(1)如图1,甲同学沿着线段行走,结果最先到达点B,其中的数学原理是____.如图2,图①、图②、图③是三个大小相同的等边三角形,乙同学沿着的折线路线行走,则乙同学运动的路线长为______.
(2)如图3,图①、图②、图③、…、图是n个等边三角形,丙同学沿着的折线路线行走;如图4,图①、图②、图③…、图是m个半圆,丁同学沿着的曲线路线行走,则丙同学与丁同学谁先到达点B.请通过计算说明理由.()
(3)如图5,为提升公共健康和改善生态环境.政府决定在A,B两个小区附近的空地修建公园(长方形),并在图①、图②、图③、图④四块空地上栽种植物.已知图①的面积为,图②的面积为,图③的面积比图④的面积大,请求图④的面积.
【答案】(1)两点之间,线段最短;600
(2)丁同学先到达点B,理由见解析
(3)
【分析】(1)根据“两点之间,线段最短”即可解答;根据等边三角形的性质即可求出乙同学运动的路线长;
(2)分别求出丙同学和丁同学行走的路程,再比较二者的大小即可得出结论;
(3)根据长方形与三角形之间的面积关系得到,再结合“图③的面积比图④的面积大”列出方程,求出即可求解.
【详解】(1)解:甲同学沿着线段行走,结果最先到达点B,其中的数学原理是“两点之间,线段最短”;
三个等边三角形的底边长度之和刚好等于的长度,
等边三角形的三条边长度相等,乙走的折线每一段都等于对应等边三角形的边长,
所以总长度是长度,即,
所以乙同学运动的路线长为.
(2)解:丁同学先到达点B,理由如下:
计算丙同学的路程:n个等边三角形的底边长度之和为,
丙同学走的折线总长度为,
计算丁同学的路程:m个半圆的直径长度之和为,
丁同学走的曲线总长度为,
∵,且丙同学和丁同学的速度相同,
∴丁同学先到达点B.
(3)解:如图5,
∵长方形,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵图①的面积为,图②的面积为,图③的面积比图④的面积大,
∴,
∴,
即图④的面积为.
3.(2026·安徽六安·二模)如图,点,是正方形边,的中点,与相交于点、连接,作交于点,交于点,连接.
(1)求证:;
(2)求证:;
(3)求的值.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)
【分析】(1)根据正方形的性质得到,,进而得到,证明,即可得到;
(2)证明,根据得到,进而得到,进而得到,根据得到,可证;
(3)延长交的延长线于点,证明,进而得到,证明,得到,进而得到,根据平行线分线段成比例得到,进而得到,则,,证明,则.
【详解】(1)证明:∵正方形,
∴,,
点,是,的中点,
,
,
,
;
(2)证明:∵,
∴,
∵,
,
,
,
由得,,
又,
,
,
,
,
,
;
(3)解:如图,延长交的延长线于点.
∵,
∴,
∴,
即,
∴
,,,
,
,
,
,
,
,
即,
,,
,
,
.
4.(2026·湖北·一模)如图1,在矩形中,,,为对角线,将绕点逆时针方向旋转,得到(点的对应点为点,点的对应点为点).
(1)在图1中,连接,,求证:;
(2)如图2,当点落在的延长线上时,延长交于点,求的长;
(3)如图3,当点落在矩形的对角线上时,延长交于点.
①求证:平分;
②直接写出的值.
【答案】(1)见解析
(2)
(3)①见解析;②
【分析】(1)由旋转得,,,所以可证,即可求证;
(2)过点作,垂足为,先证明四边形是矩形,再证明,即可求解;
(3)①延长交于点,连接,,设交于点,先证明,,由外角的性质得出,再由三角形内角和定理得出,即可求证;
②先证明垂直平分,再证明,求出的值,接着证明,求出的值,再证明,利用相似三角形的性质即可求解.
【详解】(1)解:∵四边形是矩形,,,
∴,,
∴由勾股定理得.
由旋转可得:,,,
∵,
,
∴,
∵,
∴;
(2)解:如图1,过点作,垂足为,则,
∵四边形是矩形,,,
∴,,
则,
∴四边形是矩形,
∴,
由旋转得:,,,,
∴,,
又∵,
∴,
∴,,
∴;
(3)解:①如图2,延长交于点,连接,,设交于点,交于点,
由旋转得,,,
∴,,
∵,,
∴,
∴,.
∵,,
∴,
即,∴,
∵四边形是矩形,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴平分;
②答案:.
解:∵,,
∴垂直平分,
∴,
∴.
又∵,
∴,
∴,即,
∴,.
∵,,,
∴,
∴,,
∴为的中点,
∵四边形是矩形,
∴,
∴,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴,,
∴.
【点睛】本题考查了旋转的性质,勾股定理,全等三角形的判定与性质,矩形的判定和性质,垂直平分线的判定与性质,相似三角形的判定和性质等知识,解决问题的关键熟练掌握基本图形和基本推理.
5.(2026·安徽马鞍山·二模)如图1,在矩形中,点M在上,连接,垂直平分分别交,于点E,F,点A与点N关于对称,连接交于点G,连接,.
(1)求证:;
(2)若,,求的值;
(3)如图2,在(2)的条件下,,求的值.
【答案】(1)见解析
(2)
(3)
【分析】(1)先证四边形与四边形关于对称,得到,,又因为,所以,结合,即可证明;
(2)过点F作于点H,根据垂直平分,易得,再根据,有,得到,证明,根据对应边成比例,求出结果;
(3)过点N作的垂线,垂足为I,设,在中求出,再利用,得出;由,得到,由,求出,在,根据勾股定理,即可求出.
【详解】(1)证明:四边形是矩形,
垂直平分,
关于对称,
关于对称,
四边形与四边形关于对称,
,
,
,
,
.
(2)解:过点F作于点H,如下图:
易证四边形为矩形,,
垂直平分,
,
,
,
,
,
,
,
,
.
(3)解:过点N作的垂线,垂足为I,如下图:
设,则,
垂直平分
,
在中,
即.
,
,
.
,
∴,
∴,
,
与关于对称,
,
,
∵,,
∴,
∴,
∴,,
∴,
∴在中,.
考点2圆综合压轴题
6.(2026·四川绵阳·二模)如图,是的直径,是的切线,连接.
(1)求证:;
(2)若,求的半径
(3)连接,在(2)的条件下,求的值.
【答案】(1)见解析
(2)3
(3)
【分析】(1)连接,证明,利用等腰三角形和外角性质得到.
(2)连接交于点,根据第一问证明结果得到,进而得到是中位线从而求出,分别在中,根据勾股定理列出关系式来求解.
(3)过点作交延长线于点,再分别证明,,即可根据相似比求出对应线段,最后在中求出.
【详解】(1)如图,连接,
是的切线,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
.
(2)如图,连接交于点,
为直径,
,
,
,
,
为半径,
,
又,
是的中位线,
,
设的半径为,
在中,,
,
,
即,
解得:或(舍去),
的半径为3.
(3)如图,过点作交延长线于点,
,,
,
又
,
又,
,
,
又,
,
,
∴,
,
,
在中,,
即.
7.(2026·云南昆明·模拟预测)如图,已知,正方形内接于以对角线为直径的.点E在劣弧上,连接并延长至点F,使得,连接,连接.
(1)求的度数;
(2)求证:是的切线;
(3)探究,发现与证明:是否存在常数a和b,使等式成立?若存在,请直接写出一个a的值和一个b的值,并证明你写出的a的值和b的值,使等式成立;若不存在,请说明理由.
【答案】(1);
(2)见解析;
(3)存在,当,时,成立,理由见解析.
【分析】本题考查了相似三角形的判定,圆的有关性质和切线的判定,正方形的性质,勾股定理等内容,解题的关键是熟练掌握相关基础性质,理解题意,构造出合适的辅助线.
(1)根据正方形的性质可得,,再根据同弧所对的圆周角相等,即可求解;
(2)根据直径所对的圆周角为可得,,根据等量代换可得,,即可求证;
(3)作,可以得到为等腰直角三角形,,再将进行平方,通过等量代换可得,同理可得,即可求解.
【详解】(1)解:∵正方形内接于以为直径的,
∴,,
由题意可得,点都在上,,
∴;
(2)证明:∵是的直径,
∴,
∴,
∵,
∴,即,
又∵为半径,
∴是的切线;
(3)解:存在,当,时,成立,理由如下:
作,
由题意可得,,,
∴,
∴,
∴为等腰直角三角形,
∴,,
∵,,
∴,
∴,
∴,,
∵,
∴,
作,连接,如下图:
同理可证,为等腰直角三角形,,
得到,,
,
由题意可得,,,,
∴,
∴.
8.(2026·河北保定·二模)如图,在平行四边形中,,,点P在边上(不与点B,C重合),连接,是的外接圆.
(1)若.
①当时,的度数为______;
②当P是的中点时,求的长;
(2)若,当与边或边所在直线相切时,求的长.
【答案】(1)①;②
(2)当与边所在直线相切时,的长为,当与边所在直线相切时,的长为
【分析】(1)根据平行四边形的性质,得到,
①由垂直关系得到,利用三角形内角和计算即可;
②根据已知的线段长,推出,从而得到是等边三角形,根据这个条件,求出此时的半径,和所对圆周角是求解即可;
(2)分情况讨论,利用,过点A作的垂线,通过三角函数值设参,利用图中的平行线找到相等角,从而得到相似三角形,最后用勾股定理列方程求解即可.
【详解】(1)解:①在平行四边形中,,
∴,
当时,,
∴;
②∵P是的中点,
∴,
又由(1),得,
∴是等边三角形,
∴,
如解图①,连接,,过点O作于点E,
∵,,
∴,,
∴,
∴的长为;
(2)解:分两种情况,
第一种:当与边所在直线相切时,A是切点,如解图②,连接并延长,交于点M,
∴,
∵四边形是平行四边形,
∴,,
∴,
由垂径定理,可知,
∵,
∴,
设,则,
由,得,
∴,,
∴;
第二种:当与所在直线相切时,如解图③,设切点为Q,连接并延长,交于点N,过点A作于点H,连接,,
同第一种情况,可得,,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
由勾股定理,得,即,
解得,
∴,
∵,,
∴,
又∵,
∴,
∴,即,
∴,
∴.
综上,当与边所在直线相切时,的长为,当与边所在直线相切时,的长为.
9.(2026·河北保定·一模)如图1,在菱形中,,,对角线与相交于点,为线段上一点,过点作,交边于点N,以点为圆心,的长为半径画弧,与点下方的线段交于点(可与点B重合),与边交于点连接.
(1)求的度数;
(2)如图2,当点与点重合时,连接,求的长;
(3)求扇形的面积最大值及此时点C与点之间的距离.
【答案】(1)
(2)
(3),点与点之间的距离为
【分析】--(1)由菱形性质可知平分,故点M到AD的距离等于点M到CD的距离.结合即可得出,由此求出即可求解;
(2)根据(1)可求,进而可得,再解三角形求出,
(3)在中,,由此得出当最大时,最大,即扇形MPQ的面积最大,当点P与点B重合时,最大,即扇形的面积最大由此解题.
【详解】(1)解:∵四边形是菱形,
∴平分.
∵点在上,
∴点到的距离等于点M到的距离.
∵,
∴点到的距离等于的长.
∵,
∴为点到的距离,
∴.
∵,∴.
在菱形中,,
∴,
∴,
∴,
∴.
(2)解:∵四边形是菱形,,
∴,,
∴.
∵,,
∴.
∴,
∴.
∵,
∴.
(3)解:设,
由(1)得,
∴扇形的面积为.
∵,∴当r最大时,扇形的面积最大.
∵在中,,
∴当最大时,最大,即扇形的面积最大,
∴如解图②,当点与点重合时,最大,即扇形的面积最大.
∵,
∴.
∵,∴,解得,
∴,.
在中,,
∴此时点与点重合,,
∴扇形面积的最大值为,
此时点与点之间的距离为.
【点睛】性质转化:第(1)问的关键在于将“菱形对角线平分角”转化为“点到两边距离相等”,从而证明垂直关系,这是解决此类几何证明题的常用突破口.
2.三角函数法:第(2)问直接利用菱形的特殊角度(, )及三角函数值( )进行计算,比纯几何法更为简洁高效.
3.函数与方程思想:第(3)问是典型的最值问题,核心策略是“以静制动”.将动态的扇形面积转化为半径 的函数,再将 与线段 建立关系,最后利用几何位置的极限状态( 与 重合)建立方程求解,体现了数形结合与方程思想的完美结合.
10.(2026·云南昆明·一模)如图,在中,,以为直径的过线段的中点,连接,过点作于点.若点是上与点位于异侧的一个动点(),连接,,过点作交于点,,交于点.
(1)的长度是___________;
(2)求证:直线是的切线;
(3)请探究在点的运动过程中,的值是否改变?若不变,请求出此值;若改变,请说明理由.
【答案】(1)4
(2)见解析
(3)不变,16
【分析】(1)由圆周角定理可得,即,再结合题意得出是的垂直平分线,由垂直平分线的性质即可得出结果;
(2)连接,证明是的中位线,得出,从而可得,即可得证;
(3)过点作于点,过点作于点,则,证明,得出,再证明,得出,证明四边形是平行四边形,得出,最后证明得出,即可得出结果.
【详解】(1)解:∵是的直径,
∴,即,
又∵是的中点,
∴是的垂直平分线,
∴,
∴的长度是4;
(2)证明:连接,如图:
,
,
是的中点,是的中点,
是的中位线
,
,即,
是的半径,且,
直线是的切线.
(3)解:的值是定值16.理由如下:
如图:过点作于点,过点作于点,
则,
是的直径,
又,
,
,即,
同理可得,
,即,
,,
四边形是平行四边形,,
,
在和中,
,
,
,
又,且,
.
【点睛】直径所对的圆周角是直角;相似三角形的对应边成比例
考点3 几何动点问题压轴题
11.(2022·辽宁沈阳·三模)如图,在平面直角坐标系中,直线l平行于x轴,交y轴于点A,第一象限内的点B在l上,连接.动点P满足,交x轴于点C.
(1)当动点P与点B重合时,若点B的坐标是,的长为 ;
(2)当动点P在线段的延长线上时,若点A的纵坐标与点B的横坐标相等,求的值;
(3)当动点P在直线上时,点D是直线与直线的交点,点E是直线与y轴的交点.若,,求的值.
【答案】(1)4
(2)的值为
(3)的值为或
【分析】本题考查了直线与几何综合,涉及正方形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,勾股定理,三角形的中位线定理,相似三角形的判定与性质等,熟练掌握相关知识点,数形结合是解题的关键;
(1)易得点P的坐标是,即可得到的长.
(2)过点P作轴,垂足为M,作轴,垂足为N.先利用题中条件证明四边形为正方形,
可得,再证明,得到,再求的值.
(3)可分点P在线段的延长线上及其反向延长线上两种情况进行讨论.过点P作轴,垂足为M,
作轴,垂足为N,通过证明,推出,设,
只需用含x的代数式表示出、的长,即可求出的值.
【详解】(1)点P与点B重合,点B的坐标是,
点P的坐标是.
又平行于轴,
的长为4.
故答案为:4.
(2),理由如下:
过点P作轴,垂足为M,作轴,垂足为N.
点A的纵坐标与点B的横坐标相等,
.
,
.
又,
.
轴,轴,
,
,
四边形为矩形,
又,
,
四边形为正方形,
,,
,
又,
在和中,
,
,
.
的值为.
(3)①若点P在线段的延长线上,过点P作轴,垂足为M,作轴,垂足为N,
与直线的交点为F,如图2所示.
,,
,
,
,,,
,
,,
轴,
,
,,
M,F分别为,的中点,
,
设,则,
,
,
,
,
,
,
,,
,
,
,
,
四边形是矩形,
,
;
②若点P在线段的反向延长线上,过点P作轴,垂足为M,作轴,垂足为N,
与直线的交点为F,如图3所示.
设,同理可得:,,,
,
,
综上所述,的值为或.
12.(2026·吉林·一模)在数学探究课上,老师鼓励同学们积极思考,通过作辅助图形的方法,计算动点条件下线段和的最小值,小郑同学大胆的说出了自己的想法,得到了老师的好评,其过程如下:
(1)【观察发现】
如图1,在等边中,,,E,F分别是和上的动点,且总有,阅读下面作辅助图形的方法及推理过程并填空,理解确定最小值的方法.
∵在等边中,,,
∴点为边上的中点,.
∴.
过点作,使,连接,
∴.
∴.
又∵,
∴.
∴.
连接,,当三点共线时,的最小值等于线段的长.
连接,
证明过程缺失
∴四边形是矩形.
∴.
【问题解决】①如图1请你补全缺失的证明四边形为矩形的过程;
②结合上述探究过程可知的最小值为 .
(2)【类比应用】
如图2,已知正方形的边长为12,O为对角线的交点,M,N分别是,上的动点,且总有,连接,,求的最小值.
(3)【拓展延伸】
如图3,矩形中,,,是的中点,F,G分别是和上的动点,且总有,则的最小值为 .
【答案】(1)①见解析;②
(2)
(3)
【分析】(1)①先证明四边形是平行四边形,再根据有一个角是直角的平行四边形是矩形即可得证;
②求出即可;
(2)过点作,使,连接,,先得出,则当点三点共线时,的最小值等于线段的长,即的最小值等于线段的长,再利用勾股定理求解即可;
(3)延长到点,使,连接,,先证明,可得,则当点三点共线时,的最小值等于线段的长,即的最小值等于线段的长,再利用勾股定理求解即可.
【详解】(1)解:①∵,,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴,
∴四边形是矩形.
②由上已证:四边形是矩形,
∴,
∴的最小值为,
又∵,
∴的最小值为.
(2)解:如图,过点作,使,连接,,
∵正方形的边长为12,
∴,,,,
∴,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴,
∴当点三点共线时,的最小值等于线段的长,即的最小值等于线段的长,
如图,过点作,交的延长线于点,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
在中,,
∴,
∴,
∴在中,,
∴的最小值为.
(3)解:如图,延长到点,使,连接,.
∵矩形中,,是的中点,
∴,,,
∴,
∵,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴当点三点共线时,的最小值等于线段的长,即的最小值等于线段的长,
∵,,
∴,
∴在中,,
∴的最小值为.
【点睛】本题的难点在于通过作辅助线,构造全等三角形和相似三角形.
13.(2026·海南海口·一模)综合应用
【问题发现】
(1)如图,在正方形中,为对角线上的动点,过点作的垂线,过点作的垂线,两条垂线交于点,连接,求证:;
【类比探究】
(2)如图,在矩形中,为对角线上的动点,过点作的垂线,过点作的垂线,两垂线交于点,且,连接,求的值;
【拓展延伸】
(3)如图,在()的条件下,将改为直线上的动点,其余条件不变,取线段的中点,连接.若,则当是直角三角形时,求的长.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)或
【分析】()利用正方形和余角性质可证,,,进而即可求证;
()同理()可证,再利用相似三角形的性质和锐角三角函数的定义解答即可求解;
()由()可得,得 ,由直角三角形的性质得,即得,得到,得,即得到,再分在线段上和线段的延长线上两种情况,利用勾股定理解答即可求解.
【详解】(1)证明:∵四边形是正方形,
∴,,
∵,,
∴,,
∵,,
∴, ,
在和中,
,
∴;
(2)解:∵四边形是矩形,
∴,
∵,,
∴,,
∵ ,,
∴, ,
∴,
∴,,
∴,
∵,
∴,即,
∴;
(3)解:∵,,
∴,
∴,
∵,,为的中点,
∴,,
∴,
∵是直角三角形,
∴,
∴,
∴,
∴,
设,则,
当在线段上时,,
∵,
∴,
∴,
解得或(不合题意,舍去);
当在线段的延长线上时,如图,
则,
∵,
∴,
∴,
解得(不合题意,舍去)或;
综上所述,的长为或.
【点睛】本题考查了正方形性质,矩形的性质,全等三角形的判定和性质,直角三角形的性质,相似三角形的判定和性质,锐角三角函数,勾股定理等,熟练掌握知识点是解题的关键.
14.(2022·山东枣庄·模拟预测)已知矩形的一条边,将矩形折叠,使得顶点落在边上的点处.
(1)如图1,已知折痕与边交于点,连接.若与的面积比为,求边的长.
(2)如图2,在(1)的条件下,擦去折痕、线段,连接.动点在线段上(点与点不重合),动点在线段的延长线上,且,连接交于点,作于点.试问当动点在移动的过程中,线段的长度是否发生变化?若变化,说明变化规律.若不变,求出线段的长度.
【答案】(1)10
(2)当点M、N在移动过程中,线段的长度不变,长度为
【分析】(1)由折叠的性质可得,,证明得到,,则可求出;设,则,.由勾股定理得,解方程即可得到的长,根据即可得到答案;
(2)作,交于点Q,证明,再证得,得到,,由(1)中结论求得的长就可以求出的长.
【详解】(1)解:∵四边形是矩形,
∴,,
由折叠的性质可得,,
∴,
∴,
∴,
∴,;
∵与的面积比为,
∴,
∴,
∴;
设,则,.
在中,由勾股定理得,
∴.
解得.
∴,
∵,
∴,
∴.
(2)解:线段的长度不变.
过点M作,交于点Q,如图2.
∴,
由折叠的性质可得,
∴,
∴.
∴.
∵,,
∴.
∵,,
∴.
∵,
∴.
在和中,
,
∴
∴,
∴.
∴.
由(1)中的结论可得:,,.
∴.
∴.
∴当点M、N在移动过程中,线段的长度不变,长度为.
15.(2026·湖南湘潭·一模)综合探究
(1)【问题发现】
如图1,已知点为正方形对角线上一动点(不与点、重合),连接,将线段绕点顺时针旋转90°到处,连接.请写出与的数量关系,并给出证明过程.
(2)【类比探究】
如图2,在矩形中,,点为对角线上一动点(不与点、重合).在中,,,连接.请探究此时与的数量关系,并给出探究过程.
(3)【拓展延伸】
如图3,在矩形中,,点为射线上一动点,点为的外接圆的圆心,连接,,若,则当时,请直接写出线段的长.
【答案】(1),见解析
(2),见解析
(3)的长为或
【分析】(1)①先根据旋转的性质得出,,再根据正方形的性质得出,,接着证明,从而可得;
(2)先根据矩形的性质得出,再利用正切求得,,从而可得,再证明,从而可得,根据相似三角形的性质列出比例式,由此可得;
(3)分两种情况:当点在线段上时,当点在线段的延长线上时.根据可得,再解三角形即可.
【详解】(1)解:
证明如下:
将绕点顺时针旋转90°到处,
,,
四边形是正方形,
,,
,
,
,
(2),
理由如下:
四边形是矩形,
,
,
,
同理在中,,
,
,
,
,
即,
,
,即
(3)的长为或
解:方法一
在中,,,
,
当点在线段上时,
,
在中,,
过点作,
在中,,,
,,
在中,,
,
;
当点在线段的延长线上时:
,
在中,,
过点作,
同理,在中,,,
在中,,
.
综上所述,的长为或.
方法二:
在中,,,
,
连接并延长交于点,连接,
在中,为直径
,,且,
又,
,,
由(2)得,
设,则,,
,,
,
或,
或.
考点4 几何折叠问题压轴题
16.(2026·江苏南京·模拟预测)折叠正方形纸片.
通过纸片的折叠,可以发现许多有趣的现象,这些现象可以用有关的数学原理进行分析、解释,所以纸片的折叠是一种有效的数学学习方式.如图,是将正方形纸片折叠后得到的一条折痕,其中点P,Q分别在边,上.
(1)折叠正方形纸片,使得,依次落在直线上.请你利用无刻度直尺和圆规,在图①中分别作出折痕,(不写作法,保留作图痕迹),其中点E,F分别在边,上.设,的交点为O,则_________;
(2)在(1)的条件下,折叠正方形纸片,使得落在直线上.请你利用无刻度直尺和圆规,在图②中作出折痕(不写作法,保留作图痕迹),其中点M,N分别在边,上.设,的交点为G,则点G落在正方形纸片的哪一条对称轴上?请说明理由;
(3)如图③,已知正方形纸片的边长为.在(2)的条件下,当点P为边的中点时,则随着点Q位置的改变,的周长是否会发生改变?如果不变,求出的周长;如果改变,求出的周长的最小值,并求出此时折痕的长.
【答案】(1)作图见解析;
(2)作图见解析;点G在边、的垂直平分线上;理由见解析;
(3)改变;的周长的最小值为;
【分析】(1)作,的角平分线即可.根据三角形外角的性质得到,再根据角平分线的定义得到,即可得到;
(2)延长,交于T,作的角平分线即可.证明得到点G是的中点即可;
(3)作的角平分线交于E,连接,先根据折叠的性质求出,可知的最小值为,将向上平移使得M与A重合,证明,得到,即可得到.
【详解】(1)解:如图,作,的角平分线即可,
∵,,
∴,
∵,分别是,的角平分线,
∴,
∴;
(2)解:如图,延长,交于T,作的角平分线即可.
∵,
∴,
∵平分,
∴,
∴,
∵平分,
∴,
∵,
∴,
,
∴点G是的中点,
∴点G在边、的垂直平分线上;
(3)解:如图,作的角平分线交于E,连接,
∵是折痕,
∴且垂直平分,
∴,
∵为定值即,
∴当A、M、E三点共线时,最小,最小值即为的长,
故的最小值为,
此时E和B重合,将向上平移使得M与A重合,如下图:
∵,,
∴
∵,,
∴,
∴,即,
∵,
∴.
17.(2026·江苏无锡·一模)数学活动课上,老师为同学们提供了若干大小不同的矩形纸片、其中边长均为.同学们以折叠矩形纸片展开数学探究活动.
【动手操作】
步骤如下:
第一步:如图①,将矩形纸片对折、使边重合,展开后折痕与交于点F.
第二步:如图②,在上取一点E,沿折叠矩形,点A的对应点为G.延长交于点H,将纸片沿过点H的直线折叠.使点C的对应点落在所在直线上,折痕与交于点M.
(1)求证:.
【初步感知】
A小组的同学们选用了如图③所示的矩形纸片.在按上述步骤折叠的过程中发现,当点E与点D重合时,此时点F、G、M三点在一条直线上.
(2)求的长.
【应用创新】
(3)如图④,B小组的同学们选用了的矩形纸片,按步骤进行多次折叠(选取不同位置的点E),且第二步折叠中,过点H的折痕与交于点M,把纸片展开后,连接.当为直角三角形时,则的长为________.
【答案】(1)见解析
(2)
(3)或
【分析】(1)连接,根据折叠的性质得到,再证明即可;
(2)证明,则,再对运用勾股定理求解即可;
(3)当时,可得四边形是矩形,则,然后可得 为等腰直角三角形,则;当时,连接,过点作于点,先得到三点共线,求出,则,再证明,设,则,根据相似三角形的性质求解,最后由勾股定理求解得到.
【详解】(1)证明:连接,如图②:
由第一次折叠可得,,
∵四边形是矩形,
∴
由第二次折叠可得,
∴,
∵,
∴,
∴;
(2)解:连接,如图③:
由②得,,
∴
∵矩形,
∴,,
∴
由折叠可得,
∵
∴
∴,
由(1)得,
∴
∴
∴,
由折叠可得,
∴,
∴,
∴;
(3)解:当时,
∴
∵矩形,
∴
∴
∴四边形是矩形,
∴,
∴,
由折叠可得,平分
∴,
∴为等腰直角三角形,
∴;
当时,连接,过点作于点,
则,
∵折叠,
∴,
∴,
∴三点共线,
∵,
∴,
∴,
同上可证明四边形为矩形,
∴,
∴,
由折叠可得,,
由(1)得,
∴,
∴
∴
∴,
∵
∴,
∵,
又∵
∴
∵,
∴
∴
∴,
设,则
∴,
解得
∴,
综上:当为直角三角形时,则的长为或.
18.(2026·河北沧州·二模)综合与实践
【情境】实际生活中,利用折叠的性质可以解决很多问题.
【发现】现有一张长为2.宽为1.8的矩形纸片.由于该矩形纸片的长与宽的长度很接近.为了确定与哪个是较长边,嘉嘉和淇淇尝试用不同方法解决问题.
如图1,嘉嘉的方法:
①将矩形纸片沿过点的直线折叠,使点的对应点落在边所在的直线上;
②最终发现点在线段上.
如图2,淇淇的方法:
①将矩形纸片的顶点与通过折叠重合,设折痕与矩形的边分别交于,两点,并且满足点在点的上方;
......
[探究]
(1)通过嘉嘉的方法可以判断,较长边为(填“”或“”);
(2)在图2中,结合淇淇的方法,
①用尺规作图作出折痕(保留作图痕迹,不写作法),并说明与哪个是较长边;
②若连接、,直接写出四边形的形状(不说理由);
[拓展]在四边形纸片中,,,,,.按如下要求折叠该四边形纸片.
(3)如图3,将四边形纸片沿对角线折叠,请判断点的对应点能否落在边上,说明理由;
(4)如图4,将四边形纸片折叠,使折叠后点的对应点始终落在边上,点的对应点为,折痕与边、分别交于、两点.当时,直接写出的长.
【答案】(1)
(2)①见解析,是较长边;②菱形
(3)点的对应点能落在边上,理由见解析
(4)或
【分析】(1)由图易知,进而可得;
(2)①利用尺规作图,作的垂直平分线即可;②根据题意可得,,再证,进而得到即可得到四边形为菱形;
(3)过点作,证得即可求解;
(4)分两种情况:当在左侧时,设与相交于点,,再证,得到,解出,再根据即可求解;当在右侧时,延长相交于点,设与相交于点,,可证,则,即,解出即可.
【详解】(1)解:由翻折可知,又,
;
(2)解:①折痕如图所示:
连接,由折叠的性质可得,
,即,
在中,,
,
是较长边;
②设与相交于点,
同理由折叠的性质可知,且,
又,
,
,
,
,
四边形为菱形;
(3)解:点的对应点能落在边上.
理由:过点作,
可得四边形为矩形,
,
,
在中,
,
,
,
又,
,
,
点的对应点能落在边上;
(4)解:当在左侧时,设与相交于点,
由翻折可知,,,不妨设,
,解得:,
,
又,
,
,即,解得,
,解得,
;
当在右侧时,延长相交于点,设与相交于点,
由翻折可知,
设,则,
,解得:,
,
又,,
,
,即,解得:,
;
综上,的长为或.
19.(2026·河南·二模)有下面一道题:
你能用一张锐角三角形纸片(如图1)折叠出一个菱形,使是菱形的一个内角吗?
(1)小明的做法是:如图2,分别对折三角形的边,找到它们的中点,沿折叠,得到折痕后展开.沿过点的直线折叠使点落在点处,且在直线上,折痕与交于点.请判断小明所做的四边形是否是菱形,并说明理由;
(2)小亮对这道题进行了深入的研究:如图3,在上取一点,沿过的直线折叠,使落在点处,且,折痕与交于点;沿过的直线折叠,使点的对应点落在射线上,连接,折痕与交于点.请研究图形并回答以下问题:
①当___________时,;
②在①的情况下,的边满足条件___________时,四边形是矩形.
【答案】(1)是,理由见解析
(2)①;②
【分析】(1)由折叠可知,由平行的性质可得,即,进而得到即可证明;
(2)①同理可证为菱形,再证,,进而得到;
②延长交于,当时,可证与重合,进而得到,则四边形是矩形.
【详解】(1)解:是,理由如下,
由折叠的性质可知,,
分别是的中点,
是的中位线,
,
,
,
,
,
四边形为菱形;
(2)①当时,,
同理可证四边形为菱形,
,
由折叠可知,,
,
又,则,即,
,
,
(同旁内角互补,两直线平行);
②的边满足条件时,四边形是矩形,
延长交于,
由①知时,,
,
,
,
,则,
又,
,
又,
与重合,
由折叠可知,
又,
,又,
则四边形是矩形.
20.(2026·湖北黄冈·二模)解决下列问题
【问题初探】
(1)如图1,在正方形中,点E是边上一点,F为延长线上一点,且,延长交于于点H.求证:,.
【类比迁移】
(2)如图2,在矩形中,,,点E是边的中点,F为延长线上一点,,垂足为H,求的长.
【拓展提升】
(3)如图3,在矩形中,,,点E是边上一点,将沿折叠得到,延长和相交于点F.当时,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
(3)
【分析】(1)根据正方形的性质得到,再证明,进而得到,利用三角形内角和定理求出,即;
(2)根据矩形和垂线的性质证明,进而得到,据此求解即可;
(3)延长交于点H,利用勾股定理求出长,由折叠的性质证明,则,据此求出长,根据求出长,最后利用求解即可.
【详解】(1)证明:四边形是正方形,
、,
在和中,
,
,
、,
,
,
即;
(2)解:四边形是矩形,
、
,
,
,
,
,
,
点E是边的中点,
,
,
;
(3)解:延长交于点H,
四边形是矩形,
、、,
,
、,
在中,由勾股定理得:,
沿折叠得到,
、,即,
,
,
,
、,
即,
,
,
,
,
在中,,
,
,
.
【点睛】本题考查正方形的性质、矩形的性质、全等三角形和相似三角形的判定与性质、折叠的性质、勾股定理、解直角三角形,熟练掌握相关性质定理,数形结合的思想方法的运用是解题的关键.
1.(2026·黑龙江牡丹江·一模)已知四边形中,,且,连接.
(1)如图①,当时,求证:;
(2)当时,如图②;时,如图③,请直接写出线段,,之间的数量关系.
【答案】(1)见解析
(2)图②:;图③:
【分析】(1)过点A作交延长线于点E,根据余角的性质求出,证明,则、,进而得到是等腰直角三角形,在中,,从而得出结论;
(2)当时,延长至点G,使,连接,同(1)可证明,进而求出是等边三角形,从而得出结论;当时,则是等腰三角形,过点A作于点M,则、,在中,,从而得出结论.
【详解】(1)证明:如图,过点A作交延长线于点E,
,
,
,
,
,
,
,
,
在和中,
,
,
、,
,
在中,,
,
即;
(2)解:如图②,当时,延长至点G,使,连接,
由(1)知,,
,
,
在和中,
,
,
、,
,
,
是等边三角形,
,
,
即;
如图③,当时,延长至点G,使,连接,
同理可证,
、,
,
,
过点A作于点M,
、,
在中,,
,
,
即.
2.(2026·山东临沂·模拟预测)综合与实践
【情境】
图①的正方形的边长为2,通过裁剪拼接可以得到图②所示的钻石型五边形,数据如图所示.(说明:纸片拼接不重叠,无缝隙,无剩余)
【操作】
如图③,嘉嘉将正方形沿虚线对折,再沿裁剪后按照图④所示进行拼接.根据嘉嘉的剪拼过程,解答问题:
(1)求线段的长;
(2)求点到直线的距离;
【探究】
淇淇说:将图①所示纸片沿一条直线(裁剪线为线段)裁剪出一部分,再将剪出的部分剪成两块,还可以拼成如图⑤的铅笔头型五边形,其中.
(3)请你按照淇淇的说法设计一种方案:在备用图中用尺规作图在正方形的边上找一点,作出裁剪线的位置,并直接写出的长.
【答案】(1)
(2)
(3)见解析,或
【分析】(1)根据折叠的性质,得,进而得,得,设,在中,利用勾股定理进行求解即可;
(2)过点作交的延长线于点,证明,进行求解即可;
(3)取的中点,在或上确定中点的位置,进行裁剪即可.
【详解】(1)解:由题意,
∴,
∴,
设,则,,
由题知,
在中,
由勾股定理得,即,
解得,
∴;
(2)解:过点作交的延长线于点,
∴,
∴,
由(1)可知,,,
∴,
∴,即点到直线的距离为;
(3)解:符合题意的有、,
作图步骤:①作的垂直平分线交于点;
②以点为圆心、为半径画弧交于,或以点为圆心、为半径画弧交于;
沿剪裁,如下图,
由上图可知;
沿剪裁,如下图,
,此时,
综上,的长为或.
3.(2026·湖北·模拟预测)如图1,在正方形中,,为对角线的交点,是边上一动点(不与,重合).
(1)当时,的长是__________;
(2)探究与存在怎样的数量关系,并说明理由;
(3)如图2,,是边上两点,,,求的长.
【答案】(1)
(2);理由见详解
(3)
【分析】(1)取正方形边的中点F,连接,由正方形的性质得出,,再根据三角形中位线的判定和性质得出,,最后根据勾股定理求解即可.
(2)同(1)取正方形边的中点F,连接,则,,,设,则,利用勾股定理得出,再求出,即可求解.
(3)将绕点O顺时针旋转得到,连接,证明,由全等三角形的性质得出,设,则,,由勾股定理求出y的值,再结合(2)的结论即可求出.
【详解】(1)解:取正方形边的中点F,连接,
∵是正方形,
∴,,
∵O为与的中点,为的中点,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,
在中,
.
(2)解:;理由如下:
同(1)取正方形边的中点F,连接,
则,,,
设,则,
在中,,
∵,
∴.
(3)解:如图,将绕点O顺时针旋转得到,连接,
∴,,,
∵,
∴,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
设,则,,
在中,,
∴,
解得,
∴,.
由(2)知,
∴,
∴.
4.(2026·河南周口·模拟预测)如图1,把矩形对折得到折痕,再一次对折,使点落在上的点处,并使折痕经过点,得到新折痕,把纸片展平.这个折纸的过程实际上就是把分成了三等分.
(1)类似地,通过折纸也可以折出矩形一边的三等分点.如图2,把矩形对折两次,对角线与折痕相交于点,沿直线再次折叠,折痕交于点,此时有.请你补充下列证明过程:
证明:如图2,在矩形中,,
由折叠可知,,,
,________
,_________,
,即.
(2)如图3.先把矩形沿对折,再沿折叠,折痕交对角线于点,过点折叠矩形,使得点落在上,得到折痕.请判断点是否为边的“三等分点”?并证明你的结论.
(3)如图4,在矩形中,,,点是边的三等分点,把沿翻折得,直线交于点,请直接写出的长.
【答案】(1),,,;
(2)点是边的“三等分点”,证明见解析;
(3)或
【分析】()根据题意补全证明过程即可;
(2)由可得,进而由得,即得,即可求证;
(3)分和两种情况,利用勾股定理解答即可求解.
【详解】(1)证明:如图,在矩形中,,
由折叠可知,,,
,
,
,
,
,
即.
(2)解:点是边的“三等分点”.
理由:在矩形中,,,
由折叠可得,,,四边形是矩形,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
即点是边的“三等分点”;
(3)解:如图,当时,
由题意知,,,,,
设,,则,,
在,,
∴,
在和中,,
∴,
由①②联立得,,
解得,
∴,
∴(不符合题意的根舍去);
如图,当时,
同理可得,,
解得,
∴,
∴(不符合题意的根舍去);
综上,的长为或.
5.(2026·河南周口·模拟预测)如图1,筒车盛水桶的运行轨道是以轴心为圆心的圆,已知圆心在水面上方,点为运行轨道的最低点(即是弧的中点).
(1)如图2,若被水面截得的弦长为8米,点到弦所在直线的距离为2米,求半径.
(2)如图3,在水面的变化过程中,若连接并延长分别交于点,交于点,连接,延长交于点,且的半径为5,恰好于点,求此时被水面截得的弦的长.(精确到0.1,)
【答案】(1)半径为5米;
(2)弦的长为米.
【分析】(1)连接交于点H,证明,得到米,,,设半径为r米,则,在中,由勾股定理,得,代入求解即可.
(2)连接,证明为的垂直平分线,为的垂直平分线,推导出是等边三角形,得到,再根据勾股定理求解即可.
【详解】(1)解:连接交于点H,如图
∵是弧的中点,点O为圆心,
∴,
∴米,米,,
设半径为r米,则.
在中,由勾股定理,得
,
即,
解得.
答:半径为5米;
(2)解:连接,如图
由题意知半径米,
∵是弧的中点,点O为圆心,
∴,
∴,,为的垂直平分线,
∴,
∵,点O为圆心,
∴,
∴为的垂直平分线,
∴,
∴,
∴是等边三角形,
∴,
∴,
∴(米),
∴(米),
∴(米).
答:弦的长为米.
6.(2026·山东临沂·模拟预测)如图,在中,,点在的边上,以为半径的与相交于点,与相交于点为的直径,与相交于点,.
(1)求证:是的切线;
(2)若,的半径为3,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)的长是
【分析】(1)连接,由圆周角定理得,由得,由得,可得,得,故可得是的切线;
(2)分别求出,,,由证明可得即从而可求出.
【详解】(1)证明:连接,
,
,
,
.
,
,
,
于点,
∵是的半径,
∴是的切线;
(2)解:
∴,
∵的半径为3,
∴,
由(1)知,,
,
,
,
,
即
,
的长是.
7.(2026·河南周口·一模)问题情境:如图,在中,,D为射线上一点,连接,将绕点A顺时针旋转得到,且连接.
初步探究:
(1)如图①,猜想与的数量关系,并说明理由;
(2)深入探究:如图②,当点D在的延长线上时,将绕点D逆时针旋转α得到,且连接,猜想四边形的形状,并说明理由;
(3)连接,在旋转过程中,若请直接写出线段的长.
【答案】(1),见解析
(2)四边形为平行四边形,见解析
(3)线段的长为或
【分析】(1)根据旋转的性质得到,证明,即可证明;
(2)根据得到,进而得到,根据等边对等角得到,证明,由旋转的性质得到,进而得到,即可得到四边形为平行四边形;
(3)过点A作于点M,根据等腰三角形三线合一得到,根据勾股定理求出,分当点D在的延长线上时,当点D在线段上时两种情况讨论即可.
【详解】(1)解:,理由如下:
由旋转的性质,得,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴;
(2)解:四边形为平行四边形,
同理得:,
∴,,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
由旋转的性质,得,
∵,
∴,
∴四边形为平行四边形
(3)解:如图,过点A作于点M.
则
.
①当点D在的延长线上时,此时
又
,
解得
②如图,当点D在线段上时,此时
同理①得
即
解得
综上所述,线段的长为或.
8.(2026·山东淄博·一模)完成以下问题
(1)【问题发现】如图1,是正方形的边上一点,连接,将线段绕点逆时针旋转得到线段,连接,交于点G.若,则线段的长是______;
(2)【类比应用】如图2,是菱形的对角线上一点,连接,将线段绕点逆时针旋转得到线段,连接,,交于点.若,,求线段的长;
(3)【拓展探究】如图3,在四边形中,,且,,是射线上的一个动点,连接,将线段绕点逆时针旋转得到线段,连接,射线交射线于点.当时,请直接写出线段的长.
【答案】(1)
(2)
(3)或
【分析】(1)本题主要考查正方形,旋转的性质,勾股定理和相似三角形的判定和性质,通过,可得出长度,再得出长度.
(2)本题主要考查菱形,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.延长和相交于,通过两次相似(,)即可得出长度.
(3)本题需分两种情况讨论:①在延长线上;②在线段上.通过作辅助线及锐角三角函数计算得出的长度.
【详解】(1)解:四边形是正方形,
,
,
,
,
线段绕点逆时针旋转得到线段,
,,
,,
,
在和中,
,
,
,
,
,
,
.
(2)解:四边形是菱形,,
,,,
,.
线段绕点逆时针旋转得到线段
,,
,
,
在和中,
,,
,,共线.
延长和相交于,如图:
,
,
.
,
,,
,,
,.
,
,
,
.
(3),,
四边形是等腰梯形,
,
,,
绕点逆时针旋转得到线段,
,,
,
,
,
,
,
,
在和中,
.
① 当在延长线上时,如图:
作,
,,
,,.
作,
在和中
,
,
② 当在线段上时,如图:
作于点
,,
,,,
,
,
.
综上所述,线段的长为或.
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题号猜押12 中考数学23题几何综合题(解答题)
考点1 四边形综合压轴题题
1.(2026·江苏泰州·一模)结合图形,解决问题
(1)如图1,是的角平分线,的直角顶点在上,两条直角边分别交、于、,,求证:.
【深度探究】
(2)在平行四边形中,,点为上一动点(不与,重合),,,点为直线上一动点,连接,将射线绕点逆时针旋转度交直线于点.
①如图2,若,,,求的值;
②如图3,若,求的值(用含有,的代数式表示).
2.(2026·安徽马鞍山·二模)点A,点B是两个距离为的小区.现有甲,乙,丙,丁四个人以相同的速度沿着不同的路线从A走到B.
(1)如图1,甲同学沿着线段行走,结果最先到达点B,其中的数学原理是____.如图2,图①、图②、图③是三个大小相同的等边三角形,乙同学沿着的折线路线行走,则乙同学运动的路线长为______.
(2)如图3,图①、图②、图③、…、图是n个等边三角形,丙同学沿着的折线路线行走;如图4,图①、图②、图③…、图是m个半圆,丁同学沿着的曲线路线行走,则丙同学与丁同学谁先到达点B.请通过计算说明理由.()
(3)如图5,为提升公共健康和改善生态环境.政府决定在A,B两个小区附近的空地修建公园(长方形),并在图①、图②、图③、图④四块空地上栽种植物.已知图①的面积为,图②的面积为,图③的面积比图④的面积大,请求图④的面积.
3.(2026·安徽六安·二模)如图,点,是正方形边,的中点,与相交于点、连接,作交于点,交于点,连接.
(1)求证:;
(2)求证:;
(3)求的值.
4.(2026·湖北·一模)如图1,在矩形中,,,为对角线,将绕点逆时针方向旋转,得到(点的对应点为点,点的对应点为点).
(1)在图1中,连接,,求证:;
(2)如图2,当点落在的延长线上时,延长交于点,求的长;
(3)如图3,当点落在矩形的对角线上时,延长交于点.
①求证:平分;
②直接写出的值.
5.(2026·安徽马鞍山·二模)如图1,在矩形中,点M在上,连接,垂直平分分别交,于点E,F,点A与点N关于对称,连接交于点G,连接,.
(1)求证:;
(2)若,,求的值;
(3)如图2,在(2)的条件下,,求的值.
考点2圆综合压轴题
6.(2026·四川绵阳·二模)如图,是的直径,是的切线,连接.
(1)求证:;
(2)若,求的半径
(3)连接,在(2)的条件下,求的值.
7.(2026·云南昆明·模拟预测)如图,已知,正方形内接于以对角线为直径的.点E在劣弧上,连接并延长至点F,使得,连接,连接.
(1)求的度数;
(2)求证:是的切线;
(3)探究,发现与证明:是否存在常数a和b,使等式成立?若存在,请直接写出一个a的值和一个b的值,并证明你写出的a的值和b的值,使等式成立;若不存在,请说明理由.
8.(2026·河北保定·二模)如图,在平行四边形中,,,点P在边上(不与点B,C重合),连接,是的外接圆.
(1)若.
①当时,的度数为______;
②当P是的中点时,求的长;
(2)若,当与边或边所在直线相切时,求的长.
9.(2026·河北保定·一模)如图1,在菱形中,,,对角线与相交于点,为线段上一点,过点作,交边于点N,以点为圆心,的长为半径画弧,与点下方的线段交于点(可与点B重合),与边交于点连接.
(1)求的度数;
(2)如图2,当点与点重合时,连接,求的长;
(3)求扇形的面积最大值及此时点C与点之间的距离.
10.(2026·云南昆明·一模)如图,在中,,以为直径的过线段的中点,连接,过点作于点.若点是上与点位于异侧的一个动点(),连接,,过点作交于点,,交于点.
(1)的长度是___________;
(2)求证:直线是的切线;
(3)请探究在点的运动过程中,的值是否改变?若不变,请求出此值;若改变,请说明理由.
考点3 几何动点问题压轴题
11.(2022·辽宁沈阳·三模)如图,在平面直角坐标系中,直线l平行于x轴,交y轴于点A,第一象限内的点B在l上,连接.动点P满足,交x轴于点C.
(1)当动点P与点B重合时,若点B的坐标是,的长为 ;
(2)当动点P在线段的延长线上时,若点A的纵坐标与点B的横坐标相等,求的值;
(3)当动点P在直线上时,点D是直线与直线的交点,点E是直线与y轴的交点.若,,求的值.
12.(2026·吉林·一模)在数学探究课上,老师鼓励同学们积极思考,通过作辅助图形的方法,计算动点条件下线段和的最小值,小郑同学大胆的说出了自己的想法,得到了老师的好评,其过程如下:
(1)【观察发现】
如图1,在等边中,,,E,F分别是和上的动点,且总有,阅读下面作辅助图形的方法及推理过程并填空,理解确定最小值的方法.
∵在等边中,,,
∴点为边上的中点,.
∴.
过点作,使,连接,
∴.
∴.
又∵,
∴.
∴.
连接,,当三点共线时,的最小值等于线段的长.
连接,
证明过程缺失
∴四边形是矩形.
∴.
【问题解决】①如图1请你补全缺失的证明四边形为矩形的过程;
②结合上述探究过程可知的最小值为 .
(2)【类比应用】
如图2,已知正方形的边长为12,O为对角线的交点,M,N分别是,上的动点,且总有,连接,,求的最小值.
(3)【拓展延伸】
如图3,矩形中,,,是的中点,F,G分别是和上的动点,且总有,则的最小值为 .
13.(2026·海南海口·一模)综合应用
【问题发现】
(1)如图,在正方形中,为对角线上的动点,过点作的垂线,过点作的垂线,两条垂线交于点,连接,求证:;
【类比探究】
(2)如图,在矩形中,为对角线上的动点,过点作的垂线,过点作的垂线,两垂线交于点,且,连接,求的值;
【拓展延伸】
(3)
如图,在()的条件下,将改为直线上的动点,其余条件不变,取线段的中点,连接.若,则当是直角三角形时,求的长.
14.(2022·山东枣庄·模拟预测)已知矩形的一条边,将矩形折叠,使得顶点落在边上的点处.
(1)如图1,已知折痕与边交于点,连接.若与的面积比为,求边的长.
(2)如图2,在(1)的条件下,擦去折痕、线段,连接.动点在线段上(点与点不重合),动点在线段的延长线上,且,连接交于点,作于点.试问当动点在移动的过程中,线段的长度是否发生变化?若变化,说明变化规律.若不变,求出线段的长度.
15.(2026·湖南湘潭·一模)综合探究
(1)【问题发现】
如图1,已知点为正方形对角线上一动点(不与点、重合),连接,将线段绕点顺时针旋转90°到处,连接.请写出与的数量关系,并给出证明过程.
(2)【类比探究】
如图2,在矩形中,,点为对角线上一动点(不与点、重合).在中,,,连接.请探究此时与的数量关系,并给出探究过程.
(3)【拓展延伸】
如图3,在矩形中,,点为射线上一动点,点为的外接圆的圆心,连接,,若,则当时,请直接写出线段的长.
考点4 几何折叠问题压轴题
16.(2026·江苏南京·模拟预测)折叠正方形纸片.
通过纸片的折叠,可以发现许多有趣的现象,这些现象可以用有关的数学原理进行分析、解释,所以纸片的折叠是一种有效的数学学习方式.如图,是将正方形纸片折叠后得到的一条折痕,其中点P,Q分别在边,上.
(1)折叠正方形纸片,使得,依次落在直线上.请你利用无刻度直尺和圆规,在图①中分别作出折痕,(不写作法,保留作图痕迹),其中点E,F分别在边,上.设,的交点为O,则_________;
(2)在(1)的条件下,折叠正方形纸片,使得落在直线上.请你利用无刻度直尺和圆规,在图②中作出折痕(不写作法,保留作图痕迹),其中点M,N分别在边,上.设,的交点为G,则点G落在正方形纸片的哪一条对称轴上?请说明理由;
(3)如图③,已知正方形纸片的边长为.在(2)的条件下,当点P为边的中点时,则随着点Q位置的改变,的周长是否会发生改变?如果不变,求出的周长;如果改变,求出的周长的最小值,并求出此时折痕的长.
17.(2026·江苏无锡·一模)数学活动课上,老师为同学们提供了若干大小不同的矩形纸片、其中边长均为.同学们以折叠矩形纸片展开数学探究活动.
【动手操作】
步骤如下:
第一步:如图①,将矩形纸片对折、使边重合,展开后折痕与交于点F.
第二步:如图②,在上取一点E,沿折叠矩形,点A的对应点为G.延长交于点H,将纸片沿过点H的直线折叠.使点C的对应点落在所在直线上,折痕与交于点M.
(1)求证:.
【初步感知】
A小组的同学们选用了如图③所示的矩形纸片.在按上述步骤折叠的过程中发现,当点E与点D重合时,此时点F、G、M三点在一条直线上.
(2)求的长.
【应用创新】
(3)如图④,B小组的同学们选用了的矩形纸片,按步骤进行多次折叠(选取不同位置的点E),且第二步折叠中,过点H的折痕与交于点M,把纸片展开后,连接.当为直角三角形时,则的长为________.
18.(2026·河北沧州·二模)综合与实践
【情境】实际生活中,利用折叠的性质可以解决很多问题.
【发现】现有一张长为2.宽为1.8的矩形纸片.由于该矩形纸片的长与宽的长度很接近.为了确定与哪个是较长边,嘉嘉和淇淇尝试用不同方法解决问题.
如图1,嘉嘉的方法:
①将矩形纸片沿过点的直线折叠,使点的对应点落在边所在的直线上;
②最终发现点在线段上.
如图2,淇淇的方法:
①将矩形纸片的顶点与通过折叠重合,设折痕与矩形的边分别交于,两点,并且满足点在点的上方;
......
[探究]
(1)通过嘉嘉的方法可以判断,较长边为(填“”或“”);
(2)在图2中,结合淇淇的方法,
①用尺规作图作出折痕(保留作图痕迹,不写作法),并说明与哪个是较长边;
②若连接、,直接写出四边形的形状(不说理由);
[拓展]在四边形纸片中,,,,,.按如下要求折叠该四边形纸片.
(3)如图3,将四边形纸片沿对角线折叠,请判断点的对应点能否落在边上,说明理由;
(4)如图4,将四边形纸片折叠,使折叠后点的对应点始终落在边上,点的对应点为,折痕与边、分别交于、两点.当时,直接写出的长.
19.(2026·河南·二模)有下面一道题:
你能用一张锐角三角形纸片(如图1)折叠出一个菱形,使是菱形的一个内角吗?
(1)小明的做法是:如图2,分别对折三角形的边,找到它们的中点,沿折叠,得到折痕后展开.沿过点的直线折叠使点落在点处,且在直线上,折痕与交于点.请判断小明所做的四边形是否是菱形,并说明理由;
(2)小亮对这道题进行了深入的研究:如图3,在上取一点,沿过的直线折叠,使落在点处,且,折痕与交于点;沿过的直线折叠,使点的对应点落在射线上,连接,折痕与交于点.请研究图形并回答以下问题:
①当___________时,;
②在①的情况下,的边满足条件___________时,四边形是矩形.
20.(2026·湖北黄冈·二模)解决下列问题
【问题初探】
(1)如图1,在正方形中,点E是边上一点,F为延长线上一点,且,延长交于于点H.求证:,.
【类比迁移】
(2)如图2,在矩形中,,,点E是边的中点,F为延长线上一点,,垂足为H,求的长.
【拓展提升】
(3)如图3,在矩形中,,,点E是边上一点,将沿折叠得到,延长和相交于点F.当时,求的长.
1.(2026·黑龙江牡丹江·一模)已知四边形中,,且,连接.
(1)如图①,当时,求证:;
(2)当时,如图②;时,如图③,请直接写出线段,,之间的数量关系.
2.(2026·山东临沂·模拟预测)综合与实践
【情境】
图①的正方形的边长为2,通过裁剪拼接可以得到图②所示的钻石型五边形,数据如图所示.(说明:纸片拼接不重叠,无缝隙,无剩余)
【操作】
如图③,嘉嘉将正方形沿虚线对折,再沿裁剪后按照图④所示进行拼接.根据嘉嘉的剪拼过程,解答问题:
(1)求线段的长;
(2)求点到直线的距离;
【探究】
淇淇说:将图①所示纸片沿一条直线(裁剪线为线段)裁剪出一部分,再将剪出的部分剪成两块,还可以拼成如图⑤的铅笔头型五边形,其中.
(3)请你按照淇淇的说法设计一种方案:在备用图中用尺规作图在正方形的边上找一点,作出裁剪线的位置,并直接写出的长.
3.(2026·湖北·模拟预测)如图1,在正方形中,,为对角线的交点,是边上一动点(不与,重合).
(1)当时,的长是__________;
(2)探究与存在怎样的数量关系,并说明理由;
(3)如图2,,是边上两点,,,求的长.
4.(2026·河南周口·模拟预测)如图1,把矩形对折得到折痕,再一次对折,使点落在上的点处,并使折痕经过点,得到新折痕,把纸片展平.这个折纸的过程实际上就是把分成了三等分.
(1)类似地,通过折纸也可以折出矩形一边的三等分点.如图2,把矩形对折两次,对角线与折痕相交于点,沿直线再次折叠,折痕交于点,此时有.请你补充下列证明过程:
证明:如图2,在矩形中,,
由折叠可知,,,
,________
,_________,
,即.
(2)如图3.先把矩形沿对折,再沿折叠,折痕交对角线于点,过点折叠矩形,使得点落在上,得到折痕.请判断点是否为边的“三等分点”?并证明你的结论.
(3)如图4,在矩形中,,,点是边的三等分点,把沿翻折得,直线交于点,请直接写出的长.
5.(2026·河南周口·模拟预测)如图1,筒车盛水桶的运行轨道是以轴心为圆心的圆,已知圆心在水面上方,点为运行轨道的最低点(即是弧的中点).
(1)如图2,若被水面截得的弦长为8米,点到弦所在直线的距离为2米,求半径.
(2)如图3,在水面的变化过程中,若连接并延长分别交于点,交于点,连接,延长交于点,且的半径为5,恰好于点,求此时被水面截得的弦的长.(精确到0.1,)
6.(2026·山东临沂·模拟预测)如图,在中,,点在的边上,以为半径的与相交于点,与相交于点为的直径,与相交于点,.
(1)求证:是的切线;
(2)若,的半径为3,求的长.
7.(2026·河南周口·一模)问题情境:如图,在中,,D为射线上一点,连接,将绕点A顺时针旋转得到,且连接.
初步探究:
(1)如图①,猜想与的数量关系,并说明理由;
(2)深入探究:如图②,当点D在的延长线上时,将绕点D逆时针旋转α得到,且连接,猜想四边形的形状,并说明理由;
(3)连接,在旋转过程中,若请直接写出线段的长.
8.(2026·山东淄博·一模)完成以下问题
(1)【问题发现】如图1,是正方形的边上一点,连接,将线段绕点逆时针旋转得到线段,连接,交于点G.若,则线段的长是______;
(2)【类比应用】如图2,是菱形的对角线上一点,连接,将线段绕点逆时针旋转得到线段,连接,,交于点.若,,求线段的长;
(3)【拓展探究】如图3,在四边形中,,且,,是射线上的一个动点,连接,将线段绕点逆时针旋转得到线段,连接,射线交射线于点.当时,请直接写出线段的长.
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