内容正文:
专项09 几何综合压轴
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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
根据近年辽宁新中考考情,几何综合是解答题倒数第二个压轴题的必考题型,分值约12分左右.
命题趋势:解答题:几何综合稳定在倒数第二个压轴题的位置进行考察,题型变化较多,涵盖了多种几何模型与变换,常考查几何图形的翻折、旋转、平移等,求对应线段的长度、面积、探究线段的数量关系、求线段或面积的最值等。整体难度较大,考查综合能力的运用。
2026年预测:解答题会继续在倒数第二题的位置独立命题几何综合压轴题,形式稳定。图形的旋转与翻折仍为高频考点,或会淡化特殊模型的考查,强化现场根据题目逐步深入探究的能力,整体综合性较高,分类讨论情况要准确。
备考核心:能从复杂的几何图形中识别考点与模型,对图形是否为多种情况进行细致分类把控,计算准确,书写步骤规范。
题型01 翻折问题
析典例·建模型
1.(2026·辽宁沈阳·模拟预测)问题情境:如图1,在中,点D在边上.沿过点D的直线折叠该纸片,使的对应线段与平行,折痕与边交于点E,得到,然后展平.
(1)猜想证明:判断四边形的形状,并说明理由;
(2)拓展探究:如图2,继续沿过点D的直线折叠该纸片,使点A的对应点落在射线上,折痕与边交于点F,展平后连接交边于点G,连接.
①若,判断与的位置关系,并说明理由;
②若,,,当是以为腰的等腰三角形时,请求出的长.
研考点·通技法
图形的翻折问题重点在抓不变量,折叠前后,边长、角度、周长部分条件保持不变,依托对称、全等关系,实现线段与角度的等量转化;同时关注对称轴被对应点连成的线段垂直平分等性质,可得出线段间的位置关系,或得到某些角度关系等。
破类题·提能力
1.(2026·辽宁丹东·一模)如图,在中,,,点和点分别是边,上的动点(不与端点重合),且,将线段绕点逆时针旋转()得到线段,连接、,将沿折叠,得到.
(1)①如图1,求证:;
②如图2,连接,求证:四边形是平行四边形;
(2)如图3,,当四边形为菱形时,求四边形与四边形的面积比;
(3)如图4,,连接并延长,分别交于点,交于点,当的面积与四边形的面积相等时,请直接写出的值.
2.(2026·辽宁沈阳·一模)在中,,D是边的中点,E是射线上一点,将沿翻折得到,点F是点B的对应点.
(1)如图1,点E在线段上,,分别交于点G,H.
①求证:四边形是菱形;
②连接,求的面积;
(2)如图2,点E在延长线上,分别交于点M,N.连接,,若,求的长.
3.(2026·辽宁铁岭·二模)在中,点D在上,连接,将沿翻折得到,点B与点E是对应点.
(1)如图1,若点E落在上,求证:;
(2)如图2,,点E落在的内部,的延长线交于点F,若时,求的值;
(3)如图3,在(2)的条件下,若平分,时,求的长.
4.(2026·辽宁·模拟预测)如图1,将矩形()沿对角线折叠,点落在处,交边于点.将沿折叠,点落在矩形内的处,设.
(1)求证:;
(2)如图2,延长交于点,连接,当四边形为菱形时,求的值;
(3)如图3,在(2)的条件下,点为菱形边的中点,点为其对边上一动点,将四边形沿线段折叠得到四边形,点,的对应点分别为点,.
①当时,则为______;
②当时,四边形的面积与菱形面积之比为______.
题型02 旋转问题
析典例·建模型
1.(2026·辽宁沈阳·一模)如图,在等边中,D为上一点,连接,将线段绕点C顺时针旋转得到线段,连接,,与相交于点F.
(1)如图1,求证:;
(2)点G为延长线上一点,且,连接,与相交于点O,连接,,若.
①如图2,当时,求的长;
②如图3,当四边形的面积为时,求的面积.
研考点·通技法
图形的旋转问题重点在于抓不变量,旋转前后,边长、角度、周长部分条件保持不变,依托对称、全等关系,实现线段与角度的等量转化。
破类题·提能力
1.(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.
2.(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.
3.(2026·辽宁抚顺·一模)在中,,,.将绕点逆时针旋转得到,旋转角小于,点的对应点为点,点的对应点为点,的延长线交于点,连接.
(1)如图1,求证:;
(2)连接,连接并延长交于点.
①如图2,求证:点是的中点:
②如图3,连接,当时,求的面积.
4.(2026·辽宁抚顺·一模)在中,,将绕点旋转得到,点的对应点落在边上,连接.
(1)如图1,求证:.
(2)如图2,当,时,求的长.
(3)如图3,过点作的平行线交的延长线于点,过点作的平行线交于点,与交于点.
①求证:.
②当,时,请直接写出的值.
题型03 探究线段数量关系
析典例·建模型
1.(2026·辽宁营口·一模)已知中,,,点是边上任意一点(不与点,重合),将沿所在直线翻折,点的对应点为点.
(1)如图,过点的直线,当点在直线l上时,请画出点和折痕(尺规作图,保留作图痕迹,不写作法),判断此时四边形的形状,并说明理由;
(2)连接并延长,与的延长线相交于点,
如图,若,,当时,求的长;
当点与中点不重合时,猜想,,的关系(用含有的式子表示),并说明理由.
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。
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。
破类题·提能力
1.(2026·辽宁·模拟预测)等边中,点D为边上一动点,连接,与关于直线对称,连接.
(1)如图1,点E恰好落在平分线上,则求 °;
(2)过点D作交于点G,连接交于点F.
①如图2,试判断线段、和之间的数量关系,并说明理由;
②如图3,,于点H,直线交于点M,连接,D点运动的过程中,当取最小值时,请直接写出线段的长度.
2.(2025·辽宁盘锦·三模)【问题提出】在旋转专题复习课中,王老师引导同学们积极探究以下问题:
将一大一小两个等腰直角三角板如图1放置,,点F在内,连接并延长到点E,使,连接,,.探究线段与的关系.
【思路探究】“勤学小组”的解题思路:将线段借助平行线进行平移,如图2,过点B作平行交的延长线于点G,这样可以将证明和的关系转化为和的关系;
“善思小组”的解题思路:结合F为的中点构造三角形的中位线,如图3,过点B作平行交延长线于点H,从而借助三角形中位线性质,将和的关系转化为和的关系.
(1)请你写出线段与的关系并证明(写出一种方法即可);
【思维训练】王老师为了进一步让学生体会平行线在图形证明中的作用,又出示了下列问题:
(2)如图4,在中,,,D为上一点,将绕点C逆时针旋转得到,连接,,O为中点,连接并延长交的延长线于点F,若,探究,,之间的数量关系,并说明理由;
【能力提升】
(3)“创新小组”的同学在【问题提出】的基础上对该问题又进一步拓展:连接,若F为平面内一点,,,,其他条件不变,请直接写出的值.
3.(2025·辽宁沈阳·二模)综合与实践
【问题情境】如图1,小明将矩形纸片先沿对角线折叠,展开后再折叠,使点B落在对角线上,点B的对应点记为,折痕与边,分别交于点E,F.
【问题解决】(1)当,
①如图2,当点与点D重合时,求的长;
②如图3,若,求的长;
【问题探究】(2)如图4,连接,设与交于点O,当时,求证:平行;
【深入探究】(3)在(2)的情形下,设与交于点P,求三条线段,,之间满足的等量关系.
题型04 最值问题
析典例·建模型
1.(2025·辽宁盘锦·二模)发现问题
(1)如图1,在中,,点为线段上的点,,则和的数量关系是_______;
应用问题
(2)在中,,点在线段上,点在的延长线上,点,点在线段同侧,,将线段绕点旋转使点的对应点落在线段上,且.
①如图2,若,求证:;
②如图3,若,,点,点为直线,上的两个动点,,点为的中点,直接写出线段的最小值.
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
1.(2026·辽宁抚顺·一模)综合探究应用:
(1)如图1,在四边形中,若分别是边上的点,,求的长;
(2)如图2,在中,与点D,分别是边上的点, ,Q,P分别是上的点,求的长;
(3)在矩形中, ,将矩形绕B逆时针旋转得到矩形,连接M,N分别是边上的点,,请直接写出的最大值.
2.(2025·辽宁盘锦·模拟预测)【问题情境】
数学活动课上,同学们发现了以下结论:如图1,已知等腰和等腰,其中,射线与相交于点F,那么和数量关系是________,和位置关系是________;
【思考尝试】
如图2,已知四边形和四边形都是正方形,是等腰直角三角形,,连接、.同学们发现若能证明四边形为平行四边形,即可找出与的数量关系.请你根据以上思路,试猜想与的数量关系,并说明理由;
【实践探究】
如图3,四边形和四边形都是矩形,若,连接、.求出与的数量关系;
【拓展迁移】
如图3,在【实践探究】的基础上,若,,如果、所在直线相交于点H,请直接写出矩形绕点A旋转一周过程中长度的最小值为________.
3.(2025·辽宁沈阳·一模)【问题初探】
(1)在数学活动课上,李老师给出如下问题:如图1,在四边形中,,,,,垂足是点.求证:.
①如图,小明同学给出如下解法:作,垂足是点.
②如图,小亮同学给出另一种解题方法:作,交延长线于点.
请你选择一名同学的解题方法,写出完整的证明过程.
【类比分析】
(2)李老师发现之前两名同学都运用了转化思想,将证明与的数量关系转化为与另一条线段的数量关系;为了帮助学生更好地感悟转化思想,李老师将图进行变换,并提出了下面问题,请你解答.
如图,在四边形中,,,,,交延长线于点.求证:.
【学以致用】
(3)如图5,四边形中,,,和都是钝角,且,,点在上,请直接写出的最小值.
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专项09
几何综合压轴
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PART
命题解码•定方向
根据近年辽宁新中考考情,几何综合是解答题倒数第二个压轴题的必考题型,分值约12分左右.
命题趋势:解答题:几何综合稳定在倒数第二个压轴题的位置进行考察,题型变化较多,涵盖了多种几
何模型与变换,常考查几何图形的翻折、旋转、平移等,求对应线段的长度、面积、探究线段的数量关
系、求线段或面积的最值等。整体难度较大,考查综合能力的运用。
2026年预测:解答题会继续在倒数第二题的位置独立命题几何综合压轴题,形式稳定。图形的旋转与翻
折仍为高频考点,或会淡化特殊模型的考查,强化现场根据题目逐步深入探究的能力,整体综合性较高,
分类讨论情况要准确。
备考核心:能从复杂的几何图形中识别考点与模型,对图形是否为多种情况进行细致分类把控,计算准
确,书写步骤规范。
PART
02
解题建模·通技法
>题型01翻折问题<《
析典例.建模型
1.(2026·辽宁沈阳·模拟预测)问题情境:如图1,在ABC中AB>BC),点D在边AB上(AD>BD).沿
过点D的直线折叠该纸片,使DB的对应线段DB'与BC平行,折痕与边BC交于点E,得到△DB'E,然后展
平.
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B
D
B'
E
B
图1
图2
备用图
(1)猜想证明:判断四边形BDB'E的形状,并说明理由;
(2)拓展探究:如图2,继续沿过点D的直线折叠该纸片,使点A的对应点落在射线DB'上,折痕与边AC
交于点F,展平后连接AE交边AC于点G,连接A'F,
①若AD=2BD,判断DE与A'E的位置关系,并说明理由;
②若∠C=90°,AB=10,BC=6,当△A'FG是以A'F为腰的等腰三角形时,请求出A'F的长.
【思路分析】(I)利用折叠的性质得到△BDE≌△B'DE,则DB=DB',EB=EB',∠BDE=∠B'DE,利
用平行线的性质,菱形的判定定理解答即可;
(2)①利用菱形的性质和等腰三角形的性质得到∠BDE=∠B'ED,∠B'EA=∠B'AE,利用三角形的内
角和定理和直角三角形的性质解答即可;
②设AD与AC交于点H,利用分类讨论的思想方法分两种情况讨论解答:当A'F=FG时,利用直角三
角形的性质,勾股定理和折叠的性质得到AC=VAB-BC:4,sin∠A=BC=3,
AB 5'
血∠FAB'=sin∠A=,设FH=3,则F=5张,4H=4k,再利用k的代数式表示出线段cG,CB
最后利用相似三角形的判定与性质解答即可得出结论;当A'F=A'G=5k时,FH=HG=3k,利用类比
的方法解答即可.
【规范答题】(1)解:四边形BDB'E是菱形,理由如下:
:沿过点D的直线折叠该纸片,折痕与边BC交于点E,得到△DB'E,
△BDE≌△B'DE,
,DB=DB',EB=EB',∠BDE=∠B'DE,
:DB'∥BC,
∠B'DE=∠BED,
.∠BED=∠BDE,
:BE BD,
:BE DB',
BE∥DB',
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:四边形BDB'E是平行四边形,
:DB=DB',
:四边形BDB'E是菱形;
(2)解:①DE与AE的位置关系为DE⊥A'E,理由:
由(1)知:四边形BDB'E是菱形,
:BD B'D=B'E,
∴.∠B'DE=∠B'ED,
:沿过点D的直线折叠该纸片,使点A的对应点A落在射线DB'上,
:AD A'D.
AD =2BD,
:A'D =2BD,
:A'B=BD,
:A'B =B'E,
∠B'EA'=∠B'A'E,
:∠B'DE+∠B'ED+∠B'EA'+∠B'A'E=I80°,
∠B'ED+∠B'EA'=90°,即∠DEA'=90°,
.DE与AE的位置关系为DE⊥A'E;
②设AD与AC交于点H,如图,
B
B
E
当A'F=FG时,
∠C=90°,AB=10,BC=6,
AC=VAB2-BC:=8.sin 24=BC=3
AB5'
:沿过点D的直线折叠该纸片,使点A的对应点落在射线DB'上,
.∠A=∠FA'B',FA=FA',
:.sin LFAB'=sin∠A=5
3
FH 3
FA5'
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设FH=3k,则FA'=5k,AH=√FA”-FH2=4k,
:FA=FG=FA'=5k,AH=AF+FH=8k,
:HG=FG-FH=2k,AG=FA+FG=10k,
.CG=AC-AG=8-10k,
:A'D∥BC,
.AD_AH
AB AC
AD 8k
10=8
:AD =10k,
BD=10-10k,
:DB'=BD BE =10-10k,
.CE BC-BE =10k-4,
:A'D∥BC,
.△A'HG∽△ECG,
:A'H、CE
·HG=CG
4k10k-4
2k8-10k
k=2
,
AF=1
3
当A'F=A'G=5k时,FH=HG=3k,
:AG=AF +FH +GH=11k,
:CG=CA-AG=8-11k,
:A'D∥BC,
.△A'HGAECG,
.AH_CE
HG CG
.4k_10k-4
3k8-11k
22
∴k=
37
AF=110
37
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踪上,F的长为或10
37
考点:通技法
!图形的翻折问题重点在抓不变量,折叠前后,边长、角度、周长部分条件保持不变,依托对称、全等关系,
·实现线段与角度的等量转化;同时关注对称轴被对应点连成的线段垂直平分等性质,可得出线段间的位置
!关系,或得到某些角度关系等。
破送题提能力
1.
(2026辽宁丹东一模)如图,在ABC中,AB=AC,∠BAC=a,点D和点E分别是边AB,AC上
的动点(不与端点重合),且BD=AE,将线段AD绕点D逆时针旋转(180°-Q)得到线段DF,连接
DE、BF,将BDF沿BD折叠,得到△BDG.
G
G
图1
图2
图3
图4
(I)①如图1,求证:△ADE≌△DFB;
②如图2,连接CG,求证:四边形EDGC是平行四边形;
(2)如图3,a=45°,当四边形EDGC为菱形时,求四边形DFBG与四边形EDGC的面积比:
(3)如图4,a=90°,连接AG并延长,分别交ED于点M,交BC于点N,当△AED的面积与四边形
EDGC的面积相等时,请直接写出AM:MG:GN的值.
【答案】(1)①见解析;②见解析
(2)√2:1
(3)4:2:3
【分析】(1)①首先证明AD=DF,∠FDB=LDAE=a,然后利用SAS”证明△ADE≌△DFB即可;②
首先证明CE=DG,结合∠BDG=a=∠BAC,可证明DG∥CE,即可证明结论;
(2)过点E作EH⊥DG于点H,证明四边形DFBG为正方形,设DE=DG=DF=AD=a,易得
9e=8,再解待EH-号。,进面可得SEoc
,即可获得答案
(3)过点M作MK⊥AC于点K,设AD=1,则DF=DA=DG=CE=1,结合△AED的面积与四边形
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EDGC的面积相等,可解得AE=2,利用勾股定理可得DE=√5,BC=3√2,由平行四边形的性质可得
CG=DE=V5,证明直线4G垂直平分BC,即可确定Cw的长度,进一步解得GN=VCG-CN-5
2
证明△AMK为等腰直角三角形,。MEK∽aDEA,由相似三角形的性质解得MK=AK=了,易知
AM=VAK:+MK=2N5,证明△ADG为等腰直角三角形,进而解得4G,MG的长度,然后计算
3
AM:MG:GN的值即可.
【详解】(1)证明:①将线段AD绕点D逆时针旋转(180°-)得到线段DF,且∠BAC=a,
∠ADF=180°-a,AD=DF,
∠FDB=180°-∠ADF=180°-(180°-a)=a,
在ADE和△DFB中,
AD=DF
∠DAE=∠FDB=a,
AE=DB
:△ADE≌ADFB(SAS):
②如下图,
D
B
AB=AC,BD=AE,
六AB-BD=AC-AE,即AD=CE,
AD=DF,
DF CE,
将BDF沿BD折叠,得到△BDG,
.DF=DG,∠BDG=LFDB=a,
.CE DG,
∠BDG=a=∠BAC,
DG∥AC,即DG∥CE,
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四边形EDGC是平行四边形:
(2)如下图,过点E作EH⊥DG于点H,
0=45°,
∴.∠BAC=∠FDB=∠BDG=45°,
~四边形EDGC为菱形,
∴DE=DG=CG=CE,
DF=DG,AD=DF,
:.DE=DG=DF=AD,
.∠DEA=∠DAE=45°,
△ADE≌△DFB,
∴.∠DEA=∠FBD=45°,
由折叠可知,∠FDB=∠GDB=45°,∠FBD=∠GBD=45°,
∠FDG=∠FBG=45°+45°=90°,
又~∠F=180°-∠FDB-∠FBD=90°=∠BGD,
四边形DFBG为矩形,
×DF=DG,
“四边形DFBG为正方形,
设DE=DG=DF=AD=a,
六SE方形DFB6=Q2,
DG∥CE,
LEDH=∠DEA=45°,
÷EH=DExsin∠EDH=axsim45=2
a,
∴S菱形BDGc=aX
a=
a2,
2
2
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S方DGS装形Ecc=a:)a2=V2:d
即四边形DFBG与四边形EDGC的面积比为√2:1;
(3)如下图,过点M作MK⊥AC于点K,
B
W
a=90°,
∠BAC=90°,即BA⊥AC,
设AD=1,则DF=DA=DG=CE=1,
~△AED的面积与四边形EDGC的面积相等,
AEX4D=CExAD,即AEx1=1x1,解得AE=2,
DE=AD2+AE2=5,AB AC AE+CE=3,
BC=AB2+AC2=32,
~四边形EDGC是平行四边形,
CG DE=5,
△ADE≌△DFB,
∴FB=DE=V5,
由折叠可知,BG=BF=√5,
BG=CG=5,
又~AB=AC,
∴直线AG垂直平分BC,即AN⊥BC,且BN=CN,
BN=CN=1BC-32
∴GN=VCG2-CW2
3v2
2
AB=AC,AN⊥BC,
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∠BAN=∠CAN=1x90°=45°,
2
MK⊥AC,
∠KMA=90°-∠KAM=45°=∠KAM,
.MK =AK
MK⊥AC,
∠MKE=∠DAE=90°,
∠MEK=∠DEA,
∴△MEK∽ADEA,
E分,即2-K
MK EK
AD
1
2
MK 2-MK
2
,解得MK
1
2
3,
..MK=AK
2
3
AM=AK+MR72
3
×∠GDB=∠FDB=∠DAE=90°,DA=DG=1,
∠ADG=180°-∠GDB=90°,
·AG=VAD2+DG2=V1?+12=√2,
“MG=AG-AM=2-222
33
AM MG:GN
22.2,5=4:2:3
3·32
【点晴】本题综合性强,难度较大,正确作出辅助线,综合运用相关知识是解题关键,
2.
(2026辽宁沈阳一模)在ABC中,AB=AC=5,BC=8,D是BC边的中点,E是射线BA上一点,
将BDE沿DE翻折得到FDE,点F是点B的对应点
B
D
(图1)
(图2)
(I)如图1,点E在线段BA上,EF∥BC,EF,DF分别交AC于点G,H.
①求证:四边形BEFD是菱形;
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②连接DG,求△DGF的面积:
(2)如图2,点E在BA延长线上,DE,EF分别交AC于点M,N.连接BF,CF,若LABF=90°-∠ABC,
求CF的长
【答案】(D证明见解析:②S.cF=
72
②cp-9
【分析】(I)①由翻折得出BE=FE,BD=FD,∠BED=∠FED,证明∠BED=∠EDB,进而得出
三D,即可得出结论:②先求出AD=3,证明△4EGo△4BC,得
0P-号DM-号即可求出始论,
(2)连接AD,延长ED交BF于点G,证明△ABDBEG,设BG=3a,GE=4a,BE=5a,则DG=4a-4,
根据勾股定理求出a
,再根据勾股定理求出结论即可,
32
【详解】(I)①证明:~将BDE沿DE翻折得到FDE,
.△BDE≌△FDE,
∴.BE=FE,BD=FD,∠BED=∠FED,
EF I BC,
∠FED=∠EDB,
∴.∠BED=∠EDB,
:BE =BD,
:BE EF FD BD,
四边形BEFD是菱形:
②连接AD,设AD交EG于点M,
:AB=AC=5,BC=8,D是BC边的中点,
BD=4,AD⊥BC,
EF BC,
:AM⊥EG,
在Rt△ABD中,AD=V√AB2-BD2=3,
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~四边形BEFD是菱形,
:BE BD=4,
:AE=AB-BE=5-4=1,
.EF BC,
△AEGn△ABC,
4E=EC-4M,即:EC=4M
AB BC AD
5831
解得:EG=8,
AM=
3
5’
812
∴.GF=EF-EG=4-
551
DM=3-3-12
55
w号号器
(2)解::∠ABF=90°-∠ABC,
LABF+LABC=90°,
连接AD,
AB=AC,BD CD,
(图2)
AD⊥BC,
.∠BAD+∠ABC=90°,
∠ABF=∠BAD,
延长ED交BF于点G,
由翻折知,EB=EF,DB=DF,
则EG⊥BF,
∠ADB=LBGE=90°,
∴△ABDn△BEG,
∴BG:GE:BE=AD:BD:AB=3:4:5,∠ABD=∠BEG,
设BG=3a,GE=4a,BE=5a,
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:DB=DE=4,
DG=4a-4,
在Rt△BDG中,BD2=BG+DG2,
.42=(3a2+4a-4)2,
解得:a=0(不合题意舍去),或4=
25
BF=2BG=6a=192
5
DB=DF=DC,
.∠DBF=∠DFB,∠DFC=∠DCF,
:∠DBF+∠DFB+∠DFC+∠DCF=180°,
∠BFC=LDFB+∠DFC=90°,
在Rt△BFC中,
CF=BC2-BF2
82
192
56
25
25
3.
(2O26辽宁铁岭·二模)在ABC中,点D在AB上,连接CD,将△BCD沿CD翻折得到△ECD,点B
与点E是对应点.
E
D
D B
D
图1
图2
图3
(如图1,若点E落在4C上,求证:C三-D
AC AD
(2如图2,∠ABC=90,点E落在4BC的内部,DE的延长线交4C于点F,若CF=44P时,求D5的
AD
值;
(3)如图3,在(2)的条件下,若CE平分∠ACB,BD=5时,求AD的长.
【答案】(1)见解析
(2)
DF 4
AD5
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(③)AD=10+15V6
4
【分析】(1)过点B作BM∥AC交CD的延长线于点M,证明△BMD∽△ACD,利用相似三角形的性质结
合等量代换即可得到
CE ED
AC AD
(2)过点A作AN∥CD交DF的延长线于点N,证明△ANF∽△CDF,求得DF=4NF,再证明
∠N=∠DAN,,求得AD=DN=5NF,据此求解即可;
(3)过点A作AP∥BC交DF的延长线于点P,延长PD交CB的延长线于点Q,设EF=x,则DF=x+5,
由2)得AD-DP-x+S,证明△CEO2CEF AAS),求得EF=EO=t,证明△AFPn△CFO和
△ADP∽△BDQ,利用相似三角形的判定和性质列式计算即可求解,
【详解】(1)证明:过点B作BM∥AC交CD的延长线于点M,
C
E
..
子
M
由折叠的性质得∠1=∠2,CE=CB,DE=DB,
BM∥AC,
·∠1=∠M,
∠1=∠M=∠2,
..BC=BM =CE,
BM∥AC,
△BMD∽△ACD,
BM BD
AC AD
CE ED
AC AD
(2)解:过点A作AN∥CD交DF的延长线于点N,
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N.F
2
D B
△ANF∽△CDF,
NE-AF 1
DFCF=4,即DF=4NF,
由折叠的性质得∠1=∠2,
AN∥CD,
∠N=∠2,∠1=∠DAW,
∠N=∠DAN,
.AD DN DF NF =5NF,
DF 4NF 4
AD=5NF=5
(3)解:过点A作AP∥BC交DF的延长线于点P,延长PD交CB的延长线于点Q,
P
、⊙
E
A
D
Q
由折叠的性质得∠CED=∠CBD=90°,CE=CB,DE=DB=5,
设EF=x,
DF=x+5,
由2)得AD=DF=x+5列,
4
4
~CE平分∠ACB,
∴∠FCE=∠QCE,
∠CEQ=90°,
∠CEF=180°-∠CED=90°,
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∴∠CEQ=∠CEF=90°,
CE=CE,
△CEO≌aCEF(AAS),
∴EF=EQ=x,
.DO=EO-DE=x-5,FO=EF+EO=2x,
AP∥BC,
:△AFPACFO,
PF AF 1
“F0CF=4'
PF=二FQ=5x,
4
2
3
.DP=PF+DF=。x+5,
2
AP∥BC,
△ADP∽△BDQ,
AD DP
BD DO
4D-D0=BD-DP,即x+5jx-列=5x+5
解得x=3+3√6(舍去负值),
∴EF=3+3V6,
“AD=3+36+5=10+156
4
4.(2026辽宁模拟预测)如图1,将矩形ABCD(AB<BC)沿对角线BD折叠,点A落在A处,AD交
边BC于点E.将aCDE沿DE折叠,点C落在矩形ABCD内的C处,设LCDE=a·
D
A
F
ND
4
A
y
A
A
图1
图1
图1
备用图
(I)求证:DE=BE;
(2)如图2,延长EC'交AD于点F,连接BF,当四边形BFDE为菱形时,求a的值;
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(3)如图3,在(2)的条件下,点M为菱形BFDE边BE的中点,点N为其对边FD上一动点,将四边形
BFNM沿线段MN折叠得到四边形HGNM,点B,F的对应点分别为点H,G.
①当∠MNF=45时,则明为
FG
②当NF=
BM时,四边形BFGH的面积与菱形BFDE面积之比为
2
【答案】(1)证明过程见解析;
(2)a-30°;
(3)
@3
3
②8V5+15
30
【分析】(1)由矩形的性质,结合折叠的性质,可得BA'=DC,LA'=∠C,证明△BA'E≌△DCE(AAS),
即可证得结论;
(2)BD与EF的交点记为点O,由菱形的性质,结合折叠的性质可得点C与点O重合,可得
LFDB=LEDB=∠CDE,即可得O的值;
D由折叠的性质,结合矩形的性质可待LPNG=∠BM,证明△FNG∽aBMH,可待-B
BM=x,由勾股定理可得BH=√2x,由30°角所对的直角边与斜边的关系,结合勾股定理,可得
1F=BM,连接FM,四边形ABMF为矩形,由矩形的性质,结合勾股定理可得FG=V6x,即可得
FG:
②设BM=4,则BF=BE=2a,NF=5。,由30°角所对的直角边与斜边的关系,结合勾股定理,可得
AF=BM,AB=√5a,连接FM,四边形ABMF为矩形,连接FG,交直线MN于点Q,连接BH,交直
线MN于点P,由折叠可知,四边形BFNM与四边形HGNM关于直线MN对称,由锐角三角函数,结合勾
股定理,可得FG,BH,PQ,即可得四边形BFGH的面积与菱形BFDE面积之比.
【详解】(1)证明:~四边形ABCD是矩形,
AB=CD,∠A=∠C=90°,
由折叠可得BA'=BA,∠A'=∠A,
BA'=DC,∠A'=∠C,
在△BAE和△DCE中,
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∠BEA'=∠DEC
∠A'=∠C
BA'=DC
△BA'E≌△DCE(AAS),
∴DE=BE.
(2)解:BD与EF的交点记为点O,
D
a
四边形BFDE为菱形,
·BD⊥EF,∠FDB=∠EDB,
∠E0D=90°,
由折叠可得LDC'E=∠C=90°,∠CDE=∠C'DE,
∴点C与点0重合,
LFDB=∠EDB=∠CDE,
a=90°×=30°
(3)解:①由折叠可得∠FNM=∠GNM,∠HMN=LBMN,
×∠MNF=45°,
.∠GNM=45°,
∠FNG=45°+45°=90°,
矩形ABCD中,ADIBC,AB=CD,
÷NMG=∠MNF=45°,
∴.∠HMN=∠BMN=180°-45°=135°,
.∠BMH=360°-135°-135°=90°,
.∠FNG=∠BMH,
由折叠可得FN=GN,BM=HM,
FN GN
BM HM
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∴aFNG∽△BMH,
FG FN
BH BM'
设BM=x,则BH=√x2+x2=V2x,
~点M为菱形BFDE边BE的中点,
.BF DE=BE =2x,
由(2)知,∠CDE=30°,
CE=2x×5=x,
21
AB=CD=(2x)2-x2=x,
*AF=(2x)-x)=x
.AF =BM,
连接FM,
AD BC,
AF‖BM,
∴四边形ABMF为平行四边形,
又~∠A=90°,
四边形ABMF为矩形,
A
ND
E
M
.∠AFM=∠BMF=90°,
∠MFN=∠FMG=90°,
∴点G在BC边上,∠NGM=90°,
NG=CD=3x,
FN=3x,
FG=5x+(5x=6x,
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BH 2x3
FG6x
3
②点M为菱形BFDE边BE的中点,
设BM=a,则BF=BE=2a,NF=5。
20,
∠EBA'=∠CDE=30°,
G4E=BE=4
AB=A'B=(2a)2-a2=a.
AF=V2a)2-(5a=a,
12
:.AF BM,
连接FM,由①知,四边形ABMF为矩形,
六FM=AB=V3a,∠AFM=90°,
∠MFN=90°,
2
3a
12
..MN
+3a=
2
2
连接FG,交直线MN于点Q,连接BH,交直线MN于点P,
由折叠可知,四边形BFNM与四边形HGNM关于直线MN对称,
NP⊥FG,NP⊥BH,FQ=GQ,BP=HP,
cos∠FWP=
NO_FN
FGII BH,
FN MN
3
12
-a
21
ON
FN2
5
10
a'
MN
V15
2 a
"OM-MN-ON-115525
2 a
10
5
.F02
52
15
-a
5
FG=2x=25
a,
5
AD BC,
∠BMP=∠FNQ,
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cos∠BMP=cos∠FNg,
5
MP
=10
a
3,
2
Mp-
-a,
BP=
-
卡2V5,p0=215a+Y5a=25+V5
-a=
5
BH=2x25
4v5
a=
a,
四边形BFGH的面积S边彩BGH=
G+BHjp0=×2。+45ak2i+5a8+55。,
-X
-a+
-a×
2
25
5“
5
5
菱形BFDE面积为S菱形BrDE=BEAB=2a×V3a=2V3a2,
8+55a2
四边形BFGH的面积与菱形BFDE面积之比为5
8V3+15.
2V5a2
30
A
分
G
M
B
E
C
>题型02旋转问题<《
析典例:建模型
1.(2026辽宁沈阳一模)如图,在等边ABC中,D为AB上一点,连接CD,将线段CD绕点C顺时针
旋转60°得到线段CE,连接AE,DE,AC与DE相交于点F
E
B
B
图1
图2
图3
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(1)如图1,求证:AE=BD:
(2)点G为BC延长线上一点,且CG=BD,连接AG,AG与CE相交于点O,连接EG,OF,若AB=3.
①如图2,当DE⊥AC时,求OF的长;
②如图3,当四边形AEGC的面积为3√3时,求△EOF的面积.
【思路分析】(1)根据旋转的性质和等边三角形得出相等的边和角,证明△BCD≌△ACE即可;
(2)①根据等边三角形的判定和性质得出相等的线段和角,根据三线合一得出直角三角形,求出相关
线段的长度,证明四边形ACGE是平行四边形,然后根据直角三角形斜边中线定理进行求解:
②过点E作EK⊥CG于点K,连接OD,根据平行四边形的性质以及锐角三角函数求出相关线段的长度,
根据角平分线的性质以及等面积得出S-S.,利用勾股定理求出相关线段的长度,得出
3
SE15,即可求解
4
【规范答题】(1)证明:~ABC为等边三角形,
AC=BC,∠ACB=∠B=∠BAC=60°,
根据旋转得LDCE=60°,CD=CE,
.∠BCD=∠ACE=60°-∠ACD,
△BCD≌△ACE(SAS),
.AE BD
(2)解:①LDCE=60°,CD=CE,
∴△DCE是等边三角形,
DE⊥AC,
.∠CFE=90°,∠DCF=30°,
LBCD=∠ACB-LDCF=30°,
ABC为等边三角形,
∠BDC=90°,BC=AB=3,
CD=BC.cos∠BCD=3x5_35
、22
CE CD=
V5
2
ABCD≌AACE,
∠CAE=∠B=60°=∠ACB,
AE∥CG,
又CG=BD,AE=BD,
.AE =CG,
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:四边形ACGE是平行四边形,
0E=0C,
1
3v5
∴OF=二CE=
2
4
②如图所示,过点E作EK⊥CG于点K,连接OD,
图3
由①得四边形ACGE是平行四边形,
EG=AC=3,∠EGK=∠ACB=60°,
EK=EG:sim∠EGK=3x5_35,Gk=-EG-cos∠EGK=3×5-3
22
x2=21
:.BD=AE=CG=
V3
=2
V32,
3
AD=AB-BD=3-2=1,
∠BAC=∠CAE=60°,
∴点F到AD,AE的距离相等,
根据等面积得
DF AD 1
EF AE2
S.CDE=
DF 1
SCEF
EF 2
∴ScEr=
31
CK=CG-GK=2-3_1
22'
.CE-
0E=0c=
2
~△DCE是等边三角形,且OE=OC,
0D=DE2-0E=2
2
m0g00-5.7
24
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∴SCEF=
27575
346
.0E=0C,
N5
.cor=S.-
12
砑考点通技法
!图形的旋转问题重点在于抓不变量,旋转前后,边长、角度、周长部分条件保持不变,依托对称、全等关系,
!实现线段与角度的等量转化。
破类题提能力
1.(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.
G
H
图1
图2
(1)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=10,BG=12时,直接写出HE:HD的值.
【答案】()见解析
(2BE=4V5
(3)见解析
号
【分析】(1)根据旋转可得AC=CD,CB=CE,LACD=∠BCE,则
AC CD
CB CE
,即可证明
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△BCEn△ACD;
(2)求出AC=1,an∠A=BC=2,过D作DH1AC,则an∠A=DA=2,即DH=2HH,在△CDH中
AC
AH
4
勾股定理求出4H=亏,则DH=2AH=5,在a4DH中勾股定理求出AD,根据△BCEn△4CD,得出
BE BC
AD AC
,即可求出BE=45
(3)设旋转角为α,则∠ACD=∠BCE=a,AC=CD,CB=CE,根据等腰三角形的性质和三角形内角和
定理即可得出∠CDA=LA30=90°-2a,ZCEB=2CE=2=9020,根据LACB=90
2
2
得出∠BCF=90°,∠DCB=90°-a,∠ECF=90°-a,即可得∠DCB=LECF,根据GF∥AB,得出
∠F+∠A=I80°,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
CP三6,在R△ABC中,勾股定理得出BC=8,则∠ADC=∠CL
A0C+∠CDB80P证期☑PBB90°,∠BEG=90°,则smZG能-求出8E:48
等,证出点C
D,B,E四点共圆,根据圆周角定理得出∠BED=∠BCD,证明△BEH∽△DCH,得出
DH CH CD 65
BH EH BE-488,设DH=5x,BH=8x,CH=5y,EH=8y,则BC=BH+CH=8x+5y=8①
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】(I)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'
∴△BCEn△ACD;
(2)解:~AB=V5,BC=2,∠ACB=90°,
AC=AB2-BC2=1,
tan∠A=BC=2,
AC
过D作DH⊥AC,如图,
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⊙
E
D
AHC
stan∠A=DH
=2,
AH
:DH =2AH,
在△CDH中,由勾股定理得CH2+DH2=CD2,
即(1-AH)2+(2AH)2=12,
解得:AH=号,H=0〔舍去),
.DH=2AH-'
4
在RtAADH中,AH2+DH2=AD2,
AD-ADHE-25
~△BCE∽△ACD,
BE BC
AD AC
BE 2
即251,
5
“BE=4⑤
(3)证明:设旋转角为a,则LACD=∠BCE=a,AC=CD,CB=CE,
÷∠CDA=∠A=180°-a=90-1a
2
)Q,∠CEB=∠CBE=10-g=90°-5a,
2
∠ACB=90°,
∠BCF=90°,∠DCB=90°-a,
∴∠ECF=90°-a,
:.ZDCB ZECF,
GF∥AB,
∠F+∠A=180°,
∠CDA+∠CDB=180°,
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AC=CD,
÷∠CDA=∠A,
LCDB=∠F,
∠DCB=∠ECF,∠CDB=LF,CB=CE,
·aBCD≌△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,
a4c=4r=号8G=6,
2
BC=√AB2-AC2=V102-62=8,
“.CD=AC=CF=6,
BC 4
∴sin∠G=sin∠A=
AB 5'
aCBD≌ACEF,
.ZCBD ZCEF,
GF∥AB,
LFEB+∠ABE=180°,
即∠CEF+∠CEB+LCBE+∠CBD=I8O°,
即2(∠CEF+∠CEB)=2∠FEB=180°,
LFEB=90°,则∠BEG=90°,
∴sin∠G
BE 4
=BG5'
袋号
BE=48
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由(3)可得,∠ADC=∠CEB=90°-1。
,∠ADC+∠CDB=180°,
∠CEB+∠CDB=180°,
点C,D,B,E四点共圆,
∴∠BED=∠BCD,
LBEH=∠HCD,LBHE=∠DHC,
△BEHn△DCH,
DH CH CD 6 5
·BHEH-BE-488,
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,
14
40
联立①②可得,x
39’y
39
40
HE
8×
39_32
HD
147
5×
39
2.(2026辽宁本溪一模)几何综合探究:
D
图1
图2
图3
(I)如图I,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°<<∠ABC),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
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【答案】(1)①见解析;②6√5
②cE3
AE 7
【分析】(1)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.利用已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EM⊥BC,EN⊥AF.因为
tanB=2,D是BC中点,AF=BC,结合EF⊥DE,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,
AF
【详解】(I)①证明:由题意可知,△ABC≌△EFA,
∴∠E=∠BAC,
在△AEF中,∠E+∠EAF+∠EFA=180°,
∠BAC+∠EAF+∠EFA=180°,
LGAF+∠EAF+∠EAC+∠BAC=180°,
∠EFA=∠FAG+∠EAC,
?∠EFA是△AFG的外角,
∠EFA=∠FAG+∠G,
·∠G=LEAC;
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,
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∴.AAEF≌AACD,
AD=AF=4,∠ADC=∠EFA=120°,
∠GFA=180°-∠EFA=60o,
∠GFA=∠G=60o,
∴△AFG是等边三角形,
AG=AF=FG=4
EG=EF+FG=2+4=6,
在RIAAGN中,∠AWG=90°,∠G=60°,
sinG=器
stn60=-9,
AN =23,
S△4Ec=号EG·AN=专×6×2V5=65
D
C
(2)解:过点E作EM⊥BC于点M,交AF于点N,连接AD,
B
D MO
ZB=ZC,
.AB=AC,
D是BC边的中点,
·AD⊥BC,∠BAD=∠CAD,
∠ADC=90°,
AF∥BC,
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∠FAD=∠ADC=90°,
EF⊥DE,
∠FED=90°,
LAGF=∠EGD,
÷aAGF∽aEGD,
..AG_FG
EG-DG
DG FG
EG AG
又~∠FGD=∠AGE,
·△FGD∽△AGE,
∴.∠EFD=∠CAD,
90°-∠EFD=90°-∠CAD,即LFDE=LC,
在RtADEF中,LFED=90°,tan∠EDF=tan∠B=2,
.EF
DE
2,
又∠FED=90°,
LDEM+∠FEN=90°,
∠NFE+∠FEN=90°,
∴∠NFE=∠DEM,
△EFNM△EMD:
是=源=器=2
AF-IBC.
4
设AF=a,EM=x,则BC=4a,NF=2x,
.BD DC=2a,
“tan∠B=品=2
:.AD =4a,
.NE =4a-x,
心DMNE=4“2,AN=2x-a,
易得四边形ADMN是矩形,
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÷AN=DM,
4整=2x-a
.6
x=5a,
EM=号,EN=4a-号=号a
×AF∥BC,
器=器=务=
3.(2026辽宁抚顺一模)在Rt△ABC中,∠B=90°,AB=6,BC=8.将ABC绕点A逆时针旋转得到
ADE,旋转角小于∠CAB,点B的对应点为点D,点C的对应点为点E,ED的延长线交BC于点F,连
接AF.
图1
图2
图3
(1)如图1,求证:BF=DF;
(2)连接CE,连接BD并延长交CE于点G.
①如图2,求证:点G是CE的中点:
②如图3,连接CD,当DC⊥EC时,求△DCE的面积.
【答案】()见解析
(20见解析;②192
3
【分析】(1)证明Rt△AFD≌Rt△AFB(HL),根据全等三角形的性质,即可得证;
(2)①过点C作CH∥DE交DG的延长线于点H,证明△DGE≌△HGC(AAS),根据全等三角形的性质,
即可得证;
②连接AG,证明A,B,C,G四点共圆得出LDGC=LBAC,,可得tan∠BAC=tan ZDGC得出
DC 4
CG3,设
DC=4x,则CG=3x=GE,在Rt DCE中,勾股定理建立方程,解方程,即可求解.
【详解】(1)证明:将ABC绕点A逆时针旋转得到ADE,∠ABC=90°,
AB=AD,LABC=∠ADE=∠ADF=90°,
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又×AF=AF,
Rt△AFD≌Rt△AFB(HL),
∴BF=DF;
(2)①证明:如图,过点C作CH∥DE交DG的延长线于点H,
G
D
图2
.ZEDG =ZH,
FB=FD
.∠FBD=∠FDB,
又∠FDB=∠EDG,
·LFBD=∠H,
.BC=CH,
将ABC绕点A逆时针旋转得到ADE,
.BC DE
.DE CH,
又~∠DGE=LHGC,
△DGE≌△HGC(AAS),
EG=GC,即点G是CE的中点:
②解:如图,连接AG,
D
图3
~将ABC绕点A逆时针旋转得到ADE,
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·AC=AE,
又~EG=GC,∠ABC=90°,
LAGC=∠ABC=90°,
∴A,B,C,G四点共圆,
·∠DGC=LBAC,
∴.tan∠BAC=tan∠DGC,
在Rt△ABC中,AB=6,BC=8,
脂=器即器=君=
设DC=4x,则CG=3x=GE,
在Rt DCE中,DE=BC=8,CE=2CG=6x,
:.DC2+CE2=DE2,
(4x)2+(6x)2=82,
解得:x2=16
13
S.E=号DCxCE=)×4r×6x=12r2=12x16_192
1313
4.(2026辽宁抚顺一模)在ABC中,∠ACB=90°,将ABC绕点C旋转得到△DEC,点A的对应点D
落在边AB上,连接BE.
图1
图2
图3
(I)如图1,求证:∠A=∠CBE.
(2)如图2,当BC=2,AC=1时,求BD的长.
(3)如图3,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FE于点G,DE与BC交
于点K
①求证:AC=CF·
4
②当anA=3,DK=7时,请直接写出KE的值.
【答案】(1)见解析
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②36
5
(3)①见解析;②32
【分析】(I)根据旋转可得知CA=CD,CB=CE,∠ACD=∠BCE,进而即可得到结论;
(2)根据BC=2,AC=1,∠ACB=90°,可得AB=√5,由△ACF△ABC,利用相似三角形的性质即可解
答:
(3)①通过证明三角形全等得出线段相等关系;②先根据平行四边形的性质得到相关线段长度,再利用三
角函数,全等三角形性质以及相似三角形性质求出KE的值
【详解】(1)证明:由旋转的性质,知CA=CD,CB=CE,∠ACD=∠BCE,
AADCACD CBE-CE0-BCE
2
∴∠A=∠CBE;
(2)
解:如图1,过点C作CH⊥AD于点H.
B
图1
在R1△ABC中,AC=1,BC=2,
·AB=√AC2+BC2=√5
:∠ACB=∠AHC=90°,∠A=∠A
△ACH∽△ABC
4C=4g,
1 AH
AB AC
即51
H=5
AC=CD,CH⊥AD
AD=24H=215
*BD-AB-AD=3
一;
(3)解:①证明:由旋转的性质,得LACB=LDCE=90°,BC=CE,CA=CD
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LBCF=∠DCE=90°
∴.∠BCD=∠ECF
CA=CD
∠A=∠ADC
FGIAB
÷.∠A+LEFC=180
∠BDC+∠ADC=180°
.LBDC=∠EFC
△BCD兰△ECF
∴CD=CF
∴AC=CF;
②如图2,延长BC,GF交于点M.
B
M
图2
设AC=3k,则CF=3k
BG AF,FGI AB
四边形ABGF为平行四边形
.BG AF =6k
在R1aABC中,anA=
31
.BC =4k
AB=AC2+BC2=5k
∴DE=AB=5k
:∠ACB=90°
.∠A+∠ABC=90°
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(1)知LA=LCBE
:.∠CBE+∠ABC=90
BE⊥AB
~S平行四边彩ABGF=ABBE=AFBC
.BE=AF.BC _6k.4k_24k
AB
5k
5
在80E中,由妇段光果.得D=DE-F-5-(2,
由①可知△BCD兰△ECF,则EF=BD=k,
5
ABI FG
∴.∠ABC=∠M
AC=CF,∠ACB=∠FCM
∴△ABC=△FMC
.AB MF =5k
.EM-32k
5
:∠BKD=∠MKE,∠ABC=∠M
÷△BDK∽△MEK
BD DK 7
ME KE 32
KE=32
>题型03探究线段数量关系<〈
♪析典侧:建模梨
1.(2026辽宁营口一模)已知ABC中,AB=AC,∠B=a,点D是边BC上任意一点(不与点B,C重
合),将△ABD沿AD所在直线翻折,点B的对应点为点E,
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B
图1
图2
B
备用图1
备用图2
(1)如图1,过点A的直线l∥BC,当点E在直线1上时,请画出点E和折痕AD(尺规作图,保留作图痕迹,
不写作法),判断此时四边形ABDE的形状,并说明理由;
(2)连接EC并延长,与AD的延长线相交于点F,
①如图2,若AC=5,BC=8,当DE1AC时,求DF的长;
②当点D与BC中点不重合时,猜想AF,CF,CE的关系(用含有的式子表示),并说明理由.
【思路分析】
C1D以A为圆心,AB为半径画弧交1于点E,然后分别以B、E为圆心,大于BE长度
为半径画弧,两弧交于点F,连接AF,交BC于点D,连接DE,则点E,AD即为所求,然后通过菱
形的判定方法即可求证;
(2)①作AG⊥BC于点G,证明△ADG≌△ADM(HL),所以DG=DM,则有
DMDM
=tan∠ACG=AC_3,
CM
2
-CG子由翻折可知∠B=∠4ED,∠AD8=∠ADE-号BDE,AB=AB,再证
明A4C0A4PC,所以把仁母55,然后求剂-1o5可求解
35
5AF
②分当点D在BC中点右侧时,当点D在BC中点左侧时,两种情况求解即可.
【规范答题】(1)解:如图,点E,AD即为所求,
E
DF
证明:由翻折可知∠BAD=∠DAE,AB=AE,BD=DE,
AE∥BD,
.∠ADB=∠DAE,
∠BAD=∠ADB,
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·AB=BD=DE=AE,
四边形ABDE是菱形:
(2)解:①作AG⊥BC于点G,
AB=AC,
LB=∠ACB,cG-=Bc=4,
·AG=VAC2-CG2=3,
由翻折可知:∠BDA=∠CDA,
又AM⊥DM,
AM AG=3,
:.CM AC-AM =2,
ADAD,
÷△ADG≌△ADM(HL),
.DG=DM,
.DMDM
=tan∠ACG=
AG 3
CM 2
CG4'
DG=DM=3
AD=AG+DG
2
由翻折可知∠B=∠AED,∠4D8=∠4DE-BDE,AB=AE,
LACB=∠AED,AC=AE,
LACE=∠AEC,
又∠AED+∠EAM=∠ACB+∠CDE=90°,
∠CAE=∠CDE,
又∠CAE+∠ACE+∠AEC=180°,∠CDE+∠ADB+∠ADE=180°,
.ZADG=ZACE,
又∠ADG+∠ADC=180°,∠ACE+∠ACF=I80°,
·∠ADC=∠ACF,
又∠CAD=∠CAF,
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÷△ACD∽△AFC,
.AD_AC
AC AF
3V5
即2=5
5 AF
AF=105
3
*DF=AF-AD-115
@AF,CF,CE的关系为CF+CE=cosaAF或CF-CE=-cosaAF,理由如下,
3
当点D在BC中点右侧时,作AH⊥CE,
B
由①可知AC=AE,△ACD∽AAFC,
CH=EH=CE,∠F=LB=a
.FH
=c0S,
AF
CF+1CE
-=cosa
AF
÷CF+lcE=cosaAF;
当点D在BC中点左侧时,
延长ED与AB相交于点M,
M
F
由翻折可知,AB=AE=AC,∠ADB=∠ADE,
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LCAE=ZCDE.ZACE=LAEC,EH=1CE,
又∠BDM=∠CDE,
∠ADB-∠BDM=∠ADE-∠CDE,即∠ADM=∠ADC,
又∠ACE+∠AEC+LCAE=180°,∠ADM+∠ADC+∠CDE=I80°,
,∠ADM=∠AEC,
又∠ADM+∠ADE=180°,∠AEC+∠AEF=180°,
∠ADE=∠AEF,
又∠DAE=∠EAF,
△ADE∽△AEF,
∠F=LB=a,
FH
=cosa
AF
CF-CE
AF
c0sa’
*CF-1CE=c0saAF:
20
综上可得:AF,CF,CE的关系为CF+CE=F或CF-CE=csaAF.
研考点通技法
截长补短:线段和差首选。在长边截取二段等于短边,再证利余部分等于另二短边;或将短边延长至与长】
1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: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
1.(2026辽宁模拟预测)等边ABC中,点D为BC边上一动点,连接AD,ADE与△ADB关于直线
AD对称,连接CE.
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G
B
D
D
E
图1
图2
图3
(I)如图1,点E恰好落在∠BAC平分线上,则求LBCE=_°;
(2)过点D作DG∥AC交AB于点G,连接GE交AD于点F
①如图2,试判断线段AF、EF和CE之间的数量关系,并说明理由;
②如图3,BC=4,AH⊥BC于点H,直线GE交AH于点M,连接BM,D点运动的过程中,当
BM+GM取最小值时,请直接写出线段DG的长度.
【答案】(1)15
(2)①AF=CE+EF;②2
【分析】(1)根据三线合一的性质可得AH⊥BC,则根据对称的性质AB=AE,由等边三角形及等腰三
角形的性质即可求解;
(2)①延长CE,AD交于点N,证明△EFN为等边三角形,再证明aAGF≌△CDN,即可得线段AF、EF
和CE之间的数量关系;
②连接CM,取AB中点P,连接CP,则当C、M、G三点共线且与CP重合时,BM+GM最短,此时点
D与H点重合,即可求得DG长度
【详解】(1)解:设AE与BC交于点H,如图,
:△ABC是等边三角形,点E恰好落在∠BAC平分线上,
∴.AH⊥BC,AB=AC,∠ACB=∠BAC=60°,
L:ZCAH-ZBAC=30
由对称性质得:AB=AE,
:AE=AC,
∠4CE=2180°-∠CAH=75,
:∠BCE=∠ACE-∠ACB=75°-60°=15°,
故答案为:15;
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(2)解:①AF=CE+EF,理由如下:
如图,延长CE,AD交于点N,
G
F
B
D
E
设∠BAD=a,
由对称的性质得:∠EAD=∠BAD=Q,AB=AE,BD=ED,∠AED=∠B=60°,
:∠CAE=60°-2a,LBAE=2a,
AB=AC=AE,
∠4CE=∠AEC=)180°-∠CAE=60°+a,∠DCE=LACE-LACB主
:DG∥AC,
:.∠GDB=∠ACB=60°,∠BGD=∠BAC=60°,
.∠AGD=∠GDC=180°-60°=120°,
:∠AGD+∠AED=180°,
∠GDE+∠GAE=180°,
∠GDE=180°-∠BAE=180°-2a,
:DG=DE,
∠DGE=LDEG=a,
.∠AEG=∠AED-∠DEG=60°-a,
:∠CEG=∠AEC+∠AEG=60°+a+60°-a=120°,
∠FEN=60°,
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:∠EFN=∠EAD+∠AEG=a+60°-a=60°,
:∠FEN=∠EFN=∠ENF=60°,
:△EFN为等边三角形,
:EF=EN,∠N=LEFN=LAFG=60°,
.∠GDB=∠BGD=∠B=60°,
.△BDG是等边三角形,
:BD =BG
AB=AC,
:AG=CD,
在△AGF和△CDN中,
∠GAF=∠DCW
∠N=∠AFG,
AG=CD
△AGF≌△CDN(AAS),
:AF=CN.
:AF CE+NE =CE+EF
②如图,连接CM,取AB中点P,连接CP,
G
:△ABC是等边三角形,
■
D
CP⊥AB,AC=BC=4,
:AH⊥BC,BH=CH,
:BM =CM
.BM +GM CM +GM
当C、M、G三点共线且与CP重合时,BM+GM最短,此时点D与H点重合,点G与点P重合,
,P、H分别是AB、BC的中点,
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∴.DG=PH=AC=2.
【点晴】本题考查了等边三角形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,对称的性质,最短距离问题,
线段垂直平分线的性质等知识,作辅助线构造全等三角形是问题的关键与难点
2.(2025·辽宁盘锦三模)【问题提出】在旋转专题复习课中,王老师引导同学们积极探究以下问题:
将一大一小两个等腰直角三角板如图1放置,∠BAC=∠AFD=90°,点F在ABC内,连接BF并延长到点
E,使EF=BF,连接BD,CD,DE,探究线段DE与CD的关系
C B
图4
备用图1
备用图2
【思路探究】“勤学小组”的解题思路:将线段DE借助平行线进行平移,如图2,过点B作BG平行DE交
DF的延长线于点G,这样可以将证明DE和CD的关系转化为BG和CD的关系;
“善思小组”的解题思路:结合F为BE的中点构造三角形的中位线,如图3,过点B作BH平行DF交ED延
长线于点H,从而借助三角形中位线性质,将DE和CD的关系转化为DH和CD的关系.
(1)请你写出线段DE与CD的关系并证明(写出一种方法即可);
【思维训练】王老师为了进一步让学生体会平行线在图形证明中的作用,又出示了下列问题:
(2)如图4,在ABC中,∠ACB=90°,LA=30°,D为AB上一点,将CD绕点C逆时针旋转60°得到
CE,连接BE,DE,O为DE中点,连接BO并延长交CD的延长线于点F,若∠EBO=2LBCE,探究OF
,OB,BE之间的数量关系,并说明理由;
【能力提升】
(3)“创新小组”的同学在【问题提出】的基础上对该问题又进一步拓展:连接CE,若F为平面内一点,
AD∥CE,CD=2,AC=3,其他条件不变,请直接写出AD的值,
【答案】(1)证明过程详见解答;(2)0F=OB+BE;(3)AD=√7±√2
【分析】(1)勤学小组的解法:将线段DE借助平行线进行平移,过点B作BG平行DE交DF的延长线于
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点G,这样可以将证明DE和CD的关系转化为BG和CD的关系,即可得证;
“善思小组”的解法:结合F为BE的中点构造三角形的中位线,过点B作BH平行DF交ED延长线于点H,
从而借助三角形中位线性质,将DE和CD的关系转化为DH和CD的关系,即可得证,
(2)延长OB至G,使OG=OF,可证得C、B、E、D共圆,从而∠BDE=∠BCE,∠CEB=∠CDB,可
证得LGEB=∠G,从而BG=BE,进一步得出结果;
(3)当点F在ABC内部时,可证得C、D、F共线,根据AF2+CF2=AC2可求得AF,进而得出结果;
同样求得当点F在ABC外部时的结果.
【详解】解:(1)学小组,如图1,
H
DE=CD,DE⊥CD,,理由如下:
B
图1
连接AG,延长CD,交BG的延长线于点H,交AB于点O,
BG∥DE,
·LBGF=LEDF∠GBF=LDEF
EF =BF
∴△BGF≌△EDF(AAS
:BG=ED,GF=DF,
由旋转可得AF=DF,∠AFD=90°,
AG=AD,∠ADF=∠DAF=45°,
.∠GAD=2LDAF=90°,
ZBAC=90
.∠BAC-∠BAD=∠GAD-∠BAD
∠GBA=LDAC,
AB=AC,
.△AGB≌△ADC(SAS),
∴.GB=DC=DE,∠DCA=∠GBA,
:LB0H=∠C0A,
.∠B0H=∠CA0=90°,
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DE⊥CD,
善思小组,如图2,
H
图2
延长ED至H,使DH=DE,连接BH,延长AF,交BH于G,
AB=ACAF=DF∠BAC=∠AFD=90°
.LFAD ZACB=ZABC 45 BC=2AC AD=2DF
AD AC
BH BC 2
BH∥FD
DF=BH.ZBGF ZAFD=905
:∠BAG+LABG=LBAG+∠FAC=90°,
:LABG=∠FAC,
:45°+∠HBC=45°+∠DAC,
:ZHBC ZDAC
△CBH∽△CAD,
CD AC
HCBC'∠BCH=LACD
CD HC
CA BC
,LBCH+LBCD=LACD+∠BCD
∠DCH=∠ACB=45°,
△DCH∽△ACB,
.∠CAB=∠CDH=90°,
:DC DH=DE,
·ED⊥CD,ED=CD
(2)如图4,
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B
A
图4
延长OB至G,使0G=0F,
:0E=0D,
:四边形DFEG是平行四边形,
:EG ICF
.∠G=∠F,LEGC=LECD,
:CD绕点C逆时针旋转60°得到CE,
∠ECD=60°,CD=CE,
△CDE是等边三角形,
∠CDE=∠CED=60°,
:∠ACB=90°,∠BAC=30°,
.∠ABC=60°,
:ZABC Z CED
:点C、B、E、D共圆,
.∠BDE=∠BCE,∠CEB=∠CDB,
:∠GEC=LCDE=60°,
:ZGEB+ZBEC ZBDE Z BDC
∠GEB=∠BDE,
∠GEB=∠BCE,
'∠EBO=2LBCE,
.∠EBO=2∠GEB,
∠GEB+∠G=2∠GEB,
.LGEB=∠G,
:BG BE,
:.OF=0G=0B+BG=0B+BE
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(3)设AF=DF=x,如图5,
B
图5
当点F在ABC内部时,由(1)知,LEDC=90°,ED=EC,∠DEC=∠DCE=45°,
:AD∥CE,
∠ADE=∠DEC=45°,
:LADF=45°,
.∠ADF+∠ADE+∠EDC=180°,
∴C、D、F共线,
:∠AFD=90°,
..AF2+CF2=AC2,
.x2+(x+2)2=32,
“与s2+0
,6=24
2
(舍去),
2
AF=-2+V4
2
AD=√2AF=√万-2,
如图6,
A
D
B
F
图6
当点F在ABC外部时,
:AD∥CE,
∴.∠ADC=∠DCE=45°,
∠ADF=45°,
:.ZADF ZADC,
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D、C、F共线,
:∠AFD=90°,
.AF2+CF2=AC2,
x2+(x-2)2=32,
2+4,=2-14(舍去),
∴.x3=
2
2
AD=√2x=√万+√2,
综上所述:AD=√7±√2,
【点晴】本题考查了等腰三角形的性质,全等三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,确定圆的
条件,勾股定理等知识,解决问题的关键是根据题意画出图形
3.(2025辽宁沈阳·二模)综合与实践
图1
图2
图3
图4
【问题情境】如图1,小明将矩形纸片ABCD先沿对角线BD折叠,展开后再折叠,使点B落在对角线BD上,
点B的对应点记为B,折痕与边AD,BC分别交于点E,F.
【问题解决】(1)当AB=4,AD=8,
①如图2,当点B与点D重合时,求AE的长;
②如图3,若BF=3,求BB'的长:
【问题探究】(2)如图4,连接AC,设AC与BD交于点O,当∠ACB=30°时,求证:A'B′∥AC平行;
【深入探究】(3)在(2)的情形下,设AC与EF交于点P,求三条线段AP,B'D,EF之间满足的等量
关系。
【答案】(1)①AE=3:②B.12,5,(2)见详解:(3)V5EF=24P+BD)
5
【分析】①根据四边形ABCD是矩形,AB=4,AD=8,得出AB=CD=4,AD=BC=8,∠A=90°,根据折叠
可得AE=A'E,∠A=∠A=90°,AD=AB=4,,设AE=A'E=x,则DE=8-x,当点B与点D重合时,在
RtaA'DE中,根据勾股定理列方程即可求解。
②如图3,若BF=3,根据矩形的性质得出BC=AD=8,CD=AB=4,∠BCD=90°,勾股定理求出
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BD=4√5,如图,设EF与BD交于点M,由折叠得∠BMF=∠B'MF=90°,B'F=BF=3,BB'=2BM,证明
△8w&0C,得出欲部求出侧-65,即可解答。
(2)当∠ACB=30°时,设EF与BD交于点M,根据四边形ABCD是矩形,得出OC=OB,∠ABC=90°,
根据等腰三角形的性质得出∠OBC=∠0CB=30°,三角形外角的性质求出LA0B=60°,由折叠得:
∠BFE=∠B'FE,B'F=BF,BB'⊥EF,LA'B'F=LABF=90°,求出LBFE=∠B'FE=60°,∠FB'B=30°,
∠A'B'0=60°,根据∠A'B'0=∠AOB=60°,同位角相等,两直线平行,即可证明A'B′∥AC.
(3)如图,过点E作EG⊥BC于G,设EF交BD于H,由折叠得:EF⊥BD,B'F=BF,∠BFE=∠B'FE,
设AE=m,EF=n,根据∠ACB=30°,∠ABC=90°,AO=BO,求出∠BAC=60°=∠ABD,根据(2)可得
∠BBF=∠DBC=30°,∠8FE=∠B'FE=60,解直角三角形表示出EG=5元
)2,G一上n,正明四边开形
48GE是矩形,得出4B=EG=5,BG=E=m,D/C,表示出F=BF=m+,解直角三角形求
2
出=m+
1
2
BB'=2BH=V5m+与n,根据直角三角形的性质表示出BD=√5n,
21
B'D=
之n-V5m,证明4E=PE,过点E作EQ1AP,根据等腰三角形的性质得出AP=240,解直角三
角形有出=5,即可农示出AP+BD=a,得出P+BD
2
【详解】(1)①解:~四边形ABCD是矩形,AB=4,AD=8,
·.AB=CD=4,AD=BC=8,∠A=90°,
根据折叠可得AE=AE,∠A'=∠A=90°,A'D=AB=4,
设AE=A'E=x,
则DE=AD-AE=8-x,
如图,当点B与点D重合时,
E
D(B)
B
在Rt△A'DE中,A'E2+A'D2=DE2,
x2+42=(8-x)2,
解得:x=3,
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即AE=3.
②如图3,若BF=3,
四边形ABCD是矩形,AB=4,AD=8,BF=3,
.BC=AD=8,CD=AB=4,∠BCD=90°,
BD=VBC2+CD2=V82+42=4V5,
如图,设EF与BD交于点M,
D
M
由折叠得:∠BMF=∠B'MF=90°,B'F=BF=3,BB'=2BM,
∠BMF=∠BCD,
:∠FBM=∠DBC,
△BFM∽△BDC,
BM BF
BC BD
BM 3
845’
BM=65
·BB'=125
5
(2)证明:如图,当∠ACB=30°时,设EF与BD交于点M,
B
M
B
F
~四边形ABCD是矩形,
∴.OC=OB,∠ABC=90°,
∠0BC=L0CB=30°,
:∠A0B=∠0BC+∠0CB=60°,
由折叠得:∠BFE=∠B'FE,B'F=BF,BB'⊥EF,LA'B'F=∠ABF=90°,
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∠BFE=∠B'FE=180°-∠BMF-∠FBM=180°-90°-30°=60°,
÷∠FB'B=180°-∠FMB'-∠B'FE=180°-90°-60°=30°,
∠A'B'0=∠A'B'F-∠BB'F=90°-30°=60°,
∠A'B'0=∠A0B=60°,
.A'B'∥AC.
(3)V3EF=2(AP+B'D),
理由如下:
如图,过点E作EG⊥BC于G,设EF交BD于H,
A
D
F
由折叠得:EF⊥BD,B'F=BF,∠BFE=∠B'FE,
设AE=m,EF=n,
∠ACB=30°,∠ABC=90°,AO=BO,
∠BAC=60°=∠ABD,
根据(2)可得∠BB'P=∠DBC=30°,∠BFE=∠B'FE=60°,
EG=Ea6055G=8Pw6w0
1
2
∠EAB=∠ABG=LBGE=90°,
∴四边形ABGE是矩形,
AB-EG=
n,BG=AE=m,AD∥BC,
2
1
∴.BF=B'F=BG+GF=m+二n,
2
.BH=BF.
m+
n
2
2
BB=2BH=5m+2
1
n
:∠ADB=30°,
.BD =2AB=3n,
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BD-BD-BB'-V3n-3m+In=
n-3m,
22
:AD∥BC,
∴.∠DEF=∠EFG=60°,
∠APE=∠DEF-∠DAC=60°-30°=30°=∠DAC,
:AE PE,
过点E作EQ⊥AP,
.AP=2A0,
:AP=2AE·c0s30°=V3m,
:AP+B'D=3m+
n-3m
2
2
:AP+B'D=-
2
即V3EF=2(AP+B'D).
【点晴】本题是四边形综合题,考查了矩形的性质和判定,菱形的判定,勾股定理,直角三角形性质,等
腰三角形性质,平行线性质,全等三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,解直角三角形等,涉
及知识点多,综合性强,难度较大
>题型04最值问题<《
析典例建摸熙
1.
(2025辽宁盘锦·二模)发现问题
(1)如图1,在ABC中,∠ACB=90°,点M为线段AB上的点,MC=MB,则CM和AB的数量关系
是
B
图1
图2
图3
应用问题
(2)在ABC中,∠ACB=90°,点D在线段AB上,点F在AB的延长线上,点E,点C在线段AF同侧,
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ED=EF,将线段EC绕点E旋转使点C的对应点G落在线段BF上,且∠CEG=LDEF.
①如图2,若CB∥EF,求证:AB=2GF;
②如图3,若ED=EF=4,∠DEF=120°,点M,点N为直线AC,BC上的两个动点,MN=2,点P为
MN的中点,直接写出线段FP的最小值.
【思路分析】(1)由等腰三角形性质可得LMCB=∠B,再通过三角形内角和定理可得∠A+∠B=90°,
∠ACM+∠MCB=90°,则有∠A=∠ACM,所以MC=MA,从而求解;
(2)①取AB中点H,连接CH,CD,通过证明aCED≌△GEF,则有LF=LCDE,,CD=GF,结合
H为R△ABC斜边AB的中点,则CH=BH=。AB,故有LBCH=∠HBC,然后通过三角形外角的性
2
质和角度和差得出∠CDH=∠CHD,得出CD=CH,最后利用等量代换即可证明;②作EK⊥DF于点K
,连接CD、CP、CF,利用等腰三角形的性质和三角函数的知识求出DF=4V5,∠CDF=60°,利用
垂线段最短性质得出当CF⊥CD时,CF有最小值,得到CFmm=6,再利用直角三角形的性质得到
即=)N=L,最后利用FP+CP2CF即可求解
【规范答题】(1)解:~MC=MB,
LMCB=∠B,
∠ACB=90°,
∠A+∠B=90°,∠ACM+∠MCB=90°,
∠A=∠ACM,
..MC=MA,
∴.MC=MA=MB,
.CM =-AB.
故答案为:CM=2AB
(2)①证明:如图,取AB中点H,连接CH,CD,
E
B
G
ED=EF
∠EDF=∠F,
∠CEG=∠DEF,
∴.∠CED+∠DEG=∠GEF+∠DEG,
∴.∠CED=∠GEF,
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又ED=EF,CE=GE,
÷aCED≌aGEF(SAS),
.ZCDE =ZF,CD=GF,
∠CDH=∠CDE+∠EDF=2∠F,
CB∥EF,
∴LHBC=LF,
~H为Rt△ABC斜边AB的中点,
cH=8n-B,
LBCH=∠HBC,
'∠CHD=∠HBC+∠BCH,
∠DHC=2LF,
∴.∠CDH=∠CHD,
∴CD=CH,
.CH=GF,
GF-号40,即48=2GF:
②解:如图,作EK⊥DF于点K,连接CD、CP、CF,
A
D
B
×ED=EF=4,∠DEF=120°,
÷∠EDK=∠EFK=I80°-∠DEF
=30°,
2
EK⊥DF,
÷DK=FK=DF,∠EKF=900,
∴在RtEKF中,cOs∠EFK=
FK
EF
=c0s30°=5
2
*FK=
2EF=2V5,
DF=2FK=43.
由①中的结论得,∠CDF=2LEFG=2×30°=60°,
当CF⊥CD时,CF有最小值,此时CF=DF sin∠CDF=4V3sin60°=6,
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.CFmin =6,
∠MCN=90°,MN=2,点P为MN的中点,
CP-TMN-x2-1.
2
FP+CP≥CF,
.FP≥CF-1,
当C、P、F三点共线时,FP有最小值,为CF-1,
又CFmin=6,
.FPmin =CFmin -1=6-1=5,
线段FP的最小值为5.
研考点通技法
五.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:二
1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、准是定点。
!3.转化或构造:将目标线段与一个己知定长或特殊位置(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
1.(2026辽宁抚顺.一模)综合探究应用:
A
D
图1
图2
图3
(1)如图1,在四边形ABCD中,若∠B+∠C=90°,AB=6,CD=8,F,E分别是AD,BC边上的点,
BE_AE=1,求EF的长:
CE DF
(2)如图2,在ABC中,AD⊥BC与点D,AD=6V3,CD=8,BC=14,E,F分别是AB,BC边上的点,
BE=CF,Q,P分别是EC,BF上的点,9-BP=PO=下
,求CP的长;
OC PF 3'
(3)在矩形ABCD中,AB=6,BC=8,将矩形ABCD绕B逆时针旋转得到矩形GBEF,连接DF,GE,M,N
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分别是DF,EG边上的点,
DF2'NG3,请直接写出MN的最大值。
DM 1 EN 1
【答案】(1)5
(2)11
(同心的最大值为号
【分析】(I)过点C作CG∥AB交AE的延长线于点G,连接DG,推导出△AEB≌△GEC(ASA),得到
AB=CG=6,AE=GE,进而推导出∠DCG=90°,EF是△ADG的中位线,则EF=DG=5,即可解答:
(2)连接EP,过点F作FG∥AB交EP的延长线于点G,连接CG,过点G作GH⊥BC于点H,推导出
∠ADB=90°,得到an∠B=4D-65-V5,则∠B=60,进而推导出EBPGFP,得到
BD 6
BE EP EO 1
FGD元==,证明APEO∽AGEC,得到兰=兰=元,求出GC=2V13,设BE=2a,则FG=6。
,在Rt△GHF中,根据三角函数求出GH=3V3a,FH=3a,则CH=CF+FH=2a+3a=5a,在Rt△GHC中,
由勾股定理,得CH2+GH2=GC2,求出a=1,继而求出PF=9,则CP=CF+PF=2+9=11,即可解答;
(3)连接BF交GE于点O,连接OM,BD,由勾股定理,求出BD=GE=√AB2+BC2=10,推导出OM是
△FBD的中位线,进而得到OM-ON≤MN≤OM+ON,当M,O,N三点共线且M,N位于点O的两侧时,
MV最大,最大位为气。即可解谷。
【详解】(1)解:如图1,过点C作CG∥AB交AE的延长线于点G,连接DG,
A
图1
∠B=∠1,
,8E-4=1,
CE DF
:BE=CE,AF=DF
∠AEB=∠GEC,
△AEB≌AGEC(ASA).
.AB=CG=6.AE=GE
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×∠B+∠DCB=90°,∠B=∠1,
:∠1+∠DCB=90°,即∠DCG=90°,
:在Rt△DCG中,由勾股定理,得DG=√CD2+CG2=√⑧2+62=10
AF DF,AE GE,
∴EF是△ADG的中位线
:.EF=DG=5.
2
(2)解:如图2,连接EP,过点F作FG∥AB交EP的延长线于点G,连接CG、FG,过点G作
GH⊥BC于点H.
B
D H
图2G
CD=8,BC=14,
.BD =BC-CD=6.
:AD⊥BC
∠ADB=90°,
在Rt△ADB中,∠ADB=90°,AD=6V5,
tanZB=4D_6V3
=3,
BD 6
∴∠B=60°,
:FG∥AB,
∠B=∠GFH=60°,
'∠EPB=∠GPF,
∴△EBP∽△GFP.
BE EP BP
FG PG PF
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EO BP 1
QC-PF=3
BE EP EO 1
FG PG-OC=3
EPEO1
∴EGEC4
∠PEQ=∠GEC,
△PEOOAGEC.
PO EO 1
GC EC4
·P0=3
2
GC=213
BE 1
“FG3
∴设BE=2a,则FG=6a.
BE=CF,
.CF =2a.
:GH⊥BC,
∴.∠GHC=90
在Rt△GHF中,∠GHC=90°,∠GFH=60
∴sin∠GFH=GH_GH
,cos∠GFH=P4=A=
FG 6a 2
FG 6a 2
:.GH =33a,FH=3a,
:CH=CF +FH =2a+3a=5a.
在Rt△GHC中,由勾股定理,得CH+GH=GC2,
(5a)2+(3V5a)2=(213)2,
解得a=1,
CF=2a=2,
BF=BC-CF=14-2=12,
BP 1
PF3'
PF 3
BF 4'
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:PF=9,
.CP=CF+PF=2+9=11.
(3)解:如图3,连接BF交GE于点O,连接OM,BD
D
B
G(0
E
图3
图4
在矩形ABCD中,AB=6,BC=8,LA=90°,
BD=AB2+BC2=10,
由旋转的性质可知,GE=BF=BD=10,0B=0F,OE=GE=5.
.DM1
DF 2
M是DF的中点
:OM是△FBD的中位线:
:OM=1BD=5,
EN 1
NG=3'GE=10,
0w,
0M-0N≤MN≤OM+0N,
w货
:如图4,当M,O,N三点共线且M,N位于点O的两侧时,MN最大,最大值为
2
2.(2025辽宁盘锦模拟预测)【问题情境】
数学活动课上,同学们发现了以下结论:如图1,已知等腰Rt△ABC和等腰RtA ADE,其中
LBAC=LDAE=90°,射线BD与CE相交于点F,那么BD和CE数量关系是
,BD和CE位置关系
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是
【思考尝试】
如图2,已知四边形ABCD和四边形AEFG都是正方形,△BEH是等腰直角三角形,∠EBH=90°,连接
CF、CH.同学们发现若能证明四边形EHCF为平行四边形,即可找出CF与BE的数量关系.请你根据以
上思路,试猜想CF与BE的数量关系,并说明理由;
【实践探究】
如图3,四边形BCD和国边形4FG都是矩形,若怎8-,连接E、C印,求出CF与服的数
关系;
【拓展迁移】
如图3,在【实践探究】的基础上,若AE=1,AB=2,如果BE、DG所在直线相交于点H,请直接写出
矩形AEFG绕点A旋转一周过程中CH长度的最小值为
图1
图2
图3
备用图
【答案】问题情境:BD=CE,BD⊥CE;思考尝试:CF=√2BE,理由见解析;实践探究:
CF=V10BE;拓展迁移:√30
【分析】问题情境:证明△BAD≌aCAE,得到BD=CE,LABD=∠ACE,进而推导出∠BCF+∠CBF=90°,
得到∠BFC=90°,即可得到BD⊥CE;
思考尝试:证明四边形EHCF为平行四边形,得到CF=EH,由勾股定理得到EH=√2BE,即可得到
CF=√2BE,
理探充:过点B作BE⊥BM,开使得BM=BE,证明&4 BE.CBM,得到C进而得到
CM=AG,即可得到CF=EM,又由勾股定理得到EM=√1OBE,即得到CF=V1OBE,
拓展迁移:由作图可得,点E的运动轨迹为以点A为圆心的圆上,当AE⊥BE时,BE和OA相切,点F,H
重合,此时∠ABE最大,∠HBC最小,即CH的长最小,由勾股定理求出BE=√3,再根据CF=10BE即
可求解.
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【详解】解:问题情境:等腰RIABC和等腰Rt△ADE,∠BAC=∠DAE=90°,
∴.AB=AC,AD=AE,∠ABC=∠ACB=45°,∠BAC-∠DAC=∠DAE-∠DAC,
∠BAD=LCAE,
∴△BAD≌△CAE(SAS),
BD=CE,∠ABD=∠ACE,
:∠BCF+LCBF=LACB+LACE+LCBF=∠ACB+LABF+LCBF=∠ACB+∠ABC=90°,
∴.∠BFC=180°-(∠BCF+∠CBF)=180°-90°=90°,
BD⊥CE,
故答案为:BD=CE,BD⊥CE;
思考尝试:~四边形ABCD是正方形,△BEH是等腰直角三角形,
∴.AB=BC,BE=BH,∠ABC=∠EBH=90°,∠BEH=∠BHE=45°,
∴.∠ABE=∠CBH,∠BHC=45°+∠EHC,
.ABE≌CBH(SAS),
∴.AE=CH,∠AEB=∠CHB,
~四边形AEFG是正方形,
:∠AEF=90°,AE=EF,
∴.∠AEB=360°-90°-45°-∠FEH=225°-∠FEH,EF=CH,
:225°-∠FEH=45°+∠EHC,
.∠EHC+∠FEH=180°,
EF∥CH,
又:EF=CH,
∴四边形EHCF为平行四边形,
:.CF=EH,
BE2+BH2=EH2,
:2BE2=EH2,
..EH =2BE,
∴CF=V2BE,
故答案为:CF=V2BE;
实践探究:如图3,过点B作BM⊥BE,并使得BM=3BE,则LEBM=90°,连接CM,
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G
四边形ABCD是矩形,
M
图3
.∠ABC=∠EBM=90°,BC=AD,
·∠ABE=LCBM,
AB 1
AD-3
AB 1
BC-3'
又
BE 1
BM 3'
AB BE
BC BM'
.ABE∽CBM,
∴.∠BEA=∠BMC,
AE 1
M3'
AE 1
AG 3'
:CM=AG,
~四边形AEFG为矩形,
.∠AEF=90°,AG=EF,
∴.EF=CM,∠BEA=360°-90°-∠FEM-∠BEM=270°-∠FEM-∠BEM,
∠BMC=LBME+∠EMC,
.270°-LFEM-∠BEM=∠BME+∠EMC,
.∠FEM+∠EMC=270°-(∠BEM+∠BME),
∠EBM=90°,
:∠BEM+LBME=90°,
:∠FEM+∠EMC=270°-90°=180°,
EF∥CM,
又:EF=CM,
∴四边形EMCF为平行四边形,
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·CF=EM,
BE2+BM 2=EM 2,
..BE2+9BE2=EM2,
∴.10BE2=EM2,
.EM=10BE,
.CF =10BE
拓展迁移:~AE=1,
如图,点E的运动轨迹为以点A为圆心的圆上,当AE⊥BE时,BE和OA相切,∠AEB=LAEF=90°,
此时点F,H重合,此时∠ABE最大,
G F(H)
∠HBC=90°-∠ABE,
∴此时∠HBC最小,即CH的长最小,
:AE⊥BE,
·∠AEB=90°,
AE=1,AB=2,
:BE=AB2-AE2=22-1=3,
CF =10BE,
CF=10x5=√30,
∴矩形AEFG绕点A旋转一周过程中CH长度的最小值为√30,
故答案为:√30.
【点晴】本题考查了等腰直角三角形的性质,平行四边形的判定和性质,正方形的性质,矩形的性质,全
等三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,勾股定理,切线的性质,圆相关知识点,掌握以上知
识点并正确作出辅助线是解题的关键,
3.(2025·辽宁沈阳一模)【问题初探】
(1)在数学活动课上,李老师给出如下问题:如图1,在四边形ABCD中,AB=BC,∠ADC=90°,
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∠BAD+∠BCD=I80°,BE⊥AD,垂足是点E.求证:BE=DE.
①如图2,小明同学给出如下解法:作CF⊥BE,垂足是点F.
②如图3,小亮同学给出另一种解题方法:作BF⊥DC,交DC延长线于点F,
请你选择一名同学的解题方法,写出完整的证明过程
【类比分析】
E
A
GD
9D
图1
图2
图3
(2)李老师发现之前两名同学都运用了转化思想,将证明BE与DE的数量关系转化为BE与另一条线段的
数量关系;为了帮助学生更好地感悟转化思想,李老师将图1进行变换,并提出了下面问题,请你解答。
如图4,在四边形ABCD中,AB=BC,∠ADC=90°,∠BAD=∠BCD,BE⊥AD,交DA延长线于点E.求
证:CD+AE=BE.
【学以致用】
(3)如图5,四边形ABCD中,AB=BC=10,∠ADC=90°,∠BAD和∠BCD都是钝角,且
∠BAD=∠BCD,CD=2,点M在AD上,请直接写出BM+CM的最小值.
E
D
图4
图5
【答案】(1)见解析(2)见解析(3)2√41
【分析】(1)①小明同学的解法:根据题意证明四边形CDEF是矩形;△ABE≌△BCF,,即可得证;②小
亮同学的解法:证明四边形BEDF是矩形,aABE≌aBCF,即可得证:
(2)作BG⊥DC交DC延长线于点G则∠BGD=90°,证明四边形BEDG是矩形,△ABE≌△CBG,
则AE=CG,根据DG=CG+CD,等量代换进而,即可求解;
(3)过点B作AD的垂线交DA的延长线于点E,由(2)可得四边形BEDG是矩形,△ABE≌△CBG,
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△4DC是等腰直角三角形,作C关于AD的对称点N,连接BN交AD于点M,则MC=MN,此时
BM+CM最小,在RtaBCG中,BG+CG2=BC2,勾股定理求得CG=6,进而根据LNCF=LBCG,结
合三角形的三角函数关系求得NF,CF,最后在Rt△NFB中,勾股定理,即可求解.
【详解】解:①小明同学的解法:
如图所示,
E
D
:CF⊥BE,BE⊥AD
B
图2
.∠BED=∠CFE-90°,
.∠ADC=90°,
:四边形CDEF是矩形
DE=CF,BE∥CD
∠CBE+LBCD=180°,
:∠A+∠BCD=180°,
:ZA ZCBE
又:AB=CB,LAEB=LBFC=90
△ABE≌a△BCF,
:BE CF DE,
②小亮同学的解法:
如图所示,
E
:CF⊥BE,BE⊥AD
B
F
图3
LBED=∠CFE-90°,
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:∠ADC=90°,
:四边形BEDF是矩形
:.DE BF,
:∠BCF+∠BCD=180°,∠A+∠BCD=180°
∠A=LBCF,
又:AB=CB,∠AEB=LBFC=90°
△ABE≌△BCF,
:BE BF DE,
(2)解:如图所示,作BG⊥DC交DC延长线于点G则LBGD=90
D
B
:BE⊥AD,
G
图4
·∠BED=90°,
:∠ADC=90°,
LBED=∠GDE=∠BGD=90°,
:四边形BEDG是矩形,
:BE DG,
∠BCD+∠BCG=180°,∠BAD+∠BAE=180°,
又:∠BAD=∠BCD
∠BAE=∠BCG,
:AB=BC,∠BEA=∠BGC=90°,
△ABE≌△CBG,
:AE =CG,
DG=CG+CD,
CD+AE =BE
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(3)解:如图所示,过点B作AD的垂线交DA的延长线于点E,作BG⊥DC交DC延长线于点G则
∠BGD=909
E
G
图5
由(2)可得四边形BEDG是矩形,△ABE≌△CBG,
BE=BG,AE=CG,
∴四边形BEDG是正方形,
∴DE=DG,
又AE=CG,
.AD=CD =2
∴△ADC是等腰直角三角形,
作C关于AD的对称点N,连接BN交AD于点M,则MC=MN
∴BM+MN=BM+CM,此时BM+CM最小,
E
B
G
∠ADC=90°,
∴N点在CD的延长线上,且DN=CD=2,
∴CN=4,
CD=2,
∴.BG=DG=DC+CG=2+CG
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又AB=BC=10,
在RtABCG中,BG2+CG=BC2
(2+CG+CG2=102
解得:CG=6(负值舍去)
BG=CG+2=8
Bc10写cos∠BCG=CC=63
sin∠BCG=BG=8_4
BC105
LNCF ZBCG
312
CF=NC cos∠NCF=4x2
NF NCZsin NCF=4x1-6
55
BF=BC+CF=10+12-62
55
在Rt△NFB中,BN=VNF2+BF2
=241
【点晴】本题考查了矩形的性质与判定,正方形的性质与判定,全等三角形的性质与判定,等腰直角三角
形的性质,勾股定理,解直角三角形,轴对称的性质,熟练掌握以上知识是解题的关键,
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