内容正文:
专题07 几何综合
5年真题1年模拟
考点分类
北京考情(2022-2026)
命题规律
考点01选择压轴
2026北京卷
2024北京卷
2023北京卷
选择压轴固定为试卷最后一道单选题,分值 2 分,是全卷选择题区分度最高的题目;统一采用多结论正误判断题型,给出 3-4 条几何结论,选出全部正确结论的选项,纯几何推理为主,少量结合平面直角坐标系,弱化复杂计算,侧重几何直观、逻辑辨析与分类讨论。
考点02几何综合
2026北京卷
2025北京卷
几何综合为中考固定压轴解答题,分值 7 分,全卷几何难度天花板,区分度极高;统一设置两小问,配套两幅几何静态图(图 1 基础构型、图 2 动点 / 点位置变换构型),以等腰三角形为基础载体,图形旋转为核心变换手段,围绕全等三角形展开证明、线段 / 角度关系探究,全程侧重构造辅助线、等量转化逻辑推理,无坐标系、无函数、不涉及相似计算。
考点01 选择压轴
1.(2026·北京·中考)在平面直角坐标系中,点,.若点C不与点A重合,且以B,O,C为顶点的三角形与全等,则称C为B的“友好点”.给出下面四个结论:
①对于所有的点B,在y轴上都有B的“友好点”;
②能够找到点B,使得在x轴上有B的“友好点”;
③对于所有的点B,在第一象限内都有B的“友好点”;
④能够找到点B,使得在第四象限内有B的“友好点”.
上述结论中,所有正确结论的序号是( )
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
2.(2024·北京·中考)如图,在菱形中,,为对角线的交点.将菱形绕点逆时针旋转得到菱形,两个菱形的公共点为,,,.对八边形给出下面四个结论:
①该八边形各边长都相等;
②该八边形各内角都相等;
③点到该八边形各顶点的距离都相等;
④点到该八边形各边所在直线的距离都相等。
上述结论中,所有正确结论的序号是( )
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
3.(2023·北京·中考)如图,点A、B、C在同一条线上,点B在点A,C之间,点D,E在直线AC同侧,,,,连接DE,设,,,给出下面三个结论:①;②;③;
上述结论中,所有正确结论的序号是( )
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
考点02 几何综合
1.(2026·北京·中考)在中,,,过的中点作的垂线,交于点,点在的延长线上,.
(1)如图,,求证:;
(2)如图,点在的延长线上,,连接,,直接写出的大小,并证明.
2.(2025·北京·中考)在中,,,点在射线上,连接,将线段绕点逆时针旋转得到线段(点不在直线上),过点作,交直线于点.
(1)如图1,,点与点重合,求证:;
(2)如图2,点,都在的延长线上,用等式表示与的数量关系,并证明.
3.(2024·北京·中考)已知,点,分别在射线,上,将线段绕点顺时针旋转得到线段,过点作的垂线交射线于点.
(1)如图1,当点在射线上时,求证:是的中点;
(2)如图2,当点在内部时,作,交射线于点,用等式表示线段与的数量关系,并证明。
4.(2023·北京·中考)在中、,于点M,D是线段上的动点(不与点M,C重合),将线段绕点D顺时针旋转得到线段.
(1)如图1,当点E在线段上时,求证:D是的中点;
(2)如图2,若在线段上存在点F(不与点B,M重合)满足,连接,,直接写出的大小,并证明.
5.(2022·北京·中考)在中,,D为内一点,连接,,延长到点,使得
(1)如图1,延长到点,使得,连接,,若,求证:;
(2)连接,交的延长线于点,连接,依题意补全图2,若,用等式表示线段与的数量关系,并证明.
一、单选题
1.(2026·北京密云·一模)如图,在正方形中,对角线、相交于点,是线段上一动点(不与点重合),过点分别作、的垂线交、边于点、.记的面积为,的面积为.当点在线段上运动的过程中,给出下列四个结论:
①点与点重合时,;②;③一定存在;④当是的中点时,.上述结论中,所有正确结论的个数有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
2.(2026·北京东城·一模)如图,等边三角形的三个顶点都在边长为1的正方形的边上.对于这样的等边三角形,给出以下结论:
①等边三角形有无数个;
②等边三角形的周长的最小值为3;
③等边三角形的面积的最大值为.
上述结论中,所有正确结论的序号是( )
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
3.(2026·北京顺义·一模)如图,在中,,,平分,E是上一动点(不与A,D重合),于点F.设,,.给出下面三个结论:①;②;③.上述结论中,所有正确结论的序号是()
A.① B.①③ C.②③ D.①②③
4.(2026·北京石景山·一模)如图,在平面直角坐标系中,点,,四边形为正方形,将正方形绕点逆时针旋转,得到正方形.给出下面四个结论:
当时,点的纵坐标是;
点与原点距离的最小值是;
若点在轴正半轴上,则点的横坐标是;
若直线将正方形分为面积相等的两部分,则点的纵坐标是.
上述结论中,所有正确的结论的序号是()
A. B. C. D.
5.(2026·北京昌平·一模)如图,矩形的对角线相交于点,将矩形绕点顺时针旋转得到矩形.顺次连接.对八边形给出下面四个结论:
①该八边形各边都相等;
②该八边形各内角都相等;
③点到该八边形各边所在直线的距离都相等;
④该八边形为正八边形时,矩形的长宽比为.
上述结论中,所有正确结论的序号是( )
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
6.(2026·北京市西城区·二模)如图,在平面直角坐标系中,正六边形是以点为中心的正六边形,点在正六边形的边上,且点在第一象限.若,给出下面四个结论:( )
①线段的最大值为2;
②若点关于原点的对称点为,则当时,的面积取得最小值;
③若点在反比例函数的图象上,则;
④若在该六边形的边上,且,则与之间的数量关系是.
上述结论中,所有正确结论的序号是()
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
7.(2026·北京燕山教育集团·二模)连接正五边形的对角线,得到如右图所示图形,中心为点,与交于点.连接与交于点,连接,,,.
观察后得出如下结论:
①;
②连接,则有;
③;
④连接,则有.
上述结论中,所有正确结论的序号是( )
A.①②③ B.①③④ C.①②④ D.②③④
8.(25-26九·北京海淀区·期末)如图,直线与轴、轴分别交于点,,以为对角线作菱形,且点在第一象限,给出下面三个结论:
①当,时,菱形有无数个;
②当时,对于的每一个确定的值,都存在菱形,使得该菱形的周长与的周长相等;
③当点在上时,若,则菱形的面积有最大值.
上述结论中,所有正确结论的序号是( )
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
9.(2026·北京房山·二模)如图,正方形中,点为边上一个动点,连接,以为对角线作正方形,连接,.
给出下面四个结论:
①;
②;
③;
④若,那么正方形的周长的最小值为.
上述结论中,所有正确结论的序号是( )
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
10.(2026·北京丰台·二模)如图,正方形的边长为2,将边,,,分别绕点顺时针旋转(),得到,,,,连接,,,.给出下面四个结论:()
①对于任意都有;
②对于任意四边形为正方形;
③四边形的面积随的增大而增大;
④当时,四边形的周长为.
上述结论中,所有正确结论的序号是().
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
11.(2026·北京石景山·二模)如图,直线,,分别在,上,平分,平分,过点的直线与直线,分别交于点,(不与点,重合).
有以下结论:
①;②;③;
上述结论中,所有正确结论的序号是( )
A.①② B.②③ C.①③ D.①②③
12.(2026·北京朝阳·二模)如图,将正方形绕其中心逆时针旋转,得到正方形,两个正方形的公共点为,B,C,D,E,F,G,H,连接,,.给出下面四个结论:
;
;
;
线段,,可以组成直角三角形.
上述结论中,所有正确结论的序号为( )
A. B. C. D.
二、解答题
1.(2026·北京密云·一模)在中,,,.点是边上一点,将线段绕点逆时针旋转得到线段,连接和,取线段的中点,连接.
(1)依据题意,补全图形;
(2)求证:;
(3)连接,直接用等式表示线段、和之间的数量关系.
2.(2026·北京门头沟·综合练)在中,且,点在线段上(点与点,不重合),连接,将线段绕点顺时针旋转得到线段,过点作交直线于点.
(1)如图1,当点与点重合时,求证:;
(2)如图2,当点与点不重合时,过点作交直线于点,
①依题意补全图2;
②用等式表示与之间的数量关系,并证明.
3.(2026·北京东城·一模)如图,在中,,,将绕点A逆时针旋转得到.过点D作,交的延长线于点E,点F为中点.
(1)①补全图形;
②求证:;
(2)判断之间的数量关系,并证明.
4.(2026·北京朝阳·一模)如图,在中,,,,将线段绕点顺时针旋转得到线段,连接交于点.
(1)根据题意补全图形,并证明;
(2)过点作直线的垂线,垂足为,用等式表示线段,之间的数量关系,并证明.
5.(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.
6.(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.
7.(2026·北京顺义·一模)如图,在中,,,D是内部一点,连接,将线段绕点A逆时针旋转,得到线段,连接.
(1)求证:;
(2)连接,分别取线段的中点F,G,连接,用等式表示线段与的数量关系,并证明.
8.(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.
9.(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.
10.(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.
11.(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.
12.(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.
13.(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;
14.(2026·北京市西城区·二模)在中,,,为延长线上一点,连接,将线段绕点逆时针旋转得到线段.
(1)如图1,当点在上时,求证:点是的中点;
(2)如图2,当点在下方时,点在上,若,用等式表示,与之间的数量关系,并证明.
15.(2026·北京燕山教育集团·二模)已知,点B,C分别在射线,上,将线段绕点C顺时针旋转得到线段,点D在射线上,连接.
(1)如图1,用等式表示与的数量关系,并证明;
(2)如图2,当时,过点D作的垂线交射线于点E.连接,用等式表示线段与的数量关系,并证明.
16.(2026·北京海淀·二模)在中,,,点在的延长线上,是的中点,连接,将线段绕点逆时针旋转得到线段.
(1)如图,,,连接,求证:;
(2)如图,连接,,直接写出的大小,并证明.
17.(2026·北京平谷·二模)如图,在中,,,过点作射线,交线段于,,过点作于点,延长到点,使.
(1)若,,求的长;
(2)连接,交射线于点,为的中点,连接.
①依题意补全图形;
②猜想与的数量关系,并证明.
18.(2026·北京大兴·二模)在中,, ,点是的中点,点为下方一点,满足,将线段绕点顺时针旋转,得到线段,点恰好落在上.连接,延长交于点.
(1)连接,求证:;
(2)用等式表示,,之间的数量关系,并证明.
19.(2026·北京房山·二模)在中,,,点在射线上,为的中点.连接,将射线绕点逆时针旋转得到射线.
(1)如图,点与点重合,射线与边交于点,连接.求证:;
(2)如图,点在的延长线上,过点作于点,连接.用等式表示与的数量关系,并证明.
20.(2026·北京丰台·二模)如图,在中,,(),将线段绕点逆时针旋转得到线段,交于点,作射线与的延长线交于点.
(1)求的大小;
(2)点是线段中点,在线段上截取,连接.补全图形,用等式表示线段与的数量关系,并证明.
21.(2026·北京石景山·二模)在中,,,为直线上一点,连接,将线段绕点顺时针旋转,得到线段,连接.
(1)如图1,当点在的延长线上且时,记,的交点为,连接.求证:;
(2)如图2,当点在的延长线上时,取的中点,连接.用等式表示线段与的数量关系,并证明.
22.(2026·北京顺义·二模)在中,,,点在射线上,连结,将线段绕点顺时针旋转得到线段(点与点不重合),过点作交直线于点.
(1)如图1,点与点重合,求证:;
(2)如图2,点在的延长线上,用等式表示与的数量关系,并证明.
23.(2026·北京朝阳·二模)在中,,,是平面内的一点(不与点重合),连接,以为中心,将线段顺时针旋转,得到线段,连接.
(1)如图1,点在边上,用等式表示与之间的数量关系(直接写出结果);
(2)如图2,点在外,延长到点,使,连接,,用等式表示与之间的数量关系,并证明.
24.(2026·北京东城·二模)如图,在正方形中,E为边上一点,连接,作交的延长线于点F,作交于点G,过点G作交于点H,延长交的延长线于点M.
(1)依题意补全图形;
(2)求证:;
(3)用等式表示线段与之间的数量关系,并证明.
试卷第1页,共3页
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专题07几何综合
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命题规律
选择压轴固定为试卷最后一道单选题,分值2
分,是全卷选择题区分度最高的题目;统一采
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用多结论正误判断题型,给出3-4条几何结
考点01选择压轴
2024北京卷
论,选出全部正确结论的选项,纯几何推理为
2023北京卷
主,少量结合平面直角坐标系,弱化复杂计
算,侧重几何直观、逻辑辨析与分类讨论。
几何综合为中考固定压轴解答题,分值7分,
全卷几何难度天花板,区分度极高:统一设置
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两小问,配套两幅几何静态图(图1基础构
考点02几何综合
2025北京卷
型、图2动点/点位置变换构型),以等腰三
角形为基础载体,图形旋转为核心变换手段,
围绕全等三角形展开证明、线段/角度关系探
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究,
全程侧重构造辅助线、等量转化逻辑推
理,无坐标系、无函数、不涉及相似计算。
五年真题分类园
考点01选择压轴
1.
【答案】B
2.
【答案】B
3.
【答案】D
考点02几何综合
1.
【答案】I)证明::1⊥AC,
.∠ADE=90°,
:∠BAC=a=30°,∠ABM=30°,
∴.∠BAC=∠ABM,
.AC∥MB
.∠BME=∠ADE=90°,
∴.AE=2DE,BE=2EM,
.'AB=AE+BE=2DE+2EM =2DM
(2)解:∠MAN的大小为60°,
证明:如图,过点A分别作BM,BN的垂线,分别交BM,BN的延长线于点P,O,
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P.3
E
在RtAABP中,∠ABM=30°,
.AP=4B
2
:D是AC的中点,
1
:=24C,
AB=AC,
.AD=AP,
:∠ADM=90°=∠P,
又AM是Rt△ADM和RtAAPM的公共边,
Rt△ADM≌RtAAPM(HL)
∴.∠DAM=∠PAM,
:∠ABN=∠ABM=30°,
.AD=40
:∠ADN=90°=∠Q
RtAADN≌Rt△AQN(HL)
.∠DAW=∠QAN
'∠PAQ+∠Q+∠QBP+∠P=360°
.∠PAQ=120°
即2∠DAM+2∠DAN=120°,
∴.∠MAW=∠DAM+∠DAN=60°
2.
【答案】)
证明:,∠ACB=90°,∠ABC=45°
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∴.∠BAC=∠ABC=45°
:线段AD绕点A逆时针旋转180°-2×45°=90°得到线段AE,点D与点C重合
.AE=AD=AC,∠EAB=90°-∠BAC=45°,
·.∠EAB=∠ABC,
.BC∥AE
.EF NI AB,
∴.四边形ABFE是平行四边形,
.BF=AE,
∴BF=AC:
()DF =2BC
3.
【答案】I)
证明:连接CD
M
E
由题意得:
BC=BD∠CBD=180°-2a
.∠BDC=∠BCD
:∠BDC+∠BCD+∠CBD=I8O°,
∠Bc-180°-180r-20-a.
2
.∠BDC=∠A,
..CA=CD
DE⊥AN,
.∠1+∠A=∠2+∠BDC=90°,
.1=∠2,
.CD=CE
.CA=CE,
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∴.点C是AE的中点:
(②)EF=2AC,
4.
【答案】Q)
证明:由旋转的性质得:DM=DE,∠MDE=2a,
.∠C=a,
.∠DEC=∠MDE-∠C=a,
.∠C=∠DEC.
∴DE=DC,
.DM=DC,即D是MC的中点:
(2)
∠AEF=90°:
证明:如图2,延长FE到H使FE=EH,连接CH,AH,
.DF=DC,
∴.DE是△FCH的中位线,
.DElCH,CH =2DE.
由旋转的性质得:DM=DE,∠MDE=2a,
.∠FCH=2a,
.∠B=∠C=a,
.∠ACH=a,△ABC是等腰三角形,
.∠B=∠ACH,AB=AC,
设DM=DE=m,CD=n,则CH=2m,CM=m+n,
∴.DF=CD=n,
.FM=DF-DM =n-m,
,AM⊥BC,
.BM=CM=m+n,
BF BM-FM=m+n-(n-m)=2m
.CH=BF,
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AB=AC
∠B=∠ACH
在
和
中,
△ABF△ACH
BF=CH
△ABF=△ACH(SAS)
.AF =AH,
FE=EH,
∴.AE⊥FH,即∠AEF=90°
E
B
F M D
图2
5.
【答案】1)
证明:在△FCE和△BCD中,
CE=CD
∠FCE=∠BCD
CF=CB
△FCE≡△BCD(SAS)
∴.∠CFE=LCBD,
·.EF BD
,AF⊥EF,
.BD⊥AF.
(2)
CD=CH;证明如下:
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延长BC到点M,使CM=CB,连接EM,AM,
.∠ACB=90°,CM=CB,
,.AC垂直平分BM,
.AB=AM,
在△MEC和△BDC中,
CM=CB
∠MCE=∠BCD
CE=CD
AMEC=△BDC(SAS)
∴.ME=BD,∠CME=LCBD,
AB2=AE2+BD2,
.AM2=AE2+ME2,
∴.∠AEM=90°.
..LCME=ZCBD,
.BH∥EM,
:.∠BHE=∠AEM=90°,即∠DHE=90°,
CE=CD=1DE,
2
CH-]DE.
∴.CD=CH
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一、单选题
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1.
【答案】C
2.
【答案】A
3
【答案】B
4.
【答案】B
5.
【答案】D
6.
【答案】B
7.
【答案】C
8
【答案】D
9.
【答案】D
10.
【答案】B
11.
【答案】A
12
【答案】D
二、解答题
1.
41
A
【答案】I)
H
B
E
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(2)证明:延长BA至M,使得BA=AM,连接FM,
AB=AC,
.AC=AM.
B
:H是线段BF的中点,
&4H=M证
在△ABC中,AB=AC,∠BAC=120°,AD⊥BC,
:.∠CAD=∠BAD=60°,∠CAM=60°,
:∠EAF=60°,
.∠EAC=∠FAM,
在△CAE和△MAF中,
AM=AC
∠EAC=∠FAM
AE=AF
△CAE≌AMAF(SAS)
.CE=MF,
..CE=2AH
(3)4C=3AH+EH
过点F作FN⊥BC,延长AH交BC于点K,连接CM,
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在△ABC中,AB=AC,∠BAC=120°,
∴.∠ABC=∠ACB=30°,
由(2)可知aCAE≌aMAF,
.∠ACB=∠AMF=30°,
.AH∥MF,
·.∠BAH=30°=∠DAH,
∴.点H在AK上运动,
.∠BKA=60°,
:∠CAM=60°,AC=AM,
.△AMC是等边三角形,
.∠AMC=60°,
.∠CMF=30°
在△AMF和△CMF中,
AM=MC
∠AMF=∠CMF
MF=MF
△AMF≌ACMF(SAS)
.AF=CF,
:△AEF是等边三角形,
则AE=AF=EF=CF,
:.△EFC是等腰三角形,
:FN⊥BC,
:.EN-NC-ICE.
2
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.EN =AH,
设∠DAE=a,
.∠HAE=30°+a,∠AED=90°-a,
.∠FEN=180-∠AEF-∠AED=30°+a,
.∠HAE=∠FEN,
在△AHE和△ENF中,
AE=EF
∠HAE=∠FEN
AH=EN
AHEENF(SAS)
∠AHE=90
:∠KAC=∠DAH+∠DAC=90°
.HE∥AC,
.∠HEK=∠ACB=30°
∴.AK.tan∠AKD=AC,
AK-AC
.HK.tan.∠AKD=EH,
.k=5H
3
K=租+K=AH+5H
3
AC=3AH+EH
2.
【答案】Q)
证明:点D与点F重合,
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.DE∥AC,
∴.∠EDB=∠ACB=a,
:将线段AD绕点A顺时针旋转I80°-2a得到线段AE,
.AE=AD,∠EAD=180°-2C,
∠ABD=∠ADB=)80°-(180°-2a]=a,
.∠AED=∠EDB,
:AE//DC,
又DE‖AC,
“四边形AEDC是平行四边形,
∴AC=DE:
(2)
解:①如图所示:
E
D
图2
②GF=2DC,证明如下:
如图,设GF的中点为O,连接OE,BE,
G
B
D
图2
.AB=AC∠ACB=C
∴.∠ABC=a,
.∠BAC=180°-2a,
由旋转得,AE=AD,∠EAD=180°-2a,
·.∠EAD=∠BAC
又:∠EAD=∠EAB+∠BAD,∠BAC=∠CAD+∠BAD
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.∠EAB=∠DAC,
在△EAB和△DAC中,
AE=AD
∠EAB=∠DAC
AB=AC
∴.△EAB≌△DAC(SAS)
∴.BE=DC,∠EBA=a,
:AC∥EF,
.∠OFE=∠ACB=C,
:△GEF为直角三角形,
÷OE=0F=0G=2GF
.∠OEF=∠OFE=a,
.∠E0F=180°-2a,
∴∠EOB=2a,
又:∠EBO=∠EBA+∠ABC=2a,
..OE=BE DC.
∴.GF=2DC
3.
【答案】(1)①补全图形如下:
M
E
②证明:根据题意得:∠BAD=120°,
∴∠BAC+∠CAD=120°,
:∠ACB=60°,
.∠BAC+∠B=120°,
∴∠B=∠DAE:
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2)
BC=2AF,
证明:延长AE到G,使得AG=BC,如图所示:
:AB绕点A逆时针旋转120°得到AD,
.AB=DA.
由(I)得∠B=∠DAE,
,.△ABC≌aDAG(SAS).
.AC=DG,∠ACB=∠DGE=60°,
DE∥BC,
:.∠ACB=∠CEM=∠DEG=60°,
“.△DEG为等边三角形,
..EG=DE=DG=AC,
,点F为CE中点,
..CF=EF.
:、.AC+CF=EF+EG即AF=FG,
..AG=2AF,
.BC=2AF
【答案】1)
解:补全的图形如图所示:
证明:~线段AD绕点A顺时针旋转a得到线段AE,∠BAC=a,
∴.∠DAE=∠BAC=a,
.∠BAC-∠CAE=∠DAE-∠CAE,
即∠BAE=∠CAD
2)
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解:BC=2FG
证明:如图,连接BE,作DH∥BE交BC的延长线于点H,
根据题意可知AD=AE,由(1)知∠BAE=∠CAD,
:在△ACD和△ABE中,
AD=AE
∠BAE=∠CAD
AB=AC
∴.△ACD≌△ABE(SAS)
.CD=BE,∠ACD=∠ABE,
:∠ACD=90
∠ABE=90°,
∴.∠ABC+∠EBC=∠ACB+∠DCG=90°
AB=AC.
.∠ABC=∠ACB,
∴.∠EBC=∠DCG
:DH∥BE,
∴.∠EBC=∠H,
.∠H=∠DCG,
.DC=DH.
∴.BE=DH,
在△BFE和△HFD中,
BE=DH
∠BFE=∠HFD
∠EBC=∠H
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∴.△BFE≌AHFD(AAS)
.BF =FH,
DG⊥CH,
∴.CG=GH,
..BC=BF+FC=FH+FC=FC+2CG+FC=2FC+2CG=2FG
5.
【答案】1)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°,
B
:∠ACB=90°,AC=BC,
.CG-4B-G-G.
旋转,
:∠CDE=90,CD=DE
.∠EDH=∠DCG=90°-∠CDG.
△CDG≌ADEH(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,
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,EH⊥AP,
∴AE=PE
,F为BE的中点,
.DF=IPE
÷DF-方4E,即AE-2DF
2
6.
【答案】I)
证明::点D为AC的中点,
.AD=4C
1
DF=AC,
.AD=DF,
∴.∠DAF=∠AFD
,DE⊥AC,∠BAC=90°
.∠BAC=∠EDC=∠ADF=90°,
∴AB∥DE
∴.∠BAF=∠AFD,
∴.∠BAF=∠DAF,
∴.AF平分∠BAC.
2)
①如图即为所求:
G
D
B
E
②CG=2EF+V2a
,证明如下:
如图:连接CF并延长交AB于点H
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G
:点D为AC的中点,DE⊥AC,
.AF=CF,AD=CD
又:AF平分∠BAC,∠BAC=90°,
.∠DAF=∠DCF=45°
·.∠CFD=∠AFD=45°
∴.∠AFC=90°
在Rt△MFC中,根据勾股定理,
AC=√AF2+CF2=V2AF
:DE⊥AC,
.∠EDC=∠BAC=90°
..DEIl AB
CD CF CE
.AD FH BE·
AD=CD
..CF=FH,CE=BE
“.EF是aCBH的中位线,
∴.BH=2EF
:∠AHF=180°-∠BAC-∠ACF=45°
∴.∠AHF=∠2
∴.AF=HF,∠AFH=90°
:∠BFG=90°,
∴∠BFG-∠HFG=∠AFH-∠HFG,则∠3=L4.
:∠1+∠GAF=180°,∠AHF+∠BHF=180°,∠1=∠AHF=45°,
·∠GAF=∠BHF
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△GAF≌△BHF(A,S,A)
∴AG=BH
∴.AG=2EF
..CG=AG+AC,
CG=2EF+2AF
个·
【答案】I)
证明::将线段AD绕点A逆时针旋转120°,得到线段AE,
.AD=AE,∠DAE=120°,
:∠BAC=120°,
.∠BAC=∠DAE,
∴.LBAC-∠DAC=∠DAE-∠DAC,即∠BAD=∠CAE,
在△ABD和△ACE中,
AB=AC
∠BAD=∠CAE
AD=AE
△ABD≌△ACE(SAS)
∴.BD=CE:
1
FG=-CE
证明如下:
如图,连接AG,AF
,点F为线段
的中点,
AB=AC
BC
∠BAC=120°
.4F⊥BC,∠BAF=)∠BAC=60°
:AD=AE,点G为线段DE的中点,∠DAE=120°,
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·AG⊥DE·
∠DAG=,∠DAB=60
.∠BAF=∠DAG,
:.∠BAF-∠DAF=∠DAG-∠DAF,即∠BAD=∠FAG,
,△ABD≌△ACE,
.∠CAE=∠BAD=∠FAG,
:AB=AC,AF⊥BC,∠BAC=120°,
∠4CF=80-∠BAC)=30,
.在pAcE中,sin2AF=AC=sin3.0、/
2
同理可得,在RLAAEG中,sin∠ABG=1C=sin30=}
2
AF AG 1
AC AE 2'
:LFAG=∠CAE.
.△AFGn△ACE,
FG AF 1
.CEAC2·
1
FG-7CE
8.
【答案】(1)
解:∠DAE=2∠CAB
证明:,将线段AD绕点A逆时针旋转180°-2a,
.∠DAE=180°-2a,
:∠ACB=90°,∠ABC=a,
∴.∠CAB=90°-a,
.2∠CAB=180°-2a,
.∠DAE=2∠CAB:
2)
解:如图,PG即为所求作的线段EF的垂直平分线,DF=2P№,
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证明:连接BE,将△AEB绕点A顺时针旋转180°-2a至△ADM,连接BM,则∠BAM=180°-2a,
AB=AM,BE=DM
·∠AMB=∠ABM
180°-180°-2a=a.
:∠ABC=a,
点M,D,C,B共线,
∴.∠ABE=∠AMB=a,
∴.∠ABE=∠ABC.
M
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-1EN,
..NK =KF,
.NK =-NF
,PK⊥BC,PL⊥BE,∠ABE=∠ABC,
.PK=PL,
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..PN =PE,
△PNK≌aPEL(HL)
.∠PNK=∠PEL,
△PNB≌△PEB(AAS)
.BE BN,
.DM=BN
.∠ACB=90°,AB=AM,
..CM=CB,
.CM-DM=CB-BN,
..CD=CN,
.CN-1DN
CK-NK+CN-2NF+2DN-2DF
2
..Po
2DF,即DF=2P0:
9.
【答案】)
证明:由题意得,∠PCF=180°-a,
∴.∠DCF=180°-∠PCF=a=∠B
,点B关于直线CE的对称点为点F,
∴.ACBE2ACFE,
∴.∠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CQ,使得CQ=CB,
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D
A
B
E
∴.∠CQB=∠B=a
:∠40C=180°-∠C9B=180°-a,
∴.∠AQC=∠PCF
~点B关于直线CE的对称点为点F,
∴.CF=CB
∴CQ=CB
又:∠CPF=∠CAB,
∴.aCQA≌AFCP(AAS)
..CP=AO
由(I)知△CBE≌aCFE,∠DCE=∠DEC,
∴.∠CFE=∠B=a,DC=DE.
∠DFE=2∠B=2a,
.∠DFC=∠B=a=∠DCF,
..DC=DF,
:DE=DF,
.∠DEF=∠DFE=2a.
在aCFE中,设∠FCE=B.
.∠CEF=∠CED+∠DEF=a+B+2a=B+3a,
∴.B+B+3a+a=180°,
即2a+B=90°
△QCB
∠QCE=180°-∠CQB-∠B-∠BCE=90°
在
中,
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∴.∠QCD=90°-∠DCF-∠FCE=90°-a-B=a
.∠QCD=∠CQD
..OD=DC=DF
.AD=AO+OD=CP+DF
10,
【答案】)∠BCP=0-90
2
2)
解:BO与DE的数量关系为:BO=2DE.
证明:如图,在AD上取点N,使得DN=DP,连接CN.
NDP
B
,CD⊥AB
∴CP=CN.
.∠CNP=∠APC.
:∠CAQ=∠APC,
.∠CNP=∠CAQ
.AC∥BM,
∴.∠CAB=∠ABM,∠AQM=∠CAQ
∴.∠AQM=∠CNP
:∠AQB+∠AQM=180°,∠CNA+CNP=180°,
∴.∠AQB=∠CNA
在△CNA和△AQB中
∠CAB=∠ABM
∠AQB=∠CNA
AB=AC
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∴.△CNA≌aAQB(AAS)
:AN=BO
:E是AP的中点,
:.AP=2PE.
.PN =2PD
.AN AP-PN =2PE-2PD=2DE
∴.BQ=2DE
11.
【答案】(1)
证明:,∠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°,
2E=2D-5080-120)=30
:∠ABC=90°,即AB⊥ED,
&∠BAD=∠BAE=)∠BAD=60°,
2
∴.∠CAD=∠BAD-∠BAC=30°,
.∠CAD=∠D=30°
.AC=CD」
:∠EAC=∠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=a,
:.∠ACD=∠BAC+∠ABC=90°+a,
如图2:将△1CD绕点4顺时针旋转180-20得到
△ACE
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A
C
2--
G
D
图2
AC=AC,CD=CE,∠ACE=∠ACD=90°+a∠CAC=∠EAD=180°-2a
:∠4cC=ZAcG=080-∠G4C)=a.
∠ECC=∠ACE-∠ACC=90°
CE2=CC2+EC2
CE2=CC2+CD2
CC
如图2:连接,过A
AG1CG于G,
在RtACG
中,
CG=ACcosa CC=2CG=2ACcosa
在Rt△ABC中,AB=ACcosa,
CC=2AB
CE(2AB)+CDC-44+CD
12
【答案】I)证明::将BA所在的射线绕点B顺时针旋转180°-a得到射线BP,
.∠ABC=180°-a,
..BC=AB,
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A
G
B
D
图1
∴△ABC中,∠BAC=∠BCA=
2,
,∠GDB=∠BCA,
∠GDB=
2
,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=,
.∠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
图2
则∠ADB+∠ADW=180°,
.∠ADB+∠ABC=a+180°-a=180°,
.∠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
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△ABC≌△ADN(SAS)
.∠ACB=∠N,AC=AN,
:∠ACB=∠BDG,
∴.∠N=∠BDG,
.AN∥GD,
DF MF
DN MA'
.BC=DF,BC=DN,
.DF =DN.
MF
:.MA
=1
.AM=FM,
MD=1
1
.MD=
AC
2
13,
【答案】1)100°
(2)
FM=2CM
解:
,证明如下:
如图,连接CE,AM,AF,
M
D
B
F
:∠BAC=90°,AB=AC.
∴.∠ACB=∠ABC=45°,
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,将线段AD绕点A逆时针旋转Q得到线段AE,
.∠DAE=a=90°,AD=AE,
.∠BAD=∠CAE=90°-∠CAD
△BAD2ACAE(SAS)
.∠ACE=∠ABC=45°,CE=BD,
.∠ECD=∠ACB+∠ACE=90°,
.DG⊥BC,∠ACB=45°,
:.∠CDG=∠BDG=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-IDE.BF-AF-1BG-IDE
.CM=AM=AF=BF,
又,AC=AB
△CAM≌△BAF(SSS)
∴.∠CAM=∠BAF
:.∠BAF+∠BAM=LCAM+∠BAM,即∠MAF=∠CAB=90°,
.AM=AF,
FM=2AM=2CM
14.
【答案】I)证明::AB=AC,∠B=C,
∴.∠B=∠BCA=a,
,∠CAD=∠B+∠BCA=2a
,将线段CD绕点C逆时针旋转2a得到线段CE,
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CD=CE,∠DCE=2a,
:∠D=∠CED=180°-2a
2
90°-a」
∠DCA=180°-∠D-∠CAD=180°-(90°-a)-2a=90°-a=∠D
..AC=AD,
.AB=AC=AD,
即点A是BD的中点:
Q)BD+EF=2AC,证明如下:
如图,延长AD至G,使得DG=EF,连接CG,CF,
D
A
B
∠BFE=2a,∠DCE=2a,
∴∠BFE=∠DCE,
:∠BFE+∠DFE=180,
.∠DCE+∠DFE=180°,
∴∠E+∠CDF=180°,
∠CDF+∠CDG=180°,
.∠E=∠CDG,
:将线段CD绕点C逆时针旋转2a得到线段CE,
..CD=CE,
∴.aCEF2aCDG(SAS),
∴.CF=CG,∠ECF=∠DCG,
.∠ECF+∠DCF=∠DCG+∠DCF,
.∠GCF=∠DCE=2a,
.CF=CG.
.∠CFG=∠CGF=90°-a,
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:∠DAC=2∠B=2a,
.∠ACG=90°-a,
.∠ACG=∠CGD.
:.AC=AG,
.AB=AC,
..BG=2AC.
.BD+EF=BD+DG=BG=2AC
15.
【答案】I)AB=CD,解:AB与CD的数量关系是AB=CD
以
证明:,A,C,D共线,
.∠BCA=180°-(180°-a)=au
.∠BCA=∠BAC,
:AB=BC.
,线段BC绕点C旋转得到线段CD,
..BC=CD
∴.AB=CD
②CE与BD的数量关系是CE=V5BD,解:CE与BD的数量关系是CE=2BD
证明:∠MAN=45°,ED⊥AD
.∠AED=45°
.AD=DE.
作QD⊥BD,且使DO=BD,
连接B0,EQ
31/46
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M
B
D
:LBAC=45°,
.∠BCD=135°.
.∠BCA=45°
∴.AB=BC
∴∠ABC=90°
:∠1+∠3=∠2+∠3=90°.
.∠1=∠2
在△ADB
△EDO
中,
AD=ED
∠1=∠2
BD=DO
∴.△ADB≌△EDQ(SAS)
∴.AB=EQ
∠DEQ=∠A=45°
∴.BC=EQ
,∠AED=45°
.∠BEQ=90°
在△EBC和△BEQ中,
BE=EB
∠BEQ=∠EBC
EO=BC
∴.△EBC≌△BEQ(SAS)
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:.BQ=EC,
:在Rt△BOD中,BD=DO,
∴.BQ=V2BD
∴.CE=V2BD
16.
【答案】(I)(1)证明:过点A作AH⊥BC,
:在△ABC中,∠BAC=90°,∠ABC=a=45°,
.∠ACB=45°,
∴.△ABC是等腰直角三角形,
:∠AHB=90°=∠AHC
.BH=CH
∴.∠BAH=45°,
∴,△ABH是等腰直角三角形,
.AH BH=CH
CD=BC,E是CD的中点,
CE-CD-AH
.∠AEF=∠AEH+∠HEF=90°,∠AEH+∠HAE=90°,
∴.∠HEF=∠HAE,
在△AHE和△ECF中,
AH=CE
∠HEF=∠HAE
AE=FE
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△AHE≌△ECF(SAS)
.∠ECF=∠AHC=90°,
.CF⊥BC,
Q)90°;证明:取BC的中点G,连接AG,AF,
.EA=EF,∠AEF=180°-2a,
.∠EAF=∠EFA=a,
:G是BC的中点,∠BAC=90°,
∴AG=BG=CG,
:∠ABC=a,
.∠ABC=∠BAG=a,∠AGE=2a
.,△ABGP△AFE,
AB AF
.AG AE'
.∠BAG=∠EAF=a,
∴.∠BAF=∠GAE
∴.△BAF∽aGAE,
.∠ABF=∠AGE=2a,
.∠ABC=∠FBC=&,
AB AG
·BFGE,
设BG=m,CE=n,
.BG=CG=AG=m,BC=2m
,E是CD的中点,
.CE=DE=n,CD=2n,
.GE=m+n,
34146
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AB m
…BFm+n
BC
2m
m AB
BD 2m+2n
m+n BF,
∴.△ABC∽△FBD
:∠BFD=∠BAC=90
17.
【答案】(I)AE=6
2)
①如图所示:
2
7B
②CE=V2MW
,证明:如图,过点B作
BQ⊥AP
千
,过点C作CKMN交4P于K
:CE⊥AP,BO⊥AP
∠AEC=∠AQB=90°.
∠2+∠3=90°,
∠BAC=90°,
∠1+∠2=90°,
∠1=∠3,
AB=AC,
∴.△ACE≌△ABQ(AAS)
∴.BQ=AECE=AQ
EF =AE,
:EF =AE =BO,
'∠AEF=∠EQB=90°,∠ENF=∠BNQ
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.'aENF≌aBNQ(AAS)
∴.EN=ON
:M为AC的中点,CK∥MN,
AM=AN =1
CM NK
..AN KN,
..CK =2MN.
·AN=KNEN=QN
.EK=AQ=CE,
.CK=√2CE
..CE =2MN
18.
【答案】I)证明:如图,连接CD
G
D
B
E
:在△ABC中,∠ACB=9O°,点D是AB的中点,
.CD=AD=BD,
.∠BCD=∠B=a,
.∠ADC=∠BCD+∠B=2a,
∴.∠ADG=∠ADC+∠CDG=2a+∠CDG.
又:∠ADG=∠AED+∠DAE,∠AED=2a,
∴.∠ADG=2a+∠DAE,
.∠CDG=∠DAE.
(2)解:AE=EF+2DG,证明如下:
如图,延长EG至点H,使得EH=AE,连接CD,CH,FH,
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D
E
由旋转的性质得:EF=ED,∠DEF=2a,
在△EFH和△EDA中,
「EF=ED
∠HEF=∠AED=2a
EH=EA
△EFH≌△EDA(SAS)
.HF=AD,∠FHE=∠DAE.
由(I)己得:CD=AD,∠CDG=∠DAE.
.HF=CD,∠FHE=∠CDG,
HF∥CD,
,∴.四边形CDFH是平行四边形,
.HG=DG,
.EH DE+DG+HG=EF+2DG,
∴.AE=EF+2DG
19,
【答案】I)证明::在△ABC中,∠ACB=90°,(点D与点C重合),
.∠ACF+∠BCF=90°,
根据旋转有:∠ABC=a=∠ADF=∠ACF,
∴.∠ABC+∠BCF=90°,
,∠BFC=180°-(∠ABC+∠BCF)=90°
.△BCF是直角三角形,
,G为BC的中点,(点D与点C重合),
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.GF-C
2)解:HG=CG,证明如下:
取AD的中点M,连接MH、MC、MG,如图,
E
a
根据旋转有:∠ABC=a=∠ADE,
,AH⊥DE,
∴.∠ADE+∠HAD=90°,
:∠ACB=90°,
.∠ABC+∠BAC=90°,
.∠HAD=∠BAC,
.∠HAC+∠CAD=∠BAH+∠HAC,
∴.∠CAD=∠BAH,
.∠ACB=90°,
∴.∠ACD=180°-∠ACB=90°,
,点M为AD的中点,
在R△ACD中,CM=AM=MDD.
同理有:HM=AM=MD=
.HM =MC,
设∠ADC=B,即∠CAD=90°-∠ADC=90°-B,
.∠CAD=∠BAG=90°-B,
.CM=AM,
.∠CAM=∠ACM,即∠CMD=∠CAM+∠ACM=2∠CAM,
HM =MD,
38146
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.∠ADE=∠MHD=a,
:.∠HMD=180°-∠ADE-∠MHD=180°-2a,
,G点为BD的中点,M点为AD的中点.,
:MG为△ABD的中位线,
.MG∥AB,
.∠ABC=∠MGD=a,
.∠GMD=180°-∠MGD-∠ADC=180°-a-p,
∠HMG=∠HMD-∠GMD=180°-2a-(180°-a-B)=B-a
.CM=MD,
.∠DCM=∠MDC=B,
.∠CMD=180°-∠DCM-∠MDC=180°-2B,
∠GMC=∠GMD-∠CMD=180°-a-B-(180°-2β)=B-a
.∠GMC=∠HMG=B-a,
又.HM=MC,MG=MG,
△HMG≌△CMG(SAS)
.HG=CG
20.
【答案】1)45°
(2)①补全图形
BG H
DF=√2EH
数量关系:
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证明:作点D关于CF的对称点M,连接CM,DM,FM.
垂直平分
BG HC
M
..CF
DM
.CD=CM,FD=FM.
∠DFM=2LAFC=90°,∠DCM=2I=a,
.∠BAC=∠DCM.
.AC=DC.
∴.AB=AC=CD=CM,
.△ABC≌aCDM(S,A,S)
:BC=DM,
在RtADFM中,∠DFM=90°,DF=MF,
根据勾股定理,
DM=DF2+MF2=2DF
.BC=2DF
GH=)BF,点G为CF的中点,
设GH=a,CG=FG=b,则BF=2a.
.CH=CG-GH=b-a,BH=FG-BF+GH=b-a,
∴.CH=BH
:∠BAC=a,∠ACE=90°-,
.LBEC=∠BAC+∠ACE=90°,
1
.EH=-BC
BC=2DF
40146
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.DF =EH
21」
【答案】)证明::∠ACB=90°,DC=BC,
:.AC是线段BD的垂直平分线,
∴.AB=AD,∠DAC=∠BAC=30」
.∠BAD=60°,
∴.△BAD是等边三角形,
.'AB=AD,
由旋转的性质得ED=AD,∠ADE=60°,
:.∠BAM=∠EDM=60°,AB=DE,
.∠BMA=∠EMD
:△BMH2AEMD(AAS)
∴.BM=EM,
.BC=CD,
:.CM是△BDE的中位线,
.DE =2CM
(2)解:BD=2CF,理由如下:
延长BC到点G,使CG=BC,
B
G
同(1)理,△BAG是等边三角形,
.AB=AG,∠BAG=60°
由旋转的性质得ED=AD,∠ADE=6O°」
∴△ADE是等边三角形,
41146
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.AD=AE,∠DAE=60°,
·.∠DAB=60°-∠BAE=∠EAG,
·△D1B2sEAG(SMS)
.'.BD=GE,
:CG=BC,又:点F是BE的中点,
.CF是△BEG的中位线,
∴.GE=2CF,
∴.BD=2CF.
22.
【答案】I)证明::点P与点C重合,由旋转的性质得BP=B0,∠PBQ=180°-2a,
:BC=B0,∠CBg=180°-2a.
:∠ACB=90°,∠CAB=a,
.∠ABC=90°-a,
∠CBQ=180°-2a,
:∠AB0=∠CB0-∠ABC=90°-a,
“∠ABO=∠ABC,
.AB=AB,
÷△1CB≌aAQB(6,4S)
∠BAC=∠BA0:
B
(2)解:
PM=2AC M A
证明:如图,延长CP到点N,使得CN=AC,连结BN,
:∠ACB=90°,即BC⊥AN,
.BC垂直平分AN,
.BA=BN,
∠N=∠CAB=a,
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.∠ABN=180°-∠N-∠CAB=180°-2a,
由旋转的性质得∠PB0=180°-2a,BP=B0,
∠ABP+∠PBN=∠ABP+∠ABQ=180°-2a,
、∠PBN=∠ABO,
BO=BP
∠ABQ=∠PBN
在
中
△ABO ANBP
AB=BN
△ABQ≌aNBP(S,A,S)
.∠BAg=∠N=&,A0=PN,
:QM∥AB
.∠M=∠CAB=a,∠AQM=∠BA0=a,
、∠M=∠AQM,
.AM=AO.
.AM=PN,
.PM=AC+CP+AM=AC+CP+PN=AC+CN=2AC
23,
【答案】I)∠DAE=2∠BAC
2)∠DAE+∠DBF=180°,解:∠DAE+∠DBF=180°
证明:如图,将△AEC沿AC翻折得到△APC,连接BP.
∴.△AEC≌△APC
·AE=AP,CE=CP,∠EAC=∠PAC,∠ECA=∠PCA.
:∠ACB=90°,CF=EC,
∴.∠ECA+∠BCF=90°,∠PCA+∠BCP=90°,CF=CP
∴.∠BCP=∠BCF
.△BCF≌△BCP(SAS)
∴.∠CBF=∠CBP
∠ABC=a,
.∠CAB=90°-a.
:∠DAE=180°-2a,
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.∠EAC+∠DAB=∠PAC+∠PAB=90°-a.
∴.∠DAB=∠PAB
AE=AD,
∴AP=AD
.△DAB≌△PAB(SAS)
∠DBA=∠PBA.
.∠DBF=2∠ABC=2a
.∠DAE+∠DBF=180°
D
24.
【答案】(1)
H
F
D
G
B
C
E
M
(2)证明::四边形ABCD是正方形,
∴.AB=AD,∠B=∠BAD=∠ADF=90°
,AF⊥AE,
∠BAE=∠DAF,
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.△ABE≌△ADF,
∴AE=AF:
(3)结论:FM=V2AG】
证明:如图,过点A作AG的垂线,过点F作AF的垂线,两条垂线交于点P,连接PG,
:AF⊥AE,AP⊥AG
.∠FAP+∠FAG=∠FAG+∠EAG=90°,
∴.∠EAG=∠FAP.
:EG⊥AE,PF⊥AF,
∴.∠AEG=∠AFP=90°
AE=AF,
:.△AEG≌△AFP,
.AG=AP,
∴△PAG是等腰直角三角形,
PG=V2AG,∠AGP=45°
.∠ACD=45°,
..PGIIFM
,GH⊥AF,
.∠M+∠AFD=90°
由∠AFP=90°可知∠M+∠AFD+∠AFP=180°,即∠M+∠PFM=180°
.PF∥GM,
.四边形PGMF是平行四边形,
..PG=FM,
FM=2AG
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P
H
F
A
D
G
C
E
M
46/46
专题07 几何综合
5年真题1年模拟
考点分类
北京考情(2022-2026)
命题规律
考点01选择压轴
2026北京卷
2024北京卷
2023北京卷
选择压轴固定为试卷最后一道单选题,分值 2 分,是全卷选择题区分度最高的题目;统一采用多结论正误判断题型,给出 3-4 条几何结论,选出全部正确结论的选项,纯几何推理为主,少量结合平面直角坐标系,弱化复杂计算,侧重几何直观、逻辑辨析与分类讨论。
考点02几何综合
2026北京卷
2025北京卷
几何综合为中考固定压轴解答题,分值 7 分,全卷几何难度天花板,区分度极高;统一设置两小问,配套两幅几何静态图(图 1 基础构型、图 2 动点 / 点位置变换构型),以等腰三角形为基础载体,图形旋转为核心变换手段,围绕全等三角形展开证明、线段 / 角度关系探究,全程侧重构造辅助线、等量转化逻辑推理,无坐标系、无函数、不涉及相似计算。
考点01 选择压轴
1.(2026·北京·中考)在平面直角坐标系中,点,.若点C不与点A重合,且以B,O,C为顶点的三角形与全等,则称C为B的“友好点”.给出下面四个结论:
①对于所有的点B,在y轴上都有B的“友好点”;
②能够找到点B,使得在x轴上有B的“友好点”;
③对于所有的点B,在第一象限内都有B的“友好点”;
④能够找到点B,使得在第四象限内有B的“友好点”.
上述结论中,所有正确结论的序号是( )
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
【答案】B
【分析】 先明确的边长特征,再逐个判断每个结论,通过计算或举例验证结论是否成立.
【详解】解:∵,,,
∴是直角三角形,,三边长为,,,
① 对任意,取点,该点在轴上,此时,,为公共边,
∴,且不与重合,
因此轴上一定存在友好点,①正确;
② 假设轴上存在友好点,不与重合,也不能与重合(否则无法构成三角形),
∵全等三角形斜边相等,斜边为,
∴,
解得或,均不符合要求,
因此轴上不存在友好点,②错误;
③ 当时,所有符合条件的友好点为(在轴),第一象限内没有友好点,
因此不是对所有点都成立,③错误;
④ 举例:取,如图,设与轴交于点,过点作轴于点,
∵,
∴,,
∴,
在中,,
∴,
解得,
∴,
∴,
∵,,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,该点在第四象限,
因此存在这样的点,使得在第四象限内有B的“友好点”,故④正确,
综上,正确结论为①④.
2.(2024·北京·中考)如图,在菱形中,,为对角线的交点.将菱形绕点逆时针旋转得到菱形,两个菱形的公共点为,,,.对八边形给出下面四个结论:
①该八边形各边长都相等;
②该八边形各内角都相等;
③点到该八边形各顶点的距离都相等;
④点到该八边形各边所在直线的距离都相等。
上述结论中,所有正确结论的序号是( )
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
【答案】B
【分析】根据菱形,,则,,结合旋转的性质得到点一定在对角线上,且,,继而得到,,结合,继而得到,可证,,同理可证,证,继而得到,得到,可以判定该八边形各边长都相等,故①正确;根据角的平分线的性质定理,得点到该八边形各边所在直线的距离都相等,可以判定④正确;根据题意,得,结合,,得到,可判定②该八边形各内角不相等;判定②错误,证,进一步可得,可判定点到该八边形各顶点的距离都相等错误即③错误,解答即可.
本题考查了旋转的性质,菱形的性质,三角形全等判定和性质,角的平分线性质定理,熟练掌握旋转的性质,菱形的性质,三角形全等判定和性质是解题的关键.
【详解】向两方分别延长,连接,
根据菱形,,则,,
∵菱形绕点逆时针旋转得到菱形,
∴点一定在对角线上,且,,
∴,,
∵,
∴,
∴,,同理可证,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴该八边形各边长都相等,
故①正确;
根据角的平分线的性质定理,得点到该八边形各边所在直线的距离都相等,
∴④正确;
根据题意,得,
∵,,
∴,
∴该八边形各内角不相等;
∴②错误,
根据,
∴,
∴,
∵,
故,
∴点到该八边形各顶点的距离都相等错误
∴③错误,
故选B.
3.(2023·北京·中考)如图,点A、B、C在同一条线上,点B在点A,C之间,点D,E在直线AC同侧,,,,连接DE,设,,,给出下面三个结论:①;②;③;
上述结论中,所有正确结论的序号是( )
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
【答案】D
【分析】如图,过作于,则四边形是矩形,则,由,可得,进而可判断①的正误;由,可得,,,,则,是等腰直角三角形,由勾股定理得,,由,可得,进而可判断②的正误;由勾股定理得,即,则,进而可判断③的正误.
【详解】解:如图,过作于,则四边形是矩形,
∴,
∵,
∴,①正确,故符合要求;
∵,
∴,,,,
∵,
∴,,
∴是等腰直角三角形,
由勾股定理得,,
∵,
∴,②正确,故符合要求;
由勾股定理得,即,
∴,③正确,故符合要求;
故选:D.
【点睛】本题考查了矩形的判定与性质,全等三角形的性质,勾股定理,等腰三角形的判定,不等式的性质,三角形的三边关系等知识.解题的关键在于对知识的熟练掌握与灵活运用.
考点02 几何综合
1.(2026·北京·中考)在中,,,过的中点作的垂线,交于点,点在的延长线上,.
(1)如图,,求证:;
(2)如图,点在的延长线上,,连接,,直接写出的大小,并证明.
【答案】(1)证明:∵,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,,
∴;
(2)解:的大小为,
证明:如图,过点分别作,的垂线,分别交,的延长线于点,,
在中,,
∴,
∵是的中点,
∴,
∵,
∴,
∵,
又是和的公共边,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
即,
∴.
【分析】(1)得,通过,,所以,则有,然后通过直角三角形的性质可得,,再由线段的和与差即可求解;
(2)过点分别作,的垂线,分别交,的延长线于点,,分别证明,,所以,又,则,即,从而可得.
【详解】(1)略;
(2)略.
2.(2025·北京·中考)在中,,,点在射线上,连接,将线段绕点逆时针旋转得到线段(点不在直线上),过点作,交直线于点.
(1)如图1,,点与点重合,求证:;
(2)如图2,点,都在的延长线上,用等式表示与的数量关系,并证明.
【答案】(1)
证明:∵,
∴
∵线段绕点逆时针旋转得到线段,点与点重合
∴,,
∴,
∴
∵,
∴四边形是平行四边形,
∴,
∴;
(2)
【分析】本题考查了旋转的性质,全等三角形的性质与判定,等腰三角形的性质,三角形内角和定理的应用,平行四边形的性质与判定,熟练掌握旋转的性质是解题的关键;
(1)根据,得出,根据旋转可得,,进而证明四边形是平行四边形,得出,;即可得证;
(2)在上取一点,使得,证明得出,,进而根据三角形内角和定理得出,根据平行线的性质得出,进而得出,根据等角对等边可得,则,根据三线合一可得,进而根据,即可得证.
【详解】(1)略
(2),
证明:如图,在上取一点,使得
∵
∴
∴,
∴
∵将线段绕点逆时针旋转得到线段,
∴
∴
∴
∴
∴,
又∵
∴
∵,
∴
∴
∴
∴
∵,
∴
∴
3.(2024·北京·中考)已知,点,分别在射线,上,将线段绕点顺时针旋转得到线段,过点作的垂线交射线于点.
(1)如图1,当点在射线上时,求证:是的中点;
(2)如图2,当点在内部时,作,交射线于点,用等式表示线段与的数量关系,并证明。
【答案】(1)
证明:连接,
由题意得:,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴点是的中点;
(2),
在射线上取点H,使得,取的中点G,连接,
∵,
∴,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,,
∴,
∵,
∴,,
∵是的中点,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴.
【分析】(1)先根据等腰三角形的性质以及三角形内角和定理求得,则,故,再根据等角的余角相等即可得到,故,最后等量代换出,即点是的中点;
(2)在射线上取点H,使得,取的中点G,连接,可证明,则,,则,根据平行线的性质以及等腰三角形的性质得到,则,而,故可等量代换出.
【详解】(1)略
(2)略
【点睛】本题考查了旋转的性质,全等三角形的判定与性质,三角形的内角和,外角定理,平行线的性质,直角三角形的性质,熟练掌握这些知识点,正确添加辅助线是解题的关键.
4.(2023·北京·中考)在中、,于点M,D是线段上的动点(不与点M,C重合),将线段绕点D顺时针旋转得到线段.
(1)如图1,当点E在线段上时,求证:D是的中点;
(2)如图2,若在线段上存在点F(不与点B,M重合)满足,连接,,直接写出的大小,并证明.
【答案】(1)
证明:由旋转的性质得:,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,即D是的中点;
(2)
;
证明:如图2,延长到H使,连接,,
∵,
∴是的中位线,
∴,,
由旋转的性质得:,,
∴,
∵,
∴,是等腰三角形,
∴,,
设,,则,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
在和中,,
∴,
∴,
∵,
∴,即.
【分析】(1)由旋转的性质得,,利用三角形外角的性质求出,可得,等量代换得到即可;
(2)延长到H使,连接,,可得是的中位线,然后求出,设,,求出,证明,得到,再根据等腰三角形三线合一证明即可.
【详解】(1)略
(2)略
【点睛】本题考查了等腰三角形的判定和性质,旋转的性质,三角形外角的性质,三角形中位线定理以及全等三角形的判定和性质等知识,作出合适的辅助线,构造出全等三角形是解题的关键.
5.(2022·北京·中考)在中,,D为内一点,连接,,延长到点,使得
(1)如图1,延长到点,使得,连接,,若,求证:;
(2)连接,交的延长线于点,连接,依题意补全图2,若,用等式表示线段与的数量关系,并证明.
【答案】(1)
证明:在和中,
,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∵,
∴.
(2)
;证明如下:
延长BC到点M,使CM=CB,连接EM,AM,
∵,CM=CB,
∴ 垂直平分BM,
∴,
在和中,
,
∴ ,
∴ ,,
∵,
∴ ,
∴ ,
∵,
∴,
∴ ,即,
∵,
∴ ,
∴ .
【分析】(1)先利用已知条件证明,得出,推出,再由即可证明;
(2)延长BC到点M,使CM=CB,连接EM,AM,先证,推出,通过等量代换得到,利用平行线的性质得出,利用直角三角形斜边中线等于斜边一半即可得到.
【详解】(1)略
(2)略
【点睛】本题考查全等三角形的判定与性质,垂直平分线的性质,平行线的判定与性质,勾股定理的逆用,直角三角形斜边中线的性质等,第二问有一定难度,正确作辅助线,证明是解题的关键.
一、单选题
1.(2026·北京密云·一模)如图,在正方形中,对角线、相交于点,是线段上一动点(不与点重合),过点分别作、的垂线交、边于点、.记的面积为,的面积为.当点在线段上运动的过程中,给出下列四个结论:
①点与点重合时,;②;③一定存在;④当是的中点时,.上述结论中,所有正确结论的个数有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【分析】根据正方形的性质,结合垂直定义,可知与都是等腰直角三角形,对于①,当点E与点O重合时,分别计算与即可判断;对于②,当点E与点O重合时,对比结论即可判断;对于③,需要,结合,即可判断;对于④,当是的中点时,求出与的相似比,进而求出面积比.
【详解】解:四边形是正方形,
,
,
与都是等腰直角三角形,
,,,
①点与点重合时,,,
,
,
,故结论①正确;
②点与点重合时,,此时,故结论②错误;
③若,则,
,即,
又,
点必然在之间,故结论③正确;
④当是的中点时,,
,
设,则,
,
,
与都是等腰直角三角形,
,
故结论④正确;
综上所述,正确的结论有①③④,共3个.
2.(2026·北京东城·一模)如图,等边三角形的三个顶点都在边长为1的正方形的边上.对于这样的等边三角形,给出以下结论:
①等边三角形有无数个;
②等边三角形的周长的最小值为3;
③等边三角形的面积的最大值为.
上述结论中,所有正确结论的序号是( )
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
【答案】A
【分析】如图所示,连接正方形对角交于点O,以点O为圆心,以为半径画圆,则点D,E,F,G在圆O上,连接,并延长,交圆O于点M,N,P,结合等腰三角形、正方形的性质得到当点M,N,P在圆上运动时,对应的在正方形内部运动,可判定①;如图所示,过点作,则 ,得到 ,结合周长计算可判定②;根据题意,当最大时,等边三角形的面积最大,如图所示,当三角形一个顶点与正方形的一个顶点重合时,由勾股定理得到的值,结合面积的计算即可求解.
【详解】解:如图所示,连接正方形对角交于点O,以点O为圆心,以为半径画圆,则点D,E,F,G在圆O上,连接,并延长,交圆O于点M,N,P,
∵是等边三角形,
∴ ,
∴ ,即是等边三角形,
∴当点M,N,P在圆上运动时,对应的在正方形内部运动,
∴等边三角形有无数个,故①正确;
如图所示,过点作,则 ,
∴四边形是矩形,
∴ ,
∵ ,且等边三角形的周长 ,
∴最小值为1,
∴等边三角形的周长的最小值为3,故②正确;
如图所示,过点作,,
∴ ,
∴,
当最大时,等边三角形的面积最大,
如图所示,当三角形一个顶点与正方形的一个顶点重合时,
∴ ,
又 ,
∴,
∴,
设,则 ,
在中,,
在中, ,
∵,
∴,
∴ ,
整理得,,
解得,(舍去),
∴,
∴,
根据上述计算可知, ,
∴的最大值为,
∴ ,故③错误;
综上所述,正确的有①②,
故选:A .
3.(2026·北京顺义·一模)如图,在中,,,平分,E是上一动点(不与A,D重合),于点F.设,,.给出下面三个结论:①;②;③.上述结论中,所有正确结论的序号是()
A.① B.①③ C.②③ D.①②③
【答案】B
【分析】利用直角三角形斜边大于直角边判断①;通过构造等腰三角形求出与的数量关系,进而表示出,代入不等式判断②和③;
【详解】解:①在中,为斜边,为直角边,
,即,
,故①正确;
②在上取点,使得,连接,
,
为等腰直角三角形,
,
平分,
,
,
,
,
,
,即,
,
,
,故②错误;
③要证,即证,即证,
两边平方得:,
,
,
整理得:,即,
任何实数的平方均非负,
该不等式恒成立,
,故③正确;
综上所述,正确的结论是①③.
4.(2026·北京石景山·一模)如图,在平面直角坐标系中,点,,四边形为正方形,将正方形绕点逆时针旋转,得到正方形.给出下面四个结论:
当时,点的纵坐标是;
点与原点距离的最小值是;
若点在轴正半轴上,则点的横坐标是;
若直线将正方形分为面积相等的两部分,则点的纵坐标是.
上述结论中,所有正确的结论的序号是()
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】连接,,由四边形是正方形,得,,,通过勾股定理得,根据旋转性质可知,当时,,则,此时三点共线,三点共线,从而可判断;由,则点在以为圆心,为半径的圆上运动,故当三点共线时,即可判断;若在轴正半轴上,先求出,过作轴于点,则,证明,则,所以点的横坐标是,即可判断;过作轴于点,过作轴于点,连接,,交点为,则,同理可得,所以,,设,,则,,通过中点坐标得,根据题意得,解得:,故纵坐标为,从而判断.
【详解】解:如图,连接,,
由,,
∴,
∵四边形是正方形,
∴,,,
∴,
由旋转性质可知:,
当时,,
∴,此时三点共线,三点共线,如图,
∴,
∴轴,
由旋转性质可知,
∵,
∴,
∴纵坐标为,故正确;
∵,
∴点在以为圆心,为半径的圆上运动,
∴当三点共线时,如图,有最小值,为,故错误;
若在轴正半轴上,
在中,,,
∴,
如图,过作轴于点,则,
∵,
∴,
又∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴点的横坐标是,故错误;
如图,过作轴于点,过作轴于点,连接,,交点为,则,
同理可得:,
∴,,
设,,
∴,
∴,
∵直线将正方形分为面积相等的两部分,
∴直线过正方形中心,即点在上,
∴,解得:,
∴纵坐标为,故正确,
综上所述,正确的结论是.
5.(2026·北京昌平·一模)如图,矩形的对角线相交于点,将矩形绕点顺时针旋转得到矩形.顺次连接.对八边形给出下面四个结论:
①该八边形各边都相等;
②该八边形各内角都相等;
③点到该八边形各边所在直线的距离都相等;
④该八边形为正八边形时,矩形的长宽比为.
上述结论中,所有正确结论的序号是( )
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
【答案】D
【分析】条件可知矩形的大小是不确定的,因此可以先尝试调整矩形的长、宽关系,然后进一步探究八边形的边、角以及点O到各边的距离的变化规律,继而求解.
【详解】结论①:由题意可知八边形的边长受矩形长、宽关系的影响,如图1所示,显然八边形的各边并不相等,故结论①错误;
结论②:如图1,由条件易知四边形是正方形,进而可证为4个全等的等腰直角三角形,由此可知八边形的各个内角均为135°,故结论②正确;
结论③:如图2,连接,过点O分别作,由条件易知均为等腰三角形,且.在和中,,,由结论①易知和不一定相等,因此和也不一定相等,故结论③错误;
结论④:如图3,结合结论②,设,则.当八边形为正八边形时,则,所以,所以矩形的长宽比为,所以结论④正确.综上,所有正确结论的序号是②④.
【点睛】本题考查了矩形、(正)多边形、旋转、全等、直角三角形等知识,解题的关键是先结合图形作出合理的猜想,进而快速地找到问题的切入点.
6.(2026·北京市西城区·二模)如图,在平面直角坐标系中,正六边形是以点为中心的正六边形,点在正六边形的边上,且点在第一象限.若,给出下面四个结论:( )
①线段的最大值为2;
②若点关于原点的对称点为,则当时,的面积取得最小值;
③若点在反比例函数的图象上,则;
④若在该六边形的边上,且,则与之间的数量关系是.
上述结论中,所有正确结论的序号是()
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
【答案】B
【分析】根据正六边形的性质求出各顶点坐标,结合图形性质逐一判断:①结合顶点坐标与外接圆特征,判断的最大值;②利用三角形面积公式和平行线性质,分析面积取最小值的条件;③结合反比例函数k的几何意义与点B的坐标,确定k的取值范围;④借助等腰三角形性质与轴对称性,推导a、c的数量关系.
【详解】①∵正六边形以原点为中心,外接圆半径为,
正六边形边上任意一点到中心的距离,最大值等于外接圆半径.
∴点在顶点处时,,即线段的最大值为.
故此结论正确.
②∵点、关于原点对称,
∴为线段的中点,可得.
由已知得,直线解析式为,
直线解析式为,故.
根据平行线性质,上所有点到直线的距离为定值,因此在上时,大小不变.
当点在边上时,到直线的距离可以不断减小,当与点重合时,距离为,此时取得最小值.
当时,点落在边中点,此时三角形面积为定值,并非最小值.
故此结论错误.
③∵点在反比例函数的图象上,
由反比例函数性质可得.
点在正六边形第一象限的边上,当与顶点重合时,
,即可以取到.
因此的取值范围是,与题干不符.
故此结论错误.
综上所述:正确结论的序号是①④.
7.(2026·北京燕山教育集团·二模)连接正五边形的对角线,得到如右图所示图形,中心为点,与交于点.连接与交于点,连接,,,.
观察后得出如下结论:
①;
②连接,则有;
③;
④连接,则有.
上述结论中,所有正确结论的序号是( )
A.①②③ B.①③④ C.①②④ D.②③④
【答案】C
【分析】本题考查正五边形性质、圆周角定理、全等三角形判定与性质、三角形内角和及外角性质;解题关键是熟练运用上述知识,结合正五边形的对称性,通过角度和线段关系的推导来判断结论正误.
对于①:利用正五边形内角和公式求出内角,再依据圆周角定理计算度数判断对错;对于②:截取,根据正五边形轴对称性找全等条件证,推导线段关系判断;对于③:用三角形外角性质和五边形的性质即可求得与关;对于④:由圆周角定理求角,结合三角形内角和求,依等角对等边判断.
【详解】解:如图:在上截取,连接,,
∵正五边形内角和为,
∴.
∵是正五边形,
∴,,
∴正五边形中心角,,故①正确;.
∵五边形是正五边形,
∴平分,平分,,,,
在中,根据三角形内角和定理,.
,
即.
在和中:
∴,
∴,,.
由正五边形性质可知,,,,.
∵,,,
∴.
已证,
∵,
∴.
∵,
∴.
又∵,.
∴,
在和中:
.
∴,
∴.
∵,
∴;故②正确.
∵是的外角,,
∵,
∴,
∴,故③错误.
∵,,
在中,,,
∴ .
则,
∴,故④正确.
综上①②④正确.
8.(25-26九·北京海淀区·期末)如图,直线与轴、轴分别交于点,,以为对角线作菱形,且点在第一象限,给出下面三个结论:
①当,时,菱形有无数个;
②当时,对于的每一个确定的值,都存在菱形,使得该菱形的周长与的周长相等;
③当点在上时,若,则菱形的面积有最大值.
上述结论中,所有正确结论的序号是( )
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
【答案】D
【分析】①根据菱形的性质判断即可;②求得的周长:,菱形的周长:,比较即可判断;③求得菱形的面积为即可得到菱形的面积有最大值.
【详解】解:①当,时,,
令,,解得,
∴,
以为对角线作菱形,且点在第一象限,
∴在线段的垂直平分线上,
∴这样的菱形有无数个,说法正确;
②当时,,
∴,,
∴,,
∴,
∴的周长:,即,
菱形的周长:,
∴对于的每一个确定的值,都存在菱形,使得该菱形的周长与的周长相等;
③∵,∴,
∴菱形的面积,
∵,
∴菱形的面积有最大值;
综上,①②③都是正确的.
9.(2026·北京房山·二模)如图,正方形中,点为边上一个动点,连接,以为对角线作正方形,连接,.
给出下面四个结论:
①;
②;
③;
④若,那么正方形的周长的最小值为.
上述结论中,所有正确结论的序号是( )
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
【答案】D
【分析】根据正方形的性质、全等三角形的判定与性质、四点共圆的判定与性质、勾股定理以及垂线段最短等知识点,对四个结论逐一进行分析判断即可.
【详解】解:四边形和四边形都是正方形,且为正方形的对角线,
,,,,
对于①:,,
,
,
四点共圆,
,
,故①错误;
对于②:在中,,
,,
,故②错误;
对于③:,,
,
四点共圆,
,
由①知 四点共圆,
,
,
,故③正确;
对于④:正方形的周长,
当时,取得最小值,此时与重合,,
正方形的周长的最小值为,故④正确;
综上所述,正确的结论是③④.
10.(2026·北京丰台·二模)如图,正方形的边长为2,将边,,,分别绕点顺时针旋转(),得到,,,,连接,,,.给出下面四个结论:()
①对于任意都有;
②对于任意四边形为正方形;
③四边形的面积随的增大而增大;
④当时,四边形的周长为.
上述结论中,所有正确结论的序号是().
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
【答案】B
【分析】利用旋转角相等以及三角形内角和,证明,判断①;
证明四边形四边相等、内角为,判定为正方形,判断②;
分析四边形面积随旋转角的变化规律,判断③;
当时,用勾股定理求边长,计算周长,判断④.
【详解】解:已知正方形边长为2,,四条边分别绕顶
点顺时针旋转,
则,,,;
旋转角:,
设与交于点,与交于点,
,
又,
则,
内角和推导得,即,故结论①正确;
设与交于点,与交于点,连接,,,由①知,,,,
,
,
由旋转:,
旋转角:,
,,
,
,,
即,,
又,
,
,,
同理可证,,则四边形为菱形,
又,
,
则,即,
则四边形为正方形,②正确;
由②知,四边形面积正方形面积4个全等三角形()的面积4个全等三角形()的面积,
,,,,
,
,
则四边形面积,
当以及时,,则这两种情况下四边形面积相等,因此面积不是随增大一直增大,故结论③错误;
当时,,,,,
根据勾股定理,
又四边形是正方形,
故周长,故结论④正确,
综上,正确的结论为①②④.
11.(2026·北京石景山·二模)如图,直线,,分别在,上,平分,平分,过点的直线与直线,分别交于点,(不与点,重合).
有以下结论:
①;②;③;
上述结论中,所有正确结论的序号是( )
A.①② B.②③ C.①③ D.①②③
【答案】A
【分析】根据平行线的性质和角平分线的定义可证,从而判断①;利用角平分线的性质定理可得点到、的距离相等,进而通过全等三角形证明,从而判断②;分情况讨论,当在的同侧时,根据②的结论得出,证明,得出,进而可得,当在的异侧时,得出,从而判断③.
【详解】解:①,
,
平分,平分,
, ,
,
在中, ,
.故①正确;
②过点作于,交于,作于,
,
,
平分,,,
,
同理可得,
,
在和 中,
,
,
.故②正确;
③当在的同侧时由②可得 ,
∴,
∵,,
∴,,
∴,
∴,
∴ ,
当在的异侧时,
,
同理可得,而,
∴,故③不正确.
综上所述,正确的结论是①②.
12.(2026·北京朝阳·二模)如图,将正方形绕其中心逆时针旋转,得到正方形,两个正方形的公共点为,B,C,D,E,F,G,H,连接,,.给出下面四个结论:
;
;
;
线段,,可以组成直角三角形.
上述结论中,所有正确结论的序号为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】连接,分别交于L、K,设正方形的边长为,则正方形的对角线为,连接,连接交于R,由旋转的性质可知,则,根据等腰三角形三线合一得到,,根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半得到,则,,可知是等腰直角三角形,证明,同理可知,则,是等腰直角三角形,,根据勾股定理可知,①错误;根据三角形外角的性质及等边对等角得到,②正确;连接,根据全等三角形的性质得到,,,证明,得到,,可知即是等腰直角三角形,得到,根据可知,③正确;证明,得到,则线段,,可以组成直角三角形,④正确.
【详解】解:如图,连接,分别交于L、K,
则,
设正方形的边长为,则正方形的对角线为,
则,
连接,连接交于R,
由旋转的性质可知,
∵,
∴,
∵,
∴,,
∴,,
∴,,
∴是等腰直角三角形,
即
同理可得,
∵,
∴,同理可知,
∴,是等腰直角三角形,,
∴,,①错误;
∵,
∴,即,②正确;
如图,连接,
∵
∴,,,
即,
∵,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴,即是等腰直角三角形,
∴,
∵,
∴,③正确;
∵,,
∴,
∵
∴,
∴,
∵是等腰直角三角形,
∴线段,,可以组成直角三角形,④正确.
二、解答题
1.(2026·北京密云·一模)在中,,,.点是边上一点,将线段绕点逆时针旋转得到线段,连接和,取线段的中点,连接.
(1)依据题意,补全图形;
(2)求证:;
(3)连接,直接用等式表示线段、和之间的数量关系.
【答案】(1)
(2)证明:延长至,使得,连接,
∵,
∴,
∵是线段的中点,
∴
在中,,,,
∴,,
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴
(3);
过点作,延长交于点,连接,
在中,,,
∴,
由(2)可知,
,
∵,
∴,
∴点在上运动,
∴,
∵,,
∴是等边三角形,
∴,
∴,
在和中,
∴,
∴,
∵是等边三角形,
则,
∴是等腰三角形,
∵,
∴,
∴,
设,
,,
∴,
∴,
在和中,
∴
∴,
∵
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
,
∴,
∴
【分析】(1)根据题意画图即可;
(2)延长至,使得,连接,根据三角形的中位线可知,进而证明即可求解;
(3)过点作,延长交于点,连接,根据以及三角形的中位线可知,证明是等边三角形,进一步可知,从而得到是等腰三角形,证明,根据全等三角形的性质可知,,进而根据正切值可转化线段之间的关系
【详解】(1)略
(2)略
(3)略
2.(2026·北京门头沟·综合练)在中,且,点在线段上(点与点,不重合),连接,将线段绕点顺时针旋转得到线段,过点作交直线于点.
(1)如图1,当点与点重合时,求证:;
(2)如图2,当点与点不重合时,过点作交直线于点,
①依题意补全图2;
②用等式表示与之间的数量关系,并证明.
【答案】(1)
证明:点与点重合,
,
,
将线段绕点顺时针旋转得到线段,
,,
,
,
,
又,
四边形是平行四边形,
;
(2)
解:①如图所示;
②,证明如下:
如图,设的中点为,连接,,
,,
,
,
由旋转得,,,
,
又,,
,
在和中,
,
,
,,
,
,
为直角三角形,
,
,
,
,
又,
,
.
【分析】(1)结合平行线的判定与性质,利用平行四边形的判定定理,证明四边形为平行四边形,进而得到;
(2)①根据题意补全图形;
②先通过证明,得到对应边、对应角相等,再结合直角三角形斜边中线的性质、等腰三角形的判定,推导与的数量关系.
【详解】(1)略
(2)略
3.(2026·北京东城·一模)如图,在中,,,将绕点A逆时针旋转得到.过点D作,交的延长线于点E,点F为中点.
(1)①补全图形;
②求证:;
(2)判断之间的数量关系,并证明.
【答案】(1)①补全图形如下:
②证明:根据题意得:,
∴,
∵,
∴,
∴;
(2)
,
证明:延长到G,使得,如图所示:
∵绕点A逆时针旋转得到,
∴,
由(1)得,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴为等边三角形,
∴,
∵点F为中点,
∴,
∴即,
∴,
∴.
【分析】(1)①根据题意补全图象即可;②根据题意得:,得出,,即可证明;
(2)延长到G,使得,利用全等三角形的判定和性质得出,,再由平行线的性质得出,确定为等边三角形,结合等边三角形的性质及线段间的数量关系即可得出结果.
【详解】(1)解:①略
②略
(2)略
4.(2026·北京朝阳·一模)如图,在中,,,,将线段绕点顺时针旋转得到线段,连接交于点.
(1)根据题意补全图形,并证明;
(2)过点作直线的垂线,垂足为,用等式表示线段,之间的数量关系,并证明.
【答案】(1)
解:补全的图形如图所示:
证明:线段绕点顺时针旋转得到线段,,
,
,
即.
(2)
解:.
证明:如图,连接,作交的延长线于点.
根据题意可知,由(1)知,
在和中,
,
,
,,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
在和中,
,
,
,
,
,
.
【分析】(1)利用旋转的性质,通过“同角减去公共角”证明两角相等;
(2)通过两次证明全等和等腰三角形三线合一的性质,完成线段的等量代换,然后证明倍数关系.
【详解】(1)略
(2)略
5.(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.
【答案】(1)
(2)
解:,证明如下:
作于点,作于点,则,
∵,,
∴,
∵旋转,
∴,
∴,
∴,
∴,,
∴,
∴,,
∴,
在上截取,则,
∴,
∴,
∵,
∴
∵为的中点,
∴,
∴,即.
【分析】(1)根据旋转的性质,得到是等腰直角三角形,得到,根据角的和差关系即可得出结果;
(2)作于点,作于点,根据三线合一和斜边上的中线得到,证明,得到,,进而推出,,在上截取,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,
∵旋转,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴;
(2)略
6.(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.
【答案】(1)
证明:∵点D为的中点,
∴.
∵,
∴,
∴
∵,
∴,
∴
∴,
∴,
∴平分.
(2)
①如图即为所求;
②,证明如下:
如图:连接并延长交于点H.
∵点D为的中点,,
∴,.
又∵平分,,
∴,
∴.
∴.
在中,根据勾股定理,.
∵,
∴.
∴.
∴.
∵,
∴,.
∴是的中位线.
∴.
∵,
∴.
∴,.
∵,
∴,则.
∵,,,
∴.
∴
∴.
∴.
∵,
∴.
【分析】(1)由中点的定义结合已知条件可得,利用等边对等角可得,再说明可得,则即可证明结论;
(2)①按要求完成作图即可;②如图:连接并延长交于点H.先说明,利用勾股定理可得,再说明,利用平行线分线段成比例可得,易得是的中位线可得.再说明可得,再利用线段的和差以及等量代换即可解答.
【详解】(1)略
(2)解:①略
②略
7.(2026·北京顺义·一模)如图,在中,,,D是内部一点,连接,将线段绕点A逆时针旋转,得到线段,连接.
(1)求证:;
(2)连接,分别取线段的中点F,G,连接,用等式表示线段与的数量关系,并证明.
【答案】(1)
证明:∵将线段绕点A逆时针旋转,得到线段,
∴,
∵,
∴,
∴,即,
在和中,
,
∴,
∴;
(2),
证明如下:
如图,连接,
∵,点F为线段的中点,,
∴,,
∵,点G为线段的中点,,
∴,,
∴,
∴,即,
∵,
∴,
∵,,,
∴,
∴在中,,
同理可得,在中,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
【分析】(1)首先根据旋转的性质可得,结合证明,然后利用“”证明,由全等三角形的性质即可证明结论;
(2)连接,首先证明,再证明,进而可证明,根据相似三角形的性质,即可获得答案.
【详解】(1)略
(2)略
8.(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.
【答案】(1)
解:.
证明:∵将线段绕点逆时针旋转,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴;
(2)
解:如图,即为所求作的线段的垂直平分线,.
证明:连接,将绕点A顺时针旋转至,连接,则,,
∴,
∵,
∴点M,D,C,B共线,
∴,
∴.
延长交于点N,作于点K,于点L,连接,
∵,
∴四边形是矩形,
∴.
∵,是的垂直平分线,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
∵,,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,即.
【分析】(1)由旋转的性质得,由直角三角形的性质得,整理可得;
(2)根据作已知线段垂直平分线的方法作出线段的垂直平分线,连接,将绕点A顺时针旋转至,连接,证明点M,D,C,B共线,求出,延长交于点N,作于点K,于点L,连接,则四边形是矩形,可得,由平行线分线段成比例定理得,从而可证,进而得出,证明,,得出,从而.结合可证,从而,整理可得.
【详解】(1)略
(2)略
9.(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.
【答案】(1)
证明:由题意得,,
.
点关于直线的对称点为点,
,
,
设,
.
∵,
;
(2)
解:,证明如下:
如图所示,在线段上取一点,连接,使得,
.
∴,
.
点关于直线的对称点为点,
.
.
又,
,
,
由(1)知,
.
,
,
,
,
,
在中,设,
∴,
,
即,
在中,.
.
,
∴.
.
【分析】(1)根据题意可得,则,由轴对称的性质可得,则可证明;
(2)在线段上取一点,连接,使得,证明,.则可证明,得到,进而可证明.再证明,推出,则,设,,据此可推出,证明,得到,则.
【详解】(1)略
(2)略
10.(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.
【答案】(1)
(2)
解:与的数量关系为:.
证明:如图,在上取点N,使得,连接.
,
.
.
,
.
,
,.
.
,,
.
在和中
.
.
∵E是的中点,
.
,
.
.
【分析】(1)由,得.由外角定义可得.
(2)在上取点N,使得,连接.则.可得.再证 ,得.由.可得.则.
【详解】(1)解:,
.
,
.
,
.
(2)略
11.(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.
【答案】(1)
证明:∵,
∴,
∵将线段绕点A顺时针旋转得到线段,连接,
∴,
∴,
∵,即,
∴,
∴,
∴
∴,
∵,,
∴,即.
(2)
解:,证明如下:
∵在中,,,
∴,
如图2:将绕点A顺时针旋转得到,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴,
如图2:连接,过A作于G,
在中, ,,
在中, ,
∴,
∴,即.
【分析】(1)先说明,由旋转的定义可得,易得,进而得到,即;再说明,,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,如图2:将绕点A顺时针旋转得到,则,,进而得到、,再利用勾股定理以及解直角三角形求解即可.
【详解】(1)略
(2)略
12.(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.
【答案】(1)证明:∵将所在的射线绕点B顺时针旋转得到射线,
∴,
∵,
∴中,,
∵,
∴,
∵将线段绕点A逆时针旋转得到线段,
∴,,
∴中,,
∴,
∴平分.
(2)证明:延长到N,使,连接,如图2,
则,
∵,
∴,
∵线段绕点A逆时针旋转得到线段,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
【分析】(1)根据旋转的性质和,得出,则,根据旋转得,则,即可得,即平分.
(2)延长到N,使,连接,如图2,则,结合,得出,根据旋转得,证明,得出,,证明,根据平行线分线段成比例得出,结合,得出,则,即可证出.
【详解】(1)略
(2)略
13.(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;
【答案】(1)
(2)
解:,证明如下:
如图,连接,
∵,
∴,
∵将线段绕点逆时针旋转得到线段,
∴,,
∴,
∴,
∴,,
∴,
∵,,
∴,为等腰直角三角形,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵点分别为的中点,,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,即,
∵,
∴.
【分析】(1)等边对等角,求出的度数,旋转,得到,证明,得到,再根据角的和差关系进行求解即可;
(2)连接,证明,得到,,进而得到,证明为等腰直角三角形,得到,证明,得到,然后根据直角三角形斜边上的中线,推出,证明,推出,进而得到即可.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∵将线段绕点逆时针旋转得到线段,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴;
(2)略
14.(2026·北京市西城区·二模)在中,,,为延长线上一点,连接,将线段绕点逆时针旋转得到线段.
(1)如图1,当点在上时,求证:点是的中点;
(2)如图2,当点在下方时,点在上,若,用等式表示,与之间的数量关系,并证明.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)根据等边对等角得到,根据三角形外角的性质得到,根据旋转的性质得到,,根据等边对等角得到,进而得到,可知,即可证明点是的中点;
(2)延长至G,使得,连接,,证明,得到,进而求出,根据三角形外角的性质得到,根据三角形内角和得到,可知,即,可知,则.
【详解】(1)证明:∵,,
∴,
∴
∵将线段绕点逆时针旋转得到线段,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴,
即点是的中点;
(2)解:,证明如下:
如图,延长至G,使得,连接,,
∵将线段绕点逆时针旋转得到线段,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
,
∵,
∴,
∴.
15.(2026·北京燕山教育集团·二模)已知,点B,C分别在射线,上,将线段绕点C顺时针旋转得到线段,点D在射线上,连接.
(1)如图1,用等式表示与的数量关系,并证明;
(2)如图2,当时,过点D作的垂线交射线于点E.连接,用等式表示线段与的数量关系,并证明.
【答案】(1),见解析
(2)与的数量关系是,见解析
【分析】(1)根据旋转的全等性质,补角的性质,等腰三角形的判定,等量代换解答即可.
(2)作,且使,连接,.利用三角形全等的判定和性质,等腰直角三角形的性质,等量代换思想解答即可.
【详解】(1)解:与的数量关系是.
证明:∵A,C,D共线,
.
,
.
∵线段绕点C旋转得到线段,
.
.
(2)解:与的数量关系是.
证明:.
.
.
作,且使,
连接,.
∵,
.
.
.
.
.
.
在和中,
,
.
,.
.
,
,
在和中,
,
,
,
∵在中,,
.
.
【点睛】本题考查了旋转的性质,三角形全等的判定和性质,等腰三角形的判定和性质,等腰直角三角形的性质,等量代换,熟练掌握相关图形的性质和等量代换思想是解题的关键.
16.(2026·北京海淀·二模)在中,,,点在的延长线上,是的中点,连接,将线段绕点逆时针旋转得到线段.
(1)如图,,,连接,求证:;
(2)如图,连接,,直接写出的大小,并证明.
【答案】(1)见详解
(2);见详解
【分析】(1)过点作,由可知是等腰直角三角形,是等腰直角三角形,进而可知,证明,即可求解;
(2)取的中点,连接,,根据两角对应相等可证,根据相似三角形的性质可知,进而根据两边对应成比例以及夹角相等可证,设,进而可知,证明,根据相似三角形的性质即可求解.
【详解】(1)证明:过点作,
∵在中,,,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∵,
∴
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∵,是的中点,
∴,
∵,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴,
(2)证明:取的中点,连接,,
∵,,
∴,
∵是的中点,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
,
∴,
∴,
设,
∴,
∵是的中点,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
17.(2026·北京平谷·二模)如图,在中,,,过点作射线,交线段于,,过点作于点,延长到点,使.
(1)若,,求的长;
(2)连接,交射线于点,为的中点,连接.
①依题意补全图形;
②猜想与的数量关系,并证明.
【答案】(1)
(2)
①如图所示;
②,证明:如图,过点作于,过点作交于,
,,
,
,
,
,
,
,
,
,,
,
,
,,
,
,
为的中点,,
,
,
,
,,
,
,
.
【分析】(1)因为是等腰直角三角形且,所以先得出的长度;因为,是直角三角形,已知的值,所以结合勾股定理可求出的长度,又因为,即可得到的长.
(2)①依据题干描述的点的位置、连线关系补全图形即可.
②首先证明和全等,得到对应角相等,进而推出;如果M是中点,可过点作于,过点作交于,结合线段的和差关系推导与的数量关系.
【详解】解:,
,
在中: ,
设,.
,
根据勾股定理: ,即,
解得(),
.
.
(2)①如图所示;
②,
证明:如图,过点作于,过点作交于,
,,
,
,
,
,
,
,
,
,,
,
,
,,
,
,
为的中点,,
,
,
,
,,
,
,
.
18.(2026·北京大兴·二模)在中,, ,点是的中点,点为下方一点,满足,将线段绕点顺时针旋转,得到线段,点恰好落在上.连接,延长交于点.
(1)连接,求证:;
(2)用等式表示,,之间的数量关系,并证明.
【答案】(1)证明:如图,连接
∵在中,,点是的中点,
∴,
∴,
∴,
∴,
又∵,,
∴,
∴.
(2)解:,证明如下:
如图,延长至点,使得,连接,
由旋转的性质得:,,
在和中,
,
∴,
∴,
由(1)已得:,
∴,
∴,
∴四边形是平行四边形,
∴,
∴,
∴.
【分析】(1)连接,先得出,再得出,则,然后根据三角形的外角性质即可得证;
(2)延长至点,使得,连接,先证出,则,再证出四边形是平行四边形,则,据此即可得出结论.
【详解】(1)证明:略.
(2)解:略.
【点睛】本题难点在于通过作辅助线,构造全等三角形和平行四边形.
19.(2026·北京房山·二模)在中,,,点在射线上,为的中点.连接,将射线绕点逆时针旋转得到射线.
(1)如图,点与点重合,射线与边交于点,连接.求证:;
(2)如图,点在的延长线上,过点作于点,连接.用等式表示与的数量关系,并证明.
【答案】(1)证明:∵在中,,(点与点重合),
∴,
根据旋转有:,
∴,
∴,
∴是直角三角形,
∵为的中点,(点与点重合),
∴.
(2)解:,证明如下:
取的中点M,连接、、,如图,
根据旋转有:,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵点M为的中点,
∴在中,,
同理有:,
∴,
设,即,
∴,
∵,
∴,即,
∵,
∴,
∴,
∵点为的中点.点为的中点.,
∴为的中位线,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
又∵,,
∴,
∴.
【分析】(1)证明是直角三角形,再根据斜边的中线等于斜边的一半即可证明;
(2)取的中点M,连接、、,证明,再根据斜边的中线等于斜边的一半证明,设,即先表示出,判断出为的中位线,可得,根据表示出,接着表示出;表示出,接着表示出,即可证明,进而证明,问题得解.
【详解】(1)略
(2)略
【点睛】本题主要考查了全等三角形的判定与性质,中位线的判定与性质,等边对等角,直角三角形中斜边的中线等于斜边的一半,问题的难点在于第二问,作辅助线构造全等三角形.
20.(2026·北京丰台·二模)如图,在中,,(),将线段绕点逆时针旋转得到线段,交于点,作射线与的延长线交于点.
(1)求的大小;
(2)点是线段中点,在线段上截取,连接.补全图形,用等式表示线段与的数量关系,并证明.
【答案】(1)
(2)①补全图形
数量关系:,
证明:作点关于的对称点,连接,,.
垂直平分.
,,
,,
,
,
,
,
,
在中,,,
根据勾股定理,,
,
,点为的中点,
设,,则.
,,
.
,,
,
.
,
.
【分析】(1)根据等腰三角形的性质可得,由旋转可得,,,进而求出,,最后根据三角形的外角性质即可求解;
(2)作点关于的对称点,连接,,,根据对称得到,,则,,推出,证明得到,根据勾股定理得到,根据题意可设,,则,,求出,根据直角三角形的斜边中线定理得,即可得证.
【详解】(1)解:,,
.
由旋转可得,,,
,,
;
(2)略
21.(2026·北京石景山·二模)在中,,,为直线上一点,连接,将线段绕点顺时针旋转,得到线段,连接.
(1)如图1,当点在的延长线上且时,记,的交点为,连接.求证:;
(2)如图2,当点在的延长线上时,取的中点,连接.用等式表示线段与的数量关系,并证明.
【答案】(1)证明:∵,,
∴是线段的垂直平分线,
∴,,
∴,
∴是等边三角形,
∴,
由旋转的性质得,,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴是的中位线,
∴;
(2)解:,理由如下:
延长到点,使,
同(1)理,是等边三角形,
∴,,
由旋转的性质得,,
∴是等边三角形,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∵,又∵点是的中点,
∴是的中位线,
∴,
∴.
【分析】(1)证明是等边三角形,推出,得到,得到是的中位线,根据三角形中位线的性质即可证明;
(2)延长到点,使,同理得到和都是等边三角形,证明,得到,再证明是的中位线,根据三角形中位线的性质即可得到.
【详解】(1)证明:略;
(2)解:,理由略.
22.(2026·北京顺义·二模)在中,,,点在射线上,连结,将线段绕点顺时针旋转得到线段(点与点不重合),过点作交直线于点.
(1)如图1,点与点重合,求证:;
(2)如图2,点在的延长线上,用等式表示与的数量关系,并证明.
【答案】(1)证明:∵点与点重合,由旋转的性质得,,
∴,,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴;
(2)解:,
证明:如图,延长到点,使得,连结,
∵,即,
∴垂直平分,
∴,
∴,
∴,
由旋转的性质得,,
∴,
∴,
在与中,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
【分析】(1)证明,即可证明结论;
(2)延长到点,使得,连结,证明,再利用平行线的性质即可证明.
【详解】(1)略
(2)略
23.(2026·北京朝阳·二模)在中,,,是平面内的一点(不与点重合),连接,以为中心,将线段顺时针旋转,得到线段,连接.
(1)如图1,点在边上,用等式表示与之间的数量关系(直接写出结果);
(2)如图2,点在外,延长到点,使,连接,,用等式表示与之间的数量关系,并证明.
【答案】(1)
(2),证明见解析
【分析】(1)由旋转的性质得,由直角三角形的性质得,进而可得;
(2)将沿翻折得到,连接.则,,,.证明得,进而可证,再证明得,进而可得.
【详解】(1)解:∵以为中心,将线段顺时针旋转,
∴.
∵在中,,,
∴,
∴;
(2)解:
证明:如图,将沿翻折得到,连接.
.
,,,.
,,
,,.
.
,
.
,
.
,
.
.
,
.
.
.
.
.
24.(2026·北京东城·二模)如图,在正方形中,E为边上一点,连接,作交的延长线于点F,作交于点G,过点G作交于点H,延长交的延长线于点M.
(1)依题意补全图形;
(2)求证:;
(3)用等式表示线段与之间的数量关系,并证明.
【答案】(1)
(2)证明:∵四边形是正方形,
∴.
∵,
∴,
∴,
∴;
(3)结论:.
证明:如图,过点A作的垂线,过点F作的垂线,两条垂线交于点P,连接,
∵,
∴,
∴.
∵,
∴.
∵,
∴,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴.
∵,
∴.
∵,
∴.
由可知,即
∴,
∴四边形是平行四边形,
∴,
∴.
【详解】(1)略
(2)略
(3)略
试卷第1页,共3页
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