内容正文:
专题14 相似三角形与锐角三角函数
5年真题1年模拟
考点分类
浙江考情(2022-2026)
命题规律
考点01 相似三角形判定与性质
2025·浙江·中考
2023·浙江嘉兴·中考
2023·浙江嘉兴·中考
2022·浙江嘉兴·中考
2022·浙江绍兴·中考
2022·浙江丽水·中考
2022·浙江杭州·中考
2022·浙江宁波·中考
2022·浙江衢州·中考
2022·浙江金华·中考
2022·浙江舟山·中考
2022·浙江温州·中考
2023·浙江嘉兴·中考
2023·浙江湖州·中考
2023·浙江温州·中考
2023·浙江衢州·中考
2023·浙江金华·中考
2023·浙江杭州·中考
近5年浙江中考在本考点共选取约20道真题,是本专题题量最大的考点。其中2026年省统考以"显示屏遮挡产生盲区"的生活情境考查相似,并叠加全等与矩形。题型覆盖选择、填空与解答题,分值3-12分,难度跨度大,基础题多为直接判定相似或利用相似求线段比例,中档题则常与面积、比例线段、测量问题结合。该考点的核心主线是"利用相似三角形对应边成比例求线段或比例关系",实际应用上大量出现在测量类情境(如树高、旗杆、风车、镜面反射等),并借助相似与平行线分线段成比例定理、重心性质、四点共圆、轴对称、折叠等知识综合呈现。整体来看,本考点是浙江中考几何考查的重点,预计未来省统考将继续以"相似+实际测量+面积比例+综合探究"为基本命题形态,并可能保持较高的综合度。
考点02 锐角三角函数与解直角三角形
2026·浙江·中考
2025·浙江·中考
2024·浙江·中考
2023·浙江杭州·中考
2023·浙江衢州·中考
2023·浙江温州·中考
2023·浙江宁波·中考
2023·浙江温州·中考
2023·浙江嘉兴·中考
2023·浙江台州·中考
2023·浙江嘉兴·中考
2022·浙江嘉兴·中考
2022·浙江杭州·中考
2022·浙江台州·中考
2022·浙江金华·中考
2022·浙江衢州·中考
2022·浙江绍兴·中考
2022·浙江宁波·中考
2022·浙江嘉兴·中考
近5年浙江中考在本考点共选取约20道真题,其中2026年、2025年、2024年省统考均连续设题,显示省统考对本板块的高度重视。题型以解答题和选择题为主,分值3-10分,核心考查三类模型:一是直角三角形中的边角关系直接计算,常以真实物品为背景;二是仰角、俯角、方位角的实际测量问题,往往需要构造直角三角形并结合参考数据换算;三是三角函数与圆、相似、面积等知识的综合。整体上,本考点由"单一解直角"向"情境建模+多知识点综合"发展,预计未来省统考将继续以真实情境中的仰俯角测量为核心,并可能融入函数、几何最值等综合元素。
考点01 相似三角形判定与性质
1.(2026·浙江·中考真题)如图所示,是墙面与一个显示屏的侧视图,墙面与地面垂直,用两根等长的支架和连接墙面与显示屏,测得.
(1)证明:;
(2)若锦凌同学坐在显示屏前面,支架,,,锦凌同学的眼睛与显示屏底部等高,眼睛到墙面的距离,锦凌同学的视野被显示屏遮挡,出现了一个盲区.求的长度.
2.(2023·浙江杭州·中考真题)如图,在中,,点分别在边,上,连接,已知点和点关于直线对称.设,若,则_________(结果用含的代数式表示).
3.(2023·浙江嘉兴·中考真题)如图,点P是的重心,点D是边的中点,交于点E,交于点F,若四边形的面积为6,则的面积为( )
A.15 B.18 C.24 D.36
4.(2023·浙江湖州·中考真题)某数学兴趣小组测量校园内一棵树的高度,采用以下方法:如图,把支架放在离树适当距离的水平地面上的点F处,再把镜子水平放在支架上的点E处,然后沿着直线后退至点D处,这时恰好在镜子里看到树的顶端A,再用皮尺分别测量,,观测者目高的长,利用测得的数据可以求出这棵树的高度.已知于点D,于点F,于点B,米,米,米,米,则这棵树的高度(的长)是______米.
5.(2023·浙江温州·中考真题)如图1,为半圆的直径,为延长线上一点,切半圆于点,,交延长线于点,交半圆于点,已知,.如图,连接,为线段上一点,过点作的平行线分别交,于点,,过点作于点.设,.
(1)求的长和关于的函数表达式.
(2)当,且长度分别等于,,的三条线段组成的三角形与相似时,求的值.
(3)延长交半圆于点,当时,求的长.
6.(2023·浙江嘉兴·中考真题)如图,在四边形中,,以为腰作等腰直角三角形,顶点恰好落在边上,若,则的长是( )
A. B. C.2 D.1
7.(2023·浙江衢州·中考真题)下面是勾股定理的一种证明方法:图1所示纸片中,,四边形,是正方形.过点,将纸片分别沿与平行、垂直两个方向剪裁成四部分,并与正方形,拼成图2.
(1)若,的面积为16,则纸片Ⅲ的面积为________.
(2)若,则________.
8.(2023·浙江金华·中考真题)如图,在中,,以其三边为边在的同侧作三个正方形,点在上,与交于点与交于点.若,则的值是( )
A. B. C. D.
9.(2023·浙江嘉兴·中考真题)小慧同学在学习了九年级上册“4.1比例线段”3节课后,发现学习内容是一个逐步特殊化的过程,请在横线上填写适当的数值,感受这种特殊化的学习过程.图中横线处应填:__________
10.(2022·浙江温州·中考真题)如图是某风车示意图,其相同的四个叶片均匀分布,水平地面上的点M在旋转中心O的正下方.某一时刻,太阳光线恰好垂直照射叶片,此时各叶片影子在点M右侧成线段,测得,垂直于地面的木棒与影子的比为2∶3,则点O,M之间的距离等于___________米.转动时,叶片外端离地面的最大高度等于___________米.
11.(2022·浙江杭州·中考真题)某项目学习小组为了测量直立在水平地面上的旗杆AB的高度,把标杆DE直立在同一水平地面上(如图).同一时刻测得旗杆和标杆在太阳光下的影长分别是BC=8.72m,EF=2.18m.已知B,C,E,F在同一直线上,AB⊥BC,DE⊥EF,DE=2.47m,则AB=_________m.
12.(2022·浙江丽水·中考真题)一副三角板按图1放置,O是边的中点,.如图2,将绕点O顺时针旋转,与相交于点G,则的长是___________.
13.(2022·浙江绍兴·中考真题)将一张以AB为边的矩形纸片,先沿一条直线剪掉一个直角三角形,在剩下的纸片中,再沿一条直线剪掉一个直角三角形(剪掉的两个直角三角形相似),剩下的是如图所示的四边形纸片,其中,,,,,则剪掉的两个直角三角形的斜边长不可能是( )
A. B. C.10 D.
14.(2022·浙江衢州·中考真题)西周数学家商高总结了用“矩”(如图1)测量物高的方法:把矩的两边放置成如图2的位置,从矩的一端(人眼)望点,使视线通过点,记人站立的位置为点,量出长,即可算得物高.令BG=x(m), EG=y(m),若a=30cm,b=60cm,AB=1.6m,则关于的函数表达式为( )
A. B. C. D.
15.(2022·浙江金华·中考真题)如图是一张矩形纸片,点E为中点,点F在上,把该纸片沿折叠,点A,B的对应点分别为与相交于点G,的延长线过点C.若,则的值为( )
A. B. C. D.
16.(2022·浙江衢州·中考真题)如图,在中,.分别以点为圆心,大于的长为半径画弧,两弧相交于点,作直线分别交,于点.以为圆心,长为半径画弧,交于点,连结.则下列说法错误的是( )
A. B.
C. D.
17.(2022·浙江舟山·中考真题)如图,在和中,,点A在边的中点上,若,,连结,则的长为( )
A. B. C.4 D.
18.(2022·浙江丽水·中考真题)如图,五线谱是由等距离、等长度的五条平行横线组成的,同一条直线上的三个点A,B,C都在横线上.若线段,则线段的长是( )
A. B.1 C. D.2
19.(2022·浙江杭州·中考真题)如图,在ABC中,点D,E,F分别在边AB,AC,BC上,连接DE,EF,已知四边形BFED是平行四边形,.
(1)若,求线段AD的长.
(2)若的面积为1,求平行四边形BFED的面积.
20.(2022·浙江宁波·中考真题)
(1)如图1,在中,D,E,F分别为上的点,交于点G,求证:.
(2)如图2,在(1)的条件下,连接.若,求的值.
(3)如图3,在中,与交于点O,E为上一点,交于点G,交于点F.若平分,求的长.
考点02 锐角三角函数与解直角三角形
1.(2026·浙江·中考真题)如图,一辆高为0.54米的智能摇杆车驶入夹角为的裂缝进行采样,则智能车无法采样的距离为___________.(注:,,)
2.(2025·浙江·中考真题)无人机警戒在高速公路场景中的应用,是我国低空经济高质量发展的重要实践方向.如图,在高速公路上,交警在A处操控无人机巡查,无人机从点A处飞行到点P处悬停,探测到它的正下方公路上点B处有汽车发生故障.测得A处到P处的距离为,从点A观测点P的仰角为,则A处到B处的距离为________.
3.(2024·浙江·中考真题)如图,在中,,是边上的中线,.
(1)求的长;
(2)求的值.
4.(2023·浙江杭州·中考真题)第二十四届国际数学家大会会徽的设计基础是1700多年前中国古代数学家赵爽的“弦图”.如图,在由四个全等的直角三角形()和中间一个小正方形拼成的大正方形中,,连接.设,若正方形与正方形的面积之比为,则( )
A.5 B.4 C.3 D.2
5.(2023·浙江衢州·中考真题)如图,一款可调节的笔记本电脑支架放置在水平桌面上,调节杆,,的最大仰角为.当时,则点到桌面的最大高度是( )
A. B. C. D.
6.(2023·浙江温州·中考真题)图1是第七届国际数学教育大会(ICME)的会徽,图2由其主体图案中相邻两个直角三角形组合而成.作菱形,使点D,E,F分别在边,,上,过点E作于点H.当,,时,的长为( )
A. B. C. D.
7.(2023·浙江宁波·中考真题)某综合实践研究小组为了测量观察目标时的仰角和俯角,利用量角器和铅锤自制了一个简易测角仪,如图1所示.
(1)如图2,在点观察所测物体最高点,当量角器零刻度线上两点均在视线上时,测得视线与铅垂线所夹的锐角为,设仰角为,请直接用含的代数式示.
(2)如图3,为了测量广场上空气球离地面的高度,该小组利用自制简易测角仪在点分别测得气球的仰角为,为,地面上点在同一水平直线上,,求气球离地面的高度.(参考数据:,)
8.(2023·浙江温州·中考真题)根据背景素材,探索解决问题.
测算发射塔的高度
背
景
素
材
某兴趣小组在一幢楼房窗口测算远处小山坡上发射塔的高度(如图1).他们通过自制的测倾仪(如图2)在,,三个位置观测,测倾仪上的示数如图3所示.
经讨论,只需选择其中两个合适的位置,通过测量、换算就能计算发射塔的高度.
问题解决
任务1
分析规划
选择两个观测位置:点_________和点_________
获取数据
写出所选位置观测角的正切值,并量出观测点之间的图上距离.
任务2
推理计算
计算发射塔的图上高度.
任务3
换算高度
楼房实际宽度为米,请通过测量换算发射塔的实际高度.
注:测量时,以答题纸上的图上距离为准,并精确到1.
9.(2023·浙江嘉兴·中考真题)图1是某住宅单元楼的人脸识别系统(整个头部需在摄像头视角围内才能被识别),其示意图如图2,摄像头的仰角、俯角均为,摄像头高度,识别的最远水平距离.
(1)身高的小杜,头部高度为,他站在离摄像头水平距离的点C处,请问小杜最少需要下蹲多少厘米才能被识别.
(2)身高的小若,头部高度为,踮起脚尖可以增高,但仍无法被识别.社区及时将摄像头的仰角、俯角都调整为(如图3),此时小若能被识别吗?请计算说明.(精确到,参考数据)
10.(2023·浙江台州·中考真题)教室里的投影仪投影时,可以把投影光线,及在黑板上的投影图像高度抽象成如图所示的,.黑板上投影图像的高度,与的夹角,求的长.(结果精确到1cm.参考数据:,,)
11.(2023·浙江嘉兴·中考真题)如图,某工厂为了提升生产过程中所产生废气的净化效率,需在气体净化设备上增加一条管道,已知,,求管道的总长.
12.(2022·浙江嘉兴·中考真题)如图,在ABC中,∠ABC=90°,∠A=60°,直尺的一边与BC重合,另一边分别交AB,AC于点D,E.点B,C,D,E处的读数分别为15,12,0,1,则直尺宽BD的长为_________.
13.(2022·浙江杭州·中考真题)如图,已知△ABC内接于半径为1的⊙O,∠BAC=θ(θ是锐角),则△ABC的面积的最大值为( )
A. B.
C. D.
14.(2022·浙江台州·中考真题)如图1,梯子斜靠在竖直的墙上,其示意图如图2,梯子与地面所成的角α为75°,梯子AB长3m,求梯子顶部离地竖直高度BC.(结果精确到0.1m;参考数据:sin75°≈0.97,cos75°≈0.26,tan75°≈3.73)
15.(2022·浙江金华·中考真题)一配电房示意图如图所示,它是一个轴对称图形,已知,,则房顶A离地面的高度为( )
A. B.
C. D.
16.(2022·浙江衢州·中考真题)希腊数学家海伦给出了挖掘直线隧道的方法:如图,是两侧山脚的入口,从出发任作线段,过作,然后依次作垂线段,直到接近点,作于点.每条线段可测量,长度如图所示.分别在,上任选点,作,,使得,此时点共线.挖隧道时始终能看见处的标志即可.
(1)_______km.
(2)=_______.
17.(2022·浙江金华·中考真题)图1是光伏发电场景,其示意图如图2,为吸热塔,在地平线上的点B,处各安装定日镜(介绍见图3).绕各中心点旋转镜面,使过中心点的太阳光线经镜面反射后到达吸热器点F处.已知,在点A观测点F的仰角为.
(1)点F的高度为______m.
(2)设,则与的数量关系是_______.
18.(2022·浙江绍兴·中考真题)圭表(如图是我国古代一种通过测量正午日影长度来推定节气的天文仪器,它包括一根直立的标竿(称为“表” 和一把呈南北方向水平固定摆放的与标竿垂直的长尺(称为“圭” ,当正午太阳照射在表上时,日影便会投影在圭面上,圭面上日影长度最长的那一天定为冬至,日影长度最短的那一天定为夏至.图2是一个根据某市地理位置设计的圭表平面示意图,表垂直圭,已知该市冬至正午太阳高度角(即为,夏至正午太阳高度角(即为,圭面上冬至线与夏至线之间的距离(即的长)为4米.
(1)求∠BAD的度数.
(2)求表AC的长(最后结果精确到0.1米).(参考数据:sin37°≈,cos37°≈,tan37°≈,tan84°≈)
19.(2022·浙江宁波·中考真题)每年的11月9日是我国的“全国消防安全教育宣传日”,为了提升全民防灾减灾意识,某消防大队进行了消防演习.如图1,架在消防车上的云梯AB可伸缩(最长可伸至20m),且可绕点B转动,其底部B离地面的距离BC为2m,当云梯顶端A在建筑物EF所在直线上时,底部B到EF的距离BD为9m.
(1)若∠ABD=53°,求此时云梯AB的长.
(2)如图2,若在建筑物底部E的正上方19m处突发险情,请问在该消防车不移动位置的前提下,云梯能否伸到险情处?请说明理由.
(参考数据:sin53°≈0.8,cos53°≈0.6,tan53°≈1.3)
20.(2022·浙江嘉兴·中考真题)小华将一张纸对折后做成的纸飞机如图1,纸飞机机尾的横截面是一个轴对称图形,其示意图如图2.已知,,,,.(结果精确到0.1,参考数据:,,,,,)
(1)连结,求线段的长.
(2)求点A,B之间的距离.
1.如图所示,已知正方形是由四个全等的直角三角形和一个小正方形构成的,延长交于点M.若.则正方形与正方形的面积之比为( )
A. B. C. D.
2.如图1,点是以为直径的半圆上的一个动点,过点作于点,是的中点,连结,.设,的面积为,的面积为.函数,关于的图象如图2所示,其中点为两个图象的交点,则下列结论错误的是( )
A. B.点一定落在函数图像上
C.点的坐标是 D.当时,
3.如图1,在中,,.是上一点,的中垂线交的边于点,.记,四边形面积为,利用数学软件画出关于的函数图象如图2所示,其中一个最高点坐标为,一个最低点坐标为,下列选项正确的是( )
A. B.
C. D.点在该函数图象上
4.如图1,在中,点是边上的定点,点从点出发,依次沿的路线匀速运动,回到点时停止.设点运动的路程为,为,则关于的函数图象如图2所示,其中,分别是所在曲线的最低点,下列选项错误的是( )
A. B.点的纵坐标为144
C. D.点在该函数图象上
5.(2026·浙江温州·二模)某校在教学楼顶安装可调节角度的光伏板,用于绿色发电.如图,长为2米的光伏板斜靠在竖直于地面的支架上,倾斜角为,为提高发电效率,将底端沿方向移动到点,顶端向下滑动到点,此时倾斜角为,则顶端下降的垂直高度为()
A.米 B.米
C.米 D.米
6.(2026·浙江·模拟预测)如图1,在菱形与菱形中,,且,点在射线上,点在直线上.菱形沿射线平移,设点与点的距离为,菱形与菱形重叠部分的图形面积为.若关于的函数图象如图2所示,则下列选项正确的是( )
A. B.
C.当时, D.当时,
7.(2026·浙江宁波·二模)如图,在平面直角坐标系中,直线分别交轴,轴于,两点,为线段上一点,且,连接,将绕点逆时针旋转交轴于点,若,则点坐标为( )
A. B. C. D.
8.(2026·浙江温州·二模)如图1,一个立方体箱子(侧面为正方形)沿着足够长的斜坡从点向点运动,过点作于点,设为,的值为,如图2,关于的函数图象与轴交于点,且经过点.若.则下列选项正确的是()
A. B.
C.点在该函数图象上 D.点的纵坐标是2
9.(2026·浙江金华·二模)如图,在中,,,以中点为圆心、长为半径作弧.点从点出发,沿弧及线段向终点运动.记的运动路程为,,关于的函数图象如图所示,图象过点,则下列说法错误的是( ).
A.点在弧上运动时,的图象为一条线段
B.当时,点运动到点
C.的最小值为
D.
10.(2026·浙江杭州·模拟预测)如图,在矩形内正好放置一个立方体的表面展开图,正方形是原立方体的一个面,点,,是原立方体的顶点,展开后点,,,均在矩形的边上,若点,,在同一直线上,则的值是______.
11.(2026·浙江嘉兴·二模)如图,已知中,,.点是边上一动点,点在边上,且为定角.设,,若关于的函数图象如图所示,则的值是________.
12.(2026·浙江·二模)如图,的边,,,是边上的一点,将沿着翻折得到,连接,.
(1)若,且点落在边上时,则的面积为________;
(2)当面积最小时,则的长为_________.(用含的式子表示)
13.(2026·浙江·模拟预测)如图,E为矩形对角线上一动点,.连接,将绕点A逆时针旋转后并延长,交射线于点F,交射线于点G.已知,则当时,__________.
14.(2026·浙江舟山·一模)中国高铁是“中国速度”的闪亮名片,其基础造价为每米10万元.为保障列车运行安全,高铁线路的拐角设计通常控制在以内,某高铁线路需避开山体,在点处规划两处绕行方案:方案一:设计的拐角,即,在点处再设计一个拐角使得路线恢复方向,即;方案二:设计的拐角,即,在点处再设计一个拐角使得路线与方案一的路线重合,但这样路线会经过一片沙地(即为沙地),使每米的造价比基础造价增加10%.
(1)若与的距离为66米,求线段、、的长.
(2)在(1)的条件下,方案一和方案二哪一个造价更便宜?并说明理由.(参考数据:,,,)
15.(2026·浙江温州·三模)某小组对两角和的正切公式的证明产生浓厚兴趣.
【背景阐述】
已知:如图所示,在矩形中,点在边上,连接,过点作交边于点(点不与,重合),连结.记,(其中,均为锐角,且).
求证:
证明:不妨设,
则在矩形中,.
故,即.
因为,所以.
因为,所以.
故,从而.
而在中,.
……
【特例探试】
(1)利用“两角和的正切公式”求的近似值.(参考数据:)
【推理验证】
(2)根据上述推导,补充完整证明过程,求证:.
16.(2026·浙江舟山·二模)图1为坐落于舟山马目山的风车营地,风车、大桥、山海、日落所构成的和谐画面吸引了众多游客,成为了网红打卡地.除了景色,这里的风电机组所提供的清洁能源也带动了绿色经济发展,某学习小组查阅资料得知,在风力发电机组中,“风电塔筒”非常重要,它的高度是一个重要的设计参数.为测量其高度,他们选定了当风车停止转动时的位置,如图2,风电塔筒AB垂直于地面,叶片AC恰好与塔筒AB重合,三个叶片均匀分布(即)且长度均为80m,在距离塔底(点B)158m的点F处有一测角仪(其高度忽略不计)测得叶片端点D的仰角为.
(1)求风电塔筒的高度.(结果保留整数,参考数据:,,,)
(2)当叶片从图2位置开始绕点A沿顺时针方向第一次转动至图3位置时,学习小组测量发现叶片端点E的离地高度增加了24.7m,求所有叶片在这段时间内扫过的区域面积.(结果保留π,参考数据:,,)
17.(2026·浙江杭州·一模)【综合与实践】
【定义理解】
设是的平分线,若射线在的内部且关于对称,则称与为的一对等角线.小丽发现,若内部的两条射线满足,则与就是的一对等角线.
【初步应用】
(1)如图①,已知射线与是的一对等角线,,若,求的度数.
【探索发现】
(2)如图②,在平行四边形中,是的一对等角线,分别交于点于点,于点交于点.
①求证:是的一对等角线.
②若,,求的值.
18.(2026·浙江丽水·二模)【阅读理解】
如图1,在中,,,求的值.
求解过程如下:在上取点,使得,构造出等腰(如图2).可得的外角,设,则,,
所以.
【类比尝试】
(1)如图3,在中,,,类比上述解题过程求的值.
【拓展应用】
(2)如图4,在中,,,,,用含,的代数式表示的值,并写出推理过程.
19.(2026·浙江湖州·二模)【文化欣赏】汉代初年的《淮南万毕术》中记载:“取大镜高悬,置水盆于下,则见四邻矣”,意思是利用杆上挂的平面镜和盆内水面(抽象为平面镜)的反射,就能从水盆里看见院外的景象(如图).
【科学原理】入射光线经平面镜反射得反射光线(),则(如图).
【综合实践】小桐春假探望爷爷时,在院内作了实践探究:如图,杆地平线(为墙角),杆顶悬一平面镜,院外的邻居(点)先经平面镜的点处反射,再经水盆的水
面中心处反射后,恰被院内的小桐(观测点为)看到.现测得:米,.
【数学理解】
(1)求杆的高度.
(2)如图,保持水盆和观测点的位置不变,将平面镜绕点逆时针旋转,邻居沿射线方向移动到处,经,两处反射后,小桐恰好观测到邻居,求邻居移动的距离.
(参考数据:,,)
20.(2026·浙江·二模)【综合与实践】设计雨棚支架及确定雨棚的安装位置.
【生活情境】如图①是安装在外墙上的挡雨棚.矩形为雨棚的挡雨板,将雨棚的支架、、及的端点、、、固定在外墙上,、,与平行,米.图②是其侧面示意图,在一般风力下,雨滴下落方向与地面的夹角为53°().安装挡雨棚时需考虑:在一般风力下,确保雨滴不落在墙面(不包括)上.
【数学活动】数学学习小组通过研究支架、的长度,支架端点、的距离以及支架与的夹角(),对雨棚进行了重新设计.(参考数据:取0.8,取0.6)
图③是某小组的设计示意图,其中,,米.
【问题解决】
(1)请求出该小组设计的雨棚所需挡雨板的面积.
(2)在一般风力下,为确保雨滴不落在墙面(不包括)上,在安装该小组所设计的雨棚时,点离地面距离不能超过多少米?
21.(2026·浙江杭州·二模)定义:若一个三角形存在两个内角之差为,则称这个三角形为“差直角三角形”.例如,在中,,,,满足,所以是“差直角三角形”.
(1)若是差直角三角形,,则的值为 .
(2)如图1,在中,,是的角平分线,求证:是差直角三角形.
(3)如图2,在中,,,,点D是边上一动点(),若是差直角三角形,求的长度.
22.(2026·浙江·二模)在菱形中,点在上,且,如图1,过点的直线,交对角线于点,与关于直线对称,点的对应点在的延长线上,分别交对角线、边于点、.
(1)当时,求的度数.
(2)如图2,当点与对应点重合时,求与菱形的面积之比.
(3)已知,与的长度随的变化而变化,求的最大值.
23.(2026·浙江·一模)在等边中,,是边上的中点,,分别是线段,上任意一点,连接,将线段绕点顺时针旋转得到线段,连接、,的延长线交射线于点.
(1)如图1,当点与点重合,若为的平分线,交于点,求的长;
(2)如图2,若为线段上一点,且,,求证:;
(3)如图3,设,求证:.
24.(2026·浙江温州·二模)如图1,在四边形中,,,,,平分,交于点,点在上,且.
(1)如图2,当点与点重合时,求的值.
(2)如图3,点在射线上,且点在点上方时,连结,.
①当时,求的长.
②若,求的最小值.
25.(2026·浙江台州·二模)如图1,在菱形中,对角线,,P是射线上一点,连接,与关于对称.
(1)求的长.
(2)当时,求证:.
(3)如图2,当直线与相交时,记交点为E.
①当点P在边上,且时,求的长.
②连接,当取得最小值时,求的长.
试卷第1页,共3页
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专题14相似三角形与锐角三角函数
5年真题1年模拟
五年真题分类
考点01相似三角形判定与性质
1.【答案】(1)证明:连接PN,如图1,
在△PQN和△NMP中,
PQ=MN,QN=PM,PN=NP,
∴.△PQN≌△NMP|SSS,
∴.∠QPN=∠MNP,
∴.PM‖QN(内错角相等,两直线平行).
C
A
图1
(2)解:由题意,墙面l⊥地面,AB⊥OD,PQ⊥L,DB⊥L,
∴.PQ‖DB,AB‖CD
∴.∠PQB=∠DBQ=∠QPD=90°,
∴.四边形PQBD是矩形,
∴.PQ=BD=10,
又.'∠AOB=∠COD,∠CDO=∠ABO=90°,
∴.△OAB~△OCD,
·88册
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,AB=57,OB=OD-BD=190,
CD=57×200=60.
190
∴.CD的长度为60cm.
2.k2
2-k2
3.B
4.4.1
5.
【详解】(1)解:如图1,连接OD
E
O
图1
,CD切半圆O于点D,
.OD⊥CE」
:0A=2
AC=1,
0c=5
21
.CD=2,
BE⊥CE,
.OD‖BE
黑
即是是
CE 4
G-5
如图2,∠AFB=∠E=90°,
..AF CE.
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D
HO
B
图2
MN‖CB,
∴.四边形APMC是平行四边形,
CM=PA
PHPH x5
sin 21-simnC3
MN-ME
BC CE'
16_5
=53t
416
y-
25
x+4.
2
2):PW=y-1=2x+3.PH≤PW,△BCE三边之比为3:45(如图2).
.可分为三种情况.
i)当PH:PN=3:5时,
PN=5 PH,
+3=5
25
3
12
解得x=4
.q=
i)当PH:PN=4:5时,
PN-PH.
2
2x+3=
5
,
解得x=9
10
3、.27
.a=÷X三
440
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ii)当PH:PN=3:4时,
2x+3=4
PN=号PH,-25
3
七,
解得x=36
1
(3)如图3,连接AQ,BQ,过点Q作QG⊥AB于点G,
E
D
A
HO
GB
图3
则∠AQB=∠AGQ=90°,QG=PH=x,
∴.∠QAB=∠BQG
MQ-5x-3.PN-y-1--
5
2
x+3,
HG=PQ=NQ+PN=
AH-4x.
3
..AG=AH+HG=3x,
tan∠BQG=tan∠QAB=x=1
3x31
:.BG=1QG-1
3
+,
·AB=AG+BG=10,
=3,=,
y=-12x+4≈17
25.
R即N的长为
6.A
7.9
2527
99
8.B
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9.2
10.10
10+V13
11.9.88
12.33-3
13.A
14.B
15.A
16.C
17.D
18.C
19.
【详解】(1),四边形BFED是平行四边形,
DE‖BC,
.△ADE△ABC,
肥沿
DE_1
BC 4'
.AD-1
AB 4'
:AD=AB=1x8=2:
4
(2),四边形BFED是平行四边形,
,DE‖BC,EF‖AB,DE=BF,
∴∠AED=∠ECF,∠EAD=∠CEF,
.'·△ADE~△EFC
'SAADE
E,
SAEFC
F
DE_1
BC-4'
DE=BF,
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..FC=BC-DE=4DE-DE=3DE.
DE=DE-1
FC 3DE 3
∴.S△ADE=
SAEFC
:△ADE-△ABC,
DE_1
BC4
.S△ADE=
S△ABC
S△ADE=1,
∴.SAEFC=9,S△Ac=16,
∴.S-BFm=SAABC-S△Fc-SAADE=16-9-1=6.
20.
【答案】(1)
证明:,DE‖BC,
∴.△ADG~△ABF,△AEG~△ACF,
DG=AG EG-AG
·BFAF'CFAF
是
.BF=CF,
..DG=EG.
(2)解:由(1)得DG=EG,
CG⊥DE,
∴.CE=CD=6
.AE=3,
.∴AC=AE+CE=9」
.DE BC,
.△ADE~△ABC.
惩
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(3)解:如图,延长GE交AB于点M,连接FM,作MN⊥BC,垂足为N.
G
D
M
B
N
F
在口ABCD中,BO=DO,∠ABC=∠ADC=45°」
EG‖BD
∴.由(1)得ME=≥d,
,EF⊥EG
∴.FM=FG=10,
.∠EFM=∠EFG.
.∠EGF=40°,
∴.∠EMF=40,
.∠EFG=50°.
,FG平分∠EFC,
∴.∠EFG=∠CFG=50°,
.∠BFM=180°-∠EFM-∠EFG-∠CFG=30°.
.在Rt△FMN中,MN=FM sin30°=5,FN=FM cos30°=5V3.
.∠MBN=45°,MN⊥BN.
∴BN=MN=5,
.BF=BN+FN=5+53」
考点02锐角三角函数与解直角三角形
1.2米
2.490
3.
【详解】(1)解:在Rt△ABD中,AB=10,AD=6,
BD=VAB-AD2=V102-62=8
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在Rt△ADC中,an∠ACB=AD=L,
DC
.DC=6,
.BC=BD+DC=8+6=14:
(2),AE是BC边上的中线,
a-号60=7
.DE=BD-BE=8-7=1,
六AE=VAD2+DE=/62+1=37
∴sin∠DAE=DE=1-37
AE 37 37
4.C
5.D
6.C
7.
【详解】(1)解:如图所示:
由题意知OD⊥PD,
在Rt△POD中,∠D=90°,则∠P+∠POD=90°,即a+B=90°,
∴.β=90°-a;
(2)解:如图所示:
∴.AD⊥BD
B
D
在Rt△ACD中,∠ACD=45°,由等腰直角三角形性质得到CD=AD,
在Rt△ABD中,∠ABD=37°,
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由tan∠ABD=tan370=AD-_AD
AD
BD CD+20 AD+20
即0.75=
AD
AD+20'
解得AD=60m,
.∴.气球A离地面的高度AD=60m.
8
【详解】解:有以下两种规划,任选一种作答即可.
规划一:
[任务1]选择点A和点B.
tam么1=日am∠2=子tam∠3=写测得图上AB=4mm.
[任务2]如图1,过点A作AF⊥MN于点F,过点B作BG⊥MN于点G,
图1
则FG=AB=4mm,设MF=x(mm).
AF4,tan∠MBG=X+4-1
tan∠MAF=x=1
BG 3
.AF=4x,BG=3x+12.
.AF=BG,
∴.4x=3x+12
解得x=12,
.AF=BG=4x=48mm
:tan∠FAN=FW=l
4881
∴.FN=6mm,
..MN=MF+FN=12+6=18mm.
[任务3]测得图上DE=5mm,设发射塔的实际高度为h米.
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由题意,得,点=18
12h,
解得h=43.2,
.发射塔的实际高度为43.2米。
规划二:
[任务1]选择点A和点C.
tan 1=1
,an<2=
4'tan<4=
2测得图上AC=12mm.
[任务2]如图2,过点A作AF⊥MN于点F,过点C作CG⊥MN,交MN的延长线于点G,则
FG=AC=12mm,MF=x(mm )
000000
图2
AF4tan∠MCG=X+12-1
tan∠MAF=X=1,
CG 2'
.AF=4X,CG=2x+24」
.AF=CG.
∴.4x=2x+24,解得x=12
..AF=CG=4x=48mm
tan∠FAN=FN=l
∴.FN=6mm,
4881
..MN=MF+FN=12+6=18mm.
[任务3]测得图上DE=5mm,设发射塔的实际高度为h米.
由题盒,得5=18
2方,解得h=43.2
∴发射塔的实际高度为43.2米.
9.
【详解】(1)解:过点C作OB的垂线分别交仰角、俯角线于点E,D,交水平线于点F,如图所示,
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仰角15°
E
摄像头A-
。水平线
D
俯角15°
B
77
图2
在Rt△AEF中,tan∠EAF=E
AF
∴.EF=AF.tan15°=130×0.27=35.1(cm).
.AF=AF,∠EAF=∠DAF,∠AFE=∠AFD=90°,
∴.△ADF≌△AEF」
∴.EF=DF=35.1(cm):
∴.CE=CF+EF=160+35.1=195.1(cm),ED=2EF=35.1×2=70.2(cm)>26(cm),
∴.小杜下蹲的最小距离=208-195.1=12.9(cm).
(2)(2)能,理由如下:
过点B作OB的垂线分别交仰角、俯角线于点M,N,交水平线于点P,如图所示,
M
仰角20°
摄像头A
水平线
俯角20°
N
B
7777777777
77
图3
在Rt△APM中,tan∠MAP=M
AP
∴.MP=AP.tan20°=150×0.36=54.0(cm),
.'AP=AP,∠MAP=∠NAP,∠APM=∠APN=90°,
∴.△AMP≌△ANP
∴.PN=MP=54.0(cm,
.∴.BN=BP-PN=160-54.0=106.0(cm).
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小若垫起脚尖后头顶的高度为120+3=123(cm).
∴.小若头顶超出点w的高度123-106.0=17.0(cm)>15(cm).
∴小若垫起脚尖后能被识别.
10.
【详解】解:在Rt△ABC中,AB=120,∠BAC=90°,∠B=33.7°,
.∴AC=AB·tan33.7o
≈120×0.67
=80.4
≈80cm.
∴.AC的长约为80cm.
11.
【详解】解:如图:过点D作DE⊥AB于点E,
由题意,得BE=CD=4,
,AB=11,.AE=7.
,∠A=60°,
.AD=AE÷c0s60°=14.
.AD+CD=18m.即管道A-D-C的总长为18m.
E山
D
12.
23
13.D
14.
【详解】解:在Rt△ABC中,AB=3,∠ACB=90°,∠BAC-75°,
.∴.BC=AB.sin75o
3×0.97=2.91
2.9m)
答:梯子顶部离地竖直高度BC约为2.9n.
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15.B
9
16.
1.8
13
17.
9
a-β=7.5°
18.
【详解】(1)解:.·∠ADC=84°,∠ABC=37°,
∴.∠BAD=∠ADC-∠ABC=47°,
答:∠BAD的度数是47°
(2)解:在R△ABC中,an37=AC
BC
AC
..BC=
tan37
同理,在RIMADC中,有DC=,AC
tan 84
,BD=4,
·BC-DC=AC
AC
=BD=4.
tan37otan84°
4AC-aAC≈4
19
.AC≈3.3(米).
答:表AC的长是3.3米.
19.
【详解】(1)解:在Rt△ABD中,∠ABD=53°,BD=9m,
∴AB=-
BD
≈9=15(m),
c0s53°0.6
∴.此时云梯AB的长为15m:
(2)解:在该消防车不移动位置的前提下,云梯能伸到险情处,
理由:由题意得:
DE=BC=2m,
.AE=19m,
.∴AD=AE-DE=19-2=17(m),
在RINABD中,BD=9m,
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..AB=
AD2+BD2=172+92=370m),
“370m<20m,
∴.在该消防车不移动位置的前提下,云梯能伸到险情处.
20.
【详解】(1)解:如图2,过点C作CF⊥DE于点F,
DF E
A
B
C
(图2)
.CD=CE,
DF=EF,CF平分∠DCE.
.∠DCF=∠ECF=20,
DF=CD-sin20≈5×0.34=1.7cm,
∴.DE=2DF=3.4cm.
(2)解:如图3,连结AB.设纸飞机机尾的横截面的对称轴为直线1,
D
G
H
(图3)
,纸飞机机尾的横截面示意图是一个轴对称图形,
∴.对称轴1经过点C.
AB⊥1,DE⊥L,
AB‖DE.
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过点D作DG⊥AB于点G,过点E作EH LAB于点H,
.DG⊥AB,HE⊥AB,
∴.∠EDG=∠DGH=∠EHG=90°,
∴.四边形DGCE是矩形,
∴.DE=HG,
∴.DGll,EHll,
·∠GDC=∠CEH=
∠DCE=20°,
2
.AD⊥CD,BE⊥CE,
∴.∠DAB=∠GDC=20°,∠EBH=∠CEH=20°,
AG=AD-cos20°≈10×0.94=9,.4|cml,BH=BE:cos20°≈10×0.94=9.4cm,
..AB=BH +AG+DE=22.2cm.
一年模拟练测园
1.A
2.C
3.C
4.C
5.B
6.C
7.B
8.C
9.D
9V13+1
10.
2
12
V2-1
2
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14.
【详解】(1)解:如图:作CK⊥BF,垂足为K,
C
D
A
B
.CK⊥AK,DG⊥AK,
..CK DG,
又CD‖GK,
.四边形CKGD为矩形,
∴.CK=DG=66m,
:BC=CK=66。=40lml.
sin9o sin9o
.BD=_DG-66
sin6sin6660m),
BK=-CK-66
tan9otan9
-412.5(mBG-00m)
tan6°tan6o
..CD=KG=BG-BK=187.5m:
(2)方案一的造价更便宜,理由:
方案-造价:10×BC+CD=10×440+187.5=6275(万元),
方案二造价:10×1.1×BD=10×1.1×660=7260(万元),
,6275<7260
方案一的造价更便宜
15.
≈0.5+1
痒解①解:m729m27+4527274e,05×3
(2)补充证明:“
CE_CE=tanB,
AB 1
.∴.CE=tanβ,
..CFCF
·BE tana
=tanβ,
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∴.CF=tana·tanβ,
,四边形ABCD是矩形,
∴.AB=CD,AD=BC,AB‖CD,
∴.AD=BE+CE=tana+tanB,∠AFD=∠BAF=a+B,
.∴.DF=DC-FC=AB-FC=1-tana·tanB,
六.tan(c+p=tan∠AFD=AD-tana+tanB
DF1-tana·tanβ
16.
【详解】(1)解:如图,过点D作DG⊥BF于点G,过点A作AH⊥DG于点H,
E
C
B
G
图1
由题意可知∠HGB=∠ABG=∠AHG=90°,
∴.四边形ABGH是矩形,
∴.∠HAB=90°,AH=BG,
∴.∠DAH=∠DAB-∠HAB=120°-90°=30°,
.'AD=80m,
AH=AD-cos300=80×5=403ml,DH=AD-s5in30°=80×号401m
∴.BG=AH=403≈69.2m,
.∴.FG=BF-BG≈158-69.2=88.8m,
.·∠DFB=64°,
.∴.DG=FG·tan∠DFB=FG·tan64°≈88.8×2.05=182.04m,
..AB=HG=DG-DH=182.04-40=142.04≈142m,
答:风电塔筒AB的高度为142m
(2)解:如图,过点E作EP‖AB,AP⊥AB,两线交于点P,过点E作EQ⊥AP于点Q,
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D
PO
同(1)可得EP=40,∠EAP=30°,
由题意可得EQ=40+24.7=64.7,
在Rt△EQA中,sin∠EQA=EQ-647≈0.81,
QA 80
∴.∠EQA≈54°,
∴.∠EAE=54°-30°=24°,
·叶片AE扫过的区域面积是24
360T802=1280
3n,
之所有叶片扫过的区装面积是20×3=1280m2
17.
【详解】(1)解:,射线OX与OY是∠AOB的一对等角线,
∴.∠XOC=∠YOC,
.OC是∠AOB的平分线,
∴.∠AOC=∠BOC,
.∴.∠AOC-∠XOC=∠BOC-∠YOC,即∠AOX=∠BOY,
设∠AOX=∠BOY=x,则∠XOY=6x,
则x+x+6x=80,
解得x=10,
∴.∠XOY=60°,
.∴.∠AOY=∠AOX+∠XOY=70°:
(2)①证明:.BE,BF是∠ABC的一对等角线,
根据(1)中可得∠ABE=∠CBF,
'.∠ABE+∠EBF=∠CBF+∠EBF,即∠ABF=∠CBE,
‘.四边形ABCD为平行四边形,
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.AD‖BC
∴.∠AEP=∠EBC=∠ABF,
.AP⊥BEAQ⊥BF,
∴.∠BAQ=90°-∠ABF,∠EAP=90°-∠AEP,
∴.∠BAQ=∠EAP,
∴.根据小丽的说法,可得AQ,AP是∠BAD的一对等角线:
②解:设∠ABE=∠CBF=X,则∠ABC=3X,
∴.∠ABF=∠ABC-∠CBF=2X,
AD‖BC,
∴.∠BAD=180°-3X,
∠BAQ=1809-3X=60°-X,
3
.∠ABF+∠BAQ=90,
∴.2x+60°-x=90°,
解得X=30°,
∴.∠ABQ=2X=60°,
在Rt△ABP中,AP=AB·sin∠ABP=Sin30,AB=AB,
在Rt△ABQ中,AQ=AB·sin∠ABQ=sin60°·AB=-
3
AB,
2
AB
.AP:AQ=-
3
3
3
AB
2
18.
【详解】(1)解:如图,在BC上取一点D,使得BD=AD,构造出等腰△ABD,
可得△ABD的外角∠ADC=45°,
设AC=a,则AD=BD=2a,DC=a,
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tan 22.5-AC=
1
V2-1
一=2-1
BC2a+a2+12+1V2-1
(2)ng_ya2+b2-a,过程如下
tan-
解:如图,延长CB至点E,使得BE=BA,连接AE,
则∠E=∠ABC=
2
2
A
由题意得BA=Va+b
∴.EC=Va2+b2+a'
aAC
bVa2+b2-al
:.an2
b
Va2+b2-a
EC
Va+b+a
Va+b2+aYa+b2-a
b
19.
【详解】(1)解:由科学原理可得,∠GCE=∠ACB=53°,
:AB⊥EF,∠ABC=37°,tan∠ABC=AC
AB
.AB≈3.6米,
答:杆AB的高度约为3.6米.
(2)解:邻居移动前:MN‖EF,
由科学原理可得,∠ABC=∠HBA=37°,
,AB⊥EF,
tan∠ABH=AH
AB'
AH=AC=2.7米,
邻居移动后(如图4):
∠CBP=∠ABC+∠ABP=37o+8°=45°,
20137
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由科学原理可得,∠CBP=∠HBP=45°,
∴.∠HBA=53°,∠AHB=37°,
.AB⊥EF
tan∠AHB=AB
AH
.AH=4.8米,
∴.AH-AH=2.1米,
答:邻居移动的距离HH约为2.1米.
H
H
F
图4
20.
【详解】(1)解:过点B作BD⊥AC于点D,
C
Dh----aB
A
04
图③
.AB=BC,ABC=a,AC=1.6,
÷∠ABD=号AD=CD=0.8,
在Rt△ABD中,tan∠ABD=tanC=AD-0.8
2 BDBD
.'tan =8
215
0.8_8
BD15'
解得BD=1.5,
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∴.在Rt△ABD中,∠ADB=90°,
AB=VAD2+BD2=V0.82+1.5=1.7°
.BC=AB=1.7,
∴.所需挡雨板的面积为S=AA1×BC=3×1.7=5.1(平方米).
(2)连接OB,
D---
a今B
M
777777777
图③
若∠BOM=53°,
:BD与OM平行,
则在Rt△BOD中,∠OBD=53°,
.c0s530=
BD_1.5
OBOB
=0.6,
∴.0B=2.5.
0D=0B-BD=V2.52-1.52=2
.OA=OD-AD=2-0.8=1.2(米),
∴点A离地面距离不能超过1.2米.
21.
【详解】(1)解:,△ABC是差直角三角形,∠A=120°,∠A-∠B=90°
.∠B=30°,
sinB=sin30°=
2
(2)证明:.AD是△ABC的平分线,
.∴.∠BAD=∠CAD:
.·∠BDA=∠C+∠CAD=90°+∠CAD,
∴.∠BDA=90°+∠BAD,即∠BDA-∠BAD=90
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∴.△ABD是差直角三角形.
(3)解:如图,作AE⊥BC于E,过点D作DF⊥BC交AB于F,
A
F
·.'AB=ACBC=8
B
D
E
.'BE=1BC=4
2
:在Rt△ABE中,tanB=3
1
AE3
.44
解得AE=3,
在Rt△ABE中,由勾股定理得AB=5;
①当∠ADB-∠ABD=90°时,∠ADF=∠ADB-∠BDF=∠ADB-90°=∠ABD,
.∠BAD=∠DAB,
.∴.△ADF~△ABD
.AD=DF
AB BD
Rt△BDF中,tanB=
DE 3
BD 4
.AD_3
54
解得,AD=15
4
②当∠ADB-∠BAD=90°时,∠ADF=∠ADB-∠BDF=∠ADB-90°=∠BAD,
.∴.FD=AF
:Rt△BDF中,tanB=DE=3
DB 4
设DF=3a,DB=4a,
∴.BF=VBD2+FD=5a
BF=AB-AF=AB-DF=5-3a
∴.5a=5-3a
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解得:q=5
·BD=
2
DE=BE-BD=4-
由勾股定理得AD=VAE2+DE=32+
综上所述,AD=15成35
4或2
22.
【详解】(1)解:菱形ABCD,
AD‖BC,
∴.∠CBA=∠HAB,
,BC与BC关于直线EF对称,
∴.四边形BCKE和四边形BCKE也关于直线EF对称,如图,
图1
BE=BE'∠CBA=∠ABH
∠ABH=∠HAB,
.BE=2AE,
∴BE=2AE,
∴.AB=AE,
..AE=AH,
..AB=AH,
在△ABH中,
∴.∠ABH=∠AHB,
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,∠ABH=∠HAB,
.∠ABH=∠AHB=∠HAB,
∠HAB=60°,
,∠BAD+∠HAB=180,
.∠BAD=180°-∠HAB,
.∠BAD=180°-60°=120°
(2)解:当点C与对应点C重合时,BC与BC关于直线EF对称
∴.EF为BB垂直平分线,
.∠BEC=90°,△BEC和△BEF为直角三角形,
∴△CBE≌△CBE,
∴BE=BE,CB=CB,
,BE=2AE,设AE=a,
..B E=BE=2a,
..BB=4a,AB=AD=DC=BC=3a,
在Rt△BEC中,BE=2a'BC=3a根据勾股定理得EC-VBC2-BE,
Ec=9a2-4a7=5a
菱形ABCD,
.AB‖DC,
∠ABD=∠CDB,
.△FBE一△FDC,△GBB一△GDC,
.BF EF BE GB GBBB
DE-CF-DC'GD GC DC
.EC=5a,
EF=2a
5a-EF 3a
新EF-号5o
在Rt△BEF,EF=25a,BE=2a,根据勾股定理得BF=VBE+EF,
5
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-4+-号830a
5
器恶
BF 2
“BD-BF3
..BD=V30a,
GB-BB
GD DC'
GD=BD-GB.
GB BB
“BD-GBDC
GB
4a
30a-GB3a'
解得GB-430a,
7
.FG=GB-BF,
FG-身80a号0a-会0a,
连接菱形对角线AC交BD于点O,如图,
B
A
图2
AC RD.OR-OD-BD-.OA-OG-AC.
2
在t△A0B中,AB=3a,OB=30
a,根据勾股定理得OA=AB-OB2,
0a9d。
..AC=V6a,
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∴菱形ABCD面积S,=号ACBD=6a×30a=35a,
8△CFG面S,G0C7×3300×695
2
-a=
a
35
952
-a
∴△CFG与菱形ABCD的面积之比S2=35
=3
S13V5a35
(3)解:设∠ABC=a,
.AE=1,BE=2AF,
.BE=2,AB=3,
设∠ABC=a,
.B E=BE=2,
.AB=1,
在△ABH中,过点H作HN⊥AB交AB于点N,
H
G
B
图1
Mw号
,∠ABC=∠BAD=,
cOs∠BAD=cOs=
2,
AH
:.AH=2cosa
1
1
.∴.DH=AD-AH=3-
2cosa
,△HBA△HCD,
.AB AH,
CD DH
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1
2cosa
CD
1
3-
2cosa
∴.CD=6cos-1,
△GDC~△GBB,
:GC-DC,
GB BB
.GB=BC-GC,
∴.GB=3-GC,
..GC_6cosa-1,
3-GC
4
4
解得CG=3-
2c0sa+1'
·DH-CG=3-
1
3-
x
1
2cosa
2c0s0+1
2cosa+1 2cosa
设y=DH-CG,Cosa=x,
y=DH-CG=、4-1
6x-1
2x+12x整理得y
(2x+12x,
2x+12xy=6x-1:整理得4yX+2y-6x+1=0关于x的一元二次方程,
,y要有最大值,方程要有实数根,
六4=b2-4ac=2y-62-4×4y×1≥0'
y2-10y+9≥0,
.y-1川y-9≥0,
.y-1≤0
-y-90
/y-1≥0
y-9≥0
y≤1或y≥9,
.0°<a<180°,即0°<∠ABC<180°,
..cosa<1,
.x<1,
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.y=
4-1≥9不符合题意舍去,
2x+12x
y≤1,
y=DH-CG最大值为1.
23.
【详解】(1)解:,△ABC是等边三角形,
∴.∠BAC=∠ACB=60°,AB=AC=BC=4,
,D是BC边上的中点,
AD1BC,∠CAD=∠BAC=30°,
.∠ADC=90°,
,CF为∠ACB的平分线,
.∠ACF=∠BCF=30°,
.∠ACF=∠CAD,
..AF=CF,
在Rt△CDF中,∠BCF=30°,∠ADC=90°,
aDr=2CF=号A,
浩
,线段EF绕点E顺时针旋转120°得到线段EG,
又,点E与点C重合,
∴.CF=CG,∠FCG=120°,
:∠CFG=∠CGF=180°-∠FCG=30,
2
.:∠CFG=30°=∠BCF,
..FP BC,
.∠AFP=∠ADC,∠APF=∠ACD,
∴.△AFP-△ADC,
AP=AF-2
AC AD 3
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-号ac-号
3
(2)证明:如图,在射线AD上取点H,使得∠AEH=120°,作EI⊥AH于点I,
M
B
,△ABC是等边三角形,D是BC边上的中点,
.∠BAD=∠CAD=30°,
.∠AEH=120°,
.∠H=180°-∠AEH-∠CAD=30°,
.∠H=∠CAD=∠BAD,
.AE=EH,AB‖EH,
.∠AMF=∠HEF,
.EI⊥AH,
AI=Ⅲ=号AH,∠AME=90
在Rt△AEI中,AI=AE·cOs∠CAD=AE·cos30°=-
3 AE.
..AH=2AI=3AE,
,线段EF绕点E顺时针旋转120°得到线段EG,
.EF=EG,∠FEG=120,
,∠FEG=∠AEF+∠AEG=120°,∠AEH=∠AEF+∠HEF=120°,
∴.∠AEG=∠HEF=∠AMF,
在△AEG和△HEF中,
EG=EF
∠AEG=∠HEF,
AE=EH
.△AEG≌△HEF SAS,
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.∠EAG=∠H=∠BAD,AG=HF,
,∠AGN=∠AEG,
∴.∠AGN=∠AMF,
在△AGN和△AMF中,
∠AGN=∠AMF
∠EAG=∠BAD
AN=AF
.△AGN≌△AMF AAS,
∴.AM=AG=HF
∴.AH=HF+AF=AM+AF,
.AH=3 AE,
..AM+AF=3AE;
3)证明:如图,过点F分别作AB、AC的垂线,垂足为J、K,
B
D
,△ABC是等边三角形,
.∠BAC=60°,
.∠AME=180°-∠AEF-∠BAC=120°-a,
点D为BC的中点,
.AD平分∠BAC,
,FJ⊥AB,FK⊥AC,
∴.FJ=FK,∠FJM=∠FKE=90°
在Rt△FJM中,FJ=FM·sin∠AME=FM·sin120°-a,
在Rt△FKE中,FK=EF·sin∠AEF=EF·sina,
.EF·sina=FM·sin120°-ar,
EF=sin(120-a)
ME
sina
24.
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【详解】(1)解:当点E与点F重合时,AE=BF.
D-匹-号0-是
∠ABC=90°,
:tan∠ECB=BE=5:4=
BC 2
81
又CE平分∠BCD,即∠ECD=∠ECB,
.tan∠ECD=tan∠ECB=
5
8
(2)解:①过点D作DH⊥EC,垂足为H,延长CE交DA延长线于M,如图3-1,
M
GD
F
图3-1
:AB=5.F号AE=BE,
a5=Br×6-3景
.BE-
:∠ABC=90°,AD‖BC,
<ECB=∠MEc=BE+BC-9+4-号961
2
3
an∠M=tan∠ECB-Bg3-5,Qos∠M=os∠FCB-BC=
10
4=661
EC
261
61,
BC 4 6
3
在Rt△AEM中,AM=nAE=-5=2,
tan∠M36
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∴ME=AE2+AM
:CM=ME+CE-6+26-96,
33
又CE平分∠BCD,即∠ECD=∠ECB,
.∠ECD=∠ECB=∠M,
∴.DM=CD,
.DH⊥CE,
MH-MC-6
÷在Rt△DHM中,DH=MH tan∠M-y6x5_5R6
6121
MD=
MV61.6V61_61
cos∠M26112
AD=MD-AM=61-2=37
12
12
②延长CB到K,使KB=AD,连接FK、GK,作GN⊥BC垂足为N,如图3-2,
E
B
图3-2
.AD‖BC,∠ABC=90°,
.∠A=∠FBK=90°,
又,AE=BF,
∴.△ADE≌△BKF SAS,
.FK=ED,
,FK+FG≥KG,
.DE+FG≥KG,
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当K、F、G三点公共线时,等号成立,DE+FG取最小值,最小值为KG,
如图3-3所示,当AD=AE时,
A
E
B
图3-3
∠A=90°,
.∠AED=45°,
∴.AD=AE=BF,
又,AB=AF+BF=AF+AE=AF+AD=5,AD+AG=5
..AF=AG,
.∠AFG=45°,
又,△ADE≌△BKF,
.∠KFB=45,
.∠AFK+∠KFB=∠AFK+∠AFG=180°,
.K、F、G三点公共线,
NG⊥BC,
.四边形ABNG是矩形,
∴.NG=AB=5,AG=BN,
.AG+AD=5,
..NK=BN+KB=AG+AD=5,
KG-KN+NG-52+52-52
DE+FG的最小值为5V2.
25.【详解】(1)解:如图,连接BD交AC于O,
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D
O
:在菱形ABCD中,对角线AC=2V3,∠DAB=60°,
:AB=BC=CD=AD,AC⊥BD,OA=OC=3,△ABD是等边三角形,
∴.∠BAO=∠DAO=30°,
..AB=-AO
V3
c0s30°V3
2
2
(2)证明:如图,记BQ与AC的交点为K,
D
.BQ⊥AB,
∴.∠ABK=90,
.∠BAO=30°,
∴.∠AKB=60°,
由对折可得:∠Q=∠DAB=60°,
.∠AKB=∠Q,
PQ‖AC
(3)解:①记BQ与AD的交点为T,PQ与AB的交点为R,
D
R
当点P在边AD上,且PQ⊥AB时,
.∠QPT=∠APR=90°-60°=30°,
由对折可得:∠PQB=∠PAB=60°,∠ABP=∠QBP,
35/37
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∴.∠PTQ=90°=∠PTB=∠PRB,
,△ABD为等边三角形,
∴A=Dr=号AD=号AB=1,
BP=BP,
.△PBR≌△PBT AAS,
..PT=PR,
设AR=m'则AP=2m'PR=AP2-AR=3m
..PT=PR=V3m,
.2m+/3m=1,
解得:m=2-V3,
AP=2m=4-23:
②如图,作E关于PB的对称点N,连接BN,
D
结合①同理可得:∠PQB=∠PAB=60°,∠QPT=∠APR,∠PBQ=∠PBA,
:∠BTP=∠PQB+∠QPT,∠PRB=∠PAB+∠APR,
.∠PTB=∠PRB,
..PB=PB,
.△PBR≌△PBT AAS,
∴.PR=PT,E的对称点N在PT上,BN=BE,
∴.当BN⊥AD时,BN最小,BE最小,
此时BE=BN=AB·cos30°=3,
过E作EM⊥AB于M,设EM=n,而∠CAB=30°,
..AE=2n,AM=3n,
.BM=2-V3n,
36137
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n2+2-3n}=32,
3+V2
解得:n=
2
(舍去),或n=3-2
2
∴.AE=2n=3-V2;
如图,当P在D的上方时,作E关于PB的对称点N,连接BN,
D
A
同理可得:此时BE=BN=V3时最小,过E作EM⊥CB于M,设EM=n,
同理可得:CE=3-V2,
此时AE=AC-CE=23-R3-2=3+2
综上:当BE取得最小值时,AE的长为V3-V2或3+V2.
37/37
专题14 相似三角形与锐角三角函数
5年真题1年模拟
考点分类
浙江考情(2022-2026)
命题规律
考点01 相似三角形判定与性质
2025·浙江·中考
2023·浙江嘉兴·中考
2023·浙江嘉兴·中考
2022·浙江嘉兴·中考
2022·浙江绍兴·中考
2022·浙江丽水·中考
2022·浙江杭州·中考
2022·浙江宁波·中考
2022·浙江衢州·中考
2022·浙江金华·中考
2022·浙江舟山·中考
2022·浙江温州·中考
2023·浙江嘉兴·中考
2023·浙江湖州·中考
2023·浙江温州·中考
2023·浙江衢州·中考
2023·浙江金华·中考
2023·浙江杭州·中考
近5年浙江中考在本考点共选取约20道真题,是本专题题量最大的考点。其中2026年省统考以"显示屏遮挡产生盲区"的生活情境考查相似,并叠加全等与矩形。题型覆盖选择、填空与解答题,分值3-12分,难度跨度大,基础题多为直接判定相似或利用相似求线段比例,中档题则常与面积、比例线段、测量问题结合。该考点的核心主线是"利用相似三角形对应边成比例求线段或比例关系",实际应用上大量出现在测量类情境(如树高、旗杆、风车、镜面反射等),并借助相似与平行线分线段成比例定理、重心性质、四点共圆、轴对称、折叠等知识综合呈现。整体来看,本考点是浙江中考几何考查的重点,预计未来省统考将继续以"相似+实际测量+面积比例+综合探究"为基本命题形态,并可能保持较高的综合度。
考点02 锐角三角函数与解直角三角形
2026·浙江·中考
2025·浙江·中考
2024·浙江·中考
2023·浙江杭州·中考
2023·浙江衢州·中考
2023·浙江温州·中考
2023·浙江宁波·中考
2023·浙江温州·中考
2023·浙江嘉兴·中考
2023·浙江台州·中考
2023·浙江嘉兴·中考
2022·浙江嘉兴·中考
2022·浙江杭州·中考
2022·浙江台州·中考
2022·浙江金华·中考
2022·浙江衢州·中考
2022·浙江绍兴·中考
2022·浙江宁波·中考
2022·浙江嘉兴·中考
近5年浙江中考在本考点共选取约20道真题,其中2026年、2025年、2024年省统考均连续设题,显示省统考对本板块的高度重视。题型以解答题和选择题为主,分值3-10分,核心考查三类模型:一是直角三角形中的边角关系直接计算,常以真实物品为背景;二是仰角、俯角、方位角的实际测量问题,往往需要构造直角三角形并结合参考数据换算;三是三角函数与圆、相似、面积等知识的综合。整体上,本考点由"单一解直角"向"情境建模+多知识点综合"发展,预计未来省统考将继续以真实情境中的仰俯角测量为核心,并可能融入函数、几何最值等综合元素。
考点01 相似三角形判定与性质
1.(2026·浙江·中考真题)如图所示,是墙面与一个显示屏的侧视图,墙面与地面垂直,用两根等长的支架和连接墙面与显示屏,测得.
(1)证明:;
(2)若锦凌同学坐在显示屏前面,支架,,,锦凌同学的眼睛与显示屏底部等高,眼睛到墙面的距离,锦凌同学的视野被显示屏遮挡,出现了一个盲区.求的长度.
【答案】(1)证明:连接,如图1,
在和中,
,,,
,
,
(内错角相等,两直线平行).
(2)的长度为.
【分析】(1)利用已知条件,,结合三角形全等关系,根据平行线的判定方法,即可得出结论.
(2)通过几何关系(如相似三角形)建立比例式,再结合已知数据求出的长度即可.
【详解】(1)略
(2)解:由题意,墙面 地面,,,,
,,
,
四边形是矩形,
,
又,,
,
,
,,
,
的长度为.
2.(2023·浙江杭州·中考真题)如图,在中,,点分别在边,上,连接,已知点和点关于直线对称.设,若,则_________(结果用含的代数式表示).
【答案】
【分析】先根据轴对称的性质和已知条件证明,再证,推出,通过证明 ,推出,即可求出的值.
【详解】解: 点和点关于直线对称,
,
,
.
,
,
点和点关于直线对称,
,
又 ,
,
,
,,
点和点关于直线对称,
,
,
,
,
在和中,
,
.
在中,,
,,
,
,
,
,
,,
.
,
,
解得,
.
故答案为:.
3.(2023·浙江嘉兴·中考真题)如图,点P是的重心,点D是边的中点,交于点E,交于点F,若四边形的面积为6,则的面积为( )
A.15 B.18 C.24 D.36
【答案】B
【分析】连接,根据三角形重心的性质可知:P在上,由三角形中线平分三角形的面积可知:,证明和,根据相似三角形面积的比等于相似比的平方可解答.
【详解】解:如图,连接,
点P是的重心,点D是边的中点,P在上,
,
,
,
,
,
,
,
设的面积为m,则的面积为,的面积为,
四边形的面积为6,
,
,
的面积为9,
的面积是18.
故选:B.
4.(2023·浙江湖州·中考真题)某数学兴趣小组测量校园内一棵树的高度,采用以下方法:如图,把支架放在离树适当距离的水平地面上的点F处,再把镜子水平放在支架上的点E处,然后沿着直线后退至点D处,这时恰好在镜子里看到树的顶端A,再用皮尺分别测量,,观测者目高的长,利用测得的数据可以求出这棵树的高度.已知于点D,于点F,于点B,米,米,米,米,则这棵树的高度(的长)是______米.
【答案】4.1
【分析】
过点作水平线交于点,交于点,根据镜面反射的性质求出,再根据对应边成比例解答即可.
【详解】
过点作水平线交于点,交于点,如图,
∵是水平线,都是铅垂线.
∴米,米,米,
∴(米),
又根据题意,得,
∴,
,即 ,
解得:米,
∴(米).
故答案为:.
5.(2023·浙江温州·中考真题)如图1,为半圆的直径,为延长线上一点,切半圆于点,,交延长线于点,交半圆于点,已知,.如图,连接,为线段上一点,过点作的平行线分别交,于点,,过点作于点.设,.
(1)求的长和关于的函数表达式.
(2)当,且长度分别等于,,的三条线段组成的三角形与相似时,求的值.
(3)延长交半圆于点,当时,求的长.
【答案】(1),
(2)或或
(3)
【分析】(1)如图1,连接,根据切线的性质得出,证明,得出,即可得出;证明四边形是平行四边形,得出,代入数据可得;
(2)根据三边之比为,可分为三种情况.当时,当时,当时,分别列出比例式,进而即可求解.
(3)连接,,过点作于点,根据,得出,由,可得,代入(1)中解析式,即可求解.
【详解】(1)解:如图1,连接.
∵切半圆于点,
∴.
∵,,
∴,
∴.
∵,
∴,
∴,
即,
∴.
如图2,,
∴.
∵,
∴四边形是平行四边形,
∴.
∵,
∴,
∴.
(2)∵,,三边之比为(如图2),
∴可分为三种情况.
i)当时,
,,
解得,
∴.
ii)当时,
,,
解得,
∴.
iii)当时,
,,
解得,
∴.
(3)如图3,连接,,过点作于点,
则,,
∴.
∵,,
∴.
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,,
∴,即的长为.
6.(2023·浙江嘉兴·中考真题)如图,在四边形中,,以为腰作等腰直角三角形,顶点恰好落在边上,若,则的长是( )
A. B. C.2 D.1
【答案】A
【分析】先根据等腰三角形的性质可得,,,再判断出点四点共圆,在以为直径的圆上,连接,根据圆周角定理可得,,然后根据相似三角形的判定可得,根据相似三角形的性质即可得.
【详解】解:是以为腰的等腰直角三角形,
,,,
,
,
,
点四点共圆,在以为直径的圆上,
如图,连接,
由圆周角定理得:,,
,
,
,
在和中,,
,
,
,
故选:A.
7.(2023·浙江衢州·中考真题)下面是勾股定理的一种证明方法:图1所示纸片中,,四边形,是正方形.过点,将纸片分别沿与平行、垂直两个方向剪裁成四部分,并与正方形,拼成图2.
(1)若,的面积为16,则纸片Ⅲ的面积为________.
(2)若,则________.
【答案】 9 /
【分析】(1)在图1中,过作于,由,可得,,故,而的面积为16,即可得纸片Ⅲ的面积为;
(2)标识字母如图,设,证明,可得,由,有,即,可得或,而,,即可得到答案.
【详解】(1)在图1中,过作于,如图:
,
,
,
,即,
,
,
,即,
,
,
的面积为16,
,
,
,
纸片Ⅲ的面积为;
故答案为:9;
(2)如图:
,
,
设,则,,
,,,
,
,
,,
,
,
,
,
解得或,
当时,,这情况不符合题意,舍去;
当时,,
而,,
.
故答案为:.
8.(2023·浙江金华·中考真题)如图,在中,,以其三边为边在的同侧作三个正方形,点在上,与交于点与交于点.若,则的值是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】设,正方形的边长为,证明,先后求得,,,利用三角形面积公式求得,证明,求得,,据此求解即可.
【详解】解:∵四边形是正方形,且,
设,则,
∵四边形是正方形,
∴,
∴,
∴,即,
∴,
∴,
同理,即,
∴,
同理,
∴,
,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
故选:B.
9.(2023·浙江嘉兴·中考真题)小慧同学在学习了九年级上册“4.1比例线段”3节课后,发现学习内容是一个逐步特殊化的过程,请在横线上填写适当的数值,感受这种特殊化的学习过程.图中横线处应填:__________
【答案】
【分析】根据题意得出,进而即可求解.
【详解】解:∵
∴
∴,
故答案为:.
10.(2022·浙江温州·中考真题)如图是某风车示意图,其相同的四个叶片均匀分布,水平地面上的点M在旋转中心O的正下方.某一时刻,太阳光线恰好垂直照射叶片,此时各叶片影子在点M右侧成线段,测得,垂直于地面的木棒与影子的比为2∶3,则点O,M之间的距离等于___________米.转动时,叶片外端离地面的最大高度等于___________米.
【答案】 10
【分析】过点O作AC、BD的平行线,交CD于H,过点O作水平线OJ交BD于点J,过点B作BI⊥OJ,垂足为I,延长MO,使得OK=OB,求出CH的长度,根据,求出OM的长度,证明,得出,,求出IJ、BI、OI的长度,用勾股定理求出OB的长,即可算出所求长度.
【详解】如图,过点O作AC、BD的平行线,交CD于H,过点O作水平线OJ交BD于点J,过点B作BI⊥OJ,垂足为I,延长MO,使得OK=OB,
由题意可知,点O是AB的中点,
∵,
∴点H是CD的中点,
∵,
∴,
∴,
又∵由题意可知:,
∴,解得,
∴点O、M之间的距离等于,
∵BI⊥OJ,
∴,
∵由题意可知:,
又∵,
∴,
∴,
∴,
∴,,
∵,
∴四边形OHDJ是平行四边形,
∴,
∵,
∴,,,
∵在中,由勾股定理得:,
∴,
∴,
∴,
∴叶片外端离地面的最大高度等于,
故答案为:10,.
11.(2022·浙江杭州·中考真题)某项目学习小组为了测量直立在水平地面上的旗杆AB的高度,把标杆DE直立在同一水平地面上(如图).同一时刻测得旗杆和标杆在太阳光下的影长分别是BC=8.72m,EF=2.18m.已知B,C,E,F在同一直线上,AB⊥BC,DE⊥EF,DE=2.47m,则AB=_________m.
【答案】9.88
【分析】根据平行投影得AC∥DE,可得∠ACB=∠DFE,证明Rt△ABC∽△Rt△DEF,然后利用相似三角形的性质即可求解.
【详解】解:∵同一时刻测得旗杆和标杆在太阳光下的影长分别是BC=8.72m,EF=2.18m.
∴AC∥DF,
∴∠ACB=∠DFE,
∵AB⊥BC,DE⊥EF,
∴∠ABC=∠DEF=90°,
∴Rt△ABC∽Rt△DEF,
∴,即,
解得AB=9.88,
∴旗杆的高度为9.88m.故答案为:9.88.
12.(2022·浙江丽水·中考真题)一副三角板按图1放置,O是边的中点,.如图2,将绕点O顺时针旋转,与相交于点G,则的长是___________.
【答案】
【分析】BC交EF于点N,由题意得,,,,,BC=DF=12,根据锐角三角函数即可得DE,FE,根据旋转的性质得是直角三角形,根据直角三角形的性质得,即,根据角之间的关系得是等腰直角三角形,即cm,根据,得,即,解得,即可得.
【详解】解:如图所示,BC交EF于点N,
由题意得,,,,,BC=DF=12,
在中,,
,
∵△ABC绕点O顺时针旋转60°,
∴,
∴,
∴,
∴是直角三角形,
∴(cm),
∴(cm),
∵,
∴,
∴是直角三角形,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴cm,
∵,,
∴,
即,
,
,
∴(cm),
故答案为:.
13.(2022·浙江绍兴·中考真题)将一张以AB为边的矩形纸片,先沿一条直线剪掉一个直角三角形,在剩下的纸片中,再沿一条直线剪掉一个直角三角形(剪掉的两个直角三角形相似),剩下的是如图所示的四边形纸片,其中,,,,,则剪掉的两个直角三角形的斜边长不可能是( )
A. B. C.10 D.
【答案】A
【分析】根据题意,画出相应的图形,然后利用相似三角形的性质和分类讨论的方法,求出剪掉的两个直角三角形的斜边长,然后即可判断哪个选项符合题意.
【详解】解:当△DFE∽△ECB时,如图,
∴,
设DF=x,CE=y,
∴,解得:,
∴,故B选项不符合题意;
∴,故选项D不符合题意;
如图,当△DCF∽△FEB时,
∴,
设FC=m,FD=n,
∴,解得:,
∴FD=10,故选项C不符合题意;
,故选项A符合题意;
故选:A
14.(2022·浙江衢州·中考真题)西周数学家商高总结了用“矩”(如图1)测量物高的方法:把矩的两边放置成如图2的位置,从矩的一端(人眼)望点,使视线通过点,记人站立的位置为点,量出长,即可算得物高.令BG=x(m), EG=y(m),若a=30cm,b=60cm,AB=1.6m,则关于的函数表达式为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先根据矩形的判定与性质可得,从而可得,再根据相似三角形的判定证出,然后根据相似三角形的性质即可得出结论.
【详解】解:由题意可知,四边形是矩形,
,
,
,
又,
,
,
,
,
,整理得:,故选:B.
15.(2022·浙江金华·中考真题)如图是一张矩形纸片,点E为中点,点F在上,把该纸片沿折叠,点A,B的对应点分别为与相交于点G,的延长线过点C.若,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】令BF=2x,CG=3x,FG=y,易证,得出,进而得出y=3x,则AE=4x,AD=8x,过点E作EH⊥BC于点H,根据勾股定理得出EH=x,最后求出的值.
【详解】解:过点E作EH⊥BC于点H,
又四边形ABCD为矩形,
∴∠A=∠B=∠D=∠BCD=90°,AD=BC,
∴四边形ABHE和四边形CDEH为矩形,
∴AB=EH,ED=CH,
∵,
∴令BF=2x,CG=3x,FG=y,则CF=3x+y,,,
由题意,得,
又为公共角,
∴,
∴,
则,
整理,得,
解得x=-y(舍去),y=3x,
∴AD=BC=5x+y=8x,EG=3x,HG=x,
在Rt△EGH中EH2+HG2=EG2,
则EH2+x2=(3x)2,
解得EH=x, EH=-x(舍),
∴AB=x,
∴.
故选:A.
16.(2022·浙江衢州·中考真题)如图,在中,.分别以点为圆心,大于的长为半径画弧,两弧相交于点,作直线分别交,于点.以为圆心,长为半径画弧,交于点,连结.则下列说法错误的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据线段垂直平分线的判定与性质即可判断选项A;先根据等腰三角形的性质可得,从而可得,再根据等腰三角形的性质可得,然后根据三角形的外角性质可得,由此即可判断选项B;先假设可得,再根据角的和差可得,从而可得,由此即可判断选项C;先根据等腰三角形的判定可得,再根据相似三角形的判定可得,然后根据相似三角形的性质可得,最后根据等量代换即可判断选项D.
【详解】解:由题意可知,垂直平分,,
,则选项A正确;
,
,
,,
,,
,,
,
,则选项B正确;
假设,
,
又,
,
,与矛盾,
则假设不成立,选项C错误;
,,
,
在和中,,
,
,即,
,则选项D正确;
故选:C.
17.(2022·浙江舟山·中考真题)如图,在和中,,点A在边的中点上,若,,连结,则的长为( )
A. B. C.4 D.
【答案】D
【分析】过点E作EF⊥BC,交CB延长线于点F,过点A作AG⊥BE于点G,根据等腰直角三角形的性质可得,∠BED=45°,进而得到,,,再证得△BEF∽△ABG,可得,然后根据勾股定理,即可求解.
【详解】解:如图,过点E作EF⊥BC,交CB延长线于点F,过点A作AG⊥BE于点G,
在中,∠BDE=90°,,
∴,∠BED=45°,
∵点A在边的中点上,
∴AD=AE=1,
∴,
∴,
∵∠BED=45°,
∴△AEG是等腰直角三角形,
∴,
∴,
∵∠ABC=∠F=90°,
∴EF∥AB,
∴∠BEF=∠ABG,
∴△BEF∽△ABG,
∴,即,
解得:,
∴,
∴.
故选:D
18.(2022·浙江丽水·中考真题)如图,五线谱是由等距离、等长度的五条平行横线组成的,同一条直线上的三个点A,B,C都在横线上.若线段,则线段的长是( )
A. B.1 C. D.2
【答案】C
【分析】过点作五条平行横线的垂线,交第三、四条直线,分别于、,根据题意得,然后利用平行线分线段成比例定理即可求解.
【详解】解:过点作五条平行横线的垂线,交第三、四条直线,分别于、,
根据题意得,
∵,
∴,
又∵,
∴
故选:C
19.(2022·浙江杭州·中考真题)如图,在ABC中,点D,E,F分别在边AB,AC,BC上,连接DE,EF,已知四边形BFED是平行四边形,.
(1)若,求线段AD的长.
(2)若的面积为1,求平行四边形BFED的面积.
【答案】(1)2
(2)6
【分析】(1)利用平行四边形对边平行证明,得到即可求出;
(2)利用平行条件证明,分别求出、的相似比,通过相似三角形的面积比等于相似比的平方分别求出、,最后通过求出.
【详解】(1)∵四边形BFED是平行四边形,
∴ ,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴;
(2)∵四边形BFED是平行四边形,
∴,,DE=BF,
∴,
∴
∴,
∵,DE=BF,
∴,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴.
20.(2022·浙江宁波·中考真题)
(1)如图1,在中,D,E,F分别为上的点,交于点G,求证:.
(2)如图2,在(1)的条件下,连接.若,求的值.
(3)如图3,在中,与交于点O,E为上一点,交于点G,交于点F.若平分,求的长.
【答案】(1)
证明:∵,
∴,
∴,
∴.
∵,
∴.
(2)
(3)
【分析】(1)利用,证明,利用相似比即可证明此问;
(2)由(1)得,,得出是等腰三角形,利用三角形相似即可求出 的值;
(3)遵循第(1)、(2)小问的思路,延长交于点M,连接,作,垂足为N.构造出等腰三角形、含30°、45°角的特殊直角三角形,求出、的值,即可得出的长.
【详解】(1)略
(2)解:由(1)得,
∵,
∴.
∵,
∴.
∵,
∴.
∴.
(3)解:如图,延长交于点M,连接,作,垂足为N.
在中,.
∵,
∴由(1)得,
∵,
∴,
∴.
∵,
∴,
∴.
∵平分,
∴,
∴.
∴.在中,.
∵,
∴,
∴.
考点02 锐角三角函数与解直角三角形
1.(2026·浙江·中考真题)如图,一辆高为0.54米的智能摇杆车驶入夹角为的裂缝进行采样,则智能车无法采样的距离为___________.(注:,,)
【答案】米
【分析】利用正切函数定义即可解答.
【详解】解:由题意可知,为直角三角形,且,,米,
在中,,
(米),
即智能车无法采样的距离为 2 米.
2.(2025·浙江·中考真题)无人机警戒在高速公路场景中的应用,是我国低空经济高质量发展的重要实践方向.如图,在高速公路上,交警在A处操控无人机巡查,无人机从点A处飞行到点P处悬停,探测到它的正下方公路上点B处有汽车发生故障.测得A处到P处的距离为,从点A观测点P的仰角为,则A处到B处的距离为________.
【答案】
【分析】利用仰角的余弦解答即可.
本题考查了仰角的计算,熟练掌握角的余弦是解题的关键.
【详解】解:根据题意,得,
故答案为:.
3.(2024·浙江·中考真题)如图,在中,,是边上的中线,.
(1)求的长;
(2)求的值.
【答案】(1)14
(2)
【分析】本题考查了三角形的高、中线的定义,勾股定理,解直角三角形,分别解与,得出,是解题的关键.
(1)先由三角形的高的定义得出,再利用得出;在,根据勾股定理求出,然后根据即可求解.
(2)先由三角形的中线的定义求出的值,则,然后在中根据正弦函数的定义即可求解.
【详解】(1)解:在中,,
∴,
在中,,
∴,
∴;
(2)∵是边上的中线,
∴,
∴,
∴,
∴.
4.(2023·浙江杭州·中考真题)第二十四届国际数学家大会会徽的设计基础是1700多年前中国古代数学家赵爽的“弦图”.如图,在由四个全等的直角三角形()和中间一个小正方形拼成的大正方形中,,连接.设,若正方形与正方形的面积之比为,则( )
A.5 B.4 C.3 D.2
【答案】C
【分析】设,,首先根据得到,然后表示出正方形的面积为,正方形的面积为,最后利用正方形与正方形的面积之比为求解即可.
【详解】设,,
∵,,
∴,即,
∴,整理得,
∴,
∵,
∴,
∴正方形的面积为,
∵正方形的面积为,
∵正方形与正方形的面积之比为,
∴,
∴解得.
故选:C.
5.(2023·浙江衢州·中考真题)如图,一款可调节的笔记本电脑支架放置在水平桌面上,调节杆,,的最大仰角为.当时,则点到桌面的最大高度是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】过点作于,过点作于,利用解直角三角形可得,,根据点到桌面的最大高度,即可求得答案.
【详解】如图,过点作于,过点作于,
在中,,
在中,,
点到桌面的最大高度,故选:D.
6.(2023·浙江温州·中考真题)图1是第七届国际数学教育大会(ICME)的会徽,图2由其主体图案中相邻两个直角三角形组合而成.作菱形,使点D,E,F分别在边,,上,过点E作于点H.当,,时,的长为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据菱形性质和解直角三角形求出,,继而求出再根据,即可求.
【详解】解:∵在菱形中,,,
∴,
又∵,
∴,,
∴,,
∴,,
∴
∵,
∴在中,,
∵,
∴,
∴,
故选C.
7.(2023·浙江宁波·中考真题)某综合实践研究小组为了测量观察目标时的仰角和俯角,利用量角器和铅锤自制了一个简易测角仪,如图1所示.
(1)如图2,在点观察所测物体最高点,当量角器零刻度线上两点均在视线上时,测得视线与铅垂线所夹的锐角为,设仰角为,请直接用含的代数式示.
(2)如图3,为了测量广场上空气球离地面的高度,该小组利用自制简易测角仪在点分别测得气球的仰角为,为,地面上点在同一水平直线上,,求气球离地面的高度.(参考数据:,)
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)如图所示,铅垂线与水平线相互垂直,从而利用直角三角形中两锐角互余即可得到答案;
(2)根据题意,,在中,,由等腰直角三角形性质得到;在中,,由,解方程即可得到答案.
【详解】(1)解:如图所示:
由题意知,
在中,,则,即,
;
(2)解:如图所示:
,
在中,,由等腰直角三角形性质得到,
在中,,
由,
即,
解得,
气球离地面的高度.
8.(2023·浙江温州·中考真题)根据背景素材,探索解决问题.
测算发射塔的高度
背
景
素
材
某兴趣小组在一幢楼房窗口测算远处小山坡上发射塔的高度(如图1).他们通过自制的测倾仪(如图2)在,,三个位置观测,测倾仪上的示数如图3所示.
经讨论,只需选择其中两个合适的位置,通过测量、换算就能计算发射塔的高度.
问题解决
任务1
分析规划
选择两个观测位置:点_________和点_________
获取数据
写出所选位置观测角的正切值,并量出观测点之间的图上距离.
任务2
推理计算
计算发射塔的图上高度.
任务3
换算高度
楼房实际宽度为米,请通过测量换算发射塔的实际高度.
注:测量时,以答题纸上的图上距离为准,并精确到1.
【答案】规划一:[任务 1]选择点和点;,,,测得图上;[任务 2];[任务 3]发射塔的实际高度为米;规划二:[任务 1]选择点和点.[任务 2];[任务 3]发射塔的实际高度为米;
【分析】规划一:[任务 1]选择点和点,根据正切的定义求得三个角的正切值,测得图上
[任务 2]如图1,过点作于点,过点作于点,设.根据,,得出,.由,解得,根据,得出,即可求解;
[任务3 ]测得图上,设发射塔的实际高度为米.由题意,得,解得,
规划二:[任务 1]选择点和点.根据正切的定义求得三个角的正切值,测得图上;
[任务 2]如图2,过点作于点,过点作,交的延长线于点,则,设.根据,,得出,.根据,得出,然后根据,得出,进而即可求解.
[任务 3]测得图上,设发射塔的实际高度为米.由题意,得,解得,即可求解.
【详解】解:有以下两种规划,任选一种作答即可.
规划一:
[任务 1]选择点和点.
,,,测得图上.
[任务 2]如图1,过点作于点,过点作于点,
则,设.
∵,,
∴,.
∵,
∴
解得,
∴.
∵,
∴,
∴.
[任务3 ]测得图上,设发射塔的实际高度为米.
由题意,得,解得,
∴发射塔的实际高度为米.
规划二:
[任务 1]选择点和点.
,,,测得图上.
[任务 2]如图2,过点作于点,过点作,交的延长线于点,则,设.
∵,,
∴,.
∵,
∴,解得,
∴.
∵,∴,
∴.
[任务 3]测得图上,设发射塔的实际高度为米.
由题意,得,解得.
∴发射塔的实际高度为米.
9.(2023·浙江嘉兴·中考真题)图1是某住宅单元楼的人脸识别系统(整个头部需在摄像头视角围内才能被识别),其示意图如图2,摄像头的仰角、俯角均为,摄像头高度,识别的最远水平距离.
(1)身高的小杜,头部高度为,他站在离摄像头水平距离的点C处,请问小杜最少需要下蹲多少厘米才能被识别.
(2)身高的小若,头部高度为,踮起脚尖可以增高,但仍无法被识别.社区及时将摄像头的仰角、俯角都调整为(如图3),此时小若能被识别吗?请计算说明.(精确到,参考数据)
【答案】(1)
(2)能,理由如下:
过点作的垂线分别交仰角、俯角线于点,,交水平线于点,如图所示,
在中,.
,
,
.
,
.
小若垫起脚尖后头顶的高度为.
小若头顶超出点N的高度.
小若垫起脚尖后能被识别.
【分析】(1)根据正切值求出长度,再利用三角形全等可求出,最后利用矩形的性质求出的长度,从而求出蹲下的高度.
(2)根据正切值求出长度,再利用三角形全等可求出,最后利用矩形的性质求出的长度,即可求出长度,与踮起脚尖后的高度进行比较,即可求出答案.
【详解】(1)解:过点作的垂线分别交仰角、俯角线于点,,交水平线于点,如图所示,
在中,.
.
,
.
.
,,
小杜下蹲的最小距离.
(2)略
10.(2023·浙江台州·中考真题)教室里的投影仪投影时,可以把投影光线,及在黑板上的投影图像高度抽象成如图所示的,.黑板上投影图像的高度,与的夹角,求的长.(结果精确到1cm.参考数据:,,)
【答案】的长约为
【分析】在中,由,再代入数据进行计算即可.
【详解】解:在中,,,,
∴
.
∴的长约为.
11.(2023·浙江嘉兴·中考真题)如图,某工厂为了提升生产过程中所产生废气的净化效率,需在气体净化设备上增加一条管道,已知,,求管道的总长.
【答案】18m
【分析】如图:过点作于点,由题意易得,进而求得,再通过解直角三角形可得,然后求出即可解答.
【详解】解:如图:过点作于点,
由题意,得,
∵,∴.
∵,
∴.
∴.即管道的总长为.
12.(2022·浙江嘉兴·中考真题)如图,在ABC中,∠ABC=90°,∠A=60°,直尺的一边与BC重合,另一边分别交AB,AC于点D,E.点B,C,D,E处的读数分别为15,12,0,1,则直尺宽BD的长为_________.
【答案】
【分析】先求解 再利用线段的和差可得答案.
【详解】解:由题意可得:
同理:
故答案为:
13.(2022·浙江杭州·中考真题)如图,已知△ABC内接于半径为1的⊙O,∠BAC=θ(θ是锐角),则△ABC的面积的最大值为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】要使△ABC的面积S=BC•h的最大,则h要最大,当高经过圆心时最大.
【详解】解:当△ABC的高AD经过圆的圆心时,此时△ABC的面积最大,
如图所示,
∵A'D⊥BC,
∴BC=2BD,∠BOD=∠BAC=θ,
在Rt△BOD中,
sinθ= ,cosθ=,
∴BD=sinθ,OD=cosθ,
∴BC=2BD=2sinθ,
A'D=A'O+OD=1+cosθ,
∴S△A'BC=AD•BC=•2sinθ(1+cosθ)=sinθ(1+cosθ).故选:D.
14.(2022·浙江台州·中考真题)如图1,梯子斜靠在竖直的墙上,其示意图如图2,梯子与地面所成的角α为75°,梯子AB长3m,求梯子顶部离地竖直高度BC.(结果精确到0.1m;参考数据:sin75°≈0.97,cos75°≈0.26,tan75°≈3.73)
【答案】梯子顶部离地竖直高度BC约为2.9m.
【分析】根据竖直的墙与梯子形成直角三角形,利用锐角三角函数即可求出AC的长.
【详解】解:在Rt△ABC中,AB=3,∠ACB=90°,∠BAC=75°,
∴BC=AB⋅sin75°
≈3×0.97=2.91
≈2.9(m).
答:梯子顶部离地竖直高度BC约为2.9m.
15.(2022·浙江金华·中考真题)一配电房示意图如图所示,它是一个轴对称图形,已知,,则房顶A离地面的高度为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】过点A作AD⊥BC于D,根据轴对称图形得性质即可得BD=CD,从而利用锐角三角函数正切值即可求得答案.
【详解】解:过点A作AD⊥BC于D,如图所示:
∵它是一个轴对称图形,
∴m,
,即,
房顶A离地面的高度为,故选B.
16.(2022·浙江衢州·中考真题)希腊数学家海伦给出了挖掘直线隧道的方法:如图,是两侧山脚的入口,从出发任作线段,过作,然后依次作垂线段,直到接近点,作于点.每条线段可测量,长度如图所示.分别在,上任选点,作,,使得,此时点共线.挖隧道时始终能看见处的标志即可.
(1)_______km.
(2)=_______.
【答案】 1.8
【分析】(1)由图可知CD=5.5km,EF=1km,GJ=2.7km,代入CD-EF-GJ计算即可得到答案;
(2)连接AB,过点A作AT⊥CB,交CB的延长线于点T,∠ATB=90°,共线,得到∠MBQ=∠ABT,由题意可知BT和AT的长度,即可求得∠ABT的正切,进一步即可得到答案.
【详解】解:(1)由图可知,CD=5.5km,EF=1km,GJ=2.7km,
∴CD-EF-GJ=5.5-1-2.7=1.8(km);
故答案为:1.8
(2)连接AB,过点A作AT⊥CB,交CB的延长线于点T,∠ATB=90°,
∵点共线,
∴∠MBQ=∠ABT,
由题意可知,BT=DE+FG-CB-AJ=4.9+3.1-3-2.4=2.6,
AT=CD-EF-GJ=5.5-1-2.7=1.8,
∴tan∠ABT=,
∴tan∠MBQ ==,
∴k=.
故答案为:
17.(2022·浙江金华·中考真题)图1是光伏发电场景,其示意图如图2,为吸热塔,在地平线上的点B,处各安装定日镜(介绍见图3).绕各中心点旋转镜面,使过中心点的太阳光线经镜面反射后到达吸热器点F处.已知,在点A观测点F的仰角为.
(1)点F的高度为______m.
(2)设,则与的数量关系是_______.
【答案】 9
【分析】(1)过点A作AG⊥EF,垂足为G,证明四边形ABEG是矩形,解直角三角形AFG,确定FG,EG的长度即可.
(2)根据光的反射原理画出光路图,清楚光线是平行线,运用解直角三角形思想,平行线的性质求解即可.
【详解】(1)过点A作AG⊥EF,垂足为G.
∵∠ABE=∠BEG=∠EGA=90°,
∴四边形ABEG是矩形,
∴EG=AB=1m,AG=EB=8m,
∵∠AFG=45°,
∴FG=AG=EB=8m,
∴EF=FG+EG=9(m).
故答案为:9;
(2).理由如下:
∵∠ E=∠EG=∠EG=90°,
∴四边形 EG是矩形,
∴EG= =1m,G=E=,
∴tan∠FG=,
∴∠FG=60°,∠FG=30°,
根据光的反射原理,不妨设∠FAN=2m,∠FM=2n,
∵ 光线是平行的,
∴AN∥M,
∴∠GAN=∠GM,
∴45°+2m=30°+2n,
解得n-m=7.5°,
根据光路图,得,
∴,
故,
故答案为: .
18.(2022·浙江绍兴·中考真题)圭表(如图是我国古代一种通过测量正午日影长度来推定节气的天文仪器,它包括一根直立的标竿(称为“表” 和一把呈南北方向水平固定摆放的与标竿垂直的长尺(称为“圭” ,当正午太阳照射在表上时,日影便会投影在圭面上,圭面上日影长度最长的那一天定为冬至,日影长度最短的那一天定为夏至.图2是一个根据某市地理位置设计的圭表平面示意图,表垂直圭,已知该市冬至正午太阳高度角(即为,夏至正午太阳高度角(即为,圭面上冬至线与夏至线之间的距离(即的长)为4米.
(1)求∠BAD的度数.
(2)求表AC的长(最后结果精确到0.1米).(参考数据:sin37°≈,cos37°≈,tan37°≈,tan84°≈)
【答案】(1)47° (2)3.3米
【分析】(1)根据三角形的外角等于与它不相邻两个内角的和解答即可;
(2)分别求出和的正切值,用表示出和,得到一个只含有的关系式,再解答即可.
【详解】(1)解:,,
,
答:的度数是.
(2)解:在Rt△ABC中,,
∴.
同理,在Rt△ADC中,有.
∵,
∴.
∴,
∴(米).
答:表AC的长是3.3米.
19.(2022·浙江宁波·中考真题)每年的11月9日是我国的“全国消防安全教育宣传日”,为了提升全民防灾减灾意识,某消防大队进行了消防演习.如图1,架在消防车上的云梯AB可伸缩(最长可伸至20m),且可绕点B转动,其底部B离地面的距离BC为2m,当云梯顶端A在建筑物EF所在直线上时,底部B到EF的距离BD为9m.
(1)若∠ABD=53°,求此时云梯AB的长.
(2)如图2,若在建筑物底部E的正上方19m处突发险情,请问在该消防车不移动位置的前提下,云梯能否伸到险情处?请说明理由.
(参考数据:sin53°≈0.8,cos53°≈0.6,tan53°≈1.3)
【答案】(1)15m
(2)
解:在该消防车不移动位置的前提下,云梯能伸到险情处,
理由:由题意得:
DE=BC=2m,
∵AE=19m,
∴AD=AE-DE=19-2=17(m),
在Rt△ABD中,BD=9m,
∴AB= (m),
∵m<20m,
∴在该消防车不移动位置的前提下,云梯能伸到险情处.
【分析】(1)在Rt△ABD中,利用锐角三角函数的定义求出AB的长,即可解答;
(2)根据题意可得DE=BC=2m,从而求出AD=17m,然后在Rt△ABD中,利用锐角三角函数的定义求出AB的长,进行比较即可解答.
【详解】(1)解:在Rt△ABD中,∠ABD=53°,BD=9m,
∴AB==15(m),
∴此时云梯AB的长为15m;
(2)略
20.(2022·浙江嘉兴·中考真题)小华将一张纸对折后做成的纸飞机如图1,纸飞机机尾的横截面是一个轴对称图形,其示意图如图2.已知,,,,.(结果精确到0.1,参考数据:,,,,,)
(1)连结,求线段的长.
(2)求点A,B之间的距离.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)过点C作于点F,根据等腰三角形的性质可得, ,再利用锐角三角函数,即可求解;
(2)连结.设纸飞机机尾的横截面的对称轴为直线l,可得对称轴l经过点C.从而得到四边形DGCE是矩形,进而得到DE=CG,然后过点D作于点G,过点E作EH⊥AB于点H,可得,从而得到,再利用锐角三角函数,即可求解.
【详解】(1)解:如图2,过点C作于点F,
∵,
∴,平分.
∴,
∴(cm),
∴.
(2)解:如图3,连结.设纸飞机机尾的横截面的对称轴为直线l,
∵纸飞机机尾的横截面示意图是一个轴对称图形,
∴对称轴l经过点C.
∴,,
∴AB∥DE.
过点D作于点G,过点E作EH⊥AB于点H,
∵DG⊥AB,HE⊥AB,
∴∠EDG =∠DGH=∠EHG=90°,
∴四边形DGCE是矩形,
∴DE=HG,
∴DG∥l, EH∥l,
∴,
∵,BE⊥CE,
∴,
∴(cm),
∴.
1.如图所示,已知正方形是由四个全等的直角三角形和一个小正方形构成的,延长交于点M.若.则正方形与正方形的面积之比为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】设,则,,,作于设直角三角形的短直角边为,长直角边为,由勾股定理得,小正方形的边长为,证明,得出,,从而可得,证明,求出,代入计算即可得出结果.
【详解】解:∵,
∴设,则,
∴,
∴,
作于,如图,
设直角三角形的短直角边为,长直角边为,
∵正方形是由四个全等的直角三角形和一个小正方形构成的,
∴由勾股定理得,即,小正方形的边长为,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴或(不符合题意,舍去),
∴,
∴,,
∴正方形与正方形的面积之比为.
2.如图1,点是以为直径的半圆上的一个动点,过点作于点,是的中点,连结,.设,的面积为,的面积为.函数,关于的图象如图2所示,其中点为两个图象的交点,则下列结论错误的是( )
A. B.点一定落在函数图像上
C.点的坐标是 D.当时,
【答案】C
【分析】根据题意得出,此时点D在圆心位置,利用面积确定,即可判断A;得出圆的半径为2,直径为4,然后当时,结合图形求出相应面积即可判断选项B;根据题意得出,利用面积相等得出,然后再求面积即可判断C选项;利用相似三角形的性质即可判断D选项.
【详解】解:根据题意得:当时,,
∴,
∵是的中点,
∴,
由题意得:,
∴,
∴此时点D在圆心位置,
∴,
∴,
解得(负值舍去),故A正确,不符合题意;
∴圆的半径为2,直径为4,
当时,即,
设圆心为O,连接,如图所示:
∴,
∴,
∴,
∴点一定落在函数图像上,选项B正确,不符合题意;
∵,
∴,
∵点为两个图象的交点,
∴此时,即,
整理得,
解得:,
当时,,
∴,
∴,
∴点的坐标是,故选项C错误,符合题意;
∵,
∴,
∴,
解得:,故选项D正确,不符合题意.
3.如图1,在中,,.是上一点,的中垂线交的边于点,.记,四边形面积为,利用数学软件画出关于的函数图象如图2所示,其中一个最高点坐标为,一个最低点坐标为,下列选项正确的是( )
A. B.
C. D.点在该函数图象上
【答案】C
【分析】由图象最低点可知当为中点时面积最小,据此求出的边长及的值;由图象最高点为分段点,分析可知此时点与点重合,据此求出和的值;当时,,点在上,点在上, 作于, 再求出,然后说明,求出,最后求出,验证即可.
【详解】解:当为中点时,,此时最短 ,
的中垂线,,
∴且与互相平分,
∴四边形为平行四边形,
∴四边形为正方形,面积最小,
对应图象最低点
,
解得.
为等腰直角三角形,为中点,
,,
,故B错;
由图象可知为分段点,此时点从边运动到边,即与重合,
垂直平分,在上,
,
,故A错误;
此时在上,与重合,四边形即四边形,
,,
,
.
,
,
,
为等腰直角三角形,,
,
,故C正确;
当时,,点在上,点在上,
过作于,则,,
则 ,
根据题意可知,则,
根据勾股定理,得,
即,
解得.
∵,
∴,
根据勾股定理,得,即,
解得.
∵,
∴,
∴,
即,
解得,
∴,
所以点不在该函数图象上.
则D不正确.
4.如图1,在中,点是边上的定点,点从点出发,依次沿的路线匀速运动,回到点时停止.设点运动的路程为,为,则关于的函数图象如图2所示,其中,分别是所在曲线的最低点,下列选项错误的是( )
A. B.点的纵坐标为144
C. D.点在该函数图象上
【答案】C
【分析】根据图2最高点得出长,根据点横坐标得出长进而求出及点纵坐标;结合图2终点横坐标及选项D验证长,利用勾股定理逆定理推导长,从而判断选项.
【详解】解:由图2可知,的最大值为400,此时运动到点,
∴,解得,故A选项正确;
由图2可知,点为段的最低点,此时,过点D作,
∵点横坐标为36,
∴,
在中,,
∴点纵坐标为,故B选项正确;
在图1中,作点B关于的对称点F,
则,,
根据图2可知运动到点B和点F时,相等,
则,
∴,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴是直角三角形,,
由图2可知运动到点时,
∴,
∴,
选项C中,故C选项错误;
在中,,
若选项D正确,即点在函数图象上,
此时在段,,
则从点运动了,
∴,
又,∴,
∴,符合题意;
综上,D选项正确,C选项错误.
5.(2026·浙江温州·二模)某校在教学楼顶安装可调节角度的光伏板,用于绿色发电.如图,长为2米的光伏板斜靠在竖直于地面的支架上,倾斜角为,为提高发电效率,将底端沿方向移动到点,顶端向下滑动到点,此时倾斜角为,则顶端下降的垂直高度为()
A.米 B.米
C.米 D.米
【答案】B
【分析】根据题意可知,在和 中,分别利用正弦函数求出和的长,最后根据 即可求解.
【详解】解:由题意可知,光伏板长度不变,即米,且.
在 中,,
,
.
在中, ,
∵,
.
∴米.
6.(2026·浙江·模拟预测)如图1,在菱形与菱形中,,且,点在射线上,点在直线上.菱形沿射线平移,设点与点的距离为,菱形与菱形重叠部分的图形面积为.若关于的函数图象如图2所示,则下列选项正确的是( )
A. B.
C.当时, D.当时,
【答案】C
【分析】本题考查由图象获取信息,菱形的判定及性质,锐角三角形函数,掌握相关知识是解题的关键.
由题意可得,菱形的面积为12,,根据菱形的面积公式即可求出,从而判断A选项;连接,根据菱形的对角线互相垂直平分可求出,,再由勾股定理求出,根据正弦的定义即可判断B选项;当时,,可得点O与点E重合,设与相交于点M,与相交于点N,连接,交于点H,证明重合部分四边形是菱形,求出,的长,进而求出菱形的面积,即可判断C选项;由图象可得,当时,,即可判断D选项.
【详解】解:由题意可得,当菱形与菱形重合时,重叠部分的面积y最大,此时点P与点C重合时,点E与点A重合,,重合部分的面积y是菱形的面积,
由图象可得,此时,,
∴,,
∵,即,
∴,故A选项错误.
连接,交于点O,
∵四边形是菱形,
∴,,,
∴在中,,
∴,故选项B错误;
当时,,
∵在菱形与菱形中,,且,
∴菱形与菱形全等,
∴,
∴,
∴,
∴点O与点E重合,如图所示,
设与相交于点M,与相交于点N,连接,交于点H,
∵在菱形和菱形中,,,
又,
∴,,
∴,,
∵在菱形中,,,
∴,,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴四边形是菱形,
∴,,,
∵,
∴
∵在中,,
∴在中,,
∴,
∴,
即,故选项C正确.
由图象可得,当时,,故选项D错误.
故选:C.
7.(2026·浙江宁波·二模)如图,在平面直角坐标系中,直线分别交轴,轴于,两点,为线段上一点,且,连接,将绕点逆时针旋转交轴于点,若,则点坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】把代入求出,进而求出,得出是等腰直角三角形,,,,,证明是等腰直角三角形,得出,,利用旋转的性质及外角性质得出,根据得出,即可求出,根据点在轴负半轴可得点坐标.
【详解】解:如图,过点作于,
∵直线分别交轴,轴于,两点,,
∴,
解得:,
∴直线的解析式为,
当时,,
∴,,
∴是等腰直角三角形,,,
∵,
∴,,
∵,
∴是等腰直角三角形,
∴,,
∵将绕点逆时针旋转交轴于点,
∴,
∵,
∴,
∴,即,
∴,
解得:,
∴点坐标为.
8.(2026·浙江温州·二模)如图1,一个立方体箱子(侧面为正方形)沿着足够长的斜坡从点向点运动,过点作于点,设为,的值为,如图2,关于的函数图象与轴交于点,且经过点.若.则下列选项正确的是()
A. B.
C.点在该函数图象上 D.点的纵坐标是2
【答案】C
【分析】设正方形的边长为,过点作于点,过点作交的延长线于点,利用三角函数分别表示出和的长度,从而得到与的函数关系式,代入点坐标求出的值,进而确定函数解析式,最后对各选项进行判断
【详解】解:设正方形的边长为,则,
,
,
过点作于点,过点作交的延长线于点,
,
四边形为矩形,
,
在中,,
,
,
,
在中,,
,
,
即,
图象过点,
,解得,
函数解析式为,且,故B选项错误;
当时,,故A选项错误;
当时,,
点在该函数图象上,故C选项正确;
当时,,
点的纵坐标是,故D选项错误.
9.(2026·浙江金华·二模)如图,在中,,,以中点为圆心、长为半径作弧.点从点出发,沿弧及线段向终点运动.记的运动路程为,,关于的函数图象如图所示,图象过点,则下列说法错误的是( ).
A.点在弧上运动时,的图象为一条线段
B.当时,点运动到点
C.的最小值为
D.
【答案】D
【分析】连接,先根据题意和图确定为等腰直角三角形、为等腰直角三角形,再根据图进行分类,①当点在上,②当点在线段上,结合等腰直角三角形的性质和弧长的性质、及函数图像的性质判断即可.
【详解】连接,
∵在中,,,
∴为等腰直角三角形,
∴,
∵点为中点,
∴,,
∴为等腰直角三角形,
∵的运动路程为,,
又∵点从点出发,沿弧及线段向终点运动,
①当点在上,
∴,
∴为定值,的图象为一条线段,结合图像,,故A选项正确,不符合条件,
∴,
∵,
∴;
∴当时,点运动到点,故B选项正确,不符合条件,
②当点在线段上,
如图,过点作交于点
当,即有最小值,重合,
∵,,,
∴最小值,故C选项正确,不符合条件,
∵,,,
∴,
∵从图中,可看出先减小,再增大,由图可得,点与点为对称点,
点即在图中点在点时的坐标,即,
∴点表示图中点在点时的坐标,
∴,故D选项不正确,符合条件.
10.(2026·浙江杭州·模拟预测)如图,在矩形内正好放置一个立方体的表面展开图,正方形是原立方体的一个面,点,,是原立方体的顶点,展开后点,,,均在矩形的边上,若点,,在同一直线上,则的值是______.
【答案】
【分析】过点作于点,不妨设,小正方形的边长为1,先证明四边形是矩形,根据,得到,接着,算得,再证明,从而得出答案.
【详解】解:过点作于点,不妨设,小正方形的边长为1,如图所示:
∵四边形是矩形,
∴,
∵,
∴四边形是矩形,
∴,
∵,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴(舍去负值),
∴,
∵四边形是正方形,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
11.(2026·浙江嘉兴·二模)如图,已知中,,.点是边上一动点,点在边上,且为定角.设,,若关于的函数图象如图所示,则的值是________.
【答案】/
【分析】先求得定角,作于点,在上取点,使,连接和,求得点与点重合,据此即可求解.
【详解】解:由图可知,当时,,说明此时点与点重合,
∴,
∵中,,,
∴,,,
当时,与重合,说明与重合,
∴定角,
作于点,在上取点,使,连接和,
由题意得,,
∴,,
∴,
∵,,
∴,,
∴,,
∴是等边三角形,
∴,
∴此时,点与点重合,
∴.
12.(2026·浙江·二模)如图,的边,,,是边上的一点,将沿着翻折得到,连接,.
(1)若,且点落在边上时,则的面积为________;
(2)当面积最小时,则的长为_________.(用含的式子表示)
【答案】
【分析】(1)当点落在边上时,根据折叠的性质可知,,根据等腰直角三角形的性质可知,根据可以求出,根据三角形的面积公式即可求出的面积;
(2)根据折叠的性质可知,点在以点为圆心为半径的圆上,当点到的距离最小时,的面积最小,根据垂线段最短,过点作于点,交于点,根据平行四边形的性质可知,根据折叠的性质可知是的垂直平分线,再由条件证得三点共线,从而得到是等腰直角三角形,根据等腰直角三角形的性质可以求出.
【详解】(1)解:当点落在边上时,如下图所示,
,
,,
中,
,,,
由折叠可知,,
,
,
,
;
(2)解:如下图所示,
由折叠可知点在以点为圆心为半径的圆上,
的长度一定,
当点到的距离最小时,的面积最小,
过点作于点,交于点,
,
,,
,
∴是等腰直角三角形,
∴,
则,
四边形是平行四边形,
,,
,
由折叠可知平分,
,
由折叠可知,
又,
,
又,
三点共线,即在边上,
∴是等腰直角三角形,
.
13.(2026·浙江·模拟预测)如图,E为矩形对角线上一动点,.连接,将绕点A逆时针旋转后并延长,交射线于点F,交射线于点G.已知,则当时,__________.
【答案】或
【分析】在中,可得,,当点F在线段上时,连接交于点,不妨设,那么,则,证明,可得,再证明,可得,再通过算得,即可得出答案;当点F落在射线上,证明,得到,,再证明,得到,得解.
【详解】解:当点F在线段上时,连接交于点,如图所示:
∵四边形是矩形,
∴,,,,,,
∴,
∵,,,
∴,即,
∴,
∵,
∴不妨设,那么,则,
∴,,
∵将绕点A逆时针旋转后并延长,交射线于点F,
∴,
∴,
∴,
∴,
又,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴;
当点F落在射线上,如图:
∵,
∴不妨设,,
∴,,
∵四边形是矩形,,
∴,
∴,
∵,
∴,,
∴,
∴,
∴,,
,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
综上所述:当时,或.
14.(2026·浙江舟山·一模)中国高铁是“中国速度”的闪亮名片,其基础造价为每米10万元.为保障列车运行安全,高铁线路的拐角设计通常控制在以内,某高铁线路需避开山体,在点处规划两处绕行方案:方案一:设计的拐角,即,在点处再设计一个拐角使得路线恢复方向,即;方案二:设计的拐角,即,在点处再设计一个拐角使得路线与方案一的路线重合,但这样路线会经过一片沙地(即为沙地),使每米的造价比基础造价增加10%.
(1)若与的距离为66米,求线段、、的长.
(2)在(1)的条件下,方案一和方案二哪一个造价更便宜?并说明理由.(参考数据:,,,)
【答案】(1),,
(2)解:方案一的造价更便宜,理由:
方案一造价:(万元),
方案二造价:(万元),
∵,
∴方案一的造价更便宜.
【分析】(1)作,垂足为,由已知可得为矩形,则,解直角三角形分别求出、、、,再根据,即可得解;
(2)分别求出方案一和方案二的造价,再比较即可得出结论.
【详解】(1)解:如图:作,垂足为,
∵,,
∴,
又∵,
∴四边形为矩形,
∴,
∴,
∴,
∴,,
∴;
(2)略
15.(2026·浙江温州·三模)某小组对两角和的正切公式的证明产生浓厚兴趣.
【背景阐述】
已知:如图所示,在矩形中,点在边上,连接,过点作交边于点(点不与,重合),连结.记,(其中,均为锐角,且).
求证:
证明:不妨设,
则在矩形中,.
故,即.
因为,所以.
因为,所以.
故,从而.
而在中,.
……
【特例探试】
(1)利用“两角和的正切公式”求的近似值.(参考数据:)
【推理验证】
(2)根据上述推导,补充完整证明过程,求证:.
【答案】(1)
(2)补充证明:∴,
,
,
,
∵四边形是矩形,
,,,
,,
,
.
【分析】(1)根据和求解即可;
(2)根据题中思路,利用相似的性质表示出,从而表示出,,根据平行性质得出,再根据即可证明;
【详解】(1)解: .
(2)略
16.(2026·浙江舟山·二模)图1为坐落于舟山马目山的风车营地,风车、大桥、山海、日落所构成的和谐画面吸引了众多游客,成为了网红打卡地.除了景色,这里的风电机组所提供的清洁能源也带动了绿色经济发展,某学习小组查阅资料得知,在风力发电机组中,“风电塔筒”非常重要,它的高度是一个重要的设计参数.为测量其高度,他们选定了当风车停止转动时的位置,如图2,风电塔筒AB垂直于地面,叶片AC恰好与塔筒AB重合,三个叶片均匀分布(即)且长度均为80m,在距离塔底(点B)158m的点F处有一测角仪(其高度忽略不计)测得叶片端点D的仰角为.
(1)求风电塔筒的高度.(结果保留整数,参考数据:,,,)
(2)当叶片从图2位置开始绕点A沿顺时针方向第一次转动至图3位置时,学习小组测量发现叶片端点E的离地高度增加了24.7m,求所有叶片在这段时间内扫过的区域面积.(结果保留π,参考数据:,,)
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)过点D作于点G,过点A作于点H,四边形是矩形,易得,利用三角函数求出,,再求出,已知,利用角的正切求出,根据,求出塔高;
(2)过点E作,,两线交于点P,过点E'作于点Q,同(1)可得,求出,在中,求出,利用三角函数值得到,再求出,利用扇形的面积公式,求出单个叶片扫过的面积,再乘以3,得到三个叶片扫过的面积.
【详解】(1)解:如图,过点D作于点G,过点A作于点H,
由题意可知,
四边形是矩形,
,,
,
,
,,
,
,
,
,
,
答:风电塔筒的高度为.
(2)解:如图,过点E作,,两线交于点P,过点E'作于点Q,
同(1)可得,,
由题意可得,
在中,,
,
,
叶片扫过的区域面积是,
所有叶片扫过的区域面积是.
17.(2026·浙江杭州·一模)【综合与实践】
【定义理解】
设是的平分线,若射线在的内部且关于对称,则称与为的一对等角线.小丽发现,若内部的两条射线满足,则与就是的一对等角线.
【初步应用】
(1)如图①,已知射线与是的一对等角线,,若,求的度数.
【探索发现】
(2)如图②,在平行四边形中,是的一对等角线,分别交于点于点,于点交于点.
①求证:是的一对等角线.
②若,,求的值.
【答案】(1)
(2)
①证明:是的一对等角线,
根据(1)中可得,
,即,
四边形为平行四边形,
,
,
,
,,
,
根据小丽的说法,可得是的一对等角线;
②
【分析】(1)设,则,列方程即可解答;
(2)①证明,再根据三角形内角和定理可得,即可解答;
②设,则,则可得,,列方程解得,再解直角三角形得,,即可解答.
【详解】(1)解:射线与是的一对等角线,
,
是的平分线,
,
,即,
设,则,
则,
解得,
,
;
(2)①略
②解:设,则,
,
,
,
,
,
,
解得,
,
在中,,
在中,,
.
18.(2026·浙江丽水·二模)【阅读理解】
如图1,在中,,,求的值.
求解过程如下:在上取点,使得,构造出等腰(如图2).可得的外角,设,则,,
所以.
【类比尝试】
(1)如图3,在中,,,类比上述解题过程求的值.
【拓展应用】
(2)如图4,在中,,,,,用含,的代数式表示的值,并写出推理过程.
【答案】(1)
(2),过程如下
解:如图,延长至点,使得,连接,
则,
由题意得,
,
.
【分析】(1)根据题干,在上取一点,使得,构造出等腰,即可求解;
(2)延长至点,使得,则,即可求解.
【详解】(1)解:如图,在上取一点,使得,构造出等腰,
可得的外角,
设,则,,
.
(2)略
19.(2026·浙江湖州·二模)【文化欣赏】汉代初年的《淮南万毕术》中记载:“取大镜高悬,置水盆于下,则见四邻矣”,意思是利用杆上挂的平面镜和盆内水面(抽象为平面镜)的反射,就能从水盆里看见院外的景象(如图).
【科学原理】入射光线经平面镜反射得反射光线(),则(如图).
【综合实践】小桐春假探望爷爷时,在院内作了实践探究:如图,杆地平线(为墙角),杆顶悬一平面镜,院外的邻居(点)先经平面镜的点处反射,再经水盆的水
面中心处反射后,恰被院内的小桐(观测点为)看到.现测得:米,.
【数学理解】
(1)求杆的高度.
(2)如图,保持水盆和观测点的位置不变,将平面镜绕点逆时针旋转,邻居沿射线方向移动到处,经,两处反射后,小桐恰好观测到邻居,求邻居移动的距离.
(参考数据:,,)
【答案】(1)米
(2)邻居移动的距离约为米
【分析】(1)解直角三角形,即可得出结果;
(2)解直角三角形,分别求出的长,作差即可.
【详解】(1)解:由科学原理可得, ,
∵,,,
∴米,
答:杆的高度约为米.
(2)解:邻居移动前:,
由科学原理可得, ,
∵,
∴,
∴ 米,
邻居移动后(如图):
,
由科学原理可得,,
∴,,
∵
∴,
∴米,
∴米,
答:邻居移动的距离约为米.
20.(2026·浙江·二模)【综合与实践】设计雨棚支架及确定雨棚的安装位置.
【生活情境】如图①是安装在外墙上的挡雨棚.矩形为雨棚的挡雨板,将雨棚的支架、、及的端点、、、固定在外墙上,、,与平行,米.图②是其侧面示意图,在一般风力下,雨滴下落方向与地面的夹角为53°().安装挡雨棚时需考虑:在一般风力下,确保雨滴不落在墙面(不包括)上.
【数学活动】数学学习小组通过研究支架、的长度,支架端点、的距离以及支架与的夹角(),对雨棚进行了重新设计.(参考数据:取0.8,取0.6)
图③是某小组的设计示意图,其中,,米.
【问题解决】
(1)请求出该小组设计的雨棚所需挡雨板的面积.
(2)在一般风力下,为确保雨滴不落在墙面(不包括)上,在安装该小组所设计的雨棚时,点离地面距离不能超过多少米?
【答案】(1)米
(2)米
【分析】(1)因为,已知长度和的值,所以过B作的垂线,利用直角三角形三角函数关系和勾股定理求出的长度,即为挡雨板的一边长,因为挡雨板是矩形,已知长度为矩形另一边长,所以用矩形面积公式即可计算面积;
(2)要保证雨滴不落在墙面上,所以临界情况为雨滴沿下落方向刚好经过B点且落在O点,据此建立几何关系,过B作墙面的垂线得到水平距离,结合雨滴下落夹角,利用直角三角形三角函数求出B点到地面的高度,再求出A点的最大高度;
【详解】(1)解:过点作于点,
∵,,,
∴,,
在中,,
∵,
∴,
解得,
∴在中,,
∴,
∴,
∴所需挡雨板的面积为(平方米).
(2)连接,
若,
∵与平行,
则在中,,
∴,
∴,
∴,
∴(米),
∴点A离地面距离不能超过米.
21.(2026·浙江杭州·二模)定义:若一个三角形存在两个内角之差为,则称这个三角形为“差直角三角形”.例如,在中,,,,满足,所以是“差直角三角形”.
(1)若是差直角三角形,,则的值为 .
(2)如图1,在中,,是的角平分线,求证:是差直角三角形.
(3)如图2,在中,,,,点D是边上一动点(),若是差直角三角形,求的长度.
【答案】(1)
(2)证明:是的平分线,
,
,
,即
是差直角三角形.
(3)或
【分析】(1)根据新定义求得,再求正弦值,即可求解.
(2)根据角平分线的定义可得,进而可得,即可得证;
(3)作于,过点作交于,分两种情况讨论,①当 时,②当 时,分别求解即可.
【详解】(1)解:∵是差直角三角形,,
∴,
∴;
(2)略
(3)解:如图,作于,过点作交于,
,,
在中,,
,
解得,
在中,由勾股定理得;
①当 时, ,
,
中,
解得,
②当 时, ,
中,
设,,
∵
∴
解得:
,
由勾股定理得,
综上所述,或
22.(2026·浙江·二模)在菱形中,点在上,且,如图1,过点的直线,交对角线于点,与关于直线对称,点的对应点在的延长线上,分别交对角线、边于点、.
(1)当时,求的度数.
(2)如图2,当点与对应点重合时,求与菱形的面积之比.
(3)已知,与的长度随的变化而变化,求的最大值.
【答案】(1)120°
(2)
(3)
【分析】(1)根据菱形性质,三角形内角和计算即可.
(2)根据菱形性质,三角形相似求解各边,分别计算出三角形面积即可.
(3)利用三角形相似和三角函数表示出,再进行求解即可.
【详解】(1)解:菱形,
∴,
∴,
∵与关于直线对称,
∴四边形和四边形也关于直线对称,如图,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
在中,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴.
(2)解:当点与对应点重合时,与关于直线对称
∴为垂直平分线,
∴,和为直角三角形,
∴,
∴,,
∵,设,
∴,
∴,,
在中,,,根据勾股定理得,
∴,
∵菱形,
∴,
∴,
∴,,
∴,,
∵,
∴,
解得,
在,,,根据勾股定理得,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∵,
∴,
∴,
解得,
∵,
∴,
连接菱形对角线交于点,如图,
∴,,,
在中,,,根据勾股定理得,
∴,
∴,
∴菱形面积,
∴面积,
∴与菱形的面积之比.
(3)解:设,
∵,,
∴,,
设,
∵,
∴,
在中,过点作交于点,
∴,
∵,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
解得,
∴,
设, ,
∴,整理得 ,
,整理得关于的一元二次方程,
∵要有最大值,方程要有实数根,
∴,
∴,
∴,
∴或,
∴或,
∵,即,
∴,
∴,
∴不符合题意舍去,
∴,
∴最大值为.
23.(2026·浙江·一模)在等边中,,是边上的中点,,分别是线段,上任意一点,连接,将线段绕点顺时针旋转得到线段,连接、,的延长线交射线于点.
(1)如图1,当点与点重合,若为的平分线,交于点,求的长;
(2)如图2,若为线段上一点,且,,求证:;
(3)如图3,设,求证:.
【答案】(1)
(2)
证明:如图,在射线上取点,使得,作于点,
∵是等边三角形,D是边上的中点,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,,
∴,
∵,
∴,,
在中, ,
∴,
∵线段绕点顺时针旋转得到线段,
∴,,
∵,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴;
(3)
证明:如图,过点分别作、的垂线,垂足为、,
∵是等边三角形,
∴,
∴,
∵点为的中点,
∴平分,
∵,,
∴,,
在中,,
在中,,
∴,
∴.
【分析】(1)由等边三角形的性质可得,,,则,.由旋转的性质可得,则,从而证明,则,因此;
(2)在射线上取点,使得,作于点,根据题意可得,则,,因此.利用三角函数可计算得,结合等腰三角形的性质可得.由等量代换可得,从而证明,则,,进一步可证明,则,因此;
(3)过点分别作、的垂线,垂足为、,由三角形的内角和定理可得,由角平分线的性质可得,使用三角函数计算出,,因此,变形得.
【详解】(1)解:∵是等边三角形,
∴,,
∵是边上的中点,
∴,,
∴,
∵为的平分线,
∴,
∴,
∴,
在中,,,
∴,
∴,
∵线段绕点顺时针旋转得到线段,
又∵点与点重合,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴;
(2)略
(3)略
24.(2026·浙江温州·二模)如图1,在四边形中,,,,,平分,交于点,点在上,且.
(1)如图2,当点与点重合时,求的值.
(2)如图3,点在射线上,且点在点上方时,连结,.
①当时,求的长.
②若,求的最小值.
【答案】(1).
(2)①,②
【分析】(1)当与重合时,结合条件,可以推导出该点是的中点.因为,所以,在直角三角形中,求出,利用角平分线,得,即可求解;
(2)①过点作,垂足为,延长交延长线于,根据已知求出,在和中,利用勾股定理和三角函数求出、,利用角平分线+平行模型证明是等腰三角形,进而求出、,由即可求解;
②将两条分散的线段和转化到同一直线上,延长到,使,构造.得到.将的最小值转化为的最小值.根据“两点之间线段最短”,当、、三点共线时,取得最小值,即线段的长度.
【详解】(1)解:∵当点与点重合时,.
∴,
∵,
∴,
又∵平分,即,
∴.
(2)解:①过点作,垂足为,延长交延长线于,如图,
∵,,,
∴,
∴,
∵,,
∴,,
∴,,
∴在中,,
∴,
∴,
又∵平分,即,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴在中,,
,
∴,
②延长到,使,连接、,作垂足为,如图,
∵,,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
当、、三点公共线时,等号成立,取最小值,最小值为,
如图所示,当时,
∵,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴、、三点公共线.
∵,
∴四边形是矩形,
∴,,
∵,
∴,
∴.
∴的最小值为.
【点睛】这道几何综合题主要考查了矩形性质、角平分线定理、三角函数以及最值问题中的“将军饮马”模型.这道题的解题关键在于模型的识别与转化,几何难题往往需要“化折为直”,通过构造辅助线(如全等、对称)将分散的条件集中,利用勾股定理或三角函数求解.
第(1)问是基础铺垫,考察了角平分线定义与锐角三角函数的直接计算,体现了“数形结合”中由形得数的思想.
第(2)问①考察了在复杂图形中通过已知线段关系求未知线段的能力,重点在于利用方程思想求出中间量,,再结合勾股定理和三角函数求解.
第(2)问②是典型的最短路径问题(将军饮马变式).
核心技巧:当题目中出现 为定值,且求两条折线段之和的最小值时,通常采用构造全等三角形或轴对称的方法,将折线转化为直线.
难点突破:通过构造 ,巧妙地将 转移到了 的位置,从而将问题转化为定值条件下的直角三角形斜边最值问题.
25.(2026·浙江台州·二模)如图1,在菱形中,对角线,,P是射线上一点,连接,与关于对称.
(1)求的长.
(2)当时,求证:.
(3)如图2,当直线与相交时,记交点为E.
①当点P在边上,且时,求的长.
②连接,当取得最小值时,求的长.
【答案】(1)
(2)证明见解析
(3)①;②当取得最小值时,的长为或
【分析】(1)如图,连接交于,证明,,,是等边三角形,可得,进一步可得答案.
(2)如图,记与的交点为,证明,结合对折可得:,可得,从而可得结论;
(3)①记与的交点为,与的交点为,当点P在边上,且时,证明,可得,设,则,,再进一步求解即可;
②如图,作关于的对称点,连接,证明,可得,的对称点在上,,当时,最小,最小,进一步可求解,如图,当在的上方时,作关于的对称点,连接,同理可得:此时时最小,过作于,设,进一步同法可得答案.
【详解】(1)解:如图,连接交于,
∵在菱形中,对角线,,
∴,,,是等边三角形,
∴,
∴.
(2)证明:如图,记与的交点为,
∵,
∴,
,
∴,
由对折可得:,
∴,
∴.
(3)解:①记与的交点为,与的交点为,
当点P在边上,且时,
∴,
由对折可得:,,
∴,
∵为等边三角形,
∴,
∵,
∴,
∴,
设,则,,
∴,
∴,
解得:,
∴;
②如图,作关于的对称点,连接,
结合①同理可得:,,,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,的对称点在上,,
∴当时,最小,最小,
此时,
过作于,设,而,
∴,,
∴,
∴,
解得:(舍去),或,
∴;
如图,当在的上方时,作关于的对称点,连接,
同理可得:此时时最小,过作于,设,
同理可得:,
此时,
综上:当取得最小值时,的长为或.
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