内容正文:
分层作业
4.2 由平行线截得的比例线段
A组|理解层级|巩固过关;B组|掌握层级|能力进阶;C组|运用层级|思维拔高
目 录
A组 巩固过关
题型01 由平行线判断成比例的线段
题型02 由平行截线求相关线段的长或比值
B组 能力进阶
题型01 平行线分线段成比例与三角形的中位线的综合
题型02 多次利用平行线分线段成比例求解
题型03 作垂线构造平行线分线段成比例
题型04 作平行线构造平行线分线段成比例
题型05 平行线分线段成比例(逆定理)
C组 思维拔高
题型 由平行线截得的比例线段·创新性问题
由平行线判断成比例的线段题型01
1.(24-25九年级上·江苏·期末)如图,若,则下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
2.“等分”是生活中经常会遇到的事情.例如将一根绳子平均分成五段,从数学上看就是将一条线段五等分.如图,过线段的一个端点A任意画一条射线,在上依次取五段相等的线段、、、、,连结,再分别过点、、、画的平行线,则这些平行线就恰好将线段平均分成五等份.其中蕴含的数学道理是( )
A.平行于同一条直线的两条直线互相平行
B.两点确定一条直线
C.两条直线被一组平行线所截,所得的对应线段成比例
D.过直线外一点有且只有一条直线与已知直线平行
3.(25-26九年级上·甘肃张掖·月考)如图,在中,交于点,交于点,下列式子中,不成立的是( )
A. B. C. D.
4.(25-26九年级上·上海·月考)如图,已知直线、被三条互相平行的直线、、所截,其中点A、B、C在直线上,点D、E、F在直线上.下列四个结论①,②,③,④中,正确的个数有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
5.(25-26九年级上·上海·月考)已知,求作,则下列作图正确的是( )
A. B.
C. D.
6.如图,,与相交于点,且,,,则下列结论错误的是( )
A. B. C. D.
7.如图,F是平行四边形的边上一点,直线交的延长线于点E,有下列结论:①;②;③;④.其中正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
8.如图,已知正方形,E为边上一点,连接.
(1)用尺规完成以下基本作图:(要求:不写作法,保留作图痕迹)
①在边上截取线段,使,连接,与交于点G;
②过点A作的垂线,垂足为H;
(2)在(1)所作图形中,求证:,请补全下面的证明过程.
证明:∵ ,
∴,.
由(1)知,
∴,
∴ .
∵,
∴.
∵是的一个外角,
∴ .
由(1)知,
∴,
∴ ,
∴.
由平行截线求相关线段的长或比值题型02
1.如图,在中,点D,E分别在边AB,AC上,,已知,,,则EC的长是( )
A.14 B.6 C.10 D.8
2.如图所示,已知,下列比例式一定成立的是( )
A. B. C. D.
3.如图,在中,,若,则的值为( )
A.3 B. C. D.
4.如图,已知在中,点、、分别是边、、上的点,DE//BC,EF//AB,且,那么等于( )
A.5∶8 B.3∶8 C.3∶5 D.2∶5
5.如图,直线,直线、与这三条平行线分别交于点、、和点、、.若,,,则的长为______.
6.如图,在中,平分,交于点,若,,则为__________.
7.(25-26九年级·期末)如图,在中,点为边上一点.请用尺规作图法在边上求作点,使得.(不写作法,保留作图痕迹)
8.(2026·河南许昌·二模)在正方形中,点P为线段上一动点,点E为射线上的一点(点E与点B不重合),将线段绕点E逆时针旋转得到.
(1)如图1,若点F落在线段上,则的度数为________.
(2)如图2,若线段的延长线经过点C,且点F是的中点,求的度数.
(3)若射线交射线于点G,当时,请直接写出的值.
平行线分线段成比例与三角形的中位线的综合题型01
1.如图,D,E,F分别是△ABC的边AB,BC,AC上的中点,连接AE,BF,CD交于点G,AG:GE=2:1,△ABC的面积为6,设△BDG的面积为S1,△CGF的面积为S2,则S1+S2=________.
2.如图,在中,是边上的中线,M是的中点,的延长线交于N.求证:.
多次利用平行线分线段成比例求解题型02
1.如图,在△ABC中,M是AC的中点,P,Q为BC边上的点,且BP=PQ=CQ,BM与AP,AQ分别交于D,E点,则BD∶DE∶EM等于
A.3∶2∶1 B.4∶2∶1 C.5∶3∶2 D.5∶2∶1
2.(24-25九年级上·湖南邵东·月考)如图,在中,D是的中点,点F在上,连接并延长交于点E,若,,则的长为 _____.
3.如图, 点分别在的边上, , 点在边上, 交 于点, 点是线段的中点, 若, 则___________.
4.如图,在中,,,与相交于点,则______.
5.如图,等腰三角形ABC中,AB=AC,P点在BC边上的高AD上,且,BP的延长线交AC于E,若S△ABC=10,则S△ABE=_____;S△DEC=_____.
6.如图,在中,点为上一点,且,过点作交于点,连接,过点作交于点,若.
(1)求的长;
(2)求的长.
7.(25-26九年级上·吉林长春·期中)如图,是的中线,E是线段上的一点,且,交于点F.若,
(1)求的值;
(2)求的长.
8.如图,、是的边上的点,、分别是边、上的点,且满足,,.
(1)求证:四边形是平行四边形;
(2)联结,设,,请用向量、表示向量.
作垂线构造平行线分线段成比例题型03
1.如图,锐角内接于,在上,,,过分别作的垂线交于点P,连结,若的半径为r,那么的长是________(用含r的代数式表示).
2.已知,如图四,中,是边上的中线,于B,且,求证:.
3.已知:如图,AB⊥BD,CD⊥BD,垂足分别为B、D,AD和BC相交于点E,EF⊥BD,垂足为F,我们可以证明成立(不要求考生证明).
若将图中的垂线改为斜交,如图,ABCD,AD,BC相交于点E,过点E作EFAB交BD于点F,则:
(1)还成立吗?如果成立,请给出证明;如果不成立,请说明理由;
(2)请找出S△ABD,S△BED和S△BDC间的关系式,并给出证明.
作平行线构造平行线分线段成比例题型04
1.如图,,与交于点,过点作,交线段于点,则下列各式错误的是( )
A. B. C. D.
2.某数学活动小组在一次活动中,对一个数学问题作如下探究:
(1)【问题探究】如图①,已知AD是的角平分线,求证:.
小红的证明思路是过点C作,交BA的延长线于点E,利用平行线分线段成比例的基本事实即可证明.请按照小红提供的思路,利用图①完成证明过程.
(2)【尝试应用】如图②,在中,,D是边AB上一点,连接CD,将沿CD所在直线折叠,点A恰好落在边BC的中点E处.若,则AB的长为_________.
3.(24-25九年级上·海南·月考)阅读材料,并解决问题.
角平分线分线段成比例定理:如图,在中,平分,则,下面是这个定理的部分证明过程.
证明:如图,过点作,交的延长线于点.
任务:
(1)请按照上面的证明思路,写出该证明的剩余部分;
(2)填空:如图,已知中,,,,平分,则的长是 ;
(3)如图,在中,是的中点,是的平分线,交于点,,,求长.
4.(2025·山西临汾·二模)阅读与思考
在学习完角平分线的相关辅助线后,老师让学生探究角平分线分线段成比例定理,以下是小宇同学的探究过程:
角平分线分线段成比例定理
内容:三角形内角平分线分对边所得两条线段与这个角的两边对应成比例,如图1.若为的角平分线,则.
下面是小宇对这个定理的证明过程.
证明:如图2,过点C作,交的延长线于点E.
则,且(依据1),
又平分,
(依据2),.
任务:
(1)填空:材料中的依据1是_______,依据2是_______;
(2)你有不同的思考方法吗?请写出你的证明过程;
(3)如图3,在中,平分交于点D,,则的长为_______.
5.如图,在△ABC中,点D为BC上一点,点P在AD上,过点P作PM∥AC交AB于点M,作PN∥AB交AC于点N.
(1)若点D是BC的中点,
①若AP:PD=2:1,求AM:AB的值
②证明:;
(2)若点D是BC上任意一点,试证明:.
平行线分线段成比例(逆定理)题型05
1.(24-25九年级上·上海·月考)在中,点D、E分别在边的延长线上(如图),下列四个选项中,能判定的是( )
A. B. C. D.
2.已知点、分别在的边、上,下列条件一定能够判定的是( )
A. B. C. D.
3.(25-26九年级上·上海·期中)在中,点D、E分别在边AB、AC上,下列条件中,一定能判断的是( )
A. B. C. D.
4.如图,交于点,,,,当______时,可与平行.
由平行线截得的比例线段·创新性问题题型
1.(24-25九年级上·辽宁沈阳·期末)野外考察队根据当地地形画出了“等高线示意图”,如图所示(注:若某地在等高线上,则其海拔就是其所在等高线的数值;若不在等高线上,则其海拔在相邻两条等高线的数值范围内),若A,B,C三点均在相应的等高线上,且三点在同一直线上,则的值为( )
A. B. C. D.2
2.(25-26九年级上·山西运城·月考)项目学习
项目背景:小明家旁边有一棵千年古树,远近闻名,学校综合与实践小组以探究“设计测量古树高度的方案”为主题开展了项目学习.
项目主题:设计测量古树高度的方案.
驱动问题:如何测量千年古树的高度?
活动内容:利用相似、方程等知识进行测量计算.
活动有关信息:①一组同学测得长为1米的竹竿的影长为米;
②如图:另一组同学在同一时刻去测量古树的影子长度,测量时,发现古树的影子有一部分落在了竖直的墙上,测得古树在地面的影长为15米,墙上的影长为米.
根据上述信息,求出古树的高度.
3.小明在学习角平分线知识的过程中,做了进一步探究:如图1,在中,的平分线交于点,
发现.小明想通过证明来验证这个结论.证明:延长至,使得,
请你完成上述证明过程:
结论应用
已知在中,,,边上有一动点,连结,点关于的对称点为点,连结交于点.
(1)请你完成发现中的证明过程;
(2)如图2当,,求的值;
(3)如图3当,与的边垂直时,求的值.
4.(24-25九年级上·吉林·期中)中,,过上一点作交于点,则_____.(填“”“”或“”)
(2)发现:图②中的绕点顺时针旋转到图②位置,则(1)中的结论还成立吗?若成立,请给予证明;若不成立,请说明理由.
(3)拓展应用:如图③,是等腰直角内一点,,且.直接写出的度数.
5.(24-25九年级·陕西咸阳·月考)【问题探究】
(1)如图1,在正方形中,点M、N分别在边、上,且不与端点重合,,连接,探究线段、、之间的等量关系,并说明理由;
(2)在(1)的条件下,如图2,若,,求正方形的边长;
【问题解决】
(3)如图3,某市欲规划一块形如矩形的休闲旅游观光区,将原来一条废弃的小河通过规划后建成一条集旅游、休闲、餐饮于一体的景点.按设计要求,、是两条夹角为()的旅游观光小桥,E、F分别是边、上的两座休闲小岛,现计划在E、F两岛之间修建笔直的玻璃桥.已知在矩形中,,,.求所修建的玻璃桥的长度.
6.如图,将边长为3的正方形纸片沿三等分线向上折叠,使边翻折至再展开,点P为线段上一点,将沿翻折,得到,连接,,使得恰好是以为底的等腰三角形,则______.
7.(25-26九年级上·江苏泰州·月考)如图,是的直径,,弦,E为弦上一动点,过E作于G,交直线于点F.若,则的值为___________.
8.如图,已知A(-4,0)、B(0,2)、C(6,0),直线AB与直线CD相交于点D,D点的横纵坐标相同;
(1)求点D的坐标;
(2)点P从O出发,以每秒1个单位的速度沿x轴正半轴匀速运动,过点P作x轴的垂线分别与直线AB、CD交于E、F两点,设点P的运动时间为t秒,线段EF的长为y(y>0),求y与t之间的函数关系式,并直接写出自变量t的取值范围;
(3)在(2)的条件下,直线CD上是否存在点Q,使得△BPQ是以P为直角顶点的等腰直角三角形?若存在,请求出符合条件的Q点坐标,若不存在,请说明理由.
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分层作业
4.2 由平行线截得的比例线段
A组|理解层级|巩固过关;B组|掌握层级|能力进阶;C组|运用层级|思维拔高
目 录
A组 巩固过关
题型01 由平行线判断成比例的线段
题型02 由平行截线求相关线段的长或比值
B组 能力进阶
题型01 平行线分线段成比例与三角形的中位线的综合
题型02 多次利用平行线分线段成比例求解
题型03 作垂线构造平行线分线段成比例
题型04 作平行线构造平行线分线段成比例
题型05 平行线分线段成比例(逆定理)
C组 思维拔高
题型 由平行线截得的比例线段·创新性问题
由平行线判断成比例的线段题型01
1.(24-25九年级上·江苏·期末)如图,若,则下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查平行线分线段成比例定理,根据平行线分线段成比例定理得到比例线段,注意线段的对应性.
【详解】解:解:由图,根据对应性,可得.
故选:B
2.“等分”是生活中经常会遇到的事情.例如将一根绳子平均分成五段,从数学上看就是将一条线段五等分.如图,过线段的一个端点A任意画一条射线,在上依次取五段相等的线段、、、、,连结,再分别过点、、、画的平行线,则这些平行线就恰好将线段平均分成五等份.其中蕴含的数学道理是( )
A.平行于同一条直线的两条直线互相平行
B.两点确定一条直线
C.两条直线被一组平行线所截,所得的对应线段成比例
D.过直线外一点有且只有一条直线与已知直线平行
【答案】C
【分析】此题考查了平行线分线段成比例,解题的关键是掌握平行线分线段成比例.
根据平行线分线段成比例求解即可.
【详解】根据题意可得,
这些平行线就恰好将线段平均分成五等份,
其中蕴含的数学道理是两条直线被一组平行线所藏,所得的对应线段成比例.
故选:C.
3.(25-26九年级上·甘肃张掖·月考)如图,在中,交于点,交于点,下列式子中,不成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查的是平行线分线段成比例定理,灵活运用定理、找准对应关系是解题的关键.
根据平行线分线段成比例定理列出比例式,判断即可.
【详解】解:,
,选项A成立,不符合题意;
,选项B成立,不符合题意;
,选项C成立,不符合题意;
,选项D不成立,符合题意;
故选:D.
4.(25-26九年级上·上海·月考)如图,已知直线、被三条互相平行的直线、、所截,其中点A、B、C在直线上,点D、E、F在直线上.下列四个结论①,②,③,④中,正确的个数有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】B
【分析】本题主要考查平行线分线段成比例的性质.直接利用平行线分线段成比例定理进而得出结论.
【详解】解:∵,
∴,故①正确;
,故②正确;
,故③错误;
,故④错误,
正确的个数2个,
故选:B.
5.(25-26九年级上·上海·月考)已知,求作,则下列作图正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了平行线分线段成比例定理,主要考查了第四比例线段的作法,要熟练掌握并灵活运用.根据第四比例线段的定义列出比例式,再根据平行线分线段成比例定理对各选项图形列出比例式即可得解.
【详解】解:即,
.根据作图可知:,符合题意,故该选项符合题意;
.根据作图可知:,不符合题意,故该选项不符合题意;
.线段x无法作出,不符合题意,故该选项不符合题意;
.线段x无法作出,不符合题意,故该选项不符合题意;
故选:A.
6.如图,,与相交于点,且,,,则下列结论错误的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查平行线分线段成比例定理:三条平行线截两条直线,所得的对应线段成比例.
【详解】解:A. ,则,正确,故本选项不符合题意;
B.,则,正确,故本选项不符合题意;
C.,则,错误,故本选项符合题意;
D.,则,正确,故本选项不符合题意;
故选:C.
7.如图,F是平行四边形的边上一点,直线交的延长线于点E,有下列结论:①;②;③;④.其中正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【分析】由四边形是平行四边形,可得,,,,然后根据平行线分线段成比例定理,对各个结论进行分析即可求得答案.
【详解】解:∵四边形是平行四边形,
∴,,,,
∴,,,,
故①②④正确;故③错误;
故选C.
【点睛】本题考查平行线分线段成比例定理,用到的知识点:三条平行线截两条直线,所得的对应线段成比例;平行于三角形一边的直线截其他两边(或两边的延长线),所得的对应线段成比例.也考查了平行四边形的性质.
8.如图,已知正方形,E为边上一点,连接.
(1)用尺规完成以下基本作图:(要求:不写作法,保留作图痕迹)
①在边上截取线段,使,连接,与交于点G;
②过点A作的垂线,垂足为H;
(2)在(1)所作图形中,求证:,请补全下面的证明过程.
证明:∵ ,
∴,.
由(1)知,
∴,
∴ .
∵,
∴.
∵是的一个外角,
∴ .
由(1)知,
∴,
∴ ,
∴.
【答案】(1)
如图,、为所作;
(2)正方形为正方形,,,
【分析】本题是相似形的综合题,考查了全等三角形的判定与性质,正方形的性质,平行线分线段成比例,
(1)①在上截取;
②过A点作的垂线得到;
(2)先利用正方形的性质得到,,再证明得到,接着证明,所以,根据利用平行线分线段成比例定理得到结论.
【详解】(1)略
(2)证明:∵正方形为正方形,
∴,,
由(1)知,
,
,
∵,
.
是的一个外角,
,
由(1)知,
,
∴,
∴.
由平行截线求相关线段的长或比值题型02
1.如图,在中,点D,E分别在边AB,AC上,,已知,,,则EC的长是( )
A.14 B.6 C.10 D.8
【答案】D
【分析】由平行线分线段成比例定理得=,代入数据计算即可.
【详解】解:∵DE∥BC,
∴=,
即=,
解得EC=8,
故选:D.
【点睛】本题考查平行线分线段成比例定理,解题的关键是熟练掌握平行线分线段成比例定理,属于中考常考题型.
2.如图所示,已知,下列比例式一定成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了平行线分线段成比例,
根据平行线分线段成比例定理即可得出结论.
【详解】解:,
,
故选:B.
3.如图,在中,,若,则的值为( )
A.3 B. C. D.
【答案】C
【分析】直接利用平行线分线段成比例定理求解.
本题考查了平行线分线段成比例定理:三条平行线截两条直线,所得的对应线段成比例.
【详解】解:,
.
,
,
故选:C.
4.如图,已知在中,点、、分别是边、、上的点,DE//BC,EF//AB,且,那么等于( )
A.5∶8 B.3∶8 C.3∶5 D.2∶5
【答案】A
【分析】先由,求得的比,再由DE//BC,根据平行线分线段成比例定理,可得,然后由EF//AB,根据平行线分线段成比例定理,可得,则可求得答案.
【详解】解:,
,
∵DE//BC,
,
∵EF//AB,
.
故选:A.
【点睛】此题考查了平行线分线段成比例定理.此题比较简单,注意掌握比例线段的对应关系是解此题的关键.
5.如图,直线,直线、与这三条平行线分别交于点、、和点、、.若,,,则的长为______.
【答案】4
【分析】根据平行线所截线段对应成比例即可得到答案.
【详解】解:∵,
∴ ,
∵,,,
∴ ,
故答案为4.
【点睛】本题考查平行线所截线段对应成比例,解题关键是找到相对应的线段代入求解.
6.如图,在中,平分,交于点,若,,则为__________.
【答案】
【分析】根据角平分线的定义及平行线的性质得到,再根据平行线分线段成比例得到即可解答.
【详解】解:∵平分,
∴,
∵交于点,
∴,
∴,
∵交于点,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
故答案为.
【点睛】本题考查了角平分线的定义,平行线的性质,平行线分线段成比例,掌握平行线分线段成比例是解题的关键.
7.(25-26九年级·期末)如图,在中,点为边上一点.请用尺规作图法在边上求作点,使得.(不写作法,保留作图痕迹)
【答案】
如图,点即为所求;
【分析】本题考查了平行线分线段成比例定理,尺规作图作一个角等于已知角,解题的关键是熟练掌握尺规作一个角等于已知角的方法.
作即可得到,那么.
【详解】略
8.(2026·河南许昌·二模)在正方形中,点P为线段上一动点,点E为射线上的一点(点E与点B不重合),将线段绕点E逆时针旋转得到.
(1)如图1,若点F落在线段上,则的度数为________.
(2)如图2,若线段的延长线经过点C,且点F是的中点,求的度数.
(3)若射线交射线于点G,当时,请直接写出的值.
【答案】(1)
(2);
(3)的值为或.
【分析】(1)证明是等腰直角三角形,则,再证明,据此求解即可;
(2)连接,证明,求得,据此求解即可;
(3)分两种情况讨论,当点在线段上,作于点,证明,推出,再求得,据此求解即可;当点在线段上,同理求解即可.
【详解】(1)解:∵正方形,
∴,
∵线段绕点E逆时针旋转得到,
若点F落在线段上,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∴,
∴,
∴;
(2)解:连接,
∵,点F是的中点,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵是等腰直角三角形,
∴,
∴,
∴;
(3)解:当点在线段上,作于点,
∵正方形,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴;
当点在线段上,作于点,
同理,,
∴;
综上,的值为或.
平行线分线段成比例与三角形的中位线的综合题型01
1.如图,D,E,F分别是△ABC的边AB,BC,AC上的中点,连接AE,BF,CD交于点G,AG:GE=2:1,△ABC的面积为6,设△BDG的面积为S1,△CGF的面积为S2,则S1+S2=________.
【答案】2
【分析】根据平行线分线段成比例定理得到,,分别计算出和,最后根据得到答案.
【详解】解:如下图所示,连接DF,过点G作 ,过点A作,垂足为O,
MN交AO于点H,
得,
,
∵,
∴,
∴,,
∵,
∵D、F是中点,
∴
∴,
,
∵,
故答案为:2.
【点睛】本题考查三角形的中线、平行线分线段成比例定理,解题的关键是利用平行线分线段成比例定理计算出三角形高的比例.
2.如图,在中,是边上的中线,M是的中点,的延长线交于N.求证:.
【答案】
证明:过D作交于N,如图所示:
,,
∵M为的中点,
,
,
是边上的中线,
,
,
,
∴.
【分析】过D作交于N,证明,,即可证明结论.
【详解】略
【点睛】本题主要考查了平行线分线段成比例,正确作出辅助线是解题关键.
多次利用平行线分线段成比例求解题型02
1.如图,在△ABC中,M是AC的中点,P,Q为BC边上的点,且BP=PQ=CQ,BM与AP,AQ分别交于D,E点,则BD∶DE∶EM等于
A.3∶2∶1 B.4∶2∶1 C.5∶3∶2 D.5∶2∶1
【答案】C
【分析】过A作AF∥BC交BM延长线于F,设BC=3,则BP=PQ=QC=;根据平行线间的线段对应成比例的性质分别求出BD、BE、BM的长度,再来求BD,DE,EM三条线段的长度,即可求得答案.
【详解】过A作AF∥BC交BM延长线于F,设,
则;
∵,∥,
∴,
∴,
∵∥,
∴,
∴,
∵∥,
∴,
∴,即,
∵∥,
∴,
∴,即,
∴,,
∴.
故选:C.
【点睛】本题考查了平行线分线段成比例定理以及比例的性质,正确作出辅助线是关键.
2.(24-25九年级上·湖南邵东·月考)如图,在中,D是的中点,点F在上,连接并延长交于点E,若,,则的长为 _____.
【答案】
【分析】本题考查的是平行线分线段成比例定理,作,可得,推出,即可求解;
【详解】解:作,如图所示:
由题意得:
∴,
∴,
∵,
∴,
故答案为:
3.如图, 点分别在的边上, , 点在边上, 交 于点, 点是线段的中点, 若, 则___________.
【答案】
【分析】根据已知条件推出,根据平行线分线段成比例定理求出,推出,代入求出即可.
【详解】解:∵点是线段的中点,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
故答案为:.
【点睛】本题考查学生对平行线分线段成比例定理的灵活运用,关键是检查学生能否熟练地运用平行线分线段定理进行推理.
4.如图,在中,,,与相交于点,则______.
【答案】
【分析】先过E作,交于G,再作交于H,由平行线分线段成比例定理的推论,再结合已知条件,可分别求出和的值,相加即可.
【详解】解:作交于,作交于,如图所示:
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴.
故答案为:.
【点睛】本题考查了平行线分线段成比例,解题的关键是熟练的掌握平行线分线段成比例定理.
5.如图,等腰三角形ABC中,AB=AC,P点在BC边上的高AD上,且,BP的延长线交AC于E,若S△ABC=10,则S△ABE=_____;S△DEC=_____.
【答案】 2 4
【分析】如果把△ABE与△ABC看作同高的两个三角形,那么它们的面积之比等于底之比,即等于AE:AC.所以为了求出△ABE的面积,由于已知S△ABC=10,只需求出AE:AC即可.为此,取EC中点F,连接DF.先由等腰三角形三线合一的性质得出D为BC中点,又F为EC中点,根据三角形中位线定理证出DF∥BE,再由平行线分线段成比例定理求出AE:EF,进而得出AE:AC,即可求S△ABE;根据S△BEC=S△ABC﹣S△ABE,先求出S△BEC,再根据三角形的中线将三角形的面积二等分,得出S△DEC.
【详解】解:如图所示,取EC中点F,连接DF.
∵AB=AC,AD为BC边上的高,
∴D为BC中点.
∵F为EC中点,
∴DF∥BE,则DF∥PE,
∴,
∴=.
∴,
∴S△ABE=S△ABC=×10=2;
∵S△BEC=S△ABC﹣S△ABE=10﹣2=8,
又∵D为BC中点,
∴S△DEC=S△BEC=×8=4.
故答案为2,4.
【点睛】本题考查等腰三角形三线合一的性质,中位线定理以及平行线分线段成比例,根据底边之比得到面积比是解决本题的关键.
6.如图,在中,点为上一点,且,过点作交于点,连接,过点作交于点,若.
(1)求的长;
(2)求的长.
【答案】(1);
(2)
【分析】本题考查的知识点是平行线分线段成比例定理,解题关键是熟练掌握平行线分线段成比例定理.
(1)根据平行线分线段成比例定理得出即可得解;
(2)根据平行线分线段成比例定理得出,再结合即可得解.
【详解】(1)解:,
,
;
(2)解:,
,
,
,
,
.
7.(25-26九年级上·吉林长春·期中)如图,是的中线,E是线段上的一点,且,交于点F.若,
(1)求的值;
(2)求的长.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题主要考查中线定义、线段和差关系、平行线分线段成比例等知识点,正确掌握相关性质内容是解题的关键.
(1)根据题意可知、,然后代入化简即可;
(2)如图:过点D作交AB于点M,继而得到,再利用中线定义得到,再利用平行线分线段定理可得,易得,然后代入计算即可.
【详解】(1)解:∵AEAD,
∴,
∴.
(2)解:如图:过点D作交AB于点M,
∵是的中线,
∴点D是的中点,
∴.
∵,
∴,即.
∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
8.如图,、是的边上的点,、分别是边、上的点,且满足,,.
(1)求证:四边形是平行四边形;
(2)联结,设,,请用向量、表示向量.
【答案】(1);(2)
【分析】(1)由AD=DE=EB,DF∥BC,EG∥AC,根据平行线分线段成比例定理,易得,则可判定FG∥AB,即可证明平行四边形;
(2)由DF∥BC,FG∥AB,根据(1)中线段的关系及向量的解法即可求得答案.
【详解】(1)证明:∵,
∴;
∵,,
∴,,
∴
∴
又∵
∴四边形是平行四边形.
(2)∵,,
∴,,
∴=,
即:;
故:=.
【点睛】此题考查了平面向量的知识以及平行线分线段成比例定理.此题难度适中,注意掌握数形结合思想的应用.
作垂线构造平行线分线段成比例题型03
1.如图,锐角内接于,在上,,,过分别作的垂线交于点P,连结,若的半径为r,那么的长是________(用含r的代数式表示).
【答案】##
【分析】本题考查三角形的外接圆与外心,圆周角定理,平行线分线段成比例,关键是由平行线分线段成比例定理证明共线.作直径,假设分别交直线于和,连接,由圆周角定理推出,而,,得,由平行线分线段成比例定理推出,得到,因此,得到和重合于,于是、、共线,由,得到,即可求出,得到即可求解.
【详解】作直径,设分别交直线与,连接如图所示:
与重合于点P,
三点共线,
故答案为:.
2.已知,如图四,中,是边上的中线,于B,且,求证:.
【答案】
证明:过点A作,交的延长线于E.
∵,
∴,
∴,
∵,
∴
∴是的中位线,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
【分析】本题考查等腰三角形的性质;三角形的中线,平行线分线段成比例,含30度角的直角三角形的性质.过点A作,交的延长线于E,可由平行线的判定得到,再由中位线的性质和含30度角的直角三角形的性质即可证明.
【详解】略
3.已知:如图,AB⊥BD,CD⊥BD,垂足分别为B、D,AD和BC相交于点E,EF⊥BD,垂足为F,我们可以证明成立(不要求考生证明).
若将图中的垂线改为斜交,如图,ABCD,AD,BC相交于点E,过点E作EFAB交BD于点F,则:
(1)还成立吗?如果成立,请给出证明;如果不成立,请说明理由;
(2)请找出S△ABD,S△BED和S△BDC间的关系式,并给出证明.
【答案】(1)成立
(2)
【分析】(1)由题意知,两直线平行是很关键的条件,要根据三角形平行线分线段成比例,找出关系,然后相加就得到结果;
(2)要用到第一问的结论,作出各个三角形的高,再把各面积用边表示出来,即可找到关系.
【详解】(1)成立.证明:∵ ABEF,
所以,
∵CDEF,
∴,
∴=1,
∴,
(2)关系式为:,
证明如下:分别过A作AM⊥BD于M,过E作EN⊥BD于N,过C作CK⊥BD交BD的延长线于K,
由题设可得:,
∴,
又∵•BD•AM=S△ABD, =S△BCD
∴BD•EN=S△BED,
∴.
【点睛】此题考查平行线分线段成比例定理的运用,掌握平行线分线段成比例是解题的关键.
作平行线构造平行线分线段成比例题型04
1.如图,,与交于点,过点作,交线段于点,则下列各式错误的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据平行线分线段成比例定理一一判断即可.
【详解】解:对A、B选项.∵,,
∴,
∴,,故AB正确,不符合题意;
C.∵,,
∴,故C正确,不符合题意;
D.∵,而,
∴,故D错误,不符合题意.
故选:D.
【点睛】本题主要考查平行线分线段成比例定理,解题的关键是熟练掌握平行线分线段成比例定理,属于中考常考题型.
2.某数学活动小组在一次活动中,对一个数学问题作如下探究:
(1)【问题探究】如图①,已知AD是的角平分线,求证:.
小红的证明思路是过点C作,交BA的延长线于点E,利用平行线分线段成比例的基本事实即可证明.请按照小红提供的思路,利用图①完成证明过程.
(2)【尝试应用】如图②,在中,,D是边AB上一点,连接CD,将沿CD所在直线折叠,点A恰好落在边BC的中点E处.若,则AB的长为_________.
【答案】
(1)证明:如图,过点C作,交BA的延长线于点E.
,
.
平分,
,
,
.
(2)
【分析】本题考查了平行线分线段成比例的应用——证明三角形角平分线分线段成比例及角平分线分线段成比例的运用,掌握平行线分线段成比例及折叠性质是解题的关键.
(1)过点C作,交BA的延长线于点E.通过证明,再结合平分线分线段成比例即可求证;
(2)利用折叠前后图形全等并利用(1)问的结论即可求解.
【详解】(1)略
(2)解:由折叠,得.
E是BC的中点,
.
由折叠可知,CD是的平分线,
,
.
3.(24-25九年级上·海南·月考)阅读材料,并解决问题.
角平分线分线段成比例定理:如图,在中,平分,则,下面是这个定理的部分证明过程.
证明:如图,过点作,交的延长线于点.
任务:
(1)请按照上面的证明思路,写出该证明的剩余部分;
(2)填空:如图,已知中,,,,平分,则的长是 ;
(3)如图,在中,是的中点,是的平分线,交于点,,,求长.
【答案】(1)
证明:∵,
,,,
,
,
,
.
(2)
(3)
【分析】本题考查了平行线分线段成比例,角平分线的应用、勾股定理等知识点,掌握相关结论是解题关键.
(1)根据可得,,结合条件可推出,即可求证;
(2)求出,根据题意可得,进而得;
(3)由题意得结合是的中点,可得根据可推出,进而得即可求解;
【详解】(1)略
(2)解:∵,,,
∴,
∵平分,
由题意得:,
∴,
∴,
故答案为:
(3)解:是的平分线,,,
是的中点,,
∵,
,
,
.
4.(2025·山西临汾·二模)阅读与思考
在学习完角平分线的相关辅助线后,老师让学生探究角平分线分线段成比例定理,以下是小宇同学的探究过程:
角平分线分线段成比例定理
内容:三角形内角平分线分对边所得两条线段与这个角的两边对应成比例,如图1.若为的角平分线,则.
下面是小宇对这个定理的证明过程.
证明:如图2,过点C作,交的延长线于点E.
则,且(依据1),
又平分,
(依据2),.
任务:
(1)填空:材料中的依据1是_______,依据2是_______;
(2)你有不同的思考方法吗?请写出你的证明过程;
(3)如图3,在中,平分交于点D,,则的长为_______.
【答案】(1)平行线分线段成比例定理,等角对等边
(2)
证明:过点A作于点H,过D点作于点E,作于点F,
∴,
∵平分,
∴,
∴,
∴.
(3)
【分析】本题考查平行线分线段成比例定理,等腰三角形的判定,角平分线的性质,面积法,掌握相关图形的性质是解题的关键.
(1)根据题中证明过程填写依据即可;
(2)运用面积法进行证明即可;
(3)利用(1)中的结论,求出的长即可.
【详解】(1)解:方法1中的依据1是:平行线分线段成比例;依据2指的是:等角对等边;
故答案为:平行线分线段成比例;等角对等边;
(2)略;
(3)解:∵中,是角平分线,
∴
∵,
∴,
∴.
5.如图,在△ABC中,点D为BC上一点,点P在AD上,过点P作PM∥AC交AB于点M,作PN∥AB交AC于点N.
(1)若点D是BC的中点,
①若AP:PD=2:1,求AM:AB的值
②证明:;
(2)若点D是BC上任意一点,试证明:.
【答案】(1)①;
②证明:延长AD至点Q,使DQ=AD,连BQ、CQ,
∵DQ=AD,BD=DC,
四边形ABQC是平行四边形.
∴PM∥BQ,PN∥CQ,
∴,,
∴;(注:像第(1)题那样作辅助线也可以.)
(2)证明:过点D作DE∥PM交AB于E,
∴,
又∵PM∥AC,∴DE∥AC,
∴,
∴,
同理可得:,
∴.
【分析】(1)①过点D作DE∥PM交AB于E,由点D为BC中点与AP:PD=2:1,根据平行线分线段成比例定理,即可求得AM:AB的值;
②延长AD至点Q,使DQ=AD,连BQ、CQ,易得四边形ABQC是平行四边形,由平行四边形的性质可得PM∥BQ,PN∥CQ,继而可得;
(2)过点D作DE∥PM交AB于E,即可得,又由PM∥AC,根据平行线分线段成比例定理可得,继而求得.
【详解】(1)①过点D作DE∥PM交AB于E,
∵PM∥AC,∴DE∥AC,
.
∵点D为BC中点,
∴点E是AB中点,且,
∴;
②略
(2)略
【点睛】此题考查了平行线分线段成比例定理与平行四边形的性质与判定.注意掌握数形结合思想的应用与辅助线的作法是解此题的关键.
平行线分线段成比例(逆定理)题型05
1.(24-25九年级上·上海·月考)在中,点D、E分别在边的延长线上(如图),下列四个选项中,能判定的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查的是平行线分线段成比例定理、平行线的判定定理,掌握相关的判定定理是解题的关键.根据平行线分线段成比例定理、平行线的判定定理判断即可.
【详解】解:当时,,A选项正确,符合题意;
当时,不能判定,B、C选项错误,不符合题意;
当时,不能判定,D选项错误,不符合题意.
故选:A.
2.已知点、分别在的边、上,下列条件一定能够判定的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据平行线分线段成比例定理对各个选项进行判断即可.
【详解】解答:解:当,
不能判定,故选项A不符合题意;
当,
不能判定,故选项B不符合题意;
当,即,
能判定,故选项C符合题意;
当,
不能判定,故选项D不符合题意;
故选:C.
【点睛】本题考查平行线分线段成比例定理,如果一条直线截三角形的两边(或两边的延长线)所得的对应线段成比例,那么这条直线平行于三角形的第三边
3.(25-26九年级上·上海·期中)在中,点D、E分别在边AB、AC上,下列条件中,一定能判断的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查平行线分线段成比例定理的逆定理的应用,需注意比例线段的对应关系.根据平行线分线段成比例定理的逆定理,如果一条直线截三角形的两边所得对应线段成比例,则这条直线平行于第三边.选项A中比例关系符合逆定理条件,能推出;其他选项的比例关系不能保证平行.
【详解】解:选项A中,,
根据平行线分线段成比例定理的逆定理,则,
选项B、C、D的比例关系均不一定能推出,可排除,
故选:A
4.如图,交于点,,,,当______时,可与平行.
【答案】
【分析】本题考查平行线截线段对应成比例,根据平行线截线段对应成比例求解即可得到答案;
【详解】解:当时,
∵,
∴,
∵,,,
∴,
解得:,
∴,
故答案为:.
由平行线截得的比例线段·创新性问题题型
1.(24-25九年级上·辽宁沈阳·期末)野外考察队根据当地地形画出了“等高线示意图”,如图所示(注:若某地在等高线上,则其海拔就是其所在等高线的数值;若不在等高线上,则其海拔在相邻两条等高线的数值范围内),若A,B,C三点均在相应的等高线上,且三点在同一直线上,则的值为( )
A. B. C. D.2
【答案】B
【分析】本题考查平行线分线段成比例,推导与之比等于所对应的海拔差之比是解题关键.画出示意图分别求得与、与的海拔差,求比值即可.
【详解】解:经过线段且垂直海平面的平面截面图如下,
其中垂直海平面,垂直于点D,垂直于点E,
则点的海拔为,点的海拔为,点的海拔为,
∴,,,
图可知与的海拔差为,
与的海拔差为,
∵,
则.
故选:B.
2.(25-26九年级上·山西运城·月考)项目学习
项目背景:小明家旁边有一棵千年古树,远近闻名,学校综合与实践小组以探究“设计测量古树高度的方案”为主题开展了项目学习.
项目主题:设计测量古树高度的方案.
驱动问题:如何测量千年古树的高度?
活动内容:利用相似、方程等知识进行测量计算.
活动有关信息:①一组同学测得长为1米的竹竿的影长为米;
②如图:另一组同学在同一时刻去测量古树的影子长度,测量时,发现古树的影子有一部分落在了竖直的墙上,测得古树在地面的影长为15米,墙上的影长为米.
根据上述信息,求出古树的高度.
【答案】米
【分析】本题考查平行四边形的判定与性质,由平行判断成比例的线段,掌握知识点是解题的关键.
在上截取,连接,证明四边形是平行四边形,得到,推导出,求出,则(米),即可解答.
【详解】解:如图,
在上截取,连接.
∵,,
∴四边形是平行四边形,
∴,
∴,即,
∴,
∴(米).
答:古树的高度为米.
3.小明在学习角平分线知识的过程中,做了进一步探究:如图1,在中,的平分线交于点,
发现.小明想通过证明来验证这个结论.证明:延长至,使得,
请你完成上述证明过程:
结论应用
已知在中,,,边上有一动点,连结,点关于的对称点为点,连结交于点.
(1)请你完成发现中的证明过程;
(2)如图2当,,求的值;
(3)如图3当,与的边垂直时,求的值.
【答案】(1)
证明:如图1,
延长至,使得,连接,
,
,
平分,
,
,
∴,
,
;
(2)2
(3)或或1
【分析】(1)延长至,使得,连接,可推出,从而,从而推出,进一步得出结论;
(2)可推出平分,从而得出;
(3)分为三种情形:当时,由(1)知:,当时,作于,不妨设,则,,,从而得出,当时,可得出.
【详解】(1)略
(2)解:,
,
,
,
点关于的对称点为点,
平分,
;
(3)解:如图2,
当时,
,
由(1)知:,
如图3,
当时,
作于,
不妨设,则,
,,
,
如图4,
当时,
可得,
,
综上所述:或或1.
【点睛】本题考查了轴对称的性质,角平分线的定义,解直角三角形,平行线分线段成比例定理等知识,解决问题的关键是分类讨论.
4.(24-25九年级上·吉林·期中)中,,过上一点作交于点,则_____.(填“”“”或“”)
(2)发现:图②中的绕点顺时针旋转到图②位置,则(1)中的结论还成立吗?若成立,请给予证明;若不成立,请说明理由.
(3)拓展应用:如图③,是等腰直角内一点,,且.直接写出的度数.
【答案】(1)=;
(2)成立.证明:
,,
,
由旋转性质可知,
在和中,
,
,
;
(3).
【分析】(1)由,得到,结合,得到;
(2)由旋转得到的结论判断出,得到;
(3)由旋转构造出,再用勾股定理计算出,然后用勾股定理逆定理判断出是直角三角形,在简单计算即可.
【详解】解:(1),
,
,
,
故答案为:;
(2)略
(3)如图,将绕点旋转得,连接,
,
,,,
,
在中,由勾股定理可得,,
在中,,,,
,
是直角三角形
,
,
又,
.
【点睛】此题是几何变换综合题,主要考查了旋转的性质,平行线的性质,全等三角形的性质和判定,勾股定理及其逆定理,平行线分线段成比例定理,解本题的关键是构造全等三角形,也是本题的难点.
5.(24-25九年级·陕西咸阳·月考)【问题探究】
(1)如图1,在正方形中,点M、N分别在边、上,且不与端点重合,,连接,探究线段、、之间的等量关系,并说明理由;
(2)在(1)的条件下,如图2,若,,求正方形的边长;
【问题解决】
(3)如图3,某市欲规划一块形如矩形的休闲旅游观光区,将原来一条废弃的小河通过规划后建成一条集旅游、休闲、餐饮于一体的景点.按设计要求,、是两条夹角为()的旅游观光小桥,E、F分别是边、上的两座休闲小岛,现计划在E、F两岛之间修建笔直的玻璃桥.已知在矩形中,,,.求所修建的玻璃桥的长度.
【答案】
(1)解:,理由如下:
如图所示,延长至,使,连接,
∵四边形是正方形,
∴,,
在和中,
,
,
,,
,,
,
,即,
在和中,
,
,
;
(2)正方形的边长为;
(3)的长度.
【分析】本题是一道四边形的综合题,考查正方形的性质、全等三角形的判定与性质、三角形中位线的性质、勾股定理等知识点,熟练掌握以上知识点并作辅助线构造出全等三角形是解题的关键.
(1)延长至,使,连接,证明,得出,,再证明,即可得证;
(2)在中,求出,由(1)可推出,,则,即可求出正方形的边长;
(3)取、的中点,,连接交于点,连接,则四边形是正方形,由勾股定理得出,设,则,,根据勾股定理计算即可得出答案.
【详解】(1)略
(2)∵在中,,,
,
由(1)得,,
;
,
∴在正方形中,,即边长为;
(3)如图所示,取、的中点,,连接交于点,连接,
四边形为矩形,
,,,,,
∵点,分别是、的中点,
∴,,
∴,
∴四边形是平行四边形,
,,
四边形为正方形,
,
,
∵在中,,,
,
,
,
由(1)同理可得,,
设,则,,
在中,,
,
解得:,
点是的中点,
∴,
∵,
∴,
,
,
,
,
.
6.如图,将边长为3的正方形纸片沿三等分线向上折叠,使边翻折至再展开,点P为线段上一点,将沿翻折,得到,连接,,使得恰好是以为底的等腰三角形,则______.
【答案】##
【分析】过点作,交于点,交于点,根据正方形的性质,折叠的性质,以及等腰三角形三线合一推出为的中点,平行线分线段成比例,得到为的中点,设,得到,勾股定理求出的长,进而表示出的长,中位线定理表示出的长,再利用勾股定理求出的值,进而求出的值,利用,即可得出结果.
【详解】解:过点作,交于点,交于点,
∵将边长为3的正方形纸片沿三等分线向上折叠,
∴,,
∴,
∴,
∵,,
∴四边形为矩形,
∴,,
∵将沿翻折,得到,
∴,
∵恰好是以为底的等腰三角形,
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴为的中点,
∴,
设,则:,,
∴,
在中,,
∴,
解得:,
∴,
∴;
故答案为:.
【点睛】本题考查正方形的折叠问题,矩形的判定和性质,斜边上的中线,平行线分线段成比例,三角形的中位线,三线合一等知识点,熟练掌握相关知识点,正确的作出辅助线,是解题的关键.
7.(25-26九年级上·江苏泰州·月考)如图,是的直径,,弦,E为弦上一动点,过E作于G,交直线于点F.若,则的值为___________.
【答案】或
【分析】本题考查圆的性质,等腰三角形的性质,平行线间线段成比例,三角函数,勾股定理,掌握知识点是解题的关键.
过点O作于点D,连接,先求出,,分类讨论:①当点E在点之间时,过点F作于M, ②当点E在之间时, 过点F作的延长线于点M, 逐个分析求解即可.
【详解】解:过点O作于点D,连接,如图
∴,
∵为直径,
∴,
,
∴,
∴,
①当点E在之间时,过点F作于M,如图
∴,
∴,
即.
∵,
∴,
∴,,
∴,
∴,
即,
解得,即.
∵,
∴,
∴,即,
解得.
②当点E在之间时, 过点F作的延长线于点M,如图
由①,同理可得:
∴,
,
∴,
解得.
∵,
∴即,
解得.
综上所述,或.
故答案为:或.
8.如图,已知A(-4,0)、B(0,2)、C(6,0),直线AB与直线CD相交于点D,D点的横纵坐标相同;
(1)求点D的坐标;
(2)点P从O出发,以每秒1个单位的速度沿x轴正半轴匀速运动,过点P作x轴的垂线分别与直线AB、CD交于E、F两点,设点P的运动时间为t秒,线段EF的长为y(y>0),求y与t之间的函数关系式,并直接写出自变量t的取值范围;
(3)在(2)的条件下,直线CD上是否存在点Q,使得△BPQ是以P为直角顶点的等腰直角三角形?若存在,请求出符合条件的Q点坐标,若不存在,请说明理由.
【答案】(1)D(4,4);(2)y,t的取值范围为:0≤t<4或t>4;
(3)存在,其坐标为(,)或(14,-16)
当0<t<4时,过点Q作QM⊥x轴于点M,如图4,
∵∠BPQ=90°,
∴∠BPO+∠QPM=∠OBP+∠BPO=90°,
∴∠OPB=∠QPM,
在△BOP和△PMQ中,
∴△BOP≌△PMQ(AAS),
∴BO=PM=2,OP=QM=t,
∴Q(2+t,t),
又Q在直线CD上,
∴t=-2(t+2)+12,
∴t= ,
∴Q(,);
当t>4时,过点Q作QN⊥x轴于点N,如图5,
同理可证明△BOP≌△PNQ,
∴BO=PN=2,OP=QN=t,
∴Q(t-2,-t),
又∵Q在直线CD上,
∴-t=-2(t-2)+12,
∴t=16,
∴Q(14,-16),
综上可知,存在符合条件的Q点,其坐标为(,)或(14,-16).
【分析】(1)根据条件可求得直线AB的解析式,可设D为(a,a),代入可求得D点坐标;
(2)分0≤t<4、4<t≤6和t>6三种情况分别讨论,利用平行线分线段成比例用t表示出PE、PF,可得到y与t的函数关系式;
(3)分0<t<4和t>4,两种情况,过Q作x轴的垂线,证明三角形全等,用t表示出Q点的坐标,代入直线CD,可求得t的值,可得出Q点的坐标.
【详解】解:(1)设直线AB的解析式为y=kx+b,
将A(-4,0)、B(0,2)两点代入,
解得,k= ,b=2,
∴直线AB解析式为y=x+2,
∵D点横纵坐标相同,设D(a,a),
∴a=a+2,
∴D(4,4);
(2)设直线CD解析式为y=mx+n,
把C、D两点坐标代入,解得m=-2,n=12,
∴直线CD的解析式为y=-2x+12,
∴AB⊥CD,
当 0≤t<4时,如图1,
设直线CD于y轴交于点G,则OG=12,OA=4,OC=6,OB=2,OP=t,
∴PC=6-t,AP=4+t,
∵PF∥OG,
,
,
,
,
当4<t≤6时,如图2,
同理可求得PE=2+ ,PF=12-2t,
此时y=PE-PF= t+2−(−2t+12)=t−10,
当t>6时,如图3,
同理可求得PE=2+,PF=2t-12,
此时y=PE+PF=t-10;
综上可知y,t的取值范围为:0≤t<4或t>4;
(3)略.
【点睛】本题主要考查待定系数法求函数解析式和平行线分线段成比例、等腰直角三角形的性质、全等三角形的判定和性质等知识点的综合应用.求得点的坐标是利用待定系数法的关键,在(2)中利用t表示出相应线段,化动为静是解题的关键,在(3)中构造三角形全等是解题的关键.本题难度较大,知识点较多,注意分类讨论思想的应用.
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