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中考数学24题 几何证明

重庆中考数学第24题专题训练【典题1】如图,在直角梯形ABCD中,AD∥BC,∠ABC=90°,E为AB延长线上一点,连接ED,与BC交于点H.过E作CD的垂线,垂足为CD上的一点F,并与BC交于点G.已知G为CH的中点,且∠BEH=∠HEG.(1)若HE=HG,求证:△EBH≌△GFC;(2)若CD=4,BH=1,求AD的长.(1)证明:∵HE=HG,∴∠HEG=∠HGE,∵∠HGE=∠FGC,∠BEH=∠HEG,∴∠BEH=∠FGC,∵G是HC的中点,∴HG=GC,∴HE=GC,∵∠HBE=∠CFG=90°.∴△EBH≌△GFC;(2)解:过点H作HI⊥EG于I,∵G为CH的中点,∴HG=GC,∵EF⊥DC,HI⊥EF,∴∠HIG=∠GFC=90°,∠FGC=∠HGI,∴△GIH≌△GFC,∵△EBH≌△EIH(AAS),∴FC=HI=BH=1,∴AD=4-1=3.【典题2】已知,Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠CAB=30°.分别以AB、AC为边,向形外作等边△ABD和等边△ACE.(1)如图1,连接线段BE、CD.求证:BE=CD;(2)如图2,连接DE交AB于点F.求证:F为DE中点.证明:(1)∵△ABD和△ACE是等边三角形,∴AB=AD,AC=AE,∠DAB=∠EAC=60°,∴∠DAB+∠BAC=∠EAC+∠BAC,即∠DAC=∠BAE,在△DAC和△BAE中,AC=AE ∠DAC=∠BAE AD=AB ,∴△DAC≌△BAE(SAS),∴DC=BE;(2)如图,作DG∥AE,交AB于点G,由∠EAC=60°,∠CAB=30°得:∠FAE=∠EAC+∠CAB=90°,∴∠DGF=∠FAE=90°,又∵∠ACB=90°,∠CAB=30°,∴∠ABC=60°,又∵△ABD为等边三角形,∠DBG=60°,DB=AB,∴∠DBG=∠ABC=60°,在△DGB和△ACB中,∠DGB=∠ACB ∠DBG=∠ABC DB=AB ,∴△DGB≌△ACB(AAS),∴DG=AC,又∵△AEC为等边三角形,∴AE=AC,∴DG=AE,在△DGF和△EAF中,∠DGF=∠EAF ∠DFG=∠EFA DG=EA ,∴△DGF≌△EAF(AAS),∴DF=EF,即F为DE中点.【典题3】如图,在梯形ABCD中,AD∥BC,∠C=90°,E为CD的中点,EF∥AB交BC于点F (1)求证:BF=AD+CF;(2)当AD=1,BC=7,且BE平分∠ABC时,求EF的长.(1)证明:如图(1),延长AD交FE的延长线于N∵∠NDE=∠FCE=90°∠DEN=∠FECDE=EC∴△NDE≌△FCE∴DN=CF∵AB∥FN,AN∥BF∴四边形ABFN是平行四边形∴BF=AD+DN=AD+FC(2)解:∵AB∥EF,∴∠ABN=∠EFC,即∠1+∠2=∠3,又∵∠2+∠BEF=∠3,∴∠1=∠BEF,∴BF=EF,∵∠1=∠2,∴∠BEF=∠2,∴EF=BF,又∵ BC+AD=7+1∴ BF+CF+AD=8而由(1)知CF+AD=BF∴ BF+BF=8∴2BF=8,∴BF=4,∴BF=EF=4【典题4】在等腰梯形ABCD中,AD∥BC,AB=AD=CD,∠ABC=60°,延长AD到E,使DE=AD,延长DC到F,使DC=CF,连接BE、BF和EF.⑴求证:△ABE≌△CFB;⑵如果AD=6,tan∠EBC的值.解:(1)证明:连结CE,在△BAE与△FCB中,∵ BA=FC,∠A=∠BCF,, AE=BC,∴△BAE≌△FCB;(2)延长BC交EF于点G,作AH⊥BG于H,作AM⊥BG,∵△BAE≌△FCB,∴∠AEB=∠FBG,BE=BF,∴△BEF为等腰三角形,又∵AE∥BC,∴∠AEB=∠EBG,∴∠EBG=∠FBG,∴BG⊥EF,∵∠AMG=∠EGM=∠AEG=90°,∴四边形AMGE为矩形,∴AM=EG,在Rt△ABM中,AB DECFAM=AB •sin60°=6× 23 =33 ,∴EG=AM=33,BG=BM+MG=6×2+6×cos60°=15,∴tan ∠EBC=531533==BGEG 【典题5】已知:AC 是矩形ABCD 的对角线,延长CB 至E ,使CE=CA ,F 是AE 的中点,连接DF 、CF 分别交AB 于G 、H 点(1)求证:FG=FH ;(2)若∠E=60°,且AE=8时,求梯形AECD 的面积.(1)证明:连接BF∵ABCD 为矩形∴AB ⊥BC AB ⊥AD AD=BC∴△ABE 为直角三角形∵F 是AE 的中点∴AF=BF=BE∴∠FAB=∠FBA∴∠DAF=∠CBF∵ AD=BC, ∠DAF=∠CBF ,AF=BF ,∴△DAF ≌△CBF∴∠ADF=∠BCF∴∠FDC=∠FCD∴∠FGH=∠FHG∴FG=FH ;(2)解:∵AC=CE ∠E=60° ∴△ACE 为等边三角形∴CE=AE=8∵AB ⊥BC∴BC=BE=CE21=4∴根据勾股定理AB=34∴梯形AECD 的面积=21×(AD+CE)×CD=21×(4+8)×34=324【典题6】如图,直角梯形ABCD 中,AD ∥BC ,∠BCD=90°,且CD=2AD ,tan ∠ABC=2,过点D 作DE ∥AB ,交∠BCD 的平分线于点E ,连接BE .(1)求证:BC=CD ;(2)将△BCE 绕点C ,顺时针旋转90°得到△DCG ,连接EG .求证:CD 垂直平分EG ;(3)延长BE 交CD 于点P .求证:P 是CD 的中点.证明:(1)延长DE 交BC 于F ,∵AD ∥BC ,AB ∥DF ,∴AD=BF ,∠ABC=∠DFC .在Rt △DCF 中,∵tan ∠DFC=tan ∠ABC=2, ∴CF CD=2,即CD=2CF ,∵CD=2AD=2BF ,∴BF=CF ,∴BC=BF+CF=21CD+21CD=CD .即BC=CD .(2)∵CE 平分∠BCD ,∴∠BCE=∠DCE ,由(1)知BC=CD ,∵CE=CE ,∴△BCE ≌△DCE ,∴BE=DE ,由图形旋转的性质知CE=CG ,BE=DG ,∴DE=DG ,∴C ,D 都在EG 的垂直平分线上,∴CD 垂直平分EG .(3)连接BD ,由(2)知BE=DE ,∴∠1=∠2.∵AB ∥DE ,∴∠3=∠2.∴∠1=∠3.∵AD ∥BC ,∴∠4=∠DBC .由(1)知BC=CD ,∴∠DBC=∠BDC ,∴∠4=∠BDP .又∵BD=BD ,∴△BAD ≌△BPD(ASA)∴DP=AD .∵AD=21CD ,∴DP=21CD .∴P 是CD 的中点.【典题7】如图,直角梯形ABCD 中,∠DAB=90°,AB ∥CD ,AB=AD ,∠ABC=60度.以AD 为边在直角梯形ABCD 外作等边三角形ADF ,点E 是直角梯形ABCD 内一点,且∠EAD=∠EDA=15°,连接EB 、EF .(1)求证:EB=EF ;(2)延长FE 交BC 于点G ,点G 恰好是BC 的中点,若AB=6,求BC 的长.(1)证明:∵△ADF 为等边三角形,∴AF=AD ,∠FAD=60°∵∠DAB=90°,∠EAD=15°,AD=AB∴∠FAE=∠BAE=75°,AB=AF ,∵AE 为公共边∴△FAE ≌△BAE∴EF=EB(2)过C 作CQ ⊥AB 于Q ,∵CQ=AB=AD=6,∵∠ABC=60°,∴BC=6÷ 23 =34.【典题8】已知,矩形ABCD 中,延长BC 至E ,使BE=BD ,F 为DE 的中点,连结AF 、CF.求证:(1)∠ADF=∠BCF ;(2) AF ⊥CF.证明:(1)在矩形ABCD 中,∵∠ADC=∠BCD=90°,∴∠DCE=90°,在Rt △DCE 中,∵F 为DE 中点,∴DF=CF ,∴∠FDC=∠DCF ,∴∠ADC+∠CDF=∠BCD+∠DCF ,即∠ADF=∠BCF ;(2)连接BF ,∵BE=BD ,F 为DE 的中点,∴BF ⊥DE ,∴∠BFD=90°,即∠BFA+∠AFD=90°,在△AFD 和△BFC 中 AD=BC ∠ADF=∠BCF CF=DF ,∴△ADF ≌△BCF ,∴∠AFD=∠BFC ,∵∠AFD+∠BFA=90°,∴∠BFC+∠BFA=90°,即∠AFC=90°,∴AF ⊥FC .【典题9】如图,在直角梯形ABCD 中,AD ⊥DC ,AB ∥DC ,AB=BC ,AD与BC 延长线交于点F ,G 是DC 延长线上一点,AG ⊥BC 于E .(1)求证:CF=CG ;(2)连接DE ,若BE=4CE ,CD=2,求DE 的长.解答:(1)证明:连接AC ,∵DC ∥AB ,AB=BC ,∴∠1=∠CAB ,∠CAB=∠2,∴∠1=∠2;∵∠ADC=∠AEC=90°,AC=AC ,∴△ADC ≌△AEC ,∴CD=CE ;∵∠FDC=∠GEC=90°,∠3=∠4,∴△FDC ≌△GEC ,∴CF=CG .(2)解:由(1)知,CE=CD=2,∴BE=4CE=8,∴AB=BC=CE+BE=10,∴在Rt △ABE 中,AE= AB 2-BE 2 =6,∴在Rt △ACE 中,AC= AE 2+CE 2 =102由(1)知,△ADC ≌△AEC ,∴CD=CE ,AD=AE ,∴C 、A 分别是DE 垂直平分线上的点,∴DE ⊥AC ,DE=2EH ;(8分)在Rt △AEC 中,S △AEC =21 AE •CE=21AC •EH , ∴EH=AC CEAE ⋅ =10226⨯ =5103∴DE=2EH=2×5103=5106【典题10】如图,在正方形ABCD 中,E 、F 分别为BC 、AB 上两点,且BE=BF ,过点B 作AE 的垂线交AC 于点G ,过点G 作CF 的垂线交BC 于点H 延长线段AE 、GH 交于点M .(1)求证:∠BFC=∠BEA ;(2)求证:AM=BG+GM .证明:(1)在正方形ABCD 中,AB=BC ,∠ABC=90°,在△ABE 和△CBF 中,AB=BC ∠ABC=∠ABC BE=BF ,∴△ABE ≌△CBF (SAS ),∴∠BFC=∠BEA ;(2)连接DG ,在△ABG 和△ADG 中,AB=AD ∠DAC=∠BAC=45° AG=AG ,∴△ABG ≌△ADG (SAS ),∴BG=DG ,∠2=∠3,∵BG ⊥AE ,∴∠BAE+∠2=90°,∵∠BAD=∠BAE+∠4=90°,∴∠2=∠3=∠4,∵GM⊥CF,∴∠BCF+∠1=90°,又∠BCF+∠BFC=90°,∴∠1=∠BFC=∠2,∴∠1=∠3,在△ADG中,∠DGC=∠3+45°,∴∠DGC也是△CGH的外角,∴D、G、M三点共线,∵∠3=∠4(已证),∴AM=DM,∵DM=DG+GM=BG+GM,∴AM=BG+GM.【典题11】直角梯形ABCD中,AB∥CD,∠C=90°,AB=BC,M为BC边上一点.(1)若∠DMC=45°,求证:AD=AM.(2)若∠DAM=45°,AB=7,CD=4,求BM的值.(1)证明:作AF⊥CD交延长线于点F.∵∠DMC=45°,∠C=90°∴CM=CD,又∵∠B=∠C=∠AFD=90°,AB=BC,∴四边形ABCF为正方形,∴BC=CF,∴BM=DF,在Rt△ABM和Rt△AFD中,AB=AF,∠B=∠AFD=90°,BM=DF,∴△ABM≌△AFD,∴AD=AM.(2)解:把Rt△ABM绕点A顺时针旋转90°,使AB与AE重合,得Rt△AFN.∵∠DAM=45°,∴∠BAM+∠DAF=45°,由旋转知∠BAM=∠NAF,∴∠DAF+∠NAF=45°,即∠DAM=∠DAN,由旋转知AM=AN,∴△ADM≌△ADN,∴DM=DN,设BM=x,∵AB=BC=CF=7,∴CM=7-x又∵CD=4,∴DF=3,BM=FN=x,∴MD=DN=3+x,在Rt △CDM 中,(7-x )2+42=(3+x )2, 解得:x=514∴BM 的值为514.答:BM 的值为514.【典题12】如图,AC 是正方形ABCD 的对角线,点O 是AC 的中点,点Q 是AB 上一点,连接CQ ,DP ⊥CQ 于点E ,交BC 于点P ,连接OP ,OQ ;求证:(1)△BCQ ≌△CDP ;(2)OP=OQ .证明:∵四边形ABCD 是正方形,∴∠B=∠PCD=90°,BC=CD ,∴∠2+∠3=90°,又∵DP ⊥CQ ,∴∠2+∠1=90°,∴∠1=∠3,在△BCQ 和△CDP 中,∠B=∠PCD BC=CD ∠1=∠3 .∴△BCQ ≌△CDP .(2)连接OB .由(1):△BCQ ≌△CDP 可知:BQ=PC ,∵四边形ABCD 是正方形,∴∠ABC=90°,AB=BC ,而点O 是AC 中点, ∴BO=21AC=CO ,∠4=21∠ABC=45°=∠PCO ,在△BCQ 和△CDP 中, BQ=CP ∠4=∠PCO BO=CO∴△BOQ ≌△COP ,∴OQ=OP .。

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