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中考数学专题突破 几何综合

2016年北京中考专题突破几何综合在北京中考试卷中,几何综合题通常出现在后两题,分值为8分或7分.几何综合题主要包含三角形(全等、相似)、四边形、锐角三角函数、圆等知识,主要研究图形中的数量关系、位置关系、几何计算以及图形的运动、变换等规律.求解几何综合题时,关键是抓住“基本图形”,能在复杂的几何图形中辨认、分解出基本图形,或通过添加辅助线补全、构造基本图形,或运用图形变换的思想将分散的条件集中起来,从而产生基本图形,再根据基本图形的性质,合理运用方程、三角函数的运算等进行推理与计算.1.[2015·北京]在正方形ABCD中,BD是一条对角线,点P在射线CD上(与点C,D 不重合),连接AP,平移△ADP,使点D移动到点C,得到△BCQ,过点Q作QH⊥BD于点H,连接AH,PH.(1)若点P在线段CD上,如图Z9-1(a).①依题意补全图(a);②判断AH与PH的数量关系与位置关系,并加以证明.(2)若点P在线段CD的延长线上,且∠AHQ=152°,正方形ABCD的边长为1,请写出求DP长的思路.(可以不写出计算结果.........)图Z9-12.[2014·北京]在正方形ABCD外侧作直线AP,点B关于直线AP的对称点为E,连接BE,DE,其中DE交直线AP于点F.(1)依题意补全图Z9-2①;(2)若∠P AB=20°,求∠ADF的度数;(3)如图②,若45°<∠P AB<90°,用等式表示线段AB,FE,FD之间的数量关系,并证明.图Z9-23.[2013·北京]在△ABC中,AB=AC,∠BAC=α(0°<α<60°),将线段BC绕点B 逆时针旋转60°得到线段B D.(1)如图Z9-3①,直接写出∠ABD的大小(用含α的式子表示);(2)如图②,∠BCE=150°,∠ABE=60°,判断△ABE的形状并加以证明;(3)在(2)的条件下,连接DE,若∠DEC=45°,求α的值.图Z9-34.[2012·北京]在△ABC中,BA=BC,∠BAC=α,M是AC的中点,P是线段BM上的动点,将线段P A绕点P顺时针旋转2α得到线段PQ.(1)若α=60°且点P与点M重合(如图Z9-4①),线段CQ的延长线交射线BM于点D,请补全图形,并写出∠CDB的度数;(2)在图②中,点P不与点B,M重合,线段CQ的延长线与射线BM交于点D,猜想∠CDB 的大小(用含α的代数式表示),并加以证明;(3)对于适当大小的α,当点P在线段BM上运动到某一位置(不与点B,M重合)时,能使得线段CQ的延长线与射线BM交于点D,且PQ=DQ,请直接写出α的范围.图Z9-45.[2011·北京]在平行四边形ABCD中,∠BAD的平分线交直线BC于点E,交直线DC于点F.(1)在图Z9-5①中证明CE=CF;(2)若∠ABC=90°,G是EF的中点(如图②),直接写出∠BDG的度数;(3)若∠ABC=120°,FG∥CE,FG=CE,分别连接DB,DG(如图③),求∠BDG的度数.图Z9-51.[2015·怀柔一模]在等边三角形ABC外侧作直线AP,点B关于直线AP的对称点为D,连接BD,CD,其中CD交直线AP于点E.(1)依题意补全图Z9-6①;(2)若∠P AB=30°,求∠ACE的度数;(3)如图②,若60°<∠P AB<120°,判断由线段AB,CE,ED可以构成一个含有多少度角的三角形,并证明.图Z9-62.[2015·朝阳一模]在△ABC中,∠C=90°,AC=BC,点D在射线BC上(不与点B,C重合),连接AD,将AD绕点D顺时针旋转90°得到DE,连接BE.(1)如图Z9-7(a),点D在BC边上.①依题意补全图(a);②作DF⊥BC交AB于点F,若AC=8,DF=3,求BE的长.(2)如图(b),点D在BC边的延长线上,用等式表示线段AB,BD,BE之间的数量关系(直接写出结论).图Z9-73.[2015·海淀一模]在菱形ABCD中,∠ADC=120°,点E是对角线AC上一点,连接DE,∠DEC=50°,将线段BC绕点B逆时针旋转50°并延长得到射线BF,交ED的延长线于点G.(1)依题意补全图形;(2)求证:EG=BC;(3)用等式表示线段AE,EG,BG之间的数量关系:________.图Z9-84.[2015·海淀二模]如图Z9-9①,在△ABC中,AB=AC,∠ABC=α,D是BC边上一点,以AD为边作△ADE,使AE=AD,∠DAE+∠BAC=180°.(1)直接写出∠ADE的度数(用含α的式子表示).(2)以AB,AE为边作平行四边形ABFE.①如图②,若点F恰好落在DE上,求证:BD=CD;②如图③,若点F恰好落在BC上,求证:BD=CF.图Z9-95.[2015·西城一模] 在△ABC 中,AB =AC ,取BC 边的中点D ,作DE ⊥AC 于点E ,取DE 的中点F ,连接BE ,AF 交于点H .(1)如图Z9-10①,如果∠BAC =90°,那么∠AHB =________°,AFBE =________;(2)如图②,如果∠BAC =60°,猜想∠AHB 的度数和AFBE 的值,并证明你的结论;(3)如果∠BAC =α,那么AFBE=________.(用含α的代数式表示)图Z9-106.[2015·丰台一模] 在△ABC 中,CA =CB ,CD 为AB 边上的中线,点P 是线段AC 上任意一点(不与点C 重合),过点P 作PE 交CD 于点E ,使∠CPE =12∠CAB ,过点C 作CF ⊥PE 交PE 的延长线于点F ,交AB 于点G .(1)如果∠ACB =90°,①如图Z9-11(a),当点P 与点A 重合时,依题意补全图形,并指出与△CDG 全等的一个三角形;②如图(b),当点P 不与点A 重合时,求CFPE的值.(2)如果∠CAB =a ,如图(c ),请直接写出CFPE的值.(用含a 的式子表示)图Z9-117.[2015·海淀]将线段AB绕点A逆时针旋转60°得到线段AC,继续旋转α(0°<α<120°)得到线段AD,连接CD.(1)连接BD,①如图Z9-12(a),若α=80°,则∠BDC的度数为________.②在第二次旋转过程中,请探究∠BDC的大小是否改变.若不变,求出∠BDC的度数;若改变,请说明理由.(2)如图(b),以AB为斜边作直角三角形ABE,使得∠B=∠ACD,连接CE,DE.若∠CED =90°,求α的值.图Z9-128.[2015·西城二模]正方形ABCD的边长为3,点E,F分别在射线DC,DA上运动,且DE=DF.连接BF,作EH⊥BF所在直线于点H,连接CH.(1)如图Z9-13①,若点E是DC的中点,CH与AB之间的数量关系是________.(2)如图②,当点E在DC边上且不是DC的中点时,(1)中的结论是否成立?若成立给出证明;若不成立,说明理由.(3)如图③,当点E,F分别在射线DC,DA上运动时,连接DH,过点D作直线DH的垂线,交直线BF于点K,连接CK,请直接写出线段CK长的最大值.图Z9-13参考答案1.解:(1)①如图(a)所示.②AH=PH,AH⊥PH.证明:连接CH,由条件易得:△DHQ为等腰直角三角形,又∵DP=CQ,∴△HDP≌△HQC,∴PH=CH,∠HPC=∠HCP.∵BD为正方形ABCD的对称轴,∴AH=CH,∠DAH=∠HCP,∴AH=PH,∠DAH=∠HPC,∴∠AHP=180°-∠ADP=90°,∴AH=PH且AH⊥PH.(2)如图(b),过点H作HR⊥PC于点R,∵∠AHQ =152°,∴∠AHB =62°,∴∠DAH =17°,∴∠DCH =17°.设DP =x ,则DR =HR =RQ =1-x 2.由tan17°=HRCR 得1-x 21+x 2=tan17°,∴x =1-tan17°1+tan17°.2.解:(1)补全图形如图①所示:(2)如图①,连接AE ,则∠P AB =∠P AE =20°,AE =AB. ∵四边形ABCD 是正方形, ∴∠BAD =90°,AB =AD , ∴∠EAD =130°,AE =AD. ∴∠ADF =25°.(3)如图②,连接AE ,BF ,BD.由轴对称的性质可得EF =BF ,AE =AB =AD ,∠ABF =∠AEF =∠ADF , ∴∠BFD =∠BAD =90°. ∴BF 2+FD 2=BD 2.∴EF 2+FD 2=2AB 2.3.解:(1)∵AB =AC ,∠A =α,∴∠ABC =∠ACB =12(180°-∠A )=90°-12α.∵∠ABD =∠ABC -∠DBC ,∠DBC =60°, ∴∠ABD =30°-12α.(2)△ABE 是等边三角形. 证明:连接AD ,CD ,ED ,∵线段BC 绕点B 逆时针旋转60°得到线段BD , 则BC =BD ,∠DBC =60°. ∴△BCD 为等边三角形. ∴BD =CD.∵∠ABE =60°,∴∠ABD =60°-∠DBE =∠EBC =30°-12α.在△ABD 与△ACD 中, ⎩⎪⎨⎪⎧AB =AC ,AD =AD ,BD =CD , ∴△ABD ≌△ACD ,∴∠BAD =∠CAD =12∠BAC =12α.∵∠BCE =150°,∴∠BEC =180°-(30°-12α)-150°=12α=∠BAD.在△ABD 和△EBC 中, ⎩⎪⎨⎪⎧∠BEC =∠BAD ,∠EBC =∠ABD ,BC =BD ,∴△ABD ≌△EBC , ∴AB =BE .又∵∠ABE =60°,∴△ABE 是等边三角形.(3)∵∠BCD =60°,∠BCE =150°, ∴∠DCE =150°-60°=90°. ∵∠DEC =45°,∴△DEC 为等腰直角三角形, ∴DC =CE =BC. ∵∠BCE =150°.∴∠EBC =12(180°-150°)=15°.∵∠EBC =30°-12α=15°,∴α=30°.4.解:(1)如图①,∵BA =BC ,∠BAC =60°,M 是AC 的中点, ∴BM ⊥AC ,AM =MC.∵将线段P A 绕点P 顺时针旋转2α得到线段PQ , ∴AM =MQ ,∠AMQ =120°, ∴CM =MQ ,∠ CMQ =60°, ∴△CMQ 是等边三角形, ∴∠ACQ =60°, ∴∠CDB =30°. (2)连接PC ,AD ,∵AB =BC ,M 是AC 的中点, ∴BM ⊥AC ,∴AD =CD ,AP =PC. 在△APD 与△CPD 中, ∵⎩⎪⎨⎪⎧AD =CD ,PD =PD ,P A =PC ,∴△APD ≌△CPD ,∴∠ADB =∠CDB ,∠P AD =∠PCD ,∴∠ADC=2∠CDB.又∵PQ=P A,∴PQ=PC,∴∠PQC=∠PCD=∠P AD,∴∠P AD+∠PQD=∠PQC+∠PQD=180°,∴∠APQ+∠ADC=360°-(∠P AD+∠PQD)=180°,∴∠ADC=180°-∠APQ=180°-2α,∴2∠CDB=180°-2α,∴∠CDB=90°-α.(3)∵∠CDB=90°-α,且PQ=QD,∴∠P AD=∠PCQ=∠PQC=2∠CDB=180°-2α.∵点P不与点B,M重合,∴∠BAD>∠P AD>∠MAD,∴2α>180°-2α>α,∴45°<α<60°.5.解:(1)∵AF平分∠BAD,∴∠BAF=∠DAF.∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD∥BC,AB∥CD,∴∠DAF=∠CEF,∠BAF=∠F.∴∠CEF=∠F.∴CE=CF.(2)∠BDG =45°.(3)如图,分别连接GB ,GE ,GC ,∵AD ∥BC ,AB ∥CD ,∠ABC =120°, ∴∠ECF =∠ABC =120°. ∵FG ∥CE 且FG =CE ,∴四边形CEGF 是平行四边形. 由(1)得CE =CF .∴四边形CEGF 是菱形, ∴GE =EC ,①∠GCF =∠GCE =12∠ECF =60°,∴△ECG 与△FCG 是等边三角形, ∴∠GEC =∠FCG , ∴∠BEG =∠DCG ,②由AD ∥BC 及AF 平分∠BAD 可得∠BAE =∠AEB , ∴AB =BE .在▱ABCD 中,AB =DC , ∴BE =D C.③由①②③得△BEG ≌△DCG , ∴BG =DG ,∠1=∠2,∴∠BGD =∠1+∠3=∠2+∠3=∠EGC =60°, ∴∠BDG =180°-∠BGD2=60°.1.解:(2)连接AD ,如图①.∵点D 与点B 关于直线AP 对称,∴AD =AB ,∠DAP =∠BAP =30°,∵AB =AC ,∠BAC =60°,∴AD =AC ,∠DAC =120°, ∴2∠ACE +120°=180°.∴∠ACE =30°.(3)线段AB ,CE ,ED 可以构成一个含有60°角的三角形.证明:连接AD ,EB ,如图②. ∵点D 与点B 关于直线AP 对称, ∴AD =AB ,DE =BE , 可证得∠EDA =∠EB A.∵AB =AC ,AB =AD ,∴AD =AC ,∴∠ADE =∠ACE , ∴∠ABE =∠ACE . 设AC ,BE 交于点F ,∵∠AFB =∠CFE ,∴∠BAC =∠BEC =60°,∴线段AB ,CE ,ED 可以构成一个含有60°角的三角形. 2.解:(1)①补全图形,如图(a )所示.②如图(b ),由题意可知AD =DE ,∠ADE =90°. ∵DF ⊥BC , ∴∠FDB =90°.∴∠ADF =∠ED B.∵∠C =90°,AC =BC , ∴∠ABC =∠DFB =45°. ∴DB =DF .∴△ADF ≌△EDB.∴AF =EB.在△ABC 和△DFB 中, ∵AC =8,DF =3,∴AB =8 2,BF =3 2. AF =AB -BF =5 2, 即BE =5 2, (2)2BD =BE +AB.3.解:(1)补全图形,如图①所示. (2)方法一:证明:连接BE ,如图②.∵四边形ABCD 是菱形, ∴AD ∥BC.∵∠ADC =120°, ∴∠DCB =60°.∵AC ]是菱形ABCD 的对角线, ∴∠DCA =12∠DCB =30°.∴∠EDC =180°-∠DEC -∠DCA =100°.由菱形的对称性可知,∠BEC =∠DEC =50°,∠EBC =∠EDC =100°, ∴∠GEB =∠DEC +∠BEC =100°. ∴∠GEB =∠CBE . ∵∠FBC =50°,∴∠EBG =∠EBC -∠FBC =50°. ∴∠EBG =∠BEC.在△GEB 与△CBE 中,⎩⎪⎨⎪⎧∠GEB =∠CBE ,BE =EB ,∠EBG =∠BEC ,∴△GEB ≌△CBE .∴EG =BC .方法二:证明:连接BE ,设BG 与EC 交于点H ,如图②.∵四边形ABCD 是菱形,∴AD ∥BC.∵∠ADC =120°,∴∠DCB =60°.∵AC 是菱形ABCD 的对角线,∴∠DCA =12∠DCB =30°. ∴∠EDC =180°-∠DEC -∠DCA =100°.由菱形的对称性可知,∠BEC =∠DEC =50°,∠EBC =∠EDC =100°, ∵∠FBC =50°,∴∠EBG =∠EBC -∠FBC =50°=∠BEC .∴BH =EH .在△GEH 与△CBH 中,⎩⎪⎨⎪⎧∠GEH =∠CBH ,EH =BH ,∠EHG =∠B HC ,∴△GEH ≌△CBH .∴EG =BC .(3)AE +BG =3EG .4.解:(1)∠ADE =90°-α.(2)①证明:∵四边形ABFE 是平行四边形,∴AB ∥EF .∴∠EDC =∠ABC =α.由(1)知∠ADE =90°-α,∴∠ADC =∠ADE +∠EDC =90°.∴AD ⊥BC.∵AB =AC ,∴BD =CD.②证明:∵AB =AC ,∠ABC =α,∴∠C =α.∵四边形ABFE 是平行四边形,∴AE ∥BF ,AE =BF .∴∠EAC =∠C =α.由(1)知∠DAE =180°-2∠ADE =180°-2(90°-α)=2α,∴∠DAC =α.∴∠DAC =∠C.∴AD =CD .∵AD =AE =BF ,∴BF =CD.∴BD =CF .5.解:(1)90 12(2)结论:∠AHB =90°,AF BE =32. 证明:如图,连接AD .∵AB =AC ,∠BAC =60°,∴△ABC 是等边三角形.∵D 为BC 的中点,∴AD ⊥BC.∴∠1+∠2=90°.又∵DE ⊥AC ,∴∠DEC =90°.∴∠2+∠C =90°.∴∠1=∠C =60°.设AB =BC =k (k >0),则CE =12CD =k 4,DE =34k . ∵F 为DE 的中点,∴DF =12DE =38k ,AD =32AB =32k . ∴AD BC =32,DF CE =32. ∴AD BC =DF CE. 又∵∠1=∠C ,∴△ADF ∽△BCE . ∴AF BE =AD BC =32, ∠3=∠4.又∵∠4+∠5=90°,∠5=∠6,∴∠3+∠6=90°.∴∠AHB =90°.(3)12tan(90°-α2). 6.解:(1)①作图.△ADE (或△PDE ).②过点P 作PN ∥AG 交CG 于点N ,交CD 于点M , ∴∠CPM =∠CAB.∵∠CPE =12∠CAB , ∴∠CPE =12∠CPN .∴∠CPE =∠FPN . ∵PF ⊥CG ,∴∠PFC =∠PFN =90°.∵PF =PF ,∴△PFC ≌△PFN .∴CF =FN .由①得:△PME ≌△CMN .∴PE =CN .∴CF PE =CF CN =12. (2)12tan α. 7.解:(1)①30°.②不改变,∠BDC 的度数为30°.方法一:由题意知AB =AC =A D.∴点B ,C ,D 在以点A 为圆心,AB 为半径的圆上.∴∠BDC =12∠BAC =30°. 方法二:由题意知AB =AC =A D.∵AC =AD ,∠CAD =α,∴∠ADC =∠ABD =180°-α2=90°-12α. ∵AB =AD ,∠BAD =60°+α,∴∠ADB =∠ABD =180°-()60°+α2=120°-α2=60°-12α. ∴∠BDC =∠ADC -∠ADB =(90°-12α)-(60°-12α)=30°. (2)过点A 作AM ⊥CD 于点M ,连接EM .∴∠AMC =90°.在△AEB 与△AMC 中,⎩⎪⎨⎪⎧∠AEB =∠AMC ,∠B =∠ACD ,AB =AC ,∴△AEB ≌△AMC.∴AE =AM ,∠BAE =∠CAM .∴∠EAM =∠EAC +∠CAM =∠EAC +∠BAE =∠BAC =60°. ∴△AEM 是等边三角形.∴EM =AM =AE .∵AC =AD ,AM ⊥CD ,∴CM =DM .又∵∠DEC =90°,∴EM =CM =DM .∴AM =CM =DM .∴点A ,C ,D 在以M 为圆心,MC 为半径的圆上. ∴α=∠CAD =90°.8.解:(1)CH =AB(2)结论成立.证明:如图,连接BE .在正方形ABCD 中,AB =BC =CD =AD ,∠A =∠BCD =∠ABC =90°. ∵DE =DF ,∴AF =CE .在△ABF 和△CBE 中,⎩⎪⎨⎪⎧AB =CB ,∠A =∠BCE ,AF =CE ,∴△ABF ≌△CBE .∴∠1=∠2.∵EH ⊥BF ,∠BCE =90°,∴H ,C 两点都在以BE 为直径的圆上. ∴∠3=∠2.∴∠3=∠1.∵∠3+∠4=90°,∠1+∠HBC =90°, ∴∠4=∠HB C.∴CH =CB.∴CH =AB. (3)3 2+3.。

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