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中考数学压轴题专题旋转的经典综合题含答案
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∴ FH=FG,
∵ ⊥BE,
∴ FH⊥FG,
故答案为相等,垂直.
(2)答:成立,
证明:∵ CE=CD,∠ ECD=∠ ACD=90°,AC=BC,
∴ △ ACD≌ △ BCE ∴ AD=BE,
由(1)知:FH= 1 AD,FH∥ AD,FG= 1 BE,FG∥ BE,
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∴ FH=FG,FH⊥FG,
∴ ∠ ACD=∠ BCE,
在△ ACD 和△ BCE 中
AC=BC ACD=BCE , CE=CD
∴ △ ACD≌ △ BCE,
∴ AD=BE,∠ EBC=∠ DAC,
∵ ∠ DAC+∠ CXA=90°,∠ CXA=∠ DXB,
∴ ∠ DXB+∠ EBC=90°, ∴ ∠ EZA=180°﹣90°=90°, 即 AD⊥BE, ∵ FH∥ AD,FG∥ BE, ∴ FH⊥FG, 即 FH=FG,FH⊥FG, 结论是 FH=FG,FH⊥FG. 【点睛】运用了等腰直角三角形的性质、全等三角形的性质和判定、三角形的中位线定 理,旋转的性质等知识点的理解和掌握,能熟练地运用这些性质进行推理是解此题的关 键.
2.如图 l,在 AABC 中,∠ ACB=90°,点 P 为 ΔABC 内一点. (1)连接 PB,PC,将 ABCP 沿射线 CA 方向平移,得到 ΔDAE,点 B,C,P 的对应点分别为 点 D、A、E,连接 CE. ①依题意,请在图 2 中补全图形; ②如果 BP⊥CE,BP=3,AB=6,求 CE 的长 (2)如图 3,以点 A 为旋转中心,将 ΔABP 顺时针旋转 60°得到△ AMN,连接 PA、PB、PC, 当 AC=3,AB=6 时,根据此图求 PA+PB+PC 的最小值.
(3)连接 BE、AD,根据全等推出 AD=BE,根据三角形的中位线定理即可推出答案.
试题解析:
(1)解:∵ CE=CD,AC=BC,∠ ECA=∠ DCB=90°,
∴ BE=AD,
∵ F 是 DE 的中点,H 是 AE 的中点,G 是 BD 的中点,
∴ FH= 1 AD,FH∥ AD,FG= 1 BE,FG∥ BE,
在 Rt△ AMG 与 Rt△ ENG 中, ∵ AM=EN,MG=NG, ∴ △ AMG≌ △ ENG, ∴ AG=EG, ∴ EG=CG, (3)(1)中的结论仍然成立,即 EG=CG 且 EG⊥CG。 过 F 作 CD 的平行线并延长 CG 交于 M 点,连接 EM、EC,过 F 作 FN 垂直于 AB 于 N,如图 所示:
∴
,
同理,在 Rt△ DEF 中,
,
∴ CG=EG; (2)(1)中结论仍然成立,即 EG=CG; 连接 AG,过 G 点作 MN⊥AD 于 M,与 EF 的延长线交于 N 点,如图所示:
在△ DAG 与△ DCG 中, ∵ AD=CD,∠ ADG=∠ CDG,DC=DC, ∴ △ DAG≌ △ DCG, ∴ AG=CG, 在△ DMG 与△ FNG 中, ∵ ∠ DGM=∠ FGN,DG=FG,∠ MDG=∠ NFG, ∴ △ DMG≌ △ FNG, ∴ MG=NG, 在矩形 AENM 中,AM=EN.,
【答案】(1)①补图见解析;② ;(2) 【解析】 (1)①连接 PB、PC,将△ BCP 沿射线 CA 方向平移,得到△ DAE,点 B、C、P 的对应点分 别为点 D、A、E,连接 CE,据此画图即可;②连接 BD、CD,构造矩形 ACBD 和 Rt△ CDE,根据矩形的对角线相等以及勾股定理进行计算,即可求得 CE 的长; (2)以点 A 为旋转中心,将△ ABP 顺时针旋转 60°得到△ AMN,连接 BN,根据△ PAM、 △ ABN 都是等边三角形,可得 PA+PB+PC=CP+PM+MN,最后根据当 C、P、M、N 四点共射 线,PA+PB+PC 的值最小,此时△ CBN 是直角三角形,利用勾股定理即可解决问题. 解:(1)①补全图形如图所示;
∴ (1)中的猜想还成立.
(3)答:成立,结论是 FH=FG,FH⊥FG.
连接 AD,BE,两线交于 Z,AD 交 BC 于 X,
同(1)可证
∴ FH= 1 AD,FH∥ AD,FG= 1 BE,FG∥ BE,
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∵ 三角形 ECD、ACB 是等腰直角三角形,
∴ CE=CD,AC=BC,∠ ECD=∠ ACB=90°,
②如图,连接 BD、CD
∵ △ BCP 沿射线 CA 方向平移,得到△ DAE, ∴ BC∥ AD 且 BC=AD, ∵ ∠ ACB=90°, ∴ 四边形 BCAD 是矩形,∴ CD=AB=6, ∵ BP=3,∴ DE=BP=3, ∵ BP⊥CE,BP∥ DE,∴ DE⊥CE,
∴ 在 Rt△ DCE 中,
;
(2)证明:如图所示,
当 C、P、M、N 四点共线时,PA+PB+PC 最小 由旋转可得,△ AMN≌ △ APB, ∴ PB=MN 易得△ APM、△ ABN 都是等边三角形, ∴ PA=PM ∴ PA+PB+PC=PM+MN+PC=CN, ∴ BN=AB=6,∠ BNA=60°,∠ PAM=60° ∴ ∠ CAN=∠ CAB+∠ BAN=60°+60°=120°, ∴ ∠ CBN=90°
由于 G 为 FD 中点,易证△ CDG≌ △ MFG,得到 CD=FM, 又因为 BE=EF,易证∠ EFM=∠ EBC,则△ EFM≌ △ EBC,∠ FEM=∠ BEC,EM=EC ∵ ∠ FEC+∠ BEC=90°, ∴ ∠ FEC+∠ FEM=90°,即∠ MEC=90°, ∴ △ MEC 是等腰直角三角形, ∵ G 为 CM 中点, ∴ EG=CG,EG⊥CG。 【点睛】本题解题关键是作出辅助线,且利用了直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半 的性质、全等三角形的判定和性质,难度较大。
∵ ∠ CABB=∠ EAD=90°,∴ ∠ CAD=∠ BAE.
∵ CA=3,AB=5,AD=6,AE=10,∴ AE = AD =2,∴ △ ABE∽ △ ACD; AB AC
②∵ △ ABE∽ △ ACD,∴ ∠ AEB=∠ CDA. ∵ ∠ AFD=∠ EFG,∠ AFD+∠ CDA=90°,∴ ∠ EFG+∠ AEB=90°,∴ ∠ DGE=90°,∴ DG⊥BE, ∴ ∠ AGD=∠ BGD=90°,∴ CE2=CG2+EG2,BD2=BG2+DG2,∴ BD2+CE2=CG2+EG2+BG2+DG2. ∵ CG2+BG2=CB2,EG2+DG2=ED2,∴ BD2+CE2=CB2+ED2=CA2+AB2+AD2+AD2=170.
【答案】(1)相等,垂直.(2)成立,证明见解析;(3)成立,结论是 FH=FG, FH⊥FG. 【解析】
试题分析:(1)证 AD=BE,根据三角形的中位线推出 FH= 1 AD,FH∥ AD,FG= 1 BE,
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FG∥ BE,即可推出答案;
(2)证△ ACD≌ △ BCE,推出 AD=BE,根据三角形的中位线定理即可推出答案;
在 Rt△ ABC 中,易得
∴ 在 Rt△ BCN 中, “点睛”本题属于几何变换综合题,主要考查了旋转和平移的性质、全等三角形的判定和性 质、矩形的性质以及勾股定理的综合应用,解决问题的关键是作辅助线构造等边三角形和 全等三角形,依据图形的性质进行计算求解.
3.两块等腰直角三角板△ ABC 和△ DEC 如图摆放,其中∠ ACB=∠ DCE=90°,F 是 DE 的中 点,H 是 AE 的中点,G 是 BD 的中点. (1)如图 1,若点 D、E 分别在 AC、BC 的延长线上,通过观察和测量,猜想 FH 和 FG 的 数量关系为______和位置关系为______; (2)如图 2,若将三角板△ DEC 绕着点 C 顺时针旋转至 ACE 在一条直线上时,其余条件均 不变,则(1)中的猜想是否还成立,若成立,请证明,不成立请说明理由; (3)如图 3,将图 1 中的△ DEC 绕点 C 顺时针旋转一个锐角,得到图 3,(1)中的猜想还 成立吗?直接写出结论,不用证明.
【答案】解:(1)CG=EG (2)(1)中结论没有发生变化,即 EG=CG. 证明:连接 AG,过 G 点作 MN⊥AD 于 M,与 EF 的延长线交于 N 点.
在△ DAG 与△ DCG 中, ∵ AD=CD,∠ ADG=∠ CDG,DG=DG, ∴ △ DAG≌ △ DCG. ∴ AG=CG. 在△ DMG 与△ FNG 中, ∵ ∠ DGM=∠ FGN,FG=DG,∠ MDG=∠ NFG, ∴ △ DMG≌ △ FNG. ∴ MG=NG 在矩形 AENM 中,AM=EN. 在 Rt△ AMG 与 Rt△ ENG 中, ∵ AM=EN, MG=NG, ∴ △ AMG≌ △ ENG. ∴ AG=EG
【答案】(1)BE=CD,BE⊥CD,理由见角;(2)①证明见解析;②BD2+CE2=170. 【解析】 【分析】 (1)结论:BE=CD,BE⊥CD;只要证明△ BAE≌ △ CAD,即可解决问题; (2)①根据两边成比例夹角相等即可证明△ ABE∽ △ ACD. ②由①得到∠ AEB=∠ CDA.再根据等量代换得到∠ DGE=90°,即 DG⊥BE,根据勾股定理 得到 BD2+CE2=CB2+ED2,即可根据勾股定理计算. 【详解】 (1)结论:BE=CD,BE⊥CD. 理由:设 BE 与 AC 的交点为点 F,BE 与 CD 的交点为点 G,如图 2.
∵ ∠ CAB=∠ EAD=90°,∴ ∠ CAD=∠ BAE.
AB AC 在△ CAD 和△ BAE 中,∵ BAE CAD ,∴ △ CAD≌ △ BAE,∴ CD=BE,