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    2025年中考数学几何模型归纳训练(全国通用)专题30解直角三角形模型之12345模型解读与提分精练(原卷版+解析)

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    2025年中考数学几何模型归纳训练(全国通用)专题30解直角三角形模型之12345模型解读与提分精练(原卷版+解析)

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    这是一份2025年中考数学几何模型归纳训练(全国通用)专题30解直角三角形模型之12345模型解读与提分精练(原卷版+解析),共46页。试卷主要包含了2B.3等内容,欢迎下载使用。
    TOC \ "1-4" \h \z \u \l "_Tc15964" PAGEREF _Tc15964 \h 1
    \l "_Tc29892" 模型1.“12345”模型及衍生模型 PAGEREF _Tc29892 \h 1
    \l "_Tc11009" PAGEREF _Tc11009 \h 3
    \l "_Tc16093" PAGEREF _Tc16093 \h 13
    模型1.“12345”模型及衍生模型
    (19年北京市中考)如图所示的网格是正方形网格,则∠PAB+∠PBA= °(点A,B,P是网格交点)。

    该类问题解法很多,这里我们就根据现有的方格纸来构造一个等腰直角三角形。
    如图,即:∠PAB+∠PBA=∠BPQ=45°。
    上面的∠PAB和∠PBA便是今天要说的特殊角,除了它们的和为45°之外,用三角函数的观点来看:tan∠PAB=,tan∠PBA=,对于这里的数据,为了便于记忆,总结为“12345”模型。
    12345基础模型 模型还可变式为
    ; 变式1: ;变式2:。
    证明:(基础模型)如图,作矩形ABCD,且AB=CD=3,AD=BC=4,在BC上取一点E使得BE=1,在DC上取一点F使得DF=2,根据矩形性质得:EC=3,CF=1,故tan∠DAF=,tan∠BAE=,tan∠FEC=,
    易证:△ABE≌△ECF,∴∠BAE=∠CEF,AE=EF,
    ∵∠BAE+∠AEB=90°,∴∠CEF+∠AEB=90°,∴∠AEF=90°,∴∠EAF=45°
    图1
    证明:(模型变式1)如图,作矩形ABCD,且AB=CD=a,AD=BC=a+b,在BC上取一点E使得BE=a,在DC上取一点F使得DF=b-a,根据矩形性质得:EC=b,CF=a,
    故tan∠DAF=,tan∠BAE=,tan∠FEC=,
    易证:△ABE≌△ECF,∴∠BAE=∠CEF,AE=EF,
    ∵∠BAE+∠AEB=90°,∴∠CEF+∠AEB=90°,∴∠AEF=90°,∴∠EAF=45°
    模型变式2可借鉴变式1证明方法,自行证明即可。
    注意:下面模型中,,2,3,,均为对应角的正切值。

    (1)∠α+∠β=45°;(2)∠α+45°=∠GAF;(3)∠DAF+45°=∠EAH;(4)∠α+∠β=135°;
    (5)∠α+∠β=90°; (6)∠ADB+∠DBA=∠BAC; (6)∠ADB+∠DBA=∠BAC;
    我们还可以得到
    上面的这些补充的模型,证明并不算困难,有兴趣的同学可借助网格图或构造图形自行进行证明。
    切记:做题不光要知道题目告诉我什么,还要根据已知的信息,思考这里需要什么,而“12345”模型用来解决相关的选填题非常方便。下面所列举的某些题,利用“12345”解题也许未必是最简,最巧妙的,但至少可以成为一种通性通法,可在短时间内快速破题。毕竟在考试的时候时间是非常宝贵的。
    例1.(2022·四川乐山·中考真题)如图,在中,,,点D是AC上一点,连接BD.若,,则CD的长为( )
    A.B.3C.D.2
    例2.(2024·吉林长春·校考二模)如图,正方形ABCD中,AB=8,G是BC的中点.将△ABG沿AG对折至△AFG,延长GF交DC于点E,则DE的长是( )
    A.B.2C.D.3
    例3.(23-24八年级下·江苏南京·期中)如图,在四边形中,,,,E是上一点,且,则的长度是( )
    A.3.2B.3.4C.3.6D.4
    例4.(2023·山西晋城·模拟预测)如图,在正方形中,点,分别为,的中点,连接,点是线段上一点,连接,延长交于点,若,,则的长为 .
    例5.(2023.成都市九年级期中)如图,在矩形ABCD中,AB=2,BC=4,点E、F分别在BC、CD上,若AE=,∠EAF=45°,则AF的长为 .
    例6.(23-24九年级上·福建泉州·期中)如图,在平面直角坐标系中,直线分别交轴,轴于两点,已知点,点为线段的中点,连结,若,则的值为 .
    例7.(2023·龙华区九年级上期末)如图,已知正方形ABCD的边长为 6,E 为BC的中点,将△ABE沿直线AE折叠后,点B落在点F处,AF交对角线BD于点G,则FG的长是________.
    8.(2024九年级上·浙江·专题练习)如图,将已知矩形纸片的边斜着向边对折,使点落在上,记为,折痕为;再将边斜向下对折,使点落在边上,记为,折痕为,,.则矩形纸片的面积为 .
    A
    D
    B
    C
    E
    F
    D′
    B′
    例9.(2023·湖北黄冈·统考中考真题)如图,矩形中,,以点B为圆心,适当长为半径画弧,分别交,于点E,F,再分别以点E,F为圆心,大于长为半径画弧交于点P,作射线,过点C作的垂线分别交于点M,N,则的长为( )

    A.B.C.D.4
    例10.(2023.呼和浩特中考真题)如图,正方形的边长为,点是的中点,与交于点,是上一点,连接分别交,于点,,且,连接,则 , .
    1.(23-24广东汕头·模拟预测)如图,正方形中,,是的中点.将沿对折至,延长交于点,则的长是( )
    A.5B.4C.3D.2
    2.(2024·山东淄博·校考一模)如图,正方形ABCD的边长为9,点E,F分别在边AB,AD上,若E是AB中点,且∠ECF=45°,则CF的长为( )

    A.12B.3C.3D.3
    3.(23-24九年级下·江苏南通·阶段练习)如图,在四边形中,,,,是边上一点,且,则的长度是( )
    A.8B.7.4C.7D.6.8
    4.(23-24九年级上·贵州铜仁·期末)如图,在平面直角坐标系xOy中,直线y=﹣x+m(m≠0)分别交x轴,y轴于A,B两点,已知点C(3,0).点P为线段OB的中点,连接PA,PC,若∠CPA=45°,则m的值是 .
    5.(2024·辽宁葫芦岛·二模)如图3,在矩形中,点E,F分别在边,上,将矩形沿,折叠,点B落在点M处,点D落在点G处,点A,M,G恰好在同一直线上,若,,,则线段的长为 .
    6.(2024·广东·模拟预测)在正方形ABCD中,边长为6,BE=2AE,连接DE,在AD、BC上分别存在点G、F,连接GF交DE于H点,且∠GHD=45°,求线段FG=_________.
    7.(2023·山东·中考模拟)如图,在矩形ABCD中,AB=4,AD=6,点E,F分别在边BC,CD上,∠EAF=45°,BE=2,则DF的长为_________.
    A
    D
    B
    C
    E
    F
    7.(23-24九年级·江苏无锡·期末)如图,在正方形ABCD中,P是BC的中点,把△PAB沿着PA翻折得到△PAE,过C作CF⊥DE于F,若CF=2,则DF= .
    8.(2017无锡中考真题)在如图的正方形方格纸上,每个小的四边形都是相同的正方形,A、B、C、D都在格点处,AB与CD相交于O,则tan∠BOD的值等于__________.
    9.(2016甘肃天水中考真题)如图,把矩形纸片OABC放入平面直角坐标系中,使OA、OC分别落在x轴、y轴上,连接OB,将纸片OABC沿OB折叠,使点A落在点A’位置,OB=,tan∠BOC=,则点A’的坐标为____________.
    10.(2023.广东九年级期中)如图,折叠边长为4cm的正方形纸片ABCD,折痕是DM,点C落在点E处,分别延长ME,DE交AB于点F,G,若点M是BC边的中点,则FG=_________cm.
    D
    C
    A
    B
    F
    M
    E
    G
    11.(23-24九年级上·重庆·阶段练习)如图,已知正方形ABCD的边长为,对角线AC、BD交于点O,点E在BC上,且CE=2BE,过B点作BF⊥AE于点F,连接OF,则线段OF的长度为 .
    12.(2024·宁夏银川·三模)如图,在矩形中,,,将矩形沿折叠,点A落在处,若的延长线恰好过点C,则的值为 .
    13.(23-24九年级·天津河西·期末)正方形ABCD的边长AB=2,E是AB的中点,F是BC的中点,AF分别与DE,BD相交于点M,N,则MN的长为 .
    14.(23-24八年级上·江苏南京·期末)如图,在平面直角坐标系中,一次函数y=-2x+4的图像与x轴、y轴分别交于点A、B,将直线AB绕点B顺时针旋转45°,交x轴于点C,则直线BC的函数表达式为 .
    15.(23·24·深圳·模拟预测)如图,已知点A的横坐标与纵坐标相等,点B(0,2),点A在反比例函数y的图象上.作射线AB,再将射线AB绕点A按逆时针方向旋转,交y轴于C点,则△ABC面积为 .
    16.(2023年四川省凉山州数学中考真题)阅读理解题:
    阅读材料:如图1,四边形是矩形,是等腰直角三角形,记为、为,若,则.

    证明:设,∵,∴,
    易证
    ∴,∴∴,
    若时,当,则.
    同理:若时,当,则.
    根据上述材料,完成下列问题:
    如图2,直线与反比例函数的图象交于点,与轴交于点.将直线绕点顺时针旋转后的直线与轴交于点,过点作轴于点,过点作轴于点,已知.

    (1)求反比例函数的解析式;(2)直接写出的值;(3)求直线的解析式.
    专题30 解直角三角形模型之12345模型
    初中几何,直角三角形具有举足轻重的地位,贯彻初中数学的始终,无论是一次函数、平行四边形、特殊平行四边形、反比例函数、二次函数、相似、圆,都离不开直角三角形。今天我们要重点介绍的“12345”模型就是中考(选填题)解题神器,需要我们反复断钻研、领悟。现在带领大家领略一下,“12345”模型的独特魅力。
    TOC \ "1-4" \h \z \u \l "_Tc15964" PAGEREF _Tc15964 \h 1
    \l "_Tc29892" 模型1.“12345”模型及衍生模型 PAGEREF _Tc29892 \h 1
    \l "_Tc11009" PAGEREF _Tc11009 \h 3
    \l "_Tc16093" PAGEREF _Tc16093 \h 13
    模型1.“12345”模型及衍生模型
    (19年北京市中考)如图所示的网格是正方形网格,则∠PAB+∠PBA= °(点A,B,P是网格交点)。

    该类问题解法很多,这里我们就根据现有的方格纸来构造一个等腰直角三角形。
    如图,即:∠PAB+∠PBA=∠BPQ=45°。
    上面的∠PAB和∠PBA便是今天要说的特殊角,除了它们的和为45°之外,用三角函数的观点来看:tan∠PAB=,tan∠PBA=,对于这里的数据,为了便于记忆,总结为“12345”模型。
    12345基础模型 模型还可变式为
    ; 变式1: ;变式2:。
    证明:(基础模型)如图,作矩形ABCD,且AB=CD=3,AD=BC=4,在BC上取一点E使得BE=1,在DC上取一点F使得DF=2,根据矩形性质得:EC=3,CF=1,故tan∠DAF=,tan∠BAE=,tan∠FEC=,
    易证:△ABE≌△ECF,∴∠BAE=∠CEF,AE=EF,
    ∵∠BAE+∠AEB=90°,∴∠CEF+∠AEB=90°,∴∠AEF=90°,∴∠EAF=45°
    图1
    证明:(模型变式1)如图,作矩形ABCD,且AB=CD=a,AD=BC=a+b,在BC上取一点E使得BE=a,在DC上取一点F使得DF=b-a,根据矩形性质得:EC=b,CF=a,
    故tan∠DAF=,tan∠BAE=,tan∠FEC=,
    易证:△ABE≌△ECF,∴∠BAE=∠CEF,AE=EF,
    ∵∠BAE+∠AEB=90°,∴∠CEF+∠AEB=90°,∴∠AEF=90°,∴∠EAF=45°
    模型变式2可借鉴变式1证明方法,自行证明即可。
    注意:下面模型中,,2,3,,均为对应角的正切值。

    (1)∠α+∠β=45°;(2)∠α+45°=∠GAF;(3)∠DAF+45°=∠EAH;(4)∠α+∠β=135°;
    (5)∠α+∠β=90°; (6)∠ADB+∠DBA=∠BAC; (6)∠ADB+∠DBA=∠BAC;
    我们还可以得到
    上面的这些补充的模型,证明并不算困难,有兴趣的同学可借助网格图或构造图形自行进行证明。
    切记:做题不光要知道题目告诉我什么,还要根据已知的信息,思考这里需要什么,而“12345”模型用来解决相关的选填题非常方便。下面所列举的某些题,利用“12345”解题也许未必是最简,最巧妙的,但至少可以成为一种通性通法,可在短时间内快速破题。毕竟在考试的时候时间是非常宝贵的。
    例1.(2022·四川乐山·中考真题)如图,在中,,,点D是AC上一点,连接BD.若,,则CD的长为( )
    A.B.3C.D.2
    【答案】C
    【分析】法1:先根据,,再由12345模型知:∠BDC=45°,从而可求出CD.
    法2:先根据锐角三角函数值求出,再由勾股定理求出过点D作于点E,依据三角函数值可得从而得,再由得AE=2,DE=1,由勾股定理得AD=,从而可求出CD.
    【详解】法1:∵,,∴根据12345模型知:∠BDC=45°,
    ∵,∴三角形BCD为等腰直角三角形,∵,∴CD=
    法2:在中,,,∴∴
    由勾股定理得, 过点D作于点E,如图,
    ∵,,∴
    ∴ ∴ ∴
    ∵ ∴ ∴ ∴,
    在中, ∴
    ∵ ∴故选:C
    【点睛】本题主要考查了勾股定理,由锐角正切值求边长,正确作辅助线求出DE的长是解答本题的关键.
    例2.(2024·吉林长春·校考二模)如图,正方形ABCD中,AB=8,G是BC的中点.将△ABG沿AG对折至△AFG,延长GF交DC于点E,则DE的长是( )
    A.B.2C.D.3
    【答案】C
    【分析】法1:连接AE,由折叠的性质可得AF=AB=AD,BG=GF,易证Rt△ADE≌Rt△AFE,得到DE=EF,设DE=x,在Rt△CEG中利用勾股定理建立方程求解.法2:先求出∠GAE=45°,再利用12345模型的变式,求解即可。
    【详解】解:法1:如图所示,连接AE,∵四边形ABCD为正方形,
    ∴AB=BC=CD=AD=8,∠B=∠C=∠D=90° ∵G为BC的中点∴BG=GC=4
    由折叠的性质可得AF=AB=8,BG=GF=4,在Rt△ADE和Rt△AFE中,
    ∵AE=AE,AF=AD=8,∴Rt△ADE≌Rt△AFE(HL)∴DE=EF
    设DE=EF=x,则EC=8-x 在Rt△CEG中,GC2+EC2=GE2,即解得故选:C.
    法2:由法1知:Rt△ADE≌Rt△AFE,∴∠DAE=∠FAE,由翻折知:∠BAG=∠FAG,
    ∵∠DAB=90° ,∴∠GAE=45°,∵AB=8,G是BC的中点,∴,
    由12345模型变式知:,∵AD=8,∴DE,故选:C.
    【点睛】本题考查正方形中的折叠问题,利用正方形的性质证明DE=EF,然后利用勾股定理建立方程是解题的关键.
    例3.(23-24八年级下·江苏南京·期中)如图,在四边形中,,,,E是上一点,且,则的长度是( )
    A.3.2B.3.4C.3.6D.4
    【答案】B
    【分析】法1:过点C作CF⊥AD,交AD延长线于F,利用12345模型变式求解即可。
    法2:如图,过点C作CF⊥AD,交AD延长线于F,CG⊥CD,交AB延长线于G,可证明四边形ABCF是正方形,可得DF的长,根据角的和差关系可得∠DCF=∠GCB,利用ASA可证明△DCF≌△GCB,可得CD=CG,BG=DF,根据∠DCE=45°可知∠ECG=∠DCE=45°,利用SAS可证明△DCE≌△GCE,可得DE=GE,根据S正方形ABCF=S△AED+2S△GCE列方程可求出AE的长,进而求出GE的长即可得答案.
    【详解】法1:如图,过点C作CF⊥AD,交AD延长线于F,
    ∵,,,∴四边形ABCF是正方形,DF=1,CF=4,∴,
    由12345模型变式(即:)知:
    ∵BC=4,∴BE,AE,∵AF=4,DF=1,∴AD=3,∴DE,故选:B.
    法2:如图,过点C作CF⊥AD,交AD延长线于F,CG⊥CD,交AB延长线于G,
    ∵,,,∴四边形ABCF是正方形,DF=1,
    ∵∠DCF+∠BCD=90°,∠GCB+∠BCD=90°,∴∠DCF=∠GCB,
    在△DCF和△GCB中,,∴△DCF≌△GCB,∴CG=CD,BG=DF=1,
    ∵∠DCE=45°,CG⊥CD,∴∠ECG=∠DCE=45°,
    在△DCE和△GCE中,,∴△DCE≌△GCE,
    ∴S△GCE=S△DCE,DE=GE,∴S正方形ABCF=S△AED+2S△GCE,
    ∴AE·AD+2×GE·BC=AB2,即×3AE+4(5-AE)=42,解得:AE=1.6,∴DE=GE=5-AE=3.4.故选:B.
    【点睛】本题考查正方形的判定与性质及全等三角形的判定与性质,熟练掌握相关性质及判定定理是解题关键.
    例4.(2023·山西晋城·模拟预测)如图,在正方形中,点,分别为,的中点,连接,点是线段上一点,连接,延长交于点,若,,则的长为 .
    【答案】
    【分析】.法1:过点作AH//FM,交DC于点H,先求出∠HAE=45°,再用12345模型的变式,求解即可。
    法2:连接交于N,过点F作于H,由正方形的性质得,,,,由勾股定理得,再证明,得,从而求得,,继而求得,,,然后证明,得,即,从而求得,继而求得,最后证明,得∴,即,从而可求得.
    【详解】法1:过点作AH//FM,交DC于点H,
    ∵正方形,∴,∴四边形AFMH为平行四边形。∵,∴
    ∵点,分别为,的中点,,∴BE=AF=HM=2,∴,
    ∵,由12345模型变式知:,∵AD=4,∴,∴,

    法2:连接交于N,过点F作于H,如图,
    ∵正方形,∴,,,,
    ∴,∵点,分别为,的中点,
    ∴,,∴,
    ∵,,∴,∴,
    ∵,∴,∴,即,
    ∴,,∴,∴,,
    ∵,,∴,∴,即,
    ∴,∴,∵,∴,
    ∴,即,∴,故答案为:.
    【点睛】本题词考查正方形的性质,勾股定理,相似三角形判定与性质,等腰直角三角形,熟练掌握相似三角形判定与性质是解题的关键.
    例5.(2023.成都市九年级期中)如图,在矩形ABCD中,AB=2,BC=4,点E、F分别在BC、CD上,若AE=,∠EAF=45°,则AF的长为 .
    【答案】
    【解析】根据AB=2,AE=,∠B=90°得到:BE=2,可得tan∠BAE=,
    ∵∠FAE=45°,∠BAD=90°,∴∠BAE+∠DAF=45°,
    根据12345模型知:tan∠DAF=,∴DF=,
    再根据勾股定理求得:AF=,故答案为:
    例6.(23-24九年级上·福建泉州·期中)如图,在平面直角坐标系中,直线分别交轴,轴于两点,已知点,点为线段的中点,连结,若,则的值为 .
    【答案】
    【分析】法1:由12345模型求解;法2:构造相似三角形,对的取值分析进行讨论,在时,点在轴的负半轴,而此时,,不合题意;故.由相似比求得边的相应关系.
    【详解】法1:∵一次函数的图像分别交x、y轴于点A、B。
    ∴A(m,0)B(0,m),AO=m,BO=m,∴∠ABO=45°,
    ∵∠CPA=∠ABO,∴∠APC=45°,设∠PAO=α,∠OPC=β,
    ∵∠α+∠β+∠APC=90°,∠APC=45°,∴∠α+∠β=45°,
    ∵点P为线段OB的中点,∴P(0,),PO=,可得tanα=,
    根据12345模型知:tanβ=,∴3OC=OP,∵C(2,0)∴OP=6,∴OB=OA=12,m=12.
    法2:作,连接.则,,如图,
    由可得.∴,∴.
    当时,,
    所以,此时,故不合题意.∴.
    ∵,∴,即,∴,
    ∵点为线段的中点,∴,∴,即解得.
    故答案是:.
    【点睛】本题考查了一次函数图象的性质,相似三角形的判定与性质,解题的关键是构造相似三角形.
    例7.(2023·龙华区九年级上期末)如图,已知正方形ABCD的边长为 6,E 为BC的中点,将△ABE沿直线AE折叠后,点B落在点F处,AF交对角线BD于点G,则FG的长是________.
    【答案】
    【解析】∵E 为BC的中点,AB=6,∴BE=3,可得tan∠BAE=,由翻折知:tan∠FAE=,
    根据12345模型知:tan∠GAD=,过点G作GH⊥AD,∵ABCD是正方形,∴DH=GH
    设AH=4x,则GH=DH=3x,AG=5x,AD=7x,故AB=AF=7x,GF=2x。
    ∵AB=6,∴7x=6,x=,GH=,故答案为:。
    8.(2024九年级上·浙江·专题练习)如图,将已知矩形纸片的边斜着向边对折,使点落在上,记为,折痕为;再将边斜向下对折,使点落在边上,记为,折痕为,,.则矩形纸片的面积为 .
    A
    D
    B
    C
    E
    F
    D′
    B′
    【答案】
    【分析】根据折叠性质和勾股定理求得和的长,或者利用相似三角形的判定与性质求出相应线段长,再由勾股定理解方程,然后根据矩形的面积公式代值求解即可得到答案.
    【详解】解:方法1:由题意,BC=B'C,CD=C'D,∠BCE=∠B'CE,∠DCF=∠D'CF.
    ∵∠BCD=90°,∴∠ECF=∠B'CE+∠D'CF=45°.
    ∵BE=,∴tan∠BCE=,由12345模型变式知∴tan∠D'CF=,tan∠B'CB=.
    ∵AD∥BC,∴∠FB'D'=∠B'CB,∴tan∠FB'D'=,
    ∴DF=D'F=BD’=,∴CD=CD'=2D'F=3,
    ∴BC=B'C=B'D'+CD'=2+3=5,∴S矩形ABCD =BC·CD=5×3=15.
    解:方法2:设,则,由题意可得,,,
    ,,,,
    ,,
    ,,解得或,
    当时,,,时不符合题意,舍去;
    当时,,,矩形纸片的面积为,故答案为:;
    方法3:设,则,,,由题意可得△,,
    ,,,,,
    在中,由勾股定理可得,
    即,解得,(舍去),矩形纸片的面积为,故答案:.
    【点睛】本题考查翻折变化、矩形的性质、勾股定理、相似三角形的判定与性质等知识,解答本题的关键是明确题意,找出所求问题需要的条件,利用翻折的性质和矩形的面积公式解答.
    例9.(2023·湖北黄冈·统考中考真题)如图,矩形中,,以点B为圆心,适当长为半径画弧,分别交,于点E,F,再分别以点E,F为圆心,大于长为半径画弧交于点P,作射线,过点C作的垂线分别交于点M,N,则的长为( )

    A.B.C.D.4
    【答案】A
    【简证】易知,故
    【详解】解:如图,设与交于点O,与交于点R,作于点Q,

    矩形中,,,.
    由作图过程可知,平分,四边形是矩形,,
    又,,在和中,,,
    ,,设,则,
    在中,由勾股定理得,即,
    解得,..
    ,.
    ,,,
    ,即,解得.
    例10.(2023.呼和浩特中考真题)如图,正方形的边长为,点是的中点,与交于点,是上一点,连接分别交,于点,,且,连接,则 , .
    【答案】 2
    【简证】易知,,接下来对△AME分析,如图易知,过M作AE的垂线段,设EM=5x,则,,则
    【常规法思路】如图,证明,得到,勾股定理求出的长,等积法求出的长,证明,相似比求出的长,证明,求出的长,证明,求出的长,再利用勾股定理求出的长.
    【常规法】解:∵正方形的边长为,点是的中点,
    ∴,,∴,
    ∵,∴,∴,
    ∴,∴,∴,
    ∵,∴,∴;
    ∵,∴,,∴,
    ∴,∴,
    故点作,则:,∴,
    ∴,∴,
    ∴,∴
    1.(23-24广东汕头·模拟预测)如图,正方形中,,是的中点.将沿对折至,延长交于点,则的长是( )
    A.5B.4C.3D.2
    【答案】A
    【分析】法1:连接AE,根据正方形与轴对称的性质证明Rt△AFE≌Rt△ADE,得出EF=DE,设DE=FE=x,在Rt△ECG中应用勾股定理求出x,进而求解.法2:先求出∠GAE=45°,再利用12345模型的变式,求解即可。
    【详解】如图,连接AE,由题意知,AB=AD=AF,∠D=∠B=∠AFE=90°,
    在Rt△AFE和Rt△ADE中,,∴Rt△AFE≌Rt△ADE(HL),∴EF=DE,
    设DE=FE=x,则EC=6﹣x,∵G为BC中点,BC=6,∴CG=3,
    在Rt△ECG中,由勾股定理,得:,解得,x=2,即DE=2,∴GE=3+2=5,故选A.
    法2:由法1知:Rt△AFE≌Rt△ADE,∴∠DAE=∠FAE,EF=DE,由翻折知:∠BAG=∠FAG,GF=GB,
    ∵∠DAB=90° ,∴∠GAE=45°,∵AB=6,G是BC的中点,∴BG=3,,
    由12345模型变式知:,∵AD=6,∴DE=2,GE=3+2=5,故选:A.
    【点睛】本题考查正方形的性质,轴对称的性质,全等三角形的判定与性质,勾股定理,证明Rt△AFE≌Rt△ADE是解题的关键.
    2.(2024·山东淄博·校考一模)如图,正方形ABCD的边长为9,点E,F分别在边AB,AD上,若E是AB中点,且∠ECF=45°,则CF的长为( )

    A.12B.3C.3D.3
    【答案】C
    【分析】法1:利用12345模型的变式,求解即可。
    法2:将△CDF逆时针旋转到△CBM的位置,易证△CEF与△CEM全等,设,表示出EF,AF长度,解直角三角形即可求解,再通过勾股定理求算CF.
    【详解】法1:∵BC=8,E是AB中点,∴BE=4,∴,
    ∵∠ECF=45°,由12345模型变式知:,
    ∵DC=9,∴DF=3,∴,故选:C.
    法2:将△CDF逆时针旋转到△CBM
    ∵∠ECF=45°,四边形ABCD是正方形∴ ∴△CEF≌△CEM∴
    设,E是AB中点∴ ∴
    在直角三角形AEF中: 解得: ∴ 故答案选:C.

    【点睛】本题考查正方形与旋转、勾股定理综合.转化相关的线段建立等量关系是解题关键.
    3.(23-24九年级下·江苏南通·阶段练习)如图,在四边形中,,,,是边上一点,且,则的长度是( )
    A.8B.7.4C.7D.6.8
    【答案】D
    【分析】法1:利用12345模型的变式,求解即可。
    法2:本题考查了正方形的判定与性质、全等三角形的判定与性质、勾股定理,作于,延长至,使,证明四边形为正方形,得出,,,证明以及,得出,设,则,再由勾股定理计算即可得出答案.
    【详解】法1:如图,过点C作CF⊥AD,交AD延长线于F,
    ∵,,,∴四边形ABCF是正方形,DF=2,CF=8,∴,
    由12345模型变式(即:)知:
    ∵BC=8,∴BE,AE,∵AF=8,DF=2,∴AD=6,∴DE,故选:D.
    法2:解:如图,作于,延长至,使,
    ∵,,∴四边形为正方形,∴,,,
    ∵,∴,∵,,,
    ∴,∴,,∵,
    ∴,∴,
    ∵,,,∴,∴,
    设,则,∴,
    在中,,∴,解得:,∴,故选:D.
    4.(23-24九年级上·贵州铜仁·期末)如图,在平面直角坐标系xOy中,直线y=﹣x+m(m≠0)分别交x轴,y轴于A,B两点,已知点C(3,0).点P为线段OB的中点,连接PA,PC,若∠CPA=45°,则m的值是 .
    【答案】18
    【分析】法1:由12345模型求解;法2:构造相似三角形△PCD∽△APB,对m的取值分析进行讨论,在m<0时,点A在x轴的负半轴,而此时,∠APC>∠OBA=45°,不合题意;故m>0.由相似比求得边的相应关系.
    【详解】法1:∵一次函数y=﹣x+m的图像分别交x、y轴于点A、B。
    ∴A(m,0)B(0,m),AO=m,BO=m,∴∠ABO=45°,
    ∵∠CPA=∠ABO,∴∠APC=45°,设∠α=∠PAC,∠β=∠OPC
    ∵∠α+∠β+∠APC=90°,∠APC=45°,∴∠α+∠β=45°,
    ∵点P为线段OB的中点,∴P(0,),PO=,可得tanα=,
    根据12345模型知:tanβ=,∴3OC=OP,∵C(3,0)∴OP=9,∴OB=OA=18,m=18.
    法2:作OD=OC=3,连接CD.则∠PDC=45°,如图,
    由y=-x+m可得A(m,0),B(0,m).∴OA=OB,∴∠OBA=∠OAB=45°.
    当m<0时,∠APC>∠OBA=45°,所以,此时∠CPA>45°,故不合题意.∴m>0.
    ∵∠CPA=∠ABO=45°,∴∠BPA+∠OPC=∠BAP+∠BPA=135°,即∠OPC=∠BAP,
    ∴△PCD∽△APB, ∴,即解得m=18.故答案是:18.
    【点睛】本题考查了一次函数图象上点的坐标特征,相似三角形的判定与性质,解题时,注意分类讨论数学思想的应用.
    5.(2024·辽宁葫芦岛·二模)如图3,在矩形中,点E,F分别在边,上,将矩形沿,折叠,点B落在点M处,点D落在点G处,点A,M,G恰好在同一直线上,若,,,则线段的长为 .
    【答案】
    【分析】法1:利用12345模型的变式,求解即可。法2:作正方形,先说明 ,可求出,再由全等可知:,然后根据勾股定理求出答案.
    【详解】根据翻折,易证:∠EAF=45°,∵,,,∴,∴,
    由12345模型变式(即:)知:
    ∵,∴。
    法2:如图中,在上取一点J,使得,过点J作于点T,交于点K,连接,得正方形,
    当时,,,,,,,,
    (简证)在和中,(ASA),
    ∴,则,,.
    【点睛】本题主要考查了正方形的性质,折叠的性质,全等三角形的性质和判定,等腰直角三角形的性质和判定,相似三角形的性质和判定,勾股定理等,作出辅助线是解题的关键.
    6.(2024·广东·模拟预测)在正方形ABCD中,边长为6,BE=2AE,连接DE,在AD、BC上分别存在点G、F,连接GF交DE于H点,且∠GHD=45°,求线段FG=_________.
    【答案】
    【分析解答】法1:观察发现,且∠GHD=45°,条件已经具备,
    考虑GF可动,平移GH,将α、β、45°汇于直角处,故,
    ∵,∴CF=3,∴DF=.
    法2:作高(如图所示求解)
    7.(2023·山东·中考模拟)如图,在矩形ABCD中,AB=4,AD=6,点E,F分别在边BC,CD上,∠EAF=45°,BE=2,则DF的长为_________.
    A
    D
    B
    C
    E
    F
    【答案】2
    【解析】∵∠BAD=90°,∠EAF=45°,∴∠BAE+∠DAF=45°.
    ∵tan∠BAE===,∴tan∠DAF=,∴=,∴DF==2.
    7.(23-24九年级·江苏无锡·期末)如图,在正方形ABCD中,P是BC的中点,把△PAB沿着PA翻折得到△PAE,过C作CF⊥DE于F,若CF=2,则DF= .
    【答案】6.
    【分析】法1:过A作AM⊥DF于M,再利用12345模型的变式,求解即可。
    法2:作辅助线,构建全等三角形,证明△AMD≌△DFC,则DM=FC=2,由折叠和正形的边长相等得:AE=AD,根据等腰三角形三线合一得:DM=EM=2,∠EAM=∠MAD,设∠MAD=α,则∠EAM=α,∠BAP=∠PAE=45°﹣α,可得∠PAM=45°,则△PAH是等腰直角三角形,证明△PGE∽△AMD,列比例式得:GE=1,AM=2PG,设PG=x,则AM=2x,根据AH=PH,得2x﹣1=2+x,求得x的值,即可解决问题;
    【详解】法1:过A作AM⊥DF于M,∴∠ADF+∠MAD=90°,
    ∵四边形ABCD是正方形,∴AD=DC,∠ADC=90°,∴∠ADF+∠FDC=90°,∴∠FDC=∠MAD,
    由折叠的性质易证:∠PAM=45°,∵P是BC的中点,∴
    由12345模型变式知:,∴,∵CF=2,∴DF=6.
    法2:过A作AM⊥DF于M,∵四边形ABCD是正方形,∴AD=DC,∠ADC=90°,∴∠ADF+∠FDC=90°,
    ∵∠ADF+∠MAD=90°,∴∠FDC=∠MAD,∵∠AMD=∠DFC=90°,∴△AMD≌△DFC,
    ∴DM=FC=2,由折叠得:AB=AE,BP=PE,∵AB=AD,∴AE=AD,∴DM=EM=2,∠EAM=∠MAD,
    ∵P是BC的中点,∴PC=BC=AD=PE,设∠MAD=α,则∠EAM=α,∠BAP=∠PAE=45°﹣α,
    ∴∠APE=90°﹣(45°﹣α)=45°+α,∵∠EAM=∠DAM,∠BAP=∠PAE,∴∠PAE+∠EAM=∠BAD=45°,
    过P作PH⊥AM于H,过E作EG⊥PH于G,∴△PAH是等腰直角三角形,∴∠APH=45°,∴∠HPE=α=∠MAD,
    ∵∠PGE=∠AMD=90°,∴△PGE∽△AMD,∴ ∴
    ∴GE=1,AM=2PG,设PG=x,则AM=2x,∴AH=2x﹣1,
    ∵AH=PH,∴2x﹣1=2+x,x=3,∴PG=3,AM=6,∵△DAM≌△CDF,∴DF=AM=6.故答案为6.
    【点睛】本题考查了正方形的性质、折叠的性质、三角形全等和相似的性质和判定、勾股定理、等腰三角形和等腰直角三角形的性质和判定等知识,有难度,证明∠PAM=45°是关键,设未知数,并确定其等量关系列方程解决问题.
    8.(2017无锡中考真题)在如图的正方形方格纸上,每个小的四边形都是相同的正方形,A、B、C、D都在格点处,AB与CD相交于O,则tan∠BOD的值等于__________.
    【答案】3
    【解析】如图所示,取点E,设∠OAE=α,易知∠OEA=45°,tanα=
    8
    ∵根据外角定理:∠BOD=α+45°,根据12345模型知:tan∠BOD=3,故答案为:3。
    9.(2016甘肃天水中考真题)如图,把矩形纸片OABC放入平面直角坐标系中,使OA、OC分别落在x轴、y轴上,连接OB,将纸片OABC沿OB折叠,使点A落在点A’位置,OB=,tan∠BOC=,则点A’的坐标为____________.
    【答案】(-,)
    【解析】设∠OAB=α,过点A’作A’H⊥AB. ∵OB=,tan∠BOC=,∴OA=1,AB=2.
    根据翻折知:∠ABO=∠BOC,∴tan∠ABO=tan∠BOC=,A’B=AB=2.
    根据12345模型知:tan∠ABA’=,即BH:A’H:A’B=3:4:5,故A’H=,BH=,A坐标(-,).
    10.(2023.广东九年级期中)如图,折叠边长为4cm的正方形纸片ABCD,折痕是DM,点C落在点E处,分别延长ME,DE交AB于点F,G,若点M是BC边的中点,则FG=_________cm.
    D
    C
    A
    B
    F
    M
    E
    G
    【答案】
    【解析】连接DF.由题意,DE=DC=DA,∠DEF=∠A=90°.
    ∵DF=DF,∴△DEF≌△DAF,∴∠EDF=∠ADF.
    ∵∠CDM=∠EDM,∠ADC=90°,∴∠FDM=45°.
    ∵tan∠CDM==,∴tan∠ADF==,tan∠DGA=tan∠CDG=.
    ∵AD=AB=4cm,∴EF=AF=cm,∴FG==cm.
    11.(23-24九年级上·重庆·阶段练习)如图,已知正方形ABCD的边长为,对角线AC、BD交于点O,点E在BC上,且CE=2BE,过B点作BF⊥AE于点F,连接OF,则线段OF的长度为 .
    【答案】
    【分析】先判断出∠OBF=∠CAE,从而得出△AOG≌△BOF,即可判断出△OFG是等腰直角三角形,再根据勾股定理和射影定理求出BF,AF,AG,即可得出FG.
    【详解】如图,
    作OG⊥OF交AE于G,
    ∴OA=OB,∠FOG=90°,
    ∵AC,BD是正方形的对角线,
    ∴∠AOB=90°,
    ∴∠AOG=∠BOF,
    ∵BF⊥AE,
    ∴∠BAE+∠ABF=90°,
    ∵∠BAE=∠BAC−∠CAE
    ∴∠OBF=∠ABF−∠ABD=90°−∠BAE−∠ABD=90°−∠BAC+∠CAE−∠ABD=∠CAE,
    在△AOG和△BOF中,
    ∴△AOG≌△BOF(ASA),
    ∴OG=OF,
    ∴△OFG是等腰直角三角形,
    ∵CE=2BE,BC=,
    ∴BE=,
    根据勾股定理得,AE=,
    在Rt△ABE中,
    根据射影定理得,BF=1,AF=3,
    ∴AG=BF=1,
    GF=AF−BF=2,
    ∴OF=.
    故答案为.
    【点睛】本题考查正方形的性质、全等三角形的判定(ASA)与性质,解题的关键是掌握正方形的性质、全等三角形的判定(ASA)与性质.
    12.(2024·宁夏银川·三模)如图,在矩形中,,,将矩形沿折叠,点A落在处,若的延长线恰好过点C,则的值为 .
    【答案】
    【分析】此题主要考查了矩形的折叠问题,勾股定理,锐角三角函数,充分利用勾股定理求出线段是解本题的关键.先利用勾股定理求出,进而利用勾股定理建立方程求出,即可求出,最后用三角函数即可得出结论.
    【详解】解:由折叠知,,,,

    在中,,
    设,则,
    ,,
    在中,根据勾股定理得,,


    在中,

    故答案为:.
    13.(23-24九年级·天津河西·期末)正方形ABCD的边长AB=2,E是AB的中点,F是BC的中点,AF分别与DE,BD相交于点M,N,则MN的长为 .
    【答案】
    【分析】根据△BNF∽△DNA,可求出AN的长;再根据△AME∽△ABF,求出AM的长,利用MN=AN﹣AM即可解决.
    【详解】∵BF∥AD,
    ∴△BNF∽△DNA,
    ∴,
    而BF=BC=1,AF=,
    ∴AN=,
    又∵△DAE≌△ABF(SAS),
    ∴∠AED=∠BFA,
    ∴△AME∽△ABF,
    ∴,
    即:,
    ∴AM=,
    ∴MN=AN﹣AM=﹣=,
    故答案为:.
    【点睛】本题考查的是相似三角形的判定与性质,根据对应边成比例即可利用已知线段求出未知线段的长度.
    14.(23-24八年级上·江苏南京·期末)如图,在平面直角坐标系中,一次函数y=-2x+4的图像与x轴、y轴分别交于点A、B,将直线AB绕点B顺时针旋转45°,交x轴于点C,则直线BC的函数表达式为 .
    【答案】/y=4+3x
    【分析】先求出点A、B的坐标,过点A作AF⊥AB,交直线BC于点F,过点F作EF⊥x轴,垂足为E,然后由全等三角形的判定和性质,等腰直角三角形的性质,求出点F的坐标,再利用待定系数法,即可求出答案.
    【详解】解:∵一次函数y=-2x+4的图像与x轴、y轴分别交于点A、B两点,
    ∴令,则;令,则,
    ∴点A为(2,0),点B为(0,4),
    ∴,;
    过点A作AF⊥AB,交直线BC于点F,过点F作EF⊥x轴,垂足为E,如图,
    ∴,
    ∴,
    ∴,
    ∵,
    ∴△ABF是等腰直角三角形,
    ∴AF=AB,
    ∴△ABO≌△FAE(AAS),
    ∴AO=FE,BO=AE,
    ∴,,
    ∴,
    ∴点F的坐标为(,);
    设直线BC为,则
    ,解得:,
    ∴直线BC的函数表达式为;
    故答案为:;
    【点睛】本题考查了一次函数的性质,全等三角形的判定和性质,等腰三角形的判定和性质,以及旋转的性质,解题的关键是熟练掌握所学的知识,正确的作出辅助线,从而进行解题.
    15.(23·24·深圳·模拟预测)如图,已知点A的横坐标与纵坐标相等,点B(0,2),点A在反比例函数y的图象上.作射线AB,再将射线AB绕点A按逆时针方向旋转,交y轴于C点,则△ABC面积为 .
    【答案】20
    【分析】过B作BF⊥AC于F,过F作FD⊥y轴于D,过A作AE⊥DF延长线于E,证明△AEF≌△FDB(AAS),设BD=a,则EF=a,由点A(4,4)和点B(0,2)可得AE+OD=4,求得,可得F(3,1),进而求得直线AC的解析式为y=3x﹣8,令x=0,得出C(0,﹣8),即可求解.
    【详解】解:∵点A在反比例函数y的图象上,且点A的横坐标与纵坐标相等,
    ∴A(4,4),
    过B作BF⊥AC于F,过F作FD⊥y轴于D,过A作AE⊥DF延长线于E,
    ∵,则△ABF为等腰直角三角形,

    在△AEF与△FDB中
    ∴△AEF≌△FDB(AAS),
    设BD=a,则EF=a,
    ∵点A(4,4)和点B(0,2),
    ∴DF=4﹣a=AE,OD=OB﹣BD=2﹣a,
    ∵AE+OD=4,
    ∴4﹣a+2﹣a=4,
    解得a=1,
    ∴F(3,1),
    设直线AC的解析式为y=kx+b,则,解得,
    ∴y=3x﹣8,
    令x=0,则y=﹣8,
    ∴C(0,﹣8),
    ∴BC=10,
    ∴20,
    故答案为:20.
    【点睛】本题考查了反比例函数与一次函数综合,坐标与图形,全等三角形的性质与判定,等腰直角三角形的性质,一次函数与几何图形,数形结合是解题的关键.
    16.(2023年四川省凉山州数学中考真题)阅读理解题:
    阅读材料:如图1,四边形是矩形,是等腰直角三角形,记为、为,若,则.

    证明:设,∵,∴,
    易证
    ∴,∴∴,
    若时,当,则.
    同理:若时,当,则.
    根据上述材料,完成下列问题:
    如图2,直线与反比例函数的图象交于点,与轴交于点.将直线绕点顺时针旋转后的直线与轴交于点,过点作轴于点,过点作轴于点,已知.

    (1)求反比例函数的解析式;(2)直接写出的值;(3)求直线的解析式.
    【答案】(1)(2),(3)
    【分析】(1)首先求出点,然后设,在中,利用勾股定理求出,得到,然后代入求解即可;(2)首先根据,得到,,求出,,然后利用正切值的概念求出,然后证明出四边形是矩形,得到,然后由即可求出;
    (3)首先根据矩形的性质得到,,然后利用求出,进而得到,然后设直线的解析式为,利用待定系数法将和代入求解即可.
    【详解】(1)将代入得,,∴,
    ∵直线与反比例函数的图象交于点,∴设,
    ∵,,∴在中,,
    ∴,∴解得,,
    ∵点A的横坐标要大于点B的横坐标,∴应舍去,∴,∴,
    ∴将代入,解得;∴反比例函数的解析式为;
    (2)∵,,∴,,∴,,
    ∵,∴,
    ∵,,∴四边形是矩形,∴,
    ∵将直线绕点顺时针旋转后的直线与轴交于点,
    ∴,∴,∵,∴;
    (3)∵四边形是矩形,∴,,
    ∵,,∴,即,∴解得,
    ∴,∴,∴设直线的解析式为,
    ∴将和代入得,,∴解得,
    ∴直线的解析式为.
    【点睛】此题考查了反比例函数,一次函数和几何综合题,矩形的性质,解直角三角形,勾股定理等知识,解题的关键是正确理解材料的内容.

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    这是一份2025年中考数学几何模型归纳训练(全国通用)专题33最值模型之胡不归模型解读与提分精练(原卷版+解析),共48页。

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