第9讲 几何填选压轴题-2021年中考数学二轮复习重点题型针对训练(北师大版)
展开 《重点题型针对复习》第9讲 几何填选压轴题
【方法梳理】
这类题的核心是“几何构造”,不会有统一固定的解题方法,但有一点一定是考查内容:“四个典型”(典型模型、典型题型、典型解题方法、重点知识点的典型用法),抓住这点分析思考及添加辅助线。
【强化巩固练习】
1.如图,等腰△ABC中,BC=85,tan∠ABC=12,D为边AC上一动点(不与C点重合),作DE⊥BD于点D,使得DEBD=23,连接CE,则△CDE面积的最大值为_____________
2.如图,在直角坐标系中,点A(1,1),B(3,3)是第一象限角平分线上的两点,点C的纵坐标为1,且CA=CB,在y轴上取一点D,连接AC,BC,AD,BD,使得四边形ACBD的周长最小,这个最小周长的值为 .
3. 已知矩形ABCD,AB=8,AD=6,E是BC边上一点且CE=2BE,F是CD边的中点,连接AF,BF,DE相交于M,N两点,则△FMN的面积是________.
3.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,点E在AC边上.将∠A沿直线BE翻折,点A落在点A'处,连接A'B,交AC于点F.若A'E⊥AE,cosA=45,则A'FBF= .
4.如图,矩形ABCD中,AE=13AD,将△ABE沿BE折叠后得到△GBE,延长BG交CD于F点,若CF=FD=3,则BC的长为________.
5.如图,矩形ABCD中,E为边AB上一点,将△ADE沿DE折叠,使点A的对应点F恰好落在边BC上,连接AF交DE于点N,连接BN.若BF•AD=15,tan∠BNF=52,则矩形ABCD的面积为 .
6.如图,直线y=-x+4与坐标轴分别交于A,B两点,OC⊥AB于点C,P是线段OC上一个动点,连接AP,将线段AP绕点A逆时针旋转45°,得到线段AP`,连接CP`,则线段CP`的最小值为_____________
7.如图,点P是正方形ABCD内一点,且点P到点A、B、C的距离分别为23、2、4,则正方形ABCD的面积为 .
8.如图,在矩形ABCD中,AB=1,BC=2,P为线段BC上的一动点,且和B、C不重合,连接PA,过点P作PE⊥PA交CD于E,将△PEC沿PE翻折到平面内,使点C恰好落在AD边上的点F,则BP长为______________.
9.如图,点E在正方形ABCD的边CD上,将△ADE绕点A顺时针旋转90°到△ABF的位置,连接EF,过点A作EF的垂线,垂足为点H,与BC交于点G.若BG=3,CG=2,则CE的长为( )
A.54 B.154 C.4 D.92
10.如图,在△ABC中,∠A=90°,D是AB的中点,过点D作BC的平行线交AC于点E,作BC的垂线交BC于点F,若AB=CE,且△DFE的面积为1,则BC的长为( )
A.25 B.5 C.45 D.10
11.如图,对折矩形纸片ABCD,使AD与BC重合,得到折痕EF,把纸片展平后再次折叠,使点A落在EF上的点A′处,得到折痕BM,BM与EF相交于点N.若直线BA′交直线CD于点O,BC=5,EN=1,则OD的长为( )
A.123 B.133 C.143 D.153
12.如图,AB是⊙O的直径,CD是弦,AE⊥CD于点E,BF⊥CD于点F.若FB=FE=2,FC=1,则AC的长是( )
A.522 B.352 C.453 D.523
13.如图,矩形ABCD中,BD为对角线,将矩形ABCD沿BE、BF所在直线折叠,使点A落在BD上的点M处,点
C落在BD上的点N处,连结EF.已知AB=3,BC=4,则EF的长为( )
A.3 B.5 C.5136 D.13
【答案详解】
1.如图,等腰△ABC中,BC=85,tan∠ABC=12,D为边AC上一动点(不与C点重合),作DE⊥BD于点D,使得DEBD=23,连接CE,则△CDE面积的最大值为_____________
【解析】代数方法求最值问题(即二次函数配方法)
作AF⊥BC于点F,
则BF=FC=45,
由tan∠ABC=12
可得AF=25,AB=AC=10,
由△CAF∽△CBQ,
可得CFCQ=CACB=1085,
可得CQ=16,
设CD=x,则QD=16-x,
易证∠EDG=∠QBD,
则sin∠EDG=sin∠QBD,
则GEQD=DEBD=23,
可得GE=23(16-x),
∴S∆CDE=12x∙23(16-x)=-13(x-8)2+643,
∴△CDE面积的最大值为643
2.如图,在直角坐标系中,点A(1,1),B(3,3)是第一象限角平分线上的两点,点C的纵坐标为1,且CA=CB,在y轴上取一点D,连接AC,BC,AD,BD,使得四边形ACBD的周长最小,这个最小周长的值为 .
【解析】根据平行线的性质得到∠BAC=45°,得到∠C=90°,求得AC=BC=2,作B关于y轴的对称点E,连接AE交y轴于D,则此时,四边形ACBD的周长最小,这个最小周长的值=AC+BC+AE,过E作EF⊥AC交CA的延长线于F,根据勾股定理即可得到结论.
解:∵点A(1,1),点C的纵坐标为1,
∴AC∥x轴,
∴∠BAC=45°,
∵CA=CB,
∴∠ABC=∠BAC=45°,
∴∠C=90°,
∵B(3,3)
∴C(3,1),
∴AC=BC=2,
作B关于y轴的对称点E,
连接AE交y轴于D,
则此时,四边形ACBD的周长最小,这个最小周长的值=AC+BC+AE,
过E作EF⊥AC交CA的延长线于F,
则EF=BC=2,AF=6﹣2=4,
∴AE=EF2+AF2=22+42=25,
∴最小周长的值=AC+BC+AE=4+25,
3. 已知矩形ABCD,AB=8,AD=6,E是BC边上一点且CE=2BE,F是CD边的中点,连接AF,BF,DE相交于M,N两点,则△FMN的面积是________.
【解析】
如图,过点F作FG//BC,交DE于点G,过点M作MH⊥FG,过点N作PN⊥FG,根据题意及中位线性质,解得CE、BE的长,再根据相似三角形的判定方法,可证明△FNG∽△BNE,△ADM∽△FGM,然后结合相似三角形对应边成比例,分别解得N到FG的距离、M到FG的距离,继而根据三角形面积公式解题即可.
解:如图,过点F作FG//BC,交DE于点G,过点M作MH⊥FG,过点N作PN⊥FG,
在矩形ABCD中,AB=8,AD=6,CE=2BE,
∴CE=23BC=23AD=4 ,BE=13BC=13AD=2,
∵FG//BC,F是CD边的中点,
∴FG=12EC=12×4=2,
∵∠1=∠2,∠3=∠4,
∴△FNG∽△BNE,
∵FG:BE=1,
∴N到FG的距离h1=12FC=14DC=14AB=14×8=2,
S∆FNG=12FG∙h1=12×2×2=2,
同理可得,
∵∠DAF=∠AFG,∠ADM=∠DGF,
∴△ADM∽△FGM,∴FG:AD=2:6=1:3,
∴M到FG的距离h2=14DF=18AB=18×8=1,
S∆FMG=12FG∙h2=12×2×1=1,
S∆FMN=S∆FNG+S∆FMG=2+1=3,
3.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,点E在AC边上.将∠A沿直线BE翻折,点A落在点A'处,连接A'B,交AC于点F.若A'E⊥AE,cosA=45,则A'FBF= .
【解析】根据题意设AC=4x,AB=5x,则BC=3x,再证明△BCE为等腰直角三角形,得到EC=3x,根据△A′EF∽△BCF,得到AE'BC=A'FBF=13.
解:∵∠C=90°,cosA=45,
∴ACAB=45,设AC=4x,AB=5x,则BC=3x,
∵AE⊥AE′,∴∠AEA′=90°,A′E∥BC,
由于折叠,
∴∠A′EB=∠AEB=(360﹣90)÷2=135°,且△A′EF∽△BCF,
∴∠BEC=45°,即△BCE为等腰直角三角形,
∴EC=3x,
∴AE=AC﹣EC=x=A′E,
∴A'EBC=A'FBF=x3x=13,
4.如图,矩形ABCD中,AE=13AD,将△ABE沿BE折叠后得到△GBE,延长BG交CD于F点,若CF=FD=3,则BC的长为________.
【解析】数学典型题型:折叠问题.
(一)代数方法(解方程):折叠性质+方程思路+勾股定理或相似.
由折叠性质及方程思路可表示出如图各边,
在Rt△BCF中,由勾股定理得:32+(3a)2=(6+9+3a2)2.
方程看似复杂,其实很好解,过程如下:
去平方得:9+9a2=36+129+3a2+9+3a2,
化简得29+3a2=a2-6
两边平方得:36+12a2=a4-12a2+36,
得a2=24,
得a=26,
则BC=66
(二)几何方法(相似)题目条件中出现“AE=13AD”,即AE:AD=1:3,相似典型题型:“线段比问题”,构
造三角形相似,利用相似性质解题.
作EN⊥BC于点N,交BF于点M,
由MN//CF可得BMBF=MNFC=BNBC=AEAD=13,
∵CF=3,∴MN=1,
由BN=AE=EG,∠BMN=∠EMG,∠BNM=∠EGM
可得△BNM≌△EGM,
则MG=MN=1,
则BM=BG-MG=AB-MG=6-1=5,
由BMBF=13
可得FB=15,
在Rt△BCF中由勾股定理可得BC==66.
5.如图,矩形ABCD中,E为边AB上一点,将△ADE沿DE折叠,使点A的对应点F恰好落在边BC上,连接AF交DE于点N,连接BN.若BF•AD=15,tan∠BNF=52,则矩形ABCD的面积为 155 .
【解析】由折叠的性质得出∠BNF=∠BEF,由条件得出tan∠BEF=52,设BF=5x,BE=2x,由勾股定理得出EF=3x,得出AB=5BF,则可得出答案.
解:∵将△ADE沿DE折叠,使点A的对应点F恰好落在边BC上,
∴AF⊥DE,AE=EF,
∵矩形ABCD中,∠ABF=90°,
∴B,E,N,F四点共圆,
∴∠BNF=∠BEF,
∴tan∠BEF=52,
设BF=5x,BE=2x,
∴EF=BF2+BE2=3x,
∴AE=3x,
∴AB=5x,
∴AB=5BF.
∴S矩形ABCD=AB•AD=5BF•AD=5×15=155.
6.如图,直线y=-x+4与坐标轴分别交于A,B两点,OC⊥AB于点C,P是线段OC上一个动点,连接AP,将线段AP绕点A逆时针旋转45°,得到线段AP`,连接CP`,则线段CP`的最小值为_____________
【思路分析】:点D是定点,点P`是动点,抓住动点P`运动过程中的三个特殊位置点,连线确定运动路线。
①初始位置:当P与B重合时,点P`的初始位置就是在AB边上的位置P0;
②任意位置: 题目给的原图即是点P`的任意位置;
③结束(特殊)位置:取P点与D点这个结束位置,点P`位于点位置P1;将P0P1连接,可知P`点在直线EF上运动,;如图。
结论: 设EF与AC交于点G,作DQ⊥EF,
当P`与Q重合时,DP`有最小值,即DQ的长,
由△AGP0是等腰直角三角形,且△AGP0与△DQP0构成“8字模型”,
可得△DQP0也是等腰直角三角形,
由BC=CA=4
可得BA=42,
则BD=22,
由BC=BP0=4
可得DP0=4-22,
∴DQ=22-2,
即DP`的最小值为22-2.
7.如图,点P是正方形ABCD内一点,且点P到点A、B、C的距离分别为23、2、4,则正方形ABCD的面积为 .
【解析】“费马问题”,如图,将△ABP绕点B顺时针旋转90°得到△CBM,连接PM,过点B作BH⊥PM于H.首先证明∠PMC=90°,推出∠CMB=∠APB=135°,推出A,P,M共线,利用勾股定理求出AB2即可.
解:如图,将△ABP绕点B顺时针旋转90°得到△CBM,连接PM,过点B作BH⊥PM于H.
∵BP=BM=2,∠PBM=90°,
∴PM=2PB=2,
∵PC=4,PA=CM=23,
∴PC2=CM2+PM2,
∴∠PMC=90°,
∵∠BPM=∠BMP=45°,
∴∠CMB=∠APB=135°,
∴∠APB+∠BPM=180°,
∴A,P,M共线,
∵BH⊥PM,
∴PH=HM,
∴BH=PH=HM=1,
∴AH=23+1,
∴AB2=AH2+BH2=(23+1)2+12=14+43,
∴正方形ABCD的面积为14+43.
8.如图,在矩形ABCD中,AB=1,BC=2,P为线段BC上的一动点,且和B、C不重合,连接PA,过点P作PE⊥PA交CD于E,将△PEC沿PE翻折到平面内,使点C恰好落在AD边上的点F,则BP长为______________.
【解析】数学典型题型“折叠问题”,解题方法:折叠性质+方程思想+勾股定理或相似
图中出现数学典型模型“一线三垂直模型”,如图1,
由△ABP∽△PCE,
设BP=a,则PC=2-a,
由相似性质可
得CE=a(2-a),
由折叠性质可得EF=CE=a(2-a),PF=PC=2-a,
已知条件逐渐往上转移,在图形的上方,又出现数学典型模型“一线三垂直的二垂模型”,
故作PM⊥AD于点M,
则△ABP∽△PCE,
由相似性质可得DF=a,
在Rt△PMF中,PM=AB=1,PF=2-a,MF=AD-AM-DF=2-2a,
由勾股定理可得:
12+(2-a)2=(2-2a)2,
解得a=1或13,
即BP的长为1或13
9.如图,点E在正方形ABCD的边CD上,将△ADE绕点A顺时针旋转90°到△ABF的位置,连接EF,过点A作EF的垂线,垂足为点H,与BC交于点G.若BG=3,CG=2,则CE的长为( )
A.54 B.154 C.4 D.92
【解析】连接EG,根据AG垂直平分EF,即可得出EG=FG,设CE=x,则DE=5﹣x=BF,FG=EG=8﹣x,再根据Rt△CEG中,CE2+CG2=EG2,即可得到CE的长.
解:如图所示,连接EG,
由旋转可得,△ADE≌△ABF,
∴AE=AF,DE=BF,
又∵AG⊥EF,
∴H为EF的中点,
∴AG垂直平分EF,
∴EG=FG,
设CE=x,则DE=5﹣x=BF,FG=8﹣x,
∴EG=8﹣x,
∵∠C=90°,
∴Rt△CEG中,CE2+CG2=EG2,即x2+22=(8﹣x)2,
解得x=154,
∴CE的长为154,
故选:B.
10.如图,在△ABC中,∠A=90°,D是AB的中点,过点D作BC的平行线交AC于点E,作BC的垂线交BC于点F,若AB=CE,且△DFE的面积为1,则BC的长为( )
A.25 B.5 C.45 D.10
【解析】题目没有别的已知的线段长度,无法判断求BC的长,是用相似还是勾股定理,那就从唯一的数据条件“△DFE的面积为1”进行条件挖掘:由△DFE的面积为1可得DE•DF=2,由题易知BC=2DE,由DE•BC=4,结合面积公式,由此我们联想到了数学典型模型“双垂模型”的等面积法,故作AH⊥BC,由D是中点DF//AH可知AH=2DF,则AH•BC=8=AB•AC,由DE是中位线可知AE=EC,由条件AB=CE可得AC=2AB,由AC•AC=16,可得AC=4,AB=2,由勾股定理可得BC=25.
解:过A作AH⊥BC于H,
∵D是AB的中点,
∴AD=BD,
∵DE∥BC,
∴AE=CE,
∴DE=12BC,
∵DF⊥BC,
∴DF∥AH,DF⊥DE,
∴BF=HF,
∴DF=12AH,
∵△DFE的面积为1,
∴12DE•DF=1,
∴DE•DF=2,
∴BC•AH=2DE•2DF=4×2=8,
∴AB•AC=8,
∵AB=CE,
∴AB=AE=CE=12AC,
∴AC•AC=16,
∴AC=4,AB=2
∴BC=AB2+AC2=25.
故选:A.
11.如图,对折矩形纸片ABCD,使AD与BC重合,得到折痕EF,把纸片展平后再次折叠,使点A落在EF上的点A′处,得到折痕BM,BM与EF相交于点N.若直线BA′交直线CD于点O,BC=5,EN=1,则OD的长为( )
A.123 B.133 C.143 D.153
【解析】根据中位线定理可得AM=2,根据折叠的性质和等腰三角形的性质可得A′M=A′N=2,过M点作MG⊥EF于G,可求A′G,根据勾股定理可求MG,进一步得到BE,再根据平行线分线段成比例可求OF,从而得到OD.
解:∵EN=1,
∴由中位线定理得AM=2,
由折叠的性质可得A′M=2,
∵AD∥EF,
∴∠AMB=∠A′NM,
∵∠AMB=∠A′MB,
∴∠A′NM=∠A′MB,
∴A′N=2,
∴A′E=3,A′F=2
过M点作MG⊥EF于G,
∴NG=EN=1,
∴A′G=1,
由勾股定理得MG=22-12=3,
∴BE=OF=MG=3,
∴OF:BE=2:3,
解得OF=233,
∴OD=3-233=33.
故选:B.
12.如图,AB是⊙O的直径,CD是弦,AE⊥CD于点E,BF⊥CD于点F.若FB=FE=2,FC=1,则AC的长是( )
A.522 B.352 C.453 D.523
【解析】由AB是直径由必连BC,求AC长,即是求线段长,由CF=1,EF=2可知CE=3,由CF=1,BF=2可知BC=5,Rt△CFB知三边长、Rt△ACE知一边长且含有AC,故从相似角度思考解题;
解:连接BC,
∵AB是⊙O的直径,
∴∠ACB=90°,
∴∠ACE+∠BCF=90°,
∵BF⊥CD,
∴∠CFB=90°,
∴∠CBF+∠BCF=90°,
∴∠ACE=∠CBF,
∵AE⊥CD,
∴∠AEC=∠CFB=90°,
∴△ACE∽△CBF,
∴AC:BC=CE:BF,
∵FB=FE=2,FC=1,
∴CE=CF+EF=3,BC=CF2+BF2=5,
∴,AC: 5=3:2,
∴AC=352,
故选:B.
13.如图,矩形ABCD中,BD为对角线,将矩形ABCD沿BE、BF所在直线折叠,使点A落在BD上的点M处,点
C落在BD上的点N处,连结EF.已知AB=3,BC=4,则EF的长为( )
A.3 B.5 C.5136 D.13
【解析】求出BD=5,AE=EM,∠A=∠BME=90°,证明△EDM∽△BDA,由相似三角形的性质得出EDBD=EMAB,设DE=x,则AE=EM=4﹣x,得出x5=4-x3,解得x=52,同理△DNF∽△DCB,得出DFBD=NFBC,设DF=y,则CF=NF=3﹣y,则y5=3-y4,解得y=53.由勾股定理即可求出EF的长.
解:∵四边形ABCD是矩形,
∴AB=CD=3,AD=BC=4,∠A=∠C=∠EDF=90°,
∴BD=AB2+AD2=32+42=5,
∵将矩形ABCD沿BE所在直线折叠,使点A落在BD上的点M处,
∴AE=EM,∠A=∠BME=90°,
∴∠EMD=90°,
∵∠EDM=∠ADB,
∴△EDM∽△BDA,
∴EDBD=EMAB,
设DE=x,则AE=EM=4﹣x,
∴x5=4-x3,
解得x=52,
∴DE=52,
同理△DNF∽△DCB,
∴DFBD=NFBC,
设DF=y,则CF=NF=3﹣y,
∴y5=3-y4,
解得y=53.
∴DF=53.
∴EF=DE2+DF2=(52)2+(53)2=5136.
故选:C.
第13讲 二次函数几何综合压轴题-2021年中考数学二轮复习重点题型针对训练(北师大版): 这是一份第13讲 二次函数几何综合压轴题-2021年中考数学二轮复习重点题型针对训练(北师大版),共29页。教案主要包含了思路方法,特殊四边形,面积方法,强化巩固练习,答案详解等内容,欢迎下载使用。
第12讲 圆综合压轴题-2021年中考数学二轮复习重点题型针对训练(北师大版): 这是一份第12讲 圆综合压轴题-2021年中考数学二轮复习重点题型针对训练(北师大版),共23页。教案主要包含了方法梳理,强化巩固练习,答案详解等内容,欢迎下载使用。
第11讲 几何动态问题-2021年中考数学二轮复习重点题型针对训练(北师大版): 这是一份第11讲 几何动态问题-2021年中考数学二轮复习重点题型针对训练(北师大版),共14页。教案主要包含了方法梳理,巩固强化练习,答案详解等内容,欢迎下载使用。