1、2024内蒙古中考数学二轮专项训练 题型十二 几何综合题 类型一与动点有关1. 如图,已知ABC是等边三角形,P是ABC内部的一点,连接BP,CP.(1)如图,以BC为直径的半圆O交AB于点Q,交AC于点R,当点P在上时,连接AP,在BC边的下方作BCDBAP,CDAP,连接DP,求CPD的度数;(2)如图,E是BC边上一点,且EC3BE,当BPCP时,连接EP并延长,交AC于点F.若AB4BP,求证:4EF3AB;(3)如图,M是AC边上一点,当AM2MC时,连接MP.若CMP150,AB6a,MPa,ABC的面积为S1,BCP的面积为S2,求S1S2的值(用含a的代数式表示)第1题图2.
2、已知, 在ABC中,BAC90,ABAC.(1)如图,已知点D在BC边上,DAE90,ADAE,连接CE.试探究BD与CE的关系;(2)如图,已知点D在BC下方,DAE90,ADAE,连接CE.若BDAD,AB2,CE2,AD交BC于点F,求AF的长;(3)如图,已知点D在BC下方,连接AD、BD、CD.若CBD30,BAD15,AB26,AD24,求sinBCD的值第2题图3. 已知在ACD中,P是CD的中点,B是AD延长线上的一点,连接BC,AP.(1)如图,若ACB90,CAD60,BDAC,AP,求BC的长;(2)过点D作DEAC,交AP延长线于点E,如图所示若CAD60,BDAC,求
3、证:BC2AP;(3)如图,若CAD45,是否存在实数m,当BDmAC时,BC2AP?若存在,请直接写出m的值;若不存在,请说明理由第3题图4. 如图,矩形ABCD中,点P为对角线AC所在直线上的一个动点,连接PD,过点P作PEPD,交直线AB于点E,过点P作MNAB,交直线CD于点M,交直线AB于点N,AB4,AD4.(1)如图,当点P在线段AC上时,PDM和EPN的数量关系为:PDM_EPN;的值是_;(2)如图,当点P在CA延长线上时,(1)中的结论是否成立?若成立,请证明;若不成立,说明理由;(3)如图,以线段PD,PE为邻边作矩形PEFD.设PM的长为x,矩形PEFD的面积为y.请直
4、接写出y与x之间的函数关系式及y的最小值第4题图类型二与平移有关1. 在综合实践课上,老师让同学们对一张长AB4,宽BC3的矩形纸片ABCD进行剪拼操作,如图,希望小组沿对角线AC剪开得到两张三角形纸片ABC和ADC.(1)将这两张三角形纸片按如图摆放,判断 AC与AC的位置关系,并说明理由;(2)在图中,将ACD纸片沿射线BC的方向平移如图,当点A在AC上时,AC与AB交于点E,求此时重叠部分四边形ADBE的面积;如图,当点C与点B重合时,AC与AC交于点F,直接写出BFC的面积第1题图2. 如图,在RtABC和RtDEF中,BACEDF90,ABAC,DEDF,点D在射线AB上,AB2DF
5、6,连接EA,EC,交射线AB于点H,取CE的中点G,连接DG.(1)当点F与点A重合时,求DH的长;(2)如图,保持ABC固定不动,将DEF沿射线AB平移m个单位,判断DG与EA的位置关系和数量关系,并说明理由;(3)如图,继续平移DEF,使得DEF的一个顶点恰好在直线BC上,求此时HG的长第2题图3. 在平面直角坐标系中,O为原点,OAB是等腰直角三角形,OBA90,BOBA,顶点A(4,0),点B在第一象限,矩形OCDE的顶点E(,0),点C在y轴的正半轴上,点D在第二象限,射线DC经过点B.(1)如图,求点B的坐标;(2)将矩形OCDE沿x轴向右平移,得到矩形OCDE,点O,C,D,E
6、的对应点分别为O,C,D,E.设OOt,矩形OCDE与OAB重叠部分的面积为S.如图,当点E在x轴正半轴上,且矩形OCDE与OAB重叠部分为四边形时,DE与OB相交于点F,试用含有t的式子表示S,并直接写出t的取值范围;当t时,求S的取值范围(直接写出结果即可)第3题图4.综合与实践问题情境:如图,纸片ABC是等边三角形,纸片DEF是直角三角形,其中DEF90,DFE30,ABDF6,M是BC的中点实践操作:第一步:将图中的两张三角形纸片按图的方式摆放,使DF与AB重合;第二步:将图中的DEF沿射线BC方向平移,直线AB与直线EF交于点G,DF与AC交于点H,连接GH,如图,设平移的距离为m.
7、(1)在图中,连接AM,求四边形EBMA的面积;(2)当AHGH时,求m的值;(3)当GHBC时,判断四边形AGHD的形状,并说明理由第4题图类型三与旋转有关1. 如图,在RtABC中,ACB90,AC4,BC2,RtABC绕点C按顺时针方向旋转得到RtABC,AC与AB交于点D.(1)如图,当ABAC时,过点B作BEAC,垂足为E,连接AE.求证:ADBD;求的值;(2)如图,当ACAB时,过点D作DMAB,交BC于点N,交AC的延长线于点M,求的值第1题图2. 数学课堂上,有这样一道探究题如图,已知ABC中,ABACm,BCn, BAC(0180),点P为平面内不与点A,C重合的任意一点,
8、连接CP,将线段CP绕点P顺时针旋转,得线段PD,连接CD,AP,点E,F分别为BC,CD的中点,设直线AP与直线EF相交所成的较小角为,探究的值和的度数与m,n,的关系请你参与学习小组的探究过程,并完成以下任务:(1)填空:【问题发现】小明研究了60时,如图,求出了的值和的度数分别为_,_;小红研究了90时,如图,求出了的值和的度数分别为_,_;【类比探究】他们又共同探究了120时,如图,也求出了的值和的度数;【归纳总结】最后他们终于共同探究得出规律:_(用含m,n的式子表示); _(用含的式子表示);(2)求出120时的值和的度数第2题图3.如图,AOB和COD是等腰直角三角形,点O为直角
9、顶点,连接AD、BC,E是BC的中点,连接OE.【问题解决】(1)如图,当点C、D分别在边OA、OB上时,线段EO与线段AD之间的数量关系为_;【类比探究】(2)将COD绕点O逆时针旋转到如图所示位置,请探究线段EO与线段AD之间的数量关系,并说明理由;【拓展延伸】(3)在COD的旋转过程中,当AOC150时,若OA8,OC4,请直接写出OE的长4. 如图,在矩形ABCD中,E是边AB上一点,BEBC,EFCD,垂足为F.将四边形CBEF绕点C顺时针旋转 (015,当x时,易知与BAD15相矛盾,x,即CM,BDCG2CM1,DTBC,CBD30,DTBDsin30,BTBDcos30,TCB
10、CBT,在RtDTC中,DC,sinBCD.3. (1)解:ACB90,CAD60,AB2AC.BDAC,ADAC,ADC是等边三角形,ACD60.P是CD的中点,APCD.在RtAPC中,AP,AC2,BCACtan602;(2)证明:如解图,连接BE,第3题解图DEAC,CAPDEP.在CPA和DPE中,CPADPE(AAS),APEPAE,CADE.BDAC,BDDE.又DEAC,BDECAD60,BDE是等边三角形,BDBE,EBD60.BDAC,ACBE.在CAB和EBA中,CABEBA(SAS),BCAE,BC2AP;(3)存在,m.【解法提示】如解图,作DEAC交AP延长线于E,
11、连接BE,由(2)同理可得DEAC,EDBCAD45,AE2AP,当BDAC时,即BDDE,EDB45,过点B作BFDE于点F,BDDF,DEDF,点E,F重合,BED90,EBDEDB45,BEDEAC,同(2)可证CABEBA(SAS),BCAE2AP,存在m,使得BC2AP.第3题解图4. 解:(1);【解法提示】DPEPMD90,PDMDPMDPMEPN90.PDMEPN.;【解法提示】PDMEPN,DMPPNE90,PDMEPN.四边形ABCD是矩形,BADADC90.ANM90,四边形ADMN是矩形DMAN.PNBC.,.(2)成立证明:四边形ABCD是矩形,ADBC4,BBADA
12、DCDANADM90.MNAB,ANM90,四边形ADMN为矩形,DMAN.PEPD,DPE90,DPMEPNDPMPDM90,PDMEPN.MPNE90,PDMEPN,.DMAN,.ANPABC90,PANCAB,APNACB,;(3)y与x之间的函数关系式为yx28x16(x0),y的最小值为4.【解法提示】,PEDP.矩形PEFD的面积为yDPPEDP2.PMx,PN4x.PDMEPN,.DMPN4x.DP2DM2PM2(4x)2x24x224x48.yDP2(4x224x48),即yx28x16.yx28x16(x3)24,0,当x3时,y有最小值,最小值为4.类型二与平移有关1. 解
13、:(1)ACAC,理由如下:如解图,延长CA交AC于点G,易知AC,ABCCDA90,AAAGCCAB,AGACDA90,即ACAC;第1题解图(2)由平移可知ADAB,且ADCC,ABCC,ADCABC,CBECDA,.ABDC4,BCAD3,ACAC5.,DC,BDBCDC3,CBCDBD4.,BE,S四边形ADBE(3);.【解法提示】由(1)可知BFAC,在RtABC中,由勾股定理得AC5,由三角形面积公式得,ABBCACBF,BF,在RtBCF中,由勾股定理得CF,SBCFBFCF.2. 解:(1)EDACAB90,DEAC,DHEAHC.ABAC,DEDF,DHADAB1;(2)D
14、GEA,DGEA.理由如下:由(1)知,EDHCAH,点G是EC的中点,HEHGHCHG,2HGHCHEHE,.DHGAHE,DHGAHE,HDGHAE,DGEA,DGEA;(3)当点D在直线BC上时,此时点D和点B重合,如解图,第2题解图易得,AB6,BH2,BE3,在RtBHE中,由勾股定理得EH.由(2)得,HGEH;当点F在直线BC上时,此时点F,H与点B重合,如解图,EHDE3,第2题解图HGEH.综上所述,HG的长为或.3. 解:(1)如解图,过点B作BHOA,垂足为点H,由点A(4,0),得OA4,BOBA,OBA90,OHHAOA2BH,点B的坐标为(2,2);第3题解图(2)
15、由点E(,0),得OE,由平移知,四边形OCDE是矩形,得OED90,OEOE,OEOOOEt,FEO90.BOBA,OBA90,BOABAO45,OFE90BOA45,FOEOFE,FEOEt,SFOEOEFE(t)2,SSOABSFOE42(t)2,即St2t,其中t的取值范围是4t;S.【解法提示】如解图,当t时,SSAOBSAOM4(4t)2(t4)24,对称轴为直线t4,0.当t时,S随t的增大而增大,将t和t分别代入,得S和S,S;第3题解图如解图,当t4时,SSAOBSAOMSOEN4(4t)2(t)2t2t,对称轴为直线t,10,当t时,S有最大值,此时S,由得当x时,S,S;
16、 第3题解图如解图,当4t时,SSAOBSOEN4(t)2(t)24,0,对称轴为t,当t4时,S有最大值为,当t时,S有最小值为,S.综上所述,得S.第3题解图4. 解:(1)如解图,连接AM,M是BC的中点,ABAC,AMBC,AMB90.DFE30,ABC60,EBM90.又DEF90,四边形EBMA是矩形AB6,EBA30,AE3,在RtAEB中,BE3,S四边形EBMA339;第4题解图(2)当AHGH时,AHG90.ABC是等边三角形,BACABCACB60.由平移的性质可知DEBC,DACACB60.在RtDEF中,EDFDFE90,DFE30,EDF903060,ADH是等边三
17、角形,AHADDH.由平移的性质可知ADm,AHm.在RtAGH中,cosGAH,即cos60,解得AG2m.由平移的性质可知ABDF,ADBFm,BGFDFE30,BG2BF2m.AGBGAB6,2m2m6,m;(3)四边形AGHD是菱形理由如下:如解图,由平移的性质知ADBC,ABDF,GHBC,ADGH,四边形AGHD是平行四边形由(2)知ADDH,四边形AGHD是菱形第4题解图类型三与旋转有关1. (1)证明:RtABC绕点C按顺时针方向旋转得到RtABC,BACA.ABAC,ACAA,BACACA,ADCD.ACDBCD90,BACABC90,BCDABC,CDBD,ADBD;解:在
18、RtABC中,AB2.BEAC,BEC90.在RtBEC和RtACB中,BCEABC,tanBCEtanABC,2,BE2CE.在RtBEC中,BE2CE2BC2,(2CE)2CE24,CE.由得CDAB,CD,DECDCE,.ADBD,SADESBDE,SABE2SADE,;(2)解:由得AB2,SABCACBCABCD,422CD,CD.在RtACD中,AD2CD2AC2,AD2()242,解得AD.DMAB,CDMA.又DCNACB,CDNCAB,即,解得CN.ADCACB90,CNAD,CMNAMD,3.2. 解:(1)【问题发现】,60;,45;【归纳总结】;【解法提示】如解图,连接
19、AE,PF,延长EF、AP交于点Q,当60时,ABC和PDC都是等边三角形,PCDACB60,PCCD,ACCB,F、E分别是CD、BC的中点,又ACPACDECFACD,ACPECF.ECFACP,CEFCAP,QACB60;如解图,当90时,ABC和PDC都是等腰直角三角形,PCDACB45,PCCD,ACCB,F、E分别是CD、BC的中点,又ACPACDECFACDACPECF,ECFACP,CEFCAP,QACB45,可归纳出,ACB.图图第2题解图(2)120,ABACm,BCn,ABC为等腰三角形,AEBC,ACB30,CEACcos30m,n2CEm,909030.3. 解:(1
20、)EOAD;【解法提示】在BOC和AOD中,BOCAOD(SAS),BCAD.E是BC的中点,EOBCAD.(2)EOAD,理由如下:如解图,延长OE至点F,使得EFOE,连接BF、CF,第3题解图BECE,EOEF,四边形COBF是平行四边形,BFCO,BFCODO,FBOBOC180.BOACOD90,BOCBOD1BOD90,1BOC.1DOA180,FBODOA.BOAO,FBODOA(SAS),FOAD,EOAD;(3)OE的长为2或2.【解法提示】如解图,当COD绕点O逆时针旋转150时,AOC150,此时BOC60,过点C作CFOB于点F,过点E作EGOB于点G,OC4,BOC6
21、0,CFOCsin602,OFOCcos602.E为BC的中点,EGCF,EGCF,BGGF.OAOB8,BF6,BGGF3,OG5,OE2;如解图,当COD绕点O逆时针旋转210时,AOC150,此时BOC120,过点C作CFBO,交BO的延长线于点F,过点E作EGOB于点G,BOC120,COF60.OC4,CFOCsin602,OFOCcos602.E是BC的中点,EGCF,EGCF,BGFG.OAOB8,BF10,BGGF5,OG3,OE2.综上所述,OE的长为2或2.图图第3题解图4. (1)证明:在矩形ABCD中,BBCD90,EFCD,EFC90,四边形BEFC是矩形BEBC,四
22、边形BEFC是正方形;(2)证明:GCKDCH90,BEF90,CDFH90,KGCH90,KGCCDF.由(1)可知,四边形BEFC是正方形,BCCF,GBCCFD,CGBCDF(AAS),GCDC;解:设正方形BEFC的边长为a,KBCF,BKOFCO,BKFCBCa.在RtBKC中,BK2BC2CK2,(a)2a232,a.由,可得BKKEa,KECFDKEDCF,DEEFCFa,易得DEPCFD,PEDF2a,PKa.易得EDKBCK,KDKC,APGH,PKGC,DKPCKG,PKDGKC(AAS),PKGK,PG2PK5a6;(3)解:如解图,延长BF交CH的延长线于点R.第4题解
23、图CFGP,RBBM,GFCR,GBMGRB,tanGtanFCH.设FHx.则CF2x,CHx,CBCFEFBC2x.CBHE,RBCRFH,2,CHRH,BFRF,CR2CH2x,SCFR2SCFH.CBHE,GBCGEH,GB2(1)x.BMRB,GBMCRF,()22.SCRF2SCHF,.类型四与折叠有关1. (1)证明:在正方形ABCD中,AABCC90,MHBC,MHBMHNC90.四边形ABHM为矩形,ABMH.又BCAB,ABMHBC.根据折叠的性质可知,点B,E关于MN对称,则MNBE,EBCBNM90.又NMHBNM90,EBCNMH,EBCNMH;(2)证明:在矩形AB
24、CD中,C90,MHBC,MHNC90.点B,E关于MN对称,MNBE,EBCBNM90.又NMHBNM90,EBCNMH,EBCNMH;或.【解法提示】如解图,当CE2DE时,设BE与MN的交点为G,设AB3m,则BC2AB6m,EC2m,在RtBCE中,BE2m,BGm.BGNC90,NBGEBC,EBCNBG,即,BNm.在RtMNH中,MHAB3m,HNm,BHBNNHm,AMBHm,;如解图,当DE2CE时,设BE与MN的交点为I,同理可得,综上所述,的值为或.图图第1题解图2. 解:(1)PDC沿直线PD折叠,点C的对应点为点E,且A,E两点重合,由折叠的性质得PDAC,PDA90
25、.B90,BC4,AB8,AC4.点D是边AC的中点,ADAC2.又BPDA90,AA,ADPABC,即,解得AP5;(2)四边形CDEP是菱形,点D是边AC的中点,AC4,CPCDADAC2.B90,BC4,BP2,APABBP826.如解图,过点P作PQAC于点Q,第2题解图BAQP90,AA,AQPABC,即,解得AQ,QP,DQAQAD,PD2,;(3)分以下两种情况讨论:如解图,当C、E位于AB异侧时,设DE交AB于点F,过点P作PGAC于点G,点D是边AC的中点,SAPDSCPDSPAC.PDE与ABC重叠部分的面积为S1,PAC的面积为S2,S1S2,SPFDSPAC,SPFDS
26、APD,点F是AP的中点,由折叠的性质得SEPDSCPD,SEPDSPAC,SPFDSEPD,点F是DE的中点,四边形AEPD是平行四边形,EPAD2,AEDPDE.由折叠的性质得CPEP2,PDCPDE,AEDPDC,BP2,APABBP6.同理由(2)可得GP,DG,tanAEDtanPDC3;第2题解图如解图,当C、E位于AB同侧时,设PE交AC于点F,过点D作DKAB于点K,点D是边AC的中点,ABC90,DK是ABC的中位线,DKBC2,AKAB4.同理由可得四边形AEDP是平行四边形,由折叠的性质得CDED,CDEDAP2,AEDAPD,PKAPAK24,tanAEDtanAPD2
27、.综上所述,tanAED的值为3或2.第2题解图3. 解:(1)EFBF;证法一:如解图,分别延长AD, BF相交于点M,第3题解图四边形ABCD是平行四边形,ADBC,2C,M1.F为CD的中点,DFCF,MDFBCF,FMFB,即F为BM的中点,BFBM.BEAD,BEM90,在RtBEM中,EFBM,EFBF;证法二:如解图,过点F作FMEB交EB于点M,EMF90.BEAD,AEB90,AEBEMF,ADFM. 四边形ABCD是平行四边形,ADBC.ADFMBC,.F为CD的中点,DFFC,EMMB.FMEB,FM垂直平分EB,EFBF;第3题解图(2)AGBG;证法一:如解图,由折叠可知,12CFC,FCFC,F为CD的中点,FCFD