2020年中考數(shù)學(xué)基礎(chǔ)題型提分講練 專(zhuān)題20 以相似三角形為背景的證明與計(jì)算(含解析)
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2020年中考數(shù)學(xué)基礎(chǔ)題型提分講練 專(zhuān)題20 以相似三角形為背景的證明與計(jì)算(含解析)
專(zhuān)題20 以相似三角形為背景的證明與計(jì)算
考點(diǎn)分析
【例1】(2019·遼寧中考真題)已知,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,D是BC邊上一點(diǎn),連接AD,分別以CD和AD為直角邊作Rt△CDE和Rt△ADF,使∠DCE=∠ADF=90°,點(diǎn)E,F(xiàn)在BC下方,連接EF.
(1)如圖1,當(dāng)BC=AC,CE=CD,DF=AD時(shí),
求證:①∠CAD=∠CDF,
②BD=EF;
(2)如圖2,當(dāng)BC=2AC,CE=2CD,DF=2AD時(shí),猜想BD和EF之間的數(shù)量關(guān)系?并說(shuō)明理由.
【答案】(1)①見(jiàn)解析;②見(jiàn)解析;(2)BD=EF,理由見(jiàn)解析.
【解析】
(1)證明:①∵∠ACB=90°,
∴∠CAD+∠ADC=90°,
∵∠CDF+∠ADC=90°,
∴∠CAD=∠CDF;
②作FH⊥BC交BC的延長(zhǎng)線于H,
則四邊形FECH為矩形,
∴CH=EF,
在△ACD和△DHF中,
,
,
,
,
,即,
;
(2),
理由如下:作交的延長(zhǎng)線于,
則四邊形為矩形,
,
,,
,
,即,GF=2CD,
∵BC=2AC,CE=2CD,
∴BC=DG,GF=CE,
∴BD=CG,
∵GF∥CE,GF=CE,∠G=90°,
∴四邊形FECG為矩形,
∴CG=EF,
∴BD=EF.
【點(diǎn)睛】
此題考查相似三角形的判定與性質(zhì),全等三角形的判定與性質(zhì),矩形的判定與性質(zhì),解題關(guān)鍵在于作輔助線和掌握各判定定理.
【例2】 (2019·遼寧中考真題)如圖,中,,DE垂直平分AB,交線段BC于點(diǎn)E(點(diǎn)E與點(diǎn)C不重合),點(diǎn)F為AC上一點(diǎn),點(diǎn)G為AB上一點(diǎn)(點(diǎn)G與點(diǎn)A不重合),且.
(1)如圖1,當(dāng)時(shí),線段AG和CF的數(shù)量關(guān)系是 ?。?
(2)如圖2,當(dāng)時(shí),猜想線段AG和CF的數(shù)量關(guān)系,并加以證明.
(3)若,,,請(qǐng)直接寫(xiě)出CF的長(zhǎng).
【答案】(1);(2),理由見(jiàn)解析;(3)2.5或5
【解析】
解:(1)相等,理由:如圖1,連接AE,
∵DE垂直平分AB,
,
,
,
,
,,
,
,
,
,
,
,
;
故答案為:;
(2),
理由:如圖2,連接AE,
,
,
,
∵DE垂直平分AB,
,
,
,,
,
,
,
,
,
,
在中,,
,
,
;
(3)①當(dāng)G在DA上時(shí),如圖3,連接AE,
∵DE垂直平分AB,
,,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
過(guò)A作于點(diǎn)H,
,
,
,
,
,
,
,
,
;
②當(dāng)點(diǎn)G在BD上,如圖4,同(1)可得,,
,
,
,
,
綜上所述,CF的長(zhǎng)為2.5或5.
【點(diǎn)睛】
本題考查了等腰三角形的性質(zhì),線段垂直平分線的性質(zhì),全等三角形的判定和性質(zhì),相似三角形的判定和性質(zhì),正確的作出輔助線是解題的關(guān)鍵.
考點(diǎn)集訓(xùn)
1.(2019·山東中考真題)如圖1,在Rt△ABC中,∠B=90°,BC=2AB=8,點(diǎn)D,E分別是邊BC,AC的中點(diǎn),連接DE,將△EDC繞點(diǎn)C按順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn),記旋轉(zhuǎn)角為α.
(1)問(wèn)題發(fā)現(xiàn)
① 當(dāng)時(shí), ;② 當(dāng)時(shí),
(2)拓展探究
試判斷:當(dāng)0°≤α<360°時(shí),的大小有無(wú)變化?請(qǐng)僅就圖2的情況給出證明.
(3)問(wèn)題解決
當(dāng)△EDC旋轉(zhuǎn)至A、D、E三點(diǎn)共線時(shí),直接寫(xiě)出線段BD的長(zhǎng).
【答案】(1)①,②.(2)無(wú)變化;理由參見(jiàn)解析.(3),.
【解析】
(1)①當(dāng)α=0°時(shí),
∵Rt△ABC中,∠B=90°,
∴AC=,
∵點(diǎn)D、E分別是邊BC、AC的中點(diǎn),
∴,BD=8÷2=4,
∴.
②如圖1,
,
當(dāng)α=180°時(shí),
可得AB∥DE,
∵,
∴
(2)如圖2,
,
當(dāng)0°≤α<360°時(shí),的大小沒(méi)有變化,
∵∠ECD=∠ACB,
∴∠ECA=∠DCB,
又∵,
∴△ECA∽△DCB,
∴.
(3)①如圖3,
,
∵AC=4,CD=4,CD⊥AD,
∴AD=
∵AD=BC,AB=DC,∠B=90°,
∴四邊形ABCD是矩形,
∴BD=AC=.
②如圖4,連接BD,過(guò)點(diǎn)D作AC的垂線交AC于點(diǎn)Q,過(guò)點(diǎn)B作AC的垂線交AC于點(diǎn)P,
,
∵AC=,CD=4,CD⊥AD,
∴AD=,
∵點(diǎn)D、E分別是邊BC、AC的中點(diǎn),
∴DE==2,
∴AE=AD-DE=8-2=6,
由(2),可得
,
∴BD=.
綜上所述,BD的長(zhǎng)為或.
2.(2019·江蘇初三期末)如圖,四邊形ABCD中,AC平分∠DAB,∠ADC=∠ACB=90°,E為AB的中點(diǎn),
(1)求證:AC2=AB?AD;
(2)求證:CE∥AD;
(3)若AD=4,AB=6,求的值.
【答案】(1)見(jiàn)解析(2)見(jiàn)解析(3).
【解析】
解:(1)證明:∵AC平分∠DAB
∴∠DAC=∠CAB.
∵∠ADC=∠ACB=90°
∴△ADC∽△ACB.
∴
即AC2=AB?AD.
(2)證明:∵E為AB的中點(diǎn)
∴CE=AB=AE
∴∠EAC=∠ECA.
∵∠DAC=∠CAB
∴∠DAC=∠ECA
∴CE∥AD.
(3)∵CE∥AD
∴△AFD∽△CFE
∴.
∵CE=AB
∴CE=×6=3.
∵AD=4
∴
∴.
3.(2019·四川中考真題)如圖,,DB平分∠ADC,過(guò)點(diǎn)B作交AD于M.連接CM交DB于N.
(1)求證:;(2)若,求MN的長(zhǎng).
【答案】(1)見(jiàn)解析;(2).
【解析】
證明:(1)∵DB平分,
,且,
(2)
,且
,且,
,
且
【點(diǎn)睛】
考查了相似三角形的判定和性質(zhì),勾股定理,直角三角形的性質(zhì),求MC的長(zhǎng)度是本題的關(guān)鍵.
4.(2019·江蘇泰州中學(xué)附屬初中初三月考)如圖,Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=6cm,BC=8cm.動(dòng)點(diǎn)M從點(diǎn)B出發(fā),在BA邊上以每秒3cm的速度向定點(diǎn)A運(yùn)動(dòng),同時(shí)動(dòng)點(diǎn)N從點(diǎn)C出發(fā),在CB邊上以每秒2cm的速度向點(diǎn)B運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t秒(0<t<),連接MN.
(1)若△BMN與△ABC相似,求t的值;
(2)連接AN,CM,若AN⊥CM,求t的值.
【答案】(1)△BMN與△ABC相似時(shí),t的值為或;(2)t=
【解析】
(1)由題意知,BM=3tcm,CN=2tcm,∴BN=(8﹣2t)cm,BA==10(cm),當(dāng)△BMN∽△BAC時(shí),,∴,解得:t=;
當(dāng)△BMN∽△BCA時(shí),,∴,解得:t=,
∴△BMN與△ABC相似時(shí),t的值為或;
(2)過(guò)點(diǎn)M作MD⊥CB于點(diǎn)D,由題意得:DM=BMsinB==(cm),BD=BMcosB==(cm),BM=3tcm,CN=2tcm,∴CD=()cm,∵AN⊥CM,∠ACB=90°,∴∠CAN+∠ACM=90°,∠MCD+∠ACM=90°,∴∠CAN=∠MCD,∵M(jìn)D⊥CB,∴∠MDC=∠ACB=90°,∴△CAN∽△DCM,∴,∴,解得t=.
考點(diǎn):1.相似三角形的判定與性質(zhì);2.解直角三角形;3.動(dòng)點(diǎn)型;4.分類(lèi)討論;5.綜合題;6.壓軸題.
5.(2019·湖北中考真題)在中,,,是上一點(diǎn),連接
(1)如圖1,若,是延長(zhǎng)線上一點(diǎn),與垂直,求證:
(2)過(guò)點(diǎn)作,為垂足,連接并延長(zhǎng)交于點(diǎn).
①如圖2,若,求證:
②如圖3,若是的中點(diǎn),直接寫(xiě)出的值(用含的式子表示)
【答案】(1)證明見(jiàn)解析;(2)①證明見(jiàn)解析;②
【解析】
(1)延長(zhǎng)交于點(diǎn),
∵與垂直,,
∴,,
∴,
∵,,
∴,,
∴,
∴;
(2)①過(guò)點(diǎn)作交的延長(zhǎng)線于點(diǎn),
∵,∴與垂直,
由(1),得,
∵,
∴,即;
②過(guò)點(diǎn)C作CD//BP交AB的延長(zhǎng)線于點(diǎn)D,延長(zhǎng)AM交CD于點(diǎn)H,
∴∠PCH=∠BPQ,
∵,∴⊥,
∴∠BPM=∠CHM=90°,
又∵∠BMP=∠CMH,BM=CM,
∴△BPM≌△CHM,
∴BP=CH,PM=HM,
∴PH=2PM,
∵∠PMB=∠BMA,∠ABM=∠BPM=90°,
∴△ABM∽△BPM,
∴,
在Rt△PCH中,tan∠PCH=,
∴tan∠BPQ=,
又∵BC=2BM,,
∴tan∠BPQ=.
【點(diǎn)睛】
本題考查了全等三角形的判定與性質(zhì),相似三角形的判定與性質(zhì),三角函數(shù),正確添加輔助線,熟練掌握和靈活運(yùn)用相關(guān)知識(shí)是解題的關(guān)鍵.注意數(shù)形結(jié)合思想的運(yùn)用.
6.(2019·遼寧初三期中)如圖,在△ABC中,AB=AC,點(diǎn)P、D分別是BC、AC邊上的點(diǎn),且∠APD=∠B,
(1)求證:AC?CD=CP?BP;
(2)若AB=10,BC=12,當(dāng)PD∥AB時(shí),求BP的長(zhǎng).
【答案】(1)證明見(jiàn)解析;(2).
【解析】
解:(1)∵AB=AC,∴∠B=∠C.
∵∠APD=∠B,∴∠APD=∠B=∠C.
∵∠APC=∠BAP+∠B,∠APC=∠APD+∠DPC,
∴∠BAP=∠DPC,
∴△ABP∽△PCD,
∴,
∴AB?CD=CP?BP.
∵AB=AC,
∴AC?CD=CP?BP;
(2)∵PD∥AB,∴∠APD=∠BAP.
∵∠APD=∠C,∴∠BAP=∠C.
∵∠B=∠B,
∴△BAP∽△BCA,
∴.
∵AB=10,BC=12,
∴,
∴BP=.
“點(diǎn)睛”本題主要考查了相似三角形的判定與性質(zhì)、等腰三角形的性質(zhì)、平行線的性質(zhì)、三角形外角的性質(zhì)等知識(shí),把證明AC?CD=CP?BP轉(zhuǎn)化為證明AB?CD=CP?BP是解決第(1)小題的關(guān)鍵,證到∠BAP=∠C進(jìn)而得到△BAP∽△BCA是解決第(2)小題的關(guān)鍵.
7.(2019·山西初三期末)如圖,△ABC和△ADE是有公共頂點(diǎn)的等腰直角三角形,∠BAC=∠DAE=90°,點(diǎn)P為射線BD,CE的交點(diǎn).
(1)求證:BD=CE;
(2)若AB=2,AD=1,把△ADE繞點(diǎn)A旋轉(zhuǎn),當(dāng)∠EAC=90°時(shí),求PB的長(zhǎng);
【答案】(1)證明見(jiàn)解析;(2)PB的長(zhǎng)為或.
【解析】
解:(1)∵△ABC和△ADE是等腰直角三角形,∠BAC=∠DAE=90°,
∴AB=AC,AD=AE,∠DAB=∠CAE,
∴△ADB≌△AEC,
∴BD=CE.
(2)解:①當(dāng)點(diǎn)E在AB上時(shí),BE=AB﹣AE=1.
∵∠EAC=90°,
∴CE==.
同(1)可證△ADB≌△AEC,
∴∠DBA=∠ECA.
∵∠PEB=∠AEC,
∴△PEB∽△AEC,
∴,
∴,
∴PB=.
②當(dāng)點(diǎn)E在BA延長(zhǎng)線上時(shí),BE=3.
∵∠EAC=90°,
∴CE==.
同(1)可證△ADB≌△AEC,
∴∠DBA=∠ECA.
∵∠BEP=∠CEA,
∴△PEB∽△AEC,
∴,
∴,
∴PB=.
綜上所述,PB的長(zhǎng)為或.
【點(diǎn)睛】
本題主要考查的是旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)、等腰三角形的性質(zhì)、全等三角形的性質(zhì)和判定、相似三角形的性質(zhì)和判定,證明得△PEB∽△AEC是解題的關(guān)鍵.
8.(2019·山東初三)如圖①,在四邊形ABCD中,AC⊥BD于點(diǎn)E,AB=AC=BD,點(diǎn)M為BC中點(diǎn),N為線段AM上的點(diǎn),且MB=MN.
(1)求證:BN平分∠ABE;
(2)若BD=1,連結(jié)DN,當(dāng)四邊形DNBC為平行四邊形時(shí),求線段BC的長(zhǎng);
(3)如圖②,若點(diǎn)F為AB的中點(diǎn),連結(jié)FN、FM,求證:△MFN∽△BDC.
【答案】(1)證明見(jiàn)解析;(2);(3)證明見(jiàn)解析.
【解析】
(1)∵AB=AC,
∴∠ABC=∠ACB,
∵M(jìn)為BC的中點(diǎn),
∴AM⊥BC,
在Rt△ABM中,∠MAB+∠ABC=90°,
在Rt△CBE中,∠EBC+∠ACB=90°,
∴∠MAB=∠EBC,
又∵M(jìn)B=MN,
∴△MBN為等腰直角三角形,
∴∠MNB=∠MBN=45°,
∴∠EBC+∠NBE=45°,∠MAB+∠ABN=∠MNB=45°,
∴∠NBE=∠ABN,即BN平分∠ABE;
(2)設(shè)BM=CM=MN=a,
∵四邊形DNBC是平行四邊形,
∴DN=BC=2a,
在△ABN和△DBN中,
∵,
∴△ABN≌△DBN(SAS),
∴AN=DN=2a,
在Rt△ABM中,由AM2+MB2=AB2可得(2a+a)2+a2=1,
解得:a=±(負(fù)值舍去),
∴BC=2a=;
(3)∵F是AB的中點(diǎn),
∴在Rt△MAB中,MF=AF=BF,
∴∠MAB=∠FMN,
又∵∠MAB=∠CBD,
∴∠FMN=∠CBD,
∵,
∴,
∴△MFN∽△BDC.
點(diǎn)睛:本題主要考查相似形的綜合問(wèn)題,解題的關(guān)鍵是掌握等腰三角形三線合一的性質(zhì)、直角三角形和平行四邊形的性質(zhì)及全等三角形與相似三角形的判定與性質(zhì)等知識(shí)點(diǎn).
9.(2019·河南中考真題)在,,.點(diǎn)P是平面內(nèi)不與點(diǎn)A,C重合的任意一點(diǎn).連接AP,將線段AP繞點(diǎn)P逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)α得到線段DP,連接AD,BD,CP.
(1)觀察猜想
如圖1,當(dāng)時(shí),的值是 ,直線BD與直線CP相交所成的較小角的度數(shù)是 ?。?
(2)類(lèi)比探究
如圖2,當(dāng)時(shí),請(qǐng)寫(xiě)出的值及直線BD與直線CP相交所成的小角的度數(shù),并就圖2的情形說(shuō)明理由.
(3)解決問(wèn)題
當(dāng)時(shí),若點(diǎn)E,F(xiàn)分別是CA,CB的中點(diǎn),點(diǎn)P在直線EF上,請(qǐng)直接寫(xiě)出點(diǎn)C,P,D在同一直線上時(shí)的值.
【答案】(1)1,(2)45°(3),
【解析】
解:(1)如圖1中,延長(zhǎng)CP交BD的延長(zhǎng)線于E,設(shè)AB交EC于點(diǎn)O.
,
,
,,
,
,,
,
,
,線BD與直線CP相交所成的較小角的度數(shù)是,
故答案為1,.
(2)如圖2中,設(shè)BD交AC于點(diǎn)O,BD交PC于點(diǎn)E.
,
,
,
,
,,
,
,
直線BD與直線CP相交所成的小角的度數(shù)為.
(3)如圖3﹣1中,當(dāng)點(diǎn)D在線段PC上時(shí),延長(zhǎng)AD交BC的延長(zhǎng)線于H.
,,
,
,
,
,
,
,
,,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
A,D,C,B四點(diǎn)共圓,
,,
,
,設(shè),則,,
c.
如圖3﹣2中,當(dāng)點(diǎn)P在線段CD上時(shí),同法可證:,設(shè),則,,
,
.
【點(diǎn)睛】
本題屬于相似形綜合題,考查了旋轉(zhuǎn)變換,等邊三角形的性質(zhì),等腰直角三角形的性質(zhì),全等三角形的判定和性質(zhì),相似三角形的判定和性質(zhì)等知識(shí),解題的關(guān)鍵是正確尋找全等三角形或相似三角形解決問(wèn)題,學(xué)會(huì)用分類(lèi)討論的思想思考問(wèn)題,屬于中考?jí)狠S題.
10.(2019·山東初三期中)如圖1,在四邊形ABCD中,點(diǎn)E、F分別是AB、CD的中點(diǎn),過(guò)點(diǎn)E作AB的垂線,過(guò)點(diǎn)F作CD的垂線,兩垂線交于點(diǎn)G,連接AG、BG、CG、DG,且∠AGD=∠BGC.
(1)求證:AD=BC;
(2)求證:△AGD∽△EGF;
(3)如圖2,若AD、BC所在直線互相垂直,求的值.
【答案】(1)見(jiàn)解析;(2)見(jiàn)解析;(3)
【解析】
(1)∵GE是AB的垂直平分線,∴GA=GB.同理GD=GC.
在△AGD和△BGC中,∵GA=GB,∠AGD=∠BGC,GD=GC, ∴△AGD≌△BGC.∴AD=BC.
(2)∵∠AGD=∠BGC, ∴∠AGB=∠DGC.
在△AGB和△DGC中,,∠AGB=∠DGC, ∴△AGB∽△DGC.
∴,又∠AGE=∠DGF,∴∠AGD=∠EGF,∴△AGD∽△EGF.
(3)如圖,延長(zhǎng)AD交GB于點(diǎn)M,交BC的延長(zhǎng)線于點(diǎn)H,則AH⊥BH.
由△AGD≌△BGC,知∠GAD=∠GBC,
在△GAM和△HBM中,∠GAD=∠GBC,∠GMA=∠HMB.
∴∠AGB=∠AHB=90°,
∴∠AGE=∠AGB=45°,
∴
又△AGD∽△EGF,
∴
11.(2019·溫江中學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)校初三期中)如圖①,△ABC與△CDE是等腰直角三角形,直角邊AC、CD在同一條直線上,點(diǎn)M、N分別是斜邊AB、DE的中點(diǎn),點(diǎn)P為AD的中點(diǎn),連接AE、BD.
(1)猜想PM與PN的數(shù)量關(guān)系及位置關(guān)系,請(qǐng)直接寫(xiě)出結(jié)論;
(2)現(xiàn)將圖①中的△CDE繞著點(diǎn)C順時(shí)針旋轉(zhuǎn)α(0°<α<90°),得到圖②,AE與MP、BD分別交于點(diǎn)G、H.請(qǐng)判斷(1)中的結(jié)論是否成立?若成立,請(qǐng)證明;若不成立,請(qǐng)說(shuō)明理由;
(3)若圖②中的等腰直角三角形變成直角三角形,使BC=kAC,CD=kCE,如圖③,寫(xiě)出PM與PN的數(shù)量關(guān)系,并加以證明.
【答案】(1)PM=PN,PM⊥PN,理由見(jiàn)解析;(2)理由見(jiàn)解析;(3)PM=kPN;理由見(jiàn)解析
【解析】
(1)PM=PN,PM⊥PN,理由如下:
∵△ACB和△ECD是等腰直角三角形, ∴AC=BC,EC=CD,∠ACB=∠ECD=90°.
在△ACE和△BCD中, ∴△ACE≌△BCD(SAS), ∴AE=BD,∠EAC=∠CBD,
∵點(diǎn)M、N分別是斜邊AB、DE的中點(diǎn),點(diǎn)P為AD的中點(diǎn), ∴PM=BD,PN=AE,
∴PM=PM, ∵∠NPD=∠EAC,∠MPN=∠BDC,∠EAC+∠BDC=90°, ∴∠MPA+∠NPC=90°,
∴∠MPN=90°, 即PM⊥PN;
(2)∵△ACB和△ECD是等腰直角三角形, ∴AC=BC,EC=CD,∠ACB=∠ECD=90°.
∴∠ACB+∠BCE=∠ECD+∠BCE. ∴∠ACE=∠BCD. ∴△ACE≌△BCD. ∴AE=BD,∠CAE=∠CBD.
又∵∠AOC=∠BOE,∠CAE=∠CBD, ∴∠BHO=∠ACO=90°.
∵點(diǎn)P、M、N分別為AD、AB、DE的中點(diǎn), ∴PM=BD,PM∥BD; PN=AE,PN∥AE.
∴PM=PN. ∴∠MGE+∠BHA=180°. ∴∠MGE=90°. ∴∠MPN=90°. ∴PM⊥PN.
(3)PM=kPN
∵△ACB和△ECD是直角三角形, ∴∠ACB=∠ECD=90°. ∴∠ACB+∠BCE=∠ECD+∠BCE.
∴∠ACE=∠BCD. ∵BC=kAC,CD=kCE, ∴=k. ∴△BCD∽△ACE. ∴BD=kAE.
∵點(diǎn)P、M、N分別為AD、AB、DE的中點(diǎn), ∴PM=BD,PN=AE. ∴PM=kPN.
考點(diǎn):相似形綜合題.
12.(2019·山東初三期中)(提出問(wèn)題)
(1)如圖1,在等邊△ABC中,點(diǎn)M是BC上的任意一點(diǎn)(不含端點(diǎn)B、C),連結(jié)AM,以AM為邊作等邊△AMN,連結(jié)CN.求證:∠ABC=∠ACN.
(類(lèi)比探究)
(2)如圖2,在等邊△ABC中,點(diǎn)M是BC延長(zhǎng)線上的任意一點(diǎn)(不含端點(diǎn)C),其它條件不變,(1)中結(jié)論∠ABC=∠ACN還成立嗎?請(qǐng)說(shuō)明理由.
(拓展延伸)
(3)如圖3,在等腰△ABC中,BA=BC,點(diǎn)M是BC上的任意一點(diǎn)(不含端點(diǎn)B、C),連結(jié)AM,以AM為邊作等腰△AMN,使頂角∠AMN=∠ABC.連結(jié)CN.試探究∠ABC與∠ACN的數(shù)量關(guān)系,并說(shuō)明理由.
【答案】見(jiàn)解析
【解析】
解:(1)證明:∵△ABC、△AMN是等邊三角形,∴AB=AC,AM=AN,∠BAC=∠MAN=60°.
∴∠BAM=∠CAN.
∵在△BAM和△CAN中,,
∴△BAM≌△CAN(SAS).∴∠ABC=∠ACN.
(2)結(jié)論∠ABC=∠ACN仍成立.理由如下:
∵△ABC、△AMN是等邊三角形,∴AB=AC,AM=AN,∠BAC=∠MAN=60°.
∴∠BAM=∠CAN.
∵在△BAM和△CAN中,,
∴△BAM≌△CAN(SAS).∴∠ABC=∠ACN.
(3)∠ABC=∠ACN.理由如下:
∵BA=BC,MA=MN,頂角∠ABC=∠AMN,∴底角∠BAC=∠MAN.
∴△ABC∽△AMN.∴.
又∵∠BAM=∠BAC﹣∠MAC,∠CAN=∠MAN﹣∠MAC,∴∠BAM=∠CAN.
∴△BAM∽△CAN.∴∠ABC=∠ACN.
13.(2019·福建省莆田擢英中學(xué)初三月考)如圖,在Rt△ABC中,∠C=90°,點(diǎn)P為AC邊上的一點(diǎn),將線段AP繞點(diǎn)A順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)(點(diǎn)P對(duì)應(yīng)點(diǎn)P′),當(dāng)AP旋轉(zhuǎn)至AP′⊥AB時(shí),點(diǎn)B、P、P′恰好在同一直線上,此時(shí)作P′E⊥AC于點(diǎn)E
(1)求證:∠CBP=∠ABP;
(2)求證:AE=CP;
(3)當(dāng),BP′=時(shí),求線段AB的長(zhǎng).
【解析】
(1)證明:∵AP′是AP旋轉(zhuǎn)得到,
∴AP=AP′,
∴∠APP′=∠AP′P,
∵∠C=90°,AP′⊥AB,
∴∠CBP+∠BPC=90°,∠ABP+∠AP′P=90°,
又∵∠BPC=∠APP′,
∴∠CBP=∠ABP;
(2)證明:如圖,過(guò)點(diǎn)P作PD⊥AB于D,
∵∠CBP=∠ABP,∠C=90°,
∴CP=DP,
∵P′E⊥AC,
∴∠EAP′+∠AP′E=90°,
又∵∠PAD+∠EAP′=90°,
∴∠PAD=∠AP′E,
在△APD和△P′AE中,
,
∴△APD≌△P′AE(AAS),
∴AE=DP,
∴AE=CP;
(3)解:∵,
∴設(shè)CP=3k,PE=2k,
則AE=CP=3k,AP′=AP=3k+2k=5k,
在Rt△AEP′中,P′E==4k,
∵∠C=90°,P′E⊥AC,
∴∠CBP+∠BPC=90°,∠EP′P+∠EPP′=90°,
∵∠BPC=∠EPP′,
∴∠CBP=∠EP′P,
又∵∠CBP=∠ABP,∴∠ABP=∠EP′P,
又∵∠BAP′=∠P′EP=90°,
∴△ABP′∽△EPP′,
∴,
即,
解得P′A=AB,
在Rt△ABP′中,AB2+P′A2=BP′2,
即AB2+AB2=(5)2,
解得AB=10.
考點(diǎn):1.全等三角形的判定與性質(zhì);2.角平分線的性質(zhì);3.勾股定理;4.相似三角形的判定與性質(zhì).
14.(2019·遼寧中考真題)如圖1,在中,,,點(diǎn)M是AB的中點(diǎn),連接MC,點(diǎn)P是線段BC延長(zhǎng)線上一點(diǎn),且,連接MP交AC于點(diǎn)H.將射線MP繞點(diǎn)M逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)交線段CA的延長(zhǎng)線于點(diǎn)D.
(1)找出與相等的角,并說(shuō)明理由.
(2)如圖2,,求的值.
(3)在(2)的條件下,若,求線段AB的長(zhǎng).
【答案】(1);理由見(jiàn)解析;(2);(3).
【解析】
(1).
理由如下:∵,,
∴.
∴.
由旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)知,.
∴;
(2)如圖,過(guò)點(diǎn)C作交MP于點(diǎn)G.
∴,.
∵,點(diǎn)M是AB的中點(diǎn),
∴.
∴.
∴.
∵.
∴.
∵,
∴.
在與中,
∴.
∴.
∵.
∴.
∵,
∴.
∴.
設(shè),則,.
在中,.
∴.
∴;
(3)如圖,由(2)知.則.
∵.
∴.
∵,
∴.
∴.
∴.
∴.
由(2)知,,則.
∴,.
∵,.
∴.
∴.
∴,即.
解得,(舍去).
∴.
【點(diǎn)睛】
考查了幾何變換綜合題.解題的關(guān)鍵是掌握全等三角形的判定(ASA)與性質(zhì),旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),直角三角形的性質(zhì),相似三角形的判定與性質(zhì)等知識(shí)點(diǎn),解題過(guò)程中,注意方程思想在求相關(guān)線段長(zhǎng)度時(shí)的靈活運(yùn)用.