2017中考第22题类比探索题专题(一)
例1.(1)问题发现
如图1,△ACB和△DCE均为等边三角形,点A、D、E在同一直线上,连接BE
填空:(1)∠AEB的度数为 ;(2)线段BE之间的数量关系是 。
(2)拓展探究
如图2,△ACB和△DCE均为等边三角形,∠ACB=∠DCE=900, 点A、D、E在同一直线上,CM为△DCE中DE边上的高,连接BE。请判断∠AEB的度数及线段CM、AE、BE之间的数量关系,并说明理由。
(3)解决问题
如图3,在正方形ABCD中,CD=2。若点P满足PD=1,且∠BPD=900,请直接写出点A到BP的距离。
例2.如图1,将两个完全相同的三角形纸片ABC和DEC重合放置,其中∠C=90°,
∠B=∠E=30°. (1)操作发现
如图2,固定△ABC,使△DEC绕点C旋转,当点D恰好落在AB边上时,填空: ①线段DE与AC的位置关系是_________;
②设△BDC的面积为S1,△AEC的面积为S2,则S1与S2的数量关系是_________________. (2)猜想论证
当△DEC绕点C旋转到图3所示的位置时,小明猜想(1)中S1与S2的数量关系仍然成立,并尝试分别作出了△BDC和△AEC
中BC、CE边上的高,请你证明小明的猜想.
(3)拓展探究
已知∠ABC=60°,点D是其角平分线上一点,BD=CD=4,DE//AB交BC于点E(如图4).
若在射线BA上存在点F,使S△DCF=S△BDE,请直接写出相应的BF的长. ....
1
B A B(E)
B E A N M C B E E 图4
图3
C D D D A(D)
图1
C
A 图2
C
专题训练
1.等腰△PAB中, ∠PAB=900,点C是AB上一点(与A、B不重合),连接PC,将线段PC绕点C顺时针旋转900,得到线段DC,连接PD、BD.探究∠PBD的度数,以及线段AB及BD、BC的数量关系. (不需要证明)
⑵类比探索:点C在直线AB上,且在点B右侧,还能得出与⑴相同的结论吗?请写出你得出的结论并证明; ⑶拓展迁移: 点C在直线AB上,且在点A左侧,请补充完成图形,并直接写出得到的结论.
2.如图①,正方形AEFG的边长为1,正方形ABCD的边长为3,且点F在AD上. ⑴求△DBF的面积;
⑵把正方形AEFG绕点A逆时针方向旋转450,得到图②,求图②中的△DBF的面积;
⑶把正方形AEFG绕点A旋转一周,在旋转过程中, △DBF存在最大值与最小值,请直接写出最大值 ,最小值
⑴尝试探究:如图点C在线段AB上,可通过证明△PAC∽△PBD,得出结论:∠PBD= ;AB=
2
3.【提出问题】(1)如图1,在等边△ABC中,点M是BC上的任意一点(不含端点B、C),连结AM,以AM为边作等边△AMN,
连结CN.求证:∠ABC=∠ACN.
【类比探究】(2)如图2,在等边△ABC中,点M是BC延长线上的任意一点(不含端点C),其它条件不变,(1)中结论∠ABC=∠ACN还成立吗?请说明理由.
【拓展延伸】(3)在等腰△ABC中,BA=BC,点M是BC上的任意一点(不含点B、C),连结AM,以AM为边作等腰△AMN,使顶角∠AMN=∠ABC.连结CN.试探究∠ABC与∠ACN的数量关系,并说明理由.
4.某数学兴趣小组开展了一次课外活动,过程如下:如图1,正方形ABCD中,AB=6,将三角板放在正方形ABCD上,使三角板的直角顶点与D点重合.三角板的一边交AB于点P,另一边交BC的延长线于点Q.(1)求证:DP=DQ;
(2)如图2,小明在图1的基础上作∠PDQ的平分线DE交BC于点E,连接PE,他发现PE和QE存在一定的数量关系,请猜测他的结论并予以证明;
(3)如图3,固定三角板直角顶点在D点不动,转动三角板,使三角板的一边交AB的延长线于点P,另一边交BC的延长线于点Q,仍作∠PDQ的平分线DE交BC延长线于点E,连接PE,若AB:AP=3:4,请帮小明算出△DEP的面积.
5.已知两个共一个顶点的等腰Rt△ABC,Rt△CEF,∠ABC=∠CEF=90°,连接AF,M是AF的中点,连接MB、ME.
(1)如图1,当CB与CE在同一直线上时,求证:MB∥CF; (2)如图1,若CB=a,CE=2a,求BM,ME的长; (3)如图2,当∠BCE=45°时,求证:BM=ME.
3
6.有一副直角三角板,∠BAC=90°,AB=AC=6,在三角板DEF中,∠FDE=90°,DF=4,DE=将三角板DEF沿射线BA方向平行移动,当点F运动到点A时停止运动.
.将这副
直角三角板按如图1所示位置摆放,点B与点F重合,直角边BA与FD在同一条直线上.现固定三角板ABC,(1)如图2,当三角板DEF运动到点D到点A重合时,设EF与BC交于点M,则∠EMC= 度; (2)如图3,当三角板DEF运动过程中,当EF经过点C时,求FC的长;
(3)在三角板DEF运动过程中,设BF=x,两块三角板重叠部分的面积为y,求y与x的函数解析式,并求出对应的x取值范围.
7.已知四边形ABCD中,E、F分别是AB、AD边上的点,DE与CF交于点G. (1)如图①,若四边形ABCD是矩形,且DE⊥CF,求证
DEAD; ?CFCDDEAD成?CFCD(2)如图②,若四边形ABCD是平行四边形,试探究:当∠B与∠EGC满足什么关系时,使得立?并证明你的结论;
(3)如图③,若BA=BC=6,DA=DC=8,∠BAD=90°,DE⊥CF,请直接写出
AFGEB第24题图①DE的值. CFDEAFGDDAFGBECB第24题图②C第24题图③C8.如图,矩形ABCD中,∠ACB =30,将一块直角三角板的直角顶点P放在两对角线AC,BD的交点处,以点P为旋转中心转动三角板,三角板的两直角边分别于边AB,BC所在的直线交于E,F. (1)当PE⊥AB,PF⊥BC时,如图1,则
oPE的值为 . PFoo(2)现将三角板绕点P逆时针旋转?(0???60)角,如图2,求
ooPE的值; PFPE的值是否变化?证明PFAPD(3)在(2)的基础上继续旋转,当60???90,且使AP:PC=1:2时,如图3,你的结论.
4
B图1AEDPECAPDFB图2(第25题图)FCBCE图3F
【操作体验】
用一张矩形纸片折等边三角形.
第一步,对折矩形纸片ABCD(AB>BC)(图①),使AB与DC重合,得到折痕EF,把纸片展平(图②). 第二步,如图③,再一次折叠纸片,使点C落在EF上的P处,并使折痕经过点B,得到折痕BG,折出PB,PC,得到△PBC.
(1)说明△PBC是等边三角形.
【数学思考】
(2)如图④.小明画出了图③的矩形ABCD和等边三角形PBC.他发现,在矩形ABCD中把△PBC经过图形变化,可以得到图⑤中的更大的等边三角形.请描述图形变化的过程.
(3)已知矩形一边长为3cm,另一边长为acm.对于每一个确定的a的值,在矩形中都能画出最大的等边三角形.请画出不同情形的示意图,并写出对应的a的取值范围.
【问题解决】
(4)用一张正方形铁片剪一个直角边长分别为4cm和1cm的直角三角形铁片,所需正方形铁片的边长的最小值为 cm.
5
如图1,点E、F、G、H分别在矩形ABCD的边AB、BC、CD、DA上,AE=DG,求证:2S四边形EFGH=S矩形(SABCD.
表示面积)
实验探究:某数学实验小组发现:若图1中AH≠BF,点G在CD上移动时,上述结论会发生变化,分别过点E、G作BC边的平行线,再分别过点F、H作AB边的平行线,四条平行线分别相交于点A1、B1、C1、D1,得到矩形A1B1C1D1.
如图2,当AH>BF时,若将点G向点C靠近(DG>AE),经过探索,发现:2S四边形EFGH=S矩形ABCD+S矩形A1B1C1D1. 如图3,当AH>BF时,若将点G向点D靠近(DG<AE),请探索S四边形EFGH、S矩形ABCD与S矩形A1B1C1D1之间的数量关系,并说明理由. 迁移应用:
请直接应用“实验探究”中发现的结论解答下列问题:
(1)如图4,点E、F、G、H分别是面积为25的正方形ABCD各边上的点,已知AH>BF,AE>DG,S四
边形EFGH
=11,HF=29,求EG的长.
(2)如图5,在矩形ABCD中,AB=3,AD=5,点E、H分别在边AB、AD上,BE=1,DH=2,点F、G分别是边BC、CD上的动点,且FG=10,连接EF、HG,请直接写出四边形EFGH面积的最大值.
6
如图,在矩形纸片ABCD中,已知AB=1,BC=3,点E在边CD上移动,连接AE,将多边形ABCE沿直线AE翻折,得到多边形AB′C′E,点B、C的对应点分别为点B′、C′. (1)当B′C′恰好经过点D时(如图1),求线段CE的长;
(2)若B′C′分别交边AD,CD于点F,G,且∠DAE=22.5°(如图2),求△DFG的面积; (3)在点E从点C移动到点D的过程中,求点C′运动的路径长.
如图,已知正方形ABCD的边长为4,点P是AB边上的一个动点,连接CP,过点P作PC的垂线交AD于点E,以 PE为边作正方形PEFG,顶点G在线段PC上,对角线EG、PF相交于点O. (1)若AP=1,则AE= ;
(2)①求证:点O一定在△APE的外接圆上;
②当点P从点A运动到点B时,点O也随之运动,求点O经过的路径长;
(3)在点P从点A到点B的运动过程中,△APE的外接圆的圆心也随之运动,求该圆心到AB边的距离的最大值.
7
如图1,△ABC中,∠B=30°,AB=3,BC=4,则△ABC的面积等于 . 【探究】
图2是同学们熟悉的一副三角尺,一个含有30°的角,较短的直角边长为a;另一个含有45°的角,直角边长为b,小明用两副这样的三角尺拼成一个平行四边形ABCD(如图3),用了两种不同的方法计算它的面积,从而推出sin75°=sin75°=6?2,小丽用两副这样的三角尺拼成了一个矩形EFGH(如图4),也推出46?26?2,请你写出小明或小丽推出sin75°=的具体说理过程. 44【应用】
在四边形ABCD中,AD∥BC,∠D=75°,BC=6,CD=5,AD=10(如图5) (1)点E在AD上,设t=BE+CE,求t2的最小值;
(2)点F在AB上,将△BCF沿CF翻折,点B落在AD上的点G处,点G是AD的中点吗?说明理由.
8