《浙江省2018年中考數(shù)學(xué)復(fù)習(xí) 第二部分 題型研究 題型五 幾何探究題 類型五 類比、拓展探究問題針對(duì)演練》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《浙江省2018年中考數(shù)學(xué)復(fù)習(xí) 第二部分 題型研究 題型五 幾何探究題 類型五 類比、拓展探究問題針對(duì)演練(11頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、
第二部分 題型研究
題型五 幾何探究題
類型五 類比、拓展探究問題
1. (2017紹興)已知△ABC,AB=AC,D為直線BC上一點(diǎn),E為直線AC上一點(diǎn),AD=AE,設(shè)∠BAD=α,∠CDE=β.
(1)如圖,若點(diǎn)D在線段BC上,點(diǎn)E在線段AC上:
①如果∠ABC=60°,∠ADE=70°,那么α=________°,β=________°;
②求α、β之間的關(guān)系式;
(2)是否存在不同于以上②中的α、β之間的關(guān)系式?若存在,求出這個(gè)關(guān)系式(求出一個(gè)即可);若不存在,說明理由.
第1題圖
2. (2017樂山)在四邊形ABCD中,∠B+∠D=180°,對(duì)角線AC
2、平分∠BAD.
(1)如圖①,若∠BAD=120°,且∠B=90°,試探究邊AD、AB與對(duì)角線AC的數(shù)量關(guān)系并說明理由;
(2)如圖②,若將(1)中的條件“∠B=90°”去掉,(1)中的結(jié)論是否成立?請(qǐng)說明理由;
(3)如圖③,若∠BAD=90°,探究邊AD、AB與對(duì)角線AC的數(shù)量關(guān)系并說明理由.
第2題圖
3. (2017臨沂)數(shù)學(xué)課上,張老師出示了問題:如圖①,AC、BD是四邊形ABCD的對(duì)角線,若∠ACB=∠ACD=∠ABD=∠ADB=60°,則線段BC、CD、AC三者之間有何等量關(guān)系?
經(jīng)過思考,小明展示了一種正確的思路:如圖②,延長(zhǎng)CB到E,使BE=CD,連接AE
3、,證得△ABE≌△ADC,從而容易證明△ACE是等邊三角形,故AC=CE,所以AC=BC+CD.
小亮展示了另一種正確的思路:如圖③,將△ABC繞著點(diǎn)A逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°,使AB與AD重合,從而容易證明△ACF是等邊三角形,故AC=CF,所以AC=BC+CD.
第3題圖
在此基礎(chǔ)上,同學(xué)們做了進(jìn)一步的研究:
(1)小穎提出:如圖④,如果把“∠ACB=∠ACD=∠ABD=∠ADB=60°”改為“∠ACB=∠ACD=∠ABD=∠ADB=45°”,其它條件不變,那么線段BC、CD、AC三者之間有何等量關(guān)系?針對(duì)小穎提出的問題,請(qǐng)你寫出結(jié)論,并給出證明;
(2)小華提出:如圖⑤,如果把“∠
4、ACB=∠ACD=∠ABD=∠ADB=60°”改為“∠ACB=∠ACD=∠ABD=∠ADB=α”,其它條件不變,那么線段BC、CD、AC三者之間有何等量關(guān)系?針對(duì)小華提出的問題,請(qǐng)你寫出結(jié)論,不用證明.
第3題圖
4. (2017衢州)問題背景
如圖①,在正方形ABCD的內(nèi)部,作∠DAE=∠ABF=∠BCG=∠CDH,根據(jù)三角形全等的條件,易得△DAE≌△ABF≌△BCG≌△CDH,從而得到四邊形EFGH是正方形.
類比探究
如圖②,在正△ABC的內(nèi)部,作∠BAD=∠CBE=∠ACF,AD,BE,CF兩兩相交于D,E,F(xiàn)三點(diǎn)(D,E,F(xiàn)三點(diǎn)不重合).
(1)△ABD,△BCE,
5、△CAF是否全等?如果是,請(qǐng)選擇其中一對(duì)進(jìn)行證明;
(2)△DEF是否為正三角形?請(qǐng)說明理由;
(3)進(jìn)一步探究發(fā)現(xiàn),△ABD的三邊存在一定的等量關(guān)系,設(shè)BD=a,AD=b,AB=c,請(qǐng)?zhí)剿鱝,b,c滿足的等量關(guān)系.
第4題圖
5. (2017岳陽)問題背景:已知∠EDF的頂點(diǎn)D在△ABC的邊AB所在直線上(不與A,B重合).DE交AC所在直線于點(diǎn)M,DF交BC所在直線于點(diǎn)N,記△ADM的面積為S1,△BND的面積為S2.
(1)初步嘗試:如圖①,當(dāng)△ABC是等邊三角形,AB=6,∠EDF=∠A,且DE∥BC,AD=2時(shí),則S1·S2=________;
(2)類比探究
6、:在(1)的條件下,先將點(diǎn)D沿AB平移,使AD=4,再將∠EDF繞點(diǎn)D旋轉(zhuǎn)至如圖②所示位置,求S1·S2的值;
(3)延伸拓展:當(dāng)△ABC是等腰三角形時(shí),設(shè)∠B=∠A=∠EDF=α.
(Ⅰ)如圖③,當(dāng)點(diǎn)D在線段AB上運(yùn)動(dòng)時(shí), 設(shè)AD=a,BD=b,求S1·S2的表達(dá)式(結(jié)果用a,b和α的三角函數(shù)表示);
(Ⅱ)如圖④,當(dāng)點(diǎn)D在BA的延長(zhǎng)線上運(yùn)動(dòng)時(shí),設(shè)AD=a,BD=b,直接寫出S1·S2的表達(dá)式,不必寫出解答過程.
第5題圖
答案
1. 解:(1)①20,10;
②設(shè)∠ABC=x,∠ADE=y(tǒng),則∠ACB=x,∠AED=y(tǒng),
在△DEC中,y=β+x,
在△ABD中,
7、α+x=y(tǒng)+β,
∴α=2β;
(2)如解圖,點(diǎn)E在CA延長(zhǎng)線上,點(diǎn)D在線段BC上,
設(shè)∠ABC=x,∠ADE=y(tǒng),則∠ACB=x,∠AED=y(tǒng),
在△ABD中,x+α=β-y,
在△DEC中,x+y+β=180°,
∴α=2β-180°.
(注:求其它關(guān)系式,相應(yīng)給分,如點(diǎn)E在CA的延長(zhǎng)線上,點(diǎn)D在CB的延長(zhǎng)線上,可得α=180°-2β.)
第1題解圖
2. 解:(1)AC=AD+AB.理由如下:
由題意知∠B=90°,
∴∠D=90°,
∵∠DAB=120°,AC平分∠DAB,
∴∠DAC=∠BAC=60°,
∴∠ACB=∠ACD=30°,
∴AB
8、= AC,AD= AC,
∴AC=AD+AB;
(2)(1)中的結(jié)論成立,理由如下:
如解圖①,以C為頂點(diǎn),AC為一邊作∠ACE=60°,∠ACE的另一邊交AB的延長(zhǎng)線于點(diǎn)E,
∵∠BAC=∠BAD=×120°=60°,
∴△AEC為等邊三角形,
∴AC=AE=CE,
∵∠D+∠B=180°,∠DAB=120°,
∴∠DCB=60°,
∴∠DCA+∠ACB=60°,
又∵∠BCE+∠ACB=60°,
∴∠DCA=∠BCE,
∴△DAC≌△BEC(ASA),
∴AD=BE,
∴AE=AB+BE=AB+AD,
∴AC=AD+AB;
圖①
圖②
第2
9、題解圖
(3)AD+AB=AC.理由如下:
如解圖②,過點(diǎn)C作CE⊥AC交AB的延長(zhǎng)線于點(diǎn)E,
∵∠D+∠ABC=180°,
∠DAB=90°,
∴∠BCD=90°,
∵∠ACE=90°,
∴∠DCA=∠BCE.
又∵AC平分∠DAB,
∴∠CAB=45°,∠E=45°,
∴AC=CE.
又∵∠D+∠B=180°,∠D=∠CBE,
∴△CDA≌△CBE(AAS).
∴AD=BE,
∴AD+AB=AE.
在Rt△ACE中,∠CAB=45°,
∴AE==AC,
∴AD+AB=AC.
3. 解:(1)BC、CD、AC三者之間的關(guān)系為:BC+CD=AC.
證明:
10、如解圖①,延長(zhǎng)CB至點(diǎn)E,使BE=DC,連接AE.
第3題解圖①
∵∠ABD=∠ACD=45°,
∴∠1=∠2,
∵∠ABE=∠1+∠ACB,∠ADC=∠ADB+∠2,
又∵∠ACB=∠ADB=45°,
∴∠ABE=∠ADC,
∵∠ABD=∠ADB=45°,
∴AD=AB,∠BAD=90°
∴△ADC≌△ABE(SAS),
∴∠BAE=∠DAC,AE=AC,
∴∠EAC=90°,
∴EC=AC,
∴BC+CD=AC;
(2)BC+CD=2cosα·AC.
【解法提示】如解圖②,延長(zhǎng)CB至點(diǎn)E,使BE=DC,連接AE,過點(diǎn)A作AF⊥CE,垂足為點(diǎn)F.
第3
11、題解圖②
則可得BC+CD=2CF,
在Rt△ACF中,
由cosα=得,CF=AC·cosα,
即(BC+CD)=cosα·AC,
∴BC+CD=2cosα·AC.
4. 解:(1)△ABD≌△BCE≌△CAF.
證明:如解圖①,
第4題解圖①
∵△ABC為正三角形,
∴∠CAB=∠ABC=∠BCA=60°,
AB=BC.
∵∠ABD=∠ABC-∠2,∠BCE=∠ACB-∠3,而∠2=∠3,
∴∠ABD=∠BCE.
又∵∠1=∠2,
∴△ABD≌△BCE(ASA);
(2)△DEF是正三角形.
理由如下:∵△ABD≌△BCE≌△CAF,
∴∠ADB=∠
12、BEC=∠CFA,
∴∠FDE=∠DEF=∠EFD,
∴△DEF是正三角形;
(3)如解圖②,作AG⊥BD,交BD延長(zhǎng)線于點(diǎn)G,
第4題解圖②
由△DEF是正三角形得到∠ADG=60°,
(或者∠ADG=∠1+∠ABD=∠2+∠ABD=60°.)
∴在Rt△ADG中,DG=b,AG=b.
∴在Rt△ABG中,c2=(a+b)2+(b)2,
∴c2=a2+ab+b2.
5. 解:(1)12;
【解法提示】如解圖①,過點(diǎn)D分別作DG⊥AC于點(diǎn)G,作DH⊥BC于點(diǎn)H.∵△ABC為等邊三角形,∴∠A=∠B=60°,∵AB=6,AD=2,∴BD=4,
∴在Rt△ADG和Rt
13、△BDH中,DG=AD·sin60°=2×=,DH=BD·sin60°=4×=2,∵DE∥BC,∠EDF=∠A=60°,∴∠AMD=∠EDF=∠DNB=60°,∴△ADM和△BDN均為等邊三角形.∴S1·S2=×2×××4×2=12.
第5題解圖①
(2)如解圖②,過點(diǎn)D分別作DG⊥AC于點(diǎn)G,作DH⊥BC于點(diǎn)H.
第5題解圖②
∵∠A=∠EDF=60°,
∴∠1+∠2=∠1+∠BDF=120°,
∴∠2=∠BDF,
又∵∠A=∠B,
∴△ADM∽△BND,
∴=,即=,
∴AM·BN=8,
∵在Rt△ADG和Rt△BDH中,
DG=AD·sin60°=4×=2,
DH=BD·sin60°=2×=,
∴S1·S2=AM·2··BN·
=·AM·BN
=×8
=12;
(3)(Ⅰ)如解圖③,與(2)同理可得,
第5題解圖③
AM·BN=AD·BD=ab,
DG=AD·sinα,DH=BD·sinα,
∴S1·S2=AM·DG·BN·DH
=×ab·AD·BD·sin2α
=a2b2sin2α;
(Ⅱ)S1·S2=a2b2sin2α.
11