2024成都中考数学第一轮专题复习之专题四 几何动态探究题 教学课件
展开(8年2考:2022.23,2020.25)
1. (2023武侯区二诊)如图,在等边△ABC中(其中AB> ),点P在AB边上运动,点Q在BC边上运动,且满足PQ=6(点P,Q都不与B重合),以PQ为底边在PQ左侧作等腰△PQD,使得∠PDQ+∠B=180°,则四边形PDQB面积的最大值是________.
2.我们定义:在一个三角形中,若一个角的度数是另一个角度数的7倍,则这样的三角形称之为“德馨三角形”.如:三个内角分别为100°,70°,10°的三角形是“德馨三角形”.如图,E为△ABC的边AC上一动点,连接BE,作∠AEB的平分线交AB于点D,在BE上取点F,使∠BFD+∠BEC=180°,∠EDF=∠C.若△BCE是“德馨三角形”,则∠C的度数为 ______________.
3. 如图,在菱形ABCD中,对角线AC,BD交于点O,P是BD上一动点,点E在BC上,且BC=3CE,若AC=6,BD= ,则PC+PE的最小值为________.
4. 如图,在菱形ABCD中,AD=5,AC与BD交于点O,P为线段AC上的一个动点.过点P分别作PM⊥AD于点M,作PN⊥DC于点N.连接PB,若BO=3,则在点P运动过程中,PM+PN+PB的最小值为________.
5. 如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,D为AC的中点,E为边AB上的一点,连接DE,将线段DE绕点D逆时针旋转90°得到线段DF,连接EF,BF.若AB=6,BC=8,则当△BEF面积最大时,BF的长为________.
结合已知条件可知,该题中隐藏着“对角互补”模型,可过点D向AB作垂线,过点F作垂线,构造全等三角形,最后利用二次函数的性质求最值.
6. (2023陕西)如图,在矩形ABCD中,AB=3,BC=4.点E在边AD上,且ED=3,M,N分别是边AB,BC上的动点,且BM=BN,P是线段CE上的动点,连接PM,PN.若PM+PN=4,则线段PC的长为________.
7. (北师九上P19第2题改编)如图,在矩形ABCD中,AD=6,AE⊥BD,垂足为E,ED=3BE,动点P,Q分别在BD,AD上,则AE的长为______,AP+PQ的最小值为________.
8. (2023泸州)如图,E,F是正方形ABCD的边AB的三等分点,P是对角线AC上的动点,当PE+PF取得最小值时, 的值是 ________.
9. 如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=3,BC=4,M是AB的中点,动点P以每秒1个单位长度的速度从点A向点C运动,与此同时,动点Q以每秒2个单位长度的速度从点C向点B运动,当其中一个点运动到终点时,另一个点也随之停止运动,则△MPQ面积的最小值为________.
10. (2023金牛区模拟)如图,已知四边形ABCD是矩形,AB=8,AD=12,点E是线段DC上一个动点,分别以DE,EC为边向线段DC的下方作正方形DEFG、正方形CEHI,连接GI,过点B作直线GI的垂线,垂足是J,连接AJ,则点E运动过程中,线段AJ的最大值是____________.
【解析】如解图,取GI中点P,连接PB,以PB为直径作⊙O,连接AO并延长交⊙O于点J,作OM⊥AG于点M,作PQ⊥AB于点Q,交OM,DC于点N,K,
∴PK是梯形DGIC中位线.
∵DC=8,∴PK= (CI+DG)=4.∵P是GI中点,∴P到DG,CI的距离均为4,∴P一定是以DC为边的正方形的中心点,∴点J一定在以BP为直径的圆上运动,∴当AJ过圆心O时,AJ最大.∵AB=8,∴QB=4.
∵AD=12,∴PQ=16.∵QB=4,∴BP= =4 ,∴OJ=2 .∵PQ=16,∴QN=AM=8.∵ON= QB=2,∴OM=6,∴AO= =10,∴AJ=10+2 .
11. (2022龙东地区)如图,菱形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,∠BAD=60°,AD=3,AH是∠BAC的平分线,CE⊥AH于点E,点P是直线AB上的一个动点,则OP+PE的最小值是________.
12. (2022成都B卷23题4分)如图,在菱形ABCD中,过点D作DE⊥CD交对角线AC于点E,连接BE,点P是线段BE上一动点,作P关于直线DE的对称点P′,点Q是AC上一动点,连接P′Q,DQ.若AE=14,CE=18,则DQ-P′Q的最大值为________.
13. (2020成都B卷25题4分)如图,在矩形ABCD中,AB=4,BC=3,E,F分别为AB,CD边的中点.动点P从点E出发沿EA向点A运动,同时,动点Q从点F出发沿FC向点C运动,连接PQ,过点B作BH⊥PQ于点H,连接DH.若点P的速度是点Q的速度的2倍,在点P从点E运动至点A的过程中,线段PQ长度的最大值为________,线段DH长度的最小值为__________.
14. (2023新都区模拟)如图,在边长为6的等边△ABC中,动点E在AB边上(与点A,B均不重合),点F在边AC上,且AF=BE,CE与BF相交于点G,连接AG.当点E在AB边上运动时,求AG的最小值.
解:如解图,过点A作AD∥BC,过点C作CD∥AB.
∵△ABC是等边三角形,∴四边形ABCD是菱形,∠ABC=60°,∴∠BAD=120°,BC=AD,∠DAC=60°,∴∠DAF=∠CBE.
∵BE=AF,∴△ADF≌△BCE(SAS),∴DF=CE,∠BCE=∠ADF.∵AB=AD,∠BAF=∠DAF,AF=AF,∴△BAF≌△DAF(SAS),∴∠ADF=∠ABF,∴∠ABF=∠BCE,∴∠BGC=180°-(∠GBC+∠GCB)=180°-(∠GBC+∠ABF)=180°-∠CBE=120°,如解图,作△BGC的外接圆O,即点G在以O为圆心,OB为半径的圆上运动,∴∠BOC=120°.
∵OB=OC,∴∠OBC=∠OCB=30°,连接AO,交⊙O于点G1,交BC于点M,即当A,G,O三点共线时,AG最小,AO是BC的垂直平分线,∴BM=CM=3,∴OM= = .∵∠BCO=30°,∴OC=2 ,∠ACO=90°,∴∠OAC=30°,∵cs 30°= = = ,∴AO=4 ,∴AG的最小值为AO-AG1=AO-OC=4 -2 =2 .
类型二 折叠探究题(8年5考:2023.22,2021.24,2018.24,2017.25,2016.25)
1. (2023成都B卷22题4分)如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,CD平分∠ACB交AB于点D,过D作DE∥BC交AC于点E,将△DEC沿DE折叠得到△DEF,DF交AC于点G.若 = ,则tan A=________.
【解析】如解图,过点G作GM⊥DE于点M.
∵CD平分∠ACB交AB于点D,DE∥BC,∴∠1=∠2,∠2=∠3,∴∠1=∠3,∴ED=EC.∵∠3=∠4,∴∠1=∠4.又∵∠DGE=∠CGD,∴△DGE∽△CGD,∴ = ,∴DG2=GE·GC.
∵∠ABC=90°,DE∥BC,则AD⊥DE,∴AD∥GM,∴ = ,∠MGE=∠A.∵ = = ,设GE=3,AG=7,EM=3n,则DM=7n,则EC=DE=10n.∵DG2=GE·GC,∴DG2=3×(3+10n)=9+30n,在Rt△GMD中,GM2=DG2-DM2,在Rt△GME中,GM2=GE2-EM2,DG2-DM2=GE2-EM2,
即9+30n-(7n)2=32-(3n)2,解得n= (不符合题意的值已舍去),∴EM= .∵GE=3,则GM= = = ,∴tan A=tan ∠MGE= = = .
2. 如图,在正方形ABCD中,AB=8,点E在AD上,将三角形ABE沿BE折叠,使点A的对应点G落在正方形内部,连接DG并延长交BC于点M,若M恰好为BC的中点,则AE的长为________.
3. (2021成都B卷24题4分)如图,在矩形ABCD中,AB=4,AD=8,点E,F分别在边AD,BC上,且AE=3,按以下步骤操作:第一步,沿直线EF翻折,点A的对应点A′恰好落在对角线AC上,点B的对应点为B′.则线段BF的长为________;第二步,分别在EF,A′B′上取点M,N,沿直线MN继续翻折,使点F与点E重合,则线段MN的长为________.
4. (2018成都B卷24题4分)如图,在菱形ABCD中,tan A= ,M,N分别在边AD,BC上,将四边形AMNB沿MN翻折,使AB的对应线段EF经过顶点D,当EF⊥AD时, 的值为________.
5. (2017成都B卷25题4分)如图①,把一张正方形纸片对折得到长方形ABCD,再沿∠ADC的平分线DE折叠,如图②,点C落在点C′处,最后按图③所示方式折叠,使点A落在DE的中点A′处,折痕是FG.若原正方形纸片的边长为6 cm,则FG=________ cm.
【解析】如解图,连接AA′,交EC′于点K,过点G作GM⊥AC′于点M,过点A′作A′H⊥AD于点H,
易知C′E=MG=AB=AC′=C′D=3 cm,
由折叠的性质得GF⊥AA′,∴∠AFG+∠C′AK=90°,∠MGF+∠AFG=90°,∴∠MGF=∠C′AK.∵∠FMG=∠KC′A=90°,MG=C′A,∴△AKC′≌△GFM(ASA),∴AK=GF.
∵AC′=3 cm,A′是DE的中点,A′H∥C′E,∴A′H= C′E= cm,
H是C′D的中点,△AHA′∽△AC′K,∴C′H=1.5 cm,∴AH=4.5 cm,∴ = ,∴ = ,∴C′K=1 cm,在Rt△AC′K中,AK= = cm,∴FG=AK= cm.
6. (2016成都B卷25题4分)如图,面积为6的平行四边形纸片ABCD中,AB=3,∠BAD=45°,按下列步骤进行裁剪和拼图.第一步:如图①,将平行四边形纸片沿对角线BD剪开,得到△ABD和△BCD纸片,再将△ABD纸片沿AE剪开(E为BD上任意一点),得到△ABE和△ADE;第二步:如图②,将△ABE纸片平移至△DCF处,将△ADE纸片平移至△BCG处;
第三步:如图③,将△DCF纸片翻转过来使其背面朝上置于△PQM处(边PQ与DC重合,△PQM与△DCF在DC的同侧),将△BCG纸片翻转过来使其背面朝上置于△PRN处(边PR与BC重合,△PRN与△BCG在BC的同侧).则由纸片拼成的五边形PMQRN中,对角线MN的长度的最小值为________.
类型三 平移、旋转探究题(8年2考:2019.24,2016.25 )
1. 如图,在正方形ABCD中,AB=4,将正方形沿对角线AC的方向剪开,再将△ABC沿对角线BD方向平移得到△EFG,若平移的距离为 ,则图中两个三角形重叠部分的面积为________.
2. 如图,△ABC和△ADE都是等边三角形,AB=3,AD=2,将△ADE绕点A顺时针旋转,连接BD,CD,CE,在△ADE绕点A顺时针旋转的过程中,△BCD的面积S的取值范围为____________________.
【解析】如解图①,过A作AH⊥BC于点H,
当AD与AH在同一条直线上,且点D在△ABC的外部时,△DBC的面积最大.
在等边△ABC中,∵AH⊥BC,∴BH=CH= BC= ,∠BAH= ∠BAC=30°,∴AH= BH= ,∴DH=2+ ,∴S最大= BC·DH= ×3×(2+ )=3+ .
如解图②,当AD与AH在同一条直线上,且点D在△ABC的内部时,△DBC的面积最小,S最小= BC·DH= ×3×( -2)= -3.综上所述,△DBC的面积S取值范围为 -3≤S≤3+ .
3. (2023龙东地区)如图,在Rt△ACB中,∠BAC=30°,CB=2,点E是斜边AB的中点,把Rt△ABC绕点A顺时针旋转,得Rt△AFD,点C,点B旋转后的对应点分别是点D,点F,连接CF,EF,CE,在旋转的过程中.△CEF面积的最大值是__________.
4. 如图,在矩形ABCD中,cs ∠DAC= ,BC=3,E是AB的中点,将BE绕着点B逆时针旋转,在旋转的过程中,点E的对应点为点F,连接AF,CF,当△ACF的面积最小时,AF的长是________.
由题干可得出点F的运动轨迹,当△ACF的面积最小时,则点F到AC的距离最短,结合辅助圆求解即可.
5. 如图,在边长为4的正方形ABCD中,将△ABD沿射线BD平移,得到△EGF,连接EC,GC,DE,当G为BD的中点时,DE的长为________,在平移的过程中,EC+GC的最小值为________.
6. (2019成都B卷24题4分)如图,在边长为1的菱形ABCD中,∠ABC=60°,将△ABD沿射线BD的方向平移得到△A′B′D′,分别连接A′C,A′D,B′C,则A′C+B′C的最小值为________.
【解析】如解图,设A′C交BD于点O,连接AO,AC,延长DA到点E,使得AE=AD,连接B′E,CE.
由平移性质可知,A′B′∥CD且A′B′=CD,∴四边形A′B′CD是平行四边形,∴B′O=OD,A′O=OC,
由菱形性质可知,A,C关于BD对称,∴AO=OC=OA′.∵AD=EA,OD=OB′,∴AO是△DEB′的中位线,∴B′E∥AO且B′E=2AO=A′C,∴A′C=B′E,∴当点B′在CE上时A′C+B′C最小,最小值为CE.在△DCE中,∵AE=AC,∠EAC=180°-∠DAC=120°,∴∠AEC=∠ACE=30°,∴∠ECD=∠ACE+∠ACD=90°,
∵ED=2AD=2,CD=1,∴EC= ,即A′C+B′C的最小值为 .
7. 定义:有一组邻边相等的凸四边形叫做等邻边四边形.如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,AB=2,BC=1,将△ABC沿∠ABC的平分线BB′的方向平移,得到A′B′C′,连接AC′,CC′,若四边形ABCC′是等邻边四边形,则平移距离BB′的长度是________.
8. (2023锦江区模拟)如图,正方形ABCD的边长为2,E是边AB上的动点,连接ED,EC,将ED绕点E顺时针旋转90°得到EN,将EC绕点E逆时针旋转90°得到EM,连接MN,则线段MN的取值范围为_____________.
由线段ED,EC分别旋转90°,且四边形ABCD为正方形,可知题干中隐含“一线三等角”模型.
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