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几何综合题(相似变换为主的题型)
一、知识梳理
二、教学重、难点
三、作业完成情况
四、典题探究
例 1 已知正方形 ABCD 的边长为 6cm,点 E 是射线 BC 上的一个动点,连接 AE 交射线 DC
于点 F,将△ABE 沿直线 AE 翻折,点 B 落在点 B′ 处.
(1)当 =1 时,CF=______cm,
(2)当 =2 时,求 sin∠DAB′ 的值;
(3)当 = x 时(点 C 与点 E 不重合),请写出△ABE 翻折后与正方形 ABCD 公共部
分的面积 y 与 x 的关系式,(只要写出结论,不要解题过程).
CE
BE
CE
BE
CE
BE天添资源网 http://www.ttzyw.com/
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例 2 已知: 中, , 中, , .
连接 、 ,点 、 、 分别为 、 、 的中点.
(1) 如图 1,若 、 、 三点在同一直线上,且 ,则 的形状是
________________,此时 ________;
(2) 如图 2,若 、 、 三点在同一直线上,且 ,证明 ,
并计算 的值(用含 的式子表示);
(3) 在图 2 中,固定 ,将 绕点 旋转,直接写出 的最大值.
例 3 如图,在矩形 ABCD 中,AB=3,BC=4.动点 P 从点 A 出发沿 AC 向终点 C 运动,同
时动点 Q 从点 B 出发沿 BA 向点 A 运动,到达 A 点后立刻以原来的速度沿 AB 返回.点 P,
Q 运动速度均为每秒 1 个单位长度,当点 P 到达点 C 时停止运动,点 Q 也同时停止.连结
PQ,设运动时间为 t(t >0)秒.
(1)当点 Q 从 B 点向 A 点运动时(未到达 A 点),若△APQ∽△ABC,求 t 的值;
(2)伴随着 P,Q 两点的运动,线段 PQ 的垂直平分线为直线 l.
①当直线 l 经过点 A 时,射线 QP 交 AD 边于点 E,求 AE 的长;
②是否存在 t 的值,使得直线 l 经过点 B?若存在,请求出所有 t 的值;若不存在,请说明理
由.
AOB△ 2AB OB= = COD△ 3CD OC= = ABO DCO=∠ ∠
AD BC M N P OA OD BC
A O C 60ABO = ∠ PMN△
AD
BC
=
A O C 2ABO α=∠ PMN BAO△ ∽△
AD
BC
α
AOB△ COD△ O PM天添资源网 http://www.ttzyw.com/
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例 4 在 Rt△ABC 中,∠A=90°,D、E 分别为 AB、AC 上的点.
(1)如图 1,CE=AB,BD=AE,过点 C 作 CF∥EB,且 CF=EB,连接 DF 交 EB 于点 G,
连接 BF,请你直接写出 的值;
(2)如图 2,CE=kAB,BD=kAE, ,求 k 的值.
五、演练方阵
A 档(巩固专练)
1. 等边△ABC 边长为 6,P 为 BC 边上一点,∠MPN=60°,且 PM、PN 分别于边 AB、AC
交于点 E、F.
(1)如图 1,当点 P 为 BC 的三等分点,且 PE⊥AB 时,判断△EPF 的形状;
(2)如图 2,若点 P 在 BC 边上运动,且保持 PE⊥AB,设 BP=x,四边形 AEPF 面积的 y,
求 y 与 x 的函数关系式,并写出自变量 x 的取值范围;
(3)如图 3,若点 P 在 BC 边上运动,且∠MPN 绕点 P 旋转,当 CF=AE=2 时,求 PE 的
长.
2. 已知:如图,等边△ABC 中,点 D 为 BC 边的中点,点 F 是 AB 边上一点,点 E 在线段 DF
的延长线上,∠BAE=∠BDF,点 M 在线段 DF 上,∠ABE=∠DBM.
EB
DC
1
2
EB
DC
=天添资源网 http://www.ttzyw.com/
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(1)猜想:线段 AE、MD 之间有怎样的数量关系,并加以证明;
(2)在(1)的条件下延长 BM 到 P,使 MP=BM,连接 CP,若 AB=7,AE= ,
求 tan∠BCP 的值.
3. 在 中, ,点 在 所在的直线上运动,作
( 按逆时针方向).
(1)如图 1,若点 在线段 上运动, 交 于 .
①求证: ;
②当 是等腰三角形时,求 的长.
(2)①如图 2,若点 在 的延长线上运动, 的
反向延长线与 的延长线相交于点 ,是否存在点 ,使 是等腰三角形?
若存在,写出所有点 的位置;若不存在,请简要说明理由;
②如图 3,若点 在 的反向延长线上运动,是否存在点 ,使 是等腰三角形?
若存在,写出所有点 的位置;若不存在,请简要说明理由.
4. 已知:△ABC,△DEF 都是等边三角形,M 是 BC 与 EF 的中点,连接 AD,BE.
(1)如图 1,当 EF 与 BC 在同一条直线上时,直接写出 AD 与 BE 的数量关系和位置关系;
(2)△ABC 固定不动,将图 1 中的△DEF 绕点 M 顺时针旋转 ( ≤ ≤ )角,如图 2
Rt ABC△ 90 2BAC AB AC∠ = = =, D BC
45ADE∠ = A D E, ,
D BC DE AC E
ABD DCE△ ∽△
ADE△ AE
D BC DE
AC E′ D ADE′△
D
D BC D ADE△
D
72
45
A
B D C
E
图 1
4545
C
DB
A
E
E′
C
A
BD
E
图 2 图 3
α o0 α o90天添资源网 http://www.ttzyw.com/
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所示,判断(1)中的结论是否仍然成立,若成立,请加以证明;若不成立,说明理由;
(3)△ABC 固定不动,将图 1 中的△DEF 绕点 M 旋转 ( ≤ ≤ )角,作 DH⊥BC
于点 H.设 BH=x,线段 AB,BE,ED,DA 所围成的图形面积为 S.当 AB=6,DE
=2 时,求 S 关于 x 的函数关系式,并写出相应的 x 的取值范围.
5. 已知 和 关于直线 对称(点 的对称点是点 ),点 、 分别是线段
和线段 上的点,且点 在线段 的垂直平分线上,联结 、 , 交
于点 .
(1)如图(1),求证: ;
(2)如图(2),当 时, 是线段 上一点,联结 、 、 ,
的延长线交 于点 , , ,试探究线段 和
之间的数量关系,并证明你的结论.
B 档(提升精练)
1. 已知:在△ABC 中,AB=AC,点 D 为 BC 边的中点,点 F 是 AB 边上一点,点 E 在线段 DF
的延长线上,点 M 在线段 DF 上,且∠BAE=∠BDF,∠ABE=∠DBM.
(1) 如图 1,当∠ABC=45°时,线段 DM 与 AE 之间的数量关系是 ;
(2) 如图 2,当∠ABC=60°时,线段 DM 与 AE 之间的数量关系是 ;
(3)① 如图 3,当 ( )时,线段 DM 与 AE 之间的数量关系
是 ;
② 在(2)的条件下延长 BM 到 P,使 MP=BM,连结 CP,若 AB=7,AE= ,
求 sin∠ACP 的值.
ABD∆ CBD∆ BD A C E F
BC BD F EC AF AE AE BD
G
ABDEAF ∠=∠
ADAB = M AG BM ED MF MF
ED N BAFMBF ∠=∠
2
1 ADAF 3
2= FM
FN
α o0 α o90
ABC α∠ = 0 < < 90α° °
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2. 如图 1,将三角板放在正方形 上,使三角板的直角顶点 与正方形 的顶点
重合.三角板的一边交 于点 ,另一边交 的延长线于点
(1)求证: ;
(2)如图 2,移动三角板,使顶点 始终在正方形 的对角线 上,其他条件不变,
(1)中的结论是否仍然成立?若成立,请给予证明;若不成立,请说明理由;
(3)如图 3,将(2)中的“正方形 ”改为“矩形 ”,且使三角板的一边经过
点 ,其他条件不变,若 , ,求 的值.
3. 在矩形 ABCD 中,点 P 在 AD 上,AB=2,AP=1,将三角板的直角顶点放在点 P 处,三角
板的两直角边分别能与 AB、BC 边相交于点 E、F,连接 EF.
(1)如图,当点E 与点B 重合时,点F 恰好与点C 重合,求此时PC 的长;
(2)将三角板从(1)中的位置开始,绕点 P 顺时针旋转,当点 E 与点A 重合时停止,在
这个过程中,请你观察、探究并解答:
① ∠PEF 的大小是否发生变化?请说明理由;
② 直接写出从开始到停止,线段 EF 的中点所经过的路线长.
4. 如图 1,在△ABC 中,AB=AC, . 过点 A 作 BC 的平行线与∠ABC 的平分线
交于点 D,连接 CD.
P D
C(F)
A
B(E) F
P D
C
A
B
E
ABC α∠ =
ABCD E ABCD A
CD F CB .G
EF EG=
E ABCD AC
ABCD ABCD
B AB a= BC b= EF
EG天添资源网 http://www.ttzyw.com/
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图 1 图 2
(1)求证: ;
(2)点 为线段 延长线上一点,将射线 GC 绕着点 G 逆时针旋转 ,与射线 BD 交于
点 E.
①若 , ,如图 2 所示,求证: ;
②若 , ,请直接写出 的值(用含 的代数式表示).
5. 已知如图,在梯形 中, 点 是 的中点,
是等边三角形.
(1)求证:梯形 是等腰梯形;
( 2 ) 动 点 、 分 别 在 线 段 和 上 运 动 , 且 保 持 不 变 . 设
求 与 的函数关系式;
(3)在(2)中,当 取最小值时,判断 的形状,并说明理由.
C 档(跨越导练)
1. 在△ 中,∠ = .经过点 的直线 l(l 不与直线 重合)与直线 的夹角
等于 ,分别过点 、点 作直线 l 的垂线,垂足分别为点 、点 .
(1)若 , =(如图),则 的长为 ;
(2)写出线段 、 之间的数量关系,并加以证明;
(3)若直线 、 交于点 , , =4,求 的长.
AC AD=
G CD β
β α= 2GD AD= 2DEG BCDS S∆ ∆=
2β α= GD kAD= DEG
BCD
S
S
∆
∆
k
ABCD 2 4AD BC AD BC= =∥ , , , M AD
MBC△
ABCD
P Q BC MC 60MPQ = °∠
PC x MQ y= =, , y x
y PQC△
ABC ACB 90° B AB BC
ABC∠ C A D E
45ABC∠ = ° CD AE
AE CD
CE AB F 5
6
CF
EF
= CD BD天添资源网 http://www.ttzyw.com/
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2. 如图⑴,两块等腰直角三角板 ABC 和 DEF,∠ABC =∠DEF = 90°,点 C 与 EF 在同一
条 直 线 l 上 , 将 三 角 板 A B C 绕 点 C 逆 时 针 旋 转 角 ( ) 得 到
△ .设 EF=2,BC=1,CE=x.
⑴如图⑵,当 ,且点 C 与点 F 重合时,连结 ,将直线 绕点 E 逆时针旋转
45°,交直线 于点 M,请补全图形,并求证: =DM.
⑵如图⑶,当 ,且点 C 与点 F 不重合时,连结 ,将直线 绕点 E 逆时
针旋转 45°,交直线 于点 M,求 的值(用含 x 的代数式表示).
3. 已知:在△ABC 中,BC=2AC,∠DBC=∠ACB,BD=BC,CD 交线段 AB 于点 E.
(1)如图 l,当∠ACB=90°时,直接写出线段 DE、CE 之间的数量关系;
(2)如图 2,当∠ACB=120°时,求证:DE=3CE;
(3)如图 3,在(2)的条件下,点 F 是 BC 边的中点,连接 DF,DF 与 AB 交于 G,△DKG
和△DBG 关于直线 DG 对称(点 B 的对称点是点 K),延长 DK 交 AB 于点 H.若 BH=10,
求 CE 的长.
4. 如图 1,梯形 ABCD 中,AD∥BC,∠ABC=2∠BCD=2α,点 E 在 AD 上,点 F 在 DC 上,
且∠BEF=∠A.
(1)∠BEF=_____(用含α的代数式表示);
(2)当 AB=AD 时,猜想线段 ED、EF 的数量关系,并证明你的猜想;
(3)当 AB≠AD 时,将“点 E 在 AD 上”改为“点 E 在 AD 的延长线上,且 AE>AB,AB=
α °≤