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1、2022-2023 学年九年级数学中考复习相似三角形综合压轴题专题复习训练(附答案)1已知正方形 ABCD 中,点 E 是边 CD 上一点(不与 C、D 重合),将ADE 绕点 A 顺时针旋转 90得到ABF,如图 1,连接 EF,分别交 AC、AB 于点 P、G (1)求证:APFEPC;(2)求证:PA2PGPF;(3)如图 2,当点 E 是边 CD 的中点时,PE1,求 AG 的长 2已知四边形 ABCD 中ADAB,ADBC,A90,M 为边 AD 的中点,F 为边 BC上一点,连接 MF,过点 M 作 MEMF,交边 AB 于点 E(1)如图 1,当ADC90时,求证:4AE+2CF
2、CD;(2)如图 2,当ADC135时,线段 AE、CF、CD 的数量关系为 (3)如图 3在(1)的条件下,连接 EF、EC,EC 与 FM 相交于点 K,线段 FM 关于FE 对称的线段与 AB 相交于点 N若 NE,FCAE,求 MK 的长 3如图 1,菱形 ABCD 与菱形 GECF 的顶点 C 重合,点 G 在对角线 AC 上,且BCDECF60,(1)问题发现的值为 ;(2)探究与证明 将菱形 GECF 绕点 C 按顺时针方向旋转 角(060),如图 2 所示,试探究线段 AG 与 BE 之间的数量关系,并说明理由;(3)拓展与运用:菱形 GECF 在旋转过程中,当点 A,G,F
3、三点在一条直线上时,如图 3 所示连接 CG 并延长,交 AD 于点 H,若 CE2,GH,则 AH 的长为 4(1)问题发现 如图(1),在OAB 和OCD 中,OAOB,OCOD,AOBCOD36,连接AC,BD 交于点 M 的值为 ;AMB 的度数为 ;(2)类比探究 如图(2),在OAB 和OCD 中,AOBCOD90,OABOCD30,连接 AC,交 BD 的延长线于点 M请计算的值及AMB 的度数(3)拓展延伸 在(2)的条件下,将OCD 绕点 O 在平面内旋转,AC,BD 所在直线交于点 M若 OD1,OB,请直接写出当点 C 与点 M 重合时 AC 的长 5【问题呈现】如图 1
4、,ABC 和ADE 都是等边三角形,连接 BD,CE求证:BDCE【类比探究】如图 2,ABC 和ADE 都是等腰直角三角形,ABCADE90 连接 BD,CE 请直接写出的值【拓展提升】如图 3,ABC 和ADE 都是直角三角形,ABCADE90,且 连接 BD,CE(1)求的值;(2)延长 CE 交 BD 于点 F,交 AB 于点 G求 sinBFC 的值 6已知矩形 ABCD,点 E 为直线 BD 上的一个动点(点 E 不与点 B 重合),连接 AE,以 AE为一边构造矩形 AEFG(A,E,F,G 按逆时针方向排列),连接 DG(1)如图 1,当1 时,请直接写出线段 BE 与线段 D
5、G 的数量关系与位置关系;(2)如图 2,当2 时,请猜想线段 BE 与线段 DG 的数量关系与位置关系,并说明理由;(3)如图 3,在(2)的条件下,连接 BG,EG,分别取线段 BG,EG 的中点 M,N,连接 MN,MD,ND,若 AB,AEB45,请直接写出MND 的面积 7如图 1,ABC 中,B30,点 D 在 BA 的延长线上,点 E 在 BC 边上,连接 DE,交 AC 于点 F若EFC60,DE2AC,求的值 某学习小组的同学经过思考,交流了自己的想法:小明:“通过观察和度量,发现C 与D 存在某种数量关系”;小强:“通过构造三角形,证明三角形相似,进而可以求得的值 老师:如
6、图 2,将原题中“点 D 在 BA 的延长线上,点 E 在 BC 边上”改为“点 D 在 AB边上,点 E 在 BC 的延长线上”,添加条件“BC5,EC4”,其它条件不变,可求出BED 的面积 请回答:(1)用等式表示C、D 的数量关系并证明;(2)求的值;(3)BDE 的面积为 (直接写出答案)8阅读下面材料,完成(1)(3)题 数学课上,老师出示了这样一道题:如图 1,在ABC 中,BABC,ABkAC点 F 在 AC 上,点 E 在 BF 上,BE2EF点D 在 BC 延长线上,连接 AD、AE,ACD+DAE180探究线段 AD 与 AE 的数量关系并证明 同学们经过思考后,交流了自
7、己的想法:小明:“通过观察和度量,发现CAD 与EAB 相等”小亮:“通过观察和度量,发现FAE 与D 也相等”小伟:“通过边角关系构造辅助线,经过进一步推理,可以得到线段 AD 与 AE 的数量关系”老师:“保留原题条件,延长图 1 中的 AE,与 BC 相交于点 H(如图 2),若知道 DH 与AH 的数量关系,可以求出的值”(1)求证:CADEAB;(2)求的值(用含 k 的式子表示);(3)如图 2,若 DHAH,则的值为 (用含 k 的式子表示)9阅读下面材料,完成(1)、(2)题 数学课上,老师出示了这样一道题:ABC 中,ABAC,BCkAB,DAAC 交 BC 于点 D,点 E
8、 在 BC 的延长线上,且BBAD+E,AF 平分DAE 交 BE 于点 F,CGAF 垂足为 G,探究线段 CG 与 AD的数量关系,并证明 同学们经过思考后,交流了自己的想法:小明:“通过观察和度量,发现BAD 与CAE 相等”小强:“通过观察和度量,发现图中还有其它相等线段”小伟:“通过构造全等三角形,经过进一步推理,可以得到线段 CG 与 AD 的数量关系”老师:“此题还有其它解法,同学们课后可以继续探究,互相交流”(1)求证:BADEAC;(2)探究线段 CG 与 AD 的数量关系(用含 k 的代数式表示),并证明 10如图,矩形 ABCD 中,AB4,AD8,点 E 是边 AB 上
9、的一点,点 F 是边 BC 延长线上的一点,且 AE2CF连接 AC,交 EF 于点 O,过 E 作 EPAC,垂足为 P(1)求证:DAEDCF;(2)求证:OP 长为定值;(3)记 AC 与 DE 的交点为 Q,当时,直接写出此时 AP 的长 11(1)如图 1,ADBC,垂足为 D,BEAC,垂足为 E,AD 与 BE 相交于点 F,连接ED你能在图中找出一对相似三角形,并说明相似的理由吗?(2)如图 2,在ABC 中,ABAC,A45,BEAC,垂足为 E,P 为 AB 上一点,PDBC 于 D,交 BE 于 F求证:PF2BD;(3)如图 3,在ABC 中,C90,M 为 AC 上一
10、点,连接 BM,MBCA,tanABM,AM2,请直接写出 BC 的长 12在矩形 ABCD 中,BECF,(1)如图 1,证明:ABEBCF(2)如图 2,作 CPBD,M、N 分别为 CF、BE 上一动点,若存在 CMCFBNBE,试用含 k 的代数式表示 tanPMN(3)在(2)的基础上,连接 CN 交 MP 于 H,k2连接 BM,求 BM、MN、BC 的数量关系 13“如图 1,在 RtABC 中,ACB90,CDAB 于点 D”这里,根据已学的相似三角形的知识,易证:在图 1 这个基本图形的基础上,继续添加条件“如图 2,点 E 是直线 AC 上一动点,连接 DE,过点 D 作
11、FDED,交直线 BC 于点 F,设”(1)探究发现:如图,若 mn,点 E 在线段 AC 上,则 ;(2)数学思考:如图 3,若点 E 在线段 AC 上,则 (用含 m,n 的代数式表示);当点 E 在直线 AC 上运动时,中的结论是否仍然成立?请仅就图 4 的情形给出证明;(3)拓展应用:若 AC,BC2,DF4,请直接写出 CE 的长 14已知:如图,正方形 ABCD,对角线 AC、BD 相交于 O,Q 为线段 DB 上的一点,MQN90,点 M、N 分别在直线 BC、DC 上,(1)如图 1,当 Q 为线段 OD 的中点时,求证:DN+BMBC;(2)如图 2,当 Q 为线段 OB 的
12、中点,点 N 在 CD 的延长线上时,则线段 DN、BM、BC的数量关系为 ;(3)在(2)的条件下,连接 MN,交 AD、BD 于点 E、F,若 MB:MC3:1,NQ,求 EF 的长 15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 DECF求证:;(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,使得成立?并证明你的结论;(3)如图 3,若 BABC6,DADC8,BAD90,DECF请直接写出的值 16如图 1,在四边形 ABCD 中,点 E、F 分别是
13、AB、CD 的中点,过点 E 作 AB 的垂线,过点 F 作 CD 的垂线,两垂线交于点 G,连接 AG、BG、CG、DG,且AGDBGC(1)求证:ADBC;(2)求证:AGDEGF;(3)如图 2,若 AD、BC 所在直线互相垂直,求的值 17如图,平行四边形 ABCD 中,DB 为对角线,DF 平分ADB,交 AB 于点 E,交 CB 延长线于点 F(1)如图 1,求证:;(2)如图 2,点 G 为 EF 上一点,连接 GB 并延长交 DC 延长线于点 H,若 BGBE,BCD2ABD,求证:BCHC;(3)在(2)的条件下,若 CF10,AE2,求线段 GE 的长 18已知四边形 AB
14、CD 的一组对边 AD、BC 的延长线交于点 E(1)如图 1,若ABCADC90,求证:EDEAECEB;(2)如图 2,若ABC120,cosADC,CD5,AB12,CDE 的面积为 6,求四边形 ABCD 的面积;(3)如图 3,另一组对边 AB、DC 的延长线相交于点 F若 cosABCcosADC,CD5,CFEDn,直接写出 AD 的长(用含 n 的式子表示)19【基础巩固】(1)如图 1,在ABC 中,D 为 AB 上一点,ACDB求证:AC2ADAB【尝试应用】(2)如图 2,在平行四边形 ABCD 中,E 为 BC 上一点,F 为 CD 延长线上一点,BFEA若 BF4,B
15、E3,求 AD 的长【拓展提高】(3)如图 3,在菱形 ABCD 中,E 是 AB 上一点,F 是ABC 内一点,EFAC,AC2EF,EDFBAD,AE2,DF5,则菱形 ABCD 的边长为 20【模型呈现:材料阅读】如图,点 B,C,E 在同一直线上,点 A,D 在直线 CE 的同侧,ABC 和CDE 均为等边三角形,AE,BD 交于点 F 对于上述问题,存在结论(不用证明):(1)BCDACE;(2)ACE 可以看作是由BCD 绕点 C 旋转而成 【模型改编:问题解决】点 A,D 在直线 CE 的同侧,ABAC,EDEC,BACDEC50,直线 AE,BD交于 F 如图 1:点 B 在直
16、线 CE 上 求证:BCDACE;求AFB 的度数 如图 2:将ABC 绕点 C 顺时针旋转一定角度 补全图形,则AFB 的度数为 ;若将“BACDEC50”改为“BACDECm”,则AFB 的度数为 (直接写结论)【模型拓广:问题延伸】如图 3:在矩形 ABCD 和矩形 DEFG 中,AB1,ADED,DG3,连接 AG,BF,求的值 21已知ABC 和EFC 中,ABCEFC,点 E 在ABC 内,且CAE+CBE90(1)如图,当ABC 和EFC 都是等腰三角形,且 90时,连接 BF 求证:ACEBCF 若 BE1,AE2,求 EF 的长(2)如图,当ACBECF,且 90时,若k,B
17、E1,AE2,CE3,则 k 的值为 (3)如图,当ABC 和EFC 都是等腰三角形,且 120时,设 BEm,AEn,CEp,直接写出 m,n,p 三者之间满足的等量关系 参考答案 1(1)证明:四边形 ABCD 是正方形,ACB45,由旋转的性质可知,AFAE,FAE90,AFPECP45,APFEPC,APFEPC(2)证明:四边形 ABCD 是正方形,CAB45,AFE45,PAGAFP,APGFPA,APGFPA,PA2PGPF(3)解:如图 2 中,设正方形的边长为 2a ADE 绕点 A 顺时针旋转 90得到ABF,ABFD90,DEBF,ABC90,FBC180,F,B,C 共
18、线,DEECBFa,BC2a,CF3a,EFa,BGEC,BG:ECFB:CFFG:FE1:3,BGa,AGa,GEa,GAPAEG45,AGPEGA,AGPEGA,AG2GPGE,(a)2(a1)a,a,AG 2(1)证明:过点 F 作 FNAD,垂足为 N ADBC,A90,BA90,ADC90,ADAB,四边形 CDAB 是正方形,NFCDAD M 为边 AD 的中点,AD2AM2MD,NFCD2AM 在AME 与MFN 中,A90MNFEMF,AME+NMF90NMF+MFN,AMEMFN,AMENFM,MN2AE,MDADCDMN+DN2AE+FC,2MD4AE+2CF,4AE+2F
19、CCD;(2)解:如图 2,过点 C 作 CDAD 于 D,过点 F 作 FNAD 于 N,则四边形 ABFN 与四边形 FNDC 都是矩形,DCNFABAD,NDFC ADC135,DDC45,CDD90,CDD 是等腰直角三角形,CDDDCD,ABCD 在AME 与NFM 中,AMNF90,AMEMFN90NMF,AMENFM,MN2AE,MD+DDND2AE,MDADABCDCD,DDCD,NDFC,CD+CDFC2AE,8AE+4FC3CD;(3)解:如图 3,AEFCa,则 CD4AE+2FC6a,AMDM3a,ADCD6a,在 RtAME 中,EM2AM2+AE2,EMa,由(1)
20、得 FM2EM2a 在 RtMEF 中,tanMFEtanEFN 过 N 作 NPEF 于 P,设 NPx,则 PF2x,BEABAEBCFCBF,B90,BEF 是等腰直角三角形,BEF45,在ENP 中,NE,NPxEP,EFEP+PF3x5BE5a,a1,EM2+FM2EF2,FM2,延长 CE、DA 相交于点 R,在 RtAER 中,ARBC,RECB,AERBEC,AERBEC,ARa,RMAR+AMa RMFC,RKCF,RKMCKF,RMKCFK,MK+FKFM2,MKFM 3解:(1)如图 1 中,作 EHCG 于 H 四边形 ECFG 是菱形,ECF60,ECHECF30,E
21、CEG,EHCG,2GHCG,cos30,2,EGCD,ABCD,GEAB,故答案为 (2)结论:AGBE 理由:如图 2 中,连接 CG 四边形 ABCD,四边形 ECFG 都是菱形,ECFDCB60,ECGEGCBCABAC30,ECGBCA,ECBGCA,ECBGCA,AGBE (3)如图 3 中,AGHCGF30AGHGAC+GCA,又DACHAG+GAC30,HAGACH,AHGAHC,HAGHCA,HA:HCGH:HA,AH2HGHC,FC2,CGCF,GC2,HG,AH2HGHC39,AH0,AH3 故答案为 3 4解:(1)AOBCOD36,AOB+DOACOD+DOA,COA
22、DOB,又OAOB,OCOD,COADOB(SAS),ACBD,1,故答案为:1;设 AO 与 BD 交于点 E,由知,COADOB,CAODBO,AOB+DBODEO,AMB+CAODEO,AOBAMB36,故答案为:36;(2)在OAB 和OCD 中,AOBCOD90,OABOCD30,tan30,AOB+DOACOD+DOA,即DOBCOA,DOBCOA,DBOCAO,DBO+OEB90,OEBMEA,CAO+MEA90,AMB90,AMB90;(3)如图 31,当点 M 在直线 OB 左侧时,在 RtOCD 中,OCD30,OD1,CD2,在 RtOAB 中,OAB30,OB,AB2,
23、由(2)知,AMB90,且,设 BDx,则 ACAMx,在 RtAMB 中,AM2+MB2AB2,(x)2+(x+2)2(2)2,解得,x13,x24(舍去),ACAM3;如图 32,当点 M 在直线 OB 右侧时,在 RtAMB 中,AM2+MB2AB2,(x)2+(x2)2(2)2,解得,x14,x23(舍去),ACAM4,综上所述,AC 的长为 3或 4 5【问题呈现】证明:ABC 和ADE 都是等边三角形,ADAE,ABAC,DAEBAC60,DAEBAEBACBAE,BADCAE,BADCAE(SAS),BDCE;【类比探究】解:ABC 和ADE 都是等腰直角三角形,DAEBAC45
24、,DAEBAEBACBAE,BADCAE,BADCAE,;【拓展提升】解:(1),ABCADE90,ABCADE,BACDAE,CAEBAD,CAEBAD,;(2)由(1)得:CAEBAD,ACEABD,AGCBGF,BFCBAC,sinBFC 6解:(1)由题意得:四边形 ABCD 和四边形 AEFG 是正方形,ABAD,AEAG,BADEAG90,BADDAEEAGDAE,BAEDAG,BAEDAG(SAS),BEDG,ABEADG,ADG+ADBABE+ADB90,BDG90,BEDG;(2)BE,BEDG,理由如下:由(1)得:BAEDAG,2,BAEDAG,ABEADG,ADG+AD
25、BABE+ADB90,BDG90,BEDG;(3)如图,当 B 在线段 BD 上时,作 AHBD 于 H,tanABD,设 AH2x,BHx,在 RtABH 中,x2+(2x)2()2,BH1,AH2,在 RtAEH 中,tanAEB,EHAH2,BEBH+EH3,BD5,DEBDBE532,由(2)得:,DGBE,DG2BE6,SBEG9,在 RtBDG 和 RtDEG 中,点 M 是 BG 的中点,点 N 是 CE 的中点,DMGM,NMNM,DMNGMN(SSS),MN 是BEG 的中位线,MNBE,BEGMNG,()2,SMNDSMNGSBEG,如图,同上可得:BEEHBH211,DG
26、2BE2,1,SBEG,综上所述:DMN 的面积是或 7解:(1)结论:C+D90 理由:如图 1 中,BAC180CB150C,BACAFD+D60+D,150C60+D,C+D90 (2)过点 A 作 AGBC 垂足为 G,交 DE 点 Q,过点 E 作 EHBD 垂足为 H,则DHEBHE90 AGC90,DHEAGC DCAG,DEHACG DH2AG B30,AGB90,AB2AG ABDH ABAHDHAH 即 ABDH 在 RtBHE 中,cos30 (3)如图 2 中,在 BA 上取一点 G,使得 GBGC,作 GJBC 于 J,AHCG 于 H,EKBA 交 BA 的延长线于
27、 K BAC180BACB180ADEAFD,150ACB120ADF,ACB30ADE,GBGC,GJBC,GCBB30BJJC,ACHACB30EDK,BGCG5,ACHEDK,AHCK90,DEKCAH,2,在 RtBKE 中,K90,B30,BE9,EK,BK,AH,GHAH,CHCGGH,DK2CH,BDBKDK8,SBDEBDEK818 故答案为 18 8(1)证明:如图 1 中,BABC,BACBCA,ACD+DAE180,ACD+ACB180,DAEACB,DAEBAC,DACBAE (2)解:如图 2 中,过点 C 作ACMABE,交 AD 于点 M DACBAE,AEBAM
28、C,ABkAC,BE2EF,AEFEAB+ABE,DMCMAC+ACM,DMCAEF,ACBD+DAC,DAEDAC+FAE,DAEACB,DFAE,DCMAFE,ADAM+DM,(3)解:如图 3 中,过点 B 作 BNAC 交 AE 延长线于点 N DCAH,AHCDHA,AHCDHA,AH2HCDH,ABkAC,设 AH2a,ABBCb,DH3a,NE2AE,NEb,EHAHAEENNH,AH2HCDH,由(2)知,ADHNBH,9b212ab20a2k20,(舍),故答案为:9(1)证明:ABAC,BACB,ACB 是ACE 的外角,ACBCAE+E,BBAD+E,BADEAC;(2)
29、解:CGAD,理由如下:作 ANCD 于 N,DHAG 于 H,设BAD,则EAC,AF 平分DAE,DAFEAFDAE(DAC+EAC)45+,ABAC,BACB(180BAC)(90BAD)45,ADFB+BAD45+,ADFDAF,FAFD,DAC90,FAC90DAF,FCA90ADF,FACFCA,FAFC,DFCF,在DFH 和CFG 中,DFHCFG(AAS),CGDH,ABAC,ANBC,BNBCAB,ADH90DAF45,ADHB,又AHDANB,ADHABN,即 CGAD 10(1)证明:在矩形 ABCD 中,ABCD4,DAEDCB90,DCF90,DAEDCF,AE2C
30、F,ADBC8,2,DAEDCF;(2)证明:如图 1,过点 E 作 EGBC,交 AC 于点 G,AEGB90,AGEACB,EOGFOC,在 RtABC 中,AB4,BC8,AC4,EPAC,AEP+BAC90,CAD+BAC90,AEPCAD,tanCADtanACBtanAGEtanAEP,即,EG2AE,AE2CF,EG4CF,设 APm(m0),OCn(n0),则 PE2m,PG4m,EOGFOC,4,OG4OC4n,ACAP+PG+OG+OCm+4m+4n+n4,m+n,OPPG+OG4m+4n,所以 OP 是一个定值;(3)如图 2,PQOP,由(2)知:APm(m0),AEm
31、,AECD,AEQCDQ,解得:m2,0m4,0m,AP2 11解:(1)共有八对,BDFBEC,AEFADC,BDFAEF,BECADC,CDECAB,DEFBAF,AEFBEC,BDFADC;理由:ADBC,BEAC,BDFAEC90,DBFEBC,BDFBEC;同理:AEFADC;BDFAEF,BFDAFE,BDFAEF;CBECAD,CC,BECADC;,CC,CDECAB;BDFAEF,AFBEFD,DEFBAF;利用相似三角形的传递性得,AEFBEC,BDFADC (2)如图 2,过 P 作 PGAC,分别交 BE、BC 于点 H、G,BPGA45,CPGB,BEAC,PHBE,B
32、HP90,PBH90BPG45BPG,HPHB,PBH 是等腰直角三角形,ABAC,CB,PGBB,PBPG,PDBC,BG2BD,PFH+FPH90,PFHBFD,BFD+FPH90,BFD+FBD90,FPHFBD,在PHF 和BHG 中,PHFBHG(ASA),PFBG,BG2BD,PF2BD;(3)如图 3,过点 M 作 MPAB 于 P,BPM90,在 RtBPM 中,tanABM,设 PMx(x0),则 BP3x,根据勾股定理得,BMx,过点 A 作 AQBM 交 BM 的延长线于 Q,Q90,MAQ+AMQ90,AMQBMC,MAQ+BMC90,C90,CBM+BMC90,CBM
33、MAQ,MBCA,MAPMAQ,MQAQ,MPAB,MQMPx,BQBM+MQx+x(+1)x,在 RtAQM 中,tanABM,AQ,QC90,AMQBMC,AMQBMC,CMx2,BCx2,在 RtBCM 中,根据勾股定理得,BC2+CM2BM2,x22+(x2)2(x)2,x2,BCx23 12(1)证明:矩形 ABCD 中,BECF,AFBC90,ABE+BFC90,AEB+ABE90,BFCAEB,ABEBCF;(2)解:连接 NP,CF 与 BD 交于点 O,CMCFBNBE,又ABEBCF,k,四边形 ABCD 为矩形,k,CPBD,CPBBCD90,又CBPDBC,BPCBCD
34、,又BECF,CPBD,BOFCOP,NBPPCM,PCMNPB,MPCNPB,CPBD,MPC+BPM90,NPB+BPM90,NPM90,tanPMN;(3)解:结论:BC2k2MN2+(k2+1)BM2 理由:如图,过点 C 作 CGPM,交 PM 的延长线于点 G,PNPM,CGPM,CGPN,k2,k2,又PCMNPB,()2k2,SPMNSPBN,PNBM,BMPM,BMP90,BM2+PM2BP2,k,BPBC,PMMN,BC2k2MN2+(k2+1)BM2 13解:(1)当 mn 时,即:BCAC,ACB90,A+ABC90,CDAB,DCB+ABC90,ADCB,FDEADC
35、90,FDECDEADCCDE,即ADECDF,ADECDF,ADCB,ADCBDC90,ADCCDB,1,1,故答案为 1 (2)ACB90,A+ABC90,CDAB,DCB+ABC90,ADCB,FDEADC90,FDECDEADCCDE,即ADECDF,ADECDF,ADCB,ADCBDC90,ADCCDB,故答案为 成立如图,ACB90,A+ABC90,又CDAB,DCB+ABC90,ADCB,FDEADC90,FDE+CDEADC+CDE,即ADECDF,ADECDF,ADCB,ADCBDC90,ADCCDB,(3)由(2)有,ADECDF,CF2AE,在 RtDEF 中,DE2,D
36、F4,EF2,当 E 在线段 AC 上时,在 RtCEF 中,CF2AE2(ACCE)2(CE),EF2,根据勾股定理得,CE2+CF2EF2,CE2+2(CE)240 CE2,或 CE(舍 而 ACCE,此种情况不存在,当 E 在 AC 延长线上时,在 RtCEF 中,CF2AE2(AC+CE)2(+CE),EF2,根据勾股定理得,CE2+CF2EF2,CE2+2(+CE)240,CE,或 CE2(舍),如图 41,当点 E 在 CA 延长线上时,CF2AE2(CEAC)2(CE),EF2,根据勾股定理得,CE2+CF2EF2,CE2+2(CE)240,CE2,或 CE(舍)即:CE2或 C
37、E 14解:(1)如图 1,过 Q 点作 QPBD 交 DC 于 P,PQB90 MQN90,NQPMQB,四边形 ABCD 是正方形,CDCB,BDCDBC45DOBO DPQ45,DQPQ DPQDBC,QPNQBM,Q 是 OD 的中点,且 PQBD,DO2DQ,DPDC BQ3DQDN+NPBC,BQ3PQ,NPBM DN+BMBC (2)如图 2,过 Q 点作 QHBD 交 BC 于 H,BQHDQH90,BHQ45 COB90,QHOC Q 是 OB 的中点,BHCHBC NQM90,NQDMQH,QND+NQD45,MQH+QMH45 QNDQMH,QHMQDN,HMND,BMH
38、MHB,故答案为:(3)MB:MC3:1,设 CMx,MB3x,CBCD4x,HB2x,HMx HMND,ND3x,CN7x 四边形 ABCD 是正方形,EDBC,NDENCM,DEFBMF,DE,NQ,QM3,在 RtMNQ 中,由勾股定理得:MN15,NE EM 设 EFa,则 FM7a,a+7a a 15(1)证明:四边形 ABCD 是矩形,AFDC90,CFDE,DGF90,ADE+CFD90,ADE+AED90,CFDAED,ACDF,AEDDFC,;(2)当B+EGC180时,成立 证明:四边形 ABCD 是平行四边形,BADC,ADBC,B+A180,B+EGC180,AEGCF
39、GD,FDGEDA,DFGDEA,BADC,B+EGC180,EGC+DGC180,CGDCDF,GCDDCF,CGDCDF,即当B+EGC180时,成立 (3)解:理由是:过 C 作 CNAD 于 N,CMAB 交 AB 延长线于 M,连接 BD,设 CNx,BAD90,即 ABAD,AMCNA90,四边形 AMCN 是矩形,AMCN,ANCM,在BAD 和BCD 中 BADBCD(SSS),BCDA90,ABC+ADC180,ABC+CBM180,MBCADC,CNDM90,BCMDCN,CMx,在 RtCMB 中,CMx,BMAMABx6,由勾股定理得:BM2+CM2BC2,(x6)2+
40、(x)262,x0(舍去),x,CN,AFGD90,AED+AFG180,AFG+NFC180,AEDCFN,ACNF90,AEDNFC,16(1)证明:GE 是 AB 的垂直平分线,GAGB,同理:GDGC,在AGD 和BGC 中,AGDBGC(SAS),ADBC;(2)证明:AGDBGC,AGBDGC,在AGB 和DGC 中,AGBDGC,又AGEDGF,AGDEGF,AGDEGF;(3)解:延长 AD 交 GB 于点 M,交 BC 的延长线于点 H,如图所示:则 AHBH,AGDBGC,GADGBC,在GAM 和HBM 中,GADGBC,GMAHMB,AGBAHB90,AGEAGB45,
41、又AGDEGF,17(1)证明:四边形 ABCD 是平行四边形,ADBC,ADBC,ADFF,AABF,AEDBEF,BF 平分ADB,ADFFDB,FDBF,BDBF,;(2)BCD2ABD,设ABD,BCD2,BGBE,BGEBEG,FFDB,FBGABDHBC,H2HBC,BCHC;(3)解:如图 2,过点 D 作 DNCF 于 N,FFDB,BFBD,HHBC,BCCH,ABCD,ABDBDC,BEGHDG,HBDH,BDBHBF,设 BEBGx,BCy,AB2+xCD,BF10y,DH2+x+y,BFDBBH10y,BEBGx,GHBG+BHx+10y,BEGBGE,BEGHDG,H
42、DGBGE,GHDH,x+10y2+x+y,y4,ADBC4,BFDBBH6,BE3,ABCD5,BGBE3,AEDBEF,DN2DB2BN2,DN2DC2CN2,DB2BN2DC2CN2,36BN225(4BN)2,BN,FNBF+BN6+,DF2DN2+FN2DB2BN2+FN236+,DF,DE3,ABCD,GE 18解:(1)如图 1 中,ADC90,EDC+ADC180,EDC90,ABC90,EDCABC,EE,EDCEBA,EDEAECEB (2)如图 2 中,过 C 作 CFAD 于 F,AGEB 于 G 在 RtCDF 中,cosADC,CD5,DF3,CF4,SCDE6,E
43、DCF6,ED3,EFED+DF6,ABC120,G90,G+BAGABC,BAG30,在 RtABG 中,BGAB6,AG6,CFAD,AGEB,EFCG90,EE,EFCEGA,EG9,BEEGBG96,S四边形ABCDSABESCDE(96)667518 (3)如图 3 中,作 CHAD 于 H,则 CH4,DH3,tanE,作 AGDF 于点 G,设 AD5a,则 DG3a,AG4a,FGDFDG5+n3a,CHAD,AGDF,EF,易证AFGCEH,a,AD5a 19(1)证明:ACDB,AA,ADCACB AC2ADAB(2)解:四边形 ABCD 是平行四边形,ADBC,AC,又B
44、FEA,BFEC 又FBECBF,BFEBCF BF2BEBC BC AD(3)解:如图,分别延长 EF,DC 相交于点 G,四边形 ABCD 是菱形,ABDC,BACBAD,ACEF,四边形 AEGC 为平行四边形,ACEG,CGAE,EACG,EDFBAD,EDFBAC EDFG 又DEFGED,EDFEGD DE2EFEG 又EGAC2EF,DE22EF2 DEEF 又,DGDF5 DCDGCG52 故答案是:52 20解:【模型改编:问题解决】ABAC,EDEC,BACDEC50,ABCACB(18050)265,EDCECD(18050)265,ABCEDC,ACE180ACB115
45、,BCD180ECD115,BCDACE;由知,BCDACE,DBCEAC,AFBDBC+CEAEAC+CEAACB65;补图如下:由BCDACE 可得,CEFBDC,AFBBDC+CDE+DEFCEF+CDE+DEFCED+CDE50+65115,故答案为:115;同理可得AFBCED+CDEm+(180m)290+,故答案为:90+;【模型拓广:问题延伸】连接 BD、DF,在矩形 ABCD 和矩形 DEFG 中,AB1,ADED,DG3,又BADDGF90,ADBGDF,ADBGDF,ADGGDF+ADF,BDFADB+ADF,ADGBDF,BDFADG,AD,AB1,BD2,21解:(1
46、)ABC 和EFC 都是等腰三角形,且ABCEFC90,ACBECF45,ACEBCF,ACEBCF;ACEBCF,CAECBF,CAE+CBE90 CBF+CBE90即EBF90,EF;(2)连接 BF,如图 2,ACBECF,ABCEFC90,ABCEFC,ACBECF,ACEBCF,ACEBCF,CBFCAE,BFkAE2k,CAE+CBE90 CBF+CBE90 EBF90,BF2+BE2EF2CE2CF2,k,CE3,CF3k,(2k)2+1232(3k)2,故答案为:;(3)连接 BF,过 B 作 BGAC 于 G,如图 3,ABC120,ABBC,ACB30,AGCG,BGBC,BC,同理得,EFCF,ABC 和EFC 都是等腰三角形,且 120,ECFACB30,BCFACE,BCFACE,CBFCAE,BFAEn,CAE+CBE90,CBF+CBE90 EBF90,BE2+BF2EF2,即,3m2+n2p2