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/壓軸專(zhuān)題08中點(diǎn)問(wèn)題的探究知識(shí)考點(diǎn)與解題策略模型一:倍長(zhǎng)中線(xiàn)或類(lèi)中線(xiàn)(與中點(diǎn)有關(guān)的線(xiàn)段)構(gòu)造全等三角形如圖①,AD是△ABC的中線(xiàn),延長(zhǎng)AD至點(diǎn)E使DE=AD,易證:ADC≌ΔEDB(SAS);如圖②,D是BC中點(diǎn),延長(zhǎng)FD至點(diǎn)E使DE=FD,易證:△FDB≌△EDC(SAS);當(dāng)遇見(jiàn)中線(xiàn)或者中點(diǎn)的時(shí)候,可以嘗試倍長(zhǎng)中線(xiàn)或類(lèi)中線(xiàn),構(gòu)造全等三角形,目的是對(duì)已知條件中的線(xiàn)段進(jìn)行轉(zhuǎn)移.模型二:已知等腰三角形底邊中點(diǎn),可以考慮與頂點(diǎn)連接用“三線(xiàn)合一”等腰三角形中有底邊中點(diǎn)時(shí),常作底邊的中線(xiàn),利用等腰三角形“三線(xiàn)合一”的性質(zhì)得到角相等,為解題創(chuàng)造更多的條件,當(dāng)看見(jiàn)等腰三角形的時(shí)候,就應(yīng)想到:“邊等、角等、三線(xiàn)合一”.模型三:已知三角形一邊的中點(diǎn),可以考慮中位線(xiàn)定理在三角形中,如果有中點(diǎn),可構(gòu)造三角形的中位線(xiàn),利用三角形中位線(xiàn)的性質(zhì)定理:DE//BC,且DE=BC來(lái)解題,中位線(xiàn)定理中既有線(xiàn)段之間的位置關(guān)系又有數(shù)量關(guān)系,該模型可以解決角問(wèn)題,線(xiàn)段之間的倍半、相等及平行問(wèn)題.模型四:已知直角三角形斜邊中點(diǎn),可以考慮構(gòu)造斜邊中線(xiàn)模型分析在直角三角形中,當(dāng)遇見(jiàn)斜邊中點(diǎn)時(shí),經(jīng)常會(huì)作斜邊上的中線(xiàn),利用直角三角形斜邊上的中線(xiàn)等于斜邊的一半,即CD=AB,來(lái)證明線(xiàn)段間的數(shù)量關(guān)系,而且可以得到兩個(gè)等腰三角形:△ACD和△ABCD,該模型經(jīng)常會(huì)與中位線(xiàn)定理一起綜合應(yīng)用.模型4.與垂徑定理相關(guān)的中點(diǎn)模型圖1圖2圖31)條件:如圖1,已知點(diǎn)P是中點(diǎn),連接OP,結(jié)論:OP⊥AB;2)條件:如圖2,已知點(diǎn)P是中點(diǎn),過(guò)點(diǎn)P作MN∥AB,結(jié)論:MN是圓O的切線(xiàn);3)條件:如圖3,點(diǎn)P是中點(diǎn),連接BP、AP,若∠BPN=∠A,結(jié)論:MN是圓O切線(xiàn)。模型5:與圓周角定理相關(guān)的中點(diǎn)模型(母子模型)1)條件:如圖1,已知點(diǎn)P是中點(diǎn),點(diǎn)C是圓上一點(diǎn),結(jié)論:∠PCA=∠PCB.2)條件:如圖2,已知點(diǎn)P是半圓中點(diǎn),結(jié)論:∠PCA=∠PCB=45°.3)條件:如圖3,已知點(diǎn)P是中點(diǎn),結(jié)論:∠PBA=∠PCA=∠PCB=∠PAB;△PDA∽△PAC;△PDB∽△PBC;△CAP∽△CDB;△CAD∽△CPB。模型6.垂徑定理與圓周角定理結(jié)合的中點(diǎn)模型條件:如圖,AB是直徑,點(diǎn)P是中點(diǎn),過(guò)點(diǎn)P作PH⊥AB交AB于點(diǎn)H,連結(jié)PB交AC于點(diǎn)F。結(jié)論:AD=PD=FD,PQ=AC,AP2=AD×AC=AH×AB=PF×PB.例題1(24-25九年級(jí)上·江蘇揚(yáng)州·階段練習(xí))如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,、,以點(diǎn)B為圓心、3為半徑的上有一動(dòng)點(diǎn)P.連接,若點(diǎn)C為的中點(diǎn),連接,則的最小值為()A. B. C. D.例題2(24-25九年級(jí)上·江蘇鎮(zhèn)江·期中)“關(guān)聯(lián)”是解決數(shù)學(xué)問(wèn)題的重要思維方式.角平分線(xiàn)的有關(guān)聯(lián)想就有很多…【問(wèn)題提出】(1)如圖①,是的角平分線(xiàn),求證:.小明思路:關(guān)聯(lián)“平行線(xiàn)、等腰三角形”,過(guò)點(diǎn)B作,交的延長(zhǎng)線(xiàn)于點(diǎn)D,利用“三角形相似”.小紅思路:關(guān)聯(lián)“角平分線(xiàn)上的點(diǎn)到角的兩邊的距離相等”,過(guò)點(diǎn)C分別作交于點(diǎn)D,作交于點(diǎn)E,利用“等面積法”.請(qǐng)根據(jù)小明或小紅的思路,選擇一種并完成證明;【嘗試應(yīng)用】(2)如圖②,在中,,D是邊上一點(diǎn),連接,將沿所在直線(xiàn)折疊,使點(diǎn)A恰好落在邊的中點(diǎn)E處.若,求的長(zhǎng);【拓展提高】(3)如圖③,中,,,為的角平分線(xiàn).的垂直平分線(xiàn)交延長(zhǎng)線(xiàn)于點(diǎn)F,連接,當(dāng)時(shí),的長(zhǎng)為_(kāi)_______.例題314.(24-25九年級(jí)上·江蘇南京·階段練習(xí))問(wèn)題提出如圖①,、是的兩條弦,,是的中點(diǎn),,垂足為,求證:.小敏在解答此題時(shí),利用了“補(bǔ)短法”進(jìn)行證明,她的方法如下:如圖②,延長(zhǎng)至,使,連接、、、、.(請(qǐng)你在下面的空白處完成小敏的證明過(guò)程.)推廣運(yùn)用如圖③,等邊內(nèi)接于,,是上一點(diǎn),,,垂足為,則的周長(zhǎng)是.拓展研究如圖④,若將“問(wèn)題提出”中“是的中點(diǎn)”改成“是的中點(diǎn)”,其余條件不變,“”這一結(jié)論還成立嗎?若成立,請(qǐng)說(shuō)明理由;若不成立,寫(xiě)出、、三者之間存在的關(guān)系并說(shuō)明理由.1、如圖,已知E,F(xiàn)分別為正方形的邊的中點(diǎn),與交于點(diǎn)M,O為的中點(diǎn),則下列結(jié)論:①,②,③,④.其中正確結(jié)論的有(
)A.4個(gè) B.3個(gè) C.2個(gè) D.1個(gè)2、(24-25九年級(jí)上·江蘇無(wú)錫·階段練習(xí))如圖,在矩形中,M是邊的中點(diǎn),,交直線(xiàn)于點(diǎn)N,連接,則下列結(jié)論中:①;②;③;④.正確的有(
)A.①②③④ B.①②③ C.①②④ D.②③④3、如圖,是的直徑,,點(diǎn)C是上半圓的中點(diǎn),點(diǎn)D是下半圓上一點(diǎn),點(diǎn)E是的中點(diǎn),連接交于點(diǎn)F.當(dāng)點(diǎn)D從點(diǎn)A運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)B的過(guò)程中,點(diǎn)F運(yùn)動(dòng)的路徑長(zhǎng)是(
)
A. B. C. D.4、如圖,正方形邊長(zhǎng)為4,點(diǎn)G是以為直徑的半圓上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),點(diǎn)F是邊上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),點(diǎn)E是的中點(diǎn),則的最小值為.5.(24-25九年級(jí)上·江蘇宿遷·階段練習(xí))如圖,是的外接圓,點(diǎn)D是半圓弧的中點(diǎn),交延長(zhǎng)線(xiàn)于點(diǎn)E,連結(jié),.若與的面積比為,則.6.(24-25九年級(jí)上·江蘇無(wú)錫·階段練習(xí))如圖,中,是的高,,則;若以點(diǎn)C為圓心,半徑為2作,點(diǎn)E是上一動(dòng)點(diǎn),連接,點(diǎn)F是的中點(diǎn),則線(xiàn)段的最小值是.
7.(24-25九年級(jí)上·江蘇無(wú)錫·期末)如圖,在正方形中,,點(diǎn)E,F(xiàn)分別為,上的動(dòng)點(diǎn),且,與交于點(diǎn)O,點(diǎn)P為的中點(diǎn).(1)若,則的長(zhǎng)為;(2)在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,長(zhǎng)的最小值為.8.(24-25九年級(jí)上·江蘇揚(yáng)州·階段練習(xí))【推理證明】(1)如圖①,在四邊形中,,求證:、、、四點(diǎn)共圓.小明認(rèn)為:連接,取的中點(diǎn),連接、即可證明,請(qǐng)你按照小明思路完成證明過(guò)程.【嘗試應(yīng)用】(2)如圖②,在正方形中,點(diǎn)是邊上任意一點(diǎn),連接,交于點(diǎn),請(qǐng)利用無(wú)刻度的直尺與圓規(guī)在線(xiàn)段上確定點(diǎn),使.(不寫(xiě)作法,保留作圖痕跡)【拓展延伸】(3)在(2)的基礎(chǔ)上,若,,直接寫(xiě)出線(xiàn)段的長(zhǎng).9.(24-25九年級(jí)上·江蘇無(wú)錫·期中)如圖,中,,,,點(diǎn)D,E分別在,邊上,,連接,將沿翻折得到,連接,.(1)若點(diǎn)E是的中點(diǎn),求的長(zhǎng);(2)若的面積是面積的2倍,求的長(zhǎng).10.(24-25九年級(jí)上·江蘇南通·期中)如圖1,的頂點(diǎn)在上,點(diǎn)E,F(xiàn)分別為邊,的中點(diǎn).(1)求證:點(diǎn)A,E,O,F(xiàn)在同一個(gè)圓上,并在圖中畫(huà)出該圓的圓心;(2)如圖2,的直徑,點(diǎn)A固定,點(diǎn)B在半圓弧上運(yùn)動(dòng).在點(diǎn)B從點(diǎn)M運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)N的過(guò)程中,求點(diǎn)E的運(yùn)動(dòng)路徑的長(zhǎng).11.(24-25九年級(jí)上·江蘇無(wú)錫·階段練習(xí))【定義】如果從一個(gè)平行四邊形的一個(gè)頂點(diǎn)向不過(guò)該頂點(diǎn)的對(duì)角線(xiàn)作垂線(xiàn),垂線(xiàn)交平行四邊形的邊于另一點(diǎn),且該點(diǎn)為所在邊的中點(diǎn),那么這個(gè)平行四邊形叫做“垂中平行四邊形”,垂足叫做“垂中點(diǎn)”如圖1,在中,于點(diǎn),交于點(diǎn),若為的中點(diǎn),則是垂中平行四邊形,是垂中點(diǎn).【應(yīng)用】(1)如圖1,在垂中平行四邊形中,是垂中點(diǎn).若,則______;______;(2)如圖2,在垂中平行四邊形中,是垂中點(diǎn).若,試猜想與的數(shù)量關(guān)系,并加以證明;(3)如圖3,在中,于點(diǎn).①請(qǐng)畫(huà)出以為邊的垂中平行四邊形,使得為垂中點(diǎn),點(diǎn)在垂中平行四邊形的邊上;(不限定畫(huà)圖工具,不寫(xiě)畫(huà)法及證明,在圖上標(biāo)明字母)②將沿翻折得到,若射線(xiàn)與①中所畫(huà)的垂中平行四邊形的邊交于另一點(diǎn),連接,請(qǐng)直接寫(xiě)出的長(zhǎng).12、(24-25·江蘇蘇州·模擬預(yù)測(cè))【問(wèn)題初探】如圖1,在的內(nèi)接四邊形中,,是四邊形的一個(gè)外角.求證:.【拓展研究】如圖2,已知內(nèi)接,,點(diǎn)M是的中點(diǎn),過(guò)點(diǎn)M作,垂足為點(diǎn)D.求證:.【解決問(wèn)題】如圖3,已知等腰三角形內(nèi)接于,,D為上一點(diǎn),連接、,,的周長(zhǎng)為,,求的長(zhǎng).13.(2024·江蘇揚(yáng)州·三模)(1)觀察猜想:如圖1,已知三點(diǎn)在一條直線(xiàn)上(),正方形和正方形在線(xiàn)段同側(cè),H是中點(diǎn),線(xiàn)段與的數(shù)量關(guān)系是______,位置關(guān)系是______;(2)猜想證明:在(1)的基礎(chǔ)上,將正方形繞點(diǎn)D旋轉(zhuǎn)度(),試判斷(1)中結(jié)論是否仍成立?若成立,僅用圖2進(jìn)行證明;若不成立,請(qǐng)說(shuō)明理由.(3)拓展延伸:如圖3,矩形和矩形中,,將矩形繞點(diǎn)旋轉(zhuǎn)任意角度,連接是中點(diǎn),若,求點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路徑長(zhǎng).14、給出一個(gè)新定義:有兩個(gè)等腰三角形,如果它們的頂角相等、頂角頂點(diǎn)互相重合且其中一個(gè)等腰三角形的一個(gè)底角頂點(diǎn)在另一個(gè)等腰三角形的底邊上,那么這兩個(gè)等腰三角形互為“友好三角形”.(1)如圖①,和互為“友好三角形”,點(diǎn)D是邊上一點(diǎn)(不與點(diǎn)B重合),,,,連接,則________(填“<”或“=”或“>”),________°;(2)如圖②,和互為“友好三角形”,點(diǎn)D是邊上一點(diǎn),,,,M、N分別是底邊的中點(diǎn),請(qǐng)?zhí)骄颗c的數(shù)量關(guān)系,并說(shuō)明理由;(3)如圖③,和互為“友好三角形”,點(diǎn)D是邊上一動(dòng)點(diǎn),,,,M、N分別是底邊的中點(diǎn),請(qǐng)直接寫(xiě)出與的數(shù)量關(guān)系(用含的式子表示)15.(24-25九年級(jí)上·江蘇無(wú)錫·期末)在矩形中,點(diǎn)E,F(xiàn)
分別在邊,上,將矩形沿折疊.
(1)若點(diǎn)A的對(duì)應(yīng)點(diǎn)P落在邊上,點(diǎn)B的對(duì)應(yīng)點(diǎn)為點(diǎn)G,交于點(diǎn)H.①如圖1,當(dāng)P為的中點(diǎn),且,時(shí),則的長(zhǎng)為;②如圖2,連接,當(dāng)P,H分別為,的中點(diǎn)時(shí),求的值.(2)若點(diǎn)A的對(duì)應(yīng)點(diǎn)P落在邊上,如圖3,點(diǎn)B的對(duì)應(yīng)點(diǎn)為點(diǎn)G.當(dāng),時(shí),則的最小值為,的最大值為.16、請(qǐng)閱讀下列材料,并完成相應(yīng)的任務(wù):三角形中線(xiàn)定理三角形中線(xiàn)定理又稱(chēng)阿波羅尼奧斯定理,是一種平面幾何的定理之一,指三角形三邊和中線(xiàn)長(zhǎng)度關(guān)系.阿波羅尼奧斯(約公元前262-190年),古希臘數(shù)學(xué)家,與歐幾里得、阿基米德合稱(chēng)為古希臘亞歷山大前期的三大數(shù)學(xué)家.中線(xiàn)定理:三角形兩邊的平方和等于第三邊的一半與第三邊上的中線(xiàn)的平方和的兩倍.如圖1,在中,點(diǎn)D為BC的中點(diǎn),根據(jù)“阿波羅尼奧斯”,可得.下面是該定理的證明過(guò)程(部分):證明:過(guò)點(diǎn)A作于點(diǎn)E,如圖2,在中,,同理可得:,,證明的方便,不妨設(shè),,…任務(wù):(1)按照上面的證明思路,完成該定理證明的剩余部分;(2)如圖3,在中,點(diǎn)為的中點(diǎn),,,,則的長(zhǎng)為_(kāi)_____;(3)如圖4,已知平行四邊形中,和相交于點(diǎn),設(shè),,請(qǐng)直接用含,的代數(shù)式表示的值;(4)如圖5,已知平行四邊形內(nèi)接于,點(diǎn)為內(nèi)一點(diǎn),若,,,,請(qǐng)直接寫(xiě)出的長(zhǎng).17、已知:為圓的直徑,點(diǎn)為弦上一點(diǎn),連接并延長(zhǎng)交圓于點(diǎn),連接,交于點(diǎn),且.(1)如圖1,求證:;(2)如圖2,連接,點(diǎn)為中點(diǎn),射線(xiàn)交圓于點(diǎn),為上一點(diǎn),連接,,求證:;(3)如圖3,在(2)的條件下,在上取一點(diǎn),連接,,使,,連接,若,,,求線(xiàn)段的長(zhǎng).18、已知為斜邊上的高,以為直徑的圓交于點(diǎn),交于點(diǎn),為的中點(diǎn).(1)求證:為的切線(xiàn);(2)若,求的長(zhǎng).
壓軸專(zhuān)題08中點(diǎn)問(wèn)題的探究知識(shí)考點(diǎn)與解題策略模型一:倍長(zhǎng)中線(xiàn)或類(lèi)中線(xiàn)(與中點(diǎn)有關(guān)的線(xiàn)段)構(gòu)造全等三角形如圖①,AD是△ABC的中線(xiàn),延長(zhǎng)AD至點(diǎn)E使DE=AD,易證:ADC≌ΔEDB(SAS);如圖②,D是BC中點(diǎn),延長(zhǎng)FD至點(diǎn)E使DE=FD,易證:△FDB≌△EDC(SAS);當(dāng)遇見(jiàn)中線(xiàn)或者中點(diǎn)的時(shí)候,可以嘗試倍長(zhǎng)中線(xiàn)或類(lèi)中線(xiàn),構(gòu)造全等三角形,目的是對(duì)已知條件中的線(xiàn)段進(jìn)行轉(zhuǎn)移.模型二:已知等腰三角形底邊中點(diǎn),可以考慮與頂點(diǎn)連接用“三線(xiàn)合一”等腰三角形中有底邊中點(diǎn)時(shí),常作底邊的中線(xiàn),利用等腰三角形“三線(xiàn)合一”的性質(zhì)得到角相等,為解題創(chuàng)造更多的條件,當(dāng)看見(jiàn)等腰三角形的時(shí)候,就應(yīng)想到:“邊等、角等、三線(xiàn)合一”.模型三:已知三角形一邊的中點(diǎn),可以考慮中位線(xiàn)定理在三角形中,如果有中點(diǎn),可構(gòu)造三角形的中位線(xiàn),利用三角形中位線(xiàn)的性質(zhì)定理:DE//BC,且DE=BC來(lái)解題,中位線(xiàn)定理中既有線(xiàn)段之間的位置關(guān)系又有數(shù)量關(guān)系,該模型可以解決角問(wèn)題,線(xiàn)段之間的倍半、相等及平行問(wèn)題.模型四:已知直角三角形斜邊中點(diǎn),可以考慮構(gòu)造斜邊中線(xiàn)模型分析在直角三角形中,當(dāng)遇見(jiàn)斜邊中點(diǎn)時(shí),經(jīng)常會(huì)作斜邊上的中線(xiàn),利用直角三角形斜邊上的中線(xiàn)等于斜邊的一半,即CD=AB,來(lái)證明線(xiàn)段間的數(shù)量關(guān)系,而且可以得到兩個(gè)等腰三角形:△ACD和△ABCD,該模型經(jīng)常會(huì)與中位線(xiàn)定理一起綜合應(yīng)用.模型4.與垂徑定理相關(guān)的中點(diǎn)模型圖1圖2圖31)條件:如圖1,已知點(diǎn)P是中點(diǎn),連接OP,結(jié)論:OP⊥AB;2)條件:如圖2,已知點(diǎn)P是中點(diǎn),過(guò)點(diǎn)P作MN∥AB,結(jié)論:MN是圓O的切線(xiàn);3)條件:如圖3,點(diǎn)P是中點(diǎn),連接BP、AP,若∠BPN=∠A,結(jié)論:MN是圓O切線(xiàn)。模型5:與圓周角定理相關(guān)的中點(diǎn)模型(母子模型)1)條件:如圖1,已知點(diǎn)P是中點(diǎn),點(diǎn)C是圓上一點(diǎn),結(jié)論:∠PCA=∠PCB.2)條件:如圖2,已知點(diǎn)P是半圓中點(diǎn),結(jié)論:∠PCA=∠PCB=45°.3)條件:如圖3,已知點(diǎn)P是中點(diǎn),結(jié)論:∠PBA=∠PCA=∠PCB=∠PAB;△PDA∽△PAC;△PDB∽△PBC;△CAP∽△CDB;△CAD∽△CPB。模型6.垂徑定理與圓周角定理結(jié)合的中點(diǎn)模型條件:如圖,AB是直徑,點(diǎn)P是中點(diǎn),過(guò)點(diǎn)P作PH⊥AB交AB于點(diǎn)H,連結(jié)PB交AC于點(diǎn)F。結(jié)論:AD=PD=FD,PQ=AC,AP2=AD×AC=AH×AB=PF×PB.例題1(24-25九年級(jí)上·江蘇揚(yáng)州·階段練習(xí))如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,、,以點(diǎn)B為圓心、3為半徑的上有一動(dòng)點(diǎn)P.連接,若點(diǎn)C為的中點(diǎn),連接,則的最小值為()A. B. C. D.【答案】A【分析】在y軸負(fù)半軸上取,連接,.證明是的中位線(xiàn)得,可得當(dāng)取得最小值時(shí),的值最小,當(dāng)點(diǎn)P在線(xiàn)段上時(shí),的值最小,即的值最小,求出,可得以的最小值是.【詳解】解:在y軸負(fù)半軸上取,連接,.∵點(diǎn)C為的中點(diǎn),∴是的中位線(xiàn),∴,∴當(dāng)取得最小值時(shí),的值最小,當(dāng)點(diǎn)P在線(xiàn)段上時(shí),的值最小,即的值最?。?、,∴,∴.∵的半徑為3,∴,∴.故選A.【點(diǎn)睛】本題考查了圖形與坐標(biāo)的性質(zhì)、勾股定理、圓的性質(zhì)、三角形中位線(xiàn),確定出OC最小時(shí)點(diǎn)P的位置是解題關(guān)鍵,也是本題的難點(diǎn).例題2(24-25九年級(jí)上·江蘇鎮(zhèn)江·期中)“關(guān)聯(lián)”是解決數(shù)學(xué)問(wèn)題的重要思維方式.角平分線(xiàn)的有關(guān)聯(lián)想就有很多…【問(wèn)題提出】(1)如圖①,是的角平分線(xiàn),求證:.小明思路:關(guān)聯(lián)“平行線(xiàn)、等腰三角形”,過(guò)點(diǎn)B作,交的延長(zhǎng)線(xiàn)于點(diǎn)D,利用“三角形相似”.小紅思路:關(guān)聯(lián)“角平分線(xiàn)上的點(diǎn)到角的兩邊的距離相等”,過(guò)點(diǎn)C分別作交于點(diǎn)D,作交于點(diǎn)E,利用“等面積法”.請(qǐng)根據(jù)小明或小紅的思路,選擇一種并完成證明;【嘗試應(yīng)用】(2)如圖②,在中,,D是邊上一點(diǎn),連接,將沿所在直線(xiàn)折疊,使點(diǎn)A恰好落在邊的中點(diǎn)E處.若,求的長(zhǎng);【拓展提高】(3)如圖③,中,,,為的角平分線(xiàn).的垂直平分線(xiàn)交延長(zhǎng)線(xiàn)于點(diǎn)F,連接,當(dāng)時(shí),的長(zhǎng)為_(kāi)_______.【答案】(1)見(jiàn)解析;(2);(3)6【分析】(1)小明的思路:過(guò)點(diǎn)作,根據(jù)平行線(xiàn)的性質(zhì)可證,根據(jù)對(duì)頂角相等可得,所以可證,根據(jù)相似三角形對(duì)應(yīng)邊成比例可證結(jié)論成立;小紅的思路:過(guò)點(diǎn)作,過(guò)點(diǎn)作,過(guò)點(diǎn)作,根據(jù)高相等的兩個(gè)三角形的面積比等于它們的底邊之比可得:,,從而可證結(jié)論成立;(2)根據(jù)(1)中的結(jié)論可得,根據(jù)折疊的性質(zhì)可知:,,從而得到,設(shè),則有,在中利用勾股定理可以求出的長(zhǎng)度;(3)根據(jù)垂直平分線(xiàn)的性質(zhì)可證,根據(jù)三角形的外角等于與它不相鄰的兩個(gè)內(nèi)角之和可得,從圖中可以看出,所以可證,再根據(jù),可證,根據(jù)相似三角形對(duì)應(yīng)邊成比例即可求解.【詳解】解:(1)小明的思路:過(guò)點(diǎn)作,如下圖所示,平分,,又,,,,又,,,;選擇小紅的思路:過(guò)點(diǎn)作,過(guò)點(diǎn)作,過(guò)點(diǎn)作,如圖所示,平分,,,,,,又,,,;(2)如下圖所示,由(1)可知,根據(jù)折疊的性質(zhì)可知:,,點(diǎn)為的中點(diǎn),,,又,,,設(shè),則,在中,,,解得:,的長(zhǎng)為;(3)解:如下圖所示,為的角平分線(xiàn),由(1)可知,,,,,,是的垂直平分線(xiàn),,,,,,又,,,,,,,解得:.【點(diǎn)睛】本題考查了相似三角形的判定與性質(zhì),角平分線(xiàn)、中垂線(xiàn)、等腰三角形的性質(zhì)及勾股定理,解決本題的關(guān)鍵是根據(jù)角平分線(xiàn)的性質(zhì)和線(xiàn)段垂直平分線(xiàn)的性質(zhì)找出圖中相等的角,從而得到相似三角形,再利用相似三角形對(duì)應(yīng)邊成比例解決問(wèn)題.例題314.(24-25九年級(jí)上·江蘇南京·階段練習(xí))問(wèn)題提出如圖①,、是的兩條弦,,是的中點(diǎn),,垂足為,求證:.小敏在解答此題時(shí),利用了“補(bǔ)短法”進(jìn)行證明,她的方法如下:如圖②,延長(zhǎng)至,使,連接、、、、.(請(qǐng)你在下面的空白處完成小敏的證明過(guò)程.)推廣運(yùn)用如圖③,等邊內(nèi)接于,,是上一點(diǎn),,,垂足為,則的周長(zhǎng)是.拓展研究如圖④,若將“問(wèn)題提出”中“是的中點(diǎn)”改成“是的中點(diǎn)”,其余條件不變,“”這一結(jié)論還成立嗎?若成立,請(qǐng)說(shuō)明理由;若不成立,寫(xiě)出、、三者之間存在的關(guān)系并說(shuō)明理由.【答案】問(wèn)題提出:見(jiàn)解析;推廣運(yùn)用:;拓展研究:不成立,、、三者之間的關(guān)系為:,見(jiàn)解析【分析】問(wèn)題提出:首先證明,進(jìn)而得出,再利用等腰三角形的性質(zhì)得出,即可得出答案;推廣運(yùn)用:首先證明,進(jìn)而得出,以及,進(jìn)而求出的長(zhǎng)即可得出答案;拓展研究:連接,,,交于,根據(jù)已知條件得到,根據(jù)全等三角形的性質(zhì)得到,,根據(jù)等腰三角形的判定得到,于是得到結(jié)論.【詳解】問(wèn)題提出:證明:如圖2,延長(zhǎng)至,使,連接、、、、,是的中點(diǎn),,,,,,在和中,,,,,∵,∴,∴,∴,又,,;推廣運(yùn)用:解:如圖3,截取,連接,,,由題意可得:,,在和中,,,,,則,,,則的周長(zhǎng)是,故答案為:;拓展研究:不成立,、、三者之間的關(guān)系:,證明:延長(zhǎng)交于點(diǎn),連接,,,交于,是的中點(diǎn),,在和中,,,,,,,,.【點(diǎn)睛】此題主要考查了全等三角形的判定與性質(zhì),圓周角定理,垂徑定理,勾股定理,等腰三角形以及等邊三角形的性質(zhì),正確作出輔助線(xiàn)利用全等三角形的判定與性質(zhì)解題是解題關(guān)鍵.1、如圖,已知E,F(xiàn)分別為正方形的邊的中點(diǎn),與交于點(diǎn)M,O為的中點(diǎn),則下列結(jié)論:①,②,③,④.其中正確結(jié)論的有(
)A.4個(gè) B.3個(gè) C.2個(gè) D.1個(gè)【答案】B【分析】本題考查正方形的性質(zhì),全等三角形的判定和性質(zhì),相似三角形的判定和性質(zhì),勾股定理等,證明,得出,通過(guò)導(dǎo)角證明,可判斷①;根據(jù)可判斷②;證明,根據(jù)對(duì)應(yīng)邊成比例可判斷③;過(guò)點(diǎn)M作于點(diǎn)N,證明,結(jié)合勾股定理可判斷④.【詳解】解:在正方形中,,,E,F(xiàn)分別為邊的中點(diǎn),.在和中,,,.,,故①正確;是的中線(xiàn),,,故②錯(cuò)誤;設(shè)正方形的邊長(zhǎng)為,則,在中,.,,,,即,解得,,,,故③正確;如圖,過(guò)點(diǎn)M作于點(diǎn)N,,,,,即,解得,,.根據(jù)勾股定理,得,,,.故④正確.綜上所述,正確的結(jié)論有①③④共3個(gè),故選B.2、(24-25九年級(jí)上·江蘇無(wú)錫·階段練習(xí))如圖,在矩形中,M是邊的中點(diǎn),,交直線(xiàn)于點(diǎn)N,連接,則下列結(jié)論中:①;②;③;④.正確的有(
)A.①②③④ B.①②③ C.①②④ D.②③④【答案】A【分析】通過(guò)證明,可得,可證;過(guò)作交于,可證四邊形是平行四邊形,可得,由直角三角形的性質(zhì)和等腰三角形的性質(zhì)可得;由平行線(xiàn)性質(zhì)可得,,可證;通過(guò)證明,可得,可求,即可得,則可求解.【詳解】解:在矩形中,,,,是邊的中點(diǎn),,,,故①正確;如圖,過(guò)作交于,
,,,,,四邊形是平行四邊形,,,,,且,是的垂直平分線(xiàn),,故②正確;四邊形是矩形,,,,,,,故④正確;,,,,且,,,且,,,,,,∴,即:,故③正確.故選:A.【點(diǎn)睛】本題是相似形綜合題,考查了相似三角形的判定和性質(zhì),矩形的性質(zhì),斜邊上的中線(xiàn),中垂線(xiàn)的性質(zhì),平行四邊形的判定和性質(zhì),正確的作出輔助線(xiàn)構(gòu)造平行四邊形是解題的關(guān)鍵.3、如圖,是的直徑,,點(diǎn)C是上半圓的中點(diǎn),點(diǎn)D是下半圓上一點(diǎn),點(diǎn)E是的中點(diǎn),連接交于點(diǎn)F.當(dāng)點(diǎn)D從點(diǎn)A運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)B的過(guò)程中,點(diǎn)F運(yùn)動(dòng)的路徑長(zhǎng)是(
)
A. B. C. D.【答案】B【分析】本題主要考查了圓周角定理,勾股定理,作出正確的輔助線(xiàn)是解題的關(guān)鍵.連接,圓周角定理,推出,進(jìn)而得到點(diǎn)只在上運(yùn)動(dòng),求解即可.【詳解】解:連接,
∵是的直徑,點(diǎn)C是上半圓的中點(diǎn),∴,,∴,∴,設(shè),則:,,,∴的度數(shù)為,,∵點(diǎn)E是的中點(diǎn),∴的度數(shù)為,∴的度數(shù)為,∴,∴,∴,∴∴點(diǎn)在以點(diǎn)為圓心,以長(zhǎng)為半徑的圓上,且只在的上運(yùn)動(dòng),∴點(diǎn)的軌跡為的長(zhǎng).故選B.4、如圖,正方形邊長(zhǎng)為4,點(diǎn)G是以為直徑的半圓上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),點(diǎn)F是邊上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),點(diǎn)E是的中點(diǎn),則的最小值為.【答案】/【分析】本題考查了軸對(duì)稱(chēng)-最短距離問(wèn)題,圓的有關(guān)性質(zhì),勾股定理等知識(shí);解題的關(guān)鍵是靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題.作點(diǎn)E關(guān)于的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)H,連接,此時(shí),最小,最小值為的長(zhǎng),再利用勾股定理即可求解.【詳解】解:作點(diǎn)E關(guān)于的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)H,設(shè)的中點(diǎn)為O,連接,交于點(diǎn)F,交圓O于點(diǎn)G,如圖:則,此時(shí),最小,最小值為的長(zhǎng);∵正方形邊長(zhǎng)為4,點(diǎn)E是的中點(diǎn),∴,則,∵點(diǎn)G是以為直徑的半圓上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),∴,在中,,,∴,∴,∴的最小值為,故答案為:.5.(24-25九年級(jí)上·江蘇宿遷·階段練習(xí))如圖,是的外接圓,點(diǎn)D是半圓弧的中點(diǎn),交延長(zhǎng)線(xiàn)于點(diǎn)E,連結(jié),.若與的面積比為,則.【答案】【分析】本題考查相似三角形的判定與性質(zhì),圓周角定理,解一元二次方程,過(guò)作于,交直線(xiàn)于,連接,先由點(diǎn)D是半圓弧的中點(diǎn),得到,,即可證明四邊形是正方形,設(shè),,則,再證明,得,由與的面積比為,得到,解得,最后根據(jù),得到,代入整理得,解得,最后代入,計(jì)算即可.【詳解】解:過(guò)作于,交直線(xiàn)于,連接,則,∵點(diǎn)D是半圓弧的中點(diǎn),∴,,∴平分,∴,∴四邊形是正方形,∴,設(shè),,則,∵,,∴,∴,∴,∵與的面積比為,∴,即,解得,∵,∴,∴,∴,即,整理得,,∴,∴,,∴,故答案為:.6.(24-25九年級(jí)上·江蘇無(wú)錫·階段練習(xí))如圖,中,是的高,,則;若以點(diǎn)C為圓心,半徑為2作,點(diǎn)E是上一動(dòng)點(diǎn),連接,點(diǎn)F是的中點(diǎn),則線(xiàn)段的最小值是.
【答案】5【分析】由等腰三角形的性質(zhì)得,,由勾股定理即可求得長(zhǎng)度;連接,則,當(dāng)最小時(shí),最小,此時(shí)E點(diǎn)在線(xiàn)段上時(shí),最小,從而,最后求得最小值即可.【詳解】解:∵是的高,∴,,由勾股定理得:;如圖,連接,∵點(diǎn)F是的中點(diǎn),點(diǎn)D是中點(diǎn),∴是的中位線(xiàn),∴,∴當(dāng)最小時(shí),最小,當(dāng)E、C、B三點(diǎn)共線(xiàn),且E點(diǎn)在線(xiàn)段上時(shí),最小,從而最小,而,∴最小值為.
故答案為:5;.【點(diǎn)睛】本題考查了等腰三角形的性質(zhì),勾股定理,三角形中位線(xiàn),圓外一點(diǎn)與圓上點(diǎn)的最值等知識(shí),構(gòu)造輔助線(xiàn),運(yùn)用中位線(xiàn)定理是解題的關(guān)鍵.7.(24-25九年級(jí)上·江蘇無(wú)錫·期末)如圖,在正方形中,,點(diǎn)E,F(xiàn)分別為,上的動(dòng)點(diǎn),且,與交于點(diǎn)O,點(diǎn)P為的中點(diǎn).(1)若,則的長(zhǎng)為;(2)在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,長(zhǎng)的最小值為.【答案】【分析】(1)根據(jù)正方形的性質(zhì)得,,再根據(jù)勾股定理即可求得答案;(2)先證明,得到,然后根據(jù)直角三角形的性質(zhì)證明,設(shè),根據(jù)勾股定理求得,最后根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì),即得答案.【詳解】(1)四邊形是正方形,,,,,,;故答案為:.(2)由(1)知,,,,,,,,,點(diǎn)P為的中點(diǎn),,設(shè),則,,當(dāng)時(shí),取最小值,長(zhǎng)的最小值為.故答案為:.【點(diǎn)睛】本題考查了正方形的性質(zhì),勾股定理,全等三角形的判定和性質(zhì),二次函數(shù)的最值,根據(jù)全等三角形的判定和性質(zhì)得到,是解題的關(guān)鍵.8.(24-25九年級(jí)上·江蘇揚(yáng)州·階段練習(xí))【推理證明】(1)如圖①,在四邊形中,,求證:、、、四點(diǎn)共圓.小明認(rèn)為:連接,取的中點(diǎn),連接、即可證明,請(qǐng)你按照小明思路完成證明過(guò)程.【嘗試應(yīng)用】(2)如圖②,在正方形中,點(diǎn)是邊上任意一點(diǎn),連接,交于點(diǎn),請(qǐng)利用無(wú)刻度的直尺與圓規(guī)在線(xiàn)段上確定點(diǎn),使.(不寫(xiě)作法,保留作圖痕跡)【拓展延伸】(3)在(2)的基礎(chǔ)上,若,,直接寫(xiě)出線(xiàn)段的長(zhǎng).【答案】(1)見(jiàn)解析;(2)見(jiàn)解析;(3).【分析】(1)根據(jù)直角三角形斜邊中線(xiàn)等于斜邊一半證明,即可得出結(jié)論;(2)以為直徑作圓,交于點(diǎn)P,由直徑所對(duì)圓周角等于,即可得出;(3)由正方形性質(zhì)和勾股定理求出,再證明得是等腰直角三角形,由此求出.【詳解】(1)證明:連接,取的中點(diǎn),連接、,∵,∴,∴、、、四點(diǎn)在以點(diǎn)O為圓心,以為半徑的圓上.(2)如圖,;(3)∵在正方形中,,,∴,,,,∴,∵,∴,又∵是直角三角形,,∴,∴又∵,∴即∴.【點(diǎn)睛】本題考查了證明四點(diǎn)共圓以及圓周角定理,正方形性質(zhì)、直角三角形性質(zhì)、勾股定理等知識(shí),添加合適的輔助線(xiàn)是解題的關(guān)鍵.9.(24-25九年級(jí)上·江蘇無(wú)錫·期中)如圖,中,,,,點(diǎn)D,E分別在,邊上,,連接,將沿翻折得到,連接,.(1)若點(diǎn)E是的中點(diǎn),求的長(zhǎng);(2)若的面積是面積的2倍,求的長(zhǎng).【答案】(1)(2)【分析】(1)先由勾股定理求得,從而求得,過(guò)點(diǎn)E作于,求得,,從而得到是等腰直角三角形,得出,則,再由折疊可得:,,得到,最后在中,由勾股定理求解即可.(2)設(shè),,根據(jù)折疊性質(zhì)得,,過(guò)作于,設(shè)與相交于,證明,得到,進(jìn)而得到,,證明是等腰直角三角形,得到,可得,證明,得到,則,根據(jù)三角形的面積公式結(jié)合已知可得,然后解一元二次方程求解的值即可.【詳解】(1)解:∵,,,∴,∵點(diǎn)E是的中點(diǎn),∴,∵,∴,∴,過(guò)點(diǎn)E作于,如圖,∵,∴,由勾股定理,得,∵∴,∴是等腰直角三角形,∴,則,由折疊可得:,,,在中,由勾股定理,得.(2)解:,設(shè),,沿翻折,得到,,,過(guò)作于,設(shè)與相交于,則,又,,,,,,,,,則,是等腰直角三角形,,則,,在和中,,,,,,,的面積是的面積的2倍,,則,解得,(舍去),則.【點(diǎn)睛】本題考查了相似三角形的判定與性質(zhì)、折疊性質(zhì)、等腰直角三角形的判定與性質(zhì)、全等三角形的判定與性質(zhì)、直角三角形的性質(zhì)、三角形的面積公式等知識(shí),綜合性強(qiáng),熟練掌握相關(guān)知識(shí)的聯(lián)系與運(yùn)用是解答的關(guān)鍵.10.(24-25九年級(jí)上·江蘇南通·期中)如圖1,的頂點(diǎn)在上,點(diǎn)E,F(xiàn)分別為邊,的中點(diǎn).(1)求證:點(diǎn)A,E,O,F(xiàn)在同一個(gè)圓上,并在圖中畫(huà)出該圓的圓心;(2)如圖2,的直徑,點(diǎn)A固定,點(diǎn)B在半圓弧上運(yùn)動(dòng).在點(diǎn)B從點(diǎn)M運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)N的過(guò)程中,求點(diǎn)E的運(yùn)動(dòng)路徑的長(zhǎng).【答案】(1)見(jiàn)解析(2)【分析】本題考查軌跡、點(diǎn)與圓的位置關(guān)系、作圖復(fù)雜作圖等知識(shí).(1)如圖,連接,,,取的中點(diǎn),連接,.利用垂徑定理證明,由,推出即可解決問(wèn)題;(2)如圖,連接.由,推出,推出點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡是以為直徑的半圓,由此即可解決問(wèn)題.【詳解】(1)證明:如圖,連接,,,取的中點(diǎn),連接,,∵點(diǎn)E、F分別為邊的中點(diǎn),,,,,,,,點(diǎn),,,在同一個(gè)圓上,圓心是圖中中點(diǎn);(2)解:如圖,連接,,,取的中點(diǎn),取的中點(diǎn),取的中點(diǎn),∴是中位線(xiàn),是中位線(xiàn),∴,,,,∴,,三點(diǎn)共線(xiàn),且,,,在點(diǎn)B從點(diǎn)M運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)N的過(guò)程中,點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡是以為直徑的半圓,∵的直徑,∴,點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)路徑的長(zhǎng).11.(24-25九年級(jí)上·江蘇無(wú)錫·階段練習(xí))【定義】如果從一個(gè)平行四邊形的一個(gè)頂點(diǎn)向不過(guò)該頂點(diǎn)的對(duì)角線(xiàn)作垂線(xiàn),垂線(xiàn)交平行四邊形的邊于另一點(diǎn),且該點(diǎn)為所在邊的中點(diǎn),那么這個(gè)平行四邊形叫做“垂中平行四邊形”,垂足叫做“垂中點(diǎn)”如圖1,在中,于點(diǎn),交于點(diǎn),若為的中點(diǎn),則是垂中平行四邊形,是垂中點(diǎn).【應(yīng)用】(1)如圖1,在垂中平行四邊形中,是垂中點(diǎn).若,則______;______;(2)如圖2,在垂中平行四邊形中,是垂中點(diǎn).若,試猜想與的數(shù)量關(guān)系,并加以證明;(3)如圖3,在中,于點(diǎn).①請(qǐng)畫(huà)出以為邊的垂中平行四邊形,使得為垂中點(diǎn),點(diǎn)在垂中平行四邊形的邊上;(不限定畫(huà)圖工具,不寫(xiě)畫(huà)法及證明,在圖上標(biāo)明字母)②將沿翻折得到,若射線(xiàn)與①中所畫(huà)的垂中平行四邊形的邊交于另一點(diǎn),連接,請(qǐng)直接寫(xiě)出的長(zhǎng).【答案】(1)1,(2),證明見(jiàn)解析(3)①見(jiàn)解析;②或【分析】(1)根據(jù)題意可推出,得到,從而推出,再根據(jù)勾股定理可求得,再求得;(2)根據(jù)題意可推出,得到,設(shè),則,,再利用勾股定理得到,從而推出、,即可求得答案;(3)①分情況討論,第一種情況,作的平行線(xiàn),使,連接,延長(zhǎng)交于點(diǎn);第二種情況,作的平分線(xiàn),取交的平分線(xiàn)于點(diǎn),延長(zhǎng)交的延長(zhǎng)線(xiàn)于點(diǎn),在射線(xiàn)上取,連接;第三種情況,作,交的延長(zhǎng)線(xiàn)于點(diǎn),連接,在延長(zhǎng)線(xiàn)上取點(diǎn)F,使,連接;②根據(jù)①中的三種情況討論:第一種情況,根據(jù)題意可證得是等腰三角形,作,則,可推出,從而推出,計(jì)算可得,最后利用勾股定理即可求得;第二種情況,延長(zhǎng)、交于點(diǎn),同理可得是等腰三角形,連接,可由,結(jié)合三線(xiàn)合一推出,從而推出,同第一種情況即可求得;第三種情況無(wú)交點(diǎn),不符合題意.【詳解】(1)解:∵四邊形是平行四邊形,∴,,∵為的中點(diǎn),∴,故答案為:1;;(2)解:,理由如下:根據(jù)題意,在垂中四邊形中,,且為的中點(diǎn),,;又,,;設(shè),則,,,,,,,,;(3)解:①第一種情況:作的平行線(xiàn),使,連接,則四邊形為平行四邊形;延長(zhǎng)交于點(diǎn),,,,,,,即,為的中點(diǎn);故如圖1所示,四邊形即為所求的垂中平行四邊形:第二種情況:作的平分線(xiàn),取交的平分線(xiàn)于點(diǎn),延長(zhǎng)交的延長(zhǎng)線(xiàn)于點(diǎn),在射線(xiàn)上取,連接,故為的中點(diǎn);同理可證明:,則,則四邊形是平行四邊形;故如圖2所示,四邊形即為所求的垂中平行四邊形:第三種情況:作,交的延長(zhǎng)線(xiàn)于點(diǎn),連接,在延長(zhǎng)線(xiàn)上取點(diǎn)F,使,連接,則為的中點(diǎn),同理可證明,從而,故四邊形是平行四邊形;故如圖3所示,四邊形即為所求的垂中平行四邊形:②若按照?qǐng)D1作圖,由題意可知,,四邊形是平行四邊形,,,是等腰三角形;過(guò)P作于H,則,,,,,,;,,,,即
∴若按照?qǐng)D2作圖,延長(zhǎng)、交于點(diǎn),同理可得:是等腰三角形,連接,,,,,;同理,,,,,,即,
,若按照?qǐng)D3作圖,則:沒(méi)有交點(diǎn),不存在PE(不符合題意)故答案為:或.【點(diǎn)睛】本題考查了垂中平行四邊形的定義,平行四邊形的性質(zhì)與判定,相似三角形的判定與性質(zhì),勾股定理,尺規(guī)作圖,等腰三角形的判定與性質(zhì)等,熟練掌握以上知識(shí)點(diǎn),讀懂題意并作出合適的輔助線(xiàn)是解題的關(guān)鍵.12、(24-25·江蘇蘇州·模擬預(yù)測(cè))【問(wèn)題初探】如圖1,在的內(nèi)接四邊形中,,是四邊形的一個(gè)外角.求證:.【拓展研究】如圖2,已知內(nèi)接,,點(diǎn)M是的中點(diǎn),過(guò)點(diǎn)M作,垂足為點(diǎn)D.求證:.【解決問(wèn)題】如圖3,已知等腰三角形內(nèi)接于,,D為上一點(diǎn),連接、,,的周長(zhǎng)為,,求的長(zhǎng).【答案】問(wèn)題初探:見(jiàn)解析;拓展研究:見(jiàn)解析;解決問(wèn)題:【分析】問(wèn)題初探:利用圓周角定理得到,利用圓內(nèi)接四邊形性質(zhì)得到,再進(jìn)行等量代換即可解題;拓展研究:在上取點(diǎn),使得,連接、、、,利用圓周角定理證明,得到,利用等腰三角形性質(zhì)得到,再進(jìn)行等量代換即可解題;解決問(wèn)題:過(guò)點(diǎn)A作于點(diǎn)H,由(2)可得,根據(jù)的周長(zhǎng)得到,再結(jié)合得到,最后利用勾股定理求解,即可解題.【詳解】問(wèn)題初探證明:,,,,,,;拓展研究證明:在上取點(diǎn),使得,連接、、、,如圖2,是的中點(diǎn),,則,,,又,,,,,,;解決問(wèn)題解:過(guò)點(diǎn)A作于點(diǎn)H,如圖3,,為的中點(diǎn),由(2)可得,的周長(zhǎng)為,,,,,,.【點(diǎn)睛】本題考查了同弧所對(duì)的圓周角相等,圓內(nèi)接四邊形對(duì)角互補(bǔ),全等三角形的性質(zhì)與判定,等腰三角形的性質(zhì),解直角三角形,勾股定理,熟練掌握以上知識(shí)是解題的關(guān)鍵.13.(2024·江蘇揚(yáng)州·三模)(1)觀察猜想:如圖1,已知三點(diǎn)在一條直線(xiàn)上(),正方形和正方形在線(xiàn)段同側(cè),H是中點(diǎn),線(xiàn)段與的數(shù)量關(guān)系是______,位置關(guān)系是______;(2)猜想證明:在(1)的基礎(chǔ)上,將正方形繞點(diǎn)D旋轉(zhuǎn)度(),試判斷(1)中結(jié)論是否仍成立?若成立,僅用圖2進(jìn)行證明;若不成立,請(qǐng)說(shuō)明理由.(3)拓展延伸:如圖3,矩形和矩形中,,將矩形繞點(diǎn)旋轉(zhuǎn)任意角度,連接是中點(diǎn),若,求點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路徑長(zhǎng).【答案】(1);(2)成立,證明見(jiàn)解析;(3)【分析】(1)根據(jù)正方形和正方形,得到繼而得到;設(shè)正方形的邊長(zhǎng)為a,正方形的邊長(zhǎng)為b,根據(jù)題意,得;結(jié)合H是中點(diǎn),得到,繼而得到.(2)結(jié)論仍然成立.理由如下,延長(zhǎng)到點(diǎn)P,使得,連接,根據(jù)正方形的性質(zhì),證明,延長(zhǎng)二線(xiàn)交于點(diǎn)Q,根據(jù)三角形中位線(xiàn)定理,得到,得到,結(jié)合,證明即可.(3)延長(zhǎng)到點(diǎn)Q,使得,連接,根據(jù)三角形中位線(xiàn)定理,得到,根據(jù)矩形的性質(zhì),證明,得,結(jié)合,得到,取的中點(diǎn)O,連接,結(jié)合是中點(diǎn),得到,根據(jù)圓的定義,判定點(diǎn)H在以點(diǎn)O為圓心,以為半徑的圓上,其周長(zhǎng)為.【詳解】(1),且.理由如下:∵正方形和正方形,∴∴;設(shè)正方形的邊長(zhǎng)為a,正方形的邊長(zhǎng)為b,根據(jù)題意,得;∵H是中點(diǎn),∴,∴.故答案為:.(2)結(jié)論仍然成立.理由如下,延長(zhǎng)到點(diǎn)P,使得,連接,延長(zhǎng)二線(xiàn)交于點(diǎn)Q,∵H是中點(diǎn),∴,,∴,∵正方形和正方形,∴,,,∴,∵∴,∴,∴,,∴,,故.(3)如圖,延長(zhǎng)到點(diǎn)Q,使得,連接,根據(jù)三角形中位線(xiàn)定理,得到,∵矩形和矩形,∴,∴,∵,∴,∴,∴,∴,∵,,∴,∴,取的中點(diǎn)O,連接,∵是中點(diǎn),∴,根據(jù)圓的定義,判定點(diǎn)H在以點(diǎn)O為圓心,以為半徑的圓上,∴其周長(zhǎng)為.【點(diǎn)睛】本題考查了正方形的性質(zhì),矩形的性質(zhì),三角形全等的判定和性質(zhì),三角形相似的判定和性質(zhì),三角形中位線(xiàn)定理,圓的定義,熟練掌握三角形全等的判定和性質(zhì),三角形相似的判定和性質(zhì),三角形中位線(xiàn)定理,圓的定義是解題的關(guān)鍵.14、給出一個(gè)新定義:有兩個(gè)等腰三角形,如果它們的頂角相等、頂角頂點(diǎn)互相重合且其中一個(gè)等腰三角形的一個(gè)底角頂點(diǎn)在另一個(gè)等腰三角形的底邊上,那么這兩個(gè)等腰三角形互為“友好三角形”.(1)如圖①,和互為“友好三角形”,點(diǎn)D是邊上一點(diǎn)(不與點(diǎn)B重合),,,,連接,則________(填“<”或“=”或“>”),________°;(2)如圖②,和互為“友好三角形”,點(diǎn)D是邊上一點(diǎn),,,,M、N分別是底邊的中點(diǎn),請(qǐng)?zhí)骄颗c的數(shù)量關(guān)系,并說(shuō)明理由;(3)如圖③,和互為“友好三角形”,點(diǎn)D是邊上一動(dòng)點(diǎn),,,,M、N分別是底邊的中點(diǎn),請(qǐng)直接寫(xiě)出與的數(shù)量關(guān)系(用含的式子表示)【答案】(1)=;120(2);理由見(jiàn)解析(3)【分析】本題主要考查了全等三角形的判定和性質(zhì),三角形的中位線(xiàn)定理和等腰三角形的性質(zhì):(1)先判斷出,進(jìn)而判斷出,得出,,即可得出答案;(2)在上截取,使,連接,先判斷出,進(jìn)而判斷出,最后利用等邊三角形性質(zhì)求解,即可得出答案;(3)方法同(2)可得解【詳解】(1)解:∵,∴,∴,∵,∴,∴,∵,,,∴和是等邊三角形,∴∴;故答案為:=;120;(2)解:;理由如下:如圖,在上截取,使,連接,∵點(diǎn)M是的中點(diǎn),∴,∴,∵點(diǎn)N是的中點(diǎn),∴,∴是的中位線(xiàn),∴,∵∴,∵,,,∴由(1)知,,∴,∴是等邊三角形,∴∴;(3)解:;理由如下:如圖,在上截取,使,連接交于K,∵點(diǎn)M是的中點(diǎn),∴,∴,∵點(diǎn)N是的中點(diǎn),∴,∴是的中位線(xiàn),∴,∵∴,∵,,,∴由(1)知,,∴,∴∴又∴∴15.(24-25九年級(jí)上·江蘇無(wú)錫·期末)在矩形中,點(diǎn)E,F(xiàn)
分別在邊,上,將矩形沿折疊.
(1)若點(diǎn)A的對(duì)應(yīng)點(diǎn)P落在邊上,點(diǎn)B的對(duì)應(yīng)點(diǎn)為點(diǎn)G,交于點(diǎn)H.①如圖1,當(dāng)P為的中點(diǎn),且,時(shí),則的長(zhǎng)為;②如圖2,連接,當(dāng)P,H分別為,的中點(diǎn)時(shí),求的值.(2)若點(diǎn)A的對(duì)應(yīng)點(diǎn)P落在邊上,如圖3,點(diǎn)B的對(duì)應(yīng)點(diǎn)為點(diǎn)G.當(dāng),時(shí),則的最小值為,的最大值為.【答案】(1)①;②(2)2;【分析】(1)①設(shè),則,根據(jù)勾股定理得出,求出,證明,得出,求出,再求出答案即可;②延長(zhǎng),交于一點(diǎn)M,連接,設(shè),得出,證明,得出,,求出,根據(jù)勾股定理求出,,證明,得出,求出,求出結(jié)果即可;(2)根據(jù)折疊可知:,根據(jù)點(diǎn)P在上,點(diǎn)E在上,得出當(dāng)時(shí),最小,求出最小值即可;連接,根據(jù)點(diǎn)A的對(duì)應(yīng)點(diǎn)P落在邊上,得出,根據(jù)折疊得出,設(shè),則,根據(jù)勾股定理得出,求出,根據(jù)當(dāng)時(shí),隨增大而增大,隨增大而減小,得出當(dāng)時(shí),x隨的增大而增大,說(shuō)明當(dāng)時(shí),最大,求出最大值即可.【詳解】(1)解:①∵四邊形為矩形,∴,,,∵點(diǎn)P為的中點(diǎn),∴,根據(jù)折疊可知:,,,設(shè),則,在中,根據(jù)勾股定理得:,∴,解得:,∴,,∵,∴,∵,∴,∴,即,解得:,∴;②延長(zhǎng),交于一點(diǎn)M,連接,如圖所示:根據(jù)折疊可知:,,∴,∵,∴,∴,即,∴,∵P為的中點(diǎn),∴設(shè),∴,∵點(diǎn)H為的中點(diǎn),∴,∵,,∴,∴,,∴,∴,在中,根據(jù)勾股定理得:,∴,∴,在中,,∵,∴,∴,∴,∴.(2)解:∵四邊形為矩形,∴,,,,根據(jù)折疊可知:,∵點(diǎn)P在上,點(diǎn)E在上,∴當(dāng)時(shí),最小,∵此時(shí),∴此時(shí)四邊形為矩形,∴,∴最小值為2,即的最小值為2;連接,如圖所示:
∵點(diǎn)A的對(duì)應(yīng)點(diǎn)P落在邊上,∴,根據(jù)折疊可知:,設(shè),則,根據(jù)勾股定理可得:,∴,整理得:,∵當(dāng)時(shí),隨增大而增大,隨增大而減小,∴當(dāng)時(shí),x隨的增大而增大,∴當(dāng)時(shí),最大,且最大值為.【點(diǎn)睛】本題主要考查了相似三角形的判定和性質(zhì),矩形的判定和性質(zhì),勾股定理,折疊的性質(zhì),三角形全等的判定和性質(zhì),解題的關(guān)鍵是數(shù)形結(jié)合,熟練掌握相關(guān)的判定和性質(zhì).16、請(qǐng)閱讀下列材料,并完成相應(yīng)的任務(wù):三角形中線(xiàn)定理三角形中線(xiàn)定理又稱(chēng)阿波羅尼奧斯定理,是一種平面幾何的定理之一,指三角形三邊和中線(xiàn)長(zhǎng)度關(guān)系.阿波羅尼奧斯(約公元前262-190年),古希臘數(shù)學(xué)家,與
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