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試題試題搶分秘籍12幾何圖形中的課本再現(xiàn)問題目錄【解密中考】總結(jié)常考點及應(yīng)對的策略,精選名校模擬題,講解通關(guān)策略(含押題型)【題型一】三角形中的課本再現(xiàn)問題【題型二】平行四邊形中的課本再現(xiàn)問題【題型三】矩形中的課本再現(xiàn)問題【題型四】菱形中的課本再現(xiàn)問題【題型五】正方形形中的課本再現(xiàn)問題【題型六】圓中的課本再現(xiàn)問題:幾何圖形中的課本再現(xiàn)問題綜合題是全國中考的熱點內(nèi)容,更是全國中考的必考內(nèi)容。每年都有一些考生因為知識殘缺、基礎(chǔ)不牢、技能不熟、答欠規(guī)范等原因?qū)е率Х帧?.從考點頻率看,高頻考點為圓切線性質(zhì)、特殊四邊形(矩/菱/正方)證明計算、全等/相似三角形、幾何變換(旋轉(zhuǎn)/平移),占比15%-20%,新定義題型(如“準互余圖形”)近年增多,側(cè)重知識遷移。2.從題型角度看,選擇填空考基礎(chǔ)概念(如軸對稱識別、角度計算);解答題含課本例題改編的證明(如切線證明)、計算(扇形面積)、綜合探究(函數(shù)+幾何動態(tài))及實際應(yīng)用題(測量建模)。:回歸課本吃透例題推導(dǎo),對習(xí)題變式訓(xùn)練;掌握“手拉手”等模型,總結(jié)解題模板;規(guī)范步驟防跳步,建錯題本分類復(fù)盤;限時訓(xùn)練基礎(chǔ)題,分析真題把握新定義趨勢,提升圖形拆分能力?!绢}型一】三角形中的課本再現(xiàn)問題【例1】(2025·江西九江·模擬預(yù)測)追本溯源題(1)來自課本中的習(xí)題,請你完成解答,并利用(1)中得到的結(jié)論解答題(2).(1)如圖1,在中,,,垂足為D.求證:.結(jié)論應(yīng)用(2)如圖2,在菱形中,過點C作,交的延長線于點E,過點E作,垂足為F,且交于點G.①若,,求的長;②若,,求的長.三角形課本再現(xiàn)題解題技巧:先判定理(全等/相似、特殊三角形性質(zhì)),挖隱含條件(公共邊/角、平行線角)。輔線用倍長中線、角平分線垂線、中位線。套“一線三垂直”等模型,拆復(fù)雜圖形。計算設(shè)元列方程,用三角函數(shù)簡算,規(guī)范步驟防漏條件。【例2】(2025·江西新余·一模)【課本再現(xiàn)】(1)如圖1,,都是等邊三角形,分別連接,,,與有什么數(shù)量關(guān)系?請證明;【特殊感知】(2)數(shù)學(xué)興趣小組的同學(xué)繼續(xù)探究發(fā)現(xiàn):若一個三角形的已知條件符合全等的判定定理,則此三角形可求解;在圖1中,,,,則__________;【類比應(yīng)用】(3)如圖2,在四邊形中,,,,,,求的長;小穎同學(xué)發(fā)現(xiàn)運用旋轉(zhuǎn)可得到圖1中類似的圖,運用(2)的方法即可求的長,請你幫小穎求的長;(4)如圖3,在四邊形中,,,,,,直接寫出的長.【變式1】(2025·江西·模擬預(yù)測)課本再現(xiàn)想一想你能猜想出三角形兩邊中點的連線與第三邊有怎樣的關(guān)系?能證明你的猜想嗎?連接三角形兩邊中點的線段叫做三角形的中位線.三角形中位線定理
三角形的中位線平行于第三邊,且等于第三邊的一半.定理證明(1)已知:如圖①,是的中位線.延長至點,使,連接.求證:且.知識運用(2)如圖②,在正方形中,為的中點,、分別為、邊上的點,若,,,求的長.(3)如圖③,在四邊形中,,,為的中點,,分別為,邊上的點,若,,,求的長.【變式2】(2024·江西九江·三模)課本再現(xiàn)(1)將兩個等腰直角三角形(,)按如圖1所示的方式擺放(圖中所有的點、線都在同一平面內(nèi)),則與相似的三角形有.(填序號)①;②;③.類比遷移(2)將兩個等腰直角三角形()按如圖2所示的方式擺放,點D在邊上.①求證:.②如圖3,若D是的中點,與交于點G,與交于點H,,連接,求的長.拓展應(yīng)用(3)如圖4,在中,,點D,E分別在邊上,且,若,,求的長.【變式3】(2024·江西宜春·模擬預(yù)測)【課本再現(xiàn)】“直角三角形斜邊上的中線等于斜邊的一半”是直角三角形的一條重要性質(zhì)定理.如圖1,在中,,點D是的中點.求證:.下面是兩位同學(xué)兩種添加輔助線的方法:小明:如圖2,延長至點E,使,連接;小華:如圖3,取的中點E,連接;(1)請你選擇其中一位同學(xué)的方法完成證明,聰明的你也可以利用圖1用其他方法完成證明.【遷移應(yīng)用】(2)如圖4,中,是高,求證:B,C,D,E四點共圓.【拓展提升】(3)如圖5,在五邊形中,,,F(xiàn)為的中點,求證:.【題型二】平行四邊形中的課本再現(xiàn)問題【例1】(2024·江西吉安·一模)課本再現(xiàn)在學(xué)習(xí)了平行四邊形的概念后,進一步得到平行四邊形的性質(zhì):平行四邊形的對角線互相平分.(1)如圖1,在平行四邊形中,對角線與交于點O,求證:,.知識應(yīng)用(2)在中,點P為的中點.延長到D,使得,延長AC到E,使得,連接.如圖2,連接,若,請你探究線段與線段之間的數(shù)量關(guān)系.寫出你的結(jié)論,并加以證明.平行四邊形課本再現(xiàn)題解題技巧:活用性質(zhì)(對邊/角/對角線)與判定(如一組對邊平行且相等)。連對角線分全等三角形,構(gòu)中位線或倍長中線。拆圖形為平行四邊形+三角形,矩菱正問題用特性。計算用勾股、面積法,倒推條件,規(guī)范邏輯?!纠?】(2024·江蘇揚州·一模)如圖①~⑧是課本上的折紙活動.【重溫舊知】上述活動,有的是為了折出特殊圖形,如圖①、③和⑧;有的是為了發(fā)現(xiàn)或證明定理,如圖④和⑦;有的是計算角度,如圖②;有的是計算長度,如圖⑤和⑥.(1)圖③中的的形狀是______;圖④的活動發(fā)現(xiàn)了定理“____________”(注:填寫定理完整的表述);圖⑤中的的長是_______;【繼續(xù)探索】(2)如圖,將一個邊長為4的正方形紙片折疊,使點A落在邊上的點E處,點E不與B、C重合,為折痕.折疊后的梯形的面積是否存在最小值?若存在,請求出最小值;若不存在,請說明理由.【變式1】(2023·江蘇鹽城·二模)【回歸課本】我們曾學(xué)習(xí)過一個基本事實:兩條直線被一組平行線所截,所得的對應(yīng)線段成比例.
【初步體驗】(1)如圖1,在中,點D在上,E在上,.若,,則,;(2)已知,如圖1,在中,點D、E分別在、上,且.求證:.證明:過點作的平行線交于點F………………請依據(jù)相似三角形的定義(如果兩個三角形各角分別相等,且各邊對應(yīng)成比例,那么這兩個三角形相似)和上面的基本事實,補充上面的證明過程;【深入探究】(3)如圖2,如果一條直線與的三邊、、或其延長線交于D、F、E點,那么是否為定值?若是,試求出該定值;若不是,請說明理由;(4)如圖3,在中,D為的中點,.則.
【題型三】矩形中的課本再現(xiàn)問題【例1】(2024·江西吉安·模擬預(yù)測)【課本再現(xiàn)】思考我們知道,矩形的對角線相等,反過來,對角線相等的平行四邊形是矩形嗎?【定理證明】(1)如圖1,已知:在中,對角線、相交于,且,求證:是矩形.【知識應(yīng)用】(2)如圖2,是的中線,,且,連接,.①求證:;②當(dāng)滿足什么條件時,四邊形是矩形?并說明理由.矩形課本再現(xiàn)題解題技巧:用矩形性質(zhì)(四角直角、對角線相等)證線段/角相等。連對角線得全等直角三角形,遇中點構(gòu)中位線。結(jié)合勾股定理計算邊長,面積法求高。判定先證平行四邊形,再證直角或?qū)蔷€等,拆圖形為三角形或坐標(biāo)系問題,規(guī)范步驟防漏條件。【例2】(2024·江西吉安·三模)課本再現(xiàn)矩形的定義
有一個角是直角的平行四邊形是矩形.定義應(yīng)用(1)如圖,已知:在四邊形中,,用矩形的定義求證:四邊形是矩形.(2)如圖,在四邊形中,,是的中點,連接,,且,求證:四邊形是矩形.拓展延伸(3)如圖,將矩形沿折疊,使點落在邊上的點處,若圖中的四個三角形都相似,求的值.【變式1】課本再現(xiàn)思考我們知道,矩形的對角線相等.反過來,對角線相等的平行四邊形是矩形嗎?可以發(fā)現(xiàn)并證明矩形的一個判定定理:對角線相等的平行四邊形是矩形.定理證明(1)為了證明該定理,小賢同學(xué)畫出了圖形(如圖1),并寫出了“已知”和“求證”,請你從矩形的定義出發(fā)完成證明過程.已知:在中,對角線,交點為.求證:是矩形.應(yīng)用定理(2)如圖2,在菱形中,,,,分別為,,,的中點.求證:四邊形是矩形(用“課本再現(xiàn)”中的矩形判定定理證明).拓展遷移(3)如圖3,四邊形的對角線,相交于點,且,,,,分別為,,,的中點.若,,求四邊形的面積.【變式2】課本再現(xiàn)思考我們知道,矩形的對角線相等.反過來,對角線相等的平行四邊形是矩形嗎?可以發(fā)現(xiàn)并證明矩形的一個判定定理:對角線相等的平行四邊形是矩形.定理證明()為了證明該定理,小明同學(xué)畫出了圖形(如圖),并寫出了“已知”和“求證”,請你完成證明過程.已知:在平行四邊形中,,是它的兩條對角線,.求證:平行四邊形是矩形.知識應(yīng)用如圖,在平行四邊形中,對角線,相交于點,且.()試判斷四邊形的形狀,并說明理由.()過作于,,,求的長.【變式3】(2025·江西南昌·一模)課本再現(xiàn):定理:有三個角是直角的四邊形是矩形.定理證明:為了證明該定理,小穎同學(xué)畫出了圖形(如圖1),并寫出了“已知”“求證”,請你完成證明過程.(1)已知:如圖1,在四邊形中,,求證:四邊形是矩形.知識應(yīng)用:(2)如圖2,在四邊形中,,平分,交于點,,是上的一點,且,過點作,交于點,過點作于點.①求證:四邊形是矩形.②若,求的值.【題型四】菱形中的課本再現(xiàn)問題【例1】課本再現(xiàn)定理證明(1)為了證明該定理,小明同學(xué)畫出了圖形(如圖1),并寫出了“已知”和“求證”,請你完成證明過程.已知:在中,對角線,垂足為.求證:平行四邊形是菱形.證明:∵四邊形是平行四邊形,∴,又∵,垂足為,∴是的垂直平分線,∴___________∴平行四邊形是菱形.知識應(yīng)用(2)如圖2,在中,對角線和相交于點,,,.①求證:是菱形;②延長至點,連接交于點,若,求的值.菱形課本再現(xiàn)題解題技巧:用菱形性質(zhì)(四邊相等、對角線垂直平分且平分角)證全等/垂直。連對角線得直角三角形,用勾股定理計算。判定先證平行四邊形,再證鄰邊相等或?qū)蔷€垂直。遇中點構(gòu)中位線,面積用對角線乘積一半。規(guī)范步驟,拆圖形為三角形,注意角平分線與對稱特性?!纠?】(2024·江西九江·二模)課本再現(xiàn)如圖1,四邊形是菱形,,.(1)求,的長.應(yīng)用拓展(2)如圖2,為上一動點,連接,將繞點逆時針旋轉(zhuǎn),得到,連接.①直接寫出點到距離的最小值;②如圖3,連接,,若的面積為6,求的長.【變式1】(2024·江西吉安·一模)課本再現(xiàn)菱形的四條邊都相等,菱形的對角線互相垂直.定理證明()如圖,已知四邊形為菱形,前面已證菱形的四條邊相等,請進一步證明對角線.知識應(yīng)用()如圖,已知四邊形為菱形,等腰的頂點在上,底邊交邊于點,點為的中點,點為與的交點,且.①求證:;②若,,,,求的長.
【題型五】正方形形中的課本再現(xiàn)問題【例1】(2024·江西景德鎮(zhèn)·三模)【課本再現(xiàn)】北師大版九年級上冊數(shù)學(xué)課本第21頁有這樣一道題:(1)如圖1,在正方形中,E為邊上一點,F(xiàn)為延長線上一點,且.與之間有怎樣的關(guān)系?請說明理由.【類比探究】(2)如圖2,在矩形中,,點E在邊上,連接,F(xiàn)為延長線上一點,連接,,且的延長線垂直于,垂足為點H.①求的值;②求的值.【拓展應(yīng)用】(3)如圖3,在(2)的條件下,平移線段,使它經(jīng)過的中點H,交于點M,交于點N,連接,若,,請你求出的長.正方形課本再現(xiàn)題解題技巧:用四邊相等、直角、對角線垂直相等且平分角的性質(zhì)證全等/垂直。連對角線得等腰直角三角形,用勾股定理或三角函數(shù)計算。判定先證矩形+鄰邊相等或菱形+直角。借旋轉(zhuǎn)/對稱構(gòu)全等,遇中點連中線,規(guī)范步驟分階段證明,拆圖形為三角形或坐標(biāo)系問題。【例2】(2024·江西九江·模擬預(yù)測)【課本再現(xiàn)】(1)如圖1,四邊形是一個正方形,E是延長線上一點,且,則的度數(shù)為.【變式探究】(2)如圖2,將(1)中的沿折疊,得到,延長交于點F,若,求的長.【延伸拓展】(3)如圖3,當(dāng)(2)中的點E在射線上運動時,連接,與交于點P.探究:當(dāng)?shù)拈L為多少時,D,P兩點間的距離最短?請求出最短距離.【變式1】(2024·廣西南寧·二模)幾何探究【課本再現(xiàn)】(1)如圖1,正方形的對角線相交于點,點又是正方形的一個頂點,而且這兩個正方形的邊長相等,邊與邊相交于點,邊與邊相交于點.在實驗與探究中,小新發(fā)現(xiàn)無論正方形繞點怎樣轉(zhuǎn)動,之間一直存在某種數(shù)量關(guān)系,小新發(fā)現(xiàn)通過證明即可推導(dǎo)出來.請幫助小新完成下列問題:①求證;②連接,則之間的數(shù)量關(guān)系是____________.【類比遷移】(2)如圖2,矩形的中心是矩形的一個頂點,與邊相交于點與邊相交于點,連接,矩形可繞著點旋轉(zhuǎn),猜想之間的數(shù)量關(guān)系,并進行證明;【拓展應(yīng)用】(3)如圖3,在中,,直角的頂點在邊的中點處,它的兩條邊和分別與直線相交于點可繞著點旋轉(zhuǎn),當(dāng)時,請直接寫出線段的長度.【題型六】圓中的課本再現(xiàn)問題【例1】(2025·江西·二模)【課本再現(xiàn)】(1)如圖1,分別與相切于A,B兩點,,則(
)A.
B.
C.
D.【變式探究】(2)如圖2,分別與相切于A,B兩點,若.①求的度數(shù);②若,求部分.圓課本再現(xiàn)題解題技巧:活用垂徑定理(作弦心距)、圓周角定理(找同弧角)、切線性質(zhì)(連半徑證垂直)。遇切線連半徑,弦問題作垂線,構(gòu)直角三角形用勾股?;¢L/面積套公式,圓內(nèi)接四邊形用對角互補。規(guī)范步驟,借輔助線轉(zhuǎn)化為三角形問題,注意隱含等弧/等角條件。【例2】(2024·江西吉安·二模)課本再現(xiàn)(1)如圖1,是的直徑,它所對的圓周角有什么特點?你能證明你的結(jié)論嗎?知識應(yīng)用(2)如圖2,,,三點均在上,的延長線交于點,若的直徑為8,,,求的長.
【變式1】(2024·江西南昌·模擬預(yù)測)課本再現(xiàn)推論
直徑所對的圓周角是________.(1)補全課本再現(xiàn)中橫線上的內(nèi)容.知識應(yīng)用(2)如圖,內(nèi)接于,是的直徑的延長線上一點,.①求證:是的切線;②過圓心作的平行線交的延長線于點,若,求的長.【變式2】【課本再現(xiàn)】如下,是人教版九年級上冊課本102頁的第12題:(完成該題,并解答習(xí)題改編)12.如圖,為的直徑,為上一點,和過點的切線互相垂直,垂足為.求證:平分.【課本開發(fā)】一次數(shù)學(xué)課上,鄧老師引導(dǎo)同學(xué)們一起對課本習(xí)題進行改編.(1)如下是同學(xué)小安改編的題目:如圖1,為的直徑,為上一點,于點,平分.求證:是的切線.請你利用所學(xué)知識解答同學(xué)小安改編的題目.(2)同學(xué)小耿在同學(xué)小安的基礎(chǔ)上進行了如下改編:如圖2,連接交于點,若,,求的長.請你利用所學(xué)知識解答同學(xué)小耿改編的題目.搶分秘籍12幾何圖形中的課本再現(xiàn)問題目錄【解密中考】總結(jié)??键c及應(yīng)對的策略,精選名校模擬題,講解通關(guān)策略(含押題型)【題型一】三角形中的課本再現(xiàn)問題【題型二】平行四邊形中的課本再現(xiàn)問題【題型三】矩形中的課本再現(xiàn)問題【題型四】菱形中的課本再現(xiàn)問題【題型五】正方形形中的課本再現(xiàn)問題【題型六】圓中的課本再現(xiàn)問題:幾何圖形中的課本再現(xiàn)問題綜合題是全國中考的熱點內(nèi)容,更是全國中考的必考內(nèi)容。每年都有一些考生因為知識殘缺、基礎(chǔ)不牢、技能不熟、答欠規(guī)范等原因?qū)е率Х帧?.從考點頻率看,高頻考點為圓切線性質(zhì)、特殊四邊形(矩/菱/正方)證明計算、全等/相似三角形、幾何變換(旋轉(zhuǎn)/平移),占比15%-20%,新定義題型(如“準互余圖形”)近年增多,側(cè)重知識遷移。2.從題型角度看,選擇填空考基礎(chǔ)概念(如軸對稱識別、角度計算);解答題含課本例題改編的證明(如切線證明)、計算(扇形面積)、綜合探究(函數(shù)+幾何動態(tài))及實際應(yīng)用題(測量建模)。:回歸課本吃透例題推導(dǎo),對習(xí)題變式訓(xùn)練;掌握“手拉手”等模型,總結(jié)解題模板;規(guī)范步驟防跳步,建錯題本分類復(fù)盤;限時訓(xùn)練基礎(chǔ)題,分析真題把握新定義趨勢,提升圖形拆分能力?!绢}型一】三角形中的課本再現(xiàn)問題【例1】(2025·江西九江·模擬預(yù)測)追本溯源題(1)來自課本中的習(xí)題,請你完成解答,并利用(1)中得到的結(jié)論解答題(2).(1)如圖1,在中,,,垂足為D.求證:.結(jié)論應(yīng)用(2)如圖2,在菱形中,過點C作,交的延長線于點E,過點E作,垂足為F,且交于點G.①若,,求的長;②若,,求的長.【答案】(1)證明見解析;(2)①;②5【知識點】用勾股定理解三角形、利用菱形的性質(zhì)求線段長、相似三角形的判定與性質(zhì)綜合【分析】本題考查了相似三角形的判定與性質(zhì),菱形的性質(zhì),勾股定理,正確應(yīng)用相似三角形的判定與性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.(1)證明,列出比例式即可求證;(2)①由(1)可得:,那么,代入,即可求解;②由,再由勾股定理可得,證明,則,求出,那么.【詳解】(1)證明:∵,,∴,∴,∴,∴,∴,∴;(2)①解:∵四邊形是菱形,∴,,∴,∵,∴,∵,∴由(1)可得:,∵,∴,∵,∴,∴;②∵四邊形是菱形,∴,∴,∴,∴,∴,∵,∴,∴,∴,∴,∴.三角形課本再現(xiàn)題解題技巧:先判定理(全等/相似、特殊三角形性質(zhì)),挖隱含條件(公共邊/角、平行線角)。輔線用倍長中線、角平分線垂線、中位線。套“一線三垂直”等模型,拆復(fù)雜圖形。計算設(shè)元列方程,用三角函數(shù)簡算,規(guī)范步驟防漏條件?!纠?】(2025·江西新余·一模)【課本再現(xiàn)】(1)如圖1,,都是等邊三角形,分別連接,,,與有什么數(shù)量關(guān)系?請證明;【特殊感知】(2)數(shù)學(xué)興趣小組的同學(xué)繼續(xù)探究發(fā)現(xiàn):若一個三角形的已知條件符合全等的判定定理,則此三角形可求解;在圖1中,,,,則__________;【類比應(yīng)用】(3)如圖2,在四邊形中,,,,,,求的長;小穎同學(xué)發(fā)現(xiàn)運用旋轉(zhuǎn)可得到圖1中類似的圖,運用(2)的方法即可求的長,請你幫小穎求的長;(4)如圖3,在四邊形中,,,,,,直接寫出的長.【答案】(1),見解析(2)(3)(4)【知識點】全等三角形綜合問題、用勾股定理解三角形、相似三角形的判定與性質(zhì)綜合、三角函數(shù)綜合【分析】(1)根據(jù)等邊三角形的性質(zhì),證明即可得證.(2)過點E作,交延長線于點M,利用直角三角形的性質(zhì),勾股定理解答即可.(3)不妨將繞點D順時針旋轉(zhuǎn)到,連接,根據(jù)等邊三角形的判定和性質(zhì),圓周角,四邊形內(nèi)角和定理,勾股定理解答即可.(4)不妨將繞點D逆時針旋轉(zhuǎn)到,使得,連接,,過點E作,交延長線于點N,利用三角形相似的判定和性質(zhì),三角函數(shù)解答即可.【詳解】(1)解:∵和均是等邊三角形,∴,∴,∴,∵,∴,∴.(2)解:過點E作,交延長線于點M,∵,∴,∵,∴,∵,∴,∴,故答案為:.(3)解:由,不妨將繞點D順時針旋轉(zhuǎn)到,連接,過點E作,交延長線于點G,則,,,,∴是等邊三角形,∴,∵,,∴,∴,∴,∴,∴,∴,∵,,∴,∴,∴,∴.(4)解:不妨將繞點D逆時針旋轉(zhuǎn)到,使得,連接,,過點E作,交延長線于點N,則,∵,∴,∴,∵,∴,∴,∴,∴,,∵,,∴,∵,,∴,∴,∴,∴,∴,∴,∴,∴.∵,,∴,∴【點睛】本題考查了旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),勾股定理,相似三角形的判定與性質(zhì),三角函數(shù)的應(yīng)用,等腰直角三角形的性質(zhì),等邊三角形的性質(zhì)等知識,掌握相關(guān)知識是解題的關(guān)鍵.【變式1】(2025·江西·模擬預(yù)測)課本再現(xiàn)想一想你能猜想出三角形兩邊中點的連線與第三邊有怎樣的關(guān)系?能證明你的猜想嗎?連接三角形兩邊中點的線段叫做三角形的中位線.三角形中位線定理
三角形的中位線平行于第三邊,且等于第三邊的一半.定理證明(1)已知:如圖①,是的中位線.延長至點,使,連接.求證:且.知識運用(2)如圖②,在正方形中,為的中點,、分別為、邊上的點,若,,,求的長.(3)如圖③,在四邊形中,,,為的中點,,分別為,邊上的點,若,,,求的長.【答案】(1)證明見解析(2)(3)【知識點】用勾股定理解三角形、與三角形中位線有關(guān)的求解問題、斜邊的中線等于斜邊的一半、根據(jù)正方形的性質(zhì)求角度【分析】(1)先利用證明,于是可得,,由內(nèi)錯角相等兩直線平行可得,進而可得,結(jié)合,可證得四邊形為平行四邊形,于是可得,,再結(jié)合,即可得出結(jié)論;(2)取的中點,連接,延長、交于點,由正方形的性質(zhì)可得,由鄰補角互補可得,進而可得,由為的中點可得,利用可證得,于是可得,,由三角形的中位線定理可得,由直角三角形斜邊中線等于斜邊的一半可得,則,由此即可求出的長;(3)取的中點,連接,延長到點,使得,連接,由為的中點可得,利用可證得,于是可得,,過點作,交的延長線于點,連接,由鄰補角互補可得,進而可得,由直角三角形的兩個銳角互余可得,于是可得,由等角對等邊可得,由勾股定理可得,于是可得,,在中,根據(jù)勾股定理可得,由三角形的中位線定理可得,由直角三角形斜邊中線等于斜邊的一半可得,則,由此即可求出的長.【詳解】(1)證明:在與中,,,,,,又,,,四邊形為平行四邊形,,,,且;(2)解:如圖,取的中點,連接,延長、交于點,四邊形是正方形,,,,為的中點,,在和中,,,,,為的中點,為的中點,為的中位線,,,且為的中點,,;(3)解:如圖,取的中點,連接,延長到點,使得,連接,為的中點,,在和中,,,,,過點作,交的延長線于點,連接,,,,,,,,又,,,在中,根據(jù)勾股定理可得:,為的中點,為的中點,為的中位線,,,且為的中點,,.【點睛】本題主要考查了三角形中位線定理的證明及應(yīng)用,全等三角形的判定與性質(zhì)(、),平行四邊形的判定與性質(zhì),勾股定理,正方形的性質(zhì),直角三角形斜邊中線等于斜邊的一半,直角三角形的兩個銳角互余,等角對等邊,內(nèi)錯角相等兩直線平行,線段中點的有關(guān)計算,利用鄰補角互補求角度,線段的和與差等知識點,熟練掌握三角形的中位線定理是解題的關(guān)鍵.【變式2】(2024·江西九江·三模)課本再現(xiàn)(1)將兩個等腰直角三角形(,)按如圖1所示的方式擺放(圖中所有的點、線都在同一平面內(nèi)),則與相似的三角形有.(填序號)①;②;③.類比遷移(2)將兩個等腰直角三角形()按如圖2所示的方式擺放,點D在邊上.①求證:.②如圖3,若D是的中點,與交于點G,與交于點H,,連接,求的長.拓展應(yīng)用(3)如圖4,在中,,點D,E分別在邊上,且,若,,求的長.【答案】(1)②③;(2)①證明見詳解,②5;(3)8【知識點】三角形的外角的定義及性質(zhì)、用勾股定理解三角形、相似三角形的判定與性質(zhì)綜合、解直角三角形的相關(guān)計算【分析】(1)由和都是等腰直角三角形,得,繼而利用“兩角對應(yīng)相等,兩三角形相似”得,;(2)①證明,則,即;②由,得到,求得,可求,再運用勾股定理可求;(3)在上取一點F,連接,使,由,求得,再證明,得到,則有,即可求解.【詳解】(1)解:∵和都是等腰直角三角形,∴,∵,,∴,同理可證:,故答案為:②③;(2)①證明:∵,∴,∵,∴,∴,∴,∴;②解:同①可證:,∴,即,∵,∴,解得:(舍負),∴,∴,∴,∴;(3)解:在上取一點F,連接,使,∵是的等腰直角三角形,,∴,同上可證:,∴,∴,∵,∴,又∵,∴,∴,∴∴,解得:或(舍),∴.【點睛】本題考查了相似三角形的判定與性質(zhì),勾股定理,解直角三角形的相關(guān)計算,三角形的外角定理,等腰三角形的性質(zhì),解題的關(guān)鍵在于發(fā)現(xiàn)“一線三等角”的相似,正確添加輔助線是解題的關(guān)鍵.【變式3】(2024·江西宜春·模擬預(yù)測)【課本再現(xiàn)】“直角三角形斜邊上的中線等于斜邊的一半”是直角三角形的一條重要性質(zhì)定理.如圖1,在中,,點D是的中點.求證:.下面是兩位同學(xué)兩種添加輔助線的方法:小明:如圖2,延長至點E,使,連接;小華:如圖3,取的中點E,連接;(1)請你選擇其中一位同學(xué)的方法完成證明,聰明的你也可以利用圖1用其他方法完成證明.【遷移應(yīng)用】(2)如圖4,中,是高,求證:B,C,D,E四點共圓.【拓展提升】(3)如圖5,在五邊形中,,,F(xiàn)為的中點,求證:.【答案】(1)見解析;(2)見解析;(3)見解析【知識點】全等的性質(zhì)和SAS綜合(SAS)、與三角形中位線有關(guān)的證明、斜邊的中線等于斜邊的一半、根據(jù)矩形的性質(zhì)與判定求線段長【分析】(1)小明的方法:先證明四邊形是平行四邊形,再證明四邊形是矩形,利用矩形的性質(zhì)得出結(jié)論即可;小華的方法:根據(jù)三角形的中位線定理,推出垂直平分,進而得出結(jié)論即可;其他方法:分別取的中點E,的中點F,連接,利用三角形的中位線定理和矩形的判定和性質(zhì),即可得出結(jié)論;(2)取邊的中點O,連接,利用斜邊上的中線,推出,即可得證;(3)取的中點M,AD的中點N,連接,利用斜邊上的中線,三角形的中位線定理,證明,即可得出結(jié)論.【詳解】(1)解:若選擇小明的方法:如圖2,延長至點E,使,連接,又∵點D是的中點,即,∴四邊形是平行四邊形,∵,∴四邊形是矩形,∴,∵,∴;若選擇小華的方法:如圖3,取的中點E,連接,又∵點D是的中點,∴是的中位線,∴,∴,∴是的垂直平分線,∴,∵,∴.其他方法:如圖1,分別取的中點E,的中點F,連接,又∵點D是的中點,∴是的中位線,∴,,,∴四邊形是平行四邊形,又∵,∴平行四邊形是矩形,∴,又∵,∴,(2)證明:如圖4,取邊的中點O,連接,∵是的高,∴,又∵O是邊的中點,∴,,∴,∴B,C,D,E四點在以點O為圓心,為直徑的同一個圓上.(3)如圖,取的中點M,的中點N,連接.∵,∴根據(jù)直角三角形斜邊上中線的性質(zhì)及中位線的性質(zhì),可得:,,,,∴.∵,∴,∴.同理可證.又∵,∴∴,即,∴(),∴.【點睛】本題考查斜邊上的中線,三角形的中位線定理,平行四邊形的判定和性質(zhì),矩形的判定和性質(zhì),全等三角形的判定和性質(zhì),四點共圓等知識點,熟練掌握相關(guān)知識點,并靈活運用,是解題的關(guān)鍵.【題型二】平行四邊形中的課本再現(xiàn)問題【例1】(2024·江西吉安·一模)課本再現(xiàn)在學(xué)習(xí)了平行四邊形的概念后,進一步得到平行四邊形的性質(zhì):平行四邊形的對角線互相平分.(1)如圖1,在平行四邊形中,對角線與交于點O,求證:,.知識應(yīng)用(2)在中,點P為的中點.延長到D,使得,延長AC到E,使得,連接.如圖2,連接,若,請你探究線段與線段之間的數(shù)量關(guān)系.寫出你的結(jié)論,并加以證明.【答案】(1)證明見解析;(2),證明見解析【知識點】全等三角形綜合問題、等邊三角形的判定和性質(zhì)、利用平行四邊形性質(zhì)和判定證明【分析】本題主要考查了平行四邊形的性質(zhì)與判定,全等三角形的性質(zhì)與判定,等邊三角形的性質(zhì)與判定等等:(1)由平行四邊形的性質(zhì)得到,證明,即可證明,;(2)過點B作交于H,連接,則,先證明是等邊三角形,得到,進而證明是等邊三角形,得到,接著證明四邊形是平行四邊形,得到互相平分,則,證明,得到,則.【詳解】證明:(1)∵四邊形是平行四邊形,∴,∴,∴,∴,;(2),證明如下:如圖所示,過點B作交于H,連接,∴,∵,∴,即,∴是等邊三角形,∴,∴是等邊三角形,∴,∴,又∵,∴四邊形是平行四邊形,∴互相平分,∵點P為的中點,∴A、P、H三點共線,∴,在和中,,∴,∴,∴.平行四邊形課本再現(xiàn)題解題技巧:活用性質(zhì)(對邊/角/對角線)與判定(如一組對邊平行且相等)。連對角線分全等三角形,構(gòu)中位線或倍長中線。拆圖形為平行四邊形+三角形,矩菱正問題用特性。計算用勾股、面積法,倒推條件,規(guī)范邏輯。【例2】(2024·江蘇揚州·一模)如圖①~⑧是課本上的折紙活動.【重溫舊知】上述活動,有的是為了折出特殊圖形,如圖①、③和⑧;有的是為了發(fā)現(xiàn)或證明定理,如圖④和⑦;有的是計算角度,如圖②;有的是計算長度,如圖⑤和⑥.(1)圖③中的的形狀是______;圖④的活動發(fā)現(xiàn)了定理“____________”(注:填寫定理完整的表述);圖⑤中的的長是_______;【繼續(xù)探索】(2)如圖,將一個邊長為4的正方形紙片折疊,使點A落在邊上的點E處,點E不與B、C重合,為折痕.折疊后的梯形的面積是否存在最小值?若存在,請求出最小值;若不存在,請說明理由.【答案】(1)等腰三角形,直角三角形斜邊上的中線等于斜邊的一半,(2)存在最小值,最小值為6【知識點】y=ax2+bx+c的最值、用勾股定理解三角形、斜邊的中線等于斜邊的一半、矩形與折疊問題【分析】(1)由矩形的性質(zhì)得,則,由折疊得,所以,則是等腰三角形,于是得到問題的答案;由,得,,由折疊得,則,所以,于是得到問題的答案;由矩形的性質(zhì)得,則,由折疊得,所以,則,由勾股定量得,于是得到問題的答案;(2)連接,過點N作于點G,先證明,,則在中,由勾股定理得,然后將表示面積的相關(guān)線段用x的代數(shù)式表示出,則,化簡,轉(zhuǎn)化為二次函數(shù)求最值即可.【詳解】解:(1)如圖③四邊形是矩形,,,由折疊得,,,是等腰三角形,故答案為:等腰三角形.如圖④,,,,由折疊得,,,,,直角三角形斜邊上的中線等于斜邊的一半,故答案為:直角三角形斜邊上的中線等于斜邊的一半.如圖⑤,四邊形是矩形,,,,,,,由折疊得,,,在中,,,,解得,故答案為:.(2)存在最小值,連接,過點N作于點G,即,∵正方形,∴,∴,∴,∵翻折,∴,,,即,∴,∴,∵,,∴,∴,設(shè),則在中,由勾股定理得:,則,∴,∴,當(dāng)時,最小值為6.【點睛】此題重點考查軸對稱的性質(zhì)、等腰三角形的判定、矩形的性質(zhì)、正方形的性質(zhì)、勾股定理、二次函數(shù)求最值,此題綜合性強,難度較大.【變式1】(2023·江蘇鹽城·二模)【回歸課本】我們曾學(xué)習(xí)過一個基本事實:兩條直線被一組平行線所截,所得的對應(yīng)線段成比例.
【初步體驗】(1)如圖1,在中,點D在上,E在上,.若,,則,;(2)已知,如圖1,在中,點D、E分別在、上,且.求證:.證明:過點作的平行線交于點F………………請依據(jù)相似三角形的定義(如果兩個三角形各角分別相等,且各邊對應(yīng)成比例,那么這兩個三角形相似)和上面的基本事實,補充上面的證明過程;【深入探究】(3)如圖2,如果一條直線與的三邊、、或其延長線交于D、F、E點,那么是否為定值?若是,試求出該定值;若不是,請說明理由;(4)如圖3,在中,D為的中點,.則.
【答案】(1)3,(2)見解析(3)是定值,值為1(4)【知識點】利用平行四邊形性質(zhì)和判定證明、與三角形中位線有關(guān)的證明、由平行截線求相關(guān)線段的長或比值、相似三角形的判定與性質(zhì)綜合【分析】(1)根據(jù)平行線分線段成比例,列出比例式進行求解即可;(2)根據(jù)平行線的性質(zhì),以及平行線分線段成比例,推出和的各角對應(yīng)相等,各邊對應(yīng)成比例,即可得證;(3)過點作,交于點,得到,即可得到;(4)過點作,交于點,交于點,根據(jù)平行線分線段成比例,以及相似三角形的判定和性質(zhì),進行推導(dǎo)求解即可.【詳解】解:(1)∵,∴,即:,∴,∴;故答案為:3,;(2)證明:過點作的平行線交于點F
則:,∵,∴,又,∴四邊形為平行四邊形,∴,∴,∴,又,∴;(3)過點作,交于點,
∴,∴,即:為定值,值為1;(4)過點作,交于點,交于點,
∵,∴,∵,為的中點,∴,∴,∴,同理:,∵,∴,∴,∴,,∴,∴,∴,∴;故答案為:.【點睛】本題考查平行線分線段成比例,相似三角形的判定和性質(zhì).解題的關(guān)鍵是掌握平行線分線段成比例,添加輔助線,構(gòu)造平行和相似三角形.【題型三】矩形中的課本再現(xiàn)問題【例1】(2024·江西吉安·模擬預(yù)測)【課本再現(xiàn)】思考我們知道,矩形的對角線相等,反過來,對角線相等的平行四邊形是矩形嗎?【定理證明】(1)如圖1,已知:在中,對角線、相交于,且,求證:是矩形.【知識應(yīng)用】(2)如圖2,是的中線,,且,連接,.①求證:;②當(dāng)滿足什么條件時,四邊形是矩形?并說明理由.【答案】(1)證明見解析;(2)①見解析;②滿足時,四邊形是矩形,理由見解析【知識點】證明四邊形是矩形、斜邊的中線等于斜邊的一半、利用平行四邊形性質(zhì)和判定證明【分析】此題考查矩形的判定,平行四邊形的判定與性質(zhì),直角三角形的性質(zhì),關(guān)鍵是利用矩形的判定,平行四邊形的判定與性質(zhì),直角三角形的性質(zhì)解答.(1)根據(jù)有一個角是直角的平行四邊形是矩形解答即可;(2)由直角三角形斜邊上的中線性質(zhì)可得,從而得出,再證明四邊形是平行四邊形,再根據(jù)平行四邊形的性質(zhì)可得結(jié)論;(3)當(dāng)滿足時,四邊形是矩形,根據(jù)平行四邊形的判定與性質(zhì)及矩形的判定解答即可.【詳解】解:(1)證明:在圖1中,四邊形是平行四邊形,,.又,,,,,,是矩形.(2)①是的中線,,,,,四邊形是平行四邊形,;②當(dāng)滿足時,四邊形是矩形,,,,,四邊形是平行四邊形,,當(dāng)時,,四邊形是矩形.矩形課本再現(xiàn)題解題技巧:用矩形性質(zhì)(四角直角、對角線相等)證線段/角相等。連對角線得全等直角三角形,遇中點構(gòu)中位線。結(jié)合勾股定理計算邊長,面積法求高。判定先證平行四邊形,再證直角或?qū)蔷€等,拆圖形為三角形或坐標(biāo)系問題,規(guī)范步驟防漏條件。【例2】(2024·江西吉安·三模)課本再現(xiàn)矩形的定義
有一個角是直角的平行四邊形是矩形.定義應(yīng)用(1)如圖,已知:在四邊形中,,用矩形的定義求證:四邊形是矩形.(2)如圖,在四邊形中,,是的中點,連接,,且,求證:四邊形是矩形.拓展延伸(3)如圖,將矩形沿折疊,使點落在邊上的點處,若圖中的四個三角形都相似,求的值.【答案】(1)見解析;(2)見解析;(3).【知識點】根據(jù)矩形的性質(zhì)與判定求線段長、證明四邊形是矩形、矩形與折疊問題、利用平行四邊形性質(zhì)和判定證明【分析】()先證明四邊形是平行四邊形,再由,即可證明四邊形是矩形;()證明,根據(jù)性質(zhì)得,證明四邊形是平行四邊形,再由,即可證明四邊形是矩形;()由折疊易知,,證明,然后分當(dāng)時和時即可求解.【詳解】(1)證明:∵,∴,,∴,,∴四邊形是平行四邊形,又∵,∴四邊形是矩形;(2)證明:∵E是
的中點,∴∵,,,∴,∴,又∵,∴,∴四邊形是平行四邊形,又∵,∴四邊形是矩形;(3)由折疊易知,,∴∴∵,∴∴∴,∴當(dāng)時,,∴,∴,,∴,∴;當(dāng)時,,∴,不符合題意,綜上所述,符合題意的.【點睛】本題考查了平行四邊形的判定與性質(zhì),矩形的判定與性質(zhì),全等三角形的判定與性質(zhì),相似三角形的判定與性質(zhì),解直角三角形,熟練掌握知識點的應(yīng)用是解題的關(guān)鍵.【變式1】課本再現(xiàn)思考我們知道,矩形的對角線相等.反過來,對角線相等的平行四邊形是矩形嗎?可以發(fā)現(xiàn)并證明矩形的一個判定定理:對角線相等的平行四邊形是矩形.定理證明(1)為了證明該定理,小賢同學(xué)畫出了圖形(如圖1),并寫出了“已知”和“求證”,請你從矩形的定義出發(fā)完成證明過程.已知:在中,對角線,交點為.求證:是矩形.應(yīng)用定理(2)如圖2,在菱形中,,,,分別為,,,的中點.求證:四邊形是矩形(用“課本再現(xiàn)”中的矩形判定定理證明).拓展遷移(3)如圖3,四邊形的對角線,相交于點,且,,,,分別為,,,的中點.若,,求四邊形的面積.【答案】(1)見解析;(2)見解析;(3)12【知識點】利用平行四邊形性質(zhì)和判定證明、與三角形中位線有關(guān)的求解問題、證明四邊形是矩形、利用菱形的性質(zhì)證明【分析】本題考查了中位線定理,平行四邊形的判定,矩形的判定,菱形的性質(zhì),熟練掌握知識點的應(yīng)用是解題的關(guān)鍵.(1)根據(jù)平行四邊形的性質(zhì)和已知條件判定,推出,利用平行線的性質(zhì)得到,即可判定是矩形;(2)先根據(jù)中點結(jié)合菱形的性質(zhì)證明,得,同理,,則,可知四邊形是平行四邊形,連接,,再證四邊形是平行四邊形,則,同理,四邊形是平行四邊形,則,得,即可證明四邊形是矩形;(3)由中位線定理可得,,,,即可證明四邊形是平行四邊形,由即可得出,從而證明四邊形是矩形,利用面積公式即可求解.【詳解】解:(1)證明:∵四邊形是平行四邊形,∴,,在與中,,∴,∴,∵,∴,∴,∴是矩形;(2)證明:在菱形中,,,,∵,,,分別為,,,的中點,∴,∴,∴,同理,,則,∴四邊形是平行四邊形,連接,,在菱形中,,則,∴四邊形是平行四邊形,則,同理,四邊形是平行四邊形,則,∴,∴四邊形是矩形;(3)∵,,,分別為,,,的中點,∴,,,,∴四邊形是平行四邊形,又∵,∴,∴,∴四邊形是矩形,∴四邊形的面積,即四邊形的面積是.【變式2】課本再現(xiàn)思考我們知道,矩形的對角線相等.反過來,對角線相等的平行四邊形是矩形嗎?可以發(fā)現(xiàn)并證明矩形的一個判定定理:對角線相等的平行四邊形是矩形.定理證明()為了證明該定理,小明同學(xué)畫出了圖形(如圖),并寫出了“已知”和“求證”,請你完成證明過程.已知:在平行四邊形中,,是它的兩條對角線,.求證:平行四邊形是矩形.知識應(yīng)用如圖,在平行四邊形中,對角線,相交于點,且.()試判斷四邊形的形狀,并說明理由.()過作于,,,求的長.【答案】(1)見解析;(2)矩形,理由見解析;(3)【知識點】證明四邊形是矩形、用勾股定理解三角形、等腰三角形的性質(zhì)和判定【分析】本題考查了矩形的判定,平行四邊形的性質(zhì),等腰三角形的性質(zhì)與判定,勾股定理;(1)根據(jù)有一個角是直角的平行四邊形是矩形解答即可;(2)根據(jù)(1)的結(jié)論,即可求解;(3)根據(jù)題意得出,在邊上截取,設(shè),則,,進而得出,解方程,即可求解.【詳解】(1)證明:∵四邊形是平行四邊形,,∴,∴,,∵,∴,∴,∴是矩形;(2)平行四邊形是矩形,理由如下:∵,∴,∵四邊形是平行四邊形,∴,∴平行四邊形是矩形,(3)∵,,∴,在邊上截取,設(shè),則,∵是等腰直角三角形,∴∴∴∴解得:,即【變式3】(2025·江西南昌·一模)課本再現(xiàn):定理:有三個角是直角的四邊形是矩形.定理證明:為了證明該定理,小穎同學(xué)畫出了圖形(如圖1),并寫出了“已知”“求證”,請你完成證明過程.(1)已知:如圖1,在四邊形中,,求證:四邊形是矩形.知識應(yīng)用:(2)如圖2,在四邊形中,,平分,交于點,,是上的一點,且,過點作,交于點,過點作于點.①求證:四邊形是矩形.②若,求的值.【答案】(1)證明見解析;(2)①證明見解析;②【知識點】等腰三角形的性質(zhì)和判定、用勾股定理解三角形、根據(jù)矩形的性質(zhì)與判定求線段長、解直角三角形的相關(guān)計算【分析】(1)先根據(jù)平行線的判定可得,再根據(jù)平行線的性質(zhì)可得,然后根據(jù)矩形的判定即可得證;(2)①先根據(jù)等腰三角形的性質(zhì)可得,再根據(jù)角平分線的定義可得,然后根據(jù)矩形的判定即可得證;②設(shè),則,,根據(jù)矩形的性質(zhì)和勾股定理可得,過點作于點,設(shè)與交于點,則四邊形都是矩形,再根據(jù)等腰三角形的性質(zhì)可得,然后解直角三角形可得,根據(jù)等腰三角形的判定可得,設(shè),則,在中,解直角三角形可得,最后利用勾股定理可得,由此即可得.【詳解】證明:(1)∵,∴,∴,∴,∵,∴,∴,∴四邊形是矩形.(2)①∵,,∴,∵平分,∴,又∵,∴四邊形是矩形.②由題意,設(shè),則,∴,∵,∴,∵四邊形是矩形,∴,,∴,如圖,過點作于點,∴四邊形都是矩形,∴,,∵,,∴,在中,,∵,,∴,,∴,∴,∵平分,,∴,∴,∴,∴,設(shè),則,在中,,∴,即,∴,∴,∴,∴.【點睛】本題考查了矩形的判定與性質(zhì)、等腰三角形的判定與性質(zhì)、勾股定理、解直角三角形、平行線的判定與性質(zhì)等知識,熟練掌握矩形的判定與性質(zhì)是解題關(guān)鍵.【題型四】菱形中的課本再現(xiàn)問題【例1】課本再現(xiàn)定理證明(1)為了證明該定理,小明同學(xué)畫出了圖形(如圖1),并寫出了“已知”和“求證”,請你完成證明過程.已知:在中,對角線,垂足為.求證:平行四邊形是菱形.證明:∵四邊形是平行四邊形,∴,又∵,垂足為,∴是的垂直平分線,∴___________∴平行四邊形是菱形.知識應(yīng)用(2)如圖2,在中,對角線和相交于點,,,.①求證:是菱形;②延長至點,連接交于點,若,求的值.【答案】(1);(2)①見解析,②.【知識點】等腰三角形的性質(zhì)和判定、用勾股定理解三角形、勾股定理逆定理的實際應(yīng)用、證明四邊形是菱形【分析】本題考查了菱形的性質(zhì)與判定,勾股定理以及勾股定理的逆定理,等腰三角形的性質(zhì)與判定,平行線分線段成比例,熟練掌握菱形的性質(zhì)與判定是解題的關(guān)鍵.(1)根據(jù)平行四邊形的性質(zhì)證明得出,同理可得,則,,進而根據(jù)四邊相等的四邊形是菱形,即可得證;(2)①勾股定理的逆定理證明是直角三角形,且,得出,即可得證;②根據(jù)菱形的性質(zhì)結(jié)合已知條件得出,則,過點作交于點,根據(jù)平行線分線段成比例求得,然后根據(jù)平行線分線段成比例即可求解.【詳解】(1)證明:∵四邊形是平行四邊形,∴,,∵∴,在,中,,∴∴,同理可得,則,又∵∴∴四邊形是菱形.(2)①證明:四邊形是平行四邊形,,,,∴,,在中,,,∴,∴是直角三角形,且,∴,∴四邊形是菱形;②∵四邊形是菱形,∴∴,∴,∵,∴,∴,如圖所示,過點作交于點,∴,∴,∴菱形課本再現(xiàn)題解題技巧:用菱形性質(zhì)(四邊相等、對角線垂直平分且平分角)證全等/垂直。連對角線得直角三角形,用勾股定理計算。判定先證平行四邊形,再證鄰邊相等或?qū)蔷€垂直。遇中點構(gòu)中位線,面積用對角線乘積一半。規(guī)范步驟,拆圖形為三角形,注意角平分線與對稱特性。【例2】(2024·江西九江·二模)課本再現(xiàn)如圖1,四邊形是菱形,,.(1)求,的長.應(yīng)用拓展(2)如圖2,為上一動點,連接,將繞點逆時針旋轉(zhuǎn),得到,連接.①直接寫出點到距離的最小值;②如圖3,連接,,若的面積為6,求的長.【答案】(1)(2)①;②【知識點】全等的性質(zhì)和ASA(AAS)綜合(ASA或者AAS)、等邊三角形的判定和性質(zhì)、用勾股定理解三角形、利用菱形的性質(zhì)求線段長【分析】(1)由菱形的性質(zhì)可得,,,,再進一步的解答即可;(2)①證明為等邊三角形,可得,求解,如圖,過作于,可得,當(dāng)最小時,最小,可得當(dāng)時,最小,再進一步解答即可;②證明,可得,,證明,可得,再進一步解答可得答案.【詳解】解:(1)四邊形是菱形,,.,,,,,;(2)①四邊形是菱形,,,,為等邊三角形,,由旋轉(zhuǎn)可得:,,,如圖2,過作于,,當(dāng)最小時,最小,當(dāng)時,最小,此時,,,點到距離的最小值為;②四邊形是菱形,,,,,,,,,,,,的面積為6,,,,.【點睛】本題考查的是全等三角形的判定與性質(zhì),等腰三角形的性質(zhì),菱形的性質(zhì),勾股定理的應(yīng)用,等邊三角形的判定與性質(zhì),二次根式的除法運算,掌握以上基礎(chǔ)知識是解本題的關(guān)鍵.【變式1】(2024·江西吉安·一模)課本再現(xiàn)菱形的四條邊都相等,菱形的對角線互相垂直.定理證明()如圖,已知四邊形為菱形,前面已證菱形的四條邊相等,請進一步證明對角線.知識應(yīng)用()如圖,已知四邊形為菱形,等腰的頂點在上,底邊交邊于點,點為的中點,點為與的交點,且.①求證:;②若,,,,求的長.
【答案】(1)見解析;(2)①見解析;②5【知識點】根據(jù)矩形的性質(zhì)與判定求線段長、利用菱形的性質(zhì)證明、相似三角形的判定與性質(zhì)綜合、解直角三角形的相關(guān)計算【分析】()根據(jù)菱形的性質(zhì)及等腰三角形的性質(zhì)即可證明結(jié)論成立;()①令交于點,證明,得,從而證明,進而即可得證;②如圖,令交于點,證明,得,再證明四邊形是矩形,得,,,,從而由得,再利用三角函數(shù)即可得解.【詳解】()證明:∵四邊形是菱形,∴,,∴;()①證明:令交于點,
∵等腰的頂點在上,底邊交邊于點,∴,∵點為的中點,∴,∴,∵四邊形是菱形,∴,∵,∴,∵,∴,∴,∴,∴,∴;②如圖,令交于點,
∵四邊形是菱形,∴,,∴,由①得,∴,∵,∴,∴,∵,∴,∵,,∴四邊形是矩形,∴,,∴,,∵∴,∵,∴,即,∴.【點睛】本題主要考查了解直角三角形,菱形的性質(zhì),矩形的判定及性質(zhì),全等三角形的判定及性質(zhì),等腰三角形的性質(zhì),相似三角形的判定及性質(zhì),熟練掌握等三角形的判定及性質(zhì),等腰三角形的性質(zhì),相似三角形的判定及性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.【題型五】正方形形中的課本再現(xiàn)問題【例1】(2024·江西景德鎮(zhèn)·三模)【課本再現(xiàn)】北師大版九年級上冊數(shù)學(xué)課本第21頁有這樣一道題:(1)如圖1,在正方形中,E為邊上一點,F(xiàn)為延長線上一點,且.與之間有怎樣的關(guān)系?請說明理由.【類比探究】(2)如圖2,在矩形中,,點E在邊上,連接,F(xiàn)為延長線上一點,連接,,且的延長線垂直于,垂足為點H.①求的值;②求的值.【拓展應(yīng)用】(3)如圖3,在(2)的條件下,平移線段,使它經(jīng)過的中點H,交于點M,交于點N,連接,若,,請你求出的長.【答案】(1),,理由見解析;(2)①;②;(3)8【知識點】用勾股定理解三角形、根據(jù)正方形的性質(zhì)證明、相似三角形的判定與性質(zhì)綜合、求角的正弦值【分析】(1)只需要證明,即可得到結(jié)論,,然后利用直角三角形的性質(zhì)可得,即可得出結(jié)論;(2)①只需要證明,即可得到;②根據(jù)①中,求出,設(shè),則,然后在,利用勾股定理求出,利用正弦定義求解即可;(3)由平移的性質(zhì)可得,,結(jié)合,,可求出,再證明垂直平分,得到,根據(jù),可設(shè),利用勾股定理得到,則,在中,由勾股定理得,解方程即可得到答案.【詳解】解:(1),,理由如下:延長交于G,∵四邊形是正方形,∴,,在和中,,∴,∴,,∵,∴,∴∴;(2)解:①∵,∴.在矩形中,,,∴,∴,∴,∴,∵,,∴;②∵,∴,設(shè),則,∴,∴;(3)由平移的性質(zhì)可得,,∵,,∴,∵點H為的中點,∴垂直平分,∴,∵,∴可設(shè),∴,∴,在中,由勾股定理得,∴,解得或(舍去),∴.【點睛】本題考查了矩形的性質(zhì),正方形的性質(zhì),相似三角形的判定和性質(zhì),全等三角形的判定和性質(zhì),解直角三角形,勾股定理等等,靈活運用所學(xué)知識是解題的關(guān)鍵.正方形課本再現(xiàn)題解題技巧:用四邊相等、直角、對角線垂直相等且平分角的性質(zhì)證全等/垂直。連對角線得等腰直角三角形,用勾股定理或三角函數(shù)計算。判定先證矩形+鄰邊相等或菱形+直角。借旋轉(zhuǎn)/對稱構(gòu)全等,遇中點連中線,規(guī)范步驟分階段證明,拆圖形為三角形或坐標(biāo)系問題?!纠?】(2024·江西九江·模擬預(yù)測)【課本再現(xiàn)】(1)如圖1,四邊形是一個正方形,E是延長線上一點,且,則的度數(shù)為.【變式探究】(2)如圖2,將(1)中的沿折疊,得到,延長交于點F,若,求的長.【延伸拓展】(3)如圖3,當(dāng)(2)中的點E在射線上運動時,連接,與交于點P.探究:當(dāng)?shù)拈L為多少時,D,P兩點間的距離最短?請求出最短距離.【答案】(1);(2);(3)當(dāng)?shù)拈L為時,D,P兩點間的距離最短,最短距離為【知識點】相似三角形的判定與性質(zhì)綜合、折疊問題、求一點到圓上點距離的最值、根據(jù)正方形的性質(zhì)證明【分析】(1)根據(jù)正方形的性質(zhì),得到,推出,由,得到,推出即可得出結(jié)果;(2)根據(jù)正方形的性質(zhì),得到,求出,進而得到,由折疊的性質(zhì)得到,,再根據(jù)(1)中,得到,進而得到,利用勾股定理求出,由即可求解;(3)由折疊的性質(zhì),得到,即點P在以為直徑的圓上運動,設(shè)的中點為Q,連接,則當(dāng)點P在上時,D,P兩點間的距離最短,設(shè)交于點G,如圖,求出,進而得到,,證明,得到,即可求出,即可得出結(jié)論.【詳解】解:(1)四邊形是正方形,,,,,,故答案為:;(2)四邊形是正方形,,,,,由折疊的性質(zhì)得到,,由(1)知,,,,;(3)由折疊知,,點P在以為直徑的圓上運動,設(shè)的中點為Q,連接,則當(dāng)點P在上時,D,P兩點間的距離最短,設(shè)交于點G,如圖,,,,又,,即,,故當(dāng)?shù)拈L為時,D,P兩點間的距離最短,最短距離為.【點睛】本題考查了正方形的性質(zhì),折疊的性質(zhì),勾股定理,點到圓上的最短距離,三角形相似的判定與性質(zhì),靈活運用點到圓上的最短距離,折疊的性質(zhì),是解題的關(guān)鍵.【變式1】(2024·廣西南寧·二模)幾何探究【課本再現(xiàn)】(1)如圖1,正方形的對角線相交于點,點又是正方形的一個頂點,而且這兩個正方形的邊長相等,邊與邊相交于點,邊與邊相交于點.在實驗與探究中,小新發(fā)現(xiàn)無論正方形繞點怎樣轉(zhuǎn)動,之間一直存在某種數(shù)量關(guān)系,小新發(fā)現(xiàn)通過證明即可推導(dǎo)出來.請幫助小新完成下列問題:①求證;②連接,則之間的數(shù)量關(guān)系是____________.【類比遷移】(2)如圖2,矩形的中心是矩形的一個頂點,與邊相交于點與邊相交于點,連接,矩形可繞著點旋轉(zhuǎn),猜想之間的數(shù)量關(guān)系,并進行證明;【拓展應(yīng)用】(3)如圖3,在中,,直角的頂點在邊的中點處,它的兩條邊和分別與直線相交于點可繞著點旋轉(zhuǎn),當(dāng)時,請直接寫出線段的長度.【答案】(1)①見解析;②;(2),理由見解析;(3)或.【知識點】全等三角形綜合問題、用勾股定理解三角形、矩形性質(zhì)理解、根據(jù)正方形的性質(zhì)證明【分析】(1)①利用正方形的性質(zhì),證明即可;②由全等三角形的性質(zhì)得到,則,再利用勾股定理即可得到結(jié)論;(2)連接,延長,交于點,連接,證明,得到,,推出,得到,即可得出結(jié)論;(3)分點在線段上和在線段的延長線上,兩種情況進行討論求解.【詳解】解:(1)①∵正方形的對角線相交于點O,點O又是正方形的一個頂點,∴,∴,∴;②連接,
∵正方形,∴,∵,∴,∴,在中,,∴;(2),理由如下:連接,
∵矩形的中心O是矩形的一個頂點,∴,,,延長,交于點,連接,∵,∴,又∵,∴,∴,,∵,∴是的中垂線,∴,∴,∴;解:(3)設(shè),①當(dāng)點在線
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