一、
考点评述
几何综合题主要考察利用图形变换(平移、旋转、轴对称)证明线段、角的数量关系及动态几何问题。 核心知识:
1、 几个数学模型(一线三等角、四点共圆、四线模型、将军饮马) 2、 两点之间线段最短、三角形三边关系 核心方法:
1、 由于旋转导致的线段长度范围问题构造三角形,转为三边关系的讨论 2、 旋转和平移将条件做到集中或转移
3、 在有直角背景中通过作横平竖直辅助线构造相似。 数学思想: 转化归结、分类整合 二、典型例题
例1、在锐角△ABC中,AB=4,BC=5,∠ACB=45°,将△ABC绕点B按逆时针方向旋转,得到△A1BC1. (1)如图1,当点C1在线段CA的延长线上时,求∠CC1A1的度数; (2)如图2,连接AA1,CC1.若△ABA1的面积为4,求△CBC1的面积;
(3)如图3,点E为线段AB中点,点P是线段AC上的动点,在△ABC绕点B按逆时针方向旋转过程中,点P的对应点是点P1,求线段EP1长度的最大值与最小值.
考点: 相似三角形的判定与性质;全等三角形的判定与性质;旋转的性质。 专题: 几何综合题。 分析: (1)由由旋转的性质可得:∠A1C1B=∠ACB=45°,BC=BC1,又由等腰三角形的性质,即可求得∠CC1A1
的度数;
(2)由△ABC≌△A1BC1,易证得△ABA1∽△CBC1,然后利用相似三角形的面积比等于相似比的平方,即可求得△CBC1的面积;
(3)由①当P在AC上运动至垂足点D,△ABC绕点B旋转,使点P的对应点P1在线段AB上时,EP1最小,②当P在AC上运动至点C,△ABC绕点B旋转,使点P的对应点P1在线段AB的延长线上时,EP1最大,即可求得线段EP1长度的最大值与最小值. 解答: 解:(1)由旋转的性质可得:∠A1C1B=∠ACB=45°,BC=BC1,
∴∠CC1B=∠C1CB=45°,..…(2分)
∴∠CC1A1=∠CC1B+∠A1C1B=45°+45°=90°.…(3分)
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(2)∵△ABC≌△A1BC1,
∴BA=BA1,BC=BC1,∠ABC=∠A1BC1, ∴
,∠ABC+∠ABC1=∠A1BC1+∠ABC1,
∴∠ABA1=∠CBC1,
∴△ABA1∽△CBC1.…(5分) ∴
∵S△ABA1=4, ∴S△CBC1=
;…(7分)
,
(3)过点B作BD⊥AC,D为垂足, ∵△ABC为锐角三角形, ∴点D在线段AC上,
在Rt△BCD中,BD=BC×sin45°=
,…(8分)
①如图1,当P在AC上运动至垂足点D,△ABC绕点B旋转,使点P的对应点P1在线段AB上时,EP1最小,最小值为:EP1=BP1﹣BE=BD﹣BE=
﹣2;…(9分)
②当P在AC上运动至点C,△ABC绕点B旋转,使点P的对应点P1在线段AB的延长线上时,EP1最大,最大值为:EP1=BC+AE=2+5=7.…(10分)
现在
点评: 此题考查了旋转的性质、相似三角形的判定与性质、全等三角形的判定与性质以及三角函数的应
用.此题难度较大,注意数形结合思想的应用,注意旋转前后的对应关系.
例2、已知:如图,正方形ABCD中,AC,BD为对角线,将BAC绕顶点A逆时针旋转° (045),旋转后角的两边分别交BD于点P、点Q,交BC,CD于点E、点F,联结 EF,EO.
(1)在BAC的旋转过程中,AEQ的大小是否改变, 若不变写出它的度数,若改变,写出它的变化范围 (2)探究△APQ与△AEF的面积的数量关系, 写出结论并加以证明.
练习:1、已知:△AOB中,AB=OB=2,△COD中,CD=OC=3,∠ABO=∠DCO.连接AD、BC,点M、N、P分别为OA、OD、BC的中点.
BPECQFAD第 2 页 共 5 页
(1)如图1,若A、O、C三点在同一直线上,且∠ABO=d0°,则△PMN的形状是 ,此时 .
(2)如图2,若A、O、C三点在同一直线上,且∠ABO=2α,证明△PMN∽△BAO,并计算的值(用含α的式子表示);
(3)在图2中,固定△AOB,将△COD绕点1旋转,直接写出PM的最大值.
AD= BCAD BC
练习2、如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,D为AC的中点,M为BD的中点,将线段AD绕A点任意旋转
(旋转过程中始终保持点M为BD的中点),若AC=4,BC=3,那么在旋转过程中,线段CM长度的取值范围 所有的D点构成一个以A为圆心,以2为半径的圆,M点始终为BD的中点,那么要使CM为一个三角形的中位线,那么要先找到B的对称点E,C为BE的中点,现在只要ED的最值即可,ED的最大值为7,最小值为3,所以CM的最大值为3.5,最小值 为1.5
练习3、在Rt△ABC中,∠ACB=90°,tan∠BAC=
1. 点D在边AC上(不2与A,C重合),连结BD,F为BD中点. (1)若过点D作DE⊥AB于E,连结CF、EF、CE,如图1. 设CFkEF,则k = ;
(2)若将图1中的△ADE绕点A旋转,使得D、E、B三点共线,点F仍为BD中点,如图2所示.
求证:BE-DE=2CF;
(3)若BC=6,点D在边AC的三等分点处,将线段AD绕点A旋转,点F始终为BD中点,求线段CF长
度的最大值.
AAA
D
E E D
F
F
BBBCCC
备图图1图2
解:(1)k=1;
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(2)如图2,过点C作CE的垂线交BD于点G,设BD与AC的交点为Q.
由题意,tan∠BAC=∴
1, 2ABCDE1. ACAE2DEQ∵ D、E、B三点共线, ∴ AE⊥DB.
∵ ∠BQC=∠AQD,∠ACB=90°, ∴ ∠QBC=∠EAQ.
∵ ∠ECA+∠ACG=90°,∠BCG+∠ACG=90°, ∴ ∠ECA=∠BCG. ∴ △BCG∽△ACE. ∴
FGC图2BBCGB1. ACAE2∴ GB=DE. ∵ F是BD中点, ∴ F是EG中点.
在Rt△ECG中,CFEG, ∴ BEDEEG2CF.
12(3)情况1:如图,当AD=AC时,取AB的中点M,连结MF和CM,
∵∠ACB=90°, tan∠BAC=∴AC=12,AB=65. ∵M为AB中点,∴CM=35, 131,且BC= 6, 2ADMF1∵AD=AC,
3∴AD=4.
∵M为AB中点,F为BD中点,
1∴FM=AD= 2.
2
CB∴当且仅当M、F、C三点共线且M在线段CF上时CF最大,此时CF=CM+FM=235.
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情况2:如图,当AD=
2AC时,取AB的中点M, 3A连结MF和CM,
DMF类似于情况1,可知CF的最大值为435. 综合情况1与情况2,可知当点D在靠近点C的 三等分点时,线段CF的长度取得最大值为435.
CB4、已知:在Rt△ABC中,∠ACB=30°,∠B=30,AC=6.点D、E分别是AB、BC边上的动点,且在△CDE中,∠CDE=∠DCE。探究DE的长度的最值。23DE63
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