中考各种类型压轴题题型(三角形/胡不归/瓜豆原理)详解
一、八上全等三角形常考压轴题汇总
一、如图所示,△ABC≌△ADE,BC的延长线过点E,∠ACB=∠AED=105°,∠CAD=10°,∠B=50°,求∠DEF的度数。
解:∵△ABC≌△AED
∴∠D=∠B=50°
∵∠ACB=105°
∴∠ACE=75°
∵∠CAD=10° ∠ACE=75°
∴∠EFA=∠CAD+∠ACE=85°(三角形的一个外角等于和它不相邻的两个内角的和)
同理可得∠DEF=∠EFA-∠D=85°-50°=35°
二、如图,△AOB中,∠B=30°,将△AOB绕点O顺时针旋转52°,得到△A′OB′,边A′B′与边OB交于点C(A′不在OB上),则∠A′CO的度数为多少?
解:∵△A′OB′是由△AOB绕点O顺时针旋转得到,∠B=30°,
∴∠B′=∠B=30°,
∵△AOB绕点O顺时针旋转52°,
∴∠BOB′=52°,
∵∠A′CO是△B′OC的外角,
∴∠A′CO=∠B′+∠BOB′=30°+52°=82°.
三、如图所示,在△ABC中,∠A=90°,D、E分别是AC、BC上的点,若△ADB≌△EDB≌△EDC,则∠C的度数是多少?
解:∵△ADB≌△EDB≌△EDC,∴∠A=∠DEB=∠DEC,∠ADB=∠BDE=∠EDC,∵∠DEB+∠DEC=180°,∠ADB+∠BDE+EDC=180°,∴∠DEC=90°,∠EDC=60°,∴∠C=180°-∠DEC-∠EDC,=180°-90°-60°=30°.
四、如图所示,把△ABC绕点C顺时针旋转35°,得到△A′B′C,A′B′交AC于点D,若∠A′DC=90°,则∠A等于多少?
解:∵三角形△ABC绕着点C时针旋转35°,
得到△AB′C′∴∠ACA′=35°,∠A'DC=90°
∴∠A′=55°,
∵∠A的对应角是∠A′,即∠A=∠A′,
∴∠A=55°;
故答案为:55°.
五、已知,如图所示,AB=AC,AD⊥BC于D,且AB+AC+BC=50cm,而AB+BD+AD=40cm,则AD是多少?
因为AB=AC 三角形ABC是等腰三角形
所以 AB+AC+BC=2AB+BC=50
BC=50-2AB=2(25-AB)
又因为AD垂直于BC于D,所以 BC=2BD,BD=25-AB
AB+BD+AD=AB+25-AB+AD=AD+25=40
AD=40-25=15cm
六、如图,Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,分别过点B、C作过点A的垂线BC、CE,垂足分别为D、E,若BD=3,CE=2,则D是多少?
解:∵BD⊥DE,CE⊥DE∴∠D=∠E
∵∠BAD+∠BAC+∠CAE=180°
又∵∠BAC=90°,
∴∠BAD+∠CAE=90°
∵在Rt△ABD中,∠ABD+∠BAD=90°
∴∠ABD=∠CAE
∵在△ABD与△CAE中
∠ABD=∠CAE,∠D=∠E, AB=AC
∴△ABD≌△CAE(AAS)
∴BD=AE,AD=CE
∵DE=AD+AE∴DE=BD+CE
∵BD=3,CE=2 ∴DE=5
七、如图,AD是△ABC的角平分线,DE⊥AB,DF⊥AC,垂足分别是E、F,连接EF,交AD于G,AD与EF垂直吗?证明你的结论。
证明:∵AD是∠BAC的平分线∴∠EAD=∠FAD
又∵DE⊥AB,DF⊥AC∴∠AED=∠AFD=90°
边AD公共
∴Rt△AED≌Rt△AFD(AAS)
∴AE=AF
即△AEF为等腰三角形
而AD是等腰三角形AEF顶角的平分线
∴AD⊥底边EF(关注公众号:初一数学语文英语)
(等腰三角形的顶角的平分线,底边上的中线,底边上的高的重合(简写成“三线合一”)
八、如图所示,在△ABC中,AD为∠BAC的角平分线,DE⊥AB于E,DF⊥AC于F,△ABC的面积是28cm2,AB=20cm,AC=8cm,求DE的长?
AD平分∠BAC,则∠EAD=∠FAD,∠EDA=∠DFA=90度,AD=AD
所以△AED≌△AFD
DE=DF
S△ABC=S△AED+S△AFD
28=1/2(AB*DE+AC*DF)=1/2(20*DE+8*DE)
DE=2
九、已知,如图:AB=AE,∠B=∠E,∠BAC=∠EAD,∠CAF=∠DAF,求证:AF⊥CD
AB=AE,∠B=∠E,∠BAC=∠EAD
则△ABC≌△AED
AC=AD
△ACD是等腰三角形
∠CAF=∠DAF
AF平分∠CAD
则AF⊥CD
十、如图,AD=BD,AD⊥BC于D,BE⊥AC于E,AD与BE相交于点H,则BH与AC相等吗?为什么?
解:∵AD⊥BC
∴∠ADB=∠ADC=90
∴∠CAD+∠C=90
∵BE⊥AC
∴∠BEC=∠ADB=90
∴∠CBE+∠C=90
∴∠CAD=∠CBE
∵AD=BD
∴△BDH≌△ADC (ASA)
∴BH=AC
十一、如图所示,已知,AD为△ABC的高,E为AC上一点,BE交AD于F,且有BF=AC,FD=CD,求证:BE⊥AC
解:证明:∵AD⊥BC(已知),
∴∠BDA=∠ADC=90°(垂直定义),
∴∠1+∠2=90°(直角三角形两锐角互余).
在Rt△BDF和Rt△ADC中,
∴Rt△BDF≌Rt△ADC(H.L).
∴∠2=∠C(全等三角形的对应角相等).
∵∠1+∠2=90°(已证),所以∠1+∠C=90°.
∵∠1+∠C+∠BEC=180°
(三角形内角和等于180°),
∴∠BEC=90°.
∴BE⊥AC(垂直定义)
中考压轴题:胡不归问题
三、瓜豆原理
瓜豆原理的内容有两个:
1、线段的一个端点在某个图形上运动的时候,线段中点的运动轨迹和这个图形位似。位似比是1:2。当然,其他比也可。
如上图,点C在线段AB上运动,CD的中点的轨迹也是一条线段,并且长度与AB之比等于1:2
如上图,点A在圆O上面运动时,AB的中点轨迹也是一个圆,并且半径之比等于1:2
从上面的图上可以看出,线段HI上的任意一点的轨迹都和AB相似,相似等于点在分成的线段和整体的比,如下图:位似比等于HK:HI。
在圆上可以得到同样的结论。
2、形状确定(大小可变可不变)的三角形的一个顶点绕另一个顶点在一个图形运动时,第三顶点的轨迹和这个图形位似。
如上图,△DFE的一个顶点F不动,顶点D在△ABC上运动的时候,另一个顶点E的运动轨迹也是三角形。
动点轨迹之“圆”
引例1
如图,P是圆O上一个动点,A为定点,连接AP,Q为AP中点.当点P在圆O上运动时,Q点轨迹是?
【分析】观察动图:
点Q轨迹是个圆,而我们还需确定的是此圆与圆O有什么关系?
考虑到Q点始终为AP中点,连接AO,取AO中点M,则M点即为Q点轨迹圆圆心,半径MQ是OP一半,任意时刻,均有△AMQ∽△AOP,QM:PO=AQ:AP=1:2.
【小结】确定Q点轨迹圆即确定其圆心与半径,
由A、Q、P共线可得:A、M、O三点共线,
由Q为AP中点可得:AM=1/2AO.
Q点轨迹相当于是P点轨迹成比例缩放.
引例2
如图,P是圆O上一个动点,A为定点,连接AP,作AQ⊥AP且AQ=AP.当点P在圆O上运动时,Q点轨迹是?
【分析】动图先看结果:
Q点轨迹是个圆,可理解为将AP绕点A逆时针旋转90°得AQ,故Q点轨迹与P点轨迹都是圆.接下来确定圆心与半径.
考虑AP⊥AQ,可得Q点轨迹圆圆心M满足AM⊥AO;
考虑AP=AQ,可得Q点轨迹圆圆心M满足AM=AO,且可得半径MQ=PO.
即可确定圆M位置,任意时刻均有△APO≌△AQM.
根据动点之间的相对位置关系分析圆心的相对位置关系;根据动点之间的数量关系分析轨迹圆半径数量关系.
引例3
如图,△APQ是直角三角形,∠PAQ=90°且AP=2AQ,当P在圆O运动时,Q点轨迹是?
【分析】动图先看结果:
考虑AP⊥AQ,可得Q点轨迹圆圆心M满足AM⊥AO;
考虑AP:AQ=2:1,可得Q点轨迹圆圆心M满足AO:AM=2:1.
即可确定圆M位置,任意时刻均有△APO∽△AQM,且相似比为2.
模型总结
为了便于区分动点P、Q,可称点P为“主动点”,点Q为“从动点”.
【条件】两个定量
主动点、从动点与定点连线的夹角是定量(∠PAQ是定值);
主动点、从动点到定点的距离之比是定量(AP:AQ是定值).
【结论】
(1)主、从动点与定点连线的夹角等于两圆心与定点连线的夹角:∠PAQ=∠OAM;
(2)主、从动点与定点的距离之比等于两圆心到定点的距离之比:AP:AQ=AO:AM,也等于两圆半径之比.
按以上两点即可确定从动点轨迹圆,Q与P的关系相当于旋转+伸缩.
古人云:种瓜得瓜,种豆得豆.“种”圆得圆,“种”线得线,谓之“瓜豆原理”.
思考1
如图,P是圆O上一个动点,A为定点,连接AP,以AP为一边作等边△APQ.
考虑:当点P在圆O上运动时,Q点轨迹是?
【分析】Q点满足(1)∠PAQ=60°;(2)AP=AQ,故Q点轨迹是个圆:
考虑∠PAQ=60°,可得Q点轨迹圆圆心M满足∠MAO=60°;
考虑AP=AQ,可得Q点轨迹圆圆心M满足AM=AO,且可得半径MQ=PO.
即可确定圆M位置,任意时刻均有△APO≌△AQM.
【小结】可以理解AQ由AP旋转得来,故圆M亦由圆O旋转得来,旋转角度与缩放比例均等于AP与AQ的位置和数量关系.
思考2如图,P是圆O上一个动点,A为定点,连接AP,以AP为斜边作等腰直角△APQ.考虑:当点P在圆O上运动时,如何作出Q点轨迹?轨迹?
【分析】Q点满足(1)∠PAQ=45°;(2)AP:AQ=根号2:1,故Q点轨迹是个圆.
连接AO,构造∠OAM=45°且AO:AM=根号2:1.M点即为Q点轨迹圆圆心,此时任意时刻均有△AOP∽△AMQ.即可确定点Q的轨迹圆.
真题战场
2016余姚模拟
如图,点P(3,4),圆P半径为2,A(2.8,0),B(5.6,0),点M是圆P上的动点,点C是MB的中点,则AC的最小值是_______.
【分析】M点为主动点,C点为从动点,B点为定点.考虑C是BM中点,可知C点轨迹:取BP中点O,以O为圆心,OC为半径作圆,即为点C轨迹.
当A、C、O三点共线且点C在线段OA上时,AC取到最小值,根据B、P坐标求O,利用两点间距离公式求得OA,再减去OC即可.
2016武汉中考
如图,在等腰Rt△ABC中,AC=BC=2倍根号2,点P在以斜边AB为直径的半圆上,M为PC的中点,当半圆从点A运动至点B时,点M运动的路径长为________.
【分析】考虑C、M、P共线及M是CP中点,可确定M点轨迹:
取AB中点O,连接CO取CO中点D,以D为圆心,DM为半径作圆D分别交AC、BC于E、F两点,则弧EF即为M点轨迹.
当然,若能理解M点与P点轨迹关系,可直接得到M点的轨迹长为P点轨迹长一半,即可解决问题.
2018南通中考
如图,正方形ABCD中,AB=2倍根号5,O是BC边的中点,点E是正方形内一动点,OE=2,连接DE,将线段DE绕点D逆时针旋转90°得DF,连接AE、CF.求线段OF长的最小值.
【分析】E是主动点,F是从动点,D是定点,E点满足EO=2,故E点轨迹是以O为圆心,2为半径的圆.
考虑DE⊥DF且DE=DF,故作DM⊥DO且DM=DO,F点轨迹是以点M为圆心,2为半径的圆.
直接连接OM,与圆M交点即为F点,此时OF最小.可构造三垂直全等求线段长,再利用勾股定理求得OM,减去MF即可得到OF的最小值.
一条隐藏的瓜豆
△ABC中,AB=4,AC=2,以BC为边在△ABC外作正方形BCDE,BD、CE交于点O,则线段AO的最大值为______.
【分析】考虑到AB、AC均为定值,可以固定其中一个,比如固定AB,将AC看成动线段,由此引发正方形BCED的变化,求得线段AO的最大值.
根据AC=2,可得C点轨迹是以点A为圆心,2为半径的圆.
接下来题目求AO的最大值,所以确定O点轨迹即可,观察△BOC是等腰直角三角形,锐角顶点C的轨迹是以点A为圆心,2为半径的圆,所以O点轨迹也是圆,以AB为斜边构造等腰直角三角形,直角顶点M即为点O轨迹圆圆心.
连接AM并延长与圆M交点即为所求的点O,此时AO最大,根据AB先求AM,再根据BC与BO的比值可得圆M的半径与圆A半径的比值,得到MO,相加即得AO.
此题方法也不止这一种,比如可以如下构造旋转,当A、C、A’共线时,可得AO最大值.
或者直接利用托勒密定理可得最大值.
02动点轨迹之“直线”
引例1
如图,P是直线BC上一动点,连接AP,取AP中点Q,当点P在BC上运动时,Q点轨迹是?
【分析】先看动图结果:
当P点轨迹是直线时,Q点轨迹也是一条直线.
可以这样理解:分别过A、Q向BC作垂线,垂足分别为M、N:
在运动过程中,因为AP=2AQ,所以AM=2QN,即Q点到BC的距离是定值,故Q点轨迹是一条直线.
引例2
如图,△APQ是等腰直角三角形,∠PAQ=90°且AP=AQ,当点P在直线BC上运动时,求Q点轨迹?
【分析】动图先看结果:
当AP与AQ夹角固定且AP:AQ为定值的话,P、Q轨迹是同一种图形.
当确定轨迹是线段的时候,可以任取两个时刻的Q点的位置,连线即可,比如Q点的起始位置Q1和终点位置Q2,连接即得Q点轨迹线段.
模型总结
【必要条件】
主动点、从动点与定点连线的夹角是定量(∠PAQ是定值);
主动点、从动点到定点的距离之比是定量(AP:AQ是定值).
【结论】
P、Q两点轨迹所在直线的夹角等于∠PAQ(当∠PAQ≤90°时,∠PAQ等于MN与BC夹角)
P、Q两点轨迹长度之比等于AP:AQ(由△ABC∽△AMN,可得AP:AQ=BC:MN)
真题战场
2017姑苏区二模
如图,在等边△ABC中,AB=10,BD=4,BE=2,点P从点E出发沿EA方向运动,连结PD,以PD为边,在PD的右侧按如图所示的方式作等边△DPF,当点P从点E运动到点A时,点F运动的路径长是________.
【分析】根据△DPF是等边三角形,所以可知F点运动路径长与P点相同,P从E点运动到A点路径长为8,故此题答案为8.
2013湖州中考
如图,已知点A是第一象限内横坐标为2倍根号3的一个定点,AC⊥x轴于点M,交直线y=-x于点N,若点P是线段ON上的一个动点,∠APB=30°,BA⊥PA,则点P在线段ON上运动时,A点不变,B点随之运动.求当点P从点O运动到点N时,点B运动的路径长是________.
【分析】根据∠PAB=90°,∠APB=30°可得:AP:AB=根号3:1,故B点轨迹也是线段,且P点轨迹路径长与B点轨迹路径长之比也为根号3:1,P点轨迹长ON为2倍根号6,故B点轨迹长为2倍根号2.
坐标系中的最值
如图,在平面直角坐标系中,A(-3,0),点B是y轴正半轴上一动点,以AB为边在AB的下方作等边△ABP,点B在y轴上运动时,求OP的最小值.
【分析】求OP最小值需先作出P点轨迹,根据△ABP是等边三角形且B点在直线上运动,故可知P点轨迹也是直线.
取两特殊时刻:(1)当点B与点O重合时,作出P点位置P1;(2)当点B在x轴上方且AB与x轴夹角为60°时,作出P点位置P2.连接P1P2,即为P点轨迹.
根据∠ABP=60°可知:P1P2与y轴夹角为60°,作OP⊥P1P2,所得OP长度即为最小值,OP2=OA=3,所以OP=3/2.
2019宿迁中考
如图,正方形ABCD的边长为4,E为BC上一点,且BE=1,F为AB边上的一个动点,连接EF,以EF为边向右侧作等边△EFG,连接CG,则CG的最小值为_______.
【分析】同样是作等边三角形,区别于上一题求动点路径长,本题是求CG最小值,可以将F点看成是由点B向点A运动,由此作出G点轨迹.
考虑到F点轨迹是线段,故G点轨迹也是线段,取起点和终点即可确定线段位置,初始时刻G点在G1位置,最终G点在G2位置(G2不一定在CD边),G1G2即为G点运动轨迹.
CG最小值即当CG⊥G1G2的时候取到,作CH⊥G1G2于点H,CH即为所求的最小值.
根据模型可知:G1G2与AB夹角为60°,故G1G2⊥EG1.
过点E作EF⊥CH于点F,则HF=G1E=1,CF=1/2CE=3/2,
所以CH=5/2,因此CG的最小值为5/2.
03动点轨迹之“其他图形”
所谓“瓜豆原理”,就是根据主、从动点与定点连线形成的夹角以及主、从动点到定点的距离之比,可确定从动点的轨迹,而当主动点轨迹是其他图形时,从动点轨迹必然也是.
2016乐山中考
如图,在反比例函数y=-2/x的图像上有一个动点A,连接AO并延长交图像的另一支于点B,在第一象限内有一点C,满足AC=BC,当点A运动时,点C始终在函数y=k/x的图像上运动,若tan∠CAB=2,则k的值为( )
A.2 B.4 C.6 D.8
【分析】依旧动图观察:
∠AOC=90°且AO:OC=1:2,显然点C的轨迹也是一条双曲线,分别作AM、CN垂直x轴,垂足分别为M、N,连接OC,易证△AMO∽△ONC,∴CN=2OM,ON=2AM,∴ON·CN=4AM·OM,故k=4×2=8.
【思考】若将条件“tan∠CAB=2”改为“△ABC是等边三角形”,k会是多少?
动点轨迹三角形
如图,A(-1,1),B(-1,4),C(-5,4),点P是△ABC边上一动点,连接OP,以OP为斜边在OP的右上方作等腰直角△OPQ,当点P在△ABC边上运动一周时,点Q的轨迹形成的封闭图形面积为________.
【分析】根据△OPQ是等腰直角三角形可得:Q点运动轨迹与P点轨迹形状相同,根据OP:OQ=根号2:1,可得P点轨迹图形与Q点轨迹图形相似比为根号2:1,故面积比为2:1,△ABC面积为1/2×3×4=6,故Q点轨迹形成的封闭图形面积为3.
【小结】根据瓜豆原理,类似这种求从动点轨迹长或者轨迹图形面积,根据主动点轨迹推导即可,甚至无需作图.
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