1、专题跟踪突破 12 几何探究题1(2017河南)如图,在 RtABC 中,A 90,AB AC,点 D,E 分别在边AB,AC 上,AD AE,连接 DC,点 M,P,N 分别为 DE,DC,BC 的中点(1)观察猜想图中,线段 PM 与 PN 的数量关系是 PMPN,位置关系是 PMPN;(2)探究证明来源:学优高考网 gkstk把ADE 绕点 A 逆时针方向旋转到图的位置,连接 MN,BD,CE ,判断PMN 的形状,并说明理由;(3)拓展延伸把ADE 绕点 A 在平面内自由旋转,若 AD4,AB10,请直接写出PMN 面积的最大值( 导学号 21334252)解:(2)由旋转知,BAD
2、CAE,ABAC ,ADAE, ABDACE( SAS),ABDACE,BDCE,同(1)的方法,利用三角形的中位线得,PN BD,PM CE,PMPN,12 12PMN 是等腰三角形,同(1)的方法得,PMCE,DPMDCE,同(1)的方法得,PN BD,PNCDBC,DPN DCBPNCDCBDBC ,MPN DPM DPNDCEDCB DBCBCEDBCACBACEDBC ACB ABDDBCACB ABC,BAC90,ACBABC90,MPN90,PMN 是等腰直角三角形;(3)如解图,同(2) 的方法得,PMN 是等腰直角三角形,MN 最大时,PMN 的面积最大 ,在AMN 中,MN
3、AMAN ,当 A、M、N 共线时 MN 最大DEBC 且 DE 在顶点 A 上面,MN 最大 AMAN,连接 AM,AN,在ADE 中, ADAE 4,DAE90,AM2 ,2在 RtABC 中 ,AB AC10,AN5 ,2MN 最大 2 5 7 ,2 2 2S PMN 最大 PM2 MN2 (7 )2 .12 12 12 14 2 4922(2017乐山)在四边形 ABCD 中,B D 180,对角线 AC 平分BAD.(1)如图,若BAD 120,且B 90,试探究边 AD、AB 与对角线 AC 的数量关系并说明理由;(2)如图,若将(1) 中的条件“B90”去掉,(1)中的结论是否成
4、立?请说明理由;(3)如图,若BAD 90,探究边 AD、AB 与对角线 AC 的数量关系并说明理由解:(1)AC AD AB.理由如下:已知B90 ,D90.DAB120,AC 平分DAB ,DACBAC60,又B90,ACB30,AB AC,同理 AD AC.来源:gkstk.Com12 12AC ADAB;(2)(1)中的结论成立,理由如下:如解图,以 C 为顶点,AC 为一边作ACE60,ACE 的另一边交 AB 的延长线于点 E,,图) ,图) 来源:学优高考网BAC60.AEC 为等边三角形,ACAECE,DABC 180,DAB 120,DCB60,DCB ACE60,DCABC
5、E,DABC 180 ,ABCCBE 180,DCBE,DACBEC ,ADBE,AEABBE AB AD,ACADAB; (3)ADAB AC.理由如下:2如解图,过点 C 作 CEAC 交 AB 的延长线于点 E,DABC 180,DAB 90,DCB90,ACE90,ACE90,DCABCE.又AC 平分DAB,CAB45,E45,ACCE. 来源:学优高考网又DABC 180,D CBE,CDACBE,ADBE,ADABAE,在 RtACE 中CAB 45 ,AE AC.AD AB AC.ACcos45 2 23(2017安徽)已知正方形 ABCD,点 M 为边 AB 的中点(1)如图
6、,点 G 为线段 CM 上的一点,且AGB90 ,延长 AG,BG 分别与边BC,CD 交于点 E,F.求证:BECF;求证:BE 2BCCE.(2)如图,在边 BC 上取一点 E.满足 BE2BCCE,连接 AE 交 CM 于点 G,连接 BG并延长交 CD 于点 F.求 tanCBF 的值( 导学号 21334253)图图证明:(1)四边形 ABCD 为正方形,AB BC ,ABCBCF90.又AGB90,BAEABG 90.又ABGCBF90,BAECBF,ABEBCF(ASA ),BE CF ;AGB90,点 M 为 AB 的中点,MGMA MB. GAM AGM.又CGEAGM,从而
7、CGECBG.又ECG GCB,CGECBG. ,即 CG2BCCE.由CFGGBMBGMCGF 得 CFCG.CECG CGCB由知,BECF,BECG.BE 2BC CE,(2)解:延长 AE,DC 交于点 N,如解图由于四边形 ABCD 是正方形,ABCD,NEAB,又CEN BEA,CENBEA.故 ,CEBE CNBA即 BE CNAB CE.ABBC,BE 2BCCE,ABDN , .CNAM CGGM CFMB又AM MB,FC CNBE ,不妨假设正方形边长为 1.设 BEx,则由 BE2BC CE 得 x21(1x),解得 x1 ,x 2 (舍去),5 12 5 12 .BE
8、BC 5 12于是 tanCBF .FCBC 5 124(2017山西)综合与实践【背景阅读】早在三千多年前,我国周朝数学家商高就提出:将一根直尺折成一个直角,如果勾等于三,股等于四,那么弦就等于五,即“勾三,股四,弦五” ,它被记载于我国古代著名数学著作周髀算经中,为了方便,在本题中,我们把三边的比为 345 的三角形称为(3,4, 5)型三角形例如:三边长分别为 9,12,15 或 3 ,4 ,5 的三角形就是2 2 2(3,4, 5)型三角形用矩形纸片按下面的操作方法可以折出这种类型的三角形【实践操作】如图.在矩形纸片 ABCD 中,AD8 cm,AB 12 cm.第一步:如图.将图中的
9、矩形纸片 ABCD 沿过点 A 的直线折叠,使点 D 落在 AB 上的点 E 处折痕为 AF,再沿 EF 折叠然后把纸片展平第二步:如图.将图中的矩形纸片再次折叠,使点 D 与点 F 重合,折痕为 GH,然后展平 ,隐去 AF.第三步:如图.将图中的矩形纸片沿 AH 折叠,得到 ADH.再沿 AD折叠,折痕为AM,AM 与折痕 EF 交于点 N,然后展平【问题解决】(1)请在图中证明四边形 AEFD 是正方形;(2)请在图中判断 NF 与 ND的数量关系并加以证明;(3)请在图中证明AEN 是 (3,4,5)型三角形;【探索发现】(4)在不添加字母的情况下,图中还有哪些三角形是(3 ,4,5)
10、型三角形?请找出并直接写出它们的名称(1)证明:四边形 ABCD 是矩形 ,D DAE90,由折叠知:AEAD,AEF D90,DDAEAEF90,四边形 AEFD 是矩形,AEAD ,矩形 AEFD 是正方形;(2)解:NFND;证明:如解图,连接 HN,由折叠知:ADHD90,HFHDHD.四边形 AEFD 是正方形,EFD90,ADH90,HD N 90,来源:学优高考网在 RtHNF 和 RtHND中 , HN HN,HF HD, )Rt HNFRtHND(HL),NF ND ; (3)解:四边形 AEFD 是正方形,AEEFAD8 cm,由折叠知:ADAD8 cm,设 NFx cm,则 NDx cm,在 Rt AEN 中,由勾股定理得 AN2AE 2 EN2,即(8x) 28 2(8 x) 2,解得 x2,AN8x10 cm,EN8x6 cm,ENAE AN6810345,AEN 是(3,4,5)型三角形;(4)解:MFN,MDH,MDA.