几何中的基本图形就是线段。与线段有关的问题主要是考查数量关系与位置关系。
线段的数量关系的问题比较多,有2条、3条或者4条之间的关系。
简单的就是相等、倍数,乘积或者勾股、截长补短等等各种关系。方法考查相似、全等、勾股等居多。
其中以下地区都有涉及:
2019•泰安、2019•怀化、2019•大庆
2019•柳州、2019•兰州、2019•广元
2019•苏州、2019•天门、2019•岳阳
2019•泰州、2019•聊城、2019•广东
2019•荆门、2019•孝感、2019•常德
2019•黄石、2019•河池、2019•毕节
2019•宜昌、2019•宜昌、2019•深圳
2019•广西、2019•黄石、2019•杭州
2019•成都、2019•湘西、2019•哈尔滨
【中考真题】
一、3、4条线段的比例或乘积关系
1.(2019•泰安)在矩形ABCD中,AE⊥BD于点E,点P是边AD上一点.
(1)若BP平分∠ABD,交AE于点G,PF⊥BD于点F,如图,证明四边形AGFP是菱形;
(2)若PE⊥EC,如图,求证:AE•AB=DE•AP;
【分析】
题(1)比较基础,主要是证明菱形的四条吧相等来证明菱形;
题(2)设计4条线段的乘积关系,首先想到的就是转化为比例式,再找三角形相似。
如果AE与DE组成三角形,那么AB与AP也组成三角形。
AE•AB=DE•AP
发现两个三角形并不相似。
如果AE与AP组成三角形,则AB、DE无法组成三角形。
AE•AB=DE•AP
因此题目暗示需要进行转化才可以。
由题目中AE⊥DE,PE⊥CE,可以得到∠AEP=∠DEC。
观察易得△AEP∽△DEC。
所以把AB用CD来代换即可。
【答案】(1)证明:如图中,
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠BAD=90°,
∵AE⊥BD,
∴∠AED=90°,
∴∠BAE ∠EAD=90°,∠EAD ∠ADE=90°,
∴∠BAE=∠ADE,
∵∠AGP=∠BAG ∠ABG,∠APD=∠ADE ∠PBD,∠ABG=∠PBD,
∴∠AGP=∠APG,
∴AP=AG,
∵PA⊥AB,PF⊥BD,BP平分∠ABD,
∴PA=PF,
∴PF=AG,
∵AE⊥BD,PF⊥BD,
∴PF∥AG,
∴四边形AGFP是平行四边形,
∵PA=PF,
∴四边形AGFP是菱形.
(2)证明:如图中,
∵AE⊥BD,PE⊥EC,
∴∠AED=∠PEC=90°,
∴∠AEP=∠DEC,
∵∠EAD ∠ADE=90°,∠ADE ∠CDE=90°,
∴∠EAP=∠EDC,
∴△AEP∽△DEC,
∴AE/DE=AP/DC,
∵AB=CD,
∴AE•AB=DE•AP;
【总结】
绝大多数的乘积比例问题都是转化为相似来求解。常常需要等量代换进行转化。
2.(2019•广元)如图,AB是⊙O的直径,点P是BA延长线上一点,过点P作⊙O的切线PC,切点是C,过点C作弦CD⊥AB于E,连接CO,CB.
(1)求证:PD是⊙O的切线;
(2)若AB=10,tanB=1/2,求PA的长;
(3)试探究线段AB,OE,OP之间的数量关系,并说明理由.
【答案】(3)AB²=4OE•OP
如图2,∵PC切⊙O于C,
∴∠OCP=∠OEC=90°,
∴△OCE∽△OPC
∴OE/OC=OC/OP,即OC2=OE•OP
∵OC=1/2AB
∴(1/2 AB)²=OE⋅OP
即AB²=4OE•OP.
3.(2019•泰州)如图,⊙O的半径为5,点P在⊙O上,点A在⊙O内,且AP=3,过点A作AP的垂线交⊙O于点B、C.设PB=x,PC=y,则y与x的函数表达式为 .
【答案】解:连接PO并延长交⊙O于D,连接BD,
则∠C=∠D,∠PBD=90°,
∵PA⊥BC,
∴∠PAC=90°,
∴∠PAC=∠PBD,
∴△PAC∽△PBD,
∴PB/PA=PD/PC,
∵⊙O的半径为5,AP=3,PB=x,PC=y,
∴x/3=10/y,
∴xy=30,
∴y=30/x,
故答案为:y=30/x.
4.(2019•哈尔滨)如图,在▱ABCD中,点E在对角线BD上,EM∥AD,交AB于点M,EN∥AB,交AD于点N,则下列式子一定正确的是()
A.AM/BM=NE/DE
B.AM/AB=AN/AD
C.BC/ME=BE/BD
D.BD/BE=BC/EM
【答案】解:
∵在▱ABCD中,EM∥AD
∴易证四边形AMEN为平行四边形
∴易证△BEM∽△BAD∽△END
∴AM/BM=NE/BM=DE/BE,A项错误
AM/AB=ND/AD,B项错误
BC/ME=AD/ME=BD/BE,C项错误
BD/BE=AD/ME=BC/ME,D项正确
故选:D.
三、证明线段相等
5.(2019•聊城)如图,△ABC内接于⊙O,AB为直径,作OD⊥AB交AC于点D,延长BC,OD交于点F,过点C作⊙O的切线CE,交OF于点E.
(1)求证:EC=ED;
【答案】(1)证明:连接OC,
∵CE与⊙O相切,为C是⊙O的半径,
∴OC⊥CE,
∴∠OCA ∠ACE=90°,
∵OA=OC,
∴∠A=∠OCA,
∴∠ACE ∠A=90°,
∵OD⊥AB,
∴∠ODA ∠A=90°,
∵∠ODA=∠CDE,
∴∠CDE ∠A=90°,
∴∠CDE=∠ACE,
∴EC=ED;
备注:证明等腰
6.(2019•广东)如图1,在△ABC中,AB=AC,⊙O是△ABC的外接圆,过点C作∠BCD=∠ACB交⊙O于点D,连接AD交BC于点E,延长DC至点F,使CF=AC,连接AF.
(1)求证:ED=EC;
【答案】解:(1)∵AB=AC,
∴∠ABC=∠ACB,
又∵∠ACB=∠BCD,∠ABC=∠ADC,
∴∠BCD=∠ADC,
∴ED=EC;
7.(2019•河池)如图,五边形ABCDE内接于⊙O,CF与⊙O相切于点C,交AB延长线于点F.
(1)若AE=DC,∠E=∠BCD,求证:DE=BC;
【答案】(1)证明:∵AE=DC,
∴(AE) ̂=(DC) ̂,
∴∠ADE=∠DBC,
在△ADE和△DBC中,{■(∠ADE=∠DBC&@∠E=∠BCD&@AE=DC&)┤,
∴△ADE≌△DBC(AAS),
∴DE=BC;
备注:全等
三、线段倍数关系
8.(2019•毕节市)如图,点P在⊙O外,PC是⊙O的切线,C为切点,直线PO与⊙O相交于点A、B.
(1)若∠A=30°,求证:PA=3PB;
【答案】解:(1)∵AB是直径
∴∠ACB=90°,
∵∠A=30°,
∴AB=2BC
∵PC是⊙O切线
∴∠BCP=∠A=30°,
∴∠P=30°,
∴PB=BC,BC=1/2AB,
∴PA=3PB
9.(2019•黄石)如图,矩形ABCD中,AC与BD相交于点E,AD:AB=√3:1,将△ABD沿BD折叠,点A的对应点为F,连接AF交BC于点G,且BG=2,在AD边上有一点H,使得BH EH的值最小,此时BH/CF=()
A.√3/2B.(2√3)/3C.√6/2D.3/2
【答案】解:如图,设BD与AF交于点M.设AB=a,AD=√3a,
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠DAB=90°,tan∠ABD=AD/AB=√3/1,
∴BD=AC=√(AB^2 AD^2 )=2a,∠ABD=60°,
∴△ABE、△CDE都是等边三角形,
∴BE=DE=AE=CE=AB=CD=a.
∵将△ABD沿BD折叠,点A的对应点为F,
∴BM垂直平分AF,BF=AB=a,DF=DA=√3a.
在△BGM中,∵∠BMG=90°,∠GBM=30°,BG=2,
∴GM=1/2BG=1,BM=√3GM=√3,
∴DM=BD﹣BM=2a-√3.
∵矩形ABCD中,BC∥AD,
∴△ADM∽△GBM,
∴AD/BG=DM/BM,即(√3 a)/2=(2a-√3)/√3,
∴a=2√3,
∴BE=DE=AE=CE=AB=CD=2√3,AD=BC=6,BD=AC=4√3.
易证∠BAF=∠FAC=∠CAD=∠ADB=∠BDF=∠CDF=30°,
∴△ADF是等边三角形,
∵AC平分∠DAF,
∴AC垂直平分DF,
∴CF=CD=2√3.
作B点关于AD的对称点B′,连接B′E,设B′E与AD交于点H,则此时BH EH=B′E,值最小.
如图,建立平面直角坐标系,则A(3,0),B(3,2√3),B′(3,﹣2√3),E(0,√3),
易求直线B′E的解析式为y=-√3x √3,
∴H(1,0),
∴BH=√((3-1)^2 (2√3-0)^2 )=4,
∴BH/CF=4/(2√3)=(2√3)/3.
故选:B.
10.(2019•杭州)如图,已知锐角三角形ABC内接于圆O,OD⊥BC于点D,连接OA.
(1)若∠BAC=60°,
求证:OD=1/2OA.
【答案】解:(1)连接OB、OC,
则∠BOD=1/2∠BOC=∠BAC=60°,
∴∠OBC=30°,
∴OD=1/2OB=1/2OA;
备注:特殊的三角形30°,考虑倍半。
四、垂径定理
11.(2019•成都)如图,AB为⊙O的直径,C,D为圆上的两点,OC∥BD,弦AD,BC相交于点E.
(1)求证:弧AC=弧CD;
【答案】证明:(1)∵OC=OB
∴∠OBC=∠OCB
∵OC∥BD
∴∠OCB=∠CBD
∴∠OBC=∠CBD
∴弧AC=弧CD
五、线段和差关系
12.(2019•宜昌)已知:在矩形ABCD中,E,F分别是边AB,AD上的点,过点F作EF的垂线交DC于点H,以EF为直径作半圆O.
(1)填空:点A在(填“在”或“不在”)⊙O上;当(AE) ̂=(AF) ̂时,tan∠AEF的值是;
(2)如图1,在△EFH中,当FE=FH时,求证:AD=AE DH;
【答案 】(2)∵EF⊥FH,
∴∠EFH=90°,
在矩形ABCD中,∠A=∠D=90°,
∴∠AEF ∠AFE=90°,
∠AFE ∠DFH=90°,
∴∠AEF=∠DFH,
又FE=FH,
∴△AEF≌△DFH(AAS),
∴AF=DH,AE=DF,
∴AD=AF DF=AE DH;
13.(2019•宜昌)已知:在矩形ABCD中,E,F分别是边AB,AD上的点,过点F作EF的垂线交DC于点H,以EF为直径作半圆O.
(1)填空:点A在(填“在”或“不在”)⊙O上;当(AE) ̂=(AF) ̂时,tan∠AEF的值是;
(2)如图1,在△EFH中,当FE=FH时,求证:AD=AE DH;
(3)如图2,当△EFH的顶点F是边AD的中点时,求证:EH=AE DH;
【答案】(3)延长EF交HD的延长线于点G,
∵F分别是边AD上的中点,
∴AF=DF,
∵∠A=∠FDG=90°,∠AFE=∠DFG,
∴△AEF≌△DGF(ASA),
∴AE=DG,EF=FG,
∵EF⊥FH,
∴EH=GH,
∴GH=DH DG=DH AE,
∴EH=AE DH;
14.(2019•常德)在等腰三角形△ABC中,AB=AC,作CM⊥AB交AB于点M,BN⊥AC交AC于点N.
(1)在图1中,求证:△BMC≌△CNB;
(2)在图2中的线段CB上取一动点P,过P作PE∥AB交CM于点E,作PF∥AC交BN于点F,求证:PE PF=BM;
【答案】(2)∵△BMC≌△CNB,
∴BM=NC,
∵PE∥AB,
∴△CEP∽△CMB,
∴PE/BM=CP/CB,
∵PF∥AC,
∴△BFP∽△BNC,
∴PF/NC=BP/BC,
∴PE/BM PF/BM=CP/CB BP/CB=1,
∴PE PF=BM;