幾何中的基本圖形就是線段。與線段有關的問題主要是考查數量關係與位置關係。
線段的數量關係的問題比較多,有2條、3條或者4條之間的關係。
簡單的就是相等、倍數,乘積或者勾股、截長補短等等各種關係。方法考查相似、全等、勾股等居多。
其中以下地區都有涉及:
2019•泰安、2019•懷化、2019•大慶
2019•柳州、2019•蘭州、2019•廣元
2019•蘇州、2019•天門、2019•岳陽
2019•泰州、2019•聊城、2019•廣東
2019•荊門、2019•孝感、2019•常德
2019•黃石、2019•河池、2019•畢節
2019•宜昌、2019•宜昌、2019•深圳
2019•廣西、2019•黃石、2019•杭州
2019•成都、2019•湘西、2019•哈爾濱
【中考真題】
一、3、4條線段的比例或乘積關係
1.(2019•泰安)在矩形ABCD中,AE⊥BD於點E,點P是邊AD上一點.
(1)若BP平分∠ABD,交AE於點G,PF⊥BD於點F,如圖,證明四邊形AGFP是菱形;
(2)若PE⊥EC,如圖,求證:AE•AB=DE•AP;
【分析】
題(1)比較基礎,主要是證明菱形的四條吧相等來證明菱形;
題(2)設計4條線段的乘積關係,首先想到的就是轉化為比例式,再找三角形相似。
如果AE與DE組成三角形,那麼AB與AP也組成三角形。
AE•AB=DE•AP
發現兩個三角形並不相似。
如果AE與AP組成三角形,則AB、DE無法組成三角形。
AE•AB=DE•AP
因此題目暗示需要進行轉化才可以。
由題目中AE⊥DE,PE⊥CE,可以得到∠AEP=∠DEC。
觀察易得△AEP∽△DEC。
所以把AB用CD來代換即可。
【答案】(1)證明:如圖中,
∵四邊形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,
∴四邊形AGFP是平行四邊形,
∵PA=PF,
∴四邊形AGFP是菱形.
(2)證明:如圖中,
∵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;
【總結】
絕大多數的乘積比例問題都是轉化為相似來求解。常常需要等量代換進行轉化。
2.(2019•廣元)如圖,AB是⊙O的直徑,點P是BA延長線上一點,過點P作⊙O的切線PC,切點是C,過點C作弦CD⊥AB於E,連接CO,CB.
(1)求證:PD是⊙O的切線;
(2)若AB=10,tanB=1/2,求PA的長;
(3)試探究線段AB,OE,OP之間的數量關係,並説明理由.
【答案】(3)AB²=4OE•OP
如圖2,∵PC切⊙O於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)如圖,⊙O的半徑為5,點P在⊙O上,點A在⊙O內,且AP=3,過點A作AP的垂線交⊙O於點B、C.設PB=x,PC=y,則y與x的函數表達式為 .
【答案】解:連接PO並延長交⊙O於D,連接BD,
則∠C=∠D,∠PBD=90°,
∵PA⊥BC,
∴∠PAC=90°,
∴∠PAC=∠PBD,
∴△PAC∽△PBD,
∴PB/PA=PD/PC,
∵⊙O的半徑為5,AP=3,PB=x,PC=y,
∴x/3=10/y,
∴xy=30,
∴y=30/x,
故答案為:y=30/x.
4.(2019•哈爾濱)如圖,在▱ABCD中,點E在對角線BD上,EM∥AD,交AB於點M,EN∥AB,交AD於點N,則下列式子一定正確的是()
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
∴易證四邊形AMEN為平行四邊形
∴易證△BEM∽△BAD∽△END
∴AM/BM=NE/BM=DE/BE,A項錯誤
AM/AB=ND/AD,B項錯誤
BC/ME=AD/ME=BD/BE,C項錯誤
BD/BE=AD/ME=BC/ME,D項正確
故選:D.
三、證明線段相等
5.(2019•聊城)如圖,△ABC內接於⊙O,AB為直徑,作OD⊥AB交AC於點D,延長BC,OD交於點F,過點C作⊙O的切線CE,交OF於點E.
(1)求證:EC=ED;
【答案】(1)證明:連接OC,
∵CE與⊙O相切,為C是⊙O的半徑,
∴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;
備註:證明等腰
6.(2019•廣東)如圖1,在△ABC中,AB=AC,⊙O是△ABC的外接圓,過點C作∠BCD=∠ACB交⊙O於點D,連接AD交BC於點E,延長DC至點F,使CF=AC,連接AF.
(1)求證:ED=EC;
【答案】解:(1)∵AB=AC,
∴∠ABC=∠ACB,
又∵∠ACB=∠BCD,∠ABC=∠ADC,
∴∠BCD=∠ADC,
∴ED=EC;
7.(2019•河池)如圖,五邊形ABCDE內接於⊙O,CF與⊙O相切於點C,交AB延長線於點F.
(1)若AE=DC,∠E=∠BCD,求證:DE=BC;
【答案】(1)證明:∵AE=DC,
∴(AE) ̂=(DC) ̂,
∴∠ADE=∠DBC,
在△ADE和△DBC中,{■(∠ADE=∠DBC&@∠E=∠BCD&@AE=DC&)┤,
∴△ADE≌△DBC(AAS),
∴DE=BC;
備註:全等
三、線段倍數關係
8.(2019•畢節市)如圖,點P在⊙O外,PC是⊙O的切線,C為切點,直線PO與⊙O相交於點A、B.
(1)若∠A=30°,求證:PA=3PB;
【答案】解:(1)∵AB是直徑
∴∠ACB=90°,
∵∠A=30°,
∴AB=2BC
∵PC是⊙O切線
∴∠BCP=∠A=30°,
∴∠P=30°,
∴PB=BC,BC=1/2AB,
∴PA=3PB
9.(2019•黃石)如圖,矩形ABCD中,AC與BD相交於點E,AD:AB=√3:1,將△ABD沿BD摺疊,點A的對應點為F,連接AF交BC於點G,且BG=2,在AD邊上有一點H,使得BH EH的值最小,此時BH/CF=()
A.√3/2B.(2√3)/3C.√6/2D.3/2
【答案】解:如圖,設BD與AF交於點M.設AB=a,AD=√3a,
∵四邊形ABCD是矩形,
∴∠DAB=90°,tan∠ABD=AD/AB=√3/1,
∴BD=AC=√(AB^2 AD^2 )=2a,∠ABD=60°,
∴△ABE、△CDE都是等邊三角形,
∴BE=DE=AE=CE=AB=CD=a.
∵將△ABD沿BD摺疊,點A的對應點為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.
易證∠BAF=∠FAC=∠CAD=∠ADB=∠BDF=∠CDF=30°,
∴△ADF是等邊三角形,
∵AC平分∠DAF,
∴AC垂直平分DF,
∴CF=CD=2√3.
作B點關於AD的對稱點B′,連接B′E,設B′E與AD交於點H,則此時BH EH=B′E,值最小.
如圖,建立平面直角座標系,則A(3,0),B(3,2√3),B′(3,﹣2√3),E(0,√3),
易求直線B′E的解析式為y=-√3x √3,
∴H(1,0),
∴BH=√((3-1)^2 (2√3-0)^2 )=4,
∴BH/CF=4/(2√3)=(2√3)/3.
故選:B.
10.(2019•杭州)如圖,已知鋭角三角形ABC內接於圓O,OD⊥BC於點D,連接OA.
(1)若∠BAC=60°,
求證:OD=1/2OA.
【答案】解:(1)連接OB、OC,
則∠BOD=1/2∠BOC=∠BAC=60°,
∴∠OBC=30°,
∴OD=1/2OB=1/2OA;
備註:特殊的三角形30°,考慮倍半。
四、垂徑定理
11.(2019•成都)如圖,AB為⊙O的直徑,C,D為圓上的兩點,OC∥BD,弦AD,BC相交於點E.
(1)求證:弧AC=弧CD;
【答案】證明:(1)∵OC=OB
∴∠OBC=∠OCB
∵OC∥BD
∴∠OCB=∠CBD
∴∠OBC=∠CBD
∴弧AC=弧CD
五、線段和差關係
12.(2019•宜昌)已知:在矩形ABCD中,E,F分別是邊AB,AD上的點,過點F作EF的垂線交DC於點H,以EF為直徑作半圓O.
(1)填空:點A在(填“在”或“不在”)⊙O上;當(AE) ̂=(AF) ̂時,tan∠AEF的值是;
(2)如圖1,在△EFH中,當FE=FH時,求證: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分別是邊AB,AD上的點,過點F作EF的垂線交DC於點H,以EF為直徑作半圓O.
(1)填空:點A在(填“在”或“不在”)⊙O上;當(AE) ̂=(AF) ̂時,tan∠AEF的值是;
(2)如圖1,在△EFH中,當FE=FH時,求證:AD=AE DH;
(3)如圖2,當△EFH的頂點F是邊AD的中點時,求證:EH=AE DH;
【答案】(3)延長EF交HD的延長線於點G,
∵F分別是邊AD上的中點,
∴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於點M,BN⊥AC交AC於點N.
(1)在圖1中,求證:△BMC≌△CNB;
(2)在圖2中的線段CB上取一動點P,過P作PE∥AB交CM於點E,作PF∥AC交BN於點F,求證: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;