2023年中考专题复习 阅读理解型解题策略(含解析)

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2023年中考专题复习 阅读理解型解题策略
题型特点
阅读理解题是近几年出现的一种新题型,考查学生的阅读理解能力、自学能力,同时考查学生的数学意识和数学应用能力,这类题目能够帮助学生实现从模仿到创造的思维过程,符合学生的认知规律.阅读理解题一般是提供一定的材料,或介绍一个概念,或给出一种解法等,让你在理解材料的基础上,获得探索解决问题的途径,用于解决后面的问题。
阅读理解型问题一般文字叙述较长,信息量较大,各种关系错综复杂,题目背景比较新颖,考查的知识也灵活多样,既考查考生的阅读能力,又考查考生的解题能力,是中考的热点问题。
解题策略:
从给的材料入手,通过理解分析本材料的内容,捕捉已知材料的信息,灵活应用这些信息解决新材料的问题.
解决阅读理解问题的关键是要认真仔细地阅读给定的材料,弄清材料中隐含了什么新的数学知识、结论,或揭示了什么数学规律,或暗示了什么新的解题方法,然后依题意进行分析、比较、综合、抽象和概括,或用归纳、演绎、类比等进行计算或推理论证,并能准确地运用数学语言阐述自己的思想、方法、观点.展开联想,将获得的新信息、新知识、新方法进行迁移,建模应用,解决题目中提出的问题.
阅读理解题类型:
(1)方法模拟型——通过阅读理解,模拟提供材料中所述的过程方法,去解决类似的相关问题;
(2)判断推理型——通过阅读理解,对提供的材料进行归纳概括;按照对材料本质的理解进行推理,作出解答;
(3)迁移发展型——从提供的材料中,通过阅读,理解其采用的思想方法,将其概括抽象成数学模型去解决类同或更高层次的另一个相关命题.
二、典例剖析
1.方法模拟型
【例题1-1】.(2023·山西晋中·统考一模)通过学习《解直角三角形》这一章,王凯同学勤学好问,在课外学习活动中,探究发现,三角形的面积、边、角之间存在一定的数量关系,下面是他的学习笔记.请仔细阅读下列材料并完成相应的任务.
在中,,,的对边分别为a、b、c,的面积为,过点A作,垂足为D,则在中,∵∴∴同理可得,,即……………①由以上推理得结论:三角形的面积等于两边及其夹角正弦积的一半.又∵∴将等式两边同除以,得,∴…………………②由以上推理得结论:在一个三角形中,各边和它所对角的正弦的比值相等.
理解应用:如图,甲船以海里/时的速度向正北方向航行,当甲船位于A处时,乙船位于甲船的南偏西75°方向的B处,且乙船从B处沿北偏东15°方向匀速直线航行,当甲船航行20分钟到达D处时,乙船航行到甲船的南偏西60°方向的C处,此时两船相距海里.
(1)求:的面积;
(2)求:乙船航行的速度(结果保留根号).
【例题1-2】阅读下列材料,并解决相应问题:,用上述类似的方法化简下列各式.
(1);
(2)若是的小数部分,求的值.
【例题1-3】(2023·山西临汾·统考一模)阅读理解下面内容,并解决问题.
用求差法比较大小学习了不等式的知识后,我们根据等式和不等式的基本性质,可知比较两个数或式子的大小可以通过求它们的差来判断.如果两个数或式子为和,那么当时,一定有;当时,一定有;当时,一定有.反过来也正确,即当时,一定有;当时,一定有;当时,一定有.因此,我们经常把要比较的对象先数量化,再求它们的差,根据差的正负判断对象的大小.这种比较大小的方法被称为“求差法”.例如:已知,比较与的大小.解:∵,∴,,,∴,∴.“求差法”的实质是把两个数(或式子)的大小判断的问题,转化为一个数(或式子)与0的大小比较的问题.一般步骤为①作差;②变形;③判断符号;④得出结论.
请解决以下问题:
(1)用“”或“”填空:______.
(2)制作某产品有两种用料方案,方案:用块型钢板,块型钢板;方案:用块型钢板,块型钢板;已知型钢板的面积比型钢板的面积大,若型钢板的面积为,型钢板的面积为,则从省料的角度考虑,应选哪种方案?并说明理由.
(3)已知,比较与的大小.
【变式训练】
1.古希腊数学家欧多克索斯在深入研究比例理论时,提出了分线段的“中末比”问题:点G将一线段分为两线段,,使得其中较长的一段是全长与较短的段的比例中项,即满足,后人把这个数称为“黄金分割”数,把点G称为线段的“黄金分割”点.如图,在中,已知,,若D,E是边的两个“黄金分割”点,则的面积为( )
A. B. C. D.
在求1+6+62+63+64+65+66+67+68+69的值时,小林发现:从第二个加数起每一个加数都是前一个加数的6倍,于是她设:
S=1+6+62+63+64+65+66+67+68+69①
然后在①式的两边都乘以6,得:
6S=6+62+63+64+65+66+67+68+69+610②
②﹣①得6S﹣S=610﹣1,即5S=610﹣1,所以S=,得出答案后,爱动脑筋的小林想:
如果把“6”换成字母“a”(a≠0且a≠1),能否求出1+a+a2+a3+a4+…+a2014的值?你的答案是(  )
A. B. C. D.a2014﹣1
判断推理型
【例题2-1】【了解概念】
在凸四边形中,若一边与它的两条邻边组成的两个内角相等,则称该四边形为邻等四边形,这条边叫做这个四边形的邻等边.
【理解运用】
(1)在邻等四边形中,,,若是这个邻等四边形的邻等边,则的度数为__________;
(2)如图,凸四边形中,P为边的中点,,判断四边形是否为邻等四边形,并证明你的结论;
【拓展提升】
(3)在平面直角坐标系中,为邻等四边形的邻等边,且边与x轴重合,已知,,,若在边上使的点P有且仅有1个,则m的值是__________.
【例题2-2】(2023·陕西宝鸡·一模)定义:若四边形有一组对角互补,一组邻边相等,且相等邻边的夹角为直角,像这样的图形称为“直角等邻对补”四边形,简称“直等补”四边形.
根据以上定义,解决下列问题:
(1)如图1,正方形ABCD中E是CD上的点,将△BCE绕B点旋转,使BC与BA重合,此时点E的对应点F在DA的延长线上,则四边形BEDF  (填“是”或“不是”)“直等补”四边形;
(2)如图2,已知四边形ABCD是“直等补”四边形,AB=BC=10,CD=2,AD>AB,过点B作BE⊥AD于E.
①过C作CF⊥BF于点F,试证明:BE=DE,并求BE的长;
②若M是AD边上的动点,求△BCM周长的最小值.
【变式训练】2.
1.定义:有一组对角互补的四边形叫做“对补四边形”,例如,四边形中,若或,则四边形是“对补四边形”.
【概念理解】(1)如图1,四边形是“对补四边形”.
①若,则________;
②若.且时.则_______;
【拓展提升】(2)如图,四边形是“对补四边形”,当,且时,图中之间的数量关系是 ,并证明这种关系;
【类比应用】(3)如图3,在四边形中,平分;
①求证:四边形是“对补四边形”;
②如图4,连接,当,且时,求的值.
2.(2023·安徽滁州·校考一模)定义:我们知道,四边形的一条对角线把这个四边形分成了两个三角形,如果这两个三角形相似(不全等),我们就把这条对角线叫做这个四边形的“相似对角线”.
(1)如图 1, ABC 的三个顶点均在正方形网格中的格点上,若四边形 ABCD 是以 AC 为“相似对角线” 的四边形,请只用无刻度的直尺,就可以在网格中画出点 D ,请你在图 1 中找出满足条件的点D ,保留画图 痕迹(找出 2 个即可)
(2)①如图 2,在四边形 ABCD 中,DAB 90 , DCB 135 ,对角线 AC 平分 DAB .请问 AC是四边形 ABCD的“相似对角线”吗?请说明理由;
②若AC=,求 AD AB 的值.
(3)如图 3,在(2)的条件下,若∠D=∠ACB=90°时,将△ADC 以 A 为位似中心,位似比为缩小 得到△AEF,连接 CE、BF,在△AEF 绕点 A 旋转的过程中,当 CE 所在的直线垂直于 AF 时,请你直接写出 BF的长.
3.迁移发展型
【例题3-1】(阅读理解)设点P在矩形ABCD内部,当点P到矩形的一条边的两个端点距离相等时,称点P为该边的“和谐点”.例如:如图1,矩形ABCD中,若PA=PD,则称P为边AD的“和谐点”.
(解题运用)已知,点P在矩形ABCD内部,且AB=10,BC=6.
(1)设P是边AD的“和谐点”,则P 边BC的“和谐点”(填“是”或“不是”);
(2)若P是边BC的“和谐点”,连接PA,PB,当△PAB是直角三角形时,求PA的值;
(3)如图2,若P是边AD的“和谐点”,连接PA,PB,PD,求tan∠PAB· tan∠PBA的最小值.
【例题3-2】(2023·内蒙古包头·统考一模)阅读下面的材料,并回答所提出的问题:如图所示,在锐角三角形中,求证:
这个三角形不是一个直角三角形,不能直接使用锐角三角函数的知识去处理,所以必须构造直角三角形,过点A作,垂足为D,则在和中由正弦定义可完成证明.
解:如图,过点A作,垂足为D,
在中,,则
中,,则
所以,即
(1)在上述分析证明过程中,主要用到了下列三种数学思想方法的哪一种(  )
A、数形结合的思想;B、转化的思想;C、分类的思想
(2)用上述思想方法解答下面问题.
在中,,求和的面积.
(3)用上述结论解答下面的问题(不必添加辅助线)
在锐角三角形中,,求的度数.
变式训练
1.(2023·山西太原·山西实验中学校考一模)阅读材料,解决问题
折叠、旋转是我们常见的两种图形变化方式如图1,在中,,点D,E在边上,,若,,求的长.
小明发现,如果将绕点A按逆时针方向旋转,得到,连接(如图2).使条件集中在中,可求得(即)的长,具体作法为:作,且,连接,可证,再结合已知中,可证,得,接着在中利用勾股定理即可求得的长,即的长.
(1)请你回答:与全等的条件是__________(填“”、“”、“”、“”或“”中的一个),的长为__________;
(2)如图3,正方形中,点P为延长线上一点,将沿翻折至位置,延长交直线于点F.
①求证:;
②连接交于点O,连接(如图4),请你直接写出的值.
2.(2023·河南周口·校联考一模)请阅读以下材料,完成相应任务.
我们知道,过任意一个三角形的三个顶点能作一个圆,那么过任意一个四边形的四个顶点能作一个圆吗?李雷经过实践探究发现了如下结论:
如果线段同侧两点(与线段在同一平面内)分别与线段两端点的连线所组成的夹角相等,那么这两点和线段两端点四点共圆.下面是李雷证明上述命题的过程(不完整).
已知:如图1,点,是线段同侧两点,且.
求证:点,,,四点共圆.
证明:作的外接圆,假设点在外或在内.
如图2,若点在外.设与交于点,连接,
则(依据一),
又(依据二),

.这与已知条件“”矛盾,故点在外不成立;
如图3,若点在内,
(请同学们补充完整省略的部分证明过程)
综上所述,作的外接圆,点在上,即点,,,四点共圆.
(1)填空:将材料中依据一、依据二补充完整;
依据一:   ;
依据二:   .
(2)请按照上面的证明思路,写出该证明的剩余部分;
(3)填空:如图4,在四边形中,,对角线,交于点,为中点,若,,则   .
2023年中考专题复习 阅读理解型解题策略(解析版)
二、典例剖析
1.方法模拟型
【例题1-1】.(2023·山西晋中·统考一模)通过学习《解直角三角形》这一章,王凯同学勤学好问,在课外学习活动中,探究发现,三角形的面积、边、角之间存在一定的数量关系,下面是他的学习笔记.请仔细阅读下列材料并完成相应的任务.
在中,,,的对边分别为a、b、c,的面积为,过点A作,垂足为D,则在中,∵∴∴同理可得,,即……………①由以上推理得结论:三角形的面积等于两边及其夹角正弦积的一半.又∵∴将等式两边同除以,得,∴…………………②由以上推理得结论:在一个三角形中,各边和它所对角的正弦的比值相等.
理解应用:如图,甲船以海里/时的速度向正北方向航行,当甲船位于A处时,乙船位于甲船的南偏西75°方向的B处,且乙船从B处沿北偏东15°方向匀速直线航行,当甲船航行20分钟到达D处时,乙船航行到甲船的南偏西60°方向的C处,此时两船相距海里.
(1)求:的面积;
(2)求:乙船航行的速度(结果保留根号).
【答案】(1);(2)(海里/每小时)
【详解】(1)解:由题意知:,,,
由结论①知,

所以的面积为.
(2)解:由(1)知,,
∴是等边三角形,
∴,,
又,
∴,
由题意知,,
∴,
在中,由材料中结论②得,
∴,
∴乙船航行的速度为:(海里/小时).
【例题1-2】阅读下列材料,并解决相应问题:,用上述类似的方法化简下列各式.
(1);
(2)若是的小数部分,求的值.
【答案】(1);(2)
【详解】(1)解:
(2)解:是的小数部分,

【例题1-3】(2023·山西临汾·统考一模)阅读理解下面内容,并解决问题.
用求差法比较大小学习了不等式的知识后,我们根据等式和不等式的基本性质,可知比较两个数或式子的大小可以通过求它们的差来判断.如果两个数或式子为和,那么当时,一定有;当时,一定有;当时,一定有.反过来也正确,即当时,一定有;当时,一定有;当时,一定有.因此,我们经常把要比较的对象先数量化,再求它们的差,根据差的正负判断对象的大小.这种比较大小的方法被称为“求差法”.例如:已知,比较与的大小.解:∵,∴,,,∴,∴.“求差法”的实质是把两个数(或式子)的大小判断的问题,转化为一个数(或式子)与0的大小比较的问题.一般步骤为①作差;②变形;③判断符号;④得出结论.
请解决以下问题:
(1)用“”或“”填空:______.
(2)制作某产品有两种用料方案,方案:用块型钢板,块型钢板;方案:用块型钢板,块型钢板;已知型钢板的面积比型钢板的面积大,若型钢板的面积为,型钢板的面积为,则从省料的角度考虑,应选哪种方案?并说明理由.
(3)已知,比较与的大小.
【答案】(1);(2)应选方案,理由见解析;(3)当时,;当时,;当时,.
【分析】(1)利用求差法进行大小比较即可;
(2)先表示方案的面积,再表示方案的面积,最后求差比较方案和方案的大小即可;
(3)利用求差法分情况讨论即可得到正确的结论.
【详解】(1)解:∵,
∴,
故答案为:;
(2)解:∵若型钢板的面积为,型钢板的面积为,
∴方案的面积为:;方案的面积为:,
∴,
∵型钢板的面积比型钢板的面积大,
∴,
∴,
∴方案省料.
(3)解:∵,
∵,
∴①当,即时,,
∴,
∴②当,即时,,
∴,
∴③当,即时,,
∴,
综上可知:当时,;当时,;当时,.
【变式训练】
1.古希腊数学家欧多克索斯在深入研究比例理论时,提出了分线段的“中末比”问题:点G将一线段分为两线段,,使得其中较长的一段是全长与较短的段的比例中项,即满足,后人把这个数称为“黄金分割”数,把点G称为线段的“黄金分割”点.如图,在中,已知,,若D,E是边的两个“黄金分割”点,则的面积为( )
A. B. C. D.
解:过点A作AF⊥BC,
∵AB=AC,
∴BF=BC=2,
在Rt,AF=,
∵D是边的两个“黄金分割”点,
∴即,
解得CD=,
同理BE=,
∵CE=BC-BE=4-(-2)=6-,
∴DE=CD-CE=4-8,
∴S△ABC===,
故选:A.
在求1+6+62+63+64+65+66+67+68+69的值时,小林发现:从第二个加数起每一个加数都是前一个加数的6倍,于是她设:
S=1+6+62+63+64+65+66+67+68+69①
然后在①式的两边都乘以6,得:
6S=6+62+63+64+65+66+67+68+69+610②
②﹣①得6S﹣S=610﹣1,即5S=610﹣1,所以S=,得出答案后,爱动脑筋的小林想:
如果把“6”换成字母“a”(a≠0且a≠1),能否求出1+a+a2+a3+a4+…+a2014的值?你的答案是(  )
A. B. C. D.a2014﹣1
【解析】试题分析:设S=1+a+a2+a3+a4+…+a2014,①
则aS=a+a2+a3+a4+…+a2014+a2015,②,
②﹣①得:(a﹣1)S=a2015﹣1,
∴S=,
故选B.
判断推理型
【例题2-1】【了解概念】
在凸四边形中,若一边与它的两条邻边组成的两个内角相等,则称该四边形为邻等四边形,这条边叫做这个四边形的邻等边.
【理解运用】
(1)在邻等四边形中,,,若是这个邻等四边形的邻等边,则的度数为__________;
(2)如图,凸四边形中,P为边的中点,,判断四边形是否为邻等四边形,并证明你的结论;
【拓展提升】
(3)在平面直角坐标系中,为邻等四边形的邻等边,且边与x轴重合,已知,,,若在边上使的点P有且仅有1个,则m的值是__________.
【解析】
解:(1)∵CD为邻等边,
∴∠C=∠D,
又∵,,
∴∠C=∠D=(360°﹣∠A﹣∠B)÷2=130°,
∴∠C=130°.
故答案为:130°;
(2)四边形ABCD是邻等四边形,
理由如下:∵△ADP∽△PDC,
∴,∠DAP=∠DPC,∠APD=∠PCD,∠ADP=∠PDC,
又∵P为AB的中点,
∴AP=BP,
∴,
∴,
∵∠APD+∠BPC=180°﹣∠DPC,∠PCD+∠PDC=180°﹣∠DPC,
且∠APD=∠PCD,
∴∠BPC=∠PDC,
∵∠ADP=∠PDC,
∴∠ADP=∠BPC,
∴△BPC∽△ADP,
∴∠B=∠A,
∴四边形ABCD为邻等四边形;
(3)若点B在点A右侧,如图,
∵AB为邻等边,则有∠DAB=∠ABC=∠DPC,
又∵∠ADP+∠DPA=180°﹣∠DAB,
∠BPC+∠DPA=180°﹣∠DPC,
∴∠DAB=∠DPC,∠ADP=∠BPC,
∴△ADP∽△BPC,
∴=,
设点P(n,0),
∵A(﹣2,0),D(2,4),
∴∠BAD=45°,
∴∠ABC=45°,
过点C作CE⊥x轴于点E,
则∠CEB=90°,∠BCE=∠ABC=45°,
∴CE=BE,
∵点C(m,3),
∴CE=3,
∴BE=3,
∴B(m+3,0),
∴AP=n+2,BP=m+3﹣n,
∴AD==,BC==,
代入=得: ,
整理可得:﹣n2+(m+1)n+2m﹣18=0,
由题意可知n只有一个解,
∴△=(m+1)2+4(2m﹣18)=0,
解得:m=﹣5±4,
又∵点C在点D右侧,
∴m=﹣5+4;
②若点B在点A左侧,如图,
此时,∵A(﹣2,0),D(2,4),
∴∠OAD=45°,
∴∠BAD=∠ABC=∠DPC=135°,
∵∠ADP+∠DPA=180°﹣∠DAB,
∠BPC+∠DPA=180°﹣∠DPC,
∴ADP=∠BPC,
∴△ADP∽△BPC,
∴=,
由①得:B(m+3,0),C(m,3),P(n,0),
AP=﹣2﹣n,BP=n﹣m﹣3,AD=,BC=,
∴,
解得:m=﹣5±4,
又∵点C在点D左侧,
∴m=﹣5﹣4;
综上所述:m=﹣5±4.
【例题2-2】(2023·陕西宝鸡·一模)定义:若四边形有一组对角互补,一组邻边相等,且相等邻边的夹角为直角,像这样的图形称为“直角等邻对补”四边形,简称“直等补”四边形.
根据以上定义,解决下列问题:
(1)如图1,正方形ABCD中E是CD上的点,将△BCE绕B点旋转,使BC与BA重合,此时点E的对应点F在DA的延长线上,则四边形BEDF  (填“是”或“不是”)“直等补”四边形;
(2)如图2,已知四边形ABCD是“直等补”四边形,AB=BC=10,CD=2,AD>AB,过点B作BE⊥AD于E.
①过C作CF⊥BF于点F,试证明:BE=DE,并求BE的长;
②若M是AD边上的动点,求△BCM周长的最小值.
【答案】(1)是;(2)①见解析,BE的长是8;
②△BCM周长的最小值为210
【详解】(1)∵将△BCE绕B点旋转,BC与BA重合,点E的对应点F在DA的延长线上,
∴∠ABF=∠CBE,BF=BE,
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠ABC=∠D=90°,
∴∠ABE+∠CBE=90°,
∴∠ABE+∠ABF=90°,即∠EBF=∠D=90°,
∴∠EBF+∠D=180°,
∵∠EBF=90°,BF=BE,
∴四边形BEDF是“直等补”四边形.
故答案为:是;
(2)①证明:∵四边形ABCD是“直等补”四边形,AB=BC=10,CD=2,AD>AB,
∴∠ABC=90°,∠ABC+∠D=180°,
∴∠D=90°,
∵BE⊥AD,CF⊥BE,
∴∠DEF=90°,∠CFE=90°,
∴四边形CDEF是矩形,
∴DE=CF,EF=CD=2,
∵∠ABE+∠A=90°,∠ABE+∠CBE=90°,
∴∠A=∠CBF,
∵∠AEB=∠BFC=90°,AB=BC,
∴△ABE≌△BCF(AAS),
∴BE=CF,AE=BF,
∵DE=CF,
∴BE=DE;
∵四边形CDEF是矩形,
∴EF=CD=2,
∵△ABE≌△BCF,
∴AE=BF,
∴AE=BE﹣2,
设BE=x,则AE=x﹣2,
在Rt△ABE中,x2+(x﹣2)2=102,解得:x=8或x=﹣6(舍去),
∴BE的长是8;
②∵△BCM周长=BC+BM+CM,
∴当BM+CM的值最小时,△BCM的周长最小,
如图,延长CD到点G,使DG=CD,连接BG交AD于点M′,过点G作GH⊥BC,交BC的延长线于点H,
∵∠ADC=90°,
∴点C与点G关于AD对称,
∴BM+CM=BM+MG≥BG,即BM+CM≥BM′+M′C,
∴当点M与M′重合时,BM′+M′C的值最小,即△BCM的周长最小,
在Rt△ABE中,AE6,
∵四边形ABCD是“直等补”四边形,
∴∠A+∠BCD=180°,
∵∠BCD+∠GCH=180°,
∴∠A=∠GCH,
∵∠AEB=∠H=90°,
∴△ABE∽△CGH,
∴,即,
∴GH,CH,
∴BH=BC+CH=10,
∴BG2,
∴△BCM周长的最小值为210.
【变式训练】2.
1.定义:有一组对角互补的四边形叫做“对补四边形”,例如,四边形中,若或,则四边形是“对补四边形”.
【概念理解】(1)如图1,四边形是“对补四边形”.
①若,则________;
②若.且时.则_______;
【拓展提升】(2)如图,四边形是“对补四边形”,当,且时,图中之间的数量关系是 ,并证明这种关系;
【类比应用】(3)如图3,在四边形中,平分;
①求证:四边形是“对补四边形”;
②如图4,连接,当,且时,求的值.
【解析】
(1),
设,
根据“对补四边形”的定义,

即,
解得,



故答案为:.
②如图1,连接,
,,

在中

在中




故答案为:.
(2),理由如下:
如图2,延长至点,使得,连接,
四边形是“对补四边形”,







即,




,


即,
故答案为:.
(3)①证明:如图3,过点作于点,于点,
则,
平分,






与互补,
四边形是“对补四边形”;
②由①可知四边形是“对补四边形”,



设,则







整理得:,
解得:.
在中,,

2.(2023·安徽滁州·校考一模)定义:我们知道,四边形的一条对角线把这个四边形分成了两个三角形,如果这两个三角形相似(不全等),我们就把这条对角线叫做这个四边形的“相似对角线”.
(1)如图 1, ABC 的三个顶点均在正方形网格中的格点上,若四边形 ABCD 是以 AC 为“相似对角线” 的四边形,请只用无刻度的直尺,就可以在网格中画出点 D ,请你在图 1 中找出满足条件的点D ,保留画图 痕迹(找出 2 个即可)
(2)①如图 2,在四边形 ABCD 中,DAB 90 , DCB 135 ,对角线 AC 平分 DAB .请问 AC是四边形 ABCD的“相似对角线”吗?请说明理由;
②若AC=,求 AD AB 的值.
(3)如图 3,在(2)的条件下,若∠D=∠ACB=90°时,将△ADC 以 A 为位似中心,位似比为缩小 得到△AEF,连接 CE、BF,在△AEF 绕点 A 旋转的过程中,当 CE 所在的直线垂直于 AF 时,请你直接写出 BF的长.
【答案】(1)见解析;(2)①AC 是四边形 ABCD的“相似对角线”,理由见解析;② AD AB 的值为10;(3) BF的长为或.
【详解】解:(1)如图1所示.AB=,BC=2,∠ABC=90°,AC=5,
∵四边形ABCD是以AC为“相似对角线”的四边形,
①当∠ACD=90°时,△ACD∽△ABC或△ACD∽△CBA,
∴ 或 ,
∴ 或 ,
∴CD=2.5或CD=10,
同理:当∠CAD=90°时,AD=2.5或AD=10,
如图中, 即为所求;
(2)①∵,AC平分 ,
∴,
∴,
又∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴AC是四边形 ABCD的“相似对角线”,
②∵,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ;
(3)①由(2)可知△ADC为等腰直角三角形,,
∴ ,
∵ ,且相似比为 ,
∴ , ,
如图,延长CE交AF于点H,由题意可得:EH⊥AF于H,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ , ,
∵ ,
∴ ,
∴即 ,
∴ ;
②如图,设AF与EC交于点G,
∵AF⊥CE,
∴△AGE为等腰直角三角形,
∵ ,
∴ ,
在Rt△AGC中, ,
∴ ,
同理可证 ,
∴ 即 ,
∴ ,
综上,或.
3.迁移发展型
【例题3-1】(阅读理解)设点P在矩形ABCD内部,当点P到矩形的一条边的两个端点距离相等时,称点P为该边的“和谐点”.例如:如图1,矩形ABCD中,若PA=PD,则称P为边AD的“和谐点”.
(解题运用)已知,点P在矩形ABCD内部,且AB=10,BC=6.
(1)设P是边AD的“和谐点”,则P 边BC的“和谐点”(填“是”或“不是”);
(2)若P是边BC的“和谐点”,连接PA,PB,当△PAB是直角三角形时,求PA的值;
(3)如图2,若P是边AD的“和谐点”,连接PA,PB,PD,求tan∠PAB· tan∠PBA的最小值.
【解析】
(1)是;
连接PB,PC
∵P是边AD的“和谐点”,
∴PA=PD,
∴∠PDA=∠PAD,
∵∠CDA=∠BAD=90°,
∴∠CDP=∠BAP,
∵AP=DP,AB=CD,
∴△PAB≌△PDC(SAS),
∴PB=PC;
(2)∵P是BC的和谐点,
∴P也是AD的和谐点,
∴PB=PC,PA=PD,
∴P在AD和BC的垂直平分线上,
过P作PE⊥AD于E,PF⊥AB于F,
易证四边形PEAF为矩形,
∴PF=AE,
又∵PA=PD,PE⊥AD,
∴AE=AD=3,
∴PF=3,
又∵△ABP为直角三角形,且P在矩形内部,
∴只能∠APB=90°,
又∵PF⊥AB,
∴PF2=AF·BF(射影定理),
∴PF2=AF·(AB-AF),
设AF=x,
∴x(10-x)=9,
x2-10x+9=0,
(x-1)(x-9)=0,
∴x1=1,x2=9,
当AF=9时 PA==,
AF=1时 PA==,
∴AF的值为或;
(3)作PF⊥AB于F,由(2)可知PF=3,
∴tan∠PAB=,tan∠PBA=,
∴tan∠PAB·tan∠PBA==
设AF=x,则BF=10-x,
∴AF·BF=(10-x)·x=-x2+10x=-(x-5)2+25,
当x=5时,AF·BF有最大值25,
∴有最小值是,
∴tan∠PAB·tan∠PBA的最小值是.
【例题3-2】(2023·内蒙古包头·统考一模)阅读下面的材料,并回答所提出的问题:如图所示,在锐角三角形中,求证:
这个三角形不是一个直角三角形,不能直接使用锐角三角函数的知识去处理,所以必须构造直角三角形,过点A作,垂足为D,则在和中由正弦定义可完成证明.
解:如图,过点A作,垂足为D,
在中,,则
中,,则
所以,即
(1)在上述分析证明过程中,主要用到了下列三种数学思想方法的哪一种(  )
A、数形结合的思想;B、转化的思想;C、分类的思想
(2)用上述思想方法解答下面问题.
在中,,求和的面积.
(3)用上述结论解答下面的问题(不必添加辅助线)
在锐角三角形中,,求的度数.
【答案】(1)B;(2);(3)
【详解】(1)由求解过程可知主要用到了转化的思想
故选:B;
(2)过A作于D,在直角三角形中,,
∴,
∴,
直角三角形中,根据勾股定理可得,


(3)由题意可得:=,
即:,
∴sinB=,
∴.
变式训练
1.(2023·山西太原·山西实验中学校考一模)阅读材料,解决问题
折叠、旋转是我们常见的两种图形变化方式如图1,在中,,点D,E在边上,,若,,求的长.
小明发现,如果将绕点A按逆时针方向旋转,得到,连接(如图2).使条件集中在中,可求得(即)的长,具体作法为:作,且,连接,可证,再结合已知中,可证,得,接着在中利用勾股定理即可求得的长,即的长.
(1)请你回答:与全等的条件是__________(填“”、“”、“”、“”或“”中的一个),的长为__________;
(2)如图3,正方形中,点P为延长线上一点,将沿翻折至位置,延长交直线于点F.
①求证:;
②连接交于点O,连接(如图4),请你直接写出的值.
【答案】(1),;(2)①证明见详解;②
【分析】(1)根据绕点A按逆时针方向旋转得到可得,,结合可得,根据边角边定理即可得到证明,在中利用勾股定理即可得到答案;
(2)①连接,根据定理即可得到,即可得到证明;
②连接,过C作交延长线于一点G,根据折叠得到,,由①可得,,即可得到,从而得到,根据正方形性质可得,,结合可得,即可得到,即可得到答案.
【详解】(1)解:∵绕点A按逆时针方向旋转得到,
∴,,,
∵,
∴,
在与中,
∴,
∵,,
∴,
∵绕点A按逆时针方向旋转得到,
∴,,
∴,
∴,
在中,

∵,
∴,
故答案为:,;
(2)解:①连接,
∵沿翻折至位置,四边形是正方形,
∴,,
在在与中,

∴,
∴;
②连接,过C作交延长线于一点G,
∵沿翻折至位置,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵四边形是正方形,
∴,,
∵,
∴,
在与中,

∴,
∴,,
∴,
在中,

∴.
2.(2023·河南周口·校联考一模)请阅读以下材料,完成相应任务.
我们知道,过任意一个三角形的三个顶点能作一个圆,那么过任意一个四边形的四个顶点能作一个圆吗?李雷经过实践探究发现了如下结论:
如果线段同侧两点(与线段在同一平面内)分别与线段两端点的连线所组成的夹角相等,那么这两点和线段两端点四点共圆.下面是李雷证明上述命题的过程(不完整).
已知:如图1,点,是线段同侧两点,且.
求证:点,,,四点共圆.
证明:作的外接圆,假设点在外或在内.
如图2,若点在外.设与交于点,连接,
则(依据一),
又(依据二),

.这与已知条件“”矛盾,故点在外不成立;
如图3,若点在内,
(请同学们补充完整省略的部分证明过程)
综上所述,作的外接圆,点在上,即点,,,四点共圆.
(1)填空:将材料中依据一、依据二补充完整;
依据一:   ;
依据二:   .
(2)请按照上面的证明思路,写出该证明的剩余部分;
(3)填空:如图4,在四边形中,,对角线,交于点,为中点,若,,则   .
【答案】(1)同弧所对的圆周角相等;三角形的外角等于与它不相邻的两个内角的和;(2)见解析;(3)
【分析】(1)由圆周角定理和三角形的外角性质即可得出结论;
(2)作的外接圆,假设点在外或在内.由反证法、圆周角定理以及三角形的外角性质即可得出结论;
(3)证点,,,四点共圆,再由相似三角形得,然后由为中点,得,即可解决问题.
【详解】(1)解:依据一:同弧所对的圆周角相等;
依据二:三角形的外角等于与它不相邻的两个内角的和;
故答案为:同弧所对的圆周角相等;三角形的外角等于与它不相邻的两个内角的和;
(2)如图3,若点在内,延长与交于点,连接,
则,
又,


这与已知条件“”矛盾,故点在内不成立;
(3),
点,,,四点共圆,
∵,
∴,
∴,

为中点,

,,


解得:(负值已舍去),
故答案为:.
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