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【2020河南中考试卷23】【特殊多边形】【手拉手相似】

 八旗娃娃 2023-08-22 发布于河南

1.试题内容







【2020河南中考试卷23】(11分)

将正方形ABCD的边AB绕点A逆时针旋转至AB',记旋转角为α,连接BB',过点D作DE垂直于直线BB',垂足为点E,连接DB',CE.

(1)如图①,当α=60°时,△DEB′的形状为______,连接BD,可求出(BB'/CE)的值为________;

(2)当0°<α<360°,且α≠90°时,

①(1)中的两个结论是否仍然成立?如果成立,请仅就图②的情形进行证明;如果不成立,请说明理由;

②当以点B',E,C,D为顶点的四边形是平行四边形时,请直接写出(BE/B'E)的值.




2.解法分析




第一问①

等腰(直角)三角形




①△ABB'是等边三角形,

②△ADB'是底角为75°的等腰三角形,

③根据∠BB'E=180°,求出∠DB'E=45°,

即可证明△DEB'的形状为等腰直角三角形;




第一问②

相似三角形





∵四边形ABCD是正方形,

△DEB′是等腰直角三角形,

∴BD/CD=√2,DB'/DE=√2,

∴BD/CD=DB'/DE.

∵∠CDB=∠EDB',

∴∠B'DB=∠EDC,

∴△B'DB∼△EDC,

∴BB'/CE=BD/CD=√2.




第二问①

第一问的类比迁移,等腰直角三角形+相似三角形

第二问①上半场

等腰直角三角形证法1




①△ABB'为等腰三角形,

顶角为α,底角为90°-α/2,

②△ADB'为等腰三角形,

顶角为α-90°,底角为135°-α/2,

③∠DB'E=(135°-α/2)-(90°-α/2)=45°,

即可证明△DEB'为等腰直角三角形.




等腰直角三角形证法2




①△ABB'为等腰三角形,

底角为x,顶角为180°-2x,

②△ADB'为等腰三角形,

顶角为90°-2x,底角为45°+x

③∠DB'E=(45°+x)-x=45°,

即可证明△DEB'为等腰直角三角形.




等腰直角三角形证法3




①△ABB'为等腰三角形,∠1=∠2,

②△ABH∼△EDH,∠1=∠3,

易证∠2=∠3,

③△ADB'为等腰三角形,

∠2+∠4=∠3+∠5,

易证∠4=∠5,

即可证明△DEB'为等腰直角三角形.




等腰直角三角形证法4




此法最妙!!!

①点B、D、B'位于以点A为圆心,AB为半径的圆上,

②因为弧BD所对的圆心角∠BAD=90°,

所以弧BD所对的圆周角∠BB'D=(1/2)∠BAD=45°,

即可证明△DEB'为等腰直角三角形.




第二问①下半场

相似三角形证法1




∵四边形ABCD是正方形,

△DEB′是等腰直角三角形,

∴BD/CD=√2,DB'/DE=√2,

∴BD/CD=DB'/DE.

∵∠EDB'=∠CDB,

∴∠B′DB=∠EDC,

∴△B'DB∼△EDC,

∴BB'/CE=BD/CD=√2.




相似三角形证法2




点A、B、C、D、E位于以点O(正方形中心)为圆心,OA为半径的圆上,

∵同弧所对的圆周角相等,

∴∠CED=∠CBD=45°,

∴∠BB'D=∠CED;

∵∠EDB'=∠CDB,

∴∠B'DB=∠EDC;

∴△B'DB∼△EDC,

∴BB'/CE=BD/CD=√2.




相似三角形证法3



点A、B、C、D、E位于以点O(正方形中心)为圆心,OA为半径的圆上,

∵同弧所对的圆周角相等,

∴∠EBD=∠ECD,∠CED=∠CBD=45°,

∴∠BB'D=∠CED,

∴△B'DB∼△EDC,

∴BB'/CE=BD/CD=√2.




第二问②

分类讨论,尺规作图

CD为平行四边形的边




以点A为圆心,AB为半径画圆,

作出点B'的运动路径;

②∵CD为平行四边形的边,

∴B'E∥ CD,

∵B、B'、E三点共线,

∴BB' CD,

过点B作BB'∥ CD交圆A于点B',

过点D作DE垂直于直线BB',

垂足为点E(与点A重合),

④由上图可得:BE/B'E=1.




CD为平行四边形的对角线




以点A为圆心,AB为半径画圆,

作出点B'的运动路径;

②∵CD为平行四边形的对角线,

∴B'ECD互相平分,

取CD的中点O,

∵B、B'、E、O四点共线,

作射线BO,交圆A于点B',

过点D作DE垂直于直线BB',

垂足为点E

④易证△COB∼△EOD,

如图所示:设OE=a,则BO=5a,

∴BE=BO+OE=6a,B'E=2OE=2a,

∴BE/B'E=3.

综上所述:

(BE/B'E)的值为:1或3.




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