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【中考數學專題】中考四類「坑人」幾何問題...

2023年09月10日

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在各類考試中,有學生認為最坑的題是那種,一看到題就覺得好簡單呀,這不送分題嗎,然後非常開心的就掉進了坑裡,最關鍵的是掉進坑裡還全然不知,覺得坑裡賊舒服,因為自認為把分輕鬆拿到了手。下面結合一些學霸評出很坑的四類幾何題,筆者作點評,期待你有所思考認識,避免下次再入坑。
第一類"坑" 有題目,無圖形
題目中沒有圖,需要自己畫出圖,圖形畫法不唯一,這類問題往往需要分類討論,這類題極易漏解而使解答錯誤。
1.(2019秋·南崗區期末)已知:在同一個平面內,AB⊥CD,垂足為O,OE平分∠AOC,∠BOF=30°,則∠EOF的度數為_______度.
【解析】分兩種情況:①射線OF在∠BOC內部;②射線OF在∠BOD內部.
∵AB⊥CD,垂足為O,∴∠AOC=∠COB=90°,
∵OE平分∠AOC,∴∠AOE=∠COE=1/2∠AOC=45°.
分兩種情況:
①如圖1,射線OF在∠BOC內部時,
∵∠AOE=45°,∠BOF=30°,
∴∠EOF=180°﹣∠AOE﹣∠BOF=105°;
②如圖2,射線OF在∠BOD內部時,
∵∠COE=45°,∠COB=90°,∠BOF=30°,
∴∠EOF=∠COE+∠COB+∠BOF=165°.
故答案為105或165.
2.(2019秋·衛輝市期末)已知∠A和∠B的兩邊分別平行,若∠A=71°22",則∠B= ______.
【解析】∵∠A的兩邊與∠B的兩邊分別平行,∠A=71°22′,
∴∠A+∠B=180°或∠A=∠B,
∴∠B=108°38′或71°22′.
故答案為:108°38′或71°22′.
3.(2019秋·大窪區期末)已知△ABC中,AH⊥BC,垂足為H,若AB+BH=CH,∠ABH=80°,則∠BAC=______-.
【解析】當∠ABC為銳角時,過點A作AD=AB,交BC於點D,如圖1所示.
∵AB=AD,∴∠ADB=∠ABH=80°,BH=DH.
∵AB+BH=CH,CH=CD+DH,
∴CD=AB=AD,∴∠C=1/2∠ADB=40°,
∴∠BAC=180°﹣∠ABH﹣∠C=60°.
當∠ABC為鈍角時,如圖2所示.
∵AB+BH=CH,∴AB=BC,∴∠BAC=∠ACB=1/2∠ABH=40°.
故答案為:60°或40°.
4.(2019秋·蜀山區期末)在△ABC中,D、E是邊BC上的兩點,DC=DA,EA=EB,∠DAE=40°,則∠BAC的度數是_______.
【解析】如圖1,∵DA=DB,EA=EC,
∴∠DAB=∠B,∠EAC=∠C,
∠DAB+∠B+∠EAC+∠C﹣∠DAE=180°,則2(∠B+∠C)=220°,
解得,∠B+∠C=110°,∴∠BAC=70°,
∵DA=DB,EA=EC,∴∠DAB=∠B,∠EAC=∠C,
∠DAB+∠B+∠EAC+∠C+∠DAE=180°,
則2(∠B+∠C)=140°,解得,∠B+∠C=70°,∴∠BAC=110°,
故答案為:70°或110°.
第二類"坑" 忽略關鍵字詞
也有這麼一類題目,我們會忽略題目中的關鍵字眼,做題時審題時一定要仔細,尤其要注意一些重要的關鍵字眼,不要以為是"容易題""陳題"就一眼帶錯,要注意"陳題"中可能有"新意"。也不要一眼看上去認為是"新題、難題"就畏難而放棄,要知道"難題"也只難在一點,"新題"只新在一處。由於疏忽看錯題或畏難輕易放棄都會造成很大的遺憾。
5.(2019秋·克東縣期末)已知線段AB=10cm,點C在直線AB上,且BC=2cm,若點M是線段AB的中點,點N是線段BC的中點,則線段MN的長為______.
【解析】∵M是AB的中點,N是BC的中點,
∴BM=1/2AB=1/2×10=5cm,BN=1/2BC=1/2×2=1cm,
如圖1,線段BC不在線段AB上時,MN=BM+BN=5+1=6cm,
如圖2,線段BC在線段AB上時,MN=BM﹣BN=5﹣1=4cm,
綜上所述,線段MN的長度是6cm或4cm.
故答案為:6cm或4cm.
6.(2019秋·成都期末)在△ABC中,∠ACB=50°,CE為△ABC的角平分線,AC邊上的高BD與CE所在的直線交於點F,若∠ABD:∠ACF=3:5,則∠BEC的度數為_______.
【解析】①如圖1中,當高BD在三角形內部時,
∵CE平分∠ACB,∠ACB=50°,∴∠ACE=∠ECB=25°,
∵∠ABD:∠ACF=3:5,∴∠ABD=15°,
∵BD⊥AC,∴∠BDC=90°,∴∠CBD=40°,
∴∠CBE=∠CBD+∠ABD=40°+15°=55°,
∴∠BEC=180°﹣∠ECB﹣∠CBE=180°﹣25°﹣55°=100°
②如圖2中,當高BD在△ABC外時,
同法可得:∠ABD=25°,∠ABD=15°,∠CBD=40°,
∴∠CBE=∠CBD﹣∠ABD=40°﹣15°=25°,
∴∠BEC=180°﹣25°﹣25°=130°,
綜上所述,∠BEC=100°或130°,故答案為100°或130°.
7.(2019秋·肥城市期末)在△ABC中,∠C=90°,AC=4,BC=3,D是邊AB上的一點,AD=1,E是邊AC上的一點(E與端點不重合),如果以A、D、E為頂點的三角形與△ABC相似,那麼AE的長是_______.
【解析】分兩種情況,由相似三角形的性質可求解.
∵∠C=90°,AC=4,BC=3,
∴由勾股定理可求得AB=5,
∵A,D,E三點組成的三角形與△ABC相似,
∴△ABC∽△ADE或△ABC∽△AED,∴AB/AD=AC/AE,或AB/AE=AC/AD,
∴5/1=4/AE或5/AE=4/1,解得:AE=4/5或AE=5/4,
故答案為:4/5或5/4.
變式1.(2019秋·淅川縣期中)如圖,在△ABC中,AB=AC=3,BC=4,點D、E分別是邊AB,BC上的點,連結DE,將△BDE沿DE翻折得到△FDE,點B的對稱點F恰好落在邊AC上,若以點C、E、F為頂點的三角形與△ABC相似,則BE的長為______.
【解析】∵將△BDE沿DE翻折得到△FDE,∴BE=EF,
∵BC=4,∴CE=4﹣BE,
∵以點C、E、F為頂點的三角形與△ABC相似,
∴CE/BC=EF/AB或CE/AC=EF/AB,即/4或/3=BE/3,
解得:BE=12/7或2,
故答案為:12/7或2.
變式2(2019秋·港閘區校級月考)如圖,∠A=∠B=90°,AB=7,BC=3,AD=2,在邊AB上取點P,使得△PAD與△PBC相似,則滿足條件的AP長為________-.
【解答】∵∠A=∠B=90°
①若△APD∽△BPC,則AP/BP=AD/BC,
∴AP/=2/3,解得AP=2.8.
②若△APD∽△BCP,則AP/BC=AD/BP,
∴AP/3=2/,解得AP=1或6.
∴則滿足條件的AP長為2.8或1或6.故答案為:2.8或1或6.
第三類"坑"最值問題轉化
平面幾何圖形中的最值問題是近幾年中考常見的題型,此類問題常讓學生無從下手,讓學生真正頭疼的題目,往往出現在填空選擇等的壓軸題中,得分率很低,是實實在在的"坑"題。幾何最值問題常涉及到原理:兩點之間線段最短、垂線段最短、三角形兩邊之和大於第三邊,兩邊之差小於第三邊,其中包含了數學中的化歸思想、數形結合思想。
8.(2019秋·椒江區期末)模型結論:如圖①,正△ABC內接於⊙O,點P是劣弧AB上一點,可推出結論PA+PB=PC.
應用遷移:如圖②,在Rt△EDG中,∠EDG=90°,DE=3,DG=2√3,F是△DEG內一點,則點F到△DEG三個頂點的距離和的最小值為(  )
A.√17 B.5 C.3√3 D.√39
【解析】模型結論:∵將△PBC繞C點順時針旋轉60°,
∴∠PCD=60°,PC=CD,AD=PB,∠CAD=∠CBP,
∵∠PBC+∠PAC=180°,∠DAC+∠PAC=180°,
∴P,A,D在一條直線上,
∴△PCD是等邊三角形,∴PC=PD=DC,
∴PB+PA=PA+AD=PD=PC;
應用遷移:如圖2:以DG為邊作等邊三角形△MGD,以DF為邊作等邊△DFP.連接EM,作MN⊥ED,交ED的延長線於N.
∵△MGD和△DFP是等邊三角形
∴PF=DF=PD,∠FDP=∠GDM=60°,DG=MD,
∴∠FDG=∠MDP,∴△DFG≌△DPM,
∴FG=PM,∴EF+DF+FG=EF+PF+PM,
∴當E、F、P、M四點共線時,EF+PF+PM值最小,且EF+PF+PM=EM,
∵∠EDG=90°,DE=3,DG=2√3,∴∠EDM=150°,
∴∠NDM=30°,
∵MD=DG=2√3.∴MN=1/2DM=√3,DN=3,
∴NE=DE+DN=3+3=6,
∴由勾股定理可求得EM=√39,
∴點F到△DEG三個頂點的距離和的最小值為√39,故選:D.
9.(2020·武侯區模擬)如圖,在矩形ABCD中,已知AB=3,BC=4,點P是邊BC上一動點(點P不與點B,C重合),連接AP,作點B關於直線AP的對稱點M,連接MP,作∠MPC的角平分線交邊CD於點N.則線段MN的最小值為______.
【解析】連接AM、MN、AN,如圖1所示:
∵MN+AM≥AN,∴MN≥AN﹣AM,
當A、M、N三點共線時,MN=AN﹣AM,最小,
當A、M、N三點共線時,如圖2所示:
∵四邊形ABCD是矩形,
∴AB=CD=3,AD=BC=4,∠B=∠C=∠D=90°,
∵點B關於直線AP的對稱點為M,
∴AP垂直平分BM,∴AB=AM,PB=PM,
易證△ABP≌△AMP,∴∠B=∠PMA=90°,∴∠PMN=∠C=90°,
∵PN是∠MPC的角平分線,∴∠NPM=∠NPC,
易證△NPM≌△NPC,∴MN=CN,
設MN=x,則DN=CD﹣CN=3﹣x,AN=AM+MN=3+x,
在Rt△ADN中,4²+(3﹣x)²=(3+x)²,
解得:x=4/3,∴線段MN的最小值為4/3,故答案為:4/3.
10.(2019秋·蒼南縣期末)如圖,在直角坐標系中,點A(0,4),B(﹣3,0),C是線段AB的中點,D為x軸上一個動點,以AD為直角邊作等腰直角△ADE(點A,D,E以順時針方向排列),其中∠DAE=90°,則點E的橫坐標等於_____-,連結CE,當CE達到最小值時,DE的長為______.
【解析】如圖,把線段AC繞點A逆時針旋轉90°,得到AC′,連接C′D,
則C′為定點(2,5/2),易證△ACE≌△AC′D∴C′D=CE.
當C′D⊥OD時,C′D最小,CE最小值為5/2,∴OD=2,
過E作EG⊥OA於G,EH⊥x軸於H,則四邊形EHOG是矩形,∴EG=OH,
∵∠AGE=∠AOD=∠EAD=90°,
∴∠AEG+∠EAO=∠EAO+∠OAD=90°,∴∠AEG=∠OAD,
∵AE=AD,∴△AEG≌△DAO,
∴AG=OD=2,EG=OA=4,∴點E的橫坐標等於﹣4,
∴EH=OG=2,DH=2+4=6,∴由勾股定理可求得DE=2√10,
故答案為:﹣4,2√10.
11.如圖,在平面直角坐標系中,O為原點,點A的坐標為(﹣4,0),點B的坐標為(0,4),點C、D分別為OA、OB的中點,若正方形OCED繞點O順時針旋轉,得正方形OC′E′D′.記旋轉角為a(0°<a<360°),連結AC′、BD′,設直線AC′與直線BD′相交於點F,則點F的縱坐標的最大值為______-.
【解答】如圖,
∵∠AOB=∠D′OC′,∴∠ACO′=∠BOD′,
易證△AOC′≌△BOD′,∴∠OAF=∠OBF,
∵∠AGO=∠BOF∴∠BFA=∠BOA=90°,∴點F、B、A、O四點共圓,
∴當點F在劣弧上運動時,點F的縱坐標隨∠FAO的增大而增大,
∵OC′=2,∴點C′在以點O為圓心,2為半徑的圓O上運動,
∴當AF與⊙O相切時,∠C′AO(即∠FAO)最大,
此時∠AC′O=90°,點E′與點F重合,點F的縱坐標達到最大.
過點F作FH⊥x軸,垂足為H,如圖所示.
∵∠AC′O=90°,C′O=2,AO=4,
∴∠E′AO=30°,AC′=2√3.∴AF=2√3+2.
∵∠AHF=90°,∠FAH=30°,
∴FH=1/2AF=1/2×(2√3+2)=√3+1.
∴點P的縱坐標的最大值為√3+1.
第四類(摺疊、旋轉)變換或動點的多解問題
有些幾何平移、旋轉、對稱、摺疊問題,題目中有些元素位置或大小沒有確定,需要自己畫出圖形確定出可能出現情形,圖形畫法往往不唯一,需要分類討論這類題難度就較大。需要全面細緻分析,否則極易漏解。圖形的變換多解題型在幾何知識里屬於難度較大的一個模塊,很多同學在做這類題時通常直接放棄,失分率很高
12.(2020·鄭州一模)如圖,在矩形ABMN中,AN=1,點C是MN的中點,分別連接AC,BC,且BC=2,點D為AC的中點,點E為邊AB上一個動點,連接DE,點A關於直線DE的對稱點為點F,分別連接DF,EF.當EF⊥AC時,AE的長為_______.
【解答】∵四邊形ABMN是矩形,
∴AN=BM=1,∠M=∠N=90°,
∵CM=CN,∴△BMC≌△ANC,
∴BC=AC=2,∴AC=2AN,∴∠ACN=30°,
∵AB∥MN,∴∠CAB=∠CBA=30°,
①如圖1中,當DF⊥AB時,∠ADF=60°,
∵DA=DF,∴△ADF是等邊三角形,∴∠AFD=60°,
∵∠DFE=∠DAE=30°,∴EF平分∠AFD,
∴EF⊥AD,此時AE=√3/3.
②如圖2中,當△AEF是等邊三角形時,EF⊥AC,此時EF=√3.
綜上所述,滿足條件的EF的值為√3/3或´3.
13.(2019秋·川匯區期末)如圖,在矩形ABCD中,已知AB=2,點E是BC邊的中點,連接AE,△AB′E和△ABE關於AE所在直線對稱,若△B′CD是直角三角形,則BC邊的長為_______.
【解答】連接BB′,
∵BE=B′E=EC,∴∠BB′C=90°,∴∠B′CD<90°,
(1)如圖1,∠B′DC=90°,
則四邊形ABEB′和ECDB′是正方形,
∴BC=2AB=4,
(2)如圖2,∠CB′D=90°,則B,B′,D三點共線,
設AE,BB′交於F,∵AB=AB′,EB=EB′,∴AE垂直平分BB′,∴BF=B′F,
∵∠AFB=∠DB′C=90°,
∵∠BAF=∠ABF=∠ABF+∠EBF=90°,
∴∠BAF=∠EBF,同理∠EBF=∠DCB′,∴∠BAF=∠DCB′,
∵AB=CD,∴△ABF≌△CDB′,∴BF=D′D,
∴F,B′是對角線BD的三等分點,
∵△BCB′∽△CDB′,∴BC/CD=CB´/DB´=BB´/CB´,
∴BC²/CD²=BB´/DB´,∴BC=√2CD=2√2,
故答案為:4或2√2.
14.(2019秋·宿遷期末)如圖,在矩形ABCD中,AD=3AB=6√10.點P是AD的中點,點E在BC上,CE=2BE,點M、N在線段BD上,若△PMN是等腰三角形且底角與∠DEC相等,則MN=______.
【解答】分兩種情況:
①MN為等腰△PMN的底邊時,作PF⊥MN於F,如圖1所示:
則∠PFM=∠PFN=90°,
∵四邊形ABCD是矩形,
∴AB=CD,BC=AD=3AB=6√10,∠A=∠C=90°,
∴AB=CD=2√10,由勾股定理可求得BD=20,
∵點P是AD的中點,∴PD=1/2AD=3√10,
∵∠PDF=∠BDA,∴△PDF∽△BDA,
∴PF/AB=PD/BD,即PF/2√10=3√10/20,解得:PF=3,
∵CE=2BE,∴BC=AD=3BE,∴BE=CD,∴CE=2CD,
∵△PMN是等腰三角形且底角與∠DEC相等,PF⊥MN,
∴MF=NF,∠PNF=∠DEC,
∵∠PFN=∠C=90°,∴△PNF∽△DEC,∴NF/PF=CE/PF=2,
∴MF=NF=2PF=6,
∴MN=2NF=12;
②MN為等腰△PMN的腰時,作PF⊥BD於F,如圖2所示:
由①得:PF=3,MF=6,
設MN=PN=x,則FN=6﹣x,
在Rt△PNF中,32+(6﹣x)2=x2,
解得:x=15/4,即MN=15/4;
綜上所述,MN的長為12或15/4;
故答案為:12或15/4.
15.(2019秋·大東區期末)已知正方形ABCD的邊長為1,P為射線AD上的動點(不與點A重合),點A關於直線BP的對稱點為E,連接PE,BE,CE,DE.當△CDE是等腰三角形時,AP的值為_______.
【解答】①如圖1,當CE=CD,且點P在線段AD上時,
由題意知,△BEC為等邊三角形,
過點E作BC的垂線,分別交AD,BC於點M,N,
則EN=√3/2BE=√3/2,∴ME=1﹣√3/2,
在四邊形ABEP中,∠ABE=30°,∠A=∠PEB=90°,∴∠APE=150°,
∴∠MPE=180°﹣∠APE=30°,
∴在Rt△PEM中,PE=2ME=2﹣√3,∴AP=PE=2﹣√3;
②如圖2,當CE=CD,且點P在線段AD的延長線上時,
由題意知,△BCE為等邊三角形,
過點E作BC的垂線,交BC於N,交AD於M,則NE=√3/2CE=√3/2,∴ME=1+√3/2,
在四邊形ABEP中,∠A=∠BEP=90°,∠ABE=∠ABC+∠EBC=150°,
∴∠APE=30°,∴在Rt△PME中,PE=2ME=2+√3,∴AP=PE=2+√3;
③如圖3,當ED=EC時,點E在CD的垂直平分線上,也在AB的垂直平分線上,∴AE=BE,
又∵AB=EB,∴△ABE為等邊三角形,
∴∠ABE=60°,∴∠ABP=∠EBP=30°,
在Rt△ABP中,AP=√3/3AB=√3/3,
綜上所述,AP的值為2﹣√3或2+√3或√3/3.
反思總結
數學永遠都有很坑的題,因為數學內容廣,而且靈活性高。所以數學最容易出現超難題。而數學中的難度大的題主要集中在幾何中。具體有以下幾種情況。
一、幾何圖形變換多,尤其空間圖形,如果想像能力如果跟不上,則一個很簡單的圖都會出現很難的題。
二、沒去想常用的幾何模型而去添加的輔助線,尤其是輔助線位於圖形外面的。很多學生甚至老師都想不到。
三、幾何題靈活度高,常規的題變換某些關鍵元素字眼,或操作圖形變換方式,變換圖形位置,就會導致圖形的多樣性,致使答案有多種可能,從而提升難度。導致很多人不會做。
綜上所述,數學幾何所謂坑人題是有招數應對的,只要認真深入認識研究,不難攻破的。
聲明:本文經作者許可,選自今日頭條號《中學數學深度研究》。

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