中考模拟卷几何探究题
这道题其实是上周遇到的一道题,一直留到了这个周末推送详解篇,这种类型的还是比较常见的,所以同学们一定要掌握其中的方法。
那么先来提一下遇到该类题型时的思考方向:
1、两个大小不同、形状相同的图形绕着同一个端点旋转,很容易想到旋转证明全等三角形或者相似三角形的情况;
2、第一问求取角的度数填空题,一般都是求特殊角,所以大多都是和题中已知角有关的,这个如果真的不会证明的话,考试时候只要能填对答案即可;
3、探究题一般给出填空之后,就要利用旋转变形来让证明结论了,所以方法基本是相同的;
4、像第3小题和第4小题就是高级变形了,也就是将原来的图形换掉,但还是两个形状相同的,所以就有可能由全等改为证明相似了;
接下来就来具体分析这道题吧。
(1)填空其实是最简单,问两个线段的数量关系,大多都是相等,而角的度数,根据题干只有60°存在,而∠HFG看着就是一个钝角,所以填120°即可;(具体的证明过程见第2小题)
(2)两个三角形经过公共顶点旋转之后,证明(1)中的结论成立。
既然是等边三角形,那么就有线段相等,角相等,所以看图(2),AC=BC,CD=CE,刚好符合两组对应边,那么还差一个夹角相等即可证明全等,既然是旋转,那么肯定存在已知角+旋转角相等存在,所以∠ACD=∠BCE,接下来△ACD≌△BCE,
得到了全等,就要用全等的性质来获取有利条件了,
AD=BE,而FH与FG刚好是两条中位线,分别为AD和BE的一半,所以FH=FG成立;
同时∠HFG=∠BND成立(可由平行四边形对角相等间接来证),那么接下来只要搞定∠BND的度数即可,虽然我们知道肯定是120°,但是要解释出来为什么。
∠BND+∠ANB=180°,所以只要∠ANB为60°即可;
那么再来回顾刚才的三角形全等,根据全等可以得到∠CAN=∠CBN,
∠BAN+∠ABC+∠CBN+∠ANB=180°,
∠ABC+∠BAN+∠CAN+∠ACB=180°,
∴∠ANB=∠ACB=60°,
那么∠BND=120°成立,
因此∠HFG=120°;
这一小题将等边三角形改为了等腰直角,那么全等貌似是行不通了,但是别忘了,除了全等,我们还学过相似,所以只要可以得到相似,那么就能得到比例。
同样的思路方向,△ACD和△BCE,这次对应边不相等,但是却成比例,比如AC和BC,CD和CE,都是斜边与腰长的倍数关系,别忘了证明相似的时候有一个类似于SAS的方法,两边对应成比例且夹角相等,
夹角相等这个就不用说了,和前面的方法一样,那么我们跳过步骤,直接得到相似,即△ACD∽△BCE,
得到了相似,那么就得到了AD和BE的关系,当然也是根号2倍的关系,
那么别忘了,HF和FG是两条中位线,所以二者关系同样为根号2倍关系;
最后这个就比较简单了,别忘了在图(2)中,HF和FG是相等的,那么HF+FG=2HF=BE,所以问题就转化为了BE的最大值,
根据图形可知,BE在△BCE中,所以BE<BC+CE,当然这是在△BCD存在的情况下,但是别忘记了,这是个旋转的图形,所以△BCD还有不存在的情况,也就是B、C、E三点共线的时候,
所以BE的最大值就是BC+CE,根据两个三角形的边长分别为3和2,
直接搞定HF+FG的最大值为5;
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