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§6.几何证明与综合应用
☆
☆海南中考典例精析☆
例1.【06海南中考】如图1,四边形ABCD是正方形,G是
BC上任意一点(点G与B、C不重合),AE⊥DG于E,
CF∥AE交DG于F.
(1)在图中找出一对全等三角形,并加以证明;
(2)求证:AE=FC+EF.
解:(1) ΔAED≌ΔDFC.
∵ 四边形ABCD是正方形,
∴ AD=DC,∠ADC=90o.
又∵ AE⊥DG,CF∥AE,
∴ ∠AED=∠DFC=90o,
∴ ∠EAD+∠ADE=∠FDC+∠ADE=90o,
∴ ∠EAD=∠FDC.
∴ ΔAED≌ΔDFC (AAS).
(2) ∵ ΔAED≌ΔDFC,
∴ AE=DF,ED=FC.
∵ DF=DE+EF,
∴ AE=FC+EF.
例2.【07海南中考】如图2,在正方形中,点在边上,射线交于点,交的延长线于点.
(1)求证:≌;
(2)过点作,交于点,求证:;
图2(3)设,,试问是否存在的值,使为等腰三角形,若存在,请求出的值;若不存在,请说明理由.
图2
证明:(1)∵四边形ABCD是正方形
∴DA=DC,∠1=∠2=45,DE=DE
∴≌
(2)∵≌
∴∠3=∠4
∵CH⊥CE,∴∠4+∠5=90
又∵∠6+∠5=90,∴∠4=∠6=∠3
∵AD∥BG,∴∠G=∠3
∴∠G=∠6 ∴CH=GH
又∵∠G+∠5=∠G+∠7=90
∴∠5=∠7, ∴CH=FH ∴FH=GH
(3)解:存在符合条件的x值 此时
∵∠ECG90,要使△ECG为等腰三角形,必须 CE=CG,∴∠G =∠8
又∵∠G =∠4,∴∠8 =∠4 ∴∠9 = 2∠4 = 2∠3
∴∠9 +∠3 = 2∠3+∠3 = ∴∠3 =
∴
ABCPDE图3例3.【08海南中考】如图3,P是边长为1的正方形ABCD对角线AC上一动点(P与A、C不重合),点E在射线
A
B
C
P
D
E
图3
(1)求证:① PE=PD ; ② PE⊥PD;
(2)设AP=x, △PBE的面积为y.
① 求出y关于x的函数关系式,并写出x的取值范围;
② 当x取何值时,y取得最大值,并求出这个最大值.
(1)证法一:
① ∵ 四边形ABCD是正方形,AC为对角线,
∴ BC=DC, ∠BCP=∠DCP=45°.
∵ PC=PC,∴ △PBC≌△PDC (SAS).
∴ PB= PD, ∠PBC=∠PDC.
又∵ PB= PE ,∴ PE=PD.
② (i)当点E在线段BC上(E与B、C不重合)时,
∵ PB=PE,∴ ∠PBE=∠PEB,
∴ ∠PEB=∠PDC,∴ ∠PEB+∠PEC=∠PDC+∠PEC=180°,
∴ ∠DPE=360°-(∠BCD+∠PDC+∠PEC)=90°,∴ PE⊥PD.
ABCDPE12H(ii)当点E与点C重合时,点
A
B
C
D
P
E
1
2
H
(iii)当点E在BC的延长线上时,如图.
∵ ∠PEC=∠PDC,∠1=∠2,∴ ∠DPE=∠DCE=90°,
∴ PE⊥PD.
综合(i)(ii)(iii), PE⊥PD. ………(7分)
(2)① 过点P作PF⊥BC,垂足为F,则BF=FE.
∵ AP=x,AC=,
ABCPDEF∴ PC=- x,PF
A
B
C
P
D
E
F
BF=FE=1-FC=1-()=.
∴ S△PBE=BF·PF=().
即 (0<x<).
② .)
∵ <0,
∴ 当时,y最大值.
例4.【09海南中考】如图4-1,在△ABC中,∠ACB=90°,∠CAB=30°, △ABD是等边三角形,E是AB的中点,连结CE并延长交AD于F.
(1)求证:① △AEF≌△BEC;② 四边形BCFD是平行四边形;
(2)如图4-2,将四边形ACBD折叠,使D与C重合,HK为折痕,求sin∠ACH的值.
图4-1
图4-1
A
B
C
D
E
F
30°
图4-2
A
B
C
D
K
H
30°
证明:(1)① 在△ABC中,∠ACB=90°,∠CAB=30°, ∴ ∠ABC=60°.
在等边△ABD中,∠BAD=60°, ∴ ∠BAD=∠ABC=60° .
∵ E为AB的中点,∴ AE=BE.
又∵ ∠AEF=∠BEC ,∴ △AEF≌△BEC .
② 在△ABC中,∠ACB=90°,E为AB的中点
∴ CE=AB,BE=AB, ∴ ∠BCE=∠EBC=60° .
又∵ △AEF≌△BEC, ∴ ∠AFE=∠BCE=60° .
又∵ ∠D=60°, ∴ ∠AFE=∠
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