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专题03 对角互补的三种模型(讲+练)(解析版)-2022年中考数学几何模型专项复习与训练.docx
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精品 2022年中考数学几何模型专项复习与训练,备考经典,高分秘籍
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专题 03 对角互补的三种模型
对角互补模型:即四边形或多边形构成的几何图形中,相对的角互补。主要分为含 90°与 120°的两种对角
互补类型。该题型常用到的辅助线主要是顶定点向两边做垂线,从而证明两个三角形全等或者相似.
模型一、含 90°的全等型
1.如图,已知∠AOB=∠DCE=90º,OC 平分∠AOB.
则可以得到如下几个结论:① CD=CE,② OD+OE= OC,③ .
2.如图,已知∠DCE 的一边与 AO 的延长线交于点 D,∠AOB=∠DCE=90º,OC 平分∠AOB.
则可得到如下几个结论:① CD=CE,② OE-OD= OC,③ .
例 1.如图,在 Rt△ABC 中,∠ABC=90°,AB=3,BC=4,Rt△MPN,∠MPN=90°,点 P 在 AC 上,PM 交
AB 于点 E,PN 交 BC 于点 F,当 PE=2PF 时,AP= .
【答案】3
【详解】解:如图作 PQ⊥AB 于 Q,PR⊥BC 于 R.
∵∠PQB=∠QBR=∠BRP=90°,∴四边形 PQBR 是矩形,
∴∠QPR=90°=∠MPN,∴∠QPE=∠RPF,∴△QPE∽△RPF,
∴ = =2,∴PQ=2PR=2BQ,
∵PQ∥BC,∴AQ:QP:AP=AB:BC:AC=3:4:5,
设 PQ=4x,则 AQ=3x,AP=5x,BQ=2x,∴2x+3x=3,∴x= ,∴AP=5x=3.
故答案为 3.
【变式训练 1】如图,正方形 ABCD 与正方形 OMNP 的边长均为 10,点 O 是正方形 ABCD 的中心,正方形
OMNP 绕 O 点旋转,证明:无论正方形 OMNP 旋转到何种位置,这两个正方形重叠部分的面积总是一个定
值,并求这个定值.
【答案】25
【解答】解:当 OP∥AD 或 OP 经过 C 点,
重叠部分的面积显然为正方形的面积的 ,即 25,
当 OP 在如图位置时,过 O 分别作 CD,BC 的垂线垂足分别为 E、F,
如图在 Rt△OEG 与 Rt△OFH 中,∠EOG=∠HOF,OE=OF=5,∴△O EG≌△OFH,
∴S
四边形
OHCG
=S
四边形
OECF
=25,即两个正方形重叠部分的面积为 25.
【变式训练 2】四边形 ABCD 被对角线 BD 分为等腰直角△ABD 和直角△CBD,其中∠A 和∠C 都是直角,
另一条对角线 AC 的长度为 2,求四边形 ABCD 的面积.
【答案】2
【详解】解:将△ABC 绕点 A 旋转 90°,使 B 与 D 重合,C 到 C′点,
则有∠CDC′=∠ADC+∠ADC′=∠ADC+∠ABC=180°,
所以 C、D、C′在同一直线上,则 ACDC′是三角形,
又因为 AC=AC′,所以△ACC′是等腰直角三角形,
在△ABC 和△ADC′中
,∴△
ABC ADC≌△ ′
(
SAS
),
∴四边形 ABCD 的面积等于等腰直角三角形 ACC′的面积,
所以 S
四边形
ABCD
=S
△ACC′
= ×2×2=2.
【变式训练 3】3. 如图,在平面直角坐标系中,正方形 ABCD 顶点 A(0,2),B 点在 轴上,对角线
AC、BD 交于点 M, ,则点 C 的坐标为 .
【答案】C(6,4)
【详解】如图,过点 C 作 轴于点 E,过点 M 作 轴于点 F,连接 EM.
∠MFO=∠CEO=∠AOB=90º,AO∥MF∥CE,
∵四边形 ABCD 是正方形,∴AB=BC,∠ABC=90º,AM=CM,
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