2020年北京市豐臺區中考數學綜合提高試卷第27題:幾何綜合題

【例題】

27.已知C為線段AB中點,∠ACM=α.Q為線段BC上一動點(不與點B重合),點P在射線CM上,連接PA,PQ,記BQ=kCP.

(1)若α=60°,k=1,

①如圖1,當Q為BC中點時,求∠PAC的度數;

②直接寫出PA、PQ的數量關係;

(2)如圖2,當α=45°時.探究是否存在常數k,使得②中的結論仍成立?若存在,寫出k的值並證明;若不存在,請說明理由.


2020年北京市豐臺區中考數學綜合提高試卷第27題:幾何綜合題

圖1

【涉及考點】三角形綜合題.


【解題分析】

(1)如圖1,作輔助線,構建等邊三角形,證明△ADC為等邊三角形.根據等邊三角形三線合一可得∠PAC=∠PAD=30°;

②作輔助線,證明△PCD'≌△PCQ,可得PA=PQ;

(2)存在k=根號2,如圖2,作輔助線,構建全等三角形,證明△PAD≌△PQC(SAS).可得結論.


【詳細解答過程】解:(1)①如圖1,在CM上取點D,使得CD=CA,連接AD,


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圖2

∵∠ACM=60°,

∴△ADC為等邊三角形.

∴∠DAC=60°.

∵C為AB的中點,Q為BC的中點,

∴AC=BC=2BQ.

∵BQ=CP,

∴AC=BC=CD=2CP.

∴AP平分∠DAC.

∴∠PAC=∠PAD=30°.

②如下圖,將△APD繞點A順時針旋轉60°得△AD'C,連接CD',


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圖3

∴∠ACD'=∠ADP=60°,AP=AD',∠PAD'=60°,CD'=PD,

∴△APD'是等邊三角形,

∴PD'=AP,

∵k=1,

∴BQ=CP,

∵CD=AC=BC,

∴PD=CQ=CD',

∵∠PCQ=180°﹣∠ACP=120°,

∠PCD'=∠ACP+∠ACD'=120°,

∴∠PCD'=∠PCQ,

∴△PCD'≌△PCQ(SAS),

∴PD'=PQ,

∴PA=PQ;


(2)存在k=根號2,使得②中的結論成立.

證明:過點P作PC的垂線交AC於點D.


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圖4

∵∠ACM=45°,

∴∠PDC=∠PCD=45°.

∴PC=PD,∠PDA=∠PCQ=135°.

∵CD=根號2PC,BQ=根號2PC,,

∴CD=BQ.

∵AC=BC,

∴AD=CQ.

∴△PAD≌△PQC(SAS).

∴PA=PQ.


【總結】

這道題屬於三角形的綜合題,考查三角形全等的性質和判定、等邊三角形、等腰直角三角形、勾股定理等知識,解題的關鍵是作輔助線,構建等邊三角形和三角形全等,難度適中,屬於中考常考題型之一.


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圖5


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