【点睛】
本题考查三角形综合题、平行四边形的判定和性质、直角三角形的性质、三角形的面积问题、轴对称等知识,解题的关键是灵活运用所学知识,学会用分类讨论的思想思考问题,学会寻找特殊点解决问题,属于中考压轴题.
9.已知AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB于H,过CD延长线上一点E作⊙O的切线交AB的延长线于F,切点为G,连接AG交CD于K. (1)如图1,求证:KE=GE; (2)如图2,连接CABG,若∠FGB=
1∠ACH,求证:CA∥FE; 23,AK=10,求CN5(3)如图3,在(2)的条件下,连接CG交AB于点N,若sinE=的长.
【答案】(1)证明见解析;(2)△EAD是等腰三角形.证明见解析;(3)【解析】 试题分析:
2010. 13(1)连接OG,则由已知易得∠OGE=∠AHK=90°,由OG=OA可得∠AGO=∠OAG,从而可得∠KGE=∠AKH=∠EKG,这样即可得到KE=GE;
(2)设∠FGB=α,由AB是直径可得∠AGB=90°,从而可得∠KGE=90°-α,结合GE=KE可得
∠EKG=90°-α,这样在△GKE中可得∠E=2α,由∠FGB=∠E=∠ACH,由此即可得到CA∥EF; (3)如下图2,作NP⊥AC于P,
由(2)可知∠ACH=∠E,由此可得sinE=sin∠ACH=CH=4a,则tan∠CAH=
1∠ACH可得∠ACH=2α,这样可得2AH3?,设AH=3a,可得AC=5a,AC5CH4?,由(2)中结论易得∠CAK=∠EGK=∠EKG=∠AKC,从而可AH3AH?3,AK=10a,结合AK=10可得a=1,HK得CK=AC=5a,由此可得HK=a,tan∠AKH=
则AC=5;在四边形BGKH中,由∠BHK=∠BKG=90°,可得∠ABG+∠HKG=180°,结合∠AKH+∠GKG=180°,∠ACG=∠ABG可得∠ACG=∠AKH, 在Rt△APN中,由tan∠CAH=tan∠ACG=
4PN?,可设PN=12b,AP=9b,由3APPN5?tan∠AKH=3可得CP=4b,由此可得AC=AP+CP=13b=5,则可得b=,由CP13此即可在Rt△CPN中由勾股定理解出CN的长. 试题解析:
(1)如图1,连接OG.
∵EF切⊙O于G, ∴OG⊥EF,
∴∠AGO+∠AGE=90°, ∵CD⊥AB于H, ∴∠AHD=90°, ∴∠OAG=∠AKH=90°, ∵OA=OG, ∴∠AGO=∠OAG, ∴∠AGE=∠AKH, ∵∠EKG=∠AKH, ∴∠EKG=∠AGE, ∴KE=GE. (2)设∠FGB=α, ∵AB是直径, ∴∠AGB=90°,
∴∠AGE=∠EKG=90°﹣α, ∴∠E=180°﹣∠AGE﹣∠EKG=2α,
1∠ACH, 2∴∠ACH=2α, ∴∠ACH=∠E, ∴CA∥FE.
∵∠FGB=
(3)作NP⊥AC于P. ∵∠ACH=∠E, ∴sin∠E=sin∠ACH=则CH=2AH3?,设AH=3a,AC=5a, AC52AC?CH?4a,tan∠CAH=
CH4?, AH3∵CA∥FE, ∴∠CAK=∠AGE, ∵∠AGE=∠AKH, ∴∠CAK=∠AKH,
∴AC=CK=5a,HK=CK﹣CH=4a,tan∠AKH=∵AK=10, ∴
AH=3,AK=AH2?HK2?10a, HK10a?10,
∴a=1.AC=5, ∵∠BHD=∠AGB=90°, ∴∠BHD+∠AGB=180°,
在四边形BGKH中,∠BHD+∠HKG+∠AGB+∠ABG=360°, ∴∠ABG+∠HKG=180°, ∵∠AKH+∠HKG=180°, ∴∠AKH=∠ABG, ∵∠ACN=∠ABG, ∴∠AKH=∠ACN, ∴tan∠AKH=tan∠ACN=3, ∵NP⊥AC于P, ∴∠APN=∠CPN=90°, 在Rt△APN中,tan∠CAH=在Rt△CPN中,tan∠ACN=∴CP=4b, ∴AC=AP+CP=13b,
PN4?,设PN=12b,则AP=9b, AP3PN=3, CP∵AC=5, ∴13b=5, ∴b=
5, 132010. 13∴CN=PN2?CP2=410?b=
10.在矩形ABCD中,AD>AB,点P是CD边上的任意一点(不含C,D两端点),过点P作PF∥BC,交对角线BD于点F.
(1)如图1,将△PDF沿对角线BD翻折得到△QDF,QF交AD于点E.求证:△DEF是等腰三角形;
(2)如图2,将△PDF绕点D逆时针方向旋转得到△P'DF',连接P'C,F'B.设旋转角为α(0°<α<180°).
①若0°<α<∠BDC,即DF'在∠BDC的内部时,求证:△DP'C∽△DF'B. ②如图3,若点P是CD的中点,△DF'B能否为直角三角形?如果能,试求出此时tan∠DBF'的值,如果不能,请说明理由.
【答案】(1)证明见解析;(2)①证明见解析;②【解析】
【分析】(1)根据翻折的性质以及平行线的性质可知∠DFQ=∠ADF,所以△DEF是等腰三角形;
(2)①由于PF∥BC,所以△DPF∽△DCB,从而易证△DP′F′∽△DCB;
②由于△DF'B是直角三角形,但不知道哪个的角是直角,故需要对该三角形的内角进行分类讨论.
【详解】(1)由翻折可知:∠DFP=∠DFQ, ∵PF∥BC,
13 . 或23∴∠DFP=∠ADF, ∴∠DFQ=∠ADF, ∴△DEF是等腰三角形;
(2)①若0°<α<∠BDC,即DF'在∠BDC的内部时, ∵∠P′DF′=∠PDF,
∴∠P′DF′﹣∠F′DC=∠PDF﹣∠F′DC, ∴∠P′DC=∠F′DB,
由旋转的性质可知:△DP′F′≌△DPF, ∵PF∥BC, ∴△DPF∽△DCB, ∴△DP′F′∽△DCB ∴
DCDP'? , DBDF'∴△DP'C∽△DF'B;
②当∠F′DB=90°时,如图所示, ∵DF′=DF=∴
1BD, 2DF'1?, BD2DF'1?; BD2∴tan∠DBF′=
当∠DBF′=90°,此时DF′是斜边,即DF′>DB,不符合题意; 当∠DF′B=90°时,如图所示,
1BD, 2∴∠DBF′=30°,
∵DF′=DF=∴tan∠DBF′=3. 3