2020年北京市丰台区中考数学综合提高试卷第27题:几何综合题

【例题】

27.已知C为线段AB中点,∠ACM=α.Q为线段BC上一动点(不与点B重合),点P在射线CM上,连接PA,PQ,记BQ=kCP.

(1)若α=60°,k=1,

①如图1,当Q为BC中点时,求∠PAC的度数;

②直接写出PA、PQ的数量关系;

(2)如图2,当α=45°时.探究是否存在常数k,使得②中的结论仍成立?若存在,写出k的值并证明;若不存在,请说明理由.


2020年北京市丰台区中考数学综合提高试卷第27题:几何综合题

图1

【涉及考点】三角形综合题.


【解题分析】

(1)如图1,作辅助线,构建等边三角形,证明△ADC为等边三角形.根据等边三角形三线合一可得∠PAC=∠PAD=30°;

②作辅助线,证明△PCD'≌△PCQ,可得PA=PQ;

(2)存在k=根号2,如图2,作辅助线,构建全等三角形,证明△PAD≌△PQC(SAS).可得结论.


【详细解答过程】解:(1)①如图1,在CM上取点D,使得CD=CA,连接AD,


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图2

∵∠ACM=60°,

∴△ADC为等边三角形.

∴∠DAC=60°.

∵C为AB的中点,Q为BC的中点,

∴AC=BC=2BQ.

∵BQ=CP,

∴AC=BC=CD=2CP.

∴AP平分∠DAC.

∴∠PAC=∠PAD=30°.

②如下图,将△APD绕点A顺时针旋转60°得△AD'C,连接CD',


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图3

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

∴△APD'是等边三角形,

∴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=根号2,使得②中的结论成立.

证明:过点P作PC的垂线交AC于点D.


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图4

∵∠ACM=45°,

∴∠PDC=∠PCD=45°.

∴PC=PD,∠PDA=∠PCQ=135°.

∵CD=根号2PC,BQ=根号2PC,,

∴CD=BQ.

∵AC=BC,

∴AD=CQ.

∴△PAD≌△PQC(SAS).

∴PA=PQ.


【总结】

这道题属于三角形的综合题,考查三角形全等的性质和判定、等边三角形、等腰直角三角形、勾股定理等知识,解题的关键是作辅助线,构建等边三角形和三角形全等,难度适中,属于中考常考题型之一.


2020年北京市丰台区中考数学综合提高试卷第27题:几何综合题

图5


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