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2023年九年级数学中考专题:猜想与证明综合压轴题
1.我们把两条中线互相垂直的三角形称为“中垂三角形”.例如图1,图2,图3中,,是的中线,,垂足为.像这样的三角形均为“中垂三角形”.设,,.
特例探索:
(1)①如图1,当,时,_________,________;
②如图2,当,时,求和的值.
归纳证明:
(2)请你观察(1)中的计算结果,猜想三者之间的关系,用等式表示出来,并利用图3证明你发现的关系式.
(3)利用(2)中的结论,解答下列问题:在边长为3的菱形中,为对角线,的交点,分别为线段,的中点,连接,并延长交于点,,分别交于点,,如图4所示,求的值.
2.在中,,.点P是平面内不与点A,C重合的任意一点.连接AP,将线段绕点P逆时针旋转a得到线段,连接.
(1)观察证明如图1,当时
①猜想与的数量关系为______,并说明理由.
②直线与直线相交所成的较小角的度数是______.
(2)类比猜想
如图2,当时,请直接写出的值及直线与直线相交所成的小角的度数
(3)解决问题
当时,若点E,F分别是的中点,点P在直线上,请直接写出点C,P,D在同一直线上时的值,
3.如图,以△ABC中的AB、AC为边分别向外作正方形ADEB,ACGF,连接DC、BF.(相关知识链接:正方形的四条边都相等,四个角都是直角)
(1)观察图形,利用旋转的观点说明:△ADC绕着点 逆时针旋转 °得到.
(2)猜想:CD与BF有怎样的数量关系和位置关系?并证明你的猜想.
4.如图1,在正方形ABCD中,E,F分别是BC,CD边上的点(点E不与点B,C重合),且.
(1)当时,求证:;
(2)猜想BE,EF,DF三条线段之间存在的数量关系,并证明你的结论;
(3)如图2,连接AC,G是CB延长线上一点,,垂足为K,交AC于点H且.若,,请用含a,b的代数式表示EF的长.
5.△ABC与△DCE均为等边三角形,D在边AC上,连接BE.
(1)如图1,若AB=4,CE=2,求BE的长;
(2)如图2,若AB>DC,在平面内将图1中△DCE绕点C顺时针旋转α(0°<α<120°),连接BD、AE,交于点O,连接OC,在△CDE运动过程中,猜想线段AO,OC,BO之间存在的数量关系,并证明你的猜想;
(3)如图3,将△DCE绕点C顺时针旋转30°,连接BD,点F、G为直线BD上两个动点,且FG=,连接CF,AG.若CD=2,AB=CD,求CF+FG+GA的最小值.
6.如图1,△ABC是等边三角形,点D在△ABC的内部,连接AD,将线段AD绕点A按逆时针方向旋转60°,得到线段AE,连接BD,DE,CE.
(1)判断线段BD与CE的数量关系并给出证明;
(2)延长ED交直线BC于点F.
①如图2,当点F与点B重合时,直接用等式表示线段AE,BE和CE的数量关系为_______;
②如图3,当点F为线段BC中点,且ED=EC时,猜想∠BAD的度数,并说明理由.
7.如图,已知△ABC是等腰直角三角形,∠BAC=90°,点D是BC的中点.作正方形DEFG,使点A、C分别在边DG和DE上,连接AE,BG.
(1)猜想线段BG和AE的数量关系是 ;
(2)将正方形DEFG绕点D逆时针方向旋转α(0°<α≤360°).判断(1)中的结论是否仍然成立?请利用图(2)证明你的结论;
(3)在(2)的条件下,若BC=DE=8,当AE=AG时,直接写出AF= .
8.有公共顶点的等腰直角三角形与等腰直角三角形按如图①所示放置,,,,点在上,点在的延长线上.连接,.
(1)【观察猜想】
与之间的数量关系是_______;位置关系是______.
(2)【探究证明】
将等腰直角三角形绕点逆时针旋转,如图②所示,使点,,在同一条直线上,连接,交于点.与之间的关系是否仍然成立?请说明理由
9.观察猜想:
(1)在中,,点,分别在,边上,.
猜想:当
①如图1,______;
②如图2,将绕点逆时针转到如图所示的位置,连接交于点,连接交于点,请问①中的结论是否成立?若成立,请给予证明;不成立,请说明理由.
类比探究:
(2)如图3,当,时,此时______;的度数为______.
10.在ABC中,∠ACB=90°,CE⊥AB,垂足为点E,点D为BC的中点,CE与AD相交于点G.DF⊥AD交AB于点F.
(1)问题探究 (请根据思路梳理的过程填空):当∠B=45°时,如图1,过点D分别作AB、CE的垂线,垂足分别为点M、N.由于CE⊥AB,DM⊥AB,DN⊥CE,所以四边形DMEN是矩形,
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