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2025年中考数学总复习46微专题几何综合题学案(含答案)_2数学总复习_2025中考复习资料_2025年中考二轮数学总复习微专题学案(含答案)

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2025年中考数学总复习46微专题几何综合题学案(含答案)_2数学总复习_2025中考复习资料_2025年中考二轮数学总复习微专题学案(含答案)
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24 页
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2026-02-05 20:18:21

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微专题 46 几何综合题 类型一 动点型探究 1. 综合探究 已知点E是边长为2的正方形ABCD内部一个动点,始终保持∠AED=90°. 【初步探究】 DE (1)如图①,延长DE交边BC于点F.当点F是BC的中点时,求 的值; AE 【深入探究】 DE (2)如图②,连接CE并延长交边AD于点M.当点M是AD的中点时,求 的 AE 值. 第1题图 2.综合运用 如图,在平面直角坐标系中,矩形ABCD的顶点C在原点O处,已知点B(8, 0),D(0,6),连接AC,E是CD上一动点(不与点C,D重合),过点E 作EF∥AC交AD于点F,过点E作EG⊥EF交BC于点G,连接FG. (1)若DE=CG,求证:△DEF≌△CGE; (2)设DE=a,用含a的式子表示△EFG的面积,并求出△EFG面积的最大值. 第 1 页 共 24 页第2题图 3. 已知Rt△OAB,∠OAB=90°,∠ABO=30°,斜边OB=4,将Rt△OAB绕 点O顺时针旋转60°,如图①,连接BC. (1)填空:∠OBC= °; (2)如图①,连接AC,作OP⊥AC,垂足为P,求OP的长度; (3)如图②,点M,N同时从点O出发,在△OCB边上运动,M沿O→C→B路 径匀速运动,N沿O→B→C路径匀速运动,当两点相遇时运动停止,已知点M 的运动速度为1.5单位/秒,点N的运动速度为1单位/秒.设运动时间为x秒, △OMN的面积为y,求当x为何值时y取得最大值?最大值为多少? 第3题图 第 2 页 共 24 页类型二 动线型探究 1. (2024佛山一模节选)综合探究 如图,点B,E是射线AQ上的动点,以AB为边在射线AQ上方作正方形 ABCD,连接DE,作DE的垂直平分线FG,垂足为H,FG分别与直线BC, AD,DC交于点M,F,G,连接EG交直线BC于点K. (1)设AB=4,当E恰好是AB的中点时,求DF的长; (2)若DG=DE,猜想HG与AE的数量关系,并证明. 2. 综合探究 如图①,在平面直角坐标系中,菱形OABC的顶点A在x轴的正半轴上,点A (5,0),C(-3,4),直线l:y=x+t(-5<t<0)交OA边于点D,交AB 边于点E,点A与点A'关于直线l对称,连接A'D,A'E. (1)当t的值为多少时,E为AB的中点;(直接写出结果,不要求写出解答过 程) 第 3 页 共 24 页(2)如图②,设△A'DE的边A'D和A'E分别与BC交于点M,N.记四边形 DENM的面积为S,求S关于t的函数表达式,并求出t的取值范围. 第2题图 3. (2024佛山南海区二模)综合探究 如图,在平面直角坐标系中,点O为原点, ABCD的顶点B,C在x轴上,A ▱ 在y轴上,OA=OC=2OB=4,直线y=x+t(-2≤t≤4)分别与x轴,y轴, 线段AD,直线AB交于点E,F,P,Q. (1)当t=1时,求证:AP=DP; (2)探究线段AP,PQ之间的数量关系,并说明理由; (3)在x轴上是否存在点M,使得∠PMQ=90°,且以点M,P,Q为顶点的 三角形与△AOB相似,若存在,请求出此时t的值以及点M的坐标;若不存在, 请说明理由. 第 4 页 共 24 页类型三 动面型探究 1. 如图①,在平面直角坐标系中,O为原点,矩形OABC的顶点A(4,0), C(0,3).以点O为中心,逆时针旋转矩形OABC,得到矩形OA'B'C',点A, B,C的对应点分别为A',B',C'. (1)如图②,当点C'落在AC上时(不与点C重合),求点B'的坐标; (2)如图③,OA'交BC于点D,当OB恰好平分∠A'OA时,求BD的长. 第 5 页 共 24 页第1题图 2. 在平面直角坐标系中,O为坐标原点,菱形OABC的顶点A(4,0),C (2,2√3),矩形ODEF的顶点D(0,√3),F(-4,0). (1)如图①,点E的坐标为 ,点B的坐标为 ; (2)将矩形ODEF沿水平方向向右平移,得到矩形O'D'E'F',点O,D,E,F 的对应点分别为O',D',E',F'.设OO'=t,矩形O'D'E'F'与菱形OABC重叠部 分的面积为S.当边O'D'与AB相交于点G,边OC分别与D'E',E'F'相交于点 H,M,且矩形O'D'E'F'与菱形OABC重叠部分为六边形时,试用含t的式子表 示S,并直接写出t的取值范围. 第 6 页 共 24 页第2题图 3. (2024广东22题13分)【知识技能】 (1)如图①,在△ABC中,DE是△ABC的中位线.连接CD,将△ADC绕点D按 逆时针方向旋转,得到△A'DC'.当点E的对应点E'与点A重合时,求证:AB= BC. 【数学理解】 (2)如图②,在△ABC中(AB<BC),DE是△ABC的中位线.连接CD,将 △ADC绕点D按逆时针方向旋转,得到△A'DC',连接A'B,C'C,作△A'BD的中 线DF.求证:2DF·CD=BD·CC'. 【拓展探索】 4 32 (3)如图③,在△ABC中,tan B= ,点D在AB上,AD= .过点D作 3 5 32 DE⊥BC,垂足为E,BE=3,CE= .在四边形ADEC内是否存在点G,使得 3 ∠AGD+∠CGE=180°?若存在,请给出证明;若不存在,请说明理由. 第 7 页 共 24 页第3题图 第 8 页 共 24 页类型一 动点型探究 1. 解:(1)如解图①,∵在正方形ABCD中,∠AED=∠ADC=∠C=90°,AB =BC=CD=AD=2, ∴∠2=90°-∠3=∠1, ∴tan∠2=tan∠1, DE CF CF ∴ = = . AE CD CB ∵F是BC的中点, DE CF 1 ∴ = = ; AE CB 2 第1题解图① (2)如解图②,延长DE交边BC于点F, ∵M是AD的中点,∠AED=90°, 1 ∴AM=MD=ME= AD=1, 2 ∴∠2=∠1, 在Rt△MDC中,MC=√M D2+CD2=√12+22=√5, ∴CE=MC-ME=√5-1. ∵在正方形ABCD中,AD∥BC, ∴∠2=∠4, ∵∠1=∠3, ∴∠4=∠3, ∴CF=CE=√5-1, DE CF √5-1 与(1)同理可得, = = . AE CB 2 第 9 页 共 24 页第1题解图② 2. (1)证明:∵四边形ABCD是矩形, ∴∠ADC=∠DCB=90°, ∵EG⊥EF,∴∠FEG=90°, ∴∠CEG+∠FED=90°, ∵∠DFE+∠FED=90°, ∴∠DFE=∠CEG, ∵DE=CG,∠FDE=∠ECG, ∴△DEF≌△CGE(AAS); (2)解:∵B(8,0),D(0,6), ∴CB=8,CD=6, ∵四边形ABCD是矩形, ∴AD=BC=8, 在Rt△ADC中,AC=√AD2+CD2=10. ∵EF∥AC, ∴△DEF∽△DCA DE EF a EF 5 ∴ = ,即 = ,解得EF= a. DC CA 6 10 3 由(1)知∠DFE=∠CEG, ∵EF∥AC, ∴∠DFE=∠DAC, ∴∠CEG=∠DAC, ∵∠ECG=∠ADC, ∴△CEG∽△DAC, 第 10 页 共 24 页CE EG 6-a EG 5 ∴ = ,即 = ,解得EG= (6-a), DA AC 8 10 4 1 1 5 5 25 25 75 ∴S = EF·EG= × a× (6-a)= (6a-a2)=- (a-3)2+ , △EFG 2 2 3 4 24 24 8 25 ∵- <0,0<a<6, 24 75 ∴当a=3时,△EFG的面积有最大值,最大值为 . 8 3. 解:(1)60; 【解法提示】由旋转的性质可知,OB=OC,∠BOC=60°,∴△OBC是等边三 角形,∴∠OBC=60°. (2)在Rt△OAB中,OB=4,∠ABO=30°, 1 ∴∠AOB=60°,OA= OB=2,AB=OB·cos 30°=2√3, 2 由旋转的性质可知,OB=OC,∠BOC=60°, ∴△OBC是等边三角形, ∴∠AOB=∠OBC=60°,BC=OB=4, ∴OA∥BC,AB即为△AOC的高, 1 1 ∴S = AO·AB= ×2×2√3=2√3, △AOC 2 2 ∵∠ABC=∠ABO+∠OBC =90°, ∴AC=√AB2+BC2=√(2√3)2+42=2√7, ∵OP⊥AC, 1 1 ∴S = AC·OP,即 ×2√7·OP=2√3, △AOC 2 2 2√21 解得OP= ; 7 一题多解法 由旋转的性质可知,OB=OC, ∠BOC=60°, ∴△OBC为等边三角形, ∴BC=OB=4,∠OBC=60°, 第 11 页 共 24 页∵∠ABO=30°, 1 √3 ∴OA= OB=2,AB= OB=2√3,∠ABC=90°, 2 2 ∴BC∥OA,AC=√AB2+BC2=2√7, ∴∠PAO=∠ACB, AB √21 ∵sin∠ACB= = , AC 7 √21 ∴sin∠PAO=sin∠ACB= , 7 OP √21 ∴ = , OA 7 √21 2√21 ∴OP= OA= ; 7 7 4 8 (3)根据题意得,M运动到点C时,所需时间为 = (秒),N运动到点B时, 1.5 3 4 12 24 所需时间为 =4(秒),当M,N相遇时,所需时间为 = (秒), 1 (1+1.5) 5 ∴分三种情况讨论: 8 ①当0<x≤ 时,点M在OC上,点N在OB上,如解图①,过点N作NE⊥OC 3 于点E, √3 则NE=ON·sin 60°= x, 2 1 1 √3 3√3 ∴y= OM·NE= ×1.5x× x= x2, 2 2 2 8 3√3 ∵ >0, 8 8 3√3 8 8√3 ∴当x= 时,y = ×( )2= ; 3 最大 8 3 3 8 ②当 <x<4时,点M在BC上,点N在OB上,如解图②, 3 3 BM=8- x,过点M作MF⊥OB于点F, 2 √3 3 ∴MF=BM·sin 60°= (8- x), 2 2 第 12 页 共 24 页1 1 √3 3 3√3 ∴y= ON·MF= x· (8- x)=2√3x- x2, 2 2 2 2 8 3√3 ∵- <0, 8 2√3 b 8 ∴当x=- =- 2×3√3= 时, 2a - 3 8 8 3√3 8 8√3 y =2√3× - ×( )2= ; 最大 3 8 3 3 24 ③当4≤x< 时,点M,N都在BC上,如解图③, 5 5 MN=12- x, 2 过点O作OG⊥BC于点G, 则OG=AB=2√3, 1 1 5 5√3 ∴y= MN·OG= (12- x)·2√3=- x+12√3, 2 2 2 2 5√3 ∵- <0, 2 ∴当x=4时,y =2√3. 最大 8 8√3 综上所述,当x= 时,y取得最大值,最大值为 . 3 3 第3题解图 类型二 动线型探究 1. 解:(1)如解图①,连接EF, 在正方形ABCD中,AB=AD=4, ∵E是AB中点, 第 13 页 共 24 页∴AE=EB=2, ∵F为线段DE垂直平分线上一点, ∴DF=EF, 设DF=x,则AF=4-x, 在Rt△AFE中,根据勾股定理得,(4-x)2+22=x2, 5 5 解得x= ,∴DF= ; 2 2 第1题解图① (2)HG=√3AE.证明如下: ∵GF垂直平分DE, ∴DG=GE,∠DHG=90°, ∵DG=DE, ∴DG=DE=EG, ∴△DGE是等边三角形, ∴∠GDE=60°, ∵正方形ABCD中,∠CDA=∠DAB=90°, ∴∠ADE=∠DGH=30°, 1 ∴AE= DE=DH, 2 ∵∠DAE=∠DHG=90°, ∴△ADE≌△HGD, ∴AD=HG, 在Rt△ADE中,AD=√3AE, ∴HG=√3AE. 3 2. 解:(1)t=- 时,E为AB的中点; 2 第 14 页 共 24 页【解法提示】∵A(5,0),四边形OABC是菱形,∴OA=BC=5, 7 OA∥BC.∵C(-3,4),∴B(2,4).∵E为AB中点,∴E( ,2),将点E代入y= 2 7 3 x+t中,得 +t=2,解得t=- . 2 2 (2)如解图,记BC交y轴于点H, ∵四边形OABC为菱形,A(5,0),C(-3,4), ∴∠OAE=∠C,BC∥OA,OA=BC=5,CH=3,OH=4, OH 4 ∴在Rt△COH中,tan C= = , CH 3 由对称的性质,得A'D=AD,∠A'=∠OAE=∠C,∠ADE=∠A'DE,∴tan 4 A'= . 3 由题意可知,∠ADE=45°, ∴∠A'DE=∠ADE=45°, ∴∠A'DA=90°, ∴∠A'MN=90°,DM=OH=4. 在y=x+t中,令y=0,得x+t=0,解得x=-t,∴OD=-t,AD=5+t. 4 ∵DM=4,tan A'= , 3 ∴A'M=A'D-DM=AD-DM=1+t, 4 ∴在Rt△A'MN中,MN=A'M·tan A'= (1+t), 3 1 2 ∴S = A'M·MN= (1+t)2. △A'MN 2 3 如解图,过点E作EK⊥OA于点K, 设DK=x,则AK=5+t-x. ∵∠EDK=45°,∠EKD=90°, ∴EK=DK=x, EK 4 x 4 20+4t 在Rt△AEK中,∵tan A= = ,∴ = ,解得x= , AK 3 5+t-x 3 7 第 15 页 共 24 页1 1 20+4t 2 ∴S =S = AD·EK= ×(5+t)× = (5+t)2, △A'DE △ADE 2 2 7 7 2 2 8 32 136 ∴S=S -S = (5+t)2- (1+t)2=- t2+ t+ . △A'DE △A'MN 7 3 21 21 21 ∵A'D>DM,∴5+t>4,∴t>-1, 又∵-5<t<0, ∴t的取值范围为-1<t<0. 第2题解图 3. (1)证明:由OA=OC=2OB=4知,OC=4,OB=2, 又∵四边形ABCD为平行四边形, ∴AD=BC=6, 则点A,B的坐标分别为(0,4),(-2,0), 当y=4时,y=x+t=4, 1 则x=4-t=4-1=3= AD, 2 即点P(3,4), ∴AP=DP; (2)解:PQ=2√2AP,理由: 由点A,B的坐标,得直线AB的表达式为y=2x+4, 联立上式和y=x+t得2x+4=x+t, 解得x=t-4, 即点Q(t-4,2t-4), 在直线y=x+t中,当y=4时,x=4-t, ∴点P(4-t,4), 则AP=4-t, 由点P,Q的坐标,得PQ=2√2(4-t)=2√2AP; 第 16 页 共 24 页(3)解:存在.如解图①②③,过点P作PH⊥x轴于点H,过点Q作QI⊥x轴于点 I, 设点M(m,0), 由(2)知,点P,Q的坐标分别为(4-t,4),(t-4,2t-4), 则HM=|m-4+t|,PH=OA=4,IM=|m-t+4|,QI=|4-2t|, ∵∠PMH+∠QMI=90°,∠QMI+∠IQM=90°, ∴∠IQM=∠PMH, 又∵∠PHM=∠MIQ=90°, ∴△PHM∽△MIQ, ∵以点M,P,Q为顶点的三角形与△AOB相似, 1 则PM∶QM=2或 , 2 1 ∴Rt△PHM和Rt△MIQ的相似比为2或 , 2 1 则PH∶MI=HM∶IQ=2或 , 2 当m>0时,如解图①②, 当相似比为2时,如解图①, PH MH = =2, MI QI 则PH=2MI,MH=2QI, 即4=2(m-t+4)且4-t-m=2(2t-4), 第3题解图① 1 7 解得m= ,t= , 3 3 1 7 即点M( ,0),t= ; 3 3 第 17 页 共 24 页1 当相似比为 时,如解图②, 2 PH MH 1 = = , MI QI 2 1 1 则PH= MI,MH= QI, 2 2 第3题解图② 则2×4=m-(t-4)且2(m-4+t)=4-2t, 14 2 解得m= ,t= , 3 3 14 2 则点M( ,0),t= ; 3 3 当m<0时,如解图③, 第3题解图③ 当相似比为2时,如解图③, PH MH = =2, MI QI 则PH=2MI,MH=2QI, 则4=2[(t-4)-m]且4-t-m=2(4-2t), 解得m=-7,t=-1, 即点M(-7,0),t=-1; 1 当相似比为 时, 2 经验证,该情况不存在, 第 18 页 共 24 页1 7 14 2 综上所述,点M( ,0),t= 或M( ,0),t= 或M(-7,0),t=-1. 3 3 3 3 类型三 动面型探究 1. 解:(1)如解图,连接OB',AB', ∵A(4,0),C(0,3), ∴OA=4,OC=3, 由旋转的性质,得C'O=CO=3,OA'=OA=4, ∴∠OCA=∠OC'C, OA 4 ∵tan∠OCA= = , OC 3 B'C' 4 tan∠B'OC'= = , OC' 3 ∴∠OCA=∠B'OC', ∴∠OC'C=∠B'OC', ∴AC∥OB', ∵四边形ABCO为矩形, ∴AC=OB', ∴四边形OCAB'是平行四边形, ∴AB'=OC=3,AB'∥OC,即AB'∥y轴, ∴点B'的坐标为(4,-3); 第1题解图 (2)∵OB平分∠A'OA, ∴∠DOB=∠AOB, ∵BC∥OA, ∴∠DBO=∠AOB, 第 19 页 共 24 页∴∠DOB=∠DBO, ∴BD=OD, 设CD=x,则BD=BC-CD=4-x, ∴OD=4-x, 在Rt△OCD中,由勾股定理,得OD2=CD2+OC2, 7 ∴(4-x)2=x2+32,解得x= , 8 25 ∴BD=4-x= . 8 2. 解:(1)(-4,√3),(6,2√3); 【解法提示】∵四边形ODEF为矩形,D(0,√3),F(-4,0),∴E(-4,√3), ∵四边形OABC为菱形,A(4,0),∴BC=OA=4,∵C(2,2√3),∴B(6,2√3). (2)如解图,过点C作CN⊥OA于点N, ∵C(2,2√3), ∴ON=2,CN=2√3, CN 2√3 ∴tan∠CON= = =√3, ON 2 ∴∠CON=60°, 过点H作HR⊥x轴于点R, ∵E'F'=√3, ∴HR=E'F'=√3, ∵∠COA=60°, HR √3 ∴OR= = =1, tan60° √3 ∴H(1,√3), 由平移可知OO'=EE'=t, ∵E(-4,√3), ∴E'(-4+t,√3), ∴E'H=1-(-4+t)=5-t, 第 20 页 共 24 页∵∠E'HO=∠HOF'=60°, ∴E'M=E'H·tan60°=√3(5-t), ∵在Rt△AGO'中,AO'=OO'-OA=t-4,∠GAO'=∠COA=60°, ∴GO'=AO'·tan 60°=√3(t-4), 1 1 ∴S=S -S -S =4√3- ×√3(5-t)2- ×√3(t-4)2=-√3t2+9√3t 矩形O'D'E'F' △MHE' △AGO' 2 2 33√3 - ,其中t的取值范围是4<t<5. 2 第2题解图 3. (1)证明:∵DE是△ABC的中位线, 1 1 ∴DE= BC,AD= AB, 2 2 由旋转性质得AD=DE, ∴AB=BC; (3分) (2)证明:如解图①,连接AA', ∵DE是△ABC的中位线,F为A'B的中点, ∴DA=BD, ∴DF是△ABA'的中位线, ∴2DF=AA', 由旋转性质得△A'DC'≌△ADC,∠A'DA=∠C'DC,A'D=AD,C'D=CD, A'D AD ∴ = , C'D CD ∴△A'DA∽△C'DC, A'A DA ∴ = , C'C DC 2DF BD ∴ = , C'C DC ∴2DF·CD=BD·CC'; (7分) 第 21 页 共 24 页第3题解图① (3)解:存在点G,使得∠AGD+∠CGE=180°,证明如下: 如解图②,过点D作DF∥BC交AC于点F,过点C作CH⊥AB于点H,DF与 CH交于点G,连接EG,AG, ∵DE⊥BC, ∴∠DEB=90°, 4 在Rt△BDE中,tan B= ,BE=3, 3 3 4 ∴DE=4,BD=5,cos B= ,sin B= , (8分) 5 5 BH 3 32 41 在Rt△BCH中,cos B= = ,BC=BE+CE=3+ = , BC 5 3 3 41 ∴BH= , 5 32 41 16 ∴AH=AD+BD-BH= +5- = , 5 5 5 32 16 16 ∴DH=AD-AH= - = =AH, (9分) 5 5 5 ∵CH⊥AD, ∴△ADG为等腰三角形, ∴∠AGH=∠DGH, (10分) ∵DF∥BC, ∴∠ADG=∠B,∠EDG=90°, 4 ∴tan∠ADG=tan B= , 3 3 cos∠ADG=cos B= , 5 HG 4 DH 3 ∴ = , = , DH 3 DG 5 第 22 页 共 24 页16 ∵DH= , 5 64 16 ∴HG= ,DG= , (11分) 15 3 HG 4 DG 4 ∵ = , = , DH 3 DE 3 HG DG ∴ = , DH DE ∵∠DHG=∠EDG=90°, ∴△DHG∽△EDG, ∴∠DGH=∠EGD, (12分) ∴∠DGE=∠AGH, ∵∠AGC+∠AGH=180°, ∴∠AGC+∠DGE=180°, ∴∠AGD+∠CGE=180°. (13分) 第3题解图② 一题多解法 如解图③,取AD中点M,CE中点N,连接MN, ∵AD是☉M直径,CE是☉N直径, ∴∠AGD=90°,∠CGE=90°, ∴∠AGD+∠CGE=180°, 4 ∵tan B= ,BE=3, 3 ∴BD=5, 32 ∵CE= , 3 1 16 ∴EN= CE= , 2 3 第 23 页 共 24 页25 ∴BN=BE+EN= , 3 ∵DE⊥CE, ∴DE是☉N的切线,即DE在☉N外, 作NF⊥AB, ∵∠B=∠B,∠BED=∠BFN=90°, ∴△BDE∽△BNF, BD DE ∴ = , BN NF 20 16 ∴NF= > ,即NF>r , 3 3 n ∴AB在☉N外, ∴G点在四边形ADEC内部. 作MH⊥BC, 41 4 ∵BM= ,tan B= , 5 3 123 164 ∴BH= ,MH= , 25 25 256 ∴NH= , 75 ∴MN=√M H2+N H2≈7.4<AM+CN, ∴☉M和☉N有交点. 第3题解图③ 第 24 页 共 24 页