中考数学压轴题分析比例关系的转化
【中考真题】
(2020•福建)如图,△ADE由△ABC绕点A按逆时针方向旋转90°得到,且点B的对应点D恰好落在BC的延长线上,AD,EC相交于点P.
(1)求∠BDE的度数;
(2)F是EC延长线上的点,且∠CDF=∠DAC.
①判断DF和PF的数量关系,并证明;
②求证:EP/PF=PC/CF.
【分析】
题(1)由旋转的性质得出AB=AD,∠BAD=90°,△ABC≌△ADE,得出∠ADE=∠B=45°,可求出∠BDE的度数;
题(2)①证明边相等,转化为证明△DPF中对应的两个内角相等。已知两个蓝色的角相等,只需证明两个红色的角为45°即可得到结论;
题(2)②证明成比例的四条线段是共线的,想直接证明并不容易。因此必然需要进行转化。
观察这4条线段,它们之间还是有一定关系的:
EP+PC=EC,CF+PC=PF。
因此可以考虑对原来的等式两边同时加上1,即
EP/PF+1=PF/CF+1,
两边通分,得
EF/PF=PF/CF,
竟然出现了两个PF,也就是
PF²=EF·CF,
这时候离结论就比较近了,
题①证明了PF=DF,所以直接转化为
DF²=EF·CF,
那么只需要证明△DCF∽△EDF即可。
由于
∠DEF=∠AED-45°=∠ACB-45°=∠DAC=∠CDF,
所以结论得证。
当然,也可以利用平行线分线段成比例的方式进行证明,通过构造辅助线即可。
过点P作PH∥ED交DF于点H,得出∠HPF=∠DEP,EP/PF=DH/HF,证明△HPF≌△CDF(ASA),由全等三角形的性质得出HF=CF,则可得出结论.
【答案】 解:(1)∵△ADE由△ABC绕点A按逆时针方向旋转90°得到,
∴AB=AD,∠BAD=90°,△ABC≌△ADE,
在Rt△ABD中,∠B=∠ADB=45°,
∴∠ADE=∠B=45°,
∴∠BDE=∠ADB+∠ADE=90°.
(2)①DF=PF.
证明:由旋转的性质可知,AC=AE,∠CAE=90°,
在Rt△ACE中,∠ACE=∠AEC=45°,
∵∠CDF=∠CAD,∠ACE=∠ADB=45°,
∴∠ADB+∠CDF=∠ACE+∠CAD,
即∠FPD=∠FDP,
∴DF=PF.
②证明:过点P作PH∥ED交DF于点H,
∴∠HPF=∠DEP,EP/PF=DH/HF,
∵∠DPF=∠ADE+∠DEP=45°+∠DEP,
∠DPF=∠ACE+∠DAC=45°+∠DAC,
∴∠DEP=∠DAC,
又∵∠CDF=∠DAC,
∴∠DEP=∠CDF,
∴∠HPF=∠CDF,
又∵FD=FP,∠F=∠F,
∴△HPF≌△CDF(ASA),
∴HF=CF,
∴DH=PC,
又∵EP/PF=DH/HF,
∴EP/PF=PC/CF.
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