2020年重慶市中考真題A卷第26題
26.如圖,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,點D是BC邊上一動點,連接AD,把AD繞點A逆時針旋轉90°,得到AE,連接CE,DE.點F是DE的中點,連接CF.
(1)求證:CF=AD/根號2;
(2)如圖2所示,在點D運動過程中,當BD=2CD時,分別延長CF,BA,相交於點G,猜想AG與BC存在的數量關係,並證明你猜想的結論;
(3)在點D運動的過程中,在線段AD上存在一點P,使PA+PB+PC的值最小.當PA+PB+PC的值取得最小值時,AP的長為m,請直接用含m的式子表示CE的長.
問(1)△BAD≌△CAE,∠B=∠ACE=45°,∠ECD=90°;
Rt△BAC與Rt△DAE都是等腰直角三角形,F是DE中點,則2CF=DE.
得出這些關係,就不難證明問(1)了。
問(2)方法一:利用四點共圓
旋轉全等:△BAD≌△CAE,BD=CE=2CD.
F是DE的中點,∠EAD=∠ECD=90°,點EADC四點共圓。
∠1=∠2,∠2=∠3,∠3=∠4,則∠1=∠4.
對頂角∠GHA=∠EHC相等,∠AGC=∠AEC
則點AGEC共圓。
點F是△AEC的外接圓圓心,(不在同一直線上的三點確定一個圓),F作為圓心,FG也就是共圓的半徑,FG=FC,即GC=DE
設CD=a,BD=CE=2a,BC=3a,AC=3a/根號2
DE=GC=根號5a,AG=a/根號2;
AG/BC=根號2/6.
方法二:
過點G作GH⊥BC,垂足為H。設CH=x,BH=3a-x.GH=BH.
在Rt△GHC和Rt△ECD中,∠GCH=∠EDC(FD=FC),Rt△GHC∽Rt△ECD
EC=2CD,GH=2x.
2x=3a-x,x=a,說明H與D點重合,那麼Rt△GHC≌Rt△ECD,GC=ED=根號5a.
計算同上了。
(3)其實是個費馬點問題。先找出什麼時候PA+PB+PC的值取得最小值。
在AD上任取一點P,連接PA、PB、PC,將△APC逆時針旋轉60°,得到△AP』C』.
△APP』是等邊三角形,PA+PB+PC=PB+PP』+P』C』
當BPP』C』在一條直線上時取得最小值,則∠APB=∠AP』C』=120°,∠BPC=360-240=120°
∠CAC』=60°,∠BAC』=150°,AB=AC』,∠ABP=15°,在△APB中,兩角已知,∠BAP=45°。
則AD是等腰直角△BAC的斜邊中線,如下圖。
∠DAE=∠ADC=∠ECD=90°,四邊形ADCE是矩形,同時AE=AD,四邊形ADCE是正方形。EC=DC.
設PD=b,則DC=根號3b.
m+b=根號3b,b=(根號3+1)m/2
CE=(3+根號3)m/2