2024中考数学二轮专题复习:二倍角与绝配角处理策略(学生版+教师版,PDF版)

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名称 2024中考数学二轮专题复习:二倍角与绝配角处理策略(学生版+教师版,PDF版)
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资源类型 试卷
版本资源 通用版
科目 数学
更新时间 2024-04-12 05:55:21

文档简介

倍角(半角)与绝配角处理策略
中考指引:倍角(半角)关系在中考数学真题与模拟题中出现的频率非常高,这类题型通查以压轴题为主,结
合辅助线考查勾股定理、全等三角形、等腰三角形的性质、相似三角形等,此类题目条件特征明显,是一类虽
难但易攻下的题型.遇二倍角与三倍角时,通过借助构造等腰三角形来解决问题,主要方法有作角平分线、取中
点、折叠(对称)的形式、平行等方式进行处理.
方法梳理:
1.向外构造等腰三角形
如图所示,∠ABC=2∠ACB,延长 CB至点 D使 BD=BA,即∠BAD=∠BDA,∠ADC=∠ACD,ABD、ACD
都为等腰三角形.
2.在内作角平分线
如图所示,∠ABC=∠ACB,作 ABC的平分线 BD,则∠DBC=∠DCB,即△BCD为等腰三角形
3.在内作等腰三角形
如图所示,∠ABC=2∠ACB,作线段 AC的垂直平分线交 BC于点 D,连接 AD,则∠ADB=2∠ACD,即有△ABD
和△ACD为等腰三角形
4.作角平分线转化角度
如图所示,∠BAD=2∠CAD,可过点 C作 CF||AB交 AD延长线于点 F,则∠F=∠BAD,即有∠F=2∠CAD
5.对称构造等腰三角形
如图所示,∠ABC=2∠CAD,取点 D关于 AC的对称点 E,连接 EC、EA,则有∠BEA=∠BAE=90-α,即△ABE
和△ADE为等腰三角形
例 1(2024深圳模拟)如图,在△ABC中,∠B=90°,D是 BC边上一点且满足∠C=2∠BAD,CD=3BD,E是 AC
EF
边上一点且满足∠ADB=∠ADE,连接 BE交 AD于点 F,则 =______
BF
AB
例 2Rt△ABC中,∠C=90°,DB=3DC,2∠B=∠CAD,则 的值为___________
AD
例 3(深圳模拟)如图,在 Rt△ABC中,∠ACB=90°,点 D在边 CA上,CD=1,AD=3,且∠BDC=2∠BAC,则
BC=____
(2024泉州模拟)如图,矩形 ABCD中,E、F分别为 AD、CD的中点,且 BE=5,∠ABE=2∠CBF,则 BF=______
例 4如图,△ABC中,D、E是 AC上的点,∠ABE=∠ADB=45°,若 E是 AC的中点,且∠C=2∠EBD,ED=2,
则 AB的长为_____
例 5如图,△ABC中,∠ACB=45°,AE⊥AB交 BC于点 E,点 D在线段 AB上,∠DCB=2∠EAC,若 DC=5EC,
BE=13,则线段 EC的长为_______
例 6如图,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,点 D、E分别为边 AC、BC上的点,∠ABD=2∠BAE,
BE=3 2 ,CD=7,则 BD______
针对练习题
1.已知,如图△ABC中,∠B=2∠C,AD是∠BAC的角平分线,求证:AB+BD=AC
2.如图,在△ABC中,∠C=2∠B,AD⊥BC于点 D,若 AC=13,AD=12,则△ABC的面积为______
3.如图,在△ABC中,∠C=90°,点 D在线段 BC上,连接 AD,若∠B=2∠CAD,AB=8,CD=2,则 AD的长
为______
4.(2023深圳宝安模拟)如图,在△ABC 中,∠ABC=3∠A,AC=6,BC=4,所以 AB 长为( )
A.2 10 B. 10 C. 13 D.4
5.在 Rt△ABC中,AC=BC,∠ACB=90°,若∠CAE=2∠ABD,AE=5,EC=3,则 CD的长为__________
6.如图 1,在△ABC中,∠ACB=90°,点 D在边 AB上,DE⊥BC于点 E,且 DE=BC,点 F在边 AC上,连接
BF交 DE于点 G,若∠DBF=45°,DG=5,BE=3,则 CF=_______
7.如图,在△ABC 中,点 E在边 AC上,EB=EA,∠A=2∠CBE,CD垂直于 BE的延长线于点 D,BD=8,AC=11,
则边 BC的长为________
8.在△ABC中,∠ACB=2∠B,如图 1,当∠C=90°,AD为∠BAC 的角平分线时,在 AB上截取 AE=AC,连接
DE,易证 AB=AC+CD
(1) 如图 2,当∠C≠90°,AD为△BAC的角平分线时,线段 AB、AC、CD又有怎样的数量关系?不需要证明,
请直接写出你的猜想.
(2) 如图 3,当 AD为△ABC的外角平分线时,线段 AB、AC、CD又有怎样的数量关系?请写出你的猜想,并对
你的猜想给予证明.
9.问题:如图,在△ABD中,BA=BD,在 BD延长线上取点 E、C,作△AEC,使 EA=EC,若∠BAE=90°,若
∠BAE=90°,∠B=45°,求∠DAC的度数;
思考:(1)如果把以上问题的条件∠B=45°去掉,其余条件不变,那么 DAC的度数会改变吗?说明理由.
(2)如果把以上问题中的条件∠B=45°去掉,再将∠BAE=90°改为∠BAE=n,其余条件不变,求∠DAC的度数.
10.如图,△ABC中,∠C=90°,点 D在 AC边上,连接 BD,点 E在 AB上,EFAB交 BC于点 F,交 BD于点
H,∠EFB=2∠CBD,若 BD=2 5,AE=3,BE=2,则 FH的长为_________
11.在 ABC中, ABC=2 C,BD平分 ABC交 AC于 D,AE BD于 E,求证:AC=2BE.
11.在 ABC中, ABC=2 C,角平分线 BD, AED=60 0 ,AE=4,AC=10,求 AD.
13.正 ABC内接 MED,ME、DC延长线交于 N,BM=CN, MED=60 0 , DMN=2 N,
: DME=60 0求证
14.矩形 ABCD,E、F分别在 AB、AD上, EFB=2 AFE=2 BCE,CD=9,CE=20,则 AF=
15. ABC,正 ADE,D、E在边 BC上, C=2 BAD,BE=5,EC=2,则 AC=_______.倍角(半角)与绝配角处理策略
中考指引:倍角(半角)关系在中考数学真题与模拟题中出现的频率非常高,这类题型通查以压轴题为主,结
合辅助线考查勾股定理、全等三角形、等腰三角形的性质、相似三角形等,此类题目条件特征明显,是一类虽
难但易攻下的题型.遇二倍角与三倍角时,通过借助构造等腰三角形来解决问题,主要方法有作角平分线、取中
点、折叠(对称)的形式、平行等方式进行处理.
方法梳理:
1.向外构造等腰三角形
如图所示,∠ABC=2∠ACB,延长 CB至点 D使 BD=BA,即∠BAD=∠BDA,∠ADC=∠ACD,ABD、ACD
都为等腰三角形.
2.在内作角平分线
如图所示,∠ABC=∠ACB,作 ABC的平分线 BD,则∠DBC=∠DCB,即△BCD为等腰三角形
3.在内作等腰三角形
如图所示,∠ABC=2∠ACB,作线段 AC的垂直平分线交 BC于点 D,连接 AD,则∠ADB=2∠ACD,即有△ABD
和△ACD为等腰三角形
4.作角平分线转化角度
如图所示,∠BAD=2∠CAD,可过点 C作 CF||AB交 AD延长线于点 F,则∠F=∠BAD,即有∠F=2∠CAD
5.对称构造等腰三角形
如图所示,∠ABC=2∠CAD,取点 D关于 AC的对称点 E,连接 EC、EA,则有∠BEA=∠BAE=90-α,即△ABE
和△ADE为等腰三角形
例 1(2024深圳模拟)如图,在△ABC中,∠B=90°,D是 BC边上一点且满足∠C=2∠BAD,CD=3BD,E是 AC
EF
边上一点且满足∠ADB=∠ADE,连接 BE交 AD于点 F,则 =______
BF
解:第一步:设∠DAB=α,则∠C=2α,取点 D关于 AB的对称点 G,连接 GB、GA,易知∠G=90°-α,∠CAG=90°-α,
故 CA=CG;
第二步:设 BD=m,则 CD=3m,GB=m,CG=5m,于是 CA=5m,于是 AB=3m;同时∠ADB=∠ADE=90°-α,
于得∠CDE=2α,EC=ED;
3m
3 4 CH 4 15
第三步:作EH⊥CD于点H,CH= m,cosC= ,即有 2 得EC m ,在△BDE中,DF平分∠BDE,
2 5 EC 5 EC 8
EF DE 15
由角平分线定理可得
BF BD 8
AB
例 2Rt△ABC中,∠C=90°,DB=3DC,2∠B=∠CAD,则 的值为___________
AD
解:如图所示,∠CAD=2∠ABC,分别取点 D关于 AC、AB的对称点 E、F,连接 BF、EA并延长交于点 G,
则△ADE为等腰三角形,∠G=90°,设 DC=1,则 DB=3,FB=3,CE=1,即 BE=5,得 GE=3,易得
4
△ABG△ABE,AG=AC,设 AG=m,则 AE=3-m,在 RtACE 2中,由勾股定理可得m 1 (3 m)2得 m= ,得
3
4 10 5 AB 4 10
AB= ,AD= ,故
3 3 AD 5
例 3(深圳模拟)如图,在 Rt△ABC中,∠ACB=90°,点 D在边 CA上,CD=1,AD=3,且∠BDC=2∠BAC,则
BC=____
解:方法一:构造相似
BD DE
作∠ADB的平分线 BE,设∠A=ɑ,则∠ABD=ɑ,∠ABE=∠DBE=ɑ,∠DEB=2ɑ,故△DBE~△DAB,
AD BD
即有 BD2=AD·DE,设 DE=m,则 BD2=3m,由勾股定理可得 BC2=BD2-CD2,BC2=BE2-CE2,即有 3m-1=(3-m)2-(m+1)2
9 4
得 m= ,可得 BC= 11
11 11
方法二:取中点作平行
取 AB的中点 E连接 CE,同时作 DF||CE,设∠A=ɑ,则∠DFB=∠DBF=2ɑ,设 EF=m,则 AF=3m,
3 4
AE=4m,BD=DF=3m,由勾股定理得 64m2-16=9m2-1,m2= 可得 BC= 11
11 11
方法三:AD的中垂线
3 4
易知 AF:CF=3:5,设 AE=3m则 BD=DE=3m,BE=5m,由勾股定理得 64m2-16=9m2-1,m2= 可得 BC= 11
11 11
方法四:
(2024泉州模拟)如图,矩形 ABCD中,E、F分别为 AD、CD的中点,且 BE=5,∠ABE=2∠CBF,则 BF=______
方法一:延长 BE交 CD延长线于点 G,同时取点 F关于 BC的对称点 H,知△ABE≌△DGE,得 EG=EB=5,
∠G=∠ABE=2,而∠H=∠GBH=90°-α,设 CF=m,则 GH=5m,GB=BH得 5m=10,故 m=2,AB=4,故 AE=3,
故 BC=6,BF=2 10
方法二:连接 CE并延长交 BA延长线于点M,交 BF于点 N,后与方法一同;
方法三:延长 BE交 CD延长线于点 G,同时取 AB的中点 P,连接 CP交 BE于点 K,后法一;
方法四:在 BA延长线上取点 G,使∠AEG=∠CBF,易知△AEG~△CBF,BC:AE=CF:AG=2:1,设 AB=2m,
则 AG=m/2,而∠BGE=∠BEG=90°-α,BG=BE,故 m=2,于是 AE=3,BC=6,故 BF=2 10
例 4如图,△ABC中,D、E是 AC上的点,∠ABE=∠ADB=45°,若 E是 AC的中点,且∠C=2∠EBD,ED=2,
则 AB的长为_____
解:设∠EBD=α,C=2α则易得∠ABC=∠BAC=90°-α,故 CA=CB;作 CF⊥AB,EG⊥AB,设 AG=m,则 GF=m,
AB AE 10
BF=2m,则EG=3m,AE= 10 m,同时易知△ABE~△ADB,故 ,即(4m)2= 10 m( 10 m+2)得m= ,
AD AB 3
4 10
故 AB=
3
例 5如图,△ABC中,∠ACB=45°,AE⊥AB交 BC于点 E,点 D在线段 AB上,∠DCB=2∠EAC,若 DC=5EC,
BE=13,则线段 EC的长为_______
解:引△ACE的外接圆,延长 BA交于点 F,连接 FE、FC,设∠EAC=α,则∠BCD=2α,∠EFC=α,由此可得
∠AFC=∠CDF=45°+α,故 CD=CF,设 EC=m,则 CD=5m,CF=5m,过点 E作 GE⊥EF交 AB于点 G,作 GH
GH BH
⊥BC 于点 H,易知∠FCE=90°且△EFC≌△GEH,GH=m,EH=5m,BH=13-5m,由 GH||CF 得 即
CF BC
m 13-5m
得 m=2,即 EC=2
5m 13 m
例 6如图,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,点 D、E分别为边 AC、BC上的点,∠ABD=2∠BAE,
BE=3 2 ,CD=7,则 BD______
方法一:取△ABD的内心 I,连接 IA、IB、ID,作 IG、IF、IH分别垂直于 AD、AB、BD,易知∠BAI=45°=∠ABE,
又∠ABE=∠ABI,可得△AMI≌△BME,得 AI=BE=3 2 ,AF=AG=3,设 BF=x,则 BH=x,AD=x-4,DG=DH=x-7,
在 Rt 2△ABD中,有 (x 3) (x 4)2 (2x 7)2 得 x=1(舍)或 x=12,故 BD=17
方法二:延长 BA至点 G,使 AG=AD,连接 GC,作 EF⊥BC交 AB于点 F,连接 CF,易知∠AFE=135°,而
∠ACE=45°,故点 A、F、E、C四点共圆,故∠FCE=∠BAE=α;同时易得△ACG≌△ABD,∠G=∠ADB=90°-2α,
∠GFC=∠GCF=45°+α,故 GC=GF,设 AG=m,则 AD=m,AF=m+1,GC=2m+1,在 Rt△AGC中,有
m2 (m 7)2 (2m 1)2得 m=8,得 BD=17
针对练习题
1.已知,如图△ABC中,∠B=2∠C,AD是∠BAC的角平分线,求证:AB+BD=AC
2.如图,在△ABC中,∠C=2∠B,AD⊥BC于点 D,若 AC=13,AD=12,则△ABC的面积为______
3.如图,在△ABC中,∠C=90°,点 D在线段 BC上,连接 AD,若∠B=2∠CAD,AB=8,CD=2,则 AD的长
为______
4.(2023深圳宝安模拟)如图,在△ABC 中,∠ABC=3∠A,AC=6,BC=4,所以 AB 长为( )
A.2 10 B. 10 C. 13 D.4
方法一:内构角平分线+相似三角形
作∠ABC的三等分线BD、BE交AC于点D、E,设∠A=α,则∠ABD=∠DBE=α,∠BDE=∠DBC=2α,故CD=CB=4,
BD=AD=2;
BD DE 1 4 8 AB BE AE
BE平分∠DBC,由角平分线定理可得 得 DE= ,EC= ;而△ABE~△BDE,有
BC EC 2 3 3 BD DE BE
2 10
得 BE= ,从而 AB= 10
3
方法二:等面积法+勾股定理
在 AC上取一点 D,使∠ABD=∠A=α,易得∠BDC=∠DBC=2α,CD=CB=4,AD=BD=2;
BD CE 2 15 15
作 CE BD于点 E,作 BF AC于点 F,DE=1,CE= 15,由等面积法可得BF ,
CD 4 2
1 5 15
在△BDF中,得 DF= AB= ( )2 ( )2; 10
2 2 2
方法三:向外构角平分线+相似
在 CB的延长线上取一点 D使∠BAD=α,得∠CAD=∠ADC=2α,CD=CA=6,故 BD=2;由 AB平分∠CAD得
AD DB 1
得 AD=3;
AC BC 2
CB CE 8 10
在AC上取一点 E使∠CBE=α,易知△CBE~△CAB, 得 CE= ,由此可得AE= ;又△ADB~△ABE,
CA CB 3 3
AD AB
得 AB= 10
AB AE
方法四:向外构角平分线+等面积法
在 CB的延长线上取一点 D使∠BAD=α,得∠CAD=∠ADC=2α,CD=CA=6,故 BD=2;由 AB平分∠CAD得
AD DB 1
得 AD=3;
AC BC 2
3 3 15
作 CM AD于点M,AN CD 2 2于点 N,由勾股定理得 CM= 6 ( ) ,由等面积法可知
2 2
3 15
AN AD CM
3 3 15 3 3 15 5
2 DN= 2 2, ;由勾股定理得AB ( ) ( ) 10
CD 6 4 4 4 4
方法五:向外构角平行线+相似
在 CB的延长线上取点 D、E,使∠ADE=α,∠AEB=2α;∠CAE=∠CEA=2α,CE=CA=6,故 BE=2;由 AB平
AE EB 1
分∠CAE得 得 AE=3;
AC BC 2
AB BD
∠D=∠DAE=α,得 DE=3;△ADB~△EAB, ,得 AB= 10
BE AB
方法六:向外构造角平分线+相似
在 AB的延长线上取一点 E,使∠CEA=α,CE=CA=α,作 BCE的角平分线 CD交 BE于点 D,由角平分线定理
CB BD 2 BD BC
可得 ,设 BD=2m,则 DE=3m,∠DCE=∠DEC=α,CD=DE=3m;△BCD~△BEC得 得
CE DE 3 BC BE
2 10 DA AC 9
m= ;同时△DAC~△DCB, 得 AD= 10 ,得 AB= 10
5 DC BC 5
5.在 Rt△ABC中,AC=BC,∠ACB=90°,若∠CAE=2∠ABD,AE=5,EC=3,则 CD的长为__________
6.如图 1,在△ABC中,∠ACB=90°,点 D在边 AB上,DE⊥BC于点 E,且 DE=BC,点 F在边 AC上,连接
BF交 DE于点 G,若∠DBF=45°,DG=5,BE=3,则 CF=_______
7.如图,在△ABC 中,点 E在边 AC上,EB=EA,∠A=2∠CBE,CD垂直于 BE的延长线于点 D,BD=8,AC=11,
则边 BC的长为________
8.在△ABC中,∠ACB=2∠B,如图 1,当∠C=90°,AD为∠BAC 的角平分线时,在 AB上截取 AE=AC,连接
DE,易证 AB=AC+CD
(1) 如图 2,当∠C≠90°,AD为△BAC的角平分线时,线段 AB、AC、CD又有怎样的数量关系?不需要证明,
请直接写出你的猜想.
(2) 如图 3,当 AD为△ABC的外角平分线时,线段 AB、AC、CD又有怎样的数量关系?请写出你的猜想,并对
你的猜想给予证明.
9.问题:如图,在△ABD中,BA=BD,在 BD延长线上取点 E、C,作△AEC,使 EA=EC,若∠BAE=90°,若
∠BAE=90°,∠B=45°,求∠DAC的度数;
思考:(1)如果把以上问题的条件∠B=45°去掉,其余条件不变,那么 DAC的度数会改变吗?说明理由.
(2)如果把以上问题中的条件∠B=45°去掉,再将∠BAE=90°改为∠BAE=n,其余条件不变,求∠DAC的度数.
10.如图,△ABC中,∠C=90°,点 D在 AC边上,连接 BD,点 E在 AB上,EFAB交 BC于点 F,交 BD于点
H,∠EFB=2∠CBD,若 BD=2 5,AE=3,BE=2,则 FH的长为_________
11.在 ABC中, ABC=2 C,BD平分 ABC交 AC于 D,AE BD于 E,求证:AC=2BE.
方法 1:作 AF||BC, ADF、 BDC为等腰三角形,AF=2BF,AF=AC,故 AC=2BE,
方法 2:延长 AE交 BC于点 G,过 E作 EM||BC 交 AC于M,BCME为等腰梯形,BE=MC,E为中点,故M为
AC中点,AC=2MC故 AC=2BE.
11.在 ABC中, ABC=2 C, 0角平分线 BD, AED=60 ,AE=4,AC=10,求 AD.
37
方法 1:作 AG BD,由上题所得结论可得 BF=5,则 CM=5,设 AD= x ,则 DF=5- x ,(5-x) 2 +12= x 2 , x =
10
方法 2:作 AG BD,AF||BC,由上题所得结论可得 BG=5,则 GF=5,设 AD= x ,则 DF= x ,D=5- x ,(5- x ) 2 +12= x
2 x 37, =
10
37
方法 3:AG=GC,AF BD,GH AC, ABF GCH,GH=AF=2 3 ,AB=AG= 37 , ABD~ ACB得 AD=
10
13.正 ABC内接 MED,ME、DC 0延长线交于 N,BM=CN, MED=60 , DMN=2 N,
求证: DME=60 0
方法 1:作等边 BMP,易得 E为 PC中点,延长 EM至 G,使 GM=MD,设ME=m,MH=n,是
EN=m+n,GH=2m+n,MG=ME=2m=DE,故 MDE为正三角形,故 DME=60 0
方法 2:作等边 BMP,易得 E为 PC中点,方法 2:作正 DEG,证 DME GEN,故 DME=60 0
方法 3:作等边 BMP,易得 E 为 PC 中点 ,作 DG=DM,MF=NH, MFG NHD, DME 为正三角形 ,故
DME=60 0
方法 4:作等边 BMP,易得 E为 PC中点,G、N关于 DE对称,ME=EN=EG,得正 MEG,正 MDE,故 DME=60 0
0
方法 5:作等边 BMP,易得 E为 PC中点,M、G关于 DE对称,易得正 EGN,正 DEG、正 DEM,故 DME=60
方法 6:作等边 BMP,易得 E为 PC中点,作高 DH,取MD中点 G,则 EG||AN,得正
ADME,故 DME=60 0 .
14.矩形 ABCD,E、F分别在 AB、AD上, EFB=2 AFE=2 BCE,CD=9,CE=20,则 AF=
取 CE中点 G,作 EH||BC,由 PE=PF,PB=PG,BF=EG=10,AF= 19
15. ABC,正 ADE,D、E在边 BC上, C=2 BAD,BE=5,EC=2,则 AC=_______.
解:延长 BC至点 F,AC=CF,连接 AF,∠CAF=∠F,而∠ACB=2∠BAD,∠ACB=∠CAF+∠F=2∠F,
AD BD
△BAD~△AFE,得 ,
EF AE
而 AD=AE=DE,得 DE2=FE·BD,
作过 A作 AH⊥BC于点 H,设 DH=EH=x,
则 AH= 3 x,BD=5-2x,于是 2x2=(5-2x)(2+ (x 2)2 3x2 )
5 14
得 x= ,故 AC=
3 3
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