本文内容选自2021年岳阳中考数学几何压轴题。以线段的旋转为背景,构造菱形,并根据相似进行解答问题。题目设计比较灵巧,值得研究。 【中考真题】 (2021岳阳)如图,在中,,,点为的中点,连接,将线段绕点顺时针旋转得到线段,且交线段于点,的平分线交于点(1)如图1,若,则线段与的数量关系是,;(2)如图2,在(1)的条件下,过点作交于点,连接,试判断四边形的形状,并说明理由;求证:; (3)如图3,若,,过点作交于点,连接,,请直接写出的值(用含的式子表示) 【分析】 (1)根据直角三角形的斜边中线的性质,以及含30角的直角三角形的三边关系可以直接得到结论。 (2)易得CF与CD相等,进而得到四边形CDEF的一组对边平行且相等,那么它必然是菱形,但是CDE为直角,所以必然为正方形。 遇到比例则考虑相似。发现BE与FH分别在BEG和FCH中,而且他们容易证得相似,就可以转化为求CF与GE的比值了。那么只需求出DG与CD的比值即可难度不大。 (3)有了前面的基础,那么就好求了。还是根据相似得到结论。 先证明BGEDGCFCG,再证明GBECFDCDF2(ABC30,利用外角的性质,可以得到ADE602DBE,再得结论),那么就可以得到BEG和FCH相似了。进而转化为求CF与GE的比值。 不过(60)并不好表示,过点D作BC的垂线,可以得到这个角,且有一个直角三角形,进而得到边NG与DN的比例关系,而CFCD2DN,所以就比较容易转化了。 【答案】解:(1)在中,,点为的中点,,,,是等边三角形,,,,线段绕点顺时针旋转得到线段,,故答案为:;(2)四边形是正方形,理由如下,平分,,,,,,,四边形是菱形,,菱形是正方形由(1)可知,,,,,,,,,,,,由知,,,,,,,,, (3)如图3,过点作于点, ,,是等边三角形,,,,,,,,在中,,,,,,,,,,,,,,平分,,,,,,,,,, ,