中考数学压轴题:折叠后相似
【中考真题】
(2020·成都)在矩形ABCD的CD边上取一点E,将△BCE沿BE翻折,使点C恰好落在AD边上点F处.
(1)如图1,若BC=2BA,求∠CBE的度数;
(2)如图2,当AB=5,且AF·FD=10时,求BC的长;
(3)如图3,延长EF,与∠ABF的角平分线交于点M,BM交AD于点N,当NF=AN+FD时,求的值.
【分析】
题(1)求度数,只需要利用2倍的关系,得到∠ABF为30°即可迎刃而解。
题(2)遇到线段乘积,首先想到的必然是相似。根据图形,可以得到一对三垂直的相似。易得AB·DE=AF·DF,代入求解即可。
题(3)求比例关系,可以考虑相似。但是图中很难找到相关的相似三角形。而题目中的角平分线可以是思路的一个突破口,考虑过点N作BF的垂线,利用角平分线的性质得到线段相等。
此时恰好有一对A型相似,可以得到边长的比例关系。由于NF是BF的一半,所以得到相似比为1:2,那么设未知数就可以表示出所有的线段,然后得到aB与BF的比值。
本题如果被条件“NF=AN+FD”误导,进而进行截长补短等,则时间就浪费了。因为无法直接构造全等。所以这个条件有时候会把人带偏,其实本意想表达的是NF为BF的一半。
当然,这题其实完全可以利用高中的三角函数进行求解。
设∠FBN=α,在△BNF中,∠BNF=90°+α,且设BF=2NF=2x,
根据正弦定理得,2x/sin(90°+α)=x/sinα,得tanα=1/2,然后利用∠ABF=2α得到AB/BC=AB/BF=cos2α=cos²α-sin²α=3/5。
本题利用高中正弦定理的知识进行求解反而更简单。所以这题出的还是不够好,容易给中考往错误的方向引导。
【答案】解:(1)∵将△BCE沿BE翻折,使点C恰好落在AD边上点F处,
∴BC=BF,∠FBE=∠EBC,
∵BC=2AB,
∴BF=2AB,
∴∠AFB=30°,
∵四边形ABCD是矩形,
∴AD∥BC,
∴∠AFB=∠CBF=30°,
∴∠CBE∠FBC=15°;
(2)∵将△BCE沿BE翻折,使点C恰好落在AD边上点F处,
∴∠BFE=∠C=90°,CE=EF,
又∵矩形ABCD中,∠A=∠D=90°,
∴∠AFB+∠DFE=90°,∠DEF+∠DFE=90°,
∴∠AFB=∠DEF,
∴△FAB∽△EDF,
∴,
∴AF·DF=AB·DE,
∵AF·DF=10,AB=5,
∴DE=2,
∴CE=DC﹣DE=5﹣2=3,
∴EF=3,
∴DF,
∴AF2,
∴BC=AD=AF+DF=23.
(3)过点N作NG⊥BF于点G,
∵NF=AN+FD,
∴NFADBC,
∵BC=BF,
∴NFBF,
∵∠NFG=∠AFB,∠NGF=∠BAF=90°,
∴△NFG∽△BFA,
∴,
设AN=x,
∵BN平分∠ABF,AN⊥AB,NG⊥BF,
∴AN=NG=x,
设FG=y,则AF=2y,
∵,
∴,
解得yx.
∴BF=BG+GF=2xxx.
∴.