许昌数学几何模型压轴题易错题(Word版 含答案)
八年级上册许昌数学全册全套试卷易错题(Word版 含答案)
八年级上册许昌数学全册全套试卷易错题(Word 版 含答案)一、八年级数学三角形填空题(难)1.如图,Rt △ABC 中,∠C=90°,∠BAC 的角平分线AE 与AC 的中线BD 交于点F ,P 为CE 中点,连结PF ,若CP=2,15BFP S ∆=,则AB 的长度为_______.【答案】15【解析】【分析】作辅助线EH AB ⊥交AB 于H ,再利用等量关系用△BFP 的面积来表示△BEA 的面积,利用三角形的面积公式来求解底边AB 的长度【详解】作EH AB ⊥∵AE 平分∠BACBAE CAE ∴∠=∠EC EH ∴=∵P 为CE 中点4EC EH ==∴∵D 为AC 中点,P 为CE 中点=x =y PEF PCF CDF ADF S S S S ==△△△△∴设,15x BEF S =-△∴15+x+y BCD BDA S S ==△△∴y=15+x+y-y=15+x BFA BDA S S =-△△∴15x+15+x=30BEA BEF BFA S S S =+=-△△△∴1=302BEA S AB EH ⨯=△∵ =15AB ∴【点睛】本题考查了辅助线的运用以及三角形的中线平分三角形的面积,解题的关键在于如何利用△BFP的面积来表示△BEA的面积2.已知a、b、c为△ABC的三边,化简:|a+b﹣c|-|a﹣b﹣c|+|a﹣b+c|=______.--【答案】3a b c【解析】【分析】根据三角形的三边关系判断绝对值内式子的正负,然后利用绝对值的性质去掉绝对值,再去括号合并同类项即可.【详解】解:∵a、b、c为△ABC的三边,∴a+b>c,a-b<c,a+c>b,∴a+b-c>0,a-b-c<0,a-b+c>0,∴|a+b-c|-|a-b-c|+|a-b+c|=(a+b-c)+(a-b- c)+(a-b+c)=a+b-c+a-b- c+a-b+c=3a-b-c.故答案为:3a-b-c.【点睛】本题主要考查了三角形的三边关系定理和利用绝对值的性质进行化简,利用三角形的三边关系得出绝对值内式子的正负是解决此题的关键.3.如果一个n边形的内角和是1440°,那么n=__.【答案】10【解析】∵n边形的内角和是1440°,∴(n−2)×180°=1440°,解得:n=10.故答案为:10.4.如图,∠A=50°,∠ABO=28°,∠ACO=32°,则∠BOC=______°.【答案】110【解析】已知∠A=50°,∠ABO=28°,∠ACO=32°,根据三角形外角的性质可得∠BDC=∠A+∠ABO=78°,∠BOC=∠BDC+∠ACO=110°.5.如图,在△ABC中,∠A=50°,∠ABC=70°,BD平分∠ABC,则∠BDC的度数是_____.【答案】85°.【解析】【分析】根据三角形内角和得出∠C=60°,再利用角平分线得出∠DBC=35°,进而利用三角形内角和得出∠BDC的度数.【详解】∵在△ABC中,∠A=50°,∠ABC=70°,∴∠C=60°,∵BD平分∠ABC,∴∠DBC=35°,∴∠BDC=180°﹣60°﹣35°=85°.故答案为85°.6.如图,在△ABC中,∠A=70°,点O到AB,BC,AC的距离相等,连接BO,CO,则∠BOC=________.【答案】125°【解析】【分析】根据角平分线性质推出O为△ABC三角平分线的交点,根据三角形内角和定理求出∠ABC+∠ACB,根据角平分线定义求出∠OBC+∠OCB,即可求出答案.【详解】:∵点O到AB、BC、AC的距离相等,∴OB平分∠ABC,OC平分∠ACB,∴12OBC ABC∠=∠,12OCB ACB∠=∠,∵∠A=70°,∴∠ABC+∠ACB=180°-70°=110°,∴1110552OBC OCB ∠+∠=⨯︒=︒, ∴∠BOC=180°-(∠OBC+∠OCB )=125°;故答案为:125.【点睛】本题主要考查平分线的性质,三角形内角和定理的应用,能求出∠OBC+∠OCB 的度数是解此题的关键.二、八年级数学三角形选择题(难)7.如图,ABC ∆中,100ABC ∠=︒,且AEF AFE ∠=∠,CFD CDF ∠=∠,则EFD ∠ 的度数为( )A .80°B .60°C .40°D .20°【答案】C【解析】【分析】 连接FB ,根据三角形内角和和外角知识,进行角度计算即可.【详解】解:如图连接FB ,∵AEF AFE ∠=∠,CFD CDF ∠=∠,∴AEF AFE EFB EBF ∠=∠=∠+∠,CFD CDF BFD FBD ∠=∠=∠+∠∴AFE CFD EFB EBF BFD FBD ∠+∠=∠+∠+∠+∠,即AFE CFD EFD EBD ∠+∠=∠+∠,又∵180AFE EFD DFC ∠+∠+∠=︒,∴2180EFD EBD ∠+∠=︒,∵100ABC ∠=︒,∴180100=402EFD ︒-︒∠=︒, 故选:C .【点睛】此题考查三角形内角和和外角定义,掌握三角形内角和为180°,三角形一个外角等于不相邻两内角之和是解题关键.8.如图,ABC 的面积为1.分别倍长(延长一倍)AB ,BC ,CA 得到111A B C .再分别倍长A 1B 1,B 1C 1,C 1A 1得到222A B C .…… 按此规律,倍长2018次后得到的201820182018A B C 的面积为( )A .20176B .20186C .20187D .20188【答案】C【解析】 分析:根据等底等高的三角形的面积相等可得三角形的中线把三角形分成两个面积相等的三角形,然后求出第一次倍长后△A 1B 1C 1的面积是△ABC 的面积的7倍,依此类推写出即可.详解:连接AB 1、BC 1、CA 1,根据等底等高的三角形面积相等,△A 1BC 、△A 1B 1C 、△AB 1C 、△AB 1C 1、△ABC 1、△A 1BC 1、△ABC 的面积都相等,所以,S △A 1B 1C 1=7S △ABC ,同理S △A 2B 2C 2=7S △A 1B 1C 1=72S △ABC ,依此类推,S △AnBnCn =7n S △ABC .∵△ABC 的面积为1,∴S △AnBnCn =7n ,∴S △A 2018B 2018C 2018=72018.故选C .点睛:本题考查了三角形的面积,根据等底等高的三角形的面积相等求出一次倍长后所得的三角形的面积等于原三角形的面积的7倍是解题的关键.9.如图,在△ABC 中,点D 、E 分别是边AC,AB 的中点,BD,CE 相交于点O,连接O 在AO 上取一点F,使得OF=12AF 若S △ABC =12,则四边形OCDF 的面积为( )A .2B .83C .3D .103【答案】B【解析】【分析】 重心定理:三角形的三条边的中线交于一点,该点叫做三角形的重心.重心和三角形任意两个顶点组成的3个三角形面积相等.【详解】解:∵点D 、E 分别是边AC,AB 的中点,∴O 为△ABC 的重心,∴13AOC S=ABC S =4, ∴12DOC DOA S S ==AOC S =2,∵OF=12AF , ∴13DOF S =AOD S =23, ∴S 阴=DOC S +DOF S =83.故选:B.【点睛】本题考查了重心及重心定理,熟练掌握相关定理是解题关键.10.如图,是由相同的花盆按一定的规律组成的形如正多边形的图案,其中第1个图形一共有6个花盆,第2个图形一共有12个花盆,第3个图形一共有20个花盆,…则第8个图形中花盆的个数为( )A .56B .64C .72D .90【答案】D【解析】根据题意找出规律得到第n个图形中花盆的个数为:(n+1)(n+2),然后将n=7代入求解即可.【详解】第1个图形的花盆个数为:(1+1)(1+2);第2个图形的花盆个数为:(2+1)(2+2)=12;第3个图形的花盆个数为:(3+1)(3+2)=20;,第n个图形的花盆个数为:(n+1)(n+2);则第7个图形中花盆的个数为:(7+1)(7+2)=72.故选:C.【点睛】本题考查图形规律题,解此题的关键在于根据题中图形找到规律.的度数11.如图,将三角尺的直角顶点放在直尺的一边上,∠1=30°,∠2=50°,则3等于()A.50°B.30°C.20°D.15°【答案】C【解析】【分析】根据平行和三角形外角性质可得∠2=∠4=∠1+∠3,代入数据即可求∠3.【详解】如图所示,∵AB∥CD∴∠2=∠4=∠1+∠3=50°,∴∠3=∠4-30°=20°,故选C.12.若一个凸多边形的内角和为720°,则这个多边形的边数为()A.4 B.5 C.6 D.7【答案】C【分析】设这个多边形的边数为n,根据多边形的内角和定理得到(n﹣2)×180°=720°,然后解方程即可.【详解】设这个多边形的边数为n,由多边形的内角和是720°,根据多边形的内角和定理得(n-2)180°=720°.解得n=6.故选C.【点睛】本题主要考查多边形的内角和定理,熟练掌握多边形的内角和定理是解答本题的关键.三、八年级数学全等三角形填空题(难)13.已知:如图,△ABC和△DEC都是等边三角形,D是BC延长线上一点,AD与BE相交于点P,AC、BE相交于点M,AD,CE相交于点N,则下列五个结论:①AD=BE;②AP=BM;③∠APM=60°;④△CMN是等边三角形;⑤连接CP,则CP平分∠BPD,其中,正确的是_____.(填写序号)【答案】①③④⑤.【解析】【分析】①根据△ACD≌△BCE(SAS)即可证明AD=BE;②根据△ACN≌△BCM(ASA)即可证明AN=BM,从而判断AP≠BM;③根据∠CBE+∠CDA=60°即可求出∠APM=60°;④根据△ACN≌△BCM及∠MCN=60°可知△CMN为等边三角形;⑤根据角平分线的性质可知.【详解】①∵△ABC和△CDE都是等边三角形∴CA=CB,CD=CE,∠ACB=60°,∠DCE=60°∴∠ACE=60°∴∠ACD=∠BCE=120°在△ACD和△BCE中CA CBACD BCECD CE=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴△ACD≌△BCE(SAS)∴AD=BE;②∵△ACD≌△BCE∴∠CAD=∠CBE在△ACN和△BCM中ACN BCMCA CBCAN CBM∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩∴△ACN≌△BCM(ASA)∴AN=BM;③∵∠CAD+∠CDA=60°而∠CAD=∠CBE∴∠CBE+∠CDA=60°∴∠BPD=120°∴∠APM=60°;④∵△ACN≌△BCM∴CN=BM而∠MCN=60°∴△CMN为等边三角形;⑤过C点作CH⊥BE于H,CQ⊥AD于Q,如图∵△ACD≌△BCE∴CQ=CH∴CP平分∠BPD.故答案为:①③④⑤.【点睛】本题主要考查了三角形全等的判定和性质的灵活运用,角的计算及角平分线的判定,熟练掌握三角形全等的证明方法,角平分线的判定及相关辅助线的作法是解决本题的关键.14.如图,ABC∆中,90ACB∠=︒,8cmAC,15cmBC=,点M从A点出发沿A C B→→路径向终点运动,终点为B点,点N从B点出发沿B C A→→路径向终点运动,终点为A点,点M和N分别以每秒2cm和3cm的运动速度同时开始运动,两点都要到达相应的终点时才能停止运动,分别过M和N作ME l⊥于E,NF l⊥于F.设运动时间为t秒,要使以点M,E,C为顶点的三角形与以点N,F,C为顶点的三角形全等,则t的值为______.【答案】235或7或8【解析】【分析】易证∠MEC=∠CFN,∠MCE=∠CNF.只需MC=NC,就可得到△MEC与△CFN全等,然后只需根据点M和点N不同位置进行分类讨论即可解决问题.【详解】①当0≤t<4时,点M在AC上,点N在BC上,如图①,此时有AM=2t,BN=3t,AC=8,BC=15.当MC=NC即8−2t=15−3t时全等,解得t=7,不合题意舍去;②当4≤t<5时,点M在BC上,点N也在BC上,如图②,若MC=NC,则点M与点N重合,即2t−8=15−3t,解得t=235;当5≤t<233时,点M在BC上,点N在AC上,如图③,当MC=NC即2t−8=3t−15时全等,解得t=7;④当233≤t<232时,点N停在点A处,点M在BC上,如图④,当MC=NC即2t−8=8,解得t=8;综上所述:当t等于235或7或8秒时,以点M,E,C为顶点的三角形与以点N,F,C为顶点的三角形全等.故答案为:235或7或8.【点睛】本题主要考查了全等三角形的判定以及分类讨论的思想,可能会因考虑不全面而出错,是一道易错题.15.如图,CA⊥BC,垂足为C,AC=2Cm,BC=6cm,射线BM⊥BQ,垂足为B,动点P从C点出发以1cm/s的速度沿射线CQ运动,点N为射线BM上一动点,满足PN=AB,随着P点运动而运动,当点P运动_______秒时,△BCA与点P、N、B为顶点的三角形全等.(2个全等三角形不重合)【答案】0;4;8;12【解析】【分析】此题要分两种情况:①当P在线段BC上时,②当P在BQ上,再分别分两种情况AC=BP 或AC=BN进行计算即可.【详解】解:①当P在线段BC上,AC=BP时,△ACB≌△PBN,∵AC=2,∴BP=2,∴CP=6−2=4,∴点P的运动时间为4÷1=4(秒);②当P在线段BC上,AC=BN时,△ACB≌△NBP,这时BC=PN=6,CP=0,因此时间为0秒;③当P在BQ上,AC=BP时,△ACB≌△PBN,∵AC=2,∴BP=2,∴CP=2+6=8,∴点P的运动时间为8÷1=8(秒);④当P在BQ上,AC=NB时,△ACB≌△NBP,∵BC=6,∴BP=6,∴CP=6+6=12,点P的运动时间为12÷1=12(秒),故答案为:0或4或8或12.【点睛】本题考查三角形全等的判定方法,判定两个三角形全等时必须有边的参与,若有两边一角对应相等时,角必须是两边的夹角.16.如图,△ABE,△BCD均为等边三角形,点A,B,C在同一条直线上,连接AD,EC,AD与EB相交于点M,BD与EC相交于点N,下列说法正确的有:___________①AD=EC;②BM=BN;③MN∥AC;④EM=MB.【答案】①②③【解析】∵△ABE,△BCD均为等边三角形,∴AB=BE ,BC=BD ,∠ABE=∠CBD=60°,∴∠ABD=∠EBC ,在△ABD 和△EBC 中AB BE ABD EBC BD BC =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴△ABD ≌△EBC(SAS),∴AD=EC ,故①正确;∴∠DAB=∠BEC ,又由上可知∠ABE=∠CBD=60°,∴∠EBD=60°,在△ABM 和△EBN 中MAB NEB AB BEABE EBN ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩∴△ABM ≌△EBN(ASA),∴BM=BN ,故②正确;∴△BMN 为等边三角形,∴∠NMB=∠ABM=60°,∴MN ∥AC ,故③正确;若EM=MB ,则AM 平分∠EAB ,则∠DAB=30°,而由条件无法得出这一条件,故④不正确;综上可知正确的有①②③,故答案为①②③.点睛:本题主要考查全等三角形的判定和性质,掌握全等三角形的判定方法(即SSS 、SAS 、AAS 、ASA 和HL )和性质(即全等三角形的对应边相等,对应角相等).17.如图所示,∠E =∠F =90°,∠B =∠C ,AE =AF ,结论:①EM =FN ;②AF∥EB ;③∠FAN =∠EAM ;④△ACN ≌△ABM 其中正确的有 .【答案】①③④【解析】【分析】由∠E=∠F=90°,∠B=∠C,AE=AF,利用“AAS”得到△ABE与△ACF全等,根据全等三角形的对应边相等且对应角相等即可得到∠EAB与∠FAC相等,AE与AF相等,AB与AC相等,然后在等式∠EAB=∠FAC两边都减去∠MAN,得到∠EAM与∠FAN相等,然后再由∠E=∠F=90°,AE=AF,∠EAM=∠FAN,利用“ASA”得到△AEM与△AFN全等,利用全等三角形的对应边相等,对应角相等得到选项①和③正确;然后再∠C=∠B,AC=AB,∠CAN=∠BAM,利用“ASA”得到△ACN与△ABM全等,故选项④正确;若选项②正确,得到∠F与∠BDN相等,且都为90°,而∠BDN不一定为90°,故②错误.【详解】解:在△ABE和△ACF中,∠E=∠F=90°,AE=AF,∠B=∠C,∴△ABE≌△ACF,∴∠EAB=∠FAC,AE=AF,AB=AC,∴∠EAB-∠MAN=∠FAC-∠NAM,即∠EAM=∠FAN,在△AEM和△AFN中,∠E=∠F=90°,AE=AF,∠EAM=∠FAN,∴△AEM≌△AFN,∴EM=FN,∠FAN=∠EAM,故选项①和③正确;在△ACN和△ABM中,∠C=∠B,AC=AB,∠CAN=∠BAM(公共角),∴△ACN≌△ABM,故选项④正确;若AF∥EB,∠F=∠BDN=90°,而∠BDN不一定为90°,故②错误,则正确的选项有:①③④.故答案为①③④18.如图,C为线段AE上一动点(不与点A,E重合),在AE同侧分别作正△ABC和正△CDE,AD与BE交于点O,AD与BC交于点P,BE与CD交于点Q,连接PQ.以下五个结论:①AD=BE;②PQ∥AE;③AP=BQ;④CO平分∠AOE;⑤∠AOB=60°.恒成立的结论有__.(把你认为正确的序号都填上)【答案】①②③④⑤【解析】【分析】根据等边三角形的性质及SAS即可证明△ACD≌△BCE即可求解.【详解】①△ABC和△DCE均是等边三角形,点A,C,E在同一条直线上,∴AC=BC,EC=DC,∠BCE=∠ACD=120°∴△ACD≌△ECB∴AD=BE,故本选项正确;②∵△ACD≌△ECB∴∠CBQ=∠CAP,又∵∠PCQ=∠ACB=60°,CB=AC,∴△BCQ≌△ACP,∴CQ=CP,又∠PCQ=60°,∴△PCQ为等边三角形,∴∠QPC=60°=∠ACB,∴PQ∥AE,故本选项正确;③∵∠ACB=∠DCE=60°,∴∠BCD=60°,∴∠ACP=∠BCQ,∵AC=BC,∠DAC=∠QBC,∴△ACP≌△BCQ(ASA),∴CP=CQ,AP=BQ,故本选项正确;④∵BC∥DE,∴∠CBE=∠BED,∵∠CBE=∠DAE,∴∠AOB=∠OAE+∠AEO=60°,同理可得出∠AOE=120°,∵D,O,C,E四点共圆,∴∠OCD=∠OED,∴∠OAC=∠OCD,∴∠DCE=∠AOC=60°,∴OC平分∠AOE,故④正确;⑤∵△ABC、△DCE为正三角形,∴∠ACB=∠DCE=60°,AC=BC,DC=EC,∴∠ACB+∠BCD=∠DCE+∠BCD,∴∠ACD=∠BCE,∴△ACD≌△BCE(SAS),∴∠CAD=∠CBE,∴∠AOB=∠CAD+∠CEB=∠CBE+∠CEB,∵∠ACB=∠CBE+∠CEB=60°,∴∠AOB=60°,故本选项正确.综上所述,正确的结论是①②③④⑤.【点睛】本题考查等边三角形的性质、全等三角形的判定与性质,利用旋转不变性,找到不变量,是解题关键.四、八年级数学全等三角形选择题(难)19.如图所示,OP 平分AOB ∠,PA OA ⊥,PB OB ⊥,垂足分别为A 、B .下列结论中不一定成立的是( ).A .PA PB =B .PO 平分APB ∠C .OA OB =D .AB 垂直平分OP【答案】D【解析】【分析】 根据角平分线上的点到角的两边距离相等可得出PA=PB ,再利用“HL ”证明△AOP 和△BOP 全等,可得出APO BPO ∠=∠,OA=OB ,即可得出答案.【详解】解:∵OP 平分AOB ∠,PA OA ⊥,PB OB ⊥∴PA PB =,选项A 正确;在△AOP 和△BOP 中,PO PO PA PB =⎧⎨=⎩, ∴AOP BOP ≅∴APO BPO ∠=∠,OA=OB ,选项B ,C 正确;由等腰三角形三线合一的性质,OP 垂直平分AB ,AB 不一定垂直平分OP ,选项D 错误. 故选:D .【点睛】本题考查的知识点是角平分线的性质以及垂直平分线的性质,熟记性质定理是解此题的关键.20.下列两个三角形中,一定全等的是( )A .两个等边三角形B .有一个角是40︒,腰相等的两个等腰三角形C .有一条边相等,有一个内角相等的两个等腰三角形D .有一个角是100︒,底相等的两个等腰三角形【答案】D【解析】【分析】根据全等三角形的判定方法及等腰三角形的性质对各个选项进行分析,从而得到答案.【详解】解:A、当两个等边三角形的对应边不相等时,这两个等边三角形也不会全等,故本选项错误;B、当该角不是对应角时,这两个等腰三角形也不会全等,故本选项错误;C、当两个等腰三角形的对应边与对应角不相等时,这两个等腰三角形也不会全等,故本选项错误;D、等腰三角形的100°角只能是顶角,则两个底角是40°,它们对应相等,所以由全等三角形的判定定理ASA或AAS证得它们全等,故本选项正确;故选D.【点睛】本题考查三角形全等的判定方法,判定两个三角形全等的一般方法有:SSS、SAS、ASA、AAS、HL.注意:AAA、SSA不能判定两个三角形全等,判定两个三角形全等时,必须有边的参与,若有两边一角对应相等时,角必须是两边的夹角.21.如图,在正方形ABCD中,AC为对角线,E为AB上一点,过点E作EF∥AD,与AC、DC 分别交于点G,F,H为CG的中点,连结DE、EH、DH、FH.下列结论:①EG=DF;②△EHF≌△DHC;③∠AEH+∠ADH=180°;④若23AEAB=,则313DHCEDHSS=.其中结论正确的有()A.1个B.2个C.3个D.4个【答案】D【解析】分析:①根据题意可知∠ACD=45°,则GF=FC,则EG=EF-GF=CD-FC=DF;②由SAS证明△EHF≌△DHC即可;③根据△EHF≌△DHC,得到∠HEF=∠HDC,从而∠AEH+∠ADH=∠AEF+∠HEF+∠ADF-∠HDC=180°;④若AEAB=23,则AE=2BE,可以证明△EGH≌△DFH,则∠EHG=∠DHF且EH=DH,则∠DHE=90°,△EHD为等腰直角三角形,过H点作HM垂直于CD于M点,设HM=x,则DM=5x,DH=26x,CD=6x,则S△DHC=12×HM×CD=3x2,S△EDH=12×DH2=13x2.详解:①∵四边形ABCD为正方形,EF∥AD,∴EF=AD=CD,∠ACD=45°,∠GFC=90°,∴△CFG为等腰直角三角形,∴GF=FC,∵EG=EF−GF,DF=CD−FC,∴EG=DF,故①正确;②∵△CFG为等腰直角三角形,H为CG的中点,∴FH=CH,∠GFH=12∠GFC=45°=∠HCD,在△EHF和△DHC中,EF=CD;∠EFH=∠DCH;FH=CH,∴△EHF≌△DHC(SAS),故②正确;③∵△EHF≌△DHC(已证),∴∠HEF=∠HDC,∴∠AEH+∠ADH=∠AEF+∠HEF+∠ADF−∠HDC=∠AEF+∠ADF=180°,故③正确;④∵AEAB=23,∴AE=2BE,∵△CFG为等腰直角三角形,H为CG的中点,∴FH=GH,∠FHG=90°,∵∠EGH=∠FHG+∠HFG=90°+∠HFG=∠HFD,在△EGH和△DFH中,EG=DF;∠EGH=∠HFD;GH=FH,∴△EGH≌△DFH(SAS),∴∠EHG=∠DHF,EH=DH,∠DHE=∠EHG+∠DHG=∠DHF+∠DHG=∠FHG=90°,∴△EHD为等腰直角三角形,如图,过H点作HM⊥CD于M,设HM=x,则26x,CD=6x,则S△DHC=12×HM×CD=3x2,S△EDH=12×DH2=13x2,∴3S△EDH=13S△DHC,故④正确;故选D.点睛:本题考查了相似三角形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,正方形的性质,解题关键在于根据题意熟练的运用相关性质.22.如图,已知,BD 为△ABC 的角平分线,且BD=BC ,E 为BD 延长线上的一点,BE=BA .下面结论:①△ABD ≌△EBC ;②AC=2CD ;③AD=AE=EC ;④∠BCE+∠BCD=180°.其中正确的是( )A .①②③B .①②④C .①③④D .②③④【答案】C【解析】 已知BD 为△ABC 的角平分线,根据角平分线的定义可得∠ABD =∠CBD ,在△AB D 和△EB C 中,BD =BC ,∠ABD =∠CBD ,BE =BA ,由SAS 可判定△ABD ≌△EBC ,即可得①正确;根据已知条件,无法证明AC =2CD ,②错误; 已知BD 为△ABC 的角平分线,BD=BC ,BE=BA ,可得∠BCD =∠BDC =∠BAE =∠BEA , 再由∠BCE =∠BDA ,∠BCE =∠BCD +∠DCE ,∠BDA =∠DAE +∠BEA ,∠BCD =∠BEA ,可得∠DCE =∠DAE ,所以AE =EC ;再由△ABD ≌△EBC ,可得AD=EC ,所以AD=AE=EC ,即③正确;由△ABD ≌△EBC ,可得∠BCE =∠BDA ,所以∠BCE +∠BCD =∠BDA +∠BDC =180°,④正确.故选C.点睛:本题考查了全等三角形的判定及性质、等腰三角形的的性质、三角形外角的性质,本题中熟练求证三角形全等和熟练运用全等三角形对应角、对应边相等性质是解题的关键.23.如图,Rt ABC ∆中,90C =∠,3,4,5,AC BC AB ===AD 平分BAC ∠.则:ACD ABD S S ∆∆=( )A .3:4B .3:5C .4:5D .2:3【答案】B【解析】 如图,过点D 作DE ⊥AB 于点E ,由角平分线的性质可得出DE=CD ,由全等三角形的判定定理HL得出△ADC≌△ADE,故可得出AE=AC=3,由AB=5求出BE=2,设CD=x,则DE=x,BD=4﹣x,再根据勾股定理知DE2+BE2=BD2,即x2+22=(4﹣x)2,求出x=32,进而根据等高三角形的面积,可得出:S△ACD:S△ABD=CD:BD=12×32×3:12×32×5=3:5.故选:B.点睛:本题考查的是角平分线的性质,熟知角平分线上的点到角两边的距离相等是解答此题的关键.24.如图, AB=AC,AD=AE, BE、CD交于点O,则图中全等三角形共有()A.五对B.四对C.三对D.二对【答案】A【解析】如图,由已知条件可证:①△ABE≌△ACD;②△DBC≌△ECB;③△BDO≌△ECO;④△ABO≌△ACO;⑤△ADO≌△AEO;∴图中共有5对全等三角形.故选A.五、八年级数学轴对称三角形填空题(难)25.如图,在长方形ABCD的边AD上找一点P,使得点P到B、C两点的距离之和最短,则点P的位置应该在_____.【答案】AD的中点【解析】【分析】【详解】分析:过AD作C点的对称点C′,根据轴对称的性质或线段垂直平分线的性质得出AC=PC′,从而根据两点之间线段最短,得出这时的P点使BP+PC的之最短.详解:如图,过AD作C点的对称点C′,根据轴对称的性质可得:PC=PC′,CD=C′D∵四边形ABCD是矩形∴AB=CD∴△ABP≌△DC′P∴AP=PD即P为AD的中点.故答案为P为AB的中点.点睛:本题考查了轴对称-最短路线问题,矩形的性质,两点之间线段最短的性质.得出动点P所在的位置是解题的关键.26.如图,已知△ABC和△ADE都是正三角形,连接CE、BD、AF,BF=4,CF=7,求AF的长_________ .【答案】3【解析】【分析】过点A作AF⊥CE交于I,AG⊥BD交于J,证明CAE≅BAD,再证明CAI≅BAJ,求出°7830∠=∠=,然后求出12IF FJ AF==,,通过设FJ x=求出x,即可求出AF的长.【详解】解:过点A作AF⊥CE交于I,AG⊥BD交于J在CAE和BAD中AC ABCAE BADAE AD=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴CAE≅BAD∴ICA ABJ∠=∠∴BFE CAB∠=∠(8字形)∴°120CFD∠=在CAI和BAJ中°90ICA ABJCAI BJACA BA∠=∠⎧⎪∠=∠=⎨⎪=⎩∴CAI≅BAJ,AI AJ CI BJ==∴°60CFA AFJ∠=∠=∴°30FAI FAE∠=∠=在RtAIF和RtAJF中°30FAI FAE∠=∠=∴12IF FJ AF==设FJ x=7,4CF BF==则47x x +=-32x ∴=2AF FJ =AF ∴=3【点睛】此题主要考查了通过做辅助线证明三角形全等,得出相关的边相等,学会合理添加辅助线求解是解决本题的重点.27.等腰三角形顶角为30°,腰长是4cm ,则三角形的面积为__________【答案】4【解析】如图,根据30°角所对直角边等于斜边的一半的性质,可由等腰三角形的顶角为30°,腰长是4cm ,可求得BD=12AB =4×12=2,因此此三角形的面积为:S=12AC•BD=12×4×2=8×12=4(cm 2).故答案是:4.28.如图,在直角坐标系中,点()8,8B -,点()2,0C -,若动点P 从坐标原点出发,沿y 轴正方向匀速运动,运动速度为1/cm s ,设点P 运动时间为t 秒,当BCP ∆是以BC 为腰的等腰三角形时,直接写出t 的所有值__________________.【答案】2秒或46秒或14秒【解析】【分析】分两种情况:PC为腰或BP为腰.分别作出符合条件的图形,计算出OP的长度,即可求出t的值.【详解】解:如图所示,过点B作BD⊥x轴于点D,作BE⊥y轴于点E,分别以点B和点C为圆心,以BC长为半径画弧交y轴正半轴于点F,点H和点G∵点B(-8,8),点C(-2,0),∴DC=6cm,BD=8cm,由勾股定理得:BC=10cm∴在直角三角形COG中,OC=2cm,CG=BC=10cm,∴OP=OG= 22-=,10246(cm)当点P运动到点F或点H时,BE=8cm,BH=BF=10cm,∴EF=EH=6cm∴OP=OF=8-6=2(cm)或OP=OH=8+6=14(cm),故答案为:2秒,46秒或14秒.【点睛】本题综合考查了勾股定理和等腰三角形在平面直角坐标系中的应用,通过作图找出要求的点的位置,利用勾股定理来求解是本题的关键.29.如图,已知每个小方格的边长为1,A、B两点都在小方格的格点(顶点)上,请在图中找一个格点C,使△ABC是等腰三角形,这样的格点C有________个。
八年级上册许昌数学压轴题 期末复习试卷易错题(Word版 含答案)
八年级上册许昌数学压轴题 期末复习试卷易错题(Word 版 含答案)一、压轴题1.在平面直角坐标系中,点A 、B 在坐标轴上,其中A(0,a)、B(b ,0)满足:222110a b a b --++-=.(1)直接写出A 、B 两点的坐标;(2)将线段AB 平移到CD ,点A 的对应点为C(-3,m),如图(1)所示.若S ΔABC =16,求点D 的坐标;(3)平移线段AB 到CD ,若点C 、D 也在坐标轴上,如图(2)所示,P 为线段AB 上一动点(不与A 、B 重合),连接OP ,PE 平分∠OPB ,交x 轴于点M ,且满足∠BCE=2∠ECD . 求证:∠BCD=3(∠CEP-∠OPE).2.如图,以直角三角形AOC 的直角顶点O 为原点,以OC ,OA 所在直线为轴和轴建立平面直角坐标系,点A (0,a ),C (b ,0)满足a 6b 80-+-=. (1)a = ;b = ;直角三角形AOC 的面积为 .(2)已知坐标轴上有两动点P ,Q 同时出发,P 点从C 点出发以每秒2个单位长度的速度向点O 匀速移动,Q 点从O 点出发以每秒1个单位长度的速度向点A 匀速移动,点P 到达O 点整个运动随之结束.AC 的中点D 的坐标是(4,3),设运动时间为t 秒.问:是否存在这样的t ,使得△ODP 与△ODQ 的面积相等?若存在,请求出t 的值;若不存在,请说明理由.(3)在(2)的条件下,若∠DOC =∠D CO ,点G 是第二象限中一点,并且y 轴平分∠GOD .点E 是线段OA 上一动点,连接接CE 交OD 于点H ,当点E 在线段OA 上运动的过程中,探究∠GOD ,∠OHC ,∠ACE 之间的数量关系,并证明你的结论(三角形的内角和为180).3.如图1所示,直线:5L y mx m =+与x 轴负半轴,y 轴正半轴分别交于A 、B 两点.(1)当OA OB =时,求点A 坐标及直线L 的解析式.(2)在(1)的条件下,如图2所示,设Q 为AB 延长线上一点,作直线OQ ,过A 、B 两点分别作AM OQ ⊥于M ,BN OQ ⊥于N ,若17AM =,求BN 的长. (3)当m 取不同的值时,点B 在y 轴正半轴上运动,分别以OB 、AB 为边,点B 为直角顶点在第一、二象限内作等腰直角OBF ∆和等腰直角ABE ∆,连接EF 交y 轴于P 点,如图3.问:当点B 在y 轴正半轴上运动时,试猜想PB 的长是否为定值?若是,请求出其值;若不是,说明理由.4.如图,在ABC ∆中,90,,8ACB AC BC AB cm ∠=︒==,过点C 做射线CD ,且//CD AB ,点P 从点C 出发,沿射线CD 方向均匀运动,速度为3/cm s ;同时,点Q 从点A 出发,沿AB 向点B 匀速运动,速度为1/cm s ,当点Q 停止运动时,点P 也停止运动.连接,PQ CQ ,设运动时间为()()08t s t <<.解答下列问题:(1)用含有t 的代数式表示CP 和BQ 的长度; (2)当2t =时,请说明//PQ BC ; (3)设BCQ ∆的面积为()2S cm,求S 与t 之间的关系式.5.在平面直角坐标系xOy 中,对于点(,)P a b 和点(,)Q a b ',给出如下定义: 若1,(2),(2)b a b b a -≥⎧=<⎩'⎨当时当时,则称点Q 为点P 的限变点.例如:点(2,3)的限变点的坐标是(2,2),点(2,5)--的限变点的坐标是(2,5)-,点(1,3)的限变点的坐标是(1,3).(1)①点(3,1)-的限变点的坐标是________;②如图1,在点(2,1)A -、(2,1)B 中有一个点是直线2y =上某一个点的限变点,这个点是________;(填“A ”或“B ”)(2)如图2,已知点(2,2)C --,点(2,2)D -,若点P 在射线OC 和OD 上,其限变点Q 的纵坐标b '的取值范围是b m '≥或b n '≤,其中m n >.令s m n =-,直接写出s 的值. (3)如图3,若点P 在线段EF 上,点(2,5)E --,点(,3)F k k -,其限变点Q 的纵坐标b '的取值范围是25b '-≤≤,直接写出k 的取值范围.6.如图①,在ABC ∆中,12AB =cm ,20BC =cm ,过点C 作射线//CD AB .点M 从点B 出发,以3 cm/s 的速度沿BC 匀速移动;点N 从点C 出发,以a cm/s 的速度沿CD 匀速移动.点M 、N 同时出发,当点M 到达点C 时,点M 、N 同时停止移动.连接AM 、MN ,设移动时间为t (s).(1)点M 、N 从移动开始到停止,所用时间为 s ; (2)当ABM ∆与MCN ∆全等时,①若点M 、N 的移动速度相同,求t 的值; ②若点M 、N 的移动速度不同,求a 的值;(3)如图②,当点M 、N 开始移动时,点P 同时从点A 出发,以2 cm/s 的速度沿AB 向点B 匀速移动,到达点B 后立刻以原速度沿BA 返回.当点M 到达点C 时,点M 、N 、P 同时停止移动.在移动的过程中,是否存在PBM ∆与MCN ∆全等的情形?若存在,求出t 的值;若不存在,说明理由.7.如图,以直角△AOC 的直角顶点O 为原点,以OC ,OA 所在直线为x 轴和y 轴建立平面直角坐标系,点A (0,a ),C (b ,0)满足280a b b -++-=.(1)点A 的坐标为________;点C 的坐标为________.(2)已知坐标轴上有两动点P ,Q 同时出发,P 点从C 点出发沿x 轴负方向以每秒2个单位长度的速度匀速移动,Q 点从O 点出发沿y 轴正方向以每秒1个单位长度的速度匀速移动,点P 到达O 点整个运动随之结束.AC 的中点D 的坐标是(4,3),设运动时间为t 秒.问:是否存在这样的t ,使得△ODP 与△ODQ 的面积相等?若存在,请求出t 的值;若不存在,请说明理由.(3)在(2)的条件下,若∠DOC=∠DCO ,点G 是第二象限中一点,并且y 轴平分∠GOD .点E 是线段OA 上一动点,连接接CE 交OD 于点H ,当点E 在线段OA 上运动的过程中,探究∠GOA ,∠OHC ,∠ACE 之间的数量关系,并证明你的结论(三角形的内角和为180°可以直接使用). 8.(1)填空①把一张长方形的纸片按如图①所示的方式折叠,EM ,FM 为折痕,折叠后的C 点落在1B M 或1B M 的延长线上,那么EMF ∠的度数是________;②把一张长方形的纸片按如图②所示的方式折叠,B 点与M 点重合,EM ,FM 为折痕,折叠后的C 点落在1A M 或1A M 的延长线上,那么EMF ∠的度数是_______. (2)解答:①把一张长方形的纸片按如图③所示的方式折叠,EM ,FM 为折痕,折叠后的C 点落在1B M 或1B M 的延长线上左侧,且80EMF ∠=︒,求11C MB ∠的度数; ②把一张长方形的纸片按如图④所示的方式折叠,B 点与M 点重合,EM ,FM 为折痕,折叠后的C 点落在1A M 或1A M 的延长线右侧,且60EMF ∠=︒,求11C MA ∠的度数.(3)探究:把一张四边形的纸片按如图⑤所示的方式折叠,EB ,FB 为折痕,设ABC α∠=︒,EBF β∠=︒,11A BC γ∠=︒,求α,β,γ之间的数量关系.9.阅读下列材料,并按要求解答.(模型建立)如图①,等腰直角三角形ABC 中,∠ACB =90°,CB =CA ,直线ED 经过点C ,过A 作AD ⊥ED 于点D ,过B 作BE ⊥ED 于点E .求证:△BEC ≌△CDA . (模型应用)应用1:如图②,在四边形ABCD 中,∠ADC =90°,AD =6,CD =8,BC =10,AB 2=200.求线段BD 的长.应用2:如图 ③,在平面直角坐标系中,纸片△OPQ 为等腰直角三角形,QO =QP ,P (4,m ),点Q 始终在直线OP 的上方.(1)折叠纸片,使得点P 与点O 重合,折痕所在的直线l 过点Q 且与线段OP 交于点M ,当m =2时,求Q 点的坐标和直线l 与x 轴的交点坐标;(2)若无论m 取何值,点Q 总在某条确定的直线上,请直接写出这条直线的解析式 .10.如图,在平面直角坐标系中,直线AB 经过点A (32,32)和B (23,0),且与y 轴交于点D ,直线OC 与AB 交于点C ,且点C 的横坐标为3. (1)求直线AB 的解析式;(2)连接OA ,试判断△AOD 的形状;(3)动点P 从点C 出发沿线段CO 以每秒1个单位长度的速度向终点O 运动,运动时间为t 秒,同时动点Q 从点O 出发沿y 轴的正半轴以相同的速度运动,当点Q 到达点D 时,P ,Q 同时停止运动.设PQ 与OA 交于点M ,当t 为何值时,△OPM 为等腰三角形?求出所有满足条件的t 值.11.直角三角形ABC 中,90ACB ∠=︒,直线l 过点C .(1)当AC BC =时,如图1,分别过点A 和B 作AD ⊥直线l 于点D ,BE ⊥直线l 于点E ,ACD 与CBE △是否全等,并说明理由;(2)当8AC cm =,6BC cm =时,如图2,点B 与点F 关于直线l 对称,连接BF CF 、,点M 是AC 上一点,点N 是CF 上一点,分别过点M N 、作MD ⊥直线l 于点D ,NE ⊥直线l 于点E ,点M 从A 点出发,以每秒1cm 的速度沿A C →路径运动,终点为C ,点N 从点F 出发,以每秒3cm 的速度沿F C B C F →→→→路径运动,终点为F ,点,M N 同时开始运动,各自达到相应的终点时停止运动,设运动时间为t 秒,当CMN △为等腰直角三角形时,求t 的值.12.如图,四边形ABCD 是直角梯形,AD ∥BC ,AB ⊥AD ,且AB =AD +BC ,E 是DC 的中点,连结BE 并延长交AD 的延长线于G .(1)求证:DG =BC ;(2)F 是AB 边上的动点,当F 点在什么位置时,FD ∥BG ;说明理由.(3)在(2)的条件下,连结AE 交FD 于H ,FH 与HD 长度关系如何?说明理由.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、压轴题1.(1)A (0,3),B (4,0);(2)D (1,-265);(3)见解析 【解析】 【分析】(1)根据非负数的性质求解;(2)如图1中,设直线CD 交y 轴于E .首先求出点E 的坐标,再求出直线CD 的解析式以及点C 坐标,利用平移的性质得到点D 坐标;(3)如图2中,延长AB 交CE 的延长线于M .利用平行线的性质以及三角形的外角的性质求证; 【详解】(1)∵222110a b a b --++-=, ∴220,2110a b a b --=+-=,∴2202110a b a b --=⎧⎨+-=⎩ ,∴34a b =⎧⎨=⎩,∴A (0,3),B (4,0);(2)如图1中,设直线CD 交y 轴于E .∵CD//AB , ∴S △ACB =S △ABE , ∴12AE×BO=16, ∴12×AE×4=16, ∴AE=8, ∴E (0,-5),设直线AB 的解析式为y=kx+b ,将点A (0,3),(4,0)代入解析式中得:343k b ⎧=-⎪⎨⎪=⎩ , ∴直线AB 的解析式为y=334x -+, ∵AB//CD ,∴直线CD 的解析式为y=34x c -+, 又∵点E (0,-5)在直线CD 上,∴c=5,即直线CD 的解析式为y=354x --, 又∵点C (-3,m )在直线CD 上,∴m=115, ∴C (-3,115), ∵点A (0,3)平移后的对应点为C (-3, 115), ∴直线AB 向下平移了265个单位,向左平移了3个单位, 又∵B (4,0)的对应点为点D ,∴点D 的坐标为(1,-265); (3)如图2中,延长AB 交CE 的延长线于点M .∵AM ∥CD , ∴∠DCM=∠M , ∵∠BCE=2∠ECD , ∴∠BCD=3∠DCM=3∠M ,∵∠M=∠PEC-∠MPE ,∠MPE=∠OPE , ∴∠BCD=3(∠CEP-∠OPE ). 【点睛】考查了非负数的性质、平行线的性质、三角形的外角的性质、一次函数的应用等知识,解题关键是灵活运用所学知识解决问题,学会添加常用辅助线,利用平行线的性质解决问题.2.(1)6;8;24;(2)存在 2.4t =时,使得△ODP 与△ODQ 的面积相等;(3)∠GOD+∠ACE=∠OHC ,见解析 【解析】 【分析】(1)利用非负性即可求出a ,b 即可得出结论,即可求出△ABC 的面积; (2)先表示出OQ ,OP ,利用那个面积相等,建立方程求解即可得出结论; (3)先判断出∠OAC=∠AOD ,进而判断出OG ∥AC ,即可判断出∠FHC=∠ACE ,同理∠FHO=∠GOD ,即可得出结论. 【详解】解:(1) 解:(1)∵b 80-=,∴a-6=0,b-8=0, ∴a=6,b=8,∴A (0,6),C (8,0); ∴S △ABC=6×8÷2=24,故答案为(0,6),(8,0); 6;8;24 (2) ∵114222ODQ D S OQ x t t ∆=⋅=⋅⋅= 11(82)312322ODP D S OP y t t ∆=⋅=⋅-⋅=- 由2123t t =-时, 2.4t =∴存在 2.4t =时,使得△ODP 与△ODQ 的面积相等 (3) )∴2∠GOA+∠ACE=∠OHC ,理由如下: ∵x 轴⊥y 轴,∴∠AOC=∠DOC+∠AOD=90° ∴∠OAC+∠ACO=90° 又∵∠DOC=∠DCO ∴∠OAC=∠AOD ∵y 轴平分∠GOD ∴∠GOA=∠AOD ∴∠GOA=∠OAC ∴OG ∥AC ,如图,过点H 作HF ∥OG 交x 轴于F , ∴HF ∥AC ∴∠FHC=∠ACE 同理∠FHO=∠GOD , ∵OG ∥FH , ∴∠GOD=∠FHO ,∴∠GOD+∠ACE=∠FHO+∠FHC即∠GOD+∠ACE=∠OHC , ∴2∠GOA+∠ACE=∠OHC . ∴∠GOD+∠ACE=∠OHC .【点睛】此题是三角形综合题,主要考查了非负性的性质,三角形的面积公式,角平分线的定义,平行线的性质,正确作出辅助线是解本题的关键. 3.(1)5y x =+;(2)223)PB 的长为定值52【解析】 【分析】(1)先求出A 、B 两点坐标,求出OA 与OB ,由OA= OB ,求出m 即可;(2)用勾股定理求AB ,再证AMO OBN ∆≅∆,BN=OM ,由勾股定理求OM 即可; (3)先确定答案定值,如图引辅助线EG ⊥y 轴于G ,先证AOB EBG ∆≅∆,求BG 再证BFP GEP ∆≅∆,可确定BP 的定值即可.【详解】(1)对于直线:5L y mx m =+. 当0y =时,5x =-. 当0x =时,5y m =.()5,0A ∴-,()0,5B m .OA OB =.55m ∴=. 解得1m =.∴直线L 的解析式为5y x =+.(2)5OA =,17AM =∴由勾股定理,2222OM OA AM =-=.180AOM AOB BON ∠+∠+∠=︒.90AOB ∠=︒.90AOM BON ∴∠+∠=︒. 90AOM OAM ∠+∠=︒. BON OAM ∴∠=∠. 在AMO ∆与OBN ∆中,90BON OAMAMO BNOOA OB∠=∠⎧⎪∠=∠=︒⎨⎪=⎩.()AMO OBN AAS∴∆≅∆.22BN OM∴==..(3)如图所示:过点E作EG y⊥轴于G点.AEB∆为等腰直角三角形,AB EB∴=90ABO EBG∠+∠=︒.EG BG⊥,90GEB EBG∴∠+∠=︒.ABO GEB∴∠=∠.AOB EBG∴∆≅∆.5BG AO∴==,OB EG=OBF∆为等腰直角三角形,OB BF∴=BF EG∴=.BFP GEP∴∆≅∆.1522BP GP BG∴===.【点睛】本题考查求解析式,线段的长,判断定值问题,关键是掌握求坐标,利用条件OA= OB,求OM,用勾股定理求AB,再证AMO OBN∆≅∆,构造AOB EBG∆≅∆,求BG,再证BFP GEP∆≅∆.4.(1)CP=3t,BQ=8-t;(2)见解析;(3)S=16-2t.【解析】【分析】(1)直接根据距离=速度⨯时间即可;(2)通过证明PCQ BQC≅,得到∠PQC=∠BCQ,即可求证;(3)过点C作CM⊥AB,垂足为M,根据等腰直角三角形的性质得到CM=AM=4,即可求解.【详解】解:(1)CP=3t,BQ=8-t;(2)当t=2时,CP=3t=6,BQ=8-t=6∴CP=BQ∵CD∥AB∴∠PCQ=∠BQC又∵CQ=QC∴PCQ BQC≅∴∠PQC=∠BCQ∴PQ∥BC(3)过点C作CM⊥AB,垂足为M∵AC=BC,CM⊥AB∴AM=118422AB=⨯=(cm)∵AC=BC,∠ACB=90︒∴∠A=∠B=45︒∵CM⊥AB∴∠AMC=90︒∴∠ACM=45︒∴∠A=∠ACM∴CM=AM=4(cm)∴118t4162 22BCQS BQ CM t ==⨯-⨯=-因此,S与t之间的关系式为S=16-2t.【点睛】此题主要考查列代数式、全等三角形的判定与性质、平行线的判定、等腰三角形的性质,熟练掌握逻辑推理是解题关键.5.(1)①);②B ;(2)3s =;(3)59k ≤≤. 【解析】【分析】 (1)利用限变点的定义直接解答即可;(2)先利用逆推原理求出限变点(2,1)A -、(2,1)B 对应的原来点坐标,然后把原来点坐标代入到2y =,满足解析式的就是答案;(3)先OC OD ,的关系式,再求出点P 的限变点Q 满足的关系式,然后根据图象求出m n ,的值,从而求出s 即可;(4)先求出线段EF 的关系式,再求出点P 的限变点Q 所满足的关系式,根据图像求解即可.【详解】解:(1)①∵2a =, ∴11b b ==-=',∴坐标为:),故答案为:); ②∵对于限变点来说,横坐标保持不变,∴限变点(2,1)A -对应的原来点的坐标为:()2,1-或()21--,, 限变点(2,1)B 对应的原来点的坐标为:()2,2,∵()2,2满足2y =,∴这个点是B ,故答案为:B ;(2)∵点C 的坐标为(2,2)--,∴OC 的关系式为:()0y x x =≤,∵点D 的坐标为(2,2)-,∴OD 的关系式为:()0y x x =-≥,∴点P 满足的关系式为:()()00x x y x x ≤⎧⎪=⎨->⎪⎩, ∴点P 的限变点Q 的纵坐标满足的关系式为:当2x ≥时:1b x '=--,当02x <<时:b x x '=-=,当0x ≤时,b x x '==-,图像如下:通过图象可以得出:当2x ≥时,3b '≤-,∴3n =-,当2x <时,0b '≥,∴0m =,∴()033s m n =-=--=;(3)设线段EF 的关系式为:()022y ax c a x k k =+≠-≤≤>-,,, 把(2,5)E --,(,3)F k k -代入得:253a c ka c k -+=-⎧⎨+=-⎩,解得:13a c =⎧⎨=-⎩, ∴线段EF 的关系式为()322y x x k k =--≤≤>-,, ∴线段EF 上的点P 的限变点Q 的纵坐标满足的关系式4(2)|3|3(22)x xb x x x -⎧'=⎨-=--<⎩, 图象如下:当x =2时,b ′取最小值,b '=2﹣4=﹣2,当b '=5时,x ﹣4=5或﹣x +3=5,解得:x =9或x =﹣2,当b ′=1时,x ﹣4=1,解得:x =5,∵ 25b '-≤≤,∴由图象可知,k 的取值范围时:59k ≤≤.【点睛】本题主要考查了一次函数的综合题,解答本题的关键是熟练掌握新定义“限变点”,解答此题还需要掌握一次函数的图象与性质以及最值的求解,此题有一定的难度.6.(1)203;(2)①t =83;②a =185;(3)t =6.4或t =103 【解析】【分析】(1)根据时间=路程÷速度即可求得答案;(2)①由题意得:BM =CN =3t ,则只可以是△CMN ≌△BAM ,AB =CM ,由此列出方程求解即可;②由题意得:CN ≠BM ,则只可以是△CMN ≌△BMA ,AB =CN =12,CM =BM ,进而可得3t =10,求解即可;(3)分情况讨论,当△CMN ≌△BPM 时,BP =CM ,若此时P 由A 向B 运动,则12-2t =20-3t ,但t =8不符合实际,舍去,若此时P 由B 向A 运动,则2t -12=20-3t ,求得t =6.4;当△CMN ≌△BMP 时,则BP =CN ,CM =BM ,可得3t =10,t =103,再将t =103代入分别求得AP ,BP 的长及a 的值验证即可.【详解】解:(1)20÷3=203, 故答案为:203; (2)∵CD ∥AB ,∴∠B =∠DCB ,∵△CNM 与△ABM 全等,∴△CMN ≌△BAM 或△CMN ≌△BMA ,①由题意得:BM =CN =3t ,∴△CMN ≌△BAM∴AB =CM ,∴12=20-3t ,解得:t =83;②由题意得:CN ≠BM ,∴△CMN ≌△BMA ,∴AB =CN =12,CM =BM ,∴CM =BM =12BC , ∴3t =10,解得:t=10 3∵CN=at,∴103a=12解得:a=185;(3)存在∵CD∥AB,∴∠B=∠DCB,∵△CNM与△PBM全等,∴△CMN≌△BPM或△CMN≌△BMP,当△CMN≌△BPM时,则BP=CM,若此时P由A向B运动,则BP=12-2t,CM=20-3t,∵BP=CM,∴12-2t=20-3t,解得:t=8 (舍去)若此时P由B向A运动,则BP=2t-12,CM=20-3t,∵BP=CM,∴2t-12=20-3t,解得:t=6.4,当△CMN≌△BMP时,则BP=CN,CM=BM,∴CM=BM=12 BC∴3t=10,解得:t=10 3当t=103时,点P的路程为AP=2t=203,此时BP=AB-AP=12-203=163,则CN=BP=16 3即at=163,∵t=103,∴a=1.6符合题意综上所述,满足条件的t的值有:t=6.4或t=10 3【点睛】本题考查了全等三角形的判定及性质的综合运用,解决本题的关键就是用方程思想及分类讨论思想解决问题,把实际问题转化为方程是常用的手段.7.(1)(0,6),(8,0);(2)存在t=2.4时,使得△ODP与△ODQ的面积相等;(3)2∠GOA+∠ACE=∠OHC,理由见解析.【解析】【分析】(1)根据算术平方根的非负性,绝对值的非负性即可求解;(2)根据运动速度得到OQ=t,OP=8-2t,根据△ODP与△ODQ的面积相等列方程求解即可;(3)由∠AOC=90°,y轴平分∠GOD证得OG∥AC,过点H作HF∥OG交x轴于F,得到∠FHC=∠ACE,∠FHO=∠GOD,从而∠GOD+∠ACE=∠FHO+∠FHC,即可证得2∠GOA+∠ACE=∠OHC.【详解】(180b-=,∴a-b+2=0,b-8=0,∴a=6,b=8,∴A(0,6),C(8,0);故答案为:(0,6),(8,0);(2)由(1)知,A(0,6),C(8,0),∴OA=6,OB=8,由运动知,OQ=t,PC=2t,∴OP=8-2t,∵D(4,3),∴114222ODQ DS OQ x t t=⨯=⨯=△,1182312322ODP D S OP y t t =⨯=-⨯=-△(), ∵△ODP 与△ODQ 的面积相等,∴2t=12-3t ,∴t=2.4,∴存在t=2.4时,使得△ODP 与△ODQ 的面积相等;(3)2∠GOA+∠ACE=∠OHC ,理由如下:∵x 轴⊥y 轴, ∴∠AOC=∠DOC+∠AOD=90°,∴∠OAC+∠ACO=90°.又∵∠DOC=∠DCO ,∴∠OAC=∠AOD.∵x 轴平分∠GOD ,∴∠GOA=∠AOD.∴∠GOA=∠OAC.∴OG ∥AC ,如图,过点H 作HF ∥OG 交x 轴于F ,∴HF ∥AC ,∴∠FHC=∠ACE.∵OG ∥FH ,∴∠GOD=∠FHO ,∴∠GOD+∠ACE=∠FHO+∠FHC ,即∠GOD+∠ACE=∠OHC ,∴2∠GOA+∠ACE=∠OHC .【点睛】此题考查算术平方根的非负性,绝对值的非负性,坐标系中的动点问题,平行线的判定及性质定理,是一道较为综合的题型.8.90︒,45︒;20︒,30︒;2a γβ+=,2a γβ-=.【解析】【分析】(1)①如图①知1112EMC BMC ∠=∠,1112C MF C MC ∠=∠得 ()1112EMF BMC C MC ∠=∠+∠可求出解.②由图②知111111,22EBA ABC C BF C BC ∠=∠∠=∠得()1112EBF ABC C BC ∠=∠+∠可求出解. (2)①由图③折叠知11,CMF FMC BME EMB ∠=∠∠=∠,可推出11()BMC EMF EMF C MB ∠-∠-∠=∠,即可求出解.②由图④中折叠知11,CMF C MF ABE A BE ∠=∠∠=∠,可推出()112906090AMC ︒︒︒-+∠=,即可求出解. (3)如图⑤-1、⑤-2中分别由折叠可知,a ββγ-=-、a ββγ-=+,即可求得 2a γβ+=、2a γβ-=.【详解】解:(1)①如图①中,1112EMC BMC ∠=∠,1112C MF C MC ∠=∠, ()1111111800229EMF EMC C MF BMC C MC ︒︒∴∠=∠+∠=∠⨯=+∠=, 故答案为90︒. ②如图②中,111111,22EBA ABC C BF C BC ∠=∠∠=∠, ()111111904522EBF EBC C BF ABC C BC ︒︒∴∠=∠+∠=∠+∠=⨯=, 故答案为45︒.(2)①如图③中由折叠可知,11,CMF FMC BME EMB ∠=∠∠=∠,1111C MF EMB EMF C MB ∠+∠-∠=∠,11CMF BME EMF C MB ∴∠+∠-∠=∠,11()BMC EMF EMF C MB ∴∠-∠-∠=∠,111808020C MB ︒︒︒∴-=∠=;②如图④中根据折叠可知,11,CMF C MF ABE A BE ∠=∠∠=∠,112290CMF ABE A MC ︒∠+∠+∠=,112()90CMF ABE A MC ︒∴∠+∠+∠=,()1129090EMF AMC ︒︒∴-∠+∠=,()112906090AMC ︒︒︒∴-+∠=, 1130A MC ︒∴∠=;(3)如图⑤-1中,由折叠可知,a ββγ-=-,2a γβ∴+=;如图⑤-2中,由折叠可知,a ββγ-=+,2a γβ∴-=.【点睛】本题考查了图形的变换中折叠属全等变换,图形的角度及边长不变及一些角度的计算问题,突出考查学生的观察能力、思维能力以及动手操作能力,本题是代数、几何知识的综合运用典型题目.9.模型建立:见解析;应用1:652:(1)Q (1,3),交点坐标为(52,0);(2)y =﹣x+4【解析】【分析】根据AAS 证明△BEC ≌△CDA ,即可;应用1:连接AC ,过点B 作BH ⊥DC ,交DC 的延长线于点H ,易证△ADC ≌△CHB ,结合勾股定理,即可求解;应用2:(1)过点P 作PN ⊥x 轴于点N ,过点Q 作QK ⊥y 轴于点K ,直线KQ 和直线NP 相交于点H ,易得:△OKQ ≌△QHP ,设H (4,y ),列出方程,求出y 的值,进而求出Q (1,3),再根据中点坐标公式,得P(4,2),即可得到直线l 的函数解析式,进而求出直线l 与x 轴的交点坐标;(2)设Q (x ,y ),由△OKQ ≌△QHP ,KQ =x ,OK =HQ =y ,可得:y =﹣x +4,进而即可得到结论.【详解】如图①,∵AD ⊥ED ,BE ⊥ED ,∠ACB =90°,∴∠ADC =∠BEC =90°,∴∠ACD +∠DAC =∠ACD +∠BCE =90°,∴∠DAC =∠BCE ,∵AC =BC ,∴△BEC ≌△CDA (AAS );应用1:如图②,连接AC ,过点B 作BH ⊥DC ,交DC 的延长线于点H ,∵∠ADC =90°,AD =6,CD =8,∴AC =10,∵BC =10,AB 2=200,∴AC 2+BC 2=AB 2,∴∠ACB=90°,∵∠ADC=∠BHC=∠ACB=90°,∴∠ACD=∠CBH,∵AC=BC=10,∴△ADC≌△CHB(AAS),∴CH=AD=6,BH=CD=8,∴DH=6+8=14,∵BH⊥DC,∴BD=应用2:(1)如图③,过点P作PN⊥x轴于点N,过点Q作QK⊥y轴于点K,直线KQ和直线NP相交于点H,由题意易:△OKQ≌△QHP(AAS),设H(4,y),那么KQ=PH=y﹣m=y﹣2,OK=QH=4﹣KQ=6﹣y,又∵OK=y,∴6﹣y=y,y=3,∴Q(1,3),∵折叠纸片,使得点P与点O重合,折痕所在的直线l过点Q且与线段OP交于点M,∴点M是OP的中点,∵P(4,2),∴M(2,1),设直线Q M的函数表达式为:y=kx+b,把Q(1,3),M(2,1),代入上式得:213k bk b+=⎧⎨+=⎩,解得:25kb=-⎧⎨=⎩∴直线l的函数表达式为:y=﹣2x+5,∴该直线l与x轴的交点坐标为(52,0);(2)∵△OKQ≌△QHP,∴QK=PH,OK=HQ,设Q(x,y),∴KQ=x,OK=HQ=y,∴x+y=KQ+HQ=4,∴y=﹣x+4,∴无论m取何值,点Q总在某条确定的直线上,这条直线的解析式为:y=﹣x+4,故答案为:y=﹣x+4.【点睛】本题主要考查三角形全等的判定和性质定理,勾股定理,一次函数的图象和性质,掌握“一线三垂直”模型,待定系数法是解题的关键.10.(1)y 3+2;(2)△AOD为直角三角形,理由见解析;(3)t=2323.【解析】【分析】(1)将点A、B的坐标代入一次函数表达式:y=kx+b,即可求解;(2)由点A、O、D的坐标得:AD2=1,AO2=3,DO2=4,故DO2=OA2+AD2,即可求解;(3)点C3,1),∠DBO=30°,则∠ODA=60°,则∠DOA=30°,故点C3 1),则∠AOC=30°,∠DOC=60°,OQ=CP=t,则OP=2﹣t.①当OP=OM时,OQ=QH+OH 3(2﹣t)+12(2﹣t)=t,即可求解;②当MO=MP时,∠OQP=90°,故OQ=12O P,即可求解;③当PO=PM时,故这种情况不存在.【详解】解:(1)将点A、B的坐标代入一次函数表达式:y=kx+b得:33203bk b ⎧+⎪⎨⎪=+⎩,解得:3 =32kb⎧⎪⎨⎪=⎩,故直线AB的表达式为:y 3+2;(2)直线AB的表达式为:y 3+2,则点D(0,2),由点A、O、D的坐标得:AD2=1,AO2=3,DO2=4,故DO2=OA2+AD2,故△AOD为直角三角形;(3)直线AB的表达式为:y 3+2,故点C3,1),则OC=2,则直线AB的倾斜角为30°,即∠DBO=30°,则∠ODA=60°,则∠DOA=30°故点C(3,1),则OC=2,则点C是AB的中点,故∠COB=∠DBO=30°,则∠AOC=30°,∠DOC=60°,OQ=CP=t,则OP=OC﹣PC=2﹣t,①当OP=OM时,如图1,则∠OMP=∠MPO=12(180°﹣∠AOC)=75°,故∠OQP=45°,过点P作PH⊥y轴于点H,则OH=12OP=12(2﹣t),由勾股定理得:PH=32(2﹣t)=QH,OQ=QH+OH=3(2﹣t)+12(2﹣t)=t,解得:t=23;②当MO=MP时,如图2,则∠MPO=∠MOP=30°,而∠QOP=60°,∴∠OQP=90°,故OQ=12OP,即t=12(2﹣t),解得:t =23; ③当PO =PM 时,则∠OMP =∠MOP =30°,而∠MOQ =30°,故这种情况不存在;综上,t =23或3. 【点睛】本题考查等腰三角形的性质、一次函数解析式、勾股定理、含30°的角的直角三角形的性质等知识点,还利用了方程和分类讨论的思想,综合性较强,难度较大,解题的关键是学会综合运用性质进行推理和计算.11.(1)全等,理由见解析;(2)t=3.5秒或5秒【解析】【分析】(1)根据垂直的定义得到∠DAC=∠ECB ,利用AAS 定理证明△ACD ≌△CBE ;(2)分点F 沿C→B 路径运动和点F 沿B→C 路径运动两种情况,根据等腰三角形的定义列出算式,计算即可;【详解】解:(1)△ACD 与△CBE 全等.理由如下:∵AD ⊥直线l ,∴∠DAC+∠ACD=90°,∵∠ACB=90°,∴∠BCE+∠ACD=90°,∴∠DAC=∠ECB ,在△ACD 和△CBE 中, ADC CEB DAC ECB CA CB ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ACD ≌△CBE (AAS );(2)由题意得,AM=t ,FN=3t ,则CM=8-t ,由折叠的性质可知,CF=CB=6,∴CN=6-3t ,点N 在BC 上时,△CMN 为等腰直角三角形,当点N 沿C→B 路径运动时,由题意得,8-t=3t-6,解得,t=3.5,当点N 沿B→C 路径运动时,由题意得,8-t=18-3t ,解得,t=5,综上所述,当t=3.5秒或5秒时,△CMN 为等腰直角三角形;【点睛】本题考查的是全等三角形的判定和性质,掌握全等三角形的判定定理和性质定理,灵活运用分情况讨论思想是解题的关键.12.(1)见解析;(2)当F运动到AF=AD时,FD∥BG,理由见解析;(3)FH=HD,理由见解析【解析】【分析】(1)证明△DEG≌△CEB(AAS)即可解决问题.(2)想办法证明∠AFD=∠ABG=45°可得结论.(3)结论:FH=HD.利用等腰直角三角形的性质即可解决问题.【详解】(1)证明:∵AD∥BC,∴∠DGE=∠CBE,∠GDE=∠BCE,∵E是DC的中点,即DE=CE,∴△DEG≌△CEB(AAS),∴DG=BC;(2)解:当F运动到AF=AD时,FD∥BG.理由:由(1)知DG=BC,∵AB=AD+BC,AF=AD,∴BF=BC=DG,∴AB=AG,∵∠BAG=90°,∴∠AFD=∠ABG=45°,∴FD∥BG,故答案为:F运动到AF=AD时,FD∥BG;(3)解:结论:FH=HD.理由:由(1)知GE=BE,又由(2)知△ABG为等腰直角三角形,所以AE⊥BG,∵FD∥BG,∴AE⊥FD,∵△AFD为等腰直角三角形,∴FH=HD,故答案为:FH=HD.【点睛】本题考查了全等三角形的判定和性质,平行线的判定,等腰直角三角形的性质,掌握三角形全等的判定和性质是解题的关键.。
九年级数学几何模型压轴题(篇)(Word版 含解析)
九年级数学几何模型压轴题(篇)(Word 版 含解析)一、初三数学 旋转易错题压轴题(难)1.如图1,在Rt ABC △中,90A ∠=︒,AB AC =,点D ,E 分别在边AB ,AC上,AD AE =,连接DC ,点M ,P ,N 分别为DE ,DC ,BC 的中点.(1)观察猜想:图1中,线段PM 与PN 的数量关系是_________,位置关系是_________;(2)探究证明:把ADE 绕点A 逆时针方向旋转到图2的位置,连接MN ,BD ,CE ,判断PMN 的形状,并说明理由;(3)拓展延伸:把ADE 绕点A 在平面内自由旋转,若4=AD ,10AB =,请直接写出PMN 面积的最大值.【答案】(1)PM PN =,PM PN ⊥;(2)等腰直角三角形,见解析;(3)492【解析】 【分析】(1)由三角形中位线定理及平行的性质可得PN 与PM 等于DE 或CE 的一半,又△ABC 为等腰直角三角形,AD=AE ,所以得PN=PM ,且互相垂直;(2)由旋转可推出BAD CAE ∆∆≌,再利用PM 与PN 皆为中位线,得到PM=PN ,再利用角度间关系推导出垂直即可;(3)找到面积最大的位置作出图形,由(2)可知PM=PM ,且PM ⊥PN ,利用三角形面积公式求解即可. 【详解】(1)PM PN =,PM PN ⊥;已知点M ,P ,N 分别为DE ,DC ,BC 的中点,根据三角形的中位线定理可得12PM EC =,12PN BD =,//PM EC ,//PN BD 根据平行线性质可得DPM DCE ∠=∠,NPD ADC ∠=∠ 在Rt ABC ∆中,90A ∠=︒,AB AC =,AD AE = 可得BD EC =,90DCE ADC ∠+∠=︒ 即得PM PN =,PM PN ⊥故答案为:PM PN =;PM PN ⊥. (2)等腰直角三角形,理由如下: 由旋转可得BAD CAE ∠=∠, 又AB AC =,AD AE = ∴BAD CAE ∆∆≌∴BD CE =,ABD ACE ∠=∠, ∵点M ,P 分别为DE ,DC 的中点 ∴PM 是DCE ∆的中位线 ∴12PM CE =,且//PM CE , 同理可证12PN BD =,且//PN BD ∴PM PN =,MPD ECD ∠=∠,PNC DBC ∠=∠, ∴MPD ECD ACD ACE ACD ABD ∠=∠=∠+∠=∠+∠,DPN PNC PCN DBC PCN ∠=∠+∠=∠+∠,∴90MPN MPD DPN ACD ABD DBC PCN ABC ACB ∠=∠+∠=∠+∠+∠+∠=∠+∠=︒,即PMN ∆为等腰直角三角形.(3)把ADE ∆绕点A 旋转的如图的位置,此时1()72PN AD AB =+=,1()72PM AE AC =+= 且PN 、PM 的值最长,由(2)可知PM PN =,PM PN ⊥ 所以PMN ∆面积最大值为1497722⨯⨯=. 【点睛】本题主要考查三角形中位线的判定及性质、全等三角形的判定及性质、等腰直角三角形的判定及性质、旋转的性质等相关知识,解题关键在于找到图形中各角度之间的数量关系.2.两块等腰直角三角形纸片AOB 和COD 按图1所示放置,直角顶点重合在点O 处,25AB =,17CD =.保持纸片AOB 不动,将纸片COD 绕点O 逆时针旋转(090)αα<<角度,如图2所示.()1利用图2证明AC BD =且AC BD ⊥;()2当BD 与CD 在同一直线上(如图3)时,求AC 的长和α的正弦值.【答案】(1)详见解析;(2)7,725. 【解析】 【分析】(1)图形经过旋转以后明确没有变化的边长,证明AOC BOD ≅,得出AC=BD , 延长BD 交AC 于E ,证明∠AEB=90︒,从而得到BD AC ⊥.(2) 如图3中,设AC=x ,在Rt △ABC 中,利用勾股定理求出x ,再根据sinα=sin ∠ABC=ACAB即可解决问题 【详解】()1证明:如图2中,延长BD 交OA 于G ,交AC 于E .∵90AOB COD ∠=∠=, ∴AOC DOB ∠=∠, 在AOC 和BOD 中,OA OB AOC BOD OC OD =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩, ∴AOC BOD ≅,∴AC BD =,CAO DBO ∠=∠, ∵90DBO GOB ∠+∠=, ∵OGB AGE ∠=∠, ∴90CAO AGE ∠+∠=, ∴90AEG ∠=, ∴BD AC ⊥.()2解:如图3中,设AC x =,∵BD 、CD 在同一直线上,BD AC ⊥, ∴ABC 是直角三角形, ∴222AC BC AB +=, ∴222(17)25x x ++=, 解得7x =,∵45ODC DBO α∠=∠+∠=,45ABC DBO ∠+∠=, ∴ABC α∠=∠, ∴7sin sin 25AC ABC AB α=∠==. 【点睛】本题考查旋转的性质、全等三角形的判定和性质、勾股定理、等腰直角三角形的性质等知识,解题的关键是正确寻找全等三角形,利用全等三角形的性质解决问题,第二个问题的关键是利用(1)的结论解决问题,属于中考常考题型.3.边长为2的正方形ABCD 的两顶点A 、C 分别在正方形EFGH 的两边DE 、DG 上(如图1),现将正方形ABCD 绕D 点顺时针旋转,当A 点第一次落在DF 上时停止旋转,旋转过程中, AB 边交DF 于点M ,BC 边交DG 于点N. (1)求边DA 在旋转过程中所扫过的面积;(2)旋转过程中,当MN 和AC 平行时(如图2),求正方形ABCD 旋转的度数; (3)如图3,设△MBN 的周长为p ,在旋转正方形ABCD 的过程中,p 值是否有变化?请证明你的结论.【答案】(1);(2);(3)不变化,证明见解析.【解析】试题分析:(1)将正方形ABCD绕D点顺时针旋转,当A点第一次落在DF上时停止旋转,旋转过程中,DA旋转了,从而根据扇形面积公式可求DA在旋转过程中所扫过的面积.(2)旋转过程中,当MN和AC平行时,根据平行的性质和全等三角形的判定和性质可求正方形ABCD旋转的度数为.(3)延长BA交DE轴于H点,通过证明和可得结论.(1)∵A点第一次落在DF上时停止旋转,∴DA旋转了.∴DA在旋转过程中所扫过的面积为.(2)∵MN∥AC,∴,.∴.∴.又∵,∴.又∵,∴.∴.∴.∴旋转过程中,当MN和AC平行时,正方形ABCD旋转的度数为.(3)不变化,证明如下:如图,延长BA交DE轴于H点,则,,∴.又∵.∴.∴.又∵, ,∴.∴.∴.∴.∴在旋转正方形ABCD的过程中,值无变化.考点:1.面动旋转问题;2.正方形的性质;3.扇形面积的计算;4.全等三角形的判定和性质.4.如图1,矩形ABCD中,E是AD的中点,以点E直角顶点的直角三角形EFG的两边EF,EG分别过点B,C,∠F=30°.(1)求证:BE=CE(2)将△EFG绕点E按顺时针方向旋转,当旋转到EF与AD重合时停止转动.若EF,EG分别与AB,BC相交于点M,N.(如图2)①求证:△BEM≌△CEN;②若AB=2,求△BMN面积的最大值;③当旋转停止时,点B恰好在FG上(如图3),求sin∠EBG的值.【答案】(1)详见解析;(2)①详见解析;②2;③62 4.【解析】【分析】(1)只要证明△BAE≌△CDE即可;(2)①利用(1)可知△EBC是等腰直角三角形,根据ASA即可证明;②构建二次函数,利用二次函数的性质即可解决问题;③如图3中,作EH⊥BG于H.设NG=m,则BG=2m,BN=EN=3m,EB=6m.利用面积法求出EH,根据三角函数的定义即可解决问题.【详解】(1)证明:如图1中,∵四边形ABCD是矩形,∴AB=DC,∠A=∠D=90°,∵E是AD中点,∴AE=DE,∴△BAE≌△CDE,∴BE=CE.(2)①解:如图2中,由(1)可知,△EBC是等腰直角三角形,∴∠EBC=∠ECB=45°,∵∠ABC=∠BCD=90°,∴∠EBM=∠ECN=45°,∵∠MEN=∠BEC=90°,∴∠BEM=∠CEN,∵EB=EC,∴△BEM≌△CEN;②∵△BEM≌△CEN,∴BM=CN,设BM=CN=x,则BN=4-x,∴S△BMN=12•x(4-x)=-12(x-2)2+2,∵-12<0,∴x=2时,△BMN的面积最大,最大值为2.③解:如图3中,作EH⊥BG于H.设NG=m,则BG=2m,BN=EN=3m,EB=6m.∴3(3m,∵S△BEG=12•EG•BN=12•BG•EH,∴EH=3?(13)2m mm=32m,在Rt△EBH中,sin∠EBH=3+362246mEHEB m+==.【点睛】本题考查四边形综合题、矩形的性质、等腰直角三角形的判定和性质、全等三角形的判定和性质、旋转变换、锐角三角函数等知识,解题的关键是准确寻找全等三角形解决问题,学会添加常用辅助线,学会利用参数解决问题,5.如图1,点O是正方形ABCD两对角线的交点,分别延长OD到点G,OC到点E,使OG=2OD,OE=2OC,然后以OG、OE为邻边作正方形OEFG,连接AG,DE.(1)求证:DE⊥AG;(2)正方形ABCD固定,将正方形OEFG绕点O逆时针旋转α角(0°<α<360°)得到正方形OE′F′G′,如图2.①在旋转过程中,当∠OAG′是直角时,求α的度数;②若正方形ABCD的边长为1,在旋转过程中,求AF′长的最大值和此时α的度数,直接写出结果不必说明理由.【答案】(1)见解析;(2)①30°或150°,②AF'的长最大值为2 2+315α=.【解析】【分析】(1)延长ED交AG于点H,易证△AOG≌△DOE,得到∠AGO=∠DEO,然后运用等量代换证明∠AHE=90°即可;(2)①在旋转过程中,∠OAG′成为直角有两种情况:α由0°增大到90°过程中,当∠OAG′=90°时,α=30°,α由90°增大到180°过程中,当∠OAG′=90°时,α=150°;②当旋转到A、O、F′在一条直线上时,AF′的长最大,AF′=AO+OF′=22+2,此时α=315°.【详解】(1)如图1,延长ED交AG于点H,∵点O 是正方形ABCD 两对角线的交点, ∴OA=OD ,OA ⊥OD , ∵OG=OE ,在△AOG 和△DOE 中,90OA OD AOG DOE OG OE =⎧⎪∠=∠=︒⎨⎪=⎩, ∴△AOG ≌△DOE , ∴∠AGO=∠DEO , ∵∠AGO+∠GAO=90°, ∴∠GAO+∠DEO=90°, ∴∠AHE=90°, 即DE ⊥AG ;(2)①在旋转过程中,∠OAG′成为直角有两种情况: (Ⅰ)α由0°增大到90°过程中,当∠OAG ′=90°时, ∵OA=OD=12OG=12OG′, ∴在Rt △OAG′中,sin ∠AG′O=OA OG '=12, ∴∠AG′O=30°, ∵OA ⊥OD,OA ⊥AG′, ∴OD ∥AG′,∴∠DOG′=∠AG′O=30°∘, 即α=30°;(Ⅱ)α由90°增大到180°过程中,当∠OAG′=90°时,同理可求∠BOG′=30°,∴α=180°−30°=150°.综上所述,当∠OAG′=90°时,α=30°或150°.②如图3,当旋转到A. O、F′在一条直线上时,AF′的长最大,∵正方形ABCD的边长为1,∴OA=OD=OC=OB=22,∵OG=2OD,∴2,∴OF′=2,∴AF′=AO+OF′=22+2,∵∠COE′=45°,∴此时α=315°.【点睛】本题考查的是正方形的性质、旋转变换的性质以及锐角三角函数的定义,掌握正方形的四条边相等、四个角相等,旋转变换的性质是解题的关键,注意特殊角的三角函数值的应用.6.在平面直角坐标系中,O为原点,点A(8,0),点B(0,6),把△ABO绕点B逆时针旋转得△A′B′O′,点A、O旋转后的对应点为A′、O′,记旋转角为α.(1)如图1,若α=90°,则AB= ,并求AA′的长;(2)如图2,若α=120°,求点O′的坐标;(3)在(2)的条件下,边OA上的一点P旋转后的对应点为P′,当O′P+BP′取得最小值时,直接写出点P′的坐标.【答案】(1)10,102;(2)(33,9);(3)12354 55(,)【解析】试题分析:(1)、如图①,先利用勾股定理计算出AB=5,再根据旋转的性质得BA=BA′,∠ABA′=90°,则可判定△ABA′为等腰直角三角形,然后根据等腰直角三角形的性质求AA′的长;(2)、作O′H⊥y轴于H,如图②,利用旋转的性质得BO=BO′=3,∠OBO′=120°,则∠HBO′=60°,再在Rt△BHO′中利用含30度的直角三角形三边的关系可计算出BH和O′H的长,然后利用坐标的表示方法写出O′点的坐标;(3)、由旋转的性质得BP=BP′,则O′P+BP′=O′P+BP,作B点关于x轴的对称点C,连结O′C交x轴于P点,如图②,易得O′P+BP=O′C,利用两点之间线段最短可判断此时O′P+BP的值最小,接着利用待定系数法求出直线O′C的解析式为y=x﹣3,从而得到P(,0),则O′P′=OP=,作P′D⊥O′H于D,然后确定∠DP′O′=30°后利用含30度的直角三角形三边的关系可计算出P′D 和DO′的长,从而可得到P′点的坐标.试题解析:(1)、如图①,∵点A(4,0),点B(0,3),∴OA=4,OB=3,∴AB==5,∵△ABO绕点B逆时针旋转90°,得△A′BO′,∴BA=BA′,∠ABA′=90°,∴△ABA′为等腰直角三角形,∴AA′=BA=5;(2)、作O′H⊥y轴于H,如图②,∵△ABO绕点B逆时针旋转120°,得△A′BO′,∴BO=BO′=3,∠OBO′=120°,∴∠HBO′=60°,在Rt△BHO′中,∵∠BO′H=90°﹣∠HBO′=30°,∴BH=BO′=,O′H=BH=,∴OH=OB+BH=3+,∴O′点的坐标为();(3)∵△ABO绕点B逆时针旋转120°,得△A′BO′,点P的对应点为P′,∴BP=BP′,∴O′P+BP′=O′P+BP,作B点关于x轴的对称点C,连结O′C交x轴于P点,如图②,则O′P+BP=O′P+PC=O′C,此时O′P+BP的值最小,∵点C与点B关于x轴对称,∴C(0,﹣3),设直线O′C的解析式为y=kx+b,把O′(),C(0,﹣3)代入得,解得,∴直线O′C的解析式为y=x﹣3,当y=0时,x﹣3=0,解得x=,则P(,0),∴OP=,∴O′P′=OP=,作P′D⊥O′H于D,∵∠BO′A=∠BOA=90°,∠BO′H=30°,∴∠DP′O′=30°,∴O′D=O′P′=,P′D=,∴DH=O′H﹣O′,∴P′点的坐标为(,).考点:几何变换综合题7.操作与证明:如图1,把一个含45°角的直角三角板ECF和一个正方形ABCD摆放在一起,使三角板的直角顶点和正方形的顶点C重合,点E、F分别在正方形的边CB、CD上,连接AF.取AF中点M,EF的中点N,连接MD、MN.(1)连接AE,求证:△AEF是等腰三角形;猜想与发现:(2)在(1)的条件下,请判断MD、MN的数量关系和位置关系,得出结论.结论1:DM、MN的数量关系是;结论2:DM、MN的位置关系是;拓展与探究:(3)如图2,将图1中的直角三角板ECF绕点C顺时针旋转180°,其他条件不变,则(2)中的两个结论还成立吗?若成立,请加以证明;若不成立,请说明理由.【答案】(1)证明参见解析;(2)相等,垂直;(3)成立,理由参见解析.【解析】试题分析:(1)根据正方形的性质以及等腰直角三角形的知识证明出CE=CF,继而证明出△ABE≌△ADF,得到AE=AF,从而证明出△AEF是等腰三角形;(2)DM、MN的数量关系是相等,利用直角三角形斜边中线等于斜边一半和三角形中位线定理即可得出结论.位置关系是垂直,利用三角形外角性质和等腰三角形两个底角相等性质,及全等三角形对应角相等即可得出结论;(3)成立,连接AE,交MD于点G,标记出各个角,首先证明出MN∥AE,MN=12AE,利用三角形全等证出AE=AF,而DM=12AF,从而得到DM,MN数量相等的结论,再利用三角形外角性质和三角形全等,等腰三角形性质以及角角之间的数量关系得到∠DMN=∠DGE=90°.从而得到DM、MN的位置关系是垂直.试题解析:(1)∵四边形ABCD是正方形,∴AB=AD=BC=CD,∠B=∠ADF=90°,∵△CEF 是等腰直角三角形,∠C=90°,∴CE=CF,∴BC﹣CE=CD﹣CF,即BE=DF,∴△ABE≌△ADF,∴AE=AF,∴△AEF是等腰三角形;(2)DM、MN的数量关系是相等,DM、MN的位置关系是垂直;∵在Rt△ADF中DM是斜边AF的中线,∴AF=2DM,∵MN 是△AEF的中位线,∴AE=2MN,∵AE=AF,∴DM=MN;∵∠DMF=∠DAF+∠ADM,AM=MD,∵∠FMN=∠FAE,∠DAF=∠BAE,∴∠ADM=∠DAF=∠BAE,∴∠DMN=∠FMN+∠DMF=∠DAF+∠BAE+∠FAE=∠BAD=90°,∴DM⊥MN;(3)(2)中的两个结论还成立,连接AE,交MD于点G,∵点M为AF的中点,点N为EF的中点,∴MN∥AE,MN=12AE,由已知得,AB=AD=BC=CD,∠B=∠ADF,CE=CF,又∵BC+CE=CD+CF,即BE=DF,∴△ABE≌△ADF,∴AE=AF,在Rt△ADF中,∵点M为AF的中点,∴DM=12AF,∴DM=MN,∵△ABE≌△ADF,∴∠1=∠2,∵AB∥DF,∴∠1=∠3,同理可证:∠2=∠4,∴∠3=∠4,∵DM=AM,∴∠MAD=∠5,∴∠DGE=∠5+∠4=∠MAD+∠3=90°,∵MN∥AE,∴∠DMN=∠DGE=90°,∴DM⊥MN.所以(2)中的两个结论还成立.考点:1.正方形的性质;2.全等三角形的判定与性质;3.三角形中位线定理;4.旋转的性质.8.(问题提出)如图①,已知△ABC是等边三角形,点E在线段AB上,点D在直线BC上,且ED=EC,将△BCE绕点C顺时针旋转60°至△ACF连接EF试证明:AB=DB+AF(类比探究)(1)如图②,如果点E在线段AB的延长线上,其他条件不变,线段AB,DB,AF之间又有怎样的数量关系?请说明理由(2)如果点E在线段BA的延长线上,其他条件不变,请在图③的基础上将图形补充完整,并写出AB,DB,AF之间的数量关系,不必说明理由.【答案】证明见解析;(1)AB=BD﹣AF;(2)AF=AB+BD.【解析】【分析】(1)根据旋转的性质得出△EDB与FEA全等的条件BE=AF,再结合已知条件和旋转的性质推出∠D=∠AEF,∠EBD=∠EAF=120°,得出△EDB≌FEA,所以BD=AF,等量代换即可得出结论.(2)先画出图形证明∴△DEB≌△EFA,方法类似于(1);(3)画出图形根据图形直接写出结论即可.【详解】(1)证明:DE=CE=CF,△BCE由旋转60°得△ACF,∴∠ECF=60°,BE=AF,CE=CF,∴△CEF是等边三角形,∴EF=CE,∴DE=EF,∠CAF=∠BAC=60°,∴∠EAF=∠BAC+∠CAF=120°,∵∠DBE=120°,∴∠EAF=∠DBE,又∵A,E,C,F四点共圆,∴∠AEF=∠ACF,又∵ED=DC,∴∠D=∠BCE,∠BCE=∠ACF,∴∠D=∠AEF,∴△EDB≌FEA,∴BD=AF,AB=AE+BF,∴AB=BD+AF.类比探究(1)DE=CE=CF,△BCE由旋转60°得△ACF,∴∠ECF=60°,BE=AF,CE=CF,∴△CEF是等边三角形,∴EF=CE,∴DE=EF,∠EFC=∠BAC=60°,∠EFC=∠FGC+∠FCG,∠BAC=∠FGC+∠FEA,∴∠FCG=∠FEA,又∠FCG=∠EAD∠D=∠EAD,∴∠D=∠FEA,由旋转知∠CBE=∠CAF=120°,∴∠DBE=∠FAE=60°∴△DEB≌△EFA,∴BD=AE, EB=AF,∴BD=FA+AB.即AB=BD-AF.(2)AF=BD+AB(或AB=AF-BD)如图③,,ED=EC=CF ,∵△BCE 绕点C 顺时针旋转60°至△ACF , ∴∠ECF=60°,BE=AF ,EC=CF ,BC=AC , ∴△CEF 是等边三角形, ∴EF=EC , 又∵ED=EC , ∴ED=EF , ∵AB=AC ,BC=AC , ∴△ABC 是等边三角形, ∴∠ABC=60°, 又∵∠CBE=∠CAF , ∴∠CAF=60°,∴∠EAF=180°-∠CAF-∠BAC =180°-60°-60° =60°∴∠DBE=∠EAF ; ∵ED=EC , ∴∠ECD=∠EDC ,∴∠BDE=∠ECD+∠DEC=∠EDC+∠DEC , 又∵∠EDC=∠EBC+∠BED ,∴∠BDE=∠EBC+∠BED+∠DEC=60°+∠BEC , ∵∠AEF=∠CEF+∠BEC=60°+∠BEC , ∴∠BDE=∠AEF , 在△EDB 和△FEA 中,DBE EAF BDE AEF ED EF ∠∠⎧⎪∠∠⎨⎪⎩=== ∴△EDB ≌△FEA (AAS ), ∴BD=AE ,EB=AF , ∵BE=AB+AE , ∴AF=AB+BD ,即AB ,DB ,AF 之间的数量关系是:AF=AB+BD.考点:旋转变化,等边三角形,三角形全等,二、初三数学圆易错题压轴题(难)9.已知:四边形ABCD内接于⊙O,∠ADC=90°,DE⊥AB,垂足为点E,DE的锯长线交⊙O于点F,DC的延长线与FB的延长线交于点G.(1)如图1,求证:GD=GF;(2)如图2,过点B作BH⊥AD,垂足为点M,B交DF于点P,连接OG,若点P在线段OG上,且PB=PH,求∠ADF的大小;(3)如图3,在(2)的条件下,点M是PH的中点,点K在BC上,连接DK,PC,D交PC点N,连接MN,若AB=122,HM+CN=MN,求DK的长.【答案】(1)见解析;(2)∠ADF=45°;(3)18105.【解析】【分析】(1)利用“同圆中,同弧所对的圆周角相等”可得∠A=∠GFD,由“等角的余角相等”可得∠A=∠GDF,等量代换得∠GDF=∠GFD,根据“三角形中,等角对等边”得GD=GF;(2)连接OD、OF,由△DPH≌△FPB可得:∠GBH=90°,由四边形内角和为360°可得:∠G=90°,即可得:∠ADF=45°;(3)由等腰直角三角形可得AH=BH=12,DF=AB=12,由四边形ABCD内接于⊙O,可得:∠BCG=45°=∠CBG,GC=GB,可证四边形CDHP是矩形,令CN=m,利用勾股定理可求得m=2,过点N作NS⊥DP于S,连接AF,FK,过点F作FQ⊥AD于点Q,过点F 作FR⊥DK交DK的延长线于点R,通过构造直角三角形,应用解直角三角形方法球得DK.【详解】解:(1)证明:∵DE⊥AB∴∠BED=90°∴∠A+∠ADE=90°∵∠ADC=90°∴∠GDF+∠ADE=90°∴∠A=∠GDF∵BD BD = ∴∠A =∠GFD ∴∠GDF =∠GFD ∴GD =GF (2)连接OD 、OF ∵OD =OF ,GD =GF ∴OG ⊥DF ,PD =PF 在△DPH 和△FPB 中PD PF DPH FPB PH PB =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴△DPH ≌△FPB (SAS ) ∴∠FBP =∠DHP =90° ∴∠GBH =90°∴∠DGF =360°﹣90°﹣90°﹣90°=90° ∴∠GDF =∠DFG =45° ∴∠ADF =45°(3)在Rt △ABH 中,∵∠BAH =45°,AB =∴AH =BH =12 ∴PH =PB =6 ∵∠HDP =∠HPD =45° ∴DH =PH =6∴AD =12+6=18,PN =HM =12PH =3,PD =∵∠BFE =∠EBF =45° ∴EF =BE∵∠DAE =∠ADE =45° ∴DE =AE ∴DF =AB =∵四边形ABCD 内接于⊙O ∴∠DAB +∠BCD =180° ∴∠BCD =135° ∴∠BCG =45°=∠CBG ∴GC =GB又∵∠CGP =∠BGP =45°,GP =GP ∴△GCP ≌△GBP (SAS ) ∴∠PCG =∠PBG =90° ∴∠PCD =∠CDH =∠DHP =90°∴四边形CDHP 是矩形∴CD =HP =6,PC =DH =6,∠CPH =90° 令CN =m ,则PN =6﹣m ,MN =m +3 在Rt △PMN 中,∵PM 2+PN 2=MN 2 ∴32+(6﹣m )2=(m +3)2,解得m =2 ∴PN =4过点N 作NS ⊥DP 于S , 在Rt △PSN 中,PS =SN =22 DS =62﹣22=42SN 221tan DS 242SDN ∠=== 连接AF ,FK ,过点F 作FQ ⊥AD 于点Q ,过点F 作FR ⊥DK 交DK 的延长线于点R 在Rt △DFQ 中,FQ =DQ =12 ∴AQ =18﹣12=6 ∴tan 1226FQ FAQ AQ ∠=== ∵四边形AFKD 内接于⊙O , ∴∠DAF +∠DKF =180° ∴∠DAF =180°﹣∠DKF =∠FKR 在Rt △DFR 中,∵DF =1122,tan 2FDR ∠=∴12102410,55FR DR ==在Rt △FKR 中,∵FR =12105tan ∠FKR =2 ∴KR =6105∴DK =DR ﹣KR =24106101810555=-=.【点睛】本题是一道有关圆的几何综合题,难度较大,主要考查了圆内接四边形的性质,圆周角定理,全等三角形性质及判定,等腰直角三角形性质,解直角三角形等知识点;解题关键是添加辅助线构造直角三角形.10.已知:如图,梯形ABCD 中,AD//BC ,AD 2=,AB BC CD 6===,动点P 在射线BA 上,以BP 为半径的P 交边BC 于点E (点E 与点C 不重合),联结PE 、PC ,设x BP =,PC y =.(1)求证:PE //DC ;(2)求y 关于x 的函数解析式,并写出定义域;(3)联结PD ,当PDC B ∠=∠时,以D 为圆心半径为R 的D 与P 相交,求R 的取值范围.【答案】(1)证明见解析;(2)2436(09)y x x x =-+<<;(3)3605R <<【解析】 【分析】()1根据梯形的性质得到B DCB ∠=∠,根据等腰三角形的性质得到B PEB ∠∠=,根据平行线的判定定理即可得到结论;()2分别过P 、A 、D 作BC 的垂线,垂足分别为点H 、F 、.G 推出四边形ADGF 是矩形,//PH AF ,求得2BF FG GC ===,根据勾股定理得到22226242AF AB BF =-=-=,根据平行线分线段成比例定理得到223PH x =,13BH x =,求得163CH x =-,根据勾股定理即可得到结论; ()3作//EM PD 交DC 于.M 推出四边形PDME 是平行四边形.得到PE DM x ==,即 6MC x =-,根据相似三角形的性质得到1218655PD EC ==-=,根据相切两圆的性质即可得到结论. 【详解】()1证明:梯形ABCD ,AB CD =,B DCB ∠∠∴=,PB PE =, B PEB ∠∠∴=, DCB PEB ∠∠∴=,//PE CD ∴;()2解:分别过P 、A 、D 作BC 的垂线,垂足分别为点H 、F 、G .梯形ABCD 中,//AD BC ,,BC DG ⊥,BC PH ⊥,∴四边形ADGF 是矩形,//PH AF ,2AD =,6BC DC ==,2BF FG GC ∴===,在Rt ABF 中,22226242AF AB BF =-=-=,//PH AF ,PH BP BH AF AB BF∴==6242x BH ==, 223PH x ∴=,13BH x =, 163CH x ∴=-, 在Rt PHC 中,22PC PH CH =+22221()(6)33y x x ∴=+-2436(09)y x x x =-+<<, ()3解:作//EM PD 交DC 于M .//PE DC ,∴四边形PDME 是平行四边形.PE DM x ∴==,即 6MC x =-,PD ME ∴=,PDC EMC ∠∠=,又PDC B ∠∠=,B DCB ∠=∠,DCB EMC PBE PEB ∠∠∠∠∴===.PBE ∴∽ECM ,PB BE EC MC ∴=,即232663x x x x =--, 解得:185x =, 即125BE =, 1218655PD EC ∴==-=, 当两圆外切时,PD r R =+,即0(R =舍去); 当两圆内切时,-PD r R =,即10(R =舍去),2365R =; 即两圆相交时,3605R <<. 【点睛】本题属于圆综合题,梯形的性质,平行四边形的性质,勾股定理,相似三角形的判定和性质,正确的作出辅助线是解题的关键.11.如图所示,CD 为⊙O 的直径,点B 在⊙O 上,连接BC 、BD ,过点B 的切线AE 与CD 的延长线交于点A ,OE//BD ,交BC 于点F ,交AB 于点E.(1)求证:∠E=∠C ;(2)若⊙O 的半径为3,AD=2,试求AE 的长;(3)在(2)的条件下,求△ABC 的面积.【答案】(1)证明见解析;(2)10;(3)485. 【解析】 试题分析:(1)连接OB ,利用已知条件和切线的性质证明:OE∥BD,即可证明:∠E=∠C;(2)根据题意求出AB 的长,然后根据平行线分线段定理,可求解;(3)根据相似三角形的面积比等于相似比的平方可求解.试题解析:(1)如解图,连接OB ,∵CD 为⊙O 的直径,∴∠CBD=∠CBO+∠OBD=90°,∵AB是⊙O的切线,∴∠ABO=∠ABD+∠OBD=90°,∴∠ABD=∠CBO.∵OB、OC是⊙O的半径,∴OB=OC,∴∠C=∠CBO.∵OE∥BD,∴∠E=∠ABD,∴∠E=∠C;(2)∵⊙O的半径为3,AD=2,∴AO=5,∴AB=4.∵BD∥OE,∴=,∴=,∴BE=6,AE=6+4=10(3)S△AOE==15,然后根据相似三角形面积比等于相似比的平方可得S△ABC= S△AOE==12.如图,点A在直线l上,点Q沿着直线l以3厘米/秒的速度由点A向右运动,以AQ为边作Rt△ABQ,使∠BAQ=90°,tan∠ABQ= 34,点C在点Q右侧,CQ=1厘米,过点C作直线m⊥l,过△ABQ的外接圆圆心O作OD⊥m于点D,交AB右侧的圆弧于点E.在射线CD上取点F,使DF=13CD,以DE、DF为邻边作矩形DEGF.设运动时间为t秒.(1)直接用含t的代数式表示BQ、DF;(2)当0<t<1时,求矩形DEGF的最大面积;(3)点Q在整个运动过程中,当矩形DEGF为正方形时,求t的值.【答案】(1)BQ=5t,DF=23t;(2)16;(3)t的值为35或3.【解析】试题分析:(1)AB与OD交于点H ,根据题中的比例关系和勾股定理可表示出BQ的长;根据垂直于同一条直线的两直线平行和三角形的中位线定理可求得AH的长,再根据矩形的判定定理和矩形的性质可求CD的长,即可表示出FD;(2)根据题意表示出矩形的长和宽,然后构造二次函数,通过二次函数的最值可求解;(3)当矩形为正方形时,分别让其长与宽相等,列方程求解即可.试题解析:(1)5t BQ =,2DF=t 3; (2)DE=OD-OE=32t+1-52t=1-t ,()22211·t 13326S DF DE t t ⎛⎫==-=--+ ⎪⎝⎭,∴当t=12时,矩形DEGF 的最大面积为16; (3)当矩形DEGF 为正方形时,221133t t t t -=-=或,解得335t t ==或.13.如图,四边形ABCD 内接于⊙O ,AC 为直径,AC 和BD 交于点E ,AB =BC . (1)求∠ADB 的度数;(2)过B 作AD 的平行线,交AC 于F ,试判断线段EA ,CF ,EF 之间满足的等量关系,并说明理由;(3)在(2)条件下过E ,F 分别作AB ,BC 的垂线,垂足分别为G ,H ,连接GH ,交BO 于M ,若AG =3,S 四边形AGMO :S 四边形CHMO =8:9,求⊙O 的半径.【答案】(1)45°;(2)EA 2+CF 2=EF 2,理由见解析;(3)2【解析】【分析】(1)由直径所对的圆周角为直角及等腰三角形的性质和互余关系可得答案;(2)线段EA ,CF ,EF 之间满足的等量关系为:EA 2+CF 2=EF 2.如图2,设∠ABE=α,∠CBF=β,先证明α+β=45°,再过B 作BN ⊥BE ,使BN=BE ,连接NC ,判定△AEB ≌△CNB (SAS )、△BFE ≌△BFN (SAS ),然后在Rt △NFC 中,由勾股定理得:CF 2+CN 2=NF 2,将相关线段代入即可得出结论;(3)如图3,延长GE ,HF 交于K ,由(2)知EA 2+CF 2=EF 2,变形推得S △ABC =S 矩形BGKH ,S △BGM =S 四边形COMH ,S △BMH =S 四边形AGMO ,结合已知条件S 四边形AGMO :S 四边形CHMO =8:9,设BG=9k ,BH=8k ,则CH=3+k ,求得AE 的长,用含k 的式子表示出CF 和EF ,将它们代入EA 2+CF 2=EF 2,解得k 的值,则可求得答案.【详解】解:(1)如图1,∵AC为直径,∴∠ABC=90°,∴∠ACB+∠BAC=90°,∵AB=BC,∴∠ACB=∠BAC=45°,∴∠ADB=∠ACB=45°;(2)线段EA,CF,EF之间满足的等量关系为:EA2+CF2=EF2.理由如下:如图2,设∠ABE=α,∠CBF=β,∵AD∥BF,∴∠EBF=∠ADB=45°,又∠ABC=90°,∴α+β=45°,过B作BN⊥BE,使BN=BE,连接NC,∵AB=CB,∠ABE=∠CBN,BE=BN,∴△AEB≌△CNB(SAS),∴AE=CN,∠BCN=∠BAE=45°,∴∠FCN=90°.∵∠FBN=α+β=∠FBE,BE=BN,BF=BF,∴△BFE≌△BFN(SAS),∴EF=FN,∵在Rt△NFC中,CF2+CN2=NF2,∴EA2+CF2=EF2;(3)如图3,延长GE,HF交于K,由(2)知EA 2+CF 2=EF 2, ∴12EA 2+12CF 2=12EF 2, ∴S △AGE +S △CFH =S △EFK ,∴S △AGE +S △CFH +S 五边形BGEFH =S △EFK +S 五边形BGEFH ,即S △ABC =S 矩形BGKH , ∴12S △ABC =12S 矩形BGKH , ∴S △GBH =S △ABO =S △CBO ,∴S △BGM =S 四边形COMH ,S △BMH =S 四边形AGMO ,∵S 四边形AGMO :S 四边形CHMO =8:9,∴S △BMH :S △BGM =8:9,∵BM 平分∠GBH ,∴BG :BH =9:8,设BG =9k ,BH =8k ,∴CH =3+k ,∵AG =3,∴AE =2,∴CF 2(k+3),EF 2(8k ﹣3),∵EA 2+CF 2=EF 2, ∴222(32)2(3)]2(83)]k k ++=-,整理得:7k 2﹣6k ﹣1=0,解得:k 1=﹣17(舍去),k 2=1. ∴AB =12,∴AO =22AB =2, ∴⊙O 的半径为2.【点睛】本题属于圆的综合题,考查了圆的相关性质及定理、全等三角形的判定与性质、多边形的面积公式、勾股定理及解一元二次方程等知识点,熟练运用相关性质及定理是解题的关键.14.已知ABD △内接于圆O ,点C 为弧BD 上一点,连接BC AC AC 、,交BD 于点E ,CED ABC ∠=∠.(1)如图1,求证:弧AB =弧AD ;(2)如图2,过B 作BF AC ⊥于点F ,交圆O 点G ,连接AG 交BD 于点H ,且222EH BE DH =+,求CAG ∠的度数;(3)如图3,在(2)的条件下,圆O 上一点M 与点C 关于BD 对称,连接ME ,交AB 于点N ,点P 为弧AD 上一点,PQ BG ∥交AD 于点Q ,交BD 的延长线于点R ,AQ BN =,ANE 的周长为20,52DR =,求圆O 半径.【答案】(1)见解析;(2)∠CAG=45°;(3)r=62【解析】【分析】(1)证∠ABD=∠ACB 可得;(2)如下图,△AHD 绕点A 旋转至△ALE 处,使得点D 与点B 重合,证△ALE ≌△AHE ,利用勾股定理逆定理推导角度;(3)如下图,延长QR 交AB 于点T ,分别过点N 、Q 作BD 的垂线,交于点V ,I ,取QU=AE ,过点U 作UK 垂直BD.先证△AEN ≌△QUD ,再证△NVE ≌△RKU ,可得到NV=KR=DK ,进而求得OB 的长.【详解】(1)∵∠CED 是△BEC 的外角,∴∠CED=∠EBC+∠BCA∵∠ABC=∠ABD+∠EBC又∵∠CED=∠ABC∴∠ABD=∠ACB∴弧AB=弧AD(2)如下图,△AHD 绕点A 旋转至△ALE 处,使得点D 与点B 重合∵△ALB 是△AHD 旋转所得∴∠ABL=∠ADB ,AL=AH设∠CAG=a,则∠CBG=a∵BG⊥AC∴∠BCA=90°-a,∴∠ADB=∠ABD=90°-a∴在△BAD中,BAE+∠HAD=180-a-(90°-a)-(90°-a)=a∴∠LAE=∠EAH=a∵LA=AH,AE=AE∴△ALE≌△AHE,∴LE=EH∵HD=LB,222EH BE DH=+∴△LBE为直角三角形∴∠LBE=(90°-a)+(90°-a)=90°,解得:a=45°∴∠CAG=45°(3)如下图,延长QR交AB于点T,分别过点N、Q作BD的垂线,交于点V,I,取QU=AE,过点U作UK垂直BD由(2)得∠BAD=90°∴点O在BD上设∠R=n,则∠SER=∠BEC=∠MEB=90°-n∴∠AEN=2n∵SQ⊥AC∴∠TAS=∠AQS=∠DQR,AN=QD∵QU=AE∴△AEN≌△QUD∴∠QUD=∠AEN=2n∴UD=UR=NE,∵△ANE的周长为20∴QD+QR=20在△DQR中,QD=7∵∠ENR=∠UDK=∠R=n∴△NVE≌△RKU∴NV=KR=DK=2 2∴BN=5∴BD=122,OB=62r【点睛】本题考查了圆的证明,涉及到全等、旋转和勾股定理,解题关键是结合图形特点,适当构造全等三角形15.如图,∠ACL=90°,AC=4,动点B在射线CL,CH⊥AB于点H,以H为圆心,HB为半径作圆交射线BA于点D,交直线CD于点F,交直线BC于点E.设BC=m.(1)当∠A=30°时,求∠CDB的度数;(2)当m=2时,求BE的长度;(3)在点B的整个运动过程中,①当BC=3CE时,求出所有符合条件的m的值.②连接EH,FH,当tan∠FHE=512时,直接写出△FHD与△EFH面积比.【答案】(1)60°;(2)45;(3)①m=2或226【解析】【分析】(1)根据题意由HB=HD,CH⊥BD可知:CH是BD的中垂线,再由∠A=30°得:∠CDB=∠ABC=60°;(2)由题意可知当m=2时,由勾股定理可得:AB=5cos∠ABC 5,过点H作HK⊥BC于点K,利用垂径定理可得结论;(3))①要分两种情况:I.当点E在C右侧时,II.当点E在C左侧时;根据相似三角形性质和勾股定理即可求得结论;②根据题意先证明EF∥BD,根据平行线间距离相等可得:△FHD与△EFH高相等,面积比等于底之比,再由tan∠FHE=512可求得DHEF的值即可.【详解】解:(1)∵∠A=30°,∠ACB=90°,∴∠ABC=60°,∵HB=HD,CH⊥BD,∴CH是BD的中垂线,∴CB=CD,∴∠CDB=∠ABC=60°;(2)如图1,过点H作HK⊥BC于点K,当m=2时,BC=2,∴AB=22AC BC=25,∴cos∠ABC=BCAB =55,∴BH=BC•cos∠ABC=255,∴BK=BH•cos∠ABC=25,∴BE=2BK=45;(3)①分两种情况:I.当点E在C右侧时,如图2,连结DE,由BD是直径,得DE⊥BC,∵BC=3CE=m,∴CE=13m,BE=23m,∵DE∥AC,∴△DEB~△ACB,∴DEAC =BEBC=23,∴DE=23AC=83,∵CD=CB=m,∴Rt△CDE中,由勾股定理得:2281m33⎛⎫⎛⎫⎪⎭⎝+⎪⎝⎭=m2,∵m>0,∴m=22;II.当点E在C左侧时,如图3,连结DE,由BD是直径,得DE⊥BC,∵BC=3CE,∴CE=13m,BE=32m,∵DE∥AC,∴△DEB~△ACB,∴DEAC =BEBC=32,∴DE=32AC=6,∵CD=CB=m,∴Rt△CDE中,由勾股定理得:62+21m3⎛⎫⎪⎝⎭=m2,∵m>0,∴m=2;综上所述,①当BC=3CE时,m=2或2.②如图4,过F作FG⊥HE于点G,∵CH ⊥AB ,HB =HD ,∴CB =CD ,∴∠CBD =∠CDB ,∴DFE BEF =,即DF EF BE EF +=+,∴DF BE =,∴EF ∥BD , ∴FHD EFH S S =DH EF, ∵在Rt △FHG 中,FG HG =tan ∠FHE =512, 设FG =5k ,HG =12k ,则FH 22FG HG +22(5)(12)k k +=13k ,∴DH =HE =FH =13k ,EG =HE ﹣HG =13k ﹣12k =k ,∴EF 22FG EG +22(5)k k +26k ,∴FHD EFH SS =26k 26. 【点睛】本题考查的是圆的几何综合题,主要考查圆的性质,垂径定理,勾股定理,相似三角形判定及性质,解直角三角形知识等;综合性较强,有一定难度,解题要求对所学知识点熟练掌握和运用数形结合思维分析.16.已知AB 是O 的一条弦,点C 在O 上,联结CO 并延长,交弦AB 于点D ,且CD CB =.(1)如图1,如果BO 平分ABC ∠,求证:AB BC =;(2)如图2,如果AO OB ⊥,求:AD DB 的值;(3)延长线段AO 交弦BC 于点E ,如果EOB ∆是等腰三角形,且O 的半径长等于2,求弦BC 的长.【答案】(1)证明见解析;(2)33(3)51+和22 【解析】【分析】(1)由题意利用弦心距即可求证结果,(2)此题关键先求出AO ,做辅助线构造特殊三角形,并求证出∠AOD ,再根据平行线分线段成比例求出比值即可,(3)分情况讨论两种情况:OE=BE 时或OB=BE 时两种情况,利用三角形相似即△COE ~△CBO 找到相似比,利用相似比求解即可.【详解】(1)过点O 作OP ⊥AB ,垂足为点P ;OQ ⊥BC ,垂足为点Q ,∵BO 平分∠ABC ,∴OP=OQ ,∵OP ,OQ 分别是弦AB 、BC 的弦心距,∴AB= BC ;(2)∵OA=OB ,∵CD=CB ,∴∠CDB =∠CBD ,∴∠A+∠AOD =∠CBO +∠OBD ,∴∠AOD =∠CBO ,∵OC=OB ,∴∠C =∠CBO ,∴∠DOB =∠C +∠CBO = 2∠CBO = 2∠AOD ,∵AO ⊥OB ,∴∠ AOB =∠AOD +∠BOD =3∠AOD = 90°,∴∠AOD=30°,过点D 作DH ⊥AO ,垂足为点H ,∴∠AHD=∠DHO=90°,∴tan ∠AOD =HD OH ∵∠AHD=∠AOB=90°,∴HD ‖OB , ∴D AOB H AH O = , ∵OA=OB ,∴HD=AH ,∵HD ‖OB ,∴3AH HD OH O AH DB H ===; (3)∵∠C=∠CBO ,∴∠OEB =∠C+∠COE >∠CBO ,∴OE≠OB ;若OB = EB =2时,∵∠C=∠C ,∠COE =∠AOD =∠CBO ,∴△COE ~△CBO , ∴CO CE BC CO=, ∴222BC BC =-, ∴2BC -2BC -4=0,∴BC =舍去)或,∴;若OE = EB 时,∵∠OEB =∠C+∠COE =2∠C =2∠CBO 且∠OEB +∠CBO +∠EOB = 180°,∴4∠CBO=180°,∠CBO=45°,∴∠OEB=90°,∴cos ∠CBO=2EB OB , ∵OB=2,∴ ,∵OE 过圆心,OE ⊥BC ,∴.【点睛】此题考查圆的相关知识:圆心距及圆内三角形相似的相关知识,属于综合题型,难度较高.。
九年级上册数学几何模型压轴题易错题(Word版含答案)
九年级上册数学几何模型压轴题易错题(Word版含答案)九年级上册数学几何模型压轴题易错题(Word版含答案)一、初三数学旋转易错题压轴题(难)1.在Rt△ACB和Rt△AEF中,∠ACB=∠AEF=90°,若点P是BF 的中点,连接PC,PE.(1) 如图1,若点E,F分别落在边AB,AC上,求证:PC=PE;(2) 如图2,把图1中的△AEF绕着点A顺时针旋转,当点E落在边CA的延长线上时,探索PC与PE的数量关系,并说明理由.(3) 如图3,把图2中的△AEF绕着点A顺时针旋转,点F落在边AB上.其他条件不变,问题(2)中的结论是否发生变化?如果不变,请加以证明;如果变化,请说明理由.【答案】(1)见解析;(2)PC=PE,理由见解析;(3)成立,理由见解析【解析】【分析】(1)利用直角三角形斜边的中线等于斜边的一半,即可;(2)先判断△CBP≌△HPF,再利用直角三角形斜边的中线等于斜边的一半;(3)先判断△DAF≌△EAF,再判断△DAP≌△EAP,然后用比例式即可;【详解】解:(1)证明:如图:∵∠ACB=∠AEF=90°,∴△FCB和△BEF都为直角三角形.∵点P是BF的中点,∴CP=12BF,EP=12BF,∴PC=PE.(2)PC=PE理由如下:如图2,延长CP,EF交于点H,∵∠ACB=∠AEF=90°,∴EH//CB,∴∠CBP=∠PFH,∠H=∠BCP,∵点P是BF的中点,∴PF=PB,∴△CBP≌△HFP(AAS),∴PC=PH,∵∠AEF=90°,∴在Rt△CEH中,EP=12CH,∴PC=PE.(3)(2)中的结论,仍然成立,即PC=PE,理由如下:如图3,过点F作FD⊥AC于点D,过点P作PM⊥AC于点M,连接PD,∵∠DAF=∠EAF,∠FDA=∠FEA=90°,在△DAF和△EAF中,DAF,,,EAFFDA FEAAF AF∠=∠∠=∠=∴△DAF≌△EAF(AAS),∴AD=AE,在△DAP≌△EAP中,,,,AD AEDAP EAPAP AP=∠=∠=∴△DAP≌△EAP (SAS),∴PD=PF,∵FD⊥AC,BC⊥AC,PM⊥AC,∴FD//BC//PM,∴DM FPMC PB=,∵点P是BF的中点,∴DM=MC,又∵PM⊥AC,∴PC=PD,又∵PD=PE,∴PC=PE.【点睛】此题是几何变换综合题,主要考查了直角三角形斜边的中线等于斜边一半,全等三角形的性质和判定,相似三角形的性质和判定,作出辅助线是解本题的关键也是难点.2.综合与实践问题情境在一节数学活动课上,老师带领同学们借助几何画板对以下题目进行了研究.如图1,MN是过点A的直线,点C为直线MN外一点,连接AC,作∠ACD=60°,使AC=DC,在MN上取一点B,使∠DBN=60°.观察发现(1)根据图1中的数据,猜想线段AB、DB、CB之间满足的数量关系是;(2)希望小组认真思考后提出一种证明方法:将CB所在的直线以点C为旋转中心,逆时针旋转60°,与直线MN交于点E,即可证明(1)中的结论. 请你在图1中作出线段CE,并根据此方法写出证明过程;实践探究(3)奋进小组在继续探究的过程中,将点C绕点A逆时针旋转,他们发现当旋转到图2和图3的位置时,∠DBN=120°,线段AB、BD、CB的大小发生了变化,但是仍然满足一定的数量关系,请你直接写出这两种关系:在图2中,线段AB、DB、CB之间满足的数量关系是;在图3中,线段AB、DB、CB之间满足的数量关系是;提出问题(4)智慧小组提出一个问题:若图3中BC⊥CD于点C时,BC=2,则AC为多长?请你解答此问题.【答案】(1)AB+DB=CB;(2)见解析;(3)AB-DB=CB;DB-AB=CB;(4)23【解析】【分析】(1)根据图中数据直接猜想AB+DB=CB(2)在射线AM上一点E,使得∠ECB=60°,证明△ACE≌△DCB,推出EB=CB从而得出(1)中的结论;(3)利用旋转的性质和线段的和差关系以及全等三角形的性质得出线段关系;(4)过点C作∠BCE=60o,边CE与直线MN交于点E,设AC 与BD交于点F.证明△ACE≌△DCB,得出BC=EC,结合△ECB为等边三角形,得出∠ECA=90°,在Rt△AEC中根据边长计算出AC的长度.【详解】综合与实践(1)AB+DB=CB(2)线段CE如图所示.证明:∵∠ECB=∠ACD=60o,∴∠2+∠ACB=∠1+∠ACB,∴∠2=∠1.∵∠ACD=∠DBN=60o, ∠ABD+∠DBN=180o,∴∠ABD+∠ACD=180o,∴在四边形ACDB中,∠CAB+∠3=180o.∵∠CAB+∠4=180o,∴∠4=∠3.又∵AC=DC,∴△ACE≌△DCB(ASA)∴EA=BD,EC=BC.又∵∠ECB=60°,∴△ECB为等边三角形,∴EB=CB.而EB=EA+AB=DB+AB,∴CB=DB+AB.(3) AB-DB=CB;DB-AB=CB;(4)证明:如图,过点C作∠BCE=60o,边CE与直线MN交于点E,设AC与BD交于点F.∵∠DCA=60o∴∠ECB+∠BCA=∠DCA+∠BCA即∠ECA=∠BCD∵∠DBN=120o∴∠DBA=60o又∵∠AFB=∠DFC∴∠EAF=∠BDC又∵AC=DC∴△ACE≌△DCB(ASA)∴BC=EC∴△ECB为等边三角形∴∠CEB=60o∵BC⊥CD∴∠ECA=∠BCD=90o∴在Rt△AEC中,∠CAE=30o∵BC=2,EC=BC∴AC=EC·tan60o= 23【点睛】本题考查了全等三角形的判定和性质,旋转的性质,根据题中条件适当添加辅助线构造全等三角形,利用全等的性质得出线段关系是本题的关键.3.(特例发现)如图1,在△ABC中,AG⊥BC于点G,以A为直角顶点,分别以AB,AC 为直角边,向△ABC外作等腰Rt△ABE和等腰Rt△ACF,过点E、F作射线GA的垂线,垂足分别为P、Q.求证:EP=FQ.(延伸拓展)如图2,在△ABC中,AG⊥BC于点G,以A为直角顶点,分别以AB,AC为直角边,向△ABC外作Rt△ABE和Rt△ACF,射线GA交EF于点H.若AB=kAE,AC=kAF,请思考HE与HF之间的数量关系,并直接写出你的结论.(深入探究)如图3,在△ABC中,G是BC边上任意一点,以A 为顶点,向△ABC外作任意△ABE和△ACF,射线GA交EF于点H.若∠EAB=∠AGB,∠FAC=∠AGC,AB=kAE,AC=kAF,上一问的结论还成立吗?并证明你的结论.(应用推广)在上一问的条件下,设大小恒定的角∠IHJ分别与△AEF的两边AE、AF分别交于点M、N,若△ABC为腰长等于4的等腰三角形,其中∠BAC=120°,且∠IHJ=∠AGB=θ=60°,k=2;求证:当∠IHJ在旋转过程中,△EMH、△HMN和△FNH均相似,并直接写出线段MN的最小值(请在答题卡的备用图中补全作图).【答案】(1)证明参见解析;(2)HE=HF;(3)成立,证明参见解析;(4)证明参见解析,MN最小值为1.【解析】试题分析:(1)特例发现:易证△AEP≌△BAG,△AFQ≌△CAG,即可求得EP=AG,FQ=AG,即可解题;(2)延伸拓展:过点E、F作射线GA的垂线,垂足分别为P、Q.易证△ABG∽△EAP,△ACG∽△FAQ,得到PE=AG,FQ=AG,∴PE=FQ,然后证明△EPH≌△FQH,即可得出HE=HF;(3)深入探究:判断△PEA∽△GAB,得到PE=AG,△AQF∽△CGA,FQ=,得到FQ=AG,再判断△EPH≌△FQH,即可得出HE=HF;(4)应用推广:由前一个结论得到△AEF为正三角形,再依次判断△MHN∽△HFN∽△MEH,即可得出结论.试题解析:(1)特例发现,如图:∵∠PEA+∠PAE=90°,∠GAB+∠PAE=90°,∴∠PEA=∠GAB,∵∠EPA=∠AGB,AE=AB,∴△PEA≌△GAB,∴PE=AG,同理,△QFA≌△GAC,∴FQ=AG,∴PE=FQ;(2)延伸拓展,如图:∵∠PEA+∠PAE=90°,∠GAB+∠PAE=90°,∴∠PEA=∠GAB,∴∠EPA=∠AGB,∴△PEA∽△GAB,∴,∵AB=kAE,∴,∴PE=AG,同理,△QFA∽△GAC,∴,∵AC=kAF,∴FQ=AG,∴PE=FQ,∵EP∥FQ,∴∠EPH=∠FQH,∵∠PHE=∠QHF,∴△EPH≌△FQH,∴HE=HF;(3)深入探究,如图2,在直线AG上取一点P,使得∠EPA═∠AGB,作FQ∥PE,∵∠EAP+∠BAG=180°﹣∠AGB,∠ABG+∠BAG=180°﹣∠AGB,∴∠EAP=∠ABG,∵∠EPA=∠AGB,∴△APE∽△BGA,∴,∵AB=kAE,∴PE=AG,由于∠FQA=∠FAC=∠AGC=180°﹣∠AGB,同理可得,△AQF∽△CGA,∴,∵AC=kAF,∴FQ=AG,∴EP=FQ,∵EP∥FQ,∴∠EPH=∠FQH,∵∠PHE=∠QHF,∴△EPH≌△FQH,∴HE=HF;(4)应用推广,如图3,在前面条件及结论,得到,点H是EF中点,∴AE=AF,∵∠EAB=∠A GB,∠FAC=∠AGC∴∠EAB+∠FAC=180°∴∠EAF=360°﹣(∠EAB+∠FAC)﹣∠BAC=60°,∴△AEF 为正三角形.又H为EF中点,∴∠EHM+∠IHJ=120°,∠IHJ+∠FHN=120°,∴∠EHM=∠FHN.∵∠AEF=∠AFE,∴△HEM∽△HFN,∴,∵EH=FH,∴,且∠MHN=∠HFN=60°,∴△MHN∽△HFN,∴△MHN∽△HFN∽△MEH,在△HMN中,∠MHN=60°,根据三角形中大边对大角,∴要MN最小,只有△HMN是等边三角形,∴∠AMN=60°,∵∠AEF=60°,MN∴MN∥EF,∵△AEF为等边三角形,∴MN为△AEF的中位线,∴MN min=EF=×2=1.考点:1.几何变换综合题;2.三角形全等及相似的判定性质.4.已知,如图:正方形ABCD,将Rt△EFG斜边EG的中点与点A重合,直角顶点F落在正方形的AB边上,Rt△EFG的两直角边分别交AB、AD边于P、Q两点,(点P与点F重合),如图1所示:(1)求证:EP2+GQ2=PQ2;(2)若将Rt△EFG绕着点A逆时针旋转α(0°<α≤90°),两直角边分别交AB、AD边于P、Q两点,如图2所示:判断四条线段EP、PF、FQ、QG之间是否存在什么确定的相等关系?若存在,证明你的结论.若不存在,请说明理由;(3)若将Rt△EFG绕着点A逆时针旋转α(90°<α<180°),两直角边所在的直线分别交BA、AD两边延长线于P、Q两点,并判断四条线段EP、PF、FQ、QG之间存在何种确定的相等关系?按题意完善图3,请直接写出你的结论(不用证明).【答案】(1)见解析;(2)PF2+FQ2=EP2+GQ2;(3)四条线段EP、PF、FQ、QG之间的关系为PF2+GQ2=PE2+FQ2.【解析】【分析】(1)过点E作EH∥FG,由此可证△EAH≌△GAQ,然后根据全等三角形的性质得到EH=QG,又PQ=PH,在Rt△EPH中,EP2+EH2=PH2,由此可以得到EP2+GQ2=PQ2;(2)过点E作EH∥FG,交DA的延长线于点H,连接PQ、PH,由此可证△EAH≌△GAQ,然后根据全等三角形的性质得到EH=QG,又PH=PQ,在Rt△EPH中,EP2+EH2=PH2,即EP2+GQ2=PH2,在Rt△PFQ中,PF2+FQ2=PQ2,故PF2+FQ2=EP2+GQ2;(3)四条线段EP、PF、FQ、QG之间的关系为PE2+GQ2=PF2+FQ2,证明方法同上.【详解】(1)过点E作EH∥FG,连接AH、FH,如图所示:∵EA=AG,∠HEA=∠AGQ,∠HAE=∠GAD,∴△EAH≌△GAQ,∴EH=QG,HA=AQ,∵FA⊥AD,∴PQ=PH.在Rt△EPH中,∵EP2+EH2=PH2,∴EP2+GQ2=PQ2;(2)过点E作EH∥FG,交DA的延长线于点H,连接PQ、PH,∵EA=AG,∠HEA=∠AGQ,∠HAE=∠GAD,∴△EAH≌△GAQ,∴EH=QG,HA=AQ,∵PA⊥AD,在Rt△EPH中,∵EP2+EH2=PH2,∴EP2+GQ2=PH2.在Rt△PFQ中,∵PF2+FQ2=PQ2,∴PF2+FQ2=EP2+GQ2.(3)四条线段EP、PF、FQ、QG之间的关系为PF2+GQ2=PE2+FQ2.【点睛】本题主要考查了旋转的性质,全等三角形的判定与性质,三线合一,勾股定理,正确作出辅助线是解答本题的关键.5.如图,已知△ABC和△ADE都是等腰直角三角形,∠ACB=∠ADE=90°,点F为BE的中点,连接CF,DF.(1)如图1,当点D在AB上,点E在AC上时①证明:△BFC是等腰三角形;②请判断线段CF,DF的关系?并说明理由;(2)如图2,将图1中的△ADE绕点A旋转到图2位置时,请判断(1)中②的结论是否仍然成立?并证明你的判断.【答案】(1)①证明见解析;②结论:CF=DF且CF⊥DF.理由见解析;(2)(1)中的结论仍然成立.理由见解析.【解析】分析:(1)、根据“直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半”可知CF=BF=EF,根据∠CFD=2∠ABC,∠ACB=90°,∠ABC=45°得出∠CFD=90°,从而得出答案;(2)、延长DF至G使FG=DF,连接BG,CG,DC,首先证明△BFG和△EFD全等,然后再证明△BCG和△ACD全等,从而得出GC=DC,∠BCG=∠ACD,∠DCG=∠ACB=90°,最后根据直角三角形斜中线的性质得出答案.详解:(1)①证明:∵∠BCE=90°.EF=FB,∴CF=BF=EF,∴△BFC是等腰三角形.②解:结论:CF=DF且CF⊥DF.理由如下:∵∠ADE=90°,∴∠BDE=90°,又∵∠BCE=90°,点F是BE的中点,∴CF=DF=12BE=BF,∴∠1=∠3,∠2=∠4,∴∠5=∠1+∠3=2∠1,∠6=∠2+∠4=2∠2,∴∠CFD=∠5+∠6=2(∠1+∠2)=2∠ABC,又∵△ABC是等腰直角三角形,且∠ACB=90°,∴∠ABC=45°,∴∠CFD=90°,∴CF=DF且CF⊥DF.(2)(1)中的结论仍然成立.理由如下:如图,延长DF至G使FG=DF,连接BG,CG,DC,∵F是BE 的中点,∴BF=EF,又∵∠BFG=∠EFD,GF=DF,∴△BFG≌△EFD(SAS),∴∠FBG=∠FED,BG=ED,∴BG∥DE,∵△ADE和△ACB都是等腰直角三角形,∴DE=DA,∠DAE=∠DEA=45°,AC=BC,∠CAB=∠CBA=45°,又∵∠CBG=∠EBG﹣∠EBA﹣∠ABC=∠DEF﹣(180°﹣∠AEB﹣∠EAB)﹣45°=∠DEF﹣180°+∠AEB+∠EAB﹣45°=(∠DEF+∠AEB)+∠EAB﹣225°=360°﹣∠DEA+∠EAB﹣225°=360°﹣45°+∠EAB﹣225°=90°+∠EAB,而∠DAC=∠DAE+∠EAB+∠CAB=45°+∠EAB+45°=90°+∠EAB,∴∠CBG=∠DAC,又∵BG=ED,DE=DA,∴BG=AD,又∵BC=AC,∴△BCG≌△ACD(SAS),∴GC=DC,∠BCG=∠ACD,∴∠DCG=∠DCB+∠BCG=∠DCB+∠ACD=∠ACB=90°,∴△DCG是等腰直角三角形,又∵F是DG的中点,∴CF⊥DF且CF=DF.点睛:主要考查了旋转的性质,等腰三角形和全等三角形的判定,及勾股定理的运用.要掌握等腰三角形和全等三角形的性质及其判定定理并会灵活应用是解题的关键.6.两块等腰直角三角板△A BC和△DEC如图摆放,其中∠ACB=∠DCE=90°,F是DE的中点,H是AE的中点,G是BD的中点.(1)如图1,若点D、E分别在AC、BC的延长线上,通过观察和测量,猜想FH和FG的数量关系为______和位置关系为______;(2)如图2,若将三角板△DEC绕着点C顺时针旋转至ACE在一条直线上时,其余条件均不变,则(1)中的猜想是否还成立,若成立,请证明,不成立请说明理由;(3)如图3,将图1中的△DEC绕点C顺时针旋转一个锐角,得到图3,(1)中的猜想还成立吗?直接写出结论,不用证明.【答案】(1)相等,垂直.(2)成立,证明见解析;(3)成立,结论是FH=FG,FH⊥FG.【解析】试题分析:(1)证AD=BE,根据三角形的中位线推出FH=12AD,FH∥AD,FG=12BE,FG∥BE,即可推出答案;(2)证△ACD≌△BCE,推出AD=BE,根据三角形的中位线定理即可推出答案;(3)连接BE、AD,根据全等推出AD=BE,根据三角形的中位线定理即可推出答案.试题解析:(1)解:∵CE=CD,AC=BC,∠ECA=∠DCB=90°,∴BE=AD,∵F是DE的中点,H是AE的中点,G是BD的中点,∴FH=12AD,FH∥AD,FG=12BE,FG∥BE,∴FH=FG,∵AD⊥BE,∴FH⊥FG,故答案为相等,垂直.(2)答:成立,证明:∵CE=CD,∠ECD=∠ACD=90°,AC=BC,∴△ACD≌△BCE ∴AD=BE,由(1)知:FH=12AD,FH∥AD,FG=12BE,FG∥BE,∴FH=FG,FH⊥FG,∴(1)中的猜想还成立.(3)答:成立,结论是FH=FG ,FH ⊥FG .连接AD ,BE ,两线交于Z ,AD 交BC 于X ,同(1)可证∴FH=12AD ,FH ∥AD ,FG=12BE ,FG ∥BE ,∵三角形ECD 、ACB 是等腰直角三角形,∴CE=CD ,AC=BC ,∠ECD=∠ACB=90°,∴∠ACD=∠BCE ,在△ACD 和△BCE 中AC BC ACD BCE CE CD ??∠∠===,∴△ACD ≌△BCE ,∴AD=BE ,∠EBC=∠DAC ,∵∠DAC+∠CXA=90°,∠CXA=∠DXB ,∴∠DXB+∠EBC=90°,∴∠EZA=180°﹣90°=90°,即AD ⊥BE ,∵FH ∥AD ,FG ∥BE ,∴FH ⊥FG ,即FH=FG ,FH ⊥FG ,结论是FH=FG ,FH ⊥FG.【点睛】运用了等腰直角三角形的性质、全等三角形的性质和判定、三角形的中位线定理,旋转的性质等知识点的理解和掌握,能熟练地运用这些性质进行推理是解此题的关键.7.(问题提出)如图①,已知△ABC 是等边三角形,点E 在线段AB 上,点D 在直线BC 上,且ED=EC ,将△BCE 绕点C 顺时针旋转60°至△ACF 连接EF 试证明:AB=DB+AF (类比探究)(1)如图②,如果点E在线段AB的延长线上,其他条件不变,线段AB,DB,AF之间又有怎样的数量关系?请说明理由(2)如果点E在线段BA的延长线上,其他条件不变,请在图③的基础上将图形补充完整,并写出AB,DB,AF之间的数量关系,不必说明理由.【答案】证明见解析;(1)AB=BD﹣AF;(2)AF=AB+BD.【解析】【分析】(1)根据旋转的性质得出△EDB与FEA全等的条件BE=AF,再结合已知条件和旋转的性质推出∠D=∠AEF,∠EBD=∠EAF=120°,得出△EDB≌FEA,所以BD=AF,等量代换即可得出结论.(2)先画出图形证明∴△DEB≌△EFA,方法类似于(1);(3)画出图形根据图形直接写出结论即可.【详解】(1)证明:DE=CE=CF,△BCE由旋转60°得△ACF,∴∠ECF=60°,BE=AF,CE=CF,∴△CEF是等边三角形,∴EF=CE,∴DE=EF,∠CAF=∠BAC=60°,∴∠EAF=∠BAC+∠CAF=120°,∵∠DBE=120°,∴∠EAF=∠DBE,又∵A,E,C,F四点共圆,∴∠AEF=∠ACF,又∵ED=DC,∴∠D=∠BCE,∠BCE=∠ACF,∴∠D=∠AEF,∴BD=AF,AB=AE+BF,∴AB=BD+AF.类比探究(1)DE=CE=CF,△BCE由旋转60°得△ACF,∴∠ECF=60°,BE=AF,CE=CF,∴△CEF是等边三角形,∴EF=CE,∴DE=EF,∠EFC=∠BAC=60°,∠EFC=∠FGC+∠FCG,∠BAC=∠FGC+∠FEA,∴∠FCG=∠FEA,又∠FCG=∠EAD∠D=∠EAD,∴∠D=∠FEA,由旋转知∠CBE=∠CAF=120°,∴∠DBE=∠FAE=60°∴△DEB≌△EFA,∴BD=AE, EB=AF,∴BD=FA+AB.即AB=BD-AF.(2)AF=BD+AB(或AB=AF-BD)如图③,,ED=EC=CF,∵△BCE绕点C顺时针旋转60°至△ACF,∴∠ECF=60°,BE=AF,EC=CF,BC=AC,∴△CEF是等边三角形,∴EF=EC,∴ED=EF,∵AB=AC,BC=AC,∴△ABC是等边三角形,∴∠ABC=60°,又∵∠CBE=∠CAF,∴∠CAF=60°,∴∠EAF=180°-∠CAF-∠BAC =180°-60°-60° =60°∴∠DBE=∠EAF ;∵ED=EC ,∴∠ECD=∠EDC ,∴∠BDE=∠ECD+∠DEC=∠EDC+∠DEC ,又∵∠EDC=∠EBC+∠BED ,∴∠BDE=∠EBC+∠BED+∠DEC=60°+∠BEC ,∵∠AEF=∠CEF+∠BEC=60°+∠BEC ,∴∠BDE=∠AEF ,在△EDB 和△FEA 中,DBE EAF BDE AEF ED EF ∠∠??∠∠===∴△EDB ≌△FEA (AAS ),∴BD=AE ,EB=AF ,∵BE=AB+AE ,∴AF=AB+BD ,即AB ,DB ,AF 之间的数量关系是: AF=AB+BD .考点:旋转变化,等边三角形,三角形全等,8.已知,正方形ABCD 的边长为4,点E 是对角线BD 延长线上一点,AE=BD .将△ABE 绕点A 顺时针旋转α度(0°<α<360°)得到△AB ′E ′,点B 、E 的对应点分别为B ′、E ′.(1)如图1,当α=30°时,求证:B ′C=DE ;(2)连接B ′E 、DE ′,当B ′E=DE ′时,请用图2求α的值;(3)如图3,点P 为AB 的中点,点Q 为线段B ′E ′上任意一点,试探究,在此旋转过程中,线段PQ 长度的取值范围为.【答案】(1)证明见解析(2)45°或22.5°(3)22-2≤PQ≤42+2【解析】【分析】(1)先由正方形的性质得到直角三角形AOE,再经过简单计算求出角,判断出△ADE≌△AB′C即可;(2)先判断出△AEB′≌△AE′D,再根据旋转角和图形,判断出∠BAB′=∠DAB′即可;(3)先判断出点Q的位置,PQ最小时和最大时的位置,进行计算即可.【详解】解:(1)如图1,连接AC,B′C,∵四边形ABCD是正方形,∴AB=AD,AC⊥BD,AC=BD=2OA,∠CAB=ADB=45°,∵AE=BD,∴AC=AE=2OA,在Rt△AOE中,∠AOE=90°,AE=2OA,∴∠E=30°,∴∠DAE=∠ADB-∠E=45°-30°=15°,由旋转有,AD=AB=AB′∠BAB′=30°,∴∠DAE=15°,在△ADE和△AB′C中,'' AD ABDAE CAB AE AC=∠=∠=,∴△ADE≌△AB′C,∴DE=B′C,(2)如图2,由旋转得,AB′=AB=AD,AE′=A E,在△AEB′和△AE′D中,'''' AE AE AD AB DB DE===,∴△AEB′≌△AE′D,∴∠DAE′=∠EAB′,∴∠EAE′=∠DAB′,由旋转得,∠EAE′=∠BAB′,∴∠BAB′=∠DAB′,∵∠BAB′+∠DAB′=90°,∴α=∠BAB′=45°,或α=360°-90°-45°=225°;(3)如图3,∵正方形ABCD的边长为4,∴122,连接AC交BD于O,∴OA⊥BD,OA=12AC=122在旋转过程中,△ABE在旋转到边B'E'⊥AB于Q,此时PQ最小,由旋转知,△ABE≌△AB'E',∴AQ=OA=12BD(全等三角形对应边上的高相等),∴PQ=AQ-AP=12BD-AP=22-2在旋转过程中,△ABE在旋转到点E在BA的延长线时,点Q和点E'重合,∴AE'=AE=42,∴PE'=AE'+AP=42+2,故答案为22-2≤PQ≤42+2..二、初三数学圆易错题压轴题(难)9.已知:四边形ABCD内接于⊙O,∠ADC=90°,DE⊥AB,垂足为点E,DE的锯长线交⊙O于点F,DC的延长线与FB的延长线交于点G.(1)如图1,求证:GD=GF;(2)如图2,过点B作BH⊥AD,垂足为点M,B交DF于点P,连接OG,若点P在线段OG上,且PB=PH,求∠ADF的大小;(3)如图3,在(2)的条件下,点M是PH的中点,点K在BC 上,连接DK,PC,D交PC点N,连接MN,若AB=122,HM+CN =MN,求DK的长.【答案】(1)见解析;(2)∠ADF=45°;(3)18105.【解析】【分析】(1)利用“同圆中,同弧所对的圆周角相等”可得∠A=∠GFD,由“等角的余角相等”可得∠A=∠GDF,等量代换得∠GDF=∠GFD,根据“三角形中,等角对等边”得GD=GF;(2)连接OD、OF,由△DPH≌△FPB可得:∠GBH=90°,由四边形内角和为360°可得:。
八年级上册许昌数学期末试卷易错题(Word版 含答案)
八年级上册许昌数学期末试卷易错题(Word版含答案)一、八年级数学全等三角形解答题压轴题(难)1.在平面直角坐标系中,直线AB分别交x轴,y轴于A(a,0),B(0,b),且满足a2+b2+4a﹣8b+20=0.(1)求a,b的值;(2)点P在直线AB的右侧;且∠APB=45°,①若点P在x轴上(图1),则点P的坐标为;②若△ABP为直角三角形,求P点的坐标.【答案】(1)a=﹣2,b=4;(2)①(4,0);②P点坐标为(4,2),(2,﹣2).【解析】【分析】(1)利用非负数的性质解决问题即可.(2)①根据等腰直角三角形的性质即可解决问题.②分两种情形:如图2中,若∠ABP=90°,过点P作PC⊥OB,垂足为C.如图3中,若∠BAP=90°,过点P作PD⊥OA,垂足为D.分别利用全等三角形的性质解决问题即可.【详解】(1)∵a2+4a+4+b2﹣8b+16=0∴(a+2)2+(b﹣4)2=0∴a=﹣2,b=4.(2)①如图1中,∵∠APB=45°,∠POB=90°,∴OP=OB=4,∴P(4,0).故答案为(4,0).②∵a=﹣2,b=4∴OA=2OB=4又∵△ABP为直角三角形,∠APB=45°∴只有两种情况,∠ABP=90°或∠BAP=90°①如图2中,若∠ABP=90°,过点P作PC⊥OB,垂足为C.∴∠PCB=∠BOA=90°,又∵∠APB=45°,∴∠BAP=∠APB=45°,∴BA=BP,又∵∠ABO+∠OBP=∠OBP+∠BPC=90°,∴∠ABO=∠BPC,∴△ABO≌△BPC(AAS),∴PC=OB=4,BC=OA=2,∴OC=OB﹣BC=4﹣2=2,∴P(4,2).②如图3中,若∠BAP=90°,过点P作PD⊥OA,垂足为D.∴∠PDA=∠AOB=90°,又∵∠APB=45°,∴∠ABP=∠APB=45°,∴AP=AB,又∵∠BAD+∠DAP=90°,∠DPA+∠DAP=90°,∴∠BAD=∠DPA,∴△BAO≌△APP(AAS),∴PD=OA=2,AD=OB=4,∴OD=AD﹣0A=4﹣2=2,∴P(2,﹣2).综上述,P点坐标为(4,2),(2,﹣2).本题属于三角形综合题,考查了等腰直角三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质等知识,解题的关键是学会用分类讨论的思想思考问题,学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题.2.如图,在ABC ∆中,ACB ∠为锐角,点D 为射线BC 上一动点,连接AD .以AD 为直角边且在AD 的上方作等腰直角三角形ADF .(1)若AB AC =,90BAC ∠=︒①当点D 在线段BC 上时(与点B 不重合),试探讨CF 与BD 的数量关系和位置关系; ②当点D 在线段C 的延长线上时,①中的结论是否仍然成立,请在图2中面出相应的图形并说明理由;(2)如图3,若AB AC ≠,90BAC ∠≠︒,45BCA ∠=︒,点D 在线段BC 上运动,试探究CF 与BD 的位置关系.【答案】(1)①CF ⊥BD ,证明见解析;②成立,理由见解析;(2)CF ⊥BD ,证明见解析.【解析】【分析】(1)①根据同角的余角相等求出∠CAF=∠BAD ,然后利用“边角边”证明△ACF 和△ABD 全等,②先求出∠CAF=∠BAD ,然后与①的思路相同求解即可;(2)过点A 作AE ⊥AC 交BC 于E ,可得△ACE 是等腰直角三角形,根据等腰直角三角形的性质可得AC=AE ,∠AED=45°,再根据同角的余角相等求出∠CAF=∠EAD ,然后利用“边角边”证明△ACF 和△AED 全等,根据全等三角形对应角相等可得∠ACF=∠AED ,然后求出∠BCF=90°,从而得到CF ⊥BD .【详解】解:(1)①∵∠BAC=90°,△ADF 是等腰直角三角形,∴∠CAF+∠CAD=90°,∠BAD+∠ACD=90°,∴∠CAF=∠BAD ,在△ACF 和△ABD 中,∵AB=AC ,∠CAF=∠BAD ,AD=AF ,∴△ACF ≌△ABD(SAS),∴CF=BD ,∠ACF=∠ABD=45°,∵∠ACB=45°,∴∠FCB=90°,②成立,理由如下:如图2:∵∠CAB=∠DAF=90°,∴∠CAB+∠CAD=∠DAF+∠CAD,即∠CAF=∠BAD,在△ACF和△ABD中,∵AB=AC,∠CAF=∠BAD,AD=AF,∴△ACF≌△ABD(SAS),∴CF=BD,∠ACF=∠B,∵AB=AC,∠BAC=90°,∴∠B=∠ACB=45°,∴∠BCF=∠ACF+∠ACB=45°+45°=90°,∴CF⊥BD;(2)如图3,过点A作AE⊥AC交BC于E,∵∠BCA=45°,∴△ACE是等腰直角三角形,∴AC=AE,∠AED=45°,∵∠CAF+∠CAD=90°,∠EAD+∠CAD=90°,∴∠CAF=∠EAD,在△ACF和△AED中,∵AC=AE,∠CAF=∠EAD,AD=AF,∴△ACF≌△AED(SAS),∴∠ACF=∠AED=45°,∴∠BCF=∠ACF+∠BCA=45°+45°=90°,∴CF⊥BD.本题考查全等三角形的动点问题,综合性较强,有一定难度,需要熟练掌握全等三角形的判定和性质进行综合运用.3.如图①,在ABC中,90BAC∠=︒,AB AC=,AE是过A点的一条直线,且B、C在AE的异侧,BD AE⊥于D,CE AE⊥于E.(1)求证:BD DE CE=+.(2)若将直线AE绕点A旋转到图②的位置时(BD CE<),其余条件不变,问BD与DE、CE的关系如何?请予以证明.【答案】(1)见解析;(2)BD=DE-CE,理由见解析.【解析】【分析】(1)根据已知利用AAS判定△ABD≌△CAE从而得到BD=AE,AD=CE,因为AE=AD+DE,所以BD=DE+CE;(2)根据已知利用AAS判定△ABD≌△CAE从而得到BD=AE,AD=CE,因为AD+AE=BD+CE,所以BD=DE-CE.【详解】解:(1)∵∠BAC=90°,BD⊥AE,CE⊥AE,∴∠BDA=∠AEC=90°,∵∠ABD+∠BAE=90°,∠CAE+∠BAE=90°∴∠ABD=∠CAE,∵AB=AC,在△ABD和△CAE中,BDA AECABD CAEAB AC∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴△ABD≌△CAE(AAS),∴BD=AE,AD=CE,∵AE=AD+DE,∴BD=DE+CE;(2)BD与DE、CE的数量关系是BD=DE-CE,理由如下:∵∠BAC=90°,BD⊥AE,CE⊥AE,∴∠BDA=∠AEC=90°,∴∠ABD+∠DAB=∠DAB+∠CAE,∴∠ABD=∠CAE,∵AB=AC,在△ABD和△CAE中,BDA AECABD CAEAB AC∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴△ABD≌△CAE(AAS),∴BD=AE,AD=CE,∴AD+AE=BD+CE,∵DE=BD+CE,∴BD=DE-CE.【点睛】此题主要考查全等三角形的判定和性质,常用的判定方法有SSS,SAS,AAS,HL等.这种类型的题目经常考到,要注意掌握.4.如图(1),在ABC中,90A∠=︒,AB AC=,点D是斜边BC的中点,点E,F分别在线段AB,AC上,且90EDF∠=︒.(1)求证:DEF为等腰直角三角形;(2)若ABC的面积为7,求四边形AEDF的面积;(3)如图(2),如果点E运动到AB的延长线上时,点F在射线CA上且保持90EDF∠=︒,DEF还是等腰直角三角形吗.请说明理由.【答案】(1)证明见解析;(2)3.5;(3)是,理由见解析.【解析】【分析】(1)由题意连接AD,并利用全等三角形的判定判定△BDE≌△ADF(ASA),进而分析证得DEF为等腰直角三角形;(2)由题意分析可得S四边形AEDF=S∆ADF+S∆ADE=S∆BDE+S∆CDF,以此进行分析计算求出四边形AEDF的面积即可;(3)根据题意连接AD,运用全等三角形的判定判定△BDE≌△ADF(ASA),进而分析证得DEF为等腰直角三角形.【详解】解:(1)证明:如图①,连接AD.∵∠BAC=90˚,AB=AC,点D是斜边BC的中点,∴AD⊥BC,AD=BD,∴∠1=∠B=45°,∵∠EDF=90°,∠2+∠3=90°,又∵∠3+∠4=90°,∴∠2=∠4,在△BDE 和△ADF中,∠1=∠B,AD=BD,∠2=∠4,∴△BDE≌△ADF(ASA),∴DE=DF,又∵∠EDF=90°,∴ΔDEF为等腰直角三角形.(2)由(1)可知DE=DF,∠C=∠6=45°,又∵∠2+∠3=90°,∠2+∠5=90°,∴∠3=∠5,∴△ADE≌△CDF,∴S四边形AEDF=S∆ADF+S∆ADE=S∆BDE+S∆CDF,∴ S∆ABC=2 S四边形AEDF,∴S四边形AEDF=3.5 .(3)是.如图②,连接AD.∵∠BAC=90°,AB=AC,D是斜边BC的中点,∴AD⊥BC,AD=BD ,∴∠1=45°,∵∠DAF=180°-∠1=180°—45°=135°,∠DBE=180°-∠ABC=180°-45°=135°,∴∠DAF=∠DBE,∵∠EDF=90°,∴∠3+∠4=90°,又∵∠2+∠3=90°,∴∠2=∠4,在△BDE和△ADF中,∠DAF=∠DBE,AD=BD,∠2=∠4,∴△BDE≌△ADF(ASA),∴DE=DF,又∵∠EDF=90°,∴△DEF为等腰直角三角形.【点睛】本题考查等腰直角三角形的性质以及全等三角形的判定与性质,根据题意作辅助线构造出全等三角形是解题的关键.5.如图(1),AB=4cm,AC⊥AB,BD⊥AB,AC=BD=3cm,点P在线段AB上以1cm/s的速度由点A向点B运动,同时,点Q在线段BD上由点B向点D运动,他们的运动时间为t(s).(1)若点Q的运动速度与点P的运动速度相等,当t=1时,△ACP与△BPQ是否全等,请说明理由(2)判断此时线段PC和线段PQ的关系,并说明理由。
八年级上册许昌数学期末试卷易错题(Word版 含答案)
八年级上册许昌数学期末试卷易错题(Word 版 含答案)一、八年级数学全等三角形解答题压轴题(难)1.如图,在ABC 中,45ABC ∠=,AD ,BE 分别为BC ,AC 边上的高,连接DE ,过点D 作DF DE ⊥与点F ,G 为BE 中点,连接AF ,DG .(1)如图1,若点F 与点G 重合,求证:AF DF ⊥;(2)如图2,请写出AF 与DG 之间的关系并证明.【答案】(1)详见解析;(2)AF=2DG,且AF ⊥DG,证明详见解析.【解析】【分析】(1) 利用条件先△DAE ≌△DBF,从而得出△FDE 是等腰直角三角形,再证明△AEF 是等腰直角三角形,即可.(2) 延长DG 至点M,使GM=DG,交AF 于点H,连接BM, 先证明△BGM ≌△EGD,再证明△BDM ≌△DAF 即可推出.【详解】解:(1)证明:设BE 与AD 交于点H..如图,∵AD,BE 分别为BC,AC 边上的高,∴∠BEA=∠ADB=90°.∵∠ABC=45°,∴△ABD 是等腰直角三角形.∴AD=BD.∵∠AHE=∠BHD,∴∠DAC=∠DBH.∵∠ADB=∠FDE=90°,∴∠ADE=∠BDF.∴△DAE ≌△DBF.∴BF=AE,DF=DE.∴△FDE 是等腰直角三角形.∴∠DFE=45°.∵G 为BE 中点,∴BF=EF.∴AE=EF.∴△AEF 是等腰直角三角形.∴∠AFE=45°.∴∠AFD=90°,即AF ⊥DF.(2)AF=2DG,且AF ⊥DG.理由:延长DG 至点M,使GM=DG,交AF 于点H,连接BM,∵点G 为BE 的中点,BG=GE.∵∠BGM ∠EGD,∴△BGM ≌△EGD.∴∠MBE=∠FED=45°,BM=DE.∴∠MBE=∠EFD,BM=DF.∵∠DAC=∠DBE,∴∠MBD=∠MBE+∠DBE=45°+∠DBE.∵∠EFD=45°=∠DBE+∠BDF,∴∠BDF=45°-∠DBE.∵∠ADE=∠BDF,∴∠ADF=90°-∠BDF=45°+∠DBE=∠MBD.∵BD=AD,∴△BDM ≌△DAF.∴DM=AF=2DG,∠FAD=∠BDM.∵∠BDM+∠MDA=90°,∴∠MDA+∠FAD=90°.∴∠AHD=90°.∴AF ⊥DG.∴AF=2DG,且AF ⊥DG【点睛】本题考查三角形全等的判定和性质,关键在于灵活运用性质.2.在ABC ∆中,90,BAC AB AC ∠=︒=,点D 为直线BC 上一动点(点D 不与点,B C重合),以AD 为腰作等腰直角DAF ∆,使90DAF ∠=︒,连接CF .(1)观察猜想如图1,当点D 在线段BC 上时,①BC 与CF 的位置关系为__________;②CF DC BC 、、之间的数量关系为___________(提示:可证DAB FAC ∆≅∆)(2)数学思考如图2,当点D 在线段CB 的延长线上时,(1)中的①、②结论是否仍然成立?若成立,请给予证明;若不成立,请你写出正确结论再给予证明;(3)拓展延伸如图3,当点D 在线段BC 的延长线时,将DAF ∆沿线段DF 翻折,使点A 与点E 重合,连接CE CF 、,若4,22CD BC AC ==CE 的长.(提示:做AH BC ⊥于H ,做EM BD ⊥于M )【答案】(1)①BC ⊥CF ;②BC =CF +DC ;(2)C ⊥CF 成立;BC =CF +DC 不成立,正确结论:DC =CF +BC ,证明详见解析;(3)32【解析】【分析】(1)①根据正方形的性质得,∠BAC =∠DAF =90°,推出△DAB ≌△FAC (SAS );②由正方形ADEF 的性质可推出△DAB ≌△FAC ,根据全等三角形的性质可得到=CF BD ,ACF ABD ∠=∠ ,根据余角的性质即可得到结论;(2)根据正方形的性质得到∠BAC =∠DAF =90°,推出△DAB ≌△FAC ,根据全等三角形的性质以及等腰三角形的角的性质可得到结论;(3)过A 作AH BC ⊥ 于H ,过E 作EM BD ⊥ 于M ,证明ADH DEM △≌△ ,推出3EM DH == ,2DM AH == ,推出3CM EM == ,即可解决问题.【详解】(1)①正方形ADEF 中,AD AF =∵90BAC DAF ==︒∠∠∴BAD CAF ∠=∠在△DAB 与△FAC 中AD AF BAD CAF AB AC =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴()DAB FAC SAS △≌△∴B ACF ∠=∠∴90ACB ACF +=︒∠∠ ,即BC CF ⊥ ;②∵DAB FAC △≌△∴=CF BD∵BC BD CD =+∴BC CF CD =+(2)BC ⊥CF 成立;BC =CF +DC 不成立,正确结论:DC =CF +BC证明:∵△ABC 和△ADF 都是等腰直角三角形∴AB =AC ,AD =AF ,∠BAC =∠DAF =90°,∴∠BAD =∠CAF在△DAB 和△FAC 中AD AF BAD CAF AB AC =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴△DAB ≌△FAC (SAS )∴∠ABD =∠ACF ,DB =CF∵∠BAC =90°,AB =AC ,∴∠ACB =∠ABC =45°∴∠ABD =180°-45°=135°∴∠ACF =∠ABD =135°∴∠BCF =∠ACF -∠ACB =135°-45°=90°,∴CF ⊥BC∵CD =DB +BC ,DB =CF∴DC =CF +BC(3)过A 作AH BC ⊥ 于H ,过E 作EM BD ⊥ 于M ,∵90BAC ∠=︒,AB AV ==∴1422BC AH BH CH BC ======, ∴114CD BC == ∴3DH CH CD =+=∵四边形ADEF 是正方形∴90AD DE ADE ==︒,∠∵BC CF EM BD EN CF ⊥⊥⊥,,∴四边形CMEN 是矩形∴NE CM EM CN ==,∵90AHD ADC EMD ===︒∠∠∠∴90ADH EDM EDM DEM +=+=︒∠∠∠∠∴ADH DEM =∠∠在△ADH 和△DEM 中ADH DEM AHD DME AD DE ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴ADH DEM △≌△∴32EM DH DM AH ====,∴3CM EM ==∴2232CE EM CM =-=【点睛】本题考查了三角形的综合问题,掌握正方形的性质、全等三角形的性质以及判定、余角的性质、等腰三角形的角的性质是解题的关键.3.已知:平面直角坐标系中,点A (a ,b )的坐标满足|a ﹣b|+b 2﹣8b+16=0.(1)如图1,求证:OA 是第一象限的角平分线;(2)如图2,过A 作OA 的垂线,交x 轴正半轴于点B ,点M 、N 分别从O 、A 两点同时出发,在线段OA 上以相同的速度相向运动(不包括点O 和点A ),过A 作AE⊥BM 交x 轴于点E ,连BM 、NE ,猜想∠ONE 与∠NEA 之间有何确定的数量关系,并证明你的猜想;(3)如图3,F 是y 轴正半轴上一个动点,连接FA ,过点A 作AE⊥AF 交x 轴正半轴于点E ,连接EF ,过点F 点作∠OFE 的角平分线交OA 于点H ,过点H 作HK⊥x 轴于点K ,求2HK+EF 的值.【答案】(1)证明见解析 (2)答案见解析 (3)8【解析】【分析】(1)过点A 分别作x 轴,y 轴的垂线,垂足分别为M 、N ,则AN =AM,根据非负数的性质求出a 、b 的值即可得结论;(2)如图2,过A 作AH 平分∠OAB ,交BM 于点H ,则△AOE ≌△BAH ,可得AH =OE ,由已知条件可知ON=AM ,∠MOE =∠MAH ,可得△ONE ≌△AMH ,∠ABH =∠OAE ,设BM 与NE 交于K ,则∠MKN =180°﹣2∠ONE =90°﹣∠NEA ,即2∠ONE ﹣∠NEA =90°; (3)如图3,过H 作HM ⊥OF ,HN ⊥EF 于M 、N ,可证△FMH ≌△FNH ,则FM =FN ,同理:NE =EK ,先得出OE+OF ﹣EF =2HK ,再由△APF ≌△AQE 得PF =EQ ,即可得OE+OF =2OP =8,等量代换即可得2HK+EF 的值.【详解】解:(1)∵|a ﹣b|+b 2﹣8b+16=0∴|a ﹣b|+(b ﹣4)2=0∵|a ﹣b|≥0,(b ﹣4)2≥0∴|a ﹣b|=0,(b ﹣4)2=0∴a =b =4过点A 分别作x 轴,y 轴的垂线,垂足分别为M 、N ,则AN =AM∴OA 平分∠MON即OA 是第一象限的角平分线(2)过A 作AH 平分∠OAB ,交BM 于点H∴∠OAH =∠HAB =45°∵BM ⊥AE∴∠ABH =∠OAE 在△AOE 与△BAH 中OAE ABH OA ABAOE BAH ==∠∠⎧⎪=⎨⎪∠∠⎩, ∴△AOE ≌△BAH (ASA )∴AH =OE在△ONE 和△AMH 中OE AH NOE MAH ON AM =⎧⎪∠∠⎨⎪=⎩=, ∴△ONE ≌△AMH (SAS )∴∠AMH =∠ONE设BM 与NE 交于K∴∠MKN =180°﹣2∠ONE =90°﹣∠NEA∴2∠ONE ﹣∠NEA =90°(3)过H作HM⊥OF,HN⊥EF于M、N可证:△FMH≌△FNH(SAS)∴FM=FN同理:NE=EK∴OE+OF﹣EF=2HK过A作AP⊥y轴于P,AQ⊥x轴于Q可证:△APF≌△AQE(SAS)∴PF=EQ∴OE+OF=2OP=8∴2HK+EF=OE+OF=8【点睛】本题考查非负数的性质,平面直角坐标系中点的坐标,等腰直角三角形,全等三角形的判定和性质.4.如图,Rt△ABC≌Rt△CED(∠ACB=∠CDE=90°),点D在BC上,AB与CE相交于点F(1) 如图1,直接写出AB与CE的位置关系(2) 如图2,连接AD交CE于点G,在BC的延长线上截取CH=DB,射线HG交AB于K,求证:HK=BK【答案】(1)AB⊥CE;(2)见解析.【解析】【分析】(1)由全等可得∠ECD=∠A,再由∠B+∠A=90°,可得∠B+ECD=90°,则AB⊥CE.(2)延长HK于DE交于H,易得△ACD为等腰直角三角形,∠ADC=45°,易得DH=DE ,然后证明△DGH ≌△DGE ,所以∠H=∠E ,则∠H=∠B ,可得HK=BK.【详解】解:(1)∵Rt △ABC ≌Rt △CED ,∴∠ECD=∠A ,∠B=∠E ,BC=DE ,AC=CD∵∠B+∠A=90°∴∠B+ECD=90°∴∠BFC=90°,∴AB ⊥CE(2)在Rt △ACD 中,AC=CD ,∴∠ADC=45°,又∵∠CDE=90°,∴∠HDG=∠CDG=45°∵CH =DB ,∴CH+CD=DB+CD ,即HD=BC ,∴DH=DE ,在△DGH 和△DGE 中,DH=DE HDG=EDG=45DG=DG ⎧⎪∠∠⎨⎪⎩∴△DGH ≌△DGE (SAS )∴∠H=∠E又∵∠B=∠E∴∠H=∠B ,∴HK=BK【点睛】本题考查全等三角形的判定与性质,利用全等找出角相等,再利用等角对等边判定线段相等是本题的关键.5.已知4AB cm =,3AC BD cm ==.点P 在AB 上以1/cm s 的速度由点A 向点B 运动,同时点Q 在BD 上由点B 向点D 运动,它们运动的时间为()t s .(1)如图①,AC AB ⊥,BD AB ⊥,若点Q 的运动速度与点P 的运动速度相等,当1t =时,ACP △与BPQ 是否全等,请说明理由,并判断此时线段PC 和线段PQ 的位置关系;(2)如图②,将图①中的“AC AB ⊥,BD AB ⊥”为改“60CAB DBA ∠=∠=︒”,其他条件不变.设点Q 的运动速度为/xcm s ,是否存在实数x ,使得ACP △与BPQ 全等?若存在,求出相应的x 、t 的值;若不存在,请说明理由.【答案】(1)全等,PC 与PQ 垂直;(2)存在,11t x =⎧⎨=⎩或232t x =⎧⎪⎨=⎪⎩【解析】【分析】(1)利用SAS 证得△ACP ≌△BPQ ,得出∠ACP=∠BPQ ,进一步得出∠APC+∠BPQ=∠APC+∠ACP=90°得出结论即可;(2)由△ACP ≌△BPQ ,分两种情况:①AC=BP ,AP=BQ ,②AC=BQ ,AP=BP ,建立方程组求得答案即可.【详解】解:(1)当t=1时,AP=BQ=1,BP=AC=3,又∠A=∠B=90°,在△ACP 和△BPQ 中,AP BQ A B AC BP =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ACP ≌△BPQ (SAS ).∴∠ACP=∠BPQ ,∴∠APC+∠BPQ=∠APC+∠ACP=90°.∴∠CPQ=90°,即线段PC 与线段PQ 垂直.(2)①若△ACP ≌△BPQ ,则AC=BP ,AP=BQ ,34t t xt =-⎧⎨=⎩, 解得11t x =⎧⎨=⎩, ②若△ACP ≌△BQP ,则AC=BQ ,AP=BP ,34xt t t =⎧⎨=-⎩,解得232t x =⎧⎪⎨=⎪⎩, 综上所述,存在11t x =⎧⎨=⎩或232t x =⎧⎪⎨=⎪⎩使得△ACP 与△BPQ 全等. 【点睛】本题考查全等三角形的判定与性质,在解题时注意分类讨论思想的运用.6.如图1,Rt △ABC 中,∠A =90°,AB =AC ,点D 是BC 边的中点连接AD ,则易证AD =BD =CD ,即AD =12BC ;如图2,若将题中AB =AC 这个条件删去,此时AD 仍然等于12BC . 理由如下:延长AD 到H ,使得AH =2AD ,连接CH ,先证得△ABD ≌△CHD ,此时若能证得△ABC ≌△CHA ,即可证得AH =BC ,此时AD =12BC ,由此可见倍长过中点的线段是我们三角形证明中常用的方法.(1)请你先证明△ABC ≌△CHA ,并用一句话总结题中的结论;(2)现将图1中△ABC 折叠(如图3),点A 与点D 重合,折痕为EF ,此时不难看出△BDE 和△CDF 都是等腰直角三角形.BE =DE ,CF =DF .由勾股定理可知DE 2+DF 2=EF 2,因此BE 2+CF 2=EF 2,若图2中△ABC 也进行这样的折叠(如图4),此时线段BE 、CF 、EF 还有这样的关系式吗?若有,请证明;若没有,请举反例.(3)在(2)的条件下,将图3中的△DEF 绕着点D 旋转(如图5),射线DE 、DF 分别交AB 、AC 于点E 、F ,此时(2)中结论还成立吗?请说明理由.图4中的△DEF 也这样旋转(如图6),直接写出上面的关系式是否成立.【答案】(1)详见解析;(2)有这样分关系式;(3)EF 2=BE 2+CF 2.【解析】【分析】(1)想办法证明AB∥CH,推出∠BAC=∠ACH,再利用SAS证明△ABC≌△CHA即可.(2)有这样分关系式.如图4中,延长ED到H山顶DH=DE.证明△EDB≌△HD (SAS),推出∠B=∠HCD,BE=CH,∠FCH=90°,利用勾股定理,线段的垂直平分线的性质即可解决问题.(3)图5,图6中,上面的关系式仍然成立.【详解】(1)证明:如图2中,∵BD=DC,∠ADB=∠HDC,AD=HD,∴△ADB≌△HDC(SAS),∴∠B=∠HCD,AB=CH,∴AB∥CH,∴∠BAC+∠ACH=180°,∵∠BAC=90°,∴∠ACH=∠BAC=90°,∵AC=CA,∴△BAC≌△HCA(SAS),∴AH=BC,∴AD=DH=BD=DC,∴AD=12 BC.结论:直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半.(2)解:有这样分关系式.理由:如图4中,延长ED到H山顶DH=DE.∵ED=DH,∠EDB=∠HDC,DB=DC,∴△EDB≌△HDC(SAS),∴∠B=∠HCD,BE=CH,∵∠B+∠ACB=90°,∴∠ACB +∠HCD =90°,∴∠FCH =90°,∴FH 2=CF 2+CH 2,∵DF ⊥EH ,ED =DH ,∴EF =FH ,∴EF 2=BE 2+CF 2.(3)图5,图6中,上面的关系式仍然成立.结论:EF 2=BE 2+CF 2.证明方法类似(2).【点睛】本题属于几何变换综合题,考查了旋转变换,翻折变换,全等三角形的判定和性质,勾股定理等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题,属于中考压轴题.7.(1)问题发现:如图(1),已知:在三角形ABC ∆中,90BAC ︒∠=,AB AC =,直线l 经过点A ,BD ⊥直线l ,CE ⊥直线l ,垂足分别为点,D E ,试写出线段,BD DE 和CE 之间的数量关系为_________________.(2)思考探究:如图(2),将图(1)中的条件改为:在ABC ∆中, ,,,AB AC D A E =三点都在直线l 上,并且BDA AEC BAC α∠=∠=∠=,其中α为任意锐角或钝角.请问(1)中结论还是否成立?若成立,请给出证明;若不成立,请说明理由.(3)拓展应用:如图(3),,D E 是,,D A E 三点所在直线m 上的两动点,(,,D A E 三点互不重合),点F 为BAC ∠平分线上的一点,且ABF ∆与ACF ∆均为等边三角形,连接,BD CE ,若BDA AEC BAC ∠=∠=∠,试判断DEF ∆的形状并说明理由.【答案】(1)DE=CE+BD ;(2)成立,理由见解析;(3)△DEF 为等边三角形,理由见解析.【解析】【分析】(1)利用已知得出∠CAE=∠ABD ,进而根据AAS 证明△ABD 与△CAE 全等,然后进一步求解即可;(2)根据BDA AEC BAC α∠=∠=∠=,得出∠CAE=∠ABD ,在△ADB 与△CEA 中,根据AAS 证明二者全等从而得出AE=BD ,AD=CE ,然后进一步证明即可;(3)结合之前的结论可得△ADB 与△CEA 全等,从而得出BD=AE ,∠DBA=∠CAE ,再根据等边三角形性质得出∠ABF=∠CAF=60°,然后进一步证明△DBF 与△EAF 全等,在此基础上进一步证明求解即可.【详解】(1)∵BD⊥直线l,CE⊥直线l,∴∠BDA=∠AEC=90°,∴∠BAD+∠ABD=90°,∵∠BAC=90°,∴∠BAD+∠CAE=90°,∴∠CAE=∠ABD,在△ABD与△CAE中,∵∠ABD=∠CAE,∠BDA=∠AEC,AB=AC,∴△ABD≌△CAE(AAS),∴BD=AE,AD=CE,∵DE=AD+AE,∴DE=CE+BD,故答案为:DE=CE+BD;(2)(1)中结论还仍然成立,理由如下:∠=∠=∠=,∵BDA AEC BACα∴∠DBA+∠BAD=∠BAD+∠CAE=180°−α,∴∠CAE=∠ABD,在△ADB与△CEA中,∵∠ABD=∠CAE,∠ADB=∠CEA,AB=AC,∴△ADB≌△CEA(AAS),∴AE=BD,AD=CE,∴BD+CE=AE+AD=DE,即:DE=CE+BD,∆为等边三角形,理由如下:(3)DEF由(2)可知:△ADB≌△CEA,∴BD=EA,∠DBA=∠CAE,∵△ABF与△ACF均为等边三角形,∴∠ABF=∠CAF=60°,BF=AF,∴∠DBA+∠ABF=∠CAE+CAF,∴∠DBF=∠FAE,在△DBF与△EAF中,∵FB=FA,∠FDB=∠FAE,BD=AE,∴△DBF≌△EAF(SAS),∴DF=EF,∠BFD=∠AFE,∴∠DFE=∠DFA+∠AFE=∠DFA+∠BFD=60°,∴△DEF为等边三角形.【点睛】本题主要考查了全等三角形性质与判定的综合运用,熟练掌握相关概念是解题关键.8.如图1,已知CF 是△ABC 的外角∠ACE 的角平分线,D 为CF 上一点,且DA =DB .(1)求证:∠ACB =∠ADB ;(2)求证:AC +BC <2BD ;(3)如图2,若∠ECF =60°,证明:AC =BC +CD .【答案】(1)详见解析;(2)详见解析;(3)详见解析.【解析】【分析】(1)过点D 分别作AC ,CE 的垂线,垂足分别为M ,N ,证明Rt △DAM ≌Rt △DBN ,得出∠DAM=∠DBN ,则结论得证;(2)证明Rt △DMC ≌Rt △DNC ,可得CM=CN ,得出AC+BC=2BN ,又BN <BD ,则结论得证;(3)在AC 上取一点P ,使CP=CD ,连接DP ,可证明△ADP ≌△BDC ,得出AP=BC ,则结论可得出.【详解】(1)证明:过点D 分别作AC ,CE 的垂线,垂足分别为M ,N ,∵CF 是△ABC 的外角∠ACE 的角平分线,∴DM =DN ,在Rt △DAM 和Rt △DBN 中,DA DB DM DN=⎧⎨=⎩ , ∴Rt △DAM ≌Rt △DBN (HL ),∴∠DAM =∠DBN ,∴∠ACB =∠ADB ;(2)证明:由(1)知DM =DN ,在Rt△DMC和Rt△DNC中,DC DCDM DN=⎧⎨=⎩,∴Rt△DMC≌Rt△DNC(HL),∴CM=CN,∴AC+BC=AM+CM+BC=AM+CN+BC=AM+BN,又∵AM=BN,∴AC+BC=2BN,∵BN<BD,∴AC+BC<2BD.(3)由(1)知∠CAD=∠CBD,在AC上取一点P,使CP=CD,连接DP,∵∠ECF=60°,∠ACF=60°,∴△CDP为等边三角形,∴DP=DC,∠DPC=60°,∴∠APD=120°,∵∠ECF=60°,∴∠BCD=120°,在△ADP和△BDC中,APD BCDPAD CBDDA DB∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ADP≌△BDC(AAS),∴AP=BC,∵AC=AP+CP,∴AC=BC+CP,∴AC=BC+CD.【点睛】本题是三角形综合题,考查了等边三角形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,角平分线的性质等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题.9.在平面直角坐标系中,点A(0,5),B(12,0),在y轴负半轴上取点E,使OA=EO,作∠CEF=∠AEB,直线CO交BA的延长线于点D.(1)根据题意,可求得OE=;(2)求证:△ADO≌△ECO;(3)动点P从E出发沿E﹣O﹣B路线运动速度为每秒1个单位,到B点处停止运动;动点Q从B出发沿B﹣O﹣E运动速度为每秒3个单位,到E点处停止运动.二者同时开始运动,都要到达相应的终点才能停止.在某时刻,作PM⊥CD于点M,QN⊥CD于点N.问两动点运动多长时间△OPM与△OQN全等?【答案】(1)5;(2)见解析;(3)当两动点运动时间为72、174、10秒时,△OPM与△OQN全等【解析】【分析】(1)根据OA=OE即可解决问题.(2)根据ASA证明三角形全等即可解决问题.(2)设运动的时间为t秒,分三种情况讨论:当点P、Q分别在y轴、x轴上时;当点P、Q都在y轴上时;当点P在x轴上,Q在y轴时若二者都没有提前停止,当点Q提前停止时;列方程即可得到结论.【详解】(1)∵A(0,5),∴OE=OA=5,故答案为5.(2)如图1中,∵OE =OA ,OB ⊥AE ,∴BA =BE ,∴∠BAO =∠BEO ,∵∠CEF =∠AEB ,∴∠CEF =∠BAO ,∴∠CEO =∠DAO ,在△ADO 与△ECO 中,CE0DA0OA 0ECOE AOD ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩, ∴△ADO ≌△ECO (ASA ).(2)设运动的时间为t 秒,当PO =QO 时,易证△OPM ≌△OQN .分三种情况讨论:①当点P 、Q 分别在y 轴、x 轴上时PO =QO 得:5﹣t =12﹣3t ,解得t =72(秒), ②当点P 、Q 都在y 轴上时PO =QO 得:5﹣t =3t ﹣12,解得t =174(秒), ③当点P 在x 轴上,Q 在y 轴上时,若二者都没有提前停止,则PO =QO 得:t ﹣5=3t ﹣12,解得t =72(秒)不合题意; 当点Q 运动到点E 提前停止时,有t ﹣5=5,解得t =10(秒),综上所述:当两动点运动时间为72、174、10秒时,△OPM 与△OQN 全等. 【点睛】本题属于三角形综合题,考查了全等三角形的判定,坐标与图形的性质等知识,解题的关键是正确寻找全等三角形解决问题,学会用分类讨论的思想思考问题,属于中考常考题型.10.已知:4590ABC A ACB ∆∠=∠=,,,点D 是AC 延长线上一点,且22AD =+,,M 是线段CD 上一个动点,连接BM ,延长MB 到H ,使得HB MB =,以点B 为中心,将线段BH 逆时针旋转45,得到线段BQ ,连接AQ .(1)依题意补全图形;(2)求证:ABQ AMB ∠=∠;(3)点N 是射线AC 上一点,且点N 是点M 关于点D 的对称点,连接BN ,如果QA BN =, 求线段AB 的长.【答案】(1)见解析;(2)证明见解析;(3)22AB =【解析】【分析】(1)根据题意可以补全图形;(2)根据三角形外角的性质即可证明;(3)作QE ⊥AB ,根据AAS 证得QEB BCM ≅,根据HL 证得Rt QEA Rt BCN ≅,设法证得2AB CD =,设AC BC x ==,则2AB x =,22CD x =,结合已知22AD =,构建方程即可求解. 【详解】(1)补全图形如下图所示:(2)解:∵∠ABH 是ABM 的一个外角,∴ ABH BAM AMB ∠=∠+∠∵ABH HBQ ABQ ∠=∠+∠ 又∵45HBQ BAM ∠=∠=︒∴ ABQ AMB ∠=∠(3)过Q 作QE ⊥AB,垂足为E , 如下图:∵⊥QE AB∴90QEB BCM ∠=∠=︒,在QEB 和BCM 中,QEB BCM QBE BMC QB BM ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴ QEB BCM ≅(AAS)∴EB CM =,QE BC =,在Rt QEA 和Rt BCN 中∵QE BC =,Q A BN = ∴Rt QEA Rt BCN ≅ (HL)∴AE CN CM MD DN ==++∵点N 是点M 关于点D 的对称点, ∴MD DN =∴22AE CM MD EB MD =+=+∴ ()2222AB AE EB EB MD EB MD CD =+=+=+=设AC BC x ==,则2AB x =,22CD x =, 又∵22AD =+,2 AD AC CD x x =+=+ ∴2222x x +=+ 解得:2x =∴ 22AB =【点睛】本题主要考查了全等三角形的判定与性质、三角形外角定理、等腰直角三角形的判定与性质等知识点.熟悉全等三角形的判定方法以及正确作出辅助线、构建方程是解答的关键.二、八年级数学 轴对称解答题压轴题(难)11.如图,在ABC △中,已知AD 是BC 边上的中线,E 是AD 上一点,且BE AC =,延长BE 交AC 于点F ,求证:AF EF =.【答案】证明见解析【解析】【分析】延长AD 到点G ,使得AD DG =,连接BG ,结合D 是BC 的中点,易证△ADC 和△GDB 全等,利用全等三角形性质以及等量代换,得到△AEF 中的两个角相等,再根据等角对等边证得AE=EF.【详解】如图,延长AD 到点G ,延长AD 到点G ,使得AD DG =,连接BG .∵AD 是BC 边上的中线,∴DC DB =. 在ADC 和GDB △中,AD DG ADC GDB DC DB =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩(对顶角相等), ∴ADC ≌GDB △(SAS ).∴CAD G ∠=∠,BG AC =.又BE AC =,∴BE BG =.∴BED G ∠=∠.∵BED AEF ∠=∠∴AEF CAD ∠=∠,即AEF FAE ∠=∠∴AF EF =.【点睛】本题考查的是全等三角形的判定与性质,根据题意构造全等三角形是解答本题的关键.12.(问题情境)学习《探索全等三角形条件》后,老师提出了如下问题:如图①,△ABC 中,若AB=12,AC=8,求BC 边上的中线AD 的取值范围.同学通过合作交流,得到了如下的解决方法:延长AD 到E ,使DE=AD ,连接BE.根据SAS 可证得到△ADC ≌△EDB ,从而根据“三角形的三边关系”可求得AD 的取值范围是 .解后反思:题目中出现“中点”“中线”等条件,可考虑延长中线构造全等三角形,把分散的已知条件和所求证的结论集合到同一个三角形中.(直接运用)如图②,AB⊥AC,AD⊥AE,AB=AC,AD=AE,AF是ACD的边CD上中线.求证:BE=2AF.(灵活运用)如图③,在△ABC中,∠C=90°,D为AB的中点,DE⊥DF,DE交AC于点E,DF交AB于点F,连接EF,试判断以线段AE、BF、EF为边的三角形形状,并证明你的结论.【答案】(1)2<AD<10;(2)见解析(3)为直角三角形,理由见解析.【解析】【分析】(1)根据△ADC≌△EDB,得到BE=AC=8,再根据三角形的构成三角形得到AE的取值,再根据D为AE中点得到AD的取值;(2)延长AF到H,使AF=HF,故△ADF≌△HCF,AH=2AF,由AB⊥AC,AD⊥AE,得到∠BAE+∠CAD=180°,又∠ACH+∠CAH+∠AHC=180°,根据∠D=∠FCH,∠DAF=∠CHF,得到∠ACH+∠CAD=180°,故∠BAE= ACH,再根据AB=AC,AD=AE即可利用SAS证明△BAE≌△ACH,故BE=AH,故可证明BE=2AF.(3)延长FD到点G,使DG=FD,连结GA,GE,证明△DBF≌△DAG,故得到FD=GD,BF=AG,由DE⊥DF,得到EF=EG,再求出∠EAG=90°,利用勾股定理即可求解.【详解】(1)∵△ADC≌△EDB,∴BE=AC=8,∵AB=12,∴12-8<AE<12+8,即4<AE<20,∵D为AE中点∴2<AD<10;(2)延长AF到H,使AF=HF,由题意得△ADF≌△HCF,故AH=2AF,∵AB⊥AC,AD⊥AE,∴∠BAE+∠CAD=180°,又∠ACH+∠CAH+∠AHC=180°,∵∠D=∠FCH,∠DAF=∠CHF,∴∠ACH+∠CAD=180°,故∠BAE= ACH,又AB=AC,AD=AE∴△BAE≌△ACH(SAS),故BE=AH,又AH=2AF∴BE= 2AF.(3)以线段AE、BF、EF为边的三角形为直角三角形,理由如下:延长FD到点G,使DG=FD,连结GA,GE,由题意得△DBF≌△ADG,∴FD=GD,BF=AG,∵DE⊥DF,∴DE垂直平分GF,∴EF=EG,∵∠C=90°,∴∠B+∠CAB=90°,又∠B=∠DAG,∴∠DAG +∠CAB=90°∴∠EAG=90°,故EG2=AE2+AG2,∵EF=EG, BF=AG∴EF2=AE2+BF2,则以线段AE、BF、EF为边的三角形为直角三角形.【点睛】此题主要考查全等三角形的判定与性质,解题的关键是根据题意作出辅助线,根据垂直平分线与勾股定理进行求解.∆中,线段AM为BC边上的中线.动点D在直线AM上时,以13.如图,在等边ABC∆,连结BE.CD为一边在CD的下方作等边CDE∠的度数;(1)求CAM∆≅∆;(2)若点D在线段AM上时,求证:ADC BEC(3)当动点D在直线AM上时,设直线BE与直线AM的交点为O,试判断AOB∠是否为定值?并说明理由.【答案】(1)30°;(2)证明见解析;(3)AOB∠是定值,60AOB∠=︒.【解析】【分析】(1)根据等边三角形的性质可以直接得出结论;(2)根据等边三角形的性质就可以得出AC AC=,DC EC=,,60ACB DCE∠=∠=︒,由等式的性质就可以BCE ACD∠=∠,根据SAS就可以得出ADC BEC∆≅∆;(3)分情况讨论:当点D在线段AM上时,如图1,由(2)可知ACD BCE≅∆∆,就可以求出结论;当点D在线段AM的延长线上时,如图2,可以得出ACD BCE≅∆∆而有30CBE CAD∠=∠=︒而得出结论;当点D在线段MA的延长线上时,如图3,通过得出ACD BCE≅∆∆同样可以得出结论.【详解】(1)ABC∆是等边三角形,60BAC∴∠=︒.线段AM为BC边上的中线,12CAM BAC∴∠=∠,30CAM∴∠=︒.(2)ABC∆与DEC∆都是等边三角形,AC BC∴=,CD CE=,60ACB DCE∠=∠=︒,ACD DCB DCB BCE∴∠+∠=∠+∠,ACD BCE∠∠∴=.在ADC∆和BEC∆中AC BCACD BCECD CE=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,()ACD BCE SAS∴∆≅∆;(3)AOB ∠是定值,60AOB ∠=︒,理由如下:①当点D 在线段AM 上时,如图1,由(2)可知ACD BCE ≅∆∆,则30CBE CAD ∠=∠=︒,又60ABC ∠=︒,603090CBE ABC ∴∠+∠=︒+︒=︒,ABC ∆是等边三角形,线段AM 为BC 边上的中线AM ∴平分BAC ∠,即11603022BAM BAC ∠=∠=⨯︒=︒ 903060BOA ∴∠=︒-︒=︒.②当点D 在线段AM 的延长线上时,如图2,ABC ∆与DEC ∆都是等边三角形,AC BC ∴=,CD CE =,60ACB DCE ∠=∠=︒,ACB DCB DCB DCE ∴∠+∠=∠+∠,ACD BCE ∠∠∴=,在ACD ∆和BCE ∆中AC BC ACD BCE CD CE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,()ACD BCE SAS ∴∆≅∆,30CBE CAD ∴∠=∠=︒,同理可得:30BAM ∠=︒,903060BOA ∴∠=︒-︒=︒.③当点D 在线段MA 的延长线上时,ABC ∆与DEC ∆都是等边三角形,AC BC ∴=,CD CE =,60ACB DCE ∠=∠=︒,60ACD ACE BCE ACE ∴∠+∠=∠+∠=︒,ACD BCE ∠∠∴=,在ACD ∆和BCE ∆中AC BC ACD BCE CD CE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,()ACD BCE SAS ∴∆≅∆,CBE CAD ∴∠=∠,同理可得:30CAM ∠=︒150CBE CAD ∴∠=∠=︒30CBO ∴∠=︒,∵30BAM ∠=︒,903060BOA ∴∠=︒-︒=︒.综上,当动点D 在直线AM 上时,AOB ∠是定值,60AOB ∠=︒.【点睛】此题考查等边三角形的性质,全等三角形的判定及性质,等边三角形三线合一的性质,解题中注意分类讨论的思想解题.14.在等边△ABC 中,点D 在BC 边上,点E 在AC 的延长线上,DE =DA (如图1).(1)求证:∠BAD =∠EDC ;(2)若点E 关于直线BC 的对称点为M (如图2),连接DM ,AM .求证:DA =AM .【答案】(1)见解析;(2)见解析【解析】【分析】(1)根据等边三角形的性质,得出∠BAC =∠ACB =60°,然后根据三角形的内角和和外角性质,进行计算即可.(2)根据轴对称的性质,可得DM=DA ,然后结合(1)可得∠MDC =∠BAD ,然后根据三角形的内角和,求出∠ADM=60°即可.【详解】解:(1)如图1,∵△ABC 是等边三角形,∴∠BAC =∠ACB =60°,∴∠BAD =60°﹣∠DAE ,∠EDC =60°﹣∠E ,又∵DE =DA ,∴∠E =∠DAE ,∴∠BAD =∠EDC . (2)由轴对称可得,DM =DE ,∠EDC =∠MDC ,∵DE =DA ,∴DM =DA ,由(1)可得,∠BAD =∠EDC ,∴∠MDC =∠BAD ,∵△ABD 中,∠BAD +∠ADB =180°﹣∠B =120°,∴∠MDC +∠ADB =120°,∴∠ADM =60°,∴△ADM 是等边三角形,∴AD =AM .【点睛】本题主要考察了轴对称和等边三角形的性质,解题的关键是熟练掌握这些性质.15.已知:AD 是ABC ∆的高,且BD CD =.(1)如图1,求证:BAD CAD ∠=∠;(2)如图2,点E 在AD 上,连接BE ,将ABE ∆沿BE 折叠得到'A BE ∆,'A B 与AC 相交于点F ,若BE=BC ,求BFC ∠的大小;(3)如图3,在(2)的条件下,连接EF ,过点C 作CG EF ⊥,交EF 的延长线于点G ,若10BF =,6EG =,求线段CF 的长.图1. 图2. 图3.【答案】(1)见解析,(2)BFC ∠=60(3)8=CF .【解析】【分析】(1)根据等腰三角形三线合一,易得AB=AC ,BAD CAD ∠=∠;(2)在图2中,连接CE ,可证得BCE ∆是等边三角形,60BEC ∠= ,30BED ∠=且由折叠性质可知1'2ABE A BE ABF ∠=∠=∠,可得BFC FAB ABF ∠=∠+∠ ()2BAD ABE =∠+∠ 260BED =∠=;(3)连接CE ,过点E 分别作EH AB ⊥于点H ,EM BF ⊥于点M ,EN AC ⊥于点N ,可证得Rt BEM Rt CEN ∆≅∆,BM CN =,BF FM CF CN -=+,可得线段CF 的长.【详解】解:(1)证明:如图1,AD BC ⊥,BD CD =AB AC ∴=BAD CAD ∴∠=∠;图1(2)解:在图2中,连接CEED BC ⊥,BD CD = BE CE ∴= 又BE BC = BE CE BC ∴== BCE ∴∆是等边三角形60BEC ∴∠= 30BED ∴∠=由折叠性质可知1'2ABE A BE ABF ∠=∠=∠ 2ABF ABE ∴∠=∠ 由(1)可知2FAB BAE ∠=∠BFC FAB ABF ∴∠=∠+∠ ()2BAD ABE =∠+∠ 223060BED =∠=⨯=图2(3)解:连接CE ,过点E 分别作EH AB ⊥于点H ,EM BF ⊥于点M ,EN AC ⊥于点N'ABE A BE ∠=∠,BAD CAD ∠=∠ EM EH EN ∴==AFE BFE ∴∠=∠ 又60BFC ∠= 60AFE BFE ∴∠=∠=在Rt EFM ∆中,906030FEM ∠=-= 2EF FM ∴=令FM m =,则2EF m = 62FG EG EF m ∴=-=-同理12FN EF m ==,2124CF FG m ==- 在Rt BEM ∆和Rt CEN ∆中,EM EN =,BE CE = Rt BEM Rt CEN ∴∆≅∆ BM CN ∴=BF FM CF FN ∴-=+ 10124m m m ∴-=-+解得1m = 8CF ∴=图3故答案为(1)见解析,(2)BFC ∠= 60(3)8CF =.【点睛】本题考查翻折的性质,涉及角平分线的性质、等腰三角形的性质和判定、等边三角形的判定和性质、含30度角的直角三角形、全等三角形的判定和性质等知识点,属于较难的题型.16.如图,ABC 中,A ABC CB =∠∠,点D 在BC 所在的直线上,点E 在射线AC 上,且AD AE =,连接DE .(1)如图①,若35B C ∠=∠=︒,80BAD ∠=︒,求CDE ∠的度数;(2)如图②,若75ABC ACB ∠=∠=︒,18CDE ∠=︒,求BAD ∠的度数;(3)当点D 在直线BC 上(不与点B 、C 重合)运动时,试探究BAD ∠与CDE ∠的数量关系,并说明理由.【答案】(1)40°;(2)36°;(3)∠BAD 与∠CDE 的数量关系是2∠CDE=∠BAD .【解析】【分析】(1)根据等腰三角形的性质得到∠BAC=110°,根据等腰三角形的性质和三角形的外角的性质即可得到结论;(2)根据三角形的外角的性质得到∠E=75°-18°=57°,根据等腰三角形的性质和三角形的外角的性质即可得到结论;(3)设∠ABC=∠ACB=y°,∠ADE=∠AED=x°,∠CDE=α,∠BAD=β,分3种情况:①如图1,当点D 在点B 的左侧时,∠ADC=x°-α,②如图2,当点D 在线段BC 上时,∠ADC=y°+α,③如图3,当点D 在点C 右侧时,∠ADC=y°-α,根据这3种情况分别列方程组即,解方程组即可得到结论.【详解】(1)∵∠B=∠C=35°,∴∠BAC=110°,∵∠BAD=80°,∴∠DAE=30°,∵AD=AE ,∴∠ADE=∠AED=75°,∴∠CDE=∠AED-∠C=75°−35°=40°;(2)∵∠ACB=75°,∠CDE=18°,∴∠E=75°−18°=57°,∴∠ADE=∠AED=57°,∴∠ADC=39°,∵∠ABC=∠ADB+∠DAB=75°,∴∠BAD=36°.(3)设∠ABC=∠ACB=y°,∠ADE=∠AED=x°,∠CDE=α,∠BAD=β①如图1,当点D在点B的左侧时,∠ADC=x°﹣α∴y x ay x aβ⎧=+⎨=-+⎩①②,①-②得,2α﹣β=0,∴2α=β;②如图2,当点D在线段BC上时,∠ADC=y°+α∴y x ay a xβ⎧=+⎨+=+⎩①②,②-①得,α=β﹣α,∴2α=β;③如图3,当点D在点C右侧时,∠ADC=y°﹣α∴180180y a xx y aβ︒︒⎧-++=⎨++=⎩①②,②-①得,2α﹣β=0,∴2α=β.综上所述,∠BAD与∠CDE的数量关系是2∠CDE=∠BAD.【点睛】考核知识点:等腰三角形性质综合运用.熟练运用等腰三角形性质和三角形外角性质,分类讨论分析问题是关键.17.如果一个三角形能被一条线段割成两个等腰三角形,那么称这条线段为这个三角形的特异线,称这个三角形为特异三角形.(1)如图1,ABC∆是等腰锐角三角形,()AB AC AB BC=>,若ABC∠的角平分线BD交AC于点D,且BD是ABC∆的一条特异线,则BDC∠=度.(2)如图2,ABC∆中,2B C∠=∠,线段AC的垂直平分线交AC于点D,交BC于点E,求证:AE是ABC∆的一条特异线;(3)如图3,若ABC∆是特异三角形,30A∠=,B为钝角,不写过程,直接写出所有可能的B的度数.【答案】(1)72;(2)证明见解析;(3)∠B度数为:135°、112.5°或140°.【解析】【分析】(1)根据等腰三角形性质得出∠C=∠ABC=∠BDC=2∠A,据此进一步利用三角形内角和定理列出方程求解即可;(2)通过证明△ABE与△AEC为等腰三角形求解即可;(3)根据题意分当BD为特异线、AD为特异线以及CD为特异线三种情况分类讨论即可.【详解】(1)∵AB=AC,∴∠ABC=∠C,∵BD平分∠ABC,∴∠ABD=∠CBD=12∠ABC,∵BD是△ABC的一条特异线,∴△ABD与△BCD为等腰三角形,∴AD=BD=BC,∴∠A=∠ABD,∠C=∠BDC,∴∠ABC=∠C=∠BDC,∵∠BDC=∠A+∠ABD=2∠A,设∠A=x,则∠C=∠ABC=∠BDC=2x,在△ABC中,∠A+∠ABC+∠C=180°,即:x+2x+2x=180°,∴x=36°,∴∠BDC=72°,故答案为:72;(2)∵DE是线段AC的垂直平分线,∴EA=EC,∴△EAC为等腰三角形,∴∠EAC=∠C,∴∠AEB=∠EAC+∠C=2∠C,∵∠B=2∠C,∴∠AEB=∠B,∴△EAB 为等腰三角形,∴AE 是△ABC 的一条特异线;(3)如图3,当BD 是特异线时,如果AB=BD=DC ,则∠ABC=∠ABD+∠DBC=120°+15°=135°;如果AD=AC ,DB=DC ,则∠ABC=∠ABD+∠DBC=75°+37.5°=112.5°; 如果AD=DB ,DC=DB ,则∠ABC=∠ABD+∠DBC=30°+60°=90°,不符合题意,舍去;如图4,当AD 是特异线时,AB=BD ,AD=DC ,则:∠ABC=180°−20°−20°=140°;当CD 为特异线时,不符合题意;综上所述,∠B 度数为:135°、112.5°或140°.【点睛】本题主要考查了等腰三角形性质的综合运用,熟练掌握相关概念是解题关键.18.某数学兴趣小组开展了一次活动,过程如下:设(090BAC θθ∠=︒<<︒).现把小棒依次摆放在两射线之间,并使小棒两端分别落在射线AB 、AC 上.活动一、如图甲所示,从点1A 开始,依次向右摆放小棒,使小棒与小棒在端点处互相垂直(12A A 为第1根小棒)数学思考:(1)小棒能无限摆下去吗?答: (填“能”或“不能”)(2)设11223AA A A A A ==,求θ的度数;活动二:如图乙所示,从点1A 开始,用等长的小棒依次向右摆放,其中12A A 为第一根小棒,且121A A AA =.数学思考:(3)若已经摆放了3根小棒,则213A A A ∠= ,423A A A ∠= ,43 A A C ∠= ;(用含θ的式子表示)(4)若只能摆放5根小棒,则θ的取值范围是 .【答案】(1)能;(2)θ=22.5°;(3)2θ,3θ,4θ;(4)15°≤θ<18°.【解析】【分析】(1)由小棒与小棒在端点处互相垂直,即可得到答案;(2)根据等腰直角三角形的性质和三角形外角的性质,即可得到答案;(3)由121A A AA =,得∠AA 2A 1=∠A 2AA 1=θ,从而得213A A A ∠=∠AA 2A 1+∠A 2AA 1=2θ,同理得423 A A A ∠=∠A 2AA 1+231A A A ∠=θ+2θ=3θ,43 A A C ∠=∠A 2AA 1+243 A A A ∠=θ+3θ=4θ; (4)根据题意得:5θ<90°且6θ≥90°,进而即可得到答案.【详解】(1)∵小棒与小棒在端点处互相垂直即可,∴小棒能无限摆下去,故答案是:能;(2)∵A 1A 2=A 2A 3,A 1A 2⊥A 2A 3,∴∠A 2A 1A 3=45°,∴∠AA 2A 1+θ=45°,∵AA 1=A 1A 2∴∠AA 2A 1=∠BAC=θ,∴θ=22.5°;。
许昌市中考数学几何综合压轴题易错专题
许昌市中考数学几何综合压轴题易错专题一、中考数学几何综合压轴题1.如图1,将两个完全相同的三角形纸片ABC 和DEC 重合放置,其中∠C=90°,∠B=∠E=30°.(1)操作发现如图2,固定△ABC ,使△DEC 绕点C 旋转.当点D 恰好落在BC 边上时,填空:线段DE 与AC 的位置关系是 ;②设△BDC 的面积为S 1,△AEC 的面积为S 2.则S 1与S 2的数量关系是 . (2)猜想论证当△DEC 绕点C 旋转到图3所示的位置时,小明猜想(1)中S 1与S 2的数量关系仍然成立,并尝试分别作出了△BDC 和△AEC 中BC ,CE 边上的高,请你证明小明的猜想. (3)拓展探究已知∠ABC=60°,点D 是其角平分线上一点,BD=CD=4,OE ∥AB 交BC 于点E (如图4),若在射线BA 上存在点F ,使S △DCF =S △BDC ,请直接写出相应的BF 的长解析:解:(1)①DE ∥AC .②12S S =.(2)12S S =仍然成立,证明见解析;(3)433或833. 【详解】(1)①由旋转可知:AC=DC ,∵∠C=90°,∠B=∠DCE=30°,∴∠DAC=∠CDE=60°.∴△ADC 是等边三角形. ∴∠DCA=60°.∴∠DCA=∠CDE=60°.∴DE ∥AC .②过D 作DN ⊥AC 交AC 于点N ,过E 作EM ⊥AC 交AC 延长线于M ,过C 作CF ⊥AB 交AB 于点F .由①可知:△ADC 是等边三角形, DE ∥AC ,∴DN=CF,DN=EM . ∴CF=EM . ∵∠C=90°,∠B =30°∴AB=2AC . 又∵AD=AC ∴BD=AC .∵1211S CF BD S AC EM 22=⋅=⋅,∴12S S =.(2)如图,过点D 作DM ⊥BC 于M ,过点A 作AN ⊥CE 交EC 的延长线于N ,∵△DEC 是由△ABC 绕点C 旋转得到, ∴BC=CE ,AC=CD ,∵∠ACN+∠BCN=90°,∠DCM+∠BCN=180°-90°=90°, ∴∠ACN=∠DCM ,∵在△ACN 和△DCM 中,ACN DCMCMD N AC CD ∠∠⎧⎪∠∠⎨⎪⎩=== ,∴△ACN ≌△DCM (AAS ), ∴AN=DM ,∴△BDC 的面积和△AEC 的面积相等(等底等高的三角形的面积相等), 即S 1=S 2;(3)如图,过点D 作DF 1∥BE ,易求四边形BEDF 1是菱形, 所以BE=DF 1,且BE 、DF 1上的高相等, 此时S △DCF1=S △BDE ; 过点D 作DF 2⊥BD , ∵∠ABC=60°,F 1D ∥BE , ∴∠F 2F 1D=∠ABC=60°,∵BF 1=DF 1,∠F 1BD=12∠ABC=30°,∠F 2DB=90°, ∴∠F 1DF 2=∠ABC=60°, ∴△DF 1F 2是等边三角形,∴DF 1=DF 2,过点D 作DG ⊥BC 于G ,∵BD=CD ,∠ABC=60°,点D 是角平分线上一点, ∴∠DBC=∠DCB=12×60°=30°, ∴∠CDF 1=180°-∠BCD=180°-30°=150°,∠CDF 2=360°-150°-60°=150°, ∴∠CDF 1=∠CDF 2, ∵在△CDF 1和△CDF 2中,1212DF DF CDF CDF CD CD ⎧⎪∠⎨⎪⎩===, ∴△CDF 1≌△CDF 2(SAS ), ∴点F 2也是所求的点,∵∠ABC=60°,点D 是角平分线上一点,DE ∥AB , ∴∠DBC=∠BDE=∠ABD=12×60°=30°, 又∵BD=4, ∴BE=12×4÷cos30°=433, ∴BF 1=433,BF 2=BF 1+F 1F 2=433+433=833,故BF 的长为433或833.2.(基础巩固)(1)如图1,在ABC ∆中,90ACB ∠=︒,直线l 过点C ,分别过AB 、两点作,AE l BD l ⊥⊥,垂足分别为E D 、.求证:BDC CEA ∆∆.(尝试应用)(2)如图2,在ABC ∆中,90ACB ∠=︒,D 是BC 上一点,过D 作AD 的垂线交AB 于点E .若4,tan ,205BE DE BAD AC =∠==,求BD 的长.(拓展提高)(3)如图3,在ABCD 中,在BC 上取点E ,使得90AED ∠=︒,若4,,143BE AE AB CD EC ===,求ABCD 的面积.解析:(1)见解析;(2)32BD =;(3)710 【分析】(1)由直角三角形的性质证得∠BDC =∠AEC ,由相似三角形的判定定理可得出结论; (2)过点E 作EF ⊥BC 于点F ,由相似三角形的性质得出DE DFDA AC=,由锐角三角函数的定义求出DF =16,则可求出答案;(3)过点A 作AM ⊥BC 于点M ,过点D 作DN ⊥BC ,交BC 的延长线于点N ,证明△ABM ≌△DCN (AAS ),由全等三角形的性质得出BM =CN ,AM =DN ,设BE =4a ,EC =3a ,由(1)得△AEM ∽△EDN ,得出比例线段AM ENME DN=,求出a =1,b =10,由平行四边形的面积公式可得出答案. 【详解】解:(1)∵90ACB ∠=︒, ∴90BCD ACE ∠+∠=︒, ∵AE CE ⊥, ∴90AEC ∠=︒, ∴90ACE CAE ∠+∠=︒, ∴BCD CAE ∠=∠. ∵BD DE ⊥, ∴90BDC ∠=︒, ∴BDC AEC ∠=∠, ∴BDCCEA ∆∆(2)过点E 作EF BC ⊥于点F ,由(1)得EDF DAC ∆∆,∴DE DFDA AC= ∵AD DE ⊥,4tan ,205BAD AC ∠==,∴4520DF =, ∴16DF = ∵BE DE =, ∴BF DF = ∴32BD =(3)过点A 作AM BC ⊥于点M ,过点D 作DN BC ⊥的延长线于点N ,∴090AMB DNC ∠=∠= ∵四边形ABCD 是平行四边形, ∴//,AB CD AB CD =, ∴B DCN ∠=∠, ∴ABM DCN ∆≅∆, ∴,BM CN AM DN ==, ∵,AB AE AM BC =⊥, ∴BM ME = ∵43BE EC =,设4,3BE a EC a == ∴2,5BM ME CN a EN a ==== ∵90AED ∠=︒, 由(1)得AEM EDN ∆∆,∴AM ENME DN =, ∴25b a a b= ∴10b a = ∵14CD = ∴()22214a b +=∴1,10a b ==∴ABCD 的面积177102BC DN a b =⨯⨯=⨯=【点睛】本题是相似形综合题,考查了相似三角形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,平行四边形的性质,锐角三角函数的定义,熟练掌握相似三角形的判定与性质是解题的关键. 3.如图,在菱形ABCD 中,120BAD ∠=,将边AB 绕点A 逆时针旋转至'AB ,记旋转角为α.过点D 作DF BC ⊥于点F ,过点B 作BE ⊥直线'B D 于点E ,连接EF . (探索发现)(1)填空:当60α=时,'EBB ∠ = .'EFDB 的值是 (验证猜想)(2)当0360α<<时,(1)中的结论是否仍然成立?若成立,请仅就图2的情形进行证明;若不成立,请说明理由; (拓展应用)(3)在(2)的条件下,若22AB =,当BDE ∆是等腰直角三角形时,请直接写出线段EF 的长.解析:(1)3032)当0360α<<时,(1)中的结论仍然成立,理由见解析;(3)线段EF 的长为3333 【分析】(1)当60α=时,点B ′与点C 重合,BE ⊥ CD ,由四边形ABCD 为菱形,可求∠ABE =90°,由120BAD ∠=,可求∠ABC =60°,'EBB ∠=30°,由DF ⊥BC ,DC ∥AB ,∠FDC =∠EBC =30°,由sin ∠FDC =sin ∠EBC =CF CEDC BC=,可得CF =CE ,可求∠CEF =∠FDC =30°即可; (2)当0360α<<时, (1)中的结论仍然成立.先求'60EB B ∠=︒,再证'EBB CBD ∠=∠.最后证'DBB FBE ∆∆∽即可;(3) 连接AC ,BD 交于点O .先求6OB =23DE ='2EB =.分两种情况:①如图先求'232B D =,再证△B′BD ∽△EBF ,可得3EF B D ′②如图先求'32B D =.再证△B′BD ∽△EBF ,3EF B D ′ 【详解】(1)当60α=时,点B ′与点C 重合,∵BE ⊥ CD ,四边形ABCD 为菱形,CD ∥AB , ∴BE ⊥AB , ∴∠ABE =90°,∵120BAD ∠=,AD ∥BC , ∴∠ABC =180°-∠BAD =180°-120°=60°, ∴'EBB ∠=∠ABE -∠ABC =90°-60°=30°, ∵DF ⊥BC ,DC ∥AB ,∴DF ⊥AD ,∠CDA =180°-∠BAD =60°,∴∠FDC =90°-∠CDA =30°,∠FCD =90°-∠FDC =60°,∴∠FDC =∠EBC =30°, ∴sin ∠FDC =sin ∠EBC =CF CEDC BC=, ∵DC =BC , ∴CF =CE ,∴∠CFE =∠CEF =12∠FCD =30°, ∴∠CEF =∠FDC =30°, ∴DF =FE , ∵cos ∠FDC =32DF DC =, ∴'EF DB =32DF DC =, 故答案为30,32.(2)当0360α<<时, (1)中的结论仍然成立.证明:如图1,连接BD .'AB AD AB ==, 1'(180)9022AB B αα∴∠=︒-=︒-,1'[180(120)]3022AB D αα∠=︒-︒-=︒+. '180''180(90)(30)6022EB B AB D AB B αα∴∠=︒-∠-∠=︒-︒--︒+=︒,'30EBB ∴∠=︒.11(180)3022CBD ABC BAD ∠=∠=︒-∠=︒.'EBB CBD ∴∠=∠.'''EBB FBB CBD FBB ∴∠+∠=∠+∠,即'DBB EBF ∠=∠.3cos BF DBF BD ∠==3cos ''BE EBB BB ∠=='BF BEBD BB ∴=. 'DBB FBE ∆∆∽.3''EF BE DB BB ∴==,(3)线段EF 的长为3333连接AC ,BD 交于点O .AC DB ⊥,1602BAO BAD ∠=∠=︒,sin 6OB AB BAO ∴=⋅∠= 226BD OB ∴==∵DE =BE ,∠DEB =90°, ∴∠EDB =∠EBD =45°,2sin 63DE BE BD DBE ∴==⋅∠== 'AB AD AB ==,∠B′EB =90°,1'(180)9022AB B αα∴∠=︒-=︒-,1'[180(120)]3022AB D αα∠=︒-︒-=︒+. '180''180(90)(30)6022EB B AB D AB B αα∴∠=︒-∠-∠=︒-︒--︒+=︒,'30EBB ∴∠=︒.3'tan '232EB BE EBB ∴=⋅∠==. 分两种情况:①如图, ''232B D DE B E =+=,∵∠B′BE =∠DBF =30°, ∴cos ∠B ′BE =cos ∠DBF =3EB FB B B DB =' 又∵∠B′BE +∠EBD =∠EBD +∠DBF , ∴∠B′BD =∠EBF , ∴△B′BD ∽△EBF , ∴3=EB FB EF B B DB B D ='', 33(232)33EF B D '∴===.②如图,''232B D DE B E =-=-.∵∠B′BE =∠DBF =30°, ∴cos ∠B′BE =cos ∠DBF =3=2EB FB B B DB =', 又∵∠B′BE -∠FBB′=∠DBF-∠FBB ′, ∴∠B′BD =∠EBF , ∴△B′BD ∽△EBF , ∴3==2EB FB EF B B DB B D ='', 33(232)3322EF B D '∴=⨯=⨯-=-.综上所述,线段EF 的长为33+33 【点睛】本题考查图形旋转变换,菱形性质,锐角三角函数值,等腰直角三角形性质,三角形相似判定与性质,掌握图形旋转变换,菱形性质,锐角三角函数值,等腰直角三角形性质,三角形相似判定与性质是解题关键.4.如图所示,点A 为半圆O 直径MN 所在直线上一点,射线AB 垂直于MN ,垂足为A ,半圆绕M 点顺时针转动,转过的角度记作α;设半圆O 的半径为R ,AM 的长度为m ,回答下列问题:(1)探究:若R=2,m=1,如图1,当旋转30°时,圆心O′到射线AB的距离是;如图2,当α=°时,半圆O与射线AB相切;(2)如图3,在(1)的条件下,为了使得半圆O转动30°即能与射线AB相切,在保持线段AM长度不变的条件下,调整半径R的大小,请你求出满足要求的R,并说明理由.(3)发现:如图4,在0°<α<90°时,为了对任意旋转角都保证半圆O与射线AB能够相切,小明探究了cosα与R、m两个量的关系,请你帮助他直接写出这个关系;cosα=(用含有R、m的代数式表示)(4)拓展:如图5,若R=m,当半圆弧线与射线AB有两个交点时,α的取值范围,并求出在这个变化过程中阴影部分(弓形)面积的最大值(用m表示)解析:(13;60°;(2)33)R mR-;(4)233mπ2.【详解】试题分析:(1)如图1中,作O′E⊥AB于E,MF⊥O′E于F.则四边形AMFE是矩形,EF=AM=1.如图2中,设切点为F,连接O′F,作O′E⊥OA于E,则四边形O′EAF是矩形,在Rt△O′EM中,由sinα=12O EO M='',推出α=60°.(2)设切点为P,连接O′P,作MQ⊥O′P,则四边形APQM是矩形.列出方程即可解决问题.(3)设切点为P,连接O′P,作MQ⊥O′P,则四边形APQM是矩形.列出方程即可解决问题、(4)当半圆与射线AB相切时,之后开始出现两个交点,此时α=90°;当N′落在AB上时,为半圆与AB有两个交点的最后时刻,此时∵MN′=2AM,所以∠AMN′=60°,所以,α=120°因此,当半圆弧线与射线AB有两个交点时,α的取值范围是:90°<α≤120°.当N′落在AB上时,阴影部分面积最大,求出此时的面积即可.试题解析:(1)如图1中,作O′E⊥AB于E,MF⊥O′E于F.则四边形AMFE是矩形,EF=AM=1.想办法求出O′E的长即可.在Rt△MFO′中,∵∠MO'F=30°,MO′=2,∴O′F=O′M•cos30°=3,O′E=3+1,∴点O′到AB的距离为3+1.如图2中,设切点为F,连接O′F,作O′E⊥OA于E,则四边形O′EAF是矩形,∴AE=O′F=2,∵AM=1,∴EM=1,在Rt△O′EM中,sinα=12O EO M='',∴α=60°故答案为3 +1,60°.(2)设切点为P,连接O′P,作MQ⊥O′P,则四边形APQM是矩形.∵O′P=R,∴R=32R+1,∴R=4+23.(3)设切点为P,连接O′P,作MQ⊥O′P,则四边形APQM是矩形.在Rt△O′QM中,O′Q=R•cosα,QP=m,∵O′P=R ,∴R•cosα+m=R ,∴cosα=R m R -. 故答案为R m R -. (4)如图5中,当半圆与射线AB 相切时,之后开始出现两个交点,此时α=90°;当N′落在AB 上时,为半圆与AB 有两个交点的最后时刻,此时∵MN′=2AM ,所以∠AMN′=60°,所以,α=120°因此,当半圆弧线与射线AB 有两个交点时,α的取值范围是:90°<α≤120°故答案为90°<α≤120°;当N′落在AB 上时,阴影部分面积最大,所以S ═2120360m π ﹣12•3 m•12 m=2334m π- m 2. 5.(问题情境)如图1,点E 是平行四边形ABCD 的边AD 上一点,连接BE 、CE .求证:BCE 1S 2=S 平行四边形ABCD .(说明:S 表示面积) 请以“问题情境”为基础,继续下面的探究(探究应用1)如图2,以平行四边形ABCD 的边AD 为直径作⊙O ,⊙O 与BC 边相切于点H ,与BD 相交于点M .若AD =6,BD =y ,AM =x ,试求y 与x 之间的函数关系式.(探究应用2)如图3,在图1的基础上,点F 在CD 上,连接AF 、BF ,AF 与CE 相交于点G ,若AF =CE ,求证:BG 平分∠AGC .(迁移拓展)如图4,平行四边形ABCD 中,AB :BC =4:3,∠ABC =120°,E 是AB 的中点,F 在BC 上,且BF :FC =2:1,过D 分别作DG ⊥AF 于G ,DH ⊥CE 于H ,请直接写出DG :DH 的值.解析:【问题情境】见解析;【探究应用1】18y x=;【探究应用2】见解析;【迁移拓【分析】(1)作EF ⊥BC 于F ,则S △BCE =12BC×EF ,S 平行四边形ABCD =BC×EF ,即可得出结论; (2)连接OH ,由切线的性质得出OH ⊥BC ,OH =12AD =3,求出平行四边形ABCD 的面积=AD×OH =18,由圆周角定理得出AM ⊥BD ,得出△ABD 的面积=12BD×AM =12平行四边形的面积=9,即可得出结果;(3)作BM ⊥AF 于M ,BN ⊥CE 于N ,同图1得:△ABF 的面积=△BCE 的面积=12平行四边形ABCD 的面积,得出12AF×BM =12CE×BN ,证出BM =BN ,即可得出BG 平分∠AGC .(4)作AP ⊥BC 于P ,EQ ⊥BC 于Q ,由平行四边形的性质得出∠ABP =60°,得出∠BAP =30°,设AB =4x ,则BC =3x ,由直角三角形的性质得出BP =12AB =2x ,BQ =12BE ,AP ==,由已知得出BE =2x ,BF =2x ,得出BQ =x ,EQ ,PF =4x ,QF =3x ,QC =4x ,由勾股定理求出AF =,CE ,连接DF 、DE ,由三角形的面积关系得出AF×DG =CE×DH ,即可得出结果.【详解】(1)证明:作EF ⊥BC 于F ,如图1所示:则S △BCE =12BC×EF ,S 平行四边形ABCD =BC×EF , ∴12BCE ABCD S S =.(2)解:连接OH ,如图2所示:∵⊙O 与BC 边相切于点H , ∴OH ⊥BC ,OH =12AD =3,∴平行四边形ABCD 的面积=AD×OH =6×3=18,∵AD 是⊙O 的直径,∴∠AMD =90°,∴AM ⊥BD ,∴△ABD 的面积=12BD×AM =12平行四边形的面积=9,即12xy =9, ∴y 与x 之间的函数关系式y =18x; (3)证明:作BM ⊥AF 于M ,BN ⊥CE 于N ,如图3所示:同图1得:△ABF 的面积=△BCE 的面积=12平行四边形ABCD 的面积,∴12AF×BM =12CE×BN , ∵AF =CE , ∴BM =BN ,∴BG 平分∠AGC .(4)解:作AP ⊥BC 于P ,EQ ⊥BC 于Q ,如图4所示:∵平行四边形ABCD 中,AB :BC =4:3,∠ABC =120°,∴∠ABP =60°,∴∠BAP =30°,设AB =4x ,则BC =3x ,∴BP =12AB =2x ,BQ =12BE ,AP =3BP =23x ,∵E 是AB 的中点,F 在BC 上,且BF :FC =2:1,∴BE =2x ,BF =2x ,∴BQ =x ,∴EQ =3x ,PF =4x ,QF =3x ,QC =4x ,由勾股定理得:AF =22AP PF +=27x ,CE =22EQ QC +=19x ,连接DF 、DE ,则△CDE 的面积=△ADF 的面积=12平行四边形ABCD 的面积, ∴AF×DG =CE×DH ,∴DG :DH =CE :AF =19x :27x 19:27=.【点睛】本题是圆的综合题目,考查了圆周角定理、平行四边形的性质、三角形面积公式、含30°角的直角三角形的性质、勾股定理、角平分线的判定等知识;本题综合性强,需要添加辅助线,熟练掌握平行四边形的性质和勾股定理是解题的关键.6.如图1,两个完全相同的三角形纸片ABC 和DEC 重合放置,其中90C ∠=︒,30B E ∠=∠=︒.(1)操作发现:如图2,固定ABC ,使DEC 绕点C 旋转,当点D 恰好落在AB 边上时,填空:①线段DE 与AC 的位置关系是________;②设BDC 的面积为1S ,AEC 的面积为2S ,则1S 与2S 的数量关系是_____.(2)猜想论证:当DEC 绕点C 旋转到如图3所示的位置时,请猜想(1)中1S 与2S 的数量关系是否仍然成立?若成立,请证明;若不成立,请说明理由.(3)拓展探究:已知60ABC ∠=︒,BD 平分ABC ∠,BD CD =,9BC =, DE AB 交BC 于点E (如图4).若在射线BA 上存在点F ,使DCF BDE S S =△△,请求相应的BF 的长.解析:(1)DE ∥AC ;S 1=S 2;(2)成立,证明见解析;(3)BF 的长为3或6.【分析】(1)①根据旋转的性质可得AC=CD ,然后求出△ACD 是等边三角形,根据等边三角形的性质可得∠ACD=60°,然后根据内错角相等,两直线平行解答;②根据等边三角形的性质可得AC=AD ,再根据直角三角形30°角所对的直角边等于斜边的一半求出AC=12AB ,然后求出AC=BD ,再根据等边三角形的性质求出点C 到AB 的距离等于点D 到AC 的距离,然后根据等底等高的三角形的面积相等解答;(2)根据旋转的性质可得BC=CE ,AC=CD ,再求出∠ACN=∠DCM ,然后利用“角角边”证明△ACN 和△DCM 全等,根据全等三角形对应边相等可得AN=DM ,然后利用等底等高的三角形的面积相等证明;(3)过点D 作DF 1∥BE ,求出四边形BEDF 1是菱形,根据菱形的对边相等可得BE=DF 1,然后根据等底等高的三角形的面积相等可知点F 1为所求的点,过点D 作DF 2⊥BD ,求出∠F 1DF 2=60°,从而得到△DF 1F 2是等边三角形,然后求出DF 1=DF 2,再求出∠CDF 1=∠CDF 2,利用“边角边”证明△CDF 1和△CDF 2全等,根据全等三角形的面积相等可得点F 2也是所求的点,然后勾股定理求出EG 的长,即可得解【详解】(1)①∵△DEC 绕点C 旋转点D 恰好落在AB 边上,∴AC=CD ,∵∠BAC=90°-∠B=90°-30°=60°,∴△ACD 是等边三角形,∴∠ACD=60°,又∵∠CDE=∠BAC=60°,∴∠ACD=∠CDE ,∴DE ∥AC ;故答案为:DE ∥AC ;②∵∠B=30°,∠C=90°,∴CD=AC=12AB ,∴BD=AD=AC ,根据等边三角形的性质,△ACD 的边AC 、AD 上的高相等,∴△BDC 的面积和△AEC 的面积相等(等底等高的三角形的面积相等),即S 1=S 2;故答案为:S 1=S 2;(2)如图,过点D 作DM ⊥BC 于M ,过点A 作AN ⊥CE 交EC 的延长线于N ,∵△DEC 是由△ABC 绕点C 旋转得到,∴BC=CE ,AC=CD ,∵∠ACN+∠BCN=90°,∠DCM+∠BCN=180°-90°=90°,∴∠ACN=∠DCM ,∵在△ACN 和△DCM 中,ACN DCM CMD NAC CD ∠∠⎧⎪∠∠⎨⎪⎩=== , ∴△ACN ≌△DCM (AAS ),∴AN=DM ,∴△BDC 的面积和△AEC 的面积相等(等底等高的三角形的面积相等),即S 1=S 2;(3)如图,过点D 作DF 1∥BE ,易求四边形BEDF 1是菱形,所以BE=DF 1,且BE 、DF 1上的高相等,此时S △DCF1=S △BDE ;过点D 作DF 2⊥BD ,∵∠ABC=60°,F 1D ∥BE ,∴∠F 2F 1D=∠ABC=60°,∵BF 1=DF 1,∠F 1BD=12∠ABC=30°,∠F 2DB=90°,∴∠F 1DF 2=∠ABC=60°,∴△DF 1F 2是等边三角形,∴DF 1=DF 2,过点D 作DG ⊥BC 于G ,∵BD=CD ,∠ABC=60°,点D 是角平分线上一点, ∴∠DBC=∠DCB=12×60°=30°,BG=12BC=92, ∴3∴∠CDF 1=180°-∠BCD=180°-30°=150°,∠CDF 2=360°-150°-60°=150°,∴∠CDF 1=∠CDF 2,∵在△CDF 1和△CDF 2中,1212DF DF CDF CDF CD CD ⎧⎪∠⎨⎪⎩=== , ∴△CDF 1≌△CDF 2(SAS ),∴点F 2也是所求的点,∵∠ABC=60°,点D 是角平分线上一点,DE ∥AB ,∴∠DBC=∠BDE=∠ABD=12×60°=30°,∴∠CDE=360°-∠CDF 2-∠F 2DB-DBE=360°-150°-90°-30°=90°,∴∠CDG=90°-∠DCG=60°,又∵3∴33, 设EG 为x ,则DE=2x,()22233+2x x =⎝⎭ , 解得x=1.5,∴BE=BG-EG=4.5-1.5 =3,∴BF 1=3,BF 2=BF 1+F 1F 2=3+3=6,故BF 的长为3或6.【点睛】此题考查全等三角形的判定与性质,三角形的面积,等边三角形的判定与性质,直角三角形30°角所对的直角边等于斜边的一半的性质,熟练掌握等底等高的三角形的面积相等,以及全等三角形的面积相等是解题的关键,(3)要注意符合条件的点F 有两个. 7.如图,已知ABC ∆和ADE ∆均为等腰三角形,AC BC =,DE AE =,将这两个三角形放置在一起.(1)问题发现如图①,当60ACB AED ∠=∠=︒时,点B 、D 、E 在同一直线上,连接CE ,则CEB ∠的度数为__________,线段AE 、BE 、CE 之间的数量关系是__________;(2)拓展探究如图②,当90ACB AED ∠=∠=︒时,点B 、D 、E 在同一直线上,连接CE .请判断CEB ∠的度数及线段AE 、BE 、CE 之间的数量关系,并说明理由;(3)解决问题如图③,90ACB AED ∠=∠=︒,25AC =2AE =,连接CE 、BD ,在AED ∆绕点A 旋转的过程中,当DE BD ⊥时,请直接写出EC 的长解析:(1)60,BE AE CE ︒=+;(2)45,2CEB BE AE CE ∠=︒=+;(3)2242【分析】(1)证明△ACE ≌△ABD ,得出CE=AD ,∠AEC=∠ADB ,即可得出结论;(2)证明△ACE ∽△ABD ,得出∠AEC=∠ADB ,2BD CE =,即可得出结论;(3)先判断出2BD CE =,再求出210AB =,①当点E 在点D 上方时,先判断出四边形APDE 是矩形,求出AP=DP=AE=2,再根据勾股定理求出,BP=6,得出BD=4;②当点E 在点D 下方时,同①的方法得,AP=DP=AE=1,BP=4,进而得出BD=BP+DP=8,即可得出结论.【详解】(1)在△ABC 为等腰三角形,AC=BC ,∠ACB=60°,∴△ABC 是等边三角形,∴AC=AB ,∠CAB=60°,同理:AE=AD ,∠ADE=∠EAD=60°,∴∠EAD=∠CAB ,∴∠EAC=∠DAB ,∴△ACE ≌△ABD (SAS ),∴CE=AD ,∠AEC=∠ADB ,∵点B 、D 、E 在同一直线上,∴∠ADB=180°-∠ADE=120°,∴∠AEC=120°,∴60CEB ∠=︒∵DE=AE ,∴BE=DE+BD=AE+CE ,故答案为60°,BE=AE+CE ;(2)45,2CEB BE AE CE ∠=︒=+. 理由如下:ABC ∆和ADE ∆均为等腰三角形, 90ACB AED ∠=∠=︒,22,22,45AD AE DE AB AC BC EAD CAB EDA ∴====∠=∠=∠=︒,EAC DAB ∠=∠∴,AEC ADB ∴∆∆∽,2AB AD BD AC AE CE∴=== 2,BD EC AEC ADB ∴=∠=∠,点B 、D 、E 在同一直线上,180135,135ADB EDA AEC ∴∠=︒-∠=︒∴∠=︒,1359045,2CEB AEC AED EB ED BD AE EC ∴∠=∠-∠=︒-︒=︒=+=+.45,2CEB BE AE CE ∴∠=︒=+;(3)由(2)知,△ACE ∽△ABD ,∴2BD CE =,在Rt △ABC 中,25AC =,∴2210AB AC ==;①当点E 在点D 上方时,如图③,过点A 作AP ⊥BD 交BD 的延长线于P ,∵DE ⊥BD ,∴∠PDE=∠AED=∠APD ,∴四边形APDE 是矩形,∵AE=DE ,∴矩形APDE 是正方形,∴AP=DP=AE=2,在Rt △APB 中,根据勾股定理得, 226BP AB AP =-= ∴BD=BP-AP=4,∴1222CE BD ==; ②当点E 在点D 下方时,如图④,同①的方法得,AP=DP=AE=2,BP=4,∴BD=BP+DP=8,∴1422CE BD ==, 即:CE 的长为22或42.【点睛】此题是几何变换综合题,主要考查了旋转的性质,全等三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,勾股定理,等边三角形的性质,判断出△ACE ∽△ABD 是解本题的关键. 8.问题探究(1)如图1,△ABC 和△DEC 均为等腰直角三角形,∠ACB =∠DCE =90°,点B ,D ,E 在同一直线上,连接AD ,BD .①请探究AD 与BD 之间的位置关系:________;②若AC =BC =10,DC =CE =2,则线段AD 的长为________;拓展延伸(2)如图2,△ABC 和△DEC 均为直角三角形,∠ACB =∠DCE =90°,AC =21,BC =7,CD =3,CE =1.将△DCE 绕点C 在平面内顺时针旋转,设旋转角∠BCD 为α(0°≤α<360°),作直线BD ,连接AD ,当点B ,D ,E 在同一直线上时,画出图形,并求线段AD 的长.解析:(1)①垂直,②4;(2)作图见解析,3323【分析】(1)①由“SAS”可证△ACD ≌△BCE ,可得∠ADC=∠BEC=45°,可得AD ⊥BD ;②过点C 作CF ⊥AD 于点F ,由勾股定理可求DF ,CF ,AF 的长,即可求AD 的长;(2)分点D 在BC 左侧和BC 右侧两种情况讨论,根据勾股定理和相似三角形的性质可求解.【详解】解:(1)∵△ABC 和△DEC 均为等腰直角三角形,∴AC=BC ,CE=CD ,∠ABC=∠DEC=45°=∠CDE∵∠ACB=∠DCE=90°,∴∠ACD=∠BCE ,且AC=BC ,CE=CD∴△ACD ≌△BCE (SAS )∴∠ADC=∠BEC=45°∴∠ADE=∠ADC+∠CDE=90°∴AD ⊥BD故答案为:垂直②如图,过点C 作CF ⊥AD 于点F ,∵∠ADC=45°,CF ⊥AD ,CD=2∴DF=CF=1∴22AF AC CF 3=-=∴AD=AF+DF=4故答案为:4.(2)①如图:∵∠ACB =∠DCE =90°,AC 21BC 7CD 3CE =1,∴7,DE=2,∠ACD =∠BCE,7AC BC DC CE= ∴△ACD ∽△BCE .∴∠ADC =∠E ,3AD AC BE BC =. 又∵∠CDE+∠E=90°,∴∠ADC+∠CDE =90°,即∠ADE=90°.∴AD ⊥BE .设BE=x ,则AD=3x . 在Rt △ABD 中,222AD BD AB +=,即2223)(2)(27)x x +-=(. 解得123,2x x ==-(负值舍去).∴AD=33.②如图,同①设BE=x ,则AD=3x .在Rt △ABD 中,222AD BD AB +=,即2223)(+2)(27)x x +=(. 解得122,3x x ==-(负值舍去).∴AD=23.综上可得,线段AD 的长为332 3.或【点睛】本题是几何变换综合题,考查了全等三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,勾股定理,等腰三角形的性质等知识点,关键是添加恰当辅助线.9.(基础巩固)(1)如图①,ABC ACD CED α∠=∠=∠=,求证:ABC CED ∽△△. (尝试应用)(2)如图②,在菱形ABCD 中,60A ∠=︒,点E ,F 分别为边,AD AB 上两点,将菱形ABCD 沿EF 翻折,点A 恰好落在对角线DB 上的点P 处,若2PD PB =,求AE AF 的值. (拓展提高)(3)如图③,在矩形ABCD 中,点P 是AD 边上一点,连接,PB PC ,若2,4,120PA PD BPC ==∠=︒,求AB 的长.解析:(1)见解析;(2)54;(3)113AB =-. 【分析】 (1)由,ABC ACD ACE A ABC α∠=∠=∠=∠+∠证明A DCE ∠=∠,再根据相似三角形的判定方法解题即可;(2)由菱形的性质,得到AB AD =,60A ∠=︒,继而证明ABD △是等边三角形,结合(1)中相似三角形对应边成比例的性质,设,2,,BP a DP a AE PE x AF PF y ======,则3,3DE a x BF a y =-=-可整理得到54x y =,据此解题; (3)在AD 边上取点E ,F ,使得30ABE DCF ∠=∠=︒,由矩形的性质,得到120BEP BPC PFC ∠=∠=∠=︒,结合(1)中相似三角形对应边成比例的性质解题即可.【详解】解:(1)证明:∵,ABC ACD ACE A ABC α∠=∠=∠=∠+∠,∴DCE A αα∠+=∠+,即A DCE ∠=∠,∵ABC CED α∠=∠=,∴ABC CED ∽△△;(2)∵四边形ABCD 是菱形,∴AB AD =,∴60A ∠=︒,∴ABD △是等边三角形,∴60EPF A ADB ABD ∠=∠=∠=∠=︒,由(1)得,EPD PFB ∽,∴DE PD PE PB BF PF==, 设,2,,BP a DP a AE PE x AF PF y ======,则3,3DE a x BF a y =-=- ∴323a x a x a a y y -==-, 可得3ay xy ax -=①,32ax xy ay -=②,①-②,得332ay ax ax ay -=-,∴54x y =, ∴AE AF 的值为54; (3)如图,在AD 边上取点E ,F ,使得30ABE DCF ∠=∠=︒,设AB =CD =m ,∵四边形ABCD 是矩形,∴90A D ∠=∠=︒,∴120BEP BPC PFC ∠=∠=∠=︒,60BPE DFC ︒∠=∠= 21,sin 60233AB m m BE CF AE BE ∴=====︒= DF , 223m PE AE ∴=-=-443m PF DF ∴=-=-, 由(1)可得,BEP PFC ∽,∴BE EP PF FC=, ∴22332433m m m m -=-,整理,得22380m m +-=, 解得113m =-或311m =--(舍去),∴113AB =-.【点睛】本题考查相似三角形的综合题、等边三角形的性质、菱形的性质、矩形的性质等知识,是重要考点,难度一般,掌握相关知识是解题关键.10.(1)问题发现如图1,在△OAB 和△OCD 中,OA=OB ,OC=OD ,∠AOB=∠COD=40°,连接AC ,BD 交于点M .填空:①AC BD的值为 ; ②∠AMB 的度数为 .(2)类比探究如图2,在△OAB 和△OCD 中,∠AOB=∠COD=90°,∠OAB=∠OCD=30°,连接AC 交BD 的延长线于点M .请判断AC BD的值及∠AMB 的度数,并说明理由; (3)拓展延伸在(2)的条件下,将△OCD 绕点O 在平面内旋转,AC ,BD 所在直线交于点M ,若OD=1,OB=7,请直接写出当点C 与点M 重合时AC 的长.解析:(1)①1;②40°;(2)3,90°;(3)AC 的长为33或23.【分析】(1)①证明△COA ≌△DOB (SAS ),得AC=BD ,比值为1;②由△COA ≌△DOB ,得∠CAO=∠DBO ,根据三角形的内角和定理得:∠AMB=180°-(∠DBO+∠OAB+∠ABD )=180°-140°=40°;(2)根据两边的比相等且夹角相等可得△AOC ∽△BOD ,则3AC OC BD OD==,由全等三角形的性质得∠AMB 的度数;(3)正确画图形,当点C 与点M 重合时,有两种情况:如图3和4,同理可得:△AOC ∽△BOD ,则∠AMB=90°,3AC BD =,可得AC 的长. 【详解】(1)问题发现:①如图1,∵∠AOB=∠COD=40°,∴∠COA=∠DOB ,∵OC=OD ,OA=OB ,∴△COA ≌△DOB (SAS ),∴AC=BD ,∴1AC BD,= ②∵△COA ≌△DOB ,∴∠CAO=∠DBO ,∵∠AOB=40°,∴∠OAB+∠ABO=140°,在△AMB 中,∠AMB=180°-(∠CAO+∠OAB+∠ABD )=180°-(∠DBO+∠OAB+∠ABD )=180°-140°=40°,(2)类比探究:如图2,3AC BD =∠AMB=90°,理由是:Rt △COD 中,∠DCO=30°,∠DOC=90°,∴3033OD tan OC ︒==, 同理得:3033OB tan OA ︒==, ∴OD OB OC OA=, ∵∠AOB=∠COD=90°,∴∠AOC=∠BOD ,∴△AOC ∽△BOD ,∴3AC OC BD OD== ,∠CAO=∠DBO , 在△AMB 中,∠AMB=180°-(∠MAB+∠ABM )=180°-(∠OAB+∠ABM+∠DBO )=90°; (3)拓展延伸:①点C 与点M 重合时,如图3,同理得:△AOC ∽△BOD ,∴∠AMB=90°,3AC BD= 设BD=x ,则3,Rt △COD 中,∠OCD=30°,OD=1,∴CD=2,BC=x-2,Rt △AOB 中,∠OAB=30°,7,∴7在Rt △AMB 中,由勾股定理得:AC 2+BC 2=AB 2,3)2+(x −2)2=7)2,x 2-x-6=0,(x-3)(x+2)=0,x 1=3,x 2=-2,∴3②点C 与点M 重合时,如图4,同理得:∠AMB=90°,3AC BD =, 设BD=x ,则AC=3x ,在Rt △AMB 中,由勾股定理得:AC 2+BC 2=AB 2,(3x )2+(x+2)2=(27)2.x 2+x-6=0,(x+3)(x-2)=0,x 1=-3,x 2=2,∴AC=23;.综上所述,AC 的长为33或23.【点睛】本题是三角形的综合题,主要考查了三角形全等和相似的性质和判定,几何变换问题,解题的关键是能得出:△AOC ∽△BOD ,根据相似三角形的性质,并运用类比的思想解决问题,本题是一道比较好的题目.11.(知识再现)学完《全等三角形》一章后,我们知道“斜边和一条直角边分别相等的两个直角三角形全等(简称HL 定理)”是判定直角三角形全等的特有方法.(简单应用)如图(1),在△ABC 中,∠BAC =90°,AB =AC ,点D 、E 分别在边AC 、AB 上.若CE =BD ,则线段AE 和线段AD 的数量关系是 .(拓展延伸)在△ABC 中,∠BAC =α(90°<α<180°),AB =AC =m ,点D 在边AC 上.(1)若点E 在边AB 上,且CE =BD ,如图(2)所示,则线段AE 与线段AD 相等吗?如果相等,请给出证明;如果不相等,请说明理由.(2)若点E 在BA 的延长线上,且CE =BD .试探究线段AE 与线段AD 的数量关系(用含有a 、m 的式子表示),并说明理由.解析:【简单应用】AE =AD ;【拓展延伸】(1)相等,证明见解析;(2)AE ﹣AD =2AC •cos (180°﹣α),理由见解析【分析】简单应用:证明Rt△ABD≌Rt△ACE(HL),可得结论.拓展延伸:(1)结论:AE=AD.如图(2)中,过点C作CM⊥BA交BA的延长线于M,过点N作BN⊥CA交CA的延长线于N.证明△CAM≌△BAN(AAS),推出CM=BN,AM =AN,证明Rt△CME≌Rt△BND(HL),推出EM=DN,可得结论.(2)如图(3)中,结论:AE﹣AD=2m•cos(180°﹣α).在AB上取一点E′,使得BD=CE′,则AD=AE′.过点C作CT⊥AE于T.证明TE=TE′,求出AT,可得结论.【详解】简单应用:解:如图(1)中,结论:AE=AD.理由:∵∠A=∠A=90°,AB=AC,BD=CE,∴Rt△ABD≌Rt△ACE(HL),∴AD=AE.故答案为:AE=AD.拓展延伸:(1)结论:AE=AD.理由:如图(2)中,过点C作CM⊥BA交BA的延长线于M,过点N作BN⊥CA交CA的延长线于N.∵∠M=∠N=90°,∠CAM=∠BAN,CA=BA,∴△CAM≌△BAN(AAS),∴CM=BN,AM=AN,∵∠M=∠N=90°,CE=BD,CM=BN,∴Rt△CME≌Rt△BND(HL),∴EM=DN,∵AM=AN,∴AE=AD.(2)如图(3)中,结论:AE﹣AD=2m•cos(180°﹣α).理由:在AB上取一点E′,使得BD=CE′,则AD=AE′.过点C作CT⊥AE于T.∵CE′=BD,CE=BD,∴CE=CE′,∵CT⊥EE′,∴ET=TE′,∵AT=AC•cos(180°﹣α)=m•cos(180°﹣α),∴AE﹣AD=AE﹣AE′=2AT=2m•cos(180°﹣α).【点睛】本题主要考查了全等三角形的性质与判定,等腰三角形的性质与判定,解直角三角形等知识,解题的关键在于能够熟练寻找全等三角形解决问题.12.(1)方法选择==.求证:如图①,四边形ABCD是O的内接四边形,连接AC,BD,AB BC AC =+.BD AD CD小颖认为可用截长法证明:在DB上截取DM AD=,连接AM…=…小军认为可用补短法证明:延长CD至点N,使得DN AD请你选择一种方法证明.(2)类比探究(探究1)如图②,四边形ABCD是O的内接四边形,连接AC,BD,BC是O的直径,AB AC=.试用等式表示线段AD,BD,CD之间的数量关系,并证明你的结论.(探究2)如图③,四边形ABCD是O的内接四边形,连接AC,BD.若BC是O的直径,∠=︒,则线段AD,BD,CD之间的等量关系式是______.ABC30(3)拓展猜想如图④,四边形ABCD是O的内接四边形,连接AC,BD.若BC是O的直径,=,则线段AD,BD,CD之间的等量关系式是______.::::BC AC AB a b c解析:(1)方法选择:证明见解析;(2)【探究1】:BD CD =;【探究2】2BD AD =+;(3)拓展猜想:c a BD CD AD b b=+. 【分析】(1)方法选择:根据等边三角形的性质得到∠ACB=∠ABC=60°,如图①,在BD 上截取DM=AD ,连接AM ,由圆周角定理得到∠ADB=∠ACB=60°,得到AM=AD ,根据全等三角形的性质得到BM=CD ,于是得到结论;(2)类比探究:如图②,由BC 是⊙O 的直径,得到∠BAC=90°,根据等腰直角三角形的性质得到∠ABC=∠ACB=45°,过A 作AM ⊥AD 交BD 于M ,推出△ADM 是等腰直角三角形,求得根据全等三角形的性质得到结论;【探究2】如图③,根据圆周角定理和三角形的内角和得到∠BAC=90°,∠ACB=60°,过A 作AM ⊥AD 交BD 于M ,求得∠AMD=30°,根据直角三角形的性质得到MD=2AD ,根据相似三角形的性质得到,于是得到结论;(3)如图④,由BC 是⊙O 的直径,得到∠BAC=90°,过A 作AM ⊥AD 交BD 于M ,求得∠MAD=90°,根据相似三角形的性质得到BM=c b CD ,DM=a bAD ,于是得到结论. 【详解】(1)方法选择:∵AB BC AC ==,∴60ACB ABC ∠=∠=︒,如图①,在BD 上截取=DM AD ,连接AM ,∵60ADB ACB ∠=∠=︒,∴ADM ∆是等边三角形,∴AM AD =,∵ABM ACD ∠=∠,∵120AMB ADC ∠=∠=︒,∴()ABM ACD AAS ∆≅∆,∴BM CD =,∴BD BM DM CD AD =+=+;(2)类比探究:如图②,∵BC 是O 的直径,∴90BAC ∠=︒,∵AB AC =,∴45ABC ACB ∠=∠=︒,过A 作AM AD ⊥交BD 于M ,∵45ADB ACB ∠=∠=︒,∴ADM ∆是等腰直角三角形,∴AM AD =,45AMD ∠=︒, ∴DM =,∴135AMB ADC ∠=∠=︒, ∵ABM ACD ∠=∠, ∴()ABM ACD AAS ∆≅∆, ∴BM CD =,∴BD BM DM CD =+=;[探究2]如图③,∵若BC 是O 的直径,30ABC ∠=︒, ∴90BAC ∠=︒,60ACB ∠=︒, 过A 作AM AD ⊥交BD 于M , ∵60ADB ACB ∠=∠=︒, ∴30AMD ∠=︒, ∴2MD AD =,∵ABD ACD ∠=∠,150AMB ADC ∠=∠=︒, ∴ABM ACD ∆∆,∴BM ABCD AC== ∴BM ,∴2BD BM DM AD =+=+;故答案为2BD AD =+;(3)拓展猜想:c aBD BM DM CD AD b b=+=+;理由:如图④,∵若BC 是O 的直径, ∴90BAC ∠=︒,过A 作AM AD ⊥交BD 于M , ∴90MAD ∠=︒, ∴BAM DAC ∠=∠, ∴ABM ACD ∆∆,∴BM AB cCD AC b==, ∴cBM CD b=,∵ADB ACB ∠=∠,90BAC NAD ∠=∠=︒, ∴ADM ACB ∆∆,∴AD AC bDM BC a==, ∴aDM AD b=, ∴c aBD BM DM CD AD b b =+=+.故答案为c aBD CD AD b b=+.【点睛】本题考查了圆周角定理,圆内接四边形的性质,相似三角形的判定和性质,等腰直角三角形的性质,等边三角形的性质,正确的作出辅助线是解题的关键.13.(1)证明推断:如图(1),在正方形ABCD 中,点E ,Q 分别在边BC ,AB 上,DQ AE ⊥于点O ,点G ,F 分别在边CD ,AB 上,GF AE ⊥.①求证:DQ AE =; ②推断:GFAE的值为 ; (2)类比探究:如图(2),在矩形ABCD 中,BCk AB=(k 为常数).将矩形ABCD 沿GF 折叠,使点A 落在BC 边上的点E 处,得到四边形FEPG ,EP 交CD 于点H ,连接AE交GF 于点O .试探究GF 与AE CP 之间的数量关系,并说明理由; (3)拓展应用:在(2)的条件下,连接CP ,当23k =时,若3tan 4CGP ∠=,210GF =,求CP 的长.解析:(1)①证明见解析;②解:结论:1GFAE=.理由见解析;(2)结论:FG k AE =.理由见解析;(3)955PC =. 【解析】 【分析】(1)①由正方形的性质得AB=DA ,∠ABE=90°=∠DAH .所以∠HAO+∠OAD=90°,又知∠ADO+∠OAD=90°,所以∠HAO=∠ADO ,于是△ABE ≌△DAH ,可得AE=DQ .②证明四边形DQFG 是平行四边形即可解决问题. (2)结论:FGk AE=如图2中,作GM ⊥AB 于M .证明:△ABE ∽△GMF 即可解决问题.(3)如图2-1中,作PM ⊥BC 交BC 的延长线于M .利用相似三角形的性质求出PM ,CM 即可解决问题. 【详解】(1)①证明:∵四边形ABCD 是正方形, ∴AB DA =,90ABE DAQ ∠==∠. ∴90QAO OAD ∠+∠=. ∵AE DH ⊥,∴90ADO OAD ∠+∠=. ∴QAO ADO ∠=∠. ∴ABE ∆≌DAQ ∆()ASA , ∴AE DQ =. ②解:结论:1GFAE=. 理由:∵DQ AE ⊥,FG AE ⊥, ∴//DQ FG , ∵//FQ DG ,∴四边形DQFG 是平行四边形, ∴FG DQ =, ∵AE DQ =, ∴FG AE =, ∴1GFAE=. 故答案为1. (2)解:结论:FGk AE=. 理由:如图2中,作GM AB ⊥于M .∵AE GF ⊥,∴90AOF GMF ABE ∠=∠=∠=,∴90BAE AFO ∠+∠=,90AFO FGM ∠+∠=, ∴BAE FGM ∠=∠, ∴ABE ∆∽GMF ∆,∴GF GMAE AB=, ∵90AMG D DAM ∠=∠=∠=, ∴四边形AMGD 是矩形, ∴GM AD =, ∴GF AD BCk AE AB AB===. (3)解:如图2﹣1中,作PM BC ⊥交BC 的延长线于M .∵//FB GC ,//FE GP , ∴CGP BFE ∠=∠, ∴3tan tan 4BE CGP BFE BF∠=∠==, ∴可以假设3BE k =,4BF k =,5EF AF k ==, ∵23FG AE =,210FG = ∴310AE =∴222(3)(9)(310)k k +=, ∴1k =或﹣1(舍弃), ∴3BE =,9AB =, ∵:2:3BC AB =, ∴6BC =,∴3BE CE ==,6AD PE BC ===, ∵90BEF FEP PME ∠=∠=∠=,∴90FEB PEM ∠+∠=,90PEM EPM ∠+∠=, ∴FEB EPM ∠=∠, ∴FBE ∆∽EMP ∆, ∴EF BF BEPE EM PM ==, ∴5436EM PM==, ∴245EM =,185PM =,∴249355CM EM EC ===-=, ∴22955PC CM PM =+=. 【点睛】本题属于相似形综合题,考查了正方形的性质,矩形的性质,全等三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,解直角三角形等知识,解题的关键是正确寻找全等三角形或相似三角形解决问题,学会利用参数构建方程解决问题,属于中考压轴题. 14.小圆同学对图形旋转前后的线段之间、角之间的关系进行了拓展探究.(一)猜测探究在ABC ∆中,AB AC =,M 是平面内任意一点,将线段AM 绕点A 按顺时针方向旋转与BAC ∠相等的角度,得到线段AN ,连接NB .(1)如图1,若M 是线段BC 上的任意一点,请直接写出NAB ∠与MAC ∠的数量关系是 ,NB 与MC 的数量关系是 ;(2)如图2,点E 是AB 延长线上点,若M 是CBE ∠内部射线BD 上任意一点,连接MC ,(1)中结论是否仍然成立?若成立,请给予证明,若不成立,请说明理由.(二)拓展应用如图3,在111A B C ∆中,118A B =,11160A B C ∠=,11175B A C ∠=,P 是11B C 上的任意点,连接1A P ,将1A P 绕点1A 按顺时针方向旋转75,得到线段1A Q ,连接1B Q .求线段1B Q 长度的最小值.解析:(一)(1)结论:NAB MAC ∠=∠,BN MC =.理由见解析;(2)如图2中,①中结论仍然成立.理由见解析;(二)1QB 的最小值为4342 【分析】(一)①结论:NAB MAC ∠=∠,BN MC =.根据SAS 证明NAB ∆≌MAC ∆即可. ②①中结论仍然成立.证明方法类似.(二)如图3中,在11A C 上截取11A N A Q =,连接PN ,作11NH B C ⊥于H ,作111A M B C ⊥于M .理由全等三角形的性质证明1B Q PN =,推出当PN 的值最小时,1QB 的值最小,求出HN 的值即可解决问题. 【详解】。
202X许昌市中考数学期末几何综合压轴题易错汇编
202X 许昌市中考数学期末几何综合压轴题易错汇编一、中考数学几何综合压轴题 1.(1)(探究发现)如图1,EOF ∠的顶点O 在正方形ABCD 两条对角线的交点处,90EOF ︒∠=,将EOF ∠绕点O 旋转,旋转过程中,EOF ∠的两边分别与正方形ABCD 的边BC 和CD 交于点E 和点F (点F 与点C ,D 不重合).则,,CE CF BC 之间满足的数量关系是 . (2)(类比应用)如图2,若将(1)中的“正方形ABCD ”改为“120BCD ∠=的菱形ABCD ”,其他条件不变,当60EOF ∠=时,上述结论是否仍然成立?若成立,请给出证明;若不成立,请猜想结论并说明理由. (3)(拓展延伸) 如图3,120BOD =∠,34OD =,4OB =,OA 平分BOD ∠,13AB =,且2OB OA >,点C 是OB 上一点,60CAD ∠=,求OC 的长.解析:(1)CE CF BC +=(2)结论不成立.12CE CF BC +=(3)14【分析】(1)结论:CE CF BC +=.根据正方形性质,证()BOE COF ASA ∆≅∆,根据全等三角形性质可得结论;(2)结论不成立.12CE CF BC +=.连接EF ,在CO 上截取CJ CF =,连接FJ .根据菱形性质,证180EOF ECF ︒∠+∠=,,,,O E C F 四点共圆,分别证EOF ∆是等边三角形,CFJ ∆是等边三角形,根据等边三角形性质证()OFJ EFC SAS ∆≅∆,根据全等三角形性质可得结论;(3)由2OB OA >可知BAO ∆是钝角三角形,90BAO ∠>,作AH OB ⊥于H ,设=OH x .根据勾股定理,可得到21OA OH ==,由180COD ACD ︒∠+∠=,得,,,A C O D 四点共圆,再证ACD ∆是等边三角形,由(2)可知:OC OD OA +=,故可得OC .【详解】(1)如图1中,结论:CE CF BC +=.理由如下:∵四边形ABCD 是正方形,∴AC BD ⊥,OB OC =,45OBE OCF ︒∠=∠=, ∵90EOF BOC ︒∠=∠=, ∴BOE OCF ∠=∠, ∴()BOE COF ASA ∆≅∆, ∴BE CF =,∴CE CF CE BE BC +=+=. 故答案为CE CF BC +=.(2)如图2中,结论不成立.12CE CF BC +=.理由:连接EF ,在CO 上截取CJ CF =,连接FJ . ∵四边形ABCD 是菱形,120BCD ∠=, ∴60BCO OCF ︒∠=∠=, ∵180EOF ECF ︒∠+∠=, ∴,,,O E C F 四点共圆, ∴60OFE OCE ︒∠=∠=, ∵60EOF ︒∠=, ∴EOF ∆是等边三角形, ∴OF FE =,60OFE ︒∠=, ∵CF CJ =,60FCJ ︒∠=, ∴CFJ ∆是等边三角形,∴FC FJ =,60EFC OFE ︒∠=∠=, ∴OFJ CFE ∠=∠, ∴()OFJ EFC SAS ∆≅∆, ∴OJ CE =,∴12CF CE CJ OJ OC BC +=+==,(3)如图3中,由2OB OA >可知BAO ∆是钝角三角形,90BAO ∠>,作AH OB ⊥于H ,设=OH x .在Rt ABH ∆中,2133BH x - ∵4OB =, ∴21334x x -=,解得32x =(舍弃)或12, ∴21OA OH ==, ∵180COD ACD ︒∠+∠=, ∴,,,A C O D 四点共圆, ∵OA 平分COD ∠, ∴60AOC AOD ︒∠=∠=, ∴60ADC AOC ︒∠=∠=, ∵60CAD ︒∠=, ∴ACD ∆是等边三角形, 由(2)可知:OC OD OA +=, ∴31144OC =-=. 【点睛】考核知识点:正方形性质,全等三角形判定和性质,等边三角形判定和性质,圆的性质.综合运用各个几何性质定理是关键;此题比较综合.2.如图,在菱形ABCD 中,120BAD ∠=,将边AB 绕点A 逆时针旋转至'AB ,记旋转角为α.过点D 作DF BC ⊥于点F ,过点B 作BE ⊥直线'B D 于点E ,连接EF . (探索发现)(1)填空:当60α=时,'EBB ∠ = .'EFDB 的值是 (验证猜想)(2)当0360α<<时,(1)中的结论是否仍然成立?若成立,请仅就图2的情形进行证明;若不成立,请说明理由; (拓展应用)(3)在(2)的条件下,若22AB =BDE ∆是等腰直角三角形时,请直接写出线段EF 的长.解析:(1)3032)当0360α<<时,(1)中的结论仍然成立,理由见解析;(3)线段EF 的长为3333 【分析】(1)当60α=时,点B ′与点C 重合,BE ⊥ CD ,由四边形ABCD 为菱形,可求∠ABE =90°,由120BAD ∠=,可求∠ABC =60°,'EBB ∠=30°,由DF ⊥BC ,DC ∥AB ,∠FDC =∠EBC =30°,由sin ∠FDC =sin ∠EBC =CF CEDC BC=,可得CF =CE ,可求∠CEF =∠FDC =30°即可; (2)当0360α<<时, (1)中的结论仍然成立.先求'60EB B ∠=︒,再证'EBB CBD ∠=∠.最后证'DBB FBE ∆∆∽即可;(3) 连接AC ,BD 交于点O .先求6OB =23DE ='2EB =.分两种情况:①如图先求'232B D =,再证△B′BD ∽△EBF ,可得3EF B D ′②如图先求'32B D =.再证△B′BD ∽△EBF ,3EF B D ′ 【详解】(1)当60α=时,点B ′与点C 重合,∵BE ⊥ CD ,四边形ABCD 为菱形,CD ∥AB , ∴BE ⊥AB , ∴∠ABE =90°,∵120BAD ∠=,AD ∥BC , ∴∠ABC =180°-∠BAD =180°-120°=60°, ∴'EBB ∠=∠ABE -∠ABC =90°-60°=30°, ∵DF ⊥BC ,DC ∥AB ,∴DF ⊥AD ,∠CDA =180°-∠BAD =60°,∴∠FDC =90°-∠CDA =30°,∠FCD =90°-∠FDC =60°, ∴∠FDC =∠EBC =30°, ∴sin ∠FDC =sin ∠EBC =CF CEDC BC=, ∵DC =BC ,∴CF =CE ,∴∠CFE =∠CEF =12∠FCD =30°, ∴∠CEF =∠FDC =30°, ∴DF =FE , ∵cos ∠FDC =32DF DC =, ∴'EF DB =32DF DC =, 故答案为30,32.(2)当0360α<<时, (1)中的结论仍然成立.证明:如图1,连接BD .'AB AD AB ==,1'(180)9022AB B αα∴∠=︒-=︒-,1'[180(120)]3022AB D αα∠=︒-︒-=︒+. '180''180(90)(30)6022EB B AB D AB B αα∴∠=︒-∠-∠=︒-︒--︒+=︒,'30EBB ∴∠=︒.11(180)3022CBD ABC BAD ∠=∠=︒-∠=︒.'EBB CBD ∴∠=∠.'''EBB FBB CBD FBB ∴∠+∠=∠+∠,即'DBB EBF ∠=∠.3cos BF DBF BD ∠==3cos ''BE EBB BB ∠=='BF BEBD BB ∴=. 'DBB FBE ∆∆∽.3''EF BE DB BB ∴==,(3)线段EF 的长为3333连接AC ,BD 交于点O .AC DB ⊥,1602BAO BAD ∠=∠=︒,sin 6OB AB BAO ∴=⋅∠= 226BD OB ∴==∵DE =BE ,∠DEB =90°, ∴∠EDB =∠EBD =45°,2sin 63DE BE BD DBE ∴==⋅∠== 'AB AD AB ==,∠B′EB =90°,1'(180)9022AB B αα∴∠=︒-=︒-,1'[180(120)]3022AB D αα∠=︒-︒-=︒+. '180''180(90)(30)6022EB B AB D AB B αα∴∠=︒-∠-∠=︒-︒--︒+=︒,'30EBB ∴∠=︒.3'tan '232EB BE EBB ∴=⋅∠==. 分两种情况:①如图, ''232B D DE B E =+=,∵∠B′BE =∠DBF =30°, ∴cos ∠B ′BE =cos ∠DBF =3EB FB B B DB =' 又∵∠B′BE +∠EBD =∠EBD +∠DBF , ∴∠B′BD =∠EBF , ∴△B′BD ∽△EBF , ∴3=EB FB EF B B DB B D ='', 33(232)33EF B D '∴===.②如图,''232B D DE B E =-=-.∵∠B′BE =∠DBF =30°, ∴cos ∠B′BE =cos ∠DBF =3=2EB FB B B DB =', 又∵∠B′BE -∠FBB′=∠DBF-∠FBB ′, ∴∠B′BD =∠EBF , ∴△B′BD ∽△EBF , ∴3==2EB FB EF B B DB B D ='', 33(232)3322EF B D '∴=⨯=⨯-=-.综上所述,线段EF 的长为33+33 【点睛】本题考查图形旋转变换,菱形性质,锐角三角函数值,等腰直角三角形性质,三角形相似判定与性质,掌握图形旋转变换,菱形性质,锐角三角函数值,等腰直角三角形性质,三角形相似判定与性质是解题关键.3.我们定义:有一组邻角相等的凸四边形叫做“等邻角四边形” (1)概念理解:请你根据上述定义举一个等邻角四边形的例子;(2)问题探究;如图1,在等邻角四边形ABCD中,∠DAB=∠ABC,AD,BC的中垂线恰好交于AB边上一点P,连结AC,BD,试探究AC与BD的数量关系,并说明理由;(3)应用拓展;如图2,在Rt△ABC与Rt△ABD中,∠C=∠D=90°,BC=BD=3,AB=5,将Rt△ABD绕着点A 顺时针旋转角α(0°<∠α<∠BAC)得到Rt△AB′D′(如图3),当凸四边形AD′BC为等邻角四边形时,求出它的面积.解析:(1)矩形或正方形;(2)AC=BD,理由见解析;(3)10417或12﹣372.【分析】(1)矩形或正方形邻角相等,满足“等邻角四边形”条件;(2)AC=BD,理由为:连接PD,PC,如图1所示,根据PE、PF分别为AD、BC的垂直平分线,得到两对角相等,利用等角对等角得到两对角相等,进而确定出∠APC=∠DPB,利用SAS得到三角形ACB与三角形DPB全等,利用全等三角形对应边相等即可得证;(3)分两种情况考虑:(i)当∠AD′B=∠D′BC时,延长AD′,CB交于点E,如图3(i)所示,由S四边形ACBD′=S△ACE﹣S△BED′,求出四边形ACBD′面积;(ii)当∠D′BC=∠ACB=90°时,过点D′作D′E⊥AC于点E,如图3(ii)所示,由S四边形AC BD′=S△AED′+S矩形ECBD′,求出四边形ACBD′面积即可.【详解】(1)矩形或正方形;(2)AC=BD,理由为:连接PD,PC,如图1所示:∵PE是AD的垂直平分线,PF是BC的垂直平分线,∴PA=PD,PC=PB,∴∠PAD=∠PDA,∠PBC=∠PCB,∴∠DPB=2∠PAD,∠APC=2∠PBC,即∠PAD=∠PBC,∴∠APC=∠DPB , ∴△APC ≌△DPB (SAS ), ∴AC=BD ;(3)分两种情况考虑:(i )当∠AD′B=∠D′BC 时,延长AD′,CB 交于点E , 如图3(i )所示,∴∠ED′B=∠EBD′, ∴EB=ED′,设EB=ED′=x , 由勾股定理得:42+(3+x )2=(4+x )2, 解得:x=4.5, 过点D′作D′F ⊥CE 于F , ∴D′F ∥AC , ∴△ED′F ∽△EAC , ∴D F ED AC AE ''=, 即4.544 4.5D F '=+, 解得:D′F=3617, ∴S △ACE =12AC×EC=12×4×(3+4.5)=15;S △BED′=12BE×D′F=12×4.5×3617=8117, 则S 四边形ACBD′=S △ACE ﹣S △BED′=15﹣8117=10417; (ii )当∠D′BC=∠ACB=90°时,过点D′作D′E ⊥AC 于点E , 如图3(ii )所示,∴四边形ECBD′是矩形, ∴ED′=BC=3,在Rt △AED′中,根据勾股定理得:7, ∴S △AED′=12AE×ED′=12737S 矩形E CBD′=CE×CB=(47)×3=12﹣7, 则S 四边形ACBD′=S △AED′+S 矩形ECBD′37+12﹣737【点睛】此题是四边形综合题,主要考查了“等邻角四边形”的理解,三角形,四边形的内角和定理,角平分线的意义,勾股定理,旋转的性质,相似三角形的性质和判定,理解“等邻角四边形”的定义是解本题的关键,分类讨论是解本题的难点,是一道中考常考题.4.已知四边形ABCD中,E、F分别是AB、AD边上的点,DE与CF交于点G.问题发现()1如图()1,若四边形ABCD是矩形,且DE CF⊥于G,AB m AD n==,,填空:DE CF =①______;②当矩形ABCD是正方形时,DECF=______;拓展探究()2如图()2,若四边形ABCD是平行四边形,试探究:当B∠与EGC∠满足什么关系时,DE ADCF CD=成立?并证明你的结论;解决问题()3如图()3,若BA BC6DA DC8BAD90DE CF∠=====︒⊥,,,于G,请直接写出DE CF的值.解析:(1)①nm,②1;(2)当B∠+EGC∠=180°时,DE ADCF CD=成立,理由见解析;(3)2524 DECF=.【分析】(1)根据矩形的性质先一步证明△AED~△DFC,然后进一步利用相似三角形性质求解即可;(2)在AD的延长线上取一点M,使得CM=CF,则∠CMD=∠CFM,通过证明△ADE~△DCM进一步求解即可;(3)过C点作CN⊥AD于N点,CM⊥AB交AB延长线于M点,连接BD,先证明△BAD≌△BCD,然后进一步证明△BCM~△DCN,再结合勾股定理求出CN,最终通过证明△AED~△NFC进一步求解即可.【详解】(1)∵四边形ABCD为矩形,∴∠A=∠FDC=90°,AB=CD ,∵CF ⊥DE ,∴∠DGF=90°,∴∠ADE+∠CFD=90°,∠ADE+∠AED=90°,∴∠CFD=∠AED ,∵∠A=∠CDF ,∴△AED~△DFC , ∴DE AD AD CF CD AB ==, ∴①DE n CF m =,②若四边形ABCD 为正方形,1DE AD AD CF CD AB===, 故答案为:①n m,②1; (2)当B ∠+EGC ∠=180°时,DE AD CF CD =成立,理由如下:如图,在AD 的延长线上取一点M ,使得CM=CF ,则∠CMD=∠CFM ,∵四边形ABCD 为平行四边形,∴AB ∥CD ,AD ∥BC ,∴∠A=∠CDM ,∵∠B+∠EGC=180°,∴∠BEG+∠FCB=180°,∵∠BEG+∠AED=180°,∴∠AED=∠FCB ,∵AD ∥BC ,∴∠CFM=∠FCB ,∴∠CMD=∠AED ,∴△ADE~△DCM ,∴DE AD CM DC=, 即:DE AD CF CD=; (3)2524DE CF =,理由如下:过C 点作CN ⊥AD 于N 点,CM ⊥AB 交AB 延长线于M 点,连接BD ,设CN=x , ∵∠BAD=90°,即AB ⊥AD ,∴∠A=∠M=∠CAN=90°,∴四边形AMCN 为矩形,∴AM=CN ,AN=CM ,在△BAD 与△BCD 中,∵AD=CD ,AB=BC ,BD=BD ,∴△BAD ≌△BCD (SSS ),∴∠BCD=∠A=90°,∴∠ABC+∠ADC=180°,∵∠ABC+∠CBM=180°,∴∠MBC=∠ADC ,∵∠CND=∠M=90°,∴△BCM~△DCN , ∴CM BC CN CD =, ∴34CM x =, ∴34CM x =, 在Rt △CMB 中,34CM x =,BM=AM−AB=6x -, 由勾股定理可得:222BM CM BC +=,∴()2223664x x ⎛⎫-+= ⎪⎝⎭, 解得:0x =(舍去)或19225x =, ∴19225CN =, ∵∠A=∠FGD=90°,∴∠AED+∠AFG=180°,∵∠AFG+∠NFC=180°,∴∠AED=∠CFN ,∵∠A=∠CNF ,∴△AED~△NFC , ∴2524DE AD CF CN ==. 【点睛】本题主要考查了相似三角形性质与判定和全等三角形性质与判定及矩形性质的综合运用,熟练掌握相关概念是解题关键.5.探究:如图1和2,四边形ABCD 中,已知AB AD =,90BAD ∠=︒,点E ,F 分别在BC 、CD 上,45EAF ∠=︒.(1)①如图 1,若B 、ADC ∠都是直角,把ABE △绕点A 逆时针旋转90︒至ADG ,使AB 与AD 重合,则能证得EF BE DF =+,请写出推理过程;②如图 2,若B 、D ∠都不是直角,则当B 与D ∠满足数量关系_______时,仍有EF BE DF =+;(2)拓展:如图3,在ABC 中,90BAC ∠=︒,22AB AC ==,点D 、E 均在边BC 上,且45DAE ∠=︒.若1BD =,求DE 的长.解析:(1)①见解析;②180B D ∠+∠=︒,理由见解析;(2)5=3DE 【分析】(1)①根据旋转的性质得出AE =AG ,∠BAE =∠DAG ,BE =DG ,求出∠EAF =∠GAF =45°,根据SAS 推出△EAF ≌△GAF ,根据全等三角形的性质得出EF =GF ,即可求出答案; ②根据旋转的性质得出AE =AG ,∠B =∠ADG ,∠BAE =∠DAG ,求出C 、D 、G 在一条直线上,根据SAS 推出△EAF ≌△GAF ,根据全等三角形的性质得出EF =GF ,即可求出答案; (2)根据等腰直角三角形性质好勾股定理求出∠ABC =∠C =45°,BC =4,根据旋转的性质得出AF =AE ,∠FBA =∠C =45°,∠BAF =∠CAE ,求出∠FAD =∠DAE =45°,证△FAD ≌△EAD ,根据全等得出DF =DE ,设DE =x ,则DF =x ,BF =CE =3−x ,根据勾股定理得出方程,求出x 即可.【详解】(1)①如图1,∵把ABE △绕点A 逆时针旋转90︒至ADG ,使AB 与AD 重合,∴AE AG =,BAE DAG ∠=∠,BE DG =∵90BAD ∠=︒,45EAF ∠=︒,∴45BAE DAF ∠+∠=︒,∴45DAG DAF ∠+∠=︒,即45EAF GAF ∠=∠=︒,在EAF △和GAF 中AF AF EAF GAF AE AG =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴()EAF GAF SAS ≌,∴EF GF =,∵BE DG =,∴EF GF BE DF ==+;②180B D ∠+∠=︒,理由是:把ABE △绕A 点旋转到ADG ,使AB 和AD 重合,则AE AG =,B ADG ∠=∠,BAE DAG ∠=∠,∵180B ADC ︒∠+∠=,∴180ADC ADG ∠+∠=︒,∴C ,D ,G 在一条直线上,和①知求法类似,45EAF GAF ∠=∠=︒,在EAF △和GAF 中AF AF EAF GAF AE AG =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴()EAF GAF SAS △≌△,∴EF GF =,∵BE DG =,∴EF GF BE DF ==+;故答案为:180B D ∠+∠=︒(2)∵ABC 中,22AB AC ==90BAC ∠=∴45ABC C ∠=∠=︒,由勾股定理得:2222(22)(22)4BC AB AC =++= ,把AEC 绕A 点旋转到AFB △,使AB 和AC 重合,连接DF .则AF AE =,45FBA C ∠=∠=︒,BAF CAE ∠=∠,∵45DAE ∠=︒,∴904545FAD FAB BAD CAE BAD BAC DAE ∠=∠+∠=∠+∠=∠-∠=︒-︒=︒, ∴45FAD DAE ∠=∠=︒,在FAD △和EAD 中AD AD FAD EAD AF AE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴FAD EAD △≌△,∴DF DE =,设DE x =,则DF x =,∵1BC =,∴413BF CE x x ==--=-,∵45FBA ∠=︒,45ABC ∠=︒,∴90FBD ∠=︒,由勾股定理得:222DF BF BD =+,222(3)1x x =-+, 解得:5=3x , 即5=3DE . 【点睛】本题考查了旋转的性质,全等三角形的性质和判定,勾股定理的应用,此题是开放性试题,首先在特殊图形中找到规律,然后再推广到一般图形中,对学生的分析问题,解决问题的能力要求比较高.6.综合与实践(1)(探索发现)在ABC ∆中. AC BC =,ACB α∠=,点D 为直线BC 上一动点(点D 不与点B ,C 重合),过点D 作//DF AC 交直线AB 于点F ,将AD 绕点D 顺时针旋转α得到ED ,连接BE .如图(1),当点D 在线段BC 上,且90α=︒时,试猜想:①AF 与BE 之间的数量关系:______;②ABE ∠=______.(2)(拓展探究)如图(2),当点D 在线段BC 上,且090α︒<<︒时,判断AF 与BE 之间的数量关系及ABE ∠的度数,请说明理由.(3)(解决问题)如图(3),在ABC ∆中,AC BC =,4AB =,ACB α∠=,点D 在射线BC 上,将AD 绕点D 顺时针旋转α得到ED ,连接BE .当3BD CD =时,直接写出BE 的长.解析:(1)①AF BE =;②90︒;(2)AF BE =,ABE α∠=.理由见解析;(3)BE 的长为1或2.【分析】(1)由“SAS”△ADF ≌△EDB ,可得AF=BE ,再利用“8字型”字母∠OBE=∠ADO=90°即可解决问题;(2)结论:AF=BF ,∠ABE=a .由“SAS”△ADF ≌△EDB ,即可解决问题;(3)分当点D 在线段BC 上和当点D 在BC 的延长线上两种情形讨论,利用平行线分线段成比例可求解.【详解】解:(1)如图1中,设AB 交DE 于O .∵∠ACB=90°,AC=BC ,∴∠ABC=45°,∵DF ∥AC ,∴∠FDB=∠C=90°,∴∠DFB=∠DBF=45°,∴DF=DB ,∵∠ADE=∠FDB=90°,∴∠ADF=∠EDB ,且DA=DE ,DF=DB∴△ADF ≌△EDB (SAS ),∴AF=BE ,∠DAF=∠E ,∵∠AOD=∠EOB ,∴∠ABE=∠ADO=90°故答案为AF=BE ,90°.(2)AF BE =,ABE α∠=.理由:∵//DF AC ,∴FDB ACB α∠=∠=,CAB DFB ∠=∠.∵AC BC =,∴ABC CAB ∠=∠.∴ABC DFB ∠=∠.∴DB DF =∵ADE FDB α∠==∠,ADF ADE FDE ∠=∠-∠,EDB FDB FDE ∠=∠-∠,∴ADF EDB ∠=∠.又∵AD DE =,∴ADF EDB ∆≅∆.∴AF BE =,AFD EBD ∠=∠.∴AFD ABC FDB ∠=∠+∠,DBE ABD ABE ∠=∠+∠,∴ABE FDB α∠=∠=.(3)1或2.解:当点D 在线段BC 上时,过点D 作//DF AC 交直线AB 于点F ,如图(1). ∵//DF AC ,∴3BF BD AF CD==. ∵4AB BF AF =+=,∴1AF =.∵//DF AC ,∴BDF C ADE α∠=∠=∠=,DFB CAB ∠=∠.∵ADF ADE FDE ∠=∠-∠,EDB FDB FDE ∠=∠-∠,∴ADF EDB ∠=∠.∵AC BC =,∴CAB CBA ∠=∠.∴DFB DBF ∠=∠.∴DF DB =.又AD DE =,∴ADF EDB ∆≅∆,1BE AF ==.当点D 在线段BC 的延长线上时,过点D 作//DF AC '交BA 的延长线于点F ',如图(2). ∵//DF AC ', ∴2AB BC AF CD=='. ∴24AB AF '==.∴2AF '=.同理可得2BE AF '==.综上可得,BE 的长为1或2.【点睛】本题考查几何变换综合题、等腰三角形的性质、全等三角形的判定和性质、平行线分线段成比例定理等知识,解题的关键是正确寻找全等三角形解决问题,属于中考压轴题.7.问题探究(1)如图1,△ABC和△DEC均为等腰直角三角形,∠ACB=∠DCE=90°,点B,D,E在同一直线上,连接AD,BD.①请探究AD与BD之间的位置关系:________;②若AC=BC=10,DC=CE=2,则线段AD的长为________;拓展延伸(2)如图2,△ABC和△DEC均为直角三角形,∠ACB=∠DCE=90°,AC=21,BC=7,CD=3,CE=1.将△DCE绕点C在平面内顺时针旋转,设旋转角∠BCD为α(0°≤α<360°),作直线BD,连接AD,当点B,D,E在同一直线上时,画出图形,并求线段AD 的长.解析:(1)①垂直,②4;(2)作图见解析,3323【分析】(1)①由“SAS”可证△ACD≌△BCE,可得∠ADC=∠BEC=45°,可得AD⊥BD;②过点C作CF⊥AD于点F,由勾股定理可求DF,CF,AF的长,即可求AD的长;(2)分点D在BC左侧和BC右侧两种情况讨论,根据勾股定理和相似三角形的性质可求解.【详解】解:(1)∵△ABC和△DEC均为等腰直角三角形,∴AC=BC,CE=CD,∠ABC=∠DEC=45°=∠CDE∵∠ACB=∠DCE=90°,∴∠ACD=∠BCE ,且AC=BC ,CE=CD∴△ACD ≌△BCE (SAS )∴∠ADC=∠BEC=45°∴∠ADE=∠ADC+∠CDE=90°∴AD ⊥BD故答案为:垂直②如图,过点C 作CF ⊥AD 于点F ,∵∠ADC=45°,CF ⊥AD ,CD=2∴DF=CF=1∴22AF AC CF 3=-=∴AD=AF+DF=4故答案为:4.(2)①如图:∵∠ACB =∠DCE =90°,AC 21BC 7CD 3CE =1,∴7,DE=2,∠ACD =∠BCE,7AC BC DC CE= ∴△ACD ∽△BCE .∴∠ADC =∠E ,3AD AC BE BC =. 又∵∠CDE+∠E=90°,∴∠ADC+∠CDE =90°,即∠ADE=90°.∴AD ⊥BE .设BE=x ,则3.在Rt △ABD 中,222AD BD AB +=,即2223)(2)(27)x x +-=(.解得123,2x x ==-(负值舍去).∴AD=33. ②如图,同①设BE=x ,则AD=3x .在Rt △ABD 中,222AD BD AB +=,即2223)(+2)(27)x x +=(. 解得122,3x x ==-(负值舍去).∴AD=23.综上可得,线段AD 的长为332 3.或【点睛】本题是几何变换综合题,考查了全等三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,勾股定理,等腰三角形的性质等知识点,关键是添加恰当辅助线.8.在Rt ABC 中,9072ACB AB AC ∠=︒==,,,过点B 作直线m AC ∥,将ABC 绕点C 顺时针旋转得到A B C '''(点A B ,的对应点分别为A B '',).(1)问题发现如图1,若P 与A 重合时,则ACA '∠的度数为____________;(2)类比探究:如图2,设AB 与BC 的交点为M ,当M 为A B ''的中点时,求线段PQ 的长;(3)拓展延伸在旋转过程中,当点P Q ,分别在CA CB '',的延长线上时,试探究四边形PA B O ''的面积是否存在最小值.若存在,直接写出四边形PA B O ''的最小面积;若不存在,请说明理由.解析:(1)60︒;(2)72;(3)33 【分析】(1)由旋转可得:AC=A'C=2,进而得到3∠A'BC=90°,可得3cos BC A CB A C ''∠==,即可得到∠A'CB=30°,∠ACA'=60°; (2)根据M 为A'B'的中点,即可得出∠A=∠A'CM ,进而得到332PB ==,依据tan ∠Q=tan ∠,进而得出PQ=PB+BQ=72;(3)依据S 四边形PA'B′Q =S △PCQ -S △A'CB '=S △PCQ S 四边形PA'B ′Q 最小,即S △PCQ 最小,而S △PCQ =12,利用几何法或代数法即可得到S △PCQ 的最小值=3,S 四边形PA'B′Q =3-【详解】解:(1)由旋转可得:2AC A C ''==,90,2ACB AB AC ∠=︒==,BC ∴90ACB ∠=︒,m AC ∥,90A BC '∴∠=︒,cos BC A CB A C '∴∠==' 30A CB '∴∠=︒,60ACA ∴'∠=︒.(2)M 为A B ''的中点,A CM MA C ''∴∠=∠,山旋转可得,MA C A '∠=∠,A A CM '∴∠=∠,tan tan PCB A ∴∠-∠32PB ∴==,tan tan BQC PCB ∠=∠=2BQ BC ∴===, 72PQ PB BQ ∴=+=;(3)S 四边形PA B Q PCQ A CB PCQ S S S ''''==-△△△S ∴四边形PA B Q ''最小即PCQ S 最小,12PCQ S PQ BC ∴=⨯⨯=△, 取PQ 的中点C ,90PQC ∠=︒,12CC PQ '∴=,即2PQ CC '=, 当CG 最小时,PQ 最小,CG PQ ∴⊥,即CG 与CB 正合时,CG 最小,min CG ∴=min PQ =,PCQ S ∴△的最小值3=, S 四边形PA B Q ''=3【点睛】此题考查四边形综合题,旋转的性质,解直角三角形以及直角三角形的性质的综合运用,解题关键在于掌握旋转变换中,对应点到旋转中心的距离相等;对应点与旋转中心所连线段的夹角等于旋转角;旋转前、后的图形全等.9.问题背景(1)如图(1),ABD △,AEC 都是等边三角形,ACD △可以由AEB △通过旋转变换得到,请写出旋转中心、旋转方向及旋转角的大小.尝试应用(2)如图(2).在Rt ABC 中,90ACB ∠=︒,分别以AC ,AB 为边,作等边ACD △和等边ABE △,连接ED ,并延长交BC 于点F ,连接BD .若BD BC ⊥,求DF DE的值. 拓展创新(3)如图(3).在Rt ABC 中,90ACB ∠=︒,2AB =,将线段AC 绕点A 顺时针旋转90︒得到线段AP ,连接PB ,直接写出PB 的最大值.解析:(1)旋转中心是点A ,旋转方向是顺时针,旋转角是60︒;(2)23;(3)51.【分析】 (1)由等边三角形得出60BAD ∠=︒,60CAE ∠=︒,AD AB =,AC AE =,证明()ACD AEB SAS ≌,由旋转性质即可得;(2)证明()ADE ACB SAS ≌,由全等三角形的性质得90ADE ACB ∠=∠=︒,DE CB =,得出30BDF ∠=︒,由30直角三角形性质得12BF DF =,则可计算得答案; (3)过点A 作AE AB ⊥,且使AE =AD ,连接PE ,BE ,由直角三角形的性质求出BE 、PE 的长即可得解.【详解】解(1)∵ABD △,AEC 都是等边三角形,∴60BAD ∠=︒,60CAE ∠=︒,AD AB =,AC AE =,BAD BAC CAE BAC ∴∠+∠=∠+∠, DAC BAE ∴∠=∠,()ACD AEB SAS ∴≌,ACD ∴可以由AEB △绕点A 顺时针旋转60︒得到,即旋转中心是点A ,旋转方向是顺时针,旋转角是60︒;(2)ACD 和ABE △都是等边三角形,AC AD ∴=,AB AE =,60CAD BAE ∠=∠=︒,CAB DAE ∴∠=∠,()ADE ACB SAS ∴≌,90ADE ACB ∴∠=∠=︒,DE CB =,90ADE ∠=︒,90ADF ∴∠=︒,60ADC ACD ∠=∠=︒,30DCF CDF ∴∠=∠=︒,CF DF ∴=,BD BC ⊥,30BDF ∴∠=︒,设BF =x ,则CF =DF =2x ,DE =3x , ∴2233DF x DE x ==; (3)90ACB ∠=︒,∴点C 在以AB 为直径的圆上运动,取AB 的中点D ,连接CD ,112CD AB ∴==, 如图,过点A 作AE AB ⊥,且使AE =AD ,连接PE ,BE ,∵将线段AC 绕点A 顺时针旋转90︒得到线段AP ,90PAC ∴∠=︒,PA =AC .90EAD ∠=︒,PAE CAD ∴∠=∠,()CAD PAE SAS ∴≌,∴PE =CD =1.∵AB =2,AE =AD =1,∴BE =22AE AB +=2212+=5,51BP BE PE ∴≤+=+,∴BP 的最大值为5+1.【点睛】本题是几何变换的综合题,考查了旋转的性质、等边三角形的性质、全等三角形的判定与性质、勾股定理、直角三角形的性质、圆周角定理;熟练掌握旋转的性质是本题的关键. 10.问题背景(1)如图1,△ABC 中,DE ∥BC 分别交AB ,AC 于D ,E 两点,过点E 作EF ∥AB 交BC 于点F .请按图示数据填空:四边形DBFE 的面积S = ,△EFC 的面积1S = ,△ADE 的面积1S = .探究发现(2)在(1)中,若BF a =,BF a =,DE 与BC 间的距离为h .请证明2124S S S =.拓展迁移(3)如图2,□DEFG 的四个顶点在△ABC 的三边上,若△ADG 、△DBE 、△GFC 的面积分别为2、5、3,试利用(2)中的结论求△ABC 的面积.解析:(1)6S =,19S =,21S =;(2)见解析;(3)18【分析】(1)根据平行四边形面积公式、三角形面积公式,相似三角形的性质即可解决问题. (2)根据平行四边形面积公式、三角形面积公式,相似三角形的性质,分别求出S 1、S 2即可解决问题.(3)过点G 作GH ∥AB 交BC 于H ,则四边形DBHG 为平行四边形,利用(2)的结论求出□DBHG 的面积,△GHC 的面积即可.【详解】(1)∵DE ∥BC ,EF ∥AB ,∴四边形DBFE 是平行四边形,∴S=2×3=6,116392S =⨯⨯= ∴∠AED=∠C ,∠A=∠CEF∴△ADE ∽△EFC2211(),9s DE s CF ∴== ∴S 2=1,故答案为6,9,1.(2)证明:∵DE ∥BC ,EF ∥AB ,∴四边形DBFE 为平行四边形,AED C ∠=∠,A CEF ∠=∠.∴△ADE ∽△EFC . ∴22212()DE FC S a S b==. ∵112S bh =, ∴222122a a h S S b b=⨯=. ∴2212144()22a h S S bh ah b=⨯⨯=. 而S ah =,∴2124S S S =(3)解:过点G 作GH ∥AB 交BC 于H ,则四边形DBHG 为平行四边形.∴∠GHC=∠B ,BD=HG ,DG=BH ,∵四边形DEFG 为平行四边形,∴DG=EF .∴BH=EF .∴BE=HF ,∴△DBE ≌△GHF .∴△GHC 的面积为5+3=8.由(2)得,□DBHG 的面积为2288⨯=.∴△ABC 的面积为28818++=.【点睛】本题考查四边形综合题、相似三角形的性质等知识,解题的关键是学会转化的思想,把问题转化为我们熟悉的题型,属于中考压轴题,11.德国著名的天文学家开普勒说过:“几何学里有两件宝,一个是勾股定理,另一个是黄金分割.如果把勾股定理比作黄金矿的话,那么可以把黄金分割比作钻石矿”.如图①,点C 把线段AB 分成两部分,如果510.6182CB AC -=≈,那么称点C 为线段AB 的黄金分割点.(1)特例感知:在图①中,若100AB =,求AC 的长;(2)知识探究:如图②,作⊙O 的内接正五边形:①作两条相互垂直的直径MN 、AI ;②作ON 的中点P ,以P 为圆心,PA 为半径画弧交OM 于点Q ;③以点A 为圆心,AQ 为半径,在⊙O 上连续截取等弧,使弦AB BC CD DE AQ ====,连接AE ;则五边形ABCDE 为正五边形.在该正五边形作法中,点Q 是否为线段OM 的黄金分割点?请说明理由.(3)拓展应用:国旗和国徽上的五角星是革命和光明的象征,是一个非常优美的几何图形,与黄金分割有着密切的联系.延长题(2)中的正五边形ABCDE 的每条边,相交可得到五角星,摆正后如图③,点E 是线段PD 的黄金分割点,请利用题中的条件,求cos72︒的值.解析:(1)61.8;(2)是,理由见解析;(351- 【分析】(1)根据黄金分割的定义求解即可;(2)设⊙O 的半径为a ,则OA =ON =OM =a ,利用勾股定理求出PA ,继而求出OQ ,MQ ,即可作出判断;(3)先求出正五边形的每个内角,即可得到∠PEA =∠PAE =18010872︒-︒=︒,根据已知条件可知cos 72°=12AE PE,再根据点E 是线段PD 的黄金分割点,即可求解.【详解】解:(1)∵510.618CB AC -=≈, ∴510.618A C AC B A --=≈,即510.6181020AC AC --=≈, 解得:AC ≈61.8;(2)Q 是线段OM 的黄金分割点,理由如下:设⊙O 的半径为a ,则OA =ON =OM =a ,∴OP =1122ON a =, ∴225PA OP OA PQ =+==, ∴OQ =PQ -OP 51-, ∴MQ =OM -OQ 35-, 355151MQ OQ --==- ∴Q 是线段OM 的黄金分割点;(3)正五边形的每个内角为:()521801085-⨯︒=︒,∴∠PEA =∠PAE =18010872︒-︒=︒,∴cos 72°=12AE PE,∵点E 是线段PD 的黄金分割点,∴51DE PE -= 又∵AE =ED ,∴512AE PE -=, ∴cos 72°=15124AE PE -=. 【点睛】本题考查黄金分割、勾股定理、锐角三角函数,解题的关键是读懂题意正确解题. 12.性质探究如图①,在等腰三角形ABC 中,0120ACB ∠=,则底边AB 与腰AC 的长度之比为________.理解运用⑴若顶角为120°的等腰三角形的周长为83+________;⑵如图②,在四边形EFGH 中,EF EG EH ==.①求证:EFG EHG FGH ∠+∠=∠;②在边,FG GH 上分别取中点,M N ,连接MN .若0120FGH ∠=,10EF =,直接写出线段MN 的长.类比拓展顶角为2σ的等腰三角形的底边与一腰的长度之比为________(用含σ的式子表示). 解析:31)432)①见解析;②532sin α.【分析】性质探究:作CD ⊥AB 于D ,则∠ADC=∠BDC=90°,由等腰三角形的性质得出AD=BD ,∠A=∠B=30°,由直角三角形的性质得出AC=2CD ,3,得出3,即可得出结果;理解运用:(1)同上得出则AC=2CD ,3,由等腰三角形的周长得出33CD=2,得出3 (2)①由等腰三角形的性质得出∠EFG=∠EGF ,∠EGH=∠EHG ,得出∠EFG+∠EHG=∠EGF+∠EGH=∠FGH 即可;②连接FH ,作EP ⊥FH 于P ,由等腰三角形的性质得出PF=PH ,由①得:∠EFG+∠EHG=∠FGH=120°,由四边形内角和定理求出∠FEH=120°,由等腰三角形的性质得出∠EFH=30°,由直角三角形的性质得出PE=12EF=5,333MN 是△FGH 的中位线,由三角形中位线定理即可得出结果; 类比拓展:作AD ⊥BC 于D ,由等腰三角形的性质得出BD=CD ,∠BAD=12∠BAC=α,由三角函数得出BD=AB×sinα,得出BC=2BD=2AB×sinα,即可得出结果.【详解】性质探究解:作CD ⊥AB 于D ,如图①所示:则∠ADC=∠BDC=90°,∵AC=BC ,∠ACB=120°,∴AD=BD ,∠A=∠B=30°,∴AC=2CD ,AD=3CD , ∴AB=2AD=23CD , ∴232AB CD AC CD=3; 故答案为3;理解运用(1)解:如图①所示:同上得:AC=2CD ,AD=3CD ,∵AC+BC+AB=8+43,∴4CD+23CD=8+43,解得:CD=2,∴AB=43,∴△ABC 的面积=12AB×CD=12×43×2=43;故答案为43(2)①证明:∵EF=EG=EH ,∴∠EFG=∠EGF ,∠EGH=∠EHG ,∴∠EFG+∠EHG=∠EGF+∠EGH=∠FGH ;②解:连接FH ,作EP ⊥FH 于P ,如图②所示:则PF=PH ,由①得:∠EFG+∠EHG=∠FGH=120°,∴∠FEH=360°-120°-120°=120°,∵EF=EH ,∴∠EFH=30°,∴PE=12EF=5, ∴PF=3PE=53,∴FH=2PF=103,∵点M 、N 分别是FG 、GH 的中点,∴MN 是△FGH 的中位线,∴MN=12FH=53;类比拓展解:如图③所示:作AD ⊥BC 于D ,∵AB=AC ,∴BD=CD ,∠BAD=12∠BAC=α,∵sinα=BD AB , ∴BD=AB×sinα,∴BC=2BD=2AB×sinα,∴2sin BC AB AB ABα⋅==2sinα; 故答案为2sinα.【点睛】本题是四边形综合题目,考查了等腰三角形的性质、直角三角形的性质、三角形中位线定理、四边形内角和定理、就直角三角形等知识;本题综合性强,熟练掌握等腰三角形的性质和含30°角的直角三角形的性质是解题的关键.13.(1)证明推断:如图(1),在正方形ABCD 中,点E ,Q 分别在边BC ,AB 上,DQ AE ⊥于点O ,点G ,F 分别在边CD ,AB 上,GF AE ⊥. ①求证:DQ AE =;②推断:GF AE 的值为 ; (2)类比探究:如图(2),在矩形ABCD 中,BC k AB =(k 为常数).将矩形ABCD 沿GF 折叠,使点A 落在BC 边上的点E 处,得到四边形FEPG ,EP 交CD 于点H ,连接AE 交GF 于点O .试探究GF 与AE CP 之间的数量关系,并说明理由;(3)拓展应用:在(2)的条件下,连接CP ,当23k =时,若3tan 4CGP ∠=,10GF =CP 的长.解析:(1)①证明见解析;②解:结论:1GF AE=.理由见解析;(2)结论:FG k AE =.理由见解析;(3)955PC =. 【解析】【分析】(1)①由正方形的性质得AB=DA ,∠ABE=90°=∠DAH .所以∠HAO+∠OAD=90°,又知∠ADO+∠OAD=90°,所以∠HAO=∠ADO ,于是△ABE ≌△DAH ,可得AE=DQ .②证明四边形DQFG 是平行四边形即可解决问题.(2)结论:FG k AE=如图2中,作GM ⊥AB 于M .证明:△ABE ∽△GMF 即可解决问题. (3)如图2-1中,作PM ⊥BC 交BC 的延长线于M .利用相似三角形的性质求出PM ,CM 即可解决问题.【详解】(1)①证明:∵四边形ABCD 是正方形,∴AB DA =,90ABE DAQ ∠==∠.∴90QAO OAD ∠+∠=.∵AE DH ⊥,∴90ADO OAD ∠+∠=.∴QAO ADO ∠=∠.∴ABE ∆≌DAQ ∆()ASA ,∴AE DQ =.②解:结论:1GF AE=. 理由:∵DQ AE ⊥,FG AE ⊥,∴//DQ FG ,∵//FQ DG ,∴四边形DQFG 是平行四边形,∴FG DQ =,∵AE DQ =,∴FG AE =,∴1GF AE =. 故答案为1. (2)解:结论:FG k AE =. 理由:如图2中,作GM AB ⊥于M .∵AE GF ⊥,∴90AOF GMF ABE ∠=∠=∠=,∴90BAE AFO ∠+∠=,90AFO FGM ∠+∠=,∴BAE FGM ∠=∠,∴ABE ∆∽GMF ∆,∴GF GM AE AB=, ∵90AMG D DAM ∠=∠=∠=,∴四边形AMGD 是矩形,∴GM AD =,∴GF AD BC k AE AB AB===. (3)解:如图2﹣1中,作PM BC ⊥交BC 的延长线于M .∵//FB GC ,//FE GP ,∴CGP BFE ∠=∠,∴3tan tan 4BE CGP BFE BF∠=∠==,∴可以假设3BE k =,4BF k =,5EF AF k ==, ∵23FG AE =,FG = ∴AE =∴222(3)(9)k k +=,∴1k =或﹣1(舍弃),∴3BE =,9AB =,∵:2:3BC AB =,∴6BC =,∴3BE CE ==,6AD PE BC ===,∵90BEF FEP PME ∠=∠=∠=,∴90FEB PEM ∠+∠=,90PEM EPM ∠+∠=,∴FEB EPM ∠=∠,∴FBE ∆∽EMP ∆, ∴EF BF BE PE EM PM ==, ∴5436EM PM==, ∴245EM =,185PM =, ∴249355CM EM EC ===-=,∴PC ==【点睛】本题属于相似形综合题,考查了正方形的性质,矩形的性质,全等三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,解直角三角形等知识,解题的关键是正确寻找全等三角形或相似三角形解决问题,学会利用参数构建方程解决问题,属于中考压轴题.14.如图1,△ABC 和△DCE 都是等边三角形.探究发现(1)△BCD 与△ACE 是否全等?若全等,加以证明;若不全等,请说明理由. 拓展运用(2)若B 、C 、E 三点不在一条直线上,∠ADC =30°,AD =3,CD =2,求BD 的长. (3)若B 、C 、E 三点在一条直线上(如图2),且△ABC 和△DCE 的边长分别为1和2,求△ACD 的面积及AD 的长.解析:(1)全等,理由见解析;(2)BD =13;(3)△ACD 的面积为32,AD =3. 【分析】 (1)依据等式的性质可证明∠BCD =∠ACE ,然后依据SAS 可证明△ACE ≌△BCD ; (2)由(1)知:BD =AE ,利用勾股定理计算AE 的长,可得BD 的长;(3)过点A 作AF ⊥CD 于F ,先根据平角的定义得∠ACD =60°,利用特殊角的三角函数可得AF 的长,由三角形面积公式可得△ACD 的面积,最后根据勾股定理可得AD 的长.【详解】解:(1)全等,理由是:∵△ABC 和△DCE 都是等边三角形,∴AC =BC ,DC =EC ,∠ACB =∠DCE =60°,∴∠ACB +∠ACD =∠DCE +∠ACD ,即∠BCD =∠ACE ,在△BCD 和△ACE 中,CD CE BCD ACE BC AC =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩, ∴△ACE ≌△BCD (SAS );(2)如图3,由(1)得:△BCD ≌△ACE ,∴BD =AE ,∵△DCE 都是等边三角形,∴∠CDE =60°,CD =DE =2,∵∠ADC =30°,∴∠ADE =∠ADC +∠CDE =30°+60°=90°,在Rt △ADE 中,AD =3,DE =2,∴229413AE AD DE =+=+=,∴BD =13;(3)如图2,过点A 作AF ⊥CD 于F ,∵B 、C 、E 三点在一条直线上,∴∠BCA +∠ACD +∠DCE =180°,∵△ABC 和△DCE 都是等边三角形,∴∠BCA =∠DCE =60°,∴∠ACD =60°,在Rt △ACF 中,sin ∠ACF =AF AC , ∴AF =AC ×sin ∠ACF =33122⨯=, ∴S △ACD =113322222CD AF ⨯⨯=⨯⨯=, ∴CF =AC ×cos ∠ACF =1×1122=,FD =CD ﹣CF =13222-=, 在Rt △AFD 中,AD 2=AF 2+FD 2=2233322⎛⎫⎛⎫+= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, ∴AD =3.【点睛】本题考查等边三角形的性质,全等三角形的判定与性质,解直角三角形,勾股定理等,第(3)小题巧作辅助线构造直角三角形是解题的关键.15.小明将两个直角三角形纸片如图(1)那样拼放在同一平面上,抽象出如图(2)的平面图形,ACB ∠与ECD ∠恰好为对顶角,90ABC CDE ∠=∠=︒,连接BD ,AB BD =,点F 是线段CE 上一点.探究发现:(1)当点F 为线段CE 的中点时,连接DF (如图(2),小明经过探究,得到结论:BD DF ⊥.你认为此结论是否成立?_________.(填“是”或“否”)拓展延伸:(2)将(1)中的条件与结论互换,即:若BD DF ⊥,则点F 为线段CE 的中点.请判断此结论是否成立.若成立,请写出证明过程;若不成立,请说明理由.问题解决:(3)若6,9AB CE ==,求AD 的长.解析:(1)是;(2)结论成立,理由见解析;(3【分析】(1)利用等角的余角相等求出∠A=∠E ,再通过AB=BD 求出∠A=∠ADB ,紧接着根据直角三角形斜边的中线等于斜边的一半求出FD=FE=FC ,由此得出∠E=∠FDE ,据此进一步得出∠ADB=∠FDE ,最终通过证明∠ADB+∠EDC=90°证明结论成立即可;(2)根据垂直的性质可以得出BDC CDF ∠+∠=90°,EDF CDF ∠+∠=90°,从而可得BDC EDF ∠=∠,接着证明出A EDF ∠=∠,利用A E ∠=∠可知E EDF ∠=∠,从而推出=EF FD ,最后通过证明ECD CDF ∠=∠得出CF DF =,据此加以分析即可证明结论; (3)如图,设G 为EC 的中点,连接GD ,由(1)得DG BD ⊥,故而92GD GC ==,在Rt GDB △中,利用勾股定理求出152GB =,由此得出159322CB =-=,紧接着,继续通过勾股定理求出AC =ABC EDC ,再根据相似三角形性3CD=,从而求出CD =. 【详解】(1)∵∠ABC=∠CDE=90°,∴∠A+∠ACB=∠E+∠ECD ,∵∠ACB=∠ECD ,∴∠A=∠E ,∵AB=BD ,∴∠A=∠ADB ,在Rt ECD △中,∵F 是斜边CE 的中点,∴FD=FE=FC ,∴∠E=∠FDE ,∵∠A=∠E ,∴∠ADB=∠FDE ,∵∠FDE+∠FDC=90°,∴∠ADB+∠FDC=90°,即∠FDB=90°,∴BD ⊥DF ,结论成立,故答案为:是;(2)结论成立,理由如下:。
九年级上册许昌数学全册期末复习试卷易错题(Word版 含答案)
九年级上册许昌数学全册期末复习试卷易错题(Word 版 含答案)一、选择题1.有9名同学参加歌咏比赛,他们的预赛成绩各不相同,现取其中前4名参加决赛,小红同学在知道自己成绩的情况下,要判断自己能否进入决赛,还需要知道这9名同学成绩的( ) A .平均数 B .方差 C .中位数 D .极差 2.有一组数据5,3,5,6,7,这组数据的众数为( )A .3B .6C .5D .73.下列关于x 的一元二次方程,有两个不相等的实数根的方程的是( )A .x 2+1=0B .x 2+2x +1=0C .x 2+2x +3=0D .x 2+2x -3=04.入冬以来气温变化异常,在校学生患流感人数明显增多,若某校某日九年级8个班因病缺课人数分别为2、6、4、6、10、4、6、2,则这组数据的众数是( ) A .5人B .6人C .4人D .8人5.如图,已知AB 为O 的直径,点C ,D 在O 上,若28BCD ∠=︒,则ABD ∠=( )A .72︒B .56︒C .62︒D .52︒6.下列是一元二次方程的是( ) A .2x +1=0B .x 2+2x +3=0C .y 2+x =1D .1x=1 7.已知点O 是△ABC 的外心,作正方形OCDE ,下列说法:①点O 是△AEB 的外心;②点O 是△ADC 的外心;③点O 是△BCE 的外心;④点O 是△ADB 的外心.其中一定不成立的说法是( ) A .②④B .①③C .②③④D .①③④8.已知OA ,OB 是圆O 的半径,点C ,D 在圆O 上,且//OA BC ,若26ADC ∠=︒,则B 的度数为( )A .30B .42︒C .46︒D .52︒9.小广,小娇分别统计了自己近5次数学测试成绩,下列统计量中能用来比较两人成绩稳定性的是( ) A .方差B .平均数C .众数D .中位数10.将二次函数22y x =的图象先向左平移4个单位长度,再向下平移1个单位长度后,所得新的图象的函数表达式为( ) A .()2241y x =-- B .()2241y x =+- C .()2241y x =-+D .()2241y x =++11.二次函数2(1)3y x =-+图象的顶点坐标是( ) A .(1,3) B .(1,3)-C .(1,3)-D .(1,3)--12.抛物线y =x 2先向右平移1个单位,再向上平移3个单位,得到新的抛物线解析式是( )A .y =(x+1)2+3B .y =(x+1)2﹣3C .y =(x ﹣1)2﹣3D .y =(x ﹣1)2+313.如图,分别以等边三角形ABC 的三个顶点为圆心,以边长为半径画弧,得到的封闭图形是莱洛三角形,若AB=2,则莱洛三角形的面积(即阴影部分面积)为( )A .3π+B .3πC .23π-D .223π-14.若关于x 的一元二次方程240kx x -+=有实数根,则k 的取值范围是( ) A .16k ≤B .116k ≤C .1,16k ≤且0k ≠ D .16,k ≤ 且0k ≠ 15.将抛物线23y x =先向左平移一个单位,再向上平移两个单位,两次平移后得到的抛物线解析式为( )A .23(1)2y x =++B .23(1)2y x =+-C .23(1)2y x =-+D .23(1)2=--y x二、填空题16.150°的圆心角所对的弧长是5πcm ,则此弧所在圆的半径是______cm .17.如图,将△ABC 绕点C 顺时针旋转90°得到△EDC ,若点A 、D 、E 在同一条直线上,∠ACD =70°,则∠EDC 的度数是_____.18.如图,在平面直角坐标系中,将△ABO 绕点A 顺指针旋转到△AB 1C 1的位置,点B 、O 分别落在点B 1、C 1处,点B 1在x 轴上,再将△AB 1C 1绕点B 1顺时针旋转到△A 1B 1C 2的位置,点C 2在x 轴上,将△A 1B 1C 2绕点C 2顺时针旋转到△A 2B 2C 2的位置,点A 2在x 轴上,依次进行下去…,若点A (53,0)、B (0,4),则点B 2020的横坐标为_____.19.圆锥的母线长为5cm ,高为4cm ,则该圆锥的全面积为_______cm 2.20.设x 1、x 2是关于x 的方程x 2+3x -5=0的两个根,则x 1+x 2-x 1•x 2=________. 21.如图,Rt △ABC 中,∠C =90°,AC =4,BC =3,点D 是AB 边上一点(不与A 、B 重合),若过点D 的直线截得的三角形与△ABC 相似,并且平分△ABC 的周长,则AD 的长为____.22.如图,已知D 是等边△ABC 边AB 上的一点,现将△ABC 折叠,使点C 与D 重合,折痕为EF ,点E 、F 分别在AC 和BC 上.如果AD :DB=1:2,则CE :CF 的值为____________.23.一个扇形的圆心角是120°.它的半径是3cm .则扇形的弧长为__________cm . 24.某校五个绿化小组一天的植树的棵数如下:9,10,12,x ,8.已知这组数据的平均数是10,那么这组数据的方差是_____.25.数据8,8,10,6,7的众数是__________.26.二次函数2y ax bx c =++的图象如图所示,若点()11,A y ,()23,B y 是图象上的两点,则1y ____2y (填“>”、“<”、“=”).27.将抛物线y=-5x2先向左平移2个单位长度,再向下平移3个单位长度后,得到新的抛物线的表达式是________.28.设二次函数y=x2﹣2x﹣3与x轴的交点为A,B,其顶点坐标为C,则△ABC的面积为_____.29.某公园平面图上有一条长12cm的绿化带.如果比例尺为1:2000,那么这条绿化带的实际长度为_____.30.若把一根长200cm的铁丝分成两部分,分别围成两个正方形,则这两个正方形的面积的和最小值为_____.三、解答题31.现代城市绿化带在不断扩大,绿化用水的节约是一个非常重要的问题.如图1、图2所示,某喷灌设备由一根高度为0.64m的水管和一个旋转喷头组成,水管竖直安装在绿化带地面上,旋转喷头安装在水管顶部(水管顶部和旋转喷头口之间的长度、水管在喷灌区域上的占地面积均忽略不计),旋转喷头可以向周围喷出多种抛物线形水柱,从而在绿化带上喷灌出一块圆形区域.现测得喷的最远的水柱在距离水管的水平距离3m处达到最高,高度为1m.(1)求喷灌出的圆形区域的半径;(2)在边长为16m的正方形绿化带上固定安装三个该设备,喷灌区域可以完全覆盖该绿化带吗?如果可以,请说明理由;如果不可以,假设水管可以上下调整高度,求水管高度为多少时,喷灌区域恰好可以完全覆盖该绿化带.(以上需要画出示意图,并有必要的计算、推理过程)32.我们不妨约定:如图①,若点D在△ABC的边AB上,且满足∠ACD=∠B(或∠BCD=∠A),则称满足这样条件的点为△ABC边AB上的“理想点”.(1)如图①,若点D是△ABC的边AB的中点,AC=22,AB=4.试判断点D是不是△ABC 边AB上的“理想点”,并说明理由.(2)如图②,在⊙O中,AB为直径,且AB=5,AC=4.若点D是△ABC边AB上的“理想点”,求CD的长.(3)如图③,已知平面直角坐标系中,点A(0,2),B(0,-3),C为x轴正半轴上一点,且满足∠ACB=45°,在y轴上是否存在一点D,使点A是B,C,D三点围成的三角形的“理想点”,若存在,请求出点D的坐标;若不存在,请说明理由.33.解方程:(1)2620x x++=(2)2(3)3(3)x x x-=-34.2016年,某贫困户的家庭年人均纯收入为2500元,通过政府产业扶持,发展了养殖业后,到2018年,家庭年人均纯收入达到了3600元.(1)求该贫困户2016年到2018年家庭年人均纯收入的年平均增长率;(2)若年平均增长率保持不变,2019年该贫困户的家庭年人均纯收入是否能达到4200元?35.如图,AB是⊙O的弦,OP OA⊥交AB于点P,过点B的直线交OP的延长线于点C,且BC是⊙O的切线.(1)判断CBP∆的形状,并说明理由;(2)若6,2OA OP==,求CB的长;(3)设AOP∆的面积是1,S BCP∆的面积是2S,且1225SS=.若⊙O的半径为6,45BP=tan APO∠.四、压轴题36.如图,点A和动点P在直线l上,点P关于点A的对称点为Q.以AQ为边作Rt ABQ△,使90BAQ∠=︒,:3:4AQ AB=,作ABQ△的外接圆O.点C在点P右侧,4PC=,过点C作直线m l⊥,过点O作OD m⊥于点D,交AB右侧的圆弧于点E.在射线CD上取点F,使32DF CD=,以DE、DF等邻边作矩形DEGF,设3AQ x=(1)用关于x 的代数式表示BQ 、DF .(2)当点P 在点A 右侧时,若矩形DEGF 的面积等于90,求AP 的长. (3)在点P 的整个运动过程中,当AP 为何值时,矩形DEGF 是正方形.37.已知:如图1,在O 中,弦2AB =,1CD =,AD BD ⊥.直线,AD BC 相交于点E .(1)求E ∠的度数;(2)如果点,C D 在O 上运动,且保持弦CD 的长度不变,那么,直线,AD BC 相交所成锐角的大小是否改变?试就以下三种情况进行探究,并说明理由(图形未画完整,请你根据需要补全).①如图2,弦AB 与弦CD 交于点F ; ②如图3,弦AB 与弦CD 不相交: ③如图4,点B 与点C 重合.38.如图,在平面直角坐标系中,直线l :y =﹣13x +2与x 轴交于点B ,与y 轴交于点A ,以AB 为斜边作等腰直角△ABC ,使点C 落在第一象限,过点C 作CD ⊥AB 于点D ,作CE ⊥x 轴于点E ,连接ED 并延长交y 轴于点F .(1)如图(1),点P 为线段EF 上一点,点Q 为x 轴上一点,求AP +PQ 的最小值. (2)将直线l 进行平移,记平移后的直线为l 1,若直线l 1与直线AC 相交于点M ,与y 轴相交于点N ,是否存在这样的点M 、点N ,使得△CMN 为等腰直角三角形?若存在,请直接写出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.39.如图,在▱ABCD 中,AB =4,BC =8,∠ABC =60°.点P 是边BC 上一动点,作△PAB 的外接圆⊙O 交BD 于E .(1)如图1,当PB =3时,求PA 的长以及⊙O 的半径; (2)如图2,当∠APB =2∠PBE 时,求证:AE 平分∠PAD ;(3)当AE 与△ABD 的某一条边垂直时,求所有满足条件的⊙O 的半径.40.如图,抛物线2()20y ax x c a =++<与x 轴交于点A 和点B (点A 在原点的左侧,点B 在原点的右侧),与y 轴交于点C ,3OB OC ==.(1)求该抛物线的函数解析式.(2)如图1,连接BC ,点D 是直线BC 上方抛物线上的点,连接OD ,CD .OD 交BC 于点F ,当32COFCDFSS=::时,求点D 的坐标.(3)如图2,点E 的坐标为(03)2-,,点P 是抛物线上的点,连接EB PB PE ,,形成的PBE △中,是否存在点P ,使PBE ∠或PEB ∠等于2OBE ∠?若存在,请直接写出符合条件的点P 的坐标;若不存在,请说明理由.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.C解析:C【解析】【分析】9人成绩的中位数是第5名的成绩.参赛选手要想知道自己是否能进入前4名,只需要了解自己的成绩以及全部成绩的中位数,比较即可.【详解】由于总共有9个人,且他们的分数互不相同,第5的成绩是中位数,要判断是否进入前5名,故应知道中位数的多少.故选:C.【点睛】此题主要考查统计的有关知识,主要包括平均数、中位数、极差、方差的意义,掌握相关知识点是解答此题的关键.2.C解析:C【解析】【分析】根据众数的概念求解.【详解】这组数据中5出现的次数最多,出现了2次,则众数为5.故选:C.【点睛】本题考查了众数的概念:一组数据中出现次数最多的数据叫做众数.3.D解析:D【解析】【分析】要判断所给方程是有两个不相等的实数根,只要找出方程的判别式,根据判别式的正负情况即可作出判断.有两个不相等的实数根的方程,即判别式的值大于0的一元二次方程.【详解】A、△=0-4×1×1=-4<0,没有实数根;B、△=22-4×1×1=0,有两个相等的实数根;C、△=22-4×1×3=-8<0,没有实数根;D、△=22-4×1×(-3)=16>0,有两个不相等的实数根,故选D.【点睛】本题考查了根的判别式,注意掌握一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根与△=b2-4ac有如下关系:①当△>0时,方程有两个不相等的两个实数根;②当△=0时,方程有两个相等的两个实数根;③当△<0时,方程无实数根.4.B解析:B【解析】【分析】找出这组数据出现次数最多的那个数据即为众数.【详解】解:∵数据2、6、4、6、10、4、6、2,中数据6出现次数最多为3次,∴这组数据的众数是6.故选:B.【点睛】本题考查众数的概念,出现次数最多的数据为这组数的众数.5.C解析:C【解析】【分析】连接AD,根据同弧所对的圆周角相等,求∠BAD的度数,再根据直径所对的圆周角是90°,利用内角和求解.【详解】解:连接AD,则∠BAD=∠BCD=28°,∵AB是直径,∴∠ADB=90°,∴∠ABD=90°-∠BAD=90°-28°=62°.故选:C.【点睛】本题考查圆周角定理,运用圆周角定理是解决圆中角问题的重要途径,直径所对的圆周角是90°是圆中构造90°角的重要手段.6.B解析:B【解析】【分析】根据一元二次方程的定义,即只含一个未知数,且未知数的最高次数为2的整式方程,对各选项分析判断后利用排除法求解.【详解】解:A、方程2x+1=0中未知数的最高次数不是2,是一元一次方程,故不是一元二次方程;B、方程x2+2x+3=0只含一个未知数,且未知数的最高次数为2的整式方程,故是一元二次方程;C、方程y2+x=1含有两个未知数,是二元二次方程,故不是一元二次方程;D、方程1x=1不是整式方程,是分式方程,故不是一元二次方程.故选:B.【点睛】本题考查了一元二次方程的概念,判断一个方程是否是一元二次方程,首先要看是否是整式方程,然后看化简后是否是只含有一个未知数且未知数的最高次数是2.是否符合定义的条件是作出判断的关键.7.A解析:A【解析】【分析】根据三角形的外心得出OA=OC=OB,根据正方形的性质得出OA=OC<OD,求出OA=OB=OC=OE≠OD,再逐个判断即可.【详解】解:如图,连接OB、OD、OA,∵O为锐角三角形ABC的外心,∴OA=OC=OB,∵四边形OCDE为正方形,∴OA=OC<OD,∴OA=OB=OC=OE≠OD,∴OA =OC ≠OD ,即O 不是△ADC 的外心,OA =OE =OB ,即O 是△AEB 的外心,OB =OC =OE ,即O 是△BCE 的外心,OB =OA ≠OD ,即O 不是△ABD 的外心,故选:A .【点睛】本题考查了正方形的性质和三角形的外心.熟记三角形的外心到三个顶点的距离相等是解决此题的关键.8.D解析:D【解析】【分析】连接OC ,根据圆周角定理求出∠AOC ,再根据平行得到∠OCB ,利用圆内等腰三角形即可求解.【详解】连接CO ,∵26ADC ∠=︒∴∠AOC=252ADC ∠=︒∵//OA BC∴∠OCB=∠AOC=52︒∵OC=BO ,∴B =∠OCB=52︒故选D.【点睛】此题主要考查圆周角定理,解题的关键是熟知圆的基本性质及圆周角定理的内容.9.A解析:A【解析】【分析】根据方差的意义:体现数据的稳定性,集中程度,波动性大小;方差越小,数据越稳定.要比较两位同学在五次数学测验中谁的成绩比较稳定,应选用的统计量是方差.【详解】平均数,众数,中位数都是反映数字集中趋势的数量,方差是反映数据离散水平的数据,也就会说反映数据稳定程度的数据是方差故选A考点:方差10.B解析:B【解析】【分析】根据题意直接利用二次函数平移规律进而判断得出选项.【详解】解:22y x =的图象向左平移4个单位长度,再向下平移1个单位长度,平移后的函数关系式是:()2241y x =+-.故选:B .【点睛】本题考查二次函数图象与几何变换:由于抛物线平移后的形状不变,故a 不变,所以求平移后的抛物线解析式通常可利用两种方法:一是求出原抛物线上任意两点平移后的坐标,利用待定系数法求出解析式;二是只考虑平移后的顶点坐标,即可求出解析式. 11.A解析:A【解析】【分析】根据二次函数顶点式即可得出顶点坐标.【详解】∵2(1)3y x =-+,∴二次函数图像顶点坐标为:(1,3).故答案为A.【点睛】本题主要考查二次函数的性质,掌握二次函数的顶点式是解题的关键,即在y=a (x-h )2+k 中,对称轴为x=h ,顶点坐标为(h ,k ). 12.D解析:D【解析】【分析】按“左加右减,上加下减”的规律平移即可得出所求函数的解析式.【详解】抛物线y =x 2先向右平移1个单位得y =(x ﹣1)2,再向上平移3个单位得y =(x ﹣1)2+3.故选D.【点睛】本题考查了二次函数图象的平移,其规律是是:将二次函数解析式转化成顶点式y=a(x-h)2+k(a,b,c为常数,a≠0),确定其顶点坐标(h,k),在原有函数的基础上“h值正右移,负左移;k值正上移,负下移”.13.D解析:D【解析】【分析】莱洛三角形的面积是由三块相同的扇形叠加而成,其面积=三块扇形的面积相加,再减去两个等边三角形的面积,分别求出即可.【详解】过A作AD⊥BC于D,∵△ABC是等边三角形,∴AB=AC=BC=2,∠BAC=∠ABC=∠ACB=60°,∵AD⊥BC,∴BD=CD=1,33∴△ABC的面积为12BC•AD=1232⨯3S扇形BAC=2602360π⨯=23π,∴莱洛三角形的面积S=3×23π﹣3﹣3,故选D.【点睛】本题考查了等边三角形的性质和扇形的面积计算,能根据图形得出莱洛三角形的面积=三块扇形的面积相加、再减去两个等边三角形的面积是解此题的关键.14.C解析:C【解析】【分析】一元二次方程有实数根,则根的判别式∆≥0,且k≠0,据此列不等式求解.【详解】根据题意,得:∆=1-16k≥0且k≠0,解得:116k≤且k≠0.故选:C.【点睛】本题考查一元二次方程根的判别式与实数根的情况,注意k ≠0.15.A解析:A【解析】【分析】按照“左加右减,上加下减”的规律,进而得出平移后抛物线的解析式即可.【详解】抛物线23y x =先向左平移1个单位得到解析式:()231y x =+,再向上平移2个单位得到抛物线的解析式为:()2312y x =++.故选:A .【点睛】此题考查了抛物线的平移变换以及抛物线解析式的变化规律:左加右减,上加下减. 二、填空题16.6;【解析】解:设圆的半径为x ,由题意得:=5π,解得:x=6,故答案为6.点睛:此题主要考查了弧长计算,关键是掌握弧长公式l= (弧长为l ,圆心角度数为n ,圆的半径为R ).解析:6;【解析】解:设圆的半径为x ,由题意得:150180x π =5π,解得:x =6,故答案为6. 点睛:此题主要考查了弧长计算,关键是掌握弧长公式l =180n R π (弧长为l ,圆心角度数为n ,圆的半径为R ). 17.115°【解析】【分析】根据∠EDC =180°﹣∠E ﹣∠DCE ,想办法求出∠E ,∠DCE 即可.【详解】由题意可知:CA =CE ,∠ACE =90°,∴∠E =∠CAE =45°,∵∠ACD=7解析:115°【解析】【分析】根据∠EDC=180°﹣∠E﹣∠DCE,想办法求出∠E,∠DCE即可.【详解】由题意可知:CA=CE,∠ACE=90°,∴∠E=∠CAE=45°,∵∠ACD=70°,∴∠DCE=20°,∴∠EDC=180°﹣∠E﹣∠DCE=180°﹣45°﹣20°=115°,故答案为115°.【点睛】本题考查了旋转的性质,等腰直角三角形的性质,三角形的内角和定理等知识,解题的关键是灵活运用所学知识,问题,属于中考常考题型.18.10100【解析】【分析】首先根据已知求出三角形三边长度,然后通过旋转发现,B、B2、B4…每偶数之间的B相差10个单位长度,根据这个规律可以求解.【详解】由图象可知点B2020在第一象限解析:10100【解析】【分析】首先根据已知求出三角形三边长度,然后通过旋转发现,B、B2、B4…每偶数之间的B相差10个单位长度,根据这个规律可以求解.【详解】由图象可知点B2020在第一象限,∵OA=53,OB=4,∠AOB=90°,∴AB133===,∴OA+AB1+B1C2=53+133+4=10,∴B2的横坐标为:10,同理:B4的横坐标为:2×10=20,B6的横坐标为:3×10=30,∴点B2020横坐标为:2020102⨯=10100.故答案为:10100.【点睛】本题考查了点的坐标规律变换,通过图形旋转,找到所有B点之间的关系是本题的关键.题目难易程度适中,可以考察学生观察、发现问题的能力.19.24π【解析】【分析】利用圆锥的母线长和圆锥的高求得圆锥的底面半径,表面积=底面积+侧面积=π×底面半径2+底面周长×母线长÷2.【详解】解:∵圆锥母线长为5cm,圆锥的高为4cm,∴底解析:24π【解析】【分析】利用圆锥的母线长和圆锥的高求得圆锥的底面半径,表面积=底面积+侧面积=π×底面半径2+底面周长×母线长÷2.【详解】解:∵圆锥母线长为5cm,圆锥的高为4cm,∴底面圆的半径为3,则底面周长=6π,∴侧面面积=12×6π×5=15π;∴底面积为=9π,∴全面积为:15π+9π=24π.故答案为24π.【点睛】本题利用了圆的周长公式和扇形面积公式求解.20.2【解析】【分析】先根据根与系数的关系得出两根之和与两根之积,代入即可得出结论.【详解】解:∵x1,x2是关于 x 的方程x2+3x-5=0的两个根,根据根与系数的关系,得,x1+x2=解析:2【解析】【分析】先根据根与系数的关系得出两根之和与两根之积,代入即可得出结论.【详解】解:∵x1,x2是关于 x 的方程x2+3x-5=0的两个根,根据根与系数的关系,得,x1+x2=-3,x1x2=-5,则 x1+x2-x1x2=-3-(-5)=2,故答案为2.【点睛】本题考查了一元二次方程的根与系数的关系,求出x1+x2=-3,x1x2=-5是解题的关键.21.、、【解析】【分析】根据直线平分三角形周长得出线段的和差关系,再通过四种情形下的相似三角形的性质计算线段的长.【详解】解:设过点D的直线与△ABC的另一个交点为E,∵AC=4,BC=解析:83、103、54【解析】【分析】根据直线平分三角形周长得出线段的和差关系,再通过四种情形下的相似三角形的性质计算线段的长.【详解】解:设过点D的直线与△ABC的另一个交点为E,∵AC=4,BC=3,∴设AD=x,BD=5-x,∵DE平分△ABC周长,∴周长的一半为(3+4+5)÷2=6,分四种情况讨论:①△BED∽△BCA,如图1,BE=1+x∴BE BDBC AB=,即:5153x x-+=,解得x=54,②△BDE∽△BCA,如图2,BE=1+x∴BD BEBC AB=,即:5135x x-+=,解得:x=11 4,BE=154>BC,不符合题意.③△ADE∽△ABC,如图3,AE=6-x∴AD AEAB AC=,即654x x-=,解得:x=103,④△BDE∽△BCA,如图4,AE=6-x∴AD AEAC AB=,即:645x x-=,解得:x=83,综上:AD的长为83、103、54.【点睛】本题考查的相似三角形的判定和性质,根据不同的相似模型分情况讨论,根据不同的线段比例关系求解.22.【解析】【分析】根据折叠的性质可得DE=CE,DF=CF,利用两角对应相等的两三角形相似得出△AED ∽△BDF,进而得出对应边成比例得出比例式,将比例式变形即可得.【详解】解:如图,连接D解析:4 5【解析】【分析】根据折叠的性质可得DE=CE,DF=CF,利用两角对应相等的两三角形相似得出△AED∽△BDF,进而得出对应边成比例得出比例式,将比例式变形即可得.【详解】解:如图,连接DE,DF,∵△ABC是等边三角形,∴AB=BC=AC, ∠A=∠B=∠ACB=60°,由折叠可得,∠EDF=∠ACB=60°,DE=CE,DF=CF∵∠BDE=∠BDF+∠FDE=∠A+∠AED,∴∠BDF+60°=∠AED+60°,∴∠BDF=∠AED,∵∠A=∠B,∴△AED∽△BDF,∴AD AE DE BF BD DF,设AD=x,∵AD:DB=1:2,则BD=2x,∴AC=BC=3x,∵AD AE DE BF BD DF,∴AD AE DE DE BF BD DF DF∴323x x DE x x DF∴45 DEDF,∴45 CECF.故答案为:4 5 .【点睛】本题考查了折叠的性质,利用三角形相似对应边成比例及比例的性质解决问题,能发现相似三角形的模型,即“一线三等角”是解答此题的重要突破口.23.2π【解析】分析:根据弧长公式可得结论.详解:根据题意,扇形的弧长为=2π,故答案为:2π点睛:本题主要考查弧长的计算,熟练掌握弧长公式是解题的关键.解析:2π【解析】分析:根据弧长公式可得结论.详解:根据题意,扇形的弧长为1203180π⨯=2π,故答案为:2π点睛:本题主要考查弧长的计算,熟练掌握弧长公式是解题的关键.24.2【解析】【分析】首先根据平均数确定x的值,再利用方差公式S2=[(x1﹣)2+(x2﹣)2+…+(xn﹣)2],计算方差即可.【详解】∵组数据的平均数是10,∴(9+10+12+x+8解析:2【解析】【分析】首先根据平均数确定x的值,再利用方差公式S2=1n[(x1﹣x)2+(x2﹣x)2+…+(x n﹣x)2],计算方差即可.【详解】∵组数据的平均数是10,∴15(9+10+12+x+8)=10,解得:x=11,∴S2=15[[(9﹣10)2+(10﹣10)2+(12﹣10)2+(11﹣10)2+(8﹣10)2],=15×(1+0+4+1+4),=2.故答案为:2.【点睛】本题考查了方差,一般地设n个数据,x1,x2,…x n的平均数为x,则方差S2=1n[(x1﹣x)2+(x2﹣x)2+…+(x n﹣x)2],它反映了一组数据的波动大小,方差越大,波动性越大,反之也成立.25.8【解析】【分析】根据众数的概念即可得出答案.【详解】众数是指一组数据中出现次数最多的数,题中的8出现次数最多,所以众数是8故答案为:8.【点睛】本题主要考查众数,掌握众数的概念是解解析:8【解析】【分析】根据众数的概念即可得出答案.【详解】众数是指一组数据中出现次数最多的数,题中的8出现次数最多,所以众数是8故答案为:8.【点睛】本题主要考查众数,掌握众数的概念是解题的关键.26.>【解析】【分析】利用函数图象可判断点,都在对称轴右侧的抛物线上,然后根据二次函数的性质可判断与的大小.【详解】解:∵抛物线的对称轴在y 轴的左侧,且开口向下,∴点,都在对称轴右侧的抛物线解析:>【解析】【分析】利用函数图象可判断点()11,A y ,()23,B y 都在对称轴右侧的抛物线上,然后根据二次函数的性质可判断1y 与2y 的大小.【详解】解:∵抛物线的对称轴在y 轴的左侧,且开口向下,∴点()11,A y ,()23,B y 都在对称轴右侧的抛物线上,∴1y >2y .故答案为>.【点睛】本题考查二次函数图象上点的坐标特征,二次函数的性质.解决本题的关键是判断点A 和点B 都在对称轴的右侧.27.y =-5(x+2)2-3【解析】【分析】根据向左平移横坐标减,向下平移纵坐标减求出新抛物线的顶点坐标,再利用顶点式解析式写出即可.【详解】解:∵抛物线y=-5x2先向左平移2个单位长度,再解析:y=-5(x+2)2-3【解析】【分析】根据向左平移横坐标减,向下平移纵坐标减求出新抛物线的顶点坐标,再利用顶点式解析式写出即可.【详解】解:∵抛物线y=-5x2先向左平移2个单位长度,再向下平移3个单位长度,∴新抛物线顶点坐标为(-2,-3),∴所得到的新的抛物线的解析式为y=-5(x+2)2-3.故答案为:y=-5(x+2)2-3.【点睛】本题考查了二次函数图象与几何变换,掌握平移的规律:左加右减,上加下减是关键.28.8【解析】【分析】首先求出A、B的坐标,然后根据坐标求出AB、CD的长,再根据三角形面积公式计算即可.【详解】解:∵y=x2﹣2x﹣3,设y=0,∴0=x2﹣2x﹣3,解得:x1=3,解析:8【解析】【分析】首先求出A、B的坐标,然后根据坐标求出AB、CD的长,再根据三角形面积公式计算即可.【详解】解:∵y=x2﹣2x﹣3,设y=0,∴0=x2﹣2x﹣3,解得:x1=3,x2=﹣1,即A点的坐标是(﹣1,0),B点的坐标是(3,0),∵y=x2﹣2x﹣3,=(x﹣1)2﹣4,∴顶点C的坐标是(1,﹣4),∴△ABC的面积=12×4×4=8,故答案为8.【点睛】本题考查了抛物线与x轴的交点,二次函数的性质,二次函数的三种形式的应用,主要考查学生运用性质进行计算的能力,题目比较典型,难度适中.29.240m【解析】【分析】根据比例尺=图上距离∶实际距离可得实际距离,再进行单位换算.【详解】设这条公路的实际长度为xcm,则:1:2000=12:x,解得x=24000,24000c解析:240m【解析】【分析】根据比例尺=图上距离∶实际距离可得实际距离,再进行单位换算.【详解】设这条公路的实际长度为xcm,则:1:2000=12:x,解得x=24000,24000cm=240m.故答案为240m.【点睛】本题考查图上距离实际距离与比例尺的关系,解题的关键是掌握比例尺=图上距离∶实际距离.30.1250cm2【解析】【分析】设将铁丝分成xcm和(200﹣x)cm两部分,则两个正方形的边长分别是cm,cm,再列出二次函数,求其最小值即可.【详解】如图:设将铁丝分成xcm和(200﹣解析:1250cm2【解析】 【分析】 设将铁丝分成xcm 和(200﹣x )cm 两部分,则两个正方形的边长分别是4x cm ,2004x -cm ,再列出二次函数,求其最小值即可. 【详解】如图:设将铁丝分成xcm 和(200﹣x )cm 两部分,列二次函数得:y =(4x )2+(2004x -)2=18(x ﹣100)2+1250, 由于18>0,故其最小值为1250cm 2, 故答案为:1250cm 2.【点睛】本题考查二次函数的最值问题,解题的关键是根据题意正确列出二次函数.三、解答题31.(1)8m ;(2)不可以,水管高度调整到0.7m ,理由见解析.【解析】【分析】(1)根据题意设最远的抛物线形水柱的解析式为2(3)1y a x =-+,然后将(0,0.64)代入解析式求得a 的值,然后求解析式y=0时,x 的值,从而求得半径;(2)利用圆与圆的位置关系结合正方形,作出三个等圆覆盖正方形的图形,然后利用勾股定理求得圆的半径,从而使问题得解.【详解】解:(1)由题意,设最远的抛物线形水柱的解析式为2(3)1y a x =-+,将(0,0.64)代入解析式,得910.64a +=解得:125a =- ∴最远的抛物线形水柱的解析式为21(3)125y x =--+ 当y=0时,21(3)1025x --+= 解得:128;2x x ==-所以喷灌出的圆形区域的半径为8m ;(2)如图,三个等圆覆盖正方形设圆的半径MN=NB=ME=DE=r ,则2r 2r∴在Rt△AMN 中,22216)(162)r r r -+-=(2(162)2560r r -++= 解得:8828221r =+-(其中882+822116+->,舍去) ∴88282218.5r =+-≈设最远的抛物线形水柱的解析式为2(3)1y a x =-+,将(8.5,0)代入 25.51=0a + 解得: 4=121a -∴24(3)1121y x =--+ 当x=0时,y=850.7121≈ ∴水管高度约为0.7m 时,喷灌区域恰好可以完全覆盖该绿化带【点睛】 本题考查待定系数法求二次函数解析式,根据题意设抛物线为顶点式是本题的解题关键.32.(1)是,理由见解析;(2)125;(3)D (0,42)或D (0,6) 【解析】 【分析】(1)依据边长AC=22AB=4,D 是边AB 的中点,得到AC 2=AD AB ,可得到两个三角形相似,从而得到∠ACD=∠B ;(2)由点D 是△ABC 的“理想点”,得到∠ACD=∠B 或∠BCD=∠A ,分两种情况证明均得到CD ⊥AB ,再根据面积法求出CD 的长;。
八年级下册数学许昌数学期末试卷易错题(Word版含答案)
八年级下册数学许昌数学期末试卷易错题(Word 版含答案) 一、选择题 1.二次根式2x -中x 的值不能是( )A .0B .1C .2D .32.下列四组线段,能构成直角三角形的是( )A .1,1,2B .3,2,5C .5,6,7D .6,8,10 3.如图,点A ,B ,C 在同一直线上,点D ,E ,F ,G 在同一直线上,且//,////,//AC DG AD BE CF AF BG .图中平行四边形有( )个A .4B .5C .3D .64.甲、乙两人在相同条件下各射击10次,两人的平均环数是8,方差分别是23S =甲,2 1.5S =乙,则成绩较为稳定的是( )A .甲B .乙C .甲乙一样稳定D .难以确定 5.如图,菱形ABCD 的边长为2,60BAD ∠=︒,点P 是边AD 的中点,点Q 是对角线AC 上一动点,则DPQ 周长的最小值是( )A .13+B .33+C .23+D .36.如图,在菱形ABCD 中,对角线AC 、BD 相交于点O ,OE AB ⊥于点E ,若110ADC ∠=︒,则AOE ∠的大小为( )A .20°B .35°C .55°D .70° 7.如图,矩形ABCD 的两条对角线相交于点O ,∠AOB =60°,AC =4,则BC 的长是( )A .2B .3C .23D .32 8.小张、小王两个人从甲地出发,去8千米外的乙地,图中线段OA 、PB 分别反映了小张、小王步行所走的路程S (千米)与时间t (分钟)的函数关系,根据图像提供的信息,小王比小张早到乙地的时间是__________分钟.A .4B .6C .16D .10二、填空题9.使式子351x x -+有意义的x 的取值范围是______. 10.在菱形ABCD 中,对角线4,7,AC cm BD cm ==则菱形的面积为__________2.cm 11.在Rt ABC ∆中,90C ∠=︒,30A ∠=︒,2AC =,斜边AB 的长为__________. 12.如图,在矩形ABCD 中,E ,F 分别是边AB ,BC 上的点.将∠A ,∠B ,∠C 按如图所示的方式向内翻折,EQ ,EF ,DF 为折痕.若A ,B ,C 恰好都落在同一点P 上,AE =1,则ED =___.13.设一次函数y =kx +3. 若当x =2时,y =-1,则k =___________14.如图,在矩形ABCD 中,AB =4,BC =8,对角线AC 、BD 相交于点O ,过点O 作OE 垂直AC 交AD 于点E ,则DE 的长是_____________.15.如图,在平面直角坐标系中,直线y =﹣x +2与x 轴交于点A ,与y 轴交于点B ,点P 是线段AB 的三等分点(AP >BP ),点C 是x 轴上的一个动点,连接BC ,以BC 为直角边,点B 为直角顶点作等腰直角△BCD ,连接DP .则DP 长度的最小值是___.16.如图,菱形纸片ABCD ,AB =4,∠B =60°,将该菱形纸片折叠,使点B 恰好落在CD 边的中点B′处,折痕与边BC 、BA 分别交于点M 、N .则BM 的长为_______________.三、解答题17.(1)23317(2)21148--+--- (2)1(6215)36252-⨯-+- (3)148312242÷-⨯+ (4)205112(31)(31)35+-⨯++- 18.一架云梯长25m ,如图所示斜靠在一而墙上,梯子底端C 离墙7m .(1)这个梯子的顶端A 距地面有多高?(2)如果梯子的顶端下滑了4 m ,那么梯子的底部在水平方向滑动了多少米?19.如图所示,在77⨯的方格纸中,每个小正方形的边长均为1,线段AB 的端点A 、B 均在小正方形的顶点上.(1)在图中画出以AB 为边的菱形ABCD ,菱形的面积为8;(2)在图中画出腰长为5的等腰三角形ABE ,且点E 在小正方形顶点上;(3)连接CE ,请直接写出线段CE 的长.20.如图,在△ABC 中,D ,E 分别是AB ,BC 的中点,连接DE 并延长至点F ,使得DE =EF ,连接CF .(1)求证:四边形ADFC 是平行四边形;(2)若∠A =∠B ,连接CD ,BF .求证:四边形BFCD 是矩形.21.21+21(21)(21)-+-221(2)1--21-21 (132+ ; (211n n ++= ; (321+32+43+10099+. 22.黄埔区某游泳馆推出以下两种收费方式.方式一:顾客不购买会员卡,每次游泳付费40元.方式二:顾客先购买会员卡,每张会员卡800元,仅限本人一年内使用,凭卡游泳,每次游泳再付费20元.设你在一年内来此游泳馆游泳的次数为x 次,选择方式一的总费用为y 1(元),选择方式二的总费用为y 2(元).(1)请分别写出y 1,y 2与x 之间的函数表达式;(2)如果你在一年内来此游泳馆游泳的次数超过60次,为省钱,你选择哪种方式? 23.如图,M 为正方形ABCD 的对角线BD 上一点.过M 作BD 的垂线交AD 于E ,连BE ,取BE 中点O .(1)如图1,连,试证明;(2)如图2,连接,并延长交对角线BD 于点N ,试探究线段之间的数量关系并证明; (3)如图3,延长对角线BD 至Q 延长至P ,连若,且,则 .(直接写出结果)24.如图所示,已知一次函数24y x =-+的图象与x 轴,y 轴分别交于点B 、A .以AB 为边在第一象限内作等腰Rt ABC ∆,且90ABC ∠=︒,BA BC =.过C 作CD x ⊥轴于D .OB 的垂直平分线l 交AB 与点E ,交x 轴于点G .(1)求点C 的坐标;(2)在直线l 上有点M ,且点M 与点C 位于直线AB 的同侧,使得12ABM ABC S S ∆∆=,求点M 的坐标.(3)在(2)的条件下,连接CE ,判断CEM ∆的形状,并给予证明.25.矩形ABCD 中,AB =3,BC =4.点E ,F 在对角线AC 上,点M ,N 分别在边AD ,BC 上.(1)如图1,若AE =CF =1,M ,N 分别是AD ,BC 的中点.求证:四边形EMFN 为矩形.(2)如图2,若AE =CF =0.5,02AM CN x x ==<<(),且四边形EMFN 为矩形,求x 的值.【参考答案】一、选择题1.D解析:D【分析】根据二次根式有意义的条件即可得出答案.【详解】 2x -∴20x -≥,解得:2x ≤,故选项中符合条件的x 的值有0,12,, ∴x 不能为3,故选:D .【点睛】本题考查了二次根式有意义的条件,熟知根号下为非负数是解本题的关键.2.D解析:D【分析】勾股定理的逆定理:一个三角形中,如果有两边的平方和等于第三边的平方,那么这个三角形是直角三角形,根据定理逐一判断即可.【详解】解:2221122,+=≠ 故A 不符合题意; ()2223275,+=≠故B 不符合题意; 22256617,+=≠故C 不符合题意;2226810010,+==故D 符合题意;故选:.D【点睛】本题考查的是勾股定理的逆定理,掌握利用勾股定理的逆定理判断三角形是直角三角形是解题的关键.3.B解析:B【解析】【分析】根据平行四边形两组对边分别平行的判定求解可得.【详解】解:如图,图中的平行四边形有:▱ABED,▱ABGF,▱BCFE,▱ACFD,▱PBQF,故选B.【点睛】本题主要考查平行四边形的判定,解题的关键是掌握:(1)两组对边分别平行的四边形是平行四边形.(2)两组对边分别相等的四边形是平行四边形.(3)一组对边平行且相等的四边形是平行四边形.4.B解析:B【解析】【分析】在平均数相同的情况下,方差越小,则数据的波动程度越小,成绩更稳定,据此可作出判断.【详解】两人的平均数相同,但乙的方差小于甲的方差,则乙的成绩较为稳定.故选:B.【点睛】本题考查了反映数据波动程度的统计量-方差,方差越小,数据的波动程度越小,掌握方差这一特点是解题的关键.5.A解析:A【分析】连接BQ,BD,当P,Q,B在同一直线上时,DQ+PQ的最小值等于线段BP的长,依据勾股定理求得BP的长,即可得出DQ+PQ的最小值,进而得出△DPQ周长的最小值.【详解】解:如图所示,连接BQ,BD,∵点Q是菱形对角线AC上一动点,∴BQ=DQ,∴DQ+PQ=BQ+PQ,当P,Q,B在同一直线上时,BQ+PQ的最小值等于线段BP的长,∵四边形ABCD是菱形,∠BAD=60°,∴△BAD是等边三角形,又∵P是AD的中点,∴BP⊥AD,AP=DP=1,∴Rt△ABP中,∠ABP=30°,∴AP=1AB=1,2∴BP22413--AB AP∴DQ+PQ3又∵DP=1,∴△DPQ3+1,故选:A.【点睛】本题主要考查了菱形的性质以及最短路线问题,凡是涉及最短距离的问题,一般要考虑线段的性质定理,结合轴对称变换来解决,多数情况要作点关于某直线的对称点.6.C解析:C【解析】【分析】∠ABC=55°,再由直角三由菱形的性质得AC⊥BD,∠ABC=∠ADC=110°,∠ABO=12角形的性质求出∠BOE=35°,即可求解.【详解】解:∵四边形ABCD是菱形,∴AC⊥BD,∠ABC=∠ADC=110°,∠ABC=55°,∴∠ABO=12∵OE⊥AB,∴∠OEB=90°,∴∠BOE=90°−55°=35°,∴∠AOE=90°−35°=55°,故选:C .【点睛】本题考查了菱形的性质、直角三角形的性质等知识;熟练掌握菱形典型在,求出∠ABO =55°是解题的关键.7.C解析:C【解析】【分析】 由矩形的性质可得122BO AO AC ===,由题意可得AOB 为等边三角形,再由勾股定理即可求解.【详解】解:在矩形ABCD 中,122BO AO AC ===,90ABC ∠=︒ ∵∠AOB =60°∴AOB 为等边三角形∴2AB OB ==在Rt ABC 中,BC =故选C【点睛】此题考查了矩形的性质,等边三角形的判定以及勾股定理,熟练掌握相关基本性质是解题的关键.8.B解析:B【分析】由函数图象求出OA 、PB 解析式,再把8y =代入解析式就可以求出小张、小王所用时间.【详解】解:由图象可知:设OA 的解析式为:y kx =, OA 经过点(60,5),560k ∴=, 得112k =, OA ∴函数解析式为:112y x =①, 把8y =代入①得:1812x =, 解得:96x =, ∴小张到达乙地所用时间为96(分钟);设PB 的解析式为:y mx n =+,∴100605m n m n +=⎧⎨+=⎩, 解得:1101m n ⎧=⎪⎨⎪=-⎩, PB ∴的解析式为:1110y x =-②, 把8y =代入②得:18110x =-, 解得:90x =, 则小王到达乙地的时间为小张出发后90(分钟),∴小王比小张早到96906-=(分钟),故选:B .【点睛】本题考查的一次函数的应用,关键是由图象求函数解析式.二、填空题9.35x ≤且1x ≠- 【解析】【分析】根据分式的分母不能为0,二次根式的被开方数大于或等于0列出式子求解即可.【详解】由题意得:3-5x ≥0且x +1≠0,解得 x ≤35且 x ≠−1 , 故答案为: x ≤35且 x ≠−1. 【点睛】本题考查了分式和二次根式有意义的条件,解题的关键是熟练掌握分式和二次根式的定义.10.A解析:14【解析】【分析】根据菱形的面积=两条对角线长乘积的一半进行计算即可.【详解】如图所示:∵菱形ABCD 中,对角线AC=4cm ,BD=7cm ,∴菱形ABCD 的面积12=AC ⋅BD 12=×4×7=14(cm 2); 故答案为:14.【点睛】本题考查了菱形的性质,熟记菱形的面积=两条对角线长乘积的一半是解题的关键. 11.B解析:433【解析】【分析】由90C ∠=︒,30A ∠=︒得到2,AB BC = 利用勾股定理可得答案.【详解】解:设BC ,x =90C ∠=︒,30A ∠=︒, 2,AB x ∴=2AC =,222(2)2,x x ∴=+122323,33x x ∴==-(舍去), 42 3.3AB x ∴==4 3.3【点睛】 本题考查的是含30角的直角三角形的性质与勾股定理的应用,掌握相关知识点是解题的关键.12.A解析:3【分析】连接,EP DP ,根据折叠的性质得出三角形全等,根据三角形全等的性质得出对应边相等,由ED EP PD =+,利用等量代换分别求出,EP PD .【详解】解:连接,EP DP 如下图所示:根据A ,B ,C 恰好都落在同一点P 上及折叠的性质,有,,AQE PQE EBF EPF FPD FCD ≌≌≌,1,1,AE PE EB EP CD PD ∴=====,2AB AE EB =+=,根据正方形的性质得:2AB DC ==,2PD ∴=,ED EP PD =+,123ED ∴=+=,故答案是:3.【点睛】本题考查了翻折的性质,三角形全等的性质,解题的关键是添加辅助线,通过等量代换的思想进行解答.13.-2【分析】把x=2时,y=-1代入一次函数y =kx +3,解得k 的值即可.【详解】解:把x=2时,y=-1代入一次函数y =kx +3得-1=2k +3,解得k =-2.故答案为:-2.【点睛】本题考查待定系数法求一次函数解析式.一般函数解析式中有几个常量不知道,就需要代入几个函数上的点就可以求出函数解析式.14.C解析:3【分析】连接CE,设DE=x,则AE=8-x,判断出OE是AC的垂直平分线,即可推得CE=AE=8-x,然后在Rt△CDE中,根据勾股定理,求出DE的长是多少即可.【详解】详解:如图,连接CE,,设DE=x,则AE=8-x,∵OE⊥AC,且点O是AC的中点,∴OE是AC的垂直平分线,∴CE=AE=8-x,在Rt△CDE中,x2+42=(8-x)2,解得x=3,∴DE的长是3.故答案为3.【点睛】此题主要考查了矩形的性质、中垂线的性质和勾股定理,熟练掌握矩形的对角线互相平分和中垂线的性质是解题的关键.15.【分析】过点B作BM⊥轴于点B,使BM=OB,利用SAS证得△BOC△BMD,再证明M、D、A三点共线,推出四边形AMBO是正方形,当且仅当PD⊥AM时,线段DP的长度取得最小值,利用勾股定理即解析:4 3【分析】过点B作BM⊥y轴于点B,使BM=OB,利用SAS证得△BOC △BMD,再证明M、D、A 三点共线,推出四边形AMBO是正方形,当且仅当PD⊥AM时,线段DP的长度取得最小值,利用勾股定理即可求解.【详解】解:过点B作BM⊥y轴于点B,使BM=OB,连接DM,AD,∵直线y =﹣x +2与x 轴交于点A ,与y 轴交于点B ,∴令0y =,则2x =;令0x =,则2y =;∴点A 的坐标为(2,0),点B 的坐标为(0,2),∴OA =OB =BM =2,∵BM ⊥y 轴,∴∠OBM =90°,∴点M 的坐标为(2,2),∵△BCD 是等腰直角三角形,∴BC =BD ,∠CBD =90°,∴∠CBD =∠OBM =90°,∴∠CBD -∠OBD =∠OBM -∠OBD ,∴∠CBO =∠DBM ,在△BOC 和△BMD ,BC BD CBO DBM OB MB =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩, ∴△BOC ≅△BMD (SAS ),∴∠BOC =∠BMD =90°,∴BM ⊥DM ,∴DM ∥OB ,∵M 、D 、A 三点的横坐标相同,都为2,∴M 、D 、A 三点共线,∴四边形AMBO 是正方形,∴∠BAM =45°,∵AB 2222OB OA +=点P 是线段AB 的三等分点(AP >BP ),∴AP =23AB 42 当且当PD ⊥AM 时,线段DP 的长度取得最小值,此时,△PAD 为等腰直角三角形,∴PD=22AP=43,∴线段DP长度最小值为43,故答案为:43.【点睛】本题考查了一次函数的的图象与坐标轴的交点问题,正方形的判定和性质,等腰直角三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质等知识点,证得四边形AMBO是正方形,以及当PD⊥AM时,线段DP的长度取得最小值是解题的关键.16.【分析】过点B′作B′E⊥BC,与BC的延长线交于点E,解直角三角形B′CE得B′E,CE,设BM=x,用x表示ME,MB′,再用勾股定理列出x的方程进行解答.【详解】解:过点B′作B′E⊥解析:14 5【分析】过点B′作B′E⊥BC,与BC的延长线交于点E,解直角三角形B′CE得B′E,CE,设BM=x,用x表示ME,MB′,再用勾股定理列出x的方程进行解答.【详解】解:过点B′作B′E⊥BC,与BC的延长线交于点E,∵四边形ABCD是菱形,∴AB=BC=CD=AD=4,AB∥CD,∵B′是CD的中点,∴B′C=2,∵∠B=60°,∴∠B′CE=∠B=60°,∴CE=12B′C=1,B′E=B′C•sin60°=323设BM=x,则ME=BC+CE-BM=4+1-x=5-x,由折叠性质知,B′M=BM=x,∵B′M2-ME2=B′E2,∴x2−(5−x)2=32,解得,x=145,故答案为:145.【点睛】本题主要考查了菱形的性质,折叠性质,解直角三角形,勾股定理,方程思想,关键是作辅助线构造直角三角形.三、解答题17.(1)1;(2);(3);(4).【分析】(1)直接利用二次根式的性质以及立方根的性质分别化简,再利用有理数的加减运算法则计算得出答案;(2)直接利用二次根式的乘法运算法则以及结合绝对值的性质解析:(1)1;(2)2-;(3)44)3.【分析】(1)直接利用二次根式的性质以及立方根的性质分别化简,再利用有理数的加减运算法则计算得出答案;(2)直接利用二次根式的乘法运算法则以及结合绝对值的性质化简,先算乘法,再化简二次根式,去绝对值,最后利用二次根式的加减运算法则计算得出答案;(3)直接利用二次根式的乘除运算法则化简,先算乘除,再利用二次根式的加减运算法则计算得出答案;(4)直接利用二次根式的乘法运算法则化简,先算乘除,再利用有理数的加减运算法则计算得出答案.【详解】解:(13212=-312122=--+=1;(2)2622=⨯2==2-;(3=4=4=(41)131=- 21231=+-+-3=.【点睛】本题主要考查了二次根式的混合运算以及实数运算,正确化简二次根式是解题关键. 18.(1)这个梯子的顶端距地面有高;(2)梯子的底部在水平方向滑动了.【分析】(1)根据勾股定理即可求解;(2)先求出BD ,再根据勾股定理即可求解.【详解】解:(1)由题意可知:,;,在中,解析:(1)这个梯子的顶端A 距地面有24m 高;(2)梯子的底部在水平方向滑动了8m .【分析】(1)根据勾股定理即可求解;(2)先求出BD ,再根据勾股定理即可求解.【详解】解:(1)由题意可知:90B ∠=︒,25m AC DE ==;7m BC =,在Rt ABC 中,由勾股定理得:222AB BC AC +=, ∴AB ==24=,因此,这个梯子的顶端A 距地面有24m 高.(2)由图可知:AD =4m ,24420BD AB AD =-=-=,在Rt DBE 中,由勾股定理得:222BE BD DE +=, ∴BE ==15=,∴1578CE BE BC =-=-=.答:梯子的底部在水平方向滑动了8m .【点睛】此题主要考查勾股定理的实际应用,解题的关键是根据题意在直角三角形中,利用勾股定理进行求解.19.(1)见解析;(2)见解析;(3).【解析】【分析】(1)根据菱形的性质:菱形的四边都相等,利用网格画出对应的菱形即可;(2)根据图中所给的AB 计算出AB 的长不等于5,即AB 为底,然后利用勾 解析:(1)见解析;(2)见解析;(3)17CE =.【解析】【分析】(1)根据菱形的性质:菱形的四边都相等,利用网格画出对应的菱形即可;(2)根据图中所给的AB 计算出AB 的长不等于5,即AB 为底,然后利用勾股定理找出E 点即可;(3)利用勾股定理进行相应的计算即可得到答案.【详解】解:(1) 根据菱形的性质:菱形的四边都相等,菱形的面积为8,画出的图形如下图所示(2)如图所示22105AB BP AP =+=≠∵∴AB 为等腰三角形ABE 的底∴AE =BE =5225=+==∵BE BT ET AE∴下图即为所求(3)如图所示,连接EC则由题意得2217=+=CE CH EH【点睛】本题主要考查了应用设计与作图,正确利用网格结合勾股定理是解题的关键. 20.(1)见解析;(2)见解析【分析】(1)根据三角形中位线定理可得,结合已知条件,根据一组对边平行且相等即可证明四边形ADFC是平行四边形;(2)先证明是平行四边形,进而根据等角对等边可得,由(解析:(1)见解析;(2)见解析【分析】(1)根据三角形中位线定理可得12DE AC =,结合已知条件,根据一组对边平行且相等即可证明四边形ADFC 是平行四边形;(2)先证明CDBF 是平行四边形,进而根据等角对等边可得AC BC =,由(1)可知AC DF =,根据对角线相等的平行四边形是矩形即可得证.【详解】(1)∵D ,E 分别是AB ,BC 的中点,∴DE //AC 且12DE AC =, ∵DE FE =,∴DF //AC 且DF AC =,∴四边形ADFC 为平行四边形.(2)连接BF ,CD ,如图,由(1)知四边形ADFC 为平行四边形,∴CF //AB 且CF AD =,D 是AB 的中点,所以AD BD =,∴CF //DB 且=CF BD ,∴四边形BFCD 为平行四边形,∵∠A =∠B ,∴AC =BC ,由(1)知,DF =AC ,∴DF =BC ,∴四边形BFCD 为矩形.【点睛】本题考查了三角形中位线定理,平行四边形的性质与判定,矩形的判定定理,掌握以上性质与定理是解题的关键.21.(1);(2)(3)9【解析】【详解】试题分析:(1)仔细阅读,发现规律:分母有理化,然后仿照规律计算即可求解;(2)根据规律直接写出结果;(3)根据规律写出结果,找出部分互为相反数的特点解析:(123)9【解析】【详解】试题分析:(1)仔细阅读,发现规律:分母有理化,然后仿照规律计算即可求解;(2)根据规律直接写出结果;(3)根据规律写出结果,找出部分互为相反数的特点,然后计算即可.试题解析:(1)原式(2)原式(3)由(2)可知:原式=﹣=9.22.(1)y1=40x,y2=20x+800;(2)在一年内来此游泳馆游泳的次数超过60次,为省钱,应选择方式二【分析】(1)根据题意可以写出y1,y2与x之间的函数表达式;(2)将x=15代入(解析:(1)y1=40x,y2=20x+800;(2)在一年内来此游泳馆游泳的次数超过60次,为省钱,应选择方式二【分析】(1)根据题意可以写出y1,y2与x之间的函数表达式;(2)将x=15代入(1)中函数关系式,求出相应的函数值,然后比较大小即可解答本题.【详解】解:(1)当游泳次数为x时,方式一费用为:y1=40x,方式二的费用为:y2=20x+800;(2)若一年内来此游泳馆游泳的次数为60次,方式一的费用为:y1=40×60=2400(元),方式二的费用为:y2=20×60+800=2000(元),∵2400>2000,∴在一年内来此游泳馆游泳的次数超过60次,为省钱,应选择方式二.【点睛】本题考查一次函数的应用,解答本题的关键是明确题意,求出y1,y2与x之间的函数表达式,利用一次函数的性质解答.23.(1)见解析;(2),理由见解析;(3)【分析】(1)由直角三角形的性质得AO=MO=BE=BO=EO,得∠ABO=∠BAO,∠OBM=∠OMB,证出∠AOM=∠AOE+∠MOE=2∠ABO+2解析:(1)见解析;(2),理由见解析;(3)【分析】BE=BO=EO,得∠ABO=∠BAO,∠OBM=∠OMB,证(1)由直角三角形的性质得AO=MO=12出∠AOM=∠AOE+∠MOE=2∠ABO+2∠MBO=2∠ABD=90°即可;(2)在AD上方作AF⊥AN,使AF=AN,连接DF、MF,证△ABN≌△ADF(SAS),得BN=DF,∠DAF=∠ABN=45°,则∠FDM=90°,证△NAM≌△FAM(SAS),得MN=MF,在Rt△FDM中,由勾股定理得FM2=DM2+FD2,进而得出结论;(3)作P关于直线CQ的对称点E,连接PE、BE、CE、QE,则△PCQ≌△ECQ,∠ECQ=∠PCQ=135°,EQ=PQ=9,得∠PCE=90°,则∠BCE=∠DCP,△PCE是等腰直角三角形,得CE=CP=PE,证△BCE≌△DCP(SAS),得∠CBE=∠CDB=∠CBD=45°,则∠EBQ=∠PBE=90°,由勾股定理求出BE=,PE=6,即可得出PC的长.【详解】解:(1)证明:四边形ABCD是正方形,,,,,是BE的中点,,,,;(2),理由如下:在AD上方作,使,连接DF、,如图2所示:则,四边形ABCD是正方形,∴=,,AB AD,,,在和中,,,,,,,,在和中,,,,在中,,即;(3)作P关于直线的对称点E,连接、BE、CE、,如图3所示:则,,,,,是等腰直角三角形,,在和中,,,,,,,,,,,; 故答案为:32.【点睛】本题是四边形综合题目,考查了正方形的性质、全等三角形的判定与性质、等腰直角三角形的判定与性质、直角三角形的判定、勾股定理、轴对称的性质等知识;本题综合性强,熟练掌握正方形的性质和勾股定理,证明三角形全等是解题的关键.24.(1);(2);(3)等腰直角三角形,证明见详解.【解析】【分析】(1)证,,.(2)由可知作的一半的面积与相等,可作一条过AC 的中点的平行于AB 的直线将会交于M 点,证, ,.(3)E 、G解析:(1)(6,2);(2)(1,7);(3)等腰直角三角形,证明见详解.【解析】【分析】(1)证ABO BCD ≌,AO BD =,BO CD =.(2)由12ABM ABC S S ∆∆=可知作Rt ABC ∆的一半的面积与ABM ∆相等,可作一条过AC 的中点的平行于AB 的直线将会交l 于M 点,证ABO MHI ≌, 4MI AO ==,M (1,7).(3)E 、G 分别为ABO ∆的中点,知122EG AO CD ===,EG CD ,BD CD ⊥,ECDG 为矩形,EC EG ⊥,CE OD OG -=,ME MG EG -=,可判断CE ME =,即可得CEM ∆的形状.【详解】(1)∵24y x =-+的图象与x 轴、y 轴分别交于点B 、A ,∴可得A(0,4),B(2,0), ∵90ABC ∠=︒,∴90ABO CBD ∠+∠=︒,∵90ABO BAO ∠+∠=︒,∴BAO CBD ∠∠=,在ABO 与BCD △中,90BA BC AOB BDC BAO CBD∠∠︒⎧⎪∠∠⎨⎪=⎩===, ∴ABO BCD ≌;∴2BO CD ==,4AO BD ==;∴DO =BO+BD =4+2=6;∴()6,2C(2)如下图作一条过AC 的中点H 点的平行于AB 的直线将会交l 于一点,由A 、C 点可得H 点坐标()3,3, ∵12ABM ABC S S ∆∆=,12ABH ABC S S ∆∆= ∴ABM ABH S S ∆∆=,∴ABM 与ABH 的高相等,即过H 点的平行于AB 的直线将会交l 于M 点∵y l ,∴OAB GEB ∠∠=∵AB MH ,∴GEB EMH ∠∠=,∴OAB EMH ∠∠=,如下图过H 点作l 的垂线交于I 点,312HI =-=,得HI OB =,3IG =,在ABO 与MHI 中,90OB HI AOB MIH OAB EMH∠∠︒⎧⎪∠∠⎨⎪=⎩===, ∴ABO MHI ≌;∴4AO MI ==,∴347MG IG MI +=+==;∴M (1,7)(3)∵E 、G 分别为ABO ∆的中点, ∴122EG AO CD ===, ∵EG CD ,BD CD ⊥∴ECDG 为矩形;∴EC EG ⊥,CE OD OG -=,ME MG EG -= ∵112OG OB ==,246OD =+=,7MG =,∴615CE -==,725ME -==,得CE ME =,∴CEM 为等腰直角三角形;【点睛】一次函数、三角形全等证明、矩形证明这些跨章节知识点的应用,需要对知识的 融会贯通.25.(1)见详解;(2)【分析】(1)连接MN ,由勾股定理求出AC=5,证出四边形ABNM 是矩形,得MN=AB=3,证△AME ≌△CNF (SAS ),得出EM=FN ,∠AEM=∠CFN ,证EM ∥FN ,解析:(1)见详解;(2)722x =-【分析】(1)连接MN ,由勾股定理求出AC=5,证出四边形ABNM 是矩形,得MN=AB=3,证△AME ≌△CNF (SAS ),得出EM=FN ,∠AEM=∠CFN ,证EM ∥FN ,得四边形EMFN 是平行四边形,求出MN=EF ,即可得出结论;(2)连接MN ,作MH ⊥BC 于H ,则MH=AB=3,BH=AM=x ,得HN=BC-BH-CN=4-2x ,由矩形的性质得出MN=EF=AC-AE-CF=4,在Rt △MHN 中,由勾股定理得出方程,解方程即可.【详解】(1)证明:连接MN ,如图1所示:∵四边形ABCD 是矩形,∴AD ∥BC ,AD=BC ,∠B=90°,∴∠EAM=∠FCN ,AC=2222345AB BC +=+=,∵M ,N 分别是AD ,BC 的中点,∴AM=DM=BN=CN ,AM ∥BN ,∴四边形ABNM 是平行四边形,又∵∠B=90°,∴四边形ABNM 是矩形,∴MN=AB=3,在△AME 和△CNF 中,AM CN EAM FCN AE CF =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩, ∴△AME ≌△CNF (SAS ),∴EM=FN ,∠AEM=∠CFN ,∴∠MEF=∠NFE ,∴EM ∥FN ,∴四边形EMFN 是平行四边形,又∵AE=CF=1,∴EF=AC-AE-CF=3,∴MN=EF ,∴四边形EMFN 为矩形.(2)解:连接MN ,作MH ⊥BC 于H ,如图2所示:则四边形ABHM 是矩形,∴MH=AB=3,BH=AM=x ,∴HN=BC-BH-CN=4-2x ,∵四边形EMFN 为矩形,AE=CF=0.5,∴MN=EF=AC-AE-CF=4,在Rt △MHN 中,由勾股定理得:32+(4-2x )2=42,解得:x=72, ∵0<x <2,∴x=72-【点睛】本题考查了矩形的判定与性质、平行四边形的判定与性质、全等三角形的判定与性质、平行线的判定、勾股定理等知识;熟练掌握矩形的判定与性质和勾股定理是解题的关键.。
九年级上册许昌数学期末试卷易错题(Word版 含答案)
九年级上册许昌数学期末试卷易错题(Word 版 含答案)一、选择题1.有一组数据5,3,5,6,7,这组数据的众数为( ) A .3 B .6C .5D .72.在Rt △ABC 中,∠C=90°,BC=4,AC=3,CD ⊥AB 于D ,设∠ACD=α,则cosα的值为( ) A .45B .34C .43D .353.将抛物线23y x =向上平移3个单位,再向左平移2个单位,那么得到的抛物线的解析式为( )A .23(2)3y x =++B .23(2)3y x =-+C .23(2)3y x =+-D .23(2)3y x =-- 4.已知一元二次方程x 2+kx-3=0有一个根为1,则k 的值为( ) A .−2 B .2 C .−4 D .4 5.已知a 是方程x 2+3x ﹣1=0的根,则代数式a 2+3a+2019的值是( ) A .2020B .﹣2020C .2021D .﹣20216.方程2210x x --=的两根之和是( ) A .2-B .1-C .12D .12-7.若两个相似三角形的相似比是1:2,则它们的面积比等于( ) A .1:2B .1:2C .1:3D .1:48.点P 1(﹣1,1y ),P 2(3,2y ),P 3(5,3y )均在二次函数22y x x c =-++的图象上,则1y ,2y ,3y 的大小关系是( ) A .321y y y >>B .312y y y >=C .123y y y >>D .123y y y =>9.如图,△AOB 为等腰三角形,顶点A 的坐标(2,5),底边OB 在x 轴上.将△AOB 绕点B 按顺时针方向旋转一定角度后得△A′O′B ,点A 的对应点A′在x 轴上,则点O′的坐标为( )A .(203,103) B .(163,453) C .(203,453) D .(163,3 10.若二次函数y =x 2﹣2x +c 的图象与坐标轴只有两个公共点,则c 应满足的条件是( ) A .c =0B .c =1C .c =0或c =1D .c =0或c =﹣111.下表是二次函数y =ax 2+bx +c 的部分x ,y 的对应值:x … ﹣1 ﹣120 121322523 …y … 2 m﹣1﹣74 ﹣2 ﹣74﹣1 142 …可以推断m 的值为( ) A .﹣2B .0C .14D .212.2的相反数是( ) A .12-B .12C .2D .2-二、填空题13.如图,△ABC 周长为20cm ,BC=6cm,圆O 是△ABC 的内切圆,圆O 的切线MN 与AB 、CA 相交于点M 、N ,则△AMN 的周长为________cm.14.如图,已知菱形ABCD 中,4AB =,C ∠为钝角,AM BC ⊥于点M ,N 为AB 的中点,连接DN ,MN .若90DNM ∠=︒,则过M 、N 、D 三点的外接圆半径为______.15.如图,四边形ABCD 内接于⊙O ,AD ∥BC ,直线EF 是⊙O 的切线,B 是切点.若∠C =80°,∠ADB =54°,则∠CBF =____°.16.抛物线y=ax 2-4ax+4(a≠0)与y 轴交于点A .过点B(0,3)作y 轴的垂线l ,若抛物线y=ax 2-4ax+4(a≠0)与直线l 有两个交点,设其中靠近y 轴的交点的横坐标为m ,且│m│<1,则a 的取值范围是______.17.抛物线21(5)33y x =--+的顶点坐标是_______.18.已知关于x 的方程230x mx m ++=的一个根为-2,则方程另一个根为__________. 19.如图,已知△ABC 是面积为3的等边三角形,△ABC ∽△ADE ,AB =2AD ,∠BAD =45°,AC 与DE 相交于点F ,则△AEF 的面积等于_____(结果保留根号).20.某小区2019年的绿化面积为3000m 2,计划2021年的绿化面积为4320m 2,如果每年绿化面积的增长率相同,设增长率为x ,则可列方程为______.21.在一块边长为30 cm 的正方形飞镖游戏板上,有一个半径为10 cm 的圆形阴影区域,则飞镖落在阴影区域内的概率为__________.22.如图,在Rt ABC ∆中,90ACB ∠=,6AC =,8BC =,D 、E 分别是边BC 、AC 上的两个动点,且4DE =,P 是DE 的中点,连接PA ,PB ,则14PA PB +的最小值为__________.23.某公园平面图上有一条长12cm 的绿化带.如果比例尺为1:2000,那么这条绿化带的实际长度为_____.24.已知二次函数y =3x 2+2x ,当﹣1≤x ≤0时,函数值y 的取值范围是_____.三、解答题25.如图1,AB、CD是圆O的两条弦,交点为P.连接AD、BC.OM⊥ AD,ON⊥BC,垂足分别为M、N.连接PM、PN.图1 图2(1)求证:△ADP ∽△CBP;(2)当AB⊥CD时,探究∠PMO与∠PNO的数量关系,并说明理由;(3)当AB⊥CD时,如图2,AD=8,BC=6, ∠MON=120°,求四边形PMON的面积. 26.2019年12月17日,我国第一艘国产航母“山东舰”在海南三亚交付海军.如图,“山东舰”在一次试水测试中,航行至M处,观测指挥塔P位于南偏西30方向,在沿正南方向以30海里/小时的速度匀速航行2小时后,到达N处,再观测指挥塔P位于南偏西45︒方向,若继续向南航行.求“山东舰”与指挥塔之间的最近距离为多少海里?(结果保留根号)27.某校七年级一班和二班各派出10名学生参加一分钟跳绳比赛,成绩如下表:(1)两个班级跳绳比赛成绩的众数、中位数、平均数、方差如下表:表中数据a = ,b = ,c = .(2)请用所学的统计知识,从两个角度比较两个班跳绳比赛的成绩.28.为早日实现脱贫奔小康的宏伟目标,我市结合本地丰富的山水资源,大力发展旅游业,王家庄在当地政府的支持下,办起了民宿合作社,专门接待游客,合作社共有80间客房.根据合作社提供的房间单价x (元)和游客居住房间数y (间)的信息,乐乐绘制出y 与x 的函数图象如图所示: (1)求y 与x 之间的函数关系式;(2)合作社规定每个房间价格不低于60元且不超过150元,对于游客所居住的每个房间,合作社每天需支出20元的各种费用,房价定为多少时,合作社每天获利最大?最大利润是多少?29.某玩具商店以每件60元为成本购进一批新型玩具,以每件100元的价格销售则每天可卖出20件,为了扩大销售,增加盈利,尽快减少库存,商店决定采取适当的降价措施,经调查发现:若每件玩具每降价1元,则每天可多卖2件. (1)若商店打算每天盈利1200元,每件玩具的售价应定为多少元?(2)若商店为追求效益最大化,每件玩具的售价定为多少元时,商店每天盈利最多?最多盈利多少元?30.在矩形ABCD 中,3AB =,5AD =,E 是射线DC 上的点,连接AE ,将ADE ∆沿直线AE 翻折得AFE ∆.(1)如图①,点F 恰好在BC 上,求证:ABF ∆∽FCE ∆;(2)如图②,点F 在矩形ABCD 内,连接CF ,若1DE =,求EFC ∆的面积;(3)若以点E、F、C为顶点的三角形是直角三角形,则DE的长为.cm,那么这个三角形的31.如果一个直角三角形的两条直角边的长相差2cm,面积是242两条直角边分别是多少?32.如图①,在矩形ABCD中,BC=60cm.动点P以6cm/s的速度在矩形ABCD的边上沿A→D的方向匀速运动,动点Q在矩形ABCD的边上沿A→B→C的方向匀速运动.P、Q两点同时出发,当点P到达终点D时,点Q立即停止运动.设运动的时间为t(s),△PDQ的面积为S(cm2),S与t的函数图象如图②所示.(1)AB=cm,点Q的运动速度为cm/s;(2)在点P、Q出发的同时,点O也从CD的中点出发,以4cm/s的速度沿CD的垂直平分线向左匀速运动,以点O为圆心的⊙O始终与边AD、BC相切,当点P到达终点D时,运动同时停止.①当点O在QD上时,求t的值;②当PQ与⊙O有公共点时,求t的取值范围.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.C解析:C【解析】【分析】根据众数的概念求解.【详解】这组数据中5出现的次数最多,出现了2次,则众数为5.故选:C.【点睛】本题考查了众数的概念:一组数据中出现次数最多的数据叫做众数.2.A解析:A 【解析】 【分析】根据勾股定理求出AB 的长,在求出∠ACD 的等角∠B ,即可得到答案. 【详解】如图,在Rt △ABC 中,∠C=90°,BC=4,AC=3, ∴2222AB AC BC 345=+=+=, ∵CD ⊥AB, ∴∠ADC=∠C=90°, ∴∠A+∠ACD=∠A+∠B, ∴∠B=∠ACD=α, ∴4cos 5BC cos B AB α===. 故选:A.【点睛】此题考查解直角三角形,求一个角的三角函数值有时可以求等角的对应函数值.3.A解析:A 【解析】 【分析】直接根据“上加下减,左加右减”的原则进行解答即可. 【详解】将抛物线23y x =向上平移3个单位,再向左平移2个单位,根据抛物线的平移规律可得新抛物线的解析式为23(2)3y x =++,故答案选A .4.B解析:B 【解析】分析:根据一元二次方程的解的定义,把x=1代入方程得关于k 的一次方程1-3+k=0,然后解一次方程即可.详解:把x=1代入方程得1+k-3=0, 解得k=2. 故选B .点睛:本题考查了一元二次方程的解:能使一元二次方程左右两边相等的未知数的值是一元二次方程的解.5.A解析:A 【解析】 【分析】根据一元二次方程的解的定义,将a 代入已知方程,即可求得a 2+3a 的值,然后再代入求值即可. 【详解】 解:根据题意,得 a 2+3a ﹣1=0, 解得:a 2+3a =1,所以a 2+3a+2019=1+2019=2020. 故选:A. 【点睛】此题考查的是一元二次方程的解,掌握一元二次方程解的定义是解决此题的关键6.C解析:C 【解析】 【分析】利用两个根和的关系式解答即可. 【详解】 两个根的和=1122b a , 故选:C. 【点睛】此题考查一元二次方程根与系数的关系式, 1212,b c x x x x a a+=-=. 7.D解析:D 【解析】 【分析】根据相似三角形面积的比等于相似比的平方解答即可. 【详解】解:∵两个相似三角形的相似比是1:2, ∴这两个三角形们的面积比为1:4, 故选:D . 【点睛】此题考查相似三角形的性质,掌握相似三角形面积的比等于相似比的平方是解决此题的关键.8.D解析:D 【解析】试题分析:∵22y x x c =-++,∴对称轴为x=1,P 2(3,2y ),P 3(5,3y )在对称轴的右侧,y 随x 的增大而减小,∵3<5,∴23y y >,根据二次函数图象的对称性可知,P 1(﹣1,1y )与(3,2y )关于对称轴对称,故123y y y =>,故选D . 考点:二次函数图象上点的坐标特征.9.C解析:C 【解析】 【分析】利用等面积法求O'的纵坐标,再利用勾股定理或三角函数求其横坐标. 【详解】解:过O′作O′F ⊥x 轴于点F ,过A 作AE ⊥x 轴于点E , ∵A 的坐标为(2,5),∴AE=5,OE=2. 由等腰三角形底边上的三线合一得OB=2OE=4, 在Rt △ABE 中,由勾股定理可求AB=3,则A′B=3, 由旋转前后三角形面积相等得OB AE A'B O'F 22⋅⋅=,即453O'F2⋅⋅=, ∴O′F=453. 在Rt △O′FB 中,由勾股定理可求BF=22458433⎛⎫-= ⎪ ⎪⎝⎭,∴OF=820433+=. ∴O′的坐标为(2045,3). 故选C .【点睛】本题考查坐标与图形的旋转变化;勾股定理;等腰三角形的性质;三角形面积公式.10.C解析:C【解析】【分析】根据二次函数y=x2﹣2x+c的图象与坐标轴只有两个公共点,可知二次函数y=x2﹣2x+c的图象与x轴只有一个公共点或者与x轴有两个公共点,其中一个为原点两种情况,然后分别计算出c的值即可解答本题.【详解】解:∵二次函数y=x2﹣2x+c的图象与坐标轴只有两个公共点,∴二次函数y=x2﹣2x+c的图象与x轴只有一个公共点或者与x轴有两个公共点,其中一个为原点,当二次函数y=x2﹣2x+c的图象与x轴只有一个公共点时,(﹣2)2﹣4×1×c=0,得c=1;当二次函数y=x2﹣2x+c的图象与轴有两个公共点,其中一个为原点时,则c=0,y=x2﹣2x=x(x﹣2),与x轴两个交点,坐标分别为(0,0),(2,0);由上可得,c的值是1或0,故选:C.【点睛】本题考查了二次函数与坐标的交点问题,掌握解二次函数的方法是解题的关键.11.C解析:C【解析】【分析】首先根据表中的x、y的值确定抛物线的对称轴,然后根据对称性确定m的值即可.【详解】解:观察表格发现该二次函数的图象经过点(12,﹣74)和(32,﹣74),所以对称轴为x=13222+=1,∵511122⎛⎫-=--⎪⎝⎭,∴点(﹣12,m)和(52,14)关于对称轴对称,∴m=14,故选:C.【点睛】本题考查了二次函数的图象与性质,解题的关键是通过表格信息确定抛物线的对称轴.12.D解析:D【解析】【分析】根据相反数的概念解答即可.【详解】2的相反数是-2,故选D.二、填空题13.8【解析】【分析】先作出辅助线,连接切点,利用内切圆的性质得到BE=BF,CE=CG,ME=MH,NG=NH,再利用等量代换即可解题.【详解】解:∵圆O是△ABC的内切圆,MN是圆O的切线解析:8【解析】【分析】先作出辅助线,连接切点,利用内切圆的性质得到BE=BF,CE=CG,ME=MH,NG=NH,再利用等量代换即可解题.【详解】解:∵圆O是△ABC的内切圆,MN是圆O的切线,如下图,连接各切点,有切线长定理易得,BE=BF,CE=CG,ME=MH,NG=NH,∵△ABC周长为20cm, BC=6cm,∴BC=CE+BE=CG+BF=6cm,∴△AMN的周长=AM+AN+MN=AM+AN+FM+GN=AF+AG,又∵AF+AG=AB+AC-(BF+CG)=20-6-6=8cm故答案是8【点睛】本题考查了三角形内接圆的性质,切线长定理的应用,中等难度,熟练掌握等量代换的方法是解题关键.14.【解析】【分析】通过延长MN 交DA 延长线于点E ,DF ⊥BC,构造全等三角形,根据全等性质证出DE=DM,,再通过AE=BM=CF,在Rt △DMF 和Rt △DCF 中,利用勾股定理列方程求DM 长,根1【解析】【分析】通过延长MN 交DA 延长线于点E ,DF ⊥BC,构造全等三角形,根据全等性质证出DE=DM,,再通过AE=BM=CF,在Rt △DMF 和Rt △DCF 中,利用勾股定理列方程求DM 长,根据圆的性质即可求解.【详解】如图,延长MN 交DA 延长线于点E ,过D 作DF ⊥BC 交BC 延长线于F,连接MD,∵四边形ABCD 是菱形,∴AB=BC=CD=4,AD ∥BC,∴∠E=∠EMB, ∠EAN=∠NBM,∵AN=BN,∴△EAN ≌BMN,∴AE=BM,EN=MN,∵90DNM ∠=︒,∴DN ⊥EM,∴DE=DM,∵AM ⊥BC,DF ⊥BC,AB=DC,AM=DF∴△ABM ≌△DCF,∴BM=CF,设BM=x,则DE=DM=4+x,在Rt △DMF 中,由勾股定理得,DF 2=DM 2-MF 2=(4+x)2-42,在Rt △DCF 中,由勾股定理得,DF 2=DC 2-CF 2=4 2-x 2,∴(4+x)2-42=4 2-x 2,解得,x 1=2,x 2=232(不符合题意,舍去)∴DM=2,∴90DNM ∠=︒∴过M 、N 、D 三点的外接圆的直径为线段DM, ∴其外接圆的半径长为1312DM .31.【点睛】本题考查菱形的性质,全等的判定与性质,勾股定理及圆的性质的综合题目,根据已知条件结合图形找到对应的知识点,通过“倍长中线”构建“X字型”全等模型是解答此题的突破口,也是解答此题的关键.15.46°【解析】【分析】连接OB,OC,根据切线的性质可知∠OBF=90°,根据AD∥BC,可得∠DBC=∠AD B=54°,然后利用三角形内角和求得∠BDC=46°,然后利用同弧所对的圆心角是圆解析:46°【解析】【分析】连接OB,OC,根据切线的性质可知∠OBF=90°,根据AD∥BC,可得∠DBC=∠ADB=54°,然后利用三角形内角和求得∠BDC=46°,然后利用同弧所对的圆心角是圆周角的2倍,求得∠BOC=92°,然后利用等腰三角形的性质求得∠OBC的度数,从而使问题得解.【详解】解:连接OB,OC,∵直线EF是⊙O的切线,B是切点∴∠OBF=90°∵AD∥BC∴∠DBC=∠ADB=54°又∵∠D CB=80°∴∠BDC=180°-∠DBC -∠D C B=46°∴∠BOC=2∠BDC =92°又∵OB=OC∴∠OBC=1(18092)44 2-=∴∠CBF=∠OBF-∠OBC=90-44=46°故答案为:46°【点睛】本题考查切线的性质,三角形内角和定理,等腰三角形的性质,根据题意添加辅助线正确推理论证是本题的解题关键.16.a>或a<.【解析】【分析】先确定抛物线的对称轴,根据开口的大小与a的关系,即开口向上时,a>0,且a越大开口越小,开口向下时,a<0,且a越大,开口越大,从而确定a的范围. 【详解】解:如解析:a>13或a<15-.【解析】【分析】先确定抛物线的对称轴,根据开口的大小与a的关系,即开口向上时,a>0,且a越大开口越小,开口向下时,a<0,且a越大,开口越大,从而确定a的范围.【详解】解:如图,观察图形抛物线y=ax2-4ax+4的对称轴为直线422axa-=-= ,设抛物线与直线l交点(靠近y轴)为(m,3),∵│m│<1,∴-1<m<1.当a>0时,若抛物线经过点(1,3)时,开口最大,此时a值最小,将点(1,3)代入y=ax2-4ax+4,得,3=a-4a+4解得a=1 3 ,∴a>1 3 ;当a<0时,若抛物线经过点(-1,3)时,开口最大,此时a值最大,将点(-1,3)代入y=ax2-4ax+4,得,3=a+4a+4解得a=1 5 - ,∴a<1 5 -.a的取值范围是a>13或a<15-.故答案为:a>13或a<15-.【点睛】本题考查抛物线的性质,首先明确a值与开口的大小关系,观察图形,即数形结合的思想是解答此题的关键.17.(5,3)【解析】【分析】根据二次函数顶点式的性质直接求解.【详解】解:抛物线的顶点坐标是(5,3)故答案为:(5,3).【点睛】本题考查二次函数性质其顶点坐标为(h ,k ),题目比较解析:(5,3)【解析】【分析】根据二次函数顶点式2()y a x h k =-+的性质直接求解.【详解】 解:抛物线21(5)33y x =--+的顶点坐标是(5,3)故答案为:(5,3).【点睛】本题考查二次函数性质2()y a x h k =-+其顶点坐标为(h ,k ),题目比较简单. 18.6【解析】【分析】将方程的根-2代入原方程求出m 的值,再解方程即可求解.【详解】解:把x=-2代入原方程得出,4-2m+3m=0,解得m=-4;故原方程为:,解方程得:.故答案为:6解析:6【解析】【分析】将方程的根-2代入原方程求出m 的值,再解方程即可求解.【详解】解:把x=-2代入原方程得出,4-2m+3m=0,解得m=-4;故原方程为:24120x x --=,解方程得:122,6x x =-=.故答案为:6.【点睛】本题考查的知识点是解一元二次方程,根据方程的一个解求出方程中参数的值是解此题的关键.19.【解析】【分析】如图,过点F 作FH⊥AE 交AE 于H ,过点C 作CM⊥AB 交AB 于M ,根据等边三角形的性质可求出AB 的长,根据相似三角形的性质可得△ADE 是等边三角形,可得出AE 的长,根据角的和差解析:34- 【解析】【分析】如图,过点F 作FH ⊥AE 交AE 于H ,过点C 作CM ⊥AB 交AB 于M ,根据等边三角形的性质可求出AB 的长,根据相似三角形的性质可得△ADE 是等边三角形,可得出AE 的长,根据角的和差关系可得∠EAF=∠BAD=45°,设AH =HF =x ,利用∠EFH 的正确可用x 表示出EH 的长,根据AE=EH+AH 列方程可求出x 的值,根据三角形面积公式即可得答案.【详解】如图,过点F 作FH ⊥AE 交AE 于H ,过点C 作CM ⊥AB 交AB 于M ,∵△ABC CM ⊥AB ,∴12×AB×CM ,∠BCM =30°,BM=12AB ,BC=AB ,∴AB ,∴12AB 解得:AB =2,(负值舍去)∵△ABC ∽△ADE ,△ABC 是等边三角形,∴△ADE 是等边三角形,∠CAB=∠EAD=60°,∠E=60°,∴∠EAF+∠FAD=∠FAD+BAD=60°,∵∠BAD=45°,∴∠EAF =∠BAD =45°,∵FH ⊥AE ,∴∠AFH =45°,∠EFH =30°,∴AH =HF ,设AH =HF =x ,则EH =xtan30°x . ∵AB=2AD ,AD=AE ,∴AE =12AB =1,∴x+3x =1,解得x=.∴S△AEF=12×1×33-=334-.故答案为:33 -.【点睛】本题考查了相似三角形的性质,等边三角形的性质,锐角三角函数,根据相似三角形的性质得出△ADE是等边三角形、熟练掌握等边三角形的性质并熟记特殊角的三角函数值是解题关键.20.3000(1+ x)2=4320【解析】【分析】设增长率为x,则2010年绿化面积为3000(1+x)m2,则2021年的绿化面积为3000(1+x)(1+x)m2,然后可得方程.【详解】解析:3000(1+ x)2=4320【解析】【分析】设增长率为x,则2010年绿化面积为3000(1+x)m2,则2021年的绿化面积为3000(1+x)(1+x)m2,然后可得方程.【详解】解:设增长率为x,由题意得:3000(1+x)2=4320,故答案为:3000(1+x)2=4320.【点睛】本题考查了由实际问题抽象出一元二次方程,关键是正确理解题意,找出题目中的等量关系.21.【解析】【分析】分别计算半径为10cm的圆的面积和边长为30cm的正方形ABCD的面积,然后计算即可求出飞镖落在圆内的概率;【详解】解:(1)∵半径为10cm的圆的面积=π•102=100解析:9π【解析】【分析】分别计算半径为10cm的圆的面积和边长为30cm的正方形ABCD的面积,然后计算SS半圆正方形即可求出飞镖落在圆内的概率;【详解】解:(1)∵半径为10cm的圆的面积=π•102=100πcm2,边长为30cm的正方形ABCD的面积=302=900cm2,∴P(飞镖落在圆内)=100==9009SSππ半圆正方形,故答案为:9π.【点睛】本题考查了几何概率,掌握概率=相应的面积与总面积之比是解题的关键.22.【解析】【分析】先在CB上取一点F,使得CF=,再连接PF、AF,然后利用相似三角形的性质和勾股定理求出AF,即可解答.【详解】解:如图:在CB上取一点F,使得CF=,再连接PF、AF,【解析】【分析】先在CB上取一点F,使得CF=12,再连接PF、AF,然后利用相似三角形的性质和勾股定理求出AF,即可解答.【详解】解:如图:在CB上取一点F,使得CF=12,再连接PF、AF,∵∠DCE=90°,DE=4,DP=PE,∴PC=12DE=2,∵14CFCP=,14CPCB=∴CF CP CP CB=又∵∠PCF=∠BCP,∴△PCF∽△BCP,∴14 PF CFPB CP==∴PA+14PB=PA+PF,∵PA+PF≥AF,AF=22221145622 CF AC⎛⎫+=+=⎪⎝⎭∴PA+14PB ≥.145∴PA+14PB的最小值为1452,故答案为1452.【点睛】本题考查了勾股定理、相似三角形的判定和性质等知识,正确添加常用辅助线、构造相似三角形是解答本题的关键.23.240m【解析】【分析】根据比例尺=图上距离∶实际距离可得实际距离,再进行单位换算.【详解】设这条公路的实际长度为xcm,则:1:2000=12:x,解得x=24000,24000c解析:240m【解析】【分析】根据比例尺=图上距离∶实际距离可得实际距离,再进行单位换算.【详解】设这条公路的实际长度为xcm,则:1:2000=12:x,解得x=24000,24000cm=240m.故答案为240m.【点睛】本题考查图上距离实际距离与比例尺的关系,解题的关键是掌握比例尺=图上距离∶实际距离.24.﹣≤y≤1【解析】【分析】利用配方法转化二次函数求出对称轴,根据二次函数的性质即可求解.【详解】∵y=3x2+2x=3(x+)2﹣,∴函数的对称轴为x=﹣,∴当﹣1≤x≤0时,函数有最解析:﹣13≤y≤1【解析】【分析】利用配方法转化二次函数求出对称轴,根据二次函数的性质即可求解.【详解】∵y=3x2+2x=3(x+13)2﹣13,∴函数的对称轴为x=﹣13,∴当﹣1≤x≤0时,函数有最小值﹣13,当x=﹣1时,有最大值1,∴y的取值范围是﹣13≤y≤1,故答案为﹣13≤y≤1.【点睛】本题考查二次函数的性质、一般式和顶点式之间的转化,解题的关键是熟练掌握二次函数的性质.三、解答题25.(1)证明见解析;(2)∠PMO=∠PNO,理由见解析;(3)S平行四边形PMON=63【解析】【分析】(1)利用同弧所对的圆周角相等即可证明相似,(2)由OM⊥ AD,ON⊥BC得到M、N为AB、CD的中点,再由直角三角形斜边中线等于斜边一半即可解题,(3)由三角形中位线性质得∠QBC=90°,进而证明∠QCB=∠PBD,得到四边形MONP为平行四边形即可解题.【详解】(1)因为同弧所对的圆周角相等,所以∠A=∠C, ∠D=∠B,所以△ADP∽△CBP.(2)∠PMO=∠PNO因为OM⊥ AD,ON⊥BC,所以点M、N为AB、CD的中点,又AB⊥CD,所以PM=12AD,PN=12BC,所以,∠A=∠APM,∠C=∠CPN,所以∠AMP=∠CNP,得到∠PMO与∠PNO. (3)连接CO并延长交圆O于点Q,连接BD.因为AB⊥CD,AM=12AD,CN=12BC,所以PM=12AD,PN=12BC.由三角形中位线性质得,ON=1BQ 2.因为CQ为圆O直径,所以∠QBC=90°,则∠Q+∠QCB=90°,由∠DPB=90°,得∠PDB+∠PBD=90°,而∠PDB=∠Q,所以∠QCB=∠PBD,所以BQ=AD,所以PM=ON.同理可得,PN=OM.所以四边形MONP为平行四边形. S平行四边形3【点睛】本题考查了相似三角形的判定和性质,圆的基本知识,圆周角的性质,直角三角形的性质,平行四边形的判定,综合性强,熟悉圆周角的性质是求解(1)的关键,利用斜边中线等于斜边一半这一性质是求解(2)的关键,证明四边形MONP 为平行四边形是求解(3)的关键. 26.30330+【解析】【分析】过P 作PH ⊥MN 于H ,构建直角三角形,设PH=x 海里,分别在两个直角三角形△PHN 和△PHM 中利用正切函数表示出NH 长和MH 长,列方程求解.【详解】过P 作PH ⊥MN ,垂足为H ,设PH=x 海里,在Rt △PHN ,tan ∠PNH=PH NH , ∴tan45°=PH NH , ∴NH=tan 45xx , 在Rt △PHM 中,tan ∠PMH=PH MH , ∴tan30°=PH MH , ∴MH=3tan 30xx , ∵MN=30×2=60海里,∴360x x -= ,∴30330x .答:“山东舰”与指挥塔之间的最近距离为30330海里.【点睛】本题考查解直角三角形的应用,解答此题的关键是构建直角三角形,找准线段之间的关系,利用锐角三角函数进行解答.27.解:(1)a =135,b =134.5,c =1.6;(2)①从众数(或中位数)来看,一班成绩比二班要高,所以一班的成绩好于二班;②一班和二班的平均成绩相同,说明他们的水平相当;③一班成绩的方差小于二班,说明一班成绩比二班稳定.【解析】【分析】(1)根据表中数据和中位数的定义、平均数和方差公式进行计算可求出表中数据; (2)从不同角度评价,标准不同,会得到不同的结果.【详解】解:(1)由表可知,一班135出现次数最多,为5次,故众数为135;由于表中数据为从小到大依次排列,所以处于中间位置的数为134和135,中位数为1341352+=134.5; 根据方差公式:s 2=()()()()()2222211321351341355135135213613513713510⎡⎤-+-+-+-+-⎣⎦=1.6,∴a =135,b =134.5,c =1.6; (2)①从众数看,一班一分钟跳绳135的人数最多,二班一分钟跳绳134的人数最多;所以一班的成绩好于二班;②从中位数看,一班一分钟跳绳135以上的人数比二班多;③从方差看,S 2一<S 2二;一班成绩波动小,比较稳定;④从最好成绩看,二班速度最快的选手比一班多一人;⑤一班和二班的平均成绩相同,说明他们的水平相当.【点睛】此题是一道实际问题,不仅考查了统计平均数、中位数、众数和方差的定义,更考查了同学们应用知识解决问题的发散思维能力.28.(1)y=﹣0.5x+110;(2)房价定为120元时,合作社每天获利最大,最大利润是5000元.【解析】【分析】(1)根据题意和函数图象中的数据可以求得相应的函数解析式;(2)根据题意可以得到利润与x 之间的函数解析式,从而可以求得最大利润.【详解】(1)设y 与x 之间的函数关系式为y=kx+b ,70758070k b k b +=⎧⎨+=⎩,解得:0.5110k b =-⎧⎨=⎩, 即y 与x 之间的函数关系式是y=﹣0.5x+110;(2)设合作社每天获得的利润为w 元,w=x (﹣0.5x+110)﹣20(﹣0.5x+110)=﹣0.5x 2+120x ﹣2200=﹣0.5(x ﹣120)2+5000, ∵60≤x≤150,∴当x=120时,w 取得最大值,此时w=5000,答:房价定为120元时,合作社每天获利最大,最大利润是5000元.【点睛】本题考查了一次函数的应用、二次函数的应用,解答本题的关键是明确题意,找出所求问题需要的条件,利用二次函数的性质解答.29.(1)每件玩具的售价为80元;(2)每件玩具的售价为85元时,每天盈利最多,最多盈利1250元.【解析】【分析】(1)根据题意,可以得到关于x 的一元二次方程,从而可以解答本题;(2)根据题意可以得到利润与售价的函数关系式,然后根据二次函数的性质即可解答本题.【详解】解:(1)设每件玩具的售价为x 元,()()602021001200x x -+-=⎡⎤⎣⎦,解得:190x =,280x =,∵扩大销售,增加盈利,尽快减少库存,∴80x =,答:每件玩具的售价为80元;(2)设每件玩具的售价为a 元时,利润为w 元,()()()2602021002851250w a a a =-+-=--+⎡⎤⎣⎦,即当85a 时,w 有最大值为1250元,答:当每件玩具的售价为85元时,商店每天盈利最多,最多盈利1250元.【点睛】本题考查二次函数的应用、一元二次方程的应用,解答本题的关键是明确题意,利用二次函数的性质解答.30.(1)见解析;(2)EFC ∆的面积为513;(3)53、5、15【解析】【分析】(1)先说明∠CEF=∠AFB 和90B C ∠=∠=,即可证明ABF ∆∽FCE ∆;(2)过点F 作FG DC ⊥交DC 与点G ,交AB 于点H ,则90EGF AHF ∠=∠=;再结合矩形的性质,证得△FGE ∽△AHF ,得到AH=5GF ;然后运用勾股定理求得GF 的长,最后运用三角形的面积公式解答即可;(3)分点E 在线段CD 上和DC 的延长线上两种情况,然后分别再利用勾股定进行解答即可.【详解】(1)解:∵矩形ABCD 中,∴90B C D ∠=∠=∠=由折叠可得90D EFA ∠=∠=∵90EFA C ∠=∠=∴90CEF CFE CFE AFB ∠+∠=∠+∠=∴CEF AFB ∠=∠在ABF ∆和FCE ∆中∵AFB CEF ∠=∠,90B C ∠=∠=∴ABF ∆∽FCE ∆(2)解:过点F 作FG DC ⊥交DC 与点G ,交AB 于点H ,则90EGF AHF ∠=∠= ∵矩形ABCD 中,∴90D ∠=由折叠可得:90D EFA ∠=∠=,1DE EF ==,5AD AF ==∵90EGF EFA ∠=∠=∴90GEF GFE AFH GFE ∠+∠=∠+∠=∴GEF AFH ∠=∠在FGE ∆和AHF ∆中∵,90GEF AFH EGF FHA ∠=∠∠=∠=∴FGE ∆∽AHF ∆ ∴EF GF FA AH= ∴15GF AH= ∴5AH GF =在Rt AHF ∆中,90AHF ∠=∵222AH FH AF +=∴222(5)(5)5GF GF +-= ∴513GF = ∴EFC ∆的面积为155221313⨯⨯= (3)设DE=x ,以点E 、F 、C 为顶点的三角形是直角三角形,则:①当点E 在线段CD 上时,∠DAE<45°,∴∠AED>45°,由折叠性质得:∠AEF=∠AED>45°,∴∠DEF=∠AED+∠AEF>90°,∴∠CEF<90°,∴只有∠EFC=90°或∠ECF=90°,a,当∠EFC=90°时,如图所示:由折叠性质可知,∠AFE=∠D=90°,∴∠AFE+∠EFC=90°,∴点A,F,C在同一条线上,即:点F在矩形的对角线AC上,在Rt△ACD中,AD=5,CD=AB=3,根据勾股定理得,AC=34,由折叠可知知,EF=DE=x,AF=AD=5,∴CF=AC-AF=34-5,在Rt△ECF中,EF2+CF2=CE2,∴x2+(34-5)2=(3-x)2,解得x=5(345)-即:DE=5(345)-b,当∠ECF=90°时,如图所示: 点F在BC上,由折叠知,EF=DE=x,AF=AD=5,在Rt△ABF中,根据勾股定理得,22AF AB-,∴CF=BC-BF=1,在Rt△ECF中,根据勾股定理得,CE2+CF2=EF2,(3-x)2+12=x2,解得x=53,即:DE=53;②当点E在DC延长线上时,CF在∠AFE内部,而∠AFE=90°,∴∠CFE<90°,∴只有∠CEF=90°或∠ECF=90°,a、当∠CEF=90°时,如图所示由折叠知,AD=AF=5,∠AFE=90°=∠D=∠CEF,∴四边形AFED是正方形,∴DE=AF=5;b、当∠ECF=90°时,如图所示:∵∠ABC=∠BCD=90°,∴点F在CB的延长线上,∴∠ABF=90°,由折叠知,EF=DE=x,AF=AD=5,在Rt△ABF中,根据勾股定理得,22-,AF AB∴CF=BC+BF=9,在Rt△ECF中,根据勾股定理得,CE2+CF2=EF2,∴(x-3)2+92=x2,解得x=15,即DE=15,5(345)-5、5、15.3【点睛】本题属于相似形综合题,主要考查了相似三角形的判定和性质、折叠的性质、勾股定理等知识点,正确作出辅助线构造相似三角形和直角三角形是解答本题的关键.31.一条直角边的长为 6cm ,则另一条直角边的长为8cm .【解析】【分析】可设较短的直角边为未知数x ,表示出较长的边,根据直角三角形的面积为24列出方程求正数解即可.【详解】解:设一条直角边的长为xcm ,则另一条直角边的长为(x+2)cm .根据题意列方程,得1(2)242x x •+=. 解方程,得:x 1=6,x 2=8-(不合题意,舍去).∴一条直角边的长为 6cm ,则另一条直角边的长为8cm .【点睛】本题考查一元二次方程的应用;用到的知识点为:直角三角形的面积等于两直角边积的一半.32.(1)30,6;(2)①457;②152-≤t ≤152+. 【解析】【分析】(1)设点Q 的运动速度为a ,则由图②可看出,当运动时间为5s 时,△PDQ 有最大面积450,即此时点Q 到达点B 处,可列出关于a 的方程,即可求出点Q 的速度,进一步求出AB 的长;(2)①如图1,设AB ,CD 的中点分别为E ,F ,当点O 在QD 上时,用含t 的代数式分别表示出OF ,QC 的长,由OF =12QC 可求出t 的值; ②设AB ,CD 的中点分别为E ,F ,⊙O 与AD ,BC 的切点分别为N ,G ,过点Q 作QH ⊥AD 于H ,如图2﹣1,当⊙O 第一次与PQ 相切于点M 时,证△QHP 是等腰直角三角形,分别用含t 的代数式表示CG ,QM ,PM ,再表示出QP ,由QP QH 可求出t 的值;同理,如图2﹣2,当⊙O 第二次与PQ 相切于点M 时,可求出t 的值,即可写出t 的取值范围.【详解】(1)设点Q 的运动速度为a ,则由图②可看出,当运动时间为5s 时,△PDQ 有最大面积450,即此时点Q 到达点B 处, ∵AP =6t ,∴S △PDQ =12(60﹣6×5)×5a =450, ∴a =6,∴AB =5a =30,故答案为:30,6;。
九年级上册许昌数学期末试卷易错题(Word版 含答案)
九年级上册许昌数学期末试卷易错题(Word 版 含答案) 一、选择题 1.sin 30°的值为( )A .3B .32C .12D .222.一组数据0、-1、3、2、1的极差是( )A .4B .3C .2D .13.已知圆锥的底面半径为3cm ,母线为5cm ,则圆锥的侧面积是 ( )A .30πc m 2B .15πcm 2C .152π cm 2D .10πcm 24.如图,等腰直角三角形ABC 的腰长为4cm ,动点P 、Q 同时从点A 出发,以1cm/s 的速度分别沿A →B 和A →C 的路径向点B 、C 运动,设运动时间为x (单位:s),四边形PBC Q 的面积为y(单位:cm 2),则y 与x(0≤x≤4)之间的函数关系可用图象表示为( )A .B .C .D .5.分别写有数字0,﹣1,﹣2,1,3的五张卡片,除数字不同外其他均相同,从中任抽一张,那么抽到负数的概率是( )A .15B .25C .35D .456.某天的体育课上,老师测量了班级同学的身高,恰巧小明今日请假没来,经过计算得知,除了小明外,该班其他同学身高的平均数为172cm ,方差为k 2cm ,第二天,小明来到学校,老师帮他补测了身高,发现他的身高也是172cm ,此时全班同学身高的方差为'k 2cm ,那么'k 与k 的大小关系是( )A .'k k >B .'k k <C .'k k =D .无法判断 7.在同一坐标系内,一次函数y ax b =+与二次函数2y ax 8x b =++的图象可能是 A . B .C .D . 8.已知二次函数y =x 2+mx +n 的图像经过点(―1,―3),则代数式mn +1有( ) A .最小值―3 B .最小值3 C .最大值―3 D .最大值39.如图,AC 是⊙O 的内接正四边形的一边,点B 在弧AC 上,且BC 是⊙O 的内接正六边形的一边.若AB 是⊙O 的内接正n 边形的一边,则n 的值为( )A .6B .8C .10D .1210.设A (﹣2,y 1),B (1,y 2),C (2,y 3)是抛物线y =﹣(x +1)2+m 上的三点,则y 1,y 2,y 3的大小关系为( )A .y 3>y 2>y 1B .y 1>y 2>y 3C .y 1>y 3>y 2D .y 2>y 1>y 311.下列方程中,是一元二次方程的是( )A .2x +y =1B .x 2+3xy =6C .x +1x =4D .x 2=3x ﹣2 12.如图,AB 为O 的切线,切点为A ,连接AO BO 、,BO 与O 交于点C ,延长BO 与O 交于点D ,连接AD ,若36ABO ∠=,则ADC ∠的度数为( )A .54B .36C .32D .27二、填空题13.若方程2410x x -+=的两根12,x x ,则122(1)x x x 的值为__________.14.如图,在半径为3的⊙O 中,直径AB 与弦CD 相交于点E ,连接AC ,BD .若AC =2,则cosD =________.15.圆锥的母线长为5cm ,高为4cm ,则该圆锥的全面积为_______cm 2.16.已知二次函数222y x x -=-,当-1≤x≤4时,函数的最小值是__________.17.将二次函数y =2x 2的图像向上平移3个单位长度,再向右平移2个单位长度,得到的图像所对应的函数表达式为____.18.二次函数y =ax 2+bx +c (a ≠0)的图像如图所示,当y <3时,x 的取值范围是____.19.如图,利用标杆BE 测量建筑物的高度,已知标杆BE 高1.2m ,测得1.6,12.4AB m BC m ==,则建筑物CD 的高是__________m .20.一元二次方程x 2﹣4=0的解是._________21.已知关于x 的方程230x mx m ++=的一个根为-2,则方程另一个根为__________.22.△ABC 是等边三角形,点O 是三条高的交点.若△ABC 以点O 为旋转中心旋转后能与原来的图形重合,则△ABC 旋转的最小角度是____________.23.某盏路灯照射的空间可以看成如图所示的圆锥,它的高AO =8米,母线AB =10米,则该圆锥的侧面积是_____平方米(结果保留π).24.已知 x 1、x 2 是关于 x 的方程 x 2+4x -5=0的两个根,则x 1 + x 2=_____.三、解答题25.我们定义:如果圆的两条弦互相垂直,那么这两条弦互为“十字弦”,也把其中的一条弦叫做另一条弦的“十字弦”.如:如图,已知O 的两条弦AB CD ⊥,则AB 、CD 互为“十字弦”,AB 是CD 的“十字弦”,CD 也是AB 的“十字弦”.(1)若O 的半径为5,一条弦8AB =,则弦AB 的“十字弦”CD 的最大值为______,最小值为______. (2)如图1,若O 的弦CD 恰好是O 的直径,弦AB 与CD 相交于H ,连接AC ,若12AC =,7DH =,9CH =,求证:AB 、CD 互为“十字弦”;(3)如图2,若O 的半径为5,一条弦8AB =,弦CD 是AB 的“十字弦”,连接AD ,若60ADC ∠=︒,求弦CD 的长.26.如图,在ABC∆中,AB AC=.以AB为直径的O与BC交于点E,与AC交于点D,点F在边AC的延长线上,且12CBF BAC∠=∠.(1)试说明FB是O的切线;(2)过点C作CG AF⊥,垂足为C.若4CF=,3BG=,求O的半径;(3)连接DE,设CDE∆的面积为1S,ABC∆的面积为2S,若1215SS=,10AB=,求BC的长.27.如图,在ABC∆中,AB AC=,AD为BC边上的中线,DE AB⊥于点E.(1)求证:BDE CAD∆∆∽;(2)若13AB=,10BC=,求线段DE的长.28.抛物线y=﹣x2+bx+c的对称轴为直线x=2,且顶点在x轴上.(1)求b、c的值;(2)画出抛物线的简图并写出它与y轴的交点C的坐标;(3)根据图象直接写出:点C关于直线x=2对称点D的坐标;若E(m,n)为抛物线上一点,则点E关于直线x=2对称点的坐标为(用含m、n的式子表示).29.在平面直角坐标系中,点O(0,0),点A(﹣3,0).已知抛物线y=﹣x2+2mx+3(m为常数),顶点为P.(1)当抛物线经过点A时,顶点P的坐标为;(2)在(1)的条件下,此抛物线与x轴的另一个交点为点B,与y轴交于点C.点Q为直线AC上方抛物线上一动点.①如图1,连接QA、QC,求△QAC的面积最大值;②如图2,若∠CBQ=45°,请求出此时点Q坐标.30.如图,小明在一块平地上测山高,先在B处测得山顶A的仰角为30°,然后向山脚直行60米到达C处,再测得山顶A的仰角为45°,求山高AD的长度.(测角仪高度忽略不计)31.如图,放置在水平桌面上的台灯的灯臂AB长为40cm,灯罩BC长为30cm,底座厚度为2cm,灯臂与底座构成的∠BAD=60°,使用发现,光线最佳时灯罩BC与水平线所成的角为30°,此时灯罩顶端C到桌面的高度CE是多少cm?32.一只不透明的袋子中装有1个红球和1个白球,这些球除颜色外都相同,搅匀后从中任意摸出1个球,记录颜色后放回、搅匀,这样连续共计摸3次.(1)用树状图列出所有可能出现的结果;(2)求3次摸到的球颜色相同的概率.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.C解析:C【解析】【分析】直接利用特殊角的三角函数值求出答案.【详解】解:sin 30°=1 2故选C【点睛】此题主要考查了特殊角的三角函数值,正确记忆相关特殊角的三角函数值是解题关键.2.A解析:A【解析】【分析】根据极差的概念最大值减去最小值即可求解.【详解】解:这组数据:0、-1、3、2、1的极差是:3-(-1)=4.故选A.【点睛】本题考查了极差的知识,极差是指一组数据中最大数据与最小数据的差.3.B解析:B【解析】试题解析:∵底面半径为3cm ,∴底面周长6πcm ∴圆锥的侧面积是12×6π×5=15π(cm 2), 故选B . 4.C解析:C【解析】【分析】先计算出四边形PBCQ 的面积,得到y 与x 的函数关系式,再根据函数解析式确定图象即可.【详解】由题意得: 22111448222y x x =⨯⨯-=-+(0≤x≤4), 可知,抛物线开口向下,关于y 轴对称,顶点为(0,8),故选:C.【点睛】此题考查二次函数的性质,根据题意列出解析式是解题的关键.5.B解析:B【解析】试题分析:根据概率的求法,找准两点:①全部等可能情况的总数;②符合条件的情况数目;二者的比值就是其发生的概率. 因此,从0,﹣1,﹣2,1,3中任抽一张,那么抽到负数的概率是25. 故选B.考点:概率. 6.B解析:B【解析】【分析】设该班的人数有n 人,除小明外,其他人的身高为x 1,x 2……x n-1,根据平均数的定义可知:算上小明后,平均身高仍为172cm ,然后根据方差公式比较大小即可.【详解】解:设该班的人数有n 人,除小明外,其他人的身高为x 1,x 2……x n-1,根据平均数的定义可知:算上小明后,平均身高仍为172cm根据方差公式:()()()22212111721721721n k x x x n -⎡⎤=-+-++-⎣⎦- ()()()()2222'1211172172172172172n x x k x n -⎡⎤=-+-++-+-⎣⎦ ()()()2221211172172172n x x x n -⎡⎤=-+-++-⎣⎦ ∵111n n <- ∴()()()()()()222222121121111721721721721721721n n x x x x x x n n --⎡⎤⎡⎤-+-++-<-+-++-⎣⎦⎣⎦-即'k k <故选B .【点睛】 此题考查的是比较方差的大小,掌握方差公式是解决此题的关键.7.C解析:C【解析】【分析】x=0,求出两个函数图象在y 轴上相交于同一点,再根据抛物线开口方向向上确定出a >0,然后确定出一次函数图象经过第一三象限,从而得解.【详解】x=0时,两个函数的函数值y=b ,所以,两个函数图象与y 轴相交于同一点,故B 、D 选项错误;由A 、C 选项可知,抛物线开口方向向上,所以,a >0,所以,一次函数y=ax+b 经过第一三象限,所以,A 选项错误,C 选项正确.故选C .8.A解析:A【解析】【分析】把点(-1,-3)代入y =x 2+mx +n 得n=-4+m ,再代入mn +1进行配方即可.【详解】∵二次函数y =x 2+mx +n 的图像经过点(-1,-3),∴-3=1-m+n ,∴n=-4+m ,代入mn+1,得mn+1=m 2-4m+1=(m-2)2-3.∴代数式mn+1有最小值-3.故选A.【点睛】本题考查了二次函数图象上点的坐标特征,以及二次函数的性质,把函数mn+1的解析式化成顶点式是解题的关键.9.D解析:D【解析】【分析】连接AO、BO、CO,根据中心角度数=360°÷边数n,分别计算出∠AOC、∠BOC的度数,根据角的和差则有∠AOB=30°,根据边数n=360°÷中心角度数即可求解.【详解】连接AO、BO、CO,∵AC是⊙O内接正四边形的一边,∴∠AOC=360°÷4=90°,∵BC是⊙O内接正六边形的一边,∴∠BOC=360°÷6=60°,∴∠AOB=∠AOC﹣∠BOC=90°﹣60°=30°,∴n=360°÷30°=12;故选:D.【点睛】本题考查正多边形和圆,解题的关键是根据正方形的性质、正六边形的性质求出中心角的度数.10.B解析:B【解析】【分析】本题要比较y1,y2,y3的大小,由于y1,y2,y3是抛物线上三个点的纵坐标,所以可以根据二次函数的性质进行解答:先求出抛物线的对称轴,再由对称性得A点关于对称轴的对称点A'的坐标,再根据抛物线开口向下,在对称轴右边,y随x的增大而减小,便可得出y1,y2,y3的大小关系.【详解】∵抛物线y=﹣(x+1)2+m,如图所示,∴对称轴为x =﹣1,∵A (﹣2,y 1),∴A 点关于x =﹣1的对称点A '(0,y 1),∵a =﹣1<0,∴在x =﹣1的右边y 随x 的增大而减小,∵A '(0,y 1),B (1,y 2),C (2,y 3),0<1<2,∴y 1>y 2>y 3,故选:B .【点睛】本题考查了二次函数图象上点的坐标的特征,解题的关键是能画出二次函数的大致图象,据图判断.11.D解析:D【解析】【分析】利用一元二次方程的定义判断即可.【详解】解:A 、原方程为二元一次方程,不符合题意;B 、原式方程为二元二次方程,不符合题意;C 、原式为分式方程,不符合题意;D 、原式为一元二次方程,符合题意,故选:D .【点睛】此题主要考查一元二次方程的识别,解题的关键是熟知一元二次方程的定义.12.D解析:D【解析】【分析】由切线性质得到AOB ∠,再由等腰三角形性质得到OAD ODA ∠=∠,然后用三角形外角性质得出ADC ∠【详解】切线性质得到90BAO ∠=903654AOB ∴∠=-=OD OA =OAD ODA ∠=∠∴AOB OAD ODA ∠=∠+∠27ADC ADO ∴∠=∠=故选D【点睛】本题主要考查圆的切线性质、三角形的外角性质等,掌握基础定义是解题关键二、填空题13.5【解析】【分析】根据根与系数的关系求出,代入即可求解.【详解】∵是方程的两根∴=-=4,==1∴===4+1=5,故答案为:5.【点睛】此题主要考查根与系数的关系,解题的关键是解析:5【解析】【分析】根据根与系数的关系求出12x x +,12x x ⋅代入即可求解.【详解】∵12,x x 是方程2410x x -+=的两根∴12x x +=-b a =4,12x x ⋅=c a=1 ∴122(1)x x x =1122x x x x ++=1212x x x x ++=4+1=5,故答案为:5.【点睛】此题主要考查根与系数的关系,解题的关键是熟知12x x +=-b a ,12x x ⋅=c a的运用. 14.【解析】试题分析:连接BC,∴∠D=∠A,∵AB是⊙O的直径,∴∠ACB=90°,∵AB=3×2=6,AC=2,∴cosD=cosA===.故答案为.考点:1.圆周角定理;2.解直角三角形解析:1 3【解析】试题分析:连接BC,∴∠D=∠A,∵AB是⊙O的直径,∴∠ACB=90°,∵AB=3×2=6,AC=2,∴cosD=cosA=ACAB=26=13.故答案为13.考点:1.圆周角定理;2.解直角三角形.15.24π【解析】【分析】利用圆锥的母线长和圆锥的高求得圆锥的底面半径,表面积=底面积+侧面积=π×底面半径2+底面周长×母线长÷2.【详解】解:∵圆锥母线长为5cm,圆锥的高为4cm,∴底解析:24π【解析】【分析】利用圆锥的母线长和圆锥的高求得圆锥的底面半径,表面积=底面积+侧面积=π×底面半径2+底面周长×母线长÷2.【详解】解:∵圆锥母线长为5cm,圆锥的高为4cm,∴底面圆的半径为3,则底面周长=6π,∴侧面面积=12×6π×5=15π;∴底面积为=9π,∴全面积为:15π+9π=24π.故答案为24π.【点睛】本题利用了圆的周长公式和扇形面积公式求解.16.-3【解析】【分析】根据题意和二次函数的性质可以求得当−1≤x≤4时,函数的最小值.【详解】解:∵二次函数,∴该函数的对称轴是直线x =1,当x >1时,y 随x 的增大而增大,当x <1时,y 随解析:-3【解析】【分析】根据题意和二次函数的性质可以求得当−1≤x ≤4时,函数的最小值.【详解】解:∵二次函数222y x x -=-,∴该函数的对称轴是直线x =1,当x >1时,y 随x 的增大而增大,当x <1时,y 随x 的增大而减小,∵−1≤x≤4,∴当x =1时,y 取得最小值,此时y =-3,故答案为:-3.【点睛】本题考查二次函数的性质、二次函数的最值,解答本题的关键是明确题意,利用二次函数的性质解答. 17.y =2(x -2)2+3【解析】【分析】根据平移的规律:左加右减,上加下减可得函数解析式.【详解】解:将抛物线y=2x2向上平移3个单位长度,再向右平移2个单位长度后,得到的抛物线的表达式为解析:y =2(x -2)2+3【解析】【分析】根据平移的规律:左加右减,上加下减可得函数解析式.【详解】解:将抛物线y=2x 2向上平移3个单位长度,再向右平移2个单位长度后,得到的抛物线的表达式为y=2(x-2)2+3,故答案为:y=2(x-2)2+3.【点睛】此题主要考查了二次函数图象与几何变换,关键是掌握平移的规律.18.-1<x<3【解析】【分析】根据图象,写出函数图象在y=3下方部分的x的取值范围即可.【详解】解:如图,根据二次函数的对称性可知,-1<x<3时,y<3,故答案为:-1<x<3.【点睛解析:-1<x<3【解析】【分析】根据图象,写出函数图象在y=3下方部分的x的取值范围即可.【详解】解:如图,根据二次函数的对称性可知,-1<x<3时,y<3,故答案为:-1<x<3.【点睛】本题考查了二次函数与不等式和二次函数的对称性,此类题目,利用数形结合的思想求解更简便.19.5【解析】【分析】先证△AEB∽△ABC,再利用相似的性质即可求出答案.【详解】解:由题可知,BE⊥AC,DC⊥AC∵BE//DC,∴△AEB∽△ADC,∴,即:,∴CD=10.解析:5【解析】【分析】先证△AEB∽△ABC,再利用相似的性质即可求出答案.【详解】解:由题可知,BE⊥AC,DC⊥AC∵BE//DC,∴△AEB∽△ADC,∴BE AB CD AC=,即:1.2 1.61.612.4 CD=+,∴CD=10.5(m).故答案为10.5.【点睛】本题考查了相似的判定和性质.利用相似的性质列出含所求边的比例式是解题的关键. 20.x=±2【解析】移项得x2=4,∴x=±2.故答案是:x=±2.解析:x=±2【解析】移项得x2=4,∴x=±2.故答案是:x=±2.21.6【解析】【分析】将方程的根-2代入原方程求出m的值,再解方程即可求解.【详解】解:把x=-2代入原方程得出,4-2m+3m=0,解得m=-4;故原方程为:,解方程得:.故答案为:6解析:6【解析】【分析】将方程的根-2代入原方程求出m的值,再解方程即可求解.【详解】解:把x=-2代入原方程得出,4-2m+3m=0,解得m=-4;故原方程为:24120x x --=,解方程得:122,6x x =-=.故答案为:6.【点睛】本题考查的知识点是解一元二次方程,根据方程的一个解求出方程中参数的值是解此题的关键.22.120°.【解析】试题分析:若△ABC 以O 为旋转中心,旋转后能与原来的图形重合,根据旋转变化的性质,可得△ABC 旋转的最小角度为180°﹣60°=120°.故答案为120°.考点:旋转对称图形解析:120°.【解析】试题分析:若△ABC 以O 为旋转中心,旋转后能与原来的图形重合,根据旋转变化的性质,可得△ABC 旋转的最小角度为180°﹣60°=120°.故答案为120°.考点:旋转对称图形.23.【解析】【分析】根据勾股定理求得OB ,再求得圆锥的底面周长即圆锥的侧面弧长,根据扇形面积的计算方法S =lr ,求得答案即可.【详解】解:∵AO =8米,AB =10米,∴OB =6米,∴圆锥的解析:60π【解析】【分析】根据勾股定理求得OB ,再求得圆锥的底面周长即圆锥的侧面弧长,根据扇形面积的计算方法S =12lr ,求得答案即可. 【详解】解:∵AO =8米,AB =10米,∴OB =6米,∴圆锥的底面周长=2×π×6=12π米,∴S 扇形=12lr =12×12π×10=60π米2,故答案为60π.【点睛】本题考查圆锥的侧面积,掌握扇形面积的计算方法S=12lr是解题的关键.24.-4【解析】【分析】根据根与系数的关系即可求解.【详解】∵x1、x2 是关于 x 的方程 x2+4x5=0的两个根,∴x1 x2=-=-4,故答案为:-4.【点睛】此题主要考解析:-4【解析】【分析】根据根与系数的关系即可求解.【详解】∵x1、x2是关于 x 的方程 x2+4x-5=0的两个根,∴x1+ x2=-41=-4,故答案为:-4.【点睛】此题主要考查根与系数的关系,解题的关键是熟知x1+ x2=-ba.三、解答题25.(1)10,6;(2)见解析;(3)433.【解析】【分析】(1)根据“十字弦”定义可得弦AB的“十字弦”CD为直径时最大,当CD过A点或B点时最小;(2)根据线段长度得出对应边成比例且有夹角相等,证明△ACH∽△DCA,由其性质得出对应角相等,结合90°的圆周角证出AH⊥CD,根据“十字弦”定义可得;(3)过O作OE⊥AB于点E,作OF⊥CD于点F,利用垂径定理得出OE=3,由正切函数得出3设DH=x,在Rt△ODF中,利用线段和差将边长用x表示,根据勾股定理列方程求解.【详解】解:(1)当CD 为直径时,CD 最大,此时CD=10,∴弦AB 的“十字弦”CD 的最大值为10;当CD 过A 点时,CD 长最小,即AM 的长度,过O 点作ON ⊥AM,垂足为N,作OG ⊥AB ,垂足为G,则四边形AGON 为矩形,∴AN=OG,∵OG ⊥AB,AB=8,∴AG=4,∵OA=5,∴由勾股定理得OG=3,∴AN=3,∵ON ⊥AM,∴AM=6,即弦AB 的“十字弦”CD 的最小值是6.(2)证明:如图,连接AD ,∵12AC =,7DH =,9CH =,∴AC CH CDAC, ∵∠C=∠C, ∴△ACH ∽△DCA,∴∠CAH=∠D,∵CD 是直径,∴∠CAD=90°,∴∠C+∠D=90°,∴∠C+∠CAH=90°,∴∠AHC=90°,∴AH ⊥CD,∴AB 、CD 互为“十字弦”.(3)如图,过O 作OE ⊥AB 于点E ,作OF ⊥CD 于点F ,连接OA ,OD ,则四边形OEHF 是矩形,∴OE=FH,OF=EH, ∴AE=4,∴由勾股定理得OE=3,∴FH=3,∵tan ∠ADH=AH HD , ∴tan60°=3AHHD ,设DH=,则3∴3在Rt △ODF 中,由勾股定理得,OD 2=OF 2+FD 2,∴(3+x)232=52,解得,x=332 , ∴FD=332332322, ∵OF ⊥CD,∴CD=2DF=32234332即CD=433【点睛】 本题考查圆的相关性质,利用垂径定理,相似三角形等知识是解决圆问题的常用手段,对结合学过的知识和方法的基础上,用新的方法和思路来解决新题型或新定义的能力是解答此题的关键.26.(1)详见解析;(2)3;(3)45BC =.【解析】【分析】(1)根据切线的判断方法证明AB BF ⊥即可求解;(2)根据tan CG AB F CF BF==即可求出AB 即可求解; (3)连接BD .求出E 为BC 中点,得到BDE CDE S S ∆∆=,根据1215S S =,设1S a =,25S a =,得到2BCD S a ∆=,3ABD S a ∆=,求出23CD AD =得到6AD =,4CD =,再根据勾股定理即可求解.【详解】(1)证明:连接AE . ∵AB 为直径,∴90AEB =︒∠.又∵AB AC =,∴12BAE BAC ∠=∠, ∵12CBF BAC ∠=∠,∴CBF BAE ∠=∠. ∵90BAE ABE ∠+∠=︒,∴90FBC ABE ∠+∠=︒,即AB BF ⊥.又∵AB 是直径,∴FB 与O 相切.(2)解:∵AB AC =,∴A ABC CB =∠∠,又∵AB BF ⊥,CG AC ⊥,∴ABC GBC ACB BCG ∠+∠=∠+∠,∴GBC BCG ∠=∠,∴3BG CG ==.∵3CG =,4CF =,∴5FG =,∴8FB =. ∵tan CG AB F CF BF==, ∴6AB =,∴O 的半径是3. (3)解:连接BD .∵AB 为直径,∴90ADB ∠=︒.∵AB AC =,AE BC ⊥,∴E 为BC 中点,∴BDE CDE S S ∆∆=.又∵1215S S =,设1S a =,25S a =,∴2BCD S a ∆=,3ABD S a ∆=, ∴23BCD ABD S S ∆∆=,∴23CD AD =. 又∵10AB AC ==,∴6AD =,4CD =. ∵在Rt ABD ∆中,BD 8==, ∴在Rt BCD ∆中,BC =【点睛】此题主要考查圆的切线综合,解题的关键是熟知三角函数的性质、切线的判定、勾股定理的应用.27.(1)见解析;(2)6013DE =. 【解析】【分析】对于(1),由已知条件可以得到∠B=∠C ,△ABC 是等腰三角形,利用等腰三角形的性质易得AD ⊥BC ,∠ADC=90°;接下来不难得到∠ADC=∠BED ,至此问题不难证明; 对于(2),利用勾股定理求出AD ,利用相似比,即可求出DE.【详解】解:(1)证明:∵AB AC =,∴B C ∠=∠.又∵AD 为BC 边上的中线,∴AD BC ⊥.∵DE AB ⊥,∴90BED CDA ︒∠=∠=,∴BDE CAD ∆∆∽.(2)∵10BC =,∴5BD =.在Rt ABD ∆中,根据勾股定理,得12AD ==.由(1)得BDE CAD ∆∆∽,∴BD DE CA AD =, 即51312DE =, ∴6013DE =. 【点睛】 此题考查相似三角形的判定与性质,解题关键在于掌握判定定理.28.(1)b =4,c =﹣4;(2)见解析,(0,﹣4);(3)(4,﹣4),(4﹣m ,n)【解析】【分析】(1)根据图象写出抛物线的顶点式,化成一般式即可求得b 、c ;(2)利用描点法画出图象即可,根据图象得到C (0,﹣4);(3)根据图象即可求得.【详解】解:(1)∵抛物线y =﹣x 2+bx+c 的对称轴为直线x =2,且顶点在x 轴上,∴顶点为(2,0),∴抛物线为y =﹣(x ﹣2)2=﹣x 2+4x ﹣4,∴b =4,c =﹣4;(2)画出抛物线的简图如图:点C 的坐标为(0,﹣4);(3)∵C (0,﹣4),∴点C 关于直线x =2对称点D 的坐标为(4,﹣4);若E (m ,n )为抛物线上一点,则点E 关于直线x =2对称点的坐标为(4﹣m ,n ), 故答案为(4,﹣4),(4﹣m ,n ).【点睛】本题主要考查了二次函数的图像及其对称性,熟练掌握二次函数的图像与性质是解题的关键.29.(1)(﹣1,4);(2)①278;②Q(﹣52,74). 【解析】【分析】 (1)将点A 坐标代入抛物线表达式并解得:m=-1,即可求解;(2)①过点Q 作y 轴的平行线交AC 于点N ,先求出直线AC 的解析式,点Q(x ,﹣x 2﹣2x+3),则点N(x ,x+3),则△QAC 的面积S=12×QN×OA=﹣32x 2﹣92x ,然后根据二次函数的性质即可求解;②tan ∠OCB=OB CO =13,设HM=BM=x ,则CM=3x ,BC=BM+CM=4x=10,解得:x=10,CH=10x=52,则点H(0,12),同理可得:直线BH(Q)的表达式为:y=-12x+12,即可求解. 【详解】解:(1)将点A(﹣3,0)代入抛物线表达式并解得,0=﹣9-6m+3∴m =﹣1,故抛物线的表达式为:y =﹣x 2﹣2x+3=-(x+1)2+4…①,∴点P(﹣1,4),故答案为:(﹣1,4);(2)①过点Q 作y 轴的平行线交AC 于点N ,如图1,设直线AC 的解析式为y=kx+b ,将点A(﹣3,0)、C(0,3)的坐标代入一次函数表达式并解得,303k b b -+=⎧⎨=⎩, 解得13k b =⎧⎨=⎩, ∴直线AC 的表达式为:y =x+3,设点Q(x,﹣x2﹣2x+3),则点N(x,x+3),△QAC的面积S=12⨯QN×OA=12⨯(﹣x2﹣2x+3﹣x﹣3)×3=﹣32x2﹣92x,∵﹣32<0,故S有最大值为:278;②如图2,设直线BQ交y轴于点H,过点H作HM⊥BC于点M,tan∠OCB=OBCO=13,设HM=BM=x,则CM=3x,BC=BM+CM=4x10x10CH10x=52,则点H(0,12),同直线AC的表达式的求法可得直线BH(Q)的表达式为:y=﹣12x+12…②,联立①②并解得:﹣x2﹣2x+3=﹣12x+12,解得x=1(舍去)或﹣52,故点Q(﹣52,74).【点睛】本题考查了待定系数法求二次函数和一次函数解析式,二次函数的图像与性质,锐角三角函数的定义,以及数形结合能力的培养.要会利用数形结合的思想把代数和几何图形结合起来,利用点的坐标的意义表示线段的长度,从而求出线段之间的关系.30.30(31)米【解析】【分析】设AD=xm,在Rt△ACD中,根据正切的概念用x表示出CD,在Rt△ABD中,根据正切的概念列出方程求出x的值即可.【详解】由题意得,∠ABD=30°,∠ACD=45°,BC=60m,设AD=xm,在Rt△ACD中,∵tan∠ACD=AD CD,∴CD=AD=x,∴BD=BC+CD=x+60,在Rt△ABD中,∵tan∠ABD=AD BD,∴3(60)3x x=+,∴30(31)x=+米,答:山高AD为30(31)+米.【点睛】本题考查的是解直角三角形的应用﹣仰角俯角问题,掌握仰角俯角的概念、熟记锐角三角函数的定义是解题的关键.31.(203+17)cm.【解析】【分析】过点B作BM⊥CE于点M,BF⊥DA于点F,在Rt△BCM和Rt△ABF中,通过解直角三角形可求出CM、BF的长,再由CE=CM+BF+ED即可求出CE的长.【详解】过点B作BM⊥CE于点M,BF⊥DA于点F,如图所示.在Rt△BCM中,BC=30cm,∠CBM=30°,∴CM=BC•sin∠CBM=15cm.在Rt△ABF中,AB=40cm,∠BAD=60°,∴BF=AB•sin∠3.∵∠ADC=∠BMD=∠BFD=90°,∴四边形BFDM为矩形,∴MD=BF,∴CE=CM+MD+DE=CM+BF+ED=15+203+2=203+17(cm).答:此时灯罩顶端C到桌面的高度CE是(203+17)cm.【点睛】本题考查了解直角三角形的应用以及矩形的判定与性质,通过解直角三角形求出CM、BF 的长是解题的关键.32.(1)见解析;(2)1 4【解析】【分析】(1)根据题意画树状图,求得所有等可能的结果;(2)由(1)可求得3次摸到的球颜色相同的结果数,再根据概率公式即可解答.【详解】(1)画树状图为:共有8种等可能的结果数;(2)3次摸到的球颜色相同的结果数为2,3次摸到的球颜色相同的概率=28=14.【点睛】本题考查列表法或树状图法求概率,解题的关键是不重复不遗漏地列出所有等可能的结果.。
七年级上册许昌数学期末试卷易错题(Word版 含答案)
七年级上册许昌数学期末试卷易错题(Word 版 含答案)一、选择题1.有理数-53的倒数是( ) A .53B .53-C .35D .352.一船在静水中的速度为20km /h ,水流速度为4km /h ,从甲码头顺流航行到乙码头,再返回甲码头共用5h.若设甲、乙两码头的距离为xkm ,则下列方程正确的是( )A .()()204x 204x 15++-=B .20x 4x 5+=C .x x 5204+= D .x x5204204+=+- 3.如图是我市十二月份某一天的天气预报,该天的温差是( )A .3℃B .7℃C .2℃D .5℃ 4.已知23a +与5互为相反数,那么a 的值是( )A .1B .-3C .-4D .-15.有理数a 、b 在数轴上的位置如图所示,则化简|a+b|-|a-b|的结果为( )A .2aB .-2bC .-2aD .2b6.﹣3的相反数为( ) A .﹣3B .﹣13C .13D .37.一个几何体的侧面展开图如图所示,则该几何体的底面是( )A .B .C .D .8.一件商品,按标价八折销售盈利 20 元,按标价六折销售亏损 10 元,求标价多少元?小明同学在解此题的时候,设标价为 x 元,列出如下方程: 0.8200.610x x -=+.小明同学列此方程的依据是( ) A .商品的利润不变 B .商品的售价不变 C .商品的成本不变D .商品的销售量不变9.一个小菱形组成的装饰链断了一部分,剩下部分如图所示,则断去部分的小菱形的个数可能是( )A .3个B .4个C .5个D .6个10.如图正方体纸盒,展开后可以得到( )A .B .C .D .11.下列运算正确的是( ) A .332(2)-=- B .22(3)3-=- C .323233-⨯=-⨯D .2332-=-12.一件商品,按标价八折销售盈利 20 元,按标价六折销售亏损 10 元,求标价多少元?小明同学在解此题的时候,设标价为 x 元,列出如下方程: 0.8200.610x x -=+.小明同学列此方程的依据是( ) A .商品的利润不变 B .商品的售价不变 C .商品的成本不变 D .商品的销售量不变 13.如果向北走2 m ,记作+2 m ,那么-5 m 表示( ) A .向东走5 mB .向南走5 mC .向西走5 mD .向北走5 m14.下列各图是正方体展开图的是( ) A .B .C .D .15.下列说法正确的是( )A .如果ab ac =,那么b c =B .如果22x a b =-,那么x a b =-C .如果a b = 那么23a b +=+D .如果b ca a=,那么b c = 二、填空题16.如图是一个正方形的展开图,则这个正方体与“诚”字所在面相对的面上的字是_______.17.一个角的的余角为30°15′,则这个角的补角的度数为________. 18.若m+2n=1,则代数式3﹣m ﹣2n 的值是_____. 19.一个数的平方为16,这个数是 .20.请写出一个系数是-2,次数是3的单项式:________________. 21. 若32x +与21x --互为相反数,则x =__.22.一个角的度数是4536'︒,则它的补角的度数为______︒.(结果用度表示) 23.按照下图程序计算:若输入的数是 -3 ,则输出的数是________24.若规定这样一种运算法则a ※b=a 2+2ab ,例如3※(-2) = 32+ 2× 3×(-2) =-3 ,则 (-2) ※3 的值为_______________.25.计算:32--=________.三、解答题26.如图,点O 为原点,A 、B 为数轴上两点,点A 表示的数a ,点B 表示的数是b ,且()232+4=0ab b +-.(1)a = ,b = ;(2)在数轴上是否存在一点P ,使2PA PB OP -=,若有,请求出点P 表示的数,若没有,请说明理由?(3)点M 从点A 出发,沿A O A →→的路径运动,在路径A O →的速度是每秒2个单位,在路径O A →上的速度是每秒4个单位,同时点N 从点B 出发以每秒3个单位长向终点A 运动,当点M 第一次回到点A 时整个运动停止.几秒后MN =1?27.在一条直路上的A 、B 、C 、D 四个车站的位置如图所示(单位千米),如果小明家在A 站旁,他的同学小亮家在B 站旁,新华书店在D 站旁,一天小明乘车从A 站出发到D 站下车去新华书店购买一些课外阅读书籍,途径B 、C 两站,当小明到达C 站时发现自己所带钱不够购买自己所要的书籍.于是他乘车返回到B 站处下车向小亮借足了钱,然后乘车继续赶往D 站旁的新华书店.(1)求C 、D 两站的距离;(用含有a 、b 的代数式表示)(2)求这一天小明从A 站到D 站乘车路程.(用含有a 、b 的代数式表示) 28.如图,网格线的交点叫格点,格点是的边上的一点(请利用网格作图,保留作图痕迹).(1)过点画的垂线,交于点;(2)线段 的长度是点O 到PC 的距离;(3)的理由是 ; (4)过点C 画的平行线;29.如图,直线AB 与CD 相交于O ,OE 是COB ∠的平分线,OE OF ⊥,74AOD ∠=°,求COF ∠的度数.30.设a ,b ,c ,d 为有理数,现规定一种新的运算:a b c d=ad-bc ,当2x 43x 23-=10时,求代数式2(x-2)-3(x+1)的值.31.如图,数轴上A ,B 两点表示的数分别为a ,b ,且a ,b 满足|a +5|+(b ﹣10)2=0.(1)则a = ,b = ;(2)点P ,Q 分别从A ,B 两点同时向右运动,点P 的运动速度为每秒5个单位长度,点Q 的运动速度为每秒4个单位长度,运动时间为t (秒). ①当t =2时,求P ,Q 两点之间的距离.②在P ,Q 的运动过程中,共有多长时间P ,Q 两点间的距离不超过3个单位长度? ③当t ≤15时,在点P ,Q 的运动过程中,等式AP +mPQ =75(m 为常数)始终成立,求m 的值. 32.解方程(1)()3226x x +-=; (2)212134x x +--= 33.如图所示的几何体是由6个相同的正方体搭成的,请画出它的主视图,左视图和俯视图.四、压轴题34.[ 问题提出 ]一个边长为 ncm(n ⩾3)的正方体木块,在它的表面涂上颜色,然后切成边长为1cm 的小正方体木块,没有涂上颜色的有多少块?只有一面涂上颜色的有多少块?有两面涂上颜色的有多少块?有三面涂上颜色的多少块?[ 问题探究 ]我们先从特殊的情况入手 (1)当n=3时,如图(1)没有涂色的:把这个正方形的表层“剥去”剩下的正方体,有1×1×1=1个小正方体; 一面涂色的:在面上,每个面上有1个,共有6个; 两面涂色的:在棱上,每个棱上有1个,共有12个; 三面涂色的:在顶点处,每个顶点处有1个,共有8个. (2)当n=4时,如图(2)没有涂色的:把这个正方形的表层“剥去”剩下的正方体,有2×2×2=8个小正方体: 一面涂色的:在面上,每个面上有4个,正方体共有 个面,因此一面涂色的共有 个; 两面涂色的:在棱上,每个棱上有2个,正方体共有 条棱,因此两面涂色的共有 个; 三面涂色的:在顶点处,每个顶点处有1个,正方体共有 个顶点,因此三面涂色的共有 个…[ 问题解决 ]一个边长为ncm(n ⩾3)的正方体木块,没有涂色的:把这个正方形的表层“剥去”剩下的正方体,有______个小正方体;一面涂色的:在面上,共有______个; 两面涂色的:在棱上,共有______个; 三面涂色的:在顶点处,共______个。
七年级下册许昌数学期末试卷易错题(Word版 含答案)
七年级下册许昌数学期末试卷易错题(Word 版 含答案)一、选择题1.实数4的算术平方根是()A .2B .2C .2±D .162.下列运动中,属于平移的是( )A .冷水加热过程中,小气泡上升成为大气泡B .急刹车时汽车在地面上的滑动C .随手抛出的彩球运动D .随风飘动的风筝在空中的运动 3.已知点P 的坐标为P (3,﹣5),则点P 在第( )象限.A .一B .二C .三D .四 4.下列给出四个命题:①如果两个角相等,那么它们是对顶角;②如果两个角互为邻补角,那么它们的平分线互相垂直;③如果两条直线垂直于同一条直线,那么这两条直线平行;④如果两条直线平行于同一条直线,那么这两条直线平行.其中为假命题的是( )A .①B .①②C .①③D .①②③④ 5.如图,//AB CD ,DCE ∠的角平分线CG 的反向延长线和ABE ∠是角平分线BF 交于点F ,48E F ∠-∠=︒,则F ∠等于( )A .42°B .44°C .72°D .76° 6.下列说法错误的是( )A .3的平方根是3B .﹣1的立方根是﹣1C .0.1是0.01的一个平方根D .算术平方根是本身的数只有0和17.将直角三角尺的直角顶点靠在直尺上,且斜边与这根直尺平行,那么,在形成的这个图中与α∠互余的角共有( )A .0个B .1个C .2个D .3个8.如图,小球起始时位于(3,0)处,沿所示的方向击球,小球运动的轨迹如图所示.如果小球起始时位于(1,0)处,仍按原来方向击球,小球第一次碰到球桌边时,小球的位置是(0,1),那么小球第2021次碰到球桌边时,小球的位置是( )A .(3,4)B .(5,4)C .(7,0)D .(8,1)二、填空题9.已知 325.6≈18.044,那么± 3.256≈___________.10.将点()14P -,先关于x 轴对称,再关于y 轴对称的点的坐标为_______. 11.如图,AD 是△ABC 的角平分线,DF ⊥AB ,垂足为F ,DE=DG ,△ADG 和△AED 的面积分别为50和38,则△EDF 的面积为_____.12.如图,BD 平分∠ABC ,ED ∥BC ,∠1=25°,则∠2=_____°,∠3=______°.13.如图,在ABC 中,1841B C ∠=︒∠=︒,,点D 是BC 的中点,点E 在AB 上,将BDE 沿DE 折叠,若点B 的落点B '在射线CA 上,则BA 与B D '所夹锐角的度数是________.14.a ※b 是新规定的这样一种运算法则:a ※b=a+2b ,例如3※(﹣2)=3+2×(﹣2)=﹣1.若(﹣2)※x=2+x ,则x 的值是_____.15.如果点P (m +3,m ﹣2)在x 轴上,那么m =_____.16.如图所示,动点P 在平面直角坐标系中,按箭头所示方向呈台阶状移动,第一次从原点运动到点(0,1),第二次接着运动到点(1,1),第三次接着运动到点(1,2),…,按这样的运动规律,经过2021次运动后,动点P 的坐标是________.三、解答题17.计算题(1)122332-+-+-. (2)3314827-+-; 18.求下列各式中实数的x 值.(1)25x 2﹣36=0(2)|x+2|=π19.如图,已知://AB CD ,180B D ∠+∠=︒.求证://BC DE .证明:∵//AB CD (已知),∴∠______=∠______(______).∵180B D ∠+∠=︒(______),∴∠______180D +∠=︒(等量代换).∴//BC DE (______).20.如图,在平面直角坐标系中,已知三角形ABC 三点的坐标分别为()1,4A -,()3,2B -,()1,1C .(1)求三角形ABC 的面积;(2)在x 轴上存在一点N ,使三角形BON 的面积等于三角形ABC 面积,求点N 的坐标. 21.已知21a -的平方根是3±,11a b 1+-的立方根是4,b a -的算术平方根是m . (1)求m 的值;(2)如果10m x y +=+,其中x 是整数,且01y <<,求x y -的值.二十二、解答题22.工人师傅准备从一块面积为25平方分米的正方形工料上裁剪出一块18平方分米的长方形的工件.(1)求正方形工料的边长;(2)若要求裁下来的长方形的长宽的比为3:2,问这块正方形工料是否合格?(参考数据:2=1.414,3=1.732,5=2.236)二十三、解答题23.如图,直线//PQ MN ,点C 是PQ 、MN 之间(不在直线PQ ,MN 上)的一个动点.(1)如图1,若1∠与2∠都是锐角,请写出C ∠与1∠,2∠之间的数量关系并说明理由; (2)把直角三角形ABC 如图2摆放,直角顶点C 在两条平行线之间,CB 与PQ 交于点D ,CA 与MN 交于点E ,BA 与PQ 交于点F ,点G 在线段CE 上,连接DG ,有BDF GDF ∠=∠,求AEN CDG∠∠的值; (3)如图3,若点D 是MN 下方一点,BC 平分PBD ∠, AM 平分CAD ∠,已知25PBC ∠=︒,求ACB ADB ∠+∠的度数.24.如图1,点O 在MN 上,90,,AOB AOM m OCQ n ∠=︒∠=︒∠=︒,射线OB 交PQ 于点C ,已知m ,n 满足:220(70)0m n -+-=.(1)试说明MN //PQ 的理由;(2)如图2,OD 平分AON ∠,CF 平分OCQ ∠,直线OD 、CF 交于点E ,则OEF ∠=______︒;(3)若将AOB ∠绕点O 逆时针旋转()090αα<<︒,其余条件都不变,在旋转过程中,OEF ∠的度数是否发生变化?请说明你的结论.25.在△ABC 中,射线AG 平分∠BAC 交BC 于点G ,点D 在BC 边上运动(不与点G 重合),过点D 作DE ∥AC 交AB 于点E .(1)如图1,点D 在线段CG 上运动时,DF 平分∠EDB①若∠BAC =100°,∠C =30°,则∠AFD = ;若∠B =40°,则∠AFD = ; ②试探究∠AFD 与∠B 之间的数量关系?请说明理由;(2)点D 在线段BG 上运动时,∠BDE 的角平分线所在直线与射线AG 交于点F 试探究∠AFD 与∠B 之间的数量关系,并说明理由26.在ABC 中,100BAC ∠=︒,A ABC CB =∠∠,点D 在直线BC 上运动(不与点B 、C 重合),点E 在射线AC 上运动,且ADE AED ∠=∠,设DAC n ∠=︒.(1)如图①,当点D 在边BC 上,且40n =︒时,则BAD ∠=__________︒,CDE ∠=__________︒;(2)如图②,当点D 运动到点B 的左侧时,其他条件不变,请猜想BAD ∠和CDE ∠的数量关系,并说明理由;∠还满足(2)中的数量(3)当点D运动到点C的右侧时,其他条件不变,BAD∠和CDE关系吗?请在图③中画出图形,并给予证明.(画图痕迹用黑色签字笔加粗加黑)【参考答案】一、选择题1.B解析:B【分析】根据算术平方根的定义,求一个非负数a的算术平方根,也就是求一个非负数x,使得x2=a,则x就是a的算术平方根,特别地,规定0的算术平方根是0.【详解】解:∵22=4,∴4的算术平方根是2.故选B.【点睛】本题主要考查了算术平方根的定义,解题的关键在于能够掌握一个非负数的算术平方根具有非负性.2.B【详解】解:A、气泡在上升的过程中变大,不属于平移;B、急刹车时汽车在地面上的滑动属于平移;C、随手抛出的彩球运动既发生了平移,也发生了旋转,不属于平移;D、随风飘动的树叶在空中的运动,解析:B【详解】解:A、气泡在上升的过程中变大,不属于平移;B、急刹车时汽车在地面上的滑动属于平移;C、随手抛出的彩球运动既发生了平移,也发生了旋转,不属于平移;D、随风飘动的树叶在空中的运动,既发生了平移,也发生了旋转.故选B.【点睛】此题主要考查了平移,关键是掌握平移时图形中所有点移动的方向一致,并且移动的距离相等.3.D【分析】直接利用第四象限内的点横坐标大于0,纵坐标小于0解答即可.【详解】解:∵点P的坐标为P(3,﹣5),∴点P在第四象限.故选D.【点睛】本题主要考查了点的坐标,各象限坐标特点如下:第一象限(+,+),第二象限(-,+)第三象限(-,-)第一象限(+,-).4.C【分析】根据两个相等的角不一定是对顶角对①进行判定,根据邻补角与角平分线的性质对②进行判断,根据在同一平面内,两条直线垂直于同一条直线,那么这两条直线平行对③进行判断,根据平行线的判定对④进行判断.【详解】解:①如果两个角相等,那么它们不一定是对顶角,选项说法错误,符合题意;②如果两个角互为邻补角,那么它们的平分线互相垂直,选项说法正确,不符合题意;③在同一平面内,如果两条直线垂直于同一条直线,那么这两条直线平行,选项说法错误,符合题意;④如果两条直线平行于同一条直线,那么这两条直线平行,选项说法正确,不符合题意;故选:C.【点睛】本题考查了命题与定理:命题的“真”“假”是就命题的内容而言.任何一个命题非真即假.要说明一个命题的正确性,一般需要推理、论证,而判断一个命题是假命题,只需举出一个反例即可.5.B【分析】过F作FH∥AB,依据平行线的性质,可设∠ABF=∠EBF=α=∠BFH,∠DCG=∠ECG=β=∠CFH,根据四边形内角和以及∠E-∠F=48°,即可得到∠E的度数.【详解】解:如图,过F作FH∥AB,∵AB∥CD,∴FH∥AB∥CD,∵∠DCE的角平分线CG的反向延长线和∠ABE的角平分线BF交于点F,∴可设∠ABF=∠EBF=α=∠BFH,∠DCG=∠ECG=β=∠CFH,∴∠ECF=180°-β,∠BFC=∠BFH-∠CFH=α-β,∴四边形BFCE中,∠E+∠BFC=360°-α-(180°-β)=180°-(α-β)=180°-∠BFC,即∠E+2∠BFC=180°,①又∵∠E-∠BFC=48°,∴∠E =∠BFC+48°,②∴由①②可得,∠BFC+48°+2∠BFC=180°,解得∠BFC=44°,故选:B.【点睛】本题主要考查了平行线的性质,掌握平行线的判定和性质是解题的关键,即①两直线平行⇔同位角相等,②两直线平行⇔内错角相等,③两直线平行⇔同旁内角互补.6.A【分析】根据平方根、立方根、算术平方根的概念进行判断即可.【详解】解:A、3的平方根是±3,原说法错误,故此选项符合题意;B、﹣1的立方根是﹣1,原说法正确,故此选项不符合题意;C、0.1是0.01的一个平方根,原说法正确,故此选项不符合题意;D、算术平方根是本身的数只有0和1,原说法正确,故此选项不符合题意.故选:A.【点睛】本题考查了平方根、立方根、算术平方根的概念,掌握平方根、立方根、算术平方根的概念是解题的关键.7.B【分析】由互余的定义、平行线的性质,利用等量代换求解即可.【详解】解:∵斜边与这根直尺平行,∴∠α=∠2,又∵∠1+∠2=90°,∴∠1+∠α=90°,又∠α+∠3=90°∴与α互余的角为∠1和∠3.故选:B.【点睛】此题考查的是对平行线的性质的理解,目的是找出与∠α和为90°的角.8.B【分析】根据题意,可以画出相应的图形,然后即可发现点所在位置的变化特点,即可得到小球第2021次碰到球桌边时,小球的位置.【详解】解:由图可得,点(1,0)第一次碰撞后的点的坐标为(0解析:B【分析】根据题意,可以画出相应的图形,然后即可发现点所在位置的变化特点,即可得到小球第2021次碰到球桌边时,小球的位置.【详解】解:由图可得,点(1,0)第一次碰撞后的点的坐标为(0,1),第二次碰撞后的点的坐标为(3,4),第三次碰撞后的点的坐标为(7,0),第四次碰撞后的点的坐标为(8,1),第五次碰撞后的点的坐标为(5,4),第六次碰撞后的点的坐标为(1,0),…,∵2021÷6=336…5,∴小球第2021次碰到球桌边时,小球的位置是(5,4),故选:B.【点睛】本题考查了坐标确定位置,解答本题的关键是明确题意,发现点的坐标位置的变化特点,利用数形结合的思想解答.二、填空题9.±1.8044【详解】∵,∴,即.故答案为±1.8044解析:±1.8044【详解】 ∵,∴,即 1.8044±.故答案为±1.804410.(1,-4)【分析】直角坐标系中,关于x 轴对称的两点,横坐标相同,纵坐标互为相反数.关于y 轴对称的两点,纵坐标相同,横坐标互为相反数,由此即可求解.【详解】设关于x 轴对称的点为则点的坐标为解析:(1,-4)【分析】直角坐标系中,关于x 轴对称的两点,横坐标相同,纵坐标互为相反数.关于y 轴对称的两点,纵坐标相同,横坐标互为相反数,由此即可求解.【详解】设()14P -,关于x 轴对称的点为P' 则P'点的坐标为(-1,-4)设点P'和点''P 关于y 轴对称则''P 的坐标为(1,-4)故答案为:(1,-4)【点睛】本题考查了关于坐标轴对称的点的坐标特征,关于x 轴对称的两点,横坐标相同,纵坐标互为相反数,关于y 轴对称的两点,纵坐标相同,横坐标互为相反数.11.6【详解】如图,过点D 作DH ⊥AC 于点H ,又∵AD 是△ABC 的角平分线,DF ⊥AB ,垂足为F ,∴DF=DH ,∠AFD=∠ADH=∠DHG=90°,又∵AD=AD ,DE=DG ,∴△ADF ≌解析:6【详解】如图,过点D 作DH ⊥AC 于点H ,又∵AD 是△ABC 的角平分线,DF ⊥AB ,垂足为F ,∴DF=DH,∠AFD=∠ADH=∠DHG=90°,又∵AD=AD,DE=DG,∴△ADF≌△ADH,△DEF≌△DGH,设S△DEF=x,则S△AED+x=S△ADG-x,即38+x=50-x,解得:x=6.∴△EDF的面积为6.12.50【分析】由两直线平行,内错角、同位角分别相等可得出∠2=∠DBC,∠3=∠ABC=∠1+∠DBC,又由BD平分∠ABC得出∠DBC=∠1=25°,利用等价替换法分别求出∠2和∠3即可解析:50【分析】由两直线平行,内错角、同位角分别相等可得出∠2=∠DBC,∠3=∠ABC=∠1+∠DBC,又由BD平分∠ABC得出∠DBC=∠1=25°,利用等价替换法分别求出∠2和∠3即可.【详解】解:∵BD平分∠ABC,∴∠DBC=∠1=25°;又∵ED∥BC,∴∠2=∠DBC=25°,∠3=∠ABC=∠1+∠DBC=50°.故答案为:25、50.【点睛】本题考查了平行线的性质:两直线平行,内错角相等,同位角相等,解题过程中采用了等量代换的方法.13..【分析】根据折叠可得三角形全等,根据全等三角形的性质以及中点的性质可得,,由等腰三角形性质以及三角形外角定理求得度数,在中根据内角和即可求得与所夹锐角的度数.【详解】如下图,连接DE,与解析:80 .【分析】根据折叠可得三角形全等,根据全等三角形的性质以及中点的性质可得BD B D '=, DC DB '=,由等腰三角形性质以及三角形外角定理求得BDB '∠度数,在BOD 中根据内角和即可求得BA 与B D '所夹锐角的度数.【详解】如下图,连接DE ,BA 与B D '相交于点O ,将 △BDE 沿 DE 折叠,BDE B DE '∴△≌△,BD B D '∴=,又∵D 为BC 的中点,BD DC =,BD B D '∴=,41DB C C '∴==︒∠∠,BDB DB C C =''∴=+︒∠∠∠82,18080BOD B BDB '∴=︒--=︒∠∠∠,即BA 与B D '所夹锐角的度数是80︒.故答案为:80︒.【点睛】本题考察了轴对称的性质、全等三角形的性质、中点的性质、三角形的外角以及内角和定理,综合运用以上性质定理是解题的关键.14.4【解析】根据题意可得(﹣2)※x=﹣2+2x ,进而可得方程﹣2+2x=2+x ,解得:x=4.故答案为:4.点睛:此题是一个阅读理解型的新运算法则题,解题关键是明确新运算法则的特点,然后直接根解析:4【解析】根据题意可得(﹣2)※x=﹣2+2x ,进而可得方程﹣2+2x=2+x ,解得:x=4. 故答案为:4.点睛:此题是一个阅读理解型的新运算法则题,解题关键是明确新运算法则的特点,然后直接根据新定义的代数式计算即可.15.【分析】根据x 轴上的点的纵坐标等于0列式计算即可得解.【详解】∵点P (m+3,m ﹣2)在x 轴上,∴m ﹣2=0,解得m =2.故答案为:2.【点睛】此题考查点的坐标,熟记x 轴上的点的纵解析:【分析】根据x 轴上的点的纵坐标等于0列式计算即可得解.【详解】∵点P (m +3,m ﹣2)在x 轴上,∴m ﹣2=0,解得m =2.故答案为:2.【点睛】此题考查点的坐标,熟记x 轴上的点的纵坐标等于0是解题的关键.16.(1010,1011)【分析】仔细观察图形,找到图形变化的规律,利用规律求解即可.【详解】解:观察发现:第一次运动到点(0,1),第二次运动到点(1,1);第三次运动到点(1,2),第四解析:(1010,1011)【分析】仔细观察图形,找到图形变化的规律,利用规律求解即可.【详解】解:观察发现:第一次运动到点(0,1),第二次运动到点(1,1);第三次运动到点(1,2),第四次运动到点(2,2);第五次运动到点(2,3),第六次运动到点(3,3),…,当n 为奇数时,第n 次运动到点(12n -,12n +), 当n 为偶数时,第n 次运动到点(2n ,2n ), 所以经过2021次运动后,动点P 的坐标是(1010,1011),故答案为:(1010,1011).【点睛】本题主要考查了点坐标的变化规律,解决本题的关键是正确读懂题意,能够正确确定点运动的顺序,确定运动的距离,从而可以得到每个对应点的坐标.三、解答题17.(1)1;(2).【分析】(1)先根据绝对值的性质去绝对值符号,再进行加减运算即可;(2)先根据算术平方根、立方根的性质化简,再进行加减运算即可.【详解】解:(1)原式=;(2)原式=.解析:(1)1;(2)1 3 -.【分析】(1)先根据绝对值的性质去绝对值符号,再进行加减运算即可;(2)先根据算术平方根、立方根的性质化简,再进行加减运算即可.【详解】解:(1)原式121;(2)原式=11 2233 --=-.【点睛】本题考查绝对值、算术平方根、立方根的性质,熟练的掌握性质进行运算是解题的关键. 18.(1)x=±;(2)x=﹣2﹣π或x=﹣2+π【分析】(1)先移项,再将两边都除以25,再开平方即可求解;(2)根据绝对值的性质即可求解.【详解】解:(1)25x2﹣36=0,25x2=解析:(1)x=±65;(2)x=﹣2﹣π或x=﹣2+π【分析】(1)先移项,再将两边都除以25,再开平方即可求解;(2)根据绝对值的性质即可求解.【详解】解:(1)25x2﹣36=0,25x2=36,x2=36 25,x =±65; (2)|x+2|=π,x+2=±π,x =﹣2﹣π或x =﹣2+π.【点睛】本题主要考查了绝对值及平方根,注意一个正数的平方根有两个,它们互为相反数. 19.;C ;两直线平行,内错角相等;已知;C ;同旁内角互补,两直线平行【分析】首先根据平行线的性质可得∠B=∠C ,再由∠B+∠D=180°,可得∠C+∠D=180°,根据同旁内角互补,两直线平行可得C解析:B ;C ;两直线平行,内错角相等;已知;C ;同旁内角互补,两直线平行【分析】首先根据平行线的性质可得∠B=∠C ,再由∠B+∠D=180°,可得∠C+∠D=180°,根据同旁内角互补,两直线平行可得CB ∥DE .【详解】证明:∵AB ∥CD ,∴∠B=∠C (两直线平行,内错角相等),∵∠B+∠D=180°(已知),∴∠C+∠D=180°(等量代换),∴CB ∥DE (同旁内角互补,两直线平行).故答案为:B ;C ;两直线平行,内错角相等;已知;C ;同旁内角互补,两直线平行【点睛】本题考查了平行线的判定和性质,解答本题的关键是明确题意,找出所求问题需要的条件,利用平行线的性质和判定证明.20.(1)的面积为5;(2)或【分析】(1)根据割补法可直接进行求解;(2)由(1)可得,进而△的面积以点B 的纵坐标为高,ON 为底,然后可得ON=5,最后问题可求解.【详解】解:(1)由图象可解析:(1)ABC 的面积为5;(2)()5,0N -或()5,0N【分析】(1)根据割补法可直接进行求解;(2)由(1)可得5BON S =,进而△BON 的面积以点B 的纵坐标为高,ON 为底,然后可得ON =5,最后问题可求解.【详解】解:(1)由图象可得:111342223145222ABC S =⨯-⨯⨯-⨯⨯-⨯⨯=; (2)设点(),0N a ,由题意得:5BON ABC S S ==,∴△BON 的面积以点B 的纵坐标为高,ON 为底,即1252BON Sa =⨯⨯=, ∴5a =±,∴()5,0N -或()5,0N .【点睛】 本题主要考查图形与坐标,熟练掌握点的坐标表示的几何意义及割补法是解题的关键. 21.(1);(2).【分析】(1)根据9的平方根为±3得到2a-1=9,同理得11a+b-1=64,即可求出a,b 的值,再进行求解即可;(2)先估算,得到其整数部分,则y 为小数部分,分别求出x,y解析:(12)14【分析】(1)根据9的平方根为±3得到2a-1=9,同理得11a+b-1=64,即可求出a,b 的值,再进行求解即可;(2)先估算x y +,得到其整数部分,则y 为小数部分,分别求出x,y 即可计算.【详解】(1)依题意得2a-1=9,11a+b-1=64,解得a=5,b=10,∴b-a=5∴(2)∵23,∴12<13,∴x=12,∴1?4【点睛】此题主要考查平方根的应用,解题的关键是熟知平方根的性质及实数的估算.二十二、解答题22.(1)正方形工料的边长是 5 分米;(2)这块正方形工料不合格,理由见解析.【详解】试题分析:(1)根据正方形的面积公式求出的值即可;(2)设长方形的长宽分别为3x分米、2x分米,得出方程3解析:(1)正方形工料的边长是 5 分米;(2)这块正方形工料不合格,理由见解析.【详解】试题分析:(1)根据正方形的面积公式求出25的值即可;(2)设长方形的长宽分别为3x分米、2x分米,得出方程3x•2x=18,求出x=3,再求出长方形的长和宽和5比较即可得出答案.试题解析:(1)∵正方形的面积是 25 平方分米,∴正方形工料的边长是 5 分米;(2)设长方形的长宽分别为 3x 分米、2x 分米,则3x•2x=18,x2=3,x1=3,x2=3(舍去),3x=33>5,2x=23<5 ,即这块正方形工料不合格.二十三、解答题23.(1)见解析;(2);(3)75°【分析】(1)根据平行线的性质、余角和补角的性质即可求解.(2)根据平行线的性质、对顶角的性质和平角的定义解答即可.(3)根据平行线的性质和角平分线的定义以;(3)75°解析:(1)见解析;(2)12【分析】(1)根据平行线的性质、余角和补角的性质即可求解.(2)根据平行线的性质、对顶角的性质和平角的定义解答即可.(3)根据平行线的性质和角平分线的定义以及三角形内角和解答即可.【详解】解:(1)∠C=∠1+∠2,证明:过C作l∥MN,如下图所示,∵l∥MN,∴∠4=∠2(两直线平行,内错角相等),∵l∥MN,PQ∥MN,∴l∥PQ,∴∠3=∠1(两直线平行,内错角相等),∴∠3+∠4=∠1+∠2,∴∠C=∠1+∠2;(2)∵∠BDF=∠GDF,∵∠BDF=∠PDC,∴∠GDF=∠PDC,∵∠PDC+∠CDG+∠GDF=180°,∴∠CDG+2∠PDC=180°,∴∠PDC=90°-12∠CDG,由(1)可得,∠PDC+∠CEM=∠C=90°,∴∠AEN=∠CEM,∴190(90)90122CDGAEN CEM PDCCDG CDG CDG CDG︒-︒-∠∠∠︒-∠====∠∠∠∠,(3)设BD交MN于J.∵BC平分∠PBD,AM平分∠CAD,∠PBC=25°,∴∠PBD=2∠PBC=50°,∠CAM=∠MAD,∵PQ∥MN,∴∠BJA=∠PBD=50°,∴∠ADB=∠AJB-∠JAD=50°-∠JAD=50°-∠CAM,由(1)可得,∠ACB=∠PBC+∠CAM,∴∠ACB+∠ADB=∠PBC+∠CAM+50°-∠CAM=25°+50°=75°.【点睛】本题考查了平行线的性质、余角和补角的性质,解题的关键是根据平行找出角度之间的关系.24.(1)见解析;(2)45;(3)不变,见解析;【分析】(1)由可求得m及n,从而可求得∠MOC=∠OCQ,则可得结论;(2)易得∠AON的度数,由两条角平分线,可得∠DON,∠OCF的度数,也解析:(1)见解析;(2)45;(3)不变,见解析;【分析】(1)由220(70)0m n -+-=可求得m 及n ,从而可求得∠MOC =∠OCQ ,则可得结论;(2)易得∠AON 的度数,由两条角平分线,可得∠DON ,∠OCF 的度数,也易得∠COE 的度数,由三角形外角的性质即可求得∠OEF 的度数;(3)不变,分三种情况讨论即可.【详解】(1)∵200m -≥,2(70)0n -≥,且220(70)0m n -+-=∴200m -=,2(70)0n -=∴m =20,n =70∴∠MOC =90゜-∠AOM =70゜∴∠MOC =∠OCQ =70゜∴MN ∥PQ(2)∵∠AON =180゜-∠AOM =160゜又∵OD 平分AON ∠,CF 平分OCQ ∠∴1802DON AON ∠=∠=︒,1352OCF OCQ ∠=∠=︒∵80MOE DON ∠=∠=︒∴10COE MOE MOC ∠=∠-∠=︒∴∠OEF =∠OCF +∠COE =35゜+10゜=45゜故答案为:45.(3)不变,理由如下:如图,当0゜<α<20゜时,∵CF 平分∠OCQ∴∠OCF =∠QCF设∠OCF =∠QCF =x则∠OCQ =2x∵MN ∥PQ∴∠MOC =∠OCQ =2x∵∠AON =360゜-90゜—(180゜-2x )=90゜+2x ,OD 平分∠AON∴∠DON =45゜+x∵∠MOE =∠DON =45゜+x∴∠COE =∠MOE -∠MOC =45゜+x -2x =45゜-x∴∠OEF =∠COE +∠OCF =45゜-x +x =45゜当α=20゜时,OD 与OB 共线,则∠OCQ =90゜,由CF 平分∠OCQ 知,∠OEF =45゜ 当20゜<α<90゜时,如图∵CF 平分∠OCQ∴∠OCF =∠QCF设∠OCF =∠QCF =x则∠OCQ =2x∵MN ∥PQ∴∠NOC =180゜-∠OCQ =180゜-2x∵∠AON =90゜+(180゜-2x )=270゜-2x ,OD 平分∠AON∴∠AOE =135゜-x∴∠COE =90゜-∠AOE =90゜-(135゜-x )=x -45゜∴∠OEF =∠OCF -∠COE =x -(x -45゜)=45゜综上所述,∠EOF 的度数不变.【点睛】本题主要考查了角平分线的定义,平行线的判定与性质,角的和差关系,注意分类讨论,引入适当的量便于运算简便.25.(1)①115°;110°;②;理由见解析;(2);理由见解析【分析】(1)①若∠BAC=100°,∠C=30°,由三角形内角和定理求出∠B=50°,由平行线的性质得出∠EDB=∠C=30°,由解析:(1)①115°;110°;②1902AFD B ∠=︒+∠;理由见解析;(2)1902AFD B ∠=︒-∠;理由见解析 【分析】(1)①若∠BAC=100°,∠C=30°,由三角形内角和定理求出∠B=50°,由平行线的性质得出∠EDB=∠C=30°,由角平分线定义得出1502BAG BAC ∠=∠=︒,1152FDG EDB ∠=∠=︒,由三角形的外角性质得出∠DGF=100°,再由三角形的外角性质即可得出结果;若∠B=40°,则∠BAC+∠C=180°-40°=140°,由角平分线定义得出12BAG BAC ∠=∠,12FDG EDB ∠=∠,由三角形的外角性质即可得出结果;②由①得:∠EDB=∠C ,1502BAG BAC ∠=∠=︒,1152FDG EDB ∠=∠=︒,由三角形的外角性质得出∠DGF=∠B+∠BAG ,再由三角形的外角性质即可得出结论; (2)由(1)得:∠EDB=∠C ,12BAG BAC ∠=∠,1122BDH EDB C ∠=∠=∠,由三角形的外角性质和三角形内角和定理即可得出结论.【详解】(1)①若∠BAC=100°,∠C=30°,则∠B=180°-100°-30°=50°,∵DE ∥AC ,∴∠EDB=∠C=30°,∵AG 平分∠BAC ,DF 平分∠EDB , ∴1502BAG BAC ∠=∠=︒,1152FDG EDB ∠=∠=︒,∴∠DGF=∠B+∠BAG=50°+50°=100°,∴∠AFD=∠DGF+∠FDG=100°+15°=115°;若∠B=40°,则∠BAC+∠C=180°-40°=140°,∵AG 平分∠BAC ,DF 平分∠EDB , ∴12BAG BAC ∠=∠,12FDG EDB ∠=∠, ∵∠DGF=∠B+∠BAG ,∴∠AFD=∠DGF+∠FDG=∠B+∠BAG+∠FDG =()12B BAC C ∠+∠+∠ 1401402=︒+⨯︒ 4070110=︒+︒=︒故答案为:115°;110°; ②1902AFD B ∠=︒+∠; 理由如下:由①得:∠EDB=∠C ,12BAG BAC ∠=∠,12FDG EDB ∠=∠, ∵∠DGF=∠B+∠BAG ,∴∠AFD=∠DGF+∠FDG=∠B+∠BAG+∠FDG =()12B BAC C ∠+∠+∠ ()11802B B =∠+︒-∠ 1902B =︒+∠; (2)如图2所示:1902AFD B ∠=︒-∠;理由如下:由(1)得:∠EDB=∠C ,12BAG BAC ∠=∠,1122BDH EDB C ∠=∠=∠, ∵∠AHF=∠B+∠BDH ,∴∠AFD=180°-∠BAG-∠AHF11802BAC B BDH =︒-∠-∠-∠1118022BAC B C =︒-∠-∠-∠ ()11802B BAC C =︒-∠-∠+∠ ()11801802B B =︒-∠-︒-∠ 1180902B B =︒-∠-︒+∠ 1902B =︒-∠. 【点睛】本题考查了三角形内角和定理、三角形的外角性质、平行线的性质等知识;熟练掌握三角形内角和定理和三角形的外角性质是解题的关键.26.(1)60,30;(2)∠BAD=2∠CDE ,证明见解析;(3)成立,∠BAD=2∠CDE ,证明见解析【分析】(1)如图①,将∠BAC=100°,∠DAC=40°代入∠BAD=∠BAC-∠DAC解析:(1)60,30;(2)∠BAD =2∠CDE ,证明见解析;(3)成立,∠BAD =2∠CDE ,证明见解析【分析】(1)如图①,将∠BAC =100°,∠DAC =40°代入∠BAD =∠BAC -∠DAC ,求出∠BAD .在△ABC 中利用三角形内角和定理求出∠ABC =∠ACB =40°,根据三角形外角的性质得出∠ADC =∠ABC +∠BAD =100°,在△ADE 中利用三角形内角和定理求出∠ADE =∠AED =70°,那么∠CDE =∠ADC -∠ADE =30°;(2)如图②,在△ABC 和△ADE 中利用三角形内角和定理求出∠ABC =∠ACB =40°,∠ADE =∠AED =1802n ︒-.根据三角形外角的性质得出∠CDE =∠ACB -∠AED =1002n -︒,再由∠BAD =∠DAC -∠BAC 得到∠BAD =n -100°,从而得出结论∠BAD =2∠CDE ;(3)如图③,在△ABC 和△ADE 中利用三角形内角和定理求出∠ABC =∠ACB =40°,∠ADE =∠AED =1802n ︒-.根据三角形外角的性质得出∠CDE =∠ACD -∠AED =1002n ︒+,再由∠BAD =∠BAC +∠DAC 得到∠BAD =100°+n ,从而得出结论∠BAD =2∠CDE .【详解】解:(1)∠BAD =∠BAC -∠DAC =100°-40°=60°.∵在△ABC中,∠BAC=100°,∠ABC=∠ACB,∴∠ABC=∠ACB=40°,∴∠ADC=∠ABC+∠BAD=40°+60°=100°.∵∠DAC=40°,∠ADE=∠AED,∴∠ADE=∠AED=70°,∴∠CDE=∠ADC-∠ADE=100°-70°=30°.故答案为60,30.(2)∠BAD=2∠CDE,理由如下:如图②,在△ABC中,∠BAC=100°,∴∠ABC=∠ACB=40°.在△ADE中,∠DAC=n,∴∠ADE=∠AED=1802n︒-,∵∠ACB=∠CDE+∠AED,∴∠CDE=∠ACB-∠AED=40°-1802n︒-=1002n-︒,∵∠BAC=100°,∠DAC=n,∴∠BAD=n-100°,∴∠BAD=2∠CDE.(3)成立,∠BAD=2∠CDE,理由如下:如图③,在△ABC中,∠BAC=100°,∴∠ABC=∠ACB=40°,∴∠ACD=140°.在△ADE中,∠DAC=n,∴∠ADE=∠AED=1802n︒-,∵∠ACD=∠CDE+∠AED,∴∠CDE=∠ACD-∠AED=140°-1802n︒-=1002n︒+,∵∠BAC=100°,∠DAC=n,∴∠BAD=100°+n,∴∠BAD=2∠CDE.【点睛】本题考查了三角形内角和定理,三角形外角的性质,从图形中得出相关角度之间的关系是解题的关键.。
人教版八年级下册数学许昌数学期末试卷易错题(Word版含答案)
人教版八年级下册数学许昌数学期末试卷易错题(Word 版含答案) 一、选择题1.要使二次根式1x +有意义,则x 的取值范围是( )A .1≥xB .1x >C .1x ≥-D .1x >- 2.三条线段首尾相连,不能围成直角三角形的是( )A .1,2,3B .1,2,1C .3,4,5D .3,2,53.在四边形ABCD 中,对角线AC 、BD 交于点O .下列不能判定这个四边形是平行四边形的是( ) A .OA OC =,OB OD = B .//AD BC ,//AB BC C .AB DC =,AD BC =D .//AB DC ,//AD BC4.为了了解某校学生的课外阅读情况,随机抽查了10名学生一周阅读用时数,结果如下表,则关于这10名学生周阅读所用时间,下列说法中正确的是( ) 周阅读用时数(小时) 4 5 8 12 学生人数(人)3421A .中位数是6.5B .众数是12C .平均数是3.9D .方差是65.如图,四边形ABCD 中,AB=15,BC=12,CD=16,AD=25,且∠C=90°,则四边形ABCD的面积是( )A .246B .296C .592D .以上都不对6.如图,在菱形ABCD 中,对角线AC 、BD 相交于点O ,OE AB ⊥于点E ,若110ADC ∠=︒,则AOE ∠的大小为( )A .20°B .35°C .55°D .70°7.如图,已知AOBC 的顶点O (0,0),点B 在x 轴正半轴上,按以下步骤作图: ①以点O 为圆心,适当长度为半径作弧,分别交边OA ,OB 于点D ,E ;②分别以点D ,E 为圆心,大于12DE 的长为半径作弧,两弧在∠AOB 内交于点F ;③作射线OF ,交边AC 于点G .若G 的坐标为(2,4),则点A 的坐标是( )A .(﹣3,4)B .(﹣2,4)C .(225,4)-D .(54,4)-8.如图,若正比例函数y =kx 图象与四条直线x =1,x =2,y =1,y =2相交围成的正方形有公共点,则k 的取值范围是( )A .k ≤2B .k ≥12C .0<k <12D .12≤k ≤2二、填空题9.若y =21123x x -+-+,则x +y 的值为 ____.10.菱形的两条对角线长分别为5和8,则这个菱形的的面积为__________. 11.如图,每个小正方形的边长都为1,则ABC ∆的三边长a ,b ,c 的大小关系是________(用“>”连接).12.如图,在矩形ABCD 中,AB =8,AD =6,将矩形沿EF 翻折,使点C 与点A 重合,点B 落在B ′处,折痕与DC ,AB 分别交于点E ,F ,则DE 的长为______.13.定义:对于一次函数y kx b =+,我们把点(),b k 称为这个一次函数的伴随点.已知一次函数4y x m =+-的伴随点在它的图象上,则=m __________.14.如图,在矩形ABCD 中,AB =4,BC =8,对角线AC 、BD 相交于点O ,过点O 作OE 垂直AC 交AD 于点E ,则DE 的长是_____________.15.星期六下午,小张和小王同时从学校沿相同的路线去书店买书,小王出发4分钟后发现忘记带钱包,立即调头按原速原路回学校拿钱包,小王拿到钱包后,以比原速提高20%的速度按原路赶去书店,结果还是比小张晚4分钟到书店(小王拿钱包的时间忽略不计).在整个过程中,小张保持匀速运动,小王提速前后也分别保持匀速运动,如图所示是小张与小王之间的距离y (米)与小王出发的时间x (分钟)之间的函数图象,则学校到书店的距离为________米.16.如图,Rt ,90,6,8ABC ACB AC BC ∠=︒==,将边AC 沿CE 翻折,使点A 落在AB 上的点D 处;再将BC 沿CF 翻折,使点B 落在CD 的延长线上的点B '处,两条折痕与斜边AB 分别交于点,E F ,则线段CE 的长等于_________,线段BF 的长等于_________.三、解答题17.计算: (1)1831272- (252)213213); (3)(3•(23 (4332232--. 18.我国古代数学著作《九章算术》中“折竹抵地”问题:“今有竹高一丈,末折抵地,去本三尺,折断后竹子顶端落地,离竹子底端3尺处.折断处离地面的高度是多少?(1丈=10尺)19.如图,网格中的每个小正方形的边长为1,点、、A B C 均在格点上.(1)直接写出AC 的长为___________,ABC 的面积为_____;(2)请在所给的网格中,仅用无刻度的直尺作出AC 边上的高BD ,并保留作图痕迹. 20.如图,在矩形AFCG 中,BD 垂直平分对角线AC ,交CG 于D ,交AF 于B ,交AC 于O ,连接AD ,BC .(1)求证:四边形ABCD 是菱形;(2)若E 为AB 的中点,DE AB ⊥,求BDC ∠的度数.21.阅读下列解题过程:54+1(54)(54)(54)⨯-+-2254(5)(4)--5452 65+1(65)(65)(65)⨯-+-2265(6)(5)--65请回答下列问题:(1)观察上面的解题过程,请直接写出结果.1n n ++= .(2)利用上面提供的信息请化简: (21324320132014)+++++的值. 22.甲、乙两个种子店都销售“黄金1号”玉米种子,在甲店,该玉米种子的价格为m 元/千克,如果一次购买2千克以上的种子,超过2千克部分的种子价格打8折.某科技人员对付款金额和购买量这两个变量的对应关系用列表法做了分析,并绘制出函数图象,如表是该科技人员绘制的图象和表格的不完整资料,已知点A的坐标为(2,10).在乙店,不论一次购买该种子的数量是多少,付款金额T(元)与购买数量x(千克)的函数关系式为T=kx.付款金额(元)m7.51012n购买量(千克)1 1.52 2.53(1)根据题意,得m=,n=.(2)当x>2时,求出y关于x的函数解析式;(3)如果某农户要购买4千克该玉米种子,那么该农户应选择哪个店更合算?23.如图,M为正方形ABCD的对角线BD上一点.过M作BD的垂线交AD于E,连BE,取BE中点O.(1)如图1,连,试证明;(2)如图2,连接,并延长交对角线BD于点N,试探究线段之间的数量关系并证明;(3)如图3,延长对角线BD至Q延长至P,连若,且,则.(直接写出结果)24.(1)[探究]对于函数y=|x|,当x≥0时,y=x;当x<0时,y=﹣x.在平面直角坐标系中画出函数图象,由图象可知,函数y=|x|的最小值是.|x+2|.(2)[应用]对于函数y=|x﹣1|+12①当x≥1时,y=;当x≤﹣2时,y=;当﹣2<x<1时,y=.|x+2|的最小值②在平面直角坐标系中画出函数图象,由图象可知,函数y=|x﹣1|+12是.(3)[迁移]当x=时,函数y=|x﹣1|+|2x﹣1|+|3x﹣1|+…+|8x﹣1|取到最小值.(4)[反思]上述问题解决过程中,涉及了一些重要的数学思想或方法,请写出其中一种.25.如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标为(0,6),点B在x轴的正半轴上.若点P、Q在线段AB上,且PQ为某个一边与x轴平行的矩形的对角线,则称这个矩形为点P、Q的“涵矩形”。
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许昌数学几何模型压轴题易错题(Word版含答案)一、初三数学旋转易错题压轴题(难)1.探究:如图①和②,在四边形ABCD中,AB=AD,∠BAD=90°,点E、F分别在BC、CD 上,∠EAF=45°.(1)如图①,若∠B、∠ADC都是直角,把ABE△绕点A逆时针旋转90°至△ADG,使AB与AD重合,则能得EF=BE+DF,请写出推理过程;(2)如图②,若∠B、∠D都不是直角,则当∠B与∠D满足数量关系时,仍有EF=BE+DF;(3)拓展:如图③,在ABC中,∠BAC=90°,AB=AC=22,点D、E均在边BC上,且∠DAE=45°.若BD=1,求DE的长.【答案】(1)见解析;(2)∠B+∠D=180°;(3)5 3【解析】【分析】(1)根据已知条件证明△EAF≌△GAF,进而得到EF=FG,即可得到答案;(2)先作辅助线,把△ABE绕A点旋转到△ADG,使AB和AD重合,根据(1),要使EF=BE+DF,需证明△EAF≌△GAF,因此需证明F、D、G在一条直线上,即180ADG ADF∠+∠=︒,即180B D∠+∠=︒;(3)先作辅助线,把△AEC绕A点旋转到△AFB,使AB和AC重合,连接DF,根据已知条件证明△FAD≌△EAD,设DE=x,则DF=x,BF=CE=3﹣x,然后再Rt BDF中根据勾股定理即可求出x的值,即DE的长.【详解】(1)解:如图,∵把△ABE绕点A逆时针旋转90°至△ADG,使AB与AD重合,∴AE=AG,∠BAE=∠DAG,BE=DG,∵∠BAD=90°,∠EAF=45°,∴∠BAE+∠DAF=45°,∴∠DAG+∠DAF=45°,即∠EAF=∠GAF=45°,在△EAF和△GAF中AF AFEAF GAFAE AG=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴△EAF≌△GAF(SAS),∴EF=GF,∵BE=DG,∴EF=GF=BE+DF;(2)解:∠B+∠D=180°,理由是:如图,把△ABE绕A点旋转到△ADG,使AB和AD重合,则AE=AG,∠B=∠ADG,∠BAE=∠DAG,∵∠B+∠ADC=180°,∴∠ADC+∠ADG=180°,∴F、D、G在一条直线上,和(1)类似,∠EAF=∠GAF=45°,在△EAF和△GAF中AF AFEAF GAFAE AG=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴△EAF≌△GAF(SAS),∴EF=GF,∵BE=DG,∴EF=GF=BE+DF;故答案为:∠B+∠D=180°;(3)解:∵△ABC中,2BAC=90°,∴∠ABC=∠C=45°,由勾股定理得:22AB AC+,如图,把△AEC 绕A 点旋转到△AFB ,使AB 和AC 重合,连接DF . 则AF=AE ,∠FBA=∠C=45°,∠BAF=∠CAE , ∵∠DAE=45°,∴∠FAD=∠FAB+∠BAD=∠CAE+∠BAD=∠BAC ﹣∠DAE=90°﹣45°=45°, ∴∠FAD=∠DAE=45°, 在△FAD 和△EAD 中AD AD FAD EAD AF AE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴△FAD ≌△EAD , ∴DF=DE , 设DE=x ,则DF=x , ∵BD=1,∴BF=CE=4﹣1﹣x=3﹣x , ∵∠FBA=45°,∠ABC=45°, ∴∠FBD=90°,由勾股定理得:222DF BF BD =+,22(3)1x x =-+,解得:x=53, 即DE=53. 【点睛】本题综合考查三角形的性质和判定、正方形的性质应用、全等三角形的性质和判定、勾股定理等知识,解题关键在于正确做出辅助线得出全等三角形.2.如图1,在正方形ABCD 中,点E 、F 分别在边BC ,CD 上,且BE=DF ,点P 是AF 的中点,点Q 是直线AC 与EF 的交点,连接PQ ,PD . (1)求证:AC 垂直平分EF ;(2)试判断△PDQ 的形状,并加以证明;(3)如图2,若将△CEF 绕着点C 旋转180°,其余条件不变,则(2)中的结论还成立吗?若成立,请加以证明;若不成立,请说明理由.【答案】(1)证明见解析;(2)△PDQ是等腰直角三角形;理由见解析(3)成立;理由见解析.【解析】试题分析:(1)由正方形的性质得出AB=BC=CD=AD,∠B=∠ADF=90°,∠BCA=∠DCA=45°,由BE=DF,得出CE=CF,△CEF是等腰直角三角形,即可得出结论;(2)由直角三角形斜边上的中线的性质得出PD=AF,PQ=AF,得出PD=PQ,再证明∠DPQ=90°,即可得出结论;(3)由直角三角形斜边上的中线的性质得出PD=AF,PQ=AF,得出PD=PQ,再证明点A、F、Q、P四点共圆,由圆周角定理得出∠DPQ=2∠DAQ=90°,即可得出结论.试题解析:(1)证明:∵四边形ABCD是正方形,∴AB=BC=CD=AD,∠B=∠ADF=90°,∠BCA=∠DCA=45°,∵BE=DF,∴CE=CF,∴AC垂直平分EF;(2)解:△PDQ是等腰直角三角形;理由如下:∵点P是AF的中点,∠ADF=90°,∴PD=AF=PA,∴∠DAP=∠ADP,∵AC垂直平分EF,∴∠AQF=90°,∴PQ=AF=PA,∴∠PAQ=∠AQP,PD=PQ,∵∠DPF=∠PAD+∠ADP,∠QPF=∠PAQ+∠AQP,∴∠DPQ=2∠PAD+2∠PAQ=2(∠PAD+∠PAQ)=2×45°=90°,∴△PDQ是等腰直角三角形;(3)成立;理由如下:∵点P是AF的中点,∠ADF=90°,∴PD=AF=PA,∵BE=DF,BC=CD,∠FCQ=∠ACD=45°,∠ECQ=∠ACB=45°,∴CE=CF,∠FCQ=∠ECQ,∴CQ⊥EF,∠AQF=90°,∴PQ=AF=AP=PF,∴PD=PQ=AP=PF,∴点A、F、Q、P四点共圆,∴∠DPQ=2∠DAQ=90°,∴△PDQ是等腰直角三角形.考点:四边形综合题.3.边长为2的正方形ABCD的两顶点A、C分别在正方形EFGH的两边DE、DG上(如图1),现将正方形ABCD绕D点顺时针旋转,当A点第一次落在DF上时停止旋转,旋转过程中, AB边交DF于点M,BC边交DG于点N.(1)求边DA在旋转过程中所扫过的面积;(2)旋转过程中,当MN和AC平行时(如图2),求正方形ABCD旋转的度数;(3)如图3,设△MBN的周长为p,在旋转正方形ABCD的过程中,p值是否有变化?请证明你的结论.【答案】(1);(2);(3)不变化,证明见解析.【解析】试题分析:(1)将正方形ABCD绕D点顺时针旋转,当A点第一次落在DF上时停止旋转,旋转过程中,DA旋转了,从而根据扇形面积公式可求DA在旋转过程中所扫过的面积.(2)旋转过程中,当MN和AC平行时,根据平行的性质和全等三角形的判定和性质可求正方形ABCD旋转的度数为.(3)延长BA交DE轴于H点,通过证明和可得结论.(1)∵A点第一次落在DF上时停止旋转,∴DA旋转了.∴DA在旋转过程中所扫过的面积为.(2)∵MN∥AC,∴,.∴.∴.又∵,∴.又∵,∴.∴.∴.∴旋转过程中,当MN和AC平行时,正方形ABCD旋转的度数为.(3)不变化,证明如下:如图,延长BA交DE轴于H点,则,,∴.又∵.∴.∴.又∵, ,∴.∴.∴.∴.∴在旋转正方形ABCD的过程中,值无变化.考点:1.面动旋转问题;2.正方形的性质;3.扇形面积的计算;4.全等三角形的判定和性质.4.如图,△ABC和△DEC都是等腰三角形,点C为它们的公共直角顶点,连接AD、BE,F 为线段AD的中点,连接CF.(1)如图1,当D点在BC上时,BE与CF的数量关系是__________;(2)如图2,把△DEC绕C点顺时针旋转90°,其他条件不变,问(1)中的关系是否仍然成立?请说明理由;(3)如图3,把△DEC绕C点顺时针旋转一个钝角,其他条件不变,问(1)中的关系是否仍然成立?如成立,请证明;如果不成立,请写出相应的正确的结论并加以证明.【答案】(1)BE=2CF;(2)(1)中的关系是仍然成立,理由见解析;(3)(1)中的关系是仍然成立,理由见解析.【解析】试题分析:(1)根据“SAS”证明△ACD≌△BCE,可得AD=BE,又因为AD=2CF,从而BE=2CF;(2)由点F是AD中点,可得AD=2DF,从而AC= 2DF+CD,又由△ABC和△CDE是等腰直角三角形,可知BC=2DF+CE,所以BE= 2(DF+CE),CF= DF+CD,从而BE=2CF;(3)延长CF至G使FG=CF,即:CG=2CF,可证△CDF≌△GAF,再证明△BCE≌△ACG,从而BE=CG=2CF成立.解:(1)∵△ABC是等腰直角三角形,∴AC=BC,∵△CDE是等腰直角三角形,∴CD=CE,在△ACD和△BCE中,,∴△ACD≌△BCE,∴AD=BE,在Rt△ACD中,点F是AD中点,∴AD=2CF,∴BE=2CF,故答案为BE=2CF;(2)(1)中的关系是仍然成立,理由:∵点F是AD中点,∴AD=2DF,∴AC=AD+CD=2DF+CD,∵△ABC和△CDE是等腰直角三角形,∴AC=BC,CD=CE,∴BC=2DF+CE,∴BE=BC+CE=2DF+CE+CE=2(DF+CE),∵CF=DF+CD=DF+CD,∴BE=2CF;(3)(1)中的关系是仍然成立,理由:如图3,延长CF至G使FG=CF,即:CG=2CF,∵点F是AD中点,∴AF=DF,在△CDF和△GAF中,,∴△CDF≌△GAF,∴AG=CD=CE,∠CDF=∠GAF,∴∠CAG=∠CAD+∠GAF=∠CAD+∠ADC=180°﹣∠ACD,∵∠ACB=∠DCE=90°,∴∠BCE=360°﹣∠ACB﹣∠DCE﹣∠ACD=180°﹣∠ACD,∴∠CAG=∠BCE,连接BE,在△BCE和△ACG中,,∴△BCE≌△ACG,∴BE=CG=2CF,即:BE=2CF.点睛:本题主要考查了等腰直角三角形的性质、全等三角形的判定与性质和旋转的性质,考查了学生综合运用知识的能力,熟练掌握旋转的性质、全等三角形的判定与性质是解答本题的关键.5.已知,如图:正方形ABCD,将Rt△EFG斜边EG的中点与点A重合,直角顶点F落在正方形的AB边上,Rt△EFG的两直角边分别交AB、AD边于P、Q两点,(点P与点F重合),如图1所示:(1)求证:EP2+GQ2=PQ2;(2)若将Rt△EFG绕着点A逆时针旋转α(0°<α≤90°),两直角边分别交AB、AD边于P、Q两点,如图2所示:判断四条线段EP、PF、FQ、QG之间是否存在什么确定的相等关系?若存在,证明你的结论.若不存在,请说明理由;(3)若将Rt△EFG绕着点A逆时针旋转α(90°<α<180°),两直角边所在的直线分别交BA、AD两边延长线于P、Q两点,并判断四条线段EP、PF、FQ、QG之间存在何种确定的相等关系?按题意完善图3,请直接写出你的结论(不用证明).【答案】(1)见解析;(2)PF2+FQ2=EP2+GQ2;(3)四条线段EP、PF、FQ、QG之间的关系为PF2+GQ2=PE2+FQ2.【解析】【分析】(1)过点E作EH∥FG,由此可证△EAH≌△GAQ,然后根据全等三角形的性质得到EH=QG,又PQ=PH,在Rt△EPH中,EP2+EH2=PH2,由此可以得到EP2+GQ2=PQ2;(2)过点E作EH∥FG,交DA的延长线于点H,连接PQ、PH,由此可证△EAH≌△GAQ,然后根据全等三角形的性质得到EH=QG,又PH=PQ,在Rt△EPH中,EP2+EH2=PH2,即EP2+GQ2=PH2,在Rt△PFQ中,PF2+FQ2=PQ2,故PF2+FQ2=EP2+GQ2;(3)四条线段EP、PF、FQ、QG之间的关系为PE2+GQ2=PF2+FQ2,证明方法同上.【详解】(1)过点E作EH∥FG,连接AH、FH,如图所示:∵EA=AG,∠HEA=∠AGQ,∠HAE=∠GAD,∴△EAH≌△GAQ,∴EH=QG,HA=AQ,∵FA⊥AD,∴PQ=PH.在Rt△EPH中,∵EP2+EH2=PH2,∴EP2+GQ2=PQ2;(2)过点E作EH∥FG,交DA的延长线于点H,连接PQ、PH,∵EA=AG,∠HEA=∠AGQ,∠HAE=∠GAD,∴△EAH≌△GAQ,∴EH=QG,HA=AQ,∵PA⊥AD,∴PQ=PH.在Rt△EPH中,∵EP2+EH2=PH2,∴EP2+GQ2=PH2.在Rt△PFQ中,∵PF2+FQ2=PQ2,∴PF2+FQ2=EP2+GQ2.(3)四条线段EP、PF、FQ、QG之间的关系为PF2+GQ2=PE2+FQ2.【点睛】本题主要考查了旋转的性质,全等三角形的判定与性质,三线合一,勾股定理,正确作出辅助线是解答本题的关键.6.在平面直角坐标系中,O为原点,点A(8,0),点B(0,6),把△ABO绕点B逆时针旋转得△A′B′O′,点A、O旋转后的对应点为A′、O′,记旋转角为α.(1)如图1,若α=90°,则AB= ,并求AA′的长;(2)如图2,若α=120°,求点O′的坐标;(3)在(2)的条件下,边OA上的一点P旋转后的对应点为P′,当O′P+BP′取得最小值时,直接写出点P′的坐标.【答案】(1)10,102;(2)(33,9);(3)123545(,)【解析】试题分析:(1)、如图①,先利用勾股定理计算出AB=5,再根据旋转的性质得BA=BA′,∠ABA′=90°,则可判定△ABA′为等腰直角三角形,然后根据等腰直角三角形的性质求AA′的长;(2)、作O′H⊥y轴于H,如图②,利用旋转的性质得BO=BO′=3,∠OBO′=120°,则∠HBO′=60°,再在Rt△BHO′中利用含30度的直角三角形三边的关系可计算出BH和O′H的长,然后利用坐标的表示方法写出O′点的坐标;(3)、由旋转的性质得BP=BP′,则O′P+BP′=O′P+BP,作B点关于x轴的对称点C,连结O′C交x轴于P点,如图②,易得O′P+BP=O′C,利用两点之间线段最短可判断此时O′P+BP的值最小,接着利用待定系数法求出直线O′C的解析式为y=x﹣3,从而得到P(,0),则O′P′=OP=,作P′D⊥O′H于D,然后确定∠DP′O′=30°后利用含30度的直角三角形三边的关系可计算出P′D 和DO′的长,从而可得到P′点的坐标.试题解析:(1)、如图①,∵点A(4,0),点B(0,3),∴OA=4,OB=3,∴AB==5,∵△ABO绕点B逆时针旋转90°,得△A′BO′,∴BA=BA′,∠ABA′=90°,∴△ABA′为等腰直角三角形,∴AA′=BA=5;(2)、作O′H⊥y轴于H,如图②,∵△ABO绕点B逆时针旋转120°,得△A′BO′,∴BO=BO′=3,∠OBO′=120°,∴∠HBO′=60°,在Rt△BHO′中,∵∠BO′H=90°﹣∠HBO′=30°,∴BH=BO′=,O′H=BH=,∴OH=OB+BH=3+,∴O′点的坐标为();(3)∵△ABO绕点B逆时针旋转120°,得△A′BO′,点P的对应点为P′,∴BP=BP′,∴O′P+BP′=O′P+BP,作B点关于x轴的对称点C,连结O′C交x轴于P点,如图②,则O′P+BP=O′P+PC=O′C,此时O′P+BP的值最小,∵点C与点B关于x轴对称,∴C(0,﹣3),设直线O′C的解析式为y=kx+b,把O′(),C(0,﹣3)代入得,解得,∴直线O′C的解析式为y=x﹣3,当y=0时,x﹣3=0,解得x=,则P(,0),∴OP=,∴O′P′=OP=,作P′D⊥O′H于D,∵∠BO′A=∠BOA=90°,∠BO′H=30°,∴∠DP′O′=30°,∴O′D=O′P′=,P′D=,∴DH=O′H﹣O′,∴P′点的坐标为(,).考点:几何变换综合题7.(1)发现如图,点A为线段BC外一动点,且BC a=,AB b=.填空:当点A位于____________时,线段AC的长取得最大值,且最大值为_________.(用含a,b的式子表示)(2)应用点A 为线段BC 外一动点,且3BC =,1AB =.如图所示,分别以AB ,AC 为边,作等边三角形ABD 和等边三角形ACE ,连接CD ,BE .①找出图中与BE 相等的线段,并说明理由;②直接写出线段BE 长的最大值.(3)拓展如图,在平面直角坐标系中,点A 的坐标为()2,0,点B 的坐标为()5,0,点P 为线段AB 外一动点,且2PA =,PM PB =,90BPM ∠=︒,求线段AM 长的最大值及此时点P 的坐标.【答案】(1)CB 的延长线上,a+b ;(2)①DC=BE,理由见解析;②BE 的最大值是4;(3)AM 的最大值是2,点P 的坐标为(22)【解析】【分析】(1)根据点A 位于CB 的延长线上时,线段AC 的长取得最大值,即可得到结论; (2)①根据等边三角形的性质得到AD=AB ,AC=AE ,∠BAD=∠CAE=60°,推出△CAD ≌△EAB ,根据全等三角形的性质得到CD=BE ;②由于线段BE 长的最大值=线段CD 的最大值,根据(1)中的结论即可得到结果;(3)连接BM ,将△APM 绕着点P 顺时针旋转90°得到△PBN ,连接AN ,得到△APN 是等腰直角三角形,根据全等三角形的性质得到PN=PA=2,BN=AM ,根据当N 在线段BA 的延长线时,线段BN 取得最大值,即可得到最大值为2+3;如图2,过P 作PE ⊥x 轴于E ,根据等腰直角三角形的性质即可得到结论.【详解】解:(1)∵点A 为线段BC 外一动点,且BC=a ,AB=b ,∴当点A 位于CB 的延长线上时,线段AC 的长取得最大值,且最大值为BC+AB=a+b ,故答案为CB的延长线上,a+b;(2)①CD=BE,理由:∵△ABD与△ACE是等边三角形,∴AD=AB,AC=AE,∠BAD=∠CAE=60°,∴∠BAD+∠BAC=∠CAE+∠BAC,即∠CAD=∠EAB,在△CAD与△EAB中,AD ABCAD EABAC AE⎧⎪∠∠⎨⎪⎩===,∴△CAD≌△EAB,∴CD=BE;②∵线段BE长的最大值=线段CD的最大值,由(1)知,当线段CD的长取得最大值时,点D在CB的延长线上,∴最大值为BD+BC=AB+BC=4;(3)∵将△APM绕着点P顺时针旋转90°得到△PBN,连接AN,则△APN是等腰直角三角形,∴PN=PA=2,BN=AM,∵A的坐标为(2,0),点B的坐标为(5,0),∴OA=2,OB=5,∴AB=3,∴线段AM长的最大值=线段BN长的最大值,∴当N在线段BA的延长线时,线段BN取得最大值,最大值=AB+AN,∵22,∴最大值为2+3;如图2,过P作PE⊥x轴于E,∵△APN 是等腰直角三角形,∴PE=AE=2,∴OE=BO-AB-AE=5-3-2=2-2,∴P (2-2,2).【点睛】考查了全等三角形的判定和性质,等腰直角三角形的性质,最大值问题,旋转的性质.正确的作出辅助线构造全等三角形是解题的关键.8.已知ABC ∆是边长为4的等边三角形,点D 是射线BC 上的动点,将AD 绕点A 逆时针方向旋转60得到AE ,连接DE .(1).如图,猜想ADE ∆是_______三角形;(直接写出结果)(2).如图,猜想线段CA 、CE 、CD 之间的数量关系,并证明你的结论;(3).①当BD=___________时,30DEC ∠=;(直接写出结果)②点D 在运动过程中,DEC ∆的周长是否存在最小值?若存在.请直接写出DEC ∆周长的最小值;若不存在,请说明理由.【答案】(1)等边三角形;(2)AC CD CE +=,证明见解析;(3)①BD 为2或8时,30DEC ∠=;②最小值为423+【解析】【分析】(1)根据旋转的性质得到,60AD AE DAE =∠=,根据等边三角形的判定定理解答; (2)证明ABD ACE ∆≅∆,根据全等三角形的性质得到BD CE =,结合图形计算即可; (3)①分点D 在线段BC 上和点D 在线段BC 的延长线上两种情况,根据直角三角形的性质解答;②根据ABD ACE ∆≅∆得到CE BD =,根据垂线段最短解答.【详解】解:(1)由旋转变换的性质可知,,60AD AE DAE =∠=,ADE ∴∆是等边三角形,故答案为等边三角形;(2)AC CD CE +=,证明:由旋转的性质可知,60,DAE AD AE ∠==,ABC ∆是等边三角形60AB AC BC BAC ∴∠︒==,=,60BAC DAE ∴∠∠︒==,BAC DAC DAE DAC ∴∠+∠∠+∠=,即BAD CAE ∠∠=,在ABD ∆和ACE ∆中,AB AC BAD CAE AD AE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩, ABD ACE SAS ∴∆∆≌()BD CE ∴=,CE BD CB CD CA CD ∴++===;(3)①BD 为2或8时,30DEC ∠=,当点D 在线段BC 上时,3060DEC AED ∠︒∠︒=,=,90AEC ∴∠︒=,ABD ACE ∆∆≌,9060ADB AEC B ∴∠∠︒∠︒==,又=,30BAD ∴∠︒=,122BD AB ∴==, 当点D 在线段BC 的延长线上时,3060DEC AED ∠︒∠︒=,=,30AEC ∴∠︒=,ABD ACE ∆∆≌,3060ADB AEC B ∴∠∠︒∠︒==,又=,90BAD ∴∠︒=,28BD AB ∴==,BD ∴为2或8时,30DEC ∠︒=;②点D 在运动过程中,DEC ∆的周长存在最小值,最小值为4+理由如下:ABD ACE ∆∆≌,CE BD ∴=,则DEC ∆的周长DE CE DC BD CD DE BC DE +++++===,当CE 最小时,DEC ∆的周长最小,ADE ∆为等边三角形,DE AD ∴=, AD的最小值为DEC ∴∆的周长的最小值为423+.【点睛】本题考查的是旋转变换的性质、全等三角形的判定和性质、直角三角形的性质,掌握全等三角形的判定定理和性质定理、灵活运用分情况讨论思想是解题的关键.二、初三数学 圆易错题压轴题(难)9.如图①,已知Rt △ABC 中,∠ACB =90°,AC =8,AB =10,点D 是AC 边上一点(不与C 重合),以AD 为直径作⊙O ,过C 作CE 切⊙O 于E ,交AB 于F .(1)若⊙O 半径为2,求线段CE 的长;(2)若AF =BF ,求⊙O 的半径;(3)如图②,若CE =CB ,点B 关于AC 的对称点为点G ,试求G 、E 两点之间的距离.【答案】(1)CE =2;(2)⊙O 的半径为3;(3)G 、E 两点之间的距离为9.6【解析】【分析】(1)根据切线的性质得出∠OEC=90°,然后根据勾股定理即可求得;(2)由勾股定理求得BC ,然后通过证得△OEC ∽△BCA ,得到OE OC BC BA =,即8610r r -= 解得即可;(3)证得D 和M 重合,E 和F 重合后,通过证得△GBE ∽△ABC ,GB GE AB AC=,即12108GE =,解得即可. 【详解】解:(1)如图①,连接OE ,∵CE切⊙O于E,∴∠OEC=90°,∵AC=8,⊙O的半径为2,∴OC=6,OE=2,∴CE=2242OC OE-=;(2)设⊙O的半径为r,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AB=10,AC=8,∴BC=22AB A C-=6,∵AF=BF,∴AF=CF=BF,∴∠ACF=∠CAF,∵CE切⊙O于E,∴∠OEC=90°,∴∠OEC=∠ACB,∴△OEC∽△BCA,∴OE OCBC BA=,即8610r r-=解得r=3,∴⊙O的半径为3;(3)如图②,连接BG,OE,设EG交AC于点M,由对称性可知,CB=CG,∵CE=CG,∴∠EGC=∠GEC,∵CE切⊙O于E,∴∠GEC+∠OEG=90°,∵∠EGC+∠GMC=90°,∴∠OEG=∠GMC,∵∠GMC=∠OME,∴∠OEG=∠OME,∴OM=OE,∴点M和点D重合,∴G、D、E三点在同一直线上,连接AE、BE,∵AD是直径,∴∠AED=90°,即∠AEG=90°,又CE=CB=CG,∴∠BEG=90°,∴∠AEB=∠AEG+∠BEG=180°,∴A、E、B三点在同一条直线上,∴E、F两点重合,∵∠GEB=∠ACB=90°,∠B=∠B,∴△GBE∽△ABC,∴GB GEAB AC=,即12108GE=∴GE=9.6,故G、E两点之间的距离为9.6.【点睛】本题考查了切线的判定,轴的性质,勾股定理的应用以及三角形相似的判定和性质,证得G、D、E三点共线以及A、E、B三点在同一条直线上是解题的关10.四边形ABCD的对角线交于点E,有AE=EC,BE=ED,以AB为直径的O过点E.(1)求证:四边形ABCD是菱形.(2)若CD的延长线与圆相切于点F,已知直径AB=4.求阴影部分的面积.【答案】(1)证明见解析;(2)51 3π-【解析】 试题分析:(1)先由AE=EC 、BE=ED 可判定四边形为平行四边形,再根据∠AEB=90°可判定该平行四边形为菱形;(2)连接OF ,过点D 作DP ,AB P E EQ AB ⊥⊥于过点作于Q ,分别求出扇形BOE 、△AOE、半圆O 的面积,即可得出答案.试题解析:(1)AE =EC ,BE =ED∴ABCD 四边形为平行四边形∵90AB AEB ∠∴=︒是直径∴ABCD 平行四边形是菱形(2)连接OF ,过点D 作DP ,AB P E EQ AB ⊥⊥于过点作于QCF 切O 于点F∴90OFC ∠=︒∵ABCD 四边形是菱形,∴,90CD AB BOF OFD DPO ∠∠∠∴===︒ ∴FOPD DP OF ∴=四边形是矩形ABCD 四边形是菱形,AB AD ∴=∵11,3022OF AB DP AD DAB ∠=∴=∴=︒ ∴ABCD 四边形是菱形∴1152CAB DAB ∠=∠=︒ ∴180215150AOE ∠=︒-⨯︒=︒∴3090EOB EQO ∠∠=︒=︒ ∴112EQ OE == 21502360S 阴影π⨯∴=-1521123π⨯⨯=- 点睛:本题主要考查菱形的判定即矩形的判定与性质、切线的性质,熟练掌握其判定与性质并结合题意加以灵活运用是解题的关键.11.如图,在ABC ∆中,90ACB ∠=︒,45ABC ∠=︒,12BC cm =,半圆O 的直径12DE cm =.点E 与点C 重合,半圆O 以2/cm s 的速度从左向右移动,在运动过程中,点D 、E 始终在BC 所在的直线上.设运动时间为()x s ,半圆O 与ABC ∆的重叠部分的面积为()2S cm .(1)当0x =时,设点M 是半圆O 上一点,点N 是线段AB 上一点,则MN 的最大值为_________;MN 的最小值为________.(2)在平移过程中,当点O 与BC 的中点重合时,求半圆O 与ABC ∆重叠部分的面积S ;(3)当x 为何值时,半圆O 与ABC ∆的边所在的直线相切?【答案】(1)24cm ,()926cm ;(2)2(189)cm π+;(3)0x =或6x =或932x =-【解析】【分析】(1)当N 与点B 重合,点M 与点D 重合时,MN 最大,此时121224()MN DB DE BC cm ==+=+=如图①,过点O 作ON AB ⊥于N ,与半圆交于点M ,此时MN 最小,MN ON OM =-,261218()92()OB OC CB cm ON BN cm =+=+====,所以926()MN ON OM cm =-=; (2)当点O 与BC 的中点重合时,如图②,点O 移动了12cm ,设半圆与AB 交于点H ,连接OH 、CH ,6OH OC OB ===,29016669183602BOH HOC S S S ππ∆=+=⋅+⨯⨯=+阴影扇形; (3)当半圆O 与直线AC 相切时,运动的距离为0或12,所以0x =(秒)或6(秒);当半圆O 与直线AB 相切时,如图③,连接OH ,则OH AB ⊥,6OH =,262OB OH ==1262OC BC OB =-=-61262182()cm +--,运动时间为1862932x -==-). 【详解】解:解(1)当N 与点B 重合,点M 与点D 重合时,MN 最大,此时121224()MN DB DE BC cm ==+=+=如图①,过点O 作ON AB ⊥于N ,与半圆交于点M ,此时MN 最小,MN ON OM =-,45ABC ∠=︒,45NOB ∴∠=︒,在Rt ONB ∆中,61218()OB OC CB cm =+=+=292()2ON BN OB cm ∴===, 926()MN ON OM cm ∴=-=-,故答案为24cm ,(926)cm -;(2)当点O 与BC 的中点重合时,如图②,点O 移动了12cm ,设半圆与AB 交于点H ,连接OH 、CH .BC 为直径,90CHB ∴∠=︒,45ABC ∠=︒45HCB ∴∠=︒,HC HB ∴=,OH BC ∴⊥,6OH OC OB ===,29016669183602BOH HOC S S S ππ∆=+=⋅+⨯⨯=+阴影扇形; (3)当半圆O 与直线AC 相切时,运动的距离为0或12,0x ∴=(秒)或6(秒);当半圆O 与直线AB 相切时,如图③,连接OH ,则OH AB ⊥,6OH =45B ∠=︒,90OHB ∠=︒,262OB OH ∴=,1262OC BC OB=-=-,移动的距离为612621862()cm+-=-,运动时间为1862932x-==-(秒),综上所述,当x为0或6或932-时,半圆O与ABC∆的边所在的直线相切.【点睛】本题考查了圆综合知识,熟练掌握勾股定理以及圆切线定理是解题的关键.要注意分类讨论.12.如图,四边形ABCD内接于⊙O,AC为直径,AC和BD交于点E,AB=BC.(1)求∠ADB的度数;(2)过B作AD的平行线,交AC于F,试判断线段EA,CF,EF之间满足的等量关系,并说明理由;(3)在(2)条件下过E,F分别作AB,BC的垂线,垂足分别为G,H,连接GH,交BO 于M,若AG=3,S四边形AGMO:S四边形CHMO=8:9,求⊙O的半径.【答案】(1)45°;(2)EA2+CF2=EF2,理由见解析;(3)2【解析】【分析】(1)由直径所对的圆周角为直角及等腰三角形的性质和互余关系可得答案;(2)线段EA,CF,EF之间满足的等量关系为:EA2+CF2=EF2.如图2,设∠ABE=α,∠CBF=β,先证明α+β=45°,再过B作BN⊥BE,使BN=BE,连接NC,判定△AEB≌△CNB (SAS)、△BFE≌△BFN(SAS),然后在Rt△NFC中,由勾股定理得:CF2+CN2=NF2,将相关线段代入即可得出结论;(3)如图3,延长GE,HF交于K,由(2)知EA2+CF2=EF2,变形推得S△ABC=S矩形BGKH,S△BGM=S四边形COMH,S△BMH=S四边形AGMO,结合已知条件S四边形AGMO:S四边形CHMO=8:9,设BG=9k,BH=8k,则CH=3+k,求得AE的长,用含k的式子表示出CF和EF,将它们代入EA2+CF2=EF2,解得k的值,则可求得答案.【详解】解:(1)如图1,∵AC为直径,∴∠ABC=90°,∴∠ACB+∠BAC=90°,∵AB=BC,∴∠ACB=∠BAC=45°,∴∠ADB=∠ACB=45°;(2)线段EA,CF,EF之间满足的等量关系为:EA2+CF2=EF2.理由如下:如图2,设∠ABE=α,∠CBF=β,∵AD∥BF,∴∠EBF=∠ADB=45°,又∠ABC=90°,∴α+β=45°,过B作BN⊥BE,使BN=BE,连接NC,∵AB=CB,∠ABE=∠CBN,BE=BN,∴△AEB≌△CNB(SAS),∴AE=CN,∠BCN=∠BAE=45°,∴∠FCN=90°.∵∠FBN=α+β=∠FBE,BE=BN,BF=BF,∴△BFE≌△BFN(SAS),∴EF=FN,∵在Rt△NFC中,CF2+CN2=NF2,∴EA2+CF2=EF2;(3)如图3,延长GE,HF交于K,由(2)知EA 2+CF 2=EF 2,∴12EA 2+12CF 2=12EF 2, ∴S △AGE +S △CFH =S △EFK ,∴S △AGE +S △CFH +S 五边形BGEFH =S △EFK +S 五边形BGEFH ,即S △ABC =S 矩形BGKH ,∴12S △ABC =12S 矩形BGKH , ∴S △GBH =S △ABO =S △CBO ,∴S △BGM =S 四边形COMH ,S △BMH =S 四边形AGMO ,∵S 四边形AGMO :S 四边形CHMO =8:9,∴S △BMH :S △BGM =8:9,∵BM 平分∠GBH ,∴BG :BH =9:8,设BG =9k ,BH =8k ,∴CH =3+k ,∵AG =3,∴AE =2,∴CF 2(k+3),EF 2(8k ﹣3),∵EA 2+CF 2=EF 2, ∴222(32)2(3)]2(83)]k k ++=-,整理得:7k 2﹣6k ﹣1=0,解得:k 1=﹣17(舍去),k 2=1. ∴AB =12,∴AO =22AB =2, ∴⊙O 的半径为2.【点睛】本题属于圆的综合题,考查了圆的相关性质及定理、全等三角形的判定与性质、多边形的面积公式、勾股定理及解一元二次方程等知识点,熟练运用相关性质及定理是解题的关键.13.(1)如图1,A是⊙O上一动点,P是⊙O外一点,在图中作出PA最小时的点A.(2)如图2,Rt△ABC中,∠C=90°,AC=8,BC=6,以点C为圆心的⊙C的半径是3.6,Q是⊙C上一动点,在线段AB上确定点P的位置,使PQ的长最小,并求出其最小值.(3)如图3,矩形ABCD中,AB=6,BC=9,以D为圆心,3为半径作⊙D,E为⊙D上一动点,连接AE,以AE为直角边作Rt△AEF,∠EAF=90°,tan∠AEF=13,试探究四边形ADCF的面积是否有最大或最小值,如果有,请求出最大或最小值,否则,请说明理由.【答案】(1)作图见解析;(2)PQ长最短是1.2;(3)四边形ADCF面积最大值是81313+,最小值是81313-.【解析】【分析】(1)连接线段OP交⊙C于A,点A即为所求;(2)过C作CP⊥AB于Q,P,交⊙C于Q,这时PQ最短,根据勾股定理以及三角形的面积公式即可求出其最小值;(3)△ACF的面积有最大和最小值,取AB的中点G,连接FG,DE,证明△FAG~△EAD,进而证明点F在以G为圆心1为半径的圆上运动,过G作GH⊥AC于H,交⊙G于F1,GH 反向延长线交⊙G于F2,①当F在F1时,△ACF面积最小,分别求出△ACD的面积和△ACF 的面积的最小值即可得出四边形ADCF的面积的最小值;②当F在F2时,四边形ADCF的面积有最大值,在⊙G上任取异于点F2的点P,作PM⊥AC于M,作GN⊥PM于N,利用矩形的判定与性质以及三角形的面积公式即可得出得出四边形ADCF的面积的最大值.【详解】解:(1)连接线段OP交⊙C于A,点A即为所求,如图1所示;(2)过C作CP⊥AB于Q,P,交⊙C于Q,这时PQ最短.理由:分别在线段AB,⊙C上任取点P',点Q',连接P',Q',CQ',如图2,由于CP ⊥AB ,根据垂线段最短,CP ≤CQ '+P 'Q ',∴CO +PQ ≤CQ '+P 'Q ',又∵CQ =CQ ',∴PQ <P 'Q ',即PQ 最短.在Rt △ABC 中22228610AB AC BC =+=+=,1122ABC S AC BC AB CP ∆=•=•, ∴68 4.810AC BC CP AB •⨯===, ∴PQ =CP ﹣CQ =6.8﹣3.6=1.2, ∴22226 4.8 3.6BP BC CP -=-=.当P 在点B 左侧3.6米处时,PQ 长最短是1.2.(3)△ACF 的面积有最大和最小值.如图3,取AB 的中点G ,连接FG ,DE .∵∠EAF =90°,1tan 3AEF ∠=, ∴13AF AE = ∵AB =6,AG =GB ,∴AC =GB =3,又∵AD =9, ∴3193AG AD ==, ∴DAF AE AG A = ∵∠BAD =∠B =∠EAF =90°,∴∠FAG =∠EAD ,∴△FAG ~△EAD , ∴13FG AF DE AE ==, ∵DE =3,∴FG =1,∴点F 在以G 为圆心1为半径的圆上运动,连接AC ,则△ACD 的面积=692722CD AD ⨯=⨯=, 过G 作GH ⊥AC 于H ,交⊙G 于F 1,GH 反向延长线交⊙G 于F 2,①当F 在F 1时,△ACF 面积最小.理由:由(2)知,当F 在F 1时,F 1H 最短,这时△ACF 的边AC 上的高最小,所以△ACF 面积有最小值, 在Rt △ABC 中,222269313AC AB BC =+=+=∴313sin 313BC BAC AC ∠=== 在Rt △ACH 中,313913sin 3GH AG BAC =•∠== ∴119131F H GH GF =-=-, ∴△ACF 面积有最小值是:11191327313313(1)22AC F H -•=⨯-=; ∴四边形ADCF 面积最小值是:27313813132722--+=; ②当F 在F 2时,F 2H 最大理由:在⊙G 上任取异于点F 2的点P ,作PM ⊥AC 于M ,作GN ⊥PM 于N ,连接PG ,则四边形GHMN 是矩形,∴GH =MN ,在Rt △GNP 中,∠NGF 2=90°,∴PG >PN , 又∵F 2G =PG ,∴F 2G +GH >PN +MN ,即F 2H >PM , ∴F 2H 是△ACF 的边AC 上的最大高,∴面积有最大值, ∵229131F H GH GF =+=+, ∴△ACF 面积有最大值是21191327313313(1)22AC F H +•=⨯+=; ∴四边形ADCF 面积最大值是27313813132722+++=综上所述,四边形ADCF 面积最大值是813132+,最小值是813132-. 【点睛】 本题为圆的综合题,考查了矩形,圆,相似三角形的判定和性质,两点之间线段最短等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造相似三角形解决问题,属于中考填空题中的压轴题.14.如图①②,在平面直角坐标系中,边长为2的等边CDE ∆恰好与坐标系中的OAB ∆重合,现将CDE ∆绕边AB 的中点(G G 点也是DE 的中点),按顺时针方向旋转180︒到△1C DE 的位置.(1)求1C 点的坐标; (2)求经过三点O 、A 、1C 的抛物线的解析式;(3)如图③,G 是以AB 为直径的圆,过B 点作G 的切线与x 轴相交于点F ,求切线BF 的解析式;(4)抛物线上是否存在一点M ,使得:16:3AMF OAB S S ∆∆=.若存在,请求出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)13)C ;(2)23333y x x =-;(3)32333y x =+;(4)1283834,,2,33M M ⎛⎫⎛- ⎪ ⎪ ⎝⎭⎝⎭. 【解析】【分析】(1)利用中心对称图形的性质和等边三角形的性质,可以求出.(2)运用待定系数法,代入二次函数解析式,即可求出.(3)借助切线的性质定理,直角三角形的性质,求出F ,B 的坐标即可求出解析式. (4)当M 在x 轴上方或下方,分两种情况讨论.【详解】解:(1)将等边CDE ∆绕边AB 的中点G 按顺时针方向旋转180︒到△1C DE , 则有,四边形'OAC B 是菱形,所以1C 的横坐标为3,根据等边CDE ∆的边长是2,利用等边三角形的性质可得1C ;(2)抛物线过原点(0,0)O ,设抛物线解析式为2y ax bx =+,把(2,0)A,C '代入,得42093a b a b +=⎧⎪⎨+=⎪⎩解得3a =,3b =- ∴抛物线解析式为2y x x =-;(3)90ABF ∠=︒,60BAF ∠=︒,30AFB ∴∠=︒,又2AB =,4AF ∴=,2OF ∴=, (2,0)F ∴-,设直线BF 的解析式为y kx b =+,把B ,(2,0)F -代入,得20k b k b ⎧+=⎪⎨-+=⎪⎩,解得3k =3b =, ∴直线BF的解析式为y x =+; (4)①当M 在x轴上方时,存在2()M x ,211:[4)]:[216:322AMF OAB S S ∆∆=⨯⨯⨯=, 得2280x x --=,解得14x =,22x =-,当14x =时,244y , 当12x =-时,2(2)(2)y =--=1M ∴,2(M -; ②当M 在x轴下方时,不存在,设点2()M x x ,213231:[4()]:[23]16:322AMF OAB S S x x ∆∆=-⨯⨯-⨯⨯=, 得2280x x -+=,240b ac -<无解,综上所述,存在点的坐标为183(4,)M ,283(2,)M -. 【点睛】此题主要考查了旋转,等边三角形的性质,菱形的判定和性质,以及待定系数法求解二次函数解析式和切线的性质定理等,能熟练应用相关性质,是解题的关键.15.如图,已知AB 是⊙O 的直径,C 是⊙O 上一点(不与A 、B 重合),D 为的AC 中点,过点D 作弦DE ⊥AB 于F ,P 是BA 延长线上一点,且∠PEA =∠B .(1)求证:PE 是⊙O 的切线;(2)连接CA 与DE 相交于点G ,CA 的延长线交PE 于H ,求证:HE =HG ;(3)若tan ∠P =512,试求AH AG的值. 【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)1310AH AG =. 【解析】【分析】 (1)连接OE ,由圆周角定理证得∠EAB+∠B =90°,可得出∠OAE =∠AEO ,则∠PEA+∠AEO =90°,即∠PEO =90°,则结论得证;(2)连接OD ,证得∠AOD =∠AGF ,∠B =∠AEF ,可得出∠PEF =2∠B ,∠AOD =2∠B ,可证得∠PEF =∠AOD =∠AGF ,则结论得证;(3)可得出tan ∠P =tan ∠ODF =512OF DF =,设OF =5x ,则DF =12x ,求出AE ,BE ,得出23AE BE =,证明△PEA ∽△PBE ,得出23PA PE =,过点H 作HK ⊥PA 于点K ,证明∠P =∠PAH ,得出PH =AH ,设HK =5a ,PK =12a ,得出PH =13a ,可得出AH =13a ,AG =10a ,则可得出答案.【详解】解:(1)证明:如图1,连接OE ,∵AB是⊙O的直径,∴∠AEB=90°,∴∠EAB+∠B=90°,∵OA=OE,∴∠OAE=∠AEO,∴∠B+∠AEO=90°,∵∠PEA=∠B,∴∠PEA+∠AEO=90°,∴∠PEO=90°,又∵OE为半径,∴PE是⊙O的切线;(2)如图2,连接OD,∵D为AC的中点,∴OD⊥AC,设垂足为M,∴∠AMO=90°,∵DE⊥AB,∴∠AFD=90°,∴∠AOD+∠OAM=∠OAM+∠AGF=90°,∴∠AOD=∠AGF,∵∠AEB=∠EFB=90°,∴∠B=∠AEF,∵∠PEA=∠B,∴∠PEF=2∠B,∵DE⊥AB,∴AE AD,∴∠AOD=2∠B,∴∠PEF=∠AOD=∠AGF,∴HE=HG;(3)解:如图3,∵∠PEF=∠AOD,∠PFE=∠DFO,∴∠P=∠ODF,∴tan∠P=tan∠ODF=512 OFDF=,设OF=5x,则DF=12x,∴OD22OF DF+13x,∴BF=OF+OB=5x+13x=18x,AF=OA﹣OF=13x﹣5x=8x,∵DE⊥OA,∴EF=DF=12x,∴AE22AF EF+13,BE22EF BF+13,∵∠PEA=∠B,∠EPA=∠BPE,∴△PEA∽△PBE,∴41323613PA AEPE BE===,∵∠P+∠PEF=∠FAG+∠AGF=90°,∴∠HEG=∠HGE,∴∠P=∠FAG,又∵∠FAG=∠PAH,∴∠P=∠PAH,∴PH=AH,过点H作HK⊥PA于点K,∴PK=AK,∴13 PKPE=,∵tan∠P=5 12,设HK=5a,PK=12a,∴PH=13a,∴AH=13a,PE=36a,∴HE=HG=36a﹣13a=23a,∴AG=GH﹣AH=23a﹣13a=10a,∴13131010 AH aAG a==.【点睛】本题是圆的综合题,考查了垂径定理,圆周角定理,相似三角形的判定和性质,切线的判定,解直角三角形,勾股定理,等腰三角形的性质等知识,掌握相似三角形的判定定和性质定理及方程思想是解题的关键.16.如图,平行四边形ABCD中,AB=5,BC=8,cosB=45,点E是BC边上的动点,以C为圆心,CE长为半径作圆C,交AC于F,连接AE,EF.(1)求AC的长;(2)当AE与圆C相切时,求弦EF的长;(3)圆C与线段AD没有公共点时,确定半径CE的取值范围.【答案】(1)AC=5;(2)410EF=;(3)03CE≤<或58CE<≤.【解析】【分析】(1)过A作AG⊥BC于点G,由cos45B=,得到BG=4,AG=3,然后由勾股定理即可求出AC的长度;(2)当点E与点G重合时,AE与圆C相切,过点F作FH⊥CE,则CE=CF=4,则CH=3.2,FH=2.4,得到EH=0.8,由勾股定理,即可得到EF的长度;(3)根据题意,可分情况进行讨论:①当圆C与AD相离时;②当CE>CA时;分别求出CE的取值范围,即可得到答案.【详解】解:(1)过A作AG⊥BC于点G,如图:。