2018年全国各地中考数学压轴题汇编:几何综合(西北专版)(解析卷)
2018年全国各地中考数学压轴题汇编:几何综合(浙江专版)(解析卷)
2018年全国各地中考数学压轴题汇编(浙江专版)几何综合参考答案与试题解析1.数学课上,张老师举了下面的例题:例1等腰三角形ABC中,∠A=110°,求∠B的度数.(答案:35°)例2等腰三角形ABC中,∠A=40°,求∠B的度数,(答案:40°或70°或100°)张老师启发同学们进行变式,小敏编了如下一题:变式等腰三角形ABC中,∠A=80°,求∠B的度数.(1)请你解答以上的变式题.(2)解(1)后,小敏发现,∠A的度数不同,得到∠B的度数的个数也可能不同,如果在等腰三角形ABC中,设∠A=x°,当∠B有三个不同的度数时,请你探索x的取值范围.解:(1)若∠A为顶角,则∠B=(180°﹣∠A)÷2=50°;若∠A为底角,∠B为顶角,则∠B=180°﹣2×80°=20°;若∠A为底角,∠B为底角,则∠B=80°;故∠B=50°或20°或80°;(2)分两种情况:①当90≤x<180时,∠A只能为顶角,∴∠B的度数只有一个;②当0<x<90时,若∠A为顶角,则∠B=()°;若∠A为底角,∠B为顶角,则∠B=(180﹣2x)°;若∠A为底角,∠B为底角,则∠B=x°.当≠180﹣2x且180﹣2x≠x且≠x,即x≠60时,∠B有三个不同的度数.综上所述,可知当0<x<90且x≠60时,∠B有三个不同的度数.2.如图,在Rt△ABC中,点O在斜边AB上,以O为圆心,OB为半径作圆,分别与BC,AB相交于点D,E,连结AD.已知∠CAD=∠B.(1)求证:AD是⊙O的切线.(2)若BC=8,tanB=,求⊙O的半径.(1)证明:连接OD,∵OB=OD,∴∠3=∠B,∵∠B=∠1,∴∠1=∠3,在Rt△ACD中,∠1+∠2=90°,∴∠4=180°﹣(∠2+∠3)=90°,∴OD⊥AD,则AD为圆O的切线;(2)设圆O的半径为r,在Rt△ABC中,AC=BCtanB=4,根据勾股定理得:AB==4,∴OA=4﹣r,在Rt△ACD中,tan∠1=tanB=,∴CD=ACtan∠1=2,根据勾股定理得:AD2=AC2+CD2=16+4=20,在Rt△ADO中,OA2=OD2+AD2,即(4﹣r)2=r2+20,解得:r=.3.如图,在6×6的网格中,每个小正方形的边长为1,点A在格点(小正方形的顶点)上.试在各网格中画出顶点在格点上,面积为6,且符合相应条件的图形.解:符合条件的图形如图所示:4.如图,在四边形ABCD中,E是AB的中点,AD∥EC,∠AED=∠B.(1)求证:△AED≌△EBC.(2)当AB=6时,求CD的长.(1)证明:∵AD∥EC,∴∠A=∠BEC,∵E是AB中点,∴AE=EB,∵∠AED=∠B,∴△AED≌△EBC.(2)解:∵△AED≌△EBC,∴AD=EC,∵AD∥EC,∴四边形AECD是平行四边形,∴CD=AE,∵AB=6,∴CD=AB=3.5.如图,已知AB是⊙O的直径,C,D是⊙O上的点,OC∥BD,交AD于点E,连结BC.(1)求证:AE=ED;(2)若AB=10,∠CBD=36°,求的长.证明:(1)∵AB是⊙O的直径,∴∠ADB=90°,∵OC∥BD,∴∠AEO=∠ADB=90°,即OC⊥AD,∴AE=ED;(2)∵OC⊥AD,∴,∴∠ABC=∠CBD=36°,∴∠AOC=2∠ABC=2×36°=72°,∴.6.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,以点B为圆心,BC长为半径画弧,交线段AB于点D;以点A为圆心,AD长为半径画弧,交线段AC于点E,连结CD.(1)若∠A=28°,求∠ACD的度数.(2)设BC=a,AC=b.①线段AD的长是方程x2+2ax﹣b2=0的一个根吗?说明理由.②若AD=EC,求的值.解:(1)∵∠ACB=90°,∠A=28°,∴∠B=62°,∵BD=BC,∴∠BCD=∠BDC=59°,∴∠ACD=90°﹣∠BCD=31°;(2)①由勾股定理得,AB==,∴AD=﹣a,解方程x2+2ax﹣b2=0得,x==﹣a,∴线段AD的长是方程x2+2ax﹣b2=0的一个根;②∵AD=AE,∴AE=EC=,由勾股定理得,a2+b2=(b+a)2,整理得,=.7.在5×3的方格纸中,△ABC的三个顶点都在格点上.(1)在图1中画出线段BD,使BD∥AC,其中D是格点;(2)在图2中画出线段BE,使BE⊥AC,其中E是格点.解:(1)如图所示,线段BD即为所求;(2)如图所示,线段BE即为所求.8.如图,在▱ABCD中,AC是对角线,BE⊥AC,DF⊥AC,垂足分别为点E,F,求证:AE=CF.证明:如图,∵四边形ABCD是平行四边形,∴AB=CD,AB∥CD,∴∠BAE=∠DCF.又BE⊥AC,DF⊥AC,∴∠AEB=∠CFD=90°.在△ABE与△CDF中,,∴得△ABE≌△CDF(AAS),∴AE=CF.9.已知:在△ABC中,AB=AC,D为AC的中点,DE⊥AB,DF⊥BC,垂足分别为点E,F,且DE=DF.求证:△ABC是等边三角形.证明:∵DE⊥AB,DF⊥BC,垂足分别为点E,F,∴∠AED=∠CFD=90°,∵D为AC的中点,∴AD=DC,在Rt△ADE和Rt△CDF中,,∴Rt△ADE≌Rt△CDF,∴∠A=∠C,∴BA=BC,∵AB=AC,∴AB=BC=AC,∴△ABC是等边三角形.10.如图,D是△ABC的BC边上一点,连接AD,作△ABD的外接圆,将△ADC 沿直线AD折叠,点C的对应点E落在BD上.(1)求证:AE=AB.(2)若∠CAB=90°,cos∠ADB=,BE=2,求BC的长.解:(1)由折叠的性质可知,△ADE≌△ADC,∴∠AED=∠ACD,AE=AC,∵∠ABD=∠AED,∴∠ABD=∠ACD,∴AB=AC,∴AE=AB;(2)如图,过A作AH⊥BE于点H,∵AB=AE,BE=2,∴BH=EH=1,∵∠ABE=∠AEB=∠ADB,cos∠ADB=,∴cos∠ABE=cos∠ADB=,∴=.∴AC=AB=3,∵∠BAC=90°,AC=AB,∴BC=3.11.在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=12.点D在直线CB上,以CA,CD为边作矩形ACDE,直线AB与直线CE,DE的交点分别为F,G.(1)如图,点D在线段CB上,四边形ACDE是正方形.①若点G为DE中点,求FG的长.②若DG=GF,求BC的长.(2)已知BC=9,是否存在点D,使得△DFG是等腰三角形?若存在,求该三角形的腰长;若不存在,试说明理由.解:(1)①在正方形ACDE中,DG=GE=6,中Rt△AEG中,AG==6,∵EG∥AC,∴△ACF∽△GEF,∴=,∴==,∴FG=AG=2.②如图1中,正方形ACDE中,AE=ED,∠AEF=∠DEF=45°,∵EF=EF,∴△AEF≌△DEF,∴∠1=∠2,设∠1=∠2=x,∵AE∥BC,∴∠B=∠1=x,∵GF=GD,∴∠3=∠2=x,在△DBF中,∠3+∠FDB+∠B=180°,∴x+(x+90°)+x=180°,解得x=30°,∴∠B=30°,∴在Rt△ABC中,BC==12.(2)在Rt△ABC中,AB===15,如图2中,当点D中线段BC上时,此时只有GF=GD,∵DG∥AC,∴△BDG∽△BCA,设BD=3x,则DG=4x,BG=5x,∴GF=GD=4x,则AF=15﹣9x,∵AE∥CB,∴△AEF∽△BCF,∴=,∴=,整理得:x2﹣6x+5=0,解得x=1或5(舍弃)∴腰长GD为=4x=4.如图3中,当点D中线段BC的延长线上,且直线AB,CE的交点中AE上方时,此时只有GF=DG,设AE=3x,则EG=4x,AG=5x,∴FG=DG=12+4x,∵AE∥BC,∴△AEF∽△BCF,∴=,∴=,解得x=2或﹣2(舍弃),∴腰长DG=4x+12=20.如图4中,当点D在线段BC的延长线上,且直线AB,EC的交点中BD下方时,此时只有DF=DG,过点D作DH⊥FG.设AE=3x,则EG=4x,AG=5x,DG=4x+12,∴FH=GH=DG•cos∠DGB=(4x+12)×=,∴GF=2GH=,∴AF=GF﹣AG=,∵AC∥DG,∴△ACF∽△GEF,∴=,∴=,解得x=或﹣(舍弃),∴腰长GD=4x+12=,如图5中,当点D中线段CB的延长线上时,此时只有DF=DG,作DH⊥AG于H.设AE=3x,则EG=4x,AG=5x,DG=4x﹣12,∴FH=GH=DG•cos∠DGB=,∴FG=2FH=,∴AF=AG﹣FG=,∵AC∥EG,∴△ACF∽△GEF,∴=,∴=,解得x=或﹣(舍弃),∴腰长DG=4x﹣12=,综上所述,等腰三角形△DFG的腰长为4或20或或.12.如图,△ABC是⊙O的内接三角形,点D在上,点E在弦AB上(E不与A重合),且四边形BDCE为菱形.(1)求证:AC=CE;(2)求证:BC2﹣AC2=AB•AC;(3)已知⊙O的半径为3.①若=,求BC的长;②当为何值时,AB•AC的值最大?解:(1)∵四边形EBDC为菱形,∴∠D=∠BEC,∵四边形ABDC是圆的内接四边形,∴∠A+∠D=180°,又∠BEC+∠AEC=180°,∴∠A=∠AEC,∴AC=AE;(2)以点C为圆心,CE长为半径作⊙C,与BC交于点F,于BC延长线交于点G,则CF=CG,由(1)知AC=CE=CD,∴CF=CG=AC,∵四边形AEFG是⊙C的内接四边形,∴∠G+∠AEF=180°,又∵∠AEF+∠BEF=180°,∴∠G=∠BEF,∵∠EBF=∠GBA,∴△BEF∽△BGA,∴=,即B F•BG=BE•AB,∵BF=BC﹣CF=BC﹣AC、BG=BC+CG=BC+AC,BE=CE=AC,∴(BC﹣AC)(BC+AC)=AB•AC,即BC2﹣AC2=AB•AC;(3)设AB=5k、AC=3k,∵BC2﹣AC2=AB•AC,∴BC=2k,连接ED交BC于点M,∵四边形BDCE是菱形,∴DE垂直平分BC,则点E、O、M、D共线,在Rt△DMC中,DC=AC=3k,MC=BC=k,∴DM==k,∴OM=OD﹣DM=3﹣k,在Rt△COM中,由OM2+MC2=OC2得(3﹣k)2+(k)2=32,解得:k=或k=0(舍),∴BC=2k=4;②设OM=d,则MD=3﹣d,MC2=OC2﹣OM2=9﹣d2,∴BC2=(2MC)2=36﹣4d2,AC2=DC2=DM2+CM2=(3﹣d)2+9﹣d2,由(2)得AB•AC=BC2﹣AC2=﹣4d2+6d+18=﹣4(d﹣)2+,∴当x=,即OM=时,AB•AC最大,最大值为,∴DC2=,∴AC=DC=,∴AB=,此时=.13.小敏思考解决如下问题:原题:如图1,点P,Q分别在菱形ABCD的边BC,CD上,∠PAQ=∠B,求证:AP=AQ.(1)小敏进行探索,若将点P,Q的位置特殊化;把∠PAQ绕点A旋转得到∠EAF,使AE⊥BC,点E,F分别在边BC,CD上,如图2.此时她证明了AE=AF,请你证明.(2)受以上(1)的启发,在原题中,添加辅助线:如图3,作AE⊥BC,AF⊥CD,垂足分别为E,F.请你继续完成原题的证明.(3)如果在原题中添加条件:AB=4,∠B=60°,如图1,请你编制一个计算题(不标注新的字母),并直接给出答案(根据编出的问题层次,给不同的得分).(1)证明:∵四边形ABCD是菱形,∴∠B+∠C=180°,∠B=∠D,AB=AD,∵∠EAF=∠B,∴∠EAF+∠C=180°,∴∠AEC+∠AFC=180°,∵AE⊥BC,∴AF⊥CD,在△AEB和△AFD中,,∴△AEB≌△AFD,∴AE=AF;(2)证明:由(1)得,∠PAQ=∠EAF=∠B,AE=AF,∴∠EAP=∠FAQ,在△AEP和△AFQ中,,∴△AEP≌△AFQ,∴AP=AQ;(3)解:已知:AB=4,∠B=60°,求四边形APCQ的面积,解:连接AC、BD交于O,∵∠ABC=60°,BA=BC,∴△ABC为等边三角形,∵AE⊥BC,∴BE=EC,同理,CF=FD,∴四边形AECF的面积=×四边形ABCD的面积,由(2)得,四边形APCQ的面积=四边形AECF的面积,OA=AB=2,OB=AB=2,∴四边形ABCD的面积=×2×2×4=8,∴四边形APCQ的面积=4.14.如图,已知P为锐角∠MAN内部一点,过点P作PB⊥AM于点B,PC⊥AN 于点C,以PB为直径作⊙O,交直线CP于点D,连接AP,BD,AP交⊙O于点E.(1)求证:∠BPD=∠BAC.(2)连接EB,ED,当tan∠MAN=2,AB=2时,在点P的整个运动过程中.①若∠BDE=45°,求PD的长.②若△BED为等腰三角形,求所有满足条件的BD的长.(3)连接OC,EC,OC交AP于点F,当tan∠MAN=1,OC∥BE时,记△OFP 的面积为S1,△CFE的面积为S2,请写出的值.解:(1)∵PB⊥AM、PC⊥AN,∴∠ABP=∠ACP=90°,∴∠BAC+∠BPC=180°,又∠BPD+∠BPC=180°,∴∠BPD=∠BAC;(2)①如图1,∵∠APB=∠BDE=45°,∠ABP=90°,∴BP=AB=2,∵∠BPD=∠BAC,∴tan∠BPD=tan∠BAC,∴BP=PD,∴PD=2;②当BD=BE时,∠BED=∠BDE,∴∠BPD=∠BPE=∠BAC,∴tan∠BPE=2,∵AB=2,∴BP=,∴BD=2;当BE=DE时,∠EBD=∠EDB,∵∠APB=∠BDE、∠DBE=∠APC,∴∠APB=∠APC,∴AC=AB=2,过点B作BG⊥AC于点G,得四边形BGCD是矩形,∵AB=2、tan∠BAC=2,∴AG=2,∴BD=CG=2﹣2;当BD=DE时,∠DEB=∠DBE=∠APC,∵∠DEB=∠DPB=∠BAC,∴∠APC=∠BAC,设PD=x,则BD=2x,∴,∴x=,∴BD=2x=3,综上所述,当BD=2、3或2﹣2时,△BDE为等腰三角形;(3)如图3,过点O作OH⊥DC于点H,∵tan∠BPD=tan∠MAN=1,∴BD=PD,设BD=PD=2a、PC=2b,则OH=a、CH=a+2b、AC=4a+2b,∵OC∥BE且∠BEP=90°,∴∠PFC=90°,∴∠PAC+∠APC=∠OCH+∠APC=90°,∴∠OCH=∠PAC,∴△ACP∽△CHO,∴=,即OH•AC=CH•PC,∴a(4a+2b)=2b(a+2b),∴a=b,即CP=2a、CH=3a,则OC=a,∵△CPF∽△COH,∴=,即=,则CF=a,OF=OC﹣CF=a,∵BE∥OC且BO=PO,∴OF为△PBE的中位线,∴EF=PF,∴==.15.如图,在Rt△ABC中,AC=BC,∠ACB=90°,点D,E分别在AC,BC上,且CD=CE.(1)如图1,求证:∠CAE=∠CBD;(2)如图2,F是BD的中点,求证:AE⊥CF;(3)如图3,F,G分别是BD,AE的中点,若AC=2,CE=1,求△CGF的面积.解:(1)在△ACE和△BCD中,,∴△ACE≌△BCD,∴∠CAE=∠CBD;(2)如图2,在Rt△BCD中,点F是BD的中点,∴CF=BF,∴∠BCF=∠CBF,由(1)知,∠CAE=∠CBD,∴∠BCF=∠CAE,∴∠CAE+∠ACF=∠BCF+∠ACF=∠BAC=90°,∴∠AMC=90°,∴AE⊥CF;(3)如图3,∵AC=2,∴BC=AC=2,∵CE=1,∴CD=CE=1,在Rt△BCD中,根据勾股定理得,BD==3,∵点F是BD中点,∴CF=DF=BD=,同理:EG=AE=,连接EF,过点F作FH⊥BC,∵∠ACB=90°,点F是BD的中点,∴FH=CD=,=CE•FH=×1×=,∴S△CEF由(2)知,AE⊥CF,=C F•ME=×ME=ME,∴S△CEF∴ME=,∴ME=,∴GM=EG﹣ME=﹣=,=CF•GM=××=.∴S△CFG16.如图1,直线l:y=﹣x+b与x轴交于点A(4,0),与y轴交于点B,点C 是线段OA上一动点(0<AC<).以点A为圆心,AC长为半径作⊙A交x 轴于另一点D,交线段AB于点E,连结OE并延长交⊙A于点F.(1)求直线l的函数表达式和tan∠BAO的值;(2)如图2,连结CE,当CE=EF时,①求证:△OCE∽△OEA;②求点E的坐标;(3)当点C在线段OA上运动时,求OE•EF的最大值.解:∵直线l:y=﹣x+b与x轴交于点A(4,0),∴﹣×4+b=0,∴b=3,∴直线l的函数表达式y=﹣x+3,∴B(0,3),∴OA=4,OB=3,在Rt△AOB中,tan∠BAO==;(2)①如图2,连接DF,∵CE=EF,∴∠CDE=∠FDE,∴∠CDF=2∠CDE,∵∠OAE=2∠CDE,∴∠OAE=∠ODF,∵四边形CEFD是⊙O的圆内接四边形,∴∠OEC=∠ODF,∴∠OEC=∠OAE,∵∠COE=∠EOA,∴△COE∽△EOA,②过点E⊥OA于M,由①知,tan∠OAB=,设EM=3m,则AM=4m,∴OM=4﹣4m,AE=5m,∴E(4﹣4m,3m),AC=5m,∴OC=4﹣5m,由①知,△COE∽△EOA,∴,∴OE2=OA•OC=4(4﹣5m)=16﹣20m,∵E(4﹣4m,3m),∴(4﹣4m)2+9m2=25m2﹣32m+16,∴25m2﹣32m+16=16﹣20m,∴m=0(舍)或m=,∴4﹣4m=,3m=,∴(,),(3)如图,设⊙O的半径为r,过点O作OG⊥AB于G,∴AG==×=,∴EG=AG﹣AE=﹣r,连接FH,∵EH是⊙O直径,∴EH=2r,∠EFH=90°=∠EGO,∵∠OEG=∠HEF,∴△OEG∽△HEF,∴,∴OE•EF=HE•EG=2r(﹣r)=﹣2(r﹣)2+,∴r=时,OE•EF最大值为.。
2018年全国各地中考数学压轴题汇编:几何综合(华北东北专版)(解析卷)
2018年全国各地中考数学压轴题汇编(华北东北专版)几何综合参考答案与试题解析1.(2018•北京)如图,在四边形ABCD中,AB∥DC,AB=AD,对角线AC,BD交于点O,AC平分∠BAD,过点C作CE⊥AB交AB的延长线于点E,连接OE.(1)求证:四边形ABCD是菱形;(2)若AB=,BD=2,求OE的长.解:(1)∵AB∥CD,∴∠OAB=∠DCA,∵AC为∠DAB的平分线,∴∠OAB=∠DAC,∴∠DCA=∠DAC,∴CD=AD=AB,∵AB∥CD,∴四边形ABCD是平行四边形,∵AD=AB,∴▱ABCD是菱形;(2)∵四边形ABCD是菱形,∴OA=OC,BD⊥AC,∵CE⊥AB,∴OE=OA=OC,∵BD=2,∴OB=BD=1,在Rt△AOB中,AB=,OB=1,∴OA==2,∴OE=OA=2.2.(2018•河北)如图,点A在数轴上对应的数为26,以原点O为圆心,OA为半径作优弧,使点B在O右下方,且tan∠AOB=,在优弧上任取一点P,且能过P作直线l∥OB交数轴于点Q,设Q在数轴上对应的数为x,连接OP.(1)若优弧上一段的长为13π,求∠AOP的度数及x的值;(2)求x的最小值,并指出此时直线l与所在圆的位置关系;(3)若线段PQ的长为12.5,直接写出这时x的值.解:(1)如图1中,由=13π,解得n=90°,∴∠POQ=90°,∵PQ∥OB,∴∠PQO=∠BOQ,∴tan∠PQO=tan∠QOB==,∴OQ=,∴x=.(2)如图当直线PQ与⊙O相切时时,x的值最小.在Rt△OPQ中,OQ=OP÷=32.5,此时x的值为﹣32.5.(3)分三种情况:①如图2中,作OH⊥PQ于H,设OH=4k,QH=3k.在Rt△OPH中,∵OP2=OH2+PH2,∴262=(4k)2+(12.5﹣3k)2,整理得:k2﹣3k﹣20.79=0,解得k=6.3或﹣3.3(舍弃),∴OQ=5k=31.5.此时x的值为31.5.②如图3中,作OH⊥PQ交PQ的延长线于H.设OH=4k,QH=3k.在Rt△在Rt△OPH中,∵OP2=OH2+PH2,∴262=(4k)2+(12.5+3k)2,整理得:k2+3k﹣20.79=0,解得k=﹣6.3(舍弃)或3.3,∴OQ=5k=16.5,此时x的值为﹣16.5.③如图4中,作OH⊥PQ于H,设OH=4k,AH=3k.在Rt△OPH中,∵OP2=OH2+PH2,∴262=(4k)2+(12.5﹣3k)2,整理得:k2﹣3k﹣20.79=0,解得k=6.3或﹣3.3(舍弃),∴OQ=5k=31.5不合题意舍弃.此时x的值为﹣31.5.综上所述,满足条件的x的值为﹣16.5或31.5或﹣31.5.3.(2018•北京)如图,AB是⊙O的直径,过⊙O外一点P作⊙O的两条切线PC,PD,切点分别为C,D,连接OP,CD.(1)求证:OP⊥CD;(2)连接AD,BC,若∠DAB=50°,∠CBA=70°,OA=2,求OP的长.解:(1)连接OC,OD,∴OC=OD,∵PD,PC是⊙O的切线,∵∠ODP=∠OCP=90°,在Rt△ODP和Rt△OCP中,,∴Rt△ODP≌Rt△OCP,∴∠DOP=∠COP,∵OD=OC,∴OP⊥CD;(2)如图,连接OD,OC,∴OA=OD=OC=OB=2,∴∠ADO=∠DAO=50°,∠BCO=∠CBO=70°,∴∠AOD=80°,∠BOC=40°,∴∠COD=60°,∵OD=OC,∴△COD是等边三角形,由(1)知,∠DOP=∠COP=30°,在Rt△ODP中,OP==.4.(2018•天津)在平面直角坐标系中,四边形AOBC是矩形,点O(0,0),点A(5,0),点B(0,3).以点A为中心,顺时针旋转矩形AOBC,得到矩形ADEF,点O,B,C的对应点分别为D,E,F.(Ⅰ)如图①,当点D落在BC边上时,求点D的坐标;(Ⅱ)如图②,当点D落在线段BE上时,AD与BC交于点H.①求证△ADB≌△AOB;②求点H的坐标.(Ⅲ)记K为矩形AOBC对角线的交点,S为△KDE的面积,求S的取值范围(直接写出结果即可).解:(Ⅰ)如图①中,∵A(5,0),B(0,3),∴OA=5,OB=3,∵四边形AOBC是矩形,∴AC=OB=3,OA=BC=5,∠OBC=∠C=90°,∵矩形ADEF是由矩形AOBC旋转得到,∴AD=AO=5,在Rt△ADC中,CD==4,∴BD=BC﹣CD=1,∴D(1,3).(Ⅱ)①如图②中,由四边形ADEF是矩形,得到∠ADE=90°,∵点D在线段BE上,∴∠ADB=90°,由(Ⅰ)可知,AD=AO,又AB=AB,∠AOB=90°,∴Rt△ADB≌Rt△AOB(HL).②如图②中,由△ADB≌△AOB,得到∠BAD=∠BAO,又在矩形AOBC中,OA∥BC,∴∠CBA=∠OAB,∴∠BAD=∠CBA,∴BH=AH,设AH=BH=m,则HC=BC﹣BH=5﹣m,在Rt△AHC中,∵AH2=HC2+AC2,∴m2=32+(5﹣m)2,∴m=,∴BH=,∴H(,3).(Ⅲ)如图③中,当点D在线段BK上时,△DEK的面积最小,最小值=•DE•DK=×3×(5﹣)=,当点D在BA的延长线上时,△D′E′K的面积最大,最大面积=×D′E′×KD′=×3×(5+)=.综上所述,≤S≤.5.(2018•北京)如图,在正方形ABCD中,E是边AB上的一动点(不与点A、B重合),连接DE,点A关于直线DE的对称点为F,连接EF并延长交BC于点G,连接DG,过点E作EH⊥DE交DG的延长线于点H,连接BH.(1)求证:GF=GC;(2)用等式表示线段BH与AE的数量关系,并证明.证明:(1)如图1,连接DF,∵四边形ABCD是正方形,∴DA=DC,∠A=∠C=90°,∵点A关于直线DE的对称点为F,∴△ADE≌△FDE,∴DA=DF=DC,∠DFE=∠A=90°,∴∠DFG=90°,在Rt△DFG和Rt△DCG中,∵,∴Rt△DFG≌Rt△DCG(HL),∴GF=GC;(2)BH=AE,理由是:证法一:如图2,在线段AD上截取AM,使AM=AE,∵AD=AB,∴DM=BE,由(1)知:∠1=∠2,∠3=∠4,∵∠ADC=90°,∴∠1+∠2+∠3+∠4=90°,∴2∠2+2∠3=90°,∴∠2+∠3=45°,即∠EDG=45°,∵EH⊥DE,∴∠DEH=90°,△DEH是等腰直角三角形,∴∠AED+∠BEH=∠AED+∠1=90°,DE=EH,∴∠1=∠BEH,在△DME和△EBH中,∵,∴△DME≌△EBH,∴EM=BH,Rt△AEM中,∠A=90°,AM=AE,∴EM=AE,∴BH=AE;证法二:如图3,过点H作HN⊥AB于N,∴∠ENH=90°,由方法一可知:DE=EH,∠1=∠NEH,在△DAE和△ENH中,∵,∴△DAE≌△ENH,∴AE=HN,AD=EN,∵AD=AB,∴AB=EN=AE+BE=BE+BN,∴AE=BN=HN,∴△BNH是等腰直角三角形,∴BH=HN=AE.6.(2018•天津)已知AB是⊙O的直径,弦CD与AB相交,∠BAC=38°,(I)如图①,若D为的中点,求∠ABC和∠ABD的大小;(Ⅱ)如图②,过点D作⊙O的切线,与AB的延长线交于点P,若DP∥AC,求∠OCD 的大小.解:(Ⅰ)∵AB是⊙O的直径,弦CD与AB相交,∠BAC=38°,∴∠ACB=90°,∴∠ABC=∠ACB﹣∠BAC=90°﹣38°=52°,∵D为的中点,∠AOB=180°,∴∠AOD=90°,∴∠ABD=45°;(Ⅱ)连接OD,∵DP切⊙O于点D,∴OD⊥DP,即∠ODP=90°,由DP∥AC,又∠BAC=38°,∴∠P=∠BAC=38°,∵∠AOD是△ODP的一个外角,∴∠AOD=∠P+∠ODP=128°,∴∠ACD=64°,∵OC=OA,∠BAC=38°,∴∠OCA=∠BAC=38°,∴∠OCD=∠ACD﹣∠OCA=64°﹣38°=26°.7.(2018•山西)请阅读下列材料,并完成相应的任务:在数学中,利用图形在变化过程中的不变性质,常常可以找到解决问题的办消去.著名美籍匈牙利数学家波利亚在他所著的《数学的发现》一书中有这样一个例子:请问如何在一个三角形ABC的AC和BC两边上分别取一点X和Y,使得AX=BY=XY.(如图)解决这个问题的操作步骤如下:第一步,在CA上作出一点D,使得CD=CB,连接BD.第二步,在CB上取一点Y',作Y'Z'∥CA,交BD于点Z',并在AB上取一点A',使Z'A'=Y'Z'.第三步,过点A作AZ∥A'Z',交BD于点Z.第四步,过点Z作ZY∥AC,交BC于点Y,再过点Y作YX∥ZA,交AC于点X.则有AX=BY=XY.下面是该结论的部分证明:证明:∵AZ∥A'Z',∴∠BA'Z'=∠BAZ,又∵∠A'BZ'=∠ABZ.∴△BA'Z'~△BAZ.∴.同理可得.∴.∵Z'A'=Y'Z',∴ZA=YZ.任务:(1)请根据上面的操作步骤及部分证明过程,判断四边形AXYZ的形状,并加以证明;(2)请再仔细阅读上面的操作步骤,在(1)的基础上完成AX=BY=XY的证明过程;而确定了点Z,Y的位置,这里运用了下面一种图形的变化是D(或位似).A.平移B.旋转C.轴对称D.位似解:(1)四边形AXYZ是菱形.证明:∵ZY∥AC,YX∥ZA,∴四边形AXYZ是平行四边形.∵ZA=YZ,∴平行四边形AXYZ是菱形.(2)证明:∵CD=CB,∴∠1=∠3.∵ZY∥AC,∴∠1=∠2.∴∠2=∠3.∴YB=YZ.∵四边形AXYZ是菱形,∴AX=XY=YZ.∴AX=BY=XY.(3)通过作平行线把四边形BA'Z'Y'放大得到四边形BAZY,从而确定了点Z,Y的位置,此时四边形BA'Z'Y'∽四边形BAZY,所以该变换形式是位似变换.故答案是:D(或位似).8.(2018•北京)对于平面直角坐标系xOy中的图形M,N,给出如下定义:P为图形M 上任意一点,Q为图形N上任意一点,如果P,Q两点间的距离有最小值,那么称这个最小值为图形M,N间的“闭距离“,记作d(M,N).已知点A(﹣2,6),B(﹣2,﹣2),C(6,﹣2).(1)求d(点O,△ABC);(2)记函数y=kx(﹣1≤x≤1,k≠0)的图象为图形G.若d(G,△ABC)=1,直接写(3)⊙T的圆心为T(t,0),半径为1.若d(⊙T,△ABC)=1,直接写出t的取值范围.解:(1)如图所示,点O到△ABC的距离的最小值为2,∴d(点O,△ABC)=2;(2)y=kx(k≠0)经过原点,在﹣1≤x≤1范围内,函数图象为线段,当y=kx(﹣1≤x≤1,k≠0)经过(1,﹣1)时,k=﹣1,此时d(G,△ABC)=1;当y=kx(﹣1≤x≤1,k≠0)经过(﹣1,﹣1)时,k=1,此时d(G,△ABC)=1;∴﹣1≤k≤1,∵k≠0,∴﹣1≤k≤1且k≠0;(3)⊙T与△ABC的位置关系分三种情况:①当⊙T在△ABC的左侧时,由d(⊙T,△ABC)=1知此时t=﹣4;②当⊙T在△ABC内部时,当点T与原点重合时,d(⊙T,△ABC)=1,知此时t=0;当点T位于T3位置时,由d(⊙T,△ABC)=1知T3M=2,∵AB=BC=8、∠ABC=90°,∴∠C=∠T3DM=45°,则T3D===2,∴t=4﹣2,故此时0≤t≤4﹣2;∵∠T4DC=∠C=45°,∴T4D===2,∴t=4+2;综上,t=﹣4或0≤t≤4﹣2或t=4+2.9.(2018•包头)如图,在Rt△ACB中,∠ACB=90°,以点A为圆心,AC长为半径的圆交AB于点D,BA的延长线交⊙A于点E,连接CE,CD,F是⊙A上一点,点F与点C位于BE两侧,且∠FAB=∠ABC,连接BF.(1)求证:∠BCD=∠BEC;(2)若BC=2,BD=1,求CE的长及sin∠ABF的值.解:(1)∵∠ACB=90°,∴∠BCD+∠ACD=90°,∵DE是⊙A的直径,∴∠DCE=90°,∴∠BEC+∠CDE=90°,∵AD=AC,∴∠CDE=∠ACD,∴∠BCD=∠BEC,(2)∵∠BCD=∠BEC,∠EBC=∠EBC,∴△BDC∽△BCE,∴,∵BC=2,BD=1,∴BE=4,EC=2CD,∴DE=BE﹣BD=3,在Rt△DCE中,DE2=CD2+CE2=9,过点F作FM⊥AB于M,∵∠FAB=∠ABC,∠FMA=∠ACB=90°,∴△AFM∽△BAC,∴,∵DE=3,∴AD=AF=AC=,AB=,∴FM=,过点F作FN⊥BC于N,∴∠FNC=90°,∵∠FAB=∠ABC,∴FA∥BC,∴∠FAC=∠ACB=90°,∴四边形FNCA是矩形,∴FN=AC=,NC=AF=,∴BN=,在Rt△FBN中,BF=,在Rt△FBM中,sin∠ABF=.10.(2018•山西)综合与实践问题情境:在数学活动课上,老师出示了这样一个问题:如图1,在矩形ABCD中,AD=2AB,E是AB延长线上一点,且BE=AB,连接DE,交BC于点M,以DE为一边在DE的左下方作正方形DEFG,连接AM.试判断线段AM与DE的位置关系.探究展示:勤奋小组发现,AM垂直平分DE,并展示了如下的证明方法:证明:∵BE=AB,∴AE=2AB.∵四边形ABCD是矩形,∴AD∥BC.∴.(依据1)∵BE=AB,∴.∴EM=DM.即AM是△ADE的DE边上的中线,又∵AD=AE,∴AM⊥DE.(依据2)∴AM垂直平分DE.反思交流:(1)①上述证明过程中的“依据1”“依据2”分别是指什么?②试判断图1中的点A是否在线段GF的垂直平分线上,请直接回答,不必证明;(2)创新小组受到勤奋小组的启发,继续进行探究,如图2,连接CE,以CE为一边在CE的左下方作正方形CEFG,发现点G在线段BC的垂直平分线上,请你给出证明;探索发现:(3)如图3,连接CE,以CE为一边在CE的右上方作正方形CEFG,可以发现点C,点B 都在线段AE的垂直平分线上,除此之外,请观察矩形ABCD和正方形CEFG的顶点与边,你还能发现哪个顶点在哪条边的垂直平分线上,请写出一个你发现的结论,并加以证明.解:(1)①依据1:两条直线被一组平行线所截,所得的对应线段成比例(或平行线分线段成比例).依据2:等腰三角形顶角的平分线,底边上的中线及底边上的高互相重合(或等腰三角形的“三线合一”).②答:点A在线段GF的垂直平分线上.理由:由问题情景知,AM⊥DE,∵四边形DEFG是正方形,∴DE∥FG,(2)证明:过点G作GH⊥BC于点H,∵四边形ABCD是矩形,点E在AB的延长线上,∴∠CBE=∠ABC=∠GHC=90°,∴∠BCE+∠BEC=90°.∵四边形CEFG为正方形,∴CG=CE,∠GCE=90°,∴∠BCE+∠BCG=90°.∴∠2BEC=∠BCG.∴△GHC≌△CBE.∴HC=BE,∵四边形ABCD是矩形,∴AD=BC.∵AD=2AB,BE=AB,∴BC=2BE=2HC,∴HC=BH.∴GH垂直平分BC.∴点G在BC的垂直平分线上.(3)答:点F在BC边的垂直平分线上(或点F在AD边的垂直平分线上).证法一:过点F作FM⊥BC于点M,过点E作EN⊥FM于点N.∴∠BMN=∠ENM=∠ENF=90°.∵四边形ABCD是矩形,点E在AB的延长线上,∴∠CBE=∠ABC=90°,∴四边形BENM为矩形.∴BM=EN,∠BEN=90°.∴∠1+∠2=90°.∵四边形CEFG为正方形,∴EF=EC,∠CEF=90°.∴∠2+∠3=90°.∴∠1=∠3.∵∠CBE=∠ENF=90°,∴NE=BE.∴BM=BE.∵四边形ABCD是矩形,∴AD=BC.∵AD=2AB,AB=BE.∴BC=2BM.∴BM=MC.∴FM垂直平分BC.∴点F在BC边的垂直平分线上.11.(2018•呼和浩特)如图,已知BC⊥AC,圆心O在AC上,点M与点C分别是AC 与⊙O的交点,点D是MB与⊙O的交点,点P是AD延长线与BC的交点,且=.(1)求证:PD是⊙O的切线;(2)若AD=12,AM=MC,求的值.(1)证明:连接OD、OP、CD.∵=,∠A=∠A,∴△ADM∽△APO,∴∠ADM=∠APO,∴MD∥PO,∴∠1=∠4,∠2=∠3,∵OD=OM,∴∠3=∠4,∴∠1=∠2,∵OP=OP,OD=OC,∴∠ODP=∠OCP,∵BC⊥AC,∴∠OCP=90°,∴OD⊥AP,∴PD是⊙O的切线.(2)连接CD.由(1)可知:PC=PD,∵AM=MC,∴AM=2MO=2R,在Rt△AOD中,OD2+AD2=OA2,∴R2+122=9R2,∴R=3,∴OD=3,MC=6,∵==,∴DP=6,∵O是MC的中点,∴==,∴点P是BC的中点,∴BP=CP=DP=6,∵MC是⊙O的直径,∴∠BDC=∠CDM=90°,在Rt△BCM中,∵BC=2DP=12,MC=6,∴BM=6,∵△BCM∽△CDM,∴=,即=,∴MD=2,∴==.12.(2018•包头)如图,在矩形ABCD中,AB=3,BC=5,E是AD上的一个动点.(1)如图1,连接BD,O是对角线BD的中点,连接OE.当OE=DE时,求AE的长;(2)如图2,连接BE,EC,过点E作EF⊥EC交AB于点F,连接CF,与BE交于点G.当BE平分∠ABC时,求BG的长;(3)如图3,连接EC,点H在CD上,将矩形ABCD沿直线EH折叠,折叠后点D落在EC上的点D'处,过点D′作D′N⊥AD于点N,与EH交于点M,且AE=1.①求的值;②连接BE,△D'MH与△CBE是否相似?请说明理由.解:(1)如图1,连接OA,在矩形ABCD中,CD=AB=3,AD=BC=5,∠BAD=90°在Rt△ABD中,根据勾股定理得,BD=,∵O是BD中点,∴OD=OB=OA=,∴∠OAD=∠ODA,∵OE=DE,∴∠EOD=∠ODE=∠OAD,∴△ODE∽△ADO,∴,∴DO2=DE•DA,∴设AE=x,∴DE=5﹣x,∴()2=5(5﹣x),∴x=,即:AE=;(2)如图2,在矩形ABCD中,∵BE平分∠ABC,∴∠ABE=∠EBC=45°,∵AD∥BC,∴∠AEB=∠EBC,∴∠ABE=∠AEB,∴AE=AB=3,∴AE=CD=3,∵EF⊥EC,∴∠FEC=90°,∴∠AEF+∠CED=90°,∵∠A=90°,∴∠AEF+∠AFE=90°,∴∠CED=∠AFE,∵∠D=∠A=90°,∴△AEF≌△DCE,∴AF=DE=2,∴BF=AB﹣AF=1,过点G作GK⊥BC于K,∴∠EBC=∠BGK=45°,∴BK=GK,∠ABC=∠GKC=90°,∵∠KCG=∠BCF,∴△CKG∽△CBF,∴,设BK=GK=y,∴CK=5﹣y,∴y=,∴BK=GK=,在Rt△GKB中,BG=;(3)①在矩形ABCD中,∠D=90°,∵AE=1,AD=5,∴DE=4,∵DC=3,∴EC=5,由折叠知,ED'=ED=4,D'H=DH,∠ED'H=∠D=90°,∴D'C=1,设D'H=DH=z,∴HC=3﹣z,根据勾股定理得,(3﹣z)2=1+z2,∴z=,∴DH=,CH=,∵D'N⊥AD,∴∠AND'=∠D=90°,∴D'N∥DC,∴△EMN∽△EHD,∴,∵D'N∥DC,∴∠ED'M=∠ECH,∵∠MED'=∠HEC,∴△ED'M∽△ECH,∴,∴,∴,∴;②相似,理由:由折叠知,∠EHD'=∠EHD,∠ED'H=∠D=90°,∴∠MD'H+∠ED'N=90°,∵∠END'=90°,∴∠ED'N+∠NED'=90°,∴∠MD'H=∠NED',∵D'N∥DC,∴∠EHD=∠D'MH,∴∠EHD'=∠D'MH,∴D'M=D'H,∵AD∥BC,∴∠NED'=∠ECB,∴∠MD'H=∠ECB,∵CE=CB=5,∴,∴△D'MH∽△CBE.13.(2018•赤峰)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AD平分∠BAC,交BC于点D,点O 在AB上,⊙O经过A、D两点,交AC于点E,交AB于点F.(1)求证:BC是⊙O的切线;(2)若⊙O的半径是2cm,E是的中点,求阴影部分的面积(结果保留π和根号)解:(1)连接OD .、∵OA=OD ,∴∠OAD=∠ODA ,∵∠OAD=∠DAC ,∴∠ODA=∠DAC ,∴OD ∥AC ,∴∠ODB=∠C=90°,∴OD ⊥BC ,∴BC 是⊙O 的切线.(2)连接OE ,OE 交AD 于K . ∵=,∴OE ⊥AD ,∵∠OAK=∠EAK ,AK=AK ,∠AKO=∠AKE=90°,∴△AKO ≌△AKE ,∴AO=AE=OE ,∴△AOE 是等边三角形,∴∠AOE=60°,∴S 阴=S 扇形OAE ﹣S △AOE =﹣×22=﹣.14.(2018•黑龙江)如图,在Rt △BCD 中,∠CBD=90°,BC=BD ,点A 在CB 的延长线上,且BA=BC ,点E 在直线BD 上移动,过点E 作射线EF ⊥EA ,交CD 所在直线于点F . (1)当点E 在线段BD 上移动时,如图(1)所示,求证:BC ﹣DE=DF . (2)当点E 在直线BD 上移动时,如图(2)、图(3)所示,线段BC 、DE 与DF 又有怎样的数量关系?请直接写出你的猜想,不需证明.(1)证明:如图1中,在BA上截取BH,使得BH=BE.∵BC=AB=BD,BE=BH,∴AH=ED,∵∠AEF=∠ABE=90°,∴∠AEB+∠FED=90°,∠AEB+∠BAE=90°,∴∠FED=∠HAE,∵∠BHE=∠CDB=45°,∴∠AHE=∠EDF=135°,∴△AHE≌△EDF,∴HE=DF,∴BC﹣DE=BD﹣DE=BE=EH=DF.∴BC﹣DE=DF.(2)解:如图2中,在BC上截取BH=BE,同法可证:DF=EH.可得:DE﹣BC=DF.如图3中,在BA上截取BH,使得BH=BE.同法可证:DF=HE,可得BC+DE=DF.15.(2018•通辽)如图,⊙O是△ABC的外接圆,点O在BC边上,∠BAC的平分线交⊙O于点D,连接BD、CD,过点D作BC的平行线与AC的延长线相交于点P.(1)求证:PD是⊙O的切线;(2)求证:△ABD∽△DCP;(3)当AB=5cm,AC=12cm时,求线段PC的长.解:(1)如图,连接OD,∵BC是⊙O的直径,∴∠BAC=90°,∵AD平分∠BAC,∴∠BAC=2∠BAD,∵∠BOD=2∠BAD,∴∠BOD=∠BAC=90°,∵DP∥BC,∴∠ODP=∠BOD=90°,∴PD⊥OD,∵OD是⊙O半径,∴PD是⊙O的切线;(2)∵PD∥BC,∴∠ACB=∠P,∵∠ACB=∠ADB,∴∠ADB=∠P,∵∠ABD+∠ACD=180°,∠ACD+∠DCP=180°,∴∠DCP=∠ABD,∴△ABD∽△DCP,(3)∵BC是⊙O的直径,∴∠BDC=∠BAC=90°,在Rt△ABC中,BC==13cm,∵AD平分∠BAC,∴∠BAD=∠CAD,∴∠BOD=∠COD,∴BD=CD,在Rt△BCD中,BD2+CD2=BC2,∴BC=CD=BC=,∵△ABD∽△DCP,∴,∴,∴CP=16.9cm.16.(2018•赤峰)将一副三角尺按图1摆放,等腰直角三角尺的直角边DF恰好垂直平分AB,与AC相交于点G,BC=2cm.(1)求GC的长;(2)如图2,将△DEF绕点D顺时针旋转,使直角边DF经过点C,另一直角边DE与AC 相交于点H,分别过H、C作AB的垂线,垂足分别为M、N,通过观察,猜想MD与ND 的数量关系,并验证你的猜想.(3)在(2)的条件下,将△DEF沿DB方向平移得到△D′E′F′,当D′E′恰好经过(1)中的点G时,请直接写出DD′的长度.解:(1)如图1中,在Rt△ABC中,∵BC=2,∠B=60°,∴AC=BC•tan60°=6,AB=2BC=4,在Rt△ADG中,AG==4,∴CG=AC=AG=6﹣4=2.(2)如图2中,结论:DM+DN=2或DM=DN.理由:∵HM⊥AB,CN⊥AB,∴∠AMH=∠DMH=∠CNB=∠CND=90°,∵∠A+∠B=90°,∠B+∠BCN=90°,∴∠A=∠BCN.∴△AHM∽△CBN,∴=①,同法可证:△DHM∽△CDN,∴=②由①②可得AM•BN=DN•DM,∴=,∴=,∴=,∵AD=BD,∴AM=DN,∴DM+DN=AM+DM=AD=2.或∵△ABC为直角三角形,D为斜边AB的中点,∴CD=BD=AD.又∠B=60°,∴△BDC为等边三角形,∴∠CDB=60°.又∠EDF=90°,∴∠MDA=30°.∵∠A=90°﹣∠B=30°,∴AH=HD,又HM⊥AD,∴MD=.在等边三角形BCD中,CN⊥BD,∴ND=NB.又AD=BD,∴MD=ND.(3)如图3中,作GK∥DE交AB由K.在△AGK中,AG=GK=4,∠A=∠GKD=30°,作GH⊥AB于H.则AH=AG•cos30°=2,可得AK=2AH=4,此时K与B重合.∴DD′=DB=2.17.(2018•哈尔滨)已知:⊙O是正方形ABCD的外接圆,点E在上,连接BE、DE,点F在上连接BF、DF,BF与DE、DA分别交于点G、点H,且DA平分∠EDF.(1)如图1,求证:∠CBE=∠DHG;(2)如图2,在线段AH上取一点N(点N不与点A、点H重合),连接BN交DE于点L,过点H作HK∥BN交DE于点K,过点E作EP⊥BN,垂足为点P,当BP=HF时,求证:BE=HK;(3)如图3,在(2)的条件下,当3HF=2DF时,延长EP交⊙O于点R,连接BR,若△BER的面积与△DHK的面积的差为,求线段BR的长.(1)证明:如图1,∵四边形ABCD是正方形,∴∠A=∠ABC=90°,∵∠F=∠A=90°,∴∠F=∠ABC,∵DA平分∠EDF,∴∠ADE=∠ADF,∵∠ABE=∠ADE,∴∠ABE=∠ADF,∵∠CBE=∠ABC+∠ABE,∠DHG=∠F+∠ADF,∴∠CBE=∠DHG;(2)如图2,过H作HM⊥KD,垂足为点M,∵∠F=90°,∴HF⊥FD,∵DA平分∠EDF,∴HM=FH,∵FH=BP,∴HN=BP,∵KH∥BN,∴∠DKH=∠DLN,∴∠ELP=∠DLN,∴∠DKH=∠ELP,∵∠BED=∠A=90°,∴∠BEP+∠LEP=90°,∵EP⊥BN,∴∠BPE=∠EPL=90°,∴∠LEP+∠ELP=90°,∴∠BEP=∠ELP=∠DKH,∵HM⊥KD,∴∠KMH=∠BPE=90°,∴△BEP≌△HKM,∴BE=HK;(3)解:如图3,连接BD,∵3HF=2DF,BP=FH,∴设HF=2a,DF=3a,∴BP=FH=2a,由(2)得:HM=BP,∠HMD=90°,∵∠F=∠A=90°,∴tan∠HDM=tan∠FDH,∴==,∴DM=3a,∵四边形ABCD为正方形,∴AB=AD,∴∠ABD=∠ADB=45°,∵∠ABF=∠ADF=∠ADE,∠DBF=45°﹣∠ABF,∠BDE=45°﹣∠ADE,∴∠DBF=∠BDE,∵∠BED=∠F,BD=BD,∴△BED≌△DFB,∴BE=FD=3a,过H作HS⊥BD,垂足为S,∵tan∠ABH=tan∠ADE==,∴设AB=3m,AH=2m,∴BD=AB=6m,DH=AD﹣AH=m,∵sin∠ADB==,∴HS=m,∴DS==m,∴BS=BD﹣DS=5m,∴tan∠BDE=tan∠DBF==,∵∠BDE=∠BRE,∴tanBRE==,∵BP=FH=2a,∴RP=10a,在ER上截取ET=DK,连接BT,由(2)得:∠BEP=∠HKD,∴△BET≌△HKD,∴∠BTE=∠KDH,∴tan∠BTE=tan∠KDH,∴=,即PT=3a,∴TR=RP﹣PT=7a,∵S△BER﹣S△DHK=,∴BP•ER﹣HM•DK=,∴BP•(ER﹣DK)=BP•(ER﹣ET)=,∴×2a×7a=,解得:a=(负值舍去),∴BP=1,PR=5,则BR==.18.(2018•黑龙江)如图,在平面直角坐标系中,菱形ABCD的边AB在x轴上,点B 坐标(﹣3,0),点C在y轴正半轴上,且sin∠CBO=,点P从原点O出发,以每秒一个单位长度的速度沿x轴正方向移动,移动时间为t(0≤t≤5)秒,过点P作平行于y 轴的直线l,直线l扫过四边形OCDA的面积为S.(1)求点D坐标.(2)求S关于t的函数关系式.(3)在直线l移动过程中,l上是否存在一点Q,使以B、C、Q为顶点的三角形是等腰直角三角形?若存在,直接写出Q点的坐标;若不存在,请说明理由.解:(1)在Rt△BOC中,OB=3,sin∠CBO==,设CO=4k,BC=5k,∵BC2=CO2+OB2,∴25k2=16k2+9,∴k=1或﹣1(舍弃),BC=5,OC=4,∵四边形ABCD是菱形,∴CD=BC=5,∴D(5,4).(2)①如图1中,当0≤t≤2时,直线l扫过的图象是四边形CCQP,S=4t.②如图2中,当2<t≤5时,直线l扫过的图形是五边形OCQTA.S=S梯形OCDA﹣S△DQT=×(2+5)×4﹣×(5﹣t)×(5﹣t)=﹣t2+t﹣.(3)如图3中,①当QB=QC,∠BQC=90°,Q(,).②当BC=CQ′,∠BCQ′=90°时,Q′(4,1);③当BC=BQ″,∠CBQ″=90°时,Q″(1,﹣3);综上所述,满足条件的点Q坐标为(,)或(4,1)或(1,﹣3).19.(2018•哈尔滨)已知:在四边形ABCD中,对角线AC、BD相交于点E,且AC⊥BD,作BF⊥CD,垂足为点F,BF与AC交于点G,∠BGE=∠ADE.(1)如图1,求证:AD=CD;(2)如图2,BH是△ABE的中线,若AE=2DE,DE=EG,在不添加任何辅助线的情况下,请直接写出图2中四个三角形,使写出的每个三角形的面积都等于△ADE面积的2倍.解:(1)∵∠BGE=∠ADE,∠BGE=∠CGF,∴∠ADE=∠CGF,∵AC⊥BD、BF⊥CD,∴∠ADE+∠DAE=∠CGF+∠GCF,∴∠DAE=∠GCF,∴AD=CD;(2)设DE=a,则AE=2DE=2a,EG=DE=a,=AE•DE=•2a•a=a2,∴S△ADE∵BH是△ABE的中线,∴AH=HE=a,∵AD=CD、AC⊥BD,∴CE=AE=2a,=AC•DE=•(2a+2a)•a=2a2=2S△ADE;则S△ADC在△ADE和△BGE中,∵,∴△ADE≌△BGE(ASA),∴BE=AE=2a,=AE•BE=•(2a)•2a=2a2,∴S△ABES△BCE=CE•BE=•(2a)•2a=2a2,S△BHG=HG•BE=•(a+a)•2a=2a2,综上,面积等于△ADE面积的2倍的三角形有△ACD、△ABE、△BCE、△BHG.20.(2018•齐齐哈尔)如图,以△ABC的边AB为直径画⊙O,交AC于点D,半径OE ∥BD,连接BE,DE,BD,设BE交AC于点F,若∠DEB=∠DBC.(1)求证:BC是⊙O的切线;(2)若BF=BC=2,求图中阴影部分的面积.证明:(1)∵AB是⊙O的直径,∴∠ADB=90°,∴∠A+∠ABD=90°,∵∠A=∠DEB,∠DEB=∠DBC,∴∠A=∠DBC,∵∠DBC+∠ABD=90°,∴BC是⊙O的切线;(2)连接OD,∵BF=BC=2,且∠ADB=90°,∴∠CBD=∠FBD,∵OE∥BD,∴∠FBD=∠OEB,∵OE=OB,∴∠OEB=∠OBE,∴∠CBD=∠OEB=∠OBE=∠ADB=90°=30°,∴∠C=60°,∴AB=BC=2,∴⊙O的半径为,∴阴影部分的面积=扇形DOB的面积﹣三角形DOB的面积=..(2018•吉林)如图①,在△ABC中,AB=AC,过AB上一点D作DE∥AC交BC于点E,以E为顶点,ED为一边,作∠DEF=∠A,另一边EF交AC于点F.(1)求证:四边形ADEF为平行四边形;(2)当点D为AB中点时,▱ADEF的形状为菱形;(3)延长图①中的DE到点G,使EG=DE,连接AE,AG,FG,得到图②,若AD=AG,判断四边形AEGF的形状,并说明理由.(1)证明:∵DE∥AC,∴∠BDE=∠A,∵∠DEF=∠A,∴∠DEF=∠BDE,∴AD∥EF,又∵DE∥AC,∴四边形ADEF为平行四边形;(2)解:▱ADEF的形状为菱形,理由如下:∵点D为AB中点,∴AD=AB,∵DE∥AC,点D为AB中点,∴DE=AC,∵AB=AC,∴AD=DE,∴平行四边形ADEF为菱形,故答案为:菱形;(3)四边形AEGF是矩形,理由如下:由(1)得,四边形ADEF为平行四边形,∴AF∥DE,AF=DE,∵EG=DE,∴AF∥DE,AF=GE,∴四边形AEGF是平行四边形,∵AD=AG,EG=DE,∴AE⊥EG,∴四边形AEGF是矩形.22.(2018•大庆)如图,AB是⊙O的直径,点E为线段OB上一点(不与O,B重合),作EC⊥OB,交⊙O于点C,作直径CD,过点C的切线交DB的延长线于点P,作AF⊥PC 于点F,连接CB.(1)求证:AC平分∠FAB;(2)求证:BC2=CE•CP;(3)当AB=4且=时,求劣弧的长度.(1)证明:∵AB是直径,∴∠ACB=90°,∴∠BCP+∠ACF=90°,∠ACE+∠BCE=90°,∵∠BCP=∠BCE,∴∠ACF=∠ACE,即AC平分∠FAB.(2)证明:∵OC=OB,∴∠OCB=∠OBC,∵PF是⊙O的切线,CE⊥AB,∴∠OCP=∠CEB=90°,∴∠PCB+∠OCB=90°,∠BCE+∠OBC=90°,∴∠BCE=∠BCP,∵CD是直径,∴∠CBD=∠CBP=90°,∴△CBE∽△CPB,∴=,∴BC2=CE•CP;(3)解:作BM⊥PF于M.则CE=CM=CF,设CE=CM=CF=3a,PC=4a,PM=a,∵∠MCB+∠P=90°,∠P+∠PBM=90°,∴∠MCB=∠PBM,∵CD是直径,BM⊥PC,∴∠CMB=∠BMP=90°,∴△BMC∽△PMB,∴=,∴BM2=CM•PM=3a2,∴BM=a,∴tan∠BCM==,∴∠BCM=30°,∴∠OCB=∠OBC=∠BOC=60°,∠BOD=120°∴的长==π.23.(2018•齐齐哈尔)综合与实践折纸是一项有趣的活动,同学们小时候都玩过折纸,可能折过小动物、小花、飞机、小船等,折纸活动也伴随着我们初中数学的学习.在折纸过程中,我们可以通过研究图形的性质和运动、确定图形位置等,进一步发展空间观念,在经历借助图形思考问题的过程中,我们会初步建立几何直观,折纸往往从矩形纸片开始,今天,就让我们带着数学的眼光来玩一玩折纸,看看折叠矩形的对角线之后能得到哪些数学结论.实践操作如图1,将矩形纸片ABCD沿对角线AC翻折,使点B′落在矩形ABCD所在平面内,B'C和AD相交于点E,连接B′D.解决问题(1)在图1中,①B′D和AC的位置关系为平行;②将△AEC剪下后展开,得到的图形是菱形;(2)若图1中的矩形变为平行四边形时(AB≠BC),如图2所示,结论①和结论②是否成立,若成立,请挑选其中的一个结论加以证明,若不成立,请说明理由;(3)小红沿对角线折叠一张矩形纸片,发现所得图形是轴对称图形,沿对称轴再次折叠后,得到的仍是轴对称图形,则小红折叠的矩形纸片的长宽之比为1:1或:1;拓展应用(4)在图2中,若∠B=30°,AB=4,当△AB′D恰好为直角三角形时,BC的长度为4或6或8或12.解:(1)①BD′∥AC.②将△AEC剪下后展开,得到的图形是菱形;故答案为BD′∥AC,菱形;(2)①选择②证明如下:∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD∥BC,∴∠DAC=∠ACB,∵将△ABC沿AC翻折至△AB′C,∴∠A CB′=∠ACB,∴∠DAC=∠ACB′,∴AE=CE,∴△AEC是等腰三角形;∴将△AEC剪下后展开,得到的图形四边相等,∴将△AEC剪下后展开,得到的图形四边是菱形.②选择①证明如下,∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD=BC,∵将△ABC沿AC翻折至△AB′C,∵B′C=BC,∴B′C=AD,∴B′E=DE,∴∠CB′D=∠ADB′,∵∠AEC=∠B′ED,∠ACB′=∠CAD∴∠ADB′=∠DAC,∴B′D∥AC.(3)①当矩形的长宽相等时,满足条件,此时矩形纸片的长宽之比为1:1;∵∠AB′D+∠ADB′=90°,∴y﹣30°+y=90°,②当矩形的长宽之比为:1时,满足条件,此时可以证明四边形ACDB′是等腰梯形,是轴对称图形;综上所述,满足条件的矩形纸片的长宽之比为1:1或:1;(4)∵AD=BC,BC=B′C,∴AD=B′C,∵AC∥B′D,∴四边形ACB′D是等腰梯形,∵∠B=30°,∴∠AB′C=∠CDA=30°,∵△AB′D是直角三角形,当∠B′AD=90°,AB>BC时,如图3中,设∠ADB′=∠CB′D=y,∴∠AB′D=y﹣30°,解得y=60°,∴∠AB′D=y﹣30°=30°,∵AB′=AB=4,∴AD=×4=4,∴BC=4,当∠ADB′=90°,AB>BC时,如图4,∵AD=BC,BC=B′C,∴AD=B′C,∵AC∥B′D,∴四边形ACB′D是等腰梯形,∵∠ADB′=90°,∴四边形ACB′D是矩形,∴∠ACB′=90°,∴∠ACB=90°,∵∠B=30°,AB=4,∴BC=AB=×4=6;当∠B′AD=90°,AB<BC时,如图5,∵AD=BC,BC=B′C,∴AD=B′C,∵AC∥B′D,∠B′AD=90°,∵∠B=30°,AB′=4,∴∠AB′C=30°,∴AE=4,BE′=2AE=8,∴AE=EC=4,∴CB′=12,当∠AB′D=90°时,如图6,∵AD=BC,BC=B′C,∴AD=B′C,∵AC∥B′D,∴四边形ACDB′是等腰梯形,∵∠AB′D=90°,∴四边形ACDB′是矩形,∴∠BAC=90°,∵∠B=30°,AB=4,∴BC=AB÷=8;∴已知当BC的长为4或6或8或12时,△AB′D是直角三角形.故答案为:平行,菱形,1:1或:1,4或6或8或12;24.(2018•吉林)如图,在矩形ABCD中,AB=2cm,∠ADB=30°.P,Q两点分别从A,B同时出发,点P沿折线AB﹣BC运动,在AB上的速度是2cm/s,在BC上的速度是2cm/s;点Q在BD上以2cm/s的速度向终点D运动,过点P作PN⊥AD,垂足为点N.连接PQ,以PQ,PN为邻边作▱PQMN.设运动的时间为x(s),▱PQMN与矩形ABCD重叠部分的图形面积为y(cm2)(1)当PQ⊥AB时,x=s;(2)求y关于x的函数解析式,并写出x的取值范围;(3)直线AM将矩形ABCD的面积分成1:3两部分时,直接写出x的值.解:(1)当PQ⊥AB时,BQ=2PB,∴2x=2(2﹣2x),∴x=s.故答案为s.(2)①如图1中,当0<x≤时,重叠部分是四边形PQMN.y=2x×x=2x2.②如图②中,当<x≤1时,重叠部分是四边形PQEN.y=(2﹣x+2tx×x=x2+x③如图3中,当1<x<2时,重叠部分是四边形PNEQ.y=(2﹣x+2)×[x﹣2(x﹣1)]=x2﹣3x+4;综上所述,y=.(3)①如图4中,当直线AM经过BC中点E时,满足条件.则有:tan∠EAB=tan∠QPB,∴=,解得x=.②如图5中,当直线AM经过CD的中点E时,满足条件.此时tan∠DEA=tan∠QPB,∴=,解得x=,综上所述,当x=或时,直线AM将矩形ABCD的面积分成1:3两部分.25.(2018•长春)在正方形ABCD中,E是边CD上一点(点E不与点C、D重合),连结BE.【感知】如图①,过点A作AF⊥BE交BC于点F.易证△ABF≌△BCE.(不需要证明)【探究】如图②,取BE的中点M,过点M作FG⊥BE交BC于点F,交AD于点G.(1)求证:BE=FG.(2)连结CM,若CM=1,则FG的长为2.【应用】如图③,取BE的中点M,连结CM.过点C作CG⊥BE交AD于点G,连结EG、MG.若CM=3,则四边形GMCE的面积为9.解:感知:∵四边形ABCD是正方形,∴AB=BC,∠BCE=∠ABC=90°,∴∠ABE+∠CBE=90°,∵AF⊥BE,∴∠ABE+∠BAF=90°,∴∠BAF=∠CBE,在△ABF和△BCE中,,∴△ABF≌△BCE(ASA);探究:(1)如图②,过点G作GP⊥BC于P,∵四边形ABCD是正方形,∴AB=BC,∠A=∠ABC=90°,∴四边形ABPG是矩形,∴PG=AB,∴PG=BC,同感知的方法得,∠PGF=∠CBE,在△PGF和△CBE中,,∴△PGF≌△CBE(ASA),∴BE=FG,(2)由(1)知,FG=BE,连接CM,∵∠BCE=90°,点M是BE的中点,∴BE=2CM=2,∴FG=2,故答案为:2.应用:同探究(2)得,BE=2ME=2CM=6,∴ME=3,同探究(1)得,CG=BE=6,∵BE⊥CG,=CG×ME=×6×3=9,∴S四边形CEGM故答案为9.26.(2018•沈阳)如图,BE是O的直径,点A和点D是⊙O上的两点,过点A作⊙O 的切线交BE延长线于点C.(1)若∠ADE=25°,求∠C的度数;(2)若AB=AC,CE=2,求⊙O半径的长.解:(1)连接OA,∵AC是⊙O的切线,OA是⊙O的半径,∴OA⊥AC,∴∠OAC=90°,∵,∠ADE=25°,∴∠AOE=2∠ADE=50°,∴∠C=90°﹣∠AOE=90°﹣50°=40°;(2)∵AB=AC,∴∠B=∠C,∵,∴∠AOC=2∠B,∴∠AOC=2∠C,∵∠OAC=90°,∴∠AOC+∠C=90°,∴3∠C=90°,∴∠C=30°,∴OA=OC,设⊙O的半径为r,∵CE=2,∴r=,解得:r=2,∴⊙O的半径为2.27.(2018•长春)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠A=30°,AB=4,动点P从点A出发,沿AB以每秒2个单位长度的速度向终点B运动.过点P作PD⊥AC于点D(点P不与点A、B重合),作∠DPQ=60°,边PQ交射线DC于点Q.设点P的运动时间为t秒.(1)用含t的代数式表示线段DC的长;(2)当点Q与点C重合时,求t的值;(3)设△PDQ与△ABC重叠部分图形的面积为S,求S与t之间的函数关系式;(4)当线段PQ的垂直平分线经过△ABC一边中点时,直接写出t的值.解:(1)在Rt△ABC中,∠A=30°,AB=4,∴AC=2,∵PD⊥AC,∴∠ADP=∠CDP=90°,在Rt△ADP中,AP=2t,∴DP=t,AD=APcosA=2t×=t,∴CD=AC﹣AD=2﹣t(0<t<2);(2)在Rt△PDQ中,∵∠DPC=60°,∴∠PQD=30°=∠A,∴PA=PQ,∵PD⊥AC,∴AD=DQ,∵点Q和点C重合,∴AD +DQ=AC ,∴2×t=2,∴t=1;(3)当0<t ≤1时,S=S △PDQ =DQ ×DP=×t ×t=t 2; 当1<t <2时,如图2,CQ=AQ ﹣AC=2AD ﹣AC=2t ﹣2=2(t ﹣1), 在Rt △CEQ 中,∠CQE=30°,∴CE=CQ•tan ∠CQE=2(t ﹣1)×=2(t ﹣1), ∴S=S △PDQ ﹣S △ECQ =×t ×t ﹣×2(t ﹣1)×2(t ﹣1)=﹣t 2+4t ﹣2, ∴S=;(4)当PQ 的垂直平分线过AB 的中点F 时,如图3,∴∠PGF=90°,PG=PQ=AP=t ,AF=AB=2, ∵∠A=∠AQP=30°,∴∠FPG=60°,∴∠PFG=30°,∴PF=2PG=2t ,∴AP +PF=2t +2t=2,∴t=;。
2018年全国各地中考数学压轴题汇编:几何综合(广西专版)(解析卷)
2018年全国各地中考数学压轴题汇编(广西专版)几何综合参考答案与试题解析一.选择题(共8小题)1.(2018•广西)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.B.C.2D.2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,AD=BD=,∴△ABC的面积为=,S扇形BAC==π,∴莱洛三角形的面积S=3×π﹣2×=2π﹣2,故选:D.2.(2018•桂林)如图,在正方形ABCD中,AB=3,点M在CD的边上,且DM=1,△AEM与△ADM关于AM所在的直线对称,将△ADM按顺时针方向绕点A旋转90°得到△ABF,连接EF,则线段EF的长为()A.3 B.C.D.解:如图,连接BM.∵△AEM与△ADM关于AM所在的直线对称,∴AE=AD,∠MAD=∠MAE.∵△ADM按照顺时针方向绕点A旋转90°得到△ABF,∴AF=AM,∠FAB=∠MAD.∴∠FAB=∠MAE∴∠FAB+∠BAE=∠BAE+∠MAE.∴∠FAE=∠MAB.∴△FAE≌△MAB(SAS).∴EF=BM.∵四边形ABCD是正方形,∴BC=CD=AB=3.∵DM=1,∴CM=2.∴在Rt△BCM中,BM==,∴EF=,故选:C.解法二:如图,过E作HG∥AD,交AB于H,交CD于G,作EN⊥BC于N,则∠AHG=∠MGE=90°,由折叠可得,∠AEM=∠D=90°,AE=AD=3,DM=EM=1,∴∠AEH+∠MEG=EMG+∠MEG=90°,∴∠AEH=∠EMG,∴△AEH∽△EMG,∴==,设MG=x,则EH=3x,DG=1+x=AH,∴Rt△AEH中,(1+x)2+(3x)2=32,解得x1=,x2=﹣1(舍去),∴EH==BN,CG=CM﹣MG==EN,又∵BF=DM=1,∴FN=,∴Rt△AEN中,EF==,故选:C.3.(2018•广西)如图,矩形纸片ABCD,AB=4,BC=3,点P在BC边上,将△CDP沿DP 折叠,点C落在点E处,PE、DE分别交AB于点O、F,且OP=OF,则cos∠ADF的值为()A.B.C.D.解:根据折叠,可知:△DCP≌△DEP,∴DC=DE=4,CP=EP .在△OEF 和△OBP 中,,∴△OEF ≌△OBP (AAS ),∴OE=OB ,EF=BP .设EF=x ,则BP=x ,DF=DE ﹣EF=4﹣x ,又∵BF=OB +OF=OE +OP=PE=PC ,PC=BC ﹣BP=3﹣x ,∴AF=AB ﹣BF=1+x .在Rt △DAF 中,AF 2+AD 2=DF 2,即(1+x )2+32=(4﹣x )2,解得:x=,∴DF=4﹣x=,∴cos ∠ADF==.故选:C .4.(2018•贵港)如图,在△ABC 中,EF ∥BC ,AB=3AE ,若S 四边形BCFE =16,则S △ABC =()A .16B .18C .20D .24解:∵EF ∥BC ,∴△AEF ∽△ABC ,∵AB=3AE ,∴AE :AB=1:3,∴S △AEF :S △ABC =1:9,设S △AEF =x ,=16,∵S四边形BCFE∴=,解得:x=2,=18,∴S△ABC故选:B.5.(2018•梧州)如图,AG:GD=4:1,BD:DC=2:3,则AE:EC的值是()A.3:2 B.4:3 C.6:5 D.8:5解:过点D作DF∥CA交BE于F,如图,∵DF∥CE,∴=,而BD:DC=2:3,∴=,则CE=DF,∵DF∥AE,∴=,∵AG:GD=4:1,∴=,则AE=4DF,∴==.故选:D.6.(2018•贵港)如图,在菱形ABCD中,AC=6,BD=6,E是BC边的中点,P,M分别是AC,AB上的动点,连接PE,PM,则PE+PM的最小值是()A.6 B.3C.2D.4.5解:如图,作点E关于AC的对称点E′,过点E′作E′M⊥AB于点M,交AC于点P,则点P、M即为使PE+PM取得最小值,其PE+PM=PE′+PM=E′M,∵四边形ABCD是菱形,∴点E′在CD上,∵AC=6,BD=6,∴AB==3,=AC•BD=AB•E′M得×6×6=3•E′M,由S菱形ABCD解得:E′M=2,即PE+PM的最小值是2,故选:C.7.(2018•玉林)如图,∠AOB=60°,OA=OB,动点C从点O出发,沿射线OB方向移动,以AC为边在右侧作等边△ACD,连接BD,则BD所在直线与OA所在直线的位置关系是()A.平行B.相交C.垂直D.平行、相交或垂直解:∵∠AOB=60°,OA=OB,∴△OAB是等边三角形,∴OA=AB,∠OAB=∠ABO=60°①当点C在线段OB上时,如图1,∵△ACD是等边三角形,∴AC=AD,∠CAD=60°,∴∠OAC=∠BAD,在△AOC和△ABD中,,∴△AOC≌△ABD,∴∠ABD=∠AOC=60°,∴∠DBE=180°﹣∠ABO﹣∠ABD=60°=∠AOB,∴BD∥OA,②当点C在OB的延长线上时,如图2,同①的方法得出OA∥BD,∵△ACD是等边三角形,∴AC=AD,∠CAD=60°,∴∠OAC=∠BAD,在△AOC和△ABD中,,∴△AOC≌△ABD,∴∠ABD=∠AOC=60°,∴∠DBE=180°﹣∠ABO﹣∠ABD=60°=∠AOB,∴BD∥OA,故选:A.8.(2018•贺州)如图,AB是⊙O的直径,且经过弦CD的中点H,已知sin∠CDB=,BD=5,则AH的长为()A.B.C.D.解:连接OD,如图所示:∵AB是⊙O的直径,且经过弦CD的中点H,∴AB⊥CD,∴∠OHD=∠BHD=90°,∵sin∠CDB=,BD=5,∴BH=4,∴DH==4,设OH=x,则OD=OB=x+3,在Rt△ODH中,由勾股定理得:x2+42=(x+3)2,解得:x=,∴OH=;∴AH=OA+OH=,故选:B.二.填空题(共9小题)9.(2018•柳州)如图,在Rt△ABC中,∠BCA=90°,∠DCA=30°,AC=,AD=,则BC的长为2.解:过A作AE⊥CD,交CD的延长线于E,过D作DF⊥BC于F,Rt△AEC中,∠ACD=30°,AC=,∴AE=,CE=,Rt△AED中,ED===,∴CD=CE﹣DE=﹣=,∵DF⊥BC,AC⊥BC,∴DF∥AC,∴∠FDC=∠ACD=30°,∴CF=CD=,∴DF=,∵DF∥AC,∴△BFD∽△BCA,∴,∴=,∴BC=2,故答案为:2.10.(2018•贵港)如图,将矩形ABCD折叠,折痕为EF,BC的对应边B'C′与CD交于点M,若∠B′MD=50°,则∠BEF的度数为70°.解:∵∠C'=∠C=90°,∠DMB'=∠C'MF=50°,∴∠C'FM=40°,设∠BEF=α,则∠EFC=180°﹣α,∠DFE=∠BEF=α,∠C'FE=40°+α,由折叠可得,∠EFC=∠EFC',∴180°﹣α=40°+α,∴α=70°,∴∠BEF=70°,故答案为:70°.11.(2018•梧州)如图,点C为Rt△ACB与Rt△DCE的公共点,∠ACB=∠DCE=90°,连接AD、BE,过点C作CF⊥AD于点F,延长FC交BE于点G.若AC=BC=25,CE=15,DC=20,则的值为.解:如图,过E作EH⊥GF于H,过B作BP⊥GF于P,则∠EHG=∠BPG=90°,又∵∠EGH=∠BGP,∴△EHG∽△BPG,∴=,∵CF⊥AD,∴∠DFC=∠AFC=90°,∴∠DFC=∠CHF,∠AFC=∠CPB,又∵∠ACB=∠DCE=90°,∴∠CDF=∠ECH,∠FAC=∠PCB,∴△DCF∽△CEH,△ACF∽△CBP,∴==,==1,∴EH=CF,BP=CF,∴=,∴=,故答案为:.12.(2018•玉林)小华为了求出一个圆盘的半径,他用所学的知识,将一宽度为2cm 的刻度尺的一边与圆盘相切,另一边与圆盘边缘两个交点处的读数分别是“4”和“16”(单位:cm),请你帮小华算出圆盘的半径是10cm.解:如图,记圆的圆心为O,连接OB,OC交AB于D,∴OC⊥AB,BD=AB,由图知,AB=16﹣4=12cm,CD=2cm,∴BD=6,设圆的半径为r,则OD=r﹣2,OB=r,在Rt△BOD中,根据勾股定理得,OB2=AD2+OD2,∴r2=36+(r﹣2)2,∴r=10cm,故答案为10.13.(2018•贵港)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AB=4,BC=2,将△ABC绕点B顺时针方向旋转到△A′BC′的位置,此时点A′恰好在CB的延长线上,则图中阴影部分的面积为4π(结果保留π).解:∵△ABC中,∠ACB=90°,AB=4,BC=2,∴∠BAC=30°,∠ABC=60°,AC=2.∵将△ABC绕点B顺时针方向旋转到△A′BC′的位置,此时点A′恰好在CB的延长线上,∴△ABC≌△A′BC′,∴∠ABA′=120°=∠CBC′,∴S阴影=S扇形ABA′+S△ABC﹣S扇形CBC′﹣S△A′BC′=S扇形ABA′﹣S扇形CBC′=﹣=﹣=4π.故答案为4π.14.(2018•玉林)如图,在四边形ABCD中,∠B=∠D=90°,∠A=60°,AB=4,则AD的取值范围是2<AD<8.解:如图,延长BC交AD的延长线于E,作BF⊥AD于F.在Rt△ABE中,∵∠E=30°,AB=4,∴AE=2AB=8,在Rt△ABF中,AF=AB=2,∴AD的取值范围为2<AD<8,故答案为2<AD<8.15.(2018•贺州)如图,将Rt△ABC绕直角顶点C顺时针旋转90°,得到△A′B′C,连接BB',若∠A′B′B=20°,则∠A的度数是65°.解:∵Rt△ABC绕直角顶点C顺时针旋转90°得到△A′B′C,∴BC=B′C,∴△BCB′是等腰直角三角形,∴∠CBB′=45°,∴∠B′A′C=∠A′B′B+∠CBB′=20°+45°=65°,由旋转的性质得∠A=∠B′A′C=65°.故答案为:65°.16.(2018•玉林)如图,正六边形ABCDEF的边长是6+4,点O1,O2分别是△ABF,△CDE的内心,则O1O2=12+4.解:过A作AM⊥BF于M,连接O1F、O1A、O1B,∵六边形ABCDEF是正六边形,∴∠A==120°,AF=AB,∴∠AFB=∠ABF=(180°﹣120°)=30°,∴△AFB边BF上的高AM=AF=(6+4)=3+2,FM=BM=AM=3+6,∴BF=3+6+3+6=12+6,设△AFB的内切圆的半径为r,=S+S+S,∵S△AFB∴×(3+2)×(3+6)=×r+×r+×(12+6)×r,解得:r=3,即O1M=r=3,∴O1O2=2×3+6+4=12+4,故答案为:12+4.17.(2018•贺州)如图,正方形ABCD的边长为12,点E在边AB上,BE=8,过点E作EF∥BC,分别交BD、CD于G、F两点.若点P、Q分别为DG、CE的中点,则PQ的长为2.解:作QM⊥EF于点M,作PN⊥EF于点N,作QH⊥PN交PN的延长线于点H,如右图所示,∵正方形ABCD的边长为12,BE=8,EF∥BC,点P、Q分别为DG、CE的中点,∴DF=4,CF=8,EF=12,∴MQ=4,PN=2,MF=6,∵QM⊥EF,PN⊥EF,BE=8,DF=4,∴△EGB∽△FGD,∴,即,解得,FG=4,∴FN=2,∴QH=4,∵PH=PN+QM,∴PH=6,∴PQ==,故答案为:2.三.解答题(共11小题)18.(2018•广西)如图,在▱ABCD中,AE⊥BC,AF⊥CD,垂足分别为E,F,且BE=DF.(1)求证:▱ABCD是菱形;(2)若AB=5,AC=6,求▱ABCD的面积.(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,∴∠B=∠D,∵AE⊥BC,AF⊥CD,∴∠AEB=∠AFD=90°,∵BE=DF,∴△AEB≌△AFD∴AB=AD,∴四边形ABCD是菱形.(2)连接BD交AC于O.∵四边形ABCD是菱形,AC=6,∴AC⊥BD,AO=OC=AC=×6=3,∴BO===4,∴BD=2BO=8,=×AC×BD=24.∴S平行四边形ABCD19.(2018•柳州)如图,△ABC为⊙O的内接三角形,AB为⊙O的直径,过点A作⊙O 的切线交BC的延长线于点D.(1)求证:△DAC∽△DBA;(2)过点C作⊙O的切线CE交AD于点E,求证:CE=AD;(3)若点F为直径AB下方半圆的中点,连接CF交AB于点G,且AD=6,AB=3,求CG 的长.解:(1)∵AB是⊙O直径,∴∠ACD=∠ACB=90°,∵AD是⊙O的切线,∴∠BAD=90°,∴∠ACD=∠DAB=90°,∵∠D=∠D,∴△DAC∽△DBA;(2)∵EA,EC是⊙O的切线,∴AE=CE(切线长定理),∴∠DAC=∠ECA,∵∠ACD=90°,∴∠ACE+∠DCE=90°,∠DAC+∠D=90°,∴∠D=∠DCE,∴DE=CE,∴AD=AE+DE=CE+CE=2CE,∴CE=AD;(3)如图,在Rt△ABD中,AD=6,AB=3,∴tan∠ABD==2,过点G作GH⊥BD于H,∴tan∠ABD==2,∴GH=2BH,∵点F是直径AB下方半圆的中点,∴∠BCF=45°,∴∠CGH=∠CHG﹣∠BCF=45°,∴CH=GH=2BH,∴BC=BH+CH=3BH,在Rt△ABC中,tan∠ABC==2,∴AC=2BC,根据勾股定理得,AC2+BC2=AB2,∴4BC2+BC2=9,∴BC=,∴3BH=,∴BH=,∴GH=2BH=,在Rt△CHG中,∠BCF=45°,∴CG=GH=.20.(2018•广西)如图,△ABC内接于⊙O,∠CBG=∠A,CD为直径,OC与AB相交于点E,过点E作EF⊥BC,垂足为F,延长CD交GB的延长线于点P,连接BD.(1)求证:PG与⊙O相切;(2)若=,求的值;(3)在(2)的条件下,若⊙O的半径为8,PD=OD,求OE的长.解:(1)如图,连接OB,则OB=OD,∴∠BDC=∠DBO,∵∠BAC=∠BDC、∠BDC=∠GBC,∴∠GBC=∠BDC,∵CD是⊙O的直径,∴∠DBO+∠OBC=90°,∴∠GBC+∠OBC=90°,∴∠GBO=90°,∴PG与⊙O相切;(2)过点O作OM⊥AC于点M,连接OA,则∠AOM=∠COM=∠AOC,∵=,∴∠ABC=∠AOC,又∵∠EFB=∠OMA=90°,∴△BEF∽△OAM,∴=,∵AM=AC,OA=OC,∴=,又∵=,∴=2×=2×=;(3)∵PD=OD,∠PBO=90°,∴BD=OD=8,在Rt△DBC中,BC==8,又∵OD=OB,∴△DOB是等边三角形,∴∠DOB=60°,∵∠DOB=∠OBC+∠OCB,OB=OC,∴∠OCB=30°,∴=,=,∴可设EF=x,则EC=2x、FC=x,∴BF=8﹣x,在Rt△BEF中,BE2=EF2+BF2,∴100=x2+(8﹣x)2,解得:x=6±,∵6+>8,舍去,∴x=6﹣,∴EC=12﹣2,∴OE=8﹣(12﹣2)=2﹣4..(2018•桂林)如图1,已知⊙O是△ADB的外接圆,∠ADB的平分线DC交AB于点M,交⊙O于点C,连接AC,BC.(1)求证:AC=BC;(2)如图2,在图1的基础上做⊙O的直径CF交AB于点E,连接AF,过点A做⊙O的切线AH,若AH∥BC,求∠ACF的度数;(3)在(2)的条件下,若△ABD的面积为,△ABD与△ABC的面积比为2:9,求CD的长.解:(1)∵DC平分∠ADB,∴∠ADC=∠BDC,∴,∴AC=BC(2)连接AO并延长交BC于I交⊙O于J,∵AH是⊙O的切线且AH∥BC,∴AI⊥BC,由垂径定理得,BI=IC,∵AC=BC,∴IC=AC,在Rt△AIC中,IC=AC,∴∠IAC=30°∴∠ABC=60°=∠F=∠ACB,∵FC是直径,∴∠FAC=90°,∴∠ACF=180°﹣90°﹣60°=30°;(3)过点D作DG⊥AB,连接AO由(1)(2)知,△ABC为等边三角形,∵∠ACF=30°,∴AB⊥CF,∴AE=BE,∴,∴AB=,∴,在Rt△AEC中,CE=AE=9,在Rt△AEO中,设EO=x,则AO=2x,∴AO2=AE2+OE2,∴,∴x=6,∴⊙O的半径为6,∴CF=12,∵,∴DG=2,过点D作DP⊥CF,连接OD,∵AB⊥CF,DG⊥AB,∴CF∥DG,∴四边形PDGE为矩形,∴PE=DG=2,∴CP=PE+CE=2+9=11在Rt△OPD中,OP=5,OD=6,∴DP==,∴在Rt△CPD中,根据勾股定理得,CD==2.22.(2018•贵港)如图,已知⊙O是△ABC的外接圆,且AB=BC=CD,AB∥CD,连接BD.(1)求证:BD是⊙O的切线;(2)若AB=10,cos∠BAC=,求BD的长及⊙O的半径.(1)证明:如图1,作直径BE,交⊙O于E,连接EC、OC,则∠BCE=90°,∴∠OCE+∠OCB=90°,∵AB∥CD,AB=CD,∴四边形ABDC是平行四边形,∴∠A=∠D,∵OE=OC,∴∠E=∠OCE,∵BC=CD,∴∠CBD=∠D,∵∠A=∠E,∴∠CBD=∠D=∠A=∠OCE,∵OB=OC,∴∠OBC=∠OCB,∴∠OBC+∠CBD=90°,即∠EBD=90°,∴BD是⊙O的切线;(2)如图2,∵cos∠BAC=cos∠E=,设EC=3x,EB=5x,则BC=4x,∵AB=BC=10=4x,x=,∴EB=5x=,∴⊙O的半径为,过C作CG⊥BD于G,∵BC=CD=10,∴BG=DG,Rt△CGD中,cos∠D=cos∠BAC=,∴,∴DG=6,∴BD=12.23.(2018•梧州)如图,AB是⊙M的直径,BC是⊙M的切线,切点为B,C是BC上(除B点外)的任意一点,连接CM交⊙M于点G,过点C作DC⊥BC交BG的延长线于点D,连接AG并延长交BC于点E.(1)求证:△ABE∽△BCD;(2)若MB=BE=1,求CD的长度.(1)证明:∵BC为⊙M切线∴∠ABC=90°∵DC⊥BC∴∠BCD=90°∴∠ABC=∠BCD∵AB是⊙M的直径∴∠AGB=90°即:BG⊥AE∴∠CBD=∠A∴△ABE∽△BCD(2)解:过点G作GH⊥BC于H∵MB=BE=1∴AB=2∴AE=由(1)根据面积法AB•BE=BG•AE∴BG=由勾股定理:AG=,GE=∵GH∥AB∴∴∴GH=又∵GH∥AB①同理:②①+②,得∴∴CD=24.(2018•贵港)已知:A、B两点在直线l的同一侧,线段AO,BM均是直线l的垂线段,且BM在AO的右边,AO=2BM,将BM沿直线l向右平移,在平移过程中,始终保持∠ABP=90°不变,BP边与直线l相交于点P.(1)当P与O重合时(如图2所示),设点C是AO的中点,连接BC.求证:四边形OCBM是正方形;(2)请利用如图1所示的情形,求证:=;(3)若AO=2,且当MO=2PO时,请直接写出AB和PB的长.解:(1)∵2BM=AO,2CO=AO∴BM=CO,∵AO∥BM,∴四边形OCBM是平行四边形,∵∠BMO=90°,∴▱OCBM是矩形,∵∠ABP=90°,C是AO的中点,∴OC=BC,∴矩形OCBM是正方形.(2)连接AP、OB,∵∠ABP=∠AOP=90°,∴A、B、O、P四点共圆,由圆周角定理可知:∠APB=∠AOB,∵AO∥BM,∴∠AOB=∠OBM,∴∠APB=∠OBM,∴△APB∽△OBM,∴(3)当点P在O的左侧时,如图所示,过点B作BD⊥AO于点D,易证△PEO∽△BED,∴易证:四边形DBMO是矩形,∴BD=MO,OD=BM∴MO=2PO=BD,∴,∵AO=2BM=2,∴BM=,∴OE=,DE=,易证△ADB∽△ABE,∴AB2=AD•AE,∵AD=DO=DM=,∴AE=AD+DE=∴AB=,由勾股定理可知:BE=,易证:△PEO∽△PBM,∴=,∴PB=当点P在O的右侧时,如图所示,过点B作BD⊥OA于点D,∵MO=2PO,∴点P是OM的中点,设PM=x,BD=2x,∵∠AOM=∠ABP=90°,∴A、O、P、B四点共圆,∴四边形AOPB是圆内接四边形,∴∠BPM=∠A,∴△ABD∽△PBM,∴,又易证四边形ODBM是矩形,AO=2BM,∴AD=BM=,∴=,解得:x=,∴BD=2x=2由勾股定理可知:AB=3,BM=325.(2018•玉林)如图,在△ABC中,以AB为直径作⊙O交BC于点D,∠DAC=∠B.(1)求证:AC是⊙O的切线;(2)点E是AB上一点,若∠BCE=∠B,tan∠B=,⊙O的半径是4,求EC的长.(1)证明:∵AB是直径,∴∠ADB=90°,∴∠B+∠BAD=90°,∵∠DAC=∠B,∴∠DAC+∠BAD=90°,∴∠BAC=90°,∴BA⊥AC,∴AC是⊙O的切线.(2)解:∵∠BCE=∠B,∴EC=EB,设EC=EB=x,在Rt△ABC中,tan∠B==,AB=8,∴AC=4,在Rt△AEC中,∵EC2=AE2+AC2,∴x2=(8﹣x)2+42,解得x=5,∴CE=5.26.(2018•贺州)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,O、D分别是边AC、AB的中点,过点C作CE∥AB交DO的延长线于点E,连接AE.(1)求证:四边形AECD是菱形;(2)若四边形AECD的面积为24,tan∠BAC=,求BC的长.(1)证明:∵点O是AC中点,∴OA=OC,∵CE∥AB,∴∠DAO=∠ECO,在△AOD和△COE中,,∴△AOD≌△COE(ASA),∴AD=CE,∵CE∥AB,∴四边形AECD是平行四边形,又∵CD是Rt△ABC斜边AB上的中线,∴CD=AD,∴四边形AECD是菱形;(2)由(1)知,四边形AECD是菱形,∴AC⊥ED,在Rt△AOD中,tan∠DAO=,设OD=3x,OA=4x,则ED=2OD=6x,AC=2OA=8x,由题意可得:,解得:x=1,∴OD=3,∵O,D分别是AC,AB的中点,∴OD是△ABC的中位线,∴BC=2OD=6.27.(2018•玉林)如图,在▱ABCD中,DC>AD,四个角的平分线AE,DE,BF,CF的交点分别是E,F,过点E,F分别作DC与AB间的垂线MM'与NN',在DC与AB上的垂足分别是M,N与M′,N′,连接EF.(1)求证:四边形EFNM是矩形;(2)已知:AE=4,DE=3,DC=9,求EF的长.解:(1)证明:过点E、F分别作AD、BC的垂线,垂足分别是G、H.∵∠3=∠4,∠1=∠2,EG⊥AD,EM⊥CD,EM′⊥AB∴EG=ME,EG=EM′∴EG=ME=ME′=MM′同理可证:FH=NF=N′F=NN′∵CD∥AB,MM′⊥CD,NN′⊥CD,∴MM′=NN′∴ME=NF=EG=FH又∵MM′∥NN′,MM′⊥CD∴四边形EFNM是矩形.(2)∵DC∥AB,∴∠CDA+∠DAB=180°,∵,∠2=∠DAB∴∠3+∠2=90°在Rt△DEA,∵AE=4,DE=3,∴AB==5.∵四边形ABCD是平行四边形,∴∠DAB=∠DCB,又∵∠2=∠DAB,∠5=∠DCB,∴∠2=∠5由(1)知GE=NF在Rt△GEA和Rt△CNF中∴△GEA≌△CNF∴AG=CN在Rt△DME和Rt△DGE中∵DE=DE,ME=EG∴△DME≌△DGE∴DG=DM∴DM+CN=DG+AG=AB=5∴MN=CD﹣DM﹣CN=9﹣5=4.∵四边形EFNM是矩形.∴EF=MN=428.(2018•贺州)如图,AB是⊙O的弦,过AB的中点E作EC⊥OA,垂足为C,过点B 作直线BD交CE的延长线于点D,使得DB=DE.(1)求证:BD是⊙O的切线;(2)若AB=12,DB=5,求△AOB的面积.(1)证明:∵OA=OB,DB=DE,∴∠A=∠OBA,∠DEB=∠DBE,∵EC⊥OA,∠DEB=∠AEC,∴∠A+∠DEB=90°,∴∠OBA+∠DBE=90°,∴∠OBD=90°,∵OB是圆的半径,∴BD是⊙O的切线;(2)过点D作DF⊥AB于点F,连接OE,∵点E是AB的中点,AB=12,∴AE=EB=6,OE⊥AB,又∵DE=DB,DF⊥BE,DB=5,DB=DE,∴EF=BF=3,∴DF==4,∵∠AEC=∠DEF,∴∠A=∠EDF,∵OE⊥AB,DF⊥AB,∴∠AEO=∠DFE=90°,∴△AEO∽△DFE,∴,即,得EO=4.5,∴△AOB的面积是:=27.。
几何综合(解析版)--中考数学抢分压轴题秘籍(全国通用)
几何综合--中考数学抢分秘籍(全国通用)几何综合问题在中考中以填空题和解答题的形式出现,考查难度较大.此类问题在中考中多考查面积平分、面积最值和几何变换的综合问题,一般要用到特殊三角形、特殊四边形、相似三角形、圆、锐角三角函数、勾股定理、图形变换的性质和二次函数的最值等相关知识,以及分类讨论、数形结合、转化与化归等数学思想.此类题型常涉及以下问题:①几何图形中的线段最值问题②探究图形面积的分割问题;③探究图形面积的最值问题.右图为几何综合问题中各题型的考查热度.题型1:线段最值问题①动点路径问题②“胡不归”问题③“将军饮马”问题④“造桥选址”问题解题模板:1.(2021秋•白云区校级月考)如图,正方形ABCD的边长为4,⊙O的半径为1.若⊙O在正方形ABCD内平移(⊙O可以与该正方形的边相切,则点A到⊙O上的点的距离的最大值为()A.B.C.D.【分析】由题意画出符合题意的图形,当⊙O与BC,CD相切时,点A到⊙O上的点的距离取得最大值,利用勾股定理即可求得结论.【解答】解:由题意,当⊙O与BC,CD相切时,点A到⊙O上的点的距离取得最大值,如图,由对称性可知:圆心O在AC上.AC==4.∵BC与⊙O相切于点E,∴OE⊥EC.∵四边形ABCD是正方形,∴∠ACB=45°.∴△OEC为等腰直角三角形.∴OC=OE=.∴CG=OC﹣OG=﹣1.∴AG=AC﹣CG=4﹣(﹣1)=3+1.故选:C.【点评】本题主要考查了切线的性质,正方形的性质,直线和圆的位置关系,勾股定理,连接OE,利用切线的性质得到OE⊥EC是解题的关键.【变式1-1】(2020•遵义)如图,在边长为4的正方形ABCD中,点E为对角线AC上一动点(点E与点A、C不重合),连接DE,作EF⊥DE交射线BA于点F,过点E作MN∥BC分别交CD、AB于点M、N,作射线DF交射线CA于点G.(1)求证:EF=DE;(2)当AF=2时,求GE的长.【分析】(1)要证明EF=DE,只要证明△DME≌△ENF即可,然后根据题目中的条件和正方形的性质,可以得到△DME≌△ENF的条件,从而可以证明结论成立;(2)根据勾股定理和三角形相似,可以得到AG和CG、CE的长,然后即可得到GE的长.【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是正方形,AC是对角线,∴∠ECM=45°,∵MN∥BC,∠BCM=90°,∴∠NMC+∠BCM=180°,∠MNB+∠B=180°,∴∠NMC=90°,∠MNB=90°,∴∠MEC=∠MCE=45°,∠DME=∠ENF=90°,∴MC=ME,∵CD=MN,∴DM=EN,∵DE⊥EF,∠EDM+∠DEM=90°,∴∠DEF=90°,∴∠DEM+∠FEN=90°,∴∠EDM=∠FEN,在△DME和△ENF中,∴△DME≌△ENF(ASA),∴EF=DE;(2)解:如图1所示,由(1)知,△DME≌△ENF,∴ME=NF,∵四边形MNBC是矩形,∴MC=BN,又∵ME=MC,AB=4,AF=2,∴BN=MC=NF=1,∵∠EMC=90°,∴CE=,∵AF∥CD,∴△DGC∽△FGA,∴,∴,∵AB=BC=4,∠B=90°,∴AC=4,∵AC=AG+GC,∴AG=,CG=,∴GE=GC﹣CE==;如图2所示,同理可得,FN=BN,∵AF=2,AB=4,∴AN=1,∵AB=BC=4,∠B=90°,∴AC=4,∵AF∥CD,∴△GAF∽△GCD,∴,即,解得,AG=4,∵AN=NE=1,∠ENA=90°,∴AE=,∴GE=GA+AE=5.综上所述:GE的长为:,5.【点评】本题考查正方形的性质、全等三角形的判定与性质、三角形相似,解答本题的关键是明确题意,利用数形结合的思想解答.2.(2022春•广陵区期末)如图,在菱形ABCD中,AB=AC=10,对角线AC、BD相交于点O,点M在线段AC上,且AM=2,点P为线段BD上的一个动点,则MP+PB的最小值是4.【分析】过P点作PH⊥BC于H,过M点作MN⊥BC于N,如图,根据菱形的性质得到AB=BC,BO 平分∠ABC,AO⊥BD,再判断△ABC为等边三角形得到∠ABC=∠ACB=60°,则∠OBC=30°,所以PH=BP,则MP+PB=MP+PH,所以MP+PH的最小值为MN的长,然后利用含30度角的直角三角形三边的关系求出MN即可.【解答】解:过P点作PH⊥BC于H,过M点作MN⊥BC于N,如图,∵四边形ABCD为菱形,∴AB=BC,BO平分∠ABC,AO⊥BD,∵AB=AC=10,∴AB=AC=BC=10,∴△ABC为等边三角形,∴∠ABC=∠ACB=60°,∴∠OBC=30°,∴PH=BP,∴MP+PB=MP+PH,当M、P、H共线时,MP+PH的值最小,即MP+PH的最小值为MN的长,∵AM=2,∴CM=10﹣2=8,在Rt△MNC中,∵∠MCN=60°,∴CN=CM=4,∴MN=CN=4,即MP+PB的最小值为4.故答案为:.【点评】本题考查了胡不归问题:利用垂线段最短解决最短路径问题,把PB转化为PH是解决问题的关键.也考查了菱形的性质和等边三角形的性质.【变式2-1】(2021•郴州)如图,在△ABC中,AB=5,AC=4,sin A=,BD⊥AC交AC于点D.点P为线段BD上的动点,则PC+PB的最小值为.【分析】过点P作PE⊥AB于点E,过点C作CH⊥AB于点H,首先得出BD=4,AD=3,根据sin∠ABD=,得EP=,则PC+PB的最小值为PC+PE的最小值,即求CH的长,再通过等积法即可解决问题.【解答】解:过点P作PE⊥AB于点E,过点C作CH⊥AB于点H,∵BD⊥AC,∴∠ADB=90°,∵sin A==,AB=5,∴BD=4,由勾股定理得AD=,∴sin∠ABD=,∴EP=,∴PC+PB=PC+PE,即点C、P、E三点共线时,PC+PB最小,∴PC+PB的最小值为CH的长,=,∵S△ABC∴4×4=5×CH,∴CH=.∴PC+PB的最小值为.故答案为:.【点评】本题主要考查了锐角三角函数,垂线段最短、勾股定理等知识,将PC+PB的最小值转化为求CH的长,是解题的关键.3.(2022秋•朝阳区校级月考)如图,在Rt△ABO中,∠OBA=90°,A(4,4),点C在边AB上,且=,点D为OB的中点,点P为边OA上的动点,当点P在OA上移动时,使四边形PDBC周长最小的点P的纵坐标为.【分析】根据已知条件得到AB=OB=4,∠AOB=45°,求得BC=3,OD=BD=2,得到D(2,0),C(4,3),作D关于直线OA的对称点E,连接EC交OA于P,则此时,四边形PDBC周长最小,E (0,2),求得直线EC的解析式为y=x+2,解方程组即可得到结论.【解答】解:∵∠OBA=90°,A(4,4),∴AB=OB=4,∠AOB=45°,∵=,点D为OB的中点,∴BC=3,OD=BD=2,∴D(2,0),C(4,3),作D关于直线OA的对称点E,连接EC交OA于P,则此时,四边形PDBC周长最小,E(0,2),∵直线OA的解析式为y=x,设直线EC的解析式为y=kx+b,则,解得:,∴直线EC的解析式为y=x+2,解,得,∴P(,),故答案为:.【点评】本题考查了轴对称﹣最短路线问题,等腰直角三角形的性质,正确的找到P点的位置是解题的关键.【变式3-1】(2021•聊城)如图,在直角坐标系中,矩形OABC的顶点O在坐标原点,顶点A,C分别在x 轴,y轴上,B,D两点坐标分别为B(﹣4,6),D(0,4),线段EF在边OA上移动,保持EF=3,当四边形BDEF的周长最小时,点E的坐标为(﹣,0).【分析】在BC上截取BH=3,可证四边形BHEF是平行四边形,可得BF=EH,由对称性可得DE=D'E,则四边形BDEF的周长=EH+ED'+BD+EF,由EF和BD是定值,则当EH+D'E有最小值时,四边形BDEF 的周长有最小值,即当点E,点H,点D'共线时,EH+D'E有最小值,利用待定系数法可求HD'解析式,即可求解.【解答】解:在BC上截取BH=3,作点D关于x轴的对称点D',连接D'H交AO于点E,∴BH=EF=3,BC∥AO,∴四边形BHEF是平行四边形,∴BF=EH,∵点D与点D'关于x轴对称,∴DE=D'E,点D'坐标为(0,﹣4),∵四边形BDEF的周长=EF+BF+BD+DE,∴四边形BDEF的周长=EH+ED'+BD+EF,∵EF和BD是定值,∴当EH+D'E有最小值时,四边形BDEF的周长有最小值,∴当点E,点H,点D'共线时,EH+D'E有最小值,∵点B(﹣4,6),∴点H(﹣1,6),设直线D'H的解析式为y=kx+b,则,解得:,∴直线D'H的解析式为y=﹣10x﹣4,∴当y=0时,x=﹣,∴点E(﹣,0),故答案为:(﹣,0).【点评】本题考查了轴对称﹣最短路线问题,坐标与图形,平行四边形的判定和性质,一次函数的性质等知识,确定点E的位置是解题的关键.4.如图,正方形ABCD的边长为4,点E在边BC上且CE=1,长为的线段MN在AC上运动,当四边形BMNE的周长最小时,则tan∠MBC的值是.【分析】根据题意得出作EF∥AC且EF=,连接DF交AC于M,在AC上截取MN=,此时四边形BMNE的周长最小,进而利用相似三角形的判定与性质得出答案.【解答】解:作EF∥AC且EF=,连接DF交AC于M,在AC上截取MN=,延长DF交BC于P,作FQ⊥BC于Q,作出点E关于AC的对称点E′,则CE′=CE=1,将MN平移至E′F′处,则四边形MNE′F′为平行四边形,则当BM+EN=BM+FM=BF′时四边形BMNE的周长最小,由∠FEQ=∠ACB=45°,可求得FQ=EQ=1,∵∠DPC=∠FPQ,∠DCP=∠FQP,∴△PFQ∽△PDC,∴=,∴=,解得:PQ=,∴PC=,由对称性可求得tan∠MBC=tan∠PDC==.故答案为.【点评】此题主要考查了正方形的性质以及相似三角形的判定与性质,得出M,N的位置是解题关键.【变式4-1】如图,已知四边形ABCD四个顶点的坐标为A(1,3),B(m,0),C(m+2,0),D(5,1),当四边形ABCD的周长最小时,m的值为.【分析】因为AD,BC的长度都是固定的,所以求出AB+CD的长度就行了.问题就是AB+CD什么时候最短.把D点向左平移2个单位到D′点;作D′关于x轴的对称点D″,连接AD″,交x轴于P,从而确定C点位置,此时AB+CD最短.设直线AD″的解析式为y=kx+b,待定系数法求直线解析式.即可求得m的值.【解答】解:将C点向左平移2单位与B重合,点D向左平移2单位到D′(3,1),作D′关于x轴的对称点D″,根据作法知点D″(3,﹣1),设直线AD″的解析式为y=kx+b,则,解得k=﹣2,b=5.∴直线AD″的解析式为y=﹣2x+5.当y=0时,x=,即B(,0),m=.故答案为:.【点评】考查了轴对称﹣最短路线问题,关键是熟悉关于x轴的对称点,两点之间线段最短等知识.题型2:面积平分问题解题模板:技巧精讲1:利用中线平分图形面积的方法2.利用对称性平分图形面积的方法5.(1)问题提出:如图(1),在直角△ABC中,∠C=90°,AC=8,BC=6,点D为AC上一点且AD=2,过点D作直线DE交△ABC于点E,使得△ABC被分成面积相等的两部分,则DE的长为2.(2)类比发现:如图(2),五边形ABOCD,各顶点坐标为:A(3,4),B(0,2),O(0,0),C (4,0),D(4,2)请你找出一条经过顶点A的直线,将五边形ABOCD分为面积相等的两部分,求出该直线对应的函数表达式.(3)如图(3),王叔叔家有一块四边形菜地ABCD,他打算过D点修一条笔直的小路把四边形菜地ABCD 分成面积相等的两部分,分别种植不同的农作物,已知AB=AD=200米,BC=DC=200米,∠BAD =90°过点D是否存在一条直线将四边形ABCD的面积平分?若存在,求出平分该四边形面积的线段长:若不存在,请说明理由.【分析】(1)如图1中,取AC的中点F,连接BF,BD,作FE∥BD交BC于E,连接DE交BF于O.证明DE平分△ABC的面积,利用平行线分线段成比例定理求出CE即可解决问题.(2)如图2中,连接AO、AC,作BE∥AO交x轴于E,DF∥AC交x轴于F,EF的中点为M,则直线AM平分五边形ABCOD的面积,求出点M的坐标即可解决问题.(3)先求出四边形ABCD的面积,即可得出四边形ABQD的面积,从而求出QM,再用平行线分线段成比例定理求出BM,即可得出DM,最后用勾股定理即可.【解答】解:(1)如图1中,取AC的中点F,连接BF,BD,作FE∥BD交BC于E,连接DE交BF 于O.∵AF=FC,=S△BFC,∴S△AFB∵BD∥EF,=S△BDF,∴S△BDE=S△BOE,∴S△DFO=S四边形ABED,∴S△ECD∴DE平分△ABC的面积,∵AC=8,AD=2,∴AF=CF=4,DF=2,∵EF∥BD,∴=,∴=,∴CE=4,∴DE===2,故答案为2.(2)如图2中,连接AO、AC,作BE∥AO交x轴于E,DF∥AC交x轴于F,EF的中点为M,则直线AM平分五边形ABCOD的面积,∵直线AO的解析式为y=x,∴直线BE解析式为y=x+2,∴点E坐标(﹣,0),∵直线AC的解析式为y=﹣4x+16,∴直线DF的解析式为y=﹣4x+18,∴点F坐标为(,0)∴EF的中点M坐标为(,0),∴直线AM的解析式为:y=x﹣4.(3)如图3中,连接BD,AC交于点O.在BC上取一点Q,过Q作QM⊥BD,∵AB=AD=200、BC=CD=200,∴AC是BD的垂直平分线,在Rt△ABD中,BD=AB=200,∴DO=BO=OA=100,在Rt△BCO中,OC==300,=S△ABD+S△CBD=BD×(AO+CO)=×200×(100+300)=80000,∴S四边形ABCD∵在一条过点D的直线将筝形ABCD的面积二等分,=S四边形ABCD=40000,∴S四边形ABQD=×BD×OA=20000,∵S△ABD=BD×QM=×200×QM=100QM=S四边形ABQD﹣S△ABD=20000,∴S△QBD∴QM=100,∵QM∥CO.∴=,∴=,∴BM=,∴DM=BD﹣BM=,在Rt△MQD中,DQ===.【点评】此题是一次函数综合题,主要考查了等腰三角形的性质,三角形的中线,几何作图,勾股定理,等积问题等知识,解题的关键是把多边形转化为三角形是解决问题的关键,记住三角形的中线把三角形分成面积相等的两个三角形.【变式5-1】(2022•江北区模拟)新知学习:若一条线段把一个平面图形分成面积相等的两部分,我们把这条线段叫做该平面图形的二分线.解决问题:(1)①三角形的中线、高线、角平分线中,一定是三角形的二分线的是三角形的中线;②如图1,已知△ABC中,AD是BC边上的中线,点E,F分别在AB,DC上,连接EF,与AD交于=S△DGF,则EF是(填“是”或“不是”)△ABC的一条二分线.点G.若S△AEG(2)如图2,四边形ABCD中,CD平行于AB,点G是AD的中点,射线CG交射线BA于点E,取EB 的中点F,连接CF.求证:CF是四边形ABCD的二分线.(3)如图3,在△ABC中,AB=CB=CE=7,∠A=∠C,∠CBE=∠CEB,D,E分别是线段BC,AC上的点,且∠BED=∠A,EF是四边形ABDE的一条二分线,求DF的长.【分析】(1)①由平面图形的二分线定义可求解;②由面积的和差关系可得S△BEF=S△ABD=S△ABC,可得EF是△ABC的一条二分线;=S△CEF,由AB∥DC,G是AD的中点,证明△CDG≌△EAG,所(2)根据EB的中点F,所以S△CBF=S△CEF,所以S四边形AFCD=S△CBF,可得CF是四边形ABCD的二分线;以S四边形AFCD=S△DEC=S△ABE,可得S△HED=(3)延长CB使BH=CD,连接EH,通过全等三角形的判定可得S△BEHS四边形ABDE,即可得DF=DH=.【解答】解:(1)∵三角形的中线把三角形分成面积相等的两部分;∴三角形的中线是三角形的二分线,故答案为三角形的中线②∵AD是BC边上的中线=S△ACD=S△ABC,∴S△ABD=S△DGF,∵S△AEG+S△AEG=S四边形BDGE+S△DGF,∴S四边形BDGE=S△ABD=S△ABC,∴S△BEF∴EF是△ABC的一条二分线故答案为:是(2)∵EB的中点F,=S△CEF,∴S△CBF∵AB∥DC,∴∠E=∠DCG,∵G是AD的中点,∴DG=AG,在△CDG和△EAG中,∴△CDG≌△EAG(AAS),=S△DCG,∴S△AEG=S△CEF,∴S四边形AFCD=S△CBF,∴S四边形AFCD∴CF是四边形ABCD的二分线.(3)如图,延长CB使BH=CD,连接EH,AB=CB=CE=7,∠A=∠C,∠CBE=∠CEB,D,E分别是线段BC,AC上的点,且∠BED=∠A,∵BC=7∴BD+CD=7∴BD+BH=7=HD∵∠BED=∠A,∠BED+∠DEC=∠A+∠ABE∴∠ABE=∠CED,且AB=CE=7,∠A=∠C∴△ABE≌△CED(ASA)=S△EDC,∴AE=CD,BE=DE,∠AEB=∠EDC,S△ABE∴AE=BH,∵∠CBE=∠CEB∴∠AEB=∠EBH∴∠EBH=∠EDC,且BE=DE,BH=CD∴△BEH≌△DEC(SAS)、=S△DEC,∴S△BEH=S△DEC=S△ABE,∴S△BEH=S四边形ABDE,∴S△HED∵EF是四边形ABDE的一条二分线,=S四边形ABDE=S△HED,∴S△DEF∴DF=DH=【点评】本题是三角形综合题,考查了全等三角形的判定和性质,三角形中线的性质,平行线的性质,理解新定义是本题的关键.【变式5-2】(2021•西安一模)问题提出(1)如图①,在Rt△ABC中,∠A=90°,AB=3,AC=4,在BC上找一点D,使得AD将△ABC分成面积相等的两部分,作出线段AD,并求出AD的长度;问题探究(2)如图②,点A、B在直线a上,点M、N在直线b上,且a∥b,连接AN、BM交于点O,连接AM、BN,试判断△AOM与△BON的面积关系,并说明你的理由;解决问题(3)如图③,刘老伯有一个形状为筝形OACB的养鸡场,在平面直角坐标系中,O(0,0)、A(4,0)、B(0,4)、C(6,6),是否在边AC上存在一点P,使得过B、P两点修一道笔直的墙(墙的宽度不计),将这个养鸡场分成面积相等的两部分?若存在,请求出直线BP的表达式;若不存在,请说明理由.【分析】(1)当点D是BC的中点时,AD将△ABC分成面积相等的两部分,根据直角三角形斜边中线等于斜边的一般,可求出AD的长度;(2)根据同底等高的三角形面积相等,再减去相等的部分,就可以得出△AOM与△BON的面积相等;(3)连接AB,过点O作AB的平行线,交CA的延长线于点F,交OA于点G,则△OBG的面积等于△AFG的面积,则四边形OACB的面积转化为△BCF的面积,取CF的中点P,求出点P的坐标,即可求出直线BP的表达式.【解答】解:(1)如图①,取BC边的中点D,连接AD,则线段AD即为所求.在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=3,AC=4,∴BC=,∵点D为BC的中点,∴AD=BC=.=S△BON,理由如下:(2)S△AOM=S△ABM﹣S△AOB,S△BON=S△ABN﹣S△AOB,由图可知,S△AOM如图②,过点M作MD⊥AB于点D,过点N作NE⊥AB于点E,∴MD∥NE,∠MDE=90°,又∵MN∥DE,∴四边形MDEN是矩形,∴MD=NE,=,S△ABN=,∵S△ABM=S△ABN,∴S△ABM=S△BON.∴S△AOM(3)存在,直线BP的表达式为:y=x+4.如图③,连接AB,过点O作OF∥AB,交CA的延长线于点F,交OA于点G,=S△AFG,由(2)的结论可知,S△OBG=S△BCF,∴S四边形OACB取CF的中点P,作直线BP,直线BP即为所求.∵A(4,0),B(0,4),C(6,6),∴线段AB所在直线表达式为:y=﹣x+4,线段AC所在直线的表达式为:y=3x﹣12,∴直线OF的表达式为:y=﹣x,联立,解得,∴F(3,﹣3),∵点P是CF的中点,∴P(,),∴直线BP的表达式为:y=x+4.【点评】主要考查了勾股定理,中点的性质,面积转化以及待定系数法求一次函数表达式等内容,熟练掌握勾股定理的内容,中点性质的应用,作出辅助线,进行面积的转化是解答本题的关键.题型3:面积最值问题6.(2019•无锡)如图,在△ABC中,AB=AC=5,BC=4,D为边AB上一动点(B点除外),以CD为一边作正方形CDEF,连接BE,则△BDE面积的最大值为8.得到BM=CM=2,易证△AMB∽△CGB,求得GB=8,设BD=x,则DG=8﹣x,易证△EDH≌△DCG,EH=DG=8﹣x,所以S△BDE===,当x=4时,△BDE面积的最大值为8.【解答】解:过点C作CG⊥BA于点G,作EH⊥AB于点H,作AM⊥BC于点M.∵AB=AC=5,BC=4,∴△AMB∽△CGB,∴,∴GB=8,设BD=x,则DG=8﹣x,∵ED=DC,∠EHD=∠DGC,∠HED=∠GDC,∴△EDH≌△DCG(AAS),∴EH=DG=8﹣x,===,∴S△BDE当x=4时,△BDE面积的最大值为8.故答案为8.【点评】本题考查了正方形,熟练运用正方形的性质与相似三角形的判定与性质以及全等三角形的判定与性质是解题的关键.;【变式6-1】(1)如图①,若BC=6,AC=4,∠C=60°,求△ABC的面积S△ABC;(2)如图②,若BC=a,AC=b,∠C=α,求△ABC的面积S△ABC(3)如图③,四边形ABCD,AC=m,BD=n,对角线AC交于O点,他们所成锐角为β,求四边形ABCD .的面积S四边形ABCD【分析】(1)过A作AM⊥BC于M,解直角三角形求出AM,再根据三角形面积公式求出即可;(2)过A作AM⊥BC于M,解直角三角形求出AM,再根据三角形面积公式求出即可;(3)过A作AE⊥BD于E,过C作CF⊥BD于F,解直角三角形求出AE、CF,根据三角形面积公式求出即可.【解答】解:(1)如图①,过A作AM⊥BC于M,则∠AMC=90°,∵∠C=60°,AC=4,∴AM=AC×sin60°=4×=2,∵BC=6,=×BC×AM=×6×2=6;∴△ABC的面积S△ABC(2)如图②,过A作AM⊥BC于M,则∠AMC=90°,∵∠C=α,AC=b,∴AM=AC×sinα=b×sinα=b sinα,∵BC=a,=×BC×AM=×a×b sinα=ab sinα;∴△ABC的面积S△ABC(3)如图3,过A作AE⊥BD于E,过C作CF⊥BD于F,BD=n,OA+OC=m,∵AC、BD夹角为β,∴AE=OA•sinβ,CF=OC•sinβ,=S△ABD+S△BDC∴S四边形ABCD=BD•AE+BD•CF=BD•(AE+CF)=BD•(OA•sinβ+OC•sinβ)=BD•AC•sinβ=mn sinβ.=mn sinβ.即四边形ABCD的面积S四边形ABCD【点评】本题考查了解直角三角形,三角形的面积的应用,此题比较难,解题时关键要找对思路,即原四边形的高已经发生了变化,只要把高求出来,一切将迎刃而解.【变式6-2】如图,正方形ABCD的边长为2,动点E从点A出发,沿边AB﹣BC向终点C运动,以DE为边作正方形DEFG(点D、E、F、G按顺时针方向排列).设点E运动的速度为每秒1个单位,运动的时间为x秒.(1)如图1,当点E在AB上时,求证:点G在直线BC上;(2)设正方形ABCD与正方形DEFG重叠部分的面积为S,求S与x之间的函数关系式;(3)直接写出整个运动过程中,点F经过的路径长.【分析】(1)由正方形的性质得出AD=CD,DE=DG,∠ADE+∠EDC=∠EDC+∠CDG=90°,证出∠ADE=∠CDG,由SAS证明△ADE≌△CDG,得出∠DCG=∠DAE=90°,证出∠DCG+∠DCB=180°,即可得出结论;(2)分情况讨论:①当点E在AB边上时,过点E作EK∥AD,交CD于点K,则AC∥EK∥AD,证明△ADE∽△BEH,由相似三角形的性质得出=,求出BH=,S=正方形ABCD的面积﹣△ADE的面积﹣△BEH的面积,即可得出结果;②当点E在BC边上时,S=△DEC的面积=4﹣x;(3)由(1)知,当点E在AB上时,点G在直线BC上,当点E与B点重合时,点F的位置如图2所示:点F运动的路径为BF;同理,点E在BC上时,当点E与C点重合时,点F运动的路径为FG;由勾股定理求出BD,即可得出结果.【解答】(1)证明:∵四边形ABCD与四边形DEFG都是正方形,∴AD=CD,DE=DG,∠ADE+∠EDC=∠EDC+∠CDG=90°,∴∠ADE=∠CDG,在△ADE和△CDG中,,∴△ADE≌△CDG(SAS),∴∠DCG=∠DAE=90°,∵∠DCB=90°,∴∠DCG+∠DCB=180°,∴点G在直线BC上;(2)解:①当点E在AB边上时,过点E作EK∥AD,交CD于点K,如图1所示:则AC∥EK∥AD,∴∠HEK=∠EHB,∠DEK=∠EDA,∵∠EHB+∠BEH=90°,∠EDA+∠AED=90°,∠HEK+∠DEK=90°,∴∠EDA=∠BEH,∠AED=∠EHB,∴△ADE∽△BEH,∴=,即=,∴BH=,S=正方形ABCD的面积﹣△ADE的面积﹣△BEH的面积=2×2﹣×2×x﹣×(2﹣x)×=;②当点E在BC边上时,S=△DEC的面积=×2×(4﹣x)=4﹣x;(3)解:由(1)知,当点E在AB上时,点G在直线BC上,当点E与B点重合时,点F的位置如图2所示:点F运动的路径为BF;同理,点E在BC上时,当点E与C点重合时,点F运动的路径为FG;∵BD===2,∴BF+FG=2BD=4,∴点F运动的路径长为4.【点评】本题是四边形综合题目,考查了正方形的性质、平行线的判定与性质、三角形面积的计算、全等三角形的判定与性质、相似三角形的判定与性质、勾股定理等知识;熟练掌握正方形的性质、全等三角形的判定与性质、相似三角形的判定与性质是解决问题的关键.1.如图,在边长为6的菱形ABCD中,∠BCD=60°,连接BD,点E、F分别是边AB、BC上的动点,且AE=BF,连接DE、DP、EF.(1)如图①,当点E是边AB的中点时,求∠EDF的度数;(2)如图②,当点E是边AB上任意一点时,∠EDF的度数是否发生改变?若不改变,请证明;若发生改变,请说明理由;(3)若点P是线段BD上一动点,求PF+DP的最小值.【分析】(1)由菱形的性质可得AB=BC=CD=AD=6,∠BCD=∠BAD=60°,可证△ABD,△BCD 是等边三角形,由等边三角形的性质可证DE=DF,∠EDF=60°,可得结论;(2)证明△ADE≌△BDF(SAS),根据全等三角形的性质得∠ADE=∠BDF,由角的和差即可得∠EDF =∠ADB=60°;(3)过点P作PG⊥AD于点G,连接PF,过点F作FG′⊥AD于点G′,交BD于点P′,可得GP=DP•sin60°=DP,则PF+DP=PF+GP,当点F、P、G三点共銭,且FG⊥AD时,PF+GP有最小值,最小值为FG′的长,过点D作DH⊥BC于点H,则DH=FG',PF+DP的最小值即为DH的长,由△BDC是等边三角形可得DH=CD•sin60°=3,即可求得PF+DP的最小值.【解答】解:(1)∵四边形ABCD是菱形,边长为6,∴AB=BC=CD=AD=6,∠BCD=∠BAD=60°,∴△ABD,△BCD是等边三角形,∵点E是边AB的中点,AE=BF,∴点F是边BC的中点,∴∠ADE=∠BDE=∠BDF=∠CDF=30°,∴∠EDF=∠BDE+∠BDF=60°;(2)∠EDF的度数不改变,证明:△ABD,△BCD是等边三角形,∴AD=BD,∠DAB=∠DBC=60°,∵AE=BF,∴△ADE≌△BDF(SAS),∴∠ADE=∠BDF,∴∠EDF=∠ADB=60°;(3)如图,过点P作PG⊥AD于点G,连接PF,过点F作FG′⊥AD于点G′,交BD于点P′,∵∠ADB=60°,∴GP=DP•sin60°=DP,∴PF+DP=PF+GP,∴当点F、P、G三点共銭,且FG⊥AD时,PF+GP有最小值,最小值为FG′的长,过点D作DH⊥BC于点H,∵四边形ABCD是菱形,∴DH=FG',∴PF+DP的最小值即为DH的长,∵DH⊥BC,△BDC是等边三角形,∴DH=CD•sin60°=3,∴PF+DP的最小值为3.【点评】本题考查了四边形的综合应用,掌握菱形的性质,等边三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,最短路径等知识,添加恰当辅助线构造构造在直角三角形是解本题的关键.2.(2022•连云港)如图,四边形ABCD为平行四边形,延长AD到点E,使DE=AD,且BE⊥DC.(1)求证:四边形DBCE为菱形;(2)若△DBC是边长为2的等边三角形,点P、M、N分别在线段BE、BC、CE上运动,求PM+PN的最小值.【分析】(1)先证明四边形DBCE是平行四边形,再由BE⊥DC,得四边形DBCE是菱形;(2)作N关于BE的对称点N',过D作DH⊥BC于H,由菱形的对称性知,点N关于BE的对称点N'在DE上,可得PM+PN=PM+PN',即知MN'的最小值为平行线间的距离DH的长,即PM+PN的最小值为DH的长,在Rt△DBH中,可得DH=DB•sin∠DBC=,即可得答案.【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD∥BC,AD=BC,∵DE=AD,∴DE=BC,∵E在AD的延长线上,∴DE∥BC,∴四边形DBCE是平行四边形,∵BE⊥DC,∴四边形DBCE是菱形;(2)解:作N关于BE的对称点N',过D作DH⊥BC于H,如图:由菱形的对称性知,点N关于BE的对称点N'在DE上,∴PM+PN=PM+PN',∴当P、M、N'共线时,PM+PN'=MN'=PM+PN,∵DE∥BC,∴MN'的最小值为平行线间的距离DH的长,即PM+PN的最小值为DH的长,在Rt△DBH中,∠DBC=60°,DB=2,∴DH=DB•sin∠DBC=2×=,∴PM+PN的最小值为.【点评】本题考查平行四边形性质及应用,涉及菱形的判定,等边三角形性质及应用,对称变换等,解题的关键是掌握解决“将军饮马”模型的方法.3.(2014•海南)如图,对称轴为直线x=2的抛物线经过A(﹣1,0),C(0,5)两点,与x轴另一交点为B.已知M(0,1),E(a,0),F(a+1,0),点P是第一象限内的抛物线上的动点.(1)求此抛物线的解析式;(2)当a=1时,求四边形MEFP的面积的最大值,并求此时点P的坐标;(3)若△PCM是以点P为顶点的等腰三角形,求a为何值时,四边形PMEF周长最小?请说明理由.【分析】(1)利用待定系数法求出抛物线的解析式;(2)首先求出四边形MEFP面积的表达式,然后利用二次函数的性质求出最值及点P坐标;(3)四边形PMEF的四条边中,PM、EF长度固定,因此只要ME+PF最小,则PMEF的周长将取得最小值.如答图3所示,将点M向右平移1个单位长度(EF的长度),得M1(1,1);作点M1关于x 轴的对称点M2,则M2(1,﹣1);连接PM2,与x轴交于F点,此时ME+PF=PM2最小.【解答】方法一:解:(1)∵对称轴为直线x=2,∴设抛物线解析式为y=a(x﹣2)2+k.将A(﹣1,0),C(0,5)代入得:,解得,∴y=﹣(x﹣2)2+9=﹣x2+4x+5.(2)当a=1时,E(1,0),F(2,0),OE=1,OF=2.设P(x,﹣x2+4x+5),如答图2,过点P作PN⊥y轴于点N,则PN=x,ON=﹣x2+4x+5,∴MN=ON﹣OM=﹣x2+4x+4.S四边形MEFP=S梯形OFPN﹣S△PMN﹣S△OME=(PN+OF)•ON﹣PN•MN﹣OM•OE=(x+2)(﹣x2+4x+5)﹣x•(﹣x2+4x+4)﹣×1×1=﹣x2+x+=﹣(x﹣)2+∴当x=时,四边形MEFP的面积有最大值为,把x=时,y=﹣(﹣2)2+9=.此时点P坐标为(,).(3)∵M(0,1),C(0,5),△PCM是以点P为顶点的等腰三角形,∴点P的纵坐标为3.令y=﹣x2+4x+5=3,解得x=2±.∵点P在第一象限,∴P(2+,3).四边形PMEF的四条边中,PM、EF长度固定,因此只要ME+PF最小,则PMEF的周长将取得最小值.如答图3,将点M向右平移1个单位长度(EF的长度),得M1(1,1);作点M1关于x轴的对称点M2,则M2(1,﹣1);连接PM2,与x轴交于F点,此时ME+PF=PM2最小.设直线PM2的解析式为y=mx+n,将P(2+,3),M2(1,﹣1)代入得:,解得:m=,n=﹣,∴y=x﹣.当y=0时,解得x=.∴F(,0).∵a+1=,∴a=.∴a=时,四边形PMEF周长最小.方法二:(1)略.(2)连接MF,过点P作x轴垂线,交MF于点H,有最大值时,四边形MEFP面积最大.显然当S△PMF当a=1时,E(1,0),F(2,0),∵M(0,1),∴l MF:y=﹣x+1,设P(t,﹣t2+4t+5),H(t,﹣t+1),=(P Y﹣H Y)(F X﹣M X),∴S△PMF=(﹣t2+4t+5+t﹣1)(2﹣0)=﹣t2+t+4,∴S△PMF最大值为,∴当t=时,S△PMF=EF×MY=×1×1=,∵S△MEF的最大值为+=,∴S四边形MEFP∴P(,).(3)∵M(0,1),C(0,5),△PCM是以点P为顶点的等腰三角形,∴点P的纵坐标为3,∴﹣x2+4x+5=0,解得:x=2±,∵点P在第一象限,∴P(2+,3),PM、EF长度固定,当ME+PF最小时,PMEF的周长取得最小值,将点M向右平移1个单位长度(EF的长度),得M1(1,1),∵四边形MEFM1为平行四边形,∴ME=M1F,作点M1关于x轴的对称点M2,则M2(1,﹣1),∴M2F=M1F=ME,当且仅当P,F,M2三点共线时,此时ME+PF=PM2最小,∵P(2+,3),M2(1,﹣1),F(a+1,0),∴K PF=K M1F,∴,∴a=.【点评】本题是二次函数综合题,第(1)问考查了待定系数法;第(2)问考查了图形面积计算以及二次函数的最值;第(3)问主要考查了轴对称﹣最短路线的性质.试题计算量偏大,注意认真计算.4.(2021•靖江市校级一模)如图,在菱形ABCD中,AB=6,∠B=60°,点E在边AD上.若直线l经过点E,将该菱形的面积平分,并与菱形的另一边交于点F,若AE=2,则求EF的长.(请从“线段的长度或线段的位置关系”的方向设计条件及问题,并解答)【分析】过点A和点E作AG⊥BC,EH⊥BC于点G和H,可得矩形AGHE,再根据菱形ABCD中,AB=6,∠B=60°,可得BG=3,AG=3=EH,由题意可得,FH=FC﹣HC=2﹣1=1,进而根据勾股定理可得EF的长.【解答】若AE=2.则求EF的长.解:如图,过点A和点E作AG⊥BC,EH⊥BC于点G和H,得矩形AGHE,∴GH=AE=2,在菱形ABCD中,AB=6,∠B=60°,∴BG=3,AG=3=EH,∴HC=BC﹣BG﹣GH=6﹣3﹣2=1,∵EF平分菱形面积,EF经过菱形对角线交点,∴FC=AE=2,∴FH=FC﹣HC=2﹣1=1,在Rt△EFH中,根据勾股定理,得:EF===2.【点评】本题考查了菱形的性质,勾股定理,矩形的性质,解决本题的关键是掌握菱形的性质.5.(2012•新密市自主招生)如图,菱形ABCD的边长为4,∠BAD=60°,点E是AD上一动点(不与A、D重合),点F是CD上一动点,且AE+CF=4,则△DEF面积的最大值为.【分析】首先过点F作FG⊥AD,交AD的延长线于点G,由菱形ABCD的边长为4,∠BAD=60°,即=DE•FG)=﹣(x﹣2)2+,可求得AD=CD=4,∠FDG=60°,然后设AE=x,即可得S△DEF然后根据二次函数的性质,即可求得答案.【解答】解:过点F作FG⊥AD,交AD的延长线于点G,∵菱形ABCD边长为4,∠BAD=60°,∴AD=CD=4,∠ADC=180°﹣∠BAD=120°,∴∠FDG=180°﹣∠ADB=60°,设AE=x,∵AE+CF=4,∴CF=4﹣x;∴DE=AD﹣AE=4﹣x,DF=CD﹣CF=4﹣(4﹣x)=x,在Rt△DFG中,FG=DF•sin∠GDF=x,=DE•FG=×(4﹣x)×x=﹣x2+x=﹣(x2﹣4x)=﹣(x﹣2)2+,∴S△DEF∴当x=2时,△DEF面积的最大,最大值为.故答案为:.【点评】此题考查了菱形的性质、三角函数的性质以及二次函数的最值问题.此题难度适中,注意掌握辅助线的作法,注意掌握数形结合思想与函数思想的应用.6.(2022•杭州模拟)将正方形ABCD的边AB绕点A逆时针旋转至AB′,记旋转角为α,连接BB′,过点D作DE垂直于直线BB′,垂足为点E,连接DB′,CE.(1)如图1,当α=60°时,△DEB′的形状为等腰直角三角形,连接BD,BB′与CE的数量关系是BB'=CE.(2)当0°<α<360°且a≠90°时,①(1)中的两个结论是否仍然成立?如果成立,请仅就图2的情形进行证明;如果不成立,请说明理由;②当以点E,C,D,B′为顶点的四边形是平行四边形时,请直接写出BE与B′E的数量关系.。
2018年全国各地中考数学压轴题汇编:几何综合(贵州专版)(解析卷)
2018年全国各地中考数学压轴题汇编(贵州专版)几何综合参考答案与试题解析一.选择题(共6小题)1.(2018•贵阳)如图,在菱形ABCD中,E是AC的中点,EF∥CB,交AB于点F,如果EF=3,那么菱形ABCD的周长为()A.24 B.18 C.12 D.9解:∵E是AC中点,∵EF∥BC,交AB于点F,∴EF是△ABC的中位线,∴EF=BC,∴BC=6,∴菱形ABCD的周长是4×6=24.故选:A.2.(2018•遵义)如图,点P是矩形ABCD的对角线AC上一点,过点P作EF∥BC,分别交AB,CD于E、F,连接PB、PD.若AE=2,PF=8.则图中阴影部分的面积为()A.10 B.12 C.16 D.18解:作PM⊥AD于M,交BC于N.则有四边形AEPM,四边形DFPM,四边形CFPN,四边形BEPN都是矩形,∴S△ADC =S△ABC,S△AMP=S△AEP,S△PBE=S△PBN,S△PFD=S△PDM,S△PFC=S△PCN,∴S△DFP=S△PBE=×2×8=8,∴S阴=8+8=16,故选:C.3.(2018•贵阳)如图,A、B、C是小正方形的顶点,且每个小正方形的边长为1,则tan∠BAC的值为()A.B.1 C.D.解:连接BC,由网格可得AB=BC=,AC=,即AB2+BC2=AC2,∴△ABC为等腰直角三角形,∴∠BAC=45°,则tan∠BAC=1,故选:B.4.(2018•遵义)如图,四边形ABCD中,AD∥BC,∠ABC=90°,AB=5,BC=10,连接AC、BD,以BD为直径的圆交AC于点E.若DE=3,则AD的长为()A.5 B.4 C.3D.2解:如图,在Rt△ABC中,AB=5,BC=10,∴AC=5过点D作DF⊥AC于F,∴∠AFD=∠CBA,∵AD∥BC,∴∠DAF=∠ACB,∴△ADF∽△CAB,∴,∴,设DF=x,则AD=x,在Rt△ABD中,BD==,∵∠DEF=∠DBA,∠DFE=∠DAB=90°,∴△DEF∽△DBA,∴,∴,∴x=2,∴AD=x=2,故选:D.5.(2018•安顺)已知⊙O的直径CD=10cm,AB是⊙O的弦,AB⊥CD,垂足为M,且AB=8cm,则AC的长为()A.2cm B.4cm C.2cm或4cm D.2cm或4cm 解:连接AC,AO,∵⊙O的直径CD=10cm,AB⊥CD,AB=8cm,∴AM=AB=×8=4cm,OD=OC=5cm,当C点位置如图1所示时,∵OA=5cm,AM=4cm,CD⊥AB,∴OM===3cm,∴CM=OC+OM=5+3=8cm,∴AC===4cm;当C点位置如图2所示时,同理可得OM=3cm,∵OC=5cm,∴MC=5﹣3=2cm,在Rt△AMC中,AC===2cm.故选:C.6.(2018•铜仁市)在同一平面内,设a、b、c是三条互相平行的直线,已知a与b的距离为4cm,b与c的距离为1cm,则a与c的距离为()A.1cm B.3cm C.5cm或3cm D.1cm或3cm解:当直线c在a、b之间时,∵a、b、c是三条平行直线,而a与b的距离为4cm,b与c的距离为1cm,∴a与c的距离=4﹣1=3(cm);当直线c不在a、b之间时,∵a、b、c是三条平行直线,而a与b的距离为4cm,b与c的距离为1cm,∴a与c的距离=4+1=5(cm),综上所述,a与c的距离为3cm或3cm.故选:C.二.填空题(共8小题)7.(2018•贵阳)如图,点M、N分别是正五边形ABCDE的两边AB、BC上的点.且AM=BN,点O是正五边形的中心,则∠MON的度数是72度.解:连接OA、OB、OC,∠AOB==72°,∵∠AOB=∠BOC,OA=OB,OB=OC,∴∠OAB=∠OBC,在△AOM和△BON中,∴△AOM≌△BON,∴∠BON=∠AOM,∴∠MON=∠AOB=72°,故答案为:72.8.(2018•遵义)如图,△ABC中.点D在BC边上,BD=AD=AC,E为CD的中点.若∠CAE=16°,则∠B为37度.解:∵AD=AC,点E是CD中点,∴AE⊥CD,∴∠AEC=90°,∴∠C=90°﹣∠CAE=74°,∵AD=AC,∴∠ADC=∠C=74°,∵AD=BD,∴2∠B=∠ADC=74°,∴∠B=37°,故答案为37°.9.(2018•贵阳)如图,在△ABC中,BC=6,BC边上的高为4,在△ABC的内部作一个矩形EFGH,使EF在BC边上,另外两个顶点分别在AB、AC边上,则对角线EG长的最小值为.解:如图,作AQ⊥BC于点Q,交DG于点P,∵四边形DEFG是矩形,∴AQ⊥DG,GF=PQ,设GF=PQ=x,则AP=4﹣x,由DG∥BC知△ADG∽△ABC,∴=,即=,则EF=DG=(4﹣x),∴EG====,∴当x=时,EG取得最小值,最小值为,故答案为:.10.(2018•遵义)如图,在菱形ABCD中,∠ABC=120°,将菱形折叠,使点A恰好落在对角线BD上的点G处(不与B、D重合),折痕为EF,若DG=2,BG=6,则BE的长为2.8.解:作EH⊥BD于H,由折叠的性质可知,EG=EA,由题意得,BD=DG+BG=8,∵四边形ABCD是菱形,∴AD=AB,∠ABD=∠CBD=∠ABC=60°,∴△ABD为等边三角形,∴AB=BD=8,设BE=x,则EG=AE=8﹣x,在Rt△EHB中,BH=x,EH=x,在Rt△EHG中,EG2=EH2+GH2,即(8﹣x)2=(x)2+(6﹣x)2,解得,x=2.8,即BE=2.8,故答案为:2.8.11.(2018•安顺)如图,C 为半圆内一点,O 为圆心,直径AB 长为2cm ,∠BOC=60°,∠BCO=90°,将△BOC 绕圆心O 逆时针旋转至△B′OC′,点C′在OA 上,则边BC 扫过区域(图中阴影部分)的面积为 π cm 2.(结果保留π)解:∵∠BOC=60°,△B′OC′是△BOC 绕圆心O 逆时针旋转得到的,∴∠B′OC′=60°,△BCO=△B′C′O ,∴∠B′OC=60°,∠C′B′O=30°, ∴∠B′OB=120°,∵AB=2cm ,∴OB=1cm ,OC′=, ∴B′C′=,∴S 扇形B′OB ==π,S 扇形C′OC ==, ∵∴阴影部分面积=S 扇形B′OB +S △B′C′O ﹣S △BCO ﹣S 扇形C′OC =S 扇形B′OB ﹣S 扇形C′OC =π﹣=π; 故答案为:π.12.(2018•黔西南州)已知一个菱形的边长为2,较长的对角线长为2,则这个菱形的面积是 2 . 解:依照题意画出图形,如图所示.在Rt△AOB中,AB=2,OB=,∴OA==1,∴AC=2OA=2,=AC•BD=×2×2=2.∴S菱形ABCD故答案为:2.13.(2018•铜仁市)在直角三角形ABC中,∠ACB=90°,D、E是边AB上两点,且CE 所在直线垂直平分线段AD,CD平分∠BCE,BC=2,则AB=4.解:∵CE所在直线垂直平分线段AD,∴CE平分∠ACD,∴∠ACE=∠DCE.∵CD平分∠BCE,∴∠DCE=∠DCB.∵∠ACB=90°,∴∠ACE=∠ACB=30°,∴∠A=60°,∴AB===4.故答案为:4.14.(2018•黔西南州)如图,已知在△ABC中,BC边上的高AD与AC边上的高BE交于点F,且∠BAC=45°,BD=6,CD=4,则△ABC的面积为60.解:∵AD⊥BC,BE⊥AC,∴∠AEF=∠BEC=∠BDF=90°,∵∠BAC=45°,∴AE=EB,∵∠EAF+∠C=90°,∠CBE+∠C=90°,∴∠EAF=∠CBE,∴△AEF≌△BEC,∴AF=BC=10,设DF=x.∵△ADC∽△BDF,∴=,∴=,整理得x2+10x﹣24=0,解得x=2或﹣12(舍弃),∴AD=AF+DF=12,=•BC•AD=×10×12=60.∴S△ABC故答案为60.三.解答题(共9小题)15.(2018•贵阳)如图,在平行四边形ABCD中,AE是BC边上的高,点F是DE的中点,AB与AG关于AE对称,AE与AF关于AG对称.(1)求证:△AEF是等边三角形;(2)若AB=2,求△AFD的面积.解:(1)∵AB与AG关于AE对称,∴AE⊥BC,∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD∥BC,∴AE⊥AD,即∠DAE=90°,∵点F是DE的中点,即AF是Rt△ADE的中线,∴AF=EF=DF,∵AE与AF关于AG对称,∴AE=AF,则AE=AF=EF,∴△AEF是等边三角形;(2)记AG、EF交点为H,∵△AEF是等边三角形,且AE与AF关于AG对称,∴∠EAG=30°,AG⊥EF,∵AB与AG关于AE对称,∴∠BAE=∠GAE=30°,∠AEB=90°,∵AB=2,∴BE=1、DF=AF=AE=,则EH=AE=、AH=,=××=.∴S△ADF16.(2018•遵义)如图,正方形ABCD的对角线交于点O,点E、F分别在AB、BC上(AE <BE),且∠EOF=90°,OE、DA的延长线交于点M,OF、AB的延长线交于点N,连接MN.(1)求证:OM=ON.(2)若正方形ABCD的边长为4,E为OM的中点,求MN的长.解:(1)∵四边形ABCD是正方形,∴OA=OB,∠DAO=45°,∠OBA=45°,∴∠OAM=∠OBN=135°,∵∠EOF=90°,∠AOB=90°,∴∠AOM=∠BON,∴△OAM≌△OBN(ASA),∴OM=ON;(2)如图,过点O作OH⊥AD于点H,∵正方形的边长为4,∴OH=HA=2,∵E为OM的中点,∴HM=4,则OM==2,∴MN=OM=2.17.(2018•贵阳)如图,AB为⊙O的直径,且AB=4,点C在半圆上,OC⊥AB,垂足为点O,P为半圆上任意一点,过P点作PE⊥OC于点E,设△OPE的内心为M,连接OM、PM.(1)求∠OMP的度数;(2)当点P在半圆上从点B运动到点A时,求内心M所经过的路径长.解:(1)∵△OPE的内心为M,∴∠MOP=∠MOC,∠MPO=∠MPE,∴∠PMO=180°﹣∠MPO﹣∠MOP=180°﹣(∠EOP+∠OPE),∵PE⊥OC,即∠PEO=90°,∴∠PMO=180°﹣(∠EOP+∠OPE)=180°﹣(180°﹣90°)=135°,(2)如图,∵OP=OC,OM=OM,而∠MOP=∠MOC,∴△OPM≌△OCM,∴∠CMO=∠PMO=135°,所以点M在以OC为弦,并且所对的圆周角为135°的两段劣弧上(和);点M在扇形BOC内时,过C、M、O三点作⊙O′,连O′C,O′O,在优弧CO取点D,连DA,DO,∵∠CMO=135°,∴∠CDO=180°﹣135°=45°,∴∠CO′O=90°,而OA=2cm,∴O′O=OC=×2=,∴弧OMC的长==π(cm),同理:点M在扇形AOC内时,同①的方法得,弧ONC的长为πcm,所以内心M所经过的路径长为2×π=πcm.18.(2018•遵义)如图,AB是半圆O的直径,C是AB延长线上的点,AC的垂直平分线交半圆于点D,交AC于点E,连接DA,DC.已知半圆O的半径为3,BC=2.(1)求AD的长.(2)点P是线段AC上一动点,连接DP,作∠DPF=∠DAC,PF交线段CD于点F.当△DPF为等腰三角形时,求AP的长.解:(1)如图1,连接OD,∵OA=OD=3,BC=2,∴AC=8,∵DE是AC的垂直平分线,∴AE=AC=4,∴OE=AE﹣OA=1,在Rt△ODE中,DE==2;在Rt△ADE中,AD==2;(2)当DP=DF时,如图2,点P与A重合,F与C重合,则AP=0;当DP=PF时,如图4,∴∠CDP=∠PFD,∵DE是AC的垂直平分线,∠DPF=∠DAC,∴∠DPF=∠C,∵∠PDF=∠CDP,∴△PDF∽△CDP,∴∠DFP=∠DPC,∴∠CDP=∠CPD,∴CP=CD,∴AP=AC﹣CP=AC﹣CD=AC﹣AD=8﹣2;当PF=DF时,如图3,∴∠FDP=∠FPD,∵∠DPF=∠DAC=∠C,∴△DAC∽△PDC,∴,∴,∴AP=5,即:当△DPF是等腰三角形时,AP的长为0或5或8﹣2.19.(2018•安顺)如图,在△ABC中,AD是BC边上的中线,E是AD的中点,过点A 作BC的平行线交BE的延长线于点F,连接CF.(1)求证:AF=DC;(2)若AC⊥AB,试判断四边形ADCF的形状,并证明你的结论.(1)证明:连接DF,∵E为AD的中点,∴AE=DE,∵AF∥BC,∴∠AFE=∠DBE,在△AFE和△DBE中,,∴△AFE≌△DBE(AAS),∴EF=BE,∵AE=DE,∴四边形AFDB是平行四边形,∴BD=AF,∵AD为中线,∴DC=BD,∴AF=DC;(2)四边形ADCF的形状是菱形,理由如下:∵AF=DC,AF∥BC,∴四边形ADCF是平行四边形,∵∴∵AD为中线∴AD=BC=DC,∴平行四边形ADCF是菱形;20.(2018•铜仁市)如图,在三角形ABC中,AB=6,AC=BC=5,以BC为直径作⊙O交AB于点D,交AC于点G,直线DF是⊙O的切线,D为切点,交CB的延长线于点E.(1)求证:DF⊥AC;(2)求tan∠E的值.(1)证明:如图,连接OC,∵BC是⊙O的直径,∴∠BDC=90°,∴CD⊥AB,∵AC=BC,∴AD=BD,∵OB=OC,∴OD是△ABC的中位线∴OD∥AC,∵DF为⊙O的切线,∴OD⊥DF,∴DF⊥AC;(2)解:如图,连接BG,∵BC是⊙O的直径,∴∠BGC=90°,∵∠EFC=90°=∠BGC,∴EF∥BG,∴∠CBG=∠E,Rt△BDC中,∵BD=3,BC=5,∴CD=4,S△ABC=,6×4=5BG,BG=,由勾股定理得:CG==,∴tan∠CBG=tan∠E===.21.(2018•安顺)如图,在△ABC中,AB=AC,O为BC的中点,AC与半圆O相切于点D.(1)求证:AB是半圆O所在圆的切线;(2)若cos∠ABC=,AB=12,求半圆O所在圆的半径.解:(1)如图,作OE⊥AB于E,连接OD,OA,∵AB=AC,点O是BC的中点,∴∠CAO=∠BAO,∵AC与半圆O相切于D,∴OD⊥AC,∵OE⊥AB,∴OD=OE,∵AB径半圆O的半径的外端点,∴AB是半圆O所在圆的切线;(2)∵AB=AC,O是BC的中点,∴AO⊥BC,在Rt△AOB中,OB=AB•cos∠ABC=12×=8,根据勾股定理得,OA==4,=AB•OE=OB•OA,由三角形的面积得,S△AOB∴OE==,即:半圆O所在圆的半径为.22.(2018•贵阳)如图,在矩形ABCD中,AB═2,AD=,P是BC边上的一点,且BP=2CP.(1)用尺规在图①中作出CD边上的中点E,连接AE、BE(保留作图痕迹,不写作法);(2)如图②,在(1)的条件下,判断EB是否平分∠AEC,并说明理由;(3)如图③,在(2)的条件下,连接EP并廷长交AB的廷长线于点F,连接AP,不添加辅助线,△PFB能否由都经过P点的两次变换与△PAE组成一个等腰三角形?如果能,说明理由,并写出两种方法(指出对称轴、旋转中心、旋转方向和平移距离)解:(1)依题意作出图形如图①所示,(2)EB是平分∠AEC,理由:∵四边形ABCD是矩形,∴∠C=∠D=90°,CD=AB=2,BC=AD=,∵点E是CD的中点,∴DE=CE=CD=1,在△ADE和△BCE中,,∴△ADE≌△BCE,∴∠AED=∠BEC,在Rt△ADE中,AD=,DE=1,∴tan∠AED==,∴∠AED=60°,∴∠BCE=∠AED=60°,∴∠AEB=180°﹣∠AED﹣∠BEC=60°=∠BEC,∴BE平分∠AEC;(3)∵BP=2CP,BC=,∴CP=,BP=,在Rt△CEP中,tan∠CEP==,∴∠CEP=30°,∴∠BEP=30°,∴∠AEP=90°,∵CD∥AB,∴∠F=∠CEP=30°,在Rt△ABP中,tan∠BAP==,∴∠PAB=30°,∴∠EAP=30°=∠F=∠PAB,∵CB⊥AF,∴AP=FP,∴△AEP≌△FBP,∴△PFB能由都经过P点的两次变换与△PAE组成一个等腰三角形,变换的方法为:将△BPF绕点B顺时针旋转120°和△EPA重合,①沿PF折叠,②沿AE 折叠.23.(2018•黔西南州)如图1,已知矩形AOCB,AB=6cm,BC=16cm,动点P从点A出发,以3cm/s的速度向点O运动,直到点O为止;动点Q同时从点C出发,以2cm/s 的速度向点B运动,与点P同时结束运动.(1)点P到达终点O的运动时间是s,此时点Q的运动距离是cm;(2)当运动时间为2s时,P、Q两点的距离为6cm;(3)请你计算出发多久时,点P和点Q之间的距离是10cm;(4)如图2,以点O为坐标原点,OC所在直线为x轴,OA所在直线为y轴,1cm长为单位长度建立平面直角坐标系,连结AC,与PQ相交于点D,若双曲线y=过点D,问k 的值是否会变化?若会变化,说明理由;若不会变化,请求出k的值.解:(1)∵四边形AOCB是矩形,∴OA=BC=16,∵动点P从点A出发,以3cm/s的速度向点O运动,∴,此时,点Q的运动距离是cm(2)如图1,由运动知,AP=3×2=6cm,CQ=2×2=4cm,过点P作PE⊥BC于E,过点Q作QF⊥OA于F,∴四边形APEB是矩形,∴PE=AB=6,BE=6,∴EQ=BC﹣BE﹣CQ=16﹣6﹣4=6,根据勾股定理得,PQ=6,故答案为6;(3)设运动时间为t秒时,由运动知,AP=3t,CQ=2t,同(2)的方法得,PE=6,EQ=16﹣3t﹣2t=16﹣5t,∵点P和点Q之间的距离是10cm,∴62+(16﹣5t)2=100,∴t=或t=;(4)k的值是不会变化,理由:∵四边形AOCB是矩形,∴OC=AB=6,OA=16,∴C(6,0),A(0,16),∴直线AC的解析式为y=﹣x+16①,设运动时间为t,∴AP=3t,CQ=2t,∴OP=16﹣3t,∴P(0,16﹣3t),Q(6,2t),∴PQ解析式为y=x+16﹣3t②,联立①②得,﹣x+16=x+16﹣3t,∴x+x=3t,∴5tx﹣16x+16x=3t,∴x=,∴y=,∴D(,)∴k=×=是定值.。
全国各地中考数学压轴题汇编:几何综合
全国各地中考数学压轴题汇编几何综合参考答案与试题解析一.解答题(共18小题)1.(2018•无锡)如图,四边形ABCD内接于⊙O,AB=17,CD=10,∠A=90°,cosB=,求AD的长.解:∵四边形ABCD内接于⊙O,∠A=90°,∴∠C=180°﹣∠A=90°,∠ABC+∠ADC=180°.作AE⊥BC于E,DF⊥AE于F,则CDFE是矩形,EF=CD=10.在Rt△AEB中,∵∠AEB=90°,AB=17,cos∠ABC=,∴BE=AB•cos∠ABE=,∴AE==,∴AF=AE﹣EF=﹣10=.∵∠ABC+∠ADC=180°,∠CDF=90°,∴∠ABC+∠ADF=90°,∵cos∠ABC=,∴sin∠ADF=cos∠ABC=.在Rt△ADF中,∵∠AFD=90°,sin∠ADF=,∴AD===6.2.(2018南京)如图,在四边形ABCD中,BC=CD,∠C=2∠BAD.O是四边形ABCD 内一点,且OA=OB=OD.求证:(1)∠BOD=∠C;(2)四边形OBCD是菱形.证明:(1)延长OA到E,∵OA=OB,∴∠ABO=∠BAO,又∠BOE=∠ABO+∠BAO,∴∠BOE=2∠BAO,同理∠DOE=2∠DAO,∴∠BOE+∠DOE=2∠BAO+2∠DAO=2(∠BAO+∠DAO)即∠BOD=2∠BAD,又∠C=2∠BAD,∴∠BOD=∠C;(2)连接OC,∵OB=OD,CB=CD,OC=OC,∴△OBC≌△ODC,∴∠BOC=∠DOC,∠BCO=∠DCO,∵∠BOD=∠BOC+∠DOC,∠BCD=∠BCO+∠DCO,∴∠BOC=∠BOD,∠BCO=∠BCD,又∠BOD=∠BCD,∴∠BOC=∠BCO,∴BO=BC,又OB=OD,BC=CD,∴OB=BC=CD=DO,∴四边形OBCD是菱形.3.(2018淮安)如图,AB是⊙O的直径,AC是⊙O的切线,切点为A,BC交⊙O于点D,点E是AC的中点.(1)试判断直线DE与⊙O的位置关系,并说明理由;(2)若⊙O的半径为2,∠B=50°,AC=4.8,求图中阴影部分的面积.解:(1)直线DE与⊙O相切.理由如下:连接OE、OD,如图,∵AC是⊙O的切线,∴AB⊥AC,∴∠OAC=90°,∵点E是AC的中点,O点为AB的中点,∴OE∥BC,∴∠1=∠B,∠2=∠3,∵OB=OD,∴∠B=∠3,∴∠1=∠2,在△AOE和△DOE中,∴△AOE≌△DOE,∴∠ODE=∠OAE=90°,∴OA⊥AE,∴DE为⊙O的切线;(2)∵点E是AC的中点,∴AE=AC=2.4,∵∠AOD=2∠B=2×50°=100°,∴图中阴影部分的面积=2•×2×2.4﹣=4.8﹣π.4.(2018•连云港)如图,矩形ABCD中,E是AD的中点,延长CE,BA交于点F,连接AC,DF.(1)求证:四边形ACDF是平行四边形;(2)当CF平分∠BCD时,写出BC与CD的数量关系,并说明理由.解:(1)∵四边形ABCD是矩形,∴AB∥CD,∴∠FAE=∠CDE,∵E是AD的中点,∴AE=DE,又∵∠FEA=∠CED,∴△FAE≌△CDE,∴CD=FA,又∵CD∥AF,∴四边形ACDF是平行四边形;(2)BC=2CD.证明:∵CF平分∠BCD,∴∠DCE=45°,∵∠CDE=90°,∴△CDE是等腰直角三角形,∴CD=DE,∵E是AD的中点,∴AD=2CD,∵AD=BC,∴BC=2CD.5.(2018南京)如图,在正方形ABCD中,E是AB上一点,连接DE.过点A作AF ⊥DE,垂足为F,⊙O经过点C、D、F,与AD相交于点G.(1)求证:△AFG∽△DFC;(2)若正方形ABCD的边长为4,AE=1,求⊙O的半径.(1)证明:在正方形ABCD中,∠ADC=90°,∴∠CDF+∠ADF=90°,∵AF⊥DE,∴∠AFD=90°,∴∠DAF+∠ADF=90°,∴∠DAF= ∠CDF,∵四边形GFCD 是⊙O的内接四边形,∴∠FCD+∠DGF=180°,∵∠FGA+∠DGF=180°,∴∠FGA= ∠FCD,∴△AFG∽△DFC.(2)解:如图,连接CG.∵∠EAD= ∠AFD=90°,∠EDA=∠ADF ,∴△EDA ∽△ADF ,∴= ,即= ,∵△AFG∽△DFC,∴∴==,,在正方形ABCD中,DA=DC ,∴AG=EA=1 ,DG=DA ﹣AG=4﹣1=3,∴CG==5,∵∠CDG=90°,∴CG 是⊙O的直径,∴⊙O的半径为.6.(2018无锡)如图,矩形ABCD中,AB=m ,BC=n,将此矩形绕点B顺时针方向旋转θ(0°<θ<90°)得到矩形A BC D ,点A 在边CD 上.1 1 1 1(1)若 m=2,n=1,求在旋转过程中,点 D 到点 D 所经过路径的长度;1(2)将矩形 A BC D 继续绕点 B 顺时针方向旋转得到矩形 A BC D ,点 D 在 BC 的延1 1 12 2 2 2长线上,设边 A B 与 CD 交于点 E ,若 2=﹣1,求 的值.解:(1)作 A H ⊥AB 于 H ,连接 BD ,BD ,则四边形 ADA H 是矩形.1 1 1∴AD=HA =n=1,1在 Rt △A △ HB 中,∵BA =BA=m=2,11∴BA =2HA ,1 1 ∴∠ABA =30°,1 ∴旋转角为 30°,,∵BD==∴D 到点 D 所经过路径的长度= 1(2)∵△BCE ∽△BA D ,2 2∴= = ,∴CE==π.∵=﹣1∴=,∴AC=•,∴BH=AC==•,∴m ﹣n =6•,∴m ﹣m n =6n ,1﹣=6•,∴ =(负根已经舍弃).7.(2018•泰州)如图,AB 为⊙O 的直径,C 为⊙O 上一点,∠ABC 的平分线交⊙O 于 点 D ,DE ⊥BC 于点 E .(1)试判断 DE 与⊙O 的位置关系,并说明理由;(2)过点 D 作 DF ⊥AB 于点 F ,若 BE=3,DF=3,求图中阴影部分的面积.解:(1)DE 与⊙O 相切,理由:连接 DO ,∵DO=BO ,∴∠ODB=∠OBD ,∵∠ABC 的平分线交⊙O 于点 D ,∴∠EBD=∠DBO ,∴∠EBD=∠BDO ,∴DO ∥BE ,∵DE ⊥BC ,∴∠DEB=∠EDO=90°,∴DE 与⊙O 相切;(2)∵∠ABC 的平分线交⊙O 于点 D ,DE ⊥BE ,DF ⊥AB , ∴DE=DF=3,2 2 4 2 2 4∵BE=3,∴BD==6,∵sin ∠DBF= = ,∴∠DBA=30°,∴∠DOF=60°,∴sin60°=∴DO=2则 FO==,,=,故图中阴影部分的面积为:﹣ × ×3=2π﹣ .8.(2018•扬州)如图,在平行四边形 ABCD 中,DB=DA ,点 F 是 AB 的中点,连接 DF 并延长,交 CB 的延长线于点 E ,连接 AE .(1)求证:四边形 AEBD 是菱形;(2)若 DC=,tan ∠DCB=3,求菱形 AEBD 的面积.(1)证明:∵四边形 ABCD 是平行四边形, ∴AD ∥CE ,∴∠DAF=∠EBF ,∵∠AFD=∠EFB ,AF=FB ,∴△AFD ≌△BFE ,∴AD=EB ,∵AD ∥EB ,∴四边形 AEBD 是平行四边形,∵BD=AD ,∴四边形 AEBD 是菱形.(2)解:∵四边形 ABCD 是平行四边形,∴CD=AB=,AB ∥CD ,∴∠ABE=∠DCB ,∴tan ∠ABE=tan ∠DCB=3, ∵四边形 AEBD 是菱形, ∴AB ⊥DE ,AF=FB ,EF=DF ,∴tan ∠ABE==3,∵BF=∴EF=∴DE=3,,,∴S菱形= •AB•DE=•3=15.9.(2018•宿迁)如图,AB 、AC 分别是⊙O 的直径和弦,OD ⊥AC 于点 D .过点 A 作⊙O 的切线与OD 的延长线交于点 P ,PC 、AB 的延长线交于点 F .(1)求证:PC 是⊙O 的切线;(2)若∠ABC=60°,AB=10,求线段 CF 的长.解:(1)连接 OC ,AEBD∵OD⊥AC,OD经过圆心O,∴AD=CD,∴PA=PC,在△OAP和△OCP中,∵,∴△OAP≌△OCP(SSS),∴∠OCP=∠OAP∵PA是半⊙O的切线,∴∠OAP=90°.∴∠OCP=90°,即OC⊥PC∴PC是⊙O的切线.(2)∵OB=OC,∠OBC=60°,∴△OBC是等边三角形,∴∠COB=60°,∵AB=10,∴OC=5,由(1)知∠OCF=90°,∴CF=OCtan∠COB=5.10.(2018•淮安)如果三角形的两个内角α与β满足2α+β=90°,那么我们称这样的三角形为“准互余三角形”.(1)若△ABC是“准互余三角形”,∠C>90°,∠A=60°,则∠B=15°;(2)如图①,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=4,BC=5.若AD是∠BAC的平分线,不难证明△ABD 是“准互余三角形”.试问在边BC上是否存在点E(异于点D),使得△ABE也是“准互余三角形”?若存在,请求出BE的长;若不存在,请说明理由.(3)如图②,在四边形ABCD中,AB=7,CD=12,BD⊥CD,∠ABD=2∠BCD,且△ABC 是“准互余三角形”,求对角线AC的长.解:(1)∵△ABC是“准互余三角形”,∠C>90°,∠A=60°,∴2∠B+∠A=60°,解得,∠B=15°,故答案为:15°;(2)如图①中,在Rt△ABC中,∵∠B+∠BAC=90°,∠BAC=2∠BAD,∴∠B+2∠BAD=90°,∴△ABD是“准互余三角形”,∵△ABE也是“准互余三角形”,∴只有2∠A+∠BAE=90°,∵∠A+∠BAE+∠EAC=90°,∴∠CAE=∠B,∵∠C=∠C=90°,∴△CAE∽△CBA,可得CA2=CE•CB,∴CE=,∴BE=5﹣=.(3)如图②中,将△BCD 沿 BC 翻折得到△BCF .∴CF=CD=12,∠BCF=∠BCD ,∠CBF=∠CBD , ∵∠ABD=2∠BCD ,∠BCD +∠CBD=90°, ∴∠ABD +∠DBC +∠CBF=180°,∴A 、B 、F 共线,∴∠A +∠ACF=90°∴2∠ACB +∠CAB ≠90°,∴只有 2∠BAC +∠ACB=90°,∴∠FCB=∠FAC ,∵∠F=∠F ,∴△FCB ∽△FAC ,∴CF=FB •FA ,设 FB=x ,则有:x (x +7)=12 , ∴x=9 或﹣16(舍弃), ∴AF=7+9=16,在 Rt △ACF 中,AC== =20.11.(2018•盐城)如图,在以线段 AB 为直径的⊙O 上取一点 C ,连接 AC 、BC .将△ ABC 沿 AB 翻折后得到△ABD .(1)试说明点 D 在⊙O 上;(2)在线段 AD 的延长线上取一点 E ,使 AB =AC •AE .求证:BE 为⊙O 的切线; (3)在(2)的条件下,分别延长线段 AE 、CB 相交于点 F ,若 BC=2,AC=4,求线段 EF 的长.222解:(1)∵AB 为⊙O 的直径, ∴∠C=90°,∵将△ABC 沿 AB 翻折后得到△ABD , ∴△ABC ≌△ABD ,∴∠ADB=∠C=90°,∴点 D 在以 AB 为直径的⊙O 上; (2)∵△ABC ≌△ABD ,∴AC=AD ,∵AB =AC •AE ,∴AB =AD •AE ,即=,∵∠BAD=∠EAB ,∴△ABD ∽△AEB ,∴∠ABE=∠ADB=90°,∵AB 为⊙O 的直径,∴BE 是⊙O 的切线;(3)∵AD=AC=4、BD=BC=2,∠ADB=90°,∴AB===2,∵=,∴=,解得:DE=1,∴BE==,∵四边形 ACBD 内接于⊙O ,∴∠FBD=∠FAC ,即∠FBE +∠DBE=∠BAE +∠BAC , 又∵∠DBE +∠ABD=∠BAE +∠ABD=90°,∴∠DBE=∠BAE ,2 2∴∠FBE=∠BAC , 又∠BAC=∠BAD , ∴∠FBE=∠BAD , ∴△FBE ∽△FAB ,∴=,即= = ,∴FB=2FE ,在 Rt △ACF 中,∵AF =AC +CF , ∴(5+EF ) 2=4 +(2+2EF ) 2,整理,得:3EF ﹣2EF ﹣5=0,解得:EF=﹣1(舍)或 EF= ,∴EF= .12.(2018 扬州)如图,在△ABC 中,AB=AC ,AO ⊥BC 于点 O ,OE ⊥AB 于点 E , 以点 O 为圆心,OE 为半径作半圆,交 AO 于点 F .(1)求证:AC 是⊙O 的切线;(2)若点 F 是 A 的中点,OE=3,求图中阴影部分的面积;(3)在(2)的条件下,点 P 是 BC 边上的动点,当 PE +PF 取最小值时,直接写出 BP 的长.(1)证明:作 OH ⊥AC 于 H ,如图, ∵AB=AC ,AO ⊥BC 于点 O , ∴AO 平分∠BAC ,∵OE ⊥AB ,OH ⊥AC ,∴OH=OE ,∴AC 是⊙O 的切线;(2)解:∵点 F 是 AO 的中点,2 2 2 2 2∴AO=2OF=3,而OE=3,∴∠OAE=30°,∠AOE=60°,∴AE=OE=3,∴图中阴影部分的面积=S△﹣SAOE扇形=×3×3EOF﹣=;(3)解:作F点关于BC的对称点F′,连接EF′交BC于P,如图,∵PF=PF′,∴PE+PF=PE+PF′=EF′∵OF′=OF=OE,,此时EP+FP最小,∴∠F′=∠OEF′,而∠AOE=∠F′+∠OEF′=60°,∴∠F′=30°,∴∠F′=∠EAF′,∴EF′=EA=3,即PE+PF最小值为3在Rt△OPF′中,OP=在Rt△ABO中,OB=,OF′=OA=,×6=2,∴BP=2﹣=,即当PE+PF取最小值时,BP的长为.13.(2018•南京)结果如此巧合!下面是小颖对一道题目的解答.题目:如图,Rt △ABC 的内切圆与斜边 AB 相切于点 D ,AD=3,BD=4, 求△ABC 的面积.解:设△ABC 的内切圆分别与 AC 、BC 相切于点 E 、F ,CE 的长为 x . 根据切线长定理,得 AE=AD=3,BF=BD=4,CF=CE=x .根据勾股定理,得(x +3) +(x +4) =(3+4) .整理,得 x +7x=12.所以 S= AC•BC△ABC= (x +3)(x +4)= (x +7x +12)= ×(12+12)=12.小颖发现 12 恰好就是 3×4,即△ABC 的面积等于 AD 与 BD 的积.这仅仅是巧合吗? 请你帮她完成下面的探索.已知:△ABC 的内切圆与 AB 相切于点 D ,AD=m ,BD=n .可以一般化吗?(1)若∠C=90°,求证:△ABC 的面积等于 mn .倒过来思考呢?(2)若 AC •BC=2mn ,求证∠C=90°.改变一下条件……(3)若∠C=60°,用 m 、n 表示△ABC 的面积.解:设△ABC 的内切圆分别与 AC 、BC 相切于点 E 、F ,CE 的长为 x , 根据切线长定理,得:AE=AD=m 、BF=BD=n 、CF=CE=x ,(1)如图 1,2 2 2 2 2在 Rt △ABC 中,根据勾股定理,得:(x +m ) +(x +n ) =(m +n ) , 整理,得:x +(m +n )x=mn ,所以 S= AC•BC△ABC= (x +m )(x +n )=[x2 +(m +n )x +mn ]= (mn +mn )=mn ,(2)由 AC •BC=2mn ,得:(x +m )(x +n )=2mn ,整理,得:x +(m +n )x=mn ,∴AC +BC =(x +m ) +(x +n ) =2[x 2+(m +n )x ]+m 2+n2 =2mn +m +n =(m +n )2 =AB ,根据勾股定理逆定理可得∠C=90°; (3)如图 2,过点 A 作 AG ⊥BC 于点 G ,在 Rt △ACG 中,AG=AC •sin60°=(x +m ),CG=AC •cos60°= (x +m ),∴BG=BC ﹣CG=(x +n )﹣ (x +m ),2 2 22 22 2 2 22 22在 Rt △ABG 中,根据勾股定理可得:[(x +m )]+[(x +n )﹣ (x +m )] =(m +n ) 2,整理,得:x +(m +n )x=3mn ,∴S= BC•AG△ABC= ×(x +n )•(x +m )===[x +(m +n )x +mn ]×(3mn +mn ) mn .14.(2018•盐城)【发现】如图①,已知等边△ABC ,将直角三角板的 60°角顶点 D 任意放在 BC 边上(点 D 不与点 B 、C 重合),使两边分别交线段 AB 、AC 于点 E 、F .(1)若 AB=6,AE=4,BD=2,则 CF= 4;(2)求证:△EBD ∽△DCF .【思考】若将图①中的三角板的顶点 D 在 BC 边上移动,保持三角板与边 AB 、AC 的两 个交点 E 、F 都存在,连接 EF ,如图②所示,问:点 D 是否存在某一位置,使 ED 平分∠BEF 且 FD 平分∠CFE ?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.【探索】如图③,在等腰△ABC 中,AB=AC ,点 O 为 BC 边的中点,将三角形透明纸 板的一个顶点放在点 O 处(其中∠MON=∠B ),使两条边分别交边 AB 、AC 于点 E 、F (点 E 、F 均不与△ABC 的顶点重合),连接 EF .设∠B=α,则△AEF 与△ABC 的周长 之比为 1﹣cosα (用含 α 的表达式表示).(1)解:∵△ABC 是等边三角形, ∴AB=BC=AC=6,∠B=∠C=60°. ∵AE=4,2 2 2 2∴BE=2,则BE=BD,∴△BDE是等边三角形,∴∠BED=60°,又∵∠EDF=60°,∴∠CDF=180°﹣∠EDF﹣∠B=60°,则∠CDF=∠C=60°,∴△CDF是等边三角形,∴CF=CD=BC=BD=6﹣2=4.故答案是:4;(2)证明:如图①,∵∠EDF=60°,∠B=60°,∴∠CDF+BDE=120°,∠BED+∠BDE=120°,∴∠BED=∠CDF.又∠B=∠C=60°,∴△EBD∽△DCF;【思考】存在,如图②,过D作DM⊥BE,DG⊥EF,DN⊥CF,垂足分别是M、G、N,∵ED平分∠BEF且FD平分∠CFE.∴DM=DG=DN .又∠B=∠C=60°,∠BMD=∠CND=90°, ∴△BDM ≌△CDN ,∴BD=CD ,即点 D 是 BC 的中点,∴= ;【探索】如图③,连接 AO ,作 OG ⊥BE ,OD ⊥EF ,OH ⊥CF ,垂足分别是 G 、D 、H . 则∠BGO=∠CHO=90°,∵AB=AC ,O 是 BC 的中点,∴∠B=∠C ,OB=OC ,∴△OBG ≌△OCH ,∴OG=OH ,GB=CH ,∠BOG=∠COH=90°﹣α,则∠GOH=180°﹣(∠BOG +∠COH )=2α,∴∠EOF=∠B=α则∠GOH=2∠EOF=2α.由(2)题可猜想应用 EF=ED +DF=GE +FH (可通过半角旋转证明),则CAE +EF +AF=AE +EG +FH +AF=AG +AH=2AG , △AEF设 AB=m ,则 OB=mcos α,GB=mcos α.= = = =1﹣cos α. 故答案是:1﹣cos α.215.(2018扬州)问题呈现如图1,在边长为1的正方形网格中,连接格点D,N和E,C,DN和EC相交于点P,求tan∠CPN的值.方法归纳求一个锐角的三角函数值,我们往往需要找出(或构造出)一个直角三角形.观察发现问题中∠CPN不在直角三角形中,我们常常利用网格画平行线等方法解决此类问题,比如连接格点M,N,可得MN∥EC,则∠DNM=∠CPN,连接DM,那么∠CPN就变换到Rt△DMN中.问题解决(1)直接写出图1中tan∠CPN的值为2;(2)如图2,在边长为1的正方形网格中,AN与CM相交于点P,求cos∠CPN的值;思维拓展(3)如图3,AB⊥BC,AB=4BC,点M在AB上,且AM=BC,延长CB到N,使BN=2BC,连接AN交CM的延长线于点P,用上述方法构造网格求∠CPN的度数.解:(1)如图1中,∵EC∥MN,∴∠CPN=∠DNM,∴tan∠CPN=tan∠DNM,∵∠DMN=90°,∴tan∠CPN=tan∠DNM=故答案为2.==2,(2)如图2中,取格点D,连接CD,DM.∵CD∥AN,∴∠CPN=∠DCM,∵△DCM是等腰直角三角形,∴∠DCM=∠D=45°,∴cos∠CPN=cos∠DCM=.(3)如图3中,如图取格点M,连接AN、MN.∵PC∥MN,∴∠CPN=∠ANM,∵AM=MN,∠AMN=90°,∴∠ANM=∠MAN=45°,∴∠CPN=45°.16.(2018泰州)对给定的一张矩形纸片ABCD进行如下操作:先沿CE折叠,使点B 落在CD边上(如图①),再沿CH折叠,这时发现点E恰好与点D重合(如图②)(1)根据以上操作和发现,求的值;(2)将该矩形纸片展开.①如图③,折叠该矩形纸片,使点C与点H重合,折痕与AB相交于点P,再将该矩形纸片展开.求证:∠HPC=90°;②不借助工具,利用图④探索一种新的折叠方法,找出与图③中位置相同的 P 点,要求 只有一条折痕,且点 P 在折痕上,请简要说明折叠方法.(不需说明理由)解:(1)由图①,可得∠BCE= ∠BCD=45°, 又∵∠B=90°,∴△BCE 是等腰直角三角形,∴=cos45°=,即 CE= BC ,由图②,可得 CE=CD ,而 AD=BC , ∴CD= AD ,∴=;(2)①设 AD=BC=a ,则 AB=CD= a ,BE=a , ∴AE=( ﹣1)a ,如图③,连接 EH ,则∠CEH=∠CDH=90°, ∵∠BEC=45°,∠A=90°,∴∠AEH=45°=∠AHE ,∴AH=AE=( ﹣1)a ,设 AP=x ,则 BP= a ﹣x ,由翻折可得,PH=PC ,即 PH ∴AH +AP =BP +BC ,即[( ﹣1)a ]+x =( a ﹣x ) +a ,2=PC ,解得 x=a ,即 AP=BC , 又∵PH=CP ,∠A=∠B=90°, ∴Rt △APH ≌Rt △BCP (HL ),22 2 2 2 2 2 2 2∴∠APH=∠BCP,又∵Rt△BCP中,∠BCP+∠BPC=90°,∴∠APH+∠BPC=90°,∴∠CPH=90°;②折法:如图,由AP=BC=AD,可得△ADP是等腰直角三角形,PD平分∠ADC,故沿着过D的直线翻折,使点A落在CD边上,此时折痕与AB的交点即为P;折法:如图,由∠BCE=∠PCH=45°,可得∠BCP=∠ECH,由∠DCE=∠PCH=45°,可得∠PCE=∠DCH,又∵∠DCH=∠ECH,∴∠BCP=∠PCE,即CP平分∠BCE,故沿着过点C的直线折叠,使点B落在CE上,此时,折痕与AB的交点即为P.17.(2018宿迁)如图,在边长为1的正方形ABCD中,动点E、F分别在边AB、CD上,将正方形ABCD 沿直线EF折叠,使点B的对应点M始终落在边AD上(点M不与点A、D重合),点C落在点N处,MN与CD交于点P,设BE=x.(1)当AM= 时,求x的值;(2)随着点M在边AD上位置的变化,△PDM的周长是否发生变化?如变化,请说明理由;如不变,请求出该定值;(3)设四边形BEFC的面积为S,求S与x之间的函数表达式,并求出S的最小值.解:(1)如图,在Rt△AEM中,AE=1﹣x,EM=BE=x,AM= ,∵AE+AM=EM,∴(1﹣x)+()=x,∴x=.(2)△PDM的周长不变,为2.理由:设AM=y,则BE=EM=x,MD=1﹣y,在Rt△AEM中,由勾股定理得AE +AM=EM,(1﹣x)+y=x,解得1+y =2x,∴1﹣y=2(1﹣x)∵∠EMP=90°,∠A=∠D,∴Rt△AEM∽Rt△DMP,∴=,即=,解得DM+MP+DP==2.∴△DMP的周长为2.(3)作FH⊥AB于H.则四边形BCFH是矩形.连接BM交FN于O,交FH于K.在Rt△AEM中,AM=∵B、M关于EF对称,=,222222222 22222∴BM ⊥EF ,∴∠KOF=∠KHB ,∵∠OKF=∠BKH , ∴∠KFO=∠KBH ,∵AB=BC=FH ,∠A=∠FHE=90°, ∴△ABM ≌△HFE ,,∴EH=AM=,∴CF=BH=x ﹣2 ∴S= (BE +CF )•BC= (x +x ﹣+ .当= 时,S 有最小值= .)=[( ) ﹣ +1]= ( ﹣ )18.(2018•连云港)在数学兴趣小组活动中,小亮进行数学探究活动.△ABC 是边长为 2 的等边三角形,E 是 AC 上一点,小亮以 BE 为边向 BE 的右侧作等边三角形 BEF ,连 接 CF .(1)如图 1,当点 E 在线段 AC 上时,EF 、BC 相交于点 D ,小亮发现有两个三角形全 等,请你找出来,并证明.(2)当点 E 在线段上运动时,点 F 也随着运动,若四边形 ABFC 的面积为,求 AE的长.(3)如图 2,当点 E 在 AC 的延长线上运动时,CF 、BE 相交于点 D ,请你探求△ECD2的面积S与△DBF的面积S之间的数量关系.并说明理由.12(4)如图2,当△ECD的面积S=1解:(1)结论:△ABE≌△CBF.理由:如图1中,时,求AE的长.∴∵△ABC,△BEF都是等边三角形,∴BA=BC,BE=BF,∠ABC=∠EBF,∴∠ABE=∠CBF,∴△ABE≌△CBF.(2)如图1中,∵△ABE≌△CBF,∴S△=SABE△,BCF∴S四边形=SBECF△BEC+s△=SBCF△BCE+S△ABE错误!=ABC,∵S四边形=ABCF,∴S△=ABE,∴AEABsiin60°=∴AE=.(3)结论:S﹣S=21理由:如图2中,,.∵△ABC,△BEF都是等边三角形,∴BA=BC,BE=BF,∠ABC=∠EBF,∴∠ABE=∠CBF,∴△ABE≌△CBF,∴S=S,△ABE△BCF∵S△﹣SBCF△=S﹣S,BCE21∴S﹣S=S21△﹣SABE=S△BCE△=ABC.(4)由(3)可知:S△﹣SBDF△ECD=,∵S△ECD=,∴S△=BDF,∵△ABE≌△CBF,∴AE=CF,∠BAE=∠BCF=60°,∴∠ABC=∠DCB,∴CF∥AB,则△BDF的BF边上的高为∴CD=x﹣,∵CD∥AB,,可得DF=,设C E=x,则2+x=CD+DF=CD+,∴=,即=,化简得:3x﹣x﹣2=0,解得x=1或﹣(舍弃),∴CE=1,AE=3.2。
2018中考数学试卷(西北地区)
2018中考数学试卷(西北地区)一、选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分)1.﹣9的相反数是( )A .﹣9B .0C .9D - 912.由若干边长相等的小正方体构成的几何体的主视图、左视图、俯视图如图所示,则构成这个几何体的小正方体有( )个.A .5B .6C .7D .83.据《西部商报》报道:2017年陕西高考报名人数约为332000人,创历史新高,其中数据332000用科学记数法表示为( )A .0.332×106B .3.32×105C .3.32×104D .33.2×1044.已知正比例函数y=92x 的图象经过点(9,m ),则m 的值为( )A .B .2C .﹣ 21D .﹣25.超市店庆促销,某种书包原价每个100元,经过两次连续降价后售价为81元,设平均每次降价的百分率为x 则得到方程( )A .100x 2﹣10=81B .100(1-x)2=81C .100(1﹣2x)2=81D .x 2﹣x ﹣100=816.如图,某工厂厂房屋顶人字形(等腰三角形)钢架的跨度BC=12米,∠B=43°,则中柱AD (D 为底边中点)的长是( )A .6sin43°米B . 6cos43°米C .6tan43°米D .6tan43°米 7.下列运算正确的是( )A .2a 2﹣a=aB .ax+ay=axyC .m 2•m 4=m 6D .(y 3)2=y 5 8.下列各曲线中表示y 是x 的函数的是( )A .B .C .D .9.如图,点A ,B ,C ,P 在⊙O 上,CD ⊥OA ,CE ⊥OB ,垂足分别为D ,E ,∠DCE=50°,则∠P 的度数为( )A .100°B .70°C .65°D .50°10.二次函数y=ax 2+bx+c (a ≠0)和正比例函数y=x 的图象如图所示,则方程ax 2+(b ﹣)x+c=0(a ≠0)的两根之和( )A .大于0B .等于0C .小于0D .不能确定二、填空题(本大题共8小题,每小题3分,共24分) 11.若二次根式y=有意义,则x 的取值范围是______.12.如图,平行线AB ,CD 被直线AE 所截,∠1=46°,则∠A=______.13.分解因式:4a2﹣36=______.14.如图,△ABC中,AB=AC,BC=12cm,点D在AC上,DC=4cm.将线段DC沿着CB的方向平移7cm得到线段EF,点E,F分别落在边AB,BC上,则△EBF的周长为______cm.15.如图,在4×4正方形网格中,有3个小正方形已经涂黑,若再涂黑任意一个白色的小正方形(每一个白色的小正方形被涂黑的可能性相同),使新构成的黑色部分的图形是轴对称图形的概率是______.16.如图所示,反比例函数y=(k≠0,x>0)的图象经过矩形OABC的对角线AC的中点D.若矩形OABC的面积为8,则k的值为______.17.如图,△ABC是⊙O的内接正三角形,⊙O的半径为3,则图中阴影部分的面积是______.18.观察下列等式:在上述数字宝塔中,从上往下数,2016在第______层.三、解答题(本大题共8小题,共66分)19.解不等式组并在数轴上表示解集.20.如图,矩形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,若AB=AO,求∠ABD的度数.21.如图,在平面直角坐标系中,已知△ABC三个顶点的坐标分别是A(2,2),B (4,0),C(4,﹣4)(1)请画出△ABC向左平移6个单位长度后得到的△A1B1C1;(2)以点O为位似中心,将△ABC 缩小为原来的,得到△A2B2C2,请在y轴右侧画出△A2B2C2,并求出∠A2C2B2的正弦值.22. 中秋佳节我国有赏月和吃月饼的传统,某校数学兴趣小组为了了解本校学生喜爱月饼的情况,随机抽取了60名同学进行问卷调查,经过统计后绘制了两幅尚不完整的统计图.(注:参与问卷调查的每一位同学在任何一种分类统计中只有一种选择)请根据统计图完成下列问题:(1)扇形统计图中,“很喜欢”的部分所对应的圆心角为______度;条形统计图中,喜欢“豆沙”月饼的学生有______人;(2)若该校共有学生900人,请根据上述调查结果,估计该校学生中“很喜欢”和“比较喜欢”月饼的共有______人.(3)甲同学最爱吃云腿月饼,乙同学最爱吃豆沙月饼,现有重量、包装完全一样的云腿、豆沙、莲蓉、蛋黄四种月饼各一个,让甲、乙每人各选一个,请用画树状图法或列表法,求出甲、乙两人中有且只有一人选中自己最爱吃的月饼的概率.23.南海是我国的南大门,如图所示,某天我国一艘海监执法船在南海海域正在进行常态化巡航,在A处测得北偏东30°方向上,距离为20海里的B处有一艘不明身份的船只正在向正东方向航行,便迅速沿北偏东75°的方向前往监视巡查,经过一段时间后,在C处成功拦截不明船只,问我海监执法船在前往监视巡查的过程中行驶了多少海里(最后结果保留整数)?(参考数据:cos75°=0.2588,sin75°=0.9659,tan75°=3.732,=1.732,=1.414)24. 在平面直角坐标系中,一次函数y=ax+b(a≠0)的图形与反比例函数y=(k ≠0)的图象交于第二、四象限内的A、B两点,与y轴交于C点,过点A作AH⊥y 轴,垂足为H,OH=3,tan∠AOH=,点B的坐标为(m,﹣2).(1)求△AHO的周长;(2)求该反比例函数和一次函数的解析式.25.(7分)如图,在▱ABCD中,点E在边BC上,点F在边AD的延长线上,且DF=BE,EF与CD交于点G.(1)求证:BD∥EF;(2)若=,BE=4,求EC的长.26如图,在△ABC中,AB=AC,点D在BC上,BD=DC,过点D作DE⊥AC,垂足为E,⊙O经过A,B,D三点.(1)求证:AB是⊙O的直径;(2)判断DE与⊙O的位置关系,并加以证明;(3)若⊙O的半径为3,∠BAC=60°,求DE的长.27.(12分)如图,已知抛物线y=﹣x2+bx+c经过A(3,0),B(0,3)两点.(1)求此抛物线的解析式和直线AB的解析式;(2)如图①,动点E从O点出发,沿着OA方向以1个单位/秒的速度向终点A 匀速运动,同时,动点F从A点出发,沿着AB方向以个单位/秒的速度向终点B匀速运动,当E,F中任意一点到达终点时另一点也随之停止运动,连接EF,设运动时间为t秒,当t为何值时,△AEF为直角三角形?(3)如图②,取一根橡皮筋,两端点分别固定在A,B处,用铅笔拉着这根橡皮筋使笔尖P在直线AB上方的抛物线上移动,动点P与A,B两点构成无数个三角形,在这些三角形中是否存在一个面积最大的三角形?如果存在,求出最大面积,并指出此时点P的坐标;如果不存在,请简要说明理由.27.解:(1)∵抛物线y=﹣x2+bx+c经过A(3,0),B(0,3)两点,∴,∴,∴y=﹣x2+2x+3,设直线AB的解析式为y=kx+n,∴,∴,∴y=﹣x+3;(2)由运动得,OE=t,AF=t,∴AE=OA﹣OE=3﹣t,∵△AEF为直角三角形,∴①△AOB∽△AEF,∴,∴,∴t=,②△AOB∽△AFE,∴,∴,∴t=1;(3)如图,存在,过点P作PC∥AB交y轴于C,∵直线AB解析式为y=﹣x+3,∴设直线PC解析式为y=﹣x+b,联立,∴﹣x+b=﹣x2+2x+3,∴x2﹣3x+b﹣3=0∴△=9﹣4(b﹣3)=0∴b=,∴BC=﹣3=,x=,∴P(,).过点B作BD⊥PC,∴直线BD解析式为y=x+3,∴BD=,∴BD=,∵AB=3S最大=AB×BD=×3×=.即:存在面积最大,最大是,此时点P(,).。
中考数学几何压轴题(有关三角形、四边形)的综合专题(含答案解析)
中考数学几何压轴题(有关三角形、四边形)的综合专题1、如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,E为AC边的一点,F为AB边上一点,连接CF,交BE于点D且∠ACF=∠CBE,CG平分∠ACB交BD于点G,(1)求证:CF=BG;(2)延长CG交AB于H,连接AG,过点C作CP∥AG交BE的延长线于点P,求证:PB=CP+CF;(3)在(2)问的条件下,当∠GAC=2∠FCH时,若S△AEG=3,BG=6,求AC的长.2、[问题背景]如图1所示,在△ABC中,AB=BC,∠ABC=90°,点D为直线BC上的一个动点(不与B、C重合),连结AD,将线段AD绕点D按顺时针方向旋转90°,使点A旋转到点E,连结EC.[问题初探]如果点D在线段BC上运动,通过观察、交流,小明形成了以下的解题思路:过点E作EF⊥BC 交直线BC于F,如图2所示,通过证明△DEF≌△,可推证△CEF是三角形,从而求得∠DCE=.[继续探究]如果点D在线段CB的延长线上运动,如图3所示,求出∠DCE的度数.[拓展延伸]连接BE,当点D在直线BC上运动时,若AB=,请直接写出BE的最小值.3、(2019秋•锦江区校级期末)在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°,BD是△ABC的角平分线.(1)如图1,求证:AD=2DC.(2)如图2,作∠CBD的角平分线交线段CD于点M,若CM=1,求△DBM的面积;(3)如图3,过点D作DE⊥AB于点E,点N是线段AC上一点(不与C、D重合),以BN为一边,在BN的下方作∠BNG=60°,NG交DE延长线于点G,试探究线段ND,DG与AD之间的数量关系,并说明理由.4、(2019•镇平县三模)如图1,已知直角三角形ABC,∠ACB=90°,∠BAC=30°,点D是AC边上一点,过D作DE⊥AB于点E,连接BD,点F是BD中点,连接EF,CF.(1)发现问题:线段EF,CF之间的数量关系为;∠EFC的度数为;(2)拓展与探究:若将△AED绕点A按顺时针方向旋转α角(0°<α<30°),如图2所示,(1)中的结论还成立吗?请说明理由;(3)拓展与运用:如图3所示,若△AED绕点A旋转的过程中,当点D落到AB边上时,AB边上另有一点G,AD=DG=GB,BC=3,连接EG,请直接写出EG的长度.5、(2017春•西城区校级期末)如图1,在等腰△ABC中,AB=AC,∠BAC=a,点P是线段AB的中点,点E是线段CB延长线上一点,且PE=PC,将线段PC绕点P顺时针旋转α得到PD,连接BD.(1)如图2,若α=60°,其他条件不变,先补全图形,然后探究线段BD和BC之间的数量关系,并说明理由.(2)如图3,若α=90°,其他条件不变,探究线段BP、BD和BC之间的等量关系,并说明理由.6、【发现问题】如图1,已知△ABC,以点A为直角顶点、AB为腰向△ABC外作等腰直角△ABE.请你以A为直角顶点、AC为腰,向△ABC外作等腰直角△ACD(不写作法,保留作图痕迹).连接BD、CE.那么BD与CE的数量关系是BD=CE.【拓展探究】如图2,已知△ABC,以AB、AC为边向外作正方形AEFB和正方形ACGD,连接BD、CE,试判断BD与CE之间的数量关系,并说明理由.【解决问题】如图3,有一个四边形场地ABCD,∠ADC=60°,BC=15,AB=8,AD=CD,求BD的最大值.7、(1)如图1,点C为线段AB外一个动点,已知AB=a,AC=b.当点C位于BA的延长线上时,线段BC取得最大值,则最大值为(用含a,b的式子表示);(2)如图2,点C为线段AB外一个动点,若AB=10,AC=3,分别以AC,BC为边,作等边三角形ACD和等边三角形BCE,连接AE,DB.①求证:AE=DB;②请直接写出线段AE的最大值;(3)如图3,AB=6,点M为线段AB外一个动点,且AM=2,MB=MN,∠BMN=90°,请直接写出线段AN的最大值.8、【初步探索】(1)如图1:在四边形ABC中,AB=AD,∠B=∠ADC=90°,E、F分别是BC、CD上的点,且EF =BE+FD,探究图中∠BAE、∠F AD、∠EAF之间的数量关系.小王同学探究此问题的方法是:延长FD到点G,使DG=BE.连接AG,先证明△ABE≌△ADG,再证明△AEF≌△AGF,可得出结论,他的结论应是;【灵活运用】(2)如图2,若在四边形ABCD中,AB=AD,∠B+∠D=180°.E、F分别是BC、CD上的点,且EF=BE+FD,上述结论是否仍然成立,并说明理由;【拓展延伸】(3)如图3,已知在四边形ABCD中,∠ABC+∠ADC=180°AB=AD,若点E在CB的延长线上,点F在CD的延长线上,如图3所示,仍然满足EF=BE+FD,请写出∠EAF与∠DAB的数量关系,并给出证明过程.9、(2018•大东区一模)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°,点O为AB中点,点P为直线BC上的动点(不与点B、点C重合),连接OC、OP,将线段OP绕点P逆时针旋转60°,得到线段PQ,连接BQ.(1)如图1,当点P在线段BC上时,请直接写出线段BQ与CP的数量关系.(2)如图2,当点P在CB延长线上时,(1)中结论是否成立?若成立,请加以证明;若不成立,请说明理由;(3)如图3,当点P在BC延长线上时,若∠BPO=45°,AC=,请直接写出BQ的长.10、模型发现:同学们知道,三角形的两边之和大于第三边,即如图1,在△ABC中,AB+AC>BC.对于图1,若把点C看作是线段AB外一动点,且AB=c,AC=b,则线段BC的长会因为点C的位置的不同而发生变化.因为AB、AC的长度固定,所以当∠BAC越大时,BC边越长.特别的,当点C位于时,线段BC的长取得最大值,且最大值为(用含b,c的式子表示)(直接填空).模型应用:点C为线段AB外一动点,且AB=3,AC=2,如图2所示,分别以AC,BC为边,作等边三角形ACD 和等边三角形BCE,连接BD,AE.(1)求证:BD=AE.(2)线段AE长的最大值为.模型拓展:如图3,在平面直角坐标系中,点A是y轴正半轴上的一动点,点B是x轴正半轴上的一动点,且AB =8.若AC⊥AB,AC=3,试求OC长的最大值.11、已知:△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC.(1)如图1,点D在BC的延长线上,连AD,过B作BE⊥AD于E,交AC于点F.求证:AD=BF;(2)如图2,点D在线段BC上,连AD,过A作AE⊥AD,且AE=AD,连BE交AC于F,连DE,问BD与CF有何数量关系,并加以证明;(3)如图3,点D在CB延长线上,AE=AD且AE⊥AD,连接BE、AC的延长线交BE于点M,若AC =3MC,请直接写出的值.12、已知在△ABC中,AB=AC,射线BM、BN在∠ABC内部,分别交线段AC于点G、H.(1)如图1,若∠ABC=60°,∠MBN=30°,作AE⊥BN于点D,分别交BC、BM于点E、F.①求证:∠1=∠2;②如图2,若BF=2AF,连接CF,求证:BF⊥CF;(2)如图3,点E为BC上一点,AE交BM于点F,连接CF,若∠BFE=∠BAC=2∠CFE,求的值.13、已知,△ABC中,AB=AC,∠BAC=90°,E为边AC任意一点,连接BE.(1)如图1,若∠ABE=15°,O为BE中点,连接AO,且AO=1,求BC的长;(2)如图2,F也为AC上一点,且满足AE=CF,过A作AD⊥BE交BE于点H,交BC于点D,连接DF交BE于点G,连接AG;①若AG平分∠CAD,求证:AH=AC;②如图3,当G落在△ABC外时,若将△EFG沿EF边翻折,点G刚好落在AB边上点P,直接写出AG与EF的数量关系.14、如图所示,Rt△ABC中,∠ACB=90°,E为AC中点,作ED⊥AC交AB于D,连接CD;(1)如图1,求证:AB=2CD;(2)如图2,作CF⊥AB交AB于F,点G为CF上一点,点H为DE延长线上一点,分别连接AH、GH,若∠AHG=2∠B,求证:AH=GH;(3)如图3,在(2)的条件下,连接DG,且有DE=BF,∠EDG=90°,若AC=6,求AH的长度.15、【问题情境】一节数学课后,老师布置了一道课后练习题:如图:已知在Rt△ABC中,AC=BC,∠ACB=90°,CD⊥AB于点D,点E、F分别在A和BC上,∠1=∠2,FG⊥AB于点G,求证:△CDE≌△EGF.(1)阅读理解,完成解答本题证明的思路可用下列框图表示:根据上述思路,请你完整地书写这道练习题的证明过程;(2)特殊位置,证明结论若CE平分∠ACD,其余条件不变,求证:AE=BF;(3)知识迁移,探究发现如图,已知在Rt△ABC中,AC=BC,∠ACB=90°,CD⊥AB于点D,若点E是DB的中点,点F在直线CB上且满足EC=EF,请直接写出AE与BF的数量关系.(不必写解答过程)16、在正方形ABCD和等腰直角△BGF中,∠BGF=90°,P是DF的中点,连接PG、PC.(1)如图1,当点G在BC边上时,延长GP交DC于点E.求证:PG=PC;(2)如图2,当点F在AB的延长线上时,(1)中的结论是否成立?请证明你的结论;(3)如图3,若四边形ABCD为菱形,且∠ABC=60°,△BGF为等边三角形,点F在CB的延长线上时,线段PC、PG又有怎样的数量关系,请直接写出你的结论,并画出论证过程中需要添加的辅助线.17、在△ABC中,∠BAC=60°,点D、E分别在边AC、AB上,AD=AE,连接CE、BD相交于点F,且∠BEC=∠ADF,连接AF.(1)如图1,连接ED,求证:∠ABD=∠CED;(2)如图2,求证:EF+FD=AF;(3)如图3,取BC的中点G,连接AG交BD于点H,若∠GAC=3∠ABD,BH=7,求△ABH的面积.18、点D,E分别在△ABC的边AC,BD上,BD,CE交于点F,连接AF,∠F AE=∠F AD,FE=FD.(1)如图1,若∠AEF=∠ADF,求证:AE=AD;(2)如图2,若∠AEF≠∠ADF,FB平分∠ABC,求∠BAC的度数;(3)在(2)的条件下,如图3,点G在BE上,∠CFG=∠AFB若AG=6,△ABC的周长为20,求BC长.中考数学几何压轴题(有关三角形、四边形)的综合专题参考答案1、如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,E为AC边的一点,F为AB边上一点,连接CF,交BE于点D且∠ACF=∠CBE,CG平分∠ACB交BD于点G,(1)求证:CF=BG;(2)延长CG交AB于H,连接AG,过点C作CP∥AG交BE的延长线于点P,求证:PB=CP+CF;(3)在(2)问的条件下,当∠GAC=2∠FCH时,若S△AEG=3,BG=6,求AC的长.证明:(1)如图1,∵∠ACB=90°,AC=BC,∴∠A=45°,∵CG平分∠ACB,∴∠ACG=∠BCG=45°,∴∠A=∠BCG,在△BCG和△CAF中,∵,∴△BCG≌△CAF(ASA),∴CF=BG;(2)如图2,∵PC∥AG,∴∠PCA=∠CAG,∵AC=BC,∠ACG=∠BCG,CG=CG,∴△ACG≌△BCG,∴∠CAG=∠CBE,∵∠PCG=∠PCA+∠ACG=∠CAG+45°=∠CBE+45°,∠PGC=∠GCB+∠CBE=∠CBE+45°,∴∠PCG=∠PGC,∴PC=PG,∵PB=BG+PG,BG=CF,∴PB=CF+CP;(3)解法一:如图3,过E作EM⊥AG,交AG于M,∵S△AEG=AG•EM=3,由(2)得:△ACG≌△BCG,∴BG=AG=6,∴×6×EM=3,EM=,设∠FCH=x°,则∠GAC=2x°,∴∠ACF=∠EBC=∠GAC=2x°,∵∠ACH=45°,∴2x+x=45,x=15,∴∠ACF=∠GAC=30°,在Rt△AEM中,AE=2EM=2,AM==3,∴M是AG的中点,∴AE=EG=2,∴BE=BG+EG=6+2,在Rt△ECB中,∠EBC=30°,∴CE=BE=3+,∴AC=AE+EC=2+3+=3+3.解法二:同理得:∠CAG=30°,AG=BG=6,如图4,过G作GM⊥AC于M,在Rt△AGM中,GM=3,AM===3,∵∠ACG=45°,∠MGC=90°,∴GM=CM=3,∴AC=AM+CM=3+3.2、[问题背景]如图1所示,在△ABC中,AB=BC,∠ABC=90°,点D为直线BC上的一个动点(不与B、C重合),连结AD,将线段AD绕点D按顺时针方向旋转90°,使点A旋转到点E,连结EC.[问题初探]如果点D在线段BC上运动,通过观察、交流,小明形成了以下的解题思路:过点E作EF⊥BC 交直线BC于F,如图2所示,通过证明△DEF≌△ADB,可推证△CEF是等腰直角三角形,从而求得∠DCE=135°.[继续探究]如果点D在线段CB的延长线上运动,如图3所示,求出∠DCE的度数.[拓展延伸]连接BE,当点D在直线BC上运动时,若AB=,请直接写出BE的最小值.解:[问题初探]如图2,过点E作EF⊥BC交直线BC于F,∴∠DFE=90°=∠ABD,∴∠EDF+∠DEF=90°,由旋转知,AD=DE,∠ADE=90°,∴∠ADB+∠EDF=90°,∴∠ADB=∠DEF,∴△ABD≌△DFE(AAS),∴BD=EF,DF=AB,∵AB=BC,∴BC=DF,∴BD=CF,∴EF=CF,∴△CEG是等腰直角三角形,∴∠ECF=45°,∴∠DCE=135°,故答案为:ADB,等腰直角,135;[继续探究]如图3,过点E作EF⊥BC于F,∴∠DFE=90°=∠ABD,∴∠EDF+∠DEF=90°,由旋转知,AD=DE,∠ADE=90°,∴∠ADB+∠EDF=90°,∴∠ADB=∠DEF,∴△ABD≌△DFE(AAS),∴BD=EF,DF=AB,∵AB=BC,∴BC=DF,∴BD=CF,∴EF=CF,∴△CEG是等腰直角三角形,∴∠ECF=45°,∴∠DCE=45°;[拓展延伸]如图4,在△ABC中,∠ABC=90°,AB=BC=,∴∠ACB=45°当点D在射线BC上时,由[问题初探]知,∠BCM=135°,∴∠ACM=∠BCM﹣∠ACB=90°,当点D在线段CB的延长线上时,由[继续探究]知,∠BCE=45°,∴∠ACN=∠ACB+∠BCM=90°,∴点E是过点C垂直于AC的直线上的点,∴当BE⊥MN时,BE最小,∵∠BCE=45°,∴∠CBE=45°=∠BCE,∴BE=CE,∴BE最小=BC=,即:BE的最小值为.3、在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°,BD是△ABC的角平分线.(1)如图1,求证:AD=2DC.(2)如图2,作∠CBD的角平分线交线段CD于点M,若CM=1,求△DBM的面积;(3)如图3,过点D作DE⊥AB于点E,点N是线段AC上一点(不与C、D重合),以BN为一边,在BN的下方作∠BNG=60°,NG交DE延长线于点G,试探究线段ND,DG与AD之间的数量关系,并说明理由.证明:(1)如图1,过点D作DE⊥AB,∵BD是△ABC的角平分线,DE⊥AB,∠ACB=90°,∴DC=DE,∵∠A=30°,DE⊥AB,∴AD=2DE,∴AD=2DC;(2)如图2,过点M作ME∥BD,∵∠ACB=90°,∠A=30°,∴∠ABC=60°,∵BD是△ABC的角平分线,∴∠ABD=∠DBC=30°,∵BM平分∠CBD,∴∠CBM=15°=∠DBM,∵ME∥BD,∴∠MEC=∠CBD=30°,∠EMB=∠DBM=∠MBE,∴ME=BE,∵∠MEC=30°,∠C=90°∴CE=MC=,ME=2MC=2=BE,∴BC=+2,∵∠CBD=30°,∠C=90°,∴BC=CD,∴CD=1+,∴DM=,∴△DBM的面积=××(+2)=1+;(3)若点N在CD上时,AD=DG+DN,理由如下:如图3所示:延长ED使得DW=DN,连接NW,∵∠ACB=90°,∠A=30°,BD是△ABC的角平分线,DE⊥AB于点E,∴∠ADE=∠BDE=60°,AD=BD,∵DN=DW,且∠WDN=60°∴△WDN是等边三角形,∴NW=DN,∠W=∠WND=∠BNG=∠BDN=60°,∴∠WNG=∠BND,在△WGN和△DBN中,∴△WGN≌△DBN(SAS),∴BD=WG=DG+DN,∴AD=DG+DN.(3)若点N在AD上时,AD=DG﹣DN,理由如下:如图4,延长BD至H,使得DH=DN,连接HN,由(1)得DA=DB,∠A=30°.∵DE⊥AB于点E.∴∠2=∠3=60°.∴∠4=∠5=60°.∴△NDH是等边三角形.∴NH=ND,∠H=∠6=60°.∴∠H=∠2.∵∠BNG=60°,∴∠BNG+∠7=∠6+∠7.即∠DNG=∠HNB.在△DNG和△HNB中,∴△DNG≌△HNB(ASA).∴DG=HB.∵HB=HD+DB=ND+AD,∴DG=ND+AD.∴AD=DG﹣ND.4、如图1,已知直角三角形ABC,∠ACB=90°,∠BAC=30°,点D是AC边上一点,过D作DE⊥AB于点E,连接BD,点F是BD中点,连接EF,CF.(1)发现问题:线段EF,CF之间的数量关系为EF=CF;∠EFC的度数为120°;(2)拓展与探究:若将△AED绕点A按顺时针方向旋转α角(0°<α<30°),如图2所示,(1)中的结论还成立吗?请说明理由;(3)拓展与运用:如图3所示,若△AED绕点A旋转的过程中,当点D落到AB边上时,AB边上另有一点G,AD=DG=GB,BC=3,连接EG,请直接写出EG的长度.解:(1)如图1中,∵DE⊥AB,∴∠BED=90°,∵∠BCD=90°,BF=DF,∴FE=FB=FD=CF,∴∠FBE=∠FEB,∠FBC=∠FCB,∴∠EFC=∠EFD+∠CFD=∠FBE+∠FEB+∠FBC+∠FCB=2(∠FBE+∠FBC)=2∠ABC=120°,故答案为:EF=CF,120°.(2)结论成立.理由:如图2中,取AB的中点M,AD的中点N,连接MC,MF,ED,EN,FN.∵BM=MA,BF=FD,∴MF∥AD,MF=AD,∵AN=ND,∴MF=AN,MF∥AN,∴四边形MFNA是平行四边形,∴NF=AM,∠FMA=∠ANF,在Rt△ADE中,∵AN=ND,∠AED=90°,∴EN=AD=AN=ND,同理CM=AB=AM=MB,在△AEN和△ACM中,∠AEN=∠EAN,∠MCA=∠MAC,∵∠MAC=∠EAN,∴∠AMC=∠ANE,又∵∠FMA=∠ANF,∴∠ENF=∠FMC,在△MFC和△NEF中,,∴△MFC≌△NEF(SAS),∴FE=FC,∠NFE=∠MCF,∵NF∥AB,∴∠NFD=∠ABD,∵∠ACB=90°,∠BAC=30°,∴∠ABC=60°,△BMC是等边三角形,∠MCB=60°∴∠EFC=∠EFN+∠NFD+∠DFC=∠MCF+∠ABD+∠FBC+∠FCB=∠ABC+∠MCB=60°+60°=120°.(3)如图3中,作EH⊥AB于H.在Rt△ABC中,∵∠BAC=30°,BC=3,∴AB=2BC=6,在Rt△AED中,∠DAE=30°,AD=2,∴DE=AD=1,在Rt△DEH中,∵∠EDH=60°,DE=1,∴EH=ED•sin60°=,DH=ED•cos60°=,在Rt△EHG中,EG==.5、如图1,在等腰△ABC中,AB=AC,∠BAC=a,点P是线段AB的中点,点E是线段CB延长线上一点,且PE=PC,将线段PC绕点P顺时针旋转α得到PD,连接BD.(1)如图2,若α=60°,其他条件不变,先补全图形,然后探究线段BD和BC之间的数量关系,并说明理由.(2)如图3,若α=90°,其他条件不变,探究线段BP、BD和BC之间的等量关系,并说明理由.解:(1)BC=2BD,理由:如图2,连接CD,由旋转可得,CP=DP,∠CPD=60°,∴△CDP是等边三角形,∴∠CDP=60°=∠PCD,又∵P是AB的中点,AB=AC,∠A=60°,∴等边三角形ABC中,∠PCB=30°,CP⊥AB,∴∠BCD=30°,即BC平分∠PCD,∴BC垂直平分PD,∴∠BDC=∠BPC=90°,∴Rt△BCD中,BC=2BD.(2)如图3,取BC中点F,连接PF,∵∠A=90°,AB=AC,∴△ABC是等腰直角三角形,∵P是AB的中点,F是BC的中点,∴PF是△ABC的中位线,∴PF∥AC,∴∠PFB=∠ACB=45°,∠BPF=∠A=90°,∴△BPF是等腰直角三角形,∴BF=BP,BP=PF,∵∠DPC=∠BPF=90°,∴∠BPD=∠FPC,又∵PD=PC,∴△BDP≌△FCP,∴BD=CF,∵BC=BF+FC,∴BC=BD+BP.6、【发现问题】如图1,已知△ABC,以点A为直角顶点、AB为腰向△ABC外作等腰直角△ABE.请你以A为直角顶点、AC为腰,向△ABC外作等腰直角△ACD(不写作法,保留作图痕迹).连接BD、CE.那么BD与CE的数量关系是BD=CE.【拓展探究】如图2,已知△ABC,以AB、AC为边向外作正方形AEFB和正方形ACGD,连接BD、CE,试判断BD与CE之间的数量关系,并说明理由.【解决问题】如图3,有一个四边形场地ABCD,∠ADC=60°,BC=15,AB=8,AD=CD,求BD的最大值.【发现问题】解:延长CA到M,作∠MAC的平分线AN,在AN上截取AD=AC,连接CD,即可得到等腰直角△ACD;连接BD、CE,如图1所示:∵△ABE与△ACD都是等腰直角三角形,∴AB=AE,AD=AC,∠BAE=∠CAD=90°,∴∠BAD=∠EAC,在△BAD和△EAC中,,∴△BAD≌△EAC(SAS),∴BD=CE,【拓展探究】解:BD=CE;理由如下:∵四边形AEFB与四边形ACGD都是正方形,∴AB=AE,AD=AC,∠BAE=∠CAD=90°,∴∠BAD=∠EAC,在△BAD和△EAC中,,∴△BAD≌△EAC(SAS),∴BD=CE;【解决问题】解:以AB为边向外作等边三角形ABE,连接CE,如图3所示:则∠BAE=60°,BE=AB=AE=8,∵AD=CD,∠ADC=60°,∴△ACD是等边三角形,∴∠CAD=60°,AC=AD,∴∠CAD+∠BAC=∠BAE+∠BAC,即∠BAD=∠EAC,在△BAD和△EAC中,,∴△BAD≌△EAC(SAS),∴BD=CE;当C、B、E三点共线时,CE最大=BC+BE=15+8=23,∴BD的最大值为23.7、如图1,点C为线段AB外一个动点,已知AB=a,AC=b.当点C位于BA的延长线上时,线段BC取得最大值,则最大值为a+b(用含a,b的式子表示);(2)如图2,点C为线段AB外一个动点,若AB=10,AC=3,分别以AC,BC为边,作等边三角形ACD和等边三角形BCE,连接AE,DB.①求证:AE=DB;②请直接写出线段AE的最大值;(3)如图3,AB=6,点M为线段AB外一个动点,且AM=2,MB=MN,∠BMN=90°,请直接写出线段AN的最大值.(1)解:∵点C为线段AB外一动点,且AC=b,AB=a,∴当点C位于BA的延长线上时,线段BC的长取得最大值,且最大值为AC+AB=a+b,(2)①证明:如图2中,∵△ACD与△BCE是等边三角形,∴CD=AC,CB=CE,∠ACD=∠BCE=60°,∴∠DCB=∠ACE,在△CAD与△EAB中,,∴△CAD≌△EAB(SAS),∴AE=BD.②∵线段AE长的最大值=线段BD的最大值,由(1)知,当线段BD的长取得最大值时,点D在BA的延长线上,∴最大值为AD+AB=3+10=13;(3)如图3中,连接BN,∵将△AMN绕着点M顺时针旋转90°得到△PBM,连接AP,则△APM是等腰直角三角形,∴MA=MP=2,BP=AN,∴P A=2,∵AB=6,∴线段AN长的最大值=线段BP长的最大值,∴当P在线段BA的延长线时,线段BP取得最大值最大值=AB+AP=6+2.8、【初步探索】(1)如图1:在四边形ABC中,AB=AD,∠B=∠ADC=90°,E、F分别是BC、CD上的点,且EF =BE+FD,探究图中∠BAE、∠F AD、∠EAF之间的数量关系.小王同学探究此问题的方法是:延长FD到点G,使DG=BE.连接AG,先证明△ABE≌△ADG,再证明△AEF≌△AGF,可得出结论,他的结论应是∠BAE+∠F AD=∠EAF;【灵活运用】(2)如图2,若在四边形ABCD中,AB=AD,∠B+∠D=180°.E、F分别是BC、CD上的点,且EF=BE+FD,上述结论是否仍然成立,并说明理由;【拓展延伸】(3)如图3,已知在四边形ABCD中,∠ABC+∠ADC=180°AB=AD,若点E在CB的延长线上,点F在CD的延长线上,如图3所示,仍然满足EF=BE+FD,请写出∠EAF与∠DAB的数量关系,并给出证明过程.解:(1)∠BAE+∠F AD=∠EAF.理由:如图1,延长FD到点G,使DG=BE,连接AG,根据SAS可判定△ABE≌△ADG,进而得出∠BAE=∠DAG,AE=AG,再根据SSS可判定△AEF≌△AGF,可得出∠EAF=∠GAF=∠DAG+∠DAF=∠BAE+∠DAF.故答案为:∠BAE+∠F AD=∠EAF;(2)仍成立,理由:如图2,延长FD到点G,使DG=BE,连接AG,∵∠B+∠ADF=180°,∠ADG+∠ADF=180°,∴∠B=∠ADG,又∵AB=AD,∴△ABE≌△ADG(SAS),∴∠BAE=∠DAG,AE=AG,∵EF=BE+FD=DG+FD=GF,AF=AF,∴△AEF≌△AGF(SSS),∴∠EAF=∠GAF=∠DAG+∠DAF=∠BAE+∠DAF;(3)∠EAF=180°﹣∠DAB.证明:如图3,在DC延长线上取一点G,使得DG=BE,连接AG,∵∠ABC+∠ADC=180°,∠ABC+∠ABE=180°,∴∠ADC=∠ABE,又∵AB=AD,∴△ADG≌△ABE(SAS),∴AG=AE,∠DAG=∠BAE,∵EF=BE+FD=DG+FD=GF,AF=AF,∴△AEF≌△AGF(SSS),∴∠F AE=∠F AG,∵∠F AE+∠F AG+∠GAE=360°,∴2∠F AE+(∠GAB+∠BAE)=360°,∴2∠F AE+(∠GAB+∠DAG)=360°,即2∠F AE+∠DAB=360°,∴∠EAF=180°﹣∠DAB.9、如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°,点O为AB中点,点P为直线BC上的动点(不与点B、点C重合),连接OC、OP,将线段OP绕点P逆时针旋转60°,得到线段PQ,连接BQ.(1)如图1,当点P在线段BC上时,请直接写出线段BQ与CP的数量关系.(2)如图2,当点P在CB延长线上时,(1)中结论是否成立?若成立,请加以证明;若不成立,请说明理由;(3)如图3,当点P在BC延长线上时,若∠BPO=45°,AC=,请直接写出BQ的长.解:(1)CP=BQ,理由:如图1,连接OQ,由旋转知,PQ=OP,∠OPQ=60°⊅∴△POQ是等边三角形,∴OP=OQ,∠POQ=60°,在Rt△ABC中,O是AB中点,∴OC=OA=OB,∴∠BOC=2∠A=60°=∠POQ,∴∠COP=∠BOQ,在△COP和△BOQ中,,∴△COP≌△BOQ(SAS),∴CP=BQ,(2)CP=BQ,理由:如图2,连接OQ,由旋转知,PQ=OP,∠OPQ=60°∴△POQ是等边三角形,∴OP=OQ,∠POQ=60°,在Rt△ABC中,O是AB中点,∴OC=OA=OB,∴∠BOC=2∠A=60°=∠POQ,∴∠COP=∠BOQ,在△COP和△BOQ中,,∴△COP≌△BOQ(SAS),∴CP=BQ,(3)如图3,在Rt△ABC中,∠A=30°,AC=,∴BC=AC•tan∠A=,过点O作OH⊥BC,∴∠OHB=90°=∠BCA,∴OH∥AB,∵O是AB中点,∴CH=BC=,OH=AC=,∵∠BPQ=45°,∠OHP=90°,∴∠BPQ=∠PQH,∴PH=OH=,∴CP=PH﹣CH=﹣=,连接BQ,同(1)的方法得,BQ=CP=.10、模型发现:同学们知道,三角形的两边之和大于第三边,即如图1,在△ABC中,AB+AC>BC.对于图1,若把点C看作是线段AB外一动点,且AB=c,AC=b,则线段BC的长会因为点C的位置的不同而发生变化.因为AB、AC的长度固定,所以当∠BAC越大时,BC边越长.特别的,当点C位于线段BA的延长线上时,线段BC的长取得最大值,且最大值为b+c(用含b,c的式子表示)(直接填空)模型应用:点C为线段AB外一动点,且AB=3,AC=2,如图2所示,分别以AC,BC为边,作等边三角形ACD 和等边三角形BCE,连接BD,AE.(1)求证:BD=AE.(2)线段AE长的最大值为5.模型拓展:如图3,在平面直角坐标系中,点A是y轴正半轴上的一动点,点B是x轴正半轴上的一动点,且AB =8.若AC⊥AB,AC=3,试求OC长的最大值.解:当点C位于线段BA的延长线上时,线段BC的长取得最大值,最大值为b+c,故答案为:线段BA的延长线上;b+c;模型应用:(1)证明:∵△ACD、△BCE都是等边三角形,∴CD=CA=AD,CB=CE,∠ACD=60°,∠BCE=60°,∴∠DCB=∠ACE,在△DCB和△ACE中,,∴△DCB≌△ACE(SAS)∴BD=AE;(2)当点D位于线段BA的延长线上时,线段BD的长取得最大值,最大值为AB+AD=AB+AC=3+2=5,∵AE=BD,∴线段AE长的最大值为5,模型拓展:取AB的中点G,连接OG、CG,在Rt△AOB中,G为AB的中点,∴OG=AB=4,在Rt△CAG中,CG===5,当点O、G、C在同一条直线上时,OC最大,最大值为4+5=9.11、已知:△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC.(1)如图1,点D在BC的延长线上,连AD,过B作BE⊥AD于E,交AC于点F.求证:AD=BF;(2)如图2,点D在线段BC上,连AD,过A作AE⊥AD,且AE=AD,连BE交AC于F,连DE,问BD与CF有何数量关系,并加以证明;(3)如图3,点D在CB延长线上,AE=AD且AE⊥AD,连接BE、AC的延长线交BE于点M,若AC =3MC,请直接写出的值.(1)证明:如图1中,∵BE⊥AD于E,∴∠AEF=∠BCF=90°,∵∠AFE=∠CFB,∴∠DAC=∠CBF,∵BC=CA,∴△BCF≌△ACD,∴BF=AD.(2)结论:BD=2CF.理由:如图2中,作EH⊥AC于H.∵∠AHE=∠ACD=∠DAE=90°,∴∠DAC+∠ADC=90°,∠DAC+∠EAH=90°,∴∠DAC=∠AEH,∵AD=AE,∴△ACD≌△EHA,∴CD=AH,EH=AC=BC,∵CB=CA,∴BD=CH,∵∠EHF=∠BCF=90°,∠EFH=∠BFC,EH=BC,∴△EHF≌△BCF,∴FH=CF,∴BD=CH=2CF.(3)如图3中,同法可证BD=2CM.∵AC=3CM,设CM=a,则AC=CB=3a,BD=2a,∴==.12、已知在△ABC中,AB=AC,射线BM、BN在∠ABC内部,分别交线段AC于点G、H.(1)如图1,若∠ABC=60°,∠MBN=30°,作AE⊥BN于点D,分别交BC、BM于点E、F.①求证:∠1=∠2;②如图2,若BF=2AF,连接CF,求证:BF⊥CF;(2)如图3,点E为BC上一点,AE交BM于点F,连接CF,若∠BFE=∠BAC=2∠CFE,求的值.(1)①证明:如图1中,∵AB=AC,∠ABC=60°∴△ABC是等边三角形,∴∠BAC=60°,∵AD⊥BN,∴∠ADB=90°,∵∠MBN=30°,∠BFD=60°=∠1+∠BAF=∠2+∠BAF,∴∠1=∠2②证明:如图2中,在Rt△BFD中,∵∠FBD=30°,∴BF=2DF,∵BF=2AF,∴BF=AD,∵∠BAE=∠FBC,AB=BC,∴△BFC≌△ADB,∴∠BFC=∠ADB=90°,∴BF⊥CF(2)在BF上截取BK=AF,连接AK.∵∠BFE=∠2+∠BAF,∠CFE=∠4+∠1,∴∠CFB=∠2+∠4+∠BAC,∵∠BFE=∠BAC=2∠EFC,∴∠1+∠4=∠2+∠4∴∠1=∠2,∵AB=AC,∴△ABK≌CAF,∴∠3=∠4,S△ABK=S△AFC,∵∠1+∠3=∠2+∠3=∠CFE=∠AKB,∠BAC=2∠CEF,∴∠KAF=∠1+∠3=∠AKF,∴AF=FK=BK,∴S△ABK=S△AFK,∴=2.13、已知,△ABC中,AB=AC,∠BAC=90°,E为边AC任意一点,连接BE.(1)如图1,若∠ABE=15°,O为BE中点,连接AO,且AO=1,求BC的长;(2)如图2,F也为AC上一点,且满足AE=CF,过A作AD⊥BE交BE于点H,交BC于点D,连接DF交BE于点G,连接AG;①若AG平分∠CAD,求证:AH=AC;②如图3,当G落在△ABC外时,若将△EFG沿EF边翻折,点G刚好落在AB边上点P,直接写出AG与EF的数量关系.(1)解:如图1中,在AB上取一点M,使得BM=ME,连接ME.在Rt△ABE中,∵OB=OE,∴BE=2OA=2,∵MB=ME,∴∠MBE=∠MEB=15°,∴∠AME=∠MBE+∠MEB=30°,设AE=x,则ME=BM=2x,AM=x,∵AB2+AE2=BE2,∴(2x+x)2+x2=22,∴x=(负根已经舍弃),∴AB=AC=(2+)•,∴BC=AB=+1.方法二:作EH⊥BC于H,求出BH,CH即可解决问题.(2)证明:如图2中,作CP⊥AC,交AD的延长线于P,GM⊥AC于M.∵BE⊥AP,∴∠AHB=90°,∴∠ABH+∠BAH=90°,∵∠BAH+∠P AC=90°,∴∠ABE=∠P AC,在△ABE和△CAP中,,∴△ABE≌△CAP,∴AE=CP=CF,∠AEB=∠P,在△DCF和△DCP中,,∴△DCF≌△DCP,∴∠DFC=∠P,∴∠GFE=∠GEF,∴GE=GF,∵GM⊥EF,∴FM=ME,∵AE=CF,∴AF=CE,∴AM=CM,在△GAH和△GAM中,,∴△AGH≌△AGM,∴AH=AM=CM=AC(3)解:结论:AG=EF.理由:如图3中,作CM⊥AC交AD的延长线于M,连接PG交AC于点O.由(2)可知△ACM≌△BAE,△CDF≌△CDM,∴∠AEB=∠M=∠GEF,∠M=∠CFD=∠GFE,AE=CM=CF,∴∠GEF=∠GFE,∴GE=GF,∵△EFP是由△EFG翻折得到,∴EG=EP=GF=PF,∴四边形EGFP是菱形,∴PG⊥AC,OE=OF,∵AE=CF,∴AO=OC,∵AB∥OP,∴BP=PC,∵PF∥BE,∴EF=CF=AE,∵PB=PC,AO=OC,∴PO=OG=AB,∴AB=PG,AB∥PG,∴四边形ABPG是平行四边形,∴AG∥BC,∴∠GAO=∠ACB=45°,设EO=OF=a,则OA=OG=3a,AG=3a,∴==,∴AG=EF14、如图所示,Rt△ABC中,∠ACB=90°,E为AC中点,作ED⊥AC交AB于D,连接CD;(1)如图1,求证:AB=2CD;(2)如图2,作CF⊥AB交AB于F,点G为CF上一点,点H为DE延长线上一点,分别连接AH、GH,若∠AHG=2∠B,求证:AH=GH;(3)如图3,在(2)的条件下,连接DG,且有DE=BF,∠EDG=90°,若AC=6,求AH的长度.解:(1)∵E为AC中点,作ED⊥AC交AB于D,∴AD=CD,∵∠ACB=90°,∴BC∥DE,∴AD=BD,∴CD=BD,∴AB=2CD;(2)如图2,连接CH,∵点E是AC的中点,∴AE=CE,∵DE⊥AC,∴CH=AH,∴∠ACH=∠CAH,∵∠ACB=90°,∴∠B+∠BAC=90°,∵CF⊥AB,∴∠BAC+∠ACF=90°,∴∠ACF=∠B,∴∠HCG=∠ACH+∠ACF=∠CAH+∠B,∠AHG=2∠B∴在四边形AHGF中,∠AFG+∠FGH+∠AHG+∠F AH=360°,∴∠FGH=360°﹣(∠AFG+∠AHG+∠F AH)=360°﹣(90°+2∠B+∠CAH+∠BAC)=360°﹣(90°+2∠B+∠CAH+90°﹣∠B)=360°﹣(180°+∠B+∠CAH)=180°﹣(∠B+∠CAH),∵∠CGH=180°﹣∠FGH=∠B+∠CAH=∠HCG,∴CH=GH,∵CH=AH,∴AH=GH;(3)如图3,由(1)知,DE∥BC,∴∠B=∠ADE,在△BFC和△DEA中,,∴△BFC≌△DEA,∴BC=AD,∵AD=BD=CD,∴BC=BD=CD,∴△BCD是等边三角形,∴∠B=60°,在Rt△ABC中,AC=6,∴BC=2,AB=4,∵CF⊥BD,∴DF=,CF=3,∵∠BAC=30°,∴∠ADE=60°,∵∠EDG=90°,∠FDG=30°,在Rt△DFG中,DF=,∴FG=1,DG=2,∴CG=CF﹣FG=2过点H作HN⊥CF,由(2)知,CH=GH,∴NG=CG=1,∴FN=NG+FG=2,过点H作HM⊥AB,∴∠FMH=∠NFM=∠HNF=90°,∴四边形NFMH是矩形,∴HM=FN=2,在Rt△DMH中,∠ADE=60°,HM=2,∴DH=,在Rt△HDG中,根据勾股定理得,HG==.15、【问题情境】一节数学课后,老师布置了一道课后练习题:如图:已知在Rt△ABC中,AC=BC,∠ACB=90°,CD⊥AB于点D,点E、F分别在A和BC上,∠1=∠2,FG⊥AB于点G,求证:△CDE≌△EGF.(1)阅读理解,完成解答本题证明的思路可用下列框图表示:根据上述思路,请你完整地书写这道练习题的证明过程;(2)特殊位置,证明结论若CE平分∠ACD,其余条件不变,求证:AE=BF;(3)知识迁移,探究发现如图,已知在Rt△ABC中,AC=BC,∠ACB=90°,CD⊥AB于点D,若点E是DB的中点,点F在直线CB上且满足EC=EF,请直接写出AE与BF的数量关系.(不必写解答过程)(1)证明:∵AC=BC,∠ACB=90°,∴∠A=∠B=45°,∵CD⊥AB,∴∠CDB=90°,∴∠DCB=45°,∵∠ECF=∠DCB+∠1=45°+∠1,∠EFC=∠B+∠2=45°+∠2,∠1=∠2,∴∠ECF=∠EFC,∴CE=EF,∵CD⊥AB,FG⊥AB,∴∠CDE=∠EGF=90°,在△CDE和△EGF中,,∴△CDE≌△EGF(AAS);(2)证明:由(1)得:CE=EF,∠A=∠B,∵CE平分∠ACD,∴∠ACE=∠1,∵∠1=∠2,∴∠ACE=∠2,在△ACE和△BEF中,,∴△ACE≌△BEF(AAS),∴AE=BF;(3)AE=BF,作EH⊥BC与H,如图3所示:设DE=x,根据题意得:BE=DE=x,AD=BD=2x,CD=AD=2x,AE=3x,根据勾股定理得:BC=AC=2x,∵∠ABC=45°,EH⊥BC,∴BH=x,∴CH=BC﹣BH=x,∵EC=EF,∴FH=CH=x,∴BF=x﹣x=x,∴=,∴AE=.16、在正方形ABCD和等腰直角△BGF中,∠BGF=90°,P是DF的中点,连接PG、PC.(1)如图1,当点G在BC边上时,延长GP交DC于点E.求证:PG=PC;(2)如图2,当点F在AB的延长线上时,(1)中的结论是否成立?请证明你的结论;(3)如图3,若四边形ABCD为菱形,且∠ABC=60°,△BGF为等边三角形,点F在CB的延长线。
2018年全国各地中考数学压轴题汇编:函数与方程(西北专版)(解析卷)
2018年全国各地中考数学压轴题汇编(西北专版)函数与方程参考答案与试题解析一.选择题(共12小题)1.(2018•陕西)如图,在矩形AOBC中,A(﹣2,0),B(0,1).若正比例函数y=kx 的图象经过点C,则k的值为()A.B.C.﹣2 D.2解:∵A(﹣2,0),B(0,1).∴OA=2、OB=1,∵四边形AOBC是矩形,∴AC=OB=1、BC=OA=2,则点C的坐标为(﹣2,1),将点C(﹣2,1)代入y=kx,得:1=﹣2k,解得:k=﹣,故选:A.2.(2018•宁夏)若2﹣是方程x2﹣4x+c=0的一个根,则c的值是()A.1 B.C.D.解:把2﹣代入方程x2﹣4x+c=0,得(2﹣)2﹣4(2﹣)+c=0,解得c=1;故选:A.3.(2018•陕西)若直线l1经过点(0,4),l2经过点(3,2),且l1与l2关于x轴对称,则l1与l2的交点坐标为()A.(﹣2,0)B.(2,0)C.(﹣6,0)D.(6,0)解:∵直线l1经过点(0,4),l2经过点(3,2),且l1与l2关于x轴对称,∴两直线相交于x轴上,∵直线l1经过点(0,4),l2经过点(3,2),且l1与l2关于x轴对称,∴直线l1经过点(3,﹣2),l2经过点(0,﹣4),把(0,4)和(3,﹣2)代入直线l1经过的解析式y=kx+b,则,解得:,故直线l1经过的解析式为:y=﹣2x+4,可得l1与l2的交点坐标为l1与l2与x轴的交点,解得:x=2,即l1与l2的交点坐标为(2,0).故选:B.4.(2018•宁夏)如图,一个长方体铁块放置在圆柱形水槽容器内,向容器内按一定的速度均匀注水,60秒后将容器内注满.容器内水面的高度h(cm)与注水时间t(s)之间的函数关系图象大致是()A.B.C.D.解:根据题意可知,刚开始时由于实心长方体在水槽里,长方体底面积减小,水面上升的速度较快,水淹没实心长方体后一直到水注满,底面积是长方体的底面积,水面上升的速度较慢,故选:D.5.(2018•陕西)对于抛物线y=ax2+(2a﹣1)x+a﹣3,当x=1时,y>0,则这条抛物线的顶点一定在()A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限解:把x=1,y >0代入解析式可得:a +2a ﹣1+a ﹣3>0,解得:a >1,所以可得:﹣,,所以这条抛物线的顶点一定在第三象限,故选:C .6.(2018•青海)若P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2)是函数y=图象上的两点,当x 1>x 2>0时,下列结论正确的是( )A .0<y 1<y 2B .0<y 2<y 1C .y 1<y 2<0D .y 2<y 1<0解:把点P 1(x 1,y 1)、P 2(x 2,y 2)代入y=得y 1=,y 2=,则y 1﹣y 2=﹣=, ∵x 1>x 2>0,∴x 1x 2>0,x 2﹣x 1<0,∴y 1﹣y 2=<0,即y 1<y 2.故选:A .7.(2018•兰州)如图,已知二次函数y=ax 2+bx +c (a ≠0)的图象如图所示,有下列5个结论( )①abc >0;②b ﹣a >c ;③4a +2b +c >0;④3a >﹣c ;⑤a +b >m (am +b )(m ≠1的实数).其中正确结论的有( )A .①②③B .②③⑤C .②③④D .③④⑤解:①∵对称轴在y 轴的右侧,∴ab <0,由图象可知:c >0,∴abc<0,故①不正确;②当x=﹣1时,y=a﹣b+c<0,∴b﹣a>c,故②正确;③由对称知,当x=2时,函数值大于0,即y=4a+2b+c>0,故③正确;④∵x=﹣=1,∴b=﹣2a,∵a﹣b+c<0,∴a+2a+c<0,3a<﹣c,故④不正确;⑤当x=1时,y的值最大.此时,y=a+b+c,而当x=m时,y=am2+bm+c,所以a+b+c>am2+bm+c(m≠1),故a+b>am2+bm,即a+b>m(am+b),故⑤正确.故②③⑤正确.故选:B.8.(2018•青海)某班举行趣味项目运动会,从商场购买了一定数量的乒乓球拍和羽毛球拍作为奖品.若每副羽毛球拍的价格比乒乓球拍的价格贵6元,且用400元购买乒乓球拍的数量与用550元购买羽毛球拍的数量相同.设每副乒乓球拍的价格为x元,则下列方程正确的是()A.=B.=C.=D.=解:设每副乒乓球拍的价格为x元,则每副羽毛球拍的价格(x+6)元,依题意得:=故选:B.9.(2018•白银)如图是二次函数y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a≠0)图象的一部分,与x轴的交点A在点(2,0)和(3,0)之间,对称轴是x=1.对于下列说法:①ab<0;②2a+b=0;③3a+c>0;④a+b≥m(am+b)(m为实数);⑤当﹣1<x<3时,y>0,其中正确的是()A.①②④B.①②⑤C.②③④D.③④⑤解:①∵对称轴在y轴右侧,∴a、b异号,∴ab<0,故正确;②∵对称轴x=﹣=1,∴2a+b=0;故正确;③∵2a+b=0,∴b=﹣2a,∵当x=﹣1时,y=a﹣b+c<0,∴a﹣(﹣2a)+c=3a+c<0,故错误;④根据图示知,当m=1时,有最大值;当m≠1时,有am2+bm+c≤a+b+c,所以a+b≥m(am+b)(m为实数).故正确.⑤如图,当﹣1<x<3时,y不只是大于0.故错误.故选:A.10.(2018•青海)如图,把直角三角形ABO放置在平面直角坐标系中,已知∠OAB=30°,B点的坐标为(0,2),将△ABO沿着斜边AB翻折后得到△ABC,则点C的坐标是()A.(2,4)B.(2,2)C.()D.(,)解:∵∠OAB=∠ABC=30°,∠BOA=∠BCA=90°,AB=AB,∴△BOA≌△BCA.∴OB=BC=2,∠CBA=∠OBA=60°,过点C作CD⊥y轴,垂直为D,则∠DCB=30°.∴DB=BC=1,DC=BC=.∴C(,3).故选:C.11.(2018•兰州)如图,抛物线y=x2﹣7x+与x轴交于点A、B,把抛物线在x轴及其下方的部分记作C1,将C1向左平移得到C2,C2与x轴交于点B、D,若直线y=x+m 与C1、C2共有3个不同的交点,则m的取值范围是()A.﹣<m<﹣B.﹣<m<﹣B.C.﹣<m<﹣D.﹣<m<﹣解:∵抛物线y=x2﹣7x+与x轴交于点A、B∴B(5,0),A(9,0)∴抛物线向左平移4个单位长度∴平移后解析式y=(x﹣3)2﹣2当直线y=x+m过B点,有2个交点∴0=+mm=﹣当直线y=x+m与抛物线C2相切时,有2个交点∴x+m=(x﹣3)2﹣2x2﹣7x+5﹣2m=0∵相切∴△=49﹣20+8m=0∴m=﹣如图∵若直线y=x+m与C1、C2共有3个不同的交点,∴﹣﹣<m<﹣故选:C.12.(2018•青海)均匀地向一个容器注水,最后将容器注满.在注水过程中,水的高度h随时间t的变化规律如图所示,这个容器的形状可能是()A.B.C.D.解:注水量一定,从图中可以看出,OA上升较快,AB上升较慢,BC上升最快,由此可知这个容器下面容积较大,中间容积最大,上面容积最小,故选:D.二.填空题(共5小题)13.(2018•陕西)若一个反比例函数的图象经过点A(m,m)和B(2m,﹣1),则这个反比例函数的表达式为.解:设反比例函数的表达式为y=,∵反比例函数的图象经过点A(m,m)和B(2m,﹣1),∴k=m2=﹣2m,解得m1=﹣2,m2=0(舍去),∴k=4,∴反比例函数的表达式为.故答案为:.14.(2018•宁夏)在平面直角坐标系中,四边形AOBC为矩形,且点C坐标为(8,6),M为BC中点,反比例函数y=(k是常数,k≠0)的图象经过点M,交AC于点N,则MN的长度是5.解:由四边形AOBC为矩形,且点C坐标为(8,6),M为BC中点,得M(8,3),N点的纵坐标是6.将M点坐标代入函数解析式,得k=8×3=24,反比例函数的解析是为y=,当y=6时,=6,解得x=4,N(4,6),NC=8﹣4=4,CM=6﹣3=3,MN===5,故答案为:5.15.(2018•新疆)某商店第一次用600元购进2B铅笔若干支,第二次又用600元购进该款铅笔,但这次每支的进价是第一次进价的倍,购进数量比第一次少了30支.则该商店第一次购进的铅笔,每支的进价是4元.解:设该商店第一次购进铅笔的单价为x元/支,则第二次购进铅笔的单价为x元/支,根据题意得:﹣=30,解得:x=4,经检验,x=4是原方程的解,且符合题意.答:该商店第一次购进铅笔的单价为4元/支.故答案为:4.16.(2018•白银)如图,一次函数y=﹣x﹣2与y=2x+m的图象相交于点P(n,﹣4),则关于x的不等式组的解集为﹣2<x<2.解:∵一次函数y=﹣x﹣2的图象过点P(n,﹣4),∴﹣4=﹣n﹣2,解得n=2,∴P(2,﹣4),又∵y=﹣x﹣2与x轴的交点是(﹣2,0),∴关于x的不等式2x+m<﹣x﹣2<0的解集为﹣2<x<2.故答案为﹣2<x<2.17.(2018•新疆)如图,已知抛物线y1=﹣x2+4x和直线y2=2x.我们规定:当x取任意一个值时,x对应的函数值分别为y1和y2,若y1≠y2,取y1和y2中较小值为M;若y1=y2,记M=y1=y2.①当x>2时,M=y2;②当x<0时,M随x的增大而增大;③使得M大于4的x的值不存在;④若M=2,则x=1.上述结论正确的是②③(填写所有正确结论的序号).解:①当x>2时,抛物线y1=﹣x2+4x在直线y2=2x的下方,∴当x>2时,M=y1,结论①错误;②当x<0时,抛物线y1=﹣x2+4x在直线y2=2x的下方,∴当x<0时,M=y1,∴M随x的增大而增大,结论②正确;③∵y1=﹣x2+4x=﹣(x﹣2)2+4,∴M的最大值为4,∴使得M大于4的x的值不存在,结论③正确;④当M=y1=2时,有﹣x2+4x=2,解得:x1=2﹣(舍去),x2=2+;当M=y2=2时,有2x=2,解得:x=1.∴若M=2,则x=1或2+,结论④错误.综上所述:正确的结论有②③.故答案为:②③.三.解答题(共14小题)18.(2018•陕西)已知抛物线L:y=x2+x﹣6与x轴相交于A、B两点(点A在点B的左侧),并与y轴相交于点C.(1)求A、B、C三点的坐标,并求△ABC的面积;(2)将抛物线L向左或向右平移,得到抛物线L′,且L′与x轴相交于A'、B′两点(点A′在点B′的左侧),并与y轴相交于点C′,要使△A'B′C′和△ABC的面积相等,求所有满足条件的抛物线的函数表达式.解:(1)当y=0时,x2+x﹣6=0,解得x1=﹣3,x2=2,∴A(﹣3,0),B(2,0),当x=0时,y=x2+x﹣6=﹣6,∴C(0,﹣6),∴△ABC的面积=•AB•OC=×(2+3)×6=15;(2)∵抛物线L向左或向右平移,得到抛物线L′,∴A′B′=AB=5,∵△A'B′C′和△ABC的面积相等,∴OC′=OC=6,即C′(0,﹣6)或(0,6),设抛物线L′的解析式为y=x2+bx﹣6或y=x2+bx+6设A'(m,0)、B′(n,0),当m、n为方程x2+bx﹣6=0的两根,∴m+n=﹣b,mn=﹣6,∵|n﹣m|=5,∴(n﹣m)2=25,∴(m+n)2﹣4mn=25,∴b2﹣4×(﹣6)=25,解得b=1或﹣1,∴抛物线L′的解析式为y=x2﹣x﹣6.当m、n为方程x2+bx+6=0的两根,∴m+n=﹣b,mn=6,∵|n﹣m|=5,∴(n﹣m)2=25,∴(m+n)2﹣4mn=25,∴b2﹣4×6=25,解得b=7或﹣7,∴抛物线L′的解析式为y=x2+7x+6或y=x2﹣7x+6.综上所述,抛物线L′的解析式为y=x2﹣x﹣6或y=x2+7x+6或y=x2﹣7x+6.19.(2018•宁夏)某工厂计划生产一种创新产品,若生产一件这种产品需A种原料1.2千克、B种原料1千克.已知A种原料每千克的价格比B种原料每千克的价格多10元.(1)为使每件产品的成本价不超过34元,那么购入的B种原料每千克的价格最高不超过多少元?(2)将这种产品投放市场批发销售一段时间后,为拓展销路又开展了零售业务,每件产品的零售价比批发价多30元.现用10000元通过批发价购买该产品的件数与用16000元通过零售价购买该产品的件数相同,那么这种产品的批发价是多少元?解:(1)设B种原料每千克的价格为x元,则A种原料每千克的价格为(x+10)元,根据题意得:1.2(x+10)+x≤34,解得:x≤10.答:购入B种原料每千克的价格最高不超过10元.(2)设这种产品的批发价为a元,则零售价为(a+30)元,根据题意得:=,解得:a=50,经检验,a=50是原方程的根,且符合实际.答:这种产品的批发价为50元.20.(2018•陕西)经过一年多的精准帮扶,小明家的网络商店(简称网店)将红枣、小米等优质土特产迅速销往全国.小明家网店中红枣和小米这两种商品的相关信息如下表:根据上表提供的信息,解答下列问题:(1)已知今年前五个月,小明家网店销售上表中规格的红枣和小米共3000kg,获得利润4.2万元,求这前五个月小明家网店销售这种规格的红枣多少袋;(2)根据之前的销售情况,估计今年6月到10月这后五个月,小明家网店还能销售上表中规格的红枣和小米共2000kg,其中,这种规格的红枣的销售量不低于600kg.假设这后五个月,销售这种规格的红枣为x(kg),销售这种规格的红枣和小米获得的总利润为y(元),求出y与x之间的函数关系式,并求这后五个月,小明家网店销售这种规格的红枣和小米至少获得总利润多少元.解:(1)设这前五个月小明家网店销售这种规格的红枣x袋.由题意:20x+×16=42000解得x=1500,答:这前五个月小明家网店销售这种规格的红枣1500袋.(2)由题意:y=20x+×16=12x+16000,∵600≤x≤2000,当x=600时,y有最小值,最小值为23200元.答:这后五个月,小明家网店销售这种规格的红枣和小米至少获得总利润23200元.(2018•宁夏)抛物线y=﹣x2+bx+c经过点A(3,0)和点B(0,3),且这个抛物线的对称轴为直线l,顶点为C.(1)求抛物线的解析式;(2)连接AB、AC、BC,求△ABC的面积.解:(1)∵抛物线经过A、B(0,3)∴由上两式解得∴抛物线的解析式为:;(2)由(1)抛物线对称轴为直线x=把x=代入,得y=4则点C 坐标为(,4) 设线段AB 所在直线为:y=kx +b解得AB 解析式为:∵线段AB 所在直线经过点A、B (0,3) 抛物线的对称轴l 于直线AB 交于点D∴设点D 的坐标为D将点D 代入,解得m=2∴点D 坐标为, ∴CD=CE ﹣DE=2过点B 作BF ⊥l 于点F ∴BF=OE=∵BF +AE=OE +AE=OA=∴S △ABC =S △BCD +S △ACD =CD •BF +CD•AE∴S △ABC =CD (BF +AE )=×2×=22.(2018•兰州)某商家销售一款商品,进价每件80元,售价每件145元,每天销售40件,每销售一件需支付给商场管理费5元,未来一个月(按30天计算),这款商品将开展“每天降价1元”的促销活动,即从第一天开始每天的单价均比前一天降低1元,通过市场调查发现,该商品单价每降1元,每天销售量增加2件,设第x天(1≤x≤30且x为整数)的销售量为y件.(1)直接写出y与x的函数关系式;(2)设第x天的利润为w元,试求出w与x之间的函数关系式,并求出哪一天的利润最大?最大利润是多少元?解:(1)由题意可知y=2x+40;(2)根据题意可得:w=(145﹣x﹣80﹣5)(2x+40),=﹣2x2+80x+2400,=﹣2(x﹣20)2+3200,∵a=﹣2<0,∴函数有最大值,∴当x=20时,w有最大值为3200元,∴第20天的利润最大,最大利润是3200元.23.(2018•宁夏)如图:一次函数y=﹣x+3的图象与坐标轴交于A、B两点,点P是函数y=﹣x+3(0<x<4)图象上任意一点,过点P作PM⊥y轴于点M,连接OP.(1)当AP为何值时,△OPM的面积最大?并求出最大值;(2)当△BOP为等腰三角形时,试确定点P的坐标.解:(1)令点P的坐标为P(x0,y0)∵PM⊥y轴=OM•PM=∴S△OPM将代入得∴当x0=2时,△OPM的面积有最大值S max=,即:PM=2,∴PM∥OB,∴即∵直线AB分别交两坐标轴于点A、B,∴A(0,3),B(4,0),∴OA=3,OB=4,∴AB=5,∴AP=;(2)①在△BOP中,当BO=BP时BP=BO=4,AP=1∵P1M∥OB,∴∴,将代入代入中,得∴P1(,);②在△BOP中,当OP=BP时,如图,过点P作PM⊥OB于点N∵OP=BP,∴ON=将ON=2代入中得,∴点P的坐标为P(2,),即:点P的坐标为(,)或(2,).24.(2018•兰州)如图,在平面直角坐标系中,一次函数y1=ax+b的图象与反比例函数y2=的图象交于点A(1,2)和B(﹣2,m).(1)求一次函数和反比例函数的表达式;(2)请直接写出y1>y2时,x的取值范围;(3)过点B作BE∥x轴,AD⊥BE于点D,点C是直线BE上一点,若AC=2CD,求点C 的坐标.解:(1)∵点A(1,2)在反比例函数y2=的图象上,∴k=1×2=2,∴反比例函数的解析式为y2=,∵点B(﹣2,m)在反比例函数y2=的图象上,∴m==﹣1,则点B的坐标为(﹣2,﹣1),由题意得,,解得,,则一次函数解析式为:y1=x+1;(2)由函数图象可知,当﹣2<x<0或x>1时,y1>y2;(3)∵AD⊥BE,AC=2CD,∴∠DAC=30°,由题意得,AD=2+1=3,在Rt△ADC中,tan∠DAC=,即=,解得,CD=,当点C在点D的左侧时,点C的坐标为(1﹣,﹣1),当点C在点D的右侧时,点C的坐标为(+1,﹣1),∴当点C的坐标为(1﹣,﹣1)或(+1,﹣1)时,AC=2CD.25.(2018•白银)《九章算术》是中国古代数学专著,在数学上有其独到的成就,不仅最早提到了分数问题,也首先记录了“盈不足”等问题.如有一道阐述“盈不足”的问题,原文如下:今有共买鸡,人出九,盈十一;人出六,不足十六.问人数、鸡价各几何?译文为:现有若干人合伙出钱买鸡,如果每人出9文钱,就会多11文钱;如果每人出6文钱,又会缺16文钱.问买鸡的人数、鸡的价格各是多少?请解答上述问题.解:设合伙买鸡者有x人,鸡的价格为y文钱,根据题意得:,解得:.答:合伙买鸡者有9人,鸡的价格为70文钱.26.(2018•兰州)如图,抛物线y=ax2+bx﹣4经过A(﹣3,0),B(5,﹣4)两点,与y轴交于点C,连接AB,AC,BC.(1)求抛物线的表达式;(2)求证:AB平分∠CAO;(3)抛物线的对称轴上是否存在点M,使得△ABM是以AB为直角边的直角三角形,若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.解:(1)将A(﹣3,0),B(5,﹣4)代入得:,解得:a=,b=﹣.∴抛物线的解析式为y=x2﹣x﹣4.(2)∵AO=3,OC=4,∴AC=5.取D(2,0),则AD=AC=5.由两点间的距离公式可知BD==5.∵C(0,﹣4),B(5,﹣4),∴BC=5.∴BD=BC.在△ABC和△ABD中,AD=AC,AB=AB,BD=BC,∴△ABC≌△ABD,∴∠CAB=∠BAD,∴AB平分∠CAO;(3)如图所示:抛物线的对称轴交x轴与点E,交BC与点F.抛物线的对称轴为x=,则AE=.∵A(﹣3,0),B(5,﹣4),∴tan∠EAB=.∵∠M′AB=90°.∴tan∠M′AE=2.∴M′E=2AE=11,∴M′(,11).同理:tan∠MMF=2.又∵BF=,∴FM=5,∴M(,﹣9).∴点M的坐标为(,11)或(,﹣9).27.(2018•白银)如图,一次函数y=x+4的图象与反比例函数y=(k为常数且k≠0)的图象交于A(﹣1,a),B两点,与x轴交于点C.(1)求此反比例函数的表达式;=S△BOC,求点P的坐标.(2)若点P在x轴上,且S△ACP解:(1)把点A(﹣1,a)代入y=x+4,得a=3,∴A(﹣1,3)把A(﹣1,3)代入反比例函数y=∴k=﹣3,∴反比例函数的表达式为y=﹣(2)联立两个函数的表达式得解得或∴点B的坐标为B(﹣3,1)当y=x+4=0时,得x=﹣4∴点C(﹣4,0)设点P的坐标为(x,0)=S△BOC∵S△ACP∴解得x1=﹣6,x2=﹣2∴点P(﹣6,0)或(﹣2,0)28.(2018•新疆)已知反比例函数y=的图象与一次函数y=kx+m的图象交于点(2,1).(1)分别求出这两个函数的解析式;(2)判断P(﹣1,﹣5)是否在一次函数y=kx+m的图象上,并说明原因.解:(1)∵y=经过(2,1),∴2=k.∵y=kx+m经过(2,1),∴1=2×2+m,∴m=﹣3.∴反比例函数和一次函数的解析式分别是:y=和y=2x﹣3.(2)当x=﹣1时,y=2x﹣3=2×(﹣1)﹣3=﹣5.∴点P(﹣1,﹣5)在一次函数图象上.29.(2018•青海)如图,抛物线y=ax2+bx+c与坐标轴交点分别为A(﹣1,0),B(3,0),C(0,2),作直线BC.(1)求抛物线的解析式;(2)点P为抛物线上第一象限内一动点,过点P作PD⊥x轴于点D,设点P的横坐标为t(0<t<3),求△ABP的面积S与t的函数关系式;(3)条件同(2),若△ODP与△COB相似,求点P的坐标.解:(1)把A(﹣1,0),B(3,0),C(0,2)代入y=ax2+bx+c得:,解得:a=﹣,b=,c=2,∴抛物线的解析式为y=﹣x2+x+2.(2)设点P的坐标为(t,﹣t2+t+2).∵A(﹣1,0),B(3,0),∴AB=4.∴S=AB•PD=×4×(﹣t2+t+2)=﹣t2+t+4t(0<t<3);(3)当△ODP∽△COB时,=即=,整理得:4t2+t﹣12=0,解得:t=或t=(舍去).∴OD=t=,DP=OD=,∴点P的坐标为(,).当△ODP∽△BOC,则=,即=,整理得t2﹣t﹣3=0,解得:t=或t=(舍去).∴OD=t=,DP=OD=,∴点P的坐标为(,).综上所述点P的坐标为(,)或(,).30.(2018•白银)如图,已知二次函数y=ax2+2x+c的图象经过点C(0,3),与x轴分别交于点A,点B(3,0).点P是直线BC上方的抛物线上一动点.(1)求二次函数y=ax2+2x+c的表达式;(2)连接PO,PC,并把△POC沿y轴翻折,得到四边形POP′C.若四边形POP′C为菱形,请求出此时点P的坐标;(3)当点P运动到什么位置时,四边形ACPB的面积最大?求出此时P点的坐标和四边形ACPB的最大面积.解:(1)将点B和点C的坐标代入函数解析式,得,解得,二次函数的解析是为y=﹣x2+2x+3;(2)若四边形POP′C为菱形,则点P在线段CO的垂直平分线上,如图1,连接PP′,则PE⊥CO,垂足为E,∵C(0,3),∴E(0,),∴点P的纵坐标,当y=时,即﹣x2+2x+3=,解得x1=,x2=(不合题意,舍),∴点P的坐标为(,);(3)如图2,P在抛物线上,设P(m,﹣m2+2m+3),设直线BC的解析式为y=kx+b,将点B和点C的坐标代入函数解析式,得,解得.直线BC的解析为y=﹣x+3,设点Q的坐标为(m,﹣m+3),PQ=﹣m2+2m+3﹣(﹣m+3)=﹣m2+3m.当y=0时,﹣x2+2x+3=0,解得x1=﹣1,x2=3,OA=1,AB=3﹣(﹣1)=4,S四边形ABPC=S△ABC+S△PCQ+S△PBQ=AB•OC+PQ•OF+PQ•FB=×4×3+(﹣m2+3m)×3=﹣(m﹣)2+,当m=时,四边形ABPC的面积最大.当m=时,﹣m2+2m+3=,即P点的坐标为(,).当点P的坐标为(,)时,四边形ACPB的最大面积值为.31.(2018•新疆)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=x2﹣x﹣4与x轴交于A,B 两点(点A在点B左侧),与y轴交于点C.(1)求点A,B,C的坐标;(2)点P从A点出发,在线段AB上以每秒2个单位长度的速度向B点运动,同时,点Q从B点出发,在线段BC上以每秒1个单位长度的速度向C点运动,当其中一个点到达终点时,另一个点也停止运动.设运动时间为t秒,求运动时间t为多少秒时,△PBQ 的面积S最大,并求出其最大面积;(3)在(2)的条件下,当△PBQ面积最大时,在BC下方的抛物线上是否存在点M,使△BMC的面积是△PBQ面积的1.6倍?若存在,求点M的坐标;若不存在,请说明理由.解:(1)当x=0时,y=x2﹣x﹣4=﹣4,∴点C的坐标为(0,﹣4);当y=0时,有x2﹣x﹣4=0,解得:x1=﹣2,x2=3,∴点A的坐标为(﹣2,0),点B的坐标为(3,0).(2)设直线BC的解析式为y=kx+b(k≠0),将B(3,0)、C(0,﹣4)代入y=kx+b,,解得:,∴直线BC的解析式为y=x﹣4.过点Q作QE∥y轴,交x轴于点E,如图1所示,当运动时间为t秒时,点P的坐标为(2t﹣2,0),点Q的坐标为(3﹣t,﹣t),∴PB=3﹣(2t﹣2)=5﹣2t,QE=t,=PB•QE=﹣t2+2t=﹣(t﹣)2+.∴S△PBQ∵﹣<0,∴当t=时,△PBQ的面积取最大值,最大值为.(3)当△PBQ面积最大时,t=,此时点P的坐标为(,0),点Q的坐标为(,﹣1).假设存在,设点M的坐标为(m,m2﹣m﹣4),则点F的坐标为(m,m﹣4),∴MF=m﹣4﹣(m2﹣m﹣4)=﹣m2+2m,=MF•OB=﹣m2+3m.∴S△BMC∵△BMC的面积是△PBQ面积的1.6倍,∴﹣m2+3m=×1.6,即m2﹣3m+2=0,解得:m1=1,m2=2.∵0<m<3,∴在BC下方的抛物线上存在点M,使△BMC的面积是△PBQ面积的1.6倍,点M的坐标为(1,﹣4)或(2,﹣).。
7.20几何压轴题(第3部分)-2018年中考数学试题分类汇编(word解析版)
第七部分专题拓展7.20 几何压轴题【一】知识点清单【二】分类试题汇编及参考答案与解析一、选择题1.(2018年贵州省遵义市-第12题-3分)如图,四边形ABCD中,AD∥BC,∠ABC=90°,AB=5,BC=10,连接AC、BD,以BD为直径的圆交AC于点E.若DE=3,则AD的长为()A.5 B.4 C.D.【知识考点】勾股定理;相似三角形的判定与性质.【思路分析】先求出AC,进而判断出△ADF∽△CAB,即可设DF=x,AD=x,利用勾股定理求出BD,再判断出△DEF∽△DBA,得出比例式建立方程即可得出结论.【解答过程】解:如图,在Rt△ABC中,AB=5,BC=10,∴AC=5过点D作DF⊥AC于F,∴∠AFD=∠CBA,∵AD∥BC,∴∠DAF=∠ACB,∴△ADF∽△CAB,∴,∴,设DF=x,则AD=x,在Rt△ABD中,BD==,∵∠DEF=∠DBA,∠DFE=∠DAB=90°,∴△DEF∽△DBA,∴,∴,∴x=2,∴AD=x=2,故选:D.【总结归纳】此题主要考查了勾股定理,相似三角形的判定和性质,平行线的性质,正确作出辅助线是解本题的关键.2.(2018年内蒙古鄂尔多斯市-第6题-3分)如图,在菱形ABCD中,按以下步骤作图:①分别以点C和点D为圆心,大于12CD为半径作弧,两弧交于点M,N;②作直线MN,且MN恰好经过点A,与CD交于点E,连接BE,则下列说法错误的是()A.∠ABC=60°B.S△ABE=2S△ADEC.若AB=4,则BE D.sin∠CBE【知识考点】三角形的面积;线段垂直平分线的性质;菱形的性质;作图—基本作图;解直角三角形.【思路分析】由作法得AE垂直平分CD,则∠AED=90°,CE=DE,于是可判断∠DAE=30°,∠D=60°,从而得到∠ABC=60°;利用AB=2DE得到S△ABE=2S△ADE;作EH⊥BC于H,如图,若AB=4,则可计算出CH=CE=1,EH=CH=,利用勾股定理可计算出BE=2;利用正弦的定义得sin∠CBE==.【解答过程】解:由作法得AE垂直平分CD,∴∠AED=90°,CE=DE,∵四边形ABCD为菱形,∴AD=2DE,∴∠DAE=30°,∠D=60°,∴∠ABC=60°,所以A选项的说法正确;∵AB=2DE,∴S△ABE=2S△ADE,所以B选项的说法正确;作EH⊥BC于H,如图,若AB=4,在Rt△ECH中,∵∠ECH=60°,∴CH=CE=1,EH=CH=,在Rt△BEH中,BE==2,所以C选项的说法错误;sin∠CBE===,所以D选项的说法正确.故选:C.【总结归纳】本题考查了基本作图:熟练掌握基本作图(作一条线段等于已知线段;作一个角等于已知角;作已知线段的垂直平分线;作已知角的角平分线;过一点作已知直线的垂线).也考查了菱形的性质和解直角三角形.3.(2018年江苏省无锡市-第8题-3分)如图,矩形ABCD中,G是BC的中点,过A、D、G三点的圆O与边AB、CD分别交于点E、点F,给出下列说法:(1)AC与BD的交点是圆O的圆心;(2)AF与DE的交点是圆O的圆心;(3)BC与圆O相切,其中正确说法的个数是()A.0 B.1 C.2 D.3【知识考点】矩形的性质;切线的判定.【思路分析】连接DG、AG,作GH⊥AD于H,连接OD,如图,先确定AG=DG,则GH垂直平分AD,则可判断点O在HG上,再根据HG⊥BC可判定BC与圆O相切;接着利用OG=OG可判断圆心O不是AC与BD的交点;然后根据四边形AEFD为⊙O的内接矩形可判断AF与DE的交点是圆O的圆心.【解答过程】解:连接DG、AG,作GH⊥AD于H,连接OD,如图,∵G是BC的中点,∴AG=DG,∴GH垂直平分AD,∴点O在HG上,∵AD∥BC,∴HG⊥BC,∴BC与圆O相切;∵OG=OG,∴点O不是HG的中点,∴圆心O不是AC与BD的交点;而四边形AEFD为⊙O的内接矩形,∴AF与DE的交点是圆O的圆心;∴(1)错误,(2)(3)正确.故选:C.【总结归纳】本题考查了三角形内切圆与内心:三角形的内心到三角形三边的距离相等;三角形的内心与三角形顶点的连线平分这个内角.也考查了矩形的性质.4.(2018年山东省潍坊市-第6题-3分)如图,木工师傅在板材边角处作直角时,往往使用“三弧法”,其作法是:(1)作线段AB,分别以A,B为圆心,以AB长为半径作弧,两弧的交点为C;(2)以C为圆心,仍以AB长为半径作弧交AC的延长线于点D;(3)连接BD,BC.下列说法不正确的是()A.∠CBD=30°B.S△BDC=AB2C.点C是△ABD的外心D.sin2A+cos2D=l【知识考点】作图—基本作图;线段垂直平分线的性质;三角形的外接圆与外心;解直角三角形的应用.【思路分析】根据等边三角形的判定方法,直角三角形的判定方法以及等边三角形的性质,直角三角形的性质一一判断即可;【解答过程】解:由作图可知:AC=AB=BC,∴△ABC是等边三角形,由作图可知:CB=CA=CD,∴点C是△ABD的外心,∠ABD=90°,BD=AB,∴S △ABD =AB 2,∵AC=CD , ∴S △BDC =AB 2,故A 、B 、C 正确, 故选:D .【总结归纳】本题考查作图﹣基本作图,线段的垂直平分线的性质,三角形的外心等知识,直角三角形等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,属于中考常考题型. 5.(2018年四川省南充市-第10题-3分)如图,正方形ABCD 的边长为2,P 为CD 的中点,连结AP ,过点B 作BE ⊥AP 于点E ,延长CE 交AD 于点F ,过点C 作CH ⊥BE 于点G ,交AB 于点H ,连接HF .下列结论正确的是( )A .B .EF=2 C .cos ∠CEP=5D .HF 2=EF•CF 【知识考点】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;解直角三角形. 【思路分析】首先证明BH=AH ,推出EG=BG ,推出CE=CB ,再证明△CEH ≌△CBH ,Rt △HFE ≌Rt △HFA ,利用全等三角形的性质即可一一判断. 【解答过程】解:连接EH .∵四边形ABCD 是正方形, ∴CD=AB═BC=AD=2,CD ∥AB , ∵BE ⊥AP ,CH ⊥BE , ∴CH ∥PA ,∴四边形CPAH 是平行四边形, ∴CP=AH , ∵CP=PD=1, ∴AH=PC=1, ∴AH=BH ,在Rt△ABE中,∵AH=HB,∴EH=HB,∵HC⊥BE,∴BG=EG,∴CB=CE=2,故选项A错误,∵CH=CH,CB=CE,HB=HE,∴△ABC≌△CEH,∴∠CBH=∠CEH=90°,∵HF=HF,HE=HA,∴Rt△HFE≌Rt△HFA,∴AF=EF,设EF=AF=x,在Rt△CDF中,有22+(2﹣x)2=(2+x)2,∴x=,∴EF=,故B错误,∵PA∥CH,∴∠CEP=∠ECH=∠BCH,∴cos∠CEP=cos∠BCH==,故C错误.∵HF=,EF=,FC=∴HF2=EF•FC,故D正确,故选:D.【总结归纳】本题考查正方形的性质、全等三角形的判定和性质、勾股定理、锐角三角函数等知识,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,属于中考选择题中的压轴题.二、填空题1.(2018年内蒙古鄂尔多斯市-第16题-3分)如图1,AF,BE是△ABC的中线,AF⊥BE,垂足为点P,设BC=a,AC=b,AB=c,则a2+b2=5c2,利用这一性质计算.如图2,在▱ABCD中,E,F,G分别是AD,BC,CD的中点,EB⊥EG于点E,AD=8,AB=则AF=.【知识考点】勾股定理;三角形中位线定理;平行四边形的性质.【思路分析】连接AC交EF于H,设BE与AF的交点为P,由点E、G分别是AD,CD的中点,得到EG是△ACD的中位线于是证出BE⊥AC,由四边形ABCD是平行四边形,得到AD∥BC,根据E,F分别是AD,BC的中点,得到AE=BF=CF=AD,证出四边形ABFE是平行四边形,证得EH=FH,推出EH,AH分别是△AFE的中线,由题目中的结论得即可得到结果.【解答过程】解:如图2,连接AC,EF交于H,AC与BE交于点Q,设BE与AF的交点为P,∵点E、G分别是AD,CD的中点,∴EG∥AC,∵BE⊥EG,∴BE⊥AC,∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD∥BC,AD=BC=8,∴∠EAH=∠FCH,∵E,F分别是AD,BC的中点,∴AE=AD,BF=BC,∴AE=BF=CF=AD=4,∵AE∥BF,∴四边形ABFE是平行四边形,∴EF=AB=2,AP=PF,在△AEH和△CFH中,,∴△AEH≌△CFH(AAS),∴EH=FH,∴EP,AH分别是△AFE的中线,由a2+b2=5c2得:AF2+EF2=5AE2,∴AF2=5×42﹣(2)2=60,∴AF=2.故答案为:2.【总结归纳】本题考查了平行四边形的性质,勾股定理,三角形的中位线的性质,正确的作出辅助线是解题的关键.2.(2018年贵州省遵义市-第18题-4分)如图,在菱形ABCD中,∠ABC=120°,将菱形折叠,使点A恰好落在对角线BD上的点G处(不与B、D重合),折痕为EF,若DG=2,BG=6,则BE的长为.【知识考点】菱形的性质;翻折变换(折叠问题).【思路分析】作EH⊥BD于H,根据折叠的性质得到EG=EA,根据菱形的性质、等边三角形的判定定理得到△ABD为等边三角形,得到AB=BD,根据勾股定理列出方程,解方程即可.【解答过程】解:作EH⊥BD于H,由折叠的性质可知,EG=EA,由题意得,BD=DG+BG=8,∵四边形ABCD是菱形,∴AD=AB,∠ABD=∠CBD=∠ABC=60°,∴△ABD为等边三角形,∴AB=BD=8,设BE=x,则EG=AE=8﹣x,在Rt△EHB中,BH=x,EH=x,在Rt△EHG中,EG2=EH2+GH2,即(8﹣x)2=(x)2+(6﹣x)2,解得,x=2.8,即BE=2.8,故答案为:2.8.【总结归纳】本题考查的是翻转变换的性质、菱形的性质、勾股定理、解直角三角形,掌握翻转变换是一种对称变换,折叠前后图形的形状和大小不变,位置变化,对应边和对应角相等是解题的关键.3.(2018年湖北省咸宁市-第16题-3分)如图,已知∠MON=120°,点A,B分别在OM,ON上,且OA=OB=a,将射线OM绕点O逆时针旋转得到OM′,旋转角为α(0°<α<120°且α≠60°),作点A关于直线OM′的对称点C,画直线BC交OM′于点D,连接AC,AD,有下列结论:①AD=CD;②∠ACD的大小随着α的变化而变化;③当α=30°时,四边形OADC为菱形;④△ACD2;其中正确的是.(把你认为正确结论的序号都填上).【知识考点】等边三角形的性质;菱形的判定与性质;轴对称的性质;旋转的性质.【思路分析】①根据对称的性质:对称点的连线被对称轴垂直平分可得:OM'是AC的垂直平分线,再由垂直平分线的性质可作判断;②作⊙O,根据四点共圆的性质得:∠ACD=∠E=60°,说明∠ACD是定值,不会随着α的变化而变化;③当α=30°时,即∠AOD=∠COD=30°,证明△AOC是等边三角形和△ACD是等边三角形,得OC=OA=AD=CD,可作判断;④先证明△ACD是等边三角形,当AC最大时,△ACD的面积最大,当AC为直径时最大,根据面积公式计算后可作判断.【解答过程】解:①∵A、C关于直线OM'对称,∴OM'是AC的垂直平分线,∴CD=AD,故①正确;②连接OC,由①知:OM'是AC的垂直平分线,∴OC=OA,∴OA=OB=OC,以O为圆心,以OA为半径作⊙O,交AO的延长线于E,连接BE,则A、B、C都在⊙O上,∵∠MON=120°,∴∠BOE=60°,∵OB=OE,∴△OBE是等边三角形,∴∠E=60°,∵A、C、B、E四点共圆,∴∠ACD=∠E=60°,故②不正确;③当α=30°时,即∠AOD=∠COD=30°,∴∠AOC=60°,∴△AOC是等边三角形,∴∠OAC=60°,OC=OA=AC,由①得:CD=AD,∴∠CAD=∠ACD=∠CDA=60°,∴△ACD是等边三角形,∴AC=AD=CD,∴OC=OA=AD=CD,∴四边形OADC为菱形;故③正确;④∵CD=AD,∠ACD=60°,∴△ACD是等边三角形,当AC最大时,△ACD的面积最大,∵AC是⊙O的弦,即当AC为直径时最大,此时AC=2OA=2a,α=90°,∴△ACD面积的最大值是:AC2==,故④正确,所以本题结论正确的有:①③④故答案为:①③④.【总结归纳】本题是圆和图形变换的综合题,考查了轴对称的性质、四点共圆的性质、等边三角形的判定、菱形的判定、三角形面积及圆的有关性质,有难度,熟练掌握轴对称的性质是关键,是一道比较好的填空题的压轴题.4.(2018年江苏省无锡市-第18题-2分)如图,已知∠XOY=60°,点A在边OX上,OA=2.过点A作AC⊥OY于点C,以AC为一边在∠XOY内作等边三角形ABC,点P是△ABC围成的区域(包括各边)内的一点,过点P作PD∥OY交OX于点D,作PE∥OX交OY于点E.设OD=a,OE=b,则a+2b的取值范围是.【知识考点】等边三角形的性质;含30度角的直角三角形;平行四边形的判定与性质.【思路分析】作辅助线,构建30度的直角三角形,先证明四边形EODP是平行四边形,得EP=OD=a,在Rt△HEP中,∠EPH=30°,可得EH的长,计算a+2b=2OH,确认OH最大和最小值的位置,可得结论.【解答过程】解:过P作PH⊥OY交于点H,∵PD∥OY,PE∥OX,∴四边形EODP是平行四边形,∠HEP=∠XOY=60°,∴EP=OD=a,Rt△HEP中,∠EPH=30°,∴EH=EP=a,∴a+2b=2(a+b)=2(EH+EO)=2OH,当P在AC边上时,H与C重合,此时OH的最小值=OC=OA=1,即a+2b的最小值是2;当P在点B时,OH的最大值是:1+=,即(a+2b)的最大值是5,∴2≤a+2b≤5.【总结归纳】本题考查了等边三角形的性质、直角三角形30度角的性质、平行四边形的判定和性质,有难度,掌握确认a+2b的最值就是确认OH最值的范围.5.(2018年江苏省苏州市-第18题-3分)如图,已知AB=8,P为线段AB上的一个动点,分别以AP,PB为边在AB的同侧作菱形APCD和菱形PBFE,点P,C,E在一条直线上,∠DAP=60°.M,N分别是对角线AC,BE的中点.当点P在线段AB上移动时,点M,N之间的距离最短为(结果留根号).【知识考点】垂线段最短;三角形中位线定理;菱形的性质;梯形.【思路分析】连接PM、PN.首先证明∠MPN=90°设PA=2a,则PB=8﹣2a,PM=a,PN=(4﹣a),构建二次函数,利用二次函数的性质即可解决问题;【解答过程】解:连接PM、PN.∵四边形APCD,四边形PBFE是菱形,∠DAP=60°,∴∠APC=120°,∠EPB=60°,∵M,N分别是对角线AC,BE的中点,∴∠CPM=∠APC=60°,∠EPN=∠EPB=30°,∴∠MPN=60°+30°=90°,设PA=2a,则PB=8﹣2a,PM=a,PN=(4﹣a),∴MN===,∴a=3时,MN有最小值,最小值为2,故答案为2.【总结归纳】本题考查菱形的性质、勾股定理二次函数的性质等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构建二次函数解决最值问题.6.(2018年辽宁省大连市-第16题-3分)如图,矩形ABCD中,AB=2,BC=3,点E为AD上一点,且∠ABE=30°,将△ABE沿BE翻折,得到△A′BE,连接CA′并延长,与AD相交于点F,则DF 的长为.【知识考点】矩形的性质;翻折变换(折叠问题).【思路分析】如图作A′H⊥BC于H.由△CDF∽△A′HC,可得=,延长构建方程即可解决问题;【解答过程】解:如图作A′H⊥BC于H.∵∠ABC=90°,∠ABE=∠EBA′=30°,∴∠A′BH=30°,∴A′H=BA′=1,BH=A′H=,∴CH=3﹣,∵△CDF∽△A′HC,∴=,∴=,∴DF=6﹣2,故答案为6﹣2.【总结归纳】本题考查翻折变换、矩形的性质、勾股定理、直角三角形30度角性质、相似三角形的判定和性质等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造直角三角形解决问题,属于中考常考题型.6.(2018年山东省潍坊市-第17题-3分)如图,点A1的坐标为(2,0),过点A1作x轴的垂线交直线l:y 于点B1,以原点O为圆心,OB1的长为半径画弧交x轴正半轴于点A2;再过点A2作x轴的垂线交直线l于点B2,以原点O为圆心,以OB2的长为半径画弧交x轴正半轴于点A3;….按A B的长是.此作法进行下去,则20192018【知识考点】弧长的计算;规律型:点的坐标;一次函数图象上点的坐标特征.【思路分析】先根据一次函数方程式求出B1点的坐标,再根据B1点的坐标求出A2点的坐标,得出B2的坐标,以此类推总结规律便可求出点A2019的坐标,再根据弧长公式计算即可求解,.【解答过程】解:直线y=x,点A1坐标为(2,0),过点A1作x轴的垂线交直线于点B1可知B1点的坐标为(2,2),以原O为圆心,OB1长为半径画弧x轴于点A2,OA2=OB1,OA2==4,点A2的坐标为(4,0),这种方法可求得B2的坐标为(4,4),故点A3的坐标为(8,0),B3(8,8)以此类推便可求出点A2019的坐标为(22019,0),则的长是=.故答案为:.【总结归纳】本题主要考查了一次函数图象上点的坐标特征,做题时要注意数形结合思想的运用,是各地的中考热点,学生在平常要多加训练,属于中档题.8.(2018年浙江省嘉兴市舟山市-第16题-4分)如图,在矩形ABCD中,AB=4,AD=2,点E在CD上,DE=1,点F是边AB上一动点,以EF为斜边作Rt△EFP.若点P在矩形ABCD的边上,且这样的直角三角形恰好有两个,则AF的值是.【知识考点】矩形的性质;勾股定理.【思路分析】先根据圆周角定理确定点P在以EF为直径的圆O上,且是与矩形ABCD的交点,先确定特殊点时AF的长,当F与A和B重合时,都有两个直角三角形.符合条件,即AF=0或4,再找⊙O与AD和BC相切时AF的长,此时⊙O与矩形边各有一个交点或三个交点,在之间运动过程中符合条件,确定AF的取值.【解答过程】解:∵△EFP是直角三角形,且点P在矩形ABCD的边上,∴P是以EF为直径的圆O与矩形ABCD的交点,①当AF=0时,如图1,此时点P有两个,一个与D重合,一个交在边AB上;②当⊙O与AD相切时,设与AD边的切点为P,如图2,此时△EFP是直角三角形,点P只有一个,当⊙O与BC相切时,如图4,连接OP,此时构成三个直角三角形,则OP⊥BC,设AF=x,则BF=P1C=4﹣x,EP1=x﹣1,∵OP∥EC,OE=OF,∴OG=EP1=,∴⊙O的半径为:OF=OP=,在Rt△OGF中,由勾股定理得:OF2=OG2+GF2,∴,解得:x=,∴当1<AF<时,这样的直角三角形恰好有两个,③当AF=4,即F与B重合时,这样的直角三角形恰好有两个,如图5,综上所述,则AF的值是:0或1<AF或4.故答案为:0或1<AF或4.【总结归纳】本题考查了矩形的性质的运用,勾股定理的运用,三角形中位线定理的运用,圆的性质的运用,分类讨论思想的运用,解答时运用勾股定理求解是关键,并注意运用数形结合的思想解决问题.三、解答题1.(2018年内蒙古鄂尔多斯市-第24题-12分)(1)【操作发现】如图1,将△ABC绕点A顺时针旋转60°,得到△ADE,连接BD,则∠ABD=度.(2)【类比探究】如图2,在等边三角形ABC内任取一点P,连接PA,PB,PC,求证:以PA,PB,PC的长为三边必能组成三角形.(3)【解决问题】如图3ABC内有一点P,∠APC=90°,∠BPC=120°,求△APC 的面积.(4)【拓展应用】如图4是A,B,C三个村子位置的平面图,经测量AC=4,BC=5,∠ACB=30°,P为△ABC 内的一个动点,连接PA,PB,PC.求PA+PB+PC的最小值.【知识考点】几何变换综合题.【思路分析】(1)【操作发现】:如图1中,只要证明△DAB是等边三角形即可;(2)【类比探究】:如图2中,以PA为边长作等边△PAD,使P、D分别在AC的两侧,连接CD.利用全等三角形的性质以及三角形的三边关系即可解决问题;(3)【解决问题】:如图3中,将△APB绕点A按逆时针方向旋转60°,得到△AP′C′,只要证明∠PP′C=90°,利用勾股定理即可解决问题;(4)【拓展应用】:如图4中,先由旋转的性质得出△APC≌△EDC,则∠ACP=∠ECD,AC=EC=4,∠PCD=60°,再证明∠BCE=90°,然后在Rt△BCE中,由勾股定理求出BE的长度,即为PA+PB+PC的最小值;【解答过程】(1)【操作发现】解:如图1中,连接BD.∵△ABC绕点A顺时针旋转60°,得到△ADE,∴AD=AB,∠DAB=60°,∴△DAB是等边三角形,∴∠ABD=60°故答案为60.(2)【类比探究】证明:如图2中,以PA为边长作等边△PAD,使P、D分别在AC的两侧,连接CD.∵∠BAC=∠PAD=60°,∴∠BAP=∠CAD,∵AB=AC,AP=AD,∴△PAB≌△ACD(SAS),∴BP=CD,在△PCD中,∵PD+CD>PC,又∵PA=PD,∴AP+BP>PC.∴PA,PB,PC的长为三边必能组成三角形.(3)【解决问题】解:如图3中,∵将△APB绕点A按逆时针方向旋转60°,得到△AP′C′,∴△APP′是等边三角形,∠AP′C=∠APB=360°﹣90°﹣120°=150°,∴PP′=AP,∠AP′P=∠APP′=60°,∴∠PP′C=90°,∠P′PC=30°,∴PP′=PC,即AP=PC,∵∠APC=90°,∴AP2+PC2=AC2,即(PC)2+PC2=()2,∴PC=2,∴AP=,∴S△APC=AP•PC=××2=.(4)【拓展应用】解:如图4中,将△APC绕点C顺时针旋转60°,得到△EDC,连接PD、BE.∵将△APC绕点C顺时针旋转60°,得到△EDC,∴△APC≌△EDC(旋转的性质),∴∠ACP=∠ECD,AC=EC=4,∠PCD=60°,∴∠ACP+∠PCB=∠ECD+∠PCB,∴∠ECD+∠PCB=∠ACB=30°,∴∠BCE=∠ECD+∠PCB+∠PCD=30°+60°=90°,在Rt△BCE中,∵∠BCE=90°,BC=5,CE=4,∴BE===,即PA+PB+PC的最小值为;【总结归纳】本题属于几何变换综合题,考查了旋转变换,等边三角形的性质,勾股定理等知识,解题的关键是添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题,用转化的思想思考问题,属于中考压轴题.2.(2018年湖北省襄阳市-第24题-10分)如图(1),已知点G在正方形ABCD的对角线AC上,GE⊥BC,垂足为点E,GF⊥CD,垂足为点F.(1)证明与推断:①求证:四边形CEGF是正方形;②推断:AGBE的值为:(2)探究与证明:将正方形CEGF绕点C顺时针方向旋转α角(0°<α<45°),如图(2)所示,试探究线段AG与BE 之间的数量关系,并说明理由:(3)拓展与运用:正方形CEGF在旋转过程中,当B,E,F三点在一条直线上时,如图(3)所示,延长CG交AD于点H.若AG=6,GH=BC=.【知识考点】相似形综合题.【思路分析】(1)①由GE⊥BC、GF⊥CD结合∠BCD=90°可得四边形CEGF是矩形,再由∠ECG=45°即可得证;②由正方形性质知∠CEG=∠B=90°、∠ECG=45°,据此可得=、GE∥AB,利用平行线分线段成比例定理可得;(2)连接CG,只需证△ACG∽△BCE即可得;(3)证△AHG∽△CHA得==,设BC=CD=AD=a,知AC=a,由=得AH= a、DH=a、CH=a,由=可得a的值.【解答过程】解:(1)①∵四边形ABCD是正方形,∴∠BCD=90°,∠BCA=45°,∵GE⊥BC、GF⊥CD,∴∠CEG=∠CFG=∠ECF=90°,∴四边形CEGF是矩形,∠CGE=∠ECG=45°,∴EG=EC,∴四边形CEGF是正方形;②由①知四边形CEGF是正方形,∴∠CEG=∠B=90°,∠ECG=45°,∴=,GE∥AB,∴==,故答案为:;(2)连接CG,由旋转性质知∠BCE=∠ACG=α,在Rt△CEG和Rt△CBA中,=cos45°=、=cos45°=,∴==,∴△ACG∽△BCE,∴==,∴线段AG与BE之间的数量关系为AG=BE;(3)∵∠CEF=45°,点B、E、F三点共线,∴∠BEC=135°,∵△ACG∽△BCE,∴∠AGC=∠BEC=135°,∴∠AGH=∠CAH=45°,∵∠CHA=∠AHG,∴△AHG∽△CHA,∴==,设BC=CD=AD=a,则AC=a,则由=得=,∴AH=a,则DH=AD﹣AH=a,CH==a,∴=得=,解得:a=3,即BC=3,故答案为:3.【总结归纳】本题主要考查相似形的综合题,解题的关键是掌握正方形的判定与性质、相似三角形的判定与性质等知识点.3.(2018年湖南省湘潭市-第25题-10分)如图,AB是以O为圆心的半圆的直径,半径CO⊥AO,点M是AB上的动点,且不与点A、C、B重合,直线AM交直线OC于点D,连结OM与CM.(1)若半圆的半径为10.①当∠AOM=60°时,求DM的长;②当AM=12时,求DM的长.(2)探究:在点M运动的过程中,∠DMC的大小是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由.【知识考点】圆的综合题.【思路分析】(1)①当∠AOM=60°时,所以△AMO是等边三角形,从而可知∠MOD=30°,∠D=30°,所以DM=OM=10;②过点M作MF⊥OA于点F,设AF=x,OF=10﹣x,利用勾股定理即可求出x的值.易证明△AMF∽△ADO,从而可知AD的长度,进而可求出MD的长度.(2)根据点M的位置分类讨论,然后利用圆周角定理以及圆内接四边形的性质即可求出答案.【解答过程】解:(1)①当∠AOM=60°时,∵OM=OA,∴△AMO是等边三角形,∴∠A=∠MOA=60°,∴∠MOD=30°,∠D=30°,∴DM=OM=10②过点M作MF⊥OA于点F,设AF=x,∴OF=10﹣x,∵AM=12,OA=OM=10,由勾股定理可知:122﹣x2=102﹣(10﹣x)2∴x=,∴AF=,∵MF∥OD,∴△AMF∽△ADO,∴,∴,∴AD=∴MD=AD﹣AM=(2)当点M位于之间时,连接BC,∵C是的中点,∴∠B=45°,∵四边形AMCB是圆内接四边形,此时∠CMD=∠B=45°,当点M位于之间时,连接BC,由圆周角定理可知:∠CMD=∠B=45°综上所述,∠CMD=45°【总结归纳】本题考查圆的综合问题,涉及圆周角定理,勾股定理,相似三角形的判定与性质,含30度角的直角三角形性质,解方程等知识,综合程度较高,需要学生灵活运用所学知识.4.(2018年湖南邵阳市-第25题-8分)如图1所示,在四边形ABCD中,点O,E,F,G分别是AB,BC,CD,AD的中点,连接OE,EF,FG,GO,GE.(1)证明:四边形OEFG是平行四边形;(2)将△OGE绕点O顺时针旋转得到△OMN,如图2所示,连接GM,EN.①若OG=1,求ENGM的值;②试在四边形ABCD中添加一个条件,使GM,EN的长在旋转过程中始终相等.(不要求证明)【知识考点】相似形综合题.【思路分析】(1)连接AC,由四个中点可知OE∥AC、OE=AC,GF∥AC、GF=AC,据此得出OE=GF、OE=GF,即可得证;(2)①由旋转性质知OG=OM、OE=ON,∠GOM=∠EON,据此可证△OGM∽△OEN得==;②连接AC、BD,根据①知△OGM∽△OEN,若要GM=EN只需使△OGM≌△OEN,添加使AC=BD 的条件均可以满足此条件.【解答过程】解:(1)如图1,连接AC,∵点O、E、F、G分别是AB、BC、CD、AD的中点,∴OE∥AC、OE=AC,GF∥AC、GF=AC,∴OE=GF,OE=GF,∴四边形OEFG是平行四边形;(2)①∵△OGE绕点O顺时针旋转得到△OMN,∴OG=OM、OE=ON,∠GOM=∠EON,∴=,∴△OGM∽△OEN,∴==.②添加AC=BD,如图2,连接AC、BD,∵点O、E、F、G分别是AB、BC、CD、AD的中点,∴OG=EF=BD、OE=GF=BD,∵AC=BD,∴OG=OE,∵△OGE绕点O顺时针旋转得到△OMN,∴OG=OM、OE=ON,∠GOM=∠EON,∴OG=OE、OM=ON,在△OGM和△OEN中,∵,∴△OGM≌△OEN(SAS),∴GM=EN.【总结归纳】本题主要考查相似形的综合题,解题的关键是熟练掌握中位线定义及其定理、平行四边形的判定、旋转的性质、相似三角形与全等三角形的判定与性质等知识点.5.(2018年江苏省淮安市-第26题-12分)如果三角形的两个内角α与β满足2α+β=90°,那么我们称这样的三角形为“准互余三角形”.(1)若△ABC是“准互余三角形”,∠C>90°,∠A=60°,则∠B=°;(2)如图①,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=4,BC=5.若AD是∠BAC的平分线,不难证明△ABD是“准互余三角形”.试问在边BC上是否存在点E(异于点D),使得△ABE也是“准互余三角形”?若存在,请求出BE的长;若不存在,请说明理由.(3)如图②,在四边形ABCD中,AB=7,CD=12,BD⊥CD,∠ABD=2∠BCD,且△ABC是“准互余三角形”,求对角线AC的长.【知识考点】四边形综合题.【思路分析】(1)根据“准互余三角形”的定义构建方程即可解决问题;(2)只要证明△CAE∽△CBA,可得CA2=CE•CB,由此即可解决问题;(3)如图②中,将△BCD沿BC翻折得到△BCF.只要证明△FCB∽△FAC,可得CF2=FB•FA,设FB=x,则有:x(x+7)=122,推出x=9或﹣16(舍弃),再利用勾股定理求出AC即可;【解答过程】解:(1)∵△ABC是“准互余三角形”,∠C>90°,∠A=60°,∴2∠B+∠A=60°,解得,∠B=15°,故答案为:15°;(2)如图①中,在Rt△ABC中,∵∠B+∠BAC=90°,∠BAC=2∠BAD,∴∠B+2∠BAD=90°,∴△ABD是“准互余三角形”,∵△ABE也是“准互余三角形”,∴只有2∠A+∠BAE=90°,∵∠A+∠BAE+∠EAC=90°,∴∠CAE=∠B,∵∠C=∠C=90°,∴△CAE∽△CBA,可得CA2=CE•CB,∴CE=,∴BE=5﹣=.(3)如图②中,将△BCD沿BC翻折得到△BCF.∴CF=CD=12,∠BCF=∠BCD ,∠CBF=∠CBD , ∵∠ABD=2∠BCD ,∠BCD+∠CBD=90°, ∴∠ABD+∠DBC+∠CBF=180°, ∴A 、B 、F 共线, ∴∠A+∠ACF=90° ∴2∠ACB+∠CAB≠90°, ∴只有2∠BAC+∠ACB=90°, ∴∠FCB=∠FAC ,∵∠F=∠F , ∴△FCB ∽△FAC , ∴CF 2=FB•FA ,设FB=x , 则有:x (x+7)=122, ∴x=9或﹣16(舍弃), ∴AF=7+9=16, 在Rt △ACF 中,AC===20.【总结归纳】本题考查四边形综合题、相似三角形的判定和性质、“准互余三角形”的定义等知识,解题的关键是理解题意,学会利用翻折变换添加辅助线,构造相似三角形解决问题,学会利用已知模型构建辅助线解决问题,属于中考压轴题.6.(2018年江苏省无锡市-第27题-10分)如图,矩形ABCD 中,AB=m ,BC=n ,将此矩形绕点B 顺时针方向旋转θ(0°<θ<90°)得到矩形A 1BC 1D 1,点A 1在边CD 上. (1)若m=2,n=1,求在旋转过程中,点D 到点D 1所经过路径的长度;(2)将矩形A 1BC 1D 1继续绕点B 顺时针方向旋转得到矩形A 2BC 2D 2,点D 2在BC 的延长线上,设边A 2B 与CD 交于点E ,若11A E EC =,求nm的值.【知识考点】轨迹;旋转的性质.【思路分析】(1)作A1H⊥AB于H,连接BD,BD1,则四边形ADA1H是矩形.解直角三角形,求出∠ABA1,得到旋转角即可解决问题;(2)由△BCE∽△BA2D2,推出==,可得CE=由=﹣1推出=,推出AC=•,推出BH=AC==•,可得m2﹣n2=6•,可得1﹣=6•,由此解方程即可解决问题;【解答过程】解:(1)作A1H⊥AB于H,连接BD,BD1,则四边形ADA1H是矩形.∴AD=HA1=n=1,在Rt△A1HB中,∵BA1=BA=m=2,∴BA1=2HA1,∴∠ABA1=30°,∴旋转角为30°,∵BD==,∴D到点D1所经过路径的长度==π.(2)∵△BCE∽△BA2D2,∴==,∴CE=∵=﹣1∴=,∴AC=•,∴BH=AC==•,∴m2﹣n2=6•,∴m4﹣m2n2=6n4,1﹣=6•,∴=(负根已经舍弃).【总结归纳】本题考查轨迹,旋转变换、解直角三角形、弧长公式等知识,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题,属于中考常考题型.7.(2018年江苏省苏州市-第27题-10分)问题1:如图①,在△ABC中,AB=4,D是AB上一点(不与A,B重合),DE∥BC,交AC于点E,连接CD.设△ABC的面积为S,△DEC的面积为S′.(1)当AD=3时,SS'=;(2)设AD=m,请你用含字母m的代数式表示SS'.问题2:如图②,在四边形ABCD中,AB=4,AD∥BC,AD=12BC,E是AB上一点(不与A,B重合),EF∥BC,交CD于点F,连接CE.设AE=n,四边形ABCD的面积为S,△EFC的面积为S′.请你利用问题1的解法或结论,用含字母n的代数式表示SS'.【知识考点】三角形中位线定理;相似三角形的判定与性质.【思路分析】问题1:(1)先根据平行线分线段成比例定理可得:,由同高三角形面积的比等于对应底边的比,则==,根据相似三角形面积比等于相似比的平方得:==,可得结论;(2)解法一:同理根据(1)可得结论;解法二:作高线DF、BH,根据三角形面积公式可得:=,分别表示和的值,代入可得结论;问题2:解法一:如图2,作辅助线,构建△OBC,证明△OAD∽△OBC,得OB=8,由问题1的解法可知:===,根据相似三角形的性质得:=,可得结论;解法二:如图3,连接AC交EF于M,根据AD=BC,可得=,得:S△ADC=S,S△ABC=,由问题1的结论可知:=,证明△CFM∽△CDA,根据相似三角形面积比等于相似比的平方,根据面积和可得结论.【解答过程】解:问题1:(1)∵AB=4,AD=3,∴BD=4﹣3=1,∵DE∥BC,∴,∴==,∵DE∥BC,∴△ADE∽△ABC,∴==,∴=,即,故答案为:;(2)解法一:∵AB=4,AD=m,∴BD=4﹣m,∵DE∥BC,∴==,∴==,∵DE∥BC,∴△ADE∽△ABC,∴==,∴===,即=;解法二:如图1,过点B作BH⊥AC于H,过D作DF⊥AC于F,则DF∥BH,∴△ADF∽△ABH,∴=,∴===,即=;问题2:如图②,解法一:如图2,分别延长BD、CE交于点O,∵AD∥BC,∴△OAD∽△OBC,∴,∴OA=AB=4,∴OB=8,∵AE=n,∴OE=4+n,∵EF∥BC,由问题1的解法可知:===,∵==,∴=,∴===,即=;解法二:如图3,连接AC交EF于M,∵AD∥BC,且AD=BC,∴=,∴S△ADC=,∴S△ADC=S,S△ABC=,由问题1的结论可知:=,∵MF∥AD,∴△CFM∽△CDA,∴===,∴S△CFM=×S,∴S△EFC=S△EMC+S△CFM=+×S=,∴=.。
2018年全国各地中考数学压轴题汇编:几何综合(湖北专版)(解析版)
2018年全国各地中考数学压轴题汇编(湖北专版)几何综合参考答案与试题解析1.(2018•武汉)如图,PA是⊙O的切线,A是切点,AC是直径,AB是弦,连接PB、PC,PC交AB于点E,且PA=PB.(1)求证:PB是⊙O的切线;(2)若∠APC=3∠BPC,求的值.(1)证明:连接OP、OB.∵PA是⊙O的切线,∴PA⊥OA,∴∠PAO=90°,∵PA=PB,PO=PO,OA=OB,∴△PAO≌△PBO.∴∠PAO=∠PBO=90°,∴PB⊥OB,∴PB是⊙O的切线.(2)设OP交AB于K.∵AB是直径,∴∠ABC=90°,∴AB⊥BC,∵PA、PB都是切线,∴PA=PB,∠APO=∠BPO,∵OA=OB,∴OP垂直平分线段AB,∴OK∥BC,∵AO=OC,∴AK=BK,∴BC=2OK,设OK=a,则BC=2a,∵∠APC=3∠BPC,∠APO=∠OPB,∴∠OPC=∠BPC=∠PCB,∴BC=PB=PA=2a,∵△PAK∽△POA,∴PA2=PK•PO,设PK=x,则有:x2+ax﹣4a2=0,解得x=a(负根已经舍弃),∴PK=a,∵PK∥BC,∴==.2.(2018•天门)问题:如图①,在Rt△ABC中,AB=AC,D为BC边上一点(不与点B,C重合),将线段AD绕点A逆时针旋转90°得到AE,连接EC,则线段BC,DC,EC之间满足的等量关系式为BC=DC+EC;探索:如图②,在Rt△ABC与Rt△ADE中,AB=AC,AD=AE,将△ADE绕点A旋转,使点D落在BC边上,试探索线段AD,BD,CD之间满足的等量关系,并证明你的结论;应用:如图③,在四边形ABCD中,∠ABC=∠ACB=∠ADC=45°.若BD=9,CD=3,求AD 的长.解:(1)BC=DC+EC,理由如下:∵∠BAC=∠DAE=90°,∴∠BAC﹣∠DAC=∠DAE﹣∠DAC,即∠BAD=∠CAE,在△BAD和△CAE中,,∴△BAD≌△CAE,∴BD=CE,∴BC=BD+CD=EC+CD,故答案为:BC=DC+EC;(2)BD2+CD2=2AD2,理由如下:连接CE,由(1)得,△BAD≌△CAE,∴BD=CE,∠ACE=∠B,∴∠DCE=90°,∴CE2+CD2=ED2,在Rt△ADE中,AD2+AE2=ED2,又AD=AE,∴BD2+CD2=2AD2;(3)作AE⊥AD,使AE=AD,连接CE,DE,∵∠BAC+∠CAD=∠DAE+∠CAD,即∠BAD=∠CAD′,在△BAD与△CAE中,,∴△BAD≌△CAE(SAS),∴BD=CE=9,∵∠ADC=45°,∠EDA=45°,∴∠EDC=90°,∴DE==6,∵∠DAE=90°,∴AD=AE=DE=6.3.(2018•黄石)如图,已知A、B、C、D、E是⊙O上五点,⊙O的直径BE=2,∠BCD=120°,A为的中点,延长BA到点P,使BA=AP,连接PE.(1)求线段BD的长;(2)求证:直线PE是⊙O的切线.(1)解:连接DB,如图,∵∠BCD+∠DEB=180°,∴∠DEB=180°﹣120°=60°,∵BE为直径,∴∠BDE=90°,在Rt△BDE中,DE=BE=×2=,BD=DE=×=3;(2)证明:连接EA,如图,∵BE为直径,∴∠BAE=90°,∵A为的中点,∴∠ABE=45°,∵BA=AP,而EA⊥BA,∴△BEP为等腰直角三角形,∴∠PEB=90°,∴PE⊥BE,∴直线PE是⊙O的切线.4.(2018•武汉)在△ABC中,∠ABC=90°.(1)如图1,分别过A、C两点作经过点B的直线的垂线,垂足分别为M、N,求证:△ABM∽△BCN;(2)如图2,P是边BC上一点,∠BAP=∠C,tan∠PAC=,求tanC的值;(3)如图3,D是边CA延长线上一点,AE=AB,∠DEB=90°,sin∠BAC=,,直接写出tan∠CEB的值.解:(1)∵AM⊥MN,CN⊥MN,∴∠AMB=∠BNC=90°,∴∠BAM+∠ABM=90°,∵∠ABC=90°,∴∠ABM+∠CBN=90°,∴∠BAM=∠CBN,∵∠AMB=∠NBC,∴△ABM∽△BCN;(2)如图2,过点P作PF⊥AP交AC于F,在Rt△AFP中,tan∠PAC===,同(1)的方法得,△ABP∽△PQF,∴=,设AB=a,PQ=2a,BP=b,FQ=2b(a>0,b>0),∵∠BAP=∠C,∠B=∠CQF=90°,∴△ABP∽△CQF,∴,∴CQ==2a,∵BC=BP+PQ+CQ=b+2a+2a=4a+b∵∠BAP=∠C,∠B=∠B=90°,∴△ABP∽△CBA,∴=,∴BC===,∴4a+b=,a=b,∴BC=4×b+b=5b,AB=a=5b,在Rt△ABC中,tanC==;(3)在Rt△ABC中,sin∠BAC==,过点A作AG⊥BE于G,过点C作CH⊥BE交EB的延长线于H,∵∠DEB=90°,∴CH∥AG∥DE,∴=同(1)的方法得,△ABG∽△BCH∴,设BG=4m,CH=3m,AG=4n,BH=3n,∵AB=AE,AG⊥BE,∴EG=BG=4m,∴GH=BG+BH=4m+3n,∴,∴n=2m,∴EH=EG+GH=4m+4m+3n=8m+3n=8m+6m=14m,在Rt△CEH中,tan∠BEC==.5.(2018•随州)如图,AB是⊙O的直径,点C为⊙O上一点,CN为⊙O的切线,OM ⊥AB于点O,分别交AC、CN于D、M两点.(1)求证:MD=MC;(2)若⊙O的半径为5,AC=4,求MC的长.解:(1)连接OC,∵CN为⊙O的切线,∴OC⊥CM,∠OCA+∠ACM=90°,∵OM⊥AB,∴∠OAC+∠ODA=90°,∵OA=OC,∴∠OAC=∠OCA,∴∠ACM=∠ODA=∠CDM,∴MD=MC;(2)由题意可知AB=5×2=10,AC=4,∵AB是⊙O的直径,∴∠ACB=90°,∴BC=,∵∠AOD=∠ACB,∠A=∠A,∴△AOD∽△ACB,∴,即,可得:OD=2.5,设MC=MD=x,在Rt△OCM中,由勾股定理得:(x+2.5)2=x2+52,解得:x=,即MC=.6.(2018•天门)如图,在⊙O中,AB为直径,AC为弦.过BC延长线上一点G,作GD ⊥AO于点D,交AC于点E,交⊙O于点F,M是GE的中点,连接CF,CM.(1)判断CM与⊙O的位置关系,并说明理由;(2)若∠ECF=2∠A,CM=6,CF=4,求MF的长.解:(1)CM与⊙O相切.理由如下:连接OC,如图,∵GD⊥AO于点D,∴∠G+∠GBD=90°,∵AB为直径,∴∠ACB=90°,∵M点为GE的中点,∴MC=MG=ME,∴∠G=∠1,∵OB=OC,∴∠B=∠2,∴∠1+∠2=90°,∴∠OCM=90°,∴OC⊥CM,∴CM为⊙O的切线;(2)∵∠1+∠3+∠4=90°,∠5+∠3+∠4=90°,∴∠1=∠5,而∠1=∠G,∠5=∠A,∴∠G=∠A,∵∠4=2∠A,∴∠4=2∠G,而∠EMC=∠G+∠1=2∠G,∴∠EMC=∠4,而∠FEC=∠CEM,∴△EFC∽△ECM,∴==,即==,∴CE=4,EF=,∴MF=ME﹣EF=6﹣=.7.(2018•黄石)在△ABC中,E、F分别为线段AB、AC上的点(不与A、B、C重合).(1)如图1,若EF∥BC,求证:(2)如图2,若EF不与BC平行,(1)中的结论是否仍然成立?请说明理由;(3)如图3,若EF上一点G恰为△ABC的重心,,求的值.解:(1)∵EF∥BC,∴△AEF∽△ABC,∴=,∴=()2=•=;(2)若EF不与BC平行,(1)中的结论仍然成立,分别过点F、C作AB的垂线,垂足分别为N、H,∵FN⊥AB、CH⊥AB,∴FN∥CH,∴△AFN∽△ACH,∴=,∴==;(3)连接AG并延长交BC于点M,连接BG并延长交AC于点N,连接MN,则MN分别是BC、AC的中点,∴MN∥AB,且MN=AB,=S△ACM,∴==,且S△ABM∴=,设=a,由(2)知:==×=,==a,则==+=+a,而==a,∴+a=a,解得:a=,∴=×=.8.(2018•襄阳)如图,AB是⊙O的直径,AM和BN是⊙O的两条切线,E为⊙O上一点,过点E作直线DC分别交AM,BN于点D,C,且CB=CE.(1)求证:DA=DE;(2)若AB=6,CD=4,求图中阴影部分的面积.解:(1)证明:连接OE、OC.∵OB=OE,∴∠OBE=∠OEB.∵BC=EC,∴∠CBE=∠CEB,∴∠OBC=∠OEC.∵BC为⊙O的切线,∴∠OEC=∠OBC=90°;∵OE为半径,∴CD为⊙O的切线,∵AD切⊙O于点A,∴DA=DE;(2)如图,过点D作DF⊥BC于点F,则四边形ABFD是矩形,∴AD=BF,DF=AB=6,∴DC=BC+AD=4.∵FC==2,∴BC﹣AD=2,∴BC=3.在直角△OBC中,tan∠BOE==,∴∠BOC=60°.在△OEC与△OBC中,,∴△OEC≌△OBC(SSS),∴∠BOE=2∠BOC=120°.∴S阴影部分=S四边形BCEO﹣S扇形OBE=2×BC•OB﹣=9﹣3π.9.(2018•咸宁)如图,以△ABC的边AC为直径的⊙O恰为△ABC的外接圆,∠ABC的平分线交⊙O于点D,过点D作DE∥AC交BC的延长线于点E.(1)求证:DE是⊙O的切线;(2)若AB=25,BC=,求DE的长.(1)证明:连接OD,∵AC是⊙O的直径,∴∠ABC=90°,∵BD平分∠ABC,∴∠ABD=45°,∴∠AOD=90°,∵DE∥AC,∴∠ODE=∠AOD=90°,∴DE是⊙O的切线;(2)解:在Rt△ABC中,AB=2,BC=,∴AC==5,∴OD=,过点C作CG⊥DE,垂足为G,则四边形ODGC为正方形,∴DG=CG=OD=,∵DE∥AC,∴∠CEG=∠ACB,∴tan∠CEG=tan∠ACB,∴=,即=,解得:GE=,∴DE=DG+GE=.10.(2018•宜昌)在矩形ABCD中,AB=12,P是边AB上一点,把△PBC沿直线PC折叠,顶点B的对应点是点G,过点B作BE⊥CG,垂足为E且在AD上,BE交PC于点F.(1)如图1,若点E是AD的中点,求证:△AEB≌△DEC;(2)如图2,①求证:BP=BF;②当AD=25,且AE<DE时,求cos∠PCB的值;③当BP=9时,求BE•EF的值.解:(1)在矩形ABCD中,∠A=∠D=90°,AB=DC,∵E是AD中点,∴AE=DE,在△ABE和△DCE中,,∴△ABE≌△DCE(SAS);(2)①在矩形ABCD,∠ABC=90°,∵△BPC沿PC折叠得到△GPC,∴∠PGC=∠PBC=90°,∠BPC=∠GPC,∵BE⊥CG,∴BE∥PG,∴∠GPF=∠PFB,∴∠BPF=∠BFP,∴BP=BF;②当AD=25时,∵∠BEC=90°,∴∠AEB+∠CED=90°,∵∠AEB+∠ABE=90°,∴∠CED=∠ABE,∵∠A=∠D=90°,∴△ABE∽△DEC,∴,设AE=x,∴DE=25﹣x,∴,∴x=9或x=16,∵AE<DE,∴AE=9,DE=16,∴CE=20,BE=15,由折叠得,BP=PG,∴BP=BF=PG,∵BE∥PG,∴△ECF∽△GCP,∴,设BP=BF=PG=y,∴,∴y=,∴BP=,在Rt△PBC中,PC=,cos∠PCB==;③如图,连接FG,∵∠GEF=∠BAE=90°,∵BF∥PG,BF=PG,∴▱BPGF是菱形,∴BP∥GF,∴∠GFE=∠ABE,∴△GEF∽△EAB,∴,∴BE•EF=AB•GF=12×9=108.11.(2018•荆门)如图,AB为⊙O的直径,C为⊙O上一点,经过点C的切线交AB的延长线于点E,AD⊥EC交EC的延长线于点D,AD交⊙O于F,FM⊥AB于H,分别交⊙O、AC于M、N,连接MB,BC.(1)求证:AC平分∠DAE;(2)若cosM=,BE=1,①求⊙O的半径;②求FN的长.(1)证明:连接OC,如图,∵直线DE与⊙O相切于点C,∴OC⊥DE,又∵AD⊥DE,∴OC∥AD.∴∠1=∠3∵OA=OC,∴∠2=∠3,∴∠1=∠2,∴AC平方∠DAE;(2)解:①∵AB为直径,∴∠AFB=90°,而DE⊥AD,∴BF∥DE,∴OC⊥BF,∴=,∴∠COE=∠FAB,而∠FAB=∠M,∴∠COE=∠M,设⊙O的半径为r,在Rt△OCE中,cos∠COE==,即=,解得r=4,即⊙O的半径为4;②连接BF,如图,在Rt△AFB中,cos∠FAB=,∴AF=8×=在Rt△OCE中,OE=5,OC=4,∴CE=3,∵AB⊥FM,∴,∴∠5=∠4,∵FB∥DE,∴∠5=∠E=∠4,∵=,∴∠1=∠2,∴△AFN∽△AEC,∴=,即=,∴FN=.12.(2018•黄冈)如图,AD是⊙O的直径,AB为⊙O的弦,OP⊥AD,OP与AB的延长线交于点P,过B点的切线交OP于点C.(1)求证:∠CBP=∠ADB.(2)若OA=2,AB=1,求线段BP的长.(1)证明:连接OB,如图,∵AD是⊙O的直径,∴∠ABD=90°,∴∠A+∠ADB=90°,∵BC为切线,∴OB⊥BC,∴∠OBC=90°,∴∠OBA+∠CBP=90°,而OA=OB,∴∠A=∠OBA,∴∠CBP=∠ADB;(2)解:∵OP⊥AD,∴∠POA=90°,∴∠P+∠A=90°,∴∠P=∠D,∴△AOP∽△ABD,∴=,即=,∴BP=7.13.(2018•襄阳)如图(1),已知点G在正方形ABCD的对角线AC上,GE⊥BC,垂足为点E,GF⊥CD,垂足为点F.(1)证明与推断:①求证:四边形CEGF是正方形;②推断:的值为:(2)探究与证明:将正方形CEGF绕点C顺时针方向旋转α角(0°<α<45°),如图(2)所示,试探究线段AG与BE之间的数量关系,并说明理由:(3)拓展与运用:正方形CEGF在旋转过程中,当B,E,F三点在一条直线上时,如图(3)所示,延长CG 交AD于点H.若AG=6,GH=2,则BC=3.解:(1)①∵四边形ABCD是正方形,∴∠BCD=90°,∠BCA=45°,∵GE⊥BC、GF⊥CD,∴∠CEG=∠CFG=∠ECF=90°,∴四边形CEGF是矩形,∠CGE=∠ECG=45°,∴EG=EC,∴四边形CEGF是正方形;②由①知四边形CEGF是正方形,∴∠CEG=∠B=90°,∠ECG=45°,∴=,GE∥AB,∴==,故答案为:;(2)连接CG,由旋转性质知∠BCE=∠ACG=α,在Rt△CEG和Rt△CBA中,=cos45°=、=cos45°=,∴==,∴△ACG∽△BCE,∴==,∴线段AG与BE之间的数量关系为AG=BE;(3)∵∠CEF=45°,点B、E、F三点共线,∴∠BEC=135°,∵△ACG∽△BCE,∴∠AGC=∠BEC=135°,∴∠AGH=∠CAH=45°,∵∠CHA=∠AHG,∴△AHG∽△CHA,∴==,设BC=CD=AD=a,则AC=a,则由=得=,∴AH=a,则DH=AD﹣AH=a,CH==a,∴=得=,解得:a=3,即BC=3,故答案为:3.14.(2018•宜昌)如图,在△ABC中,AB=AC,以AB为直径的圆交AC于点D,交BC 于点E,延长AE至点F,使EF=AE,连接FB,FC.(1)求证:四边形ABFC是菱形;(2)若AD=7,BE=2,求半圆和菱形ABFC的面积.(1)证明:∵AB是直径,∴∠AEB=90°,∴AE⊥BC,∵AB=AC,∴BE=CE,∵AE=EF,∴四边形ABFC是平行四边形,∵AC=AB,∴四边形ABFC是菱形.(2)设CD=x.连接BD.∵AB是直径,∴∠ADB=∠BDC=90°,∴AB2﹣AD2=CB2﹣CD2,∴(7+x)2﹣72=42﹣x2,解得x=1或﹣8(舍弃)∴AC=8,BD==,=8.∴S菱形ABFC•π•42=8π.∴S半圆=15.(2018•黄冈)如图,在直角坐标系xOy中,菱形OABC的边OA在x轴正半轴上,点B,C在第一象限,∠C=120°,边长OA=8.点M从原点O出发沿x轴正半轴以每秒1个单位长的速度作匀速运动,点N从A出发沿边AB﹣BC﹣CO以每秒2个单位长的速度作匀速运动,过点M作直线MP垂直于x轴并交折线OCB于P,交对角线OB于Q,点M和点N同时出发,分别沿各自路线运动,点N运动到原点O时,M和N两点同时停止运动.(1)当t=2时,求线段PQ的长;(2)求t为何值时,点P与N重合;(3)设△APN的面积为S,求S与t的函数关系式及t的取值范围.解:(1)当t=2时,OM=2,在Rt△OPM中,∠POM=60°,∴PM=OM•tan60°=2,在Rt△OMQ中,∠QOM=30°,∴QM=OM•tan30°=,∴PQ=CN﹣QM=2﹣=.(2)由题意:8+(t﹣4)+2t=24,解得t=.(3)①当0<x <4时,S=•2t•4=4t . ②当4≤x <时,S=×[8﹣(t ﹣4)﹣(2t ﹣8)]×4=40﹣6t . ③当≤x <8时.S=×[(t ﹣4)+(2t ﹣8)﹣8]×4=6t ﹣40.④当8≤x ≤12时,S=S菱形ABCO ﹣S △AON ﹣S △ABP =32﹣•(24﹣2t )•4﹣•[8﹣(t ﹣4)]•4=6t ﹣40.16.(2018•孝感)如图,△ABC 中,AB=AC ,以AB 为直径的⊙O 交BC 于点D ,交AC 于点E ,过点D 作DF ⊥AC 于点F ,交AB 的延长线于点G .(1)求证:DF 是⊙O 的切线;(2)已知BD=2,CF=2,求AE 和BG 的长.解:(1)连接OD ,AD ,∵AB 为⊙O 的直径,∴∠ADB=90°,即AD ⊥BC ,∵AB=AC ,∴BD=CD ,又∵OA=OB ,∴OD ∥AC ,∵DG ⊥AC ,∴OD ⊥FG ,∴直线FG 与⊙O 相切;(2)连接BE .∵BD=2, ∴, ∵CF=2,∴DF==4,∴BE=2DF=8,∵cos∠C=cos∠ABC,∴=,∴=,∴AB=10,∴AE==6,∵BE⊥AC,DF⊥AC,∴BE∥GF,∴△AEB∽△AFG,∴=,∴=,∴BG=.17.(2018•恩施州)如图,AB为⊙O直径,P点为半径OA上异于O点和A点的一个点,过P点作与直径AB垂直的弦CD,连接AD,作BE⊥AB,OE∥AD交BE于E点,连接AE、DE、AE交CD于F点.(1)求证:DE为⊙O切线;(2)若⊙O的半径为3,sin∠ADP=,求AD;(3)请猜想PF与FD的数量关系,并加以证明.证明:(1)如图1,连接OD、BD,BD交OE于M,∵AB是⊙O的直径,∴∠ADB=90°,AD⊥BD,∵OE∥AD,∴OE⊥BD,∴BM=DM,∵OB=OD,∴∠BOM=∠DOM,∵OE=OE,∴△BOE≌△DOE(SAS),∴∠ODE=∠OBE=90°,∴DE为⊙O切线;(2)设AP=a,∵sin∠ADP==,∴AD=3a,∴PD===2a,∵OP=3﹣a,∴OD2=OP2+PD2,∴32=(3﹣a)2+(2a)2,9=9﹣6a+a2+8a2,a1=,a2=0(舍),当a=时,AD=3a=2,∴AD=2;(3)PF=FD,理由是:∵∠APD=∠ABE=90°,∠PAD=∠BAE,∴△APF∽△ABE,∴,∴PF=,∵OE∥AD,∴∠BOE=∠PAD,∵∠OBE=∠APD=90°,∴△ADP∽△OEB,∴,∴PD=,∵AB=2OB,∴PD=2PF,∴PF=FD.18.(2018•咸宁)定义:我们知道,四边形的一条对角线把这个四边形分成了两个三角形,如果这两个三角形相似(不全等),我们就把这条对角线叫做这个四边形的“相似对角线”.理解:(1)如图1,已知Rt△ABC在正方形网格中,请你只用无刻度的直尺在网格中找到一点D,使四边形ABCD是以AC为“相似对角线”的四边形(保留画图痕迹,找出3个即可);(2)如图2,在四边形ABCD中,∠ABC=80°,∠ADC=140°,对角线BD平分∠ABC.求证:BD是四边形ABCD的“相似对角线”;(3)如图3,已知FH是四边形EFCH的“相似对角线”,∠EFH=∠HFG=30°,连接EG,若△EFG的面积为2,求FH的长.解:(1)由图1知,AB=,BC=2,∠ABC=90°,AC=5,∵四边形ABCD是以AC为“相似对角线”的四边形,①当∠ACD=90°时,△ACD∽△ABC或△ACD∽△CBA,∴=或=2,∴CD=10或CD=2.5同理:当∠CAD=90°时,AD=2.5或AD=10,(2)证明:∵∠ABC=80°,BD平分∠ABC,∴∠ABD=∠DBC=40°,∴∠A+∠ADB=140°∵∠ADC=140°,∴∠BDC+∠ADB=140°,∴∠A=∠BDC,∴△ABD∽△BDC,∴BD是四边形ABCD的“相似对角线”;(3)如图3,∵FH是四边形EFGH的“相似对角线”,∴△EFG与△HFG相似,∵∠EFH=∠HFG,∴△FEH∽△FHG,∴,∴FH2=FE•FG,过点E作EQ⊥FG于Q,∴EQ=FE•sin60°=FE,∵FG×EQ=2,∴FG×FE=2,∴FG•FE=8,∴FH2=FE•FG=8,∴FH=2.。
2018年全国各省市初中数学中考-函数真题汇编含解析
2018年全国各省市中考数学函数与几何综合压轴题汇编含解析函数(共8小题)1.(2018•上海)一辆汽车在某次行驶过程中,油箱中的剩余油量y(升)与行驶路程x(千米)之间是一次函数关系,其部分图象如图所示.(1)求y关于x的函数关系式;(不需要写定义域)(2)已知当油箱中的剩余油量为8升时,该汽车会开始提示加油,在此次行驶过程中,行驶了500千米时,司机发现离前方最近的加油站有30千米的路程,在开往该加油站的途中,汽车开始提示加油,这时离加油站的路程是多少千米?解:(1)设该一次函数解析式为y=kx+b,将(150,45)、(0,60)代入y=kx+b中,,解得:,∴该一次函数解析式为y=﹣x+60.(2)当y=﹣x+60=8时,解得x=520.即行驶520千米时,油箱中的剩余油量为8升.530﹣520=10千米,油箱中的剩余油量为8升时,距离加油站10千米.∴在开往该加油站的途中,汽车开始提示加油,这时离加油站的路程是10千米.2.(2018•江西)如图,反比例函数y=(k≠0)的图象与正比例函数y=2x的图象相交于A(1,a),B两点,点C在第四象限,CA∥y轴,∠ABC=90°.(1)求k的值及点B的坐标;(2)求tanC的值.解:(1)把A(1,a)代入y=2x得a=2,则A(1,2),把A(1,2)代入y=得k=1×2=2,∴反比例函数解析式为y=,解方程组得或,∴B点坐标为(﹣1,﹣2);(2)作BD⊥AC于D,如图,∴∠BDC=90°,∵∠C+∠CBD=90°,∠CBD+∠ABD=90°,∴∠C=∠ABD,在Rt△ABD中,tan∠ABD===2,即tanC=2.3.(2018•安徽)小明大学毕业回家乡创业,第一期培植盆景与花卉各50盆.售后统计,盆景的平均每盆利润是160元,花卉的平均每盆利润是19元.调研发现:①盆景每增加1盆,盆景的平均每盆利润减少2元;每减少1盆,盆景的平均每盆利润增加2元;②花卉的平均每盆利润始终不变.小明计划第二期培植盆景与花卉共100盆,设培植的盆景比第一期增加x盆,第二期盆景与花卉售完后的利润分别为W1,W2(单位:元).(1)用含x的代数式分别表示W1,W2;(2)当x取何值时,第二期培植的盆景与花卉售完后获得的总利润W最大,最大总利润是多少?解:(1)设培植的盆景比第一期增加x盆,则第二期盆景有(50+x)盆,花卉有(50﹣x)盆,所以W1=(50+x)(160﹣2x)=﹣2x2+60x+8000,W2=19(50﹣x)=﹣19x+950;(2)根据题意,得:W=W1+W2=﹣2x2+60x+8000﹣19x+950=﹣2x2+41x+8950=﹣2(x﹣)2+,∵﹣2<0,且x为整数,∴当x=10时,W取得最大值,最大值为9160,答:当x=10时,第二期培植的盆景与花卉售完后获得的总利润W最大,最大总利润是9160元.4.(2018•福建)空地上有一段长为a米的旧墙MN,某人利用旧墙和木栏围成一个矩形菜园ABCD,已知木栏总长为100米.(1)已知a=20,矩形菜园的一边靠墙,另三边一共用了100米木栏,且围成的矩形菜园面积为450平方米.如图1,求所利用旧墙AD的长;(2)已知0<α<50,且空地足够大,如图2.请你合理利用旧墙及所给木栏设计一个方案,使得所围成的矩形菜园ABCD的面积最大,并求面积的最大值.解:(1)设AD=x米,则AB=依题意得,解得x1=10,x2=90∵a=20,且x≤a∴x=90舍去∴利用旧墙AD的长为10米.(2)设AD=x米,矩形ABCD的面积为S平方米①如果按图一方案围成矩形菜园,依题意得:S=,0<x<a∵0<α<50∴x<a<50时,S随x的增大而增大当x=a时,S最大=50a ﹣②如按图2方案围成矩形菜园,依题意得S=,a≤x<50+当a<25+<50时,即0<a <时,则x=25+时,S最大=(25+)2=当25+≤a,即时,S随x的增大而减小∴x=a时,S最大=综合①②,当0<a <时,﹣()=>,此时,按图2方案围成矩形菜园面积最大,最大面积为平方米当时,两种方案围成的矩形菜园面积最大值相等.∴当0<a<时,围成长和宽均为(25+)米的矩形菜园面积最大,最大面积为平方米;教习网-课件试卷试题含解析免费下载当时,围成长为a米,宽为(50﹣)米的矩形菜园面积最大,最大面积为()平方米.5.(2018•江西)某乡镇实施产业扶贫,帮助贫困户承包了荒山种植某品种蜜柚,到了收获季节,已知该蜜柚的成本价为8元/千克,投入市场销售时,调查市场行情,发现该蜜柚销售不会亏本,且每天销售量y(千克)与销售单价x(元/千克)之间的函数关系如图所示.(1)求y与x的函数关系式,并写出x的取值范围;(2)当该品种的蜜柚定价为多少时,每天销售获得的利润最大?最大利润是多少?(3)某农户今年共采摘蜜柚4800千克,该品种蜜柚的保质期为40天,根据(2)中获得最大利润的方式进行销售,能否销售完这批蜜柚?请说明理由.解:(1)设y与x的函数关系式为y=kx+b,将(10,200)、(15,150)代入,得:,解得:,∴y与x的函数关系式为y=﹣10x+300(8≤x≤30);(2)设每天销售获得的利润为w,则w=(x﹣8)y=(x﹣8)(﹣10x+300)=﹣10(x﹣19)2+1210,∵8≤x≤30,∴当x=19时,w取得最大值,最大值为1210;(3)由(2)知,当获得最大利润时,定价为19元/千克,则每天的销售量为y=﹣10×19+300=110千克,∵保质期为40天,∴总销售量为40×110=4400,又∵4400<4800,∴不能销售完这批蜜柚.6.(2018•上海)在平面直角坐标系xOy中(如图).已知抛物线y=﹣x2+bx+c经过点A(﹣1,0)和点B(0,),顶点为C,点D在其对称轴上且位于点C下方,将线段DC绕点D按顺时针方向旋转90°,点C落在抛物线上的点P处.(1)求这条抛物线的表达式;(2)求线段CD的长;(3)将抛物线平移,使其顶点C移到原点O的位置,这时点P落在点E的位置,如果点M在y轴上,且以O、D、E、M为顶点的四边形面积为8,求点M的坐标.解:(1)把A(﹣1,0)和点B(0,)代入y=﹣x2+bx+c得,解得,∴抛物线解析式为y=﹣x2+2x+;(2)∵y=﹣(x﹣2)2+,∴C(2,),抛物线的对称轴为直线x=2,如图,设CD=t,则D(2,﹣t),∵线段DC绕点D按顺时针方向旋转90°,点C落在抛物线上的点P处,∴∠PDC=90°,DP=DC=t,∴P(2+t,﹣t),把P(2+t ,﹣t)代入y=﹣x2+2x+得﹣(2+t)2+2(2+t)+=﹣t,整理得t2﹣2t=0,解得t1=0(舍去),t2=2,∴线段CD的长为2;(3)P点坐标为(4,),D点坐标为(2,),∵抛物线平移,使其顶点C(2,)移到原点O的位置,∴抛物线向左平移2个单位,向下平移个单位,而P点(4,)向左平移2个单位,向下平移个单位得到点E,∴E点坐标为(2,﹣2),设M(0,m),当m>0时,•(m++2)•2=8,解得m=,此时M点坐标为(0,);当m<0时,•(﹣m++2)•2=8,解得m=﹣,此时M点坐标为(0,﹣);综上所述,M点的坐标为(0,)或(0,﹣).7.(2018•福建)已知抛物线y=ax2+bx+c过点A(0,2).(1)若点(﹣,0)也在该抛物线上,求a,b满足的关系式;教习网-课件试卷试题含解析免费下载(2)若该抛物线上任意不同两点M(x1,y1),N(x2,y2)都满足:当x1<x2<0时,(x1﹣x2)(y1﹣y2)>0;当0<x1<x2时,(x1﹣x2)(y1﹣y2)<0.以原点O为心,OA为半径的圆与拋物线的另两个交点为B,C,且△ABC有一个内角为60°.①求抛物线的解析式;②若点P与点O关于点A对称,且O,M,N三点共线,求证:PA平分∠MPN.解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+c过点A(0,2),∴c=2.又∵点(﹣,0)也在该抛物线上,∴a(﹣)2+b(﹣)+c=0,∴2a﹣b+2=0(a≠0).(2)①∵当x1<x2<0时,(x1﹣x2)(y1﹣y2)>0,∴x1﹣x2<0,y1﹣y2<0,∴当x<0时,y随x的增大而增大;同理:当x>0时,y随x的增大而减小,∴抛物线的对称轴为y轴,开口向下,∴b=0.∵OA为半径的圆与拋物线的另两个交点为B、C,∴△ABC为等腰三角形,又∵△ABC有一个内角为60°,∴△ABC为等边三角形.设线段BC与y轴交于点D,则BD=CD,且∠OCD=30°,又∵OB=OC=OA=2,∴CD=OC•cos30°=,OD=OC•sin30°=1.不妨设点C在y轴右侧,则点C的坐标为(,﹣1).∵点C在抛物线上,且c=2,b=0,∴3a+2=﹣1,∴a=﹣1,∴抛物线的解析式为y=﹣x2+2.②证明:由①可知,点M的坐标为(x 1,﹣+2),点N的坐标为(x2,﹣+2).直线OM的解析式为y=k1x(k1≠0).∵O、M、N三点共线,∴x1≠0,x2≠0,且=,∴﹣x1+=﹣x2+,∴x1﹣x2=﹣,∴x1x2=﹣2,即x2=﹣,∴点N的坐标为(﹣,﹣+2).设点N关于y轴的对称点为点N′,则点N′的坐标为(,﹣+2).∵点P是点O关于点A的对称点,∴OP=2OA=4,∴点P的坐标为(0,4).设直线PM的解析式为y=k2x+4,∵点M的坐标为(x,﹣+2),∴﹣+2=k 2x1+4,∴k2=﹣,∴直线PM的解析式为y=﹣+4.∵﹣•+4==﹣+2,∴点N′在直线PM上,∴PA平分∠MPN.8.(2018•江西)小资与小杰在探究某类二次函数问题时,经历了如下过程:求解体验:(1)已知抛物线y=﹣x2+bx﹣3经过点(﹣1,0),则b= ﹣4 ,顶点坐标为(﹣2,1),该抛物线关于点(0,1)成中心对称的抛物线表达式是y=x2﹣4x+5 .抽象感悟:我们定义:对于抛物线y=ax2+bx+c(a≠0),以y轴上的点M(0,m)为中心,作该抛物线关于点M对称的抛物线y′,则我们又称抛物线y′为抛物线y的“衍生抛物线”,点M为“衍生中心”.(2)已知抛物线y=﹣x2﹣2x+5关于点(0,m)的衍生抛物线为y′,若这两条抛物线有交点,求m的取值范围.问题解决:(1)已知抛物线y=ax2+2ax﹣b(a≠0)①若抛物线y的衍生抛物线为y′=bx2﹣2bx+a2(b≠0),两个抛物线有两个交点,且恰好是它们的顶点,求a、b的值及衍生中心的坐标;②若抛物线y关于点(0,k+12)的衍生抛物线为y1;其顶点为A1;关于点(0,k+22)的衍生抛物线为y2,其顶点为A2;…;关于点(0,k+n2)的衍生抛物线为y n;其顶点为A n…(n为正整数)求A n A n+1的长(用含n的式子表示).解:求解体验:(1)∵抛物线y=﹣x2+bx﹣3经过点(﹣1,0),∴﹣1﹣b﹣3=0,∴b=﹣4,∴抛物线解析式为y=﹣x2﹣4x﹣3=﹣(x+2)2+1,∴抛物线的顶点坐标为(﹣2,1),∴抛物线的顶点坐标(﹣2,1)关于(0,1)的对称点为(2,1),即:新抛物线的顶点坐标为(2,1),令原抛物线的x=0,∴y=﹣3,∴(0,﹣3)关于点(0,1)的对称点坐标为(0,5),设新抛物线的解析式为y=a(x﹣2)2+1,∵点(0,5)在新抛物线上,∴5=a(0﹣2)2+1,∴a=1,∴新抛物线解析式为y=(x﹣2)2+1=x2﹣4x+5,故答案为﹣4,(﹣2,1),y=x2﹣4x+5;抽象感悟:(2)∵抛物线y=﹣x2﹣2x+5=﹣(x+1)2+6①,∴抛物线的顶点坐标为(﹣1,6),抛物线上取点(0,5),∴点(﹣1,6)和(0,5)关于点(0,m)的对称点为(1,2m﹣6)和(0,2m﹣5),设衍生抛物线为y′=a(x﹣1)2+2m﹣6,∴2m﹣5=a+2m﹣6,∴a=1,∴衍生抛物线为y′=(x﹣1)2+2m﹣6=x2﹣2x+2m﹣5②,联立①②得,x2﹣2x+2m﹣5=﹣x2﹣2x+5,整理得,2x2=10﹣2m,∵这两条抛物线有交点,∴10﹣2m≥0,∴m≤5;问题解决:(1)①抛物线y=ax2+2ax﹣b=a(x+1)2﹣a﹣b,∴此抛物线的顶点坐标为(﹣1,﹣a﹣b),∵抛物线y的衍生抛物线为y′=bx2﹣2bx+a2=b(x﹣1)2+a2﹣b,∴此函数的顶点坐标为(1,a2﹣b),∵两个抛物线有两个交点,且恰好是它们的顶点,∴,∴a=0(舍)或a=3,∴b=﹣3,∴抛物线y的顶点坐标为(﹣1,0),抛物线y的衍生抛物线的顶点坐标为(1,12),∴衍生中心的坐标为(0,6);②抛物线y=ax2+2ax﹣b的顶点坐标为(﹣1,﹣a﹣b),∵点(﹣1,﹣a﹣b)关于点(0,k+n2)的对称点为(1,a+b+k+n2),∴抛物线y n的顶点坐标A n为(1,a+b+k+n2),同理:A n+1(1,a+b+k+(n+1)2)∴A n A n+1=a+b+k+(n+1)2﹣(a+b+k+n2)=2n+1.几何综合(共10小题)9.(2018•上海)如图,已知△ABC中,AB=BC=5,tan∠ABC=.教习网-课件试卷试题含解析免费下载(1)求边AC的长;(2)设边BC的垂直平分线与边AB的交点为D,求的值.解:(1)作A作AE⊥BC,在Rt△ABE中,tan∠ABC==,AB=5,∴AE=3,BE=4,∴CE=BC﹣BE=5﹣4=1,在Rt△AEC中,根据勾股定理得:AC==;(2)∵DF垂直平分BC,∴BD=CD,BF=CF=,∵tan∠DBF==,∴DF=,在Rt△BFD中,根据勾股定理得:BD==,∴AD=5﹣=,则=.10.(2018•安徽)如图,⊙O为锐角△ABC的外接圆,半径为5.(1)用尺规作图作出∠BAC的平分线,并标出它与劣弧的交点E(保留作图痕迹,不写作法);(2)若(1)中的点E到弦BC的距离为3,求弦CE的长.解:(1)如图,AE为所作;(2)连接OE交BC于F,连接OC,如图,∵AE平分∠BAC,∴∠BAE=∠CAE,∴=,∴OE⊥BC,∴EF=3,∴OF=5﹣3=2,在Rt△OCF中,CF==,在Rt△CEF中,CE==.11.(2018•上海)已知:如图,正方形ABCD中,P是边BC上一点,BE⊥AP,DF ⊥AP,垂足分别是点E、F.(1)求证:EF=AE﹣BE;(2)联结BF,如课=.求证:EF=EP.证明:(1)∵四边形ABCD为正方形,∴AB=AD,∠BAD=90°,∵BE⊥AP,DF⊥AP,∴∠BEA=∠AFD=90°,∵∠1+∠2=90°,∠2+∠3=90°,∴∠1=∠3,在△ABE和△DAF中,∴△ABE≌△DAF,∴BE=AF,∴EF=AE﹣AF=AE﹣BE;(2)如图,∵=,而AF=BE,∴=,∴=,∴Rt△BEF∽Rt△DFA,∴∠4=∠3,而∠1=∠3,∴∠4=∠1,∵∠5=∠1,∴∠4=∠5,即BE平分∠FBP,而BE⊥EP,∴EF=EP.12.(2018•江西)如图,在四边形ABCD中,AB∥CD,AB=2CD,E为AB的中点,请仅用无刻度直尺分别按下列要求画图(保留画图痕迹).(1)在图1中,画出△ABD的BD边上的中线;(2)在图2中,若BA=BD,画出△ABD的AD边上的高.解:(1)如图1所示,AF即为所求:(2)如图2所示,BH即为所求.13.(2018•福建)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=10,AC=8.线段AD由线段AB绕点A按逆时针方向旋转90°得到,△EFG由△ABC沿CB方向平移得到,且直线EF 过点D.(1)求∠BDF的大小;(2)求CG的长.解:(1)∵线段AD是由线段AB绕点A按逆时针方向旋转90°得到,∴∠DAB=90°,AD=AB=10,∴∠ABD=45°,∵△EFG是△ABC沿CB方向平移得到,∴AB∥EF,∴∠BDF=∠ABD=45°;(2)由平移的性质得,AE∥CG,AB∥EF,∴∠DEA=∠DFC=∠ABC,∠ADE+∠DAB=180°,∵∠DAB=90°,∴∠ADE=90°,∵∠ACB=90°,∴∠ADE=∠ACB,∴△ADE∽△ACB,∴,∵AC=8,AB=AD=10,∴AE=12.5,由平移的性质得,CG=AE=12.5.14.(2018•江西)如图,在△ABC中,O为AC上一点,以点O为圆心,OC为半径做圆,与BC相切于点C,过点A作AD⊥BO交BO的廷长线于点D,且∠AOD=∠BAD.(1)求证:AB为⊙O的切线;(2)若BC=6,tan∠ABC=,求AD的长.解:(1)过点O作OE⊥AB于点E,∵AD⊥BO于点D,∴∠D=90°,∴∠BAD+∠ABD=90°,∠AOD+∠OAD=90°,∵∠AOD=∠BAD,∴∠ABD=∠OAD,又∵BC为⊙O的切线,∴AC⊥BC,∴∠BOC=∠D=90°,∵∠BOC=∠AOD,∴∠OBC=∠OAD=∠ABD,在△BOC和△BOE中,∵,∴△BOC≌△BOE(AAS),∴OE=OC,∵OE⊥AB,∴AB是⊙O的切线;(2)∵∠ABC+∠BAC=90°,∠EOA+∠BAC=90°,∴∠EOA=∠ABC,∵tan∠ABC=、BC=6,∴AC=BC•tan∠ABC=8,则AB=10,由(1)知BE=BC=6,∴AE=4,∵tan∠EOA=tan∠ABC=,∴=,∴OE=3,OB==3,∵∠ABD=∠OBC,∠D=∠ACB=90°,∴△ABD∽△OBC,∴=,即=,∴AD=2.15.(2018•福建)已知四边形ABCD是⊙O的内接四边形,AC是⊙O的直径,DE⊥AB,垂足为E.(1)延长DE交⊙O于点F,延长DC,FB交于点P,如图1.求证:PC=PB;(2)过点B作BC⊥AD,垂足为G,BG交DE于点H,且点O和点A都在DE的左侧,如图2.若AB=,DH=1,∠OHD=80°,求∠BDE的大小.解:(1)如图1,∵AC是⊙O的直径,∴∠ABC=90°,∵DE⊥AB,∴∠DEA=90°,∴∠DEA=∠ABC,∴BC∥DF,∴∠F=∠PBC,∵四边形BCDF是圆内接四边形,∴∠F+∠DCB=180°,∵∠PCB+∠DCB=180°,∴∠F=∠PCB,∴∠PBC=∠PCB,∴PC=PB;(2)如图2,连接OD,∵AC是⊙O的直径,教习网-免费精品课件试卷任意下载∴∠ADC=90°,∵BG⊥AD,∴∠AGB=90°,∴∠ADC=∠AGB,∴BG∥DC,∵BC∥DE,∴四边形DHBC是平行四边形,∴BC=DH=1,在Rt△ABC中,AB=,tan∠ACB=,∴∠ACB=60°,∴BC=AC=OD,∴DH=OD,在等腰三角形DOH中,∠DOH=∠OHD=80°,∴∠ODH=20°,设DE交AC于N,∵BC∥DE,∴∠ONH=∠ACB=60°,∴∠NOH=180°﹣(∠ONH+∠OHD)=40°,∴∠DOC=∠DOH﹣∠NOH=40°,∵OA=OD,∴∠OAD=∠DOC=20°,∴∠CBD=∠OAD=20°,∵BC∥DE,∴∠BDE=∠CBD=20°.16.(2018•安徽)如图1,Rt△ABC中,∠ACB=90°,点D为边AC上一点,DE⊥AB 于点E.点M为BD中点,CM的延长线交AB于点F.(1)求证:CM=EM;(2)若∠BAC=50°,求∠EMF的大小;(3)如图2,若△DAE≌△CEM,点N为CM的中点,求证:AN∥EM.(1)证明:如图1中,∵DE⊥AB,∴∠DEB=∠DCB=90°,∵DM=MB,∴CM=DB,EM=DB,∴CM=EM.(2)解:∵∠AED=90°,∠A=50°,∴∠ADE=40°,∠CDE=140°,∵CM=DM=ME,∴∠NCD=∠MDC,∠MDE=∠MED,∴∠CME=360°﹣2×140°=80°,∴∠EMF=180°﹣∠CME=100°.(3)证明:如图2中,设FM=a.∵△DAE≌△CEM,CM=EM,∴AE=ED=EM=CM=DM,∠AED=∠CME=90°∴△ADE是等腰直角三角形,△DEM是等边三角形,∴=,=,∴=,∴EM∥AN.17.(2018•上海)已知⊙O的直径AB=2,弦AC与弦BD交于点E.且OD⊥AC,垂足为点F.(1)如图1,如果AC=BD,求弦AC的长;(2)如图2,如果E为弦BD的中点,求∠ABD的余切值;(3)联结BC、CD、DA,如果BC是⊙O的内接正n边形的一边,CD是⊙O的内接正(n+4)边形的一边,求△ACD的面积.解:(1)∵OD⊥AC,∴=,∠AFO=90°,又∵AC=BD,∴=,即+=+,∴=,∴==,∴∠AOD=∠DOC=∠BOC=60°,∵AB=2,∴AO=BO=1,∴AF=AOsin∠AOF=1×=,则AC=2AF=;(2)如图1,连接BC,∵AB为直径,OD⊥AC,∴∠AFO=∠C=90°,∴OD∥BC,∴∠D=∠EBC,∵DE=BE、∠DEF=∠BEC,∴△DEF≌△BEC(ASA),∴BC=DF、EC=EF,又∵AO=OB,∴OF是△ABC的中位线,设OF=t,则BC=DF=2t,∵DF=DO﹣OF=1﹣t,∴1﹣t=2t,解得:t=,则DF=BC=、AC===,∴EF=FC=AC=,∵OB=OD,∴∠ABD=∠D,(3)如图2,∵BC是⊙O的内接正n边形的一边,CD是⊙O的内接正(n+4)边形的一边,∴∠BOC=、∠AOD=∠COD=,则+2×=180,解得:n=4,∴∠BOC=90°、∠AOD=∠COD=45°,∴BC=AC=,∵∠AFO=90°,∴OF=AOcos∠AOF=,则DF=OD﹣OF=1﹣,∴S △ACD=AC•DF=××(1﹣)=.18.(2018•江西)在菱形ABCD中,∠ABC=60°,点P是射线BD上一动点,以AP 为边向右侧作等边△APE,点E的位置随着点P的位置变化而变化.(1)如图1,当点E在菱形ABCD内部或边上时,连接CE,BP与CE的数量关系是BP=CE ,CE与AD的位置关系是AD⊥CE ;(2)当点E在菱形ABCD外部时,(1)中的结论是否还成立?若成立,请予以证明;若不成立,请说明理由(选择图2,图3中的一种情况予以证明或说理);(3)如图4,当点P在线段BD的延长线上时,连接BE,若AB=2,BE=2,求四边形ADPE的面积.解:(1)如图1中,结论:PB=EC,CE⊥AD.理由:连接AC.∵四边形ABCD是菱形,∠ABC=60°,∴△ABC,△ACD都是等边三角形,∠ABD=∠CBD=30°,∵△APE是等边三角形,∴AB=AC,AP=AE,∠BAC=∠PAE=60°,∴△BAP≌△CAE,∴BP=CE,∠BAP=∠ACE=30°,延长CE交AD于H,∵∠CAH=60°,∴∠CAH+∠ACH=90°,∴∠AHC=90°,即CE⊥AD.故答案为PB=EC,CE⊥AD.(2)结论仍然成立.理由:选图2,连接AC交BD于O,设CE交AD于H.∵四边形ABCD是菱形,∠ABC=60°,∴△ABC,△ACD都是等边三角形,∠ABD=∠CBD=30°,∵△APE是等边三角形,∴AB=AC,AP=AE,∠BAC=∠PAE=60°,∴△BAP≌△CAE,∴BP=CE,∠BAP=∠ACE=30°,∵∠CAH=60°,∴∠CAH+∠ACH=90°,∴∠AHC=90°,即CE⊥AD.选图3,连接AC交BD于O,设CE交AD于H.∵四边形ABCD是菱形,∠ABC=60°,∴△ABC,△ACD都是等边三角形,∠ABD=∠CBD=30°,∵△APE是等边三角形,∴AB=AC,AP=AE,∠BAC=∠PAE=60°,∴△BAP≌△CAE,∴BP=CE,∠BAP=∠ACE=30°,∵∠CAH=60°,∴∠CAH+∠ACH=90°,∴∠AHC=90°,即CE⊥AD.(3)∴△BAP≌△CAE,由(2)可知EC⊥AD,CE=BP,在菱形ABCD中,AD∥BC,∴EC⊥BC,教习网-免费精品课件试卷任意下载教习网-课件试卷试题含解析免费下载∵BC=AB=2,BE=2,在Rt △BCE 中,EC==8, ∴BP=CE=8,∵AC 与BD 是菱形的对角线,∴∠ABD=∠ABC=30°,AC ⊥BD ,∴BD=2BO=2AB•cos30°=6,∴OA=AB=,DP=BP ﹣BD=8﹣6=2,∴OP=OD+DP=5,在Rt △AOP 中,AP==2,∴S 四边形ADPE =S △ADP +S △AEP =×2×+×(2)2=8.。
2018年全国各地中考数学压轴题汇编:几何综合(中南西南)(解析卷)
2018年全国各地中考数学压轴题汇编(中南西南)几何综合参考答案与试题解析一.选择题(共3小题)1.(2018•重庆)如图,已知AB是⊙O的直径,点P在BA的延长线上,PD与⊙O相切于点D,过点B作PD的垂线交PD的延长线于点C,若⊙O的半径为4,BC=6,则PA的长为()A.4 B.2C.3 D.2.5解:连接DO,∵PD与⊙O相切于点D,∴∠PDO=90°,∵∠C=90°,∴DO∥BC,∴△PDO∽△PCB,∴===,设PA=x,则=,解得:x=4,故PA=4.故选:A.2.(2018•海南)如图1,分别沿长方形纸片ABCD和正方形纸片EFGH的对角线AC,EG剪开,拼成如图2所示的▱KLMN,若中间空白部分四边形OPQR恰好是正方形,且▱KLMN 的面积为50,则正方形EFGH的面积为()A.24 B.25 C.26 D.27解:如图,设PM=PL=NR=KR=a,正方形ORQP的边长为b.由题意:a2+b2+(a+b)(a﹣b)=50,∴a2=25,∴正方形EFGH的面积=a2=25,故选:B.3.(2018•曲靖)如图,在正方形ABCD中,连接AC,以点A为圆心,适当长为半径画弧,交AB、AC于点M,N,分别以M,N为圆心,大于MN长的一半为半径画弧,两弧交于点H,连结AH并延长交BC于点E,再分别以A、E为圆心,以大于AE长的一半为半径画弧,两弧交于点P,Q,作直线PQ,分别交CD,AC,AB于点F,G,L,交CB的延长线于点K,连接GE,下列结论:①∠LKB=22.5°,②GE∥AB,③tan∠CGF=,④S△CGE:S△CAB=1:4.其中正确的是()A.①②③B.②③④C.①③④D.①②④解:①∵四边形ABCD是正方形,∴∠BAC=∠BAD=45°,由作图可知:AE平分∠BAC,∴∠BAE=∠CAE=22.5°,∵PQ是AE的中垂线,∴AE⊥PQ,∴∠AOL=90°,∵∠AOL=∠LBK=90°,∠ALO=∠KLB,∴∠LKB=∠BAE=22.5°;故①正确;②∵OG是AE的中垂线,∴AG=EG,∴∠AEG=∠EAG=22.5°=∠BAE,∴EG∥AB,故②正确;③∵∠LAO=∠GAO,∠AOL=∠AOG=90°,∴∠ALO=∠AGO,∵∠CGF=∠AGO,∠BLK=∠ALO,∴∠CGF=∠BLK,在Rt△BKL中,tan∠CGF=tan∠BLK=,故③正确;④连接EL,∵AL=AG=EG,EG∥AB,∴四边形ALEG是菱形,∴AL=EL=EG>BL,∴,∵EG∥AB,∴△CEG∽△CBA,∴=,故④不正确;本题正确的是:①②③,故选:A.二.填空题(共9小题)4.(2018•广东)如图,矩形ABCD中,BC=4,CD=2,以AD为直径的半圆O与BC相切于点E,连接BD,则阴影部分的面积为π.(结果保留π)解:连接OE,如图,∵以AD为直径的半圆O与BC相切于点E,∴OD=2,OE⊥BC,易得四边形OECD为正方形,∴由弧DE、线段EC、CD所围成的面积=S正方形OECD ﹣S扇形EOD=22﹣=4﹣π,∴阴影部分的面积=×2×4﹣(4﹣π)=π.故答案为π.5.(2018•深圳)如图,四边形ACDF是正方形,∠CEA和∠ABF都是直角且点E,A,B 三点共线,AB=4,则阴影部分的面积是8.解:∵四边形ACDF是正方形,∴AC=AF,∠CAF=90°,∴∠EAC+∠FAB=90°,∵∠ABF=90°,∴∠AFB+∠FAB=90°,∴∠EAC=∠AFB,在△CAE和△AFB中,,∴△CAE≌△AFB,∴EC=AB=4,∴阴影部分的面积=×AB×CE=8,故答案为:8.6.(2018•广州)如图,CE是▱ABCD的边AB的垂直平分线,垂足为点O,CE与DA的延长线交于点E.连接AC,BE,DO,DO与AC交于点F,则下列结论:①四边形ACBE是菱形;②∠ACD=∠BAE;③AF:BE=2:3;④S四边形AFOE :S△COD=2:3.其中正确的结论有①②④.(填写所有正确结论的序号)解:∵四边形ABCD是平行四边形,∴AB∥CD,AB=CD,∵EC垂直平分AB,∴OA=OB=AB=DC,CD⊥CE,∵OA∥DC,∴===,∴AE=AD,OE=OC,∵OA=OB,OE=OC,∴四边形ACBE是平行四边形,∵AB⊥EC,∴四边形ACBE是菱形,故①正确,∵∠DCE=90°,DA=AE,∴AC=AD=AE,∴∠ACD=∠ADC=∠BAE,故②正确,∵OA∥CD,∴==,∴==,故③错误,设△AOF的面积为a,则△OFC的面积为2a,△CDF的面积为4a,△AOC的面积=△AOE 的面积=3a,∴四边形AFOE的面积为4a,△ODC的面积为6a∴S四边形AFOE :S△COD=2:3.故④正确,故答案为①②④.7.(2018•河南)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC=2,将△ABC绕AC的中点D 逆时针旋转90°得到△A'B′C',其中点B的运动路径为,则图中阴影部分的面积为π﹣.解:△ABC绕AC的中点D逆时针旋转90°得到△A'B′C',此时点A′在斜边AB上,CA′⊥AB,DB′==,A′B′==2,1×2÷2﹣(2﹣)×÷2=π﹣.∴S阴=﹣故答案为π﹣.8.(2018•深圳)在Rt△ABC中,∠C=90°,AD平分∠CAB,BE平分∠ABC,AD、BE相交于点F,且AF=4,EF=,则AC=.解:如图,∵AD,BE是分别是∠BAC和∠ABC的平分线,∴∠1=∠2,∠3=∠4,∵∠ACB=90°,∴2(∠2+∠4)=90°,∴∠2+∠4=45°,∴∠EFG=∠2+∠4=45°,过点E作EG⊥AD于G,在Rt△EFG中,EF=,∴FG=EG=1,∵AF=4,∴AG=AF﹣FG=3,根据勾股定理得,AE==,连接CF,∵AD平分∠CAB,BE平分∠ABC,∴CF是∠ACB的平分线,∴∠ACF=45°=∠AFE,∵∠CAF=∠FAE,∴△AEF∽△AFC,∴,∴AC===,故答案为.9.(2018•河南)如图,∠MAN=90°,点C在边AM上,AC=4,点B为边AN上一动点,连接BC,△A′BC与△ABC关于BC所在直线对称,点D,E分别为AC,BC的中点,连接DE并延长交A′B所在直线于点F,连接A′E.当△A′EF为直角三角形时,AB的长为4或4.解:当△A′EF为直角三角形时,存在两种情况:①当∠A'EF=90°时,如图1,∵△A′BC与△ABC关于BC所在直线对称,∴A'C=AC=4,∠ACB=∠A'CB,∵点D,E分别为AC,BC的中点,∴D、E是△ABC的中位线,∴DE∥AB,∴∠CDE=∠MAN=90°,∴∠CDE=∠A'EF,∴AC∥A'E,∴∠ACB=∠A'EC,∴∠A'CB=∠A'EC,∴A'C=A'E=4,Rt△A'CB中,∵E是斜边BC的中点,∴BC=2A'E=8,由勾股定理得:AB2=BC2﹣AC2,∴AB==4;②当∠A'FE=90°时,如图2,∵∠ADF=∠A=∠DFB=90°,∴∠ABF=90°,∵△A′BC与△ABC关于BC所在直线对称,∴∠ABC=∠CBA'=45°,∴△ABC是等腰直角三角形,∴AB=AC=4;综上所述,AB的长为4或4;故答案为:4或4;10.(2018•重庆)如图,把三角形纸片折叠,使点B、点C都与点A重合,折痕分别为DE、FG,得到∠AGE=30°,若AE=EG=2厘米,则△ABC的边BC的长为6+4厘米.解:∵把三角形纸片折叠,使点B、点C都与点A重合,折痕分别为DE,FG,∴BE=AE,AG=GC,∵∠AGE=30°,AE=EG=2厘米,∴AG=6,∴BE=AE=2,GC=AG=6,∴BC=BE+EG+GC=6+4,故答案为:6+4,11.(2018•昆明)如图,正六边形ABCDEF的边长为1,以点A为圆心,AB的长为半径,作扇形ABF,则图中阴影部分的面积为﹣(结果保留根号和π).解:正六边形的中心为点O,连接OD、OE,作OH⊥DE于H,∠DOE==60°,∴OD=OE=DE=1,∴OH=,∴正六边形ABCDEF的面积=×1××6=,∠A==120°,∴扇形ABF的面积==,∴图中阴影部分的面积=﹣,故答案为:﹣.12.(2018•曲靖)如图:在△ABC中,AB=13,BC=12,点D,E分别是AB,BC的中点,连接DE,CD,如果DE=2.5,那么△ACD的周长是18.解:∵D,E分别是AB,BC的中点,∴AC=2DE=5,AC∥DE,AC2+BC2=52+122=169,AB2=132=169,∴AC2+BC2=AB2,∴∠ACB=90°,∵AC∥DE,∴∠DEB=90°,又∵E是BC的中点,∴直线DE是线段BC的垂直平分线,∴DC=BD,∴△ACD的周长=AC+AD+CD=AC+AD+BD=AC+AB=18,故答案为:18.三.解答题(共16小题)13.(2018•广东)如图,四边形ABCD中,AB=AD=CD,以AB为直径的⊙O经过点C,连接AC、OD交于点E.(1)证明:OD∥BC;(2)若tan∠ABC=2,证明:DA与⊙O相切;(3)在(2)条件下,连接BD交⊙O于点F,连接EF,若BC=1,求EF的长.解:(1)连接OC,在△OAD和△OCD中,∵,∴△OAD≌△OCD(SSS),∴∠ADO=∠CDO,又AD=CD,∴DE⊥AC,∵AB为⊙O的直径,∴∠ACB=90°,∴∠ACB=90°,即BC⊥AC,∴OD∥BC;(2)∵tan∠ABC==2,∴设BC=a、则AC=2a,∴AD=AB==,∵OE∥BC,且AO=BO,∴OE=BC=a,AE=CE=AC=a,在△AED中,DE==2a,在△AOD中,AO2+AD2=()2+(a)2=a2,OD2=(OE+DE)2=(a+2a)2=a2,∴AO2+AD2=OD2,∴∠OAD=90°,则DA与⊙O相切;(3)连接AF,∵AB是⊙O的直径,∴∠AFD=∠BAD=90°,∵∠ADF=∠BDA,∴△AFD∽△BAD,∴=,即DF•BD=AD2①,又∵∠AED=∠OAD=90°,∠ADE=∠ODA,∴△AED∽△OAD,∴=,即OD•DE=AD2②,由①②可得DF•BD=OD•DE,即=,又∵∠EDF=∠BDO,∴△EDF∽△BDO,∵BC=1,∴AB=AD=、OD=、ED=2、BD=、OB=,∴=,即=,解得:EF=.14.(2018•广州)如图,在四边形ABCD中,∠B=∠C=90°,AB>CD,AD=AB+CD.(1)利用尺规作∠ADC的平分线DE,交BC于点E,连接AE(保留作图痕迹,不写作法);(2)在(1)的条件下,①证明:AE⊥DE;②若CD=2,AB=4,点M,N分别是AE,AB上的动点,求BM+MN的最小值.解:(1)如图,∠ADC的平分线DE如图所示.(2)①延长DE交AB的延长线于F.∵CD∥AF,∴∠CDE=∠F,∵∠CDE=∠ADE,∴∠ADF=∠F,∴AD=AF,∵AD=AB+CD=AB+BF,∴CD=BF,∵∠DEC=∠BEF,∴△DEC≌△FEB,∴DE=EF,∵AD=AF,∴AE⊥DE.②作点B关于AE的对称点K,连接EK,作KH⊥AB于H,DG⊥AB于G.连接MK.∵AD=AF,DE=EF,∴AE平分∠DAF,则△AEK≌△AEB,∴AK=AB=4,在Rt△ADG中,DG==4,∵KH∥DG,∴=,∴=,∴KH=,∵MB=MK,∴MB+MN=KM+MN,∴当K、M、N共线,且与KH重合时,KM+MN的值最小,最小值为KH的长,∴BM+MN的最小值为.15.(2018•广东)已知Rt△OAB,∠OAB=90°,∠ABO=30°,斜边OB=4,将Rt△OAB绕点O顺时针旋转60°,如图1,连接BC.(1)填空:∠OBC=60°;(2)如图1,连接AC,作OP⊥AC,垂足为P,求OP的长度;(3)如图2,点M,N同时从点O出发,在△OCB边上运动,M沿O→C→B路径匀速运动,N沿O→B→C路径匀速运动,当两点相遇时运动停止,已知点M的运动速度为1.5单位/秒,点N的运动速度为1单位/秒,设运动时间为x秒,△OMN的面积为y,求当x为何值时y取得最大值?最大值为多少?解:(1)由旋转性质可知:OB=OC,∠BOC=60°,∴△OBC是等边三角形,∴∠OBC=60°.故答案为60.(2)如图1中,∵OB=4,∠ABO=30°,∴OA=OB=2,AB=OA=2,=•OA•AB=×2×2=2,∴S△AOC∵△BOC是等边三角形,∴∠OBC=60°,∠ABC=∠ABO+∠OBC=90°,∴AC==2,∴OP===.(3)①当0<x≤时,M在OC上运动,N在OB上运动,此时过点N作NE⊥OC且交OC于点E.则NE=ON•sin60°=x,=•OM•NE=×1.5x×x,∴S△OMN∴y=x2.∴x=时,y有最大值,最大值=.②当<x≤4时,M在BC上运动,N在OB上运动.作MH⊥OB于H.则BM=8﹣1.5x,MH=BM•sin60°=(8﹣1.5x),∴y=×ON×MH=﹣x2+2x.当x=时,y取最大值,y<,③当4<x≤4.8时,M、N都在BC上运动,作OG⊥BC于G.MN=12﹣2.5x,OG=AB=2,∴y=•MN•OG=12﹣x,当x=4时,y有最大值,最大值=2,综上所述,y有最大值,最大值为.16.(2018•深圳)已知菱形的一个角与三角形的一个角重合,然后它的对角顶点在这个重合角的对边上,这个菱形称为这个三角形的亲密菱形,如图,在△CFE中,CF=6,CE=12,∠FCE=45°,以点C为圆心,以任意长为半径作AD,再分别以点A和点D为圆心,大于AD 长为半径作弧,交EF于点B,AB∥CD.(1)求证:四边形ACDB为△FEC的亲密菱形;(2)求四边形ACDB的面积.(1)证明:∵由已知得:AC=CD,AB=DB,由已知尺规作图痕迹得:BC是∠FCE的角平分线,∴∠ACB=∠DCB,又∵AB∥CD,∴∠ABC=∠DCB,∴∠ACB=∠ABC,∴AC=AB,又∵AC=CD,AB=DB,∴AC=CD=DB=BA∴四边形ACDB是菱形,∵∠ACD与△FCE中的∠FCE重合,它的对角∠ABD顶点在EF上,∴四边形ACDB为△FEC的亲密菱形;(2)解:设菱形ACDB的边长为x,∵四边形ACDB是菱形,∴AB∥CE,∴∠FAB=∠FCE,∠FBA=∠E,∴△FAB∽△FCE∴,即,解得:x=4,过A点作AH⊥CD于H点,∵在Rt△ACH中,∠ACH=45°,∴,∴四边形ACDB的面积为:.17.(2018•广州)如图,在四边形ABCD中,∠B=60°,∠D=30°,AB=BC.(1)求∠A+∠C的度数;(2)连接BD,探究AD,BD,CD三者之间的数量关系,并说明理由;(3)若AB=1,点E在四边形ABCD内部运动,且满足AE2=BE2+CE2,求点E运动路径的长度.解:(1)如图1中,在四边形ABCD中,∵∠A+∠B+∠C+∠D=360°,∠B=60°,∠C=30°,∴∠A+∠C=360°﹣60°﹣30°=270°.(2)如图2中,结论:DB2=DA2+DC2.理由:连接BD.以BD为边向下作等边三角形△BDQ.∵∠ABC=∠DBQ=60°,∴∠ABD=∠CBQ,∵AB=BC,DB=BQ,∴△ABD≌△CBQ,∴AD=CQ,∠A=∠BCQ,∵∠A+∠BCD=∠BCQ+∠BCD=270°,∴∠DCQ=90°,∴DQ2=DC2+CQ2,∵CQ=DA,DQ=DB,∴DB2=DA2+DC2.(3)如图3中,连接AC,将△ACE绕点A顺时针旋转60°得到△ABR,连接RE.则△AER是等边三角形,∵EA2=EB2+EC2,EA=RE,EC=RB,∴RE2=RB2+EB2,∴∠EBR=90°,∴∠RAE+∠RBE=150°,∴∠ARB+∠AEB=∠AEC+∠AEB=0°,∴∠BEC=150°,∴点E的运动轨迹在O为圆心的圆上,在⊙O上取一点K,连接KB,KC,OB,OC,∵∠K+∠BEC=180°,∴∠K=30°,∠BOC=60°,∵OB=OC,∴△OBC是等边三角形,∴点E的运动路径==.18.(2018•河南)如图,AB是⊙O的直径,DO⊥AB于点O,连接DA交⊙O于点C,过点C作⊙O的切线交DO于点E,连接BC交DO于点F.(1)求证:CE=EF;(2)连接AF并延长,交⊙O于点G.填空:①当∠D的度数为30°时,四边形ECFG为菱形;②当∠D的度数为22.5°时,四边形ECOG为正方形.(1)证明:连接OC,如图,∵CE为切线,∴OC⊥CE,∴∠OCE=90°,即∠1+∠4=90°,∵DO⊥AB,∴∠3+∠B=90°,而∠2=∠3,∴∠2+∠B=90°,而OB=OC,∴∠4=∠B,∴∠1=∠2,∴CE=FE;(2)解:①当∠D=30°时,∠DAO=60°,而AB为直径,∴∠ACB=90°,∴∠B=30°,∴∠3=∠2=60°,而CE=FE,∴△CEF为等边三角形,∴CE=CF=EF,同理可得∠GFE=60°,利用对称得FG=FC,∵FG=EF,∴△FEG为等边三角形,∴EG=FG,∴EF=FG=GE=CE,∴四边形ECFG为菱形;②当∠D=22.5°时,∠DAO=67.5°,而OA=OC,∴∠OCA=∠OAC=67.5°,∴∠AOC=180°﹣67.5°﹣67.5°=45°,∴∠AOC=45°,∴∠COE=45°,利用对称得∠EOG=45°,∴∠COG=90°,易得△OEC≌△OEG,∴∠OEG=∠OCE=90°,∴四边形ECOG为矩形,而OC=OG,∴四边形ECOG为正方形.故答案为30°,22.5°.19.(2018•深圳)如图在⊙O中,BC=2,AB=AC,点D为AE上的动点,且cosB=.(1)求AB的长度;(2)求AD•AE的值;(3)过A点作AH⊥BD,求证:BH=CD+DH.解:(1)作AM⊥BC,∵AB=AC,AM⊥BC,BC=2BM,∴CM=BC=1,∵cosB==,在Rt△AMB中,BM=1,∴AB==;(2)连接DC,∵AB=AC,∴∠ACB=∠ABC,∵四边形ABCD内接于圆O,∴∠ADC+∠ABC=180°,∵∠ACE+∠ACB=180°,∴∠ADC=∠ACE,∵∠CAE公共角,∴△EAC∽△CAD,∴=,∴AD•AE=AC2=10;(3)在BD上取一点N,使得BN=CD,在△ABN和△ACD中,∴△ABN≌△ACD(SAS),∴AN=AD,∵AN=AD,AH⊥BD,∴NH=HD,∵BN=CD,NH=HD,∴BN+NH=CD+HD=BH.20.(2018•海南)已知,如图1,在▱ABCD中,点E是AB中点,连接DE并延长,交CB的延长线于点F.(1)求证:△ADE≌△BFE;(2)如图2,点G是边BC上任意一点(点G不与点B、C重合),连接AG交DF于点H,连接HC,过点A作AK∥HC,交DF于点K.①求证:HC=2AK;②当点G是边BC中点时,恰有HD=n•HK(n为正整数),求n的值.(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD∥BC,∴∠ADE=∠BFE,∠A=∠FBE,在△ADE和△BFE中,,∴△ADE≌△BFE;(2)如图2,作BN∥HC交EF于N,∵△ADE≌△BFE,∴BF=AD=BC,∴BN=HC,由(1)的方法可知,△AEK≌△BEN,∴AK=BN,∴HC=2AK;(3)如图3,作GM∥DF交HC于M,∵点G是边BC中点,∴CG=CF,∵GM∥DF,∴△CMG∽△CHF,∴==,∵AD∥FC,∴△AHD∽△GHF,∴===,∴=,∵AK∥HC,GM∥DF,∴△AHK∽△HGM,∴==,∴=,即HD=4HK,∴n=4..(2018•云南)如图,已知AB是⊙O的直径,C是⊙O上的点,点D在AB的延长线上,∠BCD=∠BAC.(1)求证:CD是⊙O的切线;(2)若∠D=30°,BD=2,求图中阴影部分的面积.解:(1)连接OC,∵OA=OC,∴∠BAC=∠OCA,∵∠BCD=∠BAC,∴∠BCD=∠OCA,∵AB是直径,∴∠ACB=90°,∴∠OCA+OCB=∠BCD+∠OCB=90°∴∠OCD=90°∵OC是半径,∴CD是⊙O的切线(2)设⊙O的半径为r,∴AB=2r,∵∠D=30°,∠OCD=90°,∴OD=2r,∠COB=60°∴r+2=2r,∴r=2,∠AOC=120°∴BC=2,∴由勾股定理可知:AC=2=×2×1=易求S△AOCS扇形OAC==∴阴影部分面积为﹣22.(2018•重庆)如图,在平行四边形ABCD中,点O是对角线AC的中点,点E是BC 上一点,且AB=AE,连接EO并延长交AD于点F.过点B作AE的垂线,垂足为H,交AC于点G.(1)若AH=3,HE=1,求△ABE的面积;(2)若∠ACB=45°,求证:DF=CG.解:(1)∵AH=3,HE=1,∴AB=AE=4,又∵Rt△ABH中,BH==,=AE×BH=×4×=;∴S△ABE(2)如图,过A作AM⊥BC于M,交BG于K,过G作GN⊥BC于N,则∠AMB=∠AME=∠BNG=90°,∵∠ACB=45°,∴∠MAC=∠NGC=45°,∵AB=AE,∴BM=EM=BE,∠BAM=∠EAM,又∵AE⊥BG,∴∠AHK=90°=∠BMK,而∠AKH=∠BKM,∴∠MAE=∠NBG,设∠BAM=∠MAE=∠NBG=α,则∠BAG=∠45°+α,∠BGA=∠GCN+∠GBC=45°+α,∴AB=BG,∴AE=BG,在△AME和△BNG中,,∴△AME≌△BNG(AAS),∴ME=NG,在等腰Rt△CNG中,NG=NC,∴GC=NG=ME=BE,∴BE=GC,∵O是AC的中点,∴OA=OC,∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD∥BC,AD=BC,∴∠OAF=∠OCE,∠AFO=∠CEO,∴△AFO≌△CEO(AAS),∴AF=CE,∴AD﹣AF=BC﹣EC,即DF=BE,∴DF=BE=CG.23.(2018•昆明)如图,AB是⊙O的直径,ED切⊙O于点C,AD交⊙O于点F,AC平分∠BAD,连接BF.(1)求证:AD⊥ED;(2)若CD=4,AF=2,求⊙O的半径.(1)证明:连接OC,如图,∵AC平分∠BAD,∴∠1=∠2,∵OA=OC,∴∠1=∠3,∴∠2=∠3,∴OC∥AD,∵ED切⊙O于点C,∴OC⊥DE,∴AD⊥ED;(2)解:OC交BF于H,如图,∵AB为直径,∴∠AFB=90°,易得四边形CDFH为矩形,∴FH=CD=4,∠CHF=90°,∴OH⊥BF,∴BH=FH=4,∴BF=8,在Rt△ABF中,AB===2,∴⊙O的半径为.24.(2018•云南)如图,在平行四边形ABCD中,点E是CD的中点,点F是BC边上的点,AF=AD+FC,平行四边形ABCD的面积为S,由A、E、F三点确定的圆的周长为l.(1)若△ABE的面积为30,直接写出S的值;(2)求证:AE平分∠DAF;(3)若AE=BE,AB=4,AD=5,求l的值.解:(1)如图,作EG⊥AB于点G,=×AB×EG=30,则AB•EG=60,则S△ABE∴平行四边形ABCD的面积为60;(2)延长AE交BC延长线于点H,∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD∥BC,∴∠ADE=∠HCE,∠DAE=∠CHE,∵E为CD的中点,∴CE=ED,∴△ADE≌△HCE,∴AD=HC、AE=HE,∴AD+FC=HC+FC,由AF=AD+FC和FH=HC+FC得AF=FH,∴∠FAE=∠CHE,又∵∠DAE=∠CHE,∴∠DAE=∠FAE,∴AE平分∠DAF;(3)连接EF,∵AE=BE、AE=HE,∴AE=BE=HE,∴∠BAE=∠ABE,∠HBE=∠BHE,∵∠DAE=∠CHE,∴∠BAE+∠DAE=∠ABE+∠HBE,即∠DAB=∠CBA,由四边形ABCD是平行四边形得∠DAB+∠CBA=180°,∴∠CBA=90°,∴AF2=AB2+BF2=16+(5﹣FC)2=(FC+CH)2=(FC+5)2,解得:FC=,∴AF=FC+CH=,∵AE=HE、AF=FH,∴FE⊥AH,∴AF是△AEF的外接圆直径,∴△AEF的外接圆的周长l=π.25.(2018•曲靖)如图:在平行四边形ABCD的边AB,CD上截取AF,CE,使得AF=CE,连接EF,点M,N是线段EF上两点,且EM=FN,连接AN,CM.(1)求证:△AFN≌△CEM;(2)若∠CMF=107°,∠CEM=72°,求∠NAF的度数.(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,∴CD∥AB,∴∠AFN=∠CEM,∵FN=EM,AF=CE,∴△AFN≌△CEM(SAS).(2)解:∵△AFN≌△CEM,∴∠NAF=∠ECM,∵∠CMF=∠CEM+∠ECM,∴107°=72°+∠ECM,∴∠ECM=35°,∴∠NAF=35°.26.(2018•昆明)如图1,在矩形ABCD中,P为CD边上一点(DP<CP),∠APB=90°.将△ADP沿AP翻折得到△AD′P,PD′的延长线交边AB于点M,过点B作BN∥MP交DC于点N.(1)求证:AD2=DP•PC;(2)请判断四边形PMBN的形状,并说明理由;(3)如图2,连接AC,分别交PM,PB于点E,F.若=,求的值.解:(1)过点P作PG⊥AB于点G,∴易知四边形DPGA,四边形PCBG是矩形,∴AD=PG,DP=AG,GB=PC∵∠APB=90°,∴∠APG+∠GPB=∠GPB+∠PBG=90°,∴∠APG=∠PBG,∴△APG∽△PBG,∴,∴PG2=AG•GB,即AD2=DP•PC;(2)∵DP∥AB,∴∠DPA=∠PAM,由题意可知:∠DPA=∠APM,∴∠PAM=∠APM,∵∠APB﹣∠PAM=∠APB﹣∠APM,即∠ABP=∠MPB∴AM=PM,PM=MB,∴PM=MB,又易证四边形PMBN是平行四边形,∴四边形PMBN是菱形;(3)由于=,可设DP=1,AD=2,由(1)可知:AG=DP=1,PG=AD=2,∵PG2=AG•GB,∴4=1•GB,∴GB=PC=4,AB=AG+GB=5,∵CP∥AB,∴△PCF∽△BAF,∴==,∴,又易证:△PCE∽△MAE,AM=AB=∴===∴,∴EF=AF﹣AE=AC﹣=AC,∴==27.(2018•曲靖)如图,AB为⊙O的直径,点C为⊙O上一点,将弧BC沿直线BC翻折,使弧BC的中点D恰好与圆心O重合,连接OC,CD,BD,过点C的切线与线段BA 的延长线交于点P,连接AD,在PB的另一侧作∠MPB=∠ADC.(1)判断PM与⊙O的位置关系,并说明理由;(2)若PC=,求四边形OCDB的面积.解:(1)PM与⊙O相切.理由如下:连接DO并延长交PM于E,如图,∵弧BC沿直线BC翻折,使弧BC的中点D恰好与圆心O重合,∴OC=DC,BO=BD,∴OC=DC=BO=BD,∴四边形OBDC为菱形,∴OD⊥BC,∴△OCD和△OBD都是等边三角形,∴∠COD=∠BOD=60°,∴∠COP=∠EOP=60°,∵∠MPB=∠ADC,而∠ADC=∠ABC,∴∠ABC=∠MPB,∴PM∥BC,∴OE⊥PM,∴OE=OP,∵PC为⊙O的切线,∴OC⊥PC,∴OC=OP,∴OE=OC,而OE⊥PC,∴PM是⊙O的切线;(2)在Rt△OPC中,OC=PC=×=1,=2××12=.∴四边形OCDB的面积=2S△OCD28.(2018•河南)(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:①的值为1;②∠AMB的度数为40°.(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=,请直接写出当点C与点M重合时AC的长.解:(1)问题发现①如图1,∵∠AOB=∠COD=40°,∴∠COA=∠DOB,∵OC=OD,OA=OB,∴△COA≌△DOB(SAS),∴AC=BD,∴=1,②∵△COA≌△DOB,∴∠CAO=∠DBO,∵∠AOB=40°,∴∠OAB+∠ABO=140°,在△AMB中,∠AMB=180°﹣(∠CAO+∠OAB+∠ABD)=180°﹣(∠DBO+∠OAB+∠ABD)=180°﹣140°=40°,故答案为:①1;②40°;(2)类比探究如图2,=,∠AMB=90°,理由是:Rt△COD中,∠DCO=30°,∠DOC=90°,∴,同理得:,∴,∵∠AOB=∠COD=90°,∴∠AOC=∠BOD,∴△AOC∽△BOD,∴=,∠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°,,设BD=x,则AC=x,Rt△COD中,∠OCD=30°,OD=1,∴CD=2,BC=x﹣2,Rt△AOB中,∠OAB=30°,OB=,∴AB=2OB=2,在Rt△AMB中,由勾股定理得:AC2+BC2=AB2,,x2﹣x﹣6=0,(x﹣3)(x+2)=0,x1=3,x2=﹣2,∴AC=3;②点C与点M重合时,如图4,同理得:∠AMB=90°,,设BD=x,则AC=x,在Rt△AMB中,由勾股定理得:AC2+BC2=AB2,+(x+2)2=x2+x﹣6=0,(x+3)(x﹣2)=0,x1=﹣3,x2=2,∴AC=2;综上所述,AC的长为3或2.。
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04-18陕西中考函数压轴题24. (04陕西)如图,在Rt △ABC 中,∠ACB =90°,BC>AC ,以斜边AB 所在直线为x 轴,以斜边AB 上的高所在直线为y 轴,建立直角坐标系,若OA 2+OB 2=17,且线段OA 、OB 的长度是关于x 的一元二次方程x 2-mx +2(m -3)=0的两个根.(1)求C 点的坐标;(2)以斜边AB 为直径作圆与y 轴交于另一点E ,求过A 、B 、E三点的抛物线的解析式,并画出此抛物线的草图;(3)在抛物线上是否存在点P ,使△ABP 与△ABC 全等?若存在,求出符合条件的P 点的坐标;若不存在,说明理由.解:(1)∵线段OA 、OB 的长度是关于x 的一元二次方程x 2-mx +2(m -3)=0的两个根, ∴,(1)2(3).(2)OA OB m OA OB m +=⎧⎨=-⎩又∵OA 2+OB 2=17,∴(OA+O B )2-2·OA ·OB =17.(3) ∴把(1)(2)代入(3),得m 2-4(m-3)=17. ∴m 2-4m -5=0.解之,得m =-1或m =5. 又知OA+OB =m >0, ∴m =-1应舍去.∴当m =5时,得方程x 2-5x +4=0. 解之,得x =1或x =4. ∵BC>AC, ∴OB>OA . ∴OA =1,OB =4.在Rt △ABC 中,∠ACB =90°,CO ⊥AB , ∴OC 2=OA ·OB =1×4=4. ∴OC =2.∴C (0,2).(2)∵OA =1,OB =4,C 、E 两点关于x 轴对称, ∴A (-1,0),B (4,0),E (0,-2).设经过A 、B 、E 三点的抛物线的解析式为y=ax 2+bx+c ,则1,20,31640,,,22. 2.a b c a b c b c c ⎧⎪-+=⎧⎪⎪⎪++==-⎨⎨⎪⎪=-⎩=-⎪⎪⎩a=解之得 ∴所求抛物线解析式为2132.22y x x =--(第24题图)(3)存在.∵点E是抛物线与圆的交点,∴Rt△ACB≌△AEB.∴E(0,-2)符合条件.∵圆心的坐标(32,0)在抛物线的对称轴上,∴这个圆和这条抛物线均关于抛物线的对称轴对称.∴点E关于抛物线对称轴的对称点E′也符合题意.∴可求得E′(3,-2).∴抛物线上存在点P符合题意,它们的坐标是(0,-2)和(3,-2). 24.(05陕西)如图,在直角坐标系中,⊙C过原点O,交x轴于点A(2,0),交y轴于点B(0,。
2018年山西数学中考试题“几何压轴题”分析
2018年山西数学中考试题“几何压轴题”分析2018年山西数学中考试题分析(5)sdfd作为一名初中数学教师,有必要对中考题进行认真分析,希望可以给今后的教学一些指导,同时也希望给有心的人一点启示。
现在正是假期,可以作点实事。
几何压轴题22.综合与实践问题情境:在数学活动课上,老师出示了这样一个问题:如图1,在矩形ABCD中,AD=2AB,E是AB延长线上一点,且BE=AB,连接DE,交BC于点M,以DE为一边在DE的左下方作正方形DEFG,连接AM.试判断线段AM与DE的位置关系.探究展示:勤奋小组发现,AM垂直平分DE,并展示了如下的证明方法:证明:∵BE=AB,∴AE=2AB.∵AD=2AB,∴AD=AE.∵四边形ABCD是矩形,∴AD∥BC.即AM是△ADE的DE边上的中线,又∵AD=AE,∴AM⊥DE.(依据2)∴AM垂直平分DE.反思交流:(1)①上述证明过程中的“依据1”“依据2”分别是指什么?②试判断图1中的点A是否在线段GF的垂直平分线上,请直接回答,不必证明;(2)创新小组受到勤奋小组的启发,继续进行探究,如图2,连接CE,以CE为一边在CE的左下方作正方形CEFG,发现点G在线段BC的垂直平分线上,请你给出证明;探索发现:(3)如图3,连接CE,以CE为一边在CE的右上方作正方形CEFG,可以发现点C,点B都在线段AE的垂直平分线上,除此之外,请观察矩形ABCD和正方形CEFG的顶点与边,你还能发现哪个顶点在哪条边的垂直平分线上,请写出一个你发现的结论,并加以证明.【解答】解:(1)①依据1:两条直线被一组平行线所截,所得的对应线段成比例(或平行线分线段成比例).依据2:等腰三角形顶角的平分线,底边上的中线及底边上的高互相重合(或等腰三角形的“三线合一”).②答:点A在线段GF的垂直平分线上.理由:∵DG∥AM∥EF,DE∥FG,且AM垂直平分DE,∴AM也垂直平分GF,即点A在线段GF的垂直平分线上.(2)证明:如图2,过点G作GH⊥BC于点H,∵四边形ABCD是矩形,点E在AB的延长线上,∴∠CBE=∠ABC=∠GHC=90°,∴∠BCE+∠BEC=90°.∵四边形CEFG为正方形,∴CG=CE,∠GCE=90°,∴∠BCE+∠BCG=90°.∴∠2BEC=∠BCG.∴△GHC≌△CBE.∴HC=BE,∵四边形ABCD是矩形,∴AD=BC.∵AD=2AB,BE=AB,∴BC=2BE=2HC,∴HC=BH.∴GH垂直平分BC.∴点G在BC的垂直平分线上.(3)答:点F在BC边的垂直平分线上(或点F在AD边的垂直平分线上).证明:如图3,过点F作FM⊥BC于点M,过点E作EN⊥FM于点N.∴∠BMN=∠ENM=∠ENF=90°.∵四边形ABCD是矩形,点E在AB的延长线上,∴∠CBE=∠ABC=90°,∴四边形BENM为矩形.∴BM=EN,∠BEN=90°.∴∠1+∠2=90°.∵四边形CEFG为正方形,∴EF=EC,∠CEF=90°.∴∠2+∠3=90°.∴∠1=∠3.∵∠CBE=∠ENF=90°,∴△ENF≌△EBC.∴NE=BE.∴BM=BE.∵四边形ABCD是矩形,∴AD=BC.∵AD=2AB,AB=BE.∴BC=2BM.∴BM=MC.∴FM垂直平分BC.∴点F在BC边的垂直平分线上.【点评】此题是几何综合题,以特殊矩形与正方形为背景,围绕判断点在线段的垂直平分线上展开探究,主要考查了正方形、矩形的性质,全等三角形的判定和性质,线段垂直平分线的判定和性质,构造全等三角形是解决问题的关键.sdfd【总评】2018年山西数学中考试题中的几何压轴题并没有以平移、旋转、轴对称构图,而是以变换顶点、变换相对位置进行构图;在第(1)小题中还对证明过程中的依据进行了考查,特别是“依据1”考查了“平行线分线段成比例定理”还很容易填错,再次提醒我们虽然证明过程中的依据不要求写,但你必须清楚地知道依据是什么;勾股弦图不仅给我们提供了证明勾股定理的方法,还提供了以正方形的边为斜边的全等三角形的构造方法;第(3)小题中“点A在线段CE的垂直平分线上”是错解,这儿就需要我们严谨的求学态度,而决不能是看见像。
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2018年全国各地中考数学压轴题汇编(西北专版)几何综合参考答案与试题解析一.选择题(共10小题)1.(2018•陕西)如图,在△ABC中,AC=8,∠ABC=60°,∠C=45°,AD⊥BC,垂足为D,∠ABC的平分线交AD于点E,则AE的长为()A.B.2C.D.3解:∵AD⊥BC,∴∠ADC=∠ADB=90°.在Rt△ADC中,AC=8,∠C=45°,∴AD=CD,∴AD=AC=4.在Rt△ADB中,AD=4,∠ABD=60°,∴BD=AD=.∵BE平分∠ABC,∴∠EBD=30°.在Rt△EBD中,BD=,∠EBD=30°,∴DE=BD=,∴AE=AD﹣DE=.故选:C.2.(2018•兰州)如图,矩形ABCD中,AB=3,BC=4,EF∥DF且BE与DF之间的距离为3,则AE的长是()A.B.C.D.解:如图所示:过点D作DG⊥BE,垂足为G,则GD=3.∵∠A=∠G,∠AEB=∠GED,AB=GD=3,∴△AEB≌△GED.∴AE=EG.设AE=EG=x,则ED=4﹣x,在Rt△DEG中,ED2=GE2+GD2,x2+32=(4﹣x)2,解得:x=.故选:C.3.(2018•陕西)如图,在菱形ABCD中.点E、F、G、H分别是边AB、BC、CD和DA 的中点,连接EF、FG、GH和HE.若EH=2EF,则下列结论正确的是()A.AB=EF B.AB=2EF C.AB=EF D.AB=EF解:连接AC、BD交于O,∵四边形ABCD是菱形,∴AC⊥BD,OA=OC,OB=OD,∵点E、F、G、H分别是边AB、BC、CD和DA的中点,∴EF=AC,EF∥AC,EH=BD,EH∥BD,∴四边形EFGH是矩形,∵EH=2EF,∴OB=2OA,∴AB==OA,∴AB=EF,故选:D.4.(2018•兰州)如图,将▱ABCD沿对角线BD折叠,使点A落在点E处,交BC于点F,若∠ABD=48°,∠CFD=40°,则∠E为()A.102°B.112°C.122°D.92°解:∵AD∥BC,∴∠ADB=∠DBC,由折叠可得∠ADB=∠BDF,∴∠DBC=∠BDF,又∵∠DFC=40°,∴∠DBC=∠BDF=∠ADB=20°,又∵∠ABD=48°,∴△ABD中,∠A=180°﹣20°﹣48°=112°,∴∠E=∠A=112°,故选:B.5.(2018•陕西)如图,△ABC是⊙O的内接三角形,AB=AC,∠BCA=65°,作CD∥AB,并与⊙O相交于点D,连接BD,则∠DBC的大小为()A.15°B.35°C.25°D.45°解:∵AB=AC、∠BCA=65°,∴∠CBA=∠BCA=65°,∠A=50°,∵CD∥AB,∴∠ACD=∠A=50°,又∵∠ABD=∠ACD=50°,∴∠DBC=∠CBA﹣∠ABD=15°,故选:A.6.(2018•白银)如图,点E是正方形ABCD的边DC上一点,把△ADE绕点A顺时针旋转90°到△ABF的位置,若四边形AECF的面积为25,DE=2,则AE的长为()A.5 B.C.7 D.解:∵把△ADE顺时针旋转△ABF的位置,∴四边形AECF的面积等于正方形ABCD的面积等于25,∴AD=DC=5,∵DE=2,∴Rt△ADE中,AE==.故选:D.7.(2018•青海)小桐把一副直角三角尺按如图所示的方式摆放在一起,其中∠E=90°,∠C=90°,∠A=45°,∠D=30°,则∠1+∠2等于()A.150°B.180°C.210°D.270°解:如图:∵∠1=∠D+∠DOA,∠2=∠E+∠EPB,∵∠DOA=∠COP,∠EPB=∠CPO,∴∠1+∠2=∠D+∠E+∠COP+∠CPO=∠D+∠E+180°﹣∠C=30°+90°+180°﹣90°=210°,故选:C.8.(2018•新疆)如图,矩形纸片ABCD中,AB=6cm,BC=8cm.现将其沿AE对折,使得点B落在边AD上的点B1处,折痕与边BC交于点E,则CE的长为()A.6cm B.4cm C.3cm D.2cm解:∵沿AE对折点B落在边AD上的点B1处,∴∠B=∠AB1E=90°,AB=AB1,又∵∠BAD=90°,∴四边形ABEB1是正方形,∴BE=AB=6cm,∴CE=BC﹣BE=8﹣6=2cm.故选:D.9.(2018•白银)如图,⊙A过点O(0,0),C(,0),D(0,1),点B是x轴下方⊙A上的一点,连接BO,BD,则∠OBD的度数是()A.15°B.30°C.45°D.60°解:连接DC,∵C(,0),D(0,1),∴∠DOC=90°,OD=1,OC=,∴∠DCO=30°,∴∠OBD=30°,故选:B.10.(2018•新疆)如图,点P是边长为1的菱形ABCD对角线AC上的一个动点,点M,N分别是AB,BC边上的中点,则MP+PN的最小值是()A.B.1 C.D.2解:如图,作点M关于AC的对称点M′,连接M′N交AC于P,此时MP+NP有最小值,最小值为M′N 的长.∵菱形ABCD关于AC对称,M是AB边上的中点,∴M′是AD的中点,又∵N是BC边上的中点,∴AM′∥BN,AM′=BN,∴四边形ABNM′是平行四边形,∴M′N=AB=1,∴MP+NP=M′N=1,即MP+NP的最小值为1,故选:B.二.填空题(共7小题)11.(2018•陕西)如图,在正五边形ABCDE中,AC与BE相交于点F,则∠AFE的度数为72°.解:∵五边形ABCDE是正五边形,∴∠EAB=∠ABC==108°,∵BA=BC,∴∠BAC=∠BCA=36°,同理∠ABE=36°,∴∠AFE=∠ABF+∠BAF=36°+36°=72°,故答案为:72°.12.(2018•兰州)如图,M、N是正方形ABCD的边CD上的两个动点,满足AM=BN,连接AC交BN于点E,连接DE交AM于点F,连接CF,若正方形的边长为6,则线段CF 的最小值是3﹣3.解:如图,在正方形ABCD中,AD=BC=CD,∠ADC=∠BCD,∠DCE=∠BCE,在Rt△ADM和Rt△BCN中,,∴Rt△ADM≌Rt△BCN(HL),∴∠DAM=∠CBN,在△DCE和△BCE中,,∴△DCE≌△BCE(SAS),∴∠CDE=∠CBE∴∠DCM=∠CDE,∵∠ADF+∠CDE=∠ADC=90°,∴∠DAM+∠ADF=90°,∴∠AFD=180°﹣90°=90°,取AD的中点O,连接OF、OC,则OF=DO=AD=3,在Rt△ODC中,OC==3根据三角形的三边关系,OF+CF>OC,∴当O、F、C三点共线时,CF的长度最小,最小值=OC﹣OF=3﹣3.故答案为:3﹣3.13.(2018•青海)如图,四边形ABCD与四边形EFGH位似,其位似中心为点O,且=,则=.解:∵四边形ABCD与四边形EFGH位似,其位似中心为点O,且=,∴=,则==.故答案为:.14.(2018•陕西)如图,点O是▱ABCD的对称中心,AD>AB,E、F是AB边上的点,且EF=AB;G、H是BC边上的点,且GH=BC,若S1,S2分别表示△EOF和△GOH的面积,则S1与S2之间的等量关系是=.解:∵==,==,∴S1=S△AOB,S2=S△BOC.∵点O是▱ABCD的对称中心,=S△BOC=S▱ABCD,∴S△AOB∴==.即S1与S2之间的等量关系是=.故答案为=.15.(2018•白银)如图,分别以等边三角形的每个顶点为圆心、以边长为半径,在另两个顶点间作一段圆弧,三段圆弧围成的曲边三角形称为勒洛三角形.若等边三角形的边长为a,则勒洛三角形的周长为πa.解:如图.∵△ABC是等边三角形,∴∠A=∠B=∠C=60°,AB=BC=CA=a,∴的长=的长=的长==,∴勒洛三角形的周长为×3=πa.故答案为πa.16.(2018•青海)如图,用一个半径为20cm,面积为150πcm2的扇形铁皮,制作一个无底的圆锥(不计接头损耗),则圆锥的底面半径r为7.5cm.解:解:设铁皮扇形的半径和弧长分别为R、l,圆锥形容器底面半径为r,则由题意得R=20,由Rl=150π得l=15π;由2πr=15π得r=7.5cm.故答案是:7.5cm.17.(2018•新疆)如图,△ABC是⊙O的内接正三角形,⊙O的半径为2,则图中阴影部分的面积是.解:∵△ABC是等边三角形,∴∠C=60°,根据圆周角定理可得∠AOB=2∠C=120°,∴阴影部分的面积是=π,故答案为:三.解答题(共15小题)18.(2018•陕西)如图,已知:在正方形ABCD中,M是BC边上一定点,连接AM.请用尺规作图法,在AM上作一点P,使△DPA∽△ABM.(不写作法,保留作图痕迹)解:如图所示,点P即为所求:∵DP⊥AM,∴∠APD=∠ABM=90°,∵∠BAM+∠PAD=90°,∠PAD+∠ADP=90°,∴∠BAM=∠ADP,∴△DPA∽△ABM.19.(2018•宁夏)已知:AB为⊙O的直径,延长AB到点P,过点P作圆O的切线,切点为C,连接AC,且AC=CP.(1)求∠P的度数;(2)若点D是弧AB的中点,连接CD交AB于点E,且DE•DC=20,求⊙O的面积.(π取3.14)解:(1)连接OC,∵PC为⊙O的切线,∴∠OCP=90°,即∠2+∠P=90°,∵OA=OC,∴∠CAO=∠1,∵AC=CP,∴∠P=∠CAO,又∵∠2是△AOC的一个外角,∴∠2=2∠CAO=2∠P,∴2∠P+∠P=90°,∴∠P=30°;(2)连接AD,∵D为的中点,∴∠ACD=∠DAE,∴△ACD∽△EAD,∴=,即AD2=DC•DE,∵DC•DE=20,∴AD=2,∵=,∴AD=BD,∵AB是⊙O的直径,∴Rt△ADB为等腰直角三角形,∴AB=2,∴OA=AB=,=π•OA2=10π=31.4.∴S⊙O20.(2018•陕西)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,以斜边AB上的中线CD为直径作⊙O,分别与AC、BC交于点M、N.(1)过点N作⊙O的切线NE与AB相交于点E,求证:NE⊥AB;(2)连接MD,求证:MD=NB.证明:(1)连接ON,如图,∵CD为斜边AB上的中线,∴CD=AD=DB,∴∠1=∠B,∵OC=ON,∴∠1=∠2,∴∠2=∠B,∴ON∥DB,∵NE为切线,∴ON⊥NE,∴NE⊥AB;(2)连接DN,如图,∵CD为直径,∴∠CMD=∠CND=90°,而∠MCB=90°,∴四边形CMDN为矩形,∴DM=CN,∵DN⊥BC,∠1=∠B,∴CN=BN,∴MD=NB.21.(2018•宁夏)已知点E为正方形ABCD的边AD上一点,连接BE,过点C作CN⊥BE,垂足为M,交AB于点N.(1)求证:△ABE≌△BCN;(2)若N为AB的中点,求tan∠ABE.(1)证明:∵四边形ABCD为正方形∴AB=BC,∠A=∠CBN=90°,∠1+∠2=90°∵CM⊥BE,∴∠2+∠3=90°∴∠1=∠3在△ABE和△BCN中∴△ABE≌△BCN(ASA);(2)∵N为AB中点,∴BN=AB又∵△ABE≌△BCN,∴AE=BN=AB在Rt△ABE中,tan∠ABE═.22.(2018•兰州)如图,在△ABC中,过点C作CD∥AB,E是AC的中点,连接DE并延长,交AB于点F,交CB的延长线于点G,连接AD,CF.(1)求证:四边形AFCD是平行四边形.(2)若GB=3,BC=6,BF=,求AB的长.解:(1)∵E是AC的中点,∴AE=CE,∵AB∥CD,∴∠AFE=∠CDE,在△AEF和△CED中,∵,∴△AEF≌△CED(AAS),∴AF=CD,又AB∥CD,即AF∥CD,∴四边形AFCD是平行四边形;(2)∵AB∥CD,∴△GBF∽△GCD,∴=,即=,解得:CD=,∵四边形AFCD是平行四边形,∴AF=CD=,∴AB=AF+BF=+=6.23.(2018•白银)已知矩形ABCD中,E是AD边上的一个动点,点F,G,H分别是BC,BE,CE的中点.(1)求证:△BGF≌△FHC;(2)设AD=a,当四边形EGFH是正方形时,求矩形ABCD的面积.解:(1)∵点F,G,H分别是BC,BE,CE的中点,∴FH∥BE,FH=BE,FH=BG,∴∠CFH=∠CBG,∵BF=CF,∴△BGF≌△FHC,(2)当四边形EGFH是正方形时,可得:EF⊥GH且EF=GH,∵在△BEC中,点,H分别是BE,CE的中点,∴GH=,且GH∥BC,∴EF⊥BC,∵AD∥BC,AB⊥BC,∴AB=EF=GH=a,∴矩形ABCD的面积=.24.(2018•陕西)问题提出(1)如图①,在△ABC中,∠A=120°,AB=AC=5,则△ABC的外接圆半径R的值为5.问题探究(2)如图②,⊙O的半径为13,弦AB=24,M是AB的中点,P是⊙O上一动点,求PM 的最大值.问题解决(3)如图③所示,AB、AC、是某新区的三条规划路,其中AB=6km,AC=3km,∠BAC=60°,所对的圆心角为60°,新区管委会想在路边建物资总站点P,在AB,AC路边分别建物资分站点E、F,也就是,分别在、线段AB和AC上选取点P、E、F.由于总站工作人员每天都要将物资在各物资站点间按P→E→F→P的路径进行运输,因此,要在各物资站点之间规划道路PE、EF和FP.为了快捷、环保和节约成本.要使得线段PE、EF、FP 之和最短,试求PE+EF+FP的最小值.(各物资站点与所在道路之间的距离、路宽均忽略不计)解:(1)设O是△ABC的外接圆的圆心,∴OA=OB=OC,∵∠A=120°,AB=AC=5,∴△ABO是等边三角形,∴AB=OA=OB=5,(2)当PM⊥AB时,此时PM最大,连接OA,由垂径定理可知:AM=AB=12,∵OA=13,∴由勾股定理可知:OM=5,∴PM=OM+OP=18,(3)设连接AP,OP分别以AB、AC所在直线为对称轴,作出P关于AB的对称点为M,P关于AC的对称点为N,连接MN,交AB于点E,交AC于点F,连接PE、PF,∴AM=AP=AN,∵∠MAB=∠PAB,∠NAC=∠PAC,∴∠BAC=∠PAB+∠PAC=∠MAB+∠NAC=60°,∴∠MAN=120°∴M、P、N在以A为圆心,AP为半径的圆上,设AP=r,易求得:MN=r,∵PE=ME,PF=FN,∴PE+EF+PF=ME+EF+FN=MN=r,∴当AP最小时,PE+EF+PF可取得最小值,∵AP+OP≥OA,∴AP≥OA﹣OP,即点P在OA上时,AP可取得最小值,设AB的中点为Q,∴AQ=AC=3,∵∠BAC=60°,∴AQ=QC=AC=BQ=3,∴∠ABC=∠QCB=30°,∴∠ACB=90°,∴由勾股定理可知:BC=3,∵∠BOC=60°,OB=OC=3,∴△OBC是等边三角形,∴∠OBC=60°,∴∠ABO=90°∴由勾股定理可知:OA=3,∵OP=OB=3,∴AP=r=OA﹣OP=3﹣3,∴PE+EF+PF=MN=r=3﹣9∴PE+EF+PF的最小值为(3﹣9)km.25.(2018•兰州)如图,AB为⊙O的直径,C为⊙O上一点,D为BA延长线上一点,∠ACD=∠B.(1)求证:DC为⊙O的切线;(2)线段DF分别交AC,BC于点E,F且∠CEF=45°,⊙O的半径为5,sinB=,求CF 的长.(1)证明:连接OC,∵AB为⊙O的直径,∴∠ACB=∠BCO+∠OCA=90°,∵OB=OC,∴∠B=∠BCO,∵∠ACD=∠B,∴∠ACD=∠BCO,∴∠ACD+∠OCA=90°,即∠OCD=90°,∴DC为⊙O的切线;(2)解:Rt△ACB中,AB=10,sinB=,∴AC=6,BC=8,∵∠ACD=∠B,∠ADC=∠CDB,∴△CAD∽△BCD,∴,设AD=3x,CD=4x,Rt△OCD中,OC2+CD2=OD2,52+(4x)2=(5+3x)2,x=0(舍)或,∵∠CEF=45°,∠ACB=90°,∴CE=CF,设CF=a,∵∠CEF=∠ACD+∠CDE,∠CFE=∠B+∠BDF,∴∠CDE=∠BDF,∵∠ACD=∠B,∴△CED∽△BFD,∴,∴,a=,∴CF=.26.(2018•青海)如图,在平行四边形ABCD中,E为AB边上的中点,连接DE并延长,交CB的延长线于点F.(1)求证:AD=BF;(2)若平行四边形ABCD的面积为32,试求四边形EBCD的面积.解:(1)∵E是AB边上的中点,∴AE=BE.∵AD∥BC,∴∠ADE=∠F.在△ADE和△BFE中,∠ADE=∠F,∠DEA=∠FEB,AE=BE,∴△ADE≌△BFE.∴AD=BF.(2)过点D作DM⊥AB与M,则DM同时也是平行四边形ABCD的高.=•AB•DM=AB•DM=×32=8,∴S△AED=32﹣8=24.∴S四边形EBCD27.(2018•白银)如图,点O是△ABC的边AB上一点,⊙O与边AC相切于点E,与边BC,AB分别相交于点D,F,且DE=EF.(1)求证:∠C=90°;(2)当BC=3,sinA=时,求AF的长.解:(1)连接OE,BE,∵DE=EF,∴∴∠OBE=∠DBE∵OE=OB,∴∠OEB=∠OBE∴∠OEB=∠DBE,∴OE∥BC∵⊙O与边AC相切于点E,∴OE⊥AC∴BC⊥AC∴∠C=90°(2)在△ABC,∠C=90°,BC=3,sinA=∴AB=5,设⊙O的半径为r,则AO=5﹣r,在Rt△AOE中,sinA===∴r=∴AF=5﹣2×=28.(2018•青海)如图△ABC内接于⊙O,∠B=60°,CD是⊙O的直径,点P是CD延长线上一点,且AP=AC.(2)若PD=,求⊙O的直径.解:(1)证明:连接OA,∵∠B=60°,∴∠AOC=2∠B=120°,又∵OA=OC,∴∠OAC=∠OCA=30°,又∵AP=AC,∴∠P=∠ACP=30°,∴∠OAP=∠AOC﹣∠P=90°,∴OA⊥PA,∴PA是⊙O的切线.(2)在Rt△OAP中,∵∠P=30°,∴PO=2OA=OD+PD,又∵OA=OD,∴PD=OA,∵PD=,∴2OA=2PD=2.∴⊙O的直径为2.29.(2018•新疆)如图,▱ABCD的对角线AC,BD相交于点O.E,F是AC上的两点,并且AE=CF,连接DE,BF.(2)若BD=EF,连接EB,DF,判断四边形EBFD的形状,并说明理由.(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,∴OA=OC,OB=OD,∵AE=CF,∴OE=OF,在△DEO和△BOF中,∴△DOE≌△BOF.(2)解:结论:四边形EBFD是矩形.理由:∵OD=OB,OE=OF,∴四边形EBFD是平行四边形,∵BD=EF,∴四边形EBFD是矩形.30.(2018•青海)请认真阅读下面的数学小探究系列,完成所提出的问题:(1)探究1:如图1,在等腰直角三角形ABC中,∠ACB=90°,BC=a,将边AB绕点B顺时针旋转90°得到线段BD,连接CD.求证:△BCD的面积为a2.(提示:过点D作BC 边上的高DE,可证△ABC≌△BDE)(2)探究2:如图2,在一般的Rt△ABC中,∠ACB=90°,BC=a,将边AB绕点B顺时针旋转90°得到线段BD,连接CD.请用含a的式子表示△BCD的面积,并说明理由.(3)探究3:如图3,在等腰三角形ABC中,AB=AC,BC=a,将边AB绕点B顺时针旋转90°得到线段BD,连接CD.试探究用含a的式子表示△BCD的面积,要有探究过程.解:(1)如图1,过点D作DE⊥CB交CB的延长线于E,∴∠BED=∠ACB=90°,由旋转知,AB=AD,∠ABD=90°,∴∠ABC+∠DBE=90°,∵∠A+∠ABC=90°,∴∠A=∠DBE,在△ABC和△BDE中,,∴△ABC≌△BDE(AAS)∴BC=DE=a.=BC•DE∵S△BCD=;∴S△BCD(2)△BCD的面积为.理由:如图2,过点D作BC的垂线,与BC的延长线交于点E.∴∠BED=∠ACB=90°,∵线段AB绕点B顺时针旋转90°得到线段BE,∴AB=BD,∠ABD=90°.∴∠ABC+∠DBE=90°.∵∠A+∠ABC=90°.∴∠A=∠DBE.在△ABC和△BDE中,,∴△ABC≌△BDE(AAS)∴BC=DE=a.=BC•DE∵S△BCD=;∴S△BCD(3)如图3,过点A作AF⊥BC与F,过点D作DE⊥BC的延长线于点E,∴∠AFB=∠E=90°,BF=BC=a.∴∠FAB+∠ABF=90°.∵∠ABD=90°,∴∠ABF+∠DBE=90°,∴∠FAB=∠EBD.∵线段BD是由线段AB旋转得到的,∴AB=BD.在△AFB和△BED中,,∴△AFB≌△BED(AAS),∴BF=DE=a.∵S△BCD=BC•DE=•a•a=a2.∴△BCD 的面积为.31.(2018•宁夏)空间任意选定一点O,以点O为端点,作三条互相垂直的射线ox、oy、oz.这三条互相垂直的射线分别称作x轴、y轴、z轴,统称为坐标轴,它们的方向分别为ox(水平向前)、oy(水平向右)、oz(竖直向上)方向,这样的坐标系称为空间直角坐标系.将相邻三个面的面积记为S1、S2、S3,且S1<S2<S3的小长方体称为单位长方体,现将若干个单位长方体在空间直角坐标系内进行码放,要求码放时将单位长方体S1所在的面与x轴垂直,S2所在的面与y轴垂直,S3所在的面与z轴垂直,如图1所示.若将x轴方向表示的量称为几何体码放的排数,y轴方向表示的量称为几何体码放的列数,z轴方向表示的量称为几何体码放的层数;如图2是由若干个单位长方体在空间直角坐标内码放的一个几何体,其中这个几何体共码放了1排2列6层,用有序数组记作(1,2,6),如图3的几何体码放了2排3列4层,用有序数组记作(2,3,4).这样我们就可用每一个有序数组(x,y,z)表示一种几何体的码放方式.(1)如图4是由若干个单位长方体码放的一个几何体的三视图,则这种码放方式的有序数组为(2,3,2),组成这个几何体的单位长方体的个数为12个;(2)对有序数组性质的理解,下列说法正确的是①②⑤;(只填序号)①每一个有序数组(x,y,z)表示一种几何体的码放方式.②有序数组中x、y、z的乘积就表示几何体中单位长方体的个数.③有序数组不同,所表示几何体的单位长方体个数不同.④不同的有序数组所表示的几何体的体积不同.⑤有序数组中x、y、z每两个乘积的2倍可分别确定几何体表面上S1、S2、S3的个数.(3)为了进一步探究有序数组(x,y,z)的几何体的表面积公式S(x,y,z),某同学针对若干个单位长方体进行码放,制作了下列表格:几何体有序数组单位长方体的个数表面上面积为S1的个数表面上面积为S2的个数表面上面积为S3的个数表面积(1,1,1) 1 2 2 2 2S1+2S2+2S3(1,2,1) 2 4 2 4 4S1+2S2+4S3(3,1,1) 3 2 6 6 2S1+6S2+6S3(2,1,2) 4 4 8 4 4S1+8S2+4S3(1,5,1) 5 10 2 10 10S1+2S2+10S3(1,2,3) 6 12 6 4 12S1+6S2+4S3(1,1,7)7 14 14 2 14S1+14S2+2S3(2,2,2)8 8 8 8 8S1+8S2+8S3………………根据以上规律,请写出有序数组(x,y,z)的几何体表面积计算公式S(x,y,z);(用x、y、z、S1、S2、S3表示)(4)当S1=2,S2=3,S3=4时,对由12个单位长方体码放的几何体进行打包,为了节约外包装材料,对12个单位长方体码放的几何体表面积最小的规律进行探究,根据探究的结果请写出使几何体表面积最小的有序数组,并用几何体表面积公式求出这个最小面积.(缝隙不计)解:(1)这种码放方式的有序数组为(2,3,2),组成这个几何体的单位长方体的个数为2×3×2=12个,故答案为(2,3,2),12;(2)正确的有①②⑤.故答案为①②⑤;(3)S(x,y,z)=2yzS1+2xzS2+2xyS3=2(yzS1+xzS2+xyS3).(4)当S1=2,S2=3,S3=4时S(x,y,z)=2(yzS1+xzS2+xyS3)=2(2yz+3xz+4xy)欲使S(x,y,z)的值最小,不难看出x、y、z应满足x≤y≤z(x、y、z为正整数).在由12个单位长方体码放的几何体中,满足条件的有序数组为(1,1,12),(1,2,6),(1,3,4),(2,2,3).而S(1,1,12)=128,S(1,2,6)=100,S(1,3,4)=96,S(2,2,3)=92所以,由12个单位长方体码放的几何体表面积最小的有序数组为:(2,2,3),最小面积为S(2,2,3)=92.。