2020年广东省中考数学压轴题:几何证明及几何计算
2020年中考数学压轴题-专题28几何证明综合复习(判定四边形形状)(解析版)
专题28 几何证明综合复习(判定四边形形状)教学重难点1.培养学生通过探索和证明,发展推理意识和能力2.通过证明举例的学习和实践,懂得演绎推理的一般规则,并掌握规范表达的格式;了解证明之前进行分析的基本思路;3.体会用“分析综合法”探求解题思路;4.学习添置辅助线的基本方法,会添置常见的辅助线;5.会用文字语言、图形语言、符号语言三种数学语言进行证明说理。
【说明】:本部分为知识点方法总结性梳理,目的在于让学生能从题目条件和所证明结论,去寻找证明思路,用时大概 5-8 分钟左右。
【知识点、方法总结】:中考几何题证明思路总结几何证明题重点考察的是学生的逻辑思维能力,能通过严密的" 因为"、"所以 " 逻辑将条件一步步转化为所要证明的结论。
这类题目出法相当灵活,不像代数计算类题目容易总结出固定题型的固定解法,而更看重的是对重要模型的总结、常见思路的总结。
所以本文对中考中最常出现的若干结论做了一个较为全面的思路总结。
一、证明两线段相等1.两全等三角形中对应边相等。
2.同一三角形中等角对等边。
3.等腰三角形顶角的平分线或底边的高平分底边。
4.平行四边形的对边或对角线被交点分成的两段相等。
5.直角三角形斜边的中点到三顶点距离相等。
6.线段垂直平分线上任意一点到线段两段距离相等。
7.角平分线上任一点到角的两边距离相等。
8.过三角形一边的中点且平行于第三边的直线分第二边所成的线段相等。
9.同圆(或等圆)中等弧所对的弦或与圆心等距的两弦或等圆心角、圆周角所对的弦相等。
10.两前项(或两后项)相等的比例式中的两后项(或两前项)相等。
、证明两角相等1.两全等三角形的对应角相等。
2.同一三角形中等边对等角。
3.等腰三角形中,底边上的中线(或高)平分顶角。
4.两条平行线的同位角、内错角或平行四边形的对角相等。
5.同角(或等角)的余角(或补角)相等。
6.同圆(或圆)中,等弦(或弧)所对的圆心角相等;7.相似三角形的对应角相等;8.等于同一角的两个角相等。
2020年中考数学二轮复习(通用)专题:几何压轴题型含答案
几何压轴题型类型一动点探究型在菱形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________,CE与AD的位置关系是________;(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=23,BE=219,求四边形ADPE的面积.【分析】 (1)要求BP与CE的数量关系,连接AC,由菱形和等边三角形的性质根据SAS可证明△ABP≌△ACE,从而证得BP=CE,且∠ACE=30°,延长CE交AD于点F,可得∠AFC=90°,所以CE⊥AD;(2)无论选择图②还是图③,结论不变,思路和方法与(1)一致;(3)要求四边形ADPE的面积,观察发现不是特殊四边形,想到割补法,分成钝角△ADP和正△APE,分别求三角形的面积,相加即可.【自主解答】解:(1)BP=CE;CE⊥AD;(2)选图②,仍然成立,证明如下:如解图①,连接AC交BD于点O,设CE交AD于点H.在菱形ABCD中,∠ABC=60°,BA=BC,例1题解图①∴△ABC为等边三角形,∴BA=CA.∵△APE为等边三角形,∴AP=AE,∠PAE=∠BAC=60°,∴∠BAP=∠CAE.在△BAP和△CAE中,例1题解图②∴△BAP≌△CAE(SAS),∴BP=CE,∠ACE=∠ABP=30°.∵AC和BD为菱形的对角线,∴∠CA D=60°,∴∠AHC=90°,即CE⊥AD.选图③,仍然成立,证明如下:如解图②,连接AC交BD于点O,设CE交AD于点H,同理得△BAP≌△CAE(SAS),BP=CE,CE⊥AD.(3)如解图③,连接AC交BD于点O,连接CE交AD于点H,由(2)可知,CE⊥AD,CE=BP.在菱形ABCD中,AD∥BC,∴EC⊥BC.∵BC=AB=23,BE=219,∴在Rt△BCE中,CE=(219)2-(23)2=8,例1题解图③∴BP=CE =8.∵AC 与BD 是菱形的对角线, ∴∠ABD=12∠ABC=30°,AC⊥BD,∴BD=2BO =2AB·cos 30°=6, AO =12AB =3,∴DP=BP -BD =8-6=2, ∴OP=OD +DP =5.在Rt△AOP 中,AP =AO 2+OP 2=27, ∴S 四边形ADPE =S △ADP +S △APE =12DP·AO+34·AP 2 =12×2×3+34×(27)2 =8 3.【难点突破】 本题的难点:一是如何找到全等的三角形,根据含60°内角菱形的特点,连接AC 是解决问题的关键;二是点P 是动点,当它运动到菱形的外部时,在其运动过程中由“手拉手”模型找全等三角形;三是求不规则四边形的面积,要想到运用割补法,将四边形分解成两个三角形求解.点拔几何压轴题中的“动点型问题”是指题设图形中存在一个或多个动点,它们在线段、射线或弧线上运动的一类开放性题目.解决这类问题的关键是动中求静,灵活运用有关数学知识解决问题.在变化中找到不变的性质是解决数学“动点”探究题的基本思路,这也是动态几何数学问题中最核心的数学本质.1.已知,△ABC是等腰三角形,CA=CB,0°<∠ACB≤90°,点M在边AC上,点N在边BC上(点M、点N不与所在线段端点重合),BN=AM,连接AN,BM.射线AG∥BC,延长BM交射线AG于点D,点E在直线AN上,且AE=DE.(1)如图,当∠ACB=90°时:①求证:△BCM≌△ACN;②求∠BDE的度数;(2)当∠ACB=α,其他条件不变时,∠BDE的度数是____________________;(用含α的代数式表示)(3)若△ABC是等边三角形,AB=33,点N是BC边上的三等分点,直线ED与直线BC交于点F,请直接写出线段CF的长.2.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;第2题图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.类型二新定义型我们定义:如图①,在△ABC中,把AB绕点A顺时针旋转α(0°<α<180°)得到AB′,把AC绕点A逆时针旋转β得到AC′,连接B′C′.当α+β=180°时,我们称△AB′C′是△ABC的“旋补三角形”,△AB′C′边B′C′上的中线AD叫做△ABC的“旋补中线”,点A叫做“旋补中心”.特例感知(1)在图②,图③中,△AB′C′是△ABC的“旋补三角形”,AD是△ABC的“旋补中线”.①如图②,当△ABC 为等边三角形时,AD 与BC 的数量关系为AD =________BC ; ②如图③,当∠BAC=90°,BC =8时,则AD 长为________. 猜想论证(2)在图①中,当△ABC 为任意三角形时,猜想AD 与BC 的数量关系,并给予证明. 拓展应用(3)如图④,在四边形ABCD 中,∠C=90°,∠D=150°,BC =12,CD =23,DA =6.在四边形内部是否存在点P ,使△PDC 是△PAB 的“旋补三角形”?若存在,给予证明,并求△PAB 的“旋补中线”长;若不存在,说明理由.【分析】 (1)①证明△ADB′是含有30°角的直角三角形,则可得AD =12AB′=12BC ;②先证明△BAC≌△B′AC′,根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半即可;(2)结论:AD =12BC.如解图①中,延长AD 到点M ,使得AD =DM ,连接B′M ,C′M,先证明四边形AC′MB′是平行四边形,再证明△BAC≌△AB′M ,即可解决问题; (3)存在.如解图②中,延长AD 交BC 的延长线于点M ,作BE⊥AD 于点E ,作线段BC 的垂直平分线交BE 于点P ,交BC 于点F ,连接PA ,PD ,PC ,作△PCD 的中线PN ,连接DF 交PC 于点O.先证明PA =PD ,PB =PC ,再证明∠APD+∠BPC =180°即可. 【自主解答】 解:(1)①12;【解法提示】 ∵△ABC 是等边三角形, ∴AB =BC =AB =AB′=AC′. ∵DB′=DC′, ∴AD⊥B′C′.∵α+β=180°,∴∠BAC+∠B′AC′=180°, ∵∠BAC=60°, ∴∠B′AC′=120°, ∴∠B′=∠C′=30°, ∴AD=12AB′=12BC.②4;【解法提示】 ∵α+β=180°, ∴∠BAC+∠B′AC′=180°. ∵∠BAC=90°,∴∠B′AC′=∠BAC=90°.∵AB=AB′,AC =AC′, ∴△BAC≌△B′AC′(SAS), ∴BC=B′C′. ∵B′D=DC′, ∴AD=12B′C′=12BC =4.(2)结论:AD =12BC.证明:如解图①中,延长AD 到点M ,使得AD =DM ,连接B′M,C′M.例2题解图①∵B′D=DC′,AD =DM ,∴四边形AC′MB′是平行四边形, ∴AC′=B′M=AC. ∵α+β=180°,∴∠BAC+∠B′AC′=180°. ∵∠B′AC′+∠AB′M=180°, ∴∠BAC=∠MB′A. ∵AB=AB′,∴△BAC≌△AB′M(SAS), ∴BC=AM ,∴AD=12BC.(3)存在.证明:如解图②中,延长AD 交BC 的延长线于点M ,作BE⊥AD 于点E ,作线段BC 的垂直平分线交BE 于点P ,交BC 于点F ,连接PA ,PD ,PC ,作△PCD 的中线PN ,连接DF 交PC 于点O.例2题解图②∵∠ADC=150°, ∴∠MDC=30°, 在Rt△DCM 中,∵CD=23,∠DCM=90°,∠MDC=30°, ∴CM=2,DM =4,∠M=60°. 在Rt△BEM 中,∵∠BEM=90°,BM =14,∠MBE=30°, ∴EM=12BM =7,∴DE=EM -DM =3. ∵AD=6,∴AE=DE. ∵BE⊥AD, ∴PA=PD. ∵PF 垂直平分BC ,∴PB=PC.在Rt△CDF中,∵CD=23,CF=6,∴tan∠CDF=3,∴∠CDF=60°=∠CPF.易证△FCP≌△CFD,∴CD=PF.∵CD∥PF,∴四边形CDPF是平行四边形.∵∠DCF=90°.∴四边形CDPF是矩形,∴∠CDP=90°,∴∠ADP=∠ADC-∠CDP=60°,∴△ADP是等边三角形.∵∠BPF=∠CPF=60°,∴∠BPC=120°,∴∠APD+∠BPC=180°,∴△PDC是△PAB的“旋补三角形”.在Rt△PDN中,∵∠PDN=90°,PD=AD=6,DN=3,∴PN=DN2+PD2=(3)2+62=39.【难点突破】第(3)问根据新定义判断点P的存在性是本题难点,但运用“直角三角形中30°的角所对的直角边是斜边的一半”的性质以及三角形全等添加合适辅助线即可求解.点拔解决这类问题,首先要理解新定义的含义及实质;其次要注意,在证明线段、角度相等或某个特殊图形时,主要应用全等,在计算线段的长或图形的周长、面积时,常注意运用相似、勾股定理及图形面积公式等.1.联想三角形外心的概念,我们可引入如下概念.定义:到三角形的两个顶点距离相等的点,叫做此三角形的准外心. 举例:如图①,若PA =PB ,则点P 为△ABC 的准外心.求解:(1)如图②,CD 为等边△ABC 的高,准外心P 在高CD 上,且PD =12AB ,求∠APB 的度数;(2)已知△ABC 为直角三角形,斜边BC =5,AB =3,准外心P 在AC 边上,求PA 的长.2.如图①,在△ABC中,过顶点A作直线与对边BC相交于点D,两交点之间的线段把这个三角形分成两个图形.若其中有一个图形与原三角形相似,则把这条线段叫做这个三角形的“顶似线”.(1)等腰直角三角形的“顶似线”的条数为______;(2)如图②,在△ABC中,AB=AC,∠A=36°,BD是∠ABC的角平分线,求证:BD是△ABC的“顶似线”;(3)如图③,在△ABC中,AB=4,AC=3,BC=6,求△ABC的“顶似线”的长.3.如果三角形有一边上的中线恰好等于这边的长,那么称这个三角形为这条边上的“奇特三角形”,这条边称为“奇特边”.(1)如图①,已知△ABC是“奇特三角形”,AC>BC,且∠C=90°.①△ABC的“奇特边”是________;②设BC=a,AC=b,AB=c,求a∶b∶c;(2)如图②,AM是△ABC的中线,若△ABC是BC边上的“奇特三角形”,找出BC2与AB2+AC2之间的关系;(3)如图③,在四边形ABCD中,∠B=90°(AB<BC),BC=27,对角线AC把它分成了两个“奇特三角形”,且△ACD是以AC为腰的等腰三角形,求等腰△ACD 的底边长.4.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.类型三操作探究型【操作发现】如图①,在边长为1个单位长度的小正方形组成的网格中,△ABC的三个顶点均在格点上.(1)请按要求画图:将△ABC绕点A按顺时针方向旋转90°,点B的对应点为B′,点C的对应点为C′,连接BB′;(2)在(1)所画图形中,∠AB′B=__________.【问题解决】如图②,在等边三角形ABC中,AC=7,点P在△ABC内,且∠APC=90°,∠BPC =120°,求△APC的面积.小明同学通过观察、分析、思考,对上述问题形成了如下想法:想法一:将△APC绕点A按顺时针方向旋转60°,得到△AP′B,连接PP′,寻找PA,PB,PC三条线段之间的数量关系;想法二:将△APB绕点A按逆时针方向旋转60°,得到△AP′C,连接PP′,寻找PA,PB,PC三条线段之间的数量关系.请参考小明同学的想法,完成该问题的解答过程.(一种方法即可)【灵活运用】如图③,在四边形ABCD中,AE⊥BC,垂足为E,∠BAE=∠ADC,BE=CE=2,CD =5,AD=kAB(k为常数),求BD的长(用含k的式子表示).【分析】【操作发现】(1)先找到点B,C的对应点B′,C′,再连接构成三角形即可;(2)求∠AB′B的度数可先判断△AB′B是等腰直角三角形,再求角度;【问题解决】根据两种不同的想法,选择其中一个进行证明;【灵活运用】需将△ABD绕点A旋转得到△ACG,再证明∠CDG=90°即可.【自主解答】解:【操作发现】(1)如解图①所示,△AB′C′即为所求;(2)45°.【解法提示】连接BB′.∵△AB′C′是由△ABC绕点A按顺时针方向旋转90°得到的,∴AB=AB′,∠B′AB=90°,∴∠AB′B=45°.【问题解决】如解图②,∵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′=32PC ,即AP =32PC.∵∠APC=90°,∴AP 2+PC 2=AC 2,即(32PC)2+PC 2=72,∴PC=27,∴AP=21,∴S △APC =12AP·PC=73;【灵活运用】如解图③,连接AC.∵AE⊥BC,BE =EC ,∴AB=AC ,将△ABD 绕点A 逆时针旋转使得AB 与AC 重合,点D 的对应点为G ,连接DG.则BD =CG.例3题解图③∵∠BAD=∠CAG,∴∠BAC=∠DAG.∵AB=AC ,AD =AG ,∴∠ABC=∠ACB=∠ADG=∠AGD,∴△ABC∽△ADG.∴DG=kBC=4k.∵∠BAE+∠ABC=90°,∠BAE=∠ADC,∴∠ADG+∠ADC=90°,∴∠GDC=90°,∴CG=DG2+CD2=16k2+25.∴BD=CG=16k2+25.【难点突破】在【灵活运用】一问中,要确定BD与k的数量关系,关键在于旋转△ABD,使得AB与AC重合,从而证明∠CDG=90°,构造直角三角形是解决本题的难点,也是解决问题的突破口.点拔对于操作探究问题,首先掌握图形变换的性质,如图形的折叠:折痕为对称轴,有折痕就有角平分线,有折痕就有垂直平分等;图形的平移:有平移就有平行;图形的旋转:旋转前后图形全等,对应边相等,对应角相等;对应点与旋转中心的连线所成的角为旋转角,有旋转就有等腰三角形;其次注意运用全等证明线段相等,利用勾股定理或相似求线段的长.1.在四边形ABCD中,点E为AB边上的一点,点F为对角线BD上的一点,且EF⊥AB.(1)若四边形ABCD为正方形.①如图①,请直接写出AE与DF的数量关系______________;②将△EBF绕点B逆时针旋转到图②所示的位置,连接AE,DF,猜想AE与DF 的数量关系,并说明理由.(2)若四边形ABCD为矩形,BC=mAB,其他条件都不变.①如图③,猜想AE与DF的数量关系,并说明理由;②将△EBF绕点B逆时针旋转α(0°<α<90°)得到△E′BF′,连接AE′,DF′,请在图④中画出草图,并直接写出AE′和DF′的数量关系.2.(1)操作发现:如图①,小明画了一个等腰三角形ABC,其中AB=AC,在△ABC 的外侧分别以AB,AC为腰作了两个等腰直角三角形ABD,ACE,分别取BD,CE,BC的中点M,N,G,连接GM,GN.小明发现了:线段GM与GN的数量关系是______________;位置关系是______________.(2)类比思考:如图②,小明在此基础上进行了深入思考.把等腰三角形ABC换为一般的锐角三角形,其中AB>AC,其他条件不变,小明发现的上述结论还成立吗?请说明理由.(3)深入研究:如图③,小明在(2)的基础上,又作了进一步的探究.向△ABC的内侧分别作等腰直角三角形ABD,ACE,其他条件不变,试判断△GMN的形状,并给予证明.3.如图,AM是△ABC的中线,D是线段AM上一点(不与点A重合),DE∥AB交AC于点F,CE∥AM,连接AE.(1)如图①,当点D与点M重合时,求证:四边形ABDE是平行四边形;(2)如图②,当点D不与点M重合时,(1)中的结论还成立吗?请说明理由.(3)如图③,延长BD交AC于点H,若BH⊥AC,且BH=AM.①求∠CAM的度数;②当FH=3,DM=4时,求DH的长.参考答案类型一1.解:(1)①∵CA=CB,BN=AM,∴CB-BN=CA-AM,∴CN=CM,∵∠ACB=∠ACB,BC=CA,∴△BCM≌△ACN.②解:∵△BCM≌△ACN,∴∠MBC=∠NAC.∵EA=ED,∴∠EAD=∠EDA.∵AG∥BC,∴∠GAC=∠ACB=90°,∠ADB=∠DBC,∴∠ADB=∠NAC,∴∠ADB+∠EDA=∠NAC+∠EAD,∵∠ADB+∠EDA=180°-90°=90°;∴∠BDE=90°.(2)α或180°-α;(3)43或3 2.2.解:(1)①在正方形ACDE中,DG=GE=6,在Rt△AEG中,AG=AE2+EG2=6 5.∵EG∥AC,∴△ACF∽△GEF,∴FGAF=EGAC=12,∴FG=13AG=2 5.第2题解图①②如解图①,在正方形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=ACtan 30°=12 3.(2)在Rt△ABC中,AB=AC2+BC2=122+92=15,如解图②,当点D在线段BC上时,此时只有GF=GD.第2题解图②∵DG∥AC,∴△BDG∽△BCA,∴BDDG=BCAC=34,∴设BD=3x,则DG=4x,BG=5x,AE=CD=9-3x,∴GF=GD=4x,则AF=15-9x.∵AE∥CB,∴△AEF∽△BCF,∴AEBC=AFBF,∴9-3x9=15-9x9x,整理得x2-6x+5=0,解得x=1或5(舍去),∴腰长GD为4.如解图③,当点D在线段BC的延长线上,且直线AB,CE的交点在AE上方时,此时只有GF=DG,设AE=3x,则EG=4x,AG=5x,第2题解图③∴FG=DG =12+4x.∵AE∥BC,∴△AEF∽△BCF, ∴AE BC =AF BF , ∴3x 9=9x +129x +27, 解得x =2或-2(舍去), ∴腰长DG 为20.如解图④,当点D 在线段BC 的延长线上,且直线AB ,EC 的交点在BD 下方时,此时只有DF =DG ,过点D 作DH⊥FG 于点H.第2题解图④设AE =3x ,则EG =4x ,AG =5x ,DG =4x +12, ∴FH=GH =DG·cos∠DGB=(4x +12)×45=16x +485,∴GF=2GH =32x +965,∴AF=GF -AG =7x +965.∵AC∥DG,∴△ACF∽△GEF, ∴AC EG =AF FG ,∴124x =7x +96532x +965, 解得x =12147或-12147(舍去),∴腰长GD 为84+48147,如解图⑤,当点D 在线段CB 的延长线上时,此时只有DF =DG ,过点D 作DH⊥AG 于点H.设AE =3x ,则EG =4x ,AG =5x ,DG =4x -12, ∴FH=GH =DG·cos∠DGB=16x -485,第2题解图⑤∴FG=2FH =32x -965,∴AF=AG -FG =96-7x5.∵AC∥EG,∴△ACF∽△GEF, ∴AC EG =AF FG ,∴124x =96-7x 532x -965, 解得x =12147或-12147(舍去),∴腰长DG 为-84+48147.综上所述,等腰三角形△DFG 的腰长为4或20或84+48147或-84+48147.类型二1.解:(1)①如解图①,若PB =PC ,连接PB ,则∠PCB=∠PBC. ∵CD 为等边三角形的高,∴AD=BD ,∠PCB=30°, ∴∠PBD=∠PBC=30°,∴PD=33DB =36AB , 与已知PD =12AB 矛盾,∴PB≠PC;②若PA =PC ,连接PA ,同理可得PA≠PC; ③若PA =PB ,由PD =12AB ,得PD =AD ,∴∠APD=45°,故∠APB=90°. (2)∵BC=5,AB =3,∠BAC=90°, ∴AC=BC 2-AB 2=52-32=4.①若PB =PC ,设PA =x ,则PC =PB =4-x , ∴x 2+32=(4-x)2,∴x=78,即PA =78;②若PA =PC ,则PA =2;③若PA =PB ,由解图②知,在Rt△PAB 中,不可能存在. 综上所述,PA 的长为2或78.2.(1)解:1.(2)证明: ∵AB=AC ,∠A=36°,∴∠ABC=∠ACB=72°. ∵BD 是∠ABC 的角平分线,∴∠ABD=∠DBC=36°,∴∠A=∠CBD. 又∵∠C=∠C,∴△ABC∽△BDC, ∴BD 是△ABC 的“顶似线”.(3)解:①如解图①,当△ADC∽△BAC 时,AD 为△ABC 的“顶似线”, 则AD AB =AC BC ,即AD 4=36,∴AD=2; ②如解图②,当△ADC∽△ACB 时,CD 为△ABC 的“顶似线”,则CD CB =AC AB ,即CD 6=34,∴CD=92; ③过顶点B 的“顶似线”不存在.综上所述,△ABC 的“顶似线”的长为2或92.3.解:(1)①AC;②如解图①,过点B 作AC 边上的中线BE ,则BE =AC =b ,CE =AE =12b.在Rt△ABC 中,a 2+b 2=c 2, 在Rt△BCE 中,a 2+(12b)2=b 2.解得a =32b ,c =72b.∴a∶b∶c=3∶2∶7.(2)如解图②,过点A 作AF⊥BC 于点F ,则∠AFB=∠AFC=90°. 设AM =BC =a ,AF =h ,MF =x ,则BM =CM =12a.在Rt△ABF 中,AB 2=BF 2+AF 2=(a2+x)2+h 2,在Rt△ACF 中,AC 2=CF 2+AF 2=(a2-x)2+h 2,∴AB 2+AC 2=a22+2x 2+2h 2.在Rt△AMF 中,AM 2=MF 2+AF 2,即a 2=x 2+h 2.∴AB 2+AC 2=5a 22=52BC 2.(3)∵∠B=90°,BC >AB ,∴BC 为△ABC 的“奇特边”. ∵BC=27,∴由(1)②知AB =32BC =21,AC =72BC =7.设等腰△ACD 的底边长为y ,由(2)中结论知:①当腰为“奇特边”时,有72+y 2=52×72,解得y =726(负值已舍去).②当底边为“奇特边”时,有72+72=52×y 2,解得y =1455(负值已舍去).∴等腰△ACD 的底边长为726或145 5.4.解:(1)∵∠C>90°,∠A=60°, ∴β=60°,α=15°,∴∠B=15°.(2)若存在一点E ,使得△ABE 也是“准互余三角形”, 则2∠EBA+∠EAB=90°.如解图①,作射线BF ,使得∠FBE=∠ABE ,延长AE 交BF 于点F ,则∠BFE=90°.即BE 为∠FBA 的角平分线,过点E 作EG⊥AB 于点G , 则EG =EF ,可得△BEF≌△BEG. 又∵△BEG∽△BAC,∴△BEF∽△BAC, ∴BF BC =EF AC ,∴BF 5=EF4①. 又∵△BEF∽△AEC,∴EF CE =BF AC ,∴EF 5-BE =BF 4②,由①②可得,BE =1.8.(3)如解图②,将△BCD 沿BC 翻折得△BCE,则CE =CD =12,∠ABD=2∠BC D =。
2020年广东省中考数学压轴:几何证明及几何计算
第 1 页 共 1 页 2020年广东省中考数学压轴:几何证明及几何计算 例题1:如图1,在△ABC 中,BC >AC ,∠ACB =90°,点D 在AB 边上,DE ⊥AC 于点E .
(1)若13
AD DB =,AE =2,求EC 的长; (2)设点F 在线段EC 上,点G 在射线CB 上,以F 、C 、G 为顶点的三角形与△EDC 有一个锐角相等,FG 交CD 于点P .问:线段CP 可能是△CFG 的高还是中线?或两者都有可能?请说明理由.
图1
满分解答
(1)由∠ACB =90°,DE ⊥AC ,得DE //BC . 所以13AE AD EC DB ==.所以213
EC =.解得EC =6. (2)△CFG 与△EDC 都是直角三角形,有一个锐角相等,分两种情况:
①如图2,当∠1=∠2时,由于∠2与∠3互余,所以∠2与∠3也互余. 因此∠CPF =90°.所以CP 是△CFG 的高.
②如图3,当∠1=∠3时,PF =PC .
又因为∠1与∠4互余,∠3与∠2互余,所以∠4=∠2.所以PC =PG . 所以PF =PC =PG .所以CP 是△CFG 的中线.
综合①、②,当CD 是∠ACB 的平分线时,CP 既是△CFG 的高,也是中线(如图4).
图2 图 3 图4。
2020广东省中考数学第12题压轴(原卷版)-2020年中考数学保A必刷压轴题(广东专版)
2020广东省中考数学第12题压轴1.(2020•顺德区模拟)如图,E、F分别是正方形ABCD的边BC、CD的中点,连接AF、DE交于点P,过B作BG∥DE交AD于G,BG与AF交于点M.对于下列结论:①AF⊥DE;②G是AD的中点;③∠GBP=∠BPE;④S△AGM:S△DEC=1:4.正确的个数是()A.1个B.2个C.3个D.4个2.(2020•广饶县一模)如图,在边长为2的正方形ABCD中,E,F分别为BC、CD的中点,连接AE,BF 交于点G,将△BCF沿BF对折,得到△BPF,延长FP交BA延长线于点Q,下列结论正确都有()个.①QB=QF;②AE⊥BF;③BG=;④sin∠BQP=;⑤S四边形ECFG=2S△BGEA.5B.4C.3D.23.(2020•龙华区二模)如图,已知四边形ABCD是边长为4的正方形,E为CD上一点,且DE=1,F为射线BC上一动点,过点E作EG⊥AF于点P,交直线AB于点G.则下列结论中:①AF=EG;②若∠BAF=∠PCF,则PC=PE;③当∠CPF=45°时,BF=1;④PC的最小值为﹣2.其中正确的有()A.1个B.2个C.3个D.4个4.(2018•莱芜)如图,在矩形ABCD中,∠ADC的平分线与AB交于E,点F在DE的延长线上,∠BFE =90°,连接AF、CF,CF与AB交于G.有以下结论:①AE=BC②AF=CF③BF2=FG•FC④EG•AE=BG•AB其中正确的个数是()A.1B.2C.3D.45.(2020•深圳模拟)如图,正方形ABCD中,F为AB上一点,E是BC延长线上一点,且AF=EC,连结EF,DE,DF,M是FE中点,连结MC,设FE与DC相交于点N.则4个结论:①DE=DF;②∠CME =∠CDE;③DG2=GN•GE;④若BF=2,则MC=;正确的结论有()个A.4B.3C.2D.16.(2019•苍梧县一模)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()个A.1B.2C.3D.47.(2020•龙岗区一模)如图,正方形ABCD中,F为AB上一点,E是BC延长线上一点,且AF=EC,连接EF,DE,DF,M是FE中点,连结MC,设FE与DC相交于点N.则4个结论:①DN=DG;②△BFG∽△EDG∽△BDE;③CM垂直BD;④若MC=,则BF=2;正确的结论有()个A.4B.3C.2D.18.(2020•雨花区校级模拟)如图,正方形ABCD的边长为2,点E是BC的中点,AE与BD交于点P,F 是CD上一点,连接AF分别交BD,DE于点M,N,且AF⊥DE,连接PN,则以下结论中:①F为CD 的中点;②3AM=2DE;③tan∠EAF=;④PN=;⑤△PMN∽△DPE,正确的结论个数是()A.1B.2C.3D.4。
2020年深圳中考数学几何压轴题母题探究
2020年深圳中考数学几何压轴题母题探究昨天介绍了2020年深圳中考数学几何压轴题,接下来介绍一道同类题。
也可以称之为该题的母题。
【节选】(2020·深圳)正方形分别改写成矩形AEFG和矩形ABCD,且AE/AG=AB/AD=2/3,AE=4,AB=8,将矩形AEFG绕点A按顺时针方向旋转(如图3),连接DE,BG.小组发现:在旋转过程中,DE²+BG²的值是定值,请求出这个定值.通过去粗取精,可以得到一个核心的图形,如下图绿色部分:【母题探究】(2019·天水)如图1,对角线互相垂直的四边形叫做垂美四边形.(1)概念理解:如图2,在四边形ABCD中,AB=AD,CB=CD,问四边形ABCD是垂美四边形吗?请说明理由;(2)性质探究:如图1,四边形ABCD的对角线AC、BD交于点O,AC⊥BD.试证明:AB²+CD²=AD²+BC²;(3)解决问题:如图3,分别以Rt△ACB的直角边AC和斜边AB 为边向外作正方形ACFG和正方形ABDE,连结CE、BG、GE.已知AC=4,AB=5,求GE的长.【分析】题(1)根据垂直平分线的判定定理证明即可;题(2)连接对角线,利用勾股定理建立等量关系即可;题(3)只需在题(2)的基础上面,分别求出CG²,BC²和BE²即可.【答案】解:(1)四边形ABCD是垂美四边形,理由如下:∵AB=AD,∴点A在线段BD的垂直平分线上,∵CB=CD,∴点C在线段BD的垂直平分线上,∴直线AC是线段BD的垂直平分线,∴AC⊥BD,即四边形ABCD是垂美四边形;(2)如图2,∵AC⊥BD,∴∠AOD=∠AOB=∠BOC=∠COD=90°,由勾股定理得,AD²+BC²=AO²+DO²+BO²+CO²,AB²+CD²=AO²+BO²+CO²+DO²,∴AD²+BC²=AB²+CD².(3)连接CG、BE,∵∠CAG=∠BAE=90°,∴∠CAG+∠BAC=∠BAE+∠B AC,即∠GAB=∠CAE,在△GAB和△CAE中,AG=AC,∠GAB=∠CAE,AB=AE,∴△GAB≌△CAE(SAS),∴∠ABG=∠AEC,又∠AEC+∠AME=90°,∴∠ABG+∠AME=90°,即CE⊥BG,∴四边形CGEB是垂美四边形,由(2)得,CG²+BE²=CB²+GE²,∵AC=4,AB=5,∴BC=3,CG=4√2,BE=5√2,∴GE²=CG²+BE²﹣CB²=73,∴GE=√73.【总结】经典的人人都爱,所以往年一些典型的中考真题偶尔也可以翻出来复习复习。
2020年广东省中考数学压轴:几何证明及几何计算题
2020年广东省中考数学压轴:几何证明及几何计算 例题1:已知二次函数y =-x 2+bx +c 的图像经过点P (0, 1)与Q (2, -3).
(1)求此二次函数的解析式;
(2)若点A 是第一象限内该二次函数图像上一点,过点A 作x 轴的平行线交二次函数图像于点B ,分别过点B 、A 作x 轴的垂线,垂足分别为C 、D ,且所得四边形ABCD 恰为正方形.
①求正方形的ABCD 的面积;
②联结PA 、PD ,PD 交AB 于点E ,求证:△PAD ∽△PEA .
满分解答
(1)将点P (0, 1)、Q (2, -3)分别代入y =-x 2+bx +c ,得
1,421 3.c b =⎧⎨-++=-⎩ 解得0,1.
b c =⎧⎨=⎩ 所以该二次函数的解析式为y =-x 2+1.
(2)①如图1,设点A 的坐标为(x , -x 2+1),当四边形ABCD 恰为正方形时,AD =AB . 此时y A =2x A .
解方程-x 2+1=2x ,得1x =-
所以点A 1.
因此正方形ABCD 的面积等于21)]12=-
②设OP 与AB 交于点F ,那么211)31)PF OP OF =-=-=-.
所以tan 1PF PAE AF ∠===.
又因为tan tan 1OD PDA DPO OP
∠=∠==, 所以∠PAE =∠PDA .
又因为∠P 公用,所以△PAD ∽△PEA .
图1 图2。
2020年广东中考数学压轴题:动点
2020年广东省中考数学压轴题:动点问题如图1,抛物线经过点A (4,0)、B (1,0)、C (0,-2)三点.(1)求此抛物线的解析式;(2)P 是抛物线上的一个动点,过P 作PM ⊥x 轴,垂足为M ,是否存在点P ,使得以A 、P 、M 为顶点的三角形与△OAC 相似?若存在,请求出符合条件的 点P 的坐标;若不存在,请说明理由;(3)在直线AC 上方的抛物线是有一点D ,使得△DCA 的面积最大,求出点D 的坐标.,图1 满分解答(1)因为抛物线与x 轴交于A (4,0)、B (1,0)两点,设抛物线的解析式为)4)(1(--=x x a y ,代入点C 的 坐标(0,-2),解得21-=a .所以抛物线的解析式为22521)4)(1(212-+-=---=x x x x y . (2)设点P 的坐标为))4)(1(21,(---x x x . ①如图2,当点P 在x 轴上方时,1<x <4,)4)(1(21---=x x PM ,x AM -=4. 如果2==CO AO PM AM ,那么24)4)(1(21=----xx x .解得5=x 不合题意. 如果21==CO AO PM AM ,那么214)4)(1(21=----x x x .解得2=x . 此时点P 的坐标为(2,1).②如图3,当点P 在点A 的右侧时,x >4,)4)(1(21--=x x PM ,4-=x AM . 解方程24)4)(1(21=---x x x ,得5=x .此时点P 的坐标为)2,5(-. 解方程214)4)(1(21=---x x x ,得2=x 不合题意.③如图4,当点P 在点B 的左侧时,x <1,)4)(1(21--=x x PM ,x AM -=4. 解方程24)4)(1(21=---xx x ,得3-=x .此时点P 的坐标为)14,3(--. 解方程214)4)(1(21=---x x x ,得0=x .此时点P 与点O 重合,不合题意. 综上所述,符合条件的 点P 的坐标为(2,1)或)14,3(--或)2,5(-.图2 图3 图4(3)如图5,过点D 作x 轴的垂线交AC 于E .直线AC 的解析式为221-=x y . 设点D 的横坐标为m )41(<<m ,那么点D 的坐标为)22521,(2-+-m m m ,点E 的坐标为)221,(-m m .所以)221()22521(2---+-=m m m DE m m 2212+-=. 因此4)221(212⨯+-=∆m m S DAC m m 42+-=4)2(2+--=m . 当2=m 时,△DCA 的面积最大,此时点D 的坐标为(2,1).图5 图6。
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。
2020年广东省中考数学压轴题专题训练(含解析)
2020年(广东)中考数学压轴题专题训练1.如图,AB为⊙O的直径,P为BA延长线上一点,点C在⊙O上,连接PC,D为半径OA上一点,PD=PC,连接CD并延长交⊙O于点E,且E是的中点.(1)求证:PC是⊙O的切线;(2)求证:CD•DE=2OD•PD;(3)若AB=8,CD•DE=15,求P A的长.2.已知:矩形ABCD内接于⊙O,连接BD,点E在⊙O上,连接BE交AD于点F,∠BDC+45°=∠BFD,连接ED.(1)如图1,求证:∠EBD=∠EDB;(2)如图2,点G是AB上一点,过点G作AB的垂线分别交BE和BD于点H和点K,若HK=BG+AF,求证:AB=KG;(3)如图3,在(2)的条件下,⊙O上有一点N,连接CN分别交BD和AD于点M和点P,连接OP,∠APO=∠CPO,若MD=8,MC=3,求线段GB的长.3.如图,AB是⊙O的直径,CD⊥AB,交⊙O于C、D两点,交AB点E、F是弧BD上一点,过点F作一条直线,交CD的延长线于点G,交AB的延长线于点M.连结AF,交CD于点H,GF=GH.(1)求证:MG是⊙O的切线;(2)若弧AF=弧CF,求证:HC=AC;(3)在(2)的条件下,若tan G=,AE=6,求GM的值.4.如图,已知AC是半径为2的⊙O的一条弦,且AC=2,点B是⊙O上不与A、C重合的一个动点,(1)请计算△ABC的面积的最大值;(2)当点B在优弧上,∠BAC>∠ACB时,∠ABC的平分线交AC于D,且OD⊥BD,请计算AD的长;(3)在(2)条件下,请探究线段AB、BC、BD之间的数量关系.5.如图,△ABC为⊙O的内接三角形,BC为⊙O的直径,在线段OC上取点D(不与端点重合),作DG⊥BC,分别交AC、圆周于E、F,连接AG,已知AG=EG.(1)求证:AG为⊙O的切线;(2)已知AG=2,填空:①当四边形ABOF是菱形时,∠AEG=°;②若OC=2DC,△AGE为等腰直角三角形,则AB=.6.如图,△ABC内接于⊙O,AB=AC,AD是⊙O的弦,AD=BC,AD与BC相交于点E.(1)求证:CB平分∠ACD;(2)过点B作BG⊥AC于G,交AD于点F.①猜想AC、AG、CD之间的数量关系,并且说明理由;②若S△ABG=S△ACD,⊙O的半径为15,求DF的长.7.如图,点P在y轴的正半轴上,⊙P交x轴于B、C两点,交y轴于点A,以AC为直角边作等腰Rt△ACD,连接BD分别交y轴和AC于E、F两点,连接AB.(1)求证:AB=AD;(2)若BF=4,DF=6,求线段CD的长;(3)当⊙P的大小发生变化而其他条件不变时,的值是否发生变化?若不发生变化,请求出其值;若发生变化,请说明理由.8.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,点D在BC边上(不包括端点B,C),过A,C,D 三点的⊙O交AB于另一点E,连结AD,DE,CE,且CE⊥AD于点G,过点C作CF∥DE交AD于点F,连结EF.(1)求证:四边形DCFE是菱形;(2)当tan∠AEF=,AC=4时,求⊙O的直径长.9.如图,抛物线y=x2+mx+n与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,若A(﹣1,0),且OC=3OA.(1)求抛物线的解析式;(2)若点M为抛物线上第四象限内一动点,顺次连接AC,CM,MB,是否存在点M,使四边形MBAC的面积为9,若存在,求出点M的坐标,若不存在,请说明理由.(3)将直线BC沿x轴翻折交y轴于N点,过B点的直线l交y轴、抛物线分别于D、E,且D在N的上方,将A点绕O顺时针旋转90°得M,若∠NBD=∠MBO,试求E的的坐标.10.已知:如图,直线y=﹣x﹣3交坐标轴于A、C两点,抛物线y=x2+bx+c过A、C两点,(1)求抛物线的解析式;(2)若点P为抛物线位于第三象限上一动点,连接P A,PC,试问△P AC的面积是否存在最大值,若存在,请求出△APC面积的最大值,以及此时点P的坐标;若不存在,请说明理由;(3)点M为抛物线上一点,点N为抛物线对称轴上一点,若△NMC是以∠NMC为直角的等腰直角三角形,请直接写出点M的坐标.11.如图,二次函数y=a(x2+2mx﹣3m2)(其中a,m是常数a<0,m>0)的图象与x轴分别交于A、B(点A位于点B的右侧),与y轴交于点C(0,3),点D在二次函数的图象上,CD∥AB,连结AD.过点A作射线AE交二次函数的图象于点E,AB平分∠DAE.(1)求a与m的关系式;(2)求证:为定值;(3)设该二次函数的图象的顶点为F.探索:在x轴的正半轴上是否存在点G,连结GF,以线段GF、AD、AE的长度为三边长的三角形是直角三角形?如果存在,只要找出一个满足要求的点G即可,并用含m的代数式表示该点的横坐标;如果不存在,请说明理由.12.如图,抛物线y=ax2+4ax+与x轴交于点A、B(A在B的左侧),过点A的直线y=kx+3k交抛物线于另一点C.(1)求抛物线的解析式;(2)连接BC,过点B作BD⊥BC,交直线AC于点D,若BC=5BD,求k的值;(3)将直线y=kx+3k向上平移4个单位,平移后的直线交抛物线于E、F两点,求△AEF的面积的最小值.13.如图1,二次函数y=﹣x2+x+3的图象交x轴于A、B两点(点A在点B的左侧),交y轴于C点,连结AC,过点C作CD⊥AC交AB于点D.(1)求点D的坐标;(2)如图2,已知点E是该二次函数图象的顶点,在线段AO上取一点F,过点F作FH ⊥CD,交该二次函数的图象于点H(点H在点E的右侧),当五边形FCEHB的面积最大时,求点H的横坐标;(3)如图3,在直线BC上取一点M(不与点B重合),在直线CD的右上方是否存在这样的点N,使得以C、M、N为顶点的三角形与△BCD全等?若存在,请求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.14.如图,已知二次函数y=ax2﹣8ax+6(a>0)的图象与x轴分别交于A、B两点,与y 轴交于点C,点D在抛物线的对称轴上,且四边形ABDC为平行四边形.(1)求此抛物线的对称轴,并确定此二次函数的表达式;(2)点E为x轴下方抛物线上一点,若△ODE的面积为12,求点E的坐标;(3)在(2)的条件下,设抛物线的顶点为M,点P是抛物线的对称轴上一动点,连接PE、EM,过点P作PE的垂线交抛物线于点Q,当∠PQE=∠EMP时,求点Q到抛物线的对称轴的距离.15.如图,已知抛物线y=a(x+2)(x﹣4)(a为常数,且a>0)与x轴从左至右依次交于A,B两点,与y轴交于点C,经过点B的直线y=﹣x+与抛物线的另一交点为D,且点D的横坐标为﹣5.(1)求抛物线的函数表达式;(2)该二次函数图象上有一点P(x,y)使得S△BCD=S△ABP,求点P的坐标;(3)设F为线段BD上一点(不含端点),连接AF,求2AF+DF的最小值.16.二次函数y=x2﹣x﹣与x轴分别交于A、B两点,与y轴交于点C,点D 为抛物线的顶点,连接BD.(1)如图1,点P为抛物线上的一点,且在线段BD的下方(包括线段的端点),连接P A,PC,AC.求△P AC的最大面积;(2)如图2,直线l1过点B、D.过点A作直线l2∥l1交y轴于点E,连接点A、E,得到△OAE,将△OAE绕着原点O顺时针旋转α°(0<α<180)得到△OA1E1,旋转过程中直线OE1与直线l1交于点M,直线A1E1与直线l1交于点N.当△E1MN为等腰三角形时,直接写出点E1的坐标并写出相应的α值.17.如图,在平面直角坐标系中,四边形ABCD是平行四边形,点A、B在x轴上,点C、D在第二象限,点M是BC中点.已知AB=6,AD=8,∠DAB=60°,点B的坐标为(﹣6,0).(1)求点D和点M的坐标;(2)如图①,将▱ABCD沿着x轴向右平移a个单位长度,点D的对应点D′和点M的对应点M′恰好在反比例函数y=(x>0)的图象上,请求出a的值以及这个反比例函数的表达式;(3)如图②,在(2)的条件下,过点M,M′作直线l,点P是直线l上的动点,点Q 是平面内任意一点,若以B′,C′,P、Q为顶点的四边形是矩形,请直接写出所有满足条件的点Q的坐标.18.如图,过原点的直线y1=mx(m≠0)与反比例函数y2=(k<0)的图象交于A、B 两点,点A在第二象限,且点A的横坐标为﹣1,点D在x轴负半轴上,连接AD交反比例函数图象于另一点E,AC为∠BAD的平分线,过点B作AC的垂线,垂足为C,连接CE,若AD=2DE,△AEC的面积为.(1)根据图象回答:当x取何值时,y1<y2;(2)求△AOD的面积;(3)若点P的坐标为(m,k),在y轴的轴上是否存在一点M,使得△OMP是直角三角形,若存在,请直接写出点M的坐标;若不存在,请说明理由.19.阅读材料:我们知道:一条直线经过等腰直角三角形的直角顶点,过另外两个顶点分别向该直线作垂线,即可得三垂直模型”如图①:在△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,分别过A、B向经过点C直线作垂线,垂足分别为D、E,我们很容易发现结论:△ADC≌△CEB.(1)探究问题:如果AC≠BC,其他条件不变,如图②,可得到结论;△ADC∽△CEB.请你说明理由.(2)学以致用:如图③,在平面直角坐标系中,直线y=x与直线CD交于点M(2,1),且两直线夹角为α,且tanα=,请你求出直线CD的解析式.(3)拓展应用:如图④,在矩形ABCD中,AB=3,BC=5,点E为BC边上一个动点,连接BE,将线段AE绕点E顺时针旋转90°,点A落在点P处,当点P在矩形ABCD 外部时,连接PC,PD.若△DPC为直角三角形时,请你探究并直接写出BE的长.20.笛卡尔是法国数学家、科学家和哲学家,他的哲学与数学思想对历史的影响是深远的.1637年,笛卡尔发表了《几何学》,创立了直角坐标系.其中笛卡尔的思想核心是:把几何学的问题归结成代数形式的问题,用代数的方法进行计算、证明,从而达到最终解决几何问题的目的.某学习小组利用平面直角坐标系在研究直线上点的坐标规律时,发现直线y=kx+b(k≠0)上的任意三点A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3)(x1≠x1≠x3),满足===k,经学习小组查阅资料得知,以上发现是成立的,即直线y=kx+b(k≠0)上任意两点的坐标M(x1,y1)N(x2,y2)(x1≠x2),都有的值为k,其中k叫直线y=kx+b的斜率.如,P(1,3),Q(2,4)为直线y=x+2上两点,则k PQ==1,即直线y=x+2的斜率为1.(1)请你直接写出过E(2,3)、F(4,﹣2)两点的直线的斜率k EF=.(2)学习小组继续深入研究直线的“斜率”问题,得到如下正确结论:不与坐标轴平行的任意两条直线互相垂直时,这两条直线的斜率之积是定值.如图1,直线GH⊥GI于点G,G(1,3),H(﹣2,1),I(﹣1,6).请求出直线GH 与直线GI的斜率之积.(3)如图2,已知正方形OKRS的顶点S的坐标为(6,8),点K,R在第二象限,OR 为正方形的对角线.过顶点R作RT⊥OR于点R.求直线RT的解析式.参考答案一.解答题(共20小题)1.(1)证明:连接OC,OE,∵OC=OE,∴∠E=∠OCE,∵E是的中点,∴=,∴∠AOE=∠BOE=90°,∴∠E+∠ODE=90°,∵PC=PD,∴∠PCD=∠PDC,∵∠PDC=∠ODE,∴∠PCD=∠ODE,∴∠PCD+∠OCD=∠ODE+∠E=90°,∴OC⊥PC,∴PC是⊙O的切线;(2)证明:连接AC,BE,BC,∵∠ACD=∠DBE,∠CAD=∠DEB,∴△ACD∽△EBD,∴=,∴CD•DE=AD•BD=(AO﹣OD)(AO+OD)=AO2﹣OD2;∵AB为⊙O的直径,∴∠ACB=90°,∵∠PCO=90°,∴∠ACP+∠ACO=∠ACO+∠BCO=90°,∴∠ACP=∠BCO,∵∠BCO=∠CBO,∴∠ACP=∠PBC,∵∠P=∠P,∴△ACP∽△CBP,∴,∴PC2=PB•P A=(PD+DB)(PD﹣AD)=(PD+OD+OA)(PD+OD﹣OA)=(PD+OD)2﹣OA2=PD2+2PD•OD+OD2﹣OA2,∵PC=PD,∴PD2=PD2+2PD•OD+OD2﹣OA2,∴OA2﹣OD2=2OD•PD,∴CD•DE=2OD•PD;(3)解:∵AB=8,∴OA=4,由(2)知,CD•DE=AO2﹣OD2;∵CD•DE=15,∴15=42﹣OD2,∴OD=1(负值舍去),∴AD=3,由(2)知,CD•DE=2OD•PD,∴PD==,∴P A=PD﹣AD=.2.(1)证明:∵四边形ABCD是矩形,∴AB∥CD,∠BAD=90°,∴∠BDC=∠DBA,BD是⊙O的直径,∴∠BED=90°,∵∠BFD=∠ABF+∠BAD,∠BFD=∠BDC+45°,∴∠ABF+90°=∠DBA+45°,∴∠DBA﹣∠ABF=45°,∴∠EBD=45°,∴△BED是等腰直角三角形,∴∠EBD=∠EDB;(2)证明:过点K作KS⊥BE,垂足为R,交AB于S,如图2所示:∵KG⊥AB,∴∠BGH=∠KRH=∠SRB=∠KGS=90°,∴∠SBR=∠HKR,∵∠BED=90°,∴∠RBK=∠RKB=45°,∴BR=KR,在△SRB和△HRK中,,∴△SRB≌△HRK(ASA),∴SB=HK,∵SB=BG+SG,HK=BG+AF,∴BG+SG=BG+AF,∴SG=AF,在△ABF和△GKS中,,∴△ABF≌△GKS(AAS),∴AB=KG;(3)解:过点O分别作AD与CN的垂线,垂足分别为Q和T,连接OC,如图3所示:∵∠APO=∠CPO,∴OQ=OT,在Rt△OQD和Rt△OTC中,,∴Rt△OQD≌Rt△OTC(HL),∴DQ=CT,∴AD=CN,∵四边形ABCD是矩形,∴AD=CN=BC,连接ON,在△NOC和△BOC中,,∴△NOC≌△BOC(SSS),∴∠BCO=∠NCO,设∠OBC=∠OCB=∠NCO=α,∴∠MOC=2α,过点M作MW⊥OC于W,在OC上取一点L,使WL=OW,连接ML,∴MO=ML,∴∠MOL=∠MLO=2α,∴∠LCM=∠LMC=α,∴ML=CL,设OM=ML=LC=a,则OD=a+8=OC,∴OL=8,OW=WL=4,∴CW=4+a,由勾股定理得:OM2﹣OW2=MW2=MC2﹣CW2,即a2﹣42=(3)2﹣(4+a)2,整理得:a2+4a﹣45=0,解得:a1=﹣9(不合题意舍去),a2=5,∴OM=5,∴MW=3,WC=9,∴OB=OC=OD=13,BD=26,∵∠GKB=∠CBD=∠ADB=∠BCO=∠MCW,tan∠MCW===,∴tan∠GKB=tan∠CBD=tan∠ADB=tan∠BCO=tan∠MCW=,设AB=b,则AD=3b,由勾股定理得:b2+(3b)2=262,解得b=,∴CD=GK=AB=,在Rt△GKB中,tan∠GKB==,∴GB=GK=×=.3.(1)证明:连接OF.∴AB⊥CD,∴∠AEH=90°,∴∠EAH+∠AHE=90°,∵GF=GH,∴∠GFH=∠GHF=∠AHE,∵OA=OF,∴∠OAF=∠OF A,∴∠OF A+∠GFH=90°,∴OF⊥GM,∴MG是⊙O的切线.(2)证明:∵=,∴OF垂直平分线段AC∵OF⊥MG,∴AC∥GM,∴∠CAH=∠GFH,∵∠CHA=∠GHF,∠HGF=∠GFH,∴∠CAH=∠CHA,∴CA=CH.(3)解:∵AC∥GM,∴∠G=∠ACH,∴tan∠CAH=tan∠G==,∵AE=6,∴EC=8,AC===10,设GF=GH=x,则CG=CH+GH=AC+GH=10+x,∵CD=2EC=16,∴GD=10+x﹣16=x﹣6,∵GF2=GD•GC,∴x2=(x﹣6)(x+10),解得x=15,∴EG=CG﹣CE=25﹣8=17,∵tan∠G==,∴EM=,∴GM===.4.解:(1)如图1中,当点B在优弧AC的中点时,△ABC的面积的最大,连接AB,BC,OB,延长BO交AC于H.∵=,∴BH⊥AC,∴AH=HC=,∴OH==1,∴BH=OB+OH=2+1=3,∴△ABC的最大面积=×AC×BH=×2×3=3.(2)如图2中,延长BD交⊙O于E,连结OE交AC于F,连结OC.由BD平分∠ABC可得,E为弧AC中点,∴OE⊥AC,∴AF=CF=∴OF===1=EF,∴DF垂直平分OE,又∵OD⊥BD,∴△ODE是等腰直角三角形,∴DF=OE=1,∴AD=.(3)如图3,连结AE、CE,由已知得AE=CE,∠AEC=120〫,将△EAB绕点E顺时针旋转120〫得△ECF,∵∠BAE=∠ECF,∠BAE+∠BCE=180〫,∴∠ECF+∠BCE=180〫,∴BF=BC+CF,∵AB=CF,∴BF=AB+BC,∵BE=FE,∠BEF=∠AEC=120〫,∴BF=BE,∵OD⊥BD,∴BE=2BD,∴BF=2BD,∴BA+BC=2BD.5.(1)证明:连接OA.∵OA=OC,∴∠OAC=∠OCA,∵GA=GE,∴∠GAE=∠GEA,∵DG⊥BC,∴∠EDC=90°,∴∠OCA+∠DEC=90°,∵∠CED=∠GEA=∠GAE,∴∠OAC+∠GAE=90°,∴∠OAG=90°,∴OA⊥AG,∴AG是⊙O的切线.(2)①如图2中,连接OA,AF,OF.∵四边形ABOF是菱形,∴AB=BO=OF=AF=OA,∴△ABO是等边三角形,∴∠B=60°,∵BC是直径,∴∠BAC=90°∴∠ACB=90°﹣60°=30°,∵ED⊥BC,∴∠DEC=90°﹣∠ACB=60°,∴∠AEG=∠DEC=60°.故答案为60.②如图3中,当AB=4时,△AGE是等腰直角三角形.理由:连接OA.∵△AGE是等腰直角三角形,∴∠AEG=∠DEC=∠DCE=45°,∴△EDC,△ABC都是等腰直角三角形,∵OB=OC,∴AO⊥OC,∴∠AOD=∠ODG=∠G=90°,∴四边形AODG是矩形,∴AG=OD=2,∴OC=2OD=4,∴BC=2OC=8,∴AB=AC=4,故答案为4.6.(1)证明:如图1中,∵AD=BC,∴=,∴=,∵AB=AC,∴=,∴=,∴∠ACB=∠BCD,∴CB平分∠ACD.(2)①结论:AC﹣2AG=CD.理由:如图2中,连接BD,在GC上取一点H,使得GH=GA.∵BG⊥AH,GA=GH,∴BA=BH,∴∠BAH=∠BHA,∵∠BAH+∠BDC=180°,∠BHG+∠BHC=180°,∴∠BDC=∠BHC,∵∠BCH=∠BCD,CB=CB,∴△BCH≌△BCD(AAS),∴CD=CH,∴AC﹣2AG=AC﹣AH=CH=CD.②如图3中,过点G作GN⊥AB于G,过点D作DM⊥AC交AC的延长线于M,连接AO,延长AO交BC于J,连接OC.∵=,∴∠BAD=∠ADC,∴AB∥CD,∴S△ACD=S△BCD,∵△BCH≌△BCD,∴S△BCH=S△BCD,∵AG=GH,∴S△ABG=S△BGH,∵S△ABG=S△ACD,∴S△ABG=S△BGH=S△BCH,∴AG=GH=CH,设AG=GH=HC=a,则AB=AC=3a,BG===2a,∵BG⊥AC,∴•BG•AG=•AB•GN,∴GN==a,在Rt△BGC中,BC===2a,∵AB=AC,∴=,∴AJ⊥BC,∴BJ=JC=a,∴AJ===a,在Rt△OJC中,∵OC2=OJ2+JC2,∴152=(a﹣15)2+(a)2,∴a=,∵S△ABG=S△ACD,AB=AC,GN⊥AB,DM∠AC,∴DM=GN=a=,∵BC=AD=2a=20,∴AM===,∵FG∥DM,∴=,∴=,∴AF=6,∴DF=AD=AF=20﹣6=14. 7.(1)证明:∵OA⊥BC,且OA过圆心点P,∴OB=OC,在△AOB和△AOC中,,∴△AOB≌△AOC(SAS),∴AB=AC,∵以AC为直角边作等腰Rt△ACD,∴AD=AC,∴AB=AD;(2)如图1,过点A作AM⊥BD于M,由(1)知,AB=AD,∴DM=BD,∵BF=4,DF=6,∴BD=10,∴DM=5,∵∠AMD=90°=∠DAF,∠ADM=∠FDA,∴△ADM∽△FDA,∴,∴,∴AD=,在等腰直角三角形ADC中,CD=AD=2;(3)的值是不发生变化,理由:如图2,过点D作DH⊥y轴于H,作DQ⊥x轴于Q,∴∠AHD=90°=∠COA,∴∠ADH+∠DAH=90°,∵∠CAD=90°,∴∠CAO+∠DAH=90°,∴∠ADH=∠CAO,∵AD=AC,∴△ADH≌△ACO(AAS),∴DH=AO,AH=OC,∵∠OHD=∠QOH=∠OQD=90°,∴四边形OQDH是矩形,DH=OQ,DQ=OH,又∵HO=AH+AO=OC+DH=OB+DH=OB+OQ=BQ,∴DQ=BQ,∴△DBQ为等腰直角三角形,∴∠DBQ=45°,∴∠DEH=∠BEO=45°,∴sin∠DEH=,∴=,∴,∴.8.解:(1)证明:∵CE⊥AD,∴EG=CG,∵CF∥DE,∴∠DEG=∠FCG,∵∠FGC=∠DGE,∴△DEG≌△FCG(ASA),∴ED=FC,∴四边形DCFE为平行四边形,又∵CE⊥DF,∴四边形DCFE是菱形;(2)∵AG⊥EC,EG=CG,∴AE=AC=4,∵四边形AEDC内接于⊙O,∴∠BED=∠BCA=90°,∵四边形DCFE是菱形,∴EF∥DC,DE=DC,∴∠AEF=∠ABC,∴tan∠ABC=tan∠AEF=,在Rt△BED中,设DE=3a,则BE=4a,∴DC=3a,BD==5a,∵BC2+AC2=AB2,∴(5a+3a)2+42=(4a+4)2,解得a=或a=0(舍去),∴DE=DC=2,∴AD===2.即⊙O的直径长为2.9.解:(1)∵A(﹣1,0),∴OA=1,OC=3OA=3,∴C(0,﹣3),将A(﹣1,0)、C(0,﹣3)代入y=x2+mx+n中,得,解得,∴y=x2﹣2x﹣3;(2)存在,理由:令y=0,则x2﹣2x﹣3=0,解得x1=﹣1,x2=3,∴B(3,0),∴直线BC的解析式为y=x﹣3,设M(m,m2﹣2m﹣3),过点M作MN∥y轴交BC于N,如图1,∴N(m,m﹣3),∴MN=m﹣3﹣(m2﹣2m﹣3)=﹣m2+3m,∴S四边形MBAC=S△ABC+S△BCM=AB×OC+MN×OB=×4×3×(﹣m2+3m)×3=9,解得:m=1或2,故点M的坐标为(1,﹣4)或(2,﹣3);(3)∵OB=OC=ON,∴△BON为等腰直角三角形,∵∠OBM+∠NBM=45°,∴∠NBD+∠NBM=∠DBM=45°,∴MB=MF,过点M作MF⊥BM交BE于F,过点F作FH⊥y轴于点H,如图2,∴∠HFM+∠BMO=90°,∵∠BMO+∠OMB=90°,∴∠OMB=∠HFM,∵∠BOM=∠MHF=90°,∴△BOM≌△MHF(AAS),∴FH=OM=1,MH=OB=3,故点F(1,4),由点B、F的坐标得,直线BF的解析式为y=﹣2x+6,联立,解得,∴E(﹣3,12).10.解:(1)y=﹣x﹣3交坐标轴于A、C两点,则点A、C的坐标分别为:(﹣3,0)、(0,﹣3);将点A、C的坐标代入抛物线表达式得:,解得,故抛物线的表达式为:y=x2+2x﹣3;(2)存在,理由:如图1,过点P作y轴的平行线交AC于点H,设点P(x,x2+2x﹣3),则点H(x,﹣x﹣3),△APC面积S=S△PHA+S△PHC=×PH×OA=(﹣x﹣3﹣x2﹣2x+3)×3=﹣x2﹣x,∵﹣<0,故S有最大值,当x=﹣时,S的最大值为,此时点P(﹣,﹣);(3)如图2,设点N(﹣1,s),点M(m,n),n=m2+2m﹣3,过点M作y轴的平行线交过点C与x轴的平行线于点H,交过点N与x轴的平行线于点G,∵∠GMN+∠GNM=90°,∠GMN+∠HMC=90°,∴∠HMC=∠GNM,∵∠MGN=∠CHM=90°,MN=MC,∴△MGN≌△CHM(AAS),∴GN=MH,即GN=|﹣1﹣m|=MH=|n+3|,①当﹣1﹣m=n+3时,即m+n+4=0,即m2+3m+1=0,解得:m=,故点P(,);②当﹣1﹣m=﹣(n+3)时,即m=n+2,同理可得:点P(,);故点P的坐标为:(,)或(,)或(,)或(,).11.解:(1)将点C的坐标代入抛物线表达式得:﹣3am2=3,解得:am2=﹣1;(2)对于二次函数y=a(x2+2mx﹣3m2),令y=0,则x=m或﹣3m,∴函数的对称轴为:x=﹣m,∵CD∥AB,∴点D、C的纵坐标相同,故点D(﹣2m,3),故点A、B的坐标分别为:(m,0)、(﹣3m,0),设点E(x,y),y=a(x2+2mx﹣3m2),分别过点D、E作x轴的垂线,垂足分别为M、N,∵AB平分∠DAE,∴∠DAM=∠EAN,∴RtADM△∽Rt△ANE,∴,即,解得:y=,故点E(x,),将点E的坐标代入抛物线表达式并解得:x==﹣4m,则y==﹣5,故点E(﹣4m,﹣5),故===为定值;(3)存在,理由:函数的对称轴为x=﹣m,当x=﹣m时,y=a(x2+2mx﹣3m2)=4,即点F(﹣m,4),由点F、C的坐标得,直线FC的表达式为:y=﹣x+3,令y=0,则x=3m,即点G(3m,0),GF2=(3m+m)2+42=16m2+16,同理AD2=9m2+9,AE2=25m2+25,故AE2=AD2+GF2,GF、AD、AE的长度为三边长的三角形是直角三角形,点G的横坐标为3m.12.解:(1)∵直线y=kx+3k过点A,∴y=0时,0=kx+3k,解得x=﹣3,∴A(﹣3,0),把点A的坐标代入y=ax2+4ax+,得9a﹣12a+=0,解得a=,∴抛物线解析式为y=x2+x+;(2)如图1,过点D作DF⊥x轴于F,过点C作CG⊥x轴于G,∴∠DFB=∠CGO=90°=∠DBC,∴∠DBF+∠BDF=90°,又∵∠DBF+∠CBG=90°,∴∠BDF=∠CBG,∴△BDF∽△CBG,∴,∵CB=5BD,∴CG=5BF,BG=5DF,联立方程组,解得:,(舍去),∴点C(4k﹣1,4k2+2k),∴CG=4k2+2k,OG=4k﹣1,设BF=m,则CG=5m,DF=2k﹣km,BG=5(2k﹣km),∴,解得k=﹣(舍去)或k=0(舍去)或k=1,∴k的值为1;(3)∵将直线y=kx+3k向上平移4个单位,∴平移后解析式为y=kx+3k+4,∴kx+3k+4=x2+x+,∴x E+x F=4k﹣4,x E•x F=﹣12k﹣13,∴|x F﹣x E|==,∵△AEF的面积=×4×,∴当k=﹣时,△AEF的面积的最小值为16.13.解:(1)令x=0,则y=3,∴C(0,3),∴OC=3.令y=0,则﹣x2+x+3=0,解得:x1=﹣4,x2=6,∴A(﹣4,0),B(6,0),∴OA=4,OB=6.∵CD⊥AC,∴∠ACD=90°,∵CO⊥AD,∴OC2=OA•OD,∴OD=,∴D(,0).∴E(1,).如图2,连接OE、BE,作HG⊥x轴于点G,交BE于点P.由B、E两点坐标可求得直线BE的解析式为:y=﹣x+.设H(m,﹣m2+m+3),则P(m,﹣m+).∴HG=﹣m2+m+3,HP=y H﹣y P=﹣m2+m﹣.∴S△BHE=(x B﹣x E)•HP=(﹣m2+m﹣)=﹣m2+m﹣.∵FH⊥CD,AC⊥CD,∴AC∥FH,∴∠HFG=∠CAO,∵∠AOC=∠FGH=90°,∴△ACO∼△FHG,∴==,∴FG=HG=﹣m2+m+4,∴AF=AG﹣FG=m+4+m2﹣m﹣4=m2+m,∴S△AFC=AF•OC=(m2+m)=m2+m,∵S四边形ACEB=S△ACO+S△OCE+S△OEB=×4×3+×3×1+6×=,∴S五边形FCEHB=S四边形ACEB+S△BHE﹣S△AFC=+(﹣m2+m﹣)﹣(m2+m)∴当m=时,S五边形FCEHB取得最大值.此时,H的横坐标为.(3)∵B(6,0),C(0,3),D(,0),∴CD=BD=,BC=3,∴∠DCB=∠DBC.①如图3﹣1,△CMN≌△DCB,MN交y轴于K,则CM=CN=DC=DB=,MN=BC=3,∠CMN=∠CNM=∠DBC=∠DCB,∴MN∥AB,∴MN⊥y轴,∴∠CKN=∠COB=90°,MK=NK=MN=,∴△CKN∼△COB,∴==,∴CK=,∴OK=OC+CK=,∴N(,).②如图3﹣2,△MCN≌△DBC,则CN=CB=3,∠MCN=∠DBC,∴CN∥AB,∴N(3,3).③如图3﹣3,△CMN≌△DBC,则∠CMN=∠DCB,CM=CN=DC=DB=,MN=BC=3,∴MN∥CD,作MR⊥y轴于R,则===,∴CR=,RM=,∴OR=3﹣,作MQ∥y轴,NQ⊥MQ于点Q,则∠NMQ=∠DCO,∠NQM=∠DOC=90°,∴△COD∼△MQN,∴==,∴MQ=MN=,NQ=MN=,∴NQ﹣RM=,OR+MQ=,∴N(﹣,).综上所述,满足要标的N点坐标有:(,)、(3,3)、(﹣,).14.解:(1)对称轴为直线x=﹣=4,则CD=4,∵四边形ABDC为平行四边形,∴DC∥AB,DC=AB,∴DC=AB=4,∴A(2,0),B(6,0),把点A(2,0)代入得y=ax2﹣8ax+12得4a﹣16a+6=0,解得a=,∴二次函数解析式为y=x2﹣4x+6;(2)如图1,设E(m,m2﹣4m+6),其中2<m<6,作EN⊥y轴于N,如图2,∵S梯形CDEN﹣S△OCD﹣S△OEN=S△ODE,∴(4+m)(6﹣m2+4m﹣6)﹣×4×6﹣m(﹣m2+4m﹣6)=12,化简得:m2﹣11m+24=0,解得m1=3,m2=8(舍),∴点E的坐标为(3,﹣);(3)Ⅰ、当点Q在对称轴右侧时,如图2,过点E作EF⊥PM于F,MQ交x轴于G,∵∠PQE=∠PME,∴点E,M,Q,P四点共圆,∵PE⊥PQ,∴∠EPQ=90°,∴∠EMQ=90°,∴∠EMF+∠HMG=90°,∵∠HMG+∠HGM=90°,∴∠EMF=∠HGM,在Rt△EFM中,EF=1,FM=,tan∠EMF==2,∴tan∠HGM=2,∴,∴HG=HM=1,∴点G(5,0),∵M(4,﹣2),∴直线MG的解析式为y=2x﹣10①,∵二次函数解析式为y=x2﹣4x+6②,联立①②解得,(舍)或,∴Q(8,6),∴点Q到对称轴的距离为8﹣4=4;Ⅱ、当点Q在对称轴左侧时,如图3,过点E作EF⊥PM于F,过点Q作QD⊥PM于D,∴∠DQP+∠QPD=90°,∵∠EPQ=90°,∴∠DPQ+∠FPE=90°,∴∠DQP=∠FPE,∵∠PDQ=∠EFP,∴△PDQ∽△EFP,∴,由Ⅰ知,tan∠PQE==2,∵EF=1,∴=,∴DP=,PF=2QD,设Q(n,n2﹣4n+6),∴DQ=4﹣n,DH=n2﹣4n+6,∴PF=DH+FH﹣DP=n2﹣4n+6+﹣=n2﹣4n+7,∴n2﹣4n+7=2(4﹣n),∴n=2+(舍)或n=2﹣,∴DQ=4﹣n=2+,即点Q到对称轴的距离为4或2+.15.解:(1)抛物线y=a(x+2)(x﹣4),令y=0,解得x=﹣2或x=4,∴A(﹣2,0),B(4,0).∵直线y=﹣x+,当x=﹣5时,y=3,∴D(﹣5,3),∵点D(﹣5,3)在抛物线y=a(x+2)(x﹣4)上,∴a(﹣5+2)(﹣5﹣4)=3,∴a=.∴抛物线的函数表达式为:y=x2﹣x﹣.(2)如图1中,设直线BD交y轴于J,则J(0,).连接CD,BC.∵S△BDC=××9=10,∴S△P AB=10,∴×6×|y P|=10y P=±,当y=时,=x2﹣x﹣,解得x=1±,∴P(,)或(,),当﹣=x2﹣x﹣,方程无解,∴满足条件的点P的坐标为(,)或(,).(3)如图2中,过点D作DM平行于x轴,∵D(﹣5,3),B(4,0),∴tan∠DBA==,∴∠DBA=30°∴∠BDM=∠DBA=30°,过F作FJ⊥DM于J,则有sin30°=,∴HF=,∴2AF+DF=2(AF+)=2(AF+HF),当A、F、H三点共线时,即AH⊥DM时,2AF+DF=2(AF+HF)取最小值为=.16.解:(1)∵y=x2﹣x﹣=(x2﹣2x﹣3)=(x﹣1)2﹣2,∴顶点D的坐标为(1,﹣2),令y=0,则(x2﹣2x﹣3)=0,∴x=﹣1或x=3,∴A(﹣1,0),B(3,0),令x=0,则y=﹣,∴C(0,﹣),∴AC是定值,要△ACP的面积最大,则点P到AC的距离最大,即当点P在点B位置时,点P到AC的距离最大,∴S△ACP最大=S△ABC=AB•OC=(3+1)•=3;(2)由(1)知,B(3,0),D(1,﹣2),∴直线l1的解析式为y=x﹣3,∵l1∥l2,且l1过点A,∴直线l2的解析式为y=x+,∴E(0,),∴OE=,在Rt△AOE中,OA=1,∴tan∠AEO==,∴∠AEO=30°,∵l1∥l2,∴∠DBO=60°,由旋转知,OE1=OE=,∠A1E1O=∠AEO=30°,∴∠ME1N=30°如图,∵△E1MN为等腰三角形,∴①当E1N1=M1N1时,∴∠E1M1N1=∠A1E1O=30°,∴α=∠BOM=60°﹣30°=60°,过点E1作E1F⊥x轴于F,∴E1F=OE1=,∴OF=E1F=,∴E1(,),②当E2M2=E2N2时,∠E2N2M2=∠E2M2N2=(180°﹣30°)=75°,∴∠BOM2=75°﹣60°=15°,∴α=105°,过点E2作E2H⊥x轴,在OH上取一点Q,使OQ=E2Q,∴∠E2QH=30°,设E2H=a,则E2Q=2a,HQ=a,∴OQ=E2Q=2a,OH=(2+)a,在Rt△OHE2中,根据勾股定理得,[(2+)a]2+a2=3,∴a=(舍去负值),∴E2(,﹣).③当E3M3=M3N3时,∠E3N3M3=∠M3E3N3=30,∴∠E3M3N3=120°,∴∠BOM3=60°,∴α=150°,∵∠OBM3=60°,∠E3N3M3=30°,∴∠N3GB=90°,∴OG=,E3G=,∴E3(,﹣).17.解:(1)∵AB=6,点B的坐标为(﹣6,0),∴点A(﹣12,0),如图1,过点D作DE⊥x轴于点D,则ED=AD sin∠DAB=8×=4,同理AE=4,故点D(﹣8,4),则点C(﹣2,4),由中点公式得,点M(﹣4,2);(2)图象向右平移了a个单位,则点D′(a﹣8,4)、点M′(a﹣4,2),∵点D′M′都在函数上,∴(a﹣8)×4=(a﹣4)×2,解得:a=12,则k=(12﹣8)×4=16,故反比例函数的表达式为=;(3)由(2)知,点M′的坐标为(8,2),点B′、C′的坐标分别为(6,0)、(10,4),设点P(m,2),点Q(s,t);①当B′C′是矩形的边时,如图2,求解的矩形为矩形B′C′PQ和矩形B′C′Q′P′,过点C′作C′H⊥l交于点H,C′H=4﹣2=2,直线B′C′的倾斜角为60°,则∠M′PC′=30°,PH=C′H÷tan∠M′PC′=故点P的坐标为(16,2),由题意得:点P、Q′关于点C′对称,由中点公式得,点Q的坐标为(12,﹣4);同理点Q、Q′关于点M′对称,由中点公式得,点Q′(4,6);故点Q的坐标为:(12,﹣4)或(4,6);②当B′C′是矩形的对角线时,∵B′C′的中点即为PQ的中点,且PQ=B′C′,∴,解得:,,故点Q的坐标为(4,2)或(12,2);综上,点Q的坐标为:(12,﹣4)或(4,6)或(4,2)或(12,2).18.解:(1)∵直线y1=mx(m≠0)与反比例函数y2=(k<0)的图象交于A、B两点,且点A的横坐标为﹣1,∴点A,点B关于原点对称,∴点B的横坐标为1,∴当x取﹣1<x<0或x>1时,y1<y2;(2)连接OC,OE,由图象知,点A,点B关于原点对称,∴OA=OB,∵AC⊥CB,∴∠ACB=90°,∴OC=AB=AO,∴∠OAC=∠OCA,∵AC为∠BAD的平分线,∴∠OAC=∠DAC,∴∠OCA=∠DAC,∴AD∥OC,∴S△AEO=S△ACE=,∴AE=DE,∴S△AOD=2S△AOE=3;(3)作EF⊥x轴于F,作AH⊥x轴于H,则EF∥AH,∵AD=2DE,∴DE=EA,∵EF∥AH,∴==1,∴DF=FH,∴EF是△DHA的中位线,∴EF=AH,∵S△OEF=S△OAH=﹣,∴OF•EF=OH•HA,∴OH=OF,∴OH=HF,∴DF=FH=HO=DO,∴S△OAH=S△ADO=3=1,∴﹣=1,∴k=﹣2,∴y=﹣,∵点A在y=﹣的图象上,∴把x=﹣1代入得,y=2,∴A(﹣1,2),∵点A在直线y=mx上,∴m=﹣2,∴P(﹣2,﹣2),在y轴上找到一点M,使得△OMP是直角三角形,当∠OMP=90°时,PM⊥y轴,则OM=2,∴点M的坐标为(0.﹣2);当∠OPM=90°时,过P作PG⊥y轴于G,则△OPM是等腰直角三角形,∴OM=2PG=4,∴点M的坐标为(0.﹣4);综上所述,点M的坐标为(0.﹣2)或(0,﹣4).19.解:(1)理由:∵∠ACB=90°,∴∠ACD=∠BCE=90°,又∵∠ADC=90°,∴∠ACD+∠DAC=90°,∴∠BCE=∠DAC,且∠ADC=∠BEC=90°,∴△ADC∽△CEB;(2)如图,过点O作ON⊥OM交直线CD于点N,分别过M、N作ME⊥x轴NF⊥x轴,由(1)可得:△NFO∽△OEM,∴,∵点M(2,1),∴OE=2,ME=1,∵tanα==,∴,∴NF=3,OF=,∴点N(﹣,3),∵设直线CD表达式:y=kx+b,∴∴∴直线CD的解析式为:y=﹣x+;(3)当∠CDP=90°时,如图,过点P作PH⊥BC,交BC延长线于点H,∵∠ADC+∠CDP=180°,∴点A,点D,点P三点共线,∵∠BAP=∠B=∠H=90°,∴四边形ABHP是矩形,∴AB=PH=3,∵将线段AE绕点E顺时针旋转90°,∴AE=EP,∠AEP=90°,∴∠AEB=∠PEH=90°,且∠BAE+∠AEB=90°,∴∠BAE=∠PEH,且∠B=∠H=90°,AE=EP,∴△ABE≌△EHP(AAS),∴BE=PH=3,当∠CPD=90°时,如图,过点P作PH⊥BC,交BC延长线于点H,延长HP交AD的延长线于N,则四边形CDNH是矩形,∴CD=NH=3,DN=CH,设BE=x,则EC=5﹣x,∵将线段AE绕点E顺时针旋转90°,∴AE=EP,∠AEP=90°,∴∠AEB=∠PEH=90°,且∠BAE+∠AEB=90°,∴∠BAE=∠PEH,且∠B=∠EHP=90°,AE=EP,∴△ABE≌△EHP(AAS),∴PH=BE=x,AB=EH=3,∴PN=3﹣x,CH=3﹣(5﹣x)=x﹣2=DN,∵∠DPC=90°,∴∠DPN+∠CPH=90°,且∠CPH+∠PCH=90°,∴∠PCH=∠DPN,且∠N=∠CHP=90°,∴△CPH∽△PDH,∴,∴∴x=∵点P在矩形ABCD外部,∴x=,∴BE=,综上所述:当BE的长为3或时,△DPC为直角三角形.20.解:(1)∵E(2,3)、F(4,﹣2),∴k EF==﹣,故答案为﹣.(2)∵G(1,3),H(﹣2,1),I(﹣1,6),∴k GH==,k GI==﹣,∴k GH•k GI=﹣1.(3)如图2中,过点K作KM⊥x轴于M,过点S作SN⊥x轴于N,连接KS交OR于J.∴S(6,8),∴ON=6,SN=8,∵四边形OKRS是正方形,∴OK=OS,∠KPS=∠KMO=∠SNO=90°,KJ=JS,JR=JO,∴∠KOM+∠SON=90°,∠SON+∠OSN=90°,∴∠KOM=∠OSN,∴△OMK≌△SNO(AAS),∴KM=ON=6,OM=SN=8,∴K(﹣8,6),∵KJ=JS,∴J(﹣1,7),∵JR=OJ,∴R(﹣2,14),∵k OR==﹣7,∵RT⊥OR,∴k RT=﹣=,设直线RT的解析式为y=x+b.。
2020年中考数学压轴题十大题型(含详细答案)
2020年中考数学压轴题十大题型(含详细答案)函数型综合题:是给定直角坐标系和几何图形,先求函数的解析式,再进行图形的研究,求点的坐标或研究图形的某些性质。
求已知函数的解析式主要方法是待定系数法,关键是求点的坐标,而求点的坐标基本方法是几何法(图形法)和代数法(解析法)。
几何型综合题:是先给定几何图形,根据已知条件进行计算,然后有动点(或动线段)运动,对应产生线段、面积等的变化,求对应的(未知)函数的解析式,求函数的自变量的取值范围,最后根据所求的函数关系进行探索研究。
一般有:在什么条件下图形是等腰三角形、直角三角形,四边形是平行四边形、菱形、梯形等,或探索两个三角形满足什么条件相似等,或探究线段之间的数量、位置关系等,或探索面积之间满足一定关系时求x的值等,或直线(圆)与圆的相切时求自变量的值等。
求未知函数解析式的关键是列出包含自变量和因变量之间的等量关系(即列出含有x、y的方程),变形写成y=f(x)的形式。
找等量关系的途径在初中主要有利用勾股定理、平行线截得比例线段、三角形相似、面积相等方法。
求函数的自变量的取值范围主要是寻找图形的特殊位置(极端位置)和根据解析式求解。
而最后的探索问题千变万化,但少不了对图形的分析和研究,用几何和代数的方法求出x的值。
解中考压轴题技能:中考压轴题大多是以坐标系为桥梁,运用数形结合思想,通过建立点与数即坐标之间的对应关系,一方面可用代数方法研究几何图形的性质,另一方面又可借助几何直观,得到某些代数问题的解答。
关键是掌握几种常用的数学思想方法。
一是运用函数与方程思想。
以直线或抛物线知识为载体,列(解)方程或方程组求其解析式、研究其性质。
二是运用分类讨论的思想。
对问题的条件或结论的多变性进行考察和探究。
三是运用转化的数学的思想。
由已知向未知,由复杂向简单的转换。
中考压轴题它是对考生综合能力的一个全面考察,所涉及的知识面广,所使用的数学思想方法也较全面。
因此,可把压轴题分离为相对独立而又单一的知识或方法组块去思考和探究。
2020年中考数学复习(通用)专题:几何压轴题型含答案
几何压轴题型类型一动点探究型在菱形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________,CE与AD的位置关系是________;(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=23,BE=219,求四边形ADPE的面积.【分析】 (1)要求BP与CE的数量关系,连接AC,由菱形和等边三角形的性质根据SAS可证明△ABP≌△ACE,从而证得BP=CE,且∠ACE=30°,延长CE交AD于点F,可得∠AFC=90°,所以CE⊥AD;(2)无论选择图②还是图③,结论不变,思路和方法与(1)一致;(3)要求四边形ADPE的面积,观察发现不是特殊四边形,想到割补法,分成钝角△ADP和正△APE,分别求三角形的面积,相加即可.【自主解答】解:(1)BP=CE;CE⊥AD;(2)选图②,仍然成立,证明如下:如解图①,连接AC交BD于点O,设CE交AD于点H.在菱形ABCD中,∠ABC=60°,BA=BC,例1题解图①∴△ABC为等边三角形,∴BA=CA.∵△APE为等边三角形,∴AP=AE,∠PAE=∠BAC=60°,∴∠BAP=∠CAE.在△BAP和△CAE中,例1题解图②∴△BAP≌△CAE(SAS),∴BP=CE,∠ACE=∠ABP=30°.∵AC和BD为菱形的对角线,∴∠CA D=60°,∴∠AHC=90°,即CE⊥AD.选图③,仍然成立,证明如下:如解图②,连接AC交BD于点O,设CE交AD于点H,同理得△BAP≌△CAE(SAS),BP=CE,CE⊥AD.(3)如解图③,连接AC交BD于点O,连接CE交AD于点H,由(2)可知,CE⊥AD,CE=BP.在菱形ABCD中,AD∥BC,∴EC⊥BC.∵BC=AB=23,BE=219,∴在Rt△BCE中,CE=(219)2-(23)2=8,例1题解图③∴BP=CE =8.∵AC 与BD 是菱形的对角线, ∴∠ABD=12∠ABC=30°,AC⊥BD,∴BD=2BO =2AB·cos 30°=6, AO =12AB =3,∴DP=BP -BD =8-6=2, ∴OP=OD +DP =5.在Rt△AOP 中,AP =AO 2+OP 2=27, ∴S 四边形ADPE =S △ADP +S △APE =12DP·AO+34·AP 2 =12×2×3+34×(27)2 =8 3.【难点突破】 本题的难点:一是如何找到全等的三角形,根据含60°内角菱形的特点,连接AC 是解决问题的关键;二是点P 是动点,当它运动到菱形的外部时,在其运动过程中由“手拉手”模型找全等三角形;三是求不规则四边形的面积,要想到运用割补法,将四边形分解成两个三角形求解.点拔几何压轴题中的“动点型问题”是指题设图形中存在一个或多个动点,它们在线段、射线或弧线上运动的一类开放性题目.解决这类问题的关键是动中求静,灵活运用有关数学知识解决问题.在变化中找到不变的性质是解决数学“动点”探究题的基本思路,这也是动态几何数学问题中最核心的数学本质.1.已知,△ABC是等腰三角形,CA=CB,0°<∠ACB≤90°,点M在边AC上,点N在边BC上(点M、点N不与所在线段端点重合),BN=AM,连接AN,BM.射线AG∥BC,延长BM交射线AG于点D,点E在直线AN上,且AE=DE.(1)如图,当∠ACB=90°时:①求证:△BCM≌△ACN;②求∠BDE的度数;(2)当∠ACB=α,其他条件不变时,∠BDE的度数是____________________;(用含α的代数式表示)(3)若△ABC是等边三角形,AB=33,点N是BC边上的三等分点,直线ED与直线BC交于点F,请直接写出线段CF的长.2.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;第2题图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.类型二新定义型我们定义:如图①,在△ABC中,把AB绕点A顺时针旋转α(0°<α<180°)得到AB′,把AC绕点A逆时针旋转β得到AC′,连接B′C′.当α+β=180°时,我们称△AB′C′是△ABC的“旋补三角形”,△AB′C′边B′C′上的中线AD叫做△ABC的“旋补中线”,点A叫做“旋补中心”.特例感知(1)在图②,图③中,△AB′C′是△ABC的“旋补三角形”,AD是△ABC的“旋补中线”.①如图②,当△ABC 为等边三角形时,AD 与BC 的数量关系为AD =________BC ; ②如图③,当∠BAC=90°,BC =8时,则AD 长为________. 猜想论证(2)在图①中,当△ABC 为任意三角形时,猜想AD 与BC 的数量关系,并给予证明. 拓展应用(3)如图④,在四边形ABCD 中,∠C=90°,∠D=150°,BC =12,CD =23,DA =6.在四边形内部是否存在点P ,使△PDC 是△PAB 的“旋补三角形”?若存在,给予证明,并求△PAB 的“旋补中线”长;若不存在,说明理由.【分析】 (1)①证明△ADB′是含有30°角的直角三角形,则可得AD =12AB′=12BC ;②先证明△BAC≌△B′AC′,根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半即可;(2)结论:AD =12BC.如解图①中,延长AD 到点M ,使得AD =DM ,连接B′M ,C′M,先证明四边形AC′MB′是平行四边形,再证明△BAC≌△AB′M ,即可解决问题; (3)存在.如解图②中,延长AD 交BC 的延长线于点M ,作BE⊥AD 于点E ,作线段BC 的垂直平分线交BE 于点P ,交BC 于点F ,连接PA ,PD ,PC ,作△PCD 的中线PN ,连接DF 交PC 于点O.先证明PA =PD ,PB =PC ,再证明∠APD+∠BPC =180°即可. 【自主解答】 解:(1)①12;【解法提示】 ∵△ABC 是等边三角形, ∴AB =BC =AB =AB′=AC′. ∵DB′=DC′, ∴AD⊥B′C′.∵α+β=180°,∴∠BAC+∠B′AC′=180°, ∵∠BAC=60°, ∴∠B′AC′=120°, ∴∠B′=∠C′=30°, ∴AD=12AB′=12BC.②4;【解法提示】 ∵α+β=180°, ∴∠BAC+∠B′AC′=180°. ∵∠BAC=90°,∴∠B′AC′=∠BAC=90°.∵AB=AB′,AC =AC′, ∴△BAC≌△B′AC′(SAS), ∴BC=B′C′. ∵B′D=DC′, ∴AD=12B′C′=12BC =4.(2)结论:AD =12BC.证明:如解图①中,延长AD 到点M ,使得AD =DM ,连接B′M,C′M.例2题解图①∵B′D=DC′,AD =DM ,∴四边形AC′MB′是平行四边形, ∴AC′=B′M=AC. ∵α+β=180°,∴∠BAC+∠B′AC′=180°. ∵∠B′AC′+∠AB′M=180°, ∴∠BAC=∠MB′A. ∵AB=AB′,∴△BAC≌△AB′M(SAS), ∴BC=AM ,∴AD=12BC.(3)存在.证明:如解图②中,延长AD 交BC 的延长线于点M ,作BE⊥AD 于点E ,作线段BC 的垂直平分线交BE 于点P ,交BC 于点F ,连接PA ,PD ,PC ,作△PCD 的中线PN ,连接DF 交PC 于点O.例2题解图②∵∠ADC=150°, ∴∠MDC=30°, 在Rt△DCM 中,∵CD=23,∠DCM=90°,∠MDC=30°, ∴CM=2,DM =4,∠M=60°. 在Rt△BEM 中,∵∠BEM=90°,BM =14,∠MBE=30°, ∴EM=12BM =7,∴DE=EM -DM =3. ∵AD=6,∴AE=DE. ∵BE⊥AD, ∴PA=PD. ∵PF 垂直平分BC ,∴PB=PC.在Rt△CDF中,∵CD=23,CF=6,∴tan∠CDF=3,∴∠CDF=60°=∠CPF.易证△FCP≌△CFD,∴CD=PF.∵CD∥PF,∴四边形CDPF是平行四边形.∵∠DCF=90°.∴四边形CDPF是矩形,∴∠CDP=90°,∴∠ADP=∠ADC-∠CDP=60°,∴△ADP是等边三角形.∵∠BPF=∠CPF=60°,∴∠BPC=120°,∴∠APD+∠BPC=180°,∴△PDC是△PAB的“旋补三角形”.在Rt△PDN中,∵∠PDN=90°,PD=AD=6,DN=3,∴PN=DN2+PD2=(3)2+62=39.【难点突破】第(3)问根据新定义判断点P的存在性是本题难点,但运用“直角三角形中30°的角所对的直角边是斜边的一半”的性质以及三角形全等添加合适辅助线即可求解.点拔解决这类问题,首先要理解新定义的含义及实质;其次要注意,在证明线段、角度相等或某个特殊图形时,主要应用全等,在计算线段的长或图形的周长、面积时,常注意运用相似、勾股定理及图形面积公式等.1.联想三角形外心的概念,我们可引入如下概念.定义:到三角形的两个顶点距离相等的点,叫做此三角形的准外心. 举例:如图①,若PA =PB ,则点P 为△ABC 的准外心.求解:(1)如图②,CD 为等边△ABC 的高,准外心P 在高CD 上,且PD =12AB ,求∠APB 的度数;(2)已知△ABC 为直角三角形,斜边BC =5,AB =3,准外心P 在AC 边上,求PA 的长.2.如图①,在△ABC中,过顶点A作直线与对边BC相交于点D,两交点之间的线段把这个三角形分成两个图形.若其中有一个图形与原三角形相似,则把这条线段叫做这个三角形的“顶似线”.(1)等腰直角三角形的“顶似线”的条数为______;(2)如图②,在△ABC中,AB=AC,∠A=36°,BD是∠ABC的角平分线,求证:BD是△ABC的“顶似线”;(3)如图③,在△ABC中,AB=4,AC=3,BC=6,求△ABC的“顶似线”的长.3.如果三角形有一边上的中线恰好等于这边的长,那么称这个三角形为这条边上的“奇特三角形”,这条边称为“奇特边”.(1)如图①,已知△ABC是“奇特三角形”,AC>BC,且∠C=90°.①△ABC的“奇特边”是________;②设BC=a,AC=b,AB=c,求a∶b∶c;(2)如图②,AM是△ABC的中线,若△ABC是BC边上的“奇特三角形”,找出BC2与AB2+AC2之间的关系;(3)如图③,在四边形ABCD中,∠B=90°(AB<BC),BC=27,对角线AC把它分成了两个“奇特三角形”,且△ACD是以AC为腰的等腰三角形,求等腰△ACD 的底边长.4.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.类型三操作探究型【操作发现】如图①,在边长为1个单位长度的小正方形组成的网格中,△ABC的三个顶点均在格点上.(1)请按要求画图:将△ABC绕点A按顺时针方向旋转90°,点B的对应点为B′,点C的对应点为C′,连接BB′;(2)在(1)所画图形中,∠AB′B=__________.【问题解决】如图②,在等边三角形ABC中,AC=7,点P在△ABC内,且∠APC=90°,∠BPC =120°,求△APC的面积.小明同学通过观察、分析、思考,对上述问题形成了如下想法:想法一:将△APC绕点A按顺时针方向旋转60°,得到△AP′B,连接PP′,寻找PA,PB,PC三条线段之间的数量关系;想法二:将△APB绕点A按逆时针方向旋转60°,得到△AP′C,连接PP′,寻找PA,PB,PC三条线段之间的数量关系.请参考小明同学的想法,完成该问题的解答过程.(一种方法即可)【灵活运用】如图③,在四边形ABCD中,AE⊥BC,垂足为E,∠BAE=∠ADC,BE=CE=2,CD =5,AD=kAB(k为常数),求BD的长(用含k的式子表示).【分析】【操作发现】(1)先找到点B,C的对应点B′,C′,再连接构成三角形即可;(2)求∠AB′B的度数可先判断△AB′B是等腰直角三角形,再求角度;【问题解决】根据两种不同的想法,选择其中一个进行证明;【灵活运用】需将△ABD绕点A旋转得到△ACG,再证明∠CDG=90°即可.【自主解答】解:【操作发现】(1)如解图①所示,△AB′C′即为所求;(2)45°.【解法提示】连接BB′.∵△AB′C′是由△ABC绕点A按顺时针方向旋转90°得到的,∴AB=AB′,∠B′AB=90°,∴∠AB′B=45°.【问题解决】如解图②,∵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′=32PC ,即AP =32PC.∵∠APC=90°,∴AP 2+PC 2=AC 2,即(32PC)2+PC 2=72,∴PC=27,∴AP=21,∴S △APC =12AP·PC=73;【灵活运用】如解图③,连接AC.∵AE⊥BC,BE =EC ,∴AB=AC ,将△ABD 绕点A 逆时针旋转使得AB 与AC 重合,点D 的对应点为G ,连接DG.则BD =CG.例3题解图③∵∠BAD=∠CAG,∴∠BAC=∠DAG.∵AB=AC ,AD =AG ,∴∠ABC=∠ACB=∠ADG=∠AGD,∴△ABC∽△ADG.∴DG=kBC=4k.∵∠BAE+∠ABC=90°,∠BAE=∠ADC,∴∠ADG+∠ADC=90°,∴∠GDC=90°,∴CG=DG2+CD2=16k2+25.∴BD=CG=16k2+25.【难点突破】在【灵活运用】一问中,要确定BD与k的数量关系,关键在于旋转△ABD,使得AB与AC重合,从而证明∠CDG=90°,构造直角三角形是解决本题的难点,也是解决问题的突破口.点拔对于操作探究问题,首先掌握图形变换的性质,如图形的折叠:折痕为对称轴,有折痕就有角平分线,有折痕就有垂直平分等;图形的平移:有平移就有平行;图形的旋转:旋转前后图形全等,对应边相等,对应角相等;对应点与旋转中心的连线所成的角为旋转角,有旋转就有等腰三角形;其次注意运用全等证明线段相等,利用勾股定理或相似求线段的长.1.在四边形ABCD中,点E为AB边上的一点,点F为对角线BD上的一点,且EF⊥AB.(1)若四边形ABCD为正方形.①如图①,请直接写出AE与DF的数量关系______________;②将△EBF绕点B逆时针旋转到图②所示的位置,连接AE,DF,猜想AE与DF 的数量关系,并说明理由.(2)若四边形ABCD为矩形,BC=mAB,其他条件都不变.①如图③,猜想AE与DF的数量关系,并说明理由;②将△EBF绕点B逆时针旋转α(0°<α<90°)得到△E′BF′,连接AE′,DF′,请在图④中画出草图,并直接写出AE′和DF′的数量关系.2.(1)操作发现:如图①,小明画了一个等腰三角形ABC,其中AB=AC,在△ABC 的外侧分别以AB,AC为腰作了两个等腰直角三角形ABD,ACE,分别取BD,CE,BC的中点M,N,G,连接GM,GN.小明发现了:线段GM与GN的数量关系是______________;位置关系是______________.(2)类比思考:如图②,小明在此基础上进行了深入思考.把等腰三角形ABC换为一般的锐角三角形,其中AB>AC,其他条件不变,小明发现的上述结论还成立吗?请说明理由.(3)深入研究:如图③,小明在(2)的基础上,又作了进一步的探究.向△ABC的内侧分别作等腰直角三角形ABD,ACE,其他条件不变,试判断△GMN的形状,并给予证明.3.如图,AM是△ABC的中线,D是线段AM上一点(不与点A重合),DE∥AB交AC于点F,CE∥AM,连接AE.(1)如图①,当点D与点M重合时,求证:四边形ABDE是平行四边形;(2)如图②,当点D不与点M重合时,(1)中的结论还成立吗?请说明理由.(3)如图③,延长BD交AC于点H,若BH⊥AC,且BH=AM.①求∠CAM的度数;②当FH=3,DM=4时,求DH的长.参考答案类型一1.解:(1)①∵CA=CB,BN=AM,∴CB-BN=CA-AM,∴CN=CM,∵∠ACB=∠ACB,BC=CA,∴△BCM≌△ACN.②解:∵△BCM≌△ACN,∴∠MBC=∠NAC.∵EA=ED,∴∠EAD=∠EDA.∵AG∥BC,∴∠GAC=∠ACB=90°,∠ADB=∠DBC,∴∠ADB=∠NAC,∴∠ADB+∠EDA=∠NAC+∠EAD,∵∠ADB+∠EDA=180°-90°=90°;∴∠BDE=90°.(2)α或180°-α;(3)43或3 2.2.解:(1)①在正方形ACDE中,DG=GE=6,在Rt△AEG中,AG=AE2+EG2=6 5.∵EG∥AC,∴△ACF∽△GEF,∴FGAF=EGAC=12,∴FG=13AG=2 5.第2题解图①②如解图①,在正方形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=ACtan 30°=12 3.(2)在Rt△ABC中,AB=AC2+BC2=122+92=15,如解图②,当点D在线段BC上时,此时只有GF=GD.第2题解图②∵DG∥AC,∴△BDG∽△BCA,∴BDDG=BCAC=34,∴设BD=3x,则DG=4x,BG=5x,AE=CD=9-3x,∴GF=GD=4x,则AF=15-9x.∵AE∥CB,∴△AEF∽△BCF,∴AEBC=AFBF,∴9-3x9=15-9x9x,整理得x2-6x+5=0,解得x=1或5(舍去),∴腰长GD为4.如解图③,当点D在线段BC的延长线上,且直线AB,CE的交点在AE上方时,此时只有GF=DG,设AE=3x,则EG=4x,AG=5x,第2题解图③∴FG=DG =12+4x.∵AE∥BC,∴△AEF∽△BCF, ∴AE BC =AF BF , ∴3x 9=9x +129x +27, 解得x =2或-2(舍去), ∴腰长DG 为20.如解图④,当点D 在线段BC 的延长线上,且直线AB ,EC 的交点在BD 下方时,此时只有DF =DG ,过点D 作DH⊥FG 于点H.第2题解图④设AE =3x ,则EG =4x ,AG =5x ,DG =4x +12, ∴FH=GH =DG·cos∠DGB=(4x +12)×45=16x +485,∴GF=2GH =32x +965,∴AF=GF -AG =7x +965.∵AC∥DG,∴△ACF∽△GEF, ∴AC EG =AF FG ,∴124x =7x +96532x +965, 解得x =12147或-12147(舍去),∴腰长GD 为84+48147,如解图⑤,当点D 在线段CB 的延长线上时,此时只有DF =DG ,过点D 作DH⊥AG 于点H.设AE =3x ,则EG =4x ,AG =5x ,DG =4x -12, ∴FH=GH =DG·cos∠DGB=16x -485,第2题解图⑤∴FG=2FH =32x -965,∴AF=AG -FG =96-7x5.∵AC∥EG,∴△ACF∽△GEF, ∴AC EG =AF FG ,∴124x =96-7x 532x -965, 解得x =12147或-12147(舍去),∴腰长DG 为-84+48147.综上所述,等腰三角形△DFG 的腰长为4或20或84+48147或-84+48147.类型二1.解:(1)①如解图①,若PB =PC ,连接PB ,则∠PCB=∠PBC. ∵CD 为等边三角形的高,∴AD=BD ,∠PCB=30°, ∴∠PBD=∠PBC=30°,∴PD=33DB =36AB , 与已知PD =12AB 矛盾,∴PB≠PC;②若PA =PC ,连接PA ,同理可得PA≠PC; ③若PA =PB ,由PD =12AB ,得PD =AD ,∴∠APD=45°,故∠APB=90°. (2)∵BC=5,AB =3,∠BAC=90°, ∴AC=BC 2-AB 2=52-32=4.①若PB =PC ,设PA =x ,则PC =PB =4-x , ∴x 2+32=(4-x)2,∴x=78,即PA =78;②若PA =PC ,则PA =2;③若PA =PB ,由解图②知,在Rt△PAB 中,不可能存在. 综上所述,PA 的长为2或78.2.(1)解:1.(2)证明: ∵AB=AC ,∠A=36°,∴∠ABC=∠ACB=72°. ∵BD 是∠ABC 的角平分线,∴∠ABD=∠DBC=36°,∴∠A=∠CBD. 又∵∠C=∠C,∴△ABC∽△BDC, ∴BD 是△ABC 的“顶似线”.(3)解:①如解图①,当△ADC∽△BAC 时,AD 为△ABC 的“顶似线”, 则AD AB =AC BC ,即AD 4=36,∴AD=2; ②如解图②,当△ADC∽△ACB 时,CD 为△ABC 的“顶似线”,则CD CB =AC AB ,即CD 6=34,∴CD=92; ③过顶点B 的“顶似线”不存在.综上所述,△ABC 的“顶似线”的长为2或92.3.解:(1)①AC;②如解图①,过点B 作AC 边上的中线BE ,则BE =AC =b ,CE =AE =12b.在Rt△ABC 中,a 2+b 2=c 2, 在Rt△BCE 中,a 2+(12b)2=b 2.解得a =32b ,c =72b.∴a∶b∶c=3∶2∶7.(2)如解图②,过点A 作AF⊥BC 于点F ,则∠AFB=∠AFC=90°. 设AM =BC =a ,AF =h ,MF =x ,则BM =CM =12a.在Rt△ABF 中,AB 2=BF 2+AF 2=(a2+x)2+h 2,在Rt△ACF 中,AC 2=CF 2+AF 2=(a2-x)2+h 2,∴AB 2+AC 2=a22+2x 2+2h 2.在Rt△AMF 中,AM 2=MF 2+AF 2,即a 2=x 2+h 2.∴AB 2+AC 2=5a 22=52BC 2.(3)∵∠B=90°,BC >AB ,∴BC 为△ABC 的“奇特边”. ∵BC=27,∴由(1)②知AB =32BC =21,AC =72BC =7.设等腰△ACD 的底边长为y ,由(2)中结论知:①当腰为“奇特边”时,有72+y 2=52×72,解得y =726(负值已舍去).②当底边为“奇特边”时,有72+72=52×y 2,解得y =1455(负值已舍去).∴等腰△ACD 的底边长为726或145 5.4.解:(1)∵∠C>90°,∠A=60°, ∴β=60°,α=15°,∴∠B=15°.(2)若存在一点E ,使得△ABE 也是“准互余三角形”, 则2∠EBA+∠EAB=90°.如解图①,作射线BF ,使得∠FBE=∠ABE ,延长AE 交BF 于点F ,则∠BFE=90°.即BE 为∠FBA 的角平分线,过点E 作EG⊥AB 于点G , 则EG =EF ,可得△BEF≌△BEG. 又∵△BEG∽△BAC,∴△BEF∽△BAC, ∴BF BC =EF AC ,∴BF 5=EF4①. 又∵△BEF∽△AEC,∴EF CE =BF AC ,∴EF 5-BE =BF 4②,由①②可得,BE =1.8.(3)如解图②,将△BCD 沿BC 翻折得△BCE,则CE =CD =12,∠ABD=2∠BC D =∠DCE,∠DCE+∠DBE=180°,即∠ABD+∠DBE=180°,∴点A ,B ,E 共线,易知2∠ACB+∠BAC=90°不成立,存在2∠BAC+∠ACB=90°,易证得△ECB∽△EAC,∴EC AE =BE EC ,即127+BE =BE 12,解得BE =9(负值已舍去),∴AE=16,在Rt△AEC 中,利用勾股定理得,AC =AE 2+CE 2=20.类型三1.解:(1)①DF=2AE ; ②DF=2AE ;理由:∵∠EBF=∠ABD=45°,∴∠ABE =∠FBD.∵BE BF =AB BD ,∴△ABE∽△DBF,∴AE DF =AB BD =22,∴DF=2AE.(2)①如解图①,过点F 作FG⊥AD 于点G ,则四边形AEFG 是矩形,∴GF=AE. ∵tan∠FDG=BAAD =GFDG ,AD =BC =mAB ,∴DG=mGF ,在Rt△DGF 中,由勾股定理得DF =GF 2+DG 2=1+m 2GF ,∴DF=1+m 2AE.②画出草图如解图②,DF′=1+m2AE′.2.解:(1)GM=GN;GM⊥GN.【解法提示】如解图①,连接BE,CD相交于点H.∵△ABD和△ACE都是等腰直角三角形,∴AB=AD,AC=AE,∠BAD=∠CAE=90°∴∠CAD=∠BAE,∴△ACD≌△AEB(SAS),∴CD=BE,∠ADC=∠ABE,∴∠BDC+∠DBH=∠BDC+∠ABD+∠ABE=∠BDC+∠ABD+∠ADC=∠ADB+∠ABD=90°,∴∠BHD=90°,∴CD⊥BE.∵点M,G分别是BD,BC的中点,∴MG 12 CD.同理:NG 12BE,∴MG=NG,MG⊥NG.(2)小明发现的上述结论成立.理由:如解图②,连接CD ,BE 相交于点H. ∵∠DAB=∠CAE=90°,∴∠DAC=∠BAE.∵DA=BA ,CA =EA ,∴△DAC≌△BAE(SAS),∴∠FBH=∠ADF,DC =BE.∵M 是BD 的中点,G 是BC 的中点,∴MG=12DC , 同理NG =12BE ,∴MG=NG. 设CD 交AB 于点F ,则∠FHB=180°-(∠FBH+∠BFH)=180°-(∠ADF+∠AFD)=90°,∴CD⊥BE,∴MG⊥NG;(3)△GMN 为等腰直角三角形.证明:如解图③,连接EB ,DC ,延长线相交于点H ,同(1)的方法得,MG =NG ,同(1)的方法得,△ABE≌△ADC,∴∠AEB=∠ACD,∴∠CEH +∠ECH =∠AEH -∠AEC +180°-∠ACD -∠ACE =∠ACD -45°+180°-∠ACD-45°=90°,∴∠DHE=90°,同(1)的方法得,MG⊥NG.3.(1)证明: ∵DE∥AB,∴∠EDC=∠ABM.∵CE∥AM,∴∠ECD=∠ADB.∵AM 是△A BC 的中线,且点D 与点M 重合,∴BD=DC ,∴△ABD≌△EDC(ASA),∴AB=ED.∵AB∥ED,∴四边形ABDE 是平行四边形.(2)解:结论成立.理由如下:第3题解图①如解图①,过点M作MG∥DE交CE于点G.∵CE∥AM,∴四边形DMGE是平行四边形,∴ED=GM,且ED∥GM.∵AB∥DE,∴AB∥GM,∴∠ABM=∠GMC.∵AM∥CE,∴∠AMB=∠GCM.∵AM为△ABC的中线,∴BM=MC.∴△ABM≌△GMC(ASA),∴AB=GM,∴AB=DE.∵AB∥DE,∴四边形ABDE是平行四边形.(3)解:①如解图②,取线段HC的中点I,连接MI,第3题解图②∵BM=MC,∴MI 是△BHC 的中位线,∴MI∥BH,MI =12BH. ∵BH⊥AC,且BH =AM.∴MI=12AM ,MI⊥AC, ∴∠CAM=30°.②设DH =x ,则AH =3x ,AD =2x , ∴AM=4+2x ,∴BH=4+2x.∵四边形ABDE 是平行四边形,∴DF∥AB, ∴HF HA =HD HB ,∴33x =x 4+2x , 解得x =1+5或x =1-5(舍去), ∴DH=1+ 5.。
2020广州中考数学压轴题
例题讲解
(2020广东广州中考,25)平面直角坐标系xOy中,
抛物线G:y=ax2+bx+c(0<a<12)过点A(1,c﹣5a),B(x1,3),C
(x2,3).顶点D不在第一象限,线段BC上有一点E,设△OBE的面积为S1,
△OCE的面积为S2,S1=S2+
(1)用含a的式子表示b;
又∵点D(3,− + )
∴直线DE解析式为: = ( + − ) + − −
∵直线DE与直线DF是同一直线,∴=( + − ),∴ = 。
∴抛物线的解析式为: = 2 − 6 + 9
∵1<x<6,∴当x=3时,y取得最小值为0;
二次函数背景下的
含参数问题
以2020年广州中考数学25题为例
导入新课
1.已知二次函数y=x2,在-1≤x≤4这个范围内,
求y的取值范围。
解:∵y=x2的对称轴为y轴,且抛物线
开口向上,所以在-1≤x≤4这个范围
内,
当x=0时,函数取得最小值y=0;
当x=4时,函数取得最大值y=16.
综上,在-1≤x≤4这个范围内,
解:(1)∵抛物线G:y=ax2+bx+c
(0<a<12)过点A(1,c﹣5a),
∴c﹣5a=a+b+c,∴b=﹣6a;
(2)求点E的坐标:
解:(2)如图,设BC的中点为M,
∵B(x1,3),C(x2,3),线段BC上有
一点E,∴ = × × =
= × × =
化,抛物线G的顶点的纵坐标k与横坐标h之间存在一个函数关系,求这个
2020年中考数学压轴题: 圆中证明及计算问题
2020年中考数学压轴题:圆中证明及计算问题【例1】(2019·叶县一模)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:AB•CP=BD•CD;(3)当AB=5 cm,AC=12 cm时,求线段PC的长.【答案】见解析.【解析】(1)证明:连接OD.∵∠BAD=∠CAD,∴弧BD=弧CD,∴∠BOD=∠COD=90°,∵BC∥P A,∴∠ODP=∠BOD=90°,即OD⊥P A,∴PD是⊙O的切线.(2)证明:∵BC∥PD,∴∠PDC=∠BCD.∵∠BCD=∠BAD,∴∠BAD=∠PDC,∵∠ABD+∠ACD=180°,∠ACD+∠PCD=180°,∴∠ABD=∠PCD,∴△BAD∽△CDP,∴AB BD CD CP,∴AB•CP=BD•CD.(3)∵BC是直径,∴∠BAC=∠BDC=90°,∵AB=5,AC=12,由勾股定理得:BC=13,由(1)知,△BCD是等腰直角三角形,∴BD=CD∵AB•CP=BD•CD.∴PC=169 10.【变式1-1】(2018·焦作一模)如图,△ABC内接于⊙O,且AB=AC,延长BC到点D,使CD=CA,连接AD交⊙O于点E.(1)求证:△ABE≌△CDE;(2)填空:①当∠ABC的度数为时,四边形AOCE是菱形;②若AE=6,BE=8,则EF的长为.【答案】(1)见解析;(2)60;9 2 .【解析】(1)证明:连接CE,∵AB=AC,CD=CA,∴∠ABC=∠ACB,AB=CD,∵四边形ABCE是圆内接四边形,∴∠ECD+∠BCE=∠BAE +∠BCE=180°,∴∠ECD=∠BAE,同理,∠CED=∠ABC,∵∠ABC=∠ACB=∠AEB,∴∠CED=∠AEB,∴△ABE≌△CDE;(2)①60;连接AO、OC,∵四边形ABCE是圆内接四边形,∴∠ABC+∠AEC=180°,∵∠ABC=60,∴∠AEC=∠AOC=120°,∵OA=OC,∴∠OAC=∠OCA=30°,∵AB=AC,∴△ABC是等边三角形,∴∠ACB=60°,∵∠ACB=∠CAD+∠D,AC=CD,∴∠CAD=∠D=30°,∴∠ACE=30°,∴∠OAE=∠OCE=60°,即四边形AOCE是平行四边形,∵OA=OC,∴四边形AOCE是菱形;②由(1)得:△ABE≌△CDE,∴BE=DE=8,AE=CE=6,∠D=∠EBC,由∠CED=∠ABC=∠ACB,得△ECD∽△CFB,∴CE CFDE BC==68,∵∠AFE=∠BFC,∠AEB=∠FCB,∴△AEF∽△BCF,∴EF CF AE BC=,即6 68 EF=,∴EF=92.【例2】(2019·省实验一模)如图,AB为⊙O的直径,点C为AB上方的圆上一动点,过点C作⊙O 的切线l,过点A作直线l的垂线AD,交⊙O于点D,连接OC,CD,BC,BD,且BD与OC交于点E.(1)求证:△CDE≌△CBE;(2)若AB=4,填空:①当弧CD的长度是时,△OBE是等腰三角形;②当BC=时,四边形OADC为菱形.【答案】(1)见解析;(2)2;2.【解析】(1)证明:延长AD 交直线l 于点F ,∵AD 垂直于直线l , ∴∠AFC =90°, ∵直线l 为⊙O 切线, ∴∠OCF =90°, ∴∠AFC =∠OCF =90°, ∴AD ∥OC , ∵AB 为⊙O 直径, ∴∠ADB =90°, ∴∠OEB =90°, ∴OC ⊥DB ,∴DE =BE ,∠DEC =∠BEC =90°, ∵CE =CE , ∴△CDE ≌△CBE ; (2)①如图2,连接OD ,由(1)知∠OEB =90°, 当△OBE 是等腰三角形时, 则△OEB 为等腰直角三角形, ∴∠BOE =∠OBE =45°, ∵OD =OB ,OE ⊥BD , ∴∠DOC =∠BOE =45°, ∵AB =4, ∴OD =2, ∴弧CD 的长=452180π⨯=2π; ②当四边形OADC 为菱形时, 则AD =DC =OC =AO =2, 由(1)知,BC =DC , ∴BC =2.【变式2-1】(2019·河南南阳一模)如图,四边形ABCD 是⊙O 的内接四边形,⊙O 的半径为2,∠B =135°,则弧AC 的长为()A. 2πB. πC.2πD.3π【分析】根据弧长公式180n rl π=,需先确定弧AC 所对的圆心角∠AOC 的度数,再根据同弧所对的圆心角是圆周角的2倍得到∠AOC =2∠D ,根据圆内接四边形对角互补,求出∠D =180°-∠B =45°,再代入弧长公式求解即可.【解析】解:∵四边形ABCD是⊙O的内接四边形,∴∠D=180°-∠B=45°,∴弧AC所对圆心角的度数为:2×45°=90°,∵⊙O的半径为2,∴弧AC的长为:902180180n rlππ⨯===π,故选B.1.(2018·洛阳三模)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,以AC为直径的⊙O,与斜边AB交于点D,E为BC边的中点,连接DE.(1)求证:DE是⊙O的切线;(2)填空:①若∠B=30°,AC=23,则BD=②当∠B= 时,以O、D、E、C为顶点的四边形是正方形.【答案】见解析.【解析】解:(1)连接OD,∵AC为直径,∴∠ADC=90°,∠CDB=90°,∵E是BC的中点,∴DE=CE=BE,∴∠DCE=∠EDC,∵OD=OC,∴∠OCD=∠ODC,∴∠ODC+∠CDE=∠OCD+∠DCE=90°,即∠ODE=90°,∴DE是⊙O的切线;(2)3;45°,理由如下:①∵∠B=30°,AC=23,∠BCA=90°,∴BC= AC÷tan30°=6,∴DE=3,②由∠B=∠A=45°,OA=OD,得∠ADO=∠AOD=45°,∴∠AOD=90°,∴∠DOC=90°,又∠ODE=90°,∴四边形ODEC是矩形,∵OD=OC,∴四边形ODEC是正方形.2.(2018·河南第一次大联考)已知△ABC内接于以AB为直径的⊙O,过点C作⊙O的切线交BA的延长线于点D,且DA∶AB=1∶2.(1)求∠CDB的度数;(2)在切线DC上截取CE=CD,连接EB,判断直线EB与⊙O的位置关系,并证明.【答案】见解析.【解析】解:(1)如图,连接OC,∵CD是⊙O的切线,∴∠OCD=90°.∵DA:AB=1:2,∴DA=OC,DO=2OC.在Rt△DOC中,sin∠CDO=12,∴∠CDO=30°,即∠CDB=30°.(2)直线EB与⊙O相切.证明:连接OC,由(1)可知∠CDO=30°,∴∠COD=60°,∵OC=OB,∴∠OBC=∠OCB=30°,∴∠CBD=∠CDB,∴CD=CB,∵CD是⊙O的切线,∴∠OCE=90°,∴∠ECB=60°,又∵CD=CE,∴CB=CE,∴△CBE为等边三角形,∴∠EBA=∠EBC+∠CBD=90°,∴EB是⊙O的切线.3.(2019·偃师一模)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,以AC为直径的⊙O与斜边AB交于点D,E为BC边上一点,且DE是⊙O的切线.(1)求证:BE=EC;(2)填空:①若∠B=30°,AC DE= ;②当∠B= °时,以O,D,E,C为顶点的四边形是正方形.【答案】(1)见解析;(2)①3;②45. 【解析】解:(1)证明:如图,连接OD,∵∠ACB=90°,AC为⊙O的直径,∴EC为⊙O的切线,∵DE为⊙O的切线,∴EC=ED,∵∠EDO=90°,∴∠BDE+∠ADO=90°,∵OD=OA,∴∠ADO=∠A,∴∠BDE+∠A=90°,∵∠A+∠B=90°,∴∠BDE=∠B,∴BE=EC;(2)①3;②45,理由如下:①在Rt△ABC中,∠B=30°,AC3∴BC=6,由(1)知,E是BC中点,∴DE=12BC=3;②∵ODEC为正方形,∴∠DEC=90°,DE=CE=BE,∴∠B=45°,故答案为:3;45.4.如图,AB为⊙O的直径,C为半圆上一动点,过点C作⊙O的切线l的垂线BD,垂足为D,BD与⊙O交于点E,连接OC,CE,AE,AE交OC于点F.(1)求证:△CDE≌△EFC;(2)若AB=4,连接AC.①当AC= 时,四边形OBEC为菱形;②当AC= 时,四边形EDCF为正方形.【答案】见解析.【解析】(1)证明:如图,∵BD⊥CD,∴∠CDE=90°,∵AB是直径,∴∠AEB=90°,∵CD是切线,∴∠FCD=90°,∴四边形CFED矩形,∴CF=DE,EF=CD,∵CE=CE,∴△CDE≌△EFC.(2)解:①当AC=2时,四边形OCEB是菱形.理由:连接OE.∵AC=OA=OC=2,∴△ACO是等边三角形,∴∠CAO=∠AOC=60°,∵∠AFO=90°,∴∠EAB=30°,∵∠AEB=90°,∴∠B=60°,∵OE=OB,∴△OEB是等边三角形,∴∠EOB=60°,∴∠COE=180°﹣60°﹣60°=60°,∵CO=OE,∴△COE是等边三角形,∴CE=CO=OB=EB,∴四边形OCEB是菱形.故答案为2.②当四边形DEFC是正方形时,∵CF=FE,∴∠CEF=∠FCE=45°,∵OC⊥AE,∴弧AC=弧CE,∴∠CAE=∠CEA=45°,∴∠ACE=90°,∴AE是⊙O的直径,∴△AOC是等腰直角三角形,∴AC=22.∴AC=22时,四边形DEFC是正方形.故答案为22.5.(2019·三门峡二模)如图,AB是半圆O的直径,D为半圆上的一个动点(不与点A,B重合),连接AD,过点O作AD的垂线,交半圆O的切线AC于点C,交半圆O于点E.连接BE,DE.(1)求证:∠BED=∠C.(2)连接BD,OD,CD.填空:①当∠ACO的度数为时,四边形OBDE为菱形;②当∠ACO的度数为时,四边形AODC为正方形.【答案】(1)见解析;(2)30;45.【解析】解:(1)证明:设AD,OC交于点P,∵OC⊥AD,∴∠APC=90°.∴∠C+∠CAP=90°∵AC是半圆O的切线,∴∠CAO=∠CAP+∠BAD=90°,∴∠BAD=∠C,∵∠BED=∠BAD,∴∠BED=∠C;(2)①30,理由如下:连接BD,如图:∵AB是半圆O的直径,∴∠ADB=90°,∵∠DAB=∠ACO=30°,∴∠DBA=60°,∵OE⊥AD,∴弧AE=弧AD,∴∠DBE=∠ABE=30°∵∠DEB=∠DAB=30°,∴∠DEB=∠ABE,DE∥AB∵∠ADB=90°,即BD⊥AD,OE⊥AD,∴OE∥BD,∴四边形OBDE是平行四边形∵OB=OE∴四边形OBDE是菱形;故答案为30°;②45,理由如下:连接CD、OD,∵∠BED=∠ACO=45°,∴∠BOD=2∠BED=90°,∴∠AOD=90°,∵OC⊥AD,∴OC垂直平分AD,∴∠OCD=∠OCA=45°,∴∠ACD=90°,∵∠ACO=90°,∴四边形AODC是矩形,∵OA=OD,∴四边形AODC是正方形,故答案为45°.6.(2019·开封模拟)如图,CD是⊙O的直径,且CD=2cm,点P为CD的延长线上一点,过点P作⊙O的切线P A、PB,切点分别为A、B.(1)连接AC,若∠APO=30°,试证明△ACP是等腰三角形;(2)填空:①当弧AB的长为cm时,四边形AOBD是菱形;②当DP=cm时,四边形AOBP是正方形.【答案】(1)见解析;(2)23π21.【解析】解:(1)连接AO,∵P A是⊙O的切线,∴∠P AO=90°,∵∠APO=30°,∴∠AOP=60°,∵OA=OC,∴∠C=∠CAO=30°,∴∠C=∠APO=30°,∴△ACP是等腰三角形;(2)①若四边形AOBD是菱形,则AO=AD,∵AO=OD,∴△AOD是等边三角形,∠AOD=60°,∴∠AOB=120°,∵CD=2,∴圆O的半径为1,∴弧AB的长为:21201180π⨯=23π.②若四边形AOBP为正方形时,则P A=AO=1,则OP2,∵OD=1,∴PD2-1,2-1.7.(2019·西华县一模)如图,AB为⊙O的直径,F为弦AC的中点,连接OF并延长交弧AC于点D,过点D作⊙O的切线,交BA的延长线于点E.(1)求证:AC∥DE;(2)连接CD,若OA=AE=2时,求出四边形ACDE的面积.【答案】见解析.【解析】证明:(1)∵F为弦AC(不是直径)的中点,∴AF=CF,OD⊥AC,∵DE是⊙O的切线,∴OD⊥DE,∴AC∥DE.(2)连接CD,∵AC∥DE,OA=AE=2,∴OF=FD,∵AF=CF,∠AFO=∠CFD,∴△AFO≌△CFD,∴S△AFO=S△CFD,∴S四边形ACDE=S△ODE∵OD=OA=AE=2,∴OE=4,由勾股定理得:DE3∴S四边形ACDE=S△ODE= 12×OD×OE=12×2×3 38.(2019·郑州联考)已知:如图,△ABC内接于⊙O,AB为直径,∠CBA的平分线交AC于点F,交⊙O于点D,DE⊥AB于点E,且交AC于点P,连结AD.(1)求证:∠DAC=∠DBA;(2)求证:P是线段AF的中点;(3)连接CD,若CD=3,BD=4,求⊙O的半径和DE的长.【答案】见解析.【解析】(1)证明:∵BD平分∠CBA,∴∠CBD=∠DBA,∵∠DAC与∠CBD是弧CD所对的圆周角,∴∠DAC=∠CBD,∴∠DAC=∠DBA;(2)证明:∵AB为直径,∴∠ADB=90°,∵DE⊥AB于E,∴∠DEB=90°,∴∠ADE+∠BDE=∠DBE+∠BDE=90°,∴∠ADE=∠DBE=∠DAC,∴PD=P A,∵∠DF A+∠DAF=∠ADE+∠BDE=90°,∴∠PDF=∠PFD,∴PD=PF,∴P A=PF,即P是线段AF的中点;(3)解:∵∠CBD=∠DBA,CD=3,∴CD=AD=3,由勾股定理得:AB=5,即⊙O的半径为2.5,由DE×AB=AD×BD,即:5DE=3×4,∴DE=2.4.即DE的长为2.4.9.(2019·安阳二模)如图,在矩形ABCD中,点O在对角线AC上,以OA的长为半径的圆O与AD,AC分别交于点E,F,且∠ACB=∠DCE.(1)判断直线CE与⊙O的位置关系,并证明你的结论;(2)若tan∠ACB=12,BC=4,求⊙O的半径.【答案】见解析.【解析】(1)直线CE与⊙O相切,证明:连接OE,∵OA=OE,∴∠EAO=∠AEO,∵∠ACB=∠DCE,∴∠AEO=∠ACB=∠DCE,∵四边形ABCD是矩形,∴BC∥AD,∴∠ACB=∠DAC,∵∠ACB=∠DCE,∴∠DAC=∠DCE,由∠D=90°,得:∠DCE+∠DEC=90°,∴∠AEO+∠DEC=90°,∴∠OEC=90°,即OE⊥EC,∵OE为半径,∴直线CE与⊙O相切;(2)解:在Rt△ACB中,AB=tan∠ACB×BC=12×4=2,由勾股定理得:AC=25,∵∠ACB=∠DCE,∴tan∠DCE=tan∠ACB=12,在Rt△DCE中,CD=AB=2,DE=DC×tan∠DCE=2×12=1,由勾股定理得:CE=5,在Rt△COE中,CO2=CE2+OE2,OE=OA,(25﹣OA)2=OA2+(5)2,解得:OA=35,即⊙O的半径是35.10.(2019·平顶山三模)如图,在△ABC中,AC=BC,AB是⊙C的切线,切点为点D,直线AC交⊙C于点E、F,且CF=12 AC,(1)求证:△ABF是直角三角形;(2)若AC=6,则直接回答BF的长是多少.21 【答案】见解析.【解析】(1)证明:连接CD ,则CF =CD ,∵AB 是⊙C 的切线.∴CD ⊥AB ,∠ADC =∠BDC =90°, 在Rt △ACD 中,CF =12AC ,∴CD =CF =12AC ,∴∠A =30°∵AC =BC ,∴∠ABC =∠A =30°,∴∠ACB =120°,∠BCD =∠BCF =60°, ∵BC =BC ,∴△BCD ≌△BCF ,∴∠BFC =∠BDC =90°,∴△ABF 是直角三角形.(2)解:由(1)知:AC =BC ,CD ⊥AB , ∴AD =BD =BF ,在Rt △ACD 中,∠A =30°,AC =6,∴CD =3,∴AD 3CD =3BF =3。
广东省佛山市,2020~2021年中考数学压轴题精选解析
广东省佛山市,2020~2021年中考数学压轴题精选解析广东省佛山市中考数学压轴题精选~~第1题~~(2020台州.中考模拟) 如图,在矩形ABCD 中,CD =3cm ,BC =4cm ,连接BD ,并过点C 作CN ⊥BD ,垂足为N ,直线l 垂直BC ,分别交BD 、BC 于点P 、Q .直线l 从AB 出发,以每秒1cm 的速度沿BC 方向匀速运动到CD 为止;点M 沿线段D A 以每秒1cm 的速度由点D 向点A 匀速运动,到点A 为止,直线1与点M 同时出发,设运动时间为t 秒(t >0).(1) 线段CN =;(2) 连接PM 和QN ,当四边形MPQN 为平行四边形时,求t 的值;(3) 在整个运动过程中,当t 为何值时△PMN 的面积取得最大值,最大值是多少?~~第2题~~(2020顺德.中考模拟) 如图,直线l :y =﹣m 与y 轴交于点A ,直线a :y =x+m 与y 轴交于点B ,抛物线y =x +mx 的顶点为C ,且与x 轴左交点为D (其中m >0).(1) 当AB =12时,在抛物线的对称轴上求一点P 使得△BOP 的周长最小;(2) 当点C 在直线l 上方时,求点C 到直线l 距离的最大值;(3) 若把横坐标、纵坐标都是整数的点称为“整点”.当m =2020时,求出在抛物线和直线a 所围成的封闭图形的边界上的“整点”的个数.~~第3题~~(2019顺德.中考模拟) 如图,点O 是平面直角坐标系的原点,点A (,3),AC ⊥OA 与x 轴的交点为C .动点M 以每秒个单位长度由点A 向点O 运动.同时,动点N 以每秒3个单位长度由点O 向点C 运动,当一动点先到终点时,另一动点立即停止运动.(1) 写出∠AOC 的值;(2) 用t 表示出四边形AMNC 的面积;(3) 求点P 的坐标,使得以O 、N 、M 、P 为顶点的四边形是特殊的平行四边形?~~第4题~~2(2019禅城.中考模拟) 如图,等腰直角△OAB的斜边OA在坐标轴上,顶点B的坐标为(﹣2,2).点P从点A出发,以每秒1个单位的速度沿x轴向点O运动,点Q从点O同时出发,以相同的速度沿x轴的正方向运动,当点P到达点O时,点P、点Q同时停止运动.连接BP,过P点作∠BPC=45°,射线PC与y轴相交于点C,过点Q作平行于y轴的直线l,连接BC 并延长与直线l相交于点D,设点P运动的时间为t(s).(1)点P的坐标为(用t表示);(2)当t为何值,△PBE为等腰三角形?(3)在点P运动过程中,判断的值是否发生变化?请说明理由.~~第5题~~(2019南海.中考模拟) 如图1,在平面直角坐标系中,四边形OABC各顶点的坐标分别为O(0,0),A(3,3 )、B (9,5 ),C(14,0),动点P与Q同时从O点出发,运动时间为t秒,点P沿OC方向以1单位长度/秒的速度向点C运动,点Q沿折线OA﹣AB﹣BC运动,在OA、AB、BC上运动的速度分别为3,,(单位长度/秒),当P、Q中的一点到达C点时,两点同时停止运动.(1)求AB所在直线的函数表达式;(2)如图2,当点Q在AB上运动时,求△CPQ的面积S关于t的函数表达式及S的最大值;(3)在P、Q的运动过程中,若线段PQ的垂直平分线经过四边形OABC的顶点,求相应的t值.~~第6题~~(2019禅城.中考模拟) 为建设“秀美幸福之市”,长沙市绿化提质改造工程正如火如荼地进行,某施工队计划购买甲、乙两种树苗共400棵对芙蓉路的某标段道路进行绿化改造,已知甲种树苗每棵200元,乙种树苗每棵300元.(1)若购买两种树苗的总金额为90000元,求需购买甲、乙两种树苗各多少棵?(2)若购买甲种树苗的金额不少于购买一中树苗的金额,至少应购买甲种树苗多少棵?~~第7题~~(2019佛山.中考模拟) 如图,在平面直角坐标系中,二次函数的图象与x轴交于A、B两点,B点的坐标为(3,0),与y轴交于点C(0,-3),点P是直线BC下方抛物线上的一个动点.(1)求二次函数解析式;(2)连接PO,PC,并将△POC沿y轴对折,得到四边形 .是否存在点P,使四边形为菱形?若存在,求出此时点P的坐标;若不存在,请说明理由;(3)当点P运动到什么位置时,四边形ABPC的面积最大?求出此时P点的坐标和四边形ABPC的最大面积.~~第8题~~(2018南海.中考模拟) 如图,抛物线与x轴交于点A(1,0)和B(4,0).(1)求抛物线的解析式;(2)若抛物线的对称轴交x轴于点E,点F是位于x轴上方对称轴上一点,FC∥x轴,与对称轴右侧的抛物线交于点C ,且四边形OECF是平行四边形,求点C的坐标;(3)在(2)的条件下,抛物线的对称轴上是否存在点P,使△OCP是直角三角形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.~~第9题~~(2017顺德.中考模拟) 如图,抛物线经过A(﹣1,0),B(5,0),C(0,)三点.(1)求抛物线的解析式;(2)在抛物线的对称轴上有一点P,使PA+PC的值最小,求点P的坐标;(3)点M为x轴上一动点,在抛物线上是否存在一点N,使以A,C,M,N四点构成的四边形为平行四边形?若存在,求点N的坐标;若不存在,请说明理由.~~第10题~~(2015佛山.中考真卷) 如图,在▱ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,点E、F是AD上的点,且AE=EF=FD.连接B E、BF,使它们分别与AO相交于点G、H.(1)(1)求EG:BG的值;(2)(2)求证:AG=OG;(3)(3)设AG=a,GH=b,HO=c,求a:b:c的值.广东省佛山市中考数学压轴题答案解析~~第1题~~答案:解析:~~第2题~~答案:解析:~~第3题~~答案:解析:~~第4题~~答案:解析:~~第5题~~答案:解析:答案:解析:答案:解析:答案:解析:~~第9题~~答案:解析:答案:解析:。
2020年中考数学专题训练:压轴题
2020年中考数学专题训练:压轴题一、选择题1.如图,一次函数与反比例函数的图象交于A(1,8)和B(4,2)两点,点P是线段AB 上一动点(不与点A和B重合),过P点分别作x轴,y轴的垂线PC,PD交反比例函数图象于点E,F,则四边形OEPF面积的最大值是()A.3 B.4 C.D.6第1题第2题2.如图,四边形ABHK是边长为6的正方形,点C、D在边AB上,且AC=DB=1,点P 是线段CD上的动点,分别以AP、PB为边在线段AB的同侧作正方形AMNP和正方形BRQP,E、F分别为MN、QR的中点,连接EF,设EF的中点为G,则当点P从点C 运动到点D时,点G移动的路径长为()A.1 B.2 C.3 D.63.如图,过原点的直线与反比例函数y=(k>0)的图象交于点A,B两点,在x轴有一点C(3,0),AC⊥BC,连结AC交反比例函数图象于点D,若AD=CD,则k的值为()A.B.2 C.2D.44.七巧板是我国祖先的一项卓越创造,如图正方形ABCD可以制作一副七巧板,现将这副七巧板拼成如图2的“风车”造型(内部有一块空心),连结最外围的风车顶点M、N、P、Q得到一个四边形MNPQ,则正方形ABCD与四边形MNPQ的面积之比为()A.5:8 B.3:5 C.8:13 D.25:495.如图,△AOB和△ACD均为正三角形,且顶点B、D均在双曲线y=(x>0)上,若图中S△OBP=4,则k的值为()A.B.﹣C.﹣4 D.46.有一个著名的希波克拉蒂月牙问题:如图1,以直角三角形的各边为直径分别向上作半圆,则直角三角形的面积可表示成两个月牙形的面积之和,现将三个半圆纸片沿直角三角形的各边向下翻折得到图2,把较小的两张半圆纸片的重叠部分面积记为S1,大半圆纸片未被覆盖部分的面积记为S2,则直角三角形的面积可表示成()A.S1+S2B.S2﹣S1C.S2﹣2S1D.S1•S2二、填空题1.如图,四边形ABCD,四边形EBFG,四边形HMPN均是正方形,点E、F、P、N分别在边AB、BC、CD、AD上,点H、G、M在AC上,阴影部分的面积依次记为S1,S2,则S1:S2等于.第3题第4题2.如图,点A在反比例函数y=(x<0,k1<0)的图象上,点B,C在反比例函数y=(x>0,k2>0)的图象上,AB∥x轴,CD⊥x轴于点D,交AB于点E.若△ABC与△DBC的面积之差为3,=,则k1的值为.3.如图,矩形ABCD中,将△BCD绕点B逆时针旋转得△BEF,其中点C的对应点E恰好落在BD上.BF,EF分别交边AD于点G,H.若GH=4HD,则cos∠DBC的值为.第3题第4题4.如图,在矩形ABCD中,AB=3,BC=4,P是对角线BD上的动点,以BP为直径作圆,当圆与矩形ABCD的边相切时,BP的长为.5.如图,在平面直角坐标系中,菱形OABC的边长为2,∠AOC=60°,点D为AB边上的一点,经过O,A,D三点的抛物线与x轴的正半轴交于点E,连结AE交BC于点F,当DF⊥AB时,CE的长为.第5题第6题6.如图,已知AC=6,BC=8,AB=10,以点C为圆心,4为半径作圆.点D是⊙C上的一个动点,连接AD、BD,则AD+BD的最小值为.三、解答题1.如图1,Rt△ABC中,点D,E分别为直角边AC,BC上的点,若满足AD2+BE2=DE2,则称DE为Rt△ABC的“完美分割线”.显然,当DE为△ABC的中位线时,DE是△ABC 的一条完美分割线.(1)如图1,AB=10,cos A=,AD=3,若DE为完美分割线,则BE的长是.(2)如图2,对AC边上的点D,在Rt△ABC中的斜边AB上取点P,使得DP=DA,过点P画PE⊥PD交BC于点E,连结DE,求证:DE是直角△ABC的完美分割线.(3)如图3,在Rt△ABC中,AC=10,BC=5,DE是其完美分割线,点P是斜边AB 的中点,连结PD、PE,求cos∠PDE的值.2.抛物线y=ax2﹣2ax﹣3a图象与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于C点,顶点M的纵坐标为4,直线MD⊥x轴于点D.(1)求抛物线的解析式;(2)如图1,N为线段MD上一个动点,以N为等腰三角形顶角顶点,NA为腰构造等腰△NAG,且G点落在直线CM上.若在直线CM上满足条件的G点有且只有一个时,请直接写出点N的坐标.(3)如图,点P为第一象限内抛物线上的一点,点Q为第四象限内抛物线上一点,点Q 的横坐标比点P的横坐标大1,连接PC、AQ.当PC=AQ时,求S△PCQ的值.3.定义:有一组对边与一条对角线均相等的四边形为对等四边形,这条对角线又称对等线.(1)如图1,在四边形ABCD中,∠C=∠BDC,E为AB的中点,DE⊥AB.求证:四边形ABCD是对等四边形.(2)如图2,在5×4的方格纸中,A,B在格点上,请画出一个符合条件的对等四边形ABCD,使BD是对等线,C,D在格点上.(3)如图3,在图(1)的条件下,过点E作AD的平行线交BD,BC于点F,G,连结DG,若DG⊥EG,DG=2,AB=5,求对等线BD的长.4.如图,AB为⊙O的直径,点C为下方的一动点,连结OC,过点O作OD⊥OC交BC 于点D,过点C作AB的垂线,垂足为F,交DO的延长线于点E.(1)求证:EC=ED.(2)当OE=OD,AB=4时,求OE的长.(3)设=x,tan B=y.①求y关于x的函数表达式;②若△COD的面积是△BOD的面积的3倍,求y的值.5.如图1,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的顶点为C(1,4),交x轴于A、B两点,交y轴于点D,其中点B的坐标为(3,0).(1)求抛物线的解析式;(2)如图2,点P为直线BD上方抛物线上一点,若S△PBD=3,请求出点P的坐标.(3)如图3,M为线段AB上的一点,过点M作MN∥BD,交线段AD于点N,连接MD,若△DNM∽△BMD,请求出点M的坐标.6.如图1,在矩形ABCD中,BC=3,动点P从B出发,以每秒1个单位的速度,沿射线BC方向移动,作△P AB关于直线P A的对称△P AB′,设点P的运动时间为t(s).(1)若AB=2.①如图2,当点B′落在AC上时,显然△P AB′是直角三角形,求此时t的值;②是否存在异于图2的时刻,使得△PCB′是直角三角形?若存在,请直接写出所有符合题意的t的值?若不存在,请说明理由.(2)当P点不与C点重合时,若直线PB′与直线CD相交于点M,且当t<3时存在某一时刻有结论∠P AM=45°成立,试探究:对于t>3的任意时刻,结论“∠P AM=45°”是否总是成立?请说明理由.参考答案一、选择题1.【分析】利用A和B两个点求出解析式,将面积转化为二次函数的形式,利用二次函数的性质求最大值;【解答】解:设一次函数解析式为y=kx+b,反比例函数解析式为y=,∵A(1,8)和B(4,2)是两个函数图象的交点,∴y=,∴,∴,∴y=﹣2x+10,∵S△ODF=S△ECO=4,设点P的坐标(x,﹣2x+10),∴四边形OEPF面积=xy﹣8=x(﹣2x+10)﹣8=﹣2x2+10x﹣8=﹣2(x﹣)2+,∴当x=时,面积最大为;故选:C.2.【分析】设KH中点为S,连接PE、ES、SF、PF、PS,可证明四边形PESF为平行四边形,判断出G的运行轨迹为△CSD的中位线,从而求出点G移动的路径长.【解答】解:设KH中点为S,连接PE、ES、SF、PF、PS,可证明四边形PESF为平行四边形,∴G为PS的中点,即在点P运动过程中,G始终为PS的中点,∴G的运行轨迹为△CSD的中位线,∵CD=AB﹣AC﹣BD=6﹣1﹣1=4,∴点G移动的路径长为×4=2.故选:B.3.【分析】设A(t,),利用线段的中点坐标公式得到D点坐标为(,),则•=k,解得t=1,所以A(1,k),再证明OC为Rt△ACB斜边上的中线,则OA=OC=3,然后利用勾股定理得到12+k2=32,最后解方程即可.【解答】解:设A(t,),∵C(3,0),AD=CD,∴D点坐标为(,),∵点D在反比例函数y=(k>0)的图象上,∴•=k,解得t=1,∴A(1,k),∵AC⊥BC,∴∠ACB=90°,∵过原点的直线与反比例函数y=(k>0)的图象交于点A,B两点,∴点A与点B关于原点对称,即OA=OB,∴OC=OA=OB=3,∴12+k2=32,解得k=2.故选:C.4.【分析】设AC=4a,解直角三角形求出AB、MQ,再求出两正方形的面积,即可得出答案.【解答】解:设AC=a+a+a+a=4a,则AB=BC=AC×sin45°=2 a,所以正方形ABCD的面积是(2 a)2=8a2;图2中ME=3a,EQ=2a,由勾股定理得:MQ==a,所以正方形MNPQ的面积为(a)2=13a2,所以图中正方形ABCD,MNPQ的面积比为,故选:C.5.【分析】先根据△AOB和△ACD均为正三角形可知∠AOB=∠CAD=60°,故可得出AD ∥OB,所以S△ABP=S△AOP,故S△AOB=S△OBP=4,过点B作BE⊥OA于点E,由反比例函数系数k的几何意义即可得出结论.【解答】解:如图:∵△AOB和△ACD均为正三角形,∴∠AOB=∠CAD=60°,∴AD∥OB,∴S△ABP=S△AOP,∴S△AOB=S△OBP=4,过点B作BE⊥OA于点E,则S△OBE=S△ABE=S△AOB=2,∵点B在反比例函数y=的图象上,∴S△OBE=k,∴k=4故选:D.6.【分析】设以Rt△ABC的斜边为直径的半圆为大半圆,以AC为直径的半圆为中半圆,以BC为直径的半圆为小半圆,根据圆的面积公式得到S小半圆=π×=BC2,S=AC2,S大半圆=AB2,根据勾股定理于是得到S△ABC=S2﹣S1.中半圆【解答】解:设以Rt△ABC的斜边为直径的半圆为大半圆,以AC为直径的半圆为中半圆,以BC为直径的半圆为小半圆,∵S小半圆=π×=BC2,S中半圆=AC2,S大半圆=AB2,∴S大半圆﹣S中半圆﹣S小半圆=(AB2﹣BC2﹣AC2)=0,∵S△ABC+S大半圆﹣S中半圆﹣S小半圆+S1=S2,∴S△ABC+S1=S2,∴S△ABC=S2﹣S1,∴直角三角形的面积可表示成S2﹣S1,故选:B.二、填空题1.【分析】设DP=DN=m,则PN=m,PC=2m,AD=CD=3m,AC=3m,CG=AG=m,求出两个阴影部分的面积即可解决问题.【解答】解:设DP=DN=m,则PN=m,PC=2m,AD=CD=3m,AC=3m,CG=AG=m,∴S1=m2,S2=••CG2=m2,∴==,故答案为4:9.2.【分析】设CE=2t,则DE=3t,利用反比例函数图象上点的坐标特征得到C(,5t),B(,3t),A(,3t),再根据三角形面积公式得到×(﹣)×2t﹣×5t (﹣)=3,然后化简后可得到的值.【解答】解:设CE=2t,则DE=3t,∵点B,C在反比例函数y=(x>0,k2>0)的图象上,AB∥x轴,CD⊥x轴,∴C(,5t),B(,3t),∴A(,3t),∵△ABC与△DBC的面积之差为3,∴×(﹣)×2t﹣×5t(﹣)=3,∴k1=﹣9.故答案为﹣9.3.【分析】由旋转的性质可得∠FBE=∠DBC,BF=BD,BE=BC,∠BEF=∠C=90°,再由矩形的性质得出∠EDH=∠DBC,设HD=x,GH=4x,设BE=BC=y,分别用x和y表示出BC、BD、DE、DH,根据cos∠DBC=cos∠EDH,列出比例式,化简得=,即cos∠DBC=.【解答】解:∵将△BCD绕点B逆时针旋转得△BEF,其中点C的对应点E恰好落在BD上.∴∠FBE=∠DBC,BF=BD,BE=BC,∠BEF=∠C=90°,∵矩形ABCD中,AD∥BC,∴∠EDH=∠DBC,∴∠FBE=∠DBC=∠EDH,∴BG=DG,∵GH=4HD,∴设HD=x,GH=4x,设BE=BC=y,则BG=DG=5x,∵∠DHE+∠EDH=90°,∠F+∠FBE=90°,∠FBE=∠EDH,∴∠F=∠DHE,∵∠FHG=∠DHE,∴∠F=∠FHG,∴GF=GH=4x,∴BF=BD=9x,DE=9x﹣y,∵cos∠DBC=cos∠EDH,∴=,∴=,∴xy=81x2﹣9xy,∴10xy=81x2,∴10y=81x,∴=,即cos∠DBC=.故答案为:.4.【分析】BP为直径的圆的圆心为O,作OE⊥AD于E,OF⊥CD于F,如图,设⊙O的半径为r,先利用勾股定理计算出BD=5,根据切线的判定方法,当OE=OB时,⊙O与AD相切,根据平行线分线段成比例定理得=,求出r得到BP的长;当OF=OB时利用同样方法求出BP的长.【解答】解:BP为直径的圆的圆心为O,作OE⊥AD于E,OF⊥CD于F,如图,设⊙O的半径为r,在矩形ABCD中,AB=3,BC=4,∴BD==5,当OE=OB时,⊙O与AD相切,∵OE∥AB,∴=,即=,解得r=,此时BP=2r=;当OF=OB时,⊙O与DC相切,∵OF∥BC,∴=,即=,解得r=,此时BP=2r=;综上所述,BP的长为或.故答案为或.5.【分析】先求出A(1,),B(3,),设BF=x,则CF=2﹣x,再由菱形的性质求出D(3﹣x,),由于抛物线经过O,A,D、E,根据抛物线的对称性可知点A与点D的中点横坐标与点O与点E的中点横坐标相同,可求E(4﹣x,0),由平行线分线段成比例可得=,从而建立等量关系=,求出x即可求CE.【解答】解:∵菱形OABC的边长为2,∠AOC=60°,∴OA=2,∴A(1,),∵菱形OABC,∴AB=OC=2,AB∥OC,∴B(3,),设BF=x,则CF=2﹣x,在菱形OABC中,∠B=∠AOC=60°,∵DF⊥AB,∴D(3﹣x,),∴点A与点D的中点为(2﹣x,),∵抛物线经过O,A,D、E,∴点O与点E的中点为(2﹣x,0),∴E(4﹣x,0),∴CE=4﹣x﹣2=2﹣x,∵AB∥CE,∴=,∴=,∴x=4+2(舍)或x=4﹣2,∴CE=,故答案为.6.【分析】在CB上找一点E,连接ED,使ED=BD,然后根据两间之间线段最短原量即可解决问题.【解答】解:如图,在CB上取一点E,使CE=2,连接CD、DE、AE.∵AC=6,BC=8,AB=10,所以AC2+BC2=AB2,∴∠ACB=90°,∵CD=4,∴==,∴△CED∼△CDB,∴==,∴ED=BD,∴AD+BD=AD+ED≥AE,当且仅当E、D、A三点共线时,AD+BD取得最小值AE==2.三、解答题1.【分析】(1)由勾股定理求出BC=6,设BE=x,则CE=6﹣x,则AD2+BE2=DE2,可得出32+x2=52+(6﹣x)2,解得:x=,则答案可求出;(2)证得AD2+BE2=DP2+EP2=DE2,则结论得证;(3)延长DP至F,使PF=PD,连接BF,EF,证明△APD≌△BPF(SAS),得出AD =BF,∠A=∠FBP,则∠EPD=90°,过点P作PM⊥AC,PN⊥BC,则∠MPD=∠NPE =90°﹣∠MPE,证明△MPD∽△NPE,得出PE=2PD,设PD=a,则PE=2a,则DE =a,则可求出答案.【解答】解:(1)∵AB=10,cos A=,∴cos A=,∴AC=8,CD=5,∴==6,设BE=x,则CE=6﹣x,在Rt△CDE中,DE2=CD2+CE2=52+(6﹣x)2,∵DE为完美分割线,∴AD2+BE2=DE2,∴32+x2=52+(6﹣x)2,解得:x=.∴BE=.故答案为:.(2)证明:如图2,∵DA=DP,∴∠DAP=∠DP A,∵PE⊥PD,∴∠DP A+∠EPB=90°,又∠A=∠B,∴∠EPB=∠B,∴EP=EB,∴AD2+BE2=DP2+EP2=DE2,∴DE是直角△ABC的完美分割线.(3)解:延长DP至F,使PF=PD,连接BF,EF,∵AP=BP,∠APD=∠BPF,∴△APD≌△BPF(SAS),∴AD=BF,∠A=∠FBP,∴∠EBF=∠CBA+∠FBP=∠CBA+∠A=90°,∵DE是完美分割线,∴DE2=AD2+BE2=BF2+BE2=EF2,即ED=EF.又PD=PF,∴∠EPD=90°,过点P作PM⊥AC,PN⊥BC,则∠MPD=∠NPE=90°﹣∠MPE,∴△MPD∽△NPE,∴,设PD=a,则PE=2a,则DE==a,∴cos∠PDE==.2.【分析】(1)求出对称轴得到顶点坐标,代入解析式求出a值即可.(2)当直线CM上满足条件的G点有且只有一个时,可分两种情况讨论:①NG⊥CM,且NG=NA,如图2,作CH⊥MD于H,如图2.设N(1,n),易得NG=MN=(4﹣n),NA2=22+n2=4+n2,由题可得NG=NA,由此即可得到关于n的方程,解这个方程就可解决问题;②A、N、G共线,且AN=GN,如图3,过点GT⊥x轴于T,则有AD=DT=2,运用待定系数法求出直线CM的解析式,从而得出点G的坐标,然后运用三角形的中位线定理就可解决问题.(3)根据点P在第一象限,点Q在第二象限,且横坐标相差1,进而设出点P(3﹣m,﹣m2+4m)(0<m<1);得出点Q(4﹣m,﹣m2+6m﹣5),得出CP2,AQ2,最后建立方程求解即可.【解答】解:(1)将顶点M坐标(1,4)代入解析式,可得a=﹣1,抛物线解析式为y =﹣x2+2x+3(2)当直线CM上满足条件的G点有且只有一个时,①NG⊥CM,且NG=NA,如图1,作CH⊥MD于H,则有∠MGN=∠MHC=90°.设N(1,n),当x=0时,y=3,点C(0,3).∵M(1,4),∴CH=MH=1,∴∠CMH=∠MCH=45°,∴NG=MN=(4﹣n).在Rt△NAD中,∵AD=DB=2,DN=n,∴NA2=22+n2=4+n2.则(4﹣n)2=4+n2整理得:n2+8n﹣8=0,解得:n1=﹣4+2,n2=﹣4﹣2(舍负),∴N(1,﹣4+2).②A、N、G共线,且AN=GN,如图2.过点GT⊥x轴于T,则有DN∥GT,根据平行线分线段成比例可得AD=DT=2,∴OT=3.设过点C(0,3)、M(1,4)的解析式为y=px+q,则,解得,∴直线CM的解析式为y=x+3.当x=3时,y=6,∴G(3,6),GT=6.∵AN=NG,AD=DT,∴ND=GT=3,∴点N的坐标为(1,3).综上所述:点N的坐标为(1,﹣4+2 )或(1,3).(3)如图3,过点P作PD⊥x轴交CQ于D,设P(3﹣m,﹣m2+4m)(0<m<1);∵C(0,3),∴PC2=(3﹣m)2+(﹣m2+4m﹣3)2=(m﹣3)2[(m﹣1)2+1],∵点Q的横坐标比点P的横坐标大1,∴Q(4﹣m,﹣m2+6m﹣5),∵A(﹣1,0).∴AQ2=(4﹣m+1)2+(﹣m2+6m﹣5)2=(m﹣5)2[(m﹣1)2+1]∵PC=AQ,∴81PC2=25AQ2,∴81(m﹣3)2[(m﹣1)2+1]=25(m﹣5)2[(m﹣1)2+1],∵0<m<1,∴[(m﹣1)2+1]≠0,∴81(m﹣3)2=25(m﹣5)2,∴9(m﹣3)=±5(m﹣5),∴m=或m=(舍),∴P(,),Q(,﹣),∵C(0,3),∴直线CQ的解析式为y=﹣x+3,∵P(,),∴D(,﹣),∴PD=+=∴S△PCQ=S△PCD+S△PQD=PD×x P+PD×(x Q﹣x P)=PD×x Q==.3.【分析】(1)由∠C=∠BDC,得出BC=BD,由等腰三角形的性质得出BD=AD,即可得出结论;(2)有两种画法:①作AB的垂直平分线与方格纸上的格点的交点即为点D,再以点B为圆心、以BD长为半径画圆,圆与方格纸上的格点的交点即为点C,连接AD、BC、CD,则AD=BC=BD;②以点B为圆心、以AB长为半径画圆,圆与方格纸上的格点的交点即为点D,再以点D为圆心、以BD长为半径画圆,圆与方格纸上的格点的交点即为点C,连接AD、BC、CD,则AB=CD=BD;(3)过点E作EH⊥AD于H,易证四边形DGEH是矩形,得出EH=DG=2,求出AE =BE=AB=,S△ADE=S△BDE,设DE=x,AD=BD=y,S△ADE=EH•AD=y,S△BDE =BE•DE=x,由勾股定理得出BD2=BE2+DE2,即y2=()2+x2,则,解方程组即可得出结果.【解答】(1)证明:∵∠C=∠BDC,∴BC=BD,∵E为AB的中点,DE⊥AB,∴BD=AD,∴BC=AD=BD,∴四边形ABCD是对等四边形;(2)解:有两种画法:①作AB的垂直平分线与方格纸上的格点的交点即为点D,再以点B为圆心、以BD长为半径画圆,圆与方格纸上的格点的交点即为点C,连接AD、BC、CD,则AD=BC=BD,如图2﹣1所示;②以点B为圆心、以AB长为半径画圆,圆与方格纸上的格点的交点即为点D,再以点D为圆心、以BD长为半径画圆,圆与方格纸上的格点的交点即为点C,连接AD、BC、CD,则AB=CD=BD,如图2﹣2所示;(3)解:过点E作EH⊥AD于H,如图3所示:则∠EHD=90°,∵EG∥AD,DG⊥EG,∴∠EGD=∠HDG=90°,∴四边形DGEH是矩形,∴EH=DG=2,∵E为AB的中点,AB=5,∴AE=BE=AB=,S△ADE=S△BDE,设DE=x,AD=BD=y,则S△ADE=EH•AD=×2×y=y,S△BDE=BE•DE=××x=x,∵在Rt△BDE中,∠BED=90°,∴BD2=BE2+DE2,即y2=()2+x2,∴,解得:,∴BD=.4.【分析】(1)欲证明EC=ED,只要证明∠ECD=∠EDC.(2)证明△ECD是等边三角形,推出∠E=60°即可解决问题.(3)①连接AC.首先证明x==,再证明∠ACF=∠B,推出tan∠B=tan∠ACF ==y,令OC=k,则OF=kx,CF===k•,推出AF=OA﹣OF=k﹣kx=k(1﹣x),根据y=计算即可.②作OH⊥BC于H.设BD=m,利用相似三角形的性质求出OH,BH(用m表示)即可解决问题.【解答】(1)证明:∵OD⊥OC,∴∠COD=90°,∴∠OCD+∠ODC=90°,∵EC⊥AB,∴∠CEB=90°,∴∠B+∠ECB=90°,∵OC=OB,∴∠B=∠OCD,∴∠ODC=∠ECB,∴EC=EB.(2)解:∵OE=OD,OC⊥ED,∴CE=CE,∵EC=ED,∴EC=ED=CD,∴△ECD是等边三角形,∵∠E=60°,在Rt△EOC中,∵∠EOC=90°,OC=AB=2,∴OE==.(3)解:①连接AC.∵EC=ED,∠EOC=90°∴==sin∠ECO,∵∠OFC=90°,∴sin∠ECO=,∴x==,∵AB是直径,∴∠ACB=90°,∵CE⊥AB,∴∠AFC=90°,∴∠ACF+∠A=90°,∠B+∠A=90°,∴∠ACF=∠B,∴tan∠B=tan∠ACF==y,令OC=k,则OF=kx,CF===k•,∴AF=OA﹣OF=k﹣kx=k(1﹣x),∴y===(0<x<1).②作OH⊥BC于H.设BD=m,∵△COD的面积是△BOD的面积的3倍,∴CD=3BD=3m,CB=4m,∵OH⊥BC,∴CH=BH=2m,∴HD=m,∵∠OCH+∠COH=90°,∠COH+∠DOH=90°,∴∠OCH=∠DOH,∵∠OHC=∠OHD=90°,∴△OHC∽△DHO,∴=,∴OH2=2m2,∴OH=m,∴y=tan B===.5.【分析】(1)设抛物线的解析式为y=a(x﹣1)2+4,将点B的坐标代入求出a的值即可得出答案;(2)过点P作PQ∥y轴交DB于点Q,求出直线BD的解析式,设P(m,﹣m2+2m+3),则Q(m,﹣m+3),可得出S△PBD=﹣m,解方程可求出m的值,则答案可求出;(3)设M(a,0),证明△AMN∽△ABD,可得,再由△DNM∽△BMD,可得,得出关于a的方程,解方程即可得出答案.【解答】解:(1)设抛物线的解析式为y=a(x﹣1)2+4,将点B(3,0)代入得,(3﹣1)2×a+4=0.解得:a=﹣1.∴抛物线的解析式为:y=﹣(x﹣1)2+4=﹣x2+2x+3.(2)过点P作PQ∥y轴交DB于点Q,∵抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+3∴D(0,3).设直线BD的解析式为y=kx+n,∴,解得:,∴直线BD的解析式为y=﹣x+3.设P(m,﹣m2+2m+3),则Q(m,﹣m+3),∴PQ=﹣m2+2m+3﹣(﹣m+3)=﹣m2+3m.∵S△PBD=S△PQD+S△PQB,∴S△PBD=×PQ×(3﹣m)=PQ=﹣m,∵S△PBD=3,∴﹣m=3.解得:m1=1,m2=2.∴点P的坐标为(1,4)或(2,3).(3)∵B(3,0),D(0,3),∴BD==3,设M(a,0),∵MN∥BD,∴△AMN∽△ABD,∴,即.∴MN=(1+a),DM==,∵△DNM∽△BMD,∴,∴DM2=BD•MN.∴9+a2=3(1+a).解得:a=或a=3(舍去).∴点M的坐标为(,0).6.【分析】(1)①利用勾股定理求出AC,由△PCB′∽△ACB,推出=,即可解决问题.②分三种情形分别求解即可:如图2﹣1中,当∠PCB′=90°时.如图2﹣2中,当∠PCB′=90°时.如图2﹣3中,当∠CPB′=90°时.(2)如图3﹣2中,首先证明四边形ABCD是正方形,如图3﹣2中,利用全等三角形的性质,翻折不变性即可解决问题.【解答】解:(1)①如图1中,∵四边形ABCD是矩形,∴∠ABC=90°,∴AC==,∵∠PCB′=∠ACB,∠PB′C=∠ABC=90°,∴△PCB′∽△ACB,∴=,∴=,∴PB′=2﹣4.∴t=PB=2﹣4.②如图2﹣1中,当∠PCB′=90°时,∵四边形ABCD是矩形,∴∠D=90°,AB=CD=2,AD=BC=3,∴DB′==,∴CB′=CD﹣DB′=,在Rt△PCB′中,∵B′P2=PC2+B′C2,∴t2=()2+(3﹣t)2,∴t=2.如图2﹣2中,当∠PCB′=90°时,在Rt△ADB′中,DB′==,∴CB′=3在Rt△PCB′中则有:,解得t=6.如图2﹣3中,当∠CPB′=90°时,易证四边形ABP′为正方形,易知t=2.综上所述,满足条件的t的值为2s或6s或2s.(2)如图3﹣1中,∵∠P AM=45°∴∠2+∠3=45°,∠1+∠4=45°又∵翻折,∴∠1=∠2,∠3=∠4,又∵∠ADM=∠AB′M,AM=AM,∴△AMD≌△AMB′(AAS),∴AD=AB′=AB,即四边形ABCD是正方形,如图,设∠APB=x.∴∠P AB=90°﹣x,∴∠DAP=x,易证△MDA≌△B′AM(HL),∴∠BAM=∠DAM,∵翻折,∴∠P AB=∠P AB′=90°﹣x,∴∠DAB′=∠P AB′﹣∠DAP=90°﹣2x,∴∠DAM=∠DAB′=45°﹣x,∴∠MAP=∠DAM+∠P AD=45°.。
2020广东中考数学终极猜押B卷(含答案)
2020广东中考数学终极猜押B卷说明:1.全卷共4页,满分为120分,考试用时为90分钟.2.答卷前,考生务必用黑色字迹的签字笔或钢笔在答题卡上填写自己的准考证号、姓名、考场号、座位号.用2B铅笔把对应该号码的标号涂黑.3.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案,答案不能答在试题上.4.非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液.不按以上要求作答的答案无效.5.考生务必保持答题卡的整洁.考试结束时,将试卷和答题卡一并交回.一、选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分)在每小题列出的四个选项中,只有一个是正确的.这四个数中,最小的数是()1.在0,2,-3,-12A.0B.2C.-3D.-122.天文单位是天文学中计量天体之间距离的一种单位,其数值取地球与太阳之间的平均距离,约为149 600 000 km.将数149 600 000用科学记数法表示为()A.14.96×107B.1.496×107C.14.96×108D.1.496×1083.如图是由7个相同的小正方体组合而成的几何体,则这个几何体的左视图是()A B C D4.若一组数据4,1,7,x,5的平均数为4,则这组数据的中位数为()A.7B.5C.4D.35.下列图案中,是中心对称图形但不是轴对称图形的是()A B C D>x的解为()6.不等式3-x2A.x<1B.x<-1C.x>1D.x>-17.如图,D,E分别是△ABC的边AB,AC上的中点,若△ADE的周长是6,则△ABC的周长是()A.6B.12C.18D.24第7题图第8题图8.如图,AB∥CD,EF与AB,CD分别交于点G,H,∠CHG的平分线HM交AB于点M,若∠EGB=50°,则∠GMH的度数为()A.50°B.55°C.60°D.65°9.一元二次方程(x+1)(x-1)=2x+3的根的情况是()A.有两个不相等的实数根B.有两个相等的实数根C.只有一个实数根D.没有实数根10.如图,在矩形ABCD中,AB=2,BC=3,动点P沿折线BCD从点B开始运动到点D.设运动的路程为x,△ADP的面积为y,那么y与x之间的函数关系的图象大致是()A B C D二、填空题(本大题共7小题,每小题4分,共28分)11.分解因式:x2y2-4x2= .12.已知一条弧所对的圆周角的度数是15°,则它所对的圆心角的度数是.13.已知一个正数的两个平方根分别是2a-2和a-4,则a的值是.14.已知a,b满足(a-1)2+√b+2=0,则a+b= .15.如图,在▱ABCD中,E,F是对角线AC上两点,AE=EF,∠ADF=90°,∠ACB=21°,则∠ADE的大小为.第15题图第16题图第17题图16.如图,在扇形OAB中,∠AOB=90°,D,E分别是半径OA,OB上的点,以OD,OE为邻边的▱ODCE的顶点C在AB⏜上.若OD=8,OE=6,则阴影部分图形的面积是(结果保留π).17.如图,在平面直角坐标中,一次函数y=-4x+4的图象与x轴、y轴分别交于A,B两点.正方形ABCD的顶点C,D在第一象限,顶点D在反比例函数y=kx(k≠0)的图象上.若正方形ABCD向左平移n个单位长度后,顶点C恰好落在反比例函数的图象上,则n的值是.三、解答题(一)(本大题共3小题,每小题6分,共18分)18.计算:|-12|+(-1)2 020+2sin 30°-(√3-√2)0.19.先化简,再求值:(1x+1-1x-1)÷21-x,其中x=-2.20.如图,在四边形ABCD中,AB=AD,AD∥BC.(1)在图中,用尺规作线段BD的垂直平分线EF,分别交BD,BC于点E,F(保留作图痕迹,不写作法);(2)连接DF,证明:四边形ABFD为菱形.。
2020年广东省中考数学压轴题:动点问题
2020年广东省中考数学压轴题:动点问题例1:如图1,在平面直角坐标系中,双曲线(k ≠0)与直线y =x +2都经过点A (2, m ).(1)求k 与m 的值;(2)此双曲线又经过点B (n , 2),过点B 的直线BC 与直线y =x +2平行交y 轴于点C ,联结AB 、AC ,求△ABC 的面积;(3)在(2)的条件下,设直线y =x +2与y 轴交于点D ,在射线CB 上有一点E ,如果以点A 、C 、E 所组成的三角形与△ACD 相似,且相似比不为1,求点E 的坐标.图1满分解答(1)将点A (2, m )代入y =x +2,得m =4.所以点A 的坐标为(2, 4).将点A (2, 4)代入k y x=,得k =8. (2)将点B (n , 2),代入8y x =,得n =4. 所以点B 的坐标为(4, 2).设直线BC 为y =x +b ,代入点B (4, 2),得b =-2.所以点C 的坐标为(0,-2).由A (2, 4) 、B (4, 2) 、C (0,-2),可知A 、B 两点间的水平距离和竖直距离都是2,B 、C 两点间的水平距离和竖直距离都是4.所以AB=BC=ABC =90°.所以S △ABC =12BA BC ⋅=12⨯8. (3)由A (2, 4) 、D (0, 2) 、C (0,-2),得AD=AC=由于∠DAC +∠ACD =45°,∠ACE +∠ACD =45°,所以∠DAC =∠ACE . 所以△ACE 与△ACD 相似,分两种情况:①如图3,当CE AD CA AC=时,CE =AD= 此时△ACD ≌△CAE ,相似比为1.图2②如图4,当CE ACCA AD ==CE =C 、E 两点间的水平距离和竖直距离都是10,所以E (10, 8).图3图4。
中考数学几何压轴题及答案及答案
中考数学几何压轴题及答案一、解答题(共30小题)1.观察猜想(1)如图①,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC=3,点D与点A重合,点E在边BC上,连接DE,将线段DE绕点D顺时针旋转90°得到线段DF,连接BF,BE与BF的位置关系是,BE+BF=;探究证明(2)在(1)中,如果将点D沿AB方向移动,使AD=1,其余条件不变,如图②,判断BE与BF的位置关系,并求BE+BF的值,请写出你的理由或计算过程;拓展延伸(3)如图③,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=α,点D在边BA的延长线上,BD=n,连接DE,将线段DE绕着点D顺时针旋转,旋转角∠EDF=α,连接BF,则BE+BF的值是多少?请用含有n,α的式子直接写出结论2.在△ABC的边BC上取B′、C′两点,使∠AB′B=∠AC′C=∠BAC(1)如图1中∠BAC为直角,∠BAC=∠AB′B=∠AC′C=90°(点B′与点C′重合),则△ABC∽△B'BA∽△C'AC,,,进而可得AB2+AC2=;(2)如图2中当∠BAC为锐角,图3中∠BAC为钝角时(1)中的结论还成立吗?若不成立,则AB2+AC2等于什么(用含用BC和B′C′的式子表示)?并说明理由(3)若在△ABC中,AB=5,AC=6,BC=9,请你先判断出△ABC的类型,再求出B′C′的长3.(1)问题发现如图1,在Rt△ABC和Rt△CDE中,∠ACB=∠DCE=90°,∠CAB=∠CDE=45°,点D是线段AB上一动点,连接BE填空:①的值为;②∠DBE的度数为.(2)类比探究如图2,在Rt△ABC和Rt△CDE中,∠ACB=∠DCE=90°,∠CAB=∠CDE=60°,点D是线段AB上一动点,连接BE.请判断的值及∠DBE的度数,并说明理由;(3)拓展延伸如图3,在(2)的条件下,将点D改为直线AB上一动点,其余条件不变,取线段DE 的中点M,连接BM、CM,若AC=2,则当△CBM是直角三角形时,线段BE的长是多少?请直接写出答案.4.(1)问题发现:如图①,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,点D是BC的中点,以点D为顶点作正方形DFGE,使点A、C分别在DE和DF上,连接BE、AF.则线段BE 和AF数量关系.(2)类比探究:如图②,保持△ABC固定不动,将正方形DFGE绕点D旋转α(0°<α≤360°),则(1)中的结论是否成立?如果成立,请证明;如果不成立,请说明理由.(3)解决问题:若BC=DF=2,在(2)的旋转过程中,连接AE,请直接写出AE的最大值.5.如图,在平行四边形ABCD中,AC与BD交于点O,以点O为顶点的∠EOF的两边分别与边AB、AD交于点E、F,且∠EOF与∠BAD互补.(1)若四边形ABCD是正方形,则线段OE与OF有何数量关系?请直接写出结论;(2)若四边形ABCD是菱形,那么(1)中的结论是否成立?若成立,请画出图形并给出证明;若不成立,请说明理由;(3)若AB:AD=m:n,探索线段OE与OF的数量关系,并证明你的结论.6.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=.7.如图1,在△ABC中,AB=AC=2,∠BAC=120°,点D、E分别是AC、BC的中点,连接DE.定理:在直角三角形中,如果一个锐角等于30°,那么它所对的直角边等于斜边的一半.探索发现:图1中,的值为;的值为.(2)拓展探完若将△CDE绕点C逆时针方向旋转一周,在旋转过程中的大小有无变化?请仅就图2的情形给出证明.(3)问题解决当△CDE旋转至A,D,E三点共线时,直接写出线段BE的长.8.已知△ABC是边长为4的等边三角形,边AB在射线OM上,且OA=6,点D是射线OM上的动点,当点D不与点A重合时,将△ACD绕点C逆时针方向旋转60°得到△BCE,连接DE,设OD=m.(1)问题发现如图1,△CDE的形状是三角形.(2)探究证明如图2,当6<m<10时,△BDE的周长是否存在最小值?若存在,求出△BDE周长的最小值;若不存在,请说明理由.(3)解决问题是否存在m的值,使△DEB是直角三角形?若存在,请直接写出m的值;若不存在,请说明理由.9.等腰直角三角形ABC和等腰直角三角形ADE中,∠BAC=∠DAE=90°,AB=4,AE=2,其中△ABC固定,△ADE绕点A作360°旋转,点F、M、N分别为线段BE、BC、CD 的中点,连接MN、NF.问题提出:(1)如图1,当AD在线段AC上时,则∠MNF的度数为,线段MN 和线段NF的数量关系为;深入讨论:(2)如图2,当AD不在线段AC上时,请求出∠MNF的度数及线段MN和线段NF的数量关系;拓展延伸:(3)如图3,△ADE持续旋转过程中,若CE与BD交点为P,则△BCP面积的最小值为.10.四边形是我们在学习和生活中常见的图形,而对角线互相垂直的四边形也比较常见,比如筝形、菱形、图1中的四边形ABCD等.它们给我们的学习和生活带来了很多的乐趣和美感.(1)如图2,在四边形ABCD中,AB=AD,CB=CD,则AC与BD的位置关系是,请说明理由.(2)试探究图1中四边形ABCD的两组对边AB,CD与BC,AD之间的数量关系,请写出证明过程.(3)问题解决:如图3,分别以Rt△ACB的直角边AC和斜边AB为边向外作正方形ACFG 和正方形ABDE,连接CE,BG,GE,已知AC=4,AB=5,求GE的长.11.问题发现:如图(1)在Rt△ABC和Rt△BDE中,∠A=∠DEB=30°,BC=BE=6,Rt△BDE绕点B逆时针旋转,H为CD的中点,当点C与点E重合时,BH与AE的位置关系为,BH与AE的数量关系为;问题证明:在Rt△BDE绕点B旋转的过程中,(1)中的结论是否仍然成立?若成立,请就图(2)的情形给出证明若不成立,请说明理由;拓展应用:在Rt△BDE绕点B旋转的过程中,当DE∥BC时,请直接写出BH2的长.12.如图1,菱形ABCD与菱形GECF的顶点C重合,点G在对角线AC上,且∠BCD=∠ECF=60°,(1)问题发现的值为;(2)探究与证明将菱形GECF绕点C按顺时针方向旋转α角(0°<α<60°),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:菱形GECF在旋转过程中,当点A,G,F三点在一条直线上时,如图3所示连接CG并延长,交AD于点H,若CE=2,GH=,则AH的长为.13.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,=,CD⊥AB于点D,点E是直线AC上一动点,连接DE,过点D作FD⊥ED,交直线BC于点F.(1)探究发现:如图1,若m=n,点E在线段AC上,则=;(2)数学思考:①如图2,若点E在线段AC上,则=(用含m,n的代数式表示);②当点E在直线AC上运动时,①中的结论是否仍然成立?请仅就图3的情形给出证明;(3)拓展应用:若AC=,BC=2,DF=4,请直接写出CE的长.14.如图,已知点E是射线BC上的一点,以BC、CE为边作正方形ABCD和正方形CEFG,连接AF,取AF的中点M,连接DM、MG(1)如图1,判断线段DM和GM的数量关系是,位置关系是;(2)如图2,在图中的正方形CEFG绕点C逆时针旋转的过程中,其他条件不变,(1)中的结论是否成立?说明理由;(3)已知BC=10,CE=2,正方形CEFG绕点C旋转的过程中,当A、F、E共线时,直接写出△DMG的面积.15.在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AB=,AC=2,过点B作直线m∥AC,将△ABC绕点C顺时针旋转得到△A′B′C(点A,B的对应点分别为A',B′),射线CA′,CB′分别交直线m于点P,Q.(1)如图1,当P与A′重合时,求∠ACA′的度数;(2)如图2,设A′B′与BC的交点为M,当M为A′B′的中点时,求线段PQ的长;(3)在旋转过程中,当点P,Q分别在CA′,CB′的延长线上时,试探究四边形P A'B′Q的面积是否存在最小值.若存在,求出四边形P A′B′Q的最小面积;若不存在,请说明理由.16.如图(1),在等边三角形ABC中,点D,E分别在边AB,AC上,AD=AE,连接BE,CD,点M,N,P分别是BE,CD,BC的中点,连接DE,PM,PN,MN.(1)观察猜想,图(1)中△PMN是(填特殊三角形的名称)(2)探究证明,如图(2),△ADE绕点A按逆时针方向旋转,则△PMN的形状是否发生改变?并就图(2)说明理由.(3)拓展延伸,若△ADE绕点A在平面内自由旋转,AD=2,AB=6,请直接写出△PMN 的周长的最大值.17.已知△ABC,AB=AC,D为直线BC上一点,E为直线AC上一点,AD=AE,设∠BAD=α,∠CDE=β,(1)如图1,若点D在线段BC上,点E在线段AC上.∠ABC=60°,∠ADE=70°,则α=°;β=°.(2)如图2,若点D在线段BC上,点E在线段AC上,则α,β之间有什么关系式?说明理由.(3)是否存在不同于(2)中的α,β之间的关系式?若存在,请写出这个关系式(写出一种即可),说明理由;若不存在,请说明理由.18.问题提出:(1)如图1,在四边形ABCD中,连接AC、BD,AB=AD,∠BAD=∠BCD=90°,将△ABC绕点A逆时针旋转90°,得到△ADE,点B的对应点落在点D,点C的对应点为点E,可知点C、D、E在一条直线上,则△ACE为三角形,BC、CD、AC的数量关系为;探究发现:(2)如图2,在⊙O中,AB为直径,点C为的中点,点D为圆上一个点,连接AD、CD、AC、BC、BD,且AD<BD,请求出CD、AD、BD间的数量关系.拓展延伸:(3)如图3,在等腰直角三角形ABC中,点P为AB的中点,若AC=13,平面内存在一点E,且AE=10,CE=13,当点Q为AE中点时,PQ=.19.已知△ABC中,CA=CB,0°<∠ACB≤90°,点M、N分别在边CA,CB上(不与端点重合),BN=AM,射线AG∥BC交BM延长线于点D,点E在直线AN上,EA=ED.(1)【观察猜想】如图1,点E在射线NA上,当∠ACB=45°时,①线段BM与AN的数量关系是;②∠BDE的度数是;(2)【探究证明】如图2点E在射线AN上,当∠ACB=30°时,判断并证明线段BM与AN的数量关系,求∠BDE的度数;(3)【拓展延伸】如图3,点E在直线AN上,当∠ACB=60°时,AB=3,点N是BC 边上的三等分点,直线ED与直线BC交于点F,请直接写出线段CF的长.20.如图①,在正方形ABCD和正方形AB'C'D'中,AB=2,AB'=,连接CC’(1)问题发现:.(2)拓展探究:将正方形AB'C'D'绕点A逆时针旋转,记旋转角为θ,连接BB',试判断:当0°≤θ<360°时,的值有无变化?请仅就图②中的情形给出你的证明;(3)问题解决:请直接写出在旋转过程中,当C,C′,D'三点共线时BB′的长.21.如图1,在正方形ABCD中,点O是对角线BD的中点.(1)观察猜想将图1中的△BCD绕点O逆时针旋转至图2中△ECF的位置,连接AC,DE,则线段AC与DE的数量关系是,直线AC与DE的位置关系是.(2)类比探究将图2中的△ECF绕点O逆时针旋转至图3的位置,(1)中的结论是否成立?并说明理由.(3)拓展延伸将图2中的△ECF在平面内旋转,设直线AC与DE的交点为M,若AB=4,请直接写出BM的最大值与最小值.22.如图1,点B在直线l上,过点B构建等腰直角三角形ABC,使∠BAC=90°,且AB=AC,过点C作CD⊥直线l于点D,连接AD.(1)小亮在研究这个图形时发现,∠BAC=∠BDC=90°,点A,D应该在以BC为直径的圆上,则∠ADB的度数为°,将射线AD顺时针旋转90°交直线l于点E,可求出线段AD,BD,CD的数量关系为;(2)小亮将等腰直角三角形ABC绕点B在平面内旋转,当旋转到图2位置时,线段AD,BD,CD的数量关系是否变化,请说明理由;(3)在旋转过程中,若CD长为1,当△ABD面积取得最大值时,请直接写AD的长.23.如图1,将三角板放在正方形ABCD上,使三角板的直角顶点E与正方形ABCD的顶点A重合,三角板的一边交CD于点F.另一边交CB的延长线于点G.(1)观察猜想:线段EF与线段EG的数量关系是;(2)探究证明:如图2,移动三角板,使顶点E始终在正方形ABCD的对角线AC上,其他条件不变,(1)中的结论是否仍然成立?若成立,请给予证明:若不成立.请说明理由:(3)拓展延伸:如图3,将(2)中的“正方形ABCD”改为“矩形ABCD”,且使三角板的一边经过点B,其他条件不变,若AB=a、BC=b,求的值.24.如图1,在Rt△ABC中,∠B=90°,AB=2,BC=1,点D,E分别是边BC,AC的中点,连接DE.将△EDC绕点C按顺时针方向旋转,记旋转角为α.(1)问题发现①当α=0°时,=;②当α=180°时,=.(2)拓展探究试判断:当0°≤α<360°时,的大小有无变化?请仅就图2的情况给出证明.(3)问题解决当△EDC旋转至A、B、E三点共线时,直接写出线段BD的长.25.在△ABC中,AD为BC边上的中线,E为AD上一动点,设DE=nEA,连接CE并延长,交AB于点F.(1)尝试探究如图(1),当∠BAC=90°,∠B=30°,DE=EA时,BF,BA之间的数量关系是;(2)类比延伸如图(2),当△ABC为锐角三角形,DE=EA时,(1)中的结论是否仍然成立?若成立,请给予证明;若不成立,请说明理由;(3)拓展迁移如图(3),当△ABC为锐角三角形,DE=nEA时,请直接写出BF,BA之间的数量关系.26.古希腊数学家毕达哥拉斯认为:“一切平面图形中最美的是圆”.请研究如下美丽的圆.如图,线段AB是⊙O的直径,延长AB至点C,使BC=OB,点E是线段OB的中点,DE ⊥AB交⊙O于点D,点P是⊙O上一动点(不与点A,B重合),连接CD,PE,PC.(1)求证:CD是⊙O的切线;(2)小明在研究的过程中发现是一个确定的值.回答这个确定的值是多少?并对小明发现的结论加以证明.27.定义:三角形一个内角的平分线和与另一个内角相邻的外角平分线相交所成的锐角称为该三角形第三个内角的遥望角.(1)如图1,∠E是△ABC中∠A的遥望角,若∠A=α,请用含α的代数式表示∠E.(2)如图2,四边形ABCD内接于⊙O,=,四边形ABCD的外角平分线DF交⊙O 于点F,连结BF并延长交CD的延长线于点E.求证:∠BEC是△ABC中∠BAC的遥望角.(3)如图3,在(2)的条件下,连结AE,AF,若AC是⊙O的直径.①求∠AED的度数;②若AB=8,CD=5,求△DEF的面积.28.【性质探究】如图,在矩形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,AE平分∠BAC,交BC于点E.作DF⊥AE于点H,分别交AB,AC于点F,G.(1)判断△AFG的形状并说明理由.(2)求证:BF=2OG.【迁移应用】(3)记△DGO的面积为S1,△DBF的面积为S2,当=时,求的值.【拓展延伸】(4)若DF交射线AB于点F,【性质探究】中的其余条件不变,连结EF,当△BEF的面积为矩形ABCD面积的时,请直接写出tan∠BAE的值.29.如图,已知AC为正方形ABCD的对角线,点P是平面内不与点A,B重合的任意一点,连接AP,将线段AP绕点P顺时针旋转90°得到线段PE,连接AE,BP,CE.(1)求证:△APE∽△ABC;(2)当线段BP与CE相交时,设交点为M,求的值以及∠BMC的度数;(3)若正方形ABCD的边长为3,AP=1,当点P,C,E在同一直线上时,求线段BP 的长.30.如图1和图2,在△ABC中,AB=AC,BC=8,tan C=.点K在AC边上,点M,N 分别在AB,BC上,且AM=CN=2.点P从点M出发沿折线MB﹣BN匀速移动,到达点N时停止;而点Q在AC边上随P移动,且始终保持∠APQ=∠B.(1)当点P在BC上时,求点P与点A的最短距离;(2)若点P在MB上,且PQ将△ABC的面积分成上下4:5两部分时,求MP的长;(3)设点P移动的路程为x,当0≤x≤3及3<x≤9时,分别求点P到直线AC的距离(用含x的式子表示);(4)在点P处设计并安装一扫描器,按定角∠APQ扫描△APQ区域(含边界),扫描器随点P从M到B再到N共用时36秒.若AK=,请直接写出点K被扫描到的总时长.参考答案与试题解析一.解答题(共30小题)1.【解答】解:(1)如图①中,∵∠EAF=∠BAC=90°,∴∠BAF=∠CAE,∵AF=AE,AB=AC,∴△BAF≌△CAE,∴∠ABF=∠C,BF=CE,∵AB=AC,∠BAC=90°,∴∠ABC=∠C=45°,∴∠FBE=∠ABF+∠ABC=90°,BC=BE+EC=BE+BF,故答案为:BF⊥BE,BC.(2)如图②中,作DH∥AC交BC于H.∵DH∥AC,∴∠BDH=∠A=90°,△DBH是等腰直角三角形,由(1)可知,BF⊥BE,BF+BE=BH,∵AB=AC=3,AD=1,∴BD=DH=2,∴BH=2,∴BF+BE=BH=2;(3)如图③中,作DH∥AC交BC的延长线于H,作DM⊥BC于M.∵AC∥DH,∴∠ACB=∠H,∠BDH=∠BAC=α,∵AB=AC,∴∠ABC=∠ACB∴∠DBH=∠H,∴DB=DH,∵∠EDF=∠BDH=α,∴∠BDF=∠HDE,∵DF=DE,DB=DH,∴△BDF≌△HDE,∴BF=EH,∴BF+BE=EH+BE=BH,∵DB=DH,DM⊥BH,∴BM=MH,∠BDM=∠HDM,∴BM=MH=BD•sin.∴BF+BE=BH=2n•sin.2.【解答】解:(1)如图1中,∵△ABC∽△B'BA∽△C'AC,∴=,=,∴AB2=BB′×BC,AC2=CC′×BC,∴AB2+AC2=BC(BB′+CC′)=BC×BC=BC2,故答案为BC2.(2)不成立.理由:如图2中当∠BAC为锐角时,BB′+CC′﹣B′C′=BC,且△ABC∽△B'BA∽△C'AC,∴∴=,=,∴AB2=BB′×BC,AC2=CC′×BC,∴AB2+AC2=BC(BB′+CC′)=BC2+BC•B′C′.图3中∠BAC为钝角时,BB′+CC′+B′C′=BC.AB2+AC2=BC(BB′+CC′)=BC2﹣BC•B′C′.(3)当AB=5,AC=6,BC=9时,则AB2+AC2<BC2,可知△ABC为钝角三角形,由图3可知:AB2+AC2=BC2﹣BC•B′C′,∴52+62=92﹣9B′C′,∴B′C′=.3.【解答】解:(1)∵∠ACB=∠DCE=90°,∠CAB=∠CDE=45°,∴∠ABC=∠CAB=45°=∠CDE=∠CED,∴AC=BC,CD=CE,∵∠ACB=∠DCE=90°,∴∠ACD=∠BCE,在△ACD和△BCE中,,∴△ACD≌△BCE(SAS),∴BE=AD,∠CAB=∠CBE=45°,∴∠DBE=∠ABC+∠CBE=90°,=1,故答案为:1,90°(2),∠DBE=90°理由如下:∵∠ACB=∠DCE=90°,∠CAB=∠CDE=60°,∴∠ACD=∠BCE,∠CED=∠ABC=30°∴tan∠ABC=tan30°==∵∠ACB=∠DCE=90°,∠CAB=∠CDE=60°,∴Rt△ACB∽Rt△DCE∴∴,且∠ACD=∠BCE∴△ACD∽△BCE∴=,∠CBE=∠CAD=60°∴∠DBE=∠ABC+∠CBE=90°(3)若点D在线段AB上,如图,由(2)知:=,∠ABE=90°∴BE=AD∵AC=2,∠ACB=90°,∠CAB=90°∴AB=4,BC=2∵∠ECD=∠ABE=90°,且点M是DE中点,∴CM=BM=DE,∵△CBM是直角三角形∴CM2+BM2=BC2=(2)2,∴BM=CM=∴DE=2∵DB2+BE2=DE2,∴(4﹣AD)2+(AD)2=24∴AD=+1∴BE=AD=3+若点D在线段BA延长线上,如图同理可得:DE=2,BE=AD∵BD2+BE2=DE2,∴(4+AD)2+(AD)2=24,∴AD=﹣1∴BE=AD=3﹣综上所述:BE的长为3+或3﹣4.【解答】解:(1)∵△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,点D是BC的中点,∴AD=BD=DC,∠BDA=90°,∵四边形DFGE是正方形,∴DE=DF,∠EDF=90°,∴∠BDE=∠ADF=90°,在△BDE和△ADF中,,∴△BDE≌△ADF(SAS),∴BE=AF故答案为:BE=AF;(2)成立;理由如下:当正方形DFGE在BC的上方时,如图②所示,连接AD,∵在Rt△ABC中,AB=AC,D为斜边BC的中点,∴AD=BD,AD⊥BC,∴∠ADE+∠EDB=90°,∵四边形DFGE为正方形,∴DE=DF,且∠EDF=90°,∴∠ADE+∠ADF=90°,∴∠BDE=∠ADF,在△BDE和△ADF中,,∴△BDE≌△ADF(SAS),∴BE=AF;当正方形DFGE在BC的下方时,连接AD,如图③所示:∵∠BDE=∠BDF+90°,∠ADF=∠BDF+90°,∴∠BDE=∠ADF,在△BDE和△ADF中,,∴△BDE≌△ADF(SAS),∴BE=AF;综上所述,(1)中的结论BE=AF成立;(3)在△ADE中,∵AE<AD+DE,∴当点A、D、E共线时,AE取得最大值,最大值为AD+DE.如图④所示:则AD=BC=1,DE=DF=2,∴AE=AD+DE=3,即AE的最大值为3.5.【解答】解:(1)如图1,过点O作OM⊥AB于M,ON⊥AD于N,∴∠OME=∠ONF=90°,∴∠BAD+∠MON=180°,∵∠BAD+∠EOF=180°,∴∠MON=∠EOF,∴∠EOM=∠FON,∵O是正方形ABCD的对角线的交点,∴∠BAO=∠DAO,∵OM⊥AB,ON⊥AD,∴OM=ON,∴△OME≌△ONF(AAS)∴OE=OF;(2)(1)的结论成立;理由:如图2,过点O作OM⊥AB于M,ON⊥AD于N,∴∠OME=∠ONF=90°,∴∠BAD+∠MON=180°,∵∠BAD+∠EOF=180°,∴∠MON=∠EOF,∴∠EOM=∠FON,∵O是菱形ABCD的对角线的交点,∴∠BAO=∠DAO,∵OM⊥AB,ON⊥AD,∴OM=ON,∴△OME≌△ONF(AAS)∴OE=OF;(3)如图3,过点O作OG⊥AB于G,OH⊥AD于H,∴∠OGE=∠OHF=90°,∴∠BAD+∠GOH=180°,∵∠BAD+∠EOF=180°,∴∠GOH=∠EOF,∴△EOG∽△FOH,∴,∵O是▱ABCD的对角线的交点,∴S△AOB=S△AOD,∵S△AOB=AB•OG,S△AOD=AD•OH,∴AB•OG=AD•OH,∴=,∴.6.【解答】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:3.7.【解答】解:(1)如图1,连接AE,∵AB=AC=2,点E分别是BC的中点,∴AE⊥BC,∴∠BEC=90°,∵AB=AC=2,∠BAC=120°,∴∠B=∠C=30°,在Rt△ABE中,AE=AB=1,根据勾股定理得,BE=∵点E是BC的中点,∴BC=2BE=2,∴==,∵点D是AC的中点,∴AD=CD=AC=1,∴==,故答案为:,;(2)无变化,理由:由(1)知,CD=1,CE=BE=,∴=,,∴=,由(1)知,∠ACB=∠DCE=30°,∴∠ACD=∠BCE,∴△ACD∽△BCE,∴,(3)当点D在线段AE上时,如图2,过点C作CF⊥AE于F,∠CDF=180°﹣∠CDE=60°,∴∠DCF=30°,∴DF=CD=,∴CF=DF=,在Rt△AFC中,AC=2,根据勾股定理得,AF==,∴AD=AF+DF=,由(2)知,,∴BE=AD=当点D在线段AE的延长线上时,如图3,过点C作CG⊥AD交AD的延长线于G,∵∠CDG=60°,∴∠DCG=30°,∴DG=CD=,∴CG=DG=,在Rt△ACG中,根据勾股定理得,AG=,∴AD=AG﹣DG=,由(2)知,,∴BE=AD=即:线段BE的长为或.8.【解答】解:(1)证明:∵将△ACD绕点C逆时针方向旋转60°得到△BCE,∴∠DCE=60°,DC=EC,∴△CDE是等边三角形;故答案为:等边;(2)存在,当6<t<10时,由旋转的性质得,BE=AD,∴C△DBE=BE+DB+DE=AB+DE=4+DE,由(1)知,△CDE是等边三角形,∴DE=CD,∴C△DBE=CD+4,由垂线段最短可知,当CD⊥AB时,△BDE的周长最小,此时,CD=2,∴△BDE的最小周长=CD+4=2+4;(3)存在,①∵当点D与点B重合时,D,B,E不能构成三角形,∴当点D与点B重合时,不符合题意,②当0≤m<6时,由旋转可知,∠ABE=60°,∠BDE<60°,∴∠BED=90°,由(1)可知,△CDE是等边三角形,∴∠DEB=60°,∴∠CEB=30°,∵∠CEB=∠CDA,∴∠CDA=30°,∵∠CAB=60°,∴∠ACD=∠ADC=30°,∴DA=CA=4,∴OD=OA﹣DA=6﹣4=2,∴m=2;③当6<m<10时,由∠DBE=120°>90°,∴此时不存在;④当m>10时,由旋转的性质可知,∠DBE=60°,又由(1)知∠CDE=60°,∴∠BDE=∠CDE+∠BDC=60°+∠BDC,而∠BDC>0°,∴∠BDE>60°,∴只能∠BDE=90°,从而∠BCD=30°,∴BD=BC=4,∴OD=14,∴m=14,综上所述:当m=2或14时,以D、E、B为顶点的三角形是直角三角形.9.【解答】解:(1)如图1中,连接DB,MF,CE,延长BD交EC于H.∵AC=AB,AE=AD,∠BAD=∠CAE=90°,∴△BAD≌△CAE(SAS),∴BD=EC,∠ACE=∠ABD,∵∠ABD+∠ADB=90°,∠ADB=∠CDH,∴∠ADH+∠DCH=90°,∴∠CHD=90°,∴EC⊥BH,∵BM=MC,BF=FE,∴MF∥EC,MF=EC,∵CM=MB,CN=ND,∴MN∥BD,MN=BD,∴MN=MF,MN⊥MF,∴∠NMF=90°,∴∠MNF=45°,NF=MN.故答案为:45°(2):如图2中,连接MF,EC,BD.设EC交AB于O,BD交EC于H.∵AC=AB,AE=AD,∠BAD=∠CAE=90°,∴∠BAD=∠CAE,∴△BAD≌△CAE(SAS),∴BD=EC,∠ACE=∠ABD,∵∠AOC+∠ACO=90°,∠AOC=∠BOH,∴∠OBH+∠BOH=90°,∴∠BHO=90°,∴EC⊥BD,∵BM=MC,BF=FE,∴MF∥EC,MF=EC,∵CM=MB,CN=ND,∴MN∥BD,MN=BD,∴MN=MF,MN⊥MF,∴∠NMF=90°,∴∠MNF=45°,NF=MN.(3):如图3中,如图以A为圆心AD为半径作⊙A.当直线PB与⊙A相切时,此时∠CBP的值最小,点P到BC的距离最小,即△BCP的面积最小,∵AD=AE,AB=AC,∠BAC=∠DAE=90°,∴∠BAD=∠CAE,∴△BAD≌△CAE(SAS),∴∠ACE=∠ABD,BD=EC,∵∠ABD+∠AOB=90°,∠AOB=∠CPO,∴∠CPB=90°,∵PB是⊙A的切线,∴∠ADP=90°,∵∠DPE=∠ADP=∠DAE=90°,∴四边形ADPE是矩形,∵AE=AD,∴四边形ADPE是正方形,∴AD=AE=PD=PE=2,BD=EC==2,∴PC=2﹣2,PB=2+2,∴S△BCP的最小值=×PC×PB=(2﹣2)(2+2)=4.10.【解答】(1)解:AC⊥BD,理由如下:连接AC、BD,如图2所示:∵AB=AD,∴点A在线段BD的垂直平分线上,∵CB=CD,∴点C在线段BD的垂直平分线上,∴直线AC是线段BD的垂直平分线,∴AC⊥BD,故答案为:AC⊥BD;(2)解:AD2+BC2=AB2+CD2;理由如下:如图1,已知四边形ABCD中,AC⊥BD,设BD、AC相交于E,∵AC⊥BD,∴∠AED=∠AEB=∠BEC=∠CED=90°,由勾股定理得,AD2+BC2=AE2+DE2+BE2+CE2,AB2+CD2=AE2+BE2+CE2+DE2,∴AD2+BC2=AB2+CD2;(3)解:如图3,连接CG、BE,∵四边形ACFG和四边形ABDE是正方形,∴AC=AG,AB=AE,∠CAG=∠BAE=90°,∴∠CAG+∠BAC=∠BAE+∠BAC,即∠GAB=∠CAE,在△GAB和△CAE中,,∴△GAB≌△CAE(SAS),∴∠ABG=∠AEC,又∠AEC+∠AME=90°,∴∠ABG+∠AME=90°,即CE⊥BG,由(2)得,CG2+BE2=CB2+GE2,在Rt△ABC中,AC=4,AB=5,根据勾股定理得,BC2=52﹣42=9,∵CG和BE分别是正方形ACFG和正方形ABDG的对角线,∴CG2=42+42=32,BE2=52+52=50,∴GE2=CG2+BE2﹣CB2=32+50﹣9=73,∴GE=.11.【解答】解:问题发现:如图1中,结论:AE=2BH,AE⊥BH.理由:在Rt△ABC中,∵BC=6,∠A=30°,∴AE=2BC=12,在Rt△CDB中,∵∠DCB=30°,∴CD==4,∵CH=DH,∴BH=CD=2,∴==2,∴AE=2BH.故答案为AE⊥BH,AE=2BH.问题证明:如图2中,(1)中结论成立.理由:延长BH到F使得HF=BH,连接CF.设AE交BF于O.∵CH=DH,BH=HF,∠CHF=∠BHD,∴△CHF≌△DHB(SAS),∴BD=CF,∠F=∠DBH,∴CF∥BD,∵AB=BC,BE=BD,∴BE=CF,∴==,∵CF∥BD,∴∠BCF+∠CBD=180°,∵∠ABC+∠DBE=∠ABD+∠CBD+∠CBD+∠CBE=∠CBD+∠ABE=180°,∴∠BCF=∠ABE,∴△ABE∽△BCF,∴∠CBF=∠BAE,==,∴AE=BF=2BH,∵∠CBF+∠ABF=90°,∴∠ABF+∠BAE=90°,∴∠AOB=90°,∴BH⊥AE.拓展应用:如图3﹣1中,当DE在BC的下方时,延长AB交DE于F.∵DE∥BC∴∠ABC=∠BFD=90°,由题意BC=BE=6,AB=6,BD=2,DE=4,∵•BD•BE=•DE•BF,∴BF==3,∴EF=BF=3,∴AF=6+3,∴AE2=AF2+EF2=(6+3)2+(3)2=144+36.∵AE=2BH,∴AE2=12BH2,∴BH2=12+3如图3﹣2中,当DE在BC的上方时,同法可得AF=6﹣3,EF=3,∴BH2==(=12﹣3.12.【解答】解:(1)如图1中,作EH⊥CG于H.∵四边形ECFG是菱形,∠ECF=60°,∴∠ECH=∠ECF=30°,EC=EG,∵EH⊥CG,∴GH=CG,∴=cos30°=,∴=2•=,∵EG∥CD,AB∥CD,∴GE∥AB,∴==.故答案为.(2)结论:AG=BE.理由:如图2中,连接CG.∵四边形ABCD,四边形ECFG都是菱形,∠ECF=∠DCB=60°,∴∠ECG=∠EGC=∠BCA=∠BAC=30°,∴△ECG∽△BCE,∴=,∵∠ECB=∠GCA,∴△ECB∽△GCA,∴==,∴AG=BE.(3)如图3中,∵∠AGH=∠CGF=30°.∠AGH=∠GAC+∠GCA,又∵∠DAC=∠HAG+∠GAC=30°,∴∠HAG=∠ACH,∵∠AHG=∠AHC,∴△HAG∽△HCA,∴HA:HC=GH:HA,∴AH2=HG•HC,∴FC=2,CG=CF,∴GC=2,∵HG=,∴AH2=HG•HC=•3=9,∵AH>0,∴AH=3.故答案为3.13.【解答】解:(1)当m=n时,即:BC=AC,∵∠ACB=90°,∴∠A+∠ABC=90°,∵CD⊥AB,∴∠DCB+∠ABC=90°,∴∠A=∠DCB,∵∠FDE=∠ADC=90°,∴∠FDE﹣∠CDE=∠ADC﹣∠CDE,即∠ADE=∠CDF,∴△ADE∽△CDF,∴,∵∠A=∠DCB,∠ADC=∠BDC=90°,∴△ADC∽△CDB,∴=1,∴=1(2)①∵∠ACB=90°,∴∠A+∠ABC=90°,∵CD⊥AB,∴∠DCB+∠ABC=90°,∴∠A=∠DCB,∵∠FDE=∠ADC=90°,∴∠FDE﹣∠CDE=∠ADC﹣∠CDE,即∠ADE=∠CDF,∴△ADE∽△CDF,∴,∵∠A=∠DCB,∠ADC=∠BDC=90°,∴△ADC∽△CDB,∴,∴②成立.如图,∵∠ACB=90°,∴∠A+∠ABC=90°,又∵CD⊥AB,∴∠DCB+∠ABC=90°,∴∠A=∠DCB,∵∠FDE=∠ADC=90°,∴∠FDE+∠CDE=∠ADC+∠CDE,即∠ADE=∠CDF,∴△ADE∽△CDF,∴,∵∠A=∠DCB,∠ADC=∠BDC=90°,∴△ADC∽△CDB,∴,∴.(3)由(2)有,△ADE∽△CDF,∵=,∴=,∴CF=2AE,在Rt△DEF中,DE=2,DF=4,∴EF=2,①当E在线段AC上时,在Rt△CEF中,CF=2AE=2(AC﹣CE)=2(﹣CE),EF=2,根据勾股定理得,CE2+CF2=EF2,∴CE2+[2(﹣CE)]2=40∴CE=2,或CE=﹣(舍)而AC=<CE,∴此种情况不存在,②当E在AC延长线上时,在Rt△CEF中,CF=2AE=2(AC+CE)=2(+CE),EF=2,根据勾股定理得,CE2+CF2=EF2,∴CE2+[2(+CE)]2=40,∴CE=,或CE=﹣2(舍),③如图1,当点E在CA延长线上时,CF=2AE=2(CE﹣AC)=2(CE﹣),EF=2,根据勾股定理得,CE2+CF2=EF2,∴CE2+[2(CE﹣)]2=40,∴CE=2,或CE=﹣(舍)即:CE=2或CE=.14.【解答】解:(1)如图1,延长GM交AD于H,∵AD∥GF,∴∠GFM=∠HAM,在△FMG和△AMH中,,∴△FMG≌△AMH(ASA),∴HM=GM,AH=FG,∵AD=CD,AH=FG=CG,∴DH=DG,∵∠HDG=90°,HM=GM,∴DM=MG,DM⊥MG,故答案为DM=MG,DM⊥MG.(2)结论成立:DM=MG,DM⊥MG,理由:如图2中,延长GM使得MH=GM,连接AH、DH、DG,延长AD交GF的延长线于N,交CD于O.∵AM=MF,∠AMH=∠FMG,MH=MG,∴△AMH≌△FMG(SAS),∴AH=GF=CG,∠AHM=∠FGM,∴AH∥GN,∴∠HAD=∠N,∵∠ODN=∠OGC=90°,∠DON=∠GOC,∴∠N=∠OCG,∴∠HAD=∠DCG,∵AH=CG,AD=CD,∴△HAD≌△GCD(SAS),∴DH=DG,∠HDA=∠CDG,∴∠HDG=∠ADC=90°,∴△HDG是等腰直角三角形,∵MH=MG,∴DM⊥GH,DM=MH=MG,(3)①如图3﹣1中,连接AC.在Rt△ABC中,AC==10,在Rt△ACE中,AE==14,∴AF=AE=EF=14﹣2=12,∴FM=AM=AF=6,在Rt△MGF中,MG==2,∴S△DMG=×2×2=20,②如图3﹣2中,连接AC.同法可得AE=14,AF=16,FM=8,MG==2,∴S△DMG=×2×2=34,综上所述,满足条件的△DMG的面积为20或34.15.【解答】解:(1)由旋转可得:AC=A'C=2,∵∠ACB=90°,AB=,AC=2,∴BC=,∵∠ACB=90°,m∥AC,∴∠A'BC=90°,∴cos∠A'CB==,∴∠A'CB=30°,∴∠ACA'=60°;(2)∵M为A'B'的中点,∴∠A'CM=∠MA'C,由旋转可得,∠MA'C=∠A,∴∠A=∠A'CM,∴tan∠PCB=tan∠A=,∴PB=BC=,∵∠PCQ=∠PBC=90°,∴∠BQC+∠BPC=∠BCP+∠BPC=90°,∴∠BQC=∠BCP=∠A,∴tan∠BQC=tan∠A=,∴BQ=BC×=2,∴PQ=PB+BQ=;(3)∵S四边形P A'B′Q=S△PCQ﹣S△A'CB'=S△PCQ﹣,∴S四边形P A'B′Q最小,即S△PCQ最小,∴S△PCQ=PQ×BC=PQ,法一:(几何法)取PQ的中点G,∵∠PCQ=90°,∴CG=PQ,即PQ=2CG,当CG最小时,PQ最小,∴CG⊥PQ,即CG与CB重合时,CG最小,∴CG min=,PQ min=2,∴S△PCQ的最小值=3,S四边形P A'B′Q=3﹣;法二(代数法)设PB=x,BQ=y,由射影定理得:xy=3,∴当PQ最小时,x+y最小,∴(x+y)2=x2+2xy+y2=x2+6+y2≥2xy+6=12,当x=y=时,“=”成立,∴PQ=+=2,∴S△PCQ的最小值=3,S四边形P A'B′Q=3﹣.16.【解答】解:(1)结论:△PMN是等边三角形.理由:如图1中,∵△ABC是等边三角形,∴AB=AC,∠ABC=∠ACB=60°,∵AD=AE,∴BD=EC,∵PB=PC,CN=ND,BM=EM,∴PN∥BD,PM∥EC,PN=BD,PM=EC,∴PM=PN,∠NPC=∠ABC=60°,∠MPB=∠ACB=60°,∴∠MPN=60°,∴△PMN是等边三角形,故答案为等边三角形.(2)△PMN的形状不发生改变,仍为等边三角形,理由如下:如图2中,连接BD,CE.由旋转可得∠BAD=∠CAE,∵△ABC是等边三角形,∴AB=AC,∠ACB=∠ABC=60°又∵AD=AE,∴△ABD≌△ACE(SAS),∴BD=CE,∠ABD=∠ACE,∵M是BE的中点,P是BC的中点,∴PM是△BCE的中位线,∴PM=,且PM∥CE.同理可证PN=BD且PN∥BD,∴PM=PN,∠MPB=∠ECB,∠NPC=∠DBC,∴∠MPB+∠NPC=∠ECB+∠DBC=(∠ACB+∠ACE)+(∠ABC﹣∠ABD)=∠ACB+∠ABC=120°,∴∠MPN=60°,∴△PMN是等边三角形.(3)∵PM=EC,∴当EC最大时,等边△PMN的周长最大,∵EC≤AE+AC,∴EC≤8,∴PM≤4,∴PM的最大值为4,∴△PMN的周长的最大值为12.17.【解答】解:(1)∵AB=AC,∠ABC=60°,∴∠BAC=60°,∵AD=AE,∠ADE=70°,∴∠DAE=180°﹣2∠ADE=40°,∴α=∠BAD=60°﹣40°=20°,∴∠ADC=∠BAD+∠ABD=60°+20°=80°,∴β=∠CDE=∠ADC﹣∠ADE=10°,故答案为:20,10;(2)设∠ABC=x,∠AED=y,∴∠ACB=x,∠AED=y,在△DEC中,y=β+x,在△ABD中,α+x=y+β=β+x+β,∴α=2β;(3)①当点E在CA的延长线上,点D在线段BC上,如图1设∠ABC=x,∠ADE=y,∴∠ACB=x,∠ACE=y,在△ABD中,x+α=β﹣y,在△DEC中,x+y+β=180°,∴α=2β﹣180°,②当点E在CA的延长线上,点D在CB的延长线上,如图2,同①的方法可得α=180°﹣2β.18.【解答】解:(1)由旋转变换的性质可知,∠CAE=90°,AC=AE,∴△ACE为等腰直角三角形,∴CE=AC,∵CE=CD+DE=CD+BC,∴BC+CD=AC,故答案为:等腰直角;BC+CD=AC;(2)延长CO交⊙O于E,连接AE、BE、DE,则∠CDE=90°,∵点C为的中点,∴点E为的中点,∴EA=EB,∵AB为⊙O的直径,∴∠ADB=90°,由(1)得,DE=(AD+BD),由勾股定理得,CD2=CE2﹣DE2=AD2+BD2﹣(AD+BD)2=(AD﹣BD)2,∴CD=(BD﹣AD);(3)如图3,当点E在直线AC的左侧时,连接CQ、PC,∵CA=CB,点P为AB的中点,∴CP⊥AB,∵CA=CE,点Q为AE中点,∴CQ⊥AE,AQ=QE=AE=5,∴由勾股定理得,CQ==12,由(1)得,AQ+CQ=PQ,。
2020年广东省中考数学压轴题专题训练(含解析)
2020年(广东)中考数学压轴题专题训练1.如图,AB为⊙O的直径,P为BA延长线上一点,点C在⊙O上,连接PC,D为半径OA上一点,PD=PC,连接CD并延长交⊙O于点E,且E是的中点.(1)求证:PC是⊙O的切线;(2)求证:CD•DE=2OD•PD;(3)若AB=8,CD•DE=15,求P A的长.2.已知:矩形ABCD内接于⊙O,连接BD,点E在⊙O上,连接BE交AD于点F,∠BDC+45°=∠BFD,连接ED.(1)如图1,求证:∠EBD=∠EDB;(2)如图2,点G是AB上一点,过点G作AB的垂线分别交BE和BD于点H和点K,若HK=BG+AF,求证:AB=KG;(3)如图3,在(2)的条件下,⊙O上有一点N,连接CN分别交BD和AD于点M和点P,连接OP,∠APO=∠CPO,若MD=8,MC=3,求线段GB的长.3.如图,AB是⊙O的直径,CD⊥AB,交⊙O于C、D两点,交AB点E、F是弧BD上一点,过点F作一条直线,交CD的延长线于点G,交AB的延长线于点M.连结AF,交CD于点H,GF=GH.(1)求证:MG是⊙O的切线;(2)若弧AF=弧CF,求证:HC=AC;(3)在(2)的条件下,若tan G=,AE=6,求GM的值.4.如图,已知AC是半径为2的⊙O的一条弦,且AC=2,点B是⊙O上不与A、C重合的一个动点,(1)请计算△ABC的面积的最大值;(2)当点B在优弧上,∠BAC>∠ACB时,∠ABC的平分线交AC于D,且OD⊥BD,请计算AD的长;(3)在(2)条件下,请探究线段AB、BC、BD之间的数量关系.5.如图,△ABC为⊙O的内接三角形,BC为⊙O的直径,在线段OC上取点D(不与端点重合),作DG⊥BC,分别交AC、圆周于E、F,连接AG,已知AG=EG.(1)求证:AG为⊙O的切线;(2)已知AG=2,填空:①当四边形ABOF是菱形时,∠AEG=°;②若OC=2DC,△AGE为等腰直角三角形,则AB=.6.如图,△ABC内接于⊙O,AB=AC,AD是⊙O的弦,AD=BC,AD与BC相交于点E.(1)求证:CB平分∠ACD;(2)过点B作BG⊥AC于G,交AD于点F.①猜想AC、AG、CD之间的数量关系,并且说明理由;②若S△ABG=S△ACD,⊙O的半径为15,求DF的长.7.如图,点P在y轴的正半轴上,⊙P交x轴于B、C两点,交y轴于点A,以AC为直角边作等腰Rt△ACD,连接BD分别交y轴和AC于E、F两点,连接AB.(1)求证:AB=AD;(2)若BF=4,DF=6,求线段CD的长;(3)当⊙P的大小发生变化而其他条件不变时,的值是否发生变化?若不发生变化,请求出其值;若发生变化,请说明理由.8.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,点D在BC边上(不包括端点B,C),过A,C,D 三点的⊙O交AB于另一点E,连结AD,DE,CE,且CE⊥AD于点G,过点C作CF∥DE交AD于点F,连结EF.(1)求证:四边形DCFE是菱形;(2)当tan∠AEF=,AC=4时,求⊙O的直径长.9.如图,抛物线y=x2+mx+n与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,若A(﹣1,0),且OC=3OA.(1)求抛物线的解析式;(2)若点M为抛物线上第四象限内一动点,顺次连接AC,CM,MB,是否存在点M,使四边形MBAC的面积为9,若存在,求出点M的坐标,若不存在,请说明理由.(3)将直线BC沿x轴翻折交y轴于N点,过B点的直线l交y轴、抛物线分别于D、E,且D在N的上方,将A点绕O顺时针旋转90°得M,若∠NBD=∠MBO,试求E的的坐标.10.已知:如图,直线y=﹣x﹣3交坐标轴于A、C两点,抛物线y=x2+bx+c过A、C两点,(1)求抛物线的解析式;(2)若点P为抛物线位于第三象限上一动点,连接P A,PC,试问△P AC的面积是否存在最大值,若存在,请求出△APC面积的最大值,以及此时点P的坐标;若不存在,请说明理由;(3)点M为抛物线上一点,点N为抛物线对称轴上一点,若△NMC是以∠NMC为直角的等腰直角三角形,请直接写出点M的坐标.11.如图,二次函数y=a(x2+2mx﹣3m2)(其中a,m是常数a<0,m>0)的图象与x轴分别交于A、B(点A位于点B的右侧),与y轴交于点C(0,3),点D在二次函数的图象上,CD∥AB,连结AD.过点A作射线AE交二次函数的图象于点E,AB平分∠DAE.(1)求a与m的关系式;(2)求证:为定值;(3)设该二次函数的图象的顶点为F.探索:在x轴的正半轴上是否存在点G,连结GF,以线段GF、AD、AE的长度为三边长的三角形是直角三角形?如果存在,只要找出一个满足要求的点G即可,并用含m的代数式表示该点的横坐标;如果不存在,请说明理由.12.如图,抛物线y=ax2+4ax+与x轴交于点A、B(A在B的左侧),过点A的直线y=kx+3k交抛物线于另一点C.(1)求抛物线的解析式;(2)连接BC,过点B作BD⊥BC,交直线AC于点D,若BC=5BD,求k的值;(3)将直线y=kx+3k向上平移4个单位,平移后的直线交抛物线于E、F两点,求△AEF的面积的最小值.13.如图1,二次函数y=﹣x2+x+3的图象交x轴于A、B两点(点A在点B的左侧),交y轴于C点,连结AC,过点C作CD⊥AC交AB于点D.(1)求点D的坐标;(2)如图2,已知点E是该二次函数图象的顶点,在线段AO上取一点F,过点F作FH ⊥CD,交该二次函数的图象于点H(点H在点E的右侧),当五边形FCEHB的面积最大时,求点H的横坐标;(3)如图3,在直线BC上取一点M(不与点B重合),在直线CD的右上方是否存在这样的点N,使得以C、M、N为顶点的三角形与△BCD全等?若存在,请求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.14.如图,已知二次函数y=ax2﹣8ax+6(a>0)的图象与x轴分别交于A、B两点,与y 轴交于点C,点D在抛物线的对称轴上,且四边形ABDC为平行四边形.(1)求此抛物线的对称轴,并确定此二次函数的表达式;(2)点E为x轴下方抛物线上一点,若△ODE的面积为12,求点E的坐标;(3)在(2)的条件下,设抛物线的顶点为M,点P是抛物线的对称轴上一动点,连接PE、EM,过点P作PE的垂线交抛物线于点Q,当∠PQE=∠EMP时,求点Q到抛物线的对称轴的距离.15.如图,已知抛物线y=a(x+2)(x﹣4)(a为常数,且a>0)与x轴从左至右依次交于A,B两点,与y轴交于点C,经过点B的直线y=﹣x+与抛物线的另一交点为D,且点D的横坐标为﹣5.(1)求抛物线的函数表达式;(2)该二次函数图象上有一点P(x,y)使得S△BCD=S△ABP,求点P的坐标;(3)设F为线段BD上一点(不含端点),连接AF,求2AF+DF的最小值.16.二次函数y=x2﹣x﹣与x轴分别交于A、B两点,与y轴交于点C,点D 为抛物线的顶点,连接BD.(1)如图1,点P为抛物线上的一点,且在线段BD的下方(包括线段的端点),连接P A,PC,AC.求△P AC的最大面积;(2)如图2,直线l1过点B、D.过点A作直线l2∥l1交y轴于点E,连接点A、E,得到△OAE,将△OAE绕着原点O顺时针旋转α°(0<α<180)得到△OA1E1,旋转过程中直线OE1与直线l1交于点M,直线A1E1与直线l1交于点N.当△E1MN为等腰三角形时,直接写出点E1的坐标并写出相应的α值.17.如图,在平面直角坐标系中,四边形ABCD是平行四边形,点A、B在x轴上,点C、D在第二象限,点M是BC中点.已知AB=6,AD=8,∠DAB=60°,点B的坐标为(﹣6,0).(1)求点D和点M的坐标;(2)如图①,将▱ABCD沿着x轴向右平移a个单位长度,点D的对应点D′和点M的对应点M′恰好在反比例函数y=(x>0)的图象上,请求出a的值以及这个反比例函数的表达式;(3)如图②,在(2)的条件下,过点M,M′作直线l,点P是直线l上的动点,点Q 是平面内任意一点,若以B′,C′,P、Q为顶点的四边形是矩形,请直接写出所有满足条件的点Q的坐标.18.如图,过原点的直线y1=mx(m≠0)与反比例函数y2=(k<0)的图象交于A、B 两点,点A在第二象限,且点A的横坐标为﹣1,点D在x轴负半轴上,连接AD交反比例函数图象于另一点E,AC为∠BAD的平分线,过点B作AC的垂线,垂足为C,连接CE,若AD=2DE,△AEC的面积为.(1)根据图象回答:当x取何值时,y1<y2;(2)求△AOD的面积;(3)若点P的坐标为(m,k),在y轴的轴上是否存在一点M,使得△OMP是直角三角形,若存在,请直接写出点M的坐标;若不存在,请说明理由.19.阅读材料:我们知道:一条直线经过等腰直角三角形的直角顶点,过另外两个顶点分别向该直线作垂线,即可得三垂直模型”如图①:在△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,分别过A、B向经过点C直线作垂线,垂足分别为D、E,我们很容易发现结论:△ADC≌△CEB.(1)探究问题:如果AC≠BC,其他条件不变,如图②,可得到结论;△ADC∽△CEB.请你说明理由.(2)学以致用:如图③,在平面直角坐标系中,直线y=x与直线CD交于点M(2,1),且两直线夹角为α,且tanα=,请你求出直线CD的解析式.(3)拓展应用:如图④,在矩形ABCD中,AB=3,BC=5,点E为BC边上一个动点,连接BE,将线段AE绕点E顺时针旋转90°,点A落在点P处,当点P在矩形ABCD 外部时,连接PC,PD.若△DPC为直角三角形时,请你探究并直接写出BE的长.20.笛卡尔是法国数学家、科学家和哲学家,他的哲学与数学思想对历史的影响是深远的.1637年,笛卡尔发表了《几何学》,创立了直角坐标系.其中笛卡尔的思想核心是:把几何学的问题归结成代数形式的问题,用代数的方法进行计算、证明,从而达到最终解决几何问题的目的.某学习小组利用平面直角坐标系在研究直线上点的坐标规律时,发现直线y=kx+b(k≠0)上的任意三点A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3)(x1≠x1≠x3),满足===k,经学习小组查阅资料得知,以上发现是成立的,即直线y=kx+b(k≠0)上任意两点的坐标M(x1,y1)N(x2,y2)(x1≠x2),都有的值为k,其中k叫直线y=kx+b的斜率.如,P(1,3),Q(2,4)为直线y=x+2上两点,则k PQ==1,即直线y=x+2的斜率为1.(1)请你直接写出过E(2,3)、F(4,﹣2)两点的直线的斜率k EF=.(2)学习小组继续深入研究直线的“斜率”问题,得到如下正确结论:不与坐标轴平行的任意两条直线互相垂直时,这两条直线的斜率之积是定值.如图1,直线GH⊥GI于点G,G(1,3),H(﹣2,1),I(﹣1,6).请求出直线GH 与直线GI的斜率之积.(3)如图2,已知正方形OKRS的顶点S的坐标为(6,8),点K,R在第二象限,OR 为正方形的对角线.过顶点R作RT⊥OR于点R.求直线RT的解析式.参考答案一.解答题(共20小题)1.(1)证明:连接OC,OE,∵OC=OE,∴∠E=∠OCE,∵E是的中点,∴=,∴∠AOE=∠BOE=90°,∴∠E+∠ODE=90°,∵PC=PD,∴∠PCD=∠PDC,∵∠PDC=∠ODE,∴∠PCD=∠ODE,∴∠PCD+∠OCD=∠ODE+∠E=90°,∴OC⊥PC,∴PC是⊙O的切线;(2)证明:连接AC,BE,BC,∵∠ACD=∠DBE,∠CAD=∠DEB,∴△ACD∽△EBD,∴=,∴CD•DE=AD•BD=(AO﹣OD)(AO+OD)=AO2﹣OD2;∵AB为⊙O的直径,∴∠ACB=90°,∵∠PCO=90°,∴∠ACP+∠ACO=∠ACO+∠BCO=90°,∴∠ACP=∠BCO,∵∠BCO=∠CBO,∴∠ACP=∠PBC,∵∠P=∠P,∴△ACP∽△CBP,∴,∴PC2=PB•P A=(PD+DB)(PD﹣AD)=(PD+OD+OA)(PD+OD﹣OA)=(PD+OD)2﹣OA2=PD2+2PD•OD+OD2﹣OA2,∵PC=PD,∴PD2=PD2+2PD•OD+OD2﹣OA2,∴OA2﹣OD2=2OD•PD,∴CD•DE=2OD•PD;(3)解:∵AB=8,∴OA=4,由(2)知,CD•DE=AO2﹣OD2;∵CD•DE=15,∴15=42﹣OD2,∴OD=1(负值舍去),∴AD=3,由(2)知,CD•DE=2OD•PD,∴PD==,∴P A=PD﹣AD=.2.(1)证明:∵四边形ABCD是矩形,∴AB∥CD,∠BAD=90°,∴∠BDC=∠DBA,BD是⊙O的直径,∴∠BED=90°,∵∠BFD=∠ABF+∠BAD,∠BFD=∠BDC+45°,∴∠ABF+90°=∠DBA+45°,∴∠DBA﹣∠ABF=45°,∴∠EBD=45°,∴△BED是等腰直角三角形,∴∠EBD=∠EDB;(2)证明:过点K作KS⊥BE,垂足为R,交AB于S,如图2所示:∵KG⊥AB,∴∠BGH=∠KRH=∠SRB=∠KGS=90°,∴∠SBR=∠HKR,∵∠BED=90°,∴∠RBK=∠RKB=45°,∴BR=KR,在△SRB和△HRK中,,∴△SRB≌△HRK(ASA),∴SB=HK,∵SB=BG+SG,HK=BG+AF,∴BG+SG=BG+AF,∴SG=AF,在△ABF和△GKS中,,∴△ABF≌△GKS(AAS),∴AB=KG;(3)解:过点O分别作AD与CN的垂线,垂足分别为Q和T,连接OC,如图3所示:∵∠APO=∠CPO,∴OQ=OT,在Rt△OQD和Rt△OTC中,,∴Rt△OQD≌Rt△OTC(HL),∴DQ=CT,∴AD=CN,∵四边形ABCD是矩形,∴AD=CN=BC,连接ON,在△NOC和△BOC中,,∴△NOC≌△BOC(SSS),∴∠BCO=∠NCO,设∠OBC=∠OCB=∠NCO=α,∴∠MOC=2α,过点M作MW⊥OC于W,在OC上取一点L,使WL=OW,连接ML,∴MO=ML,∴∠MOL=∠MLO=2α,∴∠LCM=∠LMC=α,∴ML=CL,设OM=ML=LC=a,则OD=a+8=OC,∴OL=8,OW=WL=4,∴CW=4+a,由勾股定理得:OM2﹣OW2=MW2=MC2﹣CW2,即a2﹣42=(3)2﹣(4+a)2,整理得:a2+4a﹣45=0,解得:a1=﹣9(不合题意舍去),a2=5,∴OM=5,∴MW=3,WC=9,∴OB=OC=OD=13,BD=26,∵∠GKB=∠CBD=∠ADB=∠BCO=∠MCW,tan∠MCW===,∴tan∠GKB=tan∠CBD=tan∠ADB=tan∠BCO=tan∠MCW=,设AB=b,则AD=3b,由勾股定理得:b2+(3b)2=262,解得b=,∴CD=GK=AB=,在Rt△GKB中,tan∠GKB==,∴GB=GK=×=.3.(1)证明:连接OF.∴AB⊥CD,∴∠AEH=90°,∴∠EAH+∠AHE=90°,∵GF=GH,∴∠GFH=∠GHF=∠AHE,∵OA=OF,∴∠OAF=∠OF A,∴∠OF A+∠GFH=90°,∴OF⊥GM,∴MG是⊙O的切线.(2)证明:∵=,∴OF垂直平分线段AC∵OF⊥MG,∴AC∥GM,∴∠CAH=∠GFH,∵∠CHA=∠GHF,∠HGF=∠GFH,∴∠CAH=∠CHA,∴CA=CH.(3)解:∵AC∥GM,∴∠G=∠ACH,∴tan∠CAH=tan∠G==,∵AE=6,∴EC=8,AC===10,设GF=GH=x,则CG=CH+GH=AC+GH=10+x,∵CD=2EC=16,∴GD=10+x﹣16=x﹣6,∵GF2=GD•GC,∴x2=(x﹣6)(x+10),解得x=15,∴EG=CG﹣CE=25﹣8=17,∵tan∠G==,∴EM=,∴GM===.4.解:(1)如图1中,当点B在优弧AC的中点时,△ABC的面积的最大,连接AB,BC,OB,延长BO交AC于H.∵=,∴BH⊥AC,∴AH=HC=,∴OH==1,∴BH=OB+OH=2+1=3,∴△ABC的最大面积=×AC×BH=×2×3=3.(2)如图2中,延长BD交⊙O于E,连结OE交AC于F,连结OC.由BD平分∠ABC可得,E为弧AC中点,∴OE⊥AC,∴AF=CF=∴OF===1=EF,∴DF垂直平分OE,又∵OD⊥BD,∴△ODE是等腰直角三角形,∴DF=OE=1,∴AD=.(3)如图3,连结AE、CE,由已知得AE=CE,∠AEC=120〫,将△EAB绕点E顺时针旋转120〫得△ECF,∵∠BAE=∠ECF,∠BAE+∠BCE=180〫,∴∠ECF+∠BCE=180〫,∴BF=BC+CF,∵AB=CF,∴BF=AB+BC,∵BE=FE,∠BEF=∠AEC=120〫,∴BF=BE,∵OD⊥BD,∴BE=2BD,∴BF=2BD,∴BA+BC=2BD.5.(1)证明:连接OA.∵OA=OC,∴∠OAC=∠OCA,∵GA=GE,∴∠GAE=∠GEA,∵DG⊥BC,∴∠EDC=90°,∴∠OCA+∠DEC=90°,∵∠CED=∠GEA=∠GAE,∴∠OAC+∠GAE=90°,∴∠OAG=90°,∴OA⊥AG,∴AG是⊙O的切线.(2)①如图2中,连接OA,AF,OF.∵四边形ABOF是菱形,∴AB=BO=OF=AF=OA,∴△ABO是等边三角形,∴∠B=60°,∵BC是直径,∴∠BAC=90°∴∠ACB=90°﹣60°=30°,∵ED⊥BC,∴∠DEC=90°﹣∠ACB=60°,∴∠AEG=∠DEC=60°.故答案为60.②如图3中,当AB=4时,△AGE是等腰直角三角形.理由:连接OA.∵△AGE是等腰直角三角形,∴∠AEG=∠DEC=∠DCE=45°,∴△EDC,△ABC都是等腰直角三角形,∵OB=OC,∴AO⊥OC,∴∠AOD=∠ODG=∠G=90°,∴四边形AODG是矩形,∴AG=OD=2,∴OC=2OD=4,∴BC=2OC=8,∴AB=AC=4,故答案为4.6.(1)证明:如图1中,∵AD=BC,∴=,∴=,∵AB=AC,∴=,∴=,∴∠ACB=∠BCD,∴CB平分∠ACD.(2)①结论:AC﹣2AG=CD.理由:如图2中,连接BD,在GC上取一点H,使得GH=GA.∵BG⊥AH,GA=GH,∴BA=BH,∴∠BAH=∠BHA,∵∠BAH+∠BDC=180°,∠BHG+∠BHC=180°,∴∠BDC=∠BHC,∵∠BCH=∠BCD,CB=CB,∴△BCH≌△BCD(AAS),∴CD=CH,∴AC﹣2AG=AC﹣AH=CH=CD.②如图3中,过点G作GN⊥AB于G,过点D作DM⊥AC交AC的延长线于M,连接AO,延长AO交BC于J,连接OC.∵=,∴∠BAD=∠ADC,∴AB∥CD,∴S△ACD=S△BCD,∵△BCH≌△BCD,∴S△BCH=S△BCD,∵AG=GH,∴S△ABG=S△BGH,∵S△ABG=S△ACD,∴S△ABG=S△BGH=S△BCH,∴AG=GH=CH,设AG=GH=HC=a,则AB=AC=3a,BG===2a,∵BG⊥AC,∴•BG•AG=•AB•GN,∴GN==a,在Rt△BGC中,BC===2a,∵AB=AC,∴=,∴AJ⊥BC,∴BJ=JC=a,∴AJ===a,在Rt△OJC中,∵OC2=OJ2+JC2,∴152=(a﹣15)2+(a)2,∴a=,∵S△ABG=S△ACD,AB=AC,GN⊥AB,DM∠AC,∴DM=GN=a=,∵BC=AD=2a=20,∴AM===,∵FG∥DM,∴=,∴=,∴AF=6,∴DF=AD=AF=20﹣6=14. 7.(1)证明:∵OA⊥BC,且OA过圆心点P,∴OB=OC,在△AOB和△AOC中,,∴△AOB≌△AOC(SAS),∴AB=AC,∵以AC为直角边作等腰Rt△ACD,∴AD=AC,∴AB=AD;(2)如图1,过点A作AM⊥BD于M,由(1)知,AB=AD,∴DM=BD,∵BF=4,DF=6,∴BD=10,∴DM=5,∵∠AMD=90°=∠DAF,∠ADM=∠FDA,∴△ADM∽△FDA,∴,∴,∴AD=,在等腰直角三角形ADC中,CD=AD=2;(3)的值是不发生变化,理由:如图2,过点D作DH⊥y轴于H,作DQ⊥x轴于Q,∴∠AHD=90°=∠COA,∴∠ADH+∠DAH=90°,∵∠CAD=90°,∴∠CAO+∠DAH=90°,∴∠ADH=∠CAO,∵AD=AC,∴△ADH≌△ACO(AAS),∴DH=AO,AH=OC,∵∠OHD=∠QOH=∠OQD=90°,∴四边形OQDH是矩形,DH=OQ,DQ=OH,又∵HO=AH+AO=OC+DH=OB+DH=OB+OQ=BQ,∴DQ=BQ,∴△DBQ为等腰直角三角形,∴∠DBQ=45°,∴∠DEH=∠BEO=45°,∴sin∠DEH=,∴=,∴,∴.8.解:(1)证明:∵CE⊥AD,∴EG=CG,∵CF∥DE,∴∠DEG=∠FCG,∵∠FGC=∠DGE,∴△DEG≌△FCG(ASA),∴ED=FC,∴四边形DCFE为平行四边形,又∵CE⊥DF,∴四边形DCFE是菱形;(2)∵AG⊥EC,EG=CG,∴AE=AC=4,∵四边形AEDC内接于⊙O,∴∠BED=∠BCA=90°,∵四边形DCFE是菱形,∴EF∥DC,DE=DC,∴∠AEF=∠ABC,∴tan∠ABC=tan∠AEF=,在Rt△BED中,设DE=3a,则BE=4a,∴DC=3a,BD==5a,∵BC2+AC2=AB2,∴(5a+3a)2+42=(4a+4)2,解得a=或a=0(舍去),∴DE=DC=2,∴AD===2.即⊙O的直径长为2.9.解:(1)∵A(﹣1,0),∴OA=1,OC=3OA=3,∴C(0,﹣3),将A(﹣1,0)、C(0,﹣3)代入y=x2+mx+n中,得,解得,∴y=x2﹣2x﹣3;(2)存在,理由:令y=0,则x2﹣2x﹣3=0,解得x1=﹣1,x2=3,∴B(3,0),∴直线BC的解析式为y=x﹣3,设M(m,m2﹣2m﹣3),过点M作MN∥y轴交BC于N,如图1,∴N(m,m﹣3),∴MN=m﹣3﹣(m2﹣2m﹣3)=﹣m2+3m,∴S四边形MBAC=S△ABC+S△BCM=AB×OC+MN×OB=×4×3×(﹣m2+3m)×3=9,解得:m=1或2,故点M的坐标为(1,﹣4)或(2,﹣3);(3)∵OB=OC=ON,∴△BON为等腰直角三角形,∵∠OBM+∠NBM=45°,∴∠NBD+∠NBM=∠DBM=45°,∴MB=MF,过点M作MF⊥BM交BE于F,过点F作FH⊥y轴于点H,如图2,∴∠HFM+∠BMO=90°,∵∠BMO+∠OMB=90°,∴∠OMB=∠HFM,∵∠BOM=∠MHF=90°,∴△BOM≌△MHF(AAS),∴FH=OM=1,MH=OB=3,故点F(1,4),由点B、F的坐标得,直线BF的解析式为y=﹣2x+6,联立,解得,∴E(﹣3,12).10.解:(1)y=﹣x﹣3交坐标轴于A、C两点,则点A、C的坐标分别为:(﹣3,0)、(0,﹣3);将点A、C的坐标代入抛物线表达式得:,解得,故抛物线的表达式为:y=x2+2x﹣3;(2)存在,理由:如图1,过点P作y轴的平行线交AC于点H,设点P(x,x2+2x﹣3),则点H(x,﹣x﹣3),△APC面积S=S△PHA+S△PHC=×PH×OA=(﹣x﹣3﹣x2﹣2x+3)×3=﹣x2﹣x,∵﹣<0,故S有最大值,当x=﹣时,S的最大值为,此时点P(﹣,﹣);(3)如图2,设点N(﹣1,s),点M(m,n),n=m2+2m﹣3,过点M作y轴的平行线交过点C与x轴的平行线于点H,交过点N与x轴的平行线于点G,∵∠GMN+∠GNM=90°,∠GMN+∠HMC=90°,∴∠HMC=∠GNM,∵∠MGN=∠CHM=90°,MN=MC,∴△MGN≌△CHM(AAS),∴GN=MH,即GN=|﹣1﹣m|=MH=|n+3|,①当﹣1﹣m=n+3时,即m+n+4=0,即m2+3m+1=0,解得:m=,故点P(,);②当﹣1﹣m=﹣(n+3)时,即m=n+2,同理可得:点P(,);故点P的坐标为:(,)或(,)或(,)或(,).11.解:(1)将点C的坐标代入抛物线表达式得:﹣3am2=3,解得:am2=﹣1;(2)对于二次函数y=a(x2+2mx﹣3m2),令y=0,则x=m或﹣3m,∴函数的对称轴为:x=﹣m,∵CD∥AB,∴点D、C的纵坐标相同,故点D(﹣2m,3),故点A、B的坐标分别为:(m,0)、(﹣3m,0),设点E(x,y),y=a(x2+2mx﹣3m2),分别过点D、E作x轴的垂线,垂足分别为M、N,∵AB平分∠DAE,∴∠DAM=∠EAN,∴RtADM△∽Rt△ANE,∴,即,解得:y=,故点E(x,),将点E的坐标代入抛物线表达式并解得:x==﹣4m,则y==﹣5,故点E(﹣4m,﹣5),故===为定值;(3)存在,理由:函数的对称轴为x=﹣m,当x=﹣m时,y=a(x2+2mx﹣3m2)=4,即点F(﹣m,4),由点F、C的坐标得,直线FC的表达式为:y=﹣x+3,令y=0,则x=3m,即点G(3m,0),GF2=(3m+m)2+42=16m2+16,同理AD2=9m2+9,AE2=25m2+25,故AE2=AD2+GF2,GF、AD、AE的长度为三边长的三角形是直角三角形,点G的横坐标为3m.12.解:(1)∵直线y=kx+3k过点A,∴y=0时,0=kx+3k,解得x=﹣3,∴A(﹣3,0),把点A的坐标代入y=ax2+4ax+,得9a﹣12a+=0,解得a=,∴抛物线解析式为y=x2+x+;(2)如图1,过点D作DF⊥x轴于F,过点C作CG⊥x轴于G,∴∠DFB=∠CGO=90°=∠DBC,∴∠DBF+∠BDF=90°,又∵∠DBF+∠CBG=90°,∴∠BDF=∠CBG,∴△BDF∽△CBG,∴,∵CB=5BD,∴CG=5BF,BG=5DF,联立方程组,解得:,(舍去),∴点C(4k﹣1,4k2+2k),∴CG=4k2+2k,OG=4k﹣1,设BF=m,则CG=5m,DF=2k﹣km,BG=5(2k﹣km),∴,解得k=﹣(舍去)或k=0(舍去)或k=1,∴k的值为1;(3)∵将直线y=kx+3k向上平移4个单位,∴平移后解析式为y=kx+3k+4,∴kx+3k+4=x2+x+,∴x E+x F=4k﹣4,x E•x F=﹣12k﹣13,∴|x F﹣x E|==,∵△AEF的面积=×4×,∴当k=﹣时,△AEF的面积的最小值为16.13.解:(1)令x=0,则y=3,∴C(0,3),∴OC=3.令y=0,则﹣x2+x+3=0,解得:x1=﹣4,x2=6,∴A(﹣4,0),B(6,0),∴OA=4,OB=6.∵CD⊥AC,∴∠ACD=90°,∵CO⊥AD,∴OC2=OA•OD,∴OD=,∴D(,0).∴E(1,).如图2,连接OE、BE,作HG⊥x轴于点G,交BE于点P.由B、E两点坐标可求得直线BE的解析式为:y=﹣x+.设H(m,﹣m2+m+3),则P(m,﹣m+).∴HG=﹣m2+m+3,HP=y H﹣y P=﹣m2+m﹣.∴S△BHE=(x B﹣x E)•HP=(﹣m2+m﹣)=﹣m2+m﹣.∵FH⊥CD,AC⊥CD,∴AC∥FH,∴∠HFG=∠CAO,∵∠AOC=∠FGH=90°,∴△ACO∼△FHG,∴==,∴FG=HG=﹣m2+m+4,∴AF=AG﹣FG=m+4+m2﹣m﹣4=m2+m,∴S△AFC=AF•OC=(m2+m)=m2+m,∵S四边形ACEB=S△ACO+S△OCE+S△OEB=×4×3+×3×1+6×=,∴S五边形FCEHB=S四边形ACEB+S△BHE﹣S△AFC=+(﹣m2+m﹣)﹣(m2+m)∴当m=时,S五边形FCEHB取得最大值.此时,H的横坐标为.(3)∵B(6,0),C(0,3),D(,0),∴CD=BD=,BC=3,∴∠DCB=∠DBC.①如图3﹣1,△CMN≌△DCB,MN交y轴于K,则CM=CN=DC=DB=,MN=BC=3,∠CMN=∠CNM=∠DBC=∠DCB,∴MN∥AB,∴MN⊥y轴,∴∠CKN=∠COB=90°,MK=NK=MN=,∴△CKN∼△COB,∴==,∴CK=,∴OK=OC+CK=,∴N(,).②如图3﹣2,△MCN≌△DBC,则CN=CB=3,∠MCN=∠DBC,∴CN∥AB,∴N(3,3).③如图3﹣3,△CMN≌△DBC,则∠CMN=∠DCB,CM=CN=DC=DB=,MN=BC=3,∴MN∥CD,作MR⊥y轴于R,则===,∴CR=,RM=,∴OR=3﹣,作MQ∥y轴,NQ⊥MQ于点Q,则∠NMQ=∠DCO,∠NQM=∠DOC=90°,∴△COD∼△MQN,∴==,∴MQ=MN=,NQ=MN=,∴NQ﹣RM=,OR+MQ=,∴N(﹣,).综上所述,满足要标的N点坐标有:(,)、(3,3)、(﹣,).14.解:(1)对称轴为直线x=﹣=4,则CD=4,∵四边形ABDC为平行四边形,∴DC∥AB,DC=AB,∴DC=AB=4,∴A(2,0),B(6,0),把点A(2,0)代入得y=ax2﹣8ax+12得4a﹣16a+6=0,解得a=,∴二次函数解析式为y=x2﹣4x+6;(2)如图1,设E(m,m2﹣4m+6),其中2<m<6,作EN⊥y轴于N,如图2,∵S梯形CDEN﹣S△OCD﹣S△OEN=S△ODE,∴(4+m)(6﹣m2+4m﹣6)﹣×4×6﹣m(﹣m2+4m﹣6)=12,化简得:m2﹣11m+24=0,解得m1=3,m2=8(舍),∴点E的坐标为(3,﹣);(3)Ⅰ、当点Q在对称轴右侧时,如图2,过点E作EF⊥PM于F,MQ交x轴于G,∵∠PQE=∠PME,∴点E,M,Q,P四点共圆,∵PE⊥PQ,∴∠EPQ=90°,∴∠EMQ=90°,∴∠EMF+∠HMG=90°,∵∠HMG+∠HGM=90°,∴∠EMF=∠HGM,在Rt△EFM中,EF=1,FM=,tan∠EMF==2,∴tan∠HGM=2,∴,∴HG=HM=1,∴点G(5,0),∵M(4,﹣2),∴直线MG的解析式为y=2x﹣10①,∵二次函数解析式为y=x2﹣4x+6②,联立①②解得,(舍)或,∴Q(8,6),∴点Q到对称轴的距离为8﹣4=4;Ⅱ、当点Q在对称轴左侧时,如图3,过点E作EF⊥PM于F,过点Q作QD⊥PM于D,∴∠DQP+∠QPD=90°,∵∠EPQ=90°,∴∠DPQ+∠FPE=90°,∴∠DQP=∠FPE,∵∠PDQ=∠EFP,∴△PDQ∽△EFP,∴,由Ⅰ知,tan∠PQE==2,∵EF=1,∴=,∴DP=,PF=2QD,设Q(n,n2﹣4n+6),∴DQ=4﹣n,DH=n2﹣4n+6,∴PF=DH+FH﹣DP=n2﹣4n+6+﹣=n2﹣4n+7,∴n2﹣4n+7=2(4﹣n),∴n=2+(舍)或n=2﹣,∴DQ=4﹣n=2+,即点Q到对称轴的距离为4或2+.15.解:(1)抛物线y=a(x+2)(x﹣4),令y=0,解得x=﹣2或x=4,∴A(﹣2,0),B(4,0).∵直线y=﹣x+,当x=﹣5时,y=3,∴D(﹣5,3),∵点D(﹣5,3)在抛物线y=a(x+2)(x﹣4)上,∴a(﹣5+2)(﹣5﹣4)=3,∴a=.∴抛物线的函数表达式为:y=x2﹣x﹣.(2)如图1中,设直线BD交y轴于J,则J(0,).连接CD,BC.∵S△BDC=××9=10,∴S△P AB=10,∴×6×|y P|=10y P=±,当y=时,=x2﹣x﹣,解得x=1±,∴P(,)或(,),当﹣=x2﹣x﹣,方程无解,∴满足条件的点P的坐标为(,)或(,).(3)如图2中,过点D作DM平行于x轴,∵D(﹣5,3),B(4,0),∴tan∠DBA==,∴∠DBA=30°∴∠BDM=∠DBA=30°,过F作FJ⊥DM于J,则有sin30°=,∴HF=,∴2AF+DF=2(AF+)=2(AF+HF),当A、F、H三点共线时,即AH⊥DM时,2AF+DF=2(AF+HF)取最小值为=.16.解:(1)∵y=x2﹣x﹣=(x2﹣2x﹣3)=(x﹣1)2﹣2,∴顶点D的坐标为(1,﹣2),令y=0,则(x2﹣2x﹣3)=0,∴x=﹣1或x=3,∴A(﹣1,0),B(3,0),令x=0,则y=﹣,∴C(0,﹣),∴AC是定值,要△ACP的面积最大,则点P到AC的距离最大,即当点P在点B位置时,点P到AC的距离最大,∴S△ACP最大=S△ABC=AB•OC=(3+1)•=3;(2)由(1)知,B(3,0),D(1,﹣2),∴直线l1的解析式为y=x﹣3,∵l1∥l2,且l1过点A,∴直线l2的解析式为y=x+,∴E(0,),∴OE=,在Rt△AOE中,OA=1,∴tan∠AEO==,∴∠AEO=30°,∵l1∥l2,∴∠DBO=60°,由旋转知,OE1=OE=,∠A1E1O=∠AEO=30°,∴∠ME1N=30°如图,∵△E1MN为等腰三角形,∴①当E1N1=M1N1时,∴∠E1M1N1=∠A1E1O=30°,∴α=∠BOM=60°﹣30°=60°,过点E1作E1F⊥x轴于F,∴E1F=OE1=,∴OF=E1F=,∴E1(,),②当E2M2=E2N2时,∠E2N2M2=∠E2M2N2=(180°﹣30°)=75°,∴∠BOM2=75°﹣60°=15°,∴α=105°,过点E2作E2H⊥x轴,在OH上取一点Q,使OQ=E2Q,∴∠E2QH=30°,设E2H=a,则E2Q=2a,HQ=a,∴OQ=E2Q=2a,OH=(2+)a,在Rt△OHE2中,根据勾股定理得,[(2+)a]2+a2=3,∴a=(舍去负值),∴E2(,﹣).③当E3M3=M3N3时,∠E3N3M3=∠M3E3N3=30,∴∠E3M3N3=120°,∴∠BOM3=60°,∴α=150°,∵∠OBM3=60°,∠E3N3M3=30°,∴∠N3GB=90°,∴OG=,E3G=,∴E3(,﹣).17.解:(1)∵AB=6,点B的坐标为(﹣6,0),∴点A(﹣12,0),如图1,过点D作DE⊥x轴于点D,则ED=AD sin∠DAB=8×=4,同理AE=4,故点D(﹣8,4),则点C(﹣2,4),由中点公式得,点M(﹣4,2);(2)图象向右平移了a个单位,则点D′(a﹣8,4)、点M′(a﹣4,2),∵点D′M′都在函数上,∴(a﹣8)×4=(a﹣4)×2,解得:a=12,则k=(12﹣8)×4=16,故反比例函数的表达式为=;(3)由(2)知,点M′的坐标为(8,2),点B′、C′的坐标分别为(6,0)、(10,4),设点P(m,2),点Q(s,t);①当B′C′是矩形的边时,如图2,求解的矩形为矩形B′C′PQ和矩形B′C′Q′P′,过点C′作C′H⊥l交于点H,C′H=4﹣2=2,直线B′C′的倾斜角为60°,则∠M′PC′=30°,PH=C′H÷tan∠M′PC′=故点P的坐标为(16,2),由题意得:点P、Q′关于点C′对称,由中点公式得,点Q的坐标为(12,﹣4);同理点Q、Q′关于点M′对称,由中点公式得,点Q′(4,6);故点Q的坐标为:(12,﹣4)或(4,6);②当B′C′是矩形的对角线时,∵B′C′的中点即为PQ的中点,且PQ=B′C′,∴,解得:,,故点Q的坐标为(4,2)或(12,2);综上,点Q的坐标为:(12,﹣4)或(4,6)或(4,2)或(12,2).18.解:(1)∵直线y1=mx(m≠0)与反比例函数y2=(k<0)的图象交于A、B两点,且点A的横坐标为﹣1,∴点A,点B关于原点对称,∴点B的横坐标为1,∴当x取﹣1<x<0或x>1时,y1<y2;(2)连接OC,OE,由图象知,点A,点B关于原点对称,∴OA=OB,∵AC⊥CB,∴∠ACB=90°,∴OC=AB=AO,∴∠OAC=∠OCA,∵AC为∠BAD的平分线,∴∠OAC=∠DAC,∴∠OCA=∠DAC,∴AD∥OC,∴S△AEO=S△ACE=,∴AE=DE,∴S△AOD=2S△AOE=3;(3)作EF⊥x轴于F,作AH⊥x轴于H,则EF∥AH,∵AD=2DE,∴DE=EA,∵EF∥AH,∴==1,∴DF=FH,∴EF是△DHA的中位线,∴EF=AH,∵S△OEF=S△OAH=﹣,∴OF•EF=OH•HA,∴OH=OF,∴OH=HF,∴DF=FH=HO=DO,∴S△OAH=S△ADO=3=1,∴﹣=1,∴k=﹣2,∴y=﹣,∵点A在y=﹣的图象上,∴把x=﹣1代入得,y=2,∴A(﹣1,2),∵点A在直线y=mx上,∴m=﹣2,∴P(﹣2,﹣2),在y轴上找到一点M,使得△OMP是直角三角形,当∠OMP=90°时,PM⊥y轴,则OM=2,∴点M的坐标为(0.﹣2);当∠OPM=90°时,过P作PG⊥y轴于G,则△OPM是等腰直角三角形,∴OM=2PG=4,∴点M的坐标为(0.﹣4);综上所述,点M的坐标为(0.﹣2)或(0,﹣4).19.解:(1)理由:∵∠ACB=90°,∴∠ACD=∠BCE=90°,又∵∠ADC=90°,∴∠ACD+∠DAC=90°,∴∠BCE=∠DAC,且∠ADC=∠BEC=90°,∴△ADC∽△CEB;(2)如图,过点O作ON⊥OM交直线CD于点N,分别过M、N作ME⊥x轴NF⊥x轴,由(1)可得:△NFO∽△OEM,∴,∵点M(2,1),∴OE=2,ME=1,∵tanα==,∴,∴NF=3,OF=,∴点N(﹣,3),∵设直线CD表达式:y=kx+b,∴∴∴直线CD的解析式为:y=﹣x+;(3)当∠CDP=90°时,如图,过点P作PH⊥BC,交BC延长线于点H,∵∠ADC+∠CDP=180°,∴点A,点D,点P三点共线,∵∠BAP=∠B=∠H=90°,∴四边形ABHP是矩形,∴AB=PH=3,∵将线段AE绕点E顺时针旋转90°,∴AE=EP,∠AEP=90°,∴∠AEB=∠PEH=90°,且∠BAE+∠AEB=90°,∴∠BAE=∠PEH,且∠B=∠H=90°,AE=EP,∴△ABE≌△EHP(AAS),∴BE=PH=3,当∠CPD=90°时,如图,过点P作PH⊥BC,交BC延长线于点H,延长HP交AD的延长线于N,则四边形CDNH是矩形,∴CD=NH=3,DN=CH,设BE=x,则EC=5﹣x,∵将线段AE绕点E顺时针旋转90°,∴AE=EP,∠AEP=90°,∴∠AEB=∠PEH=90°,且∠BAE+∠AEB=90°,∴∠BAE=∠PEH,且∠B=∠EHP=90°,AE=EP,∴△ABE≌△EHP(AAS),∴PH=BE=x,AB=EH=3,∴PN=3﹣x,CH=3﹣(5﹣x)=x﹣2=DN,∵∠DPC=90°,∴∠DPN+∠CPH=90°,且∠CPH+∠PCH=90°,∴∠PCH=∠DPN,且∠N=∠CHP=90°,∴△CPH∽△PDH,∴,∴∴x=∵点P在矩形ABCD外部,∴x=,∴BE=,综上所述:当BE的长为3或时,△DPC为直角三角形.20.解:(1)∵E(2,3)、F(4,﹣2),∴k EF==﹣,故答案为﹣.(2)∵G(1,3),H(﹣2,1),I(﹣1,6),∴k GH==,k GI==﹣,∴k GH•k GI=﹣1.(3)如图2中,过点K作KM⊥x轴于M,过点S作SN⊥x轴于N,连接KS交OR于J.∴S(6,8),∴ON=6,SN=8,∵四边形OKRS是正方形,∴OK=OS,∠KPS=∠KMO=∠SNO=90°,KJ=JS,JR=JO,∴∠KOM+∠SON=90°,∠SON+∠OSN=90°,∴∠KOM=∠OSN,∴△OMK≌△SNO(AAS),∴KM=ON=6,OM=SN=8,∴K(﹣8,6),∵KJ=JS,∴J(﹣1,7),∵JR=OJ,∴R(﹣2,14),∵k OR==﹣7,∵RT⊥OR,∴k RT=﹣=,设直线RT的解析式为y=x+b.。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
2020年广东省中考数学压轴:几何证明及几何计算
例题1:如图1,正六边形ABCDEF的边长为a,P是BC边上的一动点,过P作PM//AB 交AF于M,作PN//CD交DE于N.
(1)①∠MPN=_______°;
②求证:PM+PN=3a;
(2)如图2,点O是AD的中点,联结OM、ON.求证:OM=ON.
(3)如图3,点O是AD的中点,OG平分∠MON,判断四边形OMGN是否为特殊的四边形,并说明理由.
图1 图2 图3
满分解答
(1)①∠MPN=60°.
②如图4,延长FA、ED交直线B C与M′、N′,那么△ABM′、△MPM′、△DCN′、
△EPN′都是等边三角形.
所以PM+PN=M′N′=M′B+BC+CN′=3a.
图4 图5 图6
(2)如图5,联结OP.
由(1)知,AM=BP,DN=CP.
由AM=BP,∠OAM=∠OBP=60°,OA=OB,
得△AOM≌△BOP.所以OM=OP.
同理△COP≌△DON,得ON=OP.
所以OM=ON.
(3)四边形OMGN是菱形.说理如下:
由(2)知,∠AOM=∠BOP,∠DON=∠COP(如图5).
所以∠AOM+∠DON=∠BOP+∠COP=60°.所以∠MON=120°.
如图6,当OG平分∠MON时,∠MOG=∠NOG=60°.
又因为∠AOF=∠FOE=∠EOD=60°,于是可得∠AOM=∠FOG=∠EON.于是可得△AOM≌△FOG≌△EON.
所以OM=OG=ON.
所以△MOG与△NOG是两个全等的等边三角形.
所以四边形OMGN的四条边都相等,四边形OMGN是菱形.。