专题23 命题与证明-2021年中考数学名校地市必刷题(上海专用)(解析版)

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专题23 命题与证明
一、单选题(共12小题)
1.(2020•长沙模拟)用尺规作图作△ABC的BC边上的高,下列作法正确的是()
A.B.
C.D.
【解答】解:∵△ABC的BC边上的高,AD⊥BC,
∴选项B正确,
故选:B.
【知识点】作图—基本作图、三角形的角平分线、中线和高
2.(2020•河南模拟)如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,分别以点A和点B为圆心,大于AB的长为
半径作弧相交于点D和点E,直线DE交AC于点F,交AB于点G,连接BF,若BF=3,AG=2,则BC=()
A.5 B.4C.2D.2
【解答】解:由作法得GF垂直平分AB,
∴FB=F A,AG=BG=2,
∴∠FBA=∠A,
∵∠ABC=90°,
∴∠A+∠C=90°,
∠FBA+∠FBC=90°,
∴∠C=∠FBC,
∴FC=FB,
∴FB=F A=FC=3,
∴AC=6,AB=4,
∴BC===2
故选:C.
【知识点】线段垂直平分线的性质、作图—基本作图
3.(2020•河北模拟)如图,在△ABC中,AB=AC,AD是高,AM是△ABC外角∠CAE的平分线.以点D
为圆心,适当长为半径画弧,交DA于点G,交DC于点H.再分别以点G、H为圆心,大于GH的长为半径画弧,两弧在∠ADC内部交于点Q,连接DQ并延长与AM交于点F,则△ADF的形状是()
A.等腰三角形B.等边三角形
C.直角三角形D.等腰直角三角形
【解答】解:根据画图过程可知:
DF平分∠ADC,
∴∠ADF=∠CDF,
∵AB=AC,
∴∠B=∠ACB,
∵AM是△ABC外角∠CAE的平分线,
∴∠EAM=∠CAM,
∵∠EAC=∠B+∠ACB,
∴∠EAF=∠B,
∴AF∥BC,
∴∠AFD=∠FDC,
∴∠AFD=∠ADF,
∴AF=AD,
∵AD是高,
∴∠ADB=90°,
∴∠F AD=∠ADB=90°,
∴△ADF的形状是等腰直角三角形.
故选:D.
【知识点】等边三角形的判定、等腰直角三角形、作图—基本作图、等腰三角形的判定
4.(2020•襄城区校级模拟)如图,四边形ABCD是平行四边形,用直尺和圆规作∠BAD的平分线AG交BC
于点E,若AB=5,BF=6,则AE的长为()
A.8 B.10 C.11 D.12
【解答】解:∵AG平分∠BAD,
∴∠BAG=∠DAG,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,
∴∠AEB=∠DAG,
∴∠BAG=∠AEB,
∴AB=BE=5,
由作图可知:AB=AF,
∠BAE=∠F AE,
∴BH=FH=3,BF⊥AE,
由勾股定理得:AH=EH=4,
∴AE=8,
故选:A.
【知识点】角平分线的性质、作图—基本作图、平行四边形的性质
5.(2019•成都一模)如图,已知矩形AOBC的三个顶点的坐标分别为O(0,0),A(0,3),B(4,0),按
以下步骤作图:①以点O为圆心,适当长度为半径作弧,分别交OC,OB于点D,E;②分别以点D,E为圆心,大于DE的长为半径作弧,两弧在∠BOC内交于点F;③作射线OF,交边BC于点G,则点G的坐标为()
A.(4,)B.(,4)C.(,4)D.(4,)
【解答】解:∵四边形AOBC是矩形,A(0,3),B(4,0),
∴OB=4,OA=BC=3,∠OBC=90°,
∴OC==5,
作GH⊥OC于H.
由作图可知:OG平分∠BOC,
∵GB⊥OB,GH⊥OC,
∴GB=GH,时GB=GH=x,
∵S△OBC=×3×4=×5×x+×4×x,
∴x=,
∴G(4,).
故选:A.
【知识点】矩形的性质、坐标与图形性质、作图—基本作图
6.(2019•海港区一模)已知△ABC,D是AC上一点,尺规在AB上确定一点E,使△ADE∽△ABC,则符
合要求的作图痕迹是()
A.B.
C.D.
【解答】解:如图,点E即为所求作的点.
故选:A.
【知识点】相似三角形的判定、作图—复杂作图
7.(2019•金水区校级一模)如图,在△ABC中,按以下步骤作图:①分别以点B,C为圆心,以大于BC
的长为半径作弧,两弧相交于两点M,N;②作直线MN交AB于点D,连接CD.如果CD=AC,∠ACB =105°,那么∠B的度数为()
A.20°B.25°C.30°D.35°
【解答】解:由题意可得:MN垂直平分BC,
则DC=BD,
故∠DCB=∠DBC,
∵DC=AC,
∴∠A=∠CDA,
设∠B为x,则∠BCD=x,∠A=∠CDA=2x,
可得:x+2x+105°=180°,
解得:x=25,
即∠B=25°,
故选:B.
【知识点】作图—基本作图、等腰三角形的性质、线段垂直平分线的性质
8.(2019•信阳一模)如图,在平面直角坐标系中,以O为圆心,适当长为半径画弧,交x轴于点M,交y
轴于点N,再分别以点M、N为圆心,大于MN的长为半径画弧,两弧在第二象限交于点P.若点P的坐标为(2x,y+1),则y关于x的函数关系为()
A.y=x B.y=﹣2x﹣1 C.y=2x﹣1 D.y=1﹣2x
【解答】解:由作图可知,点P在第二象限的角平分线上,横坐标与纵坐标互为相反数,
∵P(2x,y+1),
∴2x+y+1=0,
∴y=﹣2x﹣1,
故选:B.
【知识点】作图—基本作图
9.(2020•坪山区一模)如图,在平面直角坐标系中,以坐标原点O为圆心,适当的长为半径作弧,分别交
x轴、y轴于点M、点N,再分别以点M、N为圆心,大于MN的长为半径画弧,两弧在第二象限交于点P(a,b),则a与b的数量关系为()
A.a+b=0 B.a+b>0 C.a﹣b=0 D.a﹣b>0
【解答】解:利用作图得点OP为第二象限的角平分线,
所以a+b=0.
故选:A.
【知识点】作图—基本作图
10.(2020•石家庄模拟)如图,已知点D、E分别在∠CAB的边AB、AC上,若PD=6,由作图痕迹可得,
PE的最小值是()
A.2 B.3 C.6 D.12
【解答】解:根据作图痕迹可知:
AP是∠BAC的平分线,
∵PD⊥AB,且PD=6,
当PE⊥AC时,
PE=PD=6,
∴PE的最小值是6.
故选:C.
【知识点】作图—基本作图
11.(2020•路南区一模)在以下三个图形中,根据尺规作图的痕迹,不能判断射线AD平分∠BAC的是()
A.图2 B.图1与图2 C.图1与图3 D.图2与图3
【解答】解:在图1中,利用基本作图可判断AD平分∠BAC;
在图2中,利用基本作图得到D点为BC的中点,则AD为BC边上的中线;
在图3中,利用作法得AE=AF,AM=AN,则可判断△ADM≌△ADN,所以∠AMD=∠AND,
则可判断△MDE≌△NDF,所以D点到AM和AN的距离相等,则可判断AD平分∠BAC.
故选:A.
【知识点】作图—基本作图
12.(2020•虹口区二模)已知在ABC中,小明按照下列作图步骤进行尺规作图(示意图与作图步骤如表),
那么交点O是△ABC的()
A.外心B.内切圆的圆心
C.重心D.中心
【解答】解:由尺规作图可知,MN、PQ分别是线段BC、AC的垂直平分线,
∴点D、E分别是BC、AC的中点,
∴AD、BE是△ABC的中线,
∴点O是△ABC的重心,
故选:C.
【知识点】三角形的外接圆与外心、作图—基本作图、三角形的重心、三角形的内切圆与内心
二、填空题(共10小题)
13.(2020•松滋市一模)如图,在边长是4×4,小正方形边长为1的正方形网格图中,线段AB的两个端点
都在格点上,若以AB为斜边,则可以作出个格点直角三角形,并在答题卡的图中作出其中面积最大的格点直角三角形.
【解答】解:如图所示:
线段AB的两个端点都在格点上,
以AB为斜边,可以作出4个格点直角三角形,
△ABC的面积最大.
故答案为4.
【知识点】勾股定理的逆定理、作图—应用与设计作图、勾股定理
14.(2019•河西区二模)在每个小正方形的边长为1的网格中,有△ABC,点A,B,C都在格点上
(Ⅰ)△ABC的面积等于.
(Ⅱ)求作其内接正方形,使其一边在BC上,另两个顶点各在AB,AC上.在如图所示的网格中,请你用无刻度的直尺,画出该正方形,并简要说明画图的方法(不要求证明)

【解答】解:(Ⅰ)5×4÷2=10.
故△ABC的面积等于10,
故答案为:10;
(Ⅱ)如图所示:取格点D,F,E,连接DE,DF分别交AB,AC于点M,N,
再取格点S,T.G,K,连接GK,ST交于点Q,连接MQ并延长MQ交BC于点P,同理得到
点R,四边形MPRN即为所求的正方形;
故答案为:取格点D,F,E,连接DE,DF分别交AB,AC于点M,N,
再取格点S,T.G,K,连接GK,ST交于点Q,连接MQ并延长MQ交BC于点P,同理得到
点R,四边形MPRN即为所求的正方形.
【知识点】作图—复杂作图、相似三角形的判定与性质
15.(2019•新乡二模)如图,在每个小正方形的边长为1的网格中,点A,B,C均在格点上.
(Ⅰ)AC的长等于;
(Ⅱ)在线段AC上有一点D,满足AB2=AD•AC,请在如图所示的网格中,用无刻度的直尺,画出点D,并简要说明点D的位置是如何找到的(不要求证明).
【解答】解:(Ⅰ)AC=,
故答案为:5,
(Ⅱ)要满足AB2=AD•AC,
即AD=,
构造△AEC,如图所示,
过点E作EF⊥AC于点F,
由相似三角形的性质易证:CE2=CF•AC,
∴CF=
以点A为圆心,CF长为半径作圆交AC于点D,
连接BD,此时△ABD∽△ACB,
故答案为:构造△ACE,过点E作EF⊥AC于点F,以点A为圆心,CF长为半径作圆交AC于
点D.
【知识点】作图—复杂作图、勾股定理、相似三角形的判定与性质
16.(2020•扶沟县一模)在△ABC中,尺规作图的痕迹如图所示,已知∠ADB=50°,∠A=110°,则∠ABC
的度数为.
【解答】解:由作图可知:EF垂直平分线段BC,
∴DB=DC,
∴∠DBC=∠C,
∵∠ADB=∠DBC+∠C=50°,
∴∠C=25°,
∴∠ABC=180°﹣∠A﹣∠C=180°﹣110°﹣25°=45°,
故答案为45°.
【知识点】三角形内角和定理、作图—复杂作图、三角形的外角性质
17.(2019•怀柔区二模)下面是一位同学的一道尺规作图题的过程.
已知:线段a,b,c.
求作:线段x,使得a:b=c:x.
他的作法如下:
①以点O为端点画射线OM,ON;
②在OM上依次截取OA=a,AB=b;
③在ON上截取OC=c;
④联结AC,过点B作BD∥AC,交ON于点D.
所以:线段CD就是所求的线段x.
这位同学作图的依据是.
【解答】解:这位同学作图的依据是:平行于三角形一边的直线截其它两边(或两边的延长线),所得对应
线段成比例;
故答案为:平行于三角形一边的直线截其它两边(或两边的延长线),所得对应线段成比例.【知识点】作图—复杂作图、平行线分线段成比例
18.(2019•花溪区一模)下面是一道确定点P位置的尺规作图题的作图过程.
如图1,直线L1与L2相交于点O,A,B是L2上两点,点P是直线L1上的点,且∠APB=30°,请在图中作出符合条件的点P.
作法:如图2,
(1)以AB为边在L2上方作等边△ABC;
(2)以C为圆心,AB长为半径作⊙C交直线L1于P1,P2两点.则P1、P2就是所作出的符合条件的点P.
请回答:该作图的依据是.
【解答】解:(1)如图1,由作法得AC=BC=AB,△ABC是等边三角形;
(2)如图2,由作法得CA=CB=AB=CP1=CP2,
∴直线L1的两点P1,P2和A,B在半径为AB的圆上,
故答案为:等边三角形的定义,到圆心的距离等于半径的点在圆上.
【知识点】作图—复杂作图、等边三角形的性质
19.(2019•长春模拟)如图,一块余料ABCD,AD∥BC,现进行如下操作以点B为圆心,适当长为半径作
圆弧,分别交BA,BC于点G,H;再分别以点G,H为圆心,大于GH的长为半径作圆弧,两弧在∠ABC内部相交于点O,画射线BO,交AD于点E.连结OG、OH.若∠A=124°,则∠AEB的大小是度.
【解答】解:由作图可知:∠ABE=∠CBE,
∵AD∥BC,
∴∠AEB=∠CBE,
∴∠ABE=∠AEB,
∵∠A=124°,
∴∠AEB=(180°﹣124°)=28°,
故答案为28.
【知识点】平行线的性质、作图—应用与设计作图
20.(2019•天津一模)如图,在每个小正方形边长为1的网格中,△ABC的顶点A,B,C均在格点上,D
为AC边上的一点.
(1)线段AC的值为;
(2)在如图所示的网格中,AM是△ABC的角平分线,在AM上求一点P,使CP+DP的值最小,请用无刻度的直尺,画出AM和点P,并简要说明AM和点P的位置是如何找到的(不要求证明).
【解答】解:(1)AC==5,
故答案为5.
(2)如图,取格点E,连接AE交BC于M,取格点F,连接DF交AM于点P,点P即为所
求.
【知识点】作图—复杂作图、轴对称-最短路线问题
21.(2019•柯桥区模拟)如图,五个边长为1的小正方形无缝隙、不重合地拼成了一个“十字”形,连接A、
B两个顶点,过顶点C作CD⊥AB,垂足为D.“十字”形被分割为了①、②、③三个部分,这三个部
分恰好可以无缝隙、不重合地拼成一个矩形,这个矩形的对角线长为.
【解答】解:如图所示:四边形ACBE是正方形,AB与CE是正方形的对角线,边长为,则CD=DE=AD=BD,则组成的这个矩形的长与宽分别为,,
∴这个矩形的对角线的长==
故答案为:.
【知识点】矩形的性质、作图—应用与设计作图、图形的剪拼
22.(2019•东丽区一模)如图,在由边长都为1的小正方形组成的网格中,点A,B,C均为格点,点P,Q
为线段AB上的动点,且满足PQ=1.
(Ⅰ)当点Q为线段AB中点时CQ的长度等于.
(Ⅱ)当线段CQ+CP取得最小值时,请借助无刻度直尺在给定的网格中画出点Q,并简要说明你是怎么画出点Q 的:

【解答】解:(I)当点Q为线段AB中点时CQ的长度等于2.5;
故答案为2.5.
(Ⅱ)线段CQ+CP的值最小时,点P,Q必在△ABC的AB边上的高线的垂足的两侧,并且关
于垂足对称,即离垂足的距离为0,5.
所以先找到C关于ABD的对称点H,连接CH交AB于点O,下一步取格点D,使得AB∥CD,
AB=CD,取格点E,F,连接EF,则CG=1,
取格点N,L,使得BN=3,NL∥AB,NL=AB,此时直线LN与直线CD到直线AB的距离相
等,取格点H,T,使得HT∥AB,TH=AB,
取格点J,K,连接JK交TH于M,此时HM=CG=1,连接GM,此时GM∥CH,设直线LN
交MG于T,交CH于R,此时TR=CG=1,OR=OC,
矩形CGTR关于直线AB对称,连接CT交AB于Q,此时OQ=0.5,点Q即为所求.
故答案为:取格点D,E,F,连接CD,EF,它们相交于点G,取格点H,I,J,K,连接HI,
JK,它们相交于点M,连接GM,取格点L,N,连接LN且延长,交GM于T,连接TC交AB
于Q,点Q即为所求.
【知识点】勾股定理、作图—复杂作图、轴对称-最短路线问题
三、解答题(共8小题)
23.(2020•禅城区模拟)如图,已知Rt△ABC中∠C=90°,AB=10,AC=8.
(1)作AB的垂直平分线DE,交AB于点D,交AC于点E.(要求尺规作图,不写作法,保留作图痕迹);
(2)求AE的长.
【解答】解:(1)如图所示,DE即为所求;
(2)如图,连接BE,
∵DE垂直平分AB,
∴AE=BE,
设AE=x,则BE=x,CE=8﹣x,
∵Rt△ABC中∠C=90°,AB=10,AC=8,
∴BC=6.
∵Rt△BCE中,BC2+CE2=BE2,
∴62+(8﹣x)2=x2,
解得x=,
∴AE=.
【知识点】线段垂直平分线的性质、勾股定理、作图—基本作图
24.(2020•颍州区一模)如图,⊙O是△ABC的外接圆,且AB是直径.
(1)尺规作图:作∠ACB的平分线CD,交⊙O于点D;(保留作图痕迹,不写作法)(2)连接AD、BD,若∠ADC=30°,AD=,求阴影部分的面积.
【解答】解:(1)尺规作图如图所示;
(2)连接OC,则∠AOC=2∠ADC=60°.
∵AB是⊙O的直径,CD是∠ACB的平分线
∴∠ADB=90°,∠ACD=∠DCB.
∴AD=BD.
故,
AC=1,.
∴.
∴.
【知识点】三角形的外接圆与外心、扇形面积的计算、圆周角定理、作图—基本作图
25.(2019•合肥模拟)已知Rt△ABC中,∠ABC=90°,∠C=30°,F为AC的中点.⊙O是以AF为直径
的圆,交AB于点D,交BF于点E.
(1)过E点作⊙O的切线,并标出它与BD的交点M(要求:用尺规作图,保留作图痕迹,不写作法);
(2)连接ME,求证:ME是线段BD的垂直平分线.
【解答】(1)解:如图,ME为所作;
(2)∵∠ABC=90°,∠C=30°,
∴∠A=60°,
∵F为AC的中点,
∴F A=FB=FC,
∴△ABF为等边三角形,
∴∠AFB=∠ABF=60°,
而OF=OE,
∴△OEF为等边三角形,
∴∠EOF=60°,
∴∠EOF=∠A,
∴OE∥AB,
而OE⊥ME,
∴AB⊥EM,
∵∠BDE=∠AFE=60°,
∴△BDE为等边三角形,
∴ME是线段BD的垂直平分线.
【知识点】直角三角形斜边上的中线、作图—复杂作图、切线的性质、线段垂直平分线的性质
26.(2020•张家港市模拟)在Rt△ABC中,∠ACB=90°,利用直尺和圆规作图
(1)作出AB边上的中线CD;
(2)作出△ABC的角平分线AE;
(3)若AC=5,BC=12,求出斜边AB上的高的长度.
【解答】解:(1)如图,线段CD即为所求.
(2)如图,线段AE即为所求.
(3)作CH⊥AB于H.
在Rt△ABC中,∵AC=5,BC=12,∠ACB=90°
∴AB===13,
∵•AC•BC=•AB•CH
∴CH==.
【知识点】作图—复杂作图、角平分线的性质、勾股定理、直角三角形斜边上的中线、线段垂直平分线的性质
27.(2020•花都区一模)如图,四边形ABCD为平行四边形,AD=2,AB=6,∠DAB=60°,E为边CD
上一点.
(1)尺规作图:延长AE,过点C作射线AE的垂线,垂足为F(不写作法,保留作图痕迹);
(2)当点E在线段CD上(不与C,D重合)运动时,求EF•AE的最大值.
【解答】解:(1)如图,射线CF即为所求.
(2)作AH⊥CD交CD的延长线于H.设EC=x.
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB∥CD,AB=CD=6,
∴∠BAD=∠ADH=60°,
∵∠H=90°,
∴∠DAH=30°,
∴DH=AD=1,
∴CH=CD+DH=6+1=7,
∵∠CFE=∠H=90°,∠CEF=∠AEH,
∴△CFE∽△AHE,
∴=,
∴EF•AE=CE•EH=x(7﹣x)=﹣x2+7x=﹣(x﹣)2+,
∵﹣1<0,
∴EF•AE的最大值为.
【知识点】作图—基本作图、平行四边形的性质
28.(2020•长春模拟)已知:直线1及直线1外一点M.
请根据下列提供的数学原理一、二、三,分别在图①,②,③中使用直尺和圆规作直线MN,使得MN ∥l.(保留作图痕迹,不写作法)
【解答】解:如图所示,
根据题意的数学原理一、二、三,
图1,2,3中直线MN即为所求.
【知识点】作图—复杂作图、平行线的判定
29.(2019•山西模拟)为提升城市品味、改善居民生活环境,我省某市拟对某条河沿线十余个地块进行片区
改造,其中道路改造是难度较大的工程如图是某段河道坡路的横截面,从点A到点B,从点B到点C是两段不同坡度的坡路,CM是一段水平路段,CM与水平地面AN的距离为12米.已知山坡路AB的路面长10米,坡角BAN=15°,山坡路BC与水平面的夹角为30°,为了降低坡度,方便通行,决定降低坡路BC的坡度,得到新的山坡AD,降低后BD与CM相交于点D,点D,A,B在同一条直线上,即∠DAN=15°.为确定施工点D的位置,求整个山坡路AD的长和CD的长度(sin15°≈0.26,cos15°≈
0.97,tan15°≈0.27,sin30°=0.50,cos30°≈0.87,tan30°≈0.58结果精确到0.1米)
【解答】解:过B作BE⊥AN于E,过D作DF⊥AN于F,过C作CG⊥AN于G,过B作BH⊥CG于H,则四边形CGFD和四边形BEGH是矩形,
∴BE=GH,EG=BH,CD=GF,CG=DF,
∴CH=DF﹣GH,
由题意得,DF=12,AB=10,
在Rt△ABE中,BE=AB•sin15°=10×0.26=2.6,
在Rt△ADF中,DF=AB•sin15°,AD=12÷0.26=46.2,
∴CH=DF﹣BE=9.4,
在Rt△CBH中,CH=BC•sin30°,BC=CH÷0.5=18.8,
∵CD∥AN,
∴∠CDB=∠BAN=15°,
∵∠CBH=30°,
∴∠DBC=15°,
∴∠CDB=∠CBD,
∴CD=CB=18.8(米),
答:修整后山坡路AD的长约为46.2米,CD的长约为18.8米.
【知识点】作图—应用与设计作图、解直角三角形的应用-坡度坡角问题
30.(2019•荔湾区校级二模)在边长为12的正方形ABCD中,P为AD的中点,连结PC,
(1)作出以BC为直径的⊙O,交PC于点Q(要求尺规作图,不要求写作法,保留作图痕迹);
(2)连结AQ,证明:AQ为⊙O的切线;
(3)求QC的长与cos∠DAQ的值;
【解答】解:(1)如图,点Q为所作;
(2)证明:过Q点作QE⊥BC于E,交AD于F,连接BQ、OQ、OA,如图,
∵四边形ABCD为正方形,
∴BC=CD=AD=AB=12,AD∥BC,
在Rt△PCD中,PC==6,
∵BC为直径,
∴∠BQC=90°,
∵PD∥BC
∴∠CPD=∠BCQ,
∴Rt△BCQ∽Rt△CPD,
∴CQ:PD=BC:CP,即CQ:6=12:6,
∴CQ=,
∵CQ2=CE•CB,
∴CE==,
在Rt△CEQ中,QE==,
∴FQ=12﹣=,
∵AF=AD﹣FD=AD﹣CE=12﹣=.
∴AQ==12,
在△OAB和△OQA中

∴△OAB≌△OQA(SSS),
∴∠OQA=∠OBA=90°,
∴OQ⊥AQ,
∴AQ为⊙O的切线;
(3)由(2)得CQ=,AF=,AQ=12,
∴cos∠EAQ==,
即cos∠DAQ的值为.
【知识点】作图—复杂作图、圆周角定理、解直角三角形、正方形的性质、切线的判定与性质。

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