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初二上学期压轴题强化数学质量检测试卷含解析(一)
1.操作发现:如图1,D是等边△ABC边BA上的一动点(点D与点B不重合),连接DC,以DC为边在BC上方作等边△DCF,连接AF,易证AF=BD(不需要证明);
类比猜想:①如图2,当动点D运动至等边△ABC边BA的延长线上时,其它作法与图1相同,猜想AF与BD在图1中的结论是否仍然成立。
深入探究:②如图3,当动点D在等边△ABC边BA上的一动点(点D与点B不重合),连接DC,以DC为边在BC上方、下方分别作等边△DCF和等边△DCF′,连接AF,BF′你能发现AF,BF′与AB有何数量关系,并证明你发现的结论。
③如图4,当动点D运动至等边△ABC边BA的延长线上时,其它作法与图3相同,猜想AF,BF′与AB在上题②中的结论是否仍然成立,若不成立,请给出你的结论并证明。
2.如图,是等边三角形,点分别是射线、射线上的动点,点D从点A出发沿着射线移动,点E从点B出发沿着射线移动,点同时出发并且移动速度相同,连接.
(1)如图①,当点D移动到线段的中点时,与的长度关系是:_______.
(2)如图②,当点D在线段上移动但不是中点时,探究与之间的数量关系,并证明你的结论.
(3)如图③,当点D移动到线段的延长线上,并且时,求的度数.
3.已知点A在x轴正半轴上,以OA为边作等边OAB,A(x,0),其中x是方程的解.
(1)求点A的坐标;
(2)如图1,点C在y轴正半轴上,以AC为边在第一象限内作等边ACD,连DB并延长交y轴于点E,求的度数;
(3)如图2,点F为x轴正半轴上一动点,点F在点A的右边,连接FB,以FB为边在第一象限内作等边FBG,连GA并延长交y轴于点H,当点F运动时,的值是否发生变化?若不变,求其值;若变化,求出其变化的范围.
4.阅读下列材料,完成相应任务.
数学活动课上,老师提出了如下问题:
如图1,已知中,是边上的中线.
求证:.
智慧小组的证法如下:
证明:如图2,延长至,使,
∵是边上的中线∴
在和中
∴(依据一)∴
在中,(依据二)
∴.
任务一:上述证明过程中的“依据1”和“依据2”分别是指:
依据1:______________________________________________;
依据2:______________________________________________.
归纳总结:上述方法是通过延长中线,使,构造了一对全等三角形,将,,转化到一个三角形中,进而解决问题,这种方法叫做“倍长中线法”.“倍长中线法”多用于构造全等三角形和证明边之间的关系.
任务二:如图3,,,则的取值范围是_____________;
任务三:如图4,在图3的基础上,分别以和为边作等腰直角三角形,在中,,;中,,.连接.试探究与的数量关系,并说明理由.
5.如图,在平面直角坐标系中,已知点,,且,为轴上点右侧的动点,以为腰作等腰,使,,直线交轴于点.
(1)求证:;
(2)求证:;
(3)当点运动时,点在轴上的位置是否发生变化,为什么?
6.如图,在平面直角坐标系中,A(a,0),B(0,b),且|a+4|+b2﹣86+16=0.
(1)求a,b的值;
(2)如图1,c为y轴负半轴上一点,连CA,过点C作CD⊥CA,使CD=CA,连BD.求证:∠CBD=45°;
(3)如图2,若有一等腰Rt△BMN,∠BMN=90°,连AN,取AN中点P,连PM、PO.试探究PM和PO的关系.
7.在△ABC中,∠ACB=90°,过点C作直线l∥AB,点B与点D关于直线l对称,连接BD交直线于点P,连接CD.点E是AC上一动点,点F是CD上一动点,点E从A点出发,以每秒1cm的速度沿A→C路径运动,终点为C.点F从D点出发,以每秒2cm的速度沿D→C→B→C→D路径运动,终点为D.点E、F同时开始运动,第一个点到达终点时第二个点也停止运动.
(1)当AC=BC时,试证明A、C、D三点共线;(温馨提示:证明∠ACD是平角)
(2)若AC=10cm,BC=7cm,设运动时间为t秒,当点F沿D→C方向时,求满足CE=2CF时t的值;
(3)若AC=10cm,BC=7cm,过点E、F分别作EM、FN垂直直线l于点M、N,求所有使△CEM≌△CFN成立的t的值.
8.如图1,在平面直角坐标系中,点在x轴负半轴上,点B在y轴正半轴上,设,且.
(1)直接写出的度数.
(2)如图2,点D为AB的中点,点P为y轴负半轴上一点,以AP为边作等边三角形APQ,连接DQ并延长交x轴于点M,若,求点M的坐标.
(3)如图3,点C与点A关于y轴对称,点E为OC的中点,连接BE,过点B作,且,连接AF交BC于点P,求的值.
【参考答案】
2.①成立,证明见详解;②AF+BF′=AB,证明见详解;③不成立,AF=AB+BF′,证明见详解.
【分析】类比猜想:①通过证明△BCD≌△ACF,即可证明AF=BD;
深入探究:②AF+BF′=
解析:①成立,证明见详解;②AF+BF′=AB,证明见详解;③不成立,AF=AB+BF′,证明见详解.
【分析】类比猜想:①通过证明△BCD≌△ACF,即可证明AF=BD;
深入探究:②AF+BF′=AB,利用全等三角形△BCD≌△ACF(SAS)的对应边BD=AF;同理△BCF′≌△ACD(SAS),则BF′=AD,所以AF+BF′=AB;
③结论不成立.新的结论是AF=AB+BF′;通过证明△BCF′≌△ACD(SAS),则BF′=AD(全等三角形的对应边相等);再结合(2)中的结论即可证得AF=AB+BF′.
【详解】解:类比猜想:①如图2中,
∵△ABC是等边三角形(已知),
∴BC=AC,∠BCA=60°(等边三角形的性质);
同理知,DC=CF,∠DCF=60°;
∴∠BCA+∠DCA=∠DCF+∠DCA,即∠BCD=∠ACF;
在△BCD和△ACF中,
∴△BCD≌△ACF(SAS),
∴BD=AF(全等三角形的对应边相等);
深入探究:②如图示
AF+BF′=AB;
证明如下:由①条件可知:∠BCA-∠DCA=∠DCF-∠DCA,即∠BCD=∠ACF,
∴同理可证△BCD≌△ACF(SAS),则BD=AF;
同理△BCF′≌△ACD(SAS),则BF′=AD,
∴AF+BF′=BD+AD=AB;
③结论不成立.新的结论是AF=AB+BF′;
如图示:
证明如下:
∵等边△DCF和等边△DCF′,由①同理可知:
在△BCF′和△ACD中,
∴△BCF′≌△ACD(SAS),
∴BF′=AD(全等三角形的对应边相等);
又由②知,AF=BD;
∴AF=BD=AB+AD=AB+BF′,即AF=AB+BF′.
【点睛】本题属于三角形综合题,考查了等边三角形的性质,全等三角形的判定和性质等知识,解题的关键是正确寻找全等三角形解决问题.
3.(1)
(2),证明见详解
(3)
【分析】(1)由题意可知,所以,由等边三角形及中点可知,而,所以可证,进一步可证;
(2)猜测,在射线AB上截取,如图(见详解),利用等边三角形的性质及可
解析:(1)
(2),证明见详解
(3)
【分析】(1)由题意可知,所以,由等边三角形及中点可知,而,所以可证,进一步可证;
(2)猜测,在射线AB上截取,如图(见详解),利用等边三角形的性质及可知为等边三角形,再利用边角边即可证明,最后根据全等三角形的性质即可证明;
(3)按照第(2)问的思路,作出类似的辅助线:在射线CB上截取,如图(见详解),用同样的方法证明,再根据ED⊥DC,证出为等腰直角三角形,即可求出∠DEC的度数.
(1)
解:,
证明过程如下:由题意可知,
∵D为AB的中点,
∴,
∴,
∴.
∵为等边三角形,,
∴.
∵,
∴,
∴,
∴.
(2)
解:,
理由如下:在射线AB上截取,连接EF,如图所示,
∵为等边三角形,
∴,.
∵,,
∴为等边三角形,
∴,.
由题意知,
∴,
∴.
即.
∵,
∴.
在和中,,
∴,
∴DE与DC之间的数量关系是.
(3)
如图,在射线CB上截取,连接DF,如图所示,
∵为等边三角形,
∴,.
∵,,
∴为等边三角形,
∴,,
∴.
由题意知,
∵,
∴,
即.
∵,
∴.
在和中,,
∴,
∴.
∵ED⊥DC,
∴为等腰直角三角形,
∴.
【点睛】本题主要考查了等腰三角形,等边三角形,以及全等三角形的判定及性质,能够作出辅助线,并合理利用等边三角形的性质是解题的关键.
4.(1);(2);(3)的值是定值,9.
【分析】(1)先求出方程的解为,即可求解;
(2)由“SAS”可证△CAO≌△DAB,可得∠DBA=∠COA=90°,由四边形内角和定理可求解;
(3)
解析:(1);(2);(3)的值是定值,9.
【分析】(1)先求出方程的解为,即可求解;
(2)由“SAS”可证△CAO≌△DAB,可得∠DBA=∠COA=90°,由四边形内角和定理可求解;
(3)由“SAS”可证△ABG≌△OBF可得OF=AG,∠BAG=∠BOF=60°,可求∠OAH=60°,可得AH=6,即可求解.
【详解】解:(1)∵是方程的解.
解得:,
检验当时,,,
∴是原方程的解,
∴点;
(2)∵△ACD,△ABO是等边三角形,
∴AO=AB,AD=AC,∠BAO=∠CAD=60°,
∴∠CAO=∠BAD,且AO=AB,AD=AC,
∴△CAO≌△DAB(SAS)
∴∠DBA=∠COA=90°,
∴∠ABE=90°,
∵∠AOE+∠ABE+∠OAB+∠BEO=360°,
∴∠BEO=120°;
(3)GH−AF的值是定值,
理由如下:∵△ABC,△BFG是等边三角形,
∴BO=AB=AO=3,FB=BG,∠BOA=∠ABO=∠FBG=60°,
∴∠OBF=∠ABG,且OB=AB,BF=BG,
∴△ABG≌△OBF(SAS),
∴OF=AG,∠BAG=∠BOF=60°,
∴AG=OF=OA+AF=3+AF,
∵∠OAH=180°−∠OAB−∠BAG,
∴∠OAH=60°,且∠AOH=90°,OA=3,
∴AH=6,
∴GH−AF=AH+AG−AF=6+3+AF−AF=9.
【点睛】本题是三角形综合题,考查了分式方程的解法,等边三角形性质,全等三角形的性质和判定的应用,主要考查学生运用定理进行推理的能力.
5.任务一:依据1:两边和它们的夹角分别相等的两个三角形全等(或“边角边”或“SAS”);依据2:三角形两边的和大于第三边;任务二:;任务三:EF=2AD,见解析
【分析】任务一:依据1:根据全等的判
解析:任务一:依据1:两边和它们的夹角分别相等的两个三角形全等(或“边角边”或“SAS”);依据2:三角形两边的和大于第三边;任务二:;任务三:EF=2AD,见解析
【分析】任务一:依据1:根据全等的判定方法判断即可;
依据2:根据三角形三边关系判断;
任务二:可根据任务一的方法直接证明即可;
任务三:根据任务一的方法,延长中线构造全等三角形证明线段关系即可.
【详解】解:任务一:
依据1:两边和它们的夹角分别相等的两个三角形全等(或“边角边”或“SAS”);
依据2:三角形两边的和大于第三边.
任务二:
任务三:EF=2AD.理由如下:
如图延长AD至G,使DG=AD,
∵AD是BC边上的中线
∴BD=CD
在△ABD和△CGD中
∴△ABD≌△CGD
∴AB=CG,∠ABD=∠GCD
又∵AB=AE
∴AE=CG
在△ABC中,∠ABC+∠BAC+∠ACB=180°,
∴∠GCD+∠BAC+∠ACB=180°
又∵∠BAE=90°,∠CAF=90°
∴∠EAF+∠BAC=360°-(∠BAE+∠CAF)=180°
∴∠EAF=∠GCD
在△EAF和△GCA中
∴△EAF≌△GCA
∴EF=AG
∴EF=2AD.
【点睛】此题是三角形综合题,主要考查了全等三角形的判定和性质,倍长中线法,构造全等三角形是解本题的关键.
6.(1)见解析;(2)见解析;(3)不变,理由见解析
【分析】(1)先根据非负数的性质求出、的值,作于点,由定理得出,根据全等三角形的性质即可得出结论;
(2)先根据,得出,再由定理即可得出;
解析:(1)见解析;(2)见解析;(3)不变,理由见解析
【分析】(1)先根据非负数的性质求出、的值,作于点,由定理得出,根据全等三角形的性质即可得出结论;
(2)先根据,得出,再由定理即可得出;
(3)设,由全等三角形的性质可得出,故为定值,再由,可知的长度不变,故可得出结论.
【详解】解:(1)证明:,
,解得,
,,
作于点,
,,
,,
在与中,
,
,
;
(2)证明:,
,即,
在与中,
,
;
(3)点在轴上的位置不发生改变.
理由:设,
由(2)知,,
,
,为定值,,
长度不变,
点在轴上的位置不发生改变.
【点睛】本题考查的是全等三角形的判定与性质,熟知全等三角形的判定定理是解答此题的关键.
7.(1)a=﹣4,b=4;(2)见解析;(3)MP=OP,MP⊥OP,理由见解析
【分析】(1)先利用完全平方公式将a和b的式子化成绝对值与平方数之和的形式,再利用绝对值的非负数和平方数的非负性即可
解析:(1)a=﹣4,b=4;(2)见解析;(3)MP=OP,MP⊥OP,理由见解析
【分析】(1)先利用完全平方公式将a和b的式子化成绝对值与平方数之和的形式,再利用绝对值的非负数和平方数的非负性即可;
(2)如图1(见解析),作于E.易证,由三角形全等的性质得,再证明是等腰直角三角形即可;
(3)如图2(见解析),延长MP至Q,使得,连接AQ,OQ,OM,延长MN交AO于C.证出和,再利用全等三角形的性质证明是等腰直角三角形即可.
【详解】(1)
由绝对值的非负性和平方数的非负性得:
解得:;
(2)如图1,作于E
是等腰直角三角形,
;
(3)如图2,延长MP至Q,使得,连接AQ,OQ,OM,延长MN交AO于C
∴
∵在四边形MCOB中,
是等腰直角三角形
∴
是等腰直角三角形
.
【点睛】本题考查了绝对值的非负数和平方数的非负性、三角形全等的判定定理与性质、等腰直角三角形的判定与性质,熟练掌握这些定理与性质是解题关键.
8.(1)见解析
(2)
(3)
【分析】(1)先由AC=BC、∠ACB=90°得到∠ABC=45°,进而得到∠CBD=∠CDB=45°,然后得到∠BCD=90°,最后得到∠ACB+∠BCD=18
解析:(1)见解析
(2)
(3)
【分析】(1)先由AC=BC、∠ACB=90°得到∠ABC=45°,进而得到∠CBD=∠CDB=45°,然后得到∠BCD=90°,最后得到∠ACB+∠BCD=180°,即A、C、D三点共线;
(2)先用含有t的式子表示CE和CF的长,然后根据CE=2CF列出方程求得t的值;
(3)先由∠BCP=∠FCN、∠BCP+∠ECM=90°,∠ECM+∠MEC=90°得到∠MEC=∠FCN,然后结合全等三角形的性质列出方程求得t的值.
(1)
证明:∵AC=BC,∠ACB=90°,
∴∠ABC=45°,
∵点B与点D关于直线l对称,
∴BD⊥直线l,BC=CD,
∵直线l∥AB,
∴BD⊥AB,
∴∠ABD=90°,
∴∠CBD=∠CDB=45°,
∴∠BCD=90°,
∴∠ACB+∠BCD=180°,
∴A、C、D三点共线;
(2)
解:∵AC=10cm,BC=7cm,
∴当点F沿D→C方向时,0≤t≤3.5,
∴CE=10-t,CF=7-2t,
∵CE=2CF,
∴10-t=2(7-2t),
解得:t=.
(3)
解:∵∠BCP=∠FCN,∠BCP+∠ECM=90°,∠ECM+∠MEC=90°,
∴∠MEC=∠FCN,
∵△CEM≌△CFN,
当CE=CF时,△CEM≌△CFN,
当点F沿D→C路径运动时,
10-t=7-2t,
解得,t=-3,不合题意,
当点F沿C→B路径运动时,
10-t=2t-7,
解得,t=,
当点F沿B→C路径运动时,
10-t=7-(2t-7×2),
解得,t=11,
∵第一个点到达终点时第二个点也停止运动.点E从A点出发,以每秒1cm的速度沿A→C路径运动,终点为C.AC=10,
∴0≤t≤10,
∴t=11时,已停止运动.
综上所述,当t=秒时,△CEM≌△CFN.
【点睛】本题是三角形综合题目,考查的是全等三角形的判定和性质、等腰三角形的性质、等腰直角三角形的性质等知识,掌握全等三角形的判定定理和性质定理,灵活运用分类讨论思想是解题的关键.
9.(1);(2);(3).
【分析】(1)根据坐标系写出的坐标,进而根据,因式分解可得,进而可得,在x轴的正半轴上取点C,使,连接BC,证明是等边三角形,进而即可求得;
(2)连接BM,,进而证明
解析:(1);(2);(3).
【分析】(1)根据坐标系写出的坐标,进而根据,因式分解可得,进而可得,在x轴的正半轴上取点C,使,连接BC,证明是等边三角形,进而即可求得;
(2)连接BM,,进而证明为等边三角形,根据含30度角的直角三角形的性质即可求得
(3)过点F作轴交CB的延长线于点N,证明,,设,则等边三角形ABC的边长是4a,,进而计算可得,,即可求得的值.
【详解】(1)∵点在x轴负半轴上,
∴,,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
如答图1,在x轴的正半轴上取点C,使,连接BC,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴是等边三角形,
∴;
(2)如答图2,连接BM,
∴是等边三角形,
∵,,
∵∠,
∴,
∴,
∵D为AB的中点,
∴,
∵,
∴,
∴,在和中,
∴,
∴,即,
∴,
∴为等边三角形,
∴,∴;
(3)如答图3,过点F作轴交CB的延长线于点N,
则,
∵,
∴,
在和中,
∴,
∴,,
∵,
∴,
又∵E是OC的中点,设,
∴等边三角形ABC的边长是4a,,
∵,
∴,
在和中,
∴,
∴,
又∵,
∴,
,
∴.
【点睛】本题考查了坐标与图形,三角形全等的性质与判定,等边三角形的性质与判定,因式分解的应用,掌握三角形全等的性质与判定并正确的添加辅助线是解题的关键.
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