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初二上学期压轴题数学综合试题答案
1.在平面直角坐标系中,A(a,0),B(0,b)分别是x轴负半轴和y轴正半轴上一点,点C与点A关于y轴对称,点P是x轴正半轴上C点右侧一动点.
(1)当2a2+4ab+4b2+2a+1=0时,求A,B的坐标;
(2)当a+b=0时,
①如图1,若D与P关于y轴对称,PE⊥DB并交DB延长线于E,交AB的延长线于F,求证:PB=PF;
②如图2,把射线BP绕点B顺时针旋转45o,交x轴于点Q,当CP=AQ时,求∠APB的大小.
2.如图,在平面直角坐标系中,点A(a,0),B(0,b),且a,b满足.
(1)直接写出______,______;
(2)连接AB,P为内一点,.
①如图1,过点作,且,连接并延长,交于.求证:;
②如图2,在的延长线上取点,连接.若,点P(2n,−n),试求点的坐标.
3.如图1,在平面直角坐标系中, ,动点从原点出发沿轴正方向以的速度运动,动点也同时从原点出发在轴上以的速度运动,且满足关系式,连接,设运动的时间为秒.
(1)求的值;
(2)当为何值时,
(3)如图2,在第一象限存在点,使,求.
4.在平面直角坐标系中,点A在x轴的负半轴上,点B在y轴的正半轴上,点A与点C关于y轴对称.
(1)如图1,OA=OB,AF平分∠BAC交BC于F,BE⊥AF交AC于E,请直接写出EF与EC的数量关系为 ;
(2)如图2,AF平分∠BAC交BC于F,若AF=2OB,求∠ABC的度数;
(3)如图3,OA=OB,点G在BO的垂直平分线上,作∠GOH=45°交BA的延长线于H,连接GH,试探究OG与GH的数量和位置关系.
5.在等腰三角形ABC中,AB=AC,点D是AC上一动点,在BD的延长线上取一点E满足:AE=AB;AF平分∠CAE交BE于点F.
(1)如图1,连CF,求证:△ACF≌△AEF.
(2)如图2,当∠ABC=60°时,线段AF,EF,BF之间存在某种数量关系,写出你的结论并加以证明.
(3)如图3,当∠ACB=45°时,且AE∥BC,若EF=3,请直接写出线段BD的长是 (只填写结果).
6.已知:在平面直角坐标系中,A为x轴负半轴上的点,B为y轴负半轴上的点.
(1)如图1,以A点为顶点、AB为腰在第三象限作等腰,若,,求C点的坐标;
(2)如图2,若点A的坐标为,点B的坐标为,点D的纵坐标为n,以B为顶点,BA为腰作等腰.当B点沿y轴负半轴向下运动且其他条件都不变时,整式的值是否发生变化?若不发生变化,请求出其值;若发生变化,请说明理出;
(3)如图3,若,于点F,以OB为边作等边,连接AM交OF于点N,若,,请直接写出线段AM的长.
7.方法探究:
已知二次多项式,我们把代入多项式,发现,由此可以推断多项式中有因式(x+3).设另一个因式为(x+k),多项式可以表示成,则有,因为对应项的系数是对应相等的,即,解得,因此多项式分解因式得:.我们把以上分解因式的方法叫“试根法”.
问题解决:
(1)对于二次多项式,我们把x= 代入该式,会发现成立;
(2)对于三次多项式,我们把x=1代入多项式,发现,由此可以推断多项式中有因式(),设另一个因式为(),多项式可以表示成,试求出题目中a,b的值;
(3)对于多项式,用“试根法”分解因式.
8.已知:为的中线,分别以和为一边在的外部作等腰三角形和等腰三角形,且,连接,.
(1)如图1,若,求的度数.
(2)如图1,求证:.
(3)如图2,设交于点,交于点与交于点,若点为中点,且,请探究和的数量关系,并直接写出答案(不需要证明).
【参考答案】
2.(1);(2)①见解析;②∠APB=22.5°
【分析】(1)利用非负数的性质求解即可;
(2)①想办法证明∠PBF=∠F,可得结论;②如图2中,过点Q作QF⊥QB交PB于F,过点F作FH⊥x轴
解析:(1);(2)①见解析;②∠APB=22.5°
【分析】(1)利用非负数的性质求解即可;
(2)①想办法证明∠PBF=∠F,可得结论;②如图2中,过点Q作QF⊥QB交PB于F,过点F作FH⊥x轴于H,可得等腰直角△BQF,证明△FQH≌△QBO(AAS),再证明FQ=FP即可解决问题.
【详解】解:(1)∵2a2+4ab+4b2+2a+1=0,
∴(a+2b)2+(a+1)2=0,
∵(a+2b)2≥0 ,(a+1)2≥0,
∴a+2b=0,a+1=0,
∴a=﹣1,b=,
∴A(﹣1,0),B(0,).
(2)①证明:如图1中,
∵a+b=0,
∴a=﹣b,
∴OA=OB,
又∵∠AOB=90°,
∴∠BAO=∠ABO=45°,
∵D与P关于y轴对称,
∴BD=BP,
∴∠BDP=∠BPD,
设∠BDP=∠BPD=α,
则∠PBF=∠BAP+∠BPA=45°+α,
∵PE⊥DB,
∴∠BEF=90°,
∴∠F=90°﹣∠EBF,
又∠EBF=∠ABD=∠BAO﹣∠BDP=45°﹣α,
∴∠F=45°+α,
∴∠PBF=∠F,
∴PB=PF.
②解:如图2中,过点Q作QF⊥QB交PB于F,过点F作FH⊥x轴于H.可得等腰直角△BQF,
∵∠BOQ=∠BQF=∠FHQ=90°,
∴∠BQO+∠FQH=90°,∠FQH+∠QFH=90°,
∴∠BQO=∠QFH,
∵QB=QF,
∴△FQH≌△QBO(AAS),
∴HQ=OB=OA,
∴HO=AQ=PC,
∴PH=OC=OB=QH,
∴FQ=FP,
又∠BFQ=45°,
∴∠APB=22.5°.
【点睛】本题考查完全平方公式、实数的非负性、全等三角形的判定与性质、等腰直角三角形的判定与性质,解题的关键是综合运用相关知识解题.
3.(1)3,;(2)①见解析;②的坐标为(,)
【分析】(1)先利用幂的乘方和积的乘方化简,再利用单项式的性质求解即可;
(2)①连接AC,过点B作BN⊥BP,交CP的延长线于点N,利用SAS证明
解析:(1)3,;(2)①见解析;②的坐标为(,)
【分析】(1)先利用幂的乘方和积的乘方化简,再利用单项式的性质求解即可;
(2)①连接AC,过点B作BN⊥BP,交CP的延长线于点N,利用SAS证明△OPB≌△OCA,再证明△BNP为等腰直角三角形,利用AAS证明△ACD≌△BND,即可证明AD=DB;
②作出如图所示的辅助线,证明△BMP为等腰直角三角形,利用AAS证明△PBF≌△MPE,求得E(2n,n) ,M(3n−3,n),证明点M,E关于y轴对称,得到3n−3+2n=0,即可求解.
【详解】(1)∵,
∴,
∴,,
解得:,,
故答案为:3,;
(2)①连接AC,
∵∠COP=∠AOB=90°,
∴∠COP-∠AOP =∠AOB-∠AOP,
∴,
在△OPB和△OCA中,
,
∴△OPB≌△OCA(SAS),
∴AC=BP,∠OCA=∠OPB=90°,
过点B作BN⊥BP,交CP的延长线于点N,
∵∠COP=90°,OP=OC,
∴∠OCP=∠OPC=∠ACP=45°,
∵∠OPB=90°,
∴∠BPN=45°,
∴△BNP为等腰直角三角形,
∴∠BPN=∠N=45°,
∴BN=BP=AC,
在△ACD和△BND中,
,
∴△ACD≌△BND(AAS),
∴AD=DB;
②∵∠AOB=90°,AO=OB,
∴△AOB为等腰直角三角形,
∴∠OBA=45°,
∵∠MBO=∠ABP,
∴∠MBO+∠OBP=∠ABP+∠OBP=∠OBA=45°,
∴∠MBP=45°,
∵OP⊥BP,
∴△BMP为等腰直角三角形,
∴MP=BP,
过点P作y轴的平行线EF,分别过M,B作ME⊥EF于E,BF⊥EF于F,EF交x轴于G,ME交y轴于H,连接OE,
∴∠MPE+∠EMP=∠MPE +∠FPB=90°,
∴∠EMP=∠FPB,
在△PBF和△MPE中,
,
∴△PBF≌△MPE(AAS),
∴BF=EP,PF=ME,
∵P(2n,−n),
∴BF=EP=EH=2n,PG=EG=n,PF=ME=3−n,
∴MH=ME-EH=3−n−2n=3−3n,
∴E(2n,n) ,M(3n−3,n),
∴点P,E关于x轴对称,
∴OE=OP,∠OEP=∠OPE,
同理OM=OE,点M,E关于y轴对称,
∴3n−3+2n=0,
解得,即点M的坐标为(,).
【点睛】本题考查了坐标与图形、全等三角形的判定与性质、等腰直角三角形的判定与性质等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,学会添加常用辅助线,利用全等三角形的性质解决问题.
4.(1);(2);(3)
【分析】(1)把满足的关系式转化为非负数和的形式即可解答;
(2)画出图形,动点运动方向有两种情况,分情况根据列方程解答即可;
【详解】解:(1)
(
解析:(1);(2);(3)
【分析】(1)把满足的关系式转化为非负数和的形式即可解答;
(2)画出图形,动点运动方向有两种情况,分情况根据列方程解答即可;
【详解】解:(1)
(2)当动点沿轴正方向运动时,如解图-2-1:
当动点沿轴负方向运动时,如解图-2-2:
(3)过作,连
在与
∴,
在与中
∴,,
∴,,
∴是等边三角形,
∴,
又∵
∴
∵
∴
【点睛】本题是三角形综合题,考查了等腰直角三角形的性质,全等三角形的判定和性质,等边三角形的判定和性质,添加恰当辅助线构造三角形是本题的关键.
5.(1)EF=EC
(2)72°
(3)GH=GO,GH⊥GO
【分析】(1)如图1中,设AF交BE于点J.首先证明AB=AE,再证明∠AEF=∠ABF=90°,可得结论;
(2)如图2中,取
解析:(1)EF=EC
(2)72°
(3)GH=GO,GH⊥GO
【分析】(1)如图1中,设AF交BE于点J.首先证明AB=AE,再证明∠AEF=∠ABF=90°,可得结论;
(2)如图2中,取CF的中点T,连接OT.由OA=OC,BO⊥AC,推出BA=BC,推出∠BAC=∠BCA,∠ABO=∠CBO,设∠BAC=∠BCA=2α,利用三角形内角和定理,构建方程求解即可;
(3)结论:OG=GH,OG⊥GH.如图3中,连接GB,在BA上取一点H′,使得GB=GH′,连接OH′,设AB交DG于点W,交OG于点K,连接OW.证明∠GOH′=GOH=45°,推出点H与点H′重合,可得结论.
(1)解:(1)结论:EF=EC.理由:如图1中,设AF交BE于点J.∵AF平分∠BAC,∴∠BAF=∠CAF,∵BE⊥AF,∴∠BAF+∠ABE=90°,∠CAF+∠AEB=90°,∴∠ABE=∠AEB,∴AB=AE,∵A,C关于y轴对称,∴OA=OC,∵OA=OB,∴OA=OB=OC,∴∠OAB=∠OBA=45°,∠OCB=∠OBC=45°,∴∠ABC=90°,在△ABF和△AEF中,,∴△ABF≌△AEF(SAS),∴∠AEF=∠ABF=90°,∴∠CEF=90°,∴∠ECF=∠EFC=45°,∴EF=EC;
(2)解:如图2中,取CF的中点T,连接OT.∵AO=OC,FT=TC,∴OT∥AF,OT=AF,∵AF=2OB,∴OB=OT,∴∠OBT=∠OTB,∵OA=OC,BO⊥AC,∴BA=BC,∴∠BAC=∠BCA,∠ABO=∠CBO,设∠BAC=∠BCA=2α,∵AF平分∠BAC,∴∠BAF=∠CAF=α,∵OT∥AF,∴∠TOC=∠CAF=α,∴∠OBT=∠OTB=∠TOC+∠TCO=3α,∵∠OBC+∠OCB=90°,∴5α=90°,∴α=18°,∴∠OBC=36°,∴∠ABC=2∠OBC=72°;
(3)解:结论:OG=GH,OG⊥GH.理由:如图3中,连接GB,在BA上取一点H′,使得GB=GH′,连接OH′,设AB交DG于点W,交OG于点K,连接OW.设∠OGB=m,∠OGH′=n,∵GD垂直平分线段OB,∴GB=GO,∠DGB=∠DGO=m,∵GB=GO=GH′,∴∠GH′O=(180°-n)=90°-n,∠GH′B=(180°-m-n)=90°-m-n,∴∠KH′O=∠GH′O-∠GH′B=90°-n-(90°-m-n)=m,∴∠KH′O=∠KGW,∵∠GKW=∠H′KO,∴∠H′OK=∠GWK,∵DG∥OA,∴∠GWK=∠OAB=45°,∴∠COH′=45°,∵∠COH=45°,∴∠COH=∠COH′,∴点H与点H′重合,∴OG=GH,∴∠GHO=∠GOH=45°,∴∠OGH=90°,∴GH=GO,GH⊥GO.
【点睛】本题考查了等腰直角三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,等腰三角形的性质等知识,第三个问题比较难,采用了同一法解决问题.
6.(1)证明见解析
(2),证明见解析
(3)6
【分析】(1)由角平分线的定义可知,再根据等量代换得出AC =AE,由此可直接利用“SAS”证明;
(2)在BE上截取BM=CF,连接AM.由
解析:(1)证明见解析
(2),证明见解析
(3)6
【分析】(1)由角平分线的定义可知,再根据等量代换得出AC =AE,由此可直接利用“SAS”证明;
(2)在BE上截取BM=CF,连接AM.由所作辅助线易证,得出,.由题意易判断为等边三角形,即可求出,即说明为等边三角形,得出,由此即得出;
(3)延长BA,CF交于点N.由题意可知为等腰直角三角形,即,.根据平行线的性质和等边对等角即得出BE为的角平分线,从而可求出,进而可求出.由角平分线的性质可得出,从而可求出.又易证,即得出.
(1)
∵AF平分∠CAE,
∴.
∵AB=AC,AB=AE,
∴AC =AE.
又∵AF=AF,
∴.
(2)
证明:∵,
∴,.
如图,在BE上截取BM=CF,连接AM.
在和中,,
∴,
∴,.
∵,,
∴为等边三角形,
∴.
∵,
∴,即,
∴为等边三角形,
∴,
∴.
即AF,EF,BF之间存在的关系为:;
(3)
如图,延长BA,CF交于点N.
∵,,
∴为等腰直角三角形,
∴,.
∵AE∥BC,
∴.
∵,
∴,
∴.
由(1)可知,
∴,
∴,即.
∵为的角平分线,
∴.
∵,
∴,即.
在和中,,
∴,
∴.
故答案为:6.
【点睛】本题为三角形综合题,考查等边三角形的判定和性质,等腰直角三角形的判定和性质,三角形全等的判定和性质,角平分线的定义和性质,平行线的性质以及三角形内角和定理,综合性强,较难.解题关键是学会添加常用的辅助线,构造全等三角形解决问题.
7.(1)
(2)整式的值不发生变化.其值为
(3)
【分析】(1)过点作于点,可以证明,由,,再由条件就可以求出的坐标;
(2)过点作于点,可以证明,则有为定值,从而可以得出结论的值不变为;
解析:(1)
(2)整式的值不发生变化.其值为
(3)
【分析】(1)过点作于点,可以证明,由,,再由条件就可以求出的坐标;
(2)过点作于点,可以证明,则有为定值,从而可以得出结论的值不变为;
(3)在上截取,连接,证明,由全等三角形的性质得出.由等腰三角形的性质可得出结论.
(1)
解:如图1,过点作于点,
,
等腰直角三角形,
,,
.
,
,.
,,
,,
,
;
(2)
解:整式的值不会变化.
理由如下:
如图2,过点作于点,
,
等腰直角三角形,
,,
,
,
,
,
,
,
,
当点沿轴负半轴向下运动时,
,
整式的值不变,为;
(3)
.
证明:如图3,在上截取,连接,
是等边三角形,
,,
为等腰直角三角形,
,,
,
,
,
,,
,
,
.
,
,,
,
,
,
,
,
,
即.
【点睛】本题是三角形综合题,考查了等腰直角三角形的性质,等边三角形的性质,全等三角形的判定与性质,正确的做出辅助线并证明三角形全等是解决问题的关键.
8.(1)±2
(2)a=0,b=-3;
(3)
【分析】(1)将x=±2代入即可;
(2)由题意得x3-x2-3x+3=x3-(1-a)x2-(a-b)x-b,再由系数关系求a、b即可;
(
解析:(1)±2
(2)a=0,b=-3;
(3)
【分析】(1)将x=±2代入即可;
(2)由题意得x3-x2-3x+3=x3-(1-a)x2-(a-b)x-b,再由系数关系求a、b即可;
(3)多项式有因式(x-2),设另一个因式为(x2+ax+b),则x3+4x2-3x-18=x3+(a-2)x2-(2a-b)x-2b,再由系数关系求a、b即可.
(1)
解:当x=±2时,x2-4=0,
故答案为:±2;
(2)
解:由题意可知x3-x2-3x+3=(x-1)(x2+ax+b),
∴x3-x2-3x+3=x3-(1-a)x2-(a-b)x-b,
∴1-a=1,b=-3,
∴a=0,b=-3;
(3)
解:当x=2时,x3+4x2-3x-18=8+16-6-18=0,
∴多项式有因式(x-2),
设另一个因式为(x2+ax+b),
∴x3+4x2-3x-18=(x-2)(x2+ax+b),
∴x3+4x2-3x-18=x3+(a-2)x2-(2a-b)x-2b,
∴a-2=4,2b=18,
∴a=6,b=9,
∴x3+4x2-3x-18=(x-2)(x2+6x+9)=(x-2)(x+3)2.
【点睛】本题考查因式分解的意义,理解“试根法”的本质,多项式乘多项式的正确展开是解题的关键.
9.(1)∠BAC=50°;
(2)见解析;
(3)
【分析】(1)利用三角形内角和定理求出∠EAB和∠CAF,再根据构建方程即可解决问题;
(2)延长AD至H,使DH=AD,连接BH,想办法证
解析:(1)∠BAC=50°;
(2)见解析;
(3)
【分析】(1)利用三角形内角和定理求出∠EAB和∠CAF,再根据构建方程即可解决问题;
(2)延长AD至H,使DH=AD,连接BH,想办法证明△ABH≌△EAF即可解决问题;
(3)先证明△ACD≌△FAG,推出∠ACD=∠FAG,再证明∠BCF=150°即可.
(1)
∵AE=AB,
∴∠AEB=∠ABE=65°,
∴∠EAB=50°,
∵AC=AF,
∴∠ACF=∠AFC=75°,
∴∠CAF=30°,
∵∠EAF+∠BAC=180°,
∴∠EAB+2∠ABC+∠FAC=180°,
∴50°+2∠BAC+30°=180°,
∴∠BAC=50°.
(2)
证明:延长AD至H,使DH=AD,连接BH,
∵EF=2AD,
∴AH=EF,
在△BDH和△CDA中,
,
∴△BDH≌△CDA,
∴HB=AC=AF,∠BHD=∠CAD,
∴AC∥BH,
∴∠ABH+∠BAC=180°,
∵∠EAF+∠BAC=180°,
∴∠EAF=∠ABH,
在△ABH和△EAF中,
,
∴△ABH≌△EAF,
∴∠AEF=∠ABH,EF=AH=2AD,
(3)
结论:∠GAF-∠CAF=60°.
由(1)得,AD=EF,又点G为EF中点,
∴EG=AD,
在△EAG和△ABD中,
,
∴△EAG≌△ABD,
∴∠EAG=∠ABC=60°,
∴△AEB是等边三角形,
∴∠ABE=60°,
∴∠CBM=60°,
在△ACD和△FAG中,
,
∴△ACD≌△FAG,
∴∠ACD=∠FAG,
∵AC=AF,∴∠ACF=∠AFC,
在四边形ABCF中,∠ABC+∠BCF+∠CFA+∠BAF=360°,
∴60°+2∠BCF=360°,
∴∠BCF=150°,
∴∠BCA+∠ACF=150°,
∴∠GAF+(180°-∠CAF)=150°,
∴∠GAF-∠CAF=60°.
.
【点睛】本题考查三角形综合题,涉及全等三角形的判定和性质、等腰三角形的性质等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题.
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