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人教版初二上册压轴题模拟数学试题(一)
1.已知,如图1,射线分别与直线相交于两点,的平分线与直线相交于点,射线交于点,设,,且.
(1) ______°,______°;直线与的位置关系是______;
(2)如图2,若点是射线上任意一点,且,试找出与之间存在的数量关系,证明你的结论;
(3)若将图中的射线绕着端点逆时针方向旋转(如图3),分别与相交于点和时,作的角平分线与射线相交于点,问在旋转的过程中的值变不变?若不变,请求出其值;若变化,请说明理由.
2.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。
3.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.
4.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?
5.在平面直角坐标系中,直线 AB 分别交 x 轴、y 轴于点A(–a,0)、点 B(0, b),且 a、b 满足a2+b2–4a–8b+20=0,点 P 在直线 AB 的右侧,且∠APB=45°.
(1)a= ;b= .
(2)若点 P 在 x 轴上,请在图中画出图形(BP 为虚线),并写出点 P 的坐标;
(3)若点 P 不在 x 轴上,是否存在点P,使△ABP 为直角三角形?若存在,请求出此时P的坐标;若不存在,请说明理由.
6.在中,,点在边上,且是射线上一动点(不与点重合,且),在射线上截取,连接.
当点在线段上时,
①若点与点重合时,请说明线段;
②如图2,若点不与点重合,请说明;
当点在线段的延长线上时,用等式表示线段之间的数量关系(直接写出结果,不需要证明).
7.已知在四边形ABCD中,∠ABC+∠ADC=180°,AB=BC.
(1)如图1,若∠BAD=90°,AD=2,求CD的长度;
(2)如图2,点P、Q分别在线段AD、DC上,满足PQ=AP+CQ,求证:∠PBQ=90°−∠ADC;
(3)如图3,若点Q运动到DC的延长线上,点P也运动到DA的延长线上时,仍然满足PQ=AP+CQ,则(2)中的结论是否成立?若成立,请给出证明过程,若不成立,请写出∠PBQ与∠ADC的数量关系,并给出证明过程.
8.如图,在△ABC中,点D为直线BC上一动点,∠DAE=90°,AD=AE.
(1)如果∠BAC=90°,AB=AC.
①如图1,当点D在线段BC上时,线段CE与BD的位置关系为__________,数量关系为__________;
②如图2,当点D在线段BC的延长线上时,①中的结论是否仍然成立?请说明理由;
(2)如图3,若△ABC是锐角三角形,∠ACB=45°,当点D在线段BC上运动时,证明:CE⊥BD.
【参考答案】
2.(1)30,30,AB//CD;(2)+=180°,证明见解析;(3)不变,.
【分析】(1)利用非负数的性质可知:α=β=40°,推出∠EMF=∠MFN即可解决问题;
(2)结论:∠FMN+∠
解析:(1)30,30,AB//CD;(2)+=180°,证明见解析;(3)不变,.
【分析】(1)利用非负数的性质可知:α=β=40°,推出∠EMF=∠MFN即可解决问题;
(2)结论:∠FMN+∠GHF=180°.只要证明GH∥PN即可解决问题;
(3)结论:的值不变,=2.如图3中,作∠PEM1的平分线交M1Q的延长线于R.只要证明∠R=∠FQM1,∠FPM1=2∠R即可;
【详解】解:(1)∵,
∴60-2α=0,β-30=0,
∴α=β=30°,
∴∠PFM=∠MFN=30°,∠EMF=30°,
∴∠EMF=∠MFN,
∴AB∥CD;
(2)结论:∠FMN+∠GHF=180°,
理由如下:如图2中,
∵AB∥CD,
∴∠MNF=∠PME,
∵∠MGH=∠MNF,
∴∠PME=∠MGH,
∴GH∥PN,
∴∠GHM=∠FMN,
∵∠GHF+∠GHM=180°,
∴∠FMN+∠GHF=180°;
(3)的值不变,=2.
理由如下:如图3中,作∠PEM1的平分线交M1Q的延长线于R,
∵AB∥CD,
∴∠PEM1=∠PFN,
∵∠PER=∠PEM1,∠PFQ=∠PFN,
∴∠PER=∠PFQ,
∴ER∥FQ,
∴∠FQM1=∠R,
设∠PER=∠REB=x,∠PM1R=∠RM1B=y,
则有:,可得∠EPM1=2∠R,
∴∠EPM1=2∠FQM1,
∴=2.
【点睛】本题考查几何变换综合题、平行线的判定和性质、角平分线的定义、非负数的性质等知识,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,构造平行线解决问题.
3.①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.
4.(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.
5.(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.
6.(1)2,4;(2)见解析,(4,0);(3)P(4,2)或(2,﹣2).
【分析】(1)将已知等式变形,利用乘方的非负性即可求出a值;
(2)根据题意画出图形,由(1)得出OB的长,结合∠AP
解析:(1)2,4;(2)见解析,(4,0);(3)P(4,2)或(2,﹣2).
【分析】(1)将已知等式变形,利用乘方的非负性即可求出a值;
(2)根据题意画出图形,由(1)得出OB的长,结合∠APB=45°,得出OP=OB,可得点B的坐标;
(3)分当∠ABP=90°时和当∠BAP=90°时两种情况进行讨论,结合全等三角形的判定和性质即可求出点P坐标.
【详解】解:(1)∵a2+b2–4a–8b+20=0,
∴( a2–4a+4)+(b2–8b+16)=0,
∴( a–2)2+(b–4) 2=0
∴a=2,b=4,
故答案为:2,4;
(2)如图 1,由(1)知,b=4,
∴B(0,4),
∴OB=4,
点 P 在直线 AB 的右侧,且在 x 轴上,
∵∠APB=45°,
∴OP=OB=4,
∴P(4,0),
故答案为:(4,0);
(3)存在.理由如下:
由(1)知 a=﹣2,b=4,
∴A(﹣2,0),B(0,4),
∴OA=2,OB=4,
∵△ABP 是直角三角形,且∠APB=45°,
∴只有∠ABP=90°或∠BAP=90°,
Ⅰ、如图 2,当∠ABP=90°时,
∵∠APB=∠BAP=45°,
∴AB=PB ,
过点 P 作 PC⊥OB 于 C,
∴∠BPC+∠CBP=90°,
∵∠CBP+∠ABO=90 °,
∴∠ABO=∠BPC,
在△AOB 和△BCP 中,
,
∴△AOB≌△BCP(AAS),
∴PC=OB=4,BC=OA=2,
∴OC=OB﹣BC=2,
∴P(4,2),Ⅱ、如图3,当∠BAP=90°时,
过点 P'作 P'D⊥OA 于 D,
同Ⅰ的方法得,△ADP'≌△BOA,
∴DP'=OA=2,AD=OB=4,
∴OD=AD﹣OA=2,
∴P'(2,﹣2);
即:满足条件的点 P(4,2)或(2,﹣2);
【点睛】本题考查了非负数的性质,等腰直角三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,难度不大,解题的关键是要根据直角三角形的性质进行分类讨论.
7.(1)①证明见解析;②证明见解析;(2)BF=AE-CD
【分析】(1)①根据等边对等角,求到,再由含有60°角的等腰三角形是等边三角形得到是等边三角形,之后根据等边三角形的性质以及邻补角的性质得
解析:(1)①证明见解析;②证明见解析;(2)BF=AE-CD
【分析】(1)①根据等边对等角,求到,再由含有60°角的等腰三角形是等边三角形得到是等边三角形,之后根据等边三角形的性质以及邻补角的性质得到,推出,根据全等三角形的性质即可得出结论;②过点A做AG∥EF交BC于点G,由△DEF为等边三角形得到DA=DG,再推出AE=GF,根据线段的和差即可整理出结论;
(2)根据题意画出图形,作出AG,由(1)可知,AE=GF,DC=BG,再由线段的和差和等量代换即可得到结论.
【详解】(1)①证明:
,且E与A重合,
是等边三角形
在和中
②如图2,过点A做AG∥EF交BC于点G,
∵∠ADB=60° DE=DF
∴△DEF为等边三角形
∵AG∥EF
∴∠DAG=∠DEF=60°,∠AGD=∠EFD=60°
∴∠DAG=∠AGD
∴DA=DG
∴DA-DE=DG-DF,即AE=GF
由①易证△AGB≌△ADC
∴BG=CD
∴BF=BG+GF=CD+AE
(2)如图3,和(1)中②相同,过点A做AG∥EF交BC于点G,
由(1)可知,AE=GF,DC=BG,
故.
【点睛】本题考查了全等三角形的判定和性质,等边三角形的判定和性质,等腰三角形的判定和性质,正确的作出辅助线是解题的关键.
8.(1)CD=2;(2)证明见解析;(3)(2)中结论不成立,应该是:,理由见解析.
【分析】(1)如图1,利用HL证得两个直角三角形全等:Rt△BAD≌Rt△BCD,则其对应边相等:AD=DC=2
解析:(1)CD=2;(2)证明见解析;(3)(2)中结论不成立,应该是:,理由见解析.
【分析】(1)如图1,利用HL证得两个直角三角形全等:Rt△BAD≌Rt△BCD,则其对应边相等:AD=DC=2;
(2)如图2,延长DC,在上面找一点K,使得CK=AP,连接BK,通过证△BPA≌△BCK(SAS)得到:∠1=∠2,BP=BK.然后由全等三角形△PBQ≌△BKQ的对应角相等求得∠PBQ=∠ABC,结合已知条件“∠ABC+∠ADC=180°”可以推知∠PBQ=90°-∠ADC;
(3)(2)中结论不成立,应该是:∠PBQ=90°+∠ADC.
如图3,在CD延长线上找一点K,使得KC=AP,连接BK,构建全等三角形:△BPA≌△BCK(SAS),由该全等三角形的性质和全等三角形的判定定理SSS证得:△PBQ≌△BKQ,则其对应角相等:∠PBQ=∠KBQ,结合四边形的内角和是360度可以推得:∠PBQ=90°+∠ADC.
【详解】(1)∵, ∴
在Rt△BAD和Rt△BCD中,
∴Rt△BAD≌Rt△BCD(HL)
∴AD=DC=2 ∴DC=2
(2)如图,延长DC,在上面找一点K,使得CK=AP,连接BK
∵
∴
∵
∴
在△BPA和△BCK中
∴△BPA≌△BCK(SAS)
∴,BP=BK
∵PQ=AP+CQ
∴PQ=QK
在△PBQ和△BKQ中
∴△PBQ≌△BKQ(SSS)
∴
∴
∴
∵
∴
∴
∴
(3)(2)中结论不成立,应该是:
在CD延长线上找一点K,使得KC=AP,连接BK
∵
∴
∵
∴
在△BPA和△BCK中
∴△BPA≌△BCK(SAS)
∴,BP=BK
∴
∵PQ=AP+CQ
∴PQ=QK
在△PBQ和△BKQ中
∴△PBQ≌△BKQ(SSS)
∴
∴
∴
∴
【点睛】本题考查了全等三角形的判定与性质.在应用全等三角形的判定时,要注意三角形间的公共边和公共角,必要时添加适当辅助线构造三角形.
9.(1)①CE⊥BD;CE=BD;②结论仍成立,理由见解析;
(2)证明见解析.
【分析】(1)①根据∠BAD=∠CAE,BA=CA,AD=AE,运用“SAS”证明△ABD≌△ACE,根据全等三角
解析:(1)①CE⊥BD;CE=BD;②结论仍成立,理由见解析;
(2)证明见解析.
【分析】(1)①根据∠BAD=∠CAE,BA=CA,AD=AE,运用“SAS”证明△ABD≌△ACE,根据全等三角形性质得出对应边相等,对应角相等,即可得到线段CE、BD之间的关系;
②先根据“SAS”证明△ABD≌△ACE,再根据全等三角形性质得出对应边相等,对应角相等,即可得到①中的结论仍然成立;
(2)先过点A作AG⊥AC交BC于点G,画出符合要求的图形,再结合图形判定△GAD≌△CAE,得出对应角相等,即可得出结论.
(1)
①∵∠BAD=90°-∠DAC,∠CAE=90°-∠DAC,
∴∠BAD=∠CAE.
又 BA=CA,AD=AE,
∴△ABD≌△ACE(SAS),
∴∠ACE=∠B=45°,CE=BD.
∵∠ACB=∠B=45°,
∴∠ECB=45°+45°=90°,
即 CE⊥BD.
故答案为:CE⊥BD;CE=BD.
②当点D在BC的延长线上时,①的结论仍成立.
∵∠DAE=90°,∠BAC=90°,
∴∠DAE=∠BAC,
∴∠DAB=∠EAC,
又AB=AC,AD=AE,
∴△DAB≌△EAC(SAS),
∴CE=BD,∠ACE=∠ABD.
∵∠BAC=90°,AB=AC,
∴∠ABC=45°,
∴∠ACE=45°,
∴∠BCE=∠ACB+∠ACE=90°,
即 CE⊥BD;
(2)
证明:过点A作AG⊥AC交BC于点G,
∵∠ACB=45°,
∴∠AGC=45°,
∴AC=AG,
即△ACG是等腰直角三角形,
∵∠GAD+∠DAC=90°=∠CAE+∠DAC,
∴∠GAD=∠CAE,
又∵DA=EA,
∴△GAD≌△CAE(SAS),
∴∠ACE=∠AGD=45°,
∴∠BCE=∠ACB+∠ACE=90°,
即CE⊥BD.
【点睛】此题为三角形综合题,主要考查了全等三角形的判定与性质及等腰直角三角形的性质,解决问题的关键是作辅助线构造全等三角形,根据全等三角形的对应边相等,对应角相等进行求解.
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