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八年级上册压轴题数学试题带答案
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,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,△ACB和△DCE均为等腰三角形,点A,D,E在同一直线上,连接BE.
(1)如图1,若∠CAB=∠CBA=∠CDE=∠CED=50°.
①求证:AD=BE;
②求∠AEB的度数.
(2)如图2,若∠ACB=∠DCE=90°,CF为△DCE中DE边上的高,试猜想AE,CF,BE之间的关系,并证明你的结论.
4.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.
5.(1)如图1,已知:在ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,直线m经过点A,BD⊥直线m,CE⊥直线m,垂足分别为点D、E. 证明:DE=BD+CE.(提示:由于DE=AD+AE,证明AD=CE,AE=BD即可)
(2)如图2,将(1)中的条件改为:在ABC中,AB=AC,D、A、E三点都在直线m上,并且有∠BDA=∠AEC=∠BAC=,其中为任意钝角,请问结论DE=BD+CE是否成立?如成立,请你给出证明;若不成立,请说明理由.
(3)如图3,D、E是D、A、E三点所在直线m上的两动点(D、A、E三点互不重合),点F为∠BAC平分线上的一点,且ABF和ACF均为等边三角形,连接BD、CE,若∠BDA=∠AEC=∠BAC,试证明DEF是等边三角形.
6.如图,在平面直角坐标系中,点A(0,3),B(,0),AB =6,作∠DBO=∠ABO,点H为y轴上的点,∠CAH=∠BAO,BD交y轴于点E,直线DO交AC于点C.
(1)证明:△ABE为等边三角形;
(2)若CD⊥AB于点F,求线段CD的长;
(3)动点P从A出发,沿A﹣O﹣B路线运动,速度为1个单位长度每秒,到B点处停止运动;动点Q从B出发,沿B﹣O﹣A路线运动,速度为2个单位长度每秒,到A点处停止运动.两点同时开始运动,都要到达相应的终点才能停止.在某时刻,作PM⊥CD于点M,QN⊥CD于点N.问两动点运动多长时间时△OPM与△OQN全等?
7.已知ABC中,∠BAC=60°,以AB和BC为边向外作等边ABD和等边BCE.
(1)连接AE、CD,如图1,求证:AE=CD;
(2)若N为CD中点,连接AN,如图2,求证:CE=2AN
(3)若AB⊥BC,延长AB交DE于M,DB=,如图3,则BM=_______(直接写出结果)
8.如图,在等边中,,分别为,边上的点,,.
(1)如图1,若点在边上,求证:;
(2)如图2,连.若,求证:;
(3)如图3,是的中点,点在内,,点,分别在,上,,若,直接写出的度数(用含有的式子表示).
【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)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)①见解析;②80°;(2)AE=2CF+BE,理由见解析.
【分析】(1)①通过角的计算找出∠ACD=∠BCE,再结合△ACB和△DCE均为等腰三角形可得出“AC=BC,DC=EC”,利用全
解析:(1)①见解析;②80°;(2)AE=2CF+BE,理由见解析.
【分析】(1)①通过角的计算找出∠ACD=∠BCE,再结合△ACB和△DCE均为等腰三角形可得出“AC=BC,DC=EC”,利用全等三角形的判定(SAS)即可证出△ACD≌△BCE,由此即可得出结论AD=BE;
②结合①中的△ACD≌△BCE可得出∠ADC=∠BEC,再通过角的计算即可算出∠AEB的度数;
(2)根据等腰三角形的性质结合顶角的度数,即可得出底角的度数,利用(1)的结论,通过解直角三角形即可求出线段AD、DE的长度,二者相加即可证出结论.
【详解】(1)①证明:∵∠CAB=∠CBA=∠CDE=∠CED=50°,
∴∠ACB=∠DCE=180°﹣2×50°=80°,
∵∠ACB=∠ACD+∠DCB,∠DCE=∠DCB+∠BCE,
∴∠ACD=∠BCE,
∵△ACB,△DCE都是等腰三角形,
∴AC=BC,DC=EC,
在△ACD和△BCE中,
,
∴△ACD≌△BCE(SAS),
∴AD=BE.
②解:∵△ACD≌△BCE,
∴∠ADC=∠BEC,
∵点A、D、E在同一直线上,且∠CDE=50°,
∴∠ADC=180°﹣∠CDE=130°,
∴∠BEC=130°,
∵∠BEC=∠CED+∠AEB,∠CED=50°,
∴∠AEB=∠BEC﹣∠CED=80°.
(2)结论:AE=2CF+BE.
理由:∵△ACB,△DCE都是等腰直角三角形,
∴∠CDE=∠CED=45°,
∵CF⊥DE,
∴∠CFD=90°,DF=EF=CF,
∵AD=BE,
∴AE=AD+DE=BE+2CF.
【点睛】本题主要考查等腰三角形的性质以及三角形全等的证明,正确理解等腰三角形的性质以及三角形全等的证明是本题的解题关键.
5.(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.
6.(1)见解析;(2)成立,见解析;(3)见解析
【分析】(1)运用AAS证明△ADB≌△CEA即可;
(2)运用AAS证明△ADB≌△CEA即可;
(3)运用SAS证明△DBF≌△EAF,后运
解析:(1)见解析;(2)成立,见解析;(3)见解析
【分析】(1)运用AAS证明△ADB≌△CEA即可;
(2)运用AAS证明△ADB≌△CEA即可;
(3)运用SAS证明△DBF≌△EAF,后运用有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形证明即可.
【详解】(1)如图1,∵BD⊥直线m,CE⊥直线m,
∴∠BDA=∠CEA=90°,
∵∠BAC=90°,
∴∠BAD+∠CAE=90°
∵∠BAD+∠ABD=90°,
∴∠CAE=∠ABD,
在△ADB和△CEA中,,
∴△ADB≌△CEA(AAS),
∴AE=BD,AD=CE,
∴DE=AE+AD=BD+CE;
(2)如图2,
∵∠BDA=∠BAC=α,
∴∠DBA+∠BAD=∠BAD+∠CAE=,
∴∠DBA=∠CAE,
在△ADB和△CEA中,,
∴△ADB≌△CEA(AAS),
∴AE=BD,AD=CE,
∴DE=AE+AD=BD+CE;
(3)如图3,
由(2)可知,△ADB≌△CEA,
∴BD=AE,∠DBA=∠CAE,
∵△ABF和△ACF均为等边三角形,
∴∠ABF=∠CAF=60°,BF=AF,
∴∠DBA+∠ABF=∠CAE+∠CAF,
∴∠DBF=∠FAE,
∵在△DBF和△EAF中,
,
∴△DBF≌△EAF(SAS),
∴DF=EF,∠BFD=∠AFE,
∴∠DFE=∠DFA+∠AFE=∠DFA+∠BFD=60°,
∴△DEF为等边三角形.
【点睛】本题考查了三角形全等的判定和性质,等边三角形的判定,熟练掌握三角形全等的判定是解题的关键.
7.(1)详见解析;(2)CD=;(3)当两动点运动时间为、、6秒时,△OPM与△OQN全等.
【分析】(1)先证△AOB≌△EOB得到AE=BE=AB,从而可以得出结论;
(2)由(1)知∠ABE
解析:(1)详见解析;(2)CD=;(3)当两动点运动时间为、、6秒时,△OPM与△OQN全等.
【分析】(1)先证△AOB≌△EOB得到AE=BE=AB,从而可以得出结论;
(2)由(1)知∠ABE=∠BEA=∠EAB=60°,进而得出∠AOF=30°,利用含30°角的直角三角形的性质得到AF、OF的长.再证明∠ACF=∠AOF=30°,∠D=30°,同理得出CF、DF的长,进而可得出结论.
(3)设运动的时间为t秒.然后分四种情况讨论:①当点P、Q分别在y轴、x轴上时,;②当点P、Q都在y轴上时,;③当点P在x轴上,Q在y轴且二者都没有提前停止时,;④当点P在x轴上,Q在y轴且点Q提前停止时,,列方程求解即可.
【详解】(1)在△AOB与△EOB中,∵∠AOB=∠EOB,OB=OB,∠EBO=∠ABO,∴△AOB≌△EOB (ASA),∴AO=EO=3,BE=AB=6,∴AE=BE=AB=6,∴△ABE为等边三角形.
(2)由(1)知∠ABE=∠BEA=∠EAB=60°.
∵CD⊥AB,∴∠AOF=30°,∴AF=.
在Rt△AOF中,OF=.
∵∠CAH=∠BAO =60°,∴∠CAF =60°,∠ACF=∠AOF=30°,∴AO=AC.
又∵CD⊥AB,∴CF=.
∵AB=6,AF=,∴BF=.
在Rt△BDF中,∠DBF =60°,∠D=30°,∴BD=.
由勾股定理得:∴DF=,∴CD=.
(3)设运动的时间为t秒.
①当点P、Q分别在y轴、x轴上时,,PO=QO得:,解得:(秒);
②当点P、Q都在y轴上时,,PO=QO得:,解得(秒);
③当点P在x轴上,Q在y轴且二者都没有提前停止时,,则PO=QO,得:,解得:,不合题意,舍去.
④当点P在x轴上,Q在y轴且点Q提前停止时,有,解得:(秒).
综上所述:当两动点运动时间为、、6秒时,△OPM与△OQN全等.
【点睛】本题考查了全等三角形的判定、含30°角的直角三角形的性质、等边三角形的判定与性质,坐标与图形的性质.正确分类讨论是解题的关键.
8.(1)见解析
(2)见解析
(3)
【分析】(1)先判断出∠DBC=∠ABE,进而判断出△DBC≌△ABE,即可得出结论;
(2)先判断出△ADN≌△FCN,得出CF=AD,∠NCF=∠AN
解析:(1)见解析
(2)见解析
(3)
【分析】(1)先判断出∠DBC=∠ABE,进而判断出△DBC≌△ABE,即可得出结论;
(2)先判断出△ADN≌△FCN,得出CF=AD,∠NCF=∠AND,进而判断出∠BAC=∠ACF,即可判断出△ABC≌△CFA,即可得出结论;
(3)先判断出△ABC≌△HEB(ASA),得出,,再判断出△ADM≌△HEM (AAS),得出AM=HM,即可得出结论.
(1)
解:∵△ABD和△BCE是等边三角形,
∴BD=AB,BC=BE,∠ABD=∠CBE=60°,
∴∠ABD+∠ABC=∠CBE+∠ABC,
∴∠DBC=∠ABE,
∴△ABE≌△DBC(SAS),
∴AE=CD;
(2)
解:如图,延长AN使NF=AN,连接FC,
∵N为CD中点,
∴DN=CN,
∵∠AND=∠FNC,
∴△ADN≌△FCN(SAS),
∴CF=AD,∠NCF=∠AND,
∵∠DAB=∠BAC=60°
∴∠ACD +∠ADN=60°
∴∠ACF=∠ACD+∠NCF=60°,
∴∠BAC=∠ACF,
∵△ABD是等边三角形,
∴AB=AD,
∴AB=CF,
∵AC=CA,
∴△ABC≌△CFA (SAS),
∴BC=AF,
∵△BCE是等边三角形,
∴CE=BC=AF=2AN;
(3)
解: ∵△ABD是等边三角形,
∴,∠BAD=60°,
在Rt△ABC中,∠ACB=90°-∠BAC=30°,
∴,
如图,过点E作EH // AD交AM的延长线于H,
∴∠H=∠BAD=60°,
∵△BCE是等边三角形,
∴BC=BE,∠CBE=60°,
∵∠ABC=90°,
∴∠EBH=90°-∠CBE=30°=∠ACB,
∴∠BEH=180°-∠EBH-∠H=90°=∠ABC,
∴△ABC≌△HEB (ASA),
∴,,
∴AD=EH,
∵∠AMD=∠HME,
∴△ADM≌△HEM (AAS),
∴AM=HM,
∴
∵,,
∴.
故答案为:.
【点睛】此题是三角形综合题,主要考查了等边三角形的性质,含30°角的直角三角形的性质,全等三角形的判定和性质,构造出全等三角形是解本题的关键.
9.(1)见解析
(2)见解析
(3)
【分析】(1)连接DF,根据“有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形”可判断△DEF是等边三角形,则DF=EF,又△ABC是等边三角形,根据三角形内角和可
解析:(1)见解析
(2)见解析
(3)
【分析】(1)连接DF,根据“有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形”可判断△DEF是等边三角形,则DF=EF,又△ABC是等边三角形,根据三角形内角和可得出,∠AFD=∠FEC,所以△ADF≌△CFE(AAS),则AD=CF;
(2)过点F作JKAC交AB于点J,交BC于点K,过点F作PIAB交AC于P,交BC于点I,连接DF,则△BJK和△CPI是等边三角形,△BDE≌△JFD≌KEF,所以DJ=BE=FK,因为ABPI,FKAC,所以四边形AJFP是平行四边形,则AJ=PF,易得△CPI为等边三角形,由∠FCB=30°可得CF平分∠PCI,则FI=FP,所以FP=AJ,FK=BE=DJ,FI=FK,所以AJ=DJ=BE,即AD=AJ+DJ=2BE;
(3)延长MO到点G,使OG=OM,连接NG,BG,NM,作∠ACQ=∠ABN,且使CQ=BN,连接MQ,AQ,先得到△BOG≌△COM(SAS),再得到△ACQ≌△ABN(SAS)和△BNG≌△CQM(SAS),所以∠NAM=∠MAQ=∠CAM+∠CAQ=∠CAM+∠BAN,所以∠CAM+∠BAN=30°,则∠CAM=,所以∠BAN=30°-.
(1)
证明:如图,连接,
,,
∵是等边三角形,
∴,
∵是等边三角形,
∴,
,
,
,
,,
,
;
(2)
证明:如图,过点作交于点,交于点,过点作交于,交于点,连接,
,
,
和是等边三角形,
,,
是等边三角形,
由(1)中结论可知,,
,
,,
四边形是平行四边形,
,
,
,
为等边三角形,,
,
平分,
是等边三角形,
,
,
,,
,即;
(3)
如图,延长到点,使,连接,,,作,且使,连接,,
,,
,
,,,
,
,,
,
,
,
,
是等边三角形,
,
,
,,
,,,
,
,,
,,
,
,,
,
,
,
,
,,
,
,
又,
,
,
.
【点睛】本题属于三角形的综合题,涉及全等三角形的性质与判定,等边三角形的性质与判定,等腰三角形三线合一等知识,类比思想及构造的思想进行分析,仿造(1)中的结论构造出全等三角形是解题关键.
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