资源描述
初二上册压轴题强化数学综合检测试卷(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.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.
3.(1)模型:如图1,在中,平分,,,求证:.
(2)模型应用:如图2,平分交的延长线于点,求证:.
(3)类比应用:如图3,平分,,,求证:.
4.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.
5.请按照研究问题的步骤依次完成任务.
【问题背景】
(1)如图1的图形我们把它称为“8字形”, 请说理证明∠A+∠B=∠C+∠D.
【简单应用】
(2)如图2,AP、CP分别平分∠BAD、∠BCD,若∠ABC=20°,∠ADC=26°,求∠P的度数(可直接使用问题(1)中的结论)
【问题探究】
(3)如图3,直线AP平分∠BAD的外角∠FAD,CP平分∠BCD的外角∠BCE, 若∠ABC=36°,∠ADC=16°,猜想∠P的度数为 ;
【拓展延伸】
(4)在图4中,若设∠C=x,∠B=y,∠CAP=∠CAB,∠CDP=∠CDB,试问∠P与∠C、∠B之间的数量关系为 (用x、y表示∠P) ;
(5)在图5中,AP平分∠BAD,CP平分∠BCD的外角∠BCE,猜想∠P与∠B、D的关系,直接写出结论 .
6.如图1,在平面直角坐标系中,直线AB与轴交于点A、与轴交于点B,且∠ABO=45°,A(-6,0),直线BC与直线AB关于轴对称.
(1)求△ABC的面积;
(2)如图2,D为OA延长线上一动点,以BD为直角边,D为直角顶点,作等腰直角△BDE,求证:AB⊥AE;
(3)如图3,点E是轴正半轴上一点,且∠OAE=30°,AF平分∠OAE,点M是射线AF上一动点,点N是线段AO上一动点,判断是否存在这样的点M,N,使OM+NM的值最小?若存在,请写出其最小值,并加以说明.
7.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).
8.【阅读材料】小明同学发现这样一个规律:两个顶角相等的等腰三角形,如果具有公共的顶角的顶点,并把它们的底角顶点连接起来则形成一组全等的三角形,小明把具有这个规律的图形称为“手拉手”图形如图1,在“手拉手”图形中,小明发现若∠BAC=∠DAE,AB=AC,AD=AE,则ABD≌ACE.
【材料理解】(1)在图1中证明小明的发现.
【深入探究】(2)如图2,ABC和AED是等边三角形,连接BD,EC交于点O,连接AO,下列结论:①BD=EC;②∠BOC=60°;③∠AOE=60°,其中正确的有_____.(将所有正确的序号填在横线上)
【延伸应用】(3)如图3,在四边形ABCD中,BD=CD,AB=BE,∠ABE=∠BDC=60°,试探究∠A与∠BED的数量关系,并证明.
【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);(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.
4.(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)证明见解析;
【分析】(1)由题意得DE=DF,,,即可得出:=AB:AC;
(2)在AB上取点E,使得AE=AC,根据题意可证△ACD≌△AED,从而
解析:(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)证明见解析;
【分析】(1)由题意得DE=DF,,,即可得出:=AB:AC;
(2)在AB上取点E,使得AE=AC,根据题意可证△ACD≌△AED,从而可求出,,即可求解;
(3)延长BE至M,使EM=DC,连接AM,根据题意可证△ADC≌△AEM,故而得出AE为∠BAM的角平分线,即,即可得出答案;
【详解】解:(1)∵AD平分∠BAC,DE⊥AB,DE⊥AC,
∴DE=DF,
∵ ,,
∴:=AB:AC;
(2)如图,在AB上取点E,使得AE=AC,连接DE
又∵ AD平分∠CAE,
∴ ∠CAD=∠DAE,
在△ACD和△AED中,
,
∴△ACD≌△AED(SAS),
∴CD=DE且∠ADC=∠ADE,
∴ ,
∴ ,
∴AB:AC=BD:CD;
(3)如图延长BE至M,使EM=DC,连接AM,
∵ ∠D+∠AEB=180°,
又∵∠AEB+∠AEM=180°,
∴∠D=∠AEM,
在△ADC与△AEM中,
,
∴△ADC≌△AEM(SAS),
∴∠DAC=∠EAM=∠BAE,AC=AM,
∴AE为∠BAM的角平分线,
故 ,
∴BE:CD=AB:AC;
【点睛】本题考查了全等三角形的判定与性质、角平分线的性质、以及三角形的面积的应用,正确掌握知识点是解题的关键;
5.(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.
6.(1)见解析;(2)∠P=23º;(3)∠P=26º;(4)∠P=;(5)∠P=.
【分析】(1)根据三角形内角和定理即可证明;
(2)如图2,根据角平分线的性质得到∠1=∠2,∠3=∠4,列方
解析:(1)见解析;(2)∠P=23º;(3)∠P=26º;(4)∠P=;(5)∠P=.
【分析】(1)根据三角形内角和定理即可证明;
(2)如图2,根据角平分线的性质得到∠1=∠2,∠3=∠4,列方程组即可得到结论;
(3)由AP平分∠BAD的外角∠FAD,CP平分∠BCD的外角∠BCE,推出∠1=∠2,∠3=∠4,推出∠PAD=180°-∠2,∠PCD=180°-∠3,由∠P+(180°-∠1)=∠D+(180°-∠3),∠P+∠1=∠B+∠4,推出2∠P=∠B+∠D,即可解决问题;
(4)根据题意得出∠B+∠CAB=∠C+∠BDC,再结合∠CAP=∠CAB,∠CDP=∠CDB,得到y+(∠CAB-∠CAB)=∠P+(∠BDC-∠CDB),从而可得∠P=y+∠CAB-∠CAB-∠CDB+∠CDB=;
(5)根据题意得出∠B+∠BAD=∠D+∠BCD,∠DAP+∠P=∠PCD+∠D,再结合AP平分∠BAD,CP平分∠BCD的外角∠BCE,得到∠BAD+∠P=[∠BCD+(180°-∠BCD)]+∠D,所以∠P=90°+∠BCD-∠BAD +∠D=.
【详解】解:(1)证明:在△AOB中,∠A+∠B+∠AOB=180°,
在△COD中,∠C+∠D+∠COD=180°,
∵∠AOB=∠COD,
∴∠A+∠B=∠C+∠D;
(2)解:如图2,∵AP、CP分别平分∠BAD,∠BCD,
∴∠1=∠2,∠3=∠4,
由(1)的结论得:,
①+②,得2∠P+∠2+∠3=∠1+∠4+∠B+∠D,
∴∠P=(∠B+∠D)=23°;
(3)解:如图3,
∵AP平分∠BAD的外角∠FAD,CP平分∠BCD的外角∠BCE,
∴∠1=∠2,∠3=∠4,
∴∠PAD=180°-∠2,∠PCD=180°-∠3,
∵∠P+(180°-∠1)=∠D+(180°-∠3),
∠P+∠1=∠B+∠4,
∴2∠P=∠B+∠D,
∴∠P=(∠B+∠D)=×(36°+16°)=26°;
故答案为:26°;
(4)由题意可得:∠B+∠CAB=∠C+∠BDC,
即y+∠CAB=x+∠BDC,即∠CAB-∠BDC=x-y,
∠B+∠BAP=∠P+∠PDB,
即y+∠BAP=∠P+∠PDB,
即y+(∠CAB-∠CAP)=∠P+(∠BDC-∠CDP),
即y+(∠CAB-∠CAB)=∠P+(∠BDC-∠CDB),
∴∠P=y+∠CAB-∠CAB-∠CDB+∠CDB
= y+(∠CAB-∠CDB)
=y+(x-y)
=
故答案为:∠P=;
(5)由题意可得:∠B+∠BAD=∠D+∠BCD,
∠DAP+∠P=∠PCD+∠D,
∴∠B-∠D=∠BCD-∠BAD,
∵AP平分∠BAD,CP平分∠BCD的外角∠BCE,
∴∠BAP=∠DAP,∠PCE=∠PCB,
∴∠BAD+∠P=(∠BCD+∠BCE)+∠D,
∴∠BAD+∠P=[∠BCD+(180°-∠BCD)]+∠D,
∴∠P=90°+∠BCD-∠BAD +∠D
=90°+(∠BCD-∠BAD)+∠D
=90°+(∠B-∠D)+∠D
=,
故答案为:∠P=.
【点睛】本题考查三角形内角和,三角形的外角的性质、多边形的内角和等知识,解题的关键是学会用方程组的思想思考问题,属于中考常考题型.
7.(1)36;(2)证明见解析;(3)3,理由见解析.
【分析】(1)根据直线与坐标轴的交点易得A,C的坐标,从而得出AC=12,OB=6,根据三角形面积公式可求解;
(2) 过E作EF⊥x轴于点
解析:(1)36;(2)证明见解析;(3)3,理由见解析.
【分析】(1)根据直线与坐标轴的交点易得A,C的坐标,从而得出AC=12,OB=6,根据三角形面积公式可求解;
(2) 过E作EF⊥x轴于点F,延长EA交y轴于点H,证△DEF≌△BDO,得出EF=OD=AF,有,得出∠BAE=90°.
(3)由已知条件可在线段OA上任取一点N,再在AE作关于OF的对称点,当点N运动时,最短为点O到直线AE的距离.再由,在直角三角形中,
即可得解.
【详解】解:(1)由已知条件得:
AC=12,OB=6
∴
(2)过E作EF⊥x轴于点F,延长EA交y轴于点H,
∵△BDE是等腰直角三角形,
∴DE=DB, ∠BDE=90°,
∴
∵
∴
∴
∵EF轴,
∴
∴DF=BO=AO,EF=OD
∴AF=EF
∴
∴∠BAE=90°
(3)由已知条件可在线段OA上任取一点N,再在AE作关于OF的对称点,当点N运动时,最短为点O到直线AE的距离,即点O到直线AE的垂线段的长,
∵,OA=6,
∴OM+ON=3
【点睛】本题考查的知识点主要是直角三角形的性质及应用,轴对称在最短路径问题中的应用,弄懂题意,作出合理的辅助线是解题的关键.
8.(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.
9.(1)见解析;(2)①②③;(3),证明见解析
【分析】(1)利用等式的性质得出∠BAD=∠CAE,即可得出结论;
(2)同(1)的方法判断出△ABD≌△ACE,得出BD=CE,再利用对顶角和三
解析:(1)见解析;(2)①②③;(3),证明见解析
【分析】(1)利用等式的性质得出∠BAD=∠CAE,即可得出结论;
(2)同(1)的方法判断出△ABD≌△ACE,得出BD=CE,再利用对顶角和三角形的内角和定理判断出∠BOC=60°,再判断出△BCF≌△ACO,得出∠AOC=120°,进而得出∠AOE=60°,再判断出BF<CF,进而判断出∠OBC>30°,即可得出结论;
(3)先判断出△BDC是等边三角形,得出BD=BC,∠DBC=60°,进而判断出△ABD≌△EBC(SAS),由全等三角形的性质即可得出结论.
【详解】(1)证明:∵∠BAC=∠DAE,
∴∠BAC+∠CAD=∠DAE+∠CAD,
∴∠BAD=∠CAE,
在△ABD和△ACE中,
,
∴△ABD≌△ACE(SAS);
(2)解:如图2,∵△ABC和△ADE是等边三角形,
∴AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠DAE=60°,
∴∠BAD=∠CAE,
在△ABD和△ACE中,
,
∴△ABD≌△ACE(SAS),
∴BD=CE,①正确,∠ADB=∠AEC,
记AD与CE的交点为G,
∵∠AGE=∠DGO,
∴180°−∠ADB−∠DGO=180°−∠AEC−∠AGE,
∴∠DOE=∠DAE=60°,
∴∠BOC=60°,②正确,
在OB上取一点F,使OF=OC,连接CF,
∴△OCF是等边三角形,
∴CF=OC,∠OFC=∠OCF=60°=∠ACB,
∴∠BCF=∠ACO,
∵AB=AC,
∴△BCF≌△ACO(SAS),
∴∠AOC=∠BFC=180°−∠OFC=120°,
∴∠AOE=180°−∠AOC=60°,③正确,
连接AF,要使OC=OE,则有OC=CE,
∵BD=CE,
∴CF=OF=BD,
∴OF=BF+OD,
∴BF<CF,
∴∠OBC>∠BCF,
∵∠OBC+∠BCF=∠OFC=60°,
∴∠OBC>30°,而没办法判断∠OBC大于30度,
所以,④不一定正确,
即:正确的有①②③,
故答案为①②③;
(3)∠A+∠BED=180°.
如图3,
证明:∵∠BDC=60°,BD=CD,
∴△BDC是等边三角形,
∴BD=BC,∠DBC=60°,
∵∠ABC=60°=∠DBC,
∴∠ABD=∠CBE,
∵AB=BE,
∴△ABD≌△EBC(SAS),
∴∠BEC=∠A,
∵∠BED+∠BEC=180°,
∴∠A+∠BED=180°.
【点睛】此题是三角形综合题,主要考查了等腰三角形的性质,等边三角形的性质,全等三角形的判定和性质,构造等边三角形是解本题的关键.
展开阅读全文