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八年级上学期压轴题强化数学综合检测试卷(一)
1、我们不妨约定:把“有一组邻边相等”的凸四边形叫做“菠菜四边形”.
(1)如下:①平行四边形,②矩形,③菱形,④正方形,一定是“菠菜四边形”的是________(填序号);
(2)如图1,四边形ABCD为“菠菜四边形”,且∠BAD=∠BCD=90°,AD=AB,AE⊥CD于点E,若AE=4,求四边形ABCD的面积;
(3)①如图2,四边形ABCD为“菠菜四边形”,且AB=AD,记四边形ABCD,△BOC,△AOD的面积依次为S,,,若.求证:ADBC;
②在①的条件下,延长BA、CD交于点E,记BC=m,DC=n,求证:.
2、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.
3、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?
4、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。
5、阅读材料1:
对于两个正实数,由于,所以,即,所以得到,并且当时,
阅读材料2:
若,则 ,因为,,所以由阅读材料1可得:,即的最小值是2,只有时,即=1时取得最小值.
根据以上阅读材料,请回答以下问题:
(1)比较大小
(其中≥1); -2(其中<-1)
(2)已知代数式变形为,求常数的值
(3)当= 时,有最小值,最小值为 (直接写出答案).
6、在△ABC中,AB=AC,点D是直线BC上一点(不与B、C重合),以AD为一边在AD的右侧作△ADE,使AD=AE,∠DAE =∠BAC,连接CE.
(1)如图1,当点D在线段BC上,如果∠BAC=90°,则∠BCE=________度;
(2)设,.
①如图2,当点在线段BC上移动,则,之间有怎样的数量关系?请说明理由;
②当点在直线BC上移动,则,之间有怎样的数量关系?请直接写出你的结论.
7、如图1,将两块全等的三角板拼在一起,其中△ABC的边BC在直线l上,AC⊥BC且AC = BC;△EFP的边FP也在直线l上,边EF与边AC重合,EF⊥FP且EF = FP.
(1)在图1中,请你通过观察、测量,猜想并写出AB与AP所满足的数量关系和位置关系;
(2)将三角板△EFP沿直线l向左平移到图2的位置时,EP交AC于点Q,连接AP、BQ.猜想并写出BQ与AP所满足的数量关系和位置关系,并证明你的猜想;
(3)将三角板△EFP沿直线l向左平移到图3的位置时,EP的延长线交AC的延长线于点Q,连接AP、BQ.你认为(2)中猜想的BQ与AP所满足的数量关系和位置关系还成立吗?若成立,给出证明;若不成立,请说明理由.
8、如图,△ABC 中,AB=AC=BC,∠BDC=120°且BD=DC,现以D为顶点作一个60°角,使角两边分别交AB,AC边所在直线于M,N两点,连接MN,探究线段BM、MN、NC之间的关系,并加以证明.
(1)如图1,若∠MDN的两边分别交AB,AC边于M,N两点.猜想:BM+NC=MN.延长AC到点E,使CE=BM,连接DE,再证明两次三角形全等可证.请你按照该思路写出完整的证明过程;
(2)如图2,若点M、N分别是AB、CA的延长线上的一点,其它条件不变,再探究线段BM,MN,NC之间的关系,请直接写出你的猜想(不用证明).
【参考答案】
1、(1)③ ④
(2)16
(3)①见解析;②见解析
【分析】(1)根据菠菜四边形的定义结合各个特殊四边形的定义即可得出结论;
(2)过A作,交CB的延长线于F,求出四边形AFCE是矩形,则,求出,得
【解析】(1)③ ④
(2)16
(3)①见解析;②见解析
【分析】(1)根据菠菜四边形的定义结合各个特殊四边形的定义即可得出结论;
(2)过A作,交CB的延长线于F,求出四边形AFCE是矩形,则,求出,得出,有全等的出AE=AF=3,,求出,求出,代入求解即可;
(3)记面积为,则,,根据已知条件可得,进而可得,得出
由平分线的性质结合等腰三角形的性质可得BD平分,过点D作于点H,作于点N,则DH=DN,则,由此即可得出结论.
(1)
根据菱形于正方形的定义值,一定是菠菜四边形的是菱形与正方形,
故答案为:③④
(2)
如图,过A作,交CB的延长线于F,
∴ 四边形AFCE是矩形
则
四边形AFCE是正方形,
即四边形ABCD的面积为16
(3)
①记,
∴
∵
∴
∴
∵
∴
∴
∴
∴
如图:作,
∴
∴ AMAD
∴四边形AMND为平行四边形
∴ADMN
∴ADBC
②∵ADBC
∴
又∵AD=AB
∴
∴
∴BD平分
如图:
∵
∴
∴
又∵
∴
∴
【点睛】本题考查全等三角形的性质与判定,三角形的面积,角平分线的性质,对于同第登高的三角形的面积相等的推到是关键.
2、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
【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.
3、(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)
【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.
4、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
【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.
5、(1);(2);(3)0,2、
【分析】(1)根据求差法比较大小,由材料1可知将结果用配方法变形即可得出结论.
(2)根据材料(2)的方法,把代数式变形为,解答即可;
(3)先将变形为,由材料(2)
【解析】(1);(2);(3)0,2、
【分析】(1)根据求差法比较大小,由材料1可知将结果用配方法变形即可得出结论.
(2)根据材料(2)的方法,把代数式变形为,解答即可;
(3)先将变形为,由材料(2)可知时(即x=0,)有最小值.
【详解】解:(1),所以;
当时,由阅读材料1可得,,
所以;
(2)
,
所以;
(3)
∵x≥0,
∴
即:当时,有最小值,
∴当x=0时,有最小值为3.
【点睛】本题主要考查了分式的混合运算和配方法的应用.读懂材料并加以运用是解题的关键.
6、(1)90;(2)①,理由见解析;②当点D在射线BC.上时,a+β=180°,当点D在射线BC的反向延长线上时,a=β.
【分析】(1)可以证明△BAD≌△CAE,得到∠B=∠ACE,证明∠ACB=
【解析】(1)90;(2)①,理由见解析;②当点D在射线BC.上时,a+β=180°,当点D在射线BC的反向延长线上时,a=β.
【分析】(1)可以证明△BAD≌△CAE,得到∠B=∠ACE,证明∠ACB=45°,即可解决问题;
(2)①证明△BAD≌△CAE,得到∠B=∠ACE,β=∠B+∠ACB,即可解决问题;
②证明△BAD≌△CAE,得到∠ABD=∠ACE,借助三角形外角性质即可解决问题.
【详解】解:(1)∵AB=AC,∠BAC=90°,
∴∠ABC=∠ACB=45°,
∵∠DAE=∠BAC,
∴∠BAD=∠CAE,
∵AB=AC,AD=AE,
∴△BAD≌△CAE(SAS)
∴∠ABC=∠ACE=45°,
∴∠BCE=∠ACB+∠ACE=90°,
故答案为:;
(2)①.
理由:∵,
∴.
即.
又,
∴.
∴.
∴.
∴.
∵,
∴.
②如图:当点D在射线BC上时,α+β=180°,连接CE,
∵∠BAC=∠DAE,
∴∠BAD=∠CAE,
在△ABD和△ACE中,
,
∴△ABD≌△ACE(SAS),
∴∠ABD=∠ACE,
在△ABC中,∠BAC+∠B+∠ACB=180°,
∴∠BAC+∠ACE+∠ACB=∠BAC+∠BCE=180°,
即:∠BCE+∠BAC=180°,
∴α+β=180°,
如图:当点D在射线BC的反向延长线上时,α=β.连接BE,
∵∠BAC=∠DAE,
∴∠BAD=∠CAE,
又∵AB=AC,AD=AE,
∴△ABD≌△ACE(SAS),
∴∠ABD=∠ACE,
∴∠ABD=∠ACE=∠ACB+∠BCE,
∴∠ABD+∠ABC=∠ACE+∠ABC=∠ACB+∠BCE+∠ABC=180°,
∵∠BAC=180°-∠ABC-∠ACB,
∴∠BAC=∠BCE.
∴α=β;
综上所述:点D在直线BC上移动,α+β=180°或α=β.
【点睛】该题主要考查了等腰直角三角形的性质、全等三角形的判定及其性质等几何知识点及其应用问题;应牢固掌握等腰直角三角形的性质、全等三角形的判定及其性质等几何知识点.
7、(1)AB=AP,AB⊥AP;(2)BQ=AP,BQ⊥AP;(3)成立,见解析.
【分析】(1)根据等腰直角三角形性质得出AB=AP,∠BAC=∠PAC=45°,求出∠BAP=90°即可;
(2)求
【解析】(1)AB=AP,AB⊥AP;(2)BQ=AP,BQ⊥AP;(3)成立,见解析.
【分析】(1)根据等腰直角三角形性质得出AB=AP,∠BAC=∠PAC=45°,求出∠BAP=90°即可;
(2)求出CQ=CP,根据SAS证△BCQ≌△ACP,推出AP=BQ,∠CBQ=∠PAC,根据三角形内角和定理求出∠CBQ+∠BQC=90°,推出∠PAC+∠AQG=90°,求出∠AGQ=90°即可;
(3)BO与AP所满足的数量关系为相等,位置关系为垂直.证明方法与(2)一样.
【详解】(1)AB=AP且AB⊥AP,
证明:∵AC⊥BC且AC=BC,
∴△ABC为等腰直角三角形,
∴∠BAC=∠ABC=,
又∵△ABC与△EFP全等,
同理可证∠PEF=45°,
∴∠BAP=45°+45°=90°,
∴AB=AP且AB⊥AP;
(2)BQ与AP所满足的数量关系是AP=BQ,位置关系是AP⊥BQ,
证明:延长BQ交AP于G,
由(1)知,∠EPF=45°,∠ACP=90°,
∴∠PQC=45°=∠QPC,
∴CQ=CP,
∵∠ACB=∠ACP=90°,AC=BC,
∴在△BCQ和△ACP中
∴△BCQ≌△ACP(SAS),
∴AP=BQ,∠CBQ=∠PAC,
∵∠ACB=90°,
∴∠CBQ+∠BQC=90°,
∵∠CQB=∠AQG,
∴∠AQG+∠PAC=90°,
∴∠AGQ=180°-90°=90°,
∴AP⊥BQ;
(3)成立.
证明:如图,∵∠EPF=45°,
∴∠CPQ=45°.
∵AC⊥BC,
∴∠CQP=∠CPQ,
CQ=CP.
在Rt△BCQ和Rt△ACP中,
∴Rt△BCQ≌Rt△ACP(SAS)
∴BQ=AP;
延长BQ交AP于点N,
∴∠PBN=∠CBQ.
∵Rt△BCQ≌Rt△ACP,
∴∠BQC=∠APC.
在Rt△BCQ中,∠BQC+∠CBQ=90°,
∴∠APC+∠PBN=90°.
∴∠PNB=90°.
∴BQ⊥AP.
【点睛】本题考查了全等三角形的判定与性质:有两组边对应相等,且它们所夹的角相等,那么这两个三角形全等;全等三角形的对应边相等.也考查了等腰直角三角形的判定与性质.
8、(1)过程见解析;(2)MN= NC﹣BM.
【分析】(1)延长AC至E,使得CE=BM并连接DE,根据△BDC为等腰三角形,△ABC为等边三角形,可以证得△MBD≌△ECD,可得MD=DE,∠BD
【解析】(1)过程见解析;(2)MN= NC﹣BM.
【分析】(1)延长AC至E,使得CE=BM并连接DE,根据△BDC为等腰三角形,△ABC为等边三角形,可以证得△MBD≌△ECD,可得MD=DE,∠BDM=∠CDE,再根据∠MDN =60°,∠BDC=120°,可证∠MDN =∠NDE=60°,得出△DMN≌△DEN,进而得到MN=BM+NC.
(2)在CA上截取CE=BM,利用(1)中的证明方法,先证△BMD≌△CED(SAS),再证△MDN≌△EDN(SAS),即可得出结论.
【详解】解:(1)如图示,延长AC至E,使得CE=BM,并连接DE.
∵△BDC为等腰三角形,△ABC为等边三角形,
∴BD=CD,∠DBC=∠DCB,∠MBC=∠ACB=60°,
又BD=DC,且∠BDC=120°,
∴∠DBC=∠DCB=30°
∴∠ABC+∠DBC=∠ACB+∠DCB=60°+30°=90°,
∴∠MBD=∠ECD=90°,
在△MBD与△ECD中,
∵ ,
∴△MBD≌△ECD(SAS),
∴MD=DE,∠BDM=∠CDE
∵∠MDN =60°,∠BDC=120°,
∴∠CDE+∠NDC =∠BDM+∠NDC=120°-60°=60°,
即:∠MDN =∠NDE=60°,
在△DMN与△DEN中,
∵ ,
∴△DMN≌△DEN(SAS),
∴MN=NE=CE+NC=BM+NC.
(2)如图②中,结论:MN=NC﹣BM.
理由:在CA上截取CE=BM.
∵△ABC是正三角形,
∴∠ACB=∠ABC=60°,
又∵BD=CD,∠BDC=120°,
∴∠BCD=∠CBD=30°,
∴∠MBD=∠DCE=90°,
在△BMD和△CED中
∵ ,
∴△BMD≌△CED(SAS),
∴DM= DE,∠BDM=∠CDE
∵∠MDN =60°,∠BDC=120°,
∴∠NDE=∠BDC-(∠BDN+∠CDE)=∠BDC-(∠BDN+∠BDM)=∠BDC-∠MDN=120°-60°=60°,
即:∠MDN =∠NDE=60°,
在△MDN和△EDN中
∵ ,
∴△MDN≌△EDN(SAS),
∴MN =NE=NC﹣CE=NC﹣BM.
【点睛】此题考查了全等三角形的判定与性质、等边三角形的性质、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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