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人教版八年级上学期压轴题强化数学综合检测试题(一)
1.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?
2.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.
3.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?
4.等腰Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,点A、点B分别是y轴、x轴上两个动点,直角边AC交x轴于点D,斜边BC交y轴于点E.
(1)如图(1),已知C点的横坐标为-1,直接写出点A的坐标;
(2)如图(2),当等腰Rt△ABC运动到使点D恰为AC中点时,连接DE.求证:∠ADB=∠CDE;
(3)如图(3),若点A在x轴上,且A(-4,0),点B在y轴的正半轴上运动时,分别以OB、AB为直角边在第一、二象限作等腰直角△BOD和等腰直角△ABC,连结CD交,轴于点P,问当点B在y轴的正半轴上运动时,BP的长度是否变化?若变化请说明理由,若不变化,请求出BP的长度.
5.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)
6.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.
7.如图,和中,,,,边与边交于点(不与点,重合),点,在异侧,为与的角平分线的交点.
(1)求证:;
(2)设,请用含的式子表示,并求的最大值;
(3)当时,的取值范围为,求出,的值.
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)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.
3.(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.
4.(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.
5.(1)A(0,1);
(2)见解析;
(3)不变,BP= 2.
【分析】(1)如图(1),过点C作CF⊥y轴于点F,构建全等三角形:△ACF≌△ABO(AAS),结合该全等三角形的对应边相等易
解析:(1)A(0,1);
(2)见解析;
(3)不变,BP= 2.
【分析】(1)如图(1),过点C作CF⊥y轴于点F,构建全等三角形:△ACF≌△ABO(AAS),结合该全等三角形的对应边相等易得OA的长度,由点A是y轴上一点可以推知点A的坐标;
(2)过点C作CG⊥AC交y轴于点G,则△ACG≌△ABD(ASA),即得CG=AD=CD,∠ADB=∠G,由∠DCE=∠GCE=45°,可证△DCE≌△GCE(SAS)得∠CDE=∠G,从而得到结论;
(3)BP的长度不变,理由如下:如图(3),过点C作CE⊥y轴于点E,构建全等三角形:△CBE≌△BAO(AAS),结合全等三角形的对应边相等推知:CE=BO,BE=AO=4.再结合已知条件和全等三角形的判定定理AAS得到:△CPE≌△DPB,故BP=EP=2.
(1)如图(1),过点C作CF⊥y轴于点F,∵CF⊥y轴于点F,∴∠CFA=90°,∠ACF+∠CAF=90°,∵∠CAB=90°,∴∠CAF+∠BAO=90°,∴∠ACF=∠BAO,在△ACF和△ABO中,,∴△ACF≌△ABO(AAS),∴CF=OA=1,∴A(0,1);
(2)如图2,过点C作CG⊥AC交y轴于点G,∵CG⊥AC,∴∠ACG=90°,∠CAG+∠AGC=90°,∵∠AOD=90°,∴∠ADO+∠DAO=90°,∴∠AGC=∠ADO,在△ACG和△ABD中,,∴△ACG≌△ABD(AAS),∴CG=AD=CD,∠ADB=∠G,∵∠ACB=45°,∠ACG=90°,∴∠DCE=∠GCE=45°,在△DCE和△GCE中,,∴△DCE≌△GCE(SAS),∴∠CDE=∠G,∴∠ADB=∠CDE;
(3)BP的长度不变,理由如下:如图(3),过点C作CE⊥y轴于点E.∵∠ABC=90°,∴∠CBE+∠ABO=90°.∵∠BAO+∠ABO=90°,∴∠CBE=∠BAO.∵∠CEB=∠AOB=90°,AB=AC,∴△CBE≌△BAO(AAS),∴CE=BO,BE=AO=4.∵BD=BO,∴CE=BD.∵∠CEP=∠DBP=90°,∠CPE=∠DPB,∴△CPE≌△DPB(AAS),∴BP=EP=2.
【点睛】本题考查了三角形综合题.主要利用了全等三角形的性质定理与判定定理,解决本题的关键是作出辅助线,构建全等三角形.
6.(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.
7.(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.
8.(1)见解析
(2),3
(3)m=105,n=150
【分析】(1)由条件易证,得,即可得证.
(2)PD=AD-AP=6-x,点P在线段BC上且不与B、C重合时, AP有最小值,即AD⊥
解析:(1)见解析
(2),3
(3)m=105,n=150
【分析】(1)由条件易证,得,即可得证.
(2)PD=AD-AP=6-x,点P在线段BC上且不与B、C重合时, AP有最小值,即AD⊥BC时AP的长度,此时PD可得最大值.
(3)为与的角平分线的交点,应用“三角形内角和等于180°”及角平分线定义,即可表示出,从而得到m,n的值.
(1)
解:在和中,如图1
即
(2)
解:
当AD⊥BC时,AP=AB=3最小,即PD=6﹣3=3为PD的最大值
(3)
解:如图2,设则
为与的角平分线的交点
即
【点睛】本题是一道几何综合题,考查了点到直线的距离垂线段最短,30°的角所对的直角边等于斜边的一半,全等三角形的判定和性质,角平分线定义等,解题关键是将PD最大值转化为PA的最小值.
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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