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人教版八年级数学上册压轴题试卷(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.等边中,点、分别在边、上,且,连接、交于点.
(1)如图1,求的度数;
图1
(2)连接,若,求的值;
(3)如图2,若点为边的中点,连接,且,则的大小是___________.
图2
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.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.
6.已知△ABC是等边三角形,△ADE的顶点D在边BC上
(1)如图1,若AD=DE,∠AED=60°,求∠ACE的度数;
(2)如图2,若点D为BC的中点,AE=AC,∠EAC=90°,连CE,求证:CE=2BF;
(3)如图3,若点D为BC的一动点,∠AED=90°,∠ADE=30°,已知△ABC的面积为4,当点D在BC上运动时,△ABE的面积是否发生变化?若不变,请求出其面积;若变化请说明理由.
6.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.
7.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.
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)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);(2);(3)
【分析】(1)由是等边三角形,可得出,,再利用,可证,得出,由可求出,最后由补角定义求出.
(2)在上取点,使,由可证,再利用,,可证明,进而求出,再用补角的性质得知,在
解析:(1);(2);(3)
【分析】(1)由是等边三角形,可得出,,再利用,可证,得出,由可求出,最后由补角定义求出.
(2)在上取点,使,由可证,再利用,,可证明,进而求出,再用补角的性质得知,在中利用外角的性质可求出,进而证出为等腰三角形,最后可证出即可求解.
(3)延长至,使为等边三角形,延长交于,可得出,进而得出,利用角的和差得出,则证出,进而证出,再利用,证出为等边三角形,进而证出.
【详解】(1)∵是等边三角形,
∴,,
在和中,
,,,
∴,
∴,
∴,
∴.
(2)在上取点,使.
由(1)知,
又,
∴.
在和中,
∵,,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
(3).
提示:目测即得答案.详细理由如下:
由(1)知.延长至,使为等边三角形.
延长交于.
∵ ,
∴,
在和中,
,
∴,
∴.
∴,
∴.
∴,
在和中,
,
∴,
∴.
∵,,
∴,
∵
∴为等边三角形,
∴
∴.
【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,等边三角形的判定和性质,熟练掌握全等三角形的判定和性质及等边三角形的判定和性质是解题的关键.
4.(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.
5.(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.
6.(1)60°;(2)见解析;(3)不变,
【分析】(1)由题意,先证△ADE是等边三角形,再证△BAD≌△CAE,得∠ACE=∠B=60°;
(2)由题意,先求出∠BEC=30°,然后求出∠CF
解析:(1)60°;(2)见解析;(3)不变,
【分析】(1)由题意,先证△ADE是等边三角形,再证△BAD≌△CAE,得∠ACE=∠B=60°;
(2)由题意,先求出∠BEC=30°,然后求出∠CFE=90°,利用直角三角形中30度角所对直角边等于斜边的一半,即可得证;
(3)延长AE至F,使EF=AE,连DF、CF,先证明△ADF是等边三角形,然后证明△EGF≌△EHA,结合HG是定值,即可得到答案.
【详解】解:(1)根据题意,
∵AD=DE,∠AED=60°,
∴△ADE是等边三角形,
∴AD=AE,∠DAE=60°,
∵AB=AC,∠BAC=60°,
∴,
即,
∴△BAD≌△CAE,
∴∠ACE=∠B=60°;
(2)连CF,如图:
∵AB=AC=AE,
∴∠AEB=∠ABE,
∵∠BAC=60°,∠EAC=90°,
∴∠BAE=150°,
∴∠AEB=∠ABE=15°;
∵△ACE是等腰直角三角形,
∴∠AEC=45°,
∴∠BEC=30°,∠EBC=45°,
∵AD垂直平分BC,点F在AD上,
∴CF=BF,
∴∠FCB=∠EBC=45°,
∴∠CFE=90°,
在直角△CEF中,∠CFE=90°,∠CEF=30°,
∴CE=2CF=2BF;
(3)延长AE至F,使EF=AE,连DF、CF,如图:
∵∠AED=90°,EF=AE,
∴DE是中线,也是高,
∴△ADF是等腰三角形,
∵∠ADE=30°,
∴∠DAE=60°,
∴△ADF是等边三角形;
由(1)同理可求∠ACF=∠ABC=60°,
∴∠ACF=∠BAC=60°,
∴CF∥AB,
过E作EG⊥CF于G,延长GE交BA的延长线于点H,
易证△EGF≌△EHA,
∴EH=EG=HG,
∵HG是两平行线之间的距离,是定值,
∴S△ABE=S△ABC=;
【点睛】本题考查了等边三角形的判定和性质,等腰三角形的判定和性质,垂直平分线的性质,全等三角形的判定和性质,含30度角的直角三角形的性质,解题的关键是熟练掌握所学的知识,正确的作出辅助线,从而进行解题.
57.已知,A(0,a),B(b,0),点为x轴正半轴上一个动点,AC=CD,∠ACD=90°.
(1)已知a,b满足等式|a +b|+b2+4b=-4.
①求A点和B点的坐标;
②如图1,连BD交y轴于点H,求点H的坐标;
(2)如图2,已知a+b=0,OC>OB,作点B关于y轴的对称点E,连DE,点F为DE的中点,连OF和CF,请补全图形,探究OF与CF有什么数量和位置关系,并证明你的结论.
(1)①A(0,2),B(-2,0);②H(0,-2);(2)CF⊥OF,CF=OF,证明见解析.
【分析】(1)①利用绝对值、完全平方的非负性的应用,求出a、b的值,即可得到答案;
②过C作y轴垂线交BA的延长线于E,然后证明△CEA≌△CBD,得到OB=OH,即可得到答案;
(2)由题意,先证明△DFG≌△EFO,然后证明△DCG≌△ACO,得到△OCG是等腰直角三角形,再根据三线合一定理,即可得到结论成立.
【详解】解:(1)∵,
∴,
∴,
∴,,
∴,
∴,
∴A(0,2),B(2,0);
②过C作x轴垂线交BA的延长线于E,
∵OA=OB=2,∠AOB=90°,
∴△AOB是等腰直角三角形,
∴∠ABO=45°,
∵EC⊥BC,
∴△BCE是等腰直角三角形,
∴BC=EC,∠BCE=90°=∠ACD,
∴∠ACE=∠DCB,
∵AC=DC,
∴△CEA≌△CBD,
∴∠CBD=∠E=45°,
∴OH=OB=2,
∴H(0,2);
(2)补全图形,如图:
∵点B、E关于y轴对称,
∴OB=OE,
∵a+b=0,即
∴OA=OB=OE
延长OF至G使FG=OF,连DG,CG,
∵OF=FG,∠OFE=∠DFG,EF=DF
∴△DFG≌△EFO
∴DG=OE=OA,∠DGF=∠EOF
∴DG∥OE
∴∠CDG=∠DCO;
∵∠ACO+∠CAO=∠ACO+∠DCO=90°,
∴∠DCO=∠CAO;
∴∠CDG=∠DCO=∠CAO;
∵CD=AC,OA=DG
∴△DCG≌△ACO
∴OC=GC,∠DCG=∠ACO
∴∠OCG=90°,
∴∠COF=45°,
∴△OCG是等腰直角三角形,
由三线合一定理得CF⊥OF
∵∠OCF=∠COF=45°,
∴CF=OF;
【点睛】本题考查了等腰三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,轴对称的性质,非负性的应用,解题的关键是熟练掌握所学的知识,正确的作出辅助线进行解题.
58.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.
(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.
59.等边中,点、分别在边、上,且,连接、交于点.
(1)如图1,求的度数;
图1
(2)连接,若,求的值;
(3)如图2,若点为边的中点,连接,且,则的大小是___________.
图2
(1);(2);(3)
【分析】(1)由是等边三角形,可得出,,再利用,可证,得出,由可求出,最后由补角定义求出.
(2)在上取点,使,由可证,再利用,,可证明,进而求出,再用补角的性质得知,在中利用外角的性质可求出,进而证出为等腰三角形,最后可证出即可求解.
(3)延长至,使为等边三角形,延长交于,可得出,进而得出,利用角的和差得出,则证出,进而证出,再利用,证出为等边三角形,进而证出.
【详解】(1)∵是等边三角形,
∴,,
在和中,
,,,
∴,
∴,
∴,
∴.
(2)在上取点,使.
由(1)知,
又,
∴.
在和中,
∵,,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
(3).
提示:目测即得答案.详细理由如下:
由(1)知.延长至,使为等边三角形.
延长交于.
∵ ,
∴,
在和中,
,
∴,
∴.
∴,
∴.
∴,
在和中,
,
∴,
∴.
∵,,
∴,
∵
∴为等边三角形,
∴
∴.
【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,等边三角形的判定和性质,熟练掌握全等三角形的判定和性质及等边三角形的判定和性质是解题的关键.
60、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.
(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.
61.如图,已知CD是线段AB的垂直平分线,垂足为D,C在D点上方,∠BAC=30°,P是直线CD上一动点,E是射线AC上除A点外的一点,PB=PE,连BE.
(1)如图1,若点P与点C重合,求∠ABE的度数;
(2)如图2,若P在C点上方,求证:PD+AC=CE;
(3)若AC=6,CE=2,则PD的值为 (直接写出结果).
(1)∠ABE=90°;(2)PD+AC=CE,见解析;(3)1
【分析】(1)根据线段垂直平分线的性质和等边三角形的判定与性质得到:△BPE为等边三角形,则∠CBE=60°,故∠ABE=90°;
(2)如图2,过P作PH⊥AE于H,连BC,作PG⊥BC交BC的延长线于G,构造含30度角的直角△PCG、直角△CPH以及全等三角形(Rt△PGB≌Rt△PHE),根据含30度的直角三角形的性质和全等三角形的对应边相等证得结论;
(3)分三种情况讨论,根据(2)的解题思路得到PD=AC+CE或PD=CE-AC,将数值代入求解即可.
【详解】(1)解:如图1,∵点P与点C重合,CD是线段AB的垂直平分线,
∴PA=PB,
∴∠PAB=∠PBA=30°,
∴∠BPE=∠PAB+∠PBA=60°,
∵PB=PE,
∴△BPE为等边三角形,
∴∠CBE=60°,
∴∠ABE=90°;
(2)如图2,过P作PH⊥AE于H,连BC,作PG⊥BC交BC的延长线于G,
∵CD垂直平分AB,
∴CA=CB,
∵∠BAC=30°,
∴∠ACD=∠BCD=60°,
∴∠GCP=∠HCP=∠BCE=∠ACD=∠BCD=60°,
∴∠GPC=∠HPC=30°,
∴PG=PH,CG=CH=CP,CD=AC,
在Rt△PGB和Rt△PHE中,
,
∴Rt△PGB≌Rt△PHE(HL).
∴BG=EH,即CB+CG=CE-CH,
∴CB+CP=CE-CP,即CB+CP=CE,
又∵CB=AC,
∴CP=PD-CD=PD-AC,
∴PD+AC=CE;
(3)①当P在C点上方时,由(2)得:PD=CE-AC,
当AC=6,CE=2时,PD=2-3=-1,不符合题意;
②当P在线段CD上时,
如图3,过P作PH⊥AE于H,连BC,作PG⊥BC交BC于G,
此时Rt△PGB≌Rt△PHE(HL),
∴BG=EH,即CB-CG=CE+CH,
∴CB-CP=CE+CP,即CP=CB-CE,
又∵CB=AC,
∴PD=CD-CP=AC-CB+CE,
∴PD=CE-AC.
当AC=6,CE=2时,PD=2-3=-1,不符合题意;
③当P在D点下方时,如图4,
同理,PD=AC-CE,
当AC=6,CE=2时,PD=3-2=1.
故答案为:1.
【点睛】本题主要考查了三角形综合题,综合运用全等三角形的判定与性质,含30度角直角三角形的性质,等边三角形的判定与性质等知识点,难度较大,解题时,注意要分类讨论.
62.在平面直角坐标系中,点A的坐标是,点B的坐标且a,b满足.
(1)求A、B两点的坐标;
(2)如图(1),点C为x轴负半轴一动点,,于D,交y轴于点E,求证:平分.
(3)如图(2),点F为的中点,点G为x正半轴点右侧的一动点,过点F作的垂线,交y轴的负半轴于点H,那么当点G的位置不断变化时,的值是否发生变化?若变化,请说明理由;若不变化,请求出相应结果.
(1),;(2)证明见解析;(3)不变化,.
【分析】(1)由非负性可求a,b的值,即可求A、B两点的坐标;
(2)过点O作于M,于N,根据全等三角形的判定和性质解答即可;
(3)由于点F是等腰直角三角形AOB的斜边的中点,所以连接OF,得出OF=BF.∠BFO=∠GFH,进而得出∠OFH=∠BFG,利用等腰直角三角形和全等三角形的判定和性质以及三角形面积公式解答即可.
【详解】解:(1)∵
∴,
∴ ,即.
∴,.
(2)如图,过点O作于M,于N,
根据题意可知.
∵,
∴,
∴.
∵,,
∴OA=OB=6.
在和中, ,
∴.
∴, ,.
∴,
∴,
∴点O一定在∠CDB的角平分线上,
即OD平分∠CDB.
(3)如图,连接OF,
∵是等腰直角三角形且点F为AB的中点,
∴,,OF平分∠AOB.
∴.
又∵,
∴,
∴.
∵,
∴.
又∵,
∴.
在和中 ,
∴.
∴,
∴.
故不发生变化,且.
【点睛】本题为三角形综合题,考查非负数的性质,角平分线的判定,等腰直角三角形的性质和判定、全等三角形的判定和性质等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,正确添加辅助线,构造全等三角形解决问题,属于中考压轴题.
63.如图1,在平面直角坐标系中,AO=AB,∠BAO=90°,BO=8cm,动点D从原点O出发沿x轴正方向以acm/s的速度运动,动点E也同时从原点O出发在y轴上以bcm/s的速度运动,且a,b满足关系式a2+b2﹣4a﹣2b+5=0,连接OD,OE,设运动的时间为t秒.
(1)求a,b的值;
(2)当t为何值时,△BAD≌△OAE;
(3)如图2,在第一象限存在点P,使∠AOP=30°,∠APO=15°,求∠ABP.
(1)a=2,b=1;(2)t=或t=8;(3)∠ABP=105°.
【分析】(1)将a2+b2﹣4a﹣2b+5=0用配方法得出(a﹣2)2+(b﹣1)2=0,利用非负数的性质,即可得出结论;
(2)先由运动得出BD=|8﹣2t|,再由全等三角形的性质的出货BD=OE,建立方程求解即可得出结论.
(3)先判断出△OAP≌△BAQ(SAS),得出OP=BQ,∠ABQ=∠AOP=30°,∠AQB=∠APO=15°,再求出∠OAP=135°,进而判断出△OAQ≌△BAQ(SAS),得出∠OQA=∠BQA=15°,OQ=BQ,再判断出△OPQ是等边三角形,得出∠OQP=60°,进而求出∠BQP=30°,再求出∠PBQ=75°,即可得出结论.
【详解】解:(1)∵a2+b2﹣4a﹣2b+5=0,
∴(a﹣2)2+(b﹣1)2=0,
∴a﹣2=0,b﹣1=0,
∴a=2,b=1;
(2)由(1)知,a=2,b=1,
由运动知,OD=2t,OE=t,
∵OB=8,
∴DB=|8﹣2t|
∵△BAD≌△OAE,
∵DB=OE,
∴|8﹣2t|=t,
解得,t=(如图1)或t=8(如图2);
(3)如图3,
过点A作AQ⊥AP,使AQ=AP,连接OQ,BQ,PQ,
则∠APQ=45°,∠PAQ=90°,
∵∠OAB=90°,
∴∠PAQ=∠OAB,
∴∠OAB+∠BAP=∠PAQ+∠BAP,
即:∠OAP=∠BAQ,
∵OA=AB,AD=AD,
∴△OAP≌△BAQ(SAS),
∴OP=BQ,∠ABQ=∠AOP=30°,∠AQB=∠APO=15°,
在△AOP中,∠AOP=30°,∠APO=15°,
∴∠OAP=180°﹣∠AOP﹣∠APO=135°,
∴∠OAQ=360°﹣∠OAP﹣∠PAQ=135°﹣90°=135°=∠OAP,
∵OA=AB,AD=AD,
∴△OAQ≌△BAQ(SAS),
∴∠OQA=∠BQA=15°,OQ=BQ,
∵OP=BQ,
∴OQ=OP,
∵∠APQ=45°,∠APO=15°,
∴∠OPQ=∠APO+∠APQ=60°,
∴△OPQ是等边三角形,
∴∠OQP=60°,
∴∠BQP=∠OQP﹣∠OQA﹣∠BQA=60°﹣15°﹣15°=30°,
∵BQ=PQ,
∴∠PBQ=(180°﹣∠BQP)=75°,
∴∠ABP=∠ABQ+∠PBQ=30°+75°=105°.
【点睛】本题是三角形综合题,主要考查了配方法、非负数的性质、三角形内角和定理、等边三角形的判定和性质、全等三角形的判定及性质,构造出全等三角形是解题的关键.
64.如图1,在平面直角坐标系中,点,,且,满足,连接,,交轴于点.
(1)求点的坐标;
(2)求证:;
(3)如图2,点在线段上,作轴于点,交于点,若,求证:.
(1);(2)证明见解析;(3)证明见解析.
【分析】(1)由非负性可求a,b的值,即可求解;
(2)由“SAS”可证△ABP≌△BCQ,可得AB=BC,∠BAP=∠CBQ,可证△ABC是等腰直角三角形,可得∠BAC=45°,可得结论;
(3)由“AAS”可证△ATO≌△EAG,可得AT=AE,OT=AG,由“SAS”可证△TAD≌△EAD,可得TD=ED,∠TDA=∠EDA,由平行线的性质可得∠EFD=∠EDF,可得EF=ED,即可得结论.
【详解】解:(1)∵a2-2ab+2b2-16b+64=0,
∴(a-b)2+(b-8)2=0,
∴a=b=8,
∴b-6=2,
∴点C(2,-8);
(2)∵a=b=8,
∴点A(0,6),点B(8,0),点C(2,-8),
∴AO=6,OB=8,
如图1,过点B作PQ⊥x轴,过点A作AP⊥PQ,交PQ于点P,过点C作CQ⊥PQ,交PQ于点Q,
∴四边形AOBP是矩形,
∴AO=BP=6,AP=OB=8,
∵点B(8,0),点C(2-8),
∴CQ=6,BQ=8,
∴AP=BQ,CQ=BP,
又∠APB=∠BCQ
∴△ABP≌△BCQ(SAS),
∴AB=BC,∠BAP=∠CBQ,
∵∠BAP+∠ABP=90°,
∴∠ABP+∠CBQ=90°,
∴∠ABC=90°,
∴△ABC是等腰直角三角形,
∴∠BAC=45°,
∵∠OAD+∠ADO=∠OAD+∠BAC+∠ABO=90°,
∴∠OAC+∠ABO=45°;
(3)如图2,过点A作AT⊥AB,交x轴于T,连接ED,
∴∠TAE=90°=∠AGE,
∴∠ATO+∠TAO=90°=∠TAO+∠GAE=∠GAE+∠AEG,
∴∠ATO=∠GAE,∠TAO=∠AEG,
又∵EG=AO,
∴△ATO≌△EAG(AAS),
∴AT=AE,OT=AG,
∵∠BAC=45°,
∴∠TAD=∠EAD=45°,
又∵AD=AD,
∴△TAD≌△EAD(SAS),
∴TD=ED,∠TDA=∠EDA,
∵EG⊥AG,
∴EG∥OB,
∴∠EFD=∠TDA,
∴∠EFD=∠EDF,
∴EF=ED,
∴EF=ED=TD=OT+OD=AG+OD,
∴EF=AG+OD.
【点睛】本题是三角形综合题,考查了全等三角形的判定和性质,添加恰当辅助线构造全等三角形是本题的关键.
65.(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:.
(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;
66.如图,中,,.
(1)如图1,,,求证:;
(2)如图2,,,请直接用几何语言写出、的位置关系____________;
(3)证明(2)中的结论.
(1)见解析;(2)⊥;(3)见解析
【分析】(1)根据垂直的定义可得∠ADC=∠E=90°,根据余角的性质可得∠ACD=∠BAE,然后根据AAS即可证得结论;
(2)由于要得出、的位置关系,结合图形可猜想:⊥;
(3)如图,作CP⊥AC于点C,延长FD交CP于点P,先证明△BAE≌△FCP,可得∠3=∠P,AB=CP,然后证明△ACD≌△PCD,可得∠4=∠P,进一步即可推出∠4+∠2=90°,问题得证.
【详解】解:(1)证明:∵,,
∴∠ADC=∠E=90°,∠DAC+∠ACD=90°,
∵,
∴∠DAC+∠BAE=90°,
∴∠ACD=∠BAE,
在△DAC和△EBA中,
∵∠ADC=∠E,∠ACD=∠BAE,AC=AB,
∴(AAS);
(2)结合图形可得:⊥;
故答案为:⊥;
(3)证明:如图,作CP⊥AC于点C,延长FD交CP于点P,
∵AF=CE,
∴AE=CF,
∵,
∴∠1=∠2,
∵∠BAE=∠FCP=90°,
∴△BAE≌△FCP,
∴∠3=∠P,AB=CP,
∵,,
∴∠ABC=∠ACB=45°,
∵∠PCP=90°,AB=CP,
∴∠FCD=45°,AC=PC,
∴∠ACB=∠PCD,
∵CD=CD,
∴△ACD≌△PCD,
∴∠4=∠P,
∵∠3=∠P,
∴∠3=∠4,
∵∠3+∠2=90°,
∴∠4+∠2=90°,
∴∠AGE=90°,即⊥.
【点睛】本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,正确添加辅助线、熟练掌握全等三角形的判定和性质是解题的关键.
67.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______,__
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