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初二数学上册压轴题模拟试题(一)
1.(初步探索)(1)如图:在四边形中,,,、分别是、上的点,且,探究图中、、之间的数量关系.
(1)(1)小明同学探究此问题的方法是:延长到点,使.连接,先证明,再证明,可得出结论,他的结论应是_____________;
(2)(灵活运用)(2)如图2,若在四边形中,,,、分别是、上的点,且,上述结论是否仍然成立,并说明理由;
2.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).
3.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.
4.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.
5.如图,在平面直角坐标系中,A(a,0),B(0,b),且|a+4|+b2﹣86+16=0.
(1)求a,b的值;
(2)如图1,c为y轴负半轴上一点,连CA,过点C作CD⊥CA,使CD=CA,连BD.求证:∠CBD=45°;
(3)如图2,若有一等腰Rt△BMN,∠BMN=90°,连AN,取AN中点P,连PM、PO.试探究PM和PO的关系.
6.以点为顶点作等腰,等腰,其中,如图1所示放置,使得一直角边重合,连接、.
(1)试判断、的数量关系,并说明理由;
(2)延长交于点试求的度数;
(3)把两个等腰直角三角形按如图2放置,(1)、(2)中的结论是否仍成立?请说明理由.
7.如图1,A(﹣2,6),C(6,2),AB⊥y轴于点B,CD⊥x轴于点D.
(1)求证:△AOB≌△COD;
(2)如图2,连接AC,BD交于点P,求证:点P为AC中点;
(3)如图3,点E为第一象限内一点,点F为y轴正半轴上一点,连接AF,EF.EF⊥CE且EF=CE,点G为AF中点.连接EG,EO,求证:∠OEG=45°.
8.在△ABC中,∠ACB=90°,过点C作直线l∥AB,点B与点D关于直线l对称,连接BD交直线于点P,连接CD.点E是AC上一动点,点F是CD上一动点,点E从A点出发,以每秒1cm的速度沿A→C路径运动,终点为C.点F从D点出发,以每秒2cm的速度沿D→C→B→C→D路径运动,终点为D.点E、F同时开始运动,第一个点到达终点时第二个点也停止运动.
(1)当AC=BC时,试证明A、C、D三点共线;(温馨提示:证明∠ACD是平角)
(2)若AC=10cm,BC=7cm,设运动时间为t秒,当点F沿D→C方向时,求满足CE=2CF时t的值;
(3)若AC=10cm,BC=7cm,过点E、F分别作EM、FN垂直直线l于点M、N,求所有使△CEM≌△CFN成立的t的值.
【参考答案】
2.(1)(初步探索)结论:∠BAE+∠FAD=∠EAF;
(2)(灵活运用)成立,理由见解析
【分析】(1)延长FD到点G,使DG=BE,连接AG,可判定△ABE≌△ADG,进而得出∠BAE=∠D
解析:(1)(初步探索)结论:∠BAE+∠FAD=∠EAF;
(2)(灵活运用)成立,理由见解析
【分析】(1)延长FD到点G,使DG=BE,连接AG,可判定△ABE≌△ADG,进而得出∠BAE=∠DAG,AE=AG,再判定△AEF≌△AGF,可得出∠EAF=∠GAF=∠DAG+∠DAF=∠BAE+∠DAF,据此得出结论;
(2)延长FD到点G,使DG=BE,连接AG,先判定△ABE≌△ADG,进而得出∠BAE=∠DAG,AE=AG,再判定△AEF≌△AGF,可得出∠EAF=∠GAF=∠DAG+∠DAF=∠BAE+∠DAF.
(1)
解:∠BAE+∠FAD=∠EAF.
理由:如图1,延长FD到点G,使DG=BE,连接AG,
∵,
∴,
∵DG=BE,,
∴△ABE≌△ADG,
∴∠BAE=∠DAG,AE=AG,
∵EF=BE+FD,DG=BE,
∴,且AE=AG,AF=AF,
∴△AEF≌△AGF,
∴∠EAF=∠GAF=∠DAG+∠DAF=∠BAE+∠DAF.
故答案为:∠BAE+∠FAD=∠EAF;
(2)
如图2,延长FD到点G,使DG=BE,连接AG,
∵∠B+∠ADF=180°,∠ADG+∠ADF=180°,
∴∠B=∠ADG,
又∵AB=AD,
∴△ABE≌△ADG(SAS),
∴∠BAE=∠DAG,AE=AG,
∵EF=BE+FD=DG+FD=GF,AF=AF,
∴△AEF≌△AGF(SSS),
∴∠EAF=∠GAF=∠DAG+∠DAF=∠BAE+∠DAF
【点睛】本题考查了全等三角形的判定以及性质的综合应用,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角相等进行推导变形.解题时注意:同角的补角相等.
3.(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°;
解析:(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.
4.(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;
解析:(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.
5.(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
解析:(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.
6.(1)a=﹣4,b=4;(2)见解析;(3)MP=OP,MP⊥OP,理由见解析
【分析】(1)先利用完全平方公式将a和b的式子化成绝对值与平方数之和的形式,再利用绝对值的非负数和平方数的非负性即可
解析:(1)a=﹣4,b=4;(2)见解析;(3)MP=OP,MP⊥OP,理由见解析
【分析】(1)先利用完全平方公式将a和b的式子化成绝对值与平方数之和的形式,再利用绝对值的非负数和平方数的非负性即可;
(2)如图1(见解析),作于E.易证,由三角形全等的性质得,再证明是等腰直角三角形即可;
(3)如图2(见解析),延长MP至Q,使得,连接AQ,OQ,OM,延长MN交AO于C.证出和,再利用全等三角形的性质证明是等腰直角三角形即可.
【详解】(1)
由绝对值的非负性和平方数的非负性得:
解得:;
(2)如图1,作于E
是等腰直角三角形,
;
(3)如图2,延长MP至Q,使得,连接AQ,OQ,OM,延长MN交AO于C
∴
∵在四边形MCOB中,
是等腰直角三角形
∴
是等腰直角三角形
.
【点睛】本题考查了绝对值的非负数和平方数的非负性、三角形全等的判定定理与性质、等腰直角三角形的判定与性质,熟练掌握这些定理与性质是解题关键.
7.(1)BD=CE,理由见解析;(2)90°;(3)成立,理由见解析.
【分析】(1)根据等腰直角三角形的性质得到AB=AC,∠BAD=∠EAC=90°,AD=AE,利用“SAS”可证明△ADB≌△
解析:(1)BD=CE,理由见解析;(2)90°;(3)成立,理由见解析.
【分析】(1)根据等腰直角三角形的性质得到AB=AC,∠BAD=∠EAC=90°,AD=AE,利用“SAS”可证明△ADB≌△AEC,则BD=CE;
(2)由△ADB≌△AEC得到∠ACE=∠DBA,利用三角形内角和定理可得到∠BFC=180°-∠ACE-∠CDF=180°-∠DBA-∠BDA=∠DAB=90°;
(3)与(1)一样可证明△ADB≌△AEC,得到BD=CE,∠ACE=∠DBA,利用三角形内角和定理得到∠BFC=∠DAB=90°.
【详解】(1)∵△ABC、△ADE是等腰直角三角形,
∴AB=AC,∠BAD=∠EAC=90°,AD=AE,
∵在△ADB和△AEC中,
∴△ADB≌△AEC(SAS),∴BD=CE;
(2)∵△ADB≌△AEC,∴∠ACE=∠ABD,
而在△CDF中,∠BFC=180°-∠ACE-∠CDF,
又∵∠CDF=∠BDA,
∴∠BFC=180°-∠DBA-∠BDA=∠DAB=90°;
(3)BD=CE成立,且两线段所在直线互相垂直,即∠BFC=90°.理由如下:
∵△ABC、△ADE是等腰直角三角形,
∴AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠EAD=90°,
∵∠BAC+∠CAD=∠EAD+∠CAD,
∴∠BAD=∠CAE,
在△ADB和△AEC中,
,
∴△ADB≌△AEC(SAS),
∴BD=CE,∠ACE=∠DBA,
∴∠BFC=∠DAB=90°.
【点睛】本题考查全等三角形的判定与性质.判定三角形全等的方法有“SSS”、“SAS”、“ASA”、“AAS”,熟知判定方法并根据题目条件选择合适的方法进行解答.
8.(1)见解析;(2)见解析;(3)见解析
【分析】(1)根据即可证明;
(2)过点作轴,交于点,得出,由平行线的性质得,由轴得,由得,故可得,从而得出,推出,根据证明,得出即可得证;
(3)延
解析:(1)见解析;(2)见解析;(3)见解析
【分析】(1)根据即可证明;
(2)过点作轴,交于点,得出,由平行线的性质得,由轴得,由得,故可得,从而得出,推出,根据证明,得出即可得证;
(3)延长到,使,连接,,延长交于点,根据证明,得出,,故,由平行线的性质得出,进而推出,根据证明,故,,即可证明.
【详解】(1)轴于点,轴于点,
,
,,
,,
;
(2)
如图2,过点作轴,交于点,
,
,
轴,
,
,
,
,,,
,
在与中,
,
,
,即点为中点;
(3)
如图3,延长到,使,连接,,延长交于点,
,,,
,
,,
,
,
,
,
,
,,
,
,
,
,
,,
,
,即.
【点睛】本题考查全等三角形的判定与性质,利用做辅助线作全等三角形是解决本题的关键.
9.(1)见解析
(2)
(3)
【分析】(1)先由AC=BC、∠ACB=90°得到∠ABC=45°,进而得到∠CBD=∠CDB=45°,然后得到∠BCD=90°,最后得到∠ACB+∠BCD=18
解析:(1)见解析
(2)
(3)
【分析】(1)先由AC=BC、∠ACB=90°得到∠ABC=45°,进而得到∠CBD=∠CDB=45°,然后得到∠BCD=90°,最后得到∠ACB+∠BCD=180°,即A、C、D三点共线;
(2)先用含有t的式子表示CE和CF的长,然后根据CE=2CF列出方程求得t的值;
(3)先由∠BCP=∠FCN、∠BCP+∠ECM=90°,∠ECM+∠MEC=90°得到∠MEC=∠FCN,然后结合全等三角形的性质列出方程求得t的值.
(1)
证明:∵AC=BC,∠ACB=90°,
∴∠ABC=45°,
∵点B与点D关于直线l对称,
∴BD⊥直线l,BC=CD,
∵直线l∥AB,
∴BD⊥AB,
∴∠ABD=90°,
∴∠CBD=∠CDB=45°,
∴∠BCD=90°,
∴∠ACB+∠BCD=180°,
∴A、C、D三点共线;
(2)
解:∵AC=10cm,BC=7cm,
∴当点F沿D→C方向时,0≤t≤3.5,
∴CE=10-t,CF=7-2t,
∵CE=2CF,
∴10-t=2(7-2t),
解得:t=.
(3)
解:∵∠BCP=∠FCN,∠BCP+∠ECM=90°,∠ECM+∠MEC=90°,
∴∠MEC=∠FCN,
∵△CEM≌△CFN,
当CE=CF时,△CEM≌△CFN,
当点F沿D→C路径运动时,
10-t=7-2t,
解得,t=-3,不合题意,
当点F沿C→B路径运动时,
10-t=2t-7,
解得,t=,
当点F沿B→C路径运动时,
10-t=7-(2t-7×2),
解得,t=11,
∵第一个点到达终点时第二个点也停止运动.点E从A点出发,以每秒1cm的速度沿A→C路径运动,终点为C.AC=10,
∴0≤t≤10,
∴t=11时,已停止运动.
综上所述,当t=秒时,△CEM≌△CFN.
【点睛】本题是三角形综合题目,考查的是全等三角形的判定和性质、等腰三角形的性质、等腰直角三角形的性质等知识,掌握全等三角形的判定定理和性质定理,灵活运用分类讨论思想是解题的关键.
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