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人教版八年级上学期压轴题强化数学质量检测试卷含答案
1.如图①,在等边△ABC中,点D、E分别是AB、AC上的点,BD=AE,BE与CD交于点O.
(1)填空:∠BOC= 度;
(2)如图②,以CO为边作等边△OCF,AF与BO相等吗?并说明理由;
(3)如图③,若点G是BC的中点,连接AO、GO,判断AO与GO有什么数量关系?并说明理由.
2.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。
3.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).
4.已知,.
(1)若,作,点在内.
①如图1,延长交于点,若,,则的度数为 ;
②如图2,垂直平分,点在上,,求的值;
(2)如图3,若,点在边上,,点在边上,连接,,,求的度数.
5.如图1,在平面直角坐标系中, ,动点从原点出发沿轴正方向以的速度运动,动点也同时从原点出发在轴上以的速度运动,且满足关系式,连接,设运动的时间为秒.
(1)求的值;
(2)当为何值时,
(3)如图2,在第一象限存在点,使,求.
6.(1)如图1,已知:在ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,直线m经过点A,BD⊥直线m,CE⊥直线m,垂足分别为点D、E. 证明:DE=BD+CE.(提示:由于DE=AD+AE,证明AD=CE,AE=BD即可)
(2)如图2,将(1)中的条件改为:在ABC中,AB=AC,D、A、E三点都在直线m上,并且有∠BDA=∠AEC=∠BAC=,其中为任意钝角,请问结论DE=BD+CE是否成立?如成立,请你给出证明;若不成立,请说明理由.
(3)如图3,D、E是D、A、E三点所在直线m上的两动点(D、A、E三点互不重合),点F为∠BAC平分线上的一点,且ABF和ACF均为等边三角形,连接BD、CE,若∠BDA=∠AEC=∠BAC,试证明DEF是等边三角形.
7.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).
8.在Rt△中,,∠,点是上一点.
(1)如图,平分∠,求证;
(2)如图,点在线段上,且∠,∠,求证;
(3)如图3,BM⊥AM,M是△ABC的中线AD延长线上一点,N在AD上,AN=BM,若DM=2,则MN= (直接写出结果).
【参考答案】
2.(1)120;(2)相等,理由见解析;(3)AO=2OG.理由见解析
【分析】(1)证明△EAB≌△DBC(SAS),可得结论.
(2)结论:AF=BO,证明△FCA≌△OCB(SAS),可得结
解析:(1)120;(2)相等,理由见解析;(3)AO=2OG.理由见解析
【分析】(1)证明△EAB≌△DBC(SAS),可得结论.
(2)结论:AF=BO,证明△FCA≌△OCB(SAS),可得结论.
(3)证明△AFO≌△OBR(SAS),推出OA=OR,可得结论.
【详解】解:(1)如图①中,
∵△ABC是等边三角形,
∴AB=BC,∠A=∠CBD=60°,
在△EAB和△DBC中,
,
∴△EAB≌△DBC(SAS),
∴∠ABE=∠BCD,
∴∠BOD=∠BCD+∠CBE=∠ABE+∠CBE=∠CBA=60°,
∴∠BOC=180°-60°=120°.
故答案为:120.
(2)相等.
理由:如图②中,
∵△FCO,△ACB都是等边三角形,
∴CF=CO,CA=CB,∠FCO=∠ACB=60°,
∴∠FCA=∠OCB,
在△FCA和△OCB中,
,
∴△FCA≌△OCB(SAS),
∴AF=BO.
(3)如图③中,结论:AO=2OG.
理由:延长OG到R,使得GR=GO,连接CR,BR.
在△CGO和△BGR中,
,
∴△CGO≌△BGR(SAS),
∴CO=BR=OF,∠GCO=∠GBR,AF=BO,
∴CO∥BR,
∵△FCA≌△OCB,
∴∠AFC=∠BOC=120°,
∵∠CFO=∠COF=60°,
∴∠AFO=∠COF=60°,
∴AF∥CO,
∴AF∥BR,
∴∠AFO=∠RBO,
在△AFO和△OBR中,
,
∴△AFO≌△OBR(SAS),
∴OA=OR,
∵OR=2OG,
∴OA=2OG.
【点睛】本题属于三角形综合题,考查了等边三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,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.
3.①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.
4.(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.
5.(1)①15°;②;(2)
【分析】(1)①根据等腰直角三角形的性质,连接,得,,所对的直角边是斜边的一半,可得,所以可得,,,和是等腰三角形,由外角性质计算可得;
②构造“一线三垂直”模型,证
解析:(1)①15°;②;(2)
【分析】(1)①根据等腰直角三角形的性质,连接,得,,所对的直角边是斜边的一半,可得,所以可得,,,和是等腰三角形,由外角性质计算可得;
②构造“一线三垂直”模型,证明三角形,利用面积比等于等高的三角形的底边的比,结合已知条件即可解得.
(2)构造等边,通过证明,等边代换,得出等腰三角形,代入角度计算即得.
【详解】(1)①连接AE,在,因为,,
,,
,,
,
,
,
,,
,
,
,
故答案为:.
②过C作交DF延长线于G,连接AE
AD垂直平分BE,
,
,
,
,
故答案为:;
(2)以AB向下构造等边,连接DK,
延长AD,BK交于点T,
,,
,
,
,,
等边中,,,
,,
在和中,
,
等边三角形三线合一可知,BD是边AK的垂直平分线,
,
,
,
,
故答案为:.
【点睛】考查了等腰直角三角形的性质,外角的性质,等腰三角形的判定和性质,构造等边三角形的方法证明全等,全等三角形的性质应用很关键,熟记几何图形的性质和判定是解决图形问题的重要方法依据.
6.(1);(2);(3)
【分析】(1)把满足的关系式转化为非负数和的形式即可解答;
(2)画出图形,动点运动方向有两种情况,分情况根据列方程解答即可;
【详解】解:(1)
(
解析:(1);(2);(3)
【分析】(1)把满足的关系式转化为非负数和的形式即可解答;
(2)画出图形,动点运动方向有两种情况,分情况根据列方程解答即可;
【详解】解:(1)
(2)当动点沿轴正方向运动时,如解图-2-1:
当动点沿轴负方向运动时,如解图-2-2:
(3)过作,连
在与
∴,
在与中
∴,,
∴,,
∴是等边三角形,
∴,
又∵
∴
∵
∴
【点睛】本题是三角形综合题,考查了等腰直角三角形的性质,全等三角形的判定和性质,等边三角形的判定和性质,添加恰当辅助线构造三角形是本题的关键.
7.(1)见解析;(2)成立,见解析;(3)见解析
【分析】(1)运用AAS证明△ADB≌△CEA即可;
(2)运用AAS证明△ADB≌△CEA即可;
(3)运用SAS证明△DBF≌△EAF,后运
解析:(1)见解析;(2)成立,见解析;(3)见解析
【分析】(1)运用AAS证明△ADB≌△CEA即可;
(2)运用AAS证明△ADB≌△CEA即可;
(3)运用SAS证明△DBF≌△EAF,后运用有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形证明即可.
【详解】(1)如图1,∵BD⊥直线m,CE⊥直线m,
∴∠BDA=∠CEA=90°,
∵∠BAC=90°,
∴∠BAD+∠CAE=90°
∵∠BAD+∠ABD=90°,
∴∠CAE=∠ABD,
在△ADB和△CEA中,,
∴△ADB≌△CEA(AAS),
∴AE=BD,AD=CE,
∴DE=AE+AD=BD+CE;
(2)如图2,
∵∠BDA=∠BAC=α,
∴∠DBA+∠BAD=∠BAD+∠CAE=,
∴∠DBA=∠CAE,
在△ADB和△CEA中,,
∴△ADB≌△CEA(AAS),
∴AE=BD,AD=CE,
∴DE=AE+AD=BD+CE;
(3)如图3,
由(2)可知,△ADB≌△CEA,
∴BD=AE,∠DBA=∠CAE,
∵△ABF和△ACF均为等边三角形,
∴∠ABF=∠CAF=60°,BF=AF,
∴∠DBA+∠ABF=∠CAE+∠CAF,
∴∠DBF=∠FAE,
∵在△DBF和△EAF中,
,
∴△DBF≌△EAF(SAS),
∴DF=EF,∠BFD=∠AFE,
∴∠DFE=∠DFA+∠AFE=∠DFA+∠BFD=60°,
∴△DEF为等边三角形.
【点睛】本题考查了三角形全等的判定和性质,等边三角形的判定,熟练掌握三角形全等的判定是解题的关键.
8.(1);(2);(3)0,3.
【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
解析:(1);(2);(3)0,3.
【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.
9.(1)见解析
(2)见解析
(3)8
【分析】(1)如图1中,作DH⊥AB于H.证明△ADC≌△ADH即可解决问题.
(2)如图2中,过点C作CM⊥CE交AD的延长线于M,连接BM.证明△A
解析:(1)见解析
(2)见解析
(3)8
【分析】(1)如图1中,作DH⊥AB于H.证明△ADC≌△ADH即可解决问题.
(2)如图2中,过点C作CM⊥CE交AD的延长线于M,连接BM.证明△ACE≌△BCM(SAS),推出AE=BM,再利用直角三角形30度角的性质即可解决问题.
(3)如图3中,作CH⊥MN于H.证明得到,进一步证明即可解决问题.
(1)
证明:如图1中,作DH⊥AB于H.
∵∠ACD=∠AHD=90°,AD=AD,∠DAC=∠DAH,
∴△ADC≌△ADH(ASA),
∴AC=AH,DC=DH,
∵CA=CB,∠C=90°,
∴∠B=45°,
∵∠DHB=90°,
∴∠HDB=∠B=45°,
∴HD=HB,
∴BH=CD,
∴AB=AH+BH=AC+CD.
(2)
如图2中,作CM⊥CE交AD的延长线于M,连接BM.
,
,
,
,
,
∵∠ACB=∠ECM=90°,
,
,
∵CA=CB,CE=CM,
∴△ACE≌△BCM(SAS),
∴AE=BM,
∵在Rt△EMB中,∠MEB=30°,
∴BE=2BM=2AE.
(3)
解:如图3中,作CH⊥MN于H.
,
,
,
,
,
,
,
,,
,
,
,
,
是的中线,
,
,,
,
,
,
.
【点睛】本题属于三角形综合题,考查了等腰直角三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质等知识,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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