资源描述
人教版初二上册压轴题强化数学检测试卷含答案
1.已知:AD为△ABC的中线,分别以AB和AC为一边在△ABC的外部作等腰三角形ABE和等腰三角形ACF,且AE=AB,AF=AC,连接EF,∠EAF+∠BAC=180°.
(1)如图1,若∠ABE=65°,∠ACF=75°,求∠BAC的度数.
(2)如图1,求证:EF=2AD.
(3)如图2,设EF交AB于点G,交AC于点R,FC与EB交于点M,若点G为EF中点,且∠BAE=60°,请探究∠GAF和∠CAF的数量关系,并证明你的结论.
2.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.
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.完全平方公式:适当的变形,可以解决很多的数学问题.
例如:若,求的值.
解:因为
所以
所以
得.
根据上面的解题思路与方法,解决下列问题:
(1)若,求的值;
(2)①若,则 ;
②若则 ;
(3)如图,点是线段上的一点,以为边向两边作正方形,设,两正方形的面积和,求图中阴影部分面积.
5.如图1,在平面直角坐标系中,直线AB与轴交于点A、与轴交于点B,且∠ABO=45°,A(-6,0),直线BC与直线AB关于轴对称.
(1)求△ABC的面积;
(2)如图2,D为OA延长线上一动点,以BD为直角边,D为直角顶点,作等腰直角△BDE,求证:AB⊥AE;
(3)如图3,点E是轴正半轴上一点,且∠OAE=30°,AF平分∠OAE,点M是射线AF上一动点,点N是线段AO上一动点,判断是否存在这样的点M,N,使OM+NM的值最小?若存在,请写出其最小值,并加以说明.
6.如图①,直线AB与x轴负半轴、y轴正半轴分别交于A(a,0)、B(0,b)两点.
(1)若+b2-10b+25=0,判断△AOB的形状,并说明理由;
(2)如图②,在(1)的条件下,设Q为AB延长线上一点,作直线OQ,过A、B两点分别作AM⊥OQ于M,BN⊥OQ于N,若AM=4,MN=7,求BN的长;
(3)如图③,若即点A不变,点B在y轴正半轴上运动,分别以OB、AB为直角边在第一、第二象限作等腰直角△OBF和等腰直角△ABE,连EF交y轴于P点,问当点B在y轴上运动时,试猜想PB的长是否为定值,若是,请求出其值;若不是,请求其取值范围.
7.[背景]角的平分线是常见的几何模型,利用轴对称构造三角形全等可解决有关问题.
[问题]在四边形ABDE中,C是BD边的中点.
(1)如图1,若AC平分∠BAE,∠ACE=90°,则线段AE、AB、DE的长度满足的数量关系为______;(直接写出答案)
(2)如图2,AC平分∠BAE,EC平分∠AED,若∠ACE=120°,则线段AB、BD、DE、AE的长度满足怎样的数量关系?写出结论并证明;
(3)如图3,若∠ACE=120°,AB=4,DE=9,BD=12,则AE的最大值是______.(直接写出答案)
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)∠BAC=50°
(2)见解析
(3)∠GAF﹣∠CAF=60°,理由见解析
【分析】(1)利用三角形的内角和定理求出∠EAB,∠CAF,再根据∠EAF+∠BAC=180°构建方程即可解
解析:(1)∠BAC=50°
(2)见解析
(3)∠GAF﹣∠CAF=60°,理由见解析
【分析】(1)利用三角形的内角和定理求出∠EAB,∠CAF,再根据∠EAF+∠BAC=180°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)结论:∠GAF﹣∠CAF=60°.想办法证明△ACD≌△FAG,推出∠ACD=∠FAG,再证明∠BCF=150°即可.
(1)
解:∵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:证明:如图,延长AD至点H,使DH=AD,连接BH
∵AD是△ABC的中线,
∴BD=DC,
又∵DH=AD,∠BDH=∠ADC
∴△ADC≌△HDB(SAS),
∴BH=AC,∠BHD=∠DAC,
∴BH=AF,
∵∠BHD=∠DAC,
∴BH∥AC,
∴∠BAC+∠ABH=180°,
又∵∠EAF+∠BAC=180°,
∴∠ABH=∠EAF,
又∵AB=AE,BH=AF,
∴△AEF≌△BAH(SAS),
∴EF=AH=2AD,
∴EF=2AD;
(3)
结论:∠GAF﹣∠CAF=60°.
理由:由(2)得,AD=EF,又点G为EF中点,
∴EG=AD,
由(2)△AEF≌△BAH,
∴∠AEG=∠BAD,
在△EAG和△ABD中,
,
∴△EAG≌△ABD,
∴∠EAG=∠ABC=60°,AG=BD,
∴△AEB是等边三角形,AG=CD,
∴∠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、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,属于中考压轴题.
3.(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
解析:(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.
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)12;(2)①6;②17;(3)
【分析】(1)根据完全平方公式的变形应用,解决问题;
(2)①两边平方,再将代入计算;
②两边平方,再将代入计算;
(3)由题意可得:,,两边平方从而
解析:(1)12;(2)①6;②17;(3)
【分析】(1)根据完全平方公式的变形应用,解决问题;
(2)①两边平方,再将代入计算;
②两边平方,再将代入计算;
(3)由题意可得:,,两边平方从而得到,即可算出结果.
【详解】解:(1);
;
;
又;
,
,
∴.
(2)①,
;
又,
.
②由,
;
又,
.
(3)由题意可得,,;
,;
,
;
图中阴影部分面积为直角三角形面积,
,
.
【点睛】本题主要考查了完全平方公式的适当变形灵活应用,(1)可直接应用公式变形解决问题.(2)①②小题都需要根据题意得出两个因式和或者差的结果,合并同类项得①,②是解决本题的关键,再根据完全平方公式变形应用得出答案.(3)根据几何图形可知选段,再根据两个正方形面积和为18,利用完全平方公式变形应用得到,再根据直角三角形面积公式得出答案.
6.(1)36;(2)证明见解析;(3)3,理由见解析.
【分析】(1)根据直线与坐标轴的交点易得A,C的坐标,从而得出AC=12,OB=6,根据三角形面积公式可求解;
(2) 过E作EF⊥x轴于点
解析:(1)36;(2)证明见解析;(3)3,理由见解析.
【分析】(1)根据直线与坐标轴的交点易得A,C的坐标,从而得出AC=12,OB=6,根据三角形面积公式可求解;
(2) 过E作EF⊥x轴于点F,延长EA交y轴于点H,证△DEF≌△BDO,得出EF=OD=AF,有,得出∠BAE=90°.
(3)由已知条件可在线段OA上任取一点N,再在AE作关于OF的对称点,当点N运动时,最短为点O到直线AE的距离.再由,在直角三角形中,
即可得解.
【详解】解:(1)由已知条件得:
AC=12,OB=6
∴
(2)过E作EF⊥x轴于点F,延长EA交y轴于点H,
∵△BDE是等腰直角三角形,
∴DE=DB, ∠BDE=90°,
∴
∵
∴
∴
∵EF轴,
∴
∴DF=BO=AO,EF=OD
∴AF=EF
∴
∴∠BAE=90°
(3)由已知条件可在线段OA上任取一点N,再在AE作关于OF的对称点,当点N运动时,最短为点O到直线AE的距离,即点O到直线AE的垂线段的长,
∵,OA=6,
∴OM+ON=3
【点睛】本题考查的知识点主要是直角三角形的性质及应用,轴对称在最短路径问题中的应用,弄懂题意,作出合理的辅助线是解题的关键.
7.(1)△AOB为等腰直角三角形;理由见解析
(2)BN=3
(3)PB的长为定值;
【分析】(1)根据题意求出a、b的值,即可得出A与B坐标,根据OA=OB,即可确定△AOB的形状;
(2)
解析:(1)△AOB为等腰直角三角形;理由见解析
(2)BN=3
(3)PB的长为定值;
【分析】(1)根据题意求出a、b的值,即可得出A与B坐标,根据OA=OB,即可确定△AOB的形状;
(2)由OA=OB,利用AAS得到△AMO≌△ONB,用对应线段相等求长度;
(3)如图,作EK⊥y轴于K点,利用AAS得到△AOB≌△BKE,利用全等三角形对应边相等得到OA=BK,EK=OB,再利用AAS得到△PBF≌△PKE,寻找相等线段,并进行转化,求PB的长.
(1)
解:结论:△OAB是等腰直角三角形;理由如下:
∵+b2-10b+25=0,即,
∴,解得:,
∴A(−5,0),B(0,5),
∴OA=OB=5,
∴△AOB是等腰直角三角形.
(2)
解:∵AM⊥OQ,BN⊥OQ,
∴,
,
∴,
∴,
∵在△AMO与△ONB中,
∴△AMO≌△ONB(AAS),
∴AM=ON=4,BN=OM,
∵MN=7,
∴OM=3,
∴BN=OM=3.
(3)
解:结论:PB的长为定值.理由如下,
作EK⊥y轴于K点,如图所示:
∵△ABE为等腰直角三角形,
∴AB=BE,∠ABE=90°,
∴∠EBK+∠ABO=90°,
∵∠EBK+∠BEK=90°,
∴∠ABO=∠BEK,
∵在△AOB和△BKE中,
∴△AOB≌△BKE(AAS),
∴OA=BK,EK=OB,
∵△OBF为等腰直角三角形,
∴OB=BF,
∴EK=BF,
∵在△EKP和△FBP中,
∴△PBF≌△PKE(AAS),
∴PK=PB,
∴PB=BK=OA=.
【点睛】本题属于三角形综合题,考查非负数的性质,全等三角形的判定与性质、等腰直角三角形的性质等知识,熟练掌握全等三角形的判定与性质是解本题的关键.
8.(1)AE=AB+DE
(2)AE=AB+DE+BD
(3)
【分析】(1)在AE上取一点F,使AF=AB,及可以得出△ACB≌△ACF,就可以得出BC=FC,∠ACB=∠ACF,就可以得出△
解析:(1)AE=AB+DE
(2)AE=AB+DE+BD
(3)
【分析】(1)在AE上取一点F,使AF=AB,及可以得出△ACB≌△ACF,就可以得出BC=FC,∠ACB=∠ACF,就可以得出△CEF≌△CED.就可以得出结论;
(3)在AE上取点F,使AF=AB,连接CF,在AE上取点G,使EG=ED,连接CG.可以求得CF=CG,△CFG是等边三角形,就有FG=CG=BD,进而得出结论;
(3)作B关于AC的对称点F,D关于EC的对称点G,连接AF,FC,CG,EG,FG.根据两点之间线段最短解决问题即可.
(1)
AE=AB+DE;
理由:在AE上取一点F,使AF=AB,
∵AC平分∠BAE,
∴∠BAC=∠FAC.
在△ACB和△ACF中,
,
∴△ACB≌△ACF(SAS),
∴BC=FC,∠ACB=∠ACF.
∵C是BD边的中点.
∴BC=CD,
∴CF=CD.
∵∠ACE=90°,
∴∠ACB+∠DCE=90°,∠ACF+∠ECF=90°
∴∠ECF=∠ECD.
在△CEF和△CED中,
,
∴△CEF≌△CED(SAS),
∴EF=ED.
∵AE=AF+EF,
∴AE=AB+DE,
故答案为:AE=AB+DE;
(2)
猜想:AE=AB+DE+BD.
证明:在AE上取点F,使AF=AB,连接CF,在AE上取点G,使EG=ED,连接CG.
∵C是BD边的中点,
∴CB=CD=BD.
∵AC平分∠BAE,
∴∠BAC=∠FAC.
在△ACB和△ACF中,
∴△ACB≌△ACF(SAS),
∴CF=CB,
∴∠BCA=∠FCA.
同理可证:CD=CG,
∴∠DCE=∠GCE.
∵CB=CD,
∴CG=CF
∵∠ACE=120°,
∴∠BCA+∠DCE=180°-120°=60°.
∴∠FCA+∠GCE=60°.
∴∠FCG=60°.
∴△FGC是等边三角形.
∴FG=FC=BD.
∵AE=AF+EG+FG.
∴AE=AB+DE+BD.
(3)
作B关于AC的对称点F,D关于EC的对称点G,连接AF,FC,CG,EG,FG,如图所示:
∵C是BD边的中点,
∴CB=CD=BD=,
∵△ACB≌△ACF(SAS),
∴CF=CB=,
∴∠BCA=∠FCA,
同理可证:CD=CG=,
∴∠DCE=∠GCE,
∵CB=CD,
∴CG=CF,
∵∠ACE=120°,
∴∠BCA+∠DCE=180°-120°=60°,
∴∠FCA+∠GCE=60°,
∴∠FCG=60°,
∴△FGC是等边三角形,
∴FC=CG=FG=,
∵AE≤AF+FG+EG,
∴当A、F、G、E共线时AE的值最大,最大值为.
故答案为:.
【点睛】本题考查了四边形的综合题,角平分线的性质的运用,全等三角形的判定及性质的运用,等边三角形的性质的运用,勾股定理的运用,解答时证明三角形全等是关键.
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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