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人教版八年级上册压轴题数学综合检测试卷
1.如图,是等边三角形,点分别是射线、射线上的动点,点D从点A出发沿着射线移动,点E从点B出发沿着射线移动,点同时出发并且移动速度相同,连接.
(1)如图①,当点D移动到线段的中点时,与的长度关系是:_______.
(2)如图②,当点D在线段上移动但不是中点时,探究与之间的数量关系,并证明你的结论.
(3)如图③,当点D移动到线段的延长线上,并且时,求的度数.
2.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.
3.如图1,将两块全等的三角板拼在一起,其中△ABC的边BC在直线l上,AC⊥BC且AC = BC;△EFP的边FP也在直线l上,边EF与边AC重合,EF⊥FP且EF = FP.
(1)在图1中,请你通过观察、测量,猜想并写出AB与AP所满足的数量关系和位置关系;
(2)将三角板△EFP沿直线l向左平移到图2的位置时,EP交AC于点Q,连接AP、BQ.猜想并写出BQ与AP所满足的数量关系和位置关系,并证明你的猜想;
(3)将三角板△EFP沿直线l向左平移到图3的位置时,EP的延长线交AC的延长线于点Q,连接AP、BQ.你认为(2)中猜想的BQ与AP所满足的数量关系和位置关系还成立吗?若成立,给出证明;若不成立,请说明理由.
4.在平面直角坐标系中,点A(a,0),点B(0,b),已知a,b满足.
(1)求点A和点B的坐标;
(2)如图1,点E为线段OB的中点,连接AE,过点A在第二象限作,且,连接BF交x轴于点D,求点D和点F的坐标;:
(3)在(2)的条件下,如图2,过点E作交AB于点P,M是EP延长线上一点,且,连接MO,作,ON交BA的延长线于点N,连接MN,求点N的坐标.
5.△ABC、△DPC都是等边三角形.
(1)如图1,求证:AP=BD;
(2)如图2,点P在△ABC内,M为AC的中点,连PM、PA、PB,若PA⊥PM,且PB=2PM.
①求证:BP⊥BD;
②判断PC与PA的数量关系并证明.
6.如图,在等边△ABC中,AB=AC=BC=6cm,现有两点M、N分别从点A、B同时出发,沿三角形的边运动,已知点M的速度为1cm/s,点N的速度为2cm/s.当点N第一次回到点B时,点M、N同时停止运动,设运动时间为ts.
(1)当t为何值时,M、N两点重合;
(2)当点M、N分别在AC、BA边上运动,△AMN的形状会不断发生变化.
①当t为何值时,△AMN是等边三角形;
②当t为何值时,△AMN是直角三角形;
(3)若点M、N都在BC边上运动,当存在以MN为底边的等腰△AMN时,求t的值.
7.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.
8.【阅读材料】小明同学发现这样一个规律:两个顶角相等的等腰三角形,如果具有公共的顶角的顶点,并把它们的底角顶点连接起来则形成一组全等的三角形,小明把具有这个规律的图形称为“手拉手”图形如图1,在“手拉手”图形中,小明发现若∠BAC=∠DAE,AB=AC,AD=AE,则ABD≌ACE.
【材料理解】(1)在图1中证明小明的发现.
【深入探究】(2)如图2,ABC和AED是等边三角形,连接BD,EC交于点O,连接AO,下列结论:①BD=EC;②∠BOC=60°;③∠AOE=60°,其中正确的有_____.(将所有正确的序号填在横线上)
【延伸应用】(3)如图3,在四边形ABCD中,BD=CD,AB=BE,∠ABE=∠BDC=60°,试探究∠A与∠BED的数量关系,并证明.
【参考答案】
2.(1)
(2),证明见详解
(3)
【分析】(1)由题意可知,所以,由等边三角形及中点可知,而,所以可证,进一步可证;
(2)猜测,在射线AB上截取,如图(见详解),利用等边三角形的性质及可
解析:(1)
(2),证明见详解
(3)
【分析】(1)由题意可知,所以,由等边三角形及中点可知,而,所以可证,进一步可证;
(2)猜测,在射线AB上截取,如图(见详解),利用等边三角形的性质及可知为等边三角形,再利用边角边即可证明,最后根据全等三角形的性质即可证明;
(3)按照第(2)问的思路,作出类似的辅助线:在射线CB上截取,如图(见详解),用同样的方法证明,再根据ED⊥DC,证出为等腰直角三角形,即可求出∠DEC的度数.
(1)
解:,
证明过程如下:由题意可知,
∵D为AB的中点,
∴,
∴,
∴.
∵为等边三角形,,
∴.
∵,
∴,
∴,
∴.
(2)
解:,
理由如下:在射线AB上截取,连接EF,如图所示,
∵为等边三角形,
∴,.
∵,,
∴为等边三角形,
∴,.
由题意知,
∴,
∴.
即.
∵,
∴.
在和中,,
∴,
∴DE与DC之间的数量关系是.
(3)
如图,在射线CB上截取,连接DF,如图所示,
∵为等边三角形,
∴,.
∵,,
∴为等边三角形,
∴,,
∴.
由题意知,
∵,
∴,
即.
∵,
∴.
在和中,,
∴,
∴.
∵ED⊥DC,
∴为等腰直角三角形,
∴.
【点睛】本题主要考查了等腰三角形,等边三角形,以及全等三角形的判定及性质,能够作出辅助线,并合理利用等边三角形的性质是解题的关键.
3.(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.
4.(1)AB=AP,AB⊥AP;(2)BQ=AP,BQ⊥AP;(3)成立,见解析.
【分析】(1)根据等腰直角三角形性质得出AB=AP,∠BAC=∠PAC=45°,求出∠BAP=90°即可;
(2
解析:(1)AB=AP,AB⊥AP;(2)BQ=AP,BQ⊥AP;(3)成立,见解析.
【分析】(1)根据等腰直角三角形性质得出AB=AP,∠BAC=∠PAC=45°,求出∠BAP=90°即可;
(2)求出CQ=CP,根据SAS证△BCQ≌△ACP,推出AP=BQ,∠CBQ=∠PAC,根据三角形内角和定理求出∠CBQ+∠BQC=90°,推出∠PAC+∠AQG=90°,求出∠AGQ=90°即可;
(3)BO与AP所满足的数量关系为相等,位置关系为垂直.证明方法与(2)一样.
【详解】(1)AB=AP且AB⊥AP,
证明:∵AC⊥BC且AC=BC,
∴△ABC为等腰直角三角形,
∴∠BAC=∠ABC=,
又∵△ABC与△EFP全等,
同理可证∠PEF=45°,
∴∠BAP=45°+45°=90°,
∴AB=AP且AB⊥AP;
(2)BQ与AP所满足的数量关系是AP=BQ,位置关系是AP⊥BQ,
证明:延长BQ交AP于G,
由(1)知,∠EPF=45°,∠ACP=90°,
∴∠PQC=45°=∠QPC,
∴CQ=CP,
∵∠ACB=∠ACP=90°,AC=BC,
∴在△BCQ和△ACP中
∴△BCQ≌△ACP(SAS),
∴AP=BQ,∠CBQ=∠PAC,
∵∠ACB=90°,
∴∠CBQ+∠BQC=90°,
∵∠CQB=∠AQG,
∴∠AQG+∠PAC=90°,
∴∠AGQ=180°-90°=90°,
∴AP⊥BQ;
(3)成立.
证明:如图,∵∠EPF=45°,
∴∠CPQ=45°.
∵AC⊥BC,
∴∠CQP=∠CPQ,
CQ=CP.
在Rt△BCQ和Rt△ACP中,
∴Rt△BCQ≌Rt△ACP(SAS)
∴BQ=AP;
延长BQ交AP于点N,
∴∠PBN=∠CBQ.
∵Rt△BCQ≌Rt△ACP,
∴∠BQC=∠APC.
在Rt△BCQ中,∠BQC+∠CBQ=90°,
∴∠APC+∠PBN=90°.
∴∠PNB=90°.
∴BQ⊥AP.
【点睛】本题考查了全等三角形的判定与性质:有两组边对应相等,且它们所夹的角相等,那么这两个三角形全等;全等三角形的对应边相等.也考查了等腰直角三角形的判定与性质.
5.(1),;(2)D(-1,0),F(-2,4);(3)N(-6,2)
【分析】(1)结合题意,根据绝对值和乘方的性质,得,,通过求解一元一次方程,得,;结合坐标的性质分析,即可得到答案;
(2)
解析:(1),;(2)D(-1,0),F(-2,4);(3)N(-6,2)
【分析】(1)结合题意,根据绝对值和乘方的性质,得,,通过求解一元一次方程,得,;结合坐标的性质分析,即可得到答案;
(2)如图,过点F作FH⊥AO于点H,根据全等三角形的性质,通过证明,得AH=EO=2,FH=AO=4,从而得OH =2,即可得点F坐标;通过证明,推导得HD=OD=1,即可得到答案;
(3)过点N分别作NQ⊥ON交OM的延长线于点Q,NG⊥PN交EM的延长线于点G,再分别过点Q和点N作QR⊥EG于点R,NS⊥EG于点S,根据余角和等腰三角形的性质,通过证明等腰和等腰,推导得,再根据全等三角形的性质,通过证明,得等腰,再通过证明,得NS=EM=4,MS=OE=2,即可完成求解.
【详解】(1)∵,
∴.
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,.
(2)如图,过点F作FH⊥AO于点H
∵AF⊥AE
∴∠FHA=∠AOE=90°,
∵
∴∠AFH=∠EAO
又∵AF=AE,
在和中
∴
∴AH=EO=2,FH=AO=4
∴OH=AO-AH=2
∴F(-2,4)
∵OA=BO,
∴FH=BO
在和中
∴
∴HD=OD
∵
∴HD=OD=1
∴D(-1,0)
∴D(-1,0),F(-2,4);
(3)如图,过点N分别作NQ⊥ON交OM的延长线于点Q,NG⊥PN交EM的延长线于点G,再分别过点Q和点N作QR⊥EG于点R,NS⊥EG于点S
∴
∴,
∴
∴
∴
∴等腰
∴NQ=NO,
∵NG⊥PN, NS⊥EG
∴
∴,
∴
∵,
∴
∵点E为线段OB的中点
∴
∴
∴
∴
∴
∴
∴
∴等腰
∴NG=NP,
∵
∴
∴∠QNG=∠ONP
在和中
∴
∴∠NGQ=∠NPO,GQ=PO
∵,
∴PO=PB
∴∠POE=∠PBE=45°
∴∠NPO=90°
∴∠NGQ=90°
∴∠QGR=45°.
在和中
∴.
∴QR=OE
在和中
∴
∴QM=OM.
∵NQ=NO,
∴NM⊥OQ
∵
∴等腰
∴
∵
∴
在和中
∴
∴NS=EM=4,MS=OE=2
∴N(-6,2).
【点睛】本题考查了直角坐标系、全等三角形、直角三角形、等腰三角形、绝对值、乘方的知识;解题的关键是熟练掌握直角坐标系、全等三角形、等腰三角形的性质,从而完成求解.
6.(1)证明过程见解析;
(2)①证明过程见解析;②PC=2PA,理由见解析.
【分析】(1)证明△BCD≌△ACP(SAS),可得结论;
(2)①如图2中,延长PM到K,使得MK=PM,连接C
解析:(1)证明过程见解析;
(2)①证明过程见解析;②PC=2PA,理由见解析.
【分析】(1)证明△BCD≌△ACP(SAS),可得结论;
(2)①如图2中,延长PM到K,使得MK=PM,连接CK.证明△AMP≌△CMK(SAS),推出MP=MK,AP=CK,∠APM=∠K=90°,再证明△PDB≌△PCK(SSS),可得结论;
②结论:PC=2PA.想办法证明∠DPB=30°,可得结论.
(1)证明:如图1中,∵△ABC,△CDP都是等边三角形,∴CB=CA,CD=CP,∠ACB=∠DCP=60°,∴∠BCD=∠ACP,在△BCD和△ACP中,,∴△BCD≌△ACP(SAS),∴BD=AP;
(2)证明:如图2中,延长PM到K,使得MK=PM,连接CK.∵AP⊥PM,∴∠APM=90°,在△AMP和△CMK中,,∴△AMP≌△CMK(SAS),∴MP=MK,AP=CK,∠APM=∠K=90°,同法可证△BCD≌△ACP,∴BD=PA=CK,∵PB=2PM,∴PB=PK,∵PD=PC,∴△PDB≌△PCK(SSS),∴∠PBD=∠K=90°,∴PB⊥BD.②解:结论:PC=2PA.∵△PDB≌△PCK,∴∠DPB=∠CPK,设∠DPB=∠CPK=x,则∠BDP=90°-x,∵∠APC=∠CDB,∴90°+x=60°+90°-x,∴x=30°,∴∠DPB=30°,∵∠PBD=90°,∴PD=2BD,∵PC=PD,BD=PA,∴PC=2PA.
【点睛】本题属于三角形综合题,考查了全等三角形的判定和性质,等边三角形的性质,直角三角形30°角的性质等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,关注全等三角形解决问题.
7.(1)当M、N运动6秒时,点N追上点M;(2)①,△AMN是等边三角形;②当或时,△AMN是直角三角形;(3)
【详解】(1)首先设点M、N运动x秒后,M、N两点重合,表示出M,N的运动路程,N的
解析:(1)当M、N运动6秒时,点N追上点M;(2)①,△AMN是等边三角形;②当或时,△AMN是直角三角形;(3)
【详解】(1)首先设点M、N运动x秒后,M、N两点重合,表示出M,N的运动路程,N的运动路程比M的运动路程多6cm,列出方程求解即可;
(2)①根据题意设点M、N运动t秒后,可得到等边三角形△AMN,然后表示出AM,AN的长,由于∠A等于60°,所以只要AM=AN三角形ANM就是等边三角形;
②分别就∠AMN=90°和∠ANM=90°列方程求解可得;
(3)首先假设△AMN是等腰三角形,可证出△ACM≌△ABN,可得CM=BN,设出运动时间,表示出CM,NB,NM的长,列出方程,可解出未知数的值.
【解答】解:(1)设点M、N运动x秒后,M、N两点重合,
x×1+6=2x,
解得:x=6,
即当M、N运动6秒时,点N追上点M;
(2)①设点M、N运动t秒后,可得到等边三角形△AMN,如图1,
AM=t,AN=6﹣2t,
∵AB=AC=BC=6cm,
∴∠A=60°,当AM=AN时,△AMN是等边三角形,
∴t=6﹣2t,
解得t=2,
∴点M、N运动2秒后,可得到等边三角形△AMN.
②当点N在AB上运动时,如图2,
若∠AMN=90°,
∵BN=2t,AM=t,
∴AN=6﹣2t,
∵∠A=60°,
∴2AM=AN,即2t=6﹣2t,
解得;
如图3,若∠ANM=90°,
由2AN=AM得2(6﹣2t)=t,
解得.
综上所述,当t为或时,△AMN是直角三角形;
(3)当点M、N在BC边上运动时,可以得到以MN为底边的等腰三角形,
由(1)知6秒时M、N两点重合,恰好在C处,
如图4,假设△AMN是等腰三角形,
∴AN=AM,
∴∠AMN=∠ANM,
∴∠AMC=∠ANB,
∵AB=BC=AC,
∴△ACB是等边三角形,
∴∠C=∠B,
在△ACM和△ABN中,
∵∠AMC=∠ANB,∠C=∠B,AC=AB,
∴△ACM≌△ABN(AAS),
∴CM=BN,
∴t﹣6=18﹣2t,
解得t=8,符合题意.
所以假设成立,当M、N运动8秒时,能得到以MN为底的等腰三角形.
【点睛】本题是三角形综合题,主要考查了等边三角形的判定与性质,含30°角的直角三角形的性质,全等三角形的判定与性质,将动点问题转化为线段的长是解题的关键.
8.(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.
9.(1)见解析;(2)①②③;(3),证明见解析
【分析】(1)利用等式的性质得出∠BAD=∠CAE,即可得出结论;
(2)同(1)的方法判断出△ABD≌△ACE,得出BD=CE,再利用对顶角和三
解析:(1)见解析;(2)①②③;(3),证明见解析
【分析】(1)利用等式的性质得出∠BAD=∠CAE,即可得出结论;
(2)同(1)的方法判断出△ABD≌△ACE,得出BD=CE,再利用对顶角和三角形的内角和定理判断出∠BOC=60°,再判断出△BCF≌△ACO,得出∠AOC=120°,进而得出∠AOE=60°,再判断出BF<CF,进而判断出∠OBC>30°,即可得出结论;
(3)先判断出△BDC是等边三角形,得出BD=BC,∠DBC=60°,进而判断出△ABD≌△EBC(SAS),由全等三角形的性质即可得出结论.
【详解】(1)证明:∵∠BAC=∠DAE,
∴∠BAC+∠CAD=∠DAE+∠CAD,
∴∠BAD=∠CAE,
在△ABD和△ACE中,
,
∴△ABD≌△ACE(SAS);
(2)解:如图2,∵△ABC和△ADE是等边三角形,
∴AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠DAE=60°,
∴∠BAD=∠CAE,
在△ABD和△ACE中,
,
∴△ABD≌△ACE(SAS),
∴BD=CE,①正确,∠ADB=∠AEC,
记AD与CE的交点为G,
∵∠AGE=∠DGO,
∴180°−∠ADB−∠DGO=180°−∠AEC−∠AGE,
∴∠DOE=∠DAE=60°,
∴∠BOC=60°,②正确,
在OB上取一点F,使OF=OC,连接CF,
∴△OCF是等边三角形,
∴CF=OC,∠OFC=∠OCF=60°=∠ACB,
∴∠BCF=∠ACO,
∵AB=AC,
∴△BCF≌△ACO(SAS),
∴∠AOC=∠BFC=180°−∠OFC=120°,
∴∠AOE=180°−∠AOC=60°,③正确,
连接AF,要使OC=OE,则有OC=CE,
∵BD=CE,
∴CF=OF=BD,
∴OF=BF+OD,
∴BF<CF,
∴∠OBC>∠BCF,
∵∠OBC+∠BCF=∠OFC=60°,
∴∠OBC>30°,而没办法判断∠OBC大于30度,
所以,④不一定正确,
即:正确的有①②③,
故答案为①②③;
(3)∠A+∠BED=180°.
如图3,
证明:∵∠BDC=60°,BD=CD,
∴△BDC是等边三角形,
∴BD=BC,∠DBC=60°,
∵∠ABC=60°=∠DBC,
∴∠ABD=∠CBE,
∵AB=BE,
∴△ABD≌△EBC(SAS),
∴∠BEC=∠A,
∵∠BED+∠BEC=180°,
∴∠A+∠BED=180°.
【点睛】此题是三角形综合题,主要考查了等腰三角形的性质,等边三角形的性质,全等三角形的判定和性质,构造等边三角形是解本题的关键.
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