资源描述
人教版八年级上学期压轴题强化数学检测试卷(一)
2.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.
2.如图1,在平面直角坐标系中,直线AB分别交y轴、x轴于点A(0,a),点B(b,0),且a、b满足a2-4a+4+=0.
(1)求a,b的值;
(2)以AB为边作Rt△ABC,点C在直线AB的右侧,且∠ACB=45°,求点C的坐标;
(3)若(2)的点C在第四象限(如图2),AC与 x轴交于点D,BC与y轴交于点E,连接 DE,过点C作CF⊥BC交x轴于点F.
①求证:CF=BC;
②直接写出点C到DE的距离.
3.如图,△ABC 中,AB=AC=BC,∠BDC=120°且BD=DC,现以D为顶点作一个60°角,使角两边分别交AB,AC边所在直线于M,N两点,连接MN,探究线段BM、MN、NC之间的关系,并加以证明.
(1)如图1,若∠MDN的两边分别交AB,AC边于M,N两点.猜想:BM+NC=MN.延长AC到点E,使CE=BM,连接DE,再证明两次三角形全等可证.请你按照该思路写出完整的证明过程;
(2)如图2,若点M、N分别是AB、CA的延长线上的一点,其它条件不变,再探究线段BM,MN,NC之间的关系,请直接写出你的猜想(不用证明).
4.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.
5.如图,在平面直角坐标系中,点A(0,3),B(,0),AB =6,作∠DBO=∠ABO,点H为y轴上的点,∠CAH=∠BAO,BD交y轴于点E,直线DO交AC于点C.
(1)证明:△ABE为等边三角形;
(2)若CD⊥AB于点F,求线段CD的长;
(3)动点P从A出发,沿A﹣O﹣B路线运动,速度为1个单位长度每秒,到B点处停止运动;动点Q从B出发,沿B﹣O﹣A路线运动,速度为2个单位长度每秒,到A点处停止运动.两点同时开始运动,都要到达相应的终点才能停止.在某时刻,作PM⊥CD于点M,QN⊥CD于点N.问两动点运动多长时间时△OPM与△OQN全等?
6.在等腰三角形ABC中,AB=AC,点D是AC上一动点,在BD的延长线上取一点E满足:AE=AB;AF平分∠CAE交BE于点F.
(1)如图1,连CF,求证:△ACF≌△AEF.
(2)如图2,当∠ABC=60°时,线段AF,EF,BF之间存在某种数量关系,写出你的结论并加以证明.
(3)如图3,当∠ACB=45°时,且AE∥BC,若EF=3,请直接写出线段BD的长是 (只填写结果).
7.如图,等边中,点在上,延长到,使,连,过点作与点.
(1)如图1,若点是中点,
求证:①;②.
(2)如图2,若点是边上任意一点,的结论是否仍成立?请证明你的结论;
(3)如图3,若点是延长线上任意一点,其他条件不变,的结论是否仍成立?画出图并证明你的结论.
8.[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)
【参考答案】
2.(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.
3.(1)a=2,b=-1;(2)满足条件的点C(2,1)或(1,-1);(3)①证明见解析;②1.
【分析】(1)可得(a−2)2+=0,由非负数的性质可得出答案;
(2)分两种情况:∠BAC=9
解析:(1)a=2,b=-1;(2)满足条件的点C(2,1)或(1,-1);(3)①证明见解析;②1.
【分析】(1)可得(a−2)2+=0,由非负数的性质可得出答案;
(2)分两种情况:∠BAC=90°或∠ABC=90°,根据等腰直角三角形的性质及全等三角形的性质可求出点C的坐标;
(3)①如图3,过点C作CL⊥y轴于点L,则CL=1=BO,根据AAS可证明△BOE≌△CLE,得出BE=CE,根据ASA可证明△ABE≌△BCF,得出BE=CF,则结论得证;
②如图4,过点C作CK⊥ED于点K,过点C作CH⊥DF于点H,根据SAS可证明△CDE≌△CDF,可得∠BAE=∠CBF,由角平分线的性质可得CK=CH=1.
【详解】(1)∵a2−4a+4+=0,
∴(a−2)2+=0,
∵(a-2)2≥0,≥0,
∴a-2=0,2b+2=0,
∴a=2,b=-1;
(2)由(1)知a=2,b=-1,
∴A(0,2),B(-1,0),
∴OA=2,OB=1,
∵△ABC是直角三角形,且∠ACB=45°,
∴只有∠BAC=90°或∠ABC=90°,
Ⅰ、当∠BAC=90°时,如图1,
∵∠ACB=∠ABC=45°,
∴AB=CB,
过点C作CG⊥OA于G,
∴∠CAG+∠ACG=90°,
∵∠BAO+∠CAG=90°,
∴∠BAO=∠ACG,
在△AOB和△BCP中,
,
∴△AOB≌△CGA(AAS),
∴CG=OA=2,AG=OB=1,
∴OG=OA-AG=1,
∴C(2,1),
Ⅱ、当∠ABC=90°时,如图2,
同Ⅰ的方法得,C(1,-1);
即:满足条件的点C(2,1)或(1,-1)
(3)①如图3,由(2)知点C(1,-1),
过点C作CL⊥y轴于点L,则CL=1=BO,
在△BOE和△CLE中,
,
∴△BOE≌△CLE(AAS),
∴BE=CE,
∵∠ABC=90°,
∴∠BAO+∠BEA=90°,
∵∠BOE=90°,
∴∠CBF+∠BEA=90°,
∴∠BAE=∠CBF,
在△ABE和△BCF中,
,
∴△ABE≌△BCF(ASA),
∴BE=CF,
∴CF=BC;
②点C到DE的距离为1.
如图4,过点C作CK⊥ED于点K,过点C作CH⊥DF于点H,
由①知BE=CF,
∵BE=BC,
∴CE=CF,
∵∠ACB=45°,∠BCF=90°,
∴∠ECD=∠DCF,
∵DC=DC,
∴△CDE≌△CDF(SAS),
∴∠BAE=∠CBF,
∴CK=CH=1.
【点睛】此题考查三角形综合题,非负数的性质,等腰直角三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,坐标与图形的性质,等腰三角形的性质,点到直线的距离,角平分线的性质,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.
4.(1)过程见解析;(2)MN= NC﹣BM.
【分析】(1)延长AC至E,使得CE=BM并连接DE,根据△BDC为等腰三角形,△ABC为等边三角形,可以证得△MBD≌△ECD,可得MD=DE,∠B
解析:(1)过程见解析;(2)MN= NC﹣BM.
【分析】(1)延长AC至E,使得CE=BM并连接DE,根据△BDC为等腰三角形,△ABC为等边三角形,可以证得△MBD≌△ECD,可得MD=DE,∠BDM=∠CDE,再根据∠MDN =60°,∠BDC=120°,可证∠MDN =∠NDE=60°,得出△DMN≌△DEN,进而得到MN=BM+NC.
(2)在CA上截取CE=BM,利用(1)中的证明方法,先证△BMD≌△CED(SAS),再证△MDN≌△EDN(SAS),即可得出结论.
【详解】解:(1)如图示,延长AC至E,使得CE=BM,并连接DE.
∵△BDC为等腰三角形,△ABC为等边三角形,
∴BD=CD,∠DBC=∠DCB,∠MBC=∠ACB=60°,
又BD=DC,且∠BDC=120°,
∴∠DBC=∠DCB=30°
∴∠ABC+∠DBC=∠ACB+∠DCB=60°+30°=90°,
∴∠MBD=∠ECD=90°,
在△MBD与△ECD中,
∵ ,
∴△MBD≌△ECD(SAS),
∴MD=DE,∠BDM=∠CDE
∵∠MDN =60°,∠BDC=120°,
∴∠CDE+∠NDC =∠BDM+∠NDC=120°-60°=60°,
即:∠MDN =∠NDE=60°,
在△DMN与△DEN中,
∵ ,
∴△DMN≌△DEN(SAS),
∴MN=NE=CE+NC=BM+NC.
(2)如图②中,结论:MN=NC﹣BM.
理由:在CA上截取CE=BM.
∵△ABC是正三角形,
∴∠ACB=∠ABC=60°,
又∵BD=CD,∠BDC=120°,
∴∠BCD=∠CBD=30°,
∴∠MBD=∠DCE=90°,
在△BMD和△CED中
∵ ,
∴△BMD≌△CED(SAS),
∴DM= DE,∠BDM=∠CDE
∵∠MDN =60°,∠BDC=120°,
∴∠NDE=∠BDC-(∠BDN+∠CDE)=∠BDC-(∠BDN+∠BDM)=∠BDC-∠MDN=120°-60°=60°,
即:∠MDN =∠NDE=60°,
在△MDN和△EDN中
∵ ,
∴△MDN≌△EDN(SAS),
∴MN =NE=NC﹣CE=NC﹣BM.
【点睛】此题考查了全等三角形的判定与性质、等边三角形的性质、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.
5.(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.
6.(1)详见解析;(2)CD=;(3)当两动点运动时间为、、6秒时,△OPM与△OQN全等.
【分析】(1)先证△AOB≌△EOB得到AE=BE=AB,从而可以得出结论;
(2)由(1)知∠ABE
解析:(1)详见解析;(2)CD=;(3)当两动点运动时间为、、6秒时,△OPM与△OQN全等.
【分析】(1)先证△AOB≌△EOB得到AE=BE=AB,从而可以得出结论;
(2)由(1)知∠ABE=∠BEA=∠EAB=60°,进而得出∠AOF=30°,利用含30°角的直角三角形的性质得到AF、OF的长.再证明∠ACF=∠AOF=30°,∠D=30°,同理得出CF、DF的长,进而可得出结论.
(3)设运动的时间为t秒.然后分四种情况讨论:①当点P、Q分别在y轴、x轴上时,;②当点P、Q都在y轴上时,;③当点P在x轴上,Q在y轴且二者都没有提前停止时,;④当点P在x轴上,Q在y轴且点Q提前停止时,,列方程求解即可.
【详解】(1)在△AOB与△EOB中,∵∠AOB=∠EOB,OB=OB,∠EBO=∠ABO,∴△AOB≌△EOB (ASA),∴AO=EO=3,BE=AB=6,∴AE=BE=AB=6,∴△ABE为等边三角形.
(2)由(1)知∠ABE=∠BEA=∠EAB=60°.
∵CD⊥AB,∴∠AOF=30°,∴AF=.
在Rt△AOF中,OF=.
∵∠CAH=∠BAO =60°,∴∠CAF =60°,∠ACF=∠AOF=30°,∴AO=AC.
又∵CD⊥AB,∴CF=.
∵AB=6,AF=,∴BF=.
在Rt△BDF中,∠DBF =60°,∠D=30°,∴BD=.
由勾股定理得:∴DF=,∴CD=.
(3)设运动的时间为t秒.
①当点P、Q分别在y轴、x轴上时,,PO=QO得:,解得:(秒);
②当点P、Q都在y轴上时,,PO=QO得:,解得(秒);
③当点P在x轴上,Q在y轴且二者都没有提前停止时,,则PO=QO,得:,解得:,不合题意,舍去.
④当点P在x轴上,Q在y轴且点Q提前停止时,有,解得:(秒).
综上所述:当两动点运动时间为、、6秒时,△OPM与△OQN全等.
【点睛】本题考查了全等三角形的判定、含30°角的直角三角形的性质、等边三角形的判定与性质,坐标与图形的性质.正确分类讨论是解题的关键.
7.(1)证明见解析
(2),证明见解析
(3)6
【分析】(1)由角平分线的定义可知,再根据等量代换得出AC =AE,由此可直接利用“SAS”证明;
(2)在BE上截取BM=CF,连接AM.由
解析:(1)证明见解析
(2),证明见解析
(3)6
【分析】(1)由角平分线的定义可知,再根据等量代换得出AC =AE,由此可直接利用“SAS”证明;
(2)在BE上截取BM=CF,连接AM.由所作辅助线易证,得出,.由题意易判断为等边三角形,即可求出,即说明为等边三角形,得出,由此即得出;
(3)延长BA,CF交于点N.由题意可知为等腰直角三角形,即,.根据平行线的性质和等边对等角即得出BE为的角平分线,从而可求出,进而可求出.由角平分线的性质可得出,从而可求出.又易证,即得出.
(1)
∵AF平分∠CAE,
∴.
∵AB=AC,AB=AE,
∴AC =AE.
又∵AF=AF,
∴.
(2)
证明:∵,
∴,.
如图,在BE上截取BM=CF,连接AM.
在和中,,
∴,
∴,.
∵,,
∴为等边三角形,
∴.
∵,
∴,即,
∴为等边三角形,
∴,
∴.
即AF,EF,BF之间存在的关系为:;
(3)
如图,延长BA,CF交于点N.
∵,,
∴为等腰直角三角形,
∴,.
∵AE∥BC,
∴.
∵,
∴,
∴.
由(1)可知,
∴,
∴,即.
∵为的角平分线,
∴.
∵,
∴,即.
在和中,,
∴,
∴.
故答案为:6.
【点睛】本题为三角形综合题,考查等边三角形的判定和性质,等腰直角三角形的判定和性质,三角形全等的判定和性质,角平分线的定义和性质,平行线的性质以及三角形内角和定理,综合性强,较难.解题关键是学会添加常用的辅助线,构造全等三角形解决问题.
8.(1)①见解析;②见解析
(2)成立,见解析
(3)成立,见解析
【分析】(1)证明,推出,利用等腰三角形的性质,可得结论;
(2) 仍然成立,过点D作DM//BC交AC于M,证明,可得结论
解析:(1)①见解析;②见解析
(2)成立,见解析
(3)成立,见解析
【分析】(1)证明,推出,利用等腰三角形的性质,可得结论;
(2) 仍然成立,过点D作DM//BC交AC于M,证明,可得结论;
(3)结论仍然成立,过点D作DM//BC交AC于M,证明,可得结论.
(1)
证明:如图
①∵为等边三角形,
∴,
又为中点,
∴ ,
∵,
∴ ,
∴,
∴;
②∵,
∴为等腰三角形,
∵,
∴.
(2)
仍然成立,理由如下:
如图,过点D作DM//BC交AC于M
∵为等边三角形,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,为等边三角形,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
而,
∴.
(3)
的结论仍然成立,理由如下:如图为所求作图.
作交的延长线于,
易证为等边三角形,
,,
而,
∴,
∵,,
∴,
∵,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,
∴.
【点睛】本题属于三角形的综合题,考查了等边三角形的性质,全等三角形的判定和性质,解题的关键是学会添加适当的辅助线,构造全等三角形解决问题.
9.(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.
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