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人教版八年级数学上册压轴题强化试题带解析(一)
1.如图1,在平面直角坐标系中,点A(a,0)、点B(b,0)为x轴上两点,点C在y轴的正半轴上,且a,b满足等式.
(1)________;
(2)如图2,若M,N是OC上的点,且,延长BN交AC于P,判断△APN的形状并说明理由;
(3)如图3,若,点D为线段BC上的动点(不与B,C重合),过点D作于E,BG平分∠ABC交线段DE于点G,连AD,F为AD的中点,连接CG,CF,FG.试说明,CG与FG的数量关系.
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.在中,,点在边上,且是射线上一动点(不与点重合,且),在射线上截取,连接.
当点在线段上时,
①若点与点重合时,请说明线段;
②如图2,若点不与点重合,请说明;
当点在线段的延长线上时,用等式表示线段之间的数量关系(直接写出结果,不需要证明).
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.
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,在等边中,,分别为,边上的点,,.
(1)如图1,若点在边上,求证:;
(2)如图2,连.若,求证:;
(3)如图3,是的中点,点在内,,点,分别在,上,,若,直接写出的度数(用含有的式子表示).
8.如图1,在平面直角坐标系中,,,且∠ACB=90°,AC=BC.
(1)求点B的坐标;
(2)如图2,若BC交y轴于点M,AB交x轴与点N,过点B作轴于点E,作轴于点F,请探究线段MN,ME,NF的数量关系,并说明理由;
(3)如图3,若在点B处有一个等腰Rt△BDG,且BD=DG,∠BDG=90°,连接AG,点H为AG的中点,试猜想线段DH与线段CH的数量关系与位置关系,并证明你的结论.
【参考答案】
2.(1)0
(2)等腰三角形,见解析
(3)CG=2FG
【分析】(1)由可得,得出a、b的值即可求解;
(2)由OC垂直平分AB可得,再由外角可得 ,结合已知条件,等量代换即可得到结论;
解析:(1)0
(2)等腰三角形,见解析
(3)CG=2FG
【分析】(1)由可得,得出a、b的值即可求解;
(2)由OC垂直平分AB可得,再由外角可得 ,结合已知条件,等量代换即可得到结论;
(3)先延长GF至点M,使FM=FG,连接CG、CM、AM,可证,得到,再结合已知条件得到,可得是等腰三角形,利用等腰三角形的性质得出,最后证明 为等边三角形,即可得到结论.
(1)
解得
(2)
是等腰三角形,理由如下:
由点A(a,0)、点B(b,0)为x轴上两点,且
可得,OA=OB
OC垂直平分AB
,
是等腰三角形
(3)
,理由如下:
如图,延长GF至点M,使FM=FG,连接CG、CM、AM
F为AD的中点
在和中
垂直平分
,BG平分
为等边三角形,
在和中
即是等腰三角形
为等边三角形
在 中, .
【点睛】本题是三角形的综合题目,考查了非负性求和、线段垂直平分线的性质、外角的性质、全等三角形的判定和性质、等腰三角形的性质、等边三角形的判定和性质及直角三角形的性质,涉及知识点多,能够合理添加辅助线并综合运用知识点是解题的关键.
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)①证明见解析;②证明见解析;(2)BF=AE-CD
【分析】(1)①根据等边对等角,求到,再由含有60°角的等腰三角形是等边三角形得到是等边三角形,之后根据等边三角形的性质以及邻补角的性质得
解析:(1)①证明见解析;②证明见解析;(2)BF=AE-CD
【分析】(1)①根据等边对等角,求到,再由含有60°角的等腰三角形是等边三角形得到是等边三角形,之后根据等边三角形的性质以及邻补角的性质得到,推出,根据全等三角形的性质即可得出结论;②过点A做AG∥EF交BC于点G,由△DEF为等边三角形得到DA=DG,再推出AE=GF,根据线段的和差即可整理出结论;
(2)根据题意画出图形,作出AG,由(1)可知,AE=GF,DC=BG,再由线段的和差和等量代换即可得到结论.
【详解】(1)①证明:
,且E与A重合,
是等边三角形
在和中
②如图2,过点A做AG∥EF交BC于点G,
∵∠ADB=60° DE=DF
∴△DEF为等边三角形
∵AG∥EF
∴∠DAG=∠DEF=60°,∠AGD=∠EFD=60°
∴∠DAG=∠AGD
∴DA=DG
∴DA-DE=DG-DF,即AE=GF
由①易证△AGB≌△ADC
∴BG=CD
∴BF=BG+GF=CD+AE
(2)如图3,和(1)中②相同,过点A做AG∥EF交BC于点G,
由(1)可知,AE=GF,DC=BG,
故.
【点睛】本题考查了全等三角形的判定和性质,等边三角形的判定和性质,等腰三角形的判定和性质,正确的作出辅助线是解题的关键.
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)△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.
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)见解析
(2)见解析
(3)
【分析】(1)连接DF,根据“有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形”可判断△DEF是等边三角形,则DF=EF,又△ABC是等边三角形,根据三角形内角和可
解析:(1)见解析
(2)见解析
(3)
【分析】(1)连接DF,根据“有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形”可判断△DEF是等边三角形,则DF=EF,又△ABC是等边三角形,根据三角形内角和可得出,∠AFD=∠FEC,所以△ADF≌△CFE(AAS),则AD=CF;
(2)过点F作JKAC交AB于点J,交BC于点K,过点F作PIAB交AC于P,交BC于点I,连接DF,则△BJK和△CPI是等边三角形,△BDE≌△JFD≌KEF,所以DJ=BE=FK,因为ABPI,FKAC,所以四边形AJFP是平行四边形,则AJ=PF,易得△CPI为等边三角形,由∠FCB=30°可得CF平分∠PCI,则FI=FP,所以FP=AJ,FK=BE=DJ,FI=FK,所以AJ=DJ=BE,即AD=AJ+DJ=2BE;
(3)延长MO到点G,使OG=OM,连接NG,BG,NM,作∠ACQ=∠ABN,且使CQ=BN,连接MQ,AQ,先得到△BOG≌△COM(SAS),再得到△ACQ≌△ABN(SAS)和△BNG≌△CQM(SAS),所以∠NAM=∠MAQ=∠CAM+∠CAQ=∠CAM+∠BAN,所以∠CAM+∠BAN=30°,则∠CAM=,所以∠BAN=30°-.
(1)
证明:如图,连接,
,,
∵是等边三角形,
∴,
∵是等边三角形,
∴,
,
,
,
,,
,
;
(2)
证明:如图,过点作交于点,交于点,过点作交于,交于点,连接,
,
,
和是等边三角形,
,,
是等边三角形,
由(1)中结论可知,,
,
,,
四边形是平行四边形,
,
,
,
为等边三角形,,
,
平分,
是等边三角形,
,
,
,,
,即;
(3)
如图,延长到点,使,连接,,,作,且使,连接,,
,,
,
,,,
,
,,
,
,
,
,
是等边三角形,
,
,
,,
,,,
,
,,
,,
,
,,
,
,
,
,
,,
,
,
又,
,
,
.
【点睛】本题属于三角形的综合题,涉及全等三角形的性质与判定,等边三角形的性质与判定,等腰三角形三线合一等知识,类比思想及构造的思想进行分析,仿造(1)中的结论构造出全等三角形是解题关键.
9.(1)
(2),见解析
(3)且,见解析
【分析】(1)如图1中,过点C作CT⊥y轴于点T,根点B作BH⊥CT交CT的延长线于点H.证明△ATC≌△CHB(AAS),推出AT=CH=6,CT=
解析:(1)
(2),见解析
(3)且,见解析
【分析】(1)如图1中,过点C作CT⊥y轴于点T,根点B作BH⊥CT交CT的延长线于点H.证明△ATC≌△CHB(AAS),推出AT=CH=6,CT=BH=2,可得结论;
(2)结论:MN=ME+NF.证明△BFN≌△BEK(SAS),推出BN=BK,∠FBN=∠EBK,再证明△BMN≌△BMK(SAS),推出MN=MK,可得结论;
(3)结论:DH=CH,DH⊥CH.如图3中,延长DH到J,使得HJ=DH,连接AJ,CJ,延长DG交AC于点M.证明△JDC是等腰直角三角形,可得结论.
【详解】解:(1)如图1中,过点C作CT⊥y轴于点T,根点B作BH⊥CT交CT的延长线于点H.
∵A(0,4),C(﹣2,﹣2),
∴OA=4,OT=CT=2,
∴AT=4+2=6,
∵∠ACB=∠ATC=∠H=90°,
∴∠CAT+∠ACT=90°,∠BCH+∠CBH=90°,
∴∠CAT=∠BCH,
∵CA=CB,
∴△ATC≌△CHB(AAS),
∴AT=CH=6,CT=BH=2,
∴TH=CH﹣CT=4,
∴B(4,-4);
(2)结论:MN=ME+NF.
理由:在射线OE上截取EK=FN,连接BK.
∵B(4,4),BE⊥y轴,BF⊥x轴,
∴BE=BF=4,∠BEO=∠BFO=∠EOF=90°,
∴四边形BEOF是矩形,
∴∠EBF=90°,
∵EK=FN,∠BFN=∠BEK=90°,
∴△BFN≌△BEK(SAS),
∴BN=BK,∠FBN=∠EBK,
∴∠NBK=∠FBE=90°,
∵∠MBN=45°,
∴∠MBN=∠BMK=45°,
∵BM=BM,
∴△BMN≌△BMK(SAS),
∴MN=MK,
∵MK=ME+EK,
∴MN=EM+FN;
(3)结论:DH=CH,DH⊥CH.
理由:如图3中,延长DH到J,使得HJ=DH,连接AJ,CJ,延长DG交AC于点M.
∵AH=HG,∠AHJ=∠GHD,HJ=HD,
∴△AHJ≌△GHD(SAS),
∴AJ=DG,∠AJH=∠DGH,
∴AJ∥DM,
∴∠JAC=∠AMD,
∵DG=BD,
∴AJ=BD,
∵∠MCB=∠BDM=90°,
∴∠CBD+∠CMD=180°,
∵∠AMD+∠CMD=180°,
∴∠AMD=∠CBD,
∴∠CAJ=∠CBD,
∵CA=CB,
∴△CAJ≌△CBD(SAS),
∴CJ=CD,∠ACJ=∠BCD,
∴∠JCD=∠ACB=90°,
∵JH=HD,
∴CH⊥DJ,CH=JH=HD,
即CH=DH,CH⊥DH.
【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,属于中考压轴题.
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