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人教版初二数学上册压轴题强化检测试题解析(一)
1.如图1,在平面直角坐标系中,点,,且,满足,连接,,交轴于点.
(1)求点的坐标;
(2)求证:;
(3)如图2,点在线段上,作轴于点,交于点,若,求证:.
2.(1)模型:如图1,在中,平分,,,求证:.
(2)模型应用:如图2,平分交的延长线于点,求证:.
(3)类比应用:如图3,平分,,,求证:.
3.已知:,.
(1)当a,b满足时,连接AB,如图1.
①求:的值.
②点M为线段AB上的一点(点M不与A,B重合,其中BM>AM),以点M为直角顶点,OM为腰作等腰直角△MON,连接BN,求证:.
(2)当,,连接AB,若点,过点D作于点E,点B与点C关于x轴对称,点F是线段DE上的一点(点F不与点E,D重合)且满足,连接AF,试判断线段AC与AF之间的位置关系和数量关系,并证明你的结论.
4.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?
5.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).
6.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.
7.△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.
8.如图1,在△ABC中,AE⊥BC于E,AE=BE,D是AE上一点,且DE=CE,连接BD,CD.
(1)判断与的位置关系和数量关系,并证明;
(2)如图2,若将△DCE绕点E旋转一定的角度后,BD与AC的位置关系和数量关系是否发生变化?并证明;
(3)如图3,将(2)中的等腰直角三角形都换成等边三角形,其他条件不变,求BD与AC夹角的度数.
【参考答案】
2.(1);(2)证明见解析;(3)证明见解析.
【分析】(1)由非负性可求a,b的值,即可求解;
(2)由“SAS”可证△ABP≌△BCQ,可得AB=BC,∠BAP=∠CBQ,可证△ABC是等腰直
解析:(1);(2)证明见解析;(3)证明见解析.
【分析】(1)由非负性可求a,b的值,即可求解;
(2)由“SAS”可证△ABP≌△BCQ,可得AB=BC,∠BAP=∠CBQ,可证△ABC是等腰直角三角形,可得∠BAC=45°,可得结论;
(3)由“AAS”可证△ATO≌△EAG,可得AT=AE,OT=AG,由“SAS”可证△TAD≌△EAD,可得TD=ED,∠TDA=∠EDA,由平行线的性质可得∠EFD=∠EDF,可得EF=ED,即可得结论.
【详解】解:(1)∵a2-2ab+2b2-16b+64=0,
∴(a-b)2+(b-8)2=0,
∴a=b=8,
∴b-6=2,
∴点C(2,-8);
(2)∵a=b=8,
∴点A(0,6),点B(8,0),点C(2,-8),
∴AO=6,OB=8,
如图1,过点B作PQ⊥x轴,过点A作AP⊥PQ,交PQ于点P,过点C作CQ⊥PQ,交PQ于点Q,
∴四边形AOBP是矩形,
∴AO=BP=6,AP=OB=8,
∵点B(8,0),点C(2-8),
∴CQ=6,BQ=8,
∴AP=BQ,CQ=BP,
又∠APB=∠BCQ
∴△ABP≌△BCQ(SAS),
∴AB=BC,∠BAP=∠CBQ,
∵∠BAP+∠ABP=90°,
∴∠ABP+∠CBQ=90°,
∴∠ABC=90°,
∴△ABC是等腰直角三角形,
∴∠BAC=45°,
∵∠OAD+∠ADO=∠OAD+∠BAC+∠ABO=90°,
∴∠OAC+∠ABO=45°;
(3)如图2,过点A作AT⊥AB,交x轴于T,连接ED,
∴∠TAE=90°=∠AGE,
∴∠ATO+∠TAO=90°=∠TAO+∠GAE=∠GAE+∠AEG,
∴∠ATO=∠GAE,∠TAO=∠AEG,
又∵EG=AO,
∴△ATO≌△EAG(AAS),
∴AT=AE,OT=AG,
∵∠BAC=45°,
∴∠TAD=∠EAD=45°,
又∵AD=AD,
∴△TAD≌△EAD(SAS),
∴TD=ED,∠TDA=∠EDA,
∵EG⊥AG,
∴EG∥OB,
∴∠EFD=∠TDA,
∴∠EFD=∠EDF,
∴EF=ED,
∴EF=ED=TD=OT+OD=AG+OD,
∴EF=AG+OD.
【点睛】本题是三角形综合题,考查了全等三角形的判定和性质,添加恰当辅助线构造全等三角形是本题的关键.
3.(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)证明见解析;
【分析】(1)由题意得DE=DF,,,即可得出:=AB:AC;
(2)在AB上取点E,使得AE=AC,根据题意可证△ACD≌△AED,从而
解析:(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)证明见解析;
【分析】(1)由题意得DE=DF,,,即可得出:=AB:AC;
(2)在AB上取点E,使得AE=AC,根据题意可证△ACD≌△AED,从而可求出,,即可求解;
(3)延长BE至M,使EM=DC,连接AM,根据题意可证△ADC≌△AEM,故而得出AE为∠BAM的角平分线,即,即可得出答案;
【详解】解:(1)∵AD平分∠BAC,DE⊥AB,DE⊥AC,
∴DE=DF,
∵ ,,
∴:=AB:AC;
(2)如图,在AB上取点E,使得AE=AC,连接DE
又∵ AD平分∠CAE,
∴ ∠CAD=∠DAE,
在△ACD和△AED中,
,
∴△ACD≌△AED(SAS),
∴CD=DE且∠ADC=∠ADE,
∴ ,
∴ ,
∴AB:AC=BD:CD;
(3)如图延长BE至M,使EM=DC,连接AM,
∵ ∠D+∠AEB=180°,
又∵∠AEB+∠AEM=180°,
∴∠D=∠AEM,
在△ADC与△AEM中,
,
∴△ADC≌△AEM(SAS),
∴∠DAC=∠EAM=∠BAE,AC=AM,
∴AE为∠BAM的角平分线,
故 ,
∴BE:CD=AB:AC;
【点睛】本题考查了全等三角形的判定与性质、角平分线的性质、以及三角形的面积的应用,正确掌握知识点是解题的关键;
4.(1)10;证明见解析;
(2),,理由见解析;
【分析】(1)①利用可求出,,即可求出;②作交AB与点C,交AB与点F,证明,再证明,利用,即可证明;
(2)证明,得到,,再利用等量代换证明
解析:(1)10;证明见解析;
(2),,理由见解析;
【分析】(1)①利用可求出,,即可求出;②作交AB与点C,交AB与点F,证明,再证明,利用,即可证明;
(2)证明,得到,,再利用等量代换证明;
(1)
解:①由图可知,
∵
∴,即,
∴,,
∴;
②作交AB与点C,交AB与点F,如图,
∵,,
∴,
在和中,
∴,
∴,,,
∵,
∴,
∴,
∴,即,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
即,
(2)
解:,,理由如下:
假设DE交BC于点G,
有已知可知:,,,,
∴,
∵
∴
∵,且,
∴,
在和中,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴,
【点睛】本题考查三角形全等的判定,等量代换,绝对值非负性的应用,直角坐标系中的图形,(1)的关键是证明,(2)的关键证明.
5.(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.
6.(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.
7.(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.
8.(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.
9.(1), ;(2), ;(3).
【分析】(1)先判断出,再判定,再判断,
(2)先判断出,再得到同理(1)可得结论;
(3)先判断出,再判断出,最后计算即可.
【详解】解:(1)与的位置关
解析:(1), ;(2), ;(3).
【分析】(1)先判断出,再判定,再判断,
(2)先判断出,再得到同理(1)可得结论;
(3)先判断出,再判断出,最后计算即可.
【详解】解:(1)与的位置关系是:,数量关系是.
理由如下:
如图1,延长交于点.
于,
.
,,
,
,,.
,
.
AE⊥BC
∴,
,
.
(2)与的位置关系是:,数量关系是.
如图,线段AC与线段BD交于点F,线段AE与线段BD交于点G,
,
,
即.
,,
,
,.
AE⊥BC
∴,
又∵
,
.
(3)如图,线段AC与线段BD交于点F,
和是等边三角形,
,,,,
,
,
在和中,
,
∴,
,
与的夹角度数为.
【点睛】此题是几何变换综合题,主要考查了全等三角形的判定和性质,等边三角形的性质,判断垂直的方法,解本题的关键是判断.
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