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初二上学期压轴题数学检测试题带答案
1.阅读下列材料,完成相应任务.
数学活动课上,老师提出了如下问题:
如图1,已知中,是边上的中线.
求证:.
智慧小组的证法如下:
证明:如图2,延长至,使,
∵是边上的中线∴
在和中
∴(依据一)∴
在中,(依据二)
∴.
任务一:上述证明过程中的“依据1”和“依据2”分别是指:
依据1:______________________________________________;
依据2:______________________________________________.
归纳总结:上述方法是通过延长中线,使,构造了一对全等三角形,将,,转化到一个三角形中,进而解决问题,这种方法叫做“倍长中线法”.“倍长中线法”多用于构造全等三角形和证明边之间的关系.
任务二:如图3,,,则的取值范围是_____________;
任务三:如图4,在图3的基础上,分别以和为边作等腰直角三角形,在中,,;中,,.连接.试探究与的数量关系,并说明理由.
2.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.
3.等腰Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,点A、点B分别是y轴、x轴上两个动点,直角边AC交x轴于点D,斜边BC交y轴于点E.
(1)如图(1),已知C点的横坐标为-1,直接写出点A的坐标;
(2)如图(2),当等腰Rt△ABC运动到使点D恰为AC中点时,连接DE.求证:∠ADB=∠CDE;
(3)如图(3),若点A在x轴上,且A(-4,0),点B在y轴的正半轴上运动时,分别以OB、AB为直角边在第一、二象限作等腰直角△BOD和等腰直角△ABC,连结CD交,轴于点P,问当点B在y轴的正半轴上运动时,BP的长度是否变化?若变化请说明理由,若不变化,请求出BP的长度.
4.已知ABC中,∠BAC=60°,以AB和BC为边向外作等边ABD和等边BCE.
(1)连接AE、CD,如图1,求证:AE=CD;
(2)若N为CD中点,连接AN,如图2,求证:CE=2AN
(3)若AB⊥BC,延长AB交DE于M,DB=,如图3,则BM=_______(直接写出结果)
5.如图1已知点A,B分别在坐标轴上,点C(3,﹣3),CA⊥BA于点A,且BA=CA,CA,CB分别交坐标轴于D,E.
(1)填空:点B的坐标是 ;
(2)如图2,连接DE,过点C作CH⊥CA于C,交x轴于点H,求证:∠ADB=∠CDE;
(3)如图3,点F(6,0),点P在第一象限,连PF,过P作PM⊥PF交y轴于点M,在PM上截取PN=PF,连PO,过P作∠OPG=45°交BN于G.求证:点G是BN中点.
6.[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)
7.如图1,在平面直角坐标系中,点在x轴负半轴上,点B在y轴正半轴上,设,且.
(1)直接写出的度数.
(2)如图2,点D为AB的中点,点P为y轴负半轴上一点,以AP为边作等边三角形APQ,连接DQ并延长交x轴于点M,若,求点M的坐标.
(3)如图3,点C与点A关于y轴对称,点E为OC的中点,连接BE,过点B作,且,连接AF交BC于点P,求的值.
8.在Rt△中,,∠,点是上一点.
(1)如图,平分∠,求证;
(2)如图,点在线段上,且∠,∠,求证;
(3)如图3,BM⊥AM,M是△ABC的中线AD延长线上一点,N在AD上,AN=BM,若DM=2,则MN= (直接写出结果).
【参考答案】
2.任务一:依据1:两边和它们的夹角分别相等的两个三角形全等(或“边角边”或“SAS”);依据2:三角形两边的和大于第三边;任务二:;任务三:EF=2AD,见解析
【分析】任务一:依据1:根据全等的判
解析:任务一:依据1:两边和它们的夹角分别相等的两个三角形全等(或“边角边”或“SAS”);依据2:三角形两边的和大于第三边;任务二:;任务三:EF=2AD,见解析
【分析】任务一:依据1:根据全等的判定方法判断即可;
依据2:根据三角形三边关系判断;
任务二:可根据任务一的方法直接证明即可;
任务三:根据任务一的方法,延长中线构造全等三角形证明线段关系即可.
【详解】解:任务一:
依据1:两边和它们的夹角分别相等的两个三角形全等(或“边角边”或“SAS”);
依据2:三角形两边的和大于第三边.
任务二:
任务三:EF=2AD.理由如下:
如图延长AD至G,使DG=AD,
∵AD是BC边上的中线
∴BD=CD
在△ABD和△CGD中
∴△ABD≌△CGD
∴AB=CG,∠ABD=∠GCD
又∵AB=AE
∴AE=CG
在△ABC中,∠ABC+∠BAC+∠ACB=180°,
∴∠GCD+∠BAC+∠ACB=180°
又∵∠BAE=90°,∠CAF=90°
∴∠EAF+∠BAC=360°-(∠BAE+∠CAF)=180°
∴∠EAF=∠GCD
在△EAF和△GCA中
∴△EAF≌△GCA
∴EF=AG
∴EF=2AD.
【点睛】此题是三角形综合题,主要考查了全等三角形的判定和性质,倍长中线法,构造全等三角形是解本题的关键.
3.(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.
4.(1)A(0,1);
(2)见解析;
(3)不变,BP= 2.
【分析】(1)如图(1),过点C作CF⊥y轴于点F,构建全等三角形:△ACF≌△ABO(AAS),结合该全等三角形的对应边相等易
解析:(1)A(0,1);
(2)见解析;
(3)不变,BP= 2.
【分析】(1)如图(1),过点C作CF⊥y轴于点F,构建全等三角形:△ACF≌△ABO(AAS),结合该全等三角形的对应边相等易得OA的长度,由点A是y轴上一点可以推知点A的坐标;
(2)过点C作CG⊥AC交y轴于点G,则△ACG≌△ABD(ASA),即得CG=AD=CD,∠ADB=∠G,由∠DCE=∠GCE=45°,可证△DCE≌△GCE(SAS)得∠CDE=∠G,从而得到结论;
(3)BP的长度不变,理由如下:如图(3),过点C作CE⊥y轴于点E,构建全等三角形:△CBE≌△BAO(AAS),结合全等三角形的对应边相等推知:CE=BO,BE=AO=4.再结合已知条件和全等三角形的判定定理AAS得到:△CPE≌△DPB,故BP=EP=2.
(1)如图(1),过点C作CF⊥y轴于点F,∵CF⊥y轴于点F,∴∠CFA=90°,∠ACF+∠CAF=90°,∵∠CAB=90°,∴∠CAF+∠BAO=90°,∴∠ACF=∠BAO,在△ACF和△ABO中,,∴△ACF≌△ABO(AAS),∴CF=OA=1,∴A(0,1);
(2)如图2,过点C作CG⊥AC交y轴于点G,∵CG⊥AC,∴∠ACG=90°,∠CAG+∠AGC=90°,∵∠AOD=90°,∴∠ADO+∠DAO=90°,∴∠AGC=∠ADO,在△ACG和△ABD中,,∴△ACG≌△ABD(AAS),∴CG=AD=CD,∠ADB=∠G,∵∠ACB=45°,∠ACG=90°,∴∠DCE=∠GCE=45°,在△DCE和△GCE中,,∴△DCE≌△GCE(SAS),∴∠CDE=∠G,∴∠ADB=∠CDE;
(3)BP的长度不变,理由如下:如图(3),过点C作CE⊥y轴于点E.∵∠ABC=90°,∴∠CBE+∠ABO=90°.∵∠BAO+∠ABO=90°,∴∠CBE=∠BAO.∵∠CEB=∠AOB=90°,AB=AC,∴△CBE≌△BAO(AAS),∴CE=BO,BE=AO=4.∵BD=BO,∴CE=BD.∵∠CEP=∠DBP=90°,∠CPE=∠DPB,∴△CPE≌△DPB(AAS),∴BP=EP=2.
【点睛】本题考查了三角形综合题.主要利用了全等三角形的性质定理与判定定理,解决本题的关键是作出辅助线,构建全等三角形.
5.(1)见解析
(2)见解析
(3)
【分析】(1)先判断出∠DBC=∠ABE,进而判断出△DBC≌△ABE,即可得出结论;
(2)先判断出△ADN≌△FCN,得出CF=AD,∠NCF=∠AN
解析:(1)见解析
(2)见解析
(3)
【分析】(1)先判断出∠DBC=∠ABE,进而判断出△DBC≌△ABE,即可得出结论;
(2)先判断出△ADN≌△FCN,得出CF=AD,∠NCF=∠AND,进而判断出∠BAC=∠ACF,即可判断出△ABC≌△CFA,即可得出结论;
(3)先判断出△ABC≌△HEB(ASA),得出,,再判断出△ADM≌△HEM (AAS),得出AM=HM,即可得出结论.
(1)
解:∵△ABD和△BCE是等边三角形,
∴BD=AB,BC=BE,∠ABD=∠CBE=60°,
∴∠ABD+∠ABC=∠CBE+∠ABC,
∴∠DBC=∠ABE,
∴△ABE≌△DBC(SAS),
∴AE=CD;
(2)
解:如图,延长AN使NF=AN,连接FC,
∵N为CD中点,
∴DN=CN,
∵∠AND=∠FNC,
∴△ADN≌△FCN(SAS),
∴CF=AD,∠NCF=∠AND,
∵∠DAB=∠BAC=60°
∴∠ACD +∠ADN=60°
∴∠ACF=∠ACD+∠NCF=60°,
∴∠BAC=∠ACF,
∵△ABD是等边三角形,
∴AB=AD,
∴AB=CF,
∵AC=CA,
∴△ABC≌△CFA (SAS),
∴BC=AF,
∵△BCE是等边三角形,
∴CE=BC=AF=2AN;
(3)
解: ∵△ABD是等边三角形,
∴,∠BAD=60°,
在Rt△ABC中,∠ACB=90°-∠BAC=30°,
∴,
如图,过点E作EH // AD交AM的延长线于H,
∴∠H=∠BAD=60°,
∵△BCE是等边三角形,
∴BC=BE,∠CBE=60°,
∵∠ABC=90°,
∴∠EBH=90°-∠CBE=30°=∠ACB,
∴∠BEH=180°-∠EBH-∠H=90°=∠ABC,
∴△ABC≌△HEB (ASA),
∴,,
∴AD=EH,
∵∠AMD=∠HME,
∴△ADM≌△HEM (AAS),
∴AM=HM,
∴
∵,,
∴.
故答案为:.
【点睛】此题是三角形综合题,主要考查了等边三角形的性质,含30°角的直角三角形的性质,全等三角形的判定和性质,构造出全等三角形是解本题的关键.
6.(1)(0,6)
(2)见解析
(3)见解析
【分析】(1)作CM⊥x轴于M,求出CM= CN= 2,证明△BAO≌△ACM,推出AO= CM= 2,OB=AM=4,即可得出答案;
(2)在
解析:(1)(0,6)
(2)见解析
(3)见解析
【分析】(1)作CM⊥x轴于M,求出CM= CN= 2,证明△BAO≌△ACM,推出AO= CM= 2,OB=AM=4,即可得出答案;
(2)在BD上截取BF= AE,连AF,证△BAF≌△CAE,证△AFD≌△CED,即可得出答案;
(3)作EO⊥OP交PG的延长线于E,连接EB、EN、PB,只要证明四边形ENPB是平行四边形就可以了.
(1)
解:过点C作CG⊥x轴于G,如图所示:
∵C(3,﹣3),
∴CG=3,OG=3,
∵∠BOA=∠CGA=90°,
∴∠ABO+∠BAO=∠BAO+∠CAG=90°,
∴∠ABO=∠CAG,
又∵AB=AC,
∴△ABO≌△CAG(AAS),
∴AO=CG=3,OB=AG=AO+OG=6,
∴点B的坐标是(0,6).
(2)
证明:如图,过点C作CG⊥x轴于G,CF⊥y轴于F,则CF∥AO.
同(1)得:△ABO≌△CAG(AAS),
∴AO=CG=3,
∵CF=3,
∴AO=CF,
∵CF∥AO
∴∠DAO=∠DCF,∠AOD=∠CFD,
∴△AOD≌△CFD(ASA),
∴AD=CD,
∵CA⊥BA,CH⊥CA,
∴∠BAD=∠ACH=90°,
又∵∠ABO=∠CAG,AB=AC,
∴△BAD≌△ACH(ASA),
∴AD=CH,∠ADB=∠AHC
∴CD=CH,
∵BA=CA,
∴△ABC是等腰直角三角形,
∴∠ACB=45°,
∴∠HCE=90°﹣∠ACB=45°,
∴∠DCE=∠HCE=45°,
又∵CE=CE,
∴△DCE≌△HCE(SAS),
∴∠CDE=∠CHE,
∴∠ADB=∠CDE.
(3)
证明:过点O作OK⊥OP交PG延长线于K,连接BK、NF,过点P作PL⊥NF于L.
则△OPK是等腰直角三角形,
∴∠OKP=∠OPK=45°,OK=OP,
∵PN=PF,
∴△PNF是等腰直角三角形,
∴∠PFN=∠PNF=45°,
∵PL⊥NF,
∴∠FPL=45°,
则∠OPF=∠OPL+45°,∠GPN=∠OPL=45°﹣∠MPO,
∵∠KOB+∠BOP=∠FOP+∠BOP=90°,
∴∠KOB=∠FOP,
又∵OB=OF=6,
∴△OKB≌△OPF(SAS),
∴KB=PF=PN,∠OKB=45°+∠GKB=∠OPF=∠OPL+45°,
∴∠GKB=∠OPL=∠GPN,
又∵∠KGB=∠PGN,
∴△KBG≌△PNG(SAS),
∴BG=NG,
即点G为BN的中点.
【点睛】本题是三角形综合题目,考查了全等三角形的判定和性质、坐标与图形性质、等腰直角三角形的判定与性质、平行线的判定与性质、直角三角形的性质等知识,本题综合性强,有一定难度,证明三角形全等是解题的关键,属于中考常考题型.
7.(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.
8.(1);(2);(3).
【分析】(1)根据坐标系写出的坐标,进而根据,因式分解可得,进而可得,在x轴的正半轴上取点C,使,连接BC,证明是等边三角形,进而即可求得;
(2)连接BM,,进而证明
解析:(1);(2);(3).
【分析】(1)根据坐标系写出的坐标,进而根据,因式分解可得,进而可得,在x轴的正半轴上取点C,使,连接BC,证明是等边三角形,进而即可求得;
(2)连接BM,,进而证明为等边三角形,根据含30度角的直角三角形的性质即可求得
(3)过点F作轴交CB的延长线于点N,证明,,设,则等边三角形ABC的边长是4a,,进而计算可得,,即可求得的值.
【详解】(1)∵点在x轴负半轴上,
∴,,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
如答图1,在x轴的正半轴上取点C,使,连接BC,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴是等边三角形,
∴;
(2)如答图2,连接BM,
∴是等边三角形,
∵,,
∵∠,
∴,
∴,
∵D为AB的中点,
∴,
∵,
∴,
∴,在和中,
∴,
∴,即,
∴,
∴为等边三角形,
∴,∴;
(3)如答图3,过点F作轴交CB的延长线于点N,
则,
∵,
∴,
在和中,
∴,
∴,,
∵,
∴,
又∵E是OC的中点,设,
∴等边三角形ABC的边长是4a,,
∵,
∴,
在和中,
∴,
∴,
又∵,
∴,
,
∴.
【点睛】本题考查了坐标与图形,三角形全等的性质与判定,等边三角形的性质与判定,因式分解的应用,掌握三角形全等的性质与判定并正确的添加辅助线是解题的关键.
9.(1)见解析
(2)见解析
(3)8
【分析】(1)如图1中,作DH⊥AB于H.证明△ADC≌△ADH即可解决问题.
(2)如图2中,过点C作CM⊥CE交AD的延长线于M,连接BM.证明△A
解析:(1)见解析
(2)见解析
(3)8
【分析】(1)如图1中,作DH⊥AB于H.证明△ADC≌△ADH即可解决问题.
(2)如图2中,过点C作CM⊥CE交AD的延长线于M,连接BM.证明△ACE≌△BCM(SAS),推出AE=BM,再利用直角三角形30度角的性质即可解决问题.
(3)如图3中,作CH⊥MN于H.证明得到,进一步证明即可解决问题.
(1)
证明:如图1中,作DH⊥AB于H.
∵∠ACD=∠AHD=90°,AD=AD,∠DAC=∠DAH,
∴△ADC≌△ADH(ASA),
∴AC=AH,DC=DH,
∵CA=CB,∠C=90°,
∴∠B=45°,
∵∠DHB=90°,
∴∠HDB=∠B=45°,
∴HD=HB,
∴BH=CD,
∴AB=AH+BH=AC+CD.
(2)
如图2中,作CM⊥CE交AD的延长线于M,连接BM.
,
,
,
,
,
∵∠ACB=∠ECM=90°,
,
,
∵CA=CB,CE=CM,
∴△ACE≌△BCM(SAS),
∴AE=BM,
∵在Rt△EMB中,∠MEB=30°,
∴BE=2BM=2AE.
(3)
解:如图3中,作CH⊥MN于H.
,
,
,
,
,
,
,
,,
,
,
,
,
是的中线,
,
,,
,
,
,
.
【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.
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