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人教版初二上册压轴题模拟数学综合检测试卷带解析(一)
1.已知,如图1,射线分别与直线相交于两点,的平分线与直线相交于点,射线交于点,设,,且.
(1) ______°,______°;直线与的位置关系是______;
(2)如图2,若点是射线上任意一点,且,试找出与之间存在的数量关系,证明你的结论;
(3)若将图中的射线绕着端点逆时针方向旋转(如图3),分别与相交于点和时,作的角平分线与射线相交于点,问在旋转的过程中的值变不变?若不变,请求出其值;若变化,请说明理由.
3.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.
3.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.
4.已知,.
(1)若,作,点在内.
①如图1,延长交于点,若,,则的度数为 ;
②如图2,垂直平分,点在上,,求的值;
(2)如图3,若,点在边上,,点在边上,连接,,,求的度数.
5.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).
6.已知在四边形ABCD中,∠ABC+∠ADC=180°,AB=BC.
(1)如图1,若∠BAD=90°,AD=2,求CD的长度;
(2)如图2,点P、Q分别在线段AD、DC上,满足PQ=AP+CQ,求证:∠PBQ=90°−∠ADC;
(3)如图3,若点Q运动到DC的延长线上,点P也运动到DA的延长线上时,仍然满足PQ=AP+CQ,则(2)中的结论是否成立?若成立,请给出证明过程,若不成立,请写出∠PBQ与∠ADC的数量关系,并给出证明过程.
7.[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)
8.我们不妨约定:把“有一组邻边相等”的凸四边形叫做“菠菜四边形”.
(1)如下:①平行四边形,②矩形,③菱形,④正方形,一定是“菠菜四边形”的是________(填序号);
(2)如图1,四边形ABCD为“菠菜四边形”,且∠BAD=∠BCD=90°,AD=AB,AE⊥CD于点E,若AE=4,求四边形ABCD的面积;
(3)①如图2,四边形ABCD为“菠菜四边形”,且AB=AD,记四边形ABCD,△BOC,△AOD的面积依次为S,,,若.求证:ADBC;
②在①的条件下,延长BA、CD交于点E,记BC=m,DC=n,求证:.
【参考答案】
2.(1)30,30,AB//CD;(2)+=180°,证明见解析;(3)不变,.
【分析】(1)利用非负数的性质可知:α=β=40°,推出∠EMF=∠MFN即可解决问题;
(2)结论:∠FMN+∠
解析:(1)30,30,AB//CD;(2)+=180°,证明见解析;(3)不变,.
【分析】(1)利用非负数的性质可知:α=β=40°,推出∠EMF=∠MFN即可解决问题;
(2)结论:∠FMN+∠GHF=180°.只要证明GH∥PN即可解决问题;
(3)结论:的值不变,=2.如图3中,作∠PEM1的平分线交M1Q的延长线于R.只要证明∠R=∠FQM1,∠FPM1=2∠R即可;
【详解】解:(1)∵,
∴60-2α=0,β-30=0,
∴α=β=30°,
∴∠PFM=∠MFN=30°,∠EMF=30°,
∴∠EMF=∠MFN,
∴AB∥CD;
(2)结论:∠FMN+∠GHF=180°,
理由如下:如图2中,
∵AB∥CD,
∴∠MNF=∠PME,
∵∠MGH=∠MNF,
∴∠PME=∠MGH,
∴GH∥PN,
∴∠GHM=∠FMN,
∵∠GHF+∠GHM=180°,
∴∠FMN+∠GHF=180°;
(3)的值不变,=2.
理由如下:如图3中,作∠PEM1的平分线交M1Q的延长线于R,
∵AB∥CD,
∴∠PEM1=∠PFN,
∵∠PER=∠PEM1,∠PFQ=∠PFN,
∴∠PER=∠PFQ,
∴ER∥FQ,
∴∠FQM1=∠R,
设∠PER=∠REB=x,∠PM1R=∠RM1B=y,
则有:,可得∠EPM1=2∠R,
∴∠EPM1=2∠FQM1,
∴=2.
【点睛】本题考查几何变换综合题、平行线的判定和性质、角平分线的定义、非负数的性质等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,学会添加常用辅助线,构造平行线解决问题.
3.(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.
4.(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.
5.(1)①15°;②;(2)
【分析】(1)①根据等腰直角三角形的性质,连接,得,,所对的直角边是斜边的一半,可得,所以可得,,,和是等腰三角形,由外角性质计算可得;
②构造“一线三垂直”模型,证
解析:(1)①15°;②;(2)
【分析】(1)①根据等腰直角三角形的性质,连接,得,,所对的直角边是斜边的一半,可得,所以可得,,,和是等腰三角形,由外角性质计算可得;
②构造“一线三垂直”模型,证明三角形,利用面积比等于等高的三角形的底边的比,结合已知条件即可解得.
(2)构造等边,通过证明,等边代换,得出等腰三角形,代入角度计算即得.
【详解】(1)①连接AE,在,因为,,
,,
,,
,
,
,
,,
,
,
,
故答案为:.
②过C作交DF延长线于G,连接AE
AD垂直平分BE,
,
,
,
,
故答案为:;
(2)以AB向下构造等边,连接DK,
延长AD,BK交于点T,
,,
,
,
,,
等边中,,,
,,
在和中,
,
等边三角形三线合一可知,BD是边AK的垂直平分线,
,
,
,
,
故答案为:.
【点睛】考查了等腰直角三角形的性质,外角的性质,等腰三角形的判定和性质,构造等边三角形的方法证明全等,全等三角形的性质应用很关键,熟记几何图形的性质和判定是解决图形问题的重要方法依据.
6.(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.
7.(1)CD=2;(2)证明见解析;(3)(2)中结论不成立,应该是:,理由见解析.
【分析】(1)如图1,利用HL证得两个直角三角形全等:Rt△BAD≌Rt△BCD,则其对应边相等:AD=DC=2
解析:(1)CD=2;(2)证明见解析;(3)(2)中结论不成立,应该是:,理由见解析.
【分析】(1)如图1,利用HL证得两个直角三角形全等:Rt△BAD≌Rt△BCD,则其对应边相等:AD=DC=2;
(2)如图2,延长DC,在上面找一点K,使得CK=AP,连接BK,通过证△BPA≌△BCK(SAS)得到:∠1=∠2,BP=BK.然后由全等三角形△PBQ≌△BKQ的对应角相等求得∠PBQ=∠ABC,结合已知条件“∠ABC+∠ADC=180°”可以推知∠PBQ=90°-∠ADC;
(3)(2)中结论不成立,应该是:∠PBQ=90°+∠ADC.
如图3,在CD延长线上找一点K,使得KC=AP,连接BK,构建全等三角形:△BPA≌△BCK(SAS),由该全等三角形的性质和全等三角形的判定定理SSS证得:△PBQ≌△BKQ,则其对应角相等:∠PBQ=∠KBQ,结合四边形的内角和是360度可以推得:∠PBQ=90°+∠ADC.
【详解】(1)∵, ∴
在Rt△BAD和Rt△BCD中,
∴Rt△BAD≌Rt△BCD(HL)
∴AD=DC=2 ∴DC=2
(2)如图,延长DC,在上面找一点K,使得CK=AP,连接BK
∵
∴
∵
∴
在△BPA和△BCK中
∴△BPA≌△BCK(SAS)
∴,BP=BK
∵PQ=AP+CQ
∴PQ=QK
在△PBQ和△BKQ中
∴△PBQ≌△BKQ(SSS)
∴
∴
∴
∵
∴
∴
∴
(3)(2)中结论不成立,应该是:
在CD延长线上找一点K,使得KC=AP,连接BK
∵
∴
∵
∴
在△BPA和△BCK中
∴△BPA≌△BCK(SAS)
∴,BP=BK
∴
∵PQ=AP+CQ
∴PQ=QK
在△PBQ和△BKQ中
∴△PBQ≌△BKQ(SSS)
∴
∴
∴
∴
【点睛】本题考查了全等三角形的判定与性质.在应用全等三角形的判定时,要注意三角形间的公共边和公共角,必要时添加适当辅助线构造三角形.
8.(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.
9.(1)③ ④
(2)16
(3)①见解析;②见解析
【分析】(1)根据菠菜四边形的定义结合各个特殊四边形的定义即可得出结论;
(2)过A作,交CB的延长线于F,求出四边形AFCE是矩形,则,
解析:(1)③ ④
(2)16
(3)①见解析;②见解析
【分析】(1)根据菠菜四边形的定义结合各个特殊四边形的定义即可得出结论;
(2)过A作,交CB的延长线于F,求出四边形AFCE是矩形,则,求出,得出,有全等的出AE=AF=3,,求出,求出,代入求解即可;
(3)记面积为,则,,根据已知条件可得,进而可得,得出
由平分线的性质结合等腰三角形的性质可得BD平分,过点D作于点H,作于点N,则DH=DN,则,由此即可得出结论.
(1)
根据菱形于正方形的定义值,一定是菠菜四边形的是菱形与正方形,
故答案为:③④
(2)
如图,过A作,交CB的延长线于F,
∴ 四边形AFCE是矩形
则
四边形AFCE是正方形,
即四边形ABCD的面积为16
(3)
①记,
∴
∵
∴
∴
∵
∴
∴
∴
∴
如图:作,
∴
∴ AMAD
∴四边形AMND为平行四边形
∴ADMN
∴ADBC
②∵ADBC
∴
又∵AD=AB
∴
∴
∴BD平分
如图:
∵
∴
∴
又∵
∴
∴
【点睛】本题考查全等三角形的性质与判定,三角形的面积,角平分线的性质,对于同第登高的三角形的面积相等的推到是关键.
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