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人教版初二上学期压轴题数学试卷答案
1.操作发现:如图1,D是等边△ABC边BA上的一动点(点D与点B不重合),连接DC,以DC为边在BC上方作等边△DCF,连接AF,易证AF=BD(不需要证明);
类比猜想:①如图2,当动点D运动至等边△ABC边BA的延长线上时,其它作法与图1相同,猜想AF与BD在图1中的结论是否仍然成立。
深入探究:②如图3,当动点D在等边△ABC边BA上的一动点(点D与点B不重合),连接DC,以DC为边在BC上方、下方分别作等边△DCF和等边△DCF′,连接AF,BF′你能发现AF,BF′与AB有何数量关系,并证明你发现的结论。
③如图4,当动点D运动至等边△ABC边BA的延长线上时,其它作法与图3相同,猜想AF,BF′与AB在上题②中的结论是否仍然成立,若不成立,请给出你的结论并证明。
2.已知,A(0,a),B(b,0),点为x轴正半轴上一个动点,AC=CD,∠ACD=90°.
(1)已知a,b满足等式|a +b|+b2+4b=-4.
①求A点和B点的坐标;
②如图1,连BD交y轴于点H,求点H的坐标;
(2)如图2,已知a+b=0,OC>OB,作点B关于y轴的对称点E,连DE,点F为DE的中点,连OF和CF,请补全图形,探究OF与CF有什么数量和位置关系,并证明你的结论.
3.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.
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.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.
6.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).
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.若整式A只含有字母x,且A的次数不超过3次,令,其中a,b,c,d为整数,在平面直角坐标系中,我们定义:M为整式A的关联点,我们规定次数超过3次的整式没有关联点.例如,若整式,则a=0,b=2,c=-5,d=4,故A的关联点为(-5,-11).
(1)若,试求出A的关联点坐标;
(2)若整式B是只含有字母x的整式,整式C是B与的乘积,若整式C的关联点为(6,15),求整式B的表达式.
(3)若整式D=x-2,整式E是只含有字母x的一次多项式,整式F是整式D与整式E的平方的乘积,若整式F的关联点为(-32,0),请直接写出整式E的表达式.
【参考答案】
2.①成立,证明见详解;②AF+BF′=AB,证明见详解;③不成立,AF=AB+BF′,证明见详解.
【分析】类比猜想:①通过证明△BCD≌△ACF,即可证明AF=BD;
深入探究:②AF+BF′=
解析:①成立,证明见详解;②AF+BF′=AB,证明见详解;③不成立,AF=AB+BF′,证明见详解.
【分析】类比猜想:①通过证明△BCD≌△ACF,即可证明AF=BD;
深入探究:②AF+BF′=AB,利用全等三角形△BCD≌△ACF(SAS)的对应边BD=AF;同理△BCF′≌△ACD(SAS),则BF′=AD,所以AF+BF′=AB;
③结论不成立.新的结论是AF=AB+BF′;通过证明△BCF′≌△ACD(SAS),则BF′=AD(全等三角形的对应边相等);再结合(2)中的结论即可证得AF=AB+BF′.
【详解】解:类比猜想:①如图2中,
∵△ABC是等边三角形(已知),
∴BC=AC,∠BCA=60°(等边三角形的性质);
同理知,DC=CF,∠DCF=60°;
∴∠BCA+∠DCA=∠DCF+∠DCA,即∠BCD=∠ACF;
在△BCD和△ACF中,
∴△BCD≌△ACF(SAS),
∴BD=AF(全等三角形的对应边相等);
深入探究:②如图示
AF+BF′=AB;
证明如下:由①条件可知:∠BCA-∠DCA=∠DCF-∠DCA,即∠BCD=∠ACF,
∴同理可证△BCD≌△ACF(SAS),则BD=AF;
同理△BCF′≌△ACD(SAS),则BF′=AD,
∴AF+BF′=BD+AD=AB;
③结论不成立.新的结论是AF=AB+BF′;
如图示:
证明如下:
∵等边△DCF和等边△DCF′,由①同理可知:
在△BCF′和△ACD中,
∴△BCF′≌△ACD(SAS),
∴BF′=AD(全等三角形的对应边相等);
又由②知,AF=BD;
∴AF=BD=AB+AD=AB+BF′,即AF=AB+BF′.
【点睛】本题属于三角形综合题,考查了等边三角形的性质,全等三角形的判定和性质等知识,解题的关键是正确寻找全等三角形解决问题.
3.(1)①A(0,2),B(-2,0);②H(0,-2);(2)CF⊥OF,CF=OF,证明见解析.
【分析】(1)①利用绝对值、完全平方的非负性的应用,求出a、b的值,即可得到答案;
②过C作y
解析:(1)①A(0,2),B(-2,0);②H(0,-2);(2)CF⊥OF,CF=OF,证明见解析.
【分析】(1)①利用绝对值、完全平方的非负性的应用,求出a、b的值,即可得到答案;
②过C作y轴垂线交BA的延长线于E,然后证明△CEA≌△CBD,得到OB=OH,即可得到答案;
(2)由题意,先证明△DFG≌△EFO,然后证明△DCG≌△ACO,得到△OCG是等腰直角三角形,再根据三线合一定理,即可得到结论成立.
【详解】解:(1)∵,
∴,
∴,
∴,,
∴,
∴,
∴A(0,2),B(2,0);
②过C作x轴垂线交BA的延长线于E,
∵OA=OB=2,∠AOB=90°,
∴△AOB是等腰直角三角形,
∴∠ABO=45°,
∵EC⊥BC,
∴△BCE是等腰直角三角形,
∴BC=EC,∠BCE=90°=∠ACD,
∴∠ACE=∠DCB,
∵AC=DC,
∴△CEA≌△CBD,
∴∠CBD=∠E=45°,
∴OH=OB=2,
∴H(0,2);
(2)补全图形,如图:
∵点B、E关于y轴对称,
∴OB=OE,
∵a+b=0,即
∴OA=OB=OE
延长OF至G使FG=OF,连DG,CG,
∵OF=FG,∠OFE=∠DFG,EF=DF
∴△DFG≌△EFO
∴DG=OE=OA,∠DGF=∠EOF
∴DG∥OE
∴∠CDG=∠DCO;
∵∠ACO+∠CAO=∠ACO+∠DCO=90°,
∴∠DCO=∠CAO;
∴∠CDG=∠DCO=∠CAO;
∵CD=AC,OA=DG
∴△DCG≌△ACO
∴OC=GC,∠DCG=∠ACO
∴∠OCG=90°,
∴∠COF=45°,
∴△OCG是等腰直角三角形,
由三线合一定理得CF⊥OF
∵∠OCF=∠COF=45°,
∴CF=OF;
【点睛】本题考查了等腰三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,轴对称的性质,非负性的应用,解题的关键是熟练掌握所学的知识,正确的作出辅助线进行解题.
4.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.
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)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.
7.(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.
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)
(2)
(3)或
【分析】(1)根据整式得出,,,,根据关联点的定义得出,,即可得出的关联点坐标;
(2)根据题意得出中的次数为次,设 ,计算出,进而表达出,,,的值,再根据的关
解析:(1)
(2)
(3)或
【分析】(1)根据整式得出,,,,根据关联点的定义得出,,即可得出的关联点坐标;
(2)根据题意得出中的次数为次,设 ,计算出,进而表达出,,,的值,再根据的关联点为,列出关于 , 的等式,解出、的值即可;
(3)设,根据题意求出,进而表达出,,,的值,再根据的关联点为,列出关于,的等式,解出、的值即可.
(1)
解:(1),
,,,,
,,
的关联点坐标为:,
故笞案为:;
(2)
整式是只含有字母的整式,整式是与的乘积,
是二次多项式,且的次数不能超过次,
中的次数为次,
设 ,
,
,,,,
整式的关联点为,
,,
解得:,,
;
(3)
根据题意:设,
,
,,,,
整式 的关联点为,
,,
,,
,
把代入得: ,
解得: ,
或,
或.
【点睛】本题主要考查整式的乘法,掌握整式的乘法是解决问题的关键.
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