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初二上册压轴题强化数学综合试题带解析(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.
2.已知:AD为△ABC的中线,分别以AB和AC为一边在△ABC的外部作等腰三角形ABE和等腰三角形ACF,且AE=AB,AF=AC,连接EF,∠EAF+∠BAC=180°.
(1)如图1,若∠ABE=65°,∠ACF=75°,求∠BAC的度数.
(2)如图1,求证:EF=2AD.
(3)如图2,设EF交AB于点G,交AC于点R,FC与EB交于点M,若点G为EF中点,且∠BAE=60°,请探究∠GAF和∠CAF的数量关系,并证明你的结论.
3.如图1,将两块全等的三角板拼在一起,其中△ABC的边BC在直线l上,AC⊥BC且AC = BC;△EFP的边FP也在直线l上,边EF与边AC重合,EF⊥FP且EF = FP.
(1)在图1中,请你通过观察、测量,猜想并写出AB与AP所满足的数量关系和位置关系;
(2)将三角板△EFP沿直线l向左平移到图2的位置时,EP交AC于点Q,连接AP、BQ.猜想并写出BQ与AP所满足的数量关系和位置关系,并证明你的猜想;
(3)将三角板△EFP沿直线l向左平移到图3的位置时,EP的延长线交AC的延长线于点Q,连接AP、BQ.你认为(2)中猜想的BQ与AP所满足的数量关系和位置关系还成立吗?若成立,给出证明;若不成立,请说明理由.
4.阅读理解题:
定义:如果一个数的平方等于﹣1,记为i2=﹣1,这个数i叫做虚数单位,把形如a+bi(a,b为实数)的数叫做复数,其中a叫这个复数的实部,b叫做这个复数的虚部,它的加、减、乘、除运算与代数式的运算类似.
例如:计算:(2﹣i)+(5+3i)=(2+5)+(﹣1+3)i=7+2i;
(1+i)×(2﹣i)=1×2﹣i+2×i﹣i2=2+(﹣1+2)i+1=3+i;
根据以上信息,完成下列问题:
(1)填空:i3= ,i4= ,i+i2+i3+…+i2021= ;
(2)计算:(1+i)×(3﹣4i)﹣(﹣2+3i)(﹣2﹣3i);
(3)已知a+bi=(a,b为实数),求的最小值.
5.如图,是等边三角形,点在上,点在的延长线上,且.
(1)如图甲,若点是的中点,求证:
(2)如图乙,若点不的中点,是否成立?证明你的结论.
(3)如图丙,若点在线段的延长线上,试判断与的大小关系,并说明理由.
6.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.
7.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.
8.如图,和中,,,,边与边交于点(不与点,重合),点,在异侧,为与的角平分线的交点.
(1)求证:;
(2)设,请用含的式子表示,并求的最大值;
(3)当时,的取值范围为,求出,的值.
【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)∠BAC=50°
(2)见解析
(3)∠GAF﹣∠CAF=60°,理由见解析
【分析】(1)利用三角形的内角和定理求出∠EAB,∠CAF,再根据∠EAF+∠BAC=180°构建方程即可解
解析:(1)∠BAC=50°
(2)见解析
(3)∠GAF﹣∠CAF=60°,理由见解析
【分析】(1)利用三角形的内角和定理求出∠EAB,∠CAF,再根据∠EAF+∠BAC=180°构建方程即可解决问题;
(2)延长AD至H,使DH=AD,连接BH,想办法证明△ABH≌△EAF即可解决问题;
(3)结论:∠GAF﹣∠CAF=60°.想办法证明△ACD≌△FAG,推出∠ACD=∠FAG,再证明∠BCF=150°即可.
(1)
解:∵AE=AB,
∴∠AEB=∠ABE=65°,
∴∠EAB=50°,
∵AC=AF,
∴∠ACF=∠AFC=75°,
∴∠CAF=30°,
∵∠EAF+∠BAC=180°,
∴∠EAB+2∠ABC+∠FAC=180°,
∴50°+2∠BAC+30°=180°,
∴∠BAC=50°.
(2)
证明:证明:如图,延长AD至点H,使DH=AD,连接BH
∵AD是△ABC的中线,
∴BD=DC,
又∵DH=AD,∠BDH=∠ADC
∴△ADC≌△HDB(SAS),
∴BH=AC,∠BHD=∠DAC,
∴BH=AF,
∵∠BHD=∠DAC,
∴BH∥AC,
∴∠BAC+∠ABH=180°,
又∵∠EAF+∠BAC=180°,
∴∠ABH=∠EAF,
又∵AB=AE,BH=AF,
∴△AEF≌△BAH(SAS),
∴EF=AH=2AD,
∴EF=2AD;
(3)
结论:∠GAF﹣∠CAF=60°.
理由:由(2)得,AD=EF,又点G为EF中点,
∴EG=AD,
由(2)△AEF≌△BAH,
∴∠AEG=∠BAD,
在△EAG和△ABD中,
,
∴△EAG≌△ABD,
∴∠EAG=∠ABC=60°,AG=BD,
∴△AEB是等边三角形,AG=CD,
∴∠ABE=60°,
∴∠CBM=60°,
在△ACD和△FAG中,
,
∴△ACD≌△FAG,
∴∠ACD=∠FAG,
∵AC=AF,
∴∠ACF=∠AFC,
在四边形ABCF中,∠ABC+∠BCF+∠CFA+∠BAF=360°,
∴60°+2∠BCF=360°,
∴∠BCF=150°,
∴∠BCA+∠ACF=150°,
∴∠GAF+(180°﹣∠CAF)=150°,
∴∠GAF﹣∠CAF=60°.
【点睛】本题考查三角形综合题、全等三角形的判定和性质、等腰三角形的性质等知识,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.
4.(1)AB=AP,AB⊥AP;(2)BQ=AP,BQ⊥AP;(3)成立,见解析.
【分析】(1)根据等腰直角三角形性质得出AB=AP,∠BAC=∠PAC=45°,求出∠BAP=90°即可;
(2
解析:(1)AB=AP,AB⊥AP;(2)BQ=AP,BQ⊥AP;(3)成立,见解析.
【分析】(1)根据等腰直角三角形性质得出AB=AP,∠BAC=∠PAC=45°,求出∠BAP=90°即可;
(2)求出CQ=CP,根据SAS证△BCQ≌△ACP,推出AP=BQ,∠CBQ=∠PAC,根据三角形内角和定理求出∠CBQ+∠BQC=90°,推出∠PAC+∠AQG=90°,求出∠AGQ=90°即可;
(3)BO与AP所满足的数量关系为相等,位置关系为垂直.证明方法与(2)一样.
【详解】(1)AB=AP且AB⊥AP,
证明:∵AC⊥BC且AC=BC,
∴△ABC为等腰直角三角形,
∴∠BAC=∠ABC=,
又∵△ABC与△EFP全等,
同理可证∠PEF=45°,
∴∠BAP=45°+45°=90°,
∴AB=AP且AB⊥AP;
(2)BQ与AP所满足的数量关系是AP=BQ,位置关系是AP⊥BQ,
证明:延长BQ交AP于G,
由(1)知,∠EPF=45°,∠ACP=90°,
∴∠PQC=45°=∠QPC,
∴CQ=CP,
∵∠ACB=∠ACP=90°,AC=BC,
∴在△BCQ和△ACP中
∴△BCQ≌△ACP(SAS),
∴AP=BQ,∠CBQ=∠PAC,
∵∠ACB=90°,
∴∠CBQ+∠BQC=90°,
∵∠CQB=∠AQG,
∴∠AQG+∠PAC=90°,
∴∠AGQ=180°-90°=90°,
∴AP⊥BQ;
(3)成立.
证明:如图,∵∠EPF=45°,
∴∠CPQ=45°.
∵AC⊥BC,
∴∠CQP=∠CPQ,
CQ=CP.
在Rt△BCQ和Rt△ACP中,
∴Rt△BCQ≌Rt△ACP(SAS)
∴BQ=AP;
延长BQ交AP于点N,
∴∠PBN=∠CBQ.
∵Rt△BCQ≌Rt△ACP,
∴∠BQC=∠APC.
在Rt△BCQ中,∠BQC+∠CBQ=90°,
∴∠APC+∠PBN=90°.
∴∠PNB=90°.
∴BQ⊥AP.
【点睛】本题考查了全等三角形的判定与性质:有两组边对应相等,且它们所夹的角相等,那么这两个三角形全等;全等三角形的对应边相等.也考查了等腰直角三角形的判定与性质.
5.(1)﹣i,1,;(2)﹣i﹣6;(3)的最小值为25.
【分析】(1)根据题目所给条件可得i3=i2•i,i4=i2•i2计算即可得出答案;
(2)根据多项式乘法法则进行计算,及题目所给已知条
解析:(1)﹣i,1,;(2)﹣i﹣6;(3)的最小值为25.
【分析】(1)根据题目所给条件可得i3=i2•i,i4=i2•i2计算即可得出答案;
(2)根据多项式乘法法则进行计算,及题目所给已知条件即可得出答案;
(3)根据题目已知条件,a+bi=4+3i,求出a、b,即可得出答案.
【详解】(1)i3=i2•i=﹣1×i=﹣i,
i4=i2•i2=﹣1×(﹣1)=1,
设S=i+i2+i3+…+i2021,
iS=i2+i3+…+i2021+i2022,
∴(1﹣i)S=i﹣i2022,
∴S=,
故答案为﹣i,1,;
(2)(1+i)×(3﹣4i)﹣(﹣2+3i)(﹣2﹣3i)
=3﹣4i+3i﹣4i2﹣(4﹣9i2)
=3﹣i+4﹣4﹣9
=﹣i﹣6;
(3)a+bi====4+3i,
∴a=4,b=3,
∴=,
∴的最小值可以看作点(x,0)到点A(0,4),B(24,3)的最小距离,
∵点A(0,4)关于x轴对称的点为A'(0,﹣4),连接A'B即为最短距离,
∴A'B==25,
∴的最小值为25.
【点睛】此题考查了实数的运算,以及规律型:数字的变化类,弄清题中的新定义是解本题的关键.
6.(1)详见解析;(2)成立,理由详见解析;(3),证明详见解析.
【分析】(1)根据等边三角形三线合一的性质即可求得∠DBC的度数,根据BD=DE即可解题;
(2)过D作DF∥BC,交AB于F,
解析:(1)详见解析;(2)成立,理由详见解析;(3),证明详见解析.
【分析】(1)根据等边三角形三线合一的性质即可求得∠DBC的度数,根据BD=DE即可解题;
(2)过D作DF∥BC,交AB于F,证△BFD≌△DCE,推出DF=CE,证△ADF是等边三角形,推出AD=DF,即可得出答案.
(3)如图3,过点D作DP∥BC,交AB的延长线于点P,证明△BPD≌△DCE,得到PD=CE,即可得到AD=CE.
【详解】证明:是等边三角形,
为中点,
,,
;
(2)成立,
如图乙,过作,交于,
则是等边三角形,
,
,
,,
在和中
,
即
如图3,过点作,交的延长线于点,
是等边三角形,也是等边三角形,
,
,
在和中,
【点睛】本题考查了全等三角形的判定与性质,利用了等边三角形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,解决本题的关键是作出辅助线,构建全等三角形.
7.(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.
8.(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.
9.(1)见解析
(2),3
(3)m=105,n=150
【分析】(1)由条件易证,得,即可得证.
(2)PD=AD-AP=6-x,点P在线段BC上且不与B、C重合时, AP有最小值,即AD⊥
解析:(1)见解析
(2),3
(3)m=105,n=150
【分析】(1)由条件易证,得,即可得证.
(2)PD=AD-AP=6-x,点P在线段BC上且不与B、C重合时, AP有最小值,即AD⊥BC时AP的长度,此时PD可得最大值.
(3)为与的角平分线的交点,应用“三角形内角和等于180°”及角平分线定义,即可表示出,从而得到m,n的值.
(1)
解:在和中,如图1
即
(2)
解:
当AD⊥BC时,AP=AB=3最小,即PD=6﹣3=3为PD的最大值
(3)
解:如图2,设则
为与的角平分线的交点
即
【点睛】本题是一道几何综合题,考查了点到直线的距离垂线段最短,30°的角所对的直角边等于斜边的一半,全等三角形的判定和性质,角平分线定义等,解题关键是将PD最大值转化为PA的最小值.
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