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人教版八年级上册压轴题数学综合检测试卷答案
1.(初步探索)(1)如图:在四边形中,,,、分别是、上的点,且,探究图中、、之间的数量关系.
(1)(1)小明同学探究此问题的方法是:延长到点,使.连接,先证明,再证明,可得出结论,他的结论应是_____________;
(2)(灵活运用)(2)如图2,若在四边形中,,,、分别是、上的点,且,上述结论是否仍然成立,并说明理由;
2.如图,已知CD是线段AB的垂直平分线,垂足为D,C在D点上方,∠BAC=30°,P是直线CD上一动点,E是射线AC上除A点外的一点,PB=PE,连BE.
(1)如图1,若点P与点C重合,求∠ABE的度数;
(2)如图2,若P在C点上方,求证:PD+AC=CE;
(3)若AC=6,CE=2,则PD的值为 (直接写出结果).
3.如图,中,,.
(1)如图1,,,求证:;
(2)如图2,,,请直接用几何语言写出、的位置关系____________;
(3)证明(2)中的结论.
4.完全平方公式:适当的变形,可以解决很多的数学问题.
例如:若,求的值.
解:因为
所以
所以
得.
根据上面的解题思路与方法,解决下列问题:
(1)若,求的值;
(2)①若,则 ;
②若则 ;
(3)如图,点是线段上的一点,以为边向两边作正方形,设,两正方形的面积和,求图中阴影部分面积.
5.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.
6.如图1,在平面直角坐标系中, ,动点从原点出发沿轴正方向以的速度运动,动点也同时从原点出发在轴上以的速度运动,且满足关系式,连接,设运动的时间为秒.
(1)求的值;
(2)当为何值时,
(3)如图2,在第一象限存在点,使,求.
7.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?
8.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).
【参考答案】
2.(1)(初步探索)结论:∠BAE+∠FAD=∠EAF;
(2)(灵活运用)成立,理由见解析
【分析】(1)延长FD到点G,使DG=BE,连接AG,可判定△ABE≌△ADG,进而得出∠BAE=∠D
解析:(1)(初步探索)结论:∠BAE+∠FAD=∠EAF;
(2)(灵活运用)成立,理由见解析
【分析】(1)延长FD到点G,使DG=BE,连接AG,可判定△ABE≌△ADG,进而得出∠BAE=∠DAG,AE=AG,再判定△AEF≌△AGF,可得出∠EAF=∠GAF=∠DAG+∠DAF=∠BAE+∠DAF,据此得出结论;
(2)延长FD到点G,使DG=BE,连接AG,先判定△ABE≌△ADG,进而得出∠BAE=∠DAG,AE=AG,再判定△AEF≌△AGF,可得出∠EAF=∠GAF=∠DAG+∠DAF=∠BAE+∠DAF.
(1)
解:∠BAE+∠FAD=∠EAF.
理由:如图1,延长FD到点G,使DG=BE,连接AG,
∵,
∴,
∵DG=BE,,
∴△ABE≌△ADG,
∴∠BAE=∠DAG,AE=AG,
∵EF=BE+FD,DG=BE,
∴,且AE=AG,AF=AF,
∴△AEF≌△AGF,
∴∠EAF=∠GAF=∠DAG+∠DAF=∠BAE+∠DAF.
故答案为:∠BAE+∠FAD=∠EAF;
(2)
如图2,延长FD到点G,使DG=BE,连接AG,
∵∠B+∠ADF=180°,∠ADG+∠ADF=180°,
∴∠B=∠ADG,
又∵AB=AD,
∴△ABE≌△ADG(SAS),
∴∠BAE=∠DAG,AE=AG,
∵EF=BE+FD=DG+FD=GF,AF=AF,
∴△AEF≌△AGF(SSS),
∴∠EAF=∠GAF=∠DAG+∠DAF=∠BAE+∠DAF
【点睛】本题考查了全等三角形的判定以及性质的综合应用,解决问题的关键是作辅助线构造全等三角形,根据全等三角形的对应角相等进行推导变形.解题时注意:同角的补角相等.
3.(1)∠ABE=90°;(2)PD+AC=CE,见解析;(3)1
【分析】(1)根据线段垂直平分线的性质和等边三角形的判定与性质得到:△BPE为等边三角形,则∠CBE=60°,故∠ABE=90°;
解析:(1)∠ABE=90°;(2)PD+AC=CE,见解析;(3)1
【分析】(1)根据线段垂直平分线的性质和等边三角形的判定与性质得到:△BPE为等边三角形,则∠CBE=60°,故∠ABE=90°;
(2)如图2,过P作PH⊥AE于H,连BC,作PG⊥BC交BC的延长线于G,构造含30度角的直角△PCG、直角△CPH以及全等三角形(Rt△PGB≌Rt△PHE),根据含30度的直角三角形的性质和全等三角形的对应边相等证得结论;
(3)分三种情况讨论,根据(2)的解题思路得到PD=AC+CE或PD=CE-AC,将数值代入求解即可.
【详解】(1)解:如图1,∵点P与点C重合,CD是线段AB的垂直平分线,
∴PA=PB,
∴∠PAB=∠PBA=30°,
∴∠BPE=∠PAB+∠PBA=60°,
∵PB=PE,
∴△BPE为等边三角形,
∴∠CBE=60°,
∴∠ABE=90°;
(2)如图2,过P作PH⊥AE于H,连BC,作PG⊥BC交BC的延长线于G,
∵CD垂直平分AB,
∴CA=CB,
∵∠BAC=30°,
∴∠ACD=∠BCD=60°,
∴∠GCP=∠HCP=∠BCE=∠ACD=∠BCD=60°,
∴∠GPC=∠HPC=30°,
∴PG=PH,CG=CH=CP,CD=AC,
在Rt△PGB和Rt△PHE中,
,
∴Rt△PGB≌Rt△PHE(HL).
∴BG=EH,即CB+CG=CE-CH,
∴CB+CP=CE-CP,即CB+CP=CE,
又∵CB=AC,
∴CP=PD-CD=PD-AC,
∴PD+AC=CE;
(3)①当P在C点上方时,由(2)得:PD=CE-AC,
当AC=6,CE=2时,PD=2-3=-1,不符合题意;
②当P在线段CD上时,
如图3,过P作PH⊥AE于H,连BC,作PG⊥BC交BC于G,
此时Rt△PGB≌Rt△PHE(HL),
∴BG=EH,即CB-CG=CE+CH,
∴CB-CP=CE+CP,即CP=CB-CE,
又∵CB=AC,
∴PD=CD-CP=AC-CB+CE,
∴PD=CE-AC.
当AC=6,CE=2时,PD=2-3=-1,不符合题意;
③当P在D点下方时,如图4,
同理,PD=AC-CE,
当AC=6,CE=2时,PD=3-2=1.
故答案为:1.
【点睛】本题主要考查了三角形综合题,综合运用全等三角形的判定与性质,含30度角直角三角形的性质,等边三角形的判定与性质等知识点,难度较大,解题时,注意要分类讨论.
4.(1)见解析;(2)⊥;(3)见解析
【分析】(1)根据垂直的定义可得∠ADC=∠E=90°,根据余角的性质可得∠ACD=∠BAE,然后根据AAS即可证得结论;
(2)由于要得出、的位置关系,结
解析:(1)见解析;(2)⊥;(3)见解析
【分析】(1)根据垂直的定义可得∠ADC=∠E=90°,根据余角的性质可得∠ACD=∠BAE,然后根据AAS即可证得结论;
(2)由于要得出、的位置关系,结合图形可猜想:⊥;
(3)如图,作CP⊥AC于点C,延长FD交CP于点P,先证明△BAE≌△FCP,可得∠3=∠P,AB=CP,然后证明△ACD≌△PCD,可得∠4=∠P,进一步即可推出∠4+∠2=90°,问题得证.
【详解】解:(1)证明:∵,,
∴∠ADC=∠E=90°,∠DAC+∠ACD=90°,
∵,
∴∠DAC+∠BAE=90°,
∴∠ACD=∠BAE,
在△DAC和△EBA中,
∵∠ADC=∠E,∠ACD=∠BAE,AC=AB,
∴(AAS);
(2)结合图形可得:⊥;
故答案为:⊥;
(3)证明:如图,作CP⊥AC于点C,延长FD交CP于点P,
∵AF=CE,
∴AE=CF,
∵,
∴∠1=∠2,
∵∠BAE=∠FCP=90°,
∴△BAE≌△FCP,
∴∠3=∠P,AB=CP,
∵,,
∴∠ABC=∠ACB=45°,
∵∠PCP=90°,AB=CP,
∴∠FCD=45°,AC=PC,
∴∠ACB=∠PCD,
∵CD=CD,
∴△ACD≌△PCD,
∴∠4=∠P,
∵∠3=∠P,
∴∠3=∠4,
∵∠3+∠2=90°,
∴∠4+∠2=90°,
∴∠AGE=90°,即⊥.
【点睛】本题考查了等腰直角三角形的性质、全等三角形的判定和性质,正确添加辅助线、熟练掌握全等三角形的判定和性质是解题的关键.
5.(1)12;(2)①6;②17;(3)
【分析】(1)根据完全平方公式的变形应用,解决问题;
(2)①两边平方,再将代入计算;
②两边平方,再将代入计算;
(3)由题意可得:,,两边平方从而
解析:(1)12;(2)①6;②17;(3)
【分析】(1)根据完全平方公式的变形应用,解决问题;
(2)①两边平方,再将代入计算;
②两边平方,再将代入计算;
(3)由题意可得:,,两边平方从而得到,即可算出结果.
【详解】解:(1);
;
;
又;
,
,
∴.
(2)①,
;
又,
.
②由,
;
又,
.
(3)由题意可得,,;
,;
,
;
图中阴影部分面积为直角三角形面积,
,
.
【点睛】本题主要考查了完全平方公式的适当变形灵活应用,(1)可直接应用公式变形解决问题.(2)①②小题都需要根据题意得出两个因式和或者差的结果,合并同类项得①,②是解决本题的关键,再根据完全平方公式变形应用得出答案.(3)根据几何图形可知选段,再根据两个正方形面积和为18,利用完全平方公式变形应用得到,再根据直角三角形面积公式得出答案.
6.(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.
7.(1);(2);(3)
【分析】(1)把满足的关系式转化为非负数和的形式即可解答;
(2)画出图形,动点运动方向有两种情况,分情况根据列方程解答即可;
【详解】解:(1)
(
解析:(1);(2);(3)
【分析】(1)把满足的关系式转化为非负数和的形式即可解答;
(2)画出图形,动点运动方向有两种情况,分情况根据列方程解答即可;
【详解】解:(1)
(2)当动点沿轴正方向运动时,如解图-2-1:
当动点沿轴负方向运动时,如解图-2-2:
(3)过作,连
在与
∴,
在与中
∴,,
∴,,
∴是等边三角形,
∴,
又∵
∴
∵
∴
【点睛】本题是三角形综合题,考查了等腰直角三角形的性质,全等三角形的判定和性质,等边三角形的判定和性质,添加恰当辅助线构造三角形是本题的关键.
8.(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.
9.(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.
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