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初二上册压轴题模拟数学试题(一)
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.在△ABC中,AB=AC,点D是直线BC上一点(不与B、C重合),以AD为一边在AD的右侧作△ADE,使AD=AE,∠DAE =∠BAC,连接CE.
(1)如图1,当点D在线段BC上,如果∠BAC=90°,则∠BCE=________度;
(2)设,.
①如图2,当点在线段BC上移动,则,之间有怎样的数量关系?请说明理由;
②当点在直线BC上移动,则,之间有怎样的数量关系?请直接写出你的结论.
3.(1)如图1,已知:在ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,直线m经过点A,BD⊥直线m,CE⊥直线m,垂足分别为点D、E. 证明:DE=BD+CE.(提示:由于DE=AD+AE,证明AD=CE,AE=BD即可)
(2)如图2,将(1)中的条件改为:在ABC中,AB=AC,D、A、E三点都在直线m上,并且有∠BDA=∠AEC=∠BAC=,其中为任意钝角,请问结论DE=BD+CE是否成立?如成立,请你给出证明;若不成立,请说明理由.
(3)如图3,D、E是D、A、E三点所在直线m上的两动点(D、A、E三点互不重合),点F为∠BAC平分线上的一点,且ABF和ACF均为等边三角形,连接BD、CE,若∠BDA=∠AEC=∠BAC,试证明DEF是等边三角形.
4.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.
5.如图,△ABC是等边三角形,点D、E分别是射线AB、射线CB上的动点,点D从点A出发沿射线AB移动,点E从点B出发沿BG移动,点D、点E同时出发并且运动速度相同.连接CD、DE.
(1)如图①,当点D移动到线段AB的中点时,求证:DE=DC.
(2)如图②,当点D在线段AB上移动但不是中点时,试探索DE与DC之间的数量关系,并说明理由.
(3)如图③,当点D移动到线段AB的延长线上,并且ED⊥DC时,求∠DEC度数.
6.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.
7.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)
8.[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)
【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)90;(2)①,理由见解析;②当点D在射线BC.上时,a+β=180°,当点D在射线BC的反向延长线上时,a=β.
【分析】(1)可以证明△BAD≌△CAE,得到∠B=∠ACE,证明∠ACB
解析:(1)90;(2)①,理由见解析;②当点D在射线BC.上时,a+β=180°,当点D在射线BC的反向延长线上时,a=β.
【分析】(1)可以证明△BAD≌△CAE,得到∠B=∠ACE,证明∠ACB=45°,即可解决问题;
(2)①证明△BAD≌△CAE,得到∠B=∠ACE,β=∠B+∠ACB,即可解决问题;
②证明△BAD≌△CAE,得到∠ABD=∠ACE,借助三角形外角性质即可解决问题.
【详解】解:(1)∵AB=AC,∠BAC=90°,
∴∠ABC=∠ACB=45°,
∵∠DAE=∠BAC,
∴∠BAD=∠CAE,
∵AB=AC,AD=AE,
∴△BAD≌△CAE(SAS)
∴∠ABC=∠ACE=45°,
∴∠BCE=∠ACB+∠ACE=90°,
故答案为:;
(2)①.
理由:∵,
∴.
即.
又,
∴.
∴.
∴.
∴.
∵,
∴.
②如图:当点D在射线BC上时,α+β=180°,连接CE,
∵∠BAC=∠DAE,
∴∠BAD=∠CAE,
在△ABD和△ACE中,
,
∴△ABD≌△ACE(SAS),
∴∠ABD=∠ACE,
在△ABC中,∠BAC+∠B+∠ACB=180°,
∴∠BAC+∠ACE+∠ACB=∠BAC+∠BCE=180°,
即:∠BCE+∠BAC=180°,
∴α+β=180°,
如图:当点D在射线BC的反向延长线上时,α=β.连接BE,
∵∠BAC=∠DAE,
∴∠BAD=∠CAE,
又∵AB=AC,AD=AE,
∴△ABD≌△ACE(SAS),
∴∠ABD=∠ACE,
∴∠ABD=∠ACE=∠ACB+∠BCE,
∴∠ABD+∠ABC=∠ACE+∠ABC=∠ACB+∠BCE+∠ABC=180°,
∵∠BAC=180°-∠ABC-∠ACB,
∴∠BAC=∠BCE.
∴α=β;
综上所述:点D在直线BC上移动,α+β=180°或α=β.
【点睛】该题主要考查了等腰直角三角形的性质、全等三角形的判定及其性质等几何知识点及其应用问题;应牢固掌握等腰直角三角形的性质、全等三角形的判定及其性质等几何知识点.
4.(1)见解析;(2)成立,见解析;(3)见解析
【分析】(1)运用AAS证明△ADB≌△CEA即可;
(2)运用AAS证明△ADB≌△CEA即可;
(3)运用SAS证明△DBF≌△EAF,后运
解析:(1)见解析;(2)成立,见解析;(3)见解析
【分析】(1)运用AAS证明△ADB≌△CEA即可;
(2)运用AAS证明△ADB≌△CEA即可;
(3)运用SAS证明△DBF≌△EAF,后运用有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形证明即可.
【详解】(1)如图1,∵BD⊥直线m,CE⊥直线m,
∴∠BDA=∠CEA=90°,
∵∠BAC=90°,
∴∠BAD+∠CAE=90°
∵∠BAD+∠ABD=90°,
∴∠CAE=∠ABD,
在△ADB和△CEA中,,
∴△ADB≌△CEA(AAS),
∴AE=BD,AD=CE,
∴DE=AE+AD=BD+CE;
(2)如图2,
∵∠BDA=∠BAC=α,
∴∠DBA+∠BAD=∠BAD+∠CAE=,
∴∠DBA=∠CAE,
在△ADB和△CEA中,,
∴△ADB≌△CEA(AAS),
∴AE=BD,AD=CE,
∴DE=AE+AD=BD+CE;
(3)如图3,
由(2)可知,△ADB≌△CEA,
∴BD=AE,∠DBA=∠CAE,
∵△ABF和△ACF均为等边三角形,
∴∠ABF=∠CAF=60°,BF=AF,
∴∠DBA+∠ABF=∠CAE+∠CAF,
∴∠DBF=∠FAE,
∵在△DBF和△EAF中,
,
∴△DBF≌△EAF(SAS),
∴DF=EF,∠BFD=∠AFE,
∴∠DFE=∠DFA+∠AFE=∠DFA+∠BFD=60°,
∴△DEF为等边三角形.
【点睛】本题考查了三角形全等的判定和性质,等边三角形的判定,熟练掌握三角形全等的判定是解题的关键.
5.(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.
6.(1)见详解;
(2)DE=DC,理由见详解;
(3)∠DEC=45°
【分析】(1)由题意可知,所以,由等边三角形及中点可知,而,所以可证,进一步可证
(2)猜测,寻找条件证明即可.最常用
解析:(1)见详解;
(2)DE=DC,理由见详解;
(3)∠DEC=45°
【分析】(1)由题意可知,所以,由等边三角形及中点可知,而,所以可证,进一步可证
(2)猜测,寻找条件证明即可.最常用的是证明两个三角形全等,但图中给出的三角形中并未出现全等三角形,所以添加辅助线:在射线AB上截取,这样只要证明即可.利用等边三角形的性质及可知为等边三角形,这样通过两个等边三角形即可证明.
(3)按照第(2)问的思路,作出类似的辅助线:在射线CB上截取,用同样的方法证明,又因为ED⊥DC,所以为等腰之间三角形,则∠DEC度数可求.
【详解】由题意可知
∵D为AB的中点
∵为等边三角形,
(2)
理由如下:
在射线AB上截取,连接EF
∵为等边三角形
∴为等边三角形
由题意知
即
在和中,
(3)如图,在射线CB上截取,连接DF
∵为等边三角形
∴为等边三角形
由题意知
即
在和中,
∵ED⊥DC
∴为等腰直角三角形
【点睛】本题主要考查了等腰三角形,等边三角形,全等三角形的判定及性质,能够作出辅助线,并合理利用等边三角形的性质是解题的关键.
7.(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.
8.(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.
9.(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.
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