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初二数学上册压轴题强化检测试卷含解析(一)
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,在平面直角坐标系中,点A(a,0),B(0,b),且a,b满足.
(1)直接写出______,______;
(2)连接AB,P为内一点,.
①如图1,过点作,且,连接并延长,交于.求证:;
②如图2,在的延长线上取点,连接.若,点P(2n,−n),试求点的坐标.
4.已知:,.
(1)当a,b满足时,连接AB,如图1.
①求:的值.
②点M为线段AB上的一点(点M不与A,B重合,其中BM>AM),以点M为直角顶点,OM为腰作等腰直角△MON,连接BN,求证:.
(2)当,,连接AB,若点,过点D作于点E,点B与点C关于x轴对称,点F是线段DE上的一点(点F不与点E,D重合)且满足,连接AF,试判断线段AC与AF之间的位置关系和数量关系,并证明你的结论.
5.在平面直角坐标系中,点A(a,0),点B(0,b),已知a,b满足.
(1)求点A和点B的坐标;
(2)如图1,点E为线段OB的中点,连接AE,过点A在第二象限作,且,连接BF交x轴于点D,求点D和点F的坐标;:
(3)在(2)的条件下,如图2,过点E作交AB于点P,M是EP延长线上一点,且,连接MO,作,ON交BA的延长线于点N,连接MN,求点N的坐标.
6.如图,已知中,,,点是的中点,如果点在线段上以的速度由点向点移动,同时点在线段上由点向点以的速度移动,若、同时出发,当有一个点移动到点时,、都停止运动,设、移动时间为.
(1)求的取值范围.
(2)当时,问与是否全等,并说明理由.
(3)时,若为等腰三角形,求的值.
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.△ABC、△DPC都是等边三角形.
(1)如图1,求证:AP=BD;
(2)如图2,点P在△ABC内,M为AC的中点,连PM、PA、PB,若PA⊥PM,且PB=2PM.
①求证:BP⊥BD;
②判断PC与PA的数量关系并证明.
【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)3,;(2)①见解析;②的坐标为(,)
【分析】(1)先利用幂的乘方和积的乘方化简,再利用单项式的性质求解即可;
(2)①连接AC,过点B作BN⊥BP,交CP的延长线于点N,利用SAS证明
解析:(1)3,;(2)①见解析;②的坐标为(,)
【分析】(1)先利用幂的乘方和积的乘方化简,再利用单项式的性质求解即可;
(2)①连接AC,过点B作BN⊥BP,交CP的延长线于点N,利用SAS证明△OPB≌△OCA,再证明△BNP为等腰直角三角形,利用AAS证明△ACD≌△BND,即可证明AD=DB;
②作出如图所示的辅助线,证明△BMP为等腰直角三角形,利用AAS证明△PBF≌△MPE,求得E(2n,n) ,M(3n−3,n),证明点M,E关于y轴对称,得到3n−3+2n=0,即可求解.
【详解】(1)∵,
∴,
∴,,
解得:,,
故答案为:3,;
(2)①连接AC,
∵∠COP=∠AOB=90°,
∴∠COP-∠AOP =∠AOB-∠AOP,
∴,
在△OPB和△OCA中,
,
∴△OPB≌△OCA(SAS),
∴AC=BP,∠OCA=∠OPB=90°,
过点B作BN⊥BP,交CP的延长线于点N,
∵∠COP=90°,OP=OC,
∴∠OCP=∠OPC=∠ACP=45°,
∵∠OPB=90°,
∴∠BPN=45°,
∴△BNP为等腰直角三角形,
∴∠BPN=∠N=45°,
∴BN=BP=AC,
在△ACD和△BND中,
,
∴△ACD≌△BND(AAS),
∴AD=DB;
②∵∠AOB=90°,AO=OB,
∴△AOB为等腰直角三角形,
∴∠OBA=45°,
∵∠MBO=∠ABP,
∴∠MBO+∠OBP=∠ABP+∠OBP=∠OBA=45°,
∴∠MBP=45°,
∵OP⊥BP,
∴△BMP为等腰直角三角形,
∴MP=BP,
过点P作y轴的平行线EF,分别过M,B作ME⊥EF于E,BF⊥EF于F,EF交x轴于G,ME交y轴于H,连接OE,
∴∠MPE+∠EMP=∠MPE +∠FPB=90°,
∴∠EMP=∠FPB,
在△PBF和△MPE中,
,
∴△PBF≌△MPE(AAS),
∴BF=EP,PF=ME,
∵P(2n,−n),
∴BF=EP=EH=2n,PG=EG=n,PF=ME=3−n,
∴MH=ME-EH=3−n−2n=3−3n,
∴E(2n,n) ,M(3n−3,n),
∴点P,E关于x轴对称,
∴OE=OP,∠OEP=∠OPE,
同理OM=OE,点M,E关于y轴对称,
∴3n−3+2n=0,
解得,即点M的坐标为(,).
【点睛】本题考查了坐标与图形、全等三角形的判定与性质、等腰直角三角形的判定与性质等知识,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,利用全等三角形的性质解决问题.
5.(1)10;证明见解析;
(2),,理由见解析;
【分析】(1)①利用可求出,,即可求出;②作交AB与点C,交AB与点F,证明,再证明,利用,即可证明;
(2)证明,得到,,再利用等量代换证明
解析:(1)10;证明见解析;
(2),,理由见解析;
【分析】(1)①利用可求出,,即可求出;②作交AB与点C,交AB与点F,证明,再证明,利用,即可证明;
(2)证明,得到,,再利用等量代换证明;
(1)
解:①由图可知,
∵
∴,即,
∴,,
∴;
②作交AB与点C,交AB与点F,如图,
∵,,
∴,
在和中,
∴,
∴,,,
∵,
∴,
∴,
∴,即,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
即,
(2)
解:,,理由如下:
假设DE交BC于点G,
有已知可知:,,,,
∴,
∵
∴
∵,且,
∴,
在和中,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴,
【点睛】本题考查三角形全等的判定,等量代换,绝对值非负性的应用,直角坐标系中的图形,(1)的关键是证明,(2)的关键证明.
6.(1),;(2)D(-1,0),F(-2,4);(3)N(-6,2)
【分析】(1)结合题意,根据绝对值和乘方的性质,得,,通过求解一元一次方程,得,;结合坐标的性质分析,即可得到答案;
(2)
解析:(1),;(2)D(-1,0),F(-2,4);(3)N(-6,2)
【分析】(1)结合题意,根据绝对值和乘方的性质,得,,通过求解一元一次方程,得,;结合坐标的性质分析,即可得到答案;
(2)如图,过点F作FH⊥AO于点H,根据全等三角形的性质,通过证明,得AH=EO=2,FH=AO=4,从而得OH =2,即可得点F坐标;通过证明,推导得HD=OD=1,即可得到答案;
(3)过点N分别作NQ⊥ON交OM的延长线于点Q,NG⊥PN交EM的延长线于点G,再分别过点Q和点N作QR⊥EG于点R,NS⊥EG于点S,根据余角和等腰三角形的性质,通过证明等腰和等腰,推导得,再根据全等三角形的性质,通过证明,得等腰,再通过证明,得NS=EM=4,MS=OE=2,即可完成求解.
【详解】(1)∵,
∴.
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,.
(2)如图,过点F作FH⊥AO于点H
∵AF⊥AE
∴∠FHA=∠AOE=90°,
∵
∴∠AFH=∠EAO
又∵AF=AE,
在和中
∴
∴AH=EO=2,FH=AO=4
∴OH=AO-AH=2
∴F(-2,4)
∵OA=BO,
∴FH=BO
在和中
∴
∴HD=OD
∵
∴HD=OD=1
∴D(-1,0)
∴D(-1,0),F(-2,4);
(3)如图,过点N分别作NQ⊥ON交OM的延长线于点Q,NG⊥PN交EM的延长线于点G,再分别过点Q和点N作QR⊥EG于点R,NS⊥EG于点S
∴
∴,
∴
∴
∴
∴等腰
∴NQ=NO,
∵NG⊥PN, NS⊥EG
∴
∴,
∴
∵,
∴
∵点E为线段OB的中点
∴
∴
∴
∴
∴
∴
∴
∴等腰
∴NG=NP,
∵
∴
∴∠QNG=∠ONP
在和中
∴
∴∠NGQ=∠NPO,GQ=PO
∵,
∴PO=PB
∴∠POE=∠PBE=45°
∴∠NPO=90°
∴∠NGQ=90°
∴∠QGR=45°.
在和中
∴.
∴QR=OE
在和中
∴
∴QM=OM.
∵NQ=NO,
∴NM⊥OQ
∵
∴等腰
∴
∵
∴
在和中
∴
∴NS=EM=4,MS=OE=2
∴N(-6,2).
【点睛】本题考查了直角坐标系、全等三角形、直角三角形、等腰三角形、绝对值、乘方的知识;解题的关键是熟练掌握直角坐标系、全等三角形、等腰三角形的性质,从而完成求解.
7.(1);(2)时,与全等,证明见解析;(3)当或时,为等腰三角形
【分析】(1)由题意根据图形点的运动问题建立不等式组,进行分析求解即可;
(2)根据题意利用全等三角形的判定定理(SAS),进行
解析:(1);(2)时,与全等,证明见解析;(3)当或时,为等腰三角形
【分析】(1)由题意根据图形点的运动问题建立不等式组,进行分析求解即可;
(2)根据题意利用全等三角形的判定定理(SAS),进行分析求证即可;
(3)根据题意分和以及三种情况,根据等腰三角形的性质进行分析计算.
【详解】(1)依题意,
,
.
(2)时,与全等,
证明:时,,,在和中,
∵,,点是的中点,
,,,
(SAS).
(3)①当时,有;
②当时,
∵,
∴,
∴
有,
∵,
∴(舍去);
③当时,
∵,
∴,
∴
有,
∴;
综上,当或时,为等腰三角形.
【点睛】本题考查等腰三角形相关的动点问题,熟练掌握等腰三角形的性质和全等三角形的判定以及相似三角形的判定与性质并运用数形结合的思维将动点问题转化为代数问题进行分析是解题的关键.
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)证明过程见解析;
(2)①证明过程见解析;②PC=2PA,理由见解析.
【分析】(1)证明△BCD≌△ACP(SAS),可得结论;
(2)①如图2中,延长PM到K,使得MK=PM,连接C
解析:(1)证明过程见解析;
(2)①证明过程见解析;②PC=2PA,理由见解析.
【分析】(1)证明△BCD≌△ACP(SAS),可得结论;
(2)①如图2中,延长PM到K,使得MK=PM,连接CK.证明△AMP≌△CMK(SAS),推出MP=MK,AP=CK,∠APM=∠K=90°,再证明△PDB≌△PCK(SSS),可得结论;
②结论:PC=2PA.想办法证明∠DPB=30°,可得结论.
(1)证明:如图1中,∵△ABC,△CDP都是等边三角形,∴CB=CA,CD=CP,∠ACB=∠DCP=60°,∴∠BCD=∠ACP,在△BCD和△ACP中,,∴△BCD≌△ACP(SAS),∴BD=AP;
(2)证明:如图2中,延长PM到K,使得MK=PM,连接CK.∵AP⊥PM,∴∠APM=90°,在△AMP和△CMK中,,∴△AMP≌△CMK(SAS),∴MP=MK,AP=CK,∠APM=∠K=90°,同法可证△BCD≌△ACP,∴BD=PA=CK,∵PB=2PM,∴PB=PK,∵PD=PC,∴△PDB≌△PCK(SSS),∴∠PBD=∠K=90°,∴PB⊥BD.②解:结论:PC=2PA.∵△PDB≌△PCK,∴∠DPB=∠CPK,设∠DPB=∠CPK=x,则∠BDP=90°-x,∵∠APC=∠CDB,∴90°+x=60°+90°-x,∴x=30°,∴∠DPB=30°,∵∠PBD=90°,∴PD=2BD,∵PC=PD,BD=PA,∴PC=2PA.
【点睛】本题属于三角形综合题,考查了全等三角形的判定和性质,等边三角形的性质,直角三角形30°角的性质等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,关注全等三角形解决问题.
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