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人教版初二数学上册压轴题模拟综合试题解析(一)
1.如图1,在平面直角坐标系中,点,,且,满足,连接,,交轴于点.
(1)求点的坐标;
(2)求证:;
(3)如图2,点在线段上,作轴于点,交于点,若,求证:.
2.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.
3.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.
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.在平面直角坐标系中,直线AB分别交x轴,y轴于A(a,0),B(0,b),且满足a2+b2+4a﹣8b+20=0.
(1)求a,b的值;
(2)点P在直线AB的右侧;且∠APB=45°,
①若点P在x轴上(图1),则点P的坐标为 ;
②若△ABP为直角三角形,求P点的坐标.
6.△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.
7.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.
8.如图1,在平面直角坐标系中,点在x轴负半轴上,点B在y轴正半轴上,设,且.
(1)直接写出的度数.
(2)如图2,点D为AB的中点,点P为y轴负半轴上一点,以AP为边作等边三角形APQ,连接DQ并延长交x轴于点M,若,求点M的坐标.
(3)如图3,点C与点A关于y轴对称,点E为OC的中点,连接BE,过点B作,且,连接AF交BC于点P,求的值.
【参考答案】
2.(1);(2)证明见解析;(3)证明见解析.
【分析】(1)由非负性可求a,b的值,即可求解;
(2)由“SAS”可证△ABP≌△BCQ,可得AB=BC,∠BAP=∠CBQ,可证△ABC是等腰直
解析:(1);(2)证明见解析;(3)证明见解析.
【分析】(1)由非负性可求a,b的值,即可求解;
(2)由“SAS”可证△ABP≌△BCQ,可得AB=BC,∠BAP=∠CBQ,可证△ABC是等腰直角三角形,可得∠BAC=45°,可得结论;
(3)由“AAS”可证△ATO≌△EAG,可得AT=AE,OT=AG,由“SAS”可证△TAD≌△EAD,可得TD=ED,∠TDA=∠EDA,由平行线的性质可得∠EFD=∠EDF,可得EF=ED,即可得结论.
【详解】解:(1)∵a2-2ab+2b2-16b+64=0,
∴(a-b)2+(b-8)2=0,
∴a=b=8,
∴b-6=2,
∴点C(2,-8);
(2)∵a=b=8,
∴点A(0,6),点B(8,0),点C(2,-8),
∴AO=6,OB=8,
如图1,过点B作PQ⊥x轴,过点A作AP⊥PQ,交PQ于点P,过点C作CQ⊥PQ,交PQ于点Q,
∴四边形AOBP是矩形,
∴AO=BP=6,AP=OB=8,
∵点B(8,0),点C(2-8),
∴CQ=6,BQ=8,
∴AP=BQ,CQ=BP,
又∠APB=∠BCQ
∴△ABP≌△BCQ(SAS),
∴AB=BC,∠BAP=∠CBQ,
∵∠BAP+∠ABP=90°,
∴∠ABP+∠CBQ=90°,
∴∠ABC=90°,
∴△ABC是等腰直角三角形,
∴∠BAC=45°,
∵∠OAD+∠ADO=∠OAD+∠BAC+∠ABO=90°,
∴∠OAC+∠ABO=45°;
(3)如图2,过点A作AT⊥AB,交x轴于T,连接ED,
∴∠TAE=90°=∠AGE,
∴∠ATO+∠TAO=90°=∠TAO+∠GAE=∠GAE+∠AEG,
∴∠ATO=∠GAE,∠TAO=∠AEG,
又∵EG=AO,
∴△ATO≌△EAG(AAS),
∴AT=AE,OT=AG,
∵∠BAC=45°,
∴∠TAD=∠EAD=45°,
又∵AD=AD,
∴△TAD≌△EAD(SAS),
∴TD=ED,∠TDA=∠EDA,
∵EG⊥AG,
∴EG∥OB,
∴∠EFD=∠TDA,
∴∠EFD=∠EDF,
∴EF=ED,
∴EF=ED=TD=OT+OD=AG+OD,
∴EF=AG+OD.
【点睛】本题是三角形综合题,考查了全等三角形的判定和性质,添加恰当辅助线构造全等三角形是本题的关键.
3.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.
4.(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.
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)a=﹣2,b=4;(2)①(4,0);②P点坐标为(4,2),(2,﹣2).
【分析】(1)利用非负数的性质解决问题即可.
(2)①根据等腰直角三角形的性质即可解决问题.
②分两种情形:
解析:(1)a=﹣2,b=4;(2)①(4,0);②P点坐标为(4,2),(2,﹣2).
【分析】(1)利用非负数的性质解决问题即可.
(2)①根据等腰直角三角形的性质即可解决问题.
②分两种情形:如图2中,若∠ABP=90°,过点P作PC⊥OB,垂足为C.如图3中,若∠BAP=90°,过点P作PD⊥OA,垂足为D.分别利用全等三角形的性质解决问题即可.
【详解】(1)∵a2+4a+4+b2﹣8b+16=0
∴(a+2)2+(b﹣4)2=0
∴a=﹣2,b=4.
(2)①如图1中,
∵∠APB=45°,∠POB=90°,
∴OP=OB=4,
∴P(4,0).
故答案为(4,0).
②∵a=﹣2,b=4
∴OA=2OB=4
又∵△ABP为直角三角形,∠APB=45°
∴只有两种情况,∠ABP=90°或∠BAP=90°
①如图2中,若∠ABP=90°,过点P作PC⊥OB,垂足为C.
∴∠PCB=∠BOA=90°,
又∵∠APB=45°,
∴∠BAP=∠APB=45°,
∴BA=BP,
又∵∠ABO+∠OBP=∠OBP+∠BPC=90°,
∴∠ABO=∠BPC,
∴△ABO≌△BPC(AAS),
∴PC=OB=4,BC=OA=2,
∴OC=OB﹣BC=4﹣2=2,
∴P(4,2).
②如图3中,若∠BAP=90°,过点P作PD⊥OA,垂足为D.
∴∠PDA=∠AOB=90°,
又∵∠APB=45°,
∴∠ABP=∠APB=45°,
∴AP=AB,
又∵∠BAD+∠DAP=90°,
∠DPA+∠DAP=90°,
∴∠BAD=∠DPA,
∴△BAO≌△APP(AAS),
∴PD=OA=2,AD=OB=4,
∴OD=AD﹣0A=4﹣2=2,
∴P(2,﹣2).
综上述,P点坐标为(4,2),(2,﹣2).
【点睛】本题属于三角形综合题,考查了等腰直角三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质等知识,解题的关键是学会用分类讨论的思想思考问题,学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题.
7.(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.
8.(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.
9.(1);(2);(3).
【分析】(1)根据坐标系写出的坐标,进而根据,因式分解可得,进而可得,在x轴的正半轴上取点C,使,连接BC,证明是等边三角形,进而即可求得;
(2)连接BM,,进而证明
解析:(1);(2);(3).
【分析】(1)根据坐标系写出的坐标,进而根据,因式分解可得,进而可得,在x轴的正半轴上取点C,使,连接BC,证明是等边三角形,进而即可求得;
(2)连接BM,,进而证明为等边三角形,根据含30度角的直角三角形的性质即可求得
(3)过点F作轴交CB的延长线于点N,证明,,设,则等边三角形ABC的边长是4a,,进而计算可得,,即可求得的值.
【详解】(1)∵点在x轴负半轴上,
∴,,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
如答图1,在x轴的正半轴上取点C,使,连接BC,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴是等边三角形,
∴;
(2)如答图2,连接BM,
∴是等边三角形,
∵,,
∵∠,
∴,
∴,
∵D为AB的中点,
∴,
∵,
∴,
∴,在和中,
∴,
∴,即,
∴,
∴为等边三角形,
∴,∴;
(3)如答图3,过点F作轴交CB的延长线于点N,
则,
∵,
∴,
在和中,
∴,
∴,,
∵,
∴,
又∵E是OC的中点,设,
∴等边三角形ABC的边长是4a,,
∵,
∴,
在和中,
∴,
∴,
又∵,
∴,
,
∴.
【点睛】本题考查了坐标与图形,三角形全等的性质与判定,等边三角形的性质与判定,因式分解的应用,掌握三角形全等的性质与判定并正确的添加辅助线是解题的关键.
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