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数学初二上学期压轴题强化综合检测试卷含答案
1、我们不妨约定:把“有一组邻边相等”的凸四边形叫做“菠菜四边形”.
(1)如下:①平行四边形,②矩形,③菱形,④正方形,一定是“菠菜四边形”的是________(填序号);
(2)如图1,四边形ABCD为“菠菜四边形”,且∠BAD=∠BCD=90°,AD=AB,AE⊥CD于点E,若AE=4,求四边形ABCD的面积;
(3)①如图2,四边形ABCD为“菠菜四边形”,且AB=AD,记四边形ABCD,△BOC,△AOD的面积依次为S,,,若.求证:ADBC;
②在①的条件下,延长BA、CD交于点E,记BC=m,DC=n,求证:.
2、如图1,在平面直角坐标系中,直线AB与轴交于点A、与轴交于点B,且∠ABO=45°,A(-6,0),直线BC与直线AB关于轴对称.
(1)求△ABC的面积;
(2)如图2,D为OA延长线上一动点,以BD为直角边,D为直角顶点,作等腰直角△BDE,求证:AB⊥AE;
(3)如图3,点E是轴正半轴上一点,且∠OAE=30°,AF平分∠OAE,点M是射线AF上一动点,点N是线段AO上一动点,判断是否存在这样的点M,N,使OM+NM的值最小?若存在,请写出其最小值,并加以说明.
3、△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.
4、已知△ABC是等边三角形,△ADE的顶点D在边BC上
(1)如图1,若AD=DE,∠AED=60°,求∠ACE的度数;
(2)如图2,若点D为BC的中点,AE=AC,∠EAC=90°,连CE,求证:CE=2BF;
(3)如图3,若点D为BC的一动点,∠AED=90°,∠ADE=30°,已知△ABC的面积为4,当点D在BC上运动时,△ABE的面积是否发生变化?若不变,请求出其面积;若变化请说明理由.
5、在平面直角坐标系中,直线 AB 分别交 x 轴、y 轴于点A(–a,0)、点 B(0, b),且 a、b 满足a2+b2–4a–8b+20=0,点 P 在直线 AB 的右侧,且∠APB=45°.
(1)a= ;b= .
(2)若点 P 在 x 轴上,请在图中画出图形(BP 为虚线),并写出点 P 的坐标;
(3)若点 P 不在 x 轴上,是否存在点P,使△ABP 为直角三角形?若存在,请求出此时P的坐标;若不存在,请说明理由.
6、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.
7、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.
8、【阅读材料】小明同学发现这样一个规律:两个顶角相等的等腰三角形,如果具有公共的顶角的顶点,并把它们的底角顶点连接起来则形成一组全等的三角形,小明把具有这个规律的图形称为“手拉手”图形如图1,在“手拉手”图形中,小明发现若∠BAC=∠DAE,AB=AC,AD=AE,则ABD≌ACE.
【材料理解】(1)在图1中证明小明的发现.
【深入探究】(2)如图2,ABC和AED是等边三角形,连接BD,EC交于点O,连接AO,下列结论:①BD=EC;②∠BOC=60°;③∠AOE=60°,其中正确的有_____.(将所有正确的序号填在横线上)
【延伸应用】(3)如图3,在四边形ABCD中,BD=CD,AB=BE,∠ABE=∠BDC=60°,试探究∠A与∠BED的数量关系,并证明.
【参考答案】
1、(1)③ ④
(2)16
(3)①见解析;②见解析
【分析】(1)根据菠菜四边形的定义结合各个特殊四边形的定义即可得出结论;
(2)过A作,交CB的延长线于F,求出四边形AFCE是矩形,则,求出,得
【解析】(1)③ ④
(2)16
(3)①见解析;②见解析
【分析】(1)根据菠菜四边形的定义结合各个特殊四边形的定义即可得出结论;
(2)过A作,交CB的延长线于F,求出四边形AFCE是矩形,则,求出,得出,有全等的出AE=AF=3,,求出,求出,代入求解即可;
(3)记面积为,则,,根据已知条件可得,进而可得,得出
由平分线的性质结合等腰三角形的性质可得BD平分,过点D作于点H,作于点N,则DH=DN,则,由此即可得出结论.
(1)
根据菱形于正方形的定义值,一定是菠菜四边形的是菱形与正方形,
故答案为:③④
(2)
如图,过A作,交CB的延长线于F,
∴ 四边形AFCE是矩形
则
四边形AFCE是正方形,
即四边形ABCD的面积为16
(3)
①记,
∴
∵
∴
∴
∵
∴
∴
∴
∴
如图:作,
∴
∴ AMAD
∴四边形AMND为平行四边形
∴ADMN
∴ADBC
②∵ADBC
∴
又∵AD=AB
∴
∴
∴BD平分
如图:
∵
∴
∴
又∵
∴
∴
【点睛】本题考查全等三角形的性质与判定,三角形的面积,角平分线的性质,对于同第登高的三角形的面积相等的推到是关键.
2、(1)36;(2)证明见解析;(3)3,理由见解析.
【分析】(1)根据直线与坐标轴的交点易得A,C的坐标,从而得出AC=12,OB=6,根据三角形面积公式可求解;
(2) 过E作EF⊥x轴于点F,
【解析】(1)36;(2)证明见解析;(3)3,理由见解析.
【分析】(1)根据直线与坐标轴的交点易得A,C的坐标,从而得出AC=12,OB=6,根据三角形面积公式可求解;
(2) 过E作EF⊥x轴于点F,延长EA交y轴于点H,证△DEF≌△BDO,得出EF=OD=AF,有,得出∠BAE=90°.
(3)由已知条件可在线段OA上任取一点N,再在AE作关于OF的对称点,当点N运动时,最短为点O到直线AE的距离.再由,在直角三角形中,
即可得解.
【详解】解:(1)由已知条件得:
AC=12,OB=6
∴
(2)过E作EF⊥x轴于点F,延长EA交y轴于点H,
∵△BDE是等腰直角三角形,
∴DE=DB, ∠BDE=90°,
∴
∵
∴
∴
∵EF轴,
∴
∴DF=BO=AO,EF=OD
∴AF=EF
∴
∴∠BAE=90°
(3)由已知条件可在线段OA上任取一点N,再在AE作关于OF的对称点,当点N运动时,最短为点O到直线AE的距离,即点O到直线AE的垂线段的长,
∵,OA=6,
∴OM+ON=3
【点睛】本题考查的知识点主要是直角三角形的性质及应用,轴对称在最短路径问题中的应用,弄懂题意,作出合理的辅助线是解题的关键.
3、(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
【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.
4、(1)60°;(2)见解析;(3)不变,
【分析】(1)由题意,先证△ADE是等边三角形,再证△BAD≌△CAE,得∠ACE=∠B=60°;
(2)由题意,先求出∠BEC=30°,然后求出∠CFE=
【解析】(1)60°;(2)见解析;(3)不变,
【分析】(1)由题意,先证△ADE是等边三角形,再证△BAD≌△CAE,得∠ACE=∠B=60°;
(2)由题意,先求出∠BEC=30°,然后求出∠CFE=90°,利用直角三角形中30度角所对直角边等于斜边的一半,即可得证;
(3)延长AE至F,使EF=AE,连DF、CF,先证明△ADF是等边三角形,然后证明△EGF≌△EHA,结合HG是定值,即可得到答案.
【详解】解:(1)根据题意,
∵AD=DE,∠AED=60°,
∴△ADE是等边三角形,
∴AD=AE,∠DAE=60°,
∵AB=AC,∠BAC=60°,
∴,
即,
∴△BAD≌△CAE,
∴∠ACE=∠B=60°;
(2)连CF,如图:
∵AB=AC=AE,
∴∠AEB=∠ABE,
∵∠BAC=60°,∠EAC=90°,
∴∠BAE=150°,
∴∠AEB=∠ABE=15°;
∵△ACE是等腰直角三角形,
∴∠AEC=45°,
∴∠BEC=30°,∠EBC=45°,
∵AD垂直平分BC,点F在AD上,
∴CF=BF,
∴∠FCB=∠EBC=45°,
∴∠CFE=90°,
在直角△CEF中,∠CFE=90°,∠CEF=30°,
∴CE=2CF=2BF;
(3)延长AE至F,使EF=AE,连DF、CF,如图:
∵∠AED=90°,EF=AE,
∴DE是中线,也是高,
∴△ADF是等腰三角形,
∵∠ADE=30°,
∴∠DAE=60°,
∴△ADF是等边三角形;
由(1)同理可求∠ACF=∠ABC=60°,
∴∠ACF=∠BAC=60°,
∴CF∥AB,
过E作EG⊥CF于G,延长GE交BA的延长线于点H,
易证△EGF≌△EHA,
∴EH=EG=HG,
∵HG是两平行线之间的距离,是定值,
∴S△ABE=S△ABC=;
【点睛】本题考查了等边三角形的判定和性质,等腰三角形的判定和性质,垂直平分线的性质,全等三角形的判定和性质,含30度角的直角三角形的性质,解题的关键是熟练掌握所学的知识,正确的作出辅助线,从而进行解题.
5、(1)2,4;(2)见解析,(4,0);(3)P(4,2)或(2,﹣2).
【分析】(1)将已知等式变形,利用乘方的非负性即可求出a值;
(2)根据题意画出图形,由(1)得出OB的长,结合∠APB=
【解析】(1)2,4;(2)见解析,(4,0);(3)P(4,2)或(2,﹣2).
【分析】(1)将已知等式变形,利用乘方的非负性即可求出a值;
(2)根据题意画出图形,由(1)得出OB的长,结合∠APB=45°,得出OP=OB,可得点B的坐标;
(3)分当∠ABP=90°时和当∠BAP=90°时两种情况进行讨论,结合全等三角形的判定和性质即可求出点P坐标.
【详解】解:(1)∵a2+b2–4a–8b+20=0,
∴( a2–4a+4)+(b2–8b+16)=0,
∴( a–2)2+(b–4) 2=0
∴a=2,b=4,
故答案为:2,4;
(2)如图 1,由(1)知,b=4,
∴B(0,4),
∴OB=4,
点 P 在直线 AB 的右侧,且在 x 轴上,
∵∠APB=45°,
∴OP=OB=4,
∴P(4,0),
故答案为:(4,0);
(3)存在.理由如下:
由(1)知 a=﹣2,b=4,
∴A(﹣2,0),B(0,4),
∴OA=2,OB=4,
∵△ABP 是直角三角形,且∠APB=45°,
∴只有∠ABP=90°或∠BAP=90°,
Ⅰ、如图 2,当∠ABP=90°时,
∵∠APB=∠BAP=45°,
∴AB=PB ,
过点 P 作 PC⊥OB 于 C,
∴∠BPC+∠CBP=90°,
∵∠CBP+∠ABO=90 °,
∴∠ABO=∠BPC,
在△AOB 和△BCP 中,
,
∴△AOB≌△BCP(AAS),
∴PC=OB=4,BC=OA=2,
∴OC=OB﹣BC=2,
∴P(4,2),Ⅱ、如图3,当∠BAP=90°时,
过点 P'作 P'D⊥OA 于 D,
同Ⅰ的方法得,△ADP'≌△BOA,
∴DP'=OA=2,AD=OB=4,
∴OD=AD﹣OA=2,
∴P'(2,﹣2);
即:满足条件的点 P(4,2)或(2,﹣2);
【点睛】本题考查了非负数的性质,等腰直角三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,难度不大,解题的关键是要根据直角三角形的性质进行分类讨论.
6、(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
【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.
7、(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
【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.
8、(1)见解析;(2)①②③;(3),证明见解析
【分析】(1)利用等式的性质得出∠BAD=∠CAE,即可得出结论;
(2)同(1)的方法判断出△ABD≌△ACE,得出BD=CE,再利用对顶角和三角形
【解析】(1)见解析;(2)①②③;(3),证明见解析
【分析】(1)利用等式的性质得出∠BAD=∠CAE,即可得出结论;
(2)同(1)的方法判断出△ABD≌△ACE,得出BD=CE,再利用对顶角和三角形的内角和定理判断出∠BOC=60°,再判断出△BCF≌△ACO,得出∠AOC=120°,进而得出∠AOE=60°,再判断出BF<CF,进而判断出∠OBC>30°,即可得出结论;
(3)先判断出△BDC是等边三角形,得出BD=BC,∠DBC=60°,进而判断出△ABD≌△EBC(SAS),由全等三角形的性质即可得出结论.
【详解】(1)证明:∵∠BAC=∠DAE,
∴∠BAC+∠CAD=∠DAE+∠CAD,
∴∠BAD=∠CAE,
在△ABD和△ACE中,
,
∴△ABD≌△ACE(SAS);
(2)解:如图2,∵△ABC和△ADE是等边三角形,
∴AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠DAE=60°,
∴∠BAD=∠CAE,
在△ABD和△ACE中,
,
∴△ABD≌△ACE(SAS),
∴BD=CE,①正确,∠ADB=∠AEC,
记AD与CE的交点为G,
∵∠AGE=∠DGO,
∴180°−∠ADB−∠DGO=180°−∠AEC−∠AGE,
∴∠DOE=∠DAE=60°,
∴∠BOC=60°,②正确,
在OB上取一点F,使OF=OC,连接CF,
∴△OCF是等边三角形,
∴CF=OC,∠OFC=∠OCF=60°=∠ACB,
∴∠BCF=∠ACO,
∵AB=AC,
∴△BCF≌△ACO(SAS),
∴∠AOC=∠BFC=180°−∠OFC=120°,
∴∠AOE=180°−∠AOC=60°,③正确,
连接AF,要使OC=OE,则有OC=CE,
∵BD=CE,
∴CF=OF=BD,
∴OF=BF+OD,
∴BF<CF,
∴∠OBC>∠BCF,
∵∠OBC+∠BCF=∠OFC=60°,
∴∠OBC>30°,而没办法判断∠OBC大于30度,
所以,④不一定正确,
即:正确的有①②③,
故答案为①②③;
(3)∠A+∠BED=180°.
如图3,
证明:∵∠BDC=60°,BD=CD,
∴△BDC是等边三角形,
∴BD=BC,∠DBC=60°,
∵∠ABC=60°=∠DBC,
∴∠ABD=∠CBE,
∵AB=BE,
∴△ABD≌△EBC(SAS),
∴∠BEC=∠A,
∵∠BED+∠BEC=180°,
∴∠A+∠BED=180°.
【点睛】此题是三角形综合题,主要考查了等腰三角形的性质,等边三角形的性质,全等三角形的判定和性质,构造等边三角形是解本题的关键.
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