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人教版初二数学上册压轴题检测试题附答案
1.如图,是等边三角形,点分别是射线、射线上的动点,点D从点A出发沿着射线移动,点E从点B出发沿着射线移动,点同时出发并且移动速度相同,连接.
(1)如图①,当点D移动到线段的中点时,与的长度关系是:_______.
(2)如图②,当点D在线段上移动但不是中点时,探究与之间的数量关系,并证明你的结论.
(3)如图③,当点D移动到线段的延长线上,并且时,求的度数.
2.如图1,在平面直角坐标系中,AO=AB,∠BAO=90°,BO=8cm,动点D从原点O出发沿x轴正方向以acm/s的速度运动,动点E也同时从原点O出发在y轴上以bcm/s的速度运动,且a,b满足关系式a2+b2﹣4a﹣2b+5=0,连接OD,OE,设运动的时间为t秒.
(1)求a,b的值;
(2)当t为何值时,△BAD≌△OAE;
(3)如图2,在第一象限存在点P,使∠AOP=30°,∠APO=15°,求∠ABP.
3.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:.
4.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.
5.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.
6.如图1,将两块全等的三角板拼在一起,其中△ABC的边BC在直线l上,AC⊥BC且AC = BC;△EFP的边FP也在直线l上,边EF与边AC重合,EF⊥FP且EF = FP.
(1)在图1中,请你通过观察、测量,猜想并写出AB与AP所满足的数量关系和位置关系;
(2)将三角板△EFP沿直线l向左平移到图2的位置时,EP交AC于点Q,连接AP、BQ.猜想并写出BQ与AP所满足的数量关系和位置关系,并证明你的猜想;
(3)将三角板△EFP沿直线l向左平移到图3的位置时,EP的延长线交AC的延长线于点Q,连接AP、BQ.你认为(2)中猜想的BQ与AP所满足的数量关系和位置关系还成立吗?若成立,给出证明;若不成立,请说明理由.
7.如图,△ABC 中,AB=AC=BC,∠BDC=120°且BD=DC,现以D为顶点作一个60°角,使角两边分别交AB,AC边所在直线于M,N两点,连接MN,探究线段BM、MN、NC之间的关系,并加以证明.
(1)如图1,若∠MDN的两边分别交AB,AC边于M,N两点.猜想:BM+NC=MN.延长AC到点E,使CE=BM,连接DE,再证明两次三角形全等可证.请你按照该思路写出完整的证明过程;
(2)如图2,若点M、N分别是AB、CA的延长线上的一点,其它条件不变,再探究线段BM,MN,NC之间的关系,请直接写出你的猜想(不用证明).
8.如图①,直线AB与x轴负半轴、y轴正半轴分别交于A(a,0)、B(0,b)两点.
(1)若+b2-10b+25=0,判断△AOB的形状,并说明理由;
(2)如图②,在(1)的条件下,设Q为AB延长线上一点,作直线OQ,过A、B两点分别作AM⊥OQ于M,BN⊥OQ于N,若AM=4,MN=7,求BN的长;
(3)如图③,若即点A不变,点B在y轴正半轴上运动,分别以OB、AB为直角边在第一、第二象限作等腰直角△OBF和等腰直角△ABE,连EF交y轴于P点,问当点B在y轴上运动时,试猜想PB的长是否为定值,若是,请求出其值;若不是,请求其取值范围.
【参考答案】
2.(1)
(2),证明见详解
(3)
【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,在射线AB上截取,如图(见详解),利用等边三角形的性质及可
解析:(1)
(2),证明见详解
(3)
【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,在射线AB上截取,如图(见详解),利用等边三角形的性质及可知为等边三角形,再利用边角边即可证明,最后根据全等三角形的性质即可证明;
(3)按照第(2)问的思路,作出类似的辅助线:在射线CB上截取,如图(见详解),用同样的方法证明,再根据ED⊥DC,证出为等腰直角三角形,即可求出∠DEC的度数.
(1)
解:,
证明过程如下:由题意可知,
∵D为AB的中点,
∴,
∴,
∴.
∵为等边三角形,,
∴.
∵,
∴,
∴,
∴.
(2)
解:,
理由如下:在射线AB上截取,连接EF,如图所示,
∵为等边三角形,
∴,.
∵,,
∴为等边三角形,
∴,.
由题意知,
∴,
∴.
即.
∵,
∴.
在和中,,
∴,
∴DE与DC之间的数量关系是.
(3)
如图,在射线CB上截取,连接DF,如图所示,
∵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,以及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.
3.(1)a=2,b=1;(2)t=或t=8;(3)∠ABP=105°.
【分析】(1)将a2+b2﹣4a﹣2b+5=0用配方法得出(a﹣2)2+(b﹣1)2=0,利用非负数的性质,即可得出结论;
解析:(1)a=2,b=1;(2)t=或t=8;(3)∠ABP=105°.
【分析】(1)将a2+b2﹣4a﹣2b+5=0用配方法得出(a﹣2)2+(b﹣1)2=0,利用非负数的性质,即可得出结论;
(2)先由运动得出BD=|8﹣2t|,再由全等三角形的性质的出货BD=OE,建立方程求解即可得出结论.
(3)先判断出△OAP≌△BAQ(SAS),得出OP=BQ,∠ABQ=∠AOP=30°,∠AQB=∠APO=15°,再求出∠OAP=135°,进而判断出△OAQ≌△BAQ(SAS),得出∠OQA=∠BQA=15°,OQ=BQ,再判断出△OPQ是等边三角形,得出∠OQP=60°,进而求出∠BQP=30°,再求出∠PBQ=75°,即可得出结论.
【详解】解:(1)∵a2+b2﹣4a﹣2b+5=0,
∴(a﹣2)2+(b﹣1)2=0,
∴a﹣2=0,b﹣1=0,
∴a=2,b=1;
(2)由(1)知,a=2,b=1,
由运动知,OD=2t,OE=t,
∵OB=8,
∴DB=|8﹣2t|
∵△BAD≌△OAE,
∵DB=OE,
∴|8﹣2t|=t,
解得,t=(如图1)或t=8(如图2);
(3)如图3,
过点A作AQ⊥AP,使AQ=AP,连接OQ,BQ,PQ,
则∠APQ=45°,∠PAQ=90°,
∵∠OAB=90°,
∴∠PAQ=∠OAB,
∴∠OAB+∠BAP=∠PAQ+∠BAP,
即:∠OAP=∠BAQ,
∵OA=AB,AD=AD,
∴△OAP≌△BAQ(SAS),
∴OP=BQ,∠ABQ=∠AOP=30°,∠AQB=∠APO=15°,
在△AOP中,∠AOP=30°,∠APO=15°,
∴∠OAP=180°﹣∠AOP﹣∠APO=135°,
∴∠OAQ=360°﹣∠OAP﹣∠PAQ=135°﹣90°=135°=∠OAP,
∵OA=AB,AD=AD,
∴△OAQ≌△BAQ(SAS),
∴∠OQA=∠BQA=15°,OQ=BQ,
∵OP=BQ,
∴OQ=OP,
∵∠APQ=45°,∠APO=15°,
∴∠OPQ=∠APO+∠APQ=60°,
∴△OPQ是等边三角形,
∴∠OQP=60°,
∴∠BQP=∠OQP﹣∠OQA﹣∠BQA=60°﹣15°﹣15°=30°,
∵BQ=PQ,
∴∠PBQ=(180°﹣∠BQP)=75°,
∴∠ABP=∠ABQ+∠PBQ=30°+75°=105°.
【点睛】本题是三角形综合题,主要考查了配方法、非负数的性质、三角形内角和定理、等边三角形的判定和性质、全等三角形的判定及性质,构造出全等三角形是解题的关键.
4.(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.
5.(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.
6.(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.
7.(1)AB=AP,AB⊥AP;(2)BQ=AP,BQ⊥AP;(3)成立,见解析.
【分析】(1)根据等腰直角三角形性质得出AB=AP,∠BAC=∠PAC=45°,求出∠BAP=90°即可;
(2
解析:(1)AB=AP,AB⊥AP;(2)BQ=AP,BQ⊥AP;(3)成立,见解析.
【分析】(1)根据等腰直角三角形性质得出AB=AP,∠BAC=∠PAC=45°,求出∠BAP=90°即可;
(2)求出CQ=CP,根据SAS证△BCQ≌△ACP,推出AP=BQ,∠CBQ=∠PAC,根据三角形内角和定理求出∠CBQ+∠BQC=90°,推出∠PAC+∠AQG=90°,求出∠AGQ=90°即可;
(3)BO与AP所满足的数量关系为相等,位置关系为垂直.证明方法与(2)一样.
【详解】(1)AB=AP且AB⊥AP,
证明:∵AC⊥BC且AC=BC,
∴△ABC为等腰直角三角形,
∴∠BAC=∠ABC=,
又∵△ABC与△EFP全等,
同理可证∠PEF=45°,
∴∠BAP=45°+45°=90°,
∴AB=AP且AB⊥AP;
(2)BQ与AP所满足的数量关系是AP=BQ,位置关系是AP⊥BQ,
证明:延长BQ交AP于G,
由(1)知,∠EPF=45°,∠ACP=90°,
∴∠PQC=45°=∠QPC,
∴CQ=CP,
∵∠ACB=∠ACP=90°,AC=BC,
∴在△BCQ和△ACP中
∴△BCQ≌△ACP(SAS),
∴AP=BQ,∠CBQ=∠PAC,
∵∠ACB=90°,
∴∠CBQ+∠BQC=90°,
∵∠CQB=∠AQG,
∴∠AQG+∠PAC=90°,
∴∠AGQ=180°-90°=90°,
∴AP⊥BQ;
(3)成立.
证明:如图,∵∠EPF=45°,
∴∠CPQ=45°.
∵AC⊥BC,
∴∠CQP=∠CPQ,
CQ=CP.
在Rt△BCQ和Rt△ACP中,
∴Rt△BCQ≌Rt△ACP(SAS)
∴BQ=AP;
延长BQ交AP于点N,
∴∠PBN=∠CBQ.
∵Rt△BCQ≌Rt△ACP,
∴∠BQC=∠APC.
在Rt△BCQ中,∠BQC+∠CBQ=90°,
∴∠APC+∠PBN=90°.
∴∠PNB=90°.
∴BQ⊥AP.
【点睛】本题考查了全等三角形的判定与性质:有两组边对应相等,且它们所夹的角相等,那么这两个三角形全等;全等三角形的对应边相等.也考查了等腰直角三角形的判定与性质.
8.(1)过程见解析;(2)MN= NC﹣BM.
【分析】(1)延长AC至E,使得CE=BM并连接DE,根据△BDC为等腰三角形,△ABC为等边三角形,可以证得△MBD≌△ECD,可得MD=DE,∠B
解析:(1)过程见解析;(2)MN= NC﹣BM.
【分析】(1)延长AC至E,使得CE=BM并连接DE,根据△BDC为等腰三角形,△ABC为等边三角形,可以证得△MBD≌△ECD,可得MD=DE,∠BDM=∠CDE,再根据∠MDN =60°,∠BDC=120°,可证∠MDN =∠NDE=60°,得出△DMN≌△DEN,进而得到MN=BM+NC.
(2)在CA上截取CE=BM,利用(1)中的证明方法,先证△BMD≌△CED(SAS),再证△MDN≌△EDN(SAS),即可得出结论.
【详解】解:(1)如图示,延长AC至E,使得CE=BM,并连接DE.
∵△BDC为等腰三角形,△ABC为等边三角形,
∴BD=CD,∠DBC=∠DCB,∠MBC=∠ACB=60°,
又BD=DC,且∠BDC=120°,
∴∠DBC=∠DCB=30°
∴∠ABC+∠DBC=∠ACB+∠DCB=60°+30°=90°,
∴∠MBD=∠ECD=90°,
在△MBD与△ECD中,
∵ ,
∴△MBD≌△ECD(SAS),
∴MD=DE,∠BDM=∠CDE
∵∠MDN =60°,∠BDC=120°,
∴∠CDE+∠NDC =∠BDM+∠NDC=120°-60°=60°,
即:∠MDN =∠NDE=60°,
在△DMN与△DEN中,
∵ ,
∴△DMN≌△DEN(SAS),
∴MN=NE=CE+NC=BM+NC.
(2)如图②中,结论:MN=NC﹣BM.
理由:在CA上截取CE=BM.
∵△ABC是正三角形,
∴∠ACB=∠ABC=60°,
又∵BD=CD,∠BDC=120°,
∴∠BCD=∠CBD=30°,
∴∠MBD=∠DCE=90°,
在△BMD和△CED中
∵ ,
∴△BMD≌△CED(SAS),
∴DM= DE,∠BDM=∠CDE
∵∠MDN =60°,∠BDC=120°,
∴∠NDE=∠BDC-(∠BDN+∠CDE)=∠BDC-(∠BDN+∠BDM)=∠BDC-∠MDN=120°-60°=60°,
即:∠MDN =∠NDE=60°,
在△MDN和△EDN中
∵ ,
∴△MDN≌△EDN(SAS),
∴MN =NE=NC﹣CE=NC﹣BM.
【点睛】此题考查了全等三角形的判定与性质、等边三角形的性质、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.
9.(1)△AOB为等腰直角三角形;理由见解析
(2)BN=3
(3)PB的长为定值;
【分析】(1)根据题意求出a、b的值,即可得出A与B坐标,根据OA=OB,即可确定△AOB的形状;
(2)
解析:(1)△AOB为等腰直角三角形;理由见解析
(2)BN=3
(3)PB的长为定值;
【分析】(1)根据题意求出a、b的值,即可得出A与B坐标,根据OA=OB,即可确定△AOB的形状;
(2)由OA=OB,利用AAS得到△AMO≌△ONB,用对应线段相等求长度;
(3)如图,作EK⊥y轴于K点,利用AAS得到△AOB≌△BKE,利用全等三角形对应边相等得到OA=BK,EK=OB,再利用AAS得到△PBF≌△PKE,寻找相等线段,并进行转化,求PB的长.
(1)
解:结论:△OAB是等腰直角三角形;理由如下:
∵+b2-10b+25=0,即,
∴,解得:,
∴A(−5,0),B(0,5),
∴OA=OB=5,
∴△AOB是等腰直角三角形.
(2)
解:∵AM⊥OQ,BN⊥OQ,
∴,
,
∴,
∴,
∵在△AMO与△ONB中,
∴△AMO≌△ONB(AAS),
∴AM=ON=4,BN=OM,
∵MN=7,
∴OM=3,
∴BN=OM=3.
(3)
解:结论:PB的长为定值.理由如下,
作EK⊥y轴于K点,如图所示:
∵△ABE为等腰直角三角形,
∴AB=BE,∠ABE=90°,
∴∠EBK+∠ABO=90°,
∵∠EBK+∠BEK=90°,
∴∠ABO=∠BEK,
∵在△AOB和△BKE中,
∴△AOB≌△BKE(AAS),
∴OA=BK,EK=OB,
∵△OBF为等腰直角三角形,
∴OB=BF,
∴EK=BF,
∵在△EKP和△FBP中,
∴△PBF≌△PKE(AAS),
∴PK=PB,
∴PB=BK=OA=.
【点睛】本题属于三角形综合题,考查非负数的性质,全等三角形的判定与性质、等腰直角三角形的性质等知识,熟练掌握全等三角形的判定与性质是解本题的关键.
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