资源描述
初二下期末几何及解析
1、以四边形ABCD的边AB、AD为边分别向外侧作等边三角形ABF和ADE,连接EB、FD,交点为G.
(1)当四边形ABCD为正方形时(如图1),EB和FD的数量关系是_____________;
(2)当四边形ABCD为矩形时(如图2),EB和FD具有怎样的数量关系?请加以证明;
(3)四边形ABCD由正方形到矩形到一般平行四边形的变化过程中,∠EGD是否发生变化?如果改变,请说明理由;如果不变,请在图3中求出∠EGD的度数.
难度一般:证全等即可(第三问,图1中就能看出是45°。)
解 (1)EB=FD 。(2)EB=FD。
证:∵△AFB为等边三角形,∴AF=AB,∠FAB=60°
∵△ADE为等边三角形,∴AD=AE,∠EAD=60°,∴∠FAB+∠BAD=∠EAD+∠BAD
即∠FAD=∠BAE,∴△FAD≌△BAE,∴EB=FD
(3)解:∵△ADE为等边三角形,∴∠AED=∠EDA=60°
∵△FAD≌△BAE,∴∠AEB=∠ADF
设∠AEB为x°,则∠ADF也为x°
于是有∠BED为(60-x)°,∠EDF为(60+x)°
∴∠EGD=180°-∠BED-∠EDF
=180°-(60-x)°-(60+x)°=60°
2、已知:如图,在□ABCD中,点E是BC的中点,
连接AE并延长交DC的延长线于点F,连接BF.
(1)求证:△ABE≌△FCE;
(2)若AF=AD,求证:四边形ABFC是矩形.
简单题
证明:(1)如图1.图1
在△ABE和△FCE中,∠1=∠2, ∠3=∠4,BE=CE,
∴△ABE≌△FCE.
(2)∵△ABE≌△FCE,∴AB=FC.
∵AB∥FC,∴四边形ABFC是平行四边形.
∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD=BC.
∵AF=AD,∴AF=BC.∴四边形ABFC是矩形.
3、已知:△ABC是一张等腰直角三角形纸板,∠B=90°,AB=BC=1.
(1)要在这张纸板上剪出一个正方形,使这个正方形的四个顶点都在△ABC的边上.小林设计出了一种剪法,如图1所示.请你再设计出一种不同于图1的剪法,并在图2中画出来.
图4
图3
图2
图1
(2)若按照小林设计的图1所示的剪法来进行裁剪,记图1为第一次裁剪,得到1个正方形,将它的面积记为,则=___________;余下的2个三角形中还按照小林设计的剪法进行第二次裁剪(如图3),
图2
得到2个新的正方形,将此次所得2个正方形的面积的和记为,则=___________;在余下的4个三角形中再按照小林设计的的剪法进行第三次裁剪(如图4),得到4个新的正方形,将此次所得4个正方形的面积的和记为;按照同样的方法继续操作下去……,第次裁剪得到_________个新的正方形,它们的面积的和=______________.
(题外题:把你剪出的正方形的面积与图1中的正方形面积进行比较。)
本题相当于中考12题的简单题
解:(1)如图2; -------------1分
(2),,,. ----------6分
4、已知:如图,平面直角坐标系中,正方形ABCD的边长为4,它的顶点A在轴的正半轴上运动,顶点D在轴的正半轴上运动(点A,D都不与原点重合),顶点B,C都在第一象限,且对角线AC,BD相交于点P,连接OP.
(1)当OA=OD时,点D的坐标为______________,
∠POA=__________°;
(2)当OA<OD时,求证:OP平分∠DOA;
(3)设点P到y轴的距离为,则在点A,D运动的
过程中,的取值范围是________________.
(第二问:如果点P到OP“所平分的角”的两边的距离相等,即可。)(第二问的题外题:当OA>OD时,求证:OP平分∠DOA;)
解:(1)(),;
图3
证明:(2)过点P作PM⊥轴于点M,PN⊥轴于点N.(如图3)
∵四边形ABCD是正方形, ∴PD=PA,∠DPA=90°.
∵PM⊥轴于点M,PN⊥轴于点N,
∴∠PMO=∠PNO=∠PND=90°.
∵∠NOM=90°,∴四边形NOMP中,∠NPM=90°.∴∠DPA=∠NPM.
∵∠1=∠DPA-∠NPA,∠2=∠NPM-∠NPA,∴∠1=∠2.
在△DPN和△APM中, ∠PND =∠PMA,∠1=∠2,PD=PA,
∴△DPN≌△APM. ∴PN=PM. ∴OP平分∠DOA.
(3) ≤. -
5、已知:如图,平面直角坐标系中,矩形OABC的
顶点A,C的坐标分别为(4,0),(0,3).将△OCA沿直线CA
翻折,得到△DCA,且DA交CB于点E.
(1)求证:EC=EA;
(2)求点E的坐标;
(3)连接DB,请直接写出四边形DCAB的周长和面积.
(第二问,有坐标,用代数法勾股定理可得CE=AE的长)
(第三问的证明:过D做DM⊥AC于M,过B做BN⊥CA于N,则由相似可得,DM=BN=梯形的高(能求出具体数),CM=AN(具体数)还看得DB=MN(具体数)这样即可求出周长,有可求出面积。)
证明:(1)如图1.∵△OCA沿直线CA翻折得到△DCA,
∴△OCA≌△DCA. ∴∠1=∠2.
∵四边形OABC是矩形,∴OA∥CB.
∴∠1=∠3.∴∠2=∠3.∴EC=EA.
解:(2)设CE= AE=.
∵点A,C的坐标分别为(4,0),(0,3),∴OA=4,OC=3.
∵四边形OABC是矩形,∴CB=OA=4,AB=OC=3,∠B=90°.
在Rt△EBA中,,
∴.解得 . ∴点E的坐标为().
(3),.
6、已知:△ABC的两条高BD,CE交于点F,点M,N分别是AF,BC的中点,连接ED,MN.
(1)在图1中证明MN垂直平分ED;
(2)若∠EBD=∠DCE=45°(如图2),判断以M,E,N,D为顶点的四边形的形状,并证明你的结论.
图2
第一问,连接EM,EN,DM,DN,利用三角形斜边中线等于斜边一半得,ME=MD,NE=ND,所以点M、N都在线段ED的垂直平分线上。
(有△ADF≌△BDC,得AF=BC,(还得∠MDA=∠NDB,证直角时用),进而得菱形,再证一直角得正方形,)
(1)证明:连接EM,EN,DM,DN.(如图2)
∵BD,CE是△ABC的高,
∴BD⊥AC,CE⊥AB.
∴∠BDA=∠BDC=∠CEB=∠CEA=90°.
∵在Rt△AEF中,M是AF的中点,∴EM=AF.
同理,DM=AF,EN=BC,DN=BC.
∴EM=DM, EN=DN.
∴点M,N在ED的垂直平分线上.∴MN垂直平分ED.
图3
(2)判断:四边形MEND是正方形.
证明:连接EM,EN,DM,DN.(如图3)
∵∠EBD=∠DCE=45°,而∠BDA=∠CDF=90°,
∴∠BAD=∠ABD=45°,∠DFC=∠DCF=45°.∴AD=BD,DF=DC.
在△ADF和△BDC中,
AD=BD,
∠ADF=∠BDC,(Rt∠)
DF=DC,
∴△ADF≌△BDC. ∴AF=BC,∠1=∠2.
∵由(1)知DM=AF=AM,DN=BC=BN,
∴DM=DN,∠1=∠3,∠2=∠4.∴∠3=∠4.
∵由(1)知EM=DM,EN=DN,∴DM=DN=EM=EN.
∴四边形MEND是菱形.
∵∠3+∠MDF=∠ADF=90°,∴∠4+∠MDF=∠NDM=90°.
∴四边形MEND是正方形.
7、(6分)如图,现有一张边长为4的正方形纸片ABCD,点P为AD边上的一点(不与点A、点D重合),将正方形纸片折叠,使点B落在P处,点C落在G处,PG交DC于H,折痕为EF,联结BP、BH。
(1)求证:∠APB=∠BPH;
(2)求证:AP+HC=PH;
(3)当AP=1时,求PH的长。
第一问,设∠EPB=∠EBP=m,则∠BPH=90°-m,∠PBC=90°-m,所以∠BPH=∠PBC,又因为∠APB=∠PBC,所以,∠APB=∠BPH。
第二问的题外题:将此题与北京141之东城22和平谷24 放在一起,旋转翻折共同学习;此题中用旋转把△ABP绕点B顺时针旋转90°不能到达目的,于是延BP翻折,翻折后的剩余部分△BQH与△BCH也可全等,即可到达目的,还有意外收获:证得∠PBH=45°。
第三问,代数方法的勾股定理。
(1)证明:∵PE=BE,∴∠EPB=∠EBP,
又∵∠EPH=∠EBC=90°,
∴∠EPH-∠EPB=∠EBC-∠EBP。即∠BPH=∠PBC。
又∵四边形ABCD为正方形,∴AD∥BC,
∴∠APB=∠PBC。∴∠APB=∠BPH。(2分)
(2)证明:过B作BQ⊥PH,垂足为Q,
由(1)知,∠APB=∠BPH,
又∵∠A=∠BQP=90°,BP=BP,
∴△ABP△QBP,∴AP=QP,BA=BQ。
又∵AB=BC,∴BC=BQ。
又∵∠C=∠BQH=90°,BH=BH,
∴△BCH△BQH,∴CH=QH,∴AP+HC=PH。(4分)
(3)由(2)知,AP=PQ=1,∴PD=3。
设QH=HC=,则DH=。
在Rt△PDH中,,
即,解得,∴PH=3.4(6分)
8、(6分)如图,在△ABC中,AC>AB,D点在AC上,AB=CD,E、F分别是BC、AD的中点,连结EF并延长,与BA的延长线交于点G,若∠EFC=60°,联结GD,判断△AGD的形状并证明。
(也可问∠ADG的度数。)
判断:△AGD是直角三角形。
证明:如图联结BD,取BD的中点H,联结HF、HE,
∵F是AD的中点,,∴∠1=∠3。
同理,HE//CD,HE=,∴∠2=∠EFC。
∵AB=CD, ∴HF=HE,∴∠1=∠2, ∴∠3=∠EFC。
∵∠EFC=60°,∴∠3=∠EFC=∠AFG=60°,
∴△AGF是等边三角形。 ∴AF=FG
∵AF=FD, ∴GF=FD,∴∠FGD=∠FDG=30°,
∴∠AGD=90°,即△AGD是(特殊)直角三角形。
(GE=BG-BE,GH是直角三角形的斜边,这样证全等。)
10、阅读下列材料:
小明遇到一个问题:AD是△ABC的中线, 点M为BC边上任意一点(不与点D重合),过点M作一直线,使其等分△ABC的面积.
他的做法是:如图1,连结AM,过点D作DN//AM交AC于点N,作直线MN,直线MN即为所求直线.
D
图1
M
B
A
N
C
请你参考小明的做法,解决下列问题:
(1)如图2,在四边形ABCD中,AE平分ABCD的面积,M为CD边上一点,过M作一直线MN,使其等分四边形ABCD的面积(要求:在图2中画出直线MN,并保留作图痕迹);
图3
图2
(2)如图3,求作过点A的直线AE,使其等分四边形ABCD的面积(要求:在图3中画出直线AE,并保留作图痕迹).
(第二问,把△ABC的面积接到DC的延长线上。)
11、 已知:四边形ABCD是正方形,点E在CD边上,点F在AD边上,且AF=DE.
(1)如图1,判断AE与BF有怎样的位置关系?写出你的结果,并加以证明;
(2)如图2,对角线AC与BD交于点O. BD、AC分别与AE、BF交于点G,点H.
①求证:OG=OH;
②连接OP,若AP=4,OP=,求AB的长.
A
B
C
D
O
P
E
F
图2
G
H
A
B
C
D
E
F
P
图1
【第二问①,证△AOG≌△BHO,
第二问②,(在OB上截取BQ=AP,则△APO≌△BQO,得OP=OQ,AP=BQ,也可得∠OPG=∠OQP,又∠EPB=90°,最终得△OPQ是等腰直角三角形,可得PQ=2,从而求得PB=6,在Rt△APB中由勾股定理得的值。2倍根号13.)】
12、已知:如图,梯形ABCD中,AD∥BC,∠B=90°,AD=,BC=,
DC=,且,点M是AB边的中点.
(1)求证:CM⊥DM;
(2)求点M到CD边的距离.(用含,的式子表示)
(我认为答案的思路不是最好。
本题还有这样的思路:过M做BC的平行线,交DC于Q,则可证MQ=DQ=CQ,MD平分∠ADC,MC平分∠BCD,及∠DMC=90°,;M到CD的距离也就是Rt△DMC斜边的高MN,MN的平方=DN乘以NC=AD乘以BC=ab,)
证明:(1)延长DM,CB交于点E.(如图3)
∵梯形ABCD中,AD∥BC,
∴∠ADM=∠BEM.
图3
∵点M是AB边的中点,
∴AM=BM.
在△ADM与△BEM中,
∠ADM=∠BEM,
∠AMD=∠BME,
AM=BM,
∴△ADM≌△BEM. ∴AD=BE=,DM=EM.∴CE=CB+BE=.
∵CD=,∴CE=CD. ∴CM⊥DM.
图4
解:(2)分别作MN⊥DC,DF⊥BC,垂足分别为点N,F.(如图4)
∵CE=CD,DM=EM, ∴CM平分∠ECD.
∵∠ABC= 90°,即MB⊥BC, ∴MN=MB.
∵AD∥BC,∠ABC=90°,∴∠A=90°.
∵∠DFB=90°,∴四边形ABFD为矩形.
∴BF= AD=,AB= DF. ∴FC= BC-BF =.
∵Rt△DFC中,∠DFC=90°,
∴==.
∴ DF=. ∴MN=MB=AB=DF=.
即点M到CD边的距离为.
13、已知:如图1,平面直角坐标系中,四边形OABC是矩形,点A,C的坐标分别为(6,0),(0,2).点D是线段BC上的一个动点(点D与点B,C不重合),过点D作直线=-+交折线O-A-B于点E.
(1)在点D运动的过程中,若△ODE的面积为S,求S与的函数关系式,并写出自变量的取值范围;
(2)如图2,当点E在线段OA上时,矩形OABC关于直线DE对称的图形为矩形O′A′B′C′,C′B′分别交CB,OA于点D,M,O′A′分别交CB,OA于点N,E.探究四边形DMEN各边之间的数量关系,并对你的结论加以证明;
(3)问题(2)中的四边形DMEN中,ME的长为____________.
图2
图1
本题难度对于初二学生相当于25题。
【好好学习第一问的解题方法,第二问由两组平行可得平行四边形,∠OED=∠O1ED(对称性质),得菱形。
第三问,E在OA上时,DE的长度不变,为2倍根号5,(延x轴平移△DME使D与C重合,设DM=EM=x,代数法用勾股定理可求得ME的值。】
解:(1)∵矩形OABC中,点A,C的坐标分别为,,图6
∴点B的坐标为.
若直线经过点C,则;
若直线经过点A,则;
若直线经过点B,则.
①当点E在线段OA上时,即时,(如图6)
∵点E在直线上,
图7
当时,,
∴点E的坐标为.∴.
②当点E在线段BA上时,即时,(如图7)
∵点D,E在直线上,
当时,;
当时,,
∴点D的坐标为,点E的坐标为.
∴
.
综上可得:
图8
(2)DM=ME=EN=ND.
证明:如图8.
∵四边形OABC和四边形O′A′B′C′是矩形,
∴CB∥OA, C′B′∥O′A′,即DN∥ME,DM∥NE.
∴四边形DMEN是平行四边形,且∠NDE=∠DEM.
∵矩形OABC关于直线DE对称的图形为矩形O′A′B′C′,
∴∠DEM=∠DEN.∴∠NDE=∠DEN.
∴ND=NE.∴四边形DMEN是菱形.
∴DM=ME=EN=ND. -
(3)答:问题(2)中的四边形DMEN中,ME的长为 2. 5 .
14、探究
问题1 已知:如图1,三角形ABC中,点D是AB边的中点,AE⊥BC,BF⊥AC,垂足分别为点E,F,AE,BF交于点M,连接DE,DF.若DE=DF,则的值为_____.
拓展
问题2 已知:如图2,三角形ABC中,CB=CA,点D是AB边的中点,点M在三角形ABC的内部,且∠MAC=∠MBC,过点M分别作ME⊥BC,MF⊥AC,垂足分别为点E,F,连接DE,DF.
求证:DE=DF.
推广
问题3 如图3,若将上面问题2中的条件“CB=CA”变为“CB≠CA”,其他条件不变,试探究DE与DF之间的数量关系,并证明你的结论
(第三问,取BM和AM的中点,构造全等三角形,)122某区的模拟题与此高度相似,
图9
问题1 的值为 1 . --
问题2 证明:如图9.
∵CB=CA,
∴∠CAB=∠CBA.
∵∠MAC=∠MBC,
∴∠CAB-∠MAC=∠CBA-∠MBC,
即∠MAB=∠MBA.
∴MA=MB.
∵ME⊥BC,MF⊥AC,垂足分别为点E,F,
∴∠AFM=∠BEM=90°.
在△AFM与△BEM中,
∠AFM=∠BEM,
∠MAF =∠MBE,
MA=MB,
∴△AFM≌△BEM. ∴AF=BE.
∵点D是AB边的中点,∴BD = AD.
在△BDE与△ADF中,
BD = AD,
∠DBE =∠DAF,
BE = AF,
∴△BDE≌△ADF. ∴DE=DF.
问题3 解:DE=DF.
证明:分别取AM,BM的中点G,H,连接DG,FG,DH,EH.(如图10)
∵点D,G,H分别是AB,AM,BM的中点,
∴DG∥BM,DH∥AM,且DG=BM,DH=AM.
∴四边形DHMG是平行四边形.∴∠DHM =∠DGM,
∵ME⊥BC,MF⊥AC,垂足分别为点E,F,
图10
∴∠AFM=∠BEM=90°.
∴FG=AM= AG,EH=BM= BH. ∴FG= DH,DG= EH, -
∠GAF =∠GFA,∠HBE =∠HEB.
∴∠FGM =2∠FAM,∠EHM =2∠EBM.
∵∠FAM=∠EBM,∴∠FGM =∠EHM.
∴∠DGM+∠FGM =∠DHM+∠EHM,即∠DGF=∠DHE.
在△EHD与△DGF中,EH = DG,∠EHD =∠DGF,HD = GF,
∴△EHD≌△DGF. ∴DE=DF.
16、 如图①,四边形ABCD是正方形,点G是BC上任意一点,DE⊥AG于点E,BF⊥AG于点F。
(1)求证:DE-BF=EF;
(2)若点G为CB延长线上一点,其余条件不变.请你在图②中画出图形,写出此时DE、BF、EF之间的数量关系(不需要证明);
(3)若AB=2a,点G为BC边中点时,试探究线段EF与GF之间的数量关系,并通过计算来验证你的结论。
第一问,证全等即可得AE=BF,AF=DE。第三问,各三角形相似,两直角边的比是1:2,所以可得AE=BF=EF=2FG。
解:(1)证明:
∵四边形ABCD是正方形,BF⊥AG,DE⊥AG
∴DA=AB,∠BAF+∠DAE=∠DAE+∠ADE=90°
∴∠BAF=∠ADE , ∴△ABF≌△DAE
∴BF=AE,AF=DE;∴DE-BF=AF-AE=EF
(2)如图②,DE+BF=EF
(3)EF=2FG
过程:∵AB=2a,点G为BC边中点,∴BG=a
由勾股定理可求
又∵AB⊥BC,BF⊥AC,∴由等积法可求
由勾股定理可求,
,,∴EF=2FG 。
17、如图,在线段AE的同侧作正方形ABCD和正方形BEFG(BE<AB),连接EG并延长交DC于点M,作MN⊥AB,垂足为点N,MN交BD于点P,设正方形ABCD的边长为1。
(1)证明:四边形MPBG是平行四边形;
(2)设BE=x,四边形MNBG的面积为y,求y关于x的函数解析式,并写出自变量x的取值范围;
(3)如果按题设作出的四边形MPBG是菱形,求BE的长。
(图中的三角形多是等腰直角三角形,)
证明:(1)∵ABCD、BEFG是正方形
∴∠CBA=∠FEB=90°,∠ABD=∠BEG=45°,∴DB∥ME。
∵MN⊥AB,CB⊥AB,∴MN∥CB。∴四边形MPBG是平行四边形;
(2)∵正方形BEFG,∴BG=BE=x。∵∠CMG=∠BEG=45°,∴CG=CM=BN=1-x。
∴y=(GB+MN)·BN=(1+x)(1-x)= -x, (0<x<1);
(3)由四边形BGMP是菱形,则有BG=MG,
即x=(1-x)。解得x=2-,∴ BE=2-。
18、将一张直角三角形纸片ABC折叠,使点A与点C重合,这时DE为折痕, △CBE为等腰三角形;再继续将纸片沿△CBE的对称轴EF折叠,这时得到了两个完全重合的矩形(其中一个是原直角三角形的内接矩形,另一个是拼合成的无缝隙、 无重叠的矩形),我们称这样两个矩形为“叠加矩形”.请完成下列问题:
(1)如图②,正方形网格中的△ABC能折叠成“叠加矩形”吗?如果能,请在图②中画出折痕;
(2)如图③,在正方形网格中,以给定的BC为一边,画出一个斜△ABC,使其顶点A在格点上,且△ABC折成的“叠加矩形”为正方形;
(3)如果一个三角形所折成的“叠加矩形”为正方形,那么它必须满足的条件是 .
解:
(1)
………………………………………………2分
(说明:只需画出折痕.)
(2)
(说明:只需画出满足条件的一个三角形;答案不惟一,所画三角形的一边长与该边上的高相等即可.)
(3)三角形的一边长与该边上的高相等
19、考考你的推理与论证(本题6分)
如图,在中,是边上的一点,是的中点,
过点作的平行线交的延长线于,且,连结.
(1)求证:是的中点;
(2)如果,试判断四边形的形状,并证明你的结论.
难度一般
解(1)证明:∵AF∥BC,∴∠AFE=∠DCE.
∵E是AD的中点,∴AE=DE.
∵∠AEF=∠DEC,∴△AEF≌△DEC.∴AF=DC.
∵AF=BD,∴BD=CD.,∴D是BC的中点.
(2)四边形AFBD是矩形,
∵AB=AC,是的中点,
∴AD⊥BC ,即∠ADB=90°
∵AF=BD,AF∥BC,∴四边形AFBD是矩形.
20、拓广与探索(本题7分)
如图(1),Rt△ABC中,∠ACB=90°,中线BE、CD相交于点O,点F、G分别是OB、OC的中点.
(1)求证:四边形DFGE是平行四边形;
(2)如果把Rt△ABC变为任意△ABC,如图(2),通过你的观察,第(1)问的结论是否仍然成立?(不用证明);
(3)在图(2)中,试想:如果拖动点A,通过你的观察和探究,在什么条件下?四边形DFGE是矩形,并给出证明;
(4)在第(3)问中,试想:如果拖动点A,是否存在四边形DFGE是正方形或菱形?如果存在,画出相应的图形(不用证明).
(图1) (图2)
(第三问,AB=AC时。第四问,AB=AC,且底边上的高是BC的3/2倍时是正方形。保持这种高与边的比,但是,AB≠AC时是菱形。)
21、如图,点A(0,4),点B(3,0),点P为线段AB上的一个动点,作轴于点M,作轴于点N,连接MN,当点P运动到什么位置时,MN的值最小?最小值是多少?求出此时PN的长.
(MN=OP,所以OP⊥AB时,MN也就是OP最小,OP=12/5.)
初三相似形22、如图,在梯形ABCD中,AD∥BC,AB=AD=DC=4, ,于点E,F是CD的中点,连接EF.
(1)求证:四边形AEFD是平行四边形;
(2)点G是BC边上的一个动点,当点G在什么位置时,四边形DEGF是矩形?并求出这个矩形的周长;
(3)在BC边上能否找到另外一点,使四边形DEF的周长与(2)中矩形DEGF的周长相等?请简述你的理由.
(第二问,点G为BC中点时,也是AE的延长线与BC的交点。第三问,能找到。以EF为一边在EF的下方做△G1EF≌△GFE,G1在BC上,但是不与G重合,)
23、 (9分)在梯形中,∥,,且,,。对角线和相交于点,等腰直角三角板的直角顶点落在梯形的顶点上,使三角板绕点旋转。
(1)如图9-1,当三角板旋转到点落在边上时,线段与的位置关系是 ,数量关系是 ;
(2)继续旋转三角板,旋转角为,请你在图9-2中画出图形,并判断(1)中结论还成立吗?如果成立请加以证明;如果不成立,请说明理由;
#【】(3)如图9-3,当三角板的一边与梯形对角线重合时,与相交于点P,若,求的长。
图9-1 图9-2 图9-3
(第三问,证明两次相似,推导比例关系。)多看看
解:(1)垂直,相等;……………2分
(2)画图如图(答案不唯一)
(1)中结论仍成立。证明如下:
过A作于M,则四边形ABCM为矩形。∴AM=BC=2,MC=AB=1。
∵,∴。∴DC=BC。
,
,。
又,
,线段和相等并且互相垂直。
(3)∥,∽,
,
。同理可求得。
,。
。
。
由(2)知,。
又,∽。
。。
初三相似形 24、(9分)将一矩形纸片放在平面直角坐标系中,,,。动点从点出发以每秒1个单位长的速度沿向终点运动,运动秒时,动点从点出发以相等的速度沿向终点运动。当其中一点到达终点时,另一点也停止运动。设点P的运动时间为(秒)。
(1)用含的代数式表示;
(2)当时,如图10-1,将沿翻折,点恰好落在边上的点处,求点的坐标;
(3)连结,将沿翻折,得到,如图10-2。问:与能否平行?与能否垂直?若能,求出相应的值;若不能,说明理由。
解:(1),。
(2)当时,过点作,交于,如图1,……………3分
则,,,。
(3)①能与平行。
若,如图2,则,即,
,而,。
②不能与垂直。
若,延长交于,如图3,
则。。
。……7分
又,
,,。
而, ∴ t不存在。
25、锐角△ABC中,AB=AC,点D在AC边上,DE⊥AB于E,
延长ED交BC的延长线于点F.
(1) 当∠A=40°时,求∠F的度数;
(2) 设∠F为x度,∠FDC为y度,试确定y与x之间的函数关系式.
第二问,∠B+x=90°,x+y=∠B,所以y=90°-2x。
解(1)∵ AB=AC,∴ . .
∵ ∠A=40°,∴ .
∵ DE⊥AB ,∴ .∴
(2) ∵ ,∴
∴
在△BEF中,
∵ ,∴ . ..
∴
∴ .
26、如图1,正方形ABCD的边CD在正方形DEFG的
边DE上,连接AE、GC.
(1)试猜想AE与GC有怎样的数量关系;
(2)将正方形DEFG绕点D按顺时针方向旋转,使
点E落在BC边上,如图2,连接AE和GC.你认为(1)中的结
论是否还成立?若成立,给出证明;若不成立,请说明理由;
(3)在(2)的条件下,求证:AE⊥GC.
(友情提示:旋转后的几何图形与原图形全等)
延长相交可证得垂直,
解:(1)猜想:AE=GC
(2)答:AE=CG成立.
证明:∵ 四边形ABCD与DEFG都是正方形,
∴ AD=DC,DE=DG,ÐADC= =ÐEDG=90°.
∴ Ð1+Ð3=Ð2+Ð3=90°.
∴ Ð1=Ð2 .,∴ △ADE@△CDG .,∴ AE=CG .
(3)延长AE,GC相交于H,由(2)可知Ð5=Ð4.
又∵ Ð5+Ð6=90°,Ð4+Ð7=180°-ÐDCE=90°,
∴ Ð6=Ð7.
又∵ Ð6+ÐAEB=90°,∴ ÐAEB=ÐCEH. .
∴ ÐCEH+Ð7=90°.
∴ ÐEHC=90°.,∴ AE^GC . …
27、如图所示,在直角梯形ABCD中,AD//BC,∠A=90°,AB=12,BC=21,AD=16。动点P从点B出发,沿射线BC的方向以每秒2个单位长的速度运动,动点Q同时从点A出发,在线段AD上以每秒1个单位长的速度向点D运动,当其中一个动点到达端点时另一个动点也随之停止运动。设运动的时间为t(秒)。
(1)当为何值时,四边形的面积是梯形的面积的一半;
(2)四边形能为平行四边形吗?如果能,求出的值;如果不能,请说明理由.
(3)四边形能为等腰梯形吗?如果能,求出的值;如果不能,请说明理由.
(第一问,t=37/6,第二问,t=5,第三问,不能,∠QPC大于90°,不能等于∠DCP,;本题扩展:如果延DA、CB方向移动,则可以出现等腰梯形。)
28、(12分)如图,等腰梯形ABCD中,AD∥BC,M、N分别
是AD、BC的中点,E、F分别是BM、CM的中点.
(1)在不添加线段的前提下,图中有哪几对全等三角形?
请直接写出结论;
(2)判断并证明四边形MENF是何种特殊的四边形?
(3)当等腰梯形ABCD的高h与底边BC满足怎样的数量关系
时?四边形MENF是正方形(直接写出结论,不需要证明).
A
D
C
B
E
G
F
两对;菱形;一半。
39、E是正方形ABCD的对角线BD上一点,EF⊥BC,EG⊥CD,
垂足分别是F、G.求证:.
简单题:连接CE,则CE=FG,再证全等即可。
证明:连接CE∵四边形ABCD为正方形
∴AB=BC,∠ABD=∠CBD=45°,∠C=90°
∵EF⊥BC,EG⊥CD,∴四边形GEFC为矩形∴GF=EC
在△ABE和△CBE中
∴△ABE≌△CBE,∴AE=CE∴AE=CF
30、在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,点D是AB的
中点,连接CD,过B作BE⊥CD交CD的延长线于点E,
连接AE,过A作AF⊥AE交CD于点F.
(1)若AE=5,求EF; (2)求证:CD=2BE+DE.
(第一问,∠EBD+∠ABC+∠BCE=90°,又∠ABC=45°,所以,
∠EBD+∠BCE=45°,又∠ACF+∠BCE=45°,所以,∠EBD=∠ACF,
可得△EBA≌△FCA,得AE=AF,EF=根号2AE,;第二问,过A做
AH⊥CE于H,,则△EBD≌△HAD,BE=AH ,又已证BE=CF,可证
AH=FH,则结论得证。)
解:(1)∵ BE⊥CD,∠BAC=90°
∴∠ABE+∠BDE=90° ∠ACF+∠CDA=90°
∵∠BDE=∠CDA ∴∠ABE=∠ACF
∵ AF⊥AE ∴∠BAE+∠BAF=90°
∵∠CAF+∠BAF=90° ∴∠BAE=∠CAF
∵AB=AC ∴ △ABE≌△ACF
∴ AE=AF=5 ∴EF=
(2) 作AH⊥CD于H
∵ AE=AF ∠EAF=90° ∴ AH=HE=HF
∵∠AHD=∠BED=90 ∠BDE=∠ADH BD=AD
∴ △BDE≌△ADH ∴DE=DH BE=AH
∵△ABE≌△ACF ∴ CF=BE=AH=HF ∴ CH=2BE
∵ CD=DH+CH ∴ CD=DE+2BE
31、矩形ABCD中,AB=DC=6,AD=BC=,动点P从点A出发,以每秒1个单位长度的速度在射线AB上运动,设点P运动的时间是t秒,以AP为边作等边△APQ(使△APQ和矩形ABCD在射线AB的同侧).
(1)当t为何值时,Q点在线段DC上?当t为何值时,C点在线段PQ上?
(2)设AB的中点为N,PQ与线段BD相交于点M,是否存在△BMN为等腰三角形?若存在,求出t的值;若不存在,说明理由.
(3)设△APQ与矩形ABCD重叠部分的面积为s,求s与t的函数关系式.
(备用图1)
第一问:①,Q在DC上时,等边△QAP的高是,;②,C点在线段PQ上时,P在AB的延长线上,△CBP是含60°角的Rt△,可求得BP,t=AB+BP。第二问:分四种情况讨论,有一定难度。
解:(1)① 当Q点在线段DC上时
∵ AD=, ∠ADQ=90°, ∠DAQ=30°
∴ DQ=x,则AQ=2x
∴ ∴ x=2
∴ AP=4 ∴ t=4
∴当 t=4秒时,Q点在线段DC上.
② 当C点在线段PQ上时,点P在AB的延长线上,由题意得BP=2
∴ AP=6+2=8 ∴ t=8
∴当 t=8秒时,点C在线段PQ上.
(2)△BMN为等腰三角形,有以下三种情况:
①当MN=BN时,∵∠NMB=∠NBM=30° ∴∠ANM=60°
∴ 此时,Q点在BD上,P点与N重合 ∴AP=AN=3 ∴t=3
②当BM=BN时,作MI⊥AB于I ∵ BM=BN=3
∴BI= MI= IP= BP=MP=
∴AP=6- ∴t=6-
③当 BM=NM时,BP=MP=NP
∴BP=1 AP=5 ∴t=5
综上所述,当t=3或6-或5时,△BMN为等腰三角形
(3)①当0≤t≤4时,s=
②当4<t≤6时,s=
③当6<t≤8时,
即
④当t≥8时,
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