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八年级上学期压轴题数学试题带答案
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、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.
3、如图,在等边中,,分别为,边上的点,,.
(1)如图1,若点在边上,求证:;
(2)如图2,连.若,求证:;
(3)如图3,是的中点,点在内,,点,分别在,上,,若,直接写出的度数(用含有的式子表示).
4、在平面直角坐标系中,A(a,0),B(0,b)分别是x轴负半轴和y轴正半轴上一点,点C与点A关于y轴对称,点P是x轴正半轴上C点右侧一动点.
(1)当2a2+4ab+4b2+2a+1=0时,求A,B的坐标;
(2)当a+b=0时,
①如图1,若D与P关于y轴对称,PE⊥DB并交DB延长线于E,交AB的延长线于F,求证:PB=PF;
②如图2,把射线BP绕点B顺时针旋转45o,交x轴于点Q,当CP=AQ时,求∠APB的大小.
5、操作发现:如图1,D是等边△ABC边BA上的一动点(点D与点B不重合),连接DC,以DC为边在BC上方作等边△DCF,连接AF,易证AF=BD(不需要证明);
类比猜想:①如图2,当动点D运动至等边△ABC边BA的延长线上时,其它作法与图1相同,猜想AF与BD在图1中的结论是否仍然成立。
深入探究:②如图3,当动点D在等边△ABC边BA上的一动点(点D与点B不重合),连接DC,以DC为边在BC上方、下方分别作等边△DCF和等边△DCF′,连接AF,BF′你能发现AF,BF′与AB有何数量关系,并证明你发现的结论。
③如图4,当动点D运动至等边△ABC边BA的延长线上时,其它作法与图3相同,猜想AF,BF′与AB在上题②中的结论是否仍然成立,若不成立,请给出你的结论并证明。
6、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.
7、如图,在等边△ABC中,线段AM为BC边上的中线.动点D在直线AM上时,以CD为一边在CD的下方作等边△CDE,连结BE.
(1)求∠CAM的度数;
(2)若点D在线段AM上时,求证:△ADC≌△BEC;
(3)当动D在直线AM上时,设直线BE与直线AM的交点为O,试判断∠AOB是否为定值?并说明理由.
8、如图,是等边三角形,点在上,点在的延长线上,且.
(1)如图甲,若点是的中点,求证:
(2)如图乙,若点不的中点,是否成立?证明你的结论.
(3)如图丙,若点在线段的延长线上,试判断与的大小关系,并说明理由.
【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)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
【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=3、
(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.
3、(1)见解析
(2)见解析
(3)
【分析】(1)连接DF,根据“有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形”可判断△DEF是等边三角形,则DF=EF,又△ABC是等边三角形,根据三角形内角和可得出,
【解析】(1)见解析
(2)见解析
(3)
【分析】(1)连接DF,根据“有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形”可判断△DEF是等边三角形,则DF=EF,又△ABC是等边三角形,根据三角形内角和可得出,∠AFD=∠FEC,所以△ADF≌△CFE(AAS),则AD=CF;
(2)过点F作JKAC交AB于点J,交BC于点K,过点F作PIAB交AC于P,交BC于点I,连接DF,则△BJK和△CPI是等边三角形,△BDE≌△JFD≌KEF,所以DJ=BE=FK,因为ABPI,FKAC,所以四边形AJFP是平行四边形,则AJ=PF,易得△CPI为等边三角形,由∠FCB=30°可得CF平分∠PCI,则FI=FP,所以FP=AJ,FK=BE=DJ,FI=FK,所以AJ=DJ=BE,即AD=AJ+DJ=2BE;
(3)延长MO到点G,使OG=OM,连接NG,BG,NM,作∠ACQ=∠ABN,且使CQ=BN,连接MQ,AQ,先得到△BOG≌△COM(SAS),再得到△ACQ≌△ABN(SAS)和△BNG≌△CQM(SAS),所以∠NAM=∠MAQ=∠CAM+∠CAQ=∠CAM+∠BAN,所以∠CAM+∠BAN=30°,则∠CAM=,所以∠BAN=30°-.
(1)
证明:如图,连接,
,,
∵是等边三角形,
∴,
∵是等边三角形,
∴,
,
,
,
,,
,
;
(2)
证明:如图,过点作交于点,交于点,过点作交于,交于点,连接,
,
,
和是等边三角形,
,,
是等边三角形,
由(1)中结论可知,,
,
,,
四边形是平行四边形,
,
,
,
为等边三角形,,
,
平分,
是等边三角形,
,
,
,,
,即;
(3)
如图,延长到点,使,连接,,,作,且使,连接,,
,,
,
,,,
,
,,
,
,
,
,
是等边三角形,
,
,
,,
,,,
,
,,
,,
,
,,
,
,
,
,
,,
,
,
又,
,
,
.
【点睛】本题属于三角形的综合题,涉及全等三角形的性质与判定,等边三角形的性质与判定,等腰三角形三线合一等知识,类比思想及构造的思想进行分析,仿造(1)中的结论构造出全等三角形是解题关键.
4、(1);(2)①见解析;②∠APB=22.5°
【分析】(1)利用非负数的性质求解即可;
(2)①想办法证明∠PBF=∠F,可得结论;②如图2中,过点Q作QF⊥QB交PB于F,过点F作FH⊥x轴于H
【解析】(1);(2)①见解析;②∠APB=22.5°
【分析】(1)利用非负数的性质求解即可;
(2)①想办法证明∠PBF=∠F,可得结论;②如图2中,过点Q作QF⊥QB交PB于F,过点F作FH⊥x轴于H,可得等腰直角△BQF,证明△FQH≌△QBO(AAS),再证明FQ=FP即可解决问题.
【详解】解:(1)∵2a2+4ab+4b2+2a+1=0,
∴(a+2b)2+(a+1)2=0,
∵(a+2b)2≥0 ,(a+1)2≥0,
∴a+2b=0,a+1=0,
∴a=﹣1,b=,
∴A(﹣1,0),B(0,).
(2)①证明:如图1中,
∵a+b=0,
∴a=﹣b,
∴OA=OB,
又∵∠AOB=90°,
∴∠BAO=∠ABO=45°,
∵D与P关于y轴对称,
∴BD=BP,
∴∠BDP=∠BPD,
设∠BDP=∠BPD=α,
则∠PBF=∠BAP+∠BPA=45°+α,
∵PE⊥DB,
∴∠BEF=90°,
∴∠F=90°﹣∠EBF,
又∠EBF=∠ABD=∠BAO﹣∠BDP=45°﹣α,
∴∠F=45°+α,
∴∠PBF=∠F,
∴PB=PF.
②解:如图2中,过点Q作QF⊥QB交PB于F,过点F作FH⊥x轴于H.可得等腰直角△BQF,
∵∠BOQ=∠BQF=∠FHQ=90°,
∴∠BQO+∠FQH=90°,∠FQH+∠QFH=90°,
∴∠BQO=∠QFH,
∵QB=QF,
∴△FQH≌△QBO(AAS),
∴HQ=OB=OA,
∴HO=AQ=PC,
∴PH=OC=OB=QH,
∴FQ=FP,
又∠BFQ=45°,
∴∠APB=22.5°.
【点睛】本题考查完全平方公式、实数的非负性、全等三角形的判定与性质、等腰直角三角形的判定与性质,解题的关键是综合运用相关知识解题.
5、①成立,证明见详解;②AF+BF′=AB,证明见详解;③不成立,AF=AB+BF′,证明见详解.
【分析】类比猜想:①通过证明△BCD≌△ACF,即可证明AF=BD;
深入探究:②AF+BF′=AB
【解析】①成立,证明见详解;②AF+BF′=AB,证明见详解;③不成立,AF=AB+BF′,证明见详解.
【分析】类比猜想:①通过证明△BCD≌△ACF,即可证明AF=BD;
深入探究:②AF+BF′=AB,利用全等三角形△BCD≌△ACF(SAS)的对应边BD=AF;同理△BCF′≌△ACD(SAS),则BF′=AD,所以AF+BF′=AB;
③结论不成立.新的结论是AF=AB+BF′;通过证明△BCF′≌△ACD(SAS),则BF′=AD(全等三角形的对应边相等);再结合(2)中的结论即可证得AF=AB+BF′.
【详解】解:类比猜想:①如图2中,
∵△ABC是等边三角形(已知),
∴BC=AC,∠BCA=60°(等边三角形的性质);
同理知,DC=CF,∠DCF=60°;
∴∠BCA+∠DCA=∠DCF+∠DCA,即∠BCD=∠ACF;
在△BCD和△ACF中,
∴△BCD≌△ACF(SAS),
∴BD=AF(全等三角形的对应边相等);
深入探究:②如图示
AF+BF′=AB;
证明如下:由①条件可知:∠BCA-∠DCA=∠DCF-∠DCA,即∠BCD=∠ACF,
∴同理可证△BCD≌△ACF(SAS),则BD=AF;
同理△BCF′≌△ACD(SAS),则BF′=AD,
∴AF+BF′=BD+AD=AB;
③结论不成立.新的结论是AF=AB+BF′;
如图示:
证明如下:
∵等边△DCF和等边△DCF′,由①同理可知:
在△BCF′和△ACD中,
∴△BCF′≌△ACD(SAS),
∴BF′=AD(全等三角形的对应边相等);
又由②知,AF=BD;
∴AF=BD=AB+AD=AB+BF′,即AF=AB+BF′.
【点睛】本题属于三角形综合题,考查了等边三角形的性质,全等三角形的判定和性质等知识,解题的关键是正确寻找全等三角形解决问题.
6、(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.
7、(1)30°;(2)见解析;(3)是定值,理由见解析
【分析】(1)根据等边三角形的性质可以直接得出结论;
(2)根据等边三角形的性质就可以得出,,,由等式的性质就可以,根据就可以得出;
(3)分情
【解析】(1)30°;(2)见解析;(3)是定值,理由见解析
【分析】(1)根据等边三角形的性质可以直接得出结论;
(2)根据等边三角形的性质就可以得出,,,由等式的性质就可以,根据就可以得出;
(3)分情况讨论:当点在线段上时,如图1,由(2)可知,就可以求出结论;当点在线段的延长线上时,如图2,可以得出而有而得出结论;当点在线段的延长线上时,如图3,通过得出同样可以得出结论.
【详解】解:(1)是等边三角形,
.
线段为边上的中线,
,
.
故答案为:30°;
(2)与都是等边三角形,
,,,
,
.
在和中,
,
;
(3)是定值,,
理由如下:
①当点在线段上时,如图1,
由(2)可知,则,
又,
,
是等边三角形,线段为边上的中线,
平分,即,
.
②当点在线段的延长线上时,如图2,
与都是等边三角形,
,,,
,
,
在和中,
,
,
,
同理可得:,
.
③当点在线段的延长线上时,如图3,
与都是等边三角形,
,,,
,
,
在和中,
,
,
,
同理可得:,
,
,,
.
综上,当动点在直线上时,是定值,.
【点睛】本题考查了等边三角形的性质的运用,直角三角形的性质的运用,等式的性质的运用,全等三角形的判定及性质的运用,解答时证明三角形全等是关键.
8、(1)详见解析;(2)成立,理由详见解析;(3),证明详见解析.
【分析】(1)根据等边三角形三线合一的性质即可求得∠DBC的度数,根据BD=DE即可解题;
(2)过D作DF∥BC,交AB于F,证△
【解析】(1)详见解析;(2)成立,理由详见解析;(3),证明详见解析.
【分析】(1)根据等边三角形三线合一的性质即可求得∠DBC的度数,根据BD=DE即可解题;
(2)过D作DF∥BC,交AB于F,证△BFD≌△DCE,推出DF=CE,证△ADF是等边三角形,推出AD=DF,即可得出答案.
(3)如图3,过点D作DP∥BC,交AB的延长线于点P,证明△BPD≌△DCE,得到PD=CE,即可得到AD=CE.
【详解】证明:是等边三角形,
为中点,
,,
;
(2)成立,
如图乙,过作,交于,
则是等边三角形,
,
,
,,
在和中
,
即
如图3,过点作,交的延长线于点,
是等边三角形,也是等边三角形,
,
,
在和中,
【点睛】本题考查了全等三角形的判定与性质,利用了等边三角形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,解决本题的关键是作出辅助线,构建全等三角形.
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