北京市中考数学专题突破九:几何综合(含答案)
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2022北京中考一模数学分类——几何综合压轴题一、倍长八字共5小题1.(2022朝阳一模27题)在ABC △中,D 是BC 的中点,且90BAD ∠≠︒,将线段AB 沿AD 所在直线翻折,得到线段AB ',作//CE AB 交直线AB '于点E . (1)如图,若AB AC >, ①依题意补全图形;②用等式表示线段,,AB AE CE 之间的数量关系,并证明;(2)若AB AC <,上述结论是否仍然成立?若成立,简述理由;若不成立,直接用等式表示线段,,AB AE CE 之间新的数量关系(不需证明).2.(2022顺义一模27题)如图,在Rt ABC △中,90ACB ∠=︒,CD 是斜边AB 上的中线,EF 垂直平分CD ,分别交AC ,BC 于点E ,F ,连接DE ,DF . (1)求∠EDF 的度数;(2)用等式表示线段AE ,BF ,EF 之间的数量关系,并证明.3.(2022平谷一模27题)如图,在△ABC 中,∠ACB =90°,AC =BC ,点D 为AB 边上一点(不与点A ,B 重合),作射线C D ,过点A 作AE ⊥CD 于E ,在线段AE 上截取EF=EC ,连接BF 交CD 于G.(1)依题意补全图形; (2)求证:∠CAE=∠BCD(3)判断线段BG 与GF 之间的数量关系,并证明.4.(2022丰台一模27题)如图,在△ABC 中,∠BAC=α,点D 在边BC 上(不与B,C 重合),连接AD,以点A 为中心,将线段AD 逆时针旋转180°-α得到线段AE,连接BE. (1)∠BAC+∠DAE= °(2)取CD 的中点F ,连接AF ,用等式表示线段AF 与BE 的数量关系,并证明。
5.(2022石景山一模27题)如图,△ACB 中,AC =BC ,∠ACB =90°,D 为边BC 上一点(不与点C 重合),CD <BD ,点E 在AD 的延长线上,且ED =AD ,连接BE ,过点B 作BE 的垂线, 交边AC 于点F . (1)依题意补全图形; (2)求证:BE =BF ;(3)用等式表示线段AF 与CD 的数量关系,并证明.ABCDABCD二、一线三垂直共1小题6.(2022通州一模27题)如图,在Rt ACB △中, 90ACB ∠=︒ ,AC BC =.点D 是BC 延长线上一点,连接AD .将线段AD 绕点A 逆时针旋转90°,得到线段AE .过点E 作//EF BD ,交AB 于点F . (1)①直接写出AFE ∠的度数是____________;②求证:DAC E ∠=∠; (2)用等式表示线段AF 与DC 的数量关系,并证明.三、三线合一共1小题7.(2022大兴一模27题)已知:如图,OB =BA ,∠OBA =150°,线段BA 绕点A 逆时针旋转90°得到线段AC .连接BC ,OA ,OC ,过点O 作OD ⊥AC 于点D .(1)依题意补全图形; (2)求∠DOC 的度数.四、手拉手共5小题8.(2022燕山一模27题)如图,在三角形ABC 中,AB =AC ,∠BAC <60°,AD 是BC 边的高线,将线段AC 绕点A 逆时针旋转60°得到线段AE ,连接BE 交AD 于点F . (1)依题意补全图形,写出∠CAE= ° (2)求∠BAF+∠ABF 和∠FBC 的度数;(3)用等式表示线段AF ,BF ,EF 之间的数量关系,并证明.9.(2022门头沟一模27题)如图,在等边△ABC 中,将线段AC 绕点A 顺时针旋转(060)αα<<,得到线段AD ,连接CD ,作∠BAD 的平分线AE ,交BC 于E . (1)① 根据题意,补全图形;② 请用等式写出∠BAD 与∠BCD 的数量关系,并证明.(2)分别延长CD 和AE 交于点F ,用等式表示线段AF ,CF ,DF 的数量关系,并证明.AB C A B C AB C10.(2022房山一模27题)已知:等边ABC,过点B作AC的平行线l.点P为射线AB上一个动点(不与点,A B重合),将射线PC绕点P顺时针旋转60°交直线l于点D.(1)如图1,点P在线段AB上时,依题意补全图形;∠=∠;①求证:BDP PCBBC BD BP之间的数量关系,并证明;②用等式表示线段,,BC BD BP之间的数量关系.(2)点P在线段AB的延长线上,直接写出线段,,11.(2022海淀一模27题)27.在Rt ABC △中,90ABC ∠=︒,30BAC ∠=︒,D 为边BC 上一动点,点E 在边AC 上, C E CD =.点D 关于点B 的对称点为点F ,连接AD ,P 为AD 的中点,连接,,PE PF EF .(1)如图1,当点D 与点B 重合时,写出线段PE 与PF 之间的位置关系与数量关系;(2)如图2,当点D 与点,B C 不重合时,判断(1)中所得的结论是否仍然成立?若成立,请给出证明,若不成立,请举出反例。
2021年九年级数学中考一轮复习专题突破训练:二次函数的几何变换综合题(附答案)1.将二次函数y=(x﹣1)2+2的图象向上平移3个单位长度,再向右平移4个单位长度,得到的抛物线的函数表达式为()A.y=(x+3)2+5B.y=(x﹣5)2﹣1C.y=(x﹣5)2+5D.y=(x+5)2﹣5 2.把抛物线y=12x2﹣1先向右平移1个单位,再向下平移2个单位,得到的抛物线的解析式为()A.y=12(x+1)2﹣3B.y=12(x﹣1)2﹣3C.y=12(x+1)2+1D.y=12(x﹣1)2+13.把抛物线y=x2+1向左平移1个单位,则平移后抛物线的解析式为()A.y=(x+1)2+1B.y=(x﹣1)2+1C.y=x2+2D.y=x24.把抛物线y=﹣x2向下平移1个单位,再向左平移1个单位,得到的抛物线解析式为()A.y=﹣(x+1)2+1B.y=﹣(x+1)2﹣1C.y=﹣(x﹣1)2+1D.y=﹣(x﹣1)2﹣15.将抛物线y=(x﹣1)2+2向下平移3个单位,得到的新抛物线的顶点坐标是()A.(1,2)B.(2,1)C.(1,﹣1)D.(1,5)6.将抛物线()先向下平移1个单位长度,再向左平移2个单位长度后所得到的抛物线为y=﹣2(x﹣3)2+1.A.y=﹣2(x﹣5)2+2B.y=﹣2(x﹣1)2C.y=﹣2(x﹣2)2﹣1D.y=﹣2(x﹣4)2+37.抛物线y=x2﹣2x﹣15,y=4x﹣23,交于A、B点(A在B的左侧),动点P从A点出发,先到达抛物线的对称轴上的某点E再到达x轴上的某点F,最后运动到点B.若使点P动的总路径最短,则点P运动的总路径的长为()A.10B.7C.5D.88.如图1所示,E为矩形ABCD的边AD上一点,动点P、Q同时从点B出发,点P以1cm/秒的速度沿折线BE﹣ED﹣DC运动到点C时停止,点Q以2cm/秒的速度沿BC运动到点C时停止.设P、Q同时出发t秒时,△BPQ的面积为ycm2.已知y与t的函数关系图象如图2(其中曲线OG为抛物线的一部分,其余各部分均为线段),则下列结论:①BE=BC;②当t=6秒时,△ABE≌△PQB;③点P运动了18秒;④当t=秒时,△ABE∽△QBP;其中正确的是()A.①②B.①③④C.③④D.①②④9.设抛物线y=ax2+bx+c(a<0)的顶点在线段AB上运动,抛物线与x轴交于C,D两点(C在D的左侧).若点A,B的坐标分别为(﹣2,3)和(1,3),给出下列结论:①c <3;②当x<﹣3时,y随x的增大而增大;③若点D的横坐标最大值为5,则点C的横坐标最小值为﹣5;④当四边形ACDB为平行四边形时,a=﹣.其中正确的是()A.①②④B.①③④C.②③D.②④10.如图,分别过点P i(i,0)(i=1、2、…、n)作x轴的垂线,交的图象于点A i,交直线于点B i.则的值为()A.B.2C.D.11.如图,抛物线y=﹣x2+2x+m+1(m为常数)交y轴于点A,与x轴的一个交点在2和3之间,顶点为B.①抛物线y=﹣x2+2x+m+1与直线y=m+2有且只有一个交点;②若点M(﹣2,y1)、点N(,y2)、点P(2,y3)在该函数图象上,则y1<y2<y3;③将该抛物线向左平移2个单位,再向下平移2个单位,所得抛物线解析式为y=﹣(x+1)2+m;④点A关于直线x=1的对称点为C,点D、E分别在x轴和y轴上,当m=1时,四边形BCDE周长的最小值为.其中正确的判断有()A.①②③④B.②③④C.①③④D.①③12.在平面直角坐标系xOy中,若点P的横坐标和纵坐标相等,则称点P为完美点.已知二次函数y=ax2+4x+c(a≠0)的图象上有且只有一个完美点(,),且当0≤x≤m 时,函数y=ax2+4x+c﹣(a≠0)的最小值为﹣3,最大值为1,则m的取值范围是()A.﹣1≤m≤0B.2≤m<C.2≤m≤4D.<m≤13.把抛物线y=2x2先向下平移1个单位,再向左平移2个单位,得到的抛物线的解析式是.14.将抛物线y=x2向右平移2个单位长度,再向上平移1个单位长度,所得抛物线的函数表达式是.15.将抛物线y=2x2向右平移2个单位,再向上平移3个单位,移动后的抛物线的解析式为.16.抛物线y=x2﹣6x+5向上平移3个单位长度,再向左平移2个单位长度后,得到的抛物线解析式是.17.将抛物线y=2x2﹣1向下平移3个单位后,所得抛物线的表达式是.18.小甬是一个喜欢探究钻研的同学,他在和同学们一起研究某条抛物线y=﹣的性质时,将一个直角三角板的直角顶点置于平面直角坐标系的原点O,两直角边与该抛物线交于A,B两点(如图),对该抛物线,小甬将三角板绕点O旋转任意角度时惊奇地发现,交点A,B的连线段总经过一个固定的点,则该点的坐标是.19.如图,直线y=kx+b交坐标轴于A、B两点,交抛物线y=ax2于点C(4,3),且C是线段AB的中点,抛物线上另有位于第一象限内的一点P,过P的直线y=k′x+b′交坐标轴于D、E两点,且P恰好是线段DE的中点,若△AOB∽△DOE,则P点的坐标是.20.如图,在第一象限内作射线OC,与x轴的夹角为30°,在射线OC上取点A,过点A 作AH⊥x轴于点H.在抛物线y=x2(x>0)上取点P,在y轴上取点Q,使得以P,O,Q为顶点,且以点Q为直角顶点的三角形与△AOH全等,则符合条件的点A的坐标是.21.已知抛物线y=ax2﹣2ax+c(a<0)的图象过点A(3,m).(1)当a=﹣1,m=0时,求抛物线的顶点坐标;(2)如图,直线l:y=kx+c(k<0)交抛物线于B,C两点,点Q(x,y)是抛物线上点B,C之间的一个动点,作QD⊥x轴交直线l于点D,作QE⊥y轴于点E,连接DE.设∠QED=β,当2≤x≤4时,β恰好满足30°≤β≤60°,a=.22.如图,已知抛物线y1=﹣2x2+2,直线y2=2x+2,当x任取一值时,x对应的函数值分别为y1,y2.若y1≠y2,取y1,y2中的较小值记为M;若y1=y2,记M=y1=y2.例如:当x=1时,y1=0,y2=4,y1<y2,此时M=0.那么使得M=1的x值为.23.如图,边长为2的正方形OABC的顶点A,C分别在x轴,y轴的正半轴上,二次函数y=﹣x2+bx+c的图象经过B,C两点.(1)求b,c的值;(2)若将该抛物线向下平移m个单位,使其顶点落在正方形OABC内(不包括边上),求m的取值范围.24.已知二次函数y=ax2﹣ax(a≠0)的图象经过点(﹣1,2).(1)求该二次函数的解析式和顶点坐标;(2)能否通过所求得的抛物线的平移得到抛物线y=x2+3x+?如果能,请说明怎样平移,如果不能,请说明理由.25.已知抛物线G:y=mx2﹣2mx﹣3有最低点P.(1)求二次函数y=mx2﹣2mx﹣3的最小值(用含m的式子表示);(2)若点P关于坐标系原点O的对称点仍然在抛物线上,求此时m的值;(3)将抛物线G向右平移m个单位得到抛物线G1.经过探究发现,随着m的变化,抛物线G1顶点的纵坐标y与横坐标x之间存在一个函数关系,求这个函数关系式,并写出自变量x的取值范围.26.已知抛物线y=﹣2x2+(m﹣2)x+(n﹣2020)(m,n为常数).(1)若抛物线的的对称轴为直线x=1,且经过点(0,﹣1),求m,n的值;(2)若抛物线上始终存在不重合的两点关于原点对称,求n的取值范围;(3)在(1)的条件下,存在正实数a,b(a<b),当a≤x≤b时,恰好有≤y≤,请直接写出a,b的值.27.定义新运算:对于任意实数m,n都有m☆n=m2﹣mn+n,等式右边是常用的加法、减法、乘法及乘方运算.例如:﹣3☆2=(﹣3)2﹣(﹣3)×2+2=17.根据以上知识解决问题:(1)若x☆3=1,求x的值;(2)求抛物线y=(2﹣x)☆(﹣1)的顶点坐标;(3)将(2)中的抛物线绕着原点旋转180°,写出得到的新的抛物线解析式.28.如图,已知抛物线与x轴交于A(﹣1,0)、B(3,0)两点,与y轴交于点C(0,3).(1)求抛物线的解析式;(2)点D是第一象限内抛物线上的一个动点(与点C、B不重合),过点D作DF⊥x轴于点F,交直线BC于点E,连接BD、CD.设点D的横坐标为m,△BCD的面积为S.求S关于m的函数解析式及自变量m的取值范围,并求出S的最大值;(3)已知M为抛物线对称轴上一动点,若△MBC是以BC为直角边的直角三角形,请直接写出点M的坐标.29.抛物线y=ax2+bx﹣6a与x轴交于A,B两点,且A(﹣2,0),抛物线的顶点为P.(1)求点P的坐标;(用只含a的代数式表示)(2)若﹣8≤a≤﹣5,求△ABP面积的最大值;(3)当a=1时,把抛物线y=ax2+bx﹣6a位于x轴下方的部分沿x轴向上翻折,其余部分保持不动,得到新的函数图象.若直线y=﹣x+t与新的函数图象至少有3个不同的交点,求t的取值范围.30.如图所示,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的顶点坐标为C(3,6),并与y轴交于点B(0,3),点A是对称轴与x轴的交点.(1)求抛物线的解析式;(2)如图①所示,P是抛物线上的一个动点,且位于第一象限,连接BP,AP,求△ABP 的面积的最大值;(3)如图②所示,在对称轴AC的右侧作∠ACD=30°交抛物线于点D,求出D点的坐标;并探究:在y轴上是否存在点Q,使∠CQD=60°?若存在,求点Q的坐标;若不存在,请说明理由.31.如图所示,二次函数y=﹣x2+2x+m的图象与x轴的一个交点为A(3,0),另一交点为B,且与y轴交于点C.(1)求m的值;(2)求点B的坐标;(3)该二次函数图象上有一点D(x,y)(其中x>0,y>0),使S△ABD=S△ABC,求点D 的坐标;(4)若点P在直线AC上,点Q是平面上一点,是否存在点Q,使以点A、点B、点P、点Q为顶点的四边形为矩形?若存在,请你直接写出Q点的坐标;若不存在,请说明理由.32.如图,抛物线y=x2+bx+c与x轴相交于A,B两点,与y轴相交于点C,已知抛物线的对称轴所在的直线是x=,点B的坐标为(4,0).(1)抛物线的解析式是;(2)若点P是直线BC下方抛物线上一动点,当∠ABP=2∠ABC时,求出点P的坐标;(3)若M为x轴上一动点,在抛物线上是否存在点N,使得点B,C,M,N构成的四边形是菱形?若存在,求出N点的坐标;若不存在,请说明理由.参考答案1.解:将二次函数y=(x﹣1)2+2的图象向上平移3个单位长度,再向右平移4个单位长度,得到的抛物线相应的函数表达式为:y=(x﹣1﹣4)2+2+3,即y=(x﹣5)2+5,故选:C.2.解:∵把抛物线y=12x2﹣1先向右平移1个单位,再向下平移2个单位,∴得到的抛物线的解析式为y=12(x﹣1)2﹣3,故选:B.3.解:由“左加右减”的原则可知,把抛物线y=x2+1向左平移1个单位,则平移后抛物线的解析式为:y=(x+1)2+1,故选:A.4.解:∵y=﹣x2向下平移1个单位,再向左平移1个单位,∴平移后的抛物线的顶点坐标为(﹣1,﹣1),∴平移得到的抛物线的解析式为y=﹣(x+1)2﹣1.故选:B.5.解:抛物线y=(x﹣1)2+2的顶点坐标为(1,2),∵向下平移3个单位,∴平移后的抛物线的顶点坐标为(1,﹣1).故选:C.6.解:∵将y=﹣2(x﹣3)2+1,先向上平移1个单位长度,再向右平移2个单位长度得到y=﹣2(x﹣5)2+2,∴平移前抛物线的解析式是:y=﹣2(x﹣5)2+2.故选:A.7.解:如图∵抛物线y=x2﹣2x﹣15与直线y=4x﹣23交于A、B两点,∴x2﹣2x﹣15=4x﹣23,解得:x=2或x=4,当x=2时,y=4x﹣23=﹣15,当x=4时,y=4x﹣23=﹣7,∴点A的坐标为(2,﹣15),点B的坐标为(4,﹣7),∵抛物线对称轴方程为:x=﹣作点A关于抛物线的对称轴x=1的对称点A′,作点B关于x轴的对称点B′,连接A′B′,则直线A′B′与对称轴(直线x=1)的交点是E,与x轴的交点是F,∴BF=B′F,AE=A′E,∴点P运动的最短总路径是AE+EF+FB=A′E+EF+FB′=A′B′,延长BB′,AA′相交于C,∴A′C=4,B′C=7+15=22,∴A′B′==10.∴点P运动的总路径的长为10.故选:A.8.解:观察图象可知,AD=BC=5×2=10,BE=1×10=10,ED=4×1=4,AE=10﹣4=6,∴BE=BC,故①正确,如图1中,当t=6秒时,点P在BE上,点Q静止于点C处,在△ABE与△PQB中,,∴△ABE≌△PQB(SAS),故②正确,在Rt△ABE中,AB===8,∴BE+DE+DC=10+4+8=22,∴点P运动了22秒,故③错误,当t=秒时,点P在线段DE上,点Q与点C重合,此时∠PQB≠90°,∴△ABE与△QBP不相似,故④错误.∴①②正确,故选:A.9.解:∵点A,B的坐标分别为(﹣2,3)和(1,3),∴线段AB与y轴的交点坐标为(0,3),又∵抛物线的顶点在线段AB上运动,抛物线与y轴的交点坐标为(0,c),∴c≤3,(顶点在y轴上时取“=”),故①错误;∵抛物线的顶点在线段AB上运动,∴当x<﹣2时,y随x的增大而增大,因此,当x<﹣3时,y随x的增大而增大,故②正确;若点D的横坐标最大值为5,则此时对称轴为直线x=1,此时顶点与B重合,根据二次函数的对称性,点C的横坐标最小时,顶点与A重合,此时点C的横坐标为﹣2﹣4=﹣6,故③错误;根据顶点坐标公式,=3,令y=0,则ax2+bx+c=0,设方程的两根为x1,x2,则CD2=(x1+x2)2﹣4x1x2=(﹣)2﹣4×=,根据顶点坐标公式,=3,∴=﹣12,∴CD2=×(﹣12)=﹣,∵四边形ACDB为平行四边形,∴CD=AB=1﹣(﹣2)=3,∴﹣=32=9,解得a=﹣,故④正确;综上所述,正确的结论有②④.故选:D.10.解:根据题意得:A i B i=x2﹣(﹣x)=x(x+1),∴==2(﹣),∴++…+=2(1﹣+﹣+…+﹣)=.故选:A.11.解:①把y=m+2代入y=﹣x2+2x+m+1中,得x2﹣2x+1=0,∵△=4﹣4=0,∴此方程两个相等的实数根,则抛物线y=﹣x2+2x+m+1与直线y=m+2有且只有一个交点,故①结论正确;②∵抛物线的对称轴为x=1,∴点P(2,y3)关于x=1的对称点为P′(0,y3),∵a=﹣1<0,∴当x<1时,y随x增大而增大,又∵﹣2<0<,点M(﹣2,y1)、点N(,y2)、点P′(0,y3)在该函数图象上,∴y2>y3>y1,故②结论错误;③将该抛物线向左平移2个单位,再向下平移2个单位,抛物线的解析式为:y=﹣(x+2)2+2(x+2)x+m+1﹣2,即y=﹣(x+1)2+m,故③结论正确;④当m=1时,抛物线的解析式为:y=﹣x2+2x+2,∴A(0,2),C(2,2),B(1,3),作点B关于y轴的对称点B′(﹣1,3),作C点关于x轴的对称点C′(2,﹣2),连接B′C′,与x轴、y轴分别交于D、E点,如图,则BE+ED+CD+BC=B′E+ED+C′D+BC=B′C′+BC,根据两点之间线段最短,知B′C′最短,而BC的长度一定,∴此时,四边形BCDE周长=B′C′+BC最小,为:+=+=,故④结论正确;综上所述,正确的结论是①③④.故选:C.12.解:令ax2+4x+c=x,即ax2+3x+c=0,由题意,△=32﹣4ac=0,即4ac=9,又方程的根为=,解得a=﹣1,c=﹣,故函数y=ax2+4x+c﹣=﹣x2+4x﹣3,如图,该函数图象顶点为(2,1),与y轴交点为(0,﹣3),由对称性,该函数图象也经过点(4,﹣3).由于函数图象在对称轴x=2左侧y随x的增大而增大,在对称轴右侧y随x的增大而减小,且当0≤x≤m时,函数y=﹣x2+4x﹣3的最小值为﹣3,最大值为1,∴2≤m≤4,故选:C.13.解:由“上加下减”的原则可知,二次函数y=2x2的图象向下平移1个单位得到y=2x2﹣1,由“左加右减”的原则可知,将二次函数y=2x2﹣1的图象向左平移2个单位可得到函数y=2(x+2)2﹣1,故答案是:y=2(x+2)2﹣1.14.解:将抛物线y=x2向右平移2个单位长度,再向上平移1个单位长度,所得抛物线的函数表达式是y=(x﹣2)2+1,故答案为:y=(x﹣2)2+1.15.解:由“左加右减”的原则可知,将抛物线y=x2向右平移2个单位所得的抛物线的表达式是y=(x﹣2)2;由“上加下减”的原则可知,将抛物线y=(x﹣2)2向上平移3个单位所得的抛物线的表达式是y=(x﹣2)2+3.故答案为:y=(x﹣2)2+3.16.解:y=x2﹣6x+5=(x﹣3)2﹣4,即抛物线的顶点坐标为(3,﹣4),把点(3,﹣4)向上平移3个单位长度,再向左平移2个单位长度后得到点的坐标为(1,﹣1),所以平移后得到的抛物线解析式为y=(x﹣1)2﹣1.故答案是:y=(x﹣1)2﹣1.17.解:抛物线y=2x2﹣1的顶点坐标为(0,﹣1),点(0,﹣1)向下平移3个单位后所得对应点的坐标为(0,﹣4),所以平移后的抛物线的表达式是y=2x2﹣4.故答案为y=2x2﹣4.18.解:如图,作垂线AE⊥x轴,BF⊥x轴,垂足分别是E、F.设A(﹣m,﹣m2)(m>0),B(n,﹣n2)(n>0),设直线AB的解析式为:y=kx+b,则,①×n+②×m得,(m+n)b=﹣(m2n+mn2)=﹣mn(m+n),∴b=﹣mn.∵∠AOB=90°,∴∠AOE=∠OBF(同角的余角相等),又∵∠AEO=∠OFB=90°,∴△AEO∽△OFB,∴=,∴=,∴mn=4,∴b=﹣×4=﹣2.由此可知不论k为何值,直线AB恒过点(0,﹣2).故答案是:(0,﹣2).19.解:∵抛物线y=ax2经过C(4,3),∴抛物线的解析式为y=x2,∵C是线段AB的中点,∴B(0,6),A(8,0),∵△AOB∽△DOE,∴==,设点D的坐标为(0,a),则点E的坐标为(a,0),∵点P为DE的中点,∴点P的坐标为(,),∵点P在抛物线y=x2上,∴=×(a)2,解得:a=6,∴点P的坐标为:(4,3)(不符合要求,舍去).设D在x轴上,E在y轴上,∵△AOB∽△DOE,∴==,设点D的坐标为(a,0),则点E的坐标为(0,a),∵点P为DE的中点,∴点P的坐标为(,),∵点P在抛物线y=x2上,∴a=×(a)2,解得:a=,∴点P的坐标为:(,).故答案为:(,).20.解:在Rt△AOH中,∠AOH=30°;由题意,可知:当∠POQ=30°或∠POQ=60°时,以点Q为直角顶点的△POQ与△AOH 全等,故∠POx=60°或∠POx=30°;①当∠POx=60°时,k OP=tan60°=,所以,直线OP:y=x,联立抛物线的解析式,有:,解得,,∴P1(,3),∴A1(3,);②当∠POx=30°时,k OP=tan30°=,所以,直线OP:y=x,联立抛物线的解析式,有:,解得,,∴P2(,),∴A2(,).故答案:(3,),(,).21.解:(1)当a=﹣1,m=0时,y=﹣x2+2x+c,A点的坐标为(3,0),∴﹣9+6+c=0.解得c=3.∴抛物线的表达式为y=﹣x2+2x+3.即y=﹣(x﹣1)2+4.∴抛物线的顶点坐标为(1,4),故答案为:(1,4).(2)∵点Q(x,y)在抛物线上,∴y=ax2﹣2ax+c.又∵QD⊥x轴交直线l:y=kx+c(k<0)于点D,∴D点的坐标为(x,kx+c).又∵点Q是抛物线上点B,C之间的一个动点,∴QD=ax2﹣2ax+c﹣(kx+c)=ax2﹣(2a+k)x.∵QE=x,∴在Rt△QED中,tanβ===ax﹣2a﹣k.∴tanβ是关于x的一次函数,∵a<0,∴tanβ随着x的增大而减小.又∵当2≤x≤4时,β恰好满足30°≤β≤60°,且tanβ随着β的增大而增大,∴当x=2时,β=60°;当x=4时,β=30°.∴,解得,故答案为:﹣.22.解:如图,∵y1=﹣2x2+2,∴抛物线与坐标轴的交点是:(﹣1,0),(1,0),(0,2).∵直线y2=2x+2,∴该直线与坐标轴的交点是:(﹣1,0),(0,2).即A(﹣1,0),B(1,0),C(0,2).根据图示知,①当﹣1<x<0时,y1>y2,∴使得M=1时,y2=2x+2=1,解得:x=﹣;②当x>0时,y2>y1,使得M=1时,即y1=﹣2x2+2=1,解得:x1=,x2=﹣(舍去),∴使得M=1的x值是﹣或.故答案是:﹣或.23.(1)∵正方形OABC的边长为2,∴点B、C的坐标分别为(2,2),(0,2),∵二次函数y=﹣x2+bx+c的图象经过B,C两点,∴,解得;(2)由(1)可知抛物线为y=﹣x2+2x+2,∵y=﹣x2+2x+2=﹣(x﹣1)2+3,∴顶点为(1,3),∵正方形边长为2,∴将该抛物线向下平移m个单位,使其顶点落在正方形OABC内(不包括边上),m的取值范围是1<m<3.24.解:(1)把点(﹣1,2)代入y=ax2﹣ax(a≠0),得a+a=2.解得a=1.故该抛物线解析式是:y=x2﹣x.由y=x2﹣x=(x﹣)2﹣知,该抛物线的顶点坐标是(,﹣);(2)可以,理由如下:由y=x2+3x+,得y=(x+)2﹣.则平移后抛物线顶点坐标是(﹣,).而抛物线y=x2﹣x的顶点坐标是(﹣,﹣),所以将抛物线y=x2﹣x先向左平移2个单位长度,再向下平移个单位长度即可得到抛物线y=x2+3x+.25.解:(1)∵y=mx2﹣2mx﹣3=m(x﹣1)2﹣m﹣3,抛物线有最低点,∴二次函数y=mx2﹣2mx﹣3的最小值为﹣m﹣3;(2)∵y=mx2﹣2mx﹣3=m(x﹣1)2﹣m﹣3,∴抛物线的顶点P为(1,﹣m﹣3),∴点P关于坐标系原点O的对称点(﹣1,m+3),∵对称点仍然在抛物线上,∴m+3=m+2m﹣3,解得m=3;(3)∵抛物线G:y=m(x﹣1)2﹣m﹣3∴平移后的抛物线G1:y=m(x﹣1﹣m)2﹣m﹣3∴抛物线G1顶点坐标为(m+1,﹣m﹣3)∴x=m+1,y=﹣m﹣3∴x+y=m+1﹣m﹣3=﹣2即x+y=﹣2,变形得y=﹣x﹣2∵m>0,m=x﹣1∴x﹣1>0∴x>1∴y与x的函数关系式为y=﹣x﹣2(x>1).26.解:(1)根据题意得,﹣=1,n﹣2020=﹣1,∴m=6,n=2019;(2)设抛物线线上关于原点对称且不重合的两点坐标分别是(x0,y0),(﹣x0,﹣y0),代入解析式可得:,∴两式相加可得:﹣4x02+2(n﹣2020)=0.∴n=2x02+2020,∴n的取值范围为:n>2020;(3)由(1)可知抛物线为y=﹣2x2+4x﹣1=﹣2(x﹣1)2+1,∴y≤1,∵0<a<b,当a≤x≤b时,恰好有≤y≤,∴≤1,即a≥1.∴1≤a<b.∵抛物线的对称轴是x=1,且开口向下,∴当a≤x≤b时,y随x的增大而减小.∴当x=a时,y最大值=﹣2a2+4a﹣1.当x=b时,y最小值=﹣2b2+4b﹣1.又≤y≤,∴.将①整理,得2b3﹣4b2+b+1=0,变形,得2b2(b﹣1)﹣(2b+1)(b﹣1)=0.∴(b﹣1)(2b2﹣2b﹣1)=0.∵b>1,∴2b2﹣2b﹣1=0.解得b1=(舍去),b2=.同理,由②得到:(a﹣1)(2a2﹣2a﹣1)=0.∵1≤a<b,∴2a2﹣2a﹣1=0.解得a1=1,a2=(舍去),a3=(舍去).综上所述,a=1,b=.27.解:(1)根据题意,得x2﹣3x+3=1,移项、合并同类项,得x2﹣3x+2=0,整理,得(x,﹣1)(x﹣2)=0,解得:x1=1,x2=2;(2)根据题意知,y=(2﹣x)2﹣(2﹣x)(﹣1)+(﹣1)=x2﹣5x+5=(x﹣)2﹣.所以,顶点坐标();(3)根据题意知,新的抛物线解析式为y=﹣(x+)2+.28.解:(1)抛物线解析式为y=a(x+1)(x﹣3)=a(x2﹣2x﹣3),即﹣3a=3,解得:a=﹣1,抛物线解析式为y=﹣x2+2x+3;(2)设直线BC的函数解析式为y=kx+b,∵直线BC过点B(3,0),C(0,3),∴,解得,∴y=﹣x+3,设D(m,﹣m2+2m+3),E(m,﹣m+3),∴DE=(﹣m2+2m+3)﹣(﹣m+3)=﹣m2+3m,∴,∵,∴当时,S有最大值,最大值;(3)设点M(1,m),则MB2=m2+4,MC2=1+(m﹣3)2,BC2=18;①当MC是斜边时,1+(m﹣3)2=m2+4+18;解得:m=﹣2;②当MB是斜边时,同理可得:m=4,故点M的坐标为:(1,﹣2),(1,4).29.解:(1)∵点A(﹣2,0),在抛物线y=ax2+bx﹣6a上,∴4a﹣2b﹣6a=0,∴b=﹣a,∴.∴点P坐标为.(2)由(1)可知,抛物线的对称轴为直线,∴点B与点A关于直线对称,∴B(3,0),∴AB=5,∵点P坐标为,设△ABP面积为S,则.∵﹣8≤a≤﹣5∴,S随a的增大而减小.∴a=﹣8时,△ABP面积的最大值为125.(3)∵a=1,b=﹣a,∴y=x2﹣x﹣6,∵y=x2﹣x﹣6与x轴交于A(﹣2,0),B(3,0).∴新函数为,①当直线y=﹣x+t过点B(3,0)时,直线与新函数图象有3个不同的交点.即﹣3+t=0,解得t=3;②当直线y=﹣x+t与抛物线y=﹣x2+x+6(﹣2<x<3)有唯一公共点时,直线与新函数的图象有3个不同的交点.即方程﹣x2+x+6=﹣x+t有两个相等的实数根.整理,得x2﹣2x+t﹣6=0∴△=4﹣4(t﹣6)=0,解得t=7,∴t的取值范围为3≤t≤7.30.解:(1)抛物线顶点坐标为C(3,6),∴可设抛物线解析式为y=a(x﹣3)2+6,将B(0,3)代入可得a=﹣,∴y=﹣x2+2x+3;(2)连接PO,BO=3,AO=3,设P(n,﹣n2+2n+3),∴S△ABP=S△BOP+S△AOP﹣S△ABO,S△BPO=n,S△APO=﹣n2+3n+,S△ABO=,∴S△ABP=S△BOP+S△AOP﹣S△ABO=﹣n2+n=﹣(n﹣)2+,∴当x=时,S△ABP的最大值为;(3)存在,设D点的坐标为(t,﹣t2+2t+3),过D作对称轴的垂线,垂足为G,则DG=t﹣3,CG=6﹣(﹣t2+2t+3)=t2﹣2t+3,∴∠ACD=30°,∴2DG=DC,在Rt△CGD中,CG=DG,∴(t﹣3)=t2﹣2t+3,∴t=3+3或t=3(舍)∴D(3+3,﹣3),∴AG=3,GD=3,连接AD,在Rt△ADG中,∴AD==6,∴AD=AC=6,∠CAD=120°,∴在以A为圆心,AC为半径的圆与y轴的交点为Q点,此时,∠CQD=∠CAD=60°,设Q(0,m),AQ为圆A的半径,AQ2=OA2+QO2=9+m2,∴AQ2=AC2,∴9+m2=36,∴m=3或m=﹣3,综上所述:Q点坐标为(0,3)或(0,﹣3).31.解:(1)把A(3,0)代入二次函数y=﹣x2+2x+m得:﹣9+6+m=0,m=3;(2)由(1)可知,二次函数的解析式为:y=﹣x2+2x+3;当x=0时,y=3,∴C(0,3),当y=0时,﹣x2+2x+3=0,x2﹣2x﹣3=0,(x+1)(x﹣3)=0,∴x=﹣1或3,∴B(﹣1,0);(3)∵S△ABD=S△ABC,当y=3时,﹣x2+2x+3=3,﹣x2+2x=0,x2﹣2x=0,x(x﹣2)=0,x=0或2,∴只有(2,3)符合题意.综上所述,点D的坐标为(2,3);(4)存在,理由:①当AB是矩形的边时,此时,对应的矩形为ABP′Q′,∵AO=OC=3,故∠P AB=45°,∴矩形ABP′Q′为正方形,故点Q′的坐标为(3,4);②当AB是矩形的对角线时,此时,对应的矩形为APBQ,同理可得,矩形APBQ为正方形,故点Q的坐标为(1,﹣2),故点Q的坐标为(3,4)或(1,﹣2).32.解:(1)∵点A与点B(4,0)关于直线是x=,∴点A(,0),∴抛物线解析式为y=(x﹣)(x﹣4),即y=x2﹣x+2;故答案为y=x2﹣x+2;(2)如图,∠ABP=2∠ABC,直线BP交y轴于E,作C点关于x轴的对称轴点D,DH⊥BE于H,则∠ABC=∠ABD,∴∠ABD=∠PBD,∴DO=DH,当x=0时,y=x2﹣x+2=2,则C(0,2),∴OD=DH=2,设DE=t,∵∠DEH=∠BEO,∴△EDH∽△EBO,∴=,即=,则EH=1+t,在Rt△DEH中,22+(1+t)2=t2,解得t1=﹣2,t2=,∴OE=OD+DE=2+=,∴E(0,﹣),设直线BE的解析式为y=mx+n,把B(4,0),E(0,﹣)代入得,∴直线BE的解析式为y=x﹣,解方程组得或,∴P点坐标为(,﹣);(3)在抛物线上不存在点N,使得点B,C,M,N构成的四边形是菱形.理由如下:若BC为对角线,则MN不能与BC互相垂直平分,点B,C,M,N构成的四边形不是菱形;若BC为边,则CN∥BM,则CN=,而BC==2,所以点B,C,M,N 构成的四边形不可能为菱形.。
2022北京中考数学二模分类——几何综合压轴题一、手拉手共5小题1.(2022密云二模27题) 如图, 在等边 中, 点 在的延长线上, 点 是边上的一个动点 (点 不 与点 重合), 将线段绕点 逆时针旋转 得到线段, 连接和.(1) 依据题意, 补全图形; (2) 比较与的大小, 并证明; (3) 用等式表示线段与之间的数量关系, 并证明.手拉手 6题 中点问题(附加2题) 一线三垂 1题猜证类 1题等腰结论 1题共计 14题倍长2题相似3题2.(2022丰台二模27题)如图,在△ABC 中,AB=AC,∠BAC =120°,D 是BC 中点,连接AD .点M 在线段AD上 (不与点A,D 重合),连接MB,点E 在CA 的延长线上且ME = MB,连接EB .(1)比较∠ABM 与∠AEM 的大小,并证明;(2)用等式表示线段AM,AB,AE 之间的数量关系,并证明 .3.(2022西城二模27题)在中, , 过点作射线, 使 (点与点在直线的异侧), 点是射线上一个动点 (不与点重合), 点在线段上, 且.(1) 如图 1, 当点与点重合时, 与的位置关系是 , 若, 则的长为; (用含的式子表示)(2) 如图 2, 当点与点不重合时, 连接.①用等式表示与之间的数量关系, 并证明;②用等式表示线段之间的数量关系, 并证明.4.(2022大兴二模27题)如图,AC=AB,∠CAB=∠CDB=α,线段CD与AB相交于点O,以点A为中心,将射线AD绕点A逆时针旋转α(0°<α<180°)交线段CD于点H,(1)若α=60°,求证:CD=AD+BD(2)请你直接用等式表示出线段CD, AD, BD 之间的数量关系(用含α的式子表示)5.(2022东城二模27题)如图,在ABC△中,AB AC=,2CABα∠=,在△ABC的外侧作直线()901802AP a PAC a︒−<∠︒−,作点C关于直线AP的对称点D,连接,,AD BD BD交直线AP于点E.(1)依题意补全图形;(2)连接CE,求证:ACE ABE∠=∠;(3)过点A作AF CE⊥于点F,用等式表示线段,2,BE EF DE之间的数量关系,并证明。
北京市第十二中学2024届中考数学对点突破模拟试卷考生须知:1.全卷分选择题和非选择题两部分,全部在答题纸上作答。
选择题必须用2B 铅笔填涂;非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。
2.请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。
3.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,在草稿纸、试题卷上答题无效。
一、选择题(本大题共12个小题,每小题4分,共48分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.)1.分式方程()22111x x x -++=1的解为( ) A .x=1 B .x=0 C .x=﹣23 D .x=﹣12.如图1,在等边△ABC 中,D 是BC 的中点,P 为AB 边上的一个动点,设AP =x ,图1中线段DP 的长为y ,若表示y 与x 的函数关系的图象如图2所示,则△ABC 的面积为( )A .4B .23C .12D .433.已知:如图,在正方形ABCD 外取一点E ,连接AE 、BE 、DE ,过点A 作AE 的垂线交DE 于点P ,若AE=AP=1,PB=5.下列结论:①△APD ≌△AEB ;②点B 到直线AE 的距离为2;③EB ⊥ED ;④S △APD +S △APB =1+6;⑤S 正方形ABCD =4+6.其中正确结论的序号是( )A .①③④B .①②⑤C .③④⑤D .①③⑤4.计算a•a 2的结果是( )A .aB .a 2C .2a 2D .a 35.如图,已知数轴上的点A 、B 表示的实数分别为a ,b ,那么下列等式成立的是( )A .a b a b +=-B .a b a b +=--C .a b b a +=-D .a b a b +=+6.不论x 、y 为何值,用配方法可说明代数式x 2+4y 2+6x ﹣4y+11的值( )A .总不小于1B .总不小于11C .可为任何实数D .可能为负数7.二次函数2y ax bx c =++(a 、b 、c 是常数,且a≠0)的图象如图所示,下列结论错误的是( )A .4ac <b 2B .abc <0C .b+c >3aD .a <b8.如图,半径为1的圆O 1与半径为3的圆O 2相内切,如果半径为2的圆与圆O 1和圆O 2都相切,那么这样的圆的个数是 ( )A .1B .2C .3D .49.使用家用燃气灶烧开同一壶水所需的燃气量y (单位:3m )与旋钮的旋转角度x (单位:度)(090x <≤)近似满足函数关系y=ax 2+bx+c(a≠0).如图记录了某种家用燃气灶烧开同一壶水的旋钮角度x 与燃气量y 的三组数据,根据上述函数模型和数据,可推断出此燃气灶烧开一壶水最节省燃气的旋钮角度约为( )A .18B .36C .41D .5810.在Rt △ABC 中,∠C =90°,如果AC =4,BC =3,那么∠A 的正切值为( )A .34B .43C .35D .4511.在﹣3,0,4,6这四个数中,最大的数是( )A .﹣3B .0C .4D .612.从标号分别为1,2,3,4,5的5张卡片中随机抽取1张,下列事件中不可能事件是( )A .标号是2B .标号小于6C .标号为6D .标号为偶数二、填空题:(本大题共6个小题,每小题4分,共24分.)13.甲、乙两名学生练习打字,甲打135个字所用时间与乙打180个字所用时间相同,已知甲平均每分钟比乙少打20个字,如果设甲平均每分钟打字的个数为x ,那么符合题意的方程为:______.14.王经理到襄阳出差带回襄阳特产——孔明菜若干袋,分给朋友们品尝.如果每人分5袋,还余3袋;如果每人分6袋,还差3袋,则王经理带回孔明菜_________袋15.点(a -1,y 1)、(a +1,y 2)在反比例函数y =k x(k >0)的图象上,若y 1<y 2,则a 的范围是________. 16.如图,半径为5的半圆的初始状态是直径平行于桌面上的直线b ,然后把半圆沿直线b 进行无滑动滚动,使半圆的直径与直线b 重合为止,则圆心O 运动路径的长度等于_____.17.如图,若点 A 的坐标为 ()1,3 ,则 sin 1∠ =________.18.如图,在矩形ABCD 中,AB =4,BC =5,点E 是边CD 的中点,将△ADE 沿AE 折叠后得到△AFE .延长AF 交边BC 于点G ,则CG 为_____.三、解答题:(本大题共9个小题,共78分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.19.(6分)如图,在规格为8×8的边长为1个单位的正方形网格中(每个小正方形的边长为1),△ABC 的三个顶点都在格点上,且直线m 、n 互相垂直.(1)画出△ABC 关于直线n 的对称图形△A′B′C′;(2)直线m 上存在一点P ,使△APB 的周长最小;①在直线m 上作出该点P ;(保留画图痕迹)②△APB 的周长的最小值为 .(直接写出结果)20.(6分)如图,抛物线2y ax bx c =++()0a ≠与x 轴交于点A 和点B (1,0),与y 轴交于点C (0,3),其对称轴l 为x =–1,P 为抛物线上第二象限的一个动点.(1)求抛物线的解析式并写出其顶点坐标;(2)当点P 的纵坐标为2时,求点P 的横坐标;(3)当点P 在运动过程中,求四边形PABC 面积最大时的值及此时点P 的坐标.21.(6分)如图,AB 为⊙O 的直径,C 为⊙O 上一点,AD 和过点C 的切线互相垂直,垂足为D ,AB ,DC 的延长线交于点E .(1)求证:AC 平分∠DAB ; (2)若BE=3,322.(8分)计算:2cos30°+27-33--(12)-2 23.(8分)计算:(﹣1)4﹣2tan60°+0(32)12-+ . 24.(10分)Rt △ABC 中,∠ABC=90°,以AB 为直径作⊙O 交AC 边于点D ,E 是边BC 的中点,连接DE ,OD . (1)如图①,求∠ODE 的大小;(2)如图②,连接OC 交DE 于点F ,若OF=CF ,求∠A 的大小.25.(10分)A 、B 、C 三人玩篮球传球游戏,游戏规则是:第一次传球由A 将球随机地传给B 、C 两人中的某一人,以后的每一次传球都是由上次的传球者随机地传给其他两人中的某一人.(1)求两次传球后,球恰在B 手中的概率;(2)求三次传球后,球恰在A 手中的概率.26.(12分)如图1,△ABC 中,AB=AC=6,BC=4,点D 、E 分别在边AB 、AC 上,且AD=AE=1,连接DE 、CD ,点M 、N 、P 分别是线段DE 、BC 、CD 的中点,连接MP 、PN 、MN .(1)求证:△PMN 是等腰三角形;(2)将△ADE 绕点A 逆时针旋转,①如图2,当点D 、E 分别在边AC 两侧时,求证:△PMN 是等腰三角形;②当△ADE 绕点A 逆时针旋转到第一次点D 、E 、C 在一条直线上时,请直接写出此时BD 的长.27.(12分)如图所示,一幢楼房AB背后有一台阶CD,台阶每层高0.2米,且AC=17.2米,设太阳光线与水平地面的夹角为α,当α=60°时,测得楼房在地面上的影长AE=10米,现有一老人坐在MN这层台阶上晒太阳.(3取1.73)(1)求楼房的高度约为多少米?(2)过了一会儿,当α=45°时,问老人能否还晒到太阳?请说明理由.参考答案一、选择题(本大题共12个小题,每小题4分,共48分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.)1、C【解题分析】首先找出分式的最简公分母,进而去分母,再解分式方程即可.【题目详解】解:去分母得:x2-x-1=(x+1)2,整理得:-3x-2=0,解得:x=-23, 检验:当x=-23时,(x+1)2≠0, 故x=-23是原方程的根. 故选C .【题目点拨】此题主要考查了解分式方程的解法,正确掌握解题方法是解题关键.2、D【解题分析】分析:由图1、图2结合题意可知,当DP ⊥AB 时,DP 最短,由此可得DP 最短=y 最小3,过点P 作PD ⊥AB 于点P ,连接AD ,结合△ABC 是等边三角形和点D 是BC 边的中点进行分析解答即可.详解:由题意可知:当DP ⊥AB 时,DP 最短,由此可得DP 最短=y 最小,如图3,过点P 作PD ⊥AB 于点P ,连接AD , ∵△ABC 是等边三角形,点D 是BC 边上的中点,∴∠ABC=60°,AD ⊥BC ,∵DP ⊥AB 于点P ,此时∴BD=32sin 60PD ==, ∴BC=2BD=4,∴AB=4,∴AD=AB·sin ∠B=4×sin60°=∴S △ABC=12AD·BC=142⨯=故选D.点睛:“读懂题意,知道当DP⊥AB于点P时,DP最短3是解答本题的关键.3、D【解题分析】①首先利用已知条件根据边角边可以证明△APD≌△AEB;②由①可得∠BEP=90°,故BE不垂直于AE过点B作BF⊥AE延长线于F,由①得∠AEB=135°所以∠EFB=45°,所以△EFB是等腰Rt△,故B到直线AE距离为3,故②是错误的;③利用全等三角形的性质和对顶角相等即可判定③说法正确;④由△APD≌△AEB,可知S△APD+S△APB=S△AEB+S△APB,然后利用已知条件计算即可判定;⑤连接BD,根据三角形的面积公式得到S△BPD=12PD×BE=32,所以S△ABD=S△APD+S△APB+S△BPD6判定.【题目详解】由边角边定理易知△APD≌△AEB,故①正确;由△APD≌△AEB得,∠AEP=∠APE=45°,从而∠APD=∠AEB=135°,所以∠BEP=90°,过B作BF⊥AE,交AE的延长线于F,则BF的长是点B到直线AE的距离,在△AEP中,由勾股定理得2,在△BEP中,5,2,由勾股定理得:3,∵∠PAE=∠PEB=∠EFB=90°,AE=AP,∴∠AEP=45°,∴∠BEF=180°-45°-90°=45°,∴∠EBF=45°,∴EF=BF,在△EFB中,由勾股定理得:EF=BF=62,故②是错误的;因为△APD≌△AEB,所以∠ADP=∠ABE,而对顶角相等,所以③是正确的;由△APD≌△AEB,∴PD=BE=3,可知S△APD+S△APB=S△AEB+S△APB=S△AEP+S△BEP=12+62,因此④是错误的;连接BD,则S△BPD=12PD×BE=32,所以S△ABD=S△APD+S△APB+S△BPD=2+62,所以S正方形ABCD=2S△ABD=4+6.综上可知,正确的有①③⑤.故选D.【题目点拨】考查了正方形的性质、全等三角形的性质与判定、三角形的面积及勾股定理,综合性比较强,解题时要求熟练掌握相关的基础知识才能很好解决问题.4、D【解题分析】a·a2= a3.故选D.5、B【解题分析】根据图示,可得:b<0<a,|b|>|a|,据此判断即可.【题目详解】∵b <0<a ,|b|>|a|,∴a+b <0,∴|a+b|= -a-b .故选B .【题目点拨】此题主要考查了实数与数轴的特征和应用,以及绝对值的含义和求法,要熟练掌握. 6、A【解题分析】利用配方法,根据非负数的性质即可解决问题;【题目详解】解:∵x 2+4y 2+6x-4y+11=(x+3)2+(2y-1)2+1,又∵(x+3)2≥0,(2y-1)2≥0,∴x 2+4y 2+6x-4y+11≥1,故选:A .【题目点拨】本题考查配方法的应用,非负数的性质等知识,解题的关键是熟练掌握配方法. 7、D【解题分析】根据二次函数的图象与性质逐一判断即可求出答案.【题目详解】由图象可知:△>0,∴b 2﹣4ac >0,∴b 2>4ac ,故A 正确;∵抛物线开口向上,∴a <0,∵抛物线与y 轴的负半轴,∴c <0,∵抛物线对称轴为x=2b a<0, ∴b <0,∴abc <0,故B正确;∵当x=1时,y=a+b+c>0,∵4a<0,∴a+b+c>4a,∴b+c>3a,故C正确;∵当x=﹣1时,y=a﹣b+c>0,∴a﹣b+c>c,∴a﹣b>0,∴a>b,故D错误;故选D.考点:本题主要考查图象与二次函数系数之间的关系,会利用对称轴的范围求2a与b的关系,以及二次函数与方程、不等式之间的转换,根的判别式的熟练运用.8、C【解题分析】分析:过O1、O2作直线,以O1O2上一点为圆心作一半径为2的圆,将这个圆从左侧与圆O1、圆O2同时外切的位置(即圆O3)开始向右平移,观察图形,并结合三个圆的半径进行分析即可得到符合要求的圆的个数.详解:如下图,(1)当半径为2的圆同时和圆O1、圆O2外切时,该圆在圆O3的位置;(2)当半径为2的圆和圆O1、圆O2都内切时,该圆在圆O4的位置;(3)当半径为2的圆和圆O1外切,而和圆O2内切时,该圆在圆O5的位置;综上所述,符合要求的半径为2的圆共有3个.故选C.点睛:保持圆O1、圆O2的位置不动,以直线O1O2上一个点为圆心作一个半径为2的圆,观察其从左至右平移过程中与圆O1、圆O2的位置关系,结合三个圆的半径大小即可得到本题所求答案.9、C【解题分析】根据已知三点和近似满足函数关系y=ax2+bx+c(a≠0)可以大致画出函数图像,并判断对称轴位置在36和54之间即可选择答案.【题目详解】解:由图表数据描点连线,补全图像可得如图,抛物线对称轴在36和54之间,约为41℃∴旋钮的旋转角度x在36°和54°之间,约为41℃时,燃气灶烧开一壶水最节省燃气.故选:C,【题目点拨】本题考查了二次函数的应用,二次函数的图像性质,熟练掌握二次函数图像对称性质,判断对称轴位置是解题关键.综合性较强,需要有较高的思维能力,用图象法解题是本题考查的重点.10、A【解题分析】根据锐角三角函数的定义求出即可.【题目详解】解:在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=4,BC=3,∴ tanA=34 BCAC.故选A.【题目点拨】本题考查了锐角三角函数的定义,熟记锐角三角函数的定义内容是解题的关键.11、C【解题分析】试题分析:根据实数的大小比较法则,正数大于0,0大于负数,两个负数相比,绝对值大的反而小.因此,在﹣3,0,1这四个数中,﹣3<0<1,最大的数是1.故选C.12、C【解题分析】利用随机事件以及必然事件和不可能事件的定义依次分析即可解答.【题目详解】选项A、标号是2是随机事件;选项B、该卡标号小于6是必然事件;选项C、标号为6是不可能事件;选项D、该卡标号是偶数是随机事件;故选C.【题目点拨】本题考查了随机事件以及必然事件和不可能事件的定义,正确把握相关定义是解题关键.二、填空题:(本大题共6个小题,每小题4分,共24分.)13、13518020 x x=+【解题分析】设甲平均每分钟打x个字,则乙平均每分钟打(x+20)个字,根据工作时间=工作总量÷工作效率结合甲打135个字所用时间与乙打180个字所用时间相同,即可得出关于x的分式方程.【题目详解】∵甲平均每分钟打x个字,∴乙平均每分钟打(x+20)个字,根据题意得:13518020x x=+,故答案为13518020x x=+.【题目点拨】本题考查了分式方程的应用,找准等量关系,正确列出分式方程是解题的关键.14、33.【解题分析】试题分析:设品尝孔明菜的朋友有x人,依题意得,5x+3=6x-3,解得x=6,所以孔明菜有5x+3=33袋. 考点:一元一次方程的应用.15、﹣1<a<1【解题分析】解:∵k>0,∴在图象的每一支上,y随x的增大而减小,①当点(a-1,y1)、(a+1,y2)在图象的同一支上,∵y1<y2,∴a-1>a+1,解得:无解;②当点(a-1,y1)、(a+1,y2)在图象的两支上,∵y1<y2,∴a-1<0,a+1>0,解得:-1<a<1.故答案为:-1<a<1.【题目点拨】本题考查反比例函数的性质.16、5π【解题分析】根据题意得出球在无滑动旋转中通过的路程为12圆弧,根据弧长公式求出弧长即可.【题目详解】解:由图形可知,圆心先向前走OO1的长度,从O到O1的运动轨迹是一条直线,长度为14圆的周长,然后沿着弧O1O2旋转14圆的周长,则圆心O运动路径的长度为:112544π⨯⨯+×2π×5=5π,故答案为5π.【题目点拨】本题考查的是弧长的计算和旋转的知识,解题关键是确定半圆作无滑动翻转所经过的路线并求出长度.17、32 【解题分析】 根据勾股定理,可得OA 的长,根据正弦是对边比斜边,可得答案.【题目详解】如图,由勾股定理,得:OA =22OB AB +=1.sin ∠1=32AB OA =,故答案为32.18、45【解题分析】如图,作辅助线,首先证明△EFG ≌△ECG ,得到FG =CG (设为x ),∠FEG =∠CEG ;同理可证AF =AD =5,∠FEA =∠DEA ,进而证明△AEG 为直角三角形,运用相似三角形的性质即可解决问题.【题目详解】连接EG ;∵四边形ABCD 为矩形,∴∠D =∠C =90°,DC =AB =4;由题意得:EF =DE =EC =2,∠EFG =∠D =90°;在Rt △EFG 与Rt △ECG 中,EF EC EG EG =⎧⎨=⎩, ∴Rt △EFG ≌Rt △ECG (HL ),∴FG =CG (设为x ),∠FEG =∠CEG ;同理可证:AF =AD =5,∠FEA =∠DEA ,∴∠AEG=12×180°=90°,而EF⊥AG,可得△EFG∽△AFE, ∴2EF AF FG=∴22=5•x,∴x=45,∴CG=45,故答案为:4 5 .【题目点拨】此题考查矩形的性质,翻折变换的性质,以考查全等三角形的性质及其应用、射影定理等几何知识点为核心构造而成;对综合的分析问题解决问题的能力提出了一定的要求.三、解答题:(本大题共9个小题,共78分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.19、(1)详见解析;(2)①详见解析;②1032+.【解题分析】(1)根据轴对称的性质,可作出△ABC关于直线n的对称图形△A′B′C′;(2)①作点B关于直线m的对称点B'',连接B''A与x轴的交点为点P;②由△ABP的周长=AB+AP+BP=AB+AP+B''P,则当AP与PB''共线时,△APB的周长有最小值.【题目详解】解:(1)如图△A′B′C′为所求图形.(2)①如图:点P为所求点.②∵△ABP的周长=AB+AP+BP=AB+AP+B''P∴当AP 与PB''共线时,△APB 的周长有最小值.∴△APB 的周长的最小值【题目点拨】本题考查轴对称变换,勾股定理,最短路径问题,解题关键是熟练掌握轴对称的性质.20、(1)二次函数的解析式为223y x x =--+,顶点坐标为(–1,4);(2)点P 横坐标为–1;(3)当3x 2=-时,四边形PABC 的面积有最大值758,点P (31524-,). 【解题分析】 试题分析: (1)已知抛物线2y ax bx c =++ ()0a ≠与x 轴交于点A 和点B (1,0),与y 轴交于点C (0,3),其对称轴l 为x =﹣1,由此列出方程组,解方程组求得a 、b 、c 的值,即可得抛物线的解析式,把解析式化为顶点式,直接写出顶点坐标即可;(2)把y=2代入解析式,解方程求得x 的值,即可得点P 的横坐标,从而求得点P 的坐标;(3)设点P(x ,y ),则2--23y x x =+ ,根据OBC OAP OPC BCPA S S S S ∆∆∆=++四边形得出四边形PABC 与x 之间的函数关系式,利用二次函数的性质求得x 的值,即可求得点P 的坐标.试题解析:(1)∵抛物线2y ax bx c =++ ()0a ≠与x 轴交于点A 和点B (1,0),与y 轴交于点C (0,3),其对称轴l 为x =﹣1,∴0312a b c c b a⎧⎪++=⎪=⎨⎪⎪-=-⎩ , 解得:123a b c =-⎧⎪=-⎨⎪=⎩,∴二次函数的解析式为2--23y x x =+ =()214x -++,∴顶点坐标为(﹣1,4)(2)设点P (x ,2),即2--23y x x =+=2,解得1x﹣1(舍去)或2x =1,∴点P﹣1,2).(3)设点P(x ,y ),则2--23y x x =+ ,OBC OAP OPC BCPA S S S S ∆∆∆=++四边形,∴ 2339332222BCPAS x x x =--+-四边形=23375228x ⎛⎫-++ ⎪⎝⎭ ∴当32x =-时,四边形PABC 的面积有最大值758. 所以点P (315,24-). 点睛:本题是二次函数综合题,主要考查学生对二次函数解决动点问题综合运用能力,动点问题为中考常考题型,注意培养数形结合思想,培养综合分析归纳能力,解决这类问题要会建立二次函数模型,利用二次函数的性质解决问题.21、(1)证明见解析;(232π- 【解题分析】(1)连接OC ,如图,利用切线的性质得CO ⊥CD ,则AD ∥CO ,所以∠DAC=∠ACO ,加上∠ACO=∠CAO ,从而得到∠DAC=∠CAO ;(2)设⊙O 半径为r ,利用勾股定理得到r 2+27=(r+3)2,解得r=3,再利用锐角三角函数的定义计算出∠COE=60°,然后根据扇形的面积公式,利用S 阴影=S △COE ﹣S 扇形COB 进行计算即可.【题目详解】解:(1)连接OC ,如图,∵CD 与⊙O 相切于点E ,∴CO ⊥CD ,∵AD ⊥CD ,∴AD ∥CO ,∴∠DAC=∠ACO ,∵OA=OC ,∴∠ACO=∠CAO ,∴∠DAC=∠CAO ,即AC 平分∠DAB ;(2)设⊙O 半径为r ,在Rt △OEC 中,∵OE 2+EC 2=OC 2,∴r 2+27=(r+3)2,解得r=3,∴OC=3,OE=6,∴cos∠COE=12 OCOE=,∴∠COE=60°,∴S阴影=S△COE﹣S扇形COB=12•3•33﹣260?·393336022ππ=-.【题目点拨】本题考查了切线的性质:圆的切线垂直于经过切点的半径.若出现圆的切线,必连过切点的半径,构造定理图,得出垂直关系.简记作:见切点,连半径,见垂直.也考查了圆周角定理和扇形的面积公式.22、37【解题分析】根据实数的计算,先把各数化简,再进行合并即可.【题目详解】原式=3233334 2⨯+-37【题目点拨】此题主要考查实数的计算,解题的关键是熟知特殊三角函数的化简与二次根式的运算.23、1【解题分析】首先利用乘方、二次根式的性质以及特殊角的三角函数值、零指数幂的性质分别化简求出答案.解:原式=123123-+.“点睛”此题主要考查了实数运算,正确化简各数是解题关键.,24、(1)∠ODE=90°;(2)∠A=45°.【解题分析】分析:(Ⅰ)连接OE,BD,利用全等三角形的判定和性质解答即可;(Ⅱ)利用中位线的判定和定理解答即可.详解:(Ⅰ)连接OE,BD.∵AB是⊙O的直径,∴∠ADB=90°,∴∠CDB=90°.∵E点是BC的中点,∴DE=12BC=BE.∵OD=OB,OE=OE,∴△ODE≌△OBE,∴∠ODE=∠OBE.∵∠ABC=90°,∴∠ODE=90°;(Ⅱ)∵CF=OF,CE=EB,∴FE是△COB的中位线,∴FE∥OB,∴∠AOD=∠ODE,由(Ⅰ)得∠ODE=90°,∴∠AOD=90°.∵OA=OD,∴∠A=∠ADO=18090452︒-︒=︒.点睛:本题考查了圆周角定理,关键是根据学生对全等三角形的判定方法及切线的判定等知识的掌握情况解答.25、(1)14;(2)14.【解题分析】试题分析:(1)直接列举出两次传球的所有结果,球球恰在B手中的结果只有一种即可求概率;(2)画出树状图,表示出三次传球的所有结果,三次传球后,球恰在A手中的结果有2种,即可求出三次传球后,球恰在A手中的概率.试题解析:解:(1)两次传球的所有结果有4种,分别是A→B→C,A→B→A,A→C→B,A→C→A.每种结果发生的可能性相等,球球恰在B手中的结果只有一种,所以两次传球后,球恰在B手中的概率是14;(2)树状图如下,由树状图可知,三次传球的所有结果有8种,每种结果发生的可能性相等.其中,三次传球后,球恰在A手中的结果有A→B→C→A,A→C→B→A这两种,所以三次传球后,球恰在A手中的概率是21 84 .考点:用列举法求概率.26、(1)见解析;(2)①见解析;②.【解题分析】(1)利用三角形的中位线得出PM=CE,PN=BD,进而判断出BD=CE,即可得出结论PM=PN;(2)①先证明△ABD≌△ACE,得BD=CE,同理根据三角形中位线定理可得结论;②如图4,连接AM,计算AN和DE、EM的长,如图3,证明△ABD≌△CAE,得BD=CE,根据勾股定理计算CM 的长,可得结论【题目详解】(1)如图1,∵点N,P是BC,CD的中点,∴PN∥BD,PN=BD,∵点P,M是CD,DE的中点,∴PM∥CE,PM=CE,∵AB=AC,AD=AE,∴BD=CE,∴PM=PN,∴△PMN是等腰三角形;(2)①如图2,∵∠DAE=∠BAC,∴∠BAD=∠CAE,∵AB=AC,AD=AE,∴△ABD≌△ACE,∵点M、N、P分别是线段DE、BC、CD的中点,∴PN=BD,PM=CE,∴PM=PN,∴△PMN是等腰三角形;②当△ADE绕点A逆时针旋转到第一次点D、E、C在一条直线上时,如图3,∵∠BAC=∠DAE,∴∠BAD=∠CAE,∵AB=AC,AD=AE,∴△ABD≌△CAE,∴BD=CE,如图4,连接AM,∵M是DE的中点,N是BC的中点,AB=AC,∴A、M、N共线,且AN⊥BC,由勾股定理得:AN==4,∵AD=AE=1,AB=AC=6,∴=,∠DAE=∠BAC,∴△ADE∽△AEC,∴,∴,∴AM=,DE=,∴EM=,如图3,Rt△ACM中,CM===,∴BD=CE=CM+EM=.【题目点拨】此题是三角形的综合题,主要考查了三角形的中位线定理,等腰三角形的判定和性质,全等和相似三角形的判定和性质,直角三角形的性质,解(1)的关键是判断出PM=CE,PN=BD,解(2)①的关键是判断出△ABD≌△ACE,解(2)②的关键是判断出△ADE∽△AEC27、(1)楼房的高度约为17.3米;(2)当α=45°时,老人仍可以晒到太阳.理由见解析.【解题分析】试题分析:(1)在Rt△ABE中,根据的正切值即可求得楼高;(2)当时,从点B射下的光线与地面AD 的交点为F,与MC的交点为点H.可求得AF=AB=17.3米,又因CF=CH=17.3-17.2=0.1米,CM=0.2,所以大楼的影子落在台阶MC这个侧面上.即小猫仍可晒到太阳.试题解析:解:(1)当当时,在Rt△ABE中,∵,∴BA=10tan60°=米.即楼房的高度约为17.3米.当时,小猫仍可晒到太阳.理由如下:假设没有台阶,当时,从点B射下的光线与地面AD的交点为F,与MC的交点为点H.∵∠BFA=45°,∴,此时的影长AF=BA=17.3米,所以CF=AF-AC=17.3-17.2=0.1.∴CH=CF=0.1米,∴大楼的影子落在台阶MC这个侧面上. ∴小猫仍可晒到太阳.考点:解直角三角形.。
题型:反比例函数专题题型说明:自从2010年北京中考第23题考查了反比例函数的知识以来,各区县模拟考试题中就开始出现了很多反比例函数的类型题,但是不管如何考查,都基本上会涉及几何变换,数形结合,方程与不等式,整体思想等。
【例1】已知:反比例函数()0ky k x=≠经过点(11)B ,. ⑴求该反比例函数解析式;⑵联结OB ,再把点(20)A ,与点B 连结,将OAB ∆绕点O 按顺时针方向旋转135︒得到''OA B ∆,写出''A B 的中点P 的坐标,试判断点P 是否在此双曲线上,并说明理由;⑶若该反比例函数图象上有一点(1)F m -(其中0m >),在线段OF 上任取一点E ,设E 点的纵坐标为n ,过F 点作FM x ⊥轴于点M ,连结EM ,使OEM ∆的面积是2,求代数式2n +-【答案】⑴反比例函数解析式:1y x=⑵∵已知(11)B ,,(20)A , ∴OAB ∆是等腰直角三角形∵顺时针方向旋转135°,∴'(0B,'(A - ∴中点P为(2. ∵((1⋅= ∴点P 在此双曲线上. ⑶∵EH n = ,OM m =例题精讲代数综合(二)∴OEM S ∆=EH OM ⋅21=mn 21=2,∴m = 又∵(1)F m -在函数图象上∴)123(-m m =1. 将m21=∴2n =∴2n +-【例2】如图,在直角坐标系中,矩形OABC 的顶点O 与坐标原点重合,顶点A ,C 分别在坐标轴上,顶点B 的坐标为(4,2).过点D (0,3)和E (6,0)的直线分别与AB ,BC 交于点M ,N . ⑴求直线DE 的解析式和点M 的坐标; ⑵若反比例函数y =xm(x >0)的图象经过点M ,求该反比例函数的解析式,并通过计算判断点N 是否在该函数的图象上; ⑶若反比例函数y =xm(x >0)的图象与△MNB 有公共点,请直接..写出m 的取值范围. 【答案】⑴设直线DE 的解析式为y =kx +b∵点D ,E 的坐标为(0,3)、(6,0), ∴⎩⎨⎧b k b+== 603 解得⎪⎩⎪⎨⎧321 ==b k -∴直线DE 的解析式为y =-21x +3 ∵点M 在AB 边上,B (4,2),而四边形OABC 是矩形,∴点M 的纵坐标为2 又∵点M 在直线y =-21x +3上,∴2=-21x +3,∴x =2,∴M (2,2) ⑵∵y =xm (x >0)经过点M (2,2),∴m =4,∴y =x 4又∵点N 在BC 边上,B (4,2),∴点N 的横坐标为4 ∵点N 在直线y =-21x +3上,∴y =1 ∴ N (4,1) ∵当x =4时,y =x 4=1,∴点N 在函数y =x4的图象上 ⑶48m ≤≤【例3】如图,已知直线y =-2x +b 与双曲线y =xk(k >0且2k ≠)相交于第一象限内的两点P (1,k )、Q (22-b ,y 2) ⑴求点Q 的坐标(用含k 的代数式表示)⑵过P 、Q 分别作坐标轴的垂线,垂足为A 、C ,两垂线相交于点B .是否存在这样的k 值,使得△OPQ 的面积等于△BPQ 面积的二倍?若存在,求k 的值;若不存在,请说明理由 (P 、Q 两点请自己在图中标明)【答案】⑴∵P (1,k )在直线y =-2x +b 上,∴k =-2+b∴b -2=k ∵Q (22-b ,y 2)在双曲线y =x k上,∴y 2=22-b k =2∴22-b =2k∴点Q 的坐标为(2k,2)⑵由P (1,k )、Q (2k,2)可知P 为AB 与双曲线的交点,Q 为BC 与双曲线的交点 S △OPQ=S 矩形OABC-S △AOP -S △COQ -S △BPQ =1×2-21×1×k -21×2k ×2-21×(1-2k )(2-k ) =1-41k2 假设存在这样的k 值,使得△OPQ 的面积等于△BPQ 面积的二倍,则有 1-41k2=2×21×(1-2k)(2-k ) 整理得:3k2-8k +4=0解得:k =2(不合题意,舍去)或23k =, 故存在k =32,使得△OPQ 的面积等于△BPQ 面积的二倍 【例4】如图,直线y =21x +b 分别与x 轴、y 轴相交于A 、B ,与双曲线y =xk(其中x >0)相交于第一象限内的点P (2,y 1),作PC ⊥x 轴于C ,已知△APC 的面积为9. ⑴求双曲线所对应的函数关系式;⑵在⑴中所求的双曲线上是否存在点Q (m ,n )(其中m >0),作QH ⊥x 轴于H ,当QH>CH时,使得△QCH 与△AOB 相似?若存在,请求出Q 点坐标;若不存在,请说明理由.【答案】⑴y =0代入y =21x +b ,得x =-2b ∴A (-2b ,0)把x =2代入y =21x +b ,得y 1=1+b ,∴P 由题意得:S △APC=21AC ·PC =21(2+2b )(1+b )=9 整理得:(1+b )2=9,解得b =-4(舍去)或b =2 ∴P (2,3),把P (2,3)代入y =x k,得k =6 ∴双曲线所对应的函数关系式为y =x6 ⑵由⑴知AO =4,BO =2,设Q (m ,m6) 当点Q 在点P 左侧时,CH =2-m ,QH =m 6若△QCH ∽△ABO ,则有BO CH =AO QH ,即22m -=46m整理得:m2-2m +3=0,此方程无实数解当点Q 在点P 右侧时,CH =m -2,QH =m6 若△QCH ∽△ABO ,则有BO CH =AO QH ,即22-m =46mm2-2m -3=0,解得m =-1(负值,舍去)或m =3当m =3时,CH =1,QH =2,QH>CH ,符合题意∴Q (3,2)综上所述,存在点Q (3,2),使得△QCH 与△AOB 相似【例5】如图,直线1y k x b =+与反比例函数y =xk 2(x >0)的图象交于A (1,6),B (a ,3)两点. (1)求k 1、k 2的值; (2)直接写出k 1x +b -xk 2>0时x 的取值范围;0 (3)如图,等腰梯形OBCD 中,BC ∥OD ,OB =CD ,OD 边在x 轴上,过点C 作CE ⊥OD 于E ,CE 和反比例函数的图象交于点P ,当梯形OBCD 的面积为12时,请判断PC 和PE 的大小关系,并说明理由.【答案】(1)由题意知:k 2=1×6=6∴反比例函数的解析式为y =x6 又B (a ,3)在y =x6的图象上,∴a =2,∴B (2,3) ∵直线y =k 1x +b 过A (1,6),B (2,3)两点 ∴⎩⎨⎧32611 =+=+b k b k 解得⎩⎨⎧93 1 ==-b k(2)x 的取值范围为1<x<2(3)当S 梯形OBCD=12时,PC =PE设点P 的坐标为(m ,n ),∵BC ∥OD ,CE ⊥OD ,OB =CD ,B (2,3) ∴C (m ,3),CE =3,BC =m -2,OD =m +2 ∴S 梯形OBCD=21(BC +OD )·CE ,即12=21×(m -2+m +2)×3∴m =4,mn =6,∴n =23,即PE =21CE∴PC =PE【例6】在平面直角坐标系中,函数y =xm(x >0,m 是常数)的图象经过点A (1,4)、点B (a ,b ),其中a >1.过点A 作x 轴的垂线,垂足为C ,过点B 作y 轴的垂线,垂足为D ,AC 与BD 相交于点M ,连结AD 、DC 、CB 与AB . ⑴求m 的值; ⑵求证:DC ∥AB ;⑶当AD =BC 时,求直线AB 的函数解析式【答案】⑴∵点A (1,4)在函数y =xm图像上 ∴4=1m,∴m =4 ⑵∵点B (a ,b )在函数y =x4图像上 ∴B (a ,a 4),∴D (0,a4) 又∵A (1,4),∴C (1,0),M (1,a4) ∴DM =1,MB =a -1,AM =4-a 4,MC =a4 ∴MC DM =a 4,AM MB =aa 441--=a 4 ∴MC DM =AMMB∵∠DMC =∠BMA∴△CDM ∽△ABM ∴∠DCA =∠BAC ∴DC ∥AB ⑶设直线AB 的函数解析式为y =kx +b∵DC ∥AB ,AD =BC∴四边形ABCD 为平行四边形或等腰梯形 情况①:四边形ABCD 为平行四边形则DM =MB ,∴1=a -1,∴a =2 ∴B (2,2)∵点A (1,4)、B (2,2)在直线AB 上∴⎩⎪⎨⎪⎧k +b =42k +b =2 解得⎩⎪⎨⎪⎧k =-2b =6 ∴直线AB 的函数解析式为y =-2x +6情况②:四边形ABCD 为等腰梯形则AC =BD ,∴a =4∴B (4,1)∵点A (1,4)、B (4,1)在直线AB 上∴⎩⎪⎨⎪⎧k +b =44k +b =1 解得⎩⎪⎨⎪⎧k =-1b =5 ∴直线AB 的函数解析式为y =-x +5综上所述,直线AB 的函数解析式为y =-2x +6或y =-x +5【例7】如图,在平面直角坐标系中,已知A (1,0),B (0,1),E 、F 是线段AB 上的两个动点,且∠EOF=45°,过点E 、F 分别作x 轴和y 轴的垂线CE 、DF 相交于点P ,垂足分别为C 、D .设P 点的坐标为(x ,y ),令x y =k . ⑴求证:△AOF ∽△BEO ; ⑵当OC =OD 时,求k 的值;⑶在点E 、F 运动过程中,点P 也随之运动,探索:k 是否为定值?请证明你的结论.【答案】⑴证明:由已知得OA =OB =1,∠AOB =90°∴∠OAF =∠OBE =45°,又∵∠OF A =∠ABO +∠BOF =∠EOF +∠BOF =∠EOB ∴△AOF ∽△BEO⑵解:如图,过O 作OM ⊥AB 于M ,则OM =21AB =22∵OA =OB =1,OC =OD ,∴AC =BD ,∴CE =DF 又∠OCE =∠ODF =90°,∴△OCE ≌△ODF ∴OE =OF ,∴△EOF 是等腰三角形,∠EOM =21∠EOF =22.5° 而∠COE =∠AOM -∠EOM =45°-22.5°=22.5°=∠EOM ∠OCE =∠OME =90°,OE =OE ,∴△OCE ≌△OME∴OC =OM =22,∴PC =PD =OC =22 ∴k =x y =PD ·PC =21(3)k 为定值如图,过E 作EH ⊥OB 于H ,过F 作FK ⊥OA 于K 由△AOF ∽△BEO 得OB AF =BEOA,∴AF ·BE =OA ·OB =1 又AF =2FK ,BE =2HE ,∴2HE ·2FK =1 ∴HE ·FK =21,∴PD ·PC =HE ·FK =21,∴k 为定值21【例8】如图,点P (a ,b )和点Q (c ,d )是反比例函数y =x1在第一象限内图象上的两个动点(a b <,a c ≠),且OP =OQ .P 1是点P 关于y 轴的对称点,Q 1是点Q 关于x 轴的对称点,连接P 1Q 1分别交OP 、OQ 于点M 、N . ⑴求证:a =d ,b =c ; ⑵求证:11PQ PQ ∥;⑶设四边形PQNM 的面积为S .①求S 关于a 的函数关系式; ②是否存在这样的点P ,使得S =58?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由. 【答案】(1)∵P (a ,b ),Q (c ,d ),OP =OQ ,∴a2+b2=c2+d2又∵b =a 1,d =c 1,∴a2+(a 1)2=c2+(c1)2整理得(ac +1)(ac -1)(a +c )(a -c )=0 ∵a >0,c >0,且a ≠c ,∴ac =1 从而可得a =d ,b =c(2)证明:分别延长P 1P 、Q 1Q 相交于点A , 过点P 1、Q 1分别作x 轴、y 轴的垂线相交于点B 由(1)知AP =AQ =b -a ,AP 1=AQ 1=b +a ∴∠APQ =∠AP 1Q 1=45° ∴PQ ∥P 1Q 1(3)解:①易得P 1、Q 1的坐标分别为(-a ,b )、(b ,-a ) ∴S 梯形PP 1Q 1Q=S △AP 1Q 1-S △APQ =21(b +a )2-21(b -a )2=2ab =2 设直线P 1Q 1的解析式为y =kx +n则⎩⎪⎨⎪⎧-ak +n =b bk +n =-a 解得⎩⎪⎨⎪⎧k =-1n =b -a ∴直线P 1Q 1的解析式为y =-x +b -a 由已知可得直线OP 的解析式为y =abx 联立⎩⎪⎨⎪⎧y =-x +b -a y =abx 得x =b a a b a +-)( ,y =b a a b b +-)( 即点M 的坐标为(b a a b a +-)( ,ba ab b +-)( ) ∴S △PP 1M=21×2a ×[b -b a a b b +-)( ]=b a b a +22=ba a+2 由对称性可知S △QQ 1M=S △PP 1M=ba a +2 ∴S 四边形PQNM=S 梯形PP 1Q 1Q-2S △PP 1M=2-2×b a a+2=12222+-a a②假设存在这样的点P ,则12222+-a a =58,解得a =±31∵a >0,∴a =31,∴b =3∴存在满足条件的点P ,点P 的坐标为(31,3)【例9】如图,矩形ABCD (点A 在第一象限)与x 轴的正半轴相交于M ,与y 的负半轴相交于N ,AB ∥x轴,反比例函数y =xk的图象过A 、C 两点,直线AC 与x 轴相交于点E 、与y 轴相交于点F . (1)若B (-3,3),直线AC 的解析式为y =ax +b①求a 的值;②连结OA 、OC ,若△OAC 的面积记为S △OAC,△ABC 的面积记为S △ABC,记S =S △ABC-S △OAC,问S 是否存在最小值?若存在,求出其最小值;若不存在,请说明理由; (2)AE 与CF 是否相等?请证明你的结论.【答案】(1)①方法一:∵四边形ABCD 是矩形,AB ∥x 轴,B (-3,3) ∴A (3k ,3),C (-3,-3k) ∵y =ax +b 经过A 、C 两点∴⎩⎪⎨⎪⎧3ka +b =3-3a +b =-3k ∴(3k +3)a =3k +3∵k >0,∴3k+3≠0,∴a =1 方法二:∵四边形ABCD 是矩形,AB ∥x 轴,B (-3,3) ∴A (3k ,3),C (-3,-3k ),D (3k ,-3k) ∴AB =3k +3,AD =3k+3,∴AB =AD ,∴四边形ABCD 是正方形 ∴∠AEO =∠ACD =45°,∴OE =OF =b ∴E (-b ,0),∴-ab +b =0 ∵b ≠0,∴a =1②∵S =S △ABC-S △OAC=S △ACD-S △OAC=S △AOM+S △CON+S 矩形ONDM=21×3k ×3+21×3×3k +3k ×3k =91k2+k =91(k +29)2-49∴当k >-29时,S 随着k 的增大而增大 又∵k >0,k 没有最小值,∴S 没有最小值 (2)答:AE =CF ,理由如下: 方法一:如图,连接MN ,设AB 交y 轴于点P ,BC 交x 轴于点Q∵S 矩形APOM=S 矩形CQON=3k ×3=k ,∴DN ·AD =DM ·CD ∴CD DN =ADDM,又∵∠D =∠D ,∴△DNM ∽△DCA ∴∠DNM =∠DCA ,∴MN ∥AF又∵AM ∥FN ,∴四边形AFNM 是平行四边形,∴AF =MN 同理CE =MN ,∴AF =CE ∴AE =CF 方法二:设A (m ,m k ),C (n ,n k ),则AM =m k ,AD =m k -nk,CN =-n ,CD =m -n∵EM ∥CD ,∴△AEM ∽△ACD ,∴AC AE =AD AM =n k m k mk -=nk m k mk -=m n n- ∵FN ∥AD ,∴△CFN ∽△CAD ,∴AC CF =CDCN =n m n --=m n n- ∴AC AE =ACCF,∴AE =CF 方法三:设A (m ,mk ),C (n ,n k ),则M (m ,0)、N (0,n k)从而⎩⎪⎨⎪⎧ma +b =m kna +b =nk ∴(m -n )a =m k -nk∴a =-mn k ,∴b =mn k n m )(+,∴直线AC 的解析式为y =-mn k x +mnkn m )(+ ∴E (m +n ,0),∴EM =m -(m +n )=-n ,∵CN =-n ,∴EM =CN ∵EM ∥BA ∥CN ,∴∠AEM =∠FCN又∵∠AME =∠FNC =90°,∴△AEM ≌△FCN ∴AE =CF【例10】已知二次函数23(0)2y ax bx a =+-≠的图象经过点(10),和(30)-,,反比例函数1ky x=(0x >)的图象经过点(1,2).(1)求这两个函数的解析式,并在给定的直角坐标系中作出这两个函数的图象; (2)若反比例函数1k y x =(0x >)的图象与二次函数23(0)2y ax bx a =+-≠的图象在第一象限内交于点00()A x y ,,0x 落在两个相邻的正整数之间.请你观察图象写出这两个相邻的正整数; (3)若反比例函数2k y x=(00k x >>,)的图象与二次函数23(0)2y ax bx a =+-≠的图象在第一初中数学.中考冲刺.第06讲.教师版 Page 11 of 11 象限内的交点为A ,点A 的横坐标0x 满足023x <<,试求实数k 的取值范围.【答案】(1)把(10),和(30)-,分别代入23(0)2y ax bx a =+-≠解方程组,得 12a =,1b = ∴ 抛物线解析式为23212-+=x x y ∵ 反比例函数1k y x =的图象经过点(1,2),∴ k =2. ∴ 12y x= (2)正确的画出二次函数和反比例函数在第一象限内的图象 由图象可知,这两个相邻的正整数为1与2.(3)由函数图象或函数性质可知:当23x <<时,对23212-+=x x y ,y 随着x 的增大而增大,对2(0)k y k x=>,2y 随着x 的增大而减小.因为00()A x y ,为二次函数图象与反比例函数图象的交点,所以当02x =时,由反比例函数图象在二次函数的图象上方,得2y y > 即2k >2322212-+⨯,解得5k >. 同理,当03x =时,由二次函数的图象在反比例函数图象上方的,得2y y >, 即2333212-+⨯>3k ,解得18k <. 所以k 的取值范围为518k <<.。
北京市海淀区【中考数学】2022-2023学年专题提升训练—几何图形变换综合压轴题1.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°,点O为AB的中点,点P为直线BC 上的动点(不与点B点C重合),连接OC、OP,将线段OP绕点P顺时针旋转60°,得到线段PQ,连接BQ.(1)观察猜想:如图①,线段BQ与CP的数量关系是 ;∠CBQ= ;(2)探究证明:如图②,当点P在CB的延长线上时,(1)中结论是否成立?若成立,请加以证明;若不成立,请说明理由.2.如图,平面直角坐标系中,点A在第一象限,AB⊥x轴于B,AC⊥y轴于C,A(a,b),且a,b满足|3a﹣4b|+=0.(1)求点A的坐标;(2)如图2,点D从点O出发以每秒1个单位的速度沿y轴正方向运动,点E从点B出发,以每秒2个单位的速度沿x轴负方向运动,设运动时间为t,当S△AOD<S△AOE时,求t的取值范围;(3)如图3,将线段BC平移,使点B的对应点M恰好落在y轴负半轴上,点C的对应点为N,连接BN交y轴于点P,当OM=3OP时,求点M的坐标.3.探究(1)如图①,在等腰直角三角形ABC中,∠ACB=90°,作CM⊥AB交AB于点M,点D为射线CM上一点,以点C为旋转中心将线段CD逆时针旋转90°得到线段CE,连接DE交射线CB于点F,连接BD、BE填空:①线段BD、BE的数量关系为 .②线段BC、DE的位置关系为 .推广:(2)如图②,在等腰三角形ABC中,∠ACB=β,作CM⊥AB交AB于点M,点D为△ABC外部射线CM上一点,以点C为旋转中心将线段CD逆时针旋转β度得到线段CE,连接DE、BD、BE,请判断(1)中的结论是否成立,并说明理由.应用:(3)如图③,在等边三角形ABC中,AB=3.作BM⊥AC交AC于点M,点D为射线BM上一点,以点B为旋转中心将线段BD逆时针旋转60°得到线段BE,连接DE交射线BA于点F,连接AD、AE.当以A、D、M为顶点的三角形与△AEF全等时,请直接写出DE的值.4.小圆同学对图形旋转前后的线段之间、角之间的关系进行了拓展探究.(一)猜测探究在△ABC中,AB=AC,M是平面内任意一点,将线段AM绕点A按顺时针方向旋转与∠BAC相等的角度,得到线段AN,连接NB.(1)如图1,若M是线段BC上的任意一点,请直接写出∠NAB与∠MAC的数量关系是 ;NB与MC的数量关系是 ;(2)如图2,点E是AB延长线上一点,若M是∠CBE内部射线BD上任意一点,连接MC,(1)中结论是否仍然成立?若成立,请给予证明,若不成立,请说明理由.(二)拓展应用如图3,在△A1B1C1中,A1B1=7,∠A1B1C1=60°,∠B1A1C1=75°,P是B1C1上的一点,C1P=,连接A1P,将A1P绕点A1按顺时针方向旋转75°,得到线段A1Q,连接B1Q,则△A1B1Q的面积是 .5.已知在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,CD⊥AB于D.(1)如图1,将线段CD绕点C逆时针旋转90°得到CF,连接AF交CD于点G,连接DF,求证:AG=GF;(2)如图2,点E是线段CB上一点,连接ED,将线段ED绕点E逆时针旋转90°得到EF,连接AF交CD于点G,若=,求;(3)如图3,点K、E分别在边AB、BC上,将线段EK绕点E逆时针旋转90°得到EF,连AF交CD于点G,连接KG,若KG∥BC,则=,CE=3,则AF的长为 .6.在△ABC中,AB=AC,M是平面内任意一点,将线段AM绕点A按顺时针方向旋转与∠BAC相等的角度,得到线段AN,连接NB.【感知】如图①,若M是线段BC上的任意一点,易证△ABN≌△ACM,可知∠NAB=∠MAC,BN=MC.【探究】如图②,点E是AB延长线上的点,若点M是∠CBE内部射线BD上任意一点,连接MC,(1)中结论是否仍然成立?若成立,请给予证明,若不成立,请说明理由.【拓展】如图③,在△DEF中,DE=8,∠DEF=60°,∠EDF=75°,P是EF上的任意点,连接DP,将DP绕点D按顺时针方向旋转75°,得到线段DQ,连接EQ,则EQ的最小值为 .7.同学们应该都见过光线照射在平面镜上出现反射光线的现象.如图1,AB是放置在第一象限的一个平面镜,一束光线CD经过反射后的反射光线是DE,DH是法线,法线垂直于镜面AB.入射光线CD和平面镜所成的角∠BDC叫做入射角,反射光线DE与平面镜所成的角∠ADE叫做反射角.镜面反射有如下性质:入射角等于反射角,根据以上材料完成下面问题:(1)如图1,法线DH交x轴于点F,交y轴于点H,试探究∠DFC与∠DAH之间的数量关系并加以证明;(2)如图2,第一象限的平面镜AB交x轴于点B,交y轴于点A,x轴负半轴上也放置了一块平面镜,入射光线CD经过两次反射后得到反射光线EG,DH是法线.射线CD和EG 的反向延长线交于点P.①若第一象限平面镜与x轴夹角为26°,问入射角∠BDC为多少时,反射光线EG与AB平行?②若∠DCE>∠DEC,平面镜AB绕点D旋转,是否存在一个定值k,使得∠DCE﹣∠DEC=k∠OHF总是成立,若存在请求出值,若不存在,请说明理由.8.已知△ABC为等边三角形,取△ABC的边AB,BC中点D,E,连接DE,如图1,易证△DBE为等边三角形,将△DBE绕点B顺时针旋转,设旋转的角度∠ABD=α,其中0<α<180°.(1)如图2,当α=30°,连接AD,CE,求证:AD=CE;(2)在△DBE旋转过程中,当α超过一定角度时,如图3,连接AD,CE会交于一点,记交点为点F,AD交BC于点P,CE交BD于点Q,连接BF,请问BF是否会平分∠CBD?如果是,求出α,如果不是,请说明理由;(3)在第(2)问的条件下,试猜想线段AF,BF和CF之间的数量关系,并说明理由.9.如图1,点C是线段AB上一点,将CA绕点C顺时针旋转90°得到CE,将CB绕点C旋转,使点B的对应点D落在CE上,连接BE,AD,并延长AD交BE于点F.(1)求证:AF⊥BE;(2)连接CF,猜想AF,EF,CF存在的等量关系,并证明你猜想的结论.(3)如图2,延长AB到G,使BG=CB,将线段BG沿直线BE上下平移,平移后的线段记为B'G',若∠ABE=60°,当CB'+CG'的值最小时,请直接写出tan∠G'CG的值.10.如图,在平面直角坐标系中,A(﹣6,0),B(0,8),AB=10,点C在线段OB上,现将△AOC翻折,使得线段AO的对应边AD落到AB上,点O的对应点是点D,折痕为AC.(1)求点C的坐标;(2)连接OD,过点O作OH⊥CD于点H,求OH的长;(3)在(2)的条件下,若点P从点C出发,沿着C﹣D﹣A运动,速度为每秒1个单位,时间为t,是否存在t值,使得△AOP的面积为12,若存在求出t的值;若不存在,请说明理由.11.【问题发现】在某次数学兴趣小组活动中,小明同学遇到了如下问题:(1)如图1,在等边△ABC中,点P在内部,且PA=3,PC=4,∠APC=150°,求PB 的长.经过观察、分析、思考,他对上述问题形成了如下想法:将△APC绕点A按顺时针方向旋转60°,得到△ABD,连接PD,寻找PA、PB、PC三边之间的数量关系…请你根据上面分析,完成该问题的解答过程;【学以致用】参考小明思考问题的方法,解决下面问题:(2)如图2,在等边△ABC中,AC=7,点P在△ABC内,且∠APC=90°,∠BPC=120°.求△APC的面积;(3)如图3,Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,点P在△ABC内,且PA=1,PB=,PC=,求AB的长.12.(1)(问题发现)如图1,△ABC和△ADE均为等边三角形,点B,D,E在同一条直线上.填空:①线段BD,CE之间的数量关系为 ;②∠BEC= °.(2)(类比探究)如图2,△ABC和△ADE均为等腰直角三角形,∠ACB=∠AED=90°,AC=BC,AE=DE,点B,D,E在同一条直线上,请判断线段BD,CE之间的数量关系及∠BEC的度数,并给出证明.(3)(解决问题)如图3,在△ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°,AB=5,点D在AB 边上,DE⊥AC于点E,AE=3,将△ADE绕点A旋转,当DE所在直线经过点B时,CE 的长是多少?(直接写出答案)13.已知菱形ABCD的边长为2,∠A=60°,点E、F分别在边AD、AB上,将△AEF沿EF 折叠,使得点A的对应点A′恰好落在边CD上.(1)延长CB、A′F交于点H,求证:;(2)若A′点为CD的中点,求EF的长;(3)AA′交EF于点G,再将四边形纸片BCA′F折叠,使C点的对应点C′恰好落在A′F上,折痕MN分别交边CD、BC于点M、N,连接C′G,则C′G的最小值为 .14.黄金三角形就是一个等腰三角形,且其底与腰的长度比为黄金比值.如图1,在黄金△ABC中,AB=AC,点D是AB上的一动点,过点D作DE∥AC交BC于点E.(1)当点D是线段AB的中点时,= ;当点D是线段AB的三等分点时,= ;(2)把△BDE绕点B逆时针旋转到如图2所示位置,连接AD,CE,判断的值是否变化,并给出证明;(3)把△BDE绕点B在平面内自由旋转,若AB=6,BD=2,请直接写出线段CE的长的取值范围.15.如图1,将两个完全相同的三角形纸片ABC和DEC重合放置,其中∠C=90°,∠B=30°.【操作发现】①如图2,固定△ABC,使△DEC绕点C旋转.当点D恰好落在AB边上时,则∠ACD的度数是 ;②△BDC的面积与△AEC的面积之间的数量关系是 .【探究论证】当△DEC绕点C旋转到图3所示的位置时,猜想△BDC的面积与△AEC的面积的数量关系,并说明理由.【拓展应用】已知∠ABC=60°,点D是其角平分线上一点,BD=CD=4,DE∥AB交BC于点E(如图4).若在射线BA上存在点F,使△DCF与△BDE的面积相等,请直接写出相应的BF的长.16.对于平面直角坐标系xOy中的点P和图形W,给出如下定义:图形W关于经过点(m,0)且垂直于x轴的直线的对称图形为W',若点P恰好在图形W'上,则称点P是图形W关于点(m,0)的“关联点”.(1)若点P是点Q(3,2)关于原点的“关联点”,则点P的坐标为 ;(2)如图,在△ABC中,A(1,1),B(6,0),C(4,﹣2).①点C关于x轴的对称点为C',将线段BC'沿x轴向左平移d(d>0)个单位长度得到线段EF(E,F分别是点B,C'的对应点),若线段EF上存在两个△ABC关于点(1,0)的“关联点”,则d的取值范围是 .②已知点M(m+1,0)和点N(m+3,0),若线段MN上存在△ABC关于点(m,0)的“关联点”,求m的取值范围.17.如图①,△ABC、△ADE均为等边三角形,点D、E分别在边AB、AC上.将△ADE绕点A沿顺时针方向旋转,连接BD、CE.(1)如图②,可以根据三角形全等判定定理 证得△ADB≌△AEC.(A)边边边;(B)边角边;(C)角边角;(D)角角边.(2)如图③,求证:△ADB≌△AEC.(3)当点D、E、C在同一条直线上时,∠EDB的大小为 度.18.已知:在平面直角坐标系中,点A是x轴负半轴上一点且OA=3,点B在第二象限内,到x轴的距离是3,到y轴的距离是2.(1)直接写出点A,点B的坐标:点A( , ),点B( , );(2)在图①中的y轴上找到一点P,使得三角形ABP的周长最小,则这个最小周长是 ;(3)在图①中,若△ABC是等腰直角三角形,当点C在AB的左侧时,请直接写出点C 的坐标 ;(4)如图②,在△ABC中,∠ABC=90°,AB=BC,点D不与点A重合,是x轴上一个动点,点E是AD中点,连接BE.把BE绕着点E顺时针旋转90°得到FE即(∠BEF=90°,BE=FE),连接BF、CF、CD.直接写出∠FCD的度数 .19.已知四边形ABCD中,AB⊥AD,BC⊥CD,AB=BC,∠ABC=120°,∠MBN=60°,∠MBN绕B点旋转,它的两边分别交AD,DC(或它们的延长线)于E,F.(1)当∠MBN绕B点旋转到AE=CF时(如图1),试猜想线段AE、CF、EF之间存在的数量关系为 .(不需要证明);(2)当∠MBN绕B点旋转到AE≠CF时,在图2和图3这两种情况下,上述结论是否成立?若成立,请给予证明;若不成立,线段AE、CF、EF又有怎样的数量关系?请写出你的猜想,不需证明.20.(1)如图1,在正方形ABCD中,∠FAG=45°,请直接写出DG,BF与FG的数量关系,不需要证明.(2)如图2,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,E,F分别是BC上两点,∠EAF=45°.①写出BE,CF,EF之间的数量关系,并证明;②若将(2)中的△AEF绕点A旋转至如图3所示的位置,上述结论是否仍然成立?若不成立,直接写出新的结论,无需证明.(3)如图4,△AEF中,∠EAF=45°,AG⊥EF于G,且GF=2,GE=3,则S△AEF= .答案1.解:(1)在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°,∴∠ABC=60°,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,点O为AB的中点,∴OC=AB=OB,∴△COB为等边三角形,∴∠COB=60°,∴∠COP+∠BOP=60°,由旋转的性质可知,∠POQ=60°,OP=OQ,∴∠BOQ+∠BOP=60°,∴∠COP=∠BOQ,在△COP和△BOQ中,,∴△COP≌△BOQ(SAS),∴BQ=CP,∠OBQ=∠OCP=60°,∴∠CBQ=∠CBO+∠OBQ=120°,故BQ=CP;120°;(2)当点P在CB的延长线上时,(1)中结论成立,理由如下:∵∠COB=∠POQ=60°,∴∠COB+∠BOP=∠POQ+∠BOP,即∠COP=∠BOQ,在△COP和△BOQ中,,∴△COP≌△BOQ(SAS),∴BQ=CP,∠OBQ=∠OCP=60°,∴∠CBQ=∠CBO+∠OBQ=120°.2.解:(1)|3a﹣4b|+=0,∴,∴,∴A(8,6);(2)由(1)知,A(8,6),∵AB⊥x轴于B,AC⊥y轴于C,∴AC=8,AB=6,由运动知,OD=t,OE=2t,当点E在OB上时,即0<t<4,则OE=8﹣2t,∴S△AOD=OD•AC=t×8=4t,S△AOE=OE•AB=×(8﹣2t)×6=3(8﹣2t),∵S△AOD<S△AOE,∴4t<3(8﹣2t),∴t<,即0<t<,当点E在BO的延长线上时,即t>4,则OE=2t﹣8,∴S△AOD=OD•AC=t×8=4t,S△AOE=OE•AB=×(2t﹣8)×6=3(2t﹣8),∵S△AOD<S△AOE,∴4t<3(2t﹣8),∴t>12,即0<t<或t>12;(3)如图,设点M(0,m),∴M(0,m)(m<0),则OM=﹣m,由平移的性质得,N(﹣8,m+6),过点N作NE⊥x轴于E,∴OB=OE=8,NE=m+6,S△BEN=BE×NE=×16×|m+6|=8|m+6|,S△BOP+S梯形OPNE=×OB×OP+(OP+NE)×OE=×8OP+(OP+|m+6|)×8=4OP+4OP+4|m+6|,∵S△BEN=S△BOP+S梯形OPNE,∴8|m+6|=4OP+4OP+4|m+6|,∴OP=|m+6|,∵OM=3OP,∴﹣m=3×|m+6|,∴m=﹣或m=﹣18,∴M(0,﹣)或(0,﹣18).3.解:(1)如图①中,∵CA=CB,∠ACB=90°,CM⊥AB,∴∠ACM=∠BCM=45°,∵∠ECD=90°,∴∠ECF=∠DCF=45°,∵CD=CE,CB=CB,∴△CBD≌△CBE(SAS),∴BD=BE,∵CD=CE,∴BC垂直平分线段DE,∴BC⊥DE.故BD=BE,BC⊥DE.(2)结论:(1)中的结论仍然成立.理由:如图②中,∵CA=CB,∠ACB=α,CM⊥AB,∴∠ACM=∠BCM=α,∵∠ECD=α,∴∠ECF=∠DCF=α,∵CD=CE,CB=CB,∴△CBD≌△CBF(SAS),∴BD=BE,∵CD=CE,∴BC垂直平分线段DE,∴BC⊥DE.(3)如图③中,当△AFE≌△AMD时,AF=AM,∵∠AFD=∠AMD=90°,∵AD=AD,∴Rt△ADF≌Rt△ADM(HL),∴∠DAF=∠DAM=30°,∴∠DBA=∠DAB=30°,∴DA=DB,∵DF⊥AB,∴∠BDF=60°,BF=AF=,∵BD=BE,∴△BDE是等边三角形,∴DF=EF=BF•tan30°=,∴DE=2EF=.如图③﹣1中,当点D在BM的延长线时,则AF=AM=,DE=2DF=3.如图③﹣2中,当EF=AM=DF时,也满足条件,此时DE=BD=AB=3,综上所述,满足条件的DE的值为或3或3.4.解:(一)(1)结论:∠NAB=∠MAC,BN=MC.理由:如图1中,∵∠MAN=∠CAB,∴∠NAB+∠BAM=∠BAM+∠MAC,∴∠NAB=∠MAC,∵AB=AC,AN=AM,∴△NAB≌△MAC(SAS),∴BN=CM.故∠NAB=∠MAC,BN=CM.(2)如图2中,(1)中结论仍然成立.理由:∵∠MAN=∠CAB,∴∠NAB+∠BAM=∠BAM+∠MAC,∴∠NAB=∠MAC,∵AB=AC,AN=AM,∴△NAB≌△MAC(SAS),∴BN=CM.(二)如图3中,方法一:在A1C1上截取A1N=A1B1,连接PN,作NH⊥B1C1于H,作A1M⊥B1C1于M.∵∠C1A1B1=∠PA1Q,∴∠QA1B1=∠PA1N,∵A1Q=A1P,A1B1=AN,∴△QA1B1≌△PA1N(SAS),∴B1Q=PN,在Rt△A1B1M中,∵∠A1B1M=60°,A1B1=7,∴B1M=,∴A1M==,∵∠MA1C1=∠B1A1C1﹣∠B1A1M=75°﹣30°=45°,∴A1C1=A1M=,∴NC1=A1C1﹣A1N=﹣7,在Rt△NHC1中,∵∠C1=45°,∴NH=NC1•=﹣,∴=×()=,∵=M=,∴=﹣==,方法二:如图4,过点Q作QG⊥A1B于点G,过点P作PH⊥A1C1于点H,∵∠QA1G=∠PA1H,∠A1GQ=∠PHA1=90°,A1Q=A1P,∴△A1QG≌△A1PH(AAS),∴QG=PH,∵∠A1B1C1=60°,∠B1A1C1=75°,∴∠C1=180°﹣∠A1B1C1﹣∠B1A1C1=45°,∴△PHC1是等腰直角三角形,∴PH==1,∴QG=1,∴△A1B1Q的面积为.故.5.(1)证明:如图1中,∵∠ACB=90°,CB=CA,CD⊥AB,∴CD=DB=AD,∵CD=CF,∠DCF=∠ADC=90°,∴AD∥CF,AD=CF,∴四边形ADFC是平行四边形,∴AG=GF.(2)解:如图2中,连接BF,过点E作EJ⊥BC交AB于J.∵CE:AC=2:7,∴可以假设CE=2k,AC=7k,∵AC=BC﹣EC=7k,∠ACB=90°,∴BE=BJ=5k,AB=7k,∵CD⊥AB,∴BD=AD=k,∴CD=AD=BD=k,∵EJ∥AC,∴==,∴AJ=×7k=2k,∴DJ=k,∵∠DEF=∠BEJ=90°,∴∠BEF=∠JED,∵∠ABC=45°,JE⊥BC,∴∠EBJ=∠E=45°,∴EB=EJ,∵EB=EJ,EF=DE,∴△BEF≌△JED(SAS),∴BF=DJ=k,∠EBF=∠EJD=45°,∴∠FBA=∠GDA=90°,∴GD∥BF,∵AD=DB,∴AG=GF,∴DG=BF=k,∴CG=CD﹣DG=k﹣k=k,∴==.(3)如图3中,连接BF,过点F作FH⊥BC于H.∵AK:KB=4:3,∴可以假设AK=4k,BK=3k,则AD=BD=k,DK=DB﹣BK=k,∵∠KBE=∠KFE=45°,∴K,B,F,E四点共圆,∴∠KBF+∠KEF=180°,∵∠KEF=90°,∴∠KBF=∠ADC=90°,∴DG∥BF,∵AD=DB,∴AG=GF,∴BF=2DG,∵KG∥BC,∴∠DKG=∠ABC=45°,∵∠KDG=90°,∴DG=DK=k,∴BF=k,∴KF===k,AF===5k ,∴EK=EF=KF=k,∵FH⊥BC,∠FBH=45°,∴BH=FH=k,EH===k,∴BE=BH+EH=2k,∵BC=AB,∴(2k+3)=7k,∴k=,∴AF=5×=10.故答案为10.6.解:【探究】如图②中,结论成立.理由:∵∠MAN=∠CAB,∴∠NAB+∠BAM=∠BAM+∠MAC,∴∠BAN=∠CAM,∵AB=AC,AN=AM,∴△NAB≌△MAC(SAS),∴BN=CM.【拓展】如图③中,在DF上取一点H,使DH=DE=8,连接PH,过点H作HM⊥EF 于M,由旋转知,DQ=DP,∠PDQ=75°,∵∠EDF=75°,∴∠PDQ=∠EDF,∴∠EDQ=∠HDP,∴△DEQ≌△DHP(SAS),∴EQ=HP,要使EQ最小,则有HP最小,而点H是定点,点P是EF上的动点,∴当HM⊥EF(点P和点M重合)时,HP最小,即:点P与点M重合,EQ最小,最小值为HM,过点D作DG⊥EF于G,在Rt△DEG中,DE=8,∠DEG=60°,∴∠EDG=30°,∴EG=DE=4,∴DG=EG=4,∵∠F=180°﹣75°﹣60°=45°,∠DGF=90°∴∠F=∠GDF=45°,∴DG=GF=4,∴DF=DG=4∴FH=DF﹣DH=4﹣8,在Rt△HMF中,∠F=45°,∴HM=FH=(4﹣8)=4﹣4,即:EQ的最小值为4﹣4.故4﹣4.7.解:(1)∠DFC=∠DAH,理由如下:∵∠ADF+∠DAH+∠AOF+∠DFO=360°,∠ADF=∠AOF=90°,∴∠DAH+∠DFO=180°,又∵∠DFO+∠DFC=180°,∴∠DAH=∠DFC;(2)①设∠BDC=x°=∠ADE,∵∠DBF=26°,∠FDB=90°,∴∠DFB=64°,∵∠BDC=x°,∴∠FDC=90°﹣x°=∠EDF,∵∠EDF+∠DEF=∠DFB,∴90°﹣x°+∠DEF=64°,∴∠DEF=x°﹣26°,∴∠DEP=2∠DEF=2x°﹣52°,∵EG∥AB,∴∠ADE=∠DEP,∴x°=2x°﹣52°,∴x=52,∴当入射角∠BDC为52°时,反射光线EG与AB平行;②k=2,理由如下:∵∠DCE=180°﹣∠CDF﹣∠DFC,∠EDF=∠DFC﹣∠DEC,∠EDF=∠CDF,∴∠DCE=180°﹣∠DFC﹣(∠DFC﹣∠DEC)=180°﹣2∠DFC+∠DEC,∵∠DFC=∠OFH,∠OFH=90°﹣∠OHF,∴∠DCE=180°﹣2(90°﹣∠OHF)+∠DEC,∴∠DCE﹣∠DEC=2∠OHF,又∵∠DCE﹣∠DEC=k∠OHF,∴k=2.8.证明:(1)∵△ABC,△DBE都是等边三角形,∴AB=BC,BD=BE,∠ABC=∠DBE=60°,∴∠ABD=∠CBE,在△ABD和△CBE中,,∴△ABD≌△CBE(SAS),∴AD=CE;(2)不存在,理由如下:如图3,过点B作BN⊥AD于N,过点B作BH⊥CE于H,∵△ABC,△DBE都是等边三角形,∴AB=BC,BD=BE,∠ABC=∠DBE=60°,∴∠ABD=∠CBE,在△ABD和△CBE中,,∴△ABD≌△CBE(SAS),∴AD=CE,S△ABD=S△CBE,∠BAD=∠BCE,∴×AD×BN=×CE×BH,∴BN=BH,又∵BF=BF,∴Rt△BFN≌Rt△BFH(HL),∴∠AFB=∠EFB,∵∠BAD=∠BCE,∠CPF=∠APB,∴∠AFC=∠ABC=60°,∴∠AFB=∠EFB=60°,∴∠CFB=∠DFB=120°,当BF平分∠CBD时,则∠CBF=∠DBF,∴∠BCF=180°﹣∠CBF﹣∠CFB=180°﹣∠DBF﹣∠DFB=∠ADB,∴∠DAB=∠ADB,∴AB=DB,与题干DB=BC=AB相矛盾,∴BF不会平分∠CBD;(3)AF=CF+BF,理由如下:如图4,在AF上截取MF=BF,连接BM,∵∠AFB=60°,MF=FB,∴△MFB是等边三角形,∴MB=BF,∠MBF=∠ABC=60°,∴∠ABM=∠CBF,在△ABM和△CBF中,,∴△ABM≌△CBF(SAS),∴AM=CF,∵AF=AM+MF,∴AF=CF+BF.9.(1)证明:如图1中,∵将CA绕点C顺时针旋转90°得到CE,∴CA=CE,∠ACD=∠ECB=90°,∵将CB绕点C旋转,使点B的对应点D落在CE上,∴CD=CB,∴△ACD≌△ECB(SAS),∴∠A=∠E,∵∠A+∠ADC=90°,∠ADC=∠EDF,∴∠E+∠EDF=90°,∴∠EFD=90°,∴AF⊥BE.(2)解:如图1中,连接CF.结论:AF﹣EF=CF.理由:过点C作CT⊥CF,交AF于T.∵∠DFB+∠DCB=90°+90°=180°,∴D,C,B,F四点共圆,∴∠DFC=∠DBC=45°,∵∠FCT=90°,∴∠CTF=∠CFT=45°,∴CT=CF,FT=CF,∵∠ACE=∠TCF=90°,∴∠ACT=∠ECF,∵CA=CE,CT=CF,∴△ACT≌△ECF(SAS),∴AT=EF,∴AF﹣EF=AF=AT=FT=CF.(3)解:如图2中,设CB=BG=m.∵CB=BG=B′G′,B′G′∥BC,∴四边形CBG′B′是平行四边形,∴CB′=BG′,∴CB′+CG′=CG′+G′B,作点C关于直线GG′的对称点T,连接BT交GG′于G′,此时CG′+G′B的值最小,作TH∥CG交GG′于H,设CT交GH于O.∵CO=OT,∠THO=∠OGC,∠HOT=∠COG,∴△THO≌△CGO(AAS),∴TH=CG=2m,OG=OH,在Rt△CGO中,∵∠CGO=∠CBE=60°,CG=2m,∴OG=OH=CG•cos60°=m,∵HT∥BG,∴HG′:GG′=HT:GB=2:1,∴HG′=m,GG′=m,过点G′作G′K⊥BG于K,则GK=GG′=m,G′K=m,CK=2m﹣m=m,∴tan∠GCG′===.10.解:(1)设C(0,m),∵A(﹣6,0),B(0,8),∴OA=6,OB=8,由翻折的性质可知,∠CDA=∠AOC=90°,OC=CD=m,∵S△AOB=S△AOC+S△ACB,∴•OA•OB=•OC•OA+•AB•CD,∴6×8=6m+10m,∴m=3,∴C(0,3).(2)如图2中,由翻折的性质可知,OA=AD=6,CD=OC=3,∵AB=10,∴BD=AB﹣AD=10﹣6=4,∴BD:AB=4:10=2:5,∴S△BOD=•S△AOB=××6×8=,∵OC:OB=3:8,∴S△CDO=S△BOD,∵OH⊥CD,∴×3×OH=×,∴OH=.(3)如图3中,设P(m,n).∴S△POA=12,∴×6×n=12,∴n=4,∴当点P在线段AB上时,PA=PB=5,此时P(3.4),∴PD=AD﹣PA=6﹣5=1,∴CD+PD=3+1=4,∴t=4(s).当点P′在线段CD上时,CP′=t,则有S四边形AOCD﹣S△ADP′﹣S△P′OC=S△P′OA,∴2××3×6﹣×6×(3﹣t)﹣××t=12,∴t=(s).综上所述,满足条件的t的值为4s或s.11.解:(1)∵△ABC是等边三角形,∴∠ABC=60°,将△APC绕点A按顺时针方向旋转60°,得到△ABD,连接PD,如图1所示:则△APD是等边三角形,∠APC=∠ADB=150°,PC=DB=4,∴∠ADP=60°,DP=AP=3,∴∠PDB=90°,∴PB===5;解:(2)将△APB绕点A按逆时针方向旋转60°,得到△AP′C,连接PP′,如答图1所示:则△APP′是等边三角形,∠AP′C=∠APB=360°﹣90°﹣120°=150°,∴PP′=AP,∠AP′P=∠APP′=60°,∴∠PP′C=90°,∠P′PC=30°,∴PP′=PC,即AP=PC,∵∠APC=90°,∴AP2+PC2=AC2,即(PC)2+PC2=72,∴PC=2,∴AP=,∴S△APC=AP•PC=××2=7;(2)如答图2中,把△ACP绕点C逆时针旋转90°得到△BCD.由旋转性质可知;BD=PA=1,CD=CP=2,∠PCD=90°,∴△PCD是等腰直角三角形,∴PD=PC=×2=4,∠CDP=45°,∵PD2+BD2=42+12=17,PB2=()2=17,∴PD2+BD2=PB2,∴∠PDB=90°,∴∠BDC=135°,∴∠APC=∠CDB=135°,∵∠CPD=45°,∴∠APC+∠CPD=180°,∴A,P,D共线,∴AD=AP+PD=5,在Rt△ADB中,AB===.12.解:(1)①∵△ACB和△ADE均为等边三角形,∴AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠DAE=60°,∠ADE=∠AED=60°,∴∠BAC﹣∠DAC=∠DAE﹣∠DAC,即∠BAD=∠CAE,在△ABD和△CAE中,,∴△ABD≌△ACE(SAS),∴BD=CE,∠BDA=∠CEA,∵点B,D,E在同一直线上,∴∠ADB=180﹣60=120°,∴∠AEC=120°,∴∠BEC=∠AEC﹣∠AED=120﹣60=60°,综上,可得∠AEB的度数为60°;线段BD与CE之间的数量关系是:BD=CE.②∠BEC=∠AEC﹣∠AED=120﹣60=60°;故BD=CE;60;(2),∠BEC=45°.理由如下:△ABC和△ADE均为等腰直角三角形,∴∠BAC=∠ABC=∠ADE=∠DAE=45°,∠ACB=∠AED=90°,∴∠BAD=∠CAE,∠ADB=135°,∵Rt△ABC和Rt△ADE中,,,,∴,∴,又∠BAD=∠CAE,∴△ABD∽△ACE,∴∠ADB=∠AEC=135°,,∴∠BEC=∠AEC﹣∠AED=45°,∵,∴,∴,∴;(3)如图3中,∵AEB=∠ACB=90°,∴A,B,C,E四点共圆,∴∠CEB=∠CAB=30°,∠ABD=∠ACE,∵∠FAE=∠BAC=30°,∴∠BAD=∠CAE,∴△BAD∽△CAE,∴,∴EC=BD,在Rt△ADE中,∵DE=,∠DAE=30°,∴AE=DE=3,∴BE==4,∴BD=BE﹣DE=4﹣,∴CE=BD=2﹣,如图4中,当D,E,B在同一直线上时,同法可知BD=DE+EB=4+,CE=BD=2+,综上所述,CE的长为或.13.(1)证明:如图1中,延长CD到T,使得DT=DE,连接TE.∵四边形ABCD是菱形,∴DT∥AB,∠A=∠C=60°,∴∠TDE=∠A=60°,∵DT=DE,∴△DET是等边三角形,∴∠T=∠C=60°,∵∠EA′F=∠A=60°,∴∠TA′E+∠CA′H=120°,∵∠CA′H+∠A′HC=120°,∴∠TA′E=∠A′HC,∴△A′HC∽△EA′T,∴=,∵ET=DE,AE=A′E,∴=.(2)解:如图2中,延长CD,过点F作FM⊥CD于点M,交AB于H,连接A′B、BD,CF.∵∠A=60°,四边形ABCD是菱形,∴∠MDF=60°,∴∠MFD=30°,设MD=x,则DF=2x,FM=x,∵DA′=1,∴MA′=x+1,∴(x+1)2+(x)2=(2﹣2x)2,解得:x=0.3,∴DF=0.6,AF=1.4,∴AH=AF=0.7,FH=AF•sin∠A=1.4×=,∵CD=BC,∠C=60°,∴△DCB是等边三角形,∵A′是CD的中点,∴BA′⊥CD,∵BC=2,DA′=A′C=1,∴BA′=,设BE=y,则A′E=2﹣y,∴()2+y2=(2﹣y)2,解得:y=0.25,∴AE=1.75,∴EH=AE﹣AH=1.75﹣0.7=1.05,∴EF===.(3)解:如图3中,过点G作GH⊥AB于H,过点G作GP⊥A'F于P,过点A′作A'Q⊥AB于Q.∵四边形ABCD是菱形,∴DA=AB=BC=CD=2,AB∥CD,∵∠BAD=60°,∴A'Q=∵A'与A关于EF对称,∴EF垂直平分AA',AQ=QA′,∴AG=A'G,∠AFE=∠A'FE,∴GP=GH,又∵GH⊥AB,A'Q⊥AB∴GH∥A'Q,∴GH=A'Q=,所以GC'≥GP=,当且仅当C'与P重合时,GC'取得最小值.故答案为.14.解:(1)如图1中,由题意,=,∵DE∥AC,∴△BDE∽△BAC,∴=,∴==,∵AB=AC,∴∠B=∠C,∵DE∥AC,∴∠DEB=∠C=∠B,∴DB=DE,∵=,∴==.故答案为,.(2)结论:=的值不变.理由:如图2中,∵△BDE∽△BAC,∴=,∠DBE=∠ABC,∴∠DBA=∠EBC,∴△EBC∽△DBA,∴==.(3)∵AB=6,BD=2,又∵==,∴BC=3﹣3,BE=﹣1,∵BC﹣BE≤EC≤BE+BC,∴2﹣2≤EC≤4﹣4.15.解:(1)①∵∠C=90°,∠B=30°.∴∠BAC=60°,∵△DEC绕点C旋转,点D恰好落在AB边上.∴AC=CD,∴△ACD是等边三角形,∴∠ACD=60°;故60°;②∵∠B=30°,∠C=90°,∴CD=AC=AB,∴BD=AD=AC,根据等边三角形的性质,△ACD的边AC、AD上的高相等,∴△BDC的面积和△AEC的面积相等(等底等高的三角形的面积相等),即S△BDC=S△AEC;故S△BDC=S△AEC;(2)如图3,过点D作DM⊥BC于M,过点A作AN⊥CE交EC的延长线于N,∵△DEC是由△ABC绕点C旋转得到,∴BC=CE,AC=CD,∵∠ACN+∠BCN=90°,∠DCM+∠BCN=180°﹣90°=90°,∴∠ACN=∠DCM,在△ACN和△DCM中,∵,∴△ACN≌△DCM(AAS),∴AN=DM,∴△BDC的面积和△AEC的面积相等(等底等高的三角形的面积相等),即S△BDC=S△AEC;(3)如图4,过点D作DF∥BE,∵∠ABC=60°,BD平分∠ABC,∴∠ABD=∠DBE=30°,∵DF∥BE,∴∠FDB=30°,∴∠FBD=∠FDB=30°,∴FB=FD,∴四边形DEBF是菱形,所以BE=DF,且BE、DF上的高相等,此时S△DCF=S△BDE;过点D作DF1⊥BD,∵∠ABC=60°,FD∥BE,∴∠F1FD=∠ABC=60°,∵BF=DF,∠FBD=∠ABC=30°,∠F1DB=90°,∴∠FDF1=∠ABC=60°,∴△DFF1是等边三角形,∴DF=DF1,∵BD=CD,∠ABC=60°,点D是角平分线上一点,∴∠DBC=∠DCB=×60°=30°,∴∠CDF=180°﹣∠BCD=180°﹣30°=150°,∠CDF1=360°﹣150°﹣60°=150°,∴∠CDF=∠CDF1,∵在△CDF和△CDF1中,,∴△CDF≌△CDF1(SAS),∴点F1也是所求的点,∵∠ABC=60°,点D是角平分线上一点,DE∥AB,∴∠DBC=∠BDE=∠ABD=×60°=30°,又∵BD=4,∴BE=×4÷cos30°=2÷=,∴BF=,BF1=BF+FF1==,故BF的长为或.16.解:(1)∵点P是点Q(3,2)关于原点的关联点,∴P,Q关于原点对称,∴P(﹣3,2),故答案为(﹣3,2).(2)①如图1中,当d=4时,线段BC′平移到HG位置,此时线段EF上存在1个△ABC关于点(1,0)的“关联点”,当d=6时,线段BC′平移到NM位置,此时线段EF上存在2个△ABC关于点(1,0)的“关联点”,观察图象可知,满足条件的d的范围为:4<d≤6故4<d≤6.②如图2中,当m=3时,线段MN上存在△ABC关于点(m,0)的“关联点”,如图3中,当m=5时,线段MN上存在△ABC关于点(m,0)的“关联点”,如图4中,当m=7时,线段MN上存在△ABC关于点(m,0)的“关联点”,如图5中,当m=9时,线段MN上存在△ABC关于点(m,0)的“关联点”,观察图象可知满足条件的m的为:3≤m≤5或7≤m≤9.17.(1)解:根据SAS可以证明△ADB≌△AEC.故答案为B.(2)证明:∵△ABC、△ADE均为等边三角形,∴AD=AE,AB=AC.由旋转得:∠DAB=∠EAC,在△ADB和△AEC中,,∴△ADB≌△AEC(SAS).(3)解:如图③,∵△ADE是等边三角形,∴∠ADE=∠AED=60°,∴∠AEC=120°,∵△ADB≌△AEC,∴∠ADB=∠AEC=120°,∴∠EDB=60°;如图④,∵△ADE是等边三角形,∴∠ADE=∠AED=60°,∵△ADB≌△AEC,∴∠ADB=∠AEC=60°,∴∠EDB=60°+60°=120°,∴∠EDB的大小为60°或120°,故60或120.18.解:(1)∵点A是x轴负半轴上一点且OA=3,∴A(﹣3,0),∵点B在第二条象限内,到x轴的距离是3,到y轴的距离是2.∴B(﹣2,3).故﹣3,0;﹣2,3;(2)如图①﹣1中,取点A关于y轴对称的对称点A',连接BA'交y轴于点,则点P即为所求,过点B作BC⊥x轴于点C.∴AP=A'P,∴三角形ABP的周长的最小值为AB+AA'+BA'.∵A(﹣3,0),B(﹣2,3),A'(3,0),∴AB===,A'B==,∴三角形ABP的周长的最小值为AB+A'B=+;(2)如图①﹣2中,。
专题突破(九) 几何综合在北京中考试卷中,几何综合题通常出现在后两题,分值为8分或7分.几何综合题主要包含三角形(全等、相似)、四边形、锐角三角函数、圆等知识,主要研究图形中的数量关系、位置关系、几何计算以及图形的运动、变换等规律.求解几何综合题时,关键是抓住“基本图形”,能在复杂的几何图形中辨认、分解出基本图形,或通过添加辅助线补全、构造基本图形,或运用图形变换的思想将分散的条件集中起来,从而产生基本图形,再根据基本图形的性质,合理运用方程、三角函数的运算等进行推理与计算.1.[2019·北京] 在正方形ABCD 中,BD 是一条对角线,点P 在射线CD 上(与点C ,D 不重合),连接AP ,平移△ADP ,使点D 移动到点C ,得到△BCQ ,过点Q 作QH ⊥BD 于点H ,连接AH ,PH .(1)若点P 在线段CD 上,如图Z9-1(a ). ①依题意补全图(a );②判断AH 与PH 的数量关系与位置关系,并加以证明.(2)若点P 在线段CD 的延长线上,且∠AHQ =152°,正方形ABCD 的边长为1,请写出求DP 长的思路.(可以不写出计算结果.........)图Z9-12.[2019·北京]在正方形ABCD外侧作直线AP,点B关于直线AP的对称点为E,连接BE,DE,其中DE交直线AP于点F.(1)依题意补全图Z9-2①;(2)若∠P AB=20°,求∠ADF的度数;(3)如图②,若45°<∠P AB<90°,用等式表示线段AB,FE,FD之间的数量关系,并证明.图Z9-23.[2019·北京]在△ABC中,AB=AC,∠BAC=α(0°<α<60°),将线段BC绕点B 逆时针旋转60°得到线段B D.(1)如图Z9-3①,直接写出∠ABD的大小(用含α的式子表示);(2)如图②,∠BCE=150°,∠ABE=60°,判断△ABE的形状并加以证明;(3)在(2)的条件下,连接DE,若∠DEC=45°,求α的值.图Z9-34.[2019·北京]在△ABC中,BA=BC,∠BAC=α,M是AC的中点,P是线段BM上的动点,将线段P A绕点P顺时针旋转2α得到线段PQ.(1)若α=60°且点P与点M重合(如图Z9-4①),线段CQ的延长线交射线BM于点D,请补全图形,并写出∠CDB的度数;(2)在图②中,点P不与点B,M重合,线段CQ的延长线与射线BM交于点D,猜想∠CDB 的大小(用含α的代数式表示),并加以证明;(3)对于适当大小的α,当点P在线段BM上运动到某一位置(不与点B,M重合)时,能使得线段CQ的延长线与射线BM交于点D,且PQ=DQ,请直接写出α的范围.图Z9-45.[2011·北京]在平行四边形ABCD中,∠BAD的平分线交直线BC于点E,交直线DC于点F.(1)在图Z9-5①中证明CE=CF;(2)若∠ABC=90°,G是EF的中点(如图②),直接写出∠BDG的度数;(3)若∠ABC=120°,FG∥CE,FG=CE,分别连接DB,DG(如图③),求∠BDG的度数.图Z9-51.[2019·怀柔一模]在等边三角形ABC外侧作直线AP,点B关于直线AP的对称点为D,连接BD,CD,其中CD交直线AP于点E.(1)依题意补全图Z9-6①;(2)若∠P AB=30°,求∠ACE的度数;(3)如图②,若60°<∠P AB<120°,判断由线段AB,CE,ED可以构成一个含有多少度角的三角形,并证明.图Z9-62.[2019·朝阳一模]在△ABC中,∠C=90°,AC=BC,点D在射线BC上(不与点B,C重合),连接AD,将AD绕点D顺时针旋转90°得到DE,连接BE.(1)如图Z9-7(a),点D在BC边上.①依题意补全图(a);②作DF⊥BC交AB于点F,若AC=8,DF=3,求BE的长.(2)如图(b),点D在BC边的延长线上,用等式表示线段AB,BD,BE之间的数量关系(直接写出结论).图Z9-73.[2019·海淀一模]在菱形ABCD中,∠ADC=120°,点E是对角线AC上一点,连接DE,∠DEC=50°,将线段BC绕点B逆时针旋转50°并延长得到射线BF,交ED的延长线于点G.(1)依题意补全图形;(2)求证:EG=BC;(3)用等式表示线段AE,EG,BG之间的数量关系:________.图Z9-84.[2019·海淀二模]如图Z9-9①,在△ABC中,AB=AC,∠ABC=α,D是BC边上一点,以AD为边作△ADE,使AE=AD,∠DAE+∠BAC=180°.(1)直接写出∠ADE的度数(用含α的式子表示).(2)以AB,AE为边作平行四边形ABFE.①如图②,若点F恰好落在DE上,求证:BD=CD;②如图③,若点F恰好落在BC上,求证:BD=CF.图Z9-95.[2019·西城一模] 在△ABC 中,AB =AC ,取BC 边的中点D ,作DE ⊥AC 于点E ,取DE 的中点F ,连接BE ,AF 交于点H .(1)如图Z9-10①,如果∠BAC =90°,那么∠AHB =________°,AFBE =________;(2)如图②,如果∠BAC =60°,猜想∠AHB 的度数和AFBE 的值,并证明你的结论;(3)如果∠BAC =α,那么AFBE=________.(用含α的代数式表示)图Z9-106.[2019·丰台一模] 在△ABC 中,CA =CB ,CD 为AB 边上的中线,点P 是线段AC 上任意一点(不与点C 重合),过点P 作PE 交CD 于点E ,使∠CPE =12∠CAB ,过点C 作CF ⊥PE 交PE 的延长线于点F ,交AB 于点G .(1)如果∠ACB =90°,①如图Z9-11(a),当点P 与点A 重合时,依题意补全图形,并指出与△CDG 全等的一个三角形;②如图(b),当点P 不与点A 重合时,求CFPE的值.(2)如果∠CAB =a ,如图(c ),请直接写出CFPE的值.(用含a 的式子表示)图Z9-117.[2019·海淀]将线段AB绕点A逆时针旋转60°得到线段AC,继续旋转α(0°<α<120°)得到线段AD,连接CD.(1)连接BD,①如图Z9-12(a),若α=80°,则∠BDC的度数为________.②在第二次旋转过程中,请探究∠BDC的大小是否改变.若不变,求出∠BDC的度数;若改变,请说明理由.(2)如图(b),以AB为斜边作直角三角形ABE,使得∠B=∠ACD,连接CE,DE.若∠CED =90°,求α的值.图Z9-128.[2019·西城二模]正方形ABCD的边长为3,点E,F分别在射线DC,DA上运动,且DE=DF.连接BF,作EH⊥BF所在直线于点H,连接CH.(1)如图Z9-13①,若点E是DC的中点,CH与AB之间的数量关系是________.(2)如图②,当点E在DC边上且不是DC的中点时,(1)中的结论是否成立?若成立给出证明;若不成立,说明理由.(3)如图③,当点E,F分别在射线DC,DA上运动时,连接DH,过点D作直线DH的垂线,交直线BF于点K,连接CK,请直接写出线段CK长的最大值.图Z9-13参考答案1.解:(1)①如图(a)所示.②AH =PH ,AH ⊥PH . 证明:连接CH ,由条件易得:△DHQ 为等腰直角三角形, 又∵DP =CQ ,∴△HDP ≌△HQC , ∴PH =CH ,∠HPC =∠HCP . ∵BD 为正方形ABCD 的对称轴, ∴AH =CH ,∠DAH =∠HCP , ∴AH =PH ,∠DAH =∠HPC , ∴∠AHP =180°-∠ADP =90°, ∴AH =PH 且AH ⊥PH.(2)如图(b),过点H 作HR ⊥PC 于点R , ∵∠AHQ =152°, ∴∠AHB =62°, ∴∠DAH =17°, ∴∠DCH =17°.设DP =x ,则DR =HR =RQ =1-x2.由tan17°=HRCR 得1-x 21+x2=tan17°,∴x =1-tan17°1+tan17°.2.解:(1)补全图形如图①所示:(2)如图①,连接AE ,则∠P AB =∠P AE =20°,AE =AB. ∵四边形ABCD 是正方形, ∴∠BAD =90°,AB =AD , ∴∠EAD =130°,AE =AD. ∴∠ADF =25°.(3)如图②,连接AE ,BF ,BD.由轴对称的性质可得EF =BF ,AE =AB =AD ,∠ABF =∠AEF =∠ADF , ∴∠BFD =∠BAD =90°. ∴BF 2+FD 2=BD 2. ∴EF 2+FD 2=2AB 2.3.解:(1)∵AB =AC ,∠A =α,∴∠ABC =∠ACB =12(180°-∠A )=90°-12α.∵∠ABD =∠ABC -∠DBC ,∠DBC =60°, ∴∠ABD =30°-12α.(2)△ABE 是等边三角形. 证明:连接AD ,CD ,ED ,∵线段BC 绕点B 逆时针旋转60°得到线段BD , 则BC =BD ,∠DBC =60°. ∴△BCD 为等边三角形. ∴BD =CD.∵∠ABE =60°,∴∠ABD =60°-∠DBE =∠EBC =30°-12α.在△ABD 与△ACD 中, ⎩⎪⎨⎪⎧AB =AC ,AD =AD ,BD =CD , ∴△ABD ≌△ACD ,∴∠BAD =∠CAD =12∠BAC =12α.∵∠BCE =150°,∴∠BEC =180°-(30°-12α)-150°=12α=∠BAD.在△ABD 和△EBC 中, ⎩⎪⎨⎪⎧∠BEC =∠BAD ,∠EBC =∠ABD ,BC =BD ,∴△ABD ≌△EBC , ∴AB =BE .又∵∠ABE =60°,∴△ABE 是等边三角形.(3)∵∠BCD =60°,∠BCE =150°, ∴∠DCE =150°-60°=90°. ∵∠DEC =45°,∴△DEC 为等腰直角三角形, ∴DC =CE =BC. ∵∠BCE =150°.∴∠EBC =12(180°-150°)=15°.∵∠EBC =30°-12α=15°,∴α=30°.4.解:(1)如图①,∵BA =BC ,∠BAC =60°,M 是AC 的中点, ∴BM ⊥AC ,AM =MC.∵将线段P A 绕点P 顺时针旋转2α得到线段PQ , ∴AM =MQ ,∠AMQ =120°, ∴CM =MQ ,∠ CMQ =60°, ∴△CMQ 是等边三角形, ∴∠ACQ =60°, ∴∠CDB =30°. (2)连接PC ,AD ,∵AB =BC ,M 是AC 的中点, ∴BM ⊥AC ,∴AD =CD ,AP =PC. 在△APD 与△CPD 中, ∵⎩⎪⎨⎪⎧AD =CD ,PD =PD ,P A =PC , ∴△APD ≌△CPD ,∴∠ADB =∠CDB ,∠P AD =∠PCD , ∴∠ADC =2∠CDB. 又∵PQ =P A ,∴PQ =PC ,∴∠PQC =∠PCD =∠P AD , ∴∠P AD +∠PQD =∠PQC +∠PQD =180°,∴∠APQ +∠ADC =360°-(∠P AD +∠PQD )=180°, ∴∠ADC =180°-∠APQ =180°-2α, ∴2∠CDB =180°-2α, ∴∠CDB =90°-α.(3)∵∠CDB =90°-α,且PQ =QD ,∴∠P AD =∠PCQ =∠PQC =2∠CDB =180°-2α. ∵点P 不与点B ,M 重合, ∴∠BAD >∠P AD >∠MAD , ∴2α>180°-2α>α, ∴45°<α<60°.5.解:(1)∵AF 平分∠BAD , ∴∠BAF =∠DAF .∵四边形ABCD 是平行四边形, ∴AD ∥BC ,AB ∥CD ,∴∠DAF =∠CEF ,∠BAF =∠F . ∴∠CEF =∠F . ∴CE =CF .(2)∠BDG =45°.(3)如图,分别连接GB ,GE ,GC ,∵AD ∥BC ,AB ∥CD ,∠ABC =120°, ∴∠ECF =∠ABC =120°. ∵FG ∥CE 且FG =CE ,∴四边形CEGF 是平行四边形. 由(1)得CE =CF .∴四边形CEGF 是菱形, ∴GE =EC ,①∠GCF =∠GCE =12∠ECF =60°,∴△ECG 与△FCG 是等边三角形, ∴∠GEC =∠FCG ,∴∠BEG =∠DCG ,②由AD ∥BC 及AF 平分∠BAD 可得∠BAE =∠AEB , ∴AB =BE .在▱ABCD 中,AB =DC , ∴BE =D C.③由①②③得△BEG ≌△DCG , ∴BG =DG ,∠1=∠2,∴∠BGD =∠1+∠3=∠2+∠3=∠EGC =60°, ∴∠BDG =180°-∠BGD2=60°.1.解:(2)连接AD ,如图①.∵点D 与点B 关于直线AP 对称,∴AD =AB ,∠DAP =∠BAP =30°,∵AB =AC ,∠BAC =60°,∴AD =AC ,∠DAC =120°, ∴2∠ACE +120°=180°.∴∠ACE =30°.(3)线段AB ,CE ,ED 可以构成一个含有60°角的三角形. 证明:连接AD ,EB ,如图②.∵点D 与点B 关于直线AP 对称, ∴AD =AB ,DE =BE , 可证得∠EDA =∠EB A. ∵AB =AC ,AB =AD ,∴AD =AC ,∴∠ADE =∠ACE , ∴∠ABE =∠ACE . 设AC ,BE 交于点F ,∵∠AFB =∠CFE ,∴∠BAC =∠BEC =60°,∴线段AB ,CE ,ED 可以构成一个含有60°角的三角形. 2.解:(1)①补全图形,如图(a )所示.②如图(b ),由题意可知AD =DE ,∠ADE =90°. ∵DF ⊥BC ,∴∠FDB =90°. ∴∠ADF =∠ED B.∵∠C =90°,AC =BC , ∴∠ABC =∠DFB =45°. ∴DB =DF .∴△ADF ≌△EDB. ∴AF =EB.在△ABC 和△DFB 中,∵AC =8,DF =3,∴AB =8 2,BF =3 2. AF =AB -BF =5 2, 即BE =5 2, (2)2BD =BE +AB.3.解:(1)补全图形,如图①所示.(2)方法一:证明:连接BE ,如图②. ∵四边形ABCD 是菱形, ∴AD ∥BC.∵∠ADC =120°, ∴∠DCB =60°.∵AC ]是菱形ABCD 的对角线, ∴∠DCA =12∠DCB =30°.∴∠EDC =180°-∠DEC -∠DCA =100°.由菱形的对称性可知,∠BEC =∠DEC =50°,∠EBC =∠EDC =100°, ∴∠GEB =∠DEC +∠BEC =100°. ∴∠GEB =∠CBE . ∵∠FBC =50°,∴∠EBG =∠EBC -∠FBC =50°. ∴∠EBG =∠BEC.在△GEB 与△CBE 中, ⎩⎪⎨⎪⎧∠GEB =∠CBE ,BE =EB ,∠EBG =∠BEC ,∴△GEB ≌△CBE . ∴EG =BC .方法二:证明:连接BE ,设BG 与EC 交于点H ,如图②. ∵四边形ABCD 是菱形, ∴AD ∥BC.∵∠ADC =120°, ∴∠DCB =60°.∵AC 是菱形ABCD 的对角线, ∴∠DCA =12∠DCB =30°.∴∠EDC =180°-∠DEC -∠DCA =100°.由菱形的对称性可知,∠BEC =∠DEC =50°,∠EBC =∠EDC =100°, ∵∠FBC =50°,∴∠EBG =∠EBC -∠FBC =50°=∠BEC . ∴BH =EH .在△GEH 与△CBH 中, ⎩⎪⎨⎪⎧∠GEH =∠CBH ,EH =BH ,∠EHG =∠B HC , ∴△GEH ≌△CBH . ∴EG =BC .(3)AE +BG =3EG .4.解:(1)∠ADE =90°-α.(2)①证明:∵四边形ABFE 是平行四边形, ∴AB ∥EF .∴∠EDC =∠ABC =α. 由(1)知∠ADE =90°-α,∴∠ADC =∠ADE +∠EDC =90°. ∴AD ⊥BC. ∵AB =AC , ∴BD =CD.②证明:∵AB =AC ,∠ABC =α, ∴∠C =α.∵四边形ABFE 是平行四边形, ∴AE ∥BF ,AE =BF . ∴∠EAC =∠C =α.由(1)知∠DAE =180°-2∠ADE =180°-2(90°-α)=2α, ∴∠DAC =α. ∴∠DAC =∠C. ∴AD =CD .∵AD =AE =BF , ∴BF =CD. ∴BD =CF .5.解:(1)90 12(2)结论:∠AHB =90°,AF BE =32.证明:如图,连接AD .∵AB =AC ,∠BAC =60°, ∴△ABC 是等边三角形. ∵D 为BC 的中点, ∴AD ⊥BC.∴∠1+∠2=90°. 又∵DE ⊥AC , ∴∠DEC =90°. ∴∠2+∠C =90°. ∴∠1=∠C =60°. 设AB =BC =k (k >0), 则CE =12CD =k 4,DE =34k .∵F 为DE 的中点,∴DF =12DE =38k ,AD =32AB =32k .∴AD BC =32,DF CE =32. ∴AD BC =DF CE. 又∵∠1=∠C , ∴△ADF ∽△BCE . ∴AF BE =AD BC =32, ∠3=∠4.又∵∠4+∠5=90°,∠5=∠6, ∴∠3+∠6=90°. ∴∠AHB =90°. (3)12tan(90°-α2). 6.解:(1)①作图.△ADE (或△PDE ).②过点P 作PN ∥AG 交CG 于点N ,交CD 于点M ,∴∠CPM =∠CAB. ∵∠CPE =12∠CAB ,∴∠CPE =12∠CPN .∴∠CPE =∠FPN .∵PF ⊥CG ,∴∠PFC =∠PFN =90°. ∵PF =PF ,∴△PFC ≌△PFN .∴CF =FN . 由①得:△PME ≌△CMN . ∴PE =CN .∴CF PE =CF CN =12.(2)12tan α. 7.解:(1)①30°.②不改变,∠BDC 的度数为30°. 方法一:由题意知AB =AC =A D.∴点B ,C ,D 在以点A 为圆心,AB 为半径的圆上. ∴∠BDC =12∠BAC =30°.方法二:由题意知AB =AC =A D. ∵AC =AD ,∠CAD =α,∴∠ADC =∠ABD =180°-α2=90°-12α.∵AB =AD ,∠BAD =60°+α,∴∠ADB =∠ABD =180°-()60°+α2=120°-α2=60°-12α.∴∠BDC =∠ADC -∠ADB =(90°-12α)-(60°-12α)=30°.(2)过点A 作AM ⊥CD 于点M ,连接EM .∴∠AMC =90°.在△AEB 与△AMC 中, ⎩⎪⎨⎪⎧∠AEB =∠AMC ,∠B =∠ACD ,AB =AC ,∴△AEB ≌△AMC.∴AE =AM ,∠BAE =∠CAM .∴∠EAM =∠EAC +∠CAM =∠EAC +∠BAE =∠BAC =60°. ∴△AEM 是等边三角形. ∴EM =AM =AE .∵AC =AD ,AM ⊥CD , ∴CM =DM .又∵∠DEC =90°, ∴EM =CM =DM . ∴AM =CM =DM .∴点A ,C ,D 在以M 为圆心,MC 为半径的圆上. ∴α=∠CAD =90°. 8.解:(1)CH =AB (2)结论成立.证明:如图,连接BE .在正方形ABCD 中,AB =BC =CD =AD ,∠A =∠BCD =∠ABC =90°. ∵DE =DF , ∴AF =CE .在△ABF 和△CBE 中, ⎩⎪⎨⎪⎧AB =CB ,∠A =∠BCE ,AF =CE ,∴△ABF ≌△CBE . ∴∠1=∠2.∵EH ⊥BF ,∠BCE =90°,∴H ,C 两点都在以BE 为直径的圆上. ∴∠3=∠2. ∴∠3=∠1.∵∠3+∠4=90°,∠1+∠HBC =90°, ∴∠4=∠HB C. ∴CH =CB. ∴CH =AB. (3)3 2+3.。
2020北京中考数学二模分类汇编——几何综合1.(2020•海淀区二模)如图1,等边三角形ABC中,D为BC边上一点,满足BD<CD,连接AD,以点A为中心,将射线AD顺时针旋转60°,与△ABC的外角平分线BM交于点E.(1)依题意补全图1;(2)求证:AD=AE;(3)若点B关于直线AD的对称点为F,连接CF.①求证:AE∥CF;②若BE+CF=AB成立,直接写出∠BAD的度数为°.2.(2020•西城区二模)在正方形ABCD中,E是CD边上一点(CE>DE),AE,BD交于点F.(1)如图1,过点F作GH⊥AE,分别交边AD,BC于点G,H.求证:∠EAB=∠GHC;(2)AE的垂直平分线分别与AD,AE,BD交于点P,M,N,连接CN.①依题意补全图形;②用等式表示线段AE与CN之间的数量关系,并证明.3.(2020•东城区二模)在△ABC中,AB=AC,∠BAC=α,点D是△ABC外一点,点D 与点C在直线AB的异侧,且点D,A,C不共线,连接AD,BD,CD.(1)如图1,当α=60°.∠ADB=30°时,画出图形,直接写出AD,BD,CD之间的数量关系;(2)当α=90°,∠ADB=45°时,利用图2,继续探究AD,BD,CD之间的数量关系并证明;(提示:尝试运用图形变换,将要研究的有关线段尽可能转移到一个三角形中)(3)当∠ADB=时,进一步探究AD,BD,CD之间的数量关系,并用含α的等式直接表示出它们之间的关系.4.(2020•朝阳区二模)已知∠AOB=40°,M为射线OB上一定点,OM=1,P为射线OA 上一动点(不与点O重合),OP<1,连接PM,以点P为中心,将线段PM顺时针旋转40°,得到线段PN,连接MN.(1)依题意补全图1;(2)求证:∠APN=∠OMP;(3)H为射线OA上一点,连接NH.写出一个OH的值,使得对于任意的点P总有∠OHN为定值,并求出此定值.5.(2020•丰台区二模)如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,将CA绕点C顺时针旋转45°,得到CP,点A关于直线CP的对称点为D,连接AD交直线CP于点E,连接CD.(1)根据题意补全图形;(2)判断△ACD的形状,并证明;(3)连接BE,用等式表示线段AB,BC,BE之间的数量关系,并证明.温馨提示:在解决第(3)问的过程中,如果你遇到困难,可以参考下面几种解法的主要思路.解法1的主要思路:延长BC至点F,使CF=AB,连接EF,可证△ABE≌△CFE,再证△BEF是等腰直角三角形.解法2的主要思路:过点A作AM⊥BE于点M,可证△ABM是等腰直角三角形,再证△ABC∽△AME.解法3的主要思路:过点A作AM⊥BE于点M,过点C作CN⊥BE于点N,设BN=a,EN=b,用含a或b 的式子表示AB,BC.…….6.(2020•石景山区二模)在△ABC中,AB=AC,D是边BC上的一点(不与点B重合),边BC上点E在点D的右边且∠DAE=∠BAC,点D关于直线AE的对称点为F,连接CF.(1)如图1,①依题意补全图1;②求证:CF=BD.(2)如图2,∠BAC=90°,用等式表示线段DE,CE,CF之间的数量关系,并证明.7.(2020•房山区二模)点C为线段AB上一点,以AC为斜边作等腰Rt△ADC,连接BD,在△ABD外侧,以BD为斜边作等腰Rt△BED,连接EC.(1)如图1,当∠DBA=30°时:①求证:AC=BD;②判断线段EC与EB的数量关系,并证明;(2)如图2,当0°<∠DBA<45°时,EC与EB的数量关系是否保持不变?对于以上问题,小牧同学通过观察、实验,形成了解决该问题的几种思路:想法1:尝试将点D为旋转中心,过点D作线段BD垂线,交BE延长线于点G,连接CG;通过证明△ADB≌△CDG解决以上问题;想法2:尝试将点D为旋转中心,过点D作线段AB垂线,垂足为点G,连接EG.通过证明△ADB∽△GDE解决以上问题;想法3:尝试利用四点共圆,过点D作AB垂线段DF,连接EF,通过证明D、F、B、E 四点共圆,利用圆的相关知识解决以上问题.请你参考上面的想法,证明EC=EB(一种方法即可).8.(2020•平谷区二模)如图,在△ABM中,∠ABC=90°,延长BM使BC=BA,线段CM 绕点C顺时针旋转90°得到线段CD,连接DM,AD.(1)依据题意补全图形;(2)当∠BAM=15°时,∠AMD的度数是;(3)小聪通过画图、测量发现,当∠AMB是一定度数时,AM=MD.小聪把这个猜想和同学们进行交流,通过讨论,形成了证明该猜想的几种想法:想法1:通过观察图形可以发现,如果把梯形ABCD补全成为正方形ABCE,就易证△ABM ≌△AED,因此易得当∠AMD是特殊值时,问题得证;想法2:要证AM=MD,通过第(2)问,可知只需要证明△AMD是等边三角形,通过构造平行四边形CDAF,易证AD=CF,通过△ABM≌△CBF,易证AM=CF,从而解决问题;想法3:通过BC=BA,∠ABC=90°,连接AC,易证△ACM≌△ACD,易得△AMD是等腰三角形,因此当∠AMD是特殊值时,问题得证.请你参考上面的想法,帮助小聪证明当∠AMD是一定度数时,AM=MD.(一种方法即可)9.(2020•密云区二模)已知:MN是经过点A的一条直线,点C是直线MN左侧的一个动点,且满足60°<∠CAN<120°,连接AC,将线段AC绕点C顺时针旋转60°,得到线段CD,在直线MN上取一点B,使∠DBN=60°.(1)若点C位置如图1所示.①依据题意补全图1;②求证:∠CDB=∠MAC;(2)连接BC,写出一个BC的值,使得对于任意一点C,总有AB+BD=3,并证明.10.(2020•昌平区二模)如图,在△ABC中,∠BAC=30°,AB=AC,将线段AC绕点A 逆时针旋转α°(0<α<180),得到线段AD,连接BD,交AC于点P.(1)当α=90°时,①依题意补全图形;②求证:PD=2PB;(2)写出一个α的值,使得PD=PB成立,并证明.11.(2020•顺义区二模)已知:在△ABC中,∠ABC=90°,AB=BC,点D为线段BC上一动点(点D不与点B、C重合),点B关于直线AD的对称点为E,作射线DE,过点C 作BC的垂线,交射线DE于点F,连接AE.(1)依题意补全图形;(2)AE与DF的位置关系是;(3)连接AF,小昊通过观察、实验,提出猜想:发现点D在运动变化的过程中,∠DAF 的度数始终保持不变,小昊把这个猜想与同学们进行了交流,经过测量,小昊猜想∠DAF=°,通过讨论,形成了证明该猜想的两种想法:想法1:过点A作AG⊥CF于点G,构造正方形ABCG,然后可证△AFG≌△AFE…想法2:过点B作BG∥AF,交直线FC于点G,构造▱ABGF,然后可证△AFE≌△BGC…请你参考上面的想法,帮助小昊完成证明(一种方法即可).12.(2020•门头沟区二模)如图,在正方形ABCD中,点E,F分别是AB,BC上的两个动点(不与点A,B,C重合),且AE=CF,延长BC到G,使CG=CF,连接EG,DF.(1)依题意将图形补全;(2)小华通过观察、实验、提出猜想:在点E,F运动过程中,始终有EG=DF.经过与同学们充分讨论,形成了几种证明的想法:想法一:连接DE,DG,证明△DEG是等腰直角三角形;想法二:过点D作DF的垂线,交BA的延长线于H,可得△DFH是等腰直角三角形,证明HF=EG;…请参考以上想法,帮助小华证明EG=DF.(写出一种方法即可)2020北京中考数学二模分类汇编——几何综合参考答案与试题解析1.(2020•海淀区二模)如图1,等边三角形ABC中,D为BC边上一点,满足BD<CD,连接AD,以点A为中心,将射线AD顺时针旋转60°,与△ABC的外角平分线BM交于点E.(1)依题意补全图1;(2)求证:AD=AE;(3)若点B关于直线AD的对称点为F,连接CF.①求证:AE∥CF;②若BE+CF=AB成立,直接写出∠BAD的度数为20°.【分析】(1)由旋转即可补全图形;(2)先判断出∠BAE=∠CAD,再判断出∠ABE=60°=∠C,进而判断出△ABE≌△ACD,即可得出结论;(3)①先判断出AFC=∠ACF,设∠BAD=α,进而表示出∠FAD=α,∠CAF=60°﹣2α,进而得出∠ACF=60°+α再判断出∠CAE=120°﹣α,即可得出结论;②先判断出∠CBG=30°﹣α,进而判断出∠CDF=60°﹣2α,再判断出DF=CF,进而得出∠DCF=∠CDF=60°﹣2α,再判断出∠DCF=α,即可得出结论.【解答】解:(1)补全图形如图1所示;(2)由旋转知,∠DAE=60°,∵△ABC是等边三角形,∴AB=AC,∠ABC=∠C=∠BAC=60°,∴∠DAE=∠BAC,∴∠BAE=∠CAD,∵BE是△ABC的外角的平分线,∴∠ABM=(180°﹣60°)=60°=∠C,在△ABE和△ACD中,,∴△ABE≌△ACD(ASA),∴AD=AE;(3)①如图2,连接AF,∵点F是点B关于AD的对称点,∴∠BAD=∠FAD,AF=AB,∴AF=AC,∴∠AFC=∠ACF,设∠BAD=α,则∠FAD=α,∴∠CAF=∠BAC﹣∠BAD﹣∠FAD=60°﹣2α,∴∠ACF=(180°﹣∠CAF)=60°+α,由(2)知,∠BAE=∠CAD=60°﹣α,∴∠CAE=∠BAE+∠BAC=60°﹣α+60°=120°﹣α,∴∠ACF+∠CAE=60°+α+120°﹣α=180°,∴AE∥CF;②如图2,连接BF,设∠BAD=α,∵点F是点B关于AD的对称点,∴AD⊥BF,垂足记作点G,则∠AGB=90°,∴∠ABG=90°﹣α,∵∠ABC=60°,∴∠CBG=30°﹣α,连接DF,则BD=DF,∴∠CDF=2∠CBG=60°﹣2α,由(2)知,△ABE≌△ACD,∴BE=CD,∵BE+CF=AB,∴CD+CF=BC=BD+CD,∴BD=CF,∴DF=CF,∴∠DCF=∠CDF=60°﹣2α,由①知,∠ACF=60°+α,∴∠DCF=∠ACF﹣∠ACB=α,∴60°﹣2α=α,∴α=20°,即∠BAD=20°,故答案为:20.【点评】此题是三角形综合题,主要考查了等边三角形的性质,旋转的性质,轴对称的性质,全等三角形的判定和性质,三角形的内角和定理,等腰三角形的性质,判断出∠CDF=60°﹣2α是解本题的关键.2.(2020•西城区二模)在正方形ABCD中,E是CD边上一点(CE>DE),AE,BD交于点F.(1)如图1,过点F作GH⊥AE,分别交边AD,BC于点G,H.求证:∠EAB=∠GHC;(2)AE的垂直平分线分别与AD,AE,BD交于点P,M,N,连接CN.①依题意补全图形;②用等式表示线段AE与CN之间的数量关系,并证明.【分析】(1)由平行线的性质可得出∠AGH=∠GHC.证得∠EAB=∠AGH.则结论得证;(2)①依题意补全图形即可;②连接AN,连接EN并延长,交AB边于点Q.证得NA=NE.得出∠ANE=∠ANQ=90°.则可得出AE=NE=CN.【解答】(1)证明:在正方形ABCD中,AD∥BC,∠BAD=90°,∴∠AGH=∠GHC.∵GH⊥AE,∴∠EAB=∠AGH.∴∠EAB=∠GHC.(2)①补全图形,如图所示.②证明:连接AN,连接EN并延长,交AB边于点Q.∵四边形ABCD是正方形,∴点A,点C关于BD对称.∴NA=NC,∠BAN=∠BCN.∵PN垂直平分AE,∴NA=NE.∴NC=NE.∴∠NEC=∠NCE.在正方形ABCD中,BA∥CE,∠BCD=90°,∴∠AQE=∠NEC.∴∠BAN+∠AQE=∠BCN+∠NCE=90°.∴∠ANE=∠ANQ=90°.在等腰Rt△ANE中,∴AE=NE=CN.【点评】本题考查了正方形的性质,平行线的性质,轴对称的性质,中垂线的性质,等腰直角三角形的判定与性质,熟练掌握正方形的性质是解题的关键.3.(2020•东城区二模)在△ABC中,AB=AC,∠BAC=α,点D是△ABC外一点,点D 与点C在直线AB的异侧,且点D,A,C不共线,连接AD,BD,CD.(1)如图1,当α=60°.∠ADB=30°时,画出图形,直接写出AD,BD,CD之间的数量关系;(2)当α=90°,∠ADB=45°时,利用图2,继续探究AD,BD,CD之间的数量关系并证明;(提示:尝试运用图形变换,将要研究的有关线段尽可能转移到一个三角形中)(3)当∠ADB=时,进一步探究AD,BD,CD之间的数量关系,并用含α的等式直接表示出它们之间的关系.【分析】(1)先判断出∠BDE=90°,再根据勾股定理得出BD2+DE2=BE2,即BD2+AD2=BE2,再判断出△ABE≌△ACD(SAS),得出BE=CD,即可得出结论;(2)同(1)方法得出DE2+BD2=BE2,进而得出2AD2+BD2=BE2,同(1)的方法判断出BE=CD,即可得出结论;(3)同(1)的方法得出DE2+BD2=BE2,再判断出DF=2AD•sin,即可得出结论.【解答】解:(1)AD2+BD2=CD2,理由:如图1,过AD为边在AD上侧作等边三角形ADE,连接BE,则AD=DE=AE,∠DAE=∠ADE=60°,∵∠ADB=30°,∴∠BDE=∠DBA+∠ADE=90°,在Rt△BDE中,根据勾股定理得,BD2+DE2=BE2,∴BD2+AD2=BE2,∵∠DAE=∠BAC=60°,∴∠BAE=∠CAD,∵AB=AC,∴△ABE≌△ACD(SAS),∴BE=CD,∴AD2+BD2=CD2;(2)如图2,过点A作AE⊥AD,且AE=AD,连接BE,DE,∴∠ADE=45°,∵∠BDA=45°,∴∠BDE=90°,根据勾股定理得,DE2+BD2=BE2,∵DE2=2AD2,∴2AD2+BD2=BE2,∵∠DAE=∠BAC=90°,∴∠BAE=∠CAD,∵AB=AC,∴△ABE≌△ACD(SAS),∴BE=CD,∴2AD2+BD2=CD2;(3)如图3,将线段AD绕点A顺时针旋转α得到AE,连接DE,BE,∴∠ADE=(180°﹣∠DAE)=90°﹣α,∵∠ADB=α,∴∠BDE=90°,根据勾股定理得,DE2+BD2=BE2,∵∠DAE=∠BAC=α,∴∠BAE=∠CAD,∵AB=AC,∴△ABE≌△ACD(SAS),∴BE=CD,∴DE2+BD2=CD2,过点A作AF⊥DE于F,则DE=2DF,∴∠DAF=90°﹣∠ADE=α,在Rt△ADF中,sin∠DAF=,∴DF=AD•sin∠DAF=AD•sin,∴DE=2DF=2AD•sin,即:(2AD•sin)2+BD2=CD2.【点评】此题是三角形综合题,主要考查了等边三角形的判定和性质,等腰直角三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,构造出全等三角形是解本题的关键.4.(2020•朝阳区二模)已知∠AOB=40°,M为射线OB上一定点,OM=1,P为射线OA 上一动点(不与点O重合),OP<1,连接PM,以点P为中心,将线段PM顺时针旋转40°,得到线段PN,连接MN.(1)依题意补全图1;(2)求证:∠APN=∠OMP;(3)H为射线OA上一点,连接NH.写出一个OH的值,使得对于任意的点P总有∠OHN为定值,并求出此定值.【分析】(1)根据要求画出图形即可.(2)利用三角形的外角的性质解决问题即可.(3)结论:OH=1时,∠OHN的值为定值.证明△OMP≌△GPN(SAS),推出OP=NG,∠AOB=∠NGP=40°,由OM=OH=PG=1,推出OP=HG,推出GH=GN,推出∠GNH=∠GHN=(180°﹣40°)=70°可得结论.【解答】(1)解:图形如图所示:(2)证明:如图1中,∵∠MPN=∠AOB=40°,∠APM=∠APN+∠MPN=∠AOB+∠OMP,∴∠APN=∠OMP.(3)解:结论:OH=1时,∠OHN的值为定值.理由:在射线PA设取一点G,使得PG=OM,连接NG.∵PN=PM,∠GPN=∠OMP,∴△OMP≌△GPN(SAS),∴OP=NG,∠AOB=∠NGP=40°,∵OM=OH=PG=1,∴OP=HG,∴GH=GN,∴∠GNH=∠GHN=(180°﹣40°)=70°,∴∠OHN=180°﹣70°=110°.【点评】本题属于几何变换综合题,考查了三角形的外角的性质,全等三角形的判定和性质,等腰三角形的判定和性质等知识,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,属于中考常考题型.5.(2020•丰台区二模)如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,将CA绕点C顺时针旋转45°,得到CP,点A关于直线CP的对称点为D,连接AD交直线CP于点E,连接CD.(1)根据题意补全图形;(2)判断△ACD的形状,并证明;(3)连接BE,用等式表示线段AB,BC,BE之间的数量关系,并证明.温馨提示:在解决第(3)问的过程中,如果你遇到困难,可以参考下面几种解法的主要思路.解法1的主要思路:延长BC至点F,使CF=AB,连接EF,可证△ABE≌△CFE,再证△BEF是等腰直角三角形.解法2的主要思路:过点A作AM⊥BE于点M,可证△ABM是等腰直角三角形,再证△ABC∽△AME.解法3的主要思路:过点A作AM⊥BE于点M,过点C作CN⊥BE于点N,设BN=a,EN=b,用含a或b 的式子表示AB,BC.…….【分析】(1)根据要求画出图形即可.(2)结论:△ACD是等腰直角三角形.根据等腰直角三角形的定义判断即可.(3)结论:BC+BA=BE.延长BC至点F,使CF=AB,连接EF.证明△EAB≌△ECF(SAS),推出BE=EF,∠AEB=∠CEF可得结论.【解答】解:(1)图形如图所示:(2)结论:△ACD是等腰直角三角形.理由:∵A,D关于CP对称,∴AD⊥CP,∠ACP=∠PCD=45°,CA=CD,∴∠ACD=90°,∴△ACD是等腰直角三角形.(3)结论:BC+BA=BE.理由:延长BC至点F,使CF=AB,连接EF.∵∠ABC=∠AEC=90°,∴∠BAE+∠BCE=180°,∵∠BCE+∠ECF=180°,∴∠BAE=∠ECF,∵△ACD是等腰直角三角形,CE⊥AD,∴AE=DE,∴CE=AE=ED,∵AB=CF,∴△EAB≌△ECF(SAS),∴BE=EF,∠AEB=∠CEF,∴∠BEF=∠AEC=90°,∴△BEF是等腰直角三角形,∴BF=BE,∵BF=BC+CF=BC+BA,∴BC+BA=BE.【点评】本题考查作图﹣复杂作图,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,解题的关键是理解题意,学会添加常用辅助线面构造全等三角形解决问题,属于中考常考题型.6.(2020•石景山区二模)在△ABC中,AB=AC,D是边BC上的一点(不与点B重合),边BC上点E在点D的右边且∠DAE=∠BAC,点D关于直线AE的对称点为F,连接CF.(1)如图1,①依题意补全图1;②求证:CF=BD.(2)如图2,∠BAC=90°,用等式表示线段DE,CE,CF之间的数量关系,并证明.【分析】(1)①根据题意补全图形即可;②连接AF,如图1,根据已知条件得到∠3=∠1+∠2.根据轴对称的性质得到AF=AD,∠FAE=∠3=∠1+∠2.根据全等三角形的性质得到结论;(2)连接FA,FE,如图2,根据等腰三角形的性质得到∠1=∠2=45°,求得∠FCE =90°,根据勾股定理即可得到结论.【解答】解:(1)①依题意补全图形,如图1;②证明:连接AF,如图1,∵,∴∠3=∠1+∠2.∵点F与点D关于直线AE对称,∴AF=AD,∠FAE=∠3=∠1+∠2.∴∠4=∠FAE﹣∠2=(∠1+∠2)﹣∠2=∠1.又∵AC=AB,∴△ACF≌△ABD(SAS),∴CF=BD;(2)线段DE,CE,CF之间的数量关系是DE2=CE2+CF2.证明:连接FA,FE,如图2,∵AB=AC,∠BAC=90°,∴∠1=∠2=45°,由(1)②,可得FE=DE,∠3=∠2=45°,∴∠FCE=90°,在Rt△FCE中,由勾股定理,得FE2=CE2+CF2,∴DE2=CE2+CF2.【点评】本题考查了几何变换的综合题,全等三角形的性质,轴对称的性质,勾股定理,正确的作出图形是解题的关键.7.(2020•房山区二模)点C为线段AB上一点,以AC为斜边作等腰Rt△ADC,连接BD,在△ABD外侧,以BD为斜边作等腰Rt△BED,连接EC.(1)如图1,当∠DBA=30°时:①求证:AC=BD;②判断线段EC与EB的数量关系,并证明;(2)如图2,当0°<∠DBA<45°时,EC与EB的数量关系是否保持不变?对于以上问题,小牧同学通过观察、实验,形成了解决该问题的几种思路:想法1:尝试将点D为旋转中心,过点D作线段BD垂线,交BE延长线于点G,连接CG;通过证明△ADB≌△CDG解决以上问题;想法2:尝试将点D为旋转中心,过点D作线段AB垂线,垂足为点G,连接EG.通过证明△ADB∽△GDE解决以上问题;想法3:尝试利用四点共圆,过点D作AB垂线段DF,连接EF,通过证明D、F、B、E 四点共圆,利用圆的相关知识解决以上问题.请你参考上面的想法,证明EC=EB(一种方法即可).【分析】(1)①先利用直角三角形斜边的中线得出AC=2DF,再用含30°的直角三角形的性质得出BD=2DF,即可得出结论;②先求出∠BDC=15°,进而得出∠CDE=60°,即可判断出△CDE是等边三角形,即可得出结论;(2)先判断出BD=GD,进而判断出△ADB≌△CDG(SAS),得出∠DCG=∠DAB,判断出△BCG是直角三角形,再判断出EG=EB,即可得出结论.【解答】解:(1)①如图1,过点D作DF⊥AC于F,则∠DFC=90°,∵△ADC是AC为斜边作等腰Rt△ADC,∴AC=2DF,在Rt△DFB中,∠DBA=30°,∴BD=2DF,∴AC=BD;②∵△ADC是等腰直角三角形,∴∠ACD=45°,∵∠DBA=30°,∴∠CDB=∠ACD﹣∠DBA=15°,∵△BDE是等腰直角三角形,∴∠BDE=45°,∴∠CDE=∠CDB+∠BDE=60°,在Rt△ADC中,AC=DC,在Rt△BDE中,BD=BE=DE,由①知,AC=BD,∴BE=CD=ED,∴△CDE是等边三角形,∴DE=CE,∴EC=EB;(2)如图2,过点D作DG⊥BD交BE的延长线于G,连接CG,∴∠BDG=90°=∠ADC,∴∠ADB=∠CDG,∵△BED是以BD为斜边作等腰Rt△BED,∴∠BED=90°,∠DBE=45°,∴∠DGE=90°﹣∠DBE=45°=∠DBE,∴BD=GD,∵AD=CD,∴△ADB≌△CDG(SAS),∴∠DCG=∠DAB,∵∠ACD=45°,∴∠BCG=∠ACG=90°,在Rt△BDG中,DB=DG,∠BED=90°,∴EG=EB,∴BE=CE(直角三角形斜边的中线等于斜边的一半).【点评】此题是三角形综合题,主要考查了等腰直角三角形的判定和性质,含30度角的直角三角形的性质,全等三角形的判定和性质,三角形外角的性质,判断出∠BCG=90°是解本题的关键.8.(2020•平谷区二模)如图,在△ABM中,∠ABC=90°,延长BM使BC=BA,线段CM 绕点C顺时针旋转90°得到线段CD,连接DM,AD.(1)依据题意补全图形;(2)当∠BAM=15°时,∠AMD的度数是60°;(3)小聪通过画图、测量发现,当∠AMB是一定度数时,AM=MD.小聪把这个猜想和同学们进行交流,通过讨论,形成了证明该猜想的几种想法:想法1:通过观察图形可以发现,如果把梯形ABCD补全成为正方形ABCE,就易证△ABM ≌△AED,因此易得当∠AMD是特殊值时,问题得证;想法2:要证AM=MD,通过第(2)问,可知只需要证明△AMD是等边三角形,通过构造平行四边形CDAF,易证AD=CF,通过△ABM≌△CBF,易证AM=CF,从而解决问题;想法3:通过BC=BA,∠ABC=90°,连接AC,易证△ACM≌△ACD,易得△AMD是等腰三角形,因此当∠AMD是特殊值时,问题得证.请你参考上面的想法,帮助小聪证明当∠AMD是一定度数时,AM=MD.(一种方法即可)【分析】(1)由题意画出,图形;(2)由旋转的性质可得出△DCM为等腰直角三角形,则∠DMC=45°,∠AMB=75°,可求出答案;(3)根据三种想法证明△AMD为等边三角形即可得出结论.【解答】解:(1)由题意画出图形如图1,(2)如图1,∵∠BAM=15°,∠ABC=90°,∴∠AMB=90°﹣15°=75°,∵线段CM绕点C顺时针旋转90°得到线段CD,∴CM=CD,∠MCD=90°,∴∠CMD=∠MDC=45°,∴∠AMD=180°﹣∠AMB﹣∠DMC=180°﹣75°﹣45°=60°.故答案为:60°.(3)当∠AMB=75°时,AM=DM.想法1证明:如图2,过点A作AE⊥CD交CD的延长线于点E,∵∠AEC=∠C=∠ABC=90°,AB=BC,∴四边形ABCE正方形,∴AB=AE,BC=CE,由(2)可知CM=CD,∴BM=DE,∴△ABM≌△AED(SAS),∴AM=AD,由(2)可知∠AMD=60°,∴△AMD为等边三角形,∴AM=DM.想法2证明:如图3,过点C作CF∥AD交AB于点F,∵AF∥CD,∴四边形AFCD为平行四边形,∴AD=CF,AF=CD,∵AB=AF+BF,BC=BM+CM,AB=BC,∴CD+BF=BM+CM,∵CD=CM,∴BF=BM,又∵AB=BC,∠FBC=∠MBC=90°,∴△ABM≌△CBF(SAS),∴AM=CF,∴AM=AD,又∵∠AMD=60°,∴△AMD为等边三角形,∴AM=DM.想法3证明:如图4,连接AC,∵BC=AB,∠ABC=90°,∴∠ACB=45°,∴∠ACD=45°,又∵CM=CD,AC=AC,∴△ACM≌△ACD(SAS),∴AM=AD,∵∠AMD=60°,∴△AMD为等边三角形,∴AM=DM.【点评】本题是四边形综合题,考查了旋转的性质,等边三角形的判定与性质,等腰直角三角形的性质,平行四边形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,正方形的判定与性质等知识,熟练掌握全等三角形的判定与性质是解题的关键.9.(2020•密云区二模)已知:MN是经过点A的一条直线,点C是直线MN左侧的一个动点,且满足60°<∠CAN<120°,连接AC,将线段AC绕点C顺时针旋转60°,得到线段CD,在直线MN上取一点B,使∠DBN=60°.(1)若点C位置如图1所示.①依据题意补全图1;②求证:∠CDB=∠MAC;(2)连接BC,写出一个BC的值,使得对于任意一点C,总有AB+BD=3,并证明.【分析】(1)①根据题意作出图形即可求解;②根据等量关系可证∠CDB=∠MAC;(2)如图2,连接BC,在直线MN上截取AH=BD,连接CH,根据SAS可证△ACH≌△DCB,再根据全等三角形的性质和等边三角形的判定与性质即可求解.【解答】解:(1)①如图1所示:②证明:∵∠C=60°,∠DBN=60°,∴∠C=∠DBN,∵∠DBN+∠ABD=180°,∴∠C+∠ABD=180°,在四边形ACDB中,∠CDB+∠BAC=180°,∵∠BAC+∠MAC=180°,∴∠CDB=∠MAC;(2)BC=3时,对于任意一点C,总有AB+BD=3.证明:如图2,连接BC,在直线MN上截取AH=BD,连接CH,∵∠MAC=∠CDB,AC=CD,∴△ACH≌△DCB(SAS),∴∠ACH=∠DCB,CH=CB,∵∠DCB+∠ACB=∠ACD=60°,∴∠HCB=∠ACH+∠ACB=60°,∴△HCB是等边三角形,∴BC=BH=BA+BD=3.【点评】考查了全等三角形的判定与性质,等边三角形的判定与性质,关键是根据题意作出辅助线,得到△HCB是等边三角形.10.(2020•昌平区二模)如图,在△ABC中,∠BAC=30°,AB=AC,将线段AC绕点A 逆时针旋转α°(0<α<180),得到线段AD,连接BD,交AC于点P.(1)当α=90°时,①依题意补全图形;②求证:PD=2PB;(2)写出一个α的值,使得PD=PB成立,并证明.【分析】(1)当α=90°时,①依题意即可补全图形;②根据30度角所对直角边等于斜边一半即可证明PD=2PB;(2)当α的值为60或120度时,根据等腰三角形的性质即可证明PD=PB成立.【解答】解:(1)当α=90°时,①如图即为补全的图形;②证明:∵∠BAC=30°,AB=AC,根据题意可知:AC=AD,∴AD=AB,∴∠ABD=∠ADB,∵∠CAD=90°,∴∠DAB=120°,∴∠ABD=∠D=∠BAC=30°,∴AP=BP,在Rt△APD中,∠ADB=30°,∴PD=2AP,∴PD=2PB;(2)当α=60(或120°)时,PD=PB成立,情况1,如图所示:当α=60°时,过点D作DF⊥AC于点F,过点B作BE⊥AC于点E,∴DF∥BE,∴△DFP∽△BEP,∴=,在Rt△ABE中,∠BAC=30°,∴AC=AB=2BE,在Rt△ADF中,∠CAD=60°,∴AD=DF,∵AD=AC=AB,∴2BE=DF,∴BE=DF,∴PD=PB.情况2,如图所示:当α=120°时,过点D作DF⊥AC于点F,过点B作BE⊥AC于点E,∴DF∥BE,∴△DFP∽△BEP,∴=,在Rt△ABE中,∠BAC=30°,∴AC=AB=2BE,在Rt△ADF中,∠FAD=60°,∴AD=DF,∵AD=AC=AB,∴2BE=DF,∴BE=DF,∴PD=PB.【点评】本题考查了作图﹣旋转变换、等腰三角形的性质、含30度角的直角三角形,解决本题的关键是掌握旋转的性质.11.(2020•顺义区二模)已知:在△ABC中,∠ABC=90°,AB=BC,点D为线段BC上一动点(点D不与点B、C重合),点B关于直线AD的对称点为E,作射线DE,过点C 作BC的垂线,交射线DE于点F,连接AE.(1)依题意补全图形;(2)AE与DF的位置关系是AE⊥DF;(3)连接AF,小昊通过观察、实验,提出猜想:发现点D在运动变化的过程中,∠DAF 的度数始终保持不变,小昊把这个猜想与同学们进行了交流,经过测量,小昊猜想∠DAF=45°,通过讨论,形成了证明该猜想的两种想法:想法1:过点A作AG⊥CF于点G,构造正方形ABCG,然后可证△AFG≌△AFE…想法2:过点B作BG∥AF,交直线FC于点G,构造▱ABGF,然后可证△AFE≌△BGC…请你参考上面的想法,帮助小昊完成证明(一种方法即可).【分析】(1)根据题意正确画图;(2)证明△ABD≌△AED(SSS),可得∠AED=∠B=90°,从而得结论;(3)想法1:如图2,过点A做AG⊥CF于点G,先证明四边形ABCG是正方形,得AG =AB,∠BAG=90°,再证明Rt△AFG≌Rt△AFE(HL),得∠GAF=∠EAF,根据∠BAG =90°及角的和可得结论;想法2:如图3,过点B作BG∥AF,交直线FC于点G,证明四边形ABGF是平行四边形,得AF=BG,∠BGC=∠BAF,再证明Rt△AEF≌Rt△BCG(HL),同理根据∠BCG =90°及等量代换,角的和可得结论.【解答】解:(1)补全图形如图1:(2)AE与DF的位置关系是:AE⊥DF,理由是:∵点B关于直线AD的对称点为E,∴AB=AE,BD=DE,∵AD=AD,∴△ABD≌△AED(SSS),∴∠AED=∠B=90°,∴AE⊥DF;故答案为:AE⊥DF;(3)猜想∠DAF=45°;想法1:证明如下:如图2,过点A做AG⊥CF于点G,依题意可知:∠B=∠BCG=∠CGA=90°,∵AB=BC,∴四边形ABCG是正方形,∴AG=AB,∠BAG=90°,∵点B关于直线AD的对称点为E,∴AB=AE,∠B=∠AED=∠AEF=90°,∠BAD=∠EAD,∴AG=AE,∵AF=AF,∴Rt△AFG≌Rt△AFE(HL),∴∠GAF=∠EAF,∵∠BAG=90°,∴∠BAD+∠EAD+∠EAF+∠GAF=90°,∴∠EAD+∠EAF=45°.即∠DAF=45°.想法2:证明如下:如图3,过点B作BG∥AF,交直线FC于点G,依题意可知:∠ABC=∠BCF=90°,∴AB∥FG,∵AF∥BG,∴四边形ABGF是平行四边形,∴AF=BG,∠BGC=∠BAF,∵点B关于直线AD的对称点为E,∴AB=AE,∠ABC=∠AED=90°,∠BAD=∠EAD,∵AB=BC,∴AE=BC,∴Rt△AEF≌Rt△BCG(HL),∴∠EAF=∠CBG,∵∠BCG=90°,∴∠BGC+∠CBG=90°,∴∠BAF+∠EAF=90°,∴∠BAD+∠EAD+∠EAF+∠EAF=90°,∵∠BAD=∠EAD,∴∠EAD+∠EAF=45°,即∠DAF=45°.故答案为:45.【点评】本题是三角形的综合题,考查了三角形全等的性质和判定,正方形和平行四边形的判定和性质,对称的性质,角的平分线,画图的能力,垂直的判定等知识,正确作辅助线,构建三角形全等是关键.12.(2020•门头沟区二模)如图,在正方形ABCD中,点E,F分别是AB,BC上的两个动点(不与点A,B,C重合),且AE=CF,延长BC到G,使CG=CF,连接EG,DF.(1)依题意将图形补全;(2)小华通过观察、实验、提出猜想:在点E,F运动过程中,始终有EG=DF.经过与同学们充分讨论,形成了几种证明的想法:想法一:连接DE,DG,证明△DEG是等腰直角三角形;想法二:过点D作DF的垂线,交BA的延长线于H,可得△DFH是等腰直角三角形,证明HF=EG;…请参考以上想法,帮助小华证明EG=DF.(写出一种方法即可)【分析】(1)根据题意画出图形即可;(2)如图,连接DE,DG,根据正方形的性质得到AD=CD,∠A=∠DCF=90°,根据全等三角形的性质得到DE=DF,∠ADE=∠CDF,求得DF=DG,由等腰三角形的性质得到∠CDF=∠CDG,推出△EDG是等腰直角三角形,于是得到结论.【解答】解:(1)依题意补全图形如图所示;(2)如图,连接DE,DG,∵在正方形ABCD中,AD=CD,∠A=∠DCF=90°,∵AE=CF,∴△ADE≌△CDF(SAS),∴DE=DF,∠ADE=∠CDF,∵∠DCF=90°,∴DC⊥FG,∵CF=CG,∴DF=DG,∴∠CDF=∠CDG,∴DE=DG,∠ADE=∠CDG,∵∠ADC=90°,∴∠EDG=90°,∴△EDG是等腰直角三角形,∴EG=DG=DF.【点评】本题考查了等腰直角三角形,作图﹣基本作图,正方形的性质,全等三角形的判定和性质,线段垂直平分线的性质,等腰三角形的判定和性质,正确的作出辅助线构造全等三角形是解题的关键.。
1(2019.1+++昌平+++初三上+++期末)(1)①圆心O 的位置在线段AB 的中点,正确画出图②∵AE ⊥BD ∴△AEB 为直角三角形 ∵点O 为线段AB 的中点 ∴OE =OA =OB =r ∴点E 在⊙O 上 (2)①补全图形=AB证明如下: ∵AC =BC ,∠ACB =90° ∴∠BAC =∠CBA = 45° ∵BC BC =∴∠BEC =∠BAC = 45° ∵AE ⊥BD ∴∠BEA =90° ∴∠CEA =90°+ 45°= 135° ∵∠CEF =180°-∠CEB =135° ∴∠CEA =∠CEF ∵AE =EF ,∠CEA =∠CEF ,CE =C E ∴△CEA ≌△CEF ∴CF =CA ∵在等腰t ∆R ACB中,=AB∴=AB2(2019.1+++丰台+++初三上+++期末) (1)60° (2)1 (3)11AF BF n =- 证明:延长FE 至G ,使FG =FB 连接GB ,GC由(1)知,∠BFG=60° ∴△BFG 为等边三角形 ∴BF =BG ,∠FBG=∠FGB=60° ∵△ABC 是等边三角形 ∴AB=BC ,∠ABC=60° ∴∠ABF=∠CBG ∴△ABF ≌△CBG ∴∠BFA=∠BGC=120° ∴∠FGC=60° ∴∠FGC=∠BFG ∴FB ∥CG ∴AF AD FG DC = ∵1AD AC n = ∴11AF FG n =- ∴11AF BF n =-CAE BD F3(2019.1+++海淀+++初三上+++期末) (1)①证明:连接AD ,如图1∵点C 与点D 关于直线l 对称 ∴AC AD = ∵AB AC = ∴AB AC AD ==∴点B C D ,,在以A 为圆心,AB 为半径的圆上 ②12α(2)证法一: 证明:连接CE ,如图2 ∵=60α°∴1302BDC α∠==° ∵DE BD ⊥ ∴90CDE ∠=°60BDC -∠=° ∵点C 与点D 关于直线l 对称 ∴EC ED = ∴CDE △是等边三角形∴CD CE =,60DCE ∠=° ∵AB AC =,60BAC ∠=° ∴ABC △是等边三角形 ∴CA CB =,60ACB ∠=° ∵ACE DCE ACD ∠=∠+∠,BCD ACB ACD ∠=∠+∠ ∴ACE BCD ∠=∠ ∴ACE BCD △≌△ ∴AE BD = 证法二:证明:连接AD ,如图2 ∵点C 与点D 关于直线l 对称∴AD AC AE CD =,⊥ ∴12DAE DAC ∠=∠∵12DBC DAC ∠=∠∴DBC DAE ∠=∠∵AE CD ⊥,BD DE ⊥∴90BDC CDE DEA CDE ∠+∠=∠+∠=°∴BDC DEA ∠=∠ ∵60AB AC BAC =∠=,° ∴ABC △是等边三角形 ∴CA CB AD == ∴BCD △≌ADE △ ∴AE BD = (3)134(2019.1+++怀柔+++初三上+++期末) (1)补全图形,如图所示(2)AH 与PH 的数量关系:AH =PH ,∠AHP =120°图2lD A 图1lE DA图2证明:如图,由平移可知,PQ=DC ∵四边形ABCD 是菱形,∠ADC=60° ∴AD=DC ,∠ADB =∠BDQ =30° ∴AD=PQ∵HQ=HD ∴∠HQD =∠HDQ =30° ∴∠ADB =∠DQH ,∠D HQ=120°∴△ADH ≌△PQH ∴AH =PH ,∠A HD =∠P HQ ∴∠A HD+∠DHP =∠P HQ+∠DHP ∴∠A HP=∠D HQ ∵∠D HQ=120° ∴∠A HP=120° (3)求解思路如下:由∠A HQ=141°,∠B HQ=60°解得∠A HB=81°a.在△ABH 中,由∠A HB=81°,∠A BD=30°,解得∠BA H=69°b.在△AHP 中,由∠A HP=120°,AH=PH ,解得∠PA H=30°c.在△ADB 中,由∠A DB=∠A BD= 30°,解得∠BAD =120° 由a 、b 、c 可得∠DAP =21°在△DAP 中,由∠A DP= 60°,∠DAP =21°,AD=1,可解△DAP ,从而求得DP 长5(2019.1+++通州+++初三上+++期末) (1)BF =(2)①依据题意补全图形 ②证明:如图,连接BF 、GB ∵四边形ABCD 是正方形∴AD =AB ,90ABC BAD ∠=∠=︒,AC 平分BAD ∠ ∴45BAC DAC ∠=∠=︒.在△ADF 和△ABF 中 AD AB DAC BAC AF AF =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,,,∴△ADF ≌△ABF ∴DF BF = ∵EF ⊥AC ,90ABC ∠=︒,点G 是AE 的中点 ∴AG EG BG FG === ∴点A 、F 、E 、B 在以点G 为圆心,AG 长为半径的圆上 ∵BF BF =,45BAC ∠=︒ ∴290BGF BAC ∠=∠=︒∴△BGF 是等腰直角三角形∴BF =∴DF =A BCDP HQ6(2019.1+++燕山+++初三上+++期末)(1) ① ∠BCE =35° ② AE =CE证明:过点B 作BG ⊥BE ,交AM 于点G∴∠GBE =∠GBC +∠2=90° ∵正方形ABCD ∴AB =BC ,∠ABC =∠1+∠GBC =90° ∴∠1=∠2 ∵∠ABC =∠CEA =90°,∠4=∠5 ∴△ABF ∽△CEF∴∠α=∠3 ∴在△ABG 和△CBE 中 ∠1=∠2,AB =BC ,∠α=∠3∴△ABG ≌△CBE ∴AG =CE ,BG =BE ∵在△BEG 中,∠GBE =90°,BG =BE ∴GE∴AE =AG +GE =CE(2) AE +CE7(2019.1+++房山+++初三上+++期末) (1)补全图形如图分(2)证明:∵AD 平分∠BAC∴∠BAD =∠CAD ∵FE ⊥AD , ∠ACF =90°∴∠CFH =∠CAD ∴∠BAD =∠CFH , 即∠(3)猜想: 222AB FD FB += 证明:连接AF∵EF 为AD 的垂直平分线 ∴AF=FD ,∠ ∴∠DAC +∠CAF =∠B +∠BAD ∵AD 是角平分线 ∴∠BAD =∠CAD ∴∠CAF =∠B ∴∠BAF =∠BAC +∠CAF =∠BAC +∠B =90° ∴222AB AF FB += ∴222+=AB FD FB8(2019.1+++门头沟+++初三上+++期末)(1)证明:如图1,∵∠ACB = 90°,AE⊥BD ∴∠ACB =∠AEB = 90°又∵∠1=∠2 ∴∠CAE =∠CBD(2)①补全图形如图2②EF BE =+证明:在AE上截取AM,使AM=BE又∵AC=CB,∠CAE =∠CBD ∴△ACM≌△BCE∴CM=CE,∠ACM=∠BCE 又∵∠ACB =∠ACM+∠MCB=90°∴∠MCE=∠BCE+∠MCB=90°∴.ME=又∵射线AE绕点A顺时针旋转45°,后得到AF,且∠AEF=90°∴EF=AE=AM+ME=BE9(2019.1+++朝阳+++初三上+++期末)图2 图110(2019.1+++西城+++初三上+++期末)11(2019.1+++大兴+++初三上+++期末) (1)补全的图形如图所示 (2)解:由题意可知,∠ECF=∠ACG=90° ∴∠FCG=∠ACE=α∵过点A 作AB 的垂线AD ∴∠BAD=90° ∵AB=BC,∠ABC =90° ∴∠ACB=∠CAD= 45° ∵∠ACG=90° ∴∠AGC=45° ∴∠AFC =α+45°(3)AE ,AF 与BC 之间的数量关系为2AE AF BC += 由(2)可知∠DAC=∠AGC=45° ∴CA=CG ∵∠ACE =∠GCF ,∠CAE =∠CGF ∴△ACE ≌△GCF ∴AE =FG 在Rt △ACG 中∴AG =∴AE AF +=∵AC = ∴2AE AF BC +=12(2019.1+++东城+++初三上+++期末)无答案27.解:(1)…………………………………………………………1分(2)∵点P 为线段DE 的中点 ∴DP =EP在△MPE 和△FPD 中 MP FP MPEFPD EP DP =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴△MPE≌△FPD(SAS)…………………………………………………………2分∴DF=ME∵E为MN的中点∴MN=2ME∵MN=2MB∴MB=ME=D F.…………………………………………………………3分(3)结论:AM …………………………………………………………4分连接AF由(2)可知:△MPE≌△FPD∴∠DFP=∠EMP.∴DF∥ME.∴∠FDN=∠MND.在正方形ABCD中,AD=AB,∠BAD=90°又∵∠BMN=90°∴∠MBA+∠MNA=180°又∵∠MNA+∠MND=180°∴∠MBA=∠MND∴∠FDN =∠MBA …………………………………………………………5分 在△FAD 和△MAB 中 FD MB FDA MBA DA BA =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴△F AD ≌△MAB (SAS ) ∴∠FAD =∠MAB FA =MA∴∠FAM =∠DAB =90°∴△FAM 为等腰直角三角形…………………………………………………………6分∴FM 又∵FM =2PM∴AM = …………………………………………………………7分13(2019.1+++平谷+++初三上+++期末)。
解题方法及提分突破训练:几何变换法专题在几何题或代数几何综合题的解证过程中,经常会使用几何变换的观点来解决问题。
从图形的特点出发,利用几何变换,可将图形的全部或一部分移动到一个新的位置,构成一个新的关系,从而使问题获得解决。
这种几何变换不改变被移动部分图形的形状和大小,而只是它的位置发生了变化,这种移动有利于找出图形之间的关系,从而使解题更为简捷。
移动图形一般有三种方法:(1)平移法。
(2)旋转法:利用旋转变换。
(3)对称:可利用中心对称和轴对称。
一真题链接1.(2012中考)如图,在Rt△ABC中,∠B=90°,沿AD折叠,使点B落在斜边AC上,若AB=3,BC=4,则BD= .2.(2012泰安)将抛物线23y x=向上平移3个单位,再向左平移2个单位,那么得到的抛物线的解析式为()A.23(2)3y x=++B.23(2)3y x=-+C.23(2)3y x=+-D.23(2)3y x=--3.(2012绍兴)如图,在矩形ABCD中,点E,F分别在BC,CD上,将△ABE沿AE折叠,使点B落在AC上的点B′处,又将△CEF沿EF折叠,使点C落在EB′与AD的交点C′处.则BC:AB的值为。
4.(2012张家界)如图,在方格纸中,以格点连线为边的三角形叫格点三角形,请按要求完成下列操作:先将格点△ABC向右平移4个单位得到△A1B1C1,再将△A1B1C1绕点C1点旋转180°得到△A2B2C2.考点:作图-旋转变换;作图-平移变换。
.二名词释义在数学问题的研究中,常常运用变换法,把复杂性问题转化为简单性的问题而得到解决。
所谓变换是一个集合的任一元素到同一集合的元素的一个一一映射。
中学数学中所涉及的变换主要是初等变换。
有一些看来很难甚至于无法下手的习题,可以借助几何变换法,化繁为简,化难为易。
另一方面,也可将变换的观点渗透到中学数学教学中。
将图形从相等静止条件下的研究和运动中的研究结合起来,有利于对图形本质的认识。
北京市中考数学专题突破九:几何综合(含答案)专题突破(九)几何综合在北京中考试卷中,几何综合题通常出现在后两题,分值为8分或7分.几何综合题主要包含三角形(全等、相似)、四边形、锐角三角函数、圆等知识,主要研究图形中的数量关系、位置关系、几何计算以及图形的运动、变换等规律.求解几何综合题时,关键是抓住“基本图形”,能在复杂的几何图形中辨认、分解出基本图形,或通过添加辅助线补全、构造基本图形,或运用图形变换的思想将分散的条件集中起来,从而产生基本图形,再根据基本图形的性质,合理运用方程、三角函数的运算等进行推理与计算.2011-2015年北京几何综合题考点对比年份20112012201320142015考点平行四边形的性质、从特殊到一般、构造图形(全等三角形或等边三角形或特殊平行四边形)旋转变换、对称变换、构造全等三角形全等三角形的判定与性质、等边三角形的性质,等腰直角三角形旋转的性质以轴对称和正方形为载体,考查了等腰三角形、全等三角形、勾股定理、圆及圆周角定理以正方形为载体,考查了平移作图,利用轴对称图形的性质证明线段相等及写出求线段长的过程1.[2015·北京]在正方形ABCD中,BD是一条对角线,点P在射线CD上(与点C,D不重合),连接AP,平移△ADP,使点D移动到点C,得到△BCQ,过点Q作QH⊥BD于点H,连接AH,PH.(1)若点P在线段CD上,如图Z9-1(a).①依题意补全图(a);②判断AH与PH的数量关系与位置关系,并加以证明.(2)若点P在线段CD的延长线上,且∠AHQ =152°,正方形ABCD的边长为1,请写出求DP长的思路.(可以不写出计算结果.........)图Z9-12.[2014·北京]在正方形ABCD外侧作直线AP,点B关于直线AP的对称点为E,连接BE,DE,其中DE交直线AP于点F.(1)依题意补全图Z9-2①;(2)若∠PAB=20°,求∠ADF的度数;(3)如图②,若45°<∠PAB<90°,用等式表示线段AB,FE,FD之间的数量关系,并证明.图Z9-23.[2013·北京]在△ABC中,AB=AC,∠BAC=α(0°<α<60°),将线段BC绕点B逆时针旋转60°得到线段B D.(1)如图Z9-3①,直接写出∠ABD的大小(用含α的式子表示);(2)如图②,∠BCE=150°,∠ABE=60°,判断△ABE的形状并加以证明;(3)在(2)的条件下,连接DE,若∠DEC=45°,求α的值.图Z9-34.[2012·北京]在△ABC中,BA=BC,∠BAC=α,M是AC的中点,P是线段BM上的动点,将线段PA绕点P顺时针旋转2α得到线段PQ.(1)若α=60°且点P与点M重合(如图Z9-4①),线段CQ的延长线交射线BM于点D,请补全图形,并写出∠CDB的度数;(2)在图②中,点P不与点B,M重合,线段CQ的延长线与射线BM交于点D,猜想∠CDB的大小(用含α的代数式表示),并加以证明;(3)对于适当大小的α,当点P在线段BM上运动到某一位置(不与点B,M重合)时,能使得线段CQ的延长线与射线BM交于点D,且PQ =DQ,请直接写出α的范围.图Z9-45.[2011·北京]在平行四边形ABCD中,∠BAD的平分线交直线BC于点E,交直线DC 于点F.(1)在图Z9-5①中证明CE=CF;(2)若∠ABC=90°,G是EF的中点(如图②),直接写出∠BDG的度数;(3)若∠ABC=120°,FG∥CE,FG=CE,分别连接DB,DG(如图③),求∠BDG的度数.图Z9-51.[2015·怀柔一模]在等边三角形ABC外侧作直线AP,点B关于直线AP的对称点为D,连接BD,CD,其中CD交直线AP于点E.(1)依题意补全图Z9-6①;(2)若∠PAB=30°,求∠ACE的度数;(3)如图②,若60°<∠PAB<120°,判断由线段AB,CE,ED可以构成一个含有多少度角的三角形,并证明.图Z9-62.[2015·朝阳一模]在△ABC中,∠C=90°,AC=BC,点D在射线BC上(不与点B,C重合),连接AD,将AD绕点D顺时针旋转90°得到DE,连接BE.(1)如图Z9-7(a),点D在BC边上.①依题意补全图(a);②作DF⊥BC交AB于点F,若AC=8,DF=3,求BE的长.(2)如图(b),点D在BC边的延长线上,用等式表示线段AB,BD,BE之间的数量关系(直接写出结论).图Z9-73.[2015·海淀一模]在菱形ABCD中,∠ADC=120°,点E是对角线AC上一点,连接DE,∠DEC=50°,将线段BC绕点B逆时针旋转50°并延长得到射线BF,交ED的延长线于点G.(1)依题意补全图形;(2)求证:EG=BC;(3)用等式表示线段AE,EG,BG之间的数量关系:________.图Z9-84.[2015·海淀二模]如图Z9-9①,在△ABC中,AB=AC,∠ABC=α,D是BC边上一点,以AD为边作△ADE,使AE=AD,∠DAE+∠BAC=180°.(1)直接写出∠ADE的度数(用含α的式子表示).(2)以AB,AE为边作平行四边形ABFE.①如图②,若点F恰好落在DE上,求证:BD=CD;②如图③,若点F恰好落在BC上,求证:BD=CF.图Z9-95.[2015·西城一模]在△ABC中,AB=AC,取BC边的中点D,作DE⊥AC于点E,取DE 的中点F,连接BE,AF交于点H.(1)如图Z9-10①,如果∠BAC=90°,那么∠AHB=________°,AFBE=________;(2)如图②,如果∠BAC=60°,猜想∠AHB的度数和AFBE的值,并证明你的结论;(3)如果∠BAC=α,那么AFBE=________.(用含α的代数式表示)图Z9-106.[2015·丰台一模]在△ABC中,CA=CB,CD为AB边上的中线,点P是线段AC上任意一点(不与点C重合),过点P作PE交CD于点E,使∠CPE=12∠CAB,过点C作CF⊥PE交PE的延长线于点F,交AB于点G.(1)如果∠ACB=90°,①如图Z9-11(a),当点P与点A重合时,依题意补全图形,并指出与△CDG全等的一个三角形;②如图(b),当点P不与点A重合时,求CF PE的值.(2)如果∠CAB=a,如图(c),请直接写出CF PE的值.(用含a的式子表示)图Z9-117.[2015·海淀]将线段AB绕点A逆时针旋转60°得到线段AC,继续旋转α(0°<α<120°)得到线段AD,连接CD.(1)连接BD,①如图Z9-12(a),若α=80°,则∠BDC 的度数为________.②在第二次旋转过程中,请探究∠BDC的大小是否改变.若不变,求出∠BDC的度数;若改变,请说明理由.(2)如图(b),以AB为斜边作直角三角形ABE,使得∠B=∠ACD,连接CE,DE.若∠CED =90°,求α的值.图Z9-128.[2015·西城二模]正方形ABCD的边长为3,点E,F分别在射线DC,DA上运动,且DE=DF.连接BF,作EH⊥BF所在直线于点H,连接CH.(1)如图Z9-13①,若点E是DC的中点,CH与AB之间的数量关系是________.(2)如图②,当点E在DC边上且不是DC的中点时,(1)中的结论是否成立?若成立给出证明;若不成立,说明理由.(3)如图③,当点E,F分别在射线DC,DA 上运动时,连接DH,过点D作直线DH的垂线,交直线BF于点K,连接CK,请直接写出线段CK长的最大值.图Z9-13参考答案北京真题体验1.解:(1)①如图(a)所示.②AH=PH,AH⊥PH.证明:连接CH,由条件易得:△DHQ为等腰直角三角形,又∵DP=CQ,∴△HDP≌△HQC,∴PH=CH,∠HPC=∠HCP.∵BD为正方形ABCD的对称轴,∴AH=CH,∠DAH=∠HCP,∴AH=PH,∠DAH=∠HPC,∴∠AHP=180°-∠ADP=90°,∴AH=PH且AH⊥PH.(2)如图(b),过点H作HR⊥PC于点R,∵∠AHQ=152°,∴∠AHB=62°,∴∠DAH=17°,∴∠DCH=17°.设DP=x,则DR=HR=RQ=1-x 2.由tan17°=HRCR得1-x21+x2=tan17°,∴x=1-tan17°1+tan17°.2.解:(1)补全图形如图①所示:(2)如图①,连接AE,则∠PAB=∠PAE=20°,AE=AB.∵四边形ABCD是正方形,∴∠BAD=90°,AB=AD,∴∠EAD=130°,AE=AD.∴∠ADF=25°.(3)如图②,连接AE,BF,BD.由轴对称的性质可得EF =BF ,AE =AB =AD ,∠ABF =∠AEF =∠ADF ,∴∠BFD =∠BAD =90°.∴BF 2+FD 2=BD 2.∴EF 2+FD 2=2AB 2.3.解:(1)∵AB =AC ,∠A =α,∴∠ABC =∠ACB =12(180°-∠A )=90°-12α. ∵∠ABD =∠ABC -∠DBC ,∠DBC =60°,∴∠ABD =30°-12α. (2)△ABE 是等边三角形.证明:连接AD ,CD ,ED ,∵线段BC 绕点B 逆时针旋转60°得到线段BD ,则BC =BD ,∠DBC =60°.∴△BCD 为等边三角形.∴BD =CD.∵∠ABE =60°,∴∠ABD =60°-∠DBE =∠EBC =30°-12α. 在△ABD 与△ACD 中,⎩⎪⎨⎪⎧AB =AC ,AD =AD ,BD =CD ,∴△ABD ≌△ACD ,∴∠BAD =∠CAD =12∠BAC =12α. ∵∠BCE =150°,∴∠BEC =180°-(30°-12α)-150°=12α=∠BAD.在△ABD 和△EBC 中,⎩⎪⎨⎪⎧∠BEC =∠BAD ,∠EBC =∠ABD ,BC =BD ,∴△ABD ≌△EBC ,∴AB =BE .又∵∠ABE =60°,∴△ABE 是等边三角形.(3)∵∠BCD =60°,∠BCE =150°, ∴∠DCE =150°-60°=90°. ∵∠DEC =45°,∴△DEC 为等腰直角三角形,∴DC =CE =BC.∵∠BCE =150°.∴∠EBC =12(180°-150°)=15°. ∵∠EBC =30°-12α=15°, ∴α=30°.4.解:(1)如图①,∵BA =BC ,∠BAC =60°,M 是AC 的中点,∴BM ⊥AC ,AM =MC.∵将线段PA 绕点P 顺时针旋转2α得到线段PQ ,∴AM =MQ ,∠AMQ =120°, ∴CM =MQ ,∠ CMQ =60°, ∴△CMQ 是等边三角形,∴∠ACQ =60°,∴∠CDB =30°.(2)连接PC ,AD ,∵AB =BC ,M 是AC 的中点, ∴BM ⊥AC ,∴AD =CD ,AP =PC.在△APD 与△CPD 中,∵⎩⎪⎨⎪⎧AD =CD ,PD =PD ,PA =PC ,∴△APD ≌△CPD ,∴∠ADB =∠CDB ,∠PAD =∠PCD , ∴∠ADC =2∠CDB.又∵PQ =PA ,∴PQ =PC ,∴∠PQC =∠PCD =∠PAD , ∴∠PAD +∠PQD =∠PQC +∠PQD =180°,∴∠APQ+∠ADC=360°-(∠PAD+∠PQD)=180°,∴∠ADC=180°-∠APQ=180°-2α,∴2∠CDB=180°-2α,∴∠CDB=90°-α.(3)∵∠CDB=90°-α,且PQ=QD,∴∠PAD=∠PCQ=∠PQC=2∠CDB=180°-2α.∵点P不与点B,M重合,∴∠BAD>∠PAD>∠MAD,∴2α>180°-2α>α,∴45°<α<60°.5.解:(1)∵AF平分∠BAD,∴∠BAF=∠DAF.∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD∥BC,AB∥CD,∴∠DAF=∠CEF,∠BAF=∠F.∴∠CEF=∠F.∴CE=CF.(2)∠BDG=45°.(3)如图,分别连接GB,GE,GC,∵AD∥BC,AB∥CD,∠ABC=120°,∴∠ECF=∠ABC=120°.∵FG∥CE且FG=CE,∴四边形CEGF是平行四边形.由(1)得CE=CF.∴四边形CEGF是菱形,∴GE=EC,①∠GCF=∠GCE=12∠ECF=60°,∴△ECG与△FCG是等边三角形,∴∠GEC=∠FCG,∴∠BEG=∠DCG,②由AD∥BC及AF平分∠BAD可得∠BAE =∠AEB,∴AB=BE.在▱ABCD中,AB=DC,∴BE=D C.③由①②③得△BEG≌△DCG,∴BG=DG,∠1=∠2,∴∠BGD=∠1+∠3=∠2+∠3=∠EGC =60°,∴∠BDG=180°-∠BGD2=60°. 北京专题训练1.解:(1)补全图形,如图①所示.(2)连接AD,如图①.∵点D与点B关于直线AP对称,∴AD=AB,∠DAP=∠BAP=30°,∵AB=AC,∠BAC=60°,∴AD=AC,∠DAC=120°,∴2∠ACE+120°=180°.∴∠ACE=30°.(3)线段AB,CE,ED可以构成一个含有60°角的三角形.证明:连接AD,EB,如图②.∵点D与点B关于直线AP对称,∴AD=AB,DE=BE,可证得∠EDA=∠EB A.∵AB=AC,AB=AD,∴AD=AC,∴∠ADE=∠ACE,∴∠ABE=∠ACE.设AC,BE交于点F,∵∠AFB=∠CFE,∴∠BAC=∠BEC=60°,∴线段AB,CE,ED可以构成一个含有60°角的三角形.2.解:(1)①补全图形,如图(a)所示.②如图(b),由题意可知AD=DE,∠ADE =90°.∵DF⊥BC,∴∠FDB=90°.∴∠ADF=∠ED B.∵∠C=90°,AC=BC,∴∠ABC=∠DFB=45°.∴DB=DF.∴△ADF≌△EDB.∴AF=EB.在△ABC和△DFB中,∵AC=8,DF=3,∴AB=8 2,BF=3 2.AF=AB-BF=5 2,即BE=5 2,(2)2BD=BE+AB.3.解:(1)补全图形,如图①所示.(2)方法一:证明:连接BE,如图②. ∵四边形ABCD是菱形,∴AD∥BC.∵∠ADC=120°,∴∠DCB=60°.∵AC]是菱形ABCD的对角线,∴∠DCA=12∠DCB=30°.∴∠EDC=180°-∠DEC-∠DCA=100°.由菱形的对称性可知,∠BEC=∠DEC=50°,∠EBC=∠EDC=100°,∴∠GEB=∠DEC+∠BEC=100°.∴∠GEB=∠CBE.∵∠FBC=50°,∴∠EBG =∠EBC -∠FBC =50°. ∴∠EBG =∠BEC.在△GEB 与△CBE 中,⎩⎪⎨⎪⎧∠GEB =∠CBE ,BE =EB ,∠EBG =∠BEC ,∴△GEB ≌△CBE .∴EG =BC .方法二:证明:连接BE ,设BG 与EC 交于点H ,如图②.∵四边形ABCD 是菱形,∴AD ∥BC.∵∠ADC =120°,∴∠DCB =60°.∵AC 是菱形ABCD 的对角线,∴∠DCA =12∠DCB =30°. ∴∠EDC =180°-∠DEC -∠DCA =100°.由菱形的对称性可知,∠BEC =∠DEC =50°,∠EBC =∠EDC =100°,∵∠FBC =50°,∴∠EBG =∠EBC -∠FBC =50°=∠BEC .∴BH =EH .在△GEH 与△CBH 中,⎩⎪⎨⎪⎧∠GEH =∠CBH ,EH =BH ,∠EHG =∠B HC ,∴△GEH ≌△CBH .∴EG =BC .(3)AE +BG =3EG .4.解:(1)∠ADE =90°-α.(2)①证明:∵四边形ABFE 是平行四边形, ∴AB ∥EF .∴∠EDC =∠ABC =α.由(1)知∠ADE =90°-α,∴∠ADC =∠ADE +∠EDC =90°. ∴AD ⊥BC.∵AB =AC ,∴BD =CD.②证明:∵AB =AC ,∠ABC =α, ∴∠C =α.∵四边形ABFE 是平行四边形,∴AE∥BF,AE=BF.∴∠EAC=∠C=α.由(1)知∠DAE=180°-2∠ADE=180°-2(90°-α)=2α,∴∠DAC=α.∴∠DAC=∠C.∴AD=CD.∵AD=AE=BF,∴BF=CD.∴BD=CF.5.解:(1)901 2(2)结论:∠AHB=90°,AFBE=32.证明:如图,连接AD.∵AB =AC ,∠BAC =60°, ∴△ABC 是等边三角形.∵D 为BC 的中点,∴AD ⊥BC.∴∠1+∠2=90°.又∵DE ⊥AC ,∴∠DEC =90°.∴∠2+∠C =90°.∴∠1=∠C =60°.设AB =BC =k (k >0),则CE =12CD =k 4,DE =34k . ∵F 为DE 的中点,∴DF =12DE =38k ,AD =32AB =32k . ∴AD BC =32,DF CE =32. ∴AD BC =DF CE. 又∵∠1=∠C ,∴△ADF ∽△BCE .∴AF BE =AD BC =32,∠3=∠4.又∵∠4+∠5=90°,∠5=∠6, ∴∠3+∠6=90°.∴∠AHB =90°. (3)12tan(90°-α2).6.解:(1)①作图.△ADE (或△PDE ).②过点P 作PN ∥AG 交CG 于点N ,交CD 于点M ,∴∠CPM =∠CAB.∵∠CPE =12∠CAB , ∴∠CPE =12∠CPN .∴∠CPE =∠FPN . ∵PF ⊥CG ,∴∠PFC =∠PFN =90°. ∵PF =PF ,∴△PFC ≌△PFN .∴CF =FN . 由①得:△PME ≌△CMN .∴PE =CN .∴CF PE =CF CN =12. (2)12tan α. 7.解:(1)①30°.②不改变,∠BDC 的度数为30°. 方法一:由题意知AB =AC =A D.∴点B ,C ,D 在以点A 为圆心,AB 为半径的圆上.∴∠BDC =12∠BAC =30°. 方法二:由题意知AB =AC =A D. ∵AC =AD ,∠CAD =α,∴∠ADC =∠ABD =180°-α2=90°-12α.∵AB =AD ,∠BAD =60°+α,∴∠ADB =∠ABD =180°-⎝⎛⎭⎫60°+α2=120°-α2=60°-12α. ∴∠BDC =∠ADC -∠ADB =(90°-12α)-(60°-12α)=30°. (2)过点A 作AM ⊥CD 于点M ,连接EM .∴∠AMC =90°.在△AEB 与△AMC 中,⎩⎪⎨⎪⎧∠AEB =∠AMC ,∠B =∠ACD ,AB =AC ,∴△AEB ≌△AMC.∴AE =AM ,∠BAE =∠CAM .∴∠EAM =∠EAC +∠CAM =∠EAC +∠BAE =∠BAC =60°.∴△AEM 是等边三角形.∴EM =AM =AE .∵AC =AD ,AM ⊥CD ,∴CM =DM .又∵∠DEC =90°,∴EM =CM =DM .∴AM=CM=DM.∴点A,C,D在以M为圆心,MC为半径的圆上.∴α=∠CAD=90°.8.解:(1)CH=AB(2)结论成立.证明:如图,连接BE.在正方形ABCD中,AB=BC=CD=AD,∠A=∠BCD=∠ABC =90°.∵DE=DF,∴AF=CE.在△ABF和△CBE中,⎩⎪⎨⎪⎧AB =CB ,∠A =∠BCE ,AF =CE ,∴△ABF ≌△CBE .∴∠1=∠2.∵EH ⊥BF ,∠BCE =90°,∴H ,C 两点都在以BE 为直径的圆上. ∴∠3=∠2.∴∠3=∠1.∵∠3+∠4=90°,∠1+∠HBC =90°, ∴∠4=∠HB C.∴CH =CB.∴CH =AB. (3)3 2+3.。