深圳坪山培英学校初中部数学圆 几何综合单元测试题(Word版 含解析)
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深圳坪山街道培英学校初中部七年级下册数学期末试卷测试题(Word版含解析)一、解答题1.如图,直线HD//GE,点A在直线HD上,点C在直线GE上,点B在直线HD、GE之间,∠DAB=120°.(1)如图1,若∠BCG=40°,求∠ABC的度数;(2)如图2,AF平分∠HAB,BC平分∠FCG,∠BCG=20°,比较∠B,∠F的大小;(3)如图3,点P是线段AB上一点,PN平分∠APC,CN平分∠PCE,探究∠HAP和∠N 的数量关系,并说明理由.2.已知,AB∥CD.点M在AB上,点N在CD上.(1)如图1中,∠BME、∠E、∠END的数量关系为:;(不需要证明)如图2中,∠BMF、∠F、∠FND的数量关系为:;(不需要证明)(2)如图3中,NE平分∠FND,MB平分∠FME,且2∠E+∠F=180°,求∠FME的度数;(3)如图4中,∠BME=60°,EF平分∠MEN,NP平分∠END,且EQ∥NP,则∠FEQ的大小是否发生变化,若变化,请说明理由,若不变化,求出∠FEQ的度数.3.汛期即将来临,防汛指挥部在某水域一危险地带两岸各安置了一探照灯,便于夜间查看河水及两岸河堤的情况.如图1,灯A射出的光束自AM顺时针旋转至AN便立即回转,灯B射出的光束自BP顺时针旋转至BQ便立即回转,两灯不停交叉照射巡视.若灯A射出的光束转动的速度是a︒/秒,灯B射出的光束转动的速度是b︒/秒,且a、b满足20-++-=.假定这一带水域两岸河堤是平行的,即//a b a b)34(PQ MN,且∠=︒.BAN45(1)求a 、b 的值;(2)如图2,两灯同时转动,在灯A 射出的光束到达AN 之前,若两灯射出的光束交于点C ,过C 作CD AC ⊥交PQ 于点D ,若20BCD ∠=︒,求BAC ∠的度数;(3)若灯B 射线先转动30秒,灯A 射出的光束才开始转动,在灯B 射出的光束到达BQ 之前,A 灯转动几秒,两灯的光束互相平行?4.已知//AM CN ,点B 为平面内一点,AB BC ⊥于B .(1)如图1,求证:90A C ∠+∠=︒;(2)如图2,过点B 作BD MA ⊥的延长线于点D ,求证:ABD C ∠=∠;(3)如图3,在(2)问的条件下,点E 、F 在DM 上,连接BE 、BF 、CF ,且BF 平分DBC ∠,BE 平分ABD ∠,若AFC BCF ∠=∠,3BFC DBE ∠=∠,求EBC ∠的度数.5.已知AB ∥CD ,∠ABE 与∠CDE 的角分线相交于点F .(1)如图1,若BM 、DM 分别是∠ABF 和∠CDF 的角平分线,且∠BED =100°,求∠M 的度数;(2)如图2,若∠ABM =13∠ABF ,∠CDM =13∠CDF ,∠BED =α°,求∠M 的度数;(3)若∠ABM =1n ∠ABF ,∠CDM =1n∠CDF ,请直接写出∠M 与∠BED 之间的数量关系二、解答题6.问题情境(1)如图1,已知//, 125155AB CD PBA PCD ︒︒∠=∠=,,求BPC ∠的度数.佩佩同学的思路:过点P 作//PN AB ,进而//PN CD ,由平行线的性质来求BPC ∠,求得BPC ∠︒;问题迁移(2)图2,图3均是由一块三角板和一把直尺拼成的图形,三角板的两直角边与直尺的两边重合90,//,ACB DF CG AB ︒∠=与FD 相交于点E ,有一动点P 在边BC 上运动,连接, PE PA ,记,PED PAC αβ∠=∠∠=∠.①如图2,当点P 在,C D 两点之间运动时,请直接写出APE ∠与,αβ∠∠之间的数量关系;②如图3,当点P 在,B D 两点之间运动时,APE ∠与,αβ∠∠之间有何数量关系?请判断并说明理由.7.如图1所示:点E 为BC 上一点,∠A =∠D ,AB ∥CD (1)直接写出∠ACB 与∠BED 的数量关系;(2)如图2,AB ∥CD ,BG 平分∠ABE ,BG 的反向延长线与∠EDF 的平分线交于H 点,若∠DEB 比∠GHD 大60°,求∠DEB 的度数;(3)保持(2)中所求的∠DEB 的度数不变,如图3,BM 平分∠EBK ,DN 平分∠CDE ,作BP ∥DN ,则∠PBM 的度数是否改变?若不发生变化,请求它的度数,若发生改变,请说明理由.(本题中的角均为大于0°且小于180°的角).8.阅读下面材料:小颖遇到这样一个问题:已知:如图甲,//,AB CD E 为,AB CD 之间一点,连接,,35,37BE DE B D ∠=︒∠=︒,求BED ∠的度数.她是这样做的: 过点E 作//,EF AB 则有,BEF B ∠=∠ 因为//,AB CD所以//.EF CD ① 所以,FED D ∠=∠所以,BEF FED B D ∠+∠=∠+∠ 即BED ∠=_ ; 1.小颖求得BED ∠的度数为__ ; 2.上述思路中的①的理由是__ ; 3.请你参考她的思考问题的方法,解决问题:已知:直线//,a b 点,A B 在直线a 上,点,C D 在直线b 上,连接,,AD BC BE 平分,ABC DE ∠平分,ADC ∠且,BE DE 所在的直线交于点E .(1)如图1,当点B 在点A 的左侧时,若,ABC ADC αβ∠=∠=,则BED ∠的度数为 ;(用含有,αβ的式子表示).(2)如图2,当点B 在点A 的右侧时,设,ABC ADC αβ∠=∠=,直接写出BED ∠的度数(用含有,αβ的式子表示).9.课题学习:平行线的“等角转化”功能. 阅读理解:如图1,已知点A 是BC 外一点,连接AB ,AC ,求∠BAC +∠B +∠C 的度数. (1)阅读并补充下面推理过程 解:过点A 作ED ∥BC , ∴∠B =∠EAB ,∠C = 又∵∠EAB +∠BAC +∠DAC =180° ∴∠B +∠BAC +∠C =180° 解题反思:从上面推理过程中,我们发现平行线具有“等角转化”的功能,将∠BAC ,∠B ,∠C “凑”在一起,得出角之间的关系,使问题得以解决. 方法运用:(2)如图2,已知AB ∥ED ,求∠B +∠BCD +∠D 的度数.(提示:过点C 作CF ∥AB )深化拓展:(3)如图3,已知AB ∥CD ,点C 在点D 的右侧,∠ADC =70°,点B 在点A 的左侧,∠ABC =60°,BE 平分∠ABC ,DE 平分∠ADC ,BE ,DE 所在的直线交于点E ,点E 在AB 与CD 两条平行线之间,求∠BED 的度数.10.如图,两个形状,大小完全相同的含有30°、60°的三角板如图放置,PA 、PB 与直线MN 重合,且三角板PAC ,三角板PBD 均可以绕点P 逆时针旋转. (1)①如图1,∠DPC = 度.②我们规定,如果两个三角形只要有一组边平行,我们就称这两个三角形为“孪生三角形”,如图1,三角板BPD 不动,三角板PAC 从图示位置开始每秒10°逆时针旋转一周(0°<旋转<360°),问旋转时间t 为多少时,这两个三角形是“孪生三角形”.(2)如图3,若三角板PAC 的边PA 从PN 处开始绕点P 逆时针旋转,转速3°/秒,同时三角板PBD 的边PB 从PM 处开始绕点P 逆时针旋转,转速2°/秒,在两个三角板旋转过程中,(PC 转到与PM 重合时,两三角板都停止转动).设两个三角板旋转时间为t 秒,以下两个结论:①CPDBPN∠∠为定值;②∠BPN +∠CPD 为定值,请选择你认为对的结论加以证明.三、解答题11.解读基础:(1)图1形似燕尾,我们称之为“燕尾形”,请写出A ∠、B 、C ∠、D ∠之间的关系,并说明理由;(2)图2形似8字,我们称之为“八字形”,请写出A ∠、B 、C ∠、D ∠之间的关系,并说明理由:应用乐园:直接运用上述两个结论解答下列各题(3)①如图3,在ABC ∆中,BD 、CD 分别平分ABC ∠和ACB ∠,请直接写出A ∠和D ∠的关系 ;②如图4,A B C D E F ∠+∠+∠+∠+∠+∠= .(4)如图5,BAC ∠与BDC ∠的角平分线相交于点F ,GDC ∠与CAF ∠的角平分线相交于点E ,已知26B ∠=︒,54C ∠=︒,求F ∠和E ∠的度数.12.(1)如图1所示,△ABC 中,∠ACB 的角平分线CF 与∠EAC 的角平分线AD 的反向延长线交于点F ;①若∠B =90°则∠F = ;②若∠B =a ,求∠F 的度数(用a 表示);(2)如图2所示,若点G 是CB 延长线上任意一动点,连接AG ,∠AGB 与∠GAB 的角平分线交于点H ,随着点G 的运动,∠F +∠H 的值是否变化?若变化,请说明理由;若不变,请求出其值.13.己知:如图①,直线MN ⊥直线PQ ,垂足为O ,点A 在射线OP 上,点B 在射线OQ 上(A 、B 不与O 点重合),点C 在射线ON 上且2OC =,过点C 作直线//l PQ .点D 在点C 的左边且3CD =(1)直接写出的BCD ∆面积 ;(2)如图②,若AC BC ⊥,作CBA ∠的平分线交OC 于E ,交AC 于F ,试说明CEF CFE ∠=∠;(3)如图③,若ADC DAC ∠=∠,点B 在射线OQ 上运动,ACB ∠的平分线交DA 的延长线于点H ,在点B 运动过程中HABC∠∠的值是否变化?若不变,求出其值;若变化,求出变化范围. 14.如图1,CE 平分ACD ∠,AE 平分BAC ∠,90EAC ACE ∠+∠=()1请判断AB 与CD 的位置关系并说明理由;()2如图2,当90E ∠=且AB 与CD 的位置关系保持不变,移动直角顶点E ,使MCE ECD ∠=∠,当直角顶点E 点移动时,问BAE ∠与MCD ∠否存在确定的数量关系?并说明理由.()3如图3,P 为线段AC 上一定点,点Q 为直线CD 上一动点且AB 与CD 的位置关系保持不变,①当点Q 在射线CD 上运动时(点C 除外),CPQ CQP ∠+∠与BAC ∠有何数量关系?猜想结论并说明理由.②当点Q 在射线CD 的反向延长线上运动时(点C 除外),CPQ CQP ∠+∠与BAC ∠有何数量关系?直接写出猜想结论,不需说明理由.15.如图1,已知AB ∥CD ,BE 平分∠ABD ,DE 平分∠BDC . (1)求证:∠BED =90°;(2)如图2,延长BE 交CD 于点H ,点F 为线段EH 上一动点,∠EDF =α,∠ABF 的角平分线与∠CDF 的角平分线DG 交于点G ,试用含α的式子表示∠BGD 的大小; (3)如图3,延长BE 交CD 于点H ,点F 为线段EH 上一动点,∠EBM 的角平分线与∠FDN 的角平分线交于点G ,探究∠BGD 与∠BFD 之间的数量关系,请直接写出结论: .【参考答案】一、解答题1.(1)∠ABC=100°;(2)∠ABC>∠AFC;(3)∠N=90°﹣∠HAP;理由见解析.【分析】(1)过点B作BMHD,则HDGEBM,根据平行线的性质求得∠ABM与∠CBM,便可求得最后∠HAP;理由见解解析:(1)∠ABC=100°;(2)∠ABC>∠AFC;(3)∠N=90°﹣12析.【分析】(1)过点B作BM//HD,则HD//GE//BM,根据平行线的性质求得∠ABM与∠CBM,便可求得最后结果;(2)过B作BP//HD//GE,过F作FQ//HD//GE,由平行线的性质得,∠ABC=∠HAB+∠BCG,∠AFC=∠HAF+∠FCG,由角平分线的性质和已知角的度数分别求得∠HAF,∠FCG,最后便可求得结果;(3)过P作PK//HD//GE,先由平行线的性质证明∠ABC=∠HAB+∠BCG,∠AFC=∠HAF+∠FCG,再根据角平分线求得∠NPC与∠PCN,由后由三角形内角和定理便可求得结果.【详解】解:(1)过点B作BM//HD,则HD//GE//BM,如图1,∴∠ABM=180°﹣∠DAB,∠CBM=∠BCG,∵∠DAB=120°,∠BCG=40°,∴∠ABM=60°,∠CBM=40°,∴∠ABC=∠ABM+∠CBM=100°;(2)过B作BP//HD//GE,过F作FQ//HD//GE,如图2,∴∠ABP=∠HAB,∠CBP=∠BCG,∠AFQ=∠HAF,∠CFQ=∠FCG,∴∠ABC=∠HAB+∠BCG,∠AFC=∠HAF+∠FCG,∵∠DAB=120°,∴∠HAB=180°﹣∠DAB=60°,∵AF平分∠HAB,BC平分∠FCG,∠BCG=20°,∴∠HAF=30°,∠FCG=40°,∴∠ABC=60°+20°=80°,∠AFC=30°+40°=70°,∴∠ABC>∠AFC;(3)过P作PK//HD//GE,如图3,∴∠APK=∠HAP,∠CPK=∠PCG,∴∠APC=∠HAP+∠PCG,∵PN平分∠APC,∴∠NPC=12∠HAP+12∠PCG,∵∠PCE=180°﹣∠PCG,CN平分∠PCE,∴∠PCN=90°﹣12∠PCG,∵∠N+∠NPC+∠PCN=180°,∴∠N=180°﹣12∠HAP﹣12∠PCG﹣90°+12∠PCG=90°﹣12∠HAP,即:∠N=90°﹣12∠HAP.【点睛】本题考查了角平分线的定义,平行线性质和判定:两直线平行,同位角相等;两直线平行,同旁内角互补;两直线平行,内错角相等.此题难度适中,注意掌握辅助线的作法,注意掌握数形结合思想与方程思想的应用,理清各角度之间的关系是解题的关键,也是本题的难点.2.(1)∠BME=∠MEN﹣∠END;∠BMF=∠MFN+∠FND;(2)120°;(3)不变,30°【分析】(1)过E作EH∥AB,易得EH∥AB∥CD,根据平行线的性质可求解;过F作FH∥AB解析:(1)∠BME=∠MEN﹣∠END;∠BMF=∠MFN+∠FND;(2)120°;(3)不变,30°【分析】(1)过E作EH∥AB,易得EH∥AB∥CD,根据平行线的性质可求解;过F作FH∥AB,易得FH∥AB∥CD,根据平行线的性质可求解;(2)根据(1)的结论及角平分线的定义可得2(∠BME+∠END)+∠BMF-∠FND=180°,可求解∠BMF=60°,进而可求解;∠BME,进而可求解.(3)根据平行线的性质及角平分线的定义可推知∠FEQ=12【详解】解:(1)过E作EH∥AB,如图1,∴∠BME=∠MEH,∵AB∥CD,∴HE∥CD,∴∠END=∠HEN,∴∠MEN=∠MEH+∠HEN=∠BME+∠END,即∠BME=∠MEN﹣∠END.如图2,过F作FH∥AB,∴∠BMF=∠MFK,∵AB∥CD,∴FH∥CD,∴∠FND=∠KFN,∴∠MFN=∠MFK﹣∠KFN=∠BMF﹣∠FND,即:∠BMF=∠MFN+∠FND.故答案为∠BME=∠MEN﹣∠END;∠BMF=∠MFN+∠FND.(2)由(1)得∠BME=∠MEN﹣∠END;∠BMF=∠MFN+∠FND.∵NE平分∠FND,MB平分∠FME,∴∠FME =∠BME +∠BMF ,∠FND =∠FNE +∠END ,∵2∠MEN +∠MFN =180°,∴2(∠BME +∠END )+∠BMF ﹣∠FND =180°,∴2∠BME +2∠END +∠BMF ﹣∠FND =180°,即2∠BMF +∠FND +∠BMF ﹣∠FND =180°,解得∠BMF =60°,∴∠FME =2∠BMF =120°;(3)∠FEQ 的大小没发生变化,∠FEQ =30°.由(1)知:∠MEN =∠BME +∠END ,∵EF 平分∠MEN ,NP 平分∠END ,∴∠FEN =12∠MEN =12(∠BME +∠END ),∠ENP =12∠END ,∵EQ ∥NP ,∴∠NEQ =∠ENP ,∴∠FEQ =∠FEN ﹣∠NEQ =12(∠BME +∠END )﹣12∠END =12∠BME ,∵∠BME =60°,∴∠FEQ =12×60°=30°.【点睛】本题主要考查平行线的性质及角平分线的定义,作平行线的辅助线是解题的关键. 3.(1),;(2)30°;(3)15秒或82.5秒【分析】(1)解出式子即可;(2)根据,用含t 的式子表示出,根据(2)中给出的条件得出方程式 ,求出 t 的值,进而求出的度数;(3)根据灯B 的解析:(1)3a =,1b =;(2)30°;(3)15秒或82.5秒【分析】(1)解出式子()2340a b a b -++-=即可;(2)根据//PQ MN ,用含t 的式子表示出BCA ∠,根据(2)中给出的条件得出方程式 ()()9090180229020⎡⎤∠=︒-∠=︒-︒-︒=︒-︒=︒⎣⎦BCD BCA t t ,求出 t 的值,进而求出BAC ∠的度数;(3)根据灯B 的要求,t <150,在这个时间段内A 可以转3次,分情况讨论.【详解】解:(1)2|3|(4)0a b a b -++-=.又|3|0a b -≥,2(4)0a b +-≥.3a ∴=,1b =;(2)设A 灯转动时间为t 秒,如图,作//CE PQ ,而//,PQ MN////,PQ CE MN ∴1803ACE CAN t ∴∠=∠=︒-︒,BCE CBD t ∠=∠=︒,()()18031802∴∠=∠+∠=︒+︒-︒=︒-︒BCA CBD CAN t t t ,90ACD ∠=︒,[]9090180(2)(2)9020∴∠=︒-∠=︒-︒-︒=︒-︒=︒BCD BCA t t ,55∴=t()1803∠=︒-︒CAN t ,()()451803313516513530∴∠=︒-︒-︒=︒-︒=︒-︒=︒⎡⎤⎣⎦BAC t t(3)设A 灯转动t 秒,两灯的光束互相平行.依题意得0150t <<①当060t <<时,两河岸平行,所以()233t ∠=∠=︒ 两光线平行,所以2130t ∠=∠=+︒所以,13∠=∠即:330=+t t ,解得15t =;②当60120t <<时,两光束平行,所以()2330t ∠=∠=+︒两河岸平行,所以12180∠+∠=︒13180t ∠=-︒所以,318030180-++=t t ,解得82.5t =;③当120150t <<时,图大概如①所示336030t t -=+,解得195150t =>(不合题意)综上所述,当15t =秒或82.5秒时,两灯的光束互相平行.【点睛】这道题考察的是平行线的性质和一元一次方程的应用.根据平行线的性质找到对应角列出方程是解题的关键.4.(1)见解析;(2)见解析;(3).【分析】(1)先根据平行线的性质得到,然后结合即可证明;(2)过作,先说明,然后再说明得到,最后运用等量代换解答即可; (3)设∠DBE=a ,则∠BFC=3解析:(1)见解析;(2)见解析;(3)︒=∠105EBC .【分析】(1)先根据平行线的性质得到C BDA ∠=∠,然后结合AB BC ⊥即可证明;(2)过B 作//BH DM ,先说明ABD CBH ∠=∠,然后再说明//BH NC 得到CBH C ∠=∠,最后运用等量代换解答即可;(3)设∠DBE =a ,则∠BFC =3a ,根据角平分线的定义可得∠ABD =∠C =2a ,∠FBC =12∠DBC =a +45°,根据三角形内角和可得∠BFC +∠FBC +∠BCF =180°,可得∠AFC =∠BCF 的度数表达式,再根据平行的性质可得∠AFC +∠NCF =180°,代入即可算出a 的度数,进而完成解答.【详解】(1)证明:∵//AM CN ,∴C BDA ∠=∠,∵AB BC ⊥于B ,∴90B ∠=︒,∴90A BDA ∠+∠=︒,∴90A C ∠+∠=︒;(2)证明:过B 作//BH DM ,∵BD MA ⊥,∴90ABD ABH ∠+∠=︒,又∵AB BC ⊥,∴90ABH CBH ∠+∠=︒,∴ABD CBH ∠=∠,∵//BH DM ,//AM CN∴//BH NC ,∴CBH C∠=∠,∴ABD C∠=∠;(3)设∠DBE=a,则∠BFC=3a,∵BE平分∠ABD,∴∠ABD=∠C=2a,又∵AB⊥BC,BF平分∠DBC,∴∠DBC=∠ABD+∠ABC=2a+90,即:∠FBC=12∠DBC=a+45°又∵∠BFC+∠FBC+∠BCF=180°,即:3a+a+45°+∠BCF=180°∴∠BCF=135°-4a,∴∠AFC=∠BCF=135°-4a,又∵AM//CN,∴∠AFC+∠NCF=180°,即:∠AFC+∠BCN+∠BCF=180°,∴135°-4a+135°-4a+2a=180,解得a=15°,∴∠ABE=15°,∴∠EBC=∠ABE+∠ABC=15°+90°=105°.【点睛】本题主要考查了平行线的性质、角平分线的性质及角的计算,熟练应用平行线的性质、角平分线的性质是解答本题的关键.5.(1)65°;(2);(3)2n∠M+∠BED=360°【分析】(1)首先作EG∥AB,FH∥AB,连结MF,利用平行线的性质可得∠ABE+∠CDE=260°,再利用角平分线的定义得到∠ABF+解析:(1)65°;(2)3606α︒-︒;(3)2n∠M+∠BED=360°【分析】(1)首先作EG∥AB,FH∥AB,连结MF,利用平行线的性质可得∠ABE+∠CDE=260°,再利用角平分线的定义得到∠ABF+∠CDF=130°,从而得到∠BFD的度数,再根据角平分线的定义和三角形外角的性质可求∠M的度数;(2)先由已知得到∠ABE =6∠ABM ,∠CDE =6∠CDM ,由(1)得∠ABE +∠CDE =360°-∠BED ,∠M =∠ABM +∠CDM ,等量代换即可求解;(3)由(2)的方法可得到2n ∠M +∠BED =360°.【详解】解:(1)如图1,作//EG AB ,//FH AB ,连结MF ,//AB CD ,//////EG AB FH CD ∴,ABF BFH ∴∠=∠,CDF DFH ∠=∠,180ABE BEG ∠+∠=︒,180GED CDE ∠+∠=︒, 360ABE BEG GED CDE ∴∠+∠+∠+∠=︒,100BED BEG DEG ∠=∠+∠=︒,260ABE CDE ∴∠+∠=︒,ABE ∠和CDE ∠的角平分线相交于E ,130ABF CDF ∴∠+∠=︒,130BFD BFH DFH ∴∠=∠+∠=︒, BM 、DM 分别是ABF ∠和CDF ∠的角平分线,12MBF ABF ∴∠=∠,12MDF CDF ∠=∠, 65MBF MDF ∴∠+∠=︒,1306565BMD ∴∠=︒-︒=︒;(2)如图1,13ABM ABF ∠=∠,13CDM CDF ∠=∠, 3ABF ABM ∴∠=∠,3CDF CDM ∠=∠,ABE ∠与CDE ∠两个角的角平分线相交于点F ,6ABE ABM ∴∠=∠,6CDE CDM ∠=∠,66360ABM CDM BED ∴∠+∠+∠=︒,BMD ABM CDM ∠=∠+∠,6360BMD BED ∴∠+∠=︒,3606BMD α︒-︒∴∠=; (3)由(2)结论可得,22360n ABM n CDM E ∠+∠+∠=︒,M ABM CDM ∠=∠+∠, 则2360n M BED ∠+∠=︒.【点睛】本题主要考查了平行线的性质和四边形的内角和,关键在于掌握两直线平行同位角相等,内错角相等,同旁内角互补的性质.二、解答题6.(1)80;(2)①;②【分析】(1)过点P 作PG ∥AB ,则PG ∥CD ,由平行线的性质可得∠BPC 的度数; (2)①过点P 作FD 的平行线,依据平行线的性质可得∠APE 与∠α,∠β之间的数量关系;解析:(1)80;(2)①APE αβ∠=∠+∠;②APE βα∠=∠-∠【分析】(1)过点P 作PG ∥AB ,则PG ∥CD ,由平行线的性质可得∠BPC 的度数;(2)①过点P 作FD 的平行线,依据平行线的性质可得∠APE 与∠α,∠β之间的数量关系;②过P 作PQ ∥DF ,依据平行线的性质可得∠β=∠QPA ,∠α=∠QPE ,即可得到∠APE =∠APQ -∠EPQ =∠β-∠α.【详解】解:(1)过点P 作PG ∥AB ,则PG ∥CD ,由平行线的性质可得∠B +∠BPG =180°,∠C +∠CPG =180°,又∵∠PBA =125°,∠PCD =155°,∴∠BPC =360°-125°-155°=80°,故答案为:80;(2)①如图2,过点P 作FD 的平行线PQ ,则DF ∥PQ ∥AC ,∴∠α=∠EPQ ,∠β=∠APQ ,∴∠APE =∠EPQ +∠APQ =∠α+∠β,∠APE 与∠α,∠β之间的数量关系为∠APE =∠α+∠β;②如图3,∠APE 与∠α,∠β之间的数量关系为∠APE =∠β-∠α;理由:过P 作PQ ∥DF ,∵DF ∥CG ,∴PQ ∥CG ,∴∠β=∠QPA ,∠α=∠QPE ,∴∠APE =∠APQ -∠EPQ =∠β-∠α.【点睛】本题主要考查了平行线的性质,解决问题的关键是过拐点作平行线,利用平行线的性质得出结论.7.(1) ;(2) ;(3)不发生变化,理由见解析【分析】(1)如图1,延长DE 交AB 于点F ,根据平行线的性质推出;(2)如图2,过点E 作ES ∥AB ,过点H 作HT ∥AB ,根据AB ∥CD ,AB ∥E 解析:(1) +180ACB BED ∠∠=︒;(2) 100︒;(3)不发生变化,理由见解析【分析】(1)如图1,延长DE 交AB 于点F ,根据平行线的性质推出+180ACB BED ∠∠=︒;(2)如图2,过点E 作ES ∥AB ,过点H 作HT ∥AB ,根据AB ∥CD ,AB ∥ES 推出BED ABE CDE ∠=∠+∠,再根据AB ∥TH ,AB ∥CD 推出GHD THD THB ∠=∠-∠,最后根据BED ∠比BHD ∠大60︒得出BED ∠的度数;(3)如图3,过点E 作EQ ∥DN ,根据DEB CDE ABE ∠=∠+∠得出βα-的度数,根据条件再逐步求出PBM ∠的度数.【详解】(1)如答图1所示,延长DE 交AB 于点F .AB ∥CD ,所以D EFB ∠=∠,又因为A D ∠=∠,所以A EFB ∠=∠,所以AC ∥DF ,所以ACB CED ∠=∠.因为+180CED BED ∠∠=︒,所以+180ACB BED ∠∠=︒.(2)如答图2所示,过点E 作ES ∥AB ,过点H 作HT ∥AB .设ABG EBG α∠=∠=,FDH EDH β∠=∠=,因为AB ∥CD ,AB ∥ES ,所以ABE BES ∠=∠,SED CED ∠=∠,所以21802BED BES SED ABE CDE αβ∠=∠+∠=∠+∠=+︒-,因为AB ∥TH ,AB ∥CD ,所以ABG THB ∠=∠,FDH DHT ∠=∠,所以GHD THD THB βα∠=∠-∠=-,因为BED ∠比BHD ∠大60︒,所以2+1802()60αββα︒---=︒,所以40βα-=︒,所以40BHD ∠=︒,所以100BED ∠=︒(3)不发生变化如答图3所示,过点E 作EQ ∥DN .设CDN EDN α∠=∠=,EBM KBM β∠=∠=,由(2)易知DEB CDE ABE ∠=∠+∠,所以2+1802100αβ︒-=︒,所以40βα-=︒, 所以180()180DEB CDE EDN EBM PBM PBM αβ∠=∠+∠+︒-∠+∠=+︒--∠, 所以80()40PBM βα∠=︒--=︒.【点睛】本题考查了平行线的性质,求角的度数,正确作出相关的辅助线,根据条件逐步求出角度的度数是解题的关键.8.;2.平行于同一条直线的两条直线平行;3.(1);(2).【分析】1、根据角度和计算得到答案;2、根据平行线的推论解答;3、(1)根据角平分线的性质及1的结论证明即可得到答案;(2)根据B解析:1.72;2.平行于同一条直线的两条直线平行;3.(1)1122αβ+;(2)1118022αβ-+. 【分析】1、根据角度和计算得到答案;2、根据平行线的推论解答;3、(1)根据角平分线的性质及1的结论证明即可得到答案;(2)根据BE 平分,ABC DE ∠平分,ADC ∠求出11,22ABE CDE αβ∠=∠=,过点E 作EF ∥AB ,根据平行线的性质求出∠BEF =12α,11801802DEF CDE β∠=︒-∠=︒-,再利用周角求出答案.【详解】1、过点E 作//,EF AB则有,BEF B ∠=∠因为//,AB CD所以//.EF CD ①所以,FED D ∠=∠所以,BEF FED B D ∠+∠=∠+∠即BED ∠=72;故答案为:72;2、过点E 作//,EF AB则有,BEF B ∠=∠因为//,AB CD所以EF ∥CD (平行于同一条直线的两条直线平行),故答案为:平行于同一条直线的两条直线平行;3、(1)∵BE 平分,ABC DE ∠平分,ADC ∠ ∴1111,2222ABE ABC CDE ADC αβ∠=∠=∠=∠=, 过点E 作EF ∥AB ,由1可得∠BED =BEF FED ABE CDE ∠+∠=∠+∠,∴∠BED =1122αβ+, 故答案为:1122αβ+;(2)∵BE 平分,ABC DE ∠平分,ADC ∠∴1111,2222ABE ABC CDE ADC αβ∠=∠=∠=∠=, 过点E 作EF ∥AB ,则∠ABE =∠BEF =12α, ∵//,AB CD ∴EF ∥CD ,∴180CDE DEF ∠+∠=︒,∴11801802DEF CDE β∠=︒-∠=︒-, ∴11360360(180)22BED DEF BEF βα∠=︒-∠-∠=︒-︒--=1118022αβ-+.【点睛】此题考查平行线的性质:两直线平行内错角相等,两直线平行同旁内角互补,平行线的推论,正确引出辅助线是解题的关键.9.(1)∠DAC;(2)360°;(3)65°【分析】(1)根据平行线的性质即可得到结论;(2)过C作CF∥AB根据平行线的性质得到∠D=∠FCD,∠B=∠BCF,然后根据已知条件即可得到结论;解析:(1)∠DAC;(2)360°;(3)65°【分析】(1)根据平行线的性质即可得到结论;(2)过C作CF∥AB根据平行线的性质得到∠D=∠FCD,∠B=∠BCF,然后根据已知条件即可得到结论;(3)过点E作EF∥AB,然后根据两直线平行内错角相等,即可求∠BED的度数.【详解】解:(1)过点A作ED∥BC,∴∠B=∠EAB,∠C=∠DCA,又∵∠EAB+∠BAC+∠DAC=180°,∴∠B+∠BAC+∠C=180°.故答案为:∠DAC;(2)过C作CF∥AB,∵AB∥DE,∴CF∥DE,∴∠D=∠FCD,∵CF∥AB,∴∠B=∠BCF,∵∠BCF+∠BCD+∠DCF=360°,∴∠B +∠BCD +∠D =360°;(3)如图3,过点E 作EF ∥AB ,∵AB ∥CD ,∴AB ∥CD ∥EF ,∴∠ABE =∠BEF ,∠CDE =∠DEF ,∵BE 平分∠ABC ,DE 平分∠ADC ,∠ABC =60°,∠ADC =70°,∴∠ABE =12∠ABC =30°,∠CDE =12∠ADC =35°,∴∠BED =∠BEF +∠DEF =30°+35°=65°.【点睛】此题考查了平行线的判定与性质,解题的关键是正确添加辅助线,利用平行线的性质进行推算. 10.(1)①90;②t 为或或或或或或;(2)①正确,②错误,证明见解析.【分析】(1)①由平角的定义,结合已知条件可得:从而可得答案;②当时,有两种情况,画出符合题意的图形,利用平行线的性质与角的和解析:(1)①90;②t 为3s 或6s 或9s 或18s 或21s 或24s 或27s ;(2)①正确,②错误,证明见解析.【分析】(1)①由平角的定义,结合已知条件可得:180,DPC CPA DPB ∠=︒-∠-∠从而可得答案;②当//BD PC 时,有两种情况,画出符合题意的图形,利用平行线的性质与角的和差求解旋转角,可得旋转时间;当//PA BD 时,有两种情况,画出符合题意的图形,利用平行线的性质与角的和差关系求解旋转角,可得旋转时间;当//AC DP 时,有两种情况,画出符合题意的图形,利用平行线的性质与角的和差关系求解旋转角,可得旋转时间;当//AC BD 时,画出符合题意的图形,利用平行线的性质与角的和差关系求解旋转角,可得旋转时间;当//AC BP 时的旋转时间与//PA BD 相同;(2)分两种情况讨论:当PD 在MN 上方时,当PD 在MN 下方时,①分别用含t 的代数式表示,CPD BPN ∠∠,从而可得CPD BPN∠∠的值;②分别用含t 的代数式表示,CPD BPN ∠∠,得到BPN CPD ∠+∠是一个含t 的代数式,从而可得答案.【详解】解:(1)①∵∠DPC =180°﹣∠CPA ﹣∠DPB ,∠CPA =60°,∠DPB =30°,∴∠DPC =180﹣30﹣60=90°,故答案为90;②如图1﹣1,当BD∥PC时,∵PC∥BD,∠DBP=90°,∴∠CPN=∠DBP=90°,∵∠CPA=60°,∴∠APN=30°,∵转速为10°/秒,∴旋转时间为3秒;如图1﹣2,当PC∥BD时,PC BD∠PBD=90°,∵//,∴∠CPB=∠DBP=90°,∵∠CPA=60°,∴∠APM=30°,∵三角板PAC绕点P逆时针旋转的角度为180°+30°=210°,∵转速为10°/秒,∴旋转时间为21秒,如图1﹣3,当PA∥BD时,即点D与点C重合,此时∠ACP=∠BPD=30°,则AC∥BP,∵PA∥BD,∴∠DBP=∠APN=90°,∴三角板PAC绕点P逆时针旋转的角度为90°,∵转速为10°/秒,∴旋转时间为9秒,如图1﹣4,当PA∥BD时,∵∠DPB=∠ACP=30°,∴AC∥BP,∵PA∥BD,∴∠DBP=∠BPA=90°,∴三角板PAC绕点P逆时针旋转的角度为90°+180°=270°,∵转速为10°/秒,∴旋转时间为27秒,如图1﹣5,当AC∥DP时,∵AC∥DP,∴∠C=∠DPC=30°,∴∠APN=180°﹣30°﹣30°﹣60°=60°,∴三角板PAC绕点P逆时针旋转的角度为60°,∵转速为10°/秒,∴旋转时间为6秒,AC DP时,如图1﹣6,当//AC DP,//∴∠=∠=︒,90DPA PAC1803090240DPN DPA ∠+∠=︒-︒+︒=︒,∴三角板PAC 绕点P 逆时针旋转的角度为240︒,∵转速为10°/秒,∴旋转时间为24秒,如图1﹣7,当AC ∥BD 时,∵AC ∥BD ,∴∠DBP =∠BAC =90°,∴点A 在MN 上,∴三角板PAC 绕点P 逆时针旋转的角度为180°,∵转速为10°/秒,∴旋转时间为18秒,当//AC BP 时,如图1-3,1-4,旋转时间分别为:9s ,27s .综上所述:当t 为3s 或6s 或9s 或18s 或21s 或24s 或27s 时,这两个三角形是“孪生三角形”;(2)如图,当PD 在MN 上方时,①正确,理由如下:设运动时间为t 秒,则∠BPM =2t ,∴∠BPN =180°﹣2t ,∠DPM =30°﹣2t ,∠APN =3t .∴∠CPD =180°﹣∠DPM ﹣∠CPA ﹣∠APN =90°﹣t ,21802,BPN CPD t ∴∠=∠=︒- ∴1.2CPD BPN ∠=∠ ②∠BPN +∠CPD =180°﹣2t +90°﹣t =270°﹣3t ,可以看出∠BPN +∠CPD 随着时间在变化,不为定值,结论错误.当PD 在MN 下方时,如图,①正确,理由如下:设运动时间为t 秒,则∠BPM =2t ,∴∠BPN =180°﹣2t ,∠DPM =230,t -︒ ∠APN =3t .∴∠CPD =360CPA APN DPB BPN ︒-∠-∠-∠-∠()360603301802t t =︒-︒--︒-︒-=90t ︒-21802,BPN CPD t ∴∠=∠=︒- ∴1.2CPD BPN ∠=∠ ②∠BPN +∠CPD =180°﹣2t +90°﹣t =270°﹣3t ,可以看出∠BPN +∠CPD 随着时间在变化,不为定值,结论错误.综上:①正确,②错误.【点睛】本题考查的是角的和差倍分关系,平行线的性质与判定,角的动态定义(旋转角)的理解,掌握分类讨论的思想是解题的关键.三、解答题11.(1),理由详见解析;(2),理由详见解析:(3)①;②360°;(4); .【分析】(1)根据三角形外角等于不相邻的两个内角之和即可得出结论;(2)根据三角形内角和定理及对顶角相等即可得出结解析:(1)D A B C ∠=∠+∠+∠,理由详见解析;(2)A D B C ∠+∠=∠+∠,理由详见解析:(3)①1902D A ∠=︒+∠;②360°;(4)124E ∠=︒; =14F ∠︒.【分析】(1)根据三角形外角等于不相邻的两个内角之和即可得出结论;(2)根据三角形内角和定理及对顶角相等即可得出结论;(3)①根据角平分线的定义及三角形内角和定理即可得出结论;②连结BE ,由(2)的结论及四边形内角和为360°即可得出结论;(4)根据(1)的结论、角平分线的性质以及三角形内角和定理即可得出结论.【详解】(1)D A B C ∠=∠+∠+∠.理由如下:如图1,BDE B BAD ∠=∠+∠,CDE C CAD ∠=∠+∠,BDC B BAD C CAD B BAC C ∴∠=∠+∠+∠+∠=∠+∠+∠,D A B C ∴∠=∠+∠+∠;(2)A D B C ∠+∠=∠+∠.理由如下:在ADE ∆中,180AED A D ∠=︒-∠-∠,在BCE ∆中,180BEC B C ∠=︒-∠-∠,AED BEC ∠=∠,A D B C ∴∠+∠=∠+∠;(3)①180A ABC ACB ∠=︒-∠-∠,180D DBC DCB ∠=︒-∠-∠,BD 、CD 分别平分ABC∠和ACB ∠,∴1122ABC ACB DBC DCB ∠+∠=∠+∠,1111180()180(180)902222D ABC ACB A A ∴∠=︒-∠+∠=︒-︒-∠=︒+∠. 故答案为:1902D A ∠=︒+∠.②连结BE .∵C D CBE DEB ∠+∠=∠+∠,360A B C D E F A ABE F BEF ∴∠+∠+∠+∠+∠+∠=∠+∠+∠+∠=︒. 故答案为:360︒;(4)由(1)知,BDC B C BAC ∠=∠+∠+∠,26B ∠=︒,54C ∠=︒,80BDC BAC ∴∠=︒+∠,402CDF CAE ∴∠=︒+∠,4BAC CAE ∠=∠,2BDC CDF ∠=∠,1902GDE CDF ∴∠=︒-∠,26180AGD B GDB CDF ∠=∠+∠=︒+︒-∠,3GAE CAE ∠=∠,3336064(2)644012422E GAE AGD GDE CAE CDF ∴∠=︒-∠-∠-∠=︒-∠-∠=︒+⨯︒=︒; 180180(206)2262264014F AGF GAF CDF CAE CDF CAE ∠=︒-∠-∠=︒-︒-∠-∠=-︒+∠-∠=-︒+︒=︒.【点睛】本题考查了角平分线的性质,三角形内角和;熟练掌握角平分线的性质,进行合理的等量代换是解题的关键.12.(1)①45°;②∠F =a ;(2)∠F+∠H 的值不变,是定值180°.【分析】(1)①②依据AD 平分∠CAE ,CF 平分∠ACB ,可得∠CAD=∠CAE ,∠ACF=∠ACB ,依据∠CAE 是△ABC解析:(1)①45°;②∠F =12a ;(2)∠F +∠H 的值不变,是定值180°. 【分析】(1)①②依据AD 平分∠CAE ,CF 平分∠ACB ,可得∠CAD=12∠CAE ,∠ACF=12∠ACB ,依据∠CAE是△ABC的外角,可得∠B=∠CAE-∠ACB,再根据∠CAD是△ACF的外角,即可得到∠F=∠CAD-∠ACF=12∠CAE-12∠ACB=12(∠CAE-∠ACB)=12∠B;(2)由(1)可得,∠F=12∠ABC,根据角平分线的定义以及三角形内角和定理,即可得到∠H=90°+12∠ABG,进而得到∠F+∠H=90°+12∠CBG=180°.【详解】解:(1)①∵AD平分∠CAE,CF平分∠ACB,∴∠CAD=12∠CAE,∠ACF=12∠ACB,∵∠CAE是△ABC的外角,∴∠B=∠CAE﹣∠ACB,∵∠CAD是△ACF的外角,∴∠F=∠CAD﹣∠ACF=12∠CAE﹣12∠ACB=12(∠CAE﹣∠ACB)=12∠B=45°,故答案为45°;②∵AD平分∠CAE,CF平分∠ACB,∴∠CAD=12∠CAE,∠ACF=12∠ACB,∵∠CAE是△ABC的外角,∴∠B=∠CAE﹣∠ACB,∵∠CAD是△ACF的外角,∴∠F=∠CAD﹣∠ACF=12∠CAE﹣12∠ACB=12(∠CAE﹣∠ACB)=12∠B=12a;(2)由(1)可得,∠F=12∠ABC,∵∠AGB与∠GAB的角平分线交于点H,∴∠AGH=12∠AGB,∠GAH=12∠GAB,∴∠H=180°﹣(∠AGH+∠GAH)=180°﹣12(∠AGB+∠GAB)=180°﹣12(180°﹣∠ABG)=90°+12∠ABG,∴∠F+∠H=12∠ABC+90°+12∠ABG=90°+12∠CBG=180°,∴∠F+∠H的值不变,是定值180°.【点睛】本题主要考查了三角形内角和定理、三角形外角性质的综合运用,熟练运用定理是解题的关键.13.(1)3; (2)见解析; (3)见解析【详解】分析:(1)因为△BCD 的高为OC ,所以S △BCD=CD•OC ,(2)利用∠CFE+∠CBF=90°,∠OBE+∠OEB=90°,求出∠CEF=∠解析:(1)3; (2)见解析; (3)见解析【详解】分析:(1)因为△BCD 的高为OC ,所以S △BCD =12CD •OC ,(2)利用∠CFE +∠CBF =90°,∠OBE +∠OEB =90°,求出∠CEF =∠CFE .(3)由∠ABC +∠ACB =2∠DAC ,∠H +∠HCA =∠DAC ,∠ACB =2∠HCA ,求出∠ABC =2∠H ,即可得答案.详解:(1)S △BCD =12CD •OC =12×3×2=3. (2)如图②,∵AC ⊥BC ,∴∠BCF =90°,∴∠CFE +∠CBF =90°.∵直线MN ⊥直线PQ ,∴∠BOC =∠OBE +∠OEB =90°.∵BF 是∠CBA 的平分线,∴∠CBF =∠OBE .∵∠CEF =∠OBE ,∴∠CFE +∠CBF =∠CEF +∠OBE ,∴∠CEF =∠CFE .(3)如图③,∵直线l ∥PQ ,∴∠ADC =∠PAD .∵∠ADC =∠DAC∴∠CAP =2∠DAC .∵∠ABC +∠ACB =∠CAP ,∴∠ABC +∠ACB =2∠DAC .∵∠H +∠HCA =∠DAC ,∴∠ABC +∠ACB =2∠H +2∠HCA ∵CH 是,∠ACB 的平分线,∴∠ACB =2∠HCA ,∴∠ABC =2∠H ,∴H ABC ∠∠=12.点睛:本题主要考查垂线,角平分线和三角形面积,解题的关键是找准相等的角求解. 14.(1)详见解析;(2)∠BAE+∠MCD=90°,理由详见解析;(3)详见解析.【详解】试题分析:(1)先根据CE 平分∠ACD ,AE 平分∠BAC 得出∠BAC=2∠EAC ,∠ACD=2∠ACE ,再解析:(1)详见解析;(2)∠BAE+12∠MCD=90°,理由详见解析;(3)详见解析. 【详解】试题分析:(1)先根据CE 平分∠ACD ,AE 平分∠BAC 得出∠BAC =2∠EAC ,∠ACD =2∠ACE ,再由∠EAC +∠ACE =90°可知∠BAC +∠ACD =180,故可得出结论;(2)过E作EF∥AB,根据平行线的性质可知EF∥AB∥CD,∠BAE=∠AEF,∠FEC=∠DCE,故∠BAE+∠ECD=90°,再由∠MCE=∠ECD即可得出结论;(3)根据AB∥CD可知∠BAC+∠ACD=180°,∠QPC+∠PQC+∠PCQ=180°,故∠BAC=∠PQC+∠QPC.试题解析:证明:(1)∵CE平分∠ACD,AE平分∠BAC,∴∠BAC=2∠EAC,∠ACD=2∠ACE.∵∠EAC+∠ACE=90°,∴∠BAC+∠ACD=180,∴AB∥CD;(2)∠BAE+12∠MCD=90°.证明如下:过E作EF∥AB.∵AB∥CD,∴EF∥∥AB∥CD,∴∠BAE=∠AEF,∠FEC=∠DCE.∵∠E=90°,∴∠BAE+∠ECD=90°.∵∠MCE=∠ECD,∴∠BAE+12∠MCD=90°;(3)①∠BAC=∠PQC+∠QPC.理由如下:如图3:∵AB∥CD,∴∠BAC+∠ACD=180°.∵∠QPC+∠PQC+∠PCQ=180°,∴∠BAC=∠PQC+∠QPC;②∠PQC+∠QPC+∠BAC=180°.理由如下:如图4:∵AB∥CD,∴∠BAC=∠ACQ.∵∠PQC+∠PCQ+∠ACQ=180°,∴∠PQC+∠QPC+∠BAC=180°.点睛:本题考查了平行线的性质,根据题意作出平行线是解答此题的关键.15.(1)见解析;(2)∠BGD=;(3)2∠BGD+∠BFD=360°.【分析】(1)根据角平分线的性质求出∠EBD+∠EDB=(∠ABD+∠BDC),根据平行线的性质∠ABD+∠BDC=180°解析:(1)见解析;(2)∠BGD=902a︒-;(3)2∠BGD+∠BFD=360°.【分析】(1)根据角平分线的性质求出∠EBD+∠EDB=12(∠ABD+∠BDC),根据平行线的性质∠ABD+∠BDC=180°,从而根据∠BED=180°﹣(∠EBD+∠EDB)即可得到答案;(2)过点G作GP∥AB,根据AB∥CD,得到GP∥AB∥CD,从而得到∠BGD=∠BGP+∠PGD=∠ABG+∠CDG,然后根据∠EBD+∠EDB=90°,∠ABD+∠BDC=180°,得到∠ABE+∠EDC=90°,即∠ABE+α+∠FDC=90°,再利用角平分线的定义求出2∠ABG+2∠CDG=90°﹣α即可得到答案;(3)过点F、G分别作FM∥AB、GM∥AB,从而得到AB∥GM∥FN∥CD,得到∠BGD=∠BGM+∠DGM=∠4+∠6,根据BG平分∠FBP,DG平分∠FDQ,∠4=12∠FBP=12(180°﹣∠3),∠6=12∠FDQ=12(180°﹣∠5),即可求解.【详解】解:(1)证明:∵BE平分∠ABD,∴∠EBD=12∠ABD,∵DE平分∠BDC,∴∠EDB=12∠BDC,∴∠EBD+∠EDB=12(∠ABD+∠BDC),∵AB∥CD,∴∠ABD+∠BDC=180°,∴∠EBD+∠EDB=90°,∴∠BED=180°﹣(∠EBD+∠EDB)=90°.(2)解:如图2,由(1)知:∠EBD+∠EDB=90°,又∵∠ABD+∠BDC=180°,∴∠ABE+∠EDC=90°,即∠ABE+α+∠FDC=90°,∵BG平分∠ABE,DG平分∠CDF,∴∠ABE=2∠ABG,∠CDF=2∠CDG,∴2∠ABG+2∠CDG=90°﹣α,过点G作GP∥AB,∵AB∥CD,∴GP∥AB∥CD∴∠ABG=∠BGP,∠PGD=∠CDG,∴∠BGD=∠BGP+∠PGD=∠ABG+∠CDG=902α-;(3)如图,过点F、G分别作FN∥AB、GM∥AB,∵AB∥CD,∴AB∥GM∥FN∥CD,∴∠3=∠BFN,∠5=∠DFN,∠4=∠BGM,∠6=∠DGM,∴∠BFD=∠BFN+∠DFN=∠3+∠5,∠BGD=∠BGM+∠DGM=∠4+∠6,∵BG平分∠FBP,DG平分∠FDQ,∴∠4=12∠FBP=12(180°﹣∠3),∠6=12∠FDQ=12(180°﹣∠5),∴∠BFD+∠BGD=∠3+∠5+∠4+∠6,=∠3+∠5+12(180°﹣∠3)+12(180°﹣∠5),=180°+12(∠3+∠5),=180°+12∠BFD,整理得:2∠BGD+∠BFD=360°.【点睛】本题主要考查了平行线的性质与判定,角平分线的性质和三角形内角和定理,解题的关键在于能够熟练掌握相关知识进行求解.。
2023年广东省深圳市中考数学一~三模试题汇编:圆等几何解答题(原卷版)一、圆1. (2023年广东省深圳市盐田区中考二模)如图,点P 是O 的直径AB 延长线上一点,AO AP =,点O 旋转到点C ,连接CO 交O 于点D ,60AOD ∠=︒.(1)求证:DP 是O 的切线;(2)若2AB =,求阴影部分的面积.2. (2023年广东省深圳市坪山区中考一模)如图,在ABC 中,AC BC =,以BC 为直径作O ,交AC 于点F ,过C 点作CD AC ⊥交AB 延长线于点D ,E 为CD 上一点,且EB ED =.(1)求证:BE 为O 的切线;(2)若2,tan 2AF A ==,求BE 的长.3. (2023年广东省深圳市南山区中考三模)如图,在△ACE 中,CA =CE ,∠CAE =30°,⊙O 经过点C ,且圆的直径AB 在线段AE 上.(1)试说明CE 是⊙O 的切线;(2)若△ACE 中AE 边上的高为h ,试用含h 的代数式表示⊙O 的直径AB ;(3)设点D 是线段AC 上任意一点(不含端点),连接OD ,当12CD +OD 的最小值为6时,求⊙O 的直径AB 的长.4. (2023年广东省深圳市光明区中考一模)如图,AB 是O 的直径,弦AC BC =,E 是OB 的中点,连接CE 并延长到点F ,使EF CE =,连接AF 交O 于点D ,连接BD ,BF .(1)求证:直线BF 是O 的切线;(2)若AF 长为BD 的长.5. (2023年广东省深圳市龙华区中考二模)如图,O 是ABC 的外接圆,连接OA ,过点C 作一条射线CD .(1)请从以下条件中:①CD OA ∥,=45ABC ∠︒;②BCD BAC ∠=∠;③CB 平分ACD ∠.选择一组能证明CD 是O 的切线的条件,并写出证明过程;(2)若2OA =,22.5OAB ∠=︒,AB CB =,求 BC 的长度.(结果保留π)二、三角形1. (2023年广东省深圳市龙华区中考一模)如图,已知射线BC ⊥AB ,以AB 为斜边作Rt △ABD ,延长AD 到E ,使得AD =DE ,连接BE ,BF 平分∠CBE 交AE 于点F .(1)求证:BD =DF ;(2)若AB =2,以AE 为边向下作∠AEG =45°,交射线BC 于点G ,求BG 的长.三、特殊四边形1. (2023年广东省深圳市宝安区中考二模)如图,在平行四边形ABCD 中,E 、F 分别是AB 、BC 上一点,且EA EF =,DA DF =,连接AF 、DE 交于点G ,且BAF ADE ∠=∠.(1)求证:四边形ABCD 是矩形;(2)当4BF =,12CD =时,求DF 的长.2. (2023年广东省深圳市南山区中考一模)(1)如图1,纸片ABCD Y 中,10AD =,=60ABCD S ,过点A 作AE BC ⊥,垂足为E ,沿AE 剪下ABE ,将它平移至DCE ' 的位置,拼成四边形AEE D ',则四边形AEE D '的形状为 .(从以下选项中选取)A. 正方形 B .菱形 C .矩形(2)如图2,在(1)中的四边形纸片AEE D '中,在EE '上取一点F ,使8EF =, 剪下AEF △,将它平移至DE F ''△的位置,拼成四边形AFF D '.①求证:四边形AFF D '是菱形;②连接DF ,求sin ADF ∠的值.3. (2023年广东省深圳市盐田区中考二模)操作:如图1,点E 矩形ABCD 边CD 上,沿AE 折叠,使点E 与点A 重合,得多边形AC FBNM '(图2),思考:若6AB =,10AD =.(1)求图1中CE 的长;(2)求证:AC F ECD ''≅ .(3)探究:若用一张A4(AD =)纸进行上述操作,判断C F '与BF 的数量关系.在2023年广东省深圳市中考数学一~三模试题汇编:圆等几何解答题(解析版)一、圆1. (2023年广东省深圳市盐田区中考二模)如图,点P 是O 的直径AB 延长线上一点,AO AP =,点O 旋转到点C ,连接CO 交O 于点D ,60AOD ∠=︒.(1)求证:DP 是O 的切线;(2)若2AB =,求阴影部分的面积.【答案】(1)见解析(26π【解析】【分析】(1)连接AD ,根据题意推出AOD △是等边三角形,根据等边三角形的性质得到60DAO ADO ∠=∠=︒,AO AD =,根据等腰三角形的性质、三角形外角性质求出30ADP ∠=︒,则90PDO ∠=︒,根据切线的判定定理即可得解;(2)根据阴影部分的面积ODP OAD S S =-扇形 求解即可.【小问1详解】证明:如图,连接AD ,根据题意得,60AOD ∠=︒,AO OD = ,AOD ∴ 是等边三角形,60DAO ADO ∴∠=∠=︒,AO AD =,AO AP = ,AP AD ∴=,APD ADP ∴∠=∠,DAO APD ADP ∠=∠+∠ ,30ADP ∴∠=︒,90PDO ADP ADO ∴∠=∠+∠=︒,PD OD ∴⊥,OD 是O 的半径,DP ∴是O 的切线;【小问2详解】解:2AB = ,1AO DO ∴==,22OP AO ∴==,DP ∴===,11122ODP S DP OD ∴=⋅== 26013606OAD S ππ⋅⨯== 扇形,∴阴影部分的面积6ODP OAD S S π=-=扇形 .【点睛】此题考查了切线的判定与性质、扇形面积的计算,熟练切线的判定与性质、扇形面积的计算是解题的关键.2. (2023年广东省深圳市坪山区中考一模)如图,在ABC 中,AC BC =,以BC 为直径作O ,交AC 于点F ,过C 点作CD AC ⊥交AB 延长线于点D ,E 为CD 上一点,且EB ED =.(1)求证:BE 为O 的切线;(2)若2,tan 2AF A ==,求BE 的长.【答案】(1)见解析(2)154【解析】【分析】(1)根据等腰三角形的性质得∠A =∠ABC ,∠D =∠EBD ,根据等腰三角形的性质得到∠A =∠ABC ,∠D =∠DBE ,推出∠CBE =90°,于是得到结论;(2)连接BF ,根据圆周角定理得到BF ⊥AC ,根据三角函数的定义得到BF =4,设CF =x ,列出关于x 的方程并求解,再根据相似三角形的判定和性质定理即可得到结论.【小问1详解】证明:∵AC =BC ,EB =ED∴∠A =∠ABC ,∠D =∠EBD∵CD ⊥AC∴∠A +∠D =90°∴∠ABC +∠EBD =90°∴∠CBE =90°∵BC 是⊙O 的直径.∴BE 是⊙O 的切线.【小问2详解】解:连接BF∵BC 是⊙O 的直径.∴∠BFC =∠BFA =90°在Rt △ABF 中,tan A =22BF BF AF == ∴BF =4设CF =x ,则AC =BC =x +2在Rt △BCF 中,222BC CF BF =+即222(2)4x x +=+∴x =3∴CF =3,BC=5∵∠ACB =∠AFB =90°∴BF ∥CD∴∠1=∠2又∵∠CFB =∠EBC =90°∴△CFB ∽△EBC ∴FC FB BE BC=∴345BE = ∴BE =154【点睛】本题考查了切线的判定和性质,相似三角形的判定和性质,勾股定理,圆周角定理,正确地作出辅助线是解题的关键.3. (2023年广东省深圳市南山区中考三模)如图,在△ACE 中,CA =CE ,∠CAE =30°,⊙O 经过点C ,且圆的直径AB 在线段AE 上.(1)试说明CE 是⊙O 的切线;(2)若△ACE 中AE 边上的高为h ,试用含h 的代数式表示⊙O 的直径AB ;(3)设点D 是线段AC 上任意一点(不含端点),连接OD ,当12CD +OD 的最小值为6时,求⊙O 的直径AB 的长.【答案】(1)证明见试题解析;(2)AB;(3)【解析】【详解】解:(1)连接OC,如图1,∵CA=CE,∠CAE=30°,∴∠E=∠CAE=30°,∠COE=2∠A=60°,∴∠OCE=90°,∴CE是⊙O的切线;(2)过点C作CH⊥AB于H,连接OC,如图2,由题可得CH=h,在Rt△OHC中,CH=OC•sin∠COH,∴h=OC•sin OC,∴OC,∴AB=2OC;(3)作OF平分∠AOC,交⊙O于F,连接AF、CF、DF,如图3,则∠AOF=∠COF=12∠AOC=12(180°﹣60°)=60°,∵OA=OF=OC,∴△AOF、△COF是等边三角形,∴AF=AO=OC=FC,∴四边形AOCF是菱形,∴根据对称性可得DF=DO,过点D作DH⊥OC于H,∵OA=OC,∴∠OCA=∠OAC=30°,∴DH=DC•sin∠DCH=DC•sin30°=12DC,∴12CD +OD =DH +FD .根据两点之间线段最短可得:当F 、D 、H 三点共线时,DH +FD (即12CD +OD )最小,此时FH =OF •sin ∠FOH =6,则OF =AB =2OF =∴当12CD +OD 的最小值为6时,⊙O 的直径AB 的长为考点:1.圆的综合题;2.等腰三角形的性质;3.等边三角形的判定与性质;4.菱形的判定与性质;5.锐角三角函数的定义;6.特殊角的三角函数值.4. (2023年广东省深圳市光明区中考一模)如图,AB 是O 的直径,弦AC BC =,E 是OB 的中点,连接CE 并延长到点F ,使EF CE =,连接AF 交O 于点D ,连接BD ,BF .(1)求证:直线BF 是O 的切线;(2)若AF 长为BD 的长.【答案】(1)见解析;(2)BD =【解析】【分析】(1)连接OC 、OF ,证明四边形OFBC 是平行四边形,则BF ∥OC ,根据AC =BC ,得到OC ⊥AB ,∠ABF =∠BOC =90°,可证明BF 是⊙O 的切线;(2)由AB是⊙O的直径得∠ADB=∠ACB=90°,则∠CAB=∠CBA=45°,可证明FB=OB=OA=1AB,根据勾股定理求出AB、BF的长,再根据三角形的面积公式即可求出BD的长.2【小问1详解】证明:如图,连接OC、OF,∵EF=CE,OE=BE,∴四边形OFBC是平行四边形,∴BF∥OC,∵AC=BC,OA=OB,∴OC⊥AB,∴∠ABF=∠BOC=90°,∵OB是⊙O的半径,且BF⊥OB,∴直线BF是⊙O的切线;【小问2详解】如图,∵AB是⊙O的直径,∴∠ADB=∠ACB=90°,∴∠CAB=∠CBA=45°,∵OC=OB,∴∠OCB =∠OBC =45°,∴∠BFO =∠OCB =45°,∵OF ∥BC ,∴∠BOF =∠OBC =45°,∴∠BFO =∠BOF ,∴FB =OB =OA =12AB ,∵FB 2+AB 2=AF 2,且AF ,∴(12AB )2+AB 2=()2,∴AB ,∴FB =12AB ,∴⊙O ,∵S △ABF =12AB •BF =12AF •BD ,∴=5×BD ,∴BD .【点睛】此题考查圆的切线的判定、圆的弦与弧及圆心角的关系、圆周角定理、平行四边形的判定与性质、勾股定理等知识,根据题意正确地作出所需要的辅助线是解题的关键.5. (2023年广东省深圳市龙华区中考二模)如图,O 是ABC 的外接圆,连接OA ,过点C 作一条射线CD .(1)请从以下条件中:①CD OA ∥,=45ABC ∠︒;②BCD BAC ∠=∠;③CB 平分ACD ∠.选择一组能证明CD 是O 的切线的条件,并写出证明过程;(2)若2OA =,22.5OAB ∠=︒,AB CB =,求 BC 的长度.(结果保留π)【答案】(1)见解析;(2)32π.【解析】【分析】(1)选择①连接OC ,由=45ABC ∠︒可得=90AOC ︒∠,由CD OA ∥可得90OCD AOC ∠=∠=︒,进而可得证明CD 是O 的切线,选择②连接CO 并延长交圆于点E ,证明CEB CAB ∠=∠,从而证明90OCD ∠=︒,即可得出结论,③CB 平分ACD ∠,无法得出结论;(2)连接OB ,易得22.5OAB OBA ∠=∠=︒,进而求出135AOB ∠=︒,即可求出由 AB的长度,而AB CB =,故 AB CB=,由此即可解题.【小问1详解】解:选择①CD OA ∥,=45ABC ∠︒,连接OC ,如解①图;∵ AC AC =,∴290AOC ABC ∠=∠=︒,∵CD OA ∥,∴90OCD AOC ∠=∠=︒,∵OC 是圆的半径,∴CD 是O 的切线,选择②BCD BAC ∠=∠,如解②题,连接CO 并延长交圆于点E ,连接BE ,∵ BC BC =,∴BAC E ∠=∠,∵BCD BAC∠=∠∴BCD E∠=∠∵CE 是O 的直径,∴90CBE ∠=︒,∴90ECB E ∠+∠=︒,∴90BCD ECB ∠+∠=︒∴CD 是O 的切线,【小问2详解】连接OB ,如图,∵OA OB =,∴22.5OAB OBA ∠=∠=︒,∴18022.522.5135AOB ∠=︒-︒-︒=︒,∴ AB 的弧长为:135231802ππ⨯=,∵AB BC =,∴ AB BC =,∴ BC 的长度32π.【点睛】本题主要考查了切线的判定、弧长公式和圆周角定理等,解题的关键是掌握有切点连半径证垂直.三、三角形1. (2023年广东省深圳市龙华区中考一模)如图,已知射线BC ⊥AB ,以AB 为斜边作Rt △ABD ,延长AD 到E ,使得AD =DE ,连接BE ,BF 平分∠CBE 交AE 于点F .(1)求证:BD =DF ;(2)若AB =2,以AE 为边向下作∠AEG =45°,交射线BC 于点G ,求BG 的长.【答案】(1)见解析(2)2【解析】【分析】(1)首先可证得BD 垂直平分AE ,可得AB =BE ,A BEA ∠=∠,可得2180AEB ABE ∠=︒-∠,再根据BF 平分∠CBE ,可得12EBF CBF CBE ∠=∠=∠,据此即可求得45DFB DBF ∠=∠=︒,即可证得结论;(2)首先可证得90BHG ∠=︒,进而证得BEG BGE ∠=∠,BE BG =,再根据AB BE =,即可求得BG 的长.【小问1详解】证明:BC AB ⊥90ABC ∴∠=︒Rt ABD 的斜边是AB90ADB ∴∠=︒BD AD ∴⊥又AD DE =BD ∴垂直平分AEAB BE ∴=A BEA ∴∠=∠180A AEB ABE ∠∠+∠=︒+ 180AEB AEB ABE ∴∠+∠+∠=︒2180AEB ABE ∠=︒-∠∴BF 平分EBC ∠12EBF CBF CBE ∴∠=∠=∠FB BEA E D BF =∠+∠∴∠12BEA CBE =∠+∠()122BEA CBE =∠+∠()11802ABE CBE =︒-∠+∠()11802ABE CBE =︒-∠-∠⎡⎤⎣⎦()11802ABC =︒-∠()1180902=⨯︒-︒45=︒90ADB ∠=︒90∴∠=︒FDB 180180904545DBF FDB DFB ∴∠=︒-∠-∠=︒-︒-︒=︒DFB DBF ∴∠=∠BD DF∴=【小问2详解】解:如图:延长BF 交EG 于点H45DFB EFH ∠=∠=︒ ,45AEG ∠=︒180180454590FHE FEH EFH ∴∠=︒-∠-∠=︒-︒-︒=︒90BHG ∴∠=︒90BEH FBE ∴∠+∠=︒,90CBF BGE ∠+∠=︒FBE CBF ∠=∠BEG BGE ∴∠=∠BE BG ∴=AB BE =2BG BE AB ∴===【点睛】本题考查了线段垂直平分线的判定与性质,等腰三角形的性质,三角形内角和定理及外角的性质,角平分线的定义,作出辅助线是解决本题的关键.三、特殊四边形1. (2023年广东省深圳市宝安区中考二模)如图,在平行四边形ABCD 中,E 、F 分别是AB 、BC 上一点,且EA EF =,DA DF =,连接AF 、DE 交于点G ,且BAF ADE ∠=∠.(1)求证:四边形ABCD 是矩形;(2)当4BF =,12CD =时,求DF 的长.【答案】(1)见解析(2)20【解析】【分析】(1)根据EA EF =,DA DF =可得DE 垂直平分AF ,进而得90ADE FAD ∠+∠=︒,结合BAF ADE ∠=∠得90BAD ∠=︒,再根据有一个角是直角的平行四边形是矩形可得结论;(2)设DA DF x ==,则4CF x =-,在Rt CDF △中,根据勾股定理列方程求出x 的值即可得出结论.【小问1详解】EA EF = ,DA DF=DE ∴垂直平分AFDE AF∴⊥90AGD ∴∠=︒90ADE FAD ∴∠+∠=︒ADE BAFÐ=ÐQ 90BAF FAD ∴∠+∠=︒即90BAD ∠=︒∴平行四边形ABCD 为矩形.【小问2详解】设DA DF x ==,在矩形ABCD 中,90C ∠=︒,BC AD=4BF = 4CF x ∴=-在Rt CDF △中,222+=CD CF DF 即()222124x x +-=解得:20x =即20DF =【点睛】本题主要考查了矩形的判定与性质以及勾股定理等知识,熟练掌握矩形的判定定理和勾股定理是解答本题的关键.2. (2023年广东省深圳市南山区中考一模)(1)如图1,纸片ABCD Y 中,10AD =,=60ABCD S ,过点A 作AE BC ⊥,垂足为E ,沿AE 剪下ABE ,将它平移至DCE ' 的位置,拼成四边形AEE D ',则四边形AEE D '的形状为 .(从以下选项中选取)A. 正方形 B .菱形 C .矩形(2)如图2,在(1)中的四边形纸片AEE D '中,在EE '上取一点F ,使8EF =, 剪下AEF △,将它平移至DE F ''△的位置,拼成四边形AFF D '.①求证:四边形AFF D '是菱形;②连接DF ,求sin ADF ∠的值.【答案】(1)C(2)①证明见详解;②;【解析】【分析】(1)根据ABCD Y 可得AD EC ∥,结合 AE BC ⊥可得,90EAD AEC AEB ∠===︒,再根据ABE 平移得到DCE ' ,可得90CE D '∠=︒,即可得到答案;(2)①根据平移可得AF DF '=,AF DF ' ,即可得到四边形AFF D '是平行四边形,根据60106AE =÷=,结合8EF =根据勾股定理可得AF ,即可得到证明;②根据10AD =,8EF =即可得到1082FE '=-=,结合6AE =即可得到DF ,根据AD EF 可得FE D ADF '∠=∠,即可得到答案;【小问1详解】解:∵ABCD Y 中,10AD =,=60ABCD S ,∴60106AE =÷=,∵四边形ABCD 平行四边形,∴AD EC ∥,∵AE BC ⊥,∴90EAD AEC AEB ∠===︒,∵ABE 平移得到DCE ' ,∴90CE D '∠=︒,∴四边形AEE D '的形状为矩形,故选C ;【小问2详解】①证明:∵AEF △平移得到DE F ''△,∴AF DF '=,AF DF ' ,∴四边形AFF D '是平行四边形,∵60106AE =÷=,8EF =,∴10AF ==,∴AF AD =,∴四边形AFF D '是菱形;是②∵10AD =,8EF =,∴1082FE '=-=,∵6AE =,∴DF ==,∵AD EF ,∴FE D ADF '∠=∠,∴sin =sin DE ADF FE D DF ''∠∠===.【点睛】本题考查平移的性质,矩形的判定,菱形的判定,三角函数,平行四边形的性质,解题的关键是根据平移及平行四边形的性质得到相应的条件.3. (2023年广东省深圳市盐田区中考二模)操作:如图1,点E 矩形ABCD 边CD 上,沿AE 折叠,使点E 与点A 重合,得多边形AC FBNM '(图2),思考:若6AB =,10AD =.(1)求图1中CE 的长;(2)求证:AC F ECD ''≅ .(3)探究:若用一张A4(AD =)纸进行上述操作,判断C F '与BF 的数量关系.【答案】(1)83(2)见解析(3)C F BF '=【解析】【分析】(1)由折叠知10AD AD '==,由勾股定理得8BD '=,求证ED C D AB '' ,从而CE CD BD AB'=',求解CE ;(2)由AB CD ∥得AED FAE ∠=,结合折叠的性质导出FAC CED ''∠=∠,用ASA在求证AC F ECD ''≅ ;(3)令AB m =,由勾股定理得BD m '=,(1)CD m '=-,由(1)ED C D AB ''得ED D CD A AB ''=',求得(2ED m '=-,由(2)AC F ECD ''≅ ,得(1)C F m '=-,(2AF m =-,从而得证C F BF '=.【小问1详解】由折叠的性质可得,10AD AD '==,∵90B Ð=°,6AB =,∴8BD '=,∴1082CD BC BD ''=-=-=,∵90AD B ED C ''∠+∠=︒,90AD B BAD ''∠+∠=︒,∴ED C BAD ''∠=∠,∵四边形ABCD 是矩形,∴90B C ∠=∠=︒,∴ED C D AB '' ,∴CECD BD AB '=',∴286CE=,∴83CE =.【小问2详解】证明:∵四边形ABCD 是矩形,∴AB CD ∥,∴AED FAE ∠=,由折叠的性质得出AED AED '∠=,EAC AEC '∠=∠,∴FAE AED '∠=∠,EAC FAE AEC AED ''∠-∠=∠-∠,即FAC CED ''∠=∠,又∵AC EC '=,C C '∠=∠,∴()AC F ECD ASA ''≅ .【小问3详解】探究:C F BF '=.理由:由AD =,令AB m =,则AD =,∴BD m'===(1)CD BC BD m m ''=-=-=-,∵ED C D AB '' ,∴ED D C D A AB''=',=,∴(2ED m '=-,∵AC F ECD ''≅ ,∴(1)C F CD m ''==-,(2AF ED m '==-∴(2(1)BF AB AF m m m =-=--=-.∴C F BF '=.【点睛】本题主要考查全等的判定及性质、相似三角形的判定及性质、勾股定理、折叠及轴对称的知识;能够由折叠转化为等角及相等线段、根据相似三角形的性质作线段的求解是解题的关键.。
一、初一数学代数式解答题压轴题精选(难)1.某校要将一块长为a米,宽为b米的长方形空地设计成花园,现有如下两种方案供选择. 方案一:如图1,在空地上横、竖各铺一条宽为4米的石子路,其余空地种植花草.方案二:如图2,在长方形空地中留一个四分之一圆和一个半圆区域种植花草,其余空地铺筑成石子路.(1)分别表示这两种方案中石子路(图中阴影部分)的面积(若结果中含有π,则保留)(2)若a=30,b=20,该校希望多种植物美化校园,请通过计算选择其中一种方案(π取3.14).【答案】(1)解:方案一:∵石子路宽为4,∴S石子路面积=4a+4b-16,方案二:设根据图象可知S石子路面积=S长方形-S四分之一圆-S半圆=ab- πb2- π( b)2=ab- πb2(2)解:已知a=30,b=20,故方案一:S石子路面积=184m2, S植物=600-184=416m2;方案二:S石子路面积=129m2,则S植物=600-129=471m2.故答案为:择方案二,植物面积最大为471m2。
【解析】【分析】(1)方案一:由图形可得S石子路=两条石子路面积-中间重合的正方形的面积;方案二:由题意可得S石子路= S长方形-S四分之一圆-S半圆;(2)把a、b的值的代入(1)中的两种方案计算即可判断求解.2.某商场计划投入一笔资金采购一批紧俏商品,经过市场调查发现,如果月初出售,可获利15﹪,并可用本金和利润再投资其他商品,到月末又可获利10﹪;如果月末出售可获利30﹪,但要付出仓储费用700元.(1)若商场投资元,分别用含的代数式表示月初出售和月末出售所获得的利润;(2)若商场投资40000元,问选择哪种销售方式获利较多?此时获利多少元?【答案】(1)由题意可得:该商月初出售时的利润为:15%x+(1+15%)×10%x=0.265(元);该商月末出售时的利润为:30%x-700=(0.3x-700)(元);(2)当x=40000时,该商月初出售时的利润为:0.265×40000=10600(元),该商月末出售时的利润为:0.3×40000-700=11300(元),∵11300>10600,∴选择月末出售这种方式,即若商场投资40000元,选择月末销售方式获利较多,此时获利11300元.【解析】【分析】(1)根据题意列代数式表示出月初出售和月末出售两种销售方式获得的利润即可;(2)将x=40000分别代入(1)中的代数式求值,通过比较,即可得解。
一、初一数学有理数解答题压轴题精选(难)1.如图,已知数轴上的点表示的数为,点表示的数为,点到点、点的距离相等,动点从点出发,以每秒个单位长度的速度沿数轴向右匀速运动,设运动时间为 ( 大于秒.(1)点表示的数是________.(2)求当等于多少秒时,点到达点处?(3)点表示的数是________(用含字母的式子表示)(4)求当等于多少秒时,、之间的距离为个单位长度.【答案】(1)1(2)解:[6-(-4)]÷2=10÷2=5(秒)答:当t=5秒时,点P到达点A处.(3)2t-4(4)解:当点P在点C的左边时,2t=3,则t=1.5;当点P在点C的右边时,2t=7,则t=3.5.综上所述,当t等于1.5或3.5秒时,P、C之间的距离为2个单位长度.【解析】【解答】解:(1)依题意得,点C是AB的中点,故点C表示的数是: =1. 故答案是:1;( 3 )点P表示的数是2t-4.故答案是:2t-4;【分析】(1)根据x c=可求解;(2)根据数轴上两点间的距离等于两点坐标之差的绝对值可求得AB的距离,再根据时间=路程÷速度可求解;(3)根据题意可得点P表示的数=点P运动的距离+X B可求解;(4)由题意可分两种情况讨论求解:① 当点P在点C的左边时,由题意可列关于t的方程求解;② 当点P在点C的右边时,同理可求解.2.数轴上两点间的距离等于这两个点所对应的数的差的绝对值.例:点A、B在数轴上对应的数分别为a、b,则A、B两点间的距离表示为AB=|a﹣b|.根据以上知识解题:(1)点A在数轴上表示3,点B在数轴上表示2,那么AB=________.(2)在数轴上表示数a的点与﹣2的距离是3,那么a=________.(3)如果数轴上表示数a的点位于﹣4和2之间,那么|a+4|+|a﹣2|=________.(4)对于任何有理数x,|x﹣3|+|x﹣6|是否有最小值?如果有,直接写出最小值.如果没有.请说明理由.【答案】(1)1(2)1或-5(3)6(4)解:∵|a-3|+|a﹣6|表示a到3与a到6的距离的和,∴当3≤a≤6时,|a-3|+|a-6|= =3,当a>6或a<3时,|a-3|+|a﹣6|>3,∴|a-3|+|a﹣6|有最小值,最小值为3.【解析】【解答】(1)AB= =1,故答案为:1( 2 )∵数轴上表示数a的点与﹣2的距离是3,∴ =3,∴-2-a=3或-2-a=-3,解得:a=1或a=-5,故答案为:1或-5( 3 )数a位于﹣4与2之间,|a+4|+|a﹣2|表示a到-4与a到2的距离的和,∴|a+4|+|a﹣2|= =6,故答案为:6【分析】(1)根据数轴上两点间的距离等于这两个点所对应的数的差的绝对值即可算出答案;(2)根据数轴上两点间的距离等于这两个点所对应的数的差的绝对值列出方程,求解即可;(3)根据题意可知:此题其实质就是求数轴上表示数a的点到表示数字-4的点的距离与数轴上表示数a的点到表示数字2的点的距离的和,又数轴上表示数a的点位于-4与2之间,故该距离等于数轴上表示数字-4与表示数字2的点之间的距离,从而即可得出答案;(4)此题其实质就是求数轴上表示数a的点到表示数字3的点的距离与数轴上表示数a 的点到表示数字6的点的距离的和,从而分当3≤a≤6时,当a>6或a<3时三种情况考虑即可得出答案.3.如图,在数轴上点A表示的数a、点B表示数b,a、b满足|a-30|+(b+6)2=0.点O是数轴原点。
深圳坪山培英学校初中部数学整式的乘法与因式分解单元测试题(Word 版 含解析)一、八年级数学整式的乘法与因式分解选择题压轴题(难)1.248﹣1能被60到70之间的某两个整数整除,则这两个数是( )A .61和63B .63和65C .65和67D .64和67【答案】B【解析】【分析】248﹣1=(224+1)(224﹣1)=(224+1)(212+1)(212﹣1)=(224+1)(212+1)(26+1)(26﹣1)=(224+1)(212+1)(26+1)(23+1)(23﹣1),即可求解.【详解】解:248﹣1=(224+1)(224﹣1)=(224+1)(212+1)(212﹣1)=(224+1)(212+1)(26+1)(26﹣1)=(224+1)(212+1)(26+1)(23+1)(23﹣1)=(224+1)(212+1)×65×63,故选:B .【点睛】此题考察多项式的因式分解,将248﹣1利用平方差公式因式分解得到(224+1)(212+1)×65×63,即可得到答案2.已知226a b ab +=,且a>b>0,则a b a b +-的值为( )A B C .2 D .±2 【答案】A【解析】【分析】已知a 2+b 2=6ab ,变形可得(a+b )2=8ab ,(a-b )2=4ab ,可以得出(a+b )和(a-b )的值,即可得出答案.【详解】∵a 2+b 2=6ab ,∴(a+b )2=8ab ,(a-b )2=4ab ,∵a >b >0,∴∴a ba b +-= 故选A.【点睛】本题考查了分式的化简求值问题,观察式子可以得出应该运用完全平方式来求解,要注意a 、b 的大小关系以及本身的正负关系.3.若A =(2+1)(22+1)(24+1)(28+1)+1,则A 的末位数字是( )A .2B .4C .6D .8【答案】C【解析】【分析】【详解】 试题分析:根据题意可得A=(2-1)(2+1)(22+1)(24+1)(28+1)+1=(22-1)(22+1)(24+1)(28+1)+1=(24-1)(24+1)(28+1)+1=(28-1)(28+1)+1=216根据21=2;22=4;23=8;24=16;25=32;···因此可由16÷4=4,所以216的末位为6故选C点睛:此题是应用平方差公式进行计算的规律探索题,解题的关键是通过添加式子,使原式变化为平方差公式的形式;再根据2的n 次幂的计算总结规律,从而可得到结果.4.()()()()242212121......21n ++++=( )A .421n -B .421n +C .441n -D .441n + 【答案】A【解析】【分析】 先乘以(2-1)值不变,再利用平方差公式进行化简即可.【详解】()()()()242n 212121......21++++=(2-1)()()()()242n 212121......21++++ =24n -1.故选A.【点睛】本题考查乘法公式的应用,熟练掌握并灵活运用平方差公式是解题关键.5.下列计算正确的是( )A .224a a a +=B .352()a a =C .527a a a ⋅=D .2222a a -= 【答案】C【解析】【详解】解:A. 222a a 2a +=,故A 错误;B. ()326a a =,故B 错误;C. 527a a a ⋅=,正确;D. 222-=,故D错误;2a a a故选C6.我们已经接触了很多代数恒等式,知道可以用一些硬纸片拼成的图形面积来解释一些代数恒等式.例如图①可以用来解释(a+b)2-(a-b)2=4ab.那么通过图②中阴影部分面积的计算验证了一个恒等式,此等式是( )A.a2-b2=(a+b)(a-b) B.(a-b)2=a2-2ab+b2C.(a+b)2=a2+2ab+b2D.(a-b)(a+2b)=a2+ab-b2【答案】B【解析】图(4)中,∵S正方形=a2-2b(a-b)-b2=a2-2ab+b2=(a-b)2,∴(a-b)2=a2-2ab+b2.故选B7.下列各式从左边到右边的变形是因式分解的是()A.(a+1)(a-1)=a2-1 B.a2-6a+9=(a-3)2C.x2+2x+1=x(x+2x)+1 D.-18x4y3=-6x2y2·3x2y【答案】B【解析】【分析】分解因式就是把一个多项式化为几个整式的积的形式.因此,要确定从左到右的变形中是否为分解因式,只需根据定义来确定.【详解】A、是多项式乘法,不是因式分解,错误;B、是因式分解,正确.C、右边不是积的形式,错误;D、左边是单项式,不是因式分解,错误.故选B.【点睛】本题的关键是理解因式分解的定义:把一个多项式化为几个最简整式的积的形式,这种变形叫做把这个多项式因式分解,然后进行正确的因式分解.8.下列等式从左到右的变形,属于因式分解的是()A.x2+2x﹣1=(x﹣1)2 B.x2+4x+4=(x+2)2C .(a+b )(a ﹣b )=a 2﹣b 2D .ax 2﹣a=a (x 2﹣1)【答案】B【解析】【分析】因式分解是指将多项式和的形式转化成整式乘积的形式,因式分解的方法有:提公因式法,套用公式法,十字相乘法,分组分解法,解决本题根据因式分解的定义进行判定.【详解】A 选项,从左到右变形错误,不符合题意,B 选项,从左到右变形是套用完全平方公式进行因式分解,符合题意,C 选项, 从左到右变形是在利用平方差公式进行计算,不符合题意,D 选项, 从左到右变形利用提公因式法分解因式,但括号里仍可以利用平方差公式继续分解,属于分解不彻底,因此不符合题意,故选B.【点睛】本题主要考查因式分解的定义,解决本题的关键是要熟练掌握因式分解的定义和方法.9.下列因式分解正确的是( )A .()()2444x x x -=+- B .()22211x x x +-=- C .()()22x 22x 1x 1=-+- D .()22212x x x x -+=-+ 【答案】C【解析】【分析】根据因式分解的定义及方法逐项分析即可.【详解】A. ()()2422x x x -=+-,故不正确; B. 221x x +-在实数范围内不能因式分解,故不正确;C. ()()()222x 2x 2=12x 1x 1--=+-,正确; D. ()22212x x x x -+=-+的右边不是积的形式,故不正确; 故选C.【点睛】本题考查了因式分解,把一个多项式化成几个整式的乘积的形式,叫做因式分解.因式分解常用的方法有:①提公因式法;②公式法;③十字相乘法;④分组分解法. 因式分解必须分解到每个因式都不能再分解为止.10.小淇用大小不同的 9 个长方形拼成一个大的长方形 ABCD ,则图中阴影部分的面积是( )A .(a + 1)(b + 3)B .(a + 3)(b + 1)C .(a + 1)(b + 4)D .(a + 4)(b + 1)【答案】B【解析】【分析】 通过平移后,根据长方形的面积计算公式即可求解.【详解】 平移后,如图,易得图中阴影部分的面积是(a+3)(b+1).故选B.【点睛】本题主要考查了列代数式.平移后再求解能简化解题.二、八年级数学整式的乘法与因式分解填空题压轴题(难)11.在边长为a 的正方形中剪掉一个边长为b 的小正方形()a b >,再沿虚线剪开,如图①,然后拼成一个梯形,如图②.根据这两个图形的面积关系,用等式表示是____________.【答案】a 2-b 2=(a+b)(a-b)【解析】【分析】根据正方形的面积公式和梯形的面积公式,即可求出答案.【详解】∵第一个图形的面积是a 2-b 2,第二个图形的面积是12(b +b +a +a )(a -b )=(a +b )(a -b ), ∴根据两个图形的阴影部分的面积相等得:a 2-b 2=(a+b)(a-b).故答案为a 2-b 2=(a+b)(a-b).【点睛】 本题考查了平方差公式得几何背景,熟练掌握平方差公式的定义是本题解题的关键.12.在实数范围内因式分解:22967x y xy --=__________. 【答案】122122933xy xy ⎛⎫+--- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭【解析】【分析】将原多项式提取9,然后拆项分组为222189399x y xy ⎛⎫-+- ⎪⎝⎭,利用完全平方公式将前一组分解后,再利用平方差公式继续在实数范围内分解.【详解】解:22967x y xy -- 2227=939x y xy ⎛⎫-- ⎪⎝⎭ 222117=9+3999x y xy ⎛⎫--- ⎪⎝⎭ 218=939xy ⎡⎤⎛⎫--⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦ 122122=933xy xy ⎛---+ ⎝⎭⎝⎭=9xy xy ⎛ ⎝⎭⎝⎭故答案为:11933xy xy ⎛+--- ⎝⎭⎝⎭【点睛】本题考查在实数范围内因式分解,利用分组分解法将原多项式“三一”分组后采用公式法因式分解,注意在实数范围内因式分解是指系数可以是根式.13.在实数范围内因式分解:231x x +-=____________【答案】x x ⎛++ ⎝⎭⎝⎭【解析】【分析】利用一元二次方程的解法在实数范围内分解因式即可.【详解】令2310x x +-=∴132x +=-,232x -=-∴231x x +-=3322x x ⎛⎫⎛⎫-++ ⎪⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭故答案为:3322x x ⎛⎫-++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭【点睛】本题考查实数范围内的因式分解,利用一元二次方程的解法即可解答,熟练掌握相关知识点是解题关键.14.5(m -n)4-(n-m)5可以写成________与________的乘积.【答案】 (m-n)4, (5+m-n )【解析】把多项式5(m -n)4-(n-m)5运用提取公因式法因式分解即可得5(m -n)4-(n-m)5=(m -n)4(5+m-n ).故答案为:(m-n)4,(5+m-n ).15.分解因式6xy 2-9x 2y -y 3 = _____________.【答案】-y(3x -y)2【解析】【分析】先提公因式-y ,然后再利用完全平方公式进行分解即可得.【详解】6xy 2-9x 2y -y 3=-y(9x 2-6xy+y 2)=-y(3x-y)2,故答案为:-y(3x-y)2.【点睛】本题考查了利用提公因式法与公式法分解因式,熟练掌握因式分解的方法及步骤是解题的关键.因式分解的一般步骤:一提(公因式),二套(套用公式),注意一定要分解到不能再分解为止.16.若3a b +=,则226a b b -+的值为__________.【答案】9【解析】分析:先将226a b b -+化为()()6a b a b b +-+,再将3a b +=代入所化式子计算即可. 详解:∵3a b +=,∴226a b b -+=()()6a b a b b +-+=3()6a b b -+=336a b b -+=3()a b +=9.故答案为:9.点睛:“能够把226a b b -+化为()()6a b a b b +-+”是解答本题的关键.17.分解因式:a 3-a =【答案】(1)(1)a a a -+【解析】a 3-a =a(a 2-1)=(1)(1)a a a -+18.已知16x x +=,则221x x +=______ 【答案】34【解析】 ∵16x x +=,∴221x x +=22126236234x x ⎛⎫+-=-=-= ⎪⎝⎭,故答案为34.19.若2a b +=,3ab =-,则代数式32232a b a b ab ++的值为__________.【答案】-12【解析】分析:对所求代数式进行因式分解,把2a b +=,3ab =-,代入即可求解.详解:2a b +=,3ab =-,()()23223222223212.a b a b ab ab a ab b ab a b ++=++=+=-⨯=- ,故答案为:12.-点睛:考查代数式的求值,掌握提取公因式法和公式法进行因式分解是解题的关键.20.若2x+5y ﹣3=0,则4x •32y 的值为________.【答案】8【解析】∵2x+5y ﹣3=0,∴2x+5y=3,∴4x •32y =(22)x ·(25)y =22x ·25y =22x+5y =23=8, 故答案为:8.【点睛】本题主要考查了幂的乘方的性质,同底数幂的乘法,转化为以2为底数的幂是解题的关键,整体思想的运用使求解更加简便.。
单元测试卷(六)(测试范围:第六单元(圆)考试时间:90分钟试卷满分:100分)一、选择题(本题共12小题,每小题3分,共36分)1.☉O的半径为5 cm,点A到圆心O的距离OA=3 cm,则点A与圆O的位置关系为()A.点A在圆上B.点A在圆内C.点A在圆外D.无法确定2.如图D6-1,C是☉O上一点,O是圆心,若∠C=35°,则∠AOB的度数为 ()图D6-1A.35°B.70°C.105°D.150°3.如图D6-2,☉O的半径为5,弦AB=8,M是AB上一动点,则OM的长不可能为()图D6-2A.2B.3C.4D.54.如图D6-3,AB是☉O的直径,∠CDB=40°,则∠ABC的度数为()图D6-3A.40°B.50°C.60°D.80°5.如图D6-4,AB是☉O的弦,AC是☉O的切线,A为切点,BC经过圆心.若∠B=20°,则∠C的大小等于()图D6-4A.20°B.25°C.40°D.50°6.如图D6-5,AB是☉O的直径,P A切☉O于点A,PO交☉O于点C,连接BC,若∠P=40°,则∠B等于 ()图D6-5A.20°B.25°C.30°D.40°7.如图D6-6,已知P是☉O外一点,Q是☉O上的动点,线段PQ的中点为M,连接OP,OM.若☉O的半径为2,OP=4,则线段OM的最小值是()图D6-6A.0B.1C.2D.38.小明向如图D6-7所示的正方形ABCD区域内投掷飞镖,点E是以AB为直径的半圆与对角线AC的交点.如果小明投掷飞镖一次,则飞镖落在阴影部分的概率为()图D6-7A.B.C.D.9.如图D6-8,☉O的直径AB=4,BC切☉O于点B,OC平行于弦AD,OC=5,则AD的长为()图D6-8A.B.C.D.10.如图D6-9,AB是☉O的直径,且经过弦CD的中点H,已知cos∠CDB=,BD=5,则OH的长度为()图D6-9A.B.C.1D.11.如图D6-10,在矩形ABCD中,AB=5,AD=12,将矩形ABCD按如图所示的方式在直线l上进行两次旋转,则点B 在两次旋转过程中经过的路径的长是()图D6-10A.πB. πC. πD.2512.如图D6-11,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC=1.将Rt△ABC绕点A逆时针旋转30°后得到Rt△ADE,点B 经过的路径为,则图中阴影部分的面积是()图D6-11A.πB.πC.π-D.二、填空题(本题共4小题,每小题3分,共12分)13.如图D6-12,一块含45°角的直角三角板,它的一个锐角顶点A在☉O上,边AB,AC分别与☉O交于点D,E,点P 是优弧AD上一点,则∠DPE的度数为.14.如图D6-13,在☉O中,弦AB=8 cm,OC⊥AB,垂足为C,OC=3 cm,则☉O的半径为cm.图D6-1315.如图D6-14,在△ABC中,AB=AC,∠B=30°,以点A为圆心,以3 cm为半径作☉A,当AB=cm时,BC与☉A相切.图D6-1416.如图D6-15,在平面直角坐标系中,☉M经过原点O,且与两坐标轴分别交于A,B两点.已知A(0,1),B(,0),则阴影部分面积为.图D6-15三、解答题(共52分)17.(5分)如图D6-16,AB是半圆O的直径,AC为弦,过点C作直线DE交AB的延长线于点 E.若∠ACD=60°,∠E=30°.(1)求证:直线DE与半圆O相切;(2)若BE=3,求CE的长.图D6-1618.(6分)如图D6-17,已知☉O的半径为5,P A为☉O的一条切线,切点为A,连接PO并延长,交☉O于点B,过点A 作AC⊥BP交☉O于点C,交PB于点D,连接BC.当∠P=30°时.(1)求弦AC的长;(2)求证:BC∥P A.图D6-1719.(7分)如图D6-18,☉O的直径AB=12 cm,C为AB延长线上一点,CP与☉O相切于点P,过点B作弦BD∥CP,连接PD.(1)求证:点P为的中点;(2)若∠C=∠D,求四边形BCPD的面积.图D6-1820.(8分)将一副三角板Rt△ABD与Rt△ACB(其中∠ABD=90°,∠D=60°,∠ACB=90°,∠ABC=45°)如图D6-19摆放,Rt△ABD中∠D所对直角边与Rt△ACB斜边恰好重合.以AB为直径的圆经过点C,且与AD相交于点E,分别连接EB,EC.(1)求证:EC平分∠AEB;(2)求的值.图D6-1921.(8分)如图D6-20,已知四边形ABCD中,E是对角线AC上一点,ED=EC,以AE为直径的☉O与边CD相切于D,B点在☉O上,连接OB.(1)求证:DE=OE;(2)若AB∥CD,求证:四边形ABCD是菱形.图D6-2022.(9分)如图D6-21,在△ABC中,∠C=90°,∠BAC的平分线交BC于点D,点O在AB上,以点O为圆心,OA为半径的圆恰好经过点D,分别交AC,AB于E,F.(1)试判断直线BC与☉O的位置关系,并说明理由;(2)若BD=2BF=2,求阴影部分的面积(结果保留π).图D6-2123.(9分)如图D6-22,AB为☉O的直径,直线CD切☉O于点D,AM⊥CD于点M,BN⊥CD于N.(1)求证:∠ADC=∠ABD;(2)求证:AD2=AM·AB;(3)若AM=,sin∠ABD=,求线段BN的长.图D6-22参考答案1.B2.B3.A4.B5.D6.B[解析] ∵P A切☉O于点A,∴∠P AO=90°.∵∠P=40°,∴∠POA=180°-90°-40°=50°.∵OC=OB,∴∠B=∠OCB.∵∠POA是△OCB的外角,∴∠B+∠OCB=50°,∴∠B=50°÷2=25°.7.B8.B9.B[解析] 连接BD.∵AB是直径,∴∠ADB=90°.∵OC∥AD,∴∠A=∠BOC,∴cos∠A=cos∠BOC.∵BC切☉O于点B,∴OB⊥BC,∴cos∠BOC==,∴cos∠A=cos∠BOC=.又∵cos∠A=,AB=4,∴AD=.10.D[解析] 如图,连接OD.∵AB是☉O的直径,点H是CD的中点,∴由垂径定理可知:AB⊥CD,在Rt△BDH中,∵cos∠CDB=,BD=5,∴DH=4,∴BH=-=-=3,设OH=x,则OD=OB=x+3,在Rt△ODH 中,OD2=OH2+DH2,∴(x+3)2=x2+42,解得x=,即OH=.故选D.11.A12.A[解析] 阴影部分的面积等于△ADE的面积+扇形DAB的面积-△ABC的面积,由旋转可得△ADE与△ABC 全等,由此可得面积也相等,所以阴影部分的面积就等于扇形DAB的面积,根据扇形面积公式“S=”计算答案为.13.45°14.5[解析] 连接OB.由于在☉O中,弦AB=8 cm,OC⊥AB,所以BC=AB=4 cm,设圆的半径为R,则R===5 cm,故答案为5.15.616.-17.解:(1)证明:如图,连接OC,∵∠ACD=60°,∠E=30°,∴∠A=30°.又∵OA=OC,∴∠OCA=∠A=30°.∴∠OCD=∠OCA+∠ACD=90°.∴直线DE与半圆O相切.(2)在Rt△OCE中,∠E=30°,∴OE=2OC.又∵OC=OB,∴OE=2BE=6.∴CE=OE·cos∠E=6×=3.18.解:(1)连接OA.∵P A是☉O的切线,切点为A,∵∠P=30°,∴∠AOD=60°.∵AC⊥PB,PB过圆心,∴AD=DC.在Rt△ODA中,AD=OA·sin60°=.∴AC=2AD=5.(2)证明:∵AC⊥PB,∠P=30°,∴∠P AC=60°.∵∠AOP=60°,∴∠BOA=120°.∴∠BCA=60°.∴∠P AC=∠BCA.∴BC∥P A.19.解:(1)证明:连接OP,∵CP与☉O相切于点P,∴OP⊥CP,∵BD∥CP,∴OP⊥BD,∴点P为的中点.(2)设OP与BD相交于点E,连接AD,∵AB是直径,∴∠ADB=90°=∠OPC.∵BD∥CP,∴∠C=∠DBA,∵∠C=∠PDB,∴∠DBA=∠PDB,∴DP∥BC,∴四边形BCPD是平行四边形,∴DB=PC.∴△COP≌ BAD(ASA).∴CO=AB=12 cm,∴CB=OA=6 cm,∵OP=6 cm,∴CP=-=6(cm).∵BD∥CP,CB=OB,∴PE=OE=3 cm.∴四边形BCPD的面积是6×3=18cm2.20.解:(1)证明:∵∠ACB=90°,∠ABC=45°,∴△ACB是等腰直角三角形,∴∠AEC=∠BEC,∴EC平分∠AEB.(2)如图,作CM⊥AE,CN⊥BE,垂足分别为点M,点N,∵AB是直径,∴∠AEB=90°,即EB⊥AD.在Rt△ADB中,∠ABD=90°,∠D=60°,∴∠DAB=30°,在Rt△AEB中,∠AEB=90°,∠DAB=30°,∴tan∠DAB=tan30°==,∵EC平分∠AEB,CM⊥EA,CN⊥EB,∴CM=CN,====.∴△△21.证明:(1)连接OD,∵CD是☉O的切线,∴OD⊥CD,∴∠2+∠3=∠1+∠COD=90°,又∵DE=EC,∴∠2=∠1,∴∠3=∠COD,∴DE=EO.(2)∵OD=OE,∴OD=ED=OE,∴∠3=∠COD=∠DEO=60°,∴∠2=∠1=30°.∵OA=OB=OE,而OE=DE=EC,∴OA=OB=DE=EC.又∵AB∥CD,∴∠4=∠1,∴∠2=∠1=∠4=∠OBA=30°,∴△ABO≌ CDE,∴AB=CD,∴四边形ABCD是平行四边形,∵∠DAE=∠DOE=30°,∴∠1=∠DAE,∴CD=AD,∴四边形ABCD是菱形.22.解:(1)BC与☉O相切.理由:连接OD.∵AD是∠BAC的平分线,∴∠BAD=∠CAD.又∵OD=OA,∴∠OAD=∠ODA.∴∠CAD=∠ODA.∴OD∥AC.∴∠ODB=∠C=90°,即OD⊥BC.又∵BC过半径OD的外端点D,∴BC与☉O相切.(2)设OF=OD=x,则OB=OF+BF=x+2,根据勾股定理得:OB2=OD2+BD2,即(x+2)2=x2+12,解得:x=2,即OD=OF=2,∴OB=2+2=4,∵在Rt△ODB中,OD=OB,∴∠B=30°,∴∠DOB=60°,∴S扇形DOF==.则阴影部分的面积为S△ODB-S扇形DOF=×2×2-π=2-, 故阴影部分的面积为2-π.23.解:(1)证明:如图,连接OD.因为CD是☉O的切线,所以∠ADC+∠ADO=90°.又因为AB是直径,所以∠ADB=90°,所以∠ADO+∠ODB=90°,所以∠ADC=∠ODB.又因为OD=OB,所以∠ODB=∠ABD,所以∠ADC=∠ABD.(2)证明:由(1)可得∠ADC=∠ABD,∠ADB=90°, 又因为AM⊥MN,所以∠AMN=∠ADB=90°,所以△ADM∽ ABD,所以=,得AD2=AM·AB.(3)因为sin∠ABD=,所以AD∶BD∶AB=3∶4∶5.又因为△ADM∽ ABD,所以AM∶MD∶AD=3∶4∶5,所以==,得AD=6.由==,所以BD=8.由(2)同理可得△DBN∽ ABD.所以DN∶BN∶BD=3∶4∶5.所以==.所以BN=.。
一、选择题1.下列说法不正确的是( )A .不在同一直线上的三点确定一个圆B .90°的圆周角所对的弦是直径C .平分弦的直径垂直于这条弦D .等弧所对的圆周角相等 2.如图,四个水平放置正方形的边长都为4,顶点A 、B 、C 是圆上的点,则此圆的面积为( )A .72πB .85πC .100πD .104π 3.如图,AB 是⊙O 的切线,B 为切点,AC 经过点O ,与⊙O 分别相交于点D 、C .若∠ACB=30°,AB= 3,则阴影部分的面积( ) A .32 B .33 C .3π26- D .3π36- 4.下列事件属于确定事件的为( )A .氧化物中一定含有氧元素B .弦相等,则所对的圆周角也相等C .戴了口罩一定不会感染新冠肺炎D .物体不受任何力的时候保持静止状态 5.给出下列说法:①圆是轴对称图形,对称轴是圆的每一条直径;②三角形的外心到三角形各顶点的距离相等;③经过三个点一定可以画一个圆;④平分弦的直径垂直于弦;⑤垂直于弦的直径平分弦,并且平分弦所对的两条弧.正确的有( )A .4B .3C .2D .16.如图,在ABC 中,90C ∠=︒,7AB =,4AC =,以点C 为圆心、CA 为半径的圆交AB 于点D ,求弦AD 的长为( )A .4337B .327C .2337D .167 7.以O 为中心点的量角器与直角三角板ABC 如图所示摆放,直角顶点B 在零刻度线所在直线DE 上,且量角器与三角板只有一个公共点P ,∠POB =40°,则∠CBD 的度数是( )A .50°B .45°C .35°D .40°8.如图,在⊙O 中,AB 是直径,弦AC=5,∠BAC=∠D .则AB 的长为( )A .5B .10C .52D .102 9.如图,O 的半径为5,弦AB 的长为8,M 是弦AB 上的一个动点,则线段OM 可取的整数值有( )个A .1B .2C .3D .4 10.如图,AB 为O 的弦,半径OC 交AB 于点D ,AD DB =,5OC =,3OD =,则AB 的长为( )A .8B .6C .4D .2 11.在下列命题中,正确的是( )A .弦是直径B .半圆是弧C .经过三点确定一个圆D .三角形的外心一定在三角形的外部 12.如图,PA 、PB 、CD 是O 的切线,切点分别是A 、B 、E ,CD 分别交PA 、PB 于C 、D 两点,若60APB ∠=︒,则COD ∠的度数( )A .50°B .60°C .70°D .75°13.如图,⊙P 与y 轴相切于点C (0,3),与x 轴相交于点A (1,0),B (7,0),直线y=kx-1恰好平分⊙P 的面积,那么k 的值是( )A .12B .45C .1D .4314.如图,C 、D 是以AB 为直径的O 上的两个动点(点C 、D 不与A 、B 重合),在运动过程中弦CD 始终保持长度不变,M 是弦CD 的中点,过点C 作CP AB ⊥于点P .若3CD =,5AB =,PM x =,则x 的最大值是( )A .4B .5C .2.5D .23 15.如图,AB 是⊙O 的直径,AB=AC 且∠BAC=45°,⊙O 交BC 于点D ,交AC 于点E ,DF 与⊙O 相切,OD 与BE 相交于点H .下列结论错误的是( )A .BD=CDB .四边形DHEF 为矩形C .2AE DE=D .BC=2CE二、填空题16.下列说法:①弦是圆上任意两点之间的部分;②平分弦的直径垂直于弦;③垂直于弦的直线平分弦所对的两条弧;④直径是最长的弦;⑤弦的垂直平分线经过圆心;⑥直径是圆的对称轴.其中正确的是________.17.如图,用一张半径为10cm 的扇形纸板做一个圆锥形帽子(接缝忽略不计),如果做成的圆锥形帽子的高为8cm ,那么这张扇形纸板的弧长是_______cm ,制作这个帽子需要的纸板的面积为_______cm 2.18.如图,⊙O 是△ABC 的内切圆,若∠A =70°,则∠BOC =________°.19.如图,点A 、D 、G 、M 在半圆上,四边形ABOC 、DEOF 、HMNO 均为矩形,设BC a =,EF b =,NH c =,则a ,b ,c 之间的大小关系是_________________.(用“>”、“<”、“=”连接)20.如图,矩形ABCD 和正方形BEFG 中2AB =,3AD =,1BE =,正方形BEFG 绕点B 旋转过程中,线段DF 的最小值为______.21.如图,在半径为2,圆心角为90°的扇形内,以BC 为直径作半圆,交弦AB 于点D ,连接CD,则图中阴影部分的面积是______.(结果用含π的式子表示)22.如图,Rt△ABC的内切圆⊙I分别与斜边AB、直角边BC、CA切于点D、E、F,AD=3,BD=2,则Rt△ABC的面积为_______.23.边长为2的正方形ABCD的外接圆半径是____________.24.如图,A,B,P是半径为2的O上的三点,45∠=︒,则弦AB的长为______.APB25.如图,⊙O的半径为1,作两条互相垂直的直径AB、CD,弦AC是⊙O的内接正四边形的一条边.若以A为圆心,以1为半径画弧,交⊙O于点E,F,连接AE、CE,弦EC是该圆内接正n边形的一边,则该正n边形的面积为____.26.在平面直角坐标系xOy中,A(5,6),B(5,2),C(3,0),△ABC的外接圆的圆心坐标为____.三、解答题27.如图,AB 是⊙O 的直径,点C 在⊙O 上,BD 平分ABC ∠交⊙O 于点D ,过点D 作DE BC ⊥,垂足为E .(1)求证:DE 与⊙O 相切;(2)若10AB =,6AD =,求DE 的长.28.如图,AB 为O 的弦,,C D 是直线AB 上两点,且AC BD =,求证:C D ∠=∠.29.已知点A 、B 在半径为2的⊙O 上,直线AC 与⊙O 相切,OC OB ,连接AB 交OC 于点D .(1)如图①,若60ACO ︒∠=,求B :(2)如图②,OC 与⊙O 交于点E ,若//BE OA ,求AB 的长.30.如图,在Rt △ABC 中,∠ACB=90°,CD 是斜边AB 上的中线,以CD 为直径的⊙O 分别交AC、BC于点M、N,过点N作NE⊥AB,垂足为E.(1)求证:NE与⊙O相切;(2)若⊙O的半径为52,AC=6,求BN的长.。
深圳坪山街道培英学校初中部八年级上册压轴题数学模拟试卷及答案一、压轴题1.探索发现: 111111111;;12223233434=-=-=-⨯⨯⨯…… 根据你发现的规律,回答下列问题:(1)145⨯= ,1(1)n n ⨯+= ; (2)利用你发现的规律计算:1111122334(1)n n ⋅++++⨯⨯⨯⨯+ (3)利用规律解方程:1111121(1)(1)(2)(2)(3)(3)(4)(4)(5)(5)x x x x x x x x x x x x x -++++=++++++++++ 2.(阅读材科)小明同学发现这样一个规律:两个顶角相等的等腰三角形,如果具有公共的项角的顶点,并把它们的底角顶点连接起来则形成一组全等的三角形,小明把具有这个规律的图形称为“手拉手”图形.如图1,在“手拉手”图形中,小明发现若∠BAC =∠DAE ,AB =AC ,AD =AE ,则△ABD ≌△ACE .(材料理解)(1)在图1中证明小明的发现.(深入探究)(2)如图2,△ABC 和△AED 是等边三角形,连接BD ,EC 交于点O ,连接AO ,下列结论:①BD =EC ;②∠BOC =60°;③∠AOE =60°;④EO =CO ,其中正确的有 .(将所有正确的序号填在横线上).(延伸应用)(3)如图3,AB =BC ,∠ABC =∠BDC =60°,试探究∠A 与∠C 的数量关系.3.(1)填空①把一张长方形的纸片按如图①所示的方式折叠,EM ,FM 为折痕,折叠后的C 点落在1B M 或1B M 的延长线上,那么EMF ∠的度数是________;②把一张长方形的纸片按如图②所示的方式折叠,B 点与M 点重合,EM ,FM 为折痕,折叠后的C 点落在1A M 或1A M 的延长线上,那么EMF ∠的度数是_______. (2)解答:①把一张长方形的纸片按如图③所示的方式折叠,EM ,FM 为折痕,折叠后的C 点落在1B M 或1B M 的延长线上左侧,且80EMF ∠=︒,求11C MB ∠的度数; ②把一张长方形的纸片按如图④所示的方式折叠,B 点与M 点重合,EM ,FM 为折痕,折叠后的C 点落在1A M 或1A M 的延长线右侧,且60EMF ∠=︒,求11C MA ∠的度数.(3)探究:把一张四边形的纸片按如图⑤所示的方式折叠,EB ,FB 为折痕,设ABC α∠=︒,EBF β∠=︒,11A BC γ∠=︒,求α,β,γ之间的数量关系.4.学习了三角形全等的判定方法(即“SAS ”、“ASA ”、“AAS ”、“SSS ”)和直角三角形全等的判定方法(即“HL ”)后,我们继续对“两个三角形满足两边的其中一边的对角对应相等”的情形进行研究.(初步思考)我们不妨将问题用符号语言表示为:在△DEF 中,AC =DF ,BC =EF ,∠B =∠E ,然后,对∠B 进行分类,可分为“∠B 是直角、钝角、锐角”三种情况进行探究.(深入探究)第一种情况:当∠B 是直角时,△ABC ≌△DEF .(1)如图①,在△ABC 和△DEF 中,AC =DF ,BC =EF ,∠B =∠E =90°,根据______,可以知道Rt △ABC ≌Rt △DEF .第二种情况:当∠B 是钝角时,△ABC ≌△DEF .(2)如图②,在△ABC 和△DEF 中,AC =DF ,BC =EF ,∠B =∠E ,且∠B 、∠E 都是钝角.求证:△ABC ≌△DEF .第三种情况:当∠B 是锐角时,△ABC 和△DEF 不一定全等.(3)在△ABC 和△DEF 中,AC =DF ,BC =EF ,∠B =∠E ,且∠B 、∠E 都是锐角.请你用直尺在图③中作出△DEF ,使△DEF 和△ABC 不全等,并作简要说明.5.如图所示,在平面直角坐标系xOy 中,已知点A 的坐标(3,2)-,过A 点作AB x ⊥轴,垂足为点B ,过点(2,0)C 作直线l x ⊥轴,点P 从点B 出发在x 轴上沿着轴的正方向运动.(1)当点P 运动到点O 处,过点P 作AP 的垂线交直线l 于点D ,证明AP DP =,并求此时点D 的坐标;(2)点Q 是直线l 上的动点,问是否存在点P ,使得以P C Q 、、为顶点的三角形和ABP ∆全等,若存在求点P 的坐标以及此时对应的点Q 的坐标,若不存在,请说明理由.6.阅读并填空:如图,ABC 是等腰三角形,AB AC =,D 是边AC 延长线上的一点,E 在边AB 上且联接DE 交BC 于O ,如果OE OD ,那么CD BE =,为什么?解:过点E 作EF AC 交BC 于F所以ACB EFB ∠=∠(两直线平行,同位角相等)D OEF ∠=∠(________)在OCD 与OFE △中()________COD FOE OD OED OEF ⎧∠=∠⎪=⎨⎪∠=∠⎩所以OCD OFE △≌△,(________)所以CD FE =(________)因为AB AC =(已知)所以ACB B =∠∠(________)所以EFB B ∠=∠(等量代换)所以BE FE =(________)所以CD BE =7.在ABC ∆中,若存在一个内角角度,是另外一个内角角度的n 倍(n 为大于1的正整数),则称ABC ∆为n 倍角三角形.例如,在ABC ∆中,80A ∠=︒,75B ∠=︒,25C ∠=︒,可知3∠=∠B C ,所以ABC ∆为3倍角三角形.(1)在ABC ∆中,55A ∠=︒,25B ∠=︒,则ABC ∆为________倍角三角形;(2)若DEF ∆是3倍角三角形,且其中一个内角的度数是另外一个内角的余角的度数的13,求DEF ∆的最小内角. (3)若MNP ∆是2倍角三角形,且90M N P ∠<∠<∠<︒,请直接写出MNP ∆的最小内角的取值范围.8.在等边△ABC 的顶点A 、C 处各有一只蜗牛,它们同时出发,分别以每分钟1米的速度由A 向B 和由C 向A 爬行,其中一只蜗牛爬到终点时,另一只也停止运动,经过t 分钟后,它们分别爬行到D 、E 处,请问:(1)如图1,在爬行过程中,CD 和BE 始终相等吗,请证明?(2)如果将原题中的“由A 向B 和由C 向A 爬行”,改为“沿着AB 和CA 的延长线爬行”,EB 与CD 交于点Q ,其他条件不变,蜗牛爬行过程中∠CQE 的大小保持不变,请利用图2说明:∠CQE =60°;(3)如果将原题中“由C 向A 爬行”改为“沿着BC 的延长线爬行,连接DE 交AC 于F ”,其他条件不变,如图3,则爬行过程中,证明:DF =EF9.已知,在平面直角坐标系中,(42,0)A ,(0,42)B ,C 为AB 的中点,P 是线段AB上一动点,D 是线段OA 上一点,且PO PD =,DE AB ⊥于E .(1)求OAB ∠的度数;(2)当点P 运动时,PE 的值是否变化?若变化,说明理由;若不变,请求PE 的值. (3)若45OPD ∠=︒,求点D 的坐标.10.已知ABC ,P 是平面内任意一点(A 、B 、C 、P 中任意三点都不在同一直线上).连接 PB 、PC ,设∠PBA =s°,∠PCA =t°,∠BPC =x°,∠BAC =y°.(1)如图,当点 P 在ABC 内时,①若 y =70,s =10,t =20,则 x = ;②探究 s 、t 、x 、y 之间的数量关系,并证明你得到的结论.(2)当点 P 在ABC 外时,直接写出 s 、t 、x 、y 之间所有可能的数量关系,并画出相应的图形.11.如图,在ABC ∆中,90,,8ACB AC BC AB cm ∠=︒==,过点C 做射线CD ,且//CD AB ,点P 从点C 出发,沿射线CD 方向均匀运动,速度为3/cm s ;同时,点Q 从点A 出发,沿AB 向点B 匀速运动,速度为1/cm s ,当点Q 停止运动时,点P 也停止运动.连接,PQ CQ ,设运动时间为()()08t s t <<.解答下列问题:(1)用含有t 的代数式表示CP 和BQ 的长度;(2)当2t =时,请说明//PQ BC ;(3)设BCQ ∆的面积为()2S cm ,求S 与t 之间的关系式. 12.如图,在ABC ∆中,AC BC =,90ACB ∠=︒,点D 为ABC ∆内一点,且BD AD =.(1)求证:CD AB ⊥;(2)若15CAD ∠=︒,E 为AD 延长线上的一点,且CE CA =.①求BDC ∠的度数.②若点M 在DE 上,且DC DM =,请判断ME 、BD 的数量关系,并说明理由. ③若点N 为直线AE 上一点,且CEN ∆为等腰∆,直接写出CNE ∠的度数.13.数学活动课上,老师出了这样一个题目:“已知:MF NF ⊥于F ,点A 、C 分别在NF 和MF 上,作线段AB 和CD (如图1),使90FAB MCD ∠-∠=︒.求证://AB CD ”.(1)聪聪同学给出一种证明问题的辅助线:如图2,过A 作//AG FM ,交CD 于G .请你根据聪聪同学提供的辅助线(或自己添加其它辅助线),给出问题的证明. (2)若点E 在直线CD 下方,且知30BED ∠=︒,直接写出ABE ∠和CDE ∠之间的数量关系.14.在△ABC 中,AB =AC ,D 是直线BC 上一点,以AD 为一条边在AD 的右侧作△ADE ,使AE =AD ,∠DAE =∠BAC ,连接CE .(1)如图,当点D 在BC 延长线上移动时,若∠BAC =40°,则∠ACE = ,∠DCE = ,BC 、DC 、CE 之间的数量关系为 ;(2)设∠BAC =α,∠DCE =β.①当点D 在BC 延长线上移动时,α与β之间有什么数量关系?请说明理由; ②当点D 在直线BC 上(不与B ,C 两点重合)移动时,α与β之间有什么数量关系?请直接写出你的结论.(3)当CE ∥AB 时,若△ABD 中最小角为15°,试探究∠ACB 的度数(直接写出结果,无需写出求解过程).15.如图,在ABC 中,3AB AC ==,50B C ∠=∠=,点D 在边BC 上运动(点D 不与点,B C 重合),连接AD ,作50ADE ∠=,DE 交边AC 于点E .(1)当100BDA ∠=时,EDC ∠= ,DEC ∠=(2)当DC 等于多少时,ABD DCE ≌△△,请说明理由;(3)在点D 的运动过程中,ADE 的形状可以是等腰三角形吗?若可以,请求出BDA ∠的度数;若不可以,请说明理由.16.已知:MN ∥PQ ,点A ,B 分别在MN ,PQ 上,点C 为MN ,PQ 之间的一点,连接CA ,CB .(1)如图1,求证:∠C=∠MAC+∠PBC ;(2)如图2,AD ,BD ,AE ,BE 分别为∠MAC ,∠PBC ,∠CAN ,∠CBQ 的角平分线,求证:∠D+∠E=180°;(3)在(2)的条件下,如图3,过点D 作DA 的垂线交PQ 于点G ,点F 在PQ 上,∠FDA=2∠FDB ,FD 的延长线交EA 的延长线于点H ,若3∠C=4∠E ,猜想∠H 与∠GDB 的倍数关系并证明.17.(1)发现:如图1,ABC ∆的内角ABC ∠的平分线和外角ACD ∠的平分线相交于点O 。
深圳坪山街道培英学校初中部中考数学期末二次函数和几何综合汇编一、二次函数压轴题1.在正方形ABCD中,AB=4cm,AC为对角线,AC上有一动点P,M是AB边的中点,连接PM、PB,设A、P两点间的距离为xcm,PM+PB长度为ycm.小东根据学习函数的经验,对函数y随自变量x的变化而变化的规律进行了探究.下面是小东的探究过程,请补充完整:(1)通过取点、画图、测量,得到了x与y的几组值,如表:x/cm012345y/cm 6.0 4.8 4.5 6.07.4(说明:补全表格时相关数值保留一位小数)(2)建立平面直角坐标系,描出以补全后的表中各对对应值为坐标的点,画出该函数的图象.(3)结合画出的函数图象,解决问题:PM+PB的长度最小值约为______cm.2.在数学拓展课上,九(1)班同学根据学习函数的经验,对新函数y=x2﹣2|x|的图象和性质进行了探究,探究过程如下:(初步尝试)求二次函数y=x2﹣2x的顶点坐标及与x轴的交点坐标;(类比探究)当函数y=x2﹣2|x|时,自变量x的取值范围是全体实数,下表为y与x的几组对应值.x…﹣3﹣52﹣2﹣1012523…y (35)40﹣10﹣10543…你画出该函数图象的另一部分;②根据画出的函数图象,写出该函数的两条性质.(深入探究)若点M(m,y1)在图象上,且y1≤0,若点N(m+k,y2)也在图象上,且满足y 2≥3恒成立,求k 的取值范围.3.如图1,点EF 在直线l 的同一侧,要在直线l 上找一点K ,使KE 与KF 的距离之和最小,我们可以作出点E 关于l 的对称点E′,连接FE′交直线L 于点K ,则点K 即为所求.(1)(实践运用)抛物线y=ax 2+bx+c 经过点A (﹣1,0)、B (3,0)、C (0,﹣3).如图2.①求该抛物线的解析式;②在抛物线的对称轴上找一点P ,使PA+PC 的值最小,并求出此时点P 的坐标及PA+PC 的最小值.(2)(知识拓展)在对称轴上找一点Q ,使|QA ﹣QC|的值最大,并求出此时点Q 的坐标.4.小明结合自己的学习经验,对新函数y =21b kx 的解析式、图象、性质及应用进行探究:已知当x =0时,y =2;当x =1时,y =1.(1)函数解析式探究:根据给定的条件,可以确定由该函数的解析式为: . (2)函数图象探究:①根据解析式,补全如表,则m = ,n = .②根据表中数据,在如图所示的平面直角坐标系中描点,并画出函数图象. x …… ﹣4 ﹣3 ﹣2 ﹣1 ﹣12 0121 2 n 4 ……y……21715 25m85285 12515 217……质: .(4)综合应用:已知函数y =|715x ﹣815|的图象如图所示,结合你所画的函数图象,直接写出不等式|715x ﹣815|≤21bkx +.5.如果抛物线C 1:2y ax bx c =++与抛物线C 2:2y ax dx e =-++的开口方向相反,顶点相同,我们称抛物线C 2是C 1的“对顶”抛物线.(1)求抛物线247y x x =-+的“对顶”抛物线的表达式;(2)将抛物线247y x x =-+的“对顶”抛物线沿其对称轴平移,使所得抛物线与原抛物线247y x x =-+形成两个交点M 、N ,记平移前后两抛物线的顶点分别为A 、B ,当四边形AMBN 是正方形时,求正方形AMBN 的面积.(3)某同学在探究“对顶”抛物线时发现:如果抛物线C 1与C 2的顶点位于x 轴上,那么系数b 与d ,c 与e 之间的关系是确定的,请写出它们之间的关系.6.根据我们学习函数的过程与方法,对函数y =x 2+bx +2﹣c |x ﹣1|的图像和性质进行探究,已知该函数图像经过(﹣1,﹣2)与(2,1)两点, (1)该函数的解析式为 ,补全下表: x ⋯ ﹣4 ﹣3 ﹣2 ﹣1 1 2 3 ⋯y ⋯ 2 ﹣1 ﹣2 2 1 2 ⋯(2)描点、连线,在所给的平面直角坐标系中画出该函数的图象,写出这个函数的一条性质: .(3)结合你所画的图象与函数y =x 的图象,直接写出x 2+bx +2﹣c |x ﹣1|≤x 的解集 .7.某校九年级数学兴趣社团的同学们学习二次函数后,有兴趣的在一起探究“函数2||y x x =-的有关图象和性质”.探究过程如下:(1)列表:问m =______. x …3- 2- 1- 0 1 2 122…y (6)20 0 2 m…(2)请在平面直角坐标系中画出图象.(3)若方程2||x x p -=(p 为常数)有三个实数根,则p =______.(4)试写出方程2||x x p -=(p 为常数)有两个实数根时,p 的取值范围是______. 8.如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线y =ax 2+bx +2(a ≠0)与x 轴交于A (﹣1,0),B (3,0)两点,与y 轴交于点C .(1)求该抛物线的解析式;(2)如图1,若点D 是抛物线上第一象限内的一动点,设点D 的横坐标为m ,连接CD ,BD ,BC ,AC ,当△BCD 的面积等于△AOC 面积的2倍时,求m 的值;(3)如图2,若点N 为抛物线对称轴上一点,探究抛物线上是否存在点M ,使得以B ,C ,M ,N 为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出所有满足条件的点M 的坐标;若不存在,请说明理由.9.已知抛物线()2n n n y x a b =--+(n 为正整数,且120n a a a ≤<<<)与x 轴的交点为(0,0)A 和()1,0,2n n nn A c c c -=+.当1n =时,第1条抛物线()2111=--+y x a b 与x 轴的交点为(0,0)A 和1(2,0)A ,其他以此类推. (1)求11,a b 的值及抛物 线2y 的解析式.(2)抛物线n y 的顶点n B 的坐标为(_______,_______);以此类推,第(1)n +条抛物线1n y +的顶点1n B +的坐标为(______,_______);所有抛物线的顶点坐标(,)x y 满足的函数关系式是_________. (3)探究以下结论:①是否存在抛物线n y ,使得△n n AA B 为等腰直角三角形?若存在,请求出抛物线n y 的解析式;若不存在,请说明理由.②若直线(0)=>x m m 与抛物线n y 分别交于点12,,,n C C C ,则线段12231,,,n n C C C C C C -的长有何规律?请用含有m 的代数式表示.10.如图,抛物线y =﹣x 2+bx +c 与x 轴交于A 、B 两点(A 在B 的左侧),与y 轴交于点N ,过A 点的直线l :y =kx +n 与y 轴交于点C ,与抛物线y =﹣x 2+bx +c 的另一个交点为D ,已知A (﹣1,0),D (5,﹣6),P 点为抛物线y =﹣x 2+bx +c 上一动点(不与A 、D 重合). (1)直接写出抛物线和直线l 的解析式;(2)当点P 在直线l 上方的抛物线上时,连接PA 、PD , ①当△PAD 的面积最大时,P 点的坐标是 ; ②当AB 平分∠DAP 时,求线段PA 的长.(3)设M 为直线l 上的点,探究是否存在点M ,使得以点N 、C ,M 、P 为顶点的四边形为平行四边形?若存在,直接写出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.二、中考几何压轴题11.如图1,已知直角三角形ABC ,90ACB ∠=︒,30BAC ∠=︒,点D 是AC 边上一点,过D 作DE AB ⊥于点E ,连接BD ,点F 是BD 中点,连接EF ,CF . (1)发现问题:线段EF ,CF 之间的数量关系为______;EFC ∠的度数为______; (2)拓展与探究:若将AED 绕点A 按顺时针方向旋转α角()030α︒<<︒,如图2所示,(1)中的结论还成立吗?请说明理由; (3)拓展与运用:如图3所示,若AED 绕点A 旋转的过程中,当点D 落到AB 边上时,AB 边上另有一点G ,AD DG GB ==,3BC =,连接EG ,请直接写出EG 的长度.12.如图1所示,边长为4的正方形ABCD 与边长为()14a a <<的正方形CFEG 的顶点C 重合,点E 在对角线AC 上.(问题发现)如图1所示,AE 与BF 的数量关系为________;(类比探究)如图2所示,将正方形CFEG 绕点C 旋转,旋转角为()030αα<<︒,请问此时上述结论是否还成立?如成立写出推理过程,如不成立,说明理由;(拓展延伸)若点F 为BC 的中点,且在正方形CFEG 的旋转过程中,有点A 、F 、G 在一条直线上,直接写出此时线段AG 的长度为________13.如图1,在等腰三角形ABC 中,120,,A AB AC ∠==点D E 、分别在边AB AC 、上,,AD AE =连接,BE 点M N P 、、分别为DE BE BC 、、的中点.(1)观察猜想图1中,线段NM NP 、的数量关系是____,MNP ∠的大小为_____; (2)探究证明把ADE 绕点A 顺时针方向旋转到如图2所示的位置,连接,MP BD CE 、、判断MNP △的形状,并说明理由; (3)拓展延伸把ADE 绕点A 在平面内自由旋转,若1,3AD AB ==,请求出MNP △面积的最大值. 14.(性质探究)如图,在矩形ABCD 中,对角线AC ,BD 相交于点O ,AE 平分∠BAC ,交BC 于点E .作DF ⊥AE 于点H ,分别交AB ,AC 于点F ,G . (1)判断△AFG 的形状并说明理由. (2)求证:BF =2OG . (迁移应用)(3)记△DGO 的面积为S 1,△DBF 的面积为S 2,当1213S S =时,求AD AB的值. (拓展延伸)(4)若DF 交射线AB 于点F ,(性质探究)中的其余条件不变,连结EF ,当△BEF 的面积为矩形ABCD 面积的110时,请直接写出tan ∠BAE 的值.15.在矩形ABCD 中,ADk AB=(k 为常数),点P 是对角线BD 上一动点(不与B ,D 重合),将射线PA 绕点P 逆时针旋转90°与射线CB 交于点E ,连接AE .(1)特例发现:如图1,当k =1时,将点P 移动到对角线交点处,可发现点E 与点B 重合,则PAPE= ,∠AEP = ;当点P 移动到其它位置时,∠AEP 的大小 (填“改变”或“不变”);(2)类比探究:如图2,若k ≠1时,当k 的值确定时,请探究∠AEP 的大小是否会随着点P 的移动而发生变化,并说明理由;(3)拓展应用:当k ≠1时,如图2,连接PC ,若PC ⊥BD ,//AE PC ,PC =2,求AP 的长.16.随着教育教学改革的不断深入,数学教学如何改革和发展,如何从“重教轻学”向自主学习探索为主的方向发展,是一个值得思考的问题.从数学的产生和发展历程来看分析,不外乎就是三个环节:(观察猜想)-(探究证明)-(拓展延伸).下面同学们从这三个方面试看解决下列问题:已知:如图1所示将一块等腰三角板BMN 放置与正方形ABCD 的B 重含,连接 AN 、CM ,E 是AN 的中点,连接BE .(观察猜想)(1)CM 与 BE 的数量关系是________,CM 与BE 的位置关系是___________;(探究证明)(2)如图2所示,把三角板 BMN 绕点B 逆时针旋转(090)αα<<,其他条件不变,线段CM 与BE 的关系是否仍然成立,并说明理由;(拓展延伸)(3)若旋转角45α=︒,且2NBE ABE ∠=∠,求BCBN的值. 17.(1)证明推断:如图(1),在正方形ABCD 中,点E ,Q 分别在边BC ,AB 上,DQ ⊥AE 于点O ,点G ,F 分别在边CD ,AB 上,GF ⊥AE . ①求证:DQ =AE ; ②推断:GFAE的值为 ; (2)类比探究:如图(2),在矩形ABCD 中,BCAB=k (k 为常数).将矩形ABCD 沿GF 折叠,使点A 落在BC 边上的点E 处,得到四边形FEPG ,EP 交CD 于点H ,连接AE 交GF 于点O .试探究GF 与AE 之间的数量关系,并说明理由; (3)拓展应用:在(2)的条件下,连接CP ,当k =23时,若tan ∠CGP =34,GF =10CP 的长.18.(1)证明推断:如图(1),在正方形ABCD 中,点E ,Q 分别在边BC ,AB 上,DQ AE ⊥于点O ,点G ,F 分别在边CD ,AB 上,GF AE ⊥.求证:FG AE =;(2)类比探究:如图(2),在矩形ABCD 中,23BC AB =将矩形ABCD 沿GF 折叠,使点A 落在BC 边上的点E 处,得到四边形EFGP ,EP 交CD 于点H ,连接AE 交GF 于点O .试探究GF 与AE 之间的数量关系,并说明理由;(3)拓展应用:在(2)的条件下,连接CP ,若34BE BF =,10GF =CP 的长. 19.(发现问题)(1)如图1, 已知CAB ∆和CDE ∆均为等边三角形,D 在AC 上,E 在CB 上, 易得线段AD 和BE 的数量关系是 .(2)将图1中的CDE ∆绕点C 旋转到图2的位置, 直线AD 和直线BE 交于点F ①判断线段AD 和BE 的数量关系,并证明你的结论. ②图2中AFB ∠的度数是 .(3)(探究拓展)如图3,若CAB ∆和CDE ∆均为等腰直角三角形,90ABC DEC ∠=∠=,AB BC =,DE EC =, 直线AD 和直线BE 交于点F , 分别写出AFB ∠的度数, 线段AD 、BE 之间的数量关系 .20.(1)(问题发现)如图①,正方形AEFG 的两边分别在正方形ABCD 的边AB 和AD 上,连接CF . 填空:①线段CF 与DG 的数量关系为______; ②直线CF 与DG 所夹锐角的度数为_______. (2)(拓展探究)如图②,将正方形AEFG 绕点A 逆时针旋转,在旋转的过程中,(1)中的结论是否仍然成立,请利用图②进行说明. (3)(解决问题)如图③,在正方形ADBC 中,AD AC =,点M 为直线BC 上异于B ,C 的一点,以AM 为边作正方形AMEF ,点N 为正方形AMEF 的中心,连接CN ,若4,2AC CM ==,直接写出CN 的长.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、二次函数压轴题1.H解析:(1)5.0;(2)见解析;(3)x =2时,函数有最小值y =4.5【分析】(1)通过作辅助线,应用三角函数可求得HM +HN 的值即为x =2时,y 的值;(2)可在网格图中直接画出函数图象;(3)由函数图象可知函数的最小值.【详解】(1)当点P 运动到点H 时,AH =3,作HN ⊥AB 于点N .∵在正方形ABCD 中,AB =4cm ,AC 为对角线,AC 上有一动点P ,M 是AB 边的中点,∴∠HAN =45°,∴AN =HN =AH •sin45°=323222⨯=,∴HM 22()HN AN AM =+-,HB 22()HN AB AN =+-,∴HM +HN =222232323232()(2)()(4)2222+-++-=136225122-+-≈4.5168.032+≈2.125+2.834≈5.0.故答案为:5.0;(2)(3)根据函数图象可知,当x=2时,函数有最小值y=4.5.故答案为:4.5.【点睛】本题考查了二次函数的应用,解答本题的关键是明确题意,找出所求问题需要的条件,利用数形结合的思想解答.2.【初步尝试】(0,0),(2,0);【类比探究】①如图所示:②函数图象的性质:1.图象关于y轴对称;2.当x取1或﹣1时,函数有最小值﹣1;【深入探究】k≤﹣5或k≥5.【详解】【分析】【初步尝试】利用配方法将y=x2﹣2x化为顶点式,可得顶点坐标,令y=0,解方程x2﹣2x=0,求出x的值,即可得到抛物线与x轴的交点坐标;【类比探究】①根据表中数据描点连线,即可得到该函数图象的另一部分;②根据画出的图象,结合二次函数的性质即可写出该函数的两条性质;【深入探究】根据图象可知y1≤0时,﹣2≤m≤2;y2≥3时,m+k≤﹣3或m+k≥3,根据不等式的性质即可求出k的取值范围.【详解】【初步尝试】∵y=x2﹣2x=(x﹣1)2﹣1,∴此抛物线的顶点坐标为(1,﹣1);令y=0,则x2﹣2x=0,解得x1=0,x2=2,∴此抛物线与x轴的交点坐标为(0,0),(2,0);【类比探究】①如图所示:②函数图象的性质:图象关于y轴对称;当x取1或﹣1时,函数有最小值﹣1;【深入探究】根据图象可知,当y1≤0时,﹣2≤m≤2,当y2≥3时,m+k≤﹣3或m+k≥3,则k≤﹣5或k≥5,故k的取值范围是k≤﹣5或k≥5.【点睛】本题考查了二次函数的图象和性质,二次函数图象上点的坐标特征,利用数形结合思想解题是关键.3.A解析:(1)①y=x2﹣2x﹣3,②点P的坐标为(1,﹣2),PA+PC的最小值为2(2)点Q的坐标为(1,﹣6).【详解】分析:(1)①由点A、B的坐标可将抛物线的解析式变形为交点式,代入点C的坐标即可求出a值,此题得解;②由点A、B关于抛物线的对称轴对称可得出连接BC交抛物线对称轴于点P,此时PA+PC的值最小,根据抛物线的解析式可求出其对称轴为直线x=1,由点B、C的坐标利用待定系数法可求出过点B、C的直线的解析式,代入x=1求出y值,由此即可得出点P的坐标,再利用勾股定理求出线段BC的长即可;(2)连接AC并延长AC交抛物线对称轴与点Q,此时|QA﹣QC|的值最大,且|QA﹣QC|的最大值为线段AC的长(三角形两边之差小于第三边),由点A、C的坐标利用待定系数法可求出过点A、C的直线的解析式,代入x=1求出y值,由此即可得出点Q的坐标,此题得解.详解:(1)①∵抛物线与x轴的交点为A(﹣1,0)、B(3,0),∴抛物线的解析式为y=a(x+1)(x﹣3).∵抛物线过点C(0,﹣3),∴﹣3=(0+1)×(0﹣3)a,∴a=1,∴该抛物线的解析式为y=(x+1)(x﹣3)=x2﹣2x﹣3.②∵点A、B关于抛物线的对称轴对称,∴连接BC交抛物线对称轴于点P,此时PA+PC 的值最小,如图3所示.∵抛物线的解析式为y=x2﹣2x﹣3=(x﹣1)2﹣4,∴抛物线的对称轴为直线x=1.利用待定系数法可求出过点B、C的直线为y=x﹣3,当x=1时,y=x﹣3=1﹣3=﹣2,∴点P的坐标为(1,﹣2),PA+PC的最小值为BC222OB OC(2)连接AC并延长AC交抛物线对称轴与点Q,此时|QA﹣QC|的值最大,且|QA﹣QC|的最大值为线段AC的长,如图4所示.利用待定系数法可求出过点A、C的直线为y=﹣3x﹣3,当x=1时,y=﹣3x﹣3=﹣3×1﹣3=﹣6,∴点Q的坐标为(1,﹣6).点睛:本题是二次函数的综合题.考查了待定系数法求二次(一次)函数解析式、二次函数的性质、二次函数解析式的三种形式以及三角形的三边关系,解题的关键是:(1)①根据点的坐标利用待定系数法求出抛物线的解析式;②由点A 、B 关于抛物线的对称轴对称,找出当PA +PC 的值最小时点P 的位置;(2)利用三角形的三边关系找出使|QA ﹣QC |的值最大时点Q 的位置.4.(1) y=221x +;(2)m=1,n=3;(3) 函数存在最大值,当x=0是,y 取得最大值2.(4)-1≤x≤2 【分析】(1)待定系数法求解函数解析式(2)分别将m,n 代入函数解析式,求出对应的横纵坐标即可求解(3)观察图像即可,答案不唯一(4)观察图像选择曲线在上方的区域即可.【详解】解(1)将(0,2),(1,1)代入解析式得20111b b k ⎧=⎪⎪+⎨⎪=⎪+⎩解得:12k b =⎧⎨=⎩ ∴函数的解析式为y =221x + (2) ①令x =-1,则y=1,∴m =1 令y =15,则x =±3, ∵2<n <4,∴n =3②(3)函数存在最大值,当x =0是,y 取得最大值2.(4)直接观察图象可知,当|715x ﹣815|≤时,-1≤x ≤2 【点睛】本题考查了用待定系数法求函数的解析式,函数的图象和性质,根据函数图象求解不等式等问题,综合性强,熟悉函数的图象和性质是解题关键.5.C解析:(1)241y x x =-+-;(2)2;(3)b d c e=-⎧⎨=-⎩ 【分析】(1)先求出抛物线C 1的顶点坐标,进而得出抛物线C 2的顶点坐标,即可得出结论; (2)设正方形AMBN 的对角线长为2k ,得出B (2,3+2k ),M (2+k ,3+k ),N (2−k ,3+k ),再用点M (2+k ,3+k )在抛物线y =(x −2)2+3上,建立方程求出k 的值,即可得出结论;(3)先根据抛物线C 1,C 2的顶点相同,得出b ,d 的关系式,再由两抛物线的顶点在x 轴,求出c ,e 的关系,即可得出结论.【详解】解:(1)解:(1)∵y =x 2−4x +7=(x −2)2+3,∴顶点为(2,3),∴其“对顶”抛物线的解析式为y =−(x −2)2+3,即y =−x 2+4x −1;(2)如图,由(1)知,A (2,3),设正方形AMBN 的对角线长为2k ,则点B (2,3+2k ),M (2+k ,3+k ),N (2−k ,3+k ),∵M (2+k ,3+k )在抛物线y =(x −2)2+3上,∴3+k =(2+k −2)2+3,解得k =1或k =0(舍);∴正方形AMBN 的面积为12×(2k )2=2;(3)根据抛物线的顶点坐标公式得,抛物线C 1:y =ax 2+bx +c 的顶点为(2b a -,244ac b a -),抛物线C 2:y =−ax 2+dx +e 的顶点为(2d a ,244ae d a---), ∵抛物线C 2是C 1的“对顶”抛物线, ∴22b d a a-=, ∴=-b d ,∵抛物线C 1与C 2的顶点位于x 轴上, ∴224444ac b ae d a a---=-, ∴c e =-,即b d c e =-⎧⎨=-⎩. 【点睛】此题主要考查了抛物线的顶点坐标公式,正方形的性质,理解新定义式解本题的关键. 6.(1) y =x 2﹣x +2﹣3|x ﹣1|,补全表格见解析,(2) 函数图像见解析,当x =-1时,函数有最小值,最小值为-2;(3) 552-≤x ≤552+或152--≤x ≤152-+. 【分析】 (1)将点(﹣1,﹣2)与(2,1)代入解析式即可;(2)画出函数图象,观察图象得到一条性质即可(3)根据图象,求出两个函数图象的交点坐标,通过观察可确定解解集.【详解】解:(1)∵该函数图象经过(﹣1,﹣2)与(2,1)两点,∴12224221b c b c -+-=-⎧⎨++-=⎩, ∴13b c =-⎧⎨=⎩, ∴y =x 2﹣x +2﹣3|x ﹣1|,故答案为:y =x 2﹣x +2﹣3|x ﹣1|;当x =-4时,y =7;当x =0时,y =-1;补全表格如图,x ⋯ ﹣4 ﹣3 ﹣2 ﹣1 01 2 3 ⋯ y ⋯ 7 2 ﹣1 ﹣2 -1 2 1 2 ⋯(2)函数图像如图所示,当x =-1时,函数有最小值,最小值为-2;(3)当x ≥1时,x 2﹣x +2﹣3x +3=x ,解得,1552x +=,2552x -=,观察图象可知不等式的解集为:552-≤x ≤552+; 当x <1时,x 2﹣x +2+3x ﹣3=x , 解得,3152x -+=,4152x --=,观察图象可知不等式的解集为:152--≤x ≤152-+; ∴不等式x 2+bx +2﹣c |x ﹣1|≤x 的解集为552-≤x ≤552+或152--≤x ≤152-+.【点睛】本题考查二次函数与不等式的关系;掌握描点法画函数图象,利用数形结合解不等式是解题的关键.7.(1)154m =;(2)见解析;(3)0p =;(4)14p =-或0p >. 【分析】 (1)把x=122代入解析式,计算即可; (2)按照画图像的基本步骤画图即可;(3)一个方程有两个不同实数根,另一个方程有两个相等的实数根和两个方程都有两个不同的实数根,但是有一个公共根;(4)结合函数的图像,分直线经过顶点和在x 轴上方两种情形解答即可.【详解】(1)当x=122时, 2||y x x =-=25)2|(|52- =154, ∴154m =; (2)画图像如下;(3)当x≥0时,函数为2y x x ;当x <0时,函数为2y x x =+;∵方程2||x x p -=(p 为常数)有三个实数根,∴两个方程有一个公共根,设这个根为a ,则22a a a a -=+,解得a=0,当a=0时,p=0,故答案为:p=0;(4)∵方程2||x x p -=(p 为常数)有两个实数根,∴p >0;或△=0即1+4p=0, 解得14p =-.综上所述,p 的取值范围是14p =-或0p >.【点睛】本题考查了二次函数图像,二次函数与一元二次方程的关系,熟练掌握抛物线与一元二次方程的关系,灵活运用分类思想,数形结合思想是解题的关键. 8.A解析:(1)224233y x x =-++;(2)1或2;(3)存在,点M 的坐标为()2,2或102,3⎛⎫-- ⎪⎝⎭或104,3⎛⎫- ⎪⎝⎭ 【分析】(1)把点A 、B 的坐标代入二次函数解析式进行求解即可;(2)过点D 作y 轴平行线交BC 于点E ,由题意易得C 点坐标是(0,2),然后可得直线BC 的解析式,然后可表示点E 坐标,进而可根据铅垂法进行表示△BCD 的面积,最后问题可进行求解;(3)设点M 的坐标为:(x ,y ),点N (1,s ),点B (3,0)、C (0,2),根据题意易得当以B ,C ,M ,N 为顶点的四边形是平行四边形,可分①当BC 是平行四边形的边时,②当BC 为对角线时,然后根据平行四边形的性质及中点坐标公式可求解.【详解】解:(1)把A (﹣1,0),B (3,0)代入y =ax 2+bx +2中,得:209320a b a b -+=⎧⎨++=⎩,解得:2343a b ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩, ∴抛物线解析式为224233y x x =-++; (2)过点D 作y 轴平行线交BC 于点E ,把x =0代入224233y x x =-++中,得:y =2, ∴C 点坐标是(0,2),又∵B (3,0),∴直线BC 的解析式为y =23-x +2, ∵点D (m ,224233m m -++),∴E (m ,23-m +2),∴DE =(224233m m -++)﹣(23-m +2)=23-m 2+2m , 由S △BCD =2S △AOC 得:12×DE ×OB =2×12×OA ×OC ,∴12(23-m 2+2m )×3=2×12×1×2, 整理得:m 2﹣3m +2=0解得:m 1=1,m 2=2∵0<m <3∴m 的值为1或2;(3)存在,理由:设点M 的坐标为:(x ,y ),y =224233x x -++,则有点N (1,s ),点B (3,0)、C (0,2),①当BC 是平行四边形的边时,当点C 向右平移3个单位,向下平移2个单位得到B ,同样点M (N )向右平移3个单位,向下平移2个单位N (M ),故:x +3=1,y ﹣2=s 或x ﹣3=1,y +2=s ,解得:x =﹣2或4,故点M 坐标为:(﹣2,103-)或(4,103-); ②当BC 为对角线时, 由中点公式得:x +1=3,y +s =2,解得:x =2,故点M (2,2);综上,M 的坐标为:(2,2)或(﹣2,103-)或(4,103-). 【点睛】本题主要考查二次函数的综合,关键是根据题意得到函数解析式,然后利用平行四边形的存在性问题可进行分析. 9.C解析:(1)1111a b =⎧⎨=⎩ ;y 2 =−(x−2)2+4;(2)(n ,n 2 );[(n +1),(n +1)2 ];y =x 2;(3)①存在,理由见详解;②C 1n -C n =2m .【分析】(1)1(2,0)A ),则1c =2,则2c =2+2=4,将点A 、1A 的坐标代入抛物线表达式得:()2112110=-0(-2-)a b a b ⎧-+⎪⎨=-+⎪⎩,解得:1111a b =⎧⎨=⎩ ,则点2A (4,0),将点A 、2A 的坐标代入抛物线表达式,同理可得:2a =2,2b =4,即可求解;(2)同理可得:3a =3,3b =9,故点n B 的坐标为(n ,2n ),以此推出:点1n B +[(n +1),(n +1)2],故所有抛物线的顶点坐标满足的函数关系式是:y =2x ,即可求解; (3)①△AAnBn 为等腰直角三角形,则AAn 2 =2ABn 2,即(2n )2=2(n 2+4n ),即可求解;②y 1n c -=−(m−n +1)2+(n−1)2,y n c =−(m−n )2+n 2,C 1n -C n = y n c −y 1n c -,即可求解.【详解】解:(1)1(2,0)A ,则1c =2,则2c =2+2=4,将点A 、1A 的坐标代入抛物线表达式得: 2112110=()0(2)a b a b ⎧--+⎨=---+⎩,解得:1111a b =⎧⎨=⎩, 则点2A (4,0),将点A 、2A 的坐标代入抛物线表达式,同理可得:2a =2,2b =4; 故y 2 =−(x−2a )2+2b =−(x−2)2+4;(2)同理可得:3a =3,3b =9,故点n B 的坐标为(n ,2n ),以此推出:点1n B + [(n +1),(n +1)2],故所有抛物线的顶点坐标满足的函数关系式是:y =2x ;故答案为:(n ,n 2 );[(n +1),(n +1)2];y =x 2;(3)①存在,理由:点A (0,0),点An (2n ,0)、点n B (n ,n 2 ),△AAnBn 为等腰直角三角形,则AAn 2 =2ABn 2,即(2n )2=2(n 2 +n 4), 解得:n =1(不合题意的值已舍去),抛物线的表达式为:y =−(x−1)2 +1;②y 1n c -=−(m−n +1)2+(n−1)2,y n c =−(m−n )2+n 2,C 1n -C n =y n c −y 1n c -=−(m−n )2+n 2 +(m−n +1)2−(n−1)2=2m .【点睛】本题考查的是二次函数综合运用,这种找规律类型题目,通常按照题设的顺序逐次求解,通常比较容易.10.A解析:(1)y =﹣x ﹣1,y =﹣x 2+3x +4;(2)①(2,6);②PA;(3)点M 的坐标为:(2+14,﹣3﹣14)或(2﹣14,﹣3+14)或(4,﹣5)或(﹣4,3.【分析】(1)将点A 、D 的坐标分别代入直线表达式、抛物线的表达式,即可求解;(2)①当△PAD 的面积最大时,P 点到直线AD 的距离就最大.即当直线y=-x+m 与抛物线只有一个交点时满足条件,△=42+4(m-4)=0,解得m=8,解方程可求出答案; ②过点P 作PE ⊥x 轴于点E ,证明△PEA 是等腰直角三角形,得出PE=EA ,设P 点坐标为(m ,n ),由题意得,m+1=-m 2+3m+4,求出m=3,由直角三角形的性质可得出答案; (3)分NC 是平行四边形的一条边、NC 是平行四边形的对角线,两种情况分别求解即可.【详解】(1)将点A 、D 的坐标代入直线表达式得:056k n k n -+=⎧⎨+=-⎩,解得:11k n =-⎧⎨=-⎩, 故直线l 的表达式为:y =﹣x ﹣1,将点A 、D 的坐标代入抛物线表达式,同理可得抛物线的表达式为:y =﹣x 2+3x +4;(2)①当△PAD 的面积最大时,P 点到直线AD 的距离就最大,所以P 点在与直线AD 平行并且与抛物线相切的直线上,即P 点是这两个图像的唯一交点.设P 点坐标为(x ,y ),依题意有:234y x m y x x =-+⎧⎨=-++⎩, ∴x 2-4x +m -4=0∵直线y =-x +m 与抛物线相切,即只有一个交点,∴42+4(m -4)=0∴m =8,∴x 2-4x +4=0,∴x 1=x 2=2∴y =6由此得P 点坐标为(2,6)②过P 作PE ⊥x 轴于E 点,由直线AC 的解析式y =﹣x ﹣1,可得A (-1,0)C (0,-1),∴OA =OC∵∠AOC =90°∴∠DAB =45°,∴当AB 平分∠DAP 时,∠BAP =∠DAB ,则∠BAP =45°,∴△PEA 是等腰直角三角形,∴PE =EA设P 点坐标为(m ,n ),依题意有m +1=﹣m 2+3m +4,∴m 1=3,m 2=-1(舍去),∴PE =EA =4,∴PA(3)NC =5,①当NC 是平行四边形的一条边时,设点P 坐标为(x ,﹣x 2+3x +4)、则点M (x ,﹣x ﹣1),由题意得:|y M ﹣y P |=5,即:|﹣x 2+3x +4+x +1|=5,解得:x =20或4(舍去0),则点M 坐标为3或(2或(4,﹣5);②当NC 是平行四边形的对角线时,则NC 的中点坐标为(﹣12,2),设点M 坐标为(m ,﹣m 2+3m +4)、则点M (n ,﹣n ﹣1),N 、C ,M 、P 为顶点的四边形为平行四边形,则NC 的中点即为PM 中点, 即:122m n +-=,2=23412m m n -++--, 解得:m =0或﹣4(舍去0),故点M (﹣4,3);故点M 的坐标为:3或(2或(4,﹣5)或(﹣4,3)【点睛】本题是二次函数综合题,考查了待定系数法,二次函数图象上点的坐标特征,二次函数的性质,坐标与图形的性质,平行四边形的性质,等腰直角三角形的判定与性质,三角形的面积等知识,熟练掌握待定系数法及平行四边形的性质是解题的关键.二、中考几何压轴题11.(1),;(2)结论成立,理由见解析;(3).【分析】(1)先根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半可得,再根据等腰三角形的性质、三角形的外角性质即可求出的度数;(2)如图(见解析),先根据解析:(1)EF CF =,120︒;(2)结论成立,理由见解析;(3.【分析】(1)先根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半可得EF BF DF CF ===,再根据等腰三角形的性质、三角形的外角性质即可求出EFC ∠的度数;(2)如图(见解析),先根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半、三角形中位线定理可得,FM EN CM FN ==,再根据等腰三角形的性质、平行线的性质、三角形的外角性质可得30FMC ENF α∠=∠=︒-,然后根据三角形全等的判定定理与性质可得,EF CF FCM EFN =∠=∠,最后根据平行线的性质、等边三角形的判定与性质、角的和差即可求出EFC ∠的度数;(3)如图(见解析),先根据直角三角形的性质可得26AB BC ==,从而可得2,4AD AG ==,再分别在Rt ADE △和Rt AFG 中,根据直角三角形的性质、勾股定理可得2,AE FG AF ==EF=Rt EFG 中,利用勾股定理即可得.【详解】(1)在Rt ABC 中,90ACB ∠=︒,点F 是BD 中点,12CF BF DF BD ∴===, 同理可得:12EF BF DF BD ===, EF CF ∴=,在Rt ABC 中,90ACB ∠=︒,30BAC ∠=︒,9060ABC BAC ∴∠=︒-∠=︒,又EF BF CF ==,,BEF EBF BCF CBF ∴∠=∠∠=∠,EFC EFD CFD ∠=∠+∠∴,BEF EBF BCF CBF ∠+∠+∠+∠=,22EBF CBF ∠+∠=,2()EBF CBF =∠+∠,2ABC =∠,120=︒;(2)结论成立,理由如下:如图,分别取AB 的中点为M ,取AD 的中点为N ,连接FM 、CM 、EN 、FN ,12CM BM AM AB ∴===,12EN AN DN AD ===, 又点F 是BD 中点,FM ∴是ABD △的中位线,1,//2FM AD FM AD ∴=, FM EN ∴=, 同理可得:1,//2FN AB FN AB =, CM FN ∴=, AED 绕点A 按顺时针方向旋转α角,30BAC ∠=︒,30,30DAE BAC BAD α∴∠=∠=︒∠=︒+,//FN AB ,DFN ABD ∴∠=∠,30DNF BAD α∠=∠=︒+,EN AN =,30AEN DAE ∴∠=∠=︒,30ENF DNE DNF AEN DAE DNF α∴∠=∠-∠=∠+∠-∠=︒-,同理可得:30FMC α∠=︒-,FMC ENF ∴∠=∠,在CFM △和FEN △中,FM EN FMC ENF CM FN =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩, ()CFM FEN SAS ∴≅,,EF CF FCM EFN ∴=∠=∠,,60CM BM ABC =∠=︒,BCM ∴是等边三角形,60BCM ∴∠=︒,EFC EFN DFN DFC ∴∠=∠+∠+∠,()FCM ABD DBC BCF =∠+∠+∠+∠,()()ABD DBC FCM BCF =∠+∠+∠+∠,ABC BCM =∠+∠,6060=︒+︒,120=︒;(3)如图,过点G 作GF AE ⊥,交AE 延长线于点F ,在Rt ABC 中,30,3BAC BC ∠=︒=,26AB BC ∴==,AD DG GB ==,122,433AD AB AG AB ∴====, 由旋转的性质得:30DAE BAC ∠=∠=︒,在Rt ADE △中,,302D AD AE ∠==︒,22131,2AE AD D A E DE D -∴== 在Rt AFG 中,,302F AG AG ∠==︒,2212223,AF A F G G FG G A -=∴= 3EF AF AE ∴=-=,则在Rt EFG 中,()2222327EG EF FG =+=+=.【点睛】本题考查了直角三角形的性质、三角形中位线定理、三角形全等的判定定理与性质、旋转的性质等知识点,较难的是题(2),通过作辅助线,构造全等三角形是解题关键. 12.【问题发现】;【类比探究】上述结论还成立,理由见解析;【拓展延伸】 或.【分析】问题发现:证出AB ∥EF ,由平行线分线段成比例定理得出,即可得出结论; 类比探究:证明△ACE ∽△BCF ,得出,即解析:【问题发现】2AE BF ;【类比探究】上述结论还成立,理由见解析;【拓展延302302【分析】 问题发现:证出AB ∥EF ,由平行线分线段成比例定理得出2AE CE BF CF ==论;类比探究:证明△ACE ∽△BCF ,得出2CE AC CF BC== 拓展延伸:分两种情况,连接CE 交GF 于H ,由正方形的性质得出AB=BC=4,222CF ,GH=HF=HE=HC ,得出CF=12BC=2,22,由勾股定理求出22AC HC -30【详解】问题发现:2,理由如下:∵四边形ABCD 和四边形CFEG 是正方形,∴90B CFE ∠=∠=︒,45FCE BCA ∠=∠=︒,2,CE GF ⊥,∴ABEF , ∴2AE CE BF CF= ∴2BF ;故答案为:2BF ;类比探究:上述结论还成立,理由如下:连接CE ,如图2所示:∵45FCE BCA ∠=∠=︒,∴45BCF ACE ACF ∠=∠=︒-∠,在Rt CEG △和Rt CBA △中,CE=2CF ,CA=2CB , ∴2CE AC CF BC==, ∴ACE BCF △∽△, ∴2AE AC BF BC ==, ∴AE=2BF ;拓展延伸:分两种情况:①如图3所示:连接CE 交GF 于H ,∵四边形ABCD 和四边形CFEG 是正方形,∴4AB BC ==,AC=2AB=42,GF=CE=2CF ,HF HE HC ==,∵点F 为BC 的中点,∴122CF BC ==,GF=CE=22,GH=HF=HE=HC=2, ∴()()222242230AH AC HC =-=-=∴AG=AH+HG=302+;②如图4所示:连接CE 交GF 于H ,同①得:2∴AH =∴【点睛】本题是四边形综合题目,考查了正方形的性质、旋转的性质、平行线分线段成比例定理、相似三角形的判定与性质、勾股定理等知识;熟练掌握正方形的性质,证明三角形相似是解题的关键.13.(1)相等,;(2)是等边三角形,理由见解析;(3)面积的最大值为.【分析】(1)根据"点分别为的中点",可得MNBD ,NPCE ,根据三角形外角和定理,等量代换求出.(2)先求出,得出,根据解析:(1)相等,60;(2)MNP △是等边三角形,理由见解析;(3)MNP △面积的【分析】(1)根据"120,,A AB AC ∠==,AD AE =点M N P 、、分别为DE BE BC 、、的中点",可得MN //BD ,NP //CE ,根据三角形外角和定理,等量代换求出MNP ∠.(2)先求出ABD ACE △≌△,得出ABD ACE ∠=∠,根据MN //BD ,NP //CE ,和三角形外角和定理,可知MN=PN ,再等量代换求出MNP ∠,即可求解.(3)根据BD AB AD ≤+,可知BD 最大值,继而求出MNP △面积的最大值.【详解】()1由题意知:AB=AC ,AD=AE ,且点M N P 、、分别为DE BE BC 、、的中点,∴BD=CE ,MN //BD ,NP //CE ,MN=12BD ,NP=12EC∴MN=NP又∵MN //BD ,NP //CE ,∠A=120︒,AB=AC ,∴∠MNE=∠DBE ,∠NPB=∠C ,∠ABC=∠C=30根据三角形外角和定理,得∠ENP=∠NBP+∠NPB∵∠MNP=∠MNE+∠ENP ,∠ENP=∠NBP+∠NPB ,∠NPB=∠C ,∠MNE=∠DBE ,∴∠MNP=∠DBE+∠NBP+∠C =∠ABC+∠C =60. ()2MNP 是等边三角形. 理由如下:如图,由旋转可得BAD CAE ∠=∠在ABD 和ACE 中。
深圳坪山培英学校初中部数学旋转几何综合单元测试题(Word版含解析)一、初三数学旋转易错题压轴题(难)1.直线m∥n,点A、B分别在直线m,n上(点A在点B的右侧),点P在直线m上,AP=13AB,连接BP,将线段BP绕点B顺时针旋转60°得到BC,连接AC交直线n于点E,连接PC,且ABE为等边三角形.(1)如图①,当点P在A的右侧时,请直接写出∠ABP与∠EBC的数量关系是,AP 与EC的数量关系是.(2)如图②,当点P在A的左侧时,(1)中的结论是否成立?若成立,请给予证明;若不成立,请说明理由.(3)如图②,当点P在A的左侧时,若△PBC的面积为93,求线段AC的长.【答案】(1)∠ABP=∠EBC,AP=EC;(2)成立,见解析;(3)7 7【解析】【分析】(1)根据等边三角形的性质得到∠ABE=60°,AB=BE,根据旋转的性质得到∠CBP=60°,BC=BP,根据全等三角形的性质得到结论;(2)根据等边三角形的性质得到∠ABE=60°,AB=BE,根据旋转的性质得到∠CBP=60°,BC=BP,根据全等三角形的性质得到结论;(3)过点C作CD⊥m于D,根据旋转的性质得到△PBC是等边三角形,求得PC=3,设AP=CE=t,则AB=AE=3t,得到AC=2t,根据平行线的性质得到∠CAD=∠AEB=60°,解直角三角形即可得到结论.【详解】解:(1)∵△ABE是等边三角形,∴∠ABE=60°,AB=BE,∵将线段BP绕点B顺时针旋转60°得到BC,∴∠CBP=60°,BC=BP,∴∠ABP=60°﹣∠PBE,∠CBE=60°﹣∠PBE,即∠ABP=∠EBC,∴△ABP≌△EBC(SAS),∴AP=EC;故答案为:∠ABP=∠EBC,AP=EC;(2)成立,理由如下,∵△ABE是等边三角形,∴∠ABE=60°,AB=BE,∵将线段BP绕点B顺时针旋转60°得到BC,∴∠CBP=60°,BC=BP,∴∠ABP=60°﹣∠PBE,∠CBE=60°﹣∠PBE,即∠ABP=∠EBC,∴△ABP≌△EBC(SAS),∴AP=EC;(3)过点C作CD⊥m于D,∵将线段BP绕点B顺时针旋转60°得到BC,∴△PBC是等边三角形,∴34PC293∴PC=3,设AP=CE=t,则AB=AE=3t,∴AC=2t,∵m∥n,∴∠CAD=∠AEB=60°,∴AD=12AC=t,CD33,∵PD2+CD2=PC2,∴(2t)2+3t2=9,∴t 37(负值舍去),∴AC=2t=77.【点睛】本题主要考查等边三角形的判定及性质、旋转的性质应用、三角形全等的判定及性质、勾股定理等相关知识点,解题关键在于找到图形变化过程中存在的联系,类比推理即可得解.2.(特例发现)如图1,在△ABC中,AG⊥BC于点G,以A为直角顶点,分别以AB,AC 为直角边,向△ABC外作等腰Rt△ABE和等腰Rt△ACF,过点E、F作射线GA的垂线,垂足分别为P、Q.求证:EP=FQ.(延伸拓展)如图2,在△ABC中,AG⊥BC于点G,以A为直角顶点,分别以AB,AC为直角边,向△ABC外作Rt△ABE和Rt△ACF,射线GA交EF于点H.若AB=kAE,AC=kAF,请思考HE与HF之间的数量关系,并直接写出你的结论.(深入探究)如图3,在△ABC中,G是BC边上任意一点,以A为顶点,向△ABC外作任意△ABE和△ACF,射线GA交EF于点H.若∠EAB=∠AGB,∠FAC=∠AGC,AB=kAE,AC=kAF,上一问的结论还成立吗?并证明你的结论.(应用推广)在上一问的条件下,设大小恒定的角∠IHJ分别与△AEF的两边AE、AF分别交于点M、N,若△ABC为腰长等于4的等腰三角形,其中∠BAC=120°,且∠IHJ=∠AGB=θ=60°,k=2;求证:当∠IHJ在旋转过程中,△EMH、△HMN和△FNH均相似,并直接写出线段MN的最小值(请在答题卡的备用图中补全作图).【答案】(1)证明参见解析;(2)HE=HF;(3)成立,证明参见解析;(4)证明参见解析,MN最小值为1.【解析】试题分析:(1)特例发现:易证△AEP≌△BAG,△AFQ≌△CAG,即可求得EP=AG,FQ=AG,即可解题;(2)延伸拓展:过点E、F作射线GA的垂线,垂足分别为P、Q.易证△ABG∽△EAP,△ACG∽△FAQ,得到PE=AG,FQ=AG,∴PE=FQ,然后证明△EPH≌△FQH,即可得出HE=HF;(3)深入探究:判断△PEA∽△GAB,得到PE=AG,△AQF∽△CGA,FQ=,得到FQ=AG,再判断△EPH≌△FQH,即可得出HE=HF;(4)应用推广:由前一个结论得到△AEF为正三角形,再依次判断△MHN∽△HFN∽△MEH,即可得出结论.试题解析:(1)特例发现,如图:∵∠PEA+∠PAE=90°,∠GAB+∠PAE=90°,∴∠PEA=∠GAB,∵∠EPA=∠AGB,AE=AB,∴△PEA≌△GAB,∴PE=AG,同理,△QFA≌△GAC,∴FQ=AG,∴PE=FQ;(2)延伸拓展,如图:∵∠PEA+∠PAE=90°,∠GAB+∠PAE=90°,∴∠PEA=∠GAB,∴∠EPA=∠AGB,∴△PEA∽△GAB,∴,∵AB=kAE,∴,∴PE=AG,同理,△QFA∽△GAC,∴,∵AC=kAF,∴FQ=AG,∴PE=FQ,∵EP∥FQ,∴∠EPH=∠FQH,∵∠PHE=∠QHF,∴△EPH≌△FQH,∴HE=HF;(3)深入探究,如图2,在直线AG上取一点P,使得∠EPA═∠AGB,作FQ∥PE,∵∠EAP+∠BAG=180°﹣∠AGB,∠ABG+∠BAG=180°﹣∠AGB,∴∠EAP=∠ABG,∵∠EPA=∠AGB,∴△APE∽△BGA,∴,∵AB=kAE,∴PE=AG,由于∠FQA=∠FAC=∠AGC=180°﹣∠AGB,同理可得,△AQF∽△CGA,∴,∵AC=kAF,∴FQ=AG,∴EP=FQ,∵EP∥FQ,∴∠EPH=∠FQH,∵∠PHE=∠QHF,∴△EPH≌△FQH,∴HE=HF;(4)应用推广,如图3,在前面条件及结论,得到,点H是EF中点,∴AE=AF,∵∠EAB=∠AGB,∠FAC=∠AGC∴∠EAB+∠FAC=180°∴∠EAF=360°﹣(∠EAB+∠FAC)﹣∠BAC=60°,∴△AEF 为正三角形.又H为EF中点,∴∠EHM+∠IHJ=120°,∠IHJ+∠FHN=120°,∴∠EHM=∠FHN.∵∠AEF=∠AFE,∴△HEM∽△HFN,∴,∵EH=FH,∴,且∠MHN=∠HFN=60°,∴△MHN∽△HFN,∴△MHN∽△HFN∽△MEH,在△HMN中,∠MHN=60°,根据三角形中大边对大角,∴要MN最小,只有△HMN是等边三角形,∴∠AMN=60°,∵∠AEF=60°,MN∴MN∥EF,∵△AEF为等边三角形,∴MN为△AEF的中位线,∴MN min=EF=×2=1.考点:1.几何变换综合题;2.三角形全等及相似的判定性质.3.某数学活动小组在作三角形的拓展图形,研究其性质时,经历了如下过程:操作发现(1)某小组做了有一个角是120︒的等腰三角形DAC和等边三角形GEB纸片,=,让两个三角形如图①放置,点C和点G重合,点D,点E在AB的同侧,AC DA DC和GB在同一条直线上,点F为AB的中点,连接DF,EF,则DF和EF的数量关系与位置关系为:________;数学思考(2)在图①的基础上,将GEB绕着C点按顺时针方向旋转90︒,如图②,试判断DF和EF的数量关系和位置关系,并说明理由;类比探索(3)①将GEB绕着点C任意方向旋转,如图③或图④,请问DF和EF的数量关系和位置关系改变了吗?无论改变与否,选择图③或图④进行证明;②GEB绕着点C旋转的过程中,猜想DF与EF的数量关系和位置关系,用一句话表述:________.【答案】(1)3EF DF =,DFEF ; (2)3EF DF =,DFEF ,理由见解析; (3)①3EF DF =,DFEF ;②旋转过程中3EF DF =,DF EF 始终成立.【解析】【分析】 (1)由题意过点D 作DM AB ⊥于点M ,过点E 作EN AB ⊥于点N ,利用等边三角形和中点性质设DM a =,2GB b =,结合相似三角形判定和性质进行综合分析求解; (2)根据题意要求判断DF 和EF 的数量关系和位置关系,连接CF ,OB 与AE 交于点M ,并综合利用垂直平分线定理以及矩形和等边三角形性质与三角函数进行综合分析;(3)①根据题意延长DF 并截取FN DF =,连接NE ,连接NB 并延长交CE 于点P ,交DC 的延长线于点O ,连接DE ,并利用全等三角形判定和性质以及三角函数进行分析证明;②由题意可知结合①猜想可知旋转过程中3EF DF =,DFEF 始终成立. 【详解】解:(1)3EF DF =,DF EF ;如解图,过点D 作DM AB ⊥于点M ,过点E 作EN AB ⊥于点N ,AD CD =,EGB 为等边三角形.AM MC ∴=,GN BN =.又点F 为AB 的中点,AF BF ∴=.()12MF CF NC NB AC AM CB MC NC +=++=+=+∴. MF NC NB ∴==,CF CN FN AM +==.设DM a =,2GB b =, 120ADC ∠=︒,DA DC =,3AM a ∴=,3FN a =,MF NC NB b ===.tan 33EGB NE GN GN b =⋅==∠.在DMF 和FNE 中,333DM FN a==, 333MF NE b==, 又90DMF FNE ∠=∠=︒,DMF FNE ∴∽. MDF NFE ∴∠=∠,3DF DM FE FN ==,即3EF DF =. 90MDF DFM ∠+∠=︒,90DFM NFE ∴∠+∠=︒.90DFE ∴∠=︒.3EF DF ∴=且DFEF . (2)3EF DF =,DF EF . 理由如下:如解图,连接CF ,OB 与AE 交于点M ,当旋转角是90︒时,则90ACB ∠=︒,在Rt ACB △中,点F 是AB 的中点,CF BF ∴=.又CE EB =,EF ∴垂直平分BC.同理,DF 垂直平分AC ,∴四边形LCMF 为矩形,90DFE ∴∠=︒.DF EF ∴⊥,//AC EF .DA DC =,120ADC =∠︒,30DCA ∴∠=︒.GEB 为等边三角形,60ECB ∴∠=︒.∴∠DCA+∠ACB+∠ECB=180^∘∴D ,C ,E 三点共线.30DCA DEF ∴∠=∠=︒.∴在RtDEF △中,3tan 33DE DF F F E DF ===∠; (3)①3EF DF =,DFEF .选择题图进行证明: 如解图,延长DF 并截取FN DF =,连接NE ,连接NB 并延长交CE 于点P ,交DC 的延长线于点O ,连接DE ,在ADF 和BNF 中,AF BF AFD BFN DF NF =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,()SAS ADF BNF ∴≅.AD NB ∴=,ADF BNF ∠=∠.//AD NB ∴.18060O ADC ∴∠=︒-∠=︒.又CPO BPE ∠=∠,60O CEB ∠=∠=︒,OCP OBE ∴∠=∠.DCE NBE ∴∠=∠.又GEB 是等边三角形,GE BE ∴=, 又AD BN CD ==,()SAS DCE NBE ∴≅.DE NE ∴=,BEN CED ∠=∠.BEN BED CED BED ∴∠+∠=∠+∠,即60NED BEC ∠=∠=︒.DEN ∴是等边三角形.又DF FN =,DF EF ∴⊥,60FDE ∠=︒.tan 3E E F DF DF FD ∴∠=⋅=.或选择图进行证明,证明如下:如解图,延长DF 并延长到点N ,使得FN DF =,连接NB ,DE ,NE ,NB 与CD 交于点O ,EB 与CD 相交于点J , 在ADF 和BNF 中,AF BF AFD BFN DF NF =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,()SAS ADF BNF ∴≅.AD NB ∴=,ADF BNF ∠=∠.//AD NB ∴.120NOC ADC ∴∠=∠=︒.60BOJ ∴∠=︒,60JEC ∠=︒.又OJB EJC ∠=∠,OBE ECJ ∴∠=∠.AD CD =,AD NB =,CD NB ∴=. 又GEB 是等边三角形,CE BE ∴=.()SAS DCE NBE ∴≅.DE NE ∴=,BEN CED ∠=∠.BEN BED CED BED ∴∠-∠=∠-∠,即60NED BEC ∠=∠=︒. DEN ∴是等边三角形.又DF FN =,DF EF ∴⊥,60FDE ∠=︒.tan 3E E F DF DF FD ∴∠=⋅=.②旋转过程中3EF DF =,DFEF 始终成立.【点睛】本题考查几何图形的综合探究题,难度大,运用数形结合思维分析以及掌握并灵活利用全等三角形判定和性质以及三角函数、相似三角形判定和性质等是解题关键.错因分析:①未掌握旋转的性质,即旋转前后线段、角度均不变;②不能合理利用类比关系,由浅到深解决问题.4.如图1,矩形ABCD中,E是AD的中点,以点E直角顶点的直角三角形EFG的两边EF,EG分别过点B,C,∠F=30°.(1)求证:BE=CE(2)将△EFG绕点E按顺时针方向旋转,当旋转到EF与AD重合时停止转动.若EF,EG分别与AB,BC相交于点M,N.(如图2)①求证:△BEM≌△CEN;②若AB=2,求△BMN面积的最大值;③当旋转停止时,点B恰好在FG上(如图3),求sin∠EBG的值.【答案】(1)详见解析;(2)①详见解析;②2;③62.【解析】【分析】(1)只要证明△BAE≌△CDE即可;(2)①利用(1)可知△EBC是等腰直角三角形,根据ASA即可证明;②构建二次函数,利用二次函数的性质即可解决问题;③如图3中,作EH⊥BG于H.设NG=m,则BG=2m,BN=EN=3m,EB=6m.利用面积法求出EH,根据三角函数的定义即可解决问题.【详解】(1)证明:如图1中,∵四边形ABCD是矩形,∴AB=DC,∠A=∠D=90°,∵E是AD中点,∴AE=DE,∴△BAE≌△CDE,∴BE=CE.(2)①解:如图2中,由(1)可知,△EBC是等腰直角三角形,∴∠EBC=∠ECB=45°,∵∠ABC=∠BCD=90°,∴∠EBM=∠ECN=45°,∵∠MEN=∠BEC=90°,∴∠BEM=∠CEN,∵EB=EC,∴△BEM≌△CEN;②∵△BEM≌△CEN,∴BM=CN,设BM=CN=x,则BN=4-x,∴S△BMN=12•x(4-x)=-12(x-2)2+2,∵-12<0,∴x=2时,△BMN的面积最大,最大值为2.③解:如图3中,作EH⊥BG于H.设NG=m,则BG=2m,BN=EN=3m,EB=6m.∴3(3m,∵S△BEG=12•EG•BN=12•BG•EH,∴EH=3?(13)m m3+3m,在Rt△EBH中,sin∠EBH=3+36226mEHEB m+==.【点睛】本题考查四边形综合题、矩形的性质、等腰直角三角形的判定和性质、全等三角形的判定和性质、旋转变换、锐角三角函数等知识,解题的关键是准确寻找全等三角形解决问题,学会添加常用辅助线,学会利用参数解决问题,5.在正方形ABCD中,点E,F分别在边BC,CD上,且∠EAF=∠CEF=45°.(1)将△ADF绕着点A顺时针旋转90°,得到△ABG(如图①),求证:△AEG≌△AEF;(2)若直线EF与AB,AD的延长线分别交于点M,N(如图②),求证:EF2=ME2+NF2;(3)将正方形改为长与宽不相等的矩形,若其余条件不变(如图③),请你直接写出线段EF,BE,DF之间的数量关系.【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)EF2=2BE2+2DF2.【解析】试题分析:(1)根据旋转的性质可知AF=AG,∠EAF=∠GAE=45°,故可证△AEG≌△AEF;(2)将△ADF绕着点A顺时针旋转90°,得到△ABG,连结GM.由(1)知△AEG≌△AEF,则EG=EF.再由△BME、△DNF、△CEF均为等腰直角三角形,得出CE=CF,BE=BM,NF=DF,然后证明∠GME=90°,MG=NF,利用勾股定理得出EG2=ME2+MG2,等量代换即可证明EF2=ME2+NF2;(3)将△ADF绕着点A顺时针旋转90°,得到△ABG,根据旋转的性质可以得到△ADF≌△ABG,则DF=BG,再证明△AEG≌△AEF,得出EG=EF,由EG=BG+BE,等量代换得到EF=BE+DF.试题解析:(1)∵△ADF绕着点A顺时针旋转90°,得到△ABG,∴AF=AG,∠FAG=90°,∵∠EAF=45°,∴∠GAE=45°,在△AGE与△AFE中,,∴△AGE≌△AFE(SAS);(2)设正方形ABCD的边长为a.将△ADF绕着点A顺时针旋转90°,得到△ABG,连结GM.则△ADF≌△ABG,DF=BG.由(1)知△AEG≌△AEF,∴EG=EF.∵∠CEF=45°,∴△BME、△DNF、△CEF均为等腰直角三角形,∴CE=CF,BE=BM,NF=DF,∴a﹣BE=a﹣DF,∴BE=DF,∴BE=BM=DF=BG,∴∠BMG=45°,∴∠GME=45°+45°=90°,∴EG2=ME2+MG2,∵EG=EF,MG=BM=DF=NF,∴EF2=ME2+NF2;(3)EF2=2BE2+2DF2.如图所示,延长EF交AB延长线于M点,交AD延长线于N点,将△ADF绕着点A顺时针旋转90°,得到△AGH,连结HM,HE.由(1)知△AEH≌△AEF,则由勾股定理有(GH+BE)2+BG2=EH2,即(GH+BE)2+(BM﹣GM)2=EH2又∴EF=HE,DF=GH=GM,BE=BM,所以有(GH+BE)2+(BE﹣GH)2=EF2,即2(DF2+BE2)=EF2考点:四边形综合题6.在平面直角坐标系中,四边形AOBC是矩形,点O(0,0),点A(5,0),点B(0,3).以点A为中心,顺时针旋转矩形AOBC,得到矩形ADEF,点O,B,C的对应点分别为D,E,F.(1)如图①,当点D落在BC边上时,求点D的坐标;(2)如图②,当点D落在线段BE上时,AD与BC交于点H.①求证△ADB≌△AOB;②求点H的坐标.(3)记K为矩形AOBC对角线的交点,S为△KDE的面积,求S的取值范围(直接写出结果即可).【答案】(1)D(1,3);(2)①详见解析;②H(175,3);(3)30334-≤S 30334+【解析】【分析】(1)如图①,在Rt△ACD中求出CD即可解决问题;(2)①根据HL证明即可;②,设AH=BH=m,则HC=BC-BH=5-m,在Rt△AHC中,根据AH2=HC2+AC2,构建方程求出m即可解决问题;(3)如图③中,当点D在线段BK上时,△DEK的面积最小,当点D在BA的延长线上时,△D′E′K的面积最大,求出面积的最小值以及最大值即可解决问题;【详解】(1)如图①中,∵A(5,0),B(0,3),∴OA=5,OB=3,∵四边形AOBC是矩形,∴AC=OB=3,OA=BC=5,∠OBC=∠C=90°,∵矩形ADEF是由矩形AOBC旋转得到,∴AD=AO=5,在Rt△ADC中,CD=22AD AC=4,∴BD=BC-CD=1,∴D(1,3).(2)①如图②中,由四边形ADEF是矩形,得到∠ADE=90°,∵点D在线段BE上,∴∠ADB=90°,由(1)可知,AD=AO,又AB=AB,∠AOB=90°,∴Rt△ADB≌Rt△AOB(HL).②如图②中,由△ADB≌△AOB,得到∠BAD=∠BAO,又在矩形AOBC中,OA∥BC,∴∠CBA=∠OAB,∴∠BAD=∠CBA,∴BH=AH,设AH=BH=m,则HC=BC-BH=5-m,在Rt△AHC中,∵AH2=HC2+AC2,∴m2=32+(5-m)2,∴m=175,∴BH=175,∴H(175,3).(3)如图③中,当点D在线段BK上时,△DEK的面积最小,最小值=12•DE•DK=12×3×(5-342)=303344-,当点D在BA的延长线上时,△D′E′K的面积最大,最大面积=12×D′E′×KD′=12×3×(5+34)=30334+.综上所述,303344-≤S≤303344+.【点睛】本题考查四边形综合题、矩形的性质、勾股定理、全等三角形的判定和性质、旋转变换等知识,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题,学会利用参数构建方程解决问题.7.如图,已知△ABC和△ADE都是等腰直角三角形,∠ACB=∠ADE=90°,点F为BE的中点,连接CF,DF.(1)如图1,当点D在AB上,点E在AC上时①证明:△BFC是等腰三角形;②请判断线段CF,DF的关系?并说明理由;(2)如图2,将图1中的△ADE绕点A旋转到图2位置时,请判断(1)中②的结论是否仍然成立?并证明你的判断.【答案】(1)①证明见解析;②结论:CF=DF且CF⊥DF.理由见解析;(2)(1)中的结论仍然成立.理由见解析.【解析】【详解】分析:(1)、根据“直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半”可知CF=BF=EF,根据∠CFD=2∠ABC,∠ACB=90°,∠ABC=45°得出∠CFD=90°,从而得出答案;(2)、延长DF至G使FG=DF,连接BG,CG,DC,首先证明△BFG和△EFD全等,然后再证明△BCG和△ACD全等,从而得出GC=DC,∠BCG=∠ACD,∠DCG=∠ACB=90°,最后根据直角三角形斜中线的性质得出答案.详解:(1)①证明:∵∠BCE=90°.EF=FB,∴CF=BF=EF,∴△BFC是等腰三角形.②解:结论:CF=DF且CF⊥DF.理由如下:∵∠ADE=90°,∴∠BDE=90°,又∵∠BCE=90°,点F是BE的中点,∴CF=DF=12BE=BF,∴∠1=∠3,∠2=∠4,∴∠5=∠1+∠3=2∠1,∠6=∠2+∠4=2∠2,∴∠CFD=∠5+∠6=2(∠1+∠2)=2∠ABC,又∵△ABC是等腰直角三角形,且∠ACB=90°,∴∠ABC=45°,∴∠CFD=90°,∴CF=DF且CF⊥DF.(2)(1)中的结论仍然成立.理由如下:如图,延长DF至G使FG=DF,连接BG,CG,DC,∵F是BE的中点,∴BF=EF,又∵∠BFG=∠EFD,GF=DF,∴△BFG≌△EFD(SAS),∴∠FBG=∠FED,BG=ED,∴BG∥DE,∵△ADE和△ACB都是等腰直角三角形,∴DE=DA,∠DAE=∠DEA=45°,AC=BC,∠CAB=∠CBA=45°,又∵∠CBG=∠EBG﹣∠EBA﹣∠ABC=∠DEF﹣(180°﹣∠AEB﹣∠EAB)﹣45°=∠DEF﹣180°+∠AEB+∠EAB﹣45°=(∠DEF+∠AEB)+∠EAB﹣225°=360°﹣∠DEA+∠EAB﹣225°=360°﹣45°+∠EAB﹣225°=90°+∠EAB,而∠DAC=∠DAE+∠EAB+∠CAB=45°+∠EAB+45°=90°+∠EAB,∴∠CBG=∠DAC,又∵BG=ED,DE=DA,∴BG=AD,又∵BC=AC,∴△BCG≌△ACD(SAS),∴GC=DC,∠BCG=∠ACD,∴∠DCG=∠DCB+∠BCG=∠DCB+∠ACD=∠ACB=90°,∴△DCG是等腰直角三角形,又∵F是DG的中点,∴CF⊥DF且CF=DF.点睛:主要考查了旋转的性质,等腰三角形和全等三角形的判定,及勾股定理的运用.要掌握等腰三角形和全等三角形的性质及其判定定理并会灵活应用是解题的关键.8.已知:△ABC和△ADE均为等边三角形,连接BE,CD,点F,G,H分别为DE,BE,CD 中点.(1)当△ADE绕点A旋转时,如图1,则△FGH的形状为,说明理由;(2)在△ADE旋转的过程中,当B,D,E三点共线时,如图2,若AB=3,AD=2,求线段FH的长;(3)在△ADE旋转的过程中,若AB=a,AD=b(a>b>0),则△FGH的周长是否存在最大值和最小值,若存在,直接写出最大值和最小值;若不存在,说明理由.【答案】(1)△FGH是等边三角形;(2)61;(3)△FGH的周长最大值为32(a+b),最小值为32(a﹣b).【解析】试题分析:(1)结论:△FGH是等边三角形.理由如下:根据三角形中位线定理证明FG=FH,再想办法证明∠GFH=60°即可解决问题;、(2)如图2中,连接AF、EC.在Rt△AFE和Rt△AFB中,解直角三角形即可;(3)首先证明△GFH的周长=3GF=32BD,求出BD的最大值和最小值即可解决问题;试题解析:解:(1)结论:△FGH是等边三角形.理由如下:如图1中,连接BD、CE,延长BD交CE于M,设BM交FH于点O.∵△ABC和△ADE均为等边三角形,∴AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠DAE,∴∠BAD=∠CAE,∴△BAD≌△CAE,∴BD=CE,∠ADB=∠AEC,∵EG=GB,EF=FD,∴FG=12BD,GF∥BD,∵DF=EF,DH=HC,∴FH=12EC,FH∥EC,∴FG=FH,∵∠ADB+∠ADM=180°,∴∠AEC+∠ADM=180°,∴∠DMC+∠DAE=180°,∴∠DME=120°,∴∠BMC=60°∴∠GFH=∠BOH=∠BMC=60°,∴△GHF是等边三角形,故答案为:等边三角形.(2)如图2中,连接AF、EC.易知AF⊥DE,在Rt△AEF中,AE=2,EF=DF=1,∴AF2221-3,在Rt△ABF中,BF22AB AF-6,∴BD=CE=BF﹣DF61,∴FH=12EC=612.(3)存在.理由如下.由(1)可知,△GFH是等边三角形,GF=12BD,∴△GFH的周长=3GF=32BD,在△ABD中,AB=a,AD=b,∴BD的最小值为a﹣b,最大值为a+b,∴△FGH的周长最大值为3 2(a+b),最小值为32(a﹣b).点睛:本题考查等边三角形的性质.全等三角形的判定和性质、解直角三角形、三角形的三边关系、三角形的中位线的宽等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,正确寻找全等三角形解决问题,学会利用三角形的三边关系解决最值问题,属于中考压轴题.9.操作与证明:如图1,把一个含45°角的直角三角板ECF和一个正方形ABCD摆放在一起,使三角板的直角顶点和正方形的顶点C重合,点E、F分别在正方形的边CB、CD上,连接AF.取AF中点M,EF的中点N,连接MD、MN.(1)连接AE,求证:△AEF是等腰三角形;猜想与发现:(2)在(1)的条件下,请判断MD、MN的数量关系和位置关系,得出结论.结论1:DM、MN的数量关系是;结论2:DM、MN的位置关系是;拓展与探究:(3)如图2,将图1中的直角三角板ECF绕点C顺时针旋转180°,其他条件不变,则(2)中的两个结论还成立吗?若成立,请加以证明;若不成立,请说明理由.【答案】(1)证明参见解析;(2)相等,垂直;(3)成立,理由参见解析.【解析】试题分析:(1)根据正方形的性质以及等腰直角三角形的知识证明出CE=CF,继而证明出△ABE≌△ADF,得到AE=AF,从而证明出△AEF是等腰三角形;(2)DM、MN的数量关系是相等,利用直角三角形斜边中线等于斜边一半和三角形中位线定理即可得出结论.位置关系是垂直,利用三角形外角性质和等腰三角形两个底角相等性质,及全等三角形对应角相等即可得出结论;(3)成立,连接AE,交MD于点G,标记出各个角,首先证明出MN∥AE,MN=12AE,利用三角形全等证出AE=AF,而DM=12AF,从而得到DM,MN数量相等的结论,再利用三角形外角性质和三角形全等,等腰三角形性质以及角角之间的数量关系得到∠DMN=∠DGE=90°.从而得到DM、MN的位置关系是垂直.试题解析:(1)∵四边形ABCD是正方形,∴AB=AD=BC=CD,∠B=∠ADF=90°,∵△CEF 是等腰直角三角形,∠C=90°,∴CE=CF,∴BC﹣CE=CD﹣CF,即BE=DF,∴△ABE≌△ADF,∴AE=AF,∴△AEF是等腰三角形;(2)DM、MN的数量关系是相等,DM、MN的位置关系是垂直;∵在Rt△ADF中DM是斜边AF的中线,∴AF=2DM,∵MN 是△AEF的中位线,∴AE=2MN,∵AE=AF,∴DM=MN;∵∠DMF=∠DAF+∠ADM,AM=MD,∵∠FMN=∠FAE,∠DAF=∠BAE,∴∠ADM=∠DAF=∠BAE,∴∠DMN=∠FMN+∠DMF=∠DAF+∠BAE+∠FAE=∠BAD=90°,∴DM⊥MN;(3)(2)中的两个结论还成立,连接AE,交MD于点G,∵点M为AF的中点,点N为EF的中点,∴MN∥AE,MN=12AE,由已知得,AB=AD=BC=CD,∠B=∠ADF,CE=CF,又∵BC+CE=CD+CF,即BE=DF,∴△ABE≌△ADF,∴AE=AF,在Rt△ADF中,∵点M为AF的中点,∴DM=12AF,∴DM=MN,∵△ABE≌△ADF,∴∠1=∠2,∵AB∥DF,∴∠1=∠3,同理可证:∠2=∠4,∴∠3=∠4,∵DM=AM,∴∠MAD=∠5,∴∠DGE=∠5+∠4=∠MAD+∠3=90°,∵MN∥AE,∴∠DMN=∠DGE=90°,∴DM⊥MN.所以(2)中的两个结论还成立.考点:1.正方形的性质;2.全等三角形的判定与性质;3.三角形中位线定理;4.旋转的性质.10.已知△ABC是边长为4的等边三角形,边AB在射线OM上,且OA=6,点D是射线OM上的动点,当点D不与点A重合时,将△ACD绕点C逆时针方向旋转60°得到△BCE,连接DE.(1)如图1,求证:△CDE是等边三角形.(2)设OD=t,①当6<t<10时,△BDE的周长是否存在最小值?若存在,求出△BDE周长的最小值;若不存在,请说明理由.②求t为何值时,△DEB是直角三角形(直接写出结果即可).【答案】(1)见解析;(2)①见解析;②t=2或14.【解析】【分析】(1)由旋转的性质得到∠DCE=60°,DC=EC,即可得到结论;(2)①当6<t<10时,由旋转的性质得到BE=AD,于是得到C△DBE=BE+DB+DE=AB+DE=4+DE,根据等边三角形的性质得到DE=CD,由垂线段最短得到当CD⊥AB时,△BDE的周长最小,于是得到结论;②存在,当点D与点B重合时,D,B,E不能构成三角形;当0≤t<6时,由旋转的性质得到∠ABE=60°,∠BDE<60°,求得∠BED=90°,根据等边三角形的性质得到∠DEB=60°,求得∠CEB=30°,求得OD=OA-DA=6-4=2=t;当6<t<10时,此时不存在;当t>10时,由旋转的性质得到∠DBE=60°,求得∠BDE>60°,于是得到t=14.【详解】(1)∵将△ACD绕点C逆时针方向旋转60°得到△BCE,∴∠DCE=60°,DC=EC,∴△CDE是等边三角形;(2)①存在,当6<t<10时,由旋转的性质得,BE=AD,∴C△DBE=BE+DB+DE=AB+DE=4+DE,由(1)知,△CDE是等边三角形,∴DE=CD,∴C△DBE=CD+4,由垂线段最短可知,当CD⊥AB时,△BDE的周长最小,此时,CD=,∴△BDE的最小周长=CD+4=;②存在,∵当点D与点B重合时,D,B,E不能构成三角形,∴当点D与点B重合时,不符合题意;当0≤t<6时,由旋转可知,∠ABE=60°,∠BDE<60°,∴∠BED=90°,由(1)可知,△CDE是等边三角形,∴∠DEB=60°,∴∠CEB=30°,∵∠CEB=∠CDA,∴∠CDA=30°,∵∠CAB=60°,∴∠ACD=∠ADC=30°,∴DA=CA=4,∴OD=OA﹣DA=6﹣4=2,∴t=2;当6<t<10时,由∠DBE=120°>90°,∴此时不存在;当t>10时,由旋转的性质可知,∠DBE=60°,又由(1)知∠CDE=60°,∴∠BDE=∠CDE+∠BDC=60°+∠BDC,而∠BDC>0°,∴∠BDE>60°,∴只能∠BDE=90°,从而∠BCD=30°,∴BD=BC=4,∴OD=14,∴t=14,综上所述:当t=2或14时,以D、E、B为顶点的三角形是直角三角形.【点睛】本题考查了旋转的性质,等边三角形的判定和性质,三角形周长的计算,直角三角形的判定,熟练掌握旋转的性质是解题的关键.。
深圳坪山培英学校初中部2020年期中单元测试一、选择题1.如图所示,甲同学用手拿着一把长50cm的直尺,并使其处于竖直状态;乙同学把手放在直尺0刻度线位置做抓尺的准备.某时刻甲同学松开直尺,直尺保持竖直状态下落,乙同学看到后立即用手抓直尺,手抓住直尺位置的刻度值为20cm;重复以上实验,乙同学第二次用手抓住直尺位置的刻度值为10cm.直尺下落过程中始终保持竖直状态.若从乙同学看到甲同学松开直尺,到他抓住直尺所用时间叫“反应时间”,取重力加速度g=10m/s2。
则下列说法中不正确的是()A.若将尺子上原来的长度值改为对应的“反应时间”值,则可用上述方法直接测出“反应时间”B.若某同学的“反应时间”大于0.4s,则用该直尺将无法用上述方法测量他的“反应时间”C.乙同学第一次抓住直尺的瞬间,直尺的速度约为4m/sD.乙同学第一次的“反应时间”比第二次长2.他是第一个把实验引进力学的科学家,并且利用实验和数学逻辑推理相结合的方法研究物理学基本问题,从而有力地推进了人类科学认识的发展,这位科学家是A.爱因斯坦B.亚里士多德C.伽利略D.牛顿3.物体做匀变速直线运动的位移﹣时间图象如图所示,由图中数据可求出的物理量是()A.物体的初速度B.物体的加速度C.物体的平均速度D.物体通过的路程4.物块静止在固定斜面上,下图所示的四幅示意图中,正确标明了斜面对物块的支持力的()A.B.C.D.5.从静止开始做匀加速直线运动的物体,0~10s内的位移是10m,那么在10s~20s内的位移是()A.20m B.30m C.40m D.60m6.将一小球竖直向上抛出,经时间t回到抛出点,此过程中上升的最大高度为h.在此过程中,小球运动的路程、位移和平均速度分别为()A.路程2h、位移0、平均速度2htB.路程2h、位移0、平均速度0C.路程0、位移2h、平均速度0 D.路程2h、位移h、平均速度2ht7.汽车A在红绿灯前停住,绿灯亮起时起动,以0.4 m/s2的加速度做匀加速运动,经过30 s后以该时刻的速度做匀速直线运动.设在绿灯亮的同时,汽车B以8 m/s的速度从A 车旁边驶过,且一直以相同速度做匀速直线运动,运动方向与A车相同,则从绿灯亮时开始( )A.A车在加速过程中与B车相遇B.A、B相遇时速度相同C.相遇时A车做匀速运动D.两车不可能再次相遇8.在日常生活中,人们常把物体运动的路程与运动时间的比值定义为物体运动的平均速率.某同学假日乘汽车到南京观光,在公路上两次看到路牌和手表如图所示,则该同学乘坐的汽车在该段时间内行驶的平均速率为A.60 km/h B.29 km/h C.19 km/h D.9 km/h9.如图所示,在水平力F的作用下,木块A、B保持静止.若木块A与B的接触面是水平的,且F≠0.则关于木块B的受力个数可能是()A.3个或4个B.3个或5个C.4个或5个D.4个或6个10.如图所示是A、B两质点从同一地点运动的x﹣t图象,则下列说法正确的是()A.B质点做曲线运动B.A质点2s时的速度为20m/sC.B质点前4s做加速运动,4秒后做减速运动D.前4s内B的位移比A要大11.在研究运动和力的关系时,伽利略提出了著名的理想实验,示意图如图.伽利略提出该理想实验的最主要意图是()A.为了说明力是维持物体运动的原因B.为了说明力可以改变物体的运动C.为了说明物体运动不需要力来维持D.为了说明物体运动时就会产生惯性12.关于自由落体运动,下列说法正确的是()A.自由落体运动是一种匀速直线运动B.物体刚下落时,速度和加速度都为零C.古希腊哲学家亚里士多德认为物体下落快慢与质量无关D.伽利略认为,如果没有空气阻力,重物与轻物应该下落得同样快13.某一质点沿直线ox方向做变速运动,它离开O点的距离x随时间变化的关系为x=8+2t3(m),它的速度随时间t变化的关系为v=6t2(m/s),该质点在t=0到t=2s间的平均速度和t=2s时的瞬时速度的大小分别为( )A.12m/s,8m/s B.8m/s,24m/s C.12m/s,24m/s D.8m/s,12m/s 14.某质点向东运动12m,又向西运动20m,又向北运动6m,则它运动的路程和位移大小分别是A.2m,10m B.38m,10mC.14m,6m D.38m,6m15.一个小石块从空中a点自由落下,先后经过b点和c点,不计空气阻力。
深圳坪山培英学校初中部数学几何模型压轴题单元测试题(Word 版含解析)一、初三数学 旋转易错题压轴题(难)1.如图,在边长为2的正方形ABCD 中,点P 、Q 分别是边AB 、BC 上的两个动点(与点A 、B 、C 不重合),且始终保持BP BQ =,AQ QE ⊥,QE 交正方形外角平分线CE 于点E ,AE 交CD 于点F ,连结PQ .(1)求证:APQ QCE ∆∆≌; (2)证明:DF BQ QF +=;(3)设BQ x =,当x 为何值时,//QF CE ,并求出此时AQF ∆的面积. 【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)当222x =-+//QF CE ;AQF S ∆442=-+.【解析】 【分析】(1)判断出△PBQ 是等腰直角三角形,然后求出∠APQ=∠QCE=135°,再根据同角的余角相等求出∠PAQ=∠CQE ,再求出AP=CQ ,然后利用“角边角”证明即可; (2)根据全等三角形对应边相等可得AQ=EQ ,判断出△AQE 是等腰直角三角形,将ADF ∆绕点A 顺时针旋转90︒得F AB '∆,再证明()F AQ FAQ SAS '∆∆≌;(3)连结AC ,设QFCE ,推出QCF ∆是等腰直角三角形°,再证明()ABQ ADF SAS ∆∆≌,根据全等三角形对应边相等可得QF=GF ,AQ AF =,22.5QAB DAF ∠=∠=︒,分别用x 表示出DF 、CF 、QF ,然后列出方程求出x ,再求出△AQF 的面积. 【详解】(1)∵四边形ABCD 是正方形,∴AB BC =,90B BCD DCM ∠=∠=∠=︒, ∵BP BQ =,∴PBQ ∆是等腰直角三角形,AP QC =, ∴45BPQ ∠=︒, ∴135APQ ∠=︒ ∵CE 平分DCM ∠, ∴45DCE ECM ∠=∠=︒,∴135QCE ∠=︒, ∴135APQ QCE ∠=∠=︒, ∵AQ QE ⊥,∴90AQB CQE ∠+∠=︒. ∵90AQB BAQ ∠+∠=︒. ∴BAQ CQE ∠=∠. ∴()APQ QCE ASA ∆≌. (2)由(1)知APQ QCE ∆∆≌. ∴QA QE =. ∵90AQE ∠=︒,∴AQE ∆是等腰直角三角形, ∴45QAE ∠=︒. ∴45DAF QAB ∠+∠=︒,如图4,将ADF ∆绕点A 顺时针旋转90︒得F AB '∆,其中点D 与点B 重合,且点F '在直线BQ 上,则45F AQ '∠=︒,F A FA '=,AQ AQ =, ∴()F AQ FAQ SAS '∆∆≌. ∴QF QF BQ DF '==+.(3)连结AC ,若QF CE ,则45FQC ECM ∠=∠=︒. ∴QCF ∆是等腰直角三角形, ∴2CF CQ x ==-, ∴DF BQ x ==.∵AB AD =,90B D ∠=∠=︒, ∴()ABQ ADF SAS ∆∆≌.∴AQ AF =,22.5QAB DAF ∠=∠=︒, ∴AC 垂直平分QF ,∴22.5QAC FAC QAB FAD ∠=∠=∠=∠=︒,2FQ QN =, ∴22FQ BQ x ==.在Rt QCF ∆中,根据勾股定理,得222(2)(2)(2)x x x -+-=. 解这个方程,得1222x =-+, 2222x =--(舍去). 当222x =-+时,QFCE .此时,QCF QEF S S ∆∆=,∴212QCF AQF QEF AQF AQE S S S S S AQ ∆∆∆∆∆+=+==, ∴()2222111222AQF AQE QCF S S S AQ CQ AQ CQ ∆∆∆=-=-=- ()222112(2)4244222x x x x ⎡⎤=+--=⋅==-+⎣⎦ 【点睛】本题考查了正方形的性质,全等三角形的判定与性质,旋转的性质,等腰直角三角形的判定与性质,勾股定理的应用,难点在于(3)作辅助线构造成全等三角形并利用勾股定理列出方程.2.小明研究了这样一道几何题:如图1,在△ABC 中,把AB 点A 顺时针旋转α (0°<α<180°)得到AB ′,把AC 绕点A 逆时针旋转β得到AC ′,连接B ′C ′.当α+β=180°时,请问△AB ′C ′边B ′C ′上的中线AD 与BC 的数量关系是什么?以下是他的研究过程: 特例验证:(1)①如图2,当△ABC 为等边三角形时,AD 与BC 的数量关系为AD = BC ; ②如图3,当∠BAC =90°,BC =8时,则AD 长为 . 猜想论证:(2)在图1中,当△ABC 为任意三角形时,猜想AD 与BC 的数量关系,并给予证明. 拓展应用(3)如图4,在四边形ABCD ,∠C =90°,∠A +∠B =120°,BC =12,CD =6,DA =63,在四边形内部是否存在点P ,使△PDC 与△PAB 之间满足小明探究的问题中的边角关系?若存在,请画出点P 的位置(保留作图痕迹,不需要说明)并直接写出△PDC 的边DC 上的中线PQ 的长度;若不存在,说明理由.【答案】(1)①12;②4(2) AD=12BC,理由见解析(3)存在,313【解析】【分析】(1)①由已知条件可得AD⊥B′C′,由α+β=180°可得∠BAC+∠B′AC′=180°,已知∠BAC=60°,可求得∠B′AC′=120°继而∠B′=∠C′=30°,可得AD=12AB′=12BC②当∠BAC=90°时,可得∠B′AC′=∠BAC=90°,△B′AC′是直角三角形,可证得△BAC≌△B′AC′,推出对应边相等,已知BC=8求出AD的长.(2)先做辅助线,延长AD到M,使得AD=DM,连接B′M、C′M,如图1所示:因为B′D=DC′,AD=DM,对角线相互平分,可得四边形AC′MB′是平行四边形,得出对应边相等,由∠BAB′+∠CAC′=180°推得∠BAC=∠AB′M,可证明△BAC≌△AB′M,所以BC=AM,AD=12 BC;(3)先做辅助线,作线段BC的垂直平分线交BE于P,即为点P的位置;延长AD交BC的延长线于M,线段BC的垂直平分线交BC于F,连接PA、PD、PC,作△PDC的中线PQ,连接DF交PC于O假设P点存在,再证明理由.根据已知角可得出△DCM是直角三角形,∠MDC=30°,可得出CM3DM3在;∵CD=6,∠DCM=90°,∠MDC=30°,∠M=90°﹣∠MDC=60°,可求得EM=12BM3DE=EM﹣DM3﹣33由已知DA3AE=DE且BE⊥AD,可得PF是线段BC的垂直平分线,证得PA=PD因为PB=PC,PF∥CD,可求得CF=12BC3,利用线段长度可求得∠CDF=60°利用全等三角形判定定理可证得△FCP≌△CFD(AAS),进而证得四边形CDPF是矩形,得∠CDP=90°,∠ADP =60°,可得△ADP是等边三角形,求出DQ、DP,在Rt△PDQ中可求得PQ长度.【详解】(1)①∵△ABC是等边三角形∴AB=BC=AC=AB′=AC′,∠BAC=60°∵DB′=DC′∴AD⊥B′C′∵∠BAB′+∠CAC′=180°∴∠BAC+∠B′AC′=180°∴∠B′AC′=180°﹣∠BAC=180°﹣60°=120°∴∠B′=∠C′=30°∴AD=12AB′=12BC故答案:1 2②∵∠BAB′+∠CAC′=180°∴∠BAC+∠B′AC′=180°∵∠BAC=90°∴∠B′AC′=∠BAC=90°在△BAC和△B′AC′中,''"90"AB ABBAC B ACAC AC=⎧⎪∠=∠=︒⎨⎪=⎩∴△BAC≌△B′AC′(SAS)∴BC=B′C′∵B′D=DC′∴AD=12B′C′=12BC=4故答案:4(2)AD与BC的数量关系:AD=12BC;理由如下:延长AD到M,使得AD=DM,连接B′M、C′M,如图1所示:∵B′D=DC′,AD=DM,∴四边形AC′MB′是平行四边形,∴∠B′AC′+∠AB′M=180°,AC′=B′M=AC,∵∠BAB′+∠CAC′=180°,∴∠BAC+∠B′AC′=180°,∴∠BAC=∠AB′M,在△BAC和△AB′M中,'''AC B MBAC AB MAB AB=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△BAC≌△AB′M(SAS),∴BC=AM,∴AD=12 BC;(3)存在;作BE⊥AD于E,作线段BC的垂直平分线交BE于P,即为点P的位置;理由如下:延长AD交BC的延长线于M,线段BC的垂直平分线交BC于F,连接PA、PD、PC,作△PDC的中线PQ,连接DF交PC于O,如图4所示:∵∠A+∠B=120°,∴∠ADC=150°,∴∠MDC=30°,在Rt△DCM中,∵CD=6,∠DCM=90°,∠MDC=30°,∴CM3DM3,∠M=90°﹣∠MDC=60°,在Rt△BEM中,∵∠BEM=90°,BM=BC+CM333,∠MBE=90°﹣∠M=30°,∴EM=12BM3∴DE=EM﹣DM333∵DA3∴AE=DE,∵BE⊥AD,∴PA=PD,∵PF是线段BC的垂直平分线,∴PB=PC,PF∥CD,在Rt△CDF中,∵CD=6,CF=12BC3∴tan∠CDF=CFCD=363,∴∠CDF=60°,∴∠MDF=∠MDC+∠CDF=30°+60°=90°,∴∠ADF=90°=∠AEB,∴∠CBE=∠CFD,∵∠CBE=∠PCF,∴∠CFD=∠PCF=30°,∵∠CFD +∠CDF =90°,∠PCF +∠CPF =90°, ∴∠CPF =∠CDF =60°,在△FCP 和△CFD 中,CPF CDF PCF CFD CF CF ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△FCP ≌△CFD (AAS ), ∴CD =PF , ∵CD ∥PF ,∴四边形CDPF 是矩形, ∴∠CDP =90°,∴∠ADP =∠ADC ﹣∠CDP =60°, ∴△ADP 是等边三角形, ∴∠APD =60°,∵∠BPF =∠CPF =90°﹣30°=60°, ∴∠BPC =120°, ∴∠APD +∠BPC =180°,∴△PDC 与△PAB 之间满足小明探究的问题中的边角关系; 在Rt △PDQ 中,∵∠PDQ =90°,PD =DA =63,DN =12CD =3, ∴PQ =22DQ DP +=223(63)+=313.【点睛】本题考查了三角形的边旋转的问题,旋转前后边长不变,根据已知角度变化,求得线段之间关系.在证明某点知否存在时,先假设这点存在,能求出相关线段或坐标,即证实存在性.3.如图1,正方形ABCD 与正方形AEFG 的边AB 、AE (AB <AE )在一条直线上,正方形AEFG 以点A 为旋转中心逆时针旋转,设旋转角为. 在旋转过程中,两个正方形只有点A 重合,其它顶点均不重合,连接BE 、DG.(1)当正方形AEFG 旋转至如图2所示的位置时,求证:BE=DG ; (2)当点C 在直线BE 上时,连接FC ,直接写出∠FCD 的度数; (3)如图3,如果=45°,AB =2,AE=,求点G 到BE 的距离.【答案】(1)证明见解析;(2)45°或135°;(3).【解析】试题分析:(1)根据正方形的性质可得AB=AD,AE=AG,∠BAD=∠EAG=90°,再求出∠BAE=∠DAG,然后利用“边角边”证明△ABE和△ADG全等,根据全等三角形对应边相等证明即可.(2)当点C在直线BE上时,可知点E与C重合或G点C与重合,据此求解即可.(3)根据和求解即可.试题解析:(1)如图2,∵四边形ABCD是正方形,∴AB=AD,∠BAE+∠EAD=90°.∵四边形AEFG是正方形,∴AE=AG,∠EAD+∠DAG=90°.∴∠BAE=∠DAG..∴△ABE≌△ADG(SAS).∴BE=DG..(2)如图,当点C在直线BE上时,可知点E与C重合或G点C与重合,此时∠FCD 的度数为45°或135°.(3)如图3,连接GB、GE.由已知α=45°,可知∠BAE=45°.又∵GE为正方形AEFG的对角线,∴∠AEG=45°.∴AB∥GE.∵,∴GE =8.∴.过点B作BH⊥AE于点H.∵AB=2,∴. ∴..设点G到BE的距离为h.∴.∴.∴点G到BE的距离为.考点:1.旋转的性质;2.正方形的性质;3.全等三角形的判定和性质;4.平行的判定和性质;5.勾股定理;6.分类思想的应用.4.边长为2的正方形ABCD的两顶点A、C分别在正方形EFGH的两边DE、DG上(如图1),现将正方形ABCD绕D点顺时针旋转,当A点第一次落在DF上时停止旋转,旋转过程中, AB边交DF于点M,BC边交DG于点N.(1)求边DA在旋转过程中所扫过的面积;(2)旋转过程中,当MN和AC平行时(如图2),求正方形ABCD旋转的度数;(3)如图3,设△MBN的周长为p,在旋转正方形ABCD的过程中,p值是否有变化?请证明你的结论.【答案】(1);(2);(3)不变化,证明见解析.【解析】试题分析:(1)将正方形ABCD绕D点顺时针旋转,当A点第一次落在DF上时停止旋转,旋转过程中,DA旋转了,从而根据扇形面积公式可求DA在旋转过程中所扫过的面积.(2)旋转过程中,当MN和AC平行时,根据平行的性质和全等三角形的判定和性质可求正方形ABCD旋转的度数为.(3)延长BA交DE轴于H点,通过证明和可得结论.(1)∵A点第一次落在DF上时停止旋转,∴DA旋转了.∴DA在旋转过程中所扫过的面积为.(2)∵MN∥AC,∴,.∴.∴.又∵,∴.又∵,∴.∴.∴.∴旋转过程中,当MN和AC平行时,正方形ABCD旋转的度数为.(3)不变化,证明如下:如图,延长BA交DE轴于H点,则,,∴.又∵.∴.∴.又∵, ,∴.∴.∴.∴.∴在旋转正方形ABCD的过程中,值无变化.考点:1.面动旋转问题;2.正方形的性质;3.扇形面积的计算;4.全等三角形的判定和性质.5.如图1,矩形ABCD中,E是AD的中点,以点E直角顶点的直角三角形EFG的两边EF,EG分别过点B,C,∠F=30°.(1)求证:BE=CE(2)将△EFG绕点E按顺时针方向旋转,当旋转到EF与AD重合时停止转动.若EF,EG分别与AB,BC相交于点M,N.(如图2)①求证:△BEM≌△CEN;②若AB=2,求△BMN面积的最大值;③当旋转停止时,点B恰好在FG上(如图3),求sin∠EBG的值.【答案】(1)详见解析;(2)①详见解析;②2;③62 4.【解析】【分析】(1)只要证明△BAE≌△CDE即可;(2)①利用(1)可知△EBC是等腰直角三角形,根据ASA即可证明;②构建二次函数,利用二次函数的性质即可解决问题;③如图3中,作EH⊥BG于H.设NG=m,则BG=2m,BN=EN=3m,EB=6m.利用面积法求出EH,根据三角函数的定义即可解决问题.【详解】(1)证明:如图1中,∵四边形ABCD是矩形,∴AB=DC,∠A=∠D=90°,∵E是AD中点,∴AE=DE,∴△BAE≌△CDE,∴BE=CE.(2)①解:如图2中,由(1)可知,△EBC是等腰直角三角形,∴∠EBC=∠ECB=45°,∵∠ABC=∠BCD=90°,∴∠EBM=∠ECN=45°,∵∠MEN=∠BEC=90°,∴∠BEM=∠CEN,∵EB=EC,∴△BEM≌△CEN;②∵△BEM≌△CEN,∴BM=CN,设BM=CN=x,则BN=4-x,∴S△BMN=12•x(4-x)=-12(x-2)2+2,∵-12<0,∴x=2时,△BMN的面积最大,最大值为2.③解:如图3中,作EH⊥BG于H.设NG=m,则BG=2m,BN=EN=3m,EB=6m.∴3(3m,∵S△BEG=12•EG•BN=12•BG•EH,∴EH=3?(13)2m mm=32m,在Rt△EBH中,sin∠EBH=3+36226mEHEB m+==.【点睛】本题考查四边形综合题、矩形的性质、等腰直角三角形的判定和性质、全等三角形的判定和性质、旋转变换、锐角三角函数等知识,解题的关键是准确寻找全等三角形解决问题,学会添加常用辅助线,学会利用参数解决问题,6.如图,△ABC和△DEC都是等腰三角形,点C为它们的公共直角顶点,连接AD、BE,F 为线段AD的中点,连接CF.(1)如图1,当D点在BC上时,BE与CF的数量关系是__________;(2)如图2,把△DEC绕C点顺时针旋转90°,其他条件不变,问(1)中的关系是否仍然成立?请说明理由;(3)如图3,把△DEC绕C点顺时针旋转一个钝角,其他条件不变,问(1)中的关系是否仍然成立?如成立,请证明;如果不成立,请写出相应的正确的结论并加以证明.【答案】(1)BE=2CF;(2)(1)中的关系是仍然成立,理由见解析;(3)(1)中的关系是仍然成立,理由见解析.【解析】试题分析:(1)根据“SAS”证明△ACD≌△BCE,可得AD=BE,又因为AD=2CF,从而BE=2CF;(2)由点F是AD中点,可得AD=2DF,从而AC= 2DF+CD,又由△ABC和△CDE是等腰直角三角形,可知BC=2DF+CE,所以BE= 2(DF+CE),CF= DF+CD,从而BE=2CF;(3)延长CF至G使FG=CF,即:CG=2CF,可证△CDF≌△GAF,再证明△BCE≌△ACG,从而BE=CG=2CF成立.解:(1)∵△ABC是等腰直角三角形,∴AC=BC,∵△CDE是等腰直角三角形,∴CD=CE,在△ACD和△BCE中,,∴△ACD≌△BCE,∴AD=BE,在Rt△ACD中,点F是AD中点,∴AD=2CF,∴BE=2CF,故答案为BE=2CF;(2)(1)中的关系是仍然成立,理由:∵点F是AD中点,∴AD=2DF,∴AC=AD+CD=2DF+CD,∵△ABC和△CDE是等腰直角三角形,∴AC=BC,CD=CE,∴BC=2DF+CE,∴BE=BC+CE=2DF+CE+CE=2(DF+CE),∵CF=DF+CD=DF+CD,∴BE=2CF;(3)(1)中的关系是仍然成立,理由:如图3,延长CF至G使FG=CF,即:CG=2CF,∵点F是AD中点,∴AF=DF,在△CDF和△GAF中,,∴△CDF≌△GAF,∴AG=CD=CE,∠CDF=∠GAF,∴∠CAG=∠CAD+∠GAF=∠CAD+∠ADC=180°﹣∠ACD,∵∠ACB=∠DCE=90°,∴∠BCE=360°﹣∠ACB﹣∠DCE﹣∠ACD=180°﹣∠ACD,∴∠CAG=∠BCE,连接BE,在△BCE和△ACG中,,∴△BCE≌△ACG,∴BE=CG=2CF,即:BE=2CF.点睛:本题主要考查了等腰直角三角形的性质、全等三角形的判定与性质和旋转的性质,考查了学生综合运用知识的能力,熟练掌握旋转的性质、全等三角形的判定与性质是解答本题的关键.7.如图1,点O是正方形ABCD两对角线的交点. 分别延长OD到点G,OC到点E,使OG=2OD,OE=2OC,然后以OG、OE为邻边作正方形OEFG,连接AG,DE.(1)求证:DE⊥AG;(2)正方形ABCD固定,将正方形OEFG绕点O逆时针旋转角(0°< <360°)得到正方形,如图2.①在旋转过程中,当∠是直角时,求的度数;(注明:当直角边为斜边一半时,这条直角边所对的锐角为30度)②若正方形ABCD的边长为1,在旋转过程中,求长的最大值和此时的度数,直接写出结果不必说明理由.【答案】(1)DE⊥AG (2)①当∠为直角时,α=30°或150°.②315°【解析】分析:(1)延长ED交AG于点H,证明≌,根据等量代换证明结论;(2)根据题意和锐角正弦的概念以及特殊角的三角函数值得到,分两种情况求出的度数;(3)根据正方形的性质分别求出OA和OF的长,根据旋转变换的性质求出AF′长的最大值和此时的度数.详解:如图1,延长ED交AG于点H,点O是正方形ABCD两对角线的交点,,,在和中,,≌,,,,,即;在旋转过程中,成为直角有两种情况:Ⅰ由增大到过程中,当时,,在中,sin∠AGO=,,,,,即;Ⅱ由增大到过程中,当时,同理可求,.综上所述,当时,或.如图3,当旋转到A、O、在一条直线上时,的长最大,正方形ABCD的边长为1,,,,,,,此时.点睛:考查了正方形的性质,全等三角形的判定与性质,锐角三角形函数,旋转变换的性质的综合应用,有一定的综合性,注意分类讨论的思想.8.已知,正方形ABCD的边长为4,点E是对角线BD延长线上一点,AE=BD.将△ABE绕点A顺时针旋转α度(0°<α<360°)得到△AB′E′,点B、E的对应点分别为B′、E′.(1)如图1,当α=30°时,求证:B′C=DE;(2)连接B′E、DE′,当B′E=DE′时,请用图2求α的值;(3)如图3,点P为AB的中点,点Q为线段B′E′上任意一点,试探究,在此旋转过程中,线段PQ长度的取值范围为.【答案】(1)证明见解析(2)45°或22.5°(3)2-22+2【解析】【分析】(1)先由正方形的性质得到直角三角形AOE,再经过简单计算求出角,判断出△ADE≌△AB′C即可;(2)先判断出△AEB′≌△AE′D,再根据旋转角和图形,判断出∠BAB′=∠DAB′即可;(3)先判断出点Q的位置,PQ最小时和最大时的位置,进行计算即可.【详解】解:(1)如图1,连接AC,B′C,∵四边形ABCD是正方形,∴AB=AD,AC⊥BD,AC=BD=2OA,∠CAB=ADB=45°,∵AE=BD,∴AC=AE=2OA,在Rt△AOE中,∠AOE=90°,AE=2OA,∴∠E=30°,∴∠DAE=∠ADB-∠E=45°-30°=15°,由旋转有,AD=AB=AB′∠BAB′=30°,∴∠DAE=15°,在△ADE和△AB′C中,''AD ABDAE CABAE AC=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ADE≌△AB′C,∴DE=B′C,(2)如图2,由旋转得,AB′=AB=AD,AE′=AE,在△AEB′和△AE′D中,''''AE AEAD ABDB DE=⎧⎪=⎨⎪=⎩,∴△AEB′≌△AE′D,∴∠DAE′=∠EAB′,∴∠EAE′=∠DAB′,由旋转得,∠EAE′=∠BAB′,∴∠BAB′=∠DAB′,∵∠BAB′+∠DAB′=90°,∴α=∠BAB′=45°,或α=360°-90°-45°=225°;(3)如图3,∵正方形ABCD的边长为4,∴122,连接AC交BD于O,∴OA⊥BD,OA=12AC=122在旋转过程中,△ABE在旋转到边B'E'⊥AB于Q,此时PQ最小,由旋转知,△ABE≌△AB'E',∴AQ=OA=12BD(全等三角形对应边上的高相等),∴PQ=AQ-AP=122-2在旋转过程中,△ABE在旋转到点E在BA的延长线时,点Q和点E'重合,∴2,∴2+2,故答案为2-2+2..二、初三数学 圆易错题压轴题(难)9.已知:如图,梯形ABCD 中,AD//BC ,AD 2=,AB BC CD 6===,动点P 在射线BA 上,以BP 为半径的P 交边BC 于点E (点E 与点C 不重合),联结PE 、PC ,设x BP =,PC y =.(1)求证:PE //DC ;(2)求y 关于x 的函数解析式,并写出定义域;(3)联结PD ,当PDC B ∠=∠时,以D 为圆心半径为R 的D 与P 相交,求R 的取值范围.【答案】(1)证明见解析;(2)2436(09)y x x x =-+<<;(3)3605R <<【解析】 【分析】()1根据梯形的性质得到B DCB ∠=∠,根据等腰三角形的性质得到B PEB ∠∠=,根据平行线的判定定理即可得到结论;()2分别过P 、A 、D 作BC 的垂线,垂足分别为点H 、F 、.G 推出四边形ADGF 是矩形,//PH AF ,求得2BF FG GC ===,根据勾股定理得到22226242AF AB BF =-=-=,根据平行线分线段成比例定理得到223PH x =,13BH x =,求得163CH x =-,根据勾股定理即可得到结论; ()3作//EM PD 交DC 于.M 推出四边形PDME 是平行四边形.得到PE DM x ==,即 6MC x =-,根据相似三角形的性质得到1218655PD EC ==-=,根据相切两圆的性质即可得到结论. 【详解】()1证明:梯形ABCD ,AB CD =,B DCB ∠∠∴=,PB PE =,B PEB ∠∠∴=, DCB PEB ∠∠∴=,//PE CD ∴;()2解:分别过P 、A 、D 作BC 的垂线,垂足分别为点H 、F 、G .梯形ABCD 中,//AD BC ,,BC DG ⊥,BC PH ⊥,∴四边形ADGF 是矩形,//PH AF ,2AD =,6BC DC ==,2BF FG GC ∴===,在Rt ABF 中, 22226242AF AB BF =-=-=,//PH AF , PH BP BH AF AB BF∴==6242x BH ==, 223PH x ∴=,13BH x =, 163CH x ∴=-, 在Rt PHC 中,22PC PH CH =+22221()(6)33y x x ∴=+-2436(09)y x x x =-+<<, ()3解:作//EM PD 交DC 于M .//PE DC ,∴四边形PDME 是平行四边形.PE DM x ∴==,即 6MC x=-,PD ME ∴=,PDC EMC ∠∠=,又PDC B ∠∠=,B DCB ∠=∠,DCB EMC PBE PEB ∠∠∠∠∴===.PBE ∴∽ECM ,PB BE EC MC ∴=,即232663x x xx =--, 解得:185x =, 即125BE =, 1218655PD EC ∴==-=, 当两圆外切时,PD r R =+,即0(R =舍去); 当两圆内切时,-PD r R =,即10(R =舍去),2365R =; 即两圆相交时,3605R <<. 【点睛】本题属于圆综合题,梯形的性质,平行四边形的性质,勾股定理,相似三角形的判定和性质,正确的作出辅助线是解题的关键.10.如图,△ABC 内接于⊙O ,点D 在AB 边上,CD 与OB 交于点E ,∠ACD =∠OBC ;(1)如图1,求证:CD ⊥AB ;(2)如图2,当∠BAC =∠OBC +∠BCD 时,求证:BO 平分∠ABC ;(3)如图3,在(2)的条件下,作OF ⊥BC 于点F ,交CD 于点G ,作OH ⊥CD 于点H ,连接FH 并延长,交OB 于点P ,交AB 边于点M .若OF =3,MH =5,求AC 边的长.【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)AC =485【解析】【分析】(1)根据直径所对的圆周角是直角,得出∠FCB=90°,再根据“同弧所对的圆周角相等”得出∠A=∠F,再根据已知条件得∠3=90°,得CD⊥AB;(2)延长BO交AC于K,由已知可得∠A=∠5,由∠A+∠2=90°得∠5+∠2=90°,根据三角形的内角和定理及外角定理得出∠9=∠1得出BO平分∠ABC;(3)延长BO交AC于点K,延长CD交⊙O于点N,联结BN,由条件可得CH=NH,BF=CF,从而HF是△CBN的中位线,HF∥BN,得出∠OEH=∠EHM又由∠OEH+∠EOH=∠EHM+∠OHP=90°可得HM=OB=5,在Rt△OBF中,根据勾股定理可得BF=4,解出BC=8,sin∠OBC=35,所以可得AC=2CK,CK=BC•sin∠OBC=245得AC=48 5.【详解】解:(1)如图1,令∠OBC=∠1,∠ACD=∠2延长BO交⊙O于F,连接CF.∵BF是⊙O的直径,∴∠FCB=90°∴∠1+∠F=90°,∵弧BC=弧BC,∴∠A=∠F又∵∠1=∠2,∴∠2+∠A=90°,∴∠3=90°,∴CD⊥AB(2)如图2,令∠OBC=∠1,∠BCD=∠4延长BO交AC于K∵∠A=∠1+∠4,∠5=∠1+∠4,∴∠A=∠5,∵∠A+∠2=90°,∴∠5+∠2=90°,∴∠6=90°∵∠7=180°﹣∠3=90°,∴∠6=∠7,又∵∠5=∠8,∴∠9=∠2∵∠2=∠1,∴∠9=∠1,∴BO平分∠ABC(3)如图3,延长BO交AC于点K,延长CD交⊙O于点N,联结BN∵OH⊥CN,OF⊥BC∴CH=NH,BF=CF∴HF是△CBN的中位线,HF∥BN∴∠FHC=∠BNC=∠BAC∵∠BAC=∠OEH,∠FHC=∠EHM∴∠OEH=∠EHM设EM、OE交于点P∵∠OEH+∠EOH=∠EHM+∠OHP=90°∴∠EOH=∠OHP∴OP=PH∵∠ADC=∠OHC=90°∴AD∥OH∴∠PBM=∠EOH,∠BMP=∠OHP∴PM=PB∴PM+PH=PB+OP∴HM=OB=5在Rt△OBF中,根据勾股定理可得BF=4∴BC=8,sin∠OBC=3 5∵∠A+∠ABO=∠DEB+∠ABO=90°∴∠AKB+∠CKB=90°∴OK⊥ACAC=2CK,CK=BC•sin∠OBC=24 5∴AC=48 5【点睛】此题主要考查了圆的综合应用以及三角形的内角和定理及外角定理和勾股定理、三角函数等知识,理解同弧所对的圆周角相等是解题关键.11.如图,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,△ABC的边BC在y轴的正半轴上,点A在x 轴的正半轴上,点C的坐标为(0,8),将△ABC沿直线AB折叠,点C落在x轴的负半轴D(−4,0)处.(1)求直线AB的解析式;(2)点P从点A出发以每秒45个单位长度的速度沿射线AB方向运动,过点P作PQ⊥AB,交x轴于点Q,PR∥AC交x轴于点R,设点P运动时间为t(秒),线段QR长为d,求d与t的函数关系式(不要求写出自变量t的取值范围);(3)在(2)的条件下,点N是射线AB上一点,以点N为圆心,同时经过R、Q两点作⊙N,⊙N交y轴于点E,F.是否存在t,使得EF=RQ?若存在,求出t的值,并求出圆心N的坐标;若不存在,说明理由.【答案】(1)132y x=-+(2)d=5t (3)故当 t=85,或815,时,QR=EF,N(-6,6)或(2,2).【解析】试题分析:(1)由C(0,8),D(-4,0),可求得OC,OD的长,然后设OB=a,则BC=8-a,在Rt△BOD中,由勾股定理可得方程:(8-a)2=a2+42,解此方程即可求得B的坐标,然后由三角函数的求得点A的坐标,再利用待定系数法求得直线AB的解析式;(2)在Rt△AOB中,由勾股定理可求得AB的长,继而求得∠BAO的正切与余弦,由PR//AC 与折叠的性质,易证得RQ=AR,则可求得d与t的函数关系式;(3)首先过点分别作NT⊥RQ于T,NS⊥EF于S,易证得四边形NTOS是正方形,然后分别从点N在第二象限与点N在第一象限去分析求解即可求解;试题解析:(1)∵C (0,8),D (-4,0),∴OC=8,OD=4,设OB=a ,则BC=8-a ,由折叠的性质可得:BD=BC=8-a , 在Rt △BOD 中,∠BOD=90°,DB 2=OB 2+OD 2,则(8-a )2=a 2+42,解得:a=3,则OB=3,则B (0,3),tan ∠ODB=34OB OD = , 在Rt △AOC 中,∠AOC=90°,tan ∠ACB=34OA OC = , 则OA=6,则A (6,0),设直线AB 的解析式为:y=kx+b ,则60{3k b b +== ,解得:1{23k b =-= , 故直线AB 的解析式为:y=-12x +3; (2)如图所示:在Rt △AOB 中,∠AOB=90°,OB=3,OA=6,则22135,tan 2OB OB OA BAO OA +=∠== ,255OA cos BAO AB∠==, 在Rt △PQA 中,905APQ AP t ∠=︒=,则AQ=10cos AP t BAO=∠ , ∵PR ∥AC ,∴∠APR=∠CAB , 由折叠的性质得:∠BAO=∠CAB ,∴∠BAO=∠APR ,∴PR=AR ,∵∠RAP+∠PQA=∠APR+∠QPR=90°,∴∠PQA=∠QPR ,∴RP=RQ ,∴RQ=AR ,∴QR=12AQ=5t, 即d=5t; (3)过点分别作NT ⊥RQ 于T ,NS ⊥EF 于S ,∵EF=QR ,∴NS=NT ,∴四边形NTOS 是正方形, 则TQ=TR=1522QR t = , ∴1115151022224NT AT AQ TQ t t t ==-=-=()() , 分两种情况,若点N 在第二象限,则设N (n ,-n ),点N 在直线132y x =-+ 上, 则132n n -=-+ , 解得:n=-6,故N (-6,6),NT=6,即1564t = , 解得:85t =; 若点N 在第一象限,设N (N ,N ),可得:132n n =-+ , 解得:n=2,故N (2,2),NT=2,即1524t =, 解得:t=815 ∴当 t =85,或815,时,QR =EF ,N (-6,6)或(2,2)。
深圳坪山街道培英学校初中部八年级上册期末数学模拟试卷及答案一、选择题1.一块多边形木板截去一个三角形(截线不经过顶点),得到的新多边形内角和为2340︒,则原多边形的边数为( )A .13B .14C .15D .162.如图,在△ABC 中,AB =AC ,以点B 为圆心,BC 长为半径画弧,交AC 于点D ,连接BD ,则下列结论不一定成立的是( )A .BC =BDB .∠BDC =∠ABC C .∠A =∠CBD D .AD =BD 3.若分式3x x +有意义,则实数x 的取值范围是( ) A .3x >- B .0x > C .3x ≠-D .0x ≠ 4.下列计算结果正确的是( ) A .3x+2x =5x 2 B .(﹣a 3b )2=a 6b 2C .﹣m 2•m 4=m 6D .(a 3)3=a 6 5.关于x 的分式方程22x m x +-=3的解是正数,则负整数m 的个数为( ) A .3 B .4 C .5 D .66.我国古代许多关于数学的发现都曾位居世界前列,其中“杨辉三角”就是一例,如图,这个三角形的构造法则:两腰上的数都是1,其余每个数均为其上方左右两数之和,它给出了()n a b +(n 为正整数)的展开式(按a 的次数由大到小的顺序排列)的系数规律,例如,第四行的四个数1,3,3,1恰好对应着+=+++33223()33a b a a b ab b 展开式中的系数,请你猜想5()a b +的展开式中含32a b 项的系数是( )A .10B .12C .9D .87.如图,在Rt ABC ∆中,90C ∠=︒,AD 是角平分线,若BC 10cm =,:3:2BD CD =,则点D 到AB 的距离是( )A .6cmB .5cmC .4cmD .3cm8.如图,四边形ABCD 是平行四边形,点E 是边CD 上一点,且BC =EC ,CF ⊥BE 交AB 于点F ,P 是EB 延长线上一点,下列结论:①BE 平分∠CBF ;②CF 平分∠DCB ;③BC =FB ;④PF =PC .其中正确结论的个数为( )A .1B .2C .3D .4 9.已知等腰三角形的一边长为2,周长为8,那么它的腰长为 ( ) A .2B .3C .2或3D .不能确定 10.如图,BP 平分∠ABC ,∠ABC =∠BAP =60°,若△ABC 的面积为2cm 2,则△PBC 的面积为( )A .0.8cm 2B .1cm 2C .1.2cm 2D .无法确定二、填空题11.若方程2111a x x-=+-的解小于零,则a 的取值范围是__________. 12.如图,在△ABC 中,已知点D 、E 、F 分别为BC 、AD 、CE 的中点,且S △ABC =1cm 2,则S △BEF =_____cm 2.13.若2m a =,5n a =,则2m n a +=__________________.14.求220191222++++的值,可令22019S 1222=++++,则23202022222S =++++,因此2020221S S -=-.仿照以上推理,计算出23201911112222++++的值为______.15.如图,AC 是半圆O 的一条弦,以弦AC 为折线将弧AC 折叠后过圆心O ,⊙O 的半径为2,则圆中阴影部分的面积为_____.16.如图,是一块缺角的四边形钢板,根据图中所标出的结果,可得所缺损的∠A 的度数是_____.17.如果实数m ,n 满足方程组212m n m n -=⎧⎨+=⎩,那么2021(2)m n -=______. 18.若(x-2)(x+3)=x 2+px+q,则p+q=____________.19.如图,将一张长方形纸条折叠,若25ABC ∠=︒,则ACD ∠的度数为__________.20.化简2a b a a b b a++--=_______. 三、解答题 21.如图所示,△ABC 中,AB =AC ,E 在AC 上,D 在BA 的延长线上,且AD =AE ,连接DE .求证:DE ⊥BC .22.如图,在ABC 中,110ABC ∠=,40A ∠=.(1)作ABC 的角平分线BE (点E 在AC 上;用尺规作图,不写作法,保留作图痕迹);(2)在(1)的条件下,求BEC ∠的度数.23.已知如图,点A 、点B 在直线l 异侧,以点A 为圆心,AB 长为半径作弧交直线l 于C 、D 两点.分别以C 、D 为圆心,AB 长为半径作弧,两弧在l 下方交于点E,连结AE. (1)根据题意,利用直尺和圆规补全图形;(2)证明:l 垂直平分AE.24.在图中,利用网格点和三角板画图或计算:(1)在给定方格纸中画出平移后的A B C ''';(2)画出AB 边上的中线CD ;(3)画出BC 边上的高线AE ;(4)记网格的边长为1,则A B C '''的面积为___________.25.在平面直角坐标系中,()0,A a ,()5,B b ,且a ,b 满足130a b ++=,将线段AB 平移至CD ,其中A ,B 的对应点分别为C ,D .(1)a =______,b =______;(2)若点C 的坐标为()2,4-,如图1,连接OC ,求三角形COD 的面积;(3)设点E 是射线OD (E 不与点D 重合)上一点,①如图2,若点E 在线段OD 上,25DCE ∠=︒,70EAB ∠=︒,求AEC ∠的度数并说明理由;②如图3,点E 在射线OD 上,试探究DCE ∠与EAB ∠和AEC ∠的关系并直接写结论.26.如图,已知六边形ABCDEF 的每个内角都相等,连接AD .(1)若148∠=︒,求2∠的度数;(2)求证://AB DE .27.如图,等边△ABC 的边AC ,BC 上各有一点E ,D ,AE=CD ,AD ,BE 相交于点O .(1)求证:△ABE ≌△CAD ;(2)若∠OBD =45°,求∠ADC 的度数.28.如图1,四边形MNBD 为一张长方形纸片.(1)如图2,将长方形纸片剪两刀,剪出三个角(BAE AEC ECD ∠∠∠、、),则BAE AEC ECD ∠+∠+∠=__________°.(2)如图3,将长方形纸片剪三刀,剪出四个角(BAE AEF EFC FCD ∠∠∠∠、、、),则BAE AEF EFC FCD ∠+∠+∠+∠=__________°.(3)如图4,将长方形纸片剪四刀,剪出五个角(BAE AEF EFG FGC GCD ∠∠∠∠∠、、、、),则BAE AEF EFG FGC GCD ∠+∠+∠+∠+∠=___________°.(4)根据前面探索出的规律,将本题按照上述剪法剪n 刀,剪出()1n +个角,那么这()1n +个角的和是____________°.29.如图,AC 平分∠BCD ,AB =AD ,AE ⊥BC 于E ,AF ⊥CD 于F .(1)若∠ABE =60°,求∠CDA 的度数;(2)若AE =2,BE =1,CD =4.求四边形AECD 的面积.30.如图,直角坐标系中,点A 的坐标为(3,0),以线段OA 为边在第四象限内作等边△AOB ,点C 为x 轴正半轴上一动点(OC >3),连结BC ,以线段BC 为边在第四象限内作等边△CBD ,直线DA 交y 轴于点E .(1)证明∠ACB=∠ADB ;(2)若以A ,E ,C 为顶点的三角形是等腰三角形,求此时C 点的坐标;(3)随着点C 位置的变化,OA AE的值是否会发生变化?若没有变化,求出这个值;若有变化,说明理由.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.B解析:B【解析】【分析】首先求出内角和为2340°的多边形的边数,而根据题意可得原多边形比新多边形的边数少1,据此进一步求解即可.【详解】设内角和为2340°的多边形边数为x ,则:()18022340x -=,解得:15x =,则原多边形边数=15114-=,故选:B.【点睛】本题主要考查了多边形内角和公式的运用,熟练掌握相关公式是解题关键.2.D解析:D【解析】【分析】根据等腰三角形的性质判断即可.【详解】解:∵AB =AC ,∴∠ABC =∠ACB ,又∵BC 、BD 是以点B 为圆心,BC 长为半径圆弧的半径,∴BC =BD ,故A 成立;∵BC =BD ,∴∠BDC =∠BCD ,∴∠BDC =∠ABC ,故B 成立;∵∠ABC =∠ACB =∠BDC ,∴∠A =∠CBD ,故C 成立;若∠A =30°,则∠ABC =∠ACB =75°,∵∠A =∠CBD =30°,∴∠ABD =75°﹣30°=45°,∴∠ABD≠∠A ,∴AD≠BD ,故D 不一定成立;故选:D.【点睛】本题主要考查等腰三角形的性质,掌握等边对等角是解题的关键,注意三角形内角和定理的应用.3.C解析:C【解析】【分析】根据分母不能为零,可得答案.【详解】解:由题意,得x+3≠0,解得x≠-3.故选:C.【点睛】本题考查了分式有意义的条件,利用分式有意义得出不等式是解题关键.4.B解析:B【解析】【分析】根据合并同类项法则、积的乘方、同底数幂的乘法、幂的乘方分别计算,逐项判断即可求解.【详解】解:A、3x+2x=5x,故原题计算错误;B、(﹣a3b)2=a6b2,故原题计算正确;C、﹣m2•m4=﹣m6,故原题计算错误;D、(a3)3=a9,故原题计算错误.故选:B.【点睛】本题考查了合并同类项、积的乘方、同底数幂的乘法、幂的乘方等知识,熟知相关运算法则是解题关键.5.B解析:B【解析】【分析】首先解分式方程2=32x mx+-,然后根据方程的解为正数,可得x>0,据此求出满足条件的负整数m的值为多少即可.【详解】解:2=32x m x +-, 2x +m =3(x ﹣2),2x ﹣3x =﹣m ﹣6,﹣x =﹣m ﹣6,x =m +6,∵关于x 的分式方程2=32x m x +-的解是正数, ∴m +6>0,解得m >﹣6,∴满足条件的负整数m 的值为﹣5,﹣4,﹣3,﹣2,﹣1,当m =﹣4时,解得x =2,不符合题意;∴满足条件的负整数m 的值为﹣5,﹣3,﹣2,﹣1共4个.故选:B .【点睛】此题主要考查了分式方程的解,要熟练掌握,解答此题的关键是要明确:在解方程的过程中因为在把分式方程化为整式方程的过程中,扩大了未知数的取值范围,可能产生增根,增根是令分母等于0的值,不是原分式方程的解. 6.A解析:A【解析】【分析】根据“杨辉三角”的构造法则即可得.【详解】由“杨辉三角”的构造法则得:5()a b +的展开式的系数依次为1,5,10,10,5,1,因为系数是按a 的次数由大到小的顺序排列,所以含32a b 项的系数是第3个,即为10,故选:A .【点睛】本题考查了多项式乘法中的规律性问题,理解“杨辉三角”的构造法则是解题关键.7.C解析:C【解析】【分析】过点D 作DE ⊥AB ,根据角平分线得到DE=CD ,再求出CD 即可.【详解】过点D 作DE ⊥AB ,∵90C ∠=︒,∴DC ⊥AC,∵AD 平分∠BAC ,∴DE=DC,∵BC 10cm =,:3:2BD CD =,∴DE=DC=4cm ,故选:C.【点睛】此题考查角平分线的性质定理,角平分线上的点到角两边的距离相等.8.D解析:D【解析】【分析】分别利用平行线的性质结合线段垂直平分线的性质以及等腰三角形的性质分别判断得出答案.【详解】证明:如图:∵BC =EC ,∴∠CEB =∠CBE ,∵四边形ABCD 是平行四边形,∴DC ∥AB ,∴∠CEB =∠EBF ,∴∠CBE =∠EBF ,∴①BE 平分∠CBF ,正确;∵BC =EC ,CF ⊥BE ,∴∠ECF =∠BCF ,∴②CF 平分∠DCB ,正确;∵DC ∥AB ,∴∠DCF =∠CFB ,∵∠ECF =∠BCF ,∴∠CFB =∠BCF ,∴BF =BC ,∴③正确;∵FB =BC ,CF ⊥BE ,∴B 点一定在FC 的垂直平分线上,即PB 垂直平分FC ,∴PF =PC ,故④正确.故选:D .【点睛】此题主要考查了平行四边形的性质以及线段垂直平分线的性质、等腰三角形的性质等知识,正确应用等腰三角形的性质是解题关键.9.B解析:B【解析】【分析】根据等腰三角形性质和已知条件,进行分类讨论,即可得到答案,要注意的是一定要符合构成三角形的三边关系.【详解】已知三角形一边长为2,(1)当这一边是等腰三角形的腰时,它的腰长就为2,则底边是4根据三角形三边关系,这种情况不符合条件;(2)当这一边是等腰三角形的底边时∵ 周长为8,底边为2∴ 腰长为:822-=3 (等腰三角形两腰相等) 根据三角形三边关系,这种情况符合条件;综上所述,这个等腰三角形的腰长为3.故答案选B.【点睛】 本题考查了三角形的三边关系与等腰三角形的性质,解题的关键是熟练的掌握三角形的三边关系与等腰三角形的性质.10.B解析:B【解析】【分析】延长AP 交BC 于点D ,构造出()ABP DBP ASA ≅,得AP DP =,再根据三角形等底同高面积相等,得到12BPC ABC S S =.【详解】 解:如图,延长AP 交BC 于点D ,∵BP 是ABC ∠的角平分线,∴1302ABP DBP ABC ∠=∠=∠=︒, ∵60BAP ∠=︒,∴18090BPA BAP ABP ∠=︒-∠-∠=︒,∴18090BPD BPA ∠=︒-∠=︒, 在ABP △和DBP 中,ABP DBP BP BP BPA BPD ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩,∴()ABP DBP ASA ≅,∴AP DP =,根据三角形等底同高,12ABP DBP ABD SS S ==,12ACP DCP ACD S S S ==, ∴()211122BPC DBP DCP ABD ACD ABC S S S S S S cm =+=+==.故选:B .【点睛】本题考查全等三角形的性质和判定,角平分线的性质,解题的关键是作辅助线构造全等三角形.二、填空题11.且【解析】【分析】先将分式方程去分母化为整式方程,求出方程的解,根据方程的解小于零得到或,分别解不等式组求出解集即可.【详解】,(a-2)(1-x)=x+1,(1-a)x=3-a ,x解析:13a <<且2a ≠【解析】【分析】先将分式方程去分母化为整式方程,求出方程的解,根据方程的解小于零得到3010a a ->⎧⎨-<⎩或3010a a -<⎧⎨->⎩,分别解不等式组求出解集即可. 【详解】2111a x x-=+-, (a-2)(1-x)=x+1,(1-a)x=3-a , x=31a a--, ∵方程的解小于零, ∴31a a --<0,311a a -≠-- ∴3010a a ->⎧⎨-<⎩或3010a a -<⎧⎨->⎩, 解得13a <<且2a ≠故答案为:13a <<且2a ≠.【点睛】此题考查根据分式方程的解的情况求未知数的取值范围,解一元一次不等式组.12.【解析】【分析】由于D 、E 、F 分别为BC 、AD 、CE 的中点,可判断出AD 、BE 、CE 、BF 为△ABC、△ABD、△ACD、△BEC 的中线,根据中线的性质可知将相应三角形分成面积相等的两部分,从 解析:14【解析】【分析】由于D 、E 、F 分别为BC 、AD 、CE 的中点,可判断出AD 、BE 、CE 、BF 为△ABC 、△ABD 、△ACD 、△BEC 的中线,根据中线的性质可知将相应三角形分成面积相等的两部分,从而完成解答.∵由于D 、E 、F 分别为BC 、AD 、CE 的中点∴△ABE 、△DBE 、△DCE 、△AEC 的面积相等S △BEC =12S △ABC =12 S △BEF =12S △BEC =12×12=14故答案为:14. 【点睛】本题考察了三角形中线的知识;求解的关键是熟练掌握三角形中线的性质,从而完成求解.13.20【解析】【分析】逆用同底数幂的乘法、幂的乘方法则即可解题.【详解】解:.故答案为:20.【点睛】本题考查了同底数幂的乘法法则、幂的乘方(逆用),熟练掌握同底数幂的乘法、幂的乘方法解析:20【解析】【分析】逆用同底数幂的乘法、幂的乘方法则即可解题.【详解】解:222()2520m n m n a a a +=⋅=⨯=.故答案为:20.【点睛】本题考查了同底数幂的乘法法则、幂的乘方(逆用),熟练掌握同底数幂的乘法、幂的乘方法则是解题关键.14.【解析】【分析】根据题目所给计算方法,令,再两边同时乘以,求出,用,求出的值,进而求出的值.【详解】则,∴,∴,则.故答案为:【点睛】本题考查了同底数幂的乘法,利用错 解析:2019112-【解析】【分析】 根据题目所给计算方法,令23201911112222S,再两边同时乘以12,求出12S ,用12S S ,求出12S 的值,进而求出S 的值. 【详解】 解:令23201911112222S , 则22023401111122222S , ∴2020111222S S , ∴2020111222S , 则2019112S .故答案为:2019112-【点睛】 本题考查了同底数幂的乘法,利用错位相减法,消掉相关值,是解题的关键. 15.【解析】【分析】过点作,交于,连接、,证明弓形的面积弓形的面积,这样图中阴影部分的面积的面积.【详解】过点作,交于,连接、,,,是的直径,,,,是等边三角形,,弓形面积 解析:3 【解析】 【分析】过点O 作OE AC ⊥,交AC 于D ,连接OC 、BC ,证明弓形OC 的面积=弓形BC 的面积,这样图中阴影部分的面积=OBC 的面积.【详解】过点O 作OE AC ⊥,交AC 于D ,连接OC 、BC ,1122OD DE OE OA ===, ∴30A ∠=︒,AB 是O 的直径,∴90ACB ∠=︒,∴60B ∠=︒,2OB OC ==,∴OBC 是等边三角形,∴OC BC =,∴弓形OC 面积=弓形BC 的面积,∴阴影部分面积12332OBC S ==⨯= 3.【点睛】本题考查了折叠问题、扇形的面积.解决本题的关键是把阴影部分的面积转化为OBC 的面积.16.73°【解析】【分析】先求出∠ABC度数,再求出四边形的内角和,再代入求出即可.【详解】如图;∵∠EBC=62°,∴∠ABC=180°-∠EBC=118°,∵∠A+∠ABC+∠C+解析:73°【解析】【分析】先求出∠ABC度数,再求出四边形的内角和,再代入求出即可.【详解】如图;∵∠EBC=62°,∴∠ABC=180°-∠EBC=118°,∵∠A+∠ABC+∠C+∠D=(4-2)×180°=360°,∠C=80°,∠D=89°,∴∠A=360°-∠ABC-∠C-∠D=73°,故答案为73°.【点睛】本题考查了多边形的内角和外角,能求出四边形的内角和是即此题的关键,注意:边数为n的多边形的内角和=(n-2)×180°.17.1【解析】【分析】方程组中的两个方程相减可得,然后整体代入所求式子计算即可.【详解】解:对方程组,①-②,得,所以.故答案为:﹣1.【点睛】本题考查了二元一次方程组的解法和代数式求解析:-1【解析】【分析】方程组中的两个方程相减可得21m n -=-,然后整体代入所求式子计算即可.【详解】解:对方程组21{2m n m n -=+=①②,①-②,得21m n -=-, 所以()()20212021211m n -=-=-. 故答案为:﹣1.【点睛】本题考查了二元一次方程组的解法和代数式求值,灵活应用整体的思想是解题的关键. 18.-5【解析】【分析】利用多项式乘以多项式法则直接去括号,再得出p 和q 的值,进而得出答案.【详解】解:∵(x-2)(x+3)=x2+x-6=x2+px+q ,∴p=1,q=-6,∴p+q 的解析:-5【解析】【分析】利用多项式乘以多项式法则直接去括号,再得出p 和q 的值,进而得出答案.【详解】解:∵(x-2)(x+3)=x 2+x-6=x 2+px+q ,∴p=1,q=-6,∴p+q 的值为-5.故答案为-5.【点睛】此题主要考查了多项式乘以多项式,熟练掌握运算法则是解题关键.19.130°【解析】【分析】延长DC 到点E ,如图,根据平行线的性质可得∠BCE=∠ABC=25°,根据折叠的性质可得∠ACB=∠BCE=25°,进一步即可求出答案.【详解】解:延长DC到点E,解析:130°【解析】【分析】延长DC到点E,如图,根据平行线的性质可得∠BCE=∠ABC=25°,根据折叠的性质可得∠ACB=∠BCE=25°,进一步即可求出答案.【详解】解:延长DC到点E,如图:∵AB∥CD,∴∠BCE=∠ABC=25°,由折叠可得:∠ACB=∠BCE=25°,∵∠BCE+∠ACB+∠ACD=180°,∴∠ACD=180°﹣∠BCE﹣∠ACB=180°﹣25°﹣25°=130°,故答案为:130°.【点睛】此题主要考查了平行线的性质和折叠的性质,正确添加辅助线、熟练掌握平行线的性质是解决问题的关键.20.-1【解析】【分析】将的分母提出一个负号,变为,然后计算即可.【详解】原式====-1故答案为-1.【点睛】本题考查了分式的加减法,本题的关键是对第二项提出一个负号,做题过程中要注意解析:-1【解析】【分析】将2ab a-的分母提出一个负号,变为2aa b-,然后计算即可.【详解】原式=2a b aa b a b+---=2a b aa b+--=b aa b--=-1故答案为-1.【点睛】本题考查了分式的加减法,本题的关键是对第二项提出一个负号,做题过程中要注意符号变号问题.三、解答题21.见解析.【解析】【分析】过A作AM⊥BC于M,根据等腰三角形三线合一的性质得出∠BAC=2∠BAM,由三角形外角的性质及等边对等角的性质得出∠BAC=2∠D,则∠BAM=∠D,根据平行线的判定得出DE∥AM,进而得到DE⊥BC.【详解】证明:如图,过A作AM⊥BC于M,∵AB=AC,∴∠BAC=2∠BAM,∵AD=AE,∴∠D=∠AED,∴∠BAC=∠D+∠AED=2∠D,∴∠BAC=2∠BAM=2∠D,∴∠BAM=∠D,∴DE∥AM,∵AM⊥BC,∴DE⊥BC.【点睛】考查了等腰三角形的性质,三角形外角的性质,平行线的判定等知识,难度适中.准确作出辅助线是解题的关键.22.(1)见解析;(2)95°【解析】(1)依据角平分线的作法,即可得到△ABC 的角平分线BE ;(2)依据三角形内角和定理,即可得到∠AEB 的度数,再根据邻补角的定义,即可得到∠BEC 的度数.【详解】(1)如图(满足“三弧一线”可得)线段BE 即为所求(2)由(1)得,BE 平分ABC ∠∵110ABC ∠=︒ ∴1552ABE ABC ∠=∠=︒ ∵40A ∠=︒∴180554085AEB ∠=︒-︒-︒=︒∵180AEB BEC ∠+∠=︒∴1808595BEC ∠=︒-︒=︒【点睛】本题主要考查了三角形内角和定理以及基本作图,解决问题的关键是掌握角平分线的作法.23.(1)见解析;(2)证明见解析.【解析】【分析】(1)根据题意进行作图即可;(2)根据题意可证明△ACD ≌△ECD ,再利用全等的性质及等腰三角形“三线合一”的性质即可证明结论.【详解】解:(1)如图所示;(2)证明:由题意可知,AC=AD=AB ,CE=ED=AB ,∴AC=CE ,AD=DE ,又∵CD=CD ,∴△ACD ≌△ECD ,∴∠ACD=∠ECD ,又∵AC=CE ,∴CO 垂直平分AE ,∴l 垂直平分AE.【点睛】本题考查了作图及线段的垂直平分线,需熟练掌握全等三角形的判定及性质,等腰三角形的性质,学会应用“三线合一”证明线段的垂直平分线.24.(1)见解析;(2)见解析;(3)见解析;(4)8【解析】【分析】(1)连接BB ′,过A 、C 分别做BB ′的平行线,并且在平行线上截取AA ′=CC ′=BB ′,顺次连接平移后各点,得到的三角形即为平移后的三角形;(2)作AB 的垂直平分线找到中点D ,连接CD ,CD 就是所求的中线.(3)从A 点向BC 的延长线作垂线,垂足为点E ,AE 即为BC 边上的高;(4)根据三角形面积公式即可求出△A ′B ′C ′的面积.【详解】解:(1)如图所示:A B C '''∆即为所求;(2)如图所示:CD 就是所求的中线;(3)如图所示:AE 即为BC 边上的高;(4)4421628A B C S '''∆=⨯÷=÷=.故A B C '''∆的面积为8.【点睛】本题主要考查了根据平移变换作图,以及三角形的中线,高的一些基本画图方法.平移作图的一般步骤为:①确定平移的方向和距离,先确定一组对应点;②确定图形中的关键点;③利用第一组对应点和平移的性质确定图中所有关键点的对应点;④按原图形顺序依次连接对应点,所得到的图形即为平移后的图形.25.(1)﹣1,﹣3;(2)8;(3)①∠AEC=95°,理由见解析;②当点E 在线段OD 上时,DCE ∠+EAB ∠=AEC ∠;当点E 在OD 的延长线上时,∠BAE=∠DCE+∠AEC .【解析】【分析】(1)根据非负数的性质解答即可;(2)先根据平移的性质求出点D 的坐标,然后过点C 、D 作CM ⊥x 轴于M ,DN ⊥x 轴于N ,如图1,再根据S △COD =S 梯形CMND -S △COM -S △DON 代入数据计算即可;(3)①根据平移的性质可得AB ∥CD ,过点E 作EG ∥AB ,如图2,则AB ∥CD ∥EG ,然后根据平行线的性质可得∠DCE=∠CEG ,∠BAE=∠GEA ,再根据角的和差即可求出结果; ②分两种情况:当点E 在线段OD 上时,如图2,此时由①的推导可直接得出结论;当点E 在OD 的延长线DH 上时,如图3,设CD 的延长线DQ 交AE 于点P ,根据平行线的性质和三角形的外角性质解答即可.【详解】解:(1)∵130a b +++=,∴a+1=0,b+3=0,解得:a=﹣1,b=﹣3,故答案为:﹣1,﹣3;(2)∵a=﹣1,b=﹣3,∴A (0,﹣1),B (5,﹣3),∵将线段AB 平移至CD ,A ,B 的对应点分别为C (﹣2,4),D ,∴点D (3,2)如图1,过点C 、D 作CM ⊥x 轴于M ,DN ⊥x 轴于N ,则CM=4,DN=2,MN=2+3=5,∴S △COD =S 梯形CMND -S △COM -S △DON =()11124524328222⨯+⨯-⨯⨯-⨯⨯=;(3)①根据平移的性质可得AB ∥CD ,过点E 作EG ∥AB ,如图2,则AB ∥CD ∥EG , ∴∠DCE=∠CEG ,∠BAE=∠GEA ,∵25DCE ∠=︒,70EAB ∠=︒,∴∠AEC=∠CEG+∠AEG=∠DCE+∠BAE=25°+70°=95°;②当点E 在线段OD 上时,如图2,此时由①的结论可得:DCE ∠+EAB ∠=AEC ∠; 当点E 在OD 的延长线DH 上时,如图3,设CD 的延长线DQ 交AE 于点P ,∵AB ∥CD ,∴∠EPQ=∠EAB ,∵∠EPQ=∠DCE+∠AEC ,∴∠BAE=∠DCE+∠AEC ;综上,当点E 在线段OD 上时,DCE ∠+EAB ∠=AEC ∠;当点E 在OD 的延长线上时,∠BAE=∠DCE+∠AEC .【点睛】本题考查了非负数的性质、平移的性质、坐标系中三角形面积的计算、平行线的性质、平行公理的推论以及三角形的外角性质等知识,涉及的知识点多,但难度不大,熟练掌握上述知识是解题的关键.26.(1)248∠=︒;(2)证明见解析;【解析】【分析】(1)先求六边形ABCDEF 的每个内角的度数,再根据四边形的内角和是360°,求∠2的度数.(2)由(1)中∠ADC的度数,可得∠BAD=∠ADE,利用内错角相等,两直线平行,可证AB∥DE.【详解】(1)∵六边形ABCDEF的每个内角的度数是(6-2)×180°÷6=120°∴∠FAB=120°,∵∠1=48°∴∠FAD=∠FAB-∠1=120°-48°=72°,∴∠2=360°-120°-120°-72°=48°.(2)∵∠1=48°,∠2=48°,∴AB∥DE.【点睛】正确识别“三线八角”中的同位角、内错角、同旁内角是正确答题的关键,不能遇到相等或互补关系的角就误认为具有平行关系,只有同位角相等、内错角相等、同旁内角互补,才能推出两被截直线平行.注意平行于同一条直线的两直线平行.27.(1)见解析;(2)∠ADC=105°【解析】【分析】(1)根据等边三角形的性质可得AB=AC,∠BAE=∠C=60 °,再根据SAS即可证得结论;(2)根据全等三角形的性质可得∠ABE=∠CAD,然后根据三角形的外角性质和角的和差即可求出∠BOD的度数,再根据三角形的外角性质即可求出答案.【详解】(1)证明:∵△ABC为等边三角形,∴AB=AC,∠BAE=∠C=60 °,在△ABE与△CAD中,∵AB=AC,∠BAE=∠C,AE=CD,∴△ABE≌△CAD(SAS);(2)解:∵△ABE≌△CAD,∴∠ABE=∠CAD,∴∠BOD=∠ABO+∠BAO=∠CAD +∠BAO=∠BAC=60°,∴∠ADC=∠OBD+∠BOD=45°+60°=105°.【点睛】本题考查了等边三角形的性质、全等三角形的判定和性质以及三角形的外角性质等知识,属于常考题目,熟练掌握上述知识是解答的关键.28.(1)360;(2)540;(3)720;(4)180n.【解析】【分析】(1)过点E作EH∥AB,再根据两直线平行,同旁内角互补即可得到三个角的和等于180°的2倍;(2)分别过E、F分别作AB的平行线,根据两直线平行,同旁内角互补即可得到四个角的和等于180°的三倍;(3)分别过E、F、G分别作AB的平行线,根据两直线平行,同旁内角互补即可得到四个角的和等于180°的三倍;(4)根据前三问个的剪法,剪n刀,剪出n+1个角,那么这n+1个角的和是180n度.【详解】(1)过E作EH∥AB(如图②).∵原四边形是长方形,∴AB∥CD,又∵EH∥AB,∴CD∥EH(平行于同一条直线的两条直线互相平行).∵EH∥AB,∴∠A+∠1=180°(两直线平行,同旁内角互补).∵CD∥EH,∴∠2+∠C=180°(两直线平行,同旁内角互补).∴∠A+∠1+∠2+∠C=360°,又∵∠1+∠2=∠AEC,∴∠BAE+∠AEC+∠ECD=360°;(2)分别过E、F分别作AB的平行线,如图③所示,用上面的方法可得∠BAE+∠AEF+∠EFC+∠FCD=540°;(3)分别过E、F、G分别作AB的平行线,如图④所示,用上面的方法可得∠BAE+∠AEF+∠EFG+∠FGC+∠GCD=720°;(4)由此可得一般规律:剪n刀,剪出n+1个角,那么这n+1个角的和是180n度.故答案为:(1)360;(2)540;(3)720;(4)180n.【点睛】本题主要考查了多边形的内角和,作平行线并利用两直线平行,同旁内角互补是解本题的关键,总结规律求解是本题的难点.29.(1)120°;(2)9.【解析】【分析】(1)、根据角平分线的性质以及AB=AD得出Rt△ABE和Rt△ADF全等,从而得出∠ADF=∠ABE=60°,根据平角得出∠ADC的度数;(2)、根据三角形全等得出FD=BE=1,AF=AE =2,CE=CF=CD+FD=5,最后根据S四边形AECD=S△AEC+S△ACD得出答案.【详解】解:(1)∵AC平分∠BCD,AE⊥BC,AF⊥CD,∴∠ACE=∠ACF,∠AEC=∠AFC=90°,∴AE=AF,在Rt△ABE和Rt△ADF中,AE=AF,AB=AD,∴Rt△ABE≌Rt△ADF(HL),∴∠ADF=∠ABE=60°,∴∠CDA=180°-∠ADF=120°;(2)由(1)知Rt△ABE≌Rt△ADF,∴FD=BE=1,AF=AE=2,在△AEC和△AFC中,∠ACE=∠ACF,∠AEC=∠AFC,AC=AC,∴△AEC≌△AFC(AAS),∴CE=CF=CD+FD=5,∴S四边形AECD=S△AEC+S△ACD=12EC·AE+12CD·AF=12×5×2+12×4×2=9.【点睛】本题主要考查的是角平分线的性质、三角形全等的应用以及三角形的面积计算,难度中等.理解角平分线上的点到角两边的距离相等的性质是解决这个问题的关键.30.(1)见解析;(2)C点的坐标为(9,0);(3)OAAE的值不变,12OAAE【解析】【分析】(1)由△AOB和△CBD是等边三角形得到条件,判断△OBC≌△ABD,即可证得∠ACB=∠ADB;(2)先判断△AEC的腰和底边的位置,利用角的和差关系可证得∠OEA=30,AE和AC是等腰三角形的腰,利用直角三角形中,30所对的边是斜边的一半可求得AE的长度,因此OC=OA+AC,即可求得点C的坐标;(3)利用角的和差关系可求出∠OEA=30,再根据直角三角形中,30所对的边是斜边的一半即可证明.【详解】解:(1)∵△AOB和△CBD是等边三角形∴OB=AB,BC=BD,∠OBA=∠CBD=60︒,∴∠OBA+∠ABC=∠CBD+∠ABC,即∠OBC=∠ABD∴在△OBC与△ABD中,OB=AB,∠OBC=∠ABD,BC=BD∴△OBC≌△ABD(SAS)∴∠OCB=∠ADB即∠ACB=∠ADB(2)∵△OBC≌△ABD∴∠BOC=∠BAD=60︒又∵∠OAB=60︒∴∠OAE=1806060︒-︒-︒=60︒,∴∠EAC=120︒,∠OEA=30,∴在以A,E,C为顶点的等腰三角形中AE和AC是腰.∵在Rt△AOE中,OA=3,∠OEA=30∴AE=6∴AC=AE=6∴OC=3+6=9∴以A,E,C为顶点的三角形是等腰三角形时,C点的坐标为(9,0)(3)OAAE的值不变.理由:由(2)得∠OAE=180︒-∠OAB-∠BAD=60︒∴∠OEA=30∴在Rt△AOE中,EA=2OA∴OAAE=12.【点睛】本题主要考查了全等三角形的性质以及判定定理,平面直角坐标系,含30角直角三角形的性质,等腰三角形的性质,等边三角形的性质,灵活运用全等三角形的判定定理寻求全等三角形的判定条件证明三角形全等是解题的关键.。
深圳坪山街道培英学校初中部小升初数学期末试卷测试题(Word版含解析)一、选择题1.李华的座位用数对表示是(4,5),刘玲的座位在李华的东偏南45°方向上,她的座位可能是()。
A.(3.4)B.(5,4)C.(5,6)2.某人从甲地到乙地需要小时,他走了小时,一共走了300米,他还有多少米没有走?正确的算式是().A.300÷-300 B.300××+300C.300÷×-300 D.300÷(-)3.一个等腰三角形的周长是70cm,其中两条边的长度比3∶1,这个三角形腰的长度是()cm。
A.14 B.30 C.28 D.14或304.把一根木料截成两段,第一段长米,第二段占全长的,那么这两段木料长度比较的结果是()A.第一段长B.第二段长C.一样长D.无法确定5.下图是用5个小正方体拼摆而成的,从右面看到的图形是()。
A.B.C.D.6.水果店购进100千克苹果共花了400元。
水果店出售这些苹果时,标价合理的是()。
A.4元/千克B.4千克/元C.6元/千克D.6千克/元7.如图,以点A为圆心的圆内,三角形ABC一定为等腰三角形。
做出这个判断是运用了圆的什么特征?()A.圆的周长是它的直径的π倍B.同一个圆的直径相等C.同一个圆的直径为半径的2倍D.同一个圆的半径相等8.下图是一个健康人一天的体温曲线图从这幅图中可知()。
A.7:30体温约是36.8℃B.一天的体温波动不超过1℃C.8时到18时体温一直上升D.6时和16时体温一样9.观察下面的点阵图规律,第(10)个点阵图中点的个数是()A.30个B.33 个C.36个D.39 个二、填空题10.括号里填合适的数。
4.5米=(__________)厘米 3时45分=(__________)时250公顷=(__________)平方千米 0.18(__________)=180(__________)11.(________)∶(________)=35=9÷(________)=(________)(小数)=(________)%。
深圳坪山坪山中学数学圆几何综合达标检测卷(Word版含解析)一、初三数学圆易错题压轴题(难)1.已知:四边形ABCD内接于⊙O,∠ADC=90°,DE⊥AB,垂足为点E,DE的锯长线交⊙O于点F,DC的延长线与FB的延长线交于点G.(1)如图1,求证:GD=GF;(2)如图2,过点B作BH⊥AD,垂足为点M,B交DF于点P,连接OG,若点P在线段OG上,且PB=PH,求∠ADF的大小;(3)如图3,在(2)的条件下,点M是PH的中点,点K在BC上,连接DK,PC,D交PC点N,连接MN,若AB=122,HM+CN=MN,求DK的长.【答案】(1)见解析;(2)∠ADF=45°;(3)1810.【解析】【分析】(1)利用“同圆中,同弧所对的圆周角相等”可得∠A=∠GFD,由“等角的余角相等”可得∠A=∠GDF,等量代换得∠GDF=∠GFD,根据“三角形中,等角对等边”得GD=GF;(2)连接OD、OF,由△DPH≌△FPB可得:∠GBH=90°,由四边形内角和为360°可得:∠G=90°,即可得:∠ADF=45°;(3)由等腰直角三角形可得AH=BH=12,DF=AB=12,由四边形ABCD内接于⊙O,可得:∠BCG=45°=∠CBG,GC=GB,可证四边形CDHP是矩形,令CN=m,利用勾股定理可求得m=2,过点N作NS⊥DP于S,连接AF,FK,过点F作FQ⊥AD于点Q,过点F 作FR⊥DK交DK的延长线于点R,通过构造直角三角形,应用解直角三角形方法球得DK.【详解】解:(1)证明:∵DE⊥AB∴∠BED=90°∴∠A+∠ADE=90°∵∠ADC=90°∴∠GDF+∠ADE=90°∴∠A=∠GDF∵BD BD∴∠A=∠GFD∴∠GDF =∠GFD ∴GD =GF (2)连接OD 、OF ∵OD =OF ,GD =GF ∴OG ⊥DF ,PD =PF 在△DPH 和△FPB 中PD PF DPH FPB PH PB =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴△DPH ≌△FPB (SAS ) ∴∠FBP =∠DHP =90° ∴∠GBH =90°∴∠DGF =360°﹣90°﹣90°﹣90°=90° ∴∠GDF =∠DFG =45° ∴∠ADF =45°(3)在Rt △ABH 中,∵∠BAH =45°,AB =∴AH =BH =12 ∴PH =PB =6 ∵∠HDP =∠HPD =45° ∴DH =PH =6∴AD =12+6=18,PN =HM =12PH =3,PD =∵∠BFE =∠EBF =45° ∴EF =BE∵∠DAE =∠ADE =45° ∴DE =AE ∴DF =AB =∵四边形ABCD 内接于⊙O ∴∠DAB +∠BCD =180° ∴∠BCD =135° ∴∠BCG =45°=∠CBG ∴GC =GB又∵∠CGP =∠BGP =45°,GP =GP ∴△GCP ≌△GBP (SAS ) ∴∠PCG =∠PBG =90° ∴∠PCD =∠CDH =∠DHP =90° ∴四边形CDHP 是矩形∴CD =HP =6,PC =DH =6,∠CPH =90°令CN =m ,则PN =6﹣m ,MN =m +3 在Rt △PMN 中,∵PM 2+PN 2=MN 2 ∴32+(6﹣m )2=(m +3)2,解得m =2 ∴PN =4过点N 作NS ⊥DP 于S , 在Rt △PSN 中,PS =SN =22 DS =62﹣22=42SN 221tan DS 242SDN ∠=== 连接AF ,FK ,过点F 作FQ ⊥AD 于点Q ,过点F 作FR ⊥DK 交DK 的延长线于点R 在Rt △DFQ 中,FQ =DQ =12 ∴AQ =18﹣12=6 ∴tan 1226FQ FAQ AQ ∠=== ∵四边形AFKD 内接于⊙O , ∴∠DAF +∠DKF =180° ∴∠DAF =180°﹣∠DKF =∠FKR 在Rt △DFR 中,∵DF =1122,tan 2FDR ∠=∴12102410,FR DR ==在Rt △FKR 中,∵FR =1210tan ∠FKR =2 ∴KR =6105∴DK =DR ﹣KR =24106101810=-=.【点睛】本题是一道有关圆的几何综合题,难度较大,主要考查了圆内接四边形的性质,圆周角定理,全等三角形性质及判定,等腰直角三角形性质,解直角三角形等知识点;解题关键是添加辅助线构造直角三角形.2.如图,已知直线AB经过⊙O上的点C,并且OA=OB,CA=CB,(1)求证:直线AB是⊙O的切线;(2)OA,OB分别交⊙O于点D,E,AO的延长线交⊙O于点F,若AB=4AD,求sin∠CFE 的值.【答案】(1)见解析;(2)5【解析】【分析】(1)根据等腰三角形性质得出OC⊥AB,根据切线的判定得出即可;(2)连接OC、DC,证△ADC∽△ACF,求出AF=4x,CF=2DC,根据勾股定理求出DC=355x,DF=3x,解直角三角形求出sin∠AFC,即可求出答案.【详解】(1)证明:连接OC,如图1,∵OA=OB,AC=BC,∴OC⊥AB,∵OC过O,∴直线AB是⊙O的切线;(2)解:连接OC、DC,如图2,∵AB=4AD,∴设AD=x,则AB=4x,AC=BC=2x,∵DF为直径,∴∠DCF=90°,∵OC⊥AB,∴∠ACO=∠DCF=90°,∴∠OCF=∠ACD=90°﹣∠DCO,∵OF=OC,∴∠AFC=∠OCF,∴∠ACD=∠AFC,∵∠A=∠A,∴△ADC∽△ACF,∴122 AC AD DC xAF AC CF x====,∴AF=2AC=4x,FC=2DC,∵AD=x,∴DF=4x﹣x=3x,在Rt△DCF中,(3x)2=DC2+(2DC)2,解得:DC=5x,∵OA=OB,AC=BC,∴∠AOC=∠BOC,∴DC EC=,∴∠CFE=∠AFC,∴sin∠CFE=sin∠AFC=DCDF=53xx=.【点睛】本题考查了等腰三角形的性质,切线的判定,解直角三角形,圆心角、弧、弦之间的关系,相似三角形的性质和判定的应用,能综合运用知识点进行推理和计算是解此题的关键,难度偏大.3.如图所示,CD为⊙O的直径,点B在⊙O上,连接BC、BD,过点B的切线AE与CD 的延长线交于点A,OE//BD,交BC于点F,交AB于点E.(1)求证:∠E=∠C;(2)若⊙O的半径为3,AD=2,试求AE的长;(3)在(2)的条件下,求△ABC的面积.【答案】(1)证明见解析;(2)10;(3)48 5.【解析】试题分析:(1)连接OB,利用已知条件和切线的性质证明:OE∥BD,即可证明:∠E=∠C;(2)根据题意求出AB的长,然后根据平行线分线段定理,可求解;(3)根据相似三角形的面积比等于相似比的平方可求解.试题解析:(1)如解图,连接OB,∵CD为⊙O的直径,∴∠CBD=∠CBO+∠OBD=90°,∵AB是⊙O的切线,∴∠ABO=∠ABD+∠OBD=90°,∴∠ABD=∠CBO.∵OB、OC是⊙O的半径,∴OB=OC,∴∠C=∠CBO.∵OE∥BD,∴∠E=∠ABD,∴∠E=∠C;(2)∵⊙O的半径为3,AD=2,∴AO=5,∴AB=4.∵BD∥OE,∴=,∴=,∴BE=6,AE=6+4=10(3)S △AOE==15,然后根据相似三角形面积比等于相似比的平方可得S△ABC= S△AOE==4.选做题:从甲乙两题中选作一题,如果两题都做,只以甲题计分题甲:已知矩形两邻边的长、是方程的两根.(1)求的取值范围;(2)当矩形的对角线长为时,求的值;(3)当为何值时,矩形变为正方形?题乙:如图,是直径,于点,交于点,且.(1)判断直线和的位置关系,并给出证明;(2)当,时,求的面积.【答案】题甲(1)(2)(3)题乙:(1)BD是切线;证明所以OB⊥BD,BD是切线(2)S=【解析】试题分析:题甲:(1)、是方程的两根,则其;由得(2)矩形两邻边的长、,矩形的对角线的平方=;矩形两邻边的长、是方程的两根,则;因为,所以;解得由得(3)矩形变为正方形,则a=b;、是方程的两根,所以方程有两个相等的实数根,即,由得题乙:(1)BD是切线;如图所示,是弧AC所对的圆周角,;因为,所以;于点,,所以,,在三角形OBD中,所以OB⊥BD;BD是切线(2),AB是圆的直径,所以OB=5;于点,交于点,F是BC的中点;,BF=4;在直角三角形OBF中由勾股定理得OF=;根据题意,,则,所以,从而,解得DF=,的面积=考点:直线与圆相切,相似三角形点评:本题考查直线与圆相切,相似三角形;解本题的关键是会判断直线与圆是否相切,能判定两个三角形相似5.在△ABC中,∠A=90°,AB=4,AC=3,M是AB上的动点(不与A,B重合),过M点作MN∥BC交AC于点N.(1)如图1,把△AMN沿直线MN折叠得到△PMN,设AM=x.i.若点P正好在边BC上,求x的值;ii.在M的运动过程中,记△MNP与梯形BCNM重合的面积为y,试求y关于x的函数关系式,并求y的最大值.(2)如图2,以MN为直径作⊙O,并在⊙O内作内接矩形AMQN.试判断直线BC与⊙O的位置关系,并说明理由.【答案】(1)i.当x=2时,点P恰好落在边BC上;ii. y=,当x=时,重叠部分的面积最大,其值为2;(2)当x=时,⊙O与直线BC相切;当x<时,⊙O与直线BC相离;x>时,⊙O与直线BC相交.【解析】试题分析:(1)i.根据轴对称的性质,可求得相等的线段与角,可得点M是AB中点,即当x=AB=2时,点P恰好落在边BC上;ii.分两种情况讨论:①当0<x≤2时,△MNP与梯形BCNM重合的面积为△MNP的面积,根据轴对称的性质△MNP的面积等于△AMN的面积,易见y=x2②当2<x<4时,如图2,设PM,PN分别交BC于E,F,由i.知ME=MB=4-x∴PE=PM-ME=x-(4-x)=2x-4,由题意知△PEF∽△ABC,利用相似三角形的性质即可求得.(2)利用分类讨论的思想,先求的直线BC与⊙O相切时,x的值,然后得到相交,相离时x的取值范围.试题解析:(1)i.如图1,由轴对称性质知:AM=PM,∠AMN=∠PMN,又MN∥BC,∴∠PMN=∠BPM,∠AMN=∠B,∴∠B=∠BPM,∴AM=PM=BM,∴点M是AB中点,即当x=AB=2时,点P恰好落在边BC上.ii.以下分两种情况讨论:①当0<x≤2时,∵MN∥BC,∴△AMN∽△ABC,∴,∴,∴AN=,△MNP与梯形BCNM重合的面积为△MNP的面积,∴,②当2<x<4时,如图2,设PM,PN分别交BC于E,F,由(2)知ME=MB=4-x,∴PE=PM-ME=x-(4-x)=2x-4,由题意知△PEF∽△ABC,∴,∴S△PEF=(x-2)2,∴y=S△PMN-S△PEF=,∵当0<x≤2时,y=x2,∴易知y最大=,又∵当2<x<4时,y=,∴当x=时(符合2<x<4),y最大=2,综上所述,当x=时,重叠部分的面积最大,其值为2.(2))如图3,设直线BC与⊙O相切于点D,连接AO,OD,则AO=OD=MN.在Rt△ABC中,BC==5;由(1)知△AMN∽△ABC,∴,即,∴MN=x∴OD=x,过M点作MQ⊥BC于Q,则MQ=OD=x,在Rt△BMQ与Rt△BCA中,∠B是公共角,∴△BMQ∽△BCA,∴,∴BM=,AB=BM+MA=x+x=4∴x=,∴当x=时,⊙O与直线BC相切;当x<时,⊙O与直线BC相离;x>时,⊙O与直线BC相交.考点:圆的综合题.6.如图,在△ABC中,∠C=90°,∠CAB=30°,AB=10,点D在线段AB上,AD=2.点P,Q 以相同的速度从D点同时出发,点P沿DB方向运动,点Q沿DA方向到点A后立刻以原速返回向点B 运动.以PQ 为直径构造⊙O ,过点P 作⊙O 的切线交折线AC ﹣CB 于点E ,将线段EP 绕点E 顺时针旋转60°得到EF ,过F 作FG ⊥EP 于G ,当P 运动到点B 时,Q 也停止运动,设DP=m .(1)当2<m≤8时,AP=,AQ=.(用m 的代数式表示) (2)当线段FG 长度达到最大时,求m 的值; (3)在点P ,Q 整个运动过程中,①当m 为何值时,⊙O 与△ABC 的一边相切? ②直接写出点F 所经过的路径长是.(结果保留根号)【答案】(1)2+m ,m ﹣2;(2)m=5.5;(3)①当m=1或4或10﹣433时,⊙O 与△ABC 的边相切.②点F 的运动路径的长为1136+572. 【解析】试题分析:(1)根据题意可得AP =2+m ,AQ =m −2.(2)如图1中在Rt △EFG 中, 30,90EFG A EGF ∠=∠=∠=, 推出3cos30cos302FG EF PE EP =⋅=⋅=,所以当点E 与点C 重合时,PE 的值最大,求出此时EP 的长即可解决问题.(3)①当02t <≤ (Q 在往A 运动)时,如图2中,设O 切AC 于H ,连接OH .当28m <≤(Q 从A 向B 运动)时,则PQ =(2+m )−(m −2)=4,如图3中,设O 切AC 于H .连接OH .如图4中,设O 切BC 于N ,连接ON .分别求解即可.②如图5中,点F 的运动轨迹是F 1→F 2→B .分别求出122F F F B ,即可解决问题. 试题解析:(1)当28m <≤时,AP =2+m ,AQ =m −2. 故答案为2+m ,m −2. (2)如图1中,在Rt △EFG 中, 30,90EFG A EGF ∠=∠=∠=,3cos30cos302FG EF PE EP ∴=⋅=⋅=, ∴当点E 与点C 重合时,PE 的值最大, 易知此时53553AC BC EP AB ⨯⨯===,3tan30(2)EP AP m =⋅=+⋅, 533(2)23m ∴=+⋅,∴m =5.5(3)①当02t <≤ (Q 在往A 运动)时,如图2中,设O 切AC 于H ,连接OH .则有AD =2DH =2, ∴DH =DQ =1,即m =1.当28m <≤(Q 从A 向B 运动)时,则PQ =(2+m )−(m −2)=4, 如图3中,设O 切AC 于H .连接OH .则AO =2OH =4,AP =4+2=6, ∴2+m =6, ∴m =4. 如图4中,设O 切BC 于N ,连接ON .在Rt △OBN 中, 43sin60OB ON ==, 4310AO ∴=-, 4312AP ∴=-, 43212m ∴+=-, 4310m ∴=-, 综上所述,当m =1或4或43103-时,O 与△ABC 的边相切。
深圳坪山培英学校初中部数学圆 几何综合单元测试题(Word 版 含解析)一、初三数学 圆易错题压轴题(难)1.已知:图1 图2 图3(1)初步思考:如图1, 在PCB ∆中,已知2PB =,BC=4,N 为BC 上一点且1BN =,试说明:12PN PC = (2)问题提出:如图2,已知正方形ABCD 的边长为4,圆B 的半径为2,点P 是圆B 上的一个动点,求12PD PC +的最小值. (3)推广运用: 如图3,已知菱形ABCD 的边长为4,∠B ﹦60°,圆B 的半径为2,点P 是圆B 上的一个动点,求12PD PC -的最大值. 【答案】(1)详见解析;(2)5;(3)最大值37DG =【解析】【分析】(1)利用两边成比例,夹角相等,证明BPN ∆∽BCP ∆,得到PN BN PC BP =,即可得到结论成立;(2)在BC 上取一点G ,使得BG=1,由△PBG ∽△CBP ,得到12PG PC =,当D 、P 、G 共线时,12PD PC +的值最小,即可得到答案; (3)在BC 上取一点G ,使得BG=1,作DF ⊥BC 于F ,与(2)同理得到12PG PC =,当点P 在DG 的延长线上时,12PD PC -的值最大,即可得到答案. 【详解】(1)证明:∵2,1,4PB BN BC ===,∴24,4PB BN BC =⋅=,∴2PB BN BC =⋅, ∴BN BP BP BC=, ∵B B ∠=∠, ∴BPN BCP ∆∆∽,∴12PN BN PC BP ==, ∴12PN PC =; (2)解:如图,在BC 上取一点G ,使得BG=1,∵242,212PB BC BG PB ====, ∴,PB BC PBG PBC BG PB=∠=∠, ∴PBG CBP ∆∆∽,∴12PG BG PC PB ==, ∴12PG PC =, ∴12PD PC DP PG +=+; ∵DP PG DG +≥, ∴当D 、P 、G 共线时,12PD PC +的值最小, ∴最小值为:22435DG =+=;(3)如图,在BC 上取一点G ,使得BG=1,作DF ⊥BC 于F ,与(2)同理,可证12PG PC=,在Rt△CDF中,∠DCF=60°,CD=4,∴DF=CD•sin60°=23,CF=2,在Rt△GDF中,DG=22(23)537+=,∴12PD PC PD PG DG -=-≤,当点P在DG的延长线上时,12PD PC-的值最大,∴最大值为:37DG=.【点睛】本题考查圆综合题、正方形的性质、菱形的性质、相似三角形的判定和性质、两点之间线段最短等知识,解题的关键是学会构建相似三角形解决问题,学会用转化的思想思考问题,把问题转化为两点之间线段最短解决,题目比较难,属于中考压轴题.2.在直角坐标系中,⊙C过原点O,交x轴于点A(2,0),交y轴于点B(0,).(1)求圆心C的坐标.(2)抛物线y=ax2+bx+c过O,A两点,且顶点在正比例函数y=-的图象上,求抛物线的解析式.(3)过圆心C作平行于x轴的直线DE,交⊙C于D,E两点,试判断D,E两点是否在(2)中的抛物线上.(4)若(2)中的抛物线上存在点P(x0,y0),满足∠APB为钝角,求x0的取值范围.【答案】(1)圆心C的坐标为(1,);(2)抛物线的解析式为y=x2﹣x;(3)点D、E均在抛物线上;(4)﹣1<x0<0,或2<x0<3.【解析】试题分析:(1)如图线段AB是圆C的直径,因为点A、B的坐标已知,根据平行线的性质即可求得点C的坐标;(2)因为抛物线过点A、O,所以可求得对称轴,即可求得与直线y=﹣x的交点,即是二次函数的顶点坐标,利用顶点式或者一般式,采用待定系数法即可求得抛物线的解析式;(3)因为DE∥x轴,且过点C,所以可得D、E的纵坐标为,求得直径AB的长,可得D、E的横坐标,代入解析式即可判断;(4)因为AB为直径,所以当抛物线上的点P在⊙C的内部时,满足∠APB为钝角,所以﹣1<x0<0,或2<x0<3.试题分析:(1)∵⊙C经过原点O∴AB为⊙C的直径∴C为AB的中点过点C作CH垂直x轴于点H,则有CH=OB=,OH=OA=1∴圆心C的坐标为(1,).(2)∵抛物线过O、A两点,∴抛物线的对称轴为x=1,∵抛物线的顶点在直线y=﹣x上,∴顶点坐标为(1,﹣).把这三点的坐标代入抛物线y=ax2+bx+c,得,解得,∴抛物线的解析式为y=x2﹣x.(3)∵OA=2,OB=2,∴AB==4,即⊙C的半径r=2,∴D(3,),E(﹣1,),代入y=x2﹣x检验,知点D、E均在抛物线上.(4)∵AB为直径,∴当抛物线上的点P在⊙C的内部时,满足∠APB为钝角,∴﹣1<x0<0,或2<x0<3.考点:二次函数综合题.3.如图,△ABC内接于⊙O,AB是直径,过点A作直线MN,且∠MAC=∠ABC.(1)求证:MN是⊙O的切线.(2)设D是弧AC的中点,连结BD交AC于点G,过点D作DE⊥AB于点E,交AC于点F.①求证:FD=FG.②若BC=3,AB=5,试求AE的长.【答案】(1)见解析;(2)①见解析;②AE=1【解析】【分析】(1)由AB为直径知∠ACB=90°,∠ABC+∠CAB=90°.由∠MAC=∠ABC可证得∠MAC+∠CAB=90°,则结论得证;(2)①证明∠BDE=∠DGF即可.∠BDE=90°﹣∠ABD;∠DGF=∠CGB=90°﹣∠CBD.因为D是弧AC的中点,所以∠ABD=∠CBD.则问题得证;②连接AD、CD,作DH⊥BC,交BC的延长线于H点.证明Rt△ADE≌Rt△CDH,可得AE=CH.根据AB=BH可求出答案.【详解】(1)证明:∵AB是直径,∴∠ACB=90°,∴∠CAB+∠ABC=90°;∵∠MAC=∠ABC,∴∠MAC+∠CAB=90°,即MA⊥AB,∴MN是⊙O的切线;(2)①证明:∵D是弧AC的中点,∴∠DBC=∠ABD,∵AB是直径,∴∠CBG+∠CGB=90°,∵DE⊥AB,∴∠FDG+∠ABD=90°,∵∠DBC=∠ABD,∴∠FDG =∠CGB =∠FGD ,∴FD =FG ;②解:连接AD 、CD ,作DH ⊥BC ,交BC 的延长线于H 点.∵∠DBC =∠ABD ,DH ⊥BC ,DE ⊥AB ,∴DE =DH ,在Rt △BDE 与Rt △BDH 中,DH DE BD BD =⎧⎨=⎩, ∴Rt △BDE ≌Rt △BDH (HL ),∴BE =BH ,∵D 是弧AC 的中点,∴AD =DC ,在Rt △ADE 与Rt △CDH 中,DE DH AD CD =⎧⎨=⎩, ∴Rt △ADE ≌Rt △CDH (HL ).∴AE =CH .∴BE =AB ﹣AE =BC+CH =BH ,即5﹣AE =3+AE ,∴AE =1.【点睛】本题是圆的综合题,考查了切线的判定,圆周角定理,全等三角形的判定与性质,等腰三角形的判定,正确作出辅助线来构造全等三角形是解题的关键.4.如图,已知抛物线y=ax 2+bx+c (a >0,c <0)交x 轴于点A ,B ,交y 轴于点C ,设过点A ,B ,C 三点的圆与y 轴的另一个交点为D .(1)如图1,已知点A,B,C的坐标分别为(-2,0),(8,0),(0,-4);①求此抛物线的函数解析式;②若点M为抛物线上的一动点,且位于第四象限,求△BDM面积的最大值;(2)如图2,若a=1,c=-4,求证:无论b取何值,点D的坐标均不改变.【答案】(1)①y=x2-x-4;②△BDM的面积有最大值为36;(2)证明见解析.【解析】试题分析:(1)①只需运用待定系数法就可解决问题;②过点M作ME∥y轴,交BD于点E,连接BC,如图1.根据勾股定理的逆定理可得∠ACB=90°,从而可得AB为直径,根据垂径定理可得OD=OC,即可得到D(0,4),然后运用待定系数法可求得直线BD的解析式为y=-x+4,设M(x,x2-x-4),则E(x,-x+4),从而得到ME=-x2+x+8,运用割补法可得S△BDM=S△DEM+S△BEM=-(x-2)2+36,然后根据二次函数的最值性就可求出△BDM 的面积的最大值;(2)连接AD、BC,如图2.若a=1,c=-4,则抛物线的解析式为y=x2+bx-4,可得C(0,-4),OC=4.设点A(x1,0),B(x2,0),则OA=-x1,OB=x2,且x1、x2是方程x2+bx-4=0的两根,根据根与系数的关系可得OA•OB=4.由A、D、B、C四点共圆可得∠ADC=∠ABC,∠DAB=∠DCB,从而可得△ADO∽∽△CBO,根据相似三角形的性质可得OC•OD=OA•OB=4,从而可得OD=1,即可得到D(0,1),因而无论b取何值,点D的坐标均不改变.试题解析:(1)①∵抛物线y=ax2+bx+c过点A(-2,0),B(8,0),C(0,-4),∴,解得.∴抛物线的解析式为y=x2-x-4;②过点M作ME∥y轴,交BD于点E,连接BC,如图1.∵A(-2,0),B(8,0),C(0,-4),∴OA=2,OB=8,OC=4,∴AB=10,AC=2,BC=4,∴AB2=AC2+BC2,∴∠ACB=90°,∴AB为直径.∵CD⊥AB,∴OD=OC,∴D(0,4).设直线BD的解析式为y=mx+n.∵B(8,0),D(0,4),∴,解得,∴直线BD的解析式为y=-x+4.设M(x,x2-x-4),则E(x,-x+4),∴ME=(-x+4)-(x2-x-4)=-x2+x+8,∴S△BDM=S△DEM+S△BEM=ME(x E-x D)+ME(x B-x E)=ME(x B-x D)=(-x2+x+8)×8=-x2+4x+32=-(x-2)2+36.∵0<x<8,∴当x=2时,△BDM的面积有最大值为36;(2)连接AD、BC,如图2.若a=1,c=-4,则抛物线的解析式为y=x2+bx-4,则C(0,-4),OC=4.设点A(x1,0),B(x2,0),则OA=-x1,OB=x2,且x1、x2是方程x2+bx-4=0的两根,∴OA•OB=-x1•x2=-(-4)=4.∵A、D、B、C四点共圆,∴∠ADC=∠ABC,∠DAB=∠DCB,∴△ADO∽△CBO,∴,∴OC•OD=OA•OB=4,∴4OD=4,∴OD=1,∴D(0,1),∴无论b取何值,点D的坐标均不改变.考点:圆的综合题5.如图①、②、③是两个半径都等于2的⊙O1和⊙O2,由重合状态沿水平方向运动到互相外切过程中的三个位置,⊙O1和⊙O2相交于A、B两点,分别连结O1A、O1B、O2A、O2B和AB.(1)如图②,当∠AO1B=120°时,求两圆重叠部分图形的周长l;(2)设∠AO1B的度数为x,两圆重叠部分图形的周长为y,求y关于x的函数关系式,并写出自变量x的取值范围;(3)在(2)中,当重叠部分图形的周长时,则线段O2A所在的直线与⊙O1有何位置关系?请说明理由.除此之外,它们是否还有其它的位置关系?如果有,请直接写出其它位置关系时的x的取值范围.【答案】(1)83(2)(0≤x≤180)(3)O2A与⊙O1相切;当0≤x≤90和0≤x≤180时,线段O2A所在的直线与⊙O1相交【解析】试题分析:(1)解法一、依对称性得,∠AO2B=∠AO1B=120°,∴解法二、∵O1A=O1B=O2A=O2B∴AO1BO2是菱形∴∠AO2B=∠AO1B=120°∴l=2׈A=(2)∵由(1)知,菱形AO1BO2中∠AO2B=∠AO1B=x度,∴重叠图形的周长, 即(0≤x≤180)(3) 当时,线段O2A所在的直线与⊙O1相切!理由如下:∵,由(2)可知:,解之x=90度∴AO1B=90°,因此菱形AO1BO2是正方形,∴O1AO2=90°,即O2A⊥O1A,而O1A是⊙O1的半径,且A为半径之外端;∴O2A与⊙O1相切.还有如下位置关系:当0≤x≤90和0≤x≤180时,线段O2A所在的直线与⊙O1相交考点:直线与圆的位置关系点评:本题主要考查直线与圆的位置关系,掌握判定直线与圆的位置关系是解本题的关键,会求函数的解析式,本题难度比较大6.如图,在Rt△ABC中,∠B=90°,∠BAC的平分线交BC于点D,以D为圆心,D长为半径作作⊙D.⑴求证:AC是⊙D的切线.⑵设AC与⊙D切于点E,DB=1,连接DE,BF,EF.①当∠BAD= 时,四边形BDEF为菱形;②当AB= 时,△CDE为等腰三角形.【答案】(1)见解析;(2)①30°,②2+1【解析】【分析】(1) 作DE⊥AC于M,由∠ABC=90°,进一步说明DM=DB,即DB是⊙D的半径,即可完成证明;(2)①先说明△BDF是等边三角形,再运用直角三角形的内角和定理解答即可;②先说明DE=CE=BD=1,再设AB=x,则AE=x,分别表示出AC、BC、AB的长,然后再运用勾股定理解答即可.【详解】⑴证明:如图:作DE⊥AC于M,∵∠ABC=90°,∠BAC的平分线交BC于点D,∴DE=DB.∴DM是⊙D的半径,∴AC是⊙D的切线;⑵①如图:∵四边形BDEF 为菱形;∴△BDF 是等边三角形∴∠ADB=60°∴∠BAD=90°-60°=30°∴当∠BAD=30°时,四边形BDEF 为菱形;②∵△CDE 为等腰三角形.∴DE=CE=BD=1,∴DC=2设AB=x ,则AE=x∴在Rt △ABC 中,AB=x ,AC=1+x ,BC=1+2∴()222(12)1x x ++=+ ,解得x=2+1 ∴当AB=2+1时,△CDE 为等腰三角形.【点睛】本题考查的是切线的判定、菱形的性质和判定、等腰三角形的判定与性质以及勾股定理的灵活运用;熟练掌握切线的判定方法和灵活应该勾股定理是解答本题的关键.7.如图,在ABC ∆中,90ACB ∠=︒,45ABC ∠=︒,12BC cm =,半圆O 的直径12DE cm =.点E 与点C 重合,半圆O 以2/cm s 的速度从左向右移动,在运动过程中,点D 、E 始终在BC 所在的直线上.设运动时间为()x s ,半圆O 与ABC ∆的重叠部分的面积为()2S cm .(1)当0x =时,设点M 是半圆O 上一点,点N 是线段AB 上一点,则MN 的最大值为_________;MN 的最小值为________.(2)在平移过程中,当点O 与BC 的中点重合时,求半圆O 与ABC ∆重叠部分的面积S ;(3)当x 为何值时,半圆O 与ABC ∆的边所在的直线相切?【答案】(1)24cm ,()926-cm ;(2)2(189)cm π+;(3)0x =或6x =或932x =-【解析】【分析】(1)当N 与点B 重合,点M 与点D 重合时,MN 最大,此时121224()MN DB DE BC cm ==+=+=如图①,过点O 作ON AB ⊥于N ,与半圆交于点M ,此时MN 最小,MN ON OM =-,261218()92()OB OC CB cm ON BN OB cm =+=+====,所以926()MN ON OM cm =-=-; (2)当点O 与BC 的中点重合时,如图②,点O 移动了12cm ,设半圆与AB 交于点H ,连接OH 、CH ,6OH OC OB ===,29016669183602BOH HOC S S S ππ∆=+=⋅+⨯⨯=+阴影扇形; (3)当半圆O 与直线AC 相切时,运动的距离为0或12,所以0x =(秒)或6(秒);当半圆O 与直线AB 相切时,如图③,连接OH ,则OH AB ⊥,6OH =,262OB OH ==,1262OC BC OB =-=-,移动的距离为612621862()cm +-=-,运动时间为18629322x -==-(秒). 【详解】解:解(1)当N 与点B 重合,点M 与点D 重合时,MN 最大,此时121224()MN DB DE BC cm ==+=+=如图①,过点O 作ON AB ⊥于N ,与半圆交于点M ,此时MN 最小,MN ON OM =-,45ABC ∠=︒,45NOB ∴∠=︒,在Rt ONB ∆中,61218()OB OC CB cm =+=+=292()ON BN cm ∴===,926()MN ON OM cm ∴=-=-,故答案为24cm ,(926)cm -;(2)当点O 与BC 的中点重合时,如图②,点O 移动了12cm ,设半圆与AB 交于点H ,连接OH 、CH .BC 为直径,90CHB ∴∠=︒,45ABC ∠=︒45HCB ∴∠=︒,HC HB ∴=,OH BC ∴⊥,6OH OC OB ===,29016669183602BOH HOC S S S ππ∆=+=⋅+⨯⨯=+阴影扇形; (3)当半圆O 与直线AC 相切时,运动的距离为0或12,0x ∴=(秒)或6(秒);当半圆O 与直线AB 相切时,如图③,连接OH ,则OH AB ⊥,6OH =45B ∠=︒,90OHB ∠=︒,262OB OH ∴=,1262OC BC OB =-=-,移动的距离为61221862()cm +-=-,运动时间为1862932x -=-), 综上所述,当x 为0或6或932-时,半圆O 与ABC ∆的边所在的直线相切.【点睛】本题考查了圆综合知识,熟练掌握勾股定理以及圆切线定理是解题的关键.要注意分类讨论.8.已知:ABC 内接于O ,过点B 作O 的切线,交CA 的延长线于点D ,连接OB .(1)如图1,求证:DAB DBC ∠=∠;(2)如图2,过点D 作DM AB ⊥于点M ,连接AO ,交BC 于点N ,BM AM AD =+,求证:BN CN =;(3)如图3,在(2)的条件下,点E 为O 上一点,过点E 的切线交DB 的延长线于点P ,连接CE ,交AO 的延长线于点Q ,连接PQ ,PQ OQ ⊥,点F 为AN 上一点,连接CF ,若90DCF CDB ∠+∠=︒,tan 2ECF ∠=,12ON OQ =,10PQ OQ +=求CF 的长.【答案】(1)详见解析;(2)详见解析;(3)10=CF【解析】【分析】(1)延长BO 交O 于G ,连接CG ,根据切线的性质可得可证∠DBC +∠CBG=90°,然后根据直径所对的圆周角是直角可证∠CBG +∠G=90°,再根据圆的内接四边形的性质可得∠DAB=∠G ,从而证出结论;(2)在MB 上截取一点H ,使AM=MH ,连接DH ,根据垂直平分线性质可得DH=AD ,再根据等边对等角可得∠DHA=∠DAH ,然后根据等边对等角和三角形外角的性质证出∠ABC=∠C ,可得AB=AC ,再根据垂直平分线的判定可得AO 垂直平分BC ,从而证出结论;(3)延长CF 交BD 于M ,延长BO 交CQ 于G ,连接OE ,证出tan ∠BGE=tan ∠ECF=2,然后利用AAS 证出△CFN ≌△BON ,可设CF=BO=r ,ON=FN=a ,则OE=r ,根据锐角三角函数和相似三角形即可证出四边形OBPE 为正方形,利用r 和a 表示出各线段,最后根据10PQ OQ +=a 和CF .【详解】解:(1)延长BO 交O 于G ,连接CG∵BD 是O 的切线∴∠OBD=90°∴∠DBC +∠CBG=90°∵BG 为直径∴∠BCG=90°∴∠CBG +∠G=90°∴∠DBC=∠G∵四边形ABGC 为O 的内接四边形∴∠DAB=∠G∴∠DAB=∠DBC(2)在MB 上截取一点H ,使AM=MH ,连接DH∴DM 垂直平分AH∴DH=AD∴∠DHA=∠DAH∵BM AM AD =+,=+BM MH BH∴AD=BH∴DH=BH∴∠HDB=∠HBD∴∠DHA=∠HDB +∠HBD=2∠HBD由(1)知∠DAB=∠DBC∴∠DHA=∠DAB=∠DBC∴∠DBC =2∠HBD∵∠DBC =∠HBD +∠ABC∴∠HBD=∠ABC ,∠DBC=2∠ABC∴∠DAB=2∠ABC∵∠DAB=∠ABC +∠C∴∠ABC=∠C∴AB=AC∴点A 在BC 的垂直平分线上∵点O 也在BC 的垂直平分线上∴AO 垂直平分BC∴BN CN =(3)延长CF 交BD 于M ,延长BO 交CQ 于G ,连接OE ,∵90DCF CDB ∠+∠=︒∴∠DMC=90°∵∠OBD=90°∴∠DMC=∠OBD∴CF ∥OB∴∠BGE=∠ECF ,∠CFN=∠BON ,∴tan ∠BGE=tan ∠ECF=2由(2)知OA 垂直平分BC∴∠CNF=∠BNO=90°,BN=CN∴△CFN ≌△BON∴CF=BO ,ON=FN ,设CF=BO=r ,ON=FN=a ,则OE=r∵12ON OQ = ∴OQ=2a∵CF ∥OB∴△QGO ∽△QCF∴=OG QO CF QF 即2122==++OG a r a a a ∴OG=12r 过点O 作OE ′⊥BG ,交PE 于E ′∴OE ′=OG ·tan ∠BGE=r=OE∴点E ′与点E 重合∴∠EOG=90°∴∠BOE=90°∵PB 和PE 是圆O 的切线∴∠OBP=∠OEP=∠BOE=90°,OB=OE=r∴四边形OBPE 为正方形∴∠BOE=90°,PE=OB=r∴∠BCE=12∠BOE==45° ∴△NQC 为等腰直角三角形∴NC=NQ=3a ,∴BC=2NC=6a在Rt △CFN 中,=∵PQ OQ ⊥∴PQ ∥BC∴∠PQE=∠BCG∵PE ∥BG∴∠PEQ=∠BGC∴△PQE ∽△BCG ∴=PQ PE BC BG即126=+PQ r r a r 解得:PQ=4a∵PQ OQ +=∴4a +2a=解得:∴=10【点睛】此题考查的是圆的综合大题,难度较大,掌握圆的相关性质、相似三角形的判定及性质、锐角三角函数、勾股定理、全等三角形的判定及性质、等腰三角形的判定及性质、正方形的判定及性质是解决此题的关键.9.如图,在梯形ABCD 中,AD//BC ,AB=CD=AD=5,cos 45B =,点O 是边BC 上的动点,以OB 为半径的O 与射线BA 和边BC 分别交于点E 和点M ,联结AM ,作∠CMN=∠BAM ,射线MN 与边AD 、射线CD 分别交于点F 、N .(1)当点E 为边AB 的中点时,求DF 的长; (2)分别联结AN 、MD ,当AN//MD 时,求MN 的长;(3)将O 绕着点M 旋转180°得到'O ,如果以点N 为圆心的N 与'O 都内切,求O 的半径长.【答案】(1)DF 的长为158;(2)MN 的长为5;(3)O 的半径长为258. 【解析】 【分析】(1)作EH BM ⊥于H ,根据中位线定理得出四边形BMFA 是平行四边形,从而利用cos 45B =解直角三角形即可求算半径,再根据平行四边形的性质求FD 即可;(2)先证AMB CNM ∠=∠,再证MAD CNM ∠=∠,从而证明AFM NFD ∆~∆,得到AF MF AF DF NF MF NF DF=⇒=,再通过平行证明AFN DFM ∆~∆,从而得到AF NF AF MF NF DF DF MF=⇒=,通过两式相乘得出AF NF =再根据平行得出NF DF =, 从而得出答案.(3)通过图形得出MN 垂直平分'OO ,从而得出90BAM CMN ∠=∠=︒,再利用cos 45B =解三角函数即可得出答案. 【详解】 (1)如图,作EH BM ⊥于H :∵E 为AB 中点,45,cos 5AB AD DC B ==== ∴52AE BE ==∴cos 45BH B BE == ∴2BH = ∴2253222EH ⎛⎫=-= ⎪⎝⎭设半径为r ,在Rt OEH ∆中: ()222322r r ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭ 解得:2516r =∵,E O 分别为,BA BM 中点 ∴BAM BEO OBE ∠=∠=∠又∵CMN BAM ∠=∠∴CMN OBE ∠=∠∴//MF AB∴四边形BMFA 是平行四边形∴2528AF BM r === ∴2515588FD AD AF =-=-= (2)如图:连接MD AN ,∵,B C BAM CMN ∠=∠∠=∠∴AMB CNM ∠=∠又∵AMB MAD ∠=∠∴MAD CNM ∠=∠又∵AFM NFD ∠=∠∴AFM NFD ∆~∆∴AF MF AF DF NF MF NF DF=⇒=① 又∵//MD AN∴AFN DFM ∆~∆ ∴AF NF AF MF NF DF DF MF=⇒=② 由①⨯②得; 22AF NF AF NF =⇒=∴NF DF =∴5MN AD ==故MN 的长为5;(3)作如图:∵圆O 与圆'O 外切且均与圆N 内切设圆N 半径为R ,圆O 半径为r∴'=NO R r NO -=∴N 在'OO 的中垂线上∴MN 垂直平分'OO∴90NMC ∠=︒∵90BAM CMN ∠=∠=︒∴A 点在圆上∴54cos 5AB B BM BM === 解得:254BM =O的半径长为25 8【点睛】本题是一道圆的综合题目,难度较大,掌握相似之间的关系转化以及相关线段角度的关系转化是解题关键.10.已知点A为⊙O外一点,连接AO,交⊙O于点P,AO=6.点B为⊙O上一点,连接BP,过点A作CA⊥AO,交BP延长线于点C,AC=AB.(1)判断直线AB与⊙O的位置关系,并说明理由.(2)若3 PB的长.(3)若在⊙O上存在点E,使△EAC是以AC为底的等腰三角形,则⊙O的半径r的取值范围是___________.【答案】(1)AB与⊙O相切,理由见解析;(2)43PB=3656r≤<【解析】【分析】(1)连接OB,有∠OPB=∠OBP,又AC=AB,则∠C=∠ABP,利用∠CAP=90°,即可得到结论成立;(2)由AB=AC,利用勾股定理先求出半径,作OH⊥BP与H,利用相似三角形的判定和性质,即可求出PB的长度;(3)根据题意得出OE=12AC=122216r2-22162r r-≤,即可求出取值范围.【详解】解:(1)连接OB,如图:∵OP=OB ,∴∠OPB=∠OBP=∠APC ,∵AC=AB ,∴∠C=∠ABP ,∵AC ⊥AO ,∴∠CAP=90°,∴∠C+∠APC=90°,∴∠ABP+∠OBP=90°,即OB ⊥AB ,∴AB 为切线;(2)∵AB=AC∴22AB AC =,∴2222CP AP OA OB -=-,设半径为r ,则2222(43)(6)6r r --=-解得:r=2;作OH ⊥BP 与H ,则△ACP ∽△HOP ,∴PH OP AP CP=,即443PH = ∴33PH =,∴4323PB PH ==; (3)如图,作出线段AC 的垂直平分线MN ,作OE ⊥MN ,∴四边形AOEM 是矩形,∴OE=AM=12AC=1222162r - 又∵圆O 与直线MN 有交点,∴22162r r -, 2262r r -≤,∴22364r r -≤, ∴65r ≥ 又∵圆O 与直线AC 相离,∴r <6,656r ≤<. 【点睛】此题主要考查了圆的综合以及切线的判定与性质和勾股定理以及等腰三角形的性质等知识,得出EO 与AB 的关系进而求出r 取值范围是解题关键.。