北京市密云县穆家峪中学数学轴对称解答题单元培优测试卷
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北京市密云县穆家峪中学数学整式的乘法与因式分解单元培优测试卷一、八年级数学整式的乘法与因式分解选择题压轴题(难)1.将多项式24x +加上一个整式,使它成为完全平方式,则下列不满足条件的整式是( ) A .4-B .±4xC .4116xD .2116x 【答案】D【解析】【分析】分x 2是平方项与乘积二倍项,以及单项式的平方三种情况,根据完全平方公式讨论求解.【详解】解:①当x 2是平方项时,4士4x+x ²=(2士x )2,则可添加的项是4x 或一4x ; ②当x 2是乘积二倍项时,4+ x 2+4116x =(2+214x )2,则可添加的项是4116x ; ③若为单项式,则可加上-4.故选:D.【点睛】本题考查了完全平方式,比较复杂,需要我们全面考虑问题,首先考虑三个项分别充当中间项的情况,就有三种情况,还有就是第四种情况加上一个数,得到一个单独的单项式,也是可以成为一个完全平方式,这种情况比较容易忽略,要注意.2.下列各式不能用公式法分解因式的是( )A .92-xB .2269a ab b -+-C .22x y --D .21x -【答案】C【解析】【分析】根据公式法有平方差公式、完全平方公式,可得答案.【详解】A 、x 2-9,可用平方差公式,故A 能用公式法分解因式;B 、-a 2+6ab-9 b 2能用完全平方公式,故B 能用公式法分解因式;C 、-x 2-y 2不能用平方差公式分解因式,故C 正确;D 、x 2-1可用平方差公式,故D 能用公式法分解因式;故选C .【点睛】本题考查了因式分解,熟记平方差公式、完全平方公式是解题关键.3.设M=(x ﹣3)(x ﹣7),N=(x ﹣2)(x ﹣8),则M 与N 的关系为( )A .M <NB .M >NC .M=ND .不能确定【答案】B【解析】 由于M=(x-3)(x-7)=x 2-10x+21,N=(x-2)(x-8)=x 2-10x+16,可以通过比较M 与N 的差得出结果.解:∵M=(x-3)(x-7)=x 2-10x+21,N=(x-2)(x-8)=x 2-10x+16,M-N=(x 2-10x+21)-(x 2-10x+16)=5,∴M>N.故选B .“点睛”本题主要考查多项式乘以多项式的法则.注意不要漏项,漏字母,有同类项的合并同类项,掌握多项式乘以多项式的法则是解题的关键.4.如图,从边长为(4a )cm 的正方形纸片中剪去一个边长为(1a +)cm 的正方形(0a >),剩余部分沿虚线又剪拼成一个矩形(不重叠无缝隙),则矩形的面积为( )A .22(25)a a cm +B .2(315)a cm +C .2(69)a cm +D .2(615)a cm +【答案】D【解析】【分析】 利用大正方形的面积减去小正方形的面积即可,注意完全平方公式的计算.【详解】矩形的面积为:(a+4)2-(a+1)2=(a 2+8a+16)-(a 2+2a+1)=a 2+8a+16-a 2-2a-1=6a+15.故选D .5.如图,矩形的长、宽分别为a 、b ,周长为10,面积为6,则a 2b +ab 2的值为( )A .60B .30C .15D .16【答案】B【解析】【分析】直接利用矩形周长和面积公式得出a+b,ab,进而利用提取公因式法分解因式得出答案.【详解】∵边长分别为a、b的长方形的周长为10,面积6,∴2(a+b)=10,ab=6,则a+b=5,故ab2+a2b=ab(b+a)=6×5=30.故选:B.【点睛】此题主要考查了提取公因式法以及矩形的性质应用,正确分解因式是解题关键.6.如果是个完全平方式,那么的值是()A.8 B.-4 C.±8 D.8或-4【答案】D【解析】试题解析:∵x2+(m-2)x+9是一个完全平方式,∴(x±3)2=x2±2(m-2)x+9,∴2(m-2)=±12,∴m=8或-4.故选D.7.已知4y2+my+9是完全平方式,则m为()A.6 B.±6 C.±12 D.12【答案】C【解析】【分析】原式利用完全平方公式的结构特征求出m的值即可.【详解】∵4y2+my+9是完全平方式,∴m=±2×2×3=±12.故选:C.【点睛】此题考查完全平方式,熟练掌握完全平方公式是解题的关键.8.如图,大正方形与小正方形的面积之差是60,则阴影部分的面积是()A .30B .20C .60D .40【答案】A【解析】【分析】 设大正方形的边长为x ,小正方形的边长为y ,表示出阴影部分的面积,结合大正方形与小正方形的面积之差是60即可求解.【详解】设大正方形的边长为x ,小正方形的边长为y ,则2260x y -=,∵S 阴影=S △AEC +S △AED =11()()22x y x x y y -+- =1()()2x y x y -+ =221()2x y - =1602⨯ =30.故选A.【点睛】 此题主要考查了平方差公式的应用,读懂图形和熟练掌握平方差公式是解此题的关键.9.若2149x kx ++是完全平方式,则实数k 的值为( ) A .43 B .13 C .43± D .13± 【答案】C【解析】【分析】本题是已知平方项求乘积项,根据完全平方式的形式可得出k 的值.【详解】由完全平方式的形式(a±b )2=a 2±2ab+b 2可得:kx=±2•2x•13,解得k=±43. 故选:C 【点睛】本题关键是有平方项求乘积项,掌握完全平方式的形式(a±b )2=a 2±2ab+b 2是关键.10.若6a b +=,7ab =,则-a b =( )A .±1B .C .2±D .±【答案】D【解析】【分析】由关系式(a-b )2=(a+b )2-4ab 可求出a-b 的值【详解】∵a+b=6,ab=7, (a-b )2=(a+b )2-4ab∴(a-b )2=8,∴a-b=±.故选:D .【点睛】考查了完全平方公式,解题关键是能灵活运用完全平方公式进行变形.二、八年级数学整式的乘法与因式分解填空题压轴题(难)11.已知3x y +=,3336x y +=,则xy =______.【答案】-1【解析】【分析】将3336x y +=利用立方和公式以及完全平方公式进行变形后再计算即可得出答案.【详解】解:∵3x y +=∴33222()()3()33(93)279x y x y x xy y x y xy xy xy ⎡⎤+=+-+=⨯+-=-=-⎣⎦ ∵3336x y +=∴27936xy -=∴1xy =-故答案为:-1.【点睛】本题考查的知识点是立方和公式以及完全平方公式,解此题的关键是记住立方和公式.12.已知222246140x y z x y z ++-+-+=, 则()2002x y z --=_______.【答案】0【解析】【分析】 利用完全平方式的特点把原条件变形为222(1)(2)(3)0x y z -+++-=,再利用几个非负数之和为0,则每一个非负数都为0的结论可得答案.【详解】解:因为:222246140x y z x y z ++-+-+=所以222(21)(44)(69)0x x y y z z -+++++-+=所以222(1)(2)(3)0x y z -+++-= 所以102030x y z -=⎧⎪+=⎨⎪-=⎩ ,解得123x y z =⎧⎪=-⎨⎪=⎩所以()2002x y z --=[]221(2)3(33)0---=-= 故答案为0.【点睛】本题考查完全平方式的特点,非负数之和为0的性质,掌握该知识点是关键.13.(a-b )2(x-y )-(b-a )(y-x )2=(a-b )(x-y )×________.【答案】(a-b+x-y )【解析】运用公因式的概念,把多项式(a-b )2(x-y )-(b-a )(y-x )2运用提取公因式法因式分解(a-b )2(x-y )-(b-a )(y-x )2=(a-b )(x-y )×(a-b+x-y ). 故答案为:(a-b+x-y ).点睛:此题主要考查了提公因式法分解因式,关键是根据找公因式的方法,确定公因式,注意符号的变化.14.如果9x 2-axy+4y 2是完全平方式,则a 的值是____.【答案】±12【解析】【分析】根据完全平方式得出-axy=±2×3x2y ,求出即可.【详解】解:9x 2-axy+4y 2=(3x±2y )2即-axy=±2×3x2y所以a=±12 【点睛】本题考查了完全平方式,能熟记完全平方公式的特点是解此题的关键,注意:完全平方式有两个a 2-2ab+b 2和a 2+2ab+62是本题的易错点.15.把多项式(x -2)2-4x +8分解因式,哪一步开始出现了错误( )解:原式=(x -2)2-(4x -8)…A=(x -2)2-4(x -2)…B=(x -2)(x -2+4)…C=(x -2)(x +2)…D【答案】C【解析】根据题意,第一步应是添括号(注意符号变化),解法正确,第二步先对后面因式提公因式4,再提取公因式(x-2)这时出现符号错误,所以从C 步出现错误.故选C.16.请看杨辉三角(1),并观察下列等式(2):根据前面各式的规律,则(a+b )6= .【答案】a 6+6a 5b+15a 4b 2+20a 3b 3+15a 2b 4+6ab 5+b 6.【解析】【分析】通过观察可以看出(a+b )6的展开式为6次7项式,a 的次数按降幂排列,b 的次数按升幂排列,各项系数分别为1、6、15、20、15、6、1.【详解】通过观察可以看出(a+b )6的展开式为6次7项式,a 的次数按降幂排列,b 的次数按升幂排列,各项系数分别为1、6、15、20、15、6、1.所以(a+b )6=a 6+6a 5b+15a 4b 2+20a 3b 3+15a 2b 4+6ab 5+b 6.17.因式分解:223ax 12ay -=______.【答案】()()3a x 2y x 2y +-【解析】【分析】先提公因式3a ,然后再利用平方差公式进行分解即可得.【详解】原式()223a x 4y =-()()3a x 2y x 2y =+-,故答案为:()()3a x 2y x 2y +-.【点睛】本题考查了综合提公因式法和公式法进行因式分解,一个多项式有公因式首先提取公因式,然后再用其他方法进行因式分解,同时因式分解要彻底,直到不能分解为止.18.因式分解:3x 3﹣12x=_____.【答案】3x (x+2)(x ﹣2)【解析】【分析】先提公因式3x ,然后利用平方差公式进行分解即可.【详解】3x 3﹣12x=3x (x 2﹣4)=3x (x+2)(x ﹣2),故答案为3x (x+2)(x ﹣2).【点睛】本题考查了提公因式法与公式法分解因式,要求灵活使用各种方法对多项式进行因式分解,一般来说,如果可以先提取公因式的要先提取公因式,再考虑运用公式法分解.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.已知8a b +=,224a b =,则222a b ab +-=_____________. 【答案】28或36.【解析】【分析】【详解】解:∵224a b =,∴ab=±2.①当a+b=8,ab=2时,222a bab+-=2()22a bab+-=642﹣2×2=28;②当a+b=8,ab=﹣2时,222a bab+-=2()22a bab+-=642﹣2×(﹣2)=36;故答案为28或36.【点睛】本题考查完全平方公式;分类讨论.。
北京市密云县穆家峪中学中考数学几何综合压轴题模拟专题一、中考几何压轴题1.(1)问题探究:如图1,△ABC ,△ADE 均为等边三角形,连接BD 、CE ,试探究线段BD 与CE 的数量关系,并说明理由.(2)类比延伸如图2,在Rt △ABC 和Rt △ADE 中,∠ACB =∠AED =90°,∠ABC =∠ADE =30°,连接BD ,CE ,试确定BD 与CE 的数量关系,并说明理由.(3)拓展迁移如图3,在四边形ABCD 中,AC ⊥BC ,且AC =BC ,CD =4,若将线段DA 绕点D 按逆时针方向旋转90°得到DA′,连接BA′,求线段BA′的长.2.如图,已知ABC 和ADE 均为等腰三角形,AC =BC ,DE =AE ,将这两个三角形放置在一起.(1)问题发现:如图①,当60ACB AED ∠∠︒==时,点B 、D 、E 在同一直线上,连接CE ,则CEB ∠= °,线段BD 、CE 之间的数量关系是 ;(2)拓展探究:如图②,当90ACB AED ∠∠︒==时,点B 、D 、E 在同一直线上,连接CE ,请判断CEB ∠的度数及线段BD 、CE 之间的数量关系,并说明理由;(3)解决问题:如图③,90ACB AED ∠∠︒==,25AC =,AE =2,连接CE 、BD ,在AED 绕点A 旋转的过程中,当DE BD ⊥时,请直接写出EC 的长.3.(1)如图1,在正ABC 的外角CAH ∠内引射线AM ,作点C 关于AM 的对称点E (点E 在CAH ∠内),连接BE ,BE 、CE 分别交AM 于点F ,G .则FEG ∠=_______︒.(2)类比探究:如图2,把上题中的“正ABC ”改为“正方形ABDC ”,其余条件不变,请求出FEG ∠的度数;通过以上两例探索,请写出一个关于FEG ∠与BAC ∠的数量关系的正确结论:_________________;(3)拓展延伸:如图3,若以正方形AODC 的顶点O 为原点,顶点A ,D 分别在x 轴,y 轴上,点A 的坐标为(4,0),设正方形AODC 的中心为P ,平面上一点F 到P 的距离为22.①直接写出OFA ∠的度数;②当6=FAO S 时,求点F 的坐标;并探索FAO S 是否有最大值?如果有,请求出;如果没有,请说明理由.4.综合与实践(1)问题发现:正方形ABCD 和等腰直角△BEF 按如图①所示的方式放置,点F 在AB 上,连接AE 、CF ,则AE 、CF 的数量关系为 ,位置关系为 .(2)类比探究:正方形ABCD 保持固定,等腰直角△BEF 绕点B 顺时针旋转,旋转角为α(0°<α ≤360°),请问(1)中的结论还成立吗?请就图②说明你的理由:(3)拓展延伸:在(2)的条件下,若AB = 2 BF = 4,在等腰直角△BEF 旋转的过程中,当CF 为最大值时,请直接写出DE 的长.5.(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,23BCAB=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34BEBF=,210GF=,求CP的长.6.点E是矩形ABCD边AB延长线上的一动点,在矩形ABCD外作Rt△ECF,其中∠ECF=90°,过点F作FG⊥BC,交BC的延长线于点G,连接DF,交CG于点H.(1)发现:如图1,若AB=AD,CE=CF,猜想线段DH与HF的数量关系是;(2)探究:如图2,若AB=nAD,CF=nCE,则(1)中的猜想是否仍然成立?若成立,请给予证明;若不成立,请说明理由.(3)拓展:在(2)的基础上,若射线FC过AD的三等分点,AD=3,AB=4,则直接写出线段EF 的长.7.问题探究:(1)如图①,已知在△ABC 中,BC =4,∠BAC =45°,则AB 的最大值是 .(2)如图②,已知在Rt △ABC 中,∠ABC =90°,AB =BC ,D 为△ABC 内一点,且AD =27,BD =2.,CD =6,请求出∠ADB 的度数.问题解决:(3)如图③,某户外拓展基地计划在一处空地上修建一个新的拓展游戏区△ABC ,且AB =A C .∠BAC =120°,点A 、B 、C 分别是三个任务点,点P 是△ABC 内一个打卡点.按照设计要求,CP =30米,打卡点P 对任务点A 、B 的张角为120°,即∠APB =120°.为保证游戏效果,需要A 、P 的距离与B 、P 的距离和尽可能大,试求出AP +BP 的最大值. 8.(1)问题探究:如图1,在正方形ABCD 中,点E 、F 、G 分别是BC 、AB 、CD 上的点,且FG AE ⊥,求证:FG AE =;(2)类比应用:如图2,在矩形ABCD 中,AB nBC =,FG AE ⊥,将矩形ABCD 沿FG 折叠使点A 落在E 点处,得到矩形FEPG .①若点E 为BC 的中点,试探究FG 与AF 的数量关系;②拓展延伸:连CP ,当32n =时,210GF =34tan CGP ∠=,求CP 的长. 9.(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 .10.将抛物线y =ax 2的图像(如图1)绕原点顺时针旋转90度后可得新的抛物线图像(如图2),记为C :y 2=1ax .(概念与理解)将抛物线y1=4x2和y2=x2按上述方法操作后可得新的抛物线图像,记为:C1:_____________;C2:____________.(猜想与证明)在平面直角坐标系中,点M(x,0)在x轴正半轴上,过点M作平行于y轴的直线,分别交抛物线C1于点A、B,交抛物线C2于点C、D,如图3所示.(1)填空:当x=1时,ABCD=______;当x=2时,ABCD=_______;(2)猜想:对任意x(x>0)上述结论是否仍然成立?若成立,请证明你的猜想;若不成立,请说明理由.(探究与应用)①利用上面的结论,可得△AOB与△COD面积比为;②若△AOB和△COD中有一个是直角三角形时,求△COD与△AOB面积之差;(联想与拓展)若抛物线C3:y2=mx、C4:y2=nx(0<m<n),M(k,0)在x轴正半轴上,如图所示,过点M作平行于y轴的直线,分别交抛物线C3于点A、B,交抛物线C4于点C、D.过点A 作x轴的平行线交抛物线C4于点E,过点D作x轴的平行线交抛物线C3于点F.对于x轴上任取一点P,均有△PAE与△PDF面积的比值1:3,请直接写出m和n之间满足的等量关系是______.11.[探索发现](1)如图①,△ABC与△ADE为等腰三角形,且两顶角∠ABC=∠ADE,连接BD与CE,则△ABD与△ACE的关系是;[操作探究](2)在△ABC中,AB=AC=3,∠BAC=100°,D是BC的中点,在线段AD上任取一点P,连接PB,将线段PB绕点P按逆时针方向旋转80°,点B的对应点是点E,连接BE,得到△BPE,随着点P在线段AD上位置的变化,点E的位置也在变化,点E可能在直线AD的左侧,也可能在直线AD上,还可能在直线AD的右侧.请你探究,当点E在直线AD上时,如图②所示,连接CE,判断直线CE与直线AB的位置关系,并说明理由.[拓展应用](3)在(2)的应用下,请在图③中画出△BPE,使得点E在直线AD的右侧,连接CE,试求出点P在线段AD上运动时,AE的最小值.12.在ABC 与CDE △中,90ACB DCE ∠=∠=︒且CAB CDE θ∠=∠=︒,点D 始终在线段AB 上(不与A 、B 重合).(1)问题发现:如图1,若45θ=度,DBE ∠的度数______,BE AD =______; (2)类比探究:如图2,若30θ=度,试求DBE ∠的度数和BE AD的值; (3)拓展应用:在(2)的条件下,M 为DE 的中点,当23AC =时,BM 的最小值为多少?直接写出答案.13.综合与实践.特例感知.两块三角板△ADB 与△EFC 全等,∠ADB =∠EFC =90°,∠B =45°,AB =6.将直角边AD 和EF 重合摆放.点P 、Q 分别为BE 、AF 的中点,连接PQ ,如图1.则△APQ 的形状为 .操作探究(1)若将△EFC 绕点C 顺时针旋转45°,点P 恰好落在AD 上,BE 与AC 交于点G ,连接PF ,如图2.①FG :GA = ;②PF 与DC 的位置关系为 ;③求PQ 的长;开放拓展(2)若△EFC 绕点C 旋转一周,当AC ⊥CF 时,∠AEC 为 .14.已知:60AOC BOC ∠=∠=︒,过平面内一点P 分别向OA 、OB 、OC 画垂线,垂足分别为D 、E 、F .(问题引入)如图①,当点P 在射线OC 上时,求证:OD OE =.(类比探究)(1)如图②,当点P 在AOC ∠内部,点E 在射线OB 上时,求证:OD OE OF +=.(2)当点P 在AOC ∠内部,点E 在射线OB 的反向延长线上时,在图③中画出示意图,并直接写出线段OD 、OE 、OF 之间的数量关系.(知识拓展)如图④,AB 、CD 、EF 是O 的三条弦,都经过圆内一点P ,且60FPD BPD ∠=∠=︒.判断PA PD PE ++与PB PC PF ++的数量关系,并证明你的结论.15.等腰△ABC ,AB =AC ,∠BAC =120°,AF ⊥BC 于F ,将腰AB 绕点A 逆时针旋转至AB ′,记旋转角为α,连接BB ′,过C 作CE 垂直于直线BB ′,垂足为E ,连接CB ′.(1)问题发现:如图1,当40α=︒时,CB E ∠'的度数为_______;连接EF ,则EF AB '的值为________.(2)拓展探究:当0360α︒<<︒,且120α≠︒时,①(1)中的两个结论是否仍然成立?如果成立,请仅就图2的情形进行证明;如果不成立,请说明理由; ②解决问题:当A ,E ,F 三点共线时,请直接写出BB BE'的值. 16.折纸是一种许多人熟悉的活动.近些年,经过许多人的努力,已经找到了多种将正方形折纸的一边三等分的精确折法,下面探讨其中的一种折法:(综合与实践)操作一:如图1,将正方形纸片ABCD 对折,使点A 与点D 重合,点B 与点C 重合,再将正方形纸片ABCD 展开,得到折痕MN ;操作二:如图2,将正方形纸片ABCD 的右上角沿MC 折叠,得到点D 的对应的点为D ′; 操作三:如图3,将正方形纸片ABCD 的左上角沿MD ′折叠再展开,折痕MD ′与边AB 交于点P ;(问题解决)请在图3中解决下列问题:(1)求证:BP =D ′P ;(2)AP :BP = ;(拓展探究)(3)在图3的基础上,将正方形纸片ABCD 的左下角沿CD ′折叠再展开,折痕CD ′与边AB 交于点Q .再将正方形纸片ABCD 过点D ′折叠,使点A 落在AD 边上,点B 落在BC 边上,然后再将正方形纸片ABCD 展开,折痕EF 与边AD 交于点E ,与边BC 交于点F ,如图4.试探究:点Q 与点E 分别是边AB ,AD 的几等分点?请说明理由.17.(1)问题探究:如图1所示,有公共顶点A 的两个正方形ABCD 和正方形AEFG .AE <AB ,连接BE 与DG ,请判断线段BE 与线段DG 之间有怎样的数量关系和位置关系.并请说明理由.(2)理解应用:如图2所示,有公共顶点A 的两个正方形ABCD 和正方形AEFG ,AE <AB ,AB =10,将正方形AEFG 绕点A 在平面内任意旋转,当∠ABE =15°,且点D 、E 、G 三点在同一条直线上时,请直接写出AE 的长 ;(3)拓展应用:如图3所示,有公共顶点A 的两个矩形ABCD 和矩形AEFG ,AD =413,AB =439,AG =4,AE =43,将矩形AEFG 绕点A 在平面内任意旋转,连接BD ,DE ,点M ,N 分别是BD ,DE 的中点,连接MN ,当点D 、E 、G 三点在同一条直线上时,请直接写出MN 的长18.问题发现:(1)如图1,ABC 与DCE 同为等边三角形,连接,BD AE 则BD 与AE 的数量关系为________;直线BD 与AE 所夹的锐角为_________;类比探究:(2)BC A △与DCE 同为等腰直角三角形,其他条件同(1),请问(1)中的结论还成立吗?请说明理由;拓展延伸:(3)ABC 中90,30BAC C ∠=︒∠=︒,DE 为ABC ∆的中位线,将CDE △绕点C 逆时针自由旋转,已知2AB =,在自由旋转过程中,当A D E 、、在一条直线上时,请直接写出AD 的值.19.如图,四边形ABCD 是正方形,点O 为对角线AC 的中点.(1)问题解决:如图①,连接BO ,分别取CB ,BO 的中点P ,Q ,连接PQ ,则PQ 与BO 的数量关系是_____,位置关系是____;(2)问题探究:如图②,AO E ∆'是将图①中的AOB ∆绕点A 按顺时针方向旋转45︒得到的三角形,连接CE ,点P ,Q 分别为CE ,BO '的中点,连接PQ ,PB .判断PQB ∆的形状,并证明你的结论;(3)拓展延伸:如图③,AO E ∆'是将图①中的AOB ∆绕点A 按逆时针方向旋转45︒得到的三角形,连接BO ',点P ,Q 分别为CE ,BO '的中点,连接PQ ,PB .若正方形ABCD 的边长为1,求PQB ∆的面积.20.(1)(操作)如图,请用尺规作图确定圆的圆心P ,保留作图痕迹,不要求写作法;(2)(探究)如图,若(1)中的圆P 的半径为2,放入平面直角坐标系中,使它与x 轴,y 轴分别切于点B 和C ,点A 的坐标为()8,0,过点A 的直线与圆P 有唯一公共点D (与B 不重合)时,求点D 的坐标;(3)(拓展)如图3,点M 从点()8,0A 出发,以每秒1个单位的速度沿x 轴向点O 运动,同时,点N 从原点O 出发,以每秒1个单位的速度沿y 轴向上运动,设运动时间为t (08s t <<),过点M ,N ,O 三点的圆,交第一象限角平分线OG 于点E ,当t 为何值时,MN 有最小值,求出此时OMEN S 四边形,并探索在变化过程中OMEN S 四边形的值有变化吗?为什么?【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、中考几何压轴题1.(1)BD =CE ;理由见解析;(2)BD =2CE ,理由见解析;(3)A′B =.【分析】(1)由等边三角形的性质得AC=AB ,AE=AD ,∠EAD=∠CAB=60°,则∠EAC=∠DAB ,再证△E解析:(1)BD =CE ;理由见解析;(2)BD =2CE ,理由见解析;(3)A ′B=【分析】(1)由等边三角形的性质得AC =AB ,AE =AD ,∠EAD =∠CAB =60°,则∠EAC =∠DAB ,再证△EAC ≌△DAB (SAS ),即可得出结论;(2)证△EAD ∽△CAB ,得到AE AC AD AB =,则△EAC ∽△DAB ,得BD AD CE AE==2,即可得出结论;(3)先证明△ABC 和△AA′D为等腰直角三角形,得AB AC =∠A ′AB =∠DAC ,从而可证明△CAD ∽△BAA ',最后利用相似三角形的性质可求得A ′B 的长度.【详解】解:(1)∵△ABC 、△ADE 均为等边三角形,∴AC =AB ,AE =AD ,∠EAD =∠CAB =60°,∴∠EAC =60°﹣∠CAD ,∠DAB =60°﹣∠CAD ,∴∠EAC =∠DAB ,在△EAC 与△DAB 中,,AE AD EAC DAB AC AB =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴△EAC ≌△DAB ,∴BD =CE ;(2)BD =2CE ,理由:∵∠ACB =∠AED =90°,∠ABC =∠ADE =30°,∴∠EAD =∠CAB =60°,AD =2AE ,AB =2AC ,∴∠EAC =∠DAB ,△EAD ∽△CAB , ∴AE AC AD AB =,∴△EAC ∽△DAB , ∴2BD AD CE AE==, ∴BD =2CE ;(3)连接A ′A ,如图③,∵AC ⊥BC ,且AC =BC ,∴△ABC 为等腰直角三角形. ∴2AB AC= ∵将线段DA 绕点D 按逆时针方形旋转90°得到DA ′∴△AA ′D 为等腰直角三角形.∴△ABC ∽△AA ′D . ∴AA AB AD AC ='. ∴AA AD AB AC='. 又∵∠CAB =∠A ′AD ,∴∠A ′AB =∠DAC ,∴△CAD ∽△BAA ′. ∴A B AB CD AC =',即24A B '= ∴A ′B =42【点睛】本题是三角形综合题目,考查的是旋转的性质、全等三角形的判定与性质、相似三角形的判定与性质、等腰直角三角形的判定与性质、等边三角形的性质等知识;本题综合性强,熟练掌握等边三角形的性质和等腰直角三角形的判定与性质,证得相似三角形是解题的关键.2.(1);(2),理由见解析;(3)CE 的长为2或4,理由见解析.【分析】(1)证明,得出CE =BD ,,即可得出结论;(2)证明,得出,,即可得出结论;(3)先判断出,再求出:①当点E 在点D解析:(1)60BD CE ,=;(2)452CEB BD CE ∠︒=,=,理由见解析;(3)CE 的长为22【分析】(1)证明ACE ABD ≌,得出CE =BD ,AEC ADB ∠=∠,即可得出结论;(2)证明ACE ABD ∽,得出AEC ADB ∠=∠,BD =,即可得出结论; (3)先判断出BD =,再求出AB =:①当点E 在点D 上方时,先判断出四边形APDE 是矩形,求出AP =DP =AE =2,再根据勾股定理求出,BP =6,得出BD =4;②当点E 在点D 下方时,同①的方法得,AP =DP =AE =1,BP =6,进而得出BD =BP +DP =8,即可得出结论.【详解】解:(1)ABC 为等腰三角形,60AC BC ACB ∠︒=,=,∴ABC 是等边三角形,同理可得ADE 是等边三角形6018012060BAD DAC DAC CAE BAD CAEAD AEAB ACEAC DABACE ABD SAS BD CEAEC ADB ADE AEC AED CEBCEB ∠+∠=∠+∠=︒∴∠=∠=⎧⎪=⎨⎪∠∠⎩∴∴=∠=∠=︒-∠=︒∠=∠+∠∴∠=︒=≌()故答案为:60CEB BD CE ∠=︒=;.(2)45CEB BD ∠︒=,,理由如下:在等腰三角形ABC 中,AC =BC ,90ACB ∠︒=,45AB CAB ∴∠︒,= ,同理,45AD ADE DAE ∠∠︒,==, ∴AE ACAD AB =,DAE CAB ∠∠=,EAC DAB ∴∠∠=,ACE ABD ∴∽ ,∴BDADCE AE =∴AEC ADB BD ∠∠=,,点B 、D 、E 在同一条直线上:180135ADB ADE ∴∠︒-∠︒==135AEC ∴∠︒=45CEB AEC AED ∴∠∠-∠︒==;(3)由(2)知,ACE ABD ∽,BD ∴,在Rt ABC中,AC =2210AB AC ∴== , ①当点E 在点D 上方时,如图③,过点A 作AP BD ⊥交BD 的延长线于P ,DE BD ⊥,PDE AED APD ∴∠∠∠==,∴四边形APDE 是矩形,AE DE = ,∴矩形APDE 是正方形,2AP DP AE ∴===,在Rt APB △中,根据勾股定理得,226BP AB AP -==,4BD BP AP ∴-==,1222CE BD ∴==; ②当点E 在点D 下方时,如图④同①的方法得,AP =DP =AE =2,BP =6,∴BD =BP +DP =8,122CE BD ∴==4, 综上CE 的长为22或42.【点睛】本题是几何变换的综合题,主要考查了旋转的性质,全等三角形的判定和定理,相似三角形的判定和性质,勾股定理,等边三角形的性质,判断出三角形ACE 和三角形ABD 相似是关键.3.(1);(2),理由见解析;(3)①;②有,【分析】(1)证明∠1=∠2,∠3=∠4,∠1+∠2+60°+∠3+∠4=180°得∠1+∠3=60°,进一步可得结论;(2)连接,证明,再进一步解析:(1)30;(2)12∠=∠FEG BAC ,理由见解析;(3)①45︒;②有,(2,222)+F【分析】(1)证明∠1=∠2,∠3=∠4,∠1+∠2+60°+∠3+∠4=180°得∠1+∠3=60°,进一步可得结论;(2)连接,CF BC ,证明AEB ABE ∠=∠,再进一步证明290∠=︒AFB 得45GFE GEF ∠=∠=︒,故可得结论;(3)①由题意可知()2,2P ,点F 在以P 为圆心,22为半径的圆上,由圆周角定理可得结论;②设(),F x y ,根据三角形面积公式求出y 的值,在Rt PBF 中,2,1=-=PB x BF ,根据勾股定理得222+=BP BF PF ,列出方程求出x 的值即可得点F 的坐标,当//PF y 轴时,面积最大,求值即可.【详解】解:(1)如图1中,∵点E 是点C 关于AM 的对称点,∴∠AGE =90°,AE =AC ,∠1=∠2.∵正△ABC 中,∠BAC =60°,AB =AC ,∴AE =AB ,得∠3=∠4.在△ABE 中,∠1+∠2+60°+∠3+∠4=180°,∴∠1+∠2+∠3+∠4=120°,∴∠1+∠3=60°.在△AEG 中,∠FEG +∠3+∠1=90°,∴∠FEG =30°.故答案为:30;(2)连接,CF BC∵C ,E 关于AM 对称∴,⊥=AM CE GC GE∴,90=∠=︒AC AE AGE∴,∠=∠∠=∠CAG EAG AEB ABE ;在正方形ABDC 中,,90=∠=︒AC AB BAC∴AB AE =,∴AEB ABE ∠=∠;在BAF △中,180∠+∠+∠=︒AFB ABF BAF ;即90180∠+∠+︒+∠=︒AFB AEB EAG∵∠=∠+∠AFB AEB EAG∴290∠=︒AFB∴45∠=∠=︒GFE AFB∴45FEG ∠=︒ 结论:12∠=∠FEG BAC (3)①由题意可知()2,2P ,点F 在以P 为圆心,22为半径的圆上,如图,连接PO PA , ,则90APO ∠=︒∴1452AFO APO ∠=∠=︒ 故答案为:45︒②设(),F x y 则162=⋅=FAO SOA y 即2||6=y ,由题意得0y >,∴3y =由题意可知()2,2P ,点F 在以P 为圆心,22为半径的圆上;过点P 作//PB x 轴,过点F 作//FB y 轴,则90PBF ∠=°在Rt PBF 中,2,1=-=PB x BF ,根据勾股定理得222+=BP BF PF 即222|2|12)-+=x 解得1227,27x x ==故(27,3)F 或(27,3)F1||2=⋅FAO SOA y ,当//PF y 轴时,面积最大,此时(2,22)+F 1||4422=⋅=+FAOS OA y 【点睛】本题属于四边形综合题,考查了等腰三角形的性质,全等三角形的判定和性质,解直角三角形,圆周角定理等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题.4.(1)相等,垂直;(2)成立,见解析;(3)2.【分析】(1)利用SAS 证明△ABE ≌△CBF ,延长CF 交AB 于点M ,证明∠AMC=90°即可;(2)仿照(1)的证明方法求解即可;(3)根据解析:(1)相等,垂直;(2)成立,见解析;(3)13【分析】(1)利用SAS 证明△ABE ≌△CBF ,延长CF 交AB 于点M ,证明∠AMC =90°即可; (2)仿照(1)的证明方法求解即可;(3)根据题意,得点F 在以B 为圆心,BF 为半径的圆上运动,根据直径最大原理,知道当C ,B ,F 三点一线时,CF 最大,此时点E 恰好在AB 的延长线上,连接DE ,利用勾股定理求值即可.【详解】(1)如图①,∵正方形ABCD 和等腰直角△BEF,∴BA=BC,∠EBA=∠FBC=90°,BE=BF,∴△ABE≌△CBF,∴AE=CF,延长CF交AE于点M,∵△ABE≌△CBF,∴∠EAB=∠FCB,∵∠AFM=∠BFC,∴∠AMF=∠FBC=90°,∴AE⊥CF,故答案为:相等,垂直;(2)结论还成立.理由如下:如图②,∵正方形ABCD和等腰直角△BEF,∴BA=BC,∠EBF=∠ABC=90°,BE=BF,∴∠EBF-∠ABF =∠ABC-∠ABF,∴∠EBA =∠FBC,∴△ABE≌△CBF,∴AE=CF,延长CF交AE于点N,交AB于点G,∵△ABE≌△CBF,∴∠EAB=∠FCB,∵∠AGN=∠BGC,∴∠ANG=∠GBC=90°,∴AE⊥CF,故结论成立;(3)如图③,根据题意,得点F在以B为圆心,BF为半径的圆上运动,根据直径最大原理,知道当C,B,F三点一线时,CF最大,此时点E恰好在AB的延长线上,连接DE,∵AB= 2BF = 4,∴AE=AB+BE=6,在直角三角形ADE中,DE=222264AE AB+=+=213.【点睛】本题考查了正方形的性质,等腰直角三角形的性质,三角形的全等,勾股定理,直径是圆中的最大的弦,垂直的定义,熟练掌握三角形全等,垂直的证明是解题的关键.5.(1)见解析;(2);见解析;(3)【分析】(1)先△ABE≌△DAQ,可得AE=DQ;再证明四边形DQFG是平行四边形即可解决问题;(2)如图2中,作GM⊥AB于M.然后证明△ABE∽△GM解析:(1)见解析;(2)23GFAE=;见解析;(3955【分析】(1)先△ABE≌△DAQ,可得AE=DQ;再证明四边形DQFG是平行四边形即可解决问题;(2)如图2中,作GM⊥AB于M.然后证明△ABE∽△GMF即可解决问题;(3)如图3中,作PM⊥BC交BC的延长线于M.利用相似三角形的性质求出PM,CM即可解决问题.【详解】(1)如图(1),∵四边形ABCD是正方形,∴AB=DA,∠ABE=90°=∠DAQ.∴∠QAO+∠OAD=90°.∵AE⊥DQ,∴∠ADO+∠OAD=90°.∴∠QAO=∠ADO.∴△ABE≌△DAQ(ASA),∴AE=DQ.∵四边形ABCD是正方形,AE⊥DQ,AE⊥GF,∴DG∥QF,DQ∥GF,∴四边形DQFG是平行四边形,∴DQ=GF,∴FG=AE;(2)23 GFAE.理由:如图(2)中,作GM⊥AB于M.∵AE⊥GF,∴∠AOF=∠GMF=∠ABE=90°,∴∠BAE+∠AFO=90°,∠AFO+∠FGM=90°,∴∠BAE=∠FGM,∴△ABE∽△GMF,∴GF:AE=GM:AB,∵∠AMG =∠D =∠DAM =90°,∴四边形AMGD 是矩形,∴GM =AD ,∴GF :AE =AD :AB ,∵四边形ABCD 是矩形,∴BC =AD ,∴GF :AE =BC :AB , ∵23BC AB =, ∴23GF AE =. (3)解:如图(3)中,作PM ⊥BC 交BC 的延长线于M .由BE :BF =3:4 ,设BE =3k ,BF =4k ,则EF =AF =5k ,∵23GF AE =,210GF = ∴AE =310在直角三角形ABE 中,根据勾股定理,得222BE AB AE +=,∴222(3k)(9k)(310)+=∴k =1或﹣1(舍去),∴BE =3,AB =9,∵BC :AB =2:3,∴BC =6,∴BE =CE =3,AD =PE =BC =6,∵∠EBF =∠FEP =∠PME =90°,∴∠FEB +∠PEM =90°,∠PEM +∠EPM =90°,∴∠FEB =∠EPM ,∴△FBE ∽△EMP , ∴FB FE BE EM EP PM ==, ∴4536EM PM==, ∴EM =245 ,PM =185, ∴CM =EM ﹣EC =245﹣3=95,∴PC= 【点睛】本题考查了正方形、矩形的性质,全等三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,解直角三角形,正确寻找全等三角形或相似三角形解决问题,学会利用参数构建方程解决问题,是解题的关键.6.(1)DH=HF ;(2)DH=HF 仍然成立,理由见解析;(3)或 .【分析】(1)证明,得,则,则证,得出即可;(2)证,则,由矩形的性质得出,证,即可得出;(3)根据矩形的性质和已知得,则解析:(1)DH =HF ;(2)DH =HF 仍然成立,理由见解析;. 【分析】(1)证明()GCF BEC AAS ∆∆≌,得BC GF =,则CD GF =,则证()HCD HGF ASA ∆∆≌,得出DH HF =即可;(2)证FCG CEB ∆∆∽,则GF FC n BC CE ==,由矩形的性质得出CD n BC=,证()HCD HGF ASA ∆∆≌,即可得出DH HF =; (3)根据矩形的性质和已知得43AB n AD ==,则43CE CF =,分两种情况,根据勾股定理和平行线的性质进行解答即可.【详解】解:(1)DH HF =,理由如下:∵四边形ABCD 是矩形,AB AD =,∴四边形ABCD 是正方形,∴BC CD =,90ABC EBC BCD ∠=∠=∠=︒,∵FG BC ⊥,90ECF ∠=︒,∴//CD GF ,90CGF ECF EBC ∠=∠=∠=︒,∴+90GCF BCE ∠∠=︒,∵+90BCE BEC ∠∠=︒,∴=GCF BEC ∠∠,在GCF ∆和BEC ∆中,==GCF BEC CGF EBC CF CE ∠∠⎧⎪∠∠⎨⎪=⎩, ∴()GCF BEC AAS ∆∆≌,∴BC GF =,∴CD GF =,//CD GF∴=HDC HFG ∠∠,=HCD HGF ∠∠,在HCD ∆和HGF ∆中,==HDC HFG CD GFHCD HGF ∠∠⎧⎪=⎨⎪∠∠⎩, ∴()HCD HGF ASA ∆∆≌,∴DH HF =,故答案为DH HF =,(2) DH HF =仍然成立,理由如下:∵四边形ABCD 是矩形,FG BC ⊥,90ECF ∠=︒,∴90CGF ECF EBC ∠=∠=∠=︒∴+90FCG BCE ∠∠=︒,∵+90BCE CEB ∠∠=︒,∴=FCG CEB ∠∠,∴FCG CEB ∆∆, ∴GF FC n BC CE==, ∴四边形ABCD 是矩形,AB nAD =, ∴CD n BC=, ∴GF CD BC BC =, ∴GF CD =,∵四边形ABCD 是矩形,∴CD BC ⊥,∵FG BC ⊥,∴//CD FG ,∴HDC HFG ∠=∠,HCD HGF ∠=∠,在HCD ∆和HGF ∆中,==HDC HFG CD GFHCD HGF ∠∠⎧⎪=⎨⎪∠∠⎩, ∴()HCD HGF ASA ∆∆≌,∴DH HF =,(3)如图所示,延长FC 交AD 于R ,∵四边形ABCD 是矩形,∴4AB CD ==,3AD BC ==,90RDC ∠=︒,//RD CH ,∵AB nAD =,CF nCE =, ∴43AB n AD ==, ∴43CF CE =, 分两种情况:①当13AR AD =时, ∵3AD =,∴1AR =,2DR =,在Rt CDR ∆中,由勾股定理得:22222425CR DR CD ++=∵//RD CH ,DH HF =, ∴25RC CF == ∴3325542CE =⨯ 由勾股定理得:EF ()222235255522CF CE ⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭ ②当13DR AD =时,同理可得:1DR =, 4DC =,17CF RC ==∴ 317CE = 由勾股定理得:∴ 2222317517(17)()44EF CF CE =+=+=, 综上所说,若射线FC 过AD 的三等分点,3AD =,4AB =,则线段EF 的长为552或5174. 【点睛】本题主要考查了正方形的判定与性质、矩形的性质、平行线的性质、全等三角形的判定与性质、勾股定理、相似三角形的判定与性质等知识,熟练掌握平行线的性质和相似三角形的判定与性质是解题的关键. 7.(1)4(2)135°(3)PA+PB 的最大值为米【分析】(1)作△ABC 的外接圆,连接OA ,OB ,OC ,求出OA=OB=OC=2,可得结论; (2)将△ABD 绕点B 顺时针旋转90°得到△CBT解析:(1)42(2)135°(3)PA +PB 的最大值为203米【分析】(1)作△ABC 的外接圆,连接OA ,OB ,OC ,求出OA =OB =OC =22,可得结论;(2)将△ABD 绕点B 顺时针旋转90°得到△CBT ,连接DT ,利用勾股定理的逆定理证明∠CTD =90°,可得结论;(3)将△ABP 绕点A 逆时针旋转120°得到△ACK ,延长CK 交PA 延长线于J ,作△PJC 的外接圆O ,连接OP ,OC ,OJ ,证明PA +PB =JC ,再求出JC 的最大值即可求解.【详解】(1)如图①,作△ABC 的外接圆O ,连接OA ,OB ,OC ,∵∠BOC =2∠BAC =90°,OB =OC∴△OBC 是等腰直角三角形∵BC =4∴OB =OC =22=OA∵AB ≤OA +OB∴AB ≤42∴AB 的最大值为42故答案为:42;(2)如图②,将△ABD绕点B顺时针旋转90°得到△CBT,连接DT由题意可得DT=2BD=22,CT=AD=27∵CD=6∴222DT CT CD+=∴∠CTD=90°,∵△BDT是等腰直角三角形∴∠DTB=45°∴∠CTB=45°+90°=135°∴∠ADB=∠CTB=135°(3)如图③,将△ABP绕点A逆时针旋转120°得到△ACK,延长CK交PA延长线于J,作△PJC的外接圆O,连接OP,OC,OJ∵∠PAK=120°,∠AKC=∠APB=120°∴∠JAK=∠JKA=60°∴∠AJK=60°∴△JAK是等边三角形∴AK=KJ∴∠COP=2∠AJK=120°∵PC=30∴OP=OC=OJ=12103 cos30PC=︒∵CJ≤OJ+OC∴CJ≤203∵PA+PB=AK+CK+KJ+KC=JC ∴PA+PB的最大值为3【点睛】此题主要考查旋转的综合运用,解题的关键是熟知三角形外接圆的性质、三角函数的应用、旋转的性质、等边三角形的性质、勾股定理的应用及三角形的三边关系的应用. 8.(1)见解析;(2)①;②【分析】(1)过点作于,证,即可证得;(2)①设,则,利用勾股定理求得,再利用勾股定理表示出,再证明,可得,由此可得,进而可求得答案;②过点P 作于点,先由①得,再证解析:(1)见解析;(2)①241AF n FG +=②955CP = 【分析】(1)过点G 作GH AB ⊥于H ,证ABE GHF ≅,即可证得FG AE =;(2)①设AF EF x ==,则FB AB AF nBC x =-=-,利用勾股定理求得2418n x BC AF n +=⋅=,再利用勾股定理表示出2221()4AE n BC =+,再证明ABE GHF ,可得AE AB AB n FG GH BC===,由此可得222n FG AE =,进而可求得答案; ②过点P 作PM BC ⊥于点M ,先由①得33102AE FG ==∠BFE =∠CGP ,可得34BE tan BFE BF ∠==,进而利用勾股定理可求得3BE =,4BF =,9AB =,最后根据BEF MPE △△,可得EF BF BE PE ME MP ==,计算即可. 【详解】(1)证明:如图,过点G 作GH AB ⊥于H ,则∠AHG =∠FHG =90°,∵在正方形ABCD 中, ∴∠HAD =∠D =∠B =90°,AD =AB , ∴四边形AHGD 为矩形, ∴AD =HG ,∴AB =HG ,∵FG AE ⊥,∴∠FQA =90°,∴∠AFQ +∠BAE =90°, ∵∠FHG =90°,∴∠AFQ +∠FGH =90°, ∴∠BAE =∠FGH , ∴在ABE △与GHF △中 BAE HGF AB HGB FHG ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩∴ABE GHF ≅(ASA ), ∴FG AE =;()2①∵点E 为BC 的中点, ∴12BE CE BC ==, ∵折叠,∴设AF EF x ==, ∴FB AB AF nBC x =-=-, 在Rt BFE 中,BF 2+BE 2=EF 2,∴()2221()2nBC x BC x -+=, 解得:2418n x BC AF n+=⋅=, 又∵222AE AB BE =+, ∴2221()4AE n BC =+, 如图,过点G 作GH AB ⊥于H ,则∠AHG =∠FHG =90°,∵在矩形ABCD 中,∴∠HAD =∠BCD =∠B =90°,∴四边形AHGD 为矩形,∴BC =HG ,∵∠FHG =90°,∴∠AFQ +∠FGH =90°,∵FG AE ⊥,∴∠FQA =90°,∴∠AFQ +∠BAE =90°,∴∠BAE =∠FGH ,又∵∠FHG =∠D =90°,∴ABE GHF , AE AB AB n FG GH BC∴===, AE nFG ∴=,222n FG AE ∴=,22221()4n FG n BC +∴=, 2222414n FG BC n +∴=⋅, 又∵2418n AF BC n+=⋅, 22222(41)64n AF BC n +∴=⋅, ∴2224116AF n FG +=, ∴241AF n FG += ②如图,过点P 作PM BC ⊥于点M ,∵210GF =32n =, ∴由①得33102AE FG == ∵∠EPG =∠GCE =90°,∠EOC =∠GOP ,∴∠CGP =∠OEC ,∵∠FEP =∠B =90°,∴∠OEC +∠BEF =90°,∠BFE +∠BEF =90°,∴∠BFE =∠OEC ,∴∠BFE =∠CGP ,又∵34tan CGP ∠=, ∴34BE tan BFE BF ∠==, ∴设3BE x =,4BF x =,则5EF AF x ==,9AB x =,()()(22293310x x ∴+=, 解得:1x =,3BE ∴=,4BF =,9AB =,263BC AB ∴==, 3CE ∴=,6PE AD ==,90FEP FAD ∠=∠=︒,BEFMPE ∴, EF BF BE PE ME MP∴==, 5436ME MP∴==, 245ME ∴=,185MP =, 249355CM ∴=-=,CP ∴== 【点睛】本题考查了正方形和矩形的性质,全等三角形和相似三角形的判定及性质,折叠的性质,勾股定理,题目综合性较强,有一定的难度,熟练掌握并灵活运用相关知识是解决本题的关键.9.(1);(2)①,证明见解析;②;(3),【分析】(1)由等腰三角形的性质,结合等量代换即可求解;(2)①根据SAS 证明,然后根据全等三角形的性质即可证明;②由全等三角形的性质得,然后利用等解析:(1)AD BE =;(2)①AD BE =,证明见解析;②60;(3)45AFB ∠=︒,AD =【分析】(1)由等腰三角形的性质,结合等量代换即可求解;(2)①根据SAS 证明ACD BCE ≅∆∆,然后根据全等三角形的性质即可证明;②由全等三角形的性质得ACD CBF ∠=∠,然后利用等量代换即可求解;(3)首先证明ACD BCE ∆∆,然后根据相似三角形的性质得到AD AC BE BC=,和CBF CAF ∠=∠,即可求解.【详解】(1)∵CAB ∆和CDE ∆均为等边三角形∴CA=CB ,CD=CE∴AC-CD=BC-CE ,即AD=BE∴AD=BE ;(2)①AD=BE证明:∵CAB ∆和CDE ∆均为等边三角形∴CA=CB ,CD=CE ,60ACB DCE ∠=∠=︒∴ACD BCE ∠=∠∴ACD BCE ≅∆∆∴AD=BE②∵ACD BCE ≅∆∆∴ACD CBF ∠=∠设BC 和AF 交于点O ,如图2∵AOC BOF ∠=∠∴60BFO ACO ∠=∠=︒,即60AFB ∠=︒∴60AFB ∠=︒;(3)结论45AFB ∠=︒,2AD BE =证明:∵90ABC DEC ∠=∠=,AB=BC ,DE=EC∴45ACD BCD BCE ∠=︒+∠=∠,2AC DC BC EC =∴ACD BCE ∆∆ ∴2AD AC BE BC ==CBF CAF ∠=∠ ∴2AD BE =∵AFB CBF ACB CAF ∠+∠=∠+∠∴45AFB ACB ∠=∠=︒【点睛】本题考查了几何变换综合,全等三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,解直角三角形,关键证明全等和相似,并且分类讨论.10.【概念与理解】,;【猜想与证明】(1),;(2)成立,证明见解析;【探究与应用】①;②△COD 与△AOB 面积之差为或;【联想与拓展】n3=9m3.【分析】【概念与理解】:根据题意信息即可得出答案解析:【概念与理解】214y x =,2y x =;【猜想与证明】(1)12,12;(2)成立,证明见解析;【探究与应用】①12;②△COD 与△AOB 面积之差为116或12;【联想与拓展】n 3=9m 3.【分析】【概念与理解】:根据题意信息即可得出答案; 【猜想与证明】:(1)当x =1时,求出A ,B ,C ,D 的坐标进而得出AB ,CD 即可得出答案;当x =2时,求出A ,B ,C ,D 的坐标进而得出AB ,CD 即可得出答案;(2)任意x (x >0),求出A ,B ,C ,D 的坐标进而得出AB ,CD 即可得出答案;【探究与应用】:①根据已知条件表示出△AOB 与△COD 面积即可得出答案; ②设M (x ,0)(x >0),根据已知条件可得出2COD AOB x x S S -=△AOB 是直角三角形时解得14x =,当△COD 是直角三角形时,解得1x =,把x 代入即可; 【联想与拓展】:根据题意求出AEDF 的坐标然后表示出面积再利用△PAE 与△PDF 面积的比值1:3,即可得出关系式;【详解】【概念与理解】∵y 1=4x 2∴由题意可得C 1:214y x = ∵y 2=x 2∴由题意可得C 2:2y x =故答案为:C 1:214y x =,C 2:2y x =; 【猜想与证明】(1)当x =1时,∵点A 、B 在抛物线C 1上∴令x =1,则112y =± ∴A 1(1,)2,B 1(1,)2- ∴AB =1∵点C 、D 在抛物线C 2上∴令x =1,则21y ==±∴C (1,1),D (1,1)-∴CD =2 ∴AB CD =12当x =2时,∵点A 、B 在抛物线C 1上∴令x =2,则12y ==±∴A ,B (2, ∴AB∵点C 、D 在抛物线C 2上∴令x =2,则2y =∴C ,D (2,∴CD =∴AB CD 12=(2)对任意x (x >0)上述结论仍然成立理由如下:对任意x (x >0),1142x y x =±=± ∴A (,)2x x ,B (,)2x x - ∴AB =x对任意x (x >0),2y x =±∴C (,)x x ,D (,)x x -∴CD =2x∴AB CD =122x x = 【探究与应用】①连接OA ,OB ,OC ,OD12AOB S AB OM =。
北京市密云县穆家峪中学数学全等三角形单元培优测试卷一、八年级数学轴对称三角形填空题(难)1.在等腰△ABC中,AD⊥BC交直线BC于点D,若AD=12BC,则△ABC的顶角的度数为_____.【答案】30°或150°或90°【解析】试题分析:分两种情况;①BC为腰,②BC为底,根据直角三角形30°角所对的直角边等于斜边的一半判断出∠ACD=30°,然后分AD在△ABC内部和外部两种情况求解即可.解:①BC为腰,∵AD⊥BC于点D,AD=12 BC,∴∠ACD=30°,如图1,AD在△ABC内部时,顶角∠C=30°,如图2,AD在△ABC外部时,顶角∠ACB=180°﹣30°=150°,②BC为底,如图3,∵AD⊥BC于点D,AD=12 BC,∴AD =BD =CD ,∴∠B =∠BAD ,∠C =∠CAD ,∴∠BAD +∠CAD =12×180°=90°, ∴顶角∠BAC =90°, 综上所述,等腰三角形ABC 的顶角度数为30°或150°或90°.故答案为30°或150°或90°.点睛:本题考查了含30°交点直角三角形的性质,等腰三角形的性质,分类讨论是解题的关键.2.如图,在四边形ABCD 中,BC CD = ,对角线BD 平分ADC ∠,连接AC ,2ACB DBC ∠=∠,若4AB =,10BD =,则ABC S =_________________.【答案】10【解析】【分析】由等腰三角形的性质和角平分线的性质可推出AD ∥BC ,然后根据平行线的性质和已知条件可推出CA=CD ,可得CB=CA=CD ,过点C 作CE ⊥BD 于点E ,CF ⊥AB 于点F ,如图,根据等腰三角形的性质和已知条件可得DE 的长和BCF CDE ∠=∠,然后即可根据AAS 证明△BCF ≌△CDE ,可得CF=DE ,再根据三角形的面积公式计算即得结果.【详解】解:∵BC CD =,∴∠CBD =∠CDB ,∵BD 平分ADC ∠,∴∠ADB =∠CDB ,∴∠CBD =∠ADB ,∴AD ∥BC ,∴∠CAD =∠ACB ,∵2ACB DBC ∠=∠,2ADC BDC ∠=∠,∠CBD =∠CDB ,∴ACB ADC ∠=∠,∴CAD ADC ∠=∠,∴CA=CD ,∴CB=CA=CD ,过点C 作CE ⊥BD 于点E ,CF ⊥AB 于点F ,如图,则152DE BD ==,12BCF ACB ∠=∠, ∵12BDC ADC ∠=∠,ACB ADC ∠=∠,∴BCF CDE ∠=∠,在△BCF和△CDE中,∵BCF CDE∠=∠,∠BFC=∠CED=90°,CB=CD,∴△BCF≌△CDE(AAS),∴CF=DE=5,∴11451022ABCS AB CF=⋅=⨯⨯=.故答案为:10.【点睛】本题考查了等腰三角形的判定和性质、平行线的判定和性质、角平分线的定义以及全等三角形的判定和性质等知识,涉及的知识点多、综合性强、具有一定的难度,正确添加辅助线、熟练掌握上述知识是解题的关键.3.如图,在锐角△ABC中,AB=5,∠BAC=45°,∠BAC的平分线交BC于点D,M,N分别是AD,AB上的动点,则BM+MN的最小值是______.【答案】5【解析】【分析】作BH⊥AC,垂足为H,交AD于M点,过M点作MN⊥AB,垂足为N,则BM+MN为所求的最小值,再根据AD是∠BAC的平分线可知MH=MN,再由等腰直角三角形的性质即可得出结论.【详解】如图,作BH⊥AC,垂足为H,交AD于M点,过M点作MN⊥AB,垂足为N,则BM+MN 为所求的最小值.∵AD是∠BAC的平分线,∴MH=MN,∴BH是点B到直线AC的最短距离(垂线段最短).∵AB=5,∠BAC=45°,∴BH==5.∵BM+MN的最小值是BM+MN=BM+MH=BH=5.故答案为5.【点睛】本题考查了轴对称﹣最短路线问题,解答此类问题时要从已知条件结合图形认真思考,通过角平分线性质,垂线段最短,确定线段和的最小值.4.如图,己知30MON ∠=︒,点1A ,2A ,3A ,…在射线ON 上,点1B ,2B ,3B ,…在射线OM 上,112A B A ∆,223A B A ∆,334A B A ∆,…均为等边三角形,若12OA =,则556A B A ∆的边长为________.【答案】32【解析】【分析】根据底边三角形的性质求出130∠=︒以及平行线的性质得出112233////A B A B A B ,以及22122A B B A =,得出332212244A B A B B A ===,441288A B B A ==,551216A B B A =⋯进而得出答案.【详解】解:△112A B A 是等边三角形,1121A B A B ∴=,341260∠=∠=∠=︒,2120∴∠=︒,30MON ∠=︒,11801203030∴∠=︒-︒-︒=︒,又360∠=︒,5180603090∴∠=︒-︒-︒=︒,130MON ∠=∠=︒,1112OA A B ∴==,212A B ∴=,△223A B A 、△334A B A 是等边三角形,111060∴∠=∠=︒,1360∠=︒,41260∠=∠=︒,112233////A B A B A B ∴,1223//B A B A ,16730∴∠=∠=∠=︒,5890∠=∠=︒,22122242A B B A =∴==,33232B A B A =,33312428A B B A ∴===,同理可得:444128216A B B A ===,⋯∴△1n n n A B A +的边长为2n ,∴△556A B A 的边长为5232=.故答案为:32.【点睛】本题考查了等边三角形的性质以及30°直角三角形的性质,根据已知得出33124A B B A =,44128A B B A =,551216A B B A =进而发现规律是解题关键.5.如图,将ABC ∆沿着过AB 中点D 的直线折叠,使点A 落在BC 边上的1A 处,称为第1次操作,折痕DE 到BC 的距离记为1h ,还原纸片后,再将ADE ∆沿着过AD 中点1D 的直线折叠,使点A 落在DE 边上的2A 处,称为第2次操作,折痕11D E 到BC 的距离记为2h ,按上述方法不断操作下去…经过第2020次操作后得到的折痕20192019D E 到BC 的距离记为2020h ,若11h =,则2020h 的值为______.【答案】2019122-【解析】【分析】根据中点的性质及折叠的性质可得DA=DA ₁=DB,从而可得∠ADA ₁=2∠B,结合折叠的性质可得.,∠ADA ₁=2∠ADE,可得∠ADE=∠B,继而判断DE// BC,得出DE 是△ABC 的中位线,证得AA ₁⊥BC,AA ₁=2,由此发现规律:01 2122h =-=-₁同理21122h =-3211122222h =-⨯=-…于是经过第n 次操作后得到的折痕Dn-1 En-1到BC 的距离1122n n h -=-,据此求得2020h 的值. 【详解】解:如图连接AA ₁,由折叠的性质可得:AA ₁⊥DE, DA= DA ₁ ,A ₂、A ₃…均在AA ₁上又∵ D 是AB 中点,∴DA= DB ,∵DB= DA ₁ ,∴∠BA ₁D=∠B ,∴∠ADA ₁=∠B +∠BA ₁D=2∠B,又∵∠ADA ₁ =2∠ADE ,∴∠ADE=∠B∵DE//BC,∴AA ₁⊥BC ,∵h ₁=1∴AA ₁ =2,∴012122h =-=-₁ 同理:21122h =-; 3211122222h =-⨯=-; …∴经过n 次操作后得到的折痕D n-1E n-1到BC 的距离1122n n h -=-∴20202019122h =-【点睛】本题考查了中点性质和折叠的性质,本题难度较大,要从每次折叠发现规律,求得规律的过程是难点.6.如图,在ABC 中, 90,ACB ABD ︒∠=是ABC 的轴对称图形,点E 在AD 上,点F 在AC 的延长线上.若点B 恰好在EF 的垂直平分线上,并且5AE =,13AF =,则DE =______.【答案】4.【解析】【分析】连接BE ,BF ,根据轴对称的性质可得△ABD ≌△ACB ,进而可得DB=CB ,AD=AC ,∠D=∠BCA=90°,再利用线段垂直平分线的性质可得BE=BF ,然后证明Rt △DBE ≌Rt △CBF 可得DE=CF ,然后可得ED 长.【详解】解:连接BE ,BF ,∵△ABD 是△ABC 的轴对称图形,∴△ABD ≌△ACB ,∴DB=CB ,AD=AC ,∠D=∠BCA=90°,∴∠BCF=90°,∵点B 恰好在EF 的垂直平分线上,∴BE=BF ,在Rt △DBE 和Rt △CBF 中BD BC EB FB =⎧⎨=⎩,∴Rt △DBE ≌Rt △CBF (HL ),∴DE=CF ,设DE=x ,则CF=x ,∵AE=5,AF=13,∴AC=AD=5+x ,∴AF=5+2x ,∴5+2x=13,∴x=4,∴DE=4,故答案为:4.【点睛】此题主要考查了轴对称和线段垂直平分线的性质,关键是掌握成轴对称的两个图形全等.7.如图,Rt △ABC 中,AB=AC ,∠BAC=90°,AD 是 BC 边上的高,E 是 AD 上的一点。
北京市密云县穆家峪中学数学轴对称填空选择单元培优测试卷一、八年级数学全等三角形填空题(难)1.如图,△ABC 的三边AB 、BC 、CA 的长分别为30、40、15,点P 是三条角平分线的交点,将△ABC 分成三个三角形,则APB S ∆︰BPC S ∆︰CPA S ∆等于____.【答案】6:8:3【解析】【分析】由角平分线性质可知,点P 到三角形三边的距离相等,即三个三角形的AB 、BC 、CA 边上的高相等,利用面积公式即可求解.【详解】解:过点P 作PD ⊥BC 于D ,PE ⊥CA 于E ,PF ⊥AB 于F∵P 是三条角平分线的交点∴PD=PE=PF∵AB=30,BC=40,CA=15∴APB S ∆︰BPC S ∆︰CPA S ∆=30∶40∶15=6∶8∶3故答案为6∶8∶3.【点睛】本题主要考查了角平分线的性质和三角形面积的求法. 角平分线上的点到两边的距离相等. 难度不大,作辅助线是关键.2.如图,在四边形ABCD 中,AD =4,CD =3,∠ABC =∠ACB =∠ADC =45°,则BD 的长为 .41.【解析】作AD′⊥AD ,AD′=AD,连接CD′,DD′,如图:∵∠BAC+∠CAD=∠DAD′+∠CAD ,即∠BAD=∠CAD′,在△BAD 与△CAD′中,BA CA BAD CAD AD AD =⎧⎪∠=∠'⎨⎪='⎩, ∴△BAD ≌△CAD′(SAS),∴BD=CD′.∠DAD′=90°由勾股定理得DD′=22()=32=42AD AD +',∠D′DA+∠ADC=90°由勾股定理得CD′=22()=932=41DC DD +'+∴BD=CD′=41,故答案为41.3.如图,在等腰三角形ABC 中,90ABC ∠=,D 为AD 边上中点,多D 点作DE DF ⊥,交AB 于E ,交BC 于F ,若3AE =,2CF =,则ABC ∆的面积为______.【答案】252【解析】【分析】利用等腰直角三角形斜边中点D 证明AD=BD ,∠DBC=∠A=45︒,再利用DE DF ⊥证得∠ADE=∠BDF ,由此证明△ADE ≌△BDF ,得到BC 的长度,即可求出三角形的面积.【详解】∵90ABC ∠=︒,AB=BC,∴∠A=45︒,∵D 为AC 边上中点, ∴AD=CD=BD ,∠DBC=∠A=45︒,∠ADB=90︒,∵DE DF ⊥, ∴∠EDB+∠BDF=∠EDB+∠ADE=90︒,∴∠ADE=∠BDF,∴△ADE ≌△BDF,∴BF==AE=3,∵CF=2,∴AB=BC=BF+CF=5,∴ABC ∆的面积为212BC ⋅=252, 故答案为:252. 【点睛】此题考查等腰直角三角形的性质,三角形全等的判定及性质.4.如图,10AB =,45A B ∠=∠=︒,32AC BD ==.点E ,F 为线段AB 上两点.现存在以下条件:①4CE DF ==;②AF BE =;③CEB DFA ∠=∠;④5CE DF ==.请在以上条件中选择一个条件,使得ACE △一定..和BDF 全等,则这个条件可以为________.(请写出所有正确的答案)【答案】②③④【解析】【分析】根据三角形全等的判定定理逐个判断即可.【详解】①如图1,过点C 作CM AB ⊥,过点D 作DN AB ⊥32,45A B AC BD ∠=∠===︒3CM AM DN BN ∴====4CE DF ==由勾股定理得:22227,7ME CE CM NF DF DN =-==-=37,37AE AM ME BF BN NF∴=-=-=+=+,即AE BF≠此时,ACE∆和BDF∆不全等②AF BE=AF EF BE EF∴+=+,即AE BF=又452,3AC DA B B∠=∠=︒==则由SAS定理可得,ACE BDF∆≅∆③CEB DFACEB C ADFA D B∠=∠⎧⎪∠=∠+∠⎨⎪∠=∠+∠⎩C AD B∴∠+∠=∠+∠又A B∠=∠C D∴∠=∠32AC BD==则由ASA定理可得,ACE BDF∆≅∆④由(1)知,当5CE DF==时,22224,4ME CE CM NF DF DN=-==-=此时,,,CE CA DF BDME AM NF BN>>⎧⎨>>⎩则点E在点M的右侧,点F在点N的左侧又10AM BN ME AM BN NF AB++=++==则点E与点N重合,点F与点M重合,如图2所示因此必有347AE BF==+=由SSS定理可得,ACE BDF∆≅∆故答案为:②③④.【点睛】本题考查了三角形全等的判定定理,熟记各判定定理是解题关键.5.如图,∠ACB=90°,AC=BC,点C(1,2)、A(-2,0),则点B的坐标是__________.【答案】(3,-1)【解析】分析:过C和B分别作CD⊥OD于D,BE⊥CD于E,利用已知条件可证明△ADC≌△CEB,再由全等三角形的性质和已知数据即可求出B点的坐标.详解:过C和B分别作CD⊥OD于D,BE⊥CD于E,∵∠ACB=90°,∴∠ACD+∠CAD=90°,∠ACD+∠BCE=90°,∴∠CAD=∠BCE,在△ADC和△CEB中,∠ADC=∠CEB=90°;∠CAD=∠BCE,AC=BC,∴△ADC≌△CEB(AAS),∴DC=BE,AD=CE,∵点C的坐标为(1,2),点A的坐标为(−2,0),∴AD=CE=3,OD=1,BE=CD=2,∴则B点的坐标是(3,−1).故答案为(3,−1).点睛:本题主要考查了全等三角形的判定与性质,解题关键在于结合坐标、图形性质和已经条件.6.如图,C为线段AE上一动点(不与A. E重合),在AE同侧分别作等边△ABC和等边△CDE,AD与BE交于点O,AD与BC交于点P,BE与CD交于点Q,连接PQ,以下五个结论:①AD=BE;②PQ∥AE;③CP=CQ;④BO=OE;⑤∠AOB=60°,一定成立的有________(填序号)【答案】①②③⑤【解析】【分析】①根据全等三角形的判定方法,证出△ACD≌△BCE,即可得出AD=BE.③先证明△ACP≌△BCQ,即可判断出CP=CQ,③正确;②根据∠PCQ=60°,可得△PCQ为等边三角形,证出∠PQC=∠DCE=60°,得出PQ∥AE,②正确.④没有条件证出BO=OE,得出④错误;⑤∠AOB=∠DAE+∠AEO=∠DAE+∠ADC=∠DCE=60°,⑤正确;即可得出结论.【详解】解:∵△ABC和△CDE都是等边三角形,∴AC=BC,CD=CE,∠ACB=∠DCE=60°,∴∠ACB+∠BCD=∠DCE+∠BCD,∴∠ACD=∠BCE,在△ACD和△BCE中,AC BCACD BCE CD CE=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ACD≌△BCE(SAS),∴AD=BE,结论①正确.∵△ACD≌△BCE,∴∠CAD=∠CBE,又∵∠ACB=∠DCE=60°,∴∠BCD=180°-60°-60°=60°,∴∠ACP=∠BCQ=60°,在△ACP和△BCQ中,ACP BCQCAP CBQ AC BC∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ACP≌△BCQ(AAS),∴CP=CQ,结论③正确;又∵∠PCQ=60°,∴△PCQ为等边三角形,∴∠PQC=∠DCE=60°,∴PQ∥AE,结论②正确.∵△ACD≌△BCE,∴∠ADC=∠AEO,∴∠AOB=∠DAE+∠AEO=∠DAE+∠ADC=∠DCE=60°,∴结论⑤正确.没有条件证出BO=OE,④错误;综上,可得正确的结论有4个:①②③⑤.故答案是:①②③⑤.【点睛】此题是三角形综合题目,考查了全等三角形的判定和性质的应用、等边三角形的性质和应用、平行线的判定;熟练掌握等边三角形的性质,证明三角形全等是解决问题的关键.7.如图,在△ABC中,AB=AC,点D是BC的中点,点E是△ABC内一点,若∠AEB=∠CED=90°,AE=BE,CE=DE=2,则图中阴影部分的面积等于__________.【答案】4【解析】【分析】作DG⊥BE于G,CF⊥AE于F,可证△DEG≌△CEF,可得DG=CF,则是S△BDE=S△AEC,由D 是BC中点可得S△BED=2,即可求得阴影部分面积.【详解】作DG⊥BE于G,CF⊥AE于F,∴∠DGE=∠CFE=90°,∵∠AEB=∠DEC=90°,∴∠GED+∠DEF=90°,∠DEF+∠CEF=90°,∴∠GED=∠CEF,又∵DE=EC,∴△GDE≌△FCE,∴DG=CF,∵S△BED=12BE•DG,S△BED=12AE•CF,AE=BE,∴S△BED=S△BED,∵D是BC的中点,∴S△BDE=S△EDC=1222⨯⨯=2,∴S阴影=2+2=4,故答案为4.【点睛】本题考查了全等三角形的判定与性质,正确添加辅助线构造全等三角形是解题的关键.8.如图:已知△ABC中,AB=AC,∠BAC=90°,直角∠EPF的顶点P是BC边上的中点,两边PE,PF分别交AB,AC于点E,F,给出以下四个结论:①AE=CF;②EF=AP;③2S四边形AEPF=S△ABC;④当∠EPF在△ABC内绕顶点P旋转时(点E不与A,B重合)有BE+CF=EF;上述结论中始终正确的序号有__________.【答案】①③【解析】【分析】根据题意,容易证明△AEP≌△CFP,然后能推理得到①③都是正确.【详解】∵AB=AC,∠BAC=90°,点P是BC的中点,∴∠EAP=12∠BAC=45°,AP=12BC=CP.①在△AEP与△CFP中,∵∠EAP=∠C=45°,AP=CP,∠APE=∠CPF=90°-∠APF,∴△AEP≌△CFP,∴AE=CF.正确;②只有当F在AC中点时EF=AP,故不能得出EF=AP,错误;③∵△AEP≌△CFP,同理可证△APF≌△BPE.∴S四边形AEPF=S△AEP+S△APF=S△CPF+S△BPE=12S△ABC,即2S四边形AEPF=S△ABC;正确;④根据等腰直角三角形的性质,2PE,所以,EF随着点E的变化而变化,只有当点E为AB的中点时,2PE=AP,在其它位置时EF≠AP,故④错误;故答案为:①③.【点睛】本题考查了全等三角形的判定与性质,等腰直角三角形的判定与性质,证得△AEP和△CFP全等是解题的关键,也是本题的突破点.9.已知△ABC中,AB=BC≠AC,作与△ABC只有一条公共边,且与△ABC全等的三角形,这样的三角形一共能作出_____个.【答案】7【解析】只要满足三边对应相等就能保证作出的三角形与原三角形全等,以腰为公共边时有6个,以底为公共边时有一个,答案可得.解:以AB为公共边有三个,以CB为公共边有三个,以AC为公共边有一个,所以一共能作出7个.故答案为710.如图,四边形ABCD中,AC,BD是对角线,△ABC是等边三角形,∠ADC=30°,若CD=6,BD=6.5,则AD=_________.【答案】2.5【解析】解:以CD为边向外作出等边三角形DCE,连接AE,∵∠ADC=30°,∴∠ADE=90°,在△ACE 与△BCD中,∵AC=BC,∠ACE=∠BCD,CE=DC,∴△ACE≌△BCD,∴BD=AE=6.5,∴AD2+DE2=AE2,∴AD3+62=6.52,∴AD=2.5.故答案为:2.5.二、八年级数学全等三角形选择题(难)11.如图,四边形ABCD 中,∠A 、∠B 、∠C 、∠D 的角平分线恰相交于一点P ,记△APD 、△APB 、△BPC 、△DPC 的面积分别为S 1、S 2、S 3、S 4,则有( )A .1324S S S S +=+B .1234S S S S +=+C .1423S S S S +=+D .13S S =【答案】A【解析】【分析】作辅助线,利用角平分线性质定理,明确8个三角形中面积两两相等即可解题.【详解】四边形ABCD,四个内角平分线交于一点P,即点p 到四边形各边距离相等,(角平分线性质定理),如下图,可将四边形分成8个三角形,面积分别是a 、a 、b 、b 、c 、c 、d 、d,则S 1=a+d, S 2=a+b, S 3=b+c, S 4=c+d,∴S 1+S 3=a+b+c+d= S 2+S 4故选A【点睛】本题考查了角平分线性质定理,作高线和理解角平分线性质定理是解题关键.12.如图,A ABC CB =∠∠,AD 、BD 、CD 分别平分ABC 的EAC ∠、ABC ∠、ACF ∠,以下结论:①AD BC ∥;②2ACB ADB ∠=∠;③90ADC ABD ∠=︒-∠;④BD 分ADC ∠;⑤3BDC BAC ∠=∠。
北京市密云县穆家峪中学数学全等三角形单元培优测试卷一、八年级数学轴对称三角形填空题(难)1.在平面直角坐标系xOy 中,已知点A (2,3),在x 轴上找一点P ,使得△AOP 是等腰三角形,则这样的点P 共有_____个.【答案】4【解析】【分析】以O 为圆心,OA 为半径画弧交x 轴于点P 1、P 3,以A 为圆心,AO 为半径画弧交x 轴于点P 4,作OA 的垂直平分线交x 轴于P 2.【详解】解:如图,使△AOP 是等腰三角形的点P 有4个.故答案为4.【点睛】本题考查了在平面直角坐标系中寻找等腰三角形,掌握两圆一线找等腰三角形是解题的关键.2.如图,ABC 中,ABC=45∠︒,CD AB ⊥于D ,BE 平分ABC ∠,且BE AC ⊥于E ,与CD 相交于点F ,H 是BC 边的中点,连接DH 与BE 相交于点G ,下列结论:BF=AC ①;A=67.5∠︒②;DG=DF ③;ADGE GHCE S S =四边形四边形④,其中正确的有__________(填序号).【答案】①②③【解析】【分析】只要证明△BDF≌△CDA,△BAC是等腰三角形,∠DGF=∠DFG=67.5°,即可判断①②③正确,作GM⊥BD于M,只要证明GH<DG即可判断④错误.【详解】解:∵CD⊥AB,BE⊥AC,∴∠BDC=∠ADC=∠AEB=90°,∴∠A+∠ABE=90°,∠ABE+∠DFB=90°,∴∠A=∠DFB,∵∠ABC=45°,∠BDC=90°,∴∠DCB=90°−45°=45°=∠DBC,∴BD=DC,在△BDF和△CDA中,∠BDF=∠CDA,∠A=∠DFB,BD=CD,∴△BDF≌△CDA(AAS),∴BF=AC,故①正确.∵∠ABE=∠EBC=22.5°,BE⊥AC,∴∠A=∠BCA=67.5°,故②正确,∵BE平分∠ABC,∠ABC=45°,∴∠ABE=∠CBE=22.5°,∵∠BDF=∠BHG=90°,∴∠BGH=∠BFD=67.5°,∴∠DGF=∠DFG=67.5°,∴DG=DF,故③正确.作GM⊥AB于M.如图所示:∵∠GBM=∠GBH,GH⊥BC,∴GH=GM<DG,∴S△DGB>S△GHB,∵S△ABE=S△BCE,∴S四边形ADGE<S四边形GHCE.故④错误,故答案为:①②③.【点睛】此题是三角形综合题,考查了等腰三角形的性质,直角三角形的性质,全等三角形的性质和判定,三角形的面积等知识点的综合运用,第五个问题难度比较大,添加辅助线是解题关键,属于中考选择题中的压轴题.3.如图,△ABC 是等边三角形,高AD 、BE 相交于点H ,BC=43,在BE 上截取BG=2,以GE 为边作等边三角形GEF ,则△ABH 与△GEF 重叠(阴影)部分的面积为_____.53 【解析】试题分析:如图所示,由△ABC 是等边三角形,BC=433,∠ABG=∠HBD=30°,由直角三角的性质,得∠BHD=90°﹣∠HBD=60°,由对顶角相等,得∠MHE=∠BHD=60°,由BG=2,得EG=BE ﹣BG=6﹣2=4.由GE 为边作等边三角形GEF ,得FG=EG=4,∠EGF=∠GEF=60°,△MHE 是等边三角形;S △ABC =12AC•BE=12AC×EH×3EH=13BE=13×6=2.由三角形外角的性质,得∠BIF=∠FGE ﹣∠IBG=60°﹣30°=30°,由∠IBG=∠BIG=30°,得IG=BG=2,由线段的和差,得IF=FG ﹣IG=4﹣2=2,由对顶角相等,得∠FIN=∠BIG=30°,由∠FIN+∠F=90°,得∠FNI=90°,由锐角三角函数,得FN=1,3S 五边形NIGHM =S △EFG ﹣S △EMH ﹣S △FIN 2233142312--5353.考点:1.等边三角形的判定与性质;2.三角形的重心;3.三角形中位线定理;4.综合题;5.压轴题.4.在锐角三角形ABC中.BC=32,∠ABC=45°,BD平分∠ABC.若M,N分别是边BD,BC上的动点,则CM+MN的最小值是____.【答案】4【解析】【分析】过点C作CE⊥AB于点E,交BD于点M′,过点M′作M′N′⊥BC于N′,则CE即为CM+MN 的最小值,再根据BC=32,∠ABC=45°,BD平分∠ABC可知△BCE是等腰直角三角形,由锐角三角函数的定义即可求出CE的长.【详解】解:过点C作CE⊥AB于点E,交BD于点M′,过点M′作M′N′⊥BC于N′,则CE即为CM+MN的最小值,∵BC=32,∠ABC=45°,BD平分∠ABC,∴△BCE是等腰直角三角形,∴CE=BC•cos45°=32×22=4.∴CM+MN的最小值为4.本题考查了轴对称最短路线问题,难度较大,根据题意作出辅助线,构造出等腰直角三角形,利用锐角三角函数的定义求解是解答此题的关键.5.如图,△ABC中,AB=8,AC=6,∠ABC与∠ACB的平分线交于点F,过点F作DE∥BC,分别交AB、AC于点D、E,则△ADE的周长为_____.【答案】14.【解析】【分析】先根据角平分线的定义及平行线的性质得BD=DF,CE=EF,则△ADE的周长=AB+AC=14.【详解】∵BF平分∠ABC,∴∠DBF=∠CBF,∵DE∥BC,∴∠CBF=∠DFB,∴∠DBF=∠DFB,∴BD=DF,同理FE=EC,∴△AED的周长=AD+AE+ED=AB+AC=8+6=14.故答案为:14.【点睛】此题考查角平分线的性质,平行线的性质,等腰三角形的等角对等边的性质.6.如图,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=120°,D为BC上一点,DA⊥AC,AD=24 cm,则BC 的长________cm.【答案】72【解析】按照等腰三角形的性质、角的和差以及含30°直角三角形的性质进行解答即可.【详解】解:∵AB=AC,∠BAC=120°∴∠B=∠C=30°∵DA⊥AC,AD=24 cm∴DC=2AD=48cm,∵∠BAC=120°,DA⊥AC∴∠BAD=∠BAC-90°=30°∴∠B=∠BAD∴BD=AD=24cm∴BC=BD+DC=72cm故答案为72.【点睛】本题考查了腰三角形的性质、角的和差以及含30°直角三角形的性质,其中灵活运用含30°直角三角形的性质是解答本题的关键.7.如图,已知每个小方格的边长为1,A、B两点都在小方格的格点(顶点)上,请在图中找一个格点C,使△ABC是等腰三角形,这样的格点C有________个。
一、初一数学代数式解答题压轴题精选(难)1.(1)一个两位正整数,a表示十位上的数字,b表示个位上的数字(a≠b,ab≠0),则这个两位数用多项式表示为(含a、b的式子);若把十位、个位上的数字互换位置得到一个新两位数,则这两个两位数的和一定能被整除,这两个两位数的差一定能被整除.(2)一个三位正整数F,各个数位上的数字互不相同且都不为0.若从它的百位、十位、个位上的数字中任意选择两个数字组成6个不同的两位数.若这6个两位数的和等于这个三位数本身,则称这样的三位数F为“友好数”,例如:132是“友好数”.一个三位正整数P,各个数位上的数字互不相同且都不为0,若它的十位数字等于百位数字与个位数字的和,则称这样的三位数P为“和平数”;①直接判断123是不是“友好数”?②直接写出共有个“和平数”;③通过列方程的方法求出既是“和平数”又是“友好数”的数.【答案】(1)解:这个两位数用多项式表示为10a+b,(10a+b)+(10b+a)=10a+b+10b+a=11a+11b=11(a+b),∵11(a+b)÷11=a+b(整数),∴这个两位数的和一定能被数11整除;(10a+b)﹣(10b+a)=10a+b﹣10b﹣a=9a﹣9b=9(a﹣b),∵9(a﹣b)÷9=a﹣b(整数),∴这两个两位数的差一定能被数9整除,故答案为:11,9(2)解:①123不是“友好数”.理由如下:∵12+21+13+31+23+32=132≠123,∴123不是“友好数”;②十位数字是9的“和平数”有198,297,396,495,594,693,792,891,一个8个;十位数字是8的“和平数”有187,286,385,584,682,781,一个6个;十位数字是7的“和平数”有176,275,374,473,572,671,一个6个;十位数字是6的“和平数”有165,264,462,561,一个4个;十位数字是5的“和平数”有154,253,352,451,一个4个;十位数字是4的“和平数”有143,341,一个2个;十位数字是3的“和平数”有132,231,一个2个;所以,“和平数”一共有8+(6+4+2)×2=32个.故答案为32;③设三位数既是“和平数”又是“友好数”,∵三位数是“和平数”,∴y=x+z.∵是“友好数”,∴10x+y+10y+x+10x+z+10z+x+10y+z+10z+y=100x+10y+z,∴22x+22y+22z=100x+10y+z,∴12y=78x﹣21z.把y=x+z代入,得12x+12z=78x﹣21z,∴33z=66x,∴z=2x,由②可知,既是“和平数”又是“友好数”的数是396,264,132.【解析】【分析】(1)分别求出两数的和与两数的差即可求解;(2)①根据“友好数”的定义即可判断求解;②根据“和平数”的定义列举出所有的“和平数”即可求解;③设三位数既是“和平数”又是“友好数”,根据“和平数”的定义,得出y=x+z.再由“友好数”的定义,得出10x+y+10y+x+10x+z+10z+x+10y+z+10z+y=100x+10y+z,化简即为12y=78x−21z.把y=x+z代入,整理得出z=2x,然后从②的数字中挑选出符合要求的数即可.2.如图,老王开车从A到D,全程共72千米.其中AB段为平地,车速是30千米/小时,BC段为上山路,车速是22.5千米/小时,CD段为下山路,车速是36千米/小时,已知下山路是上山路的2倍.(1)若AB=6千米,老王开车从A到D共需多少时间?(2)当BC的长度在一定范围内变化时,老王开车从A到D所需时间是否会改变?为什么?(给出计算过程)【答案】(1)解:若AB=6千米,则BC=22千米,CD=44千米,从A到D所需时间为:=2.4(小时)(2)解:从A到D所需时间不变,(答案正确不回答不扣分)设BC=d千米,则CD=2d千米,AB=(72﹣3d)千米,t===2.4(小时)【解析】【分析】(1)根据题意可以求出AB,BC,CD的长,然后根据路程除以速度等于时间,即可分别算出老王开车行三段的时间,再求出其和即可;(2)从A到D所需时间不变,设BC=d千米,则CD=2d千米,AB=(72﹣3d)千米,,然后根据路程除以速度等于时间,即可分别表示出老王开车行三段的时间,再根据异分母分式加法法则求出其和,再整体代入即可得出结论;3.糖业是我省重要的生物资源产业.我省某糖业集团今年4月收购甘蔗后入榨甘蔗250万吨,榨糖率为12%.经市场调查知5月份糖的销售价为2940/吨,若糖业集团在5月销售4月生产的糖,产销率为60%;又知糖业集团若在6月、7月两个月内销售4月生产的糖,销售价将在5月的基础上每月比上月降低6%、糖销量将在5月的基础上每月比上月增加9%.(1)问2005年4月糖业集团生产了多少吨糖?(2)若糖业集团计划只在7月销售4月生产的糖,请求出该糖业集团7月销售4月生产的糖的销售额是多少?(精确到万元)(注:榨糖率=(产糖量/入榨甘蔗量)×100%,产销率=(糖销量/产糖量)×100%,销售额=销售单价×销售数量).【答案】(1)解:2005年4月糖业集团产糖250×12%=30(万吨)=300000(吨)(2)解:设7月份的糖价为x元/吨,则据已知条件有x=2597.784(元/吨);设7月份的糖销量为y吨,则据已知条件得:y=30×0.60×(1+9%)2=21.3858(万吨)设7月份销售4月份产糖的销售额为w元,则据题意得:w=2597.784×21.3858≈55556(万元).答:糖业集团7月份销售4月份产糖的销售额约为55556万元.【解析】【分析】(1)根据产糖量等于入搾甘蔗量乘以搾糖率即可求解;(2)由题意先求出7月份的糖价=2940(1-6%)2=2597.784元/吨,再求出7月份的糖销量=30×0.60×(1+9%)2=21.3858(万吨),最后根据销售额等于销售单价乘以销售量即可解答。
一、八年级数学分式解答题压轴题(难)1.已知分式 A =2344(1)11a a a a a -++-÷--(1)化简这个分式;(2)当 a >2 时,把分式 A 化简结果的分子与分母同时加上 4 后得到分式 B ,问:分式 B 的值较原来分式 A 的值是变大了还是变小了?试说明理由;(3)若 A 的值是整数,且 a 也为整数,求出符合条件的所有 a 值的和. 【答案】(1)22a a +-;(2)原分式值变小了,见解析;(3)11 【解析】 【分析】(1)根据分式混合运算顺序和运算法则化简即可得; (2)根据题意列出算式2622a a A B a a ++-=--+,化简可得16(2)(2)A B a a -=-+,结合a的范围判断结果与0的大小即可得; (3)由24122a A a a +==+--可知,2a -=±1、±2、±4,结合a 的取值范围可得. 【详解】解:(1)A=2344(1)11a a a a a -++-÷-- =221311(2)a a a a ---⨯-- =2(2)(2)11(2)a a a a a +--⨯--=22a a +-; (2)变小了,理由如下:∵22a A a +=-, ∴62a B a +=+,∴261622(2)(2)a a A B a a a a ++-=-=-+-+;∵2a >,∴20a ->,24a +>, ∴0A B ->, ∴分式的值变小了;(3)∵A 是整数,a 是整数,则24122a A a a +==+--, ∴21a -=±、2±、4±,∵1a ≠,∴a 的值可能为:3、0、4、6、-2; ∴3046(2)11++++-=; ∴符合条件的所有a 值的和为11. 【点睛】本题主要考查分式的混合运算,解题的关键是熟练掌握分式的混合运算顺序和运算法则.2.某小麦改良品种后平均每公顷增加产量a 吨,原来产m 吨小麦的一块土地,现在小麦的总产量增加了20吨.(1)当a =0.8,m =100时,原来和现在小麦的平均每公顷产量各是多少?(2)请直接接写出原来小麦的平均每公顷产量是 吨,现在小麦的平均每公顷产量是 吨;(用含a 、m 的式于表示)(3)在这块土地上,小麦的改良品种成熟后,甲组收割完需n 小时,乙组比甲组少用0.5小时就能收割完,求两组一起收割完这块麦田需要多少小时?【答案】(1)原来和现在小麦的平均每公顷产量各是4吨,4.8吨;(2)20ma ,+2020ma a ;(3)两组一起收割完这块麦田需要2241n nn --小时. 【解析】 【分析】(1)设原来小麦平均每公顷产量是x 吨,根据题意列出分式方程求解并验根即可;(2)设原来小麦平均每公顷产量是y 吨,根据题意列出分式方程求解并验根即可;(3)由题意得知,工作总量为m+20,甲的工作效率为:20m n +,乙的工作效率为:200.5m n +-,再由工作总量除以甲乙的工作效率和即可得出工作时间. 【详解】解:(1)设原来平均每公顷产量是x 吨,则现在平均每公顷产量是(x +0.8)吨, 根据题意可得:100100200.8x x +=+ 解得:x =4,检验:当x =4时,x (x +0.8)≠0, ∴原分式方程的解为x =4, ∴现在平均每公顷产量是4.8吨,答:原来和现在小麦的平均每公顷产量各是4吨,4.8吨.(2)设原来小麦平均每公顷产量是y 吨,则现在玉米平均每公顷产量是(y +a )吨,根据题意得:20m m y y a+=+ 解得;y =20ma , 经检验:y =20ma是原方程的解, 则现在小麦的平均每公顷产量是:202020ma ma a a ++= 故答案为:20ma ,2020ma a+; (3)根据题意得:()20.5202202020.5410.5n n m n n m m n n n n -+-==++--+- 答:两组一起收割完这块麦田需要2241n nn --小时.【点睛】本题考查的知识点主要是根据题意列分式方程并求解,找出题目中的等量关系式是解题的关键.3.符号a b c d称为二阶行列式,规定它的运算法则为:a b ad bc c d=-,请根据这一法则解答下列问题:(1)计算:211111xx x +-; (2)若2121122x xx -=--,求x 的值. 【答案】(1)()()111x x +- (2)5【解析】 【分析】(1)根据新定义列出代数式,再进行减法计算;(2)根据定义列式后得到关于x 的分式方程,正确求解即可. 【详解】 (1)原式2111x x x =--+()()()()11111xx x x x x -=-+-+-()()111x x =+-;(2)根据题意得:21222x x x--=-- 解之得:5x =经检验:5x =是原分式方程的解 所以x 的值为5. 【点睛】此题考察分式的计算,分式方程的求解,依据题意正确列式是解此题的关键.4.阅读下面的解题过程:已知2112x x =+,求241x x +的值。
七年级上册北京市密云县穆家峪中学数学期末试卷培优测试卷一、初一数学上学期期末试卷解答题压轴题精选(难)1.已知线段AB=6.(1)取线段AB的三等分点,这些点连同线段AB的两个端点可以组成多少条线段?求这些线段长度的和;(2)再在线段AB上取两种点:第一种是线段AB的四等分点;第二种是线段AB的六等分点,这些点连同(1)中的三等分点和线段AB的两个端点可以组成多少条线段?求这些线段长度的和。
【答案】(1)解:如图:点C、D为线段AB的三等分点,可以组成的线段为:3+2+1=6(条),∵AB=6,点C、D为线段AB的三等分点,∴AC=CD=DB=2,AD=BC=4,∴这些线段长度的和为:2+2+2+4+4+6=20.(2)解:再在线段AB上取两种点:第一种是线段AB的四等分点D1、D2、D3;第二种是线段AB的六等分点E1、E2,∴这些点连同(1)中的三等分点和线段AB的两个端点可以组成多少条线段共有1+2+3+…+8=36(条);根据题意以A为原点,AB为正方向,建立数轴,则各点对应的数为:A:0;B:6;C:2;D:4;D1:1.5;D2:3;D3:4.5;E1:1;E2:5;∴①以A、B为端点的线段有7+7+1=15(条),长度和为:6×8=48;②不以A、B为端点,以E1、E2为端点的线段有5+5+1=11(条),长度和为:4×6=24;③不以A、B、E1、E2为端点,以D1、D3为端点的线段有3+3+1=7(条),长度和为:3×4=12;④不以A、B、E1、E2、D1、D3为端点,以C、D为端点的线段有1+1+1=3(条),长度和为:2×2=4;∴这些线段长度的和为:48+24+12+4=88.【解析】【分析】(1)如图,根据线段的三等分点可分别求得每条线段的长度,再由线段的概念先找出所有线段,从而求得它们的和.(2)再在线段AB上取两种点:第一种是线段AB的四等分点D1、D2、D3;第二种是线段AB的六等分点E1、E2;根据线段定义和数线段的规律求得线段条数;根据题意以A为原点,AB为正方向,建立数轴,则各点对应的数为:A:0;B:6;C:2;D:4;D1:1.5;D2:3;D3:4.5;E1:1;E2:5;再分情况讨论,从而求得所有线段条数和这些线段的长度.2.如图,以直线AB上一点O为端点作射线OC,使∠BOC=70°,将一个直角三角形的直角顶点放在点O处.(注:∠DOE=90°)(1)如图①,若直角三角板DOE的一边OD放在射线OB上,则∠COE=________°;(2)如图②,将直角三角板DOE绕点O逆时针方向转动到某个位置,若OC恰好平分∠BOE,求∠COD的度数;(3)如图③,将直角三角板DOE绕点O转动,如果OD始终在∠BOC的内部,试猜想∠BOD和∠COE有怎样的数量关系?并说明理由.【答案】(1)20(2)解:如图②,∵OC平分∠EOB,∠BOC=70°,∴∠EOB=2∠BOC=140°,∵∠DOE=90°,∴∠BOD=∠BOE-∠DOE=50°,∵∠BOC=70°,∴∠COD=∠BOC-∠BOD=20°(3)解:∠COE-∠BOD=20°,理由是:如图③,∵∠BOD+∠COD=∠BOC=70°,∠COE+∠COD=∠DOE=90°,∴(∠COE+∠COD)-(∠BOD+∠COD)=∠COE+∠COD-∠BOD-∠COD=∠COE-∠BOD=90°-70°=20°,即∠COE-∠BOD=20°【解析】【解答】⑴如图①,∠COE=∠DOE-∠BOC=90°-70°=20°;【分析】(1)根据角度的换算可知∠COE和∠BOC互余,那么根据∠COB=70°可得∠COE=20°;(2)根据角平分线和∠BOC可得∠BOE=140°,∠COE=∠BOC=90°,所以它的余角∠COD=20°;(3)一个是直角∠EOD,,一个是70°∠BOC,这两个角里都包含了同一个角∠COD,那么大家都减去这个∠COD的度数,剩下的两角差与原两角差是一致的,所以可得出结论∠COE-∠BOD=20°。
北京市密云县穆家峪中学七年级上册压轴题数学模拟试卷及答案一、压轴题1.如图,P是定长线段AB上一点,C、D两点分别从P、B出发以1cm/s、2cm/s的速度沿直线AB向左运动(C在线段AP上,D在线段BP上)(1)若C、D运动到任一时刻时,总有PD=2AC,请说明P点在线段AB上的位置:(2)在(1)的条件下,Q是直线AB上一点,且AQ﹣BQ=PQ,求PQAB的值.(3)在(1)的条件下,若C、D运动5秒后,恰好有1CD AB2,此时C点停止运动,D点继续运动(D点在线段PB上),M、N分别是CD、PD的中点,下列结论:①PM﹣PN的值不变;②MNAB的值不变,可以说明,只有一个结论是正确的,请你找出正确的结论并求值.2.如图所示,已知数轴上A,B两点对应的数分别为-2,4,点P为数轴上一动点,其对应的数为x.(1)若点P到点A,B的距离相等,求点P对应的数x的值.(2)数轴上是否存在点P,使点P到点A,B的距离之和为8?若存在,请求出x的值;若不存在,说明理由.(3)点A,B分别以2个单位长度/分、1个单位长度/分的速度向右运动,同时点P以5个单位长度/分的速度从O点向左运动.当遇到A时,点P立即以同样的速度向右运动,并不停地往返于点A与点B之间.当点A与点B重合时,点P经过的总路程是多少?3.已知:∠AOB是一个直角,作射线OC,再分别作∠AOC和∠BOC的平分线OD、OE.(1)如图①,当∠BOC=70°时,求∠DOE的度数;(2)如图②,若射线OC在∠AOB内部绕O点旋转,当∠BOC=α时,求∠DOE的度数.(3)如图③,当射线OC在∠AOB外绕O点旋转时,画出图形,直接写出∠DOE的度数.4.阅读下列材料,并解决有关问题: 我们知道,(0)0(0)(0)x x x x x x >⎧⎪==⎨⎪-<⎩,现在我们可以用这一结论来化简含有绝对值的式子,例如化简式子|1||2|x x ++-时,可令10x +=和20x -=,分别求得1x =-,2x =(称1-、2分别为|1|x +与|2|x -的零点值).在有理数范围内,零点值1x =-和2x =可将全体有理数不重复且不遗漏地分成如下三种情况:(1)1x <-;(2)1-≤2x <;(3)x ≥2.从而化简代数式|1||2|x x ++-可分为以下3种情况:(1)当1x <-时,原式()()1221x x x =-+--=-+;(2)当1-≤2x <时,原式()()123x x =+--=;(3)当x ≥2时,原式()()1221x x x =++-=-综上所述:原式21(1)3(12)21(2)x x x x x -+<-⎧⎪=-≤<⎨⎪-≥⎩通过以上阅读,请你类比解决以下问题:(1)填空:|2|x +与|4|x -的零点值分别为 ;(2)化简式子324x x -++.5.如图,数轴上有A 、B 、C 三个点,它们表示的数分别是25-、10-、10.(1)填空:AB = ,BC = ;(2)现有动点M 、N 都从A 点出发,点M 以每秒2个单位长度的速度向右移动,当点M移动到B点时,点N才从A点出发,并以每秒3个单位长度的速度向右移动,求点N移动多少时间,点N追上点M?(3)若点A以每秒1个单位长度的速度向左运动,同时,点B和点C分别以每秒3个单位长度和7个单位长度的速度向右运动.试探索:BC-AB的值是否随着时间的变化而改变?请说明理由.6.点A在数轴上对应的数为﹣3,点B对应的数为2.(1)如图1点C在数轴上对应的数为x,且x是方程2x+1=12x﹣5的解,在数轴上是否存在点P使PA+PB=12BC+AB?若存在,求出点P对应的数;若不存在,说明理由;(2)如图2,若P点是B点右侧一点,PA的中点为M,N为PB的三等分点且靠近于P点,当P在B的右侧运动时,有两个结论:①PM﹣34BN的值不变;②13PM24BN的值不变,其中只有一个结论正确,请判断正确的结论,并求出其值7.已知:A、O、B三点在同一条直线上,过O点作射线OC,使∠AOC:∠BOC=1:2,将一直角三角板的直角顶点放在点O处,一边OM在射线OB上,另一边ON在直线AB的下方.(1)将图1中的三角板绕点O按逆时针方向旋转至图2的位置,使得ON落在射线OB 上,此时三角板旋转的角度为度;(2)继续将图2中的三角板绕点O按逆时针方向旋转至图3的位置,使得ON在∠AOC的内部.试探究∠AOM与∠NOC之间满足什么等量关系,并说明理由;(3)将图1中的三角板绕点O按5°每秒的速度沿逆时针方向旋转一周的过程中,当直角三角板的直角边OM所在直线恰好平分∠BOC时,时间t的值为(直接写结果).8.已知数轴上三点A,O,B表示的数分别为6,0,-4,动点P从A出发,以每秒6个单位的速度沿数轴向左匀速运动.(1)当点P到点A的距离与点P到点B的距离相等时,点P在数轴上表示的数是______;(2)另一动点R从B出发,以每秒4个单位的速度沿数轴向左匀速运动,若点P、R同时出发,问点P运动多少时间追上点R?(3)若M为AP的中点,N为PB的中点,点P在运动过程中,线段MN的长度是否发生变化?若发生变化,请你说明理由;若不变,请你画出图形,并求出线段MN的长度.9.在数轴上,图中点A表示-36,点B表示44,动点P、Q分别从A、B两点同时出发,相向而行,动点P、Q的运动速度比之是3∶2(速度单位:1个单位长度/秒).12秒后,动点P到达原点O,动点Q到达点C,设运动的时间为t(t>0)秒.(1)求OC的长;(2)经过t秒钟,P、Q两点之间相距5个单位长度,求t的值;(3)若动点P到达B点后,以原速度立即返回,当P点运动至原点时,动点Q是否到达A点,若到达,求提前到达了多少时间,若未能到达,说明理由.10.如图1,O为直线AB上一点,过点O作射线OC,∠AOC=30°,将一直角三角板(其中∠P=30°)的直角顶点放在点O处,一边OQ在射线OA上,另一边OP与OC都在直线AB的上方.将图1中的三角板绕点O以每秒3°的速度沿顺时针方向旋转一周.(1)如图2,经过t秒后,OP恰好平分∠BOC.①求t的值;②此时OQ是否平分∠AOC?请说明理由;(2)若在三角板转动的同时,射线OC也绕O点以每秒6°的速度沿顺时针方向旋转一周,如图3,那么经过多长时间OC平分∠POQ?请说明理由;(3)在(2)问的基础上,经过多少秒OC平分∠POB?(直接写出结果).11.如图,在平面直角坐标系中,点M的坐标为(2,8),点N的坐标为(2,6),将线段MN向右平移4个单位长度得到线段PQ(点P和点Q分别是点M和点N的对应点),连接MP、NQ,点K是线段MP的中点.(1)求点K的坐标;(2)若长方形PMNQ以每秒1个单位长度的速度向正下方运动,(点A、B、C、D、E分别是点M、N、Q、P、K的对应点),当BC与x轴重合时停止运动,连接OA、OE,设运动时间为t秒,请用含t的式子表示三角形OAE的面积S(不要求写出t的取值范围);(3)在(2)的条件下,连接OB、OD,问是否存在某一时刻t,使三角形OBD的面积等于三角形OAE的面积?若存在,请求出t值;若不存在,请说明理由.12.如图,已知数轴上点A表示的数为10,B是数轴上位于点A左侧一点,且AB=30,动点P从点A出发,以每秒5个单位长度的速度沿数轴向左匀速运动,设运动时间为秒.(1)数轴上点B表示的数是________,点P表示的数是________(用含的代数式表示);(2)若M为线段AP的中点,N为线段BP的中点,在点P运动的过程中,线段MN的长度会发生变化吗?如果不变,请求出这个长度;如果会变化,请用含的代数式表示这个长度;(3)动点Q从点B处出发,以每秒3个单位长度的速度沿数轴向左匀速运动,若点P、Q同时出发,问点P运动多少秒时与点Q相距4个单位长度?13.已知,如图,A、B、C分别为数轴上的三点,A点对应的数为60,B点在A点的左侧,并且与A点的距离为30,C点在B点左侧,C点到A点距离是B点到A点距离的4倍.(1)求出数轴上B点对应的数及AC的距离.(2)点P从A点出发,以3单位/秒的速度向终点C运动,运动时间为t秒.①当P点在AB之间运动时,则BP=.(用含t的代数式表示)②P点自A点向C点运动过程中,何时P,A,B三点中其中一个点是另外两个点的中点?求出相应的时间t.③当P点运动到B点时,另一点Q以5单位/秒的速度从A点出发,也向C点运动,点Q到达C点后立即原速返回到A点,那么Q点在往返过程中与P点相遇几次?直.接.写.出.相遇时P点在数轴上对应的数14.如图1,线段AB的长为a.(1)尺规作图:延长线段AB到C,使BC=2AB;延长线段BA到D,使AD=AC.(先用尺规画图,再用签字笔把笔迹涂黑.)(2)在(1)的条件下,以线段AB所在的直线画数轴,以点A为原点,若点B对应的数恰好为10,请在数轴上标出点C,D两点,并直接写出C,D两点表示的有理数,若点M 是BC的中点,点N是AD的中点,请求线段MN的长.(3)在(2)的条件下,现有甲、乙两个物体在数轴上进行匀速直线运动,甲从点D处开始,在点C,D之间进行往返运动;乙从点N开始,在N,M之间进行往返运动,甲、乙同时开始运动,当乙从M点第一次回到点N时,甲、乙同时停止运动,若甲的运动速度为每秒5个单位,乙的运动速度为每秒2个单位,请求出甲和乙在运动过程中,所有相遇点对应的有理数.15.已知:OC 平分AOB ∠,以O 为端点作射线OD ,OE 平分AOD ∠.(1)如图1,射线OD 在AOB ∠内部,BOD 82∠=︒,求COE ∠的度数. (2)若射线OD 绕点O 旋转,BOD α∠=,(α为大于AOB ∠的钝角),COE β∠=,其他条件不变,在这个过程中,探究α与β之间的数量关系是否发生变化,请补全图形并加以说明.16.已知数轴上两点A 、B ,其中A 表示的数为-2,B 表示的数为2,若在数轴上存在一点C ,使得AC+BC=n ,则称点C 叫做点A 、B 的“n 节点”.例如图1所示:若点C 表示的数为0,有AC+BC=2+2=4,则称点C 为点A 、B 的“4节点”.请根据上述规定回答下列问题:(1)若点C 为点A 、B 的“n 节点”,且点C 在数轴上表示的数为-4,求n 的值; (2)若点D 是数轴上点A 、B 的“5节点”,请你直接写出点D 表示的数为______; (3)若点E 在数轴上(不与A 、B 重合),满足BE=12AE ,且此时点E 为点A 、B 的“n 节点”,求n 的值.17.阅读理解:如图①,若线段AB 在数轴上,A 、B 两点表示的数分别为a 和b (b a >),则线段AB 的长(点A 到点B 的距离)可表示为AB=b a -.请用上面材料中的知识解答下面的问题:如图②,一个点从数轴的原点开始,先向左移动2cm 到达P 点,再向右移动7cm 到达Q 点,用1个单位长度表示1cm .(1)请你在图②的数轴上表示出P ,Q 两点的位置;(2)若将图②中的点P 向左移动x cm ,点Q 向右移动3x cm ,则移动后点P 、点Q 表示的数分别为多少?并求此时线段PQ 的长.(用含x 的代数式表示);(3)若P 、Q 两点分别从第⑴问标出的位置开始,分别以每秒2个单位和1个单位的速度同时向数轴的正方向运动,设运动时间为t (秒),当t 为多少时PQ=2cm ?18.小刚运用本学期的知识,设计了一个数学探究活动.如图1,数轴上的点M ,N 所表示的数分别为0,12.将一枚棋子放置在点M 处,让这枚棋子沿数轴在线段MN 上往复运动(即棋子从点M 出发沿数轴向右运动,当运动到点N 处,随即沿数轴向左运动,当运动到点M 处,随即沿数轴向右运动,如此反复⋯).并且规定棋子按照如下的步骤运动:第1步,从点M 开始运动t 个单位长度至点1Q 处;第2步,从点1Q 继续运动2t 单位长度至点2Q 处;第3步,从点2Q 继续运动3t 个单位长度至点3Q 处…例如:当3t =时,点1Q 、2Q 、3Q 的位置如图2所示.解决如下问题:(1)如果4t =,那么线段13Q Q =______;(2)如果4t <,且点3Q 表示的数为3,那么t =______;(3)如果2t ≤,且线段242Q Q =,那么请你求出t 的值.19.从特殊到一般,类比等数学思想方法,在数学探究性学习中经常用到,如下是一个具体案例,请完善整个探究过程。
北京数学轴对称解答题单元培优测试卷一、八年级数学轴对称解答题压轴题(难)1.如图,在平面直角坐标系中,已知点A(2,3),点B(﹣2,1).(1)请运用所学数学知识构造图形求出AB的长;(2)若Rt△ABC中,点C在坐标轴上,请在备用图1中画出图形,找出所有的点C后不用计算写出你能写出的点C的坐标;(3)在x轴上是否存在点P,使PA=PB且PA+PB最小?若存在,就求出点P的坐标;若不存在,请简要说明理由(在备用图2中画出示意图).【答案】(1)AB=52)C2(0,7),C4(0,-4),C5(-1,0)、C6(1,0);(3)不存在这样的点P.【解析】【分析】(1)如图,连结AB,作B关于y轴的对称点D,利用勾股定理即可得出AB;(2)分别以A,B,C为直角顶点作图,然后直接得出符合条件的点的坐标即可;(3)作AB的垂直平分线l3,则l3上的点满足PA=PB,作B关于x轴的对称点B′,连结AB′,即x轴上使得PA+PB最小的点,观察作图即可得出答案.【详解】解:(1)如图,连结AB,作B关于y轴的对称点D,由已知可得,BD=4,AD=2.∴在Rt△ABD中,AB=5(2)如图,①以A为直角顶点,过A作l1⊥AB交x轴于C1,交y轴于C2.②以B为直角顶点,过B作l2⊥AB交x轴于C3,交y轴于C4.③以C为直角顶点,以AB为直径作圆交坐标轴于C5、C6、C7.(用三角板画找出也可)由图可知,C2(0,7),C4(0,-4),C5(-1,0)、C6(1,0).(3)不存在这样的点P.作AB的垂直平分线l3,则l3上的点满足PA=PB,作B关于x轴的对称点B′,连结AB′,由图可以看出两线交于第一象限.∴不存在这样的点P.【点睛】本题考查了勾股定理,构造直角三角形,中垂线和轴对称--路径最短问题的综合作图分析,解题的关键是学会分类讨论,学会画好图形解决问题.2.如图,在△ABC中,AB=BC=AC=20 cm.动点P,Q分别从A,B两点同时出发,沿三角形的边匀速运动.已知点P,点Q的速度都是2 cm/s,当点P第一次到达B点时,P,Q两点同时停止运动.设点P的运动时间为t(s).(1)∠A=______度;(2)当0<t<10,且△APQ为直角三角形时,求t的值;(3)当△APQ为等边三角形时,直接写出t的值.【答案】(1)60;(2)103或203;(3)5或20 【解析】【分析】 (1)根据等边三角形的性质即可解答;(2)需分∠APQ=90°和∠AQP=90°两种情况进行解答;(3)需分以下两种情况进行解答:①由∠A=60°,则当AQ=AP 时,△APQ 为等边三角形;②当P 于B 重合,Q 与C 重合时,△APQ 为等边三角形.【详解】解:(1)60°.(2)∵∠A=60°,当∠APQ=90°时,∠AQP=90°-60°=30°.∴QA=2PA .即2022 2.t t -=⨯解得 10.3t = 当∠AQP=90°时,∠APQ=90°-60°=30°.∴PA=2QA .即2(202)2.t t -=解得 20.3t = ∴当0<t <10,且△APQ 为直角三角形时,t 的值为102033或. (3)①由题意得:AP=2t ,AQ=20-2t∵∠A=60°∴当AQ=AP 时,△APQ 为等边三角形∴2t=20-2t ,解得t=5②当P 于B 重合,Q 与C 重合,则所用时间为:4÷2=20综上,当△APQ 为等边三角形时,t=5或20.【点睛】本题考查了等边三角形和直角三角形的判定以及动点问题,解答的关键在于正确的分类讨论以及对所学知识的灵活应用.3.教材呈现:如图是华师版八年级上册数学教材第94页的部分内容.2.线段垂直平分线.我们已经知道线段是轴对称图形,线段的垂直平分线是线段的对称轴,如图,直线MN 是线段AB 的垂直平分线,P 是MN 上任一点,连结PA 、PB ,将线段AB 沿直线MN 对称,我们发现PA 与PB 完全重合,由此即有:线段垂直平分线的性质定理 线段垂直平分线上的点到线段的距离相等.已知:如图,MN ⊥AB ,垂足为点C ,AC =BC ,点P 是直线MN 上的任意一点.求证:PA =PB .分析:图中有两个直角三角形APC 和BPC ,只要证明这两个三角形全等,便可证明PA=PB.定理证明:请根据教材中的分析,结合图①,写出“线段垂直平分线的性质定理”完整的证明过程.定理应用:(1)如图②,在△ABC中,直线m、n分别是边BC、AC的垂直平分线,直线m、n的交点为O.过点O作OH⊥AB于点H.求证:AH=BH.(2)如图③,在△ABC中,AB=BC,边AB的垂直平分线l交AC于点D,边BC的垂直平分线k交AC于点E.若∠ABC=120°,AC=15,则DE的长为.【答案】(1)见解析;(2)5【解析】【分析】定理证明:先证明△PAC≌△PBC,然后再运用三角形全等的性质进行解答即可;(1)连结AO、BO、CO利用线段的垂直平分线的判定和性质即可解答;(2)连接BD,BE,证明△BDE是等边三角形即可解答.【详解】解:定理证明:∵MN⊥AB,∴∠PCA=∠PCB=90°.又∵AC=BC,PC=PC,∴△PAC≌△PBC(SAS),∴PA=PB.定理应用:(1)如图2,连结OA、OB、OC.∵直线m是边BC的垂直平分线,∴OB=OC,∵直线n是边AC的垂直平分线,∴OA=OC,∴OA=OB∵OH⊥AB,∴AH=BH;(2)如图③中,连接BD,BE.∵BA=BC,∠ABC=120°,∴∠A=∠C=30°,∵边AB的垂直平分线交AC于点D,边BC的垂直平分线交AC于点E,∴DA=DB,EB=EC,∴∠A=∠DBA=30°,∠C=∠EBC=30°,∴∠BDE=∠A+∠DBA=60°,∠BED=∠C+∠EBC=60°,∴△BDE是等边三角形,∴AD=BD=DE=BE=EC,∵AC=15=AD+DE+EC=3DE,∴DE=5,故答案为:5.【点睛】本题考查了线段的垂直平分线的性质、全等三角形的判定和性质、等边三角形的判定和性质等知识,掌握并灵活运用数学基本知识是解答本题的关键.4.在等边△ABC中,点D在BC边上,点E在AC的延长线上,DE=DA(如图1).(1)求证:∠BAD=∠EDC;(2)若点E关于直线BC的对称点为M(如图2),连接DM,AM.求证:DA=AM.【答案】(1)见解析;(2)见解析【解析】【分析】(1)根据等边三角形的性质,得出∠BAC=∠ACB=60°,然后根据三角形的内角和和外角性质,进行计算即可.(2)根据轴对称的性质,可得DM=DA,然后结合(1)可得∠MDC=∠BAD,然后根据三角形的内角和,求出∠ADM=60°即可.【详解】解:(1)如图1,∵△ABC是等边三角形,∴∠BAC=∠ACB=60°,∴∠BAD=60°﹣∠DAE,∠EDC=60°﹣∠E,又∵DE=DA,∴∠E=∠DAE,∴∠BAD=∠EDC.(2)由轴对称可得,DM=DE,∠EDC=∠MDC,∵DE=DA,∴DM=DA,由(1)可得,∠BAD=∠EDC,∴∠MDC=∠BAD,∵△ABD中,∠BAD+∠ADB=180°﹣∠B=120°,∴∠MDC+∠ADB=120°,∴∠ADM=60°,∴△ADM是等边三角形,∴AD=AM.【点睛】本题主要考察了轴对称和等边三角形的性质,解题的关键是熟练掌握这些性质.5.如图,在平面直角坐标系中,A(﹣3,0),点 B是 y轴正半轴上一动点,点C、D在 x 正半轴上.(1)如图,若∠BAO=60°,∠BCO=40°,BD、CE 是△ABC的两条角平分线,且BD、CE交于点F,直接写出CF的长_____.(2)如图,△ABD是等边三角形,以线段BC为边在第一象限内作等边△BCQ,连接 QD并延长,交 y轴于点 P,当点 C运动到什么位置时,满足 PD=23DC?请求出点C的坐标;(3)如图,以AB为边在AB的下方作等边△ABP,点B在 y轴上运动时,求OP的最小值.【答案】(1)6;(2)C 的坐标为(12,0);(3)32. 【解析】【分析】 (1)作∠DCH =10°,CH 交 BD 的延长线于 H ,分别证明△OBD ≌△HCD 和△AOB ≌△FHC ,根据全等三角形的对应边相等解答;(2)证明△CBA ≌△QBD ,根据全等三角形的性质得到∠BDQ =∠BAC =60°,求出 CD ,得到答案;(3)以 OA 为对称轴作等边△ADE ,连接 EP ,并延长 EP 交 x 轴于点 F .证明点 P 在直线 EF 上运动,根据垂线段最短解答.【详解】解:(1)作∠DCH =10°,CH 交 BD 的延长线于 H ,∵∠BAO =60°,∴∠ABO =30°,∴AB =2OA =6,∵∠BAO =60°,∠BCO =40°,∴∠ABC =180°﹣60°﹣40°=80°,∵BD 是△ABC 的角平分线,∴∠ABD =∠CBD =40°,∴∠CBD =∠DCB ,∠OBD =40°﹣30°=10°,∴DB =DC ,在△OBD 和△HCD 中,==OBD HCD DB DC ODC HDC ∠∠⎧⎪=⎨⎪∠∠⎩∴△OBD ≌△HCD (ASA ),∴OB =HC ,在△AOB 和△FHC 中,==ABO FCH OB HC AOB FHC ∠∠⎧⎪=⎨⎪∠∠⎩∴△AOB ≌△FHC (ASA ),∴CF=AB=6,故答案为6;(2)∵△ABD 和△BCQ 是等边三角形,∴∠ABD =∠CBQ =60°,∴∠ABC =∠DBQ ,在△CBA 和△QBD 中,BA BD ABC DBQ BC BQ =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴△CBA ≌△QBD (SAS ),∴∠BDQ =∠BAC =60°,∴∠PDO =60°,∴PD =2DO =6,∵PD =23DC , ∴DC =9,即 OC =OD+CD =12,∴点 C 的坐标为(12,0);(3)如图3,以 OA 为对称轴作等边△ADE ,连接 EP ,并延长 EP 交 x 轴于点F .由(2)得,△AEP ≌△ADB ,∴∠AEP =∠ADB =120°,∴∠OEF =60°,∴OF =OA =3,∴点P 在直线 EF 上运动,当 OP ⊥EF 时,OP 最小,∴OP =12OF =32则OP 的最小值为32.【点睛】本题考查的是等边三角形的性质,全等三角形的判定和性质,垂线段最短,掌握全等三角形的判定定理和性质定理是解题的关键.6.如图所示,已知ABC ∆中,10AB AC BC ===厘米,M 、N 分别从点A 、点B 同时出发,沿三角形的边运动,已知点M 的速度是1厘米/秒的速度,点N 的速度是2厘米/秒,当点N 第一次到达B 点时,M 、N 同时停止运动.(1)M 、N 同时运动几秒后,M 、N 两点重合?(2)M 、N 同时运动几秒后,可得等边三角形AMN ∆?(3)M 、N 在BC 边上运动时,能否得到以MN 为底边的等腰AMN ∆,如果存在,请求出此时M 、N 运动的时间?【答案】(1)10;(2)点M 、N 运动103秒后,可得到等边三角形AMN ∆;(3)当点M 、N 在BC 边上运动时,能得到以MN 为底边的等腰AMN ∆,此时M 、N 运动的时间为403秒. 【解析】【分析】(1)设点M 、N 运动x 秒后,M 、N 两点重合,1102x x ⨯+=;(2)设点M 、N 运动t 秒后,可得到等边三角形AMN ∆,如图①,1AM t t =⨯=,102AN AB BN t =-=-根据等边三角形性质得102t t =-;(3)如图②,假设AMN ∆是等腰三角形,根据等腰三角形性质证ACB ∆是等边三角形,再证ACM ∆≌ABN ∆(AAS ),得CM BN =,设当点M 、N 在BC 边上运动时,M 、N 运动的时间y 秒时,AMN ∆是等腰三角形,故10CM y =-,302NB y =-,由CM NB =,得10302y y -=-;【详解】解:(1)设点M 、N 运动x 秒后,M 、N 两点重合,1102x x ⨯+=解得:10x =(2)设点M 、N 运动t 秒后,可得到等边三角形AMN ∆,如图①1AM t t =⨯=,102AN AB BN t =-=-∵三角形AMN ∆是等边三角形∴102t t =- 解得103t = ∴点M 、N 运动103秒后,可得到等边三角形AMN ∆. (3)当点M 、N 在BC 边上运动时,可以得到以MN 为底边的等腰三角形,由(1)知10秒时M 、N 两点重合,恰好在C 处,如图②,假设AMN ∆是等腰三角形,∴AN AM =,∴AMN ANM ∠=∠,∴AMC ANB ∠=∠,∵AB BC AC ==,∴ACB ∆是等边三角形,∴C B ∠=∠,在ACM ∆和ABN ∆中,∵AC AB C B AMC ANB =⎧⎪∠=∠⎨⎪∠=∠⎩,∴ACM ∆≌ABN ∆(AAS ),∴CM BN =,设当点M 、N 在BC 边上运动时,M 、N 运动的时间y 秒时,AMN ∆是等腰三角形, ∴10CM y =-,302NB y =-,CM NB =,10302y y -=- 解得:403y =,故假设成立. ∴当点M 、N 在BC 边上运动时,能得到以MN 为底边的等腰AMN ∆,此时M 、N 运动的时间为403秒.【点睛】考核知识点:等边三角形判定和性质,全等三角形判定和性质.理解等腰三角形的判定和性质,把问题转化为方程问题是关键.7.已知等边△ABC的边长为4cm,点P,Q分别是直线AB,BC上的动点.(1)如图1,当点P从顶点A沿AB向B点运动,点Q同时从顶点B沿BC向C点运动,它们的速度都为lcm/s,到达终点时停止运动.设它们的运动时间为t秒,连接AQ,PQ.①当t=2时,求∠AQP的度数.②当t为何值时△PBQ是直角三角形?(2)如图2,当点P在BA的延长线上,Q在BC上,若PQ=PC,请判断AP,CQ和AC之间的数量关系,并说明理由.【答案】(1)①∠AQP=30°;②当t=43秒或t=83秒时,△PBQ为直角三角形;(2)AC=AP+CQ,理由见解析.【解析】【分析】(1)①由△ABC是等边三角形知AQ⊥BC,∠B=60°,从而得∠AQB=90°,△BPQ是等边三角形,据此知∠BQP=60°,继而得出答案;②由题意知AP=BQ=t,PB=4﹣t,再分∠PQB=90°和∠BPQ=90°两种情况分别求解可得.(2)过点Q作QF∥AC,交AB于F,知△BQF是等边三角形,证∠QFP=∠PAC=120°、∠BPQ=∠ACP,从而利用AAS可证△PQF≌△CPA,得AP=QF,据此知AP=BQ,根据BQ+CQ=BC=AC可得答案.【详解】解:(1)①根据题意得AP=PB=BQ=CQ=2,∵△ABC是等边三角形,∴AQ⊥BC,∠B=60°,∴∠AQB=90°,△BPQ是等边三角形,∴∠BQP=60°,∴∠AQP=∠AQB﹣∠BQP=90°﹣60°=30°;②由题意知AP=BQ=t,PB=4﹣t,当∠PQB=90°时,∵∠B=60°,∴PB=2BQ,得:4﹣t=2t,解得t=43;当∠BPQ=90°时,∵∠B=60°,∴BQ=2BP,得t=2(4﹣t),解得t=83;∴当t=43秒或t=83秒时,△PBQ为直角三角形;(2)AC=AP+CQ,理由如下:如图所示,过点Q作QF∥AC,交AB于F,则△BQF是等边三角形,∴BQ=QF,∠BQF=∠BFQ=60°,∵△ABC为等边三角形,∴BC=AC,∠BAC=∠BFQ=60°,∴∠QFP=∠PAC=120°,∵PQ=PC,∴∠QCP=∠PQC,∵∠QCP=∠B+∠BPQ,∠PQC=∠ACB+∠ACP,∠B=∠ACB,∴∠BPQ=∠ACP,在△PQF和△CPA中,∵BPQ ACPQFP PACPQ PC∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴△PQF≌△CPA(AAS),∴AP=QF,∴AP=BQ,∴BQ+CQ=BC=AC,∴AP+CQ=AC.【点睛】考核知识点:等边三角形的判定和性质.利用全等三角形判定和性质分析问题是关键.8.如图,在△ABC中,AB=AC=2,∠B=40°,点D在线段BC上运动(D不与B、C重合),连接AD,作∠ADE=40°,DE交线段AC于E点.(1)当∠BDA=115°时,∠BAD=___°,∠DEC=___°;(2)当DC等于多少时,△ABD与△DCE全等?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,请直接写出∠BDA的度数;若不可以,请说明理由.【答案】(1) 25,115;(2)当DC=2时,△ABD≌△DCE,理由见解析;(3)可以;当∠BDA的度数为110°或80°时,△ADE的形状是等腰三角形.【解析】【分析】(1)根据三角形内角和定理,将已知数值代入即可求出BAD∠,根据平角的定义,可求出EDC∠的度数,根据三角形内和定理,即可求出DEC∠.(2)当AB DC=时,利用AAS可证明ABD DCE∆≅∆,即可得出2AB DC==.(3)假设ADE∆是等腰三角形,分为三种情况讨论:①当AD AE=时,40ADE AED∠=∠=︒,根据AED C∠>∠,得出此时不符合;②当DA DE=时,求出70DAE DEA∠=∠=︒,求出BAC∠,根据三角形的内角和定理求出BAD∠,根据三角形的内角和定理求出BDA∠即可;③当EA ED=时,求出DAC∠,求出BAD∠,根据三角形的内角和定理求出ADB∠.【详解】(1)在BAD中,40B∠=,115BDA∠=,1801804011525BAD ABD BDA∴∠=︒-∠-∠=︒-︒-︒=︒,1801801154025EDC ADB ADE∠=︒-∠-∠=︒-︒-︒=︒.AB AC =,40B ∠=,40B C ∴∠=∠=,1801804025115C E DC D E C ︒-∠-∠=︒-︒-︒=∠=︒.故答案为:25,115;(2)当2DC =时,ABD DCE ∆≅∆.理由如下:40C ∠=,140EDC DEC ∴∠+∠=︒,又40ADE ∠=,140ADB EDC ∴∠+∠=︒,ADB DEC ∴∠=∠.在ABD △和DCE ∆中,B C ∠=∠,ADB DEC ∠=∠,当AB DC =时,()ABD DCE AAS ∆≅∆,2AB DC ∴==;(3)AB AC =,40B C ∴∠=∠=︒,分三种情况讨论:①当AD AE =时,40ADE AED ∠=∠=︒,AED C ∠>∠,∴此时不符合; ②当DA DE =时,即1(18040)702DAE DEA ∠=∠=︒-︒=︒,1804040100BAC ∠=︒-︒-︒=︒,1007030BAD ∴∠=︒-︒=︒;1803040110BDA ∴∠=︒-︒-︒=︒;③当EA ED =时,40ADE DAE ∠=∠=︒,1004060BAD ∴∠=︒-︒=︒,180604080BDA ∴∠=︒-︒-︒=︒;∴当110ADB ∠=︒或80︒时,ADE ∆是等腰三角形.【点睛】本题考查了学生对等腰三角形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,三角形内角和定理等知识点的理解和掌握,此题涉及到的知识点较多,综合性较强.9.(1)操作:如图,在已知内角度数的三个三角形中,请用直尺从某一顶点画一条线段,把原三角形分割成两个等腰三角形,并在图中标注相应的角的度数(2)拓展,△ABC 中,AB=AC ,∠A=45°,请把△ABC 分割成三个等腰三角形,并在图中标注相应的角的度数.(3)思考在如图所示的三角形中∠A=30°.点P和点Q分别是边AC和BC上的两个动点.分别连接BP和PQ把△ABC分割成三个三角形.△ABP,△BPQ,△PQC若分割成的这三个三角形都是等腰三角形,求∠C的度数所有可能值直接写出答案即可.【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)∠C所有可能的值为10°、20°、25°,35°、40°、50°、80°、100°.【解析】【分析】(1)在图1、图2、图3中,分别作AB、AB、BC的垂直平分线,根据垂直平分线的性质及外角的性质求出各角度数即可;(2)分别作AB、BC的垂直平分线,交于点O,连接OA、OB、OC可得三角形OAB、OAC、OBC为等腰三角形,根据等腰三角形的性质及外角性质求出各角度数即可;(3)分PB=PA、AB=AP、BA=BP时,PB=PQ、BP=BQ、QB=QP,PQ=QC、PC=QC、PQ=PC等10种情况,根据等腰三角形的性质分别求出∠C的度数即可.【详解】(1)在图1、图2、图3中,分别作AB、AB、BC的垂直平分线,如图1,∵∠ABC=23°,∠BAC=90°,∴∠C=90°-23°=67°,∵MN垂直平分AB,∴BD=AD,∴△ABD是等腰三角形,∴∠BAD=∠ABC=23°,∴∠ADC=2∠ABC=46°,∵∠BAC=90°,∴∠DAC=∠BAC-∠BAD=67°,∴∠DAC=∠C,∴△DAC是等腰三角形,同理:图2中,∠ADC=46°,∠DAC=88°,∠C=46°,△ABD和△ACD是等腰三角形,图3中,∠BCD=23°,∠ADC=46°,∠ACD=46°,△BCD和△ACD是等腰三角形.(2)作AB、BC的垂直平分线,交于点O,连接OA、OB、OC,∵点O是三角形垂直平分线的交点,∴OA=OB=OC,∴△OAB、△OAC、△OBC是等腰三角形,∵AB=AC,∠BAC=45°,∴∠ABC=∠ACB=67.5°,∴AD是BC的垂直平分线,∴∠BAD=∠CAD=22.5°,∴∠OBA=∠OAB=22.5°,∠OCA=∠OAC=22.5°,∴∠OBC=∠OCB=45°.(3)①如图,当PB=PA,PB=PQ,PQ=CQ时,∵∠A=30°,PB=PQ,∴∠ABP=∠A=30°,∴∠APB=120°,∵PB=PQ,PQ=CQ,∴∠PQB=∠PBQ,∠C=∠CPQ,∴∠PBQ=2∠C,∴∠APB=∠PBQ+∠C=3∠C=120°,解得:∠C=40°.②如图,当PB=PA,PB=BQ,PQ=CQ时,∴∠PQB=2∠C,∠PQB=∠BPQ,∴∠PBQ=180°-2∠PQB=180°-4∠C,∴180°-4∠C+∠C=120°,解得:∠C=20°,③如图,当PA=PB,BQ=PQ,CQ=CP时,∵∠PQC=2∠PBQ,∠PQC=12(180°-∠C),∴∠PBQ=14(180°-∠C),∴14(180°-∠C)+∠C=120°,解得:∠C=100°.④如图,当PA=PB,BQ=PQ,PQ=CP时,∵∠PQC=∠C=2∠PBQ,又∵∠C+∠PBQ=120°,∴∠C=80°;⑤如图,当AB=AP,BP=BQ,PQ=QC时,∵∠A=30°,∴∠APB=12(180°-30°)=75°,∵BP=BQ,PQ=CQ,∴∠BPQ=∠BQP,∠QPC=∠QCP,∴∠BQP=2∠C,∴∠PBQ=180°-4∠C,∴∠C+180°-4∠C=75°,解得:∠C=35°.⑥如图,当AB=AP,BQ=PQ,PC=QC时,∴∠PQC=2∠PBC,∠PQC=12(180°-∠C),∴∠PBC=14(180°-∠C),∴14(180°-∠C)+∠C=75°,解得:∠C=40°.⑦如图,当AB=AP,BQ=PQ,PC=QP时,∵∠C=∠PQC=2∠PBC,∠C+∠PQC=75°,∴∠C=50°;⑧当AB=AP,BP=PQ,PQ=CQ时,∵AB=BP,∠A=30°,∴∠ABP=∠APB=75°,又∵∠PBQ=∠PQB=2∠C,且有∠PBQ+∠C=180°-30°-75°=75°,∴3∠C=75°,∴∠C=25°;⑨当AB=BP,BP=PQ,PQ=CQ时,∵AB=BP,∴∠BPA=∠A=30°,∵∠PBQ=∠PQB=2∠C,∴2∠C+∠C=30°,解得:∠C=10°.⑩当AB=BP,BQ=PQ,PQ=CQ时,∴∠PQC=∠C=2∠PBQ,∴12∠C+∠C=30°,解得:∠C=20°.综上所述:∠C所有可能的值为10°、20°、25°,35°、40°、50°、80°、100°.【点睛】本题考查复杂作图及等腰三角形的性质,熟练掌握等腰三角形的性质是解题关键.10.(阅读理解)截长补短法,是初中数学儿何题中一种输助线的添加方法,截长就是在长边上载取一条线段与某一短边相等,补短是通过在一条短边上延长一条线段与另一短边相等,从而解决问题.(1)如图1,△ABC是等边三角形,点D是边BC下方一点,∠BDC=120°,探索线段DA、DB、DC之间的数量关系.解题思路:延长DC到点E,使CE=B D.连接AE,根据∠BAC+∠BDC=180°,可证∠ABD =∠ACE,易证得△ABD≌△ACE,得出△ADE是等边三角形,所以AD=DE,从而探寻线段DA、DB、DC之间的数量关系.根据上述解题思路,请直接写出DA、DB、DC之间的数量关系是___________(拓展延伸)(2)如图2,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=A C.若点D是边BC下方一点,∠BDC=90°,探索线段DA、DB、DC之间的数量关系,并说明理由;(知识应用)(3)如图3,一副三角尺斜边长都为14cm,把斜边重叠摆放在一起,则两块三角尺的直角项点之间的距离PQ的长为________cm.【答案】(1)DA DB DC =+;(22DA DB DC =+,理由见详解;(3)7276+ 【解析】【分析】(1)由等边三角形知,60AB AC BAC ︒=∠=,结合120BDC ︒∠=知180ABD ACD ︒∠+∠=,则ABD ACE ∠=∠证得ABD ACE ≅得,AD AE BAD CAE =∠=∠,再证明三角形ADE 是等边三角形,等量代换可得结论; (2) 同理可证ABD ACE ≅得,AD AE BAD CAE =∠=∠,由勾股定理得222DA AE DE +=,等量代换即得结论;(3)由直角三角形的性质可得QN 的长,由勾股定理可得MQ 的长,由(2)知2PQ QN QM =+,由此可求得PQ 长.【详解】解:(1)延长DC 到点E ,使CE =B D.连接AE ,ABC 是等边三角形,60AB AC BAC ︒∴=∠=120BDC ︒∠=180ABD ACD ︒∴∠+∠=又180ACE ACD ︒∠+∠=ABD ACE ∴∠=∠()ABD ACE SAS ∴≅,AD AE BAD CAE ∴=∠=∠60BAC ︒∠=60BAD DAC ︒∴∠+∠=60DAE DAC CAE ︒∴∠=∠+∠= ADE ∴是等边三角形DA DE DC CE DC DB ∴==+=+(22DA DB DC =+延长DC 到点E ,使CE =B D.连接AE ,90BAC︒∠=,90BDC︒∠=180ABD ACD︒∴∠+∠=又180ACE ACD︒∠+∠=ABD ACE∴∠=∠,AB AC CE BD==()ABD ACE SAS∴≅,AD AE BAD CAE∴=∠=∠90DAE BAC︒∴∠=∠=222DA AE DE∴+=222()DA DB DC∴=+2DA DB DC∴=+(3)连接PQ,14,30MN QMN︒=∠=172QN MN∴==根据勾股定理得222214714773MQ MN QN=-=-==由(22PQ QN QM=+773727622PQ++∴===【点睛】此题是三角形的综合题,主要考查了全等三角形的判定和性质、直角三角形和等边三角形的性质,熟练掌握全等三角形的判定和性质是解题的关键.。
北京市密云县穆家峪中学数学轴对称解答题单元培优测试卷一、八年级数学 轴对称解答题压轴题(难)1.如图,在△ABC 中,AB=BC=AC=20 cm .动点P ,Q 分别从A ,B 两点同时出发,沿三角形的边匀速运动.已知点P ,点Q 的速度都是2 cm/s ,当点P 第一次到达B 点时,P ,Q 两点同时停止运动.设点P 的运动时间为t (s ).(1)∠A=______度;(2)当0<t <10,且△APQ 为直角三角形时,求t 的值;(3)当△APQ 为等边三角形时,直接写出t 的值.【答案】(1)60;(2)103或203;(3)5或20 【解析】【分析】(1)根据等边三角形的性质即可解答;(2)需分∠APQ=90°和∠AQP=90°两种情况进行解答;(3)需分以下两种情况进行解答:①由∠A=60°,则当AQ=AP 时,△APQ 为等边三角形;②当P 于B 重合,Q 与C 重合时,△APQ 为等边三角形.【详解】解:(1)60°.(2)∵∠A=60°,当∠APQ=90°时,∠AQP=90°-60°=30°.∴QA=2PA .即2022 2.t t -=⨯解得 10.3t = 当∠AQP=90°时,∠APQ=90°-60°=30°.∴PA=2QA .即2(202)2.t t -=解得 20.3t = ∴当0<t <10,且△APQ 为直角三角形时,t 的值为102033或. (3)①由题意得:AP=2t ,AQ=20-2t∵∠A=60°∴当AQ=AP时,△APQ为等边三角形∴2t=20-2t,解得t=5②当P于B重合,Q与C重合,则所用时间为:4÷2=20综上,当△APQ为等边三角形时,t=5或20.【点睛】本题考查了等边三角形和直角三角形的判定以及动点问题,解答的关键在于正确的分类讨论以及对所学知识的灵活应用.2.如图,将两个全等的直角三角形△ABD、△ACE拼在一起(图1).△ABD不动,(1)若将△ACE绕点A逆时针旋转,连接DE,M是DE的中点,连接MB、MC(图2),证明:MB=MC.(2)若将图1中的CE向上平移,∠CAE不变,连接DE,M是DE的中点,连接MB、MC (图3),判断并直接写出MB、MC的数量关系.(3)在(2)中,若∠CAE的大小改变(图4),其他条件不变,则(2)中的MB、MC的数量关系还成立吗?说明理由.【答案】(1)见解析;(2)MB=MC.理由见解析;(3)MB=MC还成立,见解析.【解析】【分析】(1)连接AM,根据全等三角形的对应边相等可得AD=AE,AB=AC,全等三角形对应角相等可得∠BAD=∠CAE,再根据等腰三角形三线合一的性质得到∠MAD=∠MAE,然后利用“边角边”证明△ABM和△ACM全等,根据全等三角形对应边相等即可得证;(2)延长DB、AE相交于E′,延长EC交AD于F,根据等腰三角形三线合一的性质得到BD=BE′,然后求出MB∥AE′,再根据两直线平行,内错角相等求出∠MBC=∠CAE,同理求出MC∥AD,根据两直线平行,同位角相等求出∠BCM=∠BAD,然后求出∠MBC=∠BCM,再根据等角对等边即可得证;(3)延长BM交CE于F,根据两直线平行,内错角相等可得∠MDB=∠MEF,∠MBD=∠MFE,然后利用“角角边”证明△MDB和△MEF全等,根据全等三角形对应边相等可得MB=MF,然后根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半证明即可.【详解】(1)如图(2),连接AM,由已知得△ABD≌△ACE,∴AD=AE,AB=AC,∠BAD=∠CAE.∵MD=ME,∴∠MAD=∠MAE,∴∠MAD-∠BAD=∠MAE-∠CAE,即∠BAM=∠CAM.在△ABM和△ACM中,AB=AC,∠BAM=∠CAM,AM=AM,∴△ABM≌△ACM(SAS),∴MB=MC.(2)MB=MC.理由如下:如图(3),延长CM交DB于F,延长BM到G,使得MG=BM,连接CG.∵CE∥BD,∴∠MEC=∠MDF,∠MCE=∠MFD.∵M是ED的中点,∴MD=ME.在△MCE和△MFD中,∠MCE=∠MFD,∠MEC=∠MDF,MD=ME,∴△MCE≌△MFD(AAS).∴MF=MC.∴在△MFB和△MCG中,MF=MC,∠FMB=∠CMG,BM=MG,∴△MFB≌△MCG(SAS).∴FB=GC,∠MFB=∠MCG,∴CG∥BD,即G、C、E在同一条直线上.∴∠GCB=90°.在△FBC和△GCB中,FB=GC,∠FBC=∠GCB,BC=CB,∴△FBC≌△GCB(SAS).∴FC=GB.∴MB=12GB=12FC=MC.(3)MB=MC还成立.如图(4),延长BM交CE于F,延长CM到G,使得MG=CM,连接BG.∵CE∥BD,∴∠MDB=∠MEF,∠MBD=∠MFE.又∵M是DE的中点,∴MD=ME.在△MDB和△MEF中,∠MDB=∠MEF,∠MBD=∠MFE,MD=ME,∴△MDB≌△MEF(AAS),∴MB=MF.∵CE∥BD,∴∠FCM=∠BGM.在△FCM和△BGM中,CM=MG,∠CMF=∠GMB,MF=MB,∴△FCM≌△BGM(SAS).∴CF=BG,∠FCM=∠BGM.∴CF//BG,即D、B、G在同一条直线上.在△CFB 和△BGC 中,CF =BG ,∠FCB =∠GBC ,CB =BC ,∴△CFB ≌△BGC (SAS ).∴BF =CG .∴MC =12CG =12BF =MB . 【点睛】 本题考查了全等三角形的判定与性质,等腰三角形三线合一的性质,等角对等边的性质,直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半的性质,以及三角形的中位线定理,综合性较强,但难度不大,作辅助线构造出等腰三角形或全等三角形是解题的关键.3.如图,在等边ABC ∆中,线段AM 为BC 边上的中线.动点D 在直线AM 上时,以CD 为一边在CD 的下方作等边CDE ∆,连结BE .(1)求CAM ∠的度数;(2)若点D 在线段AM 上时,求证:ADC BEC ∆≅∆;(3)当动点D 在直线AM 上时,设直线BE 与直线AM 的交点为O ,试判断AOB ∠是否为定值?并说明理由.【答案】(1)30°;(2)证明见解析;(3)AOB ∠是定值,60AOB ∠=︒.【解析】【分析】(1)根据等边三角形的性质可以直接得出结论;(2)根据等边三角形的性质就可以得出AC AC =,DC EC =,,60ACB DCE ∠=∠=︒,由等式的性质就可以BCE ACD ∠=∠,根据SAS 就可以得出ADC BEC ∆≅∆;(3)分情况讨论:当点D 在线段AM 上时,如图1,由(2)可知ACD BCE ≅∆∆,就可以求出结论;当点D 在线段AM 的延长线上时,如图2,可以得出ACD BCE ≅∆∆而有30CBE CAD ∠=∠=︒而得出结论;当点D 在线段MA 的延长线上时,如图3,通过得出ACD BCE ≅∆∆同样可以得出结论.【详解】(1)ABC ∆是等边三角形,60BAC ∴∠=︒.线段AM 为BC 边上的中线,12CAM BAC ∴∠=∠, 30CAM ∴∠=︒.(2)ABC ∆与DEC ∆都是等边三角形,AC BC ∴=,CD CE =,60ACB DCE ∠=∠=︒,ACD DCB DCB BCE ∴∠+∠=∠+∠,ACD BCE ∠∠∴=.在ADC ∆和BEC ∆中AC BC ACD BCE CD CE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,()ACD BCE SAS ∴∆≅∆;(3)AOB ∠是定值,60AOB ∠=︒,理由如下:①当点D 在线段AM 上时,如图1,由(2)可知ACD BCE ≅∆∆,则30CBE CAD ∠=∠=︒,又60ABC ∠=︒,603090CBE ABC ∴∠+∠=︒+︒=︒,ABC ∆是等边三角形,线段AM 为BC 边上的中线AM ∴平分BAC ∠,即11603022BAM BAC ∠=∠=⨯︒=︒ 903060BOA ∴∠=︒-︒=︒.②当点D 在线段AM 的延长线上时,如图2,ABC ∆与DEC ∆都是等边三角形,AC BC ∴=,CD CE =,60ACB DCE ∠=∠=︒,ACB DCB DCB DCE ∴∠+∠=∠+∠,ACD BCE ∠∠∴=,在ACD ∆和BCE ∆中AC BC ACD BCE CD CE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,()ACD BCE SAS ∴∆≅∆,30CBE CAD ∴∠=∠=︒,同理可得:30BAM ∠=︒,903060BOA ∴∠=︒-︒=︒.③当点D 在线段MA 的延长线上时,ABC ∆与DEC ∆都是等边三角形,AC BC ∴=,CD CE =,60ACB DCE ∠=∠=︒,60ACD ACE BCE ACE ∴∠+∠=∠+∠=︒,ACD BCE ∠∠∴=,在ACD ∆和BCE ∆中AC BC ACD BCE CD CE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,()ACD BCE SAS ∴∆≅∆,CBE CAD ∴∠=∠,同理可得:30CAM ∠=︒150CBE CAD ∴∠=∠=︒30CBO ∴∠=︒,∵30BAM ∠=︒,903060BOA ∴∠=︒-︒=︒.综上,当动点D 在直线AM 上时,AOB ∠是定值,60AOB ∠=︒.【点睛】此题考查等边三角形的性质,全等三角形的判定及性质,等边三角形三线合一的性质,解题中注意分类讨论的思想解题.4.在等边△ABC 中,点D 在BC 边上,点E 在AC 的延长线上,DE =DA (如图1).(1)求证:∠BAD =∠EDC ;(2)若点E 关于直线BC 的对称点为M (如图2),连接DM ,AM .求证:DA =AM .【答案】(1)见解析;(2)见解析【解析】【分析】(1)根据等边三角形的性质,得出∠BAC=∠ACB=60°,然后根据三角形的内角和和外角性质,进行计算即可.(2)根据轴对称的性质,可得DM=DA,然后结合(1)可得∠MDC=∠BAD,然后根据三角形的内角和,求出∠ADM=60°即可.【详解】解:(1)如图1,∵△ABC是等边三角形,∴∠BAC=∠ACB=60°,∴∠BAD=60°﹣∠DAE,∠EDC=60°﹣∠E,又∵DE=DA,∴∠E=∠DAE,∴∠BAD=∠EDC.(2)由轴对称可得,DM=DE,∠EDC=∠MDC,∵DE=DA,∴DM=DA,由(1)可得,∠BAD=∠EDC,∴∠MDC=∠BAD,∵△ABD中,∠BAD+∠ADB=180°﹣∠B=120°,∴∠MDC+∠ADB=120°,∴∠ADM=60°,∴△ADM是等边三角形,∴AD=AM.【点睛】本题主要考察了轴对称和等边三角形的性质,解题的关键是熟练掌握这些性质.5.如图,△ABC中,∠ABC=∠ACB,点D在BC所在的直线上,点E在射线AC上,且AD=AE,连接DE.⑴如图①,若∠B=∠C=35°,∠BAD=80°,求∠CDE的度数;⑵如图②,若∠ABC=∠ACB=75°,∠CDE=18°,求∠BAD的度数;⑶当点D在直线BC上(不与点B、C重合)运动时,试探究∠BAD与∠CDE的数量关系,并说明理由.【答案】(1)40°;(2)36°;(3)2∠CDE=∠BAD,理由见解析.【解析】【分析】(1)根据等腰三角形的性质得到∠BAC=110°,根据等腰三角形的性质和三角形的外角的性质即可得到结论;(2)根据三角形的外角的性质得到∠E=75°-18°=57°,根据等腰三角形的性质和三角形的外角的性质即可得到结论;(3)设∠ABC=∠ACB=y°,∠ADE=∠AED=x°,∠CDE=α,∠BAD=β,分3种情况:①如图1,当点D 在点B的左侧时,∠ADC=x°-α,②如图2,当点D在线段BC上时,∠ADC=y°+α,③如图3,当点D在点C右侧时,∠ADC=y°-α,根据这3种情况分别列方程组即,解方程组即可得到结论.【详解】解: (1)∵∠B=∠C=35°,∴∠BAC=110°,∵∠BAD=80°,∴∠DAE=30°,∵AD=AE,∴∠ADE=∠AED=75°,∴∠CDE=∠AED-∠C=75°−35°=40°;(2)∵∠ACB=75°,∠CDE=18°,∴∠E=75°−18°=57°,∴∠ADE=∠AED=57°,∴∠ADC=39°,∵∠ABC=∠ADB+∠DAB=75°,∴∠BAD=36°.(3)设∠ABC=∠ACB=y°,∠ADE=∠AED=x°,∠CDE=α,∠BAD=β①如图1,当点D在点B的左侧时,∠ADC=x°﹣α∴y xy xααβ=+⎧⎨=-+⎩①②-②得,2α﹣β=0,∴2α=β;②如图2,当点D在线段BC上时,∠ADC=y°+α∴+y xy xααβ=+⎧⎨=+⎩①②-①得,α=β﹣α,∴2α=β;③如图3,当点D在点C右侧时,∠ADC=y°﹣α∴180180y xy xαβα-++=⎧⎨++=⎩①②-①得,2α﹣β=0,∴2α=β.综上所述,∠BAD与∠CDE的数量关系是2∠CDE=∠BAD.【点睛】本题考查了等腰三角形的性质,三角形外角的性质,三角形的内角和,熟知三角形的外角等于与之不相邻的两个内角的和是解答此题的关键.6.如图,ABC中,AABC CB=∠∠,点D在BC所在的直线上,点E在射线AC 上,且AD AE=,连接DE.(1)如图①,若35B C∠=∠=︒,80BAD∠=︒,求CDE∠的度数;(2)如图②,若75ABC ACB∠=∠=︒,18CDE∠=︒,求BAD∠的度数;(3)当点D在直线BC上(不与点B、C重合)运动时,试探究BAD∠与CDE∠的数量关系,并说明理由.【答案】(1)40°;(2)36°;(3)∠BAD与∠CDE的数量关系是2∠CDE=∠BAD.【解析】【分析】(1)根据等腰三角形的性质得到∠BAC=110°,根据等腰三角形的性质和三角形的外角的性质即可得到结论;(2)根据三角形的外角的性质得到∠E=75°-18°=57°,根据等腰三角形的性质和三角形的外角的性质即可得到结论;(3)设∠ABC=∠ACB=y°,∠ADE=∠AED=x°,∠CDE=α,∠BAD=β,分3种情况:①如图1,当点D在点B的左侧时,∠ADC=x°-α,②如图2,当点D在线段BC上时,∠ADC=y°+α,③如图3,当点D在点C右侧时,∠ADC=y°-α,根据这3种情况分别列方程组即,解方程组即可得到结论.【详解】(1)∵∠B=∠C=35°,∴∠BAC=110°,∵∠BAD=80°,∴∠DAE=30°,∵AD=AE,∴∠ADE=∠AED=75°,∴∠CDE=∠AED-∠C=75°−35°=40°;(2)∵∠ACB=75°,∠CDE=18°,∴∠E=75°−18°=57°,∴∠ADE=∠AED=57°,∴∠ADC=39°,∵∠ABC=∠ADB+∠DAB=75°,∴∠BAD=36°.(3)设∠ABC=∠ACB=y°,∠ADE=∠AED=x°,∠CDE=α,∠BA D=β①如图1,当点D在点B的左侧时,∠ADC=x°﹣α∴y x ay x aβ⎧=+⎨=-+⎩①②,①-②得,2α﹣β=0,∴2α=β;②如图2,当点D在线段BC上时,∠ADC=y°+α∴y x ay a xβ⎧=+⎨+=+⎩①②,②-①得,α=β﹣α,∴2α=β;③如图3,当点D在点C右侧时,∠ADC=y°﹣α∴180180y a xx y aβ︒︒⎧-++=⎨++=⎩①②,②-①得,2α﹣β=0,∴2α=β.综上所述,∠BAD与∠CDE的数量关系是2∠CDE=∠BAD.【点睛】考核知识点:等腰三角形性质综合运用.熟练运用等腰三角形性质和三角形外角性质,分类讨论分析问题是关键.7.如图,在等边△ABC中,线段AM为BC边上的中线.动点D在直线AM上时,以CD为一边在CD的下方作等边△CDE,连结BE.(1)求∠CAM的度数;(2)若点D在线段AM上时,求证:△ADC≌△BEC;(3)当动D在直线..AM上时,设直线BE与直线AM的交点为O,试判断∠AOB是否为定值?并说明理由.【答案】(1)30°;(2)答案见解析;(3)∠AOB是定值,∠AOB=60°.【解析】【分析】(1)根据等边三角形的性质可以直接得出结论;(2)根据等边三角形的性质就可以得出AC=BC,DC=EC,∠ACB=∠DCE=60°,由等式的性质就可以∠BCE=∠ACD,根据SAS就可以得出△ADC≌△BEC;(3)分情况讨论:当点D在线段AM上时,如图1,由(2)可知△ACD≌△BCE,就可以求出结论;当点D在线段AM的延长线上时,如图2,可以得出△ACD≌△BCE而有∠CBE=∠CAD=30°而得出结论;当点D在线段MA的延长线上时,如图3,通过得出△ACD≌△BCE同样可以得出结论.【详解】(1)∵△ABC是等边三角形,∴∠BAC=60°.∵线段AM 为BC 边上的中线,∴∠CAM 12=∠BAC ,∴∠CAM =∠BAM =30°. (2)∵△ABC 与△DEC 都是等边三角形,∴AC =BC ,CD =CE ,∠ACB =∠DCE =60°,∴∠ACD +∠DCB =∠DCB +∠BCE ,∴∠ACD =∠BCE .在△ADC 和△BEC 中,∵AC BC ACD BCE CD CE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ACD ≌△BCE (SAS ); (3)∠AOB 是定值,∠AOB =60°.理由如下:①当点D 在线段AM 上时,如图1,由(2)可知△ACD ≌△BCE ,则∠CBE =∠CAD =30°,又∠ABC =60°,∴∠CBE +∠ABC =60°+30°=90°.∵△ABC 是等边三角形,线段AM 为BC 边上的中线,∴AM 平分∠BAC ,即11603022BAM BAC ∠∠==⨯︒=︒,∴∠BOA =90°﹣30°=60°.②当点D 在线段AM 的延长线上时,如图2.∵△ABC 与△DEC 都是等边三角形,∴AC =BC ,CD =CE ,∠ACB =∠DCE =60°,∴∠ACB +∠DCB =∠DCB +∠DCE ,∴∠ACD =∠BCE . 在△ACD 和△BCE 中,∵AC BC ACD BCE CD CE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ACD ≌△BCE (SAS ),∴∠CBE =∠CAD =30°.由(1)得:∠BAM =30°,∴∠BOA =90°﹣30°=60°.③当点D 在线段MA 的延长线上时.∵△ABC 与△DEC 都是等边三角形,∴AC =BC ,CD =CE ,∠ACB =∠DCE =60°,∴∠ACD +∠ACE =∠BCE +∠ACE =60°,∴∠ACD =∠BCE .在△ACD 和△BCE 中,∵AC BC ACD BCE CD CE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ACD ≌△BCE (SAS ),∴∠CBE =∠CAD .由(1)得:∠CAM =30°,∴∠CBE =∠CAD =150°,∴∠CBO =30°,∠BAM =30°,∴∠BOA =90°﹣30°=60°.综上所述:当动点D 在直线AM 上时,∠AOB 是定值,∠AOB =60°.【点睛】本题考查了等边三角形的性质的运用,直角三角形的性质的运用,等式的性质的运用,全等三角形的判定及性质的运用,解答时证明三角形全等是关键.8.某数学兴趣小组开展了一次活动,过程如下:设(090BAC θθ∠=︒<<︒).现把小棒依次摆放在两射线之间,并使小棒两端分别落在射线AB 、AC 上.活动一、如图甲所示,从点1A 开始,依次向右摆放小棒,使小棒与小棒在端点处互相垂直(12A A 为第1根小棒)数学思考:(1)小棒能无限摆下去吗?答: (填“能”或“不能”)(2)设11223AA A A A A ==,求θ的度数;活动二:如图乙所示,从点1A 开始,用等长的小棒依次向右摆放,其中12A A 为第一根小棒,且121A A AA =.数学思考:(3)若已经摆放了3根小棒,则213A A A ∠= ,423A A A ∠= ,43 A A C ∠= ;(用含θ的式子表示)(4)若只能摆放5根小棒,则θ的取值范围是 .【答案】(1)能;(2)θ=22.5°;(3)2θ,3θ,4θ;(4)15°≤θ<18°.【解析】【分析】(1)由小棒与小棒在端点处互相垂直,即可得到答案;(2)根据等腰直角三角形的性质和三角形外角的性质,即可得到答案;(3)由121A A AA =,得∠AA 2A 1=∠A 2AA 1=θ,从而得213A A A ∠=∠AA 2A 1+∠A 2AA 1=2θ,同理得423 A A A ∠=∠A 2AA 1+231A A A ∠=θ+2θ=3θ,43 A A C ∠=∠A 2AA 1+243 A A A ∠=θ+3θ=4θ; (4)根据题意得:5θ<90°且6θ≥90°,进而即可得到答案.【详解】(1)∵小棒与小棒在端点处互相垂直即可,∴小棒能无限摆下去,故答案是:能;(2)∵A 1A 2=A 2A 3,A 1A 2⊥A 2A 3,∴∠A 2A 1A 3=45°,∴∠AA 2A 1+θ=45°,∵AA 1=A 1A 2∴∠AA 2A 1=∠BAC=θ,∴θ=22.5°;(3)∵121A A AA =,∴∠AA 2A 1=∠A 2AA 1=θ,∴213A A A ∠=∠AA 2A 1+∠A 2AA 1=2θ,∵3122A A A A =,∴213A A A ∠=231A A A ∠=2θ,∴423A A A ∠=∠A 2AA 1+231A A A ∠=θ+2θ=3θ, ∵3342A A A A =,∴423A A A ∠=243 A A A ∠=3θ, ∴43A A C ∠=∠A 2AA 1+243 A A A ∠=θ+3θ=4θ, 故答案是:2θ,3θ,4θ;(4)由第(3)题可得:645A A A ∠=5θ,65 A A C ∠=6θ, ∵只能摆放5根小棒,∴5θ<90°且6θ≥90°,∴15°≤θ<18°.故答案是:15°≤θ<18°.【点睛】本题主要考查等腰三角形的性质以及三角形外角的性质,掌握等腰三角形的底角相等且小于90°,是解题的关键.9.如图,在等边三角形ABC的外侧作直线AP,点C关于直线AP的对称点为点D,连接AD,BD,其中BD交直线AP于点E.(1)依题意补全图形;(2)若∠PAC=20°,求∠AEB的度数;(3)连结CE,写出AE,BE,CE之间的数量关系,并证明你的结论.【答案】(1)补图见解析;(2)60°;(3)CE+AE=BE.【解析】【分析】(1)根据题意补全图形即可;(2)根据轴对称的性质可得AC=AD,∠PAC=∠PAD=20°,根据等边三角形的性质可得AC=AB,∠BAC=60°,即可得AB=AD,在△ABD 中,根据等腰三角形的性质和三角形的内角和定理求得∠D的度数,再由三角形外角的性质即可求得∠AEB的度数;(3)CE +AE=BE,如图,在BE上取点M使ME=AE,连接AM,设∠EAC=∠DAE=x,类比(2)的方法求得∠AEB=60°,从而得到△AME为等边三角形,根据等边三角形的性质和SAS即可判定△AEC≌△AMB,根据全等三角形的性质可得CE=BM,由此即可证得CE +AE=BE.【详解】(1)如图:(2)在等边△ABC 中,AC =AB ,∠BAC =60°由对称可知:AC =AD ,∠PAC =∠PAD ,∴AB =AD∴∠ABD =∠D∵∠PAC =20°∴∠PAD =20°∴∠BAD =∠BAC+∠PAC +∠PAD =100°()1180402D BAD ︒︒∴∠=-∠=. ∴∠AEB =∠D +∠PAD =60°(3)CE +AE =BE . 在BE 上取点M 使ME =AE ,连接AM ,在等边△ABC 中,AC =AB ,∠BAC =60°由对称可知:AC =AD ,∠EAC =∠EAD ,设∠EAC =∠DAE =x .∵AD =AC =AB ,∴()11802602D BAC x x ︒︒∠=-∠-=- ∴∠AEB =60-x +x =60°. ∴△AME 为等边三角形.∴AM=AE ,∠MAE=60°,∴∠BAC=∠MAE=60°,即可得∠BAM=∠CAE.在△AMB 和△AEC 中,AB ACBAM CAEAM AE=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△AMB≌△AEC.∴CE=BM.∴CE+AE=BE.【点睛】本题是三角形综合题,主要考查了轴对称的性质、三角形的内角和定理、等边三角形的性质及全等三角形的判定与性质等知识点,解决第三问时,通过做辅助线,把AE转化到BE 上,再证明CE=BM即可得结论.10.如图,在等边三角形ABC右侧作射线CP,∠ACP=α(0°<α<60°),点A关于射线CP 的对称点为点D,BD交CP于点E,连接AD,AE.(1)求∠DBC的大小(用含α的代数式表示);(2)在α(0°<α<60°)的变化过程中,∠AEB的大小是否发生变化?如果发生变化,请直接写出变化的范围;如果不发生变化,请直接写出∠AEB的大小;(3)用等式表示线段AE,BD,CE之间的数量关系,并证明.【答案】(1)∠DBC60α=︒-;(2)∠AEB的大小不会发生变化,且∠AEB=60°;(3)BD=2AE+CE,证明见解析.【解析】【分析】(1)如图1,连接CD,由轴对称的性质可得AC=DC,∠DCP=∠ACP=α,由△ABC是等边三角形可得AC=BC,∠ACB=60°,进一步即得∠BCD=602α︒+,BC=DC,然后利用三角形的内角和定理即可求出结果;(2)设AC、BD相交于点H,如图2,由轴对称的性质可证明△ACE≌△DCE,可得∠CAE=∠CDE,进而得∠DBC=∠CAE,然后根据三角形的内角和可得∠AEB=∠BCA,即可作出判断;(3)如图3,在BD上取一点M,使得CM=CE,先利用三角形的外角性质得出∠BEC60=︒,进而得△CME是等边三角形,可得∠MCE=60°,ME=CE,然后利用角的和差关系可得∠BCM=∠DCE,再根据SAS证明△BCM≌△DCE,于是BM=DE,进一步即可得出线段AE,BD,CE之间的数量关系.【详解】解:(1)如图1,连接CD ,∵点A 关于射线CP 的对称点为点D ,∴AC=DC ,∠DCP =∠ACP =α,∵△ABC 是等边三角形,∴AC=BC ,∠ACB =60°,∴∠BCD =602α︒+,BC=DC ,∴∠DBC =∠BDC ()1806021806022BCD αα︒-︒+︒-∠===︒-;(2)∠AEB 的大小不会发生变化,且∠AEB =60°.理由:设AC 、BD 相交于点H ,如图2,∵点A 关于射线CP 的对称点为点D ,∴AC=DC ,AE=DE ,又∵CE=CE ,∴△ACE ≌△DCE (SSS ),∴∠CAE =∠CDE ,∵∠DBC =∠BDC ,∴∠DBC =∠CAE ,又∵∠BHC =∠AHE ,∴∠AEB =∠BCA =60°, 即∠AEB 的大小不会发生变化,且∠AEB =60°;(3)AE ,BD ,CE 之间的数量关系是:BD =2AE +CE .证明:如图3,在BD 上取一点M ,使得CM=CE ,∵∠BEC =∠BDC +∠DCE =6060αα︒-+=︒,∴△CME 是等边三角形,∴∠MCE =60°,ME=CE ,∴60260BCM BCD MCE DCE ααα∠=∠-∠-∠=︒+-︒-=,∴∠BCM =∠DCE ,又∵BC=DC ,CM=CE ,∴△BCM ≌△DCE (SAS ),∴BM=DE ,∵AE=DE ,∴BD=BM+ME+DE =2DE+ME =2AE+CE .【点睛】本题考查了等边三角形的判定和性质、全等三角形的判定和性质、三角形的内角和定理和轴对称的性质等知识,熟练掌握并运用上述知识解题的关键.。