中考数学压轴题之圆与相似(中考题型整理,突破提升)及答案
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2020-2021备战中考数学压轴题之圆与相似(备战中考题型整理,突破提升)附答案一、相似1.如图,在等腰△ABC中,AB=BC,以BC为直径的⊙O与AC相交于点D,过点D作DE⊥AB交CB延长线于点E,垂足为点F.(1)判断DE与⊙O的位置关系,并说明理由;(2)若⊙O的半径R=5,tanC= ,求EF的长.【答案】(1)解:DE是⊙O的切线,理由如下:如图,连接OD,BD,∵AB是⊙O的直径,∴∠ADB=∠90°,∴BD⊥AC.∵AB=BC,∴AD=DC.∵OC=OB,∴OD∥BA,∵DE⊥BC,∴DE⊥OD,∴直线DE是⊙O的切线.(2)解:过D作DH⊥BC于H,∵⊙O的半径R=5,tanC= ,∴BC=10,设BD=k,CD=2k,∴BC= k=10,∴k=2 ,∴BD=2 ,CD=4 ,∴DH= =4,∴OH= =3,∵DE⊥OD,DH⊥OE,∴OD2=OH•OE,∴OE= ,∴BE= ,∵DE⊥AB,∴BF∥OD,∴△BFE∽△ODE,∴,即,∴BF=2,∴EF= =.【解析】【分析】(1)DE是⊙O的切线,理由如下:如图,连接OD,BD,根据直径所对的圆周角的直角得出∠ADB=∠90°,根据等腰三角形的三线合一得出AD=DC,连接三角形两边中点的线段是三角形的中位线,又三角形的中位线平行于第三边,得出OD∥BA,又DE⊥BC,根据平行线的性质得出DE⊥OD,从而得出结论:直线DE是⊙O的切线;(2)过D作DH⊥BC于H,根据正切函数的定义,由tanC=,可以设BD=k,CD=2k,根据勾股定理表示出BC,再根据BC=10,列出方程,求解得出k的值,进而得出CD,BD的长,根据面积法即可算出DH的长,再根据勾股定理算出OH的长,然后判断出△ODH与△ODE 相似,根据相似三角形对应边成比例即可得出OD2=OH•OE,根据等积式算出OE,的长,从而根据线段的和差算出BE的长,再判断出△BFE∽△ODE,根据相似三角形对应边成比例得出,根据比例式即可算出BF,最后根据勾股定理算出FE的长。
一、圆的综合真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.在⊙O 中,点C是AB上的一个动点(不与点A,B重合),∠ACB=120°,点I是∠ABC的内心,CI的延长线交⊙O于点D,连结AD,BD.(1)求证:AD=BD.(2)猜想线段AB与DI的数量关系,并说明理由.(3)若⊙O的半径为2,点E,F是AB的三等分点,当点C从点E运动到点F时,求点I 随之运动形成的路径长.23【答案】(1)证明见解析;(2)AB=DI,理由见解析(3【解析】分析:(1)根据内心的定义可得CI平分∠ACB,可得出角相等,再根据圆周角定理,可证得结论;(2)根据∠ACB=120°,∠ACD=∠BCD,可求出∠BAD的度数,再根据AD=BD,可证得△ABD是等边三角形,再根据内心的定义及三角形的外角性质,证明∠BID=∠IBD,得出ID=BD,再根据AB=BD,即可证得结论;(3)连接DO,延长DO根据题意可知点I随之运动形成的图形式以D为圆心,DI1为半径的弧,根据已知及圆周角定理、解直角三角形,可求出AD的长,再根据点E,F是弧AB ⌢的三等分点,△ABD是等边三角形,可证得∠DAI1=∠AI1D,然后利用弧长的公式可求出点I 随之运动形成的路径长.详解:(1)证明:∵点I是∠ABC的内心∴CI平分∠ACB∴∠ACD=∠BCD∴弧AD=弧BD∴AD=BD(2)AB=DI理由:∵∠ACB=120°,∠ACD=∠BCD∴∠BCD=×120°=60°∵弧BD=弧BD∴∠DAB=∠BCD=60°∵AD=BD∴△ABD是等边三角形,∴AB=BD,∠ABD=∠C∵I是△ABC的内心∴BI平分∠ABC∴∠CBI=∠ABI∵∠BID=∠C+∠CBI,∠IBD=∠ABI+∠ABD∴∠BID=∠IBD∴ID=BD∵AB=BD∴AB=DI(3)解:如图,连接DO,延长DO根据题意可知点I随之运动形成的图形式以D为圆心,DI1为半径的弧∵∠ACB=120°,弧AD=弧BD∴∠AED=∠ACB=×120°=60°∵圆的半径为2,DE是直径∴DE=4,∠EAD=90°∴AD=sin∠AED×DE=×4=2∵点E,F是弧AB ⌢的三等分点,△ABD是等边三角形,∴∠ADB=60°∴弧AB的度数为120°,∴弧AM、弧BF的度数都为为40°∴∠ADM=20°=∠FAB∴∠DAI1=∠FAB+∠DAB=80°∴∠AI1D=180°-∠ADM-∠DAI1=180°-20°-80°=80°∴∠DAI1=∠AI1D∴AD=I1D=2∴弧I1I2的长为:点睛:此题是一道圆的综合题,有一定的难度,熟记圆的相关性质与定理,并对圆中的弦、弧、圆心角、圆周角等进行灵活转化是解题关键,注意数形结合思想的渗透.2.如图,已知AB是⊙O的直径,点C为圆上一点,点D在OC的延长线上,连接DA,交BC的延长线于点E,使得∠DAC=∠B.(1)求证:DA是⊙O切线;(2)求证:△CED∽△ACD;(3)若OA=1,sinD=13,求AE的长.【答案】(1)证明见解析;(22【解析】分析:(1)由圆周角定理和已知条件求出AD⊥AB即可证明DA是⊙O切线;(2)由∠DAC=∠DCE,∠D=∠D可知△DEC∽△DCA;(3)由题意可知AO=1,OD=3,DC=2,由勾股定理可知AD=2,故此可得到DC2=DE•AD,故此可求得DE的长,于是可求得AE的长.详解:(1)∵AB为⊙O的直径,∴∠ACB=90°,∴∠CAB+∠B=90°.∵∠DAC=∠B,∴∠CAB+∠DAC=90°,∴AD⊥AB.∵OA是⊙O半径,∴DA为⊙O的切线;(2)∵OB=OC,∴∠OCB=∠B.∵∠DCE=∠OCB,∴∠DCE=∠B.∵∠DAC=∠B,∴∠DAC=∠DCE.∵∠D=∠D,∴△CED∽△ACD;(3)在Rt△AOD中,OA=1,sin D=13,∴OD=OAsinD=3,∴CD=OD﹣OC=2.∵AD=22OD OA-=22.又∵△CED∽△ACD,∴AD CDCD DE=,∴DE=2CDAD=2,∴AE=AD﹣DE=22﹣2=2.点睛:本题主要考查的是切线的性质、圆周角定理、勾股定理的应用、相似三角形的性质和判定,证得△DEC∽△DCA是解题的关键.3.如图,已知AB为⊙O直径,D是BC的中点,DE⊥AC交AC的延长线于E,⊙O的切线交AD的延长线于F.(1)求证:直线DE与⊙O相切;(2)已知DG⊥AB且DE=4,⊙O的半径为5,求tan∠F的值.【答案】(1)证明见解析;(2)2.【解析】试题分析:(1)连接BC、OD,由D是弧BC的中点,可知:OD⊥BC;由OB为⊙O的直径,可得:BC⊥AC,根据DE⊥AC,可证OD⊥DE,从而可证DE是⊙O的切线;(2)直接利用勾股定理得出GO的长,再利用锐角三角函数关系得出tan∠F的值.试题解析:解:(1)证明:连接OD,BC,∵D是弧BC的中点,∴OD垂直平分BC,∵AB 为⊙O的直径,∴AC⊥BC,∴OD∥AE.∵DE⊥AC,∴OD⊥DE,∵OD为⊙O的半径,∴DE 是⊙O的切线;(2)解:∵D是弧BC的中点,∴DC DB=,∴∠EAD=∠BAD,∵DE⊥AC,DG⊥AB且DE=4,∴DE=DG=4,∵DO=5,∴GO=3,∴AG=8,∴tan∠ADG=84=2,∵BF是⊙O的切线,∴∠ABF=90°,∴DG∥BF,∴tan∠F=tan∠ADG=2.点睛:此题主要考查了切线的判定与性质以及勾股定理等知识,正确得出AG,DG的长是解题关键.4.如图,A是以BC为直径的⊙O上一点,AD⊥BC于点D,过点B作⊙O的切线,与CA 的延长线相交于点E,G是AD的中点,连结CG并延长与BE相交于点F,延长AF与CB的延长线相交于点P.(1)求证:BF=EF:(2)求证:PA是⊙O的切线;(3)若FG=BF,且⊙O的半径长为32,求BD的长度.【答案】(1)证明见解析;(2) 证明见解析;(3)2【解析】分析:(1)利用平行线截三角形得相似三角形,得△BFC∽△DGC且△FEC∽△GAC,得到对应线段成比例,再结合已知条件可得BF=EF;(2)利用直角三角形斜边上的中线的性质和等边对等角,得到∠FAO=∠EBO,结合BE是圆的切线,得到PA⊥OA,从而得到PA是圆O的切线;(3)点F作FH⊥AD于点H,根据前两问的结论,利用三角形的相似性质即可以求出BD 的长度.详解:证明:(1)∵BC是圆O的直径,BE是圆O的切线,∴EB⊥BC.又∵AD⊥BC,∴AD∥BE.∴△BFC∽△DGC,△FEC∽△GAC,∴BFDG=CFCG,EFAG=CFCG,∴BFDG=EFAG,∵G是AD的中点,∴BF=EF;(2)连接AO,AB.∵BC是圆O的直径,∴∠BAC=90°,由(1)得:在Rt△BAE中,F是斜边BE的中点,∴AF=FB=EF,可得∠FBA=∠FAB,又∵OA=OB,∴∠ABO=∠BAO,∵BE是圆O的切线,∴∠EBO=90°,∴∠FBA+∠ABO=90°,∴∠FAB+∠BAO=90°,即∠FAO=90°,∴PA⊥OA,∴PA是圆O的切线;(3)过点F作FH⊥AD于点H,∵BD⊥AD,FH⊥AD,∴FH∥BC,由(2),知∠FBA=∠BAF,∴BF=AF.∵BF=FG,∴AF=FG,∴△AFG是等腰三角形.∵FH⊥AD,∴AH=GH,∴DG =2HG . 即12HG DG =, ∵FH ∥BD ,BF ∥AD ,∠FBD =90°,∴四边形BDHF 是矩形,∴BD =FH ,∵FH ∥BC∴△HFG ∽△DCG ,∴12FH HG CD DG ==, 即12BD CD =, ∴23 2.153≈, ∵O 的半径长为32,∴BC =62,∴BD =13BC =22. 点睛:本题考查了切线的判定、勾股定理、圆周角定理、相似三角形的判定与性质.结合已知条件准确对图形进行分析并应用相应的图形性质是解题的关键.5.如图,正三角形ABC 内接于⊙O ,P 是BC 上的一点,且PB <PC ,PA 交BC 于E ,点F 是PC 延长线上的点,CF=PB ,AB=13,PA=4.(1)求证:△ABP ≌△ACF ;(2)求证:AC 2=PA•AE ;(3)求PB 和PC 的长.【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)PB=1,PC=3.【解析】试题分析:(1)先根据等边三角形的性质得到AB=AC ,再利用圆的内接四边形的性质得∠ACF=∠ABP ,于是可根据“SAS”判断△ABP ≌△ACF ;(2)先根据等边三角形的性质得到∠ABC=∠ACB=60°,再根据圆周角定理得∠APC=∠ABB=60°,加上∠CAE=∠PAC ,于是可判断△ACE ∽△APC ,然后利用相似比即可得到结论;(3)先利用AC 2=PA •AE 计算出AE=134 ,则PE=AP-AE=34,再证△APF 为等边三角形,得到PF=PA=4,则有PC+PB=4,接着证明△ABP ∽△CEP ,得到PB•PC=PE•A=3,然后根据根与系数的关系,可把PB 和PC 看作方程x 2-4x+3=0的两实数解,再解此方程即可得到PB 和PC 的长.试题解析:(1)∵∠ACP+∠ABP=180°,又∠ACP+∠ACF=180°,∴∠ABP=∠ACF在ABP ∆和ACF ∆中,∵AB=AC ,∠ABP=∠ACF , CF PB =∴ABP ∆≌ACF ∆.(2)在AEC ∆和ACP ∆中,∵∠APC=∠ABC ,而ABC ∆是等边三角形,故∠ACB=∠ABC=60º,∴∠ACE =∠APC .又∠CAE =∠PAC ,∴AEC ∆∽ACP ∆ ∴AC AE AP AC=,即2AC PA AE =⋅. 由(1)知ABP ∆≌ACF ∆,∴∠BAP=∠CAF , CF PB =∴∠BAP+∠PAC=∠CAF+∠PAC∴∠PAF=∠BAC=60°,又∠APC =∠ABC =60°.∴APF ∆是等边三角形∴AP=PF∴4PB PC PC CF PF PA +=+===在PAB ∆与CEP ∆中,∵∠BAP=∠ECP ,又∠APB=∠EPC=60°,∴PAB ∆∽CEP ∆ ∴PB PA PE PC=,即PB PC PA PE ⋅=⋅ 由(2)2AC PA AE =⋅, ∴()22AC PB PC PA AE PA PE PA AE PE PA +⋅=⋅+⋅=+= ∴()22AC PB PC PA AE PA PE PA AE PE PA +⋅=⋅+⋅=+=∴22222243PB PC PA AC PA AB ⋅=-=-=-=因此PB 和PC 的长是方程2430x x --=的解.解这个方程,得11x =, 23x =.∵PB<PB ,∴PB=11x =,PC=23x =,∴PB 和PC 的长分别是1和3。
中考数学——圆与相似的综合压轴题专题复习含答案解析一、相似1.已知直线y=kx+b与抛物线y=ax2(a>0)相交于A、B两点(点A在点B的左侧),与y轴正半轴相交于点C,过点A作AD⊥x轴,垂足为D.(1)若∠AOB=60°,AB∥x轴,AB=2,求a的值;(2)若∠AOB=90°,点A的横坐标为﹣4,AC=4BC,求点B的坐标;(3)延长AD、BO相交于点E,求证:DE=CO.【答案】(1)解:如图1,∵抛物线y=ax2的对称轴是y轴,且AB∥x轴,∴A与B是对称点,O是抛物线的顶点,∴OA=OB,∵∠AOB=60°,∴△AOB是等边三角形,∵AB=2,AB⊥OC,∴AC=BC=1,∠BOC=30°,∴OC= ,∴A(-1,),把A(-1,)代入抛物线y=ax2(a>0)中得:a= ;(2)解:如图2,过B作BE⊥x轴于E,过A作AG⊥BE,交BE延长线于点G,交y轴于F,∵CF∥BG,∴,∵AC=4BC,∴ =4,∴AF=4FG,∵A的横坐标为-4,∴B的横坐标为1,∴A(-4,16a),B(1,a),∵∠AOB=90°,∴∠AOD+∠BOE=90°,∵∠AOD+∠DAO=90°,∴∠BOE=∠DAO,∵∠ADO=∠OEB=90°,∴△ADO∽△OEB,∴,∴,∴16a2=4,a=± ,∵a>0,∴a= ;∴B(1,);(3)解:如图3,设AC=nBC,由(2)同理可知:A的横坐标是B的横坐标的n倍,则设B(m,am2),则A(-mn,am2n2),∴AD=am2n2,过B作BF⊥x轴于F,∴DE∥BF,∴△BOF∽△EOD,∴,∴,∴,DE=am2n,∴,∵OC∥AE,∴△BCO∽△BAE,∴,∴,∴CO= =am2n,∴DE=CO.【解析】【分析】(1)抛物线y=ax2关于y轴对称,根据AB∥x轴,得出A与B是对称点,可知AC=BC=1,由∠AOB=60°,可证得△AOB是等边三角形,利用解直角三角形求出OC的长,就可得出点A的坐标,利用待定系数法就可求出a的值。
备战中考数学压轴题之圆与相似(备战中考题型整理,突破提升)附答案一、相似1.如图,已知抛物线经过点A(﹣1,0),B(4,0),C(0,2)三点,点D与点C关于x轴对称,点P是x轴上的一个动点,设点P的坐标为(m,0),过点P做x轴的垂线l交抛物线于点Q,交直线于点M.(1)求该抛物线所表示的二次函数的表达式;(2)已知点F(0,),当点P在x轴上运动时,试求m为何值时,四边形DMQF是平行四边形?(3)点P在线段AB运动过程中,是否存在点Q,使得以点B、Q、M为顶点的三角形与△BOD相似?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)解:由抛物线过点A(-1,0)、B(4,0)可设解析式为y=a(x+1)(x-4),将点C(0,2)代入,得:-4a=2,解得:a=- ,则抛物线解析式为y=- (x+1)(x-4)=- x2+ x+2(2)解:由题意知点D坐标为(0,-2),设直线BD解析式为y=kx+b,将B(4,0)、D(0,-2)代入,得:,解得:,∴直线BD解析式为y= x-2,∵QM⊥x轴,P(m,0),∴Q(m,- m2+ m+2)、M(m, m-2),则QM=- m2+ m+2-( m-2)=- m2+m+4,∵F(0,)、D(0,-2),∴DF= ,∵QM∥DF,∴当- m2+m+4= 时,四边形DMQF是平行四边形,解得:m=-1或m=3,即m=-1或3时,四边形DMQF是平行四边形。
(3)解:如图所示:∵QM∥DF,∴∠ODB=∠QMB,分以下两种情况:①当∠DOB=∠MBQ=90°时,△DOB∽△MBQ,则,∵∠MBQ=90°,∴∠MBP+∠PBQ=90°,∵∠MPB=∠BPQ=90°,∴∠MBP+∠BMP=90°,∴∠BMP=∠PBQ,∴△MBQ∽△BPQ,∴,即,解得:m1=3、m2=4,当m=4时,点P、Q、M均与点B重合,不能构成三角形,舍去,∴m=3,点Q的坐标为(3,2);②当∠BQM=90°时,此时点Q与点A重合,△BOD∽△BQM′,此时m=-1,点Q的坐标为(-1,0);综上,点Q的坐标为(3,2)或(-1,0)时,以点B、Q、M为顶点的三角形与△BOD相似.【解析】【分析】(1)A(-1,0)、B(4,0)是抛物线与x轴的交点,则可由抛物线的两点式,设解析为y=a(x+1)(x-4),代入C(0,2)即可求得a的值;(2)由QM∥DF且四边形DMQF是平行四边形知QM=DF,由D,F的坐标可求得DF的长度;由P(m,0)可得Q(m,-m2+m+2),而M在直线BD上,由B,D的坐标用待定系数法求出直线BD的解析式,并当=m时,表示出点M的坐标,可用m表示出QM的长度。
中考数学(圆与相似提高练习题)压轴题训练及答案一、相似1.如图,已知A(﹣2,0),B(4,0),抛物线y=ax2+bx﹣1过A、B两点,并与过A点的直线y=﹣ x﹣1交于点C.(1)求抛物线解析式及对称轴;(2)在抛物线的对称轴上是否存在一点P,使四边形ACPO的周长最小?若存在,求出点P的坐标,若不存在,请说明理由;(3)点M为y轴右侧抛物线上一点,过点M作直线AC的垂线,垂足为N.问:是否存在这样的点N,使以点M、N、C为顶点的三角形与△AOC相似,若存在,求出点N的坐标,若不存在,请说明理由.【答案】(1)解:把A(-2,0),B(4,0)代入抛物线y=ax2+bx-1,得解得∴抛物线解析式为:y= x2−x−1∴抛物线对称轴为直线x=- =1(2)解:存在使四边形ACPO的周长最小,只需PC+PO最小∴取点C(0,-1)关于直线x=1的对称点C′(2,-1),连C′O与直线x=1的交点即为P 点.设过点C′、O直线解析式为:y=kx∴k=-∴y=- x则P点坐标为(1,- )(3)解:当△AOC∽△MNC时,如图,延长MN交y轴于点D,过点N作NE⊥y轴于点E∵∠ACO=∠NCD,∠AOC=∠CND=90°∴∠CDN=∠CAO由相似,∠CAO=∠CMN∴∠CDN=∠CMN∵MN⊥AC∴M、D关于AN对称,则N为DM中点设点N坐标为(a,- a-1)由△EDN∽△OAC∴ED=2a∴点D坐标为(0,- a−1)∵N为DM中点∴点M坐标为(2a,a−1)把M代入y= x2−x−1,解得a=4则N点坐标为(4,-3)当△AOC∽△CNM时,∠CAO=∠NCM∴CM∥AB则点C关于直线x=1的对称点C′即为点N由(2)N(2,-1)∴N点坐标为(4,-3)或(2,-1)【解析】【分析】(1)根据点A、B的坐标,可求出抛物线的解析式,再求出它的对称轴即可解答。
(2)使四边形ACPO的周长最小,只需PC+PO最小,取点C(0,-1)关于直线x=1的对称点C′(2,-1),连C′O与直线x=1的交点即为P点,利用待定系数法求出直线C′O的解析式,再求出点P的坐标。
中考数学圆与相似-经典压轴题及答案解析一、相似1.(1)问题发现如图1,四边形ABCD为矩形,AB=a,BC=b,点P在矩形ABCD的对角线AC上,Rt△PEF的两条直角边PE,PF分别交BC,DC于点M,N,当PM⊥BC,PN⊥CD时, =________(用含a,b的代数式表示).(2)拓展探究在(1)中,固定点P,使△PEF绕点P旋转,如图2,的大小有无变化?请仅就图2的情形给出证明.(3)问题解决如图3,四边形ABCD为正方形,AB=BC=a,点P在对角线AC上,M,N分别在BC,CD 上,PM⊥PN,当AP=nPC时,(n是正实数),直接写出四边形PMCN的面积是________(用含n,a的代数式表示)【答案】(1)(2)解:如图3,过P作PG⊥BC于G,作PH⊥CD于H,则∠PGM=∠PHN=90°,∠GPH=90°∵Rt△PEF中,∠FPE=90°∴∠GPM=∠HPN∴△PGM∽△PHN∴由PG∥AB,PH∥AD可得, ,∵AB=a,BC=b∴,即 ,∴,故答案为(3)【解析】【解答解:(1)∵四边形ABCD是矩形,∴AB⊥BC,∵PM⊥BC,∴△PMC∽△ABC∴∵四边形ABCD是矩形,∴∠BCD=90°,∵PM⊥BC,PN⊥CD,∴∠PMC=∠PNC=90°=∠BCD,∴四边形CNPM是矩形,∴CM=PN,∴,故答案为;( 3 )∵PM⊥BC,AB⊥BC∴△PMC∽△ABC∴当AP=nPC时(n是正实数),∴PM= a∴四边形PMCN的面积= ,故答案为:.【分析】(1)由题意易得△PMC∽△ABC,可得比例式,由矩形的性质可得CM=PN,则结论可得证;(2)过P作PG⊥BC于G,作PH⊥CD于H,由辅助线和已知条件易得△PGM∽△PHN,则得比例式,由(1)可得比例式,即比值不变;(3)由(2)的方法可得,则四边形PMCN的面积= .2.如图,抛物线与轴交于A,B两点(点B在点A的左侧),与y轴交于点C,顶点为D,其对称轴与轴交于点E,联接AD,OD.(1)求顶点D的坐标(用含的式子表示);(2)若OD⊥AD,求该抛物线的函数表达式;(3)在(2)的条件下,设动点P在对称轴左侧该抛物线上,PA与对称轴交于点M,若△AME与△OAD相似,求点P的坐标.【答案】(1)解:∵,∴顶点D的坐标为(4,-4m)(2)解:∵∴点A(6,0),点B(2,0),则OA=6,∵抛物线的对称轴为x=4,∴点E(4,0),则OE=4,AE=2,又DE=4m,∴由勾股定理得:,,又OD⊥AD,∴,则,解得:,∵m>0,∴抛物线的函数表达式(3)解:如图,过点P作PH⊥x轴于点H,则△APH∽△AME,在Rt△OAD中,,设点P的坐标为,当△APH∽△AME∽△AOD时,∵,∴,即,解得:x=0,x=6(舍去),∴点P的坐标为;②△APH∽△AME∽△OAD时,∵,∴,即,解得:x=1,x=6(舍去),∴点P的坐标为;综上所述,点P的坐标为或 .【解析】【分析】(1)将抛物线的解析式配成顶点式即可求得顶点D的坐标;(2)要求抛物线的解析式,只须求出m的值即可。
中考数学压轴题专题复习——圆与相似的综合及答案一、相似1.如图所示,△ABC中,AB=AC,∠BAC=90°,AD⊥BC,DE⊥AC,△CDE沿直线BC翻折到△CDF,连结AF交BE、DE、DC分别于点G、H、I.(1)求证:AF⊥BE;(2)求证:AD=3DI.【答案】(1)证明:∵在△ABC中,AB=AC,∠BAC=90°,D是BC的中点,∴AD=BD=CD,∠ACB=45°,∵在△ADC中,AD=DC,DE⊥AC,∴AE=CE,∵△CDE沿直线BC翻折到△CDF,∴△CDE≌△CDF,∴CF=CE,∠DCF=∠ACB=45°,∴CF=AE,∠ACF=∠DCF+∠ACB=90°,在△ABE与△ACF中,,∴△ABE≌△ACF(SAS),∴∠ABE=∠FAC,∵∠BAG+∠CAF=90°,∴∠BAG+∠ABE=90°,∴∠AGB=90°,∴AF⊥BE(2)证明:作IC的中点M,连接EM,由(1)∠DEC=∠ECF=∠CFD=90°∴四边形DECF是正方形,∴EC∥DF,EC=DF,∴∠EAH=∠HFD,AE=DF,在△AEH与△FDH中,∴△AEH≌△FDH(AAS),∴EH=DH,∵∠BAG+∠CAF=90°,∴∠BAG+∠ABE=90°,∴∠AGB=90°,∴AF⊥BE,∵M是IC的中点,E是AC的中点,∴EM∥AI,∴,∴DI=IM,∴CD=DI+IM+MC=3DI,∴AD=3DI【解析】【分析】(1)根据翻折的性质和SAS证明△ABE≌△ACF,利用全等三角形的性质得出∠ABE=∠FAC,再证明∠AGB=90°,可证得结论。
(2)作IC的中点M,结合正方形的性质,可证得∠EAH=∠HFD,AE=DF,利用AAS证明△AEH与△FDH全等,再利用全等三角形的性质和中位线的性质解答即可。
中考数学圆与相似-经典压轴题含答案一、相似1.如图,矩形OABC的两边在坐标轴上,点A的坐标为(10,0),抛物线y=ax 2+bx+4过点B,C两点,且与x轴的一个交点为D(﹣2,0),点P是线段CB上的动点,设CP=t (0<t<10).(1)请直接写出B、C两点的坐标及抛物线的解析式;(2)过点P作PE⊥BC,交抛物线于点E,连接BE,当t为何值时,∠PBE=∠OCD?(3)点Q是x轴上的动点,过点P作PM∥BQ,交CQ于点M,作PN∥CQ,交BQ于点N,当四边形PMQN为正方形时,请求出t的值.【答案】(1)解:在y=ax2+bx+4中,令x=0可得y=4,∴C(0,4),∵四边形OABC为矩形,且A(10,0),∴B(10,4),把B、D坐标代入抛物线解析式可得,解得,∴抛物线解析式为y= x2+ x+4;(2)解:由题意可设P(t,4),则E(t, t2+ t+4),∴PB=10﹣t,PE= t2+ t+4﹣4= t2+ t,∵∠BPE=∠COD=90°,当∠PBE=∠OCD时,则△PBE∽△OCD,∴,即BP•OD=CO•PE,∴2(10﹣t)=4( t2+ t),解得),解得t=3或t=10(不合题意,舍去),∴当t=3时,∠PBE=∠OCD;当∠PBE=∠CDO时,则△PBE∽△ODC,∴,即BP•OC=DO•PE,∴4(10﹣t)=2( t2+ t),解得),解得t=12或t=10(均不合题意,舍去)综上所述∴当t=3时,∠PBE=∠OCD(3)解:当四边形PMQN为正方形时,则∠PMC=∠PNB=∠CQB=90°,PM=PN,∴∠CQO+∠AQB=90°,∵∠CQO+∠OCQ=90°,∴∠OCQ=∠AQB,∴Rt△COQ∽Rt△QAB,∴,即OQ•AQ=CO•AB,设OQ=m,则AQ=10﹣m,∴m(10﹣m)=4×4,解得m=2或m=8,①当m=2时,CQ==,BQ==,∴sin∠BCQ==,sin∠CBQ==,∴PM=PC•sin∠PCQ= t,PN=PB•sin∠CBQ=(10﹣t),∴ t =(10﹣t),解得t=,②当m=8时,同理可求得t=,的值为 或∴当四边形PMQN为正方形时,t的值为【解析】【分析】(1)先求出抛物线与y轴的交点C的坐标,再根据矩形ABCO及点A的坐标为(10,0),求出点B的坐标,然后利用待定系数法,将点B、D的坐标分别代入函数解析式求出二次函数解析式。
备战中考数学压轴题专题复习—圆与相似的综合含答案解析一、相似1.如图,抛物线y=x2+bx+c经过B(-1,0),D(-2,5)两点,与x轴另一交点为A,点H是线段AB上一动点,过点H的直线PQ⊥x轴,分别交直线AD、抛物线于点Q、P.(1)求抛物线的解析式;(2)是否存在点P,使∠APB=90°,若存在,求出点P的横坐标,若不存在,说明理由;(3)连接BQ,一动点M从点B出发,沿线段BQ以每秒1个单位的速度运动到Q,再沿线段QD以每秒个单位的速度运动到D后停止,当点Q的坐标是多少时,点M在整个运动过程中用时t最少?【答案】(1)解:把B(﹣1,0),D(﹣2,5)代入,得:,解得:,∴抛物线的解析式为:(2)解:存在点P,使∠APB=90°.当y=0时,即x2﹣2x﹣3=0,解得:x1=﹣1,x2=3,∴OB=1,OA=3.设P(m,m2﹣2m﹣3),则﹣1≤m≤3,PH=﹣(m2﹣2m﹣3),BH=1+m,AH=3﹣m,∵∠APB=90°,PH⊥AB,∴∠PAH=∠BPH=90°﹣∠APH,∠AHP=∠PHB,∴△AHP∽△PHB,∴,∴PH2=BH•AH,∴[﹣(m2﹣2m﹣3)]2=(1+m)(3﹣m),解得m1= ,m2= ,∴点P的横坐标为:或(3)解:如图,过点D作DN⊥x轴于点N,则DN=5,ON=2,AN=3+2=5,∴tan∠DAB= =1,∴∠DAB=45°.过点D作DK∥x 轴,则∠KDQ=∠DAB=45°,DQ= QG.由题意,动点M运动的路径为折线BQ+QD,运动时间:t=BQ+ DQ,∴t=BQ+QG,即运动的时间值等于折线BQ+QG的长度值.由垂线段最短可知,折线BQ+QG的长度的最小值为DK与x轴之间的垂线段.过点B作BH⊥DK于点H,则t最小=BH,BH与直线AD的交点,即为所求之Q点.∵A(3,0),D(﹣2,5),∴直线AD的解析式为:y=﹣x+3,∵B点横坐标为﹣1,∴y=1+3=4,∴Q(﹣1,4).【解析】【分析】(1)把点B,D的坐标代入二次函数中组成二元一次方程组,解方程组即可得到抛物线的解析式;(2)先按照存在点P使∠APB=90°,先根据抛物线的解析式求得点A,B的坐标,设出点P的坐标,根据点P的位置确定m的取值范围,再证△AHP∽△PHB,从而得到PH2=BH•AH,即可列出关于m的方程,解方程即可得到m即点P的横坐标,且横坐标在所求范围内,从而说明满足条件的点P存在;(3)先证明∠DAB=45°,从而证得DQ= 2 QG,那么运动时间t值等于折线BQ+QG的长度值,再结合垂线段最短确定点Q的位置,再求得点Q的坐标即可.2.如图,在平面直角坐标系中,O为原点,四边形ABCD是矩形,点A、C的坐标分别是A(0,2)和C(2,0),点D是对角线AC上一动点(不与A、C重合),连结BD,作,交x轴于点E,以线段DE、DB为邻边作矩形BDEF.(1)填空:点B的坐标为________;(2)是否存在这样的点D,使得△DEC是等腰三角形?若存在,请求出AD的长度;若不存在,请说明理由;(3)①求证:;②设AD=x,矩形BDEF的面积为y,求y关于x的函数关系式(可利用①的结论),并求出y的最小值【答案】(1)(2)解:存在,理由如下:∵OA=2,OC=2,∵tan∠ACO==,∴∠ACO=30°,∠ACB=60°①如图(1)中,当E在线段CO上时,△DEC是等腰三角形,观察图象可知,只有ED=EC,∴∠DCE=∠EDC=30°,∴∠DBC=∠BCD=60°,∴△DBC是等边三角形,∴DC=BC=2,在Rt△AOC中,∵∠ACO=30°,OA=2,∴AC=2AO=4,∴AD=AC-CD=4-2=2,∴当AD=2时,△DEC是等腰三角形,②如图(2)中,当E在OC的延长线上时,△DCE是等腰三角形,只有CD=CE,∠DBC=∠DEC=∠CDE=15°,∴∠ABD=∠ADB=75°,∴AB=AD=2,综上所述,满足条件的AD的值为2或2.(3)①如图,过点D作MN⊥AB于点M,交OC于点N。
中考数学压轴题之圆与相似(中考题型整理,突破提升)含答案一、相似1.如图,在等腰Rt△ABC中,O为斜边AC的中点,连接BO,以AB为斜边向三角内部作Rt△ABE,且∠AEB=90°,连接EO.求证:(1)∠OAE=∠OBE;(2)AE=BE+ OE.【答案】(1)证明:在等腰Rt△ABC中,O为斜边AC的中点,∴OB⊥AC,∴∠AOB=90°,∵∠AEB=90°,∴A,B,E,O四点共圆,∴∠OAE=∠OBE(2)证明:在AE上截取EF=BE,则△EFB是等腰直角三角形,∴,∠FBE=45°,∵在等腰Rt△ABC中,O为斜边AC的中点,∴∠ABO=45°,∴∠ABF=∠OBE,∵,∴,∴△ABF∽△BOE,∴ = ,∴AF= OE,∵AE=AF+EF,∴AE=BE+ OE.【解析】【分析】(1)利用等腰直角三角形的性质,可证得∠AOB=∠AEB=90°,可得出A,B,E,O四点共圆,再利用同弧所对的圆周角相等,可证得结论。
(2)在AE上截取EF=BE,易证△EFB是等腰直角三角形,可得出BF与BE的比值为,再证明∠ABF=∠OBE,AB与BO的比值为,就可证得AB、BO、BF、BE四条线段成比例,然后利用两组对应边成比例且夹角相等的两三角形相似,可证得△ABF∽△BOE,可证得AF= OE,由AE=AF+EF,可证得结论。
2.设C为线段AB的中点,四边形BCDE是以BC为一边的正方形.以B为圆心,BD长为半径的⊙B与AB相交于F点,延长EB交⊙B于G点,连接DG交于AB于Q点,连接AD.求证:(1)AD是⊙B的切线;(2)AD=AQ;(3)BC2=CF•E G.【答案】(1)证明:连接BD,∵四边形BCDE是正方形,∴∠DBA=45°,∠DCB=90°,即DC⊥AB,∵C为AB的中点,∴CD是线段AB的垂直平分线,∴AD=BD,∴∠DAB=∠DBA=45°,∴∠ADB=90°,即BD⊥AD,∵BD为半径,∴AD是⊙B的切线(2)证明:∵BD=BG,∴∠BDG=∠G,∵CD∥BE,∴∠CDG=∠G,∴∠G=∠CDG=∠BDG= ∠BCD=22.5°,∴∠ADQ=90°﹣∠BDG=67.5°,∠AQB=∠BQG=90°﹣∠G=67.5°,∴∠ADQ=∠AQD,∴AD=AQ(3)证明:连接DF,在△BDF中,BD=BF,∴∠BFD=∠BDF,又∵∠DBF=45°,∴∠BFD=∠BDF=67.5°,∵∠GDB=22.5°,在Rt△DEF与Rt△GCD中,∵∠GDE=∠GDB+∠BDE=67.5°=∠DFE,∠DCF=∠E=90°,∴Rt△DCF∽Rt△GED,∴ ,又∵CD=DE=BC,∴BC2=CF•EG.【解析】【分析】(1)连接BD,要证AD是圆B的切线,根据切线的判定可知,只须证明∠ADB=即可。
中考数学压轴题之圆与相似(中考题型整理,突破提升)及答案一、相似1.如图,在平面直角坐标系中,直线y=﹣ x+ 与x轴、y轴分别交于点B、A,与直线y= 相交于点C.动点P从O出发在x轴上以每秒5个单位长度的速度向B匀速运动,点Q从C出发在OC上以每秒4个单位长度的速度,向O匀速运动,运动时间为t秒(0<t<2).(1)直接写出点C坐标及OC、BC长;(2)连接PQ,若△OPQ与△OBC相似,求t的值;(3)连接CP、BQ,若CP⊥BQ,直接写出点P坐标.【答案】(1)解:对于直线y=﹣ x+ ,令x=0,得到y= ,∴A(0,),令y=0,则x=10,∴B(10,0),由,解得,∴C(,).∴OC= =8,BC= =10(2)解:①当时,△OPQ∽△OCB,∴,∴t= .②当时,△OPQ∽△OBC,∴,∴t=1,综上所述,t的值为或1s时,△OPQ与△OBC相似(3)解:如图作PH⊥OC于H.∵OC=8,BC=6,OB=10,∴OC2+BC2=OB2,∴∠OCB=90°,∴当∠PCH=∠CBQ时,PC⊥BQ.∵∠PHO=∠BCO=90°,∴PH∥BC,∴,∴,∴PH=3t,OH=4t,∴tan∠PCH=tan∠CBQ,∴,∴t= 或0(舍弃),∴t= s时,PC⊥BQ.【解析】【分析】(1)根据直线与坐标轴交点的坐标特点求出A,B点的坐标,解联立直线AB,与直线OC的解析式组成的方程组,求出C点的坐标,根据两点间的距离公式即可直接算出OC,OB的长;(2)根据速度乘以时间表示出OP=5t,CQ=4t,OQ=8-4t,①当OP∶OC=OQ∶OB时,△OPQ∽△OCB,根据比例式列出方程,求解得出t的值;②当OP∶OB=OQ∶OC时,△OPQ∽△OBC,根据比例式列出方程,求解得出t的值,综上所述即可得出t的值;(3)如图作PH⊥OC于H.根据勾股定理的逆定理判断出∠OCB=90°,从而得出当∠PCH=∠CBQ时,PC⊥BQ.根据同位角相等二直线平行得出PH∥BC,根据平行线分线段成比例定理得出OP∶OB=PH∶BC=OH∶OC,根据比例式得出PH=3t,OH=4t,根据等角的同名三角函数值相等及正切函数的定义,由tan∠PCH=tan∠CBQ,列出方程,求解得出t的值,经检验即可得出答案。
2.如图,在正方形ABCD中,点E,F分别是边AD,BC的中点,连接DF,过点E作EH⊥DF,垂足为H,EH的延长线交DC于点G.(1)猜想DG与CF的数量关系,并证明你的结论;(2)过点H作MN∥CD,分别交AD,BC于点M,N,若正方形ABCD的边长为10,点P 是MN上一点,求△PDC周长的最小值.【答案】(1)解:结论:CF=2DG.理由:∵四边形ABCD是正方形,∴AD=BC=CD=AB,∠ADC=∠C=90°,∵DE=AE,∴AD=CD=2DE,∵EG⊥DF,∴∠DHG=90°,∴∠CDF+∠DGE=90°,∠DGE+∠DEG=90°,∴∠CDF=∠DEG,∴△DEG∽△CDF,∴ = = ,∴CF=2DG(2)解:作点C关于NM的对称点K,连接DK交MN于点P,连接PC,此时△PDC的周长最短.周长的最小值=CD+PD+PC=CD+PD+PK=CD+DK.由题意:CD=AD=10,ED=AE=5,DG= ,EG= ,DH= = ,∴EH=2DH=2 ,∴HM= =2,∴DM=CN=NK= =1,在Rt△DCK中,DK= = =2 ,∴△PCD的周长的最小值为10+2 .【解析】【分析】(1)结论:CF=2DG.理由如下:根据正方形的性质得出AD=BC=CD=AB,∠ADC=∠C=90°,根据中点的定义得出AD=CD=2DE,根据同角的余角相等得出∠CDF=∠DEG,从而判断出△DEG∽△CDF,根据相似三角形对应边的比等于相似比即可得出结论;(2)作点C关于NM的对称点K,连接DK交MN于点P,连接PC,此时△PDC的周长最短.周长的最小值=CD+PD+PC=CD+PD+PK=CD+DK,由题意得CD=AD=10,ED=AE=5,DG=,EG=,根据面积法求出DH的长,然后可以判断出△DEH相似于△GDH,根据相似三角形对应边的比等于相似比得出EH=2DH=,再根据面积法求出HM的长,根据勾股定理及矩形的性质及对称的性质得出DM=CN=NK= 1,在Rt△DCK中,利用勾股定理算出DK的长,从而得出答案。
3.已知直线y=kx+b与抛物线y=ax2(a>0)相交于A、B两点(点A在点B的左侧),与y轴正半轴相交于点C,过点A作AD⊥x轴,垂足为D.(1)若∠AOB=60°,AB∥x轴,AB=2,求a的值;(2)若∠AOB=90°,点A的横坐标为﹣4,AC=4BC,求点B的坐标;(3)延长AD、BO相交于点E,求证:DE=CO.【答案】(1)解:如图1,∵抛物线y=ax2的对称轴是y轴,且AB∥x轴,∴A与B是对称点,O是抛物线的顶点,∴OA=OB,∵∠AOB=60°,∴△AOB是等边三角形,∵AB=2,AB⊥OC,∴AC=BC=1,∠BOC=30°,∴OC= ,∴A(-1,),把A(-1,)代入抛物线y=ax2(a>0)中得:a= ;(2)解:如图2,过B作BE⊥x轴于E,过A作AG⊥BE,交BE延长线于点G,交y轴于F,∵CF∥BG,∴,∵AC=4BC,∴ =4,∴AF=4FG,∵A的横坐标为-4,∴B的横坐标为1,∴A(-4,16a),B(1,a),∵∠AOB=90°,∴∠AOD+∠BOE=90°,∵∠AOD+∠DAO=90°,∴∠BOE=∠DAO,∵∠ADO=∠OEB=90°,∴△ADO∽△OEB,∴,∴,∴16a2=4,a=± ,∵a>0,∴a= ;∴B(1,);(3)解:如图3,设AC=nBC,由(2)同理可知:A的横坐标是B的横坐标的n倍,则设B(m,am2),则A(-mn,am2n2),∴AD=am2n2,过B作BF⊥x轴于F,∴DE∥BF,∴△BOF∽△EOD,∴,∴,∴,DE=am2n,∴,∵OC∥AE,∴△BCO∽△BAE,∴,∴,∴CO= =am2n,∴DE=CO.【解析】【分析】(1)抛物线y=ax2关于y轴对称,根据AB∥x轴,得出A与B是对称点,可知AC=BC=1,由∠AOB=60°,可证得△AOB是等边三角形,利用解直角三角形求出OC的长,就可得出点A的坐标,利用待定系数法就可求出a的值。
(2)过B作BE⊥x轴于E,过A作AG⊥BE,交BE延长线于点G,交y轴于F,根据平行线分线段成比例证出AF=4FG,根据点A的横坐标为﹣4,求出点B的横坐标为1,则A(-4,16a),B(1,a),再根据已知证明∠BOE=∠DAO,∠ADO=∠OEB,就可证明△ADO∽△OEB,得出对应边成比例,建立关于a的方程求解,再根据点B在第一象限,确定点B的坐标即可。
(3)根据(2)可知A的横坐标是B的横坐标的n倍,则设B(m,am2),则A(-mn,am2n2),得出AD的长,再证明△BOF∽△EOD,△BCO∽△BAE,得对应边成比例,证得CO=am2n,就可证得DE=CO。
4.如图,抛物线与x轴交于两点A(﹣4,0)和B(1,0),与y轴交于点C(0,2),动点D沿△ABC的边AB以每秒2个单位长度的速度由起点A向终点B 运动,过点D作x轴的垂线,交△ABC的另一边于点E,将△ADE沿DE折叠,使点A落在点F处,设点D的运动时间为t秒.(1)求抛物线的解析式和对称轴;(2)是否存在某一时刻t,使得△EFC为直角三角形?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由;(3)设四边形DECO的面积为s,求s关于t的函数表达式.【答案】(1)解:把A(﹣4,0),B(1,0),点C(0,2)代入得:,解得:,∴抛物线的解析式为:,对称轴为:直线x=﹣;(2)解:存在,∵AD=2t,∴DF=AD=2t,∴OF=4﹣4t,∴D(2t﹣4,0),∵直线AC的解析式为:,∴E(2t﹣4,t),∵△EFC为直角三角形,分三种情况讨论:①当∠EFC=90°,则△DEF∽△OFC,∴,即,解得:t= ;②当∠FEC=90°,∴∠AEF=90°,∴△AEF是等腰直角三角形,∴DE= AF,即t=2t,∴t=0,(舍去),③当∠ACF=90°,则AC2+CF2=AF2,即(42+22)+[22+(4t﹣4)2]=(4t)2,解得:t= ,∴存在某一时刻t,使得△EFC为直角三角形,此时,t= 或;(3)解:∵B(1,0),C(0,2),∴直线BC的解析式为:y=﹣2x+2,当D在y轴的左侧时,S= (DE+OC)•OD= (t+2)•(4﹣2t)=﹣t2+4 (0<t<2);当D在y轴的右侧时,如图2,∵OD=4t﹣4,DE=﹣8t+10,S= (DE+OC)•OD= (﹣8t+10+2)•(4t﹣4),即(2<t<).综上所述:【解析】【分析】(1)(1)利用待定系数法,将点A、B、C的坐标代入函数解析式,建立方程组求解即可。
(2)根据题意分别求出AD、DF、OF的长,表示出点D的坐标,利用待定系数法求出直线BC的函数解析式,表示出点E的坐标,再分三种情况讨论△EFC为直角三角形:①当∠EFC=90°,则△DEF∽△OFC,根据相似三角形的性质,列出关于t的方程求解即可;②∠FEC=90°,∠AEF=90°,△AEF是等腰直角三角形求出t的值即可;③当∠ACF=90°,则AC2+CF2=AF2,建立关于t的方程求解即可,从而可得出答案。
(3)求得直线BC的解析式为:y=-2x+2,当D在y轴的左侧时,当D在y轴的右侧时,如图2,根据梯形的面积公式即可得到结论。
5.(1)问题发现如图1,四边形ABCD为矩形,AB=a,BC=b,点P在矩形ABCD的对角线AC上,Rt△PEF的两条直角边PE,PF分别交BC,DC于点M,N,当PM⊥BC,PN⊥CD时, =________(用含a,b的代数式表示).(2)拓展探究在(1)中,固定点P,使△PEF绕点P旋转,如图2,的大小有无变化?请仅就图2的情形给出证明.(3)问题解决如图3,四边形ABCD为正方形,AB=BC=a,点P在对角线AC上,M,N分别在BC,CD 上,PM⊥PN,当AP=nPC时,(n是正实数),直接写出四边形PMCN的面积是________(用含n,a的代数式表示)【答案】(1)(2)解:如图3,过P作PG⊥BC于G,作PH⊥CD于H,则∠PGM=∠PHN=90°,∠GPH=90°∵Rt△PEF中,∠FPE=90°∴∠GPM=∠HPN∴△PGM∽△PHN∴由PG∥AB,PH∥AD可得, ,∵AB=a,BC=b∴,即 ,∴,故答案为(3)【解析】【解答解:(1)∵四边形ABCD是矩形,∴AB⊥BC,∵PM⊥BC,∴△PMC∽△ABC∴∵四边形ABCD是矩形,∴∠BCD=90°,∵PM⊥BC,PN⊥CD,∴∠PMC=∠PNC=90°=∠BCD,∴四边形CNPM是矩形,∴CM=PN,∴,故答案为;( 3 )∵PM⊥BC,AB⊥BC∴△PMC∽△ABC∴当AP=nPC时(n是正实数),∴PM= a∴四边形PMCN的面积= ,故答案为:.【分析】(1)由题意易得△PMC∽△ABC,可得比例式,由矩形的性质可得CM=PN,则结论可得证;(2)过P作PG⊥BC于G,作PH⊥CD于H,由辅助线和已知条件易得△PGM∽△PHN,则得比例式,由(1)可得比例式,即比值不变;(3)由(2)的方法可得,则四边形PMCN的面积= .6.书籍开本有数学开本指书刊幅面的规格大小.如图①,将一张矩形印刷用纸对折后可以得到2开纸,再对折得到4开纸,以此类推可以得到8开纸、16开纸……若这张矩形印刷用纸的短边长为a.(1)如图②,若将这张矩形印刷用纸ABCD(AB BC)进行折叠,使得BC与AB重合,点C落在点F处,得到折痕BE;展开后,再次折叠该纸,使点A落在E处,此时折痕恰好经过点B,得到折痕BG,求的值.(2)如图③,2开纸BCIH和4开纸AMNH的对角线分别是HC、HM.说明HC⊥HM.(3)将图①中的2开纸、4开纸、8开纸和16开纸按如图④所示的方式摆放,依次连接点A、B、M、I,则四边形ABMI的面积是________.(用含a的代数式表示,直接写出结果)【答案】(1)解:∵四边形ABCD是矩形,∴∠ABC ∠C 90°.∵第一次折叠使点C落在AB上的F处,并使折痕经过点B,∴∠CBE ∠FBE 45°,∴∠CBE ∠CEB 45°,∴BC CE a,BE .∵第二次折叠纸片,使点A落在E处,得到折痕BG,∴AB BE ,∴(2)解:根据题意和(1)中的结论,有AH BH ,.∴.∵四边形ABCD是矩形,∴∠A ∠B 90°,∴△MAH∽△HBC,∴∠AHM ∠BCH.∵∠BCH ∠BHC 90°,∴∠AHM ∠BHC 90°,∴∠MHC 90°,∴HC⊥HM.(3)【解析】【解答】解:(3)如图④,根据题意知(1)中的结论,有BC=AD= a,AF=IG= a,NI=MP= a,OP= a,又∵∠C=∠ADE=90°, ∠BEC=∠AED,∴∆BCE≌∆ADE,∴S ∆BCE=S ∆ADE,同理可得,S ∆AFH=S ∆IGH, S ∆INQ=S ∆MPQ,∴四边形ABMI的面积=S矩形ADOF+S矩形IGON+S梯形BMPC= .【分析】(1)利用矩形的性质及第一次折叠使点C落在AB上的F处,可得出∠CBE=∠FBE=∠CEB=45°,可得出CE=BC,利用勾股定理可用含a的代数式求出BE的长,再根据第二次折叠纸片,使点A落在E处,得到折痕BG,可用含a的代数式表示出AB的长,然后求出AB与BC的比值。