西安铁一中分校数学旋转几何综合中考真题汇编[解析版]
西安市铁一中学中考数学几何综合压轴题易错专题

西安市铁一中学中考数学几何综合压轴题易错专题一、中考数学几何综合压轴题1.(1)方法选择如图①,四边形ABCD是O的内接四边形,连接AC,BD,AB BC AC==.求证:BD AD CD=+.小颖认为可用截长法证明:在DB上截取DM AD=,连接AM…小军认为可用补短法证明:延长CD至点N,使得DN AD=…请你选择一种方法证明.(2)类比探究(探究1)如图②,四边形ABCD是O的内接四边形,连接AC,BD,BC是O的直径,AB AC=.试用等式表示线段AD,BD,CD之间的数量关系,并证明你的结论.(探究2)如图③,四边形ABCD是O的内接四边形,连接AC,BD.若BC是O的直径,30ABC∠=︒,则线段AD,BD,CD之间的等量关系式是______.(3)拓展猜想如图④,四边形ABCD是O的内接四边形,连接AC,BD.若BC是O的直径,::::BC AC AB a b c=,则线段AD,BD,CD之间的等量关系式是______.解析:(1)方法选择:证明见解析;(2)【探究1】:2BD CD=;【探究2】32BD CD AD=+;(3)拓展猜想:c aBD CD ADb b=+.【分析】(1)方法选择:根据等边三角形的性质得到∠ACB=∠ABC=60°,如图①,在BD上截取DM=AD,连接AM,由圆周角定理得到∠ADB=∠ACB=60°,得到AM=AD,根据全等三角形的性质得到BM=CD,于是得到结论;(2)类比探究:如图②,由BC是⊙O的直径,得到∠BAC=90°,根据等腰直角三角形的性质得到∠ABC=∠ACB=45°,过A作AM⊥AD交BD于M,推出△ADM是等腰直角三角形,求得2根据全等三角形的性质得到结论;【探究2】如图③,根据圆周角定理和三角形的内角和得到∠BAC=90°,∠ACB=60°,过A作AM⊥AD 交BD于M,求得∠AMD=30°,根据直角三角形的性质得到MD=2AD,根据相似三角形的性质得到3,于是得到结论;(3)如图④,由BC是⊙O的直径,得到∠BAC=90°,过A作AM⊥AD交BD于M,求得∠MAD=90°,根据相似三角形的性质得到BM=c b CD ,DM=a bAD ,于是得到结论. 【详解】(1)方法选择:∵AB BC AC ==,∴60ACB ABC ∠=∠=︒,如图①,在BD 上截取=DM AD ,连接AM ,∵60ADB ACB ∠=∠=︒,∴ADM ∆是等边三角形,∴AM AD =,∵ABM ACD ∠=∠,∵120AMB ADC ∠=∠=︒,∴()ABM ACD AAS ∆≅∆,∴BM CD =,∴BD BM DM CD AD =+=+;(2)类比探究:如图②,∵BC 是O 的直径,∴90BAC ∠=︒,∵AB AC =,∴45ABC ACB ∠=∠=︒,过A 作AM AD ⊥交BD 于M ,∵45ADB ACB ∠=∠=︒,∴ADM ∆是等腰直角三角形,∴AM AD =,45AMD ∠=︒, ∴DM =,∴135AMB ADC ∠=∠=︒,∵ABM ACD ∠=∠,∴()ABM ACD AAS ∆≅∆,∴BM CD =, ∴BD BM DM CD =+=;[探究2]如图③,∵若BC 是O 的直径,30ABC ∠=︒,∴90BAC ∠=︒,60ACB ∠=︒,过A 作AM AD ⊥交BD 于M ,∵60ADB ACB ∠=∠=︒,∴30AMD ∠=︒,∴2MD AD =,∵ABD ACD ∠=∠,150AMB ADC ∠=∠=︒,∴ABMACD ∆∆,∴BM AB CD AC==∴3BM CD =, ∴32BD BM DM CD AD =+=+;故答案为32BD CD AD =+;(3)拓展猜想:c a BD BM DM CD AD b b=+=+; 理由:如图④,∵若BC 是O 的直径,∴90BAC ∠=︒,过A 作AM AD ⊥交BD 于M ,∴90MAD ∠=︒,∴BAM DAC ∠=∠,∴ABMACD ∆∆, ∴BM AB c CD AC b==, ∴c BM CD b=, ∵ADB ACB ∠=∠,90BAC NAD ∠=∠=︒,∴ADMACB ∆∆, ∴AD AC b DM BC a==, ∴a DM AD b =, ∴c a BD BM DM CD AD b b=+=+. 故答案为c a BD CD AD b b=+. 【点睛】本题考查了圆周角定理,圆内接四边形的性质,相似三角形的判定和性质,等腰直角三角形的性质,等边三角形的性质,正确的作出辅助线是解题的关键.2.情境观察:将矩形ABCD 纸片沿对角线AC 剪开,得到△ABC 和△A′C′D ,如图1所示.将△A′C′D 的顶点A′与点A 重合,并绕点A 按逆时针方向旋转,使点D 、A (A′)、B 在同一条直线上,如图2所示.观察图2可知:与BC 相等的线段是 ▲ ,∠CAC′= ▲ °.问题探究:如图3,△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. 试探究EP与FQ之间的数量关系,并证明你的结论.拓展延伸:如图4,△ABC中,AG⊥BC于点G,分别以AB、AC为一边向△ABC外作矩形ABME和矩形ACNF,射线GA交EF于点H. 若AB=k AE,AC=k AF,试探究HE与HF之间的数量关系,并说明理由.解析:情境观察:AD(或A′D),90问题探究:EP=FQ. 证明见解析结论: HE=HF. 证明见解析【详解】情境观察AD(或A′D),90问题探究结论:EP=FQ.证明:∵△ABE是等腰三角形,∴AB=AE,∠BAE=90°.∴∠BAG+∠EAP=90°.∵AG⊥BC,∴∠BAG+∠ABG=90°,∴∠ABG=∠EAP.∵EP⊥AG,∴∠AGB=∠EPA=90°,∴Rt△ABG≌Rt△EAP. ∴AG=EP.同理AG=FQ. ∴EP=FQ拓展延伸结论: HE=HF.理由:过点E 作EP ⊥GA ,FQ ⊥GA ,垂足分别为P 、Q.∵四边形ABME 是矩形,∴∠BAE=90°,∴∠BAG+∠EAP=90°.AG ⊥BC ,∴∠BAG+∠ABG=90°,∴∠ABG=∠EAP .∵∠AGB=∠EPA=90°,∴△ABG ∽△EAP ,同理△ACG ∽△FAQ ,∵AB= k AE ,AC= kAF ,∴EP=FQ.∵∠EHP=∠FHQ ,∴Rt △EPH ≌Rt △FQH. ∴HE=HF3.如图①,在Rt OAB ∆中,90,,AOB OA OB D ∠=︒=为OB 边上一点,过D 点作DC AB ⊥交AB 于点C ,连接AD ,E 为AD 的中点,连接,OE CE .(观察猜想)(1)①,OE CE 的数量关系是___________②,OEC OAB ∠∠的数量关系是______________(类比探究)(2)将图①中BCD ∆绕点B 逆时针旋转45︒,如图②所示,则(1)中的结论是否仍然成立?若成立,请给出证明;若不成立,请说明理由;(拓展迁移)(3)将BCD ∆绕点B 旋转任意角度,若2,3BD OB ==,请直接写出点,,O C B 在同一直线上时OE 的长.解析:(1)①OE CE =;②2OEC OAB ∠=∠;(2)成立,证明见解析;(3)OE 的长为2或22【分析】(1)①根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,即可得到答案;②由①知OE CE AE ==,利用等边对等角和三角形的外角性质,得到2OED OAE ∠=∠,2DEC EAC ∠=∠,然后即可得到答案;(2)①过点E 作EF AB ⊥交BO 的延长线于点F ,EF 与AO 交于点G ,利用等腰直角三角形的性质,证明EFO EBC ∆≅∆,即可得到结论成立;②由全等三角形的性质,求出∠OEC=90°,即可得到结论成立;(3)根据旋转的性质,点,,O C B 在同一直线上可分为两种情况:①点C 在线段OB 上;②点C 在OB 的延长线上;利用等腰直角三角形的性质,分别求出OE 的长度,即可得到答案.【详解】解:(1)如图,在△AOD 和△ACD 中,∵90AOB ∠=︒,E 为AD 中点,12OE AD ∴=, 90ACD ∠=︒,E 为AD 中点, 12CE AD ∴=, OE CE ∴=;②90AOB ∠=︒,E 为AD 中点,,OE AE ∴=OAE AOE ∴∠=∠,∴2OED OAE ∠=∠;同理可得:2DEC EAC ∠=∠,2()OED DEC OAE EAC ∴∠+∠=∠+∠,2OEC OAB ∴∠=∠.(2)成立.证明:①如图,过点E 作EF AB ⊥交BO 的延长线于点,F EF 与AO 交于点G ,∵OAB ∆是等腰三角形,∴45ABO ∠=︒∵EF BE ⊥,∴45F ∠=︒,∴EF BE =,∴,,AEG OFG BCD ∆∆∆均为等腰直角三角形,∴,,AE DE GE FG BD OF BC ====,又∵∠=∠F CBD ,∴EFO EBC ∆≅∆,∴OE CE =;②EFO EBC ∆≅∆,∴OEF CEB ∠=∠,90OEC OEB CEB OEB OEF ∴∠=∠+∠=∠+∠=︒,45OAB ∠=︒,2OEC OAB ∴∠=∠;(3)OE 的长为2或22;∵在等腰直角BCD ∆中,2BD =, 1BC ∴=,由(2)可知,OE CE =,90OEC ∠=︒,∴OEC ∆是等腰直角三角形,∴22OE OC =; 当点,,O C B 在同一直线上时,有①点C 在线段OB 上;如图:∴2OC OB BC =-=,∴22OE == ②点C 在OB 的延长线上;如图:∴314OC OB BC =+=+=, ∴2222OE OC ==; 综上所述,OE 的长为2或22;【点睛】本题考查了旋转的性质,等腰直角三角形的判定和性质,解直角三角形,全等三角形的判定和性质,直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,以及三角形的外角性质等,综合能力强,知识的运用广泛.解题的关键是熟练掌握所学的性质进行解题,注意运用数形结合的思想和分类讨论的思想进行分析.4.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 ∠的度数为__________,线段AE 、BE 、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AE 、BE 、CE 之间的数量关系,并说明理由;(3)解决问题如图③,90ACB AED ∠=∠=︒,25AC =2AE =,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 的长解析:(1)60,BE AE CE ︒=+;(2)45,2CEB BE AE CE ∠=︒=+;(3)2242【分析】(1)证明△ACE ≌△ABD ,得出CE=AD ,∠AEC=∠ADB ,即可得出结论;(2)证明△ACE ∽△ABD ,得出∠AEC=∠ADB ,2BD CE =,即可得出结论;(3)先判断出2BD CE =,再求出210AB =,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=4,进而得出BD=BP+DP=8,即可得出结论.【详解】(1)在△ABC 为等腰三角形,AC=BC ,∠ACB=60°,∴△ABC 是等边三角形,∴AC=AB ,∠CAB=60°,同理:AE=AD ,∠ADE=∠EAD=60°,∴∠EAD=∠CAB ,∴∠EAC=∠DAB ,∴△ACE ≌△ABD (SAS ),∴CE=AD ,∠AEC=∠ADB ,∵点B 、D 、E 在同一直线上,∴∠ADB=180°-∠ADE=120°,∴∠AEC=120°,∴60CEB ∠=︒∵DE=AE ,∴BE=DE+BD=AE+CE ,故答案为60°,BE=AE+CE ;(2)45,CEB BE AE ∠=︒=.理由如下:ABC ∆和ADE ∆均为等腰三角形, 90ACB AED ∠=∠=︒,,,45AD AB EAD CAB EDA ∴===∠=∠=∠=︒,EAC DAB ∠=∠∴,AEC ADB ∴∆∆∽,AB AD BD AC AE CE∴===,BD AEC ADB ∴=∠=∠,点B 、D 、E 在同一直线上,180135,135ADB EDA AEC ∴∠=︒-∠=︒∴∠=︒,1359045,CEB AEC AED EB ED BD AE ∴∠=∠-∠=︒-︒=︒=+=+.45,CEB BE AE ∴∠=︒=;(3)由(2)知,△ACE ∽△ABD , ∴BD =,在Rt △ABC 中,AC = ∴AB ==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,∴AP=DP=AE=2,在Rt △APB 中,根据勾股定理得, 226BP AB AP =-=∴BD=BP-AP=4, ∴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=4,∴BD=BP+DP=8,∴22CE == 即:CE 的长为2242【点睛】此题是几何变换综合题,主要考查了旋转的性质,全等三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,勾股定理,等边三角形的性质,判断出△ACE ∽△ABD 是解本题的关键. 5.在Rt ABC ∆中,90,7,2ACB AB AC ︒∠===,过点B 作直线//m AC ,将ABC ∆绕点C 顺时针旋转得到A B C ''∆(点,A B 的对应点分别是,A B ''),射线,CA CB ''分别交直线m 于点,P Q .(1)问题发现:如图1所示,若P 与A '重合,则ACA '∠的度数为_________________ (2)类比探究:如图2,所示,设A B ''与BC 的交点为M ,当M 为A B ''中点时,求线段PQ 的长;(3)拓展延伸:在旋转过程中,当点,P Q 分别在,CA CB ''的延长线上时,试探究四边形PA B Q ''的面积是否存在最小值,若存在,直接写出四边形PA B Q ''的最小面积;若不存在,请说明理由解析:(1)60°;(2)72;(3)存在,33【分析】(1)由旋转可得:AC=A'C=2,进而得到3∠A'BC=90°,可得cos ∠A'CB=3BC A C '=,即可得到∠A'CB=30°,∠ACA'=60°; (2)根据M 为A'B'的中点,即可得出∠A=∠A'CM ,进而得到PB=3BC A C '=tan ∠BQC=tan ∠33,进而得出PQ=PB+BQ=72; (3)依据S 四边形PA'B′Q =S △PCQ -S △A'CB '=S △PCQ 3S 四边形PA'B′Q 最小,即S △PCQ 最小,而S △PCQ =123,利用几何法或代数法即可得到S △PCQ 的最小值=3,S 四边形PA'B′Q =3-3 【详解】解(1)由旋转得:2AC A C '==,90,7,2,3ACB AB AC BC ︒∠===∴=90,//ACB m AC ︒∠=, 90A BC ︒'∴∠=,3cos BC A CB A C '∴∠==' 30A CB ︒'∴∠=,60A CA ︒'∴∠=;(2)因为M 是AA '中点,所以A CM MA C ''∠=∠,A MA C '∠=∠,A A CM '∴∠=∠,3tan tan PCB A ∠=∠=∴, 332PB ∴==. ∵∠PCQ=∠PBC=90°,∴∠BQC+∠BPC=∠BCP+∠BPC=90°,∴∠BQC=∠BCP=∠A ,3tan tan BQC A ∴∠=∠=223BQ BC ∴=⨯=, 72PQ PB BQ ∴=+=; (3) 3PA B Q PCQ A CB PCQ S S S S ''''∆=-=-,PA B Q S ''∴最小,即PCQ S 最小,1322PCQ S PQ BC PQ ∴=⨯=, 取PQ 的中点G ,190,2PCQ CG PQ ︒∠=∴=,即PQ=2CG , 当CG 最小时, PQ 最小,CG PQ ∴⊥, CG 与CB 重合,CG 最小,∵CG 的最小值为3,PA B Q S ''∴33=-.【点睛】本题属于四边形综合题,主要考查了旋转的性质,解直角三角形以及直角三角形的性质的综合运用,解题时注意:旋转变换中,对应点到旋转中心的距离相等;对应点与旋转中心所连线段的夹角等于旋转角;旋转前、后的图形全等.6.在Rt ABC 中,9072ACB AB AC ∠=︒==,,,过点B 作直线m AC ∥,将ABC 绕点C 顺时针旋转得到A B C '''(点A B ,的对应点分别为A B '',).(1)问题发现如图1,若P 与A 重合时,则ACA '∠的度数为____________;(2)类比探究:如图2,设AB 与BC 的交点为M ,当M 为A B ''的中点时,求线段PQ 的长;(3)拓展延伸在旋转过程中,当点P Q ,分别在CA CB '',的延长线上时,试探究四边形PA B O ''的面积是否存在最小值.若存在,直接写出四边形PA B O ''的最小面积;若不存在,请说明理由.解析:(1)60︒;(2)72;(3)33 【分析】(1)由旋转可得:AC=A'C=2,进而得到3∠A'BC=90°,可得cos BC A CB A C ''∠==,即可得到∠A'CB=30°,∠ACA'=60°;(2)根据M 为A'B'的中点,即可得出∠A=∠A'CM ,进而得到32PB ==,依据tan ∠Q=tan ∠,进而得出PQ=PB+BQ=72;(3)依据S 四边形PA'B′Q =S △PCQ -S △A'CB '=S △PCQ S 四边形PA'B′Q 最小,即S △PCQ 最小,而S △PCQ =12,利用几何法或代数法即可得到S △PCQ 的最小值=3,S 四边形PA'B′Q =3-【详解】解:(1)由旋转可得:2AC A C ''==,90,2ACB AB AC ∠=︒==,BC ∴90ACB ∠=︒,m AC ∥,90A BC '∴∠=︒,cos BC A CB A C '∴∠==' 30A CB '∴∠=︒,60ACA ∴'∠=︒.(2)M 为A B ''的中点,A CM MA C ''∴∠=∠,山旋转可得,MA C A '∠=∠,A A CM '∴∠=∠,tan tan PCB A ∴∠-∠32PB ∴==,tan tan BQC PCB ∠=∠=2BQ BC ∴===, 72PQ PB BQ ∴=+=;(3)S 四边形PA B Q PCQ A CB PCQ S S S ''''==-△△△S ∴四边形PA B Q ''最小即PCQ S 最小,12PCQ S PQ BC ∴=⨯⨯=△, 取PQ 的中点C ,90PQC ∠=︒,12CC PQ '∴=,即2PQ CC '=,当CG 最小时,PQ 最小,CG PQ ∴⊥,即CG 与CB 正合时,CG 最小,min 3CG ∴=,min 23PQ =,PCQ S ∴△的最小值3=, S 四边形PA B Q ''=33-.【点睛】此题考查四边形综合题,旋转的性质,解直角三角形以及直角三角形的性质的综合运用,解题关键在于掌握旋转变换中,对应点到旋转中心的距离相等;对应点与旋转中心所连线段的夹角等于旋转角;旋转前、后的图形全等.7.(1)问题发现如图1,在OAB 和OCD 中,OA OB =,OC OD =,40AOB COD ∠=∠=︒,连接,AC BD 交于点M .填空:①AC BD 的值为______;②AMB ∠的度数为______.(2)类比探究如图2,在OAB 和OCD 中,90AOB COD ∠=∠=︒,30OAB OCD ∠=∠=︒,连接AC 交BD 的延长线于点M .请判断AC BD的值及AMB ∠的度数,并说明理由; (3)拓展延伸在(2)的条件下,将OCD 绕点O 在平面内旋转,,AC BD 所在直线交于点M ,若1OD =,3OB =,请直接写出当点A 与点O D 、在同一条直线上时AD 的长.解析:(1)①1;②40︒;(2)3AC BD =90AMB ∠=︒.理由见解析;(3)2或4.【分析】(1)①证明△COA ≌△DOB (SAS ),得AC=BD ,比值为1;②由△COA ≌△DOB ,得∠CAO=∠DBO ,然后根据三角形的内角和定理先求∠OAB+∠OBA 的值,再求∠AMB 的值即可;(2)根据锐角三角比可得OD OB OC OA =,根据两边的比相等且夹角相等可得△AOC ∽△BOD ,根据相似撒尿性的性质求解即可;(3)当点A 与点O D 、在同一条直线上,有两种情况:如图3和图4,然后根据旋转的性质和勾股定理,可得AD 的长.【详解】(1)①∵40AOB COD ∠=∠=︒,∴∠BOD=∠AOC ,又∵OA OB =,OC OD =,∴△BOD ≌△AOC ,∴BD=AC , ∴AC BD =1; ②∵40AOB ∠=︒,∴∠OAB+∠OBA=140°,∵△BOD ≌△AOC ,∴∠CAO=∠DBO ,∴∠CAO+∠OAB+∠ABM=∠DBO+∠OAB+∠ABM=∠OAB+∠OBA=140°,∴∠AMB=40︒;(2)如图2,3AC BD =90AMB ∠=︒.理由如下:Rt COD 中,30DCO ∠=︒,90DOC ∠=︒,3tan 30OD OC ∴=︒= 同理得:3tan 30OB OA =︒= OD OB OC OA∴=, 90AOB COD ∠=∠=︒,AOC BOD ∴∠=∠,AOC BOD ∴△∽△,3AC OC BD OD∴==∠CAO=∠DBO , ∵∠BEO+∠DBO=90°,∴∠CAE+∠AEM=90°,∴∠AMB=90°;(3) ∵∠A=30°,3OB =∴OA=tan 30OB =3.如图3,当点D 和点A 在点O 的同侧时,∵1OD =,∴AD=3-2=2;如图4,当点D 和点A 在点O 的两侧时,∵1OD =,,OA=3∴AD=3+1=4.综上可知,AD 的长是2或4.【点睛】本题是三角形的综合题,主要考查了三角形全等和相似的性质和判定,相似三角形的判定与性质,解直角三角形,旋转的性质,以及分类讨论的数学思想,解题的关键是能得出:△AOC ∽△BOD ,根据相似三角形的性质,并运用类比的思想解决问题,本题是一道比较好的题目.8.如图1,在ABC 中,2AB AC ==,120BAC ∠=︒,点,D E 分别是,AC BC 的中点,连接DE .(1)探索发现:图1 图2图3图1中,AB BC 的值为_____________;AD BE 的值为_________; (2)拓展探究 若将CDE △绕点C 逆时针方向旋转一周,在旋转过程中AD BE 的大小有无变化,请仅就图2的情形给出证明;(3)问题解决当CDE △旋转至,,A D E 三点在同一直线时,直接写出线段BE 的长.解析:(1)33;33 (2)见解析 (3)3932+或3932- 【分析】(1)先判断出∠AEB=90°,再判断出∠B=30°,进而的粗AE ,再用勾股定理求出BE ,即可得出结论;(2)先判断出,进而得出△ACD ∽△BCE ,即可得出结论;(3)分点D 在线段AE 上和AE 的延长线上,利用含30度角的直角三角形的性质和勾股定理,最后用线段的和差求出AD ,即可得出结论.【详解】解:解: (1)如图1,连接AE,∵AB=AC=2,点E 分别是BC 的中点,∴AE ⊥ BC,∴∠AEC=90° ,∵AB=AC=2,∠BAC=120° ,∴∠B=∠C=30°,在Rt △ABE 中,AE=12AB=1,根据勾股定理得,BE 3∵点E 是BC 的中点,∴BC=2BE =23∴323AB BC ∵点D 是AC 的中点, ∴AD=CD=12AC=1,∴AD 3BE 3故答案为:33,33; (2)无变化,理由:由(1)知,CD=1,3CE BE == ∴3CD CE =3AC BC =∴3CD AC CE BC == 由(1)知,∠ACB=∠DCE=30°,∴∠ACD=∠BCE,∴△ACD ∽△BCE,∴3AD AC BE BC == (3)线段BE 393+393- 当点D 在线段AE 上时,如图2,过点C 作CF ⊥AE 于F,∠CDF=180°﹣∠CDE=60°,∴∠DCF=30°,∴1122DF CD ==, ∴33CF DF == 在Rt △AFC 中,AC=2,根据勾股定理得,2213AF AC CF =- ∴131+ 由(2)知,3AD BE = ∴3933BE +==当点D 在线段AE 的延长线上时,如图3,过点C 作CG ⊥AD 交AD 的延长线于G,∵∠CDG=60°,∴∠DCG=30°, ∴1122DG CD ==, ∴332CG DG ==, 在Rt △ACG 中,根据勾股定理得,132AG =, ∴1312AD AG DG -=-=, 由(2)知,33AD BE =, ∴39332BE AD -==即:线段BE 的长为3932+或3932-.【点睛】此题是相似形综合题,主要考查了等腰三角形的性质,含30度角的直角三角形的性质,勾股定理,相似三角形的判定和性质,构造出直角三角形是解本题的关键.9.综合与实践数学问题:(1)如图1,ABC 是等腰直角三角形,过斜边的中点D 作正方形DECF ,分别交BC ,AC 于点E ,F ,则AB ,BE ,AF 之间的数量关系为______.问题解决:(2)如图2,在任意Rt ABC 内,找一点D ,过点D 作正方形DECF ,分别交BC ,AC 于点E ,F ,若AB BE AF =+,求ADB ∠的度数;图2拓展提升:(3)如图3,在(2)的条件下,分别延长ED ,FD ,交AB 于点M ,N ,则MN ,AM ,BN 的数量关系为______.图3(4)在(3)的条件下,若3AC =,4BC =,则MN =______.解析:(1))2AB AF BE +;(2)135°;(3)222MN AM BN =+;(4)2512【分析】(1)根据等腰直角三角形的斜边与直角边的关系及正方形的性质即可得出数量关系; (2) 延长AC 至点P ,使FP BE =,连接DP ,根据正方形的性质易证DFP DEB △△≌,从而可得DP =DB ,进而可证ADP ADB △△≌,从而可得12DAC DAB CAB ∠=∠=∠,12ABD CBD ABC ∠=∠=∠,由三角形内角和定理即可求得∠ADB 的度数; (3)由正方形的对边平行的性质易得AM =DM ,BN =DN ,从而在Rt △MDN 中,由勾股定理即可得MN 、AM 、BN 的数量关系;(4)由(2)知FP =BE ,即可求得DE =DF =1,根据相似三角形的性质可分别求得EM 、FN 的长,从而可得DM 、DN 的长,在Rt △MDN 中,由勾股定理即可求得MN 的长.【详解】(1)∵ABC 是等腰直角三角形,且AB =AC , ∴2AB AC =,∠A =∠B =45°,∵四边形DECF 是正方形,且D 是AB 的中点,∴DF =FC =CE =DE ,∠DFA =∠DEB =90°,DF ∥BC ,DE ∥AC ,∴∠ADF =∠B =45°,∠BDE =∠A =45°,∴AF =DF ,BE =DE ,∴F 、E 分别是AC 、BC 的中点,∴CF =BE ,∴AC =AF +CF =AF +BE , ∴()2AB AF BE =+;(2)延长AC 至点P ,使FP BE =,连接DP .∵四边形DECF 是正方形,∴DF DE =,90DFC DEC ∠=∠=︒.∵FP BE =,90DFC DEB ∠=∠=︒,DF DE =,∴()SAS DFP DEB ≌△△.∴DP DB =.∵AB AF BE =+,AP AF FP =+,FP BE =,∴AP AB =.又∵DP DB =,AD AD =,∴()SSS ADP ADB ≌△△.∴12DAC DAB CAB ∠=∠=∠. 同理可得:12ABD CBD ABC ∠=∠=∠.∵90ACB ∠=︒,∴90CAB CBA ∠+∠=︒. ∴()1452DAB ABD CAB CBA ∠+∠=∠+∠=︒. ∴()180135ADB DAB ABD ∠=︒-∠+∠=︒.(3)∵DF ∥BC ,DE ∥AC ,∴∠CBD =∠NDB , ∠DAC =∠ADM ,∵ABD CBD ∠=∠,DAC DAB ∠=∠,∴∠ABD =∠NDB ,∠ADM =∠DAB ,∴BN =DN ,AM =DM .在Rt △MDN 中,由勾股定理得:22222MD DN MN AM BN ==++故答案为:222MN AM BN =+,(4)∵△ABC 是直角三角形,AC =3,BC =4,∴由勾股定理得:AB =5,设正方形DECF 的边长为x ,由(2)知,AP =AB =5,BE =FP ,CP =AP -AC =2,∵FP =CP +CF ,BE =BC -CE ,即4-x =2+x ,解得x =1,∴BE =BC -CE =3,AF =AC -CF =2,∵EM ∥AC ,FN ∥BC ,∴△BME ∽△BAC ,△AFN ∽△ACB ∴34ME BE AC BC ==,23FN AF BC AC ==, ∴94ME =,83FN =. ∵DM =ME -DE =54,DN =FN -DF =53,2512MN ==. 故答案为:2512MN =. 【点睛】 本题考查了正方形的性质,等腰三角形的性质,全等三角形的判定与性质,相似三角形的判定与性质,勾股定理等知识,截长补短法作辅助线是本题的关键.10.如图(1),已知点G 在正方形ABCD 的对角线AC 上,GE ⊥BC ,垂足为点E ,GF ⊥CD ,垂足为点F .(1)证明与推断:①求证:四边形CEGF 是正方形;②推断:AG BE的值为 :(2)探究与证明:将正方形CEGF 绕点C 顺时针方向旋转α角(0°<α<45°),如图(2)所示,试探究线段AG 与BE 之间的数量关系,并说明理由:(3)拓展与运用:正方形CEGF 在旋转过程中,当B ,E ,F 三点在一条直线上时,如图(3)所示,延长CG 交AD 于点H .若AG=6,GH=22,则BC= .解析:(1)①四边形CEGF 是正方形;22)线段AG 与BE 之间的数量关系为2;(3)5【分析】(1)①由GE BC ⊥、GF CD ⊥结合BCD 90∠=可得四边形CEGF 是矩形,再由ECG 45∠=即可得证;②由正方形性质知CEG B 90∠∠==、ECG 45∠=,据此可得CG 2CE=、GE //AB ,利用平行线分线段成比例定理可得;(2)连接CG ,只需证ACG ∽BCE 即可得; (3)证AHG ∽CHA 得AG GH AH AC AH CH ==,设BC CD AD a ===,知AC 2a =,由AG GH AC AH =得2AH a 3=、1DH a 3=、10CH =,由AG AH AC CH =可得a 的值. 【详解】(1)①∵四边形ABCD 是正方形,∴∠BCD=90°,∠BCA=45°,∵GE ⊥BC 、GF ⊥CD ,∴∠CEG=∠CFG=∠ECF=90°,∴四边形CEGF 是矩形,∠CGE=∠ECG=45°,∴EG=EC ,∴四边形CEGF 是正方形;②由①知四边形CEGF 是正方形,∴∠CEG=∠B=90°,∠ECG=45°,∴2CG CE =,GE ∥AB , ∴2AG CG BE CE==故答案为2;(2)连接CG ,由旋转性质知∠BCE=∠ACG=α, 在Rt △CEG 和Rt △CBA 中,CE CG =22、CB CA =22, ∴CG CE =2CA CB= ∴△ACG ∽△BCE , ∴2AG CA BE CB == ∴线段AG 与BE 之间的数量关系为2;(3)∵∠CEF=45°,点B 、E 、F 三点共线,∴∠BEC=135°,∵△ACG ∽△BCE ,∴∠AGC=∠BEC=135°,∴∠AGH=∠CAH=45°,∵∠CHA=∠AHG , ∴△AHG ∽△CHA ,∴AG GH AH AC AH CH==, 设BC=CD=AD=a ,则2a ,则由AG GH AC AH =222AH a=, ∴AH=23a , 则DH=AD ﹣AH=13a ,22CD DH +10, ∴由AG AH AC CH =23210a a a = 解得:55故答案为5【点睛】本题考查了正方形的性质与判定,相似三角形的判定与性质等,综合性较强,有一定的难度,正确添加辅助线,熟练掌握正方形的判定与性质、相似三角形的判定与性质是解题的关键.11.问题背景:如图1,在矩形ABCD 中,23AB =,30ABD ∠=︒,点E 是边AB 的中点,过点E 作EF AB ⊥交BD 于点F .实验探究:(1)在一次数学活动中,小王同学将图1中的BEF 绕点B 按逆时针方向旋转90︒,如图2所示,得到结论:①AE DF=_____;②直线AE 与DF 所夹锐角的度数为______. (2)小王同学继续将BEF 绕点B 按逆时针方向旋转,旋转至如图3所示位置.请问探究(1)中的结论是否仍然成立?并说明理由.拓展延伸:在以上探究中,当BEF 旋转至D 、E 、F 三点共线时,则ADE 的面积为______. 解析:(1)32,30°;(2)成立,理由见解析;拓展延伸:133398+或133398- 【分析】(1)通过证明FBD EBA ∆∆∽,可得32AE BE DF BF ==,BDF BAE ∠=∠,即可求解; (2)通过证明ABE DBF ∆∆∽,可得32AE BE DF BF ==,BDF BAE ∠=∠,即可求解; 拓展延伸:分两种情况讨论,先求出AE ,DG 的长,即可求解.【详解】解:(1)如图1,30ABD ∠=︒,90DAB ∠=︒,EF BA ⊥,3cos 2BE AB ABD BF DB ∴∠===, 如图2,设AB 与DF 交于点O ,AE 与DF 交于点H ,BEF ∆绕点B 按逆时针方向旋转90︒,90DBF ABE ∴∠=∠=︒,FBD EBA ∴∆∆∽, ∴32AE BE DF BF ==,BDF BAE ∠=∠, 又DOB AOF ∠=∠,30DBA AHD ∴∠=∠=︒,∴直线AE 与DF 所夹锐角的度数为30,故答案为:32,30; (2)结论仍然成立, 理由如下:如图3,设AE 与BD 交于点O ,AE 与DF 交于点H ,将BEF ∆绕点B 按逆时针方向旋转,ABE DBF ∴∠=∠, 又32BE AB BF DB ==, ABE DBF ∴∆∆∽,∴32AE BE DF BF ==,BDF BAE ∠=∠, 又DOH AOB ∠=∠,30ABD AHD ∴∠=∠=︒,∴直线AE 与DF 所夹锐角的度数为30.拓展延伸:如图4,当点E 在AB 的上方时,过点D 作DG AE ⊥于G ,23AB =30ABD ∠=︒,点E 是边AB 的中点,90DAB ∠=︒,3BE ∴=2AD =,4DB =,30EBF ∠=︒,EF BE ⊥,1EF ∴=,D 、E 、F 三点共线,90DEB BEF ∴∠=∠=︒,2216313DE BD BE ∴-=-30DEA ∠=︒, 11322DG DE ∴==, 由(2)可得:32AE BE DF BF ==, ∴32131AE=+, 3932AE +∴=, ADE ∴∆的面积11393131333922228AE DG ++=⨯⨯=⨯⨯=; 如图5,当点E 在AB 的下方时,过点D 作DG AE ⊥,交EA 的延长线于G ,同理可求:ADE ∆的面积11393131333922228AE DG --=⨯⨯=⨯⨯=; 故答案为:133398+或133398-. 【点睛】 本题是几何变换综合题,考查了矩形的性质,相似三角形的判定和性质,直角三角形的性质,旋转的性质等知识,利用分类讨论思想解决问题是解题的关键.12.如图1,△ABC 和△DCE 都是等边三角形.探究发现(1)△BCD 与△ACE 是否全等?若全等,加以证明;若不全等,请说明理由.拓展运用(2)若B 、C 、E 三点不在一条直线上,∠ADC =30°,AD =3,CD =2,求BD 的长.(3)若B 、C 、E 三点在一条直线上(如图2),且△ABC 和△DCE 的边长分别为1和2,求△ACD 的面积及AD 的长.解析:(1)全等,理由见解析;(2)BD 133)△ACD 3AD 3 【分析】(1)依据等式的性质可证明∠BCD =∠ACE ,然后依据SAS 可证明△ACE ≌△BCD ; (2)由(1)知:BD =AE ,利用勾股定理计算AE 的长,可得BD 的长;(3)过点A 作AF ⊥CD 于F ,先根据平角的定义得∠ACD =60°,利用特殊角的三角函数可得AF 的长,由三角形面积公式可得△ACD 的面积,最后根据勾股定理可得AD 的长.【详解】解:(1)全等,理由是:∵△ABC 和△DCE 都是等边三角形,∴AC =BC ,DC =EC ,∠ACB =∠DCE =60°,∴∠ACB +∠ACD =∠DCE +∠ACD ,即∠BCD =∠ACE ,在△BCD 和△ACE 中,CD CE BCD ACE BC AC =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩, ∴△ACE ≌△BCD (SAS );(2)如图3,由(1)得:△BCD ≌△ACE ,∴BD =AE ,∵△DCE 都是等边三角形,∴∠CDE =60°,CD =DE =2,∵∠ADC =30°,∴∠ADE =∠ADC +∠CDE =30°+60°=90°,在Rt △ADE 中,AD =3,DE =2, ∴229413AE AD DE =+=+=,∴BD =13;(3)如图2,过点A 作AF ⊥CD 于F ,∵B 、C 、E 三点在一条直线上,∴∠BCA +∠ACD +∠DCE =180°,∵△ABC 和△DCE 都是等边三角形, ∴∠BCA =∠DCE =60°,∴∠ACD =60°,在Rt △ACF 中,sin ∠ACF =AF AC,∴AF =AC ×sin ∠ACF =33122⨯=, ∴S △ACD =113322222CD AF ⨯⨯=⨯⨯=, ∴CF =AC ×cos ∠ACF =1×1122=,FD =CD ﹣CF =13222-=, 在Rt △AFD 中,AD 2=AF 2+FD 2=2233322⎛⎫⎛⎫+= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, ∴AD =3.【点睛】本题考查等边三角形的性质,全等三角形的判定与性质,解直角三角形,勾股定理等,第(3)小题巧作辅助线构造直角三角形是解题的关键.13.(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.解析:(1)等腰三角形,理由见解析;(2)见解析;(3545105【分析】 (1)如图1中,△AFG 是等腰三角形,利用全等三角形的性质证明即可.(2)如图2中,过点O作OL∥AB交DF于L,则∠AFG=∠OLG.首先证明OG=OL,再证明BF=2OL即可解决问题.(3)如图3中,过点D作DK⊥AC于K,则∠DKA=∠CDA=90°,利用相似三角形的性质解决问题即可.(4)设OG=a,AG=k.分两种情形:①如图4中,连接EF,当点F在线段AB上时,点G 在OA上.②如图5中,当点F在AB的延长线上时,点G在线段OC上,连接EF.分别求解即可解决问题.【详解】(1)解:如图1中,△AFG是等腰三角形.理由:∵AE平分∠BAC,∴∠1=∠2,∵DF⊥AE,∴∠AHF=∠AHG=90°,∵AH=AH,∴△AHF≌△AHG(ASA),∴AF=AG,∴△AFG是等腰三角形.(2)证明:如图2中,过点O作OL∥AB交DF于L,则∠AFG=∠OLG.∵AF=AG,∴∠AFG=∠AGF,∵∠AGF=∠OGL,∴∠OGL=∠OLG,∴OG=OL,∵OL ∥AB ,∴△DLO ∽△DFB , ∴=OL DO BF BD , ∵四边形ABCD 是矩形, ∴BD =2OD ,∴BF =2OL ,∴BF =2OG .(3)解:如图3中,过点D 作DK ⊥AC 于K ,则∠DKA =∠CDA =90°,∵∠DAK =∠CAD ,∴△ADK ∽△ACD ,∴=DK CD AD AC, ∵S 1=12•OG •DK ,S 2=12•BF •AD ,又∵BF =2OG ,121=3S S , ∴2==3DK CD AD AC ,设CD =2x ,AC =3x ,则AD = 25x , ∴5==2AD AD AB CD . (4)解:设OG =a ,AG =k .①如图4中,连接EF ,当点F 在线段AB 上时,点G 在OA 上.∵AF =AG ,BF =2OG ,∴AF =AG =k ,BF =2a ,∴AB =k +2a ,AC =2(k +a ),∴AD 2=AC 2﹣CD 2=[2(k +a )]2﹣(k +2a )2=3k 2+4ka ,∵∠ABE =∠DAF =90°,∠BAE =∠ADF ,∴△ABE ∽△DAF , ∴=BE AE AB AD , ∴=2BE k k a AD+, ∴()2=k k a BE AD+, 由题意:()211022k k a a AD+⨯⨯⨯=AD •(k +2a ), ∴AD 2=10ka ,即10ka =3k 2+4ka ,∴k =2a ,∴AD = 25a ,∴BE = ()2k k a AD+= 455a ,AB =4a , ∴tan ∠BAE =55BE AB =. ②如图5中,当点F 在AB 的延长线上时,点G 在线段OC 上,连接EF .∵AF =AG ,BF =2OG ,∴AF =AG =k ,BF =2a ,∴AB =k ﹣2a ,AC =2(k ﹣a ),∴AD 2=AC 2﹣CD 2=[2(k ﹣a )]2﹣(k ﹣2a )2=3k 2﹣4ka ,∵∠ABE =∠DAF =90°,∠BAE =∠ADF ,∴△ABE ∽△DAF ,∴BE AE AB AD =, ∴2BE k k a AD=-, ∴ ()2k k a BE AD -=,由题意:()211022k k a a AD-⨯⨯⨯=AD •(k ﹣2a ), ∴AD 2=10ka ,即10ka =3k 2﹣4ka ,∴k = 143a , ∴AD = 21053a , ∴()2810545k k a BE a AD -==,AB = 83a , ∴tan ∠BAE = 10515BE AB =, 综上所述,tan ∠BAE 的值为55或10515. 【点睛】本题是一道综合题,主要涉及到等腰三角形的判定及其性质、全等三角形的判定和性质、三角形中位线定理、相似三角形的判定及其性质、勾股定理的应用等知识点,解题的关键是综合运用所学到的相关知识.14.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.解析:(1)12PQ BO =,PQ BO ⊥;(2)PQB ∆的形状是等腰直角三角形,理由见解析;(3)316 【分析】 (1)根据题意可得PQ 为△BOC 的中位线,再根据中位线的性质即可求解;(2)连接O P '并延长交BC 于点F ,根据题意证出 O PE FPC ∆'∆≌,'O BF ∆为等腰直角三角形,BPO ∆'也为等腰直角三角形,由'PQ O B ⊥且PQ BQ =可得PQB ∆是等腰直角三角形;(3)延长O E '交BC 边于点G ,连接PG ,'O P .证出四边形O ABG '是矩形,EGC ∆为等腰直角三角形,' O GP BCP ∆∆≌,再证出O PB ∆'为等腰直角三角形,根据图形的性质和勾股定理求出O′A ,O′B 和BQ 的长度,即可计算出PQB ∆的面积.【详解】解:(1)∵点P 和点Q 分别为CB ,BO 的中点,∴PQ 为△BOC 的中位线,∵四边形ABCD 是正方形,∴AC ⊥BO ,∴12PQ BO =,PQ BO ⊥; 故答案为:12PQ BO =,PQ BO ⊥; (2)PQB ∆的形状是等腰直角三角形.理由如下:连接O P '并延长交BC 于点F ,由正方形的性质及旋转可得AB BC =,∠90ABC =°,AO E ∆'是等腰直角三角形,//O E BC ',O E O A '='.∴O EP FCP ∠'=∠,'PO E PFC ∠=∠.又∵点P 是CE 的中点,∴CP EP =.∴ ()O PE FPC AAS ∆'∆≌.∴''O E FC O A ==,'O P FP =.∴AB O A CB FC -'=-,∴BO BF '=.∴'O BF ∆为等腰直角三角形.∴'BP O F ⊥,'O P BP =.∴BPO ∆'也为等腰直角三角形.又∵点Q 为'O B 的中点,∴'PQ O B ⊥,且PQ BQ =.∴PQB ∆的形状是等腰直角三角形.(3)延长O E '交BC 边于点G ,连接PG ,'O P .∵四边形ABCD 是正方形,AC 是对角线,∴45ECG ∠=︒.由旋转得,四边形O ABG '是矩形,∴O G AB BC '==,90EGC ∠=︒.∴EGC ∆为等腰直角三角形.∵点P 是CE 的中点,∴PC PG PE ==,90CPG ∠=︒,45EGP ∠=︒.∴' ()O GP BCP SAS ∆∆≌.∴O PG BPC ∠'=∠,O P BP '=.∴90O PG GPB BPC GPB ∠'-∠=∠-∠=︒.∴'90O PB ∠=︒.∴O PB ∆'为等腰直角三角形.∵Q 是O B '的中点, ∴12PQ O B BQ ='=,PQ O B ⊥'. ∵1AB =, ∴2O A '=2226()12O B '=+, ∴6BQ ∴116632216PQB S BQ PQ ∆=⋅==. 【点睛】本题考查正方形的性质、等腰直角三角形的判定与性质、旋转图形的性质、三角形中位线定理、全等三角形的判定与性质和勾股定理,根据题意作出辅助线构造全等三角形是解题的关键.15.(证明体验)(1)如图1,AD 为ABC 的角平分线,60ADC ∠=︒,点E 在AB 上,AE AC =.求证:DE 平分ADB ∠.(思考探究)(2)如图2,在(1)的条件下,F 为AB 上一点,连结FC 交AD 于点G .若FB FC =,2DG =,3CD =,求BD 的长.(拓展延伸)(3)如图3,在四边形ABCD 中,对角线AC 平分,2BAD BCA DCA ∠∠=∠,点E 在AC 上,EDC ABC ∠=∠.若5,25,2BC CD AD AE ===,求AC 的长.解析:(1)见解析;(2)92;(3)163【分析】(1)根据SAS 证明EAD CAD ≌△△,进而即可得到结论; (2)先证明EBD GCD ∽,得BD DE CD DG=,进而即可求解; (3)在AB 上取一点F ,使得AF AD =,连结CF ,可得AFC ADC ≌,从而得DCE BCF ∽,可得,CD CE CED BFC BC CF=∠=∠,4CE =,最后证明EAD DAC ∽,即可求解.【详解】解:(1)∵AD 平分BAC ∠,∴EAD CAD ∠=∠,∵,==AE AC AD AD ,∴()EAD CAD SAS ≌,∴60ADE ADC ∠=∠=︒,∴18060EDB ADE ADC ∠=︒-∠-∠=︒,∴BDE ADE =∠∠,即DE 平分ADB ∠;(2)∵FB FC =,∴EBD GCD ∠=∠,。
西安铁一中分校数学全等三角形中考真题汇编[解析版]
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西安铁一中分校数学全等三角形中考真题汇编[解析版] 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ABC 中,点A 的坐标为()0,1,点B 的坐标为()0,4,点C 的坐标为()4,3,点D 在第二象限,且ABD 与ABC 全等,点D 的坐标是______.【答案】(-4,2)或(-4,3)【解析】【分析】【详解】把点C 向下平移1个单位得到点D (4,2),这时△ABD 与△ABC 全等,分别作点C ,D 关于y 轴的对称点(-4,3)和(-4,2),所得到的△ABD 与△ABC 全等.故答案为(-4,2)或(-4,3).3.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.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32ABC=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,∵32ABC=45°,BD平分∠ABC,∴△BCE 是等腰直角三角形,∴CE=BC•cos45°=32×2=4. ∴CM+MN 的最小值为4.【点睛】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,线段AB ,DE 的垂直平分线交于点C ,且72ABC EDC ∠=∠=︒,92AEB ∠=︒,则EBD ∠的度数为 ________ .【答案】128︒【解析】【分析】连接CE ,由线段AB ,DE 的垂直平分线交于点C ,得CA=CB ,CE=CD ,ACB=∠ECD=36°,进而得∠ACE=∠BCD ,易证∆ACE ≅∆BCD ,设∠AEC=∠BDC=x ,得则∠BDE=72°-x ,∠CEB=92°-x ,BDE 中,∠EBD=128°,根据三角形内角和定理,即可得到答案.【详解】连接CE ,∵线段AB ,DE 的垂直平分线交于点C ,∴CA=CB ,CE=CD ,∵72ABC EDC ∠=∠=︒=∠DEC ,∴∠ACB=∠ECD=36°,∴∠ACE=∠BCD ,在∆ACE 与∆BCD 中,∵CA CBACE BCDCE CD=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴∆ACE≅∆BCD(SAS),∴∠AEC=∠BDC,设∠AEC=∠BDC=x,则∠BDE=72°-x,∠CEB=92°-x,∴∠BED=∠DEC-∠CEB=72°-(92°-x)=x-20°,∴在∆BDE中,∠EBD=180°-(72°-x )-(x-20°)=128°.故答案是:128︒.【点睛】本题主要考查中垂线的性质,三角形全等的判定和性质定理以及三角形内角和定理,添加辅助线,构造全等三角形,是解题的关键.6.如图,在Rt ABC△中,AC BC=,D是线段AB上一个动点,把ACD沿直线CD折叠,点A落在同一平面内的A'处,当A D'平行于Rt ABC△的直角边时,ADC∠的大小为________.【答案】112.5︒或67.5︒【解析】【分析】当A D'平行于Rt ABC△的直角边时,有两种情况,一是当A D BC'时,二是当A D AC'时,两种情况根据折叠的性质及等腰三角形的性质进行角度的计算即可.【详解】如图1,当点D 在线段AB 上,且A D BC '时,45A DB B '∠=∠=︒,45180ADC A DC '∴∠+∠-=︒︒,解得112.5A DC ADC '∠=∠=︒.图1如图2,当A D AC '时,45A DB A '∠=∠=︒,45180ADC A DC '∴∠+∠+=︒︒,解得67.5A DC ADC '∠=∠=︒.图2【点睛】本题考查了翻折变换的性质,等腰直角三角形的性质,掌握折叠的性质是解题关键.7.如图,在△ABC 中,AB =AC ,点D 、E 在BC 的延长线上,G 是AC 上一点,且CG =CD ,F 是GD 上一点,且DF =DE .若∠A =100°,则∠E 的大小为_____度.【答案】10【解析】【分析】由DF=DE ,CG=CD 可得∠E=∠DFE ,∠CDG=∠CGD ,再由三角形的外角的意义可得∠GDC=∠E+∠DFE=2∠E ,∠ACB=∠CDG+∠CGD=2∠CD G ,进而可得∠ACB=4∠E ,最后代入数据即可解答.【详解】解:∵DF =DE ,CG =CD ,∴∠E=∠DFE,∠CDG=∠CGD,∵GDC=∠E+∠DFE,∠ACB=∠CDG+∠CGD,∴GDC=2∠E,∠ACB=2∠CDG,∴∠ACB=4∠E,∵△ABC中,AB=AC,∠A=100°,∴∠ACB=40°,∴∠E=40°÷4=10°.故答案为10.【点睛】本题考查等腰三角形的性质以及三角形外角的定义,解题的关键是灵活运用等腰三角形的性质和三角形的外角的定义确定各角之间的关系.8.如图,在3×3的正方形网格中,格线的交点称为格点,以格点为顶点的三角形称为格点三角形.图中的△ABC为格点三角形,在图中最多能画出_____个格点三角形与△ABC成轴对称.【答案】6【解析】【分析】根据网格结构分别确定出不同的对称轴,然后作出轴对称三角形即可得解.【详解】如图,最多能画出6个格点三角形与△ABC成轴对称.故答案为:6.【点睛】本题考查了利用轴对称变换作图,熟练掌握网格结构并准确找出对应点的位置是解题的关键,本题难点在于确定出不同的对称轴.9.如图,△ABC中,AC=DC=3,BD垂直∠BAC的角平分线于D,E为AC的中点,则图中两个阴影部分面积之差的最大值为________.【答案】9 2【解析】【分析】首先证明两个阴影部分面积之差=S△ADC,当CD⊥AC时,△ACD的面积最大.【详解】延长BD交AC于点H.设AD交BE于点O.∵AD⊥BH,∴∠ADB=∠ADH=90°,∴∠ABD+∠BAD=90°,∠H+∠HAD=90°,∵∠BAD=∠HAD,∴∠ABD=∠H,∴AB=AH,∵AD⊥BH,∴BD=DH,∵DC=CA,∴∠CDA=∠CAD,∵∠CAD+∠H=90°,∠CDA+∠CDH=90°,∴∠CDH=∠H,∴CD=CH=AC,∵AE=EC,∴S△ABE=14S△ABH,S△CDH=14S△ABH,∵S△OBD−S△AOE=S△ADB−S△ABE=S△ADH−S△CDH=S△ACD,∵AC=CD=3,∴当DC⊥AC时,△ACD的面积最大,最大面积为12×3×3=92.故填:92.【点睛】本题考查等腰三角形的判定和性质,三角形中线的性质等知识,解题的关键是学会用转化的思想思考问题.10.如图,在△ABC中,AB=AC,AB边的垂直平分线DE交AC于点D.已知△BDC的周长为14,BC=6,则AB=___.【答案】8【解析】试题分析:根据线段垂直平分线的性质,可知AD=BD,然后根据△BDC的周长为BC+CD+BD=14,可得AC+BC=14,再由BC=6可得AC=8,即AB=8.故答案为8.点睛:此题主要考查了线段的垂直平分线的性质,解题时,先利用线段的垂直平分线求出BD=AD,然后根据三角形的周长互相代换,即可其解.二、八年级数学轴对称三角形选择题(难)11.在平面直角坐标系中,等腰△ABC的顶点A、B的坐标分别为(0,0)、(2,2),若顶点C落在坐标轴上,则符合条件的点C有()个.A.5 B.6 C.7 D.8【答案】D【解析】【分析】要使△ABC是等腰三角形,可分三种情况(①若AC=AB,②若BC=BA,③若CA=CB)讨论,通过画图就可解决问题.【详解】①若AC =AB ,则以点A 为圆心,AB 为半径画圆,与坐标轴有4个交点;②若BC =BA ,则以点B 为圆心,BA 为半径画圆,与坐标轴有2个交点(A 点除外); ③若CA =CB ,则点C 在AB 的垂直平分线上.∵A (0,0),B (2,2),∴AB 的垂直平分线与坐标轴有2个交点.综上所述:符合条件的点C 的个数有8个.故选D .【点睛】本题考查了等腰三角形的判定、垂直平分线的性质的逆定理等知识,还考查了动手操作的能力,运用分类讨论的思想是解决本题的关键.12.已知∠AOB =30°,点P 在∠AOB 内部,P 1与P 关于OB 对称,P 2与P 关于OA 对称,则P 1,O ,P 2三点构成的三角形是 ( )A .直角三角形B .钝角三角形C .等边三角形D .等腰三角形 【答案】C【解析】【分析】根据题意,作出相应的图形,然后对相应的角进行标记;本题先证明P 1,O ,P 2三点构成的三角形中1260POP ∠=︒,然后证边12OP OP OP ==,得到P 1,O ,P 2三点构成的三角形为等腰三角形,又因为该等腰三角形有一个角为60︒,故得证P 1,O ,P 2三点构成的三角形是等边三角形。
西安铁一中分校数学有理数中考真题汇编[解析版]
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一、初一数学有理数解答题压轴题精选(难)1.同学们都知道表示5与-2之差的绝对值,实际上也可理解为5与-2两数在数轴上所对的两点之间的距离,试探索:(1)求 ________.(2)找出所有符合条件的整数,使得.满足条件的所有整数值有________(3)由以上探索,猜想对于任何有理数x,是否有最大值或最小值?如果有最大值或最小值是多少?有最________(填“最大”或“最小”)值是________.【答案】(1)7(2)-3,-2,-1,0,1,2;(3)最小;3【解析】【解答】(1)原式=|5+2|=7.故答案为: 7;(2)令x+3=0或x-2=0时,则x=-3或x=2.当x<-3时,- (x+3) - (x-2) =5 ,-x-3-x+2=5,解得x=-3(范围内不成立)当-3≤x≤2时,(x+3) - (x-2) = 5,x+3-x+1=4,0x=0,x为任意数,则整数x=-3,-2,-1, 0,1,当x>2时,(x+3) + (x-2) = 5,x=2(范围内不成立) .综上所述,符合条件的整数x有: -3, -2, -1, 0,1,2.故答案为:-3,-2,-1,0,1,2;(3) 由(2) 的探索猜想,对于任何有理数x,有最小值为3,令x-3=0或x-6=0时,则x=3,x=6当x<3时,-(x-3)-(x-6)=-2x+3﹥3当3≤x≤6时,x-3-(x-6)=3,当x>6时,x-3+x-6=2x-9>3∴对于任何有理数x,有最小值为3【分析】(1)直接去括号,再按照去绝对值的方法去掉绝对值就可以了;(2)要求x的整数值可以进行分段计算,令x+3=0或x-2=0时,分为3段进行计算,最后确定x的值.(3)根据(2)方法去绝对值,分为3种情况去绝对值符号,计算三种不同情况的值,最后讨论得出最小值.2.阅读下面的材料:如图1,在数轴上A点衰示的数为a,B点表示的数为b,则点A到点B的距离记为AB.线段AB的长可以用右边的数减去左边的数表示,即AB﹣b﹣a.请用上面的知识解答下面的问题:如图2,一个点从数轴上的原点开始,先向左移动1cm到达A点,再向左移动2cm到达B 点,然后向右移动7cm到达C点,用1个单位长度表示1cm.(1)请你在数轴上表示出A.B.C三点的位置:(2)点C到点人的距离CA=________cm;若数轴上有一点D,且AD=4,则点D表示的数为________;(3)若将点A向右移动xcm,则移动后的点表示的数为________;(用代数式表示)(4)若点B以每秒2cm的速度向左移动,同时A.C点分别以每秒1cm、4cm的速度向右移动.设移动时间为t秒,试探索:CA﹣AB的值是否会随着t的变化而改变?请说明理由.【答案】(1)解:如图所示:(2)5;﹣5或3(3)﹣1+x(4)解:CA﹣AB的值不会随着t的变化而变化,理由如下:根据题意得:CA=(4+4t)﹣(﹣1+t)=5+3t,AB=(﹣1+t)﹣(﹣3﹣2t)=2+3t,∴CA﹣AB=(5+3t)﹣(2+3t)=3,∴CA﹣AB的值不会随着t的变化而变化【解析】【解答】(2)CA=4﹣(﹣1)=4+1=5(cm);设D表示的数为a,∵AD=4,∴|﹣1﹣a|=4,解得:a=﹣5或3,∴点D表示的数为﹣5或3;故答案为5,﹣5或3;( 3 )将点A向右移动xcm,则移动后的点表示的数为﹣1+x;故答案为﹣1+x;【分析】(1)根据题意容易画出图形;(2)由题意容易得出CA的长度;设D表示的数为a,由绝对值的意义容易得出结果;(3)将点A向右移动xcm,则移动后的点表示的数为-1+x;(4)表示出CA和AB,再相减即可得出结论.3.阅读材料,并回答问题如图,有一根木棒MN放置在数轴上,它的两端M、N分别落在点A、B.将木棒在数轴上水平移动,当点M移动到点B时,点N所对应的数为20,当点N移动到点A时,点M所对应的数为5.(单位:cm)由此可得,木棒长为__________cm.借助上述方法解决问题:一天,美羊羊去问村长爷爷的年龄,村长爷爷说:“我若是你现在这么大,你还要40年才出生呢,你若是我现在这么大,我已经是老寿星了,116岁了,哈哈!”美羊羊纳闷,村长爷爷到底是多少岁?(1)请你画出示意图,求出村长爷爷和美羊羊现在的年龄.(2)若羊村中的小羊均与美羊羊同岁,老羊均与村长爷爷同岁。
西安市铁一中学中考数学几何综合压轴题模拟专题

西安市铁一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)问题发现如图1,△ACB和△DCE均为等边三角形,点A,D,E在同一直线上,连接BE.填空:①∠AEB的度数为;②线段AD,BE之间的数量关系为.(2)拓展探究如图2,△ACB和△DCE均为等腰直角三角形,∠ACB=∠DCE=90°,点A,D,E在同一直线上,CM为△DCE中DE边上的高,连接BE,请判断∠AEB的度数及线段CM,AE,BE之间的数量关系,并说明理由.(3)解决问题如图3,在正方形ABCD中,CD=2,若点P满足PD=1,且∠BPD=90°,请直接写出点A到BP的距离.2.(模型构建)如图所示,在边长为1的正方形ABCD中,DEF的顶点E,F分别在AB,BC上(可与点A,B,C重合),且满足45EDF∠=︒.DEF的高线DG交线段EF于点G(可与E,F重合),设DGk AD=.(1)求k的值.(模型拓展)在(模型构建)的基础上,将条件“边长为1的正方形ABCD”改为“长8AB=、宽6AD=的矩形ABCD”(其他条件不变).(2)判断k的值是否改变.若改变,请求出k的取值范围;若不改变,请证明.(深入探究)在(模型构建)的基础上,设DEF的面积为S.(3)①求S的最小值;②当S取到最小值时,直接写出DG与GB的数量关系.3.综合与实践背景阅读:“旋转”即物体绕一个点或一个轴做圆周运动.在中国古典专著《百喻经·口诵乘船法而不解用喻》中记载:“船盘回旋转,不能前进.”而图形旋转即:在平面内,将一个图形绕一点按某个方向转动一个角度,这样的运动叫做图形的旋转,这个定点叫做旋转中心,转动的角叫做旋转角.综合实践课上,“睿智”小组专门探究了正方形的旋转,情况如下:在正方形ABCD 中,点O 是线段BC 上的一个动点,将正方形ABCD 绕点O 顺时针旋转得到正方形A B C D ''''(点A ',B ',C ',D 分别是点A ,B ,C ,D 的对应点).设旋转角为α(0180α<<︒).操作猜想:(1)如图1,若点O 是BC 中点,在正方形ABCD 绕点旋转过程中,连接AA ',BB ',DD ',则线段AA '与DD '的数量关系是_______;线段AA '与BB '的数量关系是________.探究验证:(2)如图2,在(1)的条件下,在正方形ABCD 绕点O 旋转过程中,顺次连接点B ,B ',C ,C ',B .判断四边形''BB CC 的形状,并说明理由.拓展延伸:(3)如图3,若2BO CO =,在正方形ABCD 绕点O 顺时针旋转的过程中,设直线BB '交线段AA '于点P .连接OP ,并过点O 作OQ BB '⊥于点Q .请你补全图形,并直接写出OPOQ的值. 4.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. 5.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.6.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______,BEAD=______; (2)类比探究:如图2,若30θ=度,试求DBE ∠的度数和BEAD的值; (3)拓展应用:在(2)的条件下,M 为DE 的中点,当3AC =BM 的最小值为多少?直接写出答案.7.(1)问题提出:如图①,在矩形ABCD 中,3AB AD ,点E 为边BC 上一点,连接AE ,过点E 作对角线AC 的垂线,垂足为F ,点M 为AE 的中点,连接MB ,MF ,BF .可知MBF 的形状为______;(2)深人探究:如图②,将CEF △在平面内绕点C 顺时针旋转,请判断MBF 的形状是否变化,并说明理由;(提示:延长EF 到E ',使E F EF '=;延长AB 到A ',使A B AB '=,连接CE ',AE ',A E ',构造全等三角形进行证明)(3)拓展延伸:如果3AD =,2CE =,在CEF △旋转过程中,当点A ,E ,F 在同一条直线上时,请直接写出MF 的长. 8.综合与实践数学活动课上,老师让同学们结合下述情境,提出一个数学问题:如图1,四边形ABCD 是正方形,四边形BEDF 是矩形.探究展示:“兴趣小组”提出的问题是:“如图2,连接CE .求证:AE ⊥CE .”并展示了如下的证明方法:证明:如图3,分别连接AC ,BD ,EF ,AF .设AC 与BD 相交于点O . ∵四边形ABCD 是正方形,∴OA =OC =12AC ,OB =OD =12BD ,且AC =BD . 又∵四边形BEDF 是矩形, ∴EF 经过点O ,∴OE =OF =12EF ,且EF =BD . ∴OE =OF ,OA =OC .∴四边形AECF 是平行四边形.(依据1) ∵AC =BD ,EF =BD , ∴AC =EF .∴四边形AECF 是矩形.(依据2) ∴∠CEA =90°, 即AE ⊥CE . 反思交流:(1)上述证明过程中“依据1”“依据2”分别是什么? 拓展再探:(2)“创新小组”受到“兴趣小组”的启发,提出的问题是:“如图4,分别延长AE ,FB 交于点P ,求证:EB =PB .”请你帮助他们写出该问题的证明过程.(3)“智慧小组”提出的问题是:若∠BAP =30°,AE =31-,求正方形ABCD 的面积.请你解决“智慧小组”提出的问题. 9.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.10.如图1,已知ABC 和ADE 均为等腰直角三角形,点D 、E 分别在线段AB 、AC 上,90C AED ∠=∠=︒.(1)观察猜想:如图2,将ADE 绕点A 逆时针旋转,连接BD 、CE ,BD 的延长线交CE 于点F .当BD 的延长线恰好经过点E 时,点E 与点F 重合,此时,①BDCE的值为______; ②∠BEC 的度数为______度;(2)类比探究:如图3,继续旋转ADE ,点F 与点E 不重合时,上述结论是否仍然成立,请说明理由;(3)拓展延伸:若2AE DE ==.10AC BC ==,当CE 所在的直线垂直于AD 时,请你直接写出线段BD 的长.11.将两个完全相同的三角形纸片ABC 和DEC 重合放置,其中90,30C B E ∠=︒∠=∠=︒.(1)操作发现:如图2,固定,ABC 使DEC 绕点C 旋转,设BDC 的面积为1,S AEC 的面积为2,S 当点D 恰好落在AB 边上时,则1S 与2S 的数量关系是 ;(2)猜想论证:当DEC 绕点C 旋转到如图3所示的位置时,小明猜想()1中1S 与2S 的数量关系为相等,并尝试分别作出了BDC 和AEC 中BC CE 、边上的高,DM AN 、请你证明小明的猜想,即证明:12S S .(3)拓展探究:已知60ABC ∠=︒,点D 是角平分线上的一点,,4,//BD CD BE DE AB ==交BC 于点E (如图4).若射线BA 上存在点F ,使DCF BDE S S =△△,请直接写出相应的BF 的长.12.如图(1),在矩形ABCD 中,AD =nAB ,点M ,P 分别在边AB ,AD 上(均不与端点重合),且AP =nAM ,以AP 和AM 为邻边作矩形AMNP ,连接AN ,CN. (问题发现)(1)如图(2),当n =1时,BM 与PD 的数量关系为 ,CN 与PD 的数量关系为 . (类比探究)(2)如图(3),当n =2时,矩形AMNP 绕点A 顺时针旋转,连接PD ,则CN 与PD 之间的数量关系是否发生变化?若不变,请就图(3)给出证明;若变化,请写出数量关系,并就图(3)说明理由. (拓展延伸)(3)在(2)的条件下,已知AD =4,AP =2,当矩形AMVP 旋转至C ,N ,M 三点共线时,请直接写出线段CN 的长13.探究:如图1和图2,四边形ABCD 中,已知AB =AD ,∠BAD =90°,点E 、F 分别在BC 、CD 上,∠EAF =45°.(1)①如图1,若∠B、∠ADC都是直角,把△ABE绕点A逆时针旋转90°至△ADG,使AB与AD重合,直接写出线段BE、DF和EF之间的数量关系;②如图2,若∠B、∠D都不是直角,但满足∠B+∠D=180°,线段BE、DF和EF之间的结论是否仍然成立,若成立,请写出证明过程;若不成立,请说明理由.(2)拓展:如图3,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC=22.点D、E均在边BC边上,且∠DAE=45°,若BD=1,求DE的长.14.(探究证明)(1)某班数学课题学习小组对矩形内两条互相垂直的线段与矩形两邻边的数量关系进行探究,提出下列问题,请你给出证明:如图①,在矩形ABCD中,EF⊥GH,EF分别交AD、BC于点E、F,GH分别交AB、DC于点G、H,求证:EF AB GH AD;(结论应用)(2)如图②,将矩形ABCD沿EF折叠,使得点B和点D重合,若AB=2,BC=3.求折痕EF的长;(拓展运用)(3)如图③,将矩形ABCD沿EF折叠.使得点D落在AB边上的点G处,点C落在点P处,得到四边形EFPG,若AB=2,BC=3,EF=2103,请求BP的长.15.在△ABC中,AC=BC,∠ACB=α,点D为直线BC上一动点,过点D作DF∥AC交直线AB于点F,将AD绕点D顺时针旋转α得到ED,ED交直线AB于点O,连接BE.(1)问题发现:如图1,α=90°,点D在边BC上,猜想:①AF与BE的数量关系是;②∠ABE=度.(2)拓展探究:如图2,0°<α<90°,点D 在边BC 上,请判断AF 与BE 的数量关系及∠ABE 的度数,并给予证明. (3)解决问题如图3,90°<α<180°,点D 在射线BC 上,且BD =3CD ,若AB =8,请直接写出BE 的长.16.(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ADAB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.17.如图1,在菱形ABCD 中,4,120AD B ︒=∠=,点E ,F 分别是AC ,AB 上的点,且1,232AE AD AF ==,猜想:①DECF的值是_______; ②直线DE 与直线CF 所成的角中较小的角的度数是_______.(2)类比探究:如图2,将绕AEF ∆点A 逆时针旋转,在旋转的过程中,(1)中结论是否成立,就图2的情形说明理由.(3)拓展延伸:在AEF ∆绕点A 旋转的过程中,当,,D E F 三点共线时,请直接写出CF 的长.18.(1)问题情境:如图1,已知等腰直角ABC ∆中,90ABC ∠=︒,6AB =,E 是AC 上的一点,且2CE =,过E 作ED BC ⊥于D ,取AE 中点F ,连接BF ,则BF 的长为_______(请直接写出答案) 小明采用如下的做法:延长AB 到H ,使AB BH =,连接EH ,B 为AH 中点,F 为AE 的中点,BF ∴是AEH ∆的中位线……请你根据小明的思路完成上面填空;(2)迁移应用:将图1中的CDE ∆绕点C 作顺时针旋转,当CE AC ⊥时,试探究BF 、AC 、CE 的数量关系,并证明你的结论.(3)拓展延伸:在旋转的过程中,当A 、C 、D 三点共线时,直接写出线段BF 的长. 19.综合与实践:问题情境:在数学课上,以“等腰直角三角形为主体,以点的对称为基础,探究线段间的变化关系”.如图1,在ABC 中,90ACB ∠=︒,AC BC =,点E 为ACB ∠的角平分线CD 上一动点但不与点C 重合,作点E 关于直线BC 的对称点为F ,连接AE 并延长交CB 延长线于点H ,连接FB 并延长交直线AH 于点G . 探究实践:(1)勤奋小组的同学发现AE BF =,请写出证明; 探究发现:(2)智慧小组在勤奋小组的基础上继续探究,发现线段FG ,EG 与CE 存在数量关系,请写出他们的发现并证明; 探究拓展:(3)如图2,奇异小组的同学在前两个小组探究的基础上,连接GC ,得到三条线段GE ,GC 与GF 存在一定的数量关系,请直接写出.20.综合与实践动手实践:一次数学兴趣活动,张老师将等腰Rt AEF 的直角顶点A 与正方形ABCD 的顶点A 重合(AE AD >),按如图(1)所示重叠在一起,使点E 在CD 边上,连接BF .则可证:ADE ≌△△______,______三点共线;发现问题:(1)如图(2),已知正方形ABCD ,E 为DC 边上一动点,DC nDE =,AF AE ⊥交CB 的延长线于F ,连结EF 交AB 于点G .若2n =,则AG BG =______,AGE BGFS S =△△______; 尝试探究:(2)如图(3),在(1)的条件下若3n =,求证:5AG GB =;拓展延伸:(3)如图(4),在(1)的条件下,当n =______时,AG 为GB 的6倍(直接写结果,不要求证明).【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)①60°;②相等;(2)∠AEB=90°,AE=2CM+BE ,证明见解析;(3),【分析】(1)由条件易证△ACD ≌△BCE ,从而得到:AD=BE ,∠ADC=∠BEC .由点A ,D ,E 在同一 解析:(1)①60°;②相等;(2)∠AEB =90°,AE =2CM +BE ,证明见解析;(3)31-31+ 【分析】(1)由条件易证△ACD ≌△BCE ,从而得到:AD =BE ,∠ADC =∠BEC .由点A ,D ,E 在同一直线上可求出∠ADC ,从而可以求出∠AEB 的度数.(2)仿照(1)中的解法可求出∠AEB 的度数,证出AD =BE ;由△DCE 为等腰直角三角形及CM 为△DCE 中DE 边上的高可得CM =DM =ME ,从而证到AE =2CH +BE .(3)由PD =1可得:点P 在以点D 为圆心,1为半径的圆上;由∠BPD =90°可得:点P 在以BD 为直径的圆上.显然,点P 是这两个圆的交点,由于两圆有两个交点,接下来需对两个位置分别进行讨论.然后,添加适当的辅助线,借助于(2)中的结论即可解决问题.【详解】解:(1)①如图1.∵△ACB 和△DCE 均为等边三角形,∴CA =CB ,CD =CE ,∠ACB =∠DCE =60°,∴∠ACD =∠BCE .在△ACD 和△BCE 中,∵AC BC ACD BCE CD CE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩, ∴△ACD ≌△BCE (SAS ),∴∠ADC =∠BEC .∵△DCE 为等边三角形,∴∠CDE =∠CED =60°.∵点A ,D ,E 在同一直线上,∴∠ADC =120°,∴∠BEC =120°,∴∠AEB =∠BEC ﹣∠CED =60°.故答案为:60°.②∵△ACD ≌△BCE ,∴AD =BE .故答案为:AD =BE .(2)∠AEB =90°,AE =BE +2CM .理由:如图2.∵△ACB 和△DCE 均为等腰直角三角形,∴CA =CB ,CD =CE ,∠ACB =∠DCE =90°,∴∠ACD =∠BCE .在△ACD 和△BCE 中,CA CB ACD BCE CD CE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩, ∴△ACD ≌△BCE (SAS ),∴AD=BE,∠ADC=∠BEC.∵△DCE为等腰直角三角形,∴∠CDE=∠CED=45°.∵点A,D,E在同一直线上,∴∠ADC=135°,∴∠BEC=135°,∴∠AEB=∠BEC﹣∠CED=90°.∵CD=CE,CM⊥DE,∴DM=ME.∵∠DCE=90°,∴DM=ME=CM,∴AE=AD+DE=BE+2CM.(3)点A到BP 31-31+.理由如下:∵PD=1,∴点P在以点D为圆心,1为半径的圆上.∵∠BPD=90°,∴点P在以BD为直径的圆上,∴点P是这两圆的交点.①当点P在如图3①所示位置时,连接PD、PB、PA,作AH⊥BP,垂足为H,过点A作AE⊥AP,交BP于点E,如图3①.∵四边形ABCD是正方形,∴∠ADB=45°.AB=AD=DC=BC2,∠BAD=90°,∴BD=2.∵DP=1,∴BP3∵∠BPD=∠BAD=90°,∴A、P、D、B在以BD为直径的圆上,∴∠APB=∠ADB=45°,∴△PAE是等腰直角三角形.又∵△BAD是等腰直角三角形,点B、E、P共线,AH⊥BP,∴由(2)中的结论可得:BP=2AH+PD,∴3=2AH +1,∴AH =312-.②当点P 在如图3②所示位置时,连接PD 、PB 、PA ,作AH ⊥BP ,垂足为H ,过点A 作AE ⊥AP ,交PB 的延长线于点E ,如图3②.同理可得:BP =2AH ﹣PD ,∴3=2AH ﹣1,∴AH =312+. 综上所述:点A 到BP 的距离为312-或312+. 【点睛】本题考查了等边三角形的性质、正方形的性质、等腰三角形的性质、直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半、圆周角定理、三角形全等的判定与性质等知识,考查了运用已有的知识和经验解决问题的能力,是体现新课程理念的一道好题.而通过添加适当的辅助线从而能用(2)中的结论解决问题是解决第(3)的关键.2.(1)=1;(2)改变, ;(3)①= ;②GB=()DG .【分析】(1)利用三点共线,可以求出k=1;(2)当点G 与点E 重合时,DG 取最小值,当点F 与点C 重合时,DG 取最大值,进而求出k 的取解析:(1)k =1;(2≤≤10210k ;(3)①S =38 ;②GB=21)DG.【分析】(1)利用三点共线,可以求出k=1;(2)当点G与点E重合时,DG取最小值,当点F与点C重合时,DG取最大值,进而求出k的取值范围;(3)①设BE=m,BF=n,利用一元二次方程的根与系数的关系进行和不等式进行求解;②根据①求出的EF=222-,由于ΔDEF为等腰三角形,EF为底,所以G为EF中点,易得GB=21-)DG.-,进而可以求出GB=(21【详解】如图1所示,把ΔDAE,ΔDCF分别沿着DE、DF翻折,在正方形ABCD中,∠ADC=∠DAB=∠DCB=90°’,AD=CD,∴∠ADE+∠CDF=∠ADC-∠EDF=90°-45°=45°,∴翻折后,AD,CD重合.设重合线为AG',则∠DG'E=∠DG'F=90°,∴DG'⊥EF,且E、G'、F三点共线,则G'在EF上。
陕西省西安铁一中2017-2018学年八年级下学期期中考试数学试题(解析版)

2017-2018西安铁一中初二下期中数学
一、精心选一选,相信自己的能力!(每题3分,共30分)
1.下列汽车标志中既是轴对称图形又是中心对称图形的是(
).A .
B .
C .
D .
【答案】C 【解析】一个图形绕着中心点旋转
180后能与自身重合,我们把这种图形叫做中心对称图形.如果一个图形沿某条直线折叠后,直线两旁的部分能够互相重合,
那么这个图形关于这条直线对称(轴对称).A .是轴对称图形,不是中心对称图形;
B .不是轴对称图形,也不是中心对称图形;
C .是轴对称图形,也是中心对称图形;
D .是轴对称图形,不是中心对称图形.
故选C .
2.下列命题:①对顶角相等;②同位角相等,两直线平行;③若a b ,则a b ;④若0x ,则220x x ;其中逆命题一定成立的有(
).A .②
B .①④
C .②④
D .①②③④【答案】A
【解析】各项的逆命题为:
①相等的角是对顶角.(错)eg :如图,
12,但1和2不是对顶角;②两直线平行,同位角相等.
(对);③若a
b ,则a b .(错)a b ;④若220x x ,则0x .(错)0x
或2.故选A .
2
1
3.在ABC △内部取一点P ,使得点P 到ABC △的的三边距离相等,则点
P 是ABC △的().A .三条高的交点
B .三条角平分线的交点
C .三条中线的交点
D .三边的垂直平凡线的交点【答案】B。
陕西省西安市西安铁一中学2024届中考押题数学预测卷含解析

陕西省西安市西安铁一中学2024届中考押题数学预测卷考生须知:1.全卷分选择题和非选择题两部分,全部在答题纸上作答。
选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。
2.请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。
3.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,在草稿纸、试题卷上答题无效。
一、选择题(每小题只有一个正确答案,每小题3分,满分30分)1.如图,在△ABC中,∠C=90°,AD是∠BAC的角平分线,若CD=2,AB=8,则△ABD的面积是()A.6 B.8 C.10 D.122.据相关报道,开展精准扶贫工作五年以来,我国约有55000000人摆脱贫困,将55000000用科学记数法表示是()A.55×106B.0.55×108C.5.5×106D.5.5×1073.一个几何体的三视图如图所示,该几何体是()A.直三棱柱B.长方体C.圆锥D.立方体4.将不等式组2(23)3532x xx x-≤-⎧⎨+⎩>的解集在数轴上表示,下列表示中正确的是( )A.B.C.D.5.下列说法中,正确的是()A.不可能事件发生的概率为0B.随机事件发生的概率为1 2C.概率很小的事件不可能发生D.投掷一枚质地均匀的硬币100次,正面朝上的次数一定为50次6.(2016四川省甘孜州)如图,在5×5的正方形网格中,每个小正方形的边长都为1,若将△AOB绕点O顺时针旋转90°得到△A′OB′,则A点运动的路径'AA的长为()A.πB.2πC.4πD.8π7.化简16的结果是()A.±4 B.4 C.2 D.±28.比较4,17,363的大小,正确的是()A.4<17<363B.4<363<17C.363<4<17D.17<363<49.如图,在4×4正方形网格中,黑色部分的图形构成一个轴对称图形,现在任意选取一个白色的小正方形并涂黑,使黑色部分的图形仍然构成一个轴对称图形的概率是()A.613B.513C.413D.31310.如图,在五边形ABCDE中,∠A+∠B+∠E=300°,DP,CP分别平分∠EDC、∠BCD,则∠P的度数是( )A.60°B.65°C.55°D.50°二、填空题(共7小题,每小题3分,满分21分)11.二次函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,以下结论:①abc>0;②4ac<b2;③2a+b>0;④其顶点坐标为(12,﹣2);⑤当x<12时,y随x的增大而减小;⑥a+b+c>0中,正确的有______.(只填序号)12.分解因式:2x3﹣4x2+2x=_____.13.一个布袋中装有1个蓝色球和2个红色球,这些球除颜色外其余都相同,随机摸出一个球后放回摇匀,再随机摸出一个球,则两次摸出的球都是红球的概率是_____.14.下面是“作已知圆的内接正方形”的尺规作图过程.已知:⊙O.求作:⊙O的内接正方形.作法:如图,(1)作⊙O的直径AB;(2)分别以点A,点B为圆心,大于AB的长为半径作弧,两弧分别相交于M、N两点;(3)作直线MN与⊙O交于C、D两点,顺次连接A、C、B、D.即四边形ACBD为所求作的圆内接正方形.请回答:该尺规作图的依据是_____.15.如图,矩形ABCD中,AB=3,BC=5,点P是BC边上的一个动点(点P与点B,C都不重合),现将△PCD沿直线PD折叠,使点C落到点F处;过点P作∠BPF的角平分线交AB于点E.设BP=x,BE=y,则下列图象中,能表示y与x的函数关系的图象大致是()16.圆锥的底面半径是4cm,母线长是5cm,则圆锥的侧面积等于_____cm1.17.因式分解:a2﹣a=_____.三、解答题(共7小题,满分69分)18.(10分)如图,一盏路灯沿灯罩边缘射出的光线与地面BC交于点B、C,测得∠ABC=45°,∠ACB=30°,且BC =20米.(1)请用圆规和直尺画出路灯A到地面BC的距离AD;(不要求写出画法,但要保留作图痕迹)(2)求出路灯A离地面的高度AD.(精确到0.1米)(参考数据:2≈1.414,3≈1.732).19.(5分)为了落实国务院的指示精神,某地方政府出台了一系列“三农”优惠政策,使农民收入大幅度增加.某农户生产经销一种农产品,已知这种产品的成本价为每千克20元,市场调查发现,该产品每天的销售量y(千克)与销售价x(元/千克)有如下关系:y=﹣2x+1.设这种产品每天的销售利润为w元.求w与x之间的函数关系式.该产品销售价定为每千克多少元时,每天的销售利润最大?最大利润是多少元?如果物价部门规定这种产品的销售价不高于每千克28元,该农户想要每天获得150元的销售利润,销售价应定为每千克多少元?20.(8分)某市飞翔航模小队,计划购进一批无人机.已知3台A型无人机和4台B型无人机共需6400元,4台A 型无人机和3台B型无人机共需6200元.(1)求一台A型无人机和一台B型无人机的售价各是多少元?(2)该航模小队一次购进两种型号的无人机共50台,并且B型无人机的数量不少于A型无人机的数量的2倍.设购进A型无人机x台,总费用为y元.①求y与x的关系式;②购进A型、B型无人机各多少台,才能使总费用最少?21.(10分)在汕头市中小学标准化建设工程中,某学校计划购进一批电脑和电子白板,经过市场考察得知,电子白板的价格是电脑的3倍,购买5台电脑和10台电子白板需要17.5万元,求每台电脑、每台电子白板各多少万元?22.(10分)某中学为开拓学生视野,开展“课外读书周”活动,活动后期随机调查了九年级部分学生一周的课外阅读时间,并将结果绘制成两幅不完整的统计图,请你根据统计图的信息回答下列问题:(1)本次调查的学生总数为_____人,被调查学生的课外阅读时间的中位数是_____小时,众数是_____小时;并补全条形统计图;(2)在扇形统计图中,课外阅读时间为5小时的扇形的圆心角度数是_____;(3)若全校九年级共有学生800人,估计九年级一周课外阅读时间为6小时的学生有多少人?23.(12分)在锐角△ABC 中,边BC 长为18,高AD 长为12如图,矩形EFCH 的边GH 在BC 边上,其余两个顶点E 、F 分别在AB 、AC 边上,EF 交AD 于点K ,求EF AK的值;设EH =x ,矩形EFGH 的面积为S ,求S 与x 的函数关系式,并求S 的最大值.24.(14分)解方程(1)2430x x --=;(2)()22(1)210x x ---=参考答案一、选择题(每小题只有一个正确答案,每小题3分,满分30分)1、B【解题分析】分析:过点D 作DE ⊥AB 于E ,先求出CD 的长,再根据角平分线上的点到角的两边的距离相等可得DE =CD =2,然后根据三角形的面积公式列式计算即可得解.详解:如图,过点D 作DE ⊥AB 于E ,∵AB =8,CD =2,∵AD 是∠BAC 的角平分线,90C ,∠=︒∴DE =CD =2,∴△ABD 的面积11828.22AB DE =⋅=⨯⨯= 故选B.点睛:考查角平分线的性质,角平分线上的点到角两边的距离相等.2、D【解题分析】试题解析:55000000=5.5×107, 故选D .考点:科学记数法—表示较大的数3、A【解题分析】根据三视图的形状可判断几何体的形状.【题目详解】观察三视图可知,该几何体是直三棱柱.故选A .本题考查了几何体的三视图和结构特征,根据三视图的形状可判断几何体的形状是关键.4、B【解题分析】先解不等式组中的每一个不等式,再把不等式的解集表示在数轴上即可. 解:不等式可化为:11x x ≤⎧⎨>-⎩,即11x -<≤. ∴在数轴上可表示为.故选B .“点睛”不等式组的解集在数轴上表示的方法:把每个不等式的解集在数轴上表示出来(>,≥向右画;<,≤向左画),在表示解集时“≥”,“≤”要用实心圆点表示;“<”,“>”要用空心圆点表示.5、A【解题分析】试题分析:不可能事件发生的概率为0,故A正确;随机事件发生的概率为在0到1之间,故B错误;概率很小的事件也可能发生,故C错误;投掷一枚质地均匀的硬币100次,正面向上的次数为50次是随机事件,D错误;故选A.考点:随机事件.6、B【解题分析】试题分析:∵每个小正方形的边长都为1,∴OA=4,∵将△AOB绕点O顺时针旋转90°得到△A′OB′,∴∠AOA′=90°,∴A点运动的路径'AA的长为:904180π⨯=2π.故选B.考点:弧长的计算;旋转的性质.7、B【解题分析】根据算术平方根的意义求解即可.【题目详解】=4,故选:B.【题目点拨】本题考查了算术平方根的意义,一般地,如果一个正数x的平方等于a,即x2=a,那么这个正数x叫做a的算术平方根,正数a有一个正的算术平方根,0的算术平方根是0,负数没有算术平方根.8、C【解题分析】根据【题目详解】解:易得:且所以363<4<17,故选C.【题目点拨】本题主要考查开平方开立方运算。
西安铁一中分校小升初数学期末试卷真题汇编[解析版]
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西安铁一中分校小升初数学期末试卷真题汇编[解析版]一、选择题1.军军参加团体操表演,他的位置用数对表示是(3,7),如果这时的方队是一个正方形,参加团体操表演的至少有()人。
A.9 B.21 C.49 D.1002.一堆煤的34是120吨,求这堆煤有多重.不正确的算式是()A.120×34B.120÷3×4 C.120÷343.一个三角形三个内角度数的比是2∶3∶5,这个三角形是()三角形。
A.锐角B.直角C.钝角D.无法确定4.甲乙两筐苹果,甲筐32千克,乙筐x千克.从甲筐拿4千克放入乙筐,两筐苹果就一样重.下列方程正确的是().A.32-X=4 B.X+4=32 C.X-8=32 D.X+4=32-4 5.观察下面的立体图形,下列说法正确的是( ).A.从正面和左面观察到的形状相同B.从上面和左面观察到的形状相同C.从正面和上面观察到的形状相同D.从左面和右面观察到的形状相同6.将一个圆柱体木头削成一个最大的圆锥,下列说法错误的是()。
A.削去部分的体积占圆柱的13B.圆锥的体积占圆柱的13C.削去部分的体积是圆锥的2倍D.圆锥的体积占削去部分的127.与奇数a相邻的两个奇数是()。
A.a-1和a+1 B.a-3和a+3 C.a-2和a+2 D.a-1和a+38.一种电视机提价110后,又降价110,现价()原价.A.高于B.等于C.低于9.将正方形纸片对折三次(如图所示),再沿AB剪去一个等腰直角三角形,展开铺平得到的图形是()。
A .B .C .二、填空题10.0.05升=(________)立方厘米 35小时=(________)分 1.2公顷=(________)公顷(________)平方米11.( )∶20=()8 =0.8=4÷( )=( )%。
12.已知a =2×3×m ,b =2×2×5×m ,如果ab 的最小公倍数是420,则a 和b 的最大公因数是(________)。
西安铁一中分校七年级下册数学期末试卷真题汇编[解析版]
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西安铁一中分校七年级下册数学期末试卷真题汇编[解析版]一、解答题1.如图1,AB //CD ,点E 、F 分别在AB 、CD 上,点O 在直线AB 、CD 之间,且100EOF ∠=︒.(1)求BEO OFD ∠+∠的值;(2)如图2,直线MN 分别交BEO ∠、OFC ∠的角平分线于点M 、N ,直接写出EMN FNM ∠-∠的值;(3)如图3,EG 在AEO ∠内,AEG m OEG ∠=∠;FH 在DFO ∠内,DFH m OFH ∠=∠,直线MN 分别交EG 、FH 分别于点M 、N ,且50FMN ENM ∠-∠=︒,直接写出m 的值.2.已知,AB ∥CD ,点E 在CD 上,点G ,F 在AB 上,点H 在AB ,CD 之间,连接FE ,EH ,HG ,∠AGH =∠FED ,FE ⊥HE ,垂足为E . (1)如图1,求证:HG ⊥HE ;(2)如图2,GM 平分∠HGB ,EM 平分∠HED ,GM ,EM 交于点M ,求证:∠GHE =2∠GME ;(3)如图3,在(2)的条件下,FK 平分∠AFE 交CD 于点K ,若∠KFE :∠MGH =13:5,求∠HED 的度数.3.问题情境:如图1,AB∥CD,∠PAB=130°,∠PCD=120°.求∠APC的度数.小明的思路是:过P作PE∥AB,通过平行线性质,可得∠APC=∠APE+∠CPE=50°+60°=110°.问题解决:(1)如图2,AB∥CD,直线l分别与AB、CD交于点M、N,点P在直线I上运动,当点P 在线段MN上运动时(不与点M、N重合),∠PAB=α,∠PCD=β,判断∠APC、α、β之间的数量关系并说明理由;(2)在(1)的条件下,如果点P在线段MN或NM的延长线上运动时.请直接写出∠APC、α、B之间的数量关系;(3)如图3,AB∥CD,点P是AB、CD之间的一点(点P在点A、C右侧),连接PA、PC,∠BAP和∠DCP的平分线交于点Q.若∠APC=116°,请结合(2)中的规律,求∠AQC 的度数.4.阅读下面材料:小亮同学遇到这样一个问题:已知:如图甲,AB//CD,E为AB,CD之间一点,连接BE,DE,得到∠BED.求证:∠BED=∠B+∠D.(1)小亮写出了该问题的证明,请你帮他把证明过程补充完整.证明:过点E作EF//AB,则有∠BEF=.∵AB//CD,∴//,∴∠FED=.∴∠BED=∠BEF+∠FED=∠B+∠D.(2)请你参考小亮思考问题的方法,解决问题:如图乙,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=60°,∠ADC=70°,求∠BED的度数;②如图2,当点B在点A的右侧时,设∠ABC=α,∠ADC=β,请你求出∠BED的度数(用含有α,β的式子表示).5.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.二、解答题6.问题情境:如图1,AB ∥CD ,∠PAB =130°,∠PCD =120°,求∠APC 的度数. 小明的思路是:如图2,过P 作PE ∥AB ,通过平行线性质来求∠APC . (1)按小明的思路,易求得∠APC 的度数为 度;(2)如图3,AD ∥BC ,点P 在射线OM 上运动,当点P 在A 、B 两点之间运动时,∠ADP =∠α,∠BCP =∠β.试判断∠CPD 、∠α、∠β之间有何数量关系?请说明理由; (3)在(2)的条件下,如果点P 在A 、B 两点外侧运动时(点P 与点A 、B 、O 三点不重合),请你直接写出∠CPD 、∠α、∠β间的数量关系.7.如图所示,已知//AM BN ,点P 是射线AM 上一动点(与点A 不重合),BC 、BD 分别平分ABP ∠和PBN ∠,分别交射线AM 于点C 、D ,且60CBD ∠=︒ (1)求A ∠的度数.(2)当点P 运动时,APB ∠与ADB ∠之间的数量关系是否随之发生变化?若不变化,请写出它们之间的关系,并说明理由;若变化,请写出变化规律. (3)当点P 运动到使ACB ABD =∠∠时,求ABC ∠的度数.8.已知:ABC 和同一平面内的点D .(1)如图1,点D 在BC 边上,过D 作//DE BA 交AC 于E ,//DF CA 交AB 于F .根据题意,在图1中补全图形,请写出EDF ∠与BAC ∠的数量关系,并说明理由;(2)如图2,点D 在BC 的延长线上,//DF CA ,EDF BAC ∠=∠.请判断DE 与BA 的位置关系,并说明理由.(3)如图3,点D 是ABC 外部的一个动点.过D 作//DE BA 交直线AC 于E ,//DF CA 交直线AB 于F ,直接写出EDF ∠与BAC ∠的数量关系,并在图3中补全图形.9.已知//a b ,直角ABC 的边与直线a 分别相交于O 、G 两点,与直线b 分别交于E 、F 点,90ACB ∠=.(1)将直角ABC 如图1位置摆放,如果46AOG ∠=,则CEF ∠=______; (2)将直角ABC 如图2位置摆放,N 为AC 上一点,180NEF CEF ︒∠+∠=,请写出NEF ∠与AOG ∠之间的等量关系,并说明理由.(3)将直角ABC 如图3位置摆放,若140GOC ∠=,延长AC 交直线b 于点Q ,点P 是射线GF 上一动点,探究POQ ∠,OPQ ∠与PQF ∠的数量关系,请直接写出结论.10.如图1,在平面直角坐标系中,()()02A a C b ,,,,且满足()240a b a b ++-+=,过C 作CB x ⊥轴于B(1)求三角形ABC 的面积.(2)发过B 作//BD AC 交y 轴于D ,且,AE DE 分别平分,CAB ODB ∠∠,如图2,若,90()CAB ACB a αββ∠=∠=+=︒,求AED ∠的度数.(3)在y 轴上是否存在点P ,使得三角形ABC 和三角形ACP 的面积相等?若存在,求出P 点坐标;若不存在;请说明理由.三、解答题11.(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.12.如图,在ABC 中,ABC ∠与ACB ∠的角平分线交于O 点.(1)若40A ∠=︒,则BOC ∠= ︒; (2)若A n ∠=︒,则BOC ∠= ︒;(3)若A n ∠=︒,ABC ∠与ACB ∠的角平分线交于O 点,ABO ∠的平分线与ACO ∠的平分线交于点1O ,,2016O BD ∠的平分线与2016O CE ∠的平分线交于点2017O ,则2017O ∠=︒.13.如图1,已知线段AB 、CD 相交于点O ,连接AC 、BD ,我们把形如图1的图形称之为“8字形”.如图2,∠CAB 和∠BDC 的平分线AP 和DP 相交于点P ,并且与CD 、AB 分别相交于M 、N .试解答下列问题:(1)仔细观察,在图2中有 个以线段AC 为边的“8字形”; (2)在图2中,若∠B=96°,∠C=100°,求∠P 的度数;(3)在图2中,若设∠C=α,∠B=β,∠CAP=13∠CAB ,∠CDP=13∠CDB ,试问∠P 与∠C 、∠B 之间存在着怎样的数量关系(用α、β表示∠P ),并说明理由; (4)如图3,则∠A+∠B+∠C+∠D+∠E+∠F 的度数为 .14.如图,直线//PQ MN ,一副直角三角板,ABC DEF ∆∆中,90,45,30,60ACB EDF ABC BAC DFE DEF ︒︒︒︒∠=∠=∠=∠=∠=∠=.(1)若DEF ∆如图1摆放,当ED 平分PEF ∠时,证明:FD 平分EFM ∠.(2)若,ABC DEF ∆∆如图2摆放时,则PDE ∠=(3)若图2中ABC ∆固定,将DEF ∆沿着AC 方向平移,边DF 与直线PQ 相交于点G ,作FGQ ∠和GFA ∠的角平分线GH FH 、相交于点H (如图3),求GHF ∠的度数.(4)若图2中DEF ∆的周长35,5cm AF cm =,现将ABC ∆固定,将DEF ∆沿着CA 方向平移至点F 与A 重合,平移后的得到''D E A ∆,点D E 、的对应点分别是''D E 、,请直接写出四边形'DEAD 的周长.(5)若图2中DEF ∆固定,(如图4)将ABC ∆绕点A 顺时针旋转,1分钟转半圈,旋转至AC 与直线AN 首次重合的过程中,当线段BC 与DEF ∆的一条边平行时,请直接写出旋转的时间.15.已知,//AB CD ,点E 为射线FG 上一点.(1)如图1,写出EAF ∠、AED ∠、EDG ∠之间的数量关系并证明; (2)如图2,当点E 在FG 延长线上时,求证:EAF AED EDG ∠=∠+∠;(3)如图3,AI 平分BAE ∠,DI 交AI 于点I ,交AE 于点K ,且EDI ∠:2:1CDI ∠=,20AED ∠=︒,30I ∠=︒,求EKD ∠的度数.【参考答案】一、解答题1.(1) ;(2)的值为40°;(3). 【分析】(1)过点O 作OG ∥AB ,可得AB ∥OG ∥CD ,利用平行线的性质可求解; (2)过点M 作MK ∥AB ,过点N 作NH ∥CD ,由角平分线的定义可设∠BEM 解析:(1)260BEO DFO ∠+∠=︒ ;(2)EMN FNM ∠-∠的值为40°;(3)53.【分析】(1)过点O 作OG ∥AB ,可得AB ∥OG ∥CD ,利用平行线的性质可求解;(2)过点M 作MK ∥A B ,过点N 作NH ∥CD ,由角平分线的定义可设∠BEM =∠OEM =x ,∠CFN =∠OFN =y ,由∠BEO +∠DFO =260°可求x -y =40°,进而求解;(3)设直线FK 与EG 交于点H ,FK 与AB 交于点K ,根据平行线的性质即三角形外角的性质及50FMN ENM ∠-∠=︒,可得50KFD AEG ∠-∠=︒,结合260AEG n OEG DFK n OFK BEO DFO ∠=∠=∠∠+∠=︒,,,可得11180100AEG AEG KFD KFD n n ∠+∠+︒-∠-∠=︒,即可得关于n 的方程,计算可求解n 值. 【详解】证明:过点O 作OG ∥AB ,∵AB ∥CD , ∴AB ∥OG ∥CD ,∴180180BEO EOG DFO FOG ∠+∠=︒∠+∠=︒,,∴360BEO EOG DFO FOG ∠+∠+∠+∠=︒, 即360BEO EOF DFO ∠+∠+∠=︒, ∵∠EOF =100°,∴∠260BEO DFO +∠=︒;(2)解:过点M 作MK ∥AB ,过点N 作NH ∥CD ,∵EM 平分∠BEO ,FN 平分∠CFO , 设BEM OEM x CFN OFN y ∠=∠=∠=∠=,, ∵260BEO DFO ∠+∠=︒∴21802260BEO DFO x y ∠+∠=+︒-=︒, ∴x -y =40°,∵MK ∥AB ,NH ∥CD ,AB ∥CD , ∴AB ∥MK ∥NH ∥CD ,∴EMK BEM x HNF CFN y KMN HNM ∠=∠=∠=∠=∠=∠,,, ∴EMN FNM EMK KMN HNM HNF ∠+∠=∠+∠-∠+∠() x KMN HNM y =+∠-∠-=x -y =40°,故EMN FNM ∠-∠的值为40°;(3)如图,设直线FK 与EG 交于点H ,FK 与AB 交于点K ,∵AB ∥CD ,∴AKF KFD ∠=∠,∵AKF EHK HEK EHK AEG ∠=∠+∠=∠+∠, ∴KFD EHK AEG ∠=∠+∠, ∵50EHK NMF ENM ∠=∠-∠=︒, ∴50KFD AEG ∠=︒+∠, 即50KFD AEG ∠-∠=︒,∵AEG n OEG ∠=∠,FK 在∠DFO 内,DFK n OFK ∠=∠.∴1180180CFO DFK OFK KFD KFD n∠=︒-∠-∠=︒-∠-∠ ,1AEO AEG OEG AEG AEG n ∠=∠+∠=∠+∠,∵260BEO DFO ∠+∠=︒, ∴100AEO CFO ∠+∠=︒,∴11180100AEG AEG KFD KFD n n ∠+∠+︒-∠-∠=︒,即(180)1KFD AEG n ⎛⎫⎪⎝∠⎭+-∠︒=, ∴115080n ⎛⎫⎪⨯⎭︒︒⎝+=, 解得53n = . 经检验,符合题意, 故答案为:53.【点睛】本题主要考查平行线的性质,角平分线的定义,灵活运用平行线的性质是解题的关键.2.(1)见解析;(2)见解析;(3)40° 【分析】(1)根据平行线的性质和判定解答即可;(2)过点H 作HP ∥AB ,根据平行线的性质解答即可; (3)过点H 作HP ∥AB ,根据平行线的性质解答即可.解析:(1)见解析;(2)见解析;(3)40° 【分析】(1)根据平行线的性质和判定解答即可;(2)过点H 作HP ∥AB ,根据平行线的性质解答即可; (3)过点H 作HP ∥AB ,根据平行线的性质解答即可. 【详解】证明:(1)∵AB ∥CD , ∴∠AFE =∠FED , ∵∠AGH =∠FED ,∴∠AFE=∠AGH,∴EF∥GH,∴∠FEH+∠H=180°,∵FE⊥HE,∴∠FEH=90°,∴∠H=180°﹣∠FEH=90°,∴HG⊥HE;(2)过点M作MQ∥AB,∵AB∥CD,∴MQ∥CD,过点H作HP∥AB,∵AB∥CD,∴HP∥CD,∵GM平分∠HGB,∠BGH,∴∠BGM=∠HGM=12∵EM平分∠HED,∠HED,∴∠HEM=∠DEM=12∵MQ∥AB,∴∠BGM=∠GMQ,∵MQ∥CD,∴∠QME=∠MED,∴∠GME=∠GMQ+∠QME=∠BGM+∠MED,∵HP∥AB,∴∠BGH=∠GHP=2∠BGM,∵HP∥CD,∴∠PHE=∠HED=2∠MED,∴∠GHE=∠GHP+∠PHE=2∠BGM+2∠MED=2(∠BGM+∠MED),∴∠GHE=∠2GME;(3)过点M作MQ∥AB,过点H作HP∥AB,由∠KFE:∠MGH=13:5,设∠KFE=13x,∠MGH=5x,由(2)可知:∠BGH=2∠MGH=10x,∵∠AFE+∠BFE=180°,∴∠AFE=180°﹣10x,∵FK平分∠AFE,∴∠AFK=∠KFE=12∠AFE,即1(18010)132x x︒-=,解得:x=5°,∴∠BGH=10x=50°,∵HP∥AB,HP∥CD,∴∠BGH=∠GHP=50°,∠PHE=∠HED,∵∠GHE=90°,∴∠PHE=∠GHE﹣∠GHP=90°﹣50°=40°,∴∠HED=40°.【点睛】本题考查了平行线的判定与性质,熟练掌握平行线的判定与性质定理以及灵活构造平行线是解题的关键.3.(1)∠APC=α+β,理由见解析;(2)∠APC=α-β或∠APC=β-α;(3)58°【分析】(1)过点P作PE∥AB,根据平行线的判定与性质即可求解;(2)分点P在线段MN或NM的延长线解析:(1)∠APC=α+β,理由见解析;(2)∠APC=α-β或∠APC=β-α;(3)58°【分析】(1)过点P作PE∥AB,根据平行线的判定与性质即可求解;(2)分点P在线段MN或NM的延长线上运动两种情况,根据平行线的判定与性质及角的和差即可求解;(3)过点P,Q分别作PE∥AB,QF∥AB,根据平行线的判定与性质及角的和差即可求解.【详解】解:(1)如图2,过点P作PE∥AB,∵AB∥CD,∴PE∥AB∥CD,∴∠APE=α,∠CPE=β,∴∠APC=∠APE+∠CPE=α+β.(2)如图,在(1)的条件下,如果点P在线段MN的延长线上运动时,∵AB∥CD,∠PAB=α,∴∠1=∠PAB=α,∵∠1=∠APC+∠PCD,∠PCD=β,∴α=∠APC+β,∴∠APC=α-β;如图,在(1)的条件下,如果点P在线段NM的延长线上运动时,∵AB∥CD,∠PCD=β,∴∠2=∠PCD=β,∵∠2=∠PAB+∠APC,∠PAB=α,∴β=α+∠APC,∴∠APC=β-α;(3)如图3,过点P,Q分别作PE∥AB,QF∥AB,∵AB∥CD,∴AB∥QF∥PE∥CD,∴∠BAP=∠APE,∠PCD=∠EPC,∵∠APC=116°,∴∠BAP+∠PCD=116°,∵AQ平分∠BAP,CQ平分∠PCD,∴∠BAQ=12∠BAP,∠DCQ=12∠PCD,∴∠BAQ+∠DCQ=12(∠BAP+∠PCD)=58°,∵AB∥QF∥CD,∴∠BAQ=∠AQF,∠DCQ=∠CQF,∴∠AQF+∠CQF=∠BAQ+∠DCQ=58°,∴∠AQC=58°.【点睛】此题考查了平行线的判定与性质,添加辅助线将两条平行线相关的角联系到一起是解题的关键.4.(1)∠B,EF,CD,∠D;(2)①65°;②180°﹣【分析】(1)根据平行线的判定定理与性质定理解答即可;(2)①如图1,过点E作EF∥AB,当点B在点A的左侧时,根据∠ABC=60°,解析:(1)∠B,EF,CD,∠D;(2)①65°;②180°﹣11 22 aβ+【分析】(1)根据平行线的判定定理与性质定理解答即可;(2)①如图1,过点E作EF∥AB,当点B在点A的左侧时,根据∠ABC=60°,∠ADC=70°,参考小亮思考问题的方法即可求∠BED的度数;②如图2,过点E作EF∥AB,当点B在点A的右侧时,∠ABC=α,∠ADC=β,参考小亮思考问题的方法即可求出∠BED的度数.【详解】解:(1)过点E作EF∥AB,则有∠BEF=∠B,∵AB∥CD,∴EF ∥CD ,∴∠FED =∠D ,∴∠BED =∠BEF +∠FED =∠B +∠D ;故答案为:∠B ;EF ;CD ;∠D ;(2)①如图1,过点E 作EF ∥AB ,有∠BEF =∠EBA .∵AB ∥CD ,∴EF ∥CD .∴∠FED =∠EDC .∴∠BEF +∠FED =∠EBA +∠EDC .即∠BED =∠EBA +∠EDC ,∵BE 平分∠ABC ,DE 平分∠ADC ,∴∠EBA =12∠ABC =30°,∠EDC =12∠ADC =35°,∴∠BED =∠EBA +∠EDC =65°.答:∠BED 的度数为65°;②如图2,过点E 作EF ∥AB ,有∠BEF +∠EBA =180°.∴∠BEF =180°﹣∠EBA ,∵AB ∥CD , ∴EF ∥CD . ∴∠FED =∠EDC . ∴∠BEF +∠FED =180°﹣∠EBA +∠EDC .即∠BED =180°﹣∠EBA +∠EDC ,∵BE 平分∠ABC ,DE 平分∠ADC ,∴∠EBA =12∠ABC =12α,∠EDC =12∠ADC =12β, ∴∠BED =180°﹣∠EBA +∠EDC =180°﹣1122a β+. 答:∠BED 的度数为180°﹣1122a β+. 【点睛】本题考查了平行线的判定与性质,解决本题的关键是熟练掌握平行线的判定与性质. 5.(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=a+45°∴∠DBC=∠ABD+∠ABC=2a+90,即:∠FBC=12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.二、解答题6.(1)110°;(2)∠CPD=∠α+∠β,见解析;(3)当P在BA延长线时,∠CPD=∠β-∠α;当P在AB延长线上时,∠CPD=∠α-∠β【分析】(1)过P作PE∥AB,通过平行线性质求∠A解析:(1)110°;(2)∠CPD=∠α+∠β,见解析;(3)当P在BA延长线时,∠CPD=∠β-∠α;当P在AB延长线上时,∠CPD=∠α-∠β【分析】(1)过P作PE∥AB,通过平行线性质求∠APC即可;(2)过P作PE∥AD交CD于E,推出AD∥PE∥BC,根据平行线的性质得出∠α=∠DPE,∠β=∠CPE,即可得出答案;(3)画出图形,根据平行线的性质得出∠α=∠DPE,∠β=∠CPE,即可得出答案.【详解】解:(1)过点P作PE∥AB,∵AB∥CD,∴PE∥AB∥CD,∴∠A+∠APE=180°,∠C+∠CPE=180°,∵∠PAB=130°,∠PCD=120°,∴∠APE=50°,∠CPE=60°,∴∠APC=∠APE+∠CPE=110°.故答案为110°;(2)∠CPD=∠α+∠β,理由是:如图3,过P作PE∥AD交CD于E,∵AD∥BC,∴AD∥PE∥BC,∴∠α=∠DPE,∠β=∠CPE,∴∠CPD=∠DPE+∠CPE=∠α+∠β;(3)当P在BA延长线时,∠CPD=∠β-∠α,理由是:如图4,过P作PE∥AD交CD于E,∵AD∥BC,∴AD∥PE∥BC,∴∠α=∠DPE,∠β=∠CPE,∴∠CPD=∠CPE-∠DPE =∠β-∠α;当P在AB延长线时,∠CPD=∠α-∠β,理由是:如图5,过P作PE∥AD交CD于E,∵AD ∥BC ,∴AD ∥PE ∥BC ,∴∠α=∠DPE ,∠β=∠CPE ,∴∠CPD =∠DPE -∠CPE =∠α-∠β.【点睛】本题考查了平行线的性质和判定的应用,主要考查学生的推理能力,题目是一道比较典型的题目,分类讨论是解题的关键.7.(1);(2)不变化,,理由见解析;(3)【分析】(1)结合题意,根据角平分线的性质,得;再根据平行线的性质计算,即可得到答案;(2)根据平行线的性质,得,;结合角平分线性质,得,即可完成求解 解析:(1)60A ∠=;(2)不变化,2APB ADB ∠=∠,理由见解析;(3)30ABC ∠=【分析】(1)结合题意,根据角平分线的性质,得ABN ∠;再根据平行线的性质计算,即可得到答案;(2)根据平行线的性质,得APB PBN ∠=∠,ADB DBN ∠=∠;结合角平分线性质,得2APB ADB ∠=∠,即可完成求解;(3)根据平行线的性质,得ACB CBN ∠=∠;结合ACB ABD =∠∠,推导得ABC DBN ∠=∠;再结合(1)的结论计算,即可得到答案.【详解】(1)∵BC ,BD 分别评分ABP ∠和PBN ∠, ∴1122CBP ABP DBP PBN ∠=∠∠=∠,, ∴2ABN CBD ∠=∠又∵60CBD ∠=,∴120ABN ∠=∵//AM BN ,∴180A ABN ∠+∠=∴60A ∠=;(2)∵//AM BN ,∴APB PBN ∠=∠,ADB DBN ∠=∠又∵BD 平分PBN ∠∴2PBN DBN ∠=∠,∴2APB ADB ∠=∠;∴APB ∠与ADB ∠之间的数量关系保持不变;(3)∵//AD BN ,∴ACB CBN ∠=∠又∵ACB ABD =∠∠,∴CBN ABD ∠=∠,∵ABC CBN ABD DBN ∠+∠=∠+∠∴ABC DBN ∠=∠由(1)可得60CBD ∠=,120ABN ∠= ∴()112060302ABC ∠=⨯-=. 【点睛】本题考查了角平分线、平行线的知识;解题的关键是熟练掌握角平分线、平行线的性质,从而完成求解.8.(1)图见解析,,理由见解析;(2),理由见解析;(3)图见解析,或.【分析】(1)根据平行线的画法补全图形即可得,根据平行线的性质可得,由此即可得;(2)如图(见解析),先根据平行线的性质可解析:(1)图见解析,EDF BAC ∠=∠,理由见解析;(2)//DE BA ,理由见解析;(3)图见解析,EDF BAC ∠=∠或180EDF BAC ∠+∠=︒.【分析】(1)根据平行线的画法补全图形即可得,根据平行线的性质可得,EDF BFD B B D AC F ∠=∠∠∠=,由此即可得;(2)如图(见解析),先根据平行线的性质可得BAC BOD ∠=∠,再根据等量代换可得EDF BOD ∠=∠,然后根据平行线的判定即可得;(3)先根据点D 的位置画出如图(见解析)的两种情况,再分别利用平行线的性质、对顶角相等即可得.【详解】(1)由题意,补全图形如下:EDF BAC∠=∠,理由如下:DE BA,//∴∠=∠,EDF BFDDF CA,//∴∠=∠,BABFD C∴∠=∠;EDF BACDE BA,理由如下:(2)//如图,延长BA交DF于点O,DF CA,//∴∠=∠,BAC BOD∠=∠,EDF BAC∴∠=∠,EDF BOD//∴;DE BA(3)由题意,有以下两种情况:∠=∠,理由如下:①如图3-1,EDF BAC//DE BA,E EAF∴∠+∠=︒,180DF CA,//E EDF∴∠+∠=︒,180∴∠=∠,EAF EDF由对顶角相等得:BAC EAF∠=∠,∴∠=∠;EDF BAC②如图3-2,180EDF BAC ∠+∠=︒,理由如下://DE BA ,180EDF F ∴∠+∠=︒,//DF CA ,BAC F ∴∠=∠,180EDF BAC ∴∠+∠=︒.【点睛】本题考查了平行线的判定与性质等知识点,较难的是题(3),正确分两种情况讨论是解题关键.9.(1)136°;(2)∠AOG+∠NEF =90°,理由见解析;(3)当点P 在GF 上时,∠OPQ =140°﹣∠POQ+∠PQF ;当点P 在线段GF 的延长线上时,140°﹣∠POQ =∠OPQ+∠PQF .解析:(1)136°;(2)∠AOG +∠NEF =90°,理由见解析;(3)当点P 在GF 上时,∠OPQ =140°﹣∠POQ +∠PQF ;当点P 在线段GF 的延长线上时,140°﹣∠POQ =∠OPQ +∠PQF .【分析】(1)如图1,作CP ∥a ,则CP ∥a ∥b ,根据平行线的性质可得∠AOG =∠ACP ,∠BCP +∠CEF =180°,然后利用∠ACP +∠BCP =90°即可求得答案;(2)如图2,作CP ∥a ,则CP ∥a ∥b ,根据平行线的性质可得∠AOG =∠ACP ,∠BCP +∠CEF =180°,然后结合已知条件可得∠BCP =∠NEF ,然后利用∠ACP +∠BCP =90°即可得到结论;(3)分两种情况,如图3,当点P 在GF 上时,过点P 作PN ∥OG ,则NP ∥OG ∥EF ,根据平行线的性质可推出∠OPQ =∠GOP +∠PQF ,进一步可得结论;如图4,当点P 在线段GF 的延长线上时,同上面方法利用平行线的性质解答即可.【详解】解:(1)如图1,作CP∥a,a b,∵//∴CP∥a∥b,∴∠AOG=∠ACP,∠BCP+∠CEF=180°,∴∠BCP=180°﹣∠CEF,∵∠ACP+∠BCP=90°,∴∠AOG+180°﹣∠CEF=90°,∵∠AOG=46°,∴∠CEF=136°,故答案为136°;(2)∠AOG+∠NEF=90°.理由如下:如图2,作CP∥a,则CP∥a∥b,∴∠AOG=∠ACP,∠BCP+∠CEF=180°,而∠NEF+∠CEF=180°,∴∠BCP=∠NEF,∵∠ACP+∠BCP=90°,∴∠AOG+∠NEF=90°;(3)如图3,当点P在GF上时,过点P作PN∥OG,∴NP∥OG∥EF,∴∠GOP=∠OPN,∠PQF=∠NPQ,∴∠OPQ=∠GOP+∠PQF,∴∠OPQ=140°﹣∠POQ+∠PQF;如图4,当点P在线段GF的延长线上时,过点P作PN∥OG,∴NP∥OG∥EF,∴∠GOP=∠OPN,∠PQF=∠NPQ,∵∠OPN=∠OPQ+∠QPN,∴∠GOP=∠OPQ+∠PQF,∴140°﹣∠POQ=∠OPQ+∠PQF.【点睛】本题考查了平行线的性质以及平行公理的推论等知识,属于常考题型,正确添加辅助线、灵活应用平行线的判定和性质是解题的关键.10.(1)4;(2)45°;(3)P(0,-1)或(0,3)【分析】(1)根据非负数的性质得到a=−b,a−b+4=0,解得a=−2,b=2,则A (−2,0),B(2,0),C(2,2),即可计算出解析:(1)4;(2)45°;(3)P(0,-1)或(0,3)【分析】(1)根据非负数的性质得到a=−b,a−b+4=0,解得a=−2,b=2,则A(−2,0),B (2,0),C(2,2),即可计算出三角形ABC的面积=4;(2)由于CB ∥y 轴,BD ∥AC ,则∠CAB =∠ABD ,即∠3+∠4+∠5+∠6=90°,过E 作EF ∥AC ,则BD ∥AC ∥EF ,然后利用角平分线的定义可得到∠3=∠4=∠1,∠5=∠6=∠2,所以∠AED =∠1+∠2=12×90°=45°;(3)先根据待定系数法确定直线AC 的解析式为y =12x +1,则G 点坐标为(0,1),然后利用S △PAC =S △APG +S △CPG 进行计算.【详解】解:(1)由题意知:a =−b ,a−b +4=0,解得:a =−2,b =2,∴ A (−2,0),B (2,0),C (2,2),∴S △ABC =1AB BC=42⋅; (2)∵CB ∥y 轴,BD ∥AC ,∴∠CAB =∠ABD ,∴∠3+∠4+∠5+∠6=90°,过E 作EF ∥AC ,∵BD ∥AC ,∴BD ∥AC ∥EF ,∵AE ,DE 分别平分∠CAB ,∠ODB ,∴∠3=∠4=∠1,∠5=∠6=∠2,∴∠AED =∠1+∠2=12×90°=45°;(3)存在.理由如下:设P 点坐标为(0,t ),直线AC 的解析式为y =kx +b ,把A (−2,0)、C (2,2)代入得: -2k+b=02k+b=2⎧⎨⎩,解得1k=2b=1⎧⎪⎨⎪⎩, ∴直线AC 的解析式为y =12x +1,∴G 点坐标为(0,1),∴S △PAC =S △APG +S △CPG =12|t−1|•2+12|t−1|•2=4,解得t =3或−1,∴P 点坐标为(0,3)或(0,−1).【点睛】本题考查了绝对值、平方的非负性,平行线的判定与性质:内错角相等,两直线平行;同旁内角互补,两直线平行;两直线平行,内错角相等.三、解答题11.(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.12.(1)110(2)(90 +n)(3)×90°+n°【分析】(1)根据角平分线的性质,结合三角形的内角和定理可得到角之间的关系,然后求解即可;(2)根据BO、CO分别是∠ABC与∠ACB的角平解析:(1)110(2)(90 +12n)(3)201712×90°+20182018212n°【分析】(1)根据角平分线的性质,结合三角形的内角和定理可得到角之间的关系,然后求解即可;(2)根据BO、CO分别是∠ABC与∠ACB的角平分线,用n°的代数式表示出∠OBC与∠OCB的和,再根据三角形的内角和定理求出∠BOC的度数;(3)根据规律直接计算即可.【详解】解:(1)∵∠A=40°,∴∠ABC+∠ACB=140°,∵点O是∠AB故答案为:110°;C与∠ACB的角平分线的交点,∴∠OBC+∠OCB=70°,∴∠BOC=110°.(2)∵∠A=n°,∴∠ABC+∠ACB=180°-n°,∵BO、CO分别是∠ABC与∠ACB的角平分线,∴∠OBC +∠OCB =12∠ABC +12∠ACB =12(∠ABC +∠ACB )=12(180°﹣n °)=90°﹣12n °,∴∠BOC =180°﹣(∠OBC +∠OCB )=90°+12n °.故答案为:(90+12n );(3)由(2)得∠O =90°+12n °,∵∠ABO 的平分线与∠ACO 的平分线交于点O 1, ∴∠O 1BC =34∠ABC ,∠O 1CB =34∠ACB , ∴∠O 1=180°﹣34(∠ABC +∠ACB )=180°﹣34(180°﹣∠A )=14×180°+34n °, 同理,∠O 2=18×180°+78n °, ∴∠O n =112n +×180°+11212n n ++- n °, ∴∠O 2017=201812×180°+20182018212-n °, 故答案为:201712×90°+20182018212-n °. 【点睛】 本题考查了三角形内角和定理,角平分线定义的应用,注意:三角形的内角和等于180°. 13.(1)3;(2)98°;(3)∠P=(β+2α),理由见解析;(4)360°.【分析】(1)以M 为交点的“8字形”有1个,以O 为交点的“8字形”有2个; (2)根据角平分线的定义得到∠CAP=∠解析:(1)3;(2)98°;(3)∠P=(β+2α),理由见解析;(4)360°.【分析】(1)以M 为交点的“8字形”有1个,以O 为交点的“8字形”有2个;(2)根据角平分线的定义得到∠CAP=∠BAP ,∠BDP=∠CDP ,再根据三角形内角和定理得到∠CAP+∠C=∠CDP+∠P ,∠BAP+∠P=∠BDP+∠B ,两等式相减得到∠C ﹣∠P=∠P ﹣∠B ,即∠P=(∠C+∠B ),然后把∠C=100°,∠B=96°代入计算即可;(3)与(2)的证明方法一样得到∠P=(2∠C+∠B ).(4)根据三角形内角与外角的关系可得∠B+∠A=∠1,∠C+∠D=∠2,再根据四边形内角和为360°可得答案.【详解】解:(1)在图2中有3个以线段AC为边的“8字形”,故答案为3;(2)∵∠CAB和∠BDC的平分线AP和DP相交于点P,∴∠CAP=∠BAP,∠BDP=∠CDP,∵∠CAP+∠C=∠CDP+∠P,∠BAP+∠P=∠BDP+∠B,∴∠C﹣∠P=∠P﹣∠B,即∠P=(∠C+∠B),∵∠C=100°,∠B=96°∴∠P=(100°+96°)=98°;(3)∠P=(β+2α);理由:∵∠CAP=∠CAB,∠CDP=∠CDB,∴∠BAP=∠BAC,∠BDP=∠BDC,∵∠CAP+∠C=∠CDP+∠P,∠BAP+∠P=∠BDP+∠B,∴∠C﹣∠P=∠BDC﹣∠BAC,∠P﹣∠B=∠BDC﹣∠BAC,∴2(∠C﹣∠P)=∠P﹣∠B,∴∠P=(∠B+2∠C),∵∠C=α,∠B=β,∴∠P=(β+2α);(4)∵∠B+∠A=∠1,∠C+∠D=∠2,∴∠A+∠B+∠C+∠D=∠1+∠2,∵∠1+∠2+∠F+∠E=360°,∴∠A+∠B+∠C+∠D+∠E+∠F=360°.故答案为360°.14.(1)见详解;(2)15°;(3)67.5°;(4)45cm;(5)10s或30s或40s 【分析】(1)运用角平分线定义及平行线性质即可证得结论;(2)如图2,过点E作EK∥MN,利用平行线性解析:(1)见详解;(2)15°;(3)67.5°;(4)45cm;(5)10s或30s或40s【分析】(1)运用角平分线定义及平行线性质即可证得结论;(2)如图2,过点E作EK∥MN,利用平行线性质即可求得答案;(3)如图3,分别过点F、H作FL∥MN,HR∥PQ,运用平行线性质和角平分线定义即可得出答案;(4)根据平移性质可得D′A=DF,DD′=EE′=AF=5cm,再结合DE+EF+DF=35cm,可得出答案;(5)设旋转时间为t秒,由题意旋转速度为1分钟转半圈,即每秒转3°,分三种情况:①当BC∥DE时,②当BC∥EF时,③当BC∥DF时,分别求出旋转角度后,列方程求解即可.【详解】(1)如图1,在△DEF中,∠EDF=90°,∠DFE=30°,∠DEF=60°,∵ED平分∠PEF,∴∠PEF=2∠PED=2∠DEF=2×60°=120°,∵PQ∥MN,∴∠MFE=180°−∠PEF=180°−120°=60°,∴∠MFD=∠MFE−∠DFE=60°−30°=30°,∴∠MFD=∠DFE,∴FD平分∠EFM;(2)如图2,过点E作EK∥MN,∵∠BAC=45°,∴∠KEA=∠BAC=45°,∵PQ∥MN,EK∥MN,∴PQ∥EK,∴∠PDE=∠DEK=∠DEF−∠KEA,又∵∠DEF=60°.∴∠PDE=60°−45°=15°,故答案为:15°;(3)如图3,分别过点F、H作FL∥MN,HR∥PQ,∴∠LFA=∠BAC=45°,∠RHG=∠QGH,∵FL∥MN,HR∥PQ,PQ∥MN,∴FL∥PQ∥HR,∴∠QGF+∠GFL=180°,∠RHF=∠HFL=∠HFA−∠LFA,∵∠FGQ和∠GFA的角平分线GH、FH相交于点H,∴∠QGH=12∠FGQ,∠HFA=12∠GFA,∵∠DFE=30°,∴∠GFA=180°−∠DFE=150°,∴∠HFA=12∠GFA=75°,∴∠RHF=∠HFL=∠HFA−∠LFA=75°−45°=30°,∴∠GFL=∠GFA−∠LFA=150°−45°=105°,∴∠RHG=∠QGH=12∠FGQ=12(180°−105°)=37.5°,∴∠GHF=∠RHG+∠RHF=37.5°+30°=67.5°;(4)如图4,∵将△DEF沿着CA方向平移至点F与A重合,平移后的得到△D′E′A,∴D′A=DF,DD′=EE′=AF=5cm,∵DE+EF+DF=35cm,∴DE+EF+D′A+AF+DD′=35+10=45(cm),即四边形DEAD′的周长为45cm;(5)设旋转时间为t秒,由题意旋转速度为1分钟转半圈,即每秒转3°,分三种情况:BC∥DE时,如图5,此时AC∥DF,∴∠CAE=∠DFE=30°,∴3t=30,解得:t=10;BC∥EF时,如图6,∵BC∥EF,∴∠BAE=∠B=45°,∴∠BAM=∠BAE+∠EAM=45°+45°=90°,∴3t=90,解得:t=30;BC∥DF时,如图7,延长BC交MN于K,延长DF交MN于R,∵∠DRM=∠EAM+∠DFE=45°+30°=75°,∴∠BKA=∠DRM=75°,∵∠ACK=180°−∠ACB=90°,∴∠CAK=90°−∠BKA=15°,∴∠CAE=180°−∠EAM−∠CAK=180°−45°−15°=120°,∴3t=120,解得:t=40,综上所述,△ABC绕点A顺时针旋转的时间为10s或30s或40s时,线段BC与△DEF的一条边平行.【点睛】本题主要考查了平行线性质及判定,角平分线定义,平移的性质等,添加辅助线,利用平行线性质是解题关键.15.(1),证明见解析;(2)证明见解析;(3).【分析】(1)过E作EH∥AB,根据两直线平行,内错角相等,即可得出∠AED=∠AEH+∠DEH=∠EAF+∠EDG;(2)设CD与AE交于点H∠+∠=∠,证明见解析;(2)证明见解析;(3)解析:(1)EAF EDG AED∠=︒.EKD80【分析】(1)过E作EH∥AB,根据两直线平行,内错角相等,即可得出∠AED=∠AEH+∠DEH=∠EAF+∠EDG;(2)设CD与AE交于点H,根据∠EHG是△DEH的外角,即可得出∠EHG=∠AED+∠EDG,进而得到∠EAF=∠AED+∠EDG;α+5°,再根(3)设∠EAI=∠BAI=α,则∠CHE=∠BAE=2α,进而得出∠EDI=α+10°,∠CDI=12α+5°+α+10°+20°,求得据∠CHE是△DEH的外角,可得∠CHE=∠EDH+∠DEK,即2α=12α=70°,即可根据三角形内角和定理,得到∠EKD的度数.【详解】解:(1)∠AED=∠EAF+∠EDG.理由:如图1,过E作EH∥AB,∵AB∥CD,∴AB∥CD∥EH,∴∠EAF=∠AEH,∠EDG=∠DEH,∴∠AED=∠AEH+∠DEH=∠EAF+∠EDG;(2)证明:如图2,设CD与AE交于点H,∵AB∥CD,∴∠EAF=∠EHG,∵∠EHG是△DEH的外角,∴∠EHG=∠AED+∠EDG,∴∠EAF=∠AED+∠EDG;(3)∵AI平分∠BAE,∴可设∠EAI=∠BAI=α,则∠BAE=2α,如图3,∵AB∥CD,∴∠CHE=∠BAE=2α,∵∠AED=20°,∠I=30°,∠DKE=∠AKI,∴∠EDI=α+30°-20°=α+10°,又∵∠EDI:∠CDI=2:1,∴∠CDI=12∠EDK=12α+5°,∵∠CHE是△DEH的外角,∴∠CHE=∠EDH+∠DEK,即2α=12α+5°+α+10°+20°,解得α=70°,∴∠EDK=70°+10°=80°,∴△DEK中,∠EKD=180°-80°-20°=80°.【点睛】本题主要考查了平行线的性质,三角形外角性质以及三角形内角和定理的综合应用,解决问题的关键是作辅助线构造内错角,运用三角形外角性质进行计算求解.解题时注意:三角形的一个外角等于和它不相邻的两个内角的和.。
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西安铁一中分校数学旋转几何综合中考真题汇编[解析版]一、初三数学旋转易错题压轴题(难)1.如图,四边形ABCD为正方形,△AEF为等腰直角三角形,∠AEF=90°,连接FC,G 为FC的中点,连接GD,ED.(1)如图①,E在AB上,直接写出ED,GD的数量关系.(2)将图①中的△AEF绕点A逆时针旋转,其它条件不变,如图②,(1)中的结论是否成立?说明理由.(3)若AB=5,AE=1,将图①中的△AEF绕点A逆时针旋转一周,当E,F,C三点共线时,直接写出ED的长.【答案】(1)DE=2DG;(2)成立,理由见解析;(3)DE的长为42或32.【解析】【分析】(1)根据题意结论:DE=2DG,如图1中,连接EG,延长EG交BC的延长线于M,连接DM,证明△CMG≌△FEG(AAS),推出EF=CM,GM=GE,再证明△DCM≌△DAE (SAS)即可解决问题;(2)如图2中,结论成立.连接EG,延长EG到M,使得GM=GE,连接CM,DM,延长EF交CD于R,其证明方法类似;(3)由题意分两种情形:①如图3-1中,当E,F,C共线时.②如图3-3中,当E,F,C 共线时,分别求解即可.【详解】解:(1)结论:DE=2DG.理由:如图1中,连接EG,延长EG交BC的延长线于M,连接DM.∵四边形ABCD是正方形,∴AD=CD,∠B=∠ADC=∠DAE=∠DCB=∠DCM=90°,∵∠AEF=∠B=90°,∴EF∥CM,∴∠CMG=∠FEG,∵∠CGM=∠EGF,GC=GF,∴△CMG≌△FEG(AAS),∴EF=CM,GM=GE,∵AE=EF,∴AE=CM,∴△DCM≌△DAE(SAS),∴DE=DM,∠ADE=∠CDM,∴∠EDM=∠ADC=90°,∴DG⊥EM,DG=GE=GM,∴△EGD是等腰直角三角形,∴DE=2DG.(2)如图2中,结论成立.理由:连接EG,延长EG到M,使得GM=GE,连接CM,DM,延长EF交CD于R.∵EG=GM,FG=GC,∠EGF=∠CGM,∴△CGM≌△FGE(SAS),∴CM=EF,∠CMG=∠GEF,∴CM∥ER,∴∠DCM=∠ERC,∵∠AER+∠ADR=180°,∴∠EAD+∠ERD=180°,∵∠ERD+∠ERC=180°,∴∠DCM=∠EAD,∵AE=EF,∴AE=CM,∴△DAE≌△DCM(SAS),∴DE=DM,∠ADE=∠CDM,∴∠EDM=∠ADC=90°,∵EG=GM,∴DG=EG=GM,∴△EDG是等腰直角三角形,∴DE =2DG .(3)①如图3﹣1中,当E ,F ,C 共线时,在Rt △ADC 中,AC =22AD CD +=2255+=52,在Rt △AEC 中,EC =22A AE C -=22(52)1-=7,∴CF =CE ﹣EF =6,∴CG =12CF =3, ∵∠DGC =90°, ∴DG =22CD CG -=2253-=4,∴DE =2DG =42.②如图3﹣3中,当E ,F ,C 共线时,同法可得DE =32.综上所述,DE 的长为2或2.【点睛】本题属于四边形综合题,考查正方形的性质,全等三角形的判定和性质,解直角三角形等知识,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.2.已知如图1,在ABC 中,90ABC ∠=︒,BC AB =,点D 在AC 上,DF AC ⊥交BC 于F ,点E 是AF 的中点.(1)写出线段ED 与线段EB 的关系并证明;(2)如图2,将CDF 绕点C 逆时针旋转()090a α︒<<︒,其它条件不变,线段ED 与线段EB 的关系是否变化,写出你的结论并证明;(3)将CDF 绕点C 逆时针旋转一周,如果6BC =,32CF =,直接写出线段CE 的范围.【答案】(1)ED EB =,DE BE ⊥,证明见解析;(2)结论不变,理由见解析;(3)最大值22=最小值322=. 【解析】【分析】(1)在Rt △ADF 中,可得DE=AE=EF ,在Rt △ABF 中,可得BE=EF=EA ,得证ED=EB ;然后利用等腰三角形的性质以及四边形ADFB 的内角和为180°,可推导得出∠DEB=90°; (2)如下图,先证四边形MFBA 是平行四边形,再证△DCB ≌△DFM ,从而推导出△DMB 是等腰直角三角形,最后得出结论;(3)如下图,当点F 在AC 上时,CE 有最大值;当点F 在AC 延长线上时,CE 有最小值.【详解】(1)∵DF ⊥AC ,点E 是AF 的中点∴DE=AE=EF ,∠EDF=∠DFE∵∠ABC=90°,点E 是AF 的中点∴BE=AE=EF ,∠EFB=∠EBF∴DE=EB∵AB=BC ,∴∠DAB=45°∴在四边形ABFD 中,∠DFB=360°-90°-45°-90°=135°∠DEB=∠DEF+∠FEB=180°-2∠EFD+180°-2∠EFB=360°-2(∠EFD+∠EFB)=360°-2×135°=90°∴DE ⊥EB(2)如下图,延长BE 至点M 处,使得ME=EB ,连接MA 、ME 、MF 、MD 、FB 、DB ,延长MF 交CB 于点H∵ME=EB,点E是AF的中点∴四边形MFBA是平行四边形∴MF∥AB,MF=AB∴∠MHB=180°-∠ABC=90°∵∠DCA=∠FCB=a∴∠DCB=45°+a,∠CFH=90°-a∵∠DCF=45°,∠CDF=90°∴∠DFC=45°,△DCF是等腰直角三角形∴∠DFM=180°-∠DFC-∠CFH=45°+a∴∠DCB=∠DFM∵△ABC和△CDF都是等腰直角三角形∴DC=DF,BC=AB=MF∴△DCB≌△DFM(SAS)∴∠MDF=∠BDC,DB=DM∴∠MDF+∠FDB=∠BDC+∠FDB=90°∴△DMB是等腰直角三角形∵点E是MB的中点∴DE=EB,DE⊥EB(3)当点F在AC上时,CF有最大值,图形如下:∵BC=6,∴在等腰直角△ABC中,AC=62∵CF=32,∴AF=32∴CE=CF+FE=CF+12AF922=当点F在AC延长线上时,CE有最小值,图形如下:同理,CE=EF-CF322 =【点睛】本题考查三角形的旋转变换,用到了等腰直角三角形的性质和平行四边形的性质,解题关键是构造并证明△BDM是等腰直角三角形.3.综合与实践问题情境在一节数学活动课上,老师带领同学们借助几何画板对以下题目进行了研究.如图1,MN是过点A的直线,点C为直线MN外一点,连接AC,作∠ACD=60°,使AC=DC,在MN上取一点B,使∠DBN=60°.观察发现(1)根据图1中的数据,猜想线段AB、DB、CB之间满足的数量关系是;(2)希望小组认真思考后提出一种证明方法:将CB所在的直线以点C为旋转中心,逆时针旋转60°,与直线MN交于点E,即可证明(1)中的结论. 请你在图1中作出线段CE,并根据此方法写出证明过程;实践探究(3)奋进小组在继续探究的过程中,将点C绕点A逆时针旋转,他们发现当旋转到图2和图3的位置时,∠DBN=120°,线段AB、BD、CB的大小发生了变化,但是仍然满足一定的数量关系,请你直接写出这两种关系:在图2中,线段AB、DB、CB之间满足的数量关系是;在图3中,线段AB、DB、CB之间满足的数量关系是;提出问题(4)智慧小组提出一个问题:若图3中BC⊥CD于点C时,BC=2,则AC为多长?请你解答此问题.【答案】(1)AB+DB=CB;(2)见解析;(3)AB-DB=CB;DB-AB=CB;(4)23【解析】【分析】(1)根据图中数据直接猜想AB+DB=CB(2)在射线AM上一点E,使得∠ECB=60°,证明△ACE≌△DCB,推出EB=CB从而得出(1)中的结论;(3)利用旋转的性质和线段的和差关系以及全等三角形的性质得出线段关系;(4)过点C作∠BCE=60º,边CE与直线MN交于点E,设AC与BD交于点F.证明△ACE≌△DCB,得出BC=EC,结合△ECB为等边三角形,得出∠ECA=90°,在Rt△AEC中根据边长计算出AC的长度.【详解】综合与实践(1)AB+DB=CB(2)线段CE如图所示.证明:∵∠ECB=∠ACD=60º,∴∠2+∠ACB=∠1+∠ACB,∴∠2=∠1.∵∠ACD=∠DBN=60º, ∠ABD+∠DBN=180º,∴∠ABD+∠ACD=180º,∴在四边形ACDB中,∠CAB+∠3=180º.∵∠CAB+∠4=180º,∴∠4=∠3.又∵AC=DC,∴△ACE≌△DCB(ASA)∴EA=BD,EC=BC.又∵∠ECB=60°,∴△ECB为等边三角形,∴EB=CB.而EB=EA+AB=DB+AB,∴CB=DB+AB.(3) AB-DB=CB;DB-AB=CB;(4)证明:如图,过点C作∠BCE=60º,边CE与直线MN交于点E,设AC与BD交于点F.∵∠DCA=60º∴∠ECB+∠BCA=∠DCA+∠BCA即∠ECA=∠BCD∵∠DBN=120º∴∠DBA=60º又∵∠AFB=∠DFC∴∠EAF=∠BDC又∵AC=DC∴△ACE≌△DCB(ASA)∴BC=EC∴△ECB为等边三角形∴∠CEB=60º∵BC⊥CD∴∠ECA=∠BCD=90º∴在Rt△AEC中,∠CAE=30º∵BC=2,EC=BC∴AC=EC·tan60º= 3【点睛】本题考查了全等三角形的判定和性质,旋转的性质,根据题中条件适当添加辅助线构造全等三角形,利用全等的性质得出线段关系是本题的关键.4.如图1,在正方形ABCD中,点E、F分别在边BC,CD上,且BE=DF,点P是AF的中点,点Q是直线AC与EF的交点,连接PQ,PD.(1)求证:AC垂直平分EF;(2)试判断△PDQ的形状,并加以证明;(3)如图2,若将△CEF绕着点C旋转180°,其余条件不变,则(2)中的结论还成立吗?若成立,请加以证明;若不成立,请说明理由.【答案】(1)证明见解析;(2)△PDQ是等腰直角三角形;理由见解析(3)成立;理由见解析.【解析】试题分析:(1)由正方形的性质得出AB=BC=CD=AD,∠B=∠ADF=90°,∠BCA=∠DCA=45°,由BE=DF,得出CE=CF,△CEF是等腰直角三角形,即可得出结论;(2)由直角三角形斜边上的中线的性质得出PD=AF,PQ=AF,得出PD=PQ,再证明∠DPQ=90°,即可得出结论;(3)由直角三角形斜边上的中线的性质得出PD=AF,PQ=AF,得出PD=PQ,再证明点A、F、Q、P四点共圆,由圆周角定理得出∠DPQ=2∠DAQ=90°,即可得出结论.试题解析:(1)证明:∵四边形ABCD是正方形,∴AB=BC=CD=AD,∠B=∠ADF=90°,∠BCA=∠DCA=45°,∵BE=DF,∴CE=CF,∴AC垂直平分EF;(2)解:△PDQ是等腰直角三角形;理由如下:∵点P是AF的中点,∠ADF=90°,∴PD=AF=PA,∴∠DAP=∠ADP,∵AC垂直平分EF,∴∠AQF=90°,∴PQ=AF=PA,∴∠PAQ=∠AQP,PD=PQ,∵∠DPF=∠PAD+∠ADP,∠QPF=∠PAQ+∠AQP,∴∠DPQ=2∠PAD+2∠PAQ=2(∠PAD+∠PAQ)=2×45°=90°,∴△PDQ是等腰直角三角形;(3)成立;理由如下:∵点P是AF的中点,∠ADF=90°,∴PD=AF=PA,∵BE=DF,BC=CD,∠FCQ=∠ACD=45°,∠ECQ=∠ACB=45°,∴CE=CF,∠FCQ=∠ECQ,∴CQ⊥EF,∠AQF=90°,∴PQ=AF=AP=PF,∴PD=PQ=AP=PF,∴点A、F、Q、P四点共圆,∴∠DPQ=2∠DAQ=90°,∴△PDQ是等腰直角三角形.考点:四边形综合题.5.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.6.(1)如图①,在矩形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,过点O作直线EF⊥BD,交AD于点E,交BC于点F,连接BE、DF,且BE平分∠ABD.①求证:四边形BFDE是菱形;②直接写出∠EBF 的度数;(2)把(1)中菱形BFDE 进行分离研究,如图②,点G 、I 分别在BF 、BE 边上,且BG=BI ,连接GD ,H 为GD 的中点,连接FH 并延长,交ED 于点J ,连接IJ 、IH 、IF 、IG.试探究线段IH 与FH 之间满足的关系,并说明理由;(3)把(1)中矩形ABCD 进行特殊化探究,如图③,当矩形ABCD 满足AB=AD 时,点E 是对角线AC 上一点,连接DE 、EF 、DF ,使△DEF 是等腰直角三角形,DF 交AC 于点G.请直接写出线段AG 、GE 、EC 三者之间满足的数量关系.【答案】(1)①详见解析;②60°.(2)IH =3FH ;(3)EG 2=AG 2+CE 2.【解析】【分析】(1)①由△DOE ≌△BOF ,推出EO =OF ,∵OB =OD ,推出四边形EBFD 是平行四边形,再证明EB =ED 即可.②先证明∠ABD =2∠ADB ,推出∠ADB =30°,延长即可解决问题.(2)IH =3FH .只要证明△IJF 是等边三角形即可.(3)结论:EG 2=AG 2+CE 2.如图3中,将△ADG 绕点D 逆时针旋转90°得到△DCM ,先证明△DEG ≌△DEM ,再证明△ECM 是直角三角形即可解决问题.【详解】(1)①证明:如图1中,∵四边形ABCD 是矩形,∴AD ∥BC ,OB =OD ,∴∠EDO =∠FBO ,在△DOE 和△BOF 中,EDO FBO OD OBEOD BOF ∠∠⎧⎪⎨⎪∠∠⎩=== , ∴△DOE ≌△BOF ,∴EO =OF ,∵OB =OD ,∴四边形EBFD 是平行四边形,∵EF ⊥BD ,OB =OD ,∴EB=ED,∴四边形EBFD是菱形.②∵BE平分∠ABD,∴∠ABE=∠EBD,∵EB=ED,∴∠EBD=∠EDB,∴∠ABD=2∠ADB,∵∠ABD+∠ADB=90°,∴∠ADB=30°,∠ABD=60°,∴∠ABE=∠EBO=∠OBF=30°,∴∠EBF=60°.(2)结论:IH=3FH.理由:如图2中,延长BE到M,使得EM=EJ,连接MJ.∵四边形EBFD是菱形,∠B=60°,∴EB=BF=ED,DE∥BF,∴∠JDH=∠FGH,在△DHJ和△GHF中,DHG GHFDH GHJDH FGH∠∠⎧⎪⎨⎪∠∠⎩===,∴△DHJ≌△GHF,∴DJ=FG,JH=HF,∴EJ=BG=EM=BI,∴BE=IM=BF,∵∠MEJ=∠B=60°,∴△MEJ是等边三角形,∴MJ=EM=NI,∠M=∠B=60°在△BIF和△MJI中,BI MJB MBF IM⎧⎪∠∠⎨⎪⎩===,∴△BIF≌△MJI,∴IJ=IF,∠BFI=∠MIJ,∵HJ=HF,∵∠BFI+∠BIF=120°,∴∠MIJ+∠BIF=120°,∴∠JIF=60°,∴△JIF是等边三角形,在Rt△IHF中,∵∠IHF=90°,∠IFH=60°,∴∠FIH=30°,∴IH=3FH.(3)结论:EG2=AG2+CE2.理由:如图3中,将△ADG绕点D逆时针旋转90°得到△DCM,∵∠FAD+∠DEF=90°,∴AFED四点共圆,∴∠EDF=∠DAE=45°,∠ADC=90°,∴∠ADF+∠EDC=45°,∵∠ADF=∠CDM,∴∠CDM+∠CDE=45°=∠EDG,在△DEM和△DEG中,DE DEEDG EDMDG DM⎧⎪∠∠⎨⎪⎩===,∴△DEG≌△DEM,∴GE=EM,∵∠DCM=∠DAG=∠ACD=45°,AG=CM,∴∠ECM=90°∴EC2+CM2=EM2,∵EG=EM,AG=CM,∴GE2=AG2+CE2.【点睛】考查四边形综合题、矩形的性质、正方形的性质、菱形的判定和性质,等边三角形的判定和性质,勾股定理等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形,学会转化的思想思考问题.7.(1)问题发现如图1,△ACB和△DCE均为等腰直角三角形,∠ACB=90°,B,C,D在一条直线上.填空:线段AD,BE之间的关系为 .如图2,△ACB和△DCE均为等腰直角三角形,∠ACB=∠DCE=90°,请判断AD,BE的关系,并说明理由.(3)解决问题如图3,线段PA=3,点B是线段PA外一点,PB=5,连接AB,将AB绕点A逆时针旋转90°得到线段AC,随着点B的位置的变化,直接写出PC的范围.【答案】(1) AD=BE,AD⊥BE.(2) AD=BE,AD⊥BE.(3) 5-32≤PC≤5+32.【解析】【分析】(1)根据等腰三角形性质证△ACD≌△BCE(SAS),得AD=BE,∠EBC=∠CAD,延长BE交AD于点F,由垂直定义得AD⊥BE.(2)根据等腰三角形性质证△ACD≌△BCE(SAS),AD=BE,∠CAD=∠CBE,由垂直定义得∠OHB=90°,AD⊥BE;(3)作AE⊥AP,使得AE=PA,则易证△APE≌△ACP,PC=BE,当P、E、B共线时,BE最小,最小值=PB-PE;当P、E、B共线时,BE最大,最大值=PB+PE,故5-32≤BE≤5+32.【详解】(1)结论:AD=BE,AD⊥BE.理由:如图1中,∵△ACB与△DCE均为等腰直角三角形,∴AC=BC,CE=CD,∠ACB=∠ACD=90°,在Rt△ACD和Rt△BCE中AC BCACD BCECD CE⎧⎪∠∠⎨⎪⎩===∴△ACD≌△BCE(SAS),∴AD=BE,∠EBC=∠CAD延长BE交AD于点F,∵BC⊥AD,∴∠EBC+∠CEB=90°,∵∠CEB=AEF,∴∠EAD+∠AEF=90°,∴∠AFE=90°,即AD⊥BE.∴AD=BE,AD⊥BE.故答案为AD=BE,AD⊥BE.(2)结论:AD=BE,AD⊥BE.理由:如图2中,设AD交BE于H,AD交BC于O.∵△ACB与△DCE均为等腰直角三角形,∴AC=BC,CE=CD,∠ACB=∠ECD=90°,∴ACD=∠BCE,在Rt△ACD和Rt△BCE中AC BCACD BCECD CE⎧⎪∠∠⎨⎪⎩===,∴△ACD≌△BCE(SAS),∴AD=BE,∠CAD=∠CBE,∵∠CAO+∠AOC=90°,∠AOC=∠BOH,∴∠BOH+∠OBH=90°,∴∠OHB=90°,∴AD⊥BE,∴AD=BE,AD⊥BE.(3)如图3中,作AE⊥AP,使得AE=PA,则易证△APE≌△ACP,∴PC=BE,图3-1中,当P、E、B共线时,BE最小,最小值=PB-PE=5-32,图3-2中,当P、E、B共线时,BE最大,最大值=PB+PE=5+32,∴5-32≤BE≤5+32,即5-32≤PC≤5+32.【点睛】本题是几何变换综合题,考查了旋转的性质、等腰直角三角形的性质、全等三角形的判定和性质等知识,解题的关键是正确寻找三角形全等的条件,学会添加辅助线,构造全等三角形解决问题,学会用转化的思想思考问题,属于中考压轴题.8.已知,如图:正方形ABCD,将Rt△EFG斜边EG的中点与点A重合,直角顶点F落在正方形的AB边上,Rt△EFG的两直角边分别交AB、AD边于P、Q两点,(点P与点F重合),如图1所示:(1)求证:EP2+GQ2=PQ2;(2)若将Rt△EFG绕着点A逆时针旋转α(0°<α≤90°),两直角边分别交AB、AD边于P、Q两点,如图2所示:判断四条线段EP、PF、FQ、QG之间是否存在什么确定的相等关系?若存在,证明你的结论.若不存在,请说明理由;(3)若将Rt△EFG绕着点A逆时针旋转α(90°<α<180°),两直角边所在的直线分别交BA、AD两边延长线于P、Q两点,并判断四条线段EP、PF、FQ、QG之间存在何种确定的相等关系?按题意完善图3,请直接写出你的结论(不用证明).【答案】(1)见解析;(2)PF2+FQ2=EP2+GQ2;(3)四条线段EP、PF、FQ、QG之间的关系为PF2+GQ2=PE2+FQ2.【解析】【分析】(1)过点E作EH∥FG,由此可证△EAH≌△GAQ,然后根据全等三角形的性质得到EH=QG,又PQ=PH,在Rt△EPH中,EP2+EH2=PH2,由此可以得到EP2+GQ2=PQ2;(2)过点E作EH∥FG,交DA的延长线于点H,连接PQ、PH,由此可证△EAH≌△GAQ,然后根据全等三角形的性质得到EH=QG,又PH=PQ,在Rt△EPH中,EP2+EH2=PH2,即EP2+GQ2=PH2,在Rt△PFQ中,PF2+FQ2=PQ2,故PF2+FQ2=EP2+GQ2;(3)四条线段EP、PF、FQ、QG之间的关系为PE2+GQ2=PF2+FQ2,证明方法同上.【详解】(1)过点E作EH∥FG,连接AH、FH,如图所示:∵EA=AG,∠HEA=∠AGQ,∠HAE=∠GAD,∴△EAH≌△GAQ,∴EH=QG,HA=AQ,∵FA⊥AD,∴PQ=PH.在Rt△EPH中,∵EP2+EH2=PH2,∴EP2+GQ2=PQ2;(2)过点E作EH∥FG,交DA的延长线于点H,连接PQ、PH,∵EA=AG,∠HEA=∠AGQ,∠HAE=∠GAD,∴△EAH≌△GAQ,∴EH=QG,HA=AQ,∵PA⊥AD,∴PQ=PH.在Rt△EPH中,∵EP2+EH2=PH2,∴EP2+GQ2=PH2.在Rt △PFQ 中,∵PF 2+FQ 2=PQ 2,∴PF 2+FQ 2=EP 2+GQ 2.(3)四条线段EP 、PF 、FQ 、QG 之间的关系为PF 2+GQ 2=PE 2+FQ 2.【点睛】本题主要考查了旋转的性质,全等三角形的判定与性质,三线合一,勾股定理,正确作出辅助线是解答本题的关键.9.我们定义:如果一个三角形一条边上的高等于这条边,那么这个三角形叫做“等高底”三角形,这条边叫做这个三角形的“等底”。