2020-2021中考数学 圆与相似综合试题及答案
2020-2021中考数学圆与相似综合试题及答案一、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.如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2+bx+c(a>0)与x轴相交于点A(﹣1,0)和点B,与y轴交于点C,对称轴为直线x=1.(1)求点C的坐标(用含a的代数式表示);(2)联结AC、BC,若△ABC的面积为6,求此抛物线的表达式;(3)在第(2)小题的条件下,点Q为x轴正半轴上一点,点G与点C,点F与点A关于点Q成中心对称,当△CGF为直角三角形时,求点Q的坐标.【答案】(1)解:∵抛物线y=ax2+bx+c(a>0)的对称轴为直线x=1,而抛物线与x轴的一个交点A的坐标为(﹣1,0)∴抛物线与x轴的另一个交点B的坐标为(3,0)设抛物线解析式为y=a(x+1)(x﹣3),即y=ax2﹣2ax﹣3a,当x=0时,y=﹣3a,∴C(0,﹣3a)(2)解:∵A(﹣1,0),B(3,0),C(0,﹣3a),∴AB=4,OC=3a,∴S△ACB= AB•OC=6,∴6a=6,解得a=1,∴抛物线解析式为y=x2﹣2x﹣3(3)解:设点Q的坐标为(m,0).过点G作GH⊥x轴,垂足为点H,如图,∵点G与点C,点F与点A关于点Q成中心对称,∴QC=QG,QA=QF=m+1,QO=QH=m,OC=GH=3,∴OF=2m+1,HF=1,当∠CGF=90°时,∵∠QGH+∠FGH=90°,∠QGH+∠GQH=90°,∴∠GQH=∠HGF,∴Rt△QGH∽Rt△GFH,∴ = ,即,解得m=9,∴Q的坐标为(9,0);当∠CFG=90°时,∵∠GFH+∠CFO=90°,∠GFH+∠FGH=90°,∴∠CFO=∠FGH,∴Rt△GFH∽Rt△FCO,∴ = ,即 = ,解得m=4,∴Q的坐标为(4,0);∠GCF=90°不存在,综上所述,点Q的坐标为(4,0)或(9,0).【解析】【分析】(1)根据抛物线是轴对称图形和已知条件可求得抛物线与x轴的另一个交点B的坐标,再用交点式可求得抛物线的解析式,然后根据抛物线与y轴交于点C可得x=0,把x=0代入解析式即可求得点C的坐标;(2)由(1)的结论可求得AB=4,OC=3a,根据三角形ABC的面积=AB•OC=6可求得a的值,则解析式可求解;(3)设点Q的坐标为(m,0).过点G作GH⊥x轴,垂足为点H,根据中心对称的性质可得QC=QG,QA=QF=m+1,QO=QH=m,OC=GH=3。
分两种情况讨论:①当∠CGF=90°时,由同角的余角相等可得∠GQH=∠HGF,于是根据有两个角相等的两个三角形相似可得Rt△QGH∽Rt△GFH,则可得比例式,代入可求得m的值,则点Q的坐标可求解;②当∠CFG=90°时,同理可得另一个Q坐标。
3.如图,在△ABC中,已知AB=AC=10cm,BC=16cm,AD⊥BC于D,点E、F分别从B、C 两点同时出发,其中点E沿BC向终点C运动,速度为4cm/s;点F沿CA、AB向终点B运动,速度为5cm/s,设它们运动的时间为x(s).(1)求x为何值时,△EFC和△ACD相似;(2)是否存在某一时刻,使得△EFD被AD分得的两部分面积之比为3:5,若存在,求出x 的值,若不存在,请说明理由;(3)若以EF为直径的圆与线段AC只有一个公共点,求出相应x的取值范围.【答案】(1)解:如图1中,点F在AC上,点E在BD上时,①当时,△CFE∽△CDA,∴ = ,∴t= ,②当时,即 = ,∴t=2,当点F在AB上,点E在CD上时,不存在△EFC和△ACD相似,综上所述,t= s或2s时,△EFC和△ACD相似.(2)解:不存在.理由:如图2中,当点F在AC上,点E在BD上时,作FH⊥BC于H,EF交AD于N.∵CF=5t.BE=4t,∴CH=CF•cos C=4t,∴BE=CH,∵AB=AC,AD⊥BC,∴BD=DC,∴DE=DH,∵DN∥FH,∴ =1,∴EN=FN,∴S△END=S△FND,∴△EFD被 AD分得的两部分面积相等,同法可证当点F在AB上,点E在CD上时,△EFD被 AD分得的两部分面积相等,∴不存在某一时刻,使得△EFD被 AD分得的两部分面积之比为3:5.(3)解:①如图3中,当以EF为直径的⊙O经过点A时,⊙O与线段AC有两个交点,连接AE,则∠EAF=90°.由 =cosC= ,可得 = ,∴t= ,∴0≤t<时,⊙O与线段AC只有一个交点.②如图4中,当⊙O与AC相切时,满足条件,此时t= .③如图5中,当⊙O与AB相切时,cosB= ,即 = ,解得t= .④如图6中,⊙O经过点A时,连接AE,则∠EAF=90°.由cosB= = ,即 = ,t= ,∴<t≤4时,⊙O与线段AC只有一个交点.综上所述,当⊙O与线段AC只有一个交点时,0≤t<或或或<t≤4【解析】【分析】(1)分类讨论:根据路程等于速度乘以时间,分别表示出BE,,CE,CF的长,①当时,△CFE∽△CDA,②当时△CEF∽△CDA,根据比例式,分别列出方程,求解t的值;当点F在AB上,点E在CD上时,不存在△EFC和△ACD相似,综上所述,即可得出答案;(2)不存在.理由:如图2中,当点F在AC上,点E在BD上时,作FH⊥BC于H,EF交AD于N.由题意知CF=5t.BE=4t,根据余弦函数的定义由CH=CF•cosC,表示出CH的长,从而得出BE=CH,根据等腰三角形的三线合一得出BD=DC,根据等量减等量差相等得出DE=DH,根据平行线分线段成比例定理得出=1得出EN=FN,根据三角形中线的性质得出S△END=S△FND,△EFD被 AD分得的两部分面积相等,同法可证当点F在AB上,点E在CD上时,△EFD被AD分得的两部分面积相等,故不存在某一时刻,使得△EFD被AD 分得的两部分面积之比为3:5;(3)①如图3中,当以EF为直径的⊙O经过点A时,⊙O与线段AC有两个交点,连接AE,则∠EAF=90°.根据余弦函数的定义,由,结论列出方程,求解得出t 的值,故0≤t时,⊙O与线段AC只有一个交点;②如图4中,当⊙O与AC相切时,满足条件,此时t=;③如图5中,当⊙O与AB相切时,根据余弦函数的定义,由cosB=,列出方程,求解得出t的值;④如图6中,⊙O经过点A时,连接AE,则∠EAF=90°.由cosB=,列出方程求出t的值,故<t≤4时,⊙O与线段AC只有一个交点;综上所述,得出答案。
4.已知直线m∥n,点C是直线m上一点,点D是直线n上一点,CD与直线m、n不垂直,点P为线段CD的中点.(1)操作发现:直线l⊥m,l⊥n,垂足分别为A、B,当点A与点C重合时(如图①所示),连接PB,请直接写出线段PA与PB的数量关系:________.(2)猜想证明:在图①的情况下,把直线l向上平移到如图②的位置,试问(1)中的PA与PB的关系式是否仍然成立?若成立,请证明;若不成立,请说明理由.(3)延伸探究:在图②的情况下,把直线l绕点A旋转,使得∠APB=90°(如图③所示),若两平行线m、n之间的距离为2k.求证:PA•PB=k•AB.【答案】(1)PA=PB(2)解:把直线l向上平移到如图②的位置,PA=PB仍然成立,理由如下:如图②,过C作CE⊥n于点E,连接PE,,∵三角形CED是直角三角形,点P为线段CD的中点,∴PD=PE,∴PC=PE;∵PD=PE,∴∠CDE=∠PEB,∵直线m∥n,∴∠CDE=∠PCA,∴∠PCA=∠PEB,又∵直线l⊥m,l⊥n,CE⊥m,CE⊥n,∴l∥CE,∴AC=BE,在△PAC和△PBE中,∴△PAC∽△PBE,∴PA=PB(3)解:如图③,延长AP交直线n于点F,作AE⊥BD于点E,,∵直线m∥n,∴,∴AP=PF,∵∠APB=90°,∴BP⊥AF,又∵AP=PF,∴BF=AB;在△AEF和△BPF中,∴△AEF∽△BPF,∴,∴AF•BP=AE•BF,∵AF=2PA,AE=2k,BF=AB,∴2PA•PB=2k.AB,∴PA•PB=k•AB.【解析】【解答】解:(1)∵l⊥n,∴BC⊥BD,∴三角形CBD是直角三角形,又∵点P 为线段CD的中点,∴PA=PB.【分析】(1)根据直角三角形斜边上的中线等于斜边上的一半;(2)把直线l向上平移到如图②的位置,PA=PB仍然成立,理由如下:如图②,过C作CE⊥n于点E,连接PE,根据直角三角形斜边上的中线等于斜边上的一半得出PD=PE=PC,根据等边对等角得出∠CDE=∠PEB,根据二直线平行,内错角相等得出∠CDE=∠PCA,故∠PCA=∠PEB,根据夹在两平行线间的平行线相等得出AC=BE,然后利用SAS判断出△PAC∽△PBE,根据全等三角形的对应边相等得出PA=PB;(3)如图③,延长AP交直线n于点F,作AE⊥BD于点E,根据平行线分线段成比例定理得出AP=PF,根据线段垂直平分线上的点到线段两个端点的距离相等得出BF=AB;然后判断出△AEF∽△BPF,根据相似三角形的对应边成比例即可得出AF•BP=AE•BF,根据等量代换得出2PA•PB=2k.AB,即PA•PB=k•AB.5.在平面直角坐标系中,点 A 点 B 已知满足.(1)点A的坐标为________,点B的坐标为________;(2)如图1,点E为线段OB上一点,连接AE,过A作AF⊥AE,且AF=AE,连接BF交轴于点D,若点D(-1,0),求点E的坐标;(3)在(2)的条件下,如图2,过E作EH⊥OB交AB于H,点M是射线EH上一点(点M不在线段EH上),连接MO,作∠MON=45°,ON交线段BA的延长线于点N,连接MN,探究线段MN与OM的关系,并说明理由。
2020-2021中考数学圆与相似综合练习题含答案
2020-2021中考数学圆与相似综合练习题含答案一、相似1.如图,在□ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,点E、F是AD上的点,且AE=EF=FD.连结BE、BF。
使它们分别与AO相交于点G、H(1)求EG :BG的值(2)求证:AG=OG(3)设AG =a ,GH =b,HO =c,求a : b : c的值【答案】(1)解:∵四边形ABCD是平行四边形,∴AO= AC,AD=BC,AD∥BC,∴△AEG∽△CBG,∴ = = .∵AE=EF=FD,∴BC=AD=3AE,∴GC=3AG,GB=3EG,∴EG:BG=1:3(2)解:∵GC=3AG(已证),∴AC=4AG,∴AO= AC=2AG,∴GO=AO﹣AG=AG(3)解:∵AE=EF=FD,∴BC=AD=3AE,AF=2AE.∵AD∥BC,∴△AFH∽△CBH,∴ = = = ,∴ = ,即AH= AC.∵AC=4AG,∴a=AG= AC,b=AH﹣AG= AC﹣ AC= AC,c=AO﹣AH= AC﹣ AC= AC,∴a:b:c= :: =5:3:2【解析】【分析】(1)根据平行四边形的性质可得AO=AC,AD=BC,AD∥BC,从而可证得△AEG∽△CBG,得出对应边成比例,由AE=EF=FD可得BC=3AE,就可证得GB=3EG,即可求出EG:BG的值。
(2)根据相似三角形的性质可得GC=3AG,就可证得AC=4AG,从而可得AO=2AG,即可证得结论。
(3)根据平行可证得三角形相似,再根据相似三角形的性质可得AG=AC,AH=AC,结合AO=AC,即可得到用含AC的代数式分别表示出a、b、c,就可得到a:b:c的值。
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。
2020-2021中考数学专题训练---圆与相似的综合题分类附详细答案
2020-2021中考数学专题训练---圆与相似的综合题分类附详细答案一、相似1.已知线段a,b,c满足,且a+2b+c=26.(1)判断a,2b,c,b2是否成比例;(2)若实数x为a,b的比例中项,求x的值.【答案】(1)解:设,则a=3k,b=2k,c=6k,又∵a+2b+c=26,∴3k+2×2k+6k=26,解得k=2,∴a=6,b=4,c=12;∴2b=8,b2=16∵a=6,2b=8,c=12,b2=16∴2bc=96,ab2=6×16=96∴2bc=ab2a,2b,c,b2是成比例的线段。
(2)解:∵x是a、b的比例中项,∴x2=6ab,∴x2=6×4×6,∴x=12.【解析】【分析】(1)设已知比例式的值为k,可得出a=3k,b=2k,c=6k,再代入a+2b+c=26,建立关于k的方程,求出kl的值,再求出2b、b2,然后利用成比例线段的定义,可判断a,2b,c,b2是否成比例。
(2)根据实数x为a,b的比例中项,可得出x2=ab,建立关于x的方程,求出x的值。
2.定义:如图1,点M,N把线段AB分割成AM,MN和BN,若以AM,MN,BN为边的三角形是一个直角三角形,则称点M,N是线段AB的勾股分割点.(1)已知点M,N是线段AB的勾股分割点,若AM=3,MN=4求BN的长;(2)已知点C是线段AB上的一定点,其位置如图2所示,请在BC上画一点D,使C,D 是线段AB的勾股分割点(要求尺规作图,保留作图痕迹,画出一种情形即可);(3)如图3,正方形ABCD中,M,N分别在BC,DC上,且BM≠DN,∠MAN=45°,AM,AN分别交BD于E,F.求证:①E、F是线段BD的勾股分割点;②△AMN的面积是△AEF面积的两倍.【答案】(1)解:(1)①当MN为最大线段时,∵点M,N是线段AB的勾股分割点,∴BM= = = ,②当BN为最大线段时,∵点M,N是线段AB的勾股分割点,∴BN= = =5,综上,BN= 或5;(2)解:作法:①在AB上截取CE=CA;②作AE的垂直平分线,并截取CF=CA;③连接BF,并作BF的垂直平分线,交AB于D;点D即为所求;如图2所示.(3)解:①如图3中,将△ADF绕点A顺时针性质90°得到△ABH,连接HE.∵∠DAF+∠BAE=90°﹣∠EAF=45°,∠DAF=∠BAH,∴∠EAH=∠EAF=45°,∵EA=EA,AH=AF,∴△EAH≌△EAF,∴EF=HE,∵∠ABH=∠ADF=45°=∠ABD,∴∠HBE=90°,在Rt△BHE中,HE2=BH2+BE2,∵BH=DF,EF=HE,∵EF2=BE2+DF2,∴E、F是线段BD的勾股分割点.②证明:如图4中,连接FM,EN.∵四边形ABCD是正方形,∴∠ADC=90°,∠BDC=∠ADB=45°,∵∠MAN=45°,∴∠EAN=∠EDN,∵∠AFE=∠FDN,∴△AFE∽△DFN,∴∠AEF=∠DNF,,∴,∵∠AFD=∠EFN,∴△AFD∽△EFN,∴∠DAF=∠FEN,∵∠DAF+∠DNF=90°,∴∠AEF+∠FEN=90°,∴∠AEN=90°∴△AEN是等腰直角三角形,同理△AFM是等腰直角三角形;∵△AEN是等腰直角三角形,同理△AFM是等腰直角三角形,∴AM= AF,AN= AE,∵S△AMN= AM•AN•sin45°,S△AEF= AE•AF•sin45°,∴ =2,∴S△AMN=2S△AEF.【解析】【分析】(1)此题分两种情况:①当MN为最大线段时,②当BN为最大线段时,根据线段的勾股分割点的定义,利用勾股定理分别得出BM的长;(2)利用尺规作图,将线段AC,CD,DB转化到同一个直角三角形中,①在AB上截取CE=CA;②作AE的垂直平分线,并截取CF=CA;这样的作图可以保证直角的出现,及AC 是一条直角边,③连接BF,并作BF的垂直平分线,交AB于D;这样的作图意图利用垂直平分线上的点到线段两个端点的距离相等,即BD=DF,从而实现将三条线段转化到同一直角三角形的目的;(3)①如图3中,将△ADF绕点A顺时针性质90°得到△ABH,连接HE.根据正方形的性质及旋转的性质得出∠EAH=∠EAF=45°,AH=AF,利用SAS判断出△EAH≌△EAF,根据全等三角形对应边相等得出EF=HE,根据正方形的每条对角线平分一组对角,及旋转的性质得出∠ABH=∠ADF=45°=∠ABD,故∠HBE=90°,在Rt△BHE中,HE2=BH2+BE2,根据等量代换得出结论;②证明:如图4中,连接FM,EN.根据正方形的性质及对顶角相等判断出△AFE∽△DFN,根据相似三角形对应角相等,对应边成比例得出∠AEF=∠DNF, AF∶DF =EF∶FN ,根据比例的性质进而得出AF∶EF =DF∶FN,再判断出△AFD∽△EFN,根据相似三角形对应角相等得出∠DAF=∠FEN,根据直角三角形两锐角互余,及等量代换由∠DAF+∠DNF=90°,得出∠AEF+∠FEN=90°,即∠AEN=90°,从而判断出△AEN是等腰直角三角形,同理△AFM是等腰直角三角形;根据等腰直角三角形的边之间的关系AM= AF,AN= AE,从而分别表示出S△AMN与S△AEF,求出它们的比值即可得出答案。
2020-2021中考数学圆与相似综合经典题附答案
2020-2021中考数学圆与相似综合经典题附答案一、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。
2020-2021备战中考数学 圆与相似综合试题含答案
2020-2021备战中考数学圆与相似综合试题含答案一、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。
2020-2021中考数学—圆与相似的综合压轴题专题复习附详细答案
2020-2021中考数学—圆与相似的综合压轴题专题复习附详细答案一、相似1.如图1,在矩形ABCD中,AB=6cm,BC=8cm,E、F分别是AB、BD的中点,连接EF,点P从点E出发,沿EF方向匀速运动,速度为1cm/s,同时,点Q从点D出发,沿DB方向匀速运动,速度为2cm/s,当点P停止运动时,点Q也停止运动.连接PQ,设运动时间为t(0<t<4)s,解答下列问题:(1)求证:△BEF∽△DCB;(2)当点Q在线段DF上运动时,若△PQF的面积为0.6cm2,求t的值;(3)如图2过点Q作QG⊥AB,垂足为G,当t为何值时,四边形EPQG为矩形,请说明理由;(4)当t为何值时,△PQF为等腰三角形?试说明理由.【答案】(1)解:证明:∵四边形是矩形,在中,分别是的中点,(2)解:如图1,过点作于,(舍)或秒(3)解:四边形为矩形时,如图所示:解得:(4)解:当点在上时,如图2,当点在上时,如图3,时,如图4,时,如图5,综上所述,或或或秒时,是等腰三角形.【解析】【分析】(1)根据矩形的性质可证得AD∥BC,∠A=∠C,根据中位线定理可证得EF∥AD,就可得出EF∥BC,可证得∠BEF=∠C,∠BFE=∠DBC,从而可证得结论。
(2)过点Q作QM⊥EF,易证QM∥BE,可证得△QMF∽△BEF,得出对应边成比例,可求出QM的值,再根据△PQF的面积为0.6cm2,建立关于t的方程,求解即可。
(3)分情况讨论:当点 Q 在 DF 上时,如图2, PF=QF;当点 Q 在 BF 上时, PF=QF,如图3;PQ=FQ 时,如图4;PQ=PF 时,如图5,分别列方程即可解决问题。
2.已知:如图,在矩形ABCD中,AB=6cm,BC=8cm,对角线AC,BD交于点0.点P从点A出发,沿方向匀速运动,速度为1cm/s;同时,点Q从点D出发,沿DC方向匀速运动,速度为1cm/s;当一个点停止运动时,另一个点也停止运动.连接PO并延长,交BC于点E,过点Q作QF∥AC,交BD于点F.设运动时间为t(s)(0<t<6),解答下列问题:(1)当t为何值时,△AOP是等腰三角形?(2)设五边形OECQF的面积为S(cm2),试确定S与t的函数关系式;(3)在运动过程中,是否存在某一时刻t,使S五边形S五边形OECQF:S△ACD=9:16?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由;(4)在运动过程中,是否存在某一时刻t,使OD平分∠COP?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由.【答案】(1)解:∵在矩形ABCD中,Ab=6cm,BC=8cm,∴AC=10,①当AP=PO=t,如图1,过P作PM⊥AO,∴AM= AO= ,∵∠PMA=∠ADC=90°,∠PAM=∠CAD,∴△APM∽△ADC,∴,∴AP=t= ,②当AP=AO=t=5,∴当t为或5时,△AOP是等腰三角形(2)解:作EH⊥AC于H,QM⊥AC于M,DN⊥AC于N,交QF于G,在△APO与△CEO中,∵∠PAO=∠ECO,AO=OC,∠AOP=∠COE,∴△AOP≌△COE,∴CE=AP=t,∵△CEH∽△ABC,∴,∴EH= ,∵DN= = ,∵QM∥DN,∴△CQM∽△CDN,∴,即,∴QM= ,∴DG= = ,∵FQ∥AC,∴△DFQ∽△DOC,∴,∴FQ= ,∴S五边形OECQF=S△OEC+S四边形OCQF= = ,∴S与t的函数关系式为(3)解:存在,∵S△ACD= ×6×8=24,∴S五边形OECQF:S△ACD=():24=9:16,解得t= ,t=0,(不合题意,舍去),∴t= 时,S五边形S五边形OECQF:S△ACD=9:16(4)解:如图3,过D作DM⊥AC于M,DN⊥AC于N,∵∠POD=∠COD,∴DM=DN= ,∴ON=OM= = ,∵OP•DM=3PD,∴OP= ,∴PM= ,∵,∴,解得:t≈15(不合题意,舍去),t≈2.88,∴当t=2.88时,OD平分∠COP.【解析】【分析】(1)根据矩形的性质可得:AB=CD=6,BC=AD=8,所以AC=10;而P、Q 两点分别从A点和D点同时出发且以相同的速度为1cm/s运动,当一个点停止运动时,另一个点也停止运动,所以点P不可能运动到点D;所以△AOP是等腰三角形分两种情况讨论:①当AP=PO=t时,过P作PM⊥AO,易证△CQM∽△CDN,可得比例式即可求解;②当AP=AO=t=5时,△AOP是等腰三角形;(2)作EH⊥AC于H,QM⊥AC于M,DN⊥AC于N,交QF于G,可将五边形转化成一个三角形和一个直角梯形,则五边形OECQF的面积S=三角形OCE的面积+直角梯形OCQF的面积;(3)因为三角形ACD的面积=AD CD=24,再将(2)中的结论代入已知条件S五边形S :S△ACD=9:16中,可得关于t的方程,若有解且符合题意,则存在,反之,不存五边形OECQF在;(4)假设存在。
2020-2021中考数学专题训练---圆与相似的综合题分类及答案
2020-2021中考数学专题训练---圆与相似的综合题分类及答案一、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。
2020-2021备战中考数学圆与相似的综合题试题附答案
2020-2021备战中考数学圆与相似的综合题试题附答案一、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。
2020-2021备战中考数学 圆与相似综合试题含详细答案
2020-2021备战中考数学圆与相似综合试题含详细答案一、相似1.如图,抛物线与坐标轴交点分别为,,,作直线BC.(1)求抛物线的解析式;(2)点P为抛物线上第一象限内一动点,过点P作轴于点D,设点P的横坐标为,求的面积S与t的函数关系式;(3)条件同,若与相似,求点P的坐标.【答案】(1)解:把,,代入得:,解得:,,,抛物线的解析式为(2)解:设点P的坐标为(t,- t×2+ t+2),∵A(-1,0),B(3,0),∴AB=4,∴S=(3)解:当∽时,,即,整理得:,解得:或舍去,,,点P的坐标为;当∽,则,即,整理得,解得:或舍去,,,点P的坐标为,综上所述点P的坐标为或【解析】【分析】(1)利用待定系数法,将点A、B、C三点坐标分别代入函数解析式,建立方程组,就可求出a、b、c的值,即可解答;或设函数解析式为交点式,即y=a (x+1)(x-3),再将点C的坐标代入可解答。
(2)点P为抛物线上第一象限内一动点,因此利用二次函数解析式,由P的横坐标为t表示出点P的坐标,利用三角形的面积公式,就可得出s与t的函数解析式。
(3)分两种情况讨论:当△ ODP ∽△ COB 时;当△ ODP ∽△ BOC ,分别利用相似三角形的性质,分别得出对应边成比例,建立关于t的方程,求出t的值,就可得出点P的坐标。
2.如图,在矩形ABCD中,AB=2cm,∠ADB=30°.P,Q两点分别从A,B同时出发,点P 沿折线AB﹣BC运动,在AB上的速度是2cm/s,在BC上的速度是2 cm/s;点Q在BD 上以2cm/s的速度向终点D运动,过点P作PN⊥AD,垂足为点N.连接PQ,以PQ,PN 为邻边作▱PQMN.设运动的时间为x(s),▱PQMN与矩形ABCD重叠部分的图形面积为y (cm2)(1)当PQ⊥AB时,x=________;(2)求y关于x的函数解析式,并写出x的取值范围;(3)直线AM将矩形ABCD的面积分成1:3两部分时,直接写出x的值.【答案】(1)(2)解:①如图1中,当0<x≤ 时,重叠部分是四边形PQMN.y=2x× x=2 x2.②如图②中,当<x≤1时,重叠部分是四边形PQEN.y= (2﹣x+2tx× x= x2+ x③如图3中,当1<x<2时,重叠部分是四边形PNEQ.y= (2﹣x+2)×[ x﹣2 (x﹣1)]= x2﹣3 x+4 ;综上所述,y=(3)解:①如图4中,当直线AM经过BC中点E时,满足条件.则有:tan∠EAB=tan∠QPB,∴ = ,解得x= .②如图5中,当直线AM经过CD的中点E时,满足条件.此时tan∠DEA=tan∠QPB,∴ = ,解得x= ,综上所述,当x= s或时,直线AM将矩形ABCD的面积分成1:3两部分【解析】【解答】解:(1)当PQ⊥AB时,BQ=2PB,∴2x=2(2﹣2x),∴x= s.故答案为 s.【分析】(1)由题意BQ=2x,PB=2-2x,当PQ⊥AB时,根据含30°直角三角形的边之间的关系得:BQ=2PB,从而列出方程,求解即可;(2)①如图1中,当0<x≤时,重叠部分是四边形PQMN.由题意知:AP=2x,BQ=2x,故平行四边形AP边上的高是,根据平行四边形的面积计算方法得出y与x之间的函数关系式;②如图②中,当<x≤1时,重叠部分的面积等于平行四边形APQM的面积减去△AEM的面积,即可得出y与x的函数关系式;③如图3中,当1<x<2时,重叠部分是四边形PNEQ.根据相似三角形的性质,分别表示出EQ,ME,NE的长,根据重叠部分等于平行四边形NPQM的面积减去△MNE的面积,即可列出y与x之间的函数关系;(3)①如图4中,当直线AM经过BC中点E时,满足条件.根据等角的同名三角函数值相等,即tan∠EAB=tan∠QPB,再根据三角函数的定义即可建立方程,求解得出x的值;②如图5中,当直线AM经过CD的中点E时,满足条件.根据等角的同名三角函数值相等,即tan∠DEA=tan∠QPB,再根据三角函数的定义即可建立方程,求解得出x的值;综上所述即可得出答案。
2020-2021中考数学圆与相似的综合题试题含答案解析
2020-2021中考数学圆与相似的综合题试题含答案解析一、相似1.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•EG.【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。
由正方形的性质易得BC=CD,∠DCB=∠DCA=,∠DBC=∠CDB=,根据点C为AB的中点可得BC=CD=AC,所以可得∠ADC=,则∠∠ADB=,问题得证;(2)要证AQ=AD,需证∠AQD=∠ADQ。
由题意易得∠AQD=-∠G,∠ADQ=-∠BDG,根据等边对等角可得∠G=∠BDG,由等角的余角相等可得∠AQD=∠ADQ,所以AQ=AD;(3)要证乘积式成立,需证这些线段所在的两个三角形相似,而由正方形的性质可得CD=DE=BC,所以可知BC、CF、EG分别在三角形DCF和三角形GED中,连接DF,用有两对角对应相等的两个三角形相似即可得证。
2020-2021中考数学——圆与相似的综合压轴题专题复习附详细答案
2020-2021中考数学——圆与相似的综合压轴题专题复习附详细答案一、相似1.如图,在平面直角坐标系中,直线分别交x轴,y轴于点A,C,点D (m,4)在直线AC上,点B在x轴正半轴上,且OB=2OC.点E是y轴上任意一点,连结DE,将线段DE按顺时针旋转90°得线段DG,作正方形DEFG,记点E为(0,n).(1)求点D的坐标;(2)记正方形DEFG的面积为S,① 求S关于n的函数关系式;② 当DF∥x轴时,求S的值;(3)是否存在n的值,使正方形的顶点F或G落在△ABC的边上?若存在,求出所有满足条件的n的值;若不存在,说明理由.【答案】(1)解:∵点D(m,4)在直线AC上;∴4= m+8,解得m=﹣3,∴点D的坐标为(﹣3,4)(2)解:①如图1,过点D作DH⊥y轴于H,则EH=|n﹣4|∴S=DE2=EH2+DH2=(n﹣4)2+9;②当DF∥x轴时,点H即为正方形DEFG的中心,∴EH=DH=3,∴n=4+3=7,∴S=(7﹣4)2+9=18(3)解:∵OB=2OC=16,∴B为(16,0),∴BC为:;①当点F落在BC边上时,如图2,作DM⊥y轴于M,FN⊥y轴于N.在△DEM与△EFN中,,∴△DEM≌△EFN(AAS),∴NF=EM=n﹣4,EN=DM=3∴F为(n﹣4,n﹣3)∴n﹣3=﹣(n﹣4)+8,∴n= ;②当点G落在BC边上时,如图3,作DM⊥y轴于M,GN⊥DM轴于N,由①同理可得△DEM≌△GDN,∴GN=DM=3,DN=EM=n﹣4,∴点G纵坐标为1,∴,∴x=14,∴DN=14+3=17=n﹣4,∴n=21;③当点F落在AB边上时,如图4,作DM⊥y轴于M,由①同理可得△DEM≌△EFO,∴OE=DM=3,即n=3;④当点G落在AC边上时,如图5.∵∠CDE=∠AOC=90°,∠DCE=∠OCA,∴△DCE∽△OCA,∴,∴,∴n= ,显然,点G不落在AB边上,点F不落在AC边上,故只存在以上四种情况.综上可得,当n= 或21或3或时,正方形的顶点F或G落在△ABC的边上.【解析】【分析】(1)根据点D在直线AC上;于是将D(m,4)代入直线AC的解析式得出m=-3,从而得出D点的坐标;(2)①如图1,过点D作DH⊥y轴于H,根据和y轴垂直的直线上的点的坐标特点及y 轴上两点间的距离,则DH=|n-4|,根据正方形的面积等于边长的平方及勾股定理得出S=DE2=EH2+DH2=(n﹣4)2+9;②当DF∥x轴时,点H即为正方形DEFG的中心,故EH=DH=3,n=7,将n=7代入函数解析式即可得出S的值;(3)首先找到C点的坐标,得出OC的长度,然后根据OB=2OC=16得出B点的坐标,利用待定系数法得出直线BC的解析式,①当点F落在BC边上时,如图2,作DM⊥y轴于M,FN⊥y轴于N.利用AAS判断出∴△DEM≌△EFN,根据全等三角形对应边相等得出NF=EM=n﹣4,EN=DM=3从而得出F点的坐标,根据F点的纵坐标的两种不同表示方法得出关于n的方程,求解得出n的值;②当点G落在BC边上时,如图3,作DM⊥y轴于M,GN⊥DM轴于N,由①同理可得△DEM≌△GDN,GN=DM=3,DN=EM=n﹣4,从而得出G点的纵坐标为1,根据点G的纵坐标列出方程,求解得出N的值;③当点F落在AB 边上时,如图4,作DM⊥y轴于M,由①同理可得△DEM≌△EFO,OE=DM=3,即n=3;④当点G落在AC边上时,如图5.首先判断出△DCE∽△OCA,根据相似三角形对应边成比例得出 C E∶ A C = C D∶ O C,从而得出关于n的方程,求解得出n的值,综上所述得出所有答案。
