2020年九年级数学典型中考压轴题训练《相似综合》含答案

2020年九年级数学典型中考压轴题训练《相似综合》1.如图,四边形ABCD内接于⊙O,且对角线AC⊥BD,垂足为点E,过点C作CF⊥AB于点F,交BD于点G.(1)如图①,连接EF,若EF平分∠AFG,求证:AE=GE;(2)如图②,连接CO并延长交AB于点H,若CH为∠ACF的平分线,AD=3,且tan∠FBG

=,求线段AH长.

2.如图1,在△ABC中,AB=AC,点D,E分别是边BC,AC上的点,且∠ADE=∠B.(1)求证:AB•CE=BD•CD;(2)若AB=5,BC=6,求AE的最小值;(3)如图2,若△ABC为等边三角形,AD⊥DE,BE⊥DE,点C在线段DE上,AD=3,BE=4,求DE的长.3.如图,AB是⊙O的直径,AB=10,延长弦CD至点E,CD=6,AB⊥CD于点F,点M在AB上,AM=,连接EM,点N在半径OB上,ON=2,ND∥ME.(1)求tan∠E的值;(2)延长OB至点G,使BG=,连接GD并延长交ME于点H,判断GH与⊙O的位置关系,并求MH的长.

4.在Rt△ACB中,∠ACB=90°,点D为AB上一点.(1)如图1,若CD⊥AB,求证:CD2=AD•DB;(2)如图2,若AC=BC,EF⊥CD于H,EF与BC交于E,与AC交于F,且=,求的值;(3)如图3,若AC=BC,点H在CD上,且∠AHD=45°,CH=3DH,直接写出tan∠ACH的值为.5.定义:连结菱形的一边中点与对边的两端点的线段把它分成三个三角形,如果其中有两个三角形相似,那么称这样的菱形为自相似菱形.(1)判断下列命题是真命题,还是假命题?①正方形是自相似菱形;②有一个内角为60°的菱形是自相似菱形.③如图1,若菱形ABCD是自相似菱形,∠ABC=α(0°<α<90°),E为BC中点,则在△ABE,△AED,△EDC中,相似的三角形只有△ABE与△AED.(2)如图2,菱形ABCD是自相似菱形,∠ABC是锐角,边长为4,E为BC中点.①求AE,DE的长;②AC,BD交于点O,求tan∠DBC的值.

6.如图,在矩形ABCD中,AB=3,BC=4,点E是线段AC上的一个动点且=k(0<k<1),点F在线段BC上,且DEFH为矩形;过点E作MN⊥BC,分别交AD,BC于点M,N.(1)求证:△MED∽△NFE;(2)当EF=FC时,求k的值.(3)当矩形EFHD的面积最小时,求k的值,并求出矩形EFHD面积的最小值.7.如图1,△ABC中,∠ACB的平分线CE交AB于点E.(1)求证:=;(2)如图2,AD⊥BC交CE于F,BD=2AD,∠AEC=45°.①求证:BE=2AE;②直接写出sin∠ACE的值.

8.如图1,在△ABC中,点D在AC边上,连接BD,∠ABD=∠C.(1)求证:△ADB∽△ABC;(2)点E在AB边上,连接DE,BE=DE.①如图2,若∠C=30°,求证:3AE•BE=AD•CD;②如图3,△ABC为锐角三角形,AB=6,AC=9,tanC=,请直接写出AE的长.

9.在四边形ABCD中,E、F分别是BD、BC上的点,∠BAE=∠BDA.(1)如图1,求证:AB2=BE•BD;(2)如图2,若四边形ABCD是平行四边形,A、E、F三点在同一条直线上,,∠ABC=60°,求的值;

(3)如图3,若A、E、F不在同一条直线,∠DEF=∠C,AB=2,BD=4,,,则CD=(直接写出结果).10.矩形ABCD中,点P在对角线BD上(点P不与点B重合),连接AP,过点P作PE⊥AP交直线BC于点E.

(1)如图1,当AB=BC时,猜想线段PA和PE的数量关系:;(2)如图2,当AB≠BC时.求证:(3)若AB=8,BC=10,以AP,PE为边作矩形APEF,连接BF,当PE=时,直接写出线段BF的长.

11.已知矩形ABCD中,E是BC的中点,DF⊥AE于点F.(1)如图1,若BE=,求AE•AF的值;(2)如图2,连接AC交DF于点G,若=,求cos∠FCE的值;(3)如图3,延长DF交AB于点G,若G点恰好为AB的中点,连接PC,过A作AK∥FC

交FD于K,设△ADK的面积为S1,△CDF的面积为S2,则的值为.12.如图1,AB⊥BC,分别过点A,C作BM的垂线,垂足分别为M,N.(1)求证:BM•BC=AB•CN;(2)若AC=BC.①如图2,若BM=MN,过点A作AD∥BC交CM的延长线于点D,求DN:CN的值;②如图3,若BM>MN,延长BN至点E,使BM=ME,过点A作AF∥BC交CE的延长线于点F,若E是CF的中点,且CN=1,直接写出线段AF的长.

13.请阅读下列材料,并完成相应的任务.梅涅劳斯(Menelaus)是公元一世纪时的希腊数学家兼天文学家,著有几何学和三角学方面的许多书籍.梅涅劳斯发现,三角形各边(或其延长线)被一条不过任何一个顶点也不与任何一条边平行的直线所截,这条直线可能与三角形的两条边相交(一定还会与一条边的延长线相交),也可能与三条边都不相交(与三条边的延长线都相交).他进行了深入研究并证明了著名的梅涅劳斯定理(简称梅氏定理):设D,E,F依次是OABC的三边AB,BC,CA或其延长线上的点,且这三点共线,则满足.这个定理的证明步骤如下:情况①:如图1,直线DE交△ABC的边AB于点D,交边AC于点F,交边BC的延长线与点E.过点C作CM∥DE交AB于点M,则,(依据)∴=∴BE•AD•FC=BD•AF•EC,即.情况②:如图2,直线DE分别交△ABC的边BA,BC,CA的延长线于点D,E,F.…(1)情况①中的依据指:(2)请你根据情况①的证明思路完成情况②的证明.(3)如图3,D,F分别是△ABC的边AB,AC.上的点,且AD:DB=CF:FA=2:3,连接DF并延长,交BC的延长线于点E,那么BE:CE=.

14.如图a,在正方形ABCD中,E、F分别为边AB、BC的中点,连接AF、DE交于点G.(1)求证:AF⊥DE;(2)如图b,连接BG,BD,BD交AF于点H.①求证:GB2=GA•GD;②若AB=10,求三角形GBH的面积.15.问题发现:(1)如图1,在Rt△ABC中,∠A=90°,AB=k•AC(k>1),D是AB上一点,DE∥BC,则BD,EC的数量关系为.类比探究(2)如图2,将△AED绕着点A顺时针旋转,旋转角为a(0°<a<90°),连接CE,BD,请问(1)中BD,EC的数量关系还成立吗?说明理由

拓展延伸:(3)如图3,在(2)的条件下,将△AED绕点A继续旋转,旋转角为a(a>90°).直线BD,CE交于F点,若AC=1,AB=,则当∠ACE=15°时,BF•CF的值为.参考答案1.证明:(1)过点E作EI⊥EF交CF于点I,如图①所示:

∵CF⊥AB,∴∠AFG=90°,又∵EF平分∠AFG,∴∠EFA=∠EFI=45°,又∵EF⊥EI,∴∠FEI=90°,又∵∠EFI+∠EIF=90°,∴∠EIF=45°,∴EF=EI,又∵∠EAF+∠AFG+∠FGE+∠GEA=360°,∠AFG=∠AEG=90°,∴∠EGF+∠FAE=180°,又∵∠EGF+∠EGI=180°,∴∠EGI=∠FAE,又∵∠AEB=∠AEF+∠FEG,∠FEI=∠GEI+∠FEG,∴∠AEF=∠GEI,在△AEF和△GEI中,,∴△AEF≌△GEI(AAS),∴AE=GE;(2)连接DO并延长,交⊙O于点P,连接AP,如图②甲所示:

∵∠ABD与∠P是⊙O上弧AD所对的圆周角,∴∠ABD=∠P,又∵DP为⊙O的直径,∴∠PAD=90°,又∵tan∠FBG=,∴tan∠P==,又∵AD=3,∴AP=4,PD=5,∴OD=,过点H作HJ⊥AC于点J,过点O作OK⊥AC于点K,设AJ=3t,CF=x,如图②乙所示,∵HJ⊥AC,BD⊥AC,∴HJ∥BD,∴∠ABD=∠AHJ,又∵tan∠ABD=∴tan∠AHJ=,又∵AJ=3t,∴HJ=4t,在Rt△AHJK由勾股定理得:AH===5t,

又∵CH是∠ACF的平分线,且HF⊥CF,HJ⊥AC,∴HF=HJ=4t,∴AF=AH+HF=9t,又∵CF=x,∴CJ=x,又∵∠BFG=∠GEC,∠FGB=∠EGC,∴△FBG∽△ECG,∴∠FBG=∠ECG,∴tan∠FCJ===,解得:x=12t,∴CF=CJ=12t,∴AC=15t,∴CK=t,又∵OK∥HJ,∴=,

∴OK===t,∴在Rt△OCK中,由勾股定理得:OK2+KC2=OC2,

即(t)2+(t)2=()2,解得:t=,或t=﹣(舍去),∴AH=5t=.2.(1)证明:∵AB=AC,∴∠B=∠C,∵∠ADC为△ABD的外角,∴∠ADE+∠EDC=∠B+∠DAB,∵∠ADE=∠B,∴∠BAD=∠CDE,又∠B=∠C,∴△ABD∽△DCE,∴=,∴AB•CE=BD•CD;(2)解:设BD=x,AE=y,由(1)得,5×(5﹣y)=x×(6﹣x),整理得,y=x2﹣x+5=(x﹣3)2+,∴AE的最小值为;(3)解:作AF⊥BE于F,则四边形ADEF为矩形,∴EF=AD=3,AF=DE,∴BF=BE﹣EF=1,设CD=x,CE=y,则AF=DE=x+y,由勾股定理得,AD2+CD2=AC2,CE2+BE2=BC2,AF2+BF2=AB2,∵△ABC为等边三角形,∴AB=AC=BC,

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2024中考备考重难点重难点 相似三角形模型及其综合题综合训练(11大题型+满分技巧+限时分层检测)

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重难点02 相似三角形模型及其综合题综合训练中考数学中《相似三角形模型及其综合题综合训练》部分主要考向分为五类:一、K型相似二、8字图相似三、A字图相似四、母子型相似五、手拉手相似相似三角形的综合题中各种相似模型的掌握是解决对应压轴题的便捷方法,所以本专题是专门针对相似三角形模型压轴题的,对提高类型的学生可以自主训练。

考向一:K型相似1.(2023•锡山区校级四模)如图,矩形ABCD中,AB=10,BC=8.点P在AD上运动(点P不与点A、D重合)将△ABP沿直线翻折,使得点A落在矩形内的点M处(包括矩形边界),则AP的取值范围是0<AP≤5,连接DM并延长交矩形ABCD的AB边于点G,当∠ABM=2∠ADG时,AP的长是25﹣5.【分析】根据矩形的性质得到AB=CD=5,BC=AD=4,∠A=∠C=∠D=90°,根据折叠的性质得到∠PMB=∠A=90°,BM=AB=5,根据勾股定理得到CM=3,DM=5﹣3=2,根据相似三角形的判定和性质定理即可得到结论;根据折叠的性质得到∠ABP=∠MBP,求得∠ABM=2∠ABP,根据相似三角形的性质得到==,设AP=5x,AG=4x,过M作MH⊥AD于H,根据折叠的性质得到AP=MP=5x,AM⊥BP,根据三角形中位线定理得到MN=AG=2x,根据勾股定理即可得到结论.【解答】解:当M落在CD上时,AP的长度达到最大,∵四边形ABCD是矩形,∴AB=CD=10,BC=AD=8,∠A=∠C=∠D=90°,∵△ABP沿直线翻折,∴∠PMB=∠A=90°,BM=AB=10,∴CM===6,∴DM=10﹣6=4,∴∠PMD+∠BMC=90°,∠PMD+∠MPD=90°,∴∠BMC=∠MPD,∴△PDM∽△MCB,∴=,∴=,∴PD=3,∴AP=8﹣3=5,∴AP的取值范围是0<AP≤5;如图,∵将△ABP沿直线翻折,使得点A落在矩形内的点M处,∴∠ABP=∠MBP,∴∠ABM=2∠ABP,∵∠ABM=2∠ADG,∴∠ABP=∠ADG,∵∠DAG=∠BAP,∴△ADG∽△ABP,∴==,设AP=5x,AG=4x,过M作MH⊥AD于H,∵将△ABP沿直线翻折,使得点A落在矩形内的点M处,∴AP=MP=5x,AM⊥BP,∴∠DAM=90°﹣∠BAM=∠ABP=∠ADG,∴AM=DM,∴DH=AH=4,HP=4﹣5x,∵∠BAD=∠MHA=90°,∴MH∥AG,∴MH为△ADG的中位线,∴MH=AG=2x,在Rt△PHM中,PM2=PH2+HM2,∴(5x)2=(2x)2+(4﹣5x)2,解得x1=5﹣,x2=5+(不合题意舍去),∴AP=5x=25﹣5.故答案为:0<AP≤5;25﹣5.2.(2023•福田区模拟)综合与探究在矩形ABCD的CD边上取一点E,将△BCE沿BE翻折,使点C恰好落在AD边上的点F处.(1)如图①,若BC=2BA,求∠CBE的度数;(2)如图②,当AB=5,且AF•FD=10时,求EF的长;(3)如图③,延长EF,与∠ABF的角平分线交于点M,BM交AD于点N,当NF=AN+FD时,请直接写出的值.【分析】(1)由折叠的性质得出BC=BF,∠FBE=∠EBC,根据直角三角形的性质得出∠AFB=30°,可求出答案;(2)证明△F AB∽△EDF,由相似三角形的性质得出,可求出DE=2,求出EF=3,由勾股定理求出DF=,则可求出AF,即可求出BC的长;(3)过点N作NG⊥BF于点G,证明△NFG∽△BF A,,设AN=x,设FG=y,则AF =2y,由勾股定理得出(2x)2+(2y)2=(2x+y)2,解出y=x,则可求出答案.【解答】解:(1)∵四边形ABCD是矩形,∴∠C=90°,∵将△BCE沿BE翻折,使点C恰好落在AD边上点F处,∴BC=BF,∠FBE=∠EBC,∠C=∠BFE=90°,∵BC=2AB,∴BF=2AB,∴∠AFB=30°,∵四边形ABCD是矩形,∴AD∥BC,∴∠AFB=∠CBF=30°,∴∠CBE=∠FBC=15°;(2)∵将△BCE沿BE翻折,使点C恰好落在AD边上点F处,∴∠BFE=∠C=90°,CE=EF,又∵矩形ABCD中,∠A=∠D=90°,∴∠AFB+∠DFE=90°,∠DEF+∠DFE=90°,∴∠AFB=∠DEF,∴△F AB∽△EDF,∴,∴AF•DF=AB•DE,∵AF•DF=10,AB=5,∴DE=2,∴CE=DC﹣DE=5﹣2=3,∴EF=3;(3)过点N作NG⊥BF于点G,∵NF=AN+FD,∴NF=AD=BC,∵BC=BF,∴NF=BF,∵∠NFG=∠AFB,∠NGF=∠BAF=90°,∴△NFG∽△BF A,∴,设AN=x,∵BN平分∠ABF,AN⊥AB,NG⊥BF,∴AN=NG=x,AB=BG=2x,设FG=y,则AF=2y,∵AB2+AF2=BF2,∴(2x)2+(2y)2=(2x+y)2,解得y=x.∴BF=BG+GF=2x+x=x.∴=.3.(2023•桐柏县一模)【初步探究】(1)把矩形纸片ABCD如图①折叠,当点B的对应点B'在MN的中点时,填空:△EB'M∽△B'AN (“≌”或“∽”).【类比探究】(2)如图②,当点B的对应点B'为MN上的任意一点时,请判断(1)中结论是否成立?如果成立,请写出证明过程;如果不成立,请说明理由.【问题解决】(3)在矩形ABCD中,AB=4,BC=6,点E为BC中点,点P为线段AB上一个动点,连接EP,将△BPE沿PE折叠得到△B'PE,连接DE,DB',当△EB'D为直角三角形时,BP的长为或1.【分析】(1)由矩形纸片ABCD如图①折叠,可证△EB'M∽△B'AN;(2)同(1)由四边形ABCD是矩形,如图②折叠,可得∠EB'M=90°﹣∠AB'N=∠B'AN,即可得△EB'M ∽△B'AN,(3)分两种情况:当∠DB'E=90°时,证明Rt△CDE≌Rt△B'DE(HL),得B'D=CD=AB=4,设BP =x=B'P,在Rt△APD中,有(4﹣x)2+62=(x+4)2,可解得BP=;当∠B'ED=90°时,过B'作B'H⊥AB于H,作B'Q⊥BC于Q,则∠B'QE=∠C=90°,证明△B'EQ∽△EDC,可得==,设BP=y=B'P,在Rt△B'PH中,(﹣y)2+()2=y2,可解得BP=1.【解答】解:(1)∵四边形ABCD是矩形,∴∠B=90°,∵矩形纸片ABCD如图①折叠,∴∠EB'A=∠B=90°,∴∠EB'M=90°﹣∠AB'N=∠B'AN,∵∠EMB'=90°=∠B'NA,∴△EB'M∽△B'AN,故答案为:∽;(2)(1)中结论成立,理由如下:∵四边形ABCD是矩形,∴∠B=90°,∵矩形纸片ABCD如图①折叠,∴∠EB'A=∠B=90°,∴∠EB'M=90°﹣∠AB'N=∠B'AN,∵∠EMB'=90°=∠B'NA,∴△EB'M∽△B'AN;(3)如图所示,当∠DB'E=90°时,△EB'D是直角三角形,由折叠可得,∠PB'E=∠B=90°,BE=B'E=CE,∴∠DB'P=180°,即点P,B',D在一条直线上,在Rt△CDE和Rt△B'DE中,,∴Rt△CDE≌Rt△B'DE(HL),∴B'D=CD=AB=4,设BP=x=B'P,则AP=4﹣x,PD=x+4,在Rt△APD中,AP2+AD2=PD2,∴(4﹣x)2+62=(x+4)2,解得x=,∴BP=;如图所示,当∠B'ED=90°时,△EB'D是直角三角形,过B'作B'H⊥AB于H,作B'Q⊥BC于Q,则∠B'QE=∠C=90°,又∵∠B'ED=90°,∴∠B'EQ+∠CED=90°=∠EDC+∠CED,∴∠B'EQ=∠EDC,∴△B'EQ∽△EDC,∴==,∵CE=BE=BC=3,CD=4,∴DE==5,∵△BPE沿PE折叠得到△B'PE,∴B'E=BE=3,∴==,解得B'Q=,EQ=,∴BQ=BE﹣EQ==B'H,BH=B'Q=,设BP=y=B'P,则HP=BH﹣BP=﹣y,在Rt△B'PH中,HP2+B'H2=B'P2,∴(﹣y)2+()2=y2,解得y=1,∴BP=1.综上所述,BP的长为或1.考向二:8字图相似1.(2023•海州区校级二模)“关联”是解决数学问题的重要思维方式.角平分线的有关联想就有很多……【问题提出】(1)如图①,PC是△P AB的角平分线,求证:.小明思路:关联“平行线、等腰三角形”,过点B作BD∥P A,交PC的延长线于点D,利用“三角形相似”.小红思路:关联“角平分线上的点到角的两边的距离相等”,过点C分别作CD⊥P A交P A于点D,作CE⊥PB交PB于点E,利用“等面积法”.请根据小明或小红的思路,选择一种并完成证明.【理解应用】(2)如图②,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,D是边BC上一点.连接AD,将△ACD沿AD所在直线折叠,使点C恰好落在边AB上的E点处,落AC=1,AB=2,则DE的长为.【深度思考】(3)如图③,△ABC中,AB=6,AC=4,AD为∠BAC的角平分线.AD的垂直平分线EF交BC延长线于点F,连接AF,当BD=3时,AF的长为6.【拓展升华】(4)如图④,PC是△P AB的角平分线,若AC=3,BC=1,则△P AB的面积最大值是3.【分析】(1)选择小明的思路,过点BD∥AP交PC的延长线于点D,易证△ACP∽△BCD,得到,由角平分线的性质和平行线的性质得∠BPC=∠D,可得PB=BD,等量代换即可证明;选择小红的思路,根据角平分线的性质得到CD=CE,再利用等面积;(2)利用(1)中的结论得到,再利用勾股定理即可解答;(3)利用(1)中的结论得到,再利用垂直平分线的性质得到∠B=∠F AC,再根据相似三角形得到AF的值;(4)作△APB的外角平分线PD,交AB的延长线于D,在AP的延长线上截取PE=PB,易得△BPD≌△EPD(SAS),由(1)结论可得,由等量代换可得,利用(1)中的结论得到,求得⊙O的半径为,当P运动到点P′,P′O⊥AD时,△APB的面积最大,计算即可.【解答】(1)证明:选择小明的思路,如图,过点BD∥AP交PC的延长线于点D,∵BD∥AP,∴∠APC=∠D,又∵∠ACP=∠BCD,∴△ACP∽△BCD,∴,∵PC是△P AB的角平分线,∴∠APC=∠BPC,∴∠BPC=∠D,∴PB=BD,∴;选择小红的思路,如图,过点C分别作CD⊥P A交P A于点D,作CE⊥PB交PB于点E,作PF⊥BC于点F,∵PC是△P AB的角平分线,∴CD=CE,∴,,,,∴BC•PF=PB•CE,P A•CD=AC•PF,∴,∴,∴.(2)解:∵将△ACD沿AD所在直线折叠点C恰好落在边AB上的E点处,∴AD平分∠BAC,∴,∵AC=1,AB=2,∴,∴BD=2CD,∵∠BAC=90°,∴,∴,∴,∴,∴;故答案为:;(3)解:∵AD为∠BAC的角平分线,∴,∠BAD=∠DAC,∵△ABC中,AB=6,AC=4,BD=3,∴,∴CD=2,∵AD的垂直平分线EF交BC延长线于F,∴AF=DF,∴∠F AD=∠FDA,∵∠F AD=∠F AC+∠DAC,∠FDA=∠B+∠BAD,∴∠B=∠F AC,∵∠AFB=∠CF A,∴△FBA∽△F AC,∴,∴,∴AF=6,故答案为:6.(4)解:如图,在AP的延长线上截取PE=PB,作△APB的外角平分线PD,交AB的延长线于D,∵PD是△APB的外角平分线,∴∠BPD=∠EPD,又∵PD=PD,∴△BPD≌△EPD(SAS),∴DB=DE,∠BDP=∠EDP,∴,∵PE=PB,DB=DE,∴,∵PC是△APB的角平分线,∴,∴,∴,∴,∴BD=2,∴CD=3,∵,∴点P在以半径为的⊙O上,如图,当P运动到点P′,P′O⊥AD时,△APB的面积最大,最大值为,故答案为:3.2.(2023•衢州二模)如图1,在正方形ABCD中,点E在线段BC上,连接AE,将△ABE沿着AE折叠得到△AFE,延长EF交CD于点G.(1)求证:DG=FG;(2)如图2,当点E是BC中点时,求tan∠CGE的值;(3)如图3,当时,连接CF并延长交AB于点H,求的值.【分析】(1)由“HL”可证Rt△AFG≌Rt△ADG,可得DG=FG;(2)由勾股定理可求GF的长,即可求解;(3)由勾股定理可求BC=CD=6x,由面积法可求FN的长,即可求FM的长,通过证明△MFH∽△NFC,可得=,即可求解.【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是正方形,∴AB=AD,∠B=∠D=90°,∵将△ABE沿着AE折叠得到△AFE,∴AB=AF,∠B=∠AFE=90°,∴AD=AF,又∵AF=AD,∴Rt△AFG≌Rt△ADG(HL),∴DG=FG;(2)解:设BC=CD=2a,∵点E是BC的中点,∴BE=CE=a,∵将△ABE沿着AE折叠得到△AFE,∴BE=EF=a,∵EG2=EC2+CG2,∴(a+DG)2=a2+(2a﹣DG)2,∴DG=a,∴tan∠CGE===;(3)如图3,过点F作MN⊥AB于M,交CD于N,∵MN⊥AB,∠ABC=∠BCD=90°,∴四边形BCNM是矩形,∴BC=MN,∵,∴设BE=2x,DG=3x,则EG=5x,∵EG2=EC2+CG2,∴25x2=(CD﹣2x)2+(CD﹣3x)2,∴CD=6x(负值舍去),∴BC=6x,∴EC=4x,CG=3x,∵S△CFG=S△ECG,∴CG•FN=EC•CG,∴FN=x,∴MF=x,∵AB∥CD,∴△MFH∽△NFC,∴=,∴==,∴=.考向三:A字图相似1.(2023•宿城区一模)如图,在矩形ABCD中,AB=5,AD=3,先将△ABC沿AC翻折到△AB′C处,再将△AB'C沿翻折到△AB'C'处,延长CD交AC′于点M,则DM的长为.【分析】过点C′作C′E⊥AD的延长线于点E,设CD与AB′交于点G,根据矩形性质和翻折性质,设B′G=DG=x,CG=CD﹣DG=5﹣x,利用勾股定理求出x的值,证明△ADG∽△AB′F,求出B′F=,然后证明△CDF≌△AB′F(AAS),得DF=B′F=,再由△C′EF∽△CDF,得==,求出C′E=,EF=,证明△ADM∽△AEC′,对应边成比例即可求出DM的长.【解答】解:如图,过点C′作C′E⊥AD的延长线于点E,设CD与AB′交于点G,∵四边形ABCD是矩形,∴AB=CD=5,AD=BC=3,AB∥CD,∴∠BAC=∠DCA,由翻折可知:∠BAC=∠B′AC,∴∠B′AC=∠DCA,∴GA=GC,由翻折可知:B′A=BA=5,B′C=BC=B′C′=3,∴B′A=CD=5,∴B′G=DG,设B′G=DG=x,∴CG=CD﹣DG=5﹣x,在Rt△B′CG中,根据勾股定理得:B′G2+B′C2=CG2,∴x2+32=(5﹣x)2,∴x=,∴B′G=DG=x=,∴AG=CG=5﹣x=,∵∠DAG=∠B′AF,∠ADG=∠AB′F=90°,∴△ADG∽△AB′F,∴=,∴=,∴B′F=,∴C′F=C′B′﹣B′F=3﹣=,CF=CB′+B′F=3+=,∵∠CFD=∠AFB′,∠CDF=∠AB′F=90°,CD=AB′,∴△CDF≌△AB′F(AAS),∴DF=B′F=,∵C′E⊥AD,CD⊥AD,∴C′E∥CD,∴△C′EF∽△CDF,∴==,∴==,∴C′E=,EF=,∴DE=DF+EF=+=,∴AE=AD+DE=3+=,∵C′E∥DM,∴△ADM∽△AEC′,∴=,∴=,∴DM=.故答案为:.2.(2023•沙坪坝区校级模拟)如图,△ABC中,D在AB上,E在BC上,∠AED=∠ABC,F在AE上,EF=DE.(1)如图1,若CE=BD,求证:BE=CF;(2)如图2,若CE=AD,G在DE上,∠EFG=∠EFC,求证:CF=2GF;(3)如图3,若CE=AD,EF=2,∠ABC=30°,当△CEF周长最小时,请直接写出△BCF的面积.【分析】(1)先说明∠FEC=∠EDB,然后用SAS证明△FEC≌△EDB,得到BE=CF;(2)仿照(1)得△FEC≌△EDH,出现中点倍长中线,利用相似得CF=2GF;(3)先说明∠CJE=30°,即点C的轨迹是条直线,然后考虑将军饮马,最后求△BCF的面积.【解答】(1)证明:∵∠DEC=∠AED+∠FEC,∠DEC=∠ABC+∠EDB,∠AED=∠ABC,∴∠FEC=∠EDB,∵EF=DE,CE=BD,∴△FEC≌△EDB(SAS),∴BE=CF;(2)证明:延长AB至H使DH=AD,由(1)得△FEC≌△EDH,∴FC=HE,∠CFE=∠HED,延长ED至I使DI=ED,连接AI,则EF=DE=IE,∵DH=AD,∠ADI=∠HDE,∴△ADI≌△HDE(SAS),∴AI=HE,∠HED=∠AID,∴AI=FC,∠AID=∠CFE,∵∠EFG=∠EFC,∴∠EFG=∠AID,∵∠FEG=∠IEA,∴△FEG∽△IEA,∴=,∴=,∴CF=2GF;(3)解:延长FE至J使EJ=EF,∵EF=DE∴EJ=DE∵∠FEC=∠EDB,∴∠CEJ=∠ADE,∵CE=AD,∴△CEJ≌△ADE(SAS),∴∠CJE=∠AED,∵∠AED=∠ABC,∠ABC=30°,∴∠CJE=30°,过E作JC的对称点E',连接CE'、FE'、CE'、JE',C△CEF=EF+CF+CE=2+CF+CE'≥2+FE',∴当F、C、E'三点共线时周长最小,当周长最小时如图所示:∵∠CJE=30°,∴∠EJE'=60°,∵JE=JE',∴△EJE'是正三角形,∴∠JEE'=60°,EE'=EJ=EF,∴∠EFE'=∠EE'F=30°,∵CE=CE',∴∠CEE'=∠EE'F=30°,∴∠CEJ=90°,∴∠FEC=90°,∴EC===,∵∠AED=30°,∴∠BED=60°,∴∠BDE=90°,∴BE=2DE=4,∴S△BCF=×BC×EF=BC=BE+EC=4+.3.(2023•中山区模拟)如图,在平面直角坐标系中,直线y=﹣x+4与x轴,y轴分别交于点A、B,点P 为射线AO上的一个动点,过点P作PQ⊥AB于点Q,将沿PQ翻折得到R.设△PQR与△AOB重合部分的面积为S,点P的坐标为(m,0).(1)求AR的长.(用含m的代数式表示)(2)求S关于m的函数解析式,并直接写出自变量m的取值范围.【分析】(1)求出直线y=﹣x+4与x轴,y轴分别交于点A、B的坐标,得到OA,OB的长,利用勾股定理求AB得长.证出△PQA∽△BOA,利用对应线段成比例,求出AR.(2)点P为射线AO上的一个动点,在移动过程中,△PQR与△AOB重合部分有三种形状,①直角三角形②四边形③直角三角形.分类讨论,利用三角形相似对应边成比例,找边之间的转换关系,解决问题.【解答】解:(1)直线y=﹣x+4与x轴,y轴分别交于点A、B,当x=0时,y=4,∴点B坐标(0,4),∴OB=4.当y=0时,x=3,∴点A坐标(3,0),∴OA=3.Rt△AOB中,AB2=OA2+OB2,∴AB=5.∵∠P AQ=∠BAC,∠AQP=∠AOB,∴△PQA∽△BOA,∴,AQ=,AR=2AQ=.(2)在移动过程中,△PQR与△AOB重合部分有三种形状.①点P在线段OA上,△PQR与△AOB重合部分是△PQR.当0≤m<3时,∵∠P AQ=∠BAC,∠AQP=∠AOB,∴△PQA∽△BOA,∴S△APQ:S△ABO=AP2:AB2=(3﹣m)2:25,∵S△ABO==6,又∵△PQR≌△PQA,∴S=(3﹣m)2.②△PQR与△AOB重合部分是四边形CDRQ.作RE⊥OA于E,QF⊥OA于F.当R和B重合时,Q为AB中点,AQ=2.5,∵△PQA∽△BOA,∴,∴AP===,∴OP=AP﹣AO=﹣3=,∴m=.∴当<m<0时,△PQR与△AOB重合部分是四边形CDRQ.∵△PQA∽△BOA,∴∠APQ=∠ABO,∵∠AOB=∠OFQ,∴△AOB∽△QFP,∴,∴=,同理,∴,∴,∵AP=3﹣m,∴F A=.∴QF=AF×=(3﹣m).∴RE=2QF=(3﹣m),∴PE=P A﹣2AF=,∵OD∥RE,∴,∴OD===﹣,∵,∴OC=﹣m,∴CD=OD﹣OC=﹣=﹣m.∵S=S△PQR﹣S△PCD∴S=×P A×QF﹣×OP×CD=.,③△PQR与△AOB重合部分是△BQC,当Q、B重合时,AQ=5,∴AP=,OP==,m=,当时,△PQR与△AOB重合部分是△BQC.∵OC=OP=﹣,∴BC=4﹣OC=,∵CQ=,BQ=,∴S===,∴S=.考向四:母子型相似1.(2023•樊城区模拟)【基础巩固】(1)如图1,在△ABC中,D为AB上一点,∠ACD=∠B.求证:AC2=AD•AB.【尝试应用】(2)如图2,在▱ABCD中,E为BC上一点,F为CD延长线上一点,∠BFE=∠A.若BF =6,AD=9,求CE的长.【拓展提高】(3)如图3,在菱形ABCD中,E是AB上一点,F是△ABC内一点,EF∥AC,AC=2EF,连接DE、DF分别交AC于M,N,∠EDF=∠BAD,DF=AE,若MN=18,求EF的值.【分析】(1)证△ADC∽△ACB,得=,即可得出结论;(2)证△BFE∽△BCF,得=,则BF2=BE•BC,求出BC=4,即可得出结论;(3)延长EF与DC相交于点G,证四边形AEGC为平行四边形,得EG=AC=2EF,CG=AE,∠EAC =∠G,设EF=x,则EG=2x,再证△EDF∽△EGD,得==,则ED=x,==,设CG=AE=k,则DF=2k,DG=CD+k,求出CD=3k,然后证△AEM∽△CDM,得==,进而证△DEF∽△DMN,得==,即可得出结论.【解答】(1)证明:∵∠ACD=∠B,∠A=∠A,∴△ADC∽△ACB.∴=,∴AC2=AD•AB;(2)解:∵四边形ABCD是平行四边形,∴BC=AD=9,∠A=∠C,又∵∠BFE=∠A,∴∠BFE=∠C.又∵∠FBE=∠CBF,∴△BFE∽△BCF.∴=,∴BF2=BE•BC,即62=9BE,∴BE=4,∴CE=BC﹣BE=9﹣4=5,即CE的长为5;(3)解:如图,延长EF与DC相交于点G,∵四边形ABCD是菱形,∴AB∥CD,AD=CD,∠DAC=∠BAD,∴∠DAC=∠DCA=∠BAD,∵EF∥AC,∴四边形AEGC为平行四边形,∠DCA=∠G,∴EG=AC=2EF,CG=AE,∠EAC=∠G,设EF=x,则EG=2x,∵∠EDF=∠BAD,∴∠DAC=∠DCA=∠EDF,∴∠EDF=∠G,又∵∠DEF=∠GED,∴△EDF∽△EGD,∴==,∴ED2=EF•EG=x•2x=2x2,∴ED=x(负值已舍去),∴==,设CG=AE=k,则DF=2k,DG=CD+k,∴=,解得:CD=3k,∵AB∥CD,∴△AEM∽△CDM,∴===,∴=,∵EF∥AC,∴△DEF∽△DMN,∴==,∴EF=MN=×18=24,即EF的值为24.2.(2023•润州区二模)如图1,在△ABC中,点D在边AB上,点P在边AC上,若满足∠BPD=∠BAC,则称点P是点D的“和谐点”.(1)如图2,∠BDP+∠BPC=180°.①求证:点P是点D的“和谐点”;②在边AC上还存在某一点Q(不与点P重合),使得点Q也是点D的“和谐点”,请在图2中仅用圆规作图,找出点Q的位置,并写出证明过程.(保留作图痕迹)(2)如图3,以点A为原点,AB为x轴正方向建立平面直角坐标系,已知点B(6,0),C(2,4),点P在线段AC上,且点P是点D的“和谐点”.①若AD=1,求出点P的坐标;②若满足条件的点P恰有2个,直接写出AD长的取值范围是≤AD<.【分析】(1)①由∠BDP+∠BPC=180°考虑平角APC,只要证明∠BPD=∠BAC即可;②分别做线段DB、BP的中垂线,两条中垂线交于点O,则O为△PDB的外心,以O为圆心,OP为半径作圆交AC于点Q,点Q即为所求.用同弧所对的圆周角相等证明;(2)①通过△PBD∽△ABP求出BP的长度,然后求出直线AC的表达式为:y=2x,设点P的坐标为(x,2x),利用B、P两点间的距离公式解方程求出点P;②求出两个临界状态时的AD:一是当点P与点C重合时;二是△BDP的外接圆与线段AC恰有一个交点时.【解答】(1)①证明:∵∠BDP+∠BPC=180°,∠BDP=∠BAC+∠APD,∴∠BAC+∠APD+∠BPC=180°,∵∠APD+∠BPD+∠BPC=180°,∴∠BPD=∠BAC,∴点P是点D的“和谐点”;②解:以B为圆心,BP为半径作弧交AC于点Q,点Q即为所求,如图:连接BQ,∵∠BDP=∠BAC+∠APD,∠BPD=∠BAC,∴∠BDP=∠BPD+∠APD,∵∠APD+∠BPD+∠BPC=180°,∴∠BDP+∠BPC=180°,∵BP=BQ,∴∠BPC=∠BQP,∴∠BDP+∠BQP=180°,∴B、Q、P、D四点共圆,∴∠BPD=∠DQB,∵∠BPD=∠BAC,∴∠DQB=∠BAC,∴Q也是点D的“和谐点”;(2)解:①∵∠BPD=∠BAP,∠PBD=∠ABP,∴△PBD∽△ABP,∴=,=,∴BP=,∵C(2,4),∴直线AC的表达式为:y=2x,设点P的坐标为(x,2x),∵点B(6,0),∴(x﹣6)2+(2x)2=30,∴5x2﹣12x+6=0,∴x1=,x2=,∴P(,)或(,);②当点P与点C重合时,△BDP的外接圆与线段AC恰有两个交点,恰有两个“和谐点”,如图:∵点B(6,0),C(2,4),∴BC==4,由①知△PBD∽△ABP,∴=,即=,∴BD=,∴AD=AB﹣BD=6﹣=;当△BDP的外接圆与线段AC恰有一个交点时,如图:此时△BDP的外接圆与线段AC相切,则AP⊥PB,且PB为直径,∴∠PDB=90°,∵点P的坐标为(x,2x),∴AD=x,PD=2x,BD=AB﹣AD=6﹣x,∵∠P AD+∠PBD=90°,∠P AD+∠APD=90°,∴∠APD=∠PBD,∵∠ADP=∠PDB=90°,∴△ADP∽△PDB,∴=,∴PD2=AD•DB,即(2x)2=x(6﹣x),∴x=,∴AD=;综上,若满足条件的点P恰有2个,AD长的取值范围是≤AD<,故答案为:≤AD<.考向五:手拉手相似1.(2023•宝安区校级三模)【问题背景】已知D、E分别是△ABC的AB边和AC边上的点,且DE∥BC,则△ABC∽△ADE,把△ADE绕着A逆时针方向旋转,连接BD和CE.①如图2,找出图中的另外一组相似三角形△BAD∽△CAE;②若AB=4,AC=3,BD=2,则CE=;【迁移应用】在Rt△ACB中,∠BAC=90°,∠C=60°,D、E,M分别是AB、AC、BC中点,连接DE和CM.①如图3,写出CE和BD的数量关系BD=EC;②如图4,把Rt△ADE绕着点A逆时针方向旋转,当D落在AM上时,连接CD和CE,取CD中点N,连接MN,若,求MN的长.【创新应用】如图5:,BC=4,△ADE是直角三角形,∠DAE=90°,tan∠ADE=2,将△ADE绕着点A旋转,连接BE,F是BE上一点,,连接CF,请直接写出CF的取值范围.【分析】【问题背景】①结论:△BAD∽△CAE.利用两边成比例夹角相等两三角形相似证明;②利用相似三角形的性质求解;【迁移应用】①结论:BD=CE,证明AB=AC,可得结论;②连接BD,利用相似三角形的性质,求出BD,再利用三角形的中位线定理求解即可;【创新应用】如图5中,过点A作AK⊥BC于点K,过点C作CJ⊥AB于点J,连接FJ.通过计算证明FJ∥AE,求出JF,JC,可得结论.【解答】解:【问题背景】①如图2中,∵△ABC∽△ADE,∴=,∴=,∵∠BAC=∠DAE,∴∠BAD=∠CAE,∴△BAD∽△CAE.故答案为:△BAD∽△CAE;②∵△BAD∽△CAE,∴=,∴=,∴CE=.故答案为:;【迁移应用】①如图3中,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,∠C=60°,∴tan60°=,∴AB=AC,∵BD=AB,EC=AC,∴BD=EC.故答案为:BD=EC;②如图4中,连接BD,MN.∵∠BAC=∠DAE=90°,∴∠BAD=∠CAE,∵==,∴△BAD∽△CAE,∴==,∵EC=2,∴BD=6,∵BM=CM,DN=CN,∴MN=BD=3;【创新应用】如图5中,过点A作AK⊥BC于点K,过点C作CJ⊥AB于点J,连接FJ.∵AB=AC=2,AK⊥BC,∴BK=CK=2,∴AK===4,∵•BC•AK=•AB•CJ,∴CJ=,∴AJ===,∴BJ=AJ=2﹣=,∴BJ:AB=2:5,∵BF:BE=2:5,∴==,∴FJ∥AE,∴△BJF∽△BAE,∴==,∴JF=AE=,∴CJ﹣JF≤CF≤FJ+CJ,∴≤CF≤.2.(2023•东港市二模)(1)问题发现:如图1,已知正方形ABCD,点E为对角线AC上一动点,将BE绕点B顺时针旋转90°到BF处,得到△BEF,连接CF.填空:①=1;②∠ACF的度数为90°;(2)类比探究:如图2,在矩形ABCD和Rt△BEF中,∠EBF=90°,∠ACB=∠EFB=60°,连接CF,请分别求出的值及∠ACF的度数;(3)拓展延伸:如图3,在(2)的条件下,将点E改为直线AC上一动点,其余条件不变,取线段EF 的中点M,连接BM,CM,若,则当△CBM是直角三角形时,请直接写出线段CF的长.【分析】(1)①由旋转的性质得出BE=BF,∠EBF=90°,由正方形的性质得出∠ABC=90°,AB=BC,证明△ABE≌△CBF(SAS),由全等三角形的性质得出AE=CF,则可得出答案;②由全等三角形的性质及等腰直角三角形的性质得出答案;(2)证明△ABE∽△CBF,由相似三角形的性质可得出,则可得出结论;(3)求出EF=2CM=2,设CF=x,则AE=x,分两种情况解答,由勾股定理可求出答案.【解答】解:(1)①∵将BE绕点B顺时针旋转90°到BF处,∴BE=BF,∠EBF=90°,∵四边形ABCD是正方形,∴∠ABC=90°,AB=BC,∴∠ABE=∠CBF,∴△ABE≌△CBF(SAS),∴AE=CF,∴=1,故答案为:1;②∵四边形ABCD是正方形,∴∠BAC=∠ACB=45°,∵△ABE≌△CBF,∴∠BAE=∠BCF=45°,∴∠ACF=∠ACB+∠BCF=45°+45°=90°.故答案为:90°;(2),∠ACF=90°.理由如下:∵四边形ABCD是矩形,∴∠ABC=90°,∵∠ACB=60°,∴,同理在Rt△EBF中,∠EFB=60°,∴,∴,∵∠ABC=∠EBF,∴∠ABC﹣∠EBC=∠EBF﹣∠EBC,即∠ABE=∠CBF,∴△ABE∽△CBF,∴,∴∠BCF=∠BAE=30°,∴∠ACF=∠ACB+∠BCF=60°+30°=90°.(3)由(2)知,∵AB=2,∴CB=2,∵△ABE∽△CBF,∴∠ABE=∠CBF,∴∠EBF=∠EBC+∠CBF=∠EBC+∠ABE=∠ABC=90°,∵M为EF的中点,∴BM=EF,由(2)知∠ACF=90°,∴CM=EF,∴BM=CM,又∵△CBM是直角三角形,∴CM=BC=,∴EF=2CM=2,设CF=x,则AE=x,∵∠CAB=30°,BC=2,∴AC=2BC=4,∴CE=AC﹣AE=4﹣x,∵∠ECF=90°,∴CE2+CF2=EF2,∴,∴x=﹣1或x=+1(不合题意,舍去),当∠MBC=90°或∠MCB=90°时,点M不存在,当E在AC延长线上时,设CF=x,则AE=x,∵∠CAB=30°,BC=2,∴AC=2BC=4,∴CE=AE﹣AC=x﹣4,∵∠ECF=90°,∴CE2+CF2=EF2,∴,∴x=﹣1(不合题意,舍去)或x=+1,综上所述,CF的长为﹣1或+1.3.(2023•晋中模拟)综合与实践问题情境:(1)如图1,在△ABC和△ADE中,AB=AC,AD=AE.如图2,将△ABC绕顶点A按逆时针方向旋转15°得到△AB'C',连接B′D,C′E,求证:B′D=C′E.深入研究:(2)①如图3,在正方形ABCD和正方形CEFG中,已知点B,C,E在同一直线上,连接DE,AF,交于点P,求AF:DE的值;②如图4,若将正方形CEFG绕点C按顺时针方向旋转一定角度,AF:DE的值变化吗?请说明理由.拓展应用:(3)如图5,若把正方形ABCD和正方形CEFG分别换成矩形ABCD和矩形CEFG,且AD:AB=CG:CE=k,请直接写出此时AF:DE的值.【分析】(1)根据旋转的性质得到∠DAB'=∠EAC',然后用SAS判定△DAB'=△EAC'即可得证;(2)①连接AC、CF,根据正方形的性质得到对应边成比例,对应角相等,判定△ACF∽△DCE后即可求出AF:DE的值;②根据正方形的性质和旋转的性质判定△ACF∽△DCE后求出AF:DE的值即可证明AF:DE的值没有变化;(3)连接AC、CF,根据矩形的性质得到对应边成比例,对应角相等,判定△ACF∽△DCE后即可求出AF:DE的值.【解答】(1)证明:由旋转得:∠DAB'=∠EAC',又∵AB'=AC',AD=AE,∴△DAB'≌△EAC',∴B′D=C′E;(2)解:①如图1,连接AC、CF,∵四边形ABCD,CEFG是正方形,∴∠ACF=∠DCE=90°,AC=CD,CF=CE,∴,∴△ACF∽△DCE,∴,即AF:DE=:1;②成立.证明如下:如图2,连接AC、CF,∵四边形ABCD,CEFG是正方形,∴∠ACD=∠FCE,∴∠ACF=∠DCE,∵AC=CD,CF=CE,∴,∴△ACF∽△DCE,∴AF:DE=AC:CD=:1,∴不变;(3)解:如图3,连接AC、CF,∵四边形ABCD,CEFG是矩形,且AD:AB=CG:CE=k,∴∠ACD=∠FCE,AC=CD,CF=CE,∴∠ACF=∠DCE,,∴△ACF∽△DCE,∴.(建议用时:150分钟)1.(2023•菏泽)(1)如图1,在矩形ABCD中,点E,F分别在边DC,BC上,AE⊥DF,垂足为点G.求证:△ADE∽△DCF.【问题解决】(2)如图2,在正方形ABCD中,点E,F分别在边DC,BC上,AE=DF,延长BC到点H,使CH=DE,连接DH.求证:∠ADF=∠H.【类比迁移】(3)如图3,在菱形ABCD中,点E,F分别在边DC,BC上,AE=DF=11,DE=8,∠AED=60°,求CF的长.【分析】(1)由矩形的性质得∠C=∠ADE=90°,再证∠AED=∠DFC,即可得出结论;(2)证Rt△ADE≌Rt△DCF(HL),得DE=CF,再证△DCF≌△DCH(SAS),得∠DFC=∠H,然后由平行线的性质得∠ADF=∠DFC,即可得出结论;(3)延长BC至点G,使CG=DE=8,连接DG,△ADE≌△DCG(SAS),得∠DGC=∠AED=60°,AE=DG,再证△DFG是等边三角形,得FG=DF=11,即可解决问题.【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是矩形,∴∠C=∠ADE=90°,∴∠CDF+∠DFC=90°,∵AE⊥DF,∴∠DGE=90°,∴∠CDF+∠AED=90°,∴∠AED=∠DFC,∴△ADE∽△DCF;(2)证明:∵四边形ABCD是正方形,∴AD=DC,AD∥BC,∠ADE=∠DCF=90°,∵AE=DF,∴Rt△ADE≌Rt△DCF(HL),∴DE=CF,∵CH=DE,∴CF=CH,∵点H在BC的延长线上,∴∠DCH=∠DCF=90°,又∵DC=DC,∴△DCF≌△DCH(SAS),∴∠DFC=∠H,∵AD∥BC,∴∠ADF=∠DFC,∴∠ADF=∠H;(3)解:如图3,延长BC至点G,使CG=DE=8,连接DG,∵四边形ABCD是菱形,∴AD=DC,AD∥BC,∴∠ADE=∠DCG,∴△ADE≌△DCG(SAS),∴∠DGC=∠AED=60°,AE=DG,∵AE=DF,∴DG=DF,∴△DFG是等边三角形,∴FG=DF=11,∵CF+CG=FG,∴CF=FG﹣CG=11﹣8=3,即CF的长为3.2.(2023•济南)在矩形ABCD中,AB=2,AD=2,点E在边BC上,将射线AE绕点A逆时针旋转90°,交CD延长线于点G,以线段AE,AG为邻边作矩形AEFG.(1)如图1,连接BD,求∠BDC的度数和的值;(2)如图2,当点F在射线BD上时,求线段BE的长;(3)如图3,当EA=EC时,在平面内有一动点P,满足PE=EF,连接P A,PC,求P A+PC的最小值.【分析】(1)由锐角三角函数可求∠BDC=60°,通过证明△ADG∽△ABE,可得;(2)由“AAS”可证△ABE≌△GMF,可得BE=MF,AB=GM=2,由锐角三角函数可求MF=BE=x,DG=2+x,利用(1)的结论可求解;(3)通过证明△AGC是等边三角形,可得PE=EF=AG=4,由旋转的性质可得P A=P'C,∠PEP'=120°,EP=EP'=4,则当点P,C,P′三点共线时,P A+PC的值最小,即可求解.【解答】解:(1)∵矩形ABCD中,AB=2,,∴∠C=90°,CD=AB=2,,∴,∴∠BDC=60°,∵∠ABE=∠BAD=∠EAG=∠ADG=90°,∴∠EAG﹣∠EAD=∠BAD﹣∠EAD,即∠DAG=∠BAE,∴△ADG∽△ABE,∴;(2)如图2,过点F作FM⊥CG于点M,∵∠ABE=∠AGF=∠ADG=90°,AE=GF,∴∠BAE=∠DAG=∠CGF,∠ABE=∠GMF=90°,∴△ABE≌△GMF(AAS),∴BE=MF,AB=GM=2,∴∠MDF=∠BDC=60°,FM⊥CG,∴,∴,设DM=x,则,∴DG=GM+MD=2+x,由(1)可知:,∴,解得x=1,∴;(3)如图3,连接AC,将△AEP绕点E顺时针旋转120°,EA与EC重合,得到△CEP',连接PP',矩形ABCD中,AD=BC=,AB=2,∴tan∠ACB==,∴∠ACB=30°,∴AC=2AB=4,∵EA=EC,∴∠EAC=∠ACE=30°,∠AEC=120°,∴∠ACG=∠GAC=90°﹣30°=60°,∴△AGC是等边三角形,AG=AC=4,∴PE=EF=AG=4,∵将△AEP绕点E顺时针旋转120°,EA与EC重合,得到△CEP',∴P A=P'C,∠PEP'=120°,EP=EP'=4,∴,∴当点P,C,P′三点共线时,P A+PC的值最小,此时为.3.(2023•武汉)问题提出如图(1),E是菱形ABCD边BC上一点,△AEF是等腰三角形,AE=EF,∠AEF=∠ABC=α(α≥90°),AF交CD于点G,探究∠GCF与α的数量关系.问题探究(1)先将问题特殊化,如图(2),当α=90°时,直接写出∠GCF的大小;(2)再探究一般情形,如图(1),求∠GCF与α的数量关系.问题拓展将图(1)特殊化,如图(3),当α=120°时,若,求的值.【分析】问题探究(1)如图(2)中,在BA上截取BJ,使得BJ=BE.证明△EAJ≌△FEC(SAS),推出∠AJE=∠ECF,可得结论;(2)结论:∠GCF=α﹣90°;在AB上截取AN,使AN=EC,连接NE.证明方法类似;问题拓展解:过点A作CD的垂线交CD的延长线于点P,设菱形的边长为3m.用m表示出BE,CE,可得结论.【解答】解:问题探究(1)如图(2)中,在BA上截取BJ,使得BJ=BE.∵四边形ABCD是正方形,∴∠B=∠BCD=90°,BA=BC,∵BJ=BE,∴AJ=EC,∵∠AEC=∠AEF+∠CEF=∠BAE+∠B,∠AEF=∠B=90°,∴∠CEF=∠EAJ,∵EA=EF,∴△EAJ≌△FEC(SAS),∴∠AJE=∠ECF,∵∠BJE=45°,∴∠AJE=180°﹣45°=135°,∴∠ECF=135°,∴∠GCF=∠ECF﹣∠ECD=135°﹣90°=45°;(2)结论:∠GCF=α﹣90°;理由:在AB上截取AN,使AN=EC,连接NE.∵∠ABC+∠BAE+∠AEB=∠AEF+∠FEC+∠AEB=180°,∠ABC=∠AEF,∴∠EAN=∠FEC.∵AE=EF,∴△ANE≌△ECF(SAS).∴∠ANE=∠ECF.∵AB=BC,∴BN=BE.∵∠EBN=α,∴,∴∠GCF=∠ECF﹣∠BCD=∠ANE﹣∠BCD=;问题拓展:过点A作CD的垂线交CD的延长线于点P,设菱形的边长为3m.,∴DG=m,CG=2m.在Rt△ADP中,∠ADC=∠ABC=120°,∴∠ADP=60°,∴m,,∴α=120°,由(2)知,,∵∠AGP=∠FGC,∴△APG∽△FCG.∴,∴=,∴,由(2)知,,∴.∴.4.(2023•内蒙古)已知正方形ABCD,E是对角线AC上一点.(1)如图1,连接BE,DE.求证:△ABE≌△ADE;(2)如图2,F是DE延长线上一点,DF交AB于点G,BF⊥BE.判断△FBG的形状并说明理由;(3)在第(2)题的条件下,BE=BF=2.求的值.【分析】(1)由正方形的性质得AB=AD=CB=CD,∠ABC=∠ADC=90°,则∠BAC=∠BCA=∠DAC =∠DCA=45°,即可根据全等三角形的判定定理“SAS”证明△ABE≌△ADE;(2)由△ABE≌△ADE,得∠ABE=∠ADE,可推导出∠EBC=∠EDC,因为AB∥CD,所以∠FGB=∠EDC,则∠FGB=∠EBC,而∠FBE=90°,则∠FBG=∠EBC=90°﹣∠ABE,所以∠FGB=∠FBG,即可证明△FBG是等腰三角形;(3)由BE=BF=2,∠FBE=90°,得∠F=∠BEF=45°,则∠BAC=∠F,可证明∠AEG=∠FBG,进而证明∠AGE=∠AEG,则AE=AG,由勾股定理得EF==2,而BF=GF=2,所以GE=2﹣2,由全等三角形的性质得BE=DE=2,再证明△AGE∽△CDE,则==﹣1,所以=﹣1.【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是正方形,∴AB=AD=CB=CD,∠ABC=∠ADC=90°,∴∠BAC=∠BCA=∠DAC=∠DCA=45°,在△ABE和△ADE中,,∴△ABE≌△ADE(SAS).(2)解:△FBG是等腰三角形,理由如下:∵△ABE≌△ADE,∴∠ABE=∠ADE,∴∠ABC﹣∠ABE=∠ADC﹣∠ADE,∴∠EBC=∠EDC,∵AB∥CD,∴∠FGB=∠EDC,∴∠FGB=∠EBC,∵BF⊥BE,∴∠FBE=90°,∴∠FBG=∠EBC=90°﹣∠ABE,∴∠FGB=∠FBG,∴BF=GF,∴△FBG是等腰三角形.(3)解:∵BE=BF=2,∠FBE=90°,∴∠F=∠BEF=45°,∴∠BAC=∠F,∴∠AEG=∠AGF﹣∠BAC=∠AGF﹣∠F=∠FBG,∵∠AGE=∠FGB,且∠FGB=∠FBG,∴∠AGE=∠AEG,∴AE=AG,∵EF===2,BF=GF=2,∴GE=EF﹣GF=2﹣2,∵△ABE≌△ADE,∴BE=DE=2,∵AG∥CD,∴△AGE∽△CDE,∴===﹣1,∴=﹣1,∴的值为﹣1.5.(2023•湖州)【特例感知】(1)如图1,在正方形ABCD中,点P在边AB的延长线上,连结PD,过点D作DM⊥PD,交BC的延长线于点M.求证:△DAP≌△DCM.【变式求异】(2)如图2,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,点D在边AB上,过点D作DQ⊥AB,交AC于点Q,点P在边AB的延长线上,连结PQ,过点Q作QM⊥PQ,交射线BC于点M.已知BC=8,AC=10,AD =2DB,求的值.【拓展应用】(3)如图3,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,点P在边AB的延长线上,点Q在边AC上(不与点A,C重合),连结PQ,以Q为顶点作∠PQM=∠PBC,∠PQM的边QM交射线BC于点M.若AC=mAB,CQ=nAC(m,n是常数),求的值(用含m,n的代数式表示).【分析】(1)根据正方形的性质及角的和差推出∠A=∠DCM,AD=DC,∠ADP=∠CDM,利用ASA 即可证明△DAP≌△DCM;(2)作QN⊥BC于点N,则四边形DBNQ是矩形,根据矩形的性质推出∠DQN=90°,QN=DB,根据角的和差推出∠DQP=∠MQN,结合∠QDP=∠QNM=90°,推出△DQP∽△NQM,根据相似三角形的性质得到,根据勾股定理求出AB=6,则DB=2,根据矩形的性质推出DQ∥BC,进而推出△ADQ∽△ABC,根据相似三角形的性质求解即可;(3)根据题意推出CQ=mnAB,AQ=(m﹣mn)AB,根据勾股定理求出BC=AB,根据四边形内角和定理及邻补角定义推出∠AQP=∠NQM,结合∠A=∠QNM=90°,推出△QAP∽△QNM,根据相似三角形的性质得出,根据题意推出△QCN∽△BCA,根据相似三角形的性质求出,据此求解即可.【解答】(1)证明:在正方形ABCD中,∠A=∠ADC=∠BCD=90°,AD=DC,∴∠DCM=180°﹣∠BCD=90°,∴∠A=∠DCM,∵DM⊥PD,∴∠ADP+∠PDC=∠CDM+∠PDC=90°,∴∠ADP=∠CDM,在△DAP和△DCM中,,∴△DAP≌△DCM(ASA);(2)解:如图2,作QN⊥BC于点N,∵∠ABC=90°,DQ⊥AB,QN⊥BC,∴四边形DBNQ是矩形,∴∠DQN=90°,QN=DB,∵QM⊥PQ,∴∠DQP+∠PQN=∠MQN+∠PQN=90°,∴∠DQP=∠MQN,∵∠QDP=∠QNM=90°,∴△DQP∽△NQM,∴,∵BC=8,AC=10,∠ABC=90°,∴,∵AD=2DB,∴DB=2,∵∠ADQ=∠ABC=90°,∴DQ∥BC,∴△ADQ∽△ABC,∴,∴,∴;(3)解:∵AC=mAB,CQ=nAC,∴CQ=mnAB,∴AQ=AC﹣CQ=(m﹣mn)AB,∵∠BAC=90°,∴,如图3,作QN⊥BC于点N,∵∠BAC+∠ABN+∠BNQ+∠AQN=360°,∠BAC=90°,∴∠ABN+∠AQN=180°,∵∠ABN+∠PBN=180°,∴∠AQN=∠PBN,∵∠PQM=∠PBC,∴∠PQM=∠AQN,∴∠AQP=∠NQM,∵∠A=∠QNM=90°,∴△QAP∽△QNM,∴,∵∠A=∠QNC=90°,∠QCN=∠BCA,∴△QCN∽△BCA,∴,∴,∴.6.(2023•鞍山)如图,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=α,点D是射线BC上的动点(不与点B,C重合),连接AD,过点D在AD左侧作DE⊥AD,使AD=kDE,连接AE,点F,G分别是AE,BD的中点,连接DF,FG,BE.(1)如图1,点D在线段BC上,且点D不是BC的中点,当α=90°,k=1时,AB与BE的位置关系是垂直,=.(2)如图2,点D在线段BC上,当α=60°,k=时,求证:BC+CD=2FG.(3)当α=60°,k=时,直线CE与直线AB交于点N,若BC=6,CD=5,请直接写出线段CN的长.。

2020年九年级中考数学压轴题专项训练:二次函数的综合卷(含答案)

2020年九年级中考数学压轴题专项训练:二次函数的综合卷(含答案)

2020年九年级中考数学压轴题专项训练:二次函数的综合卷(含答案)1.如图,顶点为P(2,﹣4)的二次函数y=ax2+bx+c的图象经过原点,点A(m,n)在该函数图象上,连接AP、OP.(1)求二次函数y=ax2+bx+c的表达式;(2)若∠APO=90°,求点A的坐标;(3)若点A关于抛物线的对称轴的对称点为C,点A关于y轴的对称点为D,设抛物线与x轴的另一交点为B,请解答下列问题:①当m≠4时,试判断四边形OBCD的形状并说明理由;②当n<0时,若四边形OBCD的面积为12,求点A的坐标.解:(1)∵图象经过原点,∴c=0,∵顶点为P(2,﹣4)∴抛物线与x轴另一个交点(4,0),将(2,﹣4)和(4,0)代入y=ax2+bx,∴a=1,b=﹣4,∴二次函数的解析式为y=x2﹣4x;(2)∵∠APO=90°,∴AP⊥PO,∵A(m,m2﹣4m),∴m﹣2=,∴m=,∴A(,﹣);(3)①由已知可得C(4﹣m,n),D(﹣m,n),B(4,0),∴CD∥OB,∵CD=4,OB=4,∴四边形OBCD是平行四边形;②∵四边形OBCD是平行四边形,n<0,∴12=4×(﹣n),∴n=﹣3,∴A(1,﹣3)或A(3,3).2.在平面直角坐标系中,已知抛物线y=x2+kx+c的图象经过点C(0,1),当x=2时,函数有最小值.(1)求抛物线的解析式;(2)直线l⊥y轴,垂足坐标为(0,﹣1),抛物线的对称轴与直线l交于点A.在x轴上有一点B,且AB=,试在直线l上求异于点A的一点Q,使点Q在△ABC的外接圆上;(3)点P(a,b)为抛物线上一动点,点M为坐标系中一定点,若点P到直线l的距离始终等于线段PM的长,求定点M的坐标.解:(1)∵图象经过点C(0,1),∴c=1,∵对称轴x=2,∴k=﹣1,∴抛物线解析式为y=x2﹣x+1;(2)由题意可知A(2,﹣1),设B(t,0),∵AB=,∴(t﹣2)2+1=2,∴t=1或t=3,∴B(1,0)或B(3,0),∵B(1,0)时,A、B、C三点共线,舍去,∴B(3,0),∴AC=2,BC=,∴∠BAC=90°,∴△ABC为直角三角形,BC为外接圆的直径,外接圆的圆心为BC的中点(,),半径为,设Q(x,﹣1),则有(x﹣)2+(+1)2=()2,∴x=1或x=2(舍去),∴Q(1,﹣1);(3)设顶点M(m,n),∵P(a,b)为抛物线上一动点,∴b=a2﹣a+1,∵P到直线l的距离等于PM,∴(m﹣a)2+(n﹣b)2=(b+1)2,∴+(2n﹣2m+2)a+(m2+n2﹣2n﹣3)=0,∵a为任意值上述等式均成立,∴,∴,此时m2+n2﹣2n﹣3=0,∴定点M(2,1).3.如图1,在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,已知BC=2,tan∠OBC=.(1)求拋物线的解析式;(2)如图2,若点P是直线BC上方的抛物线上一动点,过点P作y轴的平行线交直线BC于点D,作PE⊥BC于点E,当点P的横坐标为2时,求△PDE的面积;(3)若点M为抛物线上的一个动点,以点M为圆心,为半径作⊙M,当⊙M在运动过程中与直线BC相切时,求点M的坐标(请直接写出答案).解:(1)∵BC=2,tan∠OBC=,∴OB=4,OC=2,∴点B为(4,0),点C为(0,2)代入y=﹣x2+bx+c中,∴c=2,b=,∴y=﹣x2+x+2;(2)当x=2时,y=3,∴P(2,3),∵B(4,0),C(0,2),∴直线BC的解析式为y=﹣x+2,∵PD平行于y轴,∴D(2,1),∴PD=2,∵PD平行于y轴,∴∠PDE=∠OCB,∵PE⊥BC,∴∠PED=∠COB=90°,∴△PDE∽△BCO,∴△PDE与△BCO的面积之比是对应边PD与BC的平方,∵△BCO的面积为4,∴△PED的面积是4×=;(3)过点M作MG⊥BC于点G,过点M作MH∥AB于点H,∴△MGH∽△COB,∴=,∵⊙M与直线BC相切,∴MG=,∴MH=5,设点M(x,﹣x2+x+2),如图1,设H(x+5,﹣x2+x+2)代入y=﹣x+2,∴x=﹣1或x=5,∴M(﹣1,0)或M(5,﹣3);如图2,点H(x﹣5, x2+x+2)代入y=﹣x+2,∴方程无解,综上所述:M(﹣1,0)或M(5,﹣3).4.如图,抛物线y=ax2+(4a﹣1)x﹣4与x轴交于点A、B,与y轴交于点C,且OC=2OB,点D为线段OB上一动点(不与点B重合),过点D作矩形DEFH,点H、F在抛物线上,点E在x轴上.(1)求抛物线的解析式;(2)当矩形DEFH的周长最大时,求矩形DEFH的面积;(3)在(2)的条件下,矩形DEFH不动,将抛物线沿着x轴向左平移m个单位,抛物线与矩形DEFH的边交于点M、N,连接M、N.若MN恰好平分矩形DEFH的面积,求m的值.解:(1)在抛物线y=ax2+(4a﹣1)x﹣4中,当x=0时,y=﹣4,∴C(0,﹣4),∴OC=4,∵OC=2OB,∴OB=2,∴B(2,0),将B(2,0)代入y=ax2+(4a﹣1)x﹣4,得,a=,∴抛物线的解析式为y=x2+x﹣4;(2)设点D坐标为(x,0),∵四边形DEFH为矩形,∴H(x, x2+x﹣4),∵y=x2+x﹣4=(x+1)2﹣,∴抛物线对称轴为x=﹣1,∴点H到对称轴的距离为x+1,由对称性可知DE=FH=2x+2,∴矩形DEFH的周长C=2(2x+2)+2(﹣x2﹣x+4)=﹣x2+2x+12=﹣(x﹣1)2+13,∴当x=1时,矩形DEFH周长取最大值13,∴此时H(1,﹣),∴HF=2x+2=4,DH=,∴S=HF•DH=4×=10;矩形DEFH(3)如图,连接BH,EH,DF,设EH与DF交于点G,过点G作BH的平行线,交ED于M,交HF于点N,则直线MN将矩形DEFH的面积分成相等的两半,由(2)知,抛物线对称轴为x=﹣1,H(1,﹣),∴G(﹣1,﹣),设直线BH的解析式为y=kx+b,将点B(2,0),H(1,﹣)代入,得,,解得,,∴直线BH 的解析式为y =x ﹣5,∴可设直线MN 的解析式为y =x +n ,将点(﹣1,﹣)代入,得n =,∴直线MN 的解析式为y =x +,当y =0时,x =﹣,∴M (﹣,0),∵B (2,0),∴将抛物线沿着x 轴向左平移个单位,抛物线与矩形DEFH 的边交于点M 、N ,连接M 、N ,则MN 恰好平分矩形DEFH 的面积,∴m 的值为.5.如图1,在平面直角坐标系中,已知直线l 1:y =﹣x +6与直线l 2相交于点A ,与x 轴相交于点B ,与y 轴相交于点C ,抛物线y =ax 2+bx +c (a ≠0)经过点O 、点A 和点B ,已知点A 到x 轴的距离等于2.(1)求抛物线的解析式;(2)点H 为直线l 2上方抛物线上一动点,当点H 到l 2的距离最大时,求点H 的坐标;(3)如图2,P 为射线OA 的一个动点,点P 从点O 出发,沿着OA 方向以每秒个单位长度的速度移动,以OP 为边在OA 的上方作正方形OPMN ,设正方形POMN 与△OAC 重叠的面积为S ,设移动时间为t 秒,直接写出S 与t 之间的函数关系式.解:(1)∵点A到x轴的距离等于2,∴点A的纵坐标为2,∴2=﹣x+6,∴x=4,∴A(4,2),当y=0时,﹣x+6=0,∴x=6,∴B(6,0),把A(4,2),B(6,0),O(0,0)代入y=ax2+bx+c得,解得:,∴抛物线的解析式为y=﹣x2+x;的解析式为y=kx,(2)设直线l2∴2=4k,∴k=,的解析式为y=x,∴直线l2设点H的坐标为(m,﹣m2+m),于G,如图1,过H作HG∥y轴交直线l2∴G(m, m),∴HG=﹣m2+m﹣m=﹣m2+m=﹣(m﹣2)+1,当m=2时,HG有最大值,∴点H的坐标为(2,2);(3)当0<t时,如图2,过A作AE⊥OB于E,∴OA==2,tan∠AOE=,∵∠NOP=∠BOC=90°,∴∠HON=∠AOE,∴tan∠NOH=tan∠AOE==,∵OP=ON=NM=PM=t,∴NH=NM=t,S=×(t+t)t=t2;当<t≤2时,过点P作PH⊥x轴,∵∠POH=∠QON,OP=t,∴OP=ON=NM=PM=t,∴NQ=t,可求P(2t,t),直线MP的解析式为y=﹣2x+5t∴G(5t﹣6,﹣5t+12),∴GP=3(2﹣t),AP=2﹣t,∴MG=6﹣3t,∵∠MGK=∠AGP,∴△GPA∽△GKM,∴MK=t﹣2,∴S=﹣×t×t﹣×(t﹣2)×(6﹣3t)=﹣t2+40t﹣30;当2<t≤时,可求N(﹣t,2t),则直线MN的解析式为y=x+t,∴K(4﹣t, t+2),∵NQ=t,∴Q(0, t),∴MK=t﹣2,∴S=﹣﹣×t×t﹣×(t﹣2+t﹣2)×t=﹣t2+10t;当t>时,S=S=×4×6=12;△OAC6.如图1,小明用一张边长为6cm的正方形硬纸板设计一个无盖的长方体纸盒,从四个角各剪去一个边长为xcm的正方形,再折成如图2所示的无盖纸盒,记它的容积为ycm.(1)y关于x的函数表达式是y=4x3﹣24x2+36x,自变量x的取值范围是0<x<3 ;(2)为探究y随x的变化规律,小明类比二次函数进行了如下探究:①列表:请你补充表格中的数据:x0 0.5 1 1.5 2 2.5 3y0 12.5 16 13.5 8 2.5 0②描点:把上表中各组对应值作为点的坐标,在平面直角坐标系中(如图3)描出相应的点;③连线:用光滑的曲线顺次连结各点.(3)利用函数图象解决:若该纸盒的容积超过12cm3,估计正方形边长x的取值范围.(保留一位小数)解:(1)y=x(6﹣2x)2=4x3﹣24x2+36x(0<x<3),故答案为:y=4x3﹣24x2+36x,0<x<3;(2)①在y=4x3﹣24x2+36x中,当x=1时,y=16;当x=2时,y=8,故答案为:16,8;②如图1所示,③如图2所示,(3)由函数图象可以看出,若该纸盒的容积超过12cm3,正方形边长x的取值范围大概为0.4≤x≤1.7.7.定义:若函数y=x2+bx+c(c≠0)与x轴的交点A,B的横坐标为x A,x B,与y轴交点的纵坐标为y C,若x A,x B中至少存在一个值,满足x A=y C(或x B=y C),则称该函数为友好函数.如图,函数y=x2+2x﹣3与x轴的一个交点A的横坐标为3,与y轴交点C的纵坐标为﹣3,满足x A=y C,称y=x2+2x﹣3为友好函数.(1)判断y=x2﹣4x+3是否为友好函数,并说明理由;(2)请探究友好函数y=x2+bx+c表达式中的b与c之间的关系;(3)若y=x2+bx+c是友好函数,且∠ACB为锐角,求c的取值范围.解:(1)y=x2﹣4x+3是友好函数,理由如下:当x=0时,y=3;当y=0时,x=1或3,∴y=x2﹣4x+3与x轴一个交点的横坐标和与y轴交点的纵坐标都是3,∴y=x2﹣4x+3是友好函数;(2)当x=0时,y=c,即与y轴交点的纵坐标为c,∵y=x2+bx+c是友好函数,∴x=c时,y=0,即(c,0)在y=x2+bx+c上,代入得:0=c2+bc+c,∴0=c(c+b+1),而c≠0,∴b+c=﹣1;(3)①如图1,当C在y轴负半轴上时,由(2)可得:c=﹣b﹣1,即y=x2+bx﹣b﹣1,显然当x=1时,y=0,即与x轴的一个交点为(1,0),则∠ACO=45°,∴只需满足∠BCO<45°,即BO<CO∴c<﹣1;②如图2,当C在y轴正半轴上,且A与B不重合时,∴显然都满足∠ACB为锐角,∴c>0,且c≠1;③当C与原点重合时,不符合题意,综上所述,c<﹣1或c>0,且c≠1.8.已知:抛物线y=ax2﹣3(a﹣1)x+2a﹣6(a>0).(1)求证:抛物线与x轴有两个交点.(2)设抛物线与x轴的两个交点的横坐标分别为x1,x2(其中x1>x2).若t是关于a的函数、且t=ax2﹣x1,求这个函数的表达式;(3)若a=1,将抛物线向上平移一个单位后与x轴交于点A、B.平移后如图所示,过A 作直线AC,分别交y的正半轴于点P和抛物线于点C,且OP=1.M是线段AC上一动点,求2MB+MC的最小值.(1)证明:△=b 2﹣4ab =[﹣3(a ﹣1)]2﹣4a (2a ﹣6)=a 2+6a +9=(a +3)2, ∵a >0,∴(a +3)2>0,∴抛物线与x 轴有两个交点;(2)解:令y =0,则ax 2﹣3(a ﹣1)x +2a ﹣6=0, ∴或,∵a >0, ∴且x 1>x 2, ∴x 1=2,, ∴, ∴t =a ﹣5;(3)解:当a =1时,则y =x 2﹣4,向上平移一个单位得y =x 2﹣3,令y =0,则x 2﹣3=0, 得, ∴,, ∵OP =1, ∴直线, 联立:, 解得,,, 即,,∴AO =,在Rt △AOP 中,AP ==2,过C 作CN ⊥y 轴,过M 作MG ⊥CN 于G ,过C 作CH ⊥x 轴于H ,∵CN ∥x 轴,∴∠GCM =∠PAO ,又∵∠AOP =∠CGM =90°,∴△AOP ∽△CGM , ∴==, ∴,∵B 到CN 最小距离为CH ,∴MB +GM 的最小值为CH 的长度,∴2MB +MC 的最小值为.9.如图,抛物线y 1=ax 2+c 的顶点为M ,且抛物线与直线y 2=kx +1相交于A 、B 两点,且点A 在x 轴上,点B 的坐标为(2,3),连结AM 、BM .(1)a = 1 ,c = ﹣1 ,k = 1 (直接写出结果);(2)当y 1<y 2时,则x 的取值范围为 ﹣1<x <2 (直接写出结果);(3)在直线AB 下方的抛物线上是否存在一点P ,使得△ABP 的面积最大?若存在,求出△ABP 的最大面积及点P 坐标.解:(1)将点B的坐标(2,3)代入y2=kx+1得:3=2k+1解得:k=1∴y2=x+1令y2=0得:0=x+1解得:x=﹣1∴A(﹣1,0)将A(﹣1,0)、B(2,3)代入y1=ax2+c得:解得:a=1,c=﹣1故答案为:1,﹣1,1;(2)∵A(﹣1,0)、B(2,3)∴结合图象可得:当y1<y2时,则x的取值范围为﹣1<x<2故答案为:﹣1<x<2;(3)在直线AB下方的抛物线上存在一点P,使得△ABP的面积最大.如图,设平行于直线y2=x+1的直线解析式为:y3=x+b由得:x2﹣1=x+b∴x2﹣x﹣1﹣b=0令△=0得:1﹣4(﹣1﹣b)=0 解得:b=﹣∴y3=x﹣,∴x2﹣x﹣1+=0解得:x1=x2=∴P(,﹣)∴当点P坐标为(,﹣)时,△ABP的面积最大设y3=x﹣与x轴交于点C,则点C坐标为:(,0),过点C作CD⊥AB 由平行线间的距离处处相等,可知线段CD的长度即为△ABP的高的长度∵y2=x+1与x轴所成锐角为45°∴△ACD为等腰直角三角形∵AC=﹣(﹣1)=∴CD===∵A(﹣1,0)、B(2,3)∴AB==∴△ABP的面积为:××=∴在直线AB下方的抛物线上存在一点P,使得△ABP的面积最大;△ABP的最大面积为;点P坐标为(,﹣).10.如图,在平面直角坐标系中,一次函数y=x﹣2的图象分别交x、y轴于点A、B,抛物线y=x2+bx+c经过点A、B,点P为第四象限内抛物线上的一个动点.(1)求此抛物线对应的函数表达式;(2)如图1所示,过点P作PM∥y轴,分别交直线AB、x轴于点C、D,若以点P、B、C 为顶点的三角形与以点A、C、D为顶点的三角形相似,求点P的坐标;(3)如图2所示,过点P作PQ⊥AB于点Q,连接PB,当△PBQ中有某个角的度数等于∠OAB度数的2倍时,请直接写出点P的横坐标.解:(1)令x=0,得y=x﹣2=﹣2,则B(0,﹣2),令y=0,得0=x﹣2,解得x=4,则A(4,0),把A(4,0),B(0,﹣2)代入y=x2+bx+c(a≠0)中,得:,解得:,∴抛物线的解析式为:y=x2﹣x﹣2;(2)∵PM∥y轴,∴∠ADC=90°,∵∠ACD=∠BCP,∴以点P、B、C为顶点的三角形与以点A、C、D为顶点的三角形相似,存在两种情况:①当∠CBP=90°时,如图1,过P作PN⊥y轴于N,设P(x,x2﹣x﹣2),则C(x, x﹣2),∵∠ABO+∠PBN=∠ABO+∠OAB=90°,∴∠PBN=∠OAB,∵∠AOB=∠BNP=90°,∴△AOB∽△BNP,∴,即=,解得:x1=0(舍),x2=,∴P(,﹣5);②当∠CPB=90°时,如图2,则B和P是对称点,当y=﹣2时,x2﹣x﹣2=﹣2,x 1=0(舍),x2=,∴P(,﹣2);综上,点P的坐标是(,﹣5)或(,﹣2);(3)∵OA=4,OB=2,∠AOB=90°,∴∠BOA≠45°,∴∠BQP≠2∠BOA,∴分两种情况:①当∠PBQ=2∠OAB时,如图3,取AB的中点E,连接OE,过P作PG⊥x轴于G,交直线AB于H,∴OE=AE,∴∠OAB=∠AOE,∴∠OEB=2∠OAB=∠PBQ,∵OB∥PG,∴∠OBE=∠PHB,∴△BOE∽△HPB,∴,由勾股定理得:AB==2,∴BE=,∵GH∥OB,∴,即,∴BH=x,设P(x,x2﹣x﹣2),则H(x, x﹣2),∴PH=x﹣2﹣(x2﹣x﹣2)=﹣x2+4x,∴,解得:x1=0,x2=3,∴点P的横坐标是3;②当∠BPQ=2∠OAB时,如图4,取AB的中点E,连接OE,过P作PG⊥x轴于G,交直线AB于H,过O作OF⊥AB于F,连接AP,则∠BPQ=∠OEF,设点P(t,t2﹣t﹣2),则H(t, t﹣2),∴PH=t﹣2﹣(t2﹣t﹣2)=﹣t2+4t,∵OB=4,OC=2,∴BC=2,∴OE=BE=CE=,OF===,∴EF===,S△ABP==,∴2PQ=4(﹣t2+4t),PQ=,∵∠OFE=∠PQB=90°,∴△PBQ∽△EOF,∴,即,∴BQ=,∵BQ2+PQ2=PB2,∴=,44t2﹣388t+803=0,(2t﹣11)(22t﹣73)=0,解得:t1=5.5(舍),t2=;综上,存在点P,使得△PBQ中有某个角的度数等于∠OAB度数的2倍时,其P点的横坐标为3或.11.如图,抛物线y=ax2+bx﹣过点A(﹣,0)和点B(,2),连结AB交y轴于点C.(1)求抛物线的函数解析式;(2)点P在线段AB下方的抛物线上运动,连结AP,BP.设点P的横坐标为m,△ABP 的面积为s.①求s与m的函数关系式;②当s取最大值时,抛物线上是否存在点Q,使得S△ACQ=s.若存在,求点Q的坐标;若不存在,说明理由.解:(1)将点A(﹣,0)和点B(,2)代入y=ax2+bx﹣,得,,解得,,∴抛物线的函数解析式为y=x2+x﹣;(2)①设直线AB的解析式为y=kx+b,将点A(﹣,0),B(,2)代入,得,,解得,k=,b=1,∴直线AB的解析式为y=x+1,如图1,过点P作x轴的垂线,交AB于点M,设P(m, m2+m﹣),则M(m, m+1),∴PM=m+1﹣(m2+m﹣)=﹣m2+,∴s=PM(x B﹣x A)=×(﹣m2+)×(+)=﹣m2+,∴s与m的函数关系式为s=﹣m2+;②在s=﹣m2+中,当m=0时,s取最大值,∴P(0,﹣),∴CP=,∵S△ACQ =S△ABP,∴S△AQB =2S△ABP,∴可使直线AB向上平移3个单位长度,得直线y=x+4,联立,解得,x1=3,x2=﹣3,∴Q点坐标为(3,4+),(﹣3,4﹣).12.某班“数学兴趣小组”对函数y=x2﹣2|x|的图象和性质进行了探究,探究过程如下,请补充完整.(1)自变量x的取值范围是全体实数,x与y的几组对应值列表如下:其中,m=0 .x……﹣3 ﹣2 ﹣1 0 1 2 3 ……y…… 3 m﹣1 0 ﹣1 0 3 ……(2)根据表中数据,在如图所示的平面直角坐标系中描点,已画出了函数图象的一部分,请画出该函数图象的另一部分;(3)观察函数图象,写出一条函数的性质:图象关于y轴对称(答案不唯一);(4)观察函数图象发现:若关于x的方程x2﹣2|x|=a有4个实数根,则a的取值范围是﹣1<a<0 .解:(1)当x=﹣2时,y=4﹣2×2=0;故答案为:0.(2)根据给定的表格中数据描点画出图形,如图所示.(3)观察函数图象,可得出:①函数图象关于y轴对称,②当x>1时,y随x的增大而增大,③函数有最小值﹣1.故答案为:图象关于y轴对称(答案不唯一);(4)由函数图象知:∵关于x的方程x2﹣2|x|=a有4个实数根,∴a的取值范围是﹣1<a<0,故答案为:﹣1<a<0.13.如图,已知抛物线y=x2+bx+c经过A(﹣1,0)、B(3,0)两点,与y轴交于点C.(1)求抛物线的解析式;(2)点P是对称轴上的一个动点,当△PAC的周长最小时,直接写出点P的坐标和周长最小值;(3)为抛物线上一点,若S=8,求出此时点Q的坐标.△QAB解:(1)∵抛物线y=x2+bx+c经过A(﹣1,0)、B(3,0)两点,∴,解得,∴抛物线的解析式为y=x2﹣2x﹣3;(2)连接BC交抛物线的对称轴与点P.∵y=x2﹣2x﹣3,∴C(0,﹣3),∵点A与点B关于x==1对称,∴PA=PB.∴AP+PC=CP+PB.∴当点P、C、B在一条直线上时,AP+PC有最小值.又∵BC为定值,∴当点P、C、B在一条直线上时,△APC的周长最小.∵BC==3,AC==,∴△PAC的周长最小值为:AC+BC=+3,设直线BC的解析式为y=kx+b,则,解得:k=1,b=﹣3.∴直线AD的解析式为y=x﹣3.将x=1代入y=x﹣3得:y=﹣2,∴点P的坐标为(1,﹣2),即当点P的坐标为(1,﹣2)时,△PAC的周长最小.最小值为+3;(3)设Q (x ,y ),则S △QAB =AB •|y |=2|y |=8, ∴|y |=4, ∴y =±4.①当y =4时,x 2﹣2x ﹣3=4,解得:x 1=1﹣2,x 2=1+2,此时Q 点坐标为(1﹣2,4)或(1+2,4);②当y =﹣4时,x 2﹣2x ﹣3=﹣4,解得x 3=x 4=1; 此时Q 点的坐标为(1,﹣4); 综上所述,Q 点坐标为(1﹣2,4)或(1+2,4)或(1,﹣4).14.如图,直线y =﹣x +5与x 轴交于点B ,与y 轴交于点D ,抛物线y =﹣x 2+bx +c 与直线y =﹣x +5交于B ,D 两点,点C 是抛物线的顶点. (1)求抛物线的解析式;(2)点M 是直线BD 上方抛物线上的一个动点,其横坐标为m ,过点M 作x 轴的垂线,交直线BD 于点P ,当线段PM 的长度最大时,求m 的值及PM 的最大值; (3)在抛物线上是否存在异于B 、D 的点Q ,使△BDQ 中BD 边上的高为3,若存在求出点Q 的坐标;若不存在请说明理由.解:(1)y =﹣x +5,令x =0,则y =5,令y =0,则x =5, 故点B 、D 的坐标分别为(5,0)、(0,5),则二次函数表达式为:y =﹣x 2+bx +5,将点B 坐标代入上式并解得:b =4,故抛物线的表达式为:y =﹣x 2+4x +5;(2)设M 点横坐标为m (m >0),则P (m ,﹣m +5),M (m ,﹣m 2+4m +5),∴PM =﹣m 2+4m +5﹣(﹣m +5)=﹣m 2+5m =﹣(m ﹣)2+,∴当m =时,PM 有最大值;(3)如图,过Q 作QG ∥y 轴交BD 于点G ,交x 轴于点E ,作QH ⊥BD 于H ,设Q (x ,﹣x 2+4x +5),则G (x ,﹣x +5),∴QG =|﹣x 2+4x +5﹣(﹣x +5)|=|﹣x 2+5x |,∵△BOD 是等腰直角三角形,∴∠DBO =45°,∴∠HGQ =∠BGE =45°,当△BDQ 中BD 边上的高为3时,即QH =HG =3,∴QG =×3=6, ∴|﹣x 2+5x |=6,当﹣x 2+5x =6时,解得x =2或x =3,∴Q (2,9)或(3,8),当﹣x 2+5x =﹣6时,解得x =﹣1或x =6,∴Q (﹣1,0)或(6,﹣7),综上可知存在满足条件的点Q ,其坐标为Q 1(2,9),Q 2(3,8),Q 3(﹣1,0),Q 4(4,﹣5).15.如图1,在平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+bx+的图象与x轴交于B(﹣1,0)、C(3,0)两点,点A为抛物线的顶点,F为线段AC中点.(1)求a,b的值;(2)求证:BF⊥AC.(3)以抛物线的顶点A为圆心,AF为半径作⊙A点E是圆上一动点,点P为EC的中点(如图2)①当△ACE面积最大时,求PB的长度;②若点M为BP的中点,求点M运动的路径长.解:(1)抛物线的表达式为:y=a(x+1)(x﹣3)=a(x2﹣2x﹣3),即﹣3a=,解得:a=﹣,抛物线的表达式为:y=﹣x2+x+,故b=;(2)点A的坐标为:(1,2),则AB=AB=BC=4,点F是AC的中点,AF=AC=2,∴BF⊥AC;(3)点C(3,0),点B(﹣1,0),设点E(m,n),由AE=2,根据两点间距离公式得:(m﹣1)2+(n﹣2)2=4…①,则点P(,),点M(,),设:x=,y=,则m=4x﹣1,n=4y,即点M(x,y),将m、n的值代入①式得:(4x﹣1)2+(4y﹣2)2=4,整理得:(x﹣)2+(y﹣)2=,即点M到定点(,)的距离等于定值,故点M运动的轨迹为半径为的圆,则点M运动的路径长为()2π=.。

最新九年级数学中考专题训练:二次函数综合压轴题(相似三角形问题)

最新九年级数学中考专题训练:二次函数综合压轴题(相似三角形问题)

2023年九年级数学中考专题训练:二次函数综合压轴题(相似三角形问题)1.已知,二次函数23y ax bx =+-的图象与x 轴交于A ,B 两点(点A 在点B 的左边),与y 轴交于C 点,点A 的坐标为()1,0-,且OB OC =.(1)求二次函数的解析式;(2)当04x ≤≤时,求二次函数的最大值和最小值分别为多少?(3)设点C '与点C 关于该抛物线的对称轴对称.在y 轴上是否存在点P ,使PCC '△与POB 相似,且PC 与PO 是对应边?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.2.如图1,抛物线234y x x =-++与x 轴交于A 、B 两点(A 在B 的左侧),与y 轴交于点C ,连接,AC BC .(1)求ABC 的面积;(2)如图2,点P 为直线上方抛物线上的动点,过点P 作PD AC ∥交直线BC 于点D ,过点P 作直线PE x ∥轴交直线BC 于点E ,求PD PE +的最大值及此时P 的坐标;(3)在(2)的条件下,将原抛物线234y x x =-++沿射线AC 方向平移M 是新抛物线与原抛物线的交点,N 是平面内任意一点,若以P 、B 、M 、N 为顶点的四边形是平行四边形,请直接写出点N 的坐标.3.已知抛物线2y x bx c =++与x 轴交于()()1030A B ,、,两点,且与y 轴的公共点为点C ,设该抛物线的顶点为D .(1)求抛物线的表达式,并求出顶点D 的坐标;(2)若点P 为抛物线上一点,且满足PB PC =,求点P 的横坐标;(3)连接CD BC ,,点E 为线段BC 上一点,过点E 作EF CD ⊥交CD 于点F ,若12=DF CF ,求点E 的坐标.4.如图1,在平面直角坐标系中,点O 为坐标原点,抛物线24y ax bx =++与x 轴交于点A 、B (点A 在点B 左侧),与y 轴交于点C ,直线4y x =-+经过B 、C 两点,4OB OA =.(1)求抛物线的解析式;(2)如图2,点P 为第四象限抛物线上一点,过点P 作PD x ⊥轴交BC 于点D ,垂足为N ,连接PC 交x 轴于点E ,设点P 的横坐标为t ,PCD 的面积为S ,求S 与t 的函数关系式;(3)在(2)的条件下,如图3,过点P 作PF PC ⊥交y 轴于点F ,PF PE =.点G 在抛物线上,连接PG ,45CPG ∠=︒,连接BG ,求直线BG 的解析式.5.如图1,已知二次函数2y ax bx c =++的图象的顶点为()0,1D ,且经过点()2,2A .(1)求二次函数的解析式;(2)过点A 的直线与二次函数图象的另一交点为B ,与y 轴交于点C ,若BDC 的面积是ADC △的两倍,求直线AB 的解析式;(3)如图2,已知(),0E m ,是x 轴上一动点(E ,O 不重合),过E 的两条直线1l ,2l 与二次函数均只有一个交点,且直线1l ,2l 与y 轴分别交于点M 、N .对于任意的点E ,在y 轴上(点M 、N 上方)是否存在一点()0,F t ,使N FEM F E △∽△恒成立.若存在,求出t 的值;若不存在,请说明理由.6.如图,抛物线y 2b c x ++与x 轴交于点A 、B ,点A 、B 分别位于原点的左、右两侧,BO =3AO =3,过点B 的直线与y 轴正半轴和抛物线的交点分别为C 、D ,BC.(1)求b、c的值;(2)求直线BD的直线解析式;(3)点P在抛物线的对称轴上且在x轴下方,点Q在射线BA上.当△ABD与△BPQ相似时,请直接写出所有满足条件的点Q的坐标.7.如图1,抛物线与坐标轴分别交于A(-1,0),B(3,0),C(0,3).(1)求抛物线解析式;(2)抛物线上是否存在点P,使得△CBP=△ACO,若存在,求出点P的坐标,若不存在,说明理由;(3)如图2,Q是△ABC内任意一点,求DQ EQ QFAD BE CF++的值.8.如图所示,平面直角坐标系中,二次函数y=a(x+2k)(x﹣k)图象与x轴交于A、B两点,抛物线对称轴为直线x=﹣2;(1)求k 的值;(2)点C 为抛物线上一点,连接BC 、AC ,作CD △x 轴于D ,当△BCA =90°时,设CD 长度为d ,求d 与a 的函数关系式;(3)抛物线顶点为S ,作S T 垂直AB 于T ,点Q 为第一象限抛物线上一点,连接AQ 交S T 于点P ,过B 作x 轴的垂线交AQ 延长线于点E ,连接OE 交BQ 于点G ,过O 作OE 的垂线交AQ 于点F ,若OF =OG ,tan△ABQ =2时,连接S Q ,求证:S Q =S P .9.已知抛物线23y x bx =-++的图象与x 轴相交于点A 和点B ,与y 轴交于点C ,图象的对称轴为直线=1x -.连接AC ,有一动点D 在线段AC 上运动,过点D 作x 轴的垂线,交抛物线于点E ,交x 轴于点F .设点D 的横坐标为m .(1)求AB 的长度;(2)连接AE CE 、,当ACE △的面积最大时,求点D 的坐标; (3)当m 为何值时,ADF △与CDE 相似.10.如图,抛物线28y ax bx =++与x 轴交于()2,0A -和点()8,0B ,与y 轴交于点C ,顶点为D ,连接AC ,BC ,BC 与抛物线的对称轴l 交于点E .(1)求该抛物线的函数表达式;(2)点P 是第一象限内抛物线上的动点,连接PB ,PC ,设四边形PBOC 和AOC 的面积分别为PBOC S 四边形和AOCS,记AOC PBOC S S S =-△四边形,求S 最大值点P 的坐标及S 的最大值;(3)点N 是对称轴l 右侧抛物线上的动点,在射线ED 上是否存在点M ,使得以点M ,N ,E 为顶点的三角形与BOC 相似?若存在,求点M 的坐标;若不存在,请说明理由.11.如图,抛物线24y ax bx =+-经过点()1,0C -,点()4,0B ,交y 轴于点A ,点H 是该抛物线上第四象限内的一个动点,HE △x 轴于点E ,交线段AB 于点D ,HQ △y 轴,交y 轴于点Q .(1)求抛物线的函数解析式.(2)若四边形HQOE 是正方形,求该正方形的面积.(3)连接OD 、AC ,抛物线上是否存在点H ,使得以点O 、A 、D 为顶点的三角形与△ABC 相似,若存在,请直接写出点H 的坐标,若不存在,请说明理由.12.如图,已知抛物线2y ax x c =-+的对称轴为直线x =1,与x 轴的一个交点为()10A -,,顶点为B .点()5C m ,在抛物线上,直线BC 交x 轴于点E .(1)求抛物线的表达式及点E 的坐标; (2)连接AB ,求△B 的余切值;(3)点G 为线段AC 上一点,过点G 作CB 的垂线交x 轴于点M (位于点E 右侧),当△CGM 与△ABE 相似时,求点M 的坐标.13.如图所示,抛物线2=23y x x --与x 轴相交于A 、B 两点,与y 轴相交于点C ,点M 为抛物线的顶点.(1)求点C 及顶点M 的坐标.(2)若点N 是第四象限内抛物线上的一个动点,连接BN 、CN ,求BCN △面积的最大值. (3)直线CM 交x 轴于点E ,若点P 是线段EM 上的一个动点,是否存在以点P 、E 、O 为顶点的三角形与ABC 相似.若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.14.如图,抛物线L 1:y =ax 2﹣2x +c (a ≠0)与x 轴交于A 、B (3,0)两点,与y 轴交于点C (0,﹣3),抛物线的顶点为D .抛物线L 2与L 1关于x 轴对称.(1)求抛物线L 1与L 2的函数表达式;(2)已知点E 是抛物线L 2的顶点,点M 是抛物线L 2上的动点,且位于其对称轴的右侧,过M 向其对称轴作垂线交对称轴于P ,是否存在这样的点M ,使得以P 、M 、E 为顶点的三角形与△BCD 相似,若存在请求出点M 的坐标,若不存在,请说明理由.15.综合与探究如图,抛物线212y x bx c =-++与x 轴交于A ,B 两点,与y 轴交于点C ,点B ,C 的坐标分别为(2,0),(0,3),点D 与点C 关于x 轴对称,P 是直线AC 上方抛物线上一动点,连接PD 、交AC 于点Q .(1)求抛物线的函数表达式及点A 的坐标; (2)在点P 运动的过程中,求PQ :DQ 的最大值;(3)在y 轴上是不存在点M ,使45AMB ∠=︒?若存在,请直接写出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.16.如图,已知抛物线2y ax bx c =++与x 轴相交于点()1,0A -,()3,0B ,与y 轴的交点()0,6C .(1)求抛物线的解析式;(2)点(),P m n 在平面直角坐标系第一象限内的抛物线上运动,设PBC 的面积为S ,求S 关于m 的函数表达式(指出自变量m 的取值范围)和S 的最大值;(3)点M 在抛物线上运动,点N 在y 轴上运动,是否存在点M 、点N 使得△CMN =90°,且∆CMN 与OBC ∆相似,如果存在,请求出点M 和点N 的坐标.17.如图(1),直线y =-x +3与x 轴、y 轴分别交于点B (3,0)、点C (0,3),经过B 、C 两点的抛物线2y x bx c =++与x 轴的另一个交点为A ,顶点为P .(1)求该抛物线的解析式与点P 的坐标;(2)当0<x <3时,在抛物线上求一点E ,使△CBE 的面积有最大值; (3)连接AC ,点N 在x 轴上,点M 在对称轴上,△是否存在使以B 、P 、N 为顶点的三角形与△ABC 相似?若存在,请求出所有符合条件的点N 的坐标;若不存在,请说明理由;△是否存在点M ,N ,使以C 、P 、M 、N 为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出点M 的坐标;若不存在,请说明理由. (图(2)、图(3)供画图探究)18.如图,已知抛物线213222y x x =-++与x 轴交于点A 、B ,与y 轴交于点C .(1)则点A 的坐标为_________,点B 的坐标为_________,点C 的坐标为_________;(2)设点11(,)P x y ,22(,)Q x y (其中12x x >)都在抛物线213222y x x =-++上,若121x x =+,请证明:12y y >;(3)已知点M 是线段BC 上的动点,点N 是线段BC 上方抛物线上的动点,若90CNM ∠=︒,且CMN 与OBC △相似,试求此时点N 的坐标.参考答案:1.(1)2=23y x x --(2)函数的最大值为5,最小值为4-(3)存在,(0,9)P -或9(0,)5P -2.(1)10;(2)最大值为4,()2,6P ; (3)N 点坐标为113,24⎛⎫ ⎪⎝⎭或345,24⎛⎫- ⎪⎝⎭或53,24⎛⎫- ⎪⎝⎭.3.(1)243y x x =-+,()21-,(2)⎝⎭或⎝⎭(3)207,99⎛⎫ ⎪⎝⎭4.(1)254y x x =-+ (2)32122S t t =-+ (3)416y x =-5.(1)2114y x =+ (2)312y x =-或132y x =-+ (3)存在,=2t6.(1)132b c ⎧=-⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩(2)y=+(3)Q 1(,0)、Q 2(0)、Q 3,0)、Q 4(,0) 7.(1)223y x x =-++(2)存在,1217(,),(1,4)24P P - (3)DQ EQ QF AD BE CF ++的值为18.(1)k =4 (2)1d a=-9.(1)4(2)(32-,32-) (3)当2m =-或1m =-时ADF △与CDE 相似10.(1)21382y x x =-++ (2)()4,12P ,最大值为56(3)存在,()3,8,(3,5,()3,1111.(1)234y x x =--(2)6+(3)存在,点H 的坐标为1684,525⎛⎫- ⎪⎝⎭或521,24⎛⎫- ⎪⎝⎭12.(1)21322y x x =--;E (2,0) (2)3(3)M 点的坐标为(5,0)或(7,0)13.(1)C 点坐标为(0,-3),顶点M 的坐标为(1,-4);(2)278(3)P 点的坐标为39(,)44--或(-1,-2).14.(1)抛物线L 1:2=23y x x --,抛物线L 2:223y x x =-++; (2)435(,)39M 或(4,5)M -.15.(1)211322y x x =--+,A (-3,0); (2)316; (3)存在,M (0,6)或(0,-6)16.(1)2246y x x =-++(2)S 关于m 的函数表达式为239(03)S m m m =-+<<,S 的最大值是274 (3)存在,M (1,8),N (0,172)或M (74,558),N (0,838)或M (94,398),N (0,38)或M (3,0),N (0,﹣32)17.(1)243y x x =-+,顶点坐标为P (2,-1) (2)33,24E ⎛⎫- ⎪⎝⎭(3)△存在,()10,0N 或27,03N ⎛⎫ ⎪⎝⎭;△存在,点M 的坐标为(2,2);(2,-4);(2,4)18.(1)(-1,0),(4,0),(0,2);(3)点N 的坐标为(32,258)或(3,2).。

中考数学复习---相似三角形综合压轴题练习(含答案解析)

中考数学复习---相似三角形综合压轴题练习(含答案解析)

中考数学复习---相似三角形综合压轴题练习(含答案解析)一.平行线分线段成比例(共1小题)1.(2022•襄阳)如图,在△ABC中,D是AC的中点,△ABC的角平分线AE 交BD于点F,若BF:FD=3:1,AB+BE=3,则△ABC的周长为.【答案】5【解答】解:如图,过点F作FM⊥AB于点M,FN⊥AC于点N,过点D作DT∥AE交BC于点T.∵AE平分∠BAC,FM⊥AB,FN⊥AC,∴FM=FN,∴===3,∴AB=3AD,设AD=DC=a,则AB=3a,∵AD=DC,DT∥AE,∴ET=CT,∴==3,设ET=CT=b,则BE=3b,∵AB+BE=3,∴3a+3b=3,∴a+b=,∴△ABC的周长=AB+AC+BC=5a+5b=5,故答案为:5.二.相似三角形的性质和判定2.(2022•鞍山)如图,在正方形ABCD中,点E为AB的中点,CE,BD交于点H,DF⊥CE于点F,FM平分∠DFE,分别交AD,BD于点M,G,延长MF交BC于点N,连接BF.下列结论:①tan∠CDF=;②S△EBH:S△DHF =3:4;③MG:GF:FN=5:3:2;④△BEF∽△HCD.其中正确的是.(填序号即可).【答案】①③④【解答】解:如图,过点G作GQ⊥DF于点Q,GP⊥EF于点P.设正方形ABCD的边长为2a.∵四边形ABCD是正方形,∴∠ABC=∠BCD=90°,∵AE=EB=a,BC=2a,∵DF⊥CE,∴∠CFD=90°,∴∠ECB+∠DCF=90°,∵∠DCF+∠CDF=90°,∴∠CDF=∠ECB,∴tan∠CDF=,故①正确,∵BE∥CD,∴===,∵EC===a,BD=CB=2a,∴EH=EC=a,BH=BD=a,DH=BD=a,在Rt△CDF中,tan∠CDF==,CD=2a,∴CF=a,DF=a,∴HF=CE﹣EH﹣CF=a﹣a﹣a=a,∴S△DFH=•FH•DF=×a×a=a2,∵S△BEH=S△ECB=××a×2a=a2,∴S△EBH:S△DHF=a2:a2=5:8,故②错误.∵FM平分∠DFE,GQ⊥EF,GP⊥FE,∴GQ=GP,∵==,∴=,∴BG=DG,∵DM∥BN,∴==1,∴GM=GN,∵S△DFH=S△FGH+S△FGD,∴×a×a=××GP+×a×GQ,∴GP=GQ=a,∴FG=a,过点N作NJ⊥CE于点J,设FJ=NJ=m,则CJ=2m,∴3m=a,∴m=a,∴FN=m=a,∴MG=GN=GF+FN=a+a=a,∴MG:GF:FN=a:a:a=5:3:2,故③正确,∵AB∥CD,∴∠BEF=∠HCD,∵==,==,∴=,∴△BEF∽△HCD,故④正确.故答案为:①③④.3.(2022•眉山)如图,四边形ABCD为正方形,将△EDC绕点C逆时针旋转90°至△HBC,点D,B,H在同一直线上,HE与AB交于点G,延长HE与CD的延长线交于点F,HB=2,HG=3.以下结论:①∠EDC=135°;②EC2=CD•CF;③HG=EF;④sin∠CED=.其中正确结论的个数为()A.1个B.2个C.3个D.4个【答案】D【解答】解:∵△EDC旋转得到△HBC,∴∠EDC=∠HBC,∵ABCD为正方形,D,B,H在同一直线上,∴∠HBC=180°﹣45°=135°,∴∠EDC=135°,故①正确;∵△EDC旋转得到△HBC,∴EC=HC,∠ECH=90°,∴∠HEC=45°,∴∠FEC=180°﹣45°=135°,∵∠ECD=∠ECF,∴△EFC∽△DEC,∴,∴EC2=CD•CF,故②正确;设正方形边长为a,∵∠GHB+∠BHC=45°,∠GHB+∠HGB=45°,∴∠BHC=∠HGB=∠DEC,∵∠GBH=∠EDC=135°,∴△GBH∽△EDC,∴,即,∵△HEC是等腰直角三角形,∴,∵∠GHB=∠FHD,∠GBH=∠HDF=135°,∴△HBG∽△HDF,∴,即,解得:EF=3,∵HG=3,∴HG=EF,故③正确;过点E作EM⊥FD交FD于点M,∴∠EDM=45°,∵ED=HB=2,∴,∵EF=3,∴,∵∠DEC+∠DCE=45°,∠EFC+∠DCE=45°,∴∠DEC=∠EFC,∴,故④正确综上所述:正确结论有4个,故选:D.4.(2022•东营)如图,已知菱形ABCD的边长为2,对角线AC、BD相交于点O,点M,N分别是边BC、CD上的动点,∠BAC=∠MAN=60°,连接MN、OM.以下四个结论正确的是()①△AMN是等边三角形;②MN的最小值是;③当MN最小时S△CMN=S菱形ABCD;④当OM⊥BC时,OA2=DN•AB.A.①②③B.①②④C.①③④D.①②③④【答案】D【解答】解:∵四边形ABCD是菱形,∴AB=CB=AD=CD,AB∥CD,AC⊥BD,OA=OC,∴∠BAC=∠ACD=60°,∴△ABC和△ADC都是等边三角形,∴∠ABM=∠ACN=60°,AB=AC,∵∠MAN=60°,∴∠BAM=∠CAN=60°﹣∠,∴△BAM≌△CAN(ASA),∴AM=AN,∴△AMN是等边三角形,故①正确;当AM⊥BC时,AM的值最小,此时MN的值也最小,∵∠AMB=90°,∠ABM=60°,AB=2,∴MN=AM=AB•sin60°=2×=,∴MN的最小值是,故②正确;∵AM⊥BC时,MN的值最小,此时BM=CM,∴CN=BM=CB=CD,∴DN=CN,∴MN∥BD,∴△CMN∽△CBD,∴===,∴S△CMN=S△CBD,∵S△CBD=S菱形ABCD,∴S△CMN=×S菱形ABCD=S菱形ABCD,故③正确;∵CB=CD,BM=CN,∴CB﹣BM=CD﹣CN,∴CM=DN,∵OM⊥BC,∴∠CMO=∠COB=90°,∵∠OCM=∠BCO,∴△OCM∽△BCO,∴=,∴OC2=CM•CB,∴OA2=DN•AB,故④正确,故选:D.5.(2022•绍兴)将一张以AB为边的矩形纸片,先沿一条直线剪掉一个直角三角形,在剩下的纸片中,再沿一条直线剪掉一个直角三角形(剪掉的两个直角三角形相似),剩下的是如图所示的四边形纸片ABCD,其中∠A=90°,AB =9,BC=7,CD=6,AD=2,则剪掉的两个直角三角形的斜边长不可能是()A.B.C.10D.【答案】A【解答】解:如右图1所示,由已知可得,△DFE∽△ECB,则,设DF=x,CE=y,则,解得,∴DE=CD+CE=6+=,故选项B不符合题意;EB=DF+AD=+2=,故选项D不符合题意;如图2所示,由已知可得,△DCF∽△FEB,则,设FC=m,FD=n,则,解得,∴FD=10,故选项C不符合题意;BF=FC+BC=8+7=15;如图3所示:此时两个直角三角形的斜边长为6和7;故选:A.6.(2022•连云港)如图,将矩形ABCD沿着GE、EC、GF翻折,使得点A、B、D恰好都落在点O处,且点G、O、C在同一条直线上,同时点E、O、F在另一条直线上.小炜同学得出以下结论:①GF∥EC;②AB=AD;③GE =DF;④OC=2OF;⑤△COF∽△CEG.其中正确的是()A.①②③B.①③④C.①④⑤D.②③④【答案】B【解答】解:由折叠性质可得:DG=OG=AG,AE=OE=BE,OC=BC,∠DGF=∠FGO,∠AGE=∠OGE,∠AEG=∠OEG,∠OEC=∠BEC,∴∠FGE=∠FGO+∠OGE=90°,∠GEC=∠OEG+∠OEC=90°,∴∠FGE+∠GEC=180°,∴GF∥CE,故①正确;设AD=2a,AB=2b,则=OG=AG=a,AE=OE=BE=b,∴CG=OG+OC=3a,在Rt△CGE中,CG2=GE2+CE2,(3a)2=a2+b2+b2+(2a)2,解得:b=a,∴AB=AD,故②错误;在Rt△COF中,设OF=DF=x,则CF=2b﹣x=2a﹣x,∴x2+(2a)2=(2a﹣x)2,解得:x=a,∴DF=×a=a,2OF=2×a=2a,在Rt△AGE中,GE==a,∴GE=DF,OC=2OF,故③④正确;无法证明∠FCO=∠GCE,∴无法判断△COF∽△CEG,故⑤错误;综上,正确的是①③④,故选:B.7.(2022•遂宁)如图,正方形ABCD与正方形BEFG有公共顶点B,连接EC、GA,交于点O,GA与BC交于点P,连接OD、OB,则下列结论一定正确的是()①EC⊥AG;②△OBP∽△CAP;③OB平分∠CBG;④∠AOD=45°;A.①③B.①②③C.②③D.①②④【答案】D【解答】解:∵四边形ABCD、四边形BEFG是正方形,∴AB=BC,BG=BE,∠ABC=90°=∠GBE,∴∠ABC+∠CBG=∠GBE+∠CBG,即∠ABG=∠EBC,∴△ABG≌△CBE(SAS),∴∠BAG=∠BCE,∵∠BAG+∠APB=90°,∴∠BCE+∠APB=90°,∴∠BCE+∠OPC=90°,∴∠POC=90°,∴EC⊥AG,故①正确;取AC的中点K,如图:在Rt△AOC中,K为斜边AC上的中点,∴AK=CK=OK,在Rt△ABC中,K为斜边AC上的中点,∴AK=CK=BK,∴AK=CK=OK=BK,∴A、B、O、C四点共圆,∴∠BOA=∠BCA,∵∠BPO=∠CPA,∴△OBP∽△CAP,故②正确,∵∠AOC=∠ADC=90°,∴∠AOC+∠ADC=180°,∴A、O、C、D四点共圆,∵AD=CD,∴∠AOD=∠DOC=45°,故④正确,由已知不能证明OB平分∠CBG,故③错误,故正确的有:①②④,故选:D.8.(2022•金华)如图是一张矩形纸片ABCD,点E为AD中点,点F在BC上,把该纸片沿EF折叠,点A,B的对应点分别为A′,B′,A′E与BC相交于点G,B′A′的延长线过点C.若=,则的值为()A.2B.C.D.【答案】A【解答】解:连接FG,CA′,过点G作GT⊥AD于点T.设AB=x,AD=y.∵=,∴可以假设BF=2k,CG=3k.∵AE=DE=y,由翻折的性质可知EA=EA′=y,BF=FB′=2k,∠AEF=∠GEF,∵AD∥CB,∴∠AEF=∠EFG,∴∠GEF=∠GFE,∴EG=FG=y﹣5k,∴GA′=y﹣(y﹣5k)=5k﹣y,∵C,A′,B′共线,GA′∥FB′,∴=,∴=,∴y2﹣12ky+32k2=0,∴y=8k或y=4k(舍去),∴AE=DE=4k,∵四边形CDTG是矩形,∴CG=DT=3k,∴ET=k,∵EG=8k﹣5k=3k,∴AB=CD=GT==2k,∴==2.解法二:不妨设BF=2,CG=3,连接CE,则Rt△CA'E≌Rt△CDE,推出A'C =CD=AB=A'B',==1,推出GF=CG=3,BC=8,在Rt△CB'F,勾股得CB'=4则A'B'=2,故选:A.9.(2022•乐山)如图,等腰△ABC的面积为2,AB=AC,BC=2.作AE∥BC且AE=BC.点P是线段AB上一动点,连结PE,过点E作PE的垂线交BC的延长线于点F,M是线段EF的中点.那么,当点P从A点运动到B 点时,点M的运动路径长为()A.B.3C.2D.4【答案】B【解答】解:如图,过点A作AH⊥BC于点H.当点P与A重合时,点F与C重合,当点P与B重合时,点F的对应点为F″,点M的运动轨迹是△ECF″的中位线,M′M″=CF″,∵AB=AC,AH⊥BC,∴BH=CH,∵AE∥BC,AE=BC,∴AE=CH,∴四边形AHCE是平行四边形,∵∠AHC=90°,∴四边形AHCE是矩形,∴EC⊥BF″,AH=EC,∵BC=2,S△ABC=2,∴×2×AH=2,∴AH=EC=2,∵∠BEF″=∠ECB=∠ECF″,∴∠BEC+∠CEF″=90°,∠CEF″+∠F″=90°,∴∠BEC=∠F″,∴△ECB∽△F″CE,∴EC2=CB•CF″,∴CF″==6,∴M′M″=3故选:B.10.(2022•海南)如图,菱形ABCD中,点E是边CD的中点,EF垂直AB交AB的延长线于点F,若BF:CE=1:2,EF=,则菱形ABCD的边长是()A.3B.4C.5D.【答案】B【解答】解:过点D作DH⊥AB于点H,如图,∵四边形ABCD是菱形,∴AD=AB=CD,AB∥CD.∵EF⊥AB,DH⊥AB,∴DH∥EF,∴四边形DHFE为平行四边形,∴HF=DE,DH=EF=.∵点E是边CD的中点,∴DE=CD,∴HF=CD=AB.∵BF:CE=1:2,∴设BF=x,则CE=2x,∴CD=4x,DE=HF=2x,AD=AB=4x,∴AF=AB+BF=5x.∴AH=AF﹣HF=3x.在Rt△ADH中,∵DH2+AH2=AD2,∴.解得:x=±1(负数不合题意,舍去),∴x=1.∴AB=4x=4.即菱形ABCD的边长是4,故选:B.11.(2022•黑龙江)如图,正方形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,点F 是CD上一点,OE⊥OF交BC于点E,连接AE,BF交于点P,连接OP.则下列结论:①AE⊥BF;②∠OPA=45°;③AP﹣BP=OP;④若BE:CE =2:3,则tan∠CAE=;⑤四边形OECF的面积是正方形ABCD面积的.其中正确的结论是()A.①②④⑤B.①②③⑤C.①②③④D.①③④⑤【答案】B【解答】解:①∵四边形ABCD是正方形,∴AB=BC=CD,AC⊥BD,∠ABD=∠DBC=∠ACD=45°.∴∠BOE+∠EOC=90°,∵OE⊥OF,∴∠FOC+∠EOC=90°.∴∠BOE=∠COF.在△BOE和△COF中,,∴△BOE≌△COF(ASA),∴BE=CF.在△BAE和△CBF中,,∴△BAE≌△CBF(SAS),∴∠BAE=∠CBF.∵∠ABP+∠CBF=90°,∴∠ABP+∠BAE=90°,∴∠APB=90°.∴AE⊥BF.∴①的结论正确;②∵∠APB=90°,∠AOB=90°,∴点A,B,P,O四点共圆,∴∠APO=∠ABO=45°,∴②的结论正确;③过点O作OH⊥OP,交AP于点H,如图,∵∠APO=45°,OH⊥OP,∴OH=OP=HP,∴HP=OP.∵OH⊥OP,∴∠POB+∠HOB=90°,∵OA⊥OB,∴∠AOH+∠HOB=90°.∴∠AOH=∠BOP.∵∠OAH+BAE=45°,∠OBP+∠CBF=45°,∠BAE=∠CBF,∴∠OAH=∠OBP.在△AOH和△BOP中,,∴△AOH≌△BOP(ASA),∴AH=BP.∴AP﹣BP=AP﹣AH=HP=OP.∴③的结论正确;④∵BE:CE=2:3,∴设BE=2x,则CE=3x,∴AB=BC=5x,∴AE==x.过点E作EG⊥AC于点G,如图,∵∠ACB=45°,∴EG=GC=EC=x,∴AG==x,在Rt△AEG中,∵tan∠CAE=,∴tan∠CAE===.∴④的结论不正确;⑤∵四边形ABCD是正方形,∴OA=OB=OC=OD,∠AOB=∠BOC=∠COD=∠DOA=90°,∴△OAB≌△OBC≌△OCD≌△DOA(SAS).∴.∴.由①知:△BOE≌△COF,∴S△OBE=S△OFC,∴.即四边形OECF的面积是正方形ABCD面积的.∴⑤的结论正确.综上,①②③⑤的结论正确.故选:B.12.(2022•辽宁)如图,在正方形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,点E是OD的中点,连接CE并延长交AD于点G,将线段CE绕点C逆时针旋转90°得到CF,连接EF,点H为EF的中点.连接OH,则的值为.【答案】【解答】解:以O为原点,平行于AB的直线为x轴,建立直角坐标系,过E 作EM⊥CD于M,过F作FN⊥DC,交DC延长线于N,如图:设正方形ABCD的边长为2,则C(1,1),D(﹣1,1),∵E为OD中点,∴E(﹣,),设直线CE解析式为y=kx+b,把C(1,1),E(﹣,)代入得:,解得,∴直线CE解析式为y=x+,在y=x+中,令x=﹣1得y=,∴G(﹣1,),∴GE==,∵将线段CE绕点C逆时针旋转90°得到CF,∴CE=CF,∠ECF=90°,∴∠MCE=90°﹣∠NCF=∠NFC,∵∠EMC=∠CNF=90°,∴△EMC≌△CNF(AAS),∴ME=CN,CM=NF,∵E(﹣,),C(1,1),∴ME=CN=,CM=NF=,∴F(,﹣),∵H是EF中点,∴H(,0),∴OH=,∴==.故答案为:.13.(2022•辽宁)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠B=60°,BC=2,点P为斜边AB上的一个动点(点P不与点A、B重合),过点P作PD⊥AC,PE⊥BC,垂足分别为点D和点E,连接DE,PC交于点Q,连接AQ,当△APQ为直角三角形时,AP的长是.【答案】3或2【解答】解:在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠B=60°,BC=2,∴∠BAC=30°,∴AB=2BC=2×2=4,∴AC===2,当∠APQ=90°时,如图1,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠B=60°,BC=2,∴∠BAC=30°,∴AB=2BC=2×2=4,∴AC===2,∵∠APQ=∠ACB=90°,∠CAP=∠BAC,∴△CAP∽△BAC,∴,即,∴AP=3,当∠AQP=90°时,如图2,∵PD⊥AC,PE⊥BC,∠ACB=90°,∴四边形DPEC是矩形,∴CQ=QP,∵∠AQP=90°,∴AQ垂直平分CP,∴AP=AC=2,综上所述,当△APQ为直角三角形时,AP的长是3或2,故答案为:3或2.14.(2022•绍兴)如图,AB=10,点C是射线BQ上的动点,连结AC,作CD ⊥AC,CD=AC,动点E在AB延长线上,tan∠QBE=3,连结CE,DE,当CE=DE,CE⊥DE时,BE的长是.【答案】或5【解答】解:如图,过点C作CT⊥AE于点T,过点D作DJ⊥CT交CT的延长线于点J,连接EJ.∵tan∠CBT=3=,∴可以假设BT=k,CT=3k,∵∠CAT+∠ACT=90°,∠ACT+∠JCD=90°,∴∠CAT=∠JCD,在△ATC和△CJD中,,∴△ATC≌△CJD(AAS),∴DJ=CT=3k,AT=CJ=10+k,∵∠CJD=∠CED=90°,∴C,E,D,J四点共圆,∵EC=DE,∴∠CJE=∠DJE=45°,∴ET=TJ=10﹣2k,∵CE2=CT2+TE2=(CD)2,∴(3k)2+(10﹣2k)2=[•]2,整理得4k2﹣25k+25=0,∴(k﹣5)(4k﹣5)=0,∴k=5和,∴BE=BT+ET=k+10﹣2k=10﹣k=5或,故答案为:5或.15.(2022•甘肃)如图,在矩形ABCD中,AB=6cm,BC=9cm,点E,F分别在边AB,BC上,AE=2cm,BD,EF交于点G,若G是EF的中点,则BG的长为cm.【答案】【解答】解:∵四边形ABCD是矩形,∴AB=CD=6cm,∠ABC=∠C=90°,AB∥CD,∴∠ABD=∠BDC,∵AE=2cm,∴BE=AB﹣AE=6﹣2=4(cm),∵G是EF的中点,∴EG=BG=EF,∴∠BEG=∠ABD,∴∠BEG=∠BDC,∴△EBF∽△DCB,∴=,∴=,∴BF=6,∴EF===2(cm),∴BG=EF=(cm),故答案为:.16.(2022•新疆)如图,四边形ABCD是正方形,点E在边BC的延长线上,点F在边AB上,以点D为中心,将△DCE绕点D顺时针旋转90°与△DAF 恰好完全重合,连接EF交DC于点P,连接AC交EF于点Q,连接BQ,若AQ•DP=3,则BQ=.【答案】【解答】解:如图,连接DQ,∵将△DCE绕点D顺时针旋转90°与△DAF恰好完全重合,∴DE=DF,∠FDE=90°,∴∠DFE=∠DEF=45°,∵四边形ABCD是正方形,∴∠DAC=45°=∠BAC,∴∠DAC=∠DFQ=45°,∴点A,点F,点Q,点D四点共圆,∴∠BAQ=∠FDQ=45°,∠DAF=∠DQF=90°,∠AFD=∠AQD,∴DF=DQ,∵AD=AB,∠BAC=∠=45°,AQ=AQ,∴△ABQ≌△ADQ(SAS),∴BQ=QD,∠AQB=∠AQD,∵AB∥CD,∴∠AFD=∠FDC,∴∠FDC=∠AQB,又∵∠BAC=∠DFP=45°,∴△BAQ∽△PFD,∴,∴AQ•DP=3=BQ•DF,∴3=BQ•BQ,∴BQ=,故答案为:.17.(2022•苏州)如图,在矩形ABCD中,=.动点M从点A出发,沿边AD向点D匀速运动,动点N从点B出发,沿边BC向点C匀速运动,连接MN.动点M,N同时出发,点M运动的速度为v1,点N运动的速度为v2,且v1<v2.当点N到达点C时,M,N两点同时停止运动.在运动过程中,将四边形MABN沿MN翻折,得到四边形MA′B′N.若在某一时刻,点B的对应点B′恰好与CD的中点重合,则的值为.【答案】【解答】解:如图,设AD交A′B′于点Q.设BN=NB′=x.∵=,∴可以假设AB=2k,CB=3k,∵四边形ABCD是矩形,∴AD=BC=3k,CD=AB=2k,∠C=∠D=90°,在Rt△CNB′中,CN2+CB′2=NB′2,∴(3k﹣x)2+k2=x2,∴x=k,∴NB′=k,CN=3k﹣k=k,由翻折的性质可知∠A′B′N=∠B=90°,∴∠DB′Q+∠CB′N=90°,∠CB′N+∠CNB′=90°,∴∠DB′Q=∠CNB′,∵∠D=∠C=90°,∴△DB′Q∽△CNB′,∴DQ:DB′:QB′=CB′::NB′=3:4:5,∵DB′=k,∴DQ=k,∵∠DQB′=∠MQA′,∠D=∠A′,∴△DQB′∽△A′QM,∴A′Q:A′M:QM=DQ:DB′:QB′=3:4:5,设AM=MA′=y,则MQ=y,∵DQ+QM+AM=3k,∴k+y+y=3k,∴y=k,∴===,解法二:连接BB′,过点M作MH⊥BC于点H.设AB=CD=6m,CB=9m,设BN=NB′=n,则n2=(3m)2+(9m﹣n)2,∴n=5m,CN=4m,由△BB′C∽△MNH,可得=2m,∴AM=BH=3m,∴===,故答案为:.18.(2022•湖北)如图1,在△ABC中,∠B=36°,动点P从点A出发,沿折线A→B→C匀速运动至点C停止.若点P的运动速度为1cm/s,设点P的运动时间为t(s),AP的长度为y(cm),y与t的函数图象如图2所示.当AP恰好平分∠BAC时t的值为.【答案】2+2【解答】解:如图,连接AP,由图2可得AB=BC=4cm,∵∠B=36°,AB=BC,∴∠BAC=∠C=72°,∵AP平分∠BAC,∴∠BAP=∠PAC=∠B=36°,∴AP=BP,∠APC=72°=∠C,∴AP=AC=BP,∵∠PAC=∠B,∠C=∠C,∴△APC∽△BAC,∴,∴AP2=AB•PC=4(4﹣AP),∴AP=2﹣2=BP,(负值舍去),∴t==2+2,故答案为:2+2.19.(2022•随州)如图1,在矩形ABCD中,AB=8,AD=6,E,F分别为AB,AD的中点,连接EF.如图2,将△AEF绕点A逆时针旋转角θ(0°<θ<90°),使EF⊥AD,连接BE并延长交DF于点H.则∠BHD的度数为,DH的长为.【答案】90°,.【解答】解:如图,设EF交AD于点J,AD交BH于点O,过点E作EK⊥AB于点K.∵∠EAF=∠BAD=90°,∴∠DAF=∠BAE,∴=,∴△DAF∽△BAE,∴∠ADF=∠ABE,∵∠DOH=∠AOB,∴∠DHO=∠BAO=90°,∴∠BHD=90°,∵AF=3,AE=4,∠EAF=90°,∴EF==5,∵EF⊥AD,∴•AE•AF=•EF•AJ,∴AJ=,∴EJ===,∵EJ∥AB,∴=,∴=,∴OJ=,∴OA=AJ+OJ=+=4,∴OB===4,OD=AD﹣AO=6﹣4=2,∵cos∠ODH=cos∠ABO,∴=,∴DH=.故答案为:90°,.20.(2022•娄底)如图,已知等腰△ABC的顶角∠BAC的大小为θ,点D为边BC上的动点(与B、C不重合),将AD绕点A沿顺时针方向旋转θ角度时点D落在D′处,连接BD′.给出下列结论:①△ACD≌△ABD′;②△ACB∽△ADD′;③当BD=CD时,△ADD′的面积取得最小值.其中正确的结论有(填结论对应的应号).【答案】①②③【解答】解:由题意可知AC=AB,AD=AD′,∠CAD=∠BAD′,∴△ACD≌△ABD′,故①正确;∵AC=AB,AD=AD′,∠BAC=∠D′AD=θ,∴=,∴△ACB∽△ADD′,故②正确;∵△ACB∽△ADD′,∴=()2,∵当AD⊥BC时,AD最小,△ADD′的面积取得最小值.而AB=AC,∴BD=CD,∴当BD=CD时,△ADD′的面积取得最小值,故③正确;故答案为:①②③.21.(2022•牡丹江)如图,在等腰直角三角形ABC和等腰直角三角形ADE中,∠BAC=∠DAE=90°,点D在BC边上,DE与AC相交于点F,AH⊥DE,垂足是G,交BC于点H.下列结论中:①AC=CD;②AD2=BC•AF;③若AD=3,DH=5,则BD=3;④AH2=DH•AC,正确的是.【答案】②③【解答】解:①∵△ABC是等腰直角三角形,∴∠B=∠ACB=45°,∵∠ADC=∠B+∠BAD,而∠BAD的度数不确定,∴∠ADC与∠CAD不一定相等,∴AC与CD不一定相等,故①错误;②∵∠BAC=∠DAE=90°,∴∠BAD=∠CAE,∵∠B=∠AED=45°,∴△AEF∽△ABD,∴=,∵AE=AD,AB=BC,∴AD2=AF•AB=AF•BC,∴AD2=AF•BC,故②正确;④∵∠DAH=∠B=45°,∠AHD=∠AHD,∴△ADH∽△BAH,∴=,∴AH2=DH•BH,而BH与AC不一定相等,故④不一定正确;③∵△ADE是等腰直角三角形,∴∠ADG=45°,∵AH⊥DE,∴∠AGD=90°,∵AD=3,∴AG=DG=,∵DH=5,∴GH===,∴AH=AG+GH=2,由④知:AH2=DH•BH,∴(2)2=5BH,∴BH=8,∴BD=BH﹣DH=8﹣5=3,故③正确;本题正确的结论有:②③故答案为:②③.22.(2022•丹东)如图,四边形ABCD是边长为6的菱形,∠ABC=60°,对角线AC与BD交于点O,点E,F分别是线段AB,AC上的动点(不与端点重合),且BE=AF,BF与CE交于点P,延长BF交边AD(或边CD)于点G,连接OP,OG,则下列结论:①△ABF≌△BCE;②当BE=2时,△BOG的面积与四边形OCDG面积之比为1:3;③当BE=4时,BE:CG=2:1;④线段OP的最小值为2﹣2.其中正确的是.(请填写序号)【答案】①②【解答】解:①∵四边形ABCD是菱形,∴AB=BC=AD=CD,∴∠ABC=60°,∴△ABC是等边三角形,∴∠BAC=∠ABC=60°,在△ABF和△BCE中,,∴△ABF≌△BCE(SAS),故①正确;②由①知:△ABC是等边三角形,∴AC=AB=6,∵AF=BE=2,∴CF=AC﹣AF=4,∵四边形ABCD是菱形,∴AD∥BC,OB=OD,OA=OC,∴△AGF∽△CBF,S△BOG=S△DOG,S△AOD=S△COD,∴,∴,∴AG=3,∴AG=,∴S△AOD=2S△DOG,∴S△COD=2S△DOG,∴S四边形OCDG=S△DOG+S△COD=3S△DOG=3S△BOG,故②正确;③如图1,∵四边形ABCD是菱形,∴AB∥CD,∴△CGF∽△ABF,∴,∴,∴CG=3,∴BE:CG=4:3,故③不正确;④如图2,由①得:△ABF≌△BCE,∴∠BCE=∠ABF,∴BCE+∠CBF=∠ABF+∠CBF=∠ABC=60°,∴∠BPC=120°,作等边三角形△BCH,作△BCH的外接圆I,则点P在⊙I上运动,点O、P、I共线时,OP最小,作HM⊥BC于M,∴HM==3,∴PI=IH=,∵∠ACB+∠ICB=60°+30°=90°,∴OI===,∴OP最小=OI﹣PI=﹣2,故④不正确,故答案为:①②.三.相似三角形的应用23.(2022•衢州)希腊数学家海伦给出了挖掘直线隧道的方法:如图,A,B是两侧山脚的入口,从B出发任作线段BC,过C作CD⊥BC,然后依次作垂线段DE,EF,FG,GH,直到接近A点,作AJ⊥GH于点J.每条线段可测量,长度如图所示.分别在BC,AJ上任选点M,N,作MQ⊥BC,NP⊥AJ,使得==k,此时点P,A,B,Q共线.挖隧道时始终能看见P,Q处的标志即可.(1)CD﹣EF﹣GJ=km.(2)k=.【答案】1.8;.【解答】解:(1)CD﹣EF﹣GJ=5.5﹣1﹣2.7=1.8(km);(2)连接AB,过点A作AZ⊥CB,交CB的延长线于点Z.由矩形性质得:AZ=CD﹣EF﹣GJ=1.8,BZ=DE+FG﹣CB﹣AJ=4.9+3.1﹣3﹣2.4=2.6,∵点P,A,B,Q共线,∴∠MBQ=∠ZBA,又∵∠BMQ=∠BZA=90°,∴△BMQ∽△BZA,∴=k===.故答案为:1.8;.24.(2022•温州)如图是某风车示意图,其相同的四个叶片均匀分布,水平地面上的点M在旋转中心O的正下方.某一时刻,太阳光线恰好垂直照射叶片OA,OB,此时各叶片影子在点M右侧成线段CD,测得MC=8.5m,CD =13m,垂直于地面的木棒EF与影子FG的比为2:3,则点O,M之间的距离等于米.转动时,叶片外端离地面的最大高度等于米.【答案】10,(10+)【解答】解:解法一:如图,过点O作OP∥BD,交MG于P,过P作PN ⊥BD于N,则OB=PN,∵AC∥BD,∴AC∥OP∥BD,∴=,∠EGF=∠OPM,∵OA=OB,∴CP=PD=CD=6.5,∴MP=CM+CP=8.5+6.5=15,tan∠EGF=tan∠OPM,∴OM=×15=10;∵DB∥EG,∴∠EGF=∠NDP,∴sin∠EGF=sin∠NDP,即=,∴OB=PN=,以点O为圆心,OA的长为半径作圆,当OB与OM共线时,叶片外端离地面的高度最大,其最大高度等于(10+)米.解法二:如图,设AC与OM交于点H,过点C作CN⊥BD于N,∵HC∥EG,∴∠HCM=∠EGF,∵∠CMH=∠EFG=90°,∴△HMC∽△EFG,∴==,即=,∴HM=,∵BD∥EG,∴∠BDC=∠EGF,∴tan∠BDC=tan∠EGF,设CN=2x,DN=3x,则CD=x,∴x=13,∴x=,∴AB=CN=2,∴OA=OB=AB=,在Rt△AHO中,∵∠AHO=∠CHM,∴sin∠AHO==,∴=,∴OH=,∴OM=OH+HM=+=10(米),以点O为圆心,OA的长为半径作圆,当OB与OM共线时,叶片外端离地面的高度最大,其最大高度等于(10+)米.故答案为:10,(10+).49。

青岛版2020九年级数学上册第一章图形的相似单元综合基础过关练习题(附答案详解)

青岛版2020九年级数学上册第一章图形的相似单元综合基础过关练习题(附答案详解)
求证:相似三角形面积的比等于相似比的平方
22.已知:A、B两点在直线l的同一侧,线段AO,BM均是直线l的垂线段,且BM在AO的右边,AO=2BM,将BM沿直线l向右平移,在平移过程中,始终保持∠ABP=90°不变,BP边与直线l相交于点P.
(1)当P与O重合时(如图2所示),设点C是AO的中点,连接BC.求证:四边形OCBM是正方形;
27.在如图所示的两个相似的四边形中,求x,y,∠α的值.
28.如图所示,两个四边形相似,求未知数x,y和角度α的大小.
29. 中, , , , 、 分别为 , 上的两动点, 从点 开始以 的速度向点 运动, 从点 开始以 的速度向点 运动,当一点到达终点时, 、 两点就同时停止运动.设运动时间为 .
4.如图1,在三角形纸片ABC中,∠A=78°,AB=4,AC=6.将△ABC沿图示中的虚线剪开,剪下的阴影三角形与原三角形相似的有( )
A.①②③B.①②④C.①③④D.②③④
5.若一对相似三角形的相似比为 ,则这对三角形的面积比为()
A.1:3B.3:1C.1:9D.1:
6.如图,在 中,点D为AC边上一点, 则CD的长为()
解得:r=5.
答:小桥所在圆的半径为5米.
故选:B.
【点睛】
此题主要考查了相似三角形的应用,勾股定理以及垂径定理的应用,根据已知得出关于r的等式是解题关键.
4.B
【解析】
【分析】
根据相似三角形的判定定理对各选项进行逐一判定即可.
【详解】
①阴影部分的三角形与原三角形有两个角相等,故两三角形相似;
②阴影部分的三角形与原三角形有两个角相等,故两三角形相似;
17.两角分别相等的两个三角形___________.

2020年九年级数学典型中考压轴题训练:《三角形综合》(含答案)

2020年九年级数学典型中考压轴题训练:《三角形综合》(含答案)

2020年九年级数学典型中考压轴题训练:《三角形综合》1.(1)已知:如图1,△ABC为等边三角形,点D为BC边上的一动点(点D不与B、C重合),以AD为边作等边△ADE,连接CE.求证:①BD=CE,②∠DCE=120°;(2)如图2,在△ABC中,∠BAC=90°,AC=AB,点D为BC上的一动点(点D不与B、C重合),以AD为边作等腰Rt△ADE,∠DAE=90°(顶点A、D、E按逆时针方向排列),连接CE,类比题(1),请你猜想:①∠DCE的度数;②线段BD、CD、DE之间的关系,并说明理由;(3)如图3,在(2)的条件下,若D点在BC的延长线上运动,以AD为边作等腰Rt△ADE,∠DAE=90°(顶点A、D、E按逆时针方向排列),连接CE.①则题(2)的结论还成立吗?请直接写出,不需论证;②连结BE,若BE=10,BC=6,直接写出AE的长.证明:(1)①如图1,∵△ABC和△ADE是等边三角形,∴AB=AC,AD=AE,∠ACB=∠B=60°,∠BAC=∠DAE=60°,∴∠BAC﹣∠DAC=∠DAE﹣∠DAC,∴∠BAD=∠EAC.在△ABD和△ACE中,,∴△ABD≌△ACE(SAS),∴BD=CE;②∵△ABD≌△ACE,∴∠ACE=∠B=60°,∴∠DCE=∠ACE+∠ACB=60°+60°=120°;(2)∠DCE=90°,BD2+CD2=DE2.证明:如图2,∵∠BAC=∠DAE=90°,∴∠BAC﹣∠DAC=∠DAE﹣∠DAC,即∠BAD=∠CAE,在△ABD与△ACE中,,∴△ABD≌△ACE(SAS),∴∠B=∠ACE=45°,BD=CE,∴∠B+∠ACB=∠ACE+∠ACB=90°,∴∠BCE=90°,∴Rt△DCE中,CE2+CD2=DE2,∴BD2+CD2=DE2;(3)①(2)中的结论还成立.理由:∵∠BAC=∠DAE=90°,∴∠BAC+∠DAC=∠DAE+∠DAC,即∠BAD=∠CAE,在△ABD与△ACE中,,∴△ABD≌△ACE(SAS),∴∠ABC=∠ACE=45°,BD=CE,∴∠ABC+∠ACB=∠ACE+∠ACB=90°,∴∠BCE=90°=∠ECD,∴Rt△DCE中,CE2+CD2=DE2,∴BD2+CD2=DE2;②∵Rt△BCE中,BE=10,BC=6,∴CE===8,∴BD=CE=8,∴CD=8﹣6=2,∴Rt△DCE中,DE===,∵△ADE是等腰直角三角形,∴.2.【问题】如图1,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,过点C作直线l平行于AB.∠EDF=90°,点D在直线L上移动,角的一边DE始终经过点B,另一边DF与AC交于点P,研究DP和DB的数量关系.【探究发现】(1)如图2,某数学兴趣小组运用从特殊到一般的数学思想,发现当点D 移动到使点P与点C重合时,通过推理就可以得到DP=DB,请写出证明过程;【数学思考】(2)如图3,若点P是AC上的任意一点(不含端点A、C),受(1)的启发,这个小组过点D作DG⊥CD交BC于点G,就可以证明DP=DB,请完成证明过程.【探究发现】证明:(1)∵∠ACB=90°,AC=BC∴∠CAB=∠CBA=45°∵CD∥AB∴∠CBA=∠DCB=45°,且BD⊥CD∴∠DCB=∠DBC=45°∴DB=DC即DP=DB;【数学思考】证明:(2)∵DG⊥CD,∠DCB=45°∴∠DCG=∠DGC=45°∴DC=DG,∠DCP=∠DGB=135°,∵∠BDP=∠CDG=90°∴∠CDP=∠BDG,在△CDP和△GDB中,,∴△CDP≌△GDB(ASA)∴DP=DB.3.在△ABC中,AB=AC,D、E分别在BC和AC上,AD与BE相交于点F.(1)如图1,若∠BAC=60°,BD=CE,求证:∠1=∠2;(2)如图2,在(1)的条件下,连接CF,若CF⊥BF,求证:BF=2AF;(3)如图3,∠BAC=∠BFD=2∠CFD=90°,若S△ABC =2,求S△CDF的值.(1)证明:∵AB=AC,∠BAC=60°,∴△ABC为等边三角形,∴AB=BC,∠ABC=∠C=60°,在△ABD和△BCE中,,∴△ABD≌△BCE(SAS),∴∠1=∠2;(2)如图2,过B作BH⊥AD,垂足为H,∵△ABD≌△BCE,∴∠BAD=∠CBE,∵∠ABF+∠CBE=60°,∴∠BFD=∠ABF+∠BAD=60°,∴∠FBH=30°,∴BF=2FH,在△AHB和△BFC中,∴△AHB≌△BFC(AAS),∴BF=AH=AF+FH=2FH,∴AF=FH,∴BF=2AF;(3)如图3,过C作CM⊥AD交AD延长线于M,过C作CN⊥BE交BE延长线于N,∵∠BFD=2∠CFD=90°,∴∠EFC=∠DFC=45°,∴CF是∠MFN的角平分线,∴CM=CN,∵∠BAC=∠BFD=90°,∴∠ABF=∠CAD,在△AFB和△CMA中,∴△AFB≌△CMA(AAS)∴BF=AM,AF=CM,∴AF=CN,∵∠FMC=90°,∠CFM=45°,∴△FMC为等腰直角三角形,∴FM=CM,∴BF=AM=AF+FM=2CM,∴S△BDF =2S△CDF,∵AF=CM,FM=CM,∴AF=FM,∴F是AM的中点,∴S△AFC =S△AMC=S△AFB,∵AF⊥BF,CN⊥BF,AF=CN,∴S△AFB =S△BFC,设S△CDF =x,则S△BDF=2x,∴S△AFB =S△BFC=3x∴S△AFC =S△AFB=x,则3x+3x+x=2,解得,x=,即S△CDF=.4.在△ABC中,AB、AC边的垂直平分线分别交BC边于点M、N.(1)如图①,若∠BAC=110°,则∠MAN=40 °,若△AMN的周长为9,则BC=9 .(2)如图②,若∠BAC=135°,求证:BM2+CN2=MN2;(3)如图③,∠ABC的平分线BP和AC边的垂直平分线相交于点P,过点P作PH垂直BA 的延长线于点H.若AB=5,CB=12,求AH的长.解:(1)∵∠BAC=110°,∴∠B+∠C=180°﹣110°=70°,∵AB边的垂直平分线交BC边于点M,∴AM=BM,∴∠BAM=∠B,同理:NA=NC,∴∠NAC=∠C,∴∠MAN=110°﹣(∠BAM+∠NAC)=40°,∵△AMN的周长为9,∴MA+MN+NA=9,∴BC=MB+MN+NC=MA+MN+NA=9,故答案为:40;9;(2)如图②,连接AM、AN,∵∠BAC=135°,∴∠B+∠C=45°,∵点M在AB的垂直平分线上,∴AM=BM,∴∠BAM=∠B,同理AN=CN,∠CAN=∠C,∴∠BAM+∠CAN=45°,∴∠MAN=∠BAC﹣(∠BAM+∠CAN)=90°,∴AM2+AN2=MN2,∴BM2+CN2=MN2;(3)如图③,连接AP、CP,过点P作PE⊥BC于点E,∵BP平分∠ABC,PH⊥BA,PE⊥BC,∴PH=PE,∵点P在AC的垂直平分线上,∴AP=CP,在Rt△APH和Rt△CPE中,,∴Rt△APH≌Rt△CPE(HL),∴AH=CE,在△BPH和△BPE中,,∴△BPH≌△BPE(AAS)∴BH=BE,∴BC=BE+CE=BH+CE=AB+2AH,∴AH=(BC﹣AB)÷2=3.5.5.(1)问题发现:如图1,已知:在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,直线m经过点A,BD⊥直线m,CE⊥直线m,垂足分别为点D、E.试写出线段DE,BD和CE之间的数量关系为DE=BD+CE;(2)思考探究:如图2,将(1)中的条件改为:在△ABC中,AB=AC,D,A、E三点都在直线m上,并且∠BDA=∠AEC=∠BAC=α,其中α为任意锐角或钝角.请问(1)中结论还是否成立?若成立,请给出证明;若不成立,请说明理由.(3)拓展应用:如图3,D、E是D、A、E三点所在直线m上的两动点(D,A,E三点互不重合),点F为∠BAC平分线上的一点,且△ABF和△ACF均为等边三角形,连接BD,CE,若∠BDA=∠AEC=∠BAC,试判断△DEF的形状并说明理由.解:(1)如图1,∵BD⊥直线m,CE⊥直线m,∴∠BDA=∠CEA=90°,∵∠BAC=90°,∴∠BAD+∠CAE=90°∵∠BAD+∠ABD=90°,∴∠CAE=∠ABD,在△ADB和△CEA中,,∴△ADB≌△CEA(AAS),∴AE=BD,AD=CE,∴DE=AE+AD=BD+CE,故答案为:DE=BD+CE;(2)(1)中结论成立,理由如下:如图2,∵∠BDA=∠BAC=α,∴∠DBA+∠BAD=∠BAD+∠CAE=180°﹣α,∴∠DBA=∠CAE,在△ADB和△CEA中,,∴△ADB≌△CEA(AAS),∴AE=BD,AD=CE,∴DE=AE+AD=BD+CE;(3)△DEF是等边三角形,理由如下:如图3,由(2)可知,△ADB≌△CEA,∴BD=AE,∠DBA=∠CAE,∵△ABF和△ACF均为等边三角形,∴∠ABF=∠CAF=60°,BF=AF,∴∠DBA+∠ABF=∠CAE+∠CAF,即∠DBF=∠AFE,∵在△DBF和△EAF中,,∴△DBF≌△EAF(SAS)∴DF=EF,∠BFD=∠AFE,∴∠DFE =∠DFA +∠AFE =∠DFA +∠BFD =60°,∴△DEF 为等边三角形.6.如图所示,直线AB 交x 轴于点A (4,0),交y 轴于点B (0,﹣4).(I )如图①,若C 的坐标为(﹣1,0),且AH ⊥BC 于点H ,AH 交OB 于点P ,试求点P 的坐标;(II )如图②,在(I )的条件下,连接OH ,求∠OHC 的度数;(III )如图③,若点D 为AB 的中点,点M 为y 轴正半轴上一动点,连接MD ,过D 作DN ⊥DM 交x 轴于N 点,当M 点在y 轴正半轴上运动的过程中,式子S △BDM ﹣S △ADN 的值是否发生改变?如发生改变,求出该式子的值的变化范围;若不改变,求该式子的值.解:(I )由题意,OA =OB =4,∵∠AHC =90°,∠BOC =90°,∴∠CAH =∠CBO ,在△OAP 和△OBC 中,,∴△OAP ≌△OBC (ASA ),∴OP =OC =1,则点P 的坐标为(0,﹣1);(II )如图②,过O 分别作OM ⊥BC 于M ,作ON ⊥AH 于N ,则四边形MONH 为矩形,∴∠MON =90°,∵∠COP =90°,∴∠COM =∠PON ,在△COM 和△PON 中,,∴△COM ≌△PON (AAS )∴OM =ON ,又OM ⊥BC ,作ON ⊥AH ,∴HO 平分∠MHN ,∴∠OHC =∠MHN =45°;(III )式子S △BDM ﹣S △ADN 的值不发生改变,等于4.理由如下:如图③,连接OD ,∵∠AOB =90°,OA =OB ,点D 为AB 的中点,∴OD ⊥AB ,OD =AD =BD =,∠OAB =45°,∴∠BOD =45°,∴∠MOD =135°,∴∠MOD =∠NAD =135°,∵∠ODA =90°,∠MDN =90°,∴∠MDO =∠NDA ,在△MOD 和△NAD 中,,∴△MOD ≌△NAD (ASA )∴S △MDO =S △NDA ,∴S △BDM ﹣S △ADN =S △BDM ﹣S △ODM =S △BDO =××4×4=4.7.如图,△ACB和△ECD都是等腰直角三角形,∠ACB=∠ECD=90°,点D在边AB上,点E在边AC的左侧,连接AE.(1)求证:AE=BD;(2)试探究线段AD、BD与CD之间的数量关系;(3)过点C作CF⊥DE交AB于点F,若BD:AF=1:2,CD=,求线段AB的长.(1)证明:∵△ACB和△ECD都是等腰直角三角形∴AC=BC,EC=DC,∠ACB=∠ECD=90°∴∠ACB﹣∠ACD=∠ECD﹣∠ACD∴∠ACE=∠BCD,∴△ACE≌△BCD(SAS),∴AE=BD.(2)解:由(1)得△ACE≌△BCD,∴∠CAE=∠CBD,又∵△ABC是等腰直角三角形,∴∠CAB=∠CBA=∠CAE=45°,∴∠EAD=90°,在Rt△ADE中,AE2+AD2=ED2,且AE=BD,∴BD2+AD2=ED2,∵ED=CD,∴BD2+AD2=2CD2,(3)解:连接EF,设BD=x,∵BD:AF=1:2,则AF=2x,∵△ECD都是等腰直角三角形,CF⊥DE,∴DF=EF,由(1)、(2)可得,在Rt△FAE中,EF===3x,∵AE2+AD2=2CD2∴,解得x=1,∴AB=2+4.8.如图,△ABC是等边三角形,点D在AC上,点E在BC的延长线上,且BD=DE.(1)如图1,若点D是AC的中点,求证:AD=CE;(2)如图2,若点D不是AC的中点,AD=CE是否成立?证明你的结论;(3)如图3,若点D在线段AC的延长线上,试判断AD与CE的大小关系,并说明理由.(1)证明:∵△ABC是等边三角形,∴∠ABC=∠ACB=60°,AB=AC=BC,∵D为AC中点,∴∠DBC=30°,AD=DC,∵BD=DE,∴∠E=∠DBC=30°∵∠ACB=∠E+∠CDE,∴∠CDE=30°=∠E,∴CD=CE,∵AD=DC,∴AD=CE;(2)成立,如图2,过D作DF∥BC,交AB于F,则∠ADF=∠ACB=60°,∵∠A=60°,∴△AFD是等边三角形,∴AD=DF=AF,∠AFD=60°,∴∠BFD=∠DCE=180°﹣60°=120°,∵DF∥BC,∴∠FDB=∠DBE=∠E,在△BFD和△DCE中,∴△BFD≌△DCE(AAS),∴CE=DF=AD,即AD=CE.(3)AD=CE.证明:如图3,过点D作DP∥BC,交AB的延长线于点P,∵△ABC是等边三角形,∴△APD也是等边三角形,∴AP=PD=AD,∠APD=∠ABC=∠ACB=∠PDC=60°,∵DB=DE,∴∠DBC=∠DEC,∵DP∥BC,∴∠PDB=∠CBD,∴∠PDB=∠DEC,在△BPD和△DCE中,,∴△BPD≌△DCE(AAS),∴PD=CE,∴AD=CE.9.如图(a),△ABC、△DCE都为等腰直角三角形,B、C、E三点在同一直线上,连接AD.(1)若AB=2,CE=,求△ACD的周长;(2)如图(b),点G为BE的中点,连接DG并延长至F,使得GF=DG,连接BF、AG.(i)求证:BF∥DE;(ii)探索AG与FD的位置关系,并说明理由.(1)解:∵△ABC、△DCE都是等腰直角三角形,∴AB=AC,∠ACB=45°,DC=DE,∠DCE=45°,∴∠ACD=180°﹣45°﹣45°=90°,在Rt△DCE中,DC2+DE2=CE2=()2=2,∴DC=DE=1,由勾股定理得,AD===,∴△ACD的周长=AC+CD+AD=3+;(2)(i)证明:在△BGF和△EGD中,,∴△BGF≌△EGD(SAS)∴∠GBF=∠E,∴BF∥DE;(ii)AG⊥FD,理由如下:如图(b)连接AF,∵△DEG≌△FBG,∴BF=DE=CD,∠GBF=∠E=45°,∵∠ABF=∠ABC+∠GBF=90°,∴∠ABF=∠ACD,在△ACD和△ABF中,,∴△ACD≌△ABF(SAS),∴AF=AD,又∵DG=FG,∴AG⊥FD.10.如图1,点M为直线AB上一动点,△PAB,△PMN都是等边三角形,连接BN,(1)M点如图1的位置时,如果AM=5,求BN的长;(2)M点在如图2位置时,线段AB、BM、BN三者之间的数量关系AB+BM=BN;(3)M点在如图3位置时,当BM=AB时,证明:MN⊥AB.(1)解:∵△PAB,△PMN都是等边三角形,∴∠APB=MPN=60°,PA=PB,PM=PN,∴∠APB﹣∠MPB=MPN﹣∠MPB,即∠APM=∠BPN,在△PAM和△PBN中,∴△PAM≌△PBN(SAS)∴AM=BN=5;(2)解:AB+BM=BN,理由如下:∵△PAB,△PMN都是等边三角形,∴∠APB=MPN=60°,PA=PB,PM=PN,∴∠APB+∠MPB=MPN+∠MPB,即∠APM=∠BPN,在△PAM和△PBN中,∴△PAM≌△PBN(SAS)∴AM=BN,∴BN=AM=AB+BM,故答案为:AB+BM=BN;(3)证明:∵△PAB是等边三角形,∴AB=PB,∠ABP=60°,∵BM=AB,∴PB=BM,∴∠BPM=∠PMB,∵∠ABP=60°,∴∠BPM=∠PMB=30°,∵△PMN是等边三角形,∴∠PMN=60°,∴∠AMN=90°,∴MN⊥AB.11.如图1,张老师在黑板上画出了一个△ABC,其中AB=AC.让同学们进行探究.(1)探究一:如图2,小明以BC为边在△ABC内部作等边△BDC,连接AD.请直接写出∠ADB的度数150°;(2)探究二:如图3,小彬在(1)的条件下,又以AB为边作等边△ABE,连接CE.判断CE与AD的数量关系,并说明理由;(3)探究三:如图3,小聪在(2)的条件下,连接DE.若∠DEC=60°,DE=2,求AE 的长.解:(1)探究一:∵△BDC是等边三角形,∴BD=DC,∠BDC=60°,在△ADB和△ADC中,,∴△ADB≌△ADC(SSS),∴∠ADB=∠ADC,∵∠ADB+∠ADC=360°﹣60°,∴∠ADB=150°,故答案为:150°.(2)探究二:结论:CE=AD.理由:∵△BDC、△ABE都是等边三角形∴∠ABE=∠DBC=60°,AB=BE,BD=DC.∴∠ABE﹣∠DBE=∠DBC﹣∠DBE∴∠ABD=∠EBC,在△ABD和△EBC中,∴△ABD≌△EBC(SAS).∴AD=CE.(3)探究三:∵△ABD≌△EBC,∴∠BDA=∠ECB=150°,∵∠BCD=60°,∴∠DCE=90°,∵∠DEC=60°,∴∠CDE=30°,∵DE=2,∴CE=1,由勾股定理得,DC=BC=,∵∠BDE=60°+30°=90°,DE=2,BD=.由勾股定理得,BE==.∵△ABE是等边三角形∴AE=BE=.12.(1)发现:如图1,∠BAD=90°,AB=AD,过点B作BC⊥AC于点C,过点D作DE⊥AC于点E,由∠1+∠2=∠2+∠D=90°,得∠1=∠D,又∠ACB=∠AED=90°,可以推理得到△ABC≌△DAE,进而得到AC=DE,BC=AE.我们把这个数学模型称为“K 字”模型或“一线三等角”模型;(2)应用:如图2,在△ABC中,D是BC上一点,AC=AD=BD,∠CAD=90°,AB=6,请求出△ABC的面积;(3)拓展:如图3,在平面直角坐标系xOy中,点A的坐标为(﹣1,﹣4),点B为平面内一点.若△AOB是以OA为斜边的等腰直角三角形,请直接写出点B的坐标.解:(1)AC=DE,BC=AE;故答案为:DE,AE;(2)作AE⊥CD于E,如图2所示:∵AC=AD,∠CAD=90°,∴AE=CD=DE=CE,∴AD=AC=AE,设AE=DE=CE=x,则AC=AD=BD=x,∴BE=x+x,BC=2x+x,∴AB2=(x+x)2+x2=62,解得:x2=18﹣9,∴△ABC的面积=BC×AE=(2x+x)×x=×(2+)×x2=×(2+)×(18﹣9)=18;(3)分两种情况:①过A作AC⊥y轴于D,过B作BE⊥x轴于E,DA与EB相交于C,如图3所示:则∠C=90°,∵点A的坐标为(﹣1,﹣4),∴AD=1,OD=CE=4,∵∠OBO=90°,∴∠OBE+∠ABC=90°,∵∠ABC+∠BAC=90°,∴∠BAC=∠OBE,在△ABC与△BOE中,,∴△ABC≌△BOE(AAS),∴AC=BE,BC=OE,设OE=x,则BC=OE=CD=x,∴AC=BE=x+1,∴CE=BE+BC=x+1+x=OD=4,∴x=,x+1=,∴点B的坐标(,);②如图4,同理可得,点B的坐标(﹣,﹣),综上所述,点B的坐标为(,)或(﹣,﹣).13.模型发现:同学们知道,三角形的两边之和大于第三边,即如图1,在△ABC中,AB+AC>BC.对于图1,若把点C看作是线段AB外一动点,且AB=c,AC=b,则线段BC的长会因为点C 的位置的不同而发生变化.因为AB、AC的长度固定,所以当∠BAC越大时,BC边越长.特别的,当点C位于线段BA的延长线上时,线段BC的长取得最大值,且最大值为b+c(用含b,c的式子表示)(直接填空)模型应用:点C为线段AB外一动点,且AB=3,AC=2,如图2所示,分别以AC,BC为边,作等边三角形ACD和等边三角形BCE,连接BD,AE.(1)求证:BD=AE.(2)线段AE长的最大值为 5 .模型拓展:如图3,在平面直角坐标系中,点A是y轴正半轴上的一动点,点B是x轴正半轴上的一动点,且AB=8.若AC⊥AB,AC=3,试求OC长的最大值.解:当点C位于线段BA的延长线上时,线段BC的长取得最大值,最大值为b+c,故答案为:线段BA的延长线上;b+c;模型应用:(1)证明:∵△ACD、△BCE都是等边三角形,∴CD=CA=AD,CB=CE,∠ACD=60°,∠BCE=60°,∴∠DCB=∠ACE,在△DCB和△ACE中,,∴△DCB≌△ACE(SAS)∴BD=AE;(2)当点D位于线段BA的延长线上时,线段BD的长取得最大值,最大值为AB+AD=AB+AC =3+2=5,∵AE=BD,∴线段AE长的最大值为5,故答案为:5;模型拓展:取AB的中点G,连接OG、CG,在Rt△AOB中,G为AB的中点,∴OG=AB=4,在Rt△CAG中,CG===5,当点O、G、C在同一条直线上时,OC最大,最大值为4+5=9.14.已知,平面直角坐标系中,A在x轴正半轴,B(0,1),∠OAB=30°.(1)如图1,已知AB=2.点C在y轴的正半轴上,当△ABC为等腰三角形时,直接写出点C的坐标为(0,3);(2)如图2,以AB为边作等边△ABE,AD⊥AB交OA的垂直平分线于D,求证:BD=OE;(3)如图3,在(2)的条件下,连接DE交AB于F,求的值.(1)解:∵B(0,1),∴OB=1,∵AB=2,点C在y轴的正半轴上,△ABC为等腰三角形,∴BC=AB=2,∴OC=OB+BC=3,∴点C的坐标为(0,3),故答案为:(0,3);(2)证明:连接OD,如图2所示:∵△ABE是等边三角形,∴AB=AE,∠BAE=60°,∵∠OAB=30°,∴∠OAE=30°+60°=90°,∵AD⊥AB,∴∠DAB=90°=∠OAE,∠OAD=90°﹣30°=60°,∵MN是OA的垂直平分线,∴OD=AD,∴△OAD是等边三角形,∴AO=AD,在△ABD和△AEO中,,∴△ABD≌△AEO(SAS),∴BD=OE;(3)解:作EH⊥AB于H,如图3所示:∵△ABE是等边三角形,EH⊥AB,∴AH=AB,∵∠AOB=90°,∠OAB=30°,∴OB=AB,∴AH=OB,在Rt△AEH和Rt△BAO中,,∴Rt△AEH≌Rt△BAO(HL),∴EH=AO=AD,在△HFE和△AFD中,,∴△HFE≌△AFD(AAS),∴EF=DF,∴DE=2DF,∴=.15.在平面直角坐标系中,M(m,n)且m、n满足m2+2n2﹣2mn+4n+4=0,B(0,b)为y轴上一动点,绕B点将直线BM顺时针旋转45°交x轴于点C,过C作AC⊥BC交直线BM于点A(a,t).(1)求点M的坐标;(2)如图1,在B点运动的过程中,A点的横坐标是否会发生变化?若不变,求a的值;若变化,写出A点的横坐标a的取值范围;(3)如图2,过T(a,0)作TH⊥BM(垂足H在x轴下方),在射线HB上截取HK=HT,连OK,求∠OKB的度数.解:(1)m2+2n2﹣2mn+4n+4=0,m2+n2﹣2mn+n2+4n+4=0,(m﹣n)2+(n+2)2=0,则m﹣n=0,n+2=0,解得,m=﹣2,n=﹣2,∴点M的坐标为(﹣2,﹣2);(2)过A作AT⊥x轴,MD⊥x轴于D,连接OM,CM,在Rt△ACB中,∠ABC=45°,∴CA=CB,∵∠ACB=90°,∴∠ACT+∠TCB=90°,∵∠BOC=90°,∴∠BCO+∠TCB=90°,∴∠ACT=∠CBO,在△CBO和△ACT中,,∴△CBO≌△ACT(AAS),∴CT=BO=﹣b,AT=CO=t,∴a=b+t,∵DO=DM,∴∠DOM=45°,∴∠MOC=135°,∴∠MOC+∠ABC=180°,∴O、M、B、C四点共圆,∴∠CMB=∠COB=90°,∵CA=CB,∴M为AB中点,∴b+t=﹣4,∴a=﹣4;(3)连TM、OM,过O作ON⊥BM于N,由(2)可知T(﹣4,0),∴OT=4,又点M的坐标为(﹣2,﹣2),∴△TMO为等腰直角三角形,∴MT=MO,∵∠THM=90°,∠TMO=90°,∴∠TMH=∠MON,在△HTM和△NMO中,,∴△HTM≌△NMO(AAS),∴HT=MN,HM=ON,∴HK=KN,∴KN=ON,∴∠OKB=45°.16.在等边三角形ABC中,点P从点B出发沿射线BA运动,同时点Q从点C出发沿线段AC 的延长线运动,P、Q两点运动的速度相同,PQ与直线BC相交于点D.(1)如图①,过点P作PE∥AC交BC于点E,求证:EP=CQ.(2)如图②,过点P作直线BC的垂线,垂足为F.①当点P在线段BA上运动时,求证:BF+CD=BC.②当点P在线段BA延长线上运动时,直接写出BF、CD与BC之间的数量关系.(1)证明:由题意得:BP=CQ,∵△ABC是等边三角形,∴∠BAC=∠BCA=∠ABC=60°,∵PE∥AC,∴∠BPE=∠BAC=60°,∠BEP=∠BCA=60°,∴∠B=∠BPE=∠BEP,∴△BPE是等边三角形,∴EP=BP,∴EP=CQ.(2)①证明:过点P作PE∥AC交BC于点E,如图②所示:由(1)得:EP=CQ,∠BEP=∠ACB=60°,△BPE是等边三角形,∴∠DEP=∠DCQ=120°,∵PF⊥BC,∴BF=EF,在△DPE和△DQC中,,∴△DPE≌△DQC(AAS),∴ED=CD,∴BF+CD=EF+ED=BC.②解:当点P在线段BA延长线上运动时,BC+2CD=2BF,理由如下:过点P作PE∥AC交BC于点E,如图③所示:同①得:△BPE是等边三角形,△DPE≌△DQC,∴ED=CD,∵PF⊥BC,∴BF=EF,∵BC﹣BF=CF,∴BC﹣BF=EF﹣2CD=BF﹣2CD,∴BC+2CD=2BF.17.问题情境:我们在第十一章《三角形》中学习了三角形的边与角的性质,在第十二章《全等三角形》中学习了全等三角形的性质和判定.在一些探究题中经常用以上知识转化角和边,进而解决问题.问题初探:如图1,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,点D为直线AB上的一个动点(D与A,B 不重合),连接CD,以CD为直角边作等腰直角三角形CDE,连接BE.(1)当点D在线段AB上时,AD与BE的数量关系是AD=BE;位置关系是AD⊥BE;AB,BD,BE三条线段之间的关系是AB=BD+BE.类比再探:(2)如图2,当点D运动到AB的延长线上时,AD与BE还存在(1)中的位置关系吗?若存在,请说明理由.同时探索AB,BD,BE三条线段之间的数量关系,并说明理由.能力提升:(3)如图3,当点D运动到BA的延长线上时,若AB=7,AD=2,则AE=9 .解:(1)∵∠ACB=90°,AC=BC,∴∠A=∠ABC=45°,∵∠ACB=∠DCE=90°,∴∠ACD=∠BCE,在△ACD和△BCE中,,∴△ACD≌△BCE(SAS)∴AD=BE,∠CBE=∠A=45°,∴∠ABE=90°,即AD⊥BE,∴AB=BD+AD=BD+BE;故答案为:AD=BE;AD⊥BE;AB=BD+BE;(2)AD⊥BE,理由如下:∵∠ACB=90°AC=BC,∴∠A=∠ABC=45°,∵△CDE是等腰直角三角形,∴CD=CE,∠DCE=90°,∴∠ACB+∠BCD=∠DCE+∠BCD,即∠ACD=∠BCE,在△ACD与△BCE中,,∴△ACD≌△BCE(SAS)∴∠CBE=∠A=45°,∵∠ABC=45°,∴∠ABE=∠ABC+∠CBE=90°,∴AB⊥BE,即AD⊥BE,∵△ACD≌△BCE,∴AD=BE,∵AD=AB+BD,∴BE=AB+BD;(3)∵△ABC、△CDE是等腰直角三角形,∴CA=CB,CD=CE,∠ACB=∠DCE=90°,∴∠ACB+∠ACD=∠DCE+∠ACD,即∠ACE=∠BCD,在△ACE与△BCD中,,∴△ACE≌△BCD(SAS)∴AE=BD=AD+AB=9,故答案为:9.18.已知△ABC和△DEF为等腰三角形,AB=AC,DE=DF,∠BAC=∠EDF,点E在AB上,点F在射线AC上.(1)如图1,若∠BAC=60°,点F与点C重合,求证:△ADC≌△BEC;(2)如图1,若∠BAC=60°,点F与点C重合,求证:AD∥BC;(3)如图2,若AD=AB,已知AF=10,AE=4,求BC的长.证明:(1)∵∠BAC=∠EDF=60°,△ABC和△DEF为等腰三角形,∴△ABC、△DEF为等边三角形,∴BC=AC,CD=CE,∠B=∠ACB=∠DCE=60°,∴∠BCE+∠ACE=∠ACD+∠ACE=60°,∴∠ACD=∠BCE,在△ADC和△BEC中,,∴△ADC≌△BEC(SAS);(2)证明:由(1)得:△ADC≌△BEC,∴∠DAC=∠EBC=60°,∴∠DAC=∠ACB,∴AD∥BC;(3)解:在FA上截取FM=AE,连接DM,如图2所示:∵∠BAC=∠EDF,∴∠AED=∠MFD,在△AED和△MFD中,,∴△AED≌△MFD(SAS),∴DA=DM=AB=AC,∠ADE=∠MDF,∴∠ADE+∠EDM=∠MDF+∠EDM,即∠ADM=∠EDF=∠BAC,在△ABC和△DAM中,,∴△ABC≌△DAM(SAS),∴AM=BC,∴AE+BC=FM+AM=AF.∴BC=AF﹣AE=10﹣4=6.19.如图,在△ABC中,AB=AC,点D,E分别是BC,AC上的点,AD,BE相交于点P,∠EBC=∠BAD.(1)如图1,求证:∠APE=∠C;(2)作AF∥BC交DE延长线于点F,PE=EC.①如图2,求证:AD=AF;②如图3,过点E作EG⊥BC于点G,若DP=1,DC=7,直接写出DG的长为 4 .(1)证明:∠APE=∠ABP+∠BAD,∠ABC=∠ABP+∠EBC,∵∠EBC=∠BAD,∴∠APE=∠ABC,∵AB=AC,∴∠C=∠ABC,∴∠APE=∠C;(2)①证明:如图2,作EG⊥DC于G,EH⊥AD于H,在△EHP和△EGC中,,∴△EHP≌△EGC(AAS)∴EH=EG,又EG⊥DC,EH⊥AD,∴∠ADF=∠CDF,∵AF∥BC,∴∠F=∠CDF,∴∠F=∠ADF,∴AD=AF;②解:如图3,作EH⊥AD于H,由(2)①可知,△EHP≌△EGC,∴PH=GC,在△DEH和△DEG中,,∴△DEH≌△DEG(AAS)∴DH=DG,∴DG=DH=DP+PH=1+GC,∴1+GC+GC=7,解得,GC=3,∴DG=DC﹣GC=7﹣3=4,故答案为:4.20.Rt△ABC中,∠ACB=90°,直线l过点C.(1)当AC=BC时,如图1,分别过点A和B作AD⊥直线l于点D,BE⊥直线l于点E.△ACD与△CBE是否全等,并说明理由;(2)当AC=9cm,BC=6cm时,如图2,点B与点F关于直线l对称,连接BF、CF,点M 在AC上,点N是CF上一点,分别过点M、N作MD⊥直线l于点D,NE⊥直线l于点E,点M从A点出发,以每秒1cm的速度沿A→C路径运动,终点为C,点N从点F出发,以每秒3cm的速度沿F→C→B→C→F路径运动,终点为F,点M、N同时开始运动,各自达到相应的终点时停止运动,设运动时间为t秒.①当△CMN为等腰直角三角形时,求t的值;②当△MDC与△CEN全等时,求t的值.解:(1)△ACD与△CBE全等.理由如下:∵AD⊥直线l,∴∠DAC+∠ACD=90°,∵∠ACB=90°,∴∠BCE+∠ACD=90°,∴∠DAC=∠ECB,在△ACD和△CBE中,,∴△ACD≌△CBE(AAS);(2)①由题意得,AM=t,FN=3t,则CM=8﹣t,由折叠的性质可知,CF=CB=6,∴CN=6﹣3t,点N在BC上时,△CMN为等腰直角三角形,当点N沿C→B路径运动时,由题意得,9﹣t=3t﹣6,解得,t=,当点N沿B→C路径运动时,由题意得,9﹣t=18﹣3t,解得,t=,综上所述,当t=秒或秒时,△CMN为等腰直角三角形;②由折叠的性质可知,∠BCE=∠FCE,∵∠MCD+∠CMD=90°,∠MCD+∠BCE=90°,∴∠NCE=∠CMD,∴当CM=CN时,△MDC与△CEN全等,当点N沿F→C路径运动时,9﹣t=6﹣3t,解得,t=﹣(不合题意),当点N沿C→B路径运动时,9﹣t═3t﹣6,解得,t=,当点N沿B→C路径运动时,由题意得,9﹣t=18﹣3t,解得,t=,当点N沿C→F路径运动时,由题意得,9﹣t=3t﹣18,解得,t=,综上所述,当t=秒或秒或6秒时,△MDC与△CEN全等.。

2020年中考数学压轴题突破专题6几何综合探究变化型问题

2020年中考数学压轴题突破专题6⼏何综合探究变化型问题2020年中考数学⼤题狂练之压轴⼤题突破培优练专题06 ⼏何综合探究变化型问题【真题再现】1.(2019年宿迁中考第28题)如图①,在钝⾓△ABC中,∠ABC=30°,AC=4,点D为边AB中点,点E为边BC中点,将△BDE绕点B逆时针⽅向旋转α度(0≤α≤180).(1)如图②,当0<α<180时,连接AD、CE.求证:△BDA∽△BEC;(2)如图③,直线CE、AD交于点G.在旋转过程中,∠AGC的⼤⼩是否发⽣变化?如变化,请说明理由;如不变,请求出这个⾓的度数;(3)将△BDE从图①位置绕点B逆时针⽅向旋转180°,求点G的运动路程.2.(2019年连云港中考第27题)问题情境:如图1,在正⽅形ABCD中,E为边BC上⼀点(不与点B、C重合),垂直于AE的⼀条直线MN分别交AB、AE、CD于点M、P、N.判断线段DN、MB、EC之间的数量关系,并说明理由.问题探究:在“问题情境”的基础上.(1)如图2,若垂⾜P恰好为AE的中点,连接BD,交MN于点Q,连接EQ,并延长交边AD于点F.求∠AEF的度数;(2)如图3,当垂⾜P在正⽅形ABCD的对⾓线BD上时,连接AN,将△APN沿着AN 翻折,点P落在点P'处,若正⽅形ABCD 的边长为4,AD的中点为S,求P'S的最⼩值.问题拓展:如图4,在边长为4的正⽅形ABCD中,点M、N分别为边AB、CD上的点,将正⽅形ABCD沿着MN翻折,使得BC的对应边B'C'恰好经过点A,C'N交AD于点F.分别过点A、F作AG⊥MN,FH⊥MN,垂⾜分别为G、H.若AG,请直接写出FH的长.3.(2019年⽆锡中考副卷第28题)如图,在Rt△ABC中,AC=BC=4,∠ACB=90°,正⽅形BDEF的边长为2,将正⽅形BDEF绕点B旋转⼀周,连接AE、BE、CD.(1)请找出图中与△ABE相似的三⾓形,并说明理由;(2)求当A、E、F三点在⼀直线上时CD的长;(3)设AE的中点为M,连接FM,试求FM长的取值范围.4.(2019年盐城中考第25题)如图①是⼀张矩形纸⽚,按以下步骤进⾏操作:(Ⅰ)将矩形纸⽚沿DF折叠,使点A落在CD边上点E处,如图②;(Ⅱ)在第⼀次折叠的基础上,过点C再次折叠,使得点B落在边CD上点B′处,如图③,两次折痕交于点O;(Ⅲ)展开纸⽚,分别连接OB、OE、OC、FD,如图④.【探究】(1)证明:△OBC≌△OED;(2)若AB=8,设BC为x,OB2为y,求y关于x的关系式.5.(2019?扬州)如图,已知等边△ABC的边长为8,点P是AB边上的⼀个动点(与点A、B不重合).直线1是经过点P的⼀条直线,把△ABC沿直线1折叠,点B的对应点是点B′.(1)如图1,当PB=4时,若点B′恰好在AC边上,则AB′的长度为;(2)如图2,当PB=5时,若直线1∥AC,则BB′的长度为;(3)如图3,点P在AB边上运动过程中,若直线1始终垂直于AC,△ACB′的⾯积是否变化?若变化,说明理由;若不变化,求出⾯积;(4)当PB=6时,在直线1变化过程中,求△ACB′⾯积的最⼤值.6.(2019年南京中考第26题)如图①,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=3,BC=4.求作菱形DEFG,使点D在边AC上,点E、F在边AB上,点G在边BC上.⼩明的作法1.如图②,在边AC上取⼀点D,过点D作DG∥AB交BC于点G.2.以点D为圆⼼,DG长为半径画弧,交AB于点E.3.在EB上截取EF=ED,连接FG,则四边形DEFG为所求作的菱形.(1)证明⼩明所作的四边形DEFG是菱形.(2)⼩明进⼀步探索,发现可作出的菱形的个数随着点D的位置变化⽽变化……请你继续探索,直接写出菱形的个数及对应的CD的长的取值范围.【专项突破】【题组⼀】1.(2020?海门市校级模拟)已知正⽅形ABCD,P为射线AB上的⼀点,以BP为边作正⽅形BPEF,使点F在线段CB的延长线上,连接EA、EC.(1)如图1,若点P在线段AB的延长线上,求证:EA=EC;(2)若点P在线段AB上,如图2,当点P为AB的中点时,判断△ACE的形状,并说明理由;(3)在(1)的条件下,将正⽅形ABCD固定,正⽅形BPEF绕点B旋转⼀周,设AB =4,BP=a,若在旋转过程中△ACE⾯积的最⼩值为4,请直接写出a的值.2.(2019秋?青龙县期末)在等边三⾓形ABC中,点D是BC的中点,点E、F分别是边AB、AC(含线段AB、AC的端点)上的动点,且∠EDF=120°,⼩明和⼩慧对这个图形展开如下研究:问题初探:(1)如图1,⼩明发现:当∠DEB=90°时,BE+CF=nAB,则n的值为;问题再探:(2)如图2,在点E、F的运动过程中,⼩慧发现两个有趣的结论:①DE始终等于DF;②BE与CF的和始终不变;请你选择其中⼀个结论加以证明.成果运⽤(3)若边长AB=4,在点E、F的运动过程中,记四边形DEAF的周长为L,L=DE+EA+AF+FD,则周长L的变化范围是.3.(2019秋?张家港市期末)在长⽅形纸⽚ABCD中,点E是边CD上的⼀点,将△AED 沿AE所在的直线折叠,使点D落在点F 处.(1)如图1,若点F落在对⾓线AC上,且∠BAC=54°,则∠DAE的度数为°.(2)如图2,若点F落在边BC上,且AB=6,AD=10,求CE的长.(3)如图3,若点E是CD的中点,AF的沿长线交BC于点G,且AB=6,AD=10,求CG的长.4.(2020?兴化市模拟)如图,现有⼀张矩形纸⽚ABCD,AB=4,BC=8,点M,N分别在矩形的边AD,BC上,将矩形纸⽚沿直线MN折叠,使点C落在矩形的边AD上,记为点P,点D落在G处,连接PC,交MN丁点Q,连接CM.(1)求证:PM=PN;(2)当P,A重合时,求MN的值;(3)若△PQM的⾯积为S,求S的取值范围.【题组⼆】5.(2019秋?娄星区期末)在△ABC中,AB=AC,点D为射线CB上⼀个动点(不与B、C 重合),以AD为⼀边在AD的右侧作△ADE,使AD=AE,∠DAE=∠BAC,过点E作EF∥BC,交直线AC于点F,连接CE.(1)如图①,若∠BAC=60°,则按边分类:△CEF是三⾓形;(2)若∠BAC<60°.①如图②,当点D在线段CB上移动时,判断△CEF的形状并证明;②当点D在线段CB的延长线上移动时,△CEF是什么三⾓形?请在图③中画出相应的图形并直接写出结论(不必证明).6.(2019秋?东海县期末)已知BC=5,AB=1,AB⊥BC,射线CM⊥BC,动点P在线段BC上(不与点B,C重合),过点P 作DP⊥AP交射线CM于点D,连接AD.(1)如图1,若BP=4,判断△ADP的形状,并加以证明.(2)如图2,若BP=1,作点C关于直线DP的对称点C′,连接AC′.①依题意补全图2;②请直接写出线段AC′的长度.7.(2019秋?江都区期末)在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=15,AB=25,点D为斜边AB上动点.(1)如图1,当CD⊥AB时,求CD的长度;(2)如图2,当AD=AC时,过点D作DE⊥AB交BC于点E,求CE的长度;(3)如图3,在点D的运动过程中,连接CD,当△ACD为等腰三⾓形时,直接写出AD 的长度.8.(2019秋?泰兴市期末)已知:如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC=4,D是AB的中点,点E是射线CB上的动点,连接DE,DF⊥DE交射线AC于点F.(1)若点E在线段CB上.①求证:AF=CE.②连接EF,试⽤等式表⽰AF、EB、EF这三条线段的数量关系,并说明理由.(2)当EB=3时,求EF的长.【题组三】9.(2019秋?镇江期末)△ABC和△ADE都是等腰直⾓三⾓形,∠BAC=∠DAE=90°.(1)如图1,点D、E分别在AB、AC 上,则BD、CE满⾜怎样的数量关系和位置关系?(直接写出答案)(2)如图2,点D在△ABC内部,点E在△ABC外部,连结BD、CE,则BD、CE满⾜怎样的数量关系和位置关系?请说明理由.(3)如图3,点D、E都在△ABC外部,连结BD、CE、CD、EB,BD与CE相交于H 点.已知AB=4,AD=2,设CD2=x,EB2=y,求y与x之间的函数关系式.10.(2019秋?射阳县期末)在△ABC中,AB、AC边的垂直平分线分别交BC边于点M、N.(1)如图①,若∠BAC=110°,则∠MAN=°,若△AMN的周长为9,则BC =.(2)如图②,若∠BAC=135°,求证:BM2+CN2=MN2;(3)如图③,∠ABC的平分线BP和AC边的垂直平分线相交于点P,过点P作PH垂直BA的延长线于点H.若AB=5,CB=12,求AH的长.11.(2019秋?溧⽔区期末)通过对下⾯数学模型的研究学习,解决下列问题:【模型呈现】(1)如图1,∠BAD=90°,AB=AD,过点B作BC⊥AC于点C,过点D作DE⊥AC 于点E.由∠1+∠2=∠2+∠D=90°,得∠1=∠D.⼜∠ACB=∠AED=90°,可以推理得到△ABC≌△DAE.进⽽得到AC=,BC=.我们把这个数学模型称为“K 字”模型或“⼀线三等⾓”模型;【模型应⽤】(2)①如图2,∠BAD=∠CAE=90°,AB=AD,AC=AE,连接BC,DE,且BC⊥AF于点F,DE与直线AF交于点G.求证:点G是DE的中点;②如图3,在平⾯直⾓坐标系xOy中,点A的坐标为(2,4),点B为平⾯内任⼀点.若△AOB是以OA为斜边的等腰直⾓三⾓形,请直接写出点B的坐标.12.(2019?邗江区校级⼀模)阅读下⾯材料:⼩聪遇到这样⼀个有关⾓平分线的问题:如图1,在△ABC中,∠A=2∠B,CD平分∠ACB,AD=2.4,AC=3.6,求BC得长.⼩聪思考:因为CD平分∠ACB,所以可在BC边上取点E,使EC=AC,连接DE.这样很容易得到△DEC≌△DAC,经过推理能使问题得到解决(如图2).请完成:(1)求证:△BDE是等腰三⾓形(2)求BC的长为多少?(3)参考⼩聪思考问题的⽅法,解决问题:如图3,已知△ABC中,AB=AC,∠A=20°,BD平分∠ABC,BD,BC,求AD 的长.【题组四】13.(2019?⿎楼区⼆模)提出问题:⽤⼀张等边三⾓形纸⽚剪⼀个直⾓边长分别为2cm和3cm的直⾓三⾓形纸⽚,等边三⾓形纸⽚的边最⼩值是多少?探究思考:⼏位同学画出了以下情况,其中∠C=90°,BC=2cm,△ADE为等边三⾓形.(1)同学们对图1,图2中的等边三⾓形展开了讨论:①图⼀中AD的长度图②中AD的长度(填“>”,“<”或“=”)②等边三⾓形ADE经过图形变化.AD可以更⼩.请描述图形变化的过程.(2)有同学画出了图3,但⽼师指出这种情况不存在,请说明理由.(3)在图4中画出边长最⼩的等边三⾓形,并写出它的边长.经验运⽤:(4)⽤⼀张等边三⾓形纸⽚剪⼀个直⾓边长为1cm和3cm的直⾓三⾓形纸⽚,等边三⾓形纸⽚的边长最⼩是多少?画出⽰意图并写出这个最⼩值.14.(2019?南京⼆模)【概念提出】如图①,若正△DEF的三个顶点分别在正△ABC的边AB、BC、AC上,则我们称△DEF 是正△ABC的内接正三⾓形.(1)求证:△ADF≌△BED;【问题解决】利⽤直尺和圆规作正三⾓形的内接正三⾓形(保留作图痕迹,不写作法).(2)如图②,正△ABC的边长为a,作正△ABC的内接正△DEF,使△DEF的边长最短,并说明理由;(3)如图③,作正△ABC的内接正△DEF,使FD⊥AB.15.(2020?河南⼀模)【问题提出】在△ABC中,AB=AC≠BC,点D和点A在直线BC的同侧,BD=BC,∠BAC=α,∠DBC=β,且α+β=120°,连接AD,求∠ADB的度数.(不必解答)【特例探究】⼩聪先从特殊问题开始研究,当α=90°,β=30°时,利⽤轴对称知识,以AB为对称轴构造△ABD的轴对称图形△ABD′,连接CD′(如图2),然后利⽤α=90°,β=30°以及等边三⾓形等相关知识便可解决这个问题.请结合⼩聪研究问题的过程和思路,在这种特殊情况下填空:△D′BC的形状是三⾓形;∠ADB的度数为.【问题解决】在原问题中,当∠DBC<∠ABC(如图1)时,请计算∠ADB的度数;【拓展应⽤】在原问题中,过点A作直线AE⊥BD,交直线BD于E,其他条件不变若BC=7,AD=2.请直接写出线段BE的长为.16.(2019?亭湖区⼆模)【阅读材料】⼩明遇到这样⼀个问题:如图1,点P在等边三⾓形ABC内,且∠APC=150°,P A=3,PC=4,求PB的长.⼩明发现,以AP为边作等边三⾓形APD,连接BD,得到△ABD;由等边三⾓形的性质,可证△ACP≌△ABD,得PC=BD;由已知∠APC=150°,可知∠PDB的⼤⼩,进⽽可求得PB的长.(1)请回答:在图1中,∠PDB=°,PB=.【问题解决】(2)参考⼩明思考问题的⽅法,解决下⾯问题:如图2,△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,点P在△ABC内,且P A=1,PB,PC=2,求AB的长.【灵活运⽤】(3)如图3,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠BAC=α,且tanα,点P在△ABC 外,且PB=3,PC=1,直接写出P A长的最⼤值.【题组五】17.(2019秋?海安市期末)(1)如图①,⼩明同学作出△ABC两条⾓平分线AD,BE得到交点I,就指出若连接CI,则CI平分∠ACB,你觉得有道理吗?为什么?(2)如图②,Rt△ABC中,AC=5,AC=12,AB=13,△ABC的⾓平分线CD上有⼀点I,设点I到边AB的距离为d.(d为正实数)⼩季、⼩何同学经过探究,有以下发现:⼩季发现:d的最⼤值为.⼩何发现:当d=2时,连接AI,则AI平分∠BAC.请分别判断⼩季、⼩何的发现是否正确?并说明理由.18.(2019秋?常熟市期中)如图,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=80°,点D为△ABC 内⼀点,∠ABD=∠ACD=20°,E 为BD延长线上的⼀点,且AB=AE.(1)求∠BAD的度数;(2)求证:DE平分∠ADC;(3)请判断AD,BD,DE之间的数量关系,并说明理由.19.(2019秋?常熟市期中)如图,在平⾯直⾓坐标系中,已知点A(8,0),点C(0,6),点B在x轴负半轴上,且AB=AC.(1)求点B的坐标;(2)如图②,若点E为边AC的中点,动点M从点B出发以每秒2个单位长度的速度沿线段BA向点A匀速运动,设点M运动的时间为t(秒);①若△OME的⾯积为2,求t的值;②如图③,在点M运动的过程中,△OME能否成为直⾓三⾓形?若能,求出此时t的值,并写出相应的点M的坐标;若不能,请说明理由.20.(2019秋?崇川区期末)已知△ABC中,AB=AC.(1)如图1,在△ADE中,AD=AE,连接BD、CE,若∠DAE=∠BAC,求证:BD=CD;(2)如图2,在△ADE中,AD=AE,连接BE、CE,若∠DAE=∠BAC=60°,CE⊥AD于点F,AE=4,,求BE的长;(3)如图3,在△BCD中,∠CBD=∠CDB=45°,连接AD,若∠CAB=45°,求的值.【题组六】21.(2018秋?崇川区校级期末)如图,锐⾓△ABC中,AB=AC,点D是边BC上的⼀点,以AD为边作△ADE,使AE=AD,∠EAD=∠BAC.(1)过点E作EF∥DC交AB于点F,连接CF(如图1),①请直接写出∠EAB与∠DAC的数量关系;②试判断四边形CDEF的形状,并证明;(2)若∠BAC=60°,过点C作CF∥DE交AB于点F,连接EF(如图2),那么(1)②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.22.(2019秋?淮阴区期末)A,B,C,D是长⽅形纸⽚的四个顶点,点E、F、H分别是边AB、BC、AD上的三点,连结EF、FH.(1)将长⽅形纸⽚ABCD按图①所⽰的⽅式折叠,FE、FH为折痕,点B、C、D折叠后的对应点分别为B'、C'、D',点B'在FC'上,则∠EFH的度数为;(2)将长⽅形纸⽚ABCD按图②所⽰的⽅式折叠,FE、FH为折痕,点B、C、D折叠后的对应点分别为B'、C'、D',若∠B'FC'=18°,求∠EFH的度数;(3)将长⽅形纸⽚ABCD按图③所⽰的⽅式折叠,FE、FH为折痕,点B、C、D折叠后的对应点分别为B'、C'、D',若∠EFH =m°,求∠B'FC'的度数为.23.(2019秋?丹阳市期末)如图,已知△ABC中,∠ACB=90°,AC=4,BC=3,点M、N分别是边AC、AB上的动点,连接MN,将△AMN沿MN所在直线翻折,翻折后点A 的对应点为A′.(1)如图1,若点A′恰好落在边AB上,且AN AC,求AM的长;(2)如图2,若点A′恰好落在边BC上,且A′N∥AC.①试判断四边形AMA′N的形状并说明理由;②求AM、MN的长;(3)如图3,设线段NM、BC的延长线交于点P,当且时,求CP的长.24.(2020春?⿎楼区校级⽉考)如图,正⽅形ABCD 的边长为4,点E,F分别在边AB,AD上,且∠ECF=45°,CF的延长线交BA的延长线于点G,CE的延长线交DA的延长线于点H,连接AC,EF,GH.(1)填空:∠AHC∠ACG;(填“>”或“<”或“=”)(2)线段AC,AG,AH什么关系?请说明理由;(3)设AE=m,请直接写出使△CGH是等腰三⾓形的m值.参考答案【真题再现】1.(2019年宿迁中考第28题)如图①,在钝⾓△ABC中,∠ABC=30°,AC=4,点D为边AB中点,点E为边BC中点,将△BDE绕点B逆时针⽅向旋转α度(0≤α≤180).(1)如图②,当0<α<180时,连接AD、CE.求证:△BDA∽△BEC;(2)如图③,直线CE、AD交于点G.在旋转过程中,∠AGC的⼤⼩是否发⽣变化?如变化,请说明理由;如不变,请求出这个⾓的度数;(3)将△BDE从图①位置绕点B逆时针⽅向旋转180°,求点G的运动路程.【分析】(1)如图①利⽤三⾓形的中位线定理,推出DE∥AC,可得,在图②中,利⽤两边成⽐例夹⾓相等证明三⾓形细相似即可.(2)利⽤相似三⾓形的性质证明即可.(3)点G的运动路程,是图③﹣1中的的长的两倍,求出圆⼼⾓,半径,利⽤弧长公式计算即可.【解析】(1)如图②中,由图①,∵点D为边AB中点,点E为边BC中点,∴DE∥AC,∴,∴,∵∠DBE=∠ABC,∴∠DBA=∠EBC,∴△DBA∽△EBC.(2)∠AGC的⼤⼩不发⽣变化,∠AGC=30°.理由:如图③中,设AB交CG于点O.∵△DBA∽△EBC,∴∠DAB=∠ECB,∵∠DAB+∠AOG+∠G=180°,∠ECB+∠COB+∠ABC=180°,∠AOG=∠COB,∴∠G=∠ABC=30°.(3)如图③﹣1中.设AB的中点为K,连接DK,以AC为边向左边等边△ACO,连接OG,OB.以O为圆⼼,OA为半径作⊙O,∵∠AGC=30°,∠AOC=60°,∴∠AGC∠AOC,∴点G在⊙O上运动,以B为圆⼼,BD为半径作⊙B,当直线与⊙B相切时,BD⊥AD,∴∠ADB=90°,∵BK=AK,∴DK=BK=AK,∵BD=BK,∴BD=DK=BK,∴△BDK是等边三⾓形,∴∠DBK=60°,∴∠DAB=30°,∴∠BOG=2∠DAB=60°,∴的长,观察图象可知,点G的运动路程是的长的两倍.点评:本题属于相似形综合题,考查了相似三⾓形的判定和性质,弧长公式,等边三⾓形的判定和性质,圆周⾓定理等知识,解题的关键是正确寻找相似三⾓形解决问题,学会正确寻找点的运动轨迹,属于中考压轴题.2.(2019年连云港中考第27题)问题情境:如图1,在正⽅形ABCD中,E为边BC上⼀点(不与点B、C重合),垂直于AE的⼀条直线MN分别交AB、AE、CD于点M、P、N.判断线段DN、MB、EC之间的数量关系,并说明理由.问题探究:在“问题情境”的基础上.(1)如图2,若垂⾜P恰好为AE的中点,连接BD,交MN于点Q,连接EQ,并延长交边AD于点F.求∠AEF的度数;(2)如图3,当垂⾜P在正⽅形ABCD的对⾓线BD上时,连接AN,将△APN沿着AN 翻折,点P落在点P'处,若正⽅形ABCD 的边长为4,AD的中点为S,求P'S的最⼩值.问题拓展:如图4,在边长为4的正⽅形ABCD中,点M、N分别为边AB、CD上的点,将正⽅形ABCD沿着MN翻折,使得BC的对应边B'C'恰好经过点A,C'N交AD于点F.分别过点A、F作AG⊥MN,FH⊥MN,垂⾜分别为G、H.若AG,请直接写出FH的长.【分析】问题情境:过点B作BF∥MN分别交AE、CD于点G、F,证出四边形MBFN 为平⾏四边形,得出NF=MB,证明△ABE≌△BCF得出BE=CF,即可得出结论;问题探究:(1)连接AQ,过点Q作HI∥AB,分别交AD、BC于点H、I,证出△DHQ 是等腰直⾓三⾓形,HD=HQ,AH=QI,证明Rt△AHQ≌Rt△QIE得出∠AQH=∠QEI,得出△AQE是等腰直⾓三⾓形,得出∠EAQ=∠AEQ=45°,即可得出结论;(2)连接AC交BD于点O,则△APN的直⾓顶点P在OB上运动,设点P与点B重合时,则点P′与点D重合;设点P与点O重合时,则点P′的落点为O′,由等腰直⾓三⾓形的性质得出∠ODA=∠ADO′=45°,当点P在线段BO上运动时,过点P作PG ⊥CD 于点G,过点P′作P′H⊥CD交CD延长线于点H,连接PC,证明△APB≌△CPB得出∠BAP=∠BCP,证明Rt△PGN≌Rt△NHP'得出PG=NH,GN=P'H,由正⽅形的性质得出∠PDG=45°,易得出PG=GD,得出GN=DH,DH=P'H,得出∠P'DH =45°,故∠P'DA=45°,点P'在线段DO'上运动;过点S作SK⊥DO',垂⾜为K,即可得出结果;问题拓展:延长AG交BC于E,交DC的延长线于Q,延长FH交CD于P,则EG=AG,PH=FH,得出AE=5,由勾股定理得出BE3,得出CE=BC﹣BE=1,证明△ABE∽△QCE,得出QE AE,AQ=AE+QE,证明△AGM∽△ABE,得。

中考数学专题训练---圆与相似的综合题分类附答案


【解析】【分析】(1)首先利用 SAS 判断出△ ABM≌ △ CAD,根据全等三角形对应边相等
得出 BM=AD= ,根据勾股定理可以算出 AM,根据线段的和差得出 CM 的长,利用
S△ BCM= •CM•BA 即可得出答案; (2)连接 EC、CN,作 EQ⊥BC 于 Q,EP⊥BA 于 P.根据直角三角形斜边上的中线等于斜 边的一半得出 AE=CE=ED,根据等边对等角得出∠ EAC=∠ ECA,根据全等三角形对应角相等 得出∠ ABM=∠ CAD,从而得出∠ ABM=∠ MCE,根据对顶角相等及三角形的内角和得出 ∠ CEM=∠ BAM=90°,从而判断出△ ABM∽ △ ECM,由相似三角形对应边成比例得出 BM∶ CM= AM∶ EM,从而得出 BM∶ AM= CM∶ EM,根据两边对应成比例及夹角相等得出
性质得出∠ NCB=∠ NBC=22.5°,故∠ ENC=∠ NBC+∠ NCB=45°,△ ENC 的等腰直角三角形,根
据 等 腰 直 角 三 角 形 边 之 间 的 关 系 得 出 NC= EC , 根 据 AD=2EC , 2NC=
AD ,
AD= NC,又 BN=NC,故 AD= BN.
3.如图,在一间黑屋子里用一盏白炽灯照一个球.
过点 P 作 PN⊥CD 于点 N,在 CD 上取一点 M,连接 PM,使∠ MPF=∠ CPF, 则有 PC:PM=CH:MH, ∵ ∠ BPF=∠ DPF=90°,∴ ∠ BPC=∠ DPM, ∵ ∠ BPE=∠ CPF,∴ ∠ BPE=∠ EPF, ∵ ∠ BAP=∠ FPE,∴ ∠ BAP=∠ DPM, ∵ ∠ ABD=∠ BDC, ∴ △ PAB∽ △ MPD, ∴ PB:MD=AB:PD, 由 PD=x,tan∠ PDM=tan∠ PFC=2,

中考数学能力提升:中考动点+相似+函数综合题(含答案)

中考能力提升:中考动点+相似+函数综合题(含答案)1.如图1,Rt △ABC 中,∠ACB=90°,AC=4,BA=5,点P 是AC 上的动点(P 不与A 、C 重合),设PC=x ,点P 到AB 的距离为y .(1)求y 与x 的函数关系式;(2)试确定Rt △ABC 内切圆I 的半径,并探求x 为何值时,直线PQ 与这个内切圆I 相切? 解:⑴ 图1,PQ=y ∵∠A=∠A ,∠ACB=∠AQP=90° ∴Rt ΔAQP ∽ΔRt ΔACB ,45x-=化简得:()3120455y x x =-+<<⑵ 设直线PQ 与这个内切圆I 能相切,令切点为M ,如图,可知四边形IMQN 也是正方形,则有PM=PE ,MQ=IN=1,∴ PC=PQ ,即 x=y ,又()3120455y x x =-+<< 解之,得x =2.正方形ABCD 的边长为4,M 、N 分别是BC 、CD 上的两个动点,当M 点在BC 上运动时,保持AM 和MN 垂直。

(1)证明:Rt △ABM ∽Rt △MCN ;(2)设BM=x ,梯形ABCN 的面积为y ,求y 与x 之间的函数关系式;当M 点运动到什么位置时,四边形ABCN 的面积最大,并求出最大面积; (3)当M 点运动到什么位置时,Rt △ABM ∽Rt △AMN ,求此时x 的值。

解:(1) 在正方形ABCD 中,AB=BC=CD=4,∠B=∠C=90°,∵AM ⊥MN ,∴∠AMN=90°,∴∠CMN+∠AMB=90°,在Rt △ABM 中,∠MAB+∠AMB=90°, ∴∠MAB=∠CMN , ∴Rt △ABM ∽Rt △MCN ;=214x x =-+,21444x x ⎛⎫-++⨯ ⎪⎝⎭=21282x x -++=()212102x --+, 当x=2时,y 取最大值,最大值为10;=∽Rt △AMN ,此时x=2。

2020年九年级数学典型中考压轴题综合专项训练:一次函数(含答案)

2020年九年级数学典型中考压轴题综合专项训练:一次函数一.选择题(共10小题)1.如图,直线y=﹣x+2与x轴、y轴分别交于A、B两点,把△AOB绕点A顺时针旋转60°后得到△AO′B′,则点B′的坐标是()A.(4,2)B.(2,4)C.(,3)D.(2+2,2)2.如图,△ABC顶点坐标分别为A(1,0)、B(4,0)、C(1,4),将△ABC沿x轴向右平移,当点C落在直线y=2x﹣6上时,线段BC扫过的面积为()A.4B.8C.D.163.如图,一次函数y=﹣x+3的图象分别与x轴、y轴交于点A、B,以线段AB为边在第一象限内作等腰Rt△ABC,∠BAC=90°.则过B、C两点直线的解析式为()A.y=x+3B.y=x+3C.y=x+3D.y=x+34.如图,在平面直角坐标系xOy中,菱形ABCD的顶点A的坐标为(2,0),点B的坐标为(0,1),点C在第一象限,对角线BD与x轴平行.直线y=x+4与x轴、y轴分别交于点E,F.将菱形ABCD沿x轴向左平移k个单位,当点C落在△EOF的内部时(不包括三角形的边),k的值可能是()A.2B.3C.4D.55.如图,点B,C分别在直线y=2x和直线y=kx上,A,D是x轴上两点,若四边形ABCD 是长方形,且AB:AD=1:2,则k的值是()A.B.C.D.6.如图,在平面直角坐标系中,点C的坐标为(0,4),动点A以每秒1个单位长的速度,从点O出发沿x轴的正方向运动,M是线段AC的中点.将线段AM以点A为中心,沿顺时针方向旋转90°,得到线段AB.过点B作x轴的垂线,垂足为E,过点C作y轴的垂线,交直线BE于点D,运动时间为t秒.当S△BCD=时,t的值为()A.2或2+3B.2或2+3C.3或3+5D.3或3+57.八个边长为1的正方形如图摆放在平面直角坐标系中,经过P点的一条直线l将这八个正方形分成面积相等的两部分,则该直线l的解析式为()A.y=x+B.y=x+C.y=x+D.y=x+8.如图,点M(﹣3,4),点P从O点出发,沿射线OM方向1个单位/秒匀速运动,运动的过程中以P为对称中心,O为一个顶点作正方形OABC,当正方形面积为128时,点A 坐标是()A.(,)B.(,11)C.(2,2)D.(,)9.如图,直线AB:y=﹣x+9交y轴于A,交x轴于B,x轴上一点C(﹣1,0),D为y 轴上一动点,把线段BD绕B点逆时针旋转120°得到线段BE,连接CE,CD,则当CE 长度最小时,线段CD的长为()A.B.C.2D.510.如图,直角坐标系xOy中,A(0,5),直线x=﹣5与x轴交于点D,直线y=﹣x﹣与x轴及直线x=﹣5分别交于点C,E,点B,E关于x轴对称,连接AB.①C(﹣13,0),E(﹣5,﹣3);②直线AB的解析式为:y=x+5;③设面积的和S=S△CDE+S四边形ABDO,则S=32;④在求面积的和S=S△CDE+S四边形ABDO时,琪琪有个想法:“将△CDE沿x轴翻折到△CDB的位置,而△CDB与四边形ABDO拼接后可看成△AOC,即S=S△CDE+S四边形ABDO =S△AOC”.其中正确的结论个数是()A.1个B.2个C.3个D.4个二.填空题(共10小题)11.已知平面直角坐标系中,O为坐标原点,点A坐标为(0,8),点B坐标为(4,0),点E是直线y=x+4上的一个动点,若∠EAB=∠ABO,则点E的坐标为.12.如图,点M是直线y=2x+3上的动点,过点M作MN垂直于x轴于点N,y轴上是否存在点P,使△MNP为等腰直角三角形,请写出符合条件的点P的坐标.13.如图,一次函数y=﹣x+1的图象与x轴,y轴分别交于点A,B,点C在y轴的正半轴上,且OC=3.在直线AB上有一点P,若满足∠CPB>∠ACB,则点P横坐标x的取值范围是.14.如图,在平面直角坐标系中,四边形ABCO是正方形,点B的坐标为(4,4),直线y =mx﹣2恰好把正方形ABCO的面积分成相等的两部分,则m=.15.如图,平面直角坐标系中,已知点P(2,2),C为y轴正半轴上一点,连接PC,线段PC绕点P顺时针旋转90°至线段PD,过点D作直线AB⊥x轴,垂足为B,直线AB与直线OP交于点A,且BD=4AD,直线CD与直线OP交于点Q,则点Q的坐标为.16.如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标是(0,2),点B的坐标是(2,0),连结AB,点P是线段AB上的一个动点(包括两端点),直线y=﹣x上有一动点Q,连结OP,PQ,已知△OPQ的面积为,则点Q的坐标为.17.如图,点A、B的坐标分别为(0,2),(3,4),点P为x轴上的一点,若点B关于直线AP的对称点B′恰好落在x轴上,则点P的坐标为.18.平面直角坐标系中,直线y=﹣x﹣1与x轴和y轴分别交于B、C两点,与直线x=4交于点D,直线x=4与x轴交于点A,点M(3,0),点E为直线x=4上一动点,点F 为直线y=﹣x﹣1上一动点,ME+EF最小值为,此时点F的坐标为.19.如图,平面直角坐标系中,已知直线y=x上一点P(1,1),C为y轴上一点,连接PC,以PC为边做等腰直角三角形PCD,∠CPD=90°,PC=PD,过点D作线段AB⊥x轴,垂足为B,直线AB与直线y=x交于点A,且BD=2AD,连接CD,直线CD与直线y=x交于点Q,则Q点的坐标是.20.如图,将一块等腰直角三角板ABC放置在平面直角坐标系中,∠ACB=90°,AC=BC,点A在y轴的正半轴上,点C在x轴的负半轴上,点B在第二象限,AC所在直线的函数表达式是y=2x+4,若保持AC的长不变,当点A在y轴的正半轴滑动,点C随之在x 轴的负半轴上滑动,则在滑动过程中,点B与原点O的最大距离是.三.解答题(共10小题)21.如图,直线l与x轴、y轴分别交于点A(3,0)、点B(0,2),以线段AB为直角边在第一象限内作等腰直角三角形ABC,∠BAC=90°,点P(1,a)为坐标系中的一个动点.(1)请直接写出直线l的表达式;(2)求出△ABC的面积;(3)当△ABC与△ABP面积相等时,求实数a的值.22.如图,在平面直角坐标系中,直线AB分别交x轴、y轴于点A(a,0)点,B(0,b),且a、b满足a2﹣4a+4+|2a﹣b|=0,点P在直线AB的左侧,且∠APB=45°.(1)求a、b的值;(2)若点P在x轴上,求点P的坐标;(3)若△ABP为直角三角形,求点P的坐标.23.在平面直角坐标系中,直线AB与x轴交于点A,与y轴交于点B,与直线OC:y1=x 交于点C.(1)当直线AB解析式为y2=﹣x+10时,如图1.①求点C的坐标;②根据图象求出当x满足什么条件时﹣x+10<x.(2)如图2,作∠AOC的平分线ON,若AB⊥ON,垂足为E,△OAC的面积为9,且OA=6.P,Q分别为线段OA、OE上的动点,连接AQ与PQ,试探索AQ+PQ是否存在最小值?若存在,求出这个最小值:若不存在,说明理由.24.如图1,已知直线y=2x+4与y轴,x轴分别交于A,B两点,以B为直角顶点在第二象限作等腰Rt△ABC(1)求点C的坐标,并求出直线AC的关系式;(2)如图2,直线CB交y轴于E,在直线CB上取一点D,连接AD,若AD=AC,求证BE=DE;(3)如图3,在(1)的条件下,直线AC交x轴于点M,P(﹣,a)是线段BC上一点,在x轴上是否存在一点N,使△BPN面积等于△BCM面积的一半?若存在,请求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.25.如图(a),直线l1:y=kx+b经过点A、B,OA=OB=3,直线12:y=x﹣2交y轴于点C,且与直线l1交于点D,连接OD.(1)求直线11的表达式;(2)求△OCD的面积;(3)如图(b),点P是直线11上的一动点;连接CP交线段OD于点E,当△COE与△DEP的面积相等时,求点P的坐标.26.如图,在平面直角坐标系中,直线y=﹣x+8与x轴和y轴分别交于点B和点C,与直线OA相交于点A(3,4).(1)求点B和点C的坐标;(2)求△OAC的面积;(3)在线段OA或射线AC上是否存在点M,使△OMC的面积是△OAC的面积的?若存在,求出点M的坐标,若不存在,说明理由;(4)若点N是线段OC上一点,若将△BCN沿直线BN折叠,点C恰好落在x轴负半轴上的点D处,求BN所在直线的函数关系式.27.如图,直线y=kx+b与x轴,y轴分别交于点A,点B,点A的坐标为(﹣2,0),且2OA=OB.(1)求直线AB解析式;(2)如图,将△AOB向右平移6个单位长度,得到△A1O1B1,求线段OB1的长;(3)求(2)中△AOB扫过的面积.28.定义:在平面直角坐标系中,对于任意两点A(a,b),B(c,d),若点T(x,y)满足x=,y=,那么称点T是点A和B的融合点.例如:M(﹣1,8),N(4,﹣2),则点T(1,2)是点M和N的融合点.如图,已知点D(3,0),点E是直线y =x+2上任意一点,点T(x,y)是点D和E的融合点.(1)若点E的纵坐标是6,则点T的坐标为;(2)求点T(x,y)的纵坐标y与横坐标x的函数关系式:(3)若直线ET交x轴于点H,当△DTH为直角三角形时,求点E的坐标.29.如图1,在平面直角坐标系xOy中,直线y=kx+8分别交x轴,y轴于A、B两点,已知A点坐标(6,0),点C在直线AB上,横坐标为3,点D是x轴正半轴上的一个动点,连结CD,以CD为直角边在右侧构造一个等腰Rt△CDE,且∠CDE=90°.(1)求直线AB的解析式以及C点坐标;(2)设点D的横坐标为m,试用含m的代数式表示点E的坐标;(3)如图2,连结OC,OE,请直接写出使得△OCE周长最小时,点E的坐标.30.在平面直角坐标系xOy中,直线l1:y=k1x+6与x轴、y轴分别交于A、B两点,且OB =OA,直线l2:y=k2x+b经过点C(,1),与x轴、y轴、直线AB分别交于点E、F、D三点.(1)求直线l1的解析式;(2)如图1,连接CB,当CD⊥AB时,求点D的坐标和△BCD的面积;(3)如图2,当点D在直线AB上运动时,在坐标轴上是否存在点Q,使△QCD是以CD为底边的等腰直角三角形?若存在,请直接写出点Q的坐标,若不存在,请说明理由.参考答案一.选择题(共10小题)1.【解答】解:在y=﹣x+2中令x=0,解得:y=2;令y=0,解得:x=2.则OA=2,OB=2.∴在直角△ABO中,AB==4,∠BAO=30°,又∵∠BAB′=60°,∴∠OAB′=90°,∴B′的坐标是(2,4).故选:B.2.【解答】解:如图所示,当△ABC向右平移到△DEF位置时,四边形BCFE为平行四边形,C点与F点重合,此时C在直线y=2x﹣6上,∵C(1,4),∴FD=CA=4,将y=4代入y=2x﹣6中得:x=5,即OD=5,∵A(1,0),即OA=1,∴AD=CF=OD﹣OA=5﹣1=4,则线段BC扫过的面积S=S平行四边形BCFE=CF•FD=16.故选:D.3.【解答】解:∵一次函数y=﹣x+3中,令x=0得:y=3;令y=0,解得x=4,∴B的坐标是(0,3),A的坐标是(4,0).如图,作CD⊥x轴于点D.∵∠BAC=90°,∴∠OAB+∠CAD=90°,又∵∠CAD+∠ACD=90°,∴∠ACD=∠BAO.在△ABO与△CAD中,,∴△ABO≌△CAD(AAS),∴OB=AD=3,OA=CD=4,OD=OA+AD=7.则C的坐标是(7,4).设直线BC的解析式是y=kx+b,根据题意得:,解得,∴直线BC的解析式是y=x+3.故选:A.4.【解答】解:连接AC,BD,交于点Q,过C作y轴垂线,交y轴于点M,交直线EF于点N,如图所示,∵菱形ABCD的顶点A的坐标为(2,0),点B的坐标为(0,1),点C在第一象限,对角线BD与x轴平行,∴CQ=AQ=1,CM=2,即AC=2AQ=2,∴C(2,2),当C与M重合时,k=CM=2;当C与N重合时,把y=2代入y=x+4中得:x=﹣2,即k=CN=CM+MN=4,∴当点C落在△EOF的内部时(不包括三角形的边),k的范围为2<k<4,则k的值可能是3,故选:B.5.【解答】解:设长方形的AB边的长为a,则BC边的长度为2a,B点的纵坐标是a,把点B的纵坐标代入直线y=2x的解析式得:x=,则点B的坐标为(,a),点C的坐标为(+2a,a),把点C的坐标代入y=kx中得,a=k(+2a),解得:k=.故选:B.6.【解答】解:根据题意得:∠BAC=90°,∴∠CAO+∠BAE=90°,∵BE⊥x轴,∴∠AEB=90°=∠AOC,∴∠ABE+∠BAE=90°,∴∠CAO=∠ABE.∴△CAO∽△ABE.∴=,∵M是AC的中点,AB=AM,∴CA=2AB,∴=,∴BE=t,AE=2.分两种情况:①当0<t<8时,如图1所示:S=CD•BD=(2+t)(4﹣)=解得:t1=t2=3.②当t>8时,如图2所示,S=CD•BD=(2+t)(﹣4)=.解得:t1=3+5,t2=3﹣5(不合题意,舍去).综上所述:当t=3或3+5时,S=;故选:D.7.【解答】解:直线l和八个正方形的最上面交点为P,过P作PB⊥OB于B,过P作PC ⊥OC于C,∵正方形的边长为1,∴OB=3,∵经过P点的一条直线l将这八个正方形分成面积相等的两部分,∴三角形ABP面积是8÷2+1=5,∴BP•AB=5,∴AB=2.5,∴OA=3﹣2.5=0.5,由此可知直线l经过(0,0.5),(4,3)设直线方程为y=kx+b,则,解得.∴直线l解析式为y=x+.故选:A.8.【解答】解:作AD⊥x轴于D,CE⊥x轴于E,设直线OM的解析式为y=kx,直线AC的解析式为y=k′x+b,∵点M(﹣3,4),∴4=﹣3k,∴k=﹣,∵四边形ABCO是正方形,∴直线AC⊥直线OM,∴k′为,∵四边形ABCO是正方形,∴OA=OC,∠AOC=90°,∴∠AOD+∠COE=90°,∵∠AOD+∠OAD=90°∴∠COE=∠OAD,在△COE和△OAD中,∴△COE≌△OAD(AAS),∴CE=OD,OE=AD,设A(a,b),则C(﹣b,a),设直线AC的解析式为y=mx+n,∴解得m=,∴=,整理得,b=7a,∵正方形面积为128,∴OA2=128,在RT△AOD中,AD2+OD2=OA2,即(7a)2+a2=128,解得,a=,∴b=7a=7×=,∴A(,),故选:D.9.【解答】解:如图,设D(0,m).由题意:B(5,0).在BD的下方作等边三角形△BDQ,延长DQ到M,使得QM=DQ,连接BM,DE,DE 交BQ于点N,作MH⊥x轴于H.∵△BDQ是等边三角形,∴∠DQB=∠DBQ=60°,∵QM=BQ,∴∠QMB=∠QBM,∵∠DQB=∠QMB+∠BQM,∴∠QMB=∠QBM=30°,∴∠DBM=90°,∴BM=BD,∵∠DBO+∠ODB=90°,∠DBO+∠MBH=90°,∴∠MBH=∠BDO,∵∠DOB=∠MHB=90°,∴△DOB∽△BHM,∴===,∵OD=m,OB=5,∴BH=m,MH=5,∴M(5﹣m,﹣5),∵MQ=DQ,∴Q(,),∵∠DBE=120°,∴∠DBN=∠EBN=60°,∴DE⊥BQ,DN=NE,QN=BN,∴N(,),E(,),∴CE2=()2+()2=m2﹣6m+91,∴当m=﹣=3时,CE的值最小,此时D(0,3),∴CD==2,故选:C.10.【解答】解:∵在直线y=﹣x﹣中,令y=0,则有0=﹣x﹣,∴x=﹣13,∴C(﹣13,0),令x=﹣5,则有y=﹣×(﹣5)﹣=﹣3,∴E(﹣5,﹣3),故①正确;∵点B,E关于x轴对称,∴B(﹣5,3),∵A(0,5),∴设直线AB的解析式为y=kx+5,∴﹣5k+5=3,∴k=,∴直线AB的解析式为y=x+5.故②错误;由①知,E(﹣5,﹣3),∴DE=3,∵C(﹣13,0),∴CD=﹣5﹣(﹣13)=8,∴S△CDE=CD×DE=12,由题意知,OA=5,OD=5,BD=3,∴S四边形ABDO=(BD+OA)×OD=20,∴S=S△CDE+S四边形ABDO=12+20=32,故③正确;④由③知,S=32,在△AOC中,OA=5,OC=13,∴S△AOC=OA×OC=32.5,∴S△CDE+S四边形ABDO=12+20≠S△AOC.故④错误.综上所述,正确的结论有2个.故选:B.二.填空题(共10小题)11.【解答】解:当点E在y轴右侧时,如图1,连接AE,∵∠EAB=∠ABO,∴AE∥OB,∵A(0,8),∴E点纵坐标为8,又E点在直线y=x+4上,把y=8代入可求得x=4,∴E点坐标为(4,8);当点E在y轴左侧时,过A、E作直线交x轴于点C,如图2,设E点坐标为(a,a+4),设直线AE的解析式为y=kx+b,把A、E坐标代入可得,解得,∴直线AE的解析式为y=x+8,令y=0可得x+8=0,解得x=,∴C点坐标为(,0),∴AC2=OC2+OA2,即AC2=()2+82,∵B(4,0),∴BC2=(4﹣)2=()2﹣+16,∵∠EAB=∠ABO,∴AC=BC,∴AC2=BC2,即()2+82=()2﹣+16,解得a=﹣12,则a+4=﹣8,∴E点坐标为(﹣12,﹣8).方法二:设C(m,0),∵∠ACB=∠CBA,∴AC=BC,∴(4﹣m)2=m2+82,解得m=﹣6,∴直线AE的解析式为y=x+8,由,解得.∴E(﹣12,﹣8).综上可知,E点坐标为(4,8)或(﹣12,﹣8).故答案为:(4,8)或(﹣12,﹣8).12.【解答】解:当M运动到(﹣1,1)时,ON=1,MN=1,∵MN⊥x轴,所以由ON=MN可知,(0,0)和(0,1)就是符合条件的两个P点;又∵当M运动到第三象限时,要MN=MP,且PM⊥MN,设点M(x,2x+3),则有﹣x=﹣(2x+3),解得x=﹣3,所以点P坐标为(0,﹣3).如若MN为斜边时,则∠ONP=45°,所以ON=OP,设点M(x,2x+3),则有﹣x=﹣(2x+3),化简得﹣2x=﹣2x﹣3,这方程无解,所以这时不存在符合条件的P点;又∵当点M′在第二象限,M′N′为斜边时,这时N′P=M′P,∠M′N′P=45°,设点M′(x,2x+3),则OP=ON′,而OP=M′N′,∴有﹣x=(2x+3),解得x=﹣,这时点P的坐标为(0,).综上,符合条件的点P坐标是(0,0),(0,),(0,﹣3),(0,1).故答案为:(0,0),(0,1),(0,),(0,﹣3).13.【解答】解:如图所示:过点P1作P1E⊥x轴于点E,∵一次函数y=﹣x+1的图象与x轴,y轴分别交于点A,B,点C在y轴的正半轴上,且OC=3,∴AO=BO=1,则BC=2,AC=,AB=,当∠CP1B=∠ACB时,又∵∠CAB=∠CAP1,∴△CAB∽△P1AC,∴=,则=,解得:AP1=5,则AE=P1E=5,故P1(﹣4,5),当∠CPB>∠ACB时,则点P横坐标x满足:﹣4<x,同理可得:当∠CP2B=∠ACB时,又∵∠ABC=∠P2BC,∴△CAB∽△P2CB,∴=,则=,解得:BP2=2,可得P2(2,﹣1),故当∠CPB>∠ACB时,则点P横坐标x满足:2>x,综上所述:﹣4<x<2且x≠0.故答案为:﹣4<x<2且x≠0.14.【解答】解:∵直线y=mx﹣2恰好把正方形ABCO的面积分成相等的两部分∴直线必经过正方形的中心∵点B的坐标为(4,4)∴中心为(2,2),代入直线中得:2=2m﹣2,m=215.【解答】解:过点P作PE⊥OC于E,EP的延长线交AB于F.∵AB⊥OB,∴∠OBF=∠EOB=∠FEO=90°,∴四边形EOBF是矩形,∵P(2,2),∴OE=PE=BF=2,∵∠CPD=90°,∴∠CPE+∠DPF=90°,∠ECP+∠CPE=90°,∴∠ECP=∠DPF,在△CPE和△PDF中,,∴△CPE≌△PDF(AAS),∴DF=PE=2,∴BD=BF+DF=4,∵BD=4AD,∴AD=1,AB=OB=5,∴CE=PF=3,∴D(5,4),C(0,5),设直线CD的解析式为y=kx+b则有,解得,∴直线CD的解析式为y=﹣x+5,由解得,∴点Q的坐标为(,).故答案为(,).16.【解答】解:方法一:∵点Q在直线y=﹣x上,∴设点Q的坐标为(m,﹣m).∵点A的坐标是(0,2),点B的坐标是(2,0),∴△AOB为等腰直角三角形,点O(0,0)到AB的距离h=OA=.设直线AB的解析式为y=kx+b,∵点A(0,2),点B(2,0)在直线AB上,∴有,解得.即直线AB的解析式为y=﹣x+2,∵直线y=﹣x+2与y=﹣x平行,∴点P到底OQ的距离为(平行线间距离处处相等).∵△OPQ的面积S△OPQ=OQ•h=OQ=,∴OQ=2.由两点间的距离公式可知OQ==2,解得:m=±,∴点Q的坐标为(,﹣)或(﹣,).故答案为:(,﹣)或(﹣,).方法二:当P点与A重合时,则△OPQ底OP为2,∵△OPQ的面积为,∴△OPQ的高为,即点Q的横坐标为﹣,∵点Q在直线y=﹣x上,∴点Q的坐标为(﹣,);当P点与B重合时,同理可求出点Q的坐标为(,﹣).综上即可得出点Q的坐标为(,﹣)或(﹣,).17.【解答】方法一:解:设直线AB的解析式为:y=kx+b,把A(0,2),B(3,4)代入得:,解得:k=,b=2,∴直线AB的解析式为:y=x+2;∵点B与B′关于直线AP对称,设B′坐标为(a,0)∴线段BB′的中点坐标为(,2)∵线段BB′的中点在直线AP上,且A点坐标为(0,2)∴A点为线段BB′的中点,即A、B、B′三点共线∴AP⊥AB,∴设直线AP的解析式为:y=﹣x+c,把点A(0,2)代入得:c=2,∴直线AP的解析式为:y=﹣x+2,当y=0时,﹣x+2=0,解得:x=,∴点P的坐标为:();故答案为:().方法二:解:如图,连接AB、AB′∵A(0,2),B(3,4)∴AB==∵点B与B′关于直线AP对称∴AB′=AB=,在Rt△AOB′中,B′O==3∴B′点坐标为(﹣3,0)设直线BB′方程为y=kx+b将B(3,4),B′(﹣3,0)代入得:,解得k=,b=2∴直线BB′的解析式为:y=x+2,∴直线AP的解析式为:y=﹣x+2,当y AP=0时,﹣x+2=0,解得:x=,∴点P的坐标为:();故答案为:().18.【解答】解:①如图,作M点关于直线x=4的对称点M′,然后作M′F⊥直线y=﹣x﹣1于F,交直线x =4于E,此时ME+EF有最小值,最小值为M′F;∵y=﹣x﹣1与x轴和y轴分别交于B、C两点,令x=0,可得y=﹣1,令y=0,可得x=﹣2,∴B(﹣2,0),C(0,﹣1),∴OB=2,OC=1,∴BC==,∵M(3,0),∴M′(5,0),∴BM′=5+2=7,∵M′F⊥直线BC,∴∠BFM′=90°=∠BOC,∵∠OBC=∠FBM′∴△BOC∽△BFM′,∴,即,解得:M′F=,∴ME+EF的最小值为;②∵直线M′F与直线y=﹣x﹣1互相垂直,∴直线M′F与直线y=﹣x﹣1的k互为负倒数,∴设直线M′F的关系式为:y=2x+b,将M′(5,0),代入y=2x+b,可得:b=﹣10,∴直线M′F的关系式为:y=2x﹣10,将直线y=2x﹣10与直线y=﹣x﹣1联立方程组得:,解得:,∴点F的坐标为(,﹣).故答案为:;(,﹣).19.【解答】解:解:过P作MN⊥y轴,交y轴于M,交AB于N,过D作DH⊥y轴,交y轴于H,∠CMP=∠DNP=∠CPD=90°,∴∠MCP+∠CPM=90°,∠MPC+∠DPN=90°,∴∠MCP=∠DPN,∵P(1,1),∴OM=BN=1,PM=1,在△MCP和△NPD中,∴△MCP≌△NPD(AAS),∴DN=PM,PN=CM,∵BD=2AD,∴设AD=a,BD=2a,∵P(1,1),∴BN=2a﹣1,则2a﹣1=1,∴a=1,即BD=2.∵直线y=x,∴AB=OB=3,∴点D(3,2)∴PC=PD===,在Rt△MCP中,由勾股定理得:CM===2,则C的坐标是(0,3),设直线CD的解析式是y=kx+3,把D(3,2)代入得:k=﹣,即直线CD的解析式是y=﹣x+3,∴组成方程组解得:∴点Q(,),故答案为:(,).20.【解答】解:当x=0时,y=2x+4=4,∴A(0,4);当y=2x+4=0时,x=﹣2,∴C(﹣2,0).∴OA=4,OC=2,∴AC==2.如图所示.过点B作BD⊥x轴于点D.∵∠ACO+∠ACB+∠BCD=180°,∠ACO+∠CAO=90°,∠ACB=90°,∴∠CAO=∠BCD.在△AOC和△CDB中,,∴△AOC≌△CDB(AAS),∴CD=AO=4,DB=OC=2,OD=OC+CD=6,∴点B的坐标为(﹣6,2).如图所示.取AC的中点E,连接BE,OE,OB,∵∠AOC=90°,AC=2,∴OE=CE=AC=,∵BC⊥AC,BC=2,∴BE==5,若点O,E,B不在一条直线上,则OB<OE+BE=5+.若点O,E,B在一条直线上,则OB=OE+BE=5+,∴当O,E,B三点在一条直线上时,OB取得最大值,最大值为5+,故答案为:5+.三.解答题(共10小题)21.【解答】解:(1)将点A、B的坐标代入一次函数表达式:y=kx+b得:,解得:,故直线l的表达式为:;(2)在Rt△ABC中,由勾股定理得:AB2=OA2+OB2=32+22=13∵△ABC为等腰直角三角形,∴S△ABC=AB2=;(3)连接BP,PO,P A,则:①若点P在第一象限时,如图1:∵S△ABO=3,S△APO=a,S△BOP=1,∴S△ABP=S△BOP+S△APO﹣S△ABO=,即,解得;②若点P在第四象限时,如图2:∵S△ABO=3,S△APO=﹣a,S△BOP=1,∴S△ABP=S△BOP+S△APO﹣S△ABO=,即,解得a=﹣3;故:当△ABC与△ABP面积相等时,实数a的值为或﹣3.22.【解答】解:(1)∵a2﹣4a+4+|2a+b|=0,∴(a﹣2)2+|2a+b|=0,∴a=2,b=4.(2)由(1)知,b=4,∴B(0,4).∴OB=4.∵点P在直线AB的左侧,且在x轴上,∠APB=45°∴OP=OB=4,∴B(4,0).(3)由(1)知a=﹣2,b=4,∴A(2,0),B(0,4)∴OA=2,OB=4,∵△ABP是直角三角形,且∠APB=45°,∴只有∠ABP=90°或∠BAP=90°,如图,①当∠ABP=90°时,∵∠BAP=45°,∴∠APB=∠BAP=45°.∴AB=PB.过点P作PC⊥OB于C,∴∠BPC+∠CBP=90°,∵∠CBP+∠ABO=90°,∴∠ABO=∠BPC.在△AOB和△BCP中,∠AOB=∠BCP=90°,∠ABO=∠BPC,AB=PB,∴△AOB≌△BCP(AAS).∴PC=OB=4,BC=OA=2.∴OC=OB﹣BC=2.∴P(﹣4,2).②当∠BAP=90°时,过点P'作P'D⊥OA于D,同①的方法得,△ADP'≌△BOA(AAS).∴DP'=OA=2,AD=OB=4.∴OD=AD﹣OA=2.∴P'(﹣2,2)).即:满足条件的点P(﹣4,2)或(﹣2,﹣2).23.【解答】解:(1)①由題意,,解得:,所以C(4,4).②观察图象可知x>4时,直线AB位于直线OC的下方,即x>4时,﹣x+10<x.(2)由题意,在OC上截取OM=OP,连结MQ,∵ON平分∠AOC,∴∠AOQ=∠COQ,又OQ=OQ.∴△POQ≌△MOQ(SAS),∴PQ=MQ,∴AQ+PQ=AQ+MQ,当A、Q、M在同一直銭上,且AM⊥OC吋,AQ+MQ最小,即AQ+PQ存在最小値;∴AB⊥ON,∴∠AEO=∠CEO,∴△AEO≌△CEO(ASA),∴OC=OA=6,∵△OAC的面积为9,∴OC•AM=9,∴AM=3,∴AQ+PQ存在最小值,最小值为3.24.【解答】解:(1)如图1,作CQ⊥x轴,垂足为Q,∵∠OBA+∠OAB=90°,∠OBA+∠QBC=90°,∴∠OAB=∠QBC,又∵AB=BC,∠AOB=∠Q=90°,∴△ABO≌△BCQ(AAS),∴BQ=AO=4,OQ=BQ+BO=6,CQ=OB=2,∴C(﹣6,2),由A(0,4),C(﹣6,2)可知,直线AC:y=x+4;(2)如图2,作CH⊥x轴于H,DF⊥x轴于F,DG⊥y轴于G,∵AC=AD,AB⊥CB,∴BC=BD,∴△BCH≌△BDF(AAS),∴BF=BH=4,∴OF=OB=2,∴DG=OB,∴△BOE≌△DGE(AAS),∴BE=DE;(3)如图3,直线BC:y=﹣x﹣1,P(﹣,k)是线段BC上一点,∴P(﹣,),由y=x+4知M(﹣12,0),∴BM=10,则S△BCM=10.设点N(n,0),则BN=|n+2|,假设存在点N使直线PN平分△BCM的面积,则BN•y C=×10,n=或﹣,故点N的坐标为:(,0)或(﹣,0).25.【解答】解:(1)OA=OB=3,则点A、B的坐标分别为:(3,0)、(0,3),将点A、B的坐标代入一次函数表达式:y=kx+b得:,解得:,故直线11的表达式为:y=﹣x+3…①;(2)联立l1、l2的表达式得:,解得:,故点D(2,1);△OCD的面积=×OA•y D=3×1=;(3)△COE与△DEP的面积相等,则S△CDO=S△CDE+S△OCE=S△PED+S△CED=S△PCD,则点P、O到CD的距离相等,故OP所在的直线与CD平行,则直线OP的表达式为:y=x…②,联立①②并解得:x=,则点P(,).26.【解答】解:(1)设y=0,则x=6;设点x=0,则y=6,故点B的坐标为(6,0),点C的坐标为(0,8);(2)S△OAC=×CO×x A=×8×3=12;(3)存在点M使S△OMC=S△OAC,设M的坐标为(x,y);OA的解析式是y=mx,则3m=4,解得:,则直线OA的解析式是:,∵当S△OMC=S△OAC时,即,又∵OC=8,∴,当M在线段OA上时,x>0,所以时,y=1,则M的坐标是;当M在射线上时,则y=7,则M的坐标是;则y=9,则M的坐标是,综上所述:M的坐标是:或或;(4)在Rt△OBC中,∠COB=90°,OB=6,OC=8,∴,∵△BCN沿直线BN折叠后,所得三角形为△BDN,∴CN=DN,BD=BC=10,∴OD=4在Rt△ODN中,设ON=x,则DN=8﹣x,∴42+x2=(8﹣x)2∴x=3,故点N(0,3),设直线AM的解析式为y=kx+b(k≠0)代入A(6,0),N(0,3)得:,解得,∴直线AM的解析式为.27.【解答】解:(1)∵点A的坐标为(﹣2,0),∴OA=2,∵OB=2OA=4,∴B(0,4),把A(﹣2,0)和B(0,4)代入y=kx+b中得:,解得:,∴直线AB解析式为:y=2x+4;(2)∵∠AOB=90°,∴∠AO1B1=90°,由平移得:OO1=6,O1B1=OB=4,由勾股定理得:OB1==2,即线段OB1的长是2;(3)△AOB扫过的面积=+4×6=28.28.【解答】解:(1)∵点E是直线y=x+2上一点,点E的纵坐标是6,∴x+2=6,解得,x=4,∴点E的坐标是(4,6),∵点T(x,y)是点D和E的融合点,∴x==,y==2,∴点T的坐标为(,2),故答案为:(,2);(2)设点E的坐标为(a,a+2),∵点T(x,y)是点D和E的融合点,∴x=,y=,解得,a=3x﹣3,a=3y﹣2,∴3x﹣3=3y﹣2,整理得,y=x﹣;(3)设点E的坐标为(a,a+2),则点T的坐标为(,),当∠THD=90°时,点E与点T的横坐标相同,∴=a,解得,a=,此时点E的坐标为(,),当∠TDH=90°时,点T与点D的横坐标相同,∴=3,解得,a=6,此时点E的坐标为(6,8),当∠DTH=90°时,该情况不存在,综上所述,当△DTH为直角三角形时,点E的坐标为(,)或(6,8).29.【解答】解:(1)把A(6,0)代入y=kx+8中,得6k+8=0,解得:,∴,把x=3代入,得y=4,∴C(3,4);(2)作CF⊥x轴于点F,EG⊥x轴于点G,∵△CDE是等腰直角三角形,∴CD=DE,∠CDE=90°,∴∠CDF=90°﹣∠EDG=∠DEG,且∠CFD=∠DGE=90°,∴△CDF≌△DEG(AAS)∴CF=DG=4,DF=EG=3﹣m,∴OG=4+m,∴E(4+m,m﹣3);(3)点E(4+m,m﹣3),则点E在直线l:y=x﹣7上,设:直线l交y轴于点H(0,﹣7),过点O作直线l的对称点O′,∵直线l的倾斜角为45°,则HO′∥x轴,则点O′(7,﹣7),连接CO′交直线l于点E′,则点E′为所求点,OC是常数,△OCE周长=OC+CE+OE=OC+OE′+CE′=OC+CE′+O′E′=OC+CO′为最小,由点C、O′的坐标得,直线CO′的表达式为:y=﹣x+联立,解得:,故:.30.【解答】解:(1)y=k1x+6,当x=0时,y=6,∴OB=6,∵OB=OA,∴OA=2,∴A(﹣2,0),把A(﹣2,0)代入:y=k1x+6中得:﹣2k1+6=0,k1=,∴直线l1的解析式为:y=x+6;(2)如图1,过C作CH⊥x轴于H,∵C(,1),∴OH=,CH=1,Rt△ABO中,AB==4,∴AB=2OA,∴∠OBA=30°,∠OAB=60°,∵CD⊥AB,∴∠ADE=90°,∴∠AED=30°,∴EH=,∴OE=OH+EH=2,∴E(2,0),把E(2,0)和C(,1)代入y=k2x+b中得:,解得:,∴直线l2:y=﹣x+2,∴F(0,2)即BF=6﹣2=4,则,解得,∴D(﹣,3),∴S△BCD=BF(x C﹣x D)==4;(3)分四种情况:①当Q在y轴的正半轴上时,如图2,过D作DM⊥y轴于M,过C作CN⊥y轴于N,∵△QCD是以CD为底边的等腰直角三角形,∴∠CQD=90°,CQ=DQ,∴∠DMQ=∠CNQ=90°,∴∠MDQ=∠CQN,∴△DMQ≌△QNC(AAS),∴DM=QN,QM=CN=,设D(m,m+6)(m<0),则Q(0,﹣m+1),∴OQ=QN+ON=OM+QM,即﹣m+1=m+6+,m==1﹣2,∴Q(0,2);②当Q在x轴的负半轴上时,如图3,过D作DM⊥x轴于M,过C作CN⊥x轴于N,同理得:△DMQ≌△QNC(AAS),∴DM=QN,QM=CN=1,设D(m,m+6)(m<0),则Q(m+1,0),∴OQ=QN﹣ON=OM﹣QM,即m+6﹣=﹣m﹣1,m=5﹣4,∴Q(6﹣4,0);③当Q在x轴的负半轴上时,如图4,过D作DM⊥x轴于M,过C作CN⊥x轴于N,同理得:△DMQ≌△QNC(AAS),∴DM=QN,QM=CN=1,设D(m,m+6)(m<0),则Q(m﹣1,0),∴OQ=QN﹣ON=OM+QM,即﹣m﹣6﹣=﹣m+1,m=﹣4﹣5,∴Q(﹣4﹣6,0);④当Q在y轴的负半轴上时,如图5,过D作DM⊥y轴于M,过C作CN⊥y轴于N,同理得:△DMQ≌△QNC(AAS),∴DM=QN,QM=CN=,设D(m,m+6)(m<0),则Q(0,m+1),∴OQ=QN﹣ON=OM+QM,即﹣m﹣6+=﹣m﹣1,m=﹣2﹣1,∴Q(0,﹣2);综上,存在点Q,使△QCD是以CD为底边的等腰直角三角形,点Q的坐标是(0,±2)或(6﹣4,0)或(﹣4﹣6,0).。

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