【10年压轴题】2016-2025年深圳市选择、填空、解答题中考真题汇编卷
2025-07-08
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 中考复习 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 广东省 |
| 地区(市) | 深圳市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 3.05 MB |
| 发布时间 | 2025-07-08 |
| 更新时间 | 2025-07-08 |
| 作者 | 河北斗米文化传媒有限公司 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-07-08 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52931418.html |
| 价格 | 6.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
【10年压轴题】2016-2025年深圳市选择、填空、解答题中考真题汇编卷
一.选择题(共10小题)
1.(2025•深圳)如图,将正方形ABCD沿EF折叠,使得点A与对角线的交点O重合,EF为折痕,则的值为( )
A. B. C. D.
2.(2024•深圳)如图,为了测量某电子厂的高度,小明用高1.8m的测量仪EF测得顶端A的仰角为45°,小军在小明的前面5m处用高1.5m的测量仪CD测得顶端A的仰角为53°,则电子厂AB的高度为( )
(参考数据:,,
A.22.7m B.22.4m C.21.2m D.23.0m
3.(2023•深圳)如图1,在Rt△ABC中,动点P从A点运动到B点再到C点后停止,速度为2单位/s,其中BP长与运动时间t(单位:s)的关系如图2,则AC的长为( )
A. B. C.17 D.5
4.(2022•深圳)已知三角形ABE为直角三角形,∠ABE=90°,DE为圆的直径,BC为圆O切线,C为切点,CA=CD,则△ABC和△CDE面积之比为( )
A.1:3 B.1:2 C.:2 D.(1):1
5.(2021•深圳)在正方形ABCD中,AB=2,E是BC的中点,在BC延长线上取点F使EF=ED,过点F作FG⊥ED交ED于点M,交AB于点G,交CD于点N,以下结论中:①tan∠GFB;②NM=NC;③;④S四边形GBEM.正确的个数是( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
6.(2020•深圳)如图,矩形纸片ABCD中,AB=6,BC=12.将纸片折叠,使点B落在边AD的延长线上的点G处,折痕为EF,点E、F分别在边AD和边BC上.连接BG,交CD于点K,FG交CD于点H.给出以下结论:
①EF⊥BG;
②GE=GF;
③△GDK和△GKH的面积相等;
④当点F与点C重合时,∠DEF=75°,
其中正确的结论共有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
7.(2019•深圳)如图,已知菱形ABCD,E、F是动点,边长为4,BE=AF,∠BAD=120°,则下列结论正确的有几个( )
①△BEC≌△AFC;②△ECF为等边三角形;③∠AGE=∠AFC;④若AF=1,则.
A.1 B.2 C.3 D.4
8.(2018•深圳)如图,A、B是函数y上两点,P为一动点,作PB∥y轴,PA∥x轴,下列说法正确的是( )
①△AOP≌△BOP;②S△AOP=S△BOP;③若OA=OB,则OP平分∠AOB;④若S△BOP=4,则S△ABP=16
A.①③ B.②③ C.②④ D.③④
9.(2017•深圳)如图,正方形ABCD的边长是3,BP=CQ,连接AQ,DP交于点O,并分别与边CD,BC交于点F,E,连接AE,下列结论:①AQ⊥DP;②OA2=OE•OP;③S△AOD=S四边形OECF;④当BP=1时,tan∠OAE,其中正确结论的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
10.(2016•深圳)如图,CB=CA,∠ACB=90°,点D在边BC上(与B、C不重合),四边形ADEF为正方形,过点F作FG⊥CA,交CA的延长线于点G,连接FB,交DE于点Q,给出以下结论:
①AC=FG;②S△FAB:S四边形CBFG=1:2;③∠ABC=∠ABF;④AD2=FQ•AC,
其中正确的结论的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
二.填空题(共10小题)
11.(2025•深圳)如图,以矩形ABCD的B点为圆心,BC的长为半径作⊙B,交AB于点F,点E为AD上一点,连接CE,将线段CE绕点E顺时针旋转90°至EG,点G落在⊙B上,且点F为EG中点.若AF=1,AE=3,则CD的长为 .
12.(2024•深圳)如图,在△ABC中,AB=BC,tan∠B,D为BC上一点,若满足CDBD,过D作DE⊥AD交AC延长线于点E,则 .
13.(2023•深圳)如图,在△ABC中,AB=AC,tanB,点D为BC上一动点,连接AD,将△ABD沿AD翻折得到△ADE,DE交AC于点G,GE<DG,且AG:CG=3:1,则 .
14.(2022•深圳)已知△ABC是直角三角形,∠ABC=90°,AB=3,BC=5,AE=2,连接CE,以CE为底作直角三角形CDE,且CD=DE.F是AE边上的一点,连接BD和BF,且∠FBD=45°,则AF长为 .
15.(2021•深圳)如图,在△ABC中,D,E分别为BC,AC上的点,将△CDE沿DE折叠,得到△FDE,连接BF,CF,∠BFC=90°,若EF∥AB,AB=4,EF=10,则AE的长为 .
16.(2020•深圳)如图,在四边形ABCD中,AC与BD相交于点O,∠ABC=∠DAC=90°,tan∠ACB,,则 .
17.(2019•深圳)如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,C(0,﹣3),CD=3AD,点A在反比例函数y图象上,且y轴平分∠ACB,求k= .
18.(2018•深圳)在Rt△ABC中,∠C=90°,AD平分∠CAB,BE平分∠ABC,AD、BE相交于点F,且AF=4,EF,则AC= .
19.(2017•深圳)如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,AB=3,BC=4,Rt△MPN,∠MPN=90°,点P在AC上,PM交AB于点E,PN交BC于点F,当PE=2PF时,AP= .
20.(2016•深圳)如图,四边形ABCO是平行四边形,OA=2,AB=6,点C在x轴的负半轴上,将▱ABCO绕点A逆时针旋转得到▱ADEF,AD经过点O,点F恰好落在x轴的正半轴上,若点D在反比例函数y(x<0)的图象上,则k的值为 .
三.解答题(共10小题)
21.(2025•深圳)综合与探究
【探索发现】如图1,小军用两个大小不同的等腰直角三角板拼接成一个四边形.
【抽象定义】以等腰三角形的一腰为边向外作等腰三角形,使该边所对的角等于原等腰三角形的顶角,此时该四边形称为“双等四边形”,原等腰三角形称为四边形的“伴随三角形”.如图2,在△ABC中,AB=AC,AC=AD,∠D=∠BAC.此时,四边形ABCD是“双等四边形”,△ABC是“伴随三角形”.
【问题解决】如图3,在四边形ABCD中,AB=AC,AD=CD,∠D=∠BAC.求:①AD与BC的位置关系为: ;②AC2 AD•BC.(填“>”,“<”或“=”)
【方法应用】①如图4,在△ABC中,AC=BC.将△ABC绕点A逆时针旋转至△ADE,点D恰好落在BC边上,求证:四边形ABDE是双等四边形.
②如图5,在等腰三角形ABC中,AC=BC,cosB,AB=5,在平面内找一点D,使四边形ABCD是以△ABC为伴随三角形的双等四边形,若存在,请求出CD的长,若不存在,请说明理由.
22.(2024•深圳)【定义】
如果从一个平行四边形的一个顶点向不过该顶点的对角线作垂线,垂线交平行四边形的边于另一点,且该点为所在边的中点,那么这个平行四边形叫做“垂中平行四边形”,垂足叫做“垂中点”.
如图1,在▱ABCD中,BF⊥AC于点E,交AD于点F,若F为AD的中点,则▱ABCD是垂中平行四边形,E是垂中点.
【应用】
(1)如图1,在垂中平行四边形ABCD中,E是垂中点.若,CE=2,则AE= ;AB= ;
(2)如图2,在垂中平行四边形ABCD中,E是垂中点.若AB=BD,试猜想AF与CD的数量关系,并加以证明;
(3)如图3,在△ABC中,BE⊥AC于点E,CE=2AE=12,BE=5.
①请画出以BC为边的垂中平行四边形,使得E为垂中点,点A在垂中平行四边形的边上;
(不限定画图工具,不写画法及证明,在图上标明字母)
②将△ABC沿AC翻折得到△AB'C,若射线CB'与①中所画的垂中平行四边形的边交于另一点P,连接PE,请直接写出PE的长.
23.(2023•深圳)(1)如图1,在矩形ABCD中,E为AD边上一点,连接BE,若BE=BC,过C作CF⊥BE交BE于点F,
①求证:△ABE≌△FCB;
②若S矩形ABCD=20时,则BE•CF= .
(2)如图2,在菱形ABCD中,cosA,过C作CE⊥AB交AB的延长线于点E,过E作EF⊥AD交AD于点F,若S菱形ABCD=24时,求EF•BC的值.
(3)如图3,在平行四边形ABCD中,∠A=60°,AB=6,AD=5,点E在CD上,且CE=2,点F为BC上一点,连接EF,过E作EG⊥EF交平行四边形ABCD的边于点G,若EF•EG=7时,请直接写出AG的长.
24.(2022•深圳)(1)发现:如图①所示,在正方形ABCD中,E为AD边上一点,将△AEB沿BE翻折到△BEF处,延长EF交CD边于G点.求证:△BFG≌△BCG;
(2)探究:如图②,在矩形ABCD中,E为AD边上一点,且AD=8,AB=6.将△AEB沿BE翻折到△BEF处,延长EF交BC边于G点,延长BF交CD边于点H,且FH=CH,求AE的长.
(3)拓展:如图③,在菱形ABCD中,AB=6,E为CD边上的三等分点,∠D=60°.将△ADE沿AE翻折得到△AFE,直线EF交直线BC于点P,求PC的长.
25.(2021•深圳)在正方形ABCD中,等腰直角△AEF,∠AFE=90°,连接CE,H为CE中点,连接BH、BF、HF,发现和∠HBF为定值.
(1)① ;
②∠HBF= ;
③小明为了证明①②,连接AC交BD于O,连接OH,证明了和的关系,请你按他的思路证明①②.
(2)小明又用三个相似三角形(两个大三角形全等)摆出如图2,k,∠BDA=∠EAF=θ(0°<θ<90°).
求① ;(用k的代数式表示)
② .(用k、θ的代数式表示)
26.(2020•深圳)如图1,抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)与x轴的交点A(﹣3,0)和B(1,0),与y轴交于点C,顶点为D.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)连接AD,DC,CB,将△OBC沿x轴以每秒1个单位长度的速度向左平移,得到△O'B'C',点O、B、C的对应点分别为点O'、B'、C',设平移时间为t秒,当点O'与点A重合时停止移动.记△O'B'C'与四边形AOCD重合部分的面积为S,请直接写出S与t之间的函数关系式;
(3)如图2,过该抛物线上任意一点M(m,n)向直线l:y作垂线,垂足为E,试问在该抛物线的对称轴上是否存在一点F,使得ME﹣MF?若存在,请求出F的坐标;若不存在,请说明理由.
27.(2019•深圳)已知在平面直角坐标系中,点A(3,0),B(﹣3,0),C(﹣3,8),以线段BC为直径作圆,圆心为E,直线AC交⊙E于点D,连接OD.
(1)求证:直线OD是⊙E的切线;
(2)点F为x轴上任意一动点,连接CF交⊙E于点G,连接BG;
①当tan∠ACF时,求所有F点的坐标 (直接写出);
②求的最大值.
28.(2018•深圳)已知抛物线,顶点为A,且经过点,点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,直线AB与x轴相交于点M,y轴相交于点E,抛物线与y轴相交于点F,在直线AB上有一点P,若∠OPM=∠MAF,求△POE的面积;
(3)如图2,点Q是折线A﹣B﹣C上一点,过点Q作QN∥y轴,过点E作EN∥x轴,直线QN与直线EN相交于点N,连接QE,将△QEN沿QE翻折得到△QEN1,若点N1落在x轴上,请直接写出Q点的坐标.
29.(2017•深圳)如图,抛物线y=ax2+bx+2经过点A(﹣1,0),B(4,0),交y轴于点C;
(1)求抛物线的解析式(用一般式表示);
(2)点D为y轴右侧抛物线上一点,是否存在点D使S△ABCS△ABD?若存在请直接给出点D坐标;若不存在请说明理由;
(3)将直线BC绕点B顺时针旋转45°,与抛物线交于另一点E,求BE的长.
30.(2016•深圳)如图,抛物线y=ax2+2x﹣3与x轴交于A、B两点,且B(1,0)
(1)求抛物线的解析式和点A的坐标;
(2)如图1,点P是直线y=x上的动点,当直线y=x平分∠APB时,求点P的坐标;
(3)如图2,已知直线yx分别与x轴、y轴交于C、F两点,点Q是直线CF下方的抛物线上的一个动点,过点Q作y轴的平行线,交直线CF于点D,点E在线段CD的延长线上,连接QE.问:以QD为腰的等腰△QDE的面积是否存在最大值?若存在,请求出这个最大值;若不存在,请说明理由.
【10年压轴题】2016-2025年深圳市选择、填空、解答题中考真题汇编卷
参考答案与试题解析
一.选择题(共10小题)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
A
C
B
B
C
D
B
C
D
一.选择题(共10小题)
1.(2025•深圳)如图,将正方形ABCD沿EF折叠,使得点A与对角线的交点O重合,EF为折痕,则的值为( )
A. B. C. D.
【解答】解:∵四边形ABCD是正方形,
∴∠BAC=∠DAC=45°,OA=OC,
由折叠可得,
AO⊥EF,AG=GO,∠EOA=∠EAO=45°,∠FOA=∠FAO=45°,AE=OE,AF=FO,
∴AE∥OF,AF∥OE,∠EOF=90°,
∴四边形AEOF是正方形,
∴EF=AO,GO=AGOA,
∴CG=CO+OG,
∴,
故选:D.
2.(2024•深圳)如图,为了测量某电子厂的高度,小明用高1.8m的测量仪EF测得顶端A的仰角为45°,小军在小明的前面5m处用高1.5m的测量仪CD测得顶端A的仰角为53°,则电子厂AB的高度为( )
(参考数据:,,
A.22.7m B.22.4m C.21.2m D.23.0m
【解答】解:由题意得:EF=BM=1.8m,CD=BN=1.5m,DF=5m,EM=BF,BD=CN,EM⊥AB,CN⊥AB,
设BD=CN=x m,
∴EM=BF=DF+BD=(x+5)m,
在Rt△AEM中,∠AEM=45°,
∴AM=EM•tan45°=(x+5)m,
在Rt△ACN中,∠ACN=53°,
∴AN=CN•tan53°x(m),
∵AM+BM=AN+BN=AB,
∴x+5+1.8x+1.5,
解得:x=15.9,
∴ANx=21.2(m),
∴AB=AN+BN=21.2+1.5=22.7(m),
∴电子厂AB的高度约为22.7m,
故选:A.
3.(2023•深圳)如图1,在Rt△ABC中,动点P从A点运动到B点再到C点后停止,速度为2单位/s,其中BP长与运动时间t(单位:s)的关系如图2,则AC的长为( )
A. B. C.17 D.5
【解答】解:由图象可知:t=0时,点P与点A重合,
∴AB=15,
∴点P从点A运动到点B所需的时间为15÷2=7.5(s);
∴点P从点B运动到点C的时间为11.5﹣7.5=4(s),
∴BC=2×4=8;
在Rt△ABC中,由勾股定理可得AC=17;
故选C.
4.(2022•深圳)已知三角形ABE为直角三角形,∠ABE=90°,DE为圆的直径,BC为圆O切线,C为切点,CA=CD,则△ABC和△CDE面积之比为( )
A.1:3 B.1:2 C.:2 D.(1):1
【解答】解:解法一:如图,连接OC,
∵BC是⊙O的切线,OC为半径,
∴OC⊥BC,
即∠OCB=90°,
∴∠COD+∠OBC=90°,
又∵∠ABE=90°,即∠ABC+∠OBC=90°,
∴∠ABC=∠COD,
∵DE是⊙O的直径,
∴∠DCE=90°,即∠OCE+∠OCD=90°,
又∠A+∠E=90°,而∠E=∠OCE,
∴∠A=∠OCD,
在△ABC和△COD中,
,
∴△ABC≌△COD(AAS),
又∵EO=DO,
∴S△COD=S△COES△DCE,
∴S△ABCS△DCE,
即△ABC和△CDE面积之比为1:2;
解法二:如图,连接OC,过点B作BF⊥AC,
∵BC是⊙O的切线,OC为半径,
∴OC⊥BC,
即∠OCB=90°,
∴∠OCD+∠BCD=90°,
又∵∠ABE=90°,即∠ABC+∠BCD=90°,
∴∠ACB=∠COD,
∵OC=OD,
∴∠OCD=∠ODC,
又∵∠A+∠E=90°=∠ODC+∠E,
∴∠A=∠ACB,
∴AB=BC,
∴AFACCD,
∵△ABF∽△DEC,
∴,
∴△ABC和△CDE面积之比(AC•BF):(CD•EC)
=BF:EC
=1:2.
故选:B.
5.(2021•深圳)在正方形ABCD中,AB=2,E是BC的中点,在BC延长线上取点F使EF=ED,过点F作FG⊥ED交ED于点M,交AB于点G,交CD于点N,以下结论中:①tan∠GFB;②NM=NC;③;④S四边形GBEM.正确的个数是( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
【解答】解:∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=BC=CD=AD,
∵AB=2,点E是BC边的中点,
∴CE=1,
∵∠DNM=∠FNC,
∵FG⊥DE,
∴∠DMN=90°,
∴∠DMN=∠NCF=90°,∠GFB=∠EDC,
tan∠GFB=tan∠EDC,①正确;
②∵∠DMN=∠NCF=90°,∠MND=∠FNC,
∴∠MDN=∠CFN
∵∠ECD=∠EMF,EF=ED,∠MDN=∠CFN
∴△DEC≌△FEM(AAS)
∴EM=EC,
∴DM=FC,
∠MDN=∠CFN,∠MND=∠FNC,DM=FC,
∴△DMN≌△FCN(AAS),
∴MN=NC,故②正确;
③∵BE=EC,ME=EC,
∴BE=ME,
在Rt△GBE和Rt△GME中,BE=ME,GE=GE,
∴Rt△GBE≌Rt△GME(HL),
∴∠BEG=∠MEG,
∵ME=EC,∠EMC=∠ECM,
∵∠EMC+∠ECM=∠BEG+∠MEG,
∴∠GEB=∠MCE,
∴MC∥GE,
∴,
∵EF=DE,
CF=EF﹣EC1,
∴,故③错误;
④由上述可知:BE=EC=1,CF1,
∴BF1,
∵tanF=tan∠EDC,
∴GBBF,
∴S四边形GBEM.故④正确,
故选:B.
6.(2020•深圳)如图,矩形纸片ABCD中,AB=6,BC=12.将纸片折叠,使点B落在边AD的延长线上的点G处,折痕为EF,点E、F分别在边AD和边BC上.连接BG,交CD于点K,FG交CD于点H.给出以下结论:
①EF⊥BG;
②GE=GF;
③△GDK和△GKH的面积相等;
④当点F与点C重合时,∠DEF=75°,
其中正确的结论共有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【解答】解:如图,连接BE,设EF与BG交于点O,
∵将纸片折叠,使点B落在边AD的延长线上的点G处,
∴EF垂直平分BG,
∴EF⊥BG,BO=GO,BE=EG,BF=FG,故①正确,
∵AD∥BC,
∴∠EGO=∠FBO,
又∵∠EOG=∠BOF,
∴△BOF≌△GOE(ASA),
∴BF=EG,
∴BF=EG=GF,故②正确,
∵BE=EG=BF=FG,
∴四边形BEGF是菱形,
∴∠BEF=∠GEF,
当点F与点C重合时,则BF=BC=BE=12,
∵sin∠AEB,
∴∠AEB=30°,
∴∠DEF=75°,故④正确,
∵BG平分∠EGF,
∴DG≠GH,
由角平分线定理,,
∵DK≠KH,
∴S△GDK≠S△GKH,
故③错误;
故选:C.
7.(2019•深圳)如图,已知菱形ABCD,E、F是动点,边长为4,BE=AF,∠BAD=120°,则下列结论正确的有几个( )
①△BEC≌△AFC;②△ECF为等边三角形;③∠AGE=∠AFC;④若AF=1,则.
A.1 B.2 C.3 D.4
【解答】解:①∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=BC=CD=AD,AB∥CD,
∴∠B+∠BCD=180°,
∵∠BCD=120°,
∴∠B=60°,
∴△ABC,△ACD是等边三角形,
∴∠B=∠CAF=60°,
∵BE=AF,BC=AC,
∴△BEC≌△AFC (SAS),正确;
②∵△BEC≌△AFC,
∴CE=CF,∠BCE=∠ACF,
∵∠BCE+∠ECA=∠BCA=60°,
∴∠ACF+∠ECA=60°,
∴△CEF是等边三角形,
故②正确;
③∵∠AGE=∠CAF+∠AFG=60°+∠AFG;
∠AFC=∠CFG+∠AFG=60°+∠AFG,
∴∠AGE=∠AFC,
故③正确;
④过点E作EM∥BC交AC于点M,
易证△AEM是等边三角形,则EM=AE=3,
∵AF∥EM,
∴则.
故④正确,
故①②③④都正确.
故选:D.
8.(2018•深圳)如图,A、B是函数y上两点,P为一动点,作PB∥y轴,PA∥x轴,下列说法正确的是( )
①△AOP≌△BOP;②S△AOP=S△BOP;③若OA=OB,则OP平分∠AOB;④若S△BOP=4,则S△ABP=16
A.①③ B.②③ C.②④ D.③④
【解答】解:∵点P是动点,
∴BP与AP不一定相等,
∴△BOP与△AOP不一定全等,故①不正确;
设P(m,n),
∴BP∥y轴,
∴B(m,),
∴BP=|n|,
∴S△BOP|n|×m|12﹣mn|
∵PA∥x轴,
∴A(,n),
∴AP=|m|,
∴S△AOP|m|×n|12﹣mn|,
∴S△AOP=S△BOP,故②正确;
如图,过点P作PF⊥OA于F,PE⊥OB于E,
∴S△AOPOA×PF,S△BOPOB×PE,
∵S△AOP=S△BOP,
∴OB×PE=OA×PF,
∵OA=OB,
∴PE=PF,
∵PE⊥OB,PF⊥OA,
∴OP是∠AOB的平分线,故③正确;
如图1,延长BP交x轴于N,延长AP交y轴于M,
∴AM⊥y轴,BN⊥x轴,
∴四边形OMPN是矩形,
∵点A,B在双曲线y上,
∴S△AMO=S△BNO=6,
∵S△BOP=4,
∴S△PMO=S△PNO=2,
∴S矩形OMPN=4,
∴mn=4,
∴m,
∴BP=|n|=|3n﹣n|=2|n|,AP=|m|,
∴S△APBAP×BP2|n|8,故④错误;
∴正确的有②③,
故选:B.
9.(2017•深圳)如图,正方形ABCD的边长是3,BP=CQ,连接AQ,DP交于点O,并分别与边CD,BC交于点F,E,连接AE,下列结论:①AQ⊥DP;②OA2=OE•OP;③S△AOD=S四边形OECF;④当BP=1时,tan∠OAE,其中正确结论的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【解答】解:∵四边形ABCD是正方形,
∴AD=BC,∠DAB=∠ABC=90°,
∵BP=CQ,
∴AP=BQ,
在△DAP与△ABQ中,,
∴△DAP≌△ABQ,
∴∠P=∠Q,
∵∠Q+∠QAB=90°,
∴∠P+∠QAB=90°,
∴∠AOP=90°,
∴AQ⊥DP;
故①正确;
∵∠DOA=∠AOP=90°,∠ADO+∠P=∠ADO+∠DAO=90°,
∴∠DAO=∠P,
∴△DAO∽△APO,
∴,
∴AO2=OD•OP,
∵AE>AB,
∴AE>AD,
∴OD≠OE,
∴OA2≠OE•OP;故②错误;
在△CQF与△BPE中,
∴△CQF≌△BPE,
∴CF=BE,
∴DF=CE,
在△ADF与△DCE中,,
∴△ADF≌△DCE,
∴S△ADF﹣S△DFO=S△DCE﹣S△DOF,
即S△AOD=S四边形OECF;故③正确;
∵BP=1,AB=3,
∴AP=4,
∵△PBE∽△PAD,
∴,
∴BE,∴QE,
∵△QOE∽△PAD,
∴,
∴QO,OE,
∴AO=5﹣QO,
∴tan∠OAE,故④正确,
故选:C.
10.(2016•深圳)如图,CB=CA,∠ACB=90°,点D在边BC上(与B、C不重合),四边形ADEF为正方形,过点F作FG⊥CA,交CA的延长线于点G,连接FB,交DE于点Q,给出以下结论:
①AC=FG;②S△FAB:S四边形CBFG=1:2;③∠ABC=∠ABF;④AD2=FQ•AC,
其中正确的结论的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【解答】解:∵四边形ADEF为正方形,
∴∠FAD=90°,AD=AF=EF,
∴∠CAD+∠FAG=90°,
∵FG⊥CA,
∴∠GAF+∠AFG=90°,
∴∠CAD=∠AFG,
在△FGA和△ACD中,,
∴△FGA≌△ACD(AAS),
∴AC=FG,①正确;
∵BC=AC,
∴FG=BC,
∵∠ACB=90°,FG⊥CA,
∴FG∥BC,
∴四边形CBFG是矩形,
∴∠CBF=90°,S△FABFB•FGS四边形CBFG,②正确;
∵CA=CB,∠C=∠CBF=90°,
∴∠ABC=∠ABF=45°,③正确;
∵四边形ADEF为正方形,
∴∠ADE=∠QBD=∠E=90°,
∴∠ADC+∠QDB=90°,
∵∠QDB+∠DQB=90°,
∴∠FQE=∠DQB=∠ADC,
∵∠E=∠C=90°,
∴△ACD∽△FEQ,
∴AC:AD=FE:FQ,
∴AD•FE=AD2=FQ•AC,④正确;
或:AD2表示正方形的面积;连接AQ,FQ×AC=FQ×BC=FQ×GF=△AFQ面积的2倍(FQ为底,GF为高)=△AFQ面积的2倍(AF为底,AD为高)=正方形的面积,所以结论4是对的;
故选:D.
二.填空题(共10小题)
11.(2025•深圳)如图,以矩形ABCD的B点为圆心,BC的长为半径作⊙B,交AB于点F,点E为AD上一点,连接CE,将线段CE绕点E顺时针旋转90°至EG,点G落在⊙B上,且点F为EG中点.若AF=1,AE=3,则CD的长为 6 .
【解答】解:∵四边形ABCD是矩形,
∴∠A=∠D=90°;
在Rt△AEF中,AE=3,AF=1,∠A=90,
∴,
∵点F是EG的中点,
∴,
由旋转得,,∠CEG=90°,
∴∠AEF+∠CED=90°,
又∵∠CED+∠DCE=90°,
∴∠AEF=∠DCE,
又∵∠D=∠A=90°,
∴△EAF∽△CDE,
∴,
∵AE=3,AF=1,
∴,
即CD=3DE,设DE=m,则CD=3m,
在Rt△CDE中,DE2+CD2=CE2,
∴,
解得x=2 (负值舍去),
∴CD=3×2=6.
故答案为:6.
12.(2024•深圳)如图,在△ABC中,AB=BC,tan∠B,D为BC上一点,若满足CDBD,过D作DE⊥AD交AC延长线于点E,则 .
【解答】解:如图,过点A作AH⊥CB于点H,作CM⊥AD于点M,
∵AB=BC,,
设BD=8a,则CD=5a,
∴BC=AB=BD+CD=13a,
∵tanB,
∴AH=5a,BH=12a,
∴DH=BH﹣BD=4a,CH=a,
在Rt△ACH中,ACa,
在Rt△ADH中,ADa,
∴cos∠ADC,
∴DM=CD•cos∠ADCa,
∴AM=AD﹣DMa,
∴.
故答案为:.
13.(2023•深圳)如图,在△ABC中,AB=AC,tanB,点D为BC上一动点,连接AD,将△ABD沿AD翻折得到△ADE,DE交AC于点G,GE<DG,且AG:CG=3:1,则 .
【解答】解:如图,过点A作AF⊥BC于点F,过点A作AH⊥DE于点H,
∵AB=AC,
∴∠B=∠C,
根据折叠的性质可知,∠B=∠E,AF=AH,AB=AE,BF=EH,
∴∠E=∠C,
设CG=a,则AG=3a,
∴AB=AC=AE=4a,
在Rt△ABF中,tanB,
∴BFAF,
∴,
解得:或AF(舍去),
∴AH=AF,BF=EH,
在Rt△AGH中,GH,
∴EG=EH﹣GH,
∵∠AGE=∠DGC,∠E=∠C,
∴△AEG∽△DCG,
∴,即,
∴,
∴,
∴.
故答案为:.
14.(2022•深圳)已知△ABC是直角三角形,∠ABC=90°,AB=3,BC=5,AE=2,连接CE,以CE为底作直角三角形CDE,且CD=DE.F是AE边上的一点,连接BD和BF,且∠FBD=45°,则AF长为 .
【解答】解:将线段BD绕点D顺时针旋转90°,得到线段HD,连接BH,延长HE交BC于G,
∴△BDH是等腰直角三角形,
∴∠HBD=45°,
∵∠FBD=45°,
∴点B、F、H共线,
又∵△EDC是等腰直角三角形,
∴HD=BD,∠EDH=∠CDB,ED=CD,
∴△EDH≌△CDB(SAS),
∴EH=CB=5,∠DHE=∠CBD,
∴∠BGH=∠BDH=90°,
∴HE∥AB,
∴△ABF∽△EHF,
∴,
∵AE=2,
∴,
∴AF,
故答案为:.
15.(2021•深圳)如图,在△ABC中,D,E分别为BC,AC上的点,将△CDE沿DE折叠,得到△FDE,连接BF,CF,∠BFC=90°,若EF∥AB,AB=4,EF=10,则AE的长为 10﹣4 .
【解答】解:方法一、如图,延长ED交FC于G,延长BA,DE交于点M,
∵将△CDE沿DE折叠,得到△FDE,
∴EF=EC,DF=DC,∠FED=∠CED,
∴EG⊥CF,
又∵∠BFC=90°,
∴BF∥EG,
∵AB∥EF,
∴四边形BFEM是平行四边形,
∴BM=EF=10,
∴AM=BM﹣AB=10﹣4,
∵AB∥EF,
∴∠M=∠FED,
∴∠M=∠CED=∠AEM,
∴AE=AM=10﹣4,
方法二、延长CA和FB相交于点H,
∵折叠,
∴EF=EC,
∴∠EFC=∠ECF,
又∵∠BFC=90°,
∴∠H=∠EFH,
∴EF=EC=HE=10,
∵AB∥EF,
∴∠ABH=∠EFH=∠H,
∴AB=AH=4,
∴AE=HE﹣AH=10﹣4.
故答案为:10﹣4.
16.(2020•深圳)如图,在四边形ABCD中,AC与BD相交于点O,∠ABC=∠DAC=90°,tan∠ACB,,则 .
【解答】解:如图,过点D作DM∥BC,交CA的延长线于点M,延长BA交DM于点N,
∵DM∥BC,
∴△ABC∽△ANM,△OBC∽△ODM,
∴tan∠ACB,,
又∵∠ABC=∠DAC=90°,
∴∠BAC+∠NAD=90°,
∵∠BAC+∠BCA=90°,
∴∠NAD=∠BCA,
∴△ABC∽△DAN,
∴,
设BC=4a,
由得,DM=3a,
∴AB=2a,DNa,ANa,
∴NB=AB+AN=2aaa,
∴.
故答案为:.
17.(2019•深圳)如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,C(0,﹣3),CD=3AD,点A在反比例函数y图象上,且y轴平分∠ACB,求k= .
【解答】解:过A作AE⊥x轴,垂足为E,
∵C(0,﹣3),
∴OC=3,
∵∠AED=∠COD=90°,∠ADE=∠CDO
∴△ADE∽△CDO,
∴,
∴AE=1;
又∵y轴平分∠ACB,CO⊥BD,
∴BO=OD,
∵∠ABC=90°,
∴∠OCD=∠DAE=∠ABE,
∴△ABE∽△DCO,
∴
设DE=n,则BO=OD=3n,BE=7n,
∴,
∴n
∴OE=4n
∴A(,1)
∴k.
故答案为:.
18.(2018•深圳)在Rt△ABC中,∠C=90°,AD平分∠CAB,BE平分∠ABC,AD、BE相交于点F,且AF=4,EF,则AC= .
【解答】解:如图,过点E作EG⊥AD于G,连接CF,
∵AD,BE是分别是∠BAC和∠ABC的平分线,
∴∠CAD=∠BAD,∠CBE=∠ABE,
∵∠ACB=90°,
∴2(∠BAD+∠ABE)=90°,
∴∠BAD+∠ABE=45°,
∴∠EFG=∠BAD+∠ABE=45°,
在Rt△EFG中,EF,
∴FG=EG=1,
∵AF=4,
∴AG=AF﹣FG=3,根据勾股定理得,AE,
∵AD平分∠CAB,BE平分∠ABC,
∴CF是∠ACB的平分线,
∴∠ACF=45°=∠AFE,
∵∠CAF=∠FAE,
∴△AEF∽△AFC,
∴,
∴AC,
故答案为.
19.(2017•深圳)如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,AB=3,BC=4,Rt△MPN,∠MPN=90°,点P在AC上,PM交AB于点E,PN交BC于点F,当PE=2PF时,AP= 3 .
【解答】解:如图作PQ⊥AB于Q,PR⊥BC于R.
∵∠PQB=∠QBR=∠BRP=90°,
∴四边形PQBR是矩形,
∴∠QPR=90°=∠MPN,
∴∠QPE=∠RPF,
∴△QPE∽△RPF,
∴2,
∴PQ=2PR=2BQ,
∵PQ∥BC,
∴AQ:QP:AP=AB:BC:AC=3:4:5,设PQ=4x,则AQ=3x,AP=5x,BQ=2x,
∴2x+3x=3,
∴x,
∴AP=5x=3.
故答案为3.
20.(2016•深圳)如图,四边形ABCO是平行四边形,OA=2,AB=6,点C在x轴的负半轴上,将▱ABCO绕点A逆时针旋转得到▱ADEF,AD经过点O,点F恰好落在x轴的正半轴上,若点D在反比例函数y(x<0)的图象上,则k的值为 4 .
【解答】解:如图所示:过点D作DM⊥x轴于点M,
由题意可得:∠BAO=∠OAF,AO=AF,AB∥OC,
则∠BAO=∠AOF=∠AFO=∠OAF,
故∠AOF=60°=∠DOM,
∵OD=AD﹣OA=AB﹣OA=6﹣2=4,
∴MO=2,MD=2,
∴D(﹣2,﹣2),
∴k=﹣2×(﹣2)=4.
故答案为:4.
三.解答题(共10小题)
21.(2025•深圳)综合与探究
【探索发现】如图1,小军用两个大小不同的等腰直角三角板拼接成一个四边形.
【抽象定义】以等腰三角形的一腰为边向外作等腰三角形,使该边所对的角等于原等腰三角形的顶角,此时该四边形称为“双等四边形”,原等腰三角形称为四边形的“伴随三角形”.如图2,在△ABC中,AB=AC,AC=AD,∠D=∠BAC.此时,四边形ABCD是“双等四边形”,△ABC是“伴随三角形”.
【问题解决】如图3,在四边形ABCD中,AB=AC,AD=CD,∠D=∠BAC.求:①AD与BC的位置关系为: 平行 ;②AC2 = AD•BC.(填“>”,“<”或“=”)
【方法应用】①如图4,在△ABC中,AC=BC.将△ABC绕点A逆时针旋转至△ADE,点D恰好落在BC边上,求证:四边形ABDE是双等四边形.
②如图5,在等腰三角形ABC中,AC=BC,cosB,AB=5,在平面内找一点D,使四边形ABCD是以△ABC为伴随三角形的双等四边形,若存在,请求出CD的长,若不存在,请说明理由.
【解答】【问题解决】解:①∵AB=AC,DA=DC,∠BAC=∠ADC,
∴,,
∴∠DAC=∠ACB,
∴AD∥BC;
②∵∠DAC=∠ACB,∠BAC=∠ADC,
∴△ABC∽△DAC,
∴,
∴AC2=BC•CD,
∵CD=AD,
∴AC2=BC•AD;
故答案为:①平行;②=;
【方法应用】①证明:∵△ADE为△ABC旋转得到,
∴AB=AD,
令∠B=α,则∠ADB=α,∠BAD=180°﹣2α,
∴∠ADE=∠B=a,
由旋转得,DE=BC,AE=AC,
又∵AC=BC,
∴EA=ED,
∴∠DAE=∠ADE=α,
∴∠E=180°﹣2α,
∴∠E=∠BAD,
∴四边形ABDE为双等四边形;
②解:作AH⊥BC于点H,
∴AB=5,
∴BH=3,AH=4,
设CH=x,则AC=BC=x+3,
在Rt△AHC中,CH2+AH2=AC2,
即x2+42=(x+3)2,
解得:,
∴,,
第一种情况:若∠ACB=∠D=∠CAD,CA=CD时,CD=AC;
第二种情况:若∠ACB=∠D=∠ACD,AD=AC时,
∴AD=AC,
作AM⊥CD于点M,
∴CM=DM,
∴,
∴CMAC,
∴;
第三种情况:若∠D=∠ACB,DA=DC时,如图,
∴∠DAC=∠DCA=∠CAB=∠ABC,
∴△CAB∽△DAC,
∴,
∴,
∴;
综上所述:满足条件时,或或.
22.(2024•深圳)【定义】
如果从一个平行四边形的一个顶点向不过该顶点的对角线作垂线,垂线交平行四边形的边于另一点,且该点为所在边的中点,那么这个平行四边形叫做“垂中平行四边形”,垂足叫做“垂中点”.
如图1,在▱ABCD中,BF⊥AC于点E,交AD于点F,若F为AD的中点,则▱ABCD是垂中平行四边形,E是垂中点.
【应用】
(1)如图1,在垂中平行四边形ABCD中,E是垂中点.若,CE=2,则AE= 1 ;AB= ;
(2)如图2,在垂中平行四边形ABCD中,E是垂中点.若AB=BD,试猜想AF与CD的数量关系,并加以证明;
(3)如图3,在△ABC中,BE⊥AC于点E,CE=2AE=12,BE=5.
①请画出以BC为边的垂中平行四边形,使得E为垂中点,点A在垂中平行四边形的边上;
(不限定画图工具,不写画法及证明,在图上标明字母)
②将△ABC沿AC翻折得到△AB'C,若射线CB'与①中所画的垂中平行四边形的边交于另一点P,连接PE,请直接写出PE的长.
【解答】解:(1)由题可知,,
∵AF∥BC,
∴△AEF∽△CEB,
∴,
∵CE=2,
∴AE=1,
∵,
∴,
∴;
故答案为:1;;
(2),证明如下:
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,AD=BC,AB=CD,
∴△AED∽△FEB,
∴2,
设BE=x,则DE=2x,
∴AB=BD=3x,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴;
(3)①第一种情况:如图①.
第二种情况:如图②.
第三种情况:如图③.
②若按照上图①作图,即如图④,
由题意可知,∠ACB=∠ACP,四边形ABCD是平行四边形,
∴∠ACB=∠PAC,
∴∠PAC=∠PCA,
∴△PAC是等腰三角形;
过P作PH⊥AC于H,则AH=HC,
∵BE=5,CE=2AE=12,
∴B′E=BE=5,AE=6,
∴,
∴EH=AH﹣AE=9﹣6=3,
∵PH⊥AC,BE⊥AC,
∴△CPH∽△CB′E,
∴,
即,
∴;
若按照上图②作图,即如图⑤,
延长CA、DF交于点G,
同理可得△PGC是等腰三角形,
连接PA,
∵GF∥BC,
∴△GAF∽△CAB,
∴,
∴AG=AC,
∴PA⊥AC;
同理△CPA∽△CB′E,
∵AE=6,EC=12,B'E=BE=5,
∴,
即,
∴;
若按照上图③作图,则没有交点,不存在PE(不符合题意),即如图⑥,
故答案为:或.
23.(2023•深圳)(1)如图1,在矩形ABCD中,E为AD边上一点,连接BE,若BE=BC,过C作CF⊥BE交BE于点F,
①求证:△ABE≌△FCB;
②若S矩形ABCD=20时,则BE•CF= 20 .
(2)如图2,在菱形ABCD中,cosA,过C作CE⊥AB交AB的延长线于点E,过E作EF⊥AD交AD于点F,若S菱形ABCD=24时,求EF•BC的值.
(3)如图3,在平行四边形ABCD中,∠A=60°,AB=6,AD=5,点E在CD上,且CE=2,点F为BC上一点,连接EF,过E作EG⊥EF交平行四边形ABCD的边于点G,若EF•EG=7时,请直接写出AG的长.
【解答】解:(1)①∵四边形ABCD是矩形,则∠A=∠ABC=90°,
∴∠ABE+∠CBF=90°,
又∵CF⊥BC,
∴∠FCB+∠CBF=90°,∠CFB=∠A=90°,
∴∠FCB=∠ABE,
又∵BC=BE,
∴△ABE≌△FCB(AAS);
②由①可得∠FCB=∠ABE,∠CFB=∠A=90°,
∴△ABE∽△FCB.
∴,
又∵S矩形ABCD=AB•CD=20,
∴BE•CF=AB•BC=20,
(2)∵在菱形ABCD中,,
∴AD∥BC,AB=BC,则∠CBE=∠A,
∵CE⊥AB,∠CEB=90°,
∴,
∴,
∴,
∵EF⊥AD,CE⊥AB,
∴∠AFE=∠BEC=90°,
又∵∠CBE=∠A,
∴△AFE∽△BEC,
∴,
∴EF•BC=AE•CEAB×CES菱形ABCD24=32;
(3)①当点G在AD边上时,如图所示,延长FE交AD的延长线于点M,连接GF,过点E作 EH⊥DM于点H,
∵平行四边形ABCD中,AB=6,CE=2,
∴CD=AB=6,
DE=DC﹣EC=6﹣2=4,
∵DM∥FC,
∴△EDM∽△ECF,
∴,
2,
∴S△MGE=2S△EFG=EF•EG=7,
在Rt△DEH 中,∠HDE=∠A=60°,
则 ,,
∴,
∴MG=7,
∵GE⊥EF,EH⊥MG,∠MEH=90°﹣∠HEG=∠HGE,
∴tan∠MEH=tan∠HGE,
∵,
∴HE2=HM•HG,
设AG=a,则GD=AD﹣AG=5﹣a,
GH=GD+HD=5﹣a+2=7﹣a,HM=GM﹣GH=7﹣(7﹣a)=a,
(2)2=a(7﹣a),
解得:a=3或a=4,
即AG=3或AG=4,
②当G点在AB边上时,如图所示,
连接GF,延长GE交BC的延长线于点M,过点G作GN∥AD,则GN∥BC,四边形ADNG是平行四边形,
设AG=x,则 DN=AG=x,EN=DE﹣DN=4﹣x,
∵GN∥CM,
∴△ENG∽△ECM,
∴,
∴,
∴,
∵EF•,
∴,
过点E作EH⊥BC于点H,
在Rt△EHC中,EC=2,∠ECH=60°,
∴,CH=1,
∴,
则 ,
∴,
∴,,
∵∠MEF=∠EHM=90°,∠FEH=90°﹣∠MEH=∠M,
∴tan∠FEH=tan∠M,
即 ,
∴EH2=FH•HM,
即 ,
解得: x2=8 (舍去),
即 ;
③当G点在BC边上时,如图所示,
过点B作BT⊥DC于点T,
在Rt△BTC 中,,
,
,
EF•EG=7,
∴,
∵,
∴G点不可能在BC边上,
④当G点在CD上时,EF⊥GE,不符合相交,舍去,
综上所述,AG的长为3或4或 .
24.(2022•深圳)(1)发现:如图①所示,在正方形ABCD中,E为AD边上一点,将△AEB沿BE翻折到△BEF处,延长EF交CD边于G点.求证:△BFG≌△BCG;
(2)探究:如图②,在矩形ABCD中,E为AD边上一点,且AD=8,AB=6.将△AEB沿BE翻折到△BEF处,延长EF交BC边于G点,延长BF交CD边于点H,且FH=CH,求AE的长.
(3)拓展:如图③,在菱形ABCD中,AB=6,E为CD边上的三等分点,∠D=60°.将△ADE沿AE翻折得到△AFE,直线EF交直线BC于点P,求PC的长.
【解答】(1)证明:∵将△AEB沿BE翻折到△BEF处,四边形ABCD是正方形,
∴AB=BF,∠BFE=∠A=90°,
∴∠BFG=90°=∠C,
∵AB=BC=BF,BG=BG,
∴Rt△BFG≌Rt△BCG(HL);
(2)解:延长BH,AD交于Q,如图:
设FH=HC=x,
在Rt△BCH中,BC2+CH2=BH2,
∴82+x2=(6+x)2,
解得x,
∴DH=DC﹣HC,
∵∠BFG=∠BCH=90°,∠HBC=∠FBG,
∴△BFG∽△BCH,
∴,即,
∴BG,FG,
∵EQ∥GB,DQ∥CB,
∴△EFQ∽△GFB,△DHQ∽△CHB,
∴,即,
∴DQ,
设AE=EF=m,则DE=8﹣m,
∴EQ=DE+DQ=8﹣mm,
∵△EFQ∽△GFB,
∴,即,
解得m,
∴AE的长为;
方法2:连接GH,如图:
∵CH=FH,GH=GH,
∴Rt△FGH≌Rt△CGH(HL),
∴CG=FG,
设CG=FG=x,则BG=8﹣x,
在Rt△BFG中,BF2+FG2=BG2,
∴62+x2=(8﹣x)2,
解得x,
∴BG=BC﹣x,
∵∠GBE=∠AEB=∠FEB,
∴EG=BG,
∴EF=EG﹣FG;
∴AE;
(3)解:方法一:
(Ⅰ)当DEDC=2时,延长FE交AD于Q,过Q作QH⊥CD于H,如图:
设DQ=x,QE=y,则AQ=6﹣x,
∵CP∥DQ,
∴△CPE∽△QDE,
∴2,
∴CP=2x,
∵△ADE沿AE翻折得到△AFE,
∴EF=DE=2,AF=AD=6,∠QAE=∠FAE,
∴AE是△AQF的角平分线,
∴,即①,
∵∠D=60°,
∴DHDQx,HE=DE﹣DH=2x,HQDHx,
在Rt△HQE中,HE2+HQ2=EQ2,
∴(2x)2+(x)2=y2②,
联立①②可解得x,
∴CP=2x;
(Ⅱ)当CEDC=2时,延长FE交AD延长线于Q',过Q'作Q'H'⊥CD交CD延长线于H',如图:
设DQ'=x',Q'E=y',则AQ'=6+x',
同理∠Q'AE=∠EAF,
∴,即,
由H'Q'2+H'E2=Q'E2得:(x')2+(x'+4)2=y'2,
可解得x',
∴CPx',
综上所述,CP的长为或.
方法二:
(Ⅰ)当DEDC=2时,连接CF,过P作PK⊥CD于K,如图:
∵四边形ABCD是菱形,∠D=60°,
∴△ABC,△ADC是等边三角形,
∴∠ACB=∠ACD=60°,AD=AC,
∴∠PCK=60°,
∵将△ADE沿AE翻折得到△AFE,
∴∠AFE=∠D=60°=∠ACB,AF=AD=AC,EF=DE=2,
∴∠AFC=∠ACF,
∴∠PFC=∠PCF,
∴PF=PC,
设PF=PC=2m,
在Rt△PCK中,CK=m,PKm,
∴EK=EC﹣CK=4﹣m,
在Rt△PEK中,EK2+PK2=PE2,
∴(4﹣m)2+(m)2=(2+2m)2,
解得m,
∴PC=2m;
(Ⅱ)当CEDC=2时,连接CF,过P作PT⊥CD交DC延长线于T,如图:
同(Ⅰ)可证AC=AD=AF,∠ACB=60°=∠D=∠AFE,
∴∠ACF=∠AFC,
∴∠ACF﹣∠ACB=∠AFC﹣∠AFE,即∠PCF=∠PFC,
∴PC=PF,
设PC=PF=2n,
在Rt△PCT中,
CT=n,PTn,
∴ET=CE+CT=2+n,EP=EF﹣PF=DE﹣PF=4﹣2n,
在Rt△PET中,PT2+ET2=PE2,
∴(n)2+(2+n)2=(4﹣2n)2,
解得n,
∴PC=2n,
综上所述,CP的长为或.
25.(2021•深圳)在正方形ABCD中,等腰直角△AEF,∠AFE=90°,连接CE,H为CE中点,连接BH、BF、HF,发现和∠HBF为定值.
(1)① ;
②∠HBF= 45° ;
③小明为了证明①②,连接AC交BD于O,连接OH,证明了和的关系,请你按他的思路证明①②.
(2)小明又用三个相似三角形(两个大三角形全等)摆出如图2,k,∠BDA=∠EAF=θ(0°<θ<90°).
求① ;(用k的代数式表示)
② .(用k、θ的代数式表示)
【解答】解:①;②45°;
③由正方形的性质得:,O为AC的中点,
又∵H为CE的中点,
∴OH∥AE,OH,
∵△AEF是等腰直角三角形,
∴AE,
∴,
∵OH∥AE,
∴∠COH=∠CAE,
∴∠BOH=∠BAF,
∴△BOH∽△BAF,
∴,
∴∠HBF=∠HBO+∠DBF=∠DBA=45°;
(2)①如图2,连接AC交BD于点O,连接OH,
由(1)中③问同理可证:△DOH∽△DAF,
∴,
②由①知:△DOH∽△DAF,
∴∠HDO=∠FDA,
∴∠HDF=∠BDA=θ,
在△HDF中,,
设DF=2t,HD=kt,
作HM⊥DF于M,
∴HM=DH×sinθ=ktsinθ,DM=ktcosθ,
∴MF=DF﹣DM=(2﹣kcosθ)t,
在Rt△HMF中,由勾股定理得:
HF,
∴.
26.(2020•深圳)如图1,抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)与x轴的交点A(﹣3,0)和B(1,0),与y轴交于点C,顶点为D.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)连接AD,DC,CB,将△OBC沿x轴以每秒1个单位长度的速度向左平移,得到△O'B'C',点O、B、C的对应点分别为点O'、B'、C',设平移时间为t秒,当点O'与点A重合时停止移动.记△O'B'C'与四边形AOCD重合部分的面积为S,请直接写出S与t之间的函数关系式;
(3)如图2,过该抛物线上任意一点M(m,n)向直线l:y作垂线,垂足为E,试问在该抛物线的对称轴上是否存在一点F,使得ME﹣MF?若存在,请求出F的坐标;若不存在,请说明理由.
【解答】解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+3过点A(﹣3,0),B(1,0),
∴,解得,
∴抛物线的解析式为y=﹣x2﹣2x+3;
(2)①0<t<1时,如图1,若B'C'与y轴交于点F,
∵OO'=t,OB'=1﹣t,
∴OF=3OB'=3﹣3t,
∴S(C'O'+OF)×OO'(3+3﹣3t)×t3t,
②1≤t时,S;
③t≤3时,如图2,C′O′与AD交于点Q,B′C′与AD交于点P,过点P作PH⊥C′O′于H,
∵AO=3,O'O=t,
∴AO'=3﹣t,O'Q=6﹣2t,
∴C'Q=2t﹣3,
∵QH=2PH,C'H=3PH,
∴PHC'Q(2t﹣3),
∴S(2t﹣3),
∴S,
综合以上可得:S.
(3)令F(﹣1,t),则MF,MEn,
∵ME﹣MF,
∴MF=ME,
∴,
∴m2+2m+1+t2﹣2nt.
∵n=﹣m2﹣2m+3,
∴m2+2m﹣3=﹣n,
∴3﹣n+1+t2﹣2nt,
∴t2﹣2nt0.
当t时,上式对于任意n恒成立,
∴存在F(﹣1,).
27.(2019•深圳)已知在平面直角坐标系中,点A(3,0),B(﹣3,0),C(﹣3,8),以线段BC为直径作圆,圆心为E,直线AC交⊙E于点D,连接OD.
(1)求证:直线OD是⊙E的切线;
(2)点F为x轴上任意一动点,连接CF交⊙E于点G,连接BG;
①当tan∠ACF时,求所有F点的坐标 ,F2(5,0) (直接写出);
②求的最大值.
【解答】解:(1)证明:如图1,连接DE,BD,
∵BC为圆的直径,
∴∠BDC=90°,
∴∠BDA=90°
∵OA=OB
∴OD=OB=OA
∴∠OBD=∠ODB
∵EB=ED
∴∠EBD=∠EDB
∴∠EBD+∠OBD=∠EDB+∠ODB
即:∠EBO=∠EDO
∵CB⊥x轴
∴∠EBO=90°
∴∠EDO=90°
∵点D在⊙E上
∴直线OD为⊙E的切线.
(2)①如图2,当F位于AB上时,过F作F1N⊥AC于N,
∵F1N⊥AC
∴∠ANF1=∠ABC=90°
∴△ANF∽△ABC
∴
∵AB=6,BC=8,
∴AC10,即AB:BC:AC=6:8:10=3:4:5
∴设AN=3k,则NF1=4k,AF1=5k
∴CN=CA﹣AN=10﹣3k
∴tan∠ACF,解得:k
∴
即F1(,0)
如图3,当F位于BA的延长线上时,过F2作F2M⊥CA于M,
∵△AMF2∽△ABC
∴设AM=3k,则MF2=4k,AF2=5k
∴CM=CA+AM=10+3k
∴tan∠ACF
解得:
∴AF2=5k=2
OF2=3+2=5
即F2(5,0)
故答案为:F1(,0),F2(5,0).
②方法1:如图4,过G作GH⊥BC于H,
∵CB为直径,
∴∠BHG=∠CBF=∠BGC=90°,
∴∠CBG+∠BCG=∠BFC+∠BCG=90°,
∴∠CBG=∠BFC,
∴△BGH∽△FCB,
∴,
∵,
∴,
∴的最大值为.
方法2:设∠BCG=α,则sinα,cosα,
∴sinαcosα
∵(sinα﹣cosα)2≥0,即:sin2α+cos2α≥2sinαcosα
∵sin2α+cos2α=1,
∴sinαcosα,即
∴的最大值.
28.(2018•深圳)已知抛物线,顶点为A,且经过点,点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,直线AB与x轴相交于点M,y轴相交于点E,抛物线与y轴相交于点F,在直线AB上有一点P,若∠OPM=∠MAF,求△POE的面积;
(3)如图2,点Q是折线A﹣B﹣C上一点,过点Q作QN∥y轴,过点E作EN∥x轴,直线QN与直线EN相交于点N,连接QE,将△QEN沿QE翻折得到△QEN1,若点N1落在x轴上,请直接写出Q点的坐标.
【解答】解:(1)把点代入,
解得:a=1,
∴抛物线的解析式为:;
(2)由知A(,﹣2),
设直线AB解析式为:y=kx+b,代入点A,B的坐标,
得:,
解得:,
∴直线AB的解析式为:y=﹣2x﹣1,
易求E(0,﹣1),,,
若∠OPM=∠MAF,
∴OP∥AF,
∴△OPE∽△FAE,
∴,
∴,
设点P(t,﹣2t﹣1),则,
解得,,
∵△POE的面积•OE•|t|,
∴△POE的面积为或.
(3)若点Q在AB上运动,如图1,
设Q(a,﹣2a﹣1),则NE=﹣a、QN=﹣2a,
由翻折知QN′=QN=﹣2a、N′E=NE=﹣a,
由∠QN′E=∠N=90°易知△QRN′∽△N′SE,
∴,即2,
∴QR=2、ES,
由NE+ES=NS=QR可得﹣a2,
解得:a,
∴Q(,);
若点Q在BC上运动,且Q在y轴左侧,如图2,
设NE=a,则N′E=a,
易知RN′=2、SN′=1、QN′=QN=3,
∴QR、SEa,
在Rt△SEN′中,(a)2+12=a2,
解得:a,
∴Q(,2);
若点Q在BC上运动,且点Q在y轴右侧,如图3,
设NE=a,则N′E=a,
易知RN′=2、SN′=1、QN′=QN=3,
∴QR、SEa,
在Rt△SEN′中,(a)2+12=a2,
解得:a,
∴Q(,2).
综上,点Q的坐标为(,)或(,2)或(,2).
29.(2017•深圳)如图,抛物线y=ax2+bx+2经过点A(﹣1,0),B(4,0),交y轴于点C;
(1)求抛物线的解析式(用一般式表示);
(2)点D为y轴右侧抛物线上一点,是否存在点D使S△ABCS△ABD?若存在请直接给出点D坐标;若不存在请说明理由;
(3)将直线BC绕点B顺时针旋转45°,与抛物线交于另一点E,求BE的长.
【解答】解:
(1)∵抛物线y=ax2+bx+2经过点A(﹣1,0),B(4,0),
∴,解得,
∴抛物线解析式为yx2x+2;
(2)由题意可知C(0,2),A(﹣1,0),B(4,0),
∴AB=5,OC=2,
∴S△ABCAB•OC5×2=5,
∵S△ABCS△ABD,
∴S△ABD5,
设D(x,y),
∴AB•|y|5|y|,解得|y|=3,
当y=3时,由x2x+2=3,解得x=1或x=2,此时D点坐标为(1,3)或(2,3);
当y=﹣3时,由x2x+2=﹣3,解得x=﹣2(舍去)或x=5,此时D点坐标为(5,﹣3);
综上可知存在满足条件的点D,其坐标为(1,3)或(2,3)或(5,﹣3);
(3)∵AO=1,OC=2,OB=4,AB=5,
∴AC,BC2,
∴AC2+BC2=AB2,
∴△ABC为直角三角形,即BC⊥AC,
如图,设直线AC与直线BE交于点F,过F作FM⊥x轴于点M,
由题意可知∠FBC=45°,
∴∠CFB=45°,
∴CF=BC=2,
∴,即,解得OM=2,,即,解得FM=6,
∴F(2,6),且B(4,0),
设直线BE解析式为y=kx+m,则可得,解得,
∴直线BE解析式为y=﹣3x+12,
联立直线BE和抛物线解析式可得,解得或,
∴E(5,﹣3),
∴BE.
30.(2016•深圳)如图,抛物线y=ax2+2x﹣3与x轴交于A、B两点,且B(1,0)
(1)求抛物线的解析式和点A的坐标;
(2)如图1,点P是直线y=x上的动点,当直线y=x平分∠APB时,求点P的坐标;
(3)如图2,已知直线yx分别与x轴、y轴交于C、F两点,点Q是直线CF下方的抛物线上的一个动点,过点Q作y轴的平行线,交直线CF于点D,点E在线段CD的延长线上,连接QE.问:以QD为腰的等腰△QDE的面积是否存在最大值?若存在,请求出这个最大值;若不存在,请说明理由.
【解答】解:
(1)把B(1,0)代入y=ax2+2x﹣3,
可得a+2﹣3=0,解得a=1,
∴抛物线解析式为y=x2+2x﹣3,
令y=0,可得x2+2x﹣3=0,解得x=1或x=﹣3,
∴A点坐标为(﹣3,0);
(2)若y=x平分∠APB,则∠APO=∠BPO,
如图1,若P点在x轴上方,PA与y轴交于点B′,
由于点P在直线y=x上,可知∠POB=∠POB′=45°,
在△BPO和△B′PO中
,
∴△BPO≌△B′PO(ASA),
∴BO=B′O=1,
设直线AP解析式为y=kx+b,把A、B′两点坐标代入可得
,解得,
∴直线AP解析式为yx+1,
联立,解得,
∴P点坐标为(,);
若P点在x轴下方时,同理可得△BOP≌△B′OP,
∴∠BPO=∠B′PO,
又∠B′PO在∠APO的内部,
∴∠APO≠∠BPO,即此时没有满足条件的P点,
综上可知P点坐标为(,);
(3)如图2,作QH⊥CF,交CF于点H,设抛物线交y轴于点M.
∵CF为yx,
∴可求得C(,0),F(0,),
∴tan∠OFC,
∵DQ∥y轴,
∴∠QDH=∠MFD=∠OFC,
∴tan∠HDQ,
不妨设DQ=t,DHt,HQt,
∵△QDE是以DQ为腰的等腰三角形,
∴若DQ=DE,则S△DEQDE•HQt×tt2,
若DQ=QE,则S△DEQDE•HQ2DH•HQttt2,
∵t2t2,
∴当DQ=QE时△DEQ的面积比DQ=DE时大.
设Q点坐标为(x,x2+2x﹣3),则D(x,x),
∵Q点在直线CF的下方,
∴DQ=tx(x2+2x﹣3)=﹣x2x,
当x时,tmax=3,
∴(S△DEQ)maxt2,
即以QD为腰的等腰三角形的面积最大值为.
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