内容正文:
2025-2026学年北师大版八年级数学下册《第3章图形的平移与旋转》
期末综合复习压轴题专题训练(附答案)
1.(一)猜测探究
在等边△ABC中,点D是直线AB上的一个动点,线段CD绕点C逆时针旋转60°得到线段
CE,连接DE,BE
E
D
B
D
图1
图2
图3
(1)如图1,当点D在AB边上运动时,线段BD,BC和BE的关系是
(2)如图2,当点D运动到线段AB的延长线上时,(1)中结论是否仍然成立?若成立,请
给予证明;若不成立,请说明理由:
(二)拓展应用
(3)如图3,将△ABC绕点C逆时针旋转60°得到△CDE,连接AB,DE交于点F,连接
CF,若CF=5,BF=2,DF=3,求线段DE的长
2.如图,已知MN‖GH,点C在MN上,点A、B在GH上.在△ABC中,
∠ACB=90°,∠BAC=45°,点E、F在直线BC上,在△就中,∠EDF=90°,
∠DFE=30°.
M
M
B
备用图
(1)图中∠BCN的度数是多少?请说明理由:
(2)将△乙沿直线BC平移,使得点E与B重合,再将△就绕点E按逆时针方向进行旋转,
至少旋转度,使得DE与AC平行:
(3)将△乙沿直线BC平移,当点D在MN上时,求∠CDE的度数:
(4)将△乙沿直线BC平移,当以C、D、F为顶点的三角形中有两个角相等时,请直接写
出∠CDE的度数.
3.已知在平面直角坐标系中,0为坐标原点,直线AB:y=kx+6k+6(k≠0)过定点A.
与y轴交于点B,过点A作AC⊥y轴于点C.
G
图1
图2
(1)直接写出定点A的坐标为
(2)如图1,点D-2,0,连接CD,当k<0时,连接AO,若AB⊥CD,且在AO左侧存在
点Em,6+m使得∠EAO=∠BAC,求点B和点E的坐标;
(3)如图2,当k>0时,直线AB交x轴于点F,平移直线AB交x轴正半轴于点G,交y轴负
1-1为定值.
半轴于点H,连接AG,交y轴正半轴于点M当AF=GH时,求证:CMCB
4.已知A、B两点的坐标分别为A-2,1,B-4,-1,将线段AB水平向右平移了6个
单位长度到DC,连接AD,BC,得四边形ABCD.
图1
图2
(1)点C的坐标为」
点D的坐标为
2蜘图1,E为X销上一点,若DE平分∠DC,且DE⊥HC于E,∠ABH=4<ABC,
求∠BHC与∠ABH的数量关系:
(3)如图2,直线CG⊥x轴于G,直线CG上有一动点Q,连接BQ、DQ,求BQ+DQ最小
时Q点的坐标,并说明理由.
5.基础研究:
(1)课外兴趣小组活动时,老师提出了如下问题:如图1,△ABC中,若AB=4,
AC=3.求BC边上的中线AD的取值范围.李海在组内经过合作交流,得到了如下的解决
方法:延长AD到点E,使DE=AD,连接BE,则得到△ADC≌△EDB,李海证明
△BED≌△CAD用到的判定定理是:
(用字母表示):
D
B M
图1
图2
图3
问题解决:
(2)如图2,以△ABC的边AB,AC为边向外作△ABE和△ACD,AB=AE,
AC=AD,∠BAE=∠CAD=90°,M是BC中点,连接AM,DE.求证AM⊥DE,
拓展应用:
(3)将上述图形中的某一个直角三角形旋转,如图3,△ABE与△ADC均为等腰直角三
角形.∠BAE=∠DAC=90°,连接BC,DE,若M为BC的中点,连接AM,求证:
DE=2AM.
6.△ABC是等边三角形,点D是射线BC边上一点(不与BC重合),∠ADE=60°,
AD=DE,连接CE.
图2
(1)如图1,点D是线段BC上一点(不与B,C重合)
①判断CE与AB的位置关系,并证明:
②过点D作DG⊥AB,垂足为G.直接写出DG,AG与DC之间的数量关系.
(2)如图2,点D是线段BC延长线上一点,过点D作DG⊥AB,垂足为G.用等式DG,
AG与DC之间的数量关系,并证明,
7.由特殊到一般、类比、转化是数学学习和研究中经常用到的思想方法.下面是对一道几
何题进行变式探究的思路,请你运用上述思想方法完成探究任务,问题情境:已知
∠ACD=90°,MN是过点A的直线,AC=DC,DB⊥MN于点B,
M
图(1)
图(2)
图(3)
问题探究:
(1)如图(1),直接写出BD、AB、CB的数量关系;(提示:过点C作CE⊥CB
于点C,与MN交于点E)
(2)当MN绕A旋转到如图(2)位置时,BD、AB、CB满足什么样的数量关系,请说明理
由:
(3)当MN绕A旋转到如图(3)位置时,∠BCD=30°,BD=V2,求CD和CB的值.
8.如图,直线y=kx+6分别交x轴,y轴于点AB:已知S6A0B=63
P
(1)求A点坐标和直线AB的解析式:
(2)已知点P为直线AB上一动点,将点P绕点C1,0顺时针旋转60°得到点Q,连结CQ、
PQ、AQ
①求∠CAQ的度数.
②当△APQ为直角三角形时,请直接写出点Q的坐标.
9.如图,△ABC的两条高AD与BE交于点O,AD=BD,AC=6.
E
B
B
备用图
(1)若∠DBO=23°,则∠DAC=
(2)求BO的长:
(3)点F是射线BC上一点,且CF=AO,动点P从点O出发,沿线段OB以每秒1个单位长
度的速度向终点B运动,同时动点Q从点A出发,沿射线AC以每秒5个单位长度的速度
运动,当点P到达点B时,P、Q两点同时停止运动,设运动时间为t(秒),当△AOP与
△FCQ全等时,直接写出t的值.
10.【综合与探究】
【问题情境】如图,在△ABC中,∠ACB=90°,BC=AC,点D在直线BC上运动,
连接AD,作射线AM⊥AD,点E在射线AM上,并且在点D动动的过程中始终保持
AE=AD,过点E作EF⊥AC,垂足为点F.
M
E
E
M
D
B
DC
B
图1
图2
备用图
【探究发现】
(1)如图1,当点D在线段BC上(不含点C)时.
①直接写出∠AEF与∠DAC的数量关系:
②求证:△ACD≌△EFA:
【拓展思考】
(2)如图2,当点D在线段BC的延长线上时.求证:EF=AC:
(3)当点D在直线BC上运动时,线段EF的长度是否发生变化?请说明理由.
11.【综合探究】
(1)如图①,在平面直角坐标系中,直线y=x-4与x轴,y轴分别交于A,B两点,
【解决问题】
①则点A坐标为_;点B坐标为_;
②C,D是正比例函数y=kx图象上的两个动点,连接AD,BC,若BC⊥CD,BC=3,
则AD的最小值是_;
(2)如图②,一次函数y=-2x+2的图象与x轴,y轴分别交于B,A两点.将直线AB绕
点A逆时针旋转45°得到直线1,求直线1对应的函数表达式:
【迁移拓展】
(3)如图③,直线y=-2x+3的图象与x轴,y轴分别交于A,B两点,直线:y=-2与y
轴交于点D.点P,Q分别是直线1和直线AB上的动点,点C的坐标为3,0,当△PQC是
以CQ为斜边的等腰直角三角形时,直接写出点Q的坐标
图①
图②
图③
12.【问题情景】如图1,在△ABC中,CM为△ABC的中线,若AC=2,BC=4,求
CM的取值范围.中线倍长法:如图2,延长CM至点D,使得MD=CM,连结BD,可证
明△ACM≌△BDM,由全等得到BD=AC=2,从而在△BCD中,根据三角形三边关
系可以确定CD的范围,进一步即可求得CM的范围.
图1
图2
图3
图4
图5
(1)在上述过程中,证明△ACM≌△BDM的依据是
CM的范围为
【思考探究】(2)如图3,在△ABC中,∠ACB=90°,M为AB中点,D、E分别为
AC、BC上的点,连结MD、ME、DE,∠DME=90°,若BE=1,AD=2,求DE的
长:
【拓展延伸】
(3)如图4,C为线段AB上一点,AC>BC,分别以AC、BC为斜边向上作等腰直角
△ACD和等腰直角△CBE,M为AB中点,连结DM,EM,DE.
①判断:△DME的形状,并说明理由;
②若将图4中的等腰Rt△CBE绕点C转至图5的位置(A,C,B不在同一条直线上),
连结AB,M为AB中点,且D,E在AB同侧,连结DM,EM.若AD=5,EB=3,直接
写出:△DAM和△EBM的面积之差为
13.己知在平行四边形ABCD中,动点P在AD边上,以每秒0.5Cm的速度从点A向点D
运动,
图2
图3
图4
(1)如图1,在运动过程中,若CD=CP,CP平分∠BCD,求∠B的度数
(2)如图2,另一动点Q在BC边上,以每秒2Cm的速度从点C出发,在BC之间往返运动,
P,O两点同时出发,当点P到达点D时停止运动(同时Q点也停止),若AD=6cm,当
运动时间为_秒时,以P,D,QB四点组成的四边形是平行四边形
(3)如图3,连结BP并延长与CD的延长线交于点F,CE平分∠ACF交BF于E点,当
AE⊥CE,DF=8时,求AC的长
(4)如图4,在(1)的条件下,连BP并延长与CD的延长线交于点F,若AB=4Cm,求
△APF的面积.
14.(1)如图1,已知:△ABC和△BCD是等边三角形,点B、C、D在同一直线上,
连接BE,和边AC交于点G,连接AD,和BE交于点F.求证:△ACD≌△BCE,
(2)在(1)的条件下,如图2,将△ECD绕点C顺时针旋转一定的角度a(0°<c<60°),
连接CF」
①求∠AFB的度数:
②猜想线段CF、AF和BF的数量关系,并证明.(如果证明需要用到①的结论,可以直
接使用,无需再次证明)
(3)如图3,在△ABC中,AB=AC,过△ABC外一点D,作∠ADB=∠ACB,BD
和边AC交于F,连接CD,过点A作AE⊥BF于E,若CD=4,BD=10,AD=9,请直
接写出SAABF-SACDF的值.
15.综合与实践:
定义:如图1,在△ABC中,把AB绕点A顺时针旋转a0°<a<180得到AB,把AC
绕点A逆时针旋转β得到AC,连接BC.当C+B=180°时,称△ABC是△ABC的
“旋补三角形”,边BC上的中线AD叫做△ABC的“旋补中线”,点A叫做“旋补中
心”.
【特例感知】
(1)①如图2,当△ABC为等边三角形时,AD与BC的数量关系为-:
②如图3,当∠BAC=90°,BC=8时,则AD长为_·
【猜想论证】
(2)在图1中,当△ABC为任意三角形时,猜想AD与BC的数量关系,并给予证明.
【拓展应用】
(3)如图4,在四边形ABCD中,∠C=90°,∠D=150°,BC=12,CD=2V3,
AD=6.在四边形内部恰好存在点P,使△PDC是△PAB的“旋补三角形”,补全图形,
并直接写出△PAB的“旋补中线”长-·
B
B
B
图1
图2
图3
图4
16.(1)提出问题:如图1,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,点A正好落在直线l上,则
∠1、∠2的关系为
(2)探究问题:①如图2,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,点A正好落在直
线l上,分别作BD⊥I于点D,CE⊥l于点E,试探究线段BD、CE、DE之间的数量关系,
并说明理由,
②如图3,将①中的条件改为:在△ABC中,AB=AC,D、A、E三点都在l上,并且有
∠BDA=∠AEC=∠BAC=Q,其中a为任意锐角或钝角.请问①中结论是否成立?如
成立,请你给出证明;若不成立,请说明理由
(3)解决问题:如图4,直线PQ经过Rt△ABC的直角顶点C,△ABC的边上有两个动
点D、E,点D以2cm/s的速度从点A出发,沿AC→CB移动到点B,点E以3cmIs的速
度从点B出发,沿BC→CA移动到点A,两动点中有一个点到达终点后另一个点继续移动
到终点.过点D、E分别作DM⊥PQ,EN⊥PQ,垂足分别为点M、N,若
AC=12cm,BC=16cm,设运动时间为t,当以点D、M、C为顶点的三角形与以点E、
N、C为顶点的三角形全等时,求此时t的值.(直接写出结果)
2
22
图2
图3
图4
17.已知:如图①,直线1是线段AB的垂直平分线,点P、C、O、E在直线1上,
OA=0C'∠AEB=120:S。AC=16:点P从点C出发,沿直线1向上以2个单位/秒
的速度运动,连接PA、PB.点D是线段AC的中点.
图①
图②
问题:
(1)直接写出线段AO的长度:
(2)设点P运动的时间为t秒,求当t为何值时,线段DP与DB垂直且相等?并说明理由:
(3)如图②,在点P运动过程中,当∠APB=60°时,有一个角∠MEN=60°,其两边分
别与AP、BP交于点M、N,连接MN.现将∠MEN绕着点E旋转0°<θ<60°,点
M、N始终在AP和BP上.试判断在这一过程中,△PMN的周长是否发生变化?若没有变
化,请求出其周长;若发生变化,请说明理由
18.若一个四边形中存在相邻两边的平方和等于一条对角线的平方,则称这个四边形为勾
股四边形,这两条相邻的边称为这个四边形的勾股边,
(图1)
(图2)
(图3)
(备用图)
(1)【操作感知】如图1,已知点O,A,B在5×5的网格格点上(小正方形的顶点),若M
为格点,请在图1的网格中直接画出一个以OA,OB为勾股边且对角线相等的勾股四边形
OAMB
(2)【探究论证】如图2,△ABD和△CBE都是等腰直角三角形,
∠ABD=∠CBE=90°,BA=BD,BC=BE,将△ABD绕点B旋转,当∠DCB=45
时,求证:四边形AECD是以CD,CE为勾股边且对角线相等的勾股四边形,
(3)【迁移探究】如图3,△ABC和△BDE都是等边三角形,将△BDE绕点B旋转,连接
AD,若AB=4V3,BD=V13,在旋转的过程中,当四边形ABED是以AB,AD为勾股
边的勾股四边形时,请直接写出线段AD的长,
19.一副三角板如图1摆放,∠C=∠DFE=90°,∠B=30°,∠E=45°,点F在BC
上,点A在DF上,且AF平分∠CAB,现将三角板DFE绕点F顺时针旋转(当点D落在
射线FB上时停止旋转).
图1
图2
图3
(1)当∠AFD=°时,DE‖AB;当∠AFD=°时,EF‖AB;当∠AFD=
时,DFAC:
(2)在旋转过程中,DF与AB的交点记为P,如图2,若△AFP有两个内角相等,求
∠AFD的度数:
(3)当边DE与边AB、BC分别交于点MN时,如图3,若∠AFM=2∠BMN,比较
∠FMN与∠FNM的大小,并说明理由
20.如图,在平面直角坐标系xOy中,四边形OABC是平行四边形,A,C两点的坐标分别
为(4,0),(-2,3).将平行四边形OABC先向右平移4个单位后,再向下平移1个单位,
得到平行四边形NPQM
VA
(1)请求出直线MN的解析式:
(2)平行四边形NPQM与平行四边形OABC的重叠部分的形状是一,重叠部分的面积是
一;
(3)点E是x轴上一动点,在直线OB上是否存在点D,使得以O,N,D,E为顶点的四边
形为平行四边形?若存在,请求出满足条件的所有点D、点E的坐标;若不存在,请说明
理由.
21.如图1,在平面直角坐标系中,一次函数y=2x+6的图象交x轴于点A,交y轴于点
B.点D在x轴正半轴上,且OD=号OA,以AB、AD为边作平行四边形ABCD.
3
D
AOE
D
图1
图2
备用图
(1)点A的坐标
点B的坐标
(2)请求出直线BD的函数解析式:
(3)如图2,点E从点O出发,以每秒1个单位的速度沿x轴正方向移动,记点E运动时间
为t秒.点F是线段BD的中点,连接EF并延长交直线BC于点H,请直接写出:当t为何
值时,四边形ABHE为平行四边形:
(4)点Q是直线BD上的一个动点,在y轴上找一点P,连接AP,AQ,PQ,当△APQ是
以PQ为斜边的等腰直角三角形时,请直接写出点P的坐标.
22.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,O是AB边上的中点,三角板OMN的直角顶点
与O重合,∠MON=90°,直角三角形板MON绕点O旋转使边OM交AC于点D,边ON
交BC于点E(D、E不与A、B重合),连接DE,
图①
图②
(1)如图①,当CA=CB=4时,
①请直接写出DE的取值范围;
②判断△DOE的形状并说明理由:
③判断四边形ODCE的面积在旋转的过程中是否变化,若不变,求出该四边形的面积;若
变化,请说明变化的范围:
(2)如图②,直接写出线段AD,DE和BE的数量关系.
23.问题探究:
一条线段沿某个方向平移一段距离后与原线段构成一个平行四边形.我们可以利用这一性
质,将有些条件通过平移集中在一起来解决一些几何问题.
(1)如图1,两条长度相等的线段AC和BN相交于G点,∠AGB=60°,试说明线段
AB+CN≥BN
分析:考虑通过平移,将AB、CN和BN集中到同一个三角形中,运用三角形的三边关系
来证明,
如图1,作AM‖BN且AM=BN,则四边形ABNM是
(填四边形ABNM的形状),
.AB=MN:,AC=BN=AM,∠MAC=∠AGB=60°,
∴.△ACM是(填△ACM的形状),∴.MA=MC=BN
当AB与CN不平行时,M,N,C三点不在同一直线上,由三角形三边关系可知,
MN+NCMC(填>或=或<);
当AB与CN平行时,M,N,C三点在同一直线上,此时,MN+NC=MC,.
AB+CN≥BN.
B
N
图1
图2
图3
问题解决:
(2)如图2,在△ABC中,AC=BC,∠C=90°,点M点N分别在BC,AC上,BN
交AM于点G,∠AGB=150°,AN=BM=V3-1.
①求证:AM=BN:
②求AM的值:
拓展应用:
(3)如图3,在△ABC中,∠C=45°,点M,点N分别在BC,AC上,BN交AM于点
G,若AM=BN,∠AGB=120°,AN=2a,BM=b-ab>a,直接写出AM长(用
含a、b的代数式表示).
参考答案
1.(1)解:,线段CD绕点C逆时针旋转60°得到线段CE,
∴.CD=CE,∠DCE=60°,
△CDE是等边三角形,
.∠DCE=60,
,△ACB是等边三角形,
.AC=BC=AB,∠DCE=∠ACB=60°,
∴.∠ACD=∠BCE,
.△ACD≌△BCE SAS,
.AD=BE.
.BC=AB=BD+AD=BD+BE,
BD+BE=BC:
(2)解:不成立,应为BD+BC=BE
,线段CD绕点C逆时针旋转60°得到线段CE,
∴.CD=CE,∠DCE=60°,
∴△CDE是等边三角形,
.∠DCE=60°,
,△ACB是等边三角形,
.AC=CB=AB,∠ACB=60,
∴.∠ACB+∠BCD=∠DCE+∠BCD,
即∠ACD=∠BCE,
∴.△ACD≌△BCE SAS,
∴.AD=BE
∴BE=AD=AB+BD=BC+BD,
即BD+BC=BE:
(3)解:在ED上取一点P,使EP=FB,
D
图3
由题意得,CB=CE,∠CBF=∠CEP,
.∴△CFB≌△CPE SAS,
.CF=CP,∠FCB=∠PCE,
由题意得,∠BCE=60°,
.∠FCP=∠FCB+∠BCP=∠PCE+∠BCP=∠BCE=6O°,
∴,△FCP是等边三角形,
∴.CF=FP,
.DE=DF+FP+PE=DF+CF+FB=5+2+3=10.
即线段DE的长为10.
2.(1)解:∠BCN=45°,理由如下:
.∠ACB+∠ABC+∠BAC=180°,∠ACB=90°,∠BAC=45°,
.∠ABC=45°,
.MN GH,
∴.∠BCN=∠ABC=45°,
(2)解:如图,
C
M
GA
B(E)
当DE‖AC时,∠DEH=∠BAC=45°,
∠ABC=45°,
∴.∠HEF=45,
,∠EDF=90°,∠DFE=30°,
.∠g=180°-∠EDF-∠DFE=60°,
.∠DEH=∠g-∠HEF=15°,
∴.∠DED=∠DEH-∠DEH=30,
∴,将△乙绕点E按逆时针方向进行旋转,至少旋转30°,使得DE‖AC:
(3)解:如图所示:
A
∠ACB+∠ABC+∠BAC=180°∠ACB=90°
E.
∠BAC=45°,
∠ABC=45,
.MN‖GH,
∠DCE=∠ABC=45,
:在△乙中,∠EDF=90°,∠DFE=30°,
∠兽=180°-∠EDF-∠g=60°,
,∠CED+∠g=180°,
.∠CED=120°,
,∠DCE+∠CDE+∠CED=180°,
.∠CDE=180°-∠CDE-∠CED=15°:
(4)解:∠CDE=60或105°或15°或30°,
理由如下:
分两种情况,I.当△乙向上平移时,
①如图所示1:当以C、D、F为顶点的三角形中有两个角相等,即
∠DFE=∠CDF=30时,
M
∠EDF=∠CDE+∠CDF=90
G
B
图1
.∠CDE=90°-∠CDF=60°:
②如图2所示:当以C、D、F为顶点的三角形中有两个角相等,即∠FDC=∠DCF时,
D
∠DFE=∠FDC+∠DCF=30
H
G
图2
.∠FDC=∠DCF=15°,
:∠EDF=90,
.∠CDE=∠EDF+∠FDC=90°+15°=105°:
③如图3所示:当以C、D、F为顶点的三角形中有两个角相等,即∠FDC=∠DCF时
D
M
∠DFE=30°∠FDC+∠DCF+∠DFE=180°
H
A
B
图3
∴.∠FDC=∠DCF=75°,
,∠EDF=90°,
.∠CDE=∠EDF-∠FDC=90°-75°=15°:
Ⅱ.当△乙向下平移时,如图4所示:
M
D
G
A
B
图4
④当以C、D、F为顶点的三角形中有两个角相等,即
∠DFE=∠DCF=30°时,
:∠EDF=90°,
.∠CED=∠EDF+∠DFE=120°,
.∠CDE=180°-∠CED-∠DCF=30:
综上可知:将△乙沿直线BC平移,当以C、D、F为顶点的三角形中有两个角相等时
∠CDE的度数为60°或105°或15°或30.
3.(1)解:AB:y=kx+6k+6(k≠0)变形得y-6=x+6k,
AB:y=k心+6k+6(k≠0)过定点,
y-6=x+6k的解有无数,
y-6=0,x+6=0,
解得y=6,x=-6,
故直线过定点-6,6,
故答案为:-6,6.
(2)解:由题意得:AC=CO=6,OD=2,
.AB⊥CD
.∴.∠CAB=∠DCO=90°-∠ACD,
在△ACB和△COD中
∠CAB=∠OCD
∵AC=CO
∠ACB=∠COD
B
t△ACB≌△CODIASA
图1
∴.CB=D0=2,
故OB=OC-CB=4,
故B坐标为0,4
.AC=C0,∠AC0=90,
.∴∠CA0=45
.∠EAO=∠CAB,
∴.∠EAB=∠EAO+∠OAB=∠CAB+∠OAB=45°,
如图1,过B作BB⊥AB,交AE的延长线于点B,过点B作BC⊥y轴于点C,
则∠ABB=∠EAB=45°,∠ABC+∠BBC=90°,∠BBC+∠BBC=90°,
故AB=BB,∠ABC=∠BBC,
在△ACB和△BCB中,
∠ACB=∠BC'B
∠ABC=∠BBC
AB=BB
△ACB≌△BC'BAAS
.∴.BC=BC=2,BC=AC=6,
∴.0C=6-4=2,
B-2,-2
-6k+b=6
设直线AB的解析式为:y=kx+b,根据题意,得-2k+b=-2:
k-2
解得b=-6
故直线AB的解析式为:y=-2x-6,
把Em,6+m代入y=-2x-6得6+m=-2m-6,
解得m=-4,
∴.E的坐标为-4,2.
(3)解:如图2,过A作AN⊥FG于点N,
.AF‖HG,
∴.∠AFN=∠HGO,
又.·∠ANF=∠HOG且AF=HG
.∴.△ANF≌△HOG AAS,
B
∴.OH=AN=6
N D
G x
H
图2
∴.H0,-6,
设HG的解析式为y=k心-6,
6
令x-6=0,则x=
co
设AG的解析式为y=mx+n,代入A和G的坐标得:
-6m+n=6
6m6+n=0
m=-
解得:
k+1
n=
6
k+1
6
∴.AG的解析式为y=-
k+1XkI
.0M=,6
+1
.CM=6-
6_6k
k+1k+11
,∵CB=6k+6-6=6k,
d品正触k旅日为定
k+1
4.(1)解:,A、B两点的坐标分别为A-2,1,B-4,-1,将线段AB水平向右平移
了6个单位长度到DC,
.C2,-1,D4,1,
故答案为:2,-1,4,1:
(2)解:设CH交AD于F,BH交AD于P,
AP
图2
由平移可知,ABCD,且AB=CD,
∴.四边形ABCD是平行四边形,
.∠ABC=∠ADC,ADI‖BC,
.∠DFC=∠HCB,
:∠ABH=4∠ABC,
.∠ABC=∠ADC=4∠ABH,
.∠HBC=∠ABC-∠ABH=3∠HBA,
,DE平分∠ADC,DE⊥HC,
.DC=DF,
六GFD=∠DCF=180-∠ADC=90-2∠ABH.
.∠HCB=90°-2∠ABH,
∠BHC=180°-∠HBC-∠HCB=180°-3∠HBA-90°-2∠ABH=90°-∠ABH
(3)解:
BQ+DQ最小时Q点的坐标为
理由如下:
连接BD交CG于Q,
由两点间线段最短可知,当B、D、Q三点共线时BQ+DQ最小,
即Q在Q位置时BQ+DQ最小,
yd
图1
,直线CG⊥x轴于G,
G的横坐标2,
设Q点坐标为2,m'SARCD=SAxQ+S△Dc0
×6×2=×m+1×6+2xm+1×4-2
解得m=
21
Co
o2引
即BQ+D0最小时0点的坐标为2,号
5.(1)解:延长AD到点E,使DE=AD,连接BE,
B
D
E
,AD为BC边上的中线,
∴BD=CD,
在△ADC和△EDB中,
CD=BD
∠ADC=∠EDB,
AD=DE
∴△ADC≌△EDB SAS,
故李海证明△BED≌△CAD用到的判定定理是SAS:
(2)证明:如图:延长AM,使得AM=MG,连接BG,延长MA交BD于F,
D
B、MN
图2G
由(1)可得:△AMC≌△GMB SAS,
.∠G=∠CAM,∠ACB=∠GBM,
.∠BAM+∠ABG+∠G=180°,
.∠BAM+∠ABG+∠CAM=180°,
.∠BAC+∠ABG=180°,
,∠BAE=∠CAD=90°,
.∠BAC+∠EAD=180°,
∴.∠ABG=∠EAD
在△DAE和△GBA中,
AE=AB
∠DAE=∠GBA,
AD=BG
∴.△DAE≌△GBA|SAS,
∴.∠BAG=∠AED
,∠BAG+∠EAF=90°,
.∠AED+∠EAF=90,
.∠AFE=180°-∠AED+∠EAF=90°,
.AM⊥DE
(3)证明:如图,延长AM,使得AM=HM,连接CH,延长CH交AE于I,
B
'M
由(1)可得△BAM≌△CHM SAS,
∴.CH=AB=AE,∠HCM=∠ABM,
,∠BAE=90°,∠BCA+∠CAE+∠BAE+∠ABC=180°,
∴.∠BCA+∠CAE+∠ABC=90°,
∴.∠BCA+∠CAE+∠HCM=90°,
.∠CAE+∠ACI=90°,
.∠CAE+∠EAD=90°,
.∠HCA=∠EAD
在△HCA和△EAD中,
CH=AE
∠HCA=∠EAD
AC=AD
.HCA≌△EAD SAS,
.DE=AH,
.AH=2AM,
∴.DE=2AM
6.(1)解:①CE‖AB
连接AE,如图所示:
.'AD=DE∠ADE=60°
D
∴.△ADE是等边三角形
∴.AE=AD,∠DAE=60°
,△ABC是等边三角形
∴.AB=AC,∠BAC=60°
:∠BAD=∠BAC-∠DAC,∠CAE=∠DAE-∠DAC
∴.∠BAD=∠CAE
在△BAD和△CAE中,
AB=AC
∠BAD=∠CAE
AD=AE
.∴.△BAD≌△CAE
.∴.∠ACE=∠ABD=60°
.∠BAC=60°
.∠BAC=∠ACE
.CE‖AB
②DG=V3(AG-DC),理由如下:
在线段AB上截取AH=CD,连接DH,如图所示:
H
E
.△ABC
D
是等边三角形
∴.AB=BC,∠ABC=60°
AH=CD
∴.AB-AH=BC-CD
.∴.BH=BD
∴.△BHD是等边三角形
.∴.BD=DH,∠BDH=60
.DG⊥BH
∠HnG-克
∠BDH=30°
.GH-TDH
.DG=DH2-GH2=V3GH
.DG=3(AG-AH )=3(AG-DC)
(2)解:点D是线段BC延长线上一点(不与B,C重合),过D作DG⊥AB,垂足为G,
①当点G在线段AB上时,DG=V3(AG+DC】
如图,在BA延长线上截取AH=CD,连接DH
,△ABC
是等边三角形
∴.AB=BC
AH=CD
∴,BH=BD
.:∠ABC=60°
∴.△BHD是等边三角形
.∴.DH=BD,∠DHG=60°
,DG⊥AB,垂足为G
∴.∠DGH=90
∴.∠HDG=30
∴.HD=2GH
由勾股定理得,
DG=DH2-GH2=3GH
GH=AG+AH,AH=DC
∴.GH=AG+DC
∴.DG=V3(AG+DC)
②当点G在线段AB长线上时,DG=V3(DC-AG)
截取AH=CD,连接DH,如图所示:
.△ABC
是等边三角形
∴.AB=BC
AH=CD
∴.BH=BD
:∠ABC=60°
∴△BHD是等边三角形
∴.DH=BD,∠DHG=60
,DG⊥AB,垂足为G
.∴.∠DGH=90°
.∴.∠HDG=30°
.∴.HD=2GH
由勾股定理得,
DG=VDH2-GH2-V3GH
GH=AH-AG,AH=DC
.∴.GH=DC-AG
.DG=V3DG-AG)】
7.(1)解:证明:如图,过点C作CE⊥CB于点C,与MN交于点E,
ME
B
.DB⊥MN
.∠ABD=90°,
,四边形ABDC内角和为360°,∠ACD=90°,∠ABD=90°,
:.∠BAC+∠BDC+∠ACD+∠ABD=360°,
,∠BAC+∠BDC=180°
:∠BAC+∠EAC=180°,
∴.∠BDC=∠EAC.
,CE⊥CB,
∴.∠ECB=∠ECA+∠ACB=90°
:∠ACD=∠ACB+∠BCD=90,
∴.∠ECA=∠BCD
,在△ACE和△DCB中,
∠BDC=∠EAC
AC=DC
∠ECA=∠BCD
∴.△ACE≌△DCBASA,
.AE=DB,CE=CB.
,CE=CB,CE⊥CB,
∴△ECB为等腰直角三角形,
..CE2+CB2=BE2,
2CB2=BE2,
BE=2CB
.BE=AB+AE=AB+BD
∴.AB+BD=V2CB
(2)解:猜想:BD-AB=V2CB:理由如下:
过点C作CE⊥CB于点C,与MN交于点E,AC交BD于点F,
Q万
D
CE⊥CB,
∴.∠ECB=90°
,∠ACD=90,
,∠ECB+∠BCA=∠ACD+∠BCA,
.∠ACE=∠DCB
.DB⊥MN,∠ACD=90°,
.∠CAE=90°-∠AFB,∠D=90°-∠CFD,
∴.∠CAE=∠D
,在△ACE和△DCB中,
∠CAE=∠D
AC=DC
∠ACE=∠DCB
∴.△ACE≌△DCB ASA,
∴,AE=DB,CE=CB,
,CE=CB,CE⊥CB,
∴.△ECB为等腰直角三角形,
..CE2+CB2=BE2,
2CB2=BE2,
BE=2CB
BE=AE-AB=BD-AB,
∴.BD-AB=V2CB
(3)解:如图,过点C作EC⊥BC交MN于点E,过点D作DH⊥CB交CB延长线于点
H,MN与CD相交于点O,
.∠ACD=90°,EC⊥BC,DB⊥MN,
.∠ACE+∠ECD=90°,∠ECD+∠DCB=90°,
∴,∠ACE=∠DCB
:DB⊥MN,∠ACD=90°
∴.∠CAE+∠AOC=90°,∠DOB+∠ODB=90°,
.∠CAE=∠ODB
,在△ACE和△DCB中,
∠ACE=∠DCB
AC=DC
∠CAE=∠ODB
∴,△ACE≌△DCBASA.
.EC=BC,∠AEC=∠DBC.
,EC=BC,EC⊥BC,
.△ECB为等腰直角三角形,
.∠CEB=45°
,∠AEC+∠CEB=∠DBC+∠DBH=180°,
.∠DBH=∠CEB=45°
:∠DBH=45°,DH⊥CB,
△DBH为等腰直角三角形,
.DH=BH
.Rt△DHB,
..BD2=DH2+BH2=2DH2,BD=V2DH
:BD=2,
.DH=BH=1,
:Rt△CDH,∠BCD=30,
.CD=2DH=2,
CH=CD2-DH-2-13
..CB=CH-BH=3-1
8.(1)解:,当x=0时,y=0+6=6,
.B点坐标为0,6,OB=6,
“5.08=683
0A=63×2÷6=23,
÷A点坐标为23,0
把23,0代入y=a+6得:23k+6=0
解得:k=-3,
:直线AB的解析式为y=-3x+6:
(2)解:①取直线AB上的点D,使得AD=AC,连接CD,
:点P绕点C1,0顺时针旋转60°得到点Q
.△CPQ和△ACD是等边三角形,
,∠CPQ=∠CDA=∠ACD=∠CAD=60,
情况一:如图,当点P在射线DB上时,
B
D》
.∠CDP=180°-∠CDA=180°-60°=120°,
·∠PCD+∠DCQ=∠PCQ=60°,∠QCA+∠DCQ=∠ACD=60°,
.∠PCD=∠QCA,
在△PCD和△QCA中,
CP=CQ
ㄥPCD=∠QCA
CD=AC
.△PCD≌△QCA|SAS,
.∠CAQ=∠CDP=120°:
情况二:如图,当点P在线段AD上时,
B
D
.∠CDP=∠CDA=60°,
,∠PCD+∠ACP=∠ACD=60°,∠QCA+∠ACP=∠PCQ=60°,
.∠PCD=∠QCA,
在△PCD和△QCA中,
CP=CQ
∠PCD=∠QCA
CD=AC
.△PCD≌△QCA|SAS,
.∠CAQ=∠CDP=60°:
情况三:如图,当点P在DA的延长线上时,
y
.∠CDP=∠CDA=60°,
,∠PCD-∠ACP=∠ACD=60°,∠QCA-∠ACP=∠PCQ=60°,
.∠PCD=∠QCA,
在△PCD和△QCA中,
CP=CQ
∠PCD=∠QCA,
CD=AC
.△PCD≌△QCA SAS,
.∠CAQ=∠CDP=60°」
综上所述,∠CAQ的度数为120°或60°:
②如图,当点P在BD上,∠AQP=90°时,△APQ为直角三角形,过点Q作QH⊥x轴
于点H,
Ay
B
D
○
:由①得OC=1,∠CPQ=∠PCQ=∠CAD=60°,由①情况一得∠CAQ=120°,
.∠PAQ=∠CAQ-∠CAD=120°-60°=60°,∠APQ=90°-60°=30°,
.∠APC=∠CPQ-∠APQ=60°-30°=30°,
.∠PCA=180°-∠CAD-∠APC=180°-60°-30°=90°,
∠HCQ=∠PCA-∠PCQ=90°-60°=30°,
∴PC⊥x轴,
∴点P的横坐标=点C的横坐标=1,
“CQ=CP=-3×1+6=6-3
0cQ=×16-93=3-
21
cH=cg-HG-6-5-3--35-子
0H=0c+CH=1+33-3=33-3
g6列33-方3-
当点P在线段AD上时,由①得∠CAD=60°,由①情况二得∠CAQ=60°,
∴.∠PAQ=∠DAC+∠CAQ=60°+60°=120°,
∴当点P在线段AD上时,△APQ不可能是直角三角形:
如图,当点P在DA的延长线上,∠APQ=90时,△APQ为直角三角形,
C
,由(1)得OA=2V3,由①得OC=1,∠PCQ=∠CPQ=∠CAD=60°,由①情况三
得∠CAQ=60,
.AC=0A-OC=23-1,∠APC=∠APQ-∠CPQ=90°-60°=30°,
∠ACP=∠CAD-∠APC=60°-30°=30°,
.∠ACQ=∠ACP+∠PCQ=30°+60°=90°,
∴.QC1x轴,∠AQC=180°-∠ACQ-∠CAQ=180-90°-60°=30°,
“点Q的横坐标_点C的横坐标=1'AQ=2AC=2×23-1=43-2'
CQ=VAQ2-AC=43-2-23-1=6-V3
·点0的纵坐标=-6-3=3-6'
点Q的坐标为1,3-6
综上所述,点o的坐标
3明-3-51,9-6时
2
9.(1)解:.'△ABC的两条高AD与BE交于点O,
∴.∠BDO=∠ADC=∠AEB=90,
.∴.∠DAC+∠AOE=90°,∠DBO+∠BOD=90°,
又.'∠AOE=∠BOD,
∴.∠DAC=∠DBO=23°,
故答案为:23°;
(2)解:由(1)得:∠DAC=∠DBO,∠BDO=∠ADC=90°,
在△DAC和△DBO中,
∠DAC=∠DBO
AD=BD
∠ADC=∠BDO
..△DAC≌△DBO ASA,
.∴.B0=AC=6:
(3)解:.∠AOP=∠AEB+∠DAC=90°+∠DAC,
∠ACM=∠BCN=∠ADC+∠DAC=90°+∠DAC,
∴.∠AOP=∠ACM=∠BCN,
依题意得:OP=t,AQ=5t,
,点F是射线BC上一点,且CF=AO,
.分以下两种情况讨论:
①当点F在线段BC上时,
.∠AOP=∠BCN,
∴.当△AOP与△FCQ全等时,点Q在AC的延长线上,如图1所示:
图1
此时OP=CQ,
.AC=6,AQ=5t.
∴.CQ=AQ-AC=5t-6,
.t=5t-6,
:是
②当点F在线段BC的延长线上时,
.∠AOP=∠ACM,
∴.当△AOP与△FCQ全等时,点Q在线段AC上,如图2所示:
E
-M
D
图2
此时OP=CQ,
.AC=6,AQ=5t,
∴.CQ=AC-AQ=6-5t,
∴.t=6-5t,
解得:t=1;
综上,当△AOP与△FCQ全等时,t的值为或1.
10.解:(1)①.·∠EAD=90,
∴.∠EAC+∠DAC=90°,
又.'EF⊥AC,
.∠EFA=90,
∴.∠EAC+∠AEF=90°,
∴.∠AEF=∠DAC
②证明:在△ACD和△EFA中,
∠DAC=∠AEF
∠ACD=∠EFA
AD=AE
.∴.△ACD≌△EFA AAS:
(2)证明:.∠EAD=90°,
.∴.∠EAF+∠DAC=90°,
又EF⊥AC,
∴.∠EFA=90,
.∠EAF+∠AEF=90,
∴.∠AEF=∠DAC,
在△ACD和△EFA中,
∠DAC=∠AEF
∠ACD=∠EFA
AD=AE
.∴.△ACD≌△EFA AAS,
∴.EF=AC:
(3)线段EF的长度不变,理由如下:
当点D在线段BC上时,
由(1)得△ACD≌△EFA,
.EF=AC;
当点D在线段BC的延长线上时,
由(2)得EF=AC:
当点D在线段CB的延长线上时,如图,
D.∠EAD=90
∴.∠EAF+∠DAC=90,
又EF⊥AC,
∴.∠EFA=90°,
.∴.∠EAF+∠AEF=90°,
∴.∠AEF=∠DAC,
在△ACD和△EFA中,
∠DAC=∠AEF
∠ACD=∠EFA
AD=AE
.△ACD≌△EFA AAS,
∴EF=AC:
综上所述,线段EF的长度不变,总等于AC的长,
11.解:(1)①在y=x-4中,令y=0,得x-4=0,
解得:X=4,
.A4,0
令x=0,得y=-4,
B0,-4,
故答案为:4,0,(0,-4:
②D是正比例函数y=kx图象上的动点,
,根据垂线段最短,当AD⊥CD时,AD取得最小值,如图1,
B
图1
,BC⊥CD,AD⊥CD,
∴.∠BCO=∠ODA=90°,
.∠AOD+∠OAD=90°,
,∠AOB=90,
∴.∠AOD+∠BOC=90°,
∴.∠OAD=∠BOC,
A4,0,B0,-4,
∴.OA=OB=4,
在△OAD和△BOC中,
∠ODA=∠BCO
∠OAD=∠BOC
OA=OB
.∴△OAD≌△BOCAAS
..AD=OC,
在Rt△B0C中,OC=V0B2-BC2=V42-3=V7
AD的最小值是7,
故答案为:7:
(2)一次函数y=-2x+2的图象与x轴,y轴分别交于B,A两点,
.A0,2,B1,0
将直线AB绕点A逆时针旋转45°得到直线AC,如图2,
过点B作BF⊥AC于点F,过点F作FG⊥x轴于点G,过点A作AE⊥GF于点E,
0
B\G
y=-2x+2
图2
则∠E=∠FGB=∠AFB=90°,
∴.∠FAE+∠AFE=∠AFE+∠BFG=90°,
∴.∠FAE=∠BFG,
:∠BAF=45,∠BFA=90°,
∴△ABF是等腰直角三角形,
.AF=FB,
在△AFE和△FBG中,
∠E=∠FGB
∠FAE=∠BFG
AF=FB
∴.△AFE≌△FBG AAS,
.AE=FG,EF=BG.
:∠AOG=∠E=∠EGO=90°,
∴.AE=OG,EG=OA=2,
设EF=BG=a,则AE=FG=OG=1+a,EG=EF+FG=1+2a,
.1+2a=2,
1
:a-2
0G=AE=FG=1+1=3
2-2
r引
设直线1的解析式为y=x+b,
把A0,2,F
33
k+b=3
22
分别代入得2
2
b=2
解得:
b=2
.直线1对应的函数表达式为y=-
3+2:
(3)设Pm,-2,Qn,-2n+3,又C3,0,
,△PQC是以CQ为斜边的等腰直角三角形,
.PQ=PC,∠CPQ=90°,
当点P在直线AB的右侧,点Q在直线y=-2的下方时,如图1,
过点P作PE⊥X轴于点E,过点Q作QF⊥PE于点F,
B
y=-2D
--TF
图1
则CE=m-3,PE=2,PF=-2--2n+3=2n-5,QF=m-n,
:∠CEP=∠PFQ=∠CPQ=90°,
.∠CPE+∠PCE=∠CPE+∠QPF=90,
∴.∠PCE=∠QPF,
在△CPE和△PQF中,
∠CEP=PFQ
∠PCE=∠QPF
PC=PQ
.△CPE≌△PQF AAS,
“.CE=PF,PE=QF,
.m-3=2n-5
m-n=2
解得:
m=6
n=4'
Q4,-5:
当点P在直线AB的左侧,点Q在直线y=-2的下方时,如图1,
过点P作PE⊥X轴于点E,过点Q作QF⊥PE于点F,
O EP
y=-2
图2
CE=3-m,PE=2,PF=2n-5,FQ=n-m,
同理可得:△CPE≌△PQFAAS,
∴.CE=PF,PE=FQ,
3-m=2n-5
n-m=2
解得:
m=
10
n=
o9
徐上所述点0的型标为4,5时碧号引
12.(1)解:,CM为△ABC的中线,
∴.AM=BM,
AM=BM
在△ACM和△BDM中
∠AMC=∠BMD
CM=DM
.△ACM≌△BDM|SAS,
∴.BD=AC=2,
在△BCD中,BC-BD<CD<BC+BD,即:4-2<CD<4+2,
∴.2<CD<6,
.CM=CD
.1<CM<3,
故答案为:SAS,1<CM<3,
(2)解:延长DM至点F,使得FM=DM,连结EF,BF,
.M为AB中点,
.AM=BM,
AM=BM
在△ADM和△BFM中,∠AMD=∠BMF
DM=FM
∴.△ADM≌△BFM SAS,
∴.BF=AD=2,∠A=∠FBM,
.∠ACB=90°
∴.∠A+∠CBA=90°,
∴.∠FBM+∠CBA=90°=∠CBF,
在Rt△EBF中,EF=VEB2+BF=12+2=5
而DM=FM,∠DME=90,
.∴.EM垂直平分DF,
.'DE=FE=5,
故答案为:DE=V5:
(3)①△DME为等腰直角三角形,理由:
延长EM至点N,使得EM=NM,连结DN,AN,
,等腰直角△ACD和等腰直角△CBE,
.DA=DC,EC=EB,∠DCA=∠DAC=∠EBC=∠ECB=45°,
∠ADC=∠CEB=90°,
.∠DCE=90°,
.M为AB中点,
..AM=BM,
AM=BM
在△EMB和△NMA中,
∠EMB=∠NMA
EM=NM
∴.△EMB≌△NMA|SAS,
∴.BE=AN=CE,∠NAM=∠B=45°,
∴.∠DAN=45°+45°=90°,
.∴∠DAN=∠DCE=90°,
又.DA=DC,
.∴.△DAN≌△DCE SAS,
∴.DN=DE,∠ADN=∠CDE,
又.'∠ADN+∠NDC=90°,
∴.∠CDE+∠NDC=90=∠NDE,
.△DME为等腰直角三角形,
②如图,延长EM至点F,使得FM=EM,连结AF,DF,DE,
B.M AB
为中点,同上“倍长中线”方法可得
△AFM≌△BEM,
∴.AF=BE=CE,∠MAF=∠MBE,FM=EM,
设∠DCE=a&,
.∠DAF=∠DAC+∠FAC=45°+∠FAB-∠CAB
=45°+∠EBA-180-45°-45°-a-∠ABC
=45°+∠EBA-90°-a-∠ABC
=x
∴.∠DCE=∠DAF,
.DA=DC.
∴.△AFD≌△CED SAS,
.DF=DE,∠ADF=∠CDE,
.同理可得∠ADC=∠FDE=90°,
.FM=EM.
.DM=ME,DM⊥ME,
分别过D,E作DP⊥AB,EQ⊥AB,P,Q为垂足,
∴.∠MDP=∠EMQ=90°-∠PMD,∠DPM=∠MQE=90°,
.∴△DPM≌△MQE AAS,
∴.设DP=MQ=a,MP=EQ=b,AP=c,QB=d,
∴.b+c=a+d,a2+c2=25,b2+d2=9,
解得a+d川a-b=8,
∴SA-SAe=号AM x(DP-EQ.
=a+d小xa-b
=4,
故答案为:4.
13.(1)解::四边形ABCD是平行四边形,
AD‖BC,
∴.∠DPC=∠PCB,
.CP平分∠BCD,
.∠PCD=∠PCB,
∴.∠DPC=∠DCP,
.DP=DC,
CD=CP,
∴.PC=CD=PD,
∴.△PDC是等边三角形,
.∴.∠D=∠B=60:
(2)解:.四边形ABCD是平行四边形,
.AD‖BC,
∴PD‖BC,
要使四边形PDQB是平行四边形,则PD=BQ,
设运动时间为t秒,根据题意可知:AP=t,AD=6,CQ=2t,
①当0<t≤3时,PD=6-0.5t,BQ=6-2t
.∴.6-0.4t=6-2t,
解得t=0,不合题意:
②当3<t≤6时,PD=6-0.5t,BQ=2t-6
.∴.6-0.5t=2t-6,
解得,t=4.8;
③当6<t≤9时,PD=6-0.5t,BQ=18-2t
∴.6-0.5t=18-2t,
解得,t=8
④当9<t≤12时,PD=6-0.5t,BQ=2t-18
∴.6-0.5t=2t-18,
解得,t=9.6;
综上所述,当运动时间为4.8秒或8秒或9.6秒时,以P,D,Q,B四点组成的四边形是平
行四边形:
(3)解:如图3,延长AE交CF于点H,
H
D
ABCD
图3
四边形
是平行四边形,
∴AB=CD,AB‖CD
,CE平分∠ACF,
∴.∠ACE=∠HCE,
.AE⊥CE,
.∴.∠AEC=∠HEC=90°,
CE=CE,
∴.△AEC≌△HEC ASA,
∴.AE=EH,AC=CH,
.AB‖CD
.∴.∠ABE=∠HFE
:∠AEB=∠HEF,
.∴.△ABE≌△HEF AAS,
∴.AB=FH
AB=CD.
∴.FH=CD,
DF=DH+FH=DH+CD=CH=8,
.∴AC=CH=8;
.AC的长为8;
(4)解:如图2,作CH⊥AD于H,
F
△PDC
图2
是等边三角形,
∴.CD=PD=AB=4,∠DCH=30°,
DH-PD-7CD=2.
.'CH=3 DH=23
5mx4×293-43.
.四边形ABCD是平行四边形,
∴.AB‖CD,BC‖AD,AB=CD,
.SAPBC=S△EAB
S平行阳边形ABD
2
.1
.SAABP+S△PCD=)S平行四边形ABCD,
2
.S△APr+SAABP=S△ABP+SAPCD,
.SAAPF=SARCD=43cm2.
14.解:(1)证明:,△ABC和△ECD是等边三角形,
.BC=AC,CD=CE,∠BCA=∠ECD,
.∠BCE=∠ACD.
.△ACD≌△BCE:
(2)①同理可证△ACD≈△BCE,
.∠CAF=∠CBE,BE=AD,
又,△ABC是等边三角形,
.∠ABC=∠BAC=60°,
∷
∠ABF+∠BAF=∠ABC-∠EBC+∠BAC+∠CAF=∠CAF+∠CBE=60°+60°=120°
∴.∠AFB=180°-∠ABF+∠BAF=180°-120°=60°:
②BF=CF+AF,理由为:
过点C作CM⊥BE,CN⊥AD于点M,N,
.△ACD≈△BCE,BE=AD,
.SAACD=S△BCE
..CM=CN,
2BlC=∠Dc-方BD-l80-2alEj号180-12060,
在BF上截取FH=CF,连接CG,
则△FCH是等边三角形,
∴.CH=CF=FH,∠GCF=∠BCA=60°,
.∠BCH=∠ACF,
又,BC=AC,
.△BCH≌△ACF,
.BH=AF
.BF=BH+FH=AF +CF:
(3)如图,在BD上找一点G,使得AG=AD,连接AG,
D
E
G
.AG=AD,AB=AC,∠ACB=∠ADB,
∴.∠ACB=∠ABC=∠ADG=∠AGD,
∴.∠BAC=∠DAG,即∠BAG=∠CAD,
∴△ABG≌△ACD,
∴.CD=BG=4,
.∴.DG=BD-BG=10-4=6,
又AE⊥DG,
∴.≥=ED=3
.AE=VAD2-DE=V92-32=72=6V2
56Am-Sacmr=5m-5,cw=5aAm56Amc=56AamDG×Ab
-方×6×62-182
15.解:(1)①△ABC是等边三角形,
∴.AB=BC=AC=AB=AC,
.DB=DC,
.AD⊥BC,
,∠BAC=60°,∠BAC+∠BAC=180°,
.∠BAC=120°,
∴.∠B=∠C=30°,
.AD-AB-BC.
故答案为:AD=BC,
②,∠BAC=90°,∠BAC+∠BAC=180°,
∴.∠BAC=∠BAC=90°,
AB=AB,AC=AC,
△BAC≌△BAC5AS'
..BC=BC,
.BD=DC,
:.AD=IBC=1BC=9,
故答案为:9:
2)结论:AD=号BC,理由如下:
如图1中,延长AD到M,使得AD=DM,连接BM,C'M,
B
图1
.B D=DC,AD=DM,
.四边形ACMB是平行四边形,
∴.AC=BM=AC,
,∠BAC+∠BAC=180°,∠BAC+∠ABM=180°,
.∠BAC=∠MBA,
.AB=AB,
÷△BAC≌△AB M(SAS)
.BC=AM
又:A0-号AM,
.AD=BC:
(3)在四边形内部存在点P,使△PDC是△PAB的“旋补三角形”,△PAB的“旋补中
线”长为39,理由如下:
如图4中,延长AD交BC的延长线于M,作BE⊥AD于E,作线段BC的垂直平分线交
BE于P,交BC于F,连接PA、PD、PC,作△PCD的中线PN,
连接DF交PC于O,
.∠ADC=150°,
图4
∴.∠MDC=30°,
在Rt△DCM中,CD=2V3,∠DCM=90°,∠MDC=30°,
∴.CM=2,DM=4,∠M=60°,
在Rt△BEM中,∠BEM=90°,BM=14,∠MBE=30°,
:EM=-BM=7,
∴.BM=7V3,
.∴.DE=EM-DM=3,
在Rt△AEB中,AE=√AB-BE=2V39}-|73=3'
∴AE=DE,
,BE⊥AD,
∴.PA=PD,PB=PC,
在Rt△CDF中,CD=2V3,CF=6,
∴.∠CDF=60°,
∴.∠ADF=90°=∠AEB,
∴.∠CBE=∠CFD,
.∠CBE=∠PCF,
∴.∠CFD=∠PCF,
,∠CFD+∠CDF=90°,∠PCF+∠CPF=90°,
.∴.∠CPF=∠CDF=60°=∠CDF,
FC=FC,
.∴.△FCP≌△CFD AAS,
∴.CD=PF,
CD‖PF,
∴.∠CDP=90°,
.∴.∠ADP=∠ADC-∠CDP=60°,
∴△ADP是等边三角形,
∴∠ADP=60
.∠BPF=∠CPF=60°,
.∠BPC=120,
.∴.∠APD+∠BPC=180°
∴.△PDC是△PAB的“旋补三角形”,
AB=239
△PAB的“旋补中线”长=号AB=号39,
16.解:(1).∠BAC=90°,∠1+∠BAC+∠2=180°,
.∠1+∠2=90°,
故答案为:∠1+∠2=90°
(2)①DE=BD+CE,理由如下:
,BD⊥直线L,CE⊥直线l,
.∠BDA=∠AEC=90°,
.∠BAC=90
.∴.∠BAD+∠CAE=90,
.∠BAD+∠ABD=90°,
.∴.∠ABD=∠CAE
在△ADB和△CEA中,
∠BDA=∠AEC
∠ABD=∠CAE
AB=AC
.∴.△ADB≌△CEA AAS,
∴.BD=AE,AD=CE,
∴.DE=AE+AD=BD+CE,
故答案为:DE=BD+CE;
②DE=BD+CE成立.证明如下:
如图2,
.·∠BDA=∠BAC=a
D
A
图2
∴.∠DBA+∠DAB=∠DAB+∠CAE,
∴.∠DBA=∠CAE,
在△ADB和△CEA中,
∠BDA=∠AEC
∠ABD=∠CAE
AB=AC
.∴△ADB≌△CEAAAS,
∴BD=AE,AD=CE
.∴.DE=AE+AD=BD+CE:
(3)①当E在BC上,D在AC上时,即0<t≤16,
Q
D
N
M
CE=16-3tcm CD=12-2tcm
B
以点D、M、C为顶点的三角形与以点E、N、C为顶点的三角形全等,
∴.CD=CE
∴.16-3t=12-2t,
.t=4;
②当E在AC上,D在AC上时,即5<t<6,
3
D(E)
Q
M(N)
CE=3t-16cm CD=12-2tcm
B
.'CD=CE,
.∴.3t-16=12-2t,
:t=28
③当E到达A,D在BC上时,即6≤t≤14,
A(E)
※
CE=12cm CD=2t-12cm
B
D
P
.CD=CE,
.∴.12=2t-12,
∴.t=12
28」
综上所述,
当t=4或兮或12s时,以点D、M、C为顶点的三角形与以点E、N、C为顶
点的三角形全等,
17.(1)解::直线1是线段AB的垂直平分线,点C在直线1上,
.OA=OB,CO⊥AB,
..AB=20A.
.OA=OC,SAABC=16,
5m号ABG0=×20A×0A=16,
∴.OA=4(负值不符合题意,舍去):
(2)解:当t=2时,线段DP与DB垂直且相等,理由如下:
由(1)可得:OA=OB=OC=4,CO⊥AB,AB=2OA=8,
AC=BC-A02+0C2-42
,点D是线段AC的中点,
CD-AC-2V
“AC2+BC2=4y2}+42=64'AB=8=64
..AC2+BC2=AB2,
∴.△ACB为等腰直角三角形,且∠ACB=90°,
BD2=BC2+CD2=42}+22}=40'∠AC0=45
,点P从点C出发,沿直线1向上以2个单位/秒的速度运动,设点P运动的时间为t秒,
∴.CP=2t,
∴.OP=CP+OC=2t+4,
六PB2=0B2+0P2=42+2t+42=4t2+16t+32
如图,作DF⊥I于点F,
-月F
E
图①
则△DFC为等腰直角三角形,
.DF=CF
.DF2+CF2=CD2,
.DF=CF=2,
..PF=PC+CF=2t+2,
PD2=DF2+PF2=22+2t+22=4t2+8t+8
,线段DP与DB垂直且相等,
∴.DP=BD2,且DP2+BD2=PB2,
.4t2+8t+8=40,4t2+8t+8+40=4t2+16t+32,
解得:t=2,
∴.当t=2时,线段DP与DB垂直且相等:
(3)解:,直线I是线段AB的垂直平分线,点E、P在直线1上,
.PA=PB,EA=EB
,∠APB=60,
∴.△PAB为等边三角形,
由(1)可得:AB=8,
∴PA=PB=AB=8,
.∠AEB=120°,
∴.∠APB+∠PAE+∠AEB+∠EBP=360°,
.∠PAE+∠EBP=180°,
如图,延长PB至点H,使得AM=BH,连接EH,
M
E
图②
,∠EBH+∠EBP=180°,
∴.∠EBH=∠PAE,
在△MAE和△BEH中,
EA=EB
∠MAE=∠EBH,
AM=BH
∴.△MAE≌△BEH SAS,
.EM=EH,∠AEM=∠BEH,
,∠AEB=∠AEM+∠MEB=120,
∴.∠BEH+∠MEB=120°=∠MEH,
,∠MEN=60,
.∠NEH=∠MEH-∠MEN=60°=∠MEN,
在△MNE和△HNE中,
EM=EH
∠MEN=∠HEN,
EN=EN
.△MNE≌△HNE SAS,
.MN =NH,
∴.△PMN的周长=PM+PN+MN
=PA-AM+PN+NH
=PA-AM+PN+NB+BH
=PA+PB
=8+8
=16,
故△PMN的周长是定值,为16,
18.(1)解:如图所示,四边形OAM1B,OAM2B即为所求:
M
AB OMOM,
连接,
,∠AOB=90,
AB=V32+42=5'0M1=32+42=5'0M2=V32+42=5
.AB=OM=OM2,
∴.四边形OAM1B,OAM2B即为所求:
(2)证明:,∠ABD=∠CBE=90°,
∴.∠ABD+∠CBD=∠CBE+∠CBD,即∠ABC=∠DBE,
BA=BD,BC=BE,
∴.△ABC≌△DBE|SAS,
.AC=DE,
,∠CBE=90°,
.BC=BE.
.∠BCE=45°,
,∠DCB=45°
.∠DCE=∠BCE+∠DCB=90°,
..DC2+CE2=DE2,
AC=DE.
..DC2+CE2=AC2,
∴四边形AECD是以CD,CE为勾股边且对角线相等的勾股四边形;
(3)解:连接AE,CD,过点B作BF⊥AD于点F,
,△ABC和△BDE是等边三角形,
.BC=BA=AC,BD=BE,∠ABC=∠DBE=60°,
∴.∠ABC+∠ABD=∠DBE+∠ABD
即∠DBC=∠EBA,
BD=BE
在△DBC和△EBA中,
∠DBC=∠EBA
BC=BA
∴.△DBC≌△EBA SAS,
..CD=AE
,四边形ABED是以AB、AD为勾股边的勾股四边形,
..AB2+AD2=AE2,
..AC2+AD2=CD2,
∴,△ACD是直角三角形,且∠DAC=90°,
.∠DAB=∠DAC-∠BAC=90°-60°=30°
在Rt△ABF中,∠DAB=30°,AB=4V3,BD=V13
BF-AB-2R3,AF-AB-BF-(493-(293)-6.
DF-BD2-BE2=1'
当点F在线段AD上时,如图,
E
D
F六
AD=AF+DF=7
C:.
当点F在AD延长线上时,如图,
AD=AF-DF=5
综上,线段AD的长为7或5,
19.(1)解:①∠AFD=15°时,DE‖AB,
如图:
D
B
,∠C=90°,∠B=30
.∠BAC=90°-30°=60°,
.AF平分∠CAB,
·∠CAF=∠BAF=1
∠BAC=30°,
2
.∠AFC=90°-30°=60°,
,∠AFD=15°,∠DFE=90°,
.∠BFE=180°-∠AFC-∠AFD-∠DFE=15°,
∠B=30,
.∠GHF=∠B+∠BFE=45°,
.∠E=45°,
.DE‖AB:
②∠AFD=60时,EF‖AB:
B
由①知∠AFC=60°,
∴.当∠AFD=60时,∠DFB=180°-∠AFC-∠AFD=60°,
:∠BAF=30
∴.∠AOF=180°-∠BAF-∠AFD=90°
∴.∠AOF=∠DFE=90°
.EF‖AB
③当∠AFD=30时,DF‖AC,如图:
D
E
B
∵∠CAF=30
∴.此时∠AFD=∠CAF=30°
.DF‖AC:
(2)解:①当∠PAF=∠PFA时,
由(1)可得:∠BAF=30°,
∴.∠PAF=∠PFA=30°,
.即∠AFD=30°:
②当∠APF=∠AFP时,
,∠BAF=30°
∠AFD=∠APF=180°-30=75
③当∠AP=∠FPA=30°时,
∴.∠AFD=180°-2×30°=120°,
B
综上所述,∠AFD的度数为30°或75°或120°:
(3)解:∠FMN=∠FNM.
理由:如图6所示:
图6
:∠FNM是△BMN的一个外角,
.∠FNM=∠B+∠BMN,
∠B=30°,
.∠FNM=∠B+∠BMN=30°+∠BMN,
.∠BMF是△AFM的一个外角,
'.∠BMF=∠MAF+∠AFM,
即∠BMN+∠FMN=∠MAF+∠AFM,
又:∠MAF=30°,∠AFM=2∠BMN,
∴.∠BMN+∠FMN=30°+2∠BMN,
∴.∠FMN=30°+∠BMN,
∴.∠FNM=∠FMN
20.(1)解:,将平行四边形OABC先向右平移4个单位后,再向下平移1个单位,得到
平行四边形NPQM,
∴.点C、点O分别向右平移4个单位后,再向下平移1个单位,得到点M点N,
.C-2,3,00,0,
.M2,2,N4,-1;
设直线MN的解析式为y=x+b,
.「2k+b=2
÷4k+b=-1
3
k=-
2
b=5
·直线MN的解析式为y=~3
+5
(2)解:如图所示,设MN与x轴交于E,MD与AB交于F,过点M作MG⊥x轴于G,
YA
M
A
,四边形OABC是平行四边形,
OC‖AB,BC‖OA
由平移的性质可得MD‖BC,MN‖OC,
.MN‖AB,MD‖OA,即MF‖AE,ME‖AF,
“.四边形MEAF是平行四边形
:.平行四边形NPQM与平行四边形OABC的重叠部分的形状是平行四边形:
y=号+5中,当=0.x-0
E
AE=4-10=2
3-31
S8加=AEy子x2-=手
2
31
平行四边形NPQM与平行四,边形OABC的重叠部分的面积为
3
(3)解:.A4,0,
∴0A=4,
,四边形OABC是平行四边形,
.BC=OA=4,BC‖OA,
.C-2,3,
.B2,3,
同理可得直线OB的解析式为y=
3
设nm,m,Ein,or
3
当OE为对角线时,由平行四边形对角线中点坐标相同可得:
0+n-m+4
2
2
3
0+0
-1+m
2
2
3
m=
解得,
当OE为边时,则OE=DN,OEDN,
.m=-2
0E=DN=4+2=14
33
综上所述,
n号on--,号on层-小E-号o时
以O,N,D,E为顶点的四边形为平行四边形.
21.(1)解:,一次函数y=2X+6的图象交x轴于点A,交y轴于点B.
.当y=2x+6=0时,则x=-3,
.A-3,0,
当x=0时,y=6,
B0,6
2)0D-号0A.
.OD=8,
D8,0,
设直线BD的解析式为y=kx+b.
将B0,6,D8,0代入y=kx+b,
8k+b=0
k=、3
得b=6
解
b=6
·直线BD的函数解析式为y=-三X
(3),▣ABCD,
.AD‖BC,
.∠HBF=∠EDF,∠BHF=∠C,
当BH=AE时,四边形ABHE为平行四边形,
而F为BD的中点,
.BF=DF,
.△BHF≌△EDF,
.BH=ED
.AE=DE,
.3+t=8-t,
解多
二当t二号秒时,四边形ABHE为平行四边形:
(4)如图,当P在y轴正半轴时,,点Q是直线BD上的一个动点,
设p0,n'Qm,-4
3
m+6:
过Q1作Q1K⊥x轴于K,△PAQ1为等腰直角三角形,
∠POA=∠Q1KA=90°=∠PAQ1,AP=AQ1,
.∠PAO+∠APO=90°=∠PAO+∠KAQ1,
.∠APO=∠KAQ1,
.△PAO≌△AQK,
..AO=Q K=3,OP=AK=n,
ya,=-3”
二三m+6=-3,解得:m=12
∴.n=3+12=15,
.P0,15,
当P在负半轴时,过Q2作Q2T⊥X轴于T,
同理可得:Q2T=OA=3,OP1=AT,
子m+6=3,解得:m=4
.AT=4+3=7=0P1,
P10,-7
综上:当△APQ是以PQ为斜边的等腰直角三角形时,点P(0,15或P0,-7
22.解:(1)①理由:连接OC,
B
.O AB
图①
是的中点,
∴.OC⊥AB,OC平分∠ACB,
.∴.∠OCE=45°,OC=OA=OB,∠C0A=90°,
.∠DOE=90°,
∴.∠AOD=∠COE,
在△AOD与△COE中,
∠A=∠OCE
AO=OC
∠AOD=∠COE
∴.△AOD≌△COE(ASA),
∴.OD=OE,
“DE=V0D+0E,
.当OD⊥AC时,DE有最小值,
,∠ACB=90°,
.OD‖BC,
O是AB边上的中点,BC=4,
∴.OD=2,
.DE=2V2:
.D、E不与A、B重合,
∴.DE的取值范围是2只V2≤DE<4:
②△ODE是等腰直角三角形,
.'OD=OE,∠MON=90°,
∴.△ODE是等腰直角三角形:
③在旋转过程中,四边形ODCE的面积不发生变化,
.·△AOD≌△COE
.∴.四边形CDOE的面积=△AOC的面积,
.AC=BC=4,
.AB=4V2,
A0=0C=1AB=2V2
.四边形CD0E的面积=△A0C的面积=×22×22=4:
(2)延长DO至F,使OF=OD,连接BF,EF,
D
.O AB
B
图②
为
的中点,
∴.OA=OB,
.∠AOD=∠BOF,
.△AOD≌△BOF(SAS)
∴.AD=BF,∠A=∠OBF,
:∠A+∠ABC=90°,
.∠CBF=90°,
∴.BE2+BF2=EF2,
.OE⊥OD,OD=OF,
∴.DE=EF,
∴BE2+BF=DE2,
.BE2+AD2=DE2
23.解:(1)作AM‖BN且AM=BN,则四边形ABNM是平行四边形:
.AC=BN=AM,∠MAC=∠AGB=60,
.△ACM是等边三角形:
由三角形三边关系可知,MN+NC>MC,
当AB与CN平行时,MN,C三点在同一直线上,此时,MN+NC=MC,
∴.AB+CN≥BN:
故答案为:平行四边形,等边三角形,>:
(2)①作BEAN且BE=AN,连接AE,如图所示:
,AC=BC,∠C=90°,
∠CAB=∠CBA=45°,
,BE‖AN且BE=AN,
∴,四边形AEBN是平行四边形,
.AE=BN,∠ABE=∠NAB=∠MBA=45°,AN=BE=BM,
∴.△ABE≌△ABM,
.AM=AE=BN:
②作AH⊥BH,如图所示:
G
H
:AE‖BN,
.∠GAE=180°-∠AGB=30°
,△ABE≌△ABM,
·∠BAE=∠BAM=∠GAE=15°,
.∠AEH=∠BAE+∠ABE=60°,
.∠HAE=30,
设AE=2x则HE=X,AH=AE2-HE-3x
:∠HAB=∠ABH=45°,
.BH=AH=3x,
∴BE=BH-HE=R3-1x
BE=BM=3-1,
∴3-1x=3-1
解得:x=1,
.AM=AE=2x=2.
(3)作MH‖AN且MH=AN,连接NH,BH,作HI⊥BC,如图所示:
则四边形AMHN是平行四边形,∠HMI=∠C=45°,NH‖AM,
.MH=AN=2a,NH=AM=BN,
:∠NGM=∠AGB=120°,NH‖AM,
.∠HNB=180°-∠NGM=60°,
∴,△HNB是等边三角形,
.BH=NH=BN=AM
.MH=V2a,∠HMI=45°,
∴.HI=MI,
.H1+MI=HM2,
.HI=MI=a,
.BM=b-a,
.BI=BM+MI=b,
AM-BH=BI+HP-d+b