2026-2027学年人教版数学八年级上册期中考试解答题压轴题综合训练(一)
2026-09-01
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摘要:
**基本信息**
人教版八年级上册数学期中压轴题综合训练,16道解答题聚焦三角形、四边形、坐标系中的几何综合应用,突出推理能力与空间观念的考查。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|解答题|16道|三角形全等(如第1题角平分线性质证明)、旋转变换(如第2题等边三角形旋转)、坐标系几何(如第3题坐标系中三角形全等与角度关系)|问题设计分层,从基础证明(如第1题3问逐步递进)到动态探究(如第2题旋转角度与线段关系),融入模型思想与创新意识,适配期中综合能力检测需求。|
内容正文:
人教版八年级上册数学期中考试解答题压轴题综合训练(一)
1.如图,四边形ABDC中,∠D=∠ABD=90°,点O为BD的中点,且OA平分∠BAC.
(1)求证:OC平分∠ACD;
(2)求证:OA⊥OC;
(3)求证:AB+CD=AC.
2.已知△ABC为等边三角形,取△ABC的边AB,BC中点D,E,连接DE,如图1,易证△DBE为等边三角形,将△DBE绕点B顺时针旋转,设旋转的角度∠ABD=α,其中0<α<180°.
(1)如图2,当α=30°,连接AD,CE,求证:AD=CE;
(2)在△DBE旋转过程中,当α超过一定角度时,如图3,连接AD,CE会交于一点,记交点为点F,AD交BC于点P,CE交BD于点Q,连接BF,请问BF是否会平分∠CBD?如果是,求出α,如果不是,请说明理由;
(3)在第(2)问的条件下,试猜想线段AF,BF和CF之间的数量关系,并说明理由.
3.在平面直角坐标系中,点A(﹣3,0),B(0,3),点C为x轴正半轴上一动点,过点A作AD⊥BC交y轴于点E.
(1)如图①,求证:△AEO≌△BCO;
(2)如图②,若点C在x轴正半轴上运动,且OC<3,连接DO.
①若∠BAD=∠BOD,求证:∠ABC=∠DOC.
②当AD﹣CD=OC时,求的值.
4.如图所示,直线AB交x轴正半轴于点A(a,0),交y轴负半轴于点B(0,b),且OA=OB,C(c,0)是x轴负半轴上一点,连接BC.
(1)如图1,若AH⊥BC于点H,且AH交OB于点P,求证:△AOP≌△BOC;
(2)如图2,在(1)的基础上,连接OH,求证:∠OHP=45°;
(3)若a+2c=0,点D为AB的中点,点M为y轴上一动点,连接MD,过D作DN⊥DM交x轴于N点,当M点在y轴上运动的过程中,S△BDM,S△ADN,S△ABC之间有何数量关系?为什么?
5.如图1,点C(8,0)在x轴正半轴上,点A,D均在y轴正半轴上,把△ACD沿直线CD翻折,点A恰好落在x轴上的点B处.
(1)若AC=10,求点B的坐标;
(2)点E为AC上一点,且DE=BD,如图2,求BC+EC的长;
(3)如图3,过D作DF⊥AC于F点,点H为FC上一动点,点G为OC上一动点,当点H在FC上移动,点G在OC上移动时,始终满足∠GDH=∠GDO+∠FDH,试判断FH,GH,OG这三者之间的数量关系,写出你的结论并加以证明.
6.已知直线AB交x轴于点A(m,0),交y轴于点B(0,n),且m、n满足|m+n|+(n﹣3)2=0.
(1)求m,n的值;
(2)如图1,若点C在第一象限,且BE⊥AC于点E,延长BE至点D,使得BD=AC,连OC、OD、CD,试判断△COD的形状,并说明理由;
(3)如图2,若点C在OB上,点F在AB的延长线上,Q为AF的中点且CQ⊥AF,△ACP是以AC为直角边的等腰直角三角形,求证:.
7.如图1,在平面直角坐标系中,已知点A(x,0),B(0,y),且x,y满足|x﹣6|+(y﹣2)2=0.
(1)求△AOB的面积;
(2)如图1,以AB为斜边构造等腰直角△ABC,请直接写出点C的坐标;
(3)如图2,已知等腰直角△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,点D是腰AC上的一点(不与A,C重合),连接BD,过点A作AE⊥BD,垂足为点E.
①若BD是∠ABC的角平分线,求证:BD=2AE;
②探究:如图3,连接CE,当点D在线段AC上运动时(不与A,C重合),∠BEC的大小是否发生变化?若改变,求出它的最大值;若不改变,求出这个定值.
8.如图,在平面直角坐标系中,已知A(a,0)、B(0,b)分别为x轴和y轴上一点,且a,b满足(a﹣b)2+|b+8|=0,过点B作BE⊥AC于点E,延长BE至点D,使得BD=AC,连接OC、OD.
(1)A点的坐标为 ,∠OAB的度数为 ;
(2)如图1,若点C在第一象限,试判断OC与OD的数量关系与位置关系,并说明理由;
(3)如图2,若点C的坐标为(3,﹣2),连接CD,DE平分∠ODC,BD与OC交于点F.
①求D点的坐标;
②试判断DF与CE的数量关系,并说明理由.
9.如图,在∠AOB的两边OA、OB上分别取点M、N,连接MN.若MP平分∠AMN,NP平分∠MNB.
(1)求证:OP平分∠AOB;
(2)若MN=8,且△PMN与△OMN的面积分别是16和24,求线段OM与ON的长度之和.
10.在△ABC中,D是BC边上的点(不与点B、C重合),连接AD.
(1)如图1,当点D是BC边的中点时,S△ABD:S△ACD= 1:1 ;
(2)如图2,当AD平分∠BAC时,若AB=m,AC=n,求S△ABD:S△ACD的值(用含m、n的式子表示);
(3)如图3,AD平分∠BAC,延长AD到E.使得AD=DE,连接BE,若AC=3,AB=5,S△BDE=10,求S△ABC的值.
11.如图,△ABC中,点D在边BC延长线上,∠ACB=116°,∠ABC的平分线交AD于点E,过点E作EH⊥BD,垂足为H,且∠CEH=58°.
(1)求∠ACE的度数;
(2)求证:AE平分∠CAF;
(3)若AC+CD=16,AB=10,且S△ACD=24,求△ABE的面积.
12.如图,在△ABC中,AD为BC边上的高,AE是∠BAD的角平分线,点F为AE上一点,连接BF,∠BFE=45°.
(1)求证:BF平分∠ABE;
(2)连接CF交AD于点G,若S△ABF=S△CBF,求证:∠AFC=90°;
(3)在(2)的条件下,当BE=3,AG=4.5时,求线段AB的长.
13.如图,在平面直角坐标系中,AF、BE为角平分线,MN⊥AF交y轴于N点.
(1)求∠AME;
(2)求证:AM=MN;
(3)连FG,问FG与BE的位置关系并证明.
14.如图1,在平面直角坐标系中,P(2,2),点A、B分别在x轴正半轴和y轴负半轴上,且PA=PB.
(1)求证:PA⊥PB;
(2)若点A(8,0),求点B的坐标;
(3)当点B在y轴负半轴上运动时,求OA﹣OB的值;
(4)如图2,若点B在y轴正半轴上运动时,直接写出OA+OB的值.
15.如图,在平面直角坐标系中,B(0,1),C(0,﹣1),D为x轴正半轴上一点,A为第一象限内一动点,且∠BAC=2∠BDO,DM⊥AC于M.
(1)求证:∠ABD=∠ACD;
(2)若点E在BA延长线上,求证:AD平分∠CAE;
(3)当A点运动时,的值是否发生变化?若不变,求其值;若变化,请说明理由.
16.在平面直角坐标系中,A(4,4),B(4,0),点D为x轴上的动点,连接AD,将AD绕点A逆时针方向旋转90°到AE,连接OE交AB于点P.
(1)当点D与点B重合时,求点P的坐标;
(2)当点D运动到OB中点处时,求证:AP=3BP;
(3)已知点F(0,4),当点D在x轴上运动时,连接OA、FD,在射线BA上取一点R,连接DR、FR,使得∠DFR=∠AOB.试探究AR、DR、OD三者的数量关系.
参考答案
1.如图,四边形ABDC中,∠D=∠ABD=90°,点O为BD的中点,且OA平分∠BAC.
(1)求证:OC平分∠ACD;
(2)求证:OA⊥OC;
(3)求证:AB+CD=AC.
【解答】证明:(1)过点O作OE⊥AC于E,
∵∠ABD=90゜,OA平分∠BAC,
∴OB=OE,
∵点O为BD的中点,
∴OB=OD,
∴OE=OD,
∴OC平分∠ACD;
(2)在Rt△ABO和Rt△AEO中,
,
∴Rt△ABO≌Rt△AEO(HL),
∴∠AOB=∠AOE,
同理求出∠COD=∠COE,
∴∠AOC=∠AOE+∠COE=×180°=90°,
∴OA⊥OC;
(3)∵Rt△ABO≌Rt△AEO,
∴AB=AE,
同理可得CD=CE,
∵AC=AE+CE,
∴AB+CD=AC.
2.已知△ABC为等边三角形,取△ABC的边AB,BC中点D,E,连接DE,如图1,易证△DBE为等边三角形,将△DBE绕点B顺时针旋转,设旋转的角度∠ABD=α,其中0<α<180°.
(1)如图2,当α=30°,连接AD,CE,求证:AD=CE;
(2)在△DBE旋转过程中,当α超过一定角度时,如图3,连接AD,CE会交于一点,记交点为点F,AD交BC于点P,CE交BD于点Q,连接BF,请问BF是否会平分∠CBD?如果是,求出α,如果不是,请说明理由;
(3)在第(2)问的条件下,试猜想线段AF,BF和CF之间的数量关系,并说明理由.
【解答】证明:(1)∵△ABC,△DBE都是等边三角形,
∴AB=BC,BD=BE,∠ABC=∠DBE=60°,
∴∠ABD=∠CBE,
在△ABD和△CBE中,
,
∴△ABD≌△CBE(SAS),
∴AD=CE;
(2)不存在,
理由如下:如图3,过点B作BN⊥AD于N,过点B作BH⊥CE于H,
∵△ABC,△DBE都是等边三角形,
∴AB=BC,BD=BE,∠ABC=∠DBE=60°,
∴∠ABD=∠CBE,
在△ABD和△CBE中,
,
∴△ABD≌△CBE(SAS),
∴AD=CE,S△ABD=S△CBE,∠BAD=∠BCE,
∴×AD×BN=×CE×BH,
∴BN=BH,
又∵BF=BF,
∴Rt△BFN≌Rt△BFH(HL),
∴∠AFB=∠EFB,
∵∠BAD=∠BCE,∠CPF=∠APB,
∴∠AFC=∠ABC=60°,
∴∠AFB=∠EFB=60°,
∴∠CFB=∠DFB=120°,
当BF平分∠CBD时,则∠CBF=∠DBF,
∴∠BCF=180°﹣∠CBF﹣∠CFB=180°﹣∠DBF﹣∠DFB=∠ADB,
∴∠DAB=∠ADB,
∴AB=DB,与题干DB=BC=AB相矛盾,
∴BF不会平分∠CBD;
(3)AF=CF+BF,
理由如下:如图4,在AF上截取MF=BF,连接BM,
∵∠AFB=60°,MF=FB,
∴△MFB是等边三角形,
∴MB=BF,∠MBF=∠ABC=60°,
∴∠ABM=∠CBF,
在△ABM和△CBF中,
,
∴△ABM≌△CBF(SAS),
∴AM=CF,
∵AF=AM+MF,
∴AF=CF+BF.
3.在平面直角坐标系中,点A(﹣3,0),B(0,3),点C为x轴正半轴上一动点,过点A作AD⊥BC交y轴于点E.
(1)如图①,求证:△AEO≌△BCO;
(2)如图②,若点C在x轴正半轴上运动,且OC<3,连接DO.
①若∠BAD=∠BOD,求证:∠ABC=∠DOC.
②当AD﹣CD=OC时,求的值.
【解答】(1)证明:如图①,∵AD⊥BC,BO⊥AO,
∴∠AOE=∠BDE=90°,
∵∠AEO=∠BED,
∴∠OAE=∠OBC,
∵A(﹣3,0),B(0,3),
∴OA=OB=3,
∴△AOE≌△BOC(ASA);
(2)①证明:∵∠BAD=∠BOD,∠BEA=∠OED,
∴∠ABE=∠ODE,
由(1)知:△AOE≌△BOC,
∴∠OAE=∠OBD,
∴∠OBD+∠ABE=∠OAE+∠ODE,
∴∠ABC=∠DOC;
②解:如图2,过点O作OM⊥AD于点M,作ON⊥BC于点N,
∵△AOE≌△BOC,
∴S△AOE=S△BOC,且AE=BC,
∵OM⊥AE,ON⊥BC,
∴OM=ON,
∴OD平分∠ADC,
∴∠PDO=∠CDO,
如备用图,在DA上截取DP=DC,连接OP,
∵OD=OD,
∴△OPD≌△OCD(SAS),
∴OC=OP,∠OPD=∠OCD,
∵AD﹣CD=OC,
∴AD﹣DP=OP,即AP=OP,
∴∠PAO=∠POA,
∴∠OPD=∠PAO+∠POA=2∠PAO=∠OCB,
又∵∠PAO+∠OCD=90°,
∴3∠PAO=90°,
∴∠PAO=30°,
∴∠OCB=60°.
∴=2.
4.如图所示,直线AB交x轴正半轴于点A(a,0),交y轴负半轴于点B(0,b),且OA=OB,C(c,0)是x轴负半轴上一点,连接BC.
(1)如图1,若AH⊥BC于点H,且AH交OB于点P,求证:△AOP≌△BOC;
(2)如图2,在(1)的基础上,连接OH,求证:∠OHP=45°;
(3)若a+2c=0,点D为AB的中点,点M为y轴上一动点,连接MD,过D作DN⊥DM交x轴于N点,当M点在y轴上运动的过程中,S△BDM,S△ADN,S△ABC之间有何数量关系?为什么?
【解答】(1)证明:点A(a,0),交y轴负半轴于点B(0,b),且OA=OB,
则OA=OB=a.
∵AH⊥BC即∠AHC=90°,∠COB=90°
∴∠HAC+∠ACH=∠OBC+∠OCB=90°,
∴∠HAC=∠OBC.
在△OAP与△OBC中,,
∴△OAP≌△OBC(ASA);
(2)证明:过O分别作OM⊥CB于M点,作ON⊥HA于N点.
在四边形OMHN中,∠MON=360°﹣3×90°=90°,
∴∠COM=∠PON=90°﹣∠MOP.
在△COM与△PON中,,
∴△COM≌△PON(AAS),
∴OM=ON.
∵OM⊥CB,ON⊥HA,
∴HO平分∠CHA,
∴∠OHP=∠CHA=45°;
(3)解:S△BDM﹣S△ADN=S△ABC.
理由如下:
若a+2c=0,则c=﹣a,则OC=a,
如图:连接OD.
∵∠AOB=90°,OA=OB,D为AB的中点,
∴OD⊥AB,∠BOD=∠AOD=45°,OD=DA=BD
∴∠OAD=45°,∠MOD=90°+45°=135°,
∴∠DAN=135°=∠MOD.
∵MD⊥ND即∠MDN=90°,
∴∠MDO=∠NDA=90°﹣∠MDA.
在△ODM与△ADN中,,
∴△ODM≌△ADN(ASA),
∴S△ODM=S△ADN,
∴S△BDM﹣S△ADN=S△BDM﹣S△ODM=S△BOD=S△AOB=a×a=a2,
而S△ABC=AC×OB=(a+a)×a=a2,
∴S△BDM﹣S△ADN=S△ABC;
当M在线段OB上,如图:
同理可得:S△BDM+S△ADN=S△ABC;
当M在射线BO的反向延长线上时,如图:
同理可得:﹣S△BDM+S△ADN=S△ABC;
综上,S△BDM﹣S△ADN=S△ABC或S△BDM+S△ADN=S△ABC或﹣S△BDM+S△ADN=S△ABC.
5.如图1,点C(8,0)在x轴正半轴上,点A,D均在y轴正半轴上,把△ACD沿直线CD翻折,点A恰好落在x轴上的点B处.
(1)若AC=10,求点B的坐标;
(2)点E为AC上一点,且DE=BD,如图2,求BC+EC的长;
(3)如图3,过D作DF⊥AC于F点,点H为FC上一动点,点G为OC上一动点,当点H在FC上移动,点G在OC上移动时,始终满足∠GDH=∠GDO+∠FDH,试判断FH,GH,OG这三者之间的数量关系,写出你的结论并加以证明.
【解答】解:(1)∵点C(8,0),
∴OC=8,
∵把△ACD沿直线CD翻折,点A恰好落在x轴上的点B处,
∴AC=BC=10,
∴OB=BC﹣OC=2,
∴点B的坐标为(﹣2,0);
(2)∵把△ACD沿直线CD翻折,点A恰好落在x轴上的点B处,
∴AD=BD,∠ACD=∠BCD,
∵DE=BD,
∴BD=AD=DE,
过D作DN⊥AC于N点,如图2,
∵∠ACD=∠BCD,
∴DO=DN,
在Rt△BDO和Rt△EDN中,
,
∴Rt△BDO≌Rt△EDN(HL),
∴BO=EN;
在Rt△DOC和Rt△DNC中,
,
∴Rt△DOC≌Rt△DNC(HL),
∴OC=NC,
∴BC+EC=BO+OC+NC﹣NE=2OC=16;
(3)GH=FH+OG,证明如下:
由(2)知:DF=DO,
在x轴的负半轴上取OM=FH,连接DM,如图3,
在△DFH和△DOM中,
,
∴△DFH≌△DOM(SAS),
∴DH=DM,∠1=∠ODM,
∵∠GDH=∠GDO+∠FDH,
∴∠GDH=∠1+∠2=∠ODM+∠2=∠GDM,
在△HDG和△MDG中,
,
∴△HDG≌△MDG(SAS),
∴MG=GH,
∴GH=OM+OG=FH+OG.
6.已知直线AB交x轴于点A(m,0),交y轴于点B(0,n),且m、n满足|m+n|+(n﹣3)2=0.
(1)求m,n的值;
(2)如图1,若点C在第一象限,且BE⊥AC于点E,延长BE至点D,使得BD=AC,连OC、OD、CD,试判断△COD的形状,并说明理由;
(3)如图2,若点C在OB上,点F在AB的延长线上,Q为AF的中点且CQ⊥AF,△ACP是以AC为直角边的等腰直角三角形,求证:.
【解答】(1)解:由题意可得:,
解得:;
(2)解:△COD为等腰直角三角形,
理由如下:∵AC⊥BE,
∴∠DEA=∠BEA=90°,
∴∠BEA=∠AOB=90°,
∴∠CAO=∠DBO,
又∵AC=BD,OA=OB,
∴△AOC≌△BOD(SAS),
∴OD=OC,
∴△COD为等腰三角形,
又∵∠AOC=∠BOD,
即∠AOB+∠BOC=∠COD+∠BOC,
∴∠AOB=∠COD=90°,
∴△COD为等腰直角三角形;
(3)证明:过点C作CH⊥BC交AF于点H,则△HCB为等腰直角三角形,
设CQ=x,BF=y,则BQ=QH=CQ=x,
又∵CQ⊥AF,Q为AF的中点,
∴AC=CF,AQ=FQ,
AQ﹣QH=FQ﹣BQ,
即:AH=BF=y,
又∵CH=BC,
∴△AHC≌△CBF(SSS),
∴∠ACH=∠FCB,
又∵∠ACH+∠HCP=∠HCP+∠PCB=90°,
∴∠PCB=∠ACH,
又∵PC=FC,BC=BC,
∴△PCB≌△FBC(SAS),
∴BF=BP=y,
∴CQ+BP=x+y,
∴AF=AH+BF+HQ+QB=2(x+y),
∴.
7.如图1,在平面直角坐标系中,已知点A(x,0),B(0,y),且x,y满足|x﹣6|+(y﹣2)2=0.
(1)求△AOB的面积;
(2)如图1,以AB为斜边构造等腰直角△ABC,请直接写出点C的坐标;
(3)如图2,已知等腰直角△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,点D是腰AC上的一点(不与A,C重合),连接BD,过点A作AE⊥BD,垂足为点E.
①若BD是∠ABC的角平分线,求证:BD=2AE;
②探究:如图3,连接CE,当点D在线段AC上运动时(不与A,C重合),∠BEC的大小是否发生变化?若改变,求出它的最大值;若不改变,求出这个定值.
【解答】(1)解:∵|x﹣6|+(y﹣2)2=0,
∴x﹣6=0,y﹣2=0,
∴x=6,y=2,
∴A(6,0),B(0,2),
∴OA=6,OB=2,
∴S△AOB=OA•OB=;
(2)解:分两种情况:
①如图1,点C在第一象限时,过点C作CG⊥x轴于点G,过点A作AF⊥GC于点F,
则AF=OG=OB+BG=2+BG,GF=OA=6,∠CGB=∠AFC=90°,
∴∠BCG+∠CBG=90°,
∵∠ACB=90°,
∴∠BCG+∠ACF=90°,
∴∠CBG=∠ACF,
又∵BC=CA,
∴△CBG≌△ACF(AAS),
∴BG=CF,CG=AF=OG=2+BG,
∵CG+CF=GF=6,
∴2+BG+BG=6,
∴BG=2,
∴OG=CG=2+2=4,
∴点C的坐标为(4,4);
②如图1﹣1,点C在第四象限时,过点C作CG⊥y轴于点G,过点A作AF⊥GC于点F,
同①得:△CBG≌△ACF(AAS),
∴BG=CF,CG=AF=OG=BG﹣OB=BG﹣2,
∵CG+CF=GF=OA=6,
∴BG﹣2+BG=6,
∴BG=4,
∴OG=CG=4﹣2=2,
∴点C的坐标为(2,﹣2);
综上所述,点C的坐标为(4,4)或(2,﹣2);
(3)①证明:如图2,延长BC、AE,相交于点F,
∵AE⊥BE,
∴∠AEB=90°,
∵∠ACB=90°=∠AEB,∠BDC=∠ADE,
∴∠CBD=∠CAE,
又∵BC=AC,
∴△BCD≌△ACF(ASA),
∴BD=AF,
∵BD是∠ABC的角平分线,
∴∠ABE=∠FBE,
∵AE⊥BD,
∴∠AEB=∠FEB=90°,
∵BE=BE,
∴△ABE≌△FBE(ASA),
∴AE=FE,
∴AF=2AE,
∴BD=2AE;
②解:∠BEC的大小不变,为定值45°,理由如下:
如图3,过点C作CM⊥BD于点M,CN⊥AE于点N,
则∠BMC=∠ANC=90°,
∵AE⊥BD,
∴∠BEN=90°,
由①可知,∠CBD=∠CAE,AC=BC,
∴△BCM≌△ACN(AAS),
∴CM=CN,
∴EC是∠BEN的角平分线,
∴∠BEC=∠BEN=×90°=45°,
即∠BEC的大小不变,为定值45°.
8.如图,在平面直角坐标系中,已知A(a,0)、B(0,b)分别为x轴和y轴上一点,且a,b满足(a﹣b)2+|b+8|=0,过点B作BE⊥AC于点E,延长BE至点D,使得BD=AC,连接OC、OD.
(1)A点的坐标为 (﹣8,0) ,∠OAB的度数为 45° ;
(2)如图1,若点C在第一象限,试判断OC与OD的数量关系与位置关系,并说明理由;
(3)如图2,若点C的坐标为(3,﹣2),连接CD,DE平分∠ODC,BD与OC交于点F.
①求D点的坐标;
②试判断DF与CE的数量关系,并说明理由.
【解答】解:(1)已知A(a,0)、B(0,b)分别为x轴和y轴上一点,且a,b满足(a﹣b)2+|b+8|=0,
∴b=﹣8,a=b=﹣8,
∴A、B的坐标分别为:A(﹣8,0),B(0,﹣8),
∴OA=OB=8,
∵∠AOB=90°,
∴∠OAB=45°,
故答案为:(﹣8,0),45°;
(2)OC与OD的数量关系:OC=OD,位置关系:OC⊥OD;理由如下:
设AC与y轴交于点P,BD与OA交于点F,如图1,
∵BE⊥AC,
∴∠BEA=90°,
在△AEF和△BOF中,∠AEF=∠BOF=90°,∠AFE=∠BFO,
∴∠OAC=∠OBD,
在△OAC和△OBD中,
,
∴△OAC≌△OBD(SAS),
∴OC=OD,∠C=∠D,∠AOC=∠BOD,
∴∠AOC﹣90°=∠BOD﹣90°,即∠POC=∠FOD,
∴∠DOC=∠POD+∠POC=∠POD+∠FOD=∠POA=90,
∴OC⊥OD,
即OC=OD,OC⊥OD;
(3)①作DM⊥y轴交y轴于点M,CN⊥y轴交y轴于点N,如图2,
∵点C的坐标为(3,﹣2),
∴ON=2,CN=3,
由(2)知OC=OD,∠COD=90°,
∵∠DOM+∠CON=90°,∠CON+∠OCN=90°,
∴∠DOM=∠OCN,
∵∠OMD=∠CNO=90°,
∴△OMD≌△CNO(AAS),
∴OM=CN=3,MD=NO=2,
∴D(2,3);
②DF=2CE.理由如下:
延长DO交AC于点G,如图3,
∵∠ODB=∠OCA,∠COD=∠COG=90°,OC=OD,
∴△COG≌△DOF(ASA),
∴CG=DF,
∵DF平分∠ODC,
∴∠CDE=∠GDE,
∵DE=DE,∠DEC=∠DEG=90°,
∴△DCE≌△DGE(ASA),
∴,即DF=2CE.
9.如图,在∠AOB的两边OA、OB上分别取点M、N,连接MN.若MP平分∠AMN,NP平分∠MNB.
(1)求证:OP平分∠AOB;
(2)若MN=8,且△PMN与△OMN的面积分别是16和24,求线段OM与ON的长度之和.
【解答】(1)证明:过点P作PC⊥OA,垂足为C,过点P作PD⊥MN,垂足为D,过点P作PE⊥OB,垂足为E,
∵MP平分∠AMN,PC⊥OA,PD⊥MN,
∴PC=PD,
∵NP平分∠MNB,PD⊥MN,PE⊥OB,
∴PD=PE,
∴PC=PE,
∴OP平分∠AOB;
(2)∵△PMN的面积是16,MN=8,
∴MN•PD=16,
∴×8•PD=16,
∴PD=4,
∴PD=PC=PE=4,
∵△OMN的面积是24,
∴四边形MONP的面积=△PMN的面积+△OMN的面积=16+24=40,
∴△POM的面积+△PON的面积=40,
∴OM•PC+ON•PE=40,
∴OM•4+ON•4=40,
∴OM+ON=20,
∴线段OM与ON的长度之和为20.
10.在△ABC中,D是BC边上的点(不与点B、C重合),连接AD.
(1)如图1,当点D是BC边的中点时,S△ABD:S△ACD= 1:1 ;
(2)如图2,当AD平分∠BAC时,若AB=m,AC=n,求S△ABD:S△ACD的值(用含m、n的式子表示);
(3)如图3,AD平分∠BAC,延长AD到E.使得AD=DE,连接BE,若AC=3,AB=5,S△BDE=10,求S△ABC的值.
【解答】解:(1)
过A作AE⊥BC于E,
∵点D是BC边上的中点,
∴BD=DC,
∴SABD:S△ACD=(BD•AE):(CD•AE)=1:1,
故答案为:1:1;
(2)
过D作DE⊥AB于E,DF⊥AC于F,
∵AD为∠BAC的角平分线,
∴DE=DF,
∵AB=m,AC=n,
∴SABD:S△ACD=(AB•DE):(AC•DF)=m:n;
(3)
∵AD=DE,
∴由(1)知:S△ABD:S△EBD=1:1,
∵S△BDE=10,
∴S△ABD=10,
∵AC=3,AB=5,AD平分∠CAB,
∴由(2)知:S△ABD:S△ACD=AB:AC=5:3,
∴S△ACD=6,
∴S△ABC=10+6=16,
故答案为:16.
11.如图,△ABC中,点D在边BC延长线上,∠ACB=116°,∠ABC的平分线交AD于点E,过点E作EH⊥BD,垂足为H,且∠CEH=58°.
(1)求∠ACE的度数;
(2)求证:AE平分∠CAF;
(3)若AC+CD=16,AB=10,且S△ACD=24,求△ABE的面积.
【解答】(1)解:∵∠ACB=116°,
∴∠ACD=180°﹣∠ACB=64°,
∵EH⊥BD,∠CEH=58°,
∴∠DCE=90°﹣∠CEH=32°,
∴∠ACE=∠ACD﹣∠DCE=32°;
(2)证明:如图,过点E作EM⊥BF于点M,作EN⊥AC于点N,
∵BE平分∠ABC,EM⊥BF,EH⊥BD,
∴EM=EH,
由(1)可知,∠ACE=∠DCE=32°,即CE平分∠ACD,
∵EN⊥AC,EH⊥CD,
∴EN=EH,
∴EM=EN,
又∵点E在∠CAF的内部,
∴AE平分∠CAF;
(3)解:如图,过点E作EM⊥BF于点M,作EN⊥AC于点N,
由(2)已得:EM=EH=EN,
设EM=EH=EN=x,
∵S△ACD=24,
∴S△ACE+S△DCE=24,
∴,即,
∴,
又∵AC+CD=16,
∴x=3,
∴EM=3,
∵AB=10,
∴△ABE的面积为.
12.如图,在△ABC中,AD为BC边上的高,AE是∠BAD的角平分线,点F为AE上一点,连接BF,∠BFE=45°.
(1)求证:BF平分∠ABE;
(2)连接CF交AD于点G,若S△ABF=S△CBF,求证:∠AFC=90°;
(3)在(2)的条件下,当BE=3,AG=4.5时,求线段AB的长.
【解答】(1)证明:∵AE是∠BAD的角平分线,
∴∠BAD=2∠BAF,
∵∠BFE=45°,
∴∠FBA+∠BAF=45°,
∴2∠FBA+2∠BAF=90°,
∵AD为BC边上的高,
∴∠EBF+∠FBA+2∠BAF=90°,
∴2∠FBA=∠EBA+∠FBA,
∴∠EBF=∠FBA,
∴BF平分∠ABE;
(2)证明:过点F作FM⊥BC于点M,FN⊥AB于点N,
∵BF平分∠ABE,FM⊥BC,FN⊥AB,
∴FM=FN,
∵S△ABF=S△CBF,
即AB•FN=BC•FM,
∴AB=BC,
在△ABF和△CBF中,
,
∴△ABF≌△CBF(SAS),
∴∠AFB=∠CFB,
∵∠BFE=45°
∴∠AFB=135°,
∴∠CFB=135°,
∴∠CFE=∠CFB﹣∠BFE=135°﹣45°=90°,
∴∠AFC=90°;
(3)解:∵△ABF≌△CBF,
∴AF=FC,
∵∠AFC=∠ADC=90°,∠AGF=∠CGD,
∴∠FAG=∠FCE,
在△AFG和△CFE中,
,
∴△AFG≌△CFE(ASA),
∴AG=EC=4.5,
∵BE=3,
∴BC=BE+EC=7.5,
∵△ABF≌△CBF,
∴AB=BC=7.5.
13.如图,在平面直角坐标系中,AF、BE为角平分线,MN⊥AF交y轴于N点.
(1)求∠AME;
(2)求证:AM=MN;
(3)连FG,问FG与BE的位置关系并证明.
【解答】解:(1)∵∠AOB=90°,
∴∠ABO+∠BAO=90°,
∴∠AMB=180°﹣(∠ABO+∠BAO)=135°,
∴∠AME=45°;
(2)∵MN⊥AM,∠AME=45°,
∴∠NME=45°,
∴∠AMB=∠NMB=135°,
∵BE是∠ABO角平分线,
∴∠ABM=∠NBM,
在△ABM和△NBM中,
,
∴△ABM≌△NBM(ASA),
∴AM=MN;
(3)连接FG,
∵△ABM≌△NBM,∴∠BNM=∠BAM,
∵∠BAM=∠FAO,∴∠FAO=∠BNM,
在△NFM和△AGM中,
,
∴△NFM≌△AGM(ASA),
∴FM=MG,
∴∠MFG=45°=∠AME,
∴FG∥BE.
14.如图1,在平面直角坐标系中,P(2,2),点A、B分别在x轴正半轴和y轴负半轴上,且PA=PB.
(1)求证:PA⊥PB;
(2)若点A(8,0),求点B的坐标;
(3)当点B在y轴负半轴上运动时,求OA﹣OB的值;
(4)如图2,若点B在y轴正半轴上运动时,直接写出OA+OB的值.
【解答】(1)证明:如图1,过点P作PE⊥x轴于E,作PF⊥y轴于F,
∵P(2,2),
∴PE=PF=2,
在Rt△APE和Rt△BPF中,,
∴Rt△APE≌Rt△BPF(HL),
∴∠APE=∠BPF,
∴∠APB=∠APE+∠BPE=∠BPF+∠BPE=∠EPF=90°,
∴PA⊥PB;
(2)解:易得四边形OEPF是正方形,
∴OE=OF=2,
∵A(8,0),
∴OA=8,
∴AE=OA﹣OE=8﹣2=6,
∵Rt△APE≌Rt△BPF,
∴AE=BF=6,
∴OB=BF﹣OF=6﹣2=4,
∴点B的坐标为(0,﹣4);
(3)解:∵Rt△APE≌Rt△BPF,
∴AE=BF,
∵AE=OA﹣OE=OA﹣2,
BF=OB+OF=OB+2,
∴OA﹣2=OB+2,
∴OA﹣OB=4;
(4)解:如图2,过点P作PE⊥x轴于E,作PF⊥y轴于F,
同(1)可得,Rt△APE≌Rt△BPF,
∴AE=BF,
∵AE=OA﹣OE=OA﹣2,
BF=OF﹣OB=2﹣OB,
∴OA﹣2=2﹣OB,
∴OA+OB=4.
15.如图,在平面直角坐标系中,B(0,1),C(0,﹣1),D为x轴正半轴上一点,A为第一象限内一动点,且∠BAC=2∠BDO,DM⊥AC于M.
(1)求证:∠ABD=∠ACD;
(2)若点E在BA延长线上,求证:AD平分∠CAE;
(3)当A点运动时,的值是否发生变化?若不变,求其值;若变化,请说明理由.
【解答】证明:(1)在△ABC中,∵∠ABD+∠CBD+∠ACB=180°﹣∠BAC,
∵∠BAC=2∠BDO,
∴∠ABD+∠CBD+∠ACB=180﹣2∠BDO,①
在△BCD中,∠ACD+∠ACB+∠CBD=180°﹣∠ADC,
∵BO=CO=1,
∴∠BDC=2∠BDO,
∴∠ACD+∠ACB+∠CBD=180°﹣2∠BDO,②
①﹣②得,∠ABD﹣∠ACD=0,
∴∠ABD=∠ACD;
(2)过D作DN⊥BE于N,
由于BD=CD,∠ABD=∠ACD;
在△BDN与△CDM中,,
∴△BDN≌△CDM,
∴DM=DN,
∴AD是∠CAE的角平分线;
(3)的值不发生变化,
理由:∵△BDN≌△CDM,
∴BN=CM,
∵AD是∠CAE的角平分线,
∴AN=AM,
∵BN=AN+AB=AM+AB,CM=AC﹣AM,
∴AM+AB=AC﹣AM,
∴AC﹣AB=2AM,
∴=2是定值.
16.在平面直角坐标系中,A(4,4),B(4,0),点D为x轴上的动点,连接AD,将AD绕点A逆时针方向旋转90°到AE,连接OE交AB于点P.
(1)当点D与点B重合时,求点P的坐标;
(2)当点D运动到OB中点处时,求证:AP=3BP;
(3)已知点F(0,4),当点D在x轴上运动时,连接OA、FD,在射线BA上取一点R,连接DR、FR,使得∠DFR=∠AOB.试探究AR、DR、OD三者的数量关系.
【解答】解:(1)
由题意知E(8,4)
∴AE=B0=4,
在△APE和△BPO中,
,
∴△APE≌△BPO(AAS),
∴AP=BP,
∵A(4,4),B(4,0)
∴AB=4,
∴AP=BP=2,
∴P点坐标(4,2);
(2)过点E作EQ⊥AB,垂足为Q,
∴∠EQA=∠ABD=90°,
∵∠ADB+∠DAB=90°,∠DAB+∠EAQ=90°,
∴∠ADB=∠EAQ,
在△AQE和△DBA中,
,
∴△AQE≌△DBA(AAS),
∴AQ=DB,EQ=AB,
∵AB=OB=4,D是OB的中点,
∴AQ=DB=OD=BQ=2,EQ=AB=OB=4,
在△EPQ和△OPB中,
,
∴△EPQ≌△OPB(AAS),
∴PQ=PB=1,
∴AP=AQ+PQ=3,
∴AP=3BP;
(3)因为∠OFB=45°,当点D在X轴负半轴且∠DFR=45°时,点R不可能在射线BA上;当点D与点O重合时,点R与点B重合时,此时AR=DR,OD=0;当点D与点B重合时,此时点R与点A重合,此时AR=0,DR=OD.
①当点D在点O与点B之间时,过点F作FE⊥FD交BA的延长线于点E,如图(1),
由题意可知OF=AF=4,∠FAE=∠FOD=90°,
∵∠EFA+∠AFD=90°,∠AFD+∠DFO=90°,
∴∠EFA=∠DFO,
在△EFA和△DFO中,
,
∴△EFA≌△DFO(ASA),
∴EF=ED,AE=OD,
∵∠DFR=45°,∠DFR+∠EFR=90°,
∴∠EFR=∠DFR=45°,
在△EFR和△DFR中,
,
∴△EFR≌△DFR(SAS),
∴ER=DR,
∵ER=AE+AR=OD+AR,
∴DR=OD+AR;
②当点D在点B的右边时,如图(2),
同理可证△EFA≌△DFO,△EFR≌△DFR,
可得AE=OD,ER=DR,
∵AE=AR+ER=AR+DR,
∴OD=AR+DR,
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