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2013年部分地区中考数学几何综合型问题试题(附答案)

编辑:sx_liuwy

2013-03-25

以下是精品学习网为您推荐的2013年部分地区中考数学几何综合型问题试题(附答案),希望本篇文章对您学习有所帮助。

 2013年部分地区中考数学几何综合型问题试题(附答案)

7.(2012贵州六盘水,7,3分)下列命题为真命题的是( ▲ )

A.平面内任意三个点确定一个圆

B.五边形的内角和为540°

C.如果a>b,则ac2>bc2

D.如果两条直线被第三条直线所截那么所截得的同位角相等

分析:根据命题的定义:对一件事情做出判断的语句叫命题.正确的命题叫真命题,据此即对四个选项进行分析即可回答.

解答:解:A、平面内任意三点确定一个圆是一个假命题,,如三点在一条直线上,不能构成圆,故本选项错误;

B、五边形的内角和为540°,故本选项正确;

C、如果 则 ,如果c=0,结论不成立,故本选项错误;

D、如果两条直线被第三条直线所截,那么所得的同位角相等.没有平行线,故本选项错误;

故选B.

点评:此题考查了命题的定义,包括真命题和假命题.

13. (2012贵州省毕节市,13,3分)下列命题是假命题的是( )

A.同弧或等弧所对的圆周角相等 B.平分弦的直径垂直于弦

C.两条平行线间的距离处处相等 D.正方形的两条对角线互相垂直平分

解析:分析是否为假命题,可以举出反例;也可以分别分析各题设是否能推出结论,从而利用排除法得出答案.

解答:解:A、错误,同弧或等弧所对的圆周角相等或互补,是假命题;B、平分弦的直径垂直于弦是正确的,是真命题;C、两条平行线间的距离处处相等是正确的,是真命题;D、正方形的两条对角线互相垂直平分是正确的,是真命题.故选A.

点评:主要考查命题的真假判断,正确的命题叫真命题,错误的命题叫做假命题.判断命题的真假关键是要熟悉课本中的性质定理.

31. ( 2012年四川省巴中市,31,12)如图12,在平面直角坐标系中,点A、C分别在x轴、y轴上,四边形ABCO为矩形,AB=16,点D与点A关于y轴对称,tan∠ACB=43 ,点E、F分别是线段AD、AC上的动点(点E不与点A、D重合),且∠CEF=∠ACB.

(1)求AC的长和点D的坐标;

(2)说明△AEF与△DCE相似;

(3)当△EFC为等腰三角形时,求点E的坐标.

【解析】①∵四边形ABCO为矩形,∴∠B=900

tan∠ACB=43 ,在Rt△ACB中,设BC=3k,AB=4k,由勾

股定理,AC=5K,∵AB=4k=16,∴k=4,

∴AC=20,OA=BC==3k=12,

∴点A的坐标为(-12,0),

而点D与点A关于y轴对称,∴点D的坐标为(12,0)

②由:∠CDE=∠EAF,∠AEF

=∠DCE,得出△AEF∽△DCE

③分类讨论:

当CE=EF时,则△AEF∽△DCE,

∴AE=CD,即AO+OE=CD

设E(x,0),有12+x=20,∴x=8

此时,点E的坐标为(8.0)

当EF=FC时,∠FCE=∠FEC=∠ACB,

∴tan∠FCG =tan∠ACB=43 ,

作FG⊥CE于G,在Rt△FCG中,设CE=6a,则CG=3a

FG=4a,于是CF=5a,

∵△AEF∽△DCE

∴CE2=CF•AC,即36a2=5a•20,a=259

∴CE=259 ×6=503 .在Rt△CEO中,OE=CE2-OC2 =143 ∴E(143 ,0)

当CE=CF时,E与D重合与题目矛盾。

【答案】①AC=20,D(12.0) ②由:∠CDE=∠EAF,∠AEF=∠DCE,得出△AEF∽△DCE ③ E(8.0)或E(143 ,0)

【点评】本题难度比较大,综合考查了解直角三角形,勾股定理、相似三角形的条件、矩形又一次展现了数形结合思想的必要性。

25.(本题满分12分)如图甲,四边形OABC的边OA、OC分别在x轴、y轴的正半轴上,顶点在B点的抛物线交x轴于点A、D,交y轴于点E,连结AB、AE、BE.

已知tan∠CBE= ,A(3,0),D(-1,0),E(0,3).

(1)求抛物线的解析式及顶点B的坐标;

(2)求证:CB是△ABE外接圆的切线;

(3)试探究坐标轴上是否存在一点P,使以D、E、P为顶点的三角形与△ABE相似,若存在,直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由;

(4)设△AOE沿x轴正方向平移t个单位长度(0

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【解析】 (1)解:由题意,设抛物线解析式为y=a(x-3)(x+1).

将E(0,3)代入上式,解得:a=-1.

∴y=-x2+2x+3.

则点B(1,4).…………………………………………………………………………………2分

(2)如图6,证明:过点B作BM⊥y于点M,则M (0,4).

在Rt△AOE中,OA=OE=3,

∴∠1=∠2=45°,AE= =3 .

在Rt△EMB中,EM=OM-OE=1=BM,

∴∠MEB=∠MBE=45°,BE= = .

∴∠BEA=180°-∠1-∠MEB=90°.

∴AB是△ABE外接圆的直径.………………………………………………………………3分

在Rt△ABE中,tan∠BAE= = =tan∠CBE,

∴∠BAE=∠CBE.

在Rt△ABE中,∠BAE+∠3=90°,∴∠CBE+∠3=90°.

∴∠CBA=90°,即CB⊥AB.

∴CB是△ABE外接圆的切线.………………………………………………………………5分

(3)P1(0,0),P2(9,0),P3(0,- ).………………………………………………………8分

(4)解:设直线AB的解析式为y=kx+b.

将A(3,0),B(1,4)代入,得 解得

∴y=-2x+6.

过点E作射线EF∥x轴交AB于点F,当y=3时,得x= , ∴F( ,3).…………9分

情况一:如图7,当0

则ON=AD=t,过点H作LK⊥x轴于点K,交EF于点L.

由△AHD∽△FHM,得 .即 .解得HK=2t.

∴S阴=S△MND-S△GNA-S△HAD= ×3×3- (3-t)2- t•2t=- t2+3t.…………11分

情况二:如图8,当

∴S阴=S△IQA-S△VQA= ×(3-t)×2(3-t)- (3-t)2= (3-t)2= t2-3t+ .

综上所述:s= ……………………………………………………12分

【答案】(1) y=-x2+2x+3, B(1,4);

(2) 证明:如图,过点B作BM⊥y于点M,则M (0,4).

在Rt△AOE中,OA=OE=3,

∴∠1=∠2=45°,AE= =3 .

在Rt△EMB中,EM=OM-OE=1=BM,

∴∠MEB=∠MBE=45°,BE= = .

∴∠BEA=180°-∠1-∠MEB=90°.

∴AB是△ABE外接圆的直径.………………………………………………………………3分

在Rt△ABE中,tan∠BAE= = =tan∠CBE,

∴∠BAE=∠CBE.

在Rt△ABE中,∠BAE+∠3=90°,∴∠CBE+∠3=90°.

∴∠CBA=90°,即CB⊥AB.

∴CB是△ABE外接圆的切线.

(3)P1(0,0),P2(9,0),P3(0,- ).

(4) s=

【点评】本题以平面直角坐标系为背景,综合考察了二次函数、直线与圆的位置关系、锐角三角函数、三角形相似、勾股定理、待定系数法、分类讨论等知识,而且是中考的压轴题。知识点丰富全面,考查了学生综合运用知识、分类讨论思想来解决问题的能力。第1小题常规题,利用待定系数法求二次函数的解析式,难度较低;第2小题是利用勾股定理、锐角三角函数、90°的圆周角所对的弦是直径、等量代换等证明圆的切线,综合性较强,难度中等;第3小题,考察了分类讨论思想,在坐标轴上找点,构造寻找相似三角形,难度中等;第4小题,利用分类讨论思想、二次函数、和差法计算阴影部分面积,是压轴题的最后一题,将中下层面的学生拒之题外,难度较大.

23.(2012河南,23,11分)如图,在平面直角坐标系中,直线 与抛物线 交于A,B两点,点A在 轴上,点B的纵坐标为3.点P是直线AB下方的抛物线上一动点(不 与A,B重合),过点P作 轴的垂线交直线AB与点C,作PD⊥AB于点D

(1)求 及 的值

(2)设点P的横坐标为

①用含 的代数式表示线段PD的长,

并求出线段PD长的最大值;

②连接PB,线段PC把△PBD分成

两个三角形,是否存在适合的 值,

使这两个三角形的面积之比为9:10?

若存在,直接写出 值;若不存在,说明理由.

23.解析:(1)根据题意知,点A纵坐标为0,求出横坐标,点B纵坐标为3,也可求出横坐标,将A、B两点坐标代人求出 ,设直线 与 轴交于点 ,则 ,∵ ∥ 轴,∴ .能求∠ACP的正弦;(2)①在Rt△PCD中,用m表示出PC,结合上面求出的 值,表示出PD的长;②分别过点D,B作DF⊥PC,BG⊥PC,垂足分别为F,G,利用△PCD与△PCB公共边PC,分别用m表示出它们的高DF,BG,在Rt△PDF中, 又

当 时.解得

当 时,解得

解:(1)由 ,得到 ∴

由 ,得到 ∴

∵ 经过 两点,

设直线 与 轴交于点 ,则

∵ ∥ 轴,∴ .

(2)由(1)可知抛物线的解析式为

在Rt△PCD中,

∵ ∴当 时, 有最大值

②存在满足条件的 值,

点评:本题是一道函数与几何问题的综合题,先根据一次函数与抛物线的交点坐标求出函数的解析式,然后利用图象上面点的坐标来表示图形中线段的长,图形的面积等问题,再建立方程,或根据二次函数的性质求最值.

27.(2012江苏苏州,27,8分)如图,已知半径为2的⊙O与直线l相切于点A,点P是直径AB左侧半圆上的动点,过点P作直线l的垂线,垂足为C,PC与⊙O交于点D,连接PA、PB,设PC的长为x(2

(1)当x= 时,求弦PA、PB的长度;

(2)当x为何值时,PD•CD的值最大?最大值是多少?

分析: (1)由直线l与圆相切于点A,且AB为圆的直径,根据切线的性质得到AB垂直于直线l,又PC垂直于直线l,根据垂直于同一条直线的两直线平行,得到AB与PC平行,根据两直线平行内错角相等得到一对内错角相等,再由一对直角相等,利用两对对应角相等的两三角形相似可得出三角形PCA与三角形PAB相似,由相似得比例,将PC及直径AB的长代入求出PA的长,在直角三角形PAB中,由AB及PA的长,利用勾股定理即可求出PB的长;

(2)过O作OE垂直于PD,与PD交于点E,由垂径定理得到E为PD的中点,再由三个角为直角的四边形为矩形得到OACE为矩形,根据矩形的对边相等,可得出EC=OA=2,用PC﹣EC的长表示出PE,根据PD=2PE表示出PD,再由PC﹣PD表示出CD,代入所求的式子中,整理后得到关于x的二次函数,配方后根据自变量x的范围,利用二次函数的性质即可求出所求式子的最大值及此时x的取值.

解答: 解:(1)∵⊙O与直线l相切于点A,且AB为⊙O的直径,

∴AB⊥l,又∵PC⊥l,

∴AB∥PC,

∴∠CPA=∠PAB,

∵AB是⊙O的直径,

∴∠APB=90°,又PC⊥l,

∴∠PCA=∠APB=90°,

∴△PCA∽△APB,

∴ = ,即PA2=PC•AB,

∵PC= ,AB=4,

∴PA= = ,

∴Rt△APB中,AB=4,PA= ,

由勾股定理得:PB= = ;

(2)过O作OE⊥PD,垂足为E,

∵PD是⊙O的弦,OE⊥PD,

∴PE=ED,

又∠CEO=∠ECA=∠OAC=90°,

∴四边形OACE为矩形,

∴CE=OA=2,又PC=x,

∴PE=ED=PC﹣CE=x﹣2,

∴CD=PC﹣PD=x﹣2(x﹣2)=4﹣x,

∴PD•CD=2(x﹣2)•(4﹣x)=﹣2x2+12x﹣16=﹣2(x﹣3)2+2,

∵2

∴当x=3时,PD•CD的值最大,最大值是2.

点评: 此题考查了切线的性质,平行线的性质,矩形的判定与性质,垂径定理,勾股定理,相似三角形的判定与性质,以及二次函数的性质,熟练掌握性质及定理是解本题的关键.

(2012•哈尔滨,题号28分值 10) 28.(本题10分)

已知:在△ABC中,∠ACB=900,点P是线段AC上一点,过点A作AB的垂线,交BP的延长线于点M,MN⊥AC于点N,PQ⊥AB于点Q,A0=MN.

(1)如图l,求证:PC=AN;

(2)如图2,点E是MN上一点,连接EP并延长交BC于点K,点D是AB上一点,连接DK,∠DKE=∠ABC,EF⊥PM于点H,交BC延长线于点F,若NP=2,PC =3,CK:CF=2:3,求D Q的长.

【解析】本题是对三角形全等、相似、勾股定理、三角函数的综合考查.

(1)先证明△AQP≌△MNA,得AN=PQ,PA=AM,再利用等角的余角相等证∠ABP=∠CBP,结合角平分线性质说明PQ=PC,从而PQ=AN得证;

(2)NP=2,PC=3,结合(1)中结论易知AN=3,AP=AM=5,由勾股定理可计算MN=AQ=5

通过△PNM∽△PBC可得BC=6,则BP可求;

设CK=2m,CF=3m,通过△PNE∽△PKC, NE、EM可用m表示,由sin∠PBC= sin∠EMH= ,可将EH、FH用m表示;

作ER垂直BF于R,有tan∠BPC=tan∠EFR=2可求RF值,在RT△REP中勾股定理计算EF,可求m值,进而CK、BK可计算;

计算tan∠PKC= tan∠BDK=1,tan∠ABC= ,作KG垂直BA于G,设KG=4n,则BG=3n,BK=5n=3,n值可得解,BD=7n,DQ=AB-BD-AQ可解.

【答案】证明:(1)∵MA⊥AM,MN⊥AP,∠BAM=∠ANM=90°,∴∠PAQ+∠MAN=∠MAN+∠AMN=90°,∴∠PAQ=∠AMN. ∵∠PQA=∠ANM=90°,AQ=MN,∴△APQ≌△MNA,∴AN=PQ,AM=AP,∴∠AMN=∠APN,又因为∠APM=∠BPC,∠BPC+∠PBC=90°,∠AMB+∠ABM=90°。∴∠ABM=∠PBC,又PQ⊥AB,PC⊥BC,∴PQ=PC,∴AN=PC;

(2)∵NP=2,PC=5,∴由(1)知PA=NC=5,AC=8,∴AM=AP=5,∴AQ=MN=4.

设CK=2m,CF=3m.∵MN∥BF,∴△PNM∽△PBC,△PNE∽△PKC,

∴ ,∴BC=6,NE= ,∴BF=6+3m,ME=4- ,BP=3 ,

∴sin∠PBC= sin∠EMH= = ,∵EF⊥PM,∴FH=BF sin∠PBC= (6+3m),EH=EM sin∠EMH= (4- ).

作ER垂直BF于R,则ER=NC=5.

∵∠RFE+∠REF=∠RFE+∠PBC=90°,∴∠REF=∠PBC,∴tan∠BPC=tan∠EFR= =2,∴RF= ,∴EF= ,∴m= ,∴CK=3,BK=3.

∵∠PKC+∠DKE=∠ABC+∠BDK,∠DKE=∠ABC,∴∠BDK=∠PKC.

∵tan∠PKC=1,∴tan∠BDK=1,作KG⊥BA于G,∵tan∠BDK=1,tan∠ABC= ,

∴设KG=4n,则BG=3n,GD=4n,∴BK=5n=3, n= ,∴BD=7n= .

∵AB=10,AQ=4,∴BQ=6,∴DQ=BQ-BD= .

【点评】本题第二问的难点在于如何巧妙添加辅助线、如何反复利用相似、同角(等角)的三角函数表示其他相关线段并列方程求解.

由MN∥BF推到三角形相似、结合CK:CF=2:3设定参数表示其他线段是本题的突破口,同角(等角)的三角函数值相等、勾股定理是解答本题的重要工具.

解答此类题目的宗旨是根据已知条件表示能表示的所有线段,寻找各线段之间的关系,建立起联系,逐步推进达到求解的目的.

23.(2012四川达州,23,12分)(12分)如图1,在直角坐标系中,已知点A(0,2)、点B(-2,0),过点B和线段OA的中点C作直线BC,以线段BC为边向上作正方形BCDE.

(1)填空:点D的坐标为( ),点E的坐标为( ).

(2)若抛物线 经过A、D、E三点,求该抛物线的解析式.?

(3)若正方形和抛物线均以每秒 个单位长度的速度沿射线BC同时向上平移,直至正方形的顶点E落在 轴上时,正方形和抛物线均停止运动.

①在运动过程中,设正方形落在y轴右侧部分的面积为 ,求 关于平移时间 (秒)的函数关系式,并写出相应自变量 的取值范围.

②运动停止时,求抛物线的顶点坐标.??

解析:对于(1),可知OC=1,过D作DF垂直y轴,则△OBC≌△FCD,则FC=OB=2,DF=OC=1,故点D坐标为(-1,3),同理可得E点坐标为(-3,2);对于(2),可用待定系数法,求出抛物线的解析式;对于(3),可考虑当点D、B、E运动到y轴上时是三种情况,在这三个时间段内分别讨论,能做到不混淆、不重、不漏;求抛物线的顶点坐标,可以先求出点E平移到y轴后的坐标,从而可确定抛物线是如何平移,即可求出抛物线平移后的顶点坐标。

答案:(1)D(-1,3)、E(-3,2)(2分)

?(2)抛物线经过(0,2)、(-1,3)、(-3,2),则

?……………………………………………………………….(3分)?

解得

?∴ ……………………………………………………….(4分)

?(3)①当点D运动到y轴上时,t= .

?当0

?设D′C′交y轴于点F

?∵?tan∠BCO= =2,又∵∠BCO=∠FCC′

?∴?tan∠FCC′=2, 即 =2

?∵CC′= t,∴FC′=2 t.?

∴S△CC′F?= CC′•FC′= t× t=5 t2…………………………………(5分)

?当点B运动到点C时,t=1.?当

?设D′E′交y轴于点G,过G作GH⊥B′C′于H.

?在Rt△BOC中,BC=

?∴GH= ,∴CH= GH=

?∵CC′= t,∴HC′= t- ,∴GD′= t-

?∴S梯形CC′D′G?= ( t- + t) =5t- ……………………………(7分)

?当点E运动到y轴上时,t= .

?当1

?设D′E′、E′B′分别交y轴于点M、N

?∵CC′= t,B′C′= ,

∴CB′= t- ,?∴B′N=2CB′= t-

∵B′E′= ,∴E′N=B′E′-B′N= - t

?∴E′M= E′N= ( - t)

?∴S△MNE′?= ( - t)• ( - t)=5t2-15t+

?∴S五边形B′C′D′MN?=S正方形B′C′D′E′?-S△MNE′?= (5t2-15t+ )=-5t2+15t-

?综上所述,S与x的函数关系式为:

当0

当1

?

②当点E运动到点E′时,运动停止.如下图所示

?∵∠CB′E′=∠BOC=90°,∠BCO=∠B′CE′

?∴△BOC∽△E′B′C

?∴

?∵OB=2,B′E′=BC=

?∴

?∴CE′=

?∴OE′=OC+CE′=1+ =

?∴E′(0, )…………………………………………………………………..(10分)

?由点E(-3,2)运动到点E′(0, ),可知整条抛物线向右平移了3个单位,向上平移了 个单位.

?∵ = ?

∴原抛物线顶点坐标为( , )……………………………………………(11分)

?∴运动停止时,抛物线的顶点坐标为( , )…………………………(12分)

点评:本题以直角坐标系内的正方形为基本图形,设计出正方形沿着某条直线平移的运动型问题,考查了三角形全等、三角形相似的判定及其性质,图形的平移及其性质等知识点,考察了待定系数法、数形结合方法,分类思想方法,具体有较强的综合性和一定的区分度。

28.(2012江苏苏州,28,12分)如图,正方形ABCD的边AD与矩形EFGH的边FG重合,将正方形ABCD以1cm/s的速度沿FG方向移动,移动开始前点A与点F重合,在移动过程中,边AD始终与边FG重合,连接CG,过点A作CG的平行线交线段GH于点P,连接PD.已知正方形ABCD的边长为1cm,矩形EFGH的边FG,GH的长分别为4cm,3cm,设正方形移动时间为x(s),线段GP的长为y(cm),其中0≤x≤2.5.

(1)试求出y关于x的函数关系式,并求当y=3时相应x的值;

(2)记△DGP的面积为S1,△CDG的面积为S2.试说明S1﹣S2是常数;

(3)当线段PD所在直线与正方形ABCD的对角线AC垂直时,求线段PD的长.

分析: (1)根据题意表示出AG、GD的长度,再由△GCD∽△APG,利用对应边成比例可解出x的值.

(2)利用(1)得出的y与x的关系式表示出S1、S2,然后作差即可.

(3)延长PD交AC于点Q,然后判断△DGP是等腰直角三角形,从而结合x的范围得出x的值,在Rt△DGP中,解直角三角形可得出PD的长度.

解答: 解:(1)∵CG∥AP,

∴△GCD∽△APG,

∴ = ,

∵GF=4,CD=DA=1,AF=x,

∴GD=3﹣x,AG=4﹣x,

∴ = ,即y= ,

∴y关于x的函数关系式为y= ,

当y=3时, =3,解得x=2.5,

经检验的x=2.5是分式方程的根.

故x的值为2.5;

(2)∵S1= GP•GD= • •(3﹣x)= ,

S2= GD•CD= (3﹣x)1= ,

∴S1﹣S2= ﹣ = 即为常数;

(3)延长PD交AC于点Q.

∵正方形ABCD中,AC为对角线,

∴∠CAD=45°,

∵PQ⊥AC,

∴∠ADQ=45°,

∴∠GDP=∠ADQ=45°.

∴△DGP是等腰直角三角形,则GD=GP,

∴3﹣x= ,

化简得:x2﹣5x+5=0.

解得:x= ,

∵0≤x≤2.5,

∴x= ,

在Rt△DGP中,PD= = (3﹣x)= .

点评: 此题考查了正方形的性质、等腰三角形的性质及解直角三角形的知识,解答本题的关键是用移动的时间表示出有关线段的长度,然后运用所学知识进行求解.

23(2012深圳市 23 ,19分)如图9—①,平在面直角从标系中,直线 的位置随 的不同取值而变化。

(1)已知⊙M的圆心坐标为(4,2),半径为2

当 时,直线 经过圆心M;

当 时,直线 与 ⊙M相切;

(2)若把⊙M换成矩形 ,如图9—②,其三个顶点的坐标分别为: 。设直线 扫过矩形 的面积为 ,当 由小到大变化时,请求出 与 的函数关系式。

【解析】:(1)若直线经过圆心,则点M在直线 上,将M(4,2)代入直线解析式中,即可求出 的值;(2)当直线与⊙M相切时,构造直角三角形,得用相似或解直角三角形的方法,可求 的值,注意分类。(3)直线在运动中,扫过知形之前,扫过的面积为0,直线扫过矩形时,扫过的图形分别为三角形,直角梯形,五边形、矩形,故可分5种情况,求出 与 的函数关系式,是典型的分段函数。

【解答】:(1) ;

如图9—3,易求 ,则 ,又 ∥

则 ,

由于 ,

则 ,

设 则 ,有 ,

, ,

, 故 ,

代入 ,求得 ,类似可求

(2)如图9—4 ①当 时,直线不扫过知形,此时

② 时,直线扫过矩形的面积为三角形的面积,由于直线与 轴的交点为意 ,故

③ 当 时,直线扫过矩形的面积为

直角梯形的面积,此时与DC交点为

④ 当 时,直线扫地矩形的面积为五边形,

此时直线与DC的交点为 则

⑤ 当 时,直线扫过矩形的面积即为矩形的面积,故

综上,

【点评】:本题主要考查分段函数和分类计论思想。分类时要做到不重不漏,各种情况要仔细分析,计算量大。各种情况根据图形的特点,用面积公式求解。

23.(2012广东汕头,23,12分)如图,在矩形纸片ABCD中,AB=6,BC=8.把△BCD沿对角线BD折叠,使点C落在C′处,BC′交AD于点G;E、F分别是C′D和BD上的点,线段EF交AD于点H,把△FDE沿EF折叠,使点D落在D′处,点D′恰好与点A重合.

(1)求证:△ABG≌△C′DG;

(2)求tan∠ABG的值;

(3)求EF的长.

分析: (1)根据翻折变换的性质可知∠C=∠BAG=90°,C′D=AB=CD,∠AGB=∠DGC′,故可得出结论;

(2)由(1)可知GD=GB,故AG+ GB=AD,设AG=x,则GB=8﹣x,在Rt△ABG中利用勾股定理即可求出AG的长,进而得出tan∠ABG的值;

(3)由△AEF是△DEF翻折而成可知EF垂直平分AD,故HD= AD=4,再根据tan∠ABG即可得 出EH的长,同理可得HF是△ABD的中位线,故可得出HF的长,由EF=EH+HF即可得出结论.

解答: (1)证明:∵△BDC′由△BDC翻折而成,

∴∠C=∠BAG=90°,C′D=AB=CD,∠AGB=∠DGC′,

∴∠ABG=∠ADE,

在:△ABG≌△C′DG中,

∵ ,

∴△ABG≌△C′DG;

(2)解:∵由(1)可知△ABG≌△C′DG,

∴GD=GB,

∴AG+GB=AD,设AG=x,则GB=8﹣x,

在Rt△ABG中,

∵AB2+AG2=BG2,即62+x2=(8﹣x)2,解得x= ,

∴tan∠ABG= = = ;

(3)解:∵△AEF是△DEF翻折而成,

∴EF垂直平分AD,

∴HD= AD=4,

∴tan∠ABG=tan∠ADE= ,

∴EH=HD× =4× = ,

∵EF垂直平分AD,AB⊥AD,

∴HF是△ABD的中位线,

∴HF= AB= ×6=3,

∴EF=EH+HF= +3= .

点评: 本题考查的是翻折变换、全等三角形的判定与性质、矩形的性质及解直角三角形,熟知折叠是一种对称变换,它属于轴对称,折叠前后图形的形状 和大小不变,位置变化,对应边和对应角相等是解答此题的关键.

25.(2012山西,25,12分)问题情境:将一副直角三角板(Rt△ABC和Rt△DEF)按图1所示的方式摆放,其中∠ACB=90°,CA=CB,∠FDE=90°,O是AB的中点,点D与点O重合,DF⊥AC于点M,DE⊥BC于点N,试判断线段OM与ON的数量关系,并说明理由.

探究展示:小宇同学展示出如下正确的解法:

解:OM=ON,证明如下:

连接CO,则CO是AB边上中线,

∵CA=CB,∴CO是∠ACB的角平分线.(依据1)

∵OM⊥AC,ON⊥BC,∴OM=ON.(依据2)

反思交流:

(1)上述证明过程中的“依据1”和“依据2”分别是指:

依据1:

依据2:

(2)你有与小宇不同的思考方法吗?请写出你的证明过程.

拓展延伸:

(3)将图1中的Rt△DEF沿着射线BA的方向平移至如图2所示的位置,使点D落在BA的延长线上,FD的延长线与CA的延长线垂直相交于点M,BC的延长线与DE垂直相交于点N,连接OM、ON,试判断线段OM、ON的数量关系与位置关系,并写出证明过程.

【解析】(1)解:故答案为:等腰三角形三线合一(或等腰三角形顶角的平分线、底边上的中线、底边上的高互相重合),角平分线上的点到角的两边距离相等.

(2)证明:∵CA=CB,

∴∠A=∠B,

∵O是AB的中点,

∴OA=OB.

∵DF⊥AC,DE⊥BC,

∴∠AMO=∠BNO=90°,

∵在△OMA和△ONB中

∴△OMA≌△ONB(AAS),

∴OM=ON.

(3)解:OM=ON,OM⊥ON.理由如下:

连接CO,则CO是AB边上的中线.

∵∠ACB=90°,

∴OC= AB=OB,

又∵CA=CB,

∴∠CAB=∠B=45,∠1=∠2=45°,∠AOC=∠BOC=90°,

∴∠2=∠B,

∵BN⊥DE,

∴∠BND=90°,

又∵∠B=45°,

∴∠3=45°,

∴∠3=∠B,

∴DN=NB.

∵∠ACB=90°,∴∠NCM=90°.又∵BN⊥DE,∴∠DNC=90°

∴四边形DMCN是矩形,

∴DN=MC,

∴MC=NB,

∴△MOC≌△NOB(SAS),

∴OM=ON,∠MOC=∠NOB,

∴∠MOC﹣∠CON=∠NOB﹣∠CON,

即∠MON=∠BOC=90°,

∴OM⊥ON.

【答案】(1)解:故答案为:等腰三角形三线合一(或等腰三角形顶角的平分线、底边上的中线、底边上的高互相重合),角平分线上的点到角的两边距离相等.

(2)证明过程省略.

(3)解:OM=ON,OM⊥ON.理由见解析.

【点评】本题综合考查了全等三角形的判定与性质、角平分线的性质、等腰三角形的性质、矩形的判定与性质等初数中常见的几何知识点.对考生的综合能力有一定的要求,故是选拔考生较好的能力题.难度较大.

23.(本题满分10分)

(2012山东东营,23,10分)(1)如图1,在正方形ABCD中,E是AB上一点,F是AD延长线上一点,且DF=BE.求证:CE=CF;

(2)如图2,在正方形ABCD中,E是AB上一点,G是AD上一点,如果∠GCE=45°,请你利用(1)的结论证明:GE=BE+GD.

(3)运用(1)(2)解答中所积累的经验和知识,完成下题:如图3,在直角梯形ABCD中,AD∥BC(BC>AD),∠B=90°,AB=BC,E是AB上一点,且∠DCE=45°,BE=4,DE=10, 求直角梯形ABCD的面积.

【解析】(1)利用已知条件,可证出△BCE≌△DCF(SAS),即CE=CF.(2)延长AD至F,使DF=BE.连接CF.借助(1)的全等得出∠BCE=∠DCF,∴∠GCF=∠BCE+∠DCG=90°-∠GCE=45°,即∠GCF=∠GCE,又因为CE=CF,CG=CG,∴△ECG≌△FCG,∴EG=GF,∴GE=DF+GD=BE+GD.(3)过C作CG⊥AD,交AD延长线于G,先证四边形ABCG是正方形(有一组邻边相等的矩形是正方形).再设AB=x,利用(1)、(2)的结论,在Rt△AED中利用勾股定理可求出x.

【答案】(1)证明:在正方形ABCD中,∵BC=CD,∠B=∠CDF,BE=DF,

∴△CBE≌△CDF.∴CE=CF.

(2)证明: 如图2,延长AD至F,使DF=BE.连接CF.

由(1)知△CBE≌△CDF,∴∠BCE=∠DCF.

∴∠BCE+∠ECD=∠DCF+∠ECD,即∠ECF=∠BCD=90°,

又∠GCE=45°,∴∠GCF=∠GCE=45°.

∵CE=CF,∠GCE=∠GCF,GC=GC,

∴△ECG≌△FCG.∴GE=GF,∴GE=DF+GD=BE+GD.

(3)如图3,过C作CG⊥AD,交AD延长线于G.在直角梯形ABCD中,∵AD∥BC,∴∠A=∠B=90°,又∠CGA=90°,AB=BC,

∴四边形ABCD 为正方形.∴AG=BC.已知∠DCE=45°,

根据(1)(2)可知,ED=BE+DG.

所以10=4+DG,即DG=6.设AB=x,则AE=x-4,AD=x-6,在Rt△AED中,∵ ,即 .解这个方程,得:x=12,或x=-2(舍去).∴AB=12.所以梯形ABCD的面积为S=

【点评】本题是一道几何综合题,内容涉及三角形的全等、图形的旋转以及勾股定理的应用,重点考查学生的数学学习能力.本题的设计由浅入深,循序渐进,考虑到学生的个体差异.

专项八 几何综合型问题(42)

23.(湖南株洲市8,23题)(本题满分8分)如图,在△ABC中,∠C=90°,BC=5米,AC=12米。M点在线段CA上,从C向A运动,速度为1米/秒;同时N点在线段AB上,从A向B运动,速度为2米/秒。运动时间为t秒。

(1)、当t 为何值时,∠AMN=∠ANM ?

(2)、当t 为何 值时,△AMN的面积最大?并求出这个最大值。

【解析】(1)当两角相等可知,AM=AN,列出方程求出t的值,(2)面积的最值问题是利用二次函数的最值问题,根据题意写出三角形的面积与t的函数关系式,根据自变量的取值及二次函数的性质求出最值.

【解】(1)、依题意有 …… 1分

…… 2分

解得:t=4 秒,即为所求。 …… 3分

(2)、

解法一:如图作 …… 4分

…… 6分

…… 8分21世纪教育网

解法二:

…… 4分

…… 6分

…… 8分

【点评】求最大面积、最大利润等问题,一定要考虑到函数关系式的应用,特别是二次函数的应用。

19. (2012四川省南充市,19,8分) 矩形ABCD中,AB=2AD,E为AD的中点,EF⊥EC交AB于点F,连接FC.

(1)求证:△AEF∽△DCE;

(2)求tan∠ECF的值.

解析:(1)由四边形ABCD是矩形,EF⊥EC,易得∠A=∠D=90°,∠AFE=∠DEC,由有两组角对应相等的两个三角形相似,即可判定△AEF∽△DCE;

(2)由△AEF∽△DCE,根据相似三角形的对应边成比例,可得 ,又由矩形ABCD中,AB=2AD,E为AD的中点,tan∠ECF= ,即可求得答案.

答案:解:(1)在矩形ABCD中,∠A=∠D=900.

∵EF⊥EC,∴∠FEC =900.∴∠FEA+∠CED=900.

∵∠FEA+∠EAF=900.∴∠EAF=∠CED.

∴⊿AEF∽⊿DCE.

(2)∵AB=2AD,E为AD的中点,

∴ .

∵⊿AEF∽⊿DCE. ∴ .

在 中, .

点评:此题考查了相似三角形的判定与性质、矩形的性质以及锐角三角函数的定义.此题难度适中,在根据题意无法直接求得三角形中边的长短时,可考虑利用三角形的相似关系,通过对应边的比例相等的特点,结合题中的线段间倍数关系,推得某角的三角函数值。解题时还要注意数形结合思想的应用。

24. (2012浙江省嘉兴市,24,14分)在平面直角坐标系xOy中,点P是抛物线y= 上的动点(点P在笫一象限内).连结OP,过点O作OP的垂线交抛物线于另一点Q.连结PQ,交y轴于点M.作PA⊥x轴于点A,QB⊥x轴于点B.设点P的横坐标为m.

(1)如图①,当m= 时,

①求线段OP的长和tan∠POM的值;

②在y轴上找一点C,使△OCQ是以OQ为腰的等腰三角形,求点C的坐标;

(2)如图②,连结AM、BM,分别与OP、OQ相交于点D、E。

①用含m的代数式表示点Q的坐标;

②求证:四边形ODME是矩形。

【解析】(1)①欲求线段OP的长,需要先求得点P的坐标,把P点的横坐标m代入 ,可得;由PA⊥x轴, 得PA∥MO, ∴tan∠POM=tan∠OPA= .

②欲求点C的坐标, 需要先求得点Q的坐标.设Q(n, ),由题意可得 ,进而得

Q( , ),∴OQ= .以OQ为腰, 分别讨论当OQ=OC和OQ=CQ时,点C的坐标即可.

(2)①由P点的横坐标为m,利用相似三角形的性质可推得点Q( , ).②先利用待定系数法求得直线PQ的函数解析式,进而得点M的坐标.利用相似三角形的判定证得△QBO∽△MOA,进而证得Q0∥ MA. 同理可证:EM∥ OD. 又∵∠EOD=90° .所以四边形ODME是矩形。

【答案】 (1)①把m= 代入 , y=2.∴P( ,2), ∴OP= .

∵PA⊥x轴,∴PA∥MO.

∴tan∠POM=tan∠OPA= = .

②设Q(n, ),∵tan∠QOB=tan∠PON, ∴ .

∴ ,∴Q( , ),∴OQ= .

当OQ=OC时,则 , ;

当OQ=CQ时,则 .

综上所述,所求点C的坐标为: , , .

(2)①∵P(m , ),设Q(n, ). ∵△APO∽△BOQ,∴ .∴ ,得

∴Q( , ).

②设直线PO的廨析式为:y=kx+b,把P(m , )、Q( , )代入得:

解得b=1, ∴M(0,1)

∵ ,∠QBO=∠MOA=90°, ,∴△QBO∽△MOA.

∴∠MAO=∠QOB, ∴QO∥ MA.

同理可证:EM∥ OD.

又∵∠EOD=90°, ∴四边形ODME是矩形。

【点评】本题是一道几何代数综合题,主要考查了一次函数,二次函数, 勾股定理, 相似三角形的性质与判定,矩形的判定及方程思想,分类讨论,特殊到一般的数学思想等的综合应用.

解题的关键:灵活应用所学,求出关键点P、Q、M点的坐标.

(1)中,①运用了勾股定理,平行线的性质,锐角三角函数的意义; ②运用了方程思想,分类讨论的思想. (2)中相似三角形的性质与判定,,矩形的判定.

26.(2012湖北襄阳,26,13分)如图12,在矩形OABC中,AO=10,AB=8,沿直线CD折叠矩形OABC的一边BC,使点B落在OA边上的点E处,分别以OC、OA所在的直线为x轴,y轴建立平面直角坐标系,抛物线y=ax2+bx+c经过O,D,C三点.

(1)求AD的长及抛物线的解析式;

(2)一动点P从点E出发,沿EC以每秒2个单位长的速度向点C运动,同时动点Q从点C出发,沿CO以每秒1个单位长的速度向点O运动,当点P运动到点C时,两点同时停止运动.设运动时间为t秒,当t为何值时,以P,Q,C为顶点的三角形与△ADE相似?

(3)点N在抛物线对称轴上,点M在抛物线上,是否存在这样的点M与点N,使以M,N,C,E为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出点M与点N的坐标(不写求解过程);若不存在,请说明理由.

【解析】(1)根据折叠前后的相等线段,先在Rt△OEC中求出OE长,再在Rt△ADE中运用勾股定理构建方程求AD.然后将O,D,C三点的坐标代入抛物线y=ax2+bx+c求出a,b,c即可.(2)分别用含t的代数式表示CQ和CP的长,再利用相似三角形产生的相似比构建含t的方程,解之即得.(3)从两定点C,E形成的边CE为平行四边形的边和对角线两个角度分析求解.

【答案】解:(1)∵四边形ABCO为矩形,

∴∠OAB=∠AOC=∠B=90°,AB=CO=8,AO=BC=10.

由题意得,△BDC≌△EDC.

∴∠B=∠DEC=90°,EC=BC=10,ED=BD.

由勾股定理易得EO=6.

∴AE=10-6=4.

设AD=x,则BD=DE=8-x,由勾股定理,得x2+42=(8-x)2.

解之得,x=3,∴AD=3.

∵抛物线y=ax2+bx+c过点O(0,0),∴c=0.

∵抛物线y=ax2+bx+c过点D(3,10),C(8,0),

∴ 解之得

∴抛物线的解析式为:y=- x2+ x.

(2)∵∠DEA+∠OEC=90°,∠OCE+∠OEC=90°,

∴∠DEA=∠OCE.

由(1)可得AD=3,AE=4,DE=5.

而CQ=t,EP=2t,PC=10-2t.

当∠PQC=∠DAE=90°时,△ADE∽△QPC,

∴ = ,即 = ,解得t= .

当∠QPC=∠DAE=90°时,△ADE∽△PQC,

∴ = ,即 = ,解得t= .

∴当t= 或 时,以P,Q,C为顶点的三角形与△ADE相似.

(3)存在.M1(-4,-32),N1(4,-38).

M2(12,-32),N2(4,-26).

M3(4, ),N3(4,- ).

【点评】本题是一道直线形坐标几何问题,综合考查轴对称,全等三角形,矩形的性质,相似三角形,勾股定理与方程,平行四边形等方面的知识.重点考查学生综合运用数学知识解决综合问题的能力,以及运用方程思想,数形结合思想和分类讨论的思想解决问题的能力.本题入口较宽,第(1)问就是教材习题,能保证大部分考生得分,具有公平性;第(2)问属于动态探究问题,根据相似三角形产生的相似比建立含t的方程是求解关键.第(3)问情况有三种,所要求的点有六个,如何条理清晰的进行分类得出点的位置是解题先决条件.这类问题通常是以两定点形成的边为突破口,把它当作边和对角线分别思

23.(2012四川攀枝花,23,12分)(12分)如图9,在平面直角坐标系 中,四边形ABCD是菱形,顶点A、C、D均在坐标轴上,且AB=5,sinB=

(1)求过A、C、D三点的抛物线的解析式;

(2)记直线AB的解析式为 ,(1)中抛物线的解析式为 ,求当 时,自变量 的取值范围;

(3)设直线AB与(1)中抛物线的另一个交点为E,P点为抛物线上A、E两点之间的一个动点,当P点在何处时,△PAE的面积最大?并求出面积的最大值。

【解析】菱形的性质,求抛物线解析式,

三角形函数,三角形的面积的求法

【答案】解:

(1)∵四边形ABCD是菱形

∴AB=CD=5,∠B=∠ADC

∴OC:CD=sin∠ADC

即OC=4

在Rt△OCD中,OD=3

OA=AD–OD=2

∴D(3,0),A(–2,0),C(0,4),B(–5,4)

设抛物线解析式为y=a(x–3)(x+2)

将C(0,4)代入,得a= –

y= – (x–3)(x+2)= – x2+ x+4

(2)把A(–2,0)和B(–5,4)代入

解得 ∴

解得x1=5,x2= –2,

∴ –2

(3)作AF∥y轴,EF∥x轴,连结PF

xB=5,yB= ∴E(5, ) A(–2,0)

设P(m, – m2+ m+4)

AF= ,EF=7,

S△PAE=S△AFP+S△EFP–S△AFE= AF(xP–xA)+ EF(yP–yE)– AF×EF

=

= =

∴当m= ,即P( , )时△PAE有最大值为 。

【点评】(1)本题重点考查了菱形的性质,以及利用三角函数求线段长度和点的坐标。利用坐标求抛物线解析式。

(2)求出直线与抛物线的两交点坐标,并结合图像解答问题。

(3)求三角形面积的方法有很多种,此种方法利用割补法求出三角形面积关于m的函数关系式,并求最大值。

24.(2012四川攀枝花,24,12分)(12分)如图10所示,在 形状和大小不确定的△ABC中,BC=6,E、F分别是AB、AC的中点,P在EF或EF的延长线上,BP交CE于 D,Q在CE上且BQ平分∠CBP,设BP= ,PE= .

(1)当 时,求 的值;

(2)当CQ= CE时,求 与 之间的函数关系式;

(3)①当CQ= CE时,求 与 之间的函数关系式;

②当CQ= CE( 为不小于2的常数)时,求直接 与 之间的函数关系式。

【解析】平行、角平分线、等腰三角形、相似、对应边成比例

【答案】

解:

(1)∵E、F是AB、AC中点

∴EF∥BC,EF=0.5BC=3

∴EP= =1

∵EF∥BC

∴△DPE∽△DBC

∴EP:BC=1:6

∴ =1:36

(2)延长BQ交射线EF于点G

∵EF∥BC

∴∠G=∠GBC

又∵∠GBC=∠GBP

∴∠G=∠GBP

∴PG=BP=y

即EG=x+y

∵EF∥BC

∴△QEG∽△QCB

∴EQ:QC=EG:BC=1

x+y=6

y= –x+6

(3)

①同(2)中

△QEG∽△QCB

EQ:QC=EG:BC=2

x+y=2×6

y= –x+12

②y= –x+6(n–1)

【点评】本题考查了角平分线和平行所形成的等腰三角形,以及平行有相似,利用相似三角形对应边成比例求解。

专项八 几何综合型问题(42)

19. (2012四川省南充市,19,8分) 矩形ABCD中,AB=2AD,E为AD的中点,EF⊥EC交AB于点F,连接FC.

(1)求证:△AEF∽△DCE;

(2)求tan∠ECF的值.

解析:(1)由四边形ABCD是矩形,EF⊥EC,易得∠A=∠D=90°,∠AFE=∠DEC,由有两组角对应相等的两个三角形相似,即可判定△AEF∽△DCE;

(2)由△AEF∽△DCE,根据相似三角形的对应边成比例,可得 ,又由矩形ABCD中,AB=2AD,E为AD的中点,tan∠ECF= ,即可求得答案.

答案:解:(1)在矩形ABCD中,∠A=∠D=900.

∵EF⊥EC,∴∠FEC =900.∴∠FEA+∠CED=900.

∵∠FEA+∠EAF=900.∴∠EAF=∠CED.

∴⊿AEF∽⊿DCE.

(2)∵AB=2AD,E为AD的中点,

∴ .

∵⊿AEF∽⊿DCE. ∴ .

在 中, .

点评:此题考查了相似三角形的判定与性质、矩形的性质以及锐角三角函数的定义.此题难度适中,在根据题意无法直接求得三角形中边的长短时,可考虑利用三角形的相似关系,通过对应边的比例相等的特点,结合题中的线段间倍数关系,推得某角的三角函数值。解题时还要注意数形结合思想的应用。

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