第I卷(選擇題)
一、單選題
1.如圖,在矩形中,,,為矩形對角線的交點,以為圓心,1為半徑作,為上的一個動點,連接,,則面積的最大值是( )
A.B.C.D.
2.如圖,在等邊中,,點是以為圓心,半徑為3的圓上一動點,連接,為上一點,,連接,則線段的最大值與最小值之積為( )
A.27B.26C.25D.24
3.如圖, 正方形ABCD中,△繞點A逆時針轉(zhuǎn)到,,分別交對角線BD于點E,F(xiàn),若AE=4,則的值為( )
A.8B.12C.16D.20
4.如圖,四邊形ABCD中,對角線,且,,各邊中點分別為、、、,順次連接得到四邊形,再取各邊中點、、、,順次連接得到四邊形,……,依此類推,這樣得到四邊形,則四邊形的面積為( )
A.B.C.D.不確定
5.如圖,菱形ABCD和菱形ECGF的邊長分別為4和2,∠B=120°,則圖中陰影部分的面積是( )
A.3B.2C.4D.3
6.古希臘數(shù)學(xué)家發(fā)現(xiàn)“黃金三角形”很美。頂角為的等腰三角形,稱為“黃金三角形”,如圖所示,中,,,其中,又稱為黃金比率,是著名的數(shù)學(xué)常數(shù)。作的平分線,交于,得到黃金三角形;作交于,交于,得到黃金三角形;作交于,交于,得到黃金三角形;依此類推,我們可以得到無窮無盡的黃金三角形。若的長為1,那么的長為( ).
A.B.C.D.
7.如圖,已知Rt△ABC中,∠ACB=90°,E為AB上一點,以AE為直徑作⊙O與BC相切于點D,若AE=5,AC=4,則BE的長為
A.B.C.3D.1
第II卷(非選擇題)
二、解答題
8.在Rt△ABC中,∠ACB=90°,點D為AB上一點.
(1)如圖1,若CD⊥AB,求證:AC2=AD·AB;
(2)如圖2,若AC=BC,EF⊥CD交CD于H,交AC于F,且,求的值;
(3)如圖3,若AC=BC,點H在CD上,CH=3DH,則tan∠ACH的值為________.
9.如圖,在中,的平分線AD交BC于點E,交的外接圓于點D.過點D作的切線DF,連接BD.
(1)求證:.
(2)若,.
①當(dāng)時,求線段的長為_____________.
②當(dāng)四邊形OCDB為平行四邊形時,的半徑等于_____________.
10.在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線的最高點為點,將左移1個單位,上移1個單位得到拋物線,點P為的頂點.
(1)求拋物線C的解析式;
(2)若過點D的直線l與拋物線只有一個交點,求直線l的解析式;
(3)直線與拋物線交于D、B兩點,交y軸于點A,連接,過點B作于點C,點Q為上之間的一個動點,連接交于點E,連接并延長交于點F,試說明:為定值.
11.如圖,延長的直徑,交直線于點,且,.射線自出發(fā)繞點逆時針旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)角為;同時,線段從出發(fā)繞點逆時針旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)角為,直線與射線交于點,與直線交于點,其中,且.
(1)當(dāng)時,的長為__________;
(2)當(dāng)時,求旋轉(zhuǎn)角,并證明射線是的切線;
(3)當(dāng)時,求線段的長度;
(4)直接寫出線段的最大值.
12.在菱形ABCD中,AB=4,∠A=120°,點E是AB的中點,點F在邊BC上,連接DE,EF.
(1)取AD中點G,連接EF,EG.DE與FG交于點H.
①如圖1,當(dāng)點F與點B重合時,求證:△EGH∽△DBH.
②如圖2,當(dāng)∠EDF=2∠GED時,求線段EF的長.
(2)連接AF,如圖3,當(dāng)∠DEF=∠BAF時,求BF的長.
13.如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,拋物線y=﹣x2+bx+c與x軸正半軸交于點A(4,0),與y軸交于點B(0,2),點C在該拋物線上且在第一象限.
(1)求該拋物線的表達式;
(2)將該拋物線向下平移m個單位,使得點C落在線段AB上的點D處,當(dāng)AD=3BD時,求m的值;
(3)聯(lián)結(jié)BC,當(dāng)∠CBA=2∠BAO時,求點C的坐標(biāo).
14.問題背景
在中,,,,點、分別是邊、上的動點,設(shè),兩點之間的距離為,、兩點之間的距離為.
初步思考
(1)如圖1,過點作的垂線,垂足為,連結(jié)、.當(dāng)時,________;
深入探究
(2)如圖2,若于,以,為鄰邊作平行四邊形,當(dāng)時,是否存在,使得平行四邊形的頂點恰好落在的邊上?若存在,請求出的值,若不存在,請說明理由.
拓展延伸
(3)如圖3,連接、交于點,若,且滿足,判斷是否為定值?若是,請求出的值;若不是,請說明理由.
15.在平面直角坐標(biāo)系xOy中,如果拋物線上存在一點A,使點A關(guān)于坐標(biāo)原點O的對稱點也在這條拋物線上,那么我們把這條拋物線叫做回歸拋物線,點A叫做這條拋物線的回歸點.
(1)已知點M在拋物線上,且點M的橫坐標(biāo)為2,試判斷拋物線是否為回歸拋物線,并說明理由;
(2)已知點C為回歸拋物線的頂點,如果點C是這條拋物線的回歸點,求這條拋物線的表達式;
(3)在(2)的條件下,所求得的拋物線的對稱軸與x軸交于點D.連接CO并延長,交該拋物線于點E.點F是射線CD上一點,如果,求點F的坐標(biāo).
16.如圖,點是正方形中延長線上一點,對角線相交于點,連接,分別交于點,過點作的垂線,垂足為點,交線段于.
(1)若 ,求的大?。?br>(2)求證:.
(3)若正方形的邊長為1,,求的長.
17.如圖,在△ABC中,BD、CE是△ABC的高,連接DE.
(1)求證:△ADB∽△AEC;
(2)若sin∠BAC=,BC=,求DE的長.
18.已知:正方形,等腰直角三角板的直角頂點落在正方形的頂點處,使三角板繞點旋轉(zhuǎn).
(1)當(dāng)三角板旋轉(zhuǎn)到圖1的位置時,猜想與的數(shù)量關(guān)系,并加以證明;
(2)在(1)的條件下,若,求的度數(shù);
(3)若,點是邊的中點,連結(jié),與交于點,當(dāng)三角板的邊與邊重合時(如圖2),若,求的長.
19.如圖,四邊形ABCD和四邊形AEFG都是正方形,C,F(xiàn),G三點在一直線上,連接AF并延長交邊CD于點M.
(1)求證:△MFC∽△MCA;
(2)求證△ACF∽△ABE;
(3)若DM=1,CM=2,求正方形AEFG的邊長.
20.如圖,在△ABC中,∠ACB =90°,AB=10, AC=8,CD是邊AB的中線.動點P從點C出發(fā),以每秒5個單位長度的速度沿折線CD-DB向終點B運動.過點P作PQ⊥AC于點Q,以PQ為邊作矩形PQMN,使點C、N始終在PQ的異側(cè),且.設(shè)矩形PQMN與△ACD重疊部分圖形的面積是S,點P的運動時間為(t>0).
(1)當(dāng)點P在邊CD上時,用含的代數(shù)式表示PQ的長.
(2)當(dāng)點N落在邊AD上時,求t的值.
(3)當(dāng)點P在CD上時,求S與t之間的函數(shù)關(guān)系式.
(4)連結(jié)DQ,當(dāng)直線DQ將矩形PQMN分成面積比為1:2的兩部分時,直接寫出的值.
21.如圖,中,點分別是的中點,與點.
(1)求證:;
(2)求的大??;
(3)若,求的面積.
22.如圖,拋物線與x軸正半軸交于點A,與y軸交于點B.
(1)求直線的解析式及拋物線頂點坐標(biāo);
(2)如圖1,點P為第四象限且在對稱軸右側(cè)拋物線上一動點,過點P作軸,垂足為C,交于點D,求的最大值,并求出此時點P的坐標(biāo);
(3)如圖2,將拋物線向右平移得到拋物線,直線與拋物線交于M,N兩點,若點A是線段的中點,求拋物線的解析式.
23.(閱讀理解)小白同學(xué)遇到這樣一個問題:△ABC中,D是BC的中點,E是AB上一點,延長DE、AC交于點F,DE=EF,AB=5,求AE的長.小白的想法是:過點E作EH∥BC交AC于H,再通過相似三角形的性質(zhì)得到AE、BE的比,從而得出AE的長,請你按照小白的思路完成解答.
(解決問題)請借助小白的解題經(jīng)驗,完成下面問題:△ABC中,AD平分∠BAC交BC于D,E為AB邊上一點,AE=AD,H、Q為BC上兩點,CQ=DH,DQ=mDH,G為AC上一點,連接EQ交HG、AD于F、P,∠EFG+∠EAD=180°,猜想并驗證EP與GH的數(shù)量關(guān)系.
24.如圖,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=4cm,BC=3cm.動點M,N從點C同時出發(fā),均以每秒1cm的速度分別沿CA、CB向終點A,B移動,同時動點P從點B出發(fā),以每秒2cm的速度沿BA向終點A移動,連接PM,PN,設(shè)移動時間為t(單位:秒,0<t<2.5).
(1)當(dāng)t為何值時,以A,P,M為頂點的三角形與△ABC相似?
(2)是否存在某一時刻t,使四邊形APNC的面積S有最小值?若存在,求S的最小值;若不存在,請說明理由.
25.如圖,點A在x軸正半軸上,點B在y軸正半軸上,OA=OB,點C的坐標(biāo)為(﹣1,0),OA:OC=3:1,拋物線y=ax2+bx+c經(jīng)過點A、B、C,頂點為D.
(1)求a、b、c的值;
(2)若直線y=x+n與x軸交于點E,與y軸交于點F.
①當(dāng)n=﹣1時,求∠BAF﹣∠BAD的值;
②若直線EF上有點H,使∠AHC=90°,求n的取值范圍.
26.如圖,點A在線段EB上,且EA=AB,以AB直徑作⊙O,過點E作射線EM交⊙O于D、C兩點,且.過點B作BF⊥EM,垂足為點F.
(1)求證:CD?CB=2CF?EA;
(2)求tan∠CBF的值.
27.已知二次函數(shù)與軸交于,兩點,且在的左邊,.
(1)若.
①求,兩點的坐標(biāo)(用含的代數(shù)式表示);
②連接,,若在,,所圍成區(qū)域內(nèi)(含邊界),橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)都為整數(shù)的點的個數(shù)為個,求的取值范圍.
(2)若拋物線過點,以為圓心,為半徑作圓,請判斷直線與⊙A的位置關(guān)系,并說明理由.
28.我們定義:對角線垂直的凸四邊形叫做“準(zhǔn)箏形”.如圖 1,四邊形 ABCD 中,AC⊥BD,則四邊形 ABCD 是“準(zhǔn)箏形”.
(1)“三條邊相等的準(zhǔn)箏形是菱形”是 命題;(填“真” 或“假”)
(2)如圖 1,在準(zhǔn)箏形 ABCD 中,AD=3,AB=2,BC=4,求 CD的長.
(3)如圖 2, 在準(zhǔn)箏形 ABCD 中,AC 與 BD 交于點 O,點 P 在線段 AD 上,AP=2,且 AD=3, AO =,在 BD 上存在移動的線段EF,E 在 F 的左側(cè),且 EF=1,使四邊形 AEFP 周長最小,求此時OE 的長度.
29.已知為直角三角形,∠ACB=90°,AC=BC,點A、C在x軸上,點B坐標(biāo)為(3,m)(m>0),線段AB與y軸相交于點D,以P(1,0)為頂點的拋物線過點B、D.
(1)求點A的坐標(biāo)(用m表示);
(2)求拋物線的解析式;
(3)設(shè)點Q為拋物線上點P至點B之間的一動點,連結(jié)PQ并延長交BC于點E,連結(jié)BQ并延長交AC于點F,試證明:FC(AC+EC)為定值.
30.已知在?ABCD,AB=2,BC=10,∠B=60°,E是邊BC上的動點,以AE為一邊作?AEFG,且使得直線FG經(jīng)過點D.
(1)如圖1,EF與AD相交于H,若H是EF的中點.
①求證:GF=DF;
②若GF⊥CD,求GD的長;
(2)如圖2,設(shè)AE=x,AG=y(tǒng),當(dāng)點E在邊BC上移動時,始終保持∠AEF=45°,
①求y關(guān)于x的函數(shù)關(guān)系式,并求函數(shù)y的取值范圍;
②連接ED,當(dāng)△AED是直角三角形時,求DF的值.
31.如圖,AB,CD為的兩條平行弦,過點A作的切線,交DC的延長線于點H,若H,O,B在同一條直線上,OH交于點M,過點O作AM的平行線,與AB,CD分別相交于點E,F(xiàn).
(1)求證:;
(2)若,,求的長.
32.如圖,已知一次函數(shù)y=3x+3與y軸交于A,與x軸交于點B,直線AC與正半軸交于點C,且AC=BC,
(1)求直線AC的解析式;
(2)點D為線段AC上一點,點E為線段CD的中點,過點E作x軸的平行線交直線AB于點F,連接DF并延長交x軸于點G,求證;AD=BG;
(3)在(2)的條件下,若∠AFD=2∠BAO,求點D坐標(biāo).
33.如圖,在矩形中,,,,點從點出發(fā),沿方向勻速運動,速度為;同時,點從點出發(fā),沿方向勻速運動,速度為,連接,設(shè)運動時間為比,請解答下列問題:
(1)當(dāng)為何值時,?
(2)設(shè)四邊形的面積為,求與的函數(shù)關(guān)系式;
(3)是否存在某一時刻,使,,三點在同一直線上?若存在,求出的值;若不存在,請說明理由.
34.如圖,在中,.點從點出發(fā),沿以每秒個單位的速度運動.點從點出發(fā),沿以每秒個單位的速度運動,點到達點時,兩點同時停止運動.點不與點重合時,以為鄰邊作.設(shè)點的運動時間為秒.
(1)用含的代數(shù)式表示的長;
(2)當(dāng)點落在邊上時,求的值;
(3)當(dāng)點在邊上時,設(shè)與重疊部分圖形面積為求與之間的函數(shù)關(guān)系式.
(4)連結(jié),當(dāng)射線平分面積時,直接寫出的值.
35.在中,,OA平分交BC于點O,以O(shè)為圓心,OC長為半徑作圓交BC于點D.
(1)如圖1,求證:AB為的切線;
(2)如圖2,AB與相切于點E,連接CE交OA于點F.
①試判斷線段OA與CE的關(guān)系,并說明理由.
②若,求的值.
36.如圖,在ABC中,AB=AC,AE是∠BAC的平分線,∠ABC的平分線 BM交AE于點M,點O在AB上,以點O為圓心,OB的長為半徑的圓經(jīng)過點M,交BC于點G,交 AB于點F.
(1)求證:AE為⊙O的切線.
(2)若BC=8,AC=12時,求⊙O的半徑和線段BG的長.
37.如圖,點是的內(nèi)心,的延長線和的外接圓相交于點,交于.
(1)若,,求的度數(shù);
(2)求證:;
(3)若,,,求的長.
38.如圖,AB是⊙O的直徑,點C、D在⊙O上,P為BA延長線上一點,連接CA、CD、AD,且∠PCA=∠ADC,CE⊥AB于E,并延長交AD于F.
(1)求證:PC為⊙O的切線;
(2)求證:;
(3)若,,求PA的長.
三、填空題
39.如圖,在中,平分在延長線上,且,若,,則的長為_____.
40.如圖,在中,,正方形的頂點分別在的邊上,在邊上,則正方形的邊長等于_______.
41.如圖,正方形ABCD的邊長為4,點E 、F在邊BC,CD上運動,且滿足BE=CF,連接AE,BF交于點G,連接CG,則CG的最小值為 ________ ;當(dāng)CG取最小值時,CE的長為 _________
42.如圖,在中,,點在邊上,,點在上,,垂足為,若,,則線段的長為__________.
43.如圖,在等邊三角形的邊上各取一點P,Q,使,相交于點O,若,,則的長為_______,的長為_______.
44.如圖,正方形ABCD中,BC=2,點M是邊AB的中點,連接DM,DM與AC交于點P,點F為DM中點,點E為DC上的動點.當(dāng)∠DFE=45°時,則DE= _____ .
45.如圖,在矩形ABCD中,AB=4,BC=8,點E,F(xiàn)分別在BC,CD上.若BE=2,∠EAF=45°,則DF的長是______.
46.如圖,點A與點B關(guān)于原點對稱,點C在第四象限,∠ACB=90°,點D是x軸正半軸上一點,AC平分∠BAD,E是AD的中點,反比例函數(shù)(k0)的圖象經(jīng)過點A,E.若△ACE的面積為6,則k的值為______.
47.如圖,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=6,BC=8,D是AC的中點,點E在BC上,分別連接BD、AE交于點F.若∠BFE=45°,則CE=_____.
48.如圖,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠B=30°,AC=4,BC=,點D是BC的中點,點E是邊AB上一動點,沿DE所在直線把△BDE翻折到△B'DE的位置,B'D交AB于點F.若△AB'F為直角三角形,則AE的長為_____.
49.如圖,在中,,,,,垂足為,為的中點,與交于點,則的長為_______.
50.如圖,在中,依次取的中點的中點的中點的中點,......,并連接,....若的面積是則的面積是____________.
專題19 母子型相似解題方法專練
第I卷(選擇題)
一、單選題
1.如圖,在矩形中,,,為矩形對角線的交點,以為圓心,1為半徑作,為上的一個動點,連接,,則面積的最大值是( )
A.B.C.D.
2.如圖,在等邊中,,點是以為圓心,半徑為3的圓上一動點,連接,為上一點,,連接,則線段的最大值與最小值之積為( )
A.27B.26C.25D.24
3.如圖, 正方形ABCD中,△繞點A逆時針轉(zhuǎn)到,,分別交對角線BD于點E,F(xiàn),若AE=4,則的值為( )
A.8B.12C.16D.20
4.如圖,四邊形ABCD中,對角線,且,,各邊中點分別為、、、,順次連接得到四邊形,再取各邊中點、、、,順次連接得到四邊形,……,依此類推,這樣得到四邊形,則四邊形的面積為( )
A.B.C.D.不確定
5.如圖,菱形ABCD和菱形ECGF的邊長分別為4和2,∠B=120°,則圖中陰影部分的面積是( )
A.3B.2C.4D.3
6.古希臘數(shù)學(xué)家發(fā)現(xiàn)“黃金三角形”很美。頂角為的等腰三角形,稱為“黃金三角形”,如圖所示,中,,,其中,又稱為黃金比率,是著名的數(shù)學(xué)常數(shù)。作的平分線,交于,得到黃金三角形;作交于,交于,得到黃金三角形;作交于,交于,得到黃金三角形;依此類推,我們可以得到無窮無盡的黃金三角形。若的長為1,那么的長為( ).
A.B.C.D.
7.如圖,已知Rt△ABC中,∠ACB=90°,E為AB上一點,以AE為直徑作⊙O與BC相切于點D,若AE=5,AC=4,則BE的長為
A.B.C.3D.1
第II卷(非選擇題)
二、解答題
8.在Rt△ABC中,∠ACB=90°,點D為AB上一點.
(1)如圖1,若CD⊥AB,求證:AC2=AD·AB;
(2)如圖2,若AC=BC,EF⊥CD交CD于H,交AC于F,且,求的值;
(3)如圖3,若AC=BC,點H在CD上,CH=3DH,則tan∠ACH的值為________.
9.如圖,在中,的平分線AD交BC于點E,交的外接圓于點D.過點D作的切線DF,連接BD.
(1)求證:.
(2)若,.
①當(dāng)時,求線段的長為_____________.
②當(dāng)四邊形OCDB為平行四邊形時,的半徑等于_____________.
10.在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線的最高點為點,將左移1個單位,上移1個單位得到拋物線,點P為的頂點.
(1)求拋物線C的解析式;
(2)若過點D的直線l與拋物線只有一個交點,求直線l的解析式;
(3)直線與拋物線交于D、B兩點,交y軸于點A,連接,過點B作于點C,點Q為上之間的一個動點,連接交于點E,連接并延長交于點F,試說明:為定值.
11.如圖,延長的直徑,交直線于點,且,.射線自出發(fā)繞點逆時針旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)角為;同時,線段從出發(fā)繞點逆時針旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)角為,直線與射線交于點,與直線交于點,其中,且.
(1)當(dāng)時,的長為__________;
(2)當(dāng)時,求旋轉(zhuǎn)角,并證明射線是的切線;
(3)當(dāng)時,求線段的長度;
(4)直接寫出線段的最大值.
12.在菱形ABCD中,AB=4,∠A=120°,點E是AB的中點,點F在邊BC上,連接DE,EF.
(1)取AD中點G,連接EF,EG.DE與FG交于點H.
①如圖1,當(dāng)點F與點B重合時,求證:△EGH∽△DBH.
②如圖2,當(dāng)∠EDF=2∠GED時,求線段EF的長.
(2)連接AF,如圖3,當(dāng)∠DEF=∠BAF時,求BF的長.
13.如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,拋物線y=﹣x2+bx+c與x軸正半軸交于點A(4,0),與y軸交于點B(0,2),點C在該拋物線上且在第一象限.
(1)求該拋物線的表達式;
(2)將該拋物線向下平移m個單位,使得點C落在線段AB上的點D處,當(dāng)AD=3BD時,求m的值;
(3)聯(lián)結(jié)BC,當(dāng)∠CBA=2∠BAO時,求點C的坐標(biāo).
14.問題背景
在中,,,,點、分別是邊、上的動點,設(shè),兩點之間的距離為,、兩點之間的距離為.
初步思考
(1)如圖1,過點作的垂線,垂足為,連結(jié)、.當(dāng)時,________;
深入探究
(2)如圖2,若于,以,為鄰邊作平行四邊形,當(dāng)時,是否存在,使得平行四邊形的頂點恰好落在的邊上?若存在,請求出的值,若不存在,請說明理由.
拓展延伸
(3)如圖3,連接、交于點,若,且滿足,判斷是否為定值?若是,請求出的值;若不是,請說明理由.
15.在平面直角坐標(biāo)系xOy中,如果拋物線上存在一點A,使點A關(guān)于坐標(biāo)原點O的對稱點也在這條拋物線上,那么我們把這條拋物線叫做回歸拋物線,點A叫做這條拋物線的回歸點.
(1)已知點M在拋物線上,且點M的橫坐標(biāo)為2,試判斷拋物線是否為回歸拋物線,并說明理由;
(2)已知點C為回歸拋物線的頂點,如果點C是這條拋物線的回歸點,求這條拋物線的表達式;
(3)在(2)的條件下,所求得的拋物線的對稱軸與x軸交于點D.連接CO并延長,交該拋物線于點E.點F是射線CD上一點,如果,求點F的坐標(biāo).
16.如圖,點是正方形中延長線上一點,對角線相交于點,連接,分別交于點,過點作的垂線,垂足為點,交線段于.
(1)若 ,求的大小.
(2)求證:.
(3)若正方形的邊長為1,,求的長.
17.如圖,在△ABC中,BD、CE是△ABC的高,連接DE.
(1)求證:△ADB∽△AEC;
(2)若sin∠BAC=,BC=,求DE的長.
18.已知:正方形,等腰直角三角板的直角頂點落在正方形的頂點處,使三角板繞點旋轉(zhuǎn).
(1)當(dāng)三角板旋轉(zhuǎn)到圖1的位置時,猜想與的數(shù)量關(guān)系,并加以證明;
(2)在(1)的條件下,若,求的度數(shù);
(3)若,點是邊的中點,連結(jié),與交于點,當(dāng)三角板的邊與邊重合時(如圖2),若,求的長.
19.如圖,四邊形ABCD和四邊形AEFG都是正方形,C,F(xiàn),G三點在一直線上,連接AF并延長交邊CD于點M.
(1)求證:△MFC∽△MCA;
(2)求證△ACF∽△ABE;
(3)若DM=1,CM=2,求正方形AEFG的邊長.
20.如圖,在△ABC中,∠ACB =90°,AB=10, AC=8,CD是邊AB的中線.動點P從點C出發(fā),以每秒5個單位長度的速度沿折線CD-DB向終點B運動.過點P作PQ⊥AC于點Q,以PQ為邊作矩形PQMN,使點C、N始終在PQ的異側(cè),且.設(shè)矩形PQMN與△ACD重疊部分圖形的面積是S,點P的運動時間為(t>0).
(1)當(dāng)點P在邊CD上時,用含的代數(shù)式表示PQ的長.
(2)當(dāng)點N落在邊AD上時,求t的值.
(3)當(dāng)點P在CD上時,求S與t之間的函數(shù)關(guān)系式.
(4)連結(jié)DQ,當(dāng)直線DQ將矩形PQMN分成面積比為1:2的兩部分時,直接寫出的值.
21.如圖,中,點分別是的中點,與點.
(1)求證:;
(2)求的大小;
(3)若,求的面積.
22.如圖,拋物線與x軸正半軸交于點A,與y軸交于點B.
(1)求直線的解析式及拋物線頂點坐標(biāo);
(2)如圖1,點P為第四象限且在對稱軸右側(cè)拋物線上一動點,過點P作軸,垂足為C,交于點D,求的最大值,并求出此時點P的坐標(biāo);
(3)如圖2,將拋物線向右平移得到拋物線,直線與拋物線交于M,N兩點,若點A是線段的中點,求拋物線的解析式.
23.(閱讀理解)小白同學(xué)遇到這樣一個問題:△ABC中,D是BC的中點,E是AB上一點,延長DE、AC交于點F,DE=EF,AB=5,求AE的長.小白的想法是:過點E作EH∥BC交AC于H,再通過相似三角形的性質(zhì)得到AE、BE的比,從而得出AE的長,請你按照小白的思路完成解答.
(解決問題)請借助小白的解題經(jīng)驗,完成下面問題:△ABC中,AD平分∠BAC交BC于D,E為AB邊上一點,AE=AD,H、Q為BC上兩點,CQ=DH,DQ=mDH,G為AC上一點,連接EQ交HG、AD于F、P,∠EFG+∠EAD=180°,猜想并驗證EP與GH的數(shù)量關(guān)系.
24.如圖,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=4cm,BC=3cm.動點M,N從點C同時出發(fā),均以每秒1cm的速度分別沿CA、CB向終點A,B移動,同時動點P從點B出發(fā),以每秒2cm的速度沿BA向終點A移動,連接PM,PN,設(shè)移動時間為t(單位:秒,0<t<2.5).
(1)當(dāng)t為何值時,以A,P,M為頂點的三角形與△ABC相似?
(2)是否存在某一時刻t,使四邊形APNC的面積S有最小值?若存在,求S的最小值;若不存在,請說明理由.
25.如圖,點A在x軸正半軸上,點B在y軸正半軸上,OA=OB,點C的坐標(biāo)為(﹣1,0),OA:OC=3:1,拋物線y=ax2+bx+c經(jīng)過點A、B、C,頂點為D.
(1)求a、b、c的值;
(2)若直線y=x+n與x軸交于點E,與y軸交于點F.
①當(dāng)n=﹣1時,求∠BAF﹣∠BAD的值;
②若直線EF上有點H,使∠AHC=90°,求n的取值范圍.
26.如圖,點A在線段EB上,且EA=AB,以AB直徑作⊙O,過點E作射線EM交⊙O于D、C兩點,且.過點B作BF⊥EM,垂足為點F.
(1)求證:CD?CB=2CF?EA;
(2)求tan∠CBF的值.
27.已知二次函數(shù)與軸交于,兩點,且在的左邊,.
(1)若.
①求,兩點的坐標(biāo)(用含的代數(shù)式表示);
②連接,,若在,,所圍成區(qū)域內(nèi)(含邊界),橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)都為整數(shù)的點的個數(shù)為個,求的取值范圍.
(2)若拋物線過點,以為圓心,為半徑作圓,請判斷直線與⊙A的位置關(guān)系,并說明理由.
28.我們定義:對角線垂直的凸四邊形叫做“準(zhǔn)箏形”.如圖 1,四邊形 ABCD 中,AC⊥BD,則四邊形 ABCD 是“準(zhǔn)箏形”.
(1)“三條邊相等的準(zhǔn)箏形是菱形”是 命題;(填“真” 或“假”)
(2)如圖 1,在準(zhǔn)箏形 ABCD 中,AD=3,AB=2,BC=4,求 CD的長.
(3)如圖 2, 在準(zhǔn)箏形 ABCD 中,AC 與 BD 交于點 O,點 P 在線段 AD 上,AP=2,且 AD=3, AO =,在 BD 上存在移動的線段EF,E 在 F 的左側(cè),且 EF=1,使四邊形 AEFP 周長最小,求此時OE 的長度.
29.已知為直角三角形,∠ACB=90°,AC=BC,點A、C在x軸上,點B坐標(biāo)為(3,m)(m>0),線段AB與y軸相交于點D,以P(1,0)為頂點的拋物線過點B、D.
(1)求點A的坐標(biāo)(用m表示);
(2)求拋物線的解析式;
(3)設(shè)點Q為拋物線上點P至點B之間的一動點,連結(jié)PQ并延長交BC于點E,連結(jié)BQ并延長交AC于點F,試證明:FC(AC+EC)為定值.
30.已知在?ABCD,AB=2,BC=10,∠B=60°,E是邊BC上的動點,以AE為一邊作?AEFG,且使得直線FG經(jīng)過點D.
(1)如圖1,EF與AD相交于H,若H是EF的中點.
①求證:GF=DF;
②若GF⊥CD,求GD的長;
(2)如圖2,設(shè)AE=x,AG=y(tǒng),當(dāng)點E在邊BC上移動時,始終保持∠AEF=45°,
①求y關(guān)于x的函數(shù)關(guān)系式,并求函數(shù)y的取值范圍;
②連接ED,當(dāng)△AED是直角三角形時,求DF的值.
31.如圖,AB,CD為的兩條平行弦,過點A作的切線,交DC的延長線于點H,若H,O,B在同一條直線上,OH交于點M,過點O作AM的平行線,與AB,CD分別相交于點E,F(xiàn).
(1)求證:;
(2)若,,求的長.
32.如圖,已知一次函數(shù)y=3x+3與y軸交于A,與x軸交于點B,直線AC與正半軸交于點C,且AC=BC,
(1)求直線AC的解析式;
(2)點D為線段AC上一點,點E為線段CD的中點,過點E作x軸的平行線交直線AB于點F,連接DF并延長交x軸于點G,求證;AD=BG;
(3)在(2)的條件下,若∠AFD=2∠BAO,求點D坐標(biāo).
33.如圖,在矩形中,,,,點從點出發(fā),沿方向勻速運動,速度為;同時,點從點出發(fā),沿方向勻速運動,速度為,連接,設(shè)運動時間為比,請解答下列問題:
(1)當(dāng)為何值時,?
(2)設(shè)四邊形的面積為,求與的函數(shù)關(guān)系式;
(3)是否存在某一時刻,使,,三點在同一直線上?若存在,求出的值;若不存在,請說明理由.
34.如圖,在中,.點從點出發(fā),沿以每秒個單位的速度運動.點從點出發(fā),沿以每秒個單位的速度運動,點到達點時,兩點同時停止運動.點不與點重合時,以為鄰邊作.設(shè)點的運動時間為秒.
(1)用含的代數(shù)式表示的長;
(2)當(dāng)點落在邊上時,求的值;
(3)當(dāng)點在邊上時,設(shè)與重疊部分圖形面積為求與之間的函數(shù)關(guān)系式.
(4)連結(jié),當(dāng)射線平分面積時,直接寫出的值.
35.在中,,OA平分交BC于點O,以O(shè)為圓心,OC長為半徑作圓交BC于點D.
(1)如圖1,求證:AB為的切線;
(2)如圖2,AB與相切于點E,連接CE交OA于點F.
①試判斷線段OA與CE的關(guān)系,并說明理由.
②若,求的值.
36.如圖,在ABC中,AB=AC,AE是∠BAC的平分線,∠ABC的平分線 BM交AE于點M,點O在AB上,以點O為圓心,OB的長為半徑的圓經(jīng)過點M,交BC于點G,交 AB于點F.
(1)求證:AE為⊙O的切線.
(2)若BC=8,AC=12時,求⊙O的半徑和線段BG的長.
37.如圖,點是的內(nèi)心,的延長線和的外接圓相交于點,交于.
(1)若,,求的度數(shù);
(2)求證:;
(3)若,,,求的長.
38.如圖,AB是⊙O的直徑,點C、D在⊙O上,P為BA延長線上一點,連接CA、CD、AD,且∠PCA=∠ADC,CE⊥AB于E,并延長交AD于F.
(1)求證:PC為⊙O的切線;
(2)求證:;
(3)若,,求PA的長.
三、填空題
39.如圖,在中,平分在延長線上,且,若,,則的長為_____.
40.如圖,在中,,正方形的頂點分別在的邊上,在邊上,則正方形的邊長等于_______.
41.如圖,正方形ABCD的邊長為4,點E 、F在邊BC,CD上運動,且滿足BE=CF,連接AE,BF交于點G,連接CG,則CG的最小值為 ________ ;當(dāng)CG取最小值時,CE的長為 _________
42.如圖,在中,,點在邊上,,點在上,,垂足為,若,,則線段的長為__________.
43.如圖,在等邊三角形的邊上各取一點P,Q,使,相交于點O,若,,則的長為_______,的長為_______.
44.如圖,正方形ABCD中,BC=2,點M是邊AB的中點,連接DM,DM與AC交于點P,點F為DM中點,點E為DC上的動點.當(dāng)∠DFE=45°時,則DE= _____ .
45.如圖,在矩形ABCD中,AB=4,BC=8,點E,F(xiàn)分別在BC,CD上.若BE=2,∠EAF=45°,則DF的長是______.
46.如圖,點A與點B關(guān)于原點對稱,點C在第四象限,∠ACB=90°,點D是x軸正半軸上一點,AC平分∠BAD,E是AD的中點,反比例函數(shù)(k0)的圖象經(jīng)過點A,E.若△ACE的面積為6,則k的值為______.
47.如圖,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=6,BC=8,D是AC的中點,點E在BC上,分別連接BD、AE交于點F.若∠BFE=45°,則CE=_____.
48.如圖,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠B=30°,AC=4,BC=,點D是BC的中點,點E是邊AB上一動點,沿DE所在直線把△BDE翻折到△B'DE的位置,B'D交AB于點F.若△AB'F為直角三角形,則AE的長為_____.
49.如圖,在中,,,,,垂足為,為的中點,與交于點,則的長為_______.
50.如圖,在中,依次取的中點的中點的中點的中點,......,并連接,....若的面積是則的面積是____________.
參考答案
1.C
分析:
當(dāng)點移動到過點的直線平行于且與相切時,面積的最大,由于為切點,得出垂直于切線,進而得出,根據(jù)勾股定理先求得的長,進而求得的長,根據(jù),求得的長,從而求得的長,最后根據(jù)三角形的面積公式即可求得.
【詳解】
解:當(dāng)點移動到過點的直線平行于且與相切時,面積的最大,如圖,
過的直線是的切線,
垂直于切線,
延長交于,則,
在矩形中,,,

,
,,

,
,,,
,
,
的最大面積,
故選:C.
【點睛】
本題考查了圓的切線的性質(zhì),矩形的性質(zhì),平行線的性質(zhì),勾股定理的應(yīng)用以及三角形相似的判定和性質(zhì),本題的關(guān)鍵是判斷出處于什么位置時面積最大.
2.A
分析:
過作于,在上截取,連結(jié),;先證明,然后運用相似三角形的性質(zhì)和已知條件得到;再根據(jù)圖形得到,即當(dāng)且僅當(dāng),,三點共線時,取得最大值為最小值;然后求得最大值和最小值并相乘即可.
【詳解】
解:如圖:過作于,在上截取,連結(jié),,
是等邊三角形,,,
,,
,.
,,

,
,
,
,
,

,

∴當(dāng)且僅當(dāng),,三點共線時,取得最大值為最小值,
∴的最大值為,的最小值為,
∴的最大值與最小值之積為.
故答案為A.
【點睛】
本題主要考查了點與圓的位置關(guān)系、等邊三角形的性質(zhì)、勾股定理的應(yīng)用以及相似三角形的判定與性質(zhì),正確作出輔助線并靈活應(yīng)用相關(guān)知識成為解答本題的關(guān)鍵.
3.C
分析:
根據(jù)正方形性質(zhì)和旋轉(zhuǎn)性質(zhì)得到∠BAC和∠EAF和∠ADB都等于45°,再加上公共角得到△AEF與△DEA相似,得到對應(yīng)邊成比例即可得到結(jié)果.
【詳解】
解:∵四邊形ABCD是正方形,
∴∠BAC=∠ADB=45°,
∵把△ABC繞點A逆時針旋轉(zhuǎn)到,
∴∠EAF=∠BAC=45°,
∴∠EAF=∠ADB=45°,
∵∠AEF=∠DEA,
∴△AEF∽△DEA,
∴,
∴EF·ED=AE2,
∵AE=4,
∴EF·ED=16,
故選:C.
【點睛】
本題考查旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),正方形的性質(zhì),相似三角形的判定和性質(zhì),找出相關(guān)的相似三角形是解題的關(guān)鍵.
4.B
分析:
根據(jù)三角形的面積公式,可以求得四邊形ABCD的面積是16;根據(jù)三角形的中位線定理,得A1B1∥AC,A1B1AC,則△BA1B1∽△BAC,得△BA1B1和△BAC的面積比是相似比的平方,即 ,因此四邊形A1B1C1D1的面積是四邊形ABCD的面積的 ,依此類推可得四邊形AnBn?nDn的面積.
【詳解】
解:∵四邊形A1B1C1D1的四個頂點A1、B1、C1、D1分別為AB、BC、CD、DA的中點,
∴A1B1∥AC,A1B1AC,
∴△BA1B1∽△BAC.
∴△BA1B1和△BAC的面積比是相似比的平方,即.
即S△ABC,同理可證:S△ADC,
S△ABD,S△CB1C1S△BDC,
∴S四邊形ABCD,
同法可證,
又四邊形ABCD的對角線AC=8,BD=4,AC⊥BD,
∴四邊形ABCD的面積是16.
∴四邊形AnBn?nDn的面積.
故選:B.
【點睛】
此題綜合運用了三角形的中位線定理、相似三角形的判定及性質(zhì).注意:對角線互相垂直的四邊形的面積等于對角線乘積的一半.
5.D
分析:
設(shè)AG交CE于點H,通過得出,即可得出EH的長,將陰影部分的面積分為和的和,分別求出兩個菱形的高即可.
【詳解】
如圖,設(shè)AG交CE于點H,
∵菱形ABCD的邊AB∥CD,
∴,
∴CH:AB=GC:GB,
即,
解得,
所以,EH=CE﹣CH=
∵∠B=120°,
∴∠BCD=∠FEC=180°﹣120°=60°,
∴點B到CD的距離為,
點F到CE的距離為,
∴陰影部分的面積=S△AEH+S△GEH

故選:D.
【點睛】
本題考查菱形與相似三角形的性質(zhì),將陰影部分的面積拆分成兩部分來解是解題的關(guān)鍵,屬于中考??碱}型.
6.B
分析:
根據(jù)平分,結(jié)合題意,通過證明并利用相似比關(guān)系計算得到,再由平行線性質(zhì),推導(dǎo)得,,計算得到,同理得,根據(jù)規(guī)律推導(dǎo),即可得到答案.
【詳解】
∵中,,

∵平分

∴,
設(shè),

∵的長為1








又∵
∴,

∴,
∴,



同理得:
……

故選B.
【點睛】
本題考查了相似三角形、分式方程、角平分線、等腰三角形的知識;解題的關(guān)鍵是熟練掌握相似三角形、分式方程、角平分線、等腰三角形的性質(zhì),從而完成求解.
7.A
分析:
連接ED并延長交AC的延長線于點F,連接OD,如圖,利用切線的性質(zhì)得OD⊥BC,則OD∥AC,根據(jù)相似三角形的判定方法得到△BOD∽△BAC,然后利用相似比計算BE的長.
【詳解】
連接ED并延長交AC的延長線于點F,連接OD,如圖,
∵⊙O與BC相切于點D,
∴OD⊥BC,
∵∠ACB=90°,
∴OD∥AC,
∴△BOD∽△BAC,
∴,即,
∴BE=.
故選:A.
【點睛】
本題考查了切線的性質(zhì):圓的切線垂直于經(jīng)過切點的半徑.若出現(xiàn)圓的切線,必連過切點的半徑,構(gòu)造定理圖,得出垂直關(guān)系.靈活運用相似比進行幾何運算.
8.(1)見解析;(2);(3)
分析:
(1)證出,證明∽,得出,即可得出結(jié)論;
(2)設(shè),則(),同(1)得,則,在中,,過作于,易證,求出,再由平行線分線段成比例定理即可得出答案;
(3)過點作于,設(shè),則(),,證明∽,得出,,求出,證明是等腰直角三角形,得出,由勾股定理得出,由三角函數(shù)定義即可得出答案.
【詳解】
(1)證明:∵,∴,
∵,
∴,
∴,
∴∽,
∴,
∴;
(2)解:∵,
∴設(shè),則(),
∵,,
同(1)得:,
∴,
在中,,
過作于,如圖2所示:
則,
在中,,
∵,,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∴,
∵,
∴;
(3)解:過點作于,如圖3所示:
∵,
∴設(shè),則(),
∴,
∵,,
∴,

又∵,
∴∽,
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∴,
∴;
故答案為:.
【點睛】
本題是相似形綜合題,主要考查了相似三角形的判定與性質(zhì)、等腰直角三角形的判定與性質(zhì)、直角三角形的性質(zhì)、三角函數(shù)定義、平行線分線段成比例定理等知識;熟練掌握等腰直角三角形的判定與性質(zhì),證明三角形相似是解題的關(guān)鍵。
9.(1)證明見解析;(2)①;②.
分析:
(1)根據(jù)題目已知信息,連接連接DO并延長交于點G,連接BG,那么可以得到,再根據(jù)同弧所對的圓周角相等,得到,從而得證.(2)①根據(jù)同弧以及題目所給信息可得,那么說明是等腰三角形,再根據(jù),從而證明和都為等腰三角形,以及,再依據(jù)線段的相等關(guān)系,可得BD的長度.②首先根據(jù)題意可得,那么證明和是等邊三角形,從而得到,也就得到,,由于半徑與BC的倍數(shù)的關(guān)系,就對BC構(gòu)造直角三角形,所以過點C作AB的垂線交于點M,再利用邊角關(guān)系以及勾股定理列出式子,從而得到半徑的長度.
【詳解】
解:(1)連接DO并延長交于點G,連接BG,
∴根據(jù)圓的性質(zhì):,
由題意可得:FD是的切線,
∴,
∴,即,
∵與所對的弧都為,
∴,
∴.
(2)①由題意得:,
∴,
∴是等腰三角形,
∴,
∵AD是的角平分線,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴是等腰三角形且,
∴,得,即,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴.
故答案為:.
②由第一問可知,,
∴,
∵四邊形ABCD是平行四邊形,
∴,
∴,
∴和是等邊三角形,
∴,
∴,
∴,,
過點C作AB的垂線交于點M,
則,
∴,,

∴.
故答案為:.
【點睛】
本題主要考查切線的性質(zhì),同弧或等弧所對的圓周角相等,相似三角形的判定和性質(zhì),特殊三角形的判定及性質(zhì)以及勾股定理的應(yīng)用,掌握圓的相關(guān)性質(zhì)以及對題目已知條件的利用再融合計算線段長度的方法是做題關(guān)鍵.
10.(1);(2);(3)見解析
分析:
(1)利用拋物線的頂點坐標(biāo)公式,求出a、b;
(2)利用拋物線的平移性質(zhì)得出拋物線C2的解析式,設(shè)出直線AB的解析式,聯(lián)立兩函數(shù)解析式得出一元二次方程,用△=0求出k的值,即可得到結(jié)論;
(3)由QM∥CE,得△PQM∽△PEC,利用相似比得FC,已知AC=4,再計算FC?(AC+EC)為定值.
【詳解】
解:(1)∵拋物線的最高點為點,
∴,
∴,
∴拋物線,
(2)由(1)知,拋物線,
∵將向左移1個單位,上移1一個單位得到拋物線,
∴①,
設(shè)過點的直線的解析式為,
∴,
∴,
∴過點的直線的解析式為:②,
∵拋物線與過點D的直線只有一個交點,
∴聯(lián)立①②解得,
,
∴,
∴,
∴過點D的直線的解析式為,
(3)如圖,
∵直線與拋物線交于點D、B兩點,且,
∴,
∴直線的解析式為③,
∴,
∵拋物線,
∴頂點,
∴軸,
∵④,
聯(lián)立③④得,,
過點Q作于點M,過點Q作于點N,
∵,
∴四邊形是矩形,
∴,
∴,
設(shè)點Q的坐標(biāo)為,
則,
,
,

∵,
∴,
∴,
即,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
即為定值8.
【點睛】
本題考查了二次函數(shù)的綜合題:熟練掌握二次函數(shù)圖象上點的坐標(biāo)特征和二次函數(shù)的性質(zhì);理解坐標(biāo)與圖形的性質(zhì),會解一元二次方程;相似三角形的判定與性質(zhì)解決數(shù)學(xué)問題.
11.(1);(2)30°;見解析;(3)或;(4).
分析:
(1)先求出圓的半徑,再根據(jù)弧長公式計算即可.
(2)先利用直角三角形兩銳角互余計算∠BAC的度數(shù),再利用同弧所對的圓周角是圓心角的一半計算即可.作垂直,證明OQ是半徑,則射線是的切線
(3)分類討論,當(dāng)點在右側(cè)時,當(dāng)點在左側(cè)時,利用銳角三角函數(shù)表示出AT、AF計算出DF.再利用角角相似得得出的長.
(4)根據(jù)圓外一點到圓上的最遠距離是、、點三點共線時得出的最大值.
【詳解】
解:(1)∵∠BOC=2,
∴∠BOC=40°
;
(2)①解:當(dāng)時,,
∵,∴,
∵,即,
∴.
②證明:過點作于點(如圖2),
∵,
∴,
∵,
∴,
∴是的切線.
(3)情況1:當(dāng)點在右側(cè)時:
過點作于點(如圖2),
設(shè),由可得,,
又∵,即,∴.
∴,∴,
∴,
,
又,
∴,
∴,即,
∴.
情況2:當(dāng)點在左側(cè)時:
過點作的延長線于點(如圖3),
設(shè),由,
同理可得,,
∴,
∴.
類比情況1,
得,
,
又,
即,
∴.
(4)∵當(dāng)點在右側(cè)時,,
當(dāng)點在左側(cè)時,,
∴點在以為弦,圓心角為的上運動
∴當(dāng)、、三點共線,且點在線段上時,最大,
此時,,,
∴最大值為.
【點睛】
本題考查圓周角定理、切線的證明、銳角三角函數(shù)、相似三角形、利用分類討論思想是難點.圓外一點到圓上的最值問題是中考的??寄P停?br>12.(1)見解析;(2)2;(3).
分析:
(1)利用三角形中位線定理,得到平行線,得到∠GEH=∠BDH,∠EGH=∠DBH,得證△EGH∽△DBH;
(2)連接BD,根據(jù)EG是中位線,∠EDF=2∠GED,可證明∠ADE=∠CDF,根據(jù)菱形的性質(zhì),可得△ADE≌△CDF,得AE=CF=2,得BE=BF,再根據(jù)∠B=60°證明△BEF是等邊三角形,即可得EF=BE=2;
(3)延長線段DE交BC延長線于N,過E點作EK⊥BC,垂足為K,根據(jù)△EFM∽△AFE,設(shè)相似比,繼而得出,再由列方程求出k和BF即可.
【詳解】
解:(1)∵點E是AB的中點,AD中點G,
∴EG//BD,
∴∠GEH=∠BDH,∠EGH=∠DBH,
∴△EGH∽△DBH;
(2)如解(2)圖,連接BD,
由(1)EG//BD,
∴∠GED=∠EDB,
∵∠EDF=2∠GED,
∴∠EDF=2∠EDB=∠EDB+∠FDB,
∴∠EDB=∠FDB,
∵四邊形ABCD是菱形,
∴∠ADB=∠CDB,∠DAE=∠DCF,AD=DC,
∴∠ADB-∠EDB =∠CDB-∠FDB,即∠ADE=∠CDF,
∴△ADE≌△CDF(ASA),
∴AE=CF=2,
∴BE=BF=2,
∵四邊形ABCD是菱形,∠A=120°,
∴∠B=60°,
∴△BEF是等邊三角形,
∴EF=BE=2;
(3)如解(3)圖,延長線段DE交BC延長線于N,過E點作EK⊥BC,垂足為K,
∵在四邊形ABCD是菱形中,,
∴△ADE∽△BNE,
∴,
∴,,
∵,,
∴在中,,
∵∠DEF=∠BAF,∠AFE=∠EFM,
∴△EFM∽△AFE,
設(shè)相似比,,
則 ,,,
∴,
∵,
∴,,


∴,
∴,
整理得,
∴,(舍去),
將代入并整理得:,
解得.
【點睛】
本題綜合考查了全等三角形、相似三角形的性質(zhì)和判定、菱形的性質(zhì)、三角形中位線等知識,解題關(guān)鍵是利用全等三角形或相似三角形求出線段之間的關(guān)系,本題設(shè)參數(shù)解方程是難點,要求有較強的計算能力.
13.(1)y=﹣x2+x+2;(2);(3)C(2,3)
分析:
(1)利用待定系數(shù)法求拋物線的解析式即可;
(2)如圖1,過點D作DG⊥x軸于G,利用平行證明△ADG∽△ABO,列比例式可以計算OG和DG的長,從而得D(1,),最后由平移的性質(zhì)可得m的值;
(3)如圖2,作輔助線,構(gòu)建等腰△ABF,確定點F的坐標(biāo),計算BF的解析式,聯(lián)立拋物線和BF的解析式,方程組的一個解就是點C的坐標(biāo).
【詳解】
解:(1)把點A(4,0)和點B(0,2)代入拋物線y=﹣x2+bx+c中得:
,
解得:,
∴拋物線的解析式為:y=﹣x2+x+2;
(2)如圖1,過點D作DG⊥x軸于G,
∴DG∥OB,
∴△ADG∽△ABO,
∴,
∵AD=3BD,
∴AG=3OG,
∵A(4,0),B(0,2),
∴OA=4,OB=2,
∴OG=1,DG=,
∵D(1,),
由平移得:點C的橫坐標(biāo)為1,
當(dāng)x=1時,y=﹣×1+×1+2=3,
∴m=3﹣=;
(3)∵∠CBA=2∠BAO,點C在該拋物線上且在第一象限,
∴點C在AB的上方,
如圖2,過A作AF⊥x軸于A,交BC的延長線于點F,過B作BE⊥AF于點E,
∴BE∥OA,
∴∠BAO=∠ABE,
∵∠CBA=2∠BAO=∠ABE+∠EBF,
∴∠FBE=∠ABE,
∵∠BEF=∠AEB=90°,
∴∠F=∠BAF,
∴AB=BF,
∴AE=EF=OB=2,
∴F(4,4),
設(shè)BF的解析式為:y=kx+n,
則,
解得:,
∴BF的解析式為:y=x+2,
∴,
解得或,
∴C(2,3).
【點睛】
本題考查了二次函數(shù)的綜合題,包括二次函數(shù)圖象上點的坐標(biāo)特征、二次函數(shù)的性質(zhì)、等腰三角形的性質(zhì)和相似三角形的判定與性質(zhì);解題關(guān)鍵是會利用待定系數(shù)法求拋物線和一次函數(shù)的解析式;靈活應(yīng)用相似比表示線段之間的關(guān)系;理解坐標(biāo)與圖形的性質(zhì);會利用數(shù)形結(jié)合的思想解決數(shù)學(xué)問題.
14.(1);(2)存在,或;(3)a的值為定值,a=.
分析:
(1)利用勾股定理可求出AB長,再由題意易證明,得出,代入數(shù)據(jù),解出x即可.
(2)分兩種情況討論①當(dāng)G點落在AC邊上時,作交AC于點H,由(1)結(jié)論,可求出DE長度,進而求出AE長度,利用三角形等面積法即可求出EH長度,即為y的值.②當(dāng)G點在AB上時,顯而易見A點與G點重合,由題意可知,由平行線分線段成比例即可求出CF的長,即為y的值.
(3)作且,連接GF、AG.所以四邊形為平行四邊形,題干等式即為,則,從而證明,繼而證明.由,得,結(jié)合勾股定理所以,即求出a的值為.
【詳解】
(1)在中,,
由題意可知,,.
∴,
∴,
又∵AD=AC-CD=16-x,
∴,
解得.
故答案為:.
(2)假設(shè)存在y,使平行四邊形EFDG的頂點落在的邊上.
①當(dāng)G點落在AC邊上時.如圖,作交AC于點H,
由(1)可知,
∵x=6,AD=16-6=10,
∴,
∴,
在中,
∵,
∴.
∵點G在AC上


∴四邊形EFCH為矩形,
∴FC=EH=,
即y=.
②當(dāng)G點在AB上時,可知G點與A點重合才能使平行四邊形EFDG成立.如圖,
∵,
∴,即,
解得y=.
所以存在y,y的值為或.
(3)作,且,所以四邊形為平行四邊形,
,
即,
則,
又∵,
∴,
∴,
∵,

∴,
∵,
∴,
∴,
根據(jù)勾股定理可知.
∴.
【點睛】
本題考查三角形相似的判定和性質(zhì)、直角三角形的性質(zhì)、平行線的判定和性質(zhì)、矩形的判定和性質(zhì)以及解直角三角形,綜合性強,比較難.畫出輔助線是解題的關(guān)鍵.
15.(1)拋物線是回歸拋物線;理由見解析;(2);(3)
分析:
(1)先求出點M的坐標(biāo),再求出點M關(guān)于原點對稱的點的坐標(biāo),最后代入二次函數(shù),根據(jù)回歸拋物線的定義即可得出答案;
(2)先求出點C關(guān)于原點對稱的點的坐標(biāo),再將的坐標(biāo)代入二次函數(shù)解析式,即可求出的值,從而得出拋物線的表達式;
(3)先求出拋物線的對稱軸,再根據(jù)題意求出點C和點D的坐標(biāo);根據(jù)直線OC與拋物線的交點為E求出點E的坐標(biāo);從而求出CD、CE的值;然后根據(jù)相似三角形的判定和性質(zhì)求出CF的值,即可求出點F的坐標(biāo).
【詳解】
解:(1)M橫坐標(biāo)為2,
M縱坐標(biāo)為4,
則.
關(guān)于原點O的對稱點為;
當(dāng)時,.
所以在拋物線上;
因此拋物線是回歸拋物線;
(2)關(guān)于原點O的對稱點為,
又因為點C是這條拋物線的回歸點,
因此在拋物線上;
∴,解得

(3)由(2)可知,對稱軸為,
拋物線的對稱軸與x軸交于點D,
點D的坐標(biāo)為(-1,0),
由(2)知,,
點C的坐標(biāo)為(-1,2),
設(shè)OC所在直線解析式為:,
將,代入得
,
解得:,
OC所在直線解析式為,
,
解得或,
點E的坐標(biāo)為(1,-2),
即,,,
在和中:
,
,

,
,

∴.
【點睛】
本題考查了新定義函數(shù)、求一次函數(shù)解析式、二次函數(shù)的性質(zhì)、相似三角形的判定及性質(zhì),將新定義的函數(shù)與一次函數(shù)及二次函數(shù)相結(jié)合是解題的關(guān)鍵.
16.(1)25°;(2)證明見詳解;(3)
分析:
(1)由正方形性質(zhì)得到∠DBP的度數(shù),利用外角性質(zhì)得到∠GEB的度數(shù),再由直角三角形兩銳角互余,即可得到∠GBE的度數(shù);
(2)連接CE,證△ECF與△EPC,可得EC的平方與EF和EP的關(guān)系,再根據(jù)正方形性質(zhì)得到EA=EC,即可得到結(jié)論;
(3)利用三角函數(shù)值求出DM的長,再利用△ABG和△ABP相似求出AG長,證明四邊形ACPD是平行四邊形可得∠DPA與∠GAH相等,則它們的三角函數(shù)值相等,通過∠GAH的正切值即可得到HG的長;
【詳解】
(1)∵四邊形是正方形,是正方形的對角線,
∴,
∵中,
∴,
∵,
∴;
(2)如圖所示,連接,
∵四邊形是正方形,
∴關(guān)于對稱,即,
∴,
∴,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
∴;
(3)∵正方形的邊長為1,
∴,又∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,即,
∴,
連接,
∵,
∴四邊形為平行四邊形,
∴,過點作于,
∴,

∴,
∵,
∴,
∴,
∴,即的長為.
【點睛】
本題考查正方形的性質(zhì),相似三角形的性質(zhì)和判定、三角函數(shù)值、平行四邊形的性質(zhì)和判定等知識點,正確添加輔助線,確定相似三角形是解題的關(guān)鍵.
17.(1)詳見解析;(2)6
分析:
(1)證明∠ADB=∠AEC=即可證得結(jié)論;
(2)依據(jù)相似三角形的對應(yīng)邊成比例,即可得到,再根據(jù)∠DAE=∠BAC,推出△ADE∽△ABC,再根據(jù)相似三角形的性質(zhì)即可得到DE的長.
【詳解】
(1)∵BD、CE是△ABC的高,
∴∠ADB=∠AEC=,
∵∠A=∠A,
∴△ADB∽△AEC;
(2)∵△ADB∽△AEC,
∴,即,
又∵∠DAE=∠BAC,
∴△ADE∽△ABC,
∴,
∵sin∠BAC=,
∴,
∴Rt△ACE中,,
∴,
∴DE=6.
【點睛】
此題考查相似三角形的判定及性質(zhì),特殊角的三角函數(shù)值,解此類問題中通過相似三角形的對應(yīng)邊的比值的變化得出其他兩個三角形相似是解題的關(guān)鍵.
18.(1);證明見詳解 (2)135° (3)
分析:
(1)由正方形性質(zhì)和等腰直角三角形的性質(zhì)即可判定△ADF和△CDE全等,即可得到結(jié)果;
(2)先設(shè)DE,再通過勾股定理逆定理判定三角形是直角三角形,即可得到結(jié)論;
(3)證明△MAO和△DCO全等,得到對應(yīng)邊成比例即可得到OD和OM的比,再求出DM的長,再求出OD的長,再求出DF的長,證明△DFN和△DCO相似,即可得到DN長.
【詳解】
解:(1),
在正方形和等腰直角三角形中,
,,,
∴,∴,

(2)設(shè),∵
∴,,∴,
∵,,即
∴為直角三角形,∴

(3)∵是的中點,∴,
∵,∴,∴,
在中,,,
∴,∴,
∵,∴,
∵,,∴,
∴,即,
∴.
【點睛】
本題考查正方形,等腰直角三角形的性質(zhì)、全等三角形的性質(zhì)和判定、相似三角形的性質(zhì)和判定、勾股定理和勾股定理逆定理,判定三角形是直角三角形是解題的關(guān)鍵.
19.(1)證明見解析;(2)證明見解析;(3).
分析:
(1)由正方形的性質(zhì)得,進而根據(jù)對頂角的性質(zhì)得,再結(jié)合公共角,根據(jù)相似三角形的判定得結(jié)論;
(2)根據(jù)正方形的性質(zhì)得,再證明其夾角相等,便可證明;
(3)由已知條件求得正方形的邊長,進而由勾股定理求得的長度,再由,求得,進而求得正方形的對角線長,便可求得其邊長.
【詳解】
解:(1)四邊形是正方形,四邊形是正方形,
,
,
,

;
(2)四邊形是正方形,
,,

同理可得,
,

,

(3),,

,

,即,

,
,
即正方形的邊長為.
【點睛】
本題主要考查了正方形的性質(zhì),相似三角形的性質(zhì)與判定,勾股定理,關(guān)鍵是掌握相似模型及證明方法和正方形性質(zhì).
20.(1);(2);(3);(4)或或或
分析:
(1)證明△ABC∽△CPQ,利用相似三角形的性質(zhì)解決問題即可.
(2)如圖2,當(dāng)點N落在邊AD上時,根據(jù)AM+MQ+CQ=8,構(gòu)建方程即可解決問題.
(3)分三種情形:①如圖1中,當(dāng)0<t≤時,重疊部分是矩形PQMN.②如圖3-1,當(dāng)<t≤1時,重疊部分是五邊形PQMKJ,根據(jù)S=S矩形PQMN-S△NKJ,求解即可.③如圖3-2中,當(dāng)1<t≤2時,重疊部分是五邊形KQMJD,根據(jù)S=S△ADC-S△CQK-S△AMJ,求解即可.
(4)分四種情形:①如圖4-1中,設(shè)DQ交MN于J,當(dāng)MJ=2JN時,直線DQ將矩形PQMN分成面積比為1:2的兩部分.
②如圖4-2中,設(shè)DQ交PN于J,當(dāng)PJ=2JN時,直線DQ將矩形PQMN分成面積比為1:2的兩部分.
③如圖4-3中,設(shè)DQ交PN于J,當(dāng)PJ=2JN時,直線DQ將矩形PQMN分成面積比為1:2的兩部分.
④如圖4-4中,設(shè)DQ交MN于J,當(dāng)MJ=2JN時,直線DQ將矩形PQMN分成面積比為1:2的兩部分.
【詳解】
解:(1)如圖1中,
在△ABC中,∵∠ACB=90°,AB=10,AC=8,
由勾股定理,得AB2=AC2+BC2.
∴BC=6.
∵CD是邊AB的中線,
∴CD=AD=5.
∴∠ACD=∠CAD.
∵∠CQP=∠ACB,
∴△ABC∽△CPQ.
∴,

∴PQ=3t.
(2)如圖2,當(dāng)點N落在邊AD上時,
∵AM+MQ+CQ=8
∴4t+2t+4t=8.
解得t=.
(3)如圖1中,當(dāng)0<t≤時,重疊部分是矩形PQMN,S=6t2.
如圖3-1,當(dāng)<t≤1時,重疊部分是五邊形PQMKJ,S=S矩形PQMN-S△NKJ=6t2-×(10t-8)(10t-8)=-t2+60t-24.
如圖3-2中,當(dāng)1<t≤2時,重疊部分是五邊形KQMJD,S=S△ADC-S△CQK-S△AMJ=12-?(6-3t)(8-4t)-×2t×2t×=-t2+24t-12,
綜上所述,.
(4)①如圖4-1中,設(shè)DQ交MN于J,當(dāng)MJ=2JN時,直線DQ將矩形PQMN分成面積比為1:2的兩部分.
作DK⊥AC于K.
∵PQ=MN=3t,MJ=2JM,
∴MJ=MQ=2t,
∴∠DQK=45°,
∵DK∥BC,AD=DB,
∴AK=KC,
∴DK=KQ=BC=3,
∴CQ=1,
∴4t=1,
∴t=.
②如圖4-2中,設(shè)DQ交PN于J,當(dāng)PJ=2JN時,直線DQ將矩形PQMN分成面積比為1:2的兩部分.
∵PJ∥CQ,
∴,
∴,
∴t=
③如圖4-3中,設(shè)DQ交PN于J,當(dāng)PJ=2JN時,直線DQ將矩形PQMN分成面積比為1:2的兩部分.
∵PJ∥AQ,
∴,
∴ ,
∴t=
④如圖4-4中,設(shè)DQ交MN于J,當(dāng)MJ=2JN時,直線DQ將矩形PQMN分成面積比為1:2的兩部分.
同法可證MQ=MJ=2t,
∴∠AQD=45°,由①可知CQ=1,
∴8-4t=1,
∴t=,
綜上所述,滿足條件的t的值為,,,.
【點睛】
本題屬于四邊形綜合題,考查了矩形的性質(zhì),解直角三角形,平行線分線段成比例定理,多邊形的面積等知識,解題的關(guān)鍵是學(xué)會用分類討論的思想思考問題,屬于中考壓軸題.
21.(1)證明見解析;(2);(3)2.
分析:
(1)先根據(jù)相似三角形的判定可得,再根據(jù)相似三角形的性質(zhì)即可得證;
(2)先根據(jù)等腰直角三角形的判定與性質(zhì)可得,再根據(jù)相似三角形的判定可得,然后根據(jù)相似三角形的性質(zhì)可得,最后根據(jù)角的和差即可得;
(3)設(shè),從而可得,再根據(jù)相似三角形的性質(zhì)、勾股定理可得,從而可得,然后根據(jù)相似三角形的判定與性質(zhì)可得,從而可求出a的值,最后根據(jù)直角三角形的面積公式即可得.
【詳解】
(1),
,
在和中,,
,

;
(2),
是等腰直角三角形,
,
由(1)可知,,
,
點E是AC的中點,
,
,
在和中,,
,
,
又,

;
(3)設(shè),
是等腰直角三角形,
,
點分別是的中點,
,
在中,,
,
由(1)知,,
,即,
解得,
在中,,
,
在和中,,

,即,
解得,
又,
,
解得,
,
則的面積為.
【點睛】
本題考查了相似三角形的判定與性質(zhì)、等腰直角三角形的判定與性質(zhì)、勾股定理等知識點,熟練掌握相似三角形的判定與性質(zhì)是解題關(guān)鍵.
22.(1)直線的解析式為,拋物線頂點坐標(biāo)為;(2)當(dāng)時,的最大值為; ;(3).
分析:
(1)先根據(jù)函數(shù)關(guān)系式求出A、B兩點的坐標(biāo),設(shè)直線的解析式為,利用待定系數(shù)法求出AB的解析式,將二次函數(shù)解析式配方為頂點式即可求得頂點坐標(biāo);
(2)過點D作軸于E,則.求得AB=5,設(shè)點P的坐標(biāo)為,則點D的坐標(biāo)為,ED=x,證明,由相似三角形的性質(zhì)求出,用含x的式子表示PD,配方求得最大值,即可求得點P的坐標(biāo);
(3)設(shè)平移后拋物線的解析式,將L′的解析式和直線AB聯(lián)立,得到關(guān)于x的方程,設(shè),則是方程的兩根,得到,點A為的中點,,可求得m的值,即可求得L′的函數(shù)解析式.
【詳解】
(1)在中,
令,則,解得,
∴.
令,則,∴.
設(shè)直線的解析式為,則,解得:,
∴直線的解析式為.

∴拋物線頂點坐標(biāo)為
(2)如圖,過點D作軸于E,則.
∵,
∴,
設(shè)點P的坐標(biāo)為,
則點D的坐標(biāo)為,
∴.
∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
而,
∴,
∵,,由二次函數(shù)的性質(zhì)可知:
當(dāng)時,的最大值為.
,
∴.
(3)設(shè)平移后拋物線的解析式,
聯(lián)立,
∴,
整理,得:,
設(shè),則是方程的兩根,
∴.
而A為的中點,∴,
∴,解得:.
∴拋物線的解析式.
【點睛】
本題考查二次函數(shù)的圖象和性質(zhì)、相似三角形的判定與性質(zhì)、待定系數(shù)法求一次函數(shù)解析式,解題的關(guān)鍵是熟練掌握二次函數(shù)的圖象和性質(zhì).
23.;=.
分析:
閱讀理解:作平行線,證明△FEH∽△FDC和△AEH∽△ABC,列比例式并根據(jù)DE=EF、BD=DC,可得結(jié)論;
解決問題:如圖2,作平行線,證明△CDM∽△CHG,得,設(shè)DH=CQ=x,則DQ=mx,再證明△AEP≌△ADM,得EP=DM,代入可得結(jié)論.
【詳解】
解:【閱讀理解】
如圖1,過點E作EH∥BC交AC于H,
∴∠FEH=∠FDC,∠FHE=∠C,
∴△FEH∽△FDC,
∴,
∵DE=EF,
∴,
∵BD=DC,
∴,
同理得:△AEH∽△ABC,
∴,
∵AB=5,
∴AE=;
【解決問題】
猜想:,
理由是:如圖2,過D作DM∥GH,交AC于M,
∴∠CMD=∠CGH,∠CDM=∠CHG,
∴△CDM∽△CHG,
∴,
設(shè)DH=CQ=x,則DQ=mx,
∴=,
∵AD平分∠BAC,
∴∠EAP=∠DAM,
∵∠EFG+∠EAD=180°,
∴∠AEP+∠ANF=180°,
∵GH∥DM,
∴∠ADM+∠DNG=∠ADM+∠ANF=180°,
∴∠ADM=∠AFP,
∵AE=AD,
∴△AEP≌△ADM,
∴EP=DM,
∴.
【點睛】
本題考查了三角形綜合題,涉及到了相似三角形的判定與性質(zhì),勾股定理等知識點,解題的關(guān)鍵是學(xué)會添加常用輔助線,構(gòu)造相似三角形解決問題.
24.(1);(2)當(dāng)時,四邊形APNC的面積S有最小值,其最小值是.
分析:
根據(jù)勾股定理求得AB=5cm.
(1)分△AMP∽△ABC和△APM∽△ABC兩種情況討論:利用相似三角形的對應(yīng)邊成比例來求t的值.
(2)如圖,過點P作PH⊥BC于點H,構(gòu)造平行線PH∥AC,由平行線分線段成比例求得以t表示的PH的值;然后根據(jù)“S=S△ABC﹣S△BPH”列出S與t的關(guān)系式,則由二次函數(shù)最值的求法即可得到S的最小值.
【詳解】
解:∵如圖,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=4cm,BC=3cm.
∴根據(jù)勾股定理,得.
(1)以A,P,M為頂點的三角形與△ABC相似,分兩種情況:
①當(dāng)△AMP∽△ABC時,,即,解得;
②當(dāng)△APM∽△ABC時,,即,解得t=0(不合題意,舍去).
綜上所述,當(dāng)時,以A、P、M為頂點的三角形與△ABC相似.
(2)存在某一時刻t,使四邊形APNC的面積S有最小值.理由如下:
假設(shè)存在某一時刻t,使四邊形APNC的面積S有最小值.
如圖,過點P作PH⊥BC于點H.則PH∥AC,
∴,
即.
∴.


∵,
∴S有最小值.
當(dāng)時,S最小值=.
答:當(dāng)時,四邊形APNC的面積S有最小值,其最小值是.
25.(1)a=-1,b=2,c=3;(2)①∠BAF﹣∠BAD=45°;②n的取值范圍≤n≤.
分析:
(1)根據(jù)已知條件得到點A、B、C的坐標(biāo),代入拋物線y=ax2+bx+c中即可求解;
(2)①根據(jù)已知條件求得點F、點D坐標(biāo),進而求得AB、BD、AD的長,由勾股定理可知為直角三角形,然后證明△OAF∽△BAD,即∠OAF=∠BAD,根據(jù)等角轉(zhuǎn)換即可求解;
②根據(jù)已知條件直線EF上有點H,使∠AHC=90°,則以AC為直徑的圓⊙G與直線EF有公共點,當(dāng)直線EF在x下方與⊙G相切時,△EGK∽△EFO,即,設(shè)E(﹣3n,0),F(xiàn)(0,n),n<0,根據(jù)相似比可求出n的值,當(dāng)直線EF在x下方與⊙G相切時,△EGK∽△EFO,同理可得n的值,綜上即可得到n的取值范圍.
【詳解】
(1)∵點C的坐標(biāo)為(﹣1,0),OA:OC=3:1,
∴A((3,0),
∵OA=OB,
∴B(0,3),
把A、B、C三點都代入二次函數(shù)的解析式得,
,
解得, ;
(2)∵n=﹣1,
∴y=x+n=x﹣1,
∴F(0,﹣1)
∴OF=1,
由(1)知,拋物線的解析式為y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,
∴D(1,4),
∵A(3,0),B(0,3),
∴OA=3,AB=,BD=,AD=,
∴BD2+AB2=AD2,
∴∠ABD=∠AOF=90°,
∵,,
∴,
∴△OAF∽△BAD,
∴∠OAF=∠BAD,
∵OA=OB=3,∠AOB=90°,
∴∠OAB=45°,
∴∠BAF﹣∠BAD=∠OAB+∠OAF﹣∠BAD=45°;
②直線EF上有點H,使∠AHC=90°,則以AC為直徑的圓⊙G與直線EF有公共點,
如圖,當(dāng)直線EF在x下方與⊙G相切時,則△EGK∽△EFO,
∴,
∵A(3,0),C(﹣1,0),
∴GK=AC=2,G(1,0),
∵直線y=x+n與x軸交于點E,與y軸交于點F.
∴E(﹣3n,0),F(xiàn)(0,n),n<0,
∴OF=﹣n,EF=n,
∴ ,
解得,n=或0(舍);
經(jīng)檢驗,n=是該方程的根,
如圖,當(dāng)直線EF在x下方與⊙G相切時,則△EGK∽△EFO,
∴,
∵A(3,0),C(﹣1,0),
∴GK=AC=2,G(1,0),
∵直線y=x+n與x軸交于點E,與y軸交于點F.
∴E(-3n,0),F(xiàn)(0,n),n>0,
∴OF=n,EF=n,
,
解得,n=或0(舍);
經(jīng)檢驗,n=是該方程的根,
∴若直線EF上有點H,使∠AHC=90°,則n的取值范圍≤n≤.
【點睛】
本題主要考查了二次函數(shù)與圖形的綜合應(yīng)用,涉及求二次函數(shù)解析式、相似三角形的性質(zhì)與判定、圖形運動問題等,根據(jù)題意找到相似三角形并靈活運用相似比是解題關(guān)鍵.
26.(1)見解析;(2)tan∠CBF=.
分析:
(1)連接BD,根據(jù)圓周角定理,由AB為直徑得到∠ADB=90°,再根據(jù)題意即可證明△ABD∽△CBF,根據(jù)相似三角形的性質(zhì)即可得出AD?CB=CF?AB,最后根據(jù)等量代換即可得證;
(2)連接OD,過O作OH⊥CD于點H,設(shè)⊙O的半徑為r,CD=x,則CH=DH=x,根據(jù)易證△EOD∽△EBC,根據(jù)相似三角形的性質(zhì)得出,再根據(jù)題意及等量代換即可求得ED=2CD=2x,根據(jù)勾股定理可表示出OH,根據(jù)BF⊥EM得出平行,即可HF、CF,再根據(jù)勾股定理求得BF,最后根據(jù)an∠CBF=代入即可得出答案.
【詳解】
(1)連接BD,如圖1,
∵AB是⊙O的直徑,
∴∠ADB=90°,
∵BF⊥EM,
∴∠BFC=90°,
∴∠ADB=∠CFB=90°,
∵∠BCF=∠BAD,
∴△ABD∽△CBF,
∴,
∴AD?CB=CF?AB,
∵AD=CD,AE=AB,
∴CD?CB=CF?2AE,
即CD?CB=2CF?EA;
(2)連接OD,過O作OH⊥CD于點H,設(shè)⊙O的半徑為r,CD=x,如圖2,則CH=DH=x,
∵,
∴∠AOD=∠ABC,
∴OD∥BC,
∴△EOD∽△EBC,
∴,
∵EA=AB=OA=OB=r,
∴,
∴,
∴BC=,
ED=EC,
∴ED=2CD=2x,
∴OH=,
∵BF⊥EM,
∴OH∥BF,
∴,
∴HF=EH=,
∴CF=HF﹣CH=,
∴BF=,
∵EF2+BF2=EB2,
∴,
∴r2=2x2,
∴BF=,
∴tan∠CBF=.
【點睛】
本題考查了圓周角定理、相似三角形的判定及性質(zhì)、勾股定理、求角的正切,添加合適的輔助線是解題的關(guān)鍵.
27.(1)①,,②;(2)相交,理由見解析
分析:
(1)①令中即可求出A、B兩點的坐標(biāo);
②先判斷橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)都為整數(shù)的點只能在區(qū)域的邊界上,并且線段AB上有三個,然后再根據(jù)條件列出不等式,進而求得m的取值范圍;
(2) 設(shè)對稱軸與坐標(biāo)軸交點為點,則且軸,過作,交直線于點,將AB、BP分別用a的代數(shù)式表示,證明,進而求出AN的長與圓的半徑2比較大小即可求解.
【詳解】
解:(1)①,,
令,則,
,
,,
,,
又在的左邊,
,,
故答案為,;
②記,,所圍成的區(qū)域(含邊界)為區(qū)域,落在區(qū)域的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)都為整數(shù)的個數(shù)有個,如下圖所示:
,,
區(qū)域的內(nèi)部(不含邊界)沒有橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)都為整數(shù)的點
個橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)都為整數(shù)的點都在區(qū)域的邊界上
的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)都為整數(shù)
其余個點都在線段上,
又,
線段上有一個橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)都為整數(shù)的點,
線段上還有個整點且,兩點要么同為整數(shù),要么不同為整數(shù),
,
解得,
故答案為;
(2)直線與相交,理由如下:
拋物線對稱軸為
又拋物線過點
點為該拋物線的頂點,
,,
得即,
,
令,則,,
,,
,,
設(shè)對稱軸與坐標(biāo)軸交點為點,則且軸,
過作,交直線于點,如下圖所示:

又,
,
,
,
直線與相交,
故答案為:相交.
【點睛】
本題考查了待定系數(shù)法求二次函數(shù)解析式,相似三角形的性質(zhì)和判定,直線與圓的位置關(guān)系等知識點,題目綜合性比較強,具有一定的難度,其中第(2)求直線與圓的位置關(guān)系時,只需要求出圓心到該直線的距離,然后與圓的半徑比較大小即可.
28.(1)真;(2);(3)
分析:
(1)先根據(jù)在準(zhǔn)箏形ABCD中,AC⊥BD,BC=CD=AD,設(shè)AC與BD交于點O,得出OA=OC,OB=OD,推出四邊形ABCD是平行四邊形,再根據(jù)AD=CD,即可證明四邊形ABCD是菱形,即可得出結(jié)論;
(2)設(shè)AC與BD交于點O,根據(jù)AC⊥BD,得到AB2=AO2+BO2,AD2=AO2+DO2,CD2=CO2+DO2,BC2=OB2+OC2,可得AB2+CD2=AD2+BC2=OA2+OB2+OC2+OD2,根據(jù)AD=3,АВ=2,BC=4,即可求出CD;
(3)過P作PG⊥AO于G,過A作AM//EF且AM=EF,作M點關(guān)于OD的對稱點N,連接MN交OD于H,交PG于R,連接PN交OD于F,先證明四邊形AEFM是平行四邊形,得到AE=MF,根據(jù)M、N關(guān)于OD對稱,得出MF=NF,推出當(dāng)且僅當(dāng)N、F、P三點共線時,AE+PF取得最小值,根據(jù)AP=2,EF=1,得出當(dāng)AE+PE取得最小值時,四邊形AEFP周長取得最小值,然后證明四邊形AOHM是矩形,得出АМ=ОН=EF=1,OA=MН=HN=,根據(jù)在Rt△AOD中,OA=,AD=3,PG⊥OA,求出AG=AP=1,PG=AG=,PR=PG-GR=PG-AM=-1,RN=HN+HR=2,證明△NHF∽△NRP,得出==,求出HF=PR==,根據(jù)OF=ОН+HF=OE+EF,ОН=EF=1,即可得出OЕ.
【詳解】
解:(1)三條邊相等的準(zhǔn)箏形是菱形是真命題,
,
在準(zhǔn)箏形ABCD中,AC⊥BD,BC=CD=AD,
設(shè)AC與BD交于點O,
∴OA=OC,OB=OD,
∴四邊形ABCD是平行四邊形,
∵AD=CD,
∴四邊形ABCD是菱形,
∴三邊相等的準(zhǔn)箏形是菱形,
故答案為:真;
(2)設(shè)AC與BD交于點O,
∵AC⊥BD,
∴AB2=AO2+BO2,
AD2=AO2+DO2,
CD2=CO2+DO2,
BC2=OB2+OC2,
∴AB2+CD2=AD2+BC2=OA2+OB2+OC2+OD2,
∵AD=3,АВ=2,BC=4,
∴22+CD2=32+42,
∴CD=,
∴CD的長為;
(3)過P作PG⊥AO于G,
過A作AM//EF且AM=EF,
作M點關(guān)于OD的對稱點N,連接MN交OD于H,
交PG于R,連接PN交OD于F,
∵AM//EF,AM=EF,
∴四邊形AEFM是平行四邊形,
∴AE=MF,
∵M、N關(guān)于OD對稱,
∴MF=NF,
∴AE+PF=MF+PF=NF+PF≥PN,
∴當(dāng)且僅當(dāng)N、F、P三點共線時,AE+PF取得最小值,
∵AP=2,EF=1,
∴當(dāng)AE+PE取得最小值時,四邊形AEFP周長取得最小值,
∵AM//OD,ОA//MН,∠AOD=90°,
∴四邊形AOHM是矩形,
∴АМ=ОН=EF=1,OA=MН=HN=,
在Rt△AOD中,OA=,AD=3,
∴∠ADO=30°,
∵PG⊥OA,
∴PG∥OD,
∴∠APG=∠ADO=30°,
∴AG=AP=1,PG=AG=,
∴PR=PG-GR=PG-AM=-1,
∵HR=-1=,
∴RN=HN+HR=2,
∵PG//OD,
∴△NHF∽△NRP,
∴==,
∴HF=PR==,
∵OF=ОН+HF=OE+EF,ОН=EF=1,
∴OЕ=HF=,
故四邊形AEFP周長最小時,OE的長度為.
【點睛】
本題屬于四邊形綜合題,考查了菱形的判定和性質(zhì),相似三角形的判定和性質(zhì),勾股定理,含30度角的直角三角形的性質(zhì),掌握這些知識點靈活運用是解題關(guān)鍵.
29.(1)(3﹣m,0);(2);(3)見解析
分析:
(1)AO=AC?OC=m?3,用線段的長度表示點A的坐標(biāo);
(2)是等腰直角三角形,因此也是等腰直角三角形,即可得到OD=OA,則D(0,m?3),又由P(1,0)為拋物線頂點,用待定系數(shù)法設(shè)頂點式,計算求解即可;
(3)過點Q作QM⊥AC與點M,過點Q作QN⊥BC與點N,設(shè)點Q的坐標(biāo)為,運用相似比求出FC,EC長的表達式,而AC=m,代入即可.
【詳解】
解:(1)由B (3,m)可知OC=3,BC=m,
∴AC=BC=m,OA=m﹣3,
∴點A的坐標(biāo)為(3﹣m,0)
(2)∵∠ODA=∠OAD=45°
∴OD=OA= m﹣3,則點D的坐標(biāo)是(0,m﹣3)
又拋物線的頂點為P(1,0),且過B、D兩點,所以可設(shè)拋物線的解析式為:
得:

∴拋物線的解析式為:
(3)證明:過點Q作QM⊥AC與點M,過點Q作QN⊥BC與點N,設(shè)點Q的坐標(biāo)為,則
∵QM∥CE
∴△PQM∽△PEC

∵QN∥FC
∴△BQN∽△BFC則

又∵AC=m=4

即為定值8
【點睛】
本題主要考查了點的坐標(biāo),待定系數(shù)法求二次函數(shù)解析式,相似三角形的判定與性質(zhì),合理做出輔助線,運用相似三角形的性質(zhì)求出線段的長度是解題的關(guān)鍵.
30.(1)①見解析;②12;(2)① ;②7或
分析:
(1)①根據(jù)四邊形AEFG是平行四邊形以及H是EF的中點,可以得出HF是△DAG的中位線,進而可得GF=DF;
②通過證明AB⊥AE,解Rt△ABE求得AE,便可進一步求得結(jié)果;
(2)①如圖2中,過點A作AK⊥DG于K,過點E作EJ⊥AD于J,過點A作AH⊥BC于H.構(gòu)造相似三角形解決問題即可;
②分當(dāng)∠EAD=90°和∠AED=90°兩種情形分別求解即可.
【詳解】
(1)①證明:如圖1中,
∵四邊形AEFG是平行四邊形,
∴AG∥EF,AG=EF,
∵H是EF的中點,
∴HF=EF=AG,
∴HF是△DAG的中位線,
∴GF=DF.
②如圖1中,
∵四邊形ABCD是平行四邊形,四邊形AEFG是平行四邊形,
∴AB∥CD,AE∥GF,
∵GF⊥CD,
∴AB⊥AE,
∴∠B=60°,AB=,
∴GF=AE=AB?tanB==6,
∴GD=2GF=12;
(2)①如圖2中,過點A作AK⊥DG于K,過點E作EJ⊥AD于J,過點A作AH⊥BC于H.
∵四邊形AGFE是平行四邊形,
∴AE∥DG,∠G=∠AEF=45°,
∵AK⊥DG,
∴AK⊥AE,
∵EJ⊥AD,
∴∠AKD=∠AJE=∠EAK=90°,
∴∠EAJ+∠KAD=90°,∠KAD+∠ADK=90°,
∴∠EAJ=∠ADK,
∴△EJA∽△AKD,
∴,
在Rt△ABH中,∵∠AHB=90°,AB=,∠B=60°,
∴AH=AB?sin60°=3,
在Rt△AGK中,∵∠AKG=90°,∠G=45°,AG=y(tǒng),
∴AK=KG=y(tǒng),
∴,
∴,
如圖2﹣1中,
∵∠G=45°,AD=BC=10,
∴點G的運動軌跡的弧,當(dāng)∠ADG最小時,AG的值最小,
當(dāng)點E與C重合時,∠ADG=∠DAC最小,AG的值最小,
在Rt△ACH中,∵∠AHC=90°,AH=3,CH=10﹣,
∴,

∵AE的最小值為3,
∴AG 的最大值為,
∴.
②如圖3﹣1中,當(dāng)∠EAD=90°時,可知AE=FG=3,DG=AD=10,DF=DG﹣FG=7.
如圖3﹣2中,當(dāng)∠AED=90°時,過點E作EJ⊥AD于J,設(shè)AJ=x,則DJ=10﹣x,
∵EJ⊥AD,∠AED=90°,
∴∠AJE=∠EJD=90°,
∴∠EAJ+∠AEJ=90°,∠AEJ+∠DEJ=90°,
∴∠EAJ=∠DEJ,
∴△EJA∽△DJE,可得EJ2=AJ?DJ,
∴x(10﹣x)=9,
解得x=1或9(舍棄),
∴AJ=1,DJ=9,
∴,
∵AE∥DG,
∴∠EDG=180°﹣90°=90°,
∵∠AEF=∠DEF=45°,
∴DF=DE=,
綜上所述,滿足條件的DF的值為7或.
【點睛】
本題考查平行四邊形的性質(zhì)、求反比例函數(shù)解析式、相似三角形等知識,綜合性較強,難度較大.解題時需注意根據(jù)不同情況進行分類討論,避免漏解.
31.(1)見解析;(2)
分析:
(1)證明EF⊥CD即可得到結(jié)論;
(2)證明得,由得到可求出,再由與可求得,結(jié)合條件可求得結(jié)論.
【詳解】
(1)證明:是的直徑,
,
,
,

,即
過圓心O,是的弦,
;
(2)連接AO,
是的切線,
,
,
,

,
,
,
又,
,
,
,
,
,

由①②解得,,,
,,
在中,
解③④得,
,且EF過圓心O,是弦,
,
,

【點睛】
本題考查了相似三角形的判定和性質(zhì),圓的有關(guān)知識,添加恰當(dāng)輔助線構(gòu)造直角三角形是解答本題的關(guān)鍵.
32.(1)y=﹣x+3;(2)證明見解析;(3)D(1,)
分析:
(1)先求得A、B兩點的坐標(biāo),設(shè)OC=x,則AC=BC=x+1,在Rt△AOC中,依據(jù)勾股定理可求得x的值,從而可求得點C的坐標(biāo),最后,利用待定系數(shù)法求解即可;
(2)過點D作DH∥x軸,則∠HDF=∠BGF.由平行線分線段成比例定理可得到FG=DF,接下來,再證明△BGF≌△HDF,從而可得到HD=BG,然后再證明△ADH為等腰三角形,最后,通過等量代換可得到問題的答案;
(3)作輔助線,先求得AB、AH、CN的長,從而可證明△FAD∽△CAB,則△GAD為直角三角形,然后可求得OG的長,從而得到點G的坐標(biāo),然后,再求得點D的坐標(biāo)即可.
【詳解】
解:(1)當(dāng)x=0時,y=3,
∴A(0,3).
令y=0得:3x+3=0,解得:x=﹣1,
∴B(﹣1,0).
設(shè)OC=x,則AC=BC=x+1.
在Rt△AOC中,由勾股定理可知:OA2+OC2=AC2,
即32+x2=(x+1)2,
解得:x=4,
∴C(4,0).
設(shè)直線AC的解析式為y=kx+b,則 ,
解得:,
∴直線AC的解析式為y=﹣x+3.
(2)如圖1所示:過點D作DH∥x軸,則∠HDF=∠BGF.
∵HD∥EF∥CG,E為CD的中點,
∴F為DG的中點.
∴FG=DF.
∵在△BGF和△HDF中,
,
∴△BGF≌△HDF(ASA).
∴HD=BG.
∵AC=BC,
∴∠CAB=∠ABC.
∵HD∥CG,
∴∠AHD=∠ABC,
∴∠HAD=∠AHD.
∴AD=DH,
∴AD=BG.
(3)如圖2所示:連接AG,過點C作CH⊥AB,垂足為H,過D作DM⊥x軸于M,
在Rt△ABO中,依據(jù)勾股定理可知AB==,
∵CB=CA,CH⊥AB,
∴AH=AB=,∠BCA=2∠ACH.
Rt△BCH中,依據(jù)勾股定理可知CH===,
∵∠BAO+∠ABO=∠ABO+∠BCH,
∴∠BAO=∠BCH=∠ACH,
∴∠BCA=2∠BAO.
又∵∠AFD=2∠BAO,
∴∠AFD=∠BCA.
又∵∠FAD=∠BAC,
∴△FAD∽△CAB,
∴AF=DF.
又∵GF=FD,
∴△GAD為直角三角形.
∴OG?OC=OA2,
∴OG=.
∴G(﹣,0).
∴AD=BG=.
Rt△AOC中,OA=3,OC=4,
∴AC=5,
∵DM∥OA,
∴,即,
OM=1,
當(dāng)x=1時,y=﹣x+3=﹣+3=,
∴D(1,).
【點睛】
本題主要考查的是一次函數(shù)的綜合應(yīng)用,解答本題主要應(yīng)用了待定系數(shù)法求一次函數(shù)的解析式,全等三角形的性質(zhì)和判定,相似三角形的性質(zhì)和判定,掌握本題的輔助線的作法是解題的關(guān)鍵.
33.(1);(2);(3)存在,
分析:
(1)利用矩形的性質(zhì)先求解,再利用平行線分線段成比例列方程求解即可;
(2)如圖②所示,過點作于點,先利用相似三角形的性質(zhì)得出BF,PF,再利用面積的和即可得出結(jié)論;
(3)如圖③所示,過點作于點,判斷出,得出PG=t,EG=t,再判斷出得出比例式建立方程求解即可得出結(jié)論.
【詳解】
解:(1)如圖①所示.
∵四邊形是矩形,∴.
∴,.
在中,,,
根據(jù)勾股定理,得:.
由題意,得,,
∴,.
∵,,,
∴.
∴.
∴.
∴.
(2)如圖②所示,過點作于點,
∴.
∴.
∵,
∴.
∴.
∴.
∴,.
∴.


(3)存在.理由如下:
如圖③所示,過點作于點,
∴.
∴.
∴.
∴.
∴,.
∴.
∵.
∴.
∴.
∴.
∴.
∴或(舍去).
∴當(dāng)時,,,三點在同一直線上.
【點睛】
本題是四邊形綜合題,主要考查了矩形的性質(zhì),相似三角形的判定和性質(zhì),勾股定理的應(yīng)用,幾何圖形面積的求法,同時考查一元二次方程的解法,掌握以上知識是解題的關(guān)鍵.
34.(1)當(dāng)時,;當(dāng)時,;(2);(3)當(dāng)時,;當(dāng)時,;當(dāng)時,;(4)或.
分析:
(1)點從點出發(fā),沿運動,所以的長有兩種情況,分別表示即可;
(2)根據(jù)已知得到,所以,再利用得到關(guān)于t的方程求解即可;
(3)根據(jù)題意畫出圖形,求解即可;
(4)若射線平分面積,則線段AR的延長線經(jīng)過AB的中點,或者線段AR經(jīng)過AB的中點,畫出圖形即可求解.
【詳解】
(1)當(dāng)時,;
當(dāng)時,.
(2)此時狀態(tài)如圖:
∵四邊形APRQ是平行四邊形,
∴,且,
∴,
∴,即,
∴,
∴,
當(dāng)時,,無解;
當(dāng)時,,解得.
(3)當(dāng)時,與重疊部分圖形為,過點Q作于點M,如圖:
∴,即
∴當(dāng)時, ,
當(dāng)時,;
當(dāng)時,與重疊部分圖形如圖,
∴當(dāng)時, ;
(4)若射線平分面積,則線段AR的延長線經(jīng)過AB的中點,或者線段AR經(jīng)過AB的中點,
①當(dāng)線段AR的延長線經(jīng)過AB的中點時,
可得,
②當(dāng)線段AR經(jīng)過AB的中點時,
可得,
綜上,或.
【點睛】
本題考查相似三角形的判定與性質(zhì)等內(nèi)容,解題的關(guān)鍵是根據(jù)題意畫出每個狀態(tài)的圖形.
35.(1)見解析;(2)①OA垂直平分CE,理由見解析;②
分析:
(1)過點O作OG⊥AB,垂足為G,利用角平分線的性質(zhì)定理可得OG=OC,即可證明;
(2)①利用切線長定理,證明OE=OC,結(jié)合OE=OC,再利用垂直平分線的判定定理可得結(jié)論;
②根據(jù)求出OF和CF,再證明△OCF∽△OAC,求出AC,再證明△BEO∽△BCA,得到,設(shè)BO=x,BE=y,可得關(guān)于x和y的二元一次方程組,求解可得BO和BE,從而可得結(jié)果.
【詳解】
解:(1)如圖,過點O作OG⊥AB,垂足為G,
∵OA平分交BC于點O,
∴OG=OC,
∴點G在上,
即AB與相切;
(2)①OA垂直平分CE,理由是:
連接OE,
∵AB與相切于點E,AC與相切于點C,
∴AE=AC,
∵OE=OC,
∴OA垂直平分CE;
②∵,
則FC=2OF,在△OCF中,
,
解得:OF=,則CF=,
由①得:OA⊥CE,
則∠OCF+∠COF=90°,又∠OCF+∠ACF=90°,
∴∠COF=∠ACF,而∠CFO=∠ACO=90°,
∴△OCF∽△OAC,
∴,即,
解得:AC=6,
∵AB與圓O切于點E,
∴∠BEO=90°,AC=AE=6,而∠B=∠B,
∴△BEO∽△BCA,
∴,設(shè)BO=x,BE=y,
則,
可得:,
解得:,即BO=5,BE=4,
∴tanB==.
【點睛】
本題考查了圓的綜合,切線的判定和性質(zhì),相似三角形的判定和性質(zhì),二元一次方程組的應(yīng)用,有一定難度,解題要合理選擇相似三角形得出結(jié)論.
36.(1)證明見解析;(2)半徑為3,BG=2
分析:
(1)連接OM,由AB=AC、AE平分∠BAC,得到AE⊥BC;利用角平分線的性質(zhì)和等腰三角形的性質(zhì),得到OM∥BC;再利用平行線的性質(zhì)得到AE⊥OM,即可證得AE為⊙O的切線.
(2)設(shè) ⊙O的半徑為R,根據(jù)OM∥BE,得到△OMA∽△BEA,利用相似三角形的性質(zhì)得到,即,解得R=3,從而求得 ⊙O的半徑;過點O作OH⊥BG于點H,則BG=2BH,根據(jù)∠OME=∠MEH=∠EHO=90°,得到四邊形OMEH是矩形,從而得到HE=OM=3和BH=1,證得結(jié)論BG=2BH=2.
【詳解】
(1)證明:如圖,連接OM,
∵AB=AC,AE平分∠BAC,
∴AE⊥BC,
∵OB=OM,
∴∠OBM=∠OMB,
∵BM平分∠ABC,
∴∠OBM=∠CBM,
∴∠OMB=∠CBM,
∴OM∥BC,
又∵AE⊥BC,
∴AE⊥OM,
∴AE是⊙O的切線;
(2)解:設(shè)⊙O的半徑為R,
∵BC=8,
∴BE=BC=4,
∵OM∥BE,
∴△OMA∽△BEA,
∴,
即,
解得:R=3,
∴⊙O的半徑為3;
如圖,過點O作OH⊥BG于點H,
則BG=2BH,
∵∠OME=∠MEH=∠EHO=90°,
∴四邊形OMEH是矩形,
∴HE=OM=3,
∴BH=BE-HE=BC - HE =4-3=1,
∴BG=2BH=2.
【點睛】
本題考查了等腰三角形的性質(zhì)、平行線的判定和性質(zhì)、圓的切線的判定、相似三角形的判定和性質(zhì)、矩形的性質(zhì)與判定等知識,綜合的知識較多,熟練掌握上述基本知識是解題的關(guān)鍵.
37.(1)30°;(2)見解析;(3)
分析:
(1)由三角形的內(nèi)心定義和同弧所對的圓周角相等即可解答;
(2)連接BE,根據(jù)三角形的內(nèi)心定義和同弧所對的圓周角相等證得∠DBE=∠BED,從而依據(jù)等角對等邊即可證得;
(3)利用已知和角平分線的性質(zhì)得,進而求得BF、CF的值,再證明△BDF∽△ACF和△DBF∽△DAB,利用相似三角形的性質(zhì)得到關(guān)于BD的方程,解之即可解答﹒
【詳解】
(1)∵,,
∴∠BAC=180o-∠ABC-∠C=60o,
∵E是內(nèi)心,
∴∠BAD=∠CAD=∠BAC=30o,
由同弧所對的圓周角相等得:
∠CBD=∠CAD=30o;
(2)證明:連接BE,
∵E是內(nèi)心,
∴∠ABE=∠CBE,∠BAD=∠CAD.
∵∠CBD=∠CAD,
∴∠CBD=∠BAD,
∵∠BAD+∠ABE=∠BED,∠CBE+∠CBD=∠DBE,
∴∠DBE=∠BED,
∴ DE=DB;
(3)∵∠BAD=∠CAD,AB=6,AC=4,BC=5

∴ BF=3,CF=2
∵∠DBC=∠DAC,∠BFD=∠AFC
∴ △BDF∽△ACF
∴,
∴,
∵∠BAD=∠CAD=∠DBC,∠BDF=∠ADB
∴ △DBF∽△DAB
∴,
∴,
∴,又BD=DE,
∴.
【點睛】
本題考查了三角形的內(nèi)心定義、圓的外接圓、同弧所對的圓周角相等、相似三角形的判定與性質(zhì),解答的關(guān)鍵是正確理解三角形的內(nèi)心定義,熟練掌握同弧所對的圓周角相等,進而創(chuàng)造三角形相似的條件,進行相關(guān)的證明或計算.
38.(1)證明見解析;(2)證明見解析;(3).
分析:
(1)如圖(見解析),先根據(jù)圓周角定理可得,再根據(jù)等腰三角形的性質(zhì)、三角形的內(nèi)角和定理可得,然后根據(jù)角的和差可得,最后根據(jù)圓的切線的判定即可得證;
(2)如圖(見解析),先根據(jù)圓周角定理可得,從而可得,再根據(jù)相似三角形的判定與性質(zhì)即可得證;
(3)先根據(jù)圓周角定理、直角三角形的性質(zhì)可得,再根據(jù)相似三角形的判定與性質(zhì)可得,從而可得,又根據(jù)圓周角定理、正切三角函數(shù)可得,然后設(shè),由題(2)的結(jié)論可得,最后根據(jù)相似三角形的性質(zhì)可得,由此即可得出答案.
【詳解】
(1)如圖,連接OC
由圓周角定理得:,即
,即
又是⊙O的半徑
PC是⊙O的切線;
(2)如圖,連接BC
由圓周角定理得:
在和中,
即;
(3),即
由圓周角定理得:

在和中,
,即
或(不符題意,舍去)
,即
解得

設(shè),則
由(2)可知,,即
又由(2)可知,
,即
解得或
經(jīng)檢驗,是所列方程的根,是所列方程的增根
故PA的長為.
【點睛】
本題考查了圓周角定理、圓的切線的判定與性質(zhì)、相似三角形的判定與性質(zhì)、正切三角函數(shù)等知識點,較難的是題(3),利用圓周角定理找出兩個相似三角形,從而求出AC的長是解題關(guān)鍵.
39.
分析:
通過證 ,得到求出BF=2,,,進而求出CF的長,進而得到∠BAD=∠DFC,從而證CFD∽CAB,得到,將證得邊的關(guān)系CA=6+CD以及其他各值代入即可得到答案.
【詳解】
解:∵BD平分∠ABC, DE=BD
∴∠ABD=∠DBC,∠AED=∠ABD
∴∠DBC=∠AED
如圖,在BC上取點,使BF=AE
則在與中,


∴AE=BF=2,,
∴CF=BC-BF=8-2=6
∵∠BAD=,∠DFC=
∴∠BAD=∠DFC
又∵∠C=∠C
∴CFD∽CAB

∵AB=AC
∴∠ABC=∠ACB
∠BAD=∠DFC



∴DF=FC=6,則AD=DF =6
∴CA=6+CD
又∵CF=6,BC=8

解得.
故答案為:.
【點睛】
本題考查的全等三角形判定和性質(zhì)、相似三角形的判定和性質(zhì)、等腰三角形的性質(zhì)等知識點,是中考綜合性題目,而且還要會解一元二次方程,用方程法解幾何問題.解答此題的關(guān)鍵是利用性質(zhì)找到邊與邊之間的關(guān)系.
40.
分析:
根據(jù)勾股定理求出BC長,再根據(jù)相似,設(shè)出BE,DE,F(xiàn)C長,列方程即可.
【詳解】
解:∵,
∴,
∵四邊形DEFG是正方形,
∴∠DEB=∠A=90°,
∠B=∠B,
∴△ABC∽△EBD,
∴,
即,
同理,,
設(shè)BE為3x,則DE為4x,F(xiàn)C為,
解得,,
DE=4×=,
故答案為:
【點睛】
本題考查了勾股定理,相似三角形的判定與性質(zhì),解題關(guān)鍵是根據(jù)相似三角形建立正方形邊長與其他線段的關(guān)系,根據(jù)斜邊長設(shè)未知數(shù)列方程.
41.2-2; ;
分析:
在正方形中,易證,可得,則點的軌跡是以中點為圓心,為半徑的圓弧,因此當(dāng)、、在同一條直線上時,取最小值,根據(jù)勾股定理可得的最小值為,根據(jù),則有可得,得到:,則,設(shè),則,可得,又∵,,得,得到,解之得:,(不合題意,舍去),從而得到的長為.
【詳解】
解:如圖示:
在正方形中,
在和中,

,



即有:
點的軌跡是以中點為圓心,為半徑的圓弧,
因此當(dāng)、、在同一條直線上時,取最小值,
∵,

∴,
∴的最小值為,




∴,
設(shè),則,
∴,

又∵,,

∴,
即:
解之得:,(不合題意,舍去),
∴,
故答案是:,.
【點睛】
本題考查了正方形的性質(zhì), 全等三角形的判定與性質(zhì),圓周角定理,相似三角形的判定與性質(zhì)等知識點,熟悉相關(guān)性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.
42.
分析:
過A作AH⊥BC于H,根據(jù)已知條件得到∠ABE=∠ACB,求得∠ABE=∠DBE,根據(jù)全等三角形的性質(zhì)得到AE=DE,AB=BD,設(shè)AB=BD=AC=x,根據(jù)相似三角形的性質(zhì)得到AH=8,過C作CG⊥AD交AD的延長線于G,再根據(jù)相似三角形的性質(zhì)即可得到結(jié)論.
【詳解】
解:過A作AH⊥BC于H,
∵BF⊥AD,
∴∠ABE+∠BAD=90°,
∴∠BAD=90°-∠ABE,
∵∠BAD=90°-∠ACB,
∴∠ABE=∠ACB,
∵AB=AC,
∴∠ABC=∠ACB,
∴∠ABE=∠ABD,
∴∠ABE=∠DBE,
∵∠AEB=∠DEB=90°,BE=BE,
∴△ABE≌△DBE(ASA),
∴AE=DE,AB=BD,
設(shè)AB=BD=AC=x,
∴BC=x+2,BH=CH=,DH=-2,
∵∠AHD=∠BED=90°,∠ADH=∠BDE,
∴△ADH∽△BDE,
∴,
∴,
∴x=10或x=-8(不符題意,舍去),
∴AB=BD=AC=10,DH=4,
∴AH=8,
過C作CG⊥AD交AD的延長線于G,
∴∠G=∠AHD=90°,
∵∠ADH=∠CDG,
∴△ADH∽△CDG,
∴,
∴,
∴,,
∵EF⊥AD,DG⊥AD,
∴EF∥CG,
∴△AEF∽△AGC,
∴,
∴,
解得:EF=,
故答案為:.
【點睛】
本題考查了相似三角形的判定和性質(zhì),全等三角形的判定和性質(zhì),等腰三角形的判定和性質(zhì),正確的作出輔助線是解題的關(guān)鍵.
43.4
分析:
證明△ABP和△ACQ全等,得到∠CAQ和∠ABP相等,即可得到∠AOP為60° 角,再證△AOP相似于△BAP,通過對應(yīng)邊成比例即可求得AP長;過A作AG⊥OP,在Rt△AOG和Rt△APG中,通過勾股定理得到等式,求出OG長,即可得到結(jié)論.
【詳解】
∵在△AQC和△BAP中,



過作的垂線與OP交于點G,在△中,
設(shè)OG=x,則AO=2x,
在Rt△AOG中,由勾股定理得AG2=AO2-OG2,即AG2=(2x)2-x2=3x2,
在Rt△APG中,由勾股定理得AG2=AP2-PG2,即AG2=42-(x-2)2,
∴3x2=42-(x-2)2解得x=,又x>0,∴x=,
,
故答案為:4,.
【點睛】
本題考查等邊三角形的性質(zhì)、全等三角形的判定和性質(zhì)、相似三角形的性質(zhì)和判定、直角三角形的性質(zhì)、勾股定理等知識,熟練掌握全等三角形的性質(zhì)和判定是解題的關(guān)鍵.
44..
分析:
如圖,連接.首先求出、的長,證明,可得,即求出.
【詳解】
解:四邊形是正方形,
,,,
∵點M是邊AB的中點,
,
在中,,

,
∴,

∵點F為DM中點,
∴,
∵,


即有.
故答案是:.
【點睛】
本題考查正方形的性質(zhì)、相似三角形的判定和性質(zhì)、勾股定理、平行線分線段成比例定理等知識,解題的關(guān)鍵是正確尋找相似三角形解決問題.
45.
分析:
取AD,BC的中點M,N,連接MN,交AF于H,延長CB至G,使BG=MH,連接AG,先證出四邊形ABNM是正方形,利用SAS證出ABG≌AMH,再利用SAS證出AEG≌AEH,利用勾股定理求出MH,然后利用平行證出AHM∽AFD,列出比例式即可求出結(jié)論.
【詳解】
解:取AD,BC的中點M,N,連接MN,交AF于H,延長CB至G,使BG=MH,連接AG,
∵點M,點N是AD,BC的中點,
∴AM=MD=BN=NC=4,
∵AD∥BC,
∴四邊形ABNM是平行四邊形,
∵AB=AM=4,
∴四邊形ABNM是菱形,
∵∠BAD=90°,
∴四邊形ABNM是正方形,
∴MN=AB=BN=4,∠AMH=90°,
∵AB=AM,∠ABG=∠AMH=90°,BG=MH,
∴ABG≌AMH(SAS),
∴∠BAG=∠MAH,AG=AH,
∵∠EAF=45°,
∴∠MAH+∠BAE=45°,
∴∠GAB+∠BAE=∠GAE=∠EAH=45°,
又∵AG=AH,AE=AE
∴AEG≌AEH(SAS)
∴EH=GE,
∴EH=2+MH,
在Rt HEN中,EH2=NH2+NE2,
∴(2+MH)2=(4﹣MH)2+4,
∴MH=
∵MN∥CD,
∴AHM∽AFD,

∴DF=×=,
故答案為:.
【點睛】
此題考查的是相似三角形的判定與性質(zhì)、全等三角形的判定及性質(zhì)、正方形的判定及性質(zhì)和矩形的性質(zhì),此題難度較大,掌握相似三角形的判定與性質(zhì)、全等三角形的判定及性質(zhì)、正方形的判定及性質(zhì)和矩形的性質(zhì)是解決此題的關(guān)鍵.
46.8
分析:
連接OC,在RtABC中,點O是AB的中點,得到OC=AB=OA,根據(jù)角平分線的定義得到∠OAC=∠EAC,得到∠OCA=∠EAC,過A作AM⊥x軸于M,過D作DN⊥x軸于N,易得S梯形AMNC=S△AOC,DAM∽DEN,得到S梯形AMNC=S△AOC=S△AEC=6,求得S△AOD=9,延長DA交y軸于P,易得DAM∽DPO,設(shè)EN=a,則AM=2a,推出S△DAM:S△AOM=2:1,于是得到結(jié)論.
【詳解】
解:連接OC,在RtABC中,點O是AB的中點,
∴OC=AB=OA,
∴∠OAC=∠OCA,
∵AC是∠BAD的角平分線,
∴∠OAC=∠EAC,
∴∠OCA=∠EAC,
∴AE∥OC
∴S△AEC=S△AOE,
過A作AM⊥x軸于M,過E作EN⊥x軸于N,
∵A、E都在反比例函數(shù)y=的圖象上,
∴S△AOM=S△EON,
∴S梯形AMNE=S△AOE,
∵AM∥EN,
∴DAM∽DEN,
∵AE=DE,S梯形AMNE=S△AOE=S△AEC=6,
∴S△AOD=12,
延長DA交y軸于P,易得DAM∽DPO,
設(shè)EN=a,則AM=2a,
∴ON=,OM=,
∴MN=,DN=,
∴DM:OM=2:1,
∴S△DAM:S△AOM=2:1,
∴S△AOM=4,
∴k=8.
故答案為:8.
【點睛】
本題考查反比例函數(shù)k的意義;借助直角三角形和角平分線,將ACE的面積轉(zhuǎn)化為AOC的面積是解題的關(guān)鍵.
47..
分析:
過點A,B分別作BC,AC的平行線交于點K,則四邊形ACBK為矩形,過點A作AM∥DB交KB于點M,過點M作MN⊥AM交AE的延長線于點N,過點N作BC的平行線分別交AC,KB的延長線于點H,Q,則四邊形CHBQ為矩形,證明△AKM≌△MQN(AAS),得出KM=NQ,MQ=AK=8,證明△ACE∽△AHN,可求出CE的長.
【詳解】
解:過點A,B分別作BC,AC的平行線交于點K,則四邊形ACBK為矩形,
過點A作AM∥DB交KB于點M,過點M作MN⊥AM交AE的延長線于點N,
過點N作BC的平行線分別交AC,KB的延長線于點H,Q,
則四邊形CHBQ為矩形,
∵∠BFE=45°,AM∥BD,
∴∠BFE=∠MAN=45°,
∴△AMN為等腰直角三角形,
∴AM=MN,
∵∠AMK+∠NMQ=∠AMK+∠MAK=90°,
∴∠NMQ=∠MAK,
又∵∠AKM=∠MQN=90°,
∴△AKM≌△MQN(AAS),
∴KM=NQ,MQ=AK=8,
∵D為AC的中點,AC=6,
∴AD=DC=BM=3,
∴MK=NQ=3,
∴BQ=CH=5,
∴HN=HQ﹣NQ=8﹣3=5,
∵CE∥HN,
∴△ACE∽△AHN,
∴,
即,
∴CE=,
故答案為:.
【點睛】
本題考查了等腰直角三角形的判定與性質(zhì),矩形的判定與性質(zhì),全等三角形的判定與性質(zhì),相似三角形的判定與性質(zhì),熟練掌握相似三角形的判定與性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.
48.6或 .
分析:
當(dāng)∠AFB′=90°時,證明△BDF∽△BAC,得到,即 ,求得BF=3,設(shè)BE=DE=x,在Rt△EDF中,DE=2EF,x=2( 3﹣x),解得x=2,得到AE=8﹣2=6;當(dāng)∠AB′F=90°時,作EH⊥AB′交AB′的延長線于H,設(shè)AE=x,證明Rt△ADC≌Rt△ADB′(HL),求得∠EB′H=60°,利用EH2+AH2=AE2,得到[(8﹣x)]2+[4+(8﹣x)]2=x2, 解得x=.
【詳解】
解:①如圖1中,當(dāng)∠AFB′=90°時,
在Rt△ABC中,∵∠B=30°,AC=4,
∴AB=2AC=8,
∵BD=CD,
∴BD=CD=BC=2,
由折疊的性質(zhì)得:∠BFD=90°,B'E=BE,
∴∠BDF=60°,
∴∠EDB=∠EDF=30°,
∴∠B=∠EDB=30°,
∴BE=DE=B'E,
∵∠C=∠BFD=90°,∠DBF=∠ABC=90°,
∴△BDF∽△BAC,
∴,即 ,
解得:BF=3,
設(shè)BE=DE=x,
在Rt△EDF中,DE=2EF,
∴x=2( 3﹣x),
解得:x=2,
∴AE=8﹣2=6;
②如圖2中,當(dāng)∠AB′F=90°時,
作EH⊥AB′交AB′的延長線于H,設(shè)AE=x,
∵AD=AD,CD=DB′,
∴Rt△ADC≌Rt△ADB′(HL),
∴AC=AB′=4,
∵∠AB′E=∠AB′F+∠EB′F=90°+30°=120°,
∴∠EB′H=60°,
在Rt△EHB′中,B′H=B′E=(8﹣x),EH=B′H=(8﹣x),
在Rt△AEH中,∵EH2+AH2=AE2,
∴[(8﹣x)]2+[4+(8﹣x)]2=x2,
解得:x=,
綜上所述,滿足條件的AE的值為6或.
故答案為:6或 .
【點睛】
此題考查折疊的性質(zhì),直角三角形30度角的性質(zhì),相似三角形的判定及性質(zhì),全等三角形的判定及性質(zhì),勾股定理,利用分類討論是思想解答問題.
49.
分析:
過點F作FH⊥AC于H,則∽,設(shè)FH為x,由已知條件可得,利用相似三角形的性質(zhì):對應(yīng)邊的比值相等即可得到關(guān)于x的方程,解方程求出x的值,利用即可得到DF的長.
【詳解】
如解圖,過點作于,
∵,
∴,
∴,
∵,點是的中點,
∴,
∵,
∴∽

∴,
設(shè)為,則,由勾股定理得,
又∵,
∴,
則,
∵且,
∴∽,
∴,
即,
解得,
∴.




故答案為:
【點睛】
本題考查了相似的判定和性質(zhì)、以及勾股定理的運用,解題的關(guān)鍵是作垂直,構(gòu)造相似三角形.
50.
分析:
由三角形中位線定理可知,D1D2是△ABC的中位線,且△BD1D2∽△BCA,其相似比為1:2,故△BD1D2面積是△BAC面積的;△BD2D3與△BD1D2高相等,△BD2D3的底是△BD1D2底的一半,故△BD2D3面積是△BD1D2面積的,以此類推,即可找出規(guī)律.
【詳解】
解:∵是的中點,是的中點,
∴D1D2是△ABC的中位線,
∴D1D2AC,
∴△BD1D2∽△BCA,其相似比為1:2,
故△BD1D2面積是△BAC面積的,且△ABC面積為1,故△BD1D2面積是,
又△BD2D3與△BD1D2高相等,△BD2D3的底是△BD1D2底的一半,
∴△BD2D3面積是△BD1D2面積的,即△BD2D3面積是,
……
由此可知,△BDnDn+1面積是△BDn-1Dn面積的,
∴的面積是.
故答案為:.
【點睛】
本題考查了三角形的中位線定理、相似三角形的性質(zhì)、找規(guī)律等知識點,熟練掌握相似三角形的性質(zhì)及中位線的性質(zhì)是解決此類題的關(guān)鍵.

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