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2024年中考数学压轴题精选专项突破-几何综合
展开一、选择题
1.如图,在△ABC中,∠ABC=60°,AB=8,BC=43,点D为边AC上一点,点F在BC的延长线上,BC=2CF.若四边形DCFE是平行四边形,连接AE,BE,则图中阴影部分的面积为( )
A.24B.12C.8D.6
2.如图,已知△ABO的顶点A和AB边的中点C都在双曲线y=4x(x>0)的一个分支上,点B在x轴上,CD⊥OB于D,则△AOC的面积为( )
A.2B.3C.4D.32
3.如图,点E是△ABC的内心,连接AE并延长交BC于点F,交△ABC的外接圆于点D,连接BD.以下结论:①AE平分∠BAC;②BD=DC;③∠DBC=∠BAD;④BD=DE;⑤DE2=DF⋅DA,其中正确的结论有( )
A.2个B.3个C.4个D.5个
4.如图,正方形ABCD的边长为4,点E,F分别在边DC,BC上,且BF=CE,AE平分∠CAD,连接DF,分别交AE,AC于点G,M.P是线段AG上的一个动点,过点P作PN⊥AC,垂足为N,连接PM.有下列四个结论:
①AE垂直平分DM;②PM+PN的最小值为32;③CF2=GE•AE;④S△ADM=62.
其中正确的是( )
A.①②B.②③④C.①③④D.①③
5.将2021个形状、大小均相同的菱形按照如图所示的方式排成一列,使得右侧菱形的顶点与左侧菱形的对角线交点重合,若这些菱形的边长均为2,则阴影部分的周长总和等于( )
A.4042B.8076C.8080D.8084
6.如图,在 ▱ ABCD中,对角线AC,BD交于点O,BD=2AD,E,F,G分别是OC,OD,AB的中点.下列结论正确的是( )
①EG⊥AB;
②EF=EG;
③四边形BEFG为平行四边形;
④AC垂直平分线段FG
A.①②③B.①②④C.②③④D.①②③④
7.如图,在平行四边形 ABCD 中, AD=2,AB=6 , ∠B 是锐角, AE⊥BC 于点E,F是 AB 的中点,连接 DF、EF ;若 ∠EFD=90∘ ,则 AE 的长为( )
A.2B. 5C.322D. 332
8.如图,已知矩形ABCD的边长分别为a,b,进行如下操作:第一次,顺次连接矩形ABCD各边的中点,得到四边形 A1B1C1D1 ;第二次,顺次连接四边形 A1B1C1D1 各边的中点,得到四边形 A2B2C2D2 ;…如此反复操作下去,则第n次操作后,得到四边形 AnBnCnDn 的面积是( )
A.ab2nB.ab2n−1C.ab2n+1D.ab22n
9.嘉嘉同学遇到这样一道题:“如图,正方形 ABCD 中, P 是对角线 BD 上一点, PE⊥BC 于点 E , PF⊥CD 于点 F ,连接 AP , EF .”关于这道题有下列说法:①四边形 PECF 是矩形;②AP=EF ;③PD=AD ;④AP⊥EF ,其中正确的说法是( )
A.①②③B.①②④C.①③④D.②③④
10.如图,已知F是△ABC内的一点,DF∥BC,EF∥AB,若四边形BDFE的面积为2,BD=13BA,BE=14BC,则△ABC的面积是( ).
A.6B.8C.10D.12
11.如图,在 ΔABC 中, AB=AC=5,BC=45 , D 为边 AC 上一动点( C 点除外),把线段 BD 绕着点 D 沿着顺时针的方向旋转90°至 DE ,连接 CE ,则 ΔCDE 面积的最大值为( )
A.16B.8C.32D.10
12.如图,在矩形ABCD中,AB=4,BC=3,将△BCD沿射线BD平移a个单位长度(a>0)得到△B'C'D',连接AB',AD',则当△AB'D'是直角三角形时,a的值为( )
A.75或165B.2或165C.85或165D.75或3
二、填空题
13.如图1,有一张矩形纸片ABCD,已知AB=10,AD=12,现将纸片进行如下操作:现将纸片沿折痕BF进行折叠,使点A落在BC边上的点E处,点F在AD上(如图2),则DF= ;然后将△FBE绕点F旋转到△FMN,当MN过点C时旋转停止,则EN的长度为 .
14.如图,边长为3的等边三角形ABC中,点M在直线BC上,点N在直线 AC 上,且∠BAM=∠CBN,当BM=1时, AN= .
15.如图,已知双曲线 y=kx (k>0) 经过Rt△OAB的斜边OB的中点D,与直角边AB相交于点C.当 BC⋅OA=6 时, k= .
16.如图,矩形ABCD的面积为5,它的两条对角线交于点O1,以AB,AO1为两邻边作平行四边形ABC1O1,平行四边形ABC1O1的对角线交于点O2,同样以AB,AO2为两邻边作平行四边形ABC2O2,…,依此类推,则平行四边形ABCnOn的面积为 .
17.如图,等腰△ABC的面积是12,AB=AC,BC=4,EF垂直平分AB,点D为BC的中点,点M为线段EF上一点,则△BDM的周长的最小值为 .
18.如图,正方形ABCD中,AB=4,BE=CE,F是边AB上一动点,连接EF,翻折△BEF至△GEF,使得B落在G处,连接DG,当四边形AFGD的周长取得最小值时,则BF= .
19.如图,直线y=kx+b分别与x轴、y轴交于C、D两点,与反比例函数y=mx的图象交于A(1,3)、B(3,1)两点,过点A作AE⊥y轴于点E,过点B作BF⊥x轴于点F,连结EF.给出以下结论:①m=3,k=﹣1,b=4;②EF∥AB;③五边形AEOFB的面积=6;④四边形DEFB与四边形AEFC的周长相等.所有正确的结论有 .(填正确的序号)
20.如图,已知直线 y=−13x+1 与坐标轴交于A,B两点,矩形ABCD的对称中心为M,双曲线 y=kx (x>0)正好经过C,M两点,则直线AC的解析式为: .
三、解答题
21.如图1,△ABC是等腰直角三角形,∠ACB=90°,AC=BC,先将边BC沿过点B的直线l对折得到BD,连接CD,然后以CD为边在左侧作△CDE,其中∠CDE=90°,CD=DE,BD与CE交于点F,连接BE,AD.
(1)求证:△ACD≌△BDE;
(2)如图2,当点D在△ABC的斜边AB上时,请直接写出用BC,BE表示AB的关系式;
(3)如图3,当点D在△ABC的内部时,若点F为BD的中点,且△ACD的面积为10,求△CDF的面积.
22.定义:在四边形中,若一条对角线能平分一个内角,则称这样的四边形为“可折四边形”.
例:如图1,在四边形ABCD中,∠ABD=∠DBC,则四边形ABCD是“可折四边形”.
利用上述知识解答下列问题.
(1)在平行四边形、矩形、菱形、正方形中,一定是“可折四边形”的有:__________.
(2)在四边形ABCD中,对角线BD平分∠ABC.
①如图1,若∠ABC=60°,BD=4,求AD+CD的最小值.
②如图2,连接对角线AC,若DC刚好平分∠ACE,且∠BDC=25°,求∠DAC的度数.
③如图3,若∠ABC=60°,AD=CD,对角线AC与BD相交于点E,当BC=6,且△AEB为等腰三角形时,求四边形ABCD的面积.
23.定义: 图象与 x 轴有两个交点的函数 y=−2x+4(x⩾m),2x+4(x
①直接写出点的坐标: A ( ▲ , ▲ ) , B( ▲ , ▲ ),C( ▲ , ▲ )
②P 为关于直线 l 的对称函数图象上一点(点 P 不与点 C 重合), 当 S△ABP= 32S△ABC 时, 求点 P 的坐标.
(2) 当直线 y=x 与关于直线 x=m 的对称函数有两个交点时, 求 m 的取值范围.
24.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+3交y轴于点A,且过点B(−1,2),C(3,0).
(1)求抛物线的函数解析式;
(2)将抛物线向左平移m(m>0)个单位,当抛物线经过点B时,求m的值;
(3)若P是抛物线上位于第一象限内的一点,且S△ABC=2S△ACP,求点P的坐标.
答案解析部分
1.【答案】B
【解析】【解答】设三角形ABC底边BC上的高是h
h=ABsin∠ABC=8×sin60°=8×32=43
∵BC=2CF
∴CF=12BC=12×43=23
又DCFE是平行四边形
∴DE=CF=23
观察图中阴影,是以DE为共同底、两个高的和是h的两个三角形
∴S阴影=S△DEB+S△DEA=12×23×43=12
故选:B
【分析】阅读已知条件时,看到给了AB值和60°特殊角,就想到60度角所对直角边和邻边长可求;看到BC=2CF,且DCFE是平行四边形,就可以想到DE可求;观察图中阴影,发现是以DE为共同底、两个高的和是通过60°角的三角函数可求的两个三角形,至此边读题边思考,找到解决办法。
2.【答案】B
【解析】【解答】过点A作AM⊥OB于M,设点A坐标为(x,y),
∵顶点A在双曲线y=4x(x>0)图象上,
∴xy=4,
∴S△AMO=12OM•AM=12xy=2,
设B的坐标为(a,0),
∵中点C在双曲线y=4x(x>0)图象上,CD⊥OB于D,
∴点C坐标为(a+x2,y2),
∴S△CDO=12OD•CD=12•a+x2•y2=2,
整理,ay+xy=16,
∵xy=4,
∴ay=16-4=12,
∵S△AOB=S△AOM+S△AMB
=2+12•(a-x)y
=2+12ay-12xy=2+12×12-12×4
=6,
又∵C为AB中点,
∴△AOC的面积为12×6=3.
故选B.
【分析】过点A作AM⊥OB于M,设点A坐标为(x,y),根据过双曲线上任意一点与原点所连的线段、坐标轴、向坐标轴作垂线所围成的直角三角形面积S是个定值,即S= 1 2 |k|.可求出S△AMO和S△AMB,进而求出S△AOB,又因为C为AB中点,所以△AOC的面积为△AOB面积的一半,问题得解.本题主要考查了反比例函数 y=kx中k的几何意义,即过双曲线上任意一点引x轴、y轴垂线,所得三角形面积为12|k|,是经常考查的一个知识点;这里体现了数形结合的思想,做此类题一定要正确理解k的几何意义.
3.【答案】D
【解析】【解答】解:连接BE,
∵点E是△ABC的内心,
∴AE平分∠BAC,故①符合题意;
∴∠BAD=∠DAC,
∴BD=CD ,故②符合题意;
∴∠DBC=∠BAD,故③符合题意;
∵点E是△ABC的内心,
∴AE平分∠BAC,BE平分∠ABC,
∴∠BAD=∠CAD,∠ABE=∠CBE,
又∵∠CAD=∠CBD=∠BAD.
∴∠BED=∠ABE+∠BAD,∠DBE=∠CBE+∠CBD,
即∠BED=∠DBE,
故BD=DE.故④符合题意;
∵∠D=∠D,∠DBC=∠BAD,
∴△DFB∽△DBA,
∴DFBD=BDDA ,
∴BD2=DF•DA.
∵BD=DE.
∴DE2=DF•DA,故⑤符合题意.
故答案为:D.
【分析】根据三角形的内心的性质、相似三角形的判定和性质及圆周角定理逐项判断即可。
4.【答案】D
【解析】【解答】解:①∵四边形ABCD是正方形,
∴AD=DC=BC,∠ADC=∠DCB=90°,
∵BF= CE,
∴BC-BF= DC-CE,即CF= DE,
∴△ADE≌△DCF (SAS),
∴∠DAE=∠CDF,
∵∠CDF+∠ADG=90° ,
∴∠DAE+∠ADG=90°,
∴∠AGD=90°,
即AE⊥DM.
∵∠AGM= ∠AGD=90° ,
∵AE平分∠CAD,
∴∠MAG=∠DAG.
又∵AG=AG,
∴△AGM≌△AGD ( ASA ),
∴GM=GD,
∴AE垂直平分DM,故①正确,符合题意;
②连接BD与AC交于点O,连接PD,ND,如图:
∵AE垂直平分DM,P为AE上一点,
∴PD=PE.
∴PN+PM=PN+PD≥DN,
又∵点D为直线AC外一点,
∴DN⊥AC时,DN长度最小.
即点N与点O重合,且D,P,N三点共线时, PM+PN的值最小,
即PM+ PN= PN+PD≥DN≥DO,故PM+ PN的最小值为DO的长,
∵正方形ABCD的边长为4,
∴AC=BD=42,
∴DO=12BD=22,
即PM+ PN的最小值为22,故②错误,不符合题意;
③∵AE⊥DM,
∴∠DGE=90°,
∵∠ADE=90°,
∴∠DGE=∠ADE,
∵∠DEG=∠AED,
∴△DEG∽△AED,
∴DEAE=EGDE.
∴DE2=AE·EG,
由①知,CF=DE,
∴CF2=GE·AE,故③正确,符合题意;
④∵AE垂直平分DM,
∴AM=AD=4,
∵DO=12BD=22,
∴S△ADM=12×AM×DO=12×4×22=42,故④错误,不符合题意;
综述所述:正确的有①③
故答案为:D.
【分析】根据正方形的性质证得△ADE≌△DCF,再利用ASA证明△AGM≌△AGD,即可得出AE垂直平分DM,即可判断①;连接BD与AC交于点O,交AG于点H,连接PD,ND,当D,P,N三点共线时,PD+PN=DN,而当点N与点O重合时,DN⊥AC,DN最小,从而可得PM+PN的最小值,即可判断②;证明△DEG∽△AED,根据相似三角形的性质即可判断③;先求出AM的长,再根据三角形面积公式计算即可得出答案从而判断④.
5.【答案】C
【解析】【解答】解:根据题意知,将2021个形状、大小均相同的菱形按照如图所示的方式排成一列,得到2020个阴影菱形,且这些阴影菱形的大小完全一致,
如图,
由题意知,OA=OC,AB=BC=CD=AD=2,∠BAD=∠EOF,
由菱形的对角线平分一组对角可知∠EOC=∠DAO,
∴OE∥AD,
∴OE是△ACD的中位线
∴OE=12AD=1,
∴一个阴影菱形的周长为:1×4=4,
∴2020个阴影菱形的周长和为:4×2020=8080,
故答案为:C.
【分析】先通过菱形的性质和三角形中位线定理求出一个阴影菱形的边长,再计算2020个阴影菱形的周长总和即可.
6.【答案】C
【解析】【解答】解:∵平行四边形ABCD,
∴AB∥CD,AD=CB,AB=DC,BD=2OD,
∵E,F,G分别是OC,OD,AB的中点,
∴EF是△OBC的中位线,
∴EF=12CD=12AB,EF∥CD,
∵BD=2AD,
∴AD=OD=OB=BC,
∴BE⊥OC,
∴∠AEB=90°,
∵EG是△AEB的中线,
∴AG=EG=12AB=BG,
∴EF=EG,故②正确;
∴EF=BG,EF∥BG,
∴四边形BEFG是平行四边形,故③正确;
设FG与AC交于点M,
∵四边形BEFG是平行四边形,
∴FG∥BE,
∵BE⊥AC,
∴FG⊥AC,
∵EG=FE,
∴AC垂直平分FG,故④正确;
∴EG⊥AB不能证明
∴正确结论的序号为②③④.
故答案为:C.
【分析】利用平行四边形的性质可证得AB∥CD,AD=CB,AB=DC,BD=2OD,同时可证得EF是△OBC的中位线,利用三角形的中位线定理及BD=2AD,可证得AD=OD=OB=BC,EF∥CD,可推出EF=EG,可对②作出判断;利用有一组对边平行且相等的四边形是平行四边形,可证得四边形BEFG是平行四边形,可对③作出判断;设FG与AC交于点M,利用平行四边形的性质可证得FG∥BE,再由BE⊥AC,可推出FG⊥AC,利用等腰三角形的性质,可证得AC垂直平分FG,可对④作出判断;
7.【答案】B
【解析】【解答】解:延长EF,DA交于G,连接DE,如下图所示:
∵F是AB的中点,∴AF=BF,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB∥BC,∴∠GAB=∠EBF
且∠GFA=∠EFB,∴△AFG≌△BFE(ASA),
设 BE=AG=x ,
由GF=EF,且∠DFE=90°知,
DF是线段GE的垂直平分线,
∴DE=DG=AG+AD=x+2 ,
在Rt△GAE中, AE2=AB2−BE2=(6)2−x2 .
在Rt△AED中, AE2=DE2−AD2=(x+2)2−22 ,
∴(x+2)2−22=6−x2 ,解得 x=1 ,
∴AE=(6)2−12=5 ,
故答案为:B.
【分析】延长EF,DA交于G,连接DE,先证明△AFG≌△BFE,进而得到BE=AG,F是GE的中点,结合条件BF⊥GE进而得到BF是线段GE的垂直平分线,得到GD=DE,最后在Rt△AED中使用勾股定理即可求解.
8.【答案】A
【解析】【解答】解:如图,连接AC,BD, A1C1 , B1D1 .
∵ 四边形ABCD是矩形,
∴AC=BD , AD=BC , AB=CD .
∵A1 , B1 , C1 , D1 分别是矩形四个边的中点,
∴A1D1=B1C1=12BD,A1B1=C1D1=12AC ,
∴A1D1=B1C1=A1B1=C1D1 ,
∴四边形A1B1C1D1是菱形,
∵A1C1=AD=a , B1D1=AB=b ,
∴四边形A1B1C1D1的面积为: 12A1C1⋅B1D1=12ab=12S▭ABCD .
同理,由中位线的性质可知,
D2C2=A2B2=12AD=12a , D2C2//A2B2//AD ,
D2A2=C2B2=12AB=12b , D2A2//C2B2//AB ,
∴四边形A2B2C2D2是平行四边形,
∵AD⊥AB ,
∴C2D2⊥D2A2 ,
∴四边形A2B2C2D2是矩形,
∴四边形A2B2C2D2的面积为: C2D2⋅A2D2=12a⋅12b=14S▭ABCD=12S菱形A1B1C1D1 .
∴每一次操作后得到的四边形面积为原四边形面积的一半,
∴四边形AnBnCnDn的面积是 ab2n .
故答案为:A.
【分析】连接AC,BD,A1C1 , B1D1 ,易证四边形A1B1C1D1是菱形,可得四边形A1B1C1D1 的面积为矩形ABCD面积的一半,则四边形A1B1C1D1 的面积=12ab,易证四边形A2B2C2D2是矩形,可得矩形A2B2C2D2的面积==12a⋅12b=14S▭ABCD,从而得出每一次操作后得到的四边形面积为原四边形面积的一半,据此即可求解.
9.【答案】B
【解析】【解答】解:∵在正方形 ABCD 中, PE⊥BC 于点 E , PF⊥CD 于点 F ,
∴∠PEC=∠PFC=∠BCD=90°,
∴四边形 PECF 是矩形,故①符合题意;
连接PC,
∵四边形 PECF 是矩形,
∴EF=PC,
∵AD=CD,∠ADP=∠CDP=45°,DP=DP,
∴△ADP≌△CDP ,
∴AP=CP=EF,故②符合题意;
随着点P的移动, PD=AD 不一定成立,故③不符合题意;
延长AP交EF于点H,延长FP交AB于点G,
∵BD平分∠ABC,PG⊥AB,PE⊥BC,
∴PG=PE,
∵AP=PC,∠AGP=∠EPF=90°,
∴△AGP≌△FPE(HL),
∴∠BAP=∠PFE,
∵∠AGP=90°,
∴∠BAP+∠APG=90°,
∵∠APG=∠HPF,
∴∠PFH+∠HPF=90°,
∴AP⊥EF,故④符合题意,
∴正确的说法是①②④,
故答案为:B.
【分析】由正方形的性质及垂直的定义,可得∠PEC=∠PFC=∠BCD=90°,可证四边形 PECF 是矩形,据此判断①;连接PC,证明△ADP≌△CDP ,可得AP=CP=EF,据此判断②;随着点P的移动, PD=AD 不一定成立,据此判断③;延长AP交EF于点H,延长FP交AB于点G,证明△AGP≌
△FPE(HL),可得∠BAP=∠PFE,可求出∠PFH+∠HPF=90°,即得∠PHF=90°,据此判断④.
10.【答案】D
【解析】【解答】解:如图所示,延长EF交AC于点M,延长DF交AC于点N,
∵BD==13BA,BE=14BC,
∴BA=3BD,BC=4BE,
∵DF∥BC,即DN∥BC,
∴ADBD=ANAC=2,
∵EF∥AB,即EM∥AB,
∴CEBE=CMAM=3,
设AM=m,则:CM=3m,
∴AC=AM+CM=4m,
∴AN=23AC=83m,
∴MN=AN-AM=53m,
∵FM∥AD,
∴△FMN∽△DAN,
∴S△FMNS△DAN=MN2AN2=(53)2(83)2=2564,
设S△FMN=a,则S△DAN=64a,
∴S四边形ADFM=S△DAN-S△FMN=39a,
同理,可根据FN∥EC,可得:S△MEC=81a,S四边形FECN=46a,
∵DN∥BC,
∴S△ADNS△ABC=AN2AC2=(83)2(4)2=49,
∴S△ABC=144a,
∴S四边形BDFE=S△ABC-S四边形ADFM-S△MEC=144a-39a-81a=24a,
∴24a=2,
∴a=112,
∴S△ABC=144a=12.
故答案为:D。
【分析】延长EF交AC于点M,延长DF交AC于点N,设AM=m,首先根据平行线分线段成比例分别得出CM=3m,AN=83m,AC=3m,MN=53m,然后根据相似三角形的性质,从而求得三角形面积之间的关系,即可求出答案。
11.【答案】B
【解析】【解答】解:如图,过点 E 作 EF⊥AC 于 F ,作 BH⊥AC 于点 H ,
∴∠EFD=∠BHD=90∘ ,
∵BH2=BC2−CH2 , BH2=AB2−AH2 , AB=AC=5,BC=45 ,
∴80−(5+AH)2=25−AH2 ,
∴AH=3 ,
∴CH=8 ,
∵将线段 BD 绕 D 点顺时针旋转90°得到线段 ED ,
∴BD=DE , ∠BDE=90∘ ,
∴∠BDF+∠EDF=90∘ ,且 ∠EDF+∠DEF=90∘ ,
∴∠DEF=∠BDF ,
在 ΔBDH 和 ΔDEF 中,
∠BDF=∠AEF∠BHD=∠EFDBD=DE ,
∴ΔBDH≅ΔDEF(AAS) ,
∴EF=DH ,
∵DH=CH−CD=8−CD ,
∴EF=8-CD
∵ΔCDE 面积 =12CD×EF=12×CD×(8−CD)=−12(CD−4)2+8 ,
∴当 CD=4 时, ΔCDE 面积的最大值为8,
故答案为:B.
【分析】过点 E 作 EF⊥AC 于 F ,作 BH⊥AC 于点 H ,由勾股定理可求 AH=3 ,由旋转的性质可求 BD=DE , ∠BDE=90∘ ,由 AAS 可证 ΔBDH≅ΔDEF ,可得 EF=DH ,由三角形面积公式和二次函数的性质可求解.
12.【答案】A
【解析】【解答】解:由题意得分两种情况:
①如图1,∠D'AB'=90°,延长C'B'交AB于G,过点D'作D'H⊥AB,交BA的延长线于H,
∴∠H=∠AGB'=∠BGB'=90°,
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠BAD=∠C=90°,AD=BC=3,
∵tan∠ABD=ADAB=B'GBG,即B'GBG=34,
设B'G=3x,BG=4x,
∴BB'=a=5x,
由平移得:DD'=BB'=5x,
∴D'H=3+3x,AH=BG=4x,
∴AG=AB−BG=4−4x,
∵∠D'AB'=∠HAD'+∠BAB'=90°,
∠AD'H+∠HAD'=90°,
∴∠AD'H=∠GAB',
∵∠H=∠AGB'=90°,
∴△D'HA∽△AGB',
∴D'HAG=AHB'G,即3+3x4−4x=4x3x,
∴x=725,
∴a=5×725=75;
②如图2,∠AB'D'=90°,延长C'B'交AB于M,则C'M⊥AB,
∴∠AMB'=90°,
由平移得:B'C'=BC=3,
同理设B'M=3m,BM=4m,则BB'=a=5m,
∴AM=4−4m,
∵∠AB'M+∠D'B'C'=90°,∠MAB'+∠AB'M=90°,
∴∠D'B'C'=∠MAB',
∵∠C'=∠AMB'=90°,
∴△D'C'B'∽△B'MA,
∴C'D'MB'=B'C'AM,即43m=34−4m,
∴m=1625,
∴a=5m=5×1625=165;
综上,a的值是75或165.
故答案为:A
【分析】根据题意分类讨论:①∠D'AB'=90°,延长C'B'交AB于G,过点D'作D'H⊥AB,交BA的延长线于H,进而根据矩形的性质得到∠BAD=∠C=90°,AD=BC=3,再运用锐角三角函数的定义即可设B'G=3x,BG=4x,进而根据平移的性质得到DD'=BB'=5x,再结合题意运用相似三角形的判定与性质即可求解;②∠AB'D'=90°,延长C'B'交AB于M,则C'M⊥AB,根据平移的性质得到B'C'=BC=3,同理设B'M=3m,BM=4m,则BB'=a=5m,进而结合题意运用相似三角形的判定与性质即可求解。
13.【答案】2;102613
【解析】【解答】在矩形ABCD中,∠A=∠ABC=90°,AB=CD=10,AD=BC=12,
由折叠的性质可得AB=BE,∠BEF=90°,
∴四边形ABEF是矩形,∠CEF=180°-90°=90°,
∵AB=BE,
∴四边形ABEF是正方形,
∴AB=BE=EF=AF=10,
∴DF=BC-BE=2,
由勾股定理可得CF=CE2+EF2=22+102=226,
连接CF,如图,
由旋转的性质可得∠BEF=∠CNF=90°,EF=NF,
∵CF=CF,
∴Rt△ECF≅Rt△NCF(HL),
∴CN=CE=2,EF=NF=10,
∴C、D在EN的垂直平分线上,
∴CF⊥EN,
∴四边形ECNE的面积为12EN·CF=2×12×10×2,
∴12×EN×226=2×12×10×2,
解得EN=102613,
【分析】先证明四边形ABEF是正方形,得到AB=BE=EF=AF=10,DF=BC-BE=2,连接CF,利用勾股定理求得CF的值以及旋转的性质,通过HL证明Rt△ECF≅Rt△NCF,从而得到CN=CE=2,EF=NF=10,证明C、D在EN的垂直平分线上,最后利用四边形ECNE的面积为12EN·CF=2×12×10×2,代入数据计算即可求解.
14.【答案】2或4或 92 或 94
【解析】【解答】解: ∵△ABC 是边长为3的等边三角形,
∴∠ABC=∠ACB=60°,AB=BC=AC=3 ,
由题意,分以下四种情况:
①如图,当点M在边 BC 上,点N在边 AC 上时,
在 △ABM 和 △BCN 中, ∠BAM=∠CBNAB=CB∠ABM=∠BCN ,
∴△ABM≅△BCN(ASA) ,
∴BM=CN=1 ,
∴AN=AC−CN=3−1=2 ;
②当点M在边 BC 上,点N在边 AC 延长线上时,
如图,过点N作 ND//AB ,交 BC 延长线于点D,
∴∠D=∠ABM=60° ,
∵∠DCN=∠ACB=60° ,
∴△CDN 是等边三角形,
∴CN=DN=CD ,
在 △ABM 和 △BDN 中, ∠BAM=∠DBN∠ABM=∠D ,
∴△ABM∼△BDN ,
∴DNBM=BDAB=BC+CDAB=BC+DNAB ,即 DN1=3+DN3 ,
解得 DN=32 ,
∴CN=32 ,
∴AN=AC+CN=3+32=92 ;
③当点M在边 CB 延长线上,点N在边 AC 上时,
如图,过点N作 ND//AB ,交 BC 于点D,
∴∠CDN=∠ABC=60°=∠ACB ,
∴△CDN 是等边三角形,
∴CN=DN=CD ,
∵∠CDN=∠ABC=60° ,
∴∠BDN=∠ABM=120° ,
在 △BDN 和 △ABM 中, ∠DBN=∠BAM∠BDN=∠ABM ,
∴△BDN∼△ABM ,
∴DNBM=BDAB=BC−CDAB=BC−DNAB ,即 DN1=3−DN3 ,
解得 DN=34 ,
∴CN=34 ,
∴AN=AC−CN=3−34=94 ;
④如图,当点M在边 CB 延长线上,点N在边 AC 延长线上时,
∵∠ABC=∠ACB=60° ,
∴∠ABM=∠BCN=120° ,
在 △ABM 和 △BCN 中, ∠BAM=∠CBNAB=CB∠ABM=∠BCN ,
∴△ABM≅△BCN(ASA) ,
∴BM=CN=1 ,
∴AN=AC+CN=3+1=4 ;
综上, AN 的值为2或4或 92 或 94 ,
故答案为:2或4或 92 或 94 .
【分析】分四种情况分别画出图形,两条全等三角形或相似三角形的性质解决问题即可。
15.【答案】2
【解析】【解答】解:∵BC⋅OA=6,
∴S△OBC= 12BC⋅OA= 12 ×6=3,
过D点作DE⊥x轴,垂足为E,
由双曲线上点的性质,得S△AOC=S△DOE= 12k,
∵DE⊥x轴,AB⊥x轴,
∴DE∥AB,
∴△OAB∽△OED,
又∵OB=2OD,
∴S△OAB=4S△DOE=2k,
由S△OAB−S△OAC=S△OBC,
得2k− 12k=3,
解得:k=2.
故答案为:2.
【分析】先根据题意求出△OBC的面积,过D点作DE⊥x轴,垂足为E,由双曲线上点的性质可知S△AOC=S△DOE= 12k,又可证△OAB∽△OED,根据相似三角形面积比等于相似比的平方,表示△OAB的面积,利用S△OAB-S△OAC=S△OBC,列方程求k.
16.【答案】52n
【解析】【解答】解:后面的每一个平行四边形都与第一个矩形ABCD同底不同高,而第n个平行四边形的高是矩形ABCD的12n ,所以平行四边形ABCnOn的面积为 52n.
【分析】根据矩形和平行四边形面积公式及中位线定理,发现依次的平行四边形都是与矩形等底、高依次为前一个图形高的一半的关系,故得到第n个平行四边形的高是矩形ABCD的 12n,可得第n个平行四边形的高是矩形ABCD的 52n。
17.【答案】8
【解析】【解答】解:连接AM,AD,如图
.
∵ △ABC是等腰三角形,点D为BC的中点,
∴ AD为BC边上的高,
∵ EF垂直平分AB,
∴ AM=BM,
∴ C△BDM =AM+BD+DM=12 BC+AM+DM=2+AM+DM.
∴ C△BDM min=2+(AM+DM)min.
∵ 两点之间线段最短,
∴AM+DM的最小值为AD,
∴ C△BDM min=2+AD.
∵ 等腰△ABC的面积是12,BC=4,
∴ AD=6,
∴ C△BDM min=8.
故答案为:8.
【分析】根据等腰三角形的三线合一得AD是BC边上的高线,再由垂直平分线的性质得AM=BM,再根据两点之间线段最短即可求得.
18.【答案】5+1
【解析】【解答】解:如图,连接ED,FG,DF,
∵正方形ABCD,AB=4,
∴∠ABC=∠DCB=90°,DC=AD=BC=4,
∵翻折△BEF至△GEF,BE=EC,
∴BE=EG=EC=2,
∴G点在以E为圆心,半径为2的圆上运动,
∴当E、G、D三点共线时,GD的长最短,此时FG=BF的长最大,
∴AF的长最短,
∴四边形AFGD的周长最小,
在Rt△DCE中,ED=22+42=25,
∴GD=25-2,
设FG=BF=x,AF=4-x,
在Rt△FAD和Rt△FGD中,DF2=AF2+AD2=FG2+GD2,
∴(4-x)2+16=x2+(25-2)2,
整理,解得x=5+1,
∴BF=5+1.
故答案为:5+1.
【分析】如图,连接ED,FG,DF,由正方形性质得∠ABC=∠DCB=90°,DC=AD=BC=4,由翻折性质得BE=EG=EC=2,可推出G点在以E为圆心,半径为2的圆上运动,当E、G、D三点共线时,GD的长最短,此时FG=BF的长最大,AF的长最短,即四边形AFGD的周长最小,在Rt△DCE中,由勾股定理求得ED25,从而得GD=25-2,设设FG=BF=x,AF=4-x,在Rt△FAD和Rt△FGD中,由勾股定理得DF2=AF2+AD2=FG2+GD2,即(4-x)2+16=x2+(25-2)2,整理,解得x=5+1,即可求出
四边形AFGD的周长最小时,BF的长.
19.【答案】①②④
【解析】【解答】解:∵直线y=kx+b过A(1,3)、B(3,1)两点,
∴k+b=33k+b=1,
解得k=−1b=4,
∴直线的函数关系式为y=﹣x+4,
又∵反比例函数y=mx的图象过A(1,3),
∴m=1×3=3,
∴反比例函数的关系式为y=3x,
因此①正确;
∵AE⊥y轴,BF⊥x轴,
∴E(0,3),F(3,0),
∴OE=OF=3,
又∵直线y=﹣x+4与x轴的交点C(4,0),与y轴的交点D(0,4),
∴OC=OD=4,
∴AE=DE=BF=FC=1,
∴∠BCF=∠EFO=45°,
∴EF∥AB,
因此②正确;
S五边形AEOFB=S△COD﹣S△ADE﹣S△BCF
=12×4×4﹣12×1×1﹣12×1×1
=7,
因此③不正确;
在直角△ADE中,AD=DE2+AD2=12+12=2,
在直角△BCF中,BC=BF2+FC2=12+12=2 ,
在直角△EOF中,EF=OE2+OF2=32+32=32,
在直角△COD中,CD =OC2+OD2=42+42=42,
∴BD=CD-BC=42−2=32,AC=CD-AD=42−2=32,
∴四边形DEFB的周长为DE+EF+BF+BD=1+32+1+32=2+62,
四边形AEFC的周长为AE+EF+FC+AC=1+32+1+32=2+62,
∴四边形DEFB与四边形AEFC的周长相等,
因此④正确;
综上所述,正确的结论有:①②④,
故答案为:①②④.
【分析】根据待定系数法求出函数关系式可确定k、b、 m的值,并对①作出判断;确定点E、F的坐标及直线AB与x轴、y轴交点C、D的坐标,利用等腰直角三角形的性质可对②作出判断;根据S五边形AEOFB=S△COD﹣S△ADE﹣S△BCF列式计算即可对③作出判断;由坐标求出相应的线段的长,根据勾股定理求出AD、BC、EF. CD的长,再求出BD、AC的长,分别计算出四边形DEFB与四边形AEFC的周长,即可对④作出判断.
20.【答案】y=﹣2x+6
【解析】【解答】解:在y=﹣ 13 x+1中,令x=0,得y=1,令y=0,x=3,∴A(3,0),B(0,1),∴OA=3,OB=1,
过C作CE⊥y轴于E.
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠CBA=90°,
∴∠CBE+∠OBA=∠OBA+∠BAO=90°,
∴∠CBE=∠BAO.∵∠BEC=∠AOB=90°,
∴△BCE∽△ABO,
∴OBOA=CEBE = 13 ,设CE=x,则BE=3x,
∴C(x,3x+1).
∵矩形ABCD对称中心为M,
∴M( x+32,3x+12 ).
∵双曲线y= kx (x>0)正好经过C,M两点,
∴x(3x+1)= x+32⋅3x+12 ,解得:x1=1,x2=﹣ 13 (舍)
∴C(1,4),设直线AC的解析式为:y=kx+b,把A(3,0)和C(1,4)代入得: 3k+b=0k+b=4 ,解得: k=−2b=6 ,
∴直线AC的解析式为:y=﹣2x+6.故答案为y=﹣2x+6.
【分析】先求出点AB的坐标,即得OA=3,OB=1,过C作CE⊥y轴于E,利用两角分别相等可证△BCE∽△ABO,可得OBOA=CEBE = 13,设CE=x,则BE=3x,可得C(x,3x+1),利用中点坐标公式可得M( x+32,3x+12 ),根据反比例函数点的坐标特征可得x(3x+1)= x+32⋅3x+12,求出x的值,可得C(1,4),利用待定系数法求出直线AC的解析式即可.
21.【答案】(1)证明:∵边BC沿过点B的直线l对折得到BD,
∴BC=BD,
∴∠BCD=∠BDC,
∵∠ACB=∠CDE=90°,
∴∠ACB−∠BCD=∠CDE−∠BDC,
∴∠ACD=∠BDE,
∵AC=BC,
∴BD=AC,
∵CD=DE,
∴△ACD≌△BDE(SAS);
(2)解:AB=BC+BE
(3)解:如图,
设直线l交CD于点H,交CE于K,取DH的中点G,连接FG,
∵点F是BD的中点,
∴FG∥BH,
∴CKFK=CHGH,
由折叠得:CH=DH,
∴CH=2GH,
∴CKFK=2,
∵l⊥CD,CD⊥DE,
∴FG∥DE,
∴FKEF=GHDG=1,
∴CFEF=3,
∴S△CDF:S△DEF=3:1,
由(1)知:△BDE≌△ACD,
∴S△BDE=S△ACD=10,
∵点F是BD的中点,
∴S△DEF=12S△ACD=5,
∴S△CDF=15.
【解析】【解答】解:(2)由(1)知:△ACD≌△BDE,
∴AD=BE,
∴AB=BD+AD=BD+BE,
∵BC=BD,
∴AB=BC+BE;
【分析】(1)由对折及已知可得BC=BD=AC,∠BCD=∠BDC,由∠ACB=∠CDE=90°可推出∠ACD=∠BDE,根据SAS可证△ACD≌△BDE;
(2)由(1)知△ACD≌△BDE,可得AD=BE,由AB=BD+AD=BD+BE即可求解;
(3)设直线l交CD于点H,交CE于K,取DH的中点G,连接FG,可得FG∥BH,利用平行线分线段成比例可得CKFK=CHGH,由折叠知CH=DH,可得CH=2GH,即得CK=2FK,易得FG∥DE,可得FKEF=GHDG=1,从而得出CFEF=3,继而得出S△CDF:S△DEF=3:1,进一步即可求解.
22.【答案】(1)菱形、正方形;
(2)①AD+CD的最小值是4;②∠DAC=65°;③93或273.
23.【答案】(1)解:①-2 0 2 0 1 2点 P 的坐标为 −72,−3 或 −12,3 或 72,−3.
(2)解:−2
a-b+3=29a+3b+3=0
解得:a=−12,b=12
∴y=−12x2+12x+3
(2)解:∵y=−12x2+12x+3=−12(x−12)2+258
∴当抛物线向左平移m个单位时,y=−12(x−12+m)2+258
把B(−1,2)代入得:−12(−1−12+m)2+258=2,
解得:m1=0(舍),m2=3
∴m=3.
(3)解:如图:
过点P作PE⊥x轴,交AC于点E
∵A(0,3),B(-1,2),C(3,0),
∵AB=2,AC=32,BC=25
∵AB2+AC2=BC2,
∴∠BAC=90°,
∴S△ABC=12×2×32=3
∵A(0,3),C(3,0),
∴直线AC解析式:y=−x+3
设P(t,−12t2+12t+3),则E(t,−t+3)
∴PE=−12t2+32t,
∴S△ACP=12×3×(−12t2+32t)=−34t2+94t
∵S△ABC=2S△ACP,
∴2(−34t2+94t)=3,
解得:t1=1,t2=2
∴P1(1,3),P2(2,2)
【解析】【分析】(1)利用待定系数法计算计算即可;
(2)先将一般式化成顶点式,根据“左加右减”的法则写出平移后的函数表达式,再把点B坐标带入,即可得到m的值,注意m>0;
(3)根据A,B,C三点坐标求出AB,AC,BC的长,利用勾股定理,发现△ABC是直角三角形,可求△ABC的面积;过P作PE⊥x轴交AC于点E,设出点P的坐标P(t,−12t2+12t+3),利用直线AC的解析式表示出点E的坐标,得到PE,则△PAC的面积为S△PAC=12×PE×xc-xa,根据 S△ABC=2S△ACP,可求得t的值,从而得到点P的坐标.
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