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沪教版九年级上册数学专题训练专题24相似三角形压轴题(50题)解答题专练(原卷版+解析)
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这是一份沪教版九年级上册数学专题训练专题24相似三角形压轴题(50题)解答题专练(原卷版+解析),共137页。试卷主要包含了解答题等内容,欢迎下载使用。
一、解答题
1.已知:如图,在四边形中,E是边的中点,连接.将沿直线折叠,将沿直线折叠,点同时落在边上点F处.延长相交于点G,连接.
(1)填空:直线与直线的位置关系是_______;
(2)若,求的值;
(3)在(2)的条件下,若与相似,求的长.
2.如图1,正方形的边长为5,点E、F分别是边、上一点,且四边形为边长为2的正方形,连接.
(1)在图1中,求的值;
(2)将图1中的正方形绕点B旋转一周,探究的值是否变化?若不变,请利用图2求出该值;若变化请说明理由;
(3)当正方形旋转至D,G,E三点共线时,求的长.
3.如图①,在矩形ABCD中,AB=,AD=3,点E是边AD靠近A的三等分点,点P是BC延长线上一点,且EP⊥EB,点G是BE上任意一点,过G作GH∥BP,交EP于点H.将△EGH绕点E逆时针旋转α(0<α<90°),得到△EMN(M、N分别是G、H的对应点).
(1)求BP的长;
(2)求的值;
(3)如图②当α=60°时,点M恰好落在GH上,延长BM交NP于点Q,取EP的中点K,连接QK.若点G在线段EB上运动,问QK是否有最小值?若有最小值,请求出点G运动到EB的什么位置时,QK有最小值及最小值是多少,若没有最小值,请说明理由.
4.如图,在中,,,,为底边上一动点,连接,以为斜边向左上方作等腰直角,连接.
观察猜想:
(1)当点落在线段上时,直接写出,的数量关系:_______.
类比探究:
(2)如图2,当点在线段上运动时,请问(1)中结论是否仍然成立?若成立,请证明;若不成立,请说明理由;拓展延伸:
(3)在点运动过程中,当时,请直接写出线段的长.
5.如图,已知抛物线=与轴交于、两点,与轴交于点,且=.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)若点是线段上的一个动点(不与、重合),分别以、为一边,在直线的同侧作等边三角形和,求的最大面积,并写出此时点的坐标;
(3)如图,若抛物线的对称轴与轴交于点,是抛物线上位于对称轴右侧的一个动点,直线与轴交于点.是否存在点,使与相似?若存在,请求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
6.正方形中,是中点,点从点出发沿的路线匀速运动,到点停止,点从点出发,沿路线匀速运动,、两点同时出发,点的速度是点速度的倍,当点停止时,点也同时停止运动,设秒时,正方形与重叠部分的面积为,关于的函数关系如图2所示,则
(1)求正方形边长;
(2)求的值;
(3)求图2中线段所在直线的解析式.
7.如图,,点为内的一个动点,过点作与,使得,分别交、于点、.
(1)求证:;
(2)连接,若,试求的值;
(3)记,,,若,,且、、为整数,求、、的值.
8.如图,已知AD是△ABC的中线,E是AD上的一点,且AE=2DE,连接BE并延长交AC于点F.
(1)求证:AF=FC;
(2)求的值.
9.如图,在直角梯形ABCD中,AB∥DC,∠D=90, AC⊥BC,AB=10cm,BC=6cm,
(1)求证:△ACD∽△BAC;
(2)求DC的长;
10.(1)如图①,P为△ABC的边AB上一点(P不与点A、点B重合),连接PC,如果△CBP∽△ABC,那么就称P为△ABC的边AB上的相似点.
画法初探
①如图②,在△ABC中,∠ACB>90°,画出△ABC的边AB上的相似点P(画图工具不限,保留画图痕迹或有必要的说明);
辩证思考
②是不是所有的三角形都存在它的边上的相似点?如果是,请说明理由;如果不是,请找出一个不存在边上相似点的三角形;
特例分析
③已知P为△ABC的边AB上的相似点,连接PC,若△ACP∽△ABC,则△ABC的形状是 ;
④如图③,在△ABC中,AB=AC,∠A=36°,P是边AB上的相似点,求的值.
(2)在矩形ABCD中,AB=a,BC=b(a≥b).P是AB上的点(P不与点A、点B重合),作PQ⊥CD,垂足为Q.如果矩形ADQP∽矩形ABCD,那么就称PQ为矩形ABCD的边AB、CD上的相似线.
①类比(1)中的“画法初探”,可以提出问题:对于如图④的矩形ABCD,在不限制画图工具的前提下,如何画出它的边AB、CD上的相似线PQ呢?
你的解答是: (只需描述PQ的画法,不需在图上画出PQ).
②请继续类比(1)中的“辩证思考”、“特例分析”两个栏目对矩形的相似线进行研究,要求每个栏目提出一个问题并解决.
11.如图,四边形ABCD为正方形,E为对角线BD上的动点,过点E作FG⊥AE,FG交射线CD于F,交射线CB于G.
(1)求证:EF=EG
(2)求证:
(3)若AB=4,当∠GEB=22.5°,直接写出CF的长.
12.已知:如图,在平面直角坐标系中,直线与轴相交于点,与轴交于点.抛物线经过点和点,并与轴相交于另一点,对称轴与轴相交于点.
(1)求抛物线的表达式;
(2)求证:;
(3)如果点在线段上,且,求点的坐标.
13.已知△ABC和△A′B′C′的顶点坐标如下表:
(1)将下表补充完整,并在下面的坐标系中,画出△A′B′C′;
(2)观察△ABC与△A′B′C′,写出有关这两个三角形关系的一个正确结论.
14.已知抛物线y=ax2+bx+2与x轴交点分别是A(-4,0)和点B(1,0),与y轴相交于点C.
(1)求该抛物线的函数表达式.
(2)如图1,将直线AC沿y轴向下平移,得直线BD,BD与抛物线交于另一点于D,连结CD,CD与x轴相交于E点,试判断△ADE与△ABD是否相似,并说明理由.
(3)如图2,在(2)条件下,设点M是△ABD的外心,点Q是线段AE上的动点(不与点A,E重合).
①直接写出M点的坐标:_________.
②设直线MQ的函数表达式为y=kx+b,在射线MQ绕点M从MA旋转到ME的过程中,是否存在点Q,使得k为整数.若存在,求Q点的坐标;若不存在,请说明理由.
图1 图2 图3
15.如图,P为⊙O外一点,过P的两条直线交⊙O分别于A、B,C、D.
求证:PA• PB=PC• PD.
16.如图,在△ABC中, 点D,E分别是AB,AC边上的两点,且AB=8,AC=6,AD=3,AE=4,DE=6,求BC的长.
17.如图,直线与轴交于点,与轴交于点,抛物线经过点,.
(1)求点B的坐标和抛物线的解析式;
(2)M(m,0)为x轴上一个动点,过点M垂直于x轴的直线与直线AB和抛物线分别交于点P、N,
①点在线段上运动,若以,,为顶点的三角形与相似,求点的坐标;
②点在轴上自由运动,若三个点,,中恰有一点是其它两点所连线段的中点(三点重合除外),则称,,三点为“共谐点”.请直接写出使得,,三点成为“共谐点”的的值.
18.为了测量图①②中的树高,在同一时刻某人进行了如下操作:
图①:测得竹竿CD的长为0.8米,其影长CE为1米,树影AE长为2.4米.
图②:测得落在地面上的树的影长为2.8米,落在墙上的树影高1.2米.
请问图①和图②中的树高各是多少?
19.如图,点B在线段AC上,点D,E在AC同侧,∠A=∠C=90°,BD⊥BE,AD=BC.
(1)求证:AC=AD+CE;
(2)若AD=3,CE=5,点P为线段AB上的动点,连接DP,作PQ⊥DP,交直线BE于点Q;
(i)当点P与A,B两点不重合时,求的值;
(ii)当点P从A点运动到AC的中点时,求线段DQ的中点所经过的路径(线段)长.(直接写出结果,不必写出解答过程)
20.如图所示,,,,点是以为直径的半圆上一动点,交直线于点,设.
(1).当时,求的长;
(2).当时,求线段的长;
(3).若要使点在线段的延长线上,则的取值范围是_______.(直接写出答案)
21.如图,Rt△ABC的两条直角边AB=4cm,AC=3cm,点D沿AB从A向B运动,速度是1cm/秒,同时,点E沿BC从B向C运动,速度为2cm/秒. 动点E到达点C时运动终止.连结DE、CD、AE.(1)填空:当动点运动_______ 秒时,△BDE与△ABC相似?
(2)设动点运动t秒时△ADE的面积为s,求s与t的函数解析式;
(3)在运动过程中是否存在某一时刻t,使CD⊥DE?若存在,求出时刻t;若不存在,请说明理由.
22.如图,已知在直角梯形ABCD中,AD∥BC,AB⊥BC,AD=11,BC=13,AB=12.动点P、Q分别在边AD和BC上,且BQ=2DP.线段PQ与BD相交于点E,过点E作EF∥BC,交CD于点F,射线PF交BC的延长线于点G,设DP=x.
A
B
Q
C
G
F
E
P
D
(1)求的值.
(2)当点P运动时,试探究四边形EFGQ的面积是否会发生变化?如果发生变化,请用x的代数式表示四边形EFGQ的面积S;如果不发生变化,请求出这个四边形的面积S.
(3)当△PQG是以线段PQ为腰的等腰三角形时,求x的值.
23.如图,△ABC在坐标平面内,三个顶点的坐标分别为A(0,3),B(3,4),C(2,2)(正方形网格中,每个小正方形的边长均是1个单位长度).
(1)△A1B1C1与△ABC关于x轴成轴对称,请画出△A1B1C1,并写出C1点的坐标;
(2)以点B1为位似中心,将△A1B1C1放大得到△A2B1C2,放大前后的面积之比为1:4,画出△A2B1C2,使它与△A1B1C1在位似中心同侧,并写出C2点的坐标;
(3)连接AC2、CC2,判断△ACC2的形状并直接写出结论.
24.如图,在矩形中,以边为直径的半圆恰与对边相切于,与对角线交于,于,,求的长.
25.如图所示,已知点是线段上的点,与都是等边三角形,、、、分别是线段、、、的中点,求证:.
26.如图,在矩形ABCD中,AB=4,BC=3,点Q在BC上,BQ=2,点P是AB上的一个动点,连接PQ,将△PBQ沿PQ翻折,点B落在点B′.
(1)当AP= 时,四边形PBQB′的面积是矩形面积的;
(2)当AP为何值时,四边形PBQB′是正方形?为什么?
(3)在翻折过程中是否存在AP的值,使得点B′与矩形对称中心点O重合,如果存在,请求出AP的值;如果不存在,请说明理由.
27.如图所示,在平面直角坐标系中,过点A(﹣,0)的两条直线分别交y轴于B、C两点,且B、C两点的纵坐标分别是一元二次方程x2﹣2x﹣3=0的两个根.
(1)求线段BC的长度;
(2)试问:直线AC与直线AB是否垂直?请说明理由;
(3)若点D在直线AC上,且DB=DC,求点D的坐标.
28.将一副三角尺(在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠B=60°;在Rt△DEF中,∠EDF=90°,∠E=45°)如图1摆放,点D为AB边的中点,DE交AC于点P,DF经过点C,且BC=2.
(1)求证:△ADC∽△APD;
(2)求△APD的面积;
(3)如图2,将△DEF绕点D顺时针方向旋转角α(0°<α<60°),此时的等腰直角三角尺记为△DE′F′,DE′交AC于点M,DF′交BC于点N,试判断PMCN的值是否随着α的变化而变化?如果不变,请求出PMCN的值;反之,请说明理由.
29.(本小题满分8分)(1)阅读理解
已知:如图1,△ABC中,AD是中线,点P在AD上,BP、CP的延长线分别交AC、AB于E、F.求证:EF∥BC.
证明:如图2,EF交AD于G,过P作MN∥BC分别交AB、AC于M、N,
在△ABD中,由PM∥BD,得到,同理,
因为BD=CD,所以PM=PN.
在△FBC中,由PM∥BC,所以同理,
,所以△EPF∽△CPB,所以∠FEP=∠PBC,所以EF∥BC.
(2)逆向思考
在△ABC中,D在BC上,点P在AD上,BP、CP的延长线分别交AC、AB于E、F,如果EF∥BC.那么D是BC中点.请你给出证明.
(3)知识应用
①如图3直线a、b、c、d、e、f、g、h是等距的一组平行线,AB在直线g上,请你用无刻度的直尺利用现有平行线作出线段AB的中点.并作简要的画图说明.
②如图4直线a、b、c、d、e、f、g、h是等距的一组平行线,点P不在这些直线上,点A在直线g上,点B在直线c上,请你用无刻度的直尺利用现有平行线作出过点P的直线PQ平行于AB.并作简要的画图说明.
30.如图,在中,,,D、E是边上的两点,,,,则的面积是多少?
31.已知在平面直角坐标系中,点是反比例函数图象上的一个动点,连结的延长线交反比例函数的图象于点,过点作轴于点.
(1)如图1,过点作轴于点,连结.
①若,求证:四边形是平行四边形;
②连结,若,求的面积.
(2)如图2,过点作,交反比例函数的图象于点,连结.试探究:对于确定的实数,动点在运动过程中,的面积是否会发生变化?请说明理由.
32.定义:若一个四边形有一组邻边相等,且这组邻边夹角所对的对角线平分一个内角,则称这样的四边形为“近似菱形”.
(1)如图1,近似菱形中,,,,与的夹角所对的对角线平分,求的长;
(2)如图2,在四边形中,,,.求证:四边形是“近似菱形”
(3)在(2)的条件下,若,,求的长.
33.如图,已知正方形中,相交于点,过点作射线,点是射线上一动点,连接交于点,以为一边,作正方形,且点在正方形的内部,连接.
(1)求证:;
(2)设,正方形的边长为,求关于的函数关系式,并写出定义域;
(3)连接,当是等腰三角形时,求的长.
34.△ABC中,∠BAC=60°,点D在AB上,点E,F在BC上,∠ADE=60°,∠BAF=2∠BED.
(1)如图1,求证:AF=AC;
(2)如图2,当E为BC的中点时,求证:AD-BD=AF;
(3)如图3,在(2)的条件下,在AB上取点G,使∠ACG=∠BED,连接CG交AF于点M,若BD=3,FM=8,求AD的长.
35.如图①,在锐角△ABC中,AB=5,tanC=3,BD⊥AC于点D,BD=3,点P从点A出发,以每秒1个单位长度的速度沿AB向终点B运动,过点P作PE∥AC交边BC于点E,以PE为边作Rt△PEF,使∠EPF=90°,点F在点P的下方,且EF∥AB.设△PEF与△ABD重叠部分图形的面积为S(平方单位)(S>0),点P的运动时间为t(秒)(t>0).
(1)求线段AC的长.
(2)当△PEF与△ABD重叠部分图形为四边形时,求S与t之间的函数关系式.
(3)若边EF与边AC交于点Q,连结PQ,如图②.
①当PQ将△PEF的面积分成1:2两部分时,求AP的长.
②直接写出PQ的垂直平分线经过△ABC的顶点时t的值.
36.如图,AB为⊙O的直径,D为⊙O上一点,DE是⊙O的切线,DE⊥AC交AC的延长线于点E,FB是⊙O的切线交AD的延长线于点F.
(1)求证:AD平分∠BAC;
(2)若DE=3,⊙O的半径为5,求BF的长.
37.已知,如图1,矩形ABCD中,AD=6,DC=8,矩形EFGH的三个顶点E、G、H分别在矩形ABCD的边ABCD的边AB、CD、DA上,AH=2,连接CF.
(1)如图2,当四边形EFGH为正方形时,求CF的长和△FCG的面积;
(2)如图1,设AE=x,△FCG的面积=y,求y与x之间的函数关系式与y的最大值.
(3)当△CG是直角三角形时,求x和y值.
38.如图,⊙的半径为6,线段与⊙相交于点、,,,与⊙相交于点,设,.
(1)求长;
(2)求关于 的函数解析式,并写出定义域;
(3)当⊥时,求的长.
39.如图1,点P从菱形ABCD的顶点B出发,沿B→D→A匀速运动到点A,BD的长是;图2是点P运动时,△PBC的面积y(cm2)随时间x(s)变化的函数图像.
(1)点P的运动速度是 cm/s;
(2)求a的值;
(3)如图3,在矩形EFGH中,EF=2a,FG-EF=1,若点P、M、N分别从点E、F、G三点同时出发,沿矩形的边按逆时针方向匀速运动,当点M到达点G(即点M与点G重合)时,三个点随之停止运动;若点P不改变运动速度,且点P、M、N的运动速度的比为2:6:3,在运动过程中,△PFM关于直线PM的对称图形是△PF'M,设点P、M、N的运动时间为t(单位:s).
①当t= s时,四边形PFMF'为正方形;
②是否存在t,使△PFM与△MGN相似,若存在,求t的值;若不存在,请说明理由.
40.如图所示,已知抛物线经过点三点,点与点关于轴对称,点是线段上的一个动点,设点的坐标为过点作轴的垂线交抛物线于点,交直线于点.
(1)求该抛物线所表示的二次函数的表达式;
(2)在点运动过程中,是否存在点,使得是直角三角形?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)连接,将绕平面内某点顺时针旋转,得到,点的对应点分别是点.若的两个顶点恰好落在抛物线上,那么我们就称这样的点为"和谐点",请直接写出"和谐点"的个数和点的横坐标.
41.如图1,抛物线()与轴交于点和点,与轴交于点.
(1)求抛物线解析式和点坐标;
(2)在轴上有一动点,过点作轴的垂线交直线于点,交抛物线于点.当点位于第一象限图象上,连接,求面积的最大值及此时点的坐标;
(3)如图2,点关于轴的对称点为,连接.
①点是线段上一点(不与点重合),点是线段上一点(不与点重合),则两条线段之和的最小值为 ;
②将绕点逆时针旋转(),当点的对应点落在的边所在直线上时,则此时点的对应点的坐标为 .
42.在如图平面直角坐标系中,矩形OABC的顶点B的坐标为(4,2),OA、OC分别落在x轴和y轴上,OB是矩形的对角线.将△OAB绕点O逆时针旋转,使点B落在y轴上,得到△ODE,OD与CB相交于点F,反比例函数y=(x>0)的图象经过点F,交AB于点G.
(1)求k的值和点G的坐标;
(2)连接FG,则图中是否存在与△BFG相似的三角形?若存在,请把它们一一找出来,并选其中一种进行证明;若不存在,请说明理由;
(3)在线段OA上存在这样的点P,使得△PFG是等腰三角形.请直接写出点P的坐标.
43.如图1,A(﹣4,0).正方形OBCD的顶点B在x轴的负半轴上,点C在第二象限.现将正方形OBCD绕点O顺时针旋转角α得到正方形OEFG.
(1)如图2,若α=60°,OE=OA,求直线EF的函数表达式.
(2)若α为锐角,tanα=,当AE取得最小值时,求正方形OEFG的面积.
(3)当正方形OEFG的顶点F落在y轴上时,直线AE与直线FG相交于点P,△OEP的其中两边之比能否为:1?若能,求点P的坐标;若不能,试说明理由.
44.一块直角三角形木板,一直角边是米,另一直角边长是米,要把它加工成面积最大的正方形桌面,甲、乙二人的加式方法分别如图所示,请运用所有知识说明谁的加工方法符合要求.
45.如图,是上的5等分点,连接,得到一个五角星图形和五边形.
(1)计算的度数;
(2)连接,证明:;
(3)求证:.
46.如图①,一个Rt△DEF直角边DE落在AB上,点D与点B重合,过A点作二射线AC与斜边EF平行,己知AB=12,DE=4,DF=3,点P从A点出发,沿射线AC方向以每秒2个单位的速度运动,Q为AP中点,设运动时间为t秒(t>0)•
(1)当t=5时,连接QE,PF,判断四边形PQEF的形状;
(2)如图②,若在点P运动时,Rt△DEF同时沿着BA方向以每秒1个单位的速度运动,当D点到A点时,两个运动都停止,M为EF中点,解答下列问题:
①当D、M、Q三点在同一直线上时,求运动时间t;
②运动中,是否存在以点Q为圆心的圆与Rt△DEF两个直角边所在直线都相切?若存在,求出此时的运动时间t;若不存在,说明理由.
47.如图,在平面直角坐标系中,顶点为(3,4)的抛物线交 y轴与A点,交x轴与B、C两点(点B在点C的左侧),已知A点坐标为(0,-5).
(1)求此抛物线的解析式;
(2)过点B作线段AB的垂线交抛物线与点D,如果以点C为圆心的圆与直线BD相切,请判断抛物线的对称轴与⊙C的位置关系,并给出证明.
(3)在抛物线上是否存在一点P,使△ACP是以AC为直角边的直角三角形.若存在,求点P的坐标;若不存在,请说明理由.
48.如图1,□ABCD中,对角线BD⊥AB,AB=5,AD边上的高为.等腰直角△EFG中,EF=4, ∠EGF=45°,且△EFG与□ABCD位于直线AD的同侧,点F与点D重合,GF与AD在同一直线上.△EFG从点D出发以每秒1个单位的速度沿射线DA方向平移,当点G到点A时停止运动;同时点P也从点A出发,以每秒3个单位的速度沿折线AD→DC方向运动,到达点C时停止运动,设运动的时间为t.
(1)求的长度;
(2)在平移的过程中,记与相互重叠的面积为,请直接写出面积与运动时间的函数关系式,并写出的取值范围;
(3)如图2,在运动的过程中,若线段与线段交于点,连接.是否存在这样的时间,使得为等腰三角形?若存在,求出对应的值;若不存在,请说明理由.
图1
(F)
E
G
D
C
B
A
图2
F
E
G
D
C
B
A
Q
( , )
( , )
专题24 相似三角形压轴题(50题)解答题专练
一、解答题
1.已知:如图,在四边形中,E是边的中点,连接.将沿直线折叠,将沿直线折叠,点同时落在边上点F处.延长相交于点G,连接.
(1)填空:直线与直线的位置关系是_______;
(2)若,求的值;
(3)在(2)的条件下,若与相似,求的长.
2.如图1,正方形的边长为5,点E、F分别是边、上一点,且四边形为边长为2的正方形,连接.
(1)在图1中,求的值;
(2)将图1中的正方形绕点B旋转一周,探究的值是否变化?若不变,请利用图2求出该值;若变化请说明理由;
(3)当正方形旋转至D,G,E三点共线时,求的长.
3.如图①,在矩形ABCD中,AB=,AD=3,点E是边AD靠近A的三等分点,点P是BC延长线上一点,且EP⊥EB,点G是BE上任意一点,过G作GH∥BP,交EP于点H.将△EGH绕点E逆时针旋转α(0<α<90°),得到△EMN(M、N分别是G、H的对应点).
(1)求BP的长;
(2)求的值;
(3)如图②当α=60°时,点M恰好落在GH上,延长BM交NP于点Q,取EP的中点K,连接QK.若点G在线段EB上运动,问QK是否有最小值?若有最小值,请求出点G运动到EB的什么位置时,QK有最小值及最小值是多少,若没有最小值,请说明理由.
4.如图,在中,,,,为底边上一动点,连接,以为斜边向左上方作等腰直角,连接.
观察猜想:
(1)当点落在线段上时,直接写出,的数量关系:_______.
类比探究:
(2)如图2,当点在线段上运动时,请问(1)中结论是否仍然成立?若成立,请证明;若不成立,请说明理由;拓展延伸:
(3)在点运动过程中,当时,请直接写出线段的长.
5.如图,已知抛物线=与轴交于、两点,与轴交于点,且=.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)若点是线段上的一个动点(不与、重合),分别以、为一边,在直线的同侧作等边三角形和,求的最大面积,并写出此时点的坐标;
(3)如图,若抛物线的对称轴与轴交于点,是抛物线上位于对称轴右侧的一个动点,直线与轴交于点.是否存在点,使与相似?若存在,请求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
6.正方形中,是中点,点从点出发沿的路线匀速运动,到点停止,点从点出发,沿路线匀速运动,、两点同时出发,点的速度是点速度的倍,当点停止时,点也同时停止运动,设秒时,正方形与重叠部分的面积为,关于的函数关系如图2所示,则
(1)求正方形边长;
(2)求的值;
(3)求图2中线段所在直线的解析式.
7.如图,,点为内的一个动点,过点作与,使得,分别交、于点、.
(1)求证:;
(2)连接,若,试求的值;
(3)记,,,若,,且、、为整数,求、、的值.
8.如图,已知AD是△ABC的中线,E是AD上的一点,且AE=2DE,连接BE并延长交AC于点F.
(1)求证:AF=FC;
(2)求的值.
9.如图,在直角梯形ABCD中,AB∥DC,∠D=90, AC⊥BC,AB=10cm,BC=6cm,
(1)求证:△ACD∽△BAC;
(2)求DC的长;
10.(1)如图①,P为△ABC的边AB上一点(P不与点A、点B重合),连接PC,如果△CBP∽△ABC,那么就称P为△ABC的边AB上的相似点.
画法初探
①如图②,在△ABC中,∠ACB>90°,画出△ABC的边AB上的相似点P(画图工具不限,保留画图痕迹或有必要的说明);
辩证思考
②是不是所有的三角形都存在它的边上的相似点?如果是,请说明理由;如果不是,请找出一个不存在边上相似点的三角形;
特例分析
③已知P为△ABC的边AB上的相似点,连接PC,若△ACP∽△ABC,则△ABC的形状是 ;
④如图③,在△ABC中,AB=AC,∠A=36°,P是边AB上的相似点,求的值.
(2)在矩形ABCD中,AB=a,BC=b(a≥b).P是AB上的点(P不与点A、点B重合),作PQ⊥CD,垂足为Q.如果矩形ADQP∽矩形ABCD,那么就称PQ为矩形ABCD的边AB、CD上的相似线.
①类比(1)中的“画法初探”,可以提出问题:对于如图④的矩形ABCD,在不限制画图工具的前提下,如何画出它的边AB、CD上的相似线PQ呢?
你的解答是: (只需描述PQ的画法,不需在图上画出PQ).
②请继续类比(1)中的“辩证思考”、“特例分析”两个栏目对矩形的相似线进行研究,要求每个栏目提出一个问题并解决.
11.如图,四边形ABCD为正方形,E为对角线BD上的动点,过点E作FG⊥AE,FG交射线CD于F,交射线CB于G.
(1)求证:EF=EG
(2)求证:
(3)若AB=4,当∠GEB=22.5°,直接写出CF的长.
12.已知:如图,在平面直角坐标系中,直线与轴相交于点,与轴交于点.抛物线经过点和点,并与轴相交于另一点,对称轴与轴相交于点.
(1)求抛物线的表达式;
(2)求证:;
(3)如果点在线段上,且,求点的坐标.
13.已知△ABC和△A′B′C′的顶点坐标如下表:
(1)将下表补充完整,并在下面的坐标系中,画出△A′B′C′;
(2)观察△ABC与△A′B′C′,写出有关这两个三角形关系的一个正确结论.
14.已知抛物线y=ax2+bx+2与x轴交点分别是A(-4,0)和点B(1,0),与y轴相交于点C.
(1)求该抛物线的函数表达式.
(2)如图1,将直线AC沿y轴向下平移,得直线BD,BD与抛物线交于另一点于D,连结CD,CD与x轴相交于E点,试判断△ADE与△ABD是否相似,并说明理由.
(3)如图2,在(2)条件下,设点M是△ABD的外心,点Q是线段AE上的动点(不与点A,E重合).
①直接写出M点的坐标:_________.
②设直线MQ的函数表达式为y=kx+b,在射线MQ绕点M从MA旋转到ME的过程中,是否存在点Q,使得k为整数.若存在,求Q点的坐标;若不存在,请说明理由.
图1 图2 图3
15.如图,P为⊙O外一点,过P的两条直线交⊙O分别于A、B,C、D.
求证:PA• PB=PC• PD.
16.如图,在△ABC中, 点D,E分别是AB,AC边上的两点,且AB=8,AC=6,AD=3,AE=4,DE=6,求BC的长.
17.如图,直线与轴交于点,与轴交于点,抛物线经过点,.
(1)求点B的坐标和抛物线的解析式;
(2)M(m,0)为x轴上一个动点,过点M垂直于x轴的直线与直线AB和抛物线分别交于点P、N,
①点在线段上运动,若以,,为顶点的三角形与相似,求点的坐标;
②点在轴上自由运动,若三个点,,中恰有一点是其它两点所连线段的中点(三点重合除外),则称,,三点为“共谐点”.请直接写出使得,,三点成为“共谐点”的的值.
18.为了测量图①②中的树高,在同一时刻某人进行了如下操作:
图①:测得竹竿CD的长为0.8米,其影长CE为1米,树影AE长为2.4米.
图②:测得落在地面上的树的影长为2.8米,落在墙上的树影高1.2米.
请问图①和图②中的树高各是多少?
19.如图,点B在线段AC上,点D,E在AC同侧,∠A=∠C=90°,BD⊥BE,AD=BC.
(1)求证:AC=AD+CE;
(2)若AD=3,CE=5,点P为线段AB上的动点,连接DP,作PQ⊥DP,交直线BE于点Q;
(i)当点P与A,B两点不重合时,求的值;
(ii)当点P从A点运动到AC的中点时,求线段DQ的中点所经过的路径(线段)长.(直接写出结果,不必写出解答过程)
20.如图所示,,,,点是以为直径的半圆上一动点,交直线于点,设.
(1).当时,求的长;
(2).当时,求线段的长;
(3).若要使点在线段的延长线上,则的取值范围是_______.(直接写出答案)
21.如图,Rt△ABC的两条直角边AB=4cm,AC=3cm,点D沿AB从A向B运动,速度是1cm/秒,同时,点E沿BC从B向C运动,速度为2cm/秒. 动点E到达点C时运动终止.连结DE、CD、AE.(1)填空:当动点运动_______ 秒时,△BDE与△ABC相似?
(2)设动点运动t秒时△ADE的面积为s,求s与t的函数解析式;
(3)在运动过程中是否存在某一时刻t,使CD⊥DE?若存在,求出时刻t;若不存在,请说明理由.
22.如图,已知在直角梯形ABCD中,AD∥BC,AB⊥BC,AD=11,BC=13,AB=12.动点P、Q分别在边AD和BC上,且BQ=2DP.线段PQ与BD相交于点E,过点E作EF∥BC,交CD于点F,射线PF交BC的延长线于点G,设DP=x.
A
B
Q
C
G
F
E
P
D
(1)求的值.
(2)当点P运动时,试探究四边形EFGQ的面积是否会发生变化?如果发生变化,请用x的代数式表示四边形EFGQ的面积S;如果不发生变化,请求出这个四边形的面积S.
(3)当△PQG是以线段PQ为腰的等腰三角形时,求x的值.
23.如图,△ABC在坐标平面内,三个顶点的坐标分别为A(0,3),B(3,4),C(2,2)(正方形网格中,每个小正方形的边长均是1个单位长度).
(1)△A1B1C1与△ABC关于x轴成轴对称,请画出△A1B1C1,并写出C1点的坐标;
(2)以点B1为位似中心,将△A1B1C1放大得到△A2B1C2,放大前后的面积之比为1:4,画出△A2B1C2,使它与△A1B1C1在位似中心同侧,并写出C2点的坐标;
(3)连接AC2、CC2,判断△ACC2的形状并直接写出结论.
24.如图,在矩形中,以边为直径的半圆恰与对边相切于,与对角线交于,于,,求的长.
25.如图所示,已知点是线段上的点,与都是等边三角形,、、、分别是线段、、、的中点,求证:.
26.如图,在矩形ABCD中,AB=4,BC=3,点Q在BC上,BQ=2,点P是AB上的一个动点,连接PQ,将△PBQ沿PQ翻折,点B落在点B′.
(1)当AP= 时,四边形PBQB′的面积是矩形面积的;
(2)当AP为何值时,四边形PBQB′是正方形?为什么?
(3)在翻折过程中是否存在AP的值,使得点B′与矩形对称中心点O重合,如果存在,请求出AP的值;如果不存在,请说明理由.
27.如图所示,在平面直角坐标系中,过点A(﹣,0)的两条直线分别交y轴于B、C两点,且B、C两点的纵坐标分别是一元二次方程x2﹣2x﹣3=0的两个根.
(1)求线段BC的长度;
(2)试问:直线AC与直线AB是否垂直?请说明理由;
(3)若点D在直线AC上,且DB=DC,求点D的坐标.
28.将一副三角尺(在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠B=60°;在Rt△DEF中,∠EDF=90°,∠E=45°)如图1摆放,点D为AB边的中点,DE交AC于点P,DF经过点C,且BC=2.
(1)求证:△ADC∽△APD;
(2)求△APD的面积;
(3)如图2,将△DEF绕点D顺时针方向旋转角α(0°<α<60°),此时的等腰直角三角尺记为△DE′F′,DE′交AC于点M,DF′交BC于点N,试判断PMCN的值是否随着α的变化而变化?如果不变,请求出PMCN的值;反之,请说明理由.
29.(本小题满分8分)(1)阅读理解
已知:如图1,△ABC中,AD是中线,点P在AD上,BP、CP的延长线分别交AC、AB于E、F.求证:EF∥BC.
证明:如图2,EF交AD于G,过P作MN∥BC分别交AB、AC于M、N,
在△ABD中,由PM∥BD,得到,同理,
因为BD=CD,所以PM=PN.
在△FBC中,由PM∥BC,所以同理,
,所以△EPF∽△CPB,所以∠FEP=∠PBC,所以EF∥BC.
(2)逆向思考
在△ABC中,D在BC上,点P在AD上,BP、CP的延长线分别交AC、AB于E、F,如果EF∥BC.那么D是BC中点.请你给出证明.
(3)知识应用
①如图3直线a、b、c、d、e、f、g、h是等距的一组平行线,AB在直线g上,请你用无刻度的直尺利用现有平行线作出线段AB的中点.并作简要的画图说明.
②如图4直线a、b、c、d、e、f、g、h是等距的一组平行线,点P不在这些直线上,点A在直线g上,点B在直线c上,请你用无刻度的直尺利用现有平行线作出过点P的直线PQ平行于AB.并作简要的画图说明.
30.如图,在中,,,D、E是边上的两点,,,,则的面积是多少?
31.已知在平面直角坐标系中,点是反比例函数图象上的一个动点,连结的延长线交反比例函数的图象于点,过点作轴于点.
(1)如图1,过点作轴于点,连结.
①若,求证:四边形是平行四边形;
②连结,若,求的面积.
(2)如图2,过点作,交反比例函数的图象于点,连结.试探究:对于确定的实数,动点在运动过程中,的面积是否会发生变化?请说明理由.
32.定义:若一个四边形有一组邻边相等,且这组邻边夹角所对的对角线平分一个内角,则称这样的四边形为“近似菱形”.
(1)如图1,近似菱形中,,,,与的夹角所对的对角线平分,求的长;
(2)如图2,在四边形中,,,.求证:四边形是“近似菱形”
(3)在(2)的条件下,若,,求的长.
33.如图,已知正方形中,相交于点,过点作射线,点是射线上一动点,连接交于点,以为一边,作正方形,且点在正方形的内部,连接.
(1)求证:;
(2)设,正方形的边长为,求关于的函数关系式,并写出定义域;
(3)连接,当是等腰三角形时,求的长.
34.△ABC中,∠BAC=60°,点D在AB上,点E,F在BC上,∠ADE=60°,∠BAF=2∠BED.
(1)如图1,求证:AF=AC;
(2)如图2,当E为BC的中点时,求证:AD-BD=AF;
(3)如图3,在(2)的条件下,在AB上取点G,使∠ACG=∠BED,连接CG交AF于点M,若BD=3,FM=8,求AD的长.
35.如图①,在锐角△ABC中,AB=5,tanC=3,BD⊥AC于点D,BD=3,点P从点A出发,以每秒1个单位长度的速度沿AB向终点B运动,过点P作PE∥AC交边BC于点E,以PE为边作Rt△PEF,使∠EPF=90°,点F在点P的下方,且EF∥AB.设△PEF与△ABD重叠部分图形的面积为S(平方单位)(S>0),点P的运动时间为t(秒)(t>0).
(1)求线段AC的长.
(2)当△PEF与△ABD重叠部分图形为四边形时,求S与t之间的函数关系式.
(3)若边EF与边AC交于点Q,连结PQ,如图②.
①当PQ将△PEF的面积分成1:2两部分时,求AP的长.
②直接写出PQ的垂直平分线经过△ABC的顶点时t的值.
36.如图,AB为⊙O的直径,D为⊙O上一点,DE是⊙O的切线,DE⊥AC交AC的延长线于点E,FB是⊙O的切线交AD的延长线于点F.
(1)求证:AD平分∠BAC;
(2)若DE=3,⊙O的半径为5,求BF的长.
37.已知,如图1,矩形ABCD中,AD=6,DC=8,矩形EFGH的三个顶点E、G、H分别在矩形ABCD的边ABCD的边AB、CD、DA上,AH=2,连接CF.
(1)如图2,当四边形EFGH为正方形时,求CF的长和△FCG的面积;
(2)如图1,设AE=x,△FCG的面积=y,求y与x之间的函数关系式与y的最大值.
(3)当△CG是直角三角形时,求x和y值.
38.如图,⊙的半径为6,线段与⊙相交于点、,,,与⊙相交于点,设,.
(1)求长;
(2)求关于 的函数解析式,并写出定义域;
(3)当⊥时,求的长.
39.如图1,点P从菱形ABCD的顶点B出发,沿B→D→A匀速运动到点A,BD的长是;图2是点P运动时,△PBC的面积y(cm2)随时间x(s)变化的函数图像.
(1)点P的运动速度是 cm/s;
(2)求a的值;
(3)如图3,在矩形EFGH中,EF=2a,FG-EF=1,若点P、M、N分别从点E、F、G三点同时出发,沿矩形的边按逆时针方向匀速运动,当点M到达点G(即点M与点G重合)时,三个点随之停止运动;若点P不改变运动速度,且点P、M、N的运动速度的比为2:6:3,在运动过程中,△PFM关于直线PM的对称图形是△PF'M,设点P、M、N的运动时间为t(单位:s).
①当t= s时,四边形PFMF'为正方形;
②是否存在t,使△PFM与△MGN相似,若存在,求t的值;若不存在,请说明理由.
40.如图所示,已知抛物线经过点三点,点与点关于轴对称,点是线段上的一个动点,设点的坐标为过点作轴的垂线交抛物线于点,交直线于点.
(1)求该抛物线所表示的二次函数的表达式;
(2)在点运动过程中,是否存在点,使得是直角三角形?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)连接,将绕平面内某点顺时针旋转,得到,点的对应点分别是点.若的两个顶点恰好落在抛物线上,那么我们就称这样的点为"和谐点",请直接写出"和谐点"的个数和点的横坐标.
41.如图1,抛物线()与轴交于点和点,与轴交于点.
(1)求抛物线解析式和点坐标;
(2)在轴上有一动点,过点作轴的垂线交直线于点,交抛物线于点.当点位于第一象限图象上,连接,求面积的最大值及此时点的坐标;
(3)如图2,点关于轴的对称点为,连接.
①点是线段上一点(不与点重合),点是线段上一点(不与点重合),则两条线段之和的最小值为 ;
②将绕点逆时针旋转(),当点的对应点落在的边所在直线上时,则此时点的对应点的坐标为 .
42.在如图平面直角坐标系中,矩形OABC的顶点B的坐标为(4,2),OA、OC分别落在x轴和y轴上,OB是矩形的对角线.将△OAB绕点O逆时针旋转,使点B落在y轴上,得到△ODE,OD与CB相交于点F,反比例函数y=(x>0)的图象经过点F,交AB于点G.
(1)求k的值和点G的坐标;
(2)连接FG,则图中是否存在与△BFG相似的三角形?若存在,请把它们一一找出来,并选其中一种进行证明;若不存在,请说明理由;
(3)在线段OA上存在这样的点P,使得△PFG是等腰三角形.请直接写出点P的坐标.
43.如图1,A(﹣4,0).正方形OBCD的顶点B在x轴的负半轴上,点C在第二象限.现将正方形OBCD绕点O顺时针旋转角α得到正方形OEFG.
(1)如图2,若α=60°,OE=OA,求直线EF的函数表达式.
(2)若α为锐角,tanα=,当AE取得最小值时,求正方形OEFG的面积.
(3)当正方形OEFG的顶点F落在y轴上时,直线AE与直线FG相交于点P,△OEP的其中两边之比能否为:1?若能,求点P的坐标;若不能,试说明理由.
44.一块直角三角形木板,一直角边是米,另一直角边长是米,要把它加工成面积最大的正方形桌面,甲、乙二人的加式方法分别如图所示,请运用所有知识说明谁的加工方法符合要求.
45.如图,是上的5等分点,连接,得到一个五角星图形和五边形.
(1)计算的度数;
(2)连接,证明:;
(3)求证:.
46.如图①,一个Rt△DEF直角边DE落在AB上,点D与点B重合,过A点作二射线AC与斜边EF平行,己知AB=12,DE=4,DF=3,点P从A点出发,沿射线AC方向以每秒2个单位的速度运动,Q为AP中点,设运动时间为t秒(t>0)•
(1)当t=5时,连接QE,PF,判断四边形PQEF的形状;
(2)如图②,若在点P运动时,Rt△DEF同时沿着BA方向以每秒1个单位的速度运动,当D点到A点时,两个运动都停止,M为EF中点,解答下列问题:
①当D、M、Q三点在同一直线上时,求运动时间t;
②运动中,是否存在以点Q为圆心的圆与Rt△DEF两个直角边所在直线都相切?若存在,求出此时的运动时间t;若不存在,说明理由.
47.如图,在平面直角坐标系中,顶点为(3,4)的抛物线交 y轴与A点,交x轴与B、C两点(点B在点C的左侧),已知A点坐标为(0,-5).
(1)求此抛物线的解析式;
(2)过点B作线段AB的垂线交抛物线与点D,如果以点C为圆心的圆与直线BD相切,请判断抛物线的对称轴与⊙C的位置关系,并给出证明.
(3)在抛物线上是否存在一点P,使△ACP是以AC为直角边的直角三角形.若存在,求点P的坐标;若不存在,请说明理由.
48.如图1,□ABCD中,对角线BD⊥AB,AB=5,AD边上的高为.等腰直角△EFG中,EF=4, ∠EGF=45°,且△EFG与□ABCD位于直线AD的同侧,点F与点D重合,GF与AD在同一直线上.△EFG从点D出发以每秒1个单位的速度沿射线DA方向平移,当点G到点A时停止运动;同时点P也从点A出发,以每秒3个单位的速度沿折线AD→DC方向运动,到达点C时停止运动,设运动的时间为t.
(1)求的长度;
(2)在平移的过程中,记与相互重叠的面积为,请直接写出面积与运动时间的函数关系式,并写出的取值范围;
(3)如图2,在运动的过程中,若线段与线段交于点,连接.是否存在这样的时间,使得为等腰三角形?若存在,求出对应的值;若不存在,请说明理由.
图1
(F)
E
G
D
C
B
A
图2
F
E
G
D
C
B
A
Q
( , )
( , )
参考答案
1.(1)平行;(2)36;(3)或
分析:
(1)由折叠的性质得△ADE≌△FDE,△BCE≌△FCE,根据全等三角形的性质可得∠A=∠DFE,∠B=∠EFC,由平角的定义可得出∠A+∠B=180°,即可得出AD∥BC;
(2)由折叠的性质得∠AED=∠DEF,∠BEC=∠FEC,由平角的定义可得出∠AED+∠BEC=90°,根据∠A=90°可得∠AED+∠ADE=90°,则∠ADE=∠BEC,由AD∥BC得∠A=∠B=90°,可得△ADE∽△BEC,根据相似三角形的性质即可得出结论;
(3)分两种情形:①△CFG∽△EFD,由△CFG∽△EFD,△ADE≌△FDE,△BCE≌△FCE,由(2)求得的△ADE∽△BEC可得△CFG∽△CFE,根据相似三角形的性质得∠CEF=∠CGF,∠ECF=∠GCF,等角对等边得CE=CG,根据等腰三角形的性质可得CD⊥EG,EF=GF,由线段中垂线的性质得DE=DG,则∠DGF=∠DEF,可得∠DGF+∠CGF=∠DEG+∠CEF=90°,可得出四边形ABCG是矩形,则CG=AB=12,可得CE=12,根据勾股定理可求出BC的值,利用(2)的结果即可求解.②△CFG∽△DFE,延长DE交CB的延长线于T.设AD=x,BC=y.构建方程组求解即可.
【详解】
解:(1)由折叠得:△ADE≌△FDE,△BCE≌△FCE,
∴∠A=∠DFE,∠B=∠EFC,
∵∠DFE+∠EFC=180°,
∴∠A+∠B=180°,
∴AD∥BC,
即直线AD与直线BC的位置关系是平行,
故答案为:平行;
(2)由折叠的性质得:∠AED=∠DEF,∠BEC=∠FEC,
∵∠AED+∠DEF+∠BEC+∠FEC=180°,
∴∠AED+∠BEC=90°,
∵∠A=90°,
∴∠AED+∠ADE=∠DEF+∠CEF=90°,
∴∠ADE=∠BEC,
由(1)得AD∥BC,
∴∠A=∠B=90°,
∴△ADE∽△BEC,
∴,
∵E是边AB的中点,AB=12,
∴AE=BE=6,
∴AD•BC=36;
(3)①当∠CFG∽△EFD时,
∵△CFG∽△EFD,△ADE≌△FDE,
∴△CFG∽△ADE,
∵△BCE≌△FCE,△ADE∽△BEC,
∴△CFG∽△CFE,
∴∠CEF=∠CGF,∠ECF=∠GCF,
∴CE=CG,
∴CD⊥EG,EF=GF,
∴DE=DG,
∴∠DGF=∠DEF,
∴∠DGF+∠CGF=∠DEG+∠CEF=90°,
∵∠A=∠B=90°,
∴四边形ABCG是矩形,
∴CG=AB=12,
∴CE=12,
在Rt△BEC中,
BC6,
∵AD•BC=36,
∴AD=2.
②如图2中,当△CFG∽△DFE时,延长DE交CB的延长线于T.设AD=x,BC=y.
∵∠A=∠EBT=90°,∠AED=∠BET,AE=EB,
∴△AED≌△BET(AAS),
∴DE=ET,
∵△CFG∽△DFE,
∴∠FCG=∠EDF,
∴DT∥CG,
∵DG∥CT,
∴四边形DTCG是平行四边形,
∴CG=DT=2DE,
∴,
∵AD=DF,CF=BC,
∴y=2x,
∵xy=36,
∴x2=18,
∴x=3或﹣3(舍弃),
∴AD=3,
综上所述,满足条件的AD的值为2或3.
【点睛】
此题是相似形综合题,主要考查了矩形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,勾股定理,等腰三角形的性质,熟练掌握相似三角形的判定和性质是解本题的关键.
2.(1);(2)不变,;(3)或
分析:
(1)延长EG交AD于H,解直角三角形求出DH,GD即可解决问题;
(2)连接BD,BG,证明△CBE∽△DBG即可求解;
(3)分两种情况:①当点G落在DE的延长线上时,利用勾股定理及(2)的结论即可解答,②当点G落在DE上时,同法可求解.
【详解】
解:(1)延长交于点H;
∵四边形ABCD,四边形BEGF为正方形,
∴AB=BC=CD=AD=5,BE=EG=GF=FB=2,AB∥EG,AD∥BC∥FG,
∴AH=BE=2,DH=CE=BC=BE=3,GH=AF=AB=BF=3,GH⊥AD,
在Rt△DGH中,;
∴;
∴
(2)连接,;
∵四边形ABCD,四边形BEGF为正方形,
∴∠DBC=∠DBA=45°,∠GBE=45°,;
∴∠DBC+∠EBD=∠GBE+∠EBD,即∠CBE=∠DBG,
∵BC=5,BE=2,
∴,;
∴;
∴
∴
∴,
∴
即的值不变,
(3)①当点G在线段延长线上时,(如图1)
由(2)知:,∴.
在中,,,
∴,
∴
②当点G在线段上时,(如图2)
由(2)知:∴,∴.
在中,,,
∴,
∴
综上:或
【点睛】
本题考查四边形综合题,考查了正方形的性质,旋转变换,相似三角形的判定和性质等知识,解题的关键是正确寻找相似三角形解决问题,学会用分类讨论的思想思考问题,属于中考常考题型.
3.(1)PB=4;(2)=;(3)点G运动到EB的中点位置时,QK有最小值,最小值为1.
分析:
(1)由勾股定理得BE=2,易证△BAE∽△PEB,从而得=,即可求解;
(2)由tan∠ABE==,可得∠ABE=30°,结合旋转的性质得PE=EB,EN=EM,∠BEM=∠PEN,进而得出△BEM∽△PEN,即可求解;
(3)取PB的中点O,连接OQ,OK.设BQ交PE于J,易得BEJ=∠PQJ=90°,从而得到OQ =2,OK=1,由QK≥OQ-OK,可得QK的最小值为1,此时O,K,Q共线,然后根据α=60°证明∆EGM是等边三角形,求出∠EBM=30°,∠GMB=30°即可得解.
【详解】
(1)如图①中,
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠A=∠ABC=90°,
∵AE=AD=1,AB=,
∴BE==2,
∵BE⊥PE,
∴∠PEB=90°,
∴∠ABE+∠CBE=90°,∠CBE+∠EPB=90°,
∴∠ABE=∠EPB,
∵∠A=∠BEP=90°,
∴△BAE∽△PEB,
∴=,
∴PB==4;
(2)∵在Rt△ABE中, tan∠ABE==,
∴∠ABE=30°,
∵∠ABC=90°,
∴∠EBC=60°,
∵GH∥BC,
∴∠EGH=∠EBC=∠EMN=60°,
∵∠MEN=∠GEH=90°,
∴PE=EB,EN=EM,
∴==,
∵∠PEB=∠MEN=90°,
∴∠BEM=∠PEN,
∴△BEM∽△PEN,
∴==;
(3)如图2中,取PB的中点O,连接OQ,OK.设BQ交PE于J.
∵△BEM∽△PEN,
∴∠EBM=∠EPN,
∵∠BJE=∠PJQ,
∴∠BEJ=∠PQJ=90°,
∵BO=OP,
∴OQ=PB=2,
∵PO=OB,PK=KE,
∴OK=BE=1,
∴QK≥OQ-OK=1,
∴QK的最小值为1,此时O,K,Q共线,
∴OQ∥BE,
∴∠QOP=∠EBP=60°,
∵α=60°时,点M恰好落在GH上,
∴∠EGM=60°,
∴∆EGM是等边三角形,
又∵OQ=OB,
∴∠OBQ=×60°=30°,
∴∠EBM=∠EBP-∠OBQ=60°-30°=30°,
∴∠GMB=∠EGM-∠EBM=60°-30°=30°,
∴BG=GM=GE,
∴点G是BE的中点,
综上所述:点G运动到EB的中点位置时,QK有最小值,最小值为1.
【点睛】
本题属于相似形综合题,考查了矩形的性质,相似三角形的判定和性质,勾股定理,两点之间线段最短等知识,解题的关键是正确寻找相似三角形解决问题,学会用转化的思想思考问题,属于中考压轴题.
4.(1)=;(2)成立,证明见解析;(3)或
分析:
(1)证明是等腰直角三角形即可.
(2)结论成立.取的中点,连接,.证明,推出,再证明,可得结论.
(3)分两种情形:如图中,取的中点,连接.当点在线段上时,如图中,当点在线段上时,分别利用勾股定理求解即可.
【详解】
解:(1)如图(1)中,
,都是等腰直角三角形,
,,
,
,
故答案为:.
(2)如图(2)中,结论成立.
理由:取的中点,连接,.
,,,
,,,
,都是等腰直角三角形,
,,
,,
,
,
,
,,
,
,
,
.
(3)如图中,取的中点,连接.当点在线段上时,
,
,
,
,
,
在中,,
.
如图中,当点在线段上时,同法可得,,
,
综上所述,的长为或.
【点睛】
本题属于三角形综合题,考查了等腰直角三角形的性质,全等三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,勾股定理等知识,解题的关键是正确寻找全等三角形或相似三角形解决问题,属于中考压轴题.
5.(1);(2),(1,0);(3)存在,、、或
分析:
(1)令x=0得,y=4,求出点C(0,4),根据OB=OC=4,得到点B(4,0)代入抛物线表达式求出a的值,即可解答;
(2)过点M作MG⊥x轴于G,过点N作NH⊥x轴于H,设P(x,0),△PMN的面积为S,分别表示出,,,,根据=,利用二次函数的性质当x=1时,S有最大值是,此时点的坐标是;
(3)存在点F,使得△DOE与△AOC相似.有两种可能情况:①△DOE∽△AOC;②△DOE∽△COA,先求出点E的坐标,再求出直线DE的解析式,利用方程组求出点F的坐标,即可解答.
【详解】
解:(1)令=得,=,
∴,
∴==,
∴,
代入抛物线表达式得:
=,解得,
∴抛物线的函数表达式为,
(2)如图,过点作轴于,过点作轴于,
由抛物线得:,
设,的面积为,
则,,,,
∴=,
S,
∵,
∴当=时,有最大值是,
∴的最大面积是,此时点的坐标是,
(3)存在点,使得与相似.有两种可能情况:①;②,
由抛物线得:,对称轴为直线=,
∴=,=,=,
①若,则,
∴,
解得=,
∴点的坐标是或,
若点的坐标是,
则直线为:=,
解方程组,
得:,(不合题意,舍去),
此时满足条件的点的坐标为,
若点的坐标是,
同理可求得满足条件的点的坐标为,
②若,
同理也可求得满足条件的点的坐标为,
满足条件的点的坐标为,
综上所述,存在满足条件的点,点的坐标为:
、、或.
【点睛】
本题是二次函数综合题,掌握二次函数的性质是解题的关键.
6.(1)AB=12;(2);(3).
分析:
(1)当t=0时,y=144-AB2,即可求解;
(2)y=S正方形AECD-S△APM-S△DQM得:y=144-3t-3mt,将点K(4,96)代入上式,即可求解;
(3)当4
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