《中考(數(shù)學)分類一 非動態(tài)探究題(含答案)-歷年真題常考、重難點題型講練》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《中考(數(shù)學)分類一 非動態(tài)探究題(含答案)-歷年真題常考、重難點題型講練(17頁珍藏版)》請在裝配圖網上搜索。
1、數(shù)學專題 精心整理
類型一 非動態(tài)探究題
【典例1】綜合與實踐
問題情境:
如圖①,點為正方形內一點,,將繞點按順時針方向旋轉,得到(點的對應點為點),延長交于點,連接.
猜想證明:
(1)試判斷四邊形的形狀,并說明理由;
(2)如圖②,若,請猜想線段與的數(shù)量關系并加以證明;
解決問題:
(3)如圖①,若,,請直接寫出的長.
【答案】(1)四邊形是正方形,理由詳見解析;(2),證明詳見解析;(3).
【解析】
【分析】
(1)由旋轉可知:,,再說明可得四邊形是矩形,再結合即可證明;
(2)過點作,垂足為,先根據等腰三角形的性質得到,再證可得,再結合、即可解答;
2、
(3)過E作EG⊥AD,先說明∠1=∠2,再設EF=x、則BE=FE'=EF=BE'=x、CE'=AE=3+x,再在Rt△AEB中運用勾股定理求得x,進一步求得BE和AE的長,然后運用三角函數(shù)和線段的和差求得DG和EG的長,最后在Rt△DEG中運用勾股定理解答即可.
【詳解】
解:(1)四邊形是正方形
理由:由旋轉可知:,,
又,
四邊形是矩形.
∵.
四邊形是正方形;
(2).
證明:如圖,過點作,垂足為,
則,
.
四邊形是正方形,
,.
,
.
.
∵,
;
【典例2】數(shù)學課上,李老師出示了這樣一道題目:如圖,正方形的邊
3、長為,P為邊延長線上的一點,E為DP的中點,DP的垂直平分線交邊DC于M,交邊AB的延長線于N.當CP=6時,EM與EN的比值是多少?
經過思考,小明展示了一種正確的解題思路:過E作直線平行于BC交DC,分別于F,G,如圖,則可得:,因為,所以.可求出和的值,進而可求得EM與EN的比值.
(1) 請按照小明的思路寫出求解過程.
(2) 小東又對此題作了進一步探究,得出了的結論.你認為小東的這個結論正確嗎?如果正確,請給予證明;如果不正確,請說明理由.
【答案】
(1)解:過作直線平行于交,分別于點,,
則,,.
∵,∴.
∴,.
∴.
(2)證明
4、:作∥交于點,
則,.
∵,
∴.
∵,,
∴.∴.
∴.
【典例3】已知:在△AOB與△COD中,OA=OB,OC=OD,∠AOB=∠COD=90°.
(1)如圖1,點C、D分別在邊OA、OB上,連結AD、BC,點M為線段BC的中點,連結OM,則線段AD與OM之間的數(shù)量關系是 ,位置關系是 ?。?
(2)如圖2,將圖1中的△COD繞點O逆時針旋轉,旋轉角為α(0°<α<90°).連結AD、BC,點M為線段BC的中點,連結OM.請你判斷(1)中的兩個結論是否仍然
5、成立.若成立,請證明;若不成立,請說明理由;
(3)如圖3,將圖1中的△COD繞點O逆時針旋轉到使△COD的一邊OD恰好與△AOB的邊OA在同一條直線上時,點C落在OB上,點M為線段BC的中點.請你判斷(1)中線段AD與OM之間的數(shù)量關系是否發(fā)生變化,寫出你的猜想,并加以證明.
【思路點撥】
(1)AD與OM之間的數(shù)量關系為AD=2OM,位置關系是AD⊥OM;
(2)(1)中的兩個結論仍然成立,利用中位線定理得到FC=2OM,利用SAS得到三角形AOD與三角形FOC全等,利用全等三角形的對應邊相等得到FC=AD,等量代換得到AD=2OM;由OM為三角形BCF的中位線,利用中位線定理得到
6、OM與CF平行,利用兩直線平行同位角相等得到∠BOM=∠F,由全等三角形的對應角相等得到∠F=∠OAD,等量代換得到∠BOM=∠OAD,根據∠BOM與∠AOM互余,得到∠OAD與∠AOM互余,即可確定出OM與AD垂直,得證;
(3)(1)中線段AD與OM之間的數(shù)量關系沒有發(fā)生變化,理由為:如圖3所示,延長DC交AB于E,連結ME,過點E作EN⊥AD于N,由三角形COD與三角形AOB都為等腰直角三角形,利用等腰直角三角形的性質得到四個角為45度,進而得到三角形MCE與三角形AED為等腰直角三角形,根據EN為直角三角形ADE斜邊上的中線得到AD=2EN,再利用三個角為直角的四邊形為矩形得到四邊形
7、OMEN為矩形,可得出EN=OM,等量代換得到AD=2OM.
【答案與解析】
解:(1)線段AD與OM之間的數(shù)量關系是AD=2OM,位置關系是AD⊥OM;
(2)(1)的兩個結論仍然成立,理由為:
證明:如圖2,延長BO到F,使FO=BO,連結CF,
∵M為BC中點,O為BF中點,
∴MO為△BCF的中位線,
∴FC=2OM,
∵∠AOB=∠AOF=∠COD=90°,
∴∠AOB+∠BOD=∠AOF+∠AOC,即∠AOD=∠FOC,
在△AOD和△FOC中,
,
∴△AOD≌△FOC(SAS),
∴FC=AD,
∴AD=2O
8、M,
∵MO為△BCF的中位線,
∴MO∥CF,
∴∠MOB=∠F,
又∵△AOD≌△FOC,
∴∠DAO=∠F,
∵∠MOB+∠AOM=90°,
∴∠DAO+∠AOM=90°,即AD⊥OM;
(3)(1)中線段AD與OM之間的數(shù)量關系沒有發(fā)生變化,理由為:
證明:如圖3,延長DC交AB于E,連結ME,過點E作EN⊥AD于N,
∵OA=OB,OC=OD,∠AOB=∠COD=90°,
∴∠A=∠D=∠B=∠BCE=∠DCO=45°,
∴AE=DE,BE=CE,∠AED=90°,
∴DN=AN,
∴AD=2NE,
∵M
9、為BC的中點,
∴EM⊥BC,
∴四邊形ONEM是矩形.
∴NE=OM,
∴AD=2OM.
故答案為:AD=2OM;AD⊥OM.
(3)如圖:過E作EG⊥AD
∴GE//AB
∴∠1=∠2
設EF=x,則BE=FE'=EF=BE'=x,CE'=AE=3+x
在Rt△AEB中,BE=x,AE=x+3,AB=15
∴AB2=BE2+AE2,即152=x2+(x+3)2,解得x=-12(舍),x=9
∴BE=9,AE=12
∴sin∠1= ,cos∠1=
∴sin∠2= ,cos∠2=
∴AG=7.2,GE=9.6
∴DG=15-7.2=7.8
∴DE=.
10、
【點睛】
本題考查了正方形的性質、旋轉變換、勾股定理、解三角形等知識,綜合應用所學知識是解答本題的關鍵.
【典例4】正方形ABCD中,將一個直角三角板的直角頂點與點A重合,一條直角邊與邊BC交于點E(點E不與點B和點C重合),另一條直角邊與邊CD的延長線交于點F.
(1)如圖①,求證:AE=AF;
(2)如圖②,此直角三角板有一個角是45°,它的斜邊MN與邊CD交于G,且點G是斜邊MN的中點,連接EG,求證:EG=BE+DG;
(3)在(2)的條件下,如果=,那么點G是否一定是邊CD的中點?請說明你的理由.
【答案與解析】
解:(1)如圖①,∵四邊形AB
11、CD是正方形,
∴∠B=∠BAD=∠ADC=∠C=90°,AB=AD.
∵∠EAF=90°,
∴∠EAF=∠BAD,
∴∠EAF﹣∠EAD=∠BAD﹣∠EAD,
∴∠BAE=∠DAF.
在△ABE和△ADF中
,
∴△ABE≌△ADF(ASA)
∴AE=AF;
(2)如圖②,連接AG,
∵∠MAN=90°,∠M=45°,
∴∠N=∠M=45°,
∴AM=AN.
∵點G是斜邊MN的中點,
∴∠EAG=∠NAG=45°.
∴∠EAB+∠DAG=45°.
∵△ABE≌△ADF,
∴∠BAE=∠D
12、AF,AE=AF,
∴∠DAF+∠DAG=45°,
即∠GAF=45°,
∴∠EAG=∠FAG.
在△AGE和AGF中,
,
∴△AGE≌AGF(SAS),
∴EG=GF.
∵GF=GD+DF,
∴GF=GD+BE,
∴EG=BE+DG;
(3)G不一定是邊CD的中點.
理由:設AB=6k,GF=5k,BE=x,
∴CE=6k﹣x,EG=5k,CF=CD+DF=6k+x,
∴CG=CF﹣GF=k+x,
在Rt△ECG中,由勾股定理,得
(6k﹣x)2+(k+x)2=(5k)2,
解得:x1=2k,x2=3k,
∴CG=4k或3k.
∴點
13、G不一定是邊CD的中點.
【典例4】已知,點D為直線BC上一動點(點D不與點B、C重合),∠BAC=90°,AB=AC,∠DAE=90°,AD=AE,連接CE.
(l)如圖1,當點D在線段BC上時,求證:①BD⊥CE,②CE=BC﹣CD;
(2)如圖2,當點D在線段BC的延長線上時,其他條件不變,請直接寫出CE、BC、CD三條線段之間的關系;
(3)如圖3,當點O在線段BC的反向延長線上時,且點A、E分別在直線BC的兩側,點F是DE的中點,連接AF、CF,其他條件不變,請判斷△ACF的形狀,并說明理由.
【答案與解析】
(1)證明:如圖1中,∵∠BAC=∠D
14、AE=90°,
∴∠BAD=∠CAE,
在△ABD和△ACE中,
,
∴△ABD≌△ACE,
∴∠ABD=∠ACE=45°,BD=CE,
∴∠ACB+∠ACE=90°
∴∠ECB=90°,
∴BD⊥CE,CE=BC﹣CD.
(2)如圖2中,結論:CE=BC+CD,理由如下:
∵∠BAC=∠DAE=90°,
∴∠BAD=∠CAE,
在△ABD和△ACE中,
,
∴△ABD≌△ACE,
∴BD=CE,
∴CE=BC+CD.
(3)如圖3中,結論:△ACF是等腰三角形.理由如下:
∵∠BAC=∠DAE=90
15、6;,
∴∠BAD=∠CAE,
在△ABD和△ACE中,
∴△ABD≌△ACE,
∴∠ABD=∠ACE,
∵∠ABC=∠ACB=45°,
∴∠ACE=∠ABD=135°,
∴∠DCE=90°,
又∵點F是DE中點,
∴AF=CF=DE,
∴△ACF是等腰三角形.
【典例5】如圖(a)、(b)、(c),在△ABC中,分別以AB,AC為邊,向△ABC外作正三角形、正四邊形、正五邊形,BE,CD相交于點O.
(1)①如圖(a),求證:△ADC≌△ABE;
②探究:
圖(a)中,∠BOC=________;
圖(b)中,∠
16、BOC=________;
圖(c)中,∠BOC=________;
(2)如圖(d),已知:AB,AD是以AB為邊向△ABC外所作正n邊形的一組鄰邊;AC,AE是以AC為邊向△ABC外所作正n邊形的一組鄰邊.BE,CD的延長相交于點O.
①猜想:圖(d)中,∠BOC=________________;(用含n的式子表示)
②根據圖(d)證明你的猜想.
【答案與解析】
(1)證法一:
∵△ABD與△ACE均為等邊三角形,
∴AD=AB,AC=AE,且∠BAD=∠CAE=60°.
∴∠BAD+∠BAC=∠CAE+∠BAC,
即∠DAC=∠BAE.
∴△ADC
17、≌△ABE.
證法二:∵△ABD與△ACE均為等邊三角形,
∴AD=AB,AC=AE,
且∠BAD=∠CAE=60°.
∴△ADC可由△ABE繞著點A按順時針方向旋轉60°得到.
∴△ABE≌△ADC.
②120°,90°,72°.
(2)①.
②證法一:依題意,知∠BAD和∠CAE都是正n邊形的內角,AB=AD,AE=AC,
∴∠BAD=∠CAE=.
∴∠BAD-∠DAE=∠CAE-∠DAE,
即∠BAE=∠DAC.
∴△ABE≌△ADC.
∴∠ABE=∠ADC.
∵∠ADC+∠ODA=180°,
18、∴∠ABO+∠ODA=180°.
∴∠ABO+∠ODA+∠DAB+∠BOC=360°.
∴∠BOC+∠DAB=180°.
∴∠BOC=180°-∠DAB=.
證法二:延長BA交CO于F,證∠BOC=∠DAF=180°-∠BAD.
證法三:連接CE.證∠BOC=180°-∠CAE.
【典例6】如圖(a),梯形ABCD中,AD∥BC,∠ABC=90°, AD=9,BC=12,AB=a,在線段BC上任取一點P(P不與B,C重合),連接DP,作射線.PE⊥DP,PE與直線AB交于點E.
(1)試確定CP=3
19、時,點E的位置;
(2)若設CP=x(x>0),BE=y(tǒng)(y>0),試寫出y關于自變量x的函數(shù)關系式;
(3)若在線段BC上能找到不同的兩點P1,P2,使按上述作法得到的點E都與點A重合,試求出此時a的取值范圍.
【答案與解析】
解:(1)作DF⊥BC,F(xiàn)為垂足.
當CP=3時,四邊形ADFB是矩形,則CF=3.
∴點P與點F重合.
又∵BF⊥FD,
∴此時點E與點B重合.
(2)(i)當點P在BF上(不與B,F(xiàn)重合)時,(見圖(a))
∵∠EPB+∠DPF=90°,∠EPB+∠PEB=90°,
∴∠DPF=∠
20、PEB.
∴Rt△PEB∽△ARt△DPF.
∴. ①
又∵ BE=y(tǒng),BP=12-x,F(xiàn)P=x-3,F(xiàn)D=a,代入①式,得
∴,整理,
得 ②
(ii)當點P在CF上(不與C,F(xiàn)重合)時,(見上圖(b))同理可求得.
由FP=3-x得.
∴
(3)解法一:當點E與A重合時,y=EB=a,此時點P在線段BF上.
由②式得.
整理得. ③
∵在線段BC上能找到兩個不同的點P1與P2滿足條件,
∴方程③有兩個不相等的正實根.
∴△=(-15)2-4×(36+a2)>0.
解得.
又∵a>0,
∴.
21、 解法二:當點E與A重合時,
∵∠APD=90°,
∴點P在以AD為直徑的圓上.設圓心為M,則M為AD的中點.
∵在線段BC上能找到兩個不同的點P1與P2滿足條件,
∴線段BC與⊙M相交.即圓心M到BC的距離d滿足. ④
又∵AD∥BC,
∴d=a.
∴由④式得.
【典例7】點A,B分別是兩條平行線m,n上任意兩點,在直線n上找一點C,使BC=k·AB.連接AC,在直線AC上任取一點E,作∠BEF=∠ABC,EF交直線m于點F.
(1)如圖(a),當k=1時,探究線段EF與EB的關系,并加以說明;
說明:
①如果你經過反復探索沒
22、有解決問題,請寫出探索過程(要求至少寫三步);
②在完成①之后,可以自己添加條件(添加的條件限定為∠ABC為特殊角),在圖(b)中補全圖形,完成證明.
(2)如圖(c),若∠ABC=90°,k≠l,探究線段EF與EB的關系,并說明理由.
【答案與解析】
解:(1)EF=EB.
證明:如圖(d),以E為圓心,EA為半徑畫弧交直線m于點M,連接EM.
∴EM=EA,∴∠EMA=∠EAM.
∵BC=k·AB,k=1,
∴BC=AB.
∴∠CAB=∠ACB.
∵m∥n,∴∠MAC=∠ACB,∠FAB=∠ABC.
∴∠MAC=∠CAB.
∴
23、∠CAB=∠EMA.
∵∠BEF=∠ABC,
∴∠BEF=∠FAB.
∵∠AHF=∠EHB,
∴∠AFE=∠ABE.
∴△AEB≌△MEF.
∴EF=EB.
探索思路:如上圖(a),∵BC=k·AB,k=1,
∴BC=AB.
∴∠CAB=∠ACB.
∵m∥n,∴∠MAC=∠ACB.
添加條件:∠ABC=90°.
證明:如圖(e),在直線m上截取AM=AB,連接ME.
∵ BC=k·AB,k=1,
∴ BC=AB.
∵ ∠ABC=90°,
∴ ∠CAB=∠ACB=45°.
∵ m∥n
24、,
∴ ∠MAE=∠ACB=∠CAB=45°,∠FAB=90°.
∵ AE=AE,∴△MAE∽△BAE.
∴ EM=EB,∠AME=∠ABE.
∵ ∠BEF=∠ABC=90°,
∴ ∠FAB+∠BEF=180°.
又∵ ∠ABE+∠EFA=180°,
∴ ∠EMF=∠EFA.
∴ EM=EF.
∴ EF=EB.
(2)EF=EB.
說明:如圖(f),過點E作EM⊥m,EN⊥AB,垂足為M,N.
∴ ∠EMF=∠ENA=∠ENB=90°.
∵ m∥n,∠ABC=90°,
∴ ∠MAB=90°.
∴ 四邊形MENA為矩形.
∴ ME=NA,∠MEN=90°.
∵∠BEF=∠ABC=90°.
∴∠MEF=∠NEB.
∴△MEF∽△NEB.
∴,
∴
在Rt△ANE和Rt△ABC中,
,
∴.
初中數(shù)學中考備課必備