中考数学冲刺满分计划压轴集训测试三
一、选择题
1.(2023·锦州)如图,在中,,,,在中,,,与在同一条直线上,点C与点E重合.以每秒1个单位长度的速度沿线段所在直线向右匀速运动,当点B运动到点F时,停止运动.设运动时间为t秒,与重叠部分的面积为S,则下列图象能大致反映S与t之间函数关系的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】动点问题的函数图象
【解析】【解答】解:如图,过点D作DH⊥EF于点H,
∵DE=DF=5,EF=8,
∴EH=FH=EF=4,
∴;
①当0≤t<4时,如图,重叠部分为△EPQ,此时EQ=t,PQ∥DH,
∴△EPQ∽△EDH,
∴,即,
∴,
∴;
②当4≤t<8时,如图,重叠部分为四边形POC'B',此时CC'=t,PB'∥DE,
∴B'F=BC+CF-BB'=12-t,CF=8-t,
∵PB'∥DE,
∴△PB'F∽△DCF,
∴,
又∵S△DCF=×8×3=12,
∴,
∵DH⊥BC,∠AB'C'=90°,
∴AC'∥DH,
∴△C'QF∽△HFD,
∴,即,
∴,
∴;
③当8<t≤12时,如图,重叠部分为△PFB',此时BB'=CC'=t,PB'∥DE,
∴B'F=BC+CF-BB'=12-t,
∵PB'∥DE,
∴△PB'F∽△DCF,
∴,即,
∴,
综上
∴函数分为三段,第一段是开口向上的抛物线,第二段是开口向下的抛物线,第三段又是开口向上的抛物线,
∴符合题意得函数图象是A选项.
故答案为:A.
【分析】首先根据等腰三角形的三线合一得出EH=FH=EF=4,然后根据勾股定理算出DH的长;然后分类讨论:①当0≤t<4时,如图,重叠部分为△EPQ,此时EQ=t,PQ∥DH,判断出△EPQ∽△EDH,根据相似三角形对应边成比例用含t的式子表示出PQ,进而根据三角形面积计算公式表示出S;②当4≤t<8时,如图,重叠部分为四边形POC'B',此时CC'=t,PB'∥DE,判断出△PB'F∽△DCF,△C'QF∽△HFD,根据相似三角形面积的比等于相似比的平方表示出△PB'F及△C'FQ的面积,进而根据S=S△PB'F-S△C'QF表示出S;③当8<t≤12时,如图,重叠部分为△PFB',此时BB'=CC'=t,PB'∥DE, 判断出△PB'F∽△DCF,根据相似三角形面积的比等于相似比的平方表示出三角形PB'F的面积,从而根据各段函数图象的开口方向判断得出答案.
2.(2023·盘锦)如图,四边形ABCD是矩形,,,点P是边AD上一点不与点A,D重合,连接PB,PC,点M,N分别是PB,PC的中点,连接MN,AM,DN,点E在边AD上,,则的最小值是( )
A. B.3 C. D.
【答案】C
【知识点】平行四边形的判定与性质;矩形的性质;轴对称的应用-最短距离问题;直角三角形斜边上的中线
【解析】【解答】解:如图,作点C关于AD的对称点C',连接BC'、PC',
∴PC=PC',CD=C'D=,
∴PC+PB=PC'+PB,
∴当B、P、C'三点在同一直线上时,BP+PC'=BC'最小,此时BC'=;
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠BAD=∠ADC=90°,AD∥BC,
∵点M、N分别是BP、CP的中点,
∴AM=BP,DN=PC,MN∥BC,
∴MN∥AD,
又∵DN∥ME,
∴四边形MNED是平行四边形,
∴DN=ME,
∴AM+ME=AM+DN=(BP+PC),
∴要求AM+ME的最小值,就是求BP+PC的最小值,
∴AM+ME=AM+DN=(BP+PC)=.
故答案为:C.
【分析】作点C关于AD的对称点C',连接BC'、PC',由轴对称性质得PC=PC',CD=C'D=,则PC+PB=PC'+PB,B、P、C'三点在同一直线上时,BP+PC'=BC'最小,在Rt△BCC'中,利用勾股定理算出BC';由矩形性质得∠BAD=∠ADC=90°,AD∥BC,由直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半得AM=BP,DN=PC,由三角形中位线定理得MN∥BC,由平行于同一直线的两条直线互相平行得MN∥AD,由两组对边分别平行得四边形是平行四边形得四边形MNED是平行四边形,由平行四边形的对边相等得DN=ME,可推出AM+ME=AM+DN=(BP+PC),故要求AM+ME的最小值,就是求BP+PC的最小值,从而即可求出答案.
二、填空题
3.(2023·盘锦)如图,四边形ABCD是矩形,,,点E为边BC的中点,点F为边AD上一点,将四边形ABEF沿EF折叠,点A的对应点为点,点B的对应点为点,过点作于点H,若,则FD的长是 .
【答案】
【知识点】等腰三角形的判定与性质;勾股定理;矩形的判定与性质;翻折变换(折叠问题);相似三角形的判定与性质
【解析】【解答】解:如图,设B'E交AD于点G,过点E作EM⊥AD于点M,
∴∠AME=90°,
∵BC=6,点E是BC的中点,
∴BE=BC=3,
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠A=∠B=90°,AD=BC=6,AB=CD=,AD∥BC,
∴四边形ABEM是矩形,∠DFE=∠BEF,
∴ME=AB=,AM=BE=3,∠BEM=90°,
∴ME⊥BC,
由折叠得∠BEF=∠B'EF,BE=B'E=3,
∴∠DFE=∠B'EF,
∴FG=GE,
在Rt△B'EH中,,
∵ME⊥BC,B'H⊥BC,
∴B'H∥ME,
∴∠EB'H=∠B'EH,
∴△MEG∽△HB'E,
∴,即,
∴,,
∴FM=FG-MG=,
∴AF=AM-FM=,
∴FD=AD-AF=.
故答案为:.
【分析】设B'E交AD于点G,过点E作EM⊥AD于点M,由矩形性质得∠A=∠B=90°,AD=BC=6,AB=CD=,AD∥BC,进而根据三个角是直角的四边形是矩形得四边形ABEM是矩形,则ME=AB=,AM=BE=3,∠BEM=90°,根据中点的性质及平行线的性质可推出∠DFE=∠B'EF,由等角对等边得FG=GE;在Rt△B'EH中,由勾股定理算出EH,然后根据有两组角对应相等的两个三角形相似判断出△MEG∽△HB'E,由相似三角形对应边成比例可求出EG、MG,进而根据线段的和差可解决此题.
4.(2024·顺城模拟)如图,在中,,,,点D为边上一点(不与A,B重合),点E为的中点,将沿翻折,得到,连接,当以点D,E,B,F为顶点的四边形为平行四边形时,的长为 .
【答案】或
【知识点】勾股定理;平行四边形的性质;翻折变换(折叠问题);锐角三角函数的定义
【解析】【解答】解:∵在中,,,,
∴,
根据勾股定理得:,
分类讨论:
①四边形为平行四边形,
由翻折可知,,
∵四边形为平行四边形,
∴,
∴.
②四边形为平行四边形,
由翻折可知,,
∵点E为的中点,
∴,
∵四边形为平行四边形,,
∴,
∴,
∴,
在中,
,
解得:,
∴;
综上所述,的长为或,
故答案为:或.
【分析】先利用勾股定理求出,然后分类讨论:①四边形为平行四边形,②四边形为平行四边形,由折叠的性质及勾股定理分别求解即可.
5.(2024·坪山模拟)如图,E是菱形边BC上一点,,把绕点E顺时针旋转 得到交于点G,,则 .
【答案】
【知识点】含30°角的直角三角形;菱形的性质;相似三角形的判定;旋转的性质;相似三角形的性质-对应边
【解析】【解答】证明:,,
,
,
∴.
连结交于,过作的平行线交于.连接
菱形中,,,
,
,互相垂直平分,
,
,
.
,
.
,
,
∴,
,
,
,
,
,
,
,
,,
,
,
即
,
∴
∴
∵
∴
∴
∴
解得
故答案为:
【分析】根据相似三角形判定定理可得,连结交于,过作的平行线交于.连接,根据菱形性质可得,,,,互相垂直平分,则,再根据勾股定理可得OA,再根据相似三角形性质可得,根据相似三角形判定定理可得,则,即,再根据直线平行性质可得,则,再根据含30°角的直角三角形性质及勾股定理可得,,再根据边之间的关系可得,再根据相似三角形判定定理可得,则代值计算即可求出答案.
三、证明题
6.(2025·长沙模拟)定义:若一次函数和反比例函数交于两点和,满足,则称为一次函数和反比例函数的“属合成”函数.
(1)试判断一次函数与是否存在“属合成”函数?若存在,求出的值及“属合成”函数;若不存在,请说明理由;
(2)已知一次函数与反比例函数交于两点,它们的“属合成”函数为,若点在直线上,求的解析式;
(3)如图,若与的“2属合成”函数的图象与轴交于两点(在点左侧),它的顶点为,为第三象限的抛物线上一动点,与轴交于点,将线段绕点逆时针旋转得到线段,射线与射线交于点,连接,若,求点的坐标.
【答案】(1)解:根据“属合成”函数的定义,联立方程组得,
解得,或,
∴两函数图象的交点为和,
∵,
∴,
∴,
∴它们存在“属合成”函数,
∵,
∴“属合成”函数解析式为.
(2)解:设一次函数与反比例函数的两个交点为,
∴的解为和,即,
∴,
∵存在“属合成”函数为,
∴,即,
∴,
∴.
①当时,
联立,
解得,
∴,
把点代入解得(舍),
∴;
②当时,
联立,
解得或,
∴,
把点代入,解得或(舍),
∴,
综上可得,的解析式为或.
(3)解:∵与存在“2属合成”函数,
∴根据(2)的计算可得,则,
设其两个根为,
∴,
∴,则,
∴,
∴“2属合成”函数解析式为,
∵的顶点为,
∴,
∴,
如图,作垂线和,
∵将线段绕点逆时针旋转得到线段,
∴,
又,
∴,
设,可求得,
由可求得,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
又,
∴点在以为圆心,为半径的圆上,
设,
,
解得或(舍),
∴.
【知识点】一元二次方程的根与系数的关系(韦达定理);反比例函数与一次函数的交点问题;旋转的性质;二次函数与一次函数的综合应用
【解析】【分析】(1)根据“属合成”函数的定义,联立方程组求解即可;
(2)设两函数图象的交点横坐标为和,根据一元二次方程根与系数的关系得到,根据存在“属合成”函数为,得到,即,可求出,再分类讨论计算即可求解;
(3)根据题意,结合(2)的计算方法得到,“2属合成”函数解析式为,根据二次函数顶点坐标可得,,如图,作垂线和,可证,设,可求得,可证,求出,,点在以为圆心,为半径的圆上,设,根据数量关系列式求解即可.
(1)解:根据“属合成”函数的定义,联立方程组得,
解得,或,
∴两函数图象的交点为和,
∵,
∴,
∴,
∴它们存在“属合成”函数,
∵,
∴“属合成”函数解析式为.
(2)解:设一次函数与反比例函数的两个交点为,
∴的解为和,即,
∴,
∵存在“属合成”函数为,
∴,即,
∴,
∴.
①当时,
联立,
解得,
∴,
把点代入解得(舍),
∴;
②当时,
联立,
解得或,
∴,
把点代入,解得或(舍),
∴,
综上,的解析式为或.
(3)解:∵与存在“2属合成”函数,
∴根据(2)的计算可得,则,设其两个根为,
∴,
∴,则,
∴,
∴“2属合成”函数解析式为,
∵的顶点为,
∴,
∴,
如图,作垂线和,
∵将线段绕点逆时针旋转得到线段,
∴,
又,
∴,
设,可求得,
由可求得,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
又,
∴点在以为圆心,为半径的圆上,
设,
,
解得或(舍),
∴.
四、实践探究题
7.(2024·顺城模拟)(1)【问题初探】
在数学活动课上,赵老师给出如下问题:如图1,是等腰直角三角形,,,点D在上,连接.求证:.
①如图2,小明同学从结论出发给出如下的解题思路:过点C作,垂足为E,在中,,依据,,进行等量变换得出结论.
②如图3,小亮同学从条件出发给出如下的解题思路:过点C作,且,连接,,依据,得到,,在中,,由得出结论.
请你选择一名同学的解题思路,写出证明过程;
(2)【类比分析】
小红同学在深刻感悟前面两名同学的解题思路的基础上发现,当点D在如图4的位置时(1)中的结论还成立,请你写出证明过程;
(3)【学以致用】
赵老师在此基础上提出问题:若(1)中的点D在直线上,当时,画出草图并求出的度数.
【答案】(1)解:过点C作,垂足为E
在中,根据勾股定理得,
.
(2)解:过点C作,垂足为E
在中,根据勾股定理得,
.
(3)解:如图,当点D在上时
,
在中,
如图,当点D在延长线上时
,
在中,
综上所述,的度数为或.
【知识点】勾股定理;锐角三角函数的定义;等腰直角三角形
【解析】【分析】(1)过点C作,垂足为E,根据等腰三角形的性质可得,在中,根据勾股定理得,,结合,即可证明结论;
(2)过点C作,垂足为E,根据等腰三角形的性质可得,在中,根据勾股定理得,,结合,即可证明结论;
(3)分类讨论:当点在上时,当点在延长线上时,根据直角三角形的性质,分别求解即可.
8.(2024九下·辽宁模拟)【问题初探】
(1)如图1,在中,,点E在上(且不与点B,C重合),在的外部作,使,,连接,过点A作,过点D作,DF交于点F,连接.根据以上操作,判断:四边形的形状是_____,_____.
【变换探究】
(2)如图2,将图1中的绕点B逆时针旋转,使点E落在边上,过点A作,过点D作,交于点F,连接,若,求的长.
勤奋小组通过第(1)问的解题经验,尝试连接,猜想为特殊的三角形;
创思小组在勤奋小组的提示下,成功的证明出一对三角形全等,进而求得的长度.
请结合两个小组的解题思路,写出解题过程.
【迁移拓展】
(3)博文小组在第(2)问的基础上进行了如下创新,将图1中的绕点B顺时针旋转,使点D在的右侧,过点A作过点D作,交于点F,连接,并尝试连接,.
他们发现:若,,当四边形为菱形时.可求得的长度.请完成以下问题:
①求的长;
②当点D在左侧时,请直接写出的长.
【答案】(1)平行四边形,;(2);(3)①;②
【知识点】等腰三角形的判定与性质;菱形的性质;旋转的性质;已知余弦值求边长
五、综合题
9.(2023·锦州模拟)如图,已知点D是外接圆上的一点,于G,连接AD,过点B作直线交AC于E,交于F,若点F是弧CD的中点,连接OG,OD,CD.
(1)求证:;
(2)若,试探究与之间的数量关系,并证明.
【答案】(1)证明:,
,
,
;
(2)证明:与之间的数量关系为:.
理由如下:
作于点M,连接OC、DF、CF,
,
,
为CD中点,
,
,
于G,
,
,
,,
,,
,
,
设,则,
,,,
,,,
,
,
,
,
即.
【知识点】圆的综合题
【解析】【分析】(1)利用平行线的性质可得,再结合,即可得到;
(2)作于点M,连接OC、DF、CF,设,则,,,, 得到,再结合,求出,即可得到。
10.(2025·浙江模拟)如图,⊙O是△ABC的外接圆,点D位于⊙O外一点,连接AD,BD,CD,BD交⊙O于点 E,连接CE.已知AB=AC=AD.
(1)如图1,求证:∠ACE=∠ADE.
(2)如图2,BD经过圆心O,AB=2CD.
①求 cos∠BAC 的值;
②若AB=3,求⊙O的半径,
【答案】(1)证明:∵AB=AD,
∴∠ABD=∠ADB,
∵∠ACE=∠ABE,
∴∠ACE=∠ADE.
(2)解:①如图,连接AO,CO,
∵AO=BO=CO,
∴∠OBA=∠OAB=∠OAC=∠OCA,
∵AB=AC,
∴∠AOB=∠AOC.
∴∠OBA=∠OAB=∠BAC.
∵AC=AD,
∴∠ACD=∠ADC.
∵∠ACE=∠ADE,
∴∠ECD=∠EDC=∠BEC.
∵∠BAC=∠BEC,
∴∠OBA=∠OAB=∠ECD=∠EDC.
∴△ABO∽△CDE.
∵AB=2CD,
∴BO=2EC,
∴BE=4EC,
∵BD经过圆心O,
∴BD是⊙O的直径.
∴∠BCE=90°.
∴cos∠BAC=cos∠BEC=
(其他解法提示:如图3,连接AE并延长与CD相交于点G,
可证∠BAC=∠ACG,cos∠BAC=cos∠ACG=)
②如图,延长AO交BC于点F,
∵AB=AC,∠OAB=∠OAC,
∴AF⊥BC.
∴∠AFB=90°,BF=CF.
∵O为BE的中点,
∴FO=.
∵BO=AO=2CE,
∴BF2=BO2-FO2=CE2.
∴BF2=AB2-AF2=9-CE2.
∴CE2=.
∴CE=(舍去),CE=.
∴.
【知识点】求余弦值;相似三角形的判定-AA;相似三角形的性质-对应边;等腰三角形的性质-等边对等角;圆周角定理的推论
【解析】【分析】(1)先根据等边对等角,证明∠ABD=∠ADB, 再根据圆周角定理得出∠ACE=∠ABE,从而可得∠ACE=∠ADE.
(2)①先证明等边对等角,通过证明两对角分别相等,来证明△ABO∽△CDE,列出比例式,可证明BE=4EC, 再求出cos∠BAC;
②先证明AF⊥BC,利用中位线的定理可得FO=,再利用勾股定理可求得CE,从而可求得AO.
1 / 1中考数学冲刺满分计划压轴集训测试三
一、选择题
1.(2023·锦州)如图,在中,,,,在中,,,与在同一条直线上,点C与点E重合.以每秒1个单位长度的速度沿线段所在直线向右匀速运动,当点B运动到点F时,停止运动.设运动时间为t秒,与重叠部分的面积为S,则下列图象能大致反映S与t之间函数关系的是( )
A. B.
C. D.
2.(2023·盘锦)如图,四边形ABCD是矩形,,,点P是边AD上一点不与点A,D重合,连接PB,PC,点M,N分别是PB,PC的中点,连接MN,AM,DN,点E在边AD上,,则的最小值是( )
A. B.3 C. D.
二、填空题
3.(2023·盘锦)如图,四边形ABCD是矩形,,,点E为边BC的中点,点F为边AD上一点,将四边形ABEF沿EF折叠,点A的对应点为点,点B的对应点为点,过点作于点H,若,则FD的长是 .
4.(2024·顺城模拟)如图,在中,,,,点D为边上一点(不与A,B重合),点E为的中点,将沿翻折,得到,连接,当以点D,E,B,F为顶点的四边形为平行四边形时,的长为 .
5.(2024·坪山模拟)如图,E是菱形边BC上一点,,把绕点E顺时针旋转 得到交于点G,,则 .
三、证明题
6.(2025·长沙模拟)定义:若一次函数和反比例函数交于两点和,满足,则称为一次函数和反比例函数的“属合成”函数.
(1)试判断一次函数与是否存在“属合成”函数?若存在,求出的值及“属合成”函数;若不存在,请说明理由;
(2)已知一次函数与反比例函数交于两点,它们的“属合成”函数为,若点在直线上,求的解析式;
(3)如图,若与的“2属合成”函数的图象与轴交于两点(在点左侧),它的顶点为,为第三象限的抛物线上一动点,与轴交于点,将线段绕点逆时针旋转得到线段,射线与射线交于点,连接,若,求点的坐标.
四、实践探究题
7.(2024·顺城模拟)(1)【问题初探】
在数学活动课上,赵老师给出如下问题:如图1,是等腰直角三角形,,,点D在上,连接.求证:.
①如图2,小明同学从结论出发给出如下的解题思路:过点C作,垂足为E,在中,,依据,,进行等量变换得出结论.
②如图3,小亮同学从条件出发给出如下的解题思路:过点C作,且,连接,,依据,得到,,在中,,由得出结论.
请你选择一名同学的解题思路,写出证明过程;
(2)【类比分析】
小红同学在深刻感悟前面两名同学的解题思路的基础上发现,当点D在如图4的位置时(1)中的结论还成立,请你写出证明过程;
(3)【学以致用】
赵老师在此基础上提出问题:若(1)中的点D在直线上,当时,画出草图并求出的度数.
8.(2024九下·辽宁模拟)【问题初探】
(1)如图1,在中,,点E在上(且不与点B,C重合),在的外部作,使,,连接,过点A作,过点D作,DF交于点F,连接.根据以上操作,判断:四边形的形状是_____,_____.
【变换探究】
(2)如图2,将图1中的绕点B逆时针旋转,使点E落在边上,过点A作,过点D作,交于点F,连接,若,求的长.
勤奋小组通过第(1)问的解题经验,尝试连接,猜想为特殊的三角形;
创思小组在勤奋小组的提示下,成功的证明出一对三角形全等,进而求得的长度.
请结合两个小组的解题思路,写出解题过程.
【迁移拓展】
(3)博文小组在第(2)问的基础上进行了如下创新,将图1中的绕点B顺时针旋转,使点D在的右侧,过点A作过点D作,交于点F,连接,并尝试连接,.
他们发现:若,,当四边形为菱形时.可求得的长度.请完成以下问题:
①求的长;
②当点D在左侧时,请直接写出的长.
五、综合题
9.(2023·锦州模拟)如图,已知点D是外接圆上的一点,于G,连接AD,过点B作直线交AC于E,交于F,若点F是弧CD的中点,连接OG,OD,CD.
(1)求证:;
(2)若,试探究与之间的数量关系,并证明.
10.(2025·浙江模拟)如图,⊙O是△ABC的外接圆,点D位于⊙O外一点,连接AD,BD,CD,BD交⊙O于点 E,连接CE.已知AB=AC=AD.
(1)如图1,求证:∠ACE=∠ADE.
(2)如图2,BD经过圆心O,AB=2CD.
①求 cos∠BAC 的值;
②若AB=3,求⊙O的半径,
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】动点问题的函数图象
【解析】【解答】解:如图,过点D作DH⊥EF于点H,
∵DE=DF=5,EF=8,
∴EH=FH=EF=4,
∴;
①当0≤t<4时,如图,重叠部分为△EPQ,此时EQ=t,PQ∥DH,
∴△EPQ∽△EDH,
∴,即,
∴,
∴;
②当4≤t<8时,如图,重叠部分为四边形POC'B',此时CC'=t,PB'∥DE,
∴B'F=BC+CF-BB'=12-t,CF=8-t,
∵PB'∥DE,
∴△PB'F∽△DCF,
∴,
又∵S△DCF=×8×3=12,
∴,
∵DH⊥BC,∠AB'C'=90°,
∴AC'∥DH,
∴△C'QF∽△HFD,
∴,即,
∴,
∴;
③当8<t≤12时,如图,重叠部分为△PFB',此时BB'=CC'=t,PB'∥DE,
∴B'F=BC+CF-BB'=12-t,
∵PB'∥DE,
∴△PB'F∽△DCF,
∴,即,
∴,
综上
∴函数分为三段,第一段是开口向上的抛物线,第二段是开口向下的抛物线,第三段又是开口向上的抛物线,
∴符合题意得函数图象是A选项.
故答案为:A.
【分析】首先根据等腰三角形的三线合一得出EH=FH=EF=4,然后根据勾股定理算出DH的长;然后分类讨论:①当0≤t<4时,如图,重叠部分为△EPQ,此时EQ=t,PQ∥DH,判断出△EPQ∽△EDH,根据相似三角形对应边成比例用含t的式子表示出PQ,进而根据三角形面积计算公式表示出S;②当4≤t<8时,如图,重叠部分为四边形POC'B',此时CC'=t,PB'∥DE,判断出△PB'F∽△DCF,△C'QF∽△HFD,根据相似三角形面积的比等于相似比的平方表示出△PB'F及△C'FQ的面积,进而根据S=S△PB'F-S△C'QF表示出S;③当8<t≤12时,如图,重叠部分为△PFB',此时BB'=CC'=t,PB'∥DE, 判断出△PB'F∽△DCF,根据相似三角形面积的比等于相似比的平方表示出三角形PB'F的面积,从而根据各段函数图象的开口方向判断得出答案.
2.【答案】C
【知识点】平行四边形的判定与性质;矩形的性质;轴对称的应用-最短距离问题;直角三角形斜边上的中线
【解析】【解答】解:如图,作点C关于AD的对称点C',连接BC'、PC',
∴PC=PC',CD=C'D=,
∴PC+PB=PC'+PB,
∴当B、P、C'三点在同一直线上时,BP+PC'=BC'最小,此时BC'=;
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠BAD=∠ADC=90°,AD∥BC,
∵点M、N分别是BP、CP的中点,
∴AM=BP,DN=PC,MN∥BC,
∴MN∥AD,
又∵DN∥ME,
∴四边形MNED是平行四边形,
∴DN=ME,
∴AM+ME=AM+DN=(BP+PC),
∴要求AM+ME的最小值,就是求BP+PC的最小值,
∴AM+ME=AM+DN=(BP+PC)=.
故答案为:C.
【分析】作点C关于AD的对称点C',连接BC'、PC',由轴对称性质得PC=PC',CD=C'D=,则PC+PB=PC'+PB,B、P、C'三点在同一直线上时,BP+PC'=BC'最小,在Rt△BCC'中,利用勾股定理算出BC';由矩形性质得∠BAD=∠ADC=90°,AD∥BC,由直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半得AM=BP,DN=PC,由三角形中位线定理得MN∥BC,由平行于同一直线的两条直线互相平行得MN∥AD,由两组对边分别平行得四边形是平行四边形得四边形MNED是平行四边形,由平行四边形的对边相等得DN=ME,可推出AM+ME=AM+DN=(BP+PC),故要求AM+ME的最小值,就是求BP+PC的最小值,从而即可求出答案.
3.【答案】
【知识点】等腰三角形的判定与性质;勾股定理;矩形的判定与性质;翻折变换(折叠问题);相似三角形的判定与性质
【解析】【解答】解:如图,设B'E交AD于点G,过点E作EM⊥AD于点M,
∴∠AME=90°,
∵BC=6,点E是BC的中点,
∴BE=BC=3,
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠A=∠B=90°,AD=BC=6,AB=CD=,AD∥BC,
∴四边形ABEM是矩形,∠DFE=∠BEF,
∴ME=AB=,AM=BE=3,∠BEM=90°,
∴ME⊥BC,
由折叠得∠BEF=∠B'EF,BE=B'E=3,
∴∠DFE=∠B'EF,
∴FG=GE,
在Rt△B'EH中,,
∵ME⊥BC,B'H⊥BC,
∴B'H∥ME,
∴∠EB'H=∠B'EH,
∴△MEG∽△HB'E,
∴,即,
∴,,
∴FM=FG-MG=,
∴AF=AM-FM=,
∴FD=AD-AF=.
故答案为:.
【分析】设B'E交AD于点G,过点E作EM⊥AD于点M,由矩形性质得∠A=∠B=90°,AD=BC=6,AB=CD=,AD∥BC,进而根据三个角是直角的四边形是矩形得四边形ABEM是矩形,则ME=AB=,AM=BE=3,∠BEM=90°,根据中点的性质及平行线的性质可推出∠DFE=∠B'EF,由等角对等边得FG=GE;在Rt△B'EH中,由勾股定理算出EH,然后根据有两组角对应相等的两个三角形相似判断出△MEG∽△HB'E,由相似三角形对应边成比例可求出EG、MG,进而根据线段的和差可解决此题.
4.【答案】或
【知识点】勾股定理;平行四边形的性质;翻折变换(折叠问题);锐角三角函数的定义
【解析】【解答】解:∵在中,,,,
∴,
根据勾股定理得:,
分类讨论:
①四边形为平行四边形,
由翻折可知,,
∵四边形为平行四边形,
∴,
∴.
②四边形为平行四边形,
由翻折可知,,
∵点E为的中点,
∴,
∵四边形为平行四边形,,
∴,
∴,
∴,
在中,
,
解得:,
∴;
综上所述,的长为或,
故答案为:或.
【分析】先利用勾股定理求出,然后分类讨论:①四边形为平行四边形,②四边形为平行四边形,由折叠的性质及勾股定理分别求解即可.
5.【答案】
【知识点】含30°角的直角三角形;菱形的性质;相似三角形的判定;旋转的性质;相似三角形的性质-对应边
【解析】【解答】证明:,,
,
,
∴.
连结交于,过作的平行线交于.连接
菱形中,,,
,
,互相垂直平分,
,
,
.
,
.
,
,
∴,
,
,
,
,
,
,
,
,,
,
,
即
,
∴
∴
∵
∴
∴
∴
解得
故答案为:
【分析】根据相似三角形判定定理可得,连结交于,过作的平行线交于.连接,根据菱形性质可得,,,,互相垂直平分,则,再根据勾股定理可得OA,再根据相似三角形性质可得,根据相似三角形判定定理可得,则,即,再根据直线平行性质可得,则,再根据含30°角的直角三角形性质及勾股定理可得,,再根据边之间的关系可得,再根据相似三角形判定定理可得,则代值计算即可求出答案.
6.【答案】(1)解:根据“属合成”函数的定义,联立方程组得,
解得,或,
∴两函数图象的交点为和,
∵,
∴,
∴,
∴它们存在“属合成”函数,
∵,
∴“属合成”函数解析式为.
(2)解:设一次函数与反比例函数的两个交点为,
∴的解为和,即,
∴,
∵存在“属合成”函数为,
∴,即,
∴,
∴.
①当时,
联立,
解得,
∴,
把点代入解得(舍),
∴;
②当时,
联立,
解得或,
∴,
把点代入,解得或(舍),
∴,
综上可得,的解析式为或.
(3)解:∵与存在“2属合成”函数,
∴根据(2)的计算可得,则,
设其两个根为,
∴,
∴,则,
∴,
∴“2属合成”函数解析式为,
∵的顶点为,
∴,
∴,
如图,作垂线和,
∵将线段绕点逆时针旋转得到线段,
∴,
又,
∴,
设,可求得,
由可求得,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
又,
∴点在以为圆心,为半径的圆上,
设,
,
解得或(舍),
∴.
【知识点】一元二次方程的根与系数的关系(韦达定理);反比例函数与一次函数的交点问题;旋转的性质;二次函数与一次函数的综合应用
【解析】【分析】(1)根据“属合成”函数的定义,联立方程组求解即可;
(2)设两函数图象的交点横坐标为和,根据一元二次方程根与系数的关系得到,根据存在“属合成”函数为,得到,即,可求出,再分类讨论计算即可求解;
(3)根据题意,结合(2)的计算方法得到,“2属合成”函数解析式为,根据二次函数顶点坐标可得,,如图,作垂线和,可证,设,可求得,可证,求出,,点在以为圆心,为半径的圆上,设,根据数量关系列式求解即可.
(1)解:根据“属合成”函数的定义,联立方程组得,
解得,或,
∴两函数图象的交点为和,
∵,
∴,
∴,
∴它们存在“属合成”函数,
∵,
∴“属合成”函数解析式为.
(2)解:设一次函数与反比例函数的两个交点为,
∴的解为和,即,
∴,
∵存在“属合成”函数为,
∴,即,
∴,
∴.
①当时,
联立,
解得,
∴,
把点代入解得(舍),
∴;
②当时,
联立,
解得或,
∴,
把点代入,解得或(舍),
∴,
综上,的解析式为或.
(3)解:∵与存在“2属合成”函数,
∴根据(2)的计算可得,则,设其两个根为,
∴,
∴,则,
∴,
∴“2属合成”函数解析式为,
∵的顶点为,
∴,
∴,
如图,作垂线和,
∵将线段绕点逆时针旋转得到线段,
∴,
又,
∴,
设,可求得,
由可求得,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
又,
∴点在以为圆心,为半径的圆上,
设,
,
解得或(舍),
∴.
7.【答案】(1)解:过点C作,垂足为E
在中,根据勾股定理得,
.
(2)解:过点C作,垂足为E
在中,根据勾股定理得,
.
(3)解:如图,当点D在上时
,
在中,
如图,当点D在延长线上时
,
在中,
综上所述,的度数为或.
【知识点】勾股定理;锐角三角函数的定义;等腰直角三角形
【解析】【分析】(1)过点C作,垂足为E,根据等腰三角形的性质可得,在中,根据勾股定理得,,结合,即可证明结论;
(2)过点C作,垂足为E,根据等腰三角形的性质可得,在中,根据勾股定理得,,结合,即可证明结论;
(3)分类讨论:当点在上时,当点在延长线上时,根据直角三角形的性质,分别求解即可.
8.【答案】(1)平行四边形,;(2);(3)①;②
【知识点】等腰三角形的判定与性质;菱形的性质;旋转的性质;已知余弦值求边长
9.【答案】(1)证明:,
,
,
;
(2)证明:与之间的数量关系为:.
理由如下:
作于点M,连接OC、DF、CF,
,
,
为CD中点,
,
,
于G,
,
,
,,
,,
,
,
设,则,
,,,
,,,
,
,
,
,
即.
【知识点】圆的综合题
【解析】【分析】(1)利用平行线的性质可得,再结合,即可得到;
(2)作于点M,连接OC、DF、CF,设,则,,,, 得到,再结合,求出,即可得到。
10.【答案】(1)证明:∵AB=AD,
∴∠ABD=∠ADB,
∵∠ACE=∠ABE,
∴∠ACE=∠ADE.
(2)解:①如图,连接AO,CO,
∵AO=BO=CO,
∴∠OBA=∠OAB=∠OAC=∠OCA,
∵AB=AC,
∴∠AOB=∠AOC.
∴∠OBA=∠OAB=∠BAC.
∵AC=AD,
∴∠ACD=∠ADC.
∵∠ACE=∠ADE,
∴∠ECD=∠EDC=∠BEC.
∵∠BAC=∠BEC,
∴∠OBA=∠OAB=∠ECD=∠EDC.
∴△ABO∽△CDE.
∵AB=2CD,
∴BO=2EC,
∴BE=4EC,
∵BD经过圆心O,
∴BD是⊙O的直径.
∴∠BCE=90°.
∴cos∠BAC=cos∠BEC=
(其他解法提示:如图3,连接AE并延长与CD相交于点G,
可证∠BAC=∠ACG,cos∠BAC=cos∠ACG=)
②如图,延长AO交BC于点F,
∵AB=AC,∠OAB=∠OAC,
∴AF⊥BC.
∴∠AFB=90°,BF=CF.
∵O为BE的中点,
∴FO=.
∵BO=AO=2CE,
∴BF2=BO2-FO2=CE2.
∴BF2=AB2-AF2=9-CE2.
∴CE2=.
∴CE=(舍去),CE=.
∴.
【知识点】求余弦值;相似三角形的判定-AA;相似三角形的性质-对应边;等腰三角形的性质-等边对等角;圆周角定理的推论
【解析】【分析】(1)先根据等边对等角,证明∠ABD=∠ADB, 再根据圆周角定理得出∠ACE=∠ABE,从而可得∠ACE=∠ADE.
(2)①先证明等边对等角,通过证明两对角分别相等,来证明△ABO∽△CDE,列出比例式,可证明BE=4EC, 再求出cos∠BAC;
②先证明AF⊥BC,利用中位线的定理可得FO=,再利用勾股定理可求得CE,从而可求得AO.
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