长沙市湖南师大附中中考数学期末几何综合压轴题易错汇编Word格式.docx
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(2)根据M为A'
B'
的中点,即可得出∠A=∠A'
CM,进而得到PB=,依据tan∠BQC=tan∠A=,即可得到BQ=BC×
=2,进而得出PQ=PB+BQ=;
(3)依据S四边形PA'
B′Q=S△PCQ-S△A'
CB'
=S△PCQ-,即可得到S四边形PA'
B′Q最小,即S△PCQ最小,而S△PCQ=PQ×
BC=PQ,利用几何法或代数法即可得到S△PCQ的最小值=3,S四边形PA'
B′Q=3-.
【详解】
解
(1)由旋转得:
,
,,
(2)因为M是中点,所以,
,
.
∵∠PCQ=∠PBC=90°
∴∠BQC+∠BPC=∠BCP+∠BPC=90°
∴∠BQC=∠BCP=∠A,
(3),
最小,即最小,
取PQ的中点G,
,即PQ=2CG,
当最小时,最小,
,与重合,最小,
∵的最小值为,.
【点睛】
本题属于四边形综合题,主要考查了旋转的性质,解直角三角形以及直角三角形的性质的综合运用,解题时注意:
旋转变换中,对应点到旋转中心的距离相等;
对应点与旋转中心所连线段的夹角等于旋转角;
旋转前、后的图形全等.
2.(基础巩固)
(1)如图1,在中,M是的中点,过B作,交的延长线于点D.求证:
(尝试应用)
(2)在
(1)的情况下载线段上取点E(如图2),已知,,,求;
(拓展提高)(3)如图3,菱形中,点P在对角线上,且,点E为线段上一点,.若,,求菱形的边长.
(1)证明见解析;
(3).
(1)证明,即可求解;
(2)过点B作于点H,得到,进而求解;
(3)延长交于G,交延长线于F,连结,可得,所以,设菱形边长为,进而可得出结论.
解:
(1)证明:
,,
是的中点,
(2)由
(1)得,
作,垂足为H,如图所示:
在中,
(3)延长交于G,交延长线于F,连结,
如图所示:
过作于由
,
设菱形边长为,
在和中,
即,
解得(舍负),
菱形的边长为.
本题考查四边形综合题,主要考查了菱形的性质、相似三角形的判定与性质,解直角三角形、勾股定理的运用,正确作出辅助线是解题的关键.
3.定义:
有一组对角互补的四边形叫做“对补四边形”,例如,四边形中,若或,则四边形是“对补四边形”.
(概念理解)
(1)如图1,四边形是“对补四边形”.
①若,则________;
②若.且时.则_______;
(拓展提升)
(2)如图,四边形是“对补四边形”,当,且时,图中之间的数量关系是,并证明这种关系;
(类比应用)(3)如图3,在四边形中,平分;
①求证:
四边形是“对补四边形”;
②如图4,连接,当,且时,求的值.
(1)①,②;
(2),理由见解析;
(3)①见解析,②.
(1)①根据“对补四边形”的定义,结合,即可求得答案;
②根据“对补四边形”的定义,由,得,再利用勾股定理即可求得答案;
(2)延长至点,使得,连接,根据“对补四边形”的定义,可证明,继而证明,从而可得结论;
(3)①过点作于点,于点,则,可证,进而可证四边形是“对补四边形”;
②设,则根据,再运用建立方程,解方程即可求得.
(1),
设,
根据“对补四边形”的定义,
解得,
故答案为:
②如图1,连接,
在中
(2),理由如下:
如图2,延长至点,使得,连接,
四边形是“对补四边形”,
(3)①证明:
如图3,过点作于点,于点,
则,
平分,
与互补,
②由①可知四边形是“对补四边形”,
设,则
整理得:
解得:
在中,,
本题考查了勾股定理,四边形内角和定理,全等三角形的性质与判定,解一元二次方程,三角函数的定义等知识,熟练掌握勾股定理和全等三角形的判定和性质,准确理解新定义是解题的关键.
4.我们定义:
有一组邻角相等的凸四边形叫做“等邻角四边形”
(1)概念理解:
请你根据上述定义举一个等邻角四边形的例子;
(2)问题探究;
如图1,在等邻角四边形ABCD中,∠DAB=∠ABC,AD,BC的中垂线恰好交于AB边上一点P,连结AC,BD,试探究AC与BD的数量关系,并说明理由;
(3)应用拓展;
如图2,在Rt△ABC与Rt△ABD中,∠C=∠D=90°
,BC=BD=3,AB=5,将Rt△ABD绕着点A顺时针旋转角α(0°
<∠α<∠BAC)得到Rt△AB′D′(如图3),当凸四边形AD′BC为等邻角四边形时,求出它的面积.
(1)矩形或正方形;
(2)AC=BD,理由见解析;
(3)10或12﹣.
(1)矩形或正方形邻角相等,满足“等邻角四边形”条件;
(2)AC=BD,理由为:
连接PD,PC,如图1所示,根据PE、PF分别为AD、BC的垂直平分线,得到两对角相等,利用等角对等角得到两对角相等,进而确定出∠APC=∠DPB,利用SAS得到三角形ACB与三角形DPB全等,利用全等三角形对应边相等即可得证;
(3)分两种情况考虑:
(i)当∠AD′B=∠D′BC时,延长AD′,CB交于点E,如图3(i)所示,由S四边形ACBD′=S△ACE﹣S△BED′,求出四边形ACBD′面积;
(ii)当∠D′BC=∠ACB=90°
时,过点D′作D′E⊥AC于点E,如图3(ii)所示,由S四边形ACBD′=S△AED′+S矩形ECBD′,求出四边形ACBD′面积即可.
连接PD,PC,如图1所示:
∵PE是AD的垂直平分线,PF是BC的垂直平分线,
∴PA=PD,PC=PB,
∴∠PAD=∠PDA,∠PBC=∠PCB,
∴∠DPB=2∠PAD,∠APC=2∠PBC,
即∠PAD=∠PBC,
∴∠APC=∠DPB,
∴△APC≌△DPB(SAS),
∴AC=BD;
(i)当∠AD′B=∠D′BC时,延长AD′,CB交于点E,如图3(i)所示,
∴∠ED′B=∠EBD′,
∴EB=ED′,
设EB=ED′=x,由勾股定理得:
42+(3+x)2=(4+x)2,解得:
x=4.5,
过点D′作D′F⊥CE于F,
∴D′F∥AC,
∴△ED′F∽△EAC,
∴,
D′F=,
∴S△ACE=AC×
EC=×
4×
(3+4.5)=15;
S△BED′=BE×
D′F=×
4.5×
=,
则S四边形ACBD′=S△ACE﹣S△BED′=15﹣=10;
时,过点D′作D′E⊥AC于点E,如图3(ii)所示,
∴四边形ECBD′是矩形,
∴ED′=BC=3,
在Rt△AED′中,根据勾股定理得:
AE=,
∴S△AED′=AE×
ED′=×
×
3=,S矩形ECBD′=CE×
CB=(4﹣)×
3=12﹣3,
则S四边形ACBD′=S△AED′+S矩形ECBD′=+12﹣3=12﹣.
此题是四边形综合题,主要考查了“等邻角四边形”的理解,三角形,四边形的内角和定理,角平分线的意义,勾股定理,旋转的性质,相似三角形的性质和判定,理解“等邻角四边形”的定义是解本题的关键,分类讨论是解本题的难点,是一道中考常考题.
5.[探究函数的图象与性质]
(1)函数的自变量的取值范围是;
(2)下列四个函数图象中函数的图象大致是;
(3)对于函数,求当时,的取值范围.
请将下列的求解过程补充完整.
∵
∴
∴.
[拓展运用]
(4)若函数,则的取值范围.
(1);
(2)C;
(3)4,4;
(4)
试题分析:
本题的⑴问抓住函数是由分式给定的,所以抓住是分母不为0,即可确定自变量的取值范围.本题的⑵问结合第⑴问中的,即或进行分类讨论函数值的大致取值范围,即可得到函数的大致图象.本题的第⑶问根据函数的配方逆向展开即推出“()”应填写“常数”部分,再根据配方情况可以得到当当时,的取值范围.本题的⑷问现将函数改写为的形式,再按⑶的形式进行配方变形即可求的取值范围.
试题解析:
(1)由于函数是分式给定的,所要满足分母不为0,所以.
故填:
.
(2)即或;
当时,的值是正数,此时画出的图象只能在第一象限;
当时,的值是负数,此时画出的图象只能在第三象限;
所以函数的图象只在直角坐标系的一、三象限.故其大致图象应选C.
(3)∵,
∴.
故分别填:
(4)∵(这里隐含有首先是正数)
∴.
6.已知四边形ABCD中,E、F分别是AB、AD边上的点,DE与CF交于点G.
问题发现
如图,若四边形ABCD是矩形,且于G,,填空:
______;
当矩形ABCD是正方形时,______;
拓展探究
如图,若四边形ABCD是平行四边形,试探究:
当与满足什么关系时,成立?
并证明你的结论;
解决问题
如图,若于G,请直接写出的值.
(1)①,②1;
(2)当+=180°
时,成立,理由见解析;
(3).
(1)根据矩形的性质先一步证明△AED~△DFC,然后进一步利用相似三角形性质求解即可;
(2)在AD的延长线上取一点M,使得CM=CF,则∠CMD=∠CFM,通过证明△ADE~△DCM进一步求解即可;
(3)过C点作CN⊥AD于N点,CM⊥AB交AB延长线于M点,连接BD,先证明△BAD≌△BCD,然后进一步证明△BCM~△DCN,再结合勾股定理求出CN,最终通过证明△AED~△NFC进一步求解即可.
(1)∵四边形ABCD为矩形,
∴∠A=∠FDC=90°
,AB=CD,
∵CF⊥DE,
∴∠DGF=90°
∴∠ADE+∠CFD=90°
∠ADE+∠AED=90°
∴∠CFD=∠AED,
∵∠A=∠CDF,
∴△AED~△DFC,
∴①,②若四边形ABCD为正方形,,
①,②1;
时,成立,理由如下:
如图,在AD的延长线上取一点M,使得CM=CF,则∠CMD=∠CFM,
∵四边形ABCD为平行四边形,
∴AB∥CD,AD∥BC,
∴∠A=∠CDM,
∵∠B+∠EGC=180°
∴∠BEG+∠FCB=180°
∵∠BEG+∠