2017-2021年湖南中考数学真题分类汇编之图形的性质
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2017-2021年湖南中考数学真题分类汇编之图形的性质
一.选择题(共14小题)
1.(2020•益阳)如图,在△ABC中,AC的垂直平分线交AB于点D,CD平分∠ACB,若∠A=50°,则∠B的度数为( )
A.25° B.30° C.35° D.40°
2.(2021•益阳)如图,AB∥CD,△ACE为等边三角形,∠DCE=40°,则∠EAB等于( )
A.40° B.30° C.20° D.15°
3.(2021•永州)如图,在△ABC中,AB=AC,分别以点A,B为圆心,大于AB的长为半径画弧,两弧相交于点M和点N,作直线MN分别交BC、AB于点D和点E,若∠B=50°,则∠CAD的度数是( )
A.30° B.40° C.50° D.60°
4.(2021•张家界)如图,正方形ABCD内的图形来自中国古代的太极图,正方形内切圆中的黑色部分和白色部分关于正方形的中心成中心对称,设正方形ABCD的面积为S,黑色部分面积为S1,则S1:S的比值为( )
A. B. C. D.
5.(2021•岳阳)将一副直角三角板按如图方式摆放,若直线a∥b,则∠1的大小为( )
A.45° B.60° C.75° D.105°
6.(2019•娄底)如图,⊙O的半径为2,双曲线的解析式分别为y=,则阴影部分的面积是( )
A.4π B.3π C.2π D.π
7.(2021•湘潭)如图,BC为⊙O的直径,弦AD⊥BC于点E,直线l切⊙O于点C,延长OD交l于点F,若AE=2,∠ABC=22.5°,则CF的长度为( )
A.2 B.2 C.2 D.4
8.(2021•长沙)如图,AB∥CD,EF分别与AB,CD交于点G,H,∠AGE=100°,则∠DHF的度数为( )
A.100° B.80° C.50° D.40°
9.(2021•株洲)如图所示,四边形ABCD是平行四边形,点E在线段BC的延长线上,若∠DCE=132°,则∠A=( )
A.38° B.48° C.58° D.66°
10.(2021•湘西州)如图,面积为18的正方形ABCD内接于⊙O,则的长度为( )
A.9π B.π C.π D.π
11.(2021•株洲)如图所示,在正六边形ABCDEF内,以AB为边作正五边形ABGHI,则∠FAI=( )
A.10° B.12° C.14° D.15°
12.(2019•永州)下列说法正确的是( )
A.有两边和一角分别相等的两个三角形全等
B.有一组对边平行,且对角线相等的四边形是矩形
C.如果一个角的补角等于它本身,那么这个角等于45°
D.点到直线的距离就是该点到该直线的垂线段的长度
13.(2019•郴州)我国古代数学家刘徽将勾股形(古人称直角三角形为勾股形)分割成一个正方形和两对全等的三角形,如图所示,已知∠A=90°,BD=4,CF=6,则正方形ADOF的边长是( )
A. B.2 C. D.4
14.(2021•娄底)如图,直角坐标系中,以5为半径的动圆的圆心A沿x轴移动,当⊙A与直线l:y=x只有一个公共点时,点A的坐标为( )
A.(﹣12,0) B.(﹣13,0) C.(±12,0) D.(±13,0)
二.填空题(共6小题)
15.(2020•湘西州)若一个多边形的内角和是外角和的两倍,则该多边形的边数是 .
16.(2019•娄底)如图,C、D两点在以AB为直径的圆上,AB=2,∠ACD=30°,则AD= .
17.(2019•邵阳)公元3世纪初,中国古代数学家赵爽注《周髀算经》时,创造了“赵爽弦图”.如图,设勾a=6,弦c=10,则小正方形ABCD的面积是 .
18.(2019•湘潭)如图,在四边形ABCD中,若AB=CD,则添加一个条件 ,能得到平行四边形ABCD.(不添加辅助线,任意添加一个符合题意的条件即可)
19.(2020•张家界)如图,∠AOB的一边OA为平面镜,∠AOB=38°,一束光线(与水平线OB平行)从点C射入经平面镜反射后,反射光线落在OB上的点E处,则∠DEB的度数是 度.
20.(2020•怀化)如图,在△ABC和△ADC中,AB=AD,BC=DC,∠B=130°,则∠D= °.
三.解答题(共4小题)
21.(2021•湘潭)如图,矩形ABCD中,E为边BC上一点,将△ABE沿AE翻折后,点B恰好落在对角线AC的中点F上.
(1)证明:△AEF≌△CEF;
(2)若AB=,求折痕AE的长度.
22.(2020•娄底)如图,▱ABCD中,BC=2AB,AB⊥AC,分别在边BC、AD上的点E与点F关于AC对称,连接EF、AE、CF、DE.
(1)试判定四边形AECF的形状,并说明理由;
(2)求证:AE⊥DE.
23.(2020•株洲)AB是⊙O的直径,点C是⊙O上一点,连接AC、BC,直线MN过点C,满足∠BCM=∠BAC=α.
(1)如图①,求证:直线MN是⊙O的切线;
(2)如图②,点D在线段BC上,过点D作DH⊥MN于点H,直线DH交⊙O于点E、F,连接AF并延长交直线MN于点G,连接CE,且CE=,若⊙O的半径为1,cosα=,求AG•ED的值.
24.(2020•衡阳)如图1,平面直角坐标系xOy中,等腰△ABC的底边BC在x轴上,BC=8,顶点A在y的正半轴上,OA=2,一动点E从(3,0)出发,以每秒1个单位的速度沿CB向左运动,到达OB的中点停止.另一动点F从点C出发,以相同的速度沿CB向左运动,到达点O停止.已知点E、F同时出发,以EF为边作正方形EFGH,使正方形EFGH和△ABC在BC的同侧,设运动的时间为t秒(t≥0).
(1)当点H落在AC边上时,求t的值;
(2)设正方形EFGH与△ABC重叠面积为S,请问是否存在t值,使得S=?若存在,求出t值;若不存在,请说明理由;
(3)如图2,取AC的中点D,连接OD,当点E、F开始运动时,点M从点O出发,以每秒2个单位的速度沿OD﹣DC﹣CD﹣DO运动,到达点O停止运动.请问在点E的整个运动过程中,点M可能在正方形EFGH内(含边界)吗?如果可能,求出点M在正方形EFGH内(含边界)的时长;若不可能,请说明理由.
2017-2021年湖南中考数学真题分类汇编之图形的性质
参考答案与试题解析
一.选择题(共14小题)
1.(2020•益阳)如图,在△ABC中,AC的垂直平分线交AB于点D,CD平分∠ACB,若∠A=50°,则∠B的度数为( )
A.25° B.30° C.35° D.40°
【考点】线段垂直平分线的性质;三角形内角和定理.版权所有
【专题】三角形;推理能力.
【分析】依据线段垂直平分线的性质,即可得到∠A=∠ACD,再根据角平分线的定义,即可得出∠ACB的度数,根据三角形内角和定理,即可得到∠B的度数.
【解答】解:∵DE垂直平分AC,
∴AD=CD,
∴∠A=∠ACD
又∵CD平分∠ACB,
∴∠ACB=2∠ACD=100°,
∴∠B=180°﹣∠A﹣∠ACB=180°﹣50°﹣100°=30°,
故选:B.
【点评】本题主要考查了线段垂直平分线的性质以及三角形内角和定理,线段垂直平分线上任意一点,到线段两端点的距离相等.
2.(2021•益阳)如图,AB∥CD,△ACE为等边三角形,∠DCE=40°,则∠EAB等于( )
A.40° B.30° C.20° D.15°
【考点】等边三角形的性质;平行线的性质.版权所有
【专题】等腰三角形与直角三角形;推理能力.
【分析】根据平行线的性质可得∠DCA+∠CAB=180°,即∠DCE+∠ECA+∠EAC+∠EAB=180°,由△ACE为等边三角形得∠ECA=∠EAC=60°,即可得出∠EAB的度数.
【解答】解:∵AB∥CD,
∴∠DCA+∠CAB=180°,即∠DCE+∠ECA+∠EAC+∠EAB=180°,
∵△ACE为等边三角形,
∴∠ECA=∠EAC=60°,
∴∠EAB=180°﹣40°﹣60°﹣60°=20°.
故选:C.
【点评】本题考查等边三角形的性质,平行线的性质,根据等边三角形的性质得出∠ECA=∠EAC=60°是解题的关键.
3.(2021•永州)如图,在△ABC中,AB=AC,分别以点A,B为圆心,大于AB的长为半径画弧,两弧相交于点M和点N,作直线MN分别交BC、AB于点D和点E,若∠B=50°,则∠CAD的度数是( )
A.30° B.40° C.50° D.60°
【考点】作图—基本作图;线段垂直平分线的性质;等腰三角形的性质.版权所有
【专题】作图题;推理能力.
【分析】利用基本作图可判断MN垂直平分AB,则DA=DB,所以∠DAB=∠B=50°,再利用等腰三角形的性质和三角形内角和计算出∠BAC,然后计算∠BAC﹣∠DAB即可.
【解答】解:由作法得MN垂直平分AB,
∴DA=DB,
∴∠DAB=∠B=50°,
∵AB=AC,
∴∠C=∠B=50°,
∴∠BAC=180°﹣∠B﹣∠C=180°﹣50°﹣50°=80°,
∴∠CAD=∠BAC﹣∠DAB=80°﹣50°=30°.
故选:A.
【点评】本题考查了作图﹣基本作图:利用基本作图判断MN垂直平分AB是解决问题的关键.也考查了线段垂直平分线的性质和等腰三角形的性质.
4.(2021•张家界)如图,正方形ABCD内的图形来自中国古代的太极图,正方形内切圆中的黑色部分和白色部分关于正方形的中心成中心对称,设正方形ABCD的面积为S,黑色部分面积为S1,则S1:S的比值为( )
A. B. C. D.
【考点】正方形的性质;扇形面积的计算;中心对称图形.版权所有
【专题】与圆有关的计算;推理能力.
【分析】观察题目,不妨设正方形面积S=1,则正方形边长为1,则内切圆半径为,再利用圆的对称性表示出S1即可找到S1:S的比值.
【解答】解:不妨设正方形面积S=1,则正方形边长为1,
∴内切圆直径d=1,r=,
∴S圆=πr2=π,
根据圆的对称性得:黑色部分面积S1=S圆=π,
∴S1:S==,
故选:A.
【点评】本题考查与圆有关的计算,涉及圆的对称性,圆的面积等知识点,熟练掌握圆的对称性将黑色部分学会转移为半圆面积是解题的关键.
5.(2021•岳阳)将一副直角三角板按如图方式摆放,若直线a∥b,则∠1的大小为( )
A.45° B.60° C.75° D.105°
【考点】平行线的性质.版权所有
【专题】线段、角、相交线与平行线;几何直观;运算能力;推理能力.
【分析】根据平行线的性质可得∠1+∠ABC=180°,进而可求出∠1.
【解答】解:由题意知,∠ABC=45°+60°=105°,
∵a∥b,
∴∠1+∠ABC=180°,
∴∠1=180°﹣∠ABC=180°﹣105°=75°,
故选:C.
【点评】本题主要考查了平行线的性质,熟记两直线平行,同旁内角互补是解决问题的关键.
6.(2019•娄底)如图,⊙O的半径为2,双曲线的解析式分别为y=,则阴影部分的面积是( )
A.4π B.3π C.2π D.π
【考点】扇形面积的计算;反比例函数图象的对称性.版权所有
【专题】反比例函数及其应用.
【分析】根据反比例函数的对称性得出图中阴影部分的面积为半圆面积,进而求出即可.
【解答】解:双曲线y=的图象关于x轴对称,
根据图形的对称性,把第二象限和第四象限的阴影部分的面积拼到第一和第三象限中的阴影中,可以得到阴影部分就是一个扇形,
并且扇形的圆心角为180°,半径为2,
所以:S阴影==2π.
故选:C.
【点评】本题考查的是反比例函数,题目中的两条双曲线关于x轴对称,圆也是一个对称图形,可以得到图中阴影部分的面积等于圆心角为180°,半径为2的扇形的面积,用扇形面积公式计算可以求出阴影部分的面积.
7.(2021•湘潭)如图,BC为⊙O的直径,弦AD⊥BC于点E,直线l切⊙O于点C,延长OD交l于点F,若AE=2,∠ABC=22.5°,则CF的长度为( )
A.2 B.2 C.2 D.4
【考点】切线的性质;勾股定理;垂径定理.版权所有
【专题】圆的有关概念及性质;与圆有关的位置关系;推理能力.
【分析】根据垂径定理求得=,AE=DE=2,即可得到∠COD=2∠ABC=45°,则△OED是等腰直角三角形,得出OD==2,根据切线的性质得到BC⊥CF,得到△OCF是等腰直角三角形,进而即可求得CF=OC=OD=2.
【解答】解:∵BC为⊙O的直径,弦AD⊥BC于点E,
∴=,AE=DE=2,
∴∠COD=2∠ABC=45°,
∴△OED是等腰直角三角形,
∴OE=ED=2,
∴OD==2,
∵直线l切⊙O于点C,
∴BC⊥CF,
∴△OCF是等腰直角三角形,
∴CF=OC,
∵OC=OD=2,
∴CF=2,
故选:B.
【点评】本题考查了垂径定理,等弧所对的圆心角和圆周角的关系,切线的性质,勾股定理的应用,求得CF=OC=OD是解题的关键.
8.(2021•长沙)如图,AB∥CD,EF分别与AB,CD交于点G,H,∠AGE=100°,则∠DHF的度数为( )
A.100° B.80° C.50° D.40°
【考点】平行线的性质.版权所有
【专题】线段、角、相交线与平行线;几何直观.
【分析】先根据平行线的性质,得出∠CHG的度数,再根据对顶角相等,即可得出∠DHF的度数.
【解答】解:∵AB∥CD,
∴∠CHG=∠AGE=100°,
∴∠DHF=∠CHG=100°.
故选:A.
【点评】本题主要考查了平行线的性质的运用,解题时关键是注意:两直线平行,同位角相等.
9.(2021•株洲)如图所示,四边形ABCD是平行四边形,点E在线段BC的延长线上,若∠DCE=132°,则∠A=( )
A.38° B.48° C.58° D.66°
【考点】平行四边形的性质.版权所有
【专题】多边形与平行四边形;推理能力.
【分析】根据平行四边形的外角的度数求得其相邻的内角的度数,然后求得其对角的度数即可.
【解答】解:∵∠DCE=132°,
∴∠DCB=180°﹣∠DCE=180°﹣132°=48°,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴∠A=∠DCB=48°,
故选:B.
【点评】本题主要考查了平行四边形的性质以及平角的定义,熟记平行四边形的各种性质是解题关键.
10.(2021•湘西州)如图,面积为18的正方形ABCD内接于⊙O,则的长度为( )
A.9π B.π C.π D.π
【考点】正多边形和圆;弧长的计算;正方形的性质.版权所有
【专题】正多边形与圆;运算能力.
【分析】连接OA、OB,则△OAB为等腰直角三角形,由正方形面积为18,可求边长为3,进而可得半径为3,根据弧长公式可求弧AB的长.
【解答】解:如图
连接OA,OB,则OA=OB,
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠AOB=90°,
∴△OAB是等腰直角三角形,
∵正方形ABCD的面积是18,
∴AB==3,
∴OA=OB=3,
∴弧AB的长L===,
故选:C.
【点评】本题考查了正多边形和圆、正方形的性质、弧长公式等知识,构造等腰直角三角形是解题的关键.
11.(2021•株洲)如图所示,在正六边形ABCDEF内,以AB为边作正五边形ABGHI,则∠FAI=( )
A.10° B.12° C.14° D.15°
【考点】多边形内角与外角.版权所有
【专题】正多边形与圆;推理能力.
【分析】分别求出正六边形,正五边形的内角可得结论.
【解答】解:在正六边形ABCDEF内,正五边形ABGHI中,∠FAB=120°,∠IAB=108°,
∴∠FAI=∠FAB﹣∠IAB=120°﹣108°=12°,
故选:B.
【点评】本题考查正多边形与圆,解题的关键是求出正多边形的内角,属于中考常考题型.
12.(2019•永州)下列说法正确的是( )
A.有两边和一角分别相等的两个三角形全等
B.有一组对边平行,且对角线相等的四边形是矩形
C.如果一个角的补角等于它本身,那么这个角等于45°
D.点到直线的距离就是该点到该直线的垂线段的长度
【考点】矩形的判定;点到直线的距离;全等三角形的判定.版权所有
【专题】图形的全等;矩形 菱形 正方形.
【分析】根据去全等三角形的判定方法得出A不正确;由矩形的判定方法得出B不正确;由补角的定义得出C不正确;由点到直线的距离的定义得出D正确;即可得出结论.
【解答】解:A.有两边和一角分别相等的两个三角形全等;不正确;
B.有一组对边平行,且对角线相等的四边形是矩形;不正确;
C.如果一个角的补角等于它本身,那么这个角等于45°;不正确;
D.点到直线的距离就是该点到该直线的垂线段的长度;正确;
故选:D.
【点评】本题考查了矩形的判定、全等三角形的判定方法、点到直线的距离以及补角的定义;熟记各个判定方法和定义是解题的关键.
13.(2019•郴州)我国古代数学家刘徽将勾股形(古人称直角三角形为勾股形)分割成一个正方形和两对全等的三角形,如图所示,已知∠A=90°,BD=4,CF=6,则正方形ADOF的边长是( )
A. B.2 C. D.4
【考点】正方形的性质;数学常识;勾股定理.版权所有
【专题】图形的全等;等腰三角形与直角三角形;矩形 菱形 正方形.
【分析】设正方形ADOF的边长为x,在直角三角形ACB中,利用勾股定理可建立关于x的方程,解方程即可.
【解答】解:设正方形ADOF的边长为x,
由题意得:BE=BD=4,CE=CF=6,
∴BC=BE+CE=BD+CF=10,
在Rt△ABC中,AC2+AB2=BC2,
即(6+x)2+(x+4)2=102,
整理得,x2+10x﹣24=0,
解得:x=2,或x=﹣12(舍去),
∴x=2,
即正方形ADOF的边长是2;
故选:B.
【点评】本题考查了正方形的性质、全等三角形的性质、一元二次方程的解法、勾股定理等知识;熟练掌握正方形的性质,由勾股定理得出方程是解题的关键.
14.(2021•娄底)如图,直角坐标系中,以5为半径的动圆的圆心A沿x轴移动,当⊙A与直线l:y=x只有一个公共点时,点A的坐标为( )
A.(﹣12,0) B.(﹣13,0) C.(±12,0) D.(±13,0)
【考点】直线与圆的位置关系;正比例函数的性质;一次函数图象上点的坐标特征.版权所有
【专题】一次函数及其应用;运算能力.
【分析】由题意可知:直线l与⊙A相切,设切点为B,过点B作BE⊥OA于点E,利用直线l的解析式设出点B的坐标,可得线段BE,OB的长,由直角三角形的边角关系可得tan∠AOB=;解直角三角形ABO可得OB的长,利用勾股定理可求OA的长,点A坐标可得,同理可求当A在x轴的正半轴上的坐标为(13,0).
【解答】解:当⊙A与直线l:y=x只有一个公共点时,直线l与⊙A相切,
设切点为B,过点B作BE⊥OA于点E,如图,
∵点B在直线y=x上,
∴设B(m,m),
∴OE=﹣m,BE=﹣m.
在Rt△OEB中,tan∠AOB=.
∵直线l与⊙A相切,
∴AB⊥BO.
在Rt△OAB中,tan∠AOB=.
∵AB=5,
∴OB=12.
∴OA=.
∴A(﹣13,0).
同理,在x轴的正半轴上存在点(13,0).
综上所述,点A的坐标为(±13,0).
故选:D.
【点评】本题主要考查了直线与圆的位置关系,正比例函数的性质,正比例函数图象上点的坐标的特征,解直角三角形,勾股定理.利用点的坐标表示出相应线段的长度是解题的关键.
二.填空题(共6小题)
15.(2020•湘西州)若一个多边形的内角和是外角和的两倍,则该多边形的边数是 6 .
【考点】多边形内角与外角.版权所有
【专题】多边形与平行四边形;运算能力.
【分析】任何多边形的外角和是360°,内角和等于外角和的2倍则内角和是720°.n边形的内角和是(n﹣2)•180°,如果已知多边形的内角和,就可以得到一个关于边数的方程,解方程就可以求出多边形的边数.
【解答】解:设该多边形的边数为n,
根据题意,得,(n﹣2)•180°=720°,
解得:n=6.
故这个多边形的边数为6.
故答案为:6
【点评】本题主要考查了多边形的内角和以及外角和,已知多边形的内角和求边数,可以转化为方程的问题来解决,难度适中.
16.(2019•娄底)如图,C、D两点在以AB为直径的圆上,AB=2,∠ACD=30°,则AD= 1 .
【考点】圆周角定理.版权所有
【专题】圆的有关概念及性质.
【分析】利用圆周角定理得到∠ADB=90°,∠B=∠ACD=30°,然后根据含30度的直角三角形三边的关系求求AD的长.
【解答】解:∵AB为直径,
∴∠ADB=90°,
∵∠B=∠ACD=30°,
∴AD=AB=×2=1.
故答案为1.
【点评】本题考查了圆周角定理:在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等,都等于这条弧所对的圆心角的一半.推论:半圆(或直径)所对的圆周角是直角,90°的圆周角所对的弦是直径.
17.(2019•邵阳)公元3世纪初,中国古代数学家赵爽注《周髀算经》时,创造了“赵爽弦图”.如图,设勾a=6,弦c=10,则小正方形ABCD的面积是 4 .
【考点】勾股定理的证明;数学常识.版权所有
【专题】解直角三角形及其应用.
【分析】应用勾股定理和正方形的面积公式可求解.
【解答】解:∵勾a=6,弦c=10,
∴股==8,
∴小正方形的边长=8﹣6=2,
∴小正方形的面积=22=4
故答案是:4
【点评】本题运用了勾股定理和正方形的面积公式,关键是运用了数形结合的数学思想.
18.(2019•湘潭)如图,在四边形ABCD中,若AB=CD,则添加一个条件 AD=BC ,能得到平行四边形ABCD.(不添加辅助线,任意添加一个符合题意的条件即可)
【考点】平行四边形的判定.版权所有
【专题】多边形与平行四边形.
【分析】可再添加一个条件AD=BC,根据两组对边分别相等的四边形是平行四边形,四边形ABCD是平行四边形.
【解答】解:根据平行四边形的判定,可再添加一个条件:AD=BC.
故答案为:AD=BC(答案不唯一).
【点评】此题主要考查平行四边形的判定.是一个开放条件的题目,熟练掌握判定定理是解题的关键.
19.(2020•张家界)如图,∠AOB的一边OA为平面镜,∠AOB=38°,一束光线(与水平线OB平行)从点C射入经平面镜反射后,反射光线落在OB上的点E处,则∠DEB的度数是 76 度.
【考点】平行线的性质.版权所有
【专题】推理填空题;线段、角、相交线与平行线;运算能力;推理能力.
【分析】根据平行线的性质可得∠ADC的度数,由光线的反射定理可得∠ODE的度数,再根据三角形外角性质即可求解.
【解答】解:∵DC∥OB,
∴∠ADC=∠AOB=38°,
由光线的反射定理易得,∠ODE=∠ADC=38°,
∠DEB=∠ODE+∠AOB=38°+38°=76°,
故答案为:76°.
【点评】本题考查平行线的性质、三角形外角性质和光线的反射定理,掌握入射角=反射角是解题的关键.
20.(2020•怀化)如图,在△ABC和△ADC中,AB=AD,BC=DC,∠B=130°,则∠D= 130 °.
【考点】全等三角形的判定与性质.版权所有
【专题】图形的全等;推理能力.
【分析】根据全等三角形的判定定理得出△ABC≌△ADC,根据全等三角形的性质得出∠D=∠B,代入求出即可.
【解答】解:在△ADC和△ABC中,
,
∴△ABC≌△ADC(SSS),
∴∠D=∠B,
∵∠B=130°,
∴∠D=130°,
故答案为:130.
【点评】本题考查了全等三角形的判定和性质,掌握全等三角形的判定定理是解此题的关键.
三.解答题(共4小题)
21.(2021•湘潭)如图,矩形ABCD中,E为边BC上一点,将△ABE沿AE翻折后,点B恰好落在对角线AC的中点F上.
(1)证明:△AEF≌△CEF;
(2)若AB=,求折痕AE的长度.
【考点】全等三角形的判定与性质;矩形的性质.版权所有
【专题】图形的全等;矩形 菱形 正方形;推理能力.
【分析】(1)由折叠性质得到,∠AFE=∠B=90°,由点B恰好落在对角线AC的中点F上可得AF=CF,根据邻补角的定义得到∠CFE=90°,即可根据SAS判定△AEF≌△CEF;
(2)由(1)得∠EAF=∠ECF,由折叠性质得到∠BAE=∠EAF,根据直角三角形的两锐角互余求出∠BAE=30°,再解直角三角形求解即可.
【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是矩形,
∴∠B=90°,
∵将△ABE沿AE翻折后,点B恰好落在对角线AC的中点F上,
∴∠AFE=∠B=90°,AF=CF,
∵∠AFE+∠CFE=180°,
∴∠CFE=180°﹣∠AFE=90°,
在△AEF和△CEF中,
,
∴△AEF≌△CEF(SAS).
(2)解:由(1)知,△AEF≌△CEF,
∴∠EAF=∠ECF,
由折叠性质得,∠BAE=∠EAF,
∴∠BAE=∠EAF=∠ECF,
∵∠B=90°,
∴∠BAC+∠BCA=90°,
∴3∠BAE=90°,
∴∠BAE=30°,
在Rt△ABE中,AB=,∠B=90°,
∴AE===2.
【点评】此题考查了全等三角形的判定与性质、矩形的性质,根据矩形的性质及折叠的性质求出△AEF≌△CEF是解题的关键.
22.(2020•娄底)如图,▱ABCD中,BC=2AB,AB⊥AC,分别在边BC、AD上的点E与点F关于AC对称,连接EF、AE、CF、DE.
(1)试判定四边形AECF的形状,并说明理由;
(2)求证:AE⊥DE.
【考点】平行四边形的性质;轴对称的性质.版权所有
【专题】等腰三角形与直角三角形;多边形与平行四边形;矩形 菱形 正方形;平移、旋转与对称;推理能力.
【分析】(1)由轴对称的性质得出AE=AF,CE=CF,OE=OF,证△AOF≌△COE(AAS),得出AF=CE,则AE=AF=CE=CF,即可得出四边形AECF是菱形;
(2)证∠ACB=30°,△ABE是等边三角形,则AE=AB=BE,∠AEB=60°,∠AEC=120°,证出CE=BE=BC=AB=CD,则∠CED=∠CDE=30°,进而得出结论.
【解答】(1)解:四边形AECF是菱形,理由如下:
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,
∴∠OAF=∠OCE,
∵点E与点F关于AC对称,
∴AE=AF,CE=CF,OE=OF,
在△AOF和△COE中,,
∴△AOF≌△COE(AAS),
∴AF=CE,
∴AE=AF=CE=CF,
∴四边形AECF是菱形;
(2)证明:∵BC=2AB,AB⊥AC,
∴∠ACB=30°,
∴∠B=60°,
∵AE=CE,
∴∠EAC=∠ACB=30°,
∴∠BAE=90°﹣30°=60°=∠B,
∴△ABE是等边三角形,
∴AE=AB=BE,∠AEB=60°,
∴∠AEC=120°,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB∥CD,AB=CD,
∴∠DCE=180°﹣∠B=120°,
又∵CE=AE,
∴CE=BE=BC=AB=CD,
∴∠CED=∠CDE=30°,
∴∠AED=120°﹣30°=90°,
∴AE⊥DE.
【点评】本题考查了平行四边形的性质、菱形的判定、轴对称的性质、全等三角形的判定与性质、等边三角形的判定与性质等知识;熟练掌握平行四边形的性质和菱形的判定,证明三角形全等是解题的关键.
23.(2020•株洲)AB是⊙O的直径,点C是⊙O上一点,连接AC、BC,直线MN过点C,满足∠BCM=∠BAC=α.
(1)如图①,求证:直线MN是⊙O的切线;
(2)如图②,点D在线段BC上,过点D作DH⊥MN于点H,直线DH交⊙O于点E、F,连接AF并延长交直线MN于点G,连接CE,且CE=,若⊙O的半径为1,cosα=,求AG•ED的值.
【考点】切线的判定与性质;解直角三角形;勾股定理;垂径定理;圆周角定理.版权所有
【专题】圆的有关概念及性质;与圆有关的位置关系;图形的相似;解直角三角形及其应用;推理能力.
【分析】(1)由圆周角定理的推论和直角三角形的性质可得∠A+∠B=90°,由OC=OB可得∠B=∠OCB,推出∠OCB+∠BCM=90°,从而可得结论;
(2)由已知条件易求出AC的长,根据对顶角相等和圆周角定理可得∠GFH=∠ACE,根据余角的性质可得∠ECD=∠AGC,进而可得△EDC∽△ACG,根据相似三角形的性质变形可得AG•DE=AC•CE,即可求出结果.
【解答】(1)证明:连接OC,如图①,
∵AB是⊙O的直径,
∴∠ACB=90°,
∴∠A+∠B=90°,
∵OC=OB,
∴∠B=∠OCB,
∵∠BCM=∠A,
∴∠OCB+∠BCM=90°,即OC⊥MN,
∴MN是⊙O的切线;
(2)解:如图②,∵AB是⊙O的直径,⊙O的半径为1,
∴AB=2,
∵cos∠BAC=,即,
∴,
∵∠AFE=∠ACE,∠GFH=∠AFE,
∴∠GFH=∠ACE,
∵DH⊥MN,
∴∠GFH+∠AGC=90°,
∵∠ACE+∠ECD=90°,
∴∠ECD=∠AGC,
又∵∠DEC=∠CAG,
∴△EDC∽△ACG,
∴,
∴.
【点评】本题考查了圆的切线的判定、等腰三角形的性质、解直角三角形、圆周角定理的推论以及相似三角形的判定和性质等知识,属于常考题型,熟练掌握切线的判定和相似三角形的判定与性质是解题的关键.
24.(2020•衡阳)如图1,平面直角坐标系xOy中,等腰△ABC的底边BC在x轴上,BC=8,顶点A在y的正半轴上,OA=2,一动点E从(3,0)出发,以每秒1个单位的速度沿CB向左运动,到达OB的中点停止.另一动点F从点C出发,以相同的速度沿CB向左运动,到达点O停止.已知点E、F同时出发,以EF为边作正方形EFGH,使正方形EFGH和△ABC在BC的同侧,设运动的时间为t秒(t≥0).
(1)当点H落在AC边上时,求t的值;
(2)设正方形EFGH与△ABC重叠面积为S,请问是否存在t值,使得S=?若存在,求出t值;若不存在,请说明理由;
(3)如图2,取AC的中点D,连接OD,当点E、F开始运动时,点M从点O出发,以每秒2个单位的速度沿OD﹣DC﹣CD﹣DO运动,到达点O停止运动.请问在点E的整个运动过程中,点M可能在正方形EFGH内(含边界)吗?如果可能,求出点M在正方形EFGH内(含边界)的时长;若不可能,请说明理由.
【考点】四边形综合题.版权所有
【专题】几何综合题;动点型;应用意识.
【分析】(1)利用平行线分线段成比例定理解决问题即可.
(2)由题意,在E,F的运动过程中,开始正方形EFGH的边长为1,因为正方形EFGH与△ABC重叠面积为S,S=,推出此时点F与O重合,已经停止运动,如图1﹣2中,重叠部分是五边形OEKJG.构建方程求解即可.
(3)分别求出点M第一次和第二次落在正方形内部(包括边界)的时长即可解决问题.
【解答】解:(1)如图1﹣1中,
由题意,OA=2,OB=OC=4,EF=EH=FG=HG=1,
当点H落在AC上时,∵EH∥OA,
∴=,
∴=,
∴CE=2,
∴点E的运动路程为1,
∴t=1时,点H落在AC上.
(2)由题意,在E,F的运动过程中,开始正方形EFGH的边长为1,
∵正方形EFGH与△ABC重叠面积为S,S=,
∴此时点F与O重合,已经停止运动,如图1﹣2中,重叠部分是五边形OEKJG.
由题意:(t﹣3)2﹣••(3t﹣13)=,
整理得45t2﹣486t+1288=0,
解得t=或(舍弃),
∴满足条件的t的值为.
(3)如图3﹣1中,当点M第一次落在EH上时,4t+t=3,t=(s),
当点M第一次落在FG上时,4t+t=4,t=(s),
∴点M第一次落在正方形内部(包括边界)的时长=﹣=(s),
当点M第二次落在FG上时,4t﹣t=4,t=(s),
当点M第二次落在EH上时,4t﹣(t+1)=4,t=(s),
点M第二次落在正方形内部(包括边界)的时长=﹣=(s),
当3≤t≤5时,E点运动,M在O点不动,M在正方形EFGH的边界,
∴点M落在正方形内部(包括边界)的总时长=++2=(s).
【点评】本题属于四边形综合题,考查了正方形的性质,三角形的面积,平行线分线段成比例定理等知识,解题的关键是理解题意,学会利用参数构建方程解决问题,学会用分类讨论的思想思考问题,属于中考压轴题.
考点卡片
1.数学常识
数学常识
此类问题要结合实际问题来解决,生活中的一些数学常识要了解.比如给出一个物体的高度要会选择它合适的单位长度等等.
平时要注意多观察,留意身边的小知识.
2.正比例函数的性质
正比例函数的性质.
3.一次函数图象上点的坐标特征
一次函数y=kx+b,(k≠0,且k,b为常数)的图象是一条直线.它与x轴的交点坐标是(﹣,0);与y轴的交点坐标是(0,b).
直线上任意一点的坐标都满足函数关系式y=kx+b.
4.反比例函数图象的对称性
反比例函数图象的对称性:
反比例函数图象既是轴对称图形又是中心对称图形,对称轴分别是:①二、四象限的角平分线Y=﹣X;②一、三象限的角平分线Y=X;对称中心是:坐标原点.
5.点到直线的距离
(1)点到直线的距离:直线外一点到直线的垂线段的长度,叫做点到直线的距离.
(2)点到直线的距离是一个长度,而不是一个图形,也就是垂线段的长度,而不是垂线段.它只能量出或求出,而不能说画出,画出的是垂线段这个图形.
6.平行线的性质
1、平行线性质定理
定理1:两条平行线被第三条直线所截,同位角相等. 简单说成:两直线平行,同位角相等.
定理2:两条平行线被地三条直线所截,同旁内角互补..简单说成:两直线平行,同旁内角互补.
定理3:两条平行线被第三条直线所截,内错角相等. 简单说成:两直线平行,内错角相等.
2、两条平行线之间的距离处处相等.
7.三角形内角和定理
(1)三角形内角的概念:三角形内角是三角形三边的夹角.每个三角形都有三个内角,且每个内角均大于0°且小于180°.
(2)三角形内角和定理:三角形内角和是180°.
(3)三角形内角和定理的证明
证明方法,不唯一,但其思路都是设法将三角形的三个内角移到一起,组合成一个平角.在转化中借助平行线.
(4)三角形内角和定理的应用
主要用在求三角形中角的度数.①直接根据两已知角求第三个角;②依据三角形中角的关系,用代数方法求三个角;③在直角三角形中,已知一锐角可利用两锐角互余求另一锐角.
8.全等三角形的判定
(1)判定定理1:SSS﹣﹣三条边分别对应相等的两个三角形全等.
(2)判定定理2:SAS﹣﹣两边及其夹角分别对应相等的两个三角形全等.
(3)判定定理3:ASA﹣﹣两角及其夹边分别对应相等的两个三角形全等.
(4)判定定理4:AAS﹣﹣两角及其中一个角的对边对应相等的两个三角形全等.
(5)判定定理5:HL﹣﹣斜边与直角边对应相等的两个直角三角形全等.
方法指引:全等三角形的5种判定方法中,选用哪一种方法,取决于题目中的已知条件,若已知两边对应相等,则找它们的夹角或第三边;若已知两角对应相等,则必须再找一组对边对应相等,且要是两角的夹边,若已知一边一角,则找另一组角,或找这个角的另一组对应邻边.
9.全等三角形的判定与性质
(1)全等三角形的判定是结合全等三角形的性质证明线段和角相等的重要工具.在判定三角形全等时,关键是选择恰当的判定条件.
(2)在应用全等三角形的判定时,要注意三角形间的公共边和公共角,必要时添加适当辅助线构造三角形.
10.线段垂直平分线的性质
(1)定义:经过某一条线段的中点,并且垂直于这条线段的直线,叫做这条线段的垂直平分线(中垂线)垂直平分线,简称“中垂线”.
(2)性质:①垂直平分线垂直且平分其所在线段. ②垂直平分线上任意一点,到线段两端点的距离相等. ③三角形三条边的垂直平分线相交于一点,该点叫外心,并且这一点到三个顶点的距离相等.
11.等腰三角形的性质
(1)等腰三角形的概念
有两条边相等的三角形叫做等腰三角形.
(2)等腰三角形的性质
①等腰三角形的两腰相等
②等腰三角形的两个底角相等.【简称:等边对等角】
③等腰三角形的顶角平分线、底边上的中线、底边上的高相互重合.【三线合一】
(3)在①等腰;②底边上的高;③底边上的中线;④顶角平分线.以上四个元素中,从中任意取出两个元素当成条件,就可以得到另外两个元素为结论.
12.等边三角形的性质
(1)等边三角形的定义:三条边都相等的三角形叫做等边三角形,等边三角形是特殊的等腰三角形.
①它可以作为判定一个三角形是否为等边三角形的方法;
②可以得到它与等腰三角形的关系:等边三角形是等腰三角形的特殊情况.在等边三角形中,腰和底、顶角和底角是相对而言的.
(2)等边三角形的性质:等边三角形的三个内角都相等,且都等于60°.
等边三角形是轴对称图形,它有三条对称轴;它的任意一角的平分线都垂直平分对边,三边的垂直平分线是对称轴.
13.勾股定理
(1)勾股定理:在任何一个直角三角形中,两条直角边长的平方之和一定等于斜边长的平方.
如果直角三角形的两条直角边长分别是a,b,斜边长为c,那么a2+b2=c2.
(2)勾股定理应用的前提条件是在直角三角形中.
(3)勾股定理公式a2+b2=c2 的变形有:a=,b=及c=.
(4)由于a2+b2=c2>a2,所以c>a,同理c>b,即直角三角形的斜边大于该直角三角形中的每一条直角边.
14.勾股定理的证明
(1)勾股定理的证明方法有很多种,教材是采用了拼图的方法证明的.先利用拼图的方法,然后再利用面积相等证明勾股定理.
(2)证明勾股定理时,用几个全等的直角三角形拼成一个规则的图形,然后利用大图形的面积等于几个小图形的面积和化简整理得到勾股定理.
15.多边形内角与外角
(1)多边形内角和定理:(n﹣2)•180° (n≥3且n为整数)
此公式推导的基本方法是从n边形的一个顶点出发引出(n﹣3)条对角线,将n边形分割为(n﹣2)个三角形,这(n﹣2)个三角形的所有内角之和正好是n边形的内角和.除此方法之和还有其他几种方法,但这些方法的基本思想是一样的.即将多边形转化为三角形,这也是研究多边形问题常用的方法.
(2)多边形的外角和等于360°.
①多边形的外角和指每个顶点处取一个外角,则n边形取n个外角,无论边数是几,其外角和永远为360°.
②借助内角和和邻补角概念共同推出以下结论:外角和=180°n﹣(n﹣2)•180°=360°.
16.平行四边形的性质
(1)平行四边形的概念:有两组对边分别平行的四边形叫做平行四边形.
(2)平行四边形的性质:
①边:平行四边形的对边相等.
②角:平行四边形的对角相等.
③对角线:平行四边形的对角线互相平分.
(3)平行线间的距离处处相等.
(4)平行四边形的面积:
①平行四边形的面积等于它的底和这个底上的高的积.
②同底(等底)同高(等高)的平行四边形面积相等.
17.平行四边形的判定
(1)两组对边分别平行的四边形是平行四边形.符号语言:∵AB∥DC,AD∥BC∴四边行ABCD是平行四边形.
(2)两组对边分别相等的四边形是平行四边形.符号语言:∵AB=DC,AD=BC∴四边行ABCD是平行四边形.
(3)一组对边平行且相等的四边形是平行四边形.
符号语言:∵AB∥DC,AB=DC∴四边行ABCD是平行四边形.
(4)两组对角分别相等的四边形是平行四边形.
符号语言:∵∠ABC=∠ADC,∠DAB=∠DCB∴四边行ABCD是平行四边形.
(5)对角线互相平分的四边形是平行四边形.符号语言:∵OA=OC,OB=OD∴四边行ABCD是平行四边形.
18.矩形的性质
(1)矩形的定义:有一个角是直角的平行四边形是矩形.
(2)矩形的性质
①平行四边形的性质矩形都具有;
②角:矩形的四个角都是直角;
③边:邻边垂直;
④对角线:矩形的对角线相等;
⑤矩形是轴对称图形,又是中心对称图形.它有2条对称轴,分别是每组对边中点连线所在的直线;对称中心是两条对角线的交点.
(3)由矩形的性质,可以得到直角三角形的一个重要性质,直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半.
19.矩形的判定
(1)矩形的判定:
①矩形的定义:有一个角是直角的平行四边形是矩形;
②有三个角是直角的四边形是矩形;
③对角线相等的平行四边形是矩形(或“对角线互相平分且相等的四边形是矩形”)
(2)①证明一个四边形是矩形,若题设条件与这个四边形的对角线有关,通常证这个四边形的对角线相等.
②题设中出现多个直角或垂直时,常采用“三个角是直角的四边形是矩形”来判定矩形.
20.正方形的性质
(1)正方形的定义:有一组邻边相等并且有一个角是直角的平行四边形叫做正方形.
(2)正方形的性质
①正方形的四条边都相等,四个角都是直角;
②正方形的两条对角线相等,互相垂直平分,并且每条对角线平分一组对角;
③正方形具有四边形、平行四边形、矩形、菱形的一切性质.
④两条对角线将正方形分成四个全等的等腰直角三角形,同时,正方形又是轴对称图形,有四条对称轴.
21.四边形综合题
四边形综合题.
22.垂径定理
(1)垂径定理
垂直于弦的直径平分这条弦,并且平分弦所对的两条弧.
(2)垂径定理的推论
推论1:平分弦(不是直径)的直径垂直于弦,并且平分弦所对的两条弧.
推论2:弦的垂直平分线经过圆心,并且平分弦所对的两条弧.
推论3:平分弦所对一条弧的直径,垂直平分弦,并且平分弦所对的另一条弧.
23.圆周角定理
(1)圆周角的定义:顶点在圆上,并且两边都与圆相交的角叫做圆周角.
注意:圆周角必须满足两个条件:①顶点在圆上.②角的两条边都与圆相交,二者缺一不可.
(2)圆周角定理:在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等,都等于这条弧所对的圆心角的一半.
推论:半圆(或直径)所对的圆周角是直角,90°的圆周角所对的弦是直径.
(3)在解圆的有关问题时,常常需要添加辅助线,构成直径所对的圆周角,这种基本技能技巧一定要掌握.
(4)注意:①圆周角和圆心角的转化可通过作圆的半径构造等腰三角形.利用等腰三角形的顶点和底角的关系进行转化.②圆周角和圆周角的转化可利用其“桥梁”﹣﹣﹣圆心角转化.③定理成立的条件是“同一条弧所对的”两种角,在运用定理时不要忽略了这个条件,把不同弧所对的圆周角与圆心角错当成同一条弧所对的圆周角和圆心角.
24.直线与圆的位置关系
(1)直线和圆的三种位置关系:
①相离:一条直线和圆没有公共点.
②相切:一条直线和圆只有一个公共点,叫做这条直线和圆相切,这条直线叫圆的切线,唯一的公共点叫切点.
③相交:一条直线和圆有两个公共点,此时叫做这条直线和圆相交,这条直线叫圆的割线.
(2)判断直线和圆的位置关系:设⊙O的半径为r,圆心O到直线l的距离为d.
①直线l和⊙O相交⇔d<r
②直线l和⊙O相切⇔d=r
③直线l和⊙O相离⇔d>r.
25.切线的性质
(1)切线的性质
①圆的切线垂直于经过切点的半径.
②经过圆心且垂直于切线的直线必经过切点.
③经过切点且垂直于切线的直线必经过圆心.
(2)切线的性质可总结如下:
如果一条直线符合下列三个条件中的任意两个,那么它一定满足第三个条件,这三个条件是:①直线过圆心;②直线过切点;③直线与圆的切线垂直.
(3)切线性质的运用
由定理可知,若出现圆的切线,必连过切点的半径,构造定理图,得出垂直关系.简记作:见切点,连半径,见垂直.
26.切线的判定与性质
(1)切线的性质
①圆的切线垂直于经过切点的半径.
②经过圆心且垂直于切线的直线必经过切点.
③经过切点且垂直于切线的直线必经过圆心.
(2)切线的判定定理:经过半径的外端且垂直于这条半径的直线是圆的切线.
(3)常见的辅助线的:
①判定切线时“连圆心和直线与圆的公共点”或“过圆心作这条直线的垂线”;
②有切线时,常常“遇到切点连圆心得半径”.
27.正多边形和圆
(1)正多边形与圆的关系
把一个圆分成n(n是大于2的自然数)等份,依次连接各分点所得的多边形是这个圆的内接正多边形,这个圆叫做这个正多边形的外接圆.
(2)正多边形的有关概念
①中心:正多边形的外接圆的圆心叫做正多边形的中心.
②正多边形的半径:外接圆的半径叫做正多边形的半径.
③中心角:正多边形每一边所对的圆心角叫做正多边形的中心角.
④边心距:中心到正多边形的一边的距离叫做正多边形的边心距.
28.弧长的计算
(1)圆周长公式:C=2πR
(2)弧长公式:l=(弧长为l,圆心角度数为n,圆的半径为R)
①在弧长的计算公式中,n是表示1°的圆心角的倍数,n和180都不要带单位.
②若圆心角的单位不全是度,则需要先化为度后再计算弧长.
③题设未标明精确度的,可以将弧长用π表示.
④正确区分弧、弧的度数、弧长三个概念,度数相等的弧,弧长不一定相等,弧长相等的弧不一定是等弧,只有在同圆或等圆中,才有等弧的概念,才是三者的统一.
29.扇形面积的计算
(1)圆面积公式:S=πr2
(2)扇形:由组成圆心角的两条半径和圆心角所对的弧所围成的图形叫做扇形.
(3)扇形面积计算公式:设圆心角是n°,圆的半径为R的扇形面积为S,则
S扇形=πR2或S扇形=lR(其中l为扇形的弧长)
(4)求阴影面积常用的方法:
①直接用公式法;
②和差法;
③割补法.
(5)求阴影面积的主要思路是将不规则图形面积转化为规则图形的面积.
30.作图—基本作图
基本作图有:
(1)作一条线段等于已知线段.
(2)作一个角等于已知角.
(3)作已知线段的垂直平分线.
(4)作已知角的角平分线.
(5)过一点作已知直线的垂线.
31.轴对称的性质
(1)如果两个图形关于某直线对称,那么对称轴是任何一对对应点所连线段的垂直平分线.
由轴对称的性质得到一下结论:
①如果两个图形的对应点的连线被同一条直线垂直平分,那么这两个图形关于这条直线对称;
②如果两个图形成轴对称,我们只要找到一对对应点,作出连接它们的线段的垂直平分线,就可以得到这两个图形的对称轴.
(2)轴对称图形的对称轴也是任何一对对应点所连线段的垂直平分线.
32.中心对称图形
(1)定义
把一个图形绕某一点旋转180°,如果旋转后的图形能够与原来的图形重合,那么这个图形就叫做中心对称图形,这个点叫做对称中心.
注意:中心对称图形和中心对称不同,中心对称是两个图形之间的关系,而中心对称图形是指一个图形自身的特点,这点应注意区分,它们性质相同,应用方法相同.
(2)常见的中心对称图形
平行四边形、圆形、正方形、长方形等等.
33.解直角三角形
(1)解直角三角形的定义
在直角三角形中,由已知元素求未知元素的过程就是解直角三角形.
(2)解直角三角形要用到的关系
①锐角、直角之间的关系:∠A+∠B=90°;
②三边之间的关系:a2+b2=c2;
③边角之间的关系:
sinA==,cosA==,tanA==.
(a,b,c分别是∠A、∠B、∠C的对边)
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这是一份2017-2021年江苏中考数学真题分类汇编之图形的性质,共38页。
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