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中考数学解题大招复习讲义(全国通用)模型04一线三等角模型(原卷版+解析)
展开这是一份中考数学解题大招复习讲义(全国通用)模型04一线三等角模型(原卷版+解析),共39页。试卷主要包含了∠2,MF=NE=3,等内容,欢迎下载使用。
一线三等角:两个三角形中相等的两个角落在同一条直线上,另外两条边所构成的角与这两个角相等,这三个相等的角落在同一直线上,故称“一线三等角”
如下图所示,一线三等角包括一线三直角、一线三锐角、一线三钝角
类型一:一线三直角模型
如图,若∠1、∠2、∠3都为直角,则有△ACP∽△BPD.
类型二:一线三锐角与一线三钝角模型
如图,若∠1、∠2、∠3都为锐角,则有△ACP∽△BPD.
证明:∵∠DPB=180°-∠3-∠CPA,∠C=180°-∠1-∠CPA,而∠1=∠3
∴∠C=∠DPB,
∵∠1=∠2, ∴△ACP∽△BPD
如图,若∠1、∠2、∠3都为钝角,则有△ACP∽△BPD.(证明同锐角)
R【解题关键】构造相似或全等三角形.
例题精讲
考点一:一线三等角直角模型
【例1】.如图,四边形ABCD中,∠ABC=∠ACD=90°,AC=CD,BC=4cm,则△BCD的面积为 cm2.
变式训练
【变式1-1】.如图,A在线段BG上,ABCD和DEFG都是正方形,面积分别为7平方厘米和11平方厘米,则△CDE的面积等于 平方厘米.
【变式1-2】.如图,一块含45°的三角板的一个顶点A与矩形ABCD的顶点重合,直角顶点E落在边BC上,另一顶点F恰好落在边CD的中点处,若BC=12,则AB的长为 .
【变式1-3】.如图,在矩形AOBC中,点A的坐标是(﹣2,1),点C的纵坐标是4,则B,C两点的坐标分别是( )
A.(,3),(﹣,4)B.(,3),(﹣,4)
C.(,),(﹣,4)D.(,),(﹣,4)
【变式1-4】.如图,在平面直角坐标系中,OA=AB,∠OAB=90°,反比例函数y=(x>0)的图象经过A,B两点.若点A的坐标为(n,1),则k的值为( )
A.B.C.D.
考点二:一线三等角锐角或钝角模型
【例2】.如图,已知△ABC和△ADE均为等边三角形,D在BC上,DE与AC相交于点F,AB=9,
BD=3,则CF等于( )
A.1B.2C.3D.4
变式训练
【变式2-1】.如图,在△ABC中,AB=AC,AB>BC,点D在边BC上,CD=3BD,点E、F在线段AD上,∠1=∠2=∠BAC.若△ABC的面积为12,则△ACF与△BDE的面积之和为 .
【变式2-2】.如图,在等边△ABC中,AC=9,点O在AC上,且AO=3,点P是AB上一动点,连接OP,以O为圆心,OP长为半径画弧交BC于点D,连接PD,如果PO=PD,那么AP的长是 .
【变式2-3】.如图1,在正方形ABCD中,E是边BC的中点,F是CD上一点,已知∠AEF=90°.
(1)求证:=;
(2)平行四边形ABCD中,E是边BC上一点,F是边CD上一点,∠AFE=∠ADC,∠AEF=90°.如图2,若∠AFE=45°,求的值.
实战演练
1.如图,∠ACB=90°,AC=BC,AD⊥CE,BE⊥CE,垂足分别是点D、E,AD=7cm,BE=3cm,则DE的长是( )
A.3cmB.3.5cmC.4cmD.4.5cm
2.如图,在矩形ABCD中,AB=4,,E为CD边上一点,将△BCE沿BE折叠,使得C落到矩形内点F的位置,连接AF,若,则CE=( )
A.B.C.D.
3.如图,已知l1∥l2∥l3,相邻两条平行直线间的距离相等,若等腰直角△ABC的三个顶点分别在这三条平行直线上,则sinα的值是( )
A.13 B. 617 C.55 D. 1010
4.如图,在△ABC中,∠C=90°,∠B=30°,点D、E、F分别为边AC、AB、CB上的点,且△DEF为等边三角形,若AD=CD.则的值为( )
A.B.C.D.
5.如图,在等边三角形ABC中,AB=4,P是边AB上一点,BP=,D是边BC上一点(点D不与端点重合),作∠PDQ=60°,DQ交边AC于点Q.若CQ=a,满足条件的点D有且只有一个,则a的值为( )
A.B.C.2D.3
6.△BDE和△FGH是两个全等的等边三角形,将它们按如图的方式放置在等边三角形ABC内.若求五边形DECHF的面积,则只需知道( )
A.△ABC的面积B.△BFG的面积
C.四边形AFGH的周长D.△BDE的面积
7.如图,在正方形ABCD中,AB=4,E为AB边上一点,点F在BC边上,且BF=1,将点E绕着点F顺时针旋转90°得到点G,连接DG,则DG的长的最小值为( )
A.2B.2C.3D.
8.设O为坐标原点,点 A、B为抛物线y=4x2上的两个动点,且OA⊥OB.连接点 A、B,过O作OC⊥AB于点C,则点C到y轴距离的最大值为( )
A.B.C.D.1
9.如图,在△ABC中,AC=3,BC=4,∠C=90°,过CB的中点D作DE⊥AD,交AB于点E,则EB的长为 .
10.如图,在平面直角坐标系中,点A(6,0),点B(0,2),点P是直线y=﹣x﹣1上一点,且∠ABP=45°,则点P的坐标为 .
11.已知反比例函数y=,经过点E(3,4),现请你在反比例函数y=上找出一点P,使∠POE=45°,则此点P的坐标为 .
12.如图,四边形ABCD中,∠B=∠C=90°,点E是BC边上一点,△ADE是等边三角形,若,= .
13.如图,在△ABC中,AB=AC,D、A、E三点都在直线m上,并且有∠BDA=∠AEC=∠BAC=α,若DE=10,BD=3,求CE的长.
14.如图所示,边长为2的等边三角形ABC中,D点在边BC上运动(不与B,C重合),点E在边AB的延长线上,点F在边AC的延长线上,AD=DE=DF.
(1)若∠AED=30°,则∠ADB= °. (2)求证:△BED≌△CDF.
(3)点D在BC边上从B至C的运动过程中,△BED周长变化规律为 .
A.不变 B.一直变小
C.先变大后变小 D.先变小后变大
15.如图,在△ABC中,已知AB=AC=5,BC=6,且△ABC≌△DEF,将△DEF与△ABC重合在一起,△ABC不动,△DEF运动,并满足:点E在边BC上沿B到C的方向运动,且DE始终经过点A,EF与AC交于M点.
(1)求证:△ABE∽△ECM;
(2)当线段BE为何值时,线段AM最短,最短是多少?
(3)探究:在△DEF运动过程中,重叠部分能否构成等腰三角形?若能,求出BE的长;若不能,请说明理由.
16.如图①,正方形ABCD中,点A,B的坐标分别为(0,10),(8,4),点C在第一象限.动点P在正方形ABCD的边上,从点A出发沿A→B→C→D→A匀速运动,同时动点Q以相同的速度在x轴正半轴上运动,当点P到达A点时,两点同时停止运动,设运动的时间为t秒.
(1)当P点在边AB上运动时点Q的横坐标x(长度单位)关于运动时间t(秒)的函数图象如图②所示,请写出点Q开始运动时的坐标及点P运动速度;
(2)求正方形边长及顶点C的坐标;
(3)在(1)中,设△OPQ的面积为S,求S与t的函数关系式并写出自变量的取值范围.
(4)如果点P、Q保持原速度不变,当点P沿A→B→C→D匀速运动时,OP与PQ能否相等?若能,写出所有符合条件的t的值;若不能,请说明理由.
17.在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=x2+(1﹣m)x﹣m(m>0)与x轴交于A,B两点(点A在点B的左边),与y轴交于点C.
(1)求线段AB的长(用含m的代数式表示);
(2)当2≤m≤4时,抛物线过点(a,b)和(a+5,b),求a的取值范围;
(3)如图,在y轴上有一点P(0,3),当∠APB=∠ABC时,求m的值.
模型介绍
一线三等角:两个三角形中相等的两个角落在同一条直线上,另外两条边所构成的角与这两个角相等,这三个相等的角落在同一直线上,故称“一线三等角”
如下图所示,一线三等角包括一线三直角、一线三锐角、一线三钝角
类型一:一线三直角模型
如图,若∠1、∠2、∠3都为直角,则有△ACP∽△BPD.
类型二:一线三锐角与一线三钝角模型
如图,若∠1、∠2、∠3都为锐角,则有△ACP∽△BPD.
证明:∵∠DPB=180°-∠3-∠CPA,∠C=180°-∠1-∠CPA,而∠1=∠3
∴∠C=∠DPB,
∵∠1=∠2, ∴△ACP∽△BPD
如图,若∠1、∠2、∠3都为钝角,则有△ACP∽△BPD.(证明同锐角)
【解题关键】构造相似或全等三角形.
例题精讲
考点一:一线三等角直角模型
【例1】.如图,四边形ABCD中,∠ABC=∠ACD=90°,AC=CD,BC=4cm,则△BCD的面积为 8 cm2.
解:过点D作DH⊥BC,交BC的延长线于点H,
∵∠ABC=90°,
∴∠BAC+∠ACB=90°,
∵∠ACD=90°,
∴∠HCD+∠ACB=90°,
∴∠BAC=∠HCD,
在△ABC和△CHD中,
,
∴△ABC≌△CHD(AAS),
∴DH=BC=4,
∴△BCD的面积=×BC×DH=×4×4=8(cm2),故答案为:8.
变式训练
【变式1-1】.如图,A在线段BG上,ABCD和DEFG都是正方形,面积分别为7平方厘米和11平方厘米,则△CDE的面积等于 平方厘米.
解:过E作EH⊥CD于H,如图,
∵∠1+∠2=90°,∠2+∠3=90°,
∴∠1=∠3,
又∵∠EHD=∠DAG=90°,ED=DG,
∴△EDH≌△DGA,
∴EH=AG,
∵SABCD=7cm2,SDGFE=11cm2,
∴CD=AD=cm,DG=,
∴在Rt△ADG中,AG=,
∴S△CDE=CD×EH=CD×AG=××2=cm2,故答案为:.
【变式1-2】.如图,一块含45°的三角板的一个顶点A与矩形ABCD的顶点重合,直角顶点E落在边BC上,另一顶点F恰好落在边CD的中点处,若BC=12,则AB的长为 8 .
解:∵四边形ABCD是矩形,
∴AB=CD,∠B=∠C=90°,
∴∠BAE+∠AEB=90°,
∵△AEF是等腰直角三角形,
∴AE=EF,∠AEF=90°,
∴∠FEC+∠AEB=90°,
∴∠BAE=∠FEC,
在△ABE和△ECF中,
,
∴△ABE≌△ECF(AAS),∴AB=CE,BE=CF,
∵点F是CD的中点,∴CF=CD,∴BE=CF=AB,
∵BE+CE=BC=12,∴AB+AB=12,∴AB=8, 故答案为:8.
【变式1-3】.如图,在矩形AOBC中,点A的坐标是(﹣2,1),点C的纵坐标是4,则B,C两点的坐标分别是( )
A.(,3),(﹣,4)B.(,3),(﹣,4)
C.(,),(﹣,4)D.(,),(﹣,4)
解:过点A作AD⊥x轴于点D,过点B作BE⊥x轴于点E,过点C作CF∥y轴,过点A作AF∥x轴,交点为F.
∵四边形AOBC是矩形,∴AC∥OB,AC=OB,∴∠CAF=∠BOE.
∵在△ACF和△OBE中,
∴△CAF≌△BOE(AAS),∴BE=CF=4﹣1=3.
∵∠AOD+∠BOE=∠BOE+∠OBE=90°,∴∠AOD=∠OBE.
∵∠ADO=∠OEB=90°,∴△AOD∽△OBE,
∴=,即=,∴OE=,即点B(,3),∴AF=OE=,
∴点C的横坐标为:﹣(2﹣)=﹣,∴点C(﹣,4).故选:B.
【变式1-4】.如图,在平面直角坐标系中,OA=AB,∠OAB=90°,反比例函数y=(x>0)的图象经过A,B两点.若点A的坐标为(n,1),则k的值为( )
A.B.C.D.
解如图:过A作AC⊥y轴,垂足为C,作BD⊥AC,垂足为D
∵∠BAO=90° ∴∠OAC+∠BAD=90°且∠BAD+∠ABD=90°
∴∠ABD=∠CAO 且∠D=∠ACO=90°,AO=AB
∴△ACO≌△DAB ∴AD=CO,BD=AC
∵A(n,1)(n>0) ∴OC=AD=1,AC=BD=n. ∴B(1+n,1﹣n)
∵反比例函数y=(x>0)的图象经过A,B两点
∴n×1=(1+n)(1﹣n) ∴n= ∴k=1×n=故选:A.
考点二:一线三等角锐角或钝角模型
【例2】.如图,已知△ABC和△ADE均为等边三角形,D在BC上,DE与AC相交于点F,AB=9,
BD=3,则CF等于( )
A.1B.2C.3D.4
解:如图,∵△ABC和△ADE均为等边三角形,
∴∠B=∠BAC=60°,
∴∠BAD+∠ADB=120°,∠ADB+∠FDC=120°∴∠BAD=∠FDC
又∵∠B=∠C=60°,
∴△ABD∽△CDF,∴AB:BD=CD:CF,
即9:3=(9﹣3):CF,∴CF=2.故选:B.
变式训练
【变式2-1】.如图,在△ABC中,AB=AC,AB>BC,点D在边BC上,CD=3BD,点E、F在线段AD上,∠1=∠2=∠BAC.若△ABC的面积为12,则△ACF与△BDE的面积之和为 3 .
解:∵∠1=∠2=∠BAC,∠1=∠EBA+∠BAE,∠BAC=∠FAC+∠BAE,
∴∠EBA=∠FAC,∠AEB=∠CFA,
在△ABE和△CAF中,,
∴△ABE≌△CAF(AAS).
∴△ABE的面积=△ACF的面积,
∵CD=3BD,
∴BC=4BD,
∴△ABD的面积=△ABC的面积=×12=3,
∴△ACF与△BDE的面积之和=△ABD的面积=3;故答案为:3.
【变式2-2】.如图,在等边△ABC中,AC=9,点O在AC上,且AO=3,点P是AB上一动点,连接OP,以O为圆心,OP长为半径画弧交BC于点D,连接PD,如果PO=PD,那么AP的长是 6 .
解:连接OD,
∵PO=PD,∴OP=DP=OD,∴∠DPO=60°,
∵等边△ABC,∴∠A=∠B=60°,AC=AB=9,
∴∠OPA=∠PDB=∠DPA﹣60°,∴△OPA≌△PDB,
∵AO=3,∴AO=PB=3,∴AP=6.故答案是:6.
【变式2-3】.如图1,在正方形ABCD中,E是边BC的中点,F是CD上一点,已知∠AEF=90°.
(1)求证:=;
(2)平行四边形ABCD中,E是边BC上一点,F是边CD上一点,∠AFE=∠ADC,∠AEF=90°.如图2,若∠AFE=45°,求的值.
(1)证明:如图1中,设正方形的边长为2a.
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠B=∠C=90°,
∵∠AEF=90°,
∴∠AEB+∠FEC=90°,∠FEC+∠EFC=90°,
∴∠AEB=∠EFC,
∴△ABE∽△ECF,
∴=
∵BE=EC=a,AB=CD=2a,
∴CF=a,DF=CD﹣CF=a,
∴==.
(2)如图2中,在AD上取一点H,使得FH=DF.
∵∠AEF=90°,∠AFE=∠D=45°,
∴△AEF是等腰直角三角形,
∴AF=EF,
∵FH=FD,
∴∠FHD=∠D=45°,
∴∠AHF=135°,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,
∴∠C=180°﹣∠D=135°,
∴∠AHF=∠C,
∵∠AFC=∠D+∠FAH=∠EFC+∠AFE,∠AFE=∠D,
∴∠HAF=∠EFC,
∴△AHF∽△FCE,
∴EC:HF=EF:AF=1:=:2,
∴=.
实战演练
1.如图,∠ACB=90°,AC=BC,AD⊥CE,BE⊥CE,垂足分别是点D、E,AD=7cm,BE=3cm,则DE的长是( )
A.3cmB.3.5cmC.4cmD.4.5cm
解:∵AD⊥CE,BE⊥CE,
∴∠BEC=∠CDA=90°,
∴∠CAD+∠ACD=90°,
∵∠ACB=90°,
∴∠ACD+∠BCE=90°,
∴∠CAD=∠BCE,
在△ACD与△CBE中,
,
∴△ACD≌△CBE(AAS),
∴CD=BE=3cm,CE=AD=7cm,
∴DE=CE﹣CD=7﹣3=4cm,故选:C.
2.如图,在矩形ABCD中,AB=4,,E为CD边上一点,将△BCE沿BE折叠,使得C落到矩形内点F的位置,连接AF,若,则CE=( )
A.B.C.D.
解:过点F作MN∥AD,交AB于点M,交CD于点N,
则MN⊥AB,MN⊥CD,
由折叠可得,EC=EF,BC=BF=,∠C=∠BFE=90°,
在Rt△AMF中,tan∠BAF=,
设FM=x,则AM=2x,BM=4﹣2x,
在Rt△BFM中,由勾股定理可得,
,
解得x=1或x=(舍去),
∴FM=1,AM=BM=2,FN=MN﹣FM=BC﹣FM=﹣1,
∵∠EFN+∠FEN=∠EFN+∠BFM=90°,
∴∠FEN=∠BFM,
又∵∠FNE=∠BMF,
∴△EFN∽△FBM,
∴,
即,
解得EF=.
∴EC=. 故选:C.
3.如图,已知l1∥l2∥l3,相邻两条平行直线间的距离相等,若等腰直角△ABC的三个顶点分别在这三条平行直线上,则sinα的值是( )
A.13 B. 617 C.55 D. 1010
解:如图,过点A作AD⊥l1于点D,过点B作BE⊥l1于点B,设l1,l2,l3之间的距离为1
∵∠CAD+∠ACD=90°,∠BCE+∠ACD=90°∴∠CAD=∠BCE
在等腰直角△ABC中,AC=BC,∠ADC=∠BEC=90°
∴△ACD≌△CBE∴CD=BE=1
在Rt△ACD中AC=AD2+CD2=22+12=5
在等腰直角△ABC中AB=2AC=2×5=10∴sinα=110=1010故选:D
4.如图,在△ABC中,∠C=90°,∠B=30°,点D、E、F分别为边AC、AB、CB上的点,且△DEF为等边三角形,若AD=CD.则的值为( )
A.B.C.D.
解:∵∠C=90°,∠B=30°,设AC=1,则AB=2AC=2,
∴BC==,
∵AD=CD,AD+CD=1,∴AD=,CD=,
过点D作DH⊥AB于H点,
∴∠ADH=90°﹣∠A=30°,
∴AH=AD=,DH=,
∵△DEF是等边三角形,
∴DF=DE,∠C=∠DHE=90°,∠FDE=60°,
∴∠CFD+∠CDF=∠CDF+∠HDE=180°﹣30°﹣60°=90°,∴∠CFD=∠HDE,
∵∠FCD=∠DHE=90°,DF=ED,∴△DCF≌△EHD(AAS),
∴HE=CD=,
∴BE=2﹣,AE=,
∴,故选:D.
5.如图,在等边三角形ABC中,AB=4,P是边AB上一点,BP=,D是边BC上一点(点D不与端点重合),作∠PDQ=60°,DQ交边AC于点Q.若CQ=a,满足条件的点D有且只有一个,则a的值为( )
A.B.C.2D.3
解:∵△ABC是等边三角形,AB=4,
∴∠B=∠C=60°,AB=BC=4,
∵∠BPD+∠B=∠QDC+∠PDQ,∠B=∠PDQ=60°,
∴∠BPD=∠CDQ,
∴△BDP~CQD,
∴,
∵BC=4,BP=,CQ=a,
∴,
∴2BD2﹣8BD+3a=0,
∵满足条件的点D有且只有一个,
∴方程2BD2﹣8BD+3a=0有两个相等的实数根,
∴Δ=64﹣4×2×3a=0,
解得:a=,故选:B.
6.△BDE和△FGH是两个全等的等边三角形,将它们按如图的方式放置在等边三角形ABC内.若求五边形DECHF的面积,则只需知道( )
A.△ABC的面积B.△BFG的面积
C.四边形AFGH的周长D.△BDE的面积
解:∵△GFH为等边三角形,
∴FH=GH,∠FHG=60°,
∴∠AHF+∠GHC=120°,
∵△ABC为等边三角形,
∴AB=BC=AC,∠ACB=∠A=60°,
∴∠GHC+∠HGC=120°,
∴∠AHF=∠HGC,
在△AFH和△CHG中,
,
∴△AFH≌△CHG(AAS),
∴S△AFH=S△CGH,
同理可求S△BGF=S△AFH,
∴S△AFH=(S△ABC﹣S△GFH),
∵△BDE和△FGH是两个全等的等边三角形,
∴S△BDE=S△FGH,
∴S△BDE=S△ABC﹣3S△AFH,
∴五边形DECHF的面积=S△ABC﹣S△AFH﹣S△BDE=2S△AFH=2S△BFG,
∴知道△BFG的面积可求五边形DECHF的面积,故选:B.
7.如图,在正方形ABCD中,AB=4,E为AB边上一点,点F在BC边上,且BF=1,将点E绕着点F顺时针旋转90°得到点G,连接DG,则DG的长的最小值为( )
A.2B.2C.3D.
解:过点G作GH⊥BC,垂足为H,
∴∠GHF=90°,
∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=CD=4,∠B=90°,
∴∠B=∠GHF=90°,
由旋转得:
EF=FG,∠EFG=90°,
∴∠EFB+∠GFH=90°,
∵∠BEF+∠BFE=90°,
∴∠BEF=∠GFH,
∴△EBF≌△FHG(AAS),
∴BF=GH=1,
∴点G在与BC平行且与BC的距离为1的直线上,
∴当点G在CD边上时,DG最小且DG=4﹣1=3,
∴DG的最小值为3,故选:C.
8.设O为坐标原点,点 A、B为抛物线y=4x2上的两个动点,且OA⊥OB.连接点 A、B,过O作OC⊥AB于点C,则点C到y轴距离的最大值为( )
A.B.C.D.1
解:如图,分别作AE、BF垂直于x轴于点E、F,
设OE=a,OF=b,由抛物线解析式为y=4x2,
则AE=4a2,BF=4b2,
作AH⊥BF于H,交y轴于点G,连接AB交y轴于点D,
设点D(0,m),
∵DG∥BH,∴△ADG∽△ABH,
∴=,即 =,
化简得:m=4ab.
∵∠AOB=90°,
∴∠AOE+∠BOF=90°,
又∠AOE+∠EAO=90°,
∴∠BOF=∠EAO,
又∠AEO=∠BFO=90°,
∴△AEO∽△OFB,
∴=,即=,
化简得ab=,
则m=4ab=,说明直线AB过定点D,D点坐标为(0,),
∵∠DCO=90°,DO=,
∴点C是在以DO为直径的圆上运动,
∴当点C到y轴距离为DO=时,点C到y轴的距离最大,故选:B.
9.如图,在△ABC中,AC=3,BC=4,∠C=90°,过CB的中点D作DE⊥AD,交AB于点E,则EB的长为 .
解:过点E作EM⊥BC,垂足为M,
∴∠DME=∠BME=90°,
∴∠EDM+∠DEM=90°,
∵DE⊥AD,
∴∠ADE=90°,
∴∠CDA+∠EDM=90°,
∴∠CDA=∠DEM,
∵点D是BC的中点,
∴CD=BD=BC=2,
∵∠C=∠DME=90°,
∴△ACD∽△DME, ∴==,
∴设EM=2x,则DM=3x,
∵∠BME=∠C=90°,∠B=∠B,
∴△BME∽△BCA,
∴=,
∴=,
∴BM=x,
∵BD=2,∴DM+BM=2,
∴3x+x=2,∴x=,∴EM=,BM=,
∴BE===, 故答案为:.
10.如图,在平面直角坐标系中,点A(6,0),点B(0,2),点P是直线y=﹣x﹣1上一点,且∠ABP=45°,则点P的坐标为 (3,﹣4) .
解:将线段BA绕点B顺时针旋转90°得到线段BD,
∵B(0,2),A(6,0),
∴D(﹣2,﹣4),
取AD的中点K(2,﹣2),
直线BK与直线y=﹣x﹣1的交点即为点P.
设直线BK的解析式为y=kx+b,
把B和K的坐标代入得:,
解得:k=﹣2,b=2,
则直线BK的解析式是y=﹣2x+2,
由,解得:,
∴点P坐标为(3,﹣4),故答案为:(3,﹣4).
11.已知反比例函数y=,经过点E(3,4),现请你在反比例函数y=上找出一点P,使∠POE=45°,则此点P的坐标为 (2,) .
解:方法一、过点E作EA⊥x轴于点A,过点P作PB⊥x轴于点B,如图所示.
∵点E(3,4)在函数y=的图象上,
∴k=3×4=12,
∴设点P的坐标为(n,),则点A(3,0),点B(n,0),
S四边形OBPE=S△OAE+S梯形PBAE=|k|+(PB+EA)•AB=6+(+4)(n﹣3)=2n﹣+6.
S△OEP=S四边形OBPE﹣S△OBP=2n﹣+6﹣|k|=2n﹣.
由两点间的距离公式可知:
OE==5,OP=,
S△OEP=OE•OP•sin∠EOP==2n﹣,
即7n4﹣576n2﹣1008=0,
解得:n2=84或n2=﹣84(舍去),
∴n1=2,n2=﹣2(舍去).
∴点P的坐标为(2,);
方法二、
如图,过点E作EF⊥OE交OP于点F,过点E作EN⊥y轴,垂足为N,过点F作FM⊥NE于点M,
∴∠ONE=∠EMF=90°,∴∠NOE+∠OEN=90°,
∵∠OEF=90°,∴∠OEN+∠FEM=90°,∴∠NOE=∠MEF,
若∠POE=45°,则OE=EF,
在△ONE和△MEF中,
∵,
∴△ONE≌△MEF(AAS),
∴EM=ON=4、MF=NE=3,
则点F的坐标为(7,1),
∴直线OF的解析式为y=x,
由,解得x=2或x=﹣2(舍),
当x=2时,y====,
即点P(2,),故答案为:(2,).
12.如图,四边形ABCD中,∠B=∠C=90°,点E是BC边上一点,△ADE是等边三角形,若,= .
解:如图:作∠BAM=∠CDN=30°,交CB的延长线于点,交BC的延长线于点N,
∵∠ABC=∠DCB=90°,
∴∠ABM=∠DCN=90°,
∴∠M=90°﹣∠BAM=60°,∠N=90°﹣∠CDN=60°,
∴∠MAE+∠AEM=180°﹣∠M=120°,
∵△AED是等边三角形,
∴∠AED=60°,AE=DE,
∴∠AEM+∠DEN=180°﹣∠AED=120°,
∴∠MAE=∠DEN,
∵∠M=∠N=60°,
∴△AME≌△END(AAS),
∴AM=EN,ME=DN,
∵,
∴设AB=n,CD=m,
在Rt△AMB中,BM===n,
AM===n,
∴AM=EN=n,
在Rt△DCN中,CN===m,
DN===m,
∴ME=DN=m,
∴CE=EN﹣CN=n﹣m,
BE=EM﹣BM=m﹣n,
∴===,
∴=, 故答案为:.
13.如图,在△ABC中,AB=AC,D、A、E三点都在直线m上,并且有∠BDA=∠AEC=∠BAC=α,若DE=10,BD=3,求CE的长.
解:∵∠AEC=∠BAC=α,
∴∠ECA+∠CAE=180°﹣α,
∠BAD+∠CAE=180°﹣α,
∴∠ECA=∠BAD,
在△BAD与△ACE中,
,
∴△BAD≌△ACE(AAS),
∴CE=AD,AE=BD=3,
∵DE=AD+AE=10,
∴AD=DE﹣AE=DE﹣BD=10﹣3=7.∴CE=7.
14.如图所示,边长为2的等边三角形ABC中,D点在边BC上运动(不与B,C重合),点E在边AB的延长线上,点F在边AC的延长线上,AD=DE=DF.
(1)若∠AED=30°,则∠ADB= 90 °. (2)求证:△BED≌△CDF.
(3)点D在BC边上从B至C的运动过程中,△BED周长变化规律为 D .
A.不变 B.一直变小
C.先变大后变小 D.先变小后变大
解:(1)∵△ABC是等边三角形,
∴AB=AC=BC=2,∠ABC=∠ACB=60°,
∵AD=DE
∴∠DAE=∠DEA=30°,
∴∠ADB=180°﹣∠BAD﹣∠ABD=90°,
故答案为:90°;
(2)∵AD=DE=DF,
∴∠DAE=∠DEA,∠DAF=∠DFA,
∵∠DAE+∠DAF=∠BAC=60°,
∴∠DEA+∠DFA=60°,
∵∠ABC=∠DEA+∠EDB=60°,
∴∠EDB=∠DFA,
∵∠ACB=∠CFD+∠CDF=60°,
∴∠CDF=∠BED,且∠EDB=∠DFA,DE=DF,
∴△BDE≌△CFD(AAS)
(3)∵△BDE≌△CFD,
∴BD=CF,BE=CD,
∴△BED周长=BD+BE+DE=BD+CD+AD=BC+AD=2+AD,
∴点D在BC边上从B至C的运动过程中,
∴AD的长先变小后变大,
∴△BED周长先变小后变大,故选D
15.如图,在△ABC中,已知AB=AC=5,BC=6,且△ABC≌△DEF,将△DEF与△ABC重合在一起,△ABC不动,△DEF运动,并满足:点E在边BC上沿B到C的方向运动,且DE始终经过点A,EF与AC交于M点.
(1)求证:△ABE∽△ECM;
(2)当线段BE为何值时,线段AM最短,最短是多少?
(3)探究:在△DEF运动过程中,重叠部分能否构成等腰三角形?若能,求出BE的长;若不能,请说明理由.
(1)证明:∵AB=AC,
∴∠B=∠C,
∵△ABC≌△DEF,
∴∠AEF=∠B,
又∵∠AEF+∠CEM=∠AEC=∠B+∠BAE,
∴∠CEM=∠BAE,
∴△ABE∽△ECM;
(2)解:设BE=x,
又∵△ABE∽△ECM,
∴=,即:=,
∴CM=﹣x2+x=﹣(x﹣3)2+,
∴AM=AC﹣CM=(x﹣3)2+,
∴当x=3时,AM最短为.
(3)解:在△DEF运动过程中,重叠部分能成等腰三角形.理由如下:
(i)当AE=EM时,则△ABE≌△ECM,
∴CE=AB=5,
∴BE=BC﹣EC=6﹣5=1;
(ii)当AM=EM时,则∠MAE=∠MEA,
∴∠MAE+∠BAE=∠MEA+∠CEM,即∠CAB=∠CEA,
∵∠C=∠C, ∴△CAE∽△CBA,
∴=,∴CE==,∴BE=6﹣=;
(iii) 当AE=AM时,
∵∠AEF=∠B=∠C,且∠AME>∠C,
∴∠AME>∠AEF,∴AE≠AM;∴BE=1或.
16.如图①,正方形ABCD中,点A,B的坐标分别为(0,10),(8,4),点C在第一象限.动点P在正方形ABCD的边上,从点A出发沿A→B→C→D→A匀速运动,同时动点Q以相同的速度在x轴正半轴上运动,当点P到达A点时,两点同时停止运动,设运动的时间为t秒.
(1)当P点在边AB上运动时点Q的横坐标x(长度单位)关于运动时间t(秒)的函数图象如图②所示,请写出点Q开始运动时的坐标及点P运动速度;
(2)求正方形边长及顶点C的坐标;
(3)在(1)中,设△OPQ的面积为S,求S与t的函数关系式并写出自变量的取值范围.
(4)如果点P、Q保持原速度不变,当点P沿A→B→C→D匀速运动时,OP与PQ能否相等?若能,写出所有符合条件的t的值;若不能,请说明理由.
解:(1)如图①,过B作BF⊥OA于F,
∵A(0,10),
∴OA=10,
∵B(8,4),
∴BF=8,OF=4,
∴AF=10﹣4=6,
∴AB=10,
由图②知:点Q运动时间为10秒,运动速度为:(11﹣1)÷10=1,且Q(1,0),
∵动点Q,P的运动速度相同,∴点P运动速度为每秒1个单位长度;
(2)如图③,过B作BF⊥y轴于点F,BE⊥x轴于点E,则BF=8,OF=BE=4,
由(1)知:AF=6,AB=10;
过C作CG⊥x轴于点G,与FB的延长线交于点H,
∵∠ABC=90°,AB=BC,
∴△ABF≌△BCH,
∴BH=AF=6,CH=BF=8,
∴OG=FH=8+6=14,CG=8+4=12,
∴所求C点的坐标为(14,12);
(3)过点P作PM⊥y轴于点M,PN⊥x轴于点N,
∴PM∥BF,
则△APM∽△ABF,
∴,
∴==,
∴AM=,PM=t,
∴PN=OM=10﹣t,ON=PM=t,
∴S=S△OPQ=PN•OQ
=×(10﹣t)(1+t)=﹣(0≤t≤10);
(4)OP与PQ相等,组成等腰三角形,即当P点的横坐标等于Q点的横坐标的一半时,满足条件;
①当P在AB上时,如图③,t=(t+1),t=,OP与PQ相等,
②当P在BC上时,如图④,则PB=t﹣10,
sin∠ABF=sin∠BPM=,
∴,
∴BM=(t﹣10),
∴ON=BF+BM=8+(t﹣10),
8+(t﹣10)=(t+1),解得:t=﹣15(舍),
③当P在CD上时,如图⑤,则PC=t﹣20,
cs∠PCR=cs∠BCH=,
∴,
∴CR=MH=(t﹣20),
∴ON=OG﹣NG=FH﹣MH=14﹣(t﹣20),
14﹣(t﹣20)=(t+1),解得:t=,
即当t=时,OP=PQ,
综上所述,当t=或时,OP与PQ相等.
17.在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=x2+(1﹣m)x﹣m(m>0)与x轴交于A,B两点(点A在点B的左边),与y轴交于点C.
(1)求线段AB的长(用含m的代数式表示);
(2)当2≤m≤4时,抛物线过点(a,b)和(a+5,b),求a的取值范围;
(3)如图,在y轴上有一点P(0,3),当∠APB=∠ABC时,求m的值.
解:(1)解方程x2+(1﹣m)x﹣m=0,得x=﹣1或x=m,
∴A(﹣1,0),B(m,0),
∴AB=m﹣(﹣1)=m+1;(2)抛物线y=x2+(1﹣m)x﹣m的对称轴为直线x=,
∵抛物线过点(a,b)和(a+5,b),
∴点(a,b)和(a+5,b)关于直线x=对称,
∴=,
∴a=﹣3,
∵2≤m≤4,
∴﹣2≤a≤﹣1;
(3)作△ABP的外接⊙M,连接MP,MA,MB,过点M作MQ⊥OP,垂足为Q,
∴MA=MB=MP,
∴点M在抛物线的对称轴直线x=上,
由y=x2+(1﹣m)x﹣m与y轴的交点C(0,﹣m),∴OC=m,
∵B(m,0),∴OB=m,∴∠ABC=45°,
∵∠APB=∠ABC,∴∠APB=45°,∴∠AMB=90°,
∴点M到x轴的距离=AB=(m+1),∴M的坐标为(,),
∵P(0,3),
∴PM2=[3﹣(m+1)]2+()2,AM2=(m+1)2,
∵PM=AM,
∴[3﹣(m+1)]2+()2=(m+1)2,
解得m=.
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