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1、四边形与三角形携手游中考在近几年的中考数学试题中,出现了许多四边形与三角形携手共进中考的好命题。相信你阅读了下文一定会有同感。试着读一读吧。1、三角形与平行四边形联手如图1,在平行四边形ABCD中,ABC的平分线交CD于点E,ADC的平分线交AB于点F.试判断AF与CE是否相等,并说明理由. (08恩施自治州)分析:本题以平行四边形为条件,借助平行四边形的性质,为三角形的全等创设条件。解:AF与CE是相等的。证明:因为,四边形ABCD是平行四边形,所以, AD=CB,ADCCBA, DCBA,所以,CDFAFD, CEBABE,因为,ABC的平分线交CD于点E,ADC的平分线交AB于点F,所以
2、,CDFAFD=CEBABE=ADF=CBE,所以,ADFCBE,所以,AF=CE。2、三角形与矩形联手例2、在矩形ABCD中,AB=2,AD=(1)在边CD上找一点E,使EB平分AEC,并加以说明;(2)若P为BC边上一点,且BP=2CP,连接EP并延长交AB的延长线于F求证:点B平分线段AF;PAE能否由PFB绕P点按顺时针方向旋转而得到,若能,加以证明,并求出旋转度数;若不能,请说明理由(08年泰州市)解:(1)当E为CD中点时,EB平分AEC。解:如图2所示,因为,AD=,AB=CD=2, 线段CD的中点为E,所以,DE=1,在直角三角形ADE中,根据勾股定理,得:AE=2,同理可证,
3、BE=2,所以,ADEBCE,所以,AED=BEC=60,因为,DEC=180,所以,AEB=60,所以,EB平分AEC。(2)如图3所示,因为,CEBF,所以,=,所以,BF=2CE。因为,AB=2CE,所以,点B平分线段AF。能。证明:因为,CP=,CE=1,C=900 ,所以,EP=。在Rt ADE中,AE= =2,所以,AE=BF,又因为,PB=,所以,PB=PE因为,AEP=BP=900 ,所以,PASPFB。所以,PAE可以PFB按照顺时针方向绕P点旋转而得到。旋转度数为120。例3、如图4所示,四边形ABCD是矩形,E是AB上一点,且DE=AB,过C作CFDE,垂足为F. (1)
4、猜想:AD与CF的大小关系;(2)请证明上面的结论. (08年湘潭)分析:考查矩形的性质及直角三角形全等的判定.猜想AD与CF的关系,可以分析AD,CF所在的两个三角形ADE与三角形FCD的关系.由条件可归纳得:A=CFD=900,AED=FDC,DE=AB=CD,因此,可证ADEFCD,从而得到AD=CF.解:(1) (2)因为,四边形是矩形,所以,AED=FDC,DE=AB=CD,又因为,CFDE,所以,A=CFD=900, 所以,ADEFCD,所以,AD=CF.例4、如图5, 矩形ABCD中,点E是BC上一点,AEAD,DFAE于F,连结DE,求证:DFDC(08年荆州市)分析:要证明D
5、FDC,第一思路就是证明三角形DFE和三角形DEC全等,仔细观察图形并结合题目中的已知条件,发现这条思路很难行的同;为此,我们就要转换思路,因为DC=AB,所以,要证明DF=DC,就可以先证明DF=AB,而这两条线段所在的三角形分别是三角形ABE和三角形DFA,所以,只要证明这两个三角形全等就可以。而这两个三角形全等是具备条件的。证明:因为,四边形ABCD是矩形,所以,ADBC,AB=DC,ABC=90,所以,DAF=AEB,因为,DFAE,所以,DFA=ABE=90,在三角形ABE和三角形DFA中,所以,DFAABE ,所以,DF=AB,因为,DC=AB,所以,DF=DC(证毕)。例5、如图
6、6,矩形中,是与的交点,过点的直线与的延长线分别交于(1)求证:;(2)当与满足什么关系时,以为顶点的四边形是菱形?证明你的结论(08年聊城市)(1)证明:因为,四边形是矩形,所以,OB=OD(矩形的对角线互相平分),因为,AECF(矩形的对边平行)所以,E=F,OBE=ODF,所以,BOEDOF(AAS)(2)如图7所示,当时,四边形是菱形证明:因为,四边形是矩形,所以,OA=OC,(矩形的对角线互相平分),又根据(1),知道:BOEDOF,所以,OE=OF,所以,四边形是平行四边形(对角线互相平分的四边形是平行四边形)又因为,所以,四边形是菱形(对角线互相垂直的平行四边形是菱形)3、三角形
7、与正方形联手例6、如图8所示,四边形ABCD是正方形,G是CD边上的一个动点(点G与C、D不重合),以CG为一边在正方形ABCD外作正方形CEFG,连结BG,DE我们探究下列图中线段BG、线段DE的长度关系及所在直线的位置关系: (1)猜想如图1中线段BG、线段DE的长度关系及所在直线的位置关系;将图1中的正方形CEFG绕着点C按顺时针(或逆时针)方向旋转任意角度,得到如图2、如图3情形请你通过观察、测量等方法判断中得到的结论是否仍然成立,并选取图2证明你的判断 (2)将原题中正方形改为矩形(如图46),且AB=a,BC=b,CE=ka, CG=kb (ab,k0),第(1)题中得到的结论哪些
8、成立,哪些不成立?若成立,以图5为例简要说明理由(08年义乌市)(3)在第(2)题图5中,连结、,且a=3,b=2,k=,求的值分析:这是一道以正方形为背景的综合性试验与探究性问题。问题中既体现实验与探究的过程性学习,同时又让学生体会题目的变化,是一道新课程理念下典型好体题。解:(1)猜想如图1中线段BG、线段DE的长度关系是:BG=DE;线段BG、线段DE的位置关系是:BGDE;将图1中的正方形CEFG绕着点C按顺时针(或逆时针)方向旋转任意角度,得到如图2、如图3情形,中得到的结论仍然成立。在图(2)中证明如下因为,四边形、四边形都是正方形所以, , 所以, 所以, (SAS)所以, 又因
9、为, 所以, 所以,所以, 。(2)将原题中正方形改为矩形(如图46),且AB=a,BC=b,CE=ka, CG=kb (ab,k0),第(1)题中得到的结论:成立,不成立 简要说明如下:因为,四边形、四边形都是矩形,且,(,)所以, ,所以, 所以,BCGDCE, 所以,又因为, 所以, 所以,所以,。 (3)因为, 所以, 又因为, 所以, 所以, 。 例7、(08盐城)如图9-甲,在ABC中,ACB为锐角点D为射线BC上一动点,连接AD,以AD为一边且在AD的右侧作正方形ADEF解答下列问题:(1)如果AB=AC,BAC=90当点D在线段BC上时(与点B不重合),如图9-乙,线段CF、B
10、D之间的位置关系为 ,数量关系为 当点D在线段BC的延长线上时,如图9-丙,中的结论是否仍然成立,为什么? (2)如果ABAC,BAC90,点D在线段BC上运动试探究:当ABC满足一个什么条件时,CFBC(点C、F重合除外)?画出相应图形,并说明理由(画图不写作法)(3)若AC,BC=3,在(2)的条件下,设正方形ADEF的边DE与线段CF相交于点P,求线段CP长的最大值解:(1)CF与BD位置关系是:垂 直;CF与BD数量关系是:相 等;当点D在BC的延长线上时的结论仍成立由正方形ADEF得 AD=AF ,DAF=90因为,BAC=90,所以,DAF=BAC , 所以,DAB=FAC,又因为
11、,AB=AC ,所以,DABFAC , 所以,CF=BD ,ACF=ABD因为,BAC=90, AB=AC ,所以,ABC=45,所以,ACF=45,所以,BCF=ACB+ACF= 90,即 CFBD。(2)当BCA=45时,CFBD(如图10-丁)理由是:过点A作AGAC交BC于点G,所以, AC=AG可证:GADCAF , 所以,ACF=AGD=45 所以,BCF=ACB+ACF= 90, 即CFBD。(3)当具备BCA=45时,CFBC。解:过点A作AQBC交BC的延长线于点Q,(如图10-戊)因为,DE与CF交于点P时, 所以,此时点D位于线段CQ上,因为,BCA=45,可求出AQ=
12、CQ=4设CD=x ,所以, DQ=4x,易证明:AQDDCP,所以, , 所以,所以,=, 因为,0x3 ,所以,当x=2时,CP有最大值14三角形与梯形联手例8、已知:如图11,梯形中,点是的中点,的延长线与的延长线相交于点(1)求证: 和全等(2)连结,判断四边形的形状,并证明你的结论(08年巴中市)分析:要证明两个三角形全等,从已知条件中可以明确一组对应边CE和DE是相等的,所以,根据梯形的两底平行,就可以推出:FDE=BCE,DFE=CBE,这样两个三角形全等的条件就都具备了。第二问是在第一问的基础上,进行的结论推广与引伸。证明:(1)因为,四边形ABCD是梯形,ADBC,所以,FD
13、E=BCE,DFE=CBE,又因为,点是的中点,所以,CE=DE,所以,BCEFDE。(2)四边形BCFD是平行四边形。证明:根据(1)的结论知道,BCEFDE,所以,BE=FE,又因为,CE=DE,所以,四边形BCFD是平行四边形。根据是:对角线互相平分的四边形是平行四边形。例9、如图12,在等腰梯形中,是的中点,求证:(08福建福州)分析:这个命题的解答,主要依靠等腰梯形的性质来完成。根据等腰梯形的两腰相等,就可以得到:BA=CD;根据等腰梯形同一底上的两个底角相等,就可以得到:D=A,再结合题目中已知条件,这样一统筹,不难发现三角形BAM与三角形CDM全等已经具备了条件。证明:因为,四边
14、形ABCD是等腰梯形,所以,BA=CD,D=A,因为,是的中点,所以,AM=DM,所以,BAMCDM,所以,MB=MC。例10、 如图13所示,已知等腰梯形ABCD中,ADBC,AB=DC,AC与BD相交于点O请在图中找出一对全等的三角形,并加以证明(08年广东湛江市)分析:这里问题的答案不是唯一的。因为在这个图形中一共有如下对全等三角形,所以,同学们,只要从ABCDCB, BADCDA , AOBDOC中选择任何一组,并给出证明都是可以的。下面就给出其中的一种解答。解:ABCDCB 证明:因为,在等腰梯形ABCD中,ADBC,AB=DC,所以,ABC=DCB , 在ABC与DCB中: 所以,
15、ABCDCB。例11、已知:如图14,在梯形ABCD中,ADBC,BC=DC,CF平分BCD,DFAB,BF的延长线交DC于点E。求证:(1)BFCDFC;(2)AD=DE(08年重庆市)分析:三角形BFC和三角形DFC全等的条件非常容易找:BC=DC这是已知条件,根据条件:CF平分BCD,可以得到条件:BCF=DCF,而CF=CF是一条公共边,这样两个三角形全等的条件就已经具备了;对于问题(2)的证明需要借助辅助线来完成。证明:(1)因为,CF平分BCD,所以,BCF=DCF,因为,BC=DC,CF=CF,所以,BFCDFC;(2)如图15所示,延长DF交BC于点M,因为,BFCDFC,所以,DF=BF,MBF=EDF,因为,MFB=EFD,所以,BFMDFE,所以,DE=BM,因为,ADBC,DFAB,所以,四边形ABMD是平行四边形,所以,AD=BM,所以,AD=DE。你是否统一我的观点呢?!