九、开放型试题
例1.(2005年梅州)如图6,四边形ABCD是矩形,O是它的中心,E、F是对角线AC上的点。
(1)如果 ,则ΔDEC≌ΔBFA(请你填上能使结论成立的一个条件);
(2)证明你的结论。
知识点:考查了矩形的性质及三角形全等的判定。
精析:这是一道探索条件、补充条件的开放型试题,解决这类问题的方法是假设结论成立,逐步探索其成立的条件。
准确答案:解:(1)AE=CF(OE=OF;DE⊥AC;BF⊥AC;DE∥BF等等)
(2)∵四边形ABCD是矩形,∴AB=CD,AB∥CD,∠DCE=∠BAF
又∵AE=CF,∴AC-AE=AC-CF,∴AF=CE,∴ΔDEC≌ΔBAF
中考对该知识点的要求:开放型试题重在开发思维,促进创新,提高数学素养,所以是近几年中考试题的热点考题。
目标达成:
9-1-1. (2005年黑龙江课改)如图, E、F是□ABCD对角线BD上的两点,请你添加一个适当的条件: ___________ ,使四边形AECF是平行四边形.
9-1-2、(2005年金华)如图,在△ABC中,点D在AB上,点E在BC
上,BD=BE.
(1)请你再添加一个条件,使得△BEA≌△BDC,并给出证明.
你添加的条件是: .
证明:
(2)根据你添加的条件,再写出图中的一对全等三角形: . (只要求写出一对全等三角形,不再添加其他线段,不再标注或使用其他字母,不必写出证明过程)
9-1-3、(2005年玉溪)如图19,在梯形ABCD中,AD∥BC,BD=CD,AB<CD且∠ABC为锐角,若AD=4,BC=12,E为BC上一点。
问:当CE分别为何值时,四边形ABED是等腰梯形?直角梯形?
请分别说明理由。
例2、(2005年长沙)己知点E、F在的边 AB 所在的直线上,且,,FH、EG分别交边BC所在的直线于点H、G.
⑴如图l,如果点E、F在边AB上,那么;
⑵如图2,如果点E在边AB上,点F在AB的延长线上,那么线段EG、FH、AC的长度关系是_______________ ;
⑶如图3,如果点E在AB的反向延长线上,点F在AB的延长线上,那么线段EG、FH、AC的长度关系是_________ ;
对⑴⑵⑶三种情况的结论,请任选一个给予证明.
知识点:考查了全等三角形、平行四边形的判定及性质以及平行线,分线段成比例或相似三角形的性质
精析:这是一道探索、确定结论的开放型试题,解决这类问题的方法是根据条件,结合已学的知识、数学思想方法,通过分析、归纳逐步得出结论,或通过观察、实验、猜想、论证的方法求解。
准确答案:
(2)线段EG、FH、AC的长度的关系为:EG+FH=AC
(3)线段 EG、FH、AC的长度的关系为:EG-FH=AC
证明(2):如图2,过点E作EP//BC交AC于P
∵EG//AC,∴四边形EPCG为平行四边形
∴EG=PC ∵HF//EG//AC
∴,
又∵AE=BF ∴≌
∴ ∴AC=PC+AP=EG+FH
即EG+FH=AC
中考对该知识点的要求:观察、实验、猜想、论证是科学思维方法,是新课标思维能力新添的内容,学习中应重视并应用。
目标达成:
9-2-1、(2005年武汉)如图1,AB是⊙O的直径,AC是弦,直线EF和⊙O相切于点C,AD⊥EF,垂足为D。
(1)求证:∠DAC=∠BAC;
(2)若把直线EF向上平行移动,如图2,EF交⊙O于G、C两点,若题中的其他条件不变,这时与∠DAC相等的角是哪一个?为什么?
9-2-2. (2005年包头) 如图1,⊙O1与⊙O2都经过A、B两点,经过点A的直线CD与⊙O1交于点C,与⊙O2交于点D。经过点B的直线EF与⊙O1交于点E,与⊙O2交于点F。 (1)求证:CE∥DF;
(2)在图1中,若CD和EF可以分别绕点A和点B转动,当点C与点E重合时(如图2),过点E作直线MN∥DF,试判断直线MN与⊙O1的位置关系,并证明你的结论。
9-2-3、(2005年四川)己知:如图,E、F分别是□ABCD的AD、BC边上的点,且AE=CF。
(1)求证:△ABE≌△CDF;
(2)若M、N分别是BE、DF的中点,连结MF、EN,
试判断四边形MFNE是怎样的四边形,并证明你的结论。
9-2-4、(2005年黄冈)如图,已知⊙O的弦AB垂直于直径CD,垂足为F,点E在AB上,且EA = EC。
⑴ 求证:AC 2 = AE·AB;
⑵ 延长EC到点P,连结PB,若PB = PE,试判断PB与⊙O的位置关系,并说明理由。
9-2-5、(2005年枣庄)如图,⊙O1和⊙O2外切于点P,直线AB是两圆的外公切线,A,B为切点,试判断以线段AB为直径的圆与直线O1O2的位置关系,并说明理由.
例3、(2005年陕西课改)如图,直线CF垂直且平分AD于点E,四边形ADCB是菱形,BA的延长线交CF于点F,连接AC。
(1) 图中有几对全等三角形,请把它们都写出来;
(2)证明:△ABC是正三角形。
知识点:考查三角形全等的判定、垂直平分线的性质及菱形的性质及等边三角 形的判定等知识点。
精析:本题需学生根据给定的条件,通过观察,分析,探索多个不明确的结论。求解此类问题时,切勿凭空乱想,应仔细对照条件,观察图形特征,联想已学知识,方法或已解决过的问题,全方位的、多角度地作全面分析。
准确答案:(1)图中有四对全等三角形,分别为△ABC≌△CDA,△AEF≌△DEC,△DEC≌△AEC,△AEF≌△AEC。
(2)证明:
∵CF垂直平分AD, ∴AC=CD
又∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=BC=CD=DA ∴AB=BC=AC ∴△ABC为正三角形。
中考对该考点的要求:这类试题因为对学生的观察能力、分析问题和解决问题的能力有一定的要求,所以最近几年中考试题的命题热点。
目标达成:
9-3-1(2005年武汉)已知:如图,在△ABC中,点D、E分贝在边AB、AC上,连结DE并延长交BC的延长线于点F,连结DC、BE。若∠BDE+∠BCE=180°.
(1)写出图中三对相似三角形(注意:不得添加字母和线);
(2)请在你所找出的相似三角形中选取一对,说明它们相似的理由。
9-3-2、(2005年宁德)如图,已知E、F是□ABCD的边BA、DC延长线上的点,且AE=CF,线段EF分别交AD、BC于点M、N。
请你在图中找出一对全等三角形并加以证明。
解:我选择证明△___________≌△___________.
9-3-3、(2005年内江市课改)如图,将等腰直角三角形ABC的直角顶点置于直线上,且过A、B两点分别作直线的垂线,垂足分别为D、E,请你仔细观察后,在图中找出一对全等三角形,并写出证明它们全等的过程。
9-3-4、(2005年陕西)如图,四边形ABCD中,AC垂直平分BD于点O。
(1) 图中有多少对全等三角形?请把它们都写出来;
(2) 任选(1)中的一对全等三角形加以证明。
9-3-5、(2005年宁波)如图,△ABC中,AB=AC,过点A作GE∥BC,角平分线BD、CF相交于点H,它们的延长线分别交GE于点E、G.试在图中找出3对全等三角形,并对其中一对全等三角形给出证明。
能力提高:
9-1、(2005年北京海淀区)已知△ABC,分别以AB、BC、 CA为边向形外作等边三角形ABD、等边三角形BCE、等边三角形ACF.
(1) 如图1,当△ABC是等边三角形时,请你写出满足图中条件,四个成立的结论;
(2) 如图2,当△ABC中只有∠ACB=60°时,请你证明S△ABC与S△ABD的和等于S△BCE与S△ACF的和.
9-2.(2005年河南)如图,给出五个等量关系:①AD=BC、②AC=BD、③CE=DE、④∠D=∠C、
⑤∠DAB=∠CBA。请你以其中两个为条件,另三个中的一个为结论,写出一个正确命题(只需写出一种情况),并加以证明。
9-3.(2005年武汉)将两块含30°角且大小相同的直角三角板如图1摆放。
(1)将图1中△绕点C顺时针旋转45°得图2,点与AB的交点,
求证:;
(2)将图2中△绕点C顺时针旋转30°到△(如图3),点与AB的交点。线段之间存在一个确定的等量关系,请你写出这个关系式并说明理由;
(3)将图3中线段绕点C顺时针旋转60°到(如图4),连结,求证:⊥AB.
9-4、(2005年河南华师实验区)如图,梯形ABCD中,AD∥BC,AB=DC,P为梯形ABCD外一点,PA、PD分别交线段BC于点E、F,且PA=PD。
(1)写出图中三对你认为全等的三角形(不再添加辅助线);
(2)选择你在(1)中写出的全等三角形中的任意一对进行证明。
9-5、(2005年佛山)已知任意四边形ABCD,且线段AB、BC、CD、DA、AC、BD的中点分别是E、F、G、H、P、Q.
(1)若四边形ABCD如图①,判断下列结论是否正确(正确的在括号里填“√”,错误的在括号里填“×”).
甲:顺次连接EF、FG、GH、HE一定得到平行四边形;( )
乙:顺次连接EQ、QG、GP、PE一定得到平行四边形.( )
(2)请选择甲、乙中的一个,证明你对它的判断.
(3)若四边形ABCD如图②,请你判断(1)中的两个结论是否成立?
9-6、(2005年河南课改)如图,在□ABCD中,点E、F在BD上,且BF=DE。
⑴、写出图中所有你认为全等的三角形;
⑵、延长AE交BC的延长线于G,延长CF交DA的延长线于H(请补全图形),证明四边形AGCH是平行四边形。
9-7.(2005年湖南湘潭)如图,在△ABC中,AB=AC,AD⊥BC,D为垂足。由以上两个条件可得________。(写出一个结论)
9-8.(2005年徐州)如图11,AC是平行四边形ABCD的对角线。
(1)用直尺和圆规作AC的垂直平分线和边AD、BC分别相交于点E、F,垂足为O。连结AF、CE(保留作图痕迹,不写作法)
(2)判断四边形AFCE是否为菱形,并说明理由。
9-9.(2005年武汉)在某数学小组的活动中,组长为大家出了一道函数题:这是一个反比例函数,并且y随x的增大而减小.请你写山一个符合条件的函数表达式____.
9-10、(2005年青岛)如图,在等腰梯形ABCD中,AD//BC,M、N分别为AD、BC的中点,E、F分别是BM、CM的中点。
(1)求证:;
(2)四边形MENF是什么图形?请证明你的结论;
(3)若四边形MENF是正方形,则梯形的高与底边BC有何数量关系?并请说明理由。
9-11.(2005年南京)在平面内,如果一个图形绕一个定点旋转一定的角度后能与自身重合,那么就称这个图形是旋转对称图形,转动的这个角称为这个图形的一个旋转角。例如:正方形绕着它的对角线的交点旋转90°后能与自身重合(如图),所以正方形是旋转对称图形,它有一个旋转角为90°。
(1) 判断下列命题的真假(在相应的括号内填上“真”或“假”)。
①等腰梯形是旋转对称图形,它有一个旋转角为180°。( )
② 矩形是旋转对称图形,它有一个旋转角为180°( )
(2)填空:下列图形中,是旋转对称图形,且有一个旋转角为120°的是 (写出所有正确结论的序号):①正三角形;②正方形;③正六边形;④正八边形 。
(3)写出两个多边形,它们都是旋转对图形,都有一个旋转角为72°,并且分别满足下列条件
①是轴对称图形,但不是中心对称图形:
②既是轴对称图形,又是中心对称图形:
9-12.(2005年太原)如图,在锐角△ABC中,BA=BC,点O是边AB上的一个动点(不与点A、B重合),以O为圆心,OA为半径的圆交边AC于点M,过点M作⊙O的切线MN交BC于点N。
(1)当OA=OB时,求证:MN⊥BC;
(2)分别判断OA<OB、OA>OB时,上述结论是否成立。
请选择一种情况,说明理由。
9-13、(2005年茂名)三个全等的菱形ABGH、BCFG、CDEF拼成平行四边形ADEH,连接AE与BG、CF分别交于P、Q,
(1) 若AB=6,求线段BP的长;(6分)
(2) 观察图形,是否有三角形与ΔACQ全等?并证明你的结论,
9-14、(2005年太原丽水)如图,AB是⊙O的直径,CB、CE分别切⊙O于点B、D,
CE与BA的延长线交于点E,连结OC、OD.
(1)求证:△OBC≌△ODC;
(2)已知DE=a,AE=b,BC=c,请你思考后,
选用以上适当的数,设计出计算⊙O
半径r的一种方案:
①你选用的已知数是 ;
②写出求解过程.(结果用字母表示)
9-15、(2005年恩施)如图5,AB为圆O的直径,C为圆O上一点,AD和过C点的直线互相垂直,垂足为D,且AC平分∠DAB,延长AB交DC于点E。
(1)判定直线DE与圆O的位置关系,并说明你的理由;
(2)求证:AC2=AD∙AB;
(3)以下两个问题任选一题做答
① 若CF⊥AB于点F,试讨论线段CF、CE和DE三者的数量关系;
②若EC=5,EB=5,求图中阴影部分的面积.
|
9-16、(2005年江苏)如图1:⊙O的直径为AB,过半径OA的中点G作弦CE⊥AB,在上取一点D,分别作直线CD、ED交直线AB于点F、M。
(1)求∠COA和∠FDM的度数;
(2)求证:△FDM∽△COM;
(3)如图2:若将垂足G改取为半径OB上任意一点,点D改取在上,仍作直线CD、ED,分别交直线AB于点F、M,试判断:此时是否仍有△FDM∽△COM?证明你的结论。
9-2-17、(2005年武汉)已知:如图,直线交轴于,交轴于,⊙与轴相切于O点,交直线于P点,以为圆心P为半径的圆交轴于A、B两点,PB交⊙于点F,⊙的弦BE=BO,EF的延长线交AB于D,连结PA、PO。
(1)求证:;
(2)求证:EF是⊙的切线;
(3)的延长线交⊙于C点,若G为BC上一动点,以为直径作⊙交于点M,交于N。下列结论①为定值;②线段MN的长度不变。只有一个是正确的,请你判断出正确的结论,并证明正确的结论,以及求出它的值。
9-1-1、略
9-1-2、添加条件例举:BA=BC;∠AEB=∠CDB;∠BAC=∠BCA;AE⊥BC,
CD⊥AB等.
证明例举(以添加条件∠AEB=∠CDB为例):
∵ ∠AEB=∠CDB,BE=BD,∠B=∠B,
∴ △BEA≌△BDC.
另一对全等三角形是:△ADF≌△CEF或△AEC≌△CDA.
9-1-3、(1)当CE=4时,四边形ABED是等腰梯形。
理由如下:
在BC上截取CE=AD,连结DE、AE,
∵AD∥BC,∴四边形AECD是平行四边形。∴AE=CD=BD。
∵BE=12-4=8>4,即BE>AD,∴AB不平行于DE,
∴四边形ABED是梯形。 ∵AE∥CD,CD=BD,
∴∠AEB=∠C=∠DBC。
在△ABE和△DEB中,
∴△ABE≌△DEB (SAS)。∴AB=DE,
∴四边形ABED是等腰梯形。
(也可不作辅助线,通过证明△ABD≌EDC而得AB=DE)
(2)当C=6时,四边形ABD是直角梯形。
理由如下:
在BC上取一点,使C=B==6,连结D,
∵BD=CD ∴D⊥BC
又∵B≠AD,AD∥B, ∴AB不平行于D ∴四边形ABD是直角梯形。
9-2-1、
9-2-2、
9-2-3.
9-2-4、⑴连结BC
提示:可证△AEC∽△ACB 所以得,即AC2=AB·AE
⑵PB与⊙O相切
连结OB,∵PB=PE ∴∠PBE=∠PEB
∵∠1=∠2=∠3,∴∠PEB=∠1+∠3=2∠1
而∠PBE=∠2+∠PBC,∴∠OBC=∠OCB
而Rt△BCF中,∠OCB=90°-∠2=90°-∠1
∴∠OBC=90°-∠1 ∴∠OBP=∠OBC+∠PBC=∠1+(90°-∠1)=90°
∴PB⊥OB,即PB为⊙O的切线。
9-2-5、解:直线O1O2与以线段AB为直径的圆相切.
理由如下:
过P作⊙01,⊙02的公切线PM交AB于点M,则 AM=MB=MP,O1O2⊥MP.
∴M点为以线段AB为直径的圆的圆心,且点P在⊙M上.
∵⊙01和⊙O2外切于点P, ∴直线O102过点P.
∴直线01O2与以线段AB为直径的圆相切.
9-3-1、.解:(1)△ADE∽△ACB,△ECF∽△BDF,△FDC∽△FBE.
(2)略。
9-3-2、.解法一:我选择证明△EBN≌△FDM
证明:□ABCD中,AB∥CD,ÐB=ÐD,AB=CD ∴ÐE=ÐF
又∵AE=CF ∴BE=DF ∴△EBN≌△FDM
解法二:我选择证明△EAM≌△FCN
证明:□ABCD中,AB∥CD,ÐDAB=ÐBCD
∴ÐE=ÐF ,ÐEAM=ÐFCN
又∵AE=CF ∴BE=DF ∴△EBN≌△FDM
9-3-3、△ACD≌△CBE
证:由题意知∠CAD+∠ACD=90°,∠ACD+∠BCE=90°
∴∠CAD=∠BCE
又∠ADC=∠CEB=90°,AC=CB
∴△ACD≌△CBE
9-3-4、解:(1)图中有三对全等三角形:△AOB≌△AOD,
△COB≌△COD,△ABC≌△ADC。
(2) 证明△ABC≌△ADC。
9-3-5、解:△BCF≌△CBD. △BHF≌△CHD. △BDA≌△CFA. (注意答案不唯一)
证明△BCF≌△CBD.
∵AB=AC. ∴∠ABC=∠ACB. -
∵BD、CF是角平分线. ∴∠BCF=∠ACB,∠CBD=∠ABC.
∴∠BCF=∠CBD. 又BC=CB. ∴△BCF≌△CBD.
9-1、1.解:(1)略.
(2)解法一:过A作AM∥FC交BC于M,连结DM、EM.
因为∠ACB=60°,∠CAF=60°,所以∠ACB=∠CAF.
所以AF∥MC,所以四边形AMCF是平行四边形.
又因为FA=FC, 所以□AMCF是菱形.
所以AC=CM=AM,且∠MAC=60°.
在△BAC与△EMC中, CA=CM,∠ACB=∠MCE,CB=CE,
所以△BAC≌△EMC. 所以DM=BC.
则DM=EB,DB=EM. 所以四边形DBEM是平行四边形.
所以S△BDM+ S△DAM+ S△MAC= S△BEM+ S△EMC+ S△ACF.
即S△ABC+S△ABD=S△BCE+S△ACF.
9-2、①AD=BC、②AC=BD;
9-3.(1)证明:过点作CA的垂线,垂足为D
易知:△CD为等腰直角三角形
△DA是直角三角形,且∠A=30°,
所以
故 .
(2)解: 过点作C的垂线,垂足为E,易知:△E为等腰直角三角形(其中∠2=∠A+∠CA=45°)
△CE是直角三角形,且∠1=30°,所以
故
(3)证明:将图3中线段绕点C顺时针旋转60°到,易证:
△≌△,于是∠=∠=45°, 故⊥AB.
9-4、①△ABP≌△DCP;②△ABE≌△DCF;③△BEP≌△CFP;④△BFP≌△CEP;
(2)以△ABP≌△DCP全等为例:
证明:∵AD∥BC,AB=DC,
∴梯形ABCD为等腰梯形,∴∠BAD=∠CDA,
又∵PA=PD,∴∠PAD=∠PDA,∴∠BAP=∠CDP,
在△ABP和△DCP中,
∵,∴△ABP≌△DCP。
9-5、(1)甲 √ 乙 ×
(2)证明(1)中对甲的判断:
连接EF、FG、GH、HE,
∵E、F分别是AB、BC的中点,∴EF是△ABC的中位线。 ∴EF∥AC ,EF=AC,
同理,HG∥AC ,HG=AC, ∴EF∥HG,EF=HG.∴四边形EFGH是平行四边形.
9-6.、⑴、△ABE≌△CDF,△AED≌△CFB,△ABD≌△CDB;
⑵、∵BF=DE,∴BF+FE=DE+FE,即BE=DE。
∵四边形ABCD是平行四边形,∴AB∥CD。
∴∠ABD=∠CDB。
在△ABE和△CDF中:
∴△ABE≌△CDF,∴∠AEB=∠CFD,
∴HC∥CG,∴四边形AGCH为平行四边形。
9-7、
9-8、
9-9.答案不惟一,例如,写出的关系式只要满足x·y值为正数即可.
9-10.(1)证明:ABCD为等腰梯形
,,
(2)四边形MENF是菱形
(3)梯形的高等于底边BC的一半,连结MN
9-11.(1)①假②真;(2)①、③;(3)①如正五边形,正十五边形;②如正十边形,正二十边形
9-12、
5.
9-13.(1)
∽ΔADE
(2)图中的ΔEGP与ΔACQ全等…
证明:ABGH、BCFG、CDEF是全等的菱形
既AC=EG
AD//HE
ΔEGP≌ΔACQ
9-14.(1)证明:∵CD、CB是⊙O的切线,∴∠ODC=∠OBC=90°,
OD=OB,OC= OC,
∴△OBC≌△ODC(HL);
(2)①选择a、b、c,
②若选择a、b:由切割线定理:a2=b(b+2r) ,得r=.
若选择a、b、c:
方法一:在Rt△EBC中,由勾股定理:(b+2r)2+c2=(a+c)2,得r=.
方法二:Rt△ODE∽Rt△CBE,,得r=.
方法三:连结AD,可证:AD//OC,,得r=.
若选择a、c:需综合运用以上的多种方法,得r=.
若选择b、c,则有关系式2r3+br2-bc2=0.
9-15、(1) DE是⊙O的切线. 提示: 连接OC
(2) ∵AB为⊙O的直径 ∴∠ACB=900 ∵AD⊥DE ∠ADC=900
∴ ∠ACB= ∠ADC 又∠DAC=∠CAB ∴⊿DAC∽⊿CAB
∴AC2=AD∙AB
(3)①CF+CE=DE AC是∠DAB的平分线,且CD⊥AD、CF⊥AF, 则CF=CD
而DC+CE=DE 故CF+CE=DE
②∵DE是⊙O的切线 ∴ ∠BCE= ∠CAB
∠CEB公用 ∴⊿BCE∽⊿CAE
∴ ∴AE=15 AB=10
即CA=BC 则在Rt⊿ABC中,由CA2+BC2=AB2
解得 BC=5, CA=5,故图中阴影部分的面积为 -
9-16、解 ∠FDM=1800-∠CDE=1200
(2)证明:
∵∠COM=1800-∠COA=1200
∴∠COM=∠FDM
在Rt△CGM和Rt△EGM中
∵ ∴Rt△CGM≌Rt△EGM
∴∠GMC=∠GME 又∠DMF=∠GME
∴∠OMC=∠DMF ∴△FDM∽△COM
(3)解:结论仍成立。
∵∠FDM=1800-∠CDE
∴∠CDE的度数=弧CAE的度数=的度数=∠COA的度数
∴∠FDM=1800-∠COA=∠COM
∵AB为直径,CE⊥AB
∴在Rt△CGM和Rt△EGM中
∵
∴Rt△CGM≌Rt△EGM
∴∠GMC=∠GME
∴△FDM∽△COM
9-17、1. 证明:(1)连结。
∵。
∴,
,
∴. ∴,
得,∴。
又AB为直径,∴,
∴。
(2)延长ED交⊙于点H,连结PE。
BO为切线,∴。
又∵BE=BO,∴。而,∴∽,
∴, ∴BE=BH, 有。
又由(1)知,∴,∴EF为⊙的切线。
(3)MN的长度不变。
过N作⊙的直径NK,连结MK。
则,且,又NK=,
∴≌,∴MN=ED。而,,∴=5,
∴。 AB=16,且OD=,∴AD=7,BD=9。
,∴。
故MN的长度不会发生变化,其长度为。