F E
A D C
B 初二数学奥数及答案
1、如图,梯形ABCD 中,AD ∥BC ,DE =EC ,EF ∥AB 交BC 于点F ,EF =EC ,连结DF 。 (1)试说明梯形ABCD 是等腰梯形;
(2)若AD =1,BC =3,DC =2,试判断△DCF 的形状;
(3)在条件(2)下,射线BC 上是否存在一点P ,使△PCD 是等腰三角形,若存在,请直接写出PB 的长;若不存在,请说明理由。
2、在边长为6的菱形ABCD 中,动点M 从点A 出发,沿A →B →C 向终点C 运动,连接DM 交AC 于点N .
(1)如图25-1,当点M 在AB 边上时,连接BN .
①求证:△ABN ≌△ADN ;
②若∠ABC = 60°,AM = 4,求点M 到AD 的距离;
(2)如图25-2,若∠ABC = 90°,记点M 运动所经过的路程为x (6≤x ≤12)试问:x 为何值时,△ADN 为等腰三角形.
3、对于点O 、M ,点M 沿MO 的方向运动到O 左转弯继续运动到N ,使OM =ON ,且OM ⊥ON ,这一过程称为M 点关于O 点完成一次“左转弯运动”.
正方形ABCD 和点P ,P 点关于A 左转弯运动到P 1,P 1关于B 左转弯运动到P 2,P 2关于C 左转弯运动到P 3,P 3关于D 左转弯运动到P 4,P 4关于A 左转弯运动到P 5,……. (1)请你在图中用直尺和圆规在图中确定点P 1的位置;
(2)连接P 1A 、P 1B ,判断 △ABP 1与△ADP 之间有怎样的关系?并说明理由。
(3)以D 为原点、直线AD 为y 轴建立直角坐标系,并且已知点B 在第二象限,A 、P 两点的坐标为(0,4)、(1,1),请你推断:P 4、P 2009、P 2010三点的坐标. 4、如图1和2,在20×20的等距网格(每格的宽和高均是1个单位长)
中,Rt △ABC 从点A 与点M 重合的位置开始,以每秒1个单位长的速度先向下平移,当BC
边与网的底部重合
P
D
C
B
A
O
N
M
图1
图2
时,继续同样的速度向右平移,当点C与点P重合时,Rt△ABC停止移动.设运动时间为x秒,△QAC的面积为y.
(1)如图1,当Rt△ABC向下平移到Rt△A1B1C1的位置时,请你在网格中画出Rt△A1B1C1关于直线QN成轴对称的图形;
(2)如图2,在Rt△ABC向下平移的过程中,请你求出y与x的函数关系式,并说明当x 分别取何值时,y取得最大值和最小值?最大值和最小值分别是多少?
(3)在Rt△ABC向右平移的过程中,请你说明当x取何值时,y取得最大值和最小值?最大值和最值分别是多少?为什么?
5、如图①,△ABC中,AB=AC,∠B、∠C的平分线交于O点,过O点作EF∥BC交AB、AC于E、F.
(1)图中有几个等腰三角形?猜想:EF与BE、CF之间有怎样的关系,并说明理由.
(2)如图②,若AB≠AC,其他条件不变,图中还有等腰三角形吗?如果有,分别指出它们.在第(1)问中EF与BE、CF间的关系还存在吗?
(3)如图③,若△ABC中∠B的平分线BO与三角形外角平分线CO交于O,过O点作OE∥BC交AB于E,交AC于F.这时图中还有等腰三角形吗?EF与BE、CF关系又如何?说明你的理由。
6
、已知,如图,△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,D为AC上一点,
且∠BDC=124°,延长BA到点E,使AE=AD,BD的延长线交CE
于点F,求∠E的度数。
7、如图,正方形ABCD的对角线AC,BD交于点O,将一三角尺的直角顶点放在点O处,让其绕点O旋转,三角尺的直角边与正方形ABCD的两边交于点E和F。通过观察或测量OE,OF 的长度,你发现了什么?试说明理由。
1、解:(1)证明:∵EF=EC ,∴∠EFC=∠ECF , ∵EF ∥AB , ∴∠B=∠EFC , ∴∠B=∠ECF ,∴梯形ABCD 是等腰梯形;
(2)△DCF 是等腰直角三角形, 证明:∵DE=EC ,EF=EC ,∴EF=
2
1
CD , ∴△CDF 是直角三角形(如果一个三角形一边上的中线等于这条边的一半,那么这个三角形是直角三角形),
∵梯形ABCD 是等腰梯形, ∴CF= 2
1
(BC-AD )=1, ∵DC= 2, ∴由勾股定理得:
DF=1,
∴△DCF 是等腰直角三角形;
(3)共四种情况:PB=1,PB=2,PB=3-2,PB=3+2
2、证明:(1)①∵四边形ABCD 是菱形, ∴AB=AD ,∠1=∠2. 又∵AN=AN , ∴△ABN ≌△ADN .
②解:作MH ⊥DA 交DA 的延长线于点H . 由AD ∥BC ,得∠MAH=∠ABC=60°. 在Rt △AMH 中,MH=AM ?sin60°=4×sin60°=2
3. ∴点M 到AD 的距离为2 3.
∴AH=2. ∴DH=6+2=8.
(2)解:∵∠ABC=90°, ∴菱形ABCD 是正方形. ∴∠CAD=45°. 下面分三种情形: (Ⅰ)若ND=NA ,则∠ADN=∠NAD=45°. 此时,点M 恰好与点B 重合,得x=6;
(Ⅱ)若DN=DA ,则∠DNA=∠DAN=45°. 此时,点M 恰好与点C 重合,得x=12; (Ⅲ)若AN=AD=6,则∠1=∠2. ∵AD ∥BC , ∴∠1=∠4,又∠2=∠3, ∴∠3=∠4. ∴CM=CN . ∴AC=6 2. ∴CM=CN=AC-AN=6 2-6. 故x=12-CM=12-(6 2-6)=18-6 2.
综上所述:当x=6或12或18-6 2时,△ADN 是等腰三角形。 3、解:(1)用直尺和圆规作图,作图痕迹清晰;
(2)△ABP1≌△ADP ,且△ABP 1可看成是由△ADP 绕点A 顺时针旋转90°而得. 理由如下:在△ABP1和△ADP 中,
由题意:AB=AD ,AP=AP 1,∠PAD=∠P 1AB , ∴△ABP1≌△ADP ,
又∵△ABP 1和△ADP 有公共顶点A ,且∠PAP 1=90°,
∴△ABP 1可看成是由△ADP 绕点A 顺时针旋转90°而得; (3)点P (1,1)关于点A (0,4)左转弯运动到P 1(-3,3), 点P 1(-3,3)关于点B (-4,4)左转弯运动到点P 2(-5,3), 点P 2(-5,3)关于点C (-4,0)左转弯运动到点P 3(-1,1), 点P 3(-1,1)关于点D (0,0)左转弯运动到点P 4(1,1), 点P 4(1,1)关于点A (0,4)左转弯运动到点P 5(-3,3), 点P 5与点P 1重合,点P 6与点P 2重合,,点P 2009的坐标为(-3,3) 点P 2010的坐标为(-5,3).
4、解:(1)如图1,△A 2B 2C 2是△A 1B 1C 1关于直线QN 成轴对称的图形;
(2)当△ABC 以每秒1个单位长的速度向下平移x 秒时(如图2), 则有:MA=x ,MB=x+4,MQ=20, y=S 梯形QMBC -S △AMQ -S △ABC =
214+20)(x+4)- 21×20x- 2
1×4×4 =2x+40(0≤x ≤16). 由一次函数的性质可知:
当x=0时,y 取得最小值,且y 最小=40,
当x=16时,y 取得最大值,且y 最大=2×16+40=72; (3)解法一:
当△ABC 继续以每秒1个单位长的速度向右平移时, 此时16≤x ≤32,PB=20-(x-16)=36-x ,PC=PB-4=32-x , ∴y=S 梯形BAQP -S △CPQ -S △ABC = 21(4+20)(36-x )-21×20×(32-x )- 2
1
×4×4 =-2x+104(16≤x ≤32). 由一次函数的性质可知:
当x=32时,y 取得最小值,且y 最小=-2×32+104=40;
当x=16时,y取得最大值,且y最大=-2×16+104=72.
解法二:
在△ABC自左向右平移的过程中,
△QAC在每一时刻的位置都对应着(2)中△QAC某一时刻的位置,使得这样的两个三角形关于直线QN成轴对称.
因此,根据轴对称的性质,
只需考查△ABC在自上至下平移过程中△QAC面积的变化情况,
便可以知道△ABC在自左向右平移过程中△QAC面积的变化情况.当x=16时,y取得最大值,且y最大=72,
当x=32时,y取得最小值,且y最小=40.
5、解:(1)图中有5个等腰三角形,
EF=BE+CF,∵△BEO≌△CFO,且这两个三角形均为等腰三角形,可得EF=EO+FO=BE+CF;
(2)还有两个等腰三角形,为△BEO、△CFO,
如下图所示:∵EF∥BC,∴∠2=∠3,
又∵∠1=∠2,∴∠1=∠3,
∴△BEO为等腰三角形,在△CFO中,同理可证.
∴EF=BE+CF存在.
(3)有等腰三角形:△BEO、△CFO,此时EF=BE-CF,
∵如下图所示:OE∥BC,∴∠5=∠6,
又∠4=∠5,∴∠4=∠6,∴,△BEO是等腰三角形,
在△CFO中,同理可证△CFO是等腰三角形,
此时EF=BE-CF,
6、解:在△ABD和△ACE中,
∵AB=AC,∠DAB=∠CAE=90°AD=AE,
∴△ABD≌△ACE(SAS),
∴∠E=∠ADB.
∵∠ADB=180°-∠BDC=180°-124°=56°,
∴∠E=56°.
7、解:OE=OF.
证明:正方形ABCD的对角线AC,BD交于点O,∴OA=OB,∠OAB=∠OBE=45°,AC⊥BD.
∵∠AOF+∠FOB=∠EOB+∠FOB=90°,
∴∠AOF=∠EOB.
在△AOF和△BOE中
∠OAB=∠OBE,OA=OB,∠AOF=∠EOB,
∴△AOF≌△BOE(ASA).
∴OE=OF.