浙江省中考数学压轴题训练——定值问题(含解析)(精选浙江省中考模拟最新最值题型)

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浙江省中考数学压轴题训练——定值问题
(精选浙江省最新几何定值各类经典题型)
1.如图,在△ABC中,AC=1,AC边上的中线,过点A作AE⊥BC于点E,记BE长为x,EC长为y.当x,y的值发生变化时,下列代数式的值不变的是(  )
A.x+y B.x﹣y C.x2+xy D.y2+xy
2.如图,在等腰直角三角形ABC中,BC=8,D是BC上一点,BD<CD,连结接AD,作DE⊥AD,交BC的垂线CE于点E.连接AE,交BC于F,若设CF=x,CE=y,在D的运动过程中,下列代数式的值不变的是(  )
A.x+y B.xy C.x2+y2 D.
3.如图,等边三角形ABC的边长为2,点D在边BC上,延长CA至点E,使AE=BD,连接DE交AB于点F,记BD=x,DF=y,当x,y的值变化时,下列代数式的值保持不变的是(  )
A.xy B. C.3x2﹣4y2 D.
4.如图所示,菱形ABCD有三个顶点A,B,D在⊙O上,AD=5,点O在对角线AC上,记⊙O半径长为x,AC长为y,当x,y的值发生变化时,下列代数式的值不变的是(  )
A.xy B.x+y C. D.x﹣y
5.如图,在菱形ABCD中,点E,F,G,H分别是AB,BC,CD,AD上的动点,且BE=BF=CG=AH.若菱形的面积等于24,BD=8,记EF=x,GH=y,则下列代数式的值不变的是(  )
A.x﹣y B.x+y C.xy D.x2+y2
6.如图,BD是正方形ABCD的对角线,E为边BC上的动点(不与端点重合),点F在BC的延长线上,且CF=BE,过点F作FG⊥BD于点G,连结AE,EG.则下列比值为定值的是(  )
A. B. C. D.
7.如图,四边形ABCD为正方形,点P是边AD上方一点,且满足∠APC=90°,下列各式的值为定值的是(  )
A. B. C. D.
8.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,分别以△ABC的三边向外作正方形ACFG,正方形BDEC,正方形AMNB.连结DN,若DN=x,AC=y,BC=a(a为常数),则下列各式为定值的是(  )
A.x+y B.x2+y2 C. D.x2﹣y2
9.如图,BD是菱形ABCD的对角线,∠ABC=60°,E为BC边上的一个动点(不与端点重合),点F在BC的延长线上,且CF=BE,过点F作FG⊥BD于点G,连结AE,则下列比值为定值的是(  )
A. B. C. D.
10.如图,在△ABC中,AB=AC=10,CD⊥AB于点D,过点D作DE⊥BC于点E,连结AE.记AE的长为x,DE的长为y,当x,y的值发生变化时,下列代数式的值不变的是(  )
A.xy B.x+y C.x﹣y D.x2+y2
11.如图,在矩形ABCD中,AB=15,BC=20,点O是对角线BD上一动点,当9≤BO≤16时,过点O作BD的垂线,分别交边BC,AD于点E,F,连结DE,BF,下列三角形中与△ABF的面积之和不变的是(  )
A.△BOF B.△DOF C.△DOE D.△DCE
12.如图,矩形ABCD中,点E是BC延长线上一点,且BE=CD,连结AE,与DC的交于点F,点G是EF的中点,连结BD,BF,BG,DE.则下列比值为定值的是(  )
A. B. C. D.
13.如图,在△ABC中,AB=AC,∠BAC>90°,AD∥BC,∠BDC=90°,记AB=x,AD=y,当BC不变,AB改变的过程中,下列代数式的值不变的是(  )
A.x+y B.xy C.x2+y2 D.x2﹣y2
14.如图,四边形ABCD是正方形,点F在边AD上运动(不与端点重合),连结CF,以CF为对角线作正方形CEFG,连结BG,DE.当点F运动时,下列比值不变的是(  )
A. B. C. D.
15.如图,在Rt△ABC中(AB<BC),BD⊥AC,点E,F分别是AB,BC上的动点,连结DE,DF,点A和A′关于DE对称,点C和C′关于DF对称,且点A′,C′都在BD所在的直线上.已知BE=4,设AE=x,CF=y.下列代数式的值不变的是(  )
A.x+y B.x﹣y C.xy D.
16.如图,在矩形ABCD中,AB=6,对角线AC,BD相交于点O,点M,N分别在线段OD,OC上,且CN=x,DM=y,且x>y,若CM=DN=5,当x,y的值变化时,下列代数式的值不变的是(  )
A.xy B.x+y C.x﹣y D.x2+y2
17.如图,在 ABCD中,AC,BD相交于点O,过点A作AE⊥BC,AF⊥BD,AE=2AF,.记BE长为x,BO长为y(x≠0,y≠0).当x,y的值发生变化时,下列代数式的值不变的是(  )
A.xy B. C.x2﹣y2 D.x2+y2
18.如图,在矩形ABCD中,AB=1,E,F是AD上的两个点,且∠ABE=∠CBF,记BE长为x,BF长为y,当x,y的值变化时,下列代数式的值不变的是(  )
A.x+y B. C.x2+y2 D.
19.如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB>AC,分别以AB,AC为边向外作正方形ABDE,ACFG.连接EG,过点B作BH⊥EG于点H,过点A作MN∥BC分别交BD,FG,BH于点M,N,P,则下列比值为定值的是(  )
A. B. C. D.
20.如图,点E、F是边长为1的正方形ABCD的边AD、BC上的点,将正方形沿EF折叠,使得点B的对应点B′在边CD上,AB的对应边A′B′交AD于点G,记B′C长为x,AG长为y,当x,y的值发生变化时,下列代数式的值不变的是(  )
A. B.(y+1)(x+1) C.xy D.x2+y2
浙江省中考数学压轴题训练——定值问题
(精选浙江省最新几何定值各类经典题型)
参考答案与试题解析
一.选择题(共20小题)
1.如图,在△ABC中,AC=1,AC边上的中线,过点A作AE⊥BC于点E,记BE长为x,EC长为y.当x,y的值发生变化时,下列代数式的值不变的是(  )
A.x+y B.x﹣y C.x2+xy D.y2+xy
【分析】连接DE,过D作DF⊥BC于F,根据中线得到,根据三线合一得到,然后在Rt△BDF和Rt△CDF中利用勾股定理列方程,化简整理即可.
【解答】解:连接DE,过D作DF⊥BC于F,
则∠BFD=∠CFD=90°,
∵AC边上的中线,AE⊥BC,AC=1,
∴,
∴,
∵EC的长为y,BE的长为x,
∴,
∴,
由勾股定理可得,,
由勾股定理可得,,
∴,
整理得:,
故选:C.
【点评】本题考查勾股定理,直角三角形斜边上的中线,等腰三角形的性质等知识点,解题的关键是掌握以上知识点.
2.如图,在等腰直角三角形ABC中,BC=8,D是BC上一点,BD<CD,连结接AD,作DE⊥AD,交BC的垂线CE于点E.连接AE,交BC于F,若设CF=x,CE=y,在D的运动过程中,下列代数式的值不变的是(  )
A.x+y B.xy C.x2+y2 D.
【分析】过点A作AG⊥BC于点G,证明△AGF∽△ECF得出,进而逐项分析判断,即可求解.
【解答】解:如图所示,过点A作AG⊥BC于点G,
∵等腰直角三角形ABC中,BC=8,
∴,
∵CE⊥BC,
∴AG∥EC,
∴△AGF∽△ECF,
∴即,
解得:,
∴x+yy,,都不是定值,
∴是定值,
故选:D.
【点评】本题考查了相似三角形的性质与判定,掌握相似三角形的性质与判定是解题的关键.
3.如图,等边三角形ABC的边长为2,点D在边BC上,延长CA至点E,使AE=BD,连接DE交AB于点F,记BD=x,DF=y,当x,y的值变化时,下列代数式的值保持不变的是(  )
A.xy B. C.3x2﹣4y2 D.
【分析】过点D作DH∥AC交AB于点H,过点F作FP⊥AC于点P,证明△BDH是等边三角形得BD=BH=DH=x,则AH=2﹣x,DH=BD=AE=x,由此可判定△DHF和△EAF全等,则DF=EF=y,HF=AF,在Rt△AFP中,根据∠AFP=30°得AP,PE,PF,然后在Rt△EFP中,由勾股定理得,整理得3x2﹣4y2=﹣4,据此即可得出答案.
【解答】解:过点D作DH∥AC交AB于点H,过点F作FP⊥AC于点P,如图所示:
∵△ABC是等边三角形,且边长为2,
∴AB=BC=CA=2,∠B=∠C=∠BAD=60°,
∵DH∥AC,
∴∠BDH=∠C=60°,∠FDH=∠E,
∴∠B=∠BDH=60°,
∴△BDH是等边三角形,
∴BD=BH=DH=x,
∴AH=AB﹣BH=2﹣x,
∵AE=BD=x,
∴DH=AE=x,
在△DHF和△EAF中,

∴△DHF≌△EAF(AAS),
∴DF=EF=y,HF=AFAH,
∵∠BAD=60°,FP⊥AC,
∴在Rt△AFP中,∠AFP=90°﹣∠BAD=30°,
∴APAF,
∴PE=AE+AP
由勾股定理得:PF,
在Rt△EFP中,由勾股定理得:EF2=PF2+PE2,
∴,
整理得:,
∴4y2=4+3x2,
∴3x2﹣4y2=﹣4,
∴代数式 3x2﹣4y2的值保持不变,始终为﹣4.
故选:C.
【点评】此题主要考查了等边三角形的性质,含30度角的直角三角形的性质,全等三角形的判定与性质,理解等边三角形的性质,熟练掌握全等三角形的判定与性质,灵活运用含30度角的直角三角形的性质及勾股定理进行计算时解决问题的关键,正确地添加辅助线,构造全等三角形和含30度角的直角三角形的性质是解决问题的难点.
4.如图所示,菱形ABCD有三个顶点A,B,D在⊙O上,AD=5,点O在对角线AC上,记⊙O半径长为x,AC长为y,当x,y的值发生变化时,下列代数式的值不变的是(  )
A.xy B.x+y C. D.x﹣y
【分析】连接OB,利用等腰三角形的性质可得∠OAB=∠OBA,再利用菱形的性质可得BA=BC=AD=5,从而可得∠OAB=∠ACB,进而可得∠OBA=∠ACB,然后证明△AOB∽△ABC,从而利用相似三角形的性质进行计算,即可解答.
【解答】解:连接OB,
∵OA=OB=x,
∴∠OAB=∠OBA,
∵四边形ABCD是菱形,
∴BA=BC=AD=5,
∴∠OAB=∠ACB,
∴∠OBA=∠ACB,
∵∠OAB=∠CAB,
∴△AOB∽△ABC,
∴,
∴AB2=AO AC,
∴xy=25.
故选:A.
【点评】本题考查了相似三角形的判定与性质,圆周角定理,菱形的性质,根据题目的已知条件并结合图形添加适当的辅助线是解题的关键.
5.如图,在菱形ABCD中,点E,F,G,H分别是AB,BC,CD,AD上的动点,且BE=BF=CG=AH.若菱形的面积等于24,BD=8,记EF=x,GH=y,则下列代数式的值不变的是(  )
A.x﹣y B.x+y C.xy D.x2+y2
【分析】由菱形的性质求出AC=6,证明∠BEF=∠BAC,得EF∥AC,证出△BEF∽△BAC,得出;同理可得,从而可证明EF+GH=AC=6,得x+y=6是定值.
【解答】解:在菱形ABCD中,点E,F,G,H分别是AB,BC,CD,AD上的动点,且BE=BF=CG=AH.
如图,连接AC,交BD于点O,
∵AC⊥BD,AB=BC=CD=AD,
∴,
∴AC=6,
∵BE=BF,
∴,
∵BA=BC,
∴,
∴∠BEF=∠BAC,
∴EF∥AC,
∴△BEF∽△BAC,
∴,
∵BA=DA,
∴;
同理可证△DHG∽△DAC,
∴,
∴,
即,
∴EF+GH=AC=6,
∴x+y=6,
故选:B.
【点评】本题主要考查菱形的性质和相似三角形的判定与性质,正确进行计算是解题关键.
6.如图,BD是正方形ABCD的对角线,E为边BC上的动点(不与端点重合),点F在BC的延长线上,且CF=BE,过点F作FG⊥BD于点G,连结AE,EG.则下列比值为定值的是(  )
A. B. C. D.
【分析】连接AG,CG,证明△ABG和△CBG全等得AG=CG,∠AGB=∠CGB,再证明△GBF是等腰直角三角形得GF=GB,∠F=∠CBG=45°,进而可证明△GCF和△GEB全等,则CG=EB,∠CGF=∠EGB,由此可得出△GAE是等腰直角三角形,再由勾股定理得AEEG,则,据此即可得出答案.
【解答】解:连接AG,CG,如图所示:
∵四边形ABCD是正方形,BD是对角线,
∴AB=CB,∠ABG=∠CBG=45°,
在△ABG和△CBG中,

∴△ABG≌△CBG(SAS),
∴AG=CG,∠AGB=∠CGB,
∵FG⊥BD,
∴∠BGF=90°,
又∵∠CBG=45°,
∴△GBF是等腰直角三角形,
∴GF=GB,∠F=∠CBG=45°,
在△GCF和△GEB中,

∴△GCF≌△GEB(SAS),
∴CG=EB,∠CGF=∠EGB,
∴AG=EG,
∴△GAE是等腰三角形,
∵∠AGB=∠CGB,∠CGF=∠EGB,
∴∠AGE=∠AGB+∠EGB=∠CGB+∠CGF=∠BGF=90°,
∴△GAE是等腰直角三角形,
在Rt△GAE中,由勾股定理得:AEEG,
∴为定值.
故选:A.
【点评】此题主要考查了正方形的性质,全等三角形的判定与性质,熟练掌握正方形的性质,全等三角形的判定与性质是解决问题的关键.
7.如图,四边形ABCD为正方形,点P是边AD上方一点,且满足∠APC=90°,下列各式的值为定值的是(  )
A. B. C. D.
【分析】过点B作BE⊥BP,交PC的延长线于点E,则∠PBE=90°,根据∠APC=90°得∠E=∠BPA,根据正方形性质得BC=BA,∠ABC=90°,进而得∠CBE=ABP,由此依据“AAS”判定△BCE和△BAP全等得EB=PB,CE=AP,则PE=PA+PC,在Rt△BPE中由勾股定理得PEPB,继而得,据此即可得出答案.
【解答】解:过点B作BE⊥BP,交PC的延长线于点E,如图所示:
∴∠PBE=90°,
在Rt△ABE中,∠E+∠BPC=90°,
∵∠APC=90°,
∴∠BPA+∠BPC=90°,
∴∠E=∠BPA,
∵四边形ABCD是正方形,
∴BC=BA,∠ABC=90°,
∴∠PBE=∠ABC=90°,
∴∠PBE﹣∠PBC=∠ABC﹣∠PBC,
即∠CBE=ABP,
在△BCE和△BAP中,

∴△BCE≌△BAP(AAS),
∴EB=PB,CE=AP,
∴PE=DE+PC=PA+PC,
在Rt△BPE中,由勾股定理得:PEPB,
∴,
即,
∴为定值.
故选:D.
【点评】此题主要考查了正方形的性质,全等三角形的判定和性质,理解正方形的性质,熟练掌握全等三角形的判定和性质,勾股定理是解决问题的关键,正确地添加辅助线,构造全等三角形是解决问题的难点.
8.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,分别以△ABC的三边向外作正方形ACFG,正方形BDEC,正方形AMNB.连结DN,若DN=x,AC=y,BC=a(a为常数),则下列各式为定值的是(  )
A.x+y B.x2+y2 C. D.x2﹣y2
【分析】连接AD、CD、AN、CN,CN分别交AD、AB于点I、点L,由正方形的性质得BD=BC,AB=NB,∠CBD=∠ABN=90°,则∠ABD=∠NBC,即可证明△ABD≌△NBC,得∠BAD=∠BNC,推导出∠AIC=90°,可证明AC2+DN2=CD2+AN2,由DN=x,AC=y,BC=a(a为常数),∠ACB=90°,得CD2=2BC2=2a2,AN2=2AB2=2(AC2+BC2)=2y2+2a2,则y2+x2=2a2+2y2+2a2,整理得x2﹣y2=4a2,所以x2﹣y2为定值,于是得到问题的答案.
【解答】解:连接AD、CD、AN、CN,CN分别交AD、AB于点I、点L,
∵四边形BDEC和四边形AMNB都是正方形,
∴BD=BC,AB=NB,∠CBD=∠ABN=90°,
∴∠ABD=∠NBC=90°+∠ABC,
在△ABD和△NBC中,

∴△ABD≌△NBC(SAS),
∴∠BAD=∠BNC,
∵∠ALI=∠BLN,
∴∠AIC=∠BAD+∠ALI=∠BNC+∠BLN=90°,
∴∠AIN=∠DIN=∠CID=90°,
∵AC2+DN2=AI2+CI2+DI2+NI2,CD2+AN2=AI2+CI2+DI2+NI2,
∴AC2+DN2=CD2+AN2,
∵DN=x,AC=y,BC=a(a为常数),∠ACB=90°,
∴CD2=BD2+BC2=2BC2=2a2,AN2=AB2+NB2=2AB2=2(AC2+BC2)=2y2+2a2,
∴y2+x2=2a2+2y2+2a2,
∴x2﹣y2=4a2,
∴x2﹣y2为定值,
故选:D.
【点评】此题重点考查正方形的性质、全等三角形的判定与性质、三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和、直角三角形的两个锐角互余、勾股定理等知识,正确地添加辅助线是解题的关键.
9.如图,BD是菱形ABCD的对角线,∠ABC=60°,E为BC边上的一个动点(不与端点重合),点F在BC的延长线上,且CF=BE,过点F作FG⊥BD于点G,连结AE,则下列比值为定值的是(  )
A. B. C. D.
【分析】连接AC交BD于点O,设CD与FG交于点H,设OA=b,则AC=AB=BC=CD=2b,由勾股定理得OB,则BD=2OB,设CF=BE=2a,则EF=2b,EC=2b﹣2a,证明△CHF是等边三角形得CH=CF=2a,在Rt△DHG中,根据∠BDC=30°得DG,进而得BG,对于选项A,不是定值;对于选项B,为定值;对于选项C,不是定值;对于选项D,不是定值,综上所述即可得出答案.
【解答】解:连接AC交BD于点O,设CD与FG交于点H,如图所示:
∵四边形ABCD是菱形,且∠ABC=60°,
∴AB=BC=CD=AD,∠ADC=∠ABC=60°,AC⊥BD,OA=OC,OB=OD,
∴△ABC和△ADC都是等边三角形,
∴AC=AB,∠ACB=∠ACD=60°,
∴OA=OCAC,∠BDCADC=30°
设OA=b,则AC=AB=BC=CD=2b,
在Rt△OAB中,由勾股定理得:OB,
∴BD=2OB,
设CF=BE=2a,
∴EF=EC+CF=BC﹣BE+CF=BC=2b,EC=BC﹣BE=2b﹣2a,
∵FG⊥BD,AC⊥BD,
∴FG∥AC,
∴∠F=∠ACB=60°,∠CHF=∠ACD=60°,
∴∠F=∠CHF=60°,
∴△CHF是等边三角形,
∴CH=CF=2a,
∴DH=CD﹣CH=2b﹣2a,
在Rt△DHG中,∠BDC=30°,
∴GHDH=b﹣a,
由勾股定理得:DG,
∴BG=BD﹣DG,
对于选项A,不是定值;
对于选项B,为定值;
对于选项C,不是定值;
对于选项D,不是定值,
故选:B.
【点评】此题主要考查了菱形的性质,等边三角形的判定与性质,勾股定理,熟练掌握菱形的性质,等边三角形的判定与性质,灵活运用勾股定理进行计算是解决问题的关键.
10.如图,在△ABC中,AB=AC=10,CD⊥AB于点D,过点D作DE⊥BC于点E,连结AE.记AE的长为x,DE的长为y,当x,y的值发生变化时,下列代数式的值不变的是(  )
A.xy B.x+y C.x﹣y D.x2+y2
【分析】过点A作AF⊥BC于点F,可证明△CDE∽△DBE,根据相似三角形的性质得到DE2=BE CE设CE=2b,BE=2a,利用勾股定理得AF2,于是得到结论.
【解答】解:过点A作AF⊥BC于点F,如图,
∵CD⊥AB,DE⊥BC,
∴∠CDE+∠EDB=∠B+∠EDB=90°,CF=BF,
∴∠CDE=∠B,
∴△CDE∽△DBE,
则DE2=BE CE,
设CE=2b,BE=2a,则y2=2a×2b=4ab,
EF=CEBC=2b(2a+2b)=b﹣a,
∵AB=AC=10,
∴AF2=AC2﹣CF2=100﹣(a+b)2,AF2=AE2﹣EF2=x2﹣(b﹣a)2,
即100﹣(a+b)2=x2﹣(b﹣a)2,
化解得x2+y2=100,
故选:D.
【点评】本题主要考查等腰三角形的性质、相似三角形的判定和性质,以及勾股定理,熟练掌握相似三角形的判定和性质定理是解题的关键.
11.如图,在矩形ABCD中,AB=15,BC=20,点O是对角线BD上一动点,当9≤BO≤16时,过点O作BD的垂线,分别交边BC,AD于点E,F,连结DE,BF,下列三角形中与△ABF的面积之和不变的是(  )
A.△BOF B.△DOF C.△DOE D.△DCE
【分析】当9≤BO≤16时,由△ABM∽△DAB,推出AB:AD=AM:BD,求出AM,得到EF的长是定值,于是四边形BEDF的面积BD EF=定值,因此△ABF的面积+△DEC的面积=矩形ABCD的面积﹣四边形BEDF的面积=定值.
【解答】解:过A作AM⊥BD于G交BC于M,作CN⊥BD于N交AD于N,
∵四边形ABCD是矩形,
∴AD=BC=20,∠BAD=90°,AF∥ME,
∵AB=15,
∴BD25,
∵∠AGB=∠BAD=90°,∠ABG=∠ABD,
∴△ABG∽△DBA,
∴AB:DB=BG:AB,
∴15:25=BG:15,
∴BG=9,
同理可求DH=9,
∴BH=BD﹣DH=16,
当9≤BO≤16时,
∵EF⊥BD,AM⊥BD,
∴AM∥EF,
∵AE∥ME,
∴四边形AMEF是平行四边形,
∴EF=AM,
∵∠BAM+∠DAG=∠ADB+∠DAG=90°,
∴∠BAM=∠ADB,
∵∠ABM=∠BAD,
∴△ABM∽△DAB,
∴AB:AD=AM:BD,
∴15:20=AM:25,
∴AM,
∴FE,
∴EF的长是定值,
∵四边形BEDF的面积=△FBD的面积+△EBD的面积BD OFBD OEBD EF=定值,
∴△ABF的面积+△DEC的面积=矩形ABCD的面积﹣四边形BEDF的面积=定值.
故选:D.
【点评】本题考查矩形的性质,相似三角形的判定和性质,三角形的面积,关键是由相似三角形的性质求出AM的长,判定FE的长是定值.
12.如图,矩形ABCD中,点E是BC延长线上一点,且BE=CD,连结AE,与DC的交于点F,点G是EF的中点,连结BD,BF,BG,DE.则下列比值为定值的是(  )
A. B. C. D.
【分析】过点E作ET⊥AD交AD的延长线于点T,连接BT,GT,GD,过点G作GK⊥CE于点K,交DT于点J.证明△DBG是等腰直角三角形可得结论.
【解答】解:过点E作ET⊥AD交AD的延长线于点T,连接BT,GT,GD,过点G作GK⊥CE于点K,交DT于点J.
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠ABC=∠BAD=90°,AB=CD,
∵BE=CD,
∴AB=BE,
∵ET⊥AT,
∴∠ATE=90°,
∴四边形ABET是矩形,
∵BA=BE,
∴四边形ABET是正方形,
∴EB=ET,∠BEG=∠TEG=45°,
∵EG=EG,
∴△EBG≌△ETG(SAS),
∴GB=GT,
∵GK⊥CE,
∴GK∥FC,
∵GE=GF,
∴CK=EK,
∵CD∥KJ∥TE,
∴DJ=JT,
∵KJ⊥DT,
∴DG=GT=GB,
∴点G是△BDT的外接圆的圆心,
∴∠DGE=2∠ATB=90°,
∴△DBG是等腰直角三角形,
∴BDBG,
∴.
故选:B.
【点评】本题考查全等三角形的判定和性质,线段垂直平分线的性质,等腰直角三角形,正方形的判定和性质,圆周角定理,平行线等分线段定理,四点共圆等知识,解题的关键是掌握相关知识解决问题.
13.如图,在△ABC中,AB=AC,∠BAC>90°,AD∥BC,∠BDC=90°,记AB=x,AD=y,当BC不变,AB改变的过程中,下列代数式的值不变的是(  )
A.x+y B.xy C.x2+y2 D.x2﹣y2
【分析】过点A和D作BC的垂线,垂足分别为E和F,设BE=CE=a为定值,由勾股定理求得AE2=x2﹣a2,再证明△BDF∽△DCF,推出DF2=CF BF,得到x2﹣a2=(a+y)(a﹣y),据此求解即可.
【解答】解:作AE⊥BC,DF⊥BC,E、F为垂足
∵AD∥BC,
∴AE⊥AD,DF⊥AD,
∴四边形AEFD为矩形,
∵AB=AC,
∴BE=CE,
∵BC不变,
∴设BE=CE=a为定值,
∵AB=x,
∴AE2=AB2﹣BE2=x2﹣a2,
∵四边形AEFD为矩形,
∴AE=DF,AD=EF=y,
∴BF=a+y,CF=a﹣y,DF2=x2﹣a2,
∵∠BFD=∠CFD=∠BDC=90°,
∴∠BDF=90°﹣∠CDF=∠DCF,
∴△BDF∽△DCF,
∴,
∴DF2=CF BF,即x2﹣a2=(a+y)(a﹣y),
∴x2﹣a2=a2﹣y2,
整理得x2+y2=2a2,
∴x2+y2为定值,
故选:C.
【点评】本题考查了相似三角形的判定和性质,勾股定理,矩形的判定和性质根据题意作出辅助线,构造出直角三角形是解题的关键.
14.如图,四边形ABCD是正方形,点F在边AD上运动(不与端点重合),连结CF,以CF为对角线作正方形CEFG,连结BG,DE.当点F运动时,下列比值不变的是(  )
A. B. C. D.
【分析】延长AD到H,使DH=AF,连接EH,根据正方形的性质及平行线的性质证明∠BCG=∠DCE=∠DFE,FH=AD=CD,进而可依据“SAS”判定△FHE和△CDE全等则HE=DE,∠FEH=∠CED,由此得∠DEH=∠CEF=90°,则△DEH是等腰直角三角形,由勾股定理得AF=DHDE,则,再证明△BCG和△DCE全等得BG=DE,继而得,由此即可得出答案.
【解答】解:延长AD到H,使DH=AF,连接EH,如图所示:
∵四边形ABCD是正方形,
∴AD=CD=CB,AD∥BC,∠BCD=90°,
∴∠BCF=∠DFC,
∵四边形CEFG是正方形,
∴FE=CE=CG,∠CEF=∠GCE=90°,∠GCF=∠EFC=45°,
∴∠BCF﹣∠GCF=∠DFC﹣∠EFC,
∴∠BCG=∠DFE,
∵∠BCD=∠GCE=90°,
∴∠BCG+∠GCD=∠GCD+∠DCE,
∴∠BCG=∠DCE,
∴∠DFE=∠DCE,
∵DH=AF,
∴DH+DF=AF+DF,
∴FH=AD=CD,
在△FHE和△CDE中,

∴△FHE≌△CDE(SAS),
∴HE=DE,∠FEH=∠CED,
∴∠FED+∠DEH=∠FED+∠CEF,
∴∠DEH=∠CEF=90°,
∴△DEH是等腰直角三角形,
由勾股定理得:DHDE,
∴AFDE,
∴,
在△BCG和△DCE中,

∴△BCG≌△DCE(SAS),
∴BG=DE,
∴,
∴当点F运动时,AF/BG的值不变,始终等于.
故选:B.
【点评】此题主要考查了正方形的性质,理解正方形的性质,熟练掌握全等三角形的判定和性质,等腰直角三角形的判定和性质,勾股定理是解决问题的关键.
15.如图,在Rt△ABC中(AB<BC),BD⊥AC,点E,F分别是AB,BC上的动点,连结DE,DF,点A和A′关于DE对称,点C和C′关于DF对称,且点A′,C′都在BD所在的直线上.已知BE=4,设AE=x,CF=y.下列代数式的值不变的是(  )
A.x+y B.x﹣y C.xy D.
【分析】由轴对称的性质可得∠CDF=∠C′DF,∠ADE=∠A′DE,则点E到AD和到BD的距离相等,利用等面积法可证明,同理可得,证明△DBC∽△DAB,求出,再证明△ADB∽△ABF,得到,即,据此可得xy=16.
【解答】解:由轴对称的性质可得∠CDF=∠C′DF,∠ADE=∠A′DE,
∴DE,DF分别平分∠ADB,∠CBD,
∴点E到AD和到BD的距离相等,
设点E到AD的距离为h,
∴,
∴,
同理可得,
由条件可知∠BDC=∠BDA=90°,
∴∠C+∠DBC=∠C+∠A=90°,
∴∠A=∠DBC,
∴△DBC∽△DAB,
∴,
∴,即,
∴,
∵∠A=∠A,∠ADB=∠ABC=90°,
∴△ADB∽△ABC,
∴,
∴,
∴,
∴xy=16,
故选:C.
【点评】本题主要考查了相似三角形的性质与判定,角平分线的性质,轴对称图形的性质,熟练掌握以上知识点是关键.
16.如图,在矩形ABCD中,AB=6,对角线AC,BD相交于点O,点M,N分别在线段OD,OC上,且CN=x,DM=y,且x>y,若CM=DN=5,当x,y的值变化时,下列代数式的值不变的是(  )
A.xy B.x+y C.x﹣y D.x2+y2
【分析】在OD上取一点P,使得DP=CN=x,过C作CQ⊥OD于Q,先根据三角形全等得出CP=DN=CM,根据等腰三角形的性质求出QM,从而求出DQ,再根据勾股定理列出等式,化简即可得出xy为定值.
【解答】解:在OD上取一点P,使得DP=CN=x,过C作CQ⊥OD于Q,如图:
∵四边形ABCD为矩形,
∴OD=OC,
∴∠CDP=∠DCN,
∵CD=CD,
∴△CDP≌△DCN(SAS),
∴CP=DN=CM=5,
∵CQ⊥OD,
∴PQ=QM(x﹣y),
∴DQ=QM+DM,
由勾股定理可知,CQ2=CM2﹣QM2=CD2﹣DQ2,
∴2536,
整理得:xy=11,
∴xy的值是不变的.
故选:A.
【点评】本题主要考查了勾股定理、全等三角形的判定与性质以及等腰三角形的性质,合理的构造全等三角形是本题解题的关键.
17.如图,在 ABCD中,AC,BD相交于点O,过点A作AE⊥BC,AF⊥BD,AE=2AF,.记BE长为x,BO长为y(x≠0,y≠0).当x,y的值发生变化时,下列代数式的值不变的是(  )
A.xy B. C.x2﹣y2 D.x2+y2
【分析】过D作DH⊥BC交BC的延长线于H,根据平行四边形的性质得到AD∥BC,AD=BC,AB=CD,AB∥CD,求得AD=EH=BC,AE=DH,得到BE=CH=x,根据勾股定理得到CE,求得BC=BE+CE=x,根据平行四边形的面积公式即可得到结论.
【解答】解:过D作DH⊥BC交BC的延长线于H,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,AD=BC,AB=CD,AB∥CD,
∵AE⊥BC,
∴四边形AEHD是矩形,
∴AD=EH=BC,AE=DH,
∴BE=CH=x,
∴BH=2x+CE,
∵AE2=AC2﹣CE2,DH2=BD2﹣BH2,BDAC,
∴(BD)2﹣CE2=BD2﹣(2x+CE)2,
∴CE,
∴BC=BE+CE=x,
∵BD=2OB=2y,AE=2AF,
∴ ABCD的面积=BC AE=BD AF=(x) 2AF=2y AF,
∴y=x,
∴,
∴代数式的值不变的是B选项,
故选:B.
【点评】本题考查了平行四边形的性质,勾股定理,矩形的判定和性质,正确地作出辅助线是解题的关键.
18.如图,在矩形ABCD中,AB=1,E,F是AD上的两个点,且∠ABE=∠CBF,记BE长为x,BF长为y,当x,y的值变化时,下列代数式的值不变的是(  )
A.x+y B. C.x2+y2 D.
【分析】利用勾股定理得到AE,AF,利用相似三角形的判定与性质得到AE AF=1,化简整理后利用等式的性质解答即可得出结论.
【解答】解:∵四边形ABCD为矩形,
∴∠A=90°,
∵AB=1,BE长为x,BF长为y,
∴AE,AF.
∵∠A=∠A,∠ABE=∠CBF,
∴△ABE∽△ABF,
∴,
∴AE AF=AB2=1,
∴,
∴(x2﹣1)(y2﹣1)=1,
∴x2y2﹣(x2+y2)+1=1,
∴x2y2=x2+y2,
∴1.
∴代数式的值不变的是D.
故选:D.
【点评】本题主要考查了矩形的性质,直角三角形的性质,勾股定理,相似三角形的判定与性质,等式的性质,熟练掌握相似三角形的判定与性质和勾股定理是解题的关键.
19.如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB>AC,分别以AB,AC为边向外作正方形ABDE,ACFG.连接EG,过点B作BH⊥EG于点H,过点A作MN∥BC分别交BD,FG,BH于点M,N,P,则下列比值为定值的是(  )
A. B. C. D.
【分析】设BH交AE于点K,证明△ABC和△AEG全等得∠ABC=∠AEG,BC=EG,证明四边形ACBM是平行四边形得AM=BC,则AM=EG,证明∠AEG=∠ABP,进而得∠PAB=∠ABP,则AP=PB,再证明PB=PM得AP=PM,则EG=AM=2AP,继而得AP/EG=1/2为定值,由此即可得出答案.
【解答】解:设BH交AE于点K,如图所示:
∵四边形ABDE,四边形ACFG都是正方形,
∴AB=AH,AC=AG,∠ABD=∠BAE=90°,
又∵∠BAC=∠EAG=90°,
∴在△ABC和△AEG中,

∴△ABC≌△AEG(SAS),
∴∠ABC=∠AEG,BC=EG,
∵∠BAC=∠ABD=90°,
∴AC∥BM,
∴∠PAB=∠ABC,
又∵MN∥BC,
∴四边形ACBM是平行四边形,
∴AM=BC,
∴AM=EG,
∵BH⊥EG,
∴∠EHK=∠BAE=90°,
在Rt△EHK中,∠AEG+∠1=90°,
在Rt△ABK中,∠ABP+∠2=90°,
又∵∠1=∠2,
∴∠AEG=∠ABP,
又∵∠ABC=∠AEG,∠PAB=∠ABC,
∴∠PAB=∠ABP,
∴AP=PB,
在Rt△ABM中,∠3+∠PAB=90°,
∵∠4+∠ABP=∠ABD=90°,
∴∠3=∠4,
∴PB=PM,
∴AP=PM,
∴AM=2AP,
∴EG=2AP,
∴为定值.
故选:B.
【点评】此题主要考查了正方形的性质,全等三角形的判定与性质,理解正方形的性质,全等三角形的判定与性质是解决问题的关键.
20.如图,点E、F是边长为1的正方形ABCD的边AD、BC上的点,将正方形沿EF折叠,使得点B的对应点B′在边CD上,AB的对应边A′B′交AD于点G,记B′C长为x,AG长为y,当x,y的值发生变化时,下列代数式的值不变的是(  )
A. B.(y+1)(x+1)
C.xy D.x2+y2
【分析】由折叠的性质可得B'F=BF,∠A'B'F=∠B=90°,设CF=m,则B'F=BF=BC﹣CF=1﹣m,有勾股定理可得(1﹣m)2=m2+x2,则,证明△DGB'∽△CB'F得到,则,根据AD=AG+DG=1,得到,则(x+1)(y+1)=2,据此可得答案.
【解答】解:由正方形的性质可得AD=BC=CD=1,∠D=∠B=∠C=90°,
由折叠的性质可得B'F=BF,∠A'B'F=∠B=90°,
设CF=m,则B'F=BF=BC﹣CF=1﹣m,
在Rt△B'FC中,由勾股定理得B'F2=CF2+B'C2,
∴(1﹣m)2=m2+x2,
∴,
∴,
∵∠DGB'+∠DB'G=∠DB'G+∠CB'F,
∴∠DGB'=∠CB'F,
∴△DGB'∽△CB'F,
∴,
∴,
∴,
∵AD=AG+DG=1,
∴,
∴2x+xy+y=1+x,
∴xy+x+y=1,
∴(x+1)(y+1)=2,
故选:B.
【点评】本题主要考查了正方形与折叠问题,勾股定理,相似三角形的性质与判定,掌握以上性质是解题的关键.
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