安徽省滁州市南谯区2020-2021学年九年级上学期期末数学试卷(word版含答案)
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一、选择题(本大题共10小题,每小题4分,满分40分)每小题都给出A,B,C,D四个选项,其中只有一个是符合题目要求的.
1.下列图案中,是中心对称图形的是( )
A. B.
C. D.
2.对抛物线y=﹣x2+4x﹣3而言,下列结论正确的是( )
A.开口向上
B.与y轴的交点坐标是(0,3)
C.与两坐标轴有两个交点
D.顶点坐标是(2,1)
3.点P1(﹣1,y1),P2(3,y2),P3(5,y3)均在二次函数y=﹣x2+2x+c的图象上,则y1,y2,y3的大小关系是( )
A.y1=y2>y3 B.y1>y2>y3 C.y3>y2>y1 D.y3>y1=y2
4.如图,在△ABC中,AB=3,BC=5.2,∠B=60°,将△ABC绕点A逆时针旋转得到△ADE,若点B的对应点D恰好落在BC边上时,则CD的长为( )
A.0.8 B.2 C.2.2 D.2.8
5.如图,在直角坐标系中,△OAB的顶点为O(0,0),A(﹣6,4),B(﹣3,0).以点O为位似中心,在第四象限内作与△OAB的位似比为的位似图形△OCD,则点C坐标为( )
A.(2,﹣1) B.(3,﹣2) C.(,﹣) D.(,﹣1)
6.如图,已知点A为反比例函数y=(x<0)的图象上一点,过点A作AB⊥y轴,垂足为B,若△OAB的面积为3,则k的值为( )
A.3 B.﹣3 C.6 D.﹣6
7.若ad=bc(b≠d)且a,b,c,d均为正数,则下列结论不成立的是( )
A. B.
C. D.
8.如图,AB是⊙O的直径,点C、D在⊙O上,且OC∥DB,连接AD、CD,若∠C=28°,则∠A的大小为( )
A.30° B.28° C.24° D.34°
9.如图,抛物线y=ax2+bx+c经过(﹣1,0)和(0,﹣1)两点,则抛物线y=cx2+bx+a的图象大致为( )
A.
B.
C.
D.
10.正方形ABCD中,AB=4,P为对角线BD上一动点,F为射线AD上一点,若AP=PF,则△APF的面积最大值为( )
A.8 B.6 C.4 D.2
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,满分20分)
11.(5分)抛物线y=﹣(x+2)2的顶点坐标是 .
12.(5分)如图,若芭蕾舞者抬起的脚尖点C分线段AB近似于黄金分割(AC<BC),已知AB=160cm,BC的长约为 cm.(结果精确到0.1cm)
13.(5分)如图,在边长为1的小正方形网格中,点A、B、C均在格点上,则tanB的值为 .
14.(5分)如图,矩形ABCD中,AB=6,AD=8,点P是AB边上动点,把△ADP沿DP折叠得△A'DP,射线DA'交射线AB于点Q,
(1)当Q点和B点重合时,PQ长为 ;
(2)当△A'DC为等腰三角形时,则DQ长为 .
三、(本大题共2小题,每小题8分,满分16分)
15.(8分)计算:2sin245°﹣6cos30°+3tan45°+4sin60°.
16.(8分)如图,二次函数y=﹣+bx+c的图象经过A(2,0)、B(0,﹣4)两点.
(1)求这个二次函数的解析式;
(2)设该二次函数的对称轴与x轴交于点C,连接BA、BC,求△ABC的面积.
四、(本大题共2小题,每小题8分,满分16分)
17.(8分)如图,一次函数y1=kx+b的图象与反比例函数y2=的图象交于A、B两点.
(1)利用图中的条件,求反比例函数和一次函数的解析式;
(2)根据图象直接写出使y1<y2的自变量x取值范围.
18.(8分)如图,在网格图中(小正方形的边长为1),△ABC的三个顶点都在格点上.
(1)把△ABC沿着x轴向右平移6个单位得到△A1B1C1,请画出△A1B1C1;
(2)请以坐标系的原点O点为位似中心在第一象限内画出△ABC的位似图形△A2B2C2,使得△ABC与△A2B2C2的位似比为1:2;
(3)请直接写出△A2B2C2三个顶点的坐标.
五、(本大题共2小题,每小题10分,满分20分)
19.(10分)2020年6月23日,我国第55颗北斗卫星,即北斗全球卫星导航系统最后一颗组网卫星发射成功.北斗导航装备的不断更新,极大方便人们的出行.某中学从A地出发,组织学生利用导航到C地区进行研学活动,已知C地位于A地的正北方向,且距离A地24千米.由于A、C两地间是一块湿地,所以导航显示的路线是沿北偏东60°方向走到B地,再沿北偏西37°方向走一段距离才能到达C地,求A、B两地的距离(精确到1千米).
(参考数据:sin37°≈0.6,cos37°≈0.8,tan37°≈0.7,≈1.4,≈1.7)
20.(10分)已知:如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AD⊥BC于D,E为直角边AC的中点,过D,E作直线交AB的延长线于F.
(1)若AB=6,AC=8,求BD长;
(2)求证:AB•AF=AC•DF.
六、(本题满分12分)
21.(12分)如图,AB是⊙O的直径,点C,M为⊙O上两点,且C点为的中点,过C点的切线交射线BM、BA于点E、F.
(1)求证:BE⊥FE;
(2)若∠F=30°,MB=2,求的长度.
七、(本题满分12分)
22.(12分)如图,已知抛物线y1=a(x﹣1)(x﹣5)和直线y2=﹣ax﹣a(其中a>0)相交于A,B两点,抛物线y1与x轴交于C,D两点,与y轴交于点G,直线y2与坐标轴交于E,F两点.
(1)若G的坐标为(0,5),求抛物线y1解析式和直线y2解析式;
(2)求证:直线y2=﹣ax﹣a始终经过该抛物线y1的顶点;
(3)求的值.
八、(本题满分14分)
23.(14分)如图1,△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,E为△ABC的中线BD上的一点,将线段AE以E点为中心逆时针旋转90°得到线段EF,恰EF经过点C.
(1)若∠CAF=α,则∠CBE= (用α的代数式表示).
(2)如图2,过点C作CH∥AE,交AF于点H,连接BH交EF于点G,
①求证:AF=BH;
②若CF=2,求EG的长.
2020-2021学年安徽省滁州市南谯区九年级(上)期末数学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本大题共10小题,每小题4分,满分40分)每小题都给出A,B,C,D四个选项,其中只有一个是符合题目要求的.
1.下列图案中,是中心对称图形的是( )
A. B.
C. D.
【分析】把一个图形绕某一点旋转180°,如果旋转后的图形能够与原来的图形重合,那么这个图形就叫做中心对称图形,据此可得结论.
【解答】解:A.是中心对称图形,故本选项符合题意;
B.不是中心对称图形,故本选项不合题意;
C.不是中心对称图形,故本选项不合题意;
D.不是中心对称图形,故本选项不合题意.
故选:A.
2.对抛物线y=﹣x2+4x﹣3而言,下列结论正确的是( )
A.开口向上
B.与y轴的交点坐标是(0,3)
C.与两坐标轴有两个交点
D.顶点坐标是(2,1)
【分析】根据Δ的符号,可判断图象与x轴的交点情况,根据二次项系数可判断开口方向,令函数式中x=0,可求图象与y轴的交点坐标,利用配方法可求图象的顶点坐标.
【解答】解:A、二次项系数a=﹣1<0,抛物线开口向下,结论错误,不符合题意;
B、当x=0时,y=﹣3,抛物线与y轴交点坐标为(0,﹣3),结论错误,不符合题意;
C、Δ=42﹣4×(﹣1)×(﹣3)=4>0,抛物线与x轴有两个交点,与y轴有1个交点,即与两坐标轴有3个交点,结论错误,不符合题意;
D、由y=﹣x2+4x﹣3=﹣(x﹣2)2+1知,抛物线顶点坐标为(2,1),结论正确,符合题意;
故选:D.
3.点P1(﹣1,y1),P2(3,y2),P3(5,y3)均在二次函数y=﹣x2+2x+c的图象上,则y1,y2,y3的大小关系是( )
A.y1=y2>y3 B.y1>y2>y3 C.y3>y2>y1 D.y3>y1=y2
【分析】先求出抛物线的对称轴方程,然后根据二次函数的性质,通过比较三个点到对称轴的距离大小可得到y1,y2,y3的大小关系.
【解答】解:二次函数y=﹣x2+2x+c的图象的对称轴为直线x=﹣=1,
而P1(﹣1,y1)和P2(3,y2)到直线x=1的距离都为2,P3(5,y3)到直线x=1的距离为4,
所以y1=y2>y3.
故选:A.
4.如图,在△ABC中,AB=3,BC=5.2,∠B=60°,将△ABC绕点A逆时针旋转得到△ADE,若点B的对应点D恰好落在BC边上时,则CD的长为( )
A.0.8 B.2 C.2.2 D.2.8
【分析】由旋转的性质可得AB=AD=3,可证△ABD是等边三角形,可得BD=AB=3,即可求解.
【解答】解:∵将△ABC绕点A逆时针旋转得到△ADE,
∴AB=AD=3,
∵∠B=60°,
∴△ABD是等边三角形,
∴BD=AB=3,
∴CD=BC﹣BD=5.2﹣3=2.2,
故选:C.
5.如图,在直角坐标系中,△OAB的顶点为O(0,0),A(﹣6,4),B(﹣3,0).以点O为位似中心,在第四象限内作与△OAB的位似比为的位似图形△OCD,则点C坐标为( )
A.(2,﹣1) B.(3,﹣2) C.(,﹣) D.(,﹣1)
【分析】直接利用位似图形的性质得出对应点坐标与位似比的关系.
【解答】解:∵△OAB的顶点为O(0,0),A(﹣6,4),B(﹣3,0),以点O为位似中心,在第四象限内作与△OAB的位似比为的位似图形△OCD,
∴点C坐标为:[﹣6×(﹣),4×(﹣)],即(3,﹣2).
故选:B.
6.如图,已知点A为反比例函数y=(x<0)的图象上一点,过点A作AB⊥y轴,垂足为B,若△OAB的面积为3,则k的值为( )
A.3 B.﹣3 C.6 D.﹣6
【分析】再根据反比例函数的比例系数k的几何意义得到|k|=2,然后去绝对值即可得到满足条件的k的值.
【解答】解:
∵AB⊥y轴,
∴S△OAB=|k|,
∴|k|=3,
∵k<0,
∴k=﹣6.
故选:D.
7.若ad=bc(b≠d)且a,b,c,d均为正数,则下列结论不成立的是( )
A. B.
C. D.
【分析】由四条线段a、b、c、d成比例,根据成比例线段的定义解答.
【解答】解:由ad=bc(b≠d)且a,b,c,d均为正数,
可得:,故A正确;
∴,故B正确;
∴,故D正确;
不能得出,故C错误;
故选:C.
8.如图,AB是⊙O的直径,点C、D在⊙O上,且OC∥DB,连接AD、CD,若∠C=28°,则∠A的大小为( )
A.30° B.28° C.24° D.34°
【分析】证明∠COB=∠OBD=56°,再证明∠ADB=90°,即可求出∠DAB.
【解答】解:∵OC∥BD,
∴∠C=∠CDB=28°,
∴∠COB=2∠CDB=56°,
∴∠COB=∠B=56°,
∵AB是直径,
∴∠ADB=90°,
∴∠DAB=90°﹣56°=34°,
故选:D.
9.如图,抛物线y=ax2+bx+c经过(﹣1,0)和(0,﹣1)两点,则抛物线y=cx2+bx+a的图象大致为( )
A.
B.
C.
D.
【分析】根据题意得到a﹣b+c=0,a>0,b<0,c=﹣1,即可得到抛物线y=cx2+bx+a的开口向下,对称轴直线x=﹣<0,交y轴正半轴,经过点(﹣1,0),据此即可判断.
【解答】解:∵抛物线y=ax2+bx+c经过(﹣1,0)和(0,﹣1)两点,
∴开口向上,对称轴在y轴的右侧,
∴a﹣b+c=0,a>0,b<0,c=﹣1,
∴抛物线y=cx2+bx+a的开口向下,对称轴直线x=﹣<0,交y轴正半轴,
当x=﹣1时,y=c﹣b+a=0,
∴抛物线y=cx2+bx+a经过点(﹣1,0),
故选:B.
10.正方形ABCD中,AB=4,P为对角线BD上一动点,F为射线AD上一点,若AP=PF,则△APF的面积最大值为( )
A.8 B.6 C.4 D.2
【分析】作PM⊥AD与M,根据正方形的性质易得PM=DM,设PM=DM=x,则AM=4﹣x,根据等腰三角形的性质即可得出AF=2(4﹣x),由三角形面积公式得出S△APF=×2(4﹣x)•x=﹣x2+4x=﹣(x﹣2)2+4,根据二次函数的性质即可求得结果.
【解答】解:作PM⊥AD与M,
∵BD是正方形ABCD的对角线,
∴∠ADB=45°,
∴△BDM是等腰直角三角形,
∴PM=DM,
设PM=DM=x,则AM=4﹣x,
∵AP=PF,
∴AM=FM=4﹣x,
∴AF=2(4﹣x),
∵S△APF=AF•PM,
∴S△APF=×2(4﹣x)•x=﹣x2+4x=﹣(x﹣2)2+4,
∴当x=2时,S△APF有最大值4,
故选:C.
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,满分20分)
11.(5分)抛物线y=﹣(x+2)2的顶点坐标是 (﹣2,0) .
【分析】根据题目中抛物线的解析式,可以直接写出该抛物线的顶点坐标.
【解答】解:∵抛物线y=﹣(x+2)2,
∴该抛物线的顶点坐标为(﹣2,0),
故答案为:(﹣2,0).
12.(5分)如图,若芭蕾舞者抬起的脚尖点C分线段AB近似于黄金分割(AC<BC),已知AB=160cm,BC的长约为 98.9 cm.(结果精确到0.1cm)
【分析】利用黄金分割的定义得到BC=AB,再把AB=160cm代入后进行计算即可.
【解答】解:∵点C为线段AB的黄金分割点(AC<BC),AB=160cm,
∴BC=AB=×160≈98.9,
故答案为:98.9.
13.(5分)如图,在边长为1的小正方形网格中,点A、B、C均在格点上,则tanB的值为 .
【分析】如图,取格点E,连接AE,EC,则B,A,E共线,∠E=90°.利用勾股定理求出EC,EB,可得结论.
【解答】解:如图,取格点E,连接AE,EC,则B,A,E共线,∠E=90°.
∵EC==,BE==2,
∴tanB==.
故答案为:.
14.(5分)如图,矩形ABCD中,AB=6,AD=8,点P是AB边上动点,把△ADP沿DP折叠得△A'DP,射线DA'交射线AB于点Q,
(1)当Q点和B点重合时,PQ长为 ;
(2)当△A'DC为等腰三角形时,则DQ长为 或 .
【分析】(1)根据勾股定理求出BD,即DQ,进而求出A′B,即A′Q,在直角三角形PQA′中,设未知数,列方程求解即可;
(2)分三种情况进行解答,即A′D=A′C,A′C=CD,A′D=CD,分别画出相应的图形,利用等腰三角形的性质,相似三角形的判定和性质以及勾股定理求解即可.
【解答】解:(1)如图1:当Q点与B点重合时,
QD=DB===10,
由翻折变换可得,AD=A′D=8,AP=A′P,
∴BA′=10﹣8=2,
设PQ=x,则AP=A′P=6﹣x,
在Rt△PBA′中,由勾股定理得,
A′P2+A′B2=PB2,
即(6﹣x)2+22=x2,
解得x=,
即,
故答案为:;
(2)①当A'D=A'C=8时,如图2,
过点A′作A′M⊥CD于M,则DM=MC=CD=3,
在Rt△A′DM中,
A′M===,
∵∠DAQ=∠A′MD=90°,∠AQD=∠MDA′,
∴△AQD∽△MDA',
∴=,
即=,
解得DQ=;
②当A'C=DC=6时,如图3,
过点C作CN⊥DQ于N,则DN=A′N=A′D=4,
在Rt△CDN中,由勾股定理得,
CN===2,
∵∠DAQ=∠CND=90°,∠AQD=∠NDC,
∴△AQD∽△NDC,
∴=,
即=,
解得DQ=,
③A'D=AD=8,CD=6,所以A'D≠CD,
综上所述,DQ的长为或.
三、(本大题共2小题,每小题8分,满分16分)
15.(8分)计算:2sin245°﹣6cos30°+3tan45°+4sin60°.
【分析】根据特殊锐角的三角函数值代入计算即可.
【解答】解:原式=2×()2﹣6×+3×1+4×
=2×﹣3+3+2
=1﹣3+3+2
=4﹣.
16.(8分)如图,二次函数y=﹣+bx+c的图象经过A(2,0)、B(0,﹣4)两点.
(1)求这个二次函数的解析式;
(2)设该二次函数的对称轴与x轴交于点C,连接BA、BC,求△ABC的面积.
【分析】(1)二次函数图象经过A(2,0)、B(0,﹣4)两点,两点代入y=﹣+bx+c,算出b和c,即可得解析式.
(2)先求出对称轴方程,写出C点的坐标,计算出AC,然后由面积公式计算值.
【解答】解:(1)把A(2,0)、B(0,﹣4)代入y=﹣+bx+c,得:,
解得,
∴这个二次函数的解析式为y=﹣+3x﹣4.
(2)∵该抛物线对称轴为直线x=﹣=3,
∴点C的坐标为(3,0),
∴AC=OC﹣OA=3﹣2=1,
∴S△ABC=×AC×OB=×1×4=2.
四、(本大题共2小题,每小题8分,满分16分)
17.(8分)如图,一次函数y1=kx+b的图象与反比例函数y2=的图象交于A、B两点.
(1)利用图中的条件,求反比例函数和一次函数的解析式;
(2)根据图象直接写出使y1<y2的自变量x取值范围.
【分析】(1)通过读图,可得A、B点的坐标,进而可用待定系数法确定两个函数的解析式.
(2)结合两个函数的图象和A、B点的坐标,找出当一次函数图象在反比例函数图象下方时,自变量x的取值范围即可.
【解答】解:(1)由图象知反比例函数y2=的图象经过点A(2,1),
∴1=,
∴m=2,
∴反比例函数解析式为;y2=;
∵反比例函数y2=的图象经过点B(﹣1,n),
∴n=﹣2,
∴B(﹣1,﹣2),
由图象知一次函数y1=kx+b的图象经过点A(2,1),B(﹣1,﹣2),
∴,解得,
∴一次函数解析式为y1=x﹣1.
(2)由图象可得使y1<y2的自变量x取值范围是x<﹣1或0<x<2.
18.(8分)如图,在网格图中(小正方形的边长为1),△ABC的三个顶点都在格点上.
(1)把△ABC沿着x轴向右平移6个单位得到△A1B1C1,请画出△A1B1C1;
(2)请以坐标系的原点O点为位似中心在第一象限内画出△ABC的位似图形△A2B2C2,使得△ABC与△A2B2C2的位似比为1:2;
(3)请直接写出△A2B2C2三个顶点的坐标.
【分析】(1)利用点平移的坐标变换规律写出A1、B1、C1的坐标,然后描点即可;
(2)(3)根据关于原点为位似中心的点的坐标特征,把A、B、C的横纵坐标都乘以﹣2得到A2、B2、C2的坐标,然后描点即可.
【解答】解:(1)如图,△A1B1C1为所作;
(2)如图,△A2B2C2为所作;
(3)△A2B2C2三个顶点的坐标分别为A2(6,0),B2(6,4),C2(2,6).
五、(本大题共2小题,每小题10分,满分20分)
19.(10分)2020年6月23日,我国第55颗北斗卫星,即北斗全球卫星导航系统最后一颗组网卫星发射成功.北斗导航装备的不断更新,极大方便人们的出行.某中学从A地出发,组织学生利用导航到C地区进行研学活动,已知C地位于A地的正北方向,且距离A地24千米.由于A、C两地间是一块湿地,所以导航显示的路线是沿北偏东60°方向走到B地,再沿北偏西37°方向走一段距离才能到达C地,求A、B两地的距离(精确到1千米).
(参考数据:sin37°≈0.6,cos37°≈0.8,tan37°≈0.7,≈1.4,≈1.7)
【分析】如图,过点B作BD⊥AC于点D,设AD=x,解直角三角形即可得到结论.
【解答】解:如图,过点B作BD⊥AC于点D,设AD=x,
则,
∴tan∠BCD=tan37°=≈0.7,
解得x=7,
∴AB=2x=14(千米),
答:A、B两地的距离为14千米.
20.(10分)已知:如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AD⊥BC于D,E为直角边AC的中点,过D,E作直线交AB的延长线于F.
(1)若AB=6,AC=8,求BD长;
(2)求证:AB•AF=AC•DF.
【分析】(1)由勾股定理得BC=10,再证明△ABD∽△CBA,由此可得BD=3.6;
(2)因为DE是AC边上的中线,所以DE=CE=AE,所以△FDB∽△FAD,所以有,又因为,所以即AB•AF=AC•DF.
【解答】解:(1)∵∠BAC=90°,AB=6,AC=8,
∴BC==10,
∵∠BAC=90°,AD⊥BC,
∴∠CAB=∠ADB,
∵∠B=∠B,
∴△CBA∽△ABD,
∴,
∴,
∴BD=3.6;
(2)证明:由(1)知:BD:AD=AB:AC①,
又∵E为AC的中点,AD⊥BC,
∴ED=AE=EC,
∴∠C=∠EDC=∠FAD=∠BDF,
又∵∠F为公共角,
∴△DBF∽△ADF,
∴BD:AD=DF:AF②,
由①②得,AB:AC=DF:AF,
∴AB•AF=AC•DF.
六、(本题满分12分)
21.(12分)如图,AB是⊙O的直径,点C,M为⊙O上两点,且C点为的中点,过C点的切线交射线BM、BA于点E、F.
(1)求证:BE⊥FE;
(2)若∠F=30°,MB=2,求的长度.
【分析】(1)连接OC,由切线的性质得出∠OCF=90°,由圆周角定理得出∠EBC=∠OBC,由平行线的性质可得出结论;
(2)连接OM,证明△OBM为等边三角形,则得出BM=OB=2,由弧长公式可得出答案.
【解答】(1)证明:连接OC,
∵FC是⊙O的切线,
∴∠OCF=90°,
∵点M是的中点,
∴∠EBC=∠OBC,
∵OB=OC
∴∠OBC=∠OCB,
∴∠EBC=∠OCB,
∴OC∥BE,
∴BE⊥FE;
(2)解:连接OM,
∵∠F=30°,∠E=90°,
∴∠FBE=60°,
又∵OM=OB,
∴△OBM为等边三角形,
∴BM=OB=2,
∴的长为.
七、(本题满分12分)
22.(12分)如图,已知抛物线y1=a(x﹣1)(x﹣5)和直线y2=﹣ax﹣a(其中a>0)相交于A,B两点,抛物线y1与x轴交于C,D两点,与y轴交于点G,直线y2与坐标轴交于E,F两点.
(1)若G的坐标为(0,5),求抛物线y1解析式和直线y2解析式;
(2)求证:直线y2=﹣ax﹣a始终经过该抛物线y1的顶点;
(3)求的值.
【分析】(1)把G(0,5)代入抛物线解得a=1,即可得抛物线y1解析式和直线y2解析式;
(2)求出抛物线顶点,代入直线验证即可;
(3)先求出E(﹣1,0),M(2,0),N(3,0),再由OF∥AM∥BN得EF:FA:AB=EO:OM:MN=1:2:1,即可求出的值.
【解答】(1)解:把G(0,5)代入抛物线解得a=1,
∴抛物线解析式为y1=(x﹣1)(x﹣5)=x2﹣6x+5,直线解析式为y2=﹣x﹣1;
(2)证明:∵y1=a(x﹣1)(x﹣5)与x轴交点为(1,0)和(5,0),
∴其对称轴为直线x=3,顶点坐标为(3,﹣4a),
∵x=3时,y2=﹣3a﹣a=﹣4a,
∴直线y2=﹣ax﹣a始终经过该抛物线的顶点;
(3)解:过A,B两点作x轴的垂线,垂足分别为M,N两点,
令y2=﹣ax﹣a中y=0,解得x=﹣1,即E(﹣1,0),
再联立两个解析式a(x﹣1)(x﹣5)=﹣ax﹣a解得x1=2,x2=3,
∴M(2,0),N(3,0),
∵OF∥AM∥BN,
∴EF:FA:AB=EO:OM:MN=1:2:1,
∴.
八、(本题满分14分)
23.(14分)如图1,△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,E为△ABC的中线BD上的一点,将线段AE以E点为中心逆时针旋转90°得到线段EF,恰EF经过点C.
(1)若∠CAF=α,则∠CBE= 2α (用α的代数式表示).
(2)如图2,过点C作CH∥AE,交AF于点H,连接BH交EF于点G,
①求证:AF=BH;
②若CF=2,求EG的长.
【分析】(1)由直角三角形的性质得出AD=DE=DC,由等腰三角形的性质得出∠EAF=45°,由直角三角形的性质可得出答案;
(2)①证明△ACF≌△BCH(SAS),由全等三角形的性质得出AF=BH;
②证明△BEG∽△ACF,由相似三角形的性质得出答案.
【解答】解:(1)∵D为AC的中点,∠AEC=90°,
∴AD=DE=DC,
∴∠DAE=∠AED,
∵AE=EF,
∴∠EAF=45°,
∴∠EAD=45°﹣α,
∴∠DEA=∠EAD=45°﹣α,
∴∠BCA=90°,
∵∠EDC=90°﹣2α,
∴∠CBE=2α;
故答案为:2α;
(2)①∵CH∥AE,
∴∠FCH=∠FEA=∠BCA=90°,
∴∠CHF=∠EAF=45°,
∴CH=CF,
在△ACF和△BCH中,∠ACF=∠BCH,BC=AC,CH=CF,
∴△ACF≌△BCH(SAS),
∴AF=BH;
②由△ACF≌△BCH得∠CAF=∠CBH,
又由(1)可知∠CBE=2∠CAF,
∴∠CAF=∠EBG,
∵DE=DC,
∴∠DEC=∠DCE,
即∠BEG=∠ACF,
∴△BEG∽△ACF,
由BC=2DC=2DE,可设BC=2x,
则CD=DE=x,,
∴,
∴,
∵CF=2,
∴.
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