江苏省泰州市姜堰区2022-2023学年八年级上学期期中考试数学试卷(含答案)
展开这是一份江苏省泰州市姜堰区2022-2023学年八年级上学期期中考试数学试卷(含答案),共27页。试卷主要包含了选择题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
2022-2023学年江苏省泰州市姜堰区八年级第一学期期中数学试卷
一、选择题(本大题共有6小题,每小题3分,共18分.在每小题所给出的四个选项中,恰有一项是符合题目要求的,请将正确选项的字母代号填涂在答题卡相应位置上)
1.2022年8月28日至9月5日,江苏省第二十届运动会在泰州举办,下列各图是选自省运会的部分图案,其中是轴对称图形的是( )
A. B.
C. D.
2.已知△ABC≌△DEF,AB=5,AC=6,BC=7,则DF的长为( )
A.5 B.6 C.7 D.11
3.下列各组数中,是勾股数的是( )
A.2,3,4 B.4,5,6 C.5,12,13 D.,,
4.下列说法中,正确的是( )
A.面积相等的两个等腰三角形全等
B.周长相等的两个等腰三角形全等
C.面积相等的两个直角三角形全等
D.周长相等的两个等边三角形全等
5.如图,在正方形网格中,每个小正方形的边长都为1,点A、B均在格点上,在图中给出的C1、C2、C3、C4四个格点中,能与点A、B构成等腰三角形,且面积为2的是( )
A.C1 B.C2 C.C3 D.C4
6.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠B=30°,过点C画一条直线,将Rt△ABC分割成两个三角形,且其中至少有一个是等腰三角形,则这样的直线能画( )条.
A.1 B.2 C.3 D.4
二、填空题(本大题共有10小题,每小题3分,共30分.请把答案直接填写在答题卡相应位置上)
7.等腰三角形一个底角是30°,则它的顶角是 度.
8.若直角三角形两直角边平方和为36,则它的斜边长为 .
9.“等边三角形是轴对称图形”的逆命题是 命题(填“真”或“假”).
10.如图,△ABC经过平移得到△A'B'C',连接BB'、CC',若BB'=1.2cm,则CC'= cm.
11.如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,AB=BC,以BC为边在BC的左侧作等边△BCD,连接AD,则∠DAC= °.
12.如图,在等边三角形网格中,每个等边三角形的边长都为1,图中已经涂黑了3个三角形,从①、②、③号位置选择一个三角形涂黑,其中不能与图中涂黑部分构成轴对称图形的是 号位置的三角形.
13.如图,BD为△ABC的角平分线,AB=6cm,BC=10cm,S△ABD=9cm2,则S△BCD= cm2.
14.一个等腰三角形的周长为36,其中一条边的长度为10,则底边上高的长度为 .
15.如图,在笔直的公路AB旁有一个城市书房C,C到公路AB的距离CD为80米,AC为100米,BC为300米.一辆公交车以3米/秒的速度从A处向B处缓慢行驶,若公交车鸣笛声会使以公交车为中心170米范围内受到噪音影响,那么公交车至少 秒不鸣笛才能使在城市书房C看书的读者不受鸣笛声影响.
16.如图,长方形纸条ABCD,AB=8cm,点E在AD边上,且AE=6cm,点F为BC边上一点,连接EF,将四边形ABFE沿EF翻折,得到四边形A'B'FE.若纸条的长度足够长,则B′到BC边的最大距离为 cm.
三、解答题(本大题共10小题,共102分.请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(1)计算:(π﹣3)0+|﹣3|﹣(﹣2)2;
(2)解方程组:.
18.先化简,再求值:(x+1)2﹣(2x+3)(2x﹣3),其中x满足3x2﹣2x﹣2032=0.
19.如图,点A、B、C、D在一条直线上,BE∥CF,从①AE∥DF,②AB=CD,③BE=CF中选择两个作为补充条件,余下的一个作为结论,并写出结论成立的证明过程.你选的补充条件是 ,结论是 .(填序号)
20.如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,∠B=30°,BD=CD,过A点作AE⊥AD交BC的延长线于点E.
(1)求证:△ACD是等边三角形;
(2)求证:AB=AE.
21.如图,AD⊥BC,垂足为D,且AD=4,BD=8.点E从B点沿射线BC向右以2个单位/秒的速度匀速运动,F为BE的中点,连接AE、AF,设点E运动的时间为t.
(1)当t为何值时,AE=AF;
(2)当t=5时,判断△ABE的形状,并说明理由.
22.如图,在正方形网格中,每个小正方形的边长都为1,△ABC的三个顶点均在格点上,请按要求完成下列问题(仅用无刻度的直尺作图,且保留必要的作图痕迹):
(1)在AB上找一点D,使CD⊥AB;
(2)在AC上找一点E,使BE平分∠ABC.
23.如图,用两根木棒AC、AD加固小树,木棒AC、AD与小树在同一平面内,且小树与地面垂直,AD=2m,AC=1.3m.
(1)若AB=1.2m,求BD的长;
(2)若CD=2.1m,求BD的长.
24.如图,△ABC的两条外角平分线CD、BD相交于点D,MN过点D,且MN∥BC,分别交AB、AC于点M、N.
(1)求证:MN=CN+BM;
(2)若C△AMN+BC=2C△ABC,求的值.
25.如图,点D为等腰直角三角形ABC斜边AC上一动点(点D不与线段AC两端点重合),将BD绕点B顺时针方向旋转90°到BE,连接AE、EC、ED.
(1)求证:AD=EC;
(2)若AD=1,CD=7,求BD的长;
(3)若AC2=40,请直接写出AE+BE的最小值.
26.已知,正方形ABCD的边长为8,点P、G分别在射线BC、边AB上,连接PG,点B关于PG的对称点为Q,连接BQ.
(1)如图1,取AD、BC的中点E、F,连接EF,若点Q刚好落在线段EF上,且点P在线段FC上,则∠PBQ的度数不可能是下列选项中的 ;(填序号)
①45°,②59°,③72°
(2)如图2,当点Q落在AD边上(不与点D重合)时,试判断点P是否一定在射线BC上点C的右侧,并说明理由;
(3)在(2)的条件下,
①当PC=2时,求AG的长;
②若线段PQ与CD相交于点N,连接BN,试探索点Q落在不同位置时,∠QBN的度数是否发生变化,若不变,求出∠QBN的度数;若变化,请说明理由.
参考答案
一、选择题(本大题共有6小题,每小题3分,共18分.在每小题所给出的四个选项中,恰有一项是符合题目要求的,请将正确选项的字母代号填涂在答题卡相应位置上)
1.2022年8月28日至9月5日,江苏省第二十届运动会在泰州举办,下列各图是选自省运会的部分图案,其中是轴对称图形的是( )
A. B.
C. D.
【分析】根据如果一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,这个图形叫做轴对称图形,这条直线叫做对称轴进行分析即可.
解:B,C,D选项中的图形都不能找到这样的一条直线,使图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,所以不是轴对称图形;
A选项中的图形能找到这样的一条直线,使图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,所以是轴对称图形;
故选:A.
【点评】本题考查了轴对称图形的概念,轴对称图形的关键是寻找对称轴,图形两部分折叠后可重合.
2.已知△ABC≌△DEF,AB=5,AC=6,BC=7,则DF的长为( )
A.5 B.6 C.7 D.11
【分析】根据全等三角形的对应边相等解答即可.
解:∵△ABC≌△DEF,
∴DF=AC=6,
故选:B.
【点评】本题考查的是全等三角形的性质,掌握全等三角形的对应边相等、对应角相等是解题的关键.
3.下列各组数中,是勾股数的是( )
A.2,3,4 B.4,5,6 C.5,12,13 D.,,
【分析】欲判断是否为勾股数,必须根据勾股数是正整数,同时还需验证两小边的平方和是否等于最长边的平方.
解:A、22+32≠42,不能构成直角三角形,不合题意;
B、52+42≠62,不能构成直角三角形,不合题意;
C、52+122=132,能构成直角三角形,符合题意;
D、三边长,,都不是正整数,不是勾股数,不合题意;
故选:C.
【点评】此题主要考查了勾股数,关键是掌握勾股数的定义,及勾股定理的逆定理:已知△ABC的三边满足a2+b2=c2,则△ABC是直角三角形.
4.下列说法中,正确的是( )
A.面积相等的两个等腰三角形全等
B.周长相等的两个等腰三角形全等
C.面积相等的两个直角三角形全等
D.周长相等的两个等边三角形全等
【分析】利用三角形全等的判定方法分别进行判断即可.
解:A、两腰对应相等的两个三角形顶角不相等时,它们不全等,所以A不正确,不符合题意;
B、周长相等的两个等腰三角形不一定全等利用,所以B不正确,不符合题意;
C、面积相等的两个直角三角形它们不全等,所以C不正确,不符合题意;
D、周长相等的两个等边三角形全等,所以D正确,符合题意;
故选:D.
【点评】本题考查三角形全等的判定方法,判定两个三角形全等的一般方法有:SSS、SAS、ASA、AAS、HL.注意:AAA、SSA不能判定两个三角形全等,判定两个三角形全等时,必须有边的参与,若有两边一角对应相等时,角必须是两边的夹角.
5.如图,在正方形网格中,每个小正方形的边长都为1,点A、B均在格点上,在图中给出的C1、C2、C3、C4四个格点中,能与点A、B构成等腰三角形,且面积为2的是( )
A.C1 B.C2 C.C3 D.C4
【分析】先判断等腰三角形,然后计算等腰三角形的面积,进而作出判断.
解:根据图形可知△ABC2,△ABC3是等腰三角形,
则S=2,
S=2×3﹣1×2﹣=.
故选:B.
【点评】本题考查了等腰三角形的判定,熟练掌握等腰三角形的性质和三角形的面积是解决问题的关键.
6.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠B=30°,过点C画一条直线,将Rt△ABC分割成两个三角形,且其中至少有一个是等腰三角形,则这样的直线能画( )条.
A.1 B.2 C.3 D.4
【分析】根据等腰三角形的性质画出符合题意的图形即可.
解:如图所示,即为符合题意的等腰三角形.
故这样的直线能画1条.
故选:A.
【点评】此题考查了等腰三角形的判定与性质以及应用设计与作图等知识,正确画出图形是解题关键.
二、填空题(本大题共有10小题,每小题3分,共30分.请把答案直接填写在答题卡相应位置上)
7.等腰三角形一个底角是30°,则它的顶角是 120 度.
【分析】根据已知可得到另一底角度数,根据三角形内角和定理即可求得顶角的度数.
解:因为等腰三角形的两个底角相等,已知一个底角是30°,
所以它的顶角是180°﹣30°﹣30°=120°.
故答案为:120.
【点评】此题考查等腰三角形的性质及三角形内角和定理的运用.本题给出了底角是30°,问题就变得比较简单,属于基础题.
8.若直角三角形两直角边平方和为36,则它的斜边长为 6 .
【分析】当∠C=90°时,由勾股定理得,c2=a2+b2=36,可得c的值.
解:当∠C=90°时,
由勾股定理得,c2=a2+b2,
∵直角三角形两直角边平方和为36,
∴c2=36,
∵c>0,
∴c=6,
故答案为:6.
【点评】本题主要考查了勾股定理,熟练掌握勾股定理是解题的关键.
9.“等边三角形是轴对称图形”的逆命题是 假 命题(填“真”或“假”).
【分析】交换原命题的题设和结论后即可写出该命题的逆命题.
解:命题“等边三角形是轴对称图形”的逆命题是轴对称图形是等边三角形,是假命题,
故答案为:假.
【点评】本题考查了命题与定理的知识,解题的关键是了解如何写出一个命题的逆命题,难度不大.
10.如图,△ABC经过平移得到△A'B'C',连接BB'、CC',若BB'=1.2cm,则CC'= 1.2 cm.
【分析】根据平移的性质即可得到结论.
解:∵△ABC经过平移得到△A'B'C',连接BB'、CC',BB'=1.2cm,
∴CC'=BB′=1.2cm,
故答案为:1.2.
【点评】本题考查了平移的性质,熟练掌握平移的性质是解题的关键.
11.如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,AB=BC,以BC为边在BC的左侧作等边△BCD,连接AD,则∠DAC= 30 °.
【分析】根据等腰三角形和直角三角形的性质解答即可.
解:∵∠ABC=90°,AB=BC,以BC为边在BC的左侧作等边△BCD,
∴AB=BC=BD,∠CBD=60°,
∴∠BAC=∠ACB=45°,
∵∠ABD=∠ABC﹣∠CBD=90°﹣60°=30°,
∴∠DAB==75°,
∵∠DAC=∠DAB﹣∠BAC=75°﹣45°=30°,
故答案为:30.
【点评】本题考查了等腰三角形和直角三角形的性质,掌握等腰三角形和直角三角形的性质是解题的关键.
12.如图,在等边三角形网格中,每个等边三角形的边长都为1,图中已经涂黑了3个三角形,从①、②、③号位置选择一个三角形涂黑,其中不能与图中涂黑部分构成轴对称图形的是 ②③ 号位置的三角形.
【分析】直接利用轴对称图形的性质分析得出答案.
解:从①、②、③号位置选择一个三角形涂黑,其中不能与图中涂黑部分构成轴对称图形的是②③号位置的三角形.
故答案为:②③.
【点评】此题主要考查了利用轴对称设计图案,正确掌握轴对称图形的性质是解题关键.
13.如图,BD为△ABC的角平分线,AB=6cm,BC=10cm,S△ABD=9cm2,则S△BCD= 15 cm2.
【分析】由BD为△ABC的角平分线可得点D到AB与DC的距离相等,进而求解.
解:∵BD为△ABC的角平分线,
∴点D到线段AB的距离与点D到线段BC的距离相等,
设点B到线段AB与BC的距离为h,
则S△ABD=AB•h=6h=9,
解得h=3,
∴S△BCD=BC•h==15(cm2),
故答案为:15.
【点评】本题考查角平分线的性质,解题关键是掌握角平分线的性质,掌握三角形面积的求法.
14.一个等腰三角形的周长为36,其中一条边的长度为10,则底边上高的长度为 6或12 .
【分析】分两种情况:①当长度为10的边是腰时,②当长度为10的边是底时,根据勾股定理即可得到结论.
解:①当长度为10的边是腰时,则底为36﹣10﹣10=16,
∴底边上高的长度为=6;
②当长度为10的边是底时,则腰为(36﹣10)=13,
∴底边上高的长度为=12,
综上所述,底边上高的长度为6或12,
故答案为:6或12.
【点评】本题考查了等腰三角形的性质、勾股定理;熟练掌握等腰三角形的性质是解决问题的关键.
15.如图,在笔直的公路AB旁有一个城市书房C,C到公路AB的距离CD为80米,AC为100米,BC为300米.一辆公交车以3米/秒的速度从A处向B处缓慢行驶,若公交车鸣笛声会使以公交车为中心170米范围内受到噪音影响,那么公交车至少 70 秒不鸣笛才能使在城市书房C看书的读者不受鸣笛声影响.
【分析】如图,设CE=170米,由勾股定理求出AD和DE的长,则可求出答案.
解:如图,设CE=170米,
∵∠CDE=90°,CD=80米,
∴DE===150(米),
∵CD=80米,AC=100米,
∴AD===60(米),
∴EA=AD+DE=60+150=210(米),
∴公交车鸣笛声会受到噪音影响的时间为=70(秒),
故答案为:70.
【点评】本题考查了勾股定理的应用,熟练掌握勾股定理是解题的关键.
16.如图,长方形纸条ABCD,AB=8cm,点E在AD边上,且AE=6cm,点F为BC边上一点,连接EF,将四边形ABFE沿EF翻折,得到四边形A'B'FE.若纸条的长度足够长,则B′到BC边的最大距离为 18 cm.
【分析】连接B′E,作EH⊥BC于点H,B′G⊥BC于点G,先证明四边形ABHE是矩形,得EH=AB=8cm,由翻折得∠A′=90°,A′B′=AB=8cm,A′E=AE=6cm,再根据勾股定理求得B′E=10cm,即可由B′G≤B′E+EH推导出B′G≤18cm,则B′G的最大值是18cm,于是得到问题的答案.
解:连接B′E,作EH⊥BC于点H,B′G⊥BC于点G,
∵四边形ABCD是矩形,AB=8cm,AE=6cm,
∴∠A=∠B=∠EHB=90°,
∴四边形ABHE是矩形,
∴EH=AB=8cm,
由翻折得∠A′=90°,A′B′=AB=8cm,A′E=AE=6cm,
∴B′E==10(cm),
∴B′E+EH=10+8=18(cm),
∵B′G≤B′E+EH,
∴B′G≤18cm,
∴B′G的最大值是18cm,
故答案为:18.
【点评】此题重点考查矩形的判定与性质、轴对称的性质、垂线段最短、勾股定理等知识,正确地作出所需要的辅助线并且推导出B′G≤18cm是解题的关键.
三、解答题(本大题共10小题,共102分.请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(1)计算:(π﹣3)0+|﹣3|﹣(﹣2)2;
(2)解方程组:.
【分析】(1)根据零指数幂,有理数的乘方,绝对值进行计算,再算加减即可;
(2)由①得出x=2y③,把③代入②得出4y+y=5,求出y,再把y=1代入③求出x即可.
解:(1)原式=1+3﹣4
=0;
(2),
由①,得x=2y③,
把③代入②,得4y+y=5,
解得:y=1,
把y=1代入③,得x=2,
所以原方程组的解是.
【点评】本题考查了零指数幂,实数的混合运算和解二元一次方程组,能正确根据实数的运算法则进行计算是解(1)的关键,能把二元一次方程组转化成一元一次方程是解(2)的关键.
18.先化简,再求值:(x+1)2﹣(2x+3)(2x﹣3),其中x满足3x2﹣2x﹣2032=0.
【分析】先去括号,再合并同类项,然后把﹣3x2+2x=﹣2032代入化简后的式子进行计算即可解答.
解:(x+1)2﹣(2x+3)(2x﹣3)
=x2+2x+1﹣4x2+9
=﹣3x2+2x+10,
∵3x2﹣2x﹣2032=0,
∴3x2﹣2x=2032,
﹣3x2+2x=﹣2032,
∴当﹣3x2+2x=﹣2032,原式=﹣2032+10=﹣2022.
【点评】本题考查了整式的混合运算﹣化简求值,准确熟练地进行计算是解题的关键.
19.如图,点A、B、C、D在一条直线上,BE∥CF,从①AE∥DF,②AB=CD,③BE=CF中选择两个作为补充条件,余下的一个作为结论,并写出结论成立的证明过程.你选的补充条件是 ①②(答案不唯一) ,结论是 ③(答案不唯一) .(填序号)
【分析】证△ABE≌△DCF(ASA),即可得出结论.
解:补充条件是①②,结论是③,理由如下:
∵BE∥CF,
∴∠CBE=∠BCF,
∴∠ABE=∠DCF,
∵AE∥DF,
∴∠A=∠D,
在△ABE与△DCF中,
,
∴△ABE≌△DCF(ASA),
∴BE=CF,
故答案为:①②(答案不唯一),③(答案不唯一).
【点评】本题主要考查了全等三角形的判定与性质,平行线的性质等知识,熟练掌握全等三角形的判定方法是解题的关键.
20.如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,∠B=30°,BD=CD,过A点作AE⊥AD交BC的延长线于点E.
(1)求证:△ACD是等边三角形;
(2)求证:AB=AE.
【分析】(1)由直角三角形的性质得∠ACB=90°﹣∠A=60°,AD=BC=CD,即可得出结论;
(2)由等边三角形的性质得∠DAC=∠ACD=60°,再证∠B=∠E,即可得出结论.
【解答】证明:(1)∵∠BAC=90°,∠B=30°,
∴∠ACB=90°﹣∠A=90°﹣30°=60°,
∵BD=CD,
∴AD=BC=CD,
∴△ACD是等边三角形;
(2)由(1)可知,△ACD是等边三角形,
∴∠DAC=∠ACD=60°,
∵AE⊥AD,
∴∠DAE=90°,
∴∠CAE=∠DAE﹣∠DAC=30°,
∴∠E=∠DCA﹣∠CAE=60°﹣30°=30°,
∴∠B=∠E,
∴AB=AE.
【点评】本题考查了等边三角形的判定与性质、等腰三角形的判定与性质、直角三角形斜边上的中线性质以及三角形的外角性质等知识,熟练掌握等边三角形的判定与性质是解题的关键.
21.如图,AD⊥BC,垂足为D,且AD=4,BD=8.点E从B点沿射线BC向右以2个单位/秒的速度匀速运动,F为BE的中点,连接AE、AF,设点E运动的时间为t.
(1)当t为何值时,AE=AF;
(2)当t=5时,判断△ABE的形状,并说明理由.
【分析】(1)根据题意可得:BE=2t,再根据线段中点的定义可得BF=EF=t,从而可得DF=8﹣t,DE=2t﹣8,然后根据垂直定义可得∠ADB=∠ADE=90°,再分别在Rt△ADF和Rt△ADE中,利用勾股定理可得AF2=16+(8﹣t)2,AE2=16+(2t﹣8)2,最后令AE=AF,从而可得16+(8﹣t)2=16+(2t﹣8)2,进行计算即可解答;
(2)当t=5时,BE=2t=10,DE=2,然后分别在Rt△ADB和Rt△ADE中,利用勾股定理求出AB2和AE2,最后利用勾股定理的逆定理证明△ABE是直角三角形,即可解答.
解:(1)由题意得:
BE=2t,
∵F为BE的中点,
∴BF=EF=BE=t,
∵AD=4,BD=8,
∴DF=BD﹣BF=8﹣t,DE=BE﹣BD=2t﹣8,
∵AD⊥BC,
∴∠ADB=∠ADE=90°,
在Rt△ADF中,AF2=AD2+DF2=16+(8﹣t)2,
在Rt△ADE中,AE2=AD2+DE2=16+(2t﹣8)2,
令AE=AF,
∴16+(8﹣t)2=16+(2t﹣8)2,
解得:t=或t=0(舍去),
∴当t=时,AE=AF;
(2)△ABE是直角三角形,
理由:当t=5时,BE=2t=10,
∴DE=BE﹣BD=10﹣8=2,
在Rt△ADB中,AB2=AD2+BD2=42+82=80,
在Rt△ADE中,AE2=AD2+DE2=42+22=20,
∵AB2+AE2=100,BE2=102=100,
∴AB2+AE2=BE2,
∴△ABE是直角三角形.
【点评】本题考查了勾股定理,勾股定理的逆定理,熟练掌握勾股定理,以及勾股定理的逆定理是解题的关键.
22.如图,在正方形网格中,每个小正方形的边长都为1,△ABC的三个顶点均在格点上,请按要求完成下列问题(仅用无刻度的直尺作图,且保留必要的作图痕迹):
(1)在AB上找一点D,使CD⊥AB;
(2)在AC上找一点E,使BE平分∠ABC.
【分析】(1)取格点T,连接CT交AB于点D,点D即为所求;
(2)取格点P,连接AP,取AP的中点Q,连接BQ交AC于点E,点E即为所求.
【解答】解;(1)如图,点D即为所求;
(2)如图,点E即为所求.
【点评】本题考查作图﹣应用与设计作图,三角形的高,角平分线等知识,解题的关键是学会利用数形结合的思想解决问题,属于中考常考题型.
23.如图,用两根木棒AC、AD加固小树,木棒AC、AD与小树在同一平面内,且小树与地面垂直,AD=2m,AC=1.3m.
(1)若AB=1.2m,求BD的长;
(2)若CD=2.1m,求BD的长.
【分析】(1)由勾股定理可求出答案;
(2)设BD=xm,则BC=(2.1﹣x)m,由勾股定理得出1.32﹣(2.1﹣x)2=22﹣x2,解方程可得出答案.
解:(1)∵AB⊥DC,
∴∠ABD=90°,
∵AD=2m,AB=1.2m,
∴BD===1.6(m);
(2)设BD=xm,则BC=(2.1﹣x)m,
∵AC2﹣BC2=AB2,AD2﹣BD2=AB2,
∴AC2﹣BC2=AD2﹣BD2,
∴1.32﹣(2.1﹣x)2=22﹣x2,
解得x=1.6,
∴BD=1.6m.
【点评】本题考查了勾股定理的应用,熟练掌握勾股定理是解题的关键.
24.如图,△ABC的两条外角平分线CD、BD相交于点D,MN过点D,且MN∥BC,分别交AB、AC于点M、N.
(1)求证:MN=CN+BM;
(2)若C△AMN+BC=2C△ABC,求的值.
【分析】(1)由角平分线的性质和平行线的性质可证CN=DN,DM=BM,即可求解;
(2)由三角形的周长关系可得CN+BM+MN=C△ABC,即可求解.
【解答】(1)证明:∵△ABC的两条外角平分线CD、BD相交于点D,
∴∠DCN=∠DCB,∠DBC=∠DBM,
∵MN∥BC,
∴∠CDN=∠DCB,∠BDM=∠DBC,
∴∠DCN=∠CDN,∠BDM=∠DBM,
∴CN=DN,DM=BM,
∴MN=DN+DM=CN+BM;
(2)解:∵C△AMN+BC=2C△ABC,
∴AN+AM+MN+BC=2C△ABC,
∴AC+AB+CN+BM+MN+BC=2C△ABC,
∴CN+BM+MN=C△ABC,
∴==2.
【点评】本题考查了角平分线的性质,平行线的性质,掌握角平分线的性质是解题的关键.
25.如图,点D为等腰直角三角形ABC斜边AC上一动点(点D不与线段AC两端点重合),将BD绕点B顺时针方向旋转90°到BE,连接AE、EC、ED.
(1)求证:AD=EC;
(2)若AD=1,CD=7,求BD的长;
(3)若AC2=40,请直接写出AE+BE的最小值.
【分析】(1)利用SAS证明△ABD≌△CBE,得AD=EC;
(2)由(1)得∠BAD=∠BCE=45°,则∠DCE=∠DCB+BCE=90°,再根据勾股定理可得DE的长,从而得出BD的长;
(3)由(2)知,∠BCE=45°,则点E在直线CE上运动,作点B关于CE的对称点B',连接AB',交GC于E,此时AE+BE最小,再根据勾股定理求AB'的长即可.
【解答】(1)证明:∵将BD绕点B顺时针方向旋转90°到BE,
∴BD=BE,∠DBE=90°,
∵△ABC是等腰直角三角形,
∴AB=BC,∠ABC=90°,
∴∠ABD=∠EBC,
∴△ABD≌△CBE(SAS),
∴AD=EC;
(2)解:∵△ABD≌△CBE,
∴∠BAD=∠BCE=45°,
∴∠DCE=∠DCB+BCE=90°,
在Rt△DCE中,由勾股定理得,DE===5,
∵△BDE是等腰直角三角形,
∴DE=BD=5,
∴BD=5;
(3)解:由(2)知,∠BCE=45°,
则点E在直线CE上运动,
作点B关于CE的对称点B',连接AB',交GC于E,此时AE+BE最小,
∵AC2=40,
∴AB2=BG2=GB'2=20,
∴AG2=(2AB)2=80,
在Rt△AGB'中,由勾股定理得,AB'2=AG2+B'G2=80+20=100,
∴AB'=10,
∴AE+BE的最小值为10.
【点评】本题是几何变换综合题,主要考查了等腰直角三角形的性质,旋转的性质,勾股定理,轴对称最短路线问题,确定点E的运动路径是解题的关键.
26.已知,正方形ABCD的边长为8,点P、G分别在射线BC、边AB上,连接PG,点B关于PG的对称点为Q,连接BQ.
(1)如图1,取AD、BC的中点E、F,连接EF,若点Q刚好落在线段EF上,且点P在线段FC上,则∠PBQ的度数不可能是下列选项中的 ③ ;(填序号)
①45°,②59°,③72°
(2)如图2,当点Q落在AD边上(不与点D重合)时,试判断点P是否一定在射线BC上点C的右侧,并说明理由;
(3)在(2)的条件下,
①当PC=2时,求AG的长;
②若线段PQ与CD相交于点N,连接BN,试探索点Q落在不同位置时,∠QBN的度数是否发生变化,若不变,求出∠QBN的度数;若变化,请说明理由.
【分析】(1)可推出45°≤∠PBQ≤60°,进而得出结果;
(2)作BE⊥PQ,可证得AB=BE<PB,进而得出结果;
(3)①作PE⊥AD,交AD的延长线于E,连接PQ,GQ,在Rt△PQE中求得EQ的长,进而求得DQ的长,设AG=x,则BG=QG=8﹣x,在Rt△AGQ中,由勾股定理列出方程求得结果;
②先证得△ABQ≌△AEQ,∠ABQ=∠EBQ,进而证得Rt△BEN≌Rt△BCN,进而得出∠CBN=∠EBN,进一步得出结果.
解:(1)如图1,
当点P在F点时,∠PBQ=45°,
当点P在C点时,∠PBQ′=60°,
∴45≤∠PBQ≤60°,
故答案为:③;
(2)如图2,
点P落在点C的右侧,理由如下:
连接PQ,作BE⊥PQ于E,
∵点B和点Q关于PG对称,
∴PG垂直平分BQ,
∴PQ=PB,
∴∠PBQ=∠PQB,
∵四边形ABCD是正方形,
∴AD∥BC,∠A=90°,AB=BC,
∴∠PBQ=∠AQB,BA⊥AD,
∴∠AQB=∠PQB,
∴BE=AB,
∴BE=BC,
在Rt△PEB中,
BE<PB,
∴BC<PB,
∴点P是否一定在射线BC上点C的右侧;
(3)①如图3,
作PE⊥AD,交AD的延长线于E,连接PQ,GQ,
∵PG是BQ的垂直平分线,
∴PQ=PB=8+2=10,BG=GQ,
在Rt△PQE中,PQ=10,PE=AB=8,
∴EQ=6,
∵DE=CP=2,
∴DQ=EQ﹣DE=6﹣2=4,
∴AQ=AD﹣DQ=8﹣4=4,
设AG=x,则BG=QG=8﹣x,
在Rt△AGQ中,由勾股定理得,
AG2+AQ2=QG2,
∴x2+42=(8﹣x)2,
∴x=3;
②如图4,
∠QBN不发生变化,理由如下:
作BE⊥PQ,
由(2)可知:△ABQ≌△AEQ,∠ABQ=∠EBQ,
∴BE=AB,
∵AB=BC,
∴BE=BC,
∵∠BEN=∠BCN=90°,BN=BN,
∴Rt△BEN≌Rt△BCN(HL),
∴∠CBN=∠EBN,
∵∠ABQ+∠EBQ+∠EBN+∠CBN=90°,
∴2∠EBQ+2∠EBN=90°,
∴∠QBN=45°,
∴∠QBN的度数不发生变化.
【点评】本题考查了正方形的性质,全等三角形的判定和性质,轴对称的性质,线段垂直平分线性质等知识,解决问题的关键是作辅助线,构造全等三角形.
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