2022-2023学年陕西省汉中市宁强县八年级(上)期末数学试卷
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一、选择题(共8小题,每小题3分.每小题只有一个选项是符合题意的)
1.(3分)9的值等于( )
A.3 B.﹣3 C.±3 D.5
2.(3分)图中字母所代表的正方形的面积为175的选项为( )
A. B.
C. D.
3.(3分)下列计算正确的是( )
A.a+2a2=3a3 B.a2+a3=a6 C.2a•3a=6a D.(a3)2=a6
4.(3分)下列命题中,是真命题的是( )
A.三角形三条高所在直线一定相交于三角形内
B.一个数能被6整除,这个数也能被4整除
C.三角形的三个外角和等于180度
D.平方根等于它本身的数是0
5.(3分)下列计算正确的是( )
A.a6÷a3=a2 B.(﹣m)7÷(﹣m)2=﹣m5
C.(3a2b)2=6a4b2 D.(a﹣2)2=a2﹣4
6.(3分)下列条件能够判断两个三角形全等的是( )
A.两个三角形周长相等
B.两个三角形三个内角分别相等
C.两个三角形有两条边和其中一条边上的中线分别相等
D.两个三角形有两条边和一对角分别相等
7.(3分)根据下列条件不能唯一画出△ABC的是( )
A.AB=5,BC=6,AC=7 B.AB=5,BC=6,∠B=45°
C.AB=5,AC=4,∠C=90° D.AB=3,AC=4,∠C=45°
8.(3分)如图所示,点A,B分别是∠NOF,∠MOF平分线上的点,AB⊥OF于点E,BC⊥MN于点C,AD⊥MN于点D,下列结论错误的是( )
A.∠AOB=90°
B.AD+BC=AB
C.点O是CD的中点
D.图中与∠CBO互余的角有两个
二、填空题(共5小题,每小题3分,共15分)
9.(3分)47×(0.25)7= .
10.(3分)若x2=64,则x= .
11.(3分)一个等腰三角形有一个角为80°,则它的顶角度数为 .
12.(3分)为了解社会对宁强教育满意程度,某数学学习小组随机电话访问了200名评议代表,并对持有三种意见的人数进行统计,绘制出如图所示统计图,则对宁强教育非常满意的有 人.
13.(3分)如图,长方形ABCD中,AB=6,AD=12,E为BC边上的动点,F为CD的中点,连接AE,EF,则AE+EF的最小值为 .
三、解答题(共12小题,计81分,解答应写出过程)
14.计算:
(1)-(512)6×(-4)5×(225)6×0.256;
(2)a5•(﹣a)3+(﹣2a2)4.
15.先化简,再求值:x(x﹣2)﹣(x+1)(x﹣1),其中x=10.
16.分解因式:
(1)2x3﹣8x;
(2)(x2+1)2﹣4x2.
17.已知:如图,AE=CF,AD∥BC,AD=CB,问DF与BE平行吗?为什么?
18.已知线段a,h如图,用直尺和圆规作等腰三角形ABC,使底边BC=a,BC边上的高为h.
19.如图,点D、E在△ABC的边BC上,AD=AE,AB=AC,求证:BD=EC.
20.在△ABC中,AB=CB,∠ABC=90°,F为AB延长线上一点,点E在BC上,且AE=CF.
(1)求证:BE=BF;
(2)若∠CAE=30°,求∠ACF度数.
21.如图,某校攀岩墙AB的顶部A处安装了一根安全绳AC,让它垂到地面时比墙高多出了2米,教练把绳子的下端C拉开8米后,发现其下端刚好接触地面(即BC=8米),AB⊥BC,求攀岩墙AB的高度.
22.为了解我县八年级学生期末数学考试情况,在八年级随机抽取了一部分学生的期末数学成绩为样本,分为A;B(72~95分);C(60~71分);D(0~59分)四个等级进行统计,并将统计结果绘制成如下统计图,请你根据统计图解答以下问题.
(1)这次随机抽取的学生共有多少人?
(2)请补全条形统计图;
(3)这个学校八年级共有学生1200人,请估计这次八年级学生期末数学考试成绩为B级及以上的学生人数大约有多少?
23.在下列网格中,每个小正方形的边长均为1.请按要求画出格点三角形.
(1)在图1中画出一个等腰△ABC.
(2)在图2中画出一个Rt△ABD,且其三边都不与网格线重合.
24.【背景介绍】勾股定理是几何学中的明珠,充满着魅力.
【知识运用】
(1)如图,铁路上A、B两点(看作直线上的两点)相距40千米,C、D为两个村庄(看作两个点),AD⊥AB,BC⊥AB,垂足分别为A、B,AD=35千米,BC=5千米,则两个村庄的距离为 米;
(2)在(1)的背景下,若AB=40千米,AD=24千米,BC=16千米,现要在AB上建造一个供应站P,使得PC=PD,请用尺规作图在图中作出P点的位置并求出AP的距离;
(3)【知识迁移】借助上面的思考过程与几何模型,则代数式x2+25+(9-x)2+49(其中0<x<9)最小值为 .
25.(1)如图1,△ABC与△ADE均是顶角为40°的等腰三角形,BC、DE分别是底边,求证:BD=CE;
(2)如图2,△ACB和△DCE均为等边三角形,点A、D、E在同一直线上,连接BE.
填空:∠AEB的度数为 ;线段BE与AD之间的数量关系是 .
(3)拓展探究
如图3,△ACB和△DCE均为等腰直角三角形,∠ACB=∠DCE=90°,点A、D、E在同一直线上,CM为△DCE中DE边上的高,连接BE.请判断∠AEB的度数及线段CM、AE、BE之间的数量关系,并说明理由.
2022-2023学年陕西省汉中市宁强县八年级(上)期末数学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(共8小题,每小题3分.每小题只有一个选项是符合题意的)
1.(3分)9的值等于( )
A.3 B.﹣3 C.±3 D.5
【分析】根据算术平方根定义解答.
【解答】解:∵32=9,
∴9=3,
故选:A.
【点评】此题考查了算术平方根的定义:若一个正数x的平方等于a,则x是a的算术平方根,熟记定义是解题的关键.
2.(3分)图中字母所代表的正方形的面积为175的选项为( )
A. B.
C. D.
【分析】两条直角边长的平方之和一定等于斜边长的平方,而边长的平方恰是正方形的面积,从而根据选项提供的面积即可得出答案.
【解答】解:由勾股定理得:在直角三角形中,两直角边的平方和等于斜边的平方,
A、A代表的正方形的面积为400﹣225=175;
B、B代表的正方形的面积为400+225=625;
C、C代表的正方形的面积为256﹣112=144;
D、D代表的正方形的面积为400﹣120=280.
故选:A.
【点评】本题考查了勾股定理,仔细观察选项所给图形的特点,利用勾股定理进行解答是关键.
3.(3分)下列计算正确的是( )
A.a+2a2=3a3 B.a2+a3=a6 C.2a•3a=6a D.(a3)2=a6
【分析】根据合并同类项,单项式的乘法,幂的乘方,对选项逐个求解即可.
【解答】解:a+2a2=a+2a2,A选项错误,不符合题意;
a2+a3=a2+a3,B选项错误,不符合题意;
2a⋅3a=6a2,C选项错误,不符合题意;
(a3)2=a6,D选项正确,符合题意;
故选:D.
【点评】本题考查了合并同类项,单项式的乘法,幂的乘方,掌握相关运算法则是关键.
4.(3分)下列命题中,是真命题的是( )
A.三角形三条高所在直线一定相交于三角形内
B.一个数能被6整除,这个数也能被4整除
C.三角形的三个外角和等于180度
D.平方根等于它本身的数是0
【分析】根据三角形的高,三角形外角,整除的性质,平方根的性质,对选项逐个判断即可.
【解答】解:三角形三条高所在直线一定相交于三角形内,说法错误,为假命题,A选项不符合题意;
一个数能被6整除,这个数也能被4整除,说法错误,比如18能被6整除,但不能被4整除,为假命题,B选项不符合题意;
三角形的三个外角和等于360度,说法错误,为假命题,C选项不符合题意;
平方根等于它本身的数是0,说法正确,为真命题,D选项符合题意;
故选:D.
【点评】此题考查了三角形的高,三角形外角,整除的性质,平方根的性质,解题的关键是熟练掌握相关基本性质.
5.(3分)下列计算正确的是( )
A.a6÷a3=a2 B.(﹣m)7÷(﹣m)2=﹣m5
C.(3a2b)2=6a4b2 D.(a﹣2)2=a2﹣4
【分析】根据同底数幂的除法法则、积的乘方和幂的乘方的运算法则、完全平方公式解答即可.
【解答】解:A、a6÷a3=a3,原计算错误,故此选项不符合题意;
B、(﹣m)7÷(﹣m)2=(﹣m)5=﹣m5,原计算正确,故此选项符合题意;
C、(3a2b)2=9a4b2,原计算错误,故此选项不符合题意;
D、(a﹣2)2=a2﹣4a+4,原计算错误,故此选项不符合题意.
故选:B.
【点评】此题考查了同底数幂的乘除、积的乘方和幂的乘方、完全平方公式.解题的关键是掌握同底数幂的乘除、积的乘方和幂的乘方的运算法则、以及完全平方公式.
6.(3分)下列条件能够判断两个三角形全等的是( )
A.两个三角形周长相等
B.两个三角形三个内角分别相等
C.两个三角形有两条边和其中一条边上的中线分别相等
D.两个三角形有两条边和一对角分别相等
【分析】根据全等三角形的判定方法,对选项逐个判断即可.
【解答】解:两个三角形周长相等,不能判断两个三角形全等,A选项不符合题意;
两个三角形三个内角分别相等,不能判断两个三角形全等,B选项不符合题意;
两个三角形有两条边和其中一条边上的中线分别相等,能够判断两个三角形全等,C选项符合题意;
两个三角形有两条边和一对角分别相等,不能判断两个三角形全等,D选项不符合题意;
故选:C.
【点评】此题考查了全等三角形的判定,解题的关键是熟练掌握全等三角形的判定方法.
7.(3分)根据下列条件不能唯一画出△ABC的是( )
A.AB=5,BC=6,AC=7 B.AB=5,BC=6,∠B=45°
C.AB=5,AC=4,∠C=90° D.AB=3,AC=4,∠C=45°
【分析】判断其是否为三角形,即两边之和大于第三边,两边之差小于第三边,两边夹一角,或两角夹一边可确定三角形的形状,否则三角形并不是唯一存在,可能有多种情况存在.
【解答】解:A、∵AC与BC两边之和大于第三边,∴能作出三角形,且三边知道能唯一画出△ABC;
B、∠B是AB,BC的夹角,故能唯一画出△ABC;
C、AB=5,AC=4,∠C=90°,得出BC=3,可唯一画出△ABC;
D、AB=3,AC=4,∠C=45°,不能画出一个三角形.
故选:D.
【点评】本题考查了全等三角形的判定定理,注意:全等三角形的判定定理有SAS,ASA,AAS,SSS.
8.(3分)如图所示,点A,B分别是∠NOF,∠MOF平分线上的点,AB⊥OF于点E,BC⊥MN于点C,AD⊥MN于点D,下列结论错误的是( )
A.∠AOB=90°
B.AD+BC=AB
C.点O是CD的中点
D.图中与∠CBO互余的角有两个
【分析】A.根据角分线的定义,可证∠AOB=90°;
B.根据角平分线上的点到角两边距离相等可证AD+BC=AE+BE=AB;
C.通过证明Rt△AOD≌Rt△AOE和Rt△BOC≌Rt△BOE可得OD=OE=OC;
D.通过同角或等角的余角相等,可证明与∠CBO互余的角有四个.由此可判断.
【解答】解:A.∵点A,B分别是∠NOF,∠MOF平分线上的点,
∴∠AOD=∠AOE=12∠DOE,∠BOC=∠BOE=12∠COE,
∴∠AOE+∠BOE=12∠DOE+12∠COE=12(∠DOE+∠COE)=12×180°=90°,
即∠AOB=90°,故A正确;
B.∵AB⊥OF于点E,BC⊥MN于点C,AD⊥MN于点D,
∴AE=AD,BE=BC,
∴AD+BC=AE+BE=AB,故B选项正确;
C.在Rt△AOD和Rt△AOE中,
AO=AOAD=AE,
∴Rt△AOD≌Rt△AOE(HL),
∴OD=OE,∠OAE=∠OAD,
同理可证OC=OE,
∴OC=OD,即O为CD的中点,故C正确;
D.∵BC⊥MN于点C,
∴∠COB+∠CBO=90°,
又∵∠BOC=∠BOE,
∴∠BOE+∠CBO=90°,
∵∠AOB=90°,AB⊥OF于点E,
∴∠BOE+∠AOE=90°,∠OAE+∠AOE=90°,
∴∠BOE=∠OAE=∠OAD,
∴∠OAE+∠CBO=90°,∠OAD+∠CBO=90°,
所以与∠CBO互余的角有四个,分别为∠COB,∠BOE,∠OAE,∠OAD,D选项错误;
故选:D.
【点评】本题考查了角平分线上的点到角的两边距离相等的性质,全等三角形的判定与性质,同角或等角的余角相等,掌握性质并结合图进行判断是解决此题的关键.
二、填空题(共5小题,每小题3分,共15分)
9.(3分)47×(0.25)7= 1 .
【分析】根据积的乘方逆运算解答.
【解答】解:47×(0.25)7=(4×0.25)7=1.
故答案为:1.
【点评】本题考查了整式的乘法公式—积的乘方,掌握计算公式及其逆运算是解题的关键.
10.(3分)若x2=64,则x= ±8 .
【分析】根据x2=a,则x就是a的平方根,即可求解.
【解答】解:∵(±8)2=64,
∴x=±8.
故答案为:±8.
【点评】本题考查了平方根的概念.注意一个正数有两个平方根,它们互为相反数;0的平方根是0;负数没有平方根.
11.(3分)一个等腰三角形有一个角为80°,则它的顶角度数为 80°或20° .
【分析】等腰三角形一内角为80°,没说明是顶角还是底角,所以有两种情况.
【解答】解:(1)当80°角为顶角,顶角度数即为80°;
(2)当80°为底角时,顶角=180°﹣2×80°=20°.
故答案为:80°或20°.
【点评】本题考查了等腰三角形的性质及三角形内角和定理,属于基础题,若题目中没有明确顶角或底角的度数,做题时要注意分情况进行讨论,这是十分重要的,也是解答问题的关键.
12.(3分)为了解社会对宁强教育满意程度,某数学学习小组随机电话访问了200名评议代表,并对持有三种意见的人数进行统计,绘制出如图所示统计图,则对宁强教育非常满意的有 140 人.
【分析】根据扇形统计图,求得非常满意的百分比,即可求解.
【解答】解:由题意可得,对宁强教育非常满意占比1﹣10%﹣20%=70%,
人数为:200×70%=140(人).
故答案为:140.
【点评】本题考查了扇形统计图的应用,掌握根据扇形统计图正确求得非常满意的人数百分比是关键.
13.(3分)如图,长方形ABCD中,AB=6,AD=12,E为BC边上的动点,F为CD的中点,连接AE,EF,则AE+EF的最小值为 15 .
【分析】作F关于BC的对称点F',连接AF',交BC于点E,则AF'的长即为AE+EF的最小值.
【解答】解:作F关于BC的对称点F',连接AF',交BC于点E,则FE=F'E,AF'的长即为AE+EF的最小值.
长方形ABCD中,AB=6,F为CD的中点,
∴F′C=FC=12CD=12AB=3,
∴F'D=CD+CF'=6+3=9,
∴A'F=AD2+F'D2=122+92=15,
即AE+EF的最小值为15.
故答案为:15.
【点评】本题考查了轴对称﹣最短路线问题,矩形的性质,正确的找出点E,F'的位置是解题的关键.
三、解答题(共12小题,计81分,解答应写出过程)
14.计算:
(1)-(512)6×(-4)5×(225)6×0.256;
(2)a5•(﹣a)3+(﹣2a2)4.
【分析】(1)逆用积的乘方和同底数幂的乘法,进行计算;
(2)先算同底数幂的乘法和积的乘方运算,再合并同类型即可.
【解答】解:(1)原式=-(512×225)6×(-4×0.25)5×0.25
=﹣(1)6×(﹣1)5×0.25
=﹣1×(﹣1)×0.25
=0.25;
(2)原式=﹣a8+24a8=15a8.
【点评】本题考查了整式的运算,掌握积的乘方和同底数幂的乘法法则是解题的关键.
15.先化简,再求值:x(x﹣2)﹣(x+1)(x﹣1),其中x=10.
【分析】按单项式乘以单项式法则和平方差公式化简,然后把给定的值代入求值.
【解答】解:原式=x2﹣2x﹣x2+1=﹣2x+1,
当x=10时,原式=﹣2×10+1=﹣19.
【点评】考查的是整式的混合运算,主要考查了公式法、单项式与多项式相乘以及合并同类项的知识点.
16.分解因式:
(1)2x3﹣8x;
(2)(x2+1)2﹣4x2.
【分析】(1)先提取公因式,再利用平方差公式分解因式即可;
(2)先利用平方差公式分解,再利用完全平方公式分解因式即可.
【解答】解:(1)原式=2x3﹣8x
=2x(x2﹣4)
=2x(x﹣2)(x+2);
(2)原式=(x2+1)2﹣4x2
=(x2+1+2x)(x2+1﹣2x)
=(x+1)2(x﹣1)2.
【点评】本题考查了整式的因式分解,掌握提公因式法和公式法是解决本题的关键.
17.已知:如图,AE=CF,AD∥BC,AD=CB,问DF与BE平行吗?为什么?
【分析】由“SAS”可证△ADF≌△CBE,可得∠DFA=∠BEC,可得结论.
【解答】解:DF∥BE,理由如下:
∵AE=CF,
∴AF=CE,
∵AD∥BC,
∴∠A=∠C,
在△ADF和△CBE中,
AD=CB∠A=∠CAF=CE,
∴△ADF≌△CBE(SAS),
∴∠DFA=∠BEC,
∴∠DFE=∠BEF,
∴DF∥BE.
【点评】本题考查了全等三角形的判定和性质,证明三角形全等是解题的关键.
18.已知线段a,h如图,用直尺和圆规作等腰三角形ABC,使底边BC=a,BC边上的高为h.
【分析】作射线BD,然后截取BC=a,分别以点B、C为圆心,以任意长为半径画弧,相交于两点E、F,作直线EF交BC于O,以O为圆心,以h为半径画弧,交EF于点A,连接AB、AC,即可得解.
【解答】解:如图,△ABC为所求作的图形.
【点评】本题考查了复杂作图作等腰三角形,主要利用了作一条线段等于已知线段,线段垂直平分线的作法,都是基本作图,需熟练掌握.
19.如图,点D、E在△ABC的边BC上,AD=AE,AB=AC,求证:BD=EC.
【分析】作AF⊥BC于点F,利用等腰三角形三线合一的性质得到BF=CF,DF=EF,相减后即可得到正确的结论.
【解答】证明:作AF⊥BC于点F,
∵AD=AE,AB=AC,
∴BF=CF,DF=EF,
∴BF﹣DF=CF﹣EF
∴BD=EC
【点评】考查了等腰三角形的性质,等腰三角形底边上的中线、底边上的高与顶角的平分线三线合一.
20.在△ABC中,AB=CB,∠ABC=90°,F为AB延长线上一点,点E在BC上,且AE=CF.
(1)求证:BE=BF;
(2)若∠CAE=30°,求∠ACF度数.
【分析】(1)可根据“HL”判断Rt△ABE≌Rt△CBF,则可得到BE=BF;
(2)由AB=CB,∠ABC=90°,可判断△ABC为等腰直角三角形,则∠BAC=∠BCA=45°,可得到∠BAE=15°,再根据Rt△ABE≌Rt△CBF得到∠BCF=∠BAE=15°,然后根据∠ACF=∠BCF+∠BCA进行计算.
【解答】(1)证明:如图,∵∠ABC=90°,∴在Rt△ABE和Rt△CBF中
AB=CBCF=AE,
∴Rt△ABE≌Rt△CBF(HL),
∴BE=BF;
(2)解:∵AB=CB,∠ABC=90°,
∴∠BAC=∠BCA=45°,
∵∠CAE=30°,
∴∠BAE=45°﹣30°=15°,
∵Rt△ABE≌Rt△CBF,
∴∠BCF=∠BAE=15°,
∴∠ACF=∠BCF+∠BCA=15°+45°=60°.
【点评】本题考查了全等三角形的判定与性质:判定三角形全等的方法有“SSS”、“SAS”、“ASA”、“AAS”;全等三角形的对应边相等.也考查了等腰直角三角形的判定与性质.
21.如图,某校攀岩墙AB的顶部A处安装了一根安全绳AC,让它垂到地面时比墙高多出了2米,教练把绳子的下端C拉开8米后,发现其下端刚好接触地面(即BC=8米),AB⊥BC,求攀岩墙AB的高度.
【分析】根据题意设攀岩墙的高AB为x米,则绳子AC的长为(x+2)米,再利用勾股定理即可求得AB的长即可.
【解答】解:设攀岩墙的高AB为x米,则绳子AC的长为(x+2)米,
在Rt△ABC中,BC=8米,AB2+BC2=AC2,
∴x2+82=(x+2)2,
解得x=15,
∴攀岩墙AB的高为15米.
【点评】此题考查了勾股定理的应用,解题的关键是从实际问题中整理出直角三角形.
22.为了解我县八年级学生期末数学考试情况,在八年级随机抽取了一部分学生的期末数学成绩为样本,分为A;B(72~95分);C(60~71分);D(0~59分)四个等级进行统计,并将统计结果绘制成如下统计图,请你根据统计图解答以下问题.
(1)这次随机抽取的学生共有多少人?
(2)请补全条形统计图;
(3)这个学校八年级共有学生1200人,请估计这次八年级学生期末数学考试成绩为B级及以上的学生人数大约有多少?
【分析】(1)用D等级对应的数量除以对应的百分比即可得到总人数;
(2)用总人数减去其他几组的人数得到C组的人数后补全统计图即可;
(3)算出抽样中的B级及以上的学生占比再乘以总人数即可.
【解答】解:(1)这次随机抽取的学生共有:4÷10%=40(人);
(2)C组的人数为:40﹣5﹣20﹣4=11(人),
补全统计图如下:
(3)这次八年级学生期末数学考试成绩为B级及以上的学生人数大约有:
(20+11+4)÷40×1200=1050(人).
【点评】本题主要考查条形统计图及扇形统计的数据处理及应用,能够熟练通过统计图得到所需数据是解题关键.
23.在下列网格中,每个小正方形的边长均为1.请按要求画出格点三角形.
(1)在图1中画出一个等腰△ABC.
(2)在图2中画出一个Rt△ABD,且其三边都不与网格线重合.
【分析】(1)以AB为腰作一个等腰三角形即可;
(2)利用数形结合的思想解决问题即可.
【解答】解:(1)根据等腰三角形的定义画出图形即可;
(2)根据直角三角形的定义画出图形即可.
【点评】本题考查作图﹣应用与设计作图,等腰三角形的判定和性质,直角三角形的判定等知识,解题的关键是学会利用数形结合的思想解决问题.
24.【背景介绍】勾股定理是几何学中的明珠,充满着魅力.
【知识运用】
(1)如图,铁路上A、B两点(看作直线上的两点)相距40千米,C、D为两个村庄(看作两个点),AD⊥AB,BC⊥AB,垂足分别为A、B,AD=35千米,BC=5千米,则两个村庄的距离为 50 米;
(2)在(1)的背景下,若AB=40千米,AD=24千米,BC=16千米,现要在AB上建造一个供应站P,使得PC=PD,请用尺规作图在图中作出P点的位置并求出AP的距离;
(3)【知识迁移】借助上面的思考过程与几何模型,则代数式x2+25+(9-x)2+49(其中0<x<9)最小值为 15 .
【分析】(1)连接CD,作CE⊥AD于点E,根据AD⊥AB,BC⊥AB得到AD∥BC,AB∥CE,由平行线间的距离处处相等可得BC=AE=5千米,CE=AB=40千米,求出DE,然后利用勾股定理求得CD两地之间的距离;
(2)连接CD,作CD的垂直平分线交AB于P,根据线段垂直平分线的性质可得PC=PD,点P即为所求;设AP=x千米,则BP=(40﹣x)千米,分别在Rt△ADP和Rt△BPC中,利用勾股定理表示出PD2和PC2,然后根据PC=PD建立方程,解方程即可;
(3)如图3,AD⊥AB,BC⊥AB,AD=7,AB=9,BC=5,设BP=x,则PC+PD=x2+25+(9-x)2+49,然后根据轴对称求最短路线的方法求解即可.
【解答】解:(1)如图1,连接CD,作CE⊥AD于点E,
∵AD⊥AB,BC⊥AB,
∴AD∥BC,AB∥CE,
∴BC=AE=5千米,CE=AB=40千米,
∴DE=AD﹣AE=35﹣5=30千米,
∴CD=DE2+CE2=302+402=50(千米),
即两个村庄的距离为50千米,
故答案为:50;
(2)如图2,连接CD,作CD的垂直平分线交AB于P,点P即为所求,
设AP=x千米,则BP=(40﹣x)千米,
在Rt△ADP中,PD2=AP2+AD2=x2+242,
在Rt△BPC中,PC2=BP2+BC2=(40﹣x)2+162,
∵PC=PD,
∴x2+242=(40﹣x)2+162,
解得x=16,
即AP的距离为16千米;
(3)如图3,AD⊥AB,BC⊥AB,AD=7,AB=9,BC=5,设BP=x,
则PC+PD=x2+25+(9-x)2+49,
作点C关于AB的对称点F,连接DF,过点F作FE⊥DA于E,
则DF是PC+PD的最小值,即代数式x2+25+(9-x)2+49(0<x<9)的最小值,
∵AE=BF=5,EF=AB=9,DE=DA+AE=7+5=12,
∴代数式x2+25+(9-x)2+49(0<x<9)最小值为:DF=DE2+EF2=122+92=15,
故答案为:15.
【点评】此题考查了勾股定理的应用,线段垂直平分线的性质,轴对称—最短路线问题等知识,(3)中构造出Rt△DEF是解本题的难点.
25.(1)如图1,△ABC与△ADE均是顶角为40°的等腰三角形,BC、DE分别是底边,求证:BD=CE;
(2)如图2,△ACB和△DCE均为等边三角形,点A、D、E在同一直线上,连接BE.
填空:∠AEB的度数为 60° ;线段BE与AD之间的数量关系是 BE=AD .
(3)拓展探究
如图3,△ACB和△DCE均为等腰直角三角形,∠ACB=∠DCE=90°,点A、D、E在同一直线上,CM为△DCE中DE边上的高,连接BE.请判断∠AEB的度数及线段CM、AE、BE之间的数量关系,并说明理由.
【分析】(1)根据全等三角形的判定方法,判断出△BAD≌△CAE,即可判断出BD=CE.
(2)首先根据△ACB和△DCE均为等边三角形,可得AC=BC,CD=CE,∠ACB=∠DCE=60°,∠CDE=∠CED=60°,据此判断出∠ACD=∠BCE;然后根据全等三角形的判定方法,判断出△ACD≌△BCE,即可判断出BE=AD,∠BEC=∠ADC,进而判断出∠AEB的度数为60°即可.
(3)首先根据△ACB和△DCE均为等腰直角三角形,可得AC=BC,CD=CE,∠ACB=∠DCE=90°,据此判断出∠ACD=∠BCE;然后根据全等三角形的判定方法,判断出△ACD≌△BCE,即可判断出BE=AD,∠BEC=∠ADC,进而判断出∠AEB的度数为90°即可;最后根据DCE=90°,CD=CE,CM⊥DE,可得CM=DM=EM,所以DE=DM+EM=2CM,据此判断出AE=BE+2CM即可.
【解答】(1)证明:∵∠BAC=∠DAE=40°,
∴∠BAC﹣∠DAC=∠DAE﹣∠DAC,
即∠BAD=∠CAE,
在△BAD和△CAE中,
AB=AC∠BAD=∠CAEAD=AE
∴△BAD≌△CAE,
∴BD=CE.
(2)解:∵△ACB和△DCE均为等边三角形,
∴AC=BC,CD=CE,∠ACB=∠DCE=60°,∠CDE=∠CED=60°,
∴∠ACB﹣∠DCB=∠DCE﹣∠DCB,
即∠ACD=∠BCE,
在△ACD和△BCE中,
AC=BC∠ACD=∠BCECD=CE
∴△ACD≌△BCE,
∴BE=AD,∠ADC=∠BEC,
∵点A,D,E在同一直线上,
∴∠ADC=180°﹣60°=120°,
∴∠BEC=120°,
∴∠AEB=∠BEC﹣∠CED=120°﹣60°=60°,
综上,可得
∠AEB的度数为60°;线段BE与AD之间的数量关系是:BE=AD.
故答案为:60°、BE=AD.
(3)解:∵△ACB和△DCE均为等腰直角三角形,
∴AC=BC,CD=CE,∠ACB=∠DCE=90°,∠CDE=∠CED=45°,
∴∠ACB﹣∠DCB=∠DCE﹣∠DCB,
即∠ACD=∠BCE,
在△ACD和△BCE中,
AC=BC∠ACD=∠BCECD=CE,
∴△ACD≌△BCE,
∴BE=AD,∠BEC=∠ADC,
∵点A,D,E在同一直线上,
∴∠ADC=180﹣45=135°,
∴∠BEC=135°,
∴∠AEB=∠BEC﹣∠CED=135﹣45=90°;
∵∠DCE=90°,CD=CE,CM⊥DE,
∴CM=DM=EM,
∴DE=DM+EM=2CM,
∴AE=AD+DE=BE+2CM.
【点评】(1)此题主要考查了全等三角形的判定方法和性质,要熟练掌握,解答此题的关键是要明确:在判定三角形全等时,关键是选择恰当的判定条件.
(2)此题还考查了等腰直角三角形的性质和应用,要熟练掌握,解答此题的关键是要明确:等腰直角三角形是一种特殊的三角形,具有所有三角形的性质,还具备等腰三角形和直角三角形的所有性质.
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