2022-2023学年河南省周口市郸城县九年级(上)期中数学试卷
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一、选择题(每小题3分,共30分)下面各小题均有四个选项,其中只有一项是符合题意的
1.(3分)计算的结果为( )
A.﹣6 B.6 C. D.﹣
2.(3分)一元二次方程x2+x=0根的情况是( )
A.有两个不相等的实数根 B.有两个相等的实数根
C.没有实数根 D.不能判断是否有实数根
3.(3分)如图,AC与BD相交于点O,DC∥AB,若,则AC的长为( )
A.10 B.12 C.14 D.16
4.(3分)下列计算中,正确的是( )
A.2+ B.4=4 C.=15 D.
5.(3分)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,D是边AC的中点,连接BD( )
A. B. C. D.
6.(3分)一个不透明的口袋里装有大小、形状都相同的5块奶糖、3块酥心糖和2块水果糖,将这些糖搅拌均匀后,现从中任意取出1块糖( )
A. B. C. D.
7.(3分)若x=﹣1是方程x2+2x﹣a=0的一个根,则a的值为( )
A.﹣1 B.﹣2 C.2 D.1
8.(3分)如图,某数学兴趣小组为了测量一凉亭AB的高度,他们采取了如下办法:①在凉亭的右边点E处放置了一平面镜;②沿着直线BE后退到点D处,眼睛恰好看到镜子里凉亭的顶端A,眼睛到地面的距离CD=1.6米(此时∠AEB=∠CED),那么凉亭AB的高为( )
A.6.3米 B.6.4米 C.6.5米 D.6.6米
9.(3分)在平面直角坐标系中,菱形OABC的位置如图所示,其中点B的坐标为(1,1),同时扩大为原来的2倍得到菱形OA1B1C1(即OB1=2OB),第2次将菱形OA1B1C1绕着点O逆时针再旋转90°,同时扩大为原来的2倍得到菱形OA2B2C2(即OB2=2OB1),第3次将菱形OA2B2C2绕着点O逆时针再旋转90°,同时扩大为原来的2倍得到菱形OA3B3C3(即OB3=2OB2)…,依次类推,则点B2023的坐标为( )
A.(22023,﹣22023) B.(﹣22023,﹣22023)
C.(﹣22023,22023) D.(22023,22023)
10.(3分)某校安装红外线体温检测仪(如图①),其红外线探测点O可以在垂直于地面的支杆OP上自由调节(如图②),已知最大探测角∠OBC=60°,该设备的安装高度OC为2.5米,则AB的长为( )
A. B. C. D.
二、填空题(每小题3分,共15分)
11.(3分)写出一个使二次根式有意义的整数x是 .
12.(3分)三角形两边的长分别是2和3,第三边的长是方程x2﹣10x+24=0的根,则该三角形的周长为 .
13.(3分)如图所示的是一个能自由转动的正八边形转盘,这个转盘被两条直线分成形状相同、面积相等的四部分,且分别标有﹣4,0,2四个数字,指针的位置固定不动,当每次转盘停止后,记录指针指向的数字(当指针指向分割线时,重转) .
14.(3分)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,将Rt△ABC沿着CB方向向右平移到达△DEF的位置,AB与DE交于点C,GE=3,则阴影部分的面积为 .
15.(3分)CD为△ABC的高,∠ACB=90°,点E在边AB上,CD=3,AB=10.则BE的长为 .
三、解答题(本题共8个小题,共75分)
16.(10分)(1)计算:.
(2)解方程:(x﹣1)2+x2﹣1=0.
17.(9分)如图,小明收集了四张古代数学著作图片(大小、形状及背面完全相同):“周髀算经”“几何原本”“海岛算经”“数学的发现”,放在桌子上搅匀.
(1)若小明随机抽取一张,则小明抽取的著作图片是“海岛算经”的概率是 .
(2)小明和他的爸爸玩游戏:小明先随机抽取一张(不放回),再抽取一张,若抽到的两张著作图片中含有“数学的发现”,否则爸爸只能给小明购买其中一部数学著作,请用列表或画树状图的方法(四部数学著作依次记为A,B,C,D).
18.(9分)已知:△ABC在直角坐标平面内,三个顶点的坐标分别为A(0,3)、B(3,4),C(2,2)
(1)△ABC的面积是 .
(2)以点B为位似中心,在网格内画出△A1BC1,使△A1BC1与△ABC位似,且位似比为2:1,此时点C1的坐标是 .
19.(9分)动感单车是一种新型的运动器械,是经过科学地实验设计,它不仅不劳损腰部,图②是它的侧面示意图,△DEB为主车架,点A,B,E在一条直线上,AC∥PQ,点G在线段PQ上,GF∥AE.
(1)求证:△BED∽△FGH.
(2)已知BE的长为90cm,∠FGH=70°,当AB的长度调节至30cm时(参考数据:sin70°≈0.94,cos70°≈0.34,tan70°≈2.75).
20.(9分)请阅读下列材料:
形如的式子的化简,我们只要找到两个正数a,b,ab=n,即,那么便有(a>b).
例如:化简.
解:首先把化为,这里m=7,
由于4+3=7,4×3=12,即,
所以.
请根据材料解答下列问题:
(1)填空:= .
(2)化简:(请写出计算过程).
21.(9分)某网店直接从某产地购进了河南特产——新镇红枣和永城枣干,进价和销售价如下表:
新镇红枣
永城枣干
进价/(元/斤)
4
6
销售价/(元/斤)
8
10
(1)该网店第一次用620元直接购进这两种河南特产共130斤,问两种河南特产各购进多少斤?若全部售出,共获得多少利润?
(2)在国庆期间,网店计划把永城枣干调价销售,若按原价销售,经调查发现,每降价1元,为了给顾客优惠,将销售价定为每斤多少元时
22.(10分)如图,在四边形ABCD中,E,F分别是AD
(1)若AB=10,CD=24,∠ABD=30°,求EF的长.
(2)若∠BDC﹣∠ABD=90°,求证:AB2+CD2=4EF2.
23.(10分)综合与实践
在综合实践课上,老师让同学们“以等腰三角形纸片的折叠”为主题展开数学活动.
阅读材料:如图1,若C是线段AB上一点,且,则C称为线段AB的黄金分制点,把称为黄金比.
问题解决:(1)证明背景材料中结论的正确性.(已知C是线段AB上一点,且,求证:.)
操作发现:(2)如图2,在△ABC中,∠BAC=108°,将△ABC沿着DE,使点B,C都恰好与点A重合,然后展开铺平.小明发现,线段CD与线段BC满足关系式
深入探究:(3)在(2)中的条件下,已知在△ABC中,直接写出DF的长为 .
2022-2023学年河南省周口市郸城县九年级(上)期中数学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(每小题3分,共30分)下面各小题均有四个选项,其中只有一项是符合题意的
1.(3分)计算的结果为( )
A.﹣6 B.6 C. D.﹣
【答案】B
【分析】根据()2=a计算即可.
【解答】解:(﹣)2=8,
故选:B.
【点评】本题考查的是二次根式的乘除法,熟记()2=a(a≥0)是解题的关键.
2.(3分)一元二次方程x2+x=0根的情况是( )
A.有两个不相等的实数根 B.有两个相等的实数根
C.没有实数根 D.不能判断是否有实数根
【答案】A
【分析】先计算根的判别式的值,然后根据根的判别式的意义判断方程根的情况.
【解答】解:∵Δ=12﹣2×1×0=4>0,
∴方程有两个不相等的实数根.
故选:A.
【点评】本题考查了根的判别式:一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根与Δ=b2﹣4ac有如下关系:当Δ>0时,方程有两个不相等的实数根;当Δ=0时,方程有两个相等的实数根;当Δ<0时,方程无实数根.
3.(3分)如图,AC与BD相交于点O,DC∥AB,若,则AC的长为( )
A.10 B.12 C.14 D.16
【答案】C
【分析】首先根据平行线的性质可以得到=,由此即可求解.
【解答】解:∵AC与BD相交于点O,DC∥AB,
∴=,
∵,CO=3,
∴=,
∴AO=6,
∴AC=AO+OC=6+2=14.
故选:C.
【点评】此题主要考查了相似三角形的性质与判定,容易出错的是比例线段的对应关系.
4.(3分)下列计算中,正确的是( )
A.2+ B.4=4 C.=15 D.
【答案】D
【分析】根据二次根式的运算法则逐项判断即可.
【解答】解:2与不能合并,不符合题意;
5﹣=4,不符合题意;
×=,故C错误;
÷=,故D正确;
故选:D.
【点评】本题考查二次根式的混合运算,解题的关键是掌握二次根式相关运算的法则.
5.(3分)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,D是边AC的中点,连接BD( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据线段的中点定义可得DC=1,然后在Rt△BCD中,利用勾股定理求出DB的长,从而利用锐角三角函数的定义进行计算即可解答.
【解答】解:∵D是边AC的中点,AC=2,
∴DC=AC=1,
∵∠C=90°,BC=2,
∴DB===,
∴cos∠BDC===,
故选:C.
【点评】本题考查了解直角三角形,熟练掌握锐角三角函数的定义是解题的关键.
6.(3分)一个不透明的口袋里装有大小、形状都相同的5块奶糖、3块酥心糖和2块水果糖,将这些糖搅拌均匀后,现从中任意取出1块糖( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据随机事件概率大小的求法,找准两点:①符合条件的情况数目;②全部情况的总数.二者的比值就是其发生的概率的大小.
【解答】解:∵一个不透明的口袋里装有大小、形状都相同的5块奶糖,
∴将这些糖搅拌均匀后,现从中任意取出1块糖=.
故选:B.
【点评】此题考查了概率公式的应用.注意概率=所求情况数与总情况数之比.
7.(3分)若x=﹣1是方程x2+2x﹣a=0的一个根,则a的值为( )
A.﹣1 B.﹣2 C.2 D.1
【答案】D
【分析】把x=﹣1代入方程得到关于a的方程,解方程即可.
【解答】解:∵x=﹣1是方程x6+2x﹣a=0的一个根,
∴,
∴a=1.
故选:D.
【点评】本题考查了一元二次方程的解:能使一元二次方程左右两边相等的未知数的值是一元二次方程的解.
8.(3分)如图,某数学兴趣小组为了测量一凉亭AB的高度,他们采取了如下办法:①在凉亭的右边点E处放置了一平面镜;②沿着直线BE后退到点D处,眼睛恰好看到镜子里凉亭的顶端A,眼睛到地面的距离CD=1.6米(此时∠AEB=∠CED),那么凉亭AB的高为( )
A.6.3米 B.6.4米 C.6.5米 D.6.6米
【答案】B
【分析】根据镜面反射的性质求出△ABE∽△CDE,再根据其相似比解答.
【解答】解:根据题意,易得∠CDE=∠ABE=90°,
则△ABE∽△CDE,
则=,即=,
解得:AB=6.4.
故树高为6.4米.
故选:B.
【点评】此题考查的是相似三角形的应用,应用反射的基本性质,得出三角形相似是解题关键.
9.(3分)在平面直角坐标系中,菱形OABC的位置如图所示,其中点B的坐标为(1,1),同时扩大为原来的2倍得到菱形OA1B1C1(即OB1=2OB),第2次将菱形OA1B1C1绕着点O逆时针再旋转90°,同时扩大为原来的2倍得到菱形OA2B2C2(即OB2=2OB1),第3次将菱形OA2B2C2绕着点O逆时针再旋转90°,同时扩大为原来的2倍得到菱形OA3B3C3(即OB3=2OB2)…,依次类推,则点B2023的坐标为( )
A.(22023,﹣22023) B.(﹣22023,﹣22023)
C.(﹣22023,22023) D.(22023,22023)
【答案】A
【分析】由题意得B1的坐标为(﹣2,2),同理B2的坐标为(﹣4,﹣4),即(﹣22,﹣22),B3的坐标为(8,﹣8),即(23,﹣23),B4的坐标为(16,16),即(24,24),……,
再由2023÷4=505……3,即可得出结论.
【解答】解:∵点B的坐标为(1,1),同时扩大为原来的2倍得到菱形OA1B1C4(即OB1=2OB),
∴B7的坐标为(﹣2,2),
同理:B4的坐标为(﹣4,﹣4)4,﹣22),
B4的坐标为(8,﹣8)2,﹣23),
B8的坐标为(16,16)4,27),
……,
∵2023÷4=505……3,
∴点B2023的坐标为(42023,﹣22023),
故选:A.
【点评】本题考查了菱形的性质、坐标与图形性质以及规律型等知识,找出点Bn的坐标规律是解题的关键.
10.(3分)某校安装红外线体温检测仪(如图①),其红外线探测点O可以在垂直于地面的支杆OP上自由调节(如图②),已知最大探测角∠OBC=60°,该设备的安装高度OC为2.5米,则AB的长为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据题意可得:∠OCA=90°,然后在Rt△OCB中,利用锐角三角函数的定义求出OB的长,再利用三角形的外角性质证明OB=AB,即可解答.
【解答】解:由题意得:∠OCA=90°,
在Rt△OCB中,∠OBC=60°,
∴OB===(米),
∵∠OBC是△OBA的一个外角,
∴∠AOB=∠OBC﹣∠OAC=30°,
∴∠AOB=∠OAC=30°,
∴OB=AB=米,
故选:D.
【点评】本题考查了解直角三角形的应用,熟练掌握锐角三角函数的定义是解题的关键.
二、填空题(每小题3分,共15分)
11.(3分)写出一个使二次根式有意义的整数x是 7(答案不唯一) .
【答案】7(答案不唯一).
【分析】根据被开方数是非负数,可得答案.
【解答】解:由题意,得
x﹣5≥0,
解得x≥5,
故答案为:7(答案不唯一).
【点评】本题考查了二次根式有意义的条件,利用被开方数是非负数得出不等式是解题关键.
12.(3分)三角形两边的长分别是2和3,第三边的长是方程x2﹣10x+24=0的根,则该三角形的周长为 9 .
【答案】9.
【分析】首先从方程x2﹣10x+24=0中,确定第三边的边长为4或6;其次考查2,3,4或2,3,6能否构成三角形,从而求出三角形的周长.
【解答】解:由方程x2﹣10x+24=0,得:
解得x=6或x=6,
当第三边是6时,6+3<6,应舍去;
当第三边是5时,三角形的周长为2+4+2=9.
故答案为:9.
【点评】本题考查了解一元二次方程﹣因式分解法和三角形三边关系.求三角形的周长,不能盲目地将三边长相加起来,而应养成检验三边长能否成三角形的好习惯,不符合题意的应舍去.
13.(3分)如图所示的是一个能自由转动的正八边形转盘,这个转盘被两条直线分成形状相同、面积相等的四部分,且分别标有﹣4,0,2四个数字,指针的位置固定不动,当每次转盘停止后,记录指针指向的数字(当指针指向分割线时,重转) .
【答案】.
【分析】列表得出所有等可能结果,从中找到符合条件的结果数,再根据概率公式求解即可.
【解答】解:列表如下:
0
﹣1
4
﹣4
0
(5,0)
(﹣1,2)
(2,0)
(﹣8,0)
﹣1
(2,﹣1)
(﹣1,﹣8)
(2,﹣1)
(﹣8,﹣1)
2
(7,2)
(﹣1,7)
(2,2)
(﹣7,2)
﹣4
(3,﹣4)
(﹣1,﹣2)
(2,﹣4)
(﹣6,﹣4)
由表知,共有16种等可能结果,
所以两次指针指向的数字都是负数的概率为=.
故答案为:.
【点评】此题考查的是用列表法或树状图法求概率.注意树状图法与列表法可以不重复、不遗漏地列出所有可能的结果;列表法适合于两步完成的事件;树状图法适合两步或两步以上完成的事件.
14.(3分)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,将Rt△ABC沿着CB方向向右平移到达△DEF的位置,AB与DE交于点C,GE=3,则阴影部分的面积为 .
【答案】.
【分析】根据题意和题目中的数据,可以计算出CE的长,然后根据阴影部分是梯形和梯形的面积公式,即可计算出阴影部分的面积.
【解答】解:∵∠ACB=90°,cosA=,
∴∠A=60°,∠ABC=30°,
∵AC=3,
∴BC==4,
∵GE=3,∠GEB=90°,
∴BE===3,
∴CE=BC﹣BE=,
∴阴影部分的面积为:==,
故答案为:.
【点评】本题考查解直角三角形、平移的性质,解答本题的关键是明确题意,求出CE的长.
15.(3分)CD为△ABC的高,∠ACB=90°,点E在边AB上,CD=3,AB=10.则BE的长为 4或6 .
【答案】4或6.
【分析】如图,设AD=x,则DB=10﹣x.利用相似三角形的性质求出x,分两种情形分别求解即可.
【解答】解:如图,设AD=x.
∵CD⊥AB,
∵∠ADC=∠CDB=∠ACB=90°,
∵∠A+∠ACD=90°,∠ACD+∠BCD=90°,
∴∠A=∠BCD,
∴△ACD∽△CBD,
∴=,
∴CD2=AD•DB,
∴32=x(10﹣x),
解得,x=1或9,
当x=8时,AD=1,
∵∠CED=45°,
∴CD=DE=3,
∴EB=DB﹣DE=7﹣3=6,
当x=2时,AD=9,此时点E在AD上.
综上所述,BE的值为4或2.
故答案为:4或6.
【点评】本题考查相似三角形的判定和性质,一元二次方程等知识,解题的关键是学会利用参数构建方程解决问题,学会用分类讨论的思想思考问题.
三、解答题(本题共8个小题,共75分)
16.(10分)(1)计算:.
(2)解方程:(x﹣1)2+x2﹣1=0.
【答案】(1);
(2)x1=0,x2=1.
【分析】(1)根据二次根式的乘法法则和除法法则进行计算,然后再合并同类二次根式便可;
(2)根据解一元二次方程的一般步骤进行解答便可.
【解答】解:(1)
=
=
=;
(2)(x﹣1)2+(x﹣1)(x+1)=4,
(x﹣1)(x﹣1+x+2)=0,
2x=5或x﹣1=0,
∴x8=0,x2=7.
【点评】本题主要考查了实数的运算,解一元二次方程,熟记混合运算的顺序与运算法则,解一元二次方程的一般步骤是解题的关键所在.
17.(9分)如图,小明收集了四张古代数学著作图片(大小、形状及背面完全相同):“周髀算经”“几何原本”“海岛算经”“数学的发现”,放在桌子上搅匀.
(1)若小明随机抽取一张,则小明抽取的著作图片是“海岛算经”的概率是 .
(2)小明和他的爸爸玩游戏:小明先随机抽取一张(不放回),再抽取一张,若抽到的两张著作图片中含有“数学的发现”,否则爸爸只能给小明购买其中一部数学著作,请用列表或画树状图的方法(四部数学著作依次记为A,B,C,D).
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)直接由概率公式求解即可;
(2)画树状图,共有12种等可能的情况,其中爸爸能给小明购买其中两部数学著作有6种情况,再由概率公式求解即可.
【解答】解:(1)若小明随机抽取一张,则小明抽取的著作图片是“海岛算经”的概率是,
故答案为:;
(2)画树状图如下:
共有12种等可能的情况,其中爸爸能给小明购买其中两部数学著作有6种情况,
∴爸爸能给小明购买其中两部数学著作的概率为.
【点评】此题考查的是用树状图法求概率.树状图法可以不重复不遗漏的列出所有可能的结果,适合于两步或两步以上完成的事件.用到的知识点为:概率=所求情况数与总情况数之比.
18.(9分)已知:△ABC在直角坐标平面内,三个顶点的坐标分别为A(0,3)、B(3,4),C(2,2)
(1)△ABC的面积是 .
(2)以点B为位似中心,在网格内画出△A1BC1,使△A1BC1与△ABC位似,且位似比为2:1,此时点C1的坐标是 (1,0) .
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)把三角形的面积看成矩形的面积减去周围的三个三角形面积即可;
(2)利用位似变换的性质分别作出A,C的对应点A1,C1即可.
【解答】解:(1)△ABC的面积=2×3﹣×1×8﹣×1×3=.
故答案为:.
(2)如图,出△A1BC2即为所求,C1(1,3).
故答案为:(1,0).
【点评】本题考查作图﹣位似变换,三角形的面积,解题的关键是掌握位似变换的性质,学会用割补法求三角形面积.
19.(9分)动感单车是一种新型的运动器械,是经过科学地实验设计,它不仅不劳损腰部,图②是它的侧面示意图,△DEB为主车架,点A,B,E在一条直线上,AC∥PQ,点G在线段PQ上,GF∥AE.
(1)求证:△BED∽△FGH.
(2)已知BE的长为90cm,∠FGH=70°,当AB的长度调节至30cm时(参考数据:sin70°≈0.94,cos70°≈0.34,tan70°≈2.75).
【答案】(1)详见解答;
(2)112.8cm.
【分析】(1)根据平行线的性质,得出同位角、内错角相等,再根据三角形相似的判定方法进行判断即可;
(2)通过作垂线,构造直角三角形,根据直角三角形的边角关系进行计算即可.
【解答】(1)证明:∵AC∥DE,AC∥PQ,
∴PQ∥DE,
∴∠GHF=∠EDB,
又∵GF∥AE,
∴∠GFH=∠DBE,
∴△BED∽△FGH;
(2)解:如图,过点A作AM⊥DE于点M.
∵△GFH∽△EBD,
∴∠E=∠FGH=70°.
在Rt△EAM中,sinE=,
即sin70°=,
∴AM≈120×0.94
=112.8cm,
答:点A到DE的距离约为112.2cm.
【点评】本题考查解直角三角形的应用,掌握直角三角形的边角关系是正确解答的前提.
20.(9分)请阅读下列材料:
形如的式子的化简,我们只要找到两个正数a,b,ab=n,即,那么便有(a>b).
例如:化简.
解:首先把化为,这里m=7,
由于4+3=7,4×3=12,即,
所以.
请根据材料解答下列问题:
(1)填空:= ﹣ .
(2)化简:(请写出计算过程).
【答案】(1)﹣;
(2)2﹣3.
【分析】(1)利用完全平方公式化简得出答案;
(2)利用完全平方公式以及二次根式的性质化简得出答案.
【解答】解:(1)==;
故答案为:﹣;
(2)首先把化为,n=108,
∵9+12=21,9×12=108,即,
∴.
【点评】此题主要考查了二次根式的性质与化简,正确化简二次根式是解题关键.
21.(9分)某网店直接从某产地购进了河南特产——新镇红枣和永城枣干,进价和销售价如下表:
新镇红枣
永城枣干
进价/(元/斤)
4
6
销售价/(元/斤)
8
10
(1)该网店第一次用620元直接购进这两种河南特产共130斤,问两种河南特产各购进多少斤?若全部售出,共获得多少利润?
(2)在国庆期间,网店计划把永城枣干调价销售,若按原价销售,经调查发现,每降价1元,为了给顾客优惠,将销售价定为每斤多少元时
【答案】(1)购进新镇红枣80斤,永城枣干50斤,共获得利润520元;
(2)将销售价定为每斤9元时,能使永城枣干平均每天的销售利润为330元.
【分析】(1)设购进新镇红枣x斤,购进永城枣干y斤.由题意:该网店第一次用620元直接购进这两种河南特产共130斤,列出二元一次方程组,解方程组,即可解决问题;
(2)设永城枣干的售价定为a元,则每斤的销售利润为(a﹣6)元,由题意:使永城枣干平均每天的销售利润为330元,列出一元二次方程,解方程即可.
【解答】解:(1)设购进新镇红枣x斤,购进永城枣干y斤.
根据题意得:,
解得:,
共获得利润=(8﹣4)×80+(10﹣6)×50=320+200=520(元),
答:购进新镇红枣80斤,永城枣干50斤;
(2)设永城枣干的售价定为a元,则每斤的销售利润为(a﹣4)元,
平均每天可售出100+10×(10﹣a)=(200﹣10a)(斤),
根据题意得:(a﹣6)(200﹣10a)=330,
整理得:a2﹣26a+153=3,
解得:a1=9,a8=17.
∵要给顾客优惠,
∴a=17不符合题意舍去,
∴a=9.
答:将销售价定为每斤9元时,能使永城枣干平均每天的销售利润为330元.
【点评】本题考查了一元二次方程的应用以及二元一次方程组的应用,找准等量关系,正确列出二元一次方程组和一元二次方程是解题的关键.
22.(10分)如图,在四边形ABCD中,E,F分别是AD
(1)若AB=10,CD=24,∠ABD=30°,求EF的长.
(2)若∠BDC﹣∠ABD=90°,求证:AB2+CD2=4EF2.
【答案】(1)13;
(2)证明见解析.
【分析】(1)取BD的中点P,连接EP、FP,由三角形中位线定理得PE∥AB,且PE=5,PF∥CD,且PF=12,再证∠EPF=90°,然后由勾股定理即可得出结论;
(2)由三角形中位线定理得PE∥AB,且,PF∥CD,且,再证∠EPF=90°,然后由勾股定理即可得出结论.
【解答】(1)解:如图,取BD的中点P、FP,
∵E,F分别是AD,AB=10,
∴PE是△ABD的中位线,PF是△BCD的中位线,
∴PE∥AB,且,且,
∴∠EPD=∠ABD=30°,∠DPF=180°﹣∠BDC=180°﹣120°=60°,
∴∠EPF=∠EPD+∠DPF=90°,
在Rt△EPF中,由勾股定理得:,
即EF的长为13;
(2)证明:由(1)可知,PE是△ABD的中位线,
∴PE∥AB,且,PF∥CD,且,
∴∠EPD=∠ABD,∠DPF=180°﹣∠BDC.
∵∠BDC﹣∠ABD=90°,
∴∠BDC=90°+∠ABD,
∴∠EPF=∠EPD+∠DPF=∠ABD+180°﹣∠BDC=∠ABD+180°﹣(90°+∠ABD)=90°,
∴,
∴AB4+CD2=4EF2.
【点评】本题考查了三角形中位线定理、勾股定理以及平行线的性质等知识,熟练掌握三角形中位线定理和勾股定理是解题的关键.
23.(10分)综合与实践
在综合实践课上,老师让同学们“以等腰三角形纸片的折叠”为主题展开数学活动.
阅读材料:如图1,若C是线段AB上一点,且,则C称为线段AB的黄金分制点,把称为黄金比.
问题解决:(1)证明背景材料中结论的正确性.(已知C是线段AB上一点,且,求证:.)
操作发现:(2)如图2,在△ABC中,∠BAC=108°,将△ABC沿着DE,使点B,C都恰好与点A重合,然后展开铺平.小明发现,线段CD与线段BC满足关系式
深入探究:(3)在(2)中的条件下,已知在△ABC中,直接写出DF的长为 .
【答案】(1)证明见解答;
(2)证明见解答;
(3).
【分析】(1)设AB=a,AC=x,则BC=a﹣x,由,得AC2=AB•BC,所以x2=a(a﹣x),则符合题意的x值为a,即可求得=;
(2)由折叠得∠DAB=∠B=36°,∠FAC=∠C=36°,则∠DAB=∠C,即可证明△DBA∽△ABC,得=,再证明AB=AC=CD,则=,于是得到=;
(3)由=,BC=,求得BF=CD=BC=1,则DF=BF+CD﹣BC=,于是得到问题的答案.
【解答】(1)证明:如图1,设AB=a,则BC=a﹣x,
∵,
∴AC2=AB•BC,
∴x7=a(a﹣x),
整理得x2+ax﹣a2=5,
解关于x的方程得x1=a,x2=a(不符合题意,
∴AC=a,
∴==.
(2)证明:∵AB=AC,∠BAC=108°,
∴∠B=∠C==36°,
由折叠得∠DAB=∠B=36°,∠FAC=∠C=36°,
∴∠DAB=∠C,
∵∠B=∠B,
∴△DBA∽△ABC,
∴=,
∵∠CAD=∠BAC﹣∠DAB=108°﹣36°=72°,∠CDA=∠DAB+∠B=36°+36°=72°,
∴∠CAD=∠CDA,
∴CD=AC,
∴AB=CD,
∴=,
由(1)得=.
(3)解:∵∠BAF=∠BAC﹣∠FAC=108°﹣36°=72°,∠BFA=∠FAC+∠C=36°+36°=72°,
∴∠BAF=∠BFA,
∴BF=AB=CD,
∵=,BC=,
∴BF=CD=BC=×,
∴DF=BF+CD﹣BC=1+1﹣=,
故答案为:.
【点评】此题重点考查一元二次方程的解法、等腰三角形的判定与性质、相似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、二次根据式的化简等知识与方法,此题综合性强,难度较大,属于考试压轴题.
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