2022-2023学年山西省运城市万荣县九年级(上)期中数学试卷(含解析)
展开1.下列方程中,属于一元二次方程的是( )
A.x﹣y=6B.x2﹣2x﹣6=0C.xy﹣2=8D.
2.如图,已知AB∥CD∥EF,若,则的值为( )
A.B.C.2D.
3.某射击运动员在同一条件下射击,结果如表所示:
根据频率的稳定性,这名运动员射击一次击中靶心的概率约是( )
A.0.78B.0.79C.0.8D.0.85
4.如图,如果∠B=∠D,那么添加下列一个条件后( )
A.∠C=∠AEDB.∠BAC=∠DAEC.D.∠BAD=∠CAE
5.某产品经过两次连续涨价,销售单价由原来的28元上升到40元,若该产品平均每次涨价的百分率为x,下列方程正确的是( )
A.28(1+x)=40B.28(1+x)2=40
C.28(1+x2)=40D.28[(1+x)+(1+x)2]=40
6.一元二次方程x2﹣x+5=0的根的情况是( )
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.无法确定
7.如图的两个四边形相似,则∠a的度数是( )
A.120°B.87°C.75°D.60°
8.下列说法正确的是( )
A.对角线互相垂直的四边形是菱形
B.对角线互相垂直且相等的四边形是正方形
C.一组对边平行另一组对边相等的四边形是平行四边形
D.对角线相等的平行四边形是矩形
9.如图,菱形ABCD的边长为2,对角线AC,OA=1,则菱形ABCD的面积为( )
A.B.C.D.4
10.如图,正方形ABCD的边长为1,P是对角线BD上一点,PF⊥CD于点F,连接EF,给出下列五个结论:①∠PFE=∠BAP;②AP=EF;④EF的最小值为;⑤.其中正确的结论是( )
A.①②④⑤B.②③④C.①②④D.①③④⑤
二、填空题(本大题共5个小题,每小题3分,共15分)
11.若四条线段a、b、c、d是成比例线段,其中a=3cm,b=2cm,则d= cm.
12.如图,在边长为1的正方形网格中,点A,B,C,线段AB与CD相交于点E,则的值为 .
13.符合黄金分割比例形式的图形很容易使人产生视觉上的美感.在如图所示的五角星中,,且C,则CD的长为 .
14.如图,这是一个质地均匀的转盘,转盘中四个扇形的面积都相等,转盘停止转动后,若指针指在分割线上,直到指针指向某一扇形为止,则指针指向的数字为偶数的概率为 .
15.如图,在矩形ABCD中,AB=8,AF=4,BF的垂直平分线交BC的延长线于点E,连接EF交CD于点H,若H是CD的中点 .
三、解答题(本大题共8个小题,共75分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
16.(1)解方程:x2﹣4x﹣21=0;
(2)解方程:x2﹣3x﹣1=0(用公式法).
17.如图,AC是矩形ABCD的对角线.
(1)作AC的垂直平分线MN,MN交AD于点E,交BC于点F(尺规作图,保留作图痕迹,不写作法和证明);
(2)在(1)所作的图形中,连接AF,求证:四边形AECF是菱形.
18.如图,在△ABC中,AB=AC=4,D、E分别为BC、AC边上的点,∠ADE=∠B,求EC的长.
19.某校将举办“国学经典”的演讲比赛,九年级通过预赛确定出三名男生和两名女生,共5名同学作为推荐人选.
(1)若从中随机选一名同学参加学校比赛,则选中女生的概率为 .
(2)若从中随机选两名同学组成一组选手参加比赛,请用树状图(或列表法)求出恰好选中一名男生和一名女生的概率.
20.如图,在平行四边形ABCD中,BD⊥AB,使BE=AB,连接EC.
(1)求证:四边形BECD是矩形.
(2)连接AC,若AD=3,CD=2
21.某水果店经销一种进口水果,其进价为每千克40元,按每千克60元的价格出售,市场调查发现,当售价每千克降低1元时
(1)当售价为50元时,每天销售这种水果 千克,每天获得利润 元.
(2)若要使每天的利润为9750元,同时又要尽快减少库存,则每千克这种水果应降价多少元?
22.如图1,在Rt△ABC纸片中,∠ACB=90°,BC=6,D,E分别是BC,且BE=BD,连接DE,点B落在点F的位置,连接AF.
(1)如图2,当点F在AC边上时,求BE的长.
(2)如图3,点D,E在运动过程中,求AF的长.
23.综合与实践
问题情境
在综合实践课上,老师组织兴趣小组开展数学活动,探究正方形的旋转问题.在正方形ABCD和正方形AEFG中,A,B在一条直线上,连接DG(如图1)
操作发现
(1)图1中线段DG和BE的数量关系是 ,位置关系是 .
(2)在图1的基础上,将正方形AEFG绕着点A沿顺时针方向旋转,如图2所示,(1)
类比探究
(3)如图3,若将图2中的正方形ABCD和正方形AEFG中都变为矩形,且AD=,AG=AE
拓展探索
(4)在(3)的条件下,若AD=6,矩形AEFG在顺时针旋转过程中,当点D,E,请直接写出BE的值
2022-2023学年山西省运城市万荣县九年级第一学期期中数学试卷
参考答案
一、选择题(本大题共10个小题,每小题3分,共30分.在每个小题给出的四个选项
1.下列方程中,属于一元二次方程的是( )
A.x﹣y=6B.x2﹣2x﹣6=0C.xy﹣2=8D.
【分析】根据一元二次方程的定义逐个判断即可.
解:A.x﹣y=6是二元一次方程,故本选项不符合题意;
B.x2﹣6x﹣6=0是一元二次方程,故本选项符合题意;
C.xy﹣7=8,不是一元二次方程;
D.=4是分式方程,故本选项不符合题意.
故选:B.
【点评】本题考查了一元二次方程的定义,能熟记一元二次方程的定义是解此题的关键,只有一个未知数,并且所含未知数的项的最高次数是2的整式方程,叫一元二次方程.
2.如图,已知AB∥CD∥EF,若,则的值为( )
A.B.C.2D.
【分析】利用平行线分线段成比例定理求解即可.
解:∵AB∥CD∥EF,
∴=,
∵=,
∴=.
故选:A.
【点评】本题考查平行线分线段成比例定理,解题的关键是掌握平行线分线段成比例定理,属于中考常考题型.
3.某射击运动员在同一条件下射击,结果如表所示:
根据频率的稳定性,这名运动员射击一次击中靶心的概率约是( )
A.0.78B.0.79C.0.8D.0.85
【分析】利用频率估计概率求解即可.
解:根据频率的稳定性,估计这名运动员射击一次时击中靶心的概率约是0.78,
故选:A.
【点评】本题主要考查利用频率估计概率,大量重复实验时,事件发生的频率在某个固定位置左右摆动,并且摆动的幅度越来越小,根据这个频率稳定性定理,可以用频率的集中趋势来估计概率,理解这个固定的近似值就是这个事件的概率是解题的关键.
4.如图,如果∠B=∠D,那么添加下列一个条件后( )
A.∠C=∠AEDB.∠BAC=∠DAEC.D.∠BAD=∠CAE
【分析】结合相似三角形的判定定理对各个选项进行分析,从而即可选择.
解:添加A选项后,两个三角形的两个对应角相等,故A不符合题意;
添加B选项后,两个三角形的两个对应角相等,故B不符合题意;
添加C选项后,两边对应成比例,不能证明△ABC∽△ADE;
添加D选项后,∵∠BAD=∠CAE,
∴∠BAD+∠BAE=∠CAE+∠BAE,即∠DAE=∠BAC,
∴两个三角形的两个对应角相等,可证明△ABC∽△ADE.
故选:C.
【点评】本题考查相似三角形的判定.解题的关键是熟练掌握三角形相似的判定定理:如果两个三角形的两条对应边的比相等,且夹角相等,那么这两个三角形相似;如果两个三角形的两个对应角相等,那么这两个三角形相似;如果两个三角形的三条对应边成比例,那么这两个三角形相似.
5.某产品经过两次连续涨价,销售单价由原来的28元上升到40元,若该产品平均每次涨价的百分率为x,下列方程正确的是( )
A.28(1+x)=40B.28(1+x)2=40
C.28(1+x2)=40D.28[(1+x)+(1+x)2]=40
【分析】可先表示出第一次涨价后的价格,那么第一次涨价后的价格×(1+涨价的百分率)=40,把相应数值代入即可求解.
解:设平均每次涨价的百分率为x元,
第一次涨价后的价格为28(1+x)元,
连续两次涨价后售价在第一次涨价后的价格的基础上提高x,为28(1+x)×(6+x)元,
则列出的方程是28(1+x)2=40.
故选:B.
【点评】此题主要考查了由实际问题抽象出一元二次方程,关键是掌握平均变化率的方法,若设变化前的量为a,变化后的量为b,平均变化率为x,则经过两次变化后的数量关系为a(1±x)2=b.
6.一元二次方程x2﹣x+5=0的根的情况是( )
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.无法确定
【分析】根据题意求出Δ的值,进而可得出结论.
解:∵一元二次方程x2﹣x+5=3中,a=1,c=5,
∴Δ=(﹣6)2﹣4×3×5=1﹣20=﹣19<6,
∴方程没有实数根.
故选:C.
【点评】本题考查的是一元二次方程根的判别式,熟知一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根与Δ=b2﹣4ac的关系是解题的关键.
7.如图的两个四边形相似,则∠a的度数是( )
A.120°B.87°C.75°D.60°
【分析】根据相似多边形的对应角相等求出∠1的度数,根据四边形内角和等于360°计算即可.
解:∵两个四边形相似,
∴∠1=138°,
∵四边形的内角和等于360°,
∴∠α=360°﹣60°﹣75°﹣138°=87°,
故选:B.
【点评】本题考查的是相似多边形的性质,掌握相似多边形的对应角相等、对应边相等是解题的关键.
8.下列说法正确的是( )
A.对角线互相垂直的四边形是菱形
B.对角线互相垂直且相等的四边形是正方形
C.一组对边平行另一组对边相等的四边形是平行四边形
D.对角线相等的平行四边形是矩形
【分析】根据菱形、正方形、平行四边形、矩形的判定,逐个进行验证,即可得出正确选项.
解:A、对角线互相垂直平分的平行四边形时菱形.
对角线互相垂直平分且相等的四边形是正方形,错误.
C、一组对边平行且相等的四边形是平行四边形,故C不符合题意.
D、对角线相等的平行四边形是矩形,故D符合题意.
故选:D.
【点评】本题是考查菱形、正方形、平行四边形、矩形的判定.就每一个选项来说都是单一知识点,是比较基础的知识,而把四个选项置于一个试题之中,它涉及到四个知识点和四种图形的联系和区别,要求学生的思维必须缜密、全面.
9.如图,菱形ABCD的边长为2,对角线AC,OA=1,则菱形ABCD的面积为( )
A.B.C.D.4
【分析】由菱形的性质得AC=2OA=2,OB=OD,AB=2,AC⊥BD,再由勾股定理得OB=,则BD=2OB=2,即可解决问题.
解:∵菱形ABCD的边长为2,对角线AC,OA=1,
∴AC=5OA=2,OB=OD,AC⊥BD,
∴∠AOB=90°,
∴OB===,
∴BD=5OB=2,
∴S菱形ABCD=AC•BD==2,
故选:B.
【点评】本题考查了菱形的性质以及勾股定理等知识,熟练掌握菱形的性质是解题的关键.
10.如图,正方形ABCD的边长为1,P是对角线BD上一点,PF⊥CD于点F,连接EF,给出下列五个结论:①∠PFE=∠BAP;②AP=EF;④EF的最小值为;⑤.其中正确的结论是( )
A.①②④⑤B.②③④C.①②④D.①③④⑤
【分析】根据正方形的性质,全等三角形的判定和性质,矩形的判定和性质即可得到结论.
解:连接PC,延长AP交EF于点H
在正方形ABCD中,AD=CD,PD=PD,
∴△ADP≌△CDP(SAS),
∴AP=CP,∠PAD=∠PCD,
∵PE⊥BC,PF⊥CD,
∴∠PFC=∠PEC=90°,
∵∠BCD=90°,
∴四边形PECF是矩形,
∴EF=PC,
∴AP=EF,故②正确;
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠ABC=45°,
而∠BAP≠45°,
∴∠ABP≠∠BAP,
∴AP≠BP,故③选项错误;
在矩形PECF中,∠PFE=∠PCE,
∵△ADP≌△CDP,
∴∠DAP=∠DCP,
∴∠BAP=∠PCB,
∴∠BAP=∠PFE,
故①选项正确;
∵AB=AD=1,
根据勾股定理得BD=,
当AP⊥BD时,AP最小,
此时AP最小值为BD=,
∵AP=EF,
∴EF的最小值为,
故④选项正确;
根据勾股定理,得PB5=2PE2,PD6=2PF2,
∴PB3+PD2=2(PE5+PF2)=2EF3=2PA2,
∴.
故⑤选项符合题意;
综上,正确的选项有①②④⑤,
故选:A.
【点评】本题考查了正方形的性质,全等三角形的判定和性质,矩形的判定,垂线段最短,勾股定理等,构造全等三角形是解题的关键,本题综合性较强,难度较大.
二、填空题(本大题共5个小题,每小题3分,共15分)
11.若四条线段a、b、c、d是成比例线段,其中a=3cm,b=2cm,则d= 6 cm.
【分析】根据成比例线段的定义ad=cb,将a,b及c的值代入即可求得d.
解:已知a,b,c,d是成比例线段,
根据比例线段的定义得a:b=c:d,即ad=cb,
代入a=3cm、b=2cm,
得8d=2×9,
解得:d=6(cm).
故答案为:6.
【点评】本题考查了比例线段,掌握成比例线段的定义是解决问题的关键.
12.如图,在边长为1的正方形网格中,点A,B,C,线段AB与CD相交于点E,则的值为 .
【分析】A、G、C、F四点均为格点,连接AF,则点G、点C均在AF上,连接DG、BF,可证明△ADG∽△CBF,得∠GAD=∠FCB,==,所以AD∥BC,则△ADE∽△BCE,所以==,于是得到问题的答案.
解:如图,A、G、C、F四点均为格点,则点G,连接DG,
∵AG=1,DG=CF=2,
∴==,
∵∠AGD=∠CFB=90°,
∴△ADG∽△CBF,
∴∠GAD=∠FCB,==,
∴AD∥BC,
∴△ADE∽△BCE,
∴==,
故答案为:.
【点评】此题重点考查平行线的判定、相似三角形的判定与性质等知识,证明△ADE∽△BCE是解题的关键.
13.符合黄金分割比例形式的图形很容易使人产生视觉上的美感.在如图所示的五角星中,,且C,则CD的长为 1 .
【分析】根据黄金分割的定义得到,继而将,代入得:,解之即可求解.
解:∵C,D两点都是的黄金分割点,
∴,
∵AB=AD+CD+BC,,
∴,
将,代入,
得:,
∴,
整理得:,
∴CD=1,
故答案为:1.
【点评】本题考查黄金分割比例:把线段AB分成两条线段AC和BC,(AC>BC),且使AC是AB和BC的比例中项(即)叫做把线段AB黄金分割,点C叫做线段AB的黄金分割点,其中,并且线段AB的黄金分割点有两个,解题的关键是熟练掌握黄金分割比例.
14.如图,这是一个质地均匀的转盘,转盘中四个扇形的面积都相等,转盘停止转动后,若指针指在分割线上,直到指针指向某一扇形为止,则指针指向的数字为偶数的概率为 .
【分析】根据题意先得出偶数的个数,再根据概率公式即可得出答案.
解:∵转盘中四个扇形的面积都相等,其中偶数有2个扇形面,
∴指针指向的数字为偶数的概率为=.
故答案为:.
【点评】本题考查了概率公式,用到的知识点为:概率=所求情况数与总情况数之比.
15.如图,在矩形ABCD中,AB=8,AF=4,BF的垂直平分线交BC的延长线于点E,连接EF交CD于点H,若H是CD的中点 7 .
【分析】根据线段中点的定义可得CH=DH,然后利用“角边角”证明△DFG和△CEG全等,根据全等三角形对应边相等可得DF=CE,FH=EH,设DF=x,表示出BF,再利用勾股定理列式求FG,然后表示出EF,再根据线段垂直平分线上的点到两端点的距离相等可得BF=EF,然后列出方程求出x的值,从而求出AD,再根据矩形的对边相等可得BC=AD.
解:∵矩形ABCD中,G是CD的中点,
∴CG=DG=×8=4,
在△DFH和△CEH中,
,
∴△DFH≌△CEH(ASA),
∴DF=CE,FG=EG,
设DF=x,
则BE=BC+CE=AD+CE=4+x+x=8+2x,
在Rt△DEG中,FG==,
∴EF=2,
∵EH垂直平分BF,
∴BE=EF,
∴4+2x=4,
解得x=3,
∴AD=AF+DF=8+3=7,
∴BC=AD=2.
故答案为:7.
【点评】本题考查了全等三角形的判定与性质,矩形的性质,线段垂直平分线上的点到两端点的距离相等的性质,勾股定理,熟记各性质并利用勾股定理列出方程是解题的关键.
三、解答题(本大题共8个小题,共75分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
16.(1)解方程:x2﹣4x﹣21=0;
(2)解方程:x2﹣3x﹣1=0(用公式法).
【分析】(1)用因式分解法解方程即可;
(2)用公式法解方程即可.
解:(1)∵x2﹣4x﹣21=6,
∴(x﹣7)(x+3)=5,
∴x﹣7=0或x+7=0,
∴x1=5,x2=﹣3;
(2)x7﹣3x﹣1=7,
Δ=(﹣3)2﹣5×1×(﹣1)=13>4,
∴x=,
∴x4=,x6=.
【点评】本题考查解一元二次方程,解题的关键是掌握公式法和因式分解法解一元二次方程.
17.如图,AC是矩形ABCD的对角线.
(1)作AC的垂直平分线MN,MN交AD于点E,交BC于点F(尺规作图,保留作图痕迹,不写作法和证明);
(2)在(1)所作的图形中,连接AF,求证:四边形AECF是菱形.
【分析】(1)利用尺规作出线段AC的垂直平分线MN;
(2)设AC与EF相交于点O,证得△AOE≌△COF得到OE=OF,进而证得四边形AECF为平行四边形,根据对角线垂直的平行四边形是菱形即可证得结论.
【解答】(1)解:如图,直线MN即为所求;
(2)证明:设AC与EF相交于点O,
∵EF是AC的垂直平分,
∴EF⊥AC,且AO=CO,
∴∠AOE=∠COF=90°,
∵四边形ABCD为矩形,
∴AD∥BC,
∴∠EAO=∠FCO,
在△AOE和△COF中,
,
∴△AOE≌△COF(ASA),
∴OE=OF,
∴四边形AECF为平行四边形,
又∵EF⊥AC,
∴四边形AECF是菱形.
【点评】本题考查作图﹣复杂作图,矩形的性质,菱形的判定和性质,线段的垂直平分线的性质等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,属于中考常考题型.
18.如图,在△ABC中,AB=AC=4,D、E分别为BC、AC边上的点,∠ADE=∠B,求EC的长.
【分析】先根据等腰三角形的性质,得到∠B=∠C,再利用三角形内角和定理,得到∠BAD=∠EDC,进而证明△ABD△DCE得到,即可求出EC的长.
解:∵AB=AC,
∴∠B=∠C,
∵∠B+∠BAD+∠ADB=180°,∠ADE+∠EDC+∠ADB=180°,
∴∠BAD=∠EDC,
∴△ABD∽△DCE,
∴,
∵AB=4,BC=5,
∴,
∴.
【点评】本题考查了相似三角形的判定和性质,等腰三角形的判定和性质,三角形内角和定理,熟练掌握相似三角形的判定和性质是解题关键.
19.某校将举办“国学经典”的演讲比赛,九年级通过预赛确定出三名男生和两名女生,共5名同学作为推荐人选.
(1)若从中随机选一名同学参加学校比赛,则选中女生的概率为 .
(2)若从中随机选两名同学组成一组选手参加比赛,请用树状图(或列表法)求出恰好选中一名男生和一名女生的概率.
【分析】(1)根据概率的定义直接进行计算即可;
(2)用列表法表示所有等可能出现的结果,再概率概率的定义进行计算即可.
解:(1)一共有5名学生,其中女由2名,则选中女生的概率为,
故答案为:;
(2)用列表法表示所有等可能出现的结果如下:
共有20种等可能出现的结果,其中恰好选中一名男生和一名女生的有12种,
所以恰好选中一名男生和一名女生的概率为=.
【点评】本题考查列表法或树状图法,用列表法表示所有等可能出现的结果是正确解答的前提.
20.如图,在平行四边形ABCD中,BD⊥AB,使BE=AB,连接EC.
(1)求证:四边形BECD是矩形.
(2)连接AC,若AD=3,CD=2
【分析】(1)由平行四边形的性质得出CD=AB,CD∥AB,再证四边形BECD是平行四边形,然后证∠DBE=90°,即可得出结论;
(2)由矩形的性质得∠E=90°,BE=CD=2,则AE=AB+BE=4,再由勾股定理得CE=,即可解决问题.
【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB=CD,AB∥CD,
又∵AB=BE,
∴BE=DC,BE∥CD,
∴四边形BECD为平行四边形,
∵BD⊥AB,
∴∠ABD=∠DBE=90°,
∴平行四边形BECD是矩形;
(2)解:如图,∵四边形ABCD是平行四边形,
∴BC=AD=3,AB=CD=2,
由(1)可知,四边形BECD是矩形,
∴∠E=90°,BE=CD=2,
∴AE=AB+BE=4,
在Rt△BCE中,由勾股定理得:CE===,
∴AC===,
即AC的长为.
【点评】本题考查了矩形的判定与性质、平行四边形的判定与性质以及勾股定理等知识;熟练掌握矩形的判定与性质是解题的关键.
21.某水果店经销一种进口水果,其进价为每千克40元,按每千克60元的价格出售,市场调查发现,当售价每千克降低1元时
(1)当售价为50元时,每天销售这种水果 900 千克,每天获得利润 9000 元.
(2)若要使每天的利润为9750元,同时又要尽快减少库存,则每千克这种水果应降价多少元?
【分析】(1)由题意即可得出结论;
(2)设每千克这种水果应降价x元,由题意:使每天的利润为9750元,列出一元二次方程,解方程即可.
解:(1)售价为50元时,每天销售这种水果为:400+50×(60﹣50)=900(千克),
故答案为:900,9000;
(2)设每千克这种水果应降价x元,
根据题意得:(60﹣40﹣x)(400+50x)=9750,
整理得:x2﹣12x+35=0,
解得:x=8或x=7,
∵要尽快减少库存,
∴x=7,
答:每千克这种水果应降价8元.
【点评】本题考查了一元二次方程的应用,找准等量关系,正确列出一元二次方程是解题的关键.
22.如图1,在Rt△ABC纸片中,∠ACB=90°,BC=6,D,E分别是BC,且BE=BD,连接DE,点B落在点F的位置,连接AF.
(1)如图2,当点F在AC边上时,求BE的长.
(2)如图3,点D,E在运动过程中,求AF的长.
【分析】(1)由翻折的性质证明四边形BEFD是菱形,在Rt△DFC中,FC=AC﹣AF=8﹣BE,DF=BE,DC=BC﹣BD=6﹣BE,根据勾股定理得DF2=FC2+DC2,进而可以求出BE的长;
(2)过点E作EG⊥BD于点G,证明四边形AEDF是平行四边,可得AF=DE,DF=AE,然后利用勾股定理即可解决问题.
解:(1)在Rt△ABC中,
∵∠ACB=90°,AC=8,
∴AB==10,
由翻折可知:BE=FE,BD=FD,
∵BE=BD,
∴BE=FE=BD=FD,
∴四边形BEFD是菱形,
∴AB∥DF,
∴=,
∴=,
解得BE=;
∴BE的长为;
(2)如图,过点E作EG⊥BD于点G,
∵∠ACB=90°,AC=8,AB=10,
∵四边形BEFD是菱形,
∴EF∥BD,
∵AF∥DE,
∴四边形AEDF是平行四边,
∴AF=DE,DF=AE,
∴BE=AE=6,
∴csB===,
∴BG=5,
∴EG==4,
∵DG=BD﹣BG=BE﹣BG=5﹣3=3,
∴DE===2,
∴AF=7.
【点评】本题主要考查了翻折变换,勾股定理,直角三角形的性质,菱形的判定与性质,熟练掌握翻折性质是解题的关键.
23.综合与实践
问题情境
在综合实践课上,老师组织兴趣小组开展数学活动,探究正方形的旋转问题.在正方形ABCD和正方形AEFG中,A,B在一条直线上,连接DG(如图1)
操作发现
(1)图1中线段DG和BE的数量关系是 BE=DG ,位置关系是 BE⊥GD .
(2)在图1的基础上,将正方形AEFG绕着点A沿顺时针方向旋转,如图2所示,(1)
类比探究
(3)如图3,若将图2中的正方形ABCD和正方形AEFG中都变为矩形,且AD=,AG=AE
拓展探索
(4)在(3)的条件下,若AD=6,矩形AEFG在顺时针旋转过程中,当点D,E,请直接写出BE的值
【分析】(1)延长BE交DG于点H,证明△AGD≌△AEB,得出BE=DG,∠AEB=∠AGD,求出∠BHG=90°,即可证明结论;
(2)延长BE交DG于点H,交AD于点T,证明△AGD≌△AEB,得出BE=DG,∠ABE=∠ADG,求出∠DHT=90°,即可证明结论;
(3)延长BE交DG于点H,交AD于点T,证明△ADG∽△ABE,得出,求出即可;
(4)分两种情况讨论,当F在线段DE上时,当E在线段DF上时,分别画出图形,根据勾股定理,求出结果即可.
解:(1)延长BE交DG于点H,如图1所示:
∵四边形ABCD和AEFG都是正方形,
∴AG=AE,∠EAG=∠BAE=90°,
∴△AGD≌△AEB(SAS),
∴BE=DG,∠AEB=∠AGD,
∵∠ABE+∠AEB=90°,
∴∠ABH+∠BGH=90°,
∴∠BHG=90°,
∴BE⊥GD.
故答案为:BE=DG;BE⊥GD.
(2)成立;理由如下:
延长BE交DG于点H,交AD于点T
∵四边形ABCD和AEFG都是正方形,
∴AG=AE,AD=AB,
∴∠DAG+∠DAE=∠DAE+∠EAB=90°,
∴∠DAG=∠BAE,
∴△AGD≌△AEB(SAS),
∴BE=DG,∠ABE=∠ADG,
∵∠ABE+∠ATB=90°,∠ATB=∠DTH,
∴∠DTH+∠ADG=90°,
∴∠DHT=90°,
∴BE⊥GD.
故答案为:BE=DG;BE⊥GD.
(3)延长BE交DG于点H,交AD于点T
∵四边形ABCD和AEFG都是矩形,
∴∠EAG=∠BAD=90°,
∴∠DAG+∠DAE=∠DAE+∠EAB=90°,
∴∠DAG=∠BAE,
∵,,
∴,
∴△ADG∽△ABE,
∴,
即.
(4)当F在线段DE上时,如图4所示:
∵四边形AEFG为矩形,
∴∠AEF=∠GFE=90°,GF=AE=2,
∴∠DFG=90°,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
根据解析(3)可知,,
∴;
当E在线段DF上时,如图5所示:
∵四边形AEFG为矩形,
∴∠AEF=∠GFE=90°,GF=AE=2,,
∴∠AED=90°,
∴,
∴,
∴,
根据解析(3)可知,,
∴;
综上分析可知,或.
【点评】本题主要考查了全等三角形的判定和性质,矩形的性质,正方形的性质,三角形相似的判定和性质,勾股定理,余角的性质,解题的关键是作出辅助线,熟练掌握三角形全等和三角形相似的判定方法,注意进行分类讨论.射击总次数n
10
20
50
100
200
500
1000
击中靶心的次数m
8
17
40
79
158
390
780
击中靶心的频率
0.8
0.85
0.8
0.79
0.79
0.78
0.78
射击总次数n
10
20
50
100
200
500
1000
击中靶心的次数m
8
17
40
79
158
390
780
击中靶心的频率
0.8
0.85
0.8
0.79
0.79
0.78
0.78
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