广东省深圳市华中师范大学龙岗附属中学集团2023-2024学年九年级上学期期中数学试卷
展开1.(3分)如图,已知四边形ABCD是平行四边形,下列结论中不正确的是( )
A.当AB=BC时,它是菱形
B.当AC⊥BD时,它是菱形
C.当AC=BD时,它是正方形
D.当∠ABC=90°时,它是矩形
2.(3分)某校举行演讲比赛,小李、小吴与另外两位同学闯入决赛,则小李和小吴获得前两名的概率是( )
A.B.C.D.
3.(3分)若x1,x2是方程x2+x﹣12=0的两个根,则( )
A.x1+x2=1B.x1﹣x2=1C.x1+x2=﹣1D.x1•x2=12
4.(3分)某乐器上的一根弦AB=110cm,两个端点A、B固定在乐器面板上,支撑点C是AB的黄金分割点,则AC的长为( )
A.B.C.D.
5.(3分)如图,直线a∥b∥c,直线AC分别交a,b,B,C,直线DF分别交a,b,c于点D,E,F,AC=9,则AB的长为( )
A.3B.4C.5D.6
6.(3分)如果关于x的一元二次方程kx2﹣2x+1=0有两个不相等的实数根,则k的取值范围是( )
A.k<1B.k<1且k≠0C.k>1D.k≤1且k≠0
7.(3分)某品牌新能源汽车2020年的销售量为20万辆,随着消费人群的不断增多,该品牌新能源汽车的销售量逐年递增,那么可列出方程是( )
A.20(1+2x)=31.2B.20(1+2x)﹣20=31.2
C.20(1+x)2=31.2D.20(1+x)2﹣20=31.2
8.(3分)如图,在菱形ABCD中,AB=4,顺次连接菱形ABCD各边中点E、F、G、H,则四边形EFGH的周长为( )
A.4+2B.6+2C.4+4D.6+4
9.(3分)如图,一次函数y=﹣2x+6的图象交x轴于点A,交y轴于点B(不与点A,B重合),过点P分别作OA和OB的垂线,垂足为C,点P的坐标为( )
A.(2,2)B.
C.(1,4)或D.(1,4)或(2,2)
10.(3分)如图,在面积为25的正方形ABCD内有两点E、F,且AE=FC=4,则EF的长为( )
A.1B.2C.D.
二、填空题(本大题共5小题,每小题3分,共15分)
11.(3分)圆周率π是无限不循环小数.历史上,祖冲之、刘徽、韦达、欧拉等数学家都对π有过深入的研究.目前,超级计算机已计算出π的小数部分超过31.4万亿位.有学者发现,0~9这10个数字出现的频率趋于稳定接近相同,从π的小数部分随机取出一个数字 .
12.(3分)如果2x=3y,那么= .
13.(3分)若x=1是方程x2+5x﹣2m=0的一个根,则方程的另一根是 .
14.(3分)在平面直角坐标系中,矩形ABCD的边BC在x轴上,O为线段BC的中点(2,3),连接AC,按照下列方法作图:
(1)以点C为圆心,适当的长度为半径画弧分别交CA、CD于点E、F;
(2)分别以点E,F为圆心,大于;
(3)作射线CG交AD于H,则线段DH的长为 .
15.(3分)如图,在四边形ABCD中,对角线AC平分∠BAD,点E是AC上一点,∠EBC=∠ADC.若,,则AC的长为 .
三、解答题(本大题共7小题,共55分)
16.(5分)用适当的方法解下列方程:2x(x+3)=(x+3)2.
17.(7分)先化简,再求值:(x﹣1)÷(﹣1),其中x为方程x2+3x+2=0的根.
18.(7分)为了提高学生的阅读能力,我市某校开展了“读好书,助成长”的活动,购书前,对学生喜欢阅读的图书类型进行了抽样调查,如图所示,请根据统计图回答下列问题:
(1)本次调查共抽取了 名学生,两幅统计图中的m= ,n= .
(2)已知该校共有3600名学生,请你估计该校喜欢阅读“A”类图书的学生约有多少人?
(3)学校将举办读书知识竞赛,九年级1班要在本班3名优胜者(2男1女)中随机选送2人参赛
19.(8分)如图,矩形ABCD的对角线相交于点O,DE∥AC,连接BE.
(1)求证:四边形OCED是菱形;
(2)若∠AOB=60°,AB=2,求△EBC的面积.
20.(8分)杭州亚运会的三个吉祥物“琮琮”“宸宸”“莲莲”组合名为“江南忆”,出自唐朝诗人白居易的名句“江南忆,最忆是杭州”,就深受大家的喜爱.某商店销售这种吉祥物,每件进价60元,试销售期间发现,当销售单价定为80元时,销售单价每上涨1元,每天销售量减少2件,销售单价上涨x元.
(1)则y与x的函数关系式是 .
(2)每件吉祥物销售单价是多少元时,商店每天获利2250元?
22.(10分)在综合实践课上,老师组织同学们以“矩形的折叠”为主题开展数学活动.有一张矩形纸片ABCD,点E在射线AB上,折痕为DE,点A的对应点记为点F.
(1)操作发现:如图1,若点F恰好落在矩形ABCD的边BC上,直接写出一个与△BEF相似的三角形;
(2)深入探究:如图2,若点F落在矩形ABCD的边BC的下方时,EF、DF分别交BC于点M、N,FH⊥DC,垂足分别为点G、H,试判断△DEF与△DFH是否相似,并证明你的结论;
(3)问题解决:在(2)的条件下,若AD=3,求CH的长.
2023-2024学年广东省深圳市华附集团九年级(上)期中数学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分,每小题有四个选项,其中只有一个是正确的)
1.(3分)如图,已知四边形ABCD是平行四边形,下列结论中不正确的是( )
A.当AB=BC时,它是菱形
B.当AC⊥BD时,它是菱形
C.当AC=BD时,它是正方形
D.当∠ABC=90°时,它是矩形
【分析】根据矩形、菱形、正方形的判定逐个判断即可.
【解答】解:A、∵四边形ABCD是平行四边形,
又∵AB=BC,
∴四边形ABCD是菱形,故本选项不符合题意;
B、∵四边形ABCD是平行四边形,
又∵AC⊥BD,
∴四边形ABCD是菱形,故本选项不符合题意;
C、∵四边形ABCD是平行四边形,
又∵AC=BD,
∴四边形ABCD是矩形,不一定是正方形;
D、∵四边形ABCD是平行四边形,
又∵∠ABC=90°,
∴四边形ABCD是矩形,故本选项不符合题意;
故选:C.
【点评】本题考查了对矩形的判定、菱形的判定,正方形的判定的应用,能正确运用判定定理进行判断是解此题的关键,难度适中.
2.(3分)某校举行演讲比赛,小李、小吴与另外两位同学闯入决赛,则小李和小吴获得前两名的概率是( )
A.B.C.D.
【分析】画树状图得出所有等可能的结果数,以及小李和小吴获得前两名的结果数,再利用概率公式可得出答案.
【解答】解:将另外两名同学分别记为甲、乙,
画树状图如下:
共有12种等可能的结果,其中小李和小吴获得前两名的结果有2种,
∴小李和小吴获得前两名的概率为.
故选:D.
【点评】本题考查列表法与树状图法,熟练掌握列表法与树状图法以及概率公式是解答本题的关键.
3.(3分)若x1,x2是方程x2+x﹣12=0的两个根,则( )
A.x1+x2=1B.x1﹣x2=1C.x1+x2=﹣1D.x1•x2=12
【分析】利用一元二次方程根与系数的关系进行求解即可.
【解答】解:∵x1,x2是方程x8+x﹣12=0的两个根,
∴x1+x6=﹣1,x1•x6=﹣12,故C符合题意,A;
由于并不知道x1,x2的大小关系,所以并不能推出x6﹣x2=1,故B不符合题意.
故选:C.
【点评】本题主要考查了一元二次方程根与系数的关系,对于一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0),若x1,x2是该方程的两个实数根,则.
4.(3分)某乐器上的一根弦AB=110cm,两个端点A、B固定在乐器面板上,支撑点C是AB的黄金分割点,则AC的长为( )
A.B.C.D.
【分析】根据黄金分割的定义进行计算,即可解答.
【解答】解:∵点C是AB的黄金分割点,且AC>BC,
∴AC=AB=﹣1)cm,
故选:B.
【点评】本题考查了黄金分割,熟练掌握黄金分割的定义是解题的关键.
5.(3分)如图,直线a∥b∥c,直线AC分别交a,b,B,C,直线DF分别交a,b,c于点D,E,F,AC=9,则AB的长为( )
A.3B.4C.5D.6
【分析】由直线a∥b∥c,利用平行线分线段成比例,可求出AB=2BC,结合AC=AB+BC=9,即可求出AB的长.
【解答】解:∵直线a∥b∥c,
∴==2,
∴AB=2BC,
又∵AC=AB+BC=4,
∴AB=•AC=.
故选:D.
【点评】本题考查了平行线分线段成比例,牢记“三条平行线截两条直线,所得的对应线段成比例”是解题的关键.
6.(3分)如果关于x的一元二次方程kx2﹣2x+1=0有两个不相等的实数根,则k的取值范围是( )
A.k<1B.k<1且k≠0C.k>1D.k≤1且k≠0
【分析】在与一元二次方程有关的求值问题中,必须满足下列条件:
(1)二次项系数不为零;
(2)在有不相等的实数根下必须满足Δ=b2﹣4ac>0.
【解答】解:根据题意得:4﹣4k>4且k≠0,
解得:k<1且k≠8.
故选:B.
【点评】本题考查了一元二次方程根的判别式的应用.切记不要忽略一元二次方程二次项系数不为零这一隐含条件.
7.(3分)某品牌新能源汽车2020年的销售量为20万辆,随着消费人群的不断增多,该品牌新能源汽车的销售量逐年递增,那么可列出方程是( )
A.20(1+2x)=31.2B.20(1+2x)﹣20=31.2
C.20(1+x)2=31.2D.20(1+x)2﹣20=31.2
【分析】根据“2022年的销售量比2020年增加了31.2万辆”列方程求解.
【解答】解:由题意得:20(1+x)2﹣20=31.5,
故选:D.
【点评】本题考查了由实际问题抽象处一元二次方程,找到相等关系是解题的关键.
8.(3分)如图,在菱形ABCD中,AB=4,顺次连接菱形ABCD各边中点E、F、G、H,则四边形EFGH的周长为( )
A.4+2B.6+2C.4+4D.6+4
【分析】连接AC、BD交于O,由菱形的性质证出△ABC是等边三角形,求出AC的长,由直角三角形的性质求出BD,由三角形中位线定理分别求得EF、GH、FG、H,然后进一步解答即可.
【解答】解:连接AC、BD交于O,
∵四边形ABCD是菱形,∠BAD=120°,
∴∠ABC=60°,
∵AB=BC,
∴△ABC是等边三角形,
∴AC=AB=4,
∵∠AOB=90°,
∴∠ABO=30°,
BO=OD=2,
∴BD=4,
∵点E,F,G,H分别为AB,CD,
∴EF=GH=AC=2BD=2,
∴四边形EFGH的周长为:2+2+8+2.
故选:C.
【点评】本题考查了中点四边形,等边三角形的判定与性质,菱形的性质,直角三角形的性质,掌握菱形的性质、三角形中位线定理是解题的关键.
9.(3分)如图,一次函数y=﹣2x+6的图象交x轴于点A,交y轴于点B(不与点A,B重合),过点P分别作OA和OB的垂线,垂足为C,点P的坐标为( )
A.(2,2)B.
C.(1,4)或D.(1,4)或(2,2)
【分析】由点P在线段AB上可设点P的坐标为(m,﹣2m+6)(0<m<3),进而可得出OC=m,OD=﹣2m+6,结合矩形OCPD的面积为4,即可得出关于m的一元二次方程,解之即可得出m的值,再将其代入点P的坐标中即可求出结论.
【解答】解:∵点P在线段AB上(不与点A,B重合),
∴设点P的坐标为(m,﹣2m+6)(6<m<3),
∴OC=m,OD=﹣2m+2.
∵矩形OCPD的面积为4,
∴m(﹣2m+5)=4,
∴m1=5,m2=1,
∴点P的坐标为(8,2)或(1.
故选:D.
【点评】本题考查了一次函数图象上点的坐标特征、矩形的性质以及解一元二次方程,利用一次函数图象上点的坐标特征及矩形的面积,找出关于m的一元二次方程是解题的关键.
10.(3分)如图,在面积为25的正方形ABCD内有两点E、F,且AE=FC=4,则EF的长为( )
A.1B.2C.D.
【分析】延长DE交CF于点G,首先根据勾股定理的逆定理得到∠AED=90°,然后证明出△ADE≌△CBF(SSS),得到∠DAE=∠BCF,然后证明出△CDG≌△DAE(AAS),得到DG=AE=4,CG=DE=3,然后利用勾股定理求解即可.
【解答】解:如图所示,延长DE交CF于点G,
∵正方形ABCD的面积为25,
∴AD2=25,
∵AE=FC=4,BF=DE=6,
∴AE2+DE2=52+35=25=AD2,
∴∠AED=90°,
∴∠ADE+∠DAE=90°,
∵∠ADC=90°,
∴∠ADE+∠CDE=90°,
∴∠DAE=∠CDE,
∵AD=BC,AE=FC,
∴△ADE≌△CBF(SSS),
∴∠DAE=∠BCF,
∴∠CDE=∠BCF,
∵∠BCF+∠DCF=90°,
∴∠CDE+∠DCF=90°,
∴∠DGC=90°,
∴∠AED=∠DGC=90°,
又∵∠CDE=∠DAE,CD=AD,
∴△CDG≌△DAE(AAS),
∴DG=AE=4,CG=DE=4,
∴EG=DG﹣DE=1,FG=CF﹣CG=1,
∵∠EGF=90°,
∴.
故选:D.
【点评】本题考查了矩形的性质,正方形的性质,三角形全等的性质与判定,勾股定理,等腰直角三角形的性质,解题的关键是熟练掌握以上知识点.
二、填空题(本大题共5小题,每小题3分,共15分)
11.(3分)圆周率π是无限不循环小数.历史上,祖冲之、刘徽、韦达、欧拉等数学家都对π有过深入的研究.目前,超级计算机已计算出π的小数部分超过31.4万亿位.有学者发现,0~9这10个数字出现的频率趋于稳定接近相同,从π的小数部分随机取出一个数字 .
【分析】从π的小数部分随机取出一个数字共有10种等可能的结果,其中出现数字6的只有1种结果,利用概率公式求解即可.
【解答】解:∵随着π小数部分位数的增加,0~9这10个数字出现的频率趋于稳定接近相同,
∴从π的小数部分随机取出一个数字共有10种等可能的结果,其中出现数字8的只有1种结果,
∴P(数字是6)=.
故答案为:.
【点评】本题考查了利用频率估计概率,掌握大量重复实验时,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,这个固定的近似值就是这个事件的概率是解题的关键.
12.(3分)如果2x=3y,那么= .
【分析】根据已知可得x=1.5y,然后代入式子中进行计算即可解答.
【解答】解:∵2x=3y,
∴x=7.5y,
∴===.
故答案为:.
【点评】本题考查了比例的性质,准确熟练地进行计算是解题的关键.
13.(3分)若x=1是方程x2+5x﹣2m=0的一个根,则方程的另一根是 ﹣6 .
【分析】设方程的另一根为t,则利用根与系数的关系得1+t=﹣5,然后解一次方程即可.
【解答】解:设方程的另一根为t,
根据根与系数的关系得1+t=﹣5,
解得t=﹣6,
即方程的另一根是﹣6.
故答案为:﹣6.
【点评】本题考查了根与系数的关系:若x1,x2是一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的两根时,x1+x2=﹣,x1x2=.
14.(3分)在平面直角坐标系中,矩形ABCD的边BC在x轴上,O为线段BC的中点(2,3),连接AC,按照下列方法作图:
(1)以点C为圆心,适当的长度为半径画弧分别交CA、CD于点E、F;
(2)分别以点E,F为圆心,大于;
(3)作射线CG交AD于H,则线段DH的长为 .
【分析】过点H作HM⊥AC于点M,由作法可知,AH为∠ACD的平分线,结合矩形的性质可得HD=HM,再由勾股定理可得AC=5,证明Rt△CDH≌Rt△CMH,即可得CM=CD=3,AM=AC﹣CM=2,设DH=MH=x,则AH=4﹣x,在Rt△AMH中,利用勾股定理可得(4﹣x)2=x2+22,解方程即可.
【解答】解:过点H作HM⊥AC于点M,
由作法可知,CH为∠ACD的平分线,
∵四边形ABCD为矩形,
∴∠D=90°,AD=BC,
∴HD=HM,
∵D(2,3),
∴AD=BC=8,AB=CD=3,
∴AC==5,
在Rt△CDH和Rt△CMH中,
,
∴Rt△CDH≌Rt△CMH(HL),
∴CM=CD=3,
∴AM=AC﹣CM=2,
设DH=MH=x,则AH=2﹣x,
在Rt△AMH中,由勾股定理得2=x2+32,
解得x=,
即线段DH的长为.
故答案为:.
【点评】本题考查作图﹣基本作图、坐标与图形的性质、角平分线的性质、矩形的性质,熟练掌握角平分线的性质与作图方法、矩形的性质是解答本题的关键.
15.(3分)如图,在四边形ABCD中,对角线AC平分∠BAD,点E是AC上一点,∠EBC=∠ADC.若,,则AC的长为 8 .
【分析】在AD上取一点F,使AF=AB,连接CF,证明△AFC≌△ABC(SAS),得出CF=CB,∠ACF=∠ACB,∠AFC=∠ABC,证明△BCE∽△DCF,由相似三角形的性质得出=,,∠CEB=∠CFD,可求出CE=4,证明△EAB∽△BAC,由相似三角形的性质得出=,求出AE=4,根据线段的和差则可得出答案.
【解答】解:在AD上取一点F,使AF=AB,
∵AC平分∠BAD,
∴∠FAC=∠BAC,
在△AFC和△ABC中,
,
∴△AFC≌△ABC(SAS),
∴CF=CB,∠ACF=∠ACB,
∵∠ACF+∠DCF=∠ACD=2∠ACB,
∴∠BCE=∠DCF,
∵∠EBC=∠ADC,
∴△BCE∽△DCF,
∴=,∠CEB=∠CFD,
∵BC=CF=2,CD=5,
∴CE=4,
∵∠AEB=180°﹣∠CEB=180°﹣∠CFD=∠AFC=∠ABC,∠EAB=∠BAC,
∴△EAB∽△BAC,
∴=,
∵AB=AE,
∴=,
∴AE=4或AE=0(舍去),
∴AC=CE+AE=7+4=8,
故答案为:7.
【点评】此题考查了全等三角形的判定与性质、相似三角形的判定与性质,作出合理的辅助线构建全等三角形是解题的关键.
三、解答题(本大题共7小题,共55分)
16.(5分)用适当的方法解下列方程:2x(x+3)=(x+3)2.
【分析】先把等号右边的部分移到左边,然后提取公因式x+3,进行因式分解,从而把一元二次方程转化成两个一元一次方程,进行解答即可.
【解答】解:2x(x+3)=(x+7)2,
2x(x+4)﹣(x+3)2=3,
(x+3)(2x﹣x﹣8)=0,
(x+3)(x﹣2)=0,
x+3=4,x﹣3=0,
x2=﹣3,x2=6.
【点评】本题主要考查了解一元二次方程,解题关键是熟练掌握利用因式分解的方法解一元二次方程.
17.(7分)先化简,再求值:(x﹣1)÷(﹣1),其中x为方程x2+3x+2=0的根.
【分析】先根据分式的混合运算顺序和法则化简分式,再解方程求得x的值,最后代入求解可得.
【解答】解:原式=(x﹣1)•
=﹣x﹣1,
解方程x2+6x+2=0得x=﹣5或x=﹣2,
∵x+1≠5,即x≠﹣1,
∴x=﹣2,
则原式=5.
【点评】本题考查了分式的化简求值.解题的关键是熟练掌握分式的混合运算顺序和法则.
18.(7分)为了提高学生的阅读能力,我市某校开展了“读好书,助成长”的活动,购书前,对学生喜欢阅读的图书类型进行了抽样调查,如图所示,请根据统计图回答下列问题:
(1)本次调查共抽取了 200 名学生,两幅统计图中的m= 84 ,n= 15 .
(2)已知该校共有3600名学生,请你估计该校喜欢阅读“A”类图书的学生约有多少人?
(3)学校将举办读书知识竞赛,九年级1班要在本班3名优胜者(2男1女)中随机选送2人参赛
【分析】(1)用喜欢阅读“A”类图书的学生数除以它所占的百分比得到调查的总人数;用喜欢阅读“B”类图书的学生数所占的百分比乘以调查的总人数得到m的值,然后用30除以调查的总人数可以得到n的值;
(2)用3600乘以样本中喜欢阅读“A”类图书的学生数所占的百分比即可;
(3)画树状图展示所有6种等可能的结果数,找出被选送的两名参赛者为一男一女的结果数,然后根据概率公式求解.
【解答】解:(1)68÷34%=200,
所以本次调查共抽取了200名学生,
m=200×42%=84,
n%=×100%=15%;
(2)3600×34%=1224,
所以估计该校喜欢阅读“A”类图书的学生约有1224人;
(3)画树状图为:
共有6种等可能的结果数,其中被选送的两名参赛者为一男一女的结果数为4,
所以被选送的两名参赛者为一男一女的概率==.
【点评】本题考查了列表法与树状图法:利用列表法或树状图法展示所有等可能的结果n,再从中选出符合事件A或B的结果数目m,然后利用概率公式计算事件A或事件B的概率.也考查了统计图.
19.(8分)如图,矩形ABCD的对角线相交于点O,DE∥AC,连接BE.
(1)求证:四边形OCED是菱形;
(2)若∠AOB=60°,AB=2,求△EBC的面积.
【分析】(1)根据菱形的判定证明即可;
(2)作EF⊥BC交BC延长线于点F,根据菱形的性质和三角函数解答即可.
【解答】(1)证明:∵DE∥AC,CE∥BD,
∴四边形OCED是平行四边形,
∵四边形ABCD是矩形,
∴OC=OD,
∴四边形OCED是菱形;
(2)解:∵∠AOB=60°,AB=2,
在菱形OCED中,OC=CE=ED=DO,
∴△OCD、△CDE均为等边三角形,
∴OB=OD=DE=CD=CE=2,
如图,作EF⊥BC交BC延长线于点F,
∵∠OCE=60°+60°=120°,
∴∠ECF=30°,
∴CF=,EF=1,
∴BF=BC+CF=3,
∴△EBC的面积=.
【点评】此题考查了菱形的判定与性质、矩形的性质.注意准确作出辅助线是解此题的关键.
20.(8分)杭州亚运会的三个吉祥物“琮琮”“宸宸”“莲莲”组合名为“江南忆”,出自唐朝诗人白居易的名句“江南忆,最忆是杭州”,就深受大家的喜爱.某商店销售这种吉祥物,每件进价60元,试销售期间发现,当销售单价定为80元时,销售单价每上涨1元,每天销售量减少2件,销售单价上涨x元.
(1)则y与x的函数关系式是 y=100﹣2x(0≤x≤20) .
(2)每件吉祥物销售单价是多少元时,商店每天获利2250元?
【分析】(1)利用每天的销售量=100﹣2×销售单价上涨的钱数,即可找出y与x的函数关系式,结合销售单价不能超过每件100元,即可得出x的取值范围;
(2)利用总利润=每件的销售利润×日销售量,可列出关于x的一元二次方程,解之可得出x的值,将其符合题意的值代入80+x中,即可求出结论.
【解答】解:(1)根据题意得:y=100﹣2x,
∵销售单价不能超过每件100元,
∴80+x≤100,
∴x≤20,
∴y与x的函数关系式是y=100﹣2x(6≤x≤20).
故答案为:y=100﹣2x(0≤x≤20);
(2)根据题意得:(80+x﹣60)(100﹣6x)=2250,
整理得:x2﹣30x+125=0,
解得:x3=5,x2=25(不符合题意,舍去),
∴80+x=80+7=85.
答:每件吉祥物销售单价是85元时,商店每天获利2250元.
【点评】本题考查了一元二次方程的应用以及一次函数的应用,解题的关键是:(1)根据各数量之间的关系,找出y与x的函数关系式;(2)找准等量关系,正确列出一元二次方程.
22.(10分)在综合实践课上,老师组织同学们以“矩形的折叠”为主题开展数学活动.有一张矩形纸片ABCD,点E在射线AB上,折痕为DE,点A的对应点记为点F.
(1)操作发现:如图1,若点F恰好落在矩形ABCD的边BC上,直接写出一个与△BEF相似的三角形;
(2)深入探究:如图2,若点F落在矩形ABCD的边BC的下方时,EF、DF分别交BC于点M、N,FH⊥DC,垂足分别为点G、H,试判断△DEF与△DFH是否相似,并证明你的结论;
(3)问题解决:在(2)的条件下,若AD=3,求CH的长.
【分析】(1)四边形ABCD是矩形,∠B=∠C=∠A=90°,∠BFE+∠BEF=90°,由折叠的性质可知,∠DFE=∠A=90°,∠BFE+∠CFD=90°,∠BEF=∠CFD,△BEF∽△CFD;
(2)如解图①,分别延长HF,AB交于点P,四边形ABCD是矩形,∠ABC=∠ADC=90°,FH⊥CD,∠DHF=90°,四边形 BPFG、四边形GFHC、四边形APHD都是矩形,∠P=∠H=∠A=90°,∠PFE+∠PEF=90°,由折叠的性质可知,∠DFE=∠A=90°,∠PFE+∠HFD=90°,∠PEF=∠HFD,△PEF∽△HFD,,BG=MP,CG=FH,点G是BG的中点,BG=CG,PF=FH,,∠DFE=∠H=90°,△DEF∽△DFH;
(3)由(2)可知,△DEF∽△DFH,∠EDF=∠FDH,由折叠的性质可知,∠EDF=∠ADE,DF=AD,∠ADE=∠EDF=∠FDH=30°,DH=DF•cs30°,分情况讨论,①当点E在AB上时,如解图②,AE=AD,AB=AE+BE,CH=DH﹣CD=DH﹣AB,②当点E在AB的延长线上时,如解图③,AE=AD,AB=AE﹣BE,CH=DH﹣CD=DH﹣AB.
【解答】解:(1)△CFD与△BEF相似的三角形,
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠B=∠C=∠A=90°,
∴∠BFE+∠BEF=90°,
由折叠的性质可知,∠DFE=∠A=90°,
∴∠BFE+∠CFD=90°,
∴∠BEF=∠CFD,
∴△BEF∽△CFD;
(2)△DEF∽△DFH,
理由:如解图,分别延长HF,
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠ABC=∠ADC=90°,
∵FH⊥CD,
∴∠DHF=90°,
∴四边形 BPFG、四边形GFHC,
∴∠P=∠H=∠A=90°,
∴∠PFE+∠PEF=90°,
由折叠的性质可知,∠DFE=∠A=90°,
∴∠PFE+∠HFD=90°,
∴∠PEF=∠HFD,
∴△PEF∽△HFD,
∴,
∵BG=MP,CG=FH,
∴BG=CG,
∴PF=FH,
∴,
∵∠DFE=∠H=90°,
∴△DEF∽△DFH;
(3)∵由(2)可知,△DEF∽△DFH,
∴∠EDF=∠FDH,
由折叠的性质可知,∠EDF=∠ADE,
∴∠ADE=∠EDF=∠FDH=30°,
DH=DF•cs30°=,
①当点E在AB上时,如解图,
AE=AD=,
∴AB=AE+BE=+=,
∴CH=DH﹣CD=DH﹣AB=﹣=,
②当点E在AB的延长线上时,如解图,
AE=AD=,
∴AB=AE﹣BE=﹣=,
∴CH=DH﹣CD=DH﹣AB=﹣=,
综上所述,CH的长为:或.
【点评】本题考查矩形,折叠,相似综合题,解题的关键是分情况讨论.
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