2023-2024学年湖南省郴州市八年级(下)期末数学试卷(含详细答案解析)
展开1.我国传统文化中的“福禄寿喜”图(如图)由四个图案构成这四个图案中是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
2.我国是最早了解勾股定理的国家之一,它被记载于我国古代著名的数学著作《周髀算经》中.下列各组数中,是“勾股数”的是( )
A. 2,3,4B. 4,5,6C. 7,8,9D. 6,8,10
3.下列图象中,表示y是x的函数的是( )
A. B. C. D.
4.在平面直角坐标系中,下列点在第四象限是( )
A. (2,0)B. (−2,3)C. (−2,−3)D. (2,−3)
5.为推广全民健身运动,某单位组织员工进行爬山比赛,在50名报名者中,青年组有20人,中年组17人,老年组13人,则中年组的频率是( )
A. 0.4B. 0.34C. 0.26D. 0.6
6.关于一次函数y=2x−3,下列说法不正确的是( )
A. 图象经过点(2,1)B. 图象与x轴交于点(−3,0)
C. 图象不经过第二象限D. 函数值y随x的增大而增大
7.若一个正多边形的一个外角是45∘,则这个正多边形的边数是( )
A. 7B. 8C. 9D. 10
8.工人师傅在做矩形门窗时,不仅要测量两组对边的长度是否分别相等,还要测量它们的两条对角线是否相等,以确定门窗是否为矩形.这样做的依据是( )
A. 矩形的两组对边分别相等B. 矩形的两条对角线相等
C. 有一个角是直角的平行四边形是矩形D. 对角线相等的平行四边形是矩形
9.如图,在△ABC中,∠C=90∘,∠B=30∘.以A为圆心,任意长为半径画弧交AB于M,AC于N,再分别以M,N为圆心,大于12MN的长为半径画弧,两弧交于点P,连接AP并延长交BC于D,连接MN.下列四个结论:①AD是∠BAC的平分线;②AD⊥MN;③AD=BD;④S△ACD:S△ACB=1:3.其中正确的结论有( )
A. ①②③B. ①②④C. ①③④D. ①②③④
10.甲无人机从地面起飞,同时乙无人机从距离地面20m高的楼顶起飞,两架无人机同时匀速上升10s.甲、乙两架无人机所在的位置距离地面的高度y(单位:m)与无人机上升的时间x(单位:s)之间的关系如图所示.下列说法正确的是( )
A. 5s时,两架无人机都上升了20m
B. 10s时,两架无人机的高度差为30m
C. 乙无人机上升的速度为4m/s
D. 8s时,甲无人机距离地面的高度是60m
二、填空题:本题共8小题,每小题3分,共24分。
11.函数y= x−2中,自变量x的取值范围是______.
12.△ABC中,∠C=90∘,∠A=35∘,则∠B=______.
13.一组数据的最大值是100,最小值是35,若选取组距为10,则这组数据可分成______组.
14.如图,在公园内有两棵树相距8米,一棵树高15米,另一棵树高9米,一只小鸟从一棵树的顶端飞到另一棵树的顶端,小鸟至少要飞______米.
15.如图是南通八佰伴商场一楼与二楼之间的手扶电梯示意图.其中AB、CD分别表示一楼、二楼地面的水平线,∠ABC=150∘,BC的长是10m,则乘电梯从点B到点C上升的高度h是______.
16.一次函数y=(2−k)x+3的图象经过第一、二、四象限,则k的取值范围是______.
17.如图,菱形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,H为AD边中点,菱形ABCD的周长为20,则OH的长等于______.
18.出入相补原理是我国古代数学的重要成就之一,最早是由三国时期数学家刘徽创建.“将一个几何图形,任意切成多块小图形,几何图形的总面积保持不变,等于所分割成的小图形的面积之和”是该原理的重要内容之一.如图,在矩形ABCD中,AB=12,AD=16,对角线AC与BD交于点O,点E为BC边上的一个动点,EF⊥AC,EG⊥BD,垂足分别为点F,G,则EF+EG=______.
三、解答题:本题共8小题,共66分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤。
19.(本小题6分)
已知y是x的正比例函数,当x=2时,y=−4.
(1)求y与x之间的函数关系式;
(2)当−2≤x≤4时,求y的最大值.
20.(本小题6分)
如图,已知∠A=∠D=90∘,E、F在线段BC上,DE与AF交于点O,且AB=DC,BE=CF.
求证:∠B=∠C.
21.(本小题8分)
某校为了解本校八年级学生的视力情况,对八年级的学生进行了一次视力调查,并将调查数据进行统计整理,绘制出如下频数分布表和频数分布直方图的一部分.
(1)根据频率分布表分别求a,b的值;
(2)将频数分布直方图补充完整;
(3)若视力在4.9以下均属不正常,求视力不正常的人数占被调查人数的百分比.
22.(本小题8分)
如图,△ABC的顶点坐标分别为A(4,4),B(1,3),C(5,1).
(1)作出△ABC关于y轴的轴对称图形△A1B1C1;
(2)将△ABC向下平移5个单位,作出△A2B2C2,并写出△A2B2C2的顶点坐标;
(3)请使用无刻度的直尺作出∠BAC的平分线,与BC交于点D(要求标注点D),并求出线段AD的长度.
23.(本小题9分)
如图,将矩形纸片ABCD沿EF折叠,使得点C与A重合.
(1)连接CF,试问四边形AECF是否是特殊的四边形?请说明理由.
(2)若AB=5cm,AD=10cm,求四边形AECF的周长与面积.
24.(本小题9分)
2023年9月15日至17日第二届湖南旅游发展大会在郴州市举行.“当好东道主,热情迎嘉宾”,郴州某知名小吃店计划购买A,B两种食材制作小吃,已知购买1千克A种食材和1千克B种食材共需23元,购买5千克A种食材和2千克B种食材共需91元.
(1)求A,B两种食材的单价;
(2)该小吃店计划购买两种食材共30千克,其中购买A种食材千克数不少于B种食材千克数的2倍,当A,B两种食材分别购买多少千克时,总费用最少?并求出最少总费用.
25.(本小题10分)
如图,直线y=43x+8与x轴,y轴分别交于点A和点B,M是OB上的一点.若将△ABM沿AM折叠,点B恰好落在x轴上的点B′处.
(1)求A,B两点的坐标;
(2)求直线AM的表达式;
(3)平面直角坐标系内是否存在点P,使得以点A,M,B′为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请求出所有点P的坐标;若不存在,请说明理由.
26.(本小题10分)
在“综合与实践”课上,同学们以“图形的旋转”为主题开展数学活动:
【探究发现】
(1)如图1,点E是正方形ABCD中CD边上任意一点,以点A为中心,将△ADE顺时针旋转90∘后得到△ABF,连接EF,请问△AEF是否为等腰直角三角形?并说明理由;
【联想拓展】
(2)如图2,若点E是正方形ABCD的对角线BD上一点,将△ADE顺时针旋转90∘得到△ABF,连接EF.
求证:2AE2=BE2+DE2.
【迁移应用】
(3)如图3,若点E是菱形ABCD外部的一点,∠BAD=120∘,∠AED=60∘,请求出AE,BE,DE之间的数量关系.
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解:A.不是中心对称图形;
B.是中心对称图形;
C.不是中心对称图形;
D.不是中心对称图形;
故选:B.
把一个图形绕某一点旋转180∘,如果旋转后的图形能够与原来的图形重合,那么这个图形就叫做中心对称图形,这个点叫做对称中心.
此题主要考查了中心对称图形,关键是掌握中心对称图形的定义.
2.【答案】D
【解析】解:A、22+32≠42,故不是勾股数,故本选项不符合题意;
B、42+52≠62,故不是勾股数,故本选项不符合题意;
C、72+82≠92,故不是勾股数,故本选项不符合题意;
D、82+62=102,故是勾股数,故本选项符合题意;
故选:D.
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.
此题主要考查了勾股数,关键是掌握勾股数的定义:满足a2+b2=c2的三个正整数,称为勾股数.
3.【答案】A
【解析】解:A、对每一个x的值,都有唯一确定的y值与之对应,是函数图象,符合题意;
B、对每一个x的值,不是有唯一确定的y值与之对应,不是函数图象,不符合题意;
C、对每一个x的值,不是有唯一确定的y值与之对应,不是函数图象,不符合题意;
D、对每一个x的值,不是有唯一确定的y值与之对应,不是函数图象,不符合题意.
故选:A.
在某变化过程中有两个变量x、y,如果对于x在某一范围内的每一个确定的值,y都有唯一确定的值与它对应,那么就称y是x的函数,由此逐项判断即可得出答案.
本题考查了函数的定义,掌握在某变化过程中有两个变量x、y,如果对于x在某一范围内的每一个确定的值,y都有唯一确定的值与它对应,那么就称y是x的函数是关键.
4.【答案】D
【解析】解:A、(2,0)横坐标为正,纵坐标为0,该点在横轴上,该选项不符合题意;
B、(−2,3)横坐标为负,纵坐标为正,该点在第二象限,该选项不符合题意;
C、(−2,−3)横坐标为负,纵坐标为负,该点在第三象限,该选项不符合题意;
D、(2,−3)横坐标为正,纵坐标为负,该点在第四象限,该选项符合题意.
故选:D.
根据第四象限点的坐标特点,横坐标为正,纵坐标为负即可得出答案.
本题考查了判断点所在的象限,掌握象限的特征是解题的关键.
5.【答案】B
【解析】解:17÷50=0.34,
故选:B.
根据频率=频数总数进行计算即可.
本题考查频数与频率,掌握频率=频数总数是正确解答的关键.
6.【答案】B
【解析】解:A.当x=2时,y=2×2−3=1,
∴一次函数y=2x−3的图象过点(2,1),选项A正确,不符合题意;
B.当y=0时,2x−3=0,解得:x=32,
∴一次函数y=2x−3的图象与x轴交于点(32,0),选项B不正确,符合题意;
C.∵k=2>0,b=−3<0,
∴一次函数y=2x−3的图象经过第一、三、四象限,不经过第二象限,选项C正确,不符合题意;
D.∵k=2>0,
∴y随x的增大而增大,故选项D正确,不符合题意.
故选:B.
根据一次函数的性质一一判断即可.
本题考查了一次函数图象上点的坐标特征、一次函数的性质以及一次函数图象与系数的关系,逐一分析四个选项的正误是解题的关键.
7.【答案】B
【解析】解:360÷45=8(条),
故选:B.
根据多边形的外角和等于360∘计算即可.
本题考查了多边形的外角和定理,掌握多边形的外角和等于360∘,正多边形的每个外角都相等是解题的关键.
8.【答案】D
【解析】解:∵两组对边相等的四边形是平行四边形,对角线相等的平行四边形是矩形,
∴不仅要测量两组对边的长度是否分别相等,常常还要测量它们的两条对角线是否相等,以确保图形是矩形,
故选:D.
先判定四边形是平行四边形,再根据对角线相等的平行四边形是矩形解答即可.
本题考查了矩形的判定以及平行四边形的判定与性质;熟练掌握矩形的判定和平行四边形的判定是解题的关键.
9.【答案】D
【解析】解:由作图可得:AD是∠BAC的平分线,AN=AM,故①正确;
由等腰三角形的三线合一的性质可得:AD⊥MN,故②正确;
∵在△ABC中,∠C=90∘,∠B=30∘,
∴∠BAC=90∘−∠B=60∘,
∵AD是∠BAC的平分线,
∴∠BAD=∠CAD=12∠BAC=30∘,
∴∠BAD=∠B=30∘,
∴AD=BD,故③正确;
∵∠CAD=30∘,
∴CD=12AD=12BD,
∴CD=13BC,
∵S△ACD=12CD⋅AC,S△ACB=12BC⋅AC,
∴S△ACD:S△ACB=1:3,故④正确;
综上所述,其中正确的结论有①②③④,
故选:D.
由作图可得AD是∠BAC的平分线,AN=AM,即可判断①;由等腰三角形的判定与性质即可判断②③;由三角形面积公式分别表示出面积即可判断④.
本题考查了角平分线的定义、等腰三角形的判定与性质、三角形面积公式,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.
10.【答案】C
【解析】解:由图象可得,
5s时,甲无人机上升了40m,乙无人机上升了40−20=20(m),故选项A错误,不符合题意;
甲无人机的速度为:40÷5=8(m/s),乙无人机的速度为:(40−20)÷5=4(m/s),故选项C正确,符合题意;
∴10s时,两架无人机的高度差为:8×10−(20+4×10)=20(m),故选项B错误,不符合题意;
8s时,甲无人机距离地面的高度是8×8=64(m),故选项D错误,不符合题意;
故选:C.
根据题意和函数图象中的数据,可以计算出甲、乙两架无人机的速度,然后即可判断各个选项中的说法是否正确,本题得以解决.
本题考查一次函数的应用,计算出甲、乙两架无人机的速度是解答本题的关键.
11.【答案】x≥2
【解析】解:已知y= x−2,
则x−2≥0,
解得:x≥2,
故答案为:x≥2.
根据二次根式有意义的条件计算即可.
本题考查二次根式有意义的条件,此为基础且重要知识点,必须熟练掌握.
12.【答案】55∘
【解析】解:∵∠C=90∘,∠A=35∘,
∴∠B=180∘−90∘−35∘=55∘.
故答案为:55∘.
直接根据三角形的内角和是180∘即可得出结论.
本题考查的是三角形的内角和,熟知三角形的内角和是180∘是解答此题的关键.
13.【答案】7
【解析】解:∵一组数据的最大值是100,最小值是35,
∴它们的差为100−35=65,
∵选取组距为10,
∴65÷10=6.5,
∴这组数据可分成7组,
故答案为:7.
根据组数=(最大值-最小值)÷组距,计算即可得出答案,注意小数部分要进位.
本题考查了频数分布表,解答本题的关键是明确题意,计算出相应的分组数.
14.【答案】10
【解析】解:如图所示,AB,CD为树,且AB=15米,CD=9米,BD为两树距离8米,
过C作CE⊥AB于E,
则CE=BD=8米,AE=AB−CD=6米,
在直角三角形AEC中,
AC= AE2+EC2= 62+82=10(米),
答:小鸟至少要飞10米.
故答案为:10.
根据“两点之间线段最短”可知:小鸟沿着两棵树的顶端进行直线飞行,所行的路程最短,运用勾股定理可将两点之间的距离求出.
本题考查了勾股定理的应用,关键是从实际问题中构建出数学模型,转化为数学知识,然后利用直角三角形的性质解题.
15.【答案】5m
【解析】解:过C作CM⊥AB于M,
∵∠ABC=150∘,
∴∠CBM=180∘−150∘=30∘,
在Rt△CBM中,
∵BC=10m,∠CBM=30∘,
∴CMBC=sin∠CBM=sin30∘=12,
∴CM=12BC=5m,
即从点B到点C上升的高度h是5m.
故答案为:5m.
过C作CM⊥AB于M,求出∠CBM=30∘,根据BC=10m,利用三角函数的知识解直角三角形即可.
本题考查了解直角三角形的应用,解答本题的关键是根据坡角建立直角三角形,利用三角函数解直角三角形.
16.【答案】k>2
【解析】解:∵一次函数y=(2−k)x+3的图象经过第一、二、四象限,
∴2−k<0,
解得:k>2,
故答案为:k>2.
根据一次函数y=kx+b(k、b为常数,k≠0)是一条直线,当k>0时,图象经过一、三象限,y随x的增大而增大,当k<0时,图象经过二、四象限,y随x的增大而减小,图象与y轴的交点坐标为(0,b),由题意得出2−k<0,计算即可得出答案.
本题考查了一次函数的性质,熟练掌握一次函数的性质是解此题的关键.
17.【答案】2.5
【解析】解:已知菱形 ABCD 的周长为 20,
∴AB=BC=CD=AD=5,
菱形 ABCD 中,AC⊥BD交于点O.
在Rt△AOD中,OH=12AD=2.5.
故答案为:2.5.
先求菱形的边长,再根据直角三角形中底边的中线等于底边的一半的性质求解.
此题重点考查学生对菱形性质的理解,熟练掌握菱形的性质是解题的关键.
18.【答案】485
【解析】解:如图,连接OE,
∵四边形ABCD为矩形,
∴∠ABC=90∘,BC=AD=16,AO=CO=BO=DO,
∵AB=12,
∴AC= AB2+BC2=20,
∴OB=OB=10,
∴S△BOC=12S△ABC=12×12AB⋅BC=12×12×12×16=48,
∵EF⊥AC,EG⊥BD,
∴S△BOC=S△BOE+S△COE=12OB×GE+12OC⋅EF=12×10×GE+12×10×EF=5(GE+EF),
∴5(GE+EF)=48,
∴GE+EF=485,
故答案为:485.
连接OE,由矩形的性质得出∠ABC=90∘,BC=AD=16,AO=CO=BO=DO,由勾股定理得出AC=20,推出OB=OB=10,再结合S△BOC=S△BOE+S△COE=12OB×GE+12OC⋅EF,计算即可得出答案.
本题考查了矩形的性质、勾股定理、三角形面积公式,解题的关键是学会应用面积法解决问题.
19.【答案】解:(1)设y与x之间的函数关系式为y=kx,
∵当x=2时,y=−4,
∴2k=−4,
解得:k=−2,
∴y与x之间的函数关系式为y=−2x;
(2)由(1)可得k=−2<0,
∴y随x的增大而减小,
∵−2≤x≤4,
∴当x=−2时,y取得最大值,为−2×(−2)=4,
∴当−2≤x≤4时,y的最大值为4.
【解析】(1)利用待定系数法求解即可;
(2)根据正比例函数的性质计算即可得出答案.
本题考查的是一次函数图象上点的坐标特征,一次函数的性质,一次函数的定义,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.
20.【答案】解:∵BE=CF,
∴BE+EF=CF+EF,即BF=CE,
在Rt△ABF和Rt△DCE中,
AB=DCBF=CE,
∴Rt△ABF≌Rt△DCE(HL),
∴∠B=∠C.
【解析】由BE=CF,得BF=CE,即可用HL证明Rt△ABF≌Rt△DCE,即得∠B=∠C.
本题考查三角形全等的判定及性质,解题的关键是掌握三角形全等的判定定理.
21.【答案】解:(1)总人数=20÷0.1=200.
∴a=200×0.3=60,b=1−0.1−0.2−0.35−0.3=0.05,
故答案为:60,0.05.
(2)频数分布直方图如图所示,
(3)视力正常的人数占被调查人数的百分比是70200×100%=35%.
【解析】(1)根据百分比=所占人数总人数,频率之和为1即可解决问题;
(2)根据a=60,画出条形图即可解决问题;
(3)根据百分比=所占人数总人数,求出力正常的人数即可解决问题;
本题考查频数分布表、频数分布直方图等知识,解题的关键是熟练掌握基本概念,属于基础题,中考常考题型.
22.【答案】解:(1)如图,△A1B1C1即为所作,
(2)如图,△A2B2C2即为所作,
A2(4,−1),B2(1,−2),C2(5,−4);
(3)如图,取BC的中点D,连接AD,AD即为所求,
由勾股定理可得:AB=AC= 12+32= 10,
∴△ABC为等腰三角形,
∵D为BC的中点,
∴∠BAD=∠CAD,
∴AD平分∠BAC,
由勾股定理可得:AD= 12+22= 5.
【解析】(1)根据轴对称的性质作出点A1、B1、C1,再顺次连接即可得出答案;
(2)根据平移的性质作出点A2、B2、C2,再顺次连接即可得出答案,写出坐标即可;
(3)取BC的中点D,连接AD,AD即为所求,由勾股定理得出AB=AC,再由等腰三角形的性质即可得出AD平分∠BAC,最后由勾股定理计算即可得出答案.
本题考查了作图-轴对称变换、平移变换,勾股定理,等腰三角形的判定与性质,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.
23.【答案】解:(1)四边形AECF是菱形,理由如下:
∵四边形ABCD是矩形,
∴AD//BC,
∴∠AFE=∠CEF,
由折叠的性质可得:∠AEF=∠CEF,CE=AE,
∴∠AEF=∠AFE,
∴AE=AF,
∴AF=CE,
∴四边形AECF是平行四边形,
∵CE=AE,
∴四边形AECF是菱形;
(2)∵四边形ABCD是矩形,
∴BC=AD=10cm,∠B=90∘,
由折叠的性质可得:CE=AE,
设CE=AE=xcm,则BE=BC−CE=(10−x)cm,
由勾股定理得:AB2+BE2=AE2,
∴52+(10−x)2=x2,
解得:x=254,
∴CE=AE=254cm,
∴四边形AECF的周长=4CE=4×254=25cm,
四边形AECF的面积=AB⋅CE=5×254=1254cm2.
【解析】(1)由矩形的性质得出AD//BC,由折叠的性质可得:∠AEF=∠CEF,CE=AE,得到∠AEF=∠AFE,推出AE=AF,继而得出AF=CE,即可得出四边形AECF是平行四边形,从而得证;
(2)由矩形的性质得出BC=AD=10cm,∠B=90∘,由折叠的性质可得:CE=AE,设CE=AE=xcm,则BE=BC−CE=(10−x)cm,
由勾股定理计算得出CE=AE=254cm,再由菱形的周长和面积公式计算即可得出答案.
本题考查了矩形的性质、折叠的性质、菱形的判定、勾股定理,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.
24.【答案】解:(1)设食材A单价为x元,食材B单价为y元,
由题可得:x+y=235x+2y=91,
解得:x=15y=8,
∴食材A单价为15元,食材B单价为8元;
(2)设A种食材购买m千克,B种食材(30−m)千克,总费用为w元,
由题可得:w=15m+8(30−m)=7m+240,
∵a≥2(30−m),
∴20≤a<30,
∵k=7>0,
∴w随m的增大而增大,
∴当m=20时,w有最小值为:7×20+240=380元,
∴A种食材购买20千克,B种食材10千克,总费用最少,为380元.
【解析】(1)根据题意得到有关二元一次方程组,求解即可;
(2)根据题意得到一次函数以及不等式,求得最值即可.
本题考查了二元一次方程组的应用、一次函数的实际应用,正确理解题意是解题的关键.
25.【答案】解:(1)在y=43x+8中,当x=0时,y=8,即B(0,8),
当y=0时,43x+8=0,解得x=−6,即A(−6,0);
(2)由(1)得:A(−6,0),B(0,8),
∴OA=6,OB=8,
∴AB= OA2+OB2=10,
由折叠的性质可得:AB=AB′=10,BM=B′M,
∴OB′=AB′−OA=10−6=4,
设OM=a,则BM=B′M=8−a,
由勾股定理得:OM2+OB′2=B′M2,即a2+42=(8−a)2,
解得:a=3,
∴M(0,3),
设直线AM的表达式为y=kx+b,
将M(0,3),A(−6,0)代入解析式得b=3−6k+b=0,
解得:k=12b=3,
∴直线AM的表达式为y=12x+3;
(3)由(2)可得:OB′=4,
∴B′(4,0),
如图,当AB′为对角线时,四边形AP1B′M为平行四边形,
设P1(s,t),则s+0=−6+43+t=0+0,
解得:s=−2t=−3,
∴P1(−2,−3);
当AB′为边时,四边形AB′P2M、AB′MP3为平行四边形,
∴AB′=MP1=MP2,AB′//MP1,AB′//MP2,
∵AB′=4−(−6)=10,
∴AB′=MP3=MP2=10,
∴P2(10,3),P3(−10,3);
综上所述,存在,点P的坐标为P1(−2,−3),P2(10,3),P3(−10,3).
【解析】(1)当x=0时,y=8,即可得出B的坐标,当y=0时,43x+8=0,解得x=−6,即可得出A的坐标;
(2)由题意得OA=6,OB=8,则AB=10,由折叠的性质可得:AB=AB′=10,BM=B′M,推出OB′=4,设OM=a,则BM=B′M=8−a,由勾股定理求出a的值,从而得出M的坐标,最后利用待定系数法求解即可;
(3)分来两种情况:当AB′为对角线时,当AB′为边时,分别利用平行四边形的性质求解即可.
本题考查了一次函数与坐标轴的交点问题、勾股定理、求一次函数解析式、平行四边形的性质,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.
26.【答案】(1)解:△AEF为等腰直角三角形,理由如下:
∵四边形ABCD为正方形,
∴∠BAD=90∘,即∠BAE+∠DAE=90∘,
由旋转的性质可得:AF=AE,∠BAF=∠DAE,
∴∠BAE+∠BAF=90∘,即∠EAF=90∘,
∴△AEF为等腰直角三角形;
(2)证明:∵四边形ABCD为正方形,
∴∠ABD=∠ADB=45∘,
由旋转的性质可得:∠ABF=∠ADB=45∘,AE=AF,DE=BF,∠EAF=90∘,
∴△AEF为等腰直角三角形,∠EBF=∠ABE+∠ABF=90∘,
∴AE2+AF2=EF2,BF2+BE2=EF2,
∴2AE2=DE2+BE2;
(3)解:如图,将△ADE绕点A顺时针旋转120∘得到△ABE′,连接EE′,
,
由旋转的性质可得:AE=AE′,∠EAE′=120∘,∠AE′B=∠AED=60∘,BE′=DE,
∴∠AEE′=∠AE′E=180∘−∠EAE′2=30∘,
∴∠BE′E=∠AE′B+∠AE′E=90∘,
作AF⊥EE′于F,则EE′=2EF,AF=12AE,
∴EF= AE2−AF2= 32AE,
∴EE′=2EF= 3AE,
由勾股定理得:BE′2+EE′2=BE2,
∴DE2+( 3AE)2=BE2,即3AE2+DE2=BE2.
【解析】(1)由正方形的性质得出∠BAD=90∘,即∠BAE+∠DAE=90∘,由旋转的性质可得:AF=AE,∠BAF=∠DAE,从而得出∠EAF=90∘,即可得证;
(2)∠ABD=∠ADB=45∘,由旋转的性质可得:∠ABF=∠ADB=45∘,AE=AF,DE=BF,∠EAF=90∘,从而得出△AEF为等腰直角三角形,∠EBF=90∘,再由勾股定理即可得出答案;
(3)将△ADE绕点A顺时针旋转120∘得到△ABE′,连接EE′,由旋转的性质可得:AE=AE′,∠EAE′=120∘,∠AE′B=∠AED=60∘,BE′=DE,由等边对等角结合三角形内角和定理得出∠AEE′=∠AE′E=30∘,求出∠BE′E=90∘,作AF⊥EE′于F,则EE′=2EF,AF=12AE,由勾股定理得出EF= 32AE,得到EE′=2EF= 3AE,最后再由勾股定理即可得出答案.
本题属于四边形综合题,考查了正方形的性质、旋转的性质、等腰直角三角形的性质、勾股定理、三角形内角和定理等知识点,熟练掌握以上知识点并灵活运用,添加适当的辅助线是解此题的关键.视力
频数(人数)
频率
4.0≤x<4.3
20
0.1
4.3≤x<4.6
40
0.2
4.6≤x<4.9
70
b
4.9≤x<5.2
a
0.3
5.2≤x<5.5
10
0.05
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