湖南省衡阳市蒸湘区船山实验学校2024-2025学年上学期九年级期中数学试卷(含解析)
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这是一份湖南省衡阳市蒸湘区船山实验学校2024-2025学年上学期九年级期中数学试卷(含解析),共37页。试卷主要包含了填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
1.(3分)使x−2024有意义的x的取值范围是( )
A.x>2024B.x<﹣2024C.x≤2024D.x≥2024
2.(3分)若(m+4)x|m|﹣2﹣x﹣5=0是关于x的一元二次方程,则m的值为( )
A.4B.﹣4C.±4D.±2
3.(3分)用配方法解一元二次方程x2﹣2x﹣2024=0,将它转化为(x+a)2=b的形式,则ab的值为( )
A.﹣2024B.2024C.﹣1D.1
4.(3分)关于x的一元二次方程x2+mx﹣8=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.只有一个实数根
D.没有实数根
5.(3分)下列图形中,不一定是相似图形的是( )
A.两个等边三角形B.两个等腰直角三角形
C.两个矩形D.两个圆
6.(3分)如图,在△ABC中,DE∥BC,AD=2,BD=3,AC=10,则AE的长为( )
A.3B.6C.5D.4
7.(3分)如图,已知D是△ABC的边AC上一点,根据下列条件,不能判定△CAB∽△CBD的是( )
A.∠A=∠CBDB.∠CBA=∠CDB
C.AB•CD=BD•BCD.BC2=AC•CD
8.(3分)在▱ABCD中,按以下步骤作图:①以点B为圆心,以适当长为半径作弧,分别交BA,BC于点M,N;②分别以M,N为圆心,以大于12MN的长为半径作弧,两弧在∠ABC内交于点O;③作射线BO,交AD于点E,交CD延长线于点F.若CD=3,DE=2,下列结论错误的是( )
A.∠ABE=∠CBEB.BC=5C.DE=DFD.BEEF=53
9.(3分)如图,小明为了测量一凉亭的高度AB(顶端A到水平地面BD的距离),在凉亭的旁边放置一个与凉亭台阶BC等高的台阶DE(DE=BC=1m,A,B,C三点共线),把一面镜子水平放置在平台上的点G处,测得CG=10m,然后沿直线CG后退到点E处,这时恰好在镜子里看到凉亭的顶端A,测得EG=2m,小明身高EF=1.7m,则凉亭的高度约为( )
A.8.5mB.9mC.9.5mD.10m
10.(3分)在平面直角坐标系中,正方形OABC按照如图所示放置,其边长为1.将正方形OABC按照如下方式进行变换:将正方形OABC绕点O顺时针旋转45°,同时边长扩大为原来的2倍得到正方形OA1B1C1;将正方形OA1B1C1绕点O顺时针旋转45°,同时边长扩大为原来的2倍得到正方形OA2B2C2,…,则正方形OA2024B2024C2024的顶点B2024的坐标为( )
A.(0,220232)B.(22024,22024)
C.(﹣22024,22024)D.(﹣220232,0)
二、填空题(每小题3分,共24分)
11.(3分)化简(−2025)2= .
12.(3分)已知实数a,b满足ab=53,则a−bb的值为 .
13.(3分)已知m,n是方程x2+2x﹣6=0的两根,则m2+2m+mn的值为 .
14.(3分)对于实数a、b(a≠b),定义一种运算如下:a⊗b=a+ba−b,如3⊗2=3+23−2=5,那么8⊗4= .
15.(3分)我校八年级组织班级篮球赛,赛制为单循环形式(即每两班之间都比赛一场),若共进行了45场比赛,则有 个班级篮球队参加.
16.(3分)学校门口的栏杆如图所示,栏杆从水平位置BD绕O点旋转到AC位置,已知AB⊥BD,CD⊥BD,垂足分别为B,D,AO=6m,AB=1.2m,CO=1m,则栏杆C端应下降的垂直距离CD为 m.
17.(3分)如图,在平行四边形ABCD中,E是线段AB上一点,连结AC、DE交于点F.若AEEB=23,则S△ADFS△AEF= .
18.(3分)如图,△ABC∽△ADE,∠BAC=∠DAE=90°,AB=3,AC=4,点D在线段BC上运动,P为线段DE的中点,在点D的运动过程中,CP的最小值是 .
三、解答题(本题共8小题,共66分)
19.(6分)计算:(2024−π)0+|3−2|+33−(12)−2.
20.(6分)先化简,再求值:(xx−1−1)÷x2+2x+1x2−1,其中x=2−1.
21.(8分)关于x的一元二次方程x2+2x+3﹣k=0有两个不相等的实数根.
(1)求k的取值范围;
(2)若方程的两个根为α,β,且k2=αβ+3k,求k的值.
22.(8分)“雁到衡阳不南飞,客到南岳不思归.”南岳衡山凭借其巍峨壮丽的自然风光,厚重的历史遗迹,丰富的文化内涵,赢得了“五岳独秀”的美誉,更成为湖南省第三届旅发大会上一颗璀璨的明珠,照亮湖南旅游的宏伟画卷,吸引着无数旅人前来探寻这方“天下南岳”的绝美之地.南岳衡山风景区在2024年“十一”黄金周,共接待游客约达115.2万人次,已知2022年“十一“黄金周接待游客约达80万人次.
(1)求南岳衡山风景区2022年至2024年“十一”黄金周期间接待游客人次的年平均增长率;
(2)南岳衡山风景区一奶茶店销售一款奶茶,每杯成本价为6元,根据销售经验,在旅游旺季,若每杯定价25元,则平均每天可销售300杯,若每杯价格降低1元,则平均每天可多销售30杯.2024年“十一”黄金周期间,店家决定进行降价促销活动,则当每杯售价定为多少元时,既能让顾客获得最大优惠,又可让店家在此款奶茶实现平均每天6300元的利润额?
23.(9分)如图,△ABC是等边三角形,点D,E分别在边AC,BC上,∠BDE=60°.
(1)求证:△ABD∽△CDE;
(2)若AC=9,BE=7,求AD的长.
24.(9分)【教材呈现】如图是华师版九年级上册数学教材第98页的部分内容.
【问题解决】
(1)对教材中的第一问写出证明过程.
(2)你认为△PBE和△BAE相似吗?如果相似,给出证明;如果不相似,请说明理由.
【结论应用】
(3)在图2的基础上,将纸片ABCD按图3所示翻折,点C恰好落在直线AB上,得到△CDG.若AB=3,则CG的长为 .
25.(10分)如图,Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=6cm,BC=8cm,动点P从点B出发,在BA边上以每秒5cm的速度向点A匀速运动,同时动点Q从点C出发,在CB边上以每秒4cm的速度向点B匀速运动,运动时间为t秒(0<t<2),连接PQ.
(1)若△QBP与△ABC相似,求t的值;
(2)连接AQ,CP,若AQ⊥CP,求t的值;
(3)直接写出t为何值时,△BPQ是等腰三角形.
26.(10分)若三角形的两个内角α与B满足2α+β=90°时,我们称这样的三角形为“准互余三角形”.
(1)若△ABC是“准互余三角形”,∠C>90°,∠A=60°,则∠B= °;
(2)如图①,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,若AD是∠BAC的平分线,求证:△ABD是“准互余三角形”;
(3)如图①,在(2)的条件下若有AC=4,BC=5.试问在边BC上是否存在点E(异于点D),使得△ABE也是“准互余三角形”?若存在,请求出BE的长;若不存在,请说明理由.
(4)如图②,在四边形ABCD中,AB=7,CD=12,BD⊥CD,∠ABD=2∠BCD,且△ABC是“准互余三角形”,求对角线AC的长.
湖南省衡阳市蒸湘区船山实验学校2024-2025学年上学期九年级期中数学试卷
参考答案与试题解析
一.选择题(共10小题)
一、填空题(每小题3分,共30分)
1.(3分)使x−2024有意义的x的取值范围是( )
A.x>2024B.x<﹣2024C.x≤2024D.x≥2024
【答案】D
【分析】根据二次根式被开方数不小于零条件进行解题即可.
【解答】解:由题可知,
x﹣2024≥0,
解得x≥2024.
故选:D.
2.(3分)若(m+4)x|m|﹣2﹣x﹣5=0是关于x的一元二次方程,则m的值为( )
A.4B.﹣4C.±4D.±2
【答案】A
【分析】根据只含有一个未知数,并且未知数的最高次数是2的整式方程叫一元二次方程进行分析即可.
【解答】解:∵(m+4)x|m|﹣2﹣x﹣5=0是关于x的一元二次方程,
∴|m|−2=2m+4≠0,
∴m=±4m≠−4,
解得m=4.
故选:A.
3.(3分)用配方法解一元二次方程x2﹣2x﹣2024=0,将它转化为(x+a)2=b的形式,则ab的值为( )
A.﹣2024B.2024C.﹣1D.1
【答案】C
【分析】一移,二配,三变形,将方程配方后,求出a,b的值,进而求出ab的值即可.
【解答】解:原方程移项得:x2﹣2x=2024,
∴(x﹣1)2=2025,
∴a=﹣1,b=2025,
∴ab=(﹣1)2025=﹣1;
故选:C.
4.(3分)关于x的一元二次方程x2+mx﹣8=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.只有一个实数根
D.没有实数根
【答案】A
【分析】根据一元二次方程根的判别式解答即可.
【解答】解:∵Δ=m2﹣4×1×(﹣8)=m2+32>0,
∴方程有两个不相等的实数根.
故选:A.
5.(3分)下列图形中,不一定是相似图形的是( )
A.两个等边三角形B.两个等腰直角三角形
C.两个矩形D.两个圆
【答案】C
【分析】根据相似图形的定义,对所给选项依次进行判断即可.
【解答】解:由题知,
任意两个等边三角形的三个内角都相等,
所以两个等边三角形相似.
故A选项不符合题意.
因为任意两个等腰直角三角形的三个内角均相等,
所以两个等腰直角三角形相似.
故B选项不符合题意.
因为任意两个矩形的四个角都相等,但长、宽的比值不一定相等,
所以两个矩形不一定相似.
故C选项符合题意.
因为任意两个圆的形状均相同,
所以两个圆相似.
故D选项不符合题意.
故选:C.
6.(3分)如图,在△ABC中,DE∥BC,AD=2,BD=3,AC=10,则AE的长为( )
A.3B.6C.5D.4
【答案】D
【分析】根据平行线分线段成比例由DE∥BC得到ADAB=AEAC,然后根据比例的性质可求出AE.
【解答】解:∵DE∥BC,
∴ADAB=AEAC,
∵AD=2,BD=3,AC=10,
∴22+3=AE10,
∴AE=4.
故选:D.
7.(3分)如图,已知D是△ABC的边AC上一点,根据下列条件,不能判定△CAB∽△CBD的是( )
A.∠A=∠CBDB.∠CBA=∠CDB
C.AB•CD=BD•BCD.BC2=AC•CD
【答案】C
【分析】根据相似三角形的判定定理对各个选项逐一分析即可.
【解答】解:∵∠C是公共角,
∴再加上∠A=∠CBD或∠CBA=∠CDB都可以证明△CAB∽△CBD,故A,B不符合题意,
C选项中的对两边成比例,但不是相应的夹角相等,所以选项C符合题意.
∵∠C=∠C,
若再添加CDBC=BCAC,即BC2=AC•CD,可证明△CAB∽△CBD,故D不符合题意.
故选:C.
8.(3分)在▱ABCD中,按以下步骤作图:①以点B为圆心,以适当长为半径作弧,分别交BA,BC于点M,N;②分别以M,N为圆心,以大于12MN的长为半径作弧,两弧在∠ABC内交于点O;③作射线BO,交AD于点E,交CD延长线于点F.若CD=3,DE=2,下列结论错误的是( )
A.∠ABE=∠CBEB.BC=5C.DE=DFD.BEEF=53
【答案】D
【分析】直接利用基本作图对A选项进行判断;根据平行四边形的性质得到AB=CD=3,BC=AD,AB∥CD,AD∥BC,再利用平行线的性质证明∠ABE=∠AEB得到AE=AB=3,则AD=5,所以BC=5,于是可对B选项进行判断;接着利用平行线的性质证明∠DEF=∠F得到DE=DF=2,则可对C选项进行判断;由于DE∥BC,则根据平行线分线段成比例定理可对D选项进行判断.
【解答】解:由作法得BO平分∠ABC,
∴∠ABE=∠CBE,所以A选项不符合题意;
∵四边形ABCD为平行四边形,
∴AB=CD=3,BC=AD,AB∥CD,AD∥BC,
∵AD∥BC,
∴∠CBE=∠AEB,
∴∠ABE=∠AEB,
∴AE=AB=3,
∴AD=AE+DE=3+2=5,
∴BC=5,所以B选项不符合题意;
∵AB∥CD,
∴∠F=∠ABE,
∵∠AEB=∠DEF,
∴∠DEF=∠F,
∴DE=DF=2,所以C选项不符合题意;
∵DE∥BC,
∴BEEF=CDDF=32,所以D选项符合题意.
故选:D.
9.(3分)如图,小明为了测量一凉亭的高度AB(顶端A到水平地面BD的距离),在凉亭的旁边放置一个与凉亭台阶BC等高的台阶DE(DE=BC=1m,A,B,C三点共线),把一面镜子水平放置在平台上的点G处,测得CG=10m,然后沿直线CG后退到点E处,这时恰好在镜子里看到凉亭的顶端A,测得EG=2m,小明身高EF=1.7m,则凉亭的高度约为( )
A.8.5mB.9mC.9.5mD.10m
【答案】C
【分析】根据题意可得:∠AGC=∠FGE,AC⊥CE,FE⊥CE,从而可得∠ACG=∠FEG=90°,然后证明△ACG∽△FEG,从而利用相似三角形的性质求出AC的长,再利用线段的和差关系进行计算,即可解答.
【解答】解:由题意得:∠AGC=∠FGE,AC⊥CE,FE⊥CE,
∴∠ACG=∠FEG=90°,
∴△ACG∽△FEG,
∴ACFE=CGEG,
∴AC1.7=102,
解得:AC=8.5,
∵BC=DE=1m,
∴AB=AC+BC=8.5+1=9.5(m),
∴凉亭的高度约为9.5m,
故选:C.
10.(3分)在平面直角坐标系中,正方形OABC按照如图所示放置,其边长为1.将正方形OABC按照如下方式进行变换:将正方形OABC绕点O顺时针旋转45°,同时边长扩大为原来的2倍得到正方形OA1B1C1;将正方形OA1B1C1绕点O顺时针旋转45°,同时边长扩大为原来的2倍得到正方形OA2B2C2,…,则正方形OA2024B2024C2024的顶点B2024的坐标为( )
A.(0,220232)B.(22024,22024)
C.(﹣22024,22024)D.(﹣220232,0)
【答案】B
【分析】根据所给变换方式可知,每旋转八次,点B对应点的位置出现循环,再根据正方形边长的变化规律即可解决问题.
【解答】解:由题知,
因为360°÷45°=8,
所以每旋转八次,点B对应点的位置循环出现,
又因为2024÷8=253,
所以点B2024在第一象限.
因为正方形OABC的边长为1,且每次旋转后边长扩大为原来的2倍,
所以正方形OA1B1C1的边长为2;
正方形OA2B2C2的边长为22;
正方形OA3B3C3的边长为23;
…,
依次类推,正方形OAnBn∁n的边长为2n,
当n=2024时,
正方形OA2024B2024C2024的边长为22024,
所以点B2024的坐标为(22024,22024).
故选:B.
二、填空题(每小题3分,共24分)
11.(3分)化简(−2025)2= 2025 .
【答案】见试题解答内容
【分析】利用二次根式的性质化简即可.
【解答】解:原式=|﹣2025|=2025,
故答案为:2025.
12.(3分)已知实数a,b满足ab=53,则a−bb的值为 23 .
【答案】23.
【分析】设a=5k,b=3k,代入所求的式子化简即可.
【解答】解:∵ab=53,
设a=5k,b=3k,
∴a−bb=5k−3k3k=23.
故答案为:23.
13.(3分)已知m,n是方程x2+2x﹣6=0的两根,则m2+2m+mn的值为 0 .
【答案】0.
【分析】根据一元二次方程解的定义得到m2+2m=6,根据根与系数的关系得到mn=﹣6,然后利用整体代入的方法计算.
【解答】解:∵m是方程x2+2x﹣6=0的根,
∴m2+2m﹣6=0,
∴m2+2m=6,
∴m2+2m+mn=6+mn,
∵m,n是方程x2+2x﹣6=0的两根,
∴mn=﹣6,
∴m2+2m+mn=6+(﹣6)=0.
故答案为:0.
14.(3分)对于实数a、b(a≠b),定义一种运算如下:a⊗b=a+ba−b,如3⊗2=3+23−2=5,那么8⊗4= 32 .
【答案】32.
【分析】根据新运算法则计算即可.
【解答】解:8⊗4=8+48−4=124=234=32,
故答案为:32.
15.(3分)我校八年级组织班级篮球赛,赛制为单循环形式(即每两班之间都比赛一场),若共进行了45场比赛,则有 10 个班级篮球队参加.
【答案】10.
【分析】设共有x个班级球队参加比赛,根据共有45场比赛列出方程,求出方程的解即可得到结果.
【解答】解:设共有x个班级球队参加比赛,
根据题意得:x(x−1)2=45,
整理得:x2﹣x﹣90=0,
即(x﹣10)(x+9)=0,
解得:x=10或x=﹣9(舍去),
则共有10个班级球队参加比赛,
故答案为:10.
16.(3分)学校门口的栏杆如图所示,栏杆从水平位置BD绕O点旋转到AC位置,已知AB⊥BD,CD⊥BD,垂足分别为B,D,AO=6m,AB=1.2m,CO=1m,则栏杆C端应下降的垂直距离CD为 0.2 m.
【答案】0.2.
【分析】由∠ABO=∠CDO=90°、∠AOB=∠COD知△ABO∽△CDO,据此得AOCO=ABCD,将已知数据代入即可得.
【解答】解:∵AB⊥BD,CD⊥BD,
∴∠ABO=∠CDO=90°,
又∵∠AOB=∠COD,
∴△ABO∽△CDO,
则AOCO=ABCD,
∵AO=6m,AB=1.2m,CO=1m,
∴61=1.2CD,
解得:CD=0.2,
∴栏杆C端应下降的垂直距离CD为0.2m.
故答案为:0.2.
17.(3分)如图,在平行四边形ABCD中,E是线段AB上一点,连结AC、DE交于点F.若AEEB=23,则S△ADFS△AEF= 52 .
【答案】52.
【分析】通过证明△AEF∽△CDF,可得AECD=EFDF=25,即可求解.
【解答】解:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB∥CD,AB=CD,
∵AEBE=23,
∴设AE=2a,则BE=3a,
∴AB=CD=5a,
∵AB∥CD,
∴△AEF∽△CDF,
∴AECD=EFDF=25,
∴S△ADFS△AEF=52,
故答案为:52.
18.(3分)如图,△ABC∽△ADE,∠BAC=∠DAE=90°,AB=3,AC=4,点D在线段BC上运动,P为线段DE的中点,在点D的运动过程中,CP的最小值是 2 .
【答案】2.
【分析】根据相似三角形的判定与性质,证明∠DCE=90°,推出CP=12DE,求出DE的最小值,可得结论.
【解答】解:∵△ABC∽△ADE,
∴ABAD=ACAE,∠BAC=∠DAE,
∴∠BAD=∠CAE,ABAC=ADAE,
∴△BAD∽△CAE,
∴∠ABD=∠ACE,
∵∠BAC=90°,
∴∠ABD+∠ACB=90°,
∴∠ACB+∠ACE=90°,
∴∠DCE=90°,
∵DP=PE,
∴CP=12DE,
∵△ABC∽△ADE,
∴AD的值最小时,DE的值最小,此时CP的值最小,
∵AB=3,AC=4,∠BAC=90°,
∴BC=AB2+AC2=32+42=5,
根据垂线段最短可知,当AD⊥BC时,AD的值最小,根据三角形面积得,此时AD=AB⋅ACBC=3×45=125,
∵ABAC=ADAE=34,
∴ADDE=35,
∴DE=53AD=4,
∴CP的最小值为12×4=2,
故答案为:2.
三、解答题(本题共8小题,共66分)
19.(6分)计算:(2024−π)0+|3−2|+33−(12)−2.
【答案】﹣1.
【分析】先根据零指数幂、负整数指数幂和绝对值的意义计算,再分母有理化,然后合并即可.
【解答】解:原式=1+2−3+3−4
=﹣1.
20.(6分)先化简,再求值:(xx−1−1)÷x2+2x+1x2−1,其中x=2−1.
【答案】1x+1,22.
【分析】根据分式的混合运算法则把原式化简,把x的值代入计算即可.
【解答】解:原式=(xx−1−x−1x−1)÷(x+1)2(x+1)(x−1)
=1x−1×x−1x+1
=1x+1,
当x=2−1时,原式=12−1+1=22.
21.(8分)关于x的一元二次方程x2+2x+3﹣k=0有两个不相等的实数根.
(1)求k的取值范围;
(2)若方程的两个根为α,β,且k2=αβ+3k,求k的值.
【答案】(1)k>2;(2)k1=3.
【分析】(1)根据一元二次方程有两个不相等的实数根,得出b2﹣4ac>0,把字母和数代入求出k的取值范围;
(2)根据两根之积为:ca,把字母和数代入求出k的值.
【解答】解:(1)b2﹣4ac=22﹣4×1×(3﹣k)=﹣8+4k,
∵有两个不相等的实数,
∴﹣8+4k>0,
解得:k>2;
(2)∵方程的两个根为α,β,
∴αβ=ca=3﹣k,
∴k2=3﹣k+3k,
解得:k1=3,k2=﹣1(舍去).
22.(8分)“雁到衡阳不南飞,客到南岳不思归.”南岳衡山凭借其巍峨壮丽的自然风光,厚重的历史遗迹,丰富的文化内涵,赢得了“五岳独秀”的美誉,更成为湖南省第三届旅发大会上一颗璀璨的明珠,照亮湖南旅游的宏伟画卷,吸引着无数旅人前来探寻这方“天下南岳”的绝美之地.南岳衡山风景区在2024年“十一”黄金周,共接待游客约达115.2万人次,已知2022年“十一“黄金周接待游客约达80万人次.
(1)求南岳衡山风景区2022年至2024年“十一”黄金周期间接待游客人次的年平均增长率;
(2)南岳衡山风景区一奶茶店销售一款奶茶,每杯成本价为6元,根据销售经验,在旅游旺季,若每杯定价25元,则平均每天可销售300杯,若每杯价格降低1元,则平均每天可多销售30杯.2024年“十一”黄金周期间,店家决定进行降价促销活动,则当每杯售价定为多少元时,既能让顾客获得最大优惠,又可让店家在此款奶茶实现平均每天6300元的利润额?
【答案】(1)20%;
(2)20元.
【分析】(1)设年平均增长率为x,进而根据题意列出方程求解即可;
(2)设当每杯售价定为y元时,店家在此款奶茶实现平均每天6300元的利润额,由题意得关于y的方程,解方程并对方程的解作出取舍即可.
【解答】解:(1)设年平均增长率为x,
根据题意得:80(1+x)2=115.2,
解得:x1=0.2=20%,x2=﹣2.2(不符合题意,舍去),
∴年平均增长率为20%.
(2)设当每杯售价定为y元时,店家在此款奶茶实现平均每天6300元的利润额,
由题意得:(y﹣6)[300+30(25﹣y)]=6300,
∴y2﹣41y+420=0,
∴y1=20,y2=21,
∵让顾客获得最大优惠,
∴y=20,
∴当每杯售价定为20元时,店家在此款奶茶实现平均每天6300元的利润额.
23.(9分)如图,△ABC是等边三角形,点D,E分别在边AC,BC上,∠BDE=60°.
(1)求证:△ABD∽△CDE;
(2)若AC=9,BE=7,求AD的长.
【答案】(1)见解析;
(2)AD的长为3或6.
【分析】(1)根据等边三角形的性质可得∠A=∠C=60°,从而证出∠ABD=∠CDE,根据相似三角形的判定定理即可证出结论;
(2)根据相似三角形的性质,列出比例式即可求出AD的长,即可得出结论.
【解答】(1)证明:∵△ABC是等边三角形,
∴∠A=∠C=60°,
∵∠BDC=∠A+∠ABD,
∴∠BDE+∠CDE=∠A+∠ABD,
∵∠BDE=60°,
∴∠ABD=∠CDE,
∴△ABD∽△CDE;
(2)解:∵△ABC是等边三角形,
∴AB=BC=AC=9,
∴CE=BC﹣BE=9﹣7=2,
∵△ABD∽△CDE,
∴ADCE=ABCD,
∴AD2=99−AD,
∴AD2﹣9AD+18=0,
解得:AD=3或AD=6,
即AD的长为3或6.
24.(9分)【教材呈现】如图是华师版九年级上册数学教材第98页的部分内容.
【问题解决】
(1)对教材中的第一问写出证明过程.
(2)你认为△PBE和△BAE相似吗?如果相似,给出证明;如果不相似,请说明理由.
【结论应用】
(3)在图2的基础上,将纸片ABCD按图3所示翻折,点C恰好落在直线AB上,得到△CDG.若AB=3,则CG的长为 6﹣33 .
【答案】(1)∵四边形ABCD为矩形,
∴∠EBA=90°.
∴∠EBP+∠ABQ=90°.
∵点D、Q、A共线,
∴∠AQB=90°.
∴∠ABQ+∠BAQ=90°.
∴∠EBP=∠BAQ.
∵∠BPE=∠AQB=90°,
∴△PBE∽△QAB.
(2)△PBE∽△BAE.
证明:作Rt△ABQ的斜边AB上的中线QF,如图(2)所示,则AB=2QF=2BF.
由题意得AB=PQ=2BQ,
∴QF=BF=BQ.
∴△FBQ为等边三角形,
∴∠ABQ=60°,
∵∠BQA=90°,
∴∠BAQ=30°,
由翻折可知.∠EAB=12×(90°﹣∠BAQ)=30°,
∵∠ABE=90°,∠ABQ=60°,
∴∠EBP=30°,
∴∠EBP=∠EAB,
又∵∠BPE=∠ABE=90°,
∴△PBE∽△BAE.
(3)6﹣33.
【分析】(1)由余角的性质可得∠EBP=∠BAQ,由两组对角对应相等的两三角形相似可证△PBE∽△QAB;
(2)作Rt△ABQ的斜边AB上的中线QF,可证△FBQ为等边三角形,可得∠ABQ=60°,可求∠EBP=∠EAB=30°,由两组对角对应相等的两三角形相似可证△PBE∽△BAE;
(3)由“ASA”可证△ABE≌△GBE,可得AB=BG=3,由折叠的性质和直角三角形的性质可得AC=CD=33,即可求解.
【解答】(1)证明:∵四边形ABCD为矩形,
∴∠EBA=90°.
∴∠EBP+∠ABQ=90°.
∵点D、Q、A共线,
∴∠AQB=90°.
∴∠ABQ+∠BAQ=90°.
∴∠EBP=∠BAQ.
∵∠BPE=∠AQB=90°,
∴△PBE∽△QAB.
(2)△PBE∽△BAE.
证明:作Rt△ABQ的斜边AB上的中线QF,如图(2)所示,则AB=2QF=2BF.
由题意得AB=PQ=2BQ,
∴QF=BF=BQ.
∴△FBQ为等边三角形,
∴∠ABQ=60°,
∵∠BQA=90°,
∴∠BAQ=30°,
由翻折可知.∠EAB=12×(90°﹣∠BAQ)=30°,
∵∠ABE=90°,∠ABQ=60°,
∴∠EBP=30°,
∴∠EBP=∠EAB,
又∵∠BPE=∠ABE=90°,
∴△PBE∽△BAE.
(3)解:∵∠EAB=∠EBP=30°,
∴∠AEB=∠GEB=60°,
又∵EB=EB,∠ABE=∠EBG=90°,
∴△ABE≌△GBE(ASA),
∴AB=BG=3,
∴AG=6,
由折叠可得∠ACD=90°,
∵∠BAQ=30°,
∴AD=2CD=6,AC=3CD=33,
∴CG=AG﹣AC=6﹣33,
故答案为:6﹣33.
25.(10分)如图,Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=6cm,BC=8cm,动点P从点B出发,在BA边上以每秒5cm的速度向点A匀速运动,同时动点Q从点C出发,在CB边上以每秒4cm的速度向点B匀速运动,运动时间为t秒(0<t<2),连接PQ.
(1)若△QBP与△ABC相似,求t的值;
(2)连接AQ,CP,若AQ⊥CP,求t的值;
(3)直接写出t为何值时,△BPQ是等腰三角形.
【答案】(1)t=1或3241;
(2)78;
(3)t=23或89或6457.
【分析】(1)由勾股定理可求AB的长,分两种情况讨论,由相似三角形的性质可求解;
(2)过P作PM⊥BC于点M,AQ,CP交于点N,则有PB=5t cm,PM=3t cm,MC=(8﹣4t)cm,根据△ACQ∽△CMP,得出AC:CM=CQ:MP,代入计算即可.
(3)分三种情况讨论,由等腰三角形的性质可求解.
【解答】解:(1)∵∠ACB=90°,AC=6cm,BC=8cm,
∴AB=AC2+BC2=10(cm),
∵△BPQ与△ABC相似,且∠B=∠B,
∴BPAB=BQBC或BPBC=BQAB,
当BPBA=BQBC时,
∴5t10=8−4t8,
∴t=1,
当BPBC=BQAB,
∴5t8=8−4t10,
∴t=3241;
∴t=1或3241时,△QBP与△ABC相似;
(2)过P作PM⊥BC于点M,AQ,CP交于点N,如图所示:则PB=5t cm,
∵AC⊥BC
∴△PMB∽△ACB,
∴PBAB=BMBC=PMAC,
∴BM=4t cm,PM=3t cm,且BQ=(8﹣4t)cm,BC=8cm,
∴MC=(8﹣4t)cm,CQ=4t cm,
∵∠NAC+∠NCA=90°,∠PCM+∠NCA=90°,
∴∠NAC=∠PCM,
∵∠ACQ=∠PMC,
∴△ACQ∽△CMP,
∴CQPM=ACCM,
∴4t3t=68−4t,
∴t=78.
(3)①当PB=PQ时,如图1,过P作PE⊥BQ,
则BE=12BQ=BQ=(4﹣2t)cm,PB=5t cm,
由(2)可知PE=3t cm,
∴BE=BP2−PE2=4t cm,
∴4t=4﹣2t,
∴t=23,
②当PB=BQ时,即5t=8﹣4t,
解得:t=89,
③当BQ=PQ时,如图,过Q作QG⊥AB于G,
则BG=12PB=52t,BQ=8﹣4t,
∵△BGQ∽△ACB,
∴BGBC=BQAB,
∴52t8=8−4t10,
解得:t=6457.
综上所述:当t=23或89或6457时,△BPQ是等腰三角形.
26.(10分)若三角形的两个内角α与B满足2α+β=90°时,我们称这样的三角形为“准互余三角形”.
(1)若△ABC是“准互余三角形”,∠C>90°,∠A=60°,则∠B= 15 °;
(2)如图①,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,若AD是∠BAC的平分线,求证:△ABD是“准互余三角形”;
(3)如图①,在(2)的条件下若有AC=4,BC=5.试问在边BC上是否存在点E(异于点D),使得△ABE也是“准互余三角形”?若存在,请求出BE的长;若不存在,请说明理由.
(4)如图②,在四边形ABCD中,AB=7,CD=12,BD⊥CD,∠ABD=2∠BCD,且△ABC是“准互余三角形”,求对角线AC的长.
【答案】(1)15;
(2)∵AD是∠BAC的平分线,
∴∠BAC=2∠BAD,
∵∠ACB=90°,
∴∠BAC+∠B=90°,
∴2∠BAD+∠B=90°,
∴△ABD是“准互余三角形”;
(3)存在点E,使得△ABE是“准互余三角形”,此时BE=95;
(4)20.
【分析】(1)根据“准互余三角形”的定义构建方程即可解决问题;
(2)由题意可得∠ADB>90°,所以只要证明∠B与∠BAD满足2α+β=90°,即可解答;
(3)证明△CAE∽△CBA,可得CA2=CE•CB,由此即可解决问题;
(4)如图,将△BCD沿BC翻折得到△BCF.只要证明△FCB∽△FAC,可得CF2=FB•FA,设FB=x,则有x(x+7)=122,推出x=9,再利用勾股定理求解即可.
【解答】解:(1)∵△ABC是“准互余三角形”,∠C>90°,∠A=60°,
∴2∠B+∠A=90°,
∴∠B=15°;
故答案为:15;
(2)证明:∵AD是∠BAC的平分线,
∴∠BAC=2∠BAD,
∵∠ACB=90°,
∴∠BAC+∠B=90°,
∴2∠BAD+∠B=90°,
∴△ABD是“准互余三角形”;
(3)存在,理由如下:
在Rt△ABC中,∵∠B+∠BAC=90°,∠BAC=2∠BAD,
∴∠B+2∠BAD=90°,
∴△ABD是“准互余三角形”,
∵△ABE也是“准互余三角形”,
∴只有2∠B+∠BAE=90°,
∵∠B+∠BAE+∠EAC=90°,
∴∠CAE=∠B,
∵∠C=∠C=90°,
∴△CAE∽△CBA,
∴CA2=CE•CB,
∴CE=165,
∴BE=5−165=95,
∴存在点E,使得△ABE是“准互余三角形”,此时BE=95;
(4)如图②中,将△BCD沿BC翻折得到△BCF.
∴CF=CD=12,∠BCF=∠BCD,∠CBF=∠CBD,∠F=∠BDC=90°,
∵∠ABD=2∠BCD,∠BCD+∠CBD=90°,
∴∠ABD+∠DBC+∠CBF=180°,
∴A、B、F共线,
∴∠FAC+∠ACF=90°
∴2∠ACB+∠CAB≠90°,
∴只有2∠BAC+∠ACB=90°,
∴∠FCB=∠FAC,
∵∠F=∠F,
∴△FCB∽△FAC,
∴CF2=FB•FA,
设FB=x,则x(x+7)=122,
解得:x=9或﹣16(不合题意,舍去),
∴AF=7+9=16,
在直角三角形ACF中,由勾股定理得:AC=AF2+CF2=162+122=20.如图(1),先把一张矩形纸片ABCD上下对折,设折痕为MN;如图(2),再把点B叠在折痕线上,得到△ABE,过点B向右折纸片,使D、Q、A三点仍保持在一条直线上,得折痕PQ.
(1)求证:△PBE∽△QAB.
(2)你认为△PBE和△BAE相似吗?如果相似,给出证明;如果不相似,请说明理由.
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
A
C
A
C
D
C
D
C
B
如图(1),先把一张矩形纸片ABCD上下对折,设折痕为MN;如图(2),再把点B叠在折痕线上,得到△ABE,过点B向右折纸片,使D、Q、A三点仍保持在一条直线上,得折痕PQ.
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