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【精品试卷】中考数学一轮复习 专题测试27: 《命题与证明》(培优提高)(教师版)(2)
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专题: 《命题与证明》(专题测试-提高)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在指定位置上
第Ⅰ卷(选择题)
一.选择题(每题4分,共48分)
1.下列命题中,真命题是( )
A.负数没有立方根
B.过一点有且只有一条直线与已知直线平行
C.带根号的数一定是无理数
D.垂线段最短
2.用反证法证明命题“若=a,则a≥0”时,第一步应假设( )
A. B.a≤0 C.a<0 D.a>0
3.下列命题是假命题的是( )
A.到线段两端点距离相等的点在线段的垂直平分线上
B.等边三角形既是轴对称图形,又是中心对称图形
C.n边形(n≥3)的内角和是180°n﹣360°
D.旋转不改变图形的形状和大小
4.下列命题是真命题的个数是( )
①两点确定一条直线 ②两点之间,线段最短 ③对顶角相等 ④内错角相等
A.1 B.2 C.3 D.4
5.下列命题中,正确的是( )
A.若ac2<bc2,则a<b B.若ab<c,则a<
C.若a﹣b>a,则b>0 D.若ab>0,则a>0,b>0
6.用反证法证明“三角形中至少有一个内角大于或等于60°时,应假设( )
A.三角形的二个内角小于60°
B.三角形的三个内角都小于60°
C.三角形的二个内角大于60°
D.三角形的三个内角都大于60°
7.已知下列命题:
①若∠A:∠B:∠C=1:2:3,则△ABC是直角三角形;
②四个角相等的四边形是矩形;
③若边长为2的正方形的对角线长为a,则a是8的算术平方根;
④二次函数y=x2﹣6x+10的图象过点(x1,y0)和(x2,y0+1),若x1>0,x2>0,则x1<x2.
其中真命题的个数是( )
A.4 B.3 C.2 D.1
8.已知某函数的图象C与函数y=的图象关于直线y=2对称.下列命题:①图象C与函数y=的图象交于点(,2);②点(,﹣2)在图象C上;③图象C上的点的纵坐标都小于4;④A(x1,y1),B(x2,y2)是图象C上任意两点,若x1>x2,则y1>y2.其中真命题是( )
A.①② B.①③④ C.②③④ D.①②③④
9.如图,矩形ABCD中,AB=4,AD=2,E为AB的中点,F为EC上一动点,P为DF中点,连接PB,则PB的最小值是( )
A.2 B.4 C. D.
10.红红和娜娜按如图所示的规则玩一次“锤子、剪刀、布”游戏,下列命题中错误的是( )
游戏规则:若一人出“剪刀”,另一人出“布”,则出“剪刀”者胜;若一人出“锤子”,另一人出剪刀”,则出“锤子”者胜;若一人出“布”,另一人出“锤子”,则出“布”者胜若两人出相同的手势,则两人平局
A..红红胜或娜娜胜的概率相等
B..红红不是胜就是输,所以红红胜的概率为
C..两人出相同手势的概率为
D.娜娜胜的概率和两人出相同手势的概率一样
11.如图,已知平行四边形ABCD的对角线交于点O.BD=2cm,将△AOB绕其对称中心O旋转180°.则点B所转过的路径长为( )km.
A.4π B.3π C.2π D.π
12.某校准备开设特色活动课,各科目的计划招生人数和报名人数,列前三位的如下表所示:
科目
小制作
足球
英语口语
计划人数
100
90
60
科目
小制作
英语口语
中国象棋
报名人数
280
250
200
若计划招生人数和报名人数的比值越大,表示学校开设该科目相对学生需要的满足指数就越高.那么根据以上数据,满足指数最高的科目是( )
A.足球 B.小制作 C.英语口语 D.中国象棋
第Ⅱ卷(非选择题)
二.填空题(每题4分,共20分)
13.如图,⊙O的半径为1,弦AB=,BC=,AB,BC在圆心O的两侧,求上有一动点D,AE⊥BD于点E,当点D从点C运动到点A时,则点E所经过的路径长为 .
14.如图,在计算机白色屏幕上有一个矩形画刷ABCD,它的边AB=1,AD=,以B点为中心,将矩形ABCD按顺时针方向转动到A′B′C′D′的位置(A′点在对角线BD上),则与线段A′D及线段A′D′所围成的图形的面积为 (结果保留π).
15.下列四个命题中:①对顶角相等;②如果两条直线被第三条直线所截,那么同位角相等;③如果两个实数的平方相等,那么这两个实数也相等;④三角形的一个外角等于它的两个内角的和.其中真命题有 (填序号).
16.下列关于函数y=x2﹣4x+6的四个命题:
①当x=0时,y有最小值6;
②m为任意实数,x=2﹣m时的函数值大于x=2+m时的函数值;
③若函数图象过点(a,m0)和(b,m0+1),其中a>0,b>2,则a<b;
④若m>2,且m是整数,当m≤x≤m+1时,y的整数值有(2m﹣2)个.
其中真命题有 个.
17.如图,AB为⊙O的直径,且AB=4,点C在半圆上,OC⊥AB,垂足为点O,P为半圆上任意一点,过P点作PE⊥OC于点E,设△OPE的内心为M,连接OM、PM.当点P在半圆上从点B运动到点A时,内心M所经过的路径长为 .
三.解答题(每题8分,共32分)
18.如图,直线AB,CD被直线AE所截,直线AM,EN被MN所截.请你从以下三个条件:①AB∥CD;②AM∥EN;③∠BAM=∠CEN中选出两个作为已知条件,另一个作为结论,得出一个正确的命题.
(1)请按照:“∵ , ;∴ ”的形式,写出所有正确的命题;
(2)在(1)所写的命题中选择一个加以证明,写出推理过程.
19.如图1,在矩形ABCD中,AD=4,AB=2,将矩形ABCD绕点A逆时针旋转α(0<α<90°)得到矩形AEFG.延长CB与EF交于点H.
(1)求证:BH=EH;
(2)如图2,当点G落在线段BC上时,求点B经过的路径长.
20.对几何命题进行逆向思考是几何研究中的重要策略,我们知道,等腰三角形两腰上的高 线相等,那么等腰三角形两腰上的中线,两底角的角平分线也分别相等吗?它们的逆命 题会正确吗?
(1)请判断下列命题的真假,并在相应命题后面的括号内填上“真”或“假”.
①等腰三角形两腰上的中线相等
②等腰三角形两底角的角平分线相等
③有两条角平分线相等的三角形是等腰三角形
(2)请写出“等腰三角形两腰上的中线相等”的逆命题,如果逆命题为真,请画出图形,写出已知、求证并进行证明,如果不是,请举出反例.
21.小敏通过学习,知道了“在直角三角形中,30°的锐角所对的直角边等于斜边的一半”,她猜想这个命题的逆命题为“在直角三角形中,如果有一条直角边等于斜边的一半,那么这条直角边所对的锐角等于30°”.为了证明这个命题的正确性,她画出了如图所示的图形.她又结合图形把这个命题理解为“在直角三角形ABC中,∠ACB=90°,直角边BC的长等于斜边AB长的一半时,BC所对的锐角∠A的度数等于30°”.请你根据小敏的图形和理解,补全已知和求证,并完成证明.
已知:在Rt△ABC中,∠ACB=90°, .
求证: .
小敏把自己的猜想与数学小组的同学们进行了交流,经过充分交流、研讨,得出了以下两种想法:
想法一:取AB中点D,连结CD,利用直角三角形斜边中线的性质使问题得到解决;
想法二:沿AC翻折△ABC,得△ADC,构造特殊的三角形,使问题得到解决.
请选择其中一种想法,帮助小敏完成解答过程.
参考答案
一.选择题
1.解:A、负数有立方根,故错误,是假命题;
B、过直线外一点有且只有一条直线与已知直线平行,故错误,是假命题;
C、带根号的数不一定是无理数,故错误,是假命题;
D、垂线段最短,正确,是真命题,
故选:D.
2.解:用反证法证明命题“若=a,则a≥0”时,第一步应假设a<0.
故选:C.
3.解:A、到线段两端点距离相等的点在线段的垂直平分线上,正确,是真命题;
B、等边三角形是轴对称图形,但不是中心对称图形,错误,是假命题;
C、n边形(n≥3)的内角和是180°n﹣360°,正确,是真命题;
D、旋转不改变图形的形状和大小,正确,是真命题,
故选:B.
4.解:①两点确定一条直线,正确,是真命题;
②两点之间,线段最短,正确,是真命题;
③对顶角相等,正确,是真命题;
④两直线平行,内错角相等,故错误,是假命题,
真命题有3个,
故选:C.
5.解:A、若ac2<bc2,则a<b,正确;
B、若ab<c,则a<,错误;
C、若a﹣b>a,则b<0,故错误;
D、若ab>0,则a>0,b>0或a<0,b<0,故错误,
故选:A.
6.解:用反证法证明“三角形中至少有一个内角大于或等于60°”时,
第一步应先假设三角形的三个内角都小于60°,
故选:B.
7.解:①若∠A:∠B:∠C=1:2:3,则△ABC是直角三角形,正确,是真命题;
②四个角相等的四边形是矩形,正确,是真命题;
③若边长为2的正方形的对角线长为a,则a是8的算术平方根,正确,是真命题;
④二次函数y=x2﹣6x+10对称轴为x=3,开口向上,当x>3时y随着x的增大而增大,其图象过点(x1,y0)和(x2,y0+1),若x1>0,x2>0,则x1<x2,错误,是假命题,
真命题有3个,
故选:B.
8.解:∵函数y=的图象在第一、三象限,
则关于直线y=2对称,点(,2)是图象C与函数y=的图象交于点;
∴①正确;
点(,﹣2)关于y=2对称的点为点(,6),
∵(,6)在函数y=上,
∴点(,﹣2)在图象C上;
∴②正确;
∵y=中y≠0,x≠0,
取y=上任意一点为(x,y),
则点(x,y)与y=2对称点的纵坐标为4﹣;
∴③错误;
A(x1,y1),B(x2,y2)关于y=2对称点为(x1,4﹣y1),B(x2,4﹣y2)在函数y=上,
∴4﹣y1=,4﹣y2=,
∵x1>0>x2,
∴y1>y2;
∴④不正确;
故选:A.
9.解:如图:
当点F与点C重合时,点P在P1处,CP1=DP1,
当点F与点E重合时,点P在P2处,EP2=DP2,
∴P1P2∥CE且P1P2=CE
当点F在EC上除点C、E的位置处时,有DP=FP
由中位线定理可知:P1P∥CE且P1P=CF
∴点P的运动轨迹是线段P1P2,
∴当BP⊥P1P2时,PB取得最小值
∵矩形ABCD中,AB=4,AD=2,E为AB的中点,
∴△CBE、△ADE、△BCP1为等腰直角三角形,CP1=2
∴∠ADE=∠CDE=∠CP1B=45°,∠DEC=90°
∴∠DP2P1=90°
∴∠DP1P2=45°
∴∠P2P1B=90°,即BP1⊥P1P2,
∴BP的最小值为BP1的长
在等腰直角BCP1中,CP1=BC=2
∴BP1=2
∴PB的最小值是2
故选:D.
10.解:画树状图得:
∵所有可能的有效结果为:(布、剪)、(剪、锤)、(锤、布)、(剪、布)、(锤、剪)、(布、锤),
∴获胜的概率为:,
故A选项中红红胜或娜娜胜的概率相等,是真命题;
B选项红红不是胜就是输,所以红红胜的概率为,是假命题;
C选项人出相同手势的概率为,是真命题;
D、选项娜娜胜的概率和两人出相同手势的概率一样,是真命题;
故选:B.
11.解:将▱ABCD绕其对称中心O旋转180°,点B所转过的路径为以BD为直径的半圆,
∴点B所转过的路径长度为×2π×1=π.
故选:D.
12.解:由表知,小制作:;
英语口语:;
足球:计划招生90人,报名数不在前三名,即少于200人,所以比值大于,即大于0.45;
中国象棋:报名200人,计划数不在前三名,即少于60人,所以比值小于,即小于0.3;
∴足球科目的满足指数最高(即比值最大);
故选:A.
二.填空题(共5小题)
13.解:如图,连接OA,OB,作OH⊥BC于H,AQ⊥BC于Q,取AB的中点K,连接KQ.
∵OH⊥BC,
∴BH=CH=,
∴cos∠OBH=,
∴∠OBH=30°,
∵AB=,OA=OB=1,
∴AB2=OA2+OB2,
∴∠AOB=90°,
∴∠ABO=∠OAB=45°,
∴∠ABC=75°,
∵∠AQB=90°,AK=KB,
∴KB=KO,
∴∠KBQ=∠KQB=75°,
∴∠AKQ=∠KBQ+∠KQB=150°,
∵点E的运动轨迹是图中的红线,
∴点E所经过的路径长==.
故答案为.
14.解:∵四边形ABCD是矩形,
∴∠A=90°,
∵AB=1,AD=,
∴BD==2,
∴∠ADB=30°,∠ABD=60°,
∵将矩形ABCD按顺时针方向转动到A′B′C′D′的位置,
∴∠A′B′D′=∠ABD=60°,A′B′=AB=2,A′D′=AD=,
∴与线段A′D及线段A′D′所围成的图形的面积=S扇形DBD′﹣S△A′B′D′=﹣×1×=π﹣,
故答案为:π﹣.
15.解:①对顶角相等,正确,是真命题;
②如果两条平行直线被第三条直线所截,那么同位角相等,故错误,是假命题;
③如果两个实数的平方相等,那么这两个实数也相等或互为相反数,故错误,是假命题;
④三角形的一个外角等于它的两个不相邻的内角的和,故错误,是假命题,
故答案为:①.
16.解:∵y=x2﹣4x+6=(x﹣2)2+2,
∴当x=2时,y有最小值2,故①错误;
当x=2+m时,y=(2+m)2﹣4(2+m)+6,
当x=2﹣m时,y=(m﹣2)2﹣4(m﹣2)+6,
∵(2+m)2﹣4(2+m)+6﹣[(m﹣2)2﹣4(m﹣2)+6]=0,
∴m为任意实数,x=2+m时的函数值等于x=2﹣m时的函数值,故②错误;
∵抛物线y=x2﹣4x+6的对称轴为x=2>0,
∴当x>2时,y随x的增大而增大,x<2时,y随x的增大而减小,
∵a>0,b>2,
∴a<b;故③正确;
∵抛物线y=x2﹣4x+6的对称轴为x=2,a=1>0,
∴当x>2时,y随x的增大而增大,
当x=m+1时,y=(m+1)2﹣4(m+1)+6,
当x=m时,y=m2﹣4m+6,
(m+1)2﹣4(m+1)+6﹣[m2﹣4m+6]=2m﹣3,
∵m是整数,
∴2m﹣2是整数,
∴y的整数值有(2m﹣2)个;故④正确.
故答案为:2.
17.解:∵△OPE的内心为M,
∴∠MOP=∠MOC,∠MPO=∠MPE,
∴∠PMO=180°﹣∠MPO﹣∠MOP=180°﹣(∠EOP+∠OPE),
∵PE⊥OC,即∠PEO=90°,
∴∠PMO=180°﹣(∠EOP+∠OPE)=180°﹣(180°﹣90°)=135°,
如图,∵OP=OC,OM=OM,
而∠MOP=∠MOC,
∴△OPM≌△OCM(SAS),
∴∠CMO=∠PMO=135°,
所以点M在以OC为弦,并且所对的圆周角为135°的两段劣弧上(和);
点M在扇形BOC内时,
过C、M、O三点作⊙O′,连O′C,O′O,
在优弧CO取点D,连DA,DO,
∵∠CMO=135°,
∴∠CDO=180°﹣135°=45°,
∴∠CO′O=90°,而OA=2cm,
∴O′O=OC=×2=,
∴弧OMC的长==π(cm),
同理:点M在扇形AOC内时,同①的方法得,弧ONC的长为πcm,
所以内心M所经过的路径长为2×π=πcm.
故答案为:πcm.
三.解答题(共4小题)
18.解:(1)命题1:∵AB∥CD,AM∥EN;
∴∠BAM=∠CEN;
命题2:∵AB∥CD,∠BAM=∠CEN;
∴AM∥EN;
命题3:∵AM∥EN,∠BAM=∠CEN;
∴AB∥CD;
(2)证明命题1:
∵AB∥CD,
∴∠BAE=∠CEA,
∵AM∥EN,
∴∠3=∠4,
∴∠BAE﹣∠3=∠CEA﹣∠4,
即∠BAM=∠CEN.
故答案为AB∥CD,AM∥EN;∠BAM=∠CEN.
19.(1)证明:如图1中,连接AH,由旋转可得AB=AE,∠ABH=∠AEH=90°,
又∵AH=AH,
∴Rt△ABH≌Rt△AEH,
∴BH=EH.
(2)解:由旋转可得AG=AD=4,AE=AB,∠EAG=∠BAC=90°
在Rt△ABG中,AG=4,AB=2,
∴cos∠BAG==,
∴∠BAG=30°,
∴∠EAB=60°
∴弧BE的长为=π,
即B点经过的路径长为π.
20.解:(1)①等腰三角形两腰上的中线相等是真命题;
②等腰三角形两底角的角平分线相等是真命题;
③有两条角平分线相等的三角形是等腰三角形是真命题;
故答案为:真;真;真;
(2)逆命题是:有两边上的中线相等的三角形是等腰三角形;
已知:如图,△ABC中,BD,CE分别是AC,BC边上的中线,且BD=CE,
求证:△ABC是等腰三角形;
证明:连接DE,过点D作DF∥EC,交BC的延长线于点F,
∵BD,CE分别是AC,BC边上的中线,
∴DE是△ABC的中位线,
∴DE∥BC,
∵DF∥EC,
∴四边形DECF是平行四边形,
∴EC=DF,
∵BD=CE,
∴DF=BD,
∴∠DBF=∠DFB,
∵DF∥EC,
∴∠F=∠ECB,
∴∠ECB=∠DBC,
在△DBC与△ECB中
,
∴△DBC≌△ECB,
∴EB=DC,
∴AB=AC,
∴△ABC是等腰三角形.
21.解:故答案为:BC=AB;∠A=30°.
想法一证明:取AB中点D,连结CD.
∵∠ACB=90°,
∴CD=AD=BD=AB.
∵BC=AB,
∴CD=BD=BC.
∴∠B=60°.
∴∠A=30°.
想法二证明:沿AC翻折△ABC,得△ADC
∴△ABC≌△ADC.
∴BC=CD,AB=AD,∠ACD=∠ACB=90°
∴∠ACB+∠ACD=180°.
∴D,C,B三点在同一条直线上.
∵BC=AB,
∴BD=AB=AD
∴∠B=60°.
∴∠BAC=30°.
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在指定位置上
第Ⅰ卷(选择题)
一.选择题(每题4分,共48分)
1.下列命题中,真命题是( )
A.负数没有立方根
B.过一点有且只有一条直线与已知直线平行
C.带根号的数一定是无理数
D.垂线段最短
2.用反证法证明命题“若=a,则a≥0”时,第一步应假设( )
A. B.a≤0 C.a<0 D.a>0
3.下列命题是假命题的是( )
A.到线段两端点距离相等的点在线段的垂直平分线上
B.等边三角形既是轴对称图形,又是中心对称图形
C.n边形(n≥3)的内角和是180°n﹣360°
D.旋转不改变图形的形状和大小
4.下列命题是真命题的个数是( )
①两点确定一条直线 ②两点之间,线段最短 ③对顶角相等 ④内错角相等
A.1 B.2 C.3 D.4
5.下列命题中,正确的是( )
A.若ac2<bc2,则a<b B.若ab<c,则a<
C.若a﹣b>a,则b>0 D.若ab>0,则a>0,b>0
6.用反证法证明“三角形中至少有一个内角大于或等于60°时,应假设( )
A.三角形的二个内角小于60°
B.三角形的三个内角都小于60°
C.三角形的二个内角大于60°
D.三角形的三个内角都大于60°
7.已知下列命题:
①若∠A:∠B:∠C=1:2:3,则△ABC是直角三角形;
②四个角相等的四边形是矩形;
③若边长为2的正方形的对角线长为a,则a是8的算术平方根;
④二次函数y=x2﹣6x+10的图象过点(x1,y0)和(x2,y0+1),若x1>0,x2>0,则x1<x2.
其中真命题的个数是( )
A.4 B.3 C.2 D.1
8.已知某函数的图象C与函数y=的图象关于直线y=2对称.下列命题:①图象C与函数y=的图象交于点(,2);②点(,﹣2)在图象C上;③图象C上的点的纵坐标都小于4;④A(x1,y1),B(x2,y2)是图象C上任意两点,若x1>x2,则y1>y2.其中真命题是( )
A.①② B.①③④ C.②③④ D.①②③④
9.如图,矩形ABCD中,AB=4,AD=2,E为AB的中点,F为EC上一动点,P为DF中点,连接PB,则PB的最小值是( )
A.2 B.4 C. D.
10.红红和娜娜按如图所示的规则玩一次“锤子、剪刀、布”游戏,下列命题中错误的是( )
游戏规则:若一人出“剪刀”,另一人出“布”,则出“剪刀”者胜;若一人出“锤子”,另一人出剪刀”,则出“锤子”者胜;若一人出“布”,另一人出“锤子”,则出“布”者胜若两人出相同的手势,则两人平局
A..红红胜或娜娜胜的概率相等
B..红红不是胜就是输,所以红红胜的概率为
C..两人出相同手势的概率为
D.娜娜胜的概率和两人出相同手势的概率一样
11.如图,已知平行四边形ABCD的对角线交于点O.BD=2cm,将△AOB绕其对称中心O旋转180°.则点B所转过的路径长为( )km.
A.4π B.3π C.2π D.π
12.某校准备开设特色活动课,各科目的计划招生人数和报名人数,列前三位的如下表所示:
科目
小制作
足球
英语口语
计划人数
100
90
60
科目
小制作
英语口语
中国象棋
报名人数
280
250
200
若计划招生人数和报名人数的比值越大,表示学校开设该科目相对学生需要的满足指数就越高.那么根据以上数据,满足指数最高的科目是( )
A.足球 B.小制作 C.英语口语 D.中国象棋
第Ⅱ卷(非选择题)
二.填空题(每题4分,共20分)
13.如图,⊙O的半径为1,弦AB=,BC=,AB,BC在圆心O的两侧,求上有一动点D,AE⊥BD于点E,当点D从点C运动到点A时,则点E所经过的路径长为 .
14.如图,在计算机白色屏幕上有一个矩形画刷ABCD,它的边AB=1,AD=,以B点为中心,将矩形ABCD按顺时针方向转动到A′B′C′D′的位置(A′点在对角线BD上),则与线段A′D及线段A′D′所围成的图形的面积为 (结果保留π).
15.下列四个命题中:①对顶角相等;②如果两条直线被第三条直线所截,那么同位角相等;③如果两个实数的平方相等,那么这两个实数也相等;④三角形的一个外角等于它的两个内角的和.其中真命题有 (填序号).
16.下列关于函数y=x2﹣4x+6的四个命题:
①当x=0时,y有最小值6;
②m为任意实数,x=2﹣m时的函数值大于x=2+m时的函数值;
③若函数图象过点(a,m0)和(b,m0+1),其中a>0,b>2,则a<b;
④若m>2,且m是整数,当m≤x≤m+1时,y的整数值有(2m﹣2)个.
其中真命题有 个.
17.如图,AB为⊙O的直径,且AB=4,点C在半圆上,OC⊥AB,垂足为点O,P为半圆上任意一点,过P点作PE⊥OC于点E,设△OPE的内心为M,连接OM、PM.当点P在半圆上从点B运动到点A时,内心M所经过的路径长为 .
三.解答题(每题8分,共32分)
18.如图,直线AB,CD被直线AE所截,直线AM,EN被MN所截.请你从以下三个条件:①AB∥CD;②AM∥EN;③∠BAM=∠CEN中选出两个作为已知条件,另一个作为结论,得出一个正确的命题.
(1)请按照:“∵ , ;∴ ”的形式,写出所有正确的命题;
(2)在(1)所写的命题中选择一个加以证明,写出推理过程.
19.如图1,在矩形ABCD中,AD=4,AB=2,将矩形ABCD绕点A逆时针旋转α(0<α<90°)得到矩形AEFG.延长CB与EF交于点H.
(1)求证:BH=EH;
(2)如图2,当点G落在线段BC上时,求点B经过的路径长.
20.对几何命题进行逆向思考是几何研究中的重要策略,我们知道,等腰三角形两腰上的高 线相等,那么等腰三角形两腰上的中线,两底角的角平分线也分别相等吗?它们的逆命 题会正确吗?
(1)请判断下列命题的真假,并在相应命题后面的括号内填上“真”或“假”.
①等腰三角形两腰上的中线相等
②等腰三角形两底角的角平分线相等
③有两条角平分线相等的三角形是等腰三角形
(2)请写出“等腰三角形两腰上的中线相等”的逆命题,如果逆命题为真,请画出图形,写出已知、求证并进行证明,如果不是,请举出反例.
21.小敏通过学习,知道了“在直角三角形中,30°的锐角所对的直角边等于斜边的一半”,她猜想这个命题的逆命题为“在直角三角形中,如果有一条直角边等于斜边的一半,那么这条直角边所对的锐角等于30°”.为了证明这个命题的正确性,她画出了如图所示的图形.她又结合图形把这个命题理解为“在直角三角形ABC中,∠ACB=90°,直角边BC的长等于斜边AB长的一半时,BC所对的锐角∠A的度数等于30°”.请你根据小敏的图形和理解,补全已知和求证,并完成证明.
已知:在Rt△ABC中,∠ACB=90°, .
求证: .
小敏把自己的猜想与数学小组的同学们进行了交流,经过充分交流、研讨,得出了以下两种想法:
想法一:取AB中点D,连结CD,利用直角三角形斜边中线的性质使问题得到解决;
想法二:沿AC翻折△ABC,得△ADC,构造特殊的三角形,使问题得到解决.
请选择其中一种想法,帮助小敏完成解答过程.
参考答案
一.选择题
1.解:A、负数有立方根,故错误,是假命题;
B、过直线外一点有且只有一条直线与已知直线平行,故错误,是假命题;
C、带根号的数不一定是无理数,故错误,是假命题;
D、垂线段最短,正确,是真命题,
故选:D.
2.解:用反证法证明命题“若=a,则a≥0”时,第一步应假设a<0.
故选:C.
3.解:A、到线段两端点距离相等的点在线段的垂直平分线上,正确,是真命题;
B、等边三角形是轴对称图形,但不是中心对称图形,错误,是假命题;
C、n边形(n≥3)的内角和是180°n﹣360°,正确,是真命题;
D、旋转不改变图形的形状和大小,正确,是真命题,
故选:B.
4.解:①两点确定一条直线,正确,是真命题;
②两点之间,线段最短,正确,是真命题;
③对顶角相等,正确,是真命题;
④两直线平行,内错角相等,故错误,是假命题,
真命题有3个,
故选:C.
5.解:A、若ac2<bc2,则a<b,正确;
B、若ab<c,则a<,错误;
C、若a﹣b>a,则b<0,故错误;
D、若ab>0,则a>0,b>0或a<0,b<0,故错误,
故选:A.
6.解:用反证法证明“三角形中至少有一个内角大于或等于60°”时,
第一步应先假设三角形的三个内角都小于60°,
故选:B.
7.解:①若∠A:∠B:∠C=1:2:3,则△ABC是直角三角形,正确,是真命题;
②四个角相等的四边形是矩形,正确,是真命题;
③若边长为2的正方形的对角线长为a,则a是8的算术平方根,正确,是真命题;
④二次函数y=x2﹣6x+10对称轴为x=3,开口向上,当x>3时y随着x的增大而增大,其图象过点(x1,y0)和(x2,y0+1),若x1>0,x2>0,则x1<x2,错误,是假命题,
真命题有3个,
故选:B.
8.解:∵函数y=的图象在第一、三象限,
则关于直线y=2对称,点(,2)是图象C与函数y=的图象交于点;
∴①正确;
点(,﹣2)关于y=2对称的点为点(,6),
∵(,6)在函数y=上,
∴点(,﹣2)在图象C上;
∴②正确;
∵y=中y≠0,x≠0,
取y=上任意一点为(x,y),
则点(x,y)与y=2对称点的纵坐标为4﹣;
∴③错误;
A(x1,y1),B(x2,y2)关于y=2对称点为(x1,4﹣y1),B(x2,4﹣y2)在函数y=上,
∴4﹣y1=,4﹣y2=,
∵x1>0>x2,
∴y1>y2;
∴④不正确;
故选:A.
9.解:如图:
当点F与点C重合时,点P在P1处,CP1=DP1,
当点F与点E重合时,点P在P2处,EP2=DP2,
∴P1P2∥CE且P1P2=CE
当点F在EC上除点C、E的位置处时,有DP=FP
由中位线定理可知:P1P∥CE且P1P=CF
∴点P的运动轨迹是线段P1P2,
∴当BP⊥P1P2时,PB取得最小值
∵矩形ABCD中,AB=4,AD=2,E为AB的中点,
∴△CBE、△ADE、△BCP1为等腰直角三角形,CP1=2
∴∠ADE=∠CDE=∠CP1B=45°,∠DEC=90°
∴∠DP2P1=90°
∴∠DP1P2=45°
∴∠P2P1B=90°,即BP1⊥P1P2,
∴BP的最小值为BP1的长
在等腰直角BCP1中,CP1=BC=2
∴BP1=2
∴PB的最小值是2
故选:D.
10.解:画树状图得:
∵所有可能的有效结果为:(布、剪)、(剪、锤)、(锤、布)、(剪、布)、(锤、剪)、(布、锤),
∴获胜的概率为:,
故A选项中红红胜或娜娜胜的概率相等,是真命题;
B选项红红不是胜就是输,所以红红胜的概率为,是假命题;
C选项人出相同手势的概率为,是真命题;
D、选项娜娜胜的概率和两人出相同手势的概率一样,是真命题;
故选:B.
11.解:将▱ABCD绕其对称中心O旋转180°,点B所转过的路径为以BD为直径的半圆,
∴点B所转过的路径长度为×2π×1=π.
故选:D.
12.解:由表知,小制作:;
英语口语:;
足球:计划招生90人,报名数不在前三名,即少于200人,所以比值大于,即大于0.45;
中国象棋:报名200人,计划数不在前三名,即少于60人,所以比值小于,即小于0.3;
∴足球科目的满足指数最高(即比值最大);
故选:A.
二.填空题(共5小题)
13.解:如图,连接OA,OB,作OH⊥BC于H,AQ⊥BC于Q,取AB的中点K,连接KQ.
∵OH⊥BC,
∴BH=CH=,
∴cos∠OBH=,
∴∠OBH=30°,
∵AB=,OA=OB=1,
∴AB2=OA2+OB2,
∴∠AOB=90°,
∴∠ABO=∠OAB=45°,
∴∠ABC=75°,
∵∠AQB=90°,AK=KB,
∴KB=KO,
∴∠KBQ=∠KQB=75°,
∴∠AKQ=∠KBQ+∠KQB=150°,
∵点E的运动轨迹是图中的红线,
∴点E所经过的路径长==.
故答案为.
14.解:∵四边形ABCD是矩形,
∴∠A=90°,
∵AB=1,AD=,
∴BD==2,
∴∠ADB=30°,∠ABD=60°,
∵将矩形ABCD按顺时针方向转动到A′B′C′D′的位置,
∴∠A′B′D′=∠ABD=60°,A′B′=AB=2,A′D′=AD=,
∴与线段A′D及线段A′D′所围成的图形的面积=S扇形DBD′﹣S△A′B′D′=﹣×1×=π﹣,
故答案为:π﹣.
15.解:①对顶角相等,正确,是真命题;
②如果两条平行直线被第三条直线所截,那么同位角相等,故错误,是假命题;
③如果两个实数的平方相等,那么这两个实数也相等或互为相反数,故错误,是假命题;
④三角形的一个外角等于它的两个不相邻的内角的和,故错误,是假命题,
故答案为:①.
16.解:∵y=x2﹣4x+6=(x﹣2)2+2,
∴当x=2时,y有最小值2,故①错误;
当x=2+m时,y=(2+m)2﹣4(2+m)+6,
当x=2﹣m时,y=(m﹣2)2﹣4(m﹣2)+6,
∵(2+m)2﹣4(2+m)+6﹣[(m﹣2)2﹣4(m﹣2)+6]=0,
∴m为任意实数,x=2+m时的函数值等于x=2﹣m时的函数值,故②错误;
∵抛物线y=x2﹣4x+6的对称轴为x=2>0,
∴当x>2时,y随x的增大而增大,x<2时,y随x的增大而减小,
∵a>0,b>2,
∴a<b;故③正确;
∵抛物线y=x2﹣4x+6的对称轴为x=2,a=1>0,
∴当x>2时,y随x的增大而增大,
当x=m+1时,y=(m+1)2﹣4(m+1)+6,
当x=m时,y=m2﹣4m+6,
(m+1)2﹣4(m+1)+6﹣[m2﹣4m+6]=2m﹣3,
∵m是整数,
∴2m﹣2是整数,
∴y的整数值有(2m﹣2)个;故④正确.
故答案为:2.
17.解:∵△OPE的内心为M,
∴∠MOP=∠MOC,∠MPO=∠MPE,
∴∠PMO=180°﹣∠MPO﹣∠MOP=180°﹣(∠EOP+∠OPE),
∵PE⊥OC,即∠PEO=90°,
∴∠PMO=180°﹣(∠EOP+∠OPE)=180°﹣(180°﹣90°)=135°,
如图,∵OP=OC,OM=OM,
而∠MOP=∠MOC,
∴△OPM≌△OCM(SAS),
∴∠CMO=∠PMO=135°,
所以点M在以OC为弦,并且所对的圆周角为135°的两段劣弧上(和);
点M在扇形BOC内时,
过C、M、O三点作⊙O′,连O′C,O′O,
在优弧CO取点D,连DA,DO,
∵∠CMO=135°,
∴∠CDO=180°﹣135°=45°,
∴∠CO′O=90°,而OA=2cm,
∴O′O=OC=×2=,
∴弧OMC的长==π(cm),
同理:点M在扇形AOC内时,同①的方法得,弧ONC的长为πcm,
所以内心M所经过的路径长为2×π=πcm.
故答案为:πcm.
三.解答题(共4小题)
18.解:(1)命题1:∵AB∥CD,AM∥EN;
∴∠BAM=∠CEN;
命题2:∵AB∥CD,∠BAM=∠CEN;
∴AM∥EN;
命题3:∵AM∥EN,∠BAM=∠CEN;
∴AB∥CD;
(2)证明命题1:
∵AB∥CD,
∴∠BAE=∠CEA,
∵AM∥EN,
∴∠3=∠4,
∴∠BAE﹣∠3=∠CEA﹣∠4,
即∠BAM=∠CEN.
故答案为AB∥CD,AM∥EN;∠BAM=∠CEN.
19.(1)证明:如图1中,连接AH,由旋转可得AB=AE,∠ABH=∠AEH=90°,
又∵AH=AH,
∴Rt△ABH≌Rt△AEH,
∴BH=EH.
(2)解:由旋转可得AG=AD=4,AE=AB,∠EAG=∠BAC=90°
在Rt△ABG中,AG=4,AB=2,
∴cos∠BAG==,
∴∠BAG=30°,
∴∠EAB=60°
∴弧BE的长为=π,
即B点经过的路径长为π.
20.解:(1)①等腰三角形两腰上的中线相等是真命题;
②等腰三角形两底角的角平分线相等是真命题;
③有两条角平分线相等的三角形是等腰三角形是真命题;
故答案为:真;真;真;
(2)逆命题是:有两边上的中线相等的三角形是等腰三角形;
已知:如图,△ABC中,BD,CE分别是AC,BC边上的中线,且BD=CE,
求证:△ABC是等腰三角形;
证明:连接DE,过点D作DF∥EC,交BC的延长线于点F,
∵BD,CE分别是AC,BC边上的中线,
∴DE是△ABC的中位线,
∴DE∥BC,
∵DF∥EC,
∴四边形DECF是平行四边形,
∴EC=DF,
∵BD=CE,
∴DF=BD,
∴∠DBF=∠DFB,
∵DF∥EC,
∴∠F=∠ECB,
∴∠ECB=∠DBC,
在△DBC与△ECB中
,
∴△DBC≌△ECB,
∴EB=DC,
∴AB=AC,
∴△ABC是等腰三角形.
21.解:故答案为:BC=AB;∠A=30°.
想法一证明:取AB中点D,连结CD.
∵∠ACB=90°,
∴CD=AD=BD=AB.
∵BC=AB,
∴CD=BD=BC.
∴∠B=60°.
∴∠A=30°.
想法二证明:沿AC翻折△ABC,得△ADC
∴△ABC≌△ADC.
∴BC=CD,AB=AD,∠ACD=∠ACB=90°
∴∠ACB+∠ACD=180°.
∴D,C,B三点在同一条直线上.
∵BC=AB,
∴BD=AB=AD
∴∠B=60°.
∴∠BAC=30°.
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