湖北省武汉硚口区2021-2022学年八年级上学期期中考试数学试卷(word版 含答案)
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这是一份湖北省武汉硚口区2021-2022学年八年级上学期期中考试数学试卷(word版 含答案),共27页。试卷主要包含了填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
2021-2022学年湖北省武汉市硚口区八年级第一学期期中数学试卷
一、选择题(共10小题,每小题3分,共30分)下列各题中均有四个备选答案,其中有且只有一个正确,请在答题卡上将正确答案的代号涂黑。
1.在以下节水、回收、节能、绿色食品四个标志中,是轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
2.以下列每组三条线段为边,能组成三角形的是( )
A.3,4,8 B.5,6,11 C.4,4,9 D.6,6,10
3.盖房子时,在窗框未安装好之前,木工师傅常常先在窗框上斜钉一根木条,使其窗框不变形(如图所示),这样做的数学依据是( )
A.三角形的稳定性 B.两点之间线段最短
C.两点确定一条直线 D.垂线段最短
4.点P(﹣1,2)关于x轴的对称点的坐标是( )
A.(1,2) B.(﹣1,﹣2) C.(﹣1,2) D.(1,﹣2)
5.如图,B处在A处的南偏西45°方向,C处在A处的南偏东10°方向,C处在B处的北偏东85°方向,则∠ACB的大小是( )
A.80° B.75° C.85° D.88°
6.下面的多边形中,内角和与外角和相等的是( )
A. B.
C. D.
7.用三角尺可按下面方法画角的平分线.如图,在∠AOB两边上,分别取OM=ON,再分别过点M,N作OA,OB的垂线,交点为P,画射线OP,可得△POM≌△PON.则判定三角形全等的依据是( )
A.SSS B.SAS C.ASA D.HL
8.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD是高,若∠BCD=30°,BD=1,则AB的长是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
9.如图,在△ABC纸片中,AB=8,BC=6,沿过点B的直线折叠这个三角形,使点C落在AB边上的点E处,折痕为BD,若∠C=2∠BDE,则DE的长是( )
A. B. C. D.2
10.如图,AE是等腰Rt△ABC的角平分线,∠ACB=90°,AC=BC,过点B作BF∥AC,且BF=CE.连接CF交AE于点D,交AB于点G,点P是线段AD上的动点,点Q是线段AG上的动点,连接PG,PQ,下列四个结论:①AE⊥CF;②BF=BG;③CE+AC=AB;④PG+PQ≥AB.其中正确的是( )
A.①②③ B.①②④ C.②③ D.①②③④
二、填空题(共6小题,每题3分,共18分)
11.从五边形的一个顶点出发,可以作 条对角线.
12.已知等腰三角形的两边长分别是4和9,则它的腰长是 .
13.如图,在等腰△ABC中,AB=AC,AB的垂直平分线MN分别与AB、AC交于E、D两点.若BE=5,BC=8,则△BCD的周长是 .
14.等腰三角形一腰上的高与另一腰的夹角为50°,它的底角为 .
15.AD是△ABC的中线,AB=8,AC=10,则AD的取值范围是 .
16.如图,在长方形ABCD巾,对角线BD=6,∠ABD=60°.将长方形ABCD沿对角线BD折叠,得△BED,点M是线段BD上一点.则EM+BM的最小值为 .
三、解答题(共8小题,共18分)
17.一个多边形的内角和比它的外角和多900°,求这个多边形的边数.
18.如图,B,E,C,F在一条直线上,AB=DE,AC=DF,BE=CF,求证:∠A=∠D.
19.如图,CA=CD,∠1=∠2,BC=EC.求证:AB=DE.
20.在△ABC中,AD是高,AE,BF是角平分线,AE交BF于点O,∠BAC=80°,∠C=70°.
(1)求∠BOE的大小;
(2)求证:DE=DC.
21.如图是10×6的小正方形构成的网格,每个小正方形的顶点叫做格点,△ABC的顶点都是格点.仅用无刻度的直尺在给定网格中依次完成画图,并回答问题.
(1)直接写出∠ABC的大小;
(2)在图1中,画△ABC的高AF,BD;
(3)在图2中,
①画△ABC的中线BE;
②在△ABC的高AF上画点P,连接BP,EP,使∠APB=∠APE.
22.如图1,△ABC中,AB=AC,点D在AB上,且AD=CD=BC.
(1)求∠A的大小;
(2)如图2,DE⊥AC于E,DF⊥BC于F,连接EF交CD于点H.
①求证:CD垂直平分EF;
②直接写出三条线段AE,DB,BF之间的数量关系.
23.在等边△ABC中,点D和点E分别在边AB,BC上,以DE为边向右作等边△DEF,连接CF.
(1)如图1,当点D和点A重合时,求∠ACF的大小;
(2)如图2,点D是边AB的中点.
①求证:∠FCE=∠FEC;
②如图3,连接AF,当AF最小时,直接写出的值.
24.平面直角坐标系中,点B在x轴正半轴,点C在y轴正半轴,△ABC是等腰直角三角形,CA=CB,∠ACB=90°,AB交y轴负半轴于点D.
(1)如图1,点C的坐标是(0,4),点B的坐标是(8,0),直接写出点A的坐标;
(2)如图2,AE⊥AB交x轴的负半轴于点E,连接CE,CF⊥CE交AB于F.
①求证:CE=CF;
②求证:点D是AF的中点;
③求证:S△ACD=S△BCE.
参考答案
一、选择题(共10小题,每小题3分,共30分)下列各题中均有四个备选答案,其中有且只有一个正确,请在答题卡上将正确答案的代号涂黑。
1.在以下节水、回收、节能、绿色食品四个标志中,是轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
【分析】根据轴对称图形的概念:如果一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,这个图形叫做轴对称图形,这条直线叫做对称轴进行分析即可.
解:A、不是轴对称图形,故此选项错误;
B、不是轴对称图形,故此选项错误;
C、不是轴对称图形,故此选项错误;
D、是轴对称图形,故此选项正确.
故选:D.
2.以下列每组三条线段为边,能组成三角形的是( )
A.3,4,8 B.5,6,11 C.4,4,9 D.6,6,10
【分析】根据三角形的三边关系“任意两边之和大于第三边,任意两边之差小于第三边”,进行分析.
解:根据三角形的三边关系,知
A、3+4<8,不能组成三角形;
B、5+6=11,不能组成三角形;
C、4+4<9,不能组成三角形;
D、6+6>10,能够组成三角形.
故选:D.
3.盖房子时,在窗框未安装好之前,木工师傅常常先在窗框上斜钉一根木条,使其窗框不变形(如图所示),这样做的数学依据是( )
A.三角形的稳定性 B.两点之间线段最短
C.两点确定一条直线 D.垂线段最短
【分析】用木条固定矩形门框,即是组成三角形,故可用三角形的稳定性解释.
解:加上木条后,原不稳定的四边形中具有了稳定的三角形,故这种做法根据的是三角形的稳定性.
故选:A.
4.点P(﹣1,2)关于x轴的对称点的坐标是( )
A.(1,2) B.(﹣1,﹣2) C.(﹣1,2) D.(1,﹣2)
【分析】两点关于x轴对称,那么让横坐标不变,纵坐标互为相反数即可.
解:∵2的相反数是﹣2,
∴点M(﹣1,2)关于x轴对称点的坐标为 (﹣1,﹣2).
故选:B.
5.如图,B处在A处的南偏西45°方向,C处在A处的南偏东10°方向,C处在B处的北偏东85°方向,则∠ACB的大小是( )
A.80° B.75° C.85° D.88°
【分析】根据方向角的定义可得∠SAB=45°,∠SAC=10°,∠NBC=85°,再根据平行线的性质,角的和差关系求出∠ABC,∠BAC,再依据三角形的内角和求出答案即可.
解:如图,根据方向角的定义可知,∠SAB=45°,∠SAC=10°,∠NBC=85°,
∴∠BAC=∠SAB+∠SAC=45°+10°=55°,
∵BN∥AS,
∴∠SAB=∠NBA=45°,
∴∠ABC=∠NBC﹣∠NBA=85°﹣45°=40°,
∴∠ACB=180°﹣55°﹣40°=85°,
故选:C.
6.下面的多边形中,内角和与外角和相等的是( )
A. B.
C. D.
【分析】根据任意多边形的内角和公式、任意多边形的外角和等于360°解决此题.
解:A.三角形的内角和等于180°,任意多边形的外角和等于360°,故三角形的内角和与外角和不相等,那么A不符合题意.
B.四边形的内角和等于360°,任意多边形的外角和等于360°,故四边形的内角和和外角和相等,那么B符合题意.
C.五边形的内角和等于540°,任意多边形的外角和等于360°,故五边形的内角和与外角和不相等,那么C不符合题意.
D.六边形的内角和等于720°,任意多边形的外角和等于360°,故六边形的内角和与外角和不相等,那么D不符合题意.
故选:B.
7.用三角尺可按下面方法画角的平分线.如图,在∠AOB两边上,分别取OM=ON,再分别过点M,N作OA,OB的垂线,交点为P,画射线OP,可得△POM≌△PON.则判定三角形全等的依据是( )
A.SSS B.SAS C.ASA D.HL
【分析】根据HL证明三角形全等即可.
解:在Rt△OPM和Rt△OPN中,
,
∴Rt△OPM≌Rt△OPN(HL),
故选:D.
8.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD是高,若∠BCD=30°,BD=1,则AB的长是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【分析】根据高定义求出∠CDB=90°,根据直角三角形的两锐角互余求出∠B,再根据直角三角形的两锐角互余求出∠A,根据含30°角的直角三角形的性质得出BC=2BD,AB=2BC,再把BD=1代入求出即可.
解:∵CD是高,
∴∠CDB=90°,
∵∠BCD=30°,BD=1,
∴BC=2BD=2,∠B=90°﹣∠BCD=60°,
∵∠ACB=90°,
∴∠A=90°﹣∠B=30°,
∴AB=2BC=2×2=4,
故选:C.
9.如图,在△ABC纸片中,AB=8,BC=6,沿过点B的直线折叠这个三角形,使点C落在AB边上的点E处,折痕为BD,若∠C=2∠BDE,则DE的长是( )
A. B. C. D.2
【分析】过点D作DM⊥AB于点M,作DN⊥BC于点N,过点B作BF⊥AC,交AC的延长线于点F,然后通过折叠的性质得到AE、BE的长,然后结合∠C=2∠BDE得到∠ADE=∠AED,进而得到AD=AE,再设DE=DC=x,DM=DN=m,BF=n,通过证明△DNC∽△BFC得到m、n、x的关系,最后利用等面积法求得x的值即为DE的长.
解:由折叠得,∠DCB=∠DEB,BC=BE=6,∠DBC=∠DBE,
∴AE=AB﹣BE=8﹣6=2,∠EDC=2∠BDE,
∵∠DCB=2∠BDE,
∴∠EDC=∠DEC,
∴∠ADE=∠AED,
∴AD=AE=2,
如图,过点D作DM⊥AB于点M,作DN⊥BC于点N,则DN=DM,
过点B作BF⊥AC,交AC的延长线于点F,则∠N=∠F=90°,
∵∠NCD=∠FCB,
∴△NCD∽△FCB,
∴,
设DE=DC=x,DM=DN=m,BF=n,
∴,
∴n=,
∵S△ABD=,
∴,
化简得,n=4m,
∴4m=,
∴x=.
故选:A.
10.如图,AE是等腰Rt△ABC的角平分线,∠ACB=90°,AC=BC,过点B作BF∥AC,且BF=CE.连接CF交AE于点D,交AB于点G,点P是线段AD上的动点,点Q是线段AG上的动点,连接PG,PQ,下列四个结论:①AE⊥CF;②BF=BG;③CE+AC=AB;④PG+PQ≥AB.其中正确的是( )
A.①②③ B.①②④ C.②③ D.①②③④
【分析】由“SAS”可证△ACE≌△CBF,可得∠CAE=∠BCF,由余角的性质可证AE⊥CF,故①正确;由角平分线的性质和余角的性质可求AG=AC,BF=BG,故②正确;由线段数量关系可证BF=BG=CE,可得AB=AG+BG=AC+CE,故③正确;由三角形的三边关系可得PG+PQ≥AB,即可求解.
解:∵BF∥AC,
∴∠CBF+∠BCA=180°,
∴∠ACB=∠CBF=90°,
又∵AC=BC,BF=CE,
∴△ACE≌△CBF(SAS),
∴∠CAE=∠BCF,
∵∠BCF+∠FCA=90°,
∴∠FCA+∠CAE=90°,
∴∠CDA=90°,
∴AE⊥CF,故①正确;
∵AE平分∠BAC,
∴∠BAE=∠CAE=22.5°,
∴∠BCF=∠BAE=∠CAE=22.5°,
∴∠ACF=∠F=∠AGD=67.5°=∠BGF,
∴AG=AC,BF=BG,故②正确;
∴BF=BG=CE,
∴AB=AG+BG=AC+CE,故③正确;
如图,连接PC,CQ,过点C作CH⊥AB于H,
∵BC=CA,∠BCA=90°,CH⊥AB,
∴CH=BH=AH=AB,
∵AG=AC,AE⊥CF,
∴AE是CG的中垂线,
∴PC=PG,
∴PG+PQ=PC+PQ≥CQ,
∵点Q是线段AG上的动点,
∴CQ≥CH=AB,
∴PG+PQ≥AB,
故选:D.
二、填空题(共6小题,每题3分,共18分)
11.从五边形的一个顶点出发,可以作 2 条对角线.
【分析】根据多边形的对角线的方法,不相邻的两个定点之间的连线就是对角线,在n边形中与一个定点不相邻的顶点有n﹣3个.
解:五边形(n>3)从一个顶点出发可以引5﹣3=2条对角线.
故答案为:2.
12.已知等腰三角形的两边长分别是4和9,则它的腰长是 9 .
【分析】根据等腰三角形性质求出:①腰是4时,②腰是9时,根据三角形的三边关系定理判断能否组成三角形后,即可求出答案.
解:①当腰是4时,三边是4、4、9,根据三角形三边关系定理不能组成三角形;
②当腰是9时,三边是4、9、9,能构成三角形,
故答案为:9.
13.如图,在等腰△ABC中,AB=AC,AB的垂直平分线MN分别与AB、AC交于E、D两点.若BE=5,BC=8,则△BCD的周长是 18 .
【分析】先根据线段垂直平分线的性质得出AB=2BE=10,AD=BD,再由△BCD的周长=BD+CD+BC=AD+CD+BC=AC+BC即可得出结论.
解:∵AB的垂直平分线MN分别与AB、AC交于E、D两点,BE=5,
∴AB=2BE=10,AD=BD,
∵AB=AC,
∴AC=10,
∴△BCD的周长=BD+CD+BC=AD+CD+BC=AC+BC=10+8=18.
故答案为:18.
14.等腰三角形一腰上的高与另一腰的夹角为50°,它的底角为 20°或70° .
【分析】根据题意,等腰三角形一腰上的高与另一腰的夹角为50°,分两种情况讨论,①如图1,当一腰上的高在三角形内部时,即∠ABD=50°时,②如图2,当一腰上的高在三角形外部时,即∠ABD=50°时;根据等腰三角形的性质,解答出即可.
解:①如图1,
∵△ABC是等腰三角形,BD⊥AC,∠ADB=90°,∠ABD=50°,
∴在直角△ABD中,∠A=90°﹣50°=40°,
∴∠C=∠ABC==70°;
②如图2,
∵△ABC是等腰三角形,BD⊥AC,∠ADB=90°,∠ABD=50°,
∴在直角△ABD中,∠BAD=90°﹣50°=40°,
又∵∠BAD=∠ABC+∠C,∠ABC=∠C,
∴∠C=∠ABC=∠BAD=×40°=20°.
故答案为:70°或20°.
15.AD是△ABC的中线,AB=8,AC=10,则AD的取值范围是 1<AD<8 .
【分析】延长AD到E,使AD=DE,连接BE,证明△ADC≌△EDB,推出EB=AC,根据三角形的三边关系定理求出即可.
解:如图,延长AD到E,使AD=DE,连接BE,
∵AD是△ABC的中线,
∴BD=CD,
在△ADC和△EDB中,
,
∴△ADC≌△EDB(SAS),
∴EB=AC,
根据三角形的三边关系定理:10﹣8<AE<10+8,
∴1<AD<8,
故答案为:1<AD<8.
16.如图,在长方形ABCD巾,对角线BD=6,∠ABD=60°.将长方形ABCD沿对角线BD折叠,得△BED,点M是线段BD上一点.则EM+BM的最小值为 .
【分析】作MH⊥BC于H,由∠DBC=30°,得MH=BM,即E、M、H三点共线时,EM+MH最小值为EH,然后通过含30°角的直角三角形的性质求出EH的长即可.
解:如图,作MH⊥BC于H,
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠ABC=90°,
∵∠ABD=60°,
∴∠DBC=30°,
∴MH=BM,CD=BD=3,BC=3,
∴EM+BM=EM+MH,
即E、M、H三点共线时,EM+MH最小值为EH,
∵将长方形ABCD沿对角线BD折叠,得△BED,
∴∠EBC=2∠DBC=60°,EB=BC=3,
∴BH=BE=,
∴EH==,
∴EM+BM的最小值为,
故答案为:.
三、解答题(共8小题,共18分)
17.一个多边形的内角和比它的外角和多900°,求这个多边形的边数.
【分析】本题首先由题意得出等量关系,即这个多边形的内角和比360°多900°,由此列出方程即可解出边数.
解:设边数为n,根据题意,得
(n﹣2)×180°=360°+900°,
所以(n﹣2)×180°=1260°,
所以n﹣2=7,
所以n=9.
答:这个多边形的边数是9.
18.如图,B,E,C,F在一条直线上,AB=DE,AC=DF,BE=CF,求证:∠A=∠D.
【分析】欲证明∠A=∠D,只要证明△ABC≌△DEF(SSS)即可.
【解答】证明:∵BE=CF,
∴BE+EC=CF+EC,
∴BC=EF,
在△ABC和△DEF中,
,
∴△ABC≌△DEF(SSS),
∴∠A=∠D.
19.如图,CA=CD,∠1=∠2,BC=EC.求证:AB=DE.
【分析】由∠1=∠2据可以得出∠ACB=∠DCE.再证明△ABC≌△DEC就可以得出结论.
【解答】证明:∵∠1=∠2,
∴∠1+∠ECA=∠2+∠ACE,
即∠ACB=∠DCE,
在△ABC和△DEC中,
,
∴△ABC≌△DEC(SAS).
∴DE=AB.
20.在△ABC中,AD是高,AE,BF是角平分线,AE交BF于点O,∠BAC=80°,∠C=70°.
(1)求∠BOE的大小;
(2)求证:DE=DC.
【分析】(1)根据三角形的内角和定理得到∠ABC=180°﹣∠BAC﹣∠C=180°﹣80°﹣70°=30°,根据角平分线的定义得到∠BAE=BAC=40°,∠ABF=ABC=15°,根据三角形外角的性质即可得到结论;
(2)根据三角形外角的性质得到∠AEC=∠ABC+∠BAE=30°+40°=70°,根据等腰三角形的性质即可得到结论.
【解答】(1)解:∵∠BAC=80°,∠C=70°,
∴∠ABC=180°﹣∠BAC﹣∠C=180°﹣80°﹣70°=30°,
∵AE,BF分别是∠BAC和∠ABC平分线,
∴∠BAE=BAC=40°,∠ABF=ABC=15°,
∴∠BOE=∠ABF+∠BAE=40°+15°=55°;
(2)证明:∵∠AEC=∠ABC+∠BAE=30°+40°=70°,
∴∠AEC=∠C,
∴AE=AC,
∵AD⊥CE,
∴DE=DC.
21.如图是10×6的小正方形构成的网格,每个小正方形的顶点叫做格点,△ABC的顶点都是格点.仅用无刻度的直尺在给定网格中依次完成画图,并回答问题.
(1)直接写出∠ABC的大小;
(2)在图1中,画△ABC的高AF,BD;
(3)在图2中,
①画△ABC的中线BE;
②在△ABC的高AF上画点P,连接BP,EP,使∠APB=∠APE.
【分析】(1)根据网格直接得出答案;
(2)根据三角形三条高所在直线相交于一点即可;
(3)根据矩形的性质可找到AC的中点.
解:(1)∠ABC=45°;
(2)如图:作高AF,CG交于点O,连接BO交AC于D,
(3)如图,①作出以AC为对角线的矩形的另一条对角线,交点即为E点,BE即为中线;
②作点B关于AF的对称点B',连接BE交AC于P,
则∠BPF=∠B'PF,
∴∠APB=∠APE.
22.如图1,△ABC中,AB=AC,点D在AB上,且AD=CD=BC.
(1)求∠A的大小;
(2)如图2,DE⊥AC于E,DF⊥BC于F,连接EF交CD于点H.
①求证:CD垂直平分EF;
②直接写出三条线段AE,DB,BF之间的数量关系.
【分析】(1)设∠A=x,由等腰三角形的性质得∠ACD=∠A=x,∠CBD=∠CDB=∠ACD+∠A=2x,∠ACB=∠CBD=2x,再由三角形内角和定理求出x=36°即可;
(2)①证△DEC≌△DFC(AAS),得DE=DF,∠EDH=∠FDH,再证△DEH≌△DFH(SAS),得EH=FH,∠DHE=∠DHF=90°,即可得出结论;
②在CA上截取CG=CB,连接DG,由全等三角形的性质得DE=DF,CE=CF,再证△DEG≌△DFB(SAS),得DG=DB,∠DGE=∠B,然后证AG=DG,即可得出结论.
【解答】(1)解:设∠A=x,
∵AD=CD,
∴∠ACD=∠A=x,
∵CD=BC,
∴∠CBD=∠CDB=∠ACD+∠A=2x;
∵AC=AB,
∴∠ACB=∠CBD=2x,
∴∠DCB=x,
∵x+2x+2x=180°,
∴x=36°,
∴∠A=36°;
(2)①证明:由(1)得:∠ACD=∠A=x,∠DCB=x,
∴∠ACD=∠DCB,
∵DE⊥AC,DF⊥BC,
∴∠DEC=∠DFC=90°,
∵CD=CD,
∴△DEC≌△DFC(AAS),
∴DE=DF,∠EDH=∠FDH,
∵DH=DH,
∴△DEH≌△DFH(SAS),
∴EH=FH,∠DHE=∠DHF=90°,
∴CD垂直平分EF;
②解:三条线段AE,DB,BF之间的数量关系为:AE=DB+BF,理由如下:
在CA上截取CG=CB,连接DG,如图2所示:
由①得:△DEH≌△DFH,
∴DE=DF,CE=CF,
∵CG=CB,
∴CG﹣CE=CB﹣CF,
即GE=BF,
∵DE⊥AC,DF⊥BC,
∴∠DEG=∠DFB=90°,
∴△DEG≌△DFB(SAS),
∴DG=DB,∠DGE=∠B,
由(1)得:∠B=2x,∠A=x,
∴∠DGE=2∠A,
∵∠DGE=∠A+∠GDA,
∴∠A=∠GDA,
∴AG=DG,
∴AE=AG+GE=DG+BF=DB+BF.
23.在等边△ABC中,点D和点E分别在边AB,BC上,以DE为边向右作等边△DEF,连接CF.
(1)如图1,当点D和点A重合时,求∠ACF的大小;
(2)如图2,点D是边AB的中点.
①求证:∠FCE=∠FEC;
②如图3,连接AF,当AF最小时,直接写出的值.
【分析】(1)证明△BAE≌△CAF(SAS),可得∠ABC=∠ACF=60°;
(2)①如图2中,连接CD,取BC的中点T,连接DT,FT.证明△BDE≌△TCF(SAS),可得结论;
②如图3中,连接CD,过A、D分别作AI⊥BC,DH⊥BC,其垂足分别为I、H,由(2)可知,点F在CD的垂直平分线上,当AF⊥FI时,AF的值最小,此时∠DAF=90°,证明△ADF≌△HED(AAS),推出AD=EH=BC,可得结论.
解:(1)如图1中,
∵△ABC,△AEF都是等边三角形,
∴∠ABC=∠BAC=∠EAF=60°,AB=AC,AE=AF,
即∠BAE+∠EAC=∠EAC+∠CAF,
∴∠BAE=∠CAF,
在△BAE和△CAF中,
,
∴△BAE≌△CAF(SAS),
∴∠ABC=∠ACF=60°;
(2)①证明:如图2中,连接CD,取BC的中点T,连接DT,FT.
∵BD=AD,BT=CT,AB=BC,
∴BD=BT,
∵∠B=60°,
∴△BDT是等边三角形,
∵△DEF是等边三角形,
∴同法可证,△BDE≌△TDF(SAS),
∴BE=FT,∠B=∠DTF=60°,
∵∠BTD=60°,
∴∠FTC=∠B=60°,
∵BD=TC,∠B=∠FTC,BE=TF,
∴△BDE≌△TCF(SAS),
∴DE=CF,
∵EF=DE,
∴FE=FC,
∴∠FCE=∠FEC;
②解:如图3中,连接CD,过A、D分别作AI⊥BC,DH⊥BC,其垂足分别为I、H
∵DF=EF=CF,
∴点F在CD的垂直平分线上,
∴当AF⊥FI时,AF的值最小,此时∠DAF=90°,
∵△ABC为等边三角形,AI⊥BC,
∴AI垂直平分BC,
∴BI=BC,
∵∠ADF+60°+∠BDE=180°,∠BED+60°+∠BDE=180°,
∴∠ADF=∠BED,
在△ADF和H△DE中,
,
∴△ADF≌△HED(AAS),
∴HE=AD=AB=BC,
∵DH⊥BC,AI⊥BC,
∴DH∥AI,
∵△ABI中,D为AB中点,DH∥AI,
∴BH=BI=BC,BE=BC,
∴=.
24.平面直角坐标系中,点B在x轴正半轴,点C在y轴正半轴,△ABC是等腰直角三角形,CA=CB,∠ACB=90°,AB交y轴负半轴于点D.
(1)如图1,点C的坐标是(0,4),点B的坐标是(8,0),直接写出点A的坐标;
(2)如图2,AE⊥AB交x轴的负半轴于点E,连接CE,CF⊥CE交AB于F.
①求证:CE=CF;
②求证:点D是AF的中点;
③求证:S△ACD=S△BCE.
【分析】(1)如图1中,过点A作AH⊥y轴于点H.证明△AHC≌△COB(AAS),可得AH=OC=4,CH=OB=8,可得结论;
(2)①证明△ECA≌△FCB(ASA),可得结论;
②如图2中,过点F作FN⊥CD于点N,过点A作AM⊥CD于点M.利用三次全等解决问题即可;
③设OE=a,OB=b,OC=c,用a,b,c表示出两个三角形的面积,可得结论.
【解答】(1)解:如图1中,过点A作AH⊥y轴于点H.
∵点C的坐标是(0,4),点B的坐标是(8,0),
∴OC=4,OB=8,
∵∠AHC=∠COB=∠ACB=90°,
∴∠ACH+∠BCO=90°,∠BCO+∠CBO=90°,
∴∠ACH=∠CBO,
在△AHC和△COB中,
,
∴△AHC≌△COB(AAS),
∴AH=OC=4,CH=OB=8,
∴OH=CH﹣CO=8﹣4=4,
∴A(﹣4,﹣4);
(2)证明:①如图2中,
∵CA=CB,∠ACB=90°,
∴∠CAB=∠CBF=45°,
∵AE⊥AB,
∴∠EAC=∠CAB=∠CBF=45°,
∴CE⊥CF,
∴∠ECF=∠ACB=90°,
∴∠ECA=∠FCB,
在△ECA和△FCB中,
,
∴△ECA≌△FCB(ASA),
∴CE=CF;
②如图2中,过点F作FN⊥CD于点N,过点A作AM⊥CD于点M.
∵∠ECF=∠EOC=∠CNF=90°,
∴∠ECO+∠FCN=90°,∠FCN+∠CFN=90°,
∴∠ECO=∠CFN,
在△EOC和△CNF中,
,
∴△EOC≌△CNF(AAS),
∴OC=FN,
同法可证,△BOC≌△CMA(AAS),
∴OC=AM,
在△FND和△AMD中,
,
∴△FND≌△AMD,
∴DF=AD;
③设OE=a,OB=b,OC=c,
∵△EOC≌△CNF,△BOC≌△CMA,
∴CN=OE=a,CM=OB=b,OC=AM=c,
∴MN=b﹣a,
∵△FND≌△AMD,
∴DN=DM=(b﹣a),
∴CD=DN+CN=(a+b),
∵S△ACD=•CD•AM=•(a+b)•AM=(a+b)•c,S△BCE=•EB•CO=(a+b)•OC=(a+b)•c,
∴S△ACD=S△ECB.
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