江西省赣州市石城县2021-2022学年八年级(上)期末数学试卷(含答案)
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这是一份江西省赣州市石城县2021-2022学年八年级(上)期末数学试卷(含答案),共23页。试卷主要包含了选择题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
1.(3分)第24届冬奥会将于2022年2月4日至20日在北京和张家口举办,北京是全世界唯一同时举办过夏季和冬季奥运会的城市.下列四个图分别是四届冬奥会部分图标,其中是轴对称图形的为( )
A.B.
C.D.
2.(3分)要使分式有意义,则x的取值应满足( )
A.x=﹣2B.x<﹣2C.x>﹣2D.x≠﹣2
3.(3分)下列计算正确的是( )
A.x2+x3=x5B.x2•x3=x5C.2x﹣3x=﹣1D.(2x)3=2x3
4.(3分)如图,为估计池塘岸边A、B两点的距离,小方在池塘的一侧选取一点O,测得OA=15米,OB=10米,A、B间的距离不可能是( )
A.5米B.10米C.15米D.20米
5.(3分)如图,已知∠C=∠D=90°,有四个可添加的条件:①AC=BD;②BC=AD;③∠CAB=∠DBA;④∠CBA=∠DAB.能使△ABC≌△BAD的条件有( )
A.1个B.2个C.3个D.4个
6.(3分)已知:如图在△ABC,△ADE中,∠BAC=∠DAE=90°,AB=AC,AD=AE,点C,D,E三点在同一条直线上,连接BD,BE.以下四个结论:①BD=CE;②BD⊥CE;③∠ACE+∠DBC=45°;④∠BAE+∠DAC=180°,其中结论正确的个数是( )(注:等腰三角形的两个底角相等)
A.1B.2C.3D.4
二、填空题。(本大题共6小题,共18分)
7.(3分)若点A(a,2)与点B(3,b)关于x轴对称,则a+b= .
8.(3分)“KN95”口罩能过滤空气中95%的直径约为0.0000003m的非油性颗粒,数据0.0000003用科学记数法表示为 .
9.(3分)因式分解:3m2﹣3= .
10.(3分)一个多边形的内角和是外角和的2倍,则这个多边形的边数为 .
11.(3分)若分式方程=+2无解,则m= .
12.(3分)在等腰△ABC中,AD⊥BC交直线BC于点D,若AD=BC,则△ABC的顶角的度数为 .
三、解答题。(本大题共5小题,每小题10分,共30分)
13.(10分)(1)计算:(2﹣1)0﹣|﹣6|+()﹣2.
(2)计算:(a+1)(a﹣1)﹣(a﹣2)2.
14.(5分)解分式方程:=1﹣.
15.(5分)化简,其中x=1.
16.(5分)如图在平面直角坐标系中,△ABC各顶点的坐标分别为:A(4,0),B(﹣1,4),C(﹣3,1).
(1)在图中作△A'B'C',使△A'B'C'和△ABC关于x轴对称;
(2)写出点A',B',C'的坐标;
(3)直接写出△ABC的面积.
17.(5分)如图,AB=AD,BC=DC,点E在AC上.
(1)求证:AC平分∠BAD;
(2)求证:BE=DE.
四、解答题。(本大题共3小题,每小题8分,共24分)
18.(8分)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AD平分∠CAB交BC于点D,DE⊥AB于点E,且E为AB的中点.
(1)求∠B的度数.
(2)若DE=5,求BC的长.
19.(8分)某中学为了创设“书香校园”,准备购买A,B两种书架,用于放置图书.在购买时发现,A种书架的单价比B种书架的单价多20元,用600元购买A种书架的个数与用480元购买B种书架的个数相同.
(1)求A,B两种书架的单价各是多少元?
(2)学校准备购买A,B两种书架共15个,且购买的总费用不超过1400元,求最多可以购买多少个A种书架?
20.(8分)如图1,有A型、B型正方形卡片和C型长方形卡片各若干张.
(1)用1张A型卡片,1张B型卡片,2张C型卡片拼成一个正方形,如图2,用两种方法计算这个正方形面积,可以得到一个等式,请你写出这个等式;
(2)选取1张A型卡片,10张C型卡片, 张B型卡片,可以拼成一个正方形,这个正方形的边长用含a,b的代数式表示为 ;
(3)如图3,两个正方形边长分别为m、n,m+n=10,mn=19,求阴影部分的面积.
五、解答题。(本大题共2小题,每小题9分,共18分)
21.(9分)把代数式通过配方等手段,得到完全平方式,再运用完全平方式的非负性来增加题目的已知条件,这种解题方法叫做配方法.配方法在代数式求值、解方程、最值问题等都有着广泛的应用.
例如:①用配方法分解因式:a2+6a+8.
原式=a2+6a+9﹣1=(a+3)2﹣1=(a+3+1)(a+3﹣1)=(a+4)(a+2).
②利用配方法求最小值:求a2+6a+8最小值.
解:a2+6a+8=a2+2a⋅3+32﹣32+8=(a+3)2﹣1.因为不论x取何值,(a+3)2总是非负数,即(a+3)2≥0.所以(a+3)2﹣1≥﹣1,所以当x=﹣3时,a2+6a+8有最小值,最小值是﹣1.
根据上述材料,解答下列问题:
(1)填空:x2﹣8x+ =(x﹣ )2;
(2)将x2﹣10x+2变形为(x+m)2+n的形式,并求出x2﹣10x+2的最小值;
(3)若M=6a2+19a+10,N=5a2+25a,其中a为任意实数,试比较M与N的大小,并说明理由.
22.(9分)在△ABC中,∠C=90°,AC=BC=2,直线BC上有一点P,M,N分别为点P关于直线AB,AC的对称点,连接AM,AN,BM.
(1)如图1,当点P在线段BC上时,求∠MAN和∠MBC的度数;
(2)如图2,当点P在线段BC的延长线上时,
①依题意补全图2;
②探究是否存在点P,使得=3,若存在,直接写出满足条件时CP的长度;若不存在,说明理由.
六、解答题。(本大题共1小题,共12分)
23.(12分)在等边△ABC中,线段AM为BC边上的中线.动点D在直线AM上时,以CD为一边在CD的下方作等边△CDE,连接BE.
(1)若点D在线段AM上时(如图1),则AD BE(填“>”、“<”或“=”),∠CAM= 度;
(2)设直线BE与直线AM的交点为O.
①当动点D在线段AM的延长线上时(如图2),试判断AD与BE的数量关系,并说明理由;
②当动点D在直线AM上时,试判断∠AOB是否为定值?若是,请直接写出∠AOB的度数;若不是,请说明理由.
2021-2022学年江西省赣州市石城县八年级(上)期末数学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题。(本大题共6个小题,每小题3分,共18分,每小题只有一个正确选项)
1.(3分)第24届冬奥会将于2022年2月4日至20日在北京和张家口举办,北京是全世界唯一同时举办过夏季和冬季奥运会的城市.下列四个图分别是四届冬奥会部分图标,其中是轴对称图形的为( )
A.B.
C.D.
【分析】根据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.
【解答】解:选项A、B、C不能找到这样的一条直线,使图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,所以不是轴对称图形,
选项D能找到这样的一条直线,使图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,所以是轴对称图形,
故选:D.
【点评】本题考查了轴对称图形的概念,轴对称图形的关键是寻找对称轴,图形两部分折叠后可重合.
2.(3分)要使分式有意义,则x的取值应满足( )
A.x=﹣2B.x<﹣2C.x>﹣2D.x≠﹣2
【分析】根据分母不为零分式有意义,可得答案.
【解答】解:由分式有意义,得
x+2≠0,
解得x≠﹣2,
故选:D.
【点评】本题考查了分式有意义的条件,分母不为零得出不等式是解题关键.
3.(3分)下列计算正确的是( )
A.x2+x3=x5B.x2•x3=x5C.2x﹣3x=﹣1D.(2x)3=2x3
【分析】利用合并同类项的法则,同底数幂的乘法的法则,积的乘方的法则对各项进行运算即可.
【解答】解:A、x2与x3不属于同类项,不能合并,故A不符合题意;
B、x2•x3=x5,故B符合题意;
C、2x﹣3x=﹣x,故C不符合题意;
D、(2x)3=8x3,故D不符合题意;
故选:B.
【点评】本题主要考查合并同类项,积的乘方,同底数幂的乘法,解答的关键是对相应的运算法则的掌握.
4.(3分)如图,为估计池塘岸边A、B两点的距离,小方在池塘的一侧选取一点O,测得OA=15米,OB=10米,A、B间的距离不可能是( )
A.5米B.10米C.15米D.20米
【分析】根据三角形的三边关系得出5<AB<25,根据AB的范围判断即可.
【解答】解:连接AB,根据三角形的三边关系定理得:
15﹣10<AB<15+10,
即:5<AB<25,
∴A、B间的距离在5和25之间,
∴A、B间的距离不可能是5米;
故选:A.
【点评】本题主要考查了对三角形的三边关系的理解和掌握,能正确运用三角形的三边关系是解此题的关键.
5.(3分)如图,已知∠C=∠D=90°,有四个可添加的条件:①AC=BD;②BC=AD;③∠CAB=∠DBA;④∠CBA=∠DAB.能使△ABC≌△BAD的条件有( )
A.1个B.2个C.3个D.4个
【分析】要确定添加的条件,首先要看现有的已知条件,∠C=∠D=90°,还有一条公共边AB=AB,具备一角,一边分别对应相等,只要再添加任意一边或任意一角都能使得三角形全等,于是答案可得.
【解答】解:添加①AC=BD,可根据HL判定△ABC≌△BAD;
添加②BC=AD,可根据HL判定△ABC≌△BAD
添加③∠CAB=∠DBA,可根据AAS判定△ABC≌△BAD;
添加④∠CBA=∠DAB,可根据AAS判定△ABC≌△BAD.
故选:D.
【点评】本题重点考查了三角形全等的判定定理,普通两个三角形全等共有四个定理,即AAS、ASA、SAS、SSS,直角三角形可用HL定理,但AAA、SSA,无法证明三角形全等,本题是一道较为简单的题目.做题时要根据已知条件结合判定方法逐个验证.
6.(3分)已知:如图在△ABC,△ADE中,∠BAC=∠DAE=90°,AB=AC,AD=AE,点C,D,E三点在同一条直线上,连接BD,BE.以下四个结论:①BD=CE;②BD⊥CE;③∠ACE+∠DBC=45°;④∠BAE+∠DAC=180°,其中结论正确的个数是( )(注:等腰三角形的两个底角相等)
A.1B.2C.3D.4
【分析】①由AB=AC,AD=AE,利用等式的性质得到夹角相等,利用SAS得出△ABD≌△ACE,由全等三角形的对应边相等得到BD=CE;
②由△ABD≌△AEC得到一对角相等,再利用等腰直角三角形的性质及等量代换得到BD垂直于CE;
③由等腰直角三角形的性质得到∠ABD+∠DBC=45°,等量代换得到∠ACE+∠DBC=45°;
④根据周角的定义即可判断;
【解答】解:①∵∠BAC=∠DAE=90°,
∴∠BAC+∠CAD=∠DAE+∠CAD,即∠BAD=∠CAE,
在△BAD和△CAE中,
,
∴△BAD≌△CAE(SAS),
∴BD=CE,故①正确;
②∵△BAD≌△CAE,
∴∠ABD=∠ACE,
∵∠ABD+∠DBC=45°,
∴∠ACE+∠DBC=45°,
∴∠DBC+∠DCB=∠DBC+∠ACE+∠ACB=90°,
则BD⊥CE,故②正确;
③∵△ABC为等腰直角三角形,
∴∠ABC=∠ACB=45°,
∴∠ABD+∠DBC=45°,
∵∠ABD=∠ACE
∴∠ACE+∠DBC=45°,故③正确;
④∵∠BAC=∠EAD=90°,
∴∠BAE+∠CAD=180°,故④正确;
综上所述,正确的结论有4个.
故选:D.
【点评】此题考查了全等三角形的判定与性质,以及等腰直角三角形的性质,熟练掌握全等三角形的判定与性质是解本题的关键.
二、填空题。(本大题共6小题,共18分)
7.(3分)若点A(a,2)与点B(3,b)关于x轴对称,则a+b= 1 .
【分析】直接利用关于x轴对称点的性质得出a,b的值,进而得出答案.
【解答】解:∵点A(a,2)与点B(3,b)关于x轴对称,
∴a=3,b=﹣2,
则a+b=3﹣2=1.
故答案为:1.
【点评】此题主要考查了关于x轴对称点的性质,正确掌握横纵坐标的符号关系是解题关键.
8.(3分)“KN95”口罩能过滤空气中95%的直径约为0.0000003m的非油性颗粒,数据0.0000003用科学记数法表示为 3×10﹣7 .
【分析】绝对值小于1的数也可以利用科学记数法表示,一般形式为a×10﹣n,与较大数的科学记数法不同的是其所使用的是负指数幂,指数n由原数左边起第一个不为零的数字前面的0的个数所决定.
【解答】解:0.0000003=3×10﹣7.
故答案为:3×10﹣7.
【点评】此题主要考查了用科学记数法表示较小的数,一般形式为a×10﹣n,其中1≤|a|<10,n为由原数左边起第一个不为零的数字前面的0的个数所决定.
9.(3分)因式分解:3m2﹣3= 3(m﹣1)(m+1) .
【分析】首先提公因式3,再利用平方差进行分解即可.
【解答】解:原式=3(m2﹣1)=3(m﹣1)(m+1),
故答案为:3(m﹣1)(m+1).
【点评】此题主要考查了提公因式法与公式法分解因式,要求灵活使用各种方法对多项式进行因式分解,一般来说,如果可以先提取公因式的要先提取公因式,再考虑运用公式法分解.
10.(3分)一个多边形的内角和是外角和的2倍,则这个多边形的边数为 6 .
【分析】利用多边形的外角和以及多边形的内角和定理即可解决问题.
【解答】解:∵多边形的外角和是360度,多边形的内角和是外角和的2倍,
则内角和是720度,
720÷180+2=6,
∴这个多边形的边数为6.
故答案为:6.
【点评】本题主要考查了多边形的内角和定理与外角和定理,熟练掌握定理是解题的关键.
11.(3分)若分式方程=+2无解,则m= ﹣3 .
【分析】分式方程去分母转化为整式方程,根据分式方程无解确定出m的值即可.
【解答】解:分式方程去分母得:3x=m+2(x+1),
去括号得:3x=m+2x+2,
移项、合并同类项得:x=m+2,
当m+2=﹣1,即m=﹣3时,方程无解,
故答案为:﹣3.
【点评】此题考查了分式方程的解.解题的关键是掌握分式方程的解的定义,明确分式方程无解即为x的值使最简公分母为0.
12.(3分)在等腰△ABC中,AD⊥BC交直线BC于点D,若AD=BC,则△ABC的顶角的度数为 30°或150°或90° .
【分析】分两种情况;①BC为腰,②BC为底,根据直角三角形30°角所对的直角边等于斜边的一半判断出∠ACD=30°,然后分AD在△ABC内部和外部两种情况求解即可.
【解答】解:①BC为腰,
∵AD⊥BC于点D,AD=BC,
∴∠ACD=30°,
如图1,AD在△ABC内部时,顶角∠C=30°,
如图2,AD在△ABC外部时,顶角∠ACB=180°﹣30°=150°,
②BC为底,如图3,
∵AD⊥BC于点D,AD=BC,
∴AD=BD=CD,
∴∠B=∠BAD,∠C=∠CAD,
∴∠BAD+∠CAD=×180°=90°,
∴顶角∠BAC=90°,
综上所述,等腰三角形ABC的顶角度数为30°或150°或90°.
故答案为:30°或150°或90°.
【点评】本题考查了含30°角的直角三角形的性质,等腰三角形的性质,分类讨论是解题的关键.
三、解答题。(本大题共5小题,每小题10分,共30分)
13.(10分)(1)计算:(2﹣1)0﹣|﹣6|+()﹣2.
(2)计算:(a+1)(a﹣1)﹣(a﹣2)2.
【分析】(1)根据实数的运算法则计算即可得到答案;
(2)利用平方差公式和完全平方公式计算即可得到答案.
【解答】解:(1)原式=1﹣6+4=﹣1;
(2)原式=a2﹣1﹣a2+4a﹣4=4a﹣5.
【点评】此题考查了平方差公式和完全平方公式,熟练掌握平方差公式和完全平方公式是解本题的关键.
14.(5分)解分式方程:=1﹣.
【分析】分式方程去分母转化为整式方程,求出整式方程的解得到x的值,经检验即可得到分式方程的解.
【解答】解:去分母得:2x=x﹣2+1,
解得:x=﹣1,
经检验x=﹣1是分式方程的解.
【点评】此题考查了解分式方程,利用了转化的思想,解分式方程注意要检验.
15.(5分)化简,其中x=1.
【分析】括号内先通分再计算,然后将除法转化为乘法计算出结果,再将x代入化简后的式子求值即可.
【解答】解:原式=,
=
=x﹣2,
当x=1时,原式=1﹣2=﹣1.
【点评】本题考查分式的化简求值,解题关键是熟知分式混合运算的计算法则并准确化简.
16.(5分)如图在平面直角坐标系中,△ABC各顶点的坐标分别为:A(4,0),B(﹣1,4),C(﹣3,1).
(1)在图中作△A'B'C',使△A'B'C'和△ABC关于x轴对称;
(2)写出点A',B',C'的坐标;
(3)直接写出△ABC的面积.
【分析】(1)利用轴对称变换的性质分别作出A,B,C的对应点A′,B′,C′即可;
(2)根据点的位置写出坐标即可;
(3)把三角形的面积看成矩形的面积减去周围三个三角形面积即可.
【解答】解:(1)如图,△A'B'C'如图所示;
(2)由(1)得点A'的坐标为(4,0),点B'的坐标为(﹣1,﹣4),点C'的坐标为(﹣3,﹣1);
(3)△ABC的面积=4×7﹣×2×3﹣×4×5﹣×1×7=.
【点评】本题考查作图﹣轴对称变换,三角形的面积等知识,解题的关键是学会用分割法求三角形面积,属于中考常考题型.
17.(5分)如图,AB=AD,BC=DC,点E在AC上.
(1)求证:AC平分∠BAD;
(2)求证:BE=DE.
【分析】(1)由题中条件易知:△ABC≌△ADC,可得AC平分∠BAD;
(2)利用(1)的结论,可得△BAE≌△DAE,得出BE=DE.
【解答】解:(1)在△ABC与△ADC中,
∴△ABC≌△ADC(SSS)
∴∠BAC=∠DAC
即AC平分∠BAD;
(2)由(1)∠BAE=∠DAE
在△BAE与△DAE中,得
∴△BAE≌△DAE(SAS)
∴BE=DE
【点评】熟练运用三角形全等的判定,得出三角形全等,转化边角关系是解题关键.
四、解答题。(本大题共3小题,每小题8分,共24分)
18.(8分)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AD平分∠CAB交BC于点D,DE⊥AB于点E,且E为AB的中点.
(1)求∠B的度数.
(2)若DE=5,求BC的长.
【分析】(1)根据线段垂直平分线的性质得到DA=DB,根据等腰三角形的性质得到∠2=∠B,根据直角三角形的性质列式计算,得到答案;
(2)根据角平分线的性质求出CD,根据含30°的直角三角形的性质计算即可.
【解答】解:(1)∵DE⊥AB于点E,E为AB的中点,
∴DE是线段AB的垂直平分线,
∴DA=DB,
∴∠2=∠B,
∵AD平分∠CAB,
∴∠1=∠2,
∵∠C=90°,
∴∠B=∠1=∠2=30°;
(2)∵DE⊥AB,∠B=30°,
∴BD=2DE=10,
∵AD平分∠CAB,∠C=90°,DE⊥AB,
∴DC=DE=5,
∴BC=CD+BD=15.
【点评】本题考查的是角平分线的性质,掌握角的平分线上的点到角的两边的距离相等是解题的关键.
19.(8分)某中学为了创设“书香校园”,准备购买A,B两种书架,用于放置图书.在购买时发现,A种书架的单价比B种书架的单价多20元,用600元购买A种书架的个数与用480元购买B种书架的个数相同.
(1)求A,B两种书架的单价各是多少元?
(2)学校准备购买A,B两种书架共15个,且购买的总费用不超过1400元,求最多可以购买多少个A种书架?
【分析】(1)设B种书架的单价为x元,则A种书架的单价为(x+20)元,根据数量=总价÷单价结合用600元购买A种书架的个数与用480元购买B种书架的个数相同,即可得出关于x的分式方程,解之经检验后即可得出结论;
(2)设准备购买m个A种书架,则购买B种书架(15﹣m)个,根据题意列出不等式并解答.
【解答】解:(1)设B种书架的单价为x元,根据题意,得.
解得x=80.
经检验:x=80是原分式方程的解.
∴x+20=100.
答:购买A种书架需要100元,B种书架需要80元.
(2)设准备购买m个A种书架,根据题意,得100m+80(15﹣m)≤1400.
解得m≤10.
答:最多可购买10个A种书架.
【点评】本题主要考查了分式方程的应用和一元一次不等式的应用,分析题意,找到关键描述语,找到合适的数量关系是解决问题的关键.
20.(8分)如图1,有A型、B型正方形卡片和C型长方形卡片各若干张.
(1)用1张A型卡片,1张B型卡片,2张C型卡片拼成一个正方形,如图2,用两种方法计算这个正方形面积,可以得到一个等式,请你写出这个等式;
(2)选取1张A型卡片,10张C型卡片, 25 张B型卡片,可以拼成一个正方形,这个正方形的边长用含a,b的代数式表示为 (a+5b) ;
(3)如图3,两个正方形边长分别为m、n,m+n=10,mn=19,求阴影部分的面积.
【分析】(1)用两种方法表示图2的面积,即可得出等式;
(2)由拼图可得a2+10ab+X是完全平方式,则X=25b2,即a2+10ab+25b2=(a+5b)2,从而得出答案;
(3)表示阴影部分的面积,化成[(m+n)2﹣3mn],再整体代入求值即可.
【解答】解:(1)方法1:大正方形的面积为(a+b)2,
方法2:图2中四部分的面积和为:a2+2ab+b2,
因此有(a+b)2=a2+2ab+b2,
(2)由面积拼图可知a2+10ab+25b2=(a+5b)2,
故答案为:25,(a+5b),
(3)由图形面积之间的关系可得,
S阴影=m2﹣n(m﹣n)
=m2﹣mn+n2
=[(m+n)2﹣3mn]
=(102﹣3×19)
=.
【点评】考查完全平方公式的几何意义,用不同方法表示同一个图形的面积是常用的方法.
五、解答题。(本大题共2小题,每小题9分,共18分)
21.(9分)把代数式通过配方等手段,得到完全平方式,再运用完全平方式的非负性来增加题目的已知条件,这种解题方法叫做配方法.配方法在代数式求值、解方程、最值问题等都有着广泛的应用.
例如:①用配方法分解因式:a2+6a+8.
原式=a2+6a+9﹣1=(a+3)2﹣1=(a+3+1)(a+3﹣1)=(a+4)(a+2).
②利用配方法求最小值:求a2+6a+8最小值.
解:a2+6a+8=a2+2a⋅3+32﹣32+8=(a+3)2﹣1.因为不论x取何值,(a+3)2总是非负数,即(a+3)2≥0.所以(a+3)2﹣1≥﹣1,所以当x=﹣3时,a2+6a+8有最小值,最小值是﹣1.
根据上述材料,解答下列问题:
(1)填空:x2﹣8x+ 16 =(x﹣ 4 )2;
(2)将x2﹣10x+2变形为(x+m)2+n的形式,并求出x2﹣10x+2的最小值;
(3)若M=6a2+19a+10,N=5a2+25a,其中a为任意实数,试比较M与N的大小,并说明理由.
【分析】(1)根据完全平方公式的特征求解.
(2)先配方,再求最小值.
(3)作差后配方比较大小.
【解答】解:(1)∵x2﹣8x+16=(x﹣4)2,
故答案为:16,4.
(2)x2﹣10x+2=x2﹣10x+25﹣23
=(x﹣5)2﹣23.
∵(x﹣5)2≥0,
∴当x=5时,原式有最小值﹣23.
(3)M﹣N=6a2+19a+10﹣5a2﹣25a=a2﹣6a+10
=a2﹣6a+9+1
=(a﹣3)2+1.
∵(a﹣3)2≥0,
∴M﹣N>0.
∴M>N.
【点评】本题考查配方及其应用,掌握完全平方公式的结构特征是求解本题的关键.
22.(9分)在△ABC中,∠C=90°,AC=BC=2,直线BC上有一点P,M,N分别为点P关于直线AB,AC的对称点,连接AM,AN,BM.
(1)如图1,当点P在线段BC上时,求∠MAN和∠MBC的度数;
(2)如图2,当点P在线段BC的延长线上时,
①依题意补全图2;
②探究是否存在点P,使得=3,若存在,直接写出满足条件时CP的长度;若不存在,说明理由.
【分析】(1)根据轴对称的性质求解即可.
(2)①根据要求画出图形即可.
②存在.设CP=CN=x,则BN=2﹣x或x﹣2,BM=PB=2+x,构建方程求解即可.
【解答】解:(1)如图,连接AP.
∵∠C=90°,CA=CB,
∴∠CAB=∠CBA=45°,
∵M,N分别为点P关于直线AB,AC的对称点,
∴∠PAC=∠NAC,∠PAB=∠MAB,∠ABP=∠ABM=45°,
∴∠MAN=2(∠PAC+∠PAB)=90°,∠MBC=45°+45°=90°.
(2)①图形如图2所示.
②存在.设CP=CN=x,则BN=2﹣x或x﹣2,BM=PB=2+x,
∵=3,
∴=3或=3,
∴x=1或4.
∴PC=1或4.
【点评】本题考查作图﹣轴对称变换,等腰直角三角形的性质等知识,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题.
六、解答题。(本大题共1小题,共12分)
23.(12分)在等边△ABC中,线段AM为BC边上的中线.动点D在直线AM上时,以CD为一边在CD的下方作等边△CDE,连接BE.
(1)若点D在线段AM上时(如图1),则AD = BE(填“>”、“<”或“=”),∠CAM= 30 度;
(2)设直线BE与直线AM的交点为O.
①当动点D在线段AM的延长线上时(如图2),试判断AD与BE的数量关系,并说明理由;
②当动点D在直线AM上时,试判断∠AOB是否为定值?若是,请直接写出∠AOB的度数;若不是,请说明理由.
【分析】(1)根据SAS就可以得出△ADC≌△BEC,则AD=BE;根据等边三角形的性质可以直接得出∠CAM的度数;
(2)①根据等边三角形的性质就可以得出AC=AC,DC=EC,∠ACB=∠DCE=60°,由等式的性质就可以∠BCE=∠ACD,根据SAS就可以得出△ADC≌△BEC;
②分两种情况讨论:当点D在线段AM上时,如图1,由(2)可知△ACD≌△BCE,就可以求出结论;当点D在线段AM的延长线上时,如图2,可以得出△ACD≌△BCE而有∠CBE=∠CAD=30°而得出结论.
【解答】解:(1))∵△ABC与△DEC都是等边三角形
∴AC=BC,CD=CE,∠ACB=∠DCE=60°
∴∠ACD+∠DCB=∠DCB+∠BCE
∴∠ACD=∠BCE.
在△ADC和△BEC中
,
∴△ACD≌△BCE(SAS),
∴AD=BE;
∵△ABC是等边三角形,
∴∠BAC=60°.
∵线段AM为BC边上的中线
∴∠CAM=∠BAC,
∴∠CAM=30°.
故答案为:=,30;
(2)①AD=BE,
理由如下:∵△ABC和△CDE都是等边三角形
∴AB=BC,DC=EC,∠ACB=∠DCE=60°,
∵∠ACD=∠ACB+∠DCB,∠BCE=∠DCE+∠DCB,
∴∠ACD=∠BCE,
∴△ACD≌△BCE(SAS)
∴AD=BE.
②∠AOB是定值,∠AOB=60°,
理由如下:
当点D在线段AM上时,如图1,由①知△ACD≌△BCE,则∠CBE=∠CAD=30°,
又∠ABC=60°,
∴∠CBE+∠ABC=60°+30°=90°,
∵△ABC是等边三角形,线段AM为BC边上的中线
∴AM平分∠BAC,即,
∴∠BOA=90°﹣30°=60°.
当点D在线段AM的延长线上时,如图2,
∵△ABC与△DEC都是等边三角形
∴AC=BC,CD=CE,∠ACB=∠DCE=60°
∴∠ACB+∠DCB=∠DCB+∠DCE
∴∠ACD=∠BCE
在△ACD和△BCE中
,
∴△ACD≌△BCE(SAS)
∴∠CBE=∠CAD=30°,
同理可得:∠BAM=30°,
∴∠BOA=90°﹣30°=60°.
【点评】本题是三角形综合题,考查了等边三角形的性质的运用,等腰三角形的性质的运用,等式的性质的运用,全等三角形的判定及性质的运用,解答时证明三角形全等是关键.
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