南通市海安市紫石中学2021-2022学年八年级3月月考数学试题(含解析)
展开南通市海安市紫石中学2021-2022学年八年级3月月考数学试题
(考试时间:120分钟,满分150分)
一.选择题.
1. 下列二次根式中,是最简二次根式的是( )
A. B. C. D.
2. 下列计算正确的是( )
A. B. C. =9 D. 3=3
3. 下列各组数中,能构成直角三角形的一组是( )
A. 2,3,4 B. 5,8,11 C. 1,1, D. 5,12,13
4. 满足不等式的最小整数是( )
A 2 B. 3 C. 4 D. 5
5. 如图,数轴上的点A表示的数是1,OB⊥OA,垂足为O,且BO=1,以点A为圆心,AB为半径画弧交数轴于点C,则C点表示的数为( )
A. ﹣0.4 B. ﹣ C. 1﹣ D. ﹣1
6. 如图,在中,,,则的度数是( )
A. 40° B. 50° C. 60° D. 70°
7. 如图,小巷左右两侧是竖直的墙,一架梯子斜靠在左墙时,梯子底端到左墙角的距离为0.7米,顶端距离地面2.4米,如果保持梯子底端位置不动,将梯子斜靠在右墙时,顶端距离地面2米,则小巷的宽度为( )
A. 2.2米 B. 2.3米 C. 2.4米 D. 2.5米
8. 如图,在平面直角坐标系中,点,,的坐标分别是,,,再找一点,使它与点,,构成的四边形是平行四边形,则点的坐标不可能是( )
A. B. C. D.
9. 如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AB=8,以AC和BC为底边分别向外作等腰直角△AFC和等腰直角△BEC,若△AFC的面积为,△BCE的面积为,则的值为( )
A. 8 B. 16 C. 24 D. 32
10. 如图,平行四边形ABCD的对角线AC与BD相交于点O,AE⊥BC于点E.AB=,AO=1,BD=4,则AE的长为()
A. B. C. D.
二.填空题.
11. 若代数式有意义,则实数x的取值范围是__.
12. 比较大小:_____.
13. 若的整数部分是a,小数部分是b,则______.
14. 已知两条线段的长为和,当第三条线段的长为_________时,这三条线段能组成一个直角三角形.
15. 如图,在平行四边形中,DB=DC,∠C=80°,AE⊥BD于E,则∠DAE=__度.
16. 如图,在平行四边形ABCD中,AB=3,∠ABC的平分线与∠BCD的平分线交于点E,若点E恰好在边AD上,则BE2+CE2的值为 _____.
17. 如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AB=13,BC=12,D为BC边上一点.将△ABD沿AD折叠,若点B恰好落在线段AC的延长线上点E处,则DE的长为_____.
18. 如图,已知△ABC是边长为3的等边三角形,点D是边BC上的一点,且BD=1,以AD为边作等边△ADE,过点E作EF∥BC,交AC于点F,连接BF,则下列结论中:①△ABD≌△BCF;②四边形BDEF是平行四边形;③S四边形BDEF=;④S△AEF=.其中正确的有_____.
三.解答题.
19. 计算:
(1);
(2).
20. 实数a、b、c在数轴上位置如图所示,化简.
21. 已知,且x为偶数,求值.
22. 如图,在四边形ABCD中,E、F分别为对角线BD上两点,且BE=DF.
(1)若四边形AECF是平行四边形,求证:四边形ABCD是平行四边形;
(2)若四边形AECF是菱形,则四边形ABCD是菱形吗?请说明理由?
23. 如图,在ABC中,∠ABC=45°,CD⊥AB,BE⊥AC,垂足分别为D,E,F为BC中点,BE与DF、DC分别交于点G,H,∠ABE=∠CBE.
(1)线段BH与AC相等吗?若相等给予证明,若不相等请说明理由;
(2)求证:BG2﹣GE2=EA2;
(3)若BC=2,求BDH的面积.
24. 如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=10cm,AC=6cm,动点P从点B出发,以2cm/秒的速度沿BC移动至点C,设运动时间为秒.
(1)求BC的长;
(2)在点P的运动过程中,是否存在某个时刻t,使得点P到边AB的距离与点P到点C的距离相等?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由.
25. 如图,△ABC和△DEF都是等腰直角三角形,AB=AC,∠BAC=90°,DE=DF,∠EDF=90°,D为BC边中点,连接AF,且A,F,E三点恰好在一条直线上,EF交BC于点H,连接BF,CE.
(1)求证:AF=CE;
(2)猜想CE,BF,BC之间的数量关系,并证明;
(3)若CH=2,AH=4,请直接写出线段AC,AE长.
26. (1)问题再现:学习二次根式时,老师给同学们提出了一个求代数式最小值的问题,如,“求代数式的最小值”;小强同学发现可看作两直角边分别为x和2的直角三角形斜边长,可看作两直角边分别是12-x和3的直角三角形的斜边长.于是构造出下图,将问题转化为求线段AB的长,进而求得的最小值是 _________
(2)类比迁移:已知a,b均为正数,且a + b = 4.求的最小值_________
(3)方法应用:已知a,b均为正数,且是三角形的三边长,求这个三角形的面积(用含a,b的代数式表示)
答案与解析
一.选择题.
1. 下列二次根式中,是最简二次根式的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】结合最简二次根式的概念:(1)被开方数不含分母;(2)被开方数中不含能开得尽的因数或因式,进而解答即可.
【详解】解:A、,故不是
最简二次根式,不符合题意;
B、是最简二次根式,符合题意;
C、,故不是最简二次根式,
不符合题意;
D、,故不是最简二次根式,
不符合题意;
故选:B.
【点睛】本题主要考查了最简二次根式的定义,解答的关键在于熟练掌握最简二次根式的概念:(1)被开方数不含分母;(2)被开方数中不含能开得尽的因数或因式.
2. 下列计算正确的是( )
A. B. C. =9 D. 3=3
【答案】B
【解析】
【分析】根据二次根式的加减法法则、乘法法则、二次根式的除法法则进行判断.
【详解】解:A.与不能合并,故选项错误,不符合题意;
B.,故选项正确,符合题意;
C.,故选项错误,不符合题意;
D.,故选项错误,不符合题意.
故选:B
【点睛】本题考查了二次根式的运算,熟练掌握二次根式的加减法法则、二次根式的乘法法则和除法法则是解决问题的关键.
3. 下列各组数中,能构成直角三角形的一组是( )
A. 2,3,4 B. 5,8,11 C. 1,1, D. 5,12,13
【答案】D
【解析】
【分析】根据勾股定理的逆定理对四组数据进行逐一判断即可.
【详解】A、∵22 +32 ≠4 2 ,∴不能构成直角三角形;
B、∵52 +82 ≠112 ,∴不能构成直角三角形;
C、∵ ,∴不能构成直角三角形;
D、∵5 2 +12 2 =13 2 ,∴能构成直角三角形.
故选D.
【点睛】本题考查的是用勾股定理的逆定理判断三角形的形状,即只要三角形的三边满足a 2 +b 2 =c 2 ,则此三角形是直角三角形.
4. 满足不等式的最小整数是( )
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
【答案】B
【解析】
【分析】先求出不等式的解集为,然后估算出的取值范围即可得到答案.
【详解】解:∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴满足不等式的最小整数是3,
故选B.
【点睛】本题主要考查了求一元一次不等式的整数解,无理数的估算,二次根式的混合运算,正确求出不等式的解集是解题的关键.
5. 如图,数轴上的点A表示的数是1,OB⊥OA,垂足为O,且BO=1,以点A为圆心,AB为半径画弧交数轴于点C,则C点表示的数为( )
A. ﹣0.4 B. ﹣ C. 1﹣ D. ﹣1
【答案】C
【解析】
【分析】利用勾股定理求出AB的长,可得AB=AC=,推出OC=﹣1即可解决问题.
【详解】在Rt△AOB中,AB=,
∴AB=AC=,
∴OC=AC﹣OA=﹣1,
∴点C表示的数为1﹣.
故选C.
【点睛】本题考查实数与数轴、勾股定理等知识,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题.
6. 如图,在中,,,则的度数是( )
A. 40° B. 50° C. 60° D. 70°
【答案】D
【解析】
【分析】因为,,所以可得到,根据平行四边形的性质对角相等,从而得出的度数.
详解】解:∵,
∴,
∵,
∴,
∵四边形是平行四边形,
∴.
故选:D.
【点睛】本题考查了等腰三角形的性质以及平行四边形的性质,清楚掌握其性质并能灵活运用是解题关键.
7. 如图,小巷左右两侧是竖直的墙,一架梯子斜靠在左墙时,梯子底端到左墙角的距离为0.7米,顶端距离地面2.4米,如果保持梯子底端位置不动,将梯子斜靠在右墙时,顶端距离地面2米,则小巷的宽度为( )
A. 2.2米 B. 2.3米 C. 2.4米 D. 2.5米
【答案】A
【解析】
【分析】将梯子斜靠在墙上时,形成的图形看做直角三角形,根据勾股定理,直角边的平方和等于斜边的平方,可以求出梯子的长度,再次利用勾股定理即可求出梯子底端到右墙的距离,从而得出答案.
【详解】
如图,在Rt△ACB中,
∵∠ACB=90°,BC=0.7米,AC=2.4米,
∴
在Rt△A‘BD中,
∵∠A’BD=90°,A’D=2米,
∴
∴
∵BD>0,
∴BD=1.5米,
∴CD=BC+BD=0.7+1.5=2.2米
即小巷宽度为2.2米,故答案选A
【点睛】本题考查的是勾股定理,熟知并熟练运用勾股定理求斜边和直角边是解题的关键
8. 如图,在平面直角坐标系中,点,,的坐标分别是,,,再找一点,使它与点,,构成的四边形是平行四边形,则点的坐标不可能是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】画出图形,以AC、BC为邻边构成平行四边形,可得此时D1点的坐标,以AB、AC为邻边构成平行四边形,可得此时D2点的坐标,以AB、BC为邻边构成平行四边形,可得此时D3点的坐标,从而可作出判断.
【详解】如图所示,若以AC、BC为邻边平构成平行四边形,可得此时D1点的坐标为(2,4);若以AB、AC为邻边构成平行四边形,可得此时D2点的坐标为(-4,2),以AB、BC为邻边构成平行四边形,可得此时D3点的坐标(0,-4),故点D的坐标不可能是.
故选:D.
【点睛】本题考查了平行四边形的判定,坐标与图形的性质等知识,涉及分类讨论,关键是画出图形,利用图形来解决.
9. 如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AB=8,以AC和BC为底边分别向外作等腰直角△AFC和等腰直角△BEC,若△AFC的面积为,△BCE的面积为,则的值为( )
A. 8 B. 16 C. 24 D. 32
【答案】B
【解析】
【分析】由勾股定理求出,由等腰直角三角形的性质和勾股定理得出BE=CE=BC,AF=FC=AC,得出,即可得出结果.
【详解】解:∵∠ACB=90°,AB=8,
∴,
∵△BEC和△AFC是等腰直角三角形,
∴BE=CE=BC,AF=FC=AC,
∴
=×64
=16;
故选:B.
【点睛】本题考查了勾股定理、等腰直角三角形的性质、三角形面积的计算方法;熟练掌握勾股定理和等腰直角三角形的性质是解决问题的关键.
10. 如图,平行四边形ABCD的对角线AC与BD相交于点O,AE⊥BC于点E.AB=,AO=1,BD=4,则AE的长为()
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据边之间的关系和勾股定理的逆定理得是直角三角形,,在中,根据勾股定理得,利用三角形的面积即可得.
【详解】解:∵BD=4,
∴,
∵,
,
∴是直角三角形,,
∵AO=1,
∴AC=2,
在中,根据勾股定理得,
,
∵,
∴
,
故选D.
【点睛】本题考查了平行四边形的性质,勾股定理及其逆定理,解题的关键是掌握这些知识点.
二.填空题.
11. 若代数式有意义,则实数x的取值范围是__.
【答案】x>2
【解析】
【分析】根据二次根式的被开方数是非负数、分母不为0列出不等式组,解不等式组即可.
【详解】解:由题意得:,
解得:x>2,
故答案为:x>2.
【点睛】本题考查的是二次根式有意义的条件、分式有意义的条件,掌握二次根式的被开方数是非负数、分母不为0是解题的关键.
12. 比较大小:_____.
【答案】<
【解析】
【分析】首先将根号外的因式移到根号内部,进而利用实数比较大小方法得出即可.
【详解】解:∵-3=-,-2=-,
∴-<-,
∴-3<-2.
故答案为:<.
【点睛】此题主要考查了实数比较大小,正确将根号内的数字移到根号内部是解题关键.
13. 若的整数部分是a,小数部分是b,则______.
【答案】1
【解析】
【详解】解:∵的整数部分为a,小数部分为b,
∴a=1,b=,
∴a-b==1.
故答案为:1
14. 已知两条线段的长为和,当第三条线段的长为_________时,这三条线段能组成一个直角三角形.
【答案】13或
【解析】
【分析】已知直角三角形的二边求第三边时,一定区分所求边是直角三角形的斜边和直角边二种情况下的结果,然后根据勾股定理解答.
【详解】解:根据勾股定理,当12为直角边时,第三条线段长为=13;
当12为斜边时,第三条线段长为=;
故答案为13或.
【点睛】本题考查了勾股定理的逆定理,熟练掌握并正确运用勾股定理逆定理是解题的关键,注意要分两种情况讨论.
15. 如图,在平行四边形中,DB=DC,∠C=80°,AE⊥BD于E,则∠DAE=__度.
【答案】10
【解析】
【分析】由等腰三角形的性质和平行四边形的性质可求得∠ADE=80°,然后根据直角三角形两锐角互余可求得∠DAE的度数.
【详解】解:∵DB=DC,
∴∠DBC=∠C=80°,
∵四边形ABCD为平行四边形,
∴ADBC,
∴∠ADE=∠DBC=80°,
∵AE⊥BD,
∴∠AED=90°,
∴∠DAE=90°﹣80°=10°,
故答案为:10.
【点睛】本题主要考查平行四边形的性质,等腰三角形的性质,利用条件求得∠ADE的度数是解题的关键.
16. 如图,在平行四边形ABCD中,AB=3,∠ABC的平分线与∠BCD的平分线交于点E,若点E恰好在边AD上,则BE2+CE2的值为 _____.
【答案】36
【解析】
【分析】根据平行四边形的性质和角平分线的定义可得AE=AB=DE=CD=3,∠BEC=90°,可得BC=AD=3+3=6,再根据勾股定理解答即可.
【详解】解:∵BE、CE 分别平分∠ABC 和∠BCD
∴∠EBC=∠ABC,∠ECB=∠BCD,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,AB=CD=3,BC=AD,
∴∠ABC+∠BCD=180°,
∴∠EBC+∠ECB=90°,
∴∠BEC=90°,
∴BE2+CE2=BC2 ,
∵AD∥BC,
∴∠EBC=∠AEB,
∵BE平分∠ABC,
∴∠EBC=∠ABE,
∴∠AEB=∠ABE,
∴AB=AE=3,
同理可证 DE=DC=3,
∴DE+AE=AD=6,
∴BE2+CE2=BC2=AD2=36.
故答案为:36.
【点睛】本题考查了平行四边形的性质,角平分线的定义,勾股定理,掌握以上性质定理是解题的关键.
17. 如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AB=13,BC=12,D为BC边上一点.将△ABD沿AD折叠,若点B恰好落在线段AC的延长线上点E处,则DE的长为_____.
【答案】
【解析】
【分析】先由折叠的性质得到AE=AB=13,BD=ED,再由勾股定理求出AC=5,从而得到CE=8,设DE=x,则DC=BC-BD=12-x,再利用勾股定理求解即可.
【详解】解:由折叠的性质可知,AE=AB=13,BD=ED,
∵△ABC中,∠ACB=90°,AB=13,BC=12,
∴,∠ECD=90°,
∴CE=AE-AC=8,
设DE=x,则DC=BC-BD=12-x,
在Rt△ECD中,,
∴,
解得,
∴,
故答案为:.
【点睛】本题主要考查了折叠的性质,勾股定理,解题的关键在于熟练掌握折叠的性质和勾股定理.
18. 如图,已知△ABC是边长为3的等边三角形,点D是边BC上的一点,且BD=1,以AD为边作等边△ADE,过点E作EF∥BC,交AC于点F,连接BF,则下列结论中:①△ABD≌△BCF;②四边形BDEF是平行四边形;③S四边形BDEF=;④S△AEF=.其中正确的有_____.
【答案】①②③
【解析】
【分析】连接EC,作CH⊥EF于H.首先证明△BAD≌△CAE,再证明△EFC等边三角形即可解决问题;
【详解】连接EC,作CH⊥EF于H.
∵△ABC,△ADE都是等边三角形,
∴AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠DAE=∠ABC=∠ACB=60°,
∴∠BAD=∠CAE,
∴△BAD≌△CAE,
∴BD=EC=1,∠ACE=∠ABD=60°,
∵EF∥BC,
∴∠EFC=∠ACB=60°,
∴△EFC是等边三角形,CH=,
∴EF=EC=BD,
∵EF∥BD,
∴四边形BDEF是平行四边形,故②正确,
∵BD=CF=1,BA=BC,∠ABD=∠BCF,
∴△ABD≌△BCF,故①正确,
∵S平行四边形BDEF=BD•CH=,故③正确,
S△AEF=S△AEC=•S△ABD=故④错误,
故答案为①②③.
【点睛】本题考查平行四边形的性质、全等三角形的判定和性质、等边三角形的判定和性质等知识,解题的关键是准确寻找全等三角形解决问题,属于中考选择题中的压轴题.
三.解答题.
19. 计算:
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据二次根式的混合运算法则即可求出答案.
(2)根据负整数指数幂的意义,零指数幂的意义以及实数的运算法则即可求出答案.
【小问1详解】
解:原式
.
【小问2详解】
解:原式
.
【点睛】本题考查实数的运算,解题的关键是熟练运用二次根式的运算法则,零指数幂的意义以及负整数指数幂的意义,本题属于基础题型.
20. 实数a、b、c在数轴上的位置如图所示,化简.
【答案】2b+2ab
【解析】
【分析】直接利用数轴判断得出:,进而化简即可.
【详解】解:由题意可得:c<a<0<b,
∴,
原式=
=2b+2ab.
【点睛】此题主要考查了二次根式的性质与化简,实数与数轴,正确得出各部分符号是解题关键.
21. 已知,且x为偶数,求的值.
【答案】
【解析】
【分析】首先根据二次根式有意义的条件和分式有意义的条件解不等式组,可求得x的范围,然后根据x是偶数即可确定x的值,然后对所求的式子进行化简,然后代入求解即可.
详解】解:由题意得,
解得:6<x≤9,
∵x为偶数,
∴x=8.
∵原式=(1+x)
=(x+1)
=.
∴当x=8时,原式=.
【点睛】本题主要考查了二次根式,分式,不等式组,熟练掌握二次根式有意义的条件,分式有意义的条件,解不等式组,二次根式的化简求值,是解决问题的关键.
22. 如图,在四边形ABCD中,E、F分别为对角线BD上的两点,且BE=DF.
(1)若四边形AECF是平行四边形,求证:四边形ABCD是平行四边形;
(2)若四边形AECF是菱形,则四边形ABCD是菱形吗?请说明理由?
【答案】(1)见解析;(2)是菱形,见解析
【解析】
【分析】(1)连接AC交BD于点O,由平行四边形的性质得出OA=OC,OE=OF,再证出OB=OD,即可得出结论;
(2)由菱形的性质得出AC⊥BD,由(1)得四边形ABCD是平行四边形,即可得出结论.
【详解】(1)证明:连接AC交BD于点O,如图所示:
∵四边形AECF是平行四边形,
∴OA=OC,OE=OF,
∵BE=DF,
∴BE+OE=DF+OF,
∴OB=OD,
∴四边形ABCD是平行四边形;
(2)解:四边形ABCD是菱形,理由如下:
∵四边形AECF是菱形,
∴AC⊥BD,
由(1)证四边形ABCD是平行四边形;
∴四边形ABCD是菱形.
【点睛】本题考查平行四边形与菱形的证明方法,掌握平行四边形与菱形的判断定理,会解和条件选择恰当的证明方法是关键.
23. 如图,在ABC中,∠ABC=45°,CD⊥AB,BE⊥AC,垂足分别为D,E,F为BC中点,BE与DF、DC分别交于点G,H,∠ABE=∠CBE.
(1)线段BH与AC相等吗?若相等给予证明,若不相等请说明理由;
(2)求证:BG2﹣GE2=EA2;
(3)若BC=2,求BDH的面积.
【答案】(1)BH=AC,见解析;(2)见解析;(3)22
【解析】
【分析】(1)根据三角形的内角和定理求出∠BCD=∠ABC,∠ABE=∠DCA,推出DB=CD,根据ASA证出△DBH≌△DCA即可;
(2)根据DB=DC和F为BC中点,得出DF垂直平分BC,推出BG=CG,根据BE⊥AC和∠ABE=∠CBE得出AE=CE,在Rt△CGE中,由勾股定理即可推出答案;
(3)根据等腰直角三角形的性质求出CD=BD=2,根据全等三角形的性质得到DH=AD=22,再根据三角形面积公式即可求解.
【详解】解:(1)BH=AC,理由如下:
∵CD⊥AB,BE⊥AC,
∴∠BDH=∠BEC=∠CDA=∠CDB=90°,
∵∠ABC=45°,
∴∠BCD=180°﹣90°﹣45°=45°=∠ABC
∴DB=DC,
∵∠BDH=∠BEC=∠CDA=90°,
∴∠A+∠ACD=90°,∠A+∠HBD=90°,
∴∠HBD=∠ACD,
在△DBH和△DCA中
,
∴△DBH≌△DCA(ASA),
∴BH=AC.
(2)证明:连接CG,
由(1)知,DB=CD,
∵F为BC的中点,
∴DF垂直平分BC,
∴BG=CG,
∵∠ABE=∠CBE,BE⊥AC,
∴EC=EA,
∴CB=AB,
在Rt△CGE中,由勾股定理得:CG2﹣GE2=CE2,
∵CE=AE,BG=CG,
∴BG2﹣GE2=EA2.
(3)∵∠CDB=90°,∠ABC=45°,
∴△BDC是等腰直角三角形,
∵BC=2,
∴CD=BD=2,
∴AD=AB﹣BD=22,
∵△DBH≌△DCA,
∴DH=AD=22,
∴△BDH的面积为BD•DH2×(22)=22.
【点睛】本题考查了勾股定理,等腰三角形性质,全等三角形的性质和判定,线段的垂直平分线的性质,三角形面积的应用,注意:线段垂直平分线上的点到线段两端的距离相等,等腰三角形具有三线合一的性质.
24. 如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=10cm,AC=6cm,动点P从点B出发,以2cm/秒的速度沿BC移动至点C,设运动时间为秒.
(1)求BC的长;
(2)在点P的运动过程中,是否存在某个时刻t,使得点P到边AB的距离与点P到点C的距离相等?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)直接利用勾股定理求解即可;
(2)如图所示,过点P作PD⊥AB于D,由题意得,则,证明Rt△ADP≌Rt△ACP从而求出,
在Rt△PBD中由,得到,由此求解即可.
【小问1详解】
解:∵在△ABC中,∠C=90°,AB=10cm,AC=6cm,
∴;
【小问2详解】
解:如图所示,过点P作PD⊥AB于D,
由题意得,则,
在Rt△ADP和Rt△ACP中,
,
∴Rt△ADP≌Rt△ACP(HL),
∴,
∴,
在Rt△PBD中,,
∴,
解得.
【点睛】本题主要考查了全等三角形的性质与判定,勾股定理,正确作出辅助线,构造全等三角形是解题的关键.
25. 如图,△ABC和△DEF都是等腰直角三角形,AB=AC,∠BAC=90°,DE=DF,∠EDF=90°,D为BC边中点,连接AF,且A,F,E三点恰好在一条直线上,EF交BC于点H,连接BF,CE.
(1)求证:AF=CE;
(2)猜想CE,BF,BC之间的数量关系,并证明;
(3)若CH=2,AH=4,请直接写出线段AC,AE的长.
【答案】(1)见解析 (2)CE2+BF2=BC2,理由见解析
(3)AE=,AC=+
【解析】
【分析】(1)连接AD,证明△ADF≌△CDE(SAS),可得AF=CE;
(2)结论:,利用全等三角形的性质证明BF=AE,再证明∠AEC=90°,可得结论;
(3)设EH=m,证明△ADH∽△CEH,可得,推出DH=2m,推出AD=CD=2m+2,EC=m+1,在Rt△CEH中,根据,构建方程求出m即可解决问题.
【小问1详解】
证明: 如图,连接AD.
∵AB=AC,∠BAC=90°,D为BC边中点,
∴AD⊥CB,AD=DB=DC.
∵∠ADC=∠EDF=90°,
∴∠ADF=∠CDE.
又∵DF=DE,
∴△ADF≌△CDE(SAS),
∴AF=CE;
【小问2详解】
解:猜想:.
证明:∵△ABC,△DEF都是等腰直角三角形,
∴,∠DFE=∠DEF=45°.
∵△ADF≌△CDE,
∴∠AFD=∠DEC=135°,∠DAF=∠DCE.
∵∠BAD=∠ACD=45°,
∴∠BAD+∠DAF=∠ACD+∠DCE.
∴∠BAF=∠ACE.
∵AB=CA,AF=CE,
∴△BAF≌△ACE(SAS).
∴BF=AE.
∵∠AEC=∠DEC-∠DEF=135°-45°=90°,
∴AE2+CE2=AC2,
∴;
【小问3详解】
解:设EH=m.
∵∠ADH=∠CEH=90°,∠AHD=∠CHE,
∴△ADH∽△CEH.
∴.
∴DH=2m.
∴AD=CD=2m+2.
∴EC=m+1.
在Rt△CEH中,CH2=EH2+CE2,
∴22=m2+(m+1)2.
∴2m2+2m-3=0.
∴或(舍).
∴AE=AH+EH=.
∴AD=1+.
∴.
【点睛】本题属于三角形综合题,考查了等腰直角三角形的性质,全等三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,勾股定理等知识,解题的关键是证明△ADF≌△CDE,△BAF≌△ACE,△ADH∽△CEH.
26. (1)问题再现:学习二次根式时,老师给同学们提出了一个求代数式最小值的问题,如,“求代数式的最小值”;小强同学发现可看作两直角边分别为x和2的直角三角形斜边长,可看作两直角边分别是12-x和3的直角三角形的斜边长.于是构造出下图,将问题转化为求线段AB的长,进而求得的最小值是 _________
(2)类比迁移:已知a,b均为正数,且a + b = 4.求的最小值_________
(3)方法应用:已知a,b均为正数,且是三角形的三边长,求这个三角形的面积(用含a,b的代数式表示)
【答案】(1)13;(2)5;(3)
【解析】
【分析】(1)先根据题意利用勾股定理求出,,则,要想的值最小,则的值最小,即当A、D、B三点共线时,的值最小,最小值为AB,由此利用勾股定理求出AB的值即可;
(2)如图所示,,,,,利用勾股定理求出,,然后同(1)求解即可;
(3)如图所示,,,,,∠ABF=∠ACD=∠DEF=90°,则,,,故△ADF的面积即为所求,由此求解即可.
【详解】解:(1)如图所示,,,,,
在直角三角形ACD中,,
在直角三角形BDE中,,
∴,
∴要想的值最小,则的值最小,
∴当A、D、B三点共线时,的值最小,最小值为AB,
过点B作BF⊥AC交AC延长线于F,
∵EC⊥AF,BF⊥AC,BE⊥AC,
∴由长方形的性质得BF=CE=CD+DE=12,CF=BE=3,
∴AF=AC+CF=5,
∴,
∴的最小值为13,
故答案为:13;
(2)如图所示,,,,,
在直角三角形ACD中,,
在直角三角形BDE中,,
∴,
∴要想的值最小,则的值最小,
∴当A、D、B三点共线时,的值最小,最小值为AB,
过点B作BF⊥AC交AC延长线于F,
∵EC⊥AF,BF⊥AC,BE⊥AC,
∴由长方形的性质BF=CE=CD+DE=a+b=4,CF=BE=2,
∴AF=AC+CF=3,
∴,
∴的最小值为5,
故答案为:5;
(3)如图所示,,,,,∠ABF=∠ACD=∠DEF=90°,
∴,,,
∴△ADF的面积即为所求,
∴
.
【点睛】本题主要考查了勾股定理,矩形的性质与判定,解题的关键在于能够准确读懂题意,利用勾股定理求解.
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