2022-2023学年湖南省长沙市长沙县湘郡未来实验学校八年级(上)第三次月考数学试卷
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这是一份2022-2023学年湖南省长沙市长沙县湘郡未来实验学校八年级(上)第三次月考数学试卷,共31页。试卷主要包含了个五边形等内容,欢迎下载使用。
1.(3分)北京2022年冬奥会会徽“冬梦”已经发布.以下是参选的会徽设计的一部分图形,其中是轴对称图形的是( )
A.B.
C.D.
2.(3分)若n是任意实数,则点N(﹣1,n2+1)关于x轴对称的点在( )
A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限
3.(3分)下列计算正确的是( )
A.a+a=a2B.(3a)2=6a2
C.(﹣a)4÷(﹣a)2=a2D.a•2a=3a
4.(3分)下列各式中,属于分式的是( )
A.xB.C.D.
5.(3分)如图,张老师用长方形木板遮住了△ABC的一部分,其中AB=8,则另两边的长不可能的是( )
A.4,5.B.3,6C.3,5D.2,8
6.(3分)如图,△ABC≌△ADE,D在BC边上,∠E=30°,∠DAC=35°,则∠BDA的度数为( )
A.40°B.50°C.65°D.70°
7.(3分)如图,在△ABC中,∠C=90°,AB的垂直平分线交BC于点D,交AB于点E,已知∠CAD:∠DAB=1:2,则∠B=( )
A.34°B.36°C.60°D.72°
8.(3分)如图,△ABC中,∠C=90°,AB=8,∠B=30°,点P是BC边上的动点,则AP长不可能是( )
A.3.5B.4.2C.5.8D.7.3
9.(3分)我市某区为30万人接种新冠疫苗,由于市民积极配合这项工作,实际每天接种人数是原计划的1.2倍,结果提前20天完成了这项工作.设原计划每天接种x万人,根据题意,所列方程正确的是( )
A.﹣=20B.﹣=1.2
C.﹣=20D.﹣=1.2
10.(3分)如图,若干全等正五边形排成环状.图中所示的是前3个五边形,要完成这一圆环还需( )个五边形.
A.6B.7C.8D.9
11.(3分)若a﹣2b=10,ab=5,则a2+4b2的值是( )
A.125B.120C.110D.100
12.(3分)如图,△ABC中,∠ABC=45°,CD⊥AB于D,BE平分∠ABC,且BE⊥AC于E,与CD相交于点F,H是BC边的中点,连接DH与BE相交于点G.下列结论正确的有( )个.
①BF=AC;
②CE=BF;
③△DGF是等腰三角形;
④BD+DF=BC;
⑤;
A.5B.4C.3D.2
二.填空题(本题共6小题,每小题3分,共18分)
13.(3分)因式分解:4x2y2﹣2xy= .
14.(3分)将数0.00001032用科学记数法表示是 .
15.(3分)已知点M(a﹣1,5)和N(2,b﹣1)关于y轴对称,则ba的值为 .
16.(3分)已知∠AOB=60°,OC是∠AOB的平分线,点D为OC上一点,过D作直线DE⊥OA,垂足为点E,且直线DE交OB于点F,如图所示.若DE=2,则DF= .
17.(3分)若分式值相等,则x的值为 .
18.(3分)如图,等边△ABC中,AD为BC边上的高,点M、N分别在AD、AC上,且AM=CN,连BM、BN,当BM+BN最小时,∠MBN= 度.
三.解答题(本题共8小题,19、20题6分,21、22题8分,23、24题9分,25、26题10分,共66分)
19.(6分)计算:
(1).
(2)(x﹣2y)(2x+y)+x(﹣2x﹣y).
20.(6分)因式分解:
(1)(m+1)(m﹣9)+8m;
(2)x2﹣x﹣6.
21.(8分)分式的化简求值:
(1)先化简,再求值:,其中a=2.
(2)先化简代数式,再从2,﹣2,1,﹣1四个数中选择一个你喜欢的数代入求值.
22.(8分)如图,在△ABC中,点E在边AB上,点D在边BC上,且BD=BE,连接AD、CE,AD与CE相交于点F,∠BAD=∠BCE.
求证:(1)BA=BC;
(2)△AFC为等腰三角形.
23.(9分)如图,△ABC中,∠ABC=45°,∠ACB=75°,D是BC上一点,且∠ADC=60°,CF⊥AD于F,AE⊥BC于E,AE交CF于G.
(1)求证:△AFG≌△CFD;
(2)若FD=1,AF=,求线段EG的长.
24.(9分)如图,在△ABC中,∠ABC=45°,点P为边BC上的一点,BC=3BP,且∠PAB=15°,点C关于直线PA的对称点为D,连接BD,又△APC的PC边上的高为AH
(1)求∠BPD的大小;
(2)判断直线BD,AH是否平行?并说明理由;
(3)证明:∠BAP=∠CAH.
25.(10分)(1)如图1,A(0,a),B(b,0).若a,b满足2a2+b2+2ab﹣4a+4=0,求A、B的坐标.
(2)在(1)的条件下,点C为线段AB上的一点,AE⊥OC,BF⊥OC,垂足分别为E、F、若AE=m,BF=n,m﹣n=1,求线段EF的长.
(3)如图2,A(0,a),B(b,0),点P为△ABO的角平分线的交点,若a,b满足a+b=0,PN⊥PA交x轴于N,延长OP交AB于M,直接写出AB、ON、PM之间的数量关系(不需要写出证明过程).
26.(10分)新定义:若一个点四边形的一条对角线把该四边形分成两个等腰三角形,那么称这个四边形为“等腰四边形”,这条对角线称为“界线”.
(1)如图,四边形ABCD是“等腰四边形“,BD为“界线”,若∠BAD=120°,∠BCD=150°,则∠ABC= .
(2)四边形ABCD是“等腰四边形”,BD为“界线”,若∠BAD=80°,∠BCD=150°,则∠ABC= .
(3)若在“等腰四边形”ABCD中,AB=BC=CD,∠ABC=90°,且BD为“界线”,请你画出满足条件的图形,并直接写出∠ADC的度数.
2022-2023学年湖南省长沙市长沙县湘郡未来实验学校八年级(上)第三次月考数学试卷
参考答案与试题解析
一.选择题(本题共12个小题,每小题3分,共36分)
1.(3分)北京2022年冬奥会会徽“冬梦”已经发布.以下是参选的会徽设计的一部分图形,其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对各选项分析判断即可得解.
【解答】解:A、不是轴对称图形,故本选项不合题意;
B、是轴对称图形,故本选项符合题意;
C、不是轴对称图形,故本选项不合题意;
D、不是轴对称图形,故本选项不合题意.
故选:B.
【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)若n是任意实数,则点N(﹣1,n2+1)关于x轴对称的点在( )
A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限
【分析】根据关于x轴对称的点的坐标的特点解答即可.
【解答】解:∵n是任意实数,
∴n2+1>0,
∵点N(﹣1,n2+1)关于x轴对称的点为:(﹣1,﹣n2﹣1),
∴﹣1<0,﹣n2﹣1<0,
∴点N(﹣1,n2+1)关于x轴对称的点在第三象限,
故选:C.
【点评】此题考查的是关于x轴、y轴对称的点的坐标的特点,关于x轴的对称点的坐标特点:横坐标不变,纵坐标互为相反数.关于y轴的对称点的坐标特点:横坐标互为相反数,纵坐标不变.
3.(3分)下列计算正确的是( )
A.a+a=a2B.(3a)2=6a2
C.(﹣a)4÷(﹣a)2=a2D.a•2a=3a
【分析】根据合并同类项,积的乘方,同底数幂除法以及单项式乘单项式的法则计算即可.
【解答】解:A、a+a=2a,原式计算错误,本选项不符合题意;
B、(3a)2=9a2,原式计算错误,本选项不符合题意;
C、(﹣a)4÷(﹣a)2=a4÷a2=a2,原式计算正确,本选项符合题意;
D、a•2a=2a2,原式计算错误,本选项不符合题意.
故选:C.
【点评】本题考查了合并同类项,积的乘方,同底数幂除法以及单项式乘单项式的法则,解题的关键是熟记法则并灵活运用.
4.(3分)下列各式中,属于分式的是( )
A.xB.C.D.
【分析】根据分式的定义逐个判断即可.
【解答】解:A、分母中没有字母,不是分式,故本选项不符合题意;
B、分母中没有字母,不是分式,故本选项不符合题意;
C、分母中有字母,是分式,故本选项符合题意;
D、分母中没有字母,不是分式,故本选项不符合题意;
故选:C.
【点评】本题考查了分式的定义,能熟记分式的定义的内容是解此题的关键,注意:分式的分母中含有字母.
5.(3分)如图,张老师用长方形木板遮住了△ABC的一部分,其中AB=8,则另两边的长不可能的是( )
A.4,5.B.3,6C.3,5D.2,8
【分析】根据三角形三边关系得出,任意两边之和大于第三边以及任意两边之差小于第三边,即可得出第三边的取值范围.
【解答】解:∵此三角形的AB=8,
∴另外两边长的和大于8,
∴另外两边的长不可能是3,5,
故选:C.
【点评】题主要考查了三角形三边关系,根据第三边的取值范围是:大于已知的两边的差,而小于两边的和是解决问题的关键.
6.(3分)如图,△ABC≌△ADE,D在BC边上,∠E=30°,∠DAC=35°,则∠BDA的度数为( )
A.40°B.50°C.65°D.70°
【分析】根据全等三角形的性质及三角形外角性质求解即可.
【解答】解:∵△ABC≌△ADE,∠E=30°,
∴∠C=∠E=30°,
∵∠BDA=∠C+∠DAC,∠DAC=35°,
∴∠BDA=65°,
故选:C.
【点评】此题考查了全等三角形的性质、三角形外角性质,熟记“全等三角形的对应角相等”是解题的关键.
7.(3分)如图,在△ABC中,∠C=90°,AB的垂直平分线交BC于点D,交AB于点E,已知∠CAD:∠DAB=1:2,则∠B=( )
A.34°B.36°C.60°D.72°
【分析】先根据线段垂直平分线及等腰三角形的性质得出∠B=∠DAB,再根据∠DAE与∠DAC的度数比为2:1可设出∠B的度数,再根据直角三角形的性质列出方程,求出∠B的度数即可.
【解答】解:∵D是线段AB垂直平分线上的点,
∴AD=BD,
∴△DAB是等腰三角形,∠B=∠DAB,
∵∠CAD:∠DAB=1:2,
∴设∠DAC=x,则∠B=∠DAB=2x,
∴x+2x+2x=90°,
∴x=18°,
即∠B=36°,
故选:B.
【点评】本题考查的是线段垂直平分线的性质,直角三角形的性质,熟练掌握线段垂直平分线的性质是解题的关键.
8.(3分)如图,△ABC中,∠C=90°,AB=8,∠B=30°,点P是BC边上的动点,则AP长不可能是( )
A.3.5B.4.2C.5.8D.7.3
【分析】根据直角三角形30°角所对的直角边等于斜边的一半求出AC,再根据垂线段最短求出AP的最小值,然后得到AP的取值范围,从而得解.
【解答】解:∵∠C=90°,AB=8,∠B=30°,
∴AC=AB=×8=4,
∵点P是BC边上的动点,
∴4<AP<8,
∴AP的值不可能是3.5.
故选:A.
【点评】本题考查了直角三角形30°角所对的直角边等于斜边的一半的性质,垂线段最短,熟记性质并求出AP的取值范围是解题的关键.
9.(3分)我市某区为30万人接种新冠疫苗,由于市民积极配合这项工作,实际每天接种人数是原计划的1.2倍,结果提前20天完成了这项工作.设原计划每天接种x万人,根据题意,所列方程正确的是( )
A.﹣=20B.﹣=1.2
C.﹣=20D.﹣=1.2
【分析】由实际接种人数与原计划接种人数间的关系,可得出实际每天接种1.2x万人,再结合结果提前20天完成了这项工作,即可得出关于x的分式方程,此题得解.
【解答】解:∵实际每天接种人数是原计划的1.2倍,且原计划每天接种x万人,
∴实际每天接种1.2x万人,
又∵结果提前20天完成了这项工作,
∴﹣=20.
故选:A.
【点评】本题考查了由实际问题抽象出分式方程,找准等量关系,正确列出分式方程是解题的关键.
10.(3分)如图,若干全等正五边形排成环状.图中所示的是前3个五边形,要完成这一圆环还需( )个五边形.
A.6B.7C.8D.9
【分析】先根据多边形的内角和公式(n﹣2)•180°求出正五边形的每一个内角的度数,再延长五边形的两边相交于一点,并根据四边形的内角和求出这个角的度数,然后根据周角等于360°求出完成这一圆环需要的正五边形的个数,然后减去3即可得解.
【解答】解:五边形的内角和为(5﹣2)×180°=540°,
所以正五边形的每一个内角为540°÷5=108°,
如图,延长正五边形的两边相交于点O,则∠1=360°﹣108°×3=360°﹣324°=36°,
360°÷36°=10,
∵已经有3个五边形,
∴10﹣3=7,
即完成这一圆环还需7个五边形.
故选:B.
【点评】本题考查了多边形的内角和公式,延长正五边形的两边相交于一点,并求出这个角的度数是解题的关键,注意需要减去已有的3个正五边形.
11.(3分)若a﹣2b=10,ab=5,则a2+4b2的值是( )
A.125B.120C.110D.100
【分析】根据a2+4b2=(a﹣2b)2+4ab.直接代入求值即可.
【解答】解:∵(a﹣2b)2=a2+4b2﹣4ab.
∴a2+4b2=(a﹣2b)2+4ab.
∵a﹣2b=10,ab=5.
∴a2+4b2=102+4×5=120.
故选:B.
【点评】本题考查了完全平方公式的应用,灵活变换完全平方公式是解题的关键.
12.(3分)如图,△ABC中,∠ABC=45°,CD⊥AB于D,BE平分∠ABC,且BE⊥AC于E,与CD相交于点F,H是BC边的中点,连接DH与BE相交于点G.下列结论正确的有( )个.
①BF=AC;
②CE=BF;
③△DGF是等腰三角形;
④BD+DF=BC;
⑤;
A.5B.4C.3D.2
【分析】由“AAS”可证△BDF≌△CDA,可得BF=AC,故①正确.由等腰三角形的性质可得AE=EC=AC=BF,故②正确,由角的数量关系可求∠DGF=∠DFG=67.5°,可得DG=DF,即△DGF是等腰直角三角形,故③正确.由全等三角形的性质可得DF=DA,则可得BC=AB=BD+DF,故④正确;由角平分线的性质可得点F到AB的距离等于点F到BC的距离,由三角形的面积公式可求=,故⑤正确,即可求解.
【解答】解:∵CD⊥AB,BE⊥AC,
∴∠BDC=∠ADC=∠AEB=90°,
∴∠A+∠ABE=90°,∠ABE+∠DFB=90°,
∴∠A=∠DFB,
∵∠ABC=45°,∠BDC=90°,
∴∠DCB=90°﹣45°=45°=∠DBC,
∴BD=DC,
在△BDF和△CDA中
,
∴△BDF≌△CDA(AAS),
∴BF=AC,故①正确.
∵∠ABE=∠EBC=22.5°,BE⊥AC,
∴∠A=∠BCA=67.5°,
∴BA=BC,
∵BE⊥AC,
∴AE=EC=AC=BF,故②正确,
∵BE平分∠ABC,∠ABC=45°,
∴∠ABE=∠CBE=22.5°,
∵∠BDC=90°,BH=HC,
∴∠BHG=90°,
∴∠BDF=∠BHG=90°,
∴∠BGH=∠BFD=67.5°,
∴∠DGF=∠DFG=67.5°,
∴DG=DF,
∴△DGF是等腰直角三角形,故③正确.
∵△BDF≌△CDA,
∴DF=AD,
∴BC=AB=BD+AD=BD+DF,故④正确;
∵BE平分∠ABC,
∴点F到AB的距离等于点F到BC的距离,
∴=,故⑤正确,
故选:A.
【点评】本题是三角形综合题,考查了等腰直角三角形的判定和性质,等腰三角形的性质,全等三角形的判定和性质,角平分线的性质,三角形的面积公式等知识,证明三角形全等是解题的关键.
二.填空题(本题共6小题,每小题3分,共18分)
13.(3分)因式分解:4x2y2﹣2xy= 2xy(2xy﹣1) .
【分析】直接提取公因式2xy,进行分解因式即可.
【解答】解:原式=2xy(2xy﹣1).
故答案为:2xy(2xy﹣1).
【点评】此题考查的是提公因式法分解因式,找准公因式是解决此题的关键.
14.(3分)将数0.00001032用科学记数法表示是 1.032×10﹣5 .
【分析】科学记数法的表示形式为a×10n的形式,其中1≤|a|<10,n为整数.确定n的值时,要看把原数变成a时,小数点移动了多少位,n的绝对值与小数点移动的位数相同.当原数绝对值≥10时,n是正整数;当原数的绝对值<1时,n是负整数.
【解答】解:0.00001032=1.032×10﹣5.
故答案为:1.032×10﹣5.
【点评】此题考查科学记数法的表示方法.科学记数法的表示形式为a×10n的形式,其中1≤|a|<10,n为整数,表示时关键要正确确定a的值以及n的值.
15.(3分)已知点M(a﹣1,5)和N(2,b﹣1)关于y轴对称,则ba的值为 .
【分析】根据关于y轴的对称点的坐标特点:纵坐标不变,横坐标互为相反数可得a、b的值,进而可得答案.
【解答】解:∵M(a﹣1,5)和N(2,b﹣1)关于y轴对称,
∴a﹣1=﹣2,b﹣1=5,
∴a=﹣1,b=6,
∴,
故答案为:.
【点评】此题主要考查了关于y轴对称的点的坐标,关键是掌握关于y轴的点的坐标坐标特点.
16.(3分)已知∠AOB=60°,OC是∠AOB的平分线,点D为OC上一点,过D作直线DE⊥OA,垂足为点E,且直线DE交OB于点F,如图所示.若DE=2,则DF= 4 .
【分析】过点D作DM⊥OB,垂足为M,则DM=DE=2,在Rt△OEF中,利用三角形内角和定理可求出∠DFM=30°,在Rt△DMF中,由30°角所对的直角边等于斜边的一半可求出DF的长,此题得解.
【解答】解:过点D作DM⊥OB,垂足为M,如图所示.
∵OC是∠AOB的平分线,
∴DM=DE=2.
在Rt△OEF中,∠OEF=90°,∠EOF=60°,
∴∠OFE=30°,即∠DFM=30°.
在Rt△DMF中,∠DMF=90°,∠DFM=30°,
∴DF=2DM=4.
故答案为:4.
【点评】本题考查了角平分线的性质、三角形内角和定理以及含30度角的直角三角形,利用角平分线的性质及30°角所对的直角边等于斜边的一半,求出DF的长是解题的关键.
17.(3分)若分式值相等,则x的值为 ﹣2 .
【分析】根据分式值相等建立方程,去分母,解整式方程,最后检验即可.
【解答】解:由题知:,
去分母得:x﹣4=4x+2,
解得:x=﹣2.
检验:当x=﹣2时,(2x+1)(x﹣4)≠0,
∴x=﹣2是原分式方程的解.
故答案为:﹣2.
【点评】本题考查解分式方程,解题关键是转化思想把分式方程转化为整式方程,注意分式方程需要检验.
18.(3分)如图,等边△ABC中,AD为BC边上的高,点M、N分别在AD、AC上,且AM=CN,连BM、BN,当BM+BN最小时,∠MBN= 30 度.
【分析】如图1中,作CH⊥BC,使得CH=BC,连接NH,BH.证明△ABM≌△CHN(SAS),推出BM=HN,由BN+HN≥BH,可知B,N,H共线时,BM+BN=NH+BN的值最小,求出此时∠MBN即可解决问题.
【解答】解:如图1中,作CH⊥BC,使得CH=BC,连接NH,BH.
∵△ABC是等边三角形,AD⊥BC,CH⊥BC,
∴∠DAC=∠DAB=30°,AD∥CH,
∴∠HCN=∠CAD=∠BAM=30°,
∵AM=CN,AB=BC=CH,
∴△ABM≌△CHN(SAS),
∴BM=HN,
∵BN+HN≥BH,
∴B,N,H共线时,BM+BN=NH+BN的值最小,
如图2中,当B,N,H共线时,
∵△ABM≌△CHN,
∴∠ABM=∠CHB=∠CBH=45°,
∵∠ABD=60°,
∴∠DBM=15°,
∴∠MBN=45°﹣15°=30°,
∴当BM+BN的值最小时,∠MBN=30°,
故答案为30.
【点评】本题考查轴对称,等边三角形的性质等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题,属于中考填空题中的压轴题.
三.解答题(本题共8小题,19、20题6分,21、22题8分,23、24题9分,25、26题10分,共66分)
19.(6分)计算:
(1).
(2)(x﹣2y)(2x+y)+x(﹣2x﹣y).
【分析】(1)先根据乘方的意义,负整数次幂的意义和零次幂的意义进行化简,再根据有理数的混合运算法则进行计算即可;
(2)根据整式的混合运算法则,进行计算即可.
【解答】解:(1)原式=﹣1+1+9+8
=17.
(2)原式=2x2+xy﹣4xy﹣2y2﹣2x2﹣xy
=﹣4xy﹣2y2.
【点评】本题主要考查了有理数的混合运算,零次幂,负整数次幂以及整式的乘法运算,解题的关键是掌握相关运算法则和运算顺序.
20.(6分)因式分解:
(1)(m+1)(m﹣9)+8m;
(2)x2﹣x﹣6.
【分析】(1)先化简,然后再对化简后的式子利用平方差公式分解即可.
(2)利用十字相乘法分解即可.
【解答】解:(1)原式=m2﹣8m﹣9+8m=m2﹣9=(m+3)(m﹣3);
(2)原式=(x﹣3)(x+2).
【点评】本题考查了因式分解,熟练掌握因式分解的方法是解题的关键.
21.(8分)分式的化简求值:
(1)先化简,再求值:,其中a=2.
(2)先化简代数式,再从2,﹣2,1,﹣1四个数中选择一个你喜欢的数代入求值.
【分析】(1)先根据分式的混合计算法则化简,然后代值计算即可;
(2)先根据分式的混合计算法则化简,然后根据分式有意义的条件代值计算即可.
【解答】解:(1)
=
=
=,
当a=2时,原式=;
(2)
=
=
=,
∵,
∴,
∴当a=﹣1时,原式=.
【点评】本题主要考查了分式的化简求值,熟知分式的混合计算法则是解题的关键.
22.(8分)如图,在△ABC中,点E在边AB上,点D在边BC上,且BD=BE,连接AD、CE,AD与CE相交于点F,∠BAD=∠BCE.
求证:(1)BA=BC;
(2)△AFC为等腰三角形.
【分析】(1)利用AAS证明△ABD≌△CBE可证得答案;
(2)由(1)易得∠BAC=∠BCA,进而可求解∠FAC=∠FCA,即可证明结论.
【解答】证明:(1)在△ABD和△CBE中,
,
∴△ABD≌△CBE(AAS),
∴BA=BC;
(2)∵BA=BC,
∴∠BAC=∠BCA,
∵∠BAD=∠BCE,
∴∠FAC=∠FCA,
∴FA=FC,
∴△AFC为等腰三角形.
【点评】本题主要考查全等三角形的判定与性质,通过△ABD≌△CBE是解题的关键.
23.(9分)如图,△ABC中,∠ABC=45°,∠ACB=75°,D是BC上一点,且∠ADC=60°,CF⊥AD于F,AE⊥BC于E,AE交CF于G.
(1)求证:△AFG≌△CFD;
(2)若FD=1,AF=,求线段EG的长.
【分析】(1)根据AAS即可得到两三角形全等;
(2)利用30°角所对的直角边等于斜边的一半,得到FD等于CD的一半,由第一问的结论可知FG等于DF都等于1,由全等得到CF等于AF,利用CF减FG即可求出CG,所以EG等于CG的一半即可求出.
【解答】(1)证明:∵∠ABC=45°,∠ACB=75°,
∴∠BAC=60°,
∵∠ADC=60°,
∴∠ADB=120°,
又∵∠BAC=60°,
∴∠DAC=45°,
又∵CF⊥AD,
∴∠AFC=∠CFD=90°,∠ACF=∠DAC=45°,
∴AF=CF,
∵CF⊥AD,AE⊥BC,
∴∠CDF+∠DCF=∠CGE+∠DCF=90°,
∴∠CDF=∠CGE,
∵∠CGE=∠AGF,
∴∠AGF=∠CDF,
∵在△AFG和△CFD中,
,
∴△AFG≌△CFD(AAS);
(2)解:在Rt△CFD中,∠CFD=90°,∠FCD=30°,
∴CD=2DF=2,
∵△AFG≌△CFD,
∴FG=DF=1,
∴CF=AF=,
∴CG=CF﹣FG=﹣1,
在Rt△CGE中,∠AEC=90°,∠FCD=30°,
∴EG=CG=.
【点评】此题考查全等三角形全等的判定与性质,灵活运用直角三角形中30°角所对的直角边等于斜边的一半是解题关键.
24.(9分)如图,在△ABC中,∠ABC=45°,点P为边BC上的一点,BC=3BP,且∠PAB=15°,点C关于直线PA的对称点为D,连接BD,又△APC的PC边上的高为AH
(1)求∠BPD的大小;
(2)判断直线BD,AH是否平行?并说明理由;
(3)证明:∠BAP=∠CAH.
【分析】(1)根据点C关于直线PA的对称点为D,即可得到△ADP≌△ACP,进而得出∠APC=∠APD=60°,即可得到∠BPD=180°﹣120°=60°;
(2)先取PD中点E,连接BE,则△BEP为等边三角形,△BDE为等腰三角形,进而得到∠DBP=90°,即BD⊥BC.再根据△APC的PC边上的高为AH,可得AH⊥BC,进而得出BD∥AH;
(3)过点A作BD、DP的垂线,垂足分别为G、F.根据∠GBA=∠CBA=45°,可得点A在∠GBC的平分线上,进而得到点A在∠GDP的平分线上.再根据∠GDP=150°,即可得到∠C=∠ADP=75°,进而得到Rt△ACH中,∠CAH=15°,即可得出∠BAP=∠CAH.
【解答】解:(1)∵∠PAB=15°,∠ABC=45°,
∴∠APC=15°+45°=60°,
∵点C关于直线PA的对称点为D,
∴PD=PC,AD=AC,
∴△ADP≌△ACP,
∴∠APC=∠APD=60°,
∴∠BPD=180°﹣120°=60°;
(2)直线BD,AH平行.理由:
∵BC=3BP,
∴BP=PC=PD,
如图,取PD中点E,连接BE,则△BEP为等边三角形,△BDE为等腰三角形,
∴∠BEP=60°,
∴∠BDE=∠BEP=30°,
∴∠DBP=90°,即BD⊥BC.
又∵△APC的PC边上的高为AH,
∴AH⊥BC,
∴BD∥AH;
(3)如图,过点A作BD、DP的垂线,垂足分别为G、F.
∵∠APC=∠APD,即点A在∠DPC的平分线上,
∴AH=AF.
∵∠CBD=90°,∠ABC=45°,
∴∠GBA=∠CBA=45°,
即点A在∠GBC的平分线上,
∴AG=AH,
∴AG=AF,
∴点A在∠GDP的平分线上.
又∵∠BDP=30°,
∴∠GDP=150°,
∴∠ADP=×150°=75°,
∴∠C=∠ADP=75°,
∴Rt△ACH中,∠CAH=15°,
∴∠BAP=∠CAH.
【点评】本题主要考查了等边三角形的性质与判定、全等三角形的性质与判定及轴对称的性质的运用,解题的关键是利用角平分线的性质与判定构造全等三角形,然后利用全等三角形的性质即可解决问题.
25.(10分)(1)如图1,A(0,a),B(b,0).若a,b满足2a2+b2+2ab﹣4a+4=0,求A、B的坐标.
(2)在(1)的条件下,点C为线段AB上的一点,AE⊥OC,BF⊥OC,垂足分别为E、F、若AE=m,BF=n,m﹣n=1,求线段EF的长.
(3)如图2,A(0,a),B(b,0),点P为△ABO的角平分线的交点,若a,b满足a+b=0,PN⊥PA交x轴于N,延长OP交AB于M,直接写出AB、ON、PM之间的数量关系(不需要写出证明过程).
【分析】(1)由非负性可求a=2,b=﹣2,可求点A,点B坐标.
(2)由“AAS”可证△AEO≌△OFB,可得AE=OF=m,OE=BF=n,即可求解;
(3)过点P作PE⊥AO于E,PF⊥OB于F,由“AAS”可证△APM≌△NPF,可得FN=AM,即可求解.
【解答】解:(1)∵2a2+b2+2ab﹣4a+4=0,
∴(a+b)2+(a﹣2)2=0,
∴a=2,b=﹣2,
∴点A(0,2),点B(﹣2,0);
(2)如图1,
∵点A(0,2),点B(﹣2,0),
∴OB=OA=2,
∵∠AOB=∠AEO=∠BFO=90°,
∴∠AOE+∠BOF=90°=∠BOF+∠FBO,
∴∠AOE=∠FBO,
在△AEO和△OFB中,
,
∴△AEO≌△OFB(AAS),
∴AE=OF=m,OE=BF=n,
∴EF=OF﹣OE=m﹣n=1;
(3)ON+PM=AB,
理由如下:如图2,过点P作PE⊥AO于E,PF⊥OB于F,
∵a+b=0,
∴a=﹣b,
∴OA=OB,
∵点P为△ABO的角平分线的交点,
∴AP平分∠BAO,OP平分∠AOB,
∴AM=BM=AB,OM⊥AB,∠BOM=∠AOM=45°,∠PAM=∠PAE,
∴∠POF=∠OPF=45°,
∴OF=PF,
∵AP平分∠BAO,OP平分∠AOB,PE⊥AO,PF⊥OB,OM⊥AB,
∴PF=PE=PF,
∵PE⊥AO,∠AOB=90°,
∴PE∥BO,
∴∠EPN=∠PNF,
∵∠APE+∠PAE=90°=∠APE+∠EPN,
∴∠PAE=∠EPN,
∴∠PAM=∠PNF,
又∵∠AMP=∠PFN=90°,MP=PF,
∴△APM≌△NPF(AAS),
∴FN=AM,
∴ON+PM=ON+PF=ON+OF=FN=AM=AB.
【点评】本题是三角形综合题,考查了非负性,等腰直角三角形的性质,全等三角形的判定和性质,角平分线的性质等知识,灵活运用这些性质解决问题是本题的关键.
26.(10分)新定义:若一个点四边形的一条对角线把该四边形分成两个等腰三角形,那么称这个四边形为“等腰四边形”,这条对角线称为“界线”.
(1)如图,四边形ABCD是“等腰四边形“,BD为“界线”,若∠BAD=120°,∠BCD=150°,则∠ABC= 45° .
(2)四边形ABCD是“等腰四边形”,BD为“界线”,若∠BAD=80°,∠BCD=150°,则∠ABC= 65°或35°或95° .
(3)若在“等腰四边形”ABCD中,AB=BC=CD,∠ABC=90°,且BD为“界线”,请你画出满足条件的图形,并直接写出∠ADC的度数.
【分析】(1)由“等腰四边形”的定义,得AB=AD,CB=CD,即可求得∠ABD=30°,∠CBD=15°,所以∠ABC=45°,于是得到问题的答案;
(2)由∠BAD=80°,∠BCD=150°,且△CBD是等腰三角形,得CB=CD,则∠CBD=∠CDB=15°,再分三种情况讨论,一是AB=AD,则∠ABD=50°,可求得∠ABC=65°;二是AB=DB,则∠BDA=∠BAD=80°,所以∠ABD=20°,可求得∠ABC=35°;三是AD=BD,则∠ABD=∠BAD=80°,可求得∠ABC=95°;
(3)分三种情况讨论,一是四边形ABCD“等腰四边形”,且AB=AD,可证明△ABD≌△CBD,得∠ABD=∠CBD=∠ABC=45°,则∠ADB=∠ABD=45°,∠CDB=∠CBD=45°,所以∠ADC=90°;二是四边形ABCD“等腰四边形”,且AB=DB,可证明△BCD是等边三角形,则∠CDB=∠DBC=60°,所以∠ABD=30°,则∠ADB=∠DAB=75°,所以∠ADC=135°;三是四边形ABCD“等腰四边形”,且AD=BD,设AB=BC=CD=a,作DE⊥AB于点E,作点C关于直线DE的对称点F,连接CF交DE于点G,连接DF,可证明△DCF是等边三角形,得∠CDF=60°,则∠EDC=∠CDF=30°,∠BDE=∠CDB=∠EDC=15°,所以∠ADE=∠BDE=15°,得∠ADC=45°.
【解答】解:(1)如图1,∵四边形ABCD是“等腰四边形”,BD为“界线”,
∴AB=AD,CB=CD,
∴∠ABD=∠ADB,∠CBD=∠CDB,
∵∠ABD+∠ADB+∠BAD=180°,∠CBD+∠CDB+∠BCD=180°,∠BAD=120°,∠BCD=150°,
∴2∠ABD+120°=180°,2∠CBD+150°=180°,
∴∠ABD=30°,∠CBD=15°,
∴∠ABC=∠ABD+∠CBD=30°+15°=45°,
故答案为:45°.
(2)∵∠BAD=80°,∠BCD=150°,且△CBD是等腰三角形,
∴CB=CD,
∴∠CBD=∠CDB==15°,
当AB=AD时,如图2,则∠ABD==50°,
∴∠ABC=∠ABD+∠CBD=50°+15°=65°;
当AB=DB时,如图3,则∠BDA=∠BAD=80°,
∴∠ABD=180°﹣80°﹣80°=20°,
∴∠ABC=∠ABD+∠CBD=20°+15°=35°;
当∴AD=BD时,如图4,则∠ABD=∠BAD=80°,
∴∠ABC=∠ABD+∠CBD=80°+15°=95°,
综上所述,∠ABC=65°或∠ABC=35°或∠ABC=95°,
故答案为:65°或35°或95°.
(3)如图5,四边形ABCD“等腰四边形”,且AB=AD,
∵AB=BC=CD,∠ABC=90°,
∵AB=BC=CD=AD,
在△ABD和△CBD中,
,
∴△ABD≌△CBD(SSS),
∴∠ABD=∠CBD=∠ABC=45°,
∴∠ADB=∠ABD=45°,∠CDB=∠CBD=45°,
∴∠ADC=∠ADB+∠CDB=45°+45°=90°;
如图6,四边形ABCD“等腰四边形”,且AB=DB,
∵AB=BC=CD,∠ABC=90°,
∴BD=BC=CD,
∴△BCD是等边三角形,
∴∠CDB=∠DBC=60°,
∴∠ABD=ABC﹣∠DBC=90°﹣60°=30°,
∴∠ADB=∠DAB==75°,
∴∠ADC=∠ADB+∠CDB=75°+60°=135°;
如图7,四边形ABCD“等腰四边形”,且AD=BD,设AB=BC=CD=a,
作DE⊥AB于点E,作点C关于直线DE的对称点F,连接CF交DE于点G,连接DF,
∴AE=BE=AB=a,DE垂直平分CF,
∴FD=CD=a,
∵∠ABC=∠AED=90°,
∴BC∥ED,
∵BE⊥ED,CG⊥ED,
∴CG=BE=a,
∴FG=CG=a,
∴CF=CG+FG=a,
∴FD=CD=CF,
∴△DCF是等边三角形,
∴∠CDF=60°,
∴∠EDC=∠CDF=30°,
∵∠BDE=∠CBD,∠CDB=∠CBD,
∴∠BDE=∠CDB=∠EDC=15°,
∴∠ADE=∠BDE=15°,
∴∠ADC=∠ADE+∠EDC=15°+30°=45°,
综上所述,∠ADC的度数为90°或135°或45°.
【点评】此题重点考查全等三角形的判定与性质、三角形内角和定理、等腰三角形的性质、等边三角形的判定与性质、轴对称的性质、新定义问题的求解、数形结合与分类讨论数学思想的运用等知识与方法,此题综合性强,难度较大,属于考试压轴题.
声明:试题解析著作权属菁优网所有,未经书面同意,不得复制发布日期:2023/11/30 14:55:23;用户:易老师;邮箱:18973713925;学号:40097700
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