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2020-2021学年安徽省六安市金安区汇文中学八年级(下)期末数学试卷
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这是一份2020-2021学年安徽省六安市金安区汇文中学八年级(下)期末数学试卷,共25页。试卷主要包含了单选题,填空题等内容,欢迎下载使用。
2020-2021学年安徽省六安市金安区汇文中学八年级(下)期末数学试卷
一、单选题(每小题4分,共40分)
1.(4分)在根式、、、、中与是同类二次根式的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
2.(4分)已知一组数据5,4,x,3,9的平均数为5,则这组数据的中位数是( )
A.3 B.4 C.5 D.6
3.(4分)若关于x的方程x2﹣2x+c=0有一根为﹣1,则方程的另一根为( )
A.﹣1 B.﹣3 C.1 D.3
4.(4分)若关于x的一元二次方程(k﹣2)x2﹣2kx+k=6有实数根,则k的取值范围为( )
A.k≥0 B.k≥0且k≠2 C.k≥ D.k≥且k≠2
5.(4分)如图,Rt△OAB的直角边OA长为2,直角边AB长为1,OA在数轴上,在OB上截取BC=BA,以原点O为圆心,OC的长为半径画弧,交正半轴于一点P,则OP中点对应的实数是( )
A. B. C. D.
6.(4分)将一条宽度为2cm的彩带按如图所示的方法折叠,折痕为AB,重叠部分为△ABC(图中阴影部分),若∠ACB=45°,则重叠部分的面积为( )
A.2cm2 B.2cm2 C.4cm2 D.4cm2
7.(4分)已知抛物线y=﹣(x+1)2上的两点A(x1,y1)和B(x2,y2),如果x1<x2<﹣1,那么下列结论一定成立的是( )
A.y1<y2<0 B.0<y1<y2 C.0<y2<y1 D.y2<y1<0
8.(4分)如图,小明从A点出发,沿直线前进10米后向左转36°,再沿直线前进10米,再向左转36°……照这样走下去,他第一次回到出发点A点时,一共走的路程是( )
A.100米 B.110米 C.120米 D.200米
9.(4分)如图,在正方形ABCD中,AB=4.若以CD边为底边向其形外作等腰直角△DCE,连接BE,则BE的长为( )
A. B. C. D.
10.(4分)如图,在正方形ABCD中,AB=1,点E,F分别在边BC和CD上,AE=AF,∠EAF=60°,则CF的长是( )
A. B. C.﹣1 D.
二、填空题(每小题5分,共20分)
11.(5分)若xy>0,则二次根式化简的结果为 .
12.(5分)如图,直线l1∥l2∥l3,正方形ABCD的三个顶点A、B、C分别在l1、l2、l3上,l1、l2之间的距离是3,l2、l3之间的距离是4,则正方形ABCD的面积为 .
13.(5分)如图,小明的父亲在相距2米的两棵树间拴了一根绳子,给他做了一个简易的秋千,拴绳子的地方距地面高都是2.5米,绳子自然下垂呈抛物线状,身高1米的小明距较近的那棵树0.5米时,头部刚好接触到绳子,则绳子的最低点距地面的距离为 米.
14.(5分)如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,且BA=3,AC=4,点D是斜边BC上的一个动点,过点D分别作DM⊥AB于点M,DN⊥AC于点N,连接MN,则线段MN的最小值为 .
三、(本大题共2小题,每小题8分,满分16分)
15.(8分)计算:(2+)(﹣2)+×÷
16.(8分)解一元二次方程
(1)x2﹣x﹣4=0;
(2)(2x+3)(x﹣6)=16.
四、(本大题共2小题,每小题8分,满分16分)
17.(8分)如图,A(﹣1,0)、B(2,﹣3)两点在一次函数y1=﹣x+m与二次函数y2=ax2+bx﹣3的图象上.
(1)求m的值和二次函数的解析式.
(2)二次函数交y轴于C,求△ABC的面积.
18.(8分)如图,是一块四边形草坪,∠B=90°,AB=24m,BC=7m,CD=15m,AD=20m,求草坪面积.
五、(本大共2小题,每小题10分,满分20分)
19.(10分)将一条长为20cm的铁丝剪成两段,并以每一段铁丝的长度为周长做成一个正方形.
(1)要使这两个正方形的面积之和等于17cm2,那么这段铁丝剪成两段后的长度分别是多少?
(2)两个正方形的面积之和可能等于12cm2吗?若能,求出两段铁丝的长度;若不能,请说明理由.
20.(10分)某调查小组采用简单随机抽样方法,对某市部分中小学生一天中阳光体育运动时间进行了抽样调查,并把所得数据整理后绘制成如下的统计图:
(1)该调查小组抽取的样本容量是多少?
(2)求样本学生中阳光体育运动时间为1.5小时的人数,并补全占频数分布直方图;
(3)请估计该市中小学生一天中阳光体育运动的平均时间.
六、(本题满分12分)
21.(12分)如图,A城气象台测得台风中心在A城正西方向320km的B处,以每小时40km的速度向北偏东60°的BF方向移动,距离台风中心200km的范围内是受台风影响的区域.
(1)A城是否受到这次台风的影响?为什么?
(2)若A城受到这次台风影响,那么A城遭受这次台风影响有多长时间?
七、(本题满分12分)
22.(12分)如图,已知抛物线的顶点为A(1,4),抛物线与y轴交于点B(0,3),与x轴交于C、D两点,点P是x轴上的一个动点.
(1)求此抛物线的解析式;
(2)当PA+PB的值最小时,求点P的坐标.
八、(本题满分14分)
23.(14分)已知四边形ABCD是菱形,AB=4,∠ABC=60°,∠EAF的两边分别与射线CB,DC相交于点E,F,且∠EAF=60°.
(1)如图1,当点E是线段CB的中点时,直接写出线段AE,EF,AF之间的数量关系;
(2)如图2,当点E是线段CB上任意一点时(点E不与B、C重合),求证:BE=CF;
(3)如图3,当点E在线段CB的延长线上,且∠EAB=15°时,求点F到BC的距离.
2020-2021学年安徽省六安市金安区汇文中学八年级(下)期末数学试卷
参考答案与试题解析
一、单选题(每小题4分,共40分)
1.(4分)在根式、、、、中与是同类二次根式的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【分析】先把各二次根式化成最简二次根式后,再进行判断即可.
【解答】解:∵=、=、=,
∴在这一组数中与是同类二次根式两个,即、.
故选:B.
2.(4分)已知一组数据5,4,x,3,9的平均数为5,则这组数据的中位数是( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【分析】先根据平均数的定义求出x的值,再把这组数据从小到大排列,然后找到位于中间位置的数即可.
【解答】解:∵5,4,x,3,9的平均数为5,
∴(5+4+x+3+9)÷5=5,
解得:x=4,
把这组数据从小到大排列为:3,4,4,5,9,
则这组数据的中位数是4;
故选:B.
3.(4分)若关于x的方程x2﹣2x+c=0有一根为﹣1,则方程的另一根为( )
A.﹣1 B.﹣3 C.1 D.3
【分析】设方程的另一根为m,由一个根为﹣1,利用根与系数的关系求出两根之和,列出关于m的方程,求出方程的解即可得到m的值.
【解答】解:关于x的方程x2﹣2x+c=0有一根为﹣1,设另一根为m,
可得﹣1+m=2,
解得:m=3,
则方程的另一根为3.
故选:D.
4.(4分)若关于x的一元二次方程(k﹣2)x2﹣2kx+k=6有实数根,则k的取值范围为( )
A.k≥0 B.k≥0且k≠2 C.k≥ D.k≥且k≠2
【分析】根据二次项系数非零结合根的判别式△≥0,即可得出关于k的一元一次不等式组,解之即可得出k的取值范围.
【解答】解:(k﹣2)x2﹣2kx+k﹣6=0,
∵关于x的一元二次方程(k﹣2)x2﹣2kx+k=6有实数根,
∴,
解得:k≥且k≠2.
故选:D.
5.(4分)如图,Rt△OAB的直角边OA长为2,直角边AB长为1,OA在数轴上,在OB上截取BC=BA,以原点O为圆心,OC的长为半径画弧,交正半轴于一点P,则OP中点对应的实数是( )
A. B. C. D.
【分析】利用勾股定理得出OB的长,进而求出OC=OP的长,即可得出OP中点对应的实数.
【解答】解:如图所示:∵AO=2,AB=1,
∴OB=,
∵BC=BA=1,
∴OC=OP=﹣1,
∴OP中点对应的实数是:.
故选:A.
6.(4分)将一条宽度为2cm的彩带按如图所示的方法折叠,折痕为AB,重叠部分为△ABC(图中阴影部分),若∠ACB=45°,则重叠部分的面积为( )
A.2cm2 B.2cm2 C.4cm2 D.4cm2
【分析】过B作BD⊥AC于D,则∠BDC=90°,依据勾股定理即可得出BC的长,进而得到重叠部分的面积.
【解答】解:如图,过B作BD⊥AC于D,则∠BDC=90°,
∵∠ACB=45°,
∴∠CBD=45°,
∴BD=CD=2cm,
∴Rt△BCD中,BC==2(cm),
∴重叠部分的面积为×2×2=2(cm2),
故选:A.
7.(4分)已知抛物线y=﹣(x+1)2上的两点A(x1,y1)和B(x2,y2),如果x1<x2<﹣1,那么下列结论一定成立的是( )
A.y1<y2<0 B.0<y1<y2 C.0<y2<y1 D.y2<y1<0
【分析】根据二次函数的性质得到抛物线y=﹣(x+1)2的开口向下,有最大值为0,对称轴为直线x=﹣1,则在对称轴左侧,y随x的增大而增大,所以x1<x2<﹣1时,y1<y2<0.
【解答】解:∵y=﹣(x+1)2,
∴a=﹣1<0,有最大值为0,
∴抛物线开口向下,
∵抛物线y=﹣(x+1)2对称轴为直线x=﹣1,
而x1<x2<﹣1,
∴y1<y2<0.
故选:A.
8.(4分)如图,小明从A点出发,沿直线前进10米后向左转36°,再沿直线前进10米,再向左转36°……照这样走下去,他第一次回到出发点A点时,一共走的路程是( )
A.100米 B.110米 C.120米 D.200米
【分析】根据题意,小明走过的路程是正多边形,先用360°除以36°求出边数,然后再乘以10m即可.
【解答】解:∵每次小明都是沿直线前进10米后向左转36°,
∴他走过的图形是正多边形,
边数n=360°÷36°=10,
∴他第一次回到出发点A时,一共走了10×10=100米.
故选:A.
9.(4分)如图,在正方形ABCD中,AB=4.若以CD边为底边向其形外作等腰直角△DCE,连接BE,则BE的长为( )
A. B. C. D.
【分析】作EF⊥BC于F,如图,根据等腰直角三角形的性质可得DE=CE=2,再利用正方形的性质得CB=CD=4,进而利用勾股定理解答即可.
【解答】解:作EF⊥BC于F,
∵在正方形ABCD中,AB=4.若以CD边为底边向其形外作等腰直角△DCE,
∴CE=DE=2,∠DCE=45°,
∴∠ECF=45°,
∴CF=EF=,
∴BE=,
故选:C.
10.(4分)如图,在正方形ABCD中,AB=1,点E,F分别在边BC和CD上,AE=AF,∠EAF=60°,则CF的长是( )
A. B. C.﹣1 D.
【分析】由正方形的性质得出∠B=∠D=∠BAD=90°,AB=BC=CD=AD=1,证明Rt△ABE≌Rt△ADF得出∠BAE=∠DAF,求出∠DAF=15°,在AD上取一点G,使∠GFA=∠DAF=15°,则AG=FG,∠DGF=30°,由直角三角形的性质得出DF=FG=AG,DG=DF,设DF=x,则DG=x,AG=FG=2x,则2x+x=1,解得:x=2﹣,得出DF=2﹣,即可得出结果.
【解答】解:∵四边形ABCD是正方形,
∴∠B=∠D=∠BAD=90°,AB=BC=CD=AD=1,
在Rt△ABE和Rt△ADF中,,
∴Rt△ABE≌Rt△ADF(HL),
∴∠BAE=∠DAF,
∵∠EAF=60°,
∴∠BAE+∠DAF=30°,
∴∠DAF=15°,
在AD上取一点G,使∠GFA=∠DAF=15°,如图所示:
∴AG=FG,∠DGF=30°,
∴DF=FG=AG,DG=DF,
设DF=x,则DG=x,AG=FG=2x,
∵AG+DG=AD,
∴2x+x=1,
解得:x=2﹣,
∴DF=2﹣,
∴CF=CD﹣DF=1﹣(2﹣)=﹣1;
故选:C.
二、填空题(每小题5分,共20分)
11.(5分)若xy>0,则二次根式化简的结果为 ﹣ .
【分析】直接利用二次根式的性质化简得出答案.
【解答】解:∵xy>0,
∴x,y同号,
∵有意义,
∴﹣>0,
∴y<0,则x<0,
∴二次根式化简的结果为:x•(﹣)=﹣.
故答案为:﹣.
12.(5分)如图,直线l1∥l2∥l3,正方形ABCD的三个顶点A、B、C分别在l1、l2、l3上,l1、l2之间的距离是3,l2、l3之间的距离是4,则正方形ABCD的面积为 25 .
【分析】画出l1到l2,l2到l3的距离,分别交l2,l3于E,F,通过证明△ABE≌△BCF,得出BF=AE,再由勾股定理即可得出结论.
【解答】解:过点A作AE⊥l2,过点C作CF⊥l2,
∴∠CBF+∠BCF=90°,
四边形ABCD是正方形,
∴AB=BC=CD=AD,
∴∠DAB=∠ABC=∠BCD=∠CDA=90°,
∴∠ABE+∠CBF=90°,
∵l1∥l2∥l3,
∴∠ABE=∠BCF,
在△ABE和△BCF中,
∴△ABE≌△BCF(AAS)
∴BF=AE,
∴BF2+CF2=BC2,
∴BC2=42+32=25.
故答案为:25.
13.(5分)如图,小明的父亲在相距2米的两棵树间拴了一根绳子,给他做了一个简易的秋千,拴绳子的地方距地面高都是2.5米,绳子自然下垂呈抛物线状,身高1米的小明距较近的那棵树0.5米时,头部刚好接触到绳子,则绳子的最低点距地面的距离为 0.5 米.
【分析】根据题意,运用待定系数法,建立适当的函数解析式,代入求值即可解答.
【解答】解:以左边树与地面交点为原点,地面水平线为x轴,左边树为y轴建立平面直角坐标系,
由题意可得A(0,2.5),B(2,2.5),C(0.5,1)
设函数解析式为y=ax2+bx+c
把A、B、C三点分别代入得出c=2.5
同时可得4a+2b+c=2.5,0.25a+0.5b+c=1
解之得a=2,b=﹣4,c=2.5.
∴y=2x2﹣4x+2.5=2(x﹣1)2+0.5.
∵2>0
∴当x=1时,y=0.5米.
∴故答案为:0.5米.
14.(5分)如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,且BA=3,AC=4,点D是斜边BC上的一个动点,过点D分别作DM⊥AB于点M,DN⊥AC于点N,连接MN,则线段MN的最小值为 .
【分析】由勾股定理求出BC的长,再证明四边形DMAN是矩形,可得MN=AD,根据垂线段最短和三角形面积即可解决问题.
【解答】解:∵∠BAC=90°,且BA=3,AC=4,
∴BC==5,
∵DM⊥AB,DN⊥AC,
∴∠DMA=∠DNA=∠BAC=90°,
∴四边形DMAN是矩形,
∴MN=AD,
∴当AD⊥BC时,AD的值最小,
此时,△ABC的面积=AB×AC=BC×AD,
∴AD==,
∴MN的最小值为;
故答案为:.
三、(本大题共2小题,每小题8分,满分16分)
15.(8分)计算:(2+)(﹣2)+×÷
【分析】先算平方差公式,二次根式的乘除法,再合并同类项即可求解.
【解答】解:(2+)(﹣2)+×÷
=3﹣4+2﹣2
=﹣1.
16.(8分)解一元二次方程
(1)x2﹣x﹣4=0;
(2)(2x+3)(x﹣6)=16.
【分析】(1)先二次项系数化为1,再利用公式法求解即可;
(2)先整理为一般式,再利用公式法求解即可.
【解答】解:(1)整理,得:x2﹣4x﹣16=0,
∵a=1,b=﹣4,c=﹣16,
∴Δ=(﹣4)2﹣4×1×(﹣16)=80>0,
则x===2±2,
∴x1=2+2,x2=2﹣2;
(2)整理为一般式,得:2x2﹣9x﹣34=0,
∵a=2,b=﹣9,c=﹣34,
∴Δ=(﹣9)2﹣4×2×(﹣34)=353>0,
则x==,
∴x1=,x2=.
四、(本大题共2小题,每小题8分,满分16分)
17.(8分)如图,A(﹣1,0)、B(2,﹣3)两点在一次函数y1=﹣x+m与二次函数y2=ax2+bx﹣3的图象上.
(1)求m的值和二次函数的解析式.
(2)二次函数交y轴于C,求△ABC的面积.
【分析】(1)先把A(﹣1,0)代入y1=﹣x+m可求出m的值;再把A(﹣1,0)、B(2,﹣3)代入y2=ax2+bx﹣3得到关于a、b的方程组,然后解方程组即可确定二次函数的解析式;
(2)先利用C点坐标为(0,﹣3),B(2,﹣3)得到BC⊥y轴,然后利用三角形面积公式进行计算.
【解答】解:(1)把A(﹣1,0)代入y1=﹣x+m得﹣(﹣1)+m=0,解得m=﹣1,
把A(﹣1,0)、B(2,﹣3)代入y2=ax2+bx﹣3得,
解得.
故二次函数的解析式为y2=x2﹣﹣2x﹣3;
(2)因为C点坐标为(0,﹣3),B(2,﹣3),
所以BC⊥y轴,
所以S△ABC=×2×3=3.
18.(8分)如图,是一块四边形草坪,∠B=90°,AB=24m,BC=7m,CD=15m,AD=20m,求草坪面积.
【分析】连接AC,先根据勾股定理求出AC的长,再求出AD的长,由S四边形ABCD=S△ABC+S△ADC即可得出结论.
【解答】解:连接AC,
∵∠B=90°,AB=24m,BC=7m,
∴AC2=AB2+BC2=242+72=625,
∴AC=25(m).
又∵CD=15m,AD=20m,152+202=252,即AD2+DC2=AC2,
∴△ACD是直角三角形,
∴S四边形ABCD=S△ABC+S△ADC
=•AB•BC+•AD•DC
=234(m2).
五、(本大共2小题,每小题10分,满分20分)
19.(10分)将一条长为20cm的铁丝剪成两段,并以每一段铁丝的长度为周长做成一个正方形.
(1)要使这两个正方形的面积之和等于17cm2,那么这段铁丝剪成两段后的长度分别是多少?
(2)两个正方形的面积之和可能等于12cm2吗?若能,求出两段铁丝的长度;若不能,请说明理由.
【分析】(1)这段铁丝被分成两段后,围成正方形.其中一个正方形的边长为xcm,则另一个正方形的边长为=(5﹣x),根据“两个正方形的面积之和等于17cm2”作为相等关系列方程,解方程即可求解;
(2)设两个正方形的面积和为y,可得二次函数y=x2+(5﹣x)2=2(x﹣)2+,利用二次函数的最值的求法可求得y的最小值是12.5,所以可判断两个正方形的面积之和不可能等于12cm2.
【解答】解:(1)设其中一个正方形的边长为xcm,则另一个正方形的边长为(5﹣x)cm,
依题意列方程得x2+(5﹣x)2=17,
整理得:x2﹣5x+4=0,
(x﹣4)(x﹣1)=0,
解方程得x1=1,x2=4,
1×4=4cm,20﹣4=16cm;
或4×4=16cm,20﹣16=4cm.
因此这段铁丝剪成两段后的长度分别是4cm、16cm;
(2)两个正方形的面积之和不可能等于12cm2.
理由:
设两个正方形的面积和为y,则
y=x2+(5﹣x)2=2(x﹣)2+,
∵a=2>0,
∴当x=时,y的最小值=12.5>12,
∴两个正方形的面积之和不可能等于12cm2;
(另解:由(1)可知x2+(5﹣x)2=12,
化简后得2x2﹣10x+13=0,
∵△=(﹣10)2﹣4×2×13=﹣4<0,
∴方程无实数解;
所以两个正方形的面积之和不可能等于12cm2.)
20.(10分)某调查小组采用简单随机抽样方法,对某市部分中小学生一天中阳光体育运动时间进行了抽样调查,并把所得数据整理后绘制成如下的统计图:
(1)该调查小组抽取的样本容量是多少?
(2)求样本学生中阳光体育运动时间为1.5小时的人数,并补全占频数分布直方图;
(3)请估计该市中小学生一天中阳光体育运动的平均时间.
【分析】(1)利用0.5小时的人数为:100人,所占比例为:20%,即可求出样本容量;
(2)利用样本容量乘以1.5小时的百分数,即可求出1.5小时的人数,画图即可;
(3)计算出该市中小学生一天中阳光体育运动的平均时间即可.
【解答】解:(1)由题意可得:0.5小时的人数为:100人,所占比例为:20%,
∴本次调查共抽样了500名学生;
(2)1.5小时的人数为:500×24%=120(人)
如图所示:
(3)根据题意得:,即该市中小学生一天中阳光体育运动的平均时间约1小时.
六、(本题满分12分)
21.(12分)如图,A城气象台测得台风中心在A城正西方向320km的B处,以每小时40km的速度向北偏东60°的BF方向移动,距离台风中心200km的范围内是受台风影响的区域.
(1)A城是否受到这次台风的影响?为什么?
(2)若A城受到这次台风影响,那么A城遭受这次台风影响有多长时间?
【分析】(1)点到直线的线段中垂线段最短,故应由A点向BF作垂线,垂足为C,若AC>200则A城不受影响,否则受影响;
(2)点A到直线BF的长为200千米的点有两点,分别设为D、G,则△ADG是等腰三角形,由于AC⊥BF,则C是DG的中点,
在Rt△ADC中,解出CD的长,则可求DG长,在DG长的范围内都是受台风影响,再根据速度与距离的关系则可求时间.
【解答】解:(1)由A点向BF作垂线,垂足为C,
在Rt△ABC中,∠ABC=30°,AB=320km,则AC=160km,
因为160<200,所以A城要受台风影响;
(2)设BF上点D,G,使AD=AG=200千米,
∴△ADG是等腰三角形,
∵AC⊥BF,
∴AC是DG的垂直平分线,
∴CD=GC,
在Rt△ADC中,DA=200千米,AC=160千米,
由勾股定理得,CD===120千米,
则DG=2DC=240千米,
遭受台风影响的时间是:t=240÷40=6(小时).
七、(本题满分12分)
22.(12分)如图,已知抛物线的顶点为A(1,4),抛物线与y轴交于点B(0,3),与x轴交于C、D两点,点P是x轴上的一个动点.
(1)求此抛物线的解析式;
(2)当PA+PB的值最小时,求点P的坐标.
【分析】(1)设抛物线顶点式解析式y=a(x﹣1)2+4,然后把点B的坐标代入求出a的值,即可得解;
(2)先求出点B关于x轴的对称点B′的坐标,连接AB′与x轴相交,根据轴对称确定最短路线问题,交点即为所求的点P,然后利用待定系数法求一次函数解析式求出直线AB′的解析式,再求出与x轴的交点即可.
【解答】解:(1)∵抛物线的顶点为A(1,4),
∴设抛物线的解析式y=a(x﹣1)2+4,
把点B(0,3)代入得,a+4=3,
解得a=﹣1,
∴抛物线的解析式为y=﹣(x﹣1)2+4;
(2)点B关于x轴的对称点B′的坐标为(0,﹣3),
由轴对称确定最短路线问题,连接AB′与x轴的交点即为点P,
设直线AB′的解析式为y=kx+b(k≠0),
则,
解得,
∴直线AB′的解析式为y=7x﹣3,
令y=0,则7x﹣3=0,
解得x=,
所以,当PA+PB的值最小时的点P的坐标为(,0).
八、(本题满分14分)
23.(14分)已知四边形ABCD是菱形,AB=4,∠ABC=60°,∠EAF的两边分别与射线CB,DC相交于点E,F,且∠EAF=60°.
(1)如图1,当点E是线段CB的中点时,直接写出线段AE,EF,AF之间的数量关系;
(2)如图2,当点E是线段CB上任意一点时(点E不与B、C重合),求证:BE=CF;
(3)如图3,当点E在线段CB的延长线上,且∠EAB=15°时,求点F到BC的距离.
【分析】(1)结论AE=EF=AF.只要证明AE=AF即可证明△AEF是等边三角形.
(2)欲证明BE=CF,只要证明△BAE≌△CAF即可.
(3)过点A作AG⊥BC于点G,过点F作FH⊥EC于点H,根据FH=CF•cos30°,因为CF=BE,只要求出BE即可解决问题.
【解答】(1)解:结论AE=EF=AF.
理由:如图1中,连接AC,
∵四边形ABCD是菱形,∠B=60°,
∴AB=BC=CD=AD,∠B=∠D=60°,
∴△ABC,△ADC是等边三角形,
∴∠BAC=∠DAC=60°
∵BE=EC,
∴∠BAE=∠CAE=30°,AE⊥BC,
∵∠EAF=60°,
∴∠CAF=∠DAF=30°,
∴AF⊥CD,
∴AE=AF(菱形的高相等),
∴△AEF是等边三角形,
∴AE=EF=AF.
(2)证明:连接AC,如图2中,∵∠BAC=∠EAF=60°,
∴∠BAE=∠CAE,
在△BAE和△CAF中,
,
∴△BAE≌△CAF,
∴BE=CF.
(3)解:过点A作AG⊥BC于点G,过点F作FH⊥EC于点H,
∵∠EAB=15°,∠ABC=60°,
∴∠AEB=45°,
在Rt△AGB中,∵∠ABC=60°,AB=4,
∴BG=AB=2,AG=BG=2,
在Rt△AEG中,∵∠AEG=∠EAG=45°,
∴AG=GE=2,
∴EB=EG﹣BG=2﹣2,
∵∠BAC=∠EAF=60°,
∴∠BAE=∠CAF,
∵∠ABC=∠ACD=60°,
∴∠ABE=∠ACF=120°
在△AEB和△AFC中,
∴△AEB≌△AFC,
∴AE=AF,EB=CF=2﹣2,
在Rt△CHF中,∵∠HCF=180°﹣∠BCD=60°,CF=2﹣2,
∴FH=CF•sin60°=(2﹣2)•=3﹣.
∴点F到BC的距离为3﹣.
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