2020-2021学年广东省汕头市澄海区八年级(下)期末数学试卷
展开1.(3分)化简的结果是( )
A.B.C.D.2
2.(3分)若一次函数y=﹣2x+b的图象经过第二、三、四象限,则b的取值范围是( )
A.b>2B.b>0C.b≤0D.b<0
3.(3分)在我市举行的中学生春季田径运动会上,参加男子跳高的15名运动员的成绩如下表所示:
这些运动员跳高成绩的中位数和众数分别是( )
A.1.70,1.65B.1.70,1.70C.1.65,1.70D.3,4
4.(3分)下列计算正确的是( )
A.4﹣3=1B.=﹣2C.﹣=﹣D.2+3=5
5.(3分)如图,点E在正方形ABCD内,满足∠AEB=90°,AE=3,BE=4,则阴影部分的面积是( )
A.19B.15C.12D.6
6.(3分)如图,函数y=3x和y=kx+4的图象相交于点P(m,3),则关于x的不等式3x>kx+4的解集为( )
A.x>0B.x<0C.x<1D.x>1
7.(3分)如图,在菱形ABCD中,DE⊥AB于点E,AE=2BE,DE=5,则菱形的边长为( )
A.3B.2C.5D.
8.(3分)如图,在矩形纸片ABCD中,AB=8,BC=6,点P在AB上,将△DAP沿DP折叠,使点A落在对角线BD上的点A′处,则AP的长为( )
A.2B.3C.4D.5
9.(3分)已知y=﹣x+6,当x分别取1,2,3,…,2021时,所对应y值的总和是( )
A.2021B.2031C.2040D.2041
10.(3分)如图,分别以直角△ABC的斜边AB,直角边AC为边向△ABC外作等边△ABD和等边△ACE,F为AB的中点,DE与AB交于点G,EF与AC交于点H,∠ACB=90°,∠BAC=30°,给出如下结论:
①EF⊥AC;②四边形ADFE为菱形;
③AD=4AG;④4FH=BD;其中正确结论的是( )
A.①②③B.①②④C.①③④D.②③④
二、填空题(本大题共7小题,每小题4分,共28分)
11.(4分)若=a﹣1,则a的取值范围是 .
12.(4分)计算的结果是 .
13.(4分)如图,在△ABC中,AB=AC,点D在BC上(不与点B,C重合).只需添加一个条件即可证明△ABD≌△ACD,这个条件可以是 (写出一个即可).
14.(4分)如图,已知矩形ABCD的两条邻边的长分别为6和8,E、F、G、H分别是AB、BC、CD、DA的中点,则四边形EFGH的周长等于 cm.
15.(4分)如图,将正方形OACD放在平面直角坐标系中,O是坐标原点,点D的坐标为(3,4),则点A的坐标为 .
16.(4分)如图,在平行四边形ABCD中,∠ABC=60°,E、F分别在CD和BC的延长线上,AE∥BD,EF⊥BC,CF=2,则AB的长是 .
17.(4分)已知直线l:y=x﹣2与x轴、y轴分别交于点A、B,点P(4,2)在直线l上,若点C在x轴上,且△PAC为等腰三角形,则满足条件的C点坐标为 .
三、解答题(一)(本大题共3小题,每小题6分,共18分)
18.(6分)计算:×﹣4×+|﹣1|.
19.(6分)如图,△ABC的顶点在正方形网格中的格点上,若小方格边长为1,请你根据所学的知
识解决下列问题.
(1)△ABC的面积为 ;
(2)判断△ABC是什么形状,并说明理由.
20.(6分)为了提高学生的综合素养,某校开设了五门第二课堂活动课,按照类别分为:A“剪纸”、B“绘画”、C“雕刻”、D“泥塑”、E“插花”,为了了解学生对每种活动课的喜爱情况,随机抽取了部分同学进行调查,将调查结果绘制成如下两幅不完整的统计图.根据信息回答下列问题:
(1)本次调查的样本容量为 ,统计图中的a= ,b= ;
(2)通过计算补全条形统计图;
(3)该校共有3000名学生,请你估计全校喜爱“雕刻”的学生人数.
四、解答题(二)(本大题共3小题,每小题8分,共24分)
21.(8分)已知:x=﹣1,y=+1,求下列各式的值:
(1)(x+2)(y﹣2);(2)x2+y2+xy﹣2x﹣2y.
22.(8分)如图,直线y=2x+1与x轴交于点A,与y轴交于点B.
(1)求A、B两点的坐标;
(2)过B点作直线BP与x轴交于点P,且使OP=2OA,求直线BP的函数关系式.
23.(8分)如图,在平行四边形ABCD中,∠C=60°,M、N分别是AD、BC的中点,BC=2CD.
(1)求证:四边形MNCD是平行四边形;
(2)若CD=2,求BD的长.
五、解答题(三)(本大题共2小题,每小题10分,共20分)
24.(10分)小林从A地前往B地,到达后立刻返回,他与A地的距离y(千米)和所用时间x(小时)之间的函数关系如图所示.
(1)求小林出发1.5小时后距A地多远?
(2)若在A,B之间有一C地,C与A之间的距离为140千米,小林从去时途经C地起,到返回时路过C地,共用了3小时15分,求①小林返回时的速度;②DE的函数关系式及点E的坐标.
25.(10分)如图,在矩形ABCD中,AD=AB,∠BAD的平分线交BC于点E,DH⊥AE于点H,连接BH并延长交CD于点F,连接DE.
(1)求证:BE=DH;
(2)CE与HE相等吗?请说明理由,并求当EC=1时矩形的面积;
(3)判断BC、CF、HE三者的数量关系,并证明你的结论.
2020-2021学年广东省汕头市澄海区八年级(下)期末数学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分)
1.(3分)化简的结果是( )
A.B.C.D.2
【分析】进行分母有理化,即分子、分母都乘以分母的有理化因式即可.
【解答】解:==,
故选:B.
2.(3分)若一次函数y=﹣2x+b的图象经过第二、三、四象限,则b的取值范围是( )
A.b>2B.b>0C.b≤0D.b<0
【分析】根据一次函数y=kx+b(k≠0)的图象在坐标平面内的位置关系确定k,b的取值范围,从而求解.
【解答】解:由一次函数y=﹣2x+b的图象经过第二、三、四象限,知b<0.
故选:D.
3.(3分)在我市举行的中学生春季田径运动会上,参加男子跳高的15名运动员的成绩如下表所示:
这些运动员跳高成绩的中位数和众数分别是( )
A.1.70,1.65B.1.70,1.70C.1.65,1.70D.3,4
【分析】根据中位数和众数的定义,第8个数就是中位数,出现次数最多的数为众数.
【解答】解:在这一组数据中1.65是出现次数最多的,
故众数是1.65;
在这15个数中,处于中间位置的第8个数是1.70,所以中位数是1.70.
所以这些运动员跳高成绩的中位数和众数分别是1.70,1.65.
故选:A.
4.(3分)下列计算正确的是( )
A.4﹣3=1B.=﹣2C.﹣=﹣D.2+3=5
【分析】根据二次根式的加减法判断A,D,根据二次根式的性质判断B,根据二次根式的化简判断C.
【解答】解:A选项,原式=,故该选项计算错误;
B选项,原式=|﹣2|=2,故该选项计算错误;
C选项,原式=﹣×2=﹣,故该选项计算正确;
D选项,2和3不能合并,故该选项运算错误;
故选:C.
5.(3分)如图,点E在正方形ABCD内,满足∠AEB=90°,AE=3,BE=4,则阴影部分的面积是( )
A.19B.15C.12D.6
【分析】根据勾股定理求出AB,分别求出△AEB和正方形ABCD的面积,即可求出答案.
【解答】解:∵在Rt△AEB中,∠AEB=90°,AE=3,BE=4,由勾股定理得:AB=5,
∴正方形的面积是5×5=25,
∵△AEB的面积是AE×BE=×3×4=6,
∴阴影部分的面积是25﹣6=19,
故选:A.
6.(3分)如图,函数y=3x和y=kx+4的图象相交于点P(m,3),则关于x的不等式3x>kx+4的解集为( )
A.x>0B.x<0C.x<1D.x>1
【分析】先利用正比例函数解析式确定A点坐标,然后观察函数图象得到,当x>1时,直线y=3x都在直线y=kx+4的上方,于是可得到不等式3x>kx+4的解集.
【解答】解:把P(m,3)代入y=3x得3m=3,解得m=1,则P点坐标为(1,3),
所以当x>1时,3x>kx+4,
即不等式3x>kx+4的解集为x>1.
故选:D.
7.(3分)如图,在菱形ABCD中,DE⊥AB于点E,AE=2BE,DE=5,则菱形的边长为( )
A.3B.2C.5D.
【分析】由菱形的性质得AB=AD=CD=BC,设BE=x,则AE=2x,得AD=AB=AE+BE=3x,再由勾股定理得DE=x,求出x=,即可求解.
【解答】解:∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=AD=CD=BC,
∵DE⊥AB,
∴∠DEA=90°,
设BE=x,则AE=2x,
∴AD=AB=AE+BE=3x,
在Rt△ADE中,由勾股定理得:DE===x,
∵DE=5,
∴x=5,
∴x=,
∴AB=3,
即菱形的边长为3,
故选:A.
8.(3分)如图,在矩形纸片ABCD中,AB=8,BC=6,点P在AB上,将△DAP沿DP折叠,使点A落在对角线BD上的点A′处,则AP的长为( )
A.2B.3C.4D.5
【分析】先由勾股定理可以求出BD的值,再根据折叠的性质可知A′D=AD,A′P=AP,设AP=x,则BP=8﹣x,由勾股定理建立方程求出其解即可得出答案.
【解答】解:∵矩形ABCD中,AB=8,AD=BC=6,
∴BD==10,
根据折叠的性质,AD=A′D=6,AP=A′P,∠A=∠PA′D=90°,
∴BA′=4,
设AP=x,则BP=8﹣x,
∵BP2=BA′2+PA′2,
∴(8﹣x)2=x2+42,
解得:x=3,
∴AP=3,
故选:B.
9.(3分)已知y=﹣x+6,当x分别取1,2,3,…,2021时,所对应y值的总和是( )
A.2021B.2031C.2040D.2041
【分析】利用二次根式的性质得到当x<5时,=﹣x+5,则y=﹣2x+11,当x≥5时,=x﹣5,则y=1,再计算出x=1、2、3、4对应y的值,然后计算所有y的值的和.
【解答】解:∵=|x﹣5|,
∴当x<5时,=﹣(x﹣5)=﹣x+5,则y=﹣x+5﹣x+6=﹣2x+11,
当x≥5时,=x﹣5,则y=x﹣5﹣x+6=1,
∴所对应y值的总和为(﹣2+11)+(﹣4+11)+(﹣6+11)+(﹣8+11)+1×(2021﹣5+1)=2041.
故选:D.
10.(3分)如图,分别以直角△ABC的斜边AB,直角边AC为边向△ABC外作等边△ABD和等边△ACE,F为AB的中点,DE与AB交于点G,EF与AC交于点H,∠ACB=90°,∠BAC=30°,给出如下结论:
①EF⊥AC;②四边形ADFE为菱形;
③AD=4AG;④4FH=BD;其中正确结论的是( )
A.①②③B.①②④C.①③④D.②③④
【分析】由SAS证得△ABC≌△EFA,则∠AEF=∠BAC,得出EF⊥AC,易证FH是△ABC的中位线,得出FH=BC,再由BC=AB,AB=BD,推出BD=4FH,由等边三角形的性质得出∠BDF=30°,然后由AAS证得△DBF≌△EFA,则AE=DF,证出四边形ADFE为平行四边形,最后由平行四边形的性质得出AD=4AG,从而得到答案.
【解答】解:∵△ACE是等边三角形,
∴∠EAC=60°,AE=AC,
∵∠BAC=30°,
∴∠EAF=∠ACB=90°,AB=2BC,
∵F为AB的中点,
∴AB=2AF,
∴BC=AF,
在△ABC和△EFA中,
,
∴△ABC≌△EFA(SAS),
∴FE=AB,∠AEF=∠BAC=30°,
∴∠AHE=180°﹣∠EAC﹣∠AEF=180°﹣60°﹣30°=90°,
∴EF⊥AC,故①正确,
∵EF⊥AC,∠ACB=90°,
∴FH∥BC,
∵F是AB的中点,
∴FH是△ABC的中位线,
∴FH=BC,
∵BC=AB,AB=BD,
∴BD=4FH,故④正确;
∵AD=BD,BF=AF,
∴∠DFB=90°,∠BDF=30°,
∵∠FAE=90°,
∴∠DFB=∠EAF,
∵EF⊥AC,
∴∠AEF=30°,
∴∠BDF=∠FEA,
在△DBF和△EFA中,
,
∴△DBF≌△EFA(AAS),
∴AE=DF,
∵FE=AB=AD,
∴四边形ADFE为平行四边形,
∵AB>AC,
∴AD>AE,
∴四边形ADFE不是菱形,故②错误;
∵AG=AF,
∴AG=AB,
∵AD=AB,
则AD=4AG,故③正确,
故选:C.
二、填空题(本大题共7小题,每小题4分,共28分)
11.(4分)若=a﹣1,则a的取值范围是 a≥1 .
【分析】利用二次根式的性质得到=|a﹣1|,则|a﹣1|=a﹣1,然后利用绝对值的意义得到a﹣1≥0,再解不等式即可.
【解答】解:∵=|a﹣1|=a﹣1,
∴a﹣1≥0,解得a≥1.
故答案为a≥1.
12.(4分)计算的结果是 3 .
【分析】根据二次根式的乘除法法则计算,得到答案.
【解答】解:原式==3,
故答案为:3.
13.(4分)如图,在△ABC中,AB=AC,点D在BC上(不与点B,C重合).只需添加一个条件即可证明△ABD≌△ACD,这个条件可以是 BD=CD (写出一个即可).
【分析】由题意可得∠ABC=∠ACD,AB=AC,即添加一组边对应相等,可证△ABD与△ACD全等.
【解答】解:∵AB=AC,
∴∠ABD=∠ACD,
添加BD=CD,
∴在△ABD与△ACD中
,
∴△ABD≌△ACD(SAS),
故答案为:BD=CD.
14.(4分)如图,已知矩形ABCD的两条邻边的长分别为6和8,E、F、G、H分别是AB、BC、CD、DA的中点,则四边形EFGH的周长等于 20 cm.
【分析】连接AC、BD,根据三角形的中位线求出HG、GF、EF、EH的长,再求出四边形EFGH的周长即可.
【解答】解:如图,连接AC、BD,
∵四边形ABCD是矩形,AB=6,BC=8,
∴AC=BD==10,
∵E、F、G、H分别是AB、BC、CD、DA的中点,
∴HG=EF=AC=5,EH=FG=BD=5,
∴四边形EFGH的周长等于:5×4=20,
故答案为:20.
15.(4分)如图,将正方形OACD放在平面直角坐标系中,O是坐标原点,点D的坐标为(3,4),则点A的坐标为 (﹣4,3) .
【分析】过点A、D分别作x轴的垂线可证△ABO≌△OED,由此得AB=OE,OB=DE,即可求出A的坐标.
【解答】解:如图,过点A作AB⊥x轴于B,过点D作DE⊥x轴于E,
∵四边形OACD是正方形,
∴OA=OD,∠AOD=90°,
∴∠DOE+∠AOB=90°,
又∵∠OAB+∠AOB=90°,
∴∠OAB=∠DOE,
在△AOD和△OCE中,
,
∴△AOB≌△ODE(AAS),
∴AB=OE,OB=DE,
∵点D的坐标为(3,4),点C在第二象限,
∴点C的坐标为(﹣4,3).
故答案为:(﹣4,3).
16.(4分)如图,在平行四边形ABCD中,∠ABC=60°,E、F分别在CD和BC的延长线上,AE∥BD,EF⊥BC,CF=2,则AB的长是 2 .
【分析】根据平行四边形的判定定理可得四边形ABDE是平行四边形,得AB=DE=CD,即D是CE的中点,在直角△CEF中利用三角函数即可求得到CE的长,则求得CD,进而根据AB=CD求解.
【解答】解:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB∥DC,AB=CD.
∵AE∥BD,
∴四边形ABDE是平行四边形.
∴AB=DE=CD,
∴D为CE中点.
∵EF⊥BC,
∴∠EFC=90°.
∵AB∥CD,
∴∠DCF=∠ABC=60°.
∴∠CEF=30°.
∴CF=CE,
∵CF=2,
∴AB=CD=2.
故答案为:2.
17.(4分)已知直线l:y=x﹣2与x轴、y轴分别交于点A、B,点P(4,2)在直线l上,若点C在x轴上,且△PAC为等腰三角形,则满足条件的C点坐标为 (6,0)、(,0)、、(4,0) .
【分析】将y=0代入函数解析式,得到点A的坐标,当△PAC为等腰三角形时,分三种情况①PA=PC,②AP=AC,③CA=CP进行分别求解.
【解答】解:当y=0时,x﹣2=0,
解得:x=2.
∴OA=2,点A坐标为(2,0),
作PH⊥x轴,垂足为H,
则PH=2,AH=4﹣2=2,
①当PA=PC时,
∵PA=PC,PH⊥AC,
∴AC=2AH=2×2=4,
∴OC=2+4=6,
∴点C坐标为(6,0).
②当AP=AC时,
在直角三角形APH中,由勾股定理得:AP=,
∴,
当点C在点A的右边时,,点C坐标为;
当点C在点A的左边时,,点C坐标为.
③当CA=CP时,点C与H重合,
这时点C坐标为(4,0)
综上所述点C的坐标为:(6,0)、(,0)、、(4,0).
三、解答题(一)(本大题共3小题,每小题6分,共18分)
18.(6分)计算:×﹣4×+|﹣1|.
【分析】先化简各二次根式、去绝对值符号,再计算乘法,最后计算加减即可.
【解答】解:原式=3×﹣4×+﹣1
=3﹣+﹣1
=2.
19.(6分)如图,△ABC的顶点在正方形网格中的格点上,若小方格边长为1,请你根据所学的知
识解决下列问题.
(1)△ABC的面积为 5 ;
(2)判断△ABC是什么形状,并说明理由.
【分析】(1)根据△ABC的面积等于矩形的面积减去三个小三角形的面积解答即可;
(2)根据勾股定理得出AB,AC,BC的长,进而利用勾股定理的逆定理解答即可.
【解答】解:(1)
=5,
故答案为:5.
(2)由勾股定理得:,,BC=,
∴AB2+AC2=BC2,
∴△ABC是直角三角形.
20.(6分)为了提高学生的综合素养,某校开设了五门第二课堂活动课,按照类别分为:A“剪纸”、B“绘画”、C“雕刻”、D“泥塑”、E“插花”,为了了解学生对每种活动课的喜爱情况,随机抽取了部分同学进行调查,将调查结果绘制成如下两幅不完整的统计图.根据信息回答下列问题:
(1)本次调查的样本容量为 120 ,统计图中的a= 12 ,b= 36 ;
(2)通过计算补全条形统计图;
(3)该校共有3000名学生,请你估计全校喜爱“雕刻”的学生人数.
【分析】(1)从两个统计图可知A组的有18人,占调查人数的15%,可求出调查人数,即样本容量;进而求出a、b的值;
(2)求出E组的频数即可补全条形统计图;
(3)样本估计总体,样本中喜欢“雕刻”的占,乘以总体人数3000即可求解.
【解答】解:(1)18÷15%=120(人),因此样本容量为120;
a=120×10%=12(人),
b=120×30%=36(人),
故答案为:120,12,36;
(2)E组频数:120﹣18﹣12﹣30﹣36=24(人),
补全条形统计图如图所示:
(3)3000×=75(人),
答:估计全校喜爱“雕刻”的学生人数有750人.
四、解答题(二)(本大题共3小题,每小题8分,共24分)
21.(8分)已知:x=﹣1,y=+1,求下列各式的值:
(1)(x+2)(y﹣2);(2)x2+y2+xy﹣2x﹣2y.
【分析】(1)根据二次根式的加减法法则、乘法法则分别求出x+y、x﹣y、xy,利用多项式乘多项式的运算法则把原式变形,代入计算即可;
(2)利用完全平方公式、提公因式法把原式变形,代入计算即可.
【解答】解:∵x=﹣1,y=+1,
∴x+y=(﹣1)+(+1)=2,x﹣y=(﹣1)﹣(+1)=﹣2,xy=(﹣1)(+1)=1,
(1)(x+2)(y﹣2)
=xy﹣2x+2y﹣4
=xy﹣2(x﹣y)﹣4
=1﹣2×(﹣2)﹣4
=1;
(2)x2+y2+xy﹣2x﹣2y
=x2+y2+2xy﹣2x﹣2y﹣xy
=(x+y)2﹣2(x+y)﹣xy
=(x+y)(x+y﹣2)﹣xy
=2×(2﹣2)﹣1
=8﹣4﹣1
=7﹣4.
22.(8分)如图,直线y=2x+1与x轴交于点A,与y轴交于点B.
(1)求A、B两点的坐标;
(2)过B点作直线BP与x轴交于点P,且使OP=2OA,求直线BP的函数关系式.
【分析】(1)利用直线解析式和坐标轴上点的坐标特征求解;
(2)设P(t,0),根据题意得|t|=2×=1,解方程得P点坐标为(1,0)或(﹣1,0),然后利用待定系数法求直线BP的解析式.
【解答】解:(1)当y=0时,2x+1=0,解得x=﹣,则A(﹣,0),
当x=0时,y=2x+1=1,则B(0,1);
(2)设P(t,0),
∵OP=2OA,
∴|t|=2×=1,解得t=1或t=﹣1,
∴P点坐标为(1,0)或(﹣1,0),
设直线BP的解析式为y=kx+b,
把P(1,0),B(0,1)代入得,解得,此时直线BP的解析式为y=﹣x+1;
把P(﹣1,0),B(0,1)代入得,解得,此时直线BP的解析式为y=x+1;
综上所述,直线BP的解析式为y=﹣x+1或y=x+1.
23.(8分)如图,在平行四边形ABCD中,∠C=60°,M、N分别是AD、BC的中点,BC=2CD.
(1)求证:四边形MNCD是平行四边形;
(2)若CD=2,求BD的长.
【分析】(1)根据平行四边形的性质,可得AD与BC的关系,根据MD与NC的关系,可得证明结论;
(2)根据根据等边三角形的判定与性质,可得∠DNC的度数,根据三角形外角的性质,可得∠DBC的度数,根据勾股定理,可得答案.
【解答】证明:(1)∵ABCD是平行四边形,
∴AD=BC,AD∥BC,
∵M、N分别是AD、BC的中点,
∴MD=NC,MD∥NC,
∴MNCD是平行四边形;
(2)如图:连接ND,
∵四边形MNCD是平行四边形,
∴MN=DC.
∵N是BC的中点,
∴BN=CN,
∵BC=2CD,∠C=60°,
∴△NCD是等边三角形.
∴ND=NC,∠DNC=60°.
∵∠DNC是△BND的外角,
∴∠NBD+∠NDB=∠DNC,
∵DN=NC=NB,
∴∠DBN=∠BDN=∠DNC=30°,
∴∠BDC=90°.
∴BC=2CD=4,
∴BD===2.
五、解答题(三)(本大题共2小题,每小题10分,共20分)
24.(10分)小林从A地前往B地,到达后立刻返回,他与A地的距离y(千米)和所用时间x(小时)之间的函数关系如图所示.
(1)求小林出发1.5小时后距A地多远?
(2)若在A,B之间有一C地,C与A之间的距离为140千米,小林从去时途经C地起,到返回时路过C地,共用了3小时15分,求①小林返回时的速度;②DE的函数关系式及点E的坐标.
【分析】(1)求得AD的解析式,然后令x=1.5即可求解;
(2)①根据(1)求出小林从C地到B地所用时间,进而得出从B地返回C地的时间,再根据“速度=路程÷时间”列式计算即可求解;
②利用待定系数法解答即可.
【解答】解:(1)设AD所在直线的解析式是y=mx.
由图象可知3m=240,解得m=80,
∴AD所在直线的解析式是y=80x(0≤x≤3),
把x=1.5代入y=80x=120,
答:小林出发1.5小时后距A地120千米;
(2)①∵AD所在直线的解析式是y=80x(0≤x≤3),
∴小林从C地到B地所用时间为:(240﹣140)÷80=1小时15分钟,
∴从B地返回C地的时间为:3小时15分﹣1小时15分钟=2小时,
∴小林返回时的速度为:(240﹣140)÷2=50(千米/小时);
②240÷50=4.8(小时),
故点E的坐标为(7.8,0),
设DE的函数关系式为y=kx+b,
则,
解得,
∴DE的函数关系式为y=﹣50x+390.
25.(10分)如图,在矩形ABCD中,AD=AB,∠BAD的平分线交BC于点E,DH⊥AE于点H,连接BH并延长交CD于点F,连接DE.
(1)求证:BE=DH;
(2)CE与HE相等吗?请说明理由,并求当EC=1时矩形的面积;
(3)判断BC、CF、HE三者的数量关系,并证明你的结论.
【分析】(1)令AB=a,则AD=AB=a,由四边形ABCD是矩形知AB=CD=a,AD=BC=a,AD∥BC,得∠DAE=∠AEB,再由AE平分∠BAD知∠BAE=∠BEA=∠DAE=45°,据此得AB=BE=a,结合DH⊥AE得AH=DH=AD=a,从而得证;
(2)由BE=DH知AB=BE=CD=HD,据此得∠ADE=∠AED=67.5°,∠CED=67.5°,据此知∠AED=∠CED,再由∠C=90°,DH⊥AE知∠EDH=∠EDC从而得HE=CE;再由CE=BC﹣BE,知1=a﹣a,据此得a=+1,知AB=+1,AD=2+,根据矩形的面积公式可得答案;
(3)由AH=AB=a知∠ABH=∠AHB,由AB∥CD知∠ABF+∠DFB=180°,结合∠AHB+∠BHE=180°得∠BHE=∠HFD,∠HEB=∠FDH=45°,证△DHF≌△EBH得HE=DF,HE=AE﹣AH=a﹣a,CF=2a﹣a,由BC=a,CF=2a﹣a,HE=a﹣a可得BC﹣CF=2HE.
【解答】解:(1)令AB=a,则AD=AB=a,
∵四边形ABCD是矩形,
∴AB=CD=a,AD=BC=a,AD∥BC,
∴∠DAE=∠AEB,
∵AE平分∠BAD,
∴∠BAE=∠DAE=45°,
∴∠BAE=∠BEA=∠DAE=45°,
∴AB=BE=a,
∵DH⊥AE,
∴AH=DH=AD=a,
∴BE=DH;
(2)∵BE=DH,
∴AB=BE=CD=HD,
∴∠ADE=∠AED=×(180°﹣45°)=67.5°,
∴∠CED=180°﹣45°﹣67.5°=67.5°,
∴∠AED=∠CED,
∵∠C=90°,DH⊥AE,
∴∠EDH=∠EDC,
∴HE=CE;
由CE=BC﹣BE,知1=a﹣a,
解得a=+1,
则AB=+1,AD=(+1)=2+,
∴矩形的面积为AB•AD=(+1)×(2+)=3+4.
(3)∵AH=AB=a,
∴∠ABH=∠AHB,
∵AB∥CD,
∴∠ABF+∠DFB=180°,
又∠AHB+∠BHE=180°,
∴∠BHE=∠HFD,∠HEB=∠FDH=45°,
在△DHF和△EBH中,
,
∴△DHF≌△EBH(AAS),
∴HE=DF,HE=AE﹣AH=a﹣a,
∴CF=a﹣(a﹣a)=2a﹣a,
∵BC=a,CF=2a﹣a,HE=a﹣a,
∴BC﹣CF=2HE.
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日期:2021/8/12 11:47:15;用户:节节高5;邮箱:5jiejg@xyh.cm;学号:37675298成绩(m)
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