2021-2022学年山东省济南市历下区九年级(上)月考数学试卷(10月份)(Word版 含解析)
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这是一份2021-2022学年山东省济南市历下区九年级(上)月考数学试卷(10月份)(Word版 含解析),共29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.下列方程中,是关于x的一元二次方程的是( )
A.x+=2B.2x2﹣x=1C.3x3=1D.xy=4
2.下列各组线段中,成比例的一组是( )
A.a=4,b=6,c=5,d=10B.a=2,b=4,c=3,d=6
C.a=2,b=,c=2,d=10D.a=0.8,b=3,c=1,d=10
3.某学校组织学生到社区开展公益宣传活动,成立了“垃圾分类”“文明出行”“低碳环保”三个宣传队,如果小华和小丽每人随机选择参加其中一个宣传队,则她们恰好选到同一个宣传队的概率是( )
A.B.C.D.
4.如图,直线l1∥l2∥l3,直线AC和DF被l1,l2,l3所截,如果AB=4,BC=5,EF=4,那么DE的长是( )
A.B.C.3D.
5.已知关于x的一元二次方程ax2﹣4x﹣2=0有实数根,则a的取值范围是( )
A.a≥﹣2B.a>﹣2C.a≥﹣2且a≠0D.a>﹣2且a≠0
6.如果,那么的值等于( )
A.B.C.D.2
7.如图,某同学想测量旗杆的高度,他在某一时刻测得1米长的竹竿竖直放置时影长1.5米,在同一时刻测量旗杆的影长时,因旗杆靠近一楼房,影子不全落在地面上,有一部分落在墙上,他测得落在地面上影长为21米,留在墙上的影高为2米,旗杆的高度为( )米
A.14B.16C.18D.20
8.如图,小正方形的边长均为1,则A、B、C、D四个选项中的三角形(阴影部分)与△ABC相似的是( )
A.B.C.D.
9.如图,已知矩形ABCD的边AD长为8cm,边AB长为6cm,从中截去一个矩形(图中阴影部分),如果所截矩形与原矩形相似,那么所截矩形的面积是( )
A.28cm2B.27cm2C.21cm2D.20cm2
10.已知点C是线段AB的黄金分割点,且AB=+1,则AC长是( )
A.2B.﹣1C.2或﹣1D.3﹣
11.如图,在△ABC中,BF平分∠ABC,AF⊥BF于点F,D为AB的中点,连接DF延长交AC于点E.若AB=10,BC=16,则线段EF的长为( )
A.2B.3C.4D.5
12.将一副三角尺(在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠B=60°,在Rt△EDF中,∠EDF=90°,∠E=45°)如图摆放,点D为AB的中点,DE交AC于点P,DF经过点C,将△EDF绕点D顺时针方向旋转α(0°<α<60°),DE′交AC于点M,DF′交BC于点N,则的值为( )
A.B.C.D.
二、填空题(本大题共6小题,每小题4分,共24分)
13.一元二次方程x(x+1)=0的解是 .
14.如图,在△AOB中,A,B两点在x轴的上方,以点O为位似中心,在x轴的下方按1:2的相似比作△AOB的位似图形△A′OB′.设点B的对应点B′的坐标是(4,﹣2),则点B的坐标是 .
15.如图,“中国七巧板”是由七个几何图形组成的正方形,其中1、2、3、5、7是等腰直角三角形,4是正方形,6是平行四边形.一只小虫在七巧板上随机停留,则刚好停在1号板区域的概率是 .
16.图1是装了液体的高脚杯示意图(数据如图),用去一部分液体后如图2所示,此时液面AB= .
17.如图,在▱ABCD中,E是AD边上的中点,连接BE,并延长BE交CD延长线于点F,则的比值是 .
18.如图,在矩形纸片ABCD中,AD=10,AB=8,将AB沿AE翻折,使点B落在B′处,AE为折痕,再将EC沿EF翻折,使点C恰好落在线段EB′上的点C′处,EF为折痕,连接AC′.若CF=3,则= .
三、解答题(本大题共7小题,共78分)
19.解方程:
(1)x2﹣2x﹣8=0
(2)x(x﹣3)=x﹣3.
(3)x2﹣3x+2=0
(4)x2﹣6x﹣7=0.
20.如图,已知AB∥CD,AD,BC相交于点O,若OA=2,OD=4,AB=3.
(1)求证:△ABO∽△DCO;
(2)求线段CD的长.
21.某中学在艺术节期间向全校学生征集书画作品,美术王老师从全校随机抽取了四个班级记作A、B、C、D,对征集到的作品的数量进行了分析统计,制作了如下两幅不完整的统计图.
(1)王老师抽查的四个班级共征集到作品多少件?
(2)请把图2的条形统计图补充完整;
(3)若全校参展作品中有四名同学获得一等奖,其中有二名男生、二名女生.现在要在其中抽两名同学去参加学校总结表彰座谈会,请用画树状图或列表的方法求恰好抽中一名男生一名女生的概率.
22.如图,△ABC是一块锐角三角形余料,边BC=120mm,高AD=80mm,要把它加工成矩形零件,使一边在BC上,其余两个顶点分别在边AB、AC上.
(1)求证:△APN∽△ABC;
(2)若这个矩形的长是宽的2倍,则宽是多少mm?
23.如图,某农户准备建一个长方形养鸡场,养鸡场的一边靠墙,若墙长为18m,另三边用竹篱笆围成,篱笆总长35m,围成长方形的养鸡场四周不能有空隙.
(1)要围成养鸡场的面积为150m2,则养鸡场的长和宽各为多少?
(2)围成养鸡场的面积能否达到200m2?请说明理由.
24.(1)问题
如图1,在四边形ABCD中,点P为AB上一点,∠DPC=∠A=∠B=90°.求证:AD•BC=AP•BP.
(2)探究
如图2,在四边形ABCD中,点P为AB上一点,当∠DPC=∠A=∠B=θ时,上述结论是否依然成立?说明理由.
(3)应用
请利用(1)(2)获得的经验解决问题:如图3,在△ABD中,AB=6,AD=BD=5.点P以每秒1个单位长度的速度,由点A出发,沿边AB向点B运动,且满足∠DPC=∠A.设点P的运动时间为t(秒),当DC与△ABD的边AB上的高相等时,求t的值.
25.在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,点D在边BC上,BD=BC,将线段DB绕点D顺时针旋转至DE,记旋转角为α,连接BE,CE,以CE为斜边在其一侧作等腰直角三角形CEF,连接AF.
(1)如图1,当α=180°时,请直接写出线段AF与线段BE的数量关系;
(2)当0°<α<180°时,
①如图2,(1)中线段AF与线段BE的数量关系是否仍然成立?请说明理由;
②如图3,当B,E,F三点共线时,连接AE,判断四边形AECF的形状,并说明理由.
参考答案
一、选择题(共12题,每题4分,共48分)
1.下列方程中,是关于x的一元二次方程的是( )
A.x+=2B.2x2﹣x=1C.3x3=1D.xy=4
【分析】根据一元二次方程的定义对各选项进行判断.
解:A、=2为分式方程,所以A选项不符合题意.
B、2x2﹣x=1为一元二次方程,所以B选项符合题意;
C、3x3=1是一元三次方程,所以C选项不符合题意;
D、xy=4是二元二次方程,所以D选项不符合题意;
故选:B.
2.下列各组线段中,成比例的一组是( )
A.a=4,b=6,c=5,d=10B.a=2,b=4,c=3,d=6
C.a=2,b=,c=2,d=10D.a=0.8,b=3,c=1,d=10
【分析】先把四条线段的长度按由小到大排列,再计算出前面两数的比和后面两数的比,然后根据比值是否相等进行判断.
解:A. ==,==,则≠,所以A选项不符合题意;
B. ==,==,则=,所以B选项符合题意;
C. ==,==,则≠,所以C选项不符合题意;
D. ==0.8,==0.3,则≠,所以D选项不符合题意.
故选:B.
3.某学校组织学生到社区开展公益宣传活动,成立了“垃圾分类”“文明出行”“低碳环保”三个宣传队,如果小华和小丽每人随机选择参加其中一个宣传队,则她们恰好选到同一个宣传队的概率是( )
A.B.C.D.
【分析】画树状图,共有9种等可能的结果,小华和小丽恰好选到同一个宣传队的结果有3种,再由概率公式求解即可.
解:把“垃圾分类”“文明出行”“低碳环保”三个宣传队分别记为A、B、C,
画树状图如下:
共有9种等可能的结果,小华和小丽恰好选到同一个宣传队的结果有3种,
∴小华和小丽恰好选到同一个宣传队的概率为=,
故选:C.
4.如图,直线l1∥l2∥l3,直线AC和DF被l1,l2,l3所截,如果AB=4,BC=5,EF=4,那么DE的长是( )
A.B.C.3D.
【分析】根据平行线分线段成比例定理得出比例式,代入求出即可.
解:∵直线l1∥l2∥l3,
∴=,
∵AB=4,BC=5,EF=4,
∴=,
∴DE=.
故选:B.
5.已知关于x的一元二次方程ax2﹣4x﹣2=0有实数根,则a的取值范围是( )
A.a≥﹣2B.a>﹣2C.a≥﹣2且a≠0D.a>﹣2且a≠0
【分析】根据一元二次方程的定义和判别式的意义得到a≠0且Δ=(﹣4)2﹣4a×(﹣2)≥0,然后求出两不等式的公共部分即可.
解:根据题意得a≠0且Δ=(﹣4)2﹣4a×(﹣2)≥0,
解得a≥﹣2且a≠0.
故选:C.
6.如果,那么的值等于( )
A.B.C.D.2
【分析】利用比例的性质由已知条件得到3(a﹣b)=a,则可用b表示a得到a=b,然后把a=b代入中进行分式的运算即可.
解:∵,
∴3(a﹣b)=a,
∴a=b,
∴==.
故选:B.
7.如图,某同学想测量旗杆的高度,他在某一时刻测得1米长的竹竿竖直放置时影长1.5米,在同一时刻测量旗杆的影长时,因旗杆靠近一楼房,影子不全落在地面上,有一部分落在墙上,他测得落在地面上影长为21米,留在墙上的影高为2米,旗杆的高度为( )米
A.14B.16C.18D.20
【分析】过C作CE⊥AB于E,首先证明四边形CDBE为矩形,可得BD=CE=21,CD=BE=2,设AE=x,则1:1.5=x:21,求出x即可解决问题.
解:过C作CE⊥AB于E,
∵CD⊥BD,AB⊥BD,
∴∠EBD=∠CDB=∠CEB=90°,
∴四边形CDBE为矩形,
∴BD=CE=21,CD=BE=2,
设AE=x,则1:1.5=x:21,
解得x=14,
∴旗杆的高AB=AE+BE=14+2=16米.
故选:B.
8.如图,小正方形的边长均为1,则A、B、C、D四个选项中的三角形(阴影部分)与△ABC相似的是( )
A.B.C.D.
【分析】应用两三角形相似判定定理,三边对应成比例,分别对各选项进行分析即可得出答案.
解:已知给出的三角形的各边分别为 、2、、
只有选项A的各边为1、、与它的各边对应成比例.
故选:A.
9.如图,已知矩形ABCD的边AD长为8cm,边AB长为6cm,从中截去一个矩形(图中阴影部分),如果所截矩形与原矩形相似,那么所截矩形的面积是( )
A.28cm2B.27cm2C.21cm2D.20cm2
【分析】根据题意,截取矩形与原矩形相似,利用相似形的对应边的比相等可得.
解:依题意,在矩形ABDC中截取矩形ABFE,
则矩形ABDC∽矩形AEFB,
则,
设AE=x(cm),得到:
,
解得:x=4.5,
则截取的矩形面积是:6×4.5=27(cm2).
故选:B.
10.已知点C是线段AB的黄金分割点,且AB=+1,则AC长是( )
A.2B.﹣1C.2或﹣1D.3﹣
【分析】根据黄金分割点的定义,知AC可能是较长线段,也可能是较短线段,分别求出即可.
解:∵点C是线段AB的黄金分割点,AB=+1,
则AC=×(+1)=2,
或AC=(+1)﹣2=﹣1,
故选:C.
11.如图,在△ABC中,BF平分∠ABC,AF⊥BF于点F,D为AB的中点,连接DF延长交AC于点E.若AB=10,BC=16,则线段EF的长为( )
A.2B.3C.4D.5
【分析】根据直角三角形斜边上中线是斜边的一半可得DF=AB=AD=BD=5且∠ABF=∠BFD,结合角平分线可得∠CBF=∠DFB,即DE∥BC,进而可得DE=8,由EF=DE﹣DF可得答案.
解:∵AF⊥BF,
∴∠AFB=90°,
∵AB=10,D为AB中点,
∴DF=AB=AD=BD=5,
∴∠ABF=∠BFD,
又∵BF平分∠ABC,
∴∠ABF=∠CBF,
∴∠CBF=∠DFB,
∴DE∥BC,
∴△ADE∽△ABC,
∴=,即,
解得:DE=8,
∴EF=DE﹣DF=3,
故选:B.
12.将一副三角尺(在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠B=60°,在Rt△EDF中,∠EDF=90°,∠E=45°)如图摆放,点D为AB的中点,DE交AC于点P,DF经过点C,将△EDF绕点D顺时针方向旋转α(0°<α<60°),DE′交AC于点M,DF′交BC于点N,则的值为( )
A.B.C.D.
【分析】先根据直角三角形斜边上的中线性质得CD=AD=DB,则∠ACD=∠A=30°,∠BCD=∠B=60°,由于∠EDF=90°,可利用互余得∠CPD=60°,再根据旋转的性质得∠PDM=∠CDN=α,于是可判断△PDM∽△CDN,得到=,然后在Rt△PCD中利用正切的定义得到tan∠PCD=tan30°=,于是可得=.
解:∵点D为斜边AB的中点,
∴CD=AD=DB,
∴∠ACD=∠A=30°,∠BCD=∠B=60°,
∵∠EDF=90°,
∴∠CPD=60°,
∴∠MPD=∠NCD,
∵△EDF绕点D顺时针方向旋转α(0°<α<60°),
∴∠PDM=∠CDN=α,
∴△PDM∽△CDN,
∴=,
在Rt△PCD中,∵tan∠PCD=tan30°=,
∴=tan30°=.
故选:C.
二、填空题(本大题共6小题,每小题4分,共24分)
13.一元二次方程x(x+1)=0的解是 x=0或﹣1 .
【分析】根据因式分解法即可求出答案.
解:∵x(x+1)=0,
∴x=0或x+1=0,
∴x=0或x=﹣1,
故答案为:x=0或﹣1
14.如图,在△AOB中,A,B两点在x轴的上方,以点O为位似中心,在x轴的下方按1:2的相似比作△AOB的位似图形△A′OB′.设点B的对应点B′的坐标是(4,﹣2),则点B的坐标是 (﹣2,1) .
【分析】根据位似变换的性质计算即可.
解:∵以点O为位似中心,在x轴的下方按1:2的相似比作△AOB的位似图形△A′OB′,点B′的坐标是(4,﹣2),
∴点B的坐标是(4×(﹣),﹣2×(﹣)),即(﹣2,1),
故答案为:(﹣2,1).
15.如图,“中国七巧板”是由七个几何图形组成的正方形,其中1、2、3、5、7是等腰直角三角形,4是正方形,6是平行四边形.一只小虫在七巧板上随机停留,则刚好停在1号板区域的概率是 .
【分析】设4号板正方形的边长为1,得出5号板直角边长为1,3号板斜边长为,从而得出大正方形边长为2,再根据正方形的面积公式求出大正方形的面积和1号板的面积,然后根据概率公式即可得出答案.
解:设4号板正方形的边长为1,则5号板直角边长为1,3号板斜边长为,7号板斜边长为2,
直角边长为,则大正方形边长为2,
大正方形的面积为2×2=8,1号板的面积为2,
∴从这个正方形内任取一点,则刚好停在1号板区域的概率是=;
故答案为:.
16.图1是装了液体的高脚杯示意图(数据如图),用去一部分液体后如图2所示,此时液面AB= 3cm .
【分析】高脚杯前后的两个三角形相似.根据相似三角形的判定和性质即可得出结果.
解:如图:过O作OM⊥CD,垂足为M,过O作ON⊥AB,垂足为N,
∵CD∥AB,
∴△CDO∽ABO,即相似比为,
∴=,
∵OM=15﹣7=8(cm),ON=11﹣7=4(cm),
∴=,
∴AB=3cm,
故答案为:3cm.
17.如图,在▱ABCD中,E是AD边上的中点,连接BE,并延长BE交CD延长线于点F,则的比值是 .
【分析】由平行四边形的性质可证得∠A=∠C,∠ABE=∠F,从而可判定△EAB∽△FCB;再由E是AD边上的中点及平行四边形的性质可得AE=CB,从而可求得△EAB与△FCB的相似比,然后利用相似三角形的面积比等于相似比的平方可求得答案.
解:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴∠A=∠C,AB∥CD,
∴∠ABE=∠F,
∴△EAB∽△FCB,
∵E是AD边上的中点,
∴AE=AD,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD=CB,
∴AE=CB,
∴=,
∴==.
18.如图,在矩形纸片ABCD中,AD=10,AB=8,将AB沿AE翻折,使点B落在B′处,AE为折痕,再将EC沿EF翻折,使点C恰好落在线段EB′上的点C′处,EF为折痕,连接AC′.若CF=3,则= .
【分析】连接AF,设CE=x,用x表示AE、EF,再证明∠AEF=90°,由勾股定理得通过AF进行等量代换列出方程便可求得x,再进一步求出B′C′,便可求得结果.
解:连接AF,如图:
设CE=x,则C′E=CE=x,BE=B′E=10﹣x,
∵四边形ABCD是矩形,
∴AB=CD=8,AD=BC=10,∠B=∠C=∠D=90°,
∴AE2=AB2+BE2=82+(10﹣x)2=164﹣20x+x2,
EF2=CE2+CF2=x2+32=x2+9,
由折叠知,∠AEB=∠AEB′,∠CEF=∠C′EF,
∵∠AEB+∠AEB′+∠CEF+∠C′EF=180°,
∴∠AEF=∠AEB′+∠C′EF=90°,
∴AF2=AE2+EF2=164﹣20x+x2+x2+9=2x2﹣20x+173,
∵AF2=AD2+DF2=102+(8﹣3)2=125,
∴2x2﹣20x+173=125,
解得x=4或6,
当x=6时,EC=EC′=6,BE=B′E=10﹣6=4,EC′>B′E,不合题意,应舍去,
∴CE=C′E=4,
∴B′C′=B′E﹣C′E=(10﹣4)﹣4=2,
由折叠知,AB′=AB=8,
∴==.
故答案为:.
三、解答题(本大题共7小题,共78分)
19.解方程:
(1)x2﹣2x﹣8=0
(2)x(x﹣3)=x﹣3.
(3)x2﹣3x+2=0
(4)x2﹣6x﹣7=0.
【分析】(1)利用因式分解法求解可得答案;
(2)利用因式分解法求解可得答案;
(3)利用因式分解法求解可得答案;
(4)利用因式分解法求解可得答案.
解:(1)∵x2﹣2x﹣8=0,
∴(x﹣4)(x+2)=0,
∴x﹣4=0或x+2=0,
∴x1=4,x2=﹣2;
(2)∵x(x﹣3)=x﹣3,
∴x(x﹣3)﹣(x﹣3)=0,
∴(x﹣3)(x﹣1)=0,
则x﹣3=0或x﹣1=0,
∴x1=1,x2=3;
(3)∵x2﹣3x+2=0,
∴(x﹣1)(x﹣2)=0,
∴x﹣1=0或x﹣2=0,
∴x1=1,x2=2;
(4)∵x2﹣6x﹣7=0,
∴(x﹣7)(x+1)=0,
∴x﹣7=0或x+1=0,
∴x1=7,x2=﹣1.
20.如图,已知AB∥CD,AD,BC相交于点O,若OA=2,OD=4,AB=3.
(1)求证:△ABO∽△DCO;
(2)求线段CD的长.
【分析】(1)由AB∥CD,易得∠A=∠D,∠B=∠C,则可证得:△AOB∽△DOC;
(2)由△AOB∽△DOC,OA=2,OD=4,AB=3,根据相似三角形的对应边成比例,即可求得CD的长度.
【解答】(1)证明:∵AB∥CD,
∴∠A=∠D,∠B=∠C,
∴△AOB∽△DOC;
(2)解:∵△AOB∽△DOC,
∴,
∵OA=2,OD=4,AB=3,
∴,
解得:CD=6.
21.某中学在艺术节期间向全校学生征集书画作品,美术王老师从全校随机抽取了四个班级记作A、B、C、D,对征集到的作品的数量进行了分析统计,制作了如下两幅不完整的统计图.
(1)王老师抽查的四个班级共征集到作品多少件?
(2)请把图2的条形统计图补充完整;
(3)若全校参展作品中有四名同学获得一等奖,其中有二名男生、二名女生.现在要在其中抽两名同学去参加学校总结表彰座谈会,请用画树状图或列表的方法求恰好抽中一名男生一名女生的概率.
【分析】(1)用C班的人数除以该班的作品数得到调查的总作品数;
(2)计算出B班的作品数,再补全条形统计图;
(3)画树状图展示所有12种等可能的结果数,找出恰好抽中一名男生一名女生的结果数,然后根据概率公式计算.
解:(1)5÷=12(件),
即抽查的四个班级共征集到作品12件,
(2)B班级的作品数为12﹣2﹣5﹣2=3(件),
条形统计图补充为:
(3)画树状图如下:
共有12种等可能的结果,恰好抽中一名男生一名女生的结果有8种,
∴恰好抽中一名男生一名女生的概率为=.
22.如图,△ABC是一块锐角三角形余料,边BC=120mm,高AD=80mm,要把它加工成矩形零件,使一边在BC上,其余两个顶点分别在边AB、AC上.
(1)求证:△APN∽△ABC;
(2)若这个矩形的长是宽的2倍,则宽是多少mm?
【分析】(1)根据矩形的对边平行得到BC∥PN,利用“平行于三角形的一边的直线截其他两边或其他两边的延长线,得到的三角形与原三角形相似”判定即可.
(2)设宽为xmm,则长为2xmm,同(1)列出比例关系求解,但是要注意有两种情况,PQ可以为长也可以为宽,分两种情况分别求解即可.
解:(1)∵四边形PNQM为矩形,
∴BC∥PN,
∴△APN∽△ABC;
(2)设边宽为xmm,则长为2xmm,
∵四边形PNMQ为矩形,
∴PN∥BC,PQ∥AD,
根据平行线的性质可以得出:=、=,
①PQ为长,PN为宽:
由题意知PQ=2xmm,AD=80mm,BC=120mm,AP=xmm,
即,,
∵AP+BP=AB,
∴=1,
解得x=30,2x=60.
即长为60mm,宽为30mm.
②PQ为宽,PN为长:
由题意知PQ=xmm,AD=80mm,BC=120mm,AP=2xmm,
即,=,
∵AP+BP=AB,
∴=1,
解得x=,2x=.
即长为mm,宽为mm.
答:矩形的长为60mm,宽是30mm或者长为mm,宽为mm.
23.如图,某农户准备建一个长方形养鸡场,养鸡场的一边靠墙,若墙长为18m,另三边用竹篱笆围成,篱笆总长35m,围成长方形的养鸡场四周不能有空隙.
(1)要围成养鸡场的面积为150m2,则养鸡场的长和宽各为多少?
(2)围成养鸡场的面积能否达到200m2?请说明理由.
【分析】(1)先设养鸡场的宽为xm,得出长方形的长,再根据面积公式列出方程,求出x的值即可,注意x要符合题意;
(2)先设养鸡场的宽为xm,得出长方形的长,再根据面积公式列出方程,判断出△的值,即可得出答案.
解:(1)设养鸡场的宽为xm,根据题意得:
x(35﹣2x)=150,
解得:x1=10,x2=7.5,
当x1=10时,35﹣2x=15<18,
当x2=7.5时35﹣2x=20>18,(舍去),
则养鸡场的宽是10m,长为15m.
(2)设养鸡场的宽为xm,根据题意得:
x(35﹣2x)=200,
整理得:2x2﹣35x+200=0,
Δ=(﹣35)2﹣4×2×200=1225﹣1600=﹣375<0,
因为方程没有实数根,
所以围成养鸡场的面积不能达到200m2.
24.(1)问题
如图1,在四边形ABCD中,点P为AB上一点,∠DPC=∠A=∠B=90°.求证:AD•BC=AP•BP.
(2)探究
如图2,在四边形ABCD中,点P为AB上一点,当∠DPC=∠A=∠B=θ时,上述结论是否依然成立?说明理由.
(3)应用
请利用(1)(2)获得的经验解决问题:如图3,在△ABD中,AB=6,AD=BD=5.点P以每秒1个单位长度的速度,由点A出发,沿边AB向点B运动,且满足∠DPC=∠A.设点P的运动时间为t(秒),当DC与△ABD的边AB上的高相等时,求t的值.
【分析】(1)如图1,由∠DPC=∠A=∠B=90°可得∠ADP=∠BPC,即可证到△ADP∽△BPC,然后运用相似三角形的性质即可解决问题;
(2)如图2,由∠DPC=∠A=∠B=θ可得∠ADP=∠BPC,即可证到△ADP∽△BPC,然后运用相似三角形的性质即可解决问题;
(3)如图3,过点D作DE⊥AB于点E,根据等腰三角形的性质可得AE=BE=3,根据勾股定理可得DE=4,由题可得DC=DE=4,则有BC=5﹣4=1.易证∠DPC=∠A=∠B.根据AD•BC=AP•BP,就可求出t的值.
解:(1)证明:∵∠A=∠B=∠DPC=90°,
∴∠APD+∠BPC=90°,
∵∠APD+∠ADP=90°,
∴∠ADP=∠BPC,
∴△ADP∽△BPC,
∴
∴AD•BC=AP•BP
(2)成立,即:AD•BC=AP•BP.
理由:∵∠A=∠B=∠DPC=θ,
∴∠APD+∠BPC=180°﹣θ,
∵∠APD+∠ADP=180°﹣∠A=180°﹣θ,
∴∠ADP=∠BPC,
∵∠A=∠B=θ,
∴△ADP∽△BPC,
∴,
∴AD•BC=AP•BP.
(3)如图3,过点D作DE⊥AB,
∵AD=BD=5,AB=6
∴AE=BE=AB=×6=3
∴DE=
∵CD=DE=4∴BC=BD﹣CD=5﹣4=1
∵AP=t∴BP=AB﹣AP=6﹣t
由(1)(2)知△ADP∽△BPC
∴
∴
∴t1=1,t2=5
∴当DC与△ABD的边AB上的高相等时,t=1或5s.
25.在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,点D在边BC上,BD=BC,将线段DB绕点D顺时针旋转至DE,记旋转角为α,连接BE,CE,以CE为斜边在其一侧作等腰直角三角形CEF,连接AF.
(1)如图1,当α=180°时,请直接写出线段AF与线段BE的数量关系;
(2)当0°<α<180°时,
①如图2,(1)中线段AF与线段BE的数量关系是否仍然成立?请说明理由;
②如图3,当B,E,F三点共线时,连接AE,判断四边形AECF的形状,并说明理由.
【分析】(1)根据题意得BD=DE=EC=BC,进而可得△ABC∽△FEC,得出==,由BC=AC,推出=,即可得出答案;
(2)①由△CEF是等腰直角三角形,∠BAC=90°,AB=AC,可得△CAF∽△CBE,推出=仍然成立;
②如图3,过点D作DG⊥BF于点G,由旋转得:DE=BD=BC,进而得出△BDG∽△BCF,推出AF=BE=BG=CF=CE,再由△CAF∽△CBE,推出∠CAF=∠ACE,可得AF∥CE,利用平行四边形的判定即可得出答案.
解:(1)如图1,当α=180°时,点E在线段BC上,
∵BD=BC,
∴DE=BD=BC,
∴BD=DE=EC,
∵△CEF是等腰直角三角形,
∴∠CFE=∠BAC=90°,
∵∠ECF=∠BCA=45°,
∴△ABC∽△FEC,
∴==,
∴==,
∵BC=AC,
∴==,
∴=,即==,
∴=•=×=;
(2)①=仍然成立.
理由如下:
如图2,∵△CEF是等腰直角三角形,
∴∠ECF=45°,=,
∵在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,
∴∠BCA=45°,=,
∴∠ECF=∠BCA,=,
∴∠ACF+∠ACE=∠BCE+∠ACE,
∴∠ACF=∠BCE,
∵=,
∴△CAF∽△CBE,
∴==,
∴=仍然成立.
②四边形AECF是平行四边形.
理由如下:
如图3,过点D作DG⊥BF于点G,
由旋转得:DE=BD=BC,
∵∠BGD=∠BFC=90°,∠DBG=∠CBF,
∴△BDG∽△BCF,
∴===,
∵BD=DE,DG⊥BE,
∴BG=EG,
∴BG=EG=EF,
∵EF=CF,
∴CF=BG=BF,
由①知,AF=BE=BG=CF=CE,
∵△CAF∽△CBE,
∴∠CAF=∠CBE,∠ACF=∠BCE,
∵∠CEF=∠CBE+∠BCE=45°,∠BCE+∠ACE=∠ACB=45°,
∴∠CBE=∠ACE,
∴∠CAF=∠ACE,
∴AF∥CE,
∵AF=CE,
∴四边形AECF是平行四边形.
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