广东省广州市南沙区朝阳学校2021-2022学年八年级上学期期中考试数学【试卷+答案】
展开2021-2022学年广东省广州市南沙区朝阳学校八年级第一学期
期中数学试卷
一、选择题(本大题共10小题,共30分)
1.下列图形中,轴对称图形的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
2.在平面直角坐标系中,P点坐标为(3,﹣2),则点P关于x轴的对称点的坐标为( )
A.(3,2) B.(﹣3,﹣2) C.(﹣3,2) D.(2,﹣3)
3.一个三角形的三个内角度数之比为4:5:9,则这个三角形是( )
A.锐角三角形 B.钝角三角形 C.直角三角形 D.斜三角形
4.下列各式中,正确的是( )
A.y3•y2=y6 B.(a3)3=a6 C.(﹣x2)3=﹣x6 D.﹣(﹣m2)4=m8
5.已知等腰三角形的周长为17cm,一边长为4cm,则它的腰长为( )
A.4cm B.6.5cm C.6.5cm或9cm D.4cm或6.5cm
6.如图,在△ABC和△DEC中,已知AB=DE,还需添加两个条件才能使△ABC≌△DEC,不能添加的一组条件是( )
A.BC=EC,∠B=∠E B.BC=EC,AC=DC
C.BC=DC,∠A=∠D D.∠B=∠E,∠A=∠D
7.已知3a=5,3b=10,则3a+2b的值为( )
A.﹣50 B.50 C.500 D.﹣500
8.如图,在△ABC中,D,E,F分别是BC,AD,CE的中点,S△ABC=8cm2,则阴影部分△BEF的面积等于( )
A.4cm2 B.2cm2 C.cm2 D.1cm2
9.如图,将三角形纸片ABC沿DE折叠,当点A落在四边形BCDE的外部时,测量得∠1=70°,∠2=152°,则∠A为( )
A.40° B.42° C.30° D.52°
10.已知:如图,△ABC中,BD为△ABC的角平分线,且BD=BC,E为BD延长线上的一点,BE=BA,过E作EF⊥AB,F为垂足.下列结论:①△ABD≌△EBC;②∠BCE+∠BCD=180°;③AD=AE=EC;④BA+BC=2BF.其中正确的是( )
A.①②③ B.①③④ C.①②④ D.①②③④
二、填空题(本大题共6小题,共18分)
11.在△ABC中,∠C=60°,∠A﹣∠B=20°,则∠B的度数为 .
12.如图,在△ABC中,AD平分∠BAC,DE⊥AB于点E,S△ABC=15,DE=3,AB=6,则AC长是 .
13.若2x+3y﹣2=0,则4x•8y= .
14.等腰三角形一腰上的高与另一腰的夹角为50°,则这个等腰三角形的一个底角的度数为 .
15.一个多边形的内角和比它的外角和多540°,并且这个多边形的各个内角都相等,则这个多边形边数是 .
16.如图,在锐角△ABC中,∠ACB=50°;边上有一定点P,M、N分别是AC和BC边上的动点,当△PMN的周长最小时,∠MPN的度数是 .
三、解答题(本大题共9小题,共72分)
17.计算:(3a)2•a4+a•a5﹣(﹣a3)2.
18.计算:(x﹣y)3•(y﹣x)5•[﹣(x﹣y)2]4•(y﹣x).
19.如图,在四边形ABCD中,∠B=∠D=90°,点E,F分别在AB,AD上,AE=AF,CE=CF,求证:CB=CD.
20.已知△ABC在平面直角坐标系中的位置如图所示,且三个顶点都在正方形网格的格点上.
(1)把△ABC沿y轴翻折得到△A′B′C′,画出△A′B′C′,并写出点A′的坐标 ;
(2)若点P(m,n)在△ABC内部,当△ABC沿y轴翻折后,点P对应点P′的坐标是 ;
(3)求△ABC的面积.
21.如图,△ABC中,∠B=38°,∠C=74°,AD是BC边上的高,D为垂足,AE平分∠BAC,交BC于点E,DF⊥AE,求∠ADF的度数.
22.如图所示,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,D为BC边上的中点,CE⊥AD于点E,BF∥AC交CE的延长线于点F,求证:AB垂直平分DF.
23.如图,已知△ABC中,AB=AC,AD为中线,点P是AD上一点,点Q是AC上一点,且∠BPQ+∠BAQ=180°.
(1)若∠ABP=α,求∠PQC的度数(用含α的式子表示);
(2)求证:BP=PQ.
24.如图,在平面直角坐标系中,已知A(0,a)、(﹣b,0)且a、b满足+|a﹣2b+2|=0
(1)求证:∠OAB=∠OBA;
(2)如图1,若BE⊥AE,求∠AEO的度数;
(3)如图2,若D是AO的中点,DE∥BO,F在AB的延长线上,∠EOF=45°,连接EF,试探究OE和EF的数量和位置关系.
25.(1)如图1,在△ABC中,D是BC的中点,过D点画直线EF与AC相交于E,与AB的延长线相交于F,使BF=CE.
①已知△CDE的面积为1,AE=kCE,用含k的代数式表示△ABD的面积为 ;
②求证:△AEF是等腰三角形;
(2)如图2,在△ABC中,若∠1=2∠2,G是△ABC外一点,使∠3=∠1,AH∥BG交CG于H,且∠4=∠BCG﹣∠2,设∠G=x,∠BAC=y,试探究x与y之间的数量关系,并说明理由;
(3)如图3,在(1)、(2)的条件下,△AFD是锐角三角形,当∠G=100°,AD=a时,在AD上找一点P,AF上找一点Q,FD上找一点M,使△PQM的周长最小,试用含a、k的代数式表示△PQM周长的最小值 .(只需直接写出结果)
参考答案
一、选择题(本大题共10小题,共30分)
1.下列图形中,轴对称图形的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【分析】根据轴对称图形的概念求解.
解:第一个图形是轴对称图形;
第二个图形是轴对称图形;
第三个图形不是轴对称图形;
第四个图形是轴对称图形;
综上共有3个轴对称图形.
故选:C.
2.在平面直角坐标系中,P点坐标为(3,﹣2),则点P关于x轴的对称点的坐标为( )
A.(3,2) B.(﹣3,﹣2) C.(﹣3,2) D.(2,﹣3)
【分析】直接利用关于x轴对称点的性质,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,进而得出答案.
解:∵P点坐标为(3,﹣2),
∴点P关于x轴的对称点的坐标为(3,2).
故选:A.
3.一个三角形的三个内角度数之比为4:5:9,则这个三角形是( )
A.锐角三角形 B.钝角三角形 C.直角三角形 D.斜三角形
【分析】设三个内角的度数分别为4x,5x,9x,再根据三角形内角和定理求出x的值,进而可得出结论.
解:∵一个三角形的三个内角度数比为4:5:9,
∴设三个内角的度数分别为4x,5x,9x,
∴4x+5x+9x=180°,
解得x=10°,
∴9x=90°,
∴此三角形是直角三角形.
故选:C.
4.下列各式中,正确的是( )
A.y3•y2=y6 B.(a3)3=a6 C.(﹣x2)3=﹣x6 D.﹣(﹣m2)4=m8
【分析】根据同底数幂相乘,底数不变指数相加;幂的乘方,底数不变指数相乘;对各选项计算后利用排除法求解.
解:A、应为y3•y2=y5,故本选项错误;
B、应为(a3)3=a9,故本选项错误;
C、(﹣x2)3=﹣x6,正确;
D、应为﹣(﹣m2)4=﹣m8,故本选项错误.
故选:C.
5.已知等腰三角形的周长为17cm,一边长为4cm,则它的腰长为( )
A.4cm B.6.5cm C.6.5cm或9cm D.4cm或6.5cm
【分析】分两种情况讨论:当4cm为腰长时,当4cm为底边时,分别判断是否符合三角形三边关系即可.
解:①若4cm是腰长,则底边长为:20﹣4﹣4=12(cm),
∵4+4<12,不能组成三角形,舍去;
②若4cm是底边长,则腰长为:=6.5(cm).
则腰长为6.5cm.
故选:B.
6.如图,在△ABC和△DEC中,已知AB=DE,还需添加两个条件才能使△ABC≌△DEC,不能添加的一组条件是( )
A.BC=EC,∠B=∠E B.BC=EC,AC=DC
C.BC=DC,∠A=∠D D.∠B=∠E,∠A=∠D
【分析】根据全等三角形的判定方法分别进行判定即可.
解:A、已知AB=DE,再加上条件BC=EC,∠B=∠E可利用SAS证明△ABC≌△DEC,故此选项不合题意;
B、已知AB=DE,再加上条件BC=EC,AC=DC可利用SSS证明△ABC≌△DEC,故此选项不合题意;
C、已知AB=DE,再加上条件BC=DC,∠A=∠D不能证明△ABC≌△DEC,故此选项符合题意;
D、已知AB=DE,再加上条件∠B=∠E,∠A=∠D可利用ASA证明△ABC≌△DEC,故此选项不合题意;
故选:C.
7.已知3a=5,3b=10,则3a+2b的值为( )
A.﹣50 B.50 C.500 D.﹣500
【分析】根据同底数幂的乘法的性质的逆用,先整理成已知条件的形式,然后代入数据计算即可.
解:∵3a=5,3b=10,
∴3a+2b=3a•(3b)2=5×100=500.
故选:C.
8.如图,在△ABC中,D,E,F分别是BC,AD,CE的中点,S△ABC=8cm2,则阴影部分△BEF的面积等于( )
A.4cm2 B.2cm2 C.cm2 D.1cm2
【分析】根据三角形的中线把三角形分成两个面积相等的三角形,即可得出结果.
解:∵E是AD的中点,S△ABC=8cm2,
∴S△ABE=S△ABD,S△ACE=S△ACD,
∴S△ABE+S△ACE=S△ABD+S△ACD=(S△ABD+S△ACD)=S△ABC=×8=4(cm2),
∴S△CBE=S△ABC=4(cm2),
∵F是CE的中点,
∴S△FBE=S△EBC=×4=2(cm2),
故选:B.
9.如图,将三角形纸片ABC沿DE折叠,当点A落在四边形BCDE的外部时,测量得∠1=70°,∠2=152°,则∠A为( )
A.40° B.42° C.30° D.52°
【分析】利用四边形的内角和定理求出∠B+∠C,再利用三角形的内角和定理可得结果.
解:∵∠1=70°,∠2=152°,
∴∠B+∠C=360°﹣∠1﹣∠2=360°﹣70°﹣152°=138°,
∴∠A=180°﹣(∠B+∠C)=180°﹣138°=42°,
故选:B.
10.已知:如图,△ABC中,BD为△ABC的角平分线,且BD=BC,E为BD延长线上的一点,BE=BA,过E作EF⊥AB,F为垂足.下列结论:①△ABD≌△EBC;②∠BCE+∠BCD=180°;③AD=AE=EC;④BA+BC=2BF.其中正确的是( )
A.①②③ B.①③④ C.①②④ D.①②③④
【分析】易证△ABD≌△EBC,可得∠BCE=∠BDA,AD=EC可得①②正确,再根据角平分线的性质可求得∠DAE=∠DCE,即③正确,根据③可求得④正确.
解:
①∵BD为△ABC的角平分线,∴∠ABD=∠CBD,
∴在△ABD和△EBC中,,
∴△ABD≌△EBC(SAS),…①正确;
②∵BD为△ABC的角平分线,BD=BC,BE=BA,
∴∠BCD=∠BDC=∠BAE=∠BEA,
∵△ABD≌△EBC,∴∠BCE=∠BDA,
∴∠BCE+∠BCD=∠BDA+∠BDC=180°,…②正确;
③∵∠BCE=∠BDA,∠BCE=∠BCD+∠DCE,∠BDA=∠DAE+∠BEA,∠BCD=∠BEA,
∴∠DCE=∠DAE,
∴△ACE为等腰三角形,
∴AE=EC,
∵△ABD≌△EBC,
∴AD=EC,
∴AD=AE=EC.…③正确;
④过E作EG⊥BC于G点,
∵E是∠ABC的角平分线BD上的点,且EF⊥AB,
∴EF=EG(角平分线上的点到角的两边的距离相等),
∵在Rt△BEG和Rt△BEF中,,
∴Rt△BEG≌Rt△BEF(HL),
∴BG=BF,
∵在Rt△CEG和Rt△AFE中,,
∴Rt△CEG≌Rt△AEF(HL),
∴AF=CG,
∴BA+BC=BF+FA+BG﹣CG=BF+BG=2BF.…④正确.
故选:D.
二、填空题(本大题共6小题,共18分)
11.在△ABC中,∠C=60°,∠A﹣∠B=20°,则∠B的度数为 50° .
【分析】利用三角形内角和定理构建方程组解决问题即可.
解:∵∠C=60°,
∴∠A+∠B=180°﹣∠C=120°,
∵∠A﹣∠B=20°,
∴∠A=70°,∠B=50°,
故答案为50°.
12.如图,在△ABC中,AD平分∠BAC,DE⊥AB于点E,S△ABC=15,DE=3,AB=6,则AC长是 4 .
【分析】作DF⊥AC于F,如图,利用角平分线的性质得到DF=DE=3,然后利用三角形面积公式得到×3×AC+×3×6=15,再解关于AC的方程即可.
解:作DF⊥AC于F,如图,
∵AD平分∠BAC,DE⊥AB,DF⊥AC,
∴DF=DE=3,
∵S△ABC=S△ABD+S△ACD,
∴×3×AC+×3×6=15,
∴AC=4.
故答案为4.
13.若2x+3y﹣2=0,则4x•8y= 4 .
【分析】由2x+3y﹣2=0得2x+3y=2,再根据幂的乘方以及同底数幂的乘法法则把所求式子化为22x•23y=22x+3y,再把2x+3y=2代入计算即可.
解:∵2x+3y﹣2=0,
∴2x+3y=2,
∴4x•8y=22x•23y=22x+3y=22=4,
故答案为:4.
14.等腰三角形一腰上的高与另一腰的夹角为50°,则这个等腰三角形的一个底角的度数为 20°或70° .
【分析】本题已知没有明确三角形的类型,所以应分这个等腰三角形是锐角三角形和钝角三角形两种情况讨论.
解:当这个三角形是锐角三角形时:高与另一腰的夹角为50,则顶角是40°,因而底角是70°;
如图所示:当这个三角形是钝角三角形时:∠ABD=40°,BD⊥CD,
故∠BAD=40°,
所以∠B=∠C=20°,
因此这个等腰三角形的一个底角的度数为20°或70°.
故答案为:20°或70°.
15.一个多边形的内角和比它的外角和多540°,并且这个多边形的各个内角都相等,则这个多边形边数是 7 .
【分析】本题首先由题意得出等量关系,即这个多边形的内角和比360°多540°,由此列出方程即可解出边数.
解:设边数为n,根据题意,得
(n﹣2)×180°=360°+540°,
所以(n﹣2)×180°=900°,
所以n﹣2=5,
所以n=7.
故答案为:7.
16.如图,在锐角△ABC中,∠ACB=50°;边上有一定点P,M、N分别是AC和BC边上的动点,当△PMN的周长最小时,∠MPN的度数是 80° .
【分析】作点P关于AC,BC的对称点D,G,连接PD,PG分别交AC,BC于E,F,连接DG交AC于M,交BC于N,连接PM,PN,根据对称的性质,易求得∠C+∠EPF=180°,由∠ACB=50°,易求得∠D+∠G=50°,继而求得答案.
解:作点P关于AC,BC的对称点D,G,连接PD,PG分别交AC,BC于E,F,连接DG交AC于M,交BC于N,连接PM,PN.此时△PMN的周长最小.
∵PD⊥AC,PG⊥BC,
∴∠PEC=∠PFC=90°,
∴∠C+∠EPF=180°,
∵∠C=50°,
∴∠EPF=130°,
∵∠D+∠G+∠EPF=180°,
∴∠D+∠G=50°,
由对称可知:∠G=∠GPN,∠D=∠DPM,
∴∠GPN+∠DPM=50°,
∴∠MPN=130°﹣50°=80°,
故答案为:80°.
三、解答题(本大题共9小题,共72分)
17.计算:(3a)2•a4+a•a5﹣(﹣a3)2.
【分析】首先利用积的乘方的性质、同底数幂的乘法运算法则、幂的乘方运算法则进行计算,再算加减即可.
解:原式=9a2•a4+a6﹣a6
=9a6+a6﹣a6
=9a6.
18.计算:(x﹣y)3•(y﹣x)5•[﹣(x﹣y)2]4•(y﹣x).
【分析】根据幂的乘方和同底数幂的乘法,可得答案.
解:原式=(x﹣y)3•[﹣(x﹣y)5]•(x﹣y)8•[﹣(x﹣y)]
=(x﹣y)3+5+8+1
=(x﹣y)17,
故答案为:(x﹣y)17.
19.如图,在四边形ABCD中,∠B=∠D=90°,点E,F分别在AB,AD上,AE=AF,CE=CF,求证:CB=CD.
【分析】连接AC,先利用SSS证明△ACE≌△ACF,可得∠EAC=∠FAC,再利用AAS证明△ACB≌△ACD即可得结论.
【解答】证明:如图,连接AC,
在△ACE和△ACF中,
,
∴△ACE≌△ACF(SSS),
∴∠EAC=∠FAC,
在△ACB和△ACD中,
,
∴△ACB≌△ACD(AAS),
∴CB=CD.
20.已知△ABC在平面直角坐标系中的位置如图所示,且三个顶点都在正方形网格的格点上.
(1)把△ABC沿y轴翻折得到△A′B′C′,画出△A′B′C′,并写出点A′的坐标 (2,3) ;
(2)若点P(m,n)在△ABC内部,当△ABC沿y轴翻折后,点P对应点P′的坐标是 (﹣m,n) ;
(3)求△ABC的面积.
【分析】(1)分别作出A,B,C的对应点A′,B′,C′即可.
(2)根据轴对称的性质解决问题即可.
(3)利用分割法求三角形的面积即可.
解:(1)如图,△A′B′C′即为所求,A′(2,3).
故答案为(2,3).
(2)若点P(m,n)在△ABC内部,当△ABC沿y轴翻折后,点P对应点P′的坐标是(﹣m,n),
故答案为(﹣m,n).
(3)△ABC的面积=4×6﹣×3×5﹣×1×4﹣×1×6=11.5.
21.如图,△ABC中,∠B=38°,∠C=74°,AD是BC边上的高,D为垂足,AE平分∠BAC,交BC于点E,DF⊥AE,求∠ADF的度数.
【分析】在△ABC中,利用三角形内角和定理可求出∠BAC的度数,由AE平分∠BAC,利用角平分线的定义可求出∠BAE的度数,由AD⊥BC可求出∠BAD的度数,结合∠EAD=∠BAD﹣∠BAE可求出∠EAD的度数,再由DF⊥AE,利用三角形内角和定理即可求出∠ADF的度数.
解:∵∠B+∠BAC+∠C=180°,∠B=38°,∠C=74°,
∴∠BAC=180°﹣∠B﹣∠C=68°.
∵AE平分∠BAC,
∴∠BAE=∠BAC=×68°=34°.
∵AD⊥BC,
∴∠BAD=90°﹣∠B=90°﹣38°=52°,
∴∠EAD=∠BAD﹣∠BAE=52°﹣34°=18°.
∵DF⊥AE,
∴∠ADF=90°﹣∠EAD=90°﹣18°=72°.
22.如图所示,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,D为BC边上的中点,CE⊥AD于点E,BF∥AC交CE的延长线于点F,求证:AB垂直平分DF.
【分析】先根据ASA判定△ACD≌△CBF得到BF=CD,然后又D为BC中点,根据中点定义得到CD=BD,等量代换得到BF=BD,再根据角度之间的数量关系求出∠ABC=∠ABF,即BA是∠FBD的平分线,从而利用等腰三角形三线合一的性质求证即可.
【解答】证明:连接DF,
∵∠BCE+∠ACE=90°,∠ACE+∠CAE=90°,
∴∠BCE=∠CAE.
∵AC⊥BC,BF∥AC.
∴BF⊥BC.
∴∠ACD=∠CBF=90°,
∵AC=CB,
∴△ACD≌△CBF.∴CD=BF.
∵CD=BD=BC,∴BF=BD.
∴△BFD为等腰直角三角形.
∵∠ACB=90°,CA=CB,
∴∠ABC=45°.
∵∠FBD=90°,
∴∠ABF=45°.
∴∠ABC=∠ABF,即BA是∠FBD的平分线.
∴BA是FD边上的高线,BA又是边FD的中线,
即AB垂直平分DF.
23.如图,已知△ABC中,AB=AC,AD为中线,点P是AD上一点,点Q是AC上一点,且∠BPQ+∠BAQ=180°.
(1)若∠ABP=α,求∠PQC的度数(用含α的式子表示);
(2)求证:BP=PQ.
【分析】(1)根据四边形的内角和得到∠ABP+∠AQP=180°,由平角的定义得到∠AQP+∠CQP=180°,等量代换得到结论;
(2)连接PC,根据等腰三角形的性质得到AD⊥BC,求得PB=PC,根据全等三角形的性质得到∠ABP=∠ACP,由(1)知∠CQP=∠ABP,等量代换得到∠ACP=∠CQP,于是得到结论.
解:(1)∵在四边形ABPQ中,∠BPQ+∠BAQ=180°,
∴∠ABP+∠AQP=180°,
∵∠AQP+∠CQP=180°,
∴∠CQP=∠ABP,
∵∠ABP=α,
∴∠CQP=α;
(2)连接PC,
∵AB=AC,AD为中线,
∴AD⊥BC,
∴AD垂直平分BC,
∵点P是AD上一点,
∴PB=PC,
∵AP=AP,AB=AC,PB=PC,
∴△ABP≌△ACP(SSS),
∴∠ABP=∠ACP,
由(1)知∠CQP=∠ABP,
∴∠ACP=∠CQP,
∴PQ=PC,
∴PB=PQ.
24.如图,在平面直角坐标系中,已知A(0,a)、(﹣b,0)且a、b满足+|a﹣2b+2|=0
(1)求证:∠OAB=∠OBA;
(2)如图1,若BE⊥AE,求∠AEO的度数;
(3)如图2,若D是AO的中点,DE∥BO,F在AB的延长线上,∠EOF=45°,连接EF,试探究OE和EF的数量和位置关系.
【分析】(1)利用非负数的性质求出a、b即可解决问题;
(2)如图1中,过点O作OK⊥OE交AE于点K,设OB交AE于J.证明△AOK≌△BOE(ASA),结论.
(3)过点F作FG⊥OF交OE的延长线于G,过点F作FH⊥FB交x轴于H,延长DE交HG于I,利用已知条件证明△HFG≌△BFO(SAS),得到GH=OB=OA,再证明△EIG≌△EDO(AAS)得到EG=EO,进而FE=EO且FE⊥EO(三线合一).
解:(1)∵+|a﹣2b+2|=0
又∵≥0,|a﹣2b+2|≥0
∴,解得,
∴A(0,2),B(﹣2,0),
∴OA=OB=2,
∴∠OBA=∠OAB=45°,
(2)如图1中,过点O作OK⊥OE交AE于点K,设OB交AE于J.
∵AE⊥BE,
∴∠AOJ=∠BEI=90°,
∵∠AOJ=∠BJE,
∴∠EBO=∠KAO,
∵∠AOB=∠EOK=90°,
∴∠AOK=∠BOE,
∵OA=OB,
∴△AOK≌△BOE(ASA),
∴OK=OE,
∴∠AEO=∠OKE=45°.
(3)过点F作FG⊥OF交OE的延长线于G,过点F作FH⊥FB交x轴于H,延长DE交HG于I,
∵∠EOF=45°,∠HBF=∠ABO=45°,
∴△OFG、△HFB为等腰直角三角形,
∵∠HFG+∠GFB=90°,∠BFO+∠GFB=90°
∴∠HFG=∠BFO,
∵FG=FO.FH=FB,
∴△HFG≌△BFO(SAS)
∴GH=OB=OA
又∵∠GHF=∠OBF=135°
∴∠GHO=90°
∴HI=OD=IG
∴△EIG≌△EDO(AAS)
∴EG=EO
∴FE=EO且FE⊥EO(三线合一).
25.(1)如图1,在△ABC中,D是BC的中点,过D点画直线EF与AC相交于E,与AB的延长线相交于F,使BF=CE.
①已知△CDE的面积为1,AE=kCE,用含k的代数式表示△ABD的面积为 k+1 ;
②求证:△AEF是等腰三角形;
(2)如图2,在△ABC中,若∠1=2∠2,G是△ABC外一点,使∠3=∠1,AH∥BG交CG于H,且∠4=∠BCG﹣∠2,设∠G=x,∠BAC=y,试探究x与y之间的数量关系,并说明理由;
(3)如图3,在(1)、(2)的条件下,△AFD是锐角三角形,当∠G=100°,AD=a时,在AD上找一点P,AF上找一点Q,FD上找一点M,使△PQM的周长最小,试用含a、k的代数式表示△PQM周长的最小值 .(只需直接写出结果)
【分析】(1)①先根据AE与CE之比求出△ADE的面积,进而求出ADC的面积,而D中BC中点,所以△ABD面积与△ADC面积相等;②延长BF至R,使FR=BF,连接RC,注意到D是BC中点,于是FD就是中位线,得到FD∥RC,再根据平行线分线段成比例定理可得AF:FR=AE:EC,而EC=BF,故AE=AF.
(2)根据平行线性质及三角形内角和性质、三角形外角性质再结合题中所告诉的角度等量关系导角即可.
(3)分别作P点关于FA、FD的对称点P'、P'',则PQ+QM+PM=P'Q+QM+MP“≥P'P''=FP,当FP垂直AD时取得最小值,即最小值就是AD边上的高,而AD已知,故只需求出△ADF的面积即可,根据AE=kEC,AE=AF,CE=BF,可以将△ADF的面积用k表示出来,从而问题得解.
解:(1)
①∵AE=kCE,
∴S△DAE=kS△DEC,
∵S△DEC=1,
∴S△DAE=k,
∴S△ADC=S△DAE+S△DEC=k+1,
∵D为BC中点,
∴S△ABD=S△ADC=k+1.
②如图1,延长BF至R,使FR=BF,连接RC.
∵D为BC中点,
∴FD∥RC
∴,
∵BF=CE,
∴FR=EC,
∴AF=AE,
∴△AEF是等腰三角形.
(2)如图2,设AH与BC交与点N,∠2=α.
则∠3=∠1=2∠2=2α,
∵AH∥BG,
∴∠CNH=∠ANB=∠3=2α,
∵∠CNH=∠2+∠4,
∴2α=α+∠4,
∴∠4=α,
∵∠4=∠BCG﹣∠2,
∴∠BCG=∠2+∠4=2α,
又∵AH∥BG,
∴∠BAN+∠ABG=180°,
∴4α+∠BAH=180°,
∵∠BAH+∠1+∠ANB=∠G+∠3+∠BCG=180°,
即∠BAH+4α=∠G+4α,
∴∠BAH=∠G=x,
∵∠BAH=∠BAC﹣∠4=y﹣α
∴x=y﹣α,所以α=y﹣x
∵∠1+∠BAC+∠2=2α+y+α=3α+y=180°,
∴3y﹣3x+y=4y﹣3x=180°,
∴y=x+45.
(3)如图3,作P点关于FA、FD的对称点P'、P'',
连接P'Q、P'F、PF、P''M、P''F、P'P'',
则FP'=FP=FP'',PQ=P'Q,PM=P''M,∠P'FQ=∠PFQ,∠P''FM=∠PFM,
∴∠P'FP''=2∠AFD,
∵∠G=100°,
∴∠BAC=∠G+45°=120°,
∵AE=AF,
∴∠AFD=30°,
∴∠P'FP''=2∠AFD=60°,
∴△FP'P''是等边三角形,
∴P'P''=FP'=FP,
∴PQ+QM+PM=P'Q+QM+MP''≥P'P''=FP,
当且仅当P'、Q、M、P''四点共线,且FP⊥AD时,△PQM的周长取得最小值.
∵AE=kCE,AF=AE,BF=CE,
∴,
∴S△ADF=S△ABD=,
∴当FP⊥AD时,FP==,
∴△PQM的周长最小值为.
广东省广州市南沙区2023-2024学年八年级上学期期末数学试卷: 这是一份广东省广州市南沙区2023-2024学年八年级上学期期末数学试卷,共5页。
精品解析:广东省广州市南沙区朝阳学校2019~2020学年八年级上学期月考数学试题(解析版): 这是一份精品解析:广东省广州市南沙区朝阳学校2019~2020学年八年级上学期月考数学试题(解析版),共20页。试卷主要包含了选择题,填空题,简答题等内容,欢迎下载使用。
广东省广州市南沙区朝阳学校2019~2020学年八年级上学期月考数学试题答案: 这是一份广东省广州市南沙区朝阳学校2019~2020学年八年级上学期月考数学试题答案,共21页。试卷主要包含了选择题,填空题,简答题等内容,欢迎下载使用。