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【培优分级练】北师大版数学九年级上册 期中测试卷02(含解析)
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北师大版2022-2023学年九年级上册期中测试卷02
一、单选题
1.下列方程式属于一元二次方程的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据一元二次方程的定义:只含有一个未知数,并且未知数的最高次数是2的整式方程;由此问题可求解.
【解析】解:A、未知数的最高次数为3,故不是一元二次方程;
B、不是整式方程,故不是一元二次方程;
C、含有2个未知数,故不是一元二次方程;
D、是一元二次方程,故符合题意;
故选D.
【点睛】本题主要考查一元二次方程的定义,熟练掌握一元二次方程的定义是解题的关键.
2.在菱形ABCD中,周长为24,已知其两个相邻的内角度数比为,则菱形ABCD中较短对角线长度为( )
A.6 B.8 C. D.
【答案】A
【分析】如图,由题意易得,然后可得△ABD是等边三角形,进而问题可求解.
【解析】解:如图,
∵四边形ABCD是菱形,且周长为24,
∴,,
∴,
∵两个相邻的内角度数比为,
∴,
∴△ABD是等边三角形,
∴,
即菱形较短的对角线长为6;
故选A.
【点睛】本题主要考查菱形的性质及等边三角形的性质与判定,熟练掌握菱形的性质及等边三角形的性质与判定是解题的关键.
3.如图,E为的边CB的延长线上一点,若,则的值为( )
A. B. C.2 D.3
【答案】C
【分析】先根据平行四边形的性质可得,再根据可得,从而可得,然后根据相似三角形的判定证出,根据相似三角形的性质即可得.
【解析】解:四边形是平行四边形,
,
,
,
,即,
又,
,
,
故选:C.
【点睛】本题考查了平行四边形的性质、相似三角形的判定与性质等知识点,熟练掌握相似三角形的判定与性质是解题关键.
4.随着10月18号第十七届景德镇国际博览会开幕,吸引来无数国内外陶瓷爱好者来景德镇旅游,外国友人汤姆和杰瑞计划看完陶瓷会展之后,然后各自在“古窑”,“瑶里”,“古县衙”,“陶溪川”这四个景点中选一个去参观,汤姆和杰瑞正好选中同一地方的概率是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用列表法得到16种等可能结果,其中汤姆和杰瑞正好选中同一地方的有4种情况,再根据概率公式计算,即可求解.
【解析】解:设“古窑”,“瑶里”,“古县衙”,“陶溪川”这四个景点分别用A、B、C、D表示,
根据题意,列出表格如下:
A
B
C
D
A
AA
BA
CA
DA
B
AB
BB
CB
DB
C
AC
BC
CC
DC
D
AD
BD
CD
DD
一共得到16种等可能结果,其中汤姆和杰瑞正好选中同一地方的有4种情况,
∴汤姆和杰瑞正好选中同一地方的概率是.
故选:B
【点睛】本题主要考查了利用树状图或列表法求概率,明确题意,准确画出树状图或列出表格是解题的关键.
5.已知3是关于x的方程的一个根,并且这个方程的两个根恰好是等腰三角形ABC的两条边长,则三角形ABC的周长为( )
A.9 B.12 C.12或15 D.15
【答案】D
【分析】把x=3代入已知方程求得a的值,然后求出该方程的两根,即等腰△ABC的两条边长,由三角形三边关系和三角形的周长公式进行解答即可.
【解析】解:把x=3代入方程得:,
解得a=9,
则原方程为,
解得:,
因为这个方程的两个根恰好是等腰△ABC的两条边长,
①当△ABC的腰为3,底边为6时,不符合三角形三边关系
②当△ABC的腰为6,底边为3时,符合三角形三边关系,△ABC的周长为6+6+3=15,
综上所述,△ABC的周长为15.
故选:D.
【点睛】本题考查了一元二次方程的解:能使一元二次方程左右两边相等的未知数的值是一元二次方程的解.也考查了解一元二次方程、等腰三角形的性质以及三角形三边关系.
6.如图,在△ABC中,P为AB上一点,∠ACP=∠B,则下列结论中错误的是( )
A.∠APC=∠ACB B.AC2=AP×BP
C.AC×CP=AP×CB D.
【答案】B
【分析】根据,,证明,再利用相似三角形的性质逐一分析即可.
【解析】解:∵,,
∴,
∴,,故A、D正确,不满足题意;
∴,故C正确,不满足题意;
∴,故B不正确,满足题意.
故选:B.
【点睛】本题考查相似三角形的判定和性质.解题的关键在于掌握相似三角形的对应角相等,对应边成比例.
7.如图,矩形ABCD的顶点B在矩形AEFC的边EF上,矩形ABCD的周长为10,对角线AC为,则图中阴影部分的面积为( )
A.6 B.5 C.3 D.10
【答案】C
【分析】过点B作BG⊥AC于点G,证明四边形AEBG和四边形BGCF为矩形,得出图中阴影部分的面积为Rt△ABC的面积,求出Rt△ABC的面积即可.
【解析】解:过点B作BG⊥AC于点G,如图,
∴
∵四边形AEFC是矩形,
∴
∴四边形AEBG和四边形BGCF为矩形,
∴
∴
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠ABC=90°
∴①
又
∴②,
由①②得或
∴
∴图中阴影部分的面积为3
故选:C
【点睛】本题主要考查了矩形的判定与性质,正确作出辅助线构造矩形是解答本题的关键.
8.如图,在矩形ABCD中,,,AG平分,分别过点B,C作于点E,于点F,则的值为( )
A.1 B.2 C. D.
【答案】C
【分析】根据矩形的性质和角平分线的性质,可证△ADG、△ABE、△CGF都是等腰直角三角形,等腰直角三角形的直角边和斜边比为1:,AE可用AB表示,GF可用CG表示,而CG可用CD表示,即可求解.
【解析】∵四边形ABCD为矩形,且AG平分
∴∠DAG=∠EAB=45°,∠D=90°
∴AD=DG=2
∵
∴∠AEB=90°,即△AEB为等腰直角三角形
∴AB==CD
令AE=BE=x,则AB=CD=
由图可知:CG=CD-DG=-2
∵,∠DGA=∠CGF=45°
∴△CGF为等腰直角三角形
∴GF=
∴=x-()=
故选:C
【点睛】本题主要考查了矩形的性质和等腰直角三角形的性质,矩形的四个角都是直角,等腰直角三角形的直角边和斜边比为1:,熟练地将各条边进行相互转化,必要时可引入一个未知数来表示不知道长度地边是解题的关键.
9.如图,Rt△ABC纸片中,∠C=90°,AC=3,BC=4,点D在边BC 上,以AD为折痕△ABD折叠得到△AB′D,AB′与边BC交于点E.若△DEB′为直角三角形,则BD的长为( )
A.1 B.2.5 C.1或3 D.1或2.5
【答案】D
【分析】先依据勾股定理求得AB的长,然后由翻折的性质可知:AB′=AB,DB=DB′,接下来分∠B′DE=90°和∠B′ED=90°两种情况画出图形,设DB=DB′=x,然后依据勾股定理列出关于x的方程求解即可.
【解析】解:∵Rt△ABC纸片中,∠C=90°,AC=3,BC=4,
∴AB=5,
∵以AD为折痕,△ABD折叠得到△AB′D,
∴BD=DB′,AB′=AB=5.
如图1所示:当∠B′DE=90°时,过点B′作B′F⊥AC,交AC的延长线于点F,
则四边形B′DCF是矩形,
∴CD=B′F,CF= B′D,
设BD=DB′=x,则AF=3+x,FB′=4﹣x.
在Rt△AFB′中,由勾股定理得:AB′2=AF2+FB′2,即(3+x)2+(4﹣x)2=52.
解得:x1=1,x2=0(舍去).
∴BD=1.
如图2所示:当∠B′ED=90°时,C与点E重合.
∵AB′=5,AC=3,
∴B′E=2.
设BD=DB′=x,则CD=4﹣x.
在Rt△B′DE中,DB′2=DE2+B′E2,即x2=(4﹣x)2+22.
解得:x=2.5.
∴BD=2.5.
综上所述,BD的长为1或2.5.
故选:D.
【点睛】本题考查了折叠的性质、勾股定理、矩形的判定与性质以及一元二次方程的解法等知识,正确分类、熟练掌握上述知识、灵活应用方程思想是解题的关键.
10.如图,在正方形ABCD中,△BPC是等边三角形,BP、CP的延长线分别交AD于点EF,连接BD、DP,BD与CF相交于点H.给出下列结论:①AE=FC;②∠PDE=15°;③;④DE2=PF•FC.其中正确的为( )
A.①②③ B.①③ C.②③④ D.①②④
【答案】D
【分析】由△BPC是等边三角形,得AE=,而BE=CF,故①正确;由PC=BC=CD,∠PCD=90°﹣60°=30°,可判定②正确;由△FDN∽△CHB,得,由△BHC与△DHC同高,可知,则判定③错误,由△PED∽△DEB,得,则ED2=PE•BE,可判定④正确.
【解析】解:∵△BPC为等边三角形,
∴PB=PC,∠PBC=∠PCB=60°,
∵四边形ABCD是正方形,
∴FE∥BC,
∴△FEP∽△CPB,
∴,
∴PE=PF,
∴FC=EB,
∵∠PBC=60°,∠ABC=90°,
∴∠ABE=30°,
在Rt△ABE中,∵∠ABE=30°,
∴AE=,
又∵BE=FC,
∴AE=,故①正确;
∵PC=BC=CD,∠PCD=90°﹣60°=30°,
∴∠DPC=∠PDC==75°,
∴∠PDE=∠ADC﹣∠PDC=90°﹣75°=15°,故②正确;
∵FD∥BC,
∴△FDH∽△CBH,
∴,
又∵△BHC与△DHC同高,
∴,
又∵,
∵∠FDC=90°,∠FCD=30°,
∴CF=2DF,
∴,
∴F不是AD中点,
∴,
∴,故③错误;
∵∠EPD=180°﹣∠EPF﹣∠DPC=180°﹣60°﹣75°=45°=∠ADB,∠PED=∠PED,
∴△PED∽△DEB,
∴,
∴ED2=PE•BE,
又∵PE=PF,BE=FC,
∴DE2=PF•FC,故④正确,
故选:D.
【点睛】本题主要考查了正方形的性质,相似三角形的性质与判定,含30度角的直角三角形的性质,勾股定理,等腰三角形的性质与判定,等边三角形的性质,三角形内角和定理等等,熟知相关知识是解题的关键.
二、填空题
11.已知线段,,线段c是线段a,b的比例中项,则c=_______.
【答案】4
【分析】利用比例中项的定义得到c2=ab=16,然后求出16的算术平方根即可.
【解析】解:∵线段c是线段a,b的比例中项,
∴c2=ab,
而线段a=8,b=2,
∴c2=8×2=16,
而c>0,
∴c=4.
故答案为:4.
【点睛】本题考查了成比例线段,掌握比例中项的定义是解决问题的关键.
12.已知m是方程的一个根,则______.
【答案】3
【分析】由题意知,m是方程的一个根,则可把x=m代入原方程,即可求解.
【解析】解:∵m是方程的一个根
∴把x=m代入原方程得:
∴3
故答案为:3.
【点睛】本意主要考查了对一元二次方程的根的理解,知道了方程得一个根,就可把根代入原方程求解.再计算过程中注意,得到一个关于m得方程后,把当作一个整体,直接移项可求解,不需要算出m得值.
13.如图,在正方形ABCD中,点E为边长AB延长线上一点,且,则______.
【答案】
【分析】根据正方形的性质易得∠CAE=∠ACB =45°,然后根据等腰三角形的性质可求解.
【解析】解:∵四边形ABCD是正方形,
∴∠CAE=∠ACB=45°,
∵,
∴,
∴;
故答案为.
【点睛】本题主要考查正方形的性质,熟练掌握正方形的性质是解题的关键.
14.有一只鸡患了流感,经过两轮传染后共有只鸡患了流感,那么每轮传染中,平均一只鸡传染的只数为________.
【答案】9
【分析】设每轮传染中平均每只鸡传染了x只鸡,第一轮后有(1+x)只鸡患了流感,第二轮后会传染给x(1+x)只鸡,则两轮以后共有1+x+x(1+x)只鸡得病,然后根据共有100只鸡患了流感就可以列出方程求解.
【解析】设每轮传染中平均每个人传染了x只鸡.
依题意得1+x+x(1+x)=100,
∴x2+2x-99=0,
∴x=9或x=-11(不合题意,舍去).
所以,每轮传染中平均一只鸡传染给9个只鸡.
故答案为9.
【点睛】考查一元二次方程的应用,设出未知数,找出等量关系,列出方程是解题的关键.
15.在中,现有以下四个条件:①,②,③,④,小马准备从以上四个条件中,随机选出两个,可以得出为正方形的概率为______.
【答案】
【分析】根据正方形的判定条件分析判断即可.
【解析】解:题目中四个条件,随机选出两个,共计有种可能性,
其中能够证明为正方形的有4种,分别为:①②,①④,②③,③④,
故可以得出为正方形的概率为.
故答案为:.
【点睛】本题主要考查了正方形的判定与简单概率计算,熟练掌握正方形的判定条件是解题关键.
16.我国古代数学著作《九章算术》中记载了一个问题:“今有邑方不知大小,各开中门,出北门三十步有木,出西门七百五十步见木,问:邑方几何?”.其大意是:如图,一座正方形城池,A为北门中点,从点A往正北方向走30步到B处有一树木,C为西门中点,从点C往正西方向走750步到D处正好看到B处的树木,则正方形城池的边长为_____步.
【答案】300.
【分析】设正方形城池的边长为步, 根据比例性质求.
【解析】解:设正方形城池的边长为步,
即正方形城池的边长为300步.
故答案为300.
【点睛】本题考查了相似三角形的应用:构建三角形相似,利用相似比计算对应的线段长.
17.如图,在矩形ABCD中,,,点P在BC边上,点M在AD边上,,点Q为AP的中点,当为直角三角形时,AP的长为__________.
【答案】4或或
【分析】分当P为B重合时和当∠AQM=90°,当∠AMQ=90°时三种情况讨论求解即可.
【解析】解:当P为B重合时,Q为AB的中点,
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠QAM=90°,满足△AMQ是直角三角形,
∴此时AP=AB=4;
当∠AQM=90°时,如图1所示,连接MP,过点M作MN⊥BC于N,则四边形ABNM是矩形,
∴MN=AB=4,∠MNP=90°,BN=AM=5,
∵Q为AP的中点,MQ⊥AP,
∴MQ是线段AP的垂直平分线,
∴AM=MP=5,
∴,
∴BP=2,
∴,
同理当∠AQM=90°时,如图2所示,求得PN=3,
∴BP=8,
∴;
当∠AMQ=90°时,如图3所示,
∵点P在BC上,
∴的最大值即为P与C点重合时AC的长,即,
∴长度的最大值为,
∵,
∴此种情况不成立;
综上所述,AP的长为4或或.
故答案为:4或或.
【点睛】本题主要考查了矩形的性质与判定,线段垂直平分线的性质,勾股定理,利用分类讨论的思想求解是解题的关键.
18.如图,在边长为6的正方形ABCD内作,AE交BC于点E,AF交CD于点F,连接EF,将绕点A顺时针旋转90°得到,若,则BE的长为__________.
【答案】2
【分析】根据旋转的性质可知,△ADF≌△ABG,然后即可得到DF=BG,∠DAF=∠BAG,然后根据已知条件证明△EAG≌△EAF,设,在中,由勾股定理可以求出BE的长.
【解析】解:由旋转可知,△ADF≌△ABG,
∴,∠DAF=∠BAG,
∵∠DAB=90°,∠EAF=45°,
∴∠DAF+∠EAB=45°,
∴∠BAG+∠EAB=45°,
∴∠EAF=∠EAG,
在△EAG和△EAF中,
,
∴△EAG≌△EAF(SAS),
∴GE=FE,
设,则,,
∴,
∵CD=6,DF=3,
∴,
∵∠C=90°,
∴在中,,即,
解得,,即BE=2.
故答案为:2.
【点睛】本题考查旋转的性质、全等三角形的判定和性质、勾股定理,解答本题的关键是明确题意,利用数形结合的思想解题.
三、解答题
19.已知、、是的三边长,且.
(1)求的值;
(2)若的周长为90,求各边的长.
【答案】(1);(2)各边的长为:30,24,36
【分析】利用已知中的比例式,用同一未知数表示出a,b,c的值,进而计算得出答案.
【解析】解:(1)∵,
∴设a=5x,b=4x,c=6x,
∴,
(2)∵的周长为90,
∴a+b+c=90
∴5x+4x+6x=90
∴x=6
∴各边的长为:30,24,36
【点睛】此题主要考查了比例的性质,正确表示出各数是解题关键.
20.(1)解方程
(2)如图所示,中,求证:
【答案】(1);(2)证明见解析
【分析】(1)先移项,再利用直接开平方法解方程即可;
(2)由可得从而可得结论.
【解析】解:(1)
移项得:
或
解得:
(2)
【点睛】本题考查的是一元二次方程的解法,平行线分线段成比例,掌握“直接开平方法解一元二次方程,平行线分线段成比例”是解题的关键.
21.已知关于x的一元二次方程ax2+bx+1=0(a≠0)有两个相等的实数根,求的值.
【答案】4
【分析】根据关于的一元二次方程有两个相等的实数根,得出,再代入要求的式子,然后进行整理即可得出答案.
【解析】解:关于的一元二次方程有两个相等的实数根,
△,
,
.
【点睛】本题考查了解方程和根的判别式,用到的知识点是因式分解法、根的判别式、约分,一元二次方程根的情况与判别式△的关系:(1)△方程有两个不相等的实数根;(2)△方程有两个相等的实数根;(3)△方程没有实数根.
22.已知,如图,点D是△ABC的边AB的中点,四边形BCED是平行四边形,
(1)求证:四边形ADCE是平行四边形;
(2)当△ABC满足什么条件时,平行四边形ADCE是矩形?
【答案】(1)见解析;(2)见解析
【解析】解:(1)∵四边形BCED是平行四边形,
∴BD=CE且BD//CE.
又∵D是△ABC的边AB的中点,
∴AD=BD,
∴DA=CE.
又∵DA//CE,
∴四边形ADCE是平行四边形.
(2)当△ABC为等腰三角形且AC=BC时,四边形ADCE是矩形.证明如下:
∵AC=BC,D是△ABC的边AB的中点,
∴CD⊥AD,
∴∠CDA=90°.
∵四边形ADCE是平行四边形,
∴四边形ADCE是矩形.
23.如图所示,四边形ABCD是正方形,是等边三角形,请仅用无刻度的直尺分别按下列要求做图(保留作图痕迹).
(1)在图1中,作CD的中点M.
(2)在图2中,在CD边上作一点N,使.
【答案】(1)作图见解析;(2)作图见解析
【分析】(1)根据正方形的性质作图即可;
(2)根据正方形的性质的性质作图即可;
【解析】(1)连接AC,BD交于点F,连接EF并延长交DC于M,即点M时所求点;
(2)在(1)的基础上延长ME交AB于点H,连接HC,BM交于点P,连接FP,并延长交BC于点G,连接CF,MG交于点Q,连接PQ并延长交DC于点N,即可得到;
【点睛】本题主要考查了利用正方形和等边三角形的性质作图,准确作图是解题的关键.
24.某种油菜籽在相同条件下的发芽试验的结果如下:
每批粒数n
100
150
200
500
800
1000
发芽的粒数m
65
111
136
345
560
700
发芽的频率
0.65
0.74
0.68
0.69
a
b
(1)上表中a= ,b= ;
(2)请估计,当n很大时,频率将会接近 ;
(3)这种油菜籽发芽的概率的估计值是多少?请简要说明理由;
(4)如果该种油菜籽发芽后的成秧率为90%,则在相同条件下用10000粒该种油菜籽估计可得到油菜秧苗多少棵?
【答案】(1)0.70;0.70
(2)0.70
(3)0.70,在相同条件下,当实验次数很大时,事件发生的频率可作为概率的近似值
(4)6300
【分析】(1)用发芽的粒数m÷每批粒数n,即可得到发芽的频率;
(2)根据估计得出频率即可;
(3)6批次种子粒数从100粒逐渐增加到1000粒时,种子发芽的频率趋近于0.7,所以估计当n很大时,频率将接近0.7;
(4)首先计算发芽的种子数,然后乘以90%计算得到油菜秧苗的棵数即可.
(1)
解:a==0.70,b==0.70;
故答案为:0.70;0.70;
(2)
当n很大时,频率将会接近0.70;
故答案为:0.70;
(3)
这种油菜籽发芽的概率估计值是0.70,
理由:在相同条件下,当试验次数很大时,事件发生的频率可作为概率的近似值;
(4)
10000×0.70×90%=6300(棵),
答:10000粒该种油菜籽可得到油菜秧苗6300棵.
【点睛】本题考查利用频率估计概率,大量反复试验下频率稳定值即概率.用到的知识点为:频率=所求情况数与总情况数之比.
25.如图,在平行四边形ABCD中,过点A作AE⊥BC,垂足为E,连接DE,F为线段DE上一点,且∠AFE=∠B
(1)求证:△ADF∽△DEC;
(2)若AB=8,AD=6,AF=4,求AE的长.
【答案】(1)见解析(2)6
【分析】(1)利用对应两角相等,证明两个三角形相似;
(2)利用,可以求出线段的长度;然后在中,利用勾股定理求出线段的长度.
【解析】(1)证明:四边形是平行四边形,
,,
,.
,,
.
在与中,
.
(2)解:四边形是平行四边形,
.
由(1)知,
,
.
,,
,
,
在中,由勾股定理得:.
【点睛】本题考查了相似三角形的判定与性质,平行四边形的性质,勾股定理,解题的关键是证明.
26.因魔幻等与众不同的城市特质,以及抖音等新媒体的传播,重庆已成为国内外游客最喜欢的旅游目的地城市之一.著名“网红打卡地”磁器口在2018年五一长假期间,接待游客达20万人次,预计在2020年五一长假期间,接待游客将达28.8万人次.在磁器口老街,美食无数,一家特色小面店希望在五一长假期间获得好的收益,经测算知,该小面成本价为每碗6元,借鉴以往经验:若每碗卖25元,平均每天将销售300碗,若价格每降低1元,则平均每天多销售30碗.
(1)求出2018至2020年五一长假期间游客人次的年平均增长率;
(2)为了更好地维护重庆城市形象,店家规定每碗售价不得超过20元,则当每碗售价定为多少元时,店家才能实现每天利润6300元?
【答案】(1)年平均增长率为20%;(2)每碗售价定为20元时,每天利润为6300元.
【分析】(1)根据题意设平均增长率为未知数,再根据题意建立方程式求解;
(2)根据题意设每碗售价为未知数,再根据题意建立方程式求解.
【解析】(1)解:设平均增长率为,
则,
解得:,(舍),
答:年平均增长率为20%;
(2)设每碗售价定为元时,每天利润为6300元,
,
解得:,,
∵每碗售价不超过20元,所以.
【点睛】本题考查了在实际生活中对方程式的建立及求解,解题的关键是熟练掌握一元二次方程的实际运用.
27.如图1,在正方形ABCD中,P是对角线BD上的一点,点E在AD的延长线上,且PA=PE,PE交CD于F,
(1)证明:PC=PE;
(2)求∠CPE的度数;
(3)如图2,把正方形ABCD改为菱形ABCD,其他条件不变,当∠ABC=120°时,连接CE,试探究线段AP与线段CE的数量关系,并说明理由.
【答案】(1)证明见解析;(2)90°;(3)AP=CE,理由见解析
【分析】(1)根据正方形得出AB=BC,∠ABP=∠CBP=45°,结合PB=PB得出△ABP ≌△CBP,从而得出结论;
(2)根据全等得出∠BAP=∠BCP,∠DAP=∠DCP,根据PA=PE得出∠DAP=∠E,即∠DCP=∠E,易得答案;
(3)首先证明△ABP和△CBP全等,然后得出PA=PC,∠BAP=∠BCP,然后得出∠DCP=∠DEP,从而得出∠CPF=∠EDF=60°,然后得出△EPC是等边三角形,从而得出AP=CE.
【解析】(1)证明:在正方形ABCD中,AB=BC,∠ABP=∠CBP=45°,
又∵ PB=PB,
∴△ABP ≌△CBP(SAS),
∴PA=PC,
∵PA=PE,
∴PC=PE;
(2)解:由(1)知,△ABP≌△CBP,
∴∠BAP=∠BCP,
∴∠DAP=∠DCP,
∵PA=PE,
∴∠DAP=∠E,
∴∠DCP=∠E,
∵∠CFP=∠EFD(对顶角相等),
∴180°﹣∠PFC﹣∠PCF=180°﹣∠DFE﹣∠E,即∠CPF=∠EDF=90°;
(3)AP=CE
理由是:在菱形ABCD中,AB=BC,∠ABP=∠CBP,
在△ABP和△CBP中,又∵ PB=PB,
∴△ABP≌△CBP(SAS),
∴PA=PC,∠BAP=∠BCP,
∵PA=PE,
∴PC=PE,
∴∠DAP=∠DCP,
∵PA=PE,
∴∠DAP=∠DEP,
∴∠DCP=∠DEP,
∵∠CFP=∠EFD(对顶角相等),
∴180°﹣∠PFC﹣∠PCF=180°﹣∠DFE﹣∠DEP,
即∠CPF=∠EDF=180°﹣∠ADC=180°﹣120°=60°,
∴△EPC是等边三角形,
∴PC=CE,
∴AP=CE.
28.在中,,(与点,不重合)为边上一动点,连接,以为直角边,在的右侧作等腰直角三角形,直线与相交于点,连接.
(1)如图1,如果.
①直线与之间的位置关系是__________;
②线段,,,的数量关系是_________.
(2)如图2,如果,(1)中的结论是否还成立,为什么?
(3)若,,求的长.
【答案】(1)①垂直,②;(2)成立,理由见解析;(3)
【分析】(1)①由∠ACB=45°,AB=AC,得出∠BAC=90°,再根据∠BAD=∠CAE,BA=CA,AD=AE,运用“SAS”证明△ABD≌△ACE得出∠ACE=∠ABD=45°,即可得出结论
②根据∠AED=∠ACB=45°和对顶角相等得出△AFE∽△DFC,从而得出结论
(2)(1)中的结论仍成立,过点A作AG⊥AC交BC于点G,得出△ACG是等腰直角三角形,与(1)中①的方法相同即可得出CE⊥BD,与(1)中②的方法相同即可得出线段,,,的数量关系
(3)根据勾股定理,,再根据△AFE∽△DFC得出,从而得出FA
【解析】解:(1)①CE与BD位置关系是垂直;
证明如下:
∵AB=AC,∠ACB=45°,
∴∠ABC=45°.
由等腰直角三角形得AD=AE,∠AED=45°
∵∠DAE=∠BAC=90°,
∴∠DAB=∠EAC,
∴△DAB≌△EAC(SAS),
∴∠ACE=∠ABC=45°.
∴∠BCE=∠ACB+∠ACE=90°.
即CE⊥BD.
②线段,,,的数量关系是
理由:∵∠AED=∠ACB=45°,∠AFE=∠DFC
∴△AFE∽△DFC
∴
∴
(2)(1)中的结论还成立,
理由:过点A作AG⊥AC交BC于点G,
∴AC=AG,∠AGC=45°,
即△ACG是等腰直角三角形,
∵∠GAD+∠DAC=90°=∠CAE+∠DAC,
∴∠GAD=∠CAE,
又∵DA=EA,
∴△GAD≌△CAE,
∴∠ACE=∠AGD=45°,
∴∠BCE=∠ACB+∠ACE=90°,
即CE⊥BD.
∵∠AED=∠ACB=45°,∠AFE=∠DFC
∴△AFE∽△DFC
∴
∴
(3)过A作AM⊥BC于M,
∵∠ACB=45°,
∴△AMC是等腰直角三角形,
∴
∴
∴
∴CD=CM-DM=
∵△AFE∽△DFC
∴
∴
∴;
【点睛】此题为三角形综合题,主要考查了全等三角形的判定与性质、等腰直角三角形的性质,相似三角形的判定与性质,勾股定理等知识,解决问题的关键是作辅助线构造全等三角形,根据全等三角形的对应边相等,对应角相等进行求解.
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