广东省佛山市南海区、三水区2022-2023学年八年级下学期期末数学试卷(含答案)
展开广东省佛山市南海区、三水区2022-2023学年八年级下学期期末数学试卷(解析版)
一、选择题:本大题共10小题,每小题3分,共30分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.(3分)下列图形中,是中心对称图形的是( )
A. B.
C. D.
2.(3分)已知a<b,则下列不等式不成立的是( )
A.a﹣5<b﹣5 B.2a<2b C.﹣3a>﹣3b D.
3.(3分)在平面直角坐标系中,将点A(﹣3,2)向右平移3个单位长度后的坐标是( )
A.(﹣6,2) B.(0,2) C.(﹣3,﹣1) D.(﹣3,5)
4.(3分)用下列一种正多边形瓷砖铺设地面,不能镶嵌整个平面的图形是( )
A.正六边形 B.正五边形 C.正四边形 D.正三角形
5.(3分)下列各式从左到右的变形中,属于因式分解的是( )
A.m2﹣mn=m(m﹣n) B.am+bm+c=m(a+b)+c
C.(m+2)2=m2+4m+4 D.2m(m﹣3n)=2m2﹣6mn
6.(3分)用反证法证明“若x2≠y2,则x≠y”时,应首先假设( )
A.x>y B.x=y C.x<y D.|x|=|y|
7.(3分)△ABC为等边三角形,点D在线段BC上,且∠BAD=20°,则∠ADC的度数是( )
A.40° B.60° C.80° D.100°
8.(3分)从整式2400,x2,2x﹣y中任意选取两个分别作为分子和分母,则能构成分式的个数为( )
A.6个 B.5个 C.4个 D.3个
9.(3分)如图,在△ABC中,点D,E分别为AB,AC中点,将线段BD绕点B旋转到BC边上,点D的对应点为点F.若DE=4cm,BD=3cm,则CF的长度为( )
A.1cm B.3cm C.4cm D.5cm
10.(3分)不等式组的解集图所示,则代数式(a+2)(b﹣1)的值为( )
A.﹣4 B.0 C.4 D.6
二、填空题:本大题共5小题,每小题3分,共15分.
11.(3分)五边形的外角和为 °.
12.(3分)若分式的值为0,则x的值为 .
13.(3分)定理“平行四边形的对角相等”的逆命题是 .
14.(3分)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠B=30°,分别以点A和B为圆心,以大于的长度为半径作弧,两弧交于点M和N,过点M和N作直线分别交AB,BC于点D,E.若CE=2,则BE的长度为 .
15.(3分)如图,四边形ABCD是平行四边形,∠B=120°,CD=CB=4,点E为BC的中点,连接AE,点F为线段AE上的一个动点,连接DF,则线段DF长度的最小值为 .
三、解答题(一):本大题共3小题,每小题8分,共24分.
16.(8分)解不等式组:.
17.(8分)先化简,再求值:,其中a=2023.
18.(8分)如图,在直角坐标系内,已知点A(﹣3,1).
(1)请画出由△ABC先向右平移3个单位,再向上平移1个单位得到的△A1B1C1,则平移的距离为 ;
(2)请画出△ABC关于原点O对称的图形△A2B2C2,则点A2的坐标为 .
四、解答题(二):本大题共3小题,每小题9分,共27分。
19.(9分)如图,AC是四边形ABCD的对角线,DE⊥AC,BF⊥AC,垂足分别为E,F,且AB=CD,AE=CF.证明:四边形ABCD为平行四边形.
20.(9分)五一长假期间,4位家长计划带领若干名学生去北京参观升旗礼.他们联系了两家旅行社,报价均为每人2000元.经协商,甲旅行社的优惠条件是:4位家长全额收费,学生都按八折收费;乙旅行社的优惠条件是:家长、学生都按八五折收费.假设这4位家长带领x名学生去旅游,甲、乙两家旅游行社的收费分别是y1元和y2元.
(1)分别求甲、乙两家旅行社的收费y1和y2关于x的关系式;
(2)4名家长选择哪家旅行社会更划算,请说明理由.
21.(9分)整体代换作为一种数学思想方法在代数式化简求值中比较常用.
例如:已知mn=3,m+n=﹣4,求代数式m2n+mn2的值.
解:m2n+mn2=mn(m+n)=3×(﹣4)=﹣12.
请仿照上面的方法求解下面的问题:
(1)已知:xy=﹣2,2x﹣y=6,求代数式4x3y﹣4x2y2+xy3的值;
(2)边长为a,b(a>b)的长方形的周长为16,面积为15,求代数式a3b﹣ab3的值.
五、解答题(三):本大题共2小题,每小题12分,共24分.
22.(12分)经调研发现,目前市场上有A,B两种类型的笔记本比较畅销.某超市计划最多投入6900元购进A,B两种类型的笔记本共500本,其中B型笔记本的进货单价比A型笔记本的进货单价多3元;用2400元购进A型笔记本与用3000元购进B型笔记本的数量相同.
(1)求A,B两种类型笔记本的进货单价;
(2)若A型笔记本每本的售价定为16元,B型笔记本每本的售价定为20元,该超市计划购进A型笔记本m本,两种类型的笔记本全部销售后可获利润为y元.
①请直接写出y与m之间的函数关系式为: ;
②该超市如何进货才能获得最大利润?最大利润是多少元?
23.(12分)在等边△ABC中,AB=6,点D是射线CB上一点,连接AD.
(1)如图1,当点D在线段CB上时,在线段AC上取一点E,使得CE=BD,求证:AD=BE;
(2)如图2,当点D在CB延长线上时,将线段AD绕点A逆时针旋转角度θ(0°<θ<180°)得到线段AF,连接BF,CF.
①当AF位于∠BAC内部,且∠DAF恰好被AB平分时,若BD=2,求CF的长度;
②如图3,当θ=120°时,记线段BF与线段AC的交点为G,猜想DC与AG的数量关系,并说明理由.
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.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.(3分)下列图形中,是中心对称图形的是( )
A. B.
C. D.
【分析】根据中心对称图形的定义:把一个图形绕某一点旋转180°,如果旋转后的图形能够与原来的图形重合,那么这个图形就叫做中心对称图形可得答案.
【解答】解:选项A、B、D的图形均不能找到一个点,使图形绕某一点旋转180°后与原来的图形重合,所以不是中心对称图形;
选项C的图形能找到一个点,使图形绕某一点旋转180°后与原来的图形重合,所以是中心对称图形;
故选:C.
【点评】本题主要考查了中心对称图形,解题的关键是找出对称中心.
2.(3分)已知a<b,则下列不等式不成立的是( )
A.a﹣5<b﹣5 B.2a<2b C.﹣3a>﹣3b D.
【分析】根据不等式的基本性质对各选项进行逐一分析即可.
【解答】解:A、∵a<b,∴a﹣5<b﹣5,正确,不符合题意;
B、∵a<b,∴a2<2b,正确,不符合题意
C、∵a<b,∴﹣3a>﹣3b,正确,不符合题意;
D、∵a<b,∴<,原变形错误,符合题意.
故选:D.
【点评】本题考查的是不等式的性质,熟知不等式的基本性质是解题的关键.
3.(3分)在平面直角坐标系中,将点A(﹣3,2)向右平移3个单位长度后的坐标是( )
A.(﹣6,2) B.(0,2) C.(﹣3,﹣1) D.(﹣3,5)
【分析】根据平移坐标变化的规律进行解答即可.
【解答】解:在平面直角坐标系中,将点A(﹣3,2)向右平移3个单位长度后的坐标是(0,2),
故选:B.
【点评】本题考查平移,掌握平移坐标变化规律是正确解答的前提.
4.(3分)用下列一种正多边形瓷砖铺设地面,不能镶嵌整个平面的图形是( )
A.正六边形 B.正五边形 C.正四边形 D.正三角形
【分析】平面图形镶嵌的条件:判断一种图形是否能够镶嵌,只要看一看拼在同一顶点处的几个角能否构成周角.若能构成360°,则说明能够进行平面镶嵌;反之则不能.
【解答】解:∵用一种正多边形镶嵌,只有正三角形,正四边形,正六边形三种正多边形能镶嵌成一个平面图案,
∴只用上面正多边形,不能进行平面镶嵌的是正五边形.
故选:B.
【点评】本题考查了平面镶嵌(密铺),用一种正多边形镶嵌,只有正三角形,正四边形,正六边形三种正多边形能镶嵌成一个平面图案.
5.(3分)下列各式从左到右的变形中,属于因式分解的是( )
A.m2﹣mn=m(m﹣n) B.am+bm+c=m(a+b)+c
C.(m+2)2=m2+4m+4 D.2m(m﹣3n)=2m2﹣6mn
【分析】根据因式分解的定义判断即可.
【解答】解:A.m2﹣mn=m(m﹣n),从左边到右边的变形属于因式分解,故本选项符合题意;
B.am+bm+c=m(a+b)+c,等式的右边不是几个整式的积的形式,不属于因式分解,故本选项不符合题意;
C.(m+2)2=m2+4m+4,从左边到右边的变形是整式乘法计算,不属于因式分解,故本选项不符合题意;
D.2m(m﹣3n)=2m2﹣6mn,从左边到右边的变形是整式乘法计算,不属于因式分解,故本选项不符合题意;
故选:A.
【点评】本题考查了因式分解的定义和因式分解的方法,能熟记因式分解的定义是解此题的关键,注意:把一个多项式化成几个整式的积的形式,叫因式分解.
6.(3分)用反证法证明“若x2≠y2,则x≠y”时,应首先假设( )
A.x>y B.x=y C.x<y D.|x|=|y|
【分析】先假设命题的结论不成立,即x=y.
【解答】解:用反证法证明“若x2≠y2,则x≠y”时,应首先假设x=y.
故选:B.
【点评】本题考查了反证法:熟练掌握反证法的一般步骤是解决问题的关键.
7.(3分)△ABC为等边三角形,点D在线段BC上,且∠BAD=20°,则∠ADC的度数是( )
A.40° B.60° C.80° D.100°
【分析】根据等边三角形可得∠B=60°,再由三角形外角的性质求解即可.
【解答】解:∵△ABC是等边三角形,
∴∠B=60°,
∵∠ADC=∠B+∠BAD,且∠BAD=20°,
∴∠ADC=60°+20°=80°.
故选:C.
【点评】本题考查等边三角形的性质,三角形外角的性质,熟记等边三角形三个角都是60°是解题的关键.
8.(3分)从整式2400,x2,2x﹣y中任意选取两个分别作为分子和分母,则能构成分式的个数为( )
A.6个 B.5个 C.4个 D.3个
【分析】要组成分式,需选取作分母的整式中含有字母.
【解答】解:、、、.
这样不同的分式一共有4种,
故选:C.
【点评】本题考查了分式的定义,掌握分式的定义是解题的关键.
9.(3分)如图,在△ABC中,点D,E分别为AB,AC中点,将线段BD绕点B旋转到BC边上,点D的对应点为点F.若DE=4cm,BD=3cm,则CF的长度为( )
A.1cm B.3cm C.4cm D.5cm
【分析】根据旋转的性质及中位线的性质求解.
【解答】解:∵点D,E分别为AB,AC中点,
∴BC=2DE=8cm,
由旋转得:BF=BD=3cm,
∴CF=CB﹣BF=5cm,
故选:D.
【点评】本题考查了旋转的性质,掌握三角形中位线的性质是解题的关键.
10.(3分)不等式组的解集图所示,则代数式(a+2)(b﹣1)的值为( )
A.﹣4 B.0 C.4 D.6
【分析】先把a、b当作已知条件求出x的取值范围,在与不等式组的解集相比较求出a、b的值,代入代数式即可得出结论.
【解答】解:,
解不等式①,得x≤2+2a,
解不等式②,得x>2+3b,
由题意可得,不等式组的解集为﹣1<x≤2,
∴,
解得,
∴(a+2)(b﹣1)=2×(﹣2)=﹣4.
故选:A.
【点评】本题考查的是解一元一次不等式组,熟知“同大取大;同小取小;大小小大中间找;大大小小找不到”的原则是解答此题的关键.
二、填空题:本大题共5小题,每小题3分,共15分.
11.(3分)五边形的外角和为 360 °.
【分析】根据多边形的外角和即可得出答案.
【解答】解:五边形的外角和为360°,
故答案为:360.
【点评】本题考查多边形的外角和,多边形的外角和均为360°.
12.(3分)若分式的值为0,则x的值为 1 .
【分析】分式的值是0的条件是:分子为0,分母不为0.
【解答】解:∵分式的值为0,
∵x﹣1=0且x+3≠0,
∴x=1,
当x=1时x+3≠0,
∴当x=1时,分式的值是0.
故答案为:1.
【点评】本题考查的是分式的值为零的条件,熟知分式值为零的条件是分子等于零且分母不等于零是解题的关键.
13.(3分)定理“平行四边形的对角相等”的逆命题是 两组对角分别相等的四边形为平行四边形 .
【分析】交换命题的题设与结论即可.
【解答】解:定理“平行四边形的对角相等”的逆命题是“两组对角分别相等的四边形为平行四边形”.
故答案为:两组对角分别相等的四边形为平行四边形.
【点评】本题考查了命题:两个命题中,如果第一个命题的条件是第二个命题的结论,而第一个命题的结论又是第二个命题的条件,那么这两个命题叫做互逆命题.其中一个命题称为另一个命题的逆命题.
14.(3分)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠B=30°,分别以点A和B为圆心,以大于的长度为半径作弧,两弧交于点M和N,过点M和N作直线分别交AB,BC于点D,E.若CE=2,则BE的长度为 4 .
【分析】由作图过程可得MN是AB的垂直平分线,得AE=BE,再根据直角三角形30度角所对直角边等于斜边一半即可求解.
【解答】解:如图,连接AE,
由作图过程可知:
MN是AB的垂直平分线,
∴AE=BE,
∴∠EAB=∠B=30°,
∵∠C=90°,
∴∠CAB=60°,
∴∠CAE=30°,
∴BE=AE=2CE=4.
故答案为:4.
【点评】本题考查了作图﹣基本作图、线段垂直平分线的性质、含30度角的直角三角形,解决本题的关键是掌握线段垂直平分线的性质.
15.(3分)如图,四边形ABCD是平行四边形,∠B=120°,CD=CB=4,点E为BC的中点,连接AE,点F为线段AE上的一个动点,连接DF,则线段DF长度的最小值为 .
【分析】连接DE,BD,根据菱形的判定定理得到四边形ABCD是菱形,根据菱形的性质得到AD=CD=BC=4,根据等边三角形的性质得到DE⊥BC,CE=BC=2,根据勾股定理和三角形的面积公式即可得到结论.
【解答】解:连接DE,BD,
∵四边形ABCD是平行四边形,CD=CB=4,
∴四边形ABCD是菱形,
∴AD=CD=BC=4,
∵∠B=120°,
∴△CDB是等边三角形,
∵点E为BC的中点,
∴DE⊥BC,CE=BC=2,
∴,
∵AD∥BC,
∴DE⊥AD,
∴==2,
当DF⊥AE时,线段DF长度的最小,
∵S△ADE=,
∴,
∴DF=,
故线段DF长度的最小值为,
故答案为:.
【点评】本题考查了平行四边形的性质,菱形的判定和性质,勾股定理,直角三角形的性质,正确地作出辅助线是解题的关键.
三、解答题(一):本大题共3小题,每小题8分,共24分.
16.(8分)解不等式组:.
【分析】分别求出每一个不等式的解集,根据口诀:同大取大、同小取小、大小小大中间找、大大小小找不到确定不等式组的解集.
【解答】解:,
解不等式①,得x<3,
解不等式②,得x≥﹣2,
故原不等式组的解集为:﹣2≤x<3.
【点评】本题考查的是解一元一次不等式组,正确求出每一个不等式解集是基础,熟知“同大取大;同小取小;大小小大中间找;大大小小找不到”的原则是解答此题的关键.
17.(8分)先化简,再求值:,其中a=2023.
【分析】先通分算括号内的,把除化为乘,约分化简后将a=2023代入计算即可.
【解答】解:原式=
=
=﹣,
当a=2023时,原式=﹣=﹣.
【点评】本题考查分式的化简求值,解题的关键是掌握分式的基本性质,将所求式子化简.
18.(8分)如图,在直角坐标系内,已知点A(﹣3,1).
(1)请画出由△ABC先向右平移3个单位,再向上平移1个单位得到的△A1B1C1,则平移的距离为 ;
(2)请画出△ABC关于原点O对称的图形△A2B2C2,则点A2的坐标为 (3,﹣1) .
【分析】(1)利用平移变换的出现在分别作出A,B,C的对应点A1,B1,C1即可;
(2)利用中心对称变换的出现在分别作出A,B,C的对应点A2,B2,C2即可.
【解答】解:(1)如图△A1B1C1即为所求,则平移的距离==.
故答案为:.
(2)如图△A2B2C2即为所求,点A2的坐标为(3,﹣1),
故答案为:(3,﹣1).
【点评】本题考查作图﹣旋转变换,平移变换等知识,解题的关键是掌握旋转变换,平移变换的性质.
四、解答题(二):本大题共3小题,每小题9分,共27分。
19.(9分)如图,AC是四边形ABCD的对角线,DE⊥AC,BF⊥AC,垂足分别为E,F,且AB=CD,AE=CF.证明:四边形ABCD为平行四边形.
【分析】根据垂直的定义得到∠DEC=∠BFC=90°,根据全等三角形的性质得到∠DCE=∠BAF,由平行线的判定定理得到AB∥DC,根据平行四边形的判定定理即可得到结论.
【解答】证明:∵DE⊥AC,BF⊥AC,
∴∠DEC=∠BFC=90°,
在Rt△DEC和Rt△BFC中,
,
∴Rt△DEC≌Rt△BFA(HL),
∴∠DCE=∠BAF,
∴AB∥DC,
又∵AB=DC,
∴四边形ABCD是平行四边形.
【点评】此题主要考查了平行四边形的判定,全等三角形的判定和性质,正确得出Rt△DEC≌Rt△BFC是解题关键.
20.(9分)五一长假期间,4位家长计划带领若干名学生去北京参观升旗礼.他们联系了两家旅行社,报价均为每人2000元.经协商,甲旅行社的优惠条件是:4位家长全额收费,学生都按八折收费;乙旅行社的优惠条件是:家长、学生都按八五折收费.假设这4位家长带领x名学生去旅游,甲、乙两家旅游行社的收费分别是y1元和y2元.
(1)分别求甲、乙两家旅行社的收费y1和y2关于x的关系式;
(2)4名家长选择哪家旅行社会更划算,请说明理由.
【分析】(1)根据甲旅行社的收费=4名家长的全额费用+学生的八折费用,可得到y1与x的函数关系式;再根据乙旅行社的收费=4名家长的八折费用+学生的八折费用,可得到y2与x的函数关系式;
(2)首先分三种情况讨论:①y1>y2,②y1=y2,③y1<y2,针对每一种情况,分别求出对应的x的取值范围,然后比较哪种情况下选谁更合适,即可判断选择哪家旅行社.
【解答】解:(1)根据题意得:甲旅行社收费y1=2000×4+2000x×0.8=(1600x+8000)元,
乙旅行社收费y2=2000(x+4)×0.85=(1700x+6800)元,
答:甲、乙旅行社的收费分别为:(1600x+8000)元,(1700x+6800)元;
(2)若y1<y2,即1600x+8000<1700x+6800,解得x>12;
若y1=y2,即1600x+8000=1700x+6800,解得x=12;
若y1>y2,即1600x+8000>1700x+6800,解得x<12;
答:当学生数多于12人时,选择甲旅行社,当学生数少于12人时,选择乙旅行社,当学生数为12人时,甲乙均可.
【点评】本题考查了一次函数、一元一次不等式的应用以及解一元一次方程,根据数量关系,找出y甲、y乙关于x的函数关系式是解题的关键.
21.(9分)整体代换作为一种数学思想方法在代数式化简求值中比较常用.
例如:已知mn=3,m+n=﹣4,求代数式m2n+mn2的值.
解:m2n+mn2=mn(m+n)=3×(﹣4)=﹣12.
请仿照上面的方法求解下面的问题:
(1)已知:xy=﹣2,2x﹣y=6,求代数式4x3y﹣4x2y2+xy3的值;
(2)边长为a,b(a>b)的长方形的周长为16,面积为15,求代数式a3b﹣ab3的值.
【分析】(1)先分解因式,再利用整体的思想,把相应的值代入所求的式子进行运算即可;
(2)根据长方形的周长列方程可解得a和b的值,代入计算即可.
【解答】解:(1)∵xy=﹣2,2x﹣y=6,
∴4x3y﹣4x2y2+xy3
=xy(4x2﹣4xy+y2)
=xy(2x﹣y)2
=﹣2×62
=﹣2×36
=﹣72;
(2)∵边长为a,b(a>b)的长方形的周长为16,面积为15,
∴2(a+b)=16,ab=15,
∴a=5,b=3,
∴a3b﹣ab3
=ab(a2﹣b2)
=ab(a+b)(a﹣b)
=15×8×2
=240.
【点评】本题主要考查了因式分解,整式的加减,整体思想的应用,解答的关键是掌握平方差公式和完全平方公式.
五、解答题(三):本大题共2小题,每小题12分,共24分.
22.(12分)经调研发现,目前市场上有A,B两种类型的笔记本比较畅销.某超市计划最多投入6900元购进A,B两种类型的笔记本共500本,其中B型笔记本的进货单价比A型笔记本的进货单价多3元;用2400元购进A型笔记本与用3000元购进B型笔记本的数量相同.
(1)求A,B两种类型笔记本的进货单价;
(2)若A型笔记本每本的售价定为16元,B型笔记本每本的售价定为20元,该超市计划购进A型笔记本m本,两种类型的笔记本全部销售后可获利润为y元.
①请直接写出y与m之间的函数关系式为: y=﹣m+2500 ;
②该超市如何进货才能获得最大利润?最大利润是多少元?
【分析】(1)设A型笔记本的进货单价为x元,则B型笔记本的进货单价(x+3)元,根据“用2400元购进A型笔记本与用3000元购进B型笔记本的数量相同”列出方程,解方程即可,注意验根;
(2)①根据总利润=A、B两种笔记本利润之和列出函数解析式;
②根据最多投入6900元购进A,B两种类型的笔记本求出m的取值范围,再根据函数的性质求最值即可.
【解答】解(1)设A型笔记本的进货单价为x元,则B型笔记本的进货单价(x+3)元,
根据题意得:=,
解得x=12,
经检验,x=12是原方程的根,
此时x+3=15,
答:A,B两种类型笔记本的进货单价分别为12元、15元;
(2)①根据题意得:y=(16﹣12)m+(20﹣15)(500﹣m)=4m+2500﹣5m=﹣m+2500,
故答案为:y=﹣m+2500;
②根据题意得:12m+15(500﹣m)≤6900,
解得m≥200,
∵y=﹣m+2500,﹣1<0,
∴当m=200时,y有最大值,最大值为2300,
此时500﹣200=300(本),
∴超市购进A型笔记本200本,B型笔记本300本时才能获得最大利润,最大利润是2300元.
【点评】本题主要考查了一次函数的应用、分式方程的应用,解答本题的关键是明确题意,列出相应的方程和写出相应的函数关系式,利用一次函数的性质求最值.
23.(12分)在等边△ABC中,AB=6,点D是射线CB上一点,连接AD.
(1)如图1,当点D在线段CB上时,在线段AC上取一点E,使得CE=BD,求证:AD=BE;
(2)如图2,当点D在CB延长线上时,将线段AD绕点A逆时针旋转角度θ(0°<θ<180°)得到线段AF,连接BF,CF.
①当AF位于∠BAC内部,且∠DAF恰好被AB平分时,若BD=2,求CF的长度;
②如图3,当θ=120°时,记线段BF与线段AC的交点为G,猜想DC与AG的数量关系,并说明理由.
【分析】(1)结合等边三角形的性质,利用SAS证明△ABD≌△BCE,即可证得结论;
(2)①过点F作FH⊥BC于点H,先证△ABD≌△ABF,再利用等边三角形性质、30°角所对的直角边等于斜边的一半和勾股定理即可求得答案;
②延长AC到点M,使CM等于BD,连接FM,先证△ADC≌△FAM,再证△ABG≌△MFG,从而证得点G是AM的中点,即可证得结论.
【解答】(1)证明:∵△ABC是等边三角形,
∴AB=BC=AC,
∠ABC=∠C=∠BAC=60°,
在△ABD和△BCE中,
,
∴△ABD≌△BCE(SAS),
∴AD=BE;
(2)解:①过点F作FH⊥BC于点H,如图2,
在△ABD和△ABF中,
,
∴△ABD≌△ABF(SAS),
∴BF=BD=2,
∠ABF=∠ABD=180°﹣∠ABC=120°,
∴∠FBH=∠ABF﹣∠ABC=60°,
在Rt△BFH中,
∠BFH=90°﹣∠FBH=30°,
∴BH=BF==1,
HF2=BF2﹣BH2=22﹣12=3,
∵CH=BC﹣BH=6﹣1=5,
∴CF2=CH2+HF2=52+3=28,
∴;
②证明:延长AC到点M,使CM等于BD,连接FM,如图3,
∵∠DAF=θ=120°,∠BAC=60°,
∴∠DAB+∠MAF=120°﹣60°=60°,
∵∠ADB+∠DAB=∠ABC=60°,
∴∠ADB=∠MAF,
又∵BC=AC,BD=CM,
∴BC+BD=AC+CM,
即:DC=AM,
在△ADC和△FAM中,
,
∴△ADC≌△FAM(SAS),
∴AC=MF,∠M=∠ACB=60°,
∴MF=AB,∠M=∠BAC,
在△ABG和△MFG中,
,
∴△ABG≌△MFG(AAS),
∴AG=MG,
∴AM=AG+MG=2AG,
∴CD=2AG.
【点评】本题考查了全等三角形的判定与性质及等边三角形的性质,解题的关键是正确作出辅助线,运用三角形全等找出对应的线段.
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