2022-2023学年北京市西城外国语学校八年级(上)期中数学试卷【含解析】
展开1.(2分)下面有4个汽车标志图案,其中不是轴对称图形的是( )
A.B.
C.D.
2.(2分)下列计算正确的是( )
A.(a2)3=a6B.a2•a3=a6C.(2a)3=2a3D.a10÷a2=a5
3.(2分)图中的两个三角形全等,则∠1等于( )
A.45°B.62°C.73°D.135°
4.(2分)下列运算正确的是( )
A.(a+b)(a﹣b)=a2﹣b2B.2a+3b=5ab
C.2(2a﹣b)=4a﹣bD.(a+b)2=a2+b2
5.(2分)在平面直角坐标系xOy中,点P(﹣3,5)关于y轴对称的点的坐标是( )
A.(﹣3,﹣5)B.(3,﹣5)C.(3,5)D.(5,﹣3)
6.(2分)某同学把一块三角形的玻璃打碎成了3块,现在要到玻璃店去配一块完全一样的玻璃,那么最少要带第( )块去玻璃店就可以买到完全一样的玻璃.
A.①B.②C.③D.①②③
7.(2分)下列命题中正确的有( )个
①三个内角对应相等的两个三角形全等;
②三条边对应相等的两个三角形全等;
③有两角和一边分别对应相等的两个三角形全等;
④等底等高的两个三角形全等.
A.1B.2C.3D.4
8.(2分)如图所示,在长方形ABCD的对称轴l上找点P,使得△PAB,△PBC,△PDC,△PAD均为等腰三角形,则满足条件的点P有( )
A.5个B.4个C.3个D.1个
二、填空题(每小题2分,共16分)
9.(2分)计算(﹣3a2b)3的结果是 .
10.(2分)若(a﹣1)0有意义,则实数a的取值范围是 .
11.(2分)若等腰三角形的一个外角为140°,则它的顶角的度数为 .
12.(2分)用三角尺可按下面方法画角平分线:在已知的∠AOB的两边上分别取OM=ON,再分别过点M,N作OA,OB的垂线,交点为P,画射线OP,则OP平分AOB.其理由是 .(填定理)
13.(2分)如图,在△ABC中,AB=AC,AB∥CD,过点B作BE⊥AC于E,BD⊥CD于D,CD=8,BD=3,△ABE的周长为 .
14.(2分)现有甲、乙、丙三种不同的矩形纸片(边长如图).
(1)取甲、乙纸片各1块,其面积和为 ;
(2)嘉嘉要用这三种纸片紧密拼接成一个大正方形,先取甲纸片1块,再取乙纸片4块,还需取丙纸片 块.
15.(2分)已知a=8131,b=2742,c=961,则a,b,c的大小关系是 .(用“<”连接)
16.(2分)设a,b是实数,定义*的一种运算如下:a*b=(a+b)2,则下列结论:
①a*b=0,则a=﹣b;②a*b=b*a;③a*(b+c)=a*b+a*c;④a*b=(﹣a)*(﹣b),正确的有 .
三、解答题(第17题8分,第18题20分,共28分)
17.(8分)计算:
(1)29÷27﹣(3﹣π)0﹣|﹣4|;
(2)(8m3﹣6m2+2m)÷2m.
18.(20分)计算:
(1)(﹣4x2)(3x+1);
(2)(3n﹣2)(n+5);
(3)(x﹣2)2﹣(x+3)(x+1);
(4)(2x+y+z)(2x﹣y﹣z).
四、画图题(算19题4分,第20题8分,共12分)
19.(4分)尺规作图:已知∠α,∠β,
求作∠ABC,使得∠ABC=∠α﹣∠β.(不写作法,但要保留作图痕迹)
20.(8分)对于所有直角三角形,我们都可以将其分割为两个等腰三角形;
例如:如图,已知△ABC,∠BAC=90°,作直角边AB的垂直平分线DE,分别交BC与AB于D,E两点,连接AD,则AD将△ABC分割成两个等腰三角形△ADC,△ADB.
(1)请在以下证明过程中填入适当理由.
证明:∵DE垂直平分AC
∴AD=DB( )
∴∠1=∠2( )
在Rt△ABC中,∠BAC=90°
∴∠2+∠3=90°,∠1+∠4=90°
∴∠3=∠4
∴CD=DA( )
∴△ADC、△ADB是等腰三角形
(2)根据上述方法,将下面三角形分割成4个等腰三角形;(尺规作图,保留作图痕迹)
(3)将下面的不等边三角形分割成5个等腰三角形;(不要求尺规,准确作图并用相同的记号标出相等的线段)
五、解答题(第21题6分,第22,23题每题7分,第24题8分,共28分)
21.(6分)已知:如图,C为BE上一点,点A,D分别在BE两侧,AB∥ED,AB=CE,BC=ED.求证:AC=CD.
22.(7分)已知:如图,点B,C,E在同一条直线上,CD平分∠ACE,∠DBM=∠DAN,DM⊥BE于M,DN⊥AC于N.
(1)求证:△BDM≌△ADN;
(2)若AC=7,BC=3,求CM的长.
23.(7分)已知:如图,D是△ABC的边BA延长线上一点,且AD=AB,E是边AC上一点,且DE=BC.求证:∠DEA=∠C.
24.(8分)如图,在△ABC中,AB=AC,D为BC上一点且∠ADC=60°,CE⊥AD于点E,点A关于CE的对称点为点F,CF交AB于点G.
(1)依题意补全图形;
(2)求∠AGC的度数;
(3)写出BD与DF之间的数量关系,并证明.
六、选做题(本题共10分,第25题4分,第26题6分,计入总分但总分不超过100分)
25.(4分)阅读下列材料:
已知实数m,n满足(2m2+n2+1)(2m2+n2﹣1)=80,试求2m2+n2的值.
解:设2m2+n2=t,则原方程变为(t+1)(t﹣1)=80,
整理得t2﹣1=80,t2=81,
∴t=±9,
∵2m2+n2≥0,
∴2m2+n2=9.
上面这种方法称为“换元法”,换元法是数学学习中最常用的一种思想方法,在结构较复杂的数和式的运算中,若把其中某些部分看成一个整体,并用新字母代替(即换元),则能使复杂的问题简单化.
根据以上阅读材料内容,解决下列问题,并写出解答过程.
(1)已知实数x、y满足(2x2+2y2+3)(2x2+2y2﹣3)=27,求x2+y2的值;
(2)在(1)的条件下,若xy=1,求(x+y)2和x﹣y的值.
26.(6分)在平面直角坐标系xOy中,对于任意图形G及直线l1,l2,给出如下定义:将图形G先沿直线l1翻折得到图形G1,再将图形G1沿直线l2翻折得到图形G2,则称图形G2是图形G的[l1,l2]伴随图形.
例如:点P(2,1)的[x轴,y轴]伴随图形是点P'(﹣2,﹣1).
(1)点Q(﹣3,﹣2)的[x轴,y轴]伴随图形点Q'的坐标为 ;
(2)已知A(t,1),B(t﹣3,1),C(t,3),直线m经过点(1,1).
①当t=﹣1,且直线m与y轴平行时,点A的[x轴,m]伴随图形点A'的坐标为 ;
②当直线m经过原点时,若△ABC的[x轴,m]伴随图形上只存在两个与x轴的距离为0.5的点,直接写出t的取值范围.
2022-2023学年北京市西城外国语学校八年级(上)期中数学试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题(每小题2分,共16分)
1.(2分)下面有4个汽车标志图案,其中不是轴对称图形的是( )
A.B.
C.D.
【分析】根据轴对称图形的概念求解.
【解答】解:A、是轴对称图形,故错误;
B、是轴对称图形,故错误;
C、是轴对称图形,故错误;
D、不是轴对称图形,故正确.
故选:D.
【点评】本题考查了轴对称图形的概念:轴对称图形的关键是寻找对称轴,图形两部分沿对称轴折叠后可重合.
2.(2分)下列计算正确的是( )
A.(a2)3=a6B.a2•a3=a6C.(2a)3=2a3D.a10÷a2=a5
【分析】根据同底数幂的乘法、同底数幂的除法、幂的乘方以及积的乘方解决此题.
【解答】解:A.根据幂的乘方,得(a2)3=a6,故A符合题意.
B.根据同底数幂的乘法,得a2•a3=a5,故B不符合题意.
C.根据积的乘方,得(2a)3=8a3,故C不符合题意.
D.根据同底数幂的除法,得a10÷a2=a8,故D不符合题意.
故选:A.
【点评】本题主要考查同底数幂的乘法、同底数幂的除法、幂的乘方以及积的乘方,熟练掌握同底数幂的乘法、同底数幂的除法、幂的乘方以及积的乘方是解决本题的关键.
3.(2分)图中的两个三角形全等,则∠1等于( )
A.45°B.62°C.73°D.135°
【分析】根据全等三角形的性质得出即可.
【解答】解:∵两个三角形全等,
∴边长为a的对角是对应角,
∴∠1=73°,
故选:C.
【点评】本题考查了全等三角形的性质,注意:全等三角形的对应角相等,对应边相等.
4.(2分)下列运算正确的是( )
A.(a+b)(a﹣b)=a2﹣b2B.2a+3b=5ab
C.2(2a﹣b)=4a﹣bD.(a+b)2=a2+b2
【分析】各式计算得到结果,即可作出判断.
【解答】解:A、原式=a2﹣b2,符合题意;
B、原式不能合并,不符合题意;
C、原式=4a﹣2b,不符合题意;
D、原式=a2+2ab+b2,不符合题意.
故选:A.
【点评】此题考查了平方差公式,合并同类项,去括号与添括号,以及完全平方公式,熟练掌握公式及运算法则是解本题的关键.
5.(2分)在平面直角坐标系xOy中,点P(﹣3,5)关于y轴对称的点的坐标是( )
A.(﹣3,﹣5)B.(3,﹣5)C.(3,5)D.(5,﹣3)
【分析】直接利用关于y轴对称点的性质得出答案.
【解答】解:点P(﹣3,5)关于y轴对称的点的坐标是:(3,5).
故选:C.
【点评】此题主要考查了关于y轴对称点的性质,正确记忆横纵坐标关系是解题关键.
6.(2分)某同学把一块三角形的玻璃打碎成了3块,现在要到玻璃店去配一块完全一样的玻璃,那么最少要带第( )块去玻璃店就可以买到完全一样的玻璃.
A.①B.②C.③D.①②③
【分析】根据全等三角形的判定,已知两角和夹边,就可以确定一个三角形.
【解答】解:根据三角形全等的判定方法,根据角边角可确定一个全等三角形,
只有第三块玻璃包括了两角和它们的夹边,只有带③去才能配一块完全一样的玻璃,是符合题意的.
故选:C.
【点评】本题考查三角形全等的判定方法,判定两个三角形全等的一般方法有:SSS、SAS、ASA、AAS、HL,做题时要根据已知条件进行选择运用.
7.(2分)下列命题中正确的有( )个
①三个内角对应相等的两个三角形全等;
②三条边对应相等的两个三角形全等;
③有两角和一边分别对应相等的两个三角形全等;
④等底等高的两个三角形全等.
A.1B.2C.3D.4
【分析】根据三角形全等的判定定理SSS、SAS、ASA、AAS、HL.可得出正确结论.
【解答】解:①三个内角对应相等的两个三角形不一定全等,错误;
②三条边对应相等的两个三角形全等,正确;
③有两角和一边分别对应相等的两个三角形全等,正确;
④等底等高的两个三角形不一定全等,错误;
故选:B.
【点评】主要考查全等三角形的判定定理判定定理有SSS、SAS、ASA、AAS、HL.做题时要按判定全等的方法逐个验证.
8.(2分)如图所示,在长方形ABCD的对称轴l上找点P,使得△PAB,△PBC,△PDC,△PAD均为等腰三角形,则满足条件的点P有( )
A.5个B.4个C.3个D.1个
【分析】利用分类讨论的思想,此题共可找到5个符合条件的点:一是作AB或DC的垂直平分线交l于P;二是在长方形内部
在l上作点P,使PA=AB,PD=DC,同理,在l上作点P,使PC=DC,AB=PB;三是如图,在长方形外l上作点P,使AB=BP,DC=PC,
同理,在长方形外l上作点P,使AP=AB,PD=DC.
【解答】解:如图,作AB或DC的垂直平分线交l于P,
如图,在l上作点P,使PA=AB,同理,在l上作点P,使PC=DC,
如图,在长方形外l上作点P,使AB=BP,同理,在长方形外l上作点P,使PD=DC,
综上所述,符合条件的点P有5个.
故选:A.
【点评】此题主要考查学生对等腰三角形判定的理解和掌握,此题难度较大,需要利用分类讨论的思想分析解答.
二、填空题(每小题2分,共16分)
9.(2分)计算(﹣3a2b)3的结果是 ﹣27a6b3 .
【分析】根据积的乘方,等于把积的每一个因式分别乘方,再把所得的幂相乘;幂的乘方,底数不变指数相乘,求解即可.
【解答】解:(﹣3a2b)3,
=(﹣3)3×(a2)3×b3,
=﹣27×a6×b3,
=﹣27a6b3.
【点评】本题主要考查积的乘方的性质,幂的乘方的性质,熟练掌握运算性质是解题的关键.
10.(2分)若(a﹣1)0有意义,则实数a的取值范围是 a≠1 .
【分析】直接利用零指数幂的定义得出答案.
【解答】解:若(a﹣1)0有意义,则a﹣1≠0,
解得:a≠1.
故答案为:a≠1.
【点评】此题主要考查了零指数幂,正确掌握零指数幂的定义是解题关键.
11.(2分)若等腰三角形的一个外角为140°,则它的顶角的度数为 40°或100° .
【分析】本题可根据等腰三角形的性质和三角形内角和定理求解,由于等腰三角形外角的位置不确定,因此本题要分情况进行讨论.
【解答】解:本题可分两种情况:
①如图,当∠DCA=140°时,∠ACB=40°,
∵AB=AC,∴∠B=∠ACB=40°,
∴∠A=180°﹣∠B﹣∠ACB=100°;
②如图,当∠EAC=140°时,∠BAC=40°,
因此等腰三角形的顶角度数为40°或100°.
故填40°或100°.
【点评】本题主要考查等腰三角形的性质及三角形内角和定理、三角形外角的性质;若题目中没有明确顶角或底角的度数,做题时要注意分情况进行讨论,这是十分重要的,也是解答问题的关键.
12.(2分)用三角尺可按下面方法画角平分线:在已知的∠AOB的两边上分别取OM=ON,再分别过点M,N作OA,OB的垂线,交点为P,画射线OP,则OP平分AOB.其理由是 HL .(填定理)
【分析】利用作法得到OM=ON,∠PMO=∠PNO=90°,加上OP为公共边,然后根据直角三角形的判定方法可判断Rt△POM≌Rt△PON,从而得到∠POM=∠PON.
【解答】解:由作法得OM=ON,∠PMO=∠PNO=90°,
∵OP=OP,
∴Rt△POM≌Rt△PON(HL),
∴∠POM=∠PON,
即OP平分AOB.
【点评】本题考查了作图﹣基本作图:熟练掌握5种基本作图是解决问题的关键.也考查了全等三角形的判定与性质.
13.(2分)如图,在△ABC中,AB=AC,AB∥CD,过点B作BE⊥AC于E,BD⊥CD于D,CD=8,BD=3,△ABE的周长为 11 .
【分析】根据角平分线的性质得出BE=BD,再由HL证明Rt△BEC≌Rt△BDC得出CE=CD即可推出结果.
【解答】解:∵AB=AC,
∴∠ABC=∠ACB,
∵AB∥CD,
∴∠ABC=∠BCD,
∴∠ACB=∠BCD,
又∵BD⊥CD,BE⊥CE,
∴BE=BD,
又∵BC=BC,
∴Rt△BEC≌Rt△BDC(HL),
∴CE=CD,
∵△ABE的周长=AE+BE+AB,AB=AC,
即△ABE的周长=CA+AE+BE=CE+BE=CD+BD=8+3=11,
故答案为:11.
【点评】本题考查了全等三角形的判定与性质,角平分线的性质,熟练掌握勾股定理以及角平分线的性质是解题的关键.
14.(2分)现有甲、乙、丙三种不同的矩形纸片(边长如图).
(1)取甲、乙纸片各1块,其面积和为 a2+b2 ;
(2)嘉嘉要用这三种纸片紧密拼接成一个大正方形,先取甲纸片1块,再取乙纸片4块,还需取丙纸片 4 块.
【分析】(1)由图可知:一块甲种纸片面积为a2,一块乙种纸片的面积为b2,一块丙种纸片面积为ab,即可求解;
(2)利用完全平方公式可求解.
【解答】解:(1)由图可知:一块甲种纸片的面积为a2,一块乙种纸片的面积为b2,一块丙种纸片面积为ab,
∴取甲、乙纸片各1块,其面积和为a2+b2,
故答案为:a2+b2;
(2)设取丙种纸片x块才能用它们拼成一个新的正方形,(x≥0)
∴a2+4b2+xab是一个完全平方式,
∴x为4,
故答案为:4.
【点评】本题考查了完全平方式,掌握完全平方公式是解题的关键.
15.(2分)已知a=8131,b=2742,c=961,则a,b,c的大小关系是 c<a<b .(用“<”连接)
【分析】利用幂的乘方的法则把各数的底数转为相等,再比较指数的大小即可.
【解答】解:a=8131=(34)31=3124,
b=2742=(33)42=3126,
c=961=(32)61=3122,
∴3122<3124<3126,
即c<a<b.
故答案为:c<a<b.
【点评】本题主要考查幂的乘方,解答的关键是对相应的运算法则的掌握与运用.
16.(2分)设a,b是实数,定义*的一种运算如下:a*b=(a+b)2,则下列结论:
①a*b=0,则a=﹣b;②a*b=b*a;③a*(b+c)=a*b+a*c;④a*b=(﹣a)*(﹣b),正确的有 ①②④ .
【分析】根据新定义运算法则即可求出答案.
【解答】解:①a*b=(a+b)2=0,
∴a+b=0,故①符合题意.
②a*b=(a+b)2=b*a,故②符合题意.
③a*(b+c)=(a+b+c)2=a2+b2+c2+2ab+2ac+2bc,
a*b+a*c=(a+b)2+(a+c)2=a2+2ab+b2+a2+2ac+c2,
a*(b+c)≠a*b+a*c,故③不符合题意.
④a*b=(a+b)2=(﹣a﹣b)2=(﹣a)*(﹣b),故④符合题意.
故答案为:①②④.
【点评】本题考查整式的运算,解题的关键是正确理解新定义运算法则以及完全平方公式,本题属于基础题型.
三、解答题(第17题8分,第18题20分,共28分)
17.(8分)计算:
(1)29÷27﹣(3﹣π)0﹣|﹣4|;
(2)(8m3﹣6m2+2m)÷2m.
【分析】(1)根据同底数幂的除法,实数的零次幂和绝对值的性质先化简,再加减即可解答本题;
(2)根据多项式除以单项式的法则计算可以解答本题.
【解答】解:(1)29÷27﹣(3﹣π)0﹣|﹣4|
=4﹣1﹣(4﹣)
=4﹣1﹣4+
=﹣1+;
(2)(8m3﹣6m2+2m)÷2m=4m2﹣3m+1.
【点评】本题考查实数的混合运算和整式的除法,解答本题的关键是明确实数混合运算的运算法则和运算顺序.
18.(20分)计算:
(1)(﹣4x2)(3x+1);
(2)(3n﹣2)(n+5);
(3)(x﹣2)2﹣(x+3)(x+1);
(4)(2x+y+z)(2x﹣y﹣z).
【分析】(1)根据单项式乘多项式的法则即可求出答案.
(2)根据多项式乘多项式法则即可求出答案.
(3)根据完全平方公式以及整式的加减运算法则即可求出答案.
(4)根据完全平方公式以及平方差公式即可求出答案.
【解答】解:(1)原式=(﹣4x2)•3x﹣(﹣4x2)
=﹣12x3﹣4x2.
(2)原式=3n2+15n﹣2n﹣10
=3n2+13n﹣10.
(3)原式=x2﹣4x+4﹣(x2+4x+3)
=x2﹣4x+4﹣x2﹣4x﹣3
=﹣8x+1.
(4)原式=[2x+(y+z)][2x﹣(y+z)]
=4x2﹣(y+z)2
=4x2﹣(y2+2yz+z2)
=4x2﹣y2﹣2yz﹣z2.
【点评】本题考查整式的加减运算,解题的关键是熟练运用整式的加减运算法则,本题属于基础题型.
四、画图题(算19题4分,第20题8分,共12分)
19.(4分)尺规作图:已知∠α,∠β,
求作∠ABC,使得∠ABC=∠α﹣∠β.(不写作法,但要保留作图痕迹)
【分析】根据基本作图,先作∠ABD=∠α,再在∠ABD内部作∠DBC=∠β,则∠ABC满足条件.
【解答】解:如图,∠ABC为所作.
【点评】本题考查了作图﹣基本作图:熟练掌握5种基本作图是解决问题的关键.
20.(8分)对于所有直角三角形,我们都可以将其分割为两个等腰三角形;
例如:如图,已知△ABC,∠BAC=90°,作直角边AB的垂直平分线DE,分别交BC与AB于D,E两点,连接AD,则AD将△ABC分割成两个等腰三角形△ADC,△ADB.
(1)请在以下证明过程中填入适当理由.
证明:∵DE垂直平分AC
∴AD=DB( 线段垂直平分线上的点到线段的两个端点距离相等 )
∴∠1=∠2( 等边对等角 )
在Rt△ABC中,∠BAC=90°
∴∠2+∠3=90°,∠1+∠4=90°
∴∠3=∠4
∴CD=DA( 等角对等边 )
∴△ADC、△ADB是等腰三角形
(2)根据上述方法,将下面三角形分割成4个等腰三角形;(尺规作图,保留作图痕迹)
(3)将下面的不等边三角形分割成5个等腰三角形;(不要求尺规,准确作图并用相同的记号标出相等的线段)
【分析】(1)利用线段的垂直平分线的性质,等角的余角相等,等腰三角形的判定和性质解决问题即可;
(2)先分割成两个直角三角形,再利用直角三角形斜中线的性质解决问题;
(3)先分割成两个等腰三角形,再将其中一个等腰三角形分割成两个直角三角形,再利用斜边中线分割成4个等腰三角形即可.
【解答】(1)证明:∵DE垂直平分AC
∴AD=DB(线段垂直平分线上的点到线段的两个端点距离相等)
∴∠1=∠2(等边对等角)
在Rt△ABC中,∠BAC=90°
∴∠2+∠3=90°,∠1+∠4=90°
∴∠3=∠4
∴CD=DA(等角对等边)
∴△ADC、△ADB是等腰三角形.
故答案为:线段垂直平分线上的点到线段的两个端点距离相等,等边对等角,等角对等边;
(2)图形如图所示:
(3)图形如图所示:
【点评】本题考查作图﹣应用与设计作图,线段的垂直平分线的性质,等腰三角形的判定和性质等知识,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题.
五、解答题(第21题6分,第22,23题每题7分,第24题8分,共28分)
21.(6分)已知:如图,C为BE上一点,点A,D分别在BE两侧,AB∥ED,AB=CE,BC=ED.求证:AC=CD.
【分析】根据AB∥ED推出∠B=∠E,再利用SAS判定△ABC≌△CED从而得出AC=CD.
【解答】证明:∵AB∥ED,
∴∠B=∠E.
在△ABC和△CED中,
,
∴△ABC≌△CED(SAS).
∴AC=CD.
【点评】本题是一道很简单的全等证明,纵观近几年北京市中考数学试卷,每一年都有一道比较简单的几何证明题:只需证一次全等,无需添加辅助线,且全等的条件都很明显.
22.(7分)已知:如图,点B,C,E在同一条直线上,CD平分∠ACE,∠DBM=∠DAN,DM⊥BE于M,DN⊥AC于N.
(1)求证:△BDM≌△ADN;
(2)若AC=7,BC=3,求CM的长.
【分析】(1)由角平分线的性质可得DM=DN,再由AAS即可证得△BDM≌△ADN;
(2)由HL证Rt△DCN≌Rt△DCM,得CM=CN,再由△BDM≌△ADN得BM=AN,则AC=AN+CN=BM+CM=BC+CM+CM=BC+2CM,即可得出结果.
【解答】(1)证明:∵CD平分∠ACE,DM⊥BE,DN⊥AC,
∴DM=DN,∠DMB=∠DNA=90°,
在△BDM和△ADN中,
,
∴△BDM≌△ADN(AAS);
(2)解:在Rt△DCN和Rt△DCM中,
,
∴Rt△DCN≌Rt△DCM(HL),
∴CM=CN,
∵△BDM≌△ADN,
∴BM=AN,
∵AC=AN+CN=BM+CM=BC+CM+CM=7,
∴3+2CM=7,
∴CM=2.
【点评】本题考查了全等三角形的判定和性质、角平分线的性质等知识,熟练掌握全等三角形的判定与性质是解题的关键.
23.(7分)已知:如图,D是△ABC的边BA延长线上一点,且AD=AB,E是边AC上一点,且DE=BC.求证:∠DEA=∠C.
【分析】过点D作BC的平行线交CA的延长线于点F,根据全等三角形的判定和性质证明即可.
【解答】证明:过点D作BC的平行线交CA的延长线于点F,
∴∠C=∠F.
∵点A是BD的中点,
∴AD=AB.
在△ADF和△ABC中,
∴△ADF≌△ABC(AAS)
∴DF=BC,
∵DE=BC,
∴DE=DF.
∴∠F=∠DEA.
又∵∠C=∠F,
∴∠C=∠DEA.
【点评】本题考查的是全等三角形的判定的相关知识,根据全等三角形的判定和性质证明是解题关键.
24.(8分)如图,在△ABC中,AB=AC,D为BC上一点且∠ADC=60°,CE⊥AD于点E,点A关于CE的对称点为点F,CF交AB于点G.
(1)依题意补全图形;
(2)求∠AGC的度数;
(3)写出BD与DF之间的数量关系,并证明.
【分析】(1)依照题意画出图形即可求;
(2)由轴对称的性质和外角的性质可求解;
(3)由“AAS”可证△CPF≌△ADB,可证BD=PF=DF.
【解答】解:(1)如图所示:
(2)∵AB=AC,
∴∠B=∠ACB,
∵点A关于点E的对称点为点F,CE⊥AD,
∴AC=CF,∠ACE=∠ECF,
∴∠AGC=∠B+∠BCG=∠B+∠ACB﹣∠ACF=2∠B﹣2∠ECF,
∵∠ECF=90°﹣∠EFC,∠EFC=60°+∠BCG,
∴∠AGC=2∠B﹣180°+120°+2∠BCG,
∴∠AGC=60°;
(3)BD=DF,理由如下:
如图,在CD上截取DP=DF,连接FP,
∵∠ADC=60°,
∴△PDF为等边三角形,
∴∠DPF=60°,DP=DF=FP,
∴∠FPC=120°,
∴∠ADB=∠FPC,
又∵AC=CF,AB=AC,
∴AB=CF,
∵∠BAD=∠BCG,
∴△CPF≌△ADB(AAS),
∴BD=PF,
∴BD=PF=DF.
【点评】本题是三角形综合题,考查了轴对称的性质,等边三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,等腰三角形的性质等知识,熟练掌握全等三角形的判定与性质是解题的关键.
六、选做题(本题共10分,第25题4分,第26题6分,计入总分但总分不超过100分)
25.(4分)阅读下列材料:
已知实数m,n满足(2m2+n2+1)(2m2+n2﹣1)=80,试求2m2+n2的值.
解:设2m2+n2=t,则原方程变为(t+1)(t﹣1)=80,
整理得t2﹣1=80,t2=81,
∴t=±9,
∵2m2+n2≥0,
∴2m2+n2=9.
上面这种方法称为“换元法”,换元法是数学学习中最常用的一种思想方法,在结构较复杂的数和式的运算中,若把其中某些部分看成一个整体,并用新字母代替(即换元),则能使复杂的问题简单化.
根据以上阅读材料内容,解决下列问题,并写出解答过程.
(1)已知实数x、y满足(2x2+2y2+3)(2x2+2y2﹣3)=27,求x2+y2的值;
(2)在(1)的条件下,若xy=1,求(x+y)2和x﹣y的值.
【分析】(1)设2x2+2y2=t,解一元二次方程得到t=±6,根据2x2+2y2≥0,得到2x2+2y2=6,进而求出x2+y2=3;
(2)根据完全平方公式解答即可.
【解答】解:(1)设2x2+2y2=t,
则原方程变形为(t+3)(t﹣3)=27,
整理得:整理得t2﹣9=27,
∴t2=36,
解得t=±6,
∵2x2+2y2≥0,
∴2x2+2y2=6,
∴x2+y2=3;
(2)∵x2+y2=3,xy=1,
∴(x+y)2=x2+y2+2xy=3+2=5,
(x﹣y)2=x2+y2﹣2xy=3﹣2=1,
∴x﹣y=±1.
【点评】本题主要考查了平方差公式,熟练掌握换元法是解题的关键.
26.(6分)在平面直角坐标系xOy中,对于任意图形G及直线l1,l2,给出如下定义:将图形G先沿直线l1翻折得到图形G1,再将图形G1沿直线l2翻折得到图形G2,则称图形G2是图形G的[l1,l2]伴随图形.
例如:点P(2,1)的[x轴,y轴]伴随图形是点P'(﹣2,﹣1).
(1)点Q(﹣3,﹣2)的[x轴,y轴]伴随图形点Q'的坐标为 (3,2) ;
(2)已知A(t,1),B(t﹣3,1),C(t,3),直线m经过点(1,1).
①当t=﹣1,且直线m与y轴平行时,点A的[x轴,m]伴随图形点A'的坐标为 (3,﹣1) ;
②当直线m经过原点时,若△ABC的[x轴,m]伴随图形上只存在两个与x轴的距离为0.5的点,直接写出t的取值范围.
【分析】(1)根据伴随图形的定义即可得出结论;
(2)①t=﹣1时,A点坐标为(﹣1,1),直线m为x=1,先求出A点关于x轴对称点的坐标,再求出关于直线x=1对称点的坐标即;
②由题意得,直线m为y=x,A、B、C三点的[x轴,m]伴随图形点坐标依次表示为:(﹣1,t)、(﹣1,t﹣3)、(﹣3,t),由题意可得|t|<0.5或|t﹣3|<0.5,解出t的取值范围即可.
【解答】解:(1)由题意知(﹣3.﹣2)沿x轴翻折得点坐标为(﹣3,2);
(﹣3,2)沿y轴翻折得点坐标为(3,2),
∴点Q(﹣3,﹣2)的[x轴,y轴]伴随图形点Q'的坐标为(3,2).
故答案为:(3,2);
(2)①当t=﹣1时,A点坐标为(﹣1,1),
∴(﹣1,1)沿x轴翻折得点坐标为(﹣1,﹣1),
∵直线m经过点(1,1),且直线m与y轴平行,
∴直线m为x=1,
∴(﹣1,﹣1)沿x=1轴翻折得点坐标为(﹣1,1),
∵直线n经过点(﹣1,﹣1),且直线n与x轴平行,
∴直线n为y=﹣1,
∴(﹣1,1)沿直线y=﹣1翻折得点坐标为(3,﹣1),
∴点A的[x轴,m]伴随图形点A'的坐标为(3,﹣1),
故答案为:(3,﹣1);
②∵直线m经过原点,且经过点(1,1),
∴直线m为y=x,
A、B、C三点沿x轴翻折点坐标依次表示为:(t,﹣1)、(t﹣3,﹣1)、(t,﹣3),
A、B、C三点沿直线m翻折点坐标依次表示为:(﹣1,t)、(﹣1,t﹣3)、(﹣3,t),
由题意可知:|t|<0.5或|t﹣3|<0.5,
解得:﹣0.5<t<0.5或2.5<t<3.5,
∴:﹣0.5<t<0.5或2.5<t<3.5,
【点评】本题考查了直角坐标系中的点对称,几何图形翻折.解题的关键在于正确地将翻折后的点坐标表示出来.
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