海南省海口市龙华区华侨中学2024-2025学年九年级上学期期中数学试卷
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这是一份海南省海口市龙华区华侨中学2024-2025学年九年级上学期期中数学试卷,共21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.(3分)如果收入200元记作+200元,那么支出50元记作( )
A.+150元B.﹣150元C.+50元D.﹣50元
2.(3分)若代数式x+7的值为1,则x的值为( )
A.6B.﹣6C.8D.﹣8
3.(3分)下列运算正确的是( )
A.B.3a2﹣2a2=a2
C.(a2)3=a5D.2a2•3a=6a2
4.(3分)2014年超强台风“威马逊”给海南省的文昌和海口以重创,估算造成直接经济损失达43700000000元人民币.这笔款额用科学记数法表示正确的是( )
A.0.473×1011B.4.4×1010
C.4.37×1010D.43.7×109
5.(3分)分式方程的解是( )
A.x=1B.x=﹣1C.x=2D.x=﹣2
6.(3分)抛物线y=x2+1先向左平移2个单位,再向下平移1个单位,所得的抛物线解析式为( )
A.y=x2+4x+4B.y=x2﹣4x+4C.y=x2﹣4x+3D.y=x2+4x+5
7.(3分)如图,直线l∥m,将含有45°角的三角板ABC的直角顶点C放在直线m上,若∠1=25°,则∠2的度数为( )
A.20°B.25°C.30°D.35°
8.(3分)如图,在△ABC中,D,E,F分别是边AB,AC,BC上的点,DE∥BC且EF∥AB,AD:DB=2:3,那么BF:FC的值为( )
A.2:3B.2:5C.3:5D.5:7
9.(3分)如图,菱形ABCD的边长为4,∠A=45°,分别以点A和点B为圆心,大于的长为半径作弧,两弧相交于M,N两点,直线MN交AD于点E,连接CE,则CE的长是( )
A.B.C.D.
10.(3分)如图,二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴相交于A(﹣1,0),B两点,对称轴是直线x=1,下列说法正确的是( )
A.a>0
B.当x>﹣1时,y的值随x值的增大而增大
C.点B的坐标为(4,0)
D.4a+2b+c>0
11.(3分)如图,矩形纸片ABCD中,AB=4,BC=6,将△ABC沿AC折叠,使点B落在点E处,CE交AD于点F,则DF的长等于( )
A.B.C.D.
12.(3分)如图1,在矩形ABCD中,动点P从点B出发,沿矩形的边由B→C→D→A运动,设点P运动的路程为x,△ABP的面积为y,把y看作x的函数,函数的图象如图2所示,则△ABC的面积为( )
A.15B.16C.20D.30
二、填空题:本题共4小题,每小题3分,共12分。
13.(3分)因式分解:a3﹣4a= .
14.(3分)已知一元二次方程x2﹣6x+c=0的一个根为x1=2,另一根x2= .
15.(3分)函数y=x2﹣6x+8(0≤x≤4)的最大值为 .
16.(3分)如图,在正方形ABCD中,AF⊥BG,BG⊥CH,CH⊥DE,DE⊥AF垂足分别是F,G,H,E,∠ABF>∠BAF.
(1)若点F为GB的中点,则= ;
(2)连接BE,若,正方形EFGH与正方形ABCD的面积之比为1:n,则n= .
三、解答题:本题共6小题,共72分。
17.(12分)(1)计算:;
(2)解不等式组.
18.(10分)如图,在长为100m,宽为50m的矩形空地上修筑四条宽度相等的小路(阴影部分),若余下的部分全部种上花卉,且花圃的面积是3600m2,求小路的宽是多少?
19.(10分)如图,已知△ABC中,AB=AC,BC=5,D为AB上一点,CD=4,BD=3.
(1)求证:∠BDC=90°;
(2)求AC的长.
20.(10分)某广场的声控喷泉是由若干个垂直于地面的柱形喷泉装置组成的.每个柱形喷泉装置上都有上下两个喷头,这两个喷头朝向一致,喷出的水流均呈抛物线型.当围观游人喊声较小时,下喷头喷水;当围观游人喊声较大时,上下两个喷头都喷水.如图所示,点A和点B是一个柱形喷泉装置OB上的两个喷头,A喷头喷出的水流的落地点为C.以O为原点,以OC所在直线为x轴,OB所在直线为y轴,建立平面直角坐标系.(柱形喷泉装置的粗细忽略不计)
已知:OA=1m,OB=2m,OC=3m,从A喷头和B喷头各喷出的水流的高度y(m)与水平距离x(m)之间的关系式分别是y=﹣x2+bx+c和y=﹣x2+bx+c';
(1)求A喷头喷出的水流的最大高度;
(2)一名游人站在点D处,OD=4m.当围观游人喊声较大时,B喷头喷出的水流是否会落在该游人所站的点D处?
21.(16分)已知:二次函数y=x2+bx+c的图象与x轴交于A,B两点,其中A点坐标为(﹣3,0),与y轴交于点C,点D(﹣2,﹣3)在抛物线上.
(1)求抛物线的解析式;
(2)抛物线的对称轴上有一点P,使△PAD周长最小,求P点坐标;
(3)Q为直线BD下方抛物线上一点,求△BDQ面积的最大值;
(4)抛物线的对称轴上有一动点M,当△MAD是以AD边为腰的等腰三角形时,直接写出M点坐标.
22.(14分)在平面内,把一个图形绕着一个定点旋转一定的角度,可以将这个图形转换到另一个位置,从而易于解题.请你阅读学习这种旋转变换方法,并运用其解答问题:
(1)如图1,在四边形ABCD中,AB=AD,∠BAD=∠BCD=90°,AE⊥BC于E,求证:AE=EC;
证明:∵AB=AD,可将图1中的△ABE绕点A逆时针旋转90°,得到△ADE′,如图2,请你利用图2完成第(1)题;
(2)根据第(1)题的数学活动经验,尝试用旋转变换解答下面的问题;
①如图3,在直角△ABC中,D为斜边AB上一点,AD=2,BD=1,四边形DECF是正方形,设△ADE和△BDF的面积分别为S1,S2,求S1+S2的值;
②如图4,已知:∠ACB=90°,∠BAC=60°,AC=1,∠APB=∠BPC=∠APC,求PA+PB+PC的值.
2024-2025学年海南省海口市龙华区华侨中学九年级(上)期中数学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题:本题共12小题,每小题3分,共36分。
1.(3分)如果收入200元记作+200元,那么支出50元记作( )
A.+150元B.﹣150元C.+50元D.﹣50元
【答案】D
【分析】在一对具有相反意义的量中,先规定其中一个为正,则另一个就用负表示.“正”和“负”相对,所以,如果收入200元记作+200元,那么支出50元记作﹣50元.
【解答】解:因为正”和“负”相对,所以,如果收入200元记作+200元,那么支出50元记作﹣50元.
故选:D.
2.(3分)若代数式x+7的值为1,则x的值为( )
A.6B.﹣6C.8D.﹣8
【答案】B
【分析】根据题意列出方程解出x的值即可求出答案.
【解答】解:由题意可知:x+7=1,
∴x=﹣6,
故选:B.
3.(3分)下列运算正确的是( )
A.B.3a2﹣2a2=a2
C.(a2)3=a5D.2a2•3a=6a2
【答案】B
【分析】根据合并同类二次根式的方法可以判断A;根据合并同类项的方法可以判断B;根据幂的乘方可以判断C;根据单项式乘单项式的方法可以判断D.
【解答】解:2﹣=,故选项A不符合题意;
3a2﹣2a2=a2,故选项B正确,符合题意;
(a2)3=a6,故选项C错误,不符合题意;
2a2•3a=6a3,故选项D错误,不符合题意;
故选:B.
4.(3分)2014年超强台风“威马逊”给海南省的文昌和海口以重创,估算造成直接经济损失达43700000000元人民币.这笔款额用科学记数法表示正确的是( )
A.0.473×1011B.4.4×1010
C.4.37×1010D.43.7×109
【答案】C.
【分析】科学记数法的表示形式为a×10n的形式,其中1≤|a|<10,n为整数.确定n的值时,要看把原数变成a时,小数点移动了多少位,n的绝对值与小数点移动的位数相同.当原数绝对值≥10时,n是正数;当原数的绝对值<1时,n是负数.
【解答】解:43700000000=4.37×1010.
故选:C.
5.(3分)分式方程的解是( )
A.x=1B.x=﹣1C.x=2D.x=﹣2
【答案】A
【分析】观察式子可得最简公分母为2(x+1).方程两边同乘最简公分母,转化为整式方程求解.结果要检验.
【解答】解:方程两边乘2(x+1),得:2x=x+1,
解得x=1.将x=1代入2(x+1)=4≠0.
∴方程的解为x=1.故选A.
6.(3分)抛物线y=x2+1先向左平移2个单位,再向下平移1个单位,所得的抛物线解析式为( )
A.y=x2+4x+4B.y=x2﹣4x+4C.y=x2﹣4x+3D.y=x2+4x+5
【答案】A
【分析】直接利用二次函数图象的平移规律“左加右减,上加下减”解题即可.
【解答】解:∵左加右减,上加下减,
∴抛物线y=x2+1先向左平移2个单位,再向下平移1个单位,所得的抛物线解析式为y=(x+2)2+1﹣1=x2+4x+4,即y=x2+4x+4,
故选:A.
7.(3分)如图,直线l∥m,将含有45°角的三角板ABC的直角顶点C放在直线m上,若∠1=25°,则∠2的度数为( )
A.20°B.25°C.30°D.35°
【答案】A
【分析】首先过点B作BD∥l,由直线l∥m,可得BD∥l∥m,由两直线平行,内错角相等,即可求得答案∠4的度数,又由△ABC是含有45°角的三角板,即可求得∠3的度数,继而求得∠2的度数.
【解答】解:过点B作BD∥l,
∵直线l∥m,
∴BD∥l∥m,
∴∠4=∠1=25°,
∵∠ABC=45°,
∴∠3=∠ABC﹣∠4=45°﹣25°=20°,
∴∠2=∠3=20°.
故选:A.
8.(3分)如图,在△ABC中,D,E,F分别是边AB,AC,BC上的点,DE∥BC且EF∥AB,AD:DB=2:3,那么BF:FC的值为( )
A.2:3B.2:5C.3:5D.5:7
【答案】A
【分析】由EF∥AB,得BF:FC=AE:EC,由DE∥BC,AE:EC=AD:DB,所以BF:FC=AD:DB=2:3,于是得到问题的答案.
【解答】解:∵EF∥AB,
∴BF:FC=AE:EC,
∵DE∥BC,
∴AE:EC=AD:DB,
∴BF:FC=AD:DB=2:3,
∴BF:FC的值为2:3,
故选:A.
9.(3分)如图,菱形ABCD的边长为4,∠A=45°,分别以点A和点B为圆心,大于的长为半径作弧,两弧相交于M,N两点,直线MN交AD于点E,连接CE,则CE的长是( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】连接BE,如图,利用基本作图得到MN垂直平分AB,则根据线段垂直平分线的性质得到EA=EB,再证明△AEB为等腰直角三角形,则BE=2,接着根据菱形的性质得到AB=BC=4,AD∥BC,所以∠EBC=∠AEB=90°,然后利用勾股定理可计算出CE的长.
【解答】解:连接BE,如图,
由作法得MN垂直平分AB,
∴EA=EB,
∴∠EBA=∠A=45°,
∴∠AEB=90°,
∴△AEB为等腰直角三角形,
∴BE=AB=2,
∵四边形ABCD为菱形,
∴AB=BC=4,AD∥BC,
∴∠EBC=∠AEB=90°,
在Rt△BCE中,CE===2.
故选:C.
10.(3分)如图,二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴相交于A(﹣1,0),B两点,对称轴是直线x=1,下列说法正确的是( )
A.a>0
B.当x>﹣1时,y的值随x值的增大而增大
C.点B的坐标为(4,0)
D.4a+2b+c>0
【答案】D
【分析】由抛物线开口方向可判断A,根据抛物线对称轴可判断B,由抛物线的轴对称性可得点B的坐标,从而判断C,由(2,4a+2b+c)所在象限可判断D.
【解答】解:A、由图可知:抛物线开口向下,a<0,故选项A错误,不符合题意;
B、∵抛物线对称轴是直线x=1,开口向下,
∴当x>1时y随x的增大而减小,x<1时y随x的增大而增大,故选项B错误,不符合题意;
C、由A(﹣1,0),抛物线对称轴是直线x=1可知,B坐标为(3,0),故选项C错误,不符合题意;
D、抛物线y=ax2+bx+c过点(2,4a+2b+c),由B(3,0)可知:抛物线上横坐标为2的点在第一象限,
∴4a+2b+c>0,故选项D正确,符合题意;
故选:D.
11.(3分)如图,矩形纸片ABCD中,AB=4,BC=6,将△ABC沿AC折叠,使点B落在点E处,CE交AD于点F,则DF的长等于( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】根据折叠的性质得到AE=AB,∠E=∠B=90°,易证Rt△AEF≌Rt△CDF,即可得到结论EF=DF;易得FC=FA,设FA=x,则FC=x,FD=6﹣x,在Rt△CDF中利用勾股定理得到关于x的方程x2=42+(6﹣x)2,解方程求出x.
【解答】解:∵矩形ABCD沿对角线AC对折,使△ABC落在△ACE的位置,
∴AE=AB,∠E=∠B=90°,
又∵四边形ABCD为矩形,
∴AB=CD,
∴AE=DC,
而∠AFE=∠DFC,
∵在△AEF与△CDF中,
,
∴△AEF≌△CDF(AAS),
∴EF=DF;
∵四边形ABCD为矩形,
∴AD=BC=6,CD=AB=4,
∵Rt△AEF≌Rt△CDF,
∴FC=FA,
设FA=x,则FC=x,FD=6﹣x,
在Rt△CDF中,CF2=CD2+DF2,即x2=42+(6﹣x)2,解得x=,
则FD=6﹣x=.
故选:B.
12.(3分)如图1,在矩形ABCD中,动点P从点B出发,沿矩形的边由B→C→D→A运动,设点P运动的路程为x,△ABP的面积为y,把y看作x的函数,函数的图象如图2所示,则△ABC的面积为( )
A.15B.16C.20D.30
【答案】A
【分析】解本题需注意一定的面积值相对应的距离可以有2个.找到对应的点,找出准确反映y与x之间对应关系的图象,需分析在不同阶段中y随x变化的情况.
【解答】解:由图2知:
当动点P由B→C时,点P运动的路程为5,
∴BC=5,
当x=5和x=11时,△ABP的面积相等,
∴CD=6,
∴S△ABC=CD×BC=15,
故选:A.
二、填空题:本题共4小题,每小题3分,共12分。
13.(3分)因式分解:a3﹣4a= a(a+2)(a﹣2) .
【答案】见试题解答内容
【分析】首先提取公因式a,进而利用平方差公式分解因式得出即可.
【解答】解:a3﹣4a=a(a2﹣4)=a(a+2)(a﹣2).
故答案为:a(a+2)(a﹣2).
14.(3分)已知一元二次方程x2﹣6x+c=0的一个根为x1=2,另一根x2= 4 .
【答案】4.
【分析】根据x1+x2=6且x1=2可得答案.
【解答】解:由题意知x1+x2=6,
∵x1=2,
∴x2=4,
故答案为:4.
15.(3分)函数y=x2﹣6x+8(0≤x≤4)的最大值为 8 .
【答案】8.
【分析】把函数化为顶点式求出对称轴,根据二次函数的性质即可求出函数的最大值.
【解答】解:y=x2﹣6x+8=(x﹣3)2﹣1,
∵|0﹣3|>|3﹣4|,1>0,
∴在0≤x≤4,x=0时,函数值最大,最大值为8.
故答案为:8.
16.(3分)如图,在正方形ABCD中,AF⊥BG,BG⊥CH,CH⊥DE,DE⊥AF垂足分别是F,G,H,E,∠ABF>∠BAF.
(1)若点F为GB的中点,则= ;
(2)连接BE,若,正方形EFGH与正方形ABCD的面积之比为1:n,则n= 3 .
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)利用正方形的性质和全等三角形的判定与性质得到BF=GC,然后利用已知条件即可求解;
(2)利用(1)可以得到BF=GC,设BF=GC=a,GF=b,则BG=a+b,EF=b,利用已知条件化简得到a2+ab=b2;利用勾股定理求得正方形ABCD的边长,再利用正方形的面积公式解答即可得出结论.
【解答】解:(1)∵四边形ABCD,EFGH都为正方形,
∴AB=BC,∠AFB=∠CGB=90°,∠ABC=90°.
∴∠ABF+∠GBC=90°,∠GBC+∠GCB=90°,
∴∠ABF=∠BCG.
在△ABF和△BCG中,
,
∴△ABF≌△BCG(AAS),
∴BF=GC,
∵点F为GB的中点,
∴BF=GF,
∴=;
故答案为:;
(2)∵BF=CG,
∴设BF=GC=a,GF=b,则BG=a+b,EF=b,
∵,
∴=()2,
∴a2+ab=b2.
∵BG2+GC2=BC2,
∴BC2=a2+(a+b)2=2a2+2ab+b2=3b2,
∴正方形EFGH与正方形ABCD的面积之比为==,
∴n=3.
故答案为:3.
三、解答题:本题共6小题,共72分。
17.(12分)(1)计算:;
(2)解不等式组.
【答案】(1)2;
(2)x<﹣.
【分析】(1)直接利用有理数的乘方运算法则、负整数指数幂的性质、二次根式的乘法运算法则,零指数幂分别化简,进而合并得出答案;
(2)分别解不等式,进而得出不等式组的解集.
【解答】解:(1)原式=1+5﹣3﹣1.
=2;
(2)解不等式①得:x<3,
解不等式②得:x<﹣,
∴不等式组的解集是x<﹣.
18.(10分)如图,在长为100m,宽为50m的矩形空地上修筑四条宽度相等的小路(阴影部分),若余下的部分全部种上花卉,且花圃的面积是3600m2,求小路的宽是多少?
【答案】见试题解答内容
【分析】设小路的宽是x m,则余下的部分可合成长为(100﹣2x)m,宽为(50﹣2x)m的矩形,根据花圃的面积是3600m2,可列出关于x的一元二次方程,解之取其符合题意的值,即可得出结论.
【解答】解:设小路的宽是x m,则余下的部分可合成长为(100﹣2x)m,宽为(50﹣2x)m的矩形,
根据题意得:(100﹣2x)(50﹣2x)=3600,
整理得:x2﹣75x+350=0,
解得:x1=5,x2=70(不符合题意,舍去),
∴小路的宽是5m.
故答案为:5.
19.(10分)如图,已知△ABC中,AB=AC,BC=5,D为AB上一点,CD=4,BD=3.
(1)求证:∠BDC=90°;
(2)求AC的长.
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)根据勾股定理的逆定理判断即可;
(2)根据勾股定理求出AC即可.
【解答】(1)证明:∵BC=5,CD=4,BD=3,
∴42+32=52,
∴∠BDC=90°;
(2)解:在Rt△ADC中,∠ADC=180°﹣90°=90°,
依题意有AC2=(AB﹣3)2+CD2,即AC2=(AC﹣3)2+42,
解得AC=.
故AC的长为.
20.(10分)某广场的声控喷泉是由若干个垂直于地面的柱形喷泉装置组成的.每个柱形喷泉装置上都有上下两个喷头,这两个喷头朝向一致,喷出的水流均呈抛物线型.当围观游人喊声较小时,下喷头喷水;当围观游人喊声较大时,上下两个喷头都喷水.如图所示,点A和点B是一个柱形喷泉装置OB上的两个喷头,A喷头喷出的水流的落地点为C.以O为原点,以OC所在直线为x轴,OB所在直线为y轴,建立平面直角坐标系.(柱形喷泉装置的粗细忽略不计)
已知:OA=1m,OB=2m,OC=3m,从A喷头和B喷头各喷出的水流的高度y(m)与水平距离x(m)之间的关系式分别是y=﹣x2+bx+c和y=﹣x2+bx+c';
(1)求A喷头喷出的水流的最大高度;
(2)一名游人站在点D处,OD=4m.当围观游人喊声较大时,B喷头喷出的水流是否会落在该游人所站的点D处?
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)根据A喷头喷出的水流高度与水平距离的函数关系式,求出y的最大值即可;
(2)根据B喷头喷出的水流高度与水平距离的函数关系式,令x=4,通过计算y的值即可判断.
【解答】解:根据题意,令x=0,易得c=1,c'=2;
令x=3,y=﹣x2+bx+c=﹣3+3b+1=0,可求得b=;
因此,A喷头和B喷头各喷出的水流的高度y(m)与水平距离x(m)之间的关系式分别是y=﹣x2+x+1和y=﹣x2+x+2;
(1)函数y=﹣x2+x+1的对称轴为x=1,此时y=,
因此,A喷头喷出的水流的最大高度为m;
(2)函数y=﹣x2+x+2,令x=4,y=﹣×42+×4+2=﹣,
因此,B喷头喷出的水流不会落在该游人所站的点D处.
21.(16分)已知:二次函数y=x2+bx+c的图象与x轴交于A,B两点,其中A点坐标为(﹣3,0),与y轴交于点C,点D(﹣2,﹣3)在抛物线上.
(1)求抛物线的解析式;
(2)抛物线的对称轴上有一点P,使△PAD周长最小,求P点坐标;
(3)Q为直线BD下方抛物线上一点,求△BDQ面积的最大值;
(4)抛物线的对称轴上有一动点M,当△MAD是以AD边为腰的等腰三角形时,直接写出M点坐标.
【答案】(1)y=x2+2x﹣3;
(2)点P(﹣1,﹣2);
(3);
(4)M(﹣1,)或(﹣1,﹣)或(﹣1,﹣6).
【分析】(1)由待定系数法即可求解;
(2)点D关于抛物线的对称轴的对称点为点C,连接AC交抛物线对称轴于点P,则点P为所求点,即可求解;
(3)由△BDQ面积=HQ×(xB﹣xD)=×(﹣x2﹣x+2)=﹣(x+)2+≤,即可求解;
(4)当AD=AM时,则10=m2+4,则m=±,即可求解;当AD=MD时,同理可解.
【解答】解:(1)由点C、D的坐标知,C、D关于抛物线对称轴对称,
则抛物线的对称轴为直线x=(﹣2+0)=﹣1,则点B(1,0),
则抛物线的表达式为:y=(x+3)(x﹣1)=x2+2x﹣3;
(2)点D关于抛物线的对称轴的对称点为点C,连接AC交抛物线对称轴于点P,则点P为所求点,
理由:△PAD周长=AD+PA+PD=AD+PA+PC=AD+AC为最小,
由点A、C的坐标得,直线AC的表达式为:y=﹣x﹣3,
当x=﹣1时,y=﹣2,即点P(﹣1,﹣2);
(3)过点Q作QH∥y轴交BD于点H,
由点B、D的坐标得,直线BD的表达式为:y=x﹣1,
设点H(x,x﹣1),则点Q(x,x2+2x﹣3),
则HQ=﹣x2﹣x+2,
则△BDQ面积=HQ×(xB﹣xD)=×(﹣x2﹣x+2)=﹣(x+)2+≤,
即△BDQ面积的最大值为;
(4)设点M(﹣1,m),
由点A、M、D的坐标得,AD2=10,AM2=m2+4,MD2=1+(m+3)2,
当AD=AM时,则10=m2+4,则m=±,
即点M(﹣1,)或(﹣1,﹣);
当AD=MD时,
同理可得:m2+4=1+(m+3)2,
解得:m=﹣6,
即点M(﹣1,﹣6),
综上,M(﹣1,)或(﹣1,﹣)或(﹣1,﹣6).
22.(14分)在平面内,把一个图形绕着一个定点旋转一定的角度,可以将这个图形转换到另一个位置,从而易于解题.请你阅读学习这种旋转变换方法,并运用其解答问题:
(1)如图1,在四边形ABCD中,AB=AD,∠BAD=∠BCD=90°,AE⊥BC于E,求证:AE=EC;
证明:∵AB=AD,可将图1中的△ABE绕点A逆时针旋转90°,得到△ADE′,如图2,请你利用图2完成第(1)题;
(2)根据第(1)题的数学活动经验,尝试用旋转变换解答下面的问题;
①如图3,在直角△ABC中,D为斜边AB上一点,AD=2,BD=1,四边形DECF是正方形,设△ADE和△BDF的面积分别为S1,S2,求S1+S2的值;
②如图4,已知:∠ACB=90°,∠BAC=60°,AC=1,∠APB=∠BPC=∠APC,求PA+PB+PC的值.
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)如图2,易得△ABE≌△ADE',证明∠ADE'+∠ADC=180°,即C,D,E'在同一条直线上,根据有三个角相等的四边形是矩形,有一组邻边相等的矩形是正方形得:四边形AECE'为正方形,则AE=EC;
(2)①如图3,将△BDF绕点D逆时针旋转90°,得△DEF'全等后面积相等,得S1+S2=S△ADF',根据面积公式可得S△ADF'=1,从而得结论;
②以点A为旋转中心,将△ABP顺时针旋转60度,得到△ANM,连接BN,PM,易得△ABP≌△ANM,△APM,△ABN均为等边三角形,则C,P,M,N在一条直线上,根据勾股定理求得CN的长,则CP+PB+PA=CN.
【解答】(1)证明:如图2,易得△ABE≌△ADE',
∴∠E'=∠AEB=90°,∠ADE'=∠B,∠E'AD=∠BAE,
∵∠BAD=∠BCD=90°,
∴∠B+∠ADC=180°,
∴∠ADE'+∠ADC=180°,即C,D,E'在同一条直线上,
∵∠AEC=∠C=∠E'=90°,AE'=AE,
∴四边形AECE'为正方形,
∴AE=EC;
(2)解:①如图3,将△BDF绕点D逆时针旋转90°,得△DEF',
易得△DEF'≌△DFB,
∴S1+S2=S△ADF',
∵DF'=BD=1,S△ADF'=AD•DF'=×2×1=1,
∴S1+S2=1;
②如图4,以点A为旋转中心,将△ABP顺时针旋转60度,得到△ANM,连接BN,PM,易得△ABP≌△ANM,
∴△APM,△ABN均为等边三角形,
∵∠BAC=60°,AC=1,
∴PA=PM,AN=AB=BN=2,BC=,
∵∠ABN=60°,
∴∠CBN=90°,
∵∠APB=∠BPC=∠APC,
∴∠APB=∠BPC=∠APC=120°,
∠APM=∠AMP=60°,
∴C,P,M,N在一条直线上,
∵PA=PM,PB=MN,CP+PB+PA=CN,
在直角△BCN中,CN==,
∴PA+PB+PC的值为.
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