2020-2021学年广东省佛山市三校联考八年级(下)期中数学试卷
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一、选择题:(本大题共10题,每小题3分,共计30分)。
1.(3分)下列图形中,可以看作是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
2.(3分)若m>n>0,则下列结论正确的是( )
A.﹣2m>﹣2n B.m_2<n﹣2 C.> D.m<n
3.(3分)下列等式从左到右的变形是因式分解的是( )
A.2a2b=2a2•b B.(x+1)(x﹣1)=x2﹣1
C.x2+2x﹣1=x(x+2)﹣1 D.x2+2x=x(x+2)
4.(3分)已知实数a,b满足|a﹣3|+=0,则以a,b的值为两边的等腰三角形的周长是( )
A.12 B.12或15 C.15 D.以上都不对
5.(3分)不等式组的解集在数轴上表示为( )
A. B.
C. D.
6.(3分)如图,将Rt△ABC绕直角顶点C顺时针旋转90°,得到△A′B′C,连接AA′,若∠1=20°,则∠B的度数是( )
A.70° B.65° C.60° D.55°
7.(3分)如图,在△ABC中,直线ED是线段BC的垂直平分线,直线ED分别交BC、AB于点D、点E,已知BD=3,△ABC的周长为20,则△AEC的周长为( )
A.14 B.20 C.16 D.12
8.(3分)反证法证明“三角形中至少有一个角不小于60°”先应假设这个三角形中( )
A.有一个内角小于60° B.每个内角都小于60°
C.有一个内角大于60° D.每个内角都大于60°
9.(3分)如图,直线y=kx+b(k≠0)经过点(﹣2,4),(﹣6,0),则不等式kx+b>4的解集为( )
A.x>﹣6 B.x<﹣6 C.x>﹣2 D.x<﹣2
10.(3分)如图,已知BD为△ABC的角平分线,且BD=BC,E为BD延长线上一点,BE=BA.过点E作EF⊥AB于点F,则下列结论:①△EBC可由△ABD绕点B旋转而得到;②∠BCE+∠BCD=180°;③∠ABE=∠DAE;④BA+BC=2BF;正确的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
二、填空题(本大题共7题,每小题4分,共计28分)
11.(4分)a与2的差不大于5,用不等式表示为 .
12.(4分)不等式3(x+2)≥4+2x的负整数解为 .
13.(4分)分解因式:2a3b﹣4a2b2+2ab3= .
14.(4分)如图,在△ABC中,AC=BC,分别以点A和点C为圆心,大于AC长为半径画弧,两弧相交于点M,N,连接MN分别交BC、AC于点D、E,连接AD.若∠B=70°,则∠BAD的度数是 度.
15.(4分)如图,直线y1=k1x+b和直线y2=k2x+b交于y轴上一点,则不等式k1x+b>k2x+b的解集为 .
16.(4分)若a+b=﹣4,ab=2,则式子4a2b+4ab2﹣4a﹣4b的值是 .
17.(4分)如图,P是等边三角形ABC内一点,将线段CP绕点C顺时针旋转60°得到线段CP',连接AP'.若PA=3,PC=4,PB=5,则四边形APCP'的面积为 .
三、解答题解答题(一):(本大题共3题,每小题6分,共计18分)
18.(6分)因式分解(x2+4y2)2﹣16x2y2
19.(6分)如图,△ABC三个顶点的坐标分别为A(2,4),B(1,1),C(4,3).
(1)请画出△ABC关于原点对称的△A1B1C1,并写出A1的坐标;
(2)请画出△ABC绕点B逆时针旋转90°后的△A2B2C2,并写出A2的坐标.
20.(6分)解不等式:,并把解集表示在数轴上.
四、解答题(二):(本大题共3题,每小题8分,共计24分)
21.(8分)如图,在Rt△ABC中,∠A=90°,∠B=30°,CM平分∠ACB交AB于点M,过点M作MN∥BC交AC于点N,若AN=1,求BC的长.
22.(8分)解不等式组,并写出不等式组的整数解.
23.(8分)如图,在△ABC中,∠C=90°,点P在AC上运动,点D在AB上,PD始终保持与PA相等,BD的垂直平分线交BC于点E,交BD于点F,连接DE.
(1)判断DE与DP的位置关系,并说明理由;
(2)若AC=6,BC=8,PA=2,求线段DE的长.
四、解答题(三):(本大题共2题,每小题10分,共计20分)
24.(10分)目前全球都在针对新冠疫情作积极防控,大型公共场所经常用到消毒产品消毒.某工厂计划生产A、B两种消毒产品共80箱,需购买甲、乙两种材料.已知生产一箱A产品需甲种材料3千克,乙种材料1千克;生产一箱B产品需甲、乙两种材料各2千克.经测算,购买甲、乙两种材料各1千克共需资金60元;购买甲种材料3千克和乙种材料2千克共需资金140元.
(1)甲、乙两种材料的单价分别为每千克多少元?
(2)现工厂用于购买甲、乙两种材料的资金不超过8800元,且生产B产品不少于38箱,问符合生产条件的生产方案有哪几种?
(3)在(2)的条件下,若生产一箱A产品需加工费40元,若生产一箱B产品需加工费50元,应选择哪种生产方案,使生产这80箱产品的成本最低?(成本=材料费+加工费)
25.(10分)如图1,E为正方形ABCD的边BC上一点,F为边BA延长线上一点,且CE=AF.
(1)求证:DE⊥DF;
(2)如图2,若点G为边AB上一点,且∠BGE=2∠BFE,△BGE的周长为16,求四边形DEBF的面积;
(3)如图3,在(2)的条件下,DG与EF交于点H,连接CH且CH=5,求AG的长.
2020-2021学年广东省佛山市三校联考八年级(下)期中数学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题:(本大题共10题,每小题3分,共计30分)。
1.(3分)下列图形中,可以看作是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
【分析】根据中心对称图形的性质得出图形旋转180°,与原图形能够完全重合的图形是中心对称图形,分别判断得出即可.
【解答】解:A.旋转180°,与原图形能够完全重合是中心对称图形;故此选项符合题意;
B.旋转180°,不能与原图形能够完全重合不是中心对称图形;故此选项不合题意;
C.旋转180°,不能与原图形能够完全重合不是中心对称图形;故此选项不合题意;
D.旋转180°,不能与原图形能够完全重合不是中心对称图形;故此选项不合题意;
故选:A.
2.(3分)若m>n>0,则下列结论正确的是( )
A.﹣2m>﹣2n B.m_2<n﹣2 C.> D.m<n
【分析】根据不等式的性质逐个判断即可.
【解答】解:A、∵m>n,
∴﹣2m<﹣2n,故本选项不符合题意;
B、∵m>n,
∴m﹣2>n﹣2,故本选项不符合题意;
C、∵m>n>0
∴>,故本选项符合题意;
D、∵m>n,
∴mn,故本选项不符合题意;
故选:C.
3.(3分)下列等式从左到右的变形是因式分解的是( )
A.2a2b=2a2•b B.(x+1)(x﹣1)=x2﹣1
C.x2+2x﹣1=x(x+2)﹣1 D.x2+2x=x(x+2)
【分析】根据因式分解是把一个多项式化为几个整式的积的形式,可得答案.
【解答】解:A、2a2b是单项式,故此选项不符合题意;
B、(x+1)(x﹣1)=x2﹣1,是整式的乘法,故此选项不符合题意;
C、x2+2x﹣1=x(x+2)﹣1,等式的右边不是几个整式的积的形式,故此选项不符合题意;
D、x2+2x=x(x+2),把一个多项式化为几个整式的积的形式,故此选项符合题意;
故选:D.
4.(3分)已知实数a,b满足|a﹣3|+=0,则以a,b的值为两边的等腰三角形的周长是( )
A.12 B.12或15 C.15 D.以上都不对
【分析】先根据非负数的性质列式求出a、b,再分情况讨论求解即可.
【解答】解:根据题意得,a﹣3=0,b﹣6=0,
解得a=3,b=6.
①若a=3是腰长,则底边为6,三角形的三边分别为3、3、6,
∵3+3=6,
∴不能组成三角形,
②若a=6是腰长,则底边为3,三角形的三边分别为6、6、3,
能组成三角形,
周长=6+6+3=15.
故选:C.
5.(3分)不等式组的解集在数轴上表示为( )
A. B.
C. D.
【分析】本题应该先对不等式组进行化简,然后在数轴上分别表示出x的取值范围.
【解答】解:不等式组
由①得,x>1,
由②得,x≥2,
故不等式组的解集为:x≥2,
在数轴上可表示为:
故选:A.
6.(3分)如图,将Rt△ABC绕直角顶点C顺时针旋转90°,得到△A′B′C,连接AA′,若∠1=20°,则∠B的度数是( )
A.70° B.65° C.60° D.55°
【分析】根据旋转的性质可得AC=A′C,然后判断出△ACA′是等腰直角三角形,根据等腰直角三角形的性质可得∠CAA′=45°,再根据三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和求出∠A′B′C,然后根据旋转的性质可得∠B=∠A′B′C.
【解答】解:∵Rt△ABC绕直角顶点C顺时针旋转90°得到△A′B′C,
∴AC=A′C,
∴△ACA′是等腰直角三角形,
∴∠CAA′=45°,
∴∠A′B′C=∠1+∠CAA′=20°+45°=65°,
由旋转的性质得∠B=∠A′B′C=65°.
故选:B.
7.(3分)如图,在△ABC中,直线ED是线段BC的垂直平分线,直线ED分别交BC、AB于点D、点E,已知BD=3,△ABC的周长为20,则△AEC的周长为( )
A.14 B.20 C.16 D.12
【分析】根据线段的垂直平分线的性质得到EC=EB,BC=2BD=6,根据三角形的周长公式计算即可.
【解答】解:∵ED是线段BC的垂直平分线,
∴EC=EB,BC=2BD=6,
∵△ABC的周长为20,
∴AB+AC+BC=20,
∴AB+AC=14,
∴△AEC的周长=AC+AE+EC=AC+AE+EB=AC+AB=14,
故选:A.
8.(3分)反证法证明“三角形中至少有一个角不小于60°”先应假设这个三角形中( )
A.有一个内角小于60° B.每个内角都小于60°
C.有一个内角大于60° D.每个内角都大于60°
【分析】此题要运用反证法,由题意先假设三角形的三个角都小于60°成立.然后推出不成立.得出选项.
【解答】解:设三角形的三个角分别为:a,b,c.
假设,a<60°,b<60°,c<60°,
则a+b+c<60°+60°+60°,
即,a+b+c<180°与三角形内角和定理a+b+c=180°矛盾.
所以假设不成立,即三角形中至少有一个角不小于60°.
故选:B.
9.(3分)如图,直线y=kx+b(k≠0)经过点(﹣2,4),(﹣6,0),则不等式kx+b>4的解集为( )
A.x>﹣6 B.x<﹣6 C.x>﹣2 D.x<﹣2
【分析】结合函数的图象利用数形结合的方法确定不等式的解集即可.
【解答】解:观察图象知:当x>﹣2时,kx+b>4,
故选:C.
10.(3分)如图,已知BD为△ABC的角平分线,且BD=BC,E为BD延长线上一点,BE=BA.过点E作EF⊥AB于点F,则下列结论:①△EBC可由△ABD绕点B旋转而得到;②∠BCE+∠BCD=180°;③∠ABE=∠DAE;④BA+BC=2BF;正确的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【分析】由“SAS”可证△ABD≌△EBC,可得△EBC可由△ABD绕点B旋转而得到,故①正确;由全等三角形的性质可得∠BCE+∠BCD=180°,故②正确;由等腰三角形的性质和三角形内角和定理可求∠ABE=∠DAE,故③正确;通过证明Rt△CEG≌Rt△AFE,可得AF=CG,由线段的和差关系可求解,故④正确,即可求解.
【解答】解:①∵BD为△ABC的角平分线,
∴∠ABD=∠CBD,
在△ABD和△EBC中,
,
∴△ABD≌△EBC(SAS),
∴△EBC可由△ABD绕点B旋转而得到,
故①正确;
②∵△ABD≌△EBC,
∴∠BCE=∠BDA,
∴∠BCE+∠BCD=∠BDA+∠BDC=180°,
故②正确;
③∵BD=BC,BE=BA,∠ABE=∠CBE,
∴∠BEA=∠BCD=∠BDC=∠BAE,
∴∠AED=∠ADE=∠BCD=∠BDC,
∴∠CBD=∠DAE,
∴∠ABE=∠DAE,故③正确;
④过E作EG⊥BC于G点,
∵E是BD上的点,
∴EF=EG,
在Rt△BEG和Rt△BEF中,
,
∴Rt△BEG≌Rt△BEF(HL),
∴BG=BF,
在Rt△CEG和Rt△AFE中,
,
∴Rt△CEG≌Rt△AFE(HL),
∴AF=CG,
∴BA+BC=BF+FA+BG﹣CG=BF+BG=2BF,
故④正确.
故选:D.
二、填空题(本大题共7题,每小题4分,共计28分)
11.(4分)a与2的差不大于5,用不等式表示为 a﹣2≤5 .
【分析】直接根据题意可得a﹣2小于等于5,即可得出答案.
【解答】解:根据题意可得:a﹣2≤5.
故答案为:a﹣2≤5.
12.(4分)不等式3(x+2)≥4+2x的负整数解为 ﹣2,﹣1 .
【分析】先求出不等式的解集,再求出不等式的负整数解即可.
【解答】解:3(x+2)≥4+2x,
去括号,得3x+6≥4+2x,
移项,得3x﹣2x≥4﹣6,
合并同类项,得x≥﹣2,
所以不等式的负整数解是﹣2,﹣1,
故答案为:﹣2,﹣1.
13.(4分)分解因式:2a3b﹣4a2b2+2ab3= 2ab(a﹣b)2 .
【分析】先提取公因式2ab,再对余下的多项式利用完全平方公式继续分解.
【解答】解:2a3b﹣4a2b2+2ab3,
=2ab(a2﹣2ab+b2),
=2ab(a﹣b)2.
14.(4分)如图,在△ABC中,AC=BC,分别以点A和点C为圆心,大于AC长为半径画弧,两弧相交于点M,N,连接MN分别交BC、AC于点D、E,连接AD.若∠B=70°,则∠BAD的度数是 30 度.
【分析】根据作图过程可得,DE是线段AC的垂直平分线,得AD=CD,再根据等腰三角形的性质即可求得∠BAD的度数.
【解答】解:∵AC=BC,
∴∠CAB=∠B=70°,
∴∠C=180°﹣∠CAB﹣∠B=40°,
根据作图过程可知:
DE是线段AC的垂直平分线,
∴DA=DC,
∴∠DAC=∠C=40°,
∴∠BAD=∠BAC﹣∠DAC=70°﹣40°=30°.
则∠BAD的度数是30°.
故答案为30.
15.(4分)如图,直线y1=k1x+b和直线y2=k2x+b交于y轴上一点,则不等式k1x+b>k2x+b的解集为 x>0 .
【分析】先由已知条件得出直线y1=k1x+b和直线y2=k2x+b的交点横坐标,再结合图象,可得要求的不等式的解集.
【解答】解:∵直线y1=k1x+b和直线y2=k2x+b交于y轴上一点,
∴交点的横坐标为0
∵从图象看,当x>0时,直线y1=k1x+b的图象位于直线y2=k2x+b的上方;
当x<0时,直线y1=k1x+b的图象位于直线y2=k2x+b的下方
∴当x>0时,k1x+b>k2x+b
故答案为:x>0.
16.(4分)若a+b=﹣4,ab=2,则式子4a2b+4ab2﹣4a﹣4b的值是 ﹣16 .
【分析】先因式分解,再整体代换求值.
【解答】解:4a2b+4ab2﹣4a﹣4b=4ab(a+b)﹣4(a+b).
=4(a+b)(ab﹣1).
=4×(﹣4)×(2﹣1).
=﹣16.
故答案为:﹣16.
17.(4分)如图,P是等边三角形ABC内一点,将线段CP绕点C顺时针旋转60°得到线段CP',连接AP'.若PA=3,PC=4,PB=5,则四边形APCP'的面积为 6+4 .
【分析】连接PP′,如图,由等边三角形的性质得到∠BAC=60°,AB=AC,由旋转的性质得到CP=CP′=4,∠PCP′=60°,得到△PCP′为等边三角形,求得PP′=PC=4,根据全等三角形的性质得到AP′=PB=5,根据勾股定理的逆定理得到△APP′为直角三角形,∠APP′=90°,根据三角形的面积公式即可得到结论.
【解答】解:连接PP′,如图,
∵△ABC为等边三角形,
∴∠BAC=60°,AB=AC,
∵线段CP绕点C顺时针旋转60°得到线段CP',
∴CP=CP′=4,∠PCP′=60°,
∴△PCP′为等边三角形,
∴PP′=PC=4,
∵∠ACP+∠BCP=60°,∠ACP+∠ACP′=60°,
∴∠BCP=∠ACP′,且AC=BC,CP=CP′
∴△BCP≌△ACP′(SAS),
∴AP′=PB=5,
在△APP′中,∵PP′2=42=16,AP2=32=9,AP′2=52=25,
∴PP′2+AP2=AP′2,
∴△APP′为直角三角形,∠APP′=90°,
∴S四边形APCP′=S△APP′+S△PCP′=AP×PP′+×PP′2=6+4,
故答案为:6+4.
三、解答题解答题(一):(本大题共3题,每小题6分,共计18分)
18.(6分)因式分解(x2+4y2)2﹣16x2y2
【分析】直接利用平方差公式分解因式进而利用完全平方公式分解因式即可.
【解答】解:原式=(x2+4y2)2﹣(4xy)2
=(x2+4y2﹣4xy)(x2+4y2+4xy)
=(x﹣2y)2(x+2y)2.
19.(6分)如图,△ABC三个顶点的坐标分别为A(2,4),B(1,1),C(4,3).
(1)请画出△ABC关于原点对称的△A1B1C1,并写出A1的坐标;
(2)请画出△ABC绕点B逆时针旋转90°后的△A2B2C2,并写出A2的坐标.
【分析】(1)分别作出A,B,C的对应点A1,B1,C1即可.
(2)分别作出A,C的对应点A2,C2即可.
【解答】解:(1)如图,△A1B1C1即为所求作.A1的坐标(﹣2,﹣4).
(2)如图,△A2B2C2即为所求作,A2的坐标(4,0).
20.(6分)解不等式:,并把解集表示在数轴上.
【分析】首先两边同时乘以6去分母,再利用乘法分配律去括号,移项、合并同类项,最后把x的系数化为1即可.
【解答】解:去分母得:2(2x﹣1)﹣(9x+2)≤6,
去括号得:4x﹣2﹣9x﹣2≤6,
移项得:4x﹣9x≤6+2+2,
合并同类项得:﹣5x≤10,
把x的系数化为1得:x≥﹣2.
四、解答题(二):(本大题共3题,每小题8分,共计24分)
21.(8分)如图,在Rt△ABC中,∠A=90°,∠B=30°,CM平分∠ACB交AB于点M,过点M作MN∥BC交AC于点N,若AN=1,求BC的长.
【分析】先利用30°角所对的直角边等于斜边的一半,求出MN=2,再根据角平分线和平行可证出等腰三角形,从而解得AC=3即可得出结论.
【解答】解:∵MN∥BC,
∴∠AMN=∠B=30°,
在Rt△AMN中,
∵AN=1,
∴MN=2AN=2,
∵CM平分∠ACB,
∴∠ACM=∠BCM,
又∵MN∥BC,
∴∠NMC=∠BCM,
∴∠ACM=∠NMC,
∴MN=CN=2,
∴AC=3,
在Rt△ABC中,∠A=90°,
∵∠B=30°,
∴BC=2AN=6.
22.(8分)解不等式组,并写出不等式组的整数解.
【分析】分别求出不等式组两不等式的解集,找出解集的公共部分确定出解集,找出解集的整数解即可.
【解答】解:,
由①得:x≤2;
由②得:x>﹣3,
∴不等式组的解集是:﹣3<x≤2,
则不等式组的整数解是﹣2,﹣1,0,1,2.
23.(8分)如图,在△ABC中,∠C=90°,点P在AC上运动,点D在AB上,PD始终保持与PA相等,BD的垂直平分线交BC于点E,交BD于点F,连接DE.
(1)判断DE与DP的位置关系,并说明理由;
(2)若AC=6,BC=8,PA=2,求线段DE的长.
【分析】(1)连接OD,根据等腰三角形的性质得到∠A=∠PDA,根据线段垂直平分线的性质得到EB=ED,于是得到结论;
(2)连接PE,设DE=x,则EB=ED=x,CE=8﹣x,根据勾股定理即可得到结论.
【解答】解:(1)DE⊥DP,
理由如下:∵PD=PA,
∴∠A=∠PDA,
∵EF是BD的垂直平分线,
∴EB=ED,
∴∠B=∠EDB,
∵∠C=90°,
∴∠A+∠B=90°,
∴∠PDA+∠EDB=90°,
∴∠PDE=180°﹣90°=90°,
∴DE⊥DP;
(2)连接PE,设DE=x,则EB=ED=x,CE=8﹣x,
∵∠C=∠PDE=90°,
∴PC2+CE2=PE2=PD2+DE2,
∴42+(8﹣x)2=22+x2,
解得:x=4.75,
则DE=4.75.
四、解答题(三):(本大题共2题,每小题10分,共计20分)
24.(10分)目前全球都在针对新冠疫情作积极防控,大型公共场所经常用到消毒产品消毒.某工厂计划生产A、B两种消毒产品共80箱,需购买甲、乙两种材料.已知生产一箱A产品需甲种材料3千克,乙种材料1千克;生产一箱B产品需甲、乙两种材料各2千克.经测算,购买甲、乙两种材料各1千克共需资金60元;购买甲种材料3千克和乙种材料2千克共需资金140元.
(1)甲、乙两种材料的单价分别为每千克多少元?
(2)现工厂用于购买甲、乙两种材料的资金不超过8800元,且生产B产品不少于38箱,问符合生产条件的生产方案有哪几种?
(3)在(2)的条件下,若生产一箱A产品需加工费40元,若生产一箱B产品需加工费50元,应选择哪种生产方案,使生产这80箱产品的成本最低?(成本=材料费+加工费)
【分析】(1)设甲种材料的单价为x元/千克,乙种材料的单价为y元/千克,根据“购买甲、乙两种材料各1千克共需资金60元;购买甲种材料3千克和乙种材料2千克共需资金140元”,即可得出关于x,y的二元一次方程组,解之即可得出结论;
(2)利用总价=单价×数量,可分别求出生产1箱A产品及生产1箱B产品所需材料费,设生产B产品m箱,则生产A产品(80﹣m)箱,根据“用于购买甲、乙两种材料的资金不超过8800元,且生产B产品不少于38箱”,即可得出关于m的一元一次不等式组,解之即可得出m的取值范围,结合m为整数,即可得出各生产方案;
(3)设生产这80箱产品的成本为w元,根据总成本=生产每箱所需成本×生产数量,即可得出w关于m的函数关系式,再利用一次函数的性质,即可解决最值问题.
【解答】解:(1)设甲种材料的单价为x元/千克,乙种材料的单价为y元/千克,
依题意得:,
解得:.
答:甲种材料的单价为20元/千克,乙种材料的单价为40元/千克.
(2)生产1箱A产品所需材料费为20×3+40=100(元),
生产1箱B产品所需材料费为20×2+40×2=120(元).
设生产B产品m箱,则生产A产品(80﹣m)箱,
依题意得:,
解得:38≤m≤40.
又∵m为整数,
∴m可以取38,39,40,
∴符合生产条件的生产方案有3种,
方案1:生产A产品42箱,B产品38箱;
方案2:生产A产品41箱,B产品39箱;
方案3:生产A产品40箱,B产品40箱.
(3)设生产这80箱产品的成本为w元,则w=(120+50)m+(100+40)(80﹣m)=30m+11200,
∵k=30>0,
∴w随m的增大而增大,
∴当m=38时,w取得最小值,最小值=30×38+11200=12340.
答:应选择生产方案1,使生产这80箱产品的成本最低.
25.(10分)如图1,E为正方形ABCD的边BC上一点,F为边BA延长线上一点,且CE=AF.
(1)求证:DE⊥DF;
(2)如图2,若点G为边AB上一点,且∠BGE=2∠BFE,△BGE的周长为16,求四边形DEBF的面积;
(3)如图3,在(2)的条件下,DG与EF交于点H,连接CH且CH=5,求AG的长.
【分析】(1)证明△ADF≌△CDE,根据全等三角形的性质得到∠ADF=∠CDE,根据垂直的定义证明;
(2)根据三角形的外角的性质、等腰三角形的判定定理得到GE=GF,根据三角形的周长公式求出BA,根据正方形的面积公式计算;
(3)作HP⊥HC交CB的延长线于点P,证明△HDC≌△HEP,得到DC=PE=8,CH=HP=5,根据勾股定理列方程求出EG,计算即可.
【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是正方形,
∴AD=CD,∠DAF=∠DCE=90°,
在△ADF和△CDE中,
,
∴△ADF≌△CDE(SAS)
∴∠ADF=∠CDE,
∵∠ADE+∠CDE=90°,
∴∠ADF+∠ADE=90°,即∠FDE=90°,
∴DE⊥DF;
(2)解:∵∠BGE=2∠BFE,∠BGE=∠BFE+∠GEF,
∴∠GEF=∠GFE,
∴GE=GF,
∵△BGE的周长为16
∴BE+GB+GE=16
∴BE+GB+GF=16
∴BE+BA+AF=16
∵CE=AF,
∴BA+CB=16,
∴BC=BA=8,
∴S四边形DEBF=S四边形DEBA+S△ADF
=S四边形DEBA+S△DCE
=S正方形ABCD
=AB2
=64;
(3)过点H作HP⊥HC交CB的延长线于点P,
∵GF=GE,DF=DE,
∴DG垂直平分EF,
∵∠FDE=90°,
∴DH=EH,∠DHE=∠PHC=90°,
∴∠DHE﹣∠EHC=∠PHC﹣∠EHC,即∠DHC=∠EHP,
∵在四边形DHEC中,∠HDC+∠HEC=180°,∠HEC+∠HEP=180°,
∴∠HEP=∠HDC,
在△HDC和△HEP中,
,
∴△HDC≌△HEP(ASA)
∴DC=PE=8,CH=HP=5,
∴在Rt△PHC中,PC=10,
∴EC=PC﹣PE=2,
∴AF=2,BE=6,
在Rt△BGE中,设EG=x,则BG=10﹣x,
由勾股定理得,(10﹣x)2+62=x2
解得:x=,
∴AG=GF﹣AF=.
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