福建省三明市列东中学2018届九年级(上)期中数学试卷(解析版)
展开2017-2018学年福建省三明市列东中学九年级(上)期中数学试卷
一、选择题:(共10小题,每小题4分,满分40分,每小题只有一个正确选项,请将答案填入答题卷的相应位置)
1.下列方程中一定是一元二次方程的是( )
A.x2=0 B.x+﹣2x2=0 C.ax2+bx+c=0 D.x2+2y+3=0
2.下列命题中,真命题是( )
A.对角线互相垂直且相等的四边形是菱形
B.对角线相等的平行四边形是矩形
C.对角线互相平分且相等的四边形是正方形
D.对角线相等的四边形是矩形
3.一个人做“抛硬币”的游戏,抛10次,正面出现4次,反面出现6次,正确的说法是( )
A.出现正面的频率是4 B.出现反面的频率是6
C.出现反面的频数是60% D.出现反面的频率是60%
4.已知C是线段AB的黄金分割点(AC>BC),则AC:AB=( )
A.(+1):2 B.(3+):2 C.(﹣1):2 D.(3﹣):2
5.顺次连接对角线相等的四边形的各边中点,所形成的四边形是( )
A.平行四边形 B.菱形 C.矩形 D.正方形
6.某品牌服装原价800元,连续两次降价x%后售价为512元,下面所列方程中正确的是( )
A.512(1+x%)2=800 B.800(1﹣2x%)=512 C.800(1﹣x%)2=512 D.800﹣2x%=512
7.如图,在△ABC中,DE∥BC,,AE=4cm,则AC的长为( )
A.8cm B.10cm C.11cm D.12cm
8.如图1,在矩形MNPQ中,动点R从点N出发,沿N→P→Q→M方向运动至点M处停止.设点R运动的路程为x,△MNR的面积为y,如果y关于x的函数图象如图2所示,则当x=9时,点R应运动到( )
A.N处 B.P处 C.Q处 D.M处
9.如图,点A,B,C,D的坐标分别是(1,7),(1,1),(4,1),(6,1),以C,D,E为顶点的三角形与△ABC相似,则点E的坐标不可能是( )
A.(6,0) B.(6,3) C.(6,5) D.(4,2)
10.如果关于x的一元二次方程kx2﹣x+1=0有两个不相等的实数根,那么k的取值范围是( )
A.k< B.k<且k≠0
C.﹣≤k< D.﹣≤k<且k≠0
二、填空题:(共6小题,每小题4分,满分24分.请将答案填入答题卷的相应位置)
11.一个六边形的边长分别为3、4、5、6、7、8,另一个与它相似的六边形的最短边长是6,则其最大边长是 .
12.关于x的一元二次方程(a﹣1)x2+x+(a2﹣1)=0的一个根是0,则a的值是 .
13.已知a,b,c,d是成比例线段,其中a=3cm,b=2cm,c=6cm,求线段d的长为 .
14.已知Rt△ABC中,∠ABC=90°,BD是斜边AC上的中线,若BD=3cm,则AC= cm.
15.如图,要使△ABC∽△ACD,需补充的条件是 .(只要写出一种)
16.如图,在矩形ABCD中,点E,F分别在边AB,BC上,且AE=AB,将矩形沿直线EF折叠,点B恰好落在AD边上的点P处,连接BP交EF于点Q,对于下列结论:①EF=2BE;②PF=2PE;③FQ=4EQ;④△PBF是等边三角形.其中正确的是 (填序号)
三、解答题:(共7小题,满分86分.请将解答过程写在答题卷的相应位置.作图或添辅助线用铅笔画完,需用水笔再描黑.)
17.解下列方程:
(1)x2﹣2x=0
(2)2(x+1)2﹣8=0
(3)x2﹣4x+3=0
(4)(2x+1)2=3(2x+1)
18.如图,△ABC中,CD是边AB上的高,且=.
(1)求证:△ACD∽△CBD;
(2)求∠ACB的大小.
19.三张卡片的正面分别写有数字2,5,5,卡片除数字外完全相同,将它们洗匀后,背面朝上放置在桌面上.
(1)从中任意抽取一张卡片,该卡片上数字是5的概率为 ;
(2)学校将组织部分学生参加夏令营活动,九年级(1)班只有一个名额,小刚和小芳都想去,于是利用上述三张卡片做游戏决定谁去,游戏规则是:从中任意抽取一张卡片,记下数字放回,洗匀后再任意抽取一张,将抽取的两张卡片上的数字相加,若和等于7,小钢去;若和等于10,小芳去;和是其他数,游戏重新开始.你认为游戏对双方公平吗?请用画树状图或列表的方法说明理由.
20.如图,在Rt△ABC中,AD是边BC上的中线,过点A作AE∥BC,过点D作DE∥AB,DE与AC、AE分别交于点O、点E,连结EC.
(1)求证:AD=EC;
(2)求证:四边形ADCE是菱形;
(3)若AB=AO,求的值.
21.某市百货大楼服装柜在销售中发现:“七彩”牌童装平均每天可售出20件,每件盈利40元.为了迎接元旦,商场决定采取适当的降价措施,扩大销售量,增加盈利,尽量减少库存.经市场调查发现:如果每件童装降价1元,那么平均每天就可多售出2件.要想平均每天销售这种童装盈利1200元,那么每件童装应降价多少元?
22.如图1,在正方形ABCD中,点E为BC上一点,连接DE,把△DEC沿DE折叠得到△DEF,延长EF交AB于G,连接DG.
(1)求∠EDG的度数.
(2)如图2,E为BC的中点,连接BF.
①求证:BF∥DE;
②若正方形边长为6,求线段AG的长.
23.在矩形ABCD中,点E是边CD上任意一点(点E与点C、D不重合),过点A作AF⊥AE,交边CB的延长线于点F,连接EF,与边AB相交于点G.
(1)如果AD:AB=1:1(如图1),判断△AEF的形状,并说明理由;
(2)如果AD:AB=1:2(如图2),当点E在边CD上运动时,判断出线段AE、AF数量关系如何变化,并说明理由;
(3)如果AB=3,AD:AB=k,当点E在边CD上运动时,是否存在k值使△AEG为等边三角形?若存在,请直接写出k的值以及DE的长度.
2017-2018学年福建省三明市列东中学九年级(上)期中数学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题:(共10小题,每小题4分,满分40分,每小题只有一个正确选项,请将答案填入答题卷的相应位置)
1.下列方程中一定是一元二次方程的是( )
A.x2=0 B.x+﹣2x2=0 C.ax2+bx+c=0 D.x2+2y+3=0
【考点】一元二次方程的定义.
【分析】本题根据一元二次方程的定义解答.一元二次方程必须满足四个条件:(1)未知数的最高次数是2;(2)二次项系数不为0;(3)是整式方程;(4)含有一个未知数.由这四个条件对四个选项进行验证,满足这四个条件者为正确答案.
【解答】解:A、符合一元二次方程的定义,正确;
B、不是整式方程,故错误.
C、方程二次项系数可能为0,故错误;
D、方程含有两个未知数,故错误;
故选A.
2.下列命题中,真命题是( )
A.对角线互相垂直且相等的四边形是菱形
B.对角线相等的平行四边形是矩形
C.对角线互相平分且相等的四边形是正方形
D.对角线相等的四边形是矩形
【考点】命题与定理.
【分析】利用菱形的判定、矩形的判定及正方形的判定方法分别判断后即可确定正确的选项.
【解答】解:A、对角线互相垂直且平分的四边形是菱形,故错误,是假命题;
B、对角线相等的平行四边形是矩形,正确,是真命题;
C、对角线互相平分且相等、垂直的四边形是正方形,故错误,是假命题;
D、对角线相等的平行四边形是矩形,故错误,是假命题,
故选B.
3.一个人做“抛硬币”的游戏,抛10次,正面出现4次,反面出现6次,正确的说法是( )
A.出现正面的频率是4 B.出现反面的频率是6
C.出现反面的频数是60% D.出现反面的频率是60%
【考点】频数与频率.
【分析】根据频率=频数÷数据总数,分别求出出现正面,反面的频率.
【解答】解:∵某人抛硬币抛10次,其中正面朝上4次,反面朝上6次,
∴出现正面的频率为=40%;出现反面的频率为60%.
故选:D.
4.已知C是线段AB的黄金分割点(AC>BC),则AC:AB=( )
A.(+1):2 B.(3+):2 C.(﹣1):2 D.(3﹣):2
【考点】黄金分割.
【分析】根据黄金比是进行解答即可.
【解答】解:∵点C是线段AB的黄金分割点,(AC>BC),
∴AC=AB,
∴AC:AB=(﹣1):2.
故选:C.
5.顺次连接对角线相等的四边形的各边中点,所形成的四边形是( )
A.平行四边形 B.菱形 C.矩形 D.正方形
【考点】中点四边形.
【分析】菱形,理由为:利用三角形中位线定理得到EF与HG平行且相等,得到四边形EFGH为平行四边形,再由EH=EF,利用邻边相等的平行四边形是菱形即可得证.
【解答】解:菱形,理由为:
如图所示,∵E,F分别为AB,BC的中点,
∴EF为△ABC的中位线,
∴EF∥AC,EF=AC,
同理HG∥AC,HG=AC,
∴EF∥HG,且EF=HG,
∴四边形EFGH为平行四边形,
∵EH=BD,AC=BD,
∴EF=EH,
则四边形EFGH为菱形,
故选B
6.某品牌服装原价800元,连续两次降价x%后售价为512元,下面所列方程中正确的是( )
A.512(1+x%)2=800 B.800(1﹣2x%)=512 C.800(1﹣x%)2=512 D.800﹣2x%=512
【考点】由实际问题抽象出一元二次方程.
【分析】根据降价后的价格=原价(1﹣降低的百分率),本题可先用800(1﹣x%)表示第一次降价后商品的售价,再根据题意表示第二次降价后的售价,即可列出方程.
【解答】解:当商品第一次降价x%时,其售价为800﹣800x%=800(1﹣x%);
当商品第二次降价x%后,其售价为800(1﹣x%)﹣800(1﹣x%)x%=800(1﹣x%)2.
∴800(1﹣x%)2=512.
故选C.
7.如图,在△ABC中,DE∥BC,,AE=4cm,则AC的长为( )
A.8cm B.10cm C.11cm D.12cm
【考点】平行线分线段成比例.
【分析】根据平行线分线段成比例定理得到∴=,则EC=2AE=8,然后计算AE+EC即可.
【解答】解:∵DE∥BC,
∴=,
∴EC=2AE=8,
∴AC=AE+EC=4+8=12(cm).
故选D.
8.如图1,在矩形MNPQ中,动点R从点N出发,沿N→P→Q→M方向运动至点M处停止.设点R运动的路程为x,△MNR的面积为y,如果y关于x的函数图象如图2所示,则当x=9时,点R应运动到( )
A.N处 B.P处 C.Q处 D.M处
【考点】动点问题的函数图象.
【分析】注意分析y随x的变化而变化的趋势,而不一定要通过求解析式来解决.
【解答】解:当点R运动到PQ上时,△MNR的面积y达到最大,且保持一段时间不变;
到Q点以后,面积y开始减小;
故当x=9时,点R应运动到Q处.
故选C.
9.如图,点A,B,C,D的坐标分别是(1,7),(1,1),(4,1),(6,1),以C,D,E为顶点的三角形与△ABC相似,则点E的坐标不可能是( )
A.(6,0) B.(6,3) C.(6,5) D.(4,2)
【考点】相似三角形的判定;坐标与图形性质.
【分析】根据相似三角形的判定:两边对应成比例且夹角相等的两三角形相似即可判断.
【解答】解:△ABC中,∠ABC=90°,AB=6,BC=3,AB:BC=2.
A、当点E的坐标为(6,0)时,∠CDE=90°,CD=2,DE=1,则AB:BC=CD:DE,△CDE∽△ABC,故本选项不符合题意;
B、当点E的坐标为(6,3)时,∠CDE=90°,CD=2,DE=2,则AB:BC≠CD:DE,△CDE与△ABC不相似,故本选项符合题意;
C、当点E的坐标为(6,5)时,∠CDE=90°,CD=2,DE=4,则AB:BC=DE:CD,△EDC∽△ABC,故本选项不符合题意;
D、当点E的坐标为(4,2)时,∠ECD=90°,CD=2,CE=1,则AB:BC=CD:CE,△DCE∽△ABC,故本选项不符合题意;
故选:B.
10.如果关于x的一元二次方程kx2﹣x+1=0有两个不相等的实数根,那么k的取值范围是( )
A.k< B.k<且k≠0
C.﹣≤k< D.﹣≤k<且k≠0
【考点】根的判别式.
【分析】根据方程有两个不相等的实数根,则△>0,由此建立关于k的不等式,然后就可以求出k的取值范围.
【解答】解:由题意知:2k+1≥0,k≠0,△=2k+1﹣4k>0,
∴≤k<,且k≠0.
故选:D.
二、填空题:(共6小题,每小题4分,满分24分.请将答案填入答题卷的相应位置)
11.一个六边形的边长分别为3、4、5、6、7、8,另一个与它相似的六边形的最短边长是6,则其最大边长是 16 .
【考点】相似多边形的性质.
【分析】根据相似多边形的对应边的比相等可得.
【解答】解:两个相似的六边形,一个最短边长是3,另一个最短边长为6,
则相似比是3:6=1:2,
根据相似六边形的对应边的比相等,设后一个六边形的最大边长为x,
则8:x=1:2,
解得:x=16.
即后一个六边形的最大边长为16.
故答案为16.
12.关于x的一元二次方程(a﹣1)x2+x+(a2﹣1)=0的一个根是0,则a的值是 ﹣1 .
【考点】一元二次方程的解.
【分析】根据一元二次方程的解的定义,将x=0代入已知方程就可以求得a的值.注意,二次项系数a﹣1≠0.
【解答】解:∵关于x的一元二次方程(a﹣1)x2+x+(a2﹣1)=0的一个根是0,
∴x=0满足该方程,且a﹣1≠0.
∴a2﹣1=0,且a≠1.
解得a=﹣1.
故答案是:﹣1.
13.已知a,b,c,d是成比例线段,其中a=3cm,b=2cm,c=6cm,求线段d的长为 4cm .
【考点】比例线段.
【分析】如果其中两条线段的乘积等于另外两条线段的乘积,则四条线段叫成比例线段.根据定义ad=cb,将a,b及c的值代入即可求得d.
【解答】解:已知a,b,c,d是成比例线段,
根据比例线段的定义得:ad=cb,
代入a=3cm,b=2cm,c=6cm,
解得:d=4,
则d=4cm.
故答案为:4cm.
14.已知Rt△ABC中,∠ABC=90°,BD是斜边AC上的中线,若BD=3cm,则AC= 6 cm.
【考点】直角三角形斜边上的中线.
【分析】根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半可得AC=2BD.
【解答】解:∵BD是斜边AC上的中线,
∴AC=2BD=2×3=6cm.
故答案为:6.
15.如图,要使△ABC∽△ACD,需补充的条件是 ∠ACD=∠B或∠ADC=∠ACB或AD:AC=AC:AB .(只要写出一种)
【考点】相似三角形的判定.
【分析】要使两三角形相似,已知有一组公共角,则可以再添加一组角相等或添加该角的两边对应成比例.
【解答】解:∵∠DAC=∠CAB
∴当∠ACD=∠B或∠ADC=∠ACB或AD:AC=AC:AB时,△ABC∽△ACD.
16.如图,在矩形ABCD中,点E,F分别在边AB,BC上,且AE=AB,将矩形沿直线EF折叠,点B恰好落在AD边上的点P处,连接BP交EF于点Q,对于下列结论:①EF=2BE;②PF=2PE;③FQ=4EQ;④△PBF是等边三角形.其中正确的是 ①④ (填序号)
【考点】相似三角形的判定与性质;含30度角的直角三角形;翻折变换(折叠问题).
【分析】由条件可得∠APE=30°,则∠PEF=∠BEF=60°,可得EF=2BE,PF=PE,EF=2BE=4EQ,从而可判断出正确的结论.
【解答】解:由折叠可得PE=BE,PF=BF,∠PEF=∠BEF,∠EFB=∠EFP,
∵AE=AB,
∴BE=PE=2AE,
∴∠APE=30°,
∴∠PEF=∠BEF=60°,
∴∠EFB=∠EFP=30°,
∴EF=2BE,PF=PE,
∴①正确,②不正确;
又∵EF⊥BP,
∴EF=2BE=4EQ,
∴③不正确;
又∵PF=BF,∠BFP=2∠EFP=60°,
∴△PBF为等边三角形,
∴④正确;
所以正确的为①④,
故答案为:①④.
三、解答题:(共7小题,满分86分.请将解答过程写在答题卷的相应位置.作图或添辅助线用铅笔画完,需用水笔再描黑.)
17.解下列方程:
(1)x2﹣2x=0
(2)2(x+1)2﹣8=0
(3)x2﹣4x+3=0
(4)(2x+1)2=3(2x+1)
【考点】解一元二次方程-因式分解法;解一元二次方程-直接开平方法.
【分析】(1)先分解因式,即得出两个一元一次方程,求出方程的解即可;
(2)先分解因式,即得出两个一元一次方程,求出方程的解即可;
(3)先分解因式,即得出两个一元一次方程,求出方程的解即可;
(4)移项后分解因式,即得出两个一元一次方程,求出方程的解即可.
【解答】解:(1)x2﹣2x=0,
x(x﹣2)=0,
x=0,x﹣2=0,
x1=0,x2=2;
(2)2(x+1)2﹣8=0,
2(x+1+2)(x+1﹣2)=0,
x+1+2=0,x+1﹣2=0,
x1=﹣3,x2=1;
(3)x2﹣4x+3=0,
(x﹣3)(x﹣1)=0,
x﹣3=0,x﹣1=0,
x1=3,x2=1;
(4)(2x+1)2=3(2x+1),
(2x+1)2﹣3(2x+1)=0,
(2x+1)(2x+1﹣3)=0,
2x+1=0,2x+1﹣3=0,
x1=﹣,x2=1.
18.如图,△ABC中,CD是边AB上的高,且=.
(1)求证:△ACD∽△CBD;
(2)求∠ACB的大小.
【考点】相似三角形的判定与性质.
【分析】(1)由两边对应成比例且夹角相等的两个三角形相似,即可证明△ACD∽△CBD;
(2)由(1)知△ACD∽△CBD,然后根据相似三角形的对应角相等可得:∠A=∠BCD,然后由∠A+∠ACD=90°,可得:∠BCD+∠ACD=90°,即∠ACB=90°.
【解答】(1)证明:∵CD是边AB上的高,
∴∠ADC=∠CDB=90°,
∵=.
∴△ACD∽△CBD;
(2)解:∵△ACD∽△CBD,
∴∠A=∠BCD,
在△ACD中,∠ADC=90°,
∴∠A+∠ACD=90°,
∴∠BCD+∠ACD=90°,
即∠ACB=90°.
19.三张卡片的正面分别写有数字2,5,5,卡片除数字外完全相同,将它们洗匀后,背面朝上放置在桌面上.
(1)从中任意抽取一张卡片,该卡片上数字是5的概率为 ;
(2)学校将组织部分学生参加夏令营活动,九年级(1)班只有一个名额,小刚和小芳都想去,于是利用上述三张卡片做游戏决定谁去,游戏规则是:从中任意抽取一张卡片,记下数字放回,洗匀后再任意抽取一张,将抽取的两张卡片上的数字相加,若和等于7,小钢去;若和等于10,小芳去;和是其他数,游戏重新开始.你认为游戏对双方公平吗?请用画树状图或列表的方法说明理由.
【考点】游戏公平性;概率公式;列表法与树状图法.
【分析】(1)根据三张卡片的正面分别写有数字2,5,5,再根据概率公式即可求出答案;
(2)根据题意列出图表,再根据概率公式求出和为7和和为10的概率,即可得出游戏的公平性.
【解答】解:(1)∵三张卡片的正面分别写有数字2,5,5,卡片除数字外完全相同,
∴从中任意抽取一张卡片,该卡片上数字是5的概率为:;
故答案为:;
(2)根据题意列表如下:
2
5
5
2
(2,2)(4)
(2,5)(7)
(2,5)(7)
5
(5,2)(7)
(5,5)(10)
(5,5)(10)
5
(5,2)(7)
(5,5)(10)
(5,5)(10)
∵共有9种可能的结果,其中数字和为7的共有4种,数字和为10的共有4种,
∴P(数字和为7)=,P(数字和为10)=,
∴P(数字和为7)=P(数字和为10),
∴游戏对双方公平.
20.如图,在Rt△ABC中,AD是边BC上的中线,过点A作AE∥BC,过点D作DE∥AB,DE与AC、AE分别交于点O、点E,连结EC.
(1)求证:AD=EC;
(2)求证:四边形ADCE是菱形;
(3)若AB=AO,求的值.
【考点】四边形综合题;直角三角形斜边上的中线;三角形中位线定理;平行四边形的判定与性质;菱形的判定与性质.
【分析】(1)先判定四边形ABDE为平行四边形,再判定四边形ADCE为平行四边形,即可得出AD=EC;
(2)根据四边形ADCE为平行四边形,且AD=CD,即可得出平行四边形ADCE为菱形;
(3)先判定OD为△ABC的中位线,得出,再根据AB=AO,得出即可.
【解答】解:(1)证明:∵AE∥BC,DE∥AB,
∴四边形ABDE为平行四边形,
∴AE=BD,
∵在Rt△ABC中,AD是斜边BC上的中线,
∴AD=CD=BD,
∴AE=CD,
又∵AE∥CD,
∴四边形ADCE为平行四边形,
∴AD=EC;
(2)由(1)可知,四边形ADCE为平行四边形,且AD=CD,
∴平行四边形ADCE为菱形;
(3)∵四边形ADCE为平行四边形,
∴AC与ED互相平分,
∴点O为AC的中点,
∵AD是边BC上的中线,
∴点D为BC边中点,
∴OD为△ABC的中位线,
∴,
∵AB=AO,
∴,
即的值为.
21.某市百货大楼服装柜在销售中发现:“七彩”牌童装平均每天可售出20件,每件盈利40元.为了迎接元旦,商场决定采取适当的降价措施,扩大销售量,增加盈利,尽量减少库存.经市场调查发现:如果每件童装降价1元,那么平均每天就可多售出2件.要想平均每天销售这种童装盈利1200元,那么每件童装应降价多少元?
【考点】一元二次方程的应用.
【分析】设每件童装应降价x元,原来平均每天可售出20件,每件盈利40元,后来每件童装降价1元,那么平均每天就可多售出2件.要想平均每天销售这种童装盈利1200元,由此即可列出方程(40﹣x)(20+2x)=1200,解方程就可以求出应降价多少元.
【解答】解:设每件童装应降价x元,则
(40﹣x)(20+2x)=1200,
解得x1=10,x2=20,
因为扩大销售量,增加盈利,减少库存,
所以x只取20.
答:每件童装应降价20元.
22.如图1,在正方形ABCD中,点E为BC上一点,连接DE,把△DEC沿DE折叠得到△DEF,延长EF交AB于G,连接DG.
(1)求∠EDG的度数.
(2)如图2,E为BC的中点,连接BF.
①求证:BF∥DE;
②若正方形边长为6,求线段AG的长.
【考点】正方形的性质;翻折变换(折叠问题).
【分析】(1)由正方形的性质可得DC=DA.∠A=∠B=∠C=∠ADC=90°,由折叠的性质得出∠DFE=∠C,DC=DF,∠1=∠2,再求出∠DFG=∠A,DA=DF,然后由“HL”证明Rt△DGA≌Rt△DGF,由全等三角形对应角相等得出∠3=∠4,得出∠2+∠3=45°即可;
(2)①由折叠的性质和线段中点的定义可得CE=EF=BE,∠DEF=∠DEC,再由三角形的外角性质得出∠5=∠DEC,然后利用同位角相等,两直线平行证明即可;
②设AG=x,表示出GF、BG,根据点E是BC的中点求出BE、EF,从而得到GE的长度,再利用勾股定理列出方程求解即可;
【解答】(1)解:如图1所示:
∵四边形ABCD是正方形,
∴DC=DA.∠A=∠B=∠C=∠ADC=90°,
∵△DEC沿DE折叠得到△DEF,
∴∠DFE=∠C,DC=DF,∠1=∠2,
∴∠DFG=∠A=90°,DA=DF,
在Rt△DGA和Rt△DGF中,
,
∴Rt△DGA≌Rt△DGF(HL),
∴∠3=∠4,
∴∠EDG=∠3+∠2=∠ADF+∠FDC,
=(∠ADF+∠FDC),
=×90°,
=45°;
(2)①证明:如图2所示:
∵△DEC沿DE折叠得到△DEF,E为BC的中点,
∴CE=EF=BE,∠DEF=∠DEC,
∴∠5=∠6,
∵∠FEC=∠5+∠6,
∴∠DEF+∠DEC=∠5+∠6,
∴2∠5=2∠DEC,
即∠5=∠DEC,
∴BF∥DE;
②解:设AG=x,则GF=x,BG=6﹣x,
∵正方形边长为6,E为BC的中点,
∴CE=EF=BE=×6=3,
∴GE=EF+GF=3+x,
在Rt△GBE中,根据勾股定理得:(6﹣x)2+32=(3+x)2,
解得:x=2,
即线段AG的长为2.
23.在矩形ABCD中,点E是边CD上任意一点(点E与点C、D不重合),过点A作AF⊥AE,交边CB的延长线于点F,连接EF,与边AB相交于点G.
(1)如果AD:AB=1:1(如图1),判断△AEF的形状,并说明理由;
(2)如果AD:AB=1:2(如图2),当点E在边CD上运动时,判断出线段AE、AF数量关系如何变化,并说明理由;
(3)如果AB=3,AD:AB=k,当点E在边CD上运动时,是否存在k值使△AEG为等边三角形?若存在,请直接写出k的值以及DE的长度.
【考点】四边形综合题.
【分析】(1)由AD:AB=1:1可以得出四边形ABCD是正方形,由其性质就可以得出△ABF≌△ADE,从而得出AF=AE,得出△AEF的形状;
(2)根据条件可以得出△ABF∽△ADE,由相似三角形的性质就可以得出结论;
(3)如图3,当△AEG是等边三角形时,由勾股定理就可以表示出AG、AE、FG,BG的值建立方程求出k值,就可以求出DE的长度.
【解答】解:(1)△AEF为等腰直角三角形
理由:如图1,∵AD:AB=1:1,
∴AD=AB.
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠D=∠ABF=∠BAD=90°.
∵AF⊥AE,
∴∠FAE=90°,
∴∠FAE=∠BAD,
∴∠FAE﹣∠BAE=∠BAD﹣∠BAE,
即∠BAF=∠DAE.
在△ABF和△DAE中,
,
∴△ABF≌△ADE,
∴AF=AE,
∴△AEF为等腰直角三角形;
(2)如图2,∵四边形ABCD是矩形,
∴∠D=∠ABF=∠BAD=90°
∵AF⊥AE,
∴∠FAE=90°,
∴∠FAE=∠BAD,
∴△ABF∽△ADE,
∴.
∵,
∴,
即AF=2AE;
(3)∵四边形ABCD是矩形,
∴∠D=∠ABF=∠BAD=90°
∵AF⊥AE,
∴∠FAE=90°.
∵△AEG是等边三角形,
∴AE=AG,∠GAE=∠AEG=60°.
∴∠FAG=∠DAE=∠AFE=30°,
∴AG=FG.
∵AB=3,AD:AB=k,
∴AD=3k.
在Rt△ADE中由勾股定理,得
DE=k,AE=2k,
∴AG=FG=2k,
∴BG=k.
∵AB=3,
∴GB=3﹣2k,
∴k=3﹣2k,
解得:k=,
∴DE=1.
答:k=,DE=1.
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