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2021-2022学年福建省龙岩市漳平市八年级(上)期中数学试卷 解析版
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这是一份2021-2022学年福建省龙岩市漳平市八年级(上)期中数学试卷 解析版,共29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。
2021-2022学年福建省龙岩市漳平市八年级(上)期中数学试卷
一、选择题:
1.(3分)以下是某中学初二年级的学生在学习了轴对称图形之后设计的.下面这四个图形中,不是轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
2.(3分)若一个等腰三角形的两边长分别是1和3,则它的周长为( )
A.5 B.7 C.5或7 D.4或7
3.(3分)下列说法正确的有( )
①等腰三角形是等边三角形;
②三角形按边分可分为等腰三角形、等边三角形和不等边三角形;
③等腰三角形至少有两边相等;
④三角形按角分类应分为锐角三角形、直角三角形和钝角三角形.
A.①② B.①③④ C.③④ D.①②④
4.(3分)如图,在△ABC中,AB=AC,BE、CF是中线,则由( )可得△AFC≌△AEB.
A.SSS B.SAS C.AAS D.ASA
5.(3分)如图,△ABC与△A'B'C'关于直线MN对称,P为MN上任一点,下列结论中错误的是( )
A.△AA'P是等腰三角形
B.MN垂直平分AA',CC'
C.△ABC与△A'B'C'面积相等
D.直线AB、A'B'的交点不一定在MN上
6.(3分)如图,在△ABC中,BE、CE分别是∠ABC和∠ACB的平分线,过点E作DF∥BC交AB于D,交AC于F,若AB=4,AC=3,则△ADF周长为( )
A.6 B.7 C.8 D.10
7.(3分)如图,等边三角形ABC中,AD⊥BC,垂足为D,点E在线段AD上,∠EBC=45°,则∠ACE等于( )
A.15° B.30° C.45° D.60°
8.(3分)如图,经过直线AB外一点C作这条直线的垂线,作法如下:
(1)任意取一点K,使点K和点C在AB的两旁.
(2)以点C为圆心,CK长为半径作弧,交AB于点D和E.
(3)分别以点D和点E为圆心,大于DE的长为半径作弧,两弧相交于点F.
(4)作直线CF.则直线CF就是所求作的垂线.根据以上尺规作图过程,若将这些点作为三角形的顶点,其中不一定是等腰三角形的为( )
A.△CDF B.△CDK C.△CDE D.△DEF
9.(3分)如图,△ABC的面积为1cm2,AP垂直∠B的平分线BP于P,则△PBC的面积为( )
A.0.4 cm2 B.0.5 cm2 C.0.6 cm2 D.0.7 cm2
10.(3分)如图,点P为定角∠AOB的平分线上的一个定点,且∠MPN与∠AOB互补,若∠MPN在绕点P旋转的过程中,其两边分别与OA、OB相交于M、N两点,则以下结论:(1)PM=PN恒成立;(2)OM+ON的值不变;(3)四边形PMON的面积不变;(4)MN的长不变,其中正确的个数为( )
A.4 B.3 C.2 D.1
二、填空题:
11.(3分)在△ABC中,已知∠A=60°,∠B=80°,则∠C是 °.
12.(3分)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AD是△ABC的角平分线,DC=3,则点D到AB的距离是 .
13.(3分)如图,点F在正五边形ABCDE的内部,△ABF为等边三角形,则∠AFC等于 .
14.(3分)如图,在△ABC中,AB=AC,D是BC边上的动点(点D与B,C不重合),△ABD和△ACD的面积分别表示为S1和S2,且S1=S2,请说出说明AD是△ABC角平分线的依据 .
15.(3分)如图,等腰三角形ABC的底边BC长为4,面积是16,腰AC的垂直平分线EF分别交AC,AB边于E,F点,若点D为BC边的中点,点M为线段EF上一动点,则△CDM周长的最小值为 .
16.(3分)在△ABC中,∠ABC=3∠C,AD是∠BAC的角平分线,BE⊥AD于E,若BE=4,BD=5,CD=9,则△ABC的周长是 .
三、解答题:
17.(8分)如图,在△ABC中,D是边BC上的点,DE⊥AC,DF⊥AB,垂足分别为E,F,且DE=DF,CE=BF.求证:∠B=∠C.
18.(8分)如图,A点坐标为(3,4),A、B、C均在格点上,请在图中作出△ABC关于y轴的对称图形△A1B1C1.
(1)请你画出△A1B1C1并写出A'的坐标.
(2)求△A1B1C1的面积.
19.(8分)如图,在四边形ABCD中,∠A=∠C=90°,BE平分∠ABC,DF平分∠ADC,求证:BE∥DF.
20.(8分)如图,在△ABC中,AB=AC,AD是BC边上的中线,E是AC 边上的一点,且∠CBE=∠CAD.求证:BE⊥AC.
21.(8分)求证:如果三角形一个外角的平分线平行于三角形的一边,那么这个三角形是等腰三角形(请画出图形,写出已知、求证、证明的过程).
22.(10分)如图,已知点B、C、D在同一条直线上,△ABC和△CDE都是等边三角形.BE交AC于F,AD交CE于H,
①求证:△BCE≌△ACD;
②判断△CFH的形状并说明理由.
23.(10分)如图,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=90°,点D是边BC上的动点,连接AD,点C关于直线AD的对称点为点E,射线BE与射线AD交于点F.
(1)在图中,依题意补全图形;
(2)记∠DAC=α (α<45° ),求∠ABF 的大小;(用含α 的式子表示)
(3)若△ACE是等边三角形,猜想EF和BC的数量关系,并证明.
24.(12分)如图,△ABC是等边三角形,D为BC边上一个动点(D与B、C均不重合),AD=AE,∠DAE=60°,连接CE.
(1)求证:△ABD≌△ACE;
(2)求证:CE平分∠ACF;
(3)若AB=2,当四边形ADCE的周长取最小值时,求BD的长.
25.(14分)如图①,平面直角坐标系xOy中,若A(0,a)、B(b,0)且,以AB为直角边作等腰Rt△ABC,∠CAB=90°,AB=AC.
(1)求C点坐标;
(2)如图②过C点作CD⊥x轴于D,连接AD,求∠ADC的度数;
(3)如图③在(1)中,点A在y轴上运动,以OA为直角边作等腰Rt△OAE,连接EC,交y轴于F,试问A点在运动过程中S△AOB:S△AEF的值是否会发生变化?如果没有变化,请求出写出它们的比值,并说明理由.
2021-2022学年福建省龙岩市漳平市八年级(上)期中数学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题:
1.(3分)以下是某中学初二年级的学生在学习了轴对称图形之后设计的.下面这四个图形中,不是轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
【分析】根据如果一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,这个图形叫做轴对称图形,这条直线叫做对称轴进行分析即可.
【解答】解:A、是轴对称图案,故此选项错误;
B、是轴对称图案,故此选项错误;
C、不是轴对称图案,故此选项正确;
D、是轴对称图案,故此选项错误;
故选:C.
2.(3分)若一个等腰三角形的两边长分别是1和3,则它的周长为( )
A.5 B.7 C.5或7 D.4或7
【分析】分两种情况讨论:当1是腰时或当3是腰时,利用三角形的三边关系进行分析求解即可.
【解答】解:当1是腰时,则1+1<3,不能组成三角形,应舍去;
当3是腰时,则三角形的周长是1+3×2=7.
故选:B.
3.(3分)下列说法正确的有( )
①等腰三角形是等边三角形;
②三角形按边分可分为等腰三角形、等边三角形和不等边三角形;
③等腰三角形至少有两边相等;
④三角形按角分类应分为锐角三角形、直角三角形和钝角三角形.
A.①② B.①③④ C.③④ D.①②④
【分析】①根据等腰三角形及等边三角形的定义进行解答即可;
②由三角形按边分可分为不等边三角形和等腰三角形,其中等腰三角形又可分为底和腰不相等的三角形和等边三角形,可得结论;
③根据等腰三角形的定义进行解答;
④根据三角形按角分类情况可得答案.
【解答】解:①∵有两个边相等的三角形叫等腰三角形,三条边都相等的三角形叫等边三角形,
∴等腰三角形不一定是等边三角形,
∴①错误;
②∵三角形按边分可分为不等边三角形和等腰三角形,其中等腰三角形又可分为底和腰不相等的三角形和等边三角形,
∴②错误;
③∵两边相等的三角形称为等腰三角形,
∴③正确;
④∵三角形按角分类可以分为锐角三角形、直角三角形、钝角三角形,
∴④正确.
故选:C.
4.(3分)如图,在△ABC中,AB=AC,BE、CF是中线,则由( )可得△AFC≌△AEB.
A.SSS B.SAS C.AAS D.ASA
【分析】根据中线定义可得AE=AC,AF=AB,进而得到AF=AE,然后再利用SAS定理证明△AFC≌△AEB.
【解答】解:∵BE、CF是中线,
∴AE=AC,AF=AB,
∵AB=AC,
∴AF=AE,
在△AFC和△AEB中,
∴△AFC≌△AEB(SAS),
故选:B.
5.(3分)如图,△ABC与△A'B'C'关于直线MN对称,P为MN上任一点,下列结论中错误的是( )
A.△AA'P是等腰三角形
B.MN垂直平分AA',CC'
C.△ABC与△A'B'C'面积相等
D.直线AB、A'B'的交点不一定在MN上
【分析】由轴对称的性质可知△ABC≌△A'B'C',AA'⊥MN,CC'⊥MN,即可求解.
【解答】解:∵△ABC与△A'B'C'关于直线MN对称,
∴△ABC≌△A'B'C',AA'⊥MN,CC'⊥MN,
∵P为MN上任一点,
∴AP=A'P,
∴△AA'P是等腰三角形,
∴A选项不符合题意;
∵AP=A'P,CP=C'P,
∴MN垂直平分AA'、CC',
∴B选项不符合题意;
∵△ABC≌△A'B'C',
∴△ABC与△A'B'C'面积相等,
∴C选项不符合题意;
∵由轴对称的性质,可知直线AB、A'B'的交点一定在MN上,
∴D选项符合题意;
故选:D.
6.(3分)如图,在△ABC中,BE、CE分别是∠ABC和∠ACB的平分线,过点E作DF∥BC交AB于D,交AC于F,若AB=4,AC=3,则△ADF周长为( )
A.6 B.7 C.8 D.10
【分析】根据角平分线的定义可得∠EBD=∠EBC,∠ECF=∠ECB,再根据两直线平行,内错角相等可得∠EBC=∠BED,∠ECB=∠CEF,然后求出∠EBD=∠DEB,∠ECF=∠CEF,再根据等角对等边可得ED=BD,EF=CF,即可得出DF=BD+CF;求出△ADF的周长=AB+AC,然后代入数据进行计算即可得解.
【解答】(1)证明:∵E是∠ABC,∠ACB平分线的交点,
∴∠EBD=∠EBC,∠ECF=∠ECB,
∵DF∥BC,
∴∠DEB=∠EBC,∠FEC=∠ECB,
∴∠DEB=∠DBE,∠FEC=∠FCE,
∴DE=BD,EF=CF,
∴DF=DE+EF=BD+CF,
即DE=BD+CF,
∴△ADF的周长=AD+DF+AF=(AD+BD)+(CF+AF)=AB+AC,
∵AB=4,AC=3,
∴△ADF的周长=4+3=7,
故选:B.
7.(3分)如图,等边三角形ABC中,AD⊥BC,垂足为D,点E在线段AD上,∠EBC=45°,则∠ACE等于( )
A.15° B.30° C.45° D.60°
【分析】先判断出AD是BC的垂直平分线,进而求出∠ECB=45°,即可得出结论.
【解答】解:∵等边三角形ABC中,AD⊥BC,
∴BD=CD,即:AD是BC的垂直平分线,
∵点E在AD上,
∴BE=CE,
∴∠EBC=∠ECB,
∵∠EBC=45°,
∴∠ECB=45°,
∵△ABC是等边三角形,
∴∠ACB=60°,
∴∠ACE=∠ACB﹣∠ECB=15°,
故选:A.
8.(3分)如图,经过直线AB外一点C作这条直线的垂线,作法如下:
(1)任意取一点K,使点K和点C在AB的两旁.
(2)以点C为圆心,CK长为半径作弧,交AB于点D和E.
(3)分别以点D和点E为圆心,大于DE的长为半径作弧,两弧相交于点F.
(4)作直线CF.则直线CF就是所求作的垂线.根据以上尺规作图过程,若将这些点作为三角形的顶点,其中不一定是等腰三角形的为( )
A.△CDF B.△CDK C.△CDE D.△DEF
【分析】依据尺规作图,即可得到CD=CK,CD=CE,DF=EF,进而得出△CDK,△CDE,△DEF都是等腰三角形.
【解答】解:由作图可得,CD,DF,CF不一定相等,故△CDF不一定是等腰三角形;
而CD=CK,CD=CE,DF=EF,故△CDK,△CDE,△DEF都是等腰三角形;
故选:A.
9.(3分)如图,△ABC的面积为1cm2,AP垂直∠B的平分线BP于P,则△PBC的面积为( )
A.0.4 cm2 B.0.5 cm2 C.0.6 cm2 D.0.7 cm2
【分析】延长AP交BC于E,根据AP垂直∠B的平分线BP于P,即可求出△ABP≌△BEP,又知△APC和△CPE等底同高,可以证明两三角形面积相等,即可证明三角形PBC的面积.
【解答】解:延长AP交BC于E,
∵AP垂直∠B的平分线BP于P,
∠ABP=∠EBP,
又知BP=BP,∠APB=∠BPE=90°,
∴△ABP≌△BEP,
∴S△ABP=S△BEP,AP=PE,
∴△APC和△CPE等底同高,
∴S△APC=S△PCE,
∴S△PBC=S△PBE+S△PCE=S△ABC=0.5cm2,
故选:B.
10.(3分)如图,点P为定角∠AOB的平分线上的一个定点,且∠MPN与∠AOB互补,若∠MPN在绕点P旋转的过程中,其两边分别与OA、OB相交于M、N两点,则以下结论:(1)PM=PN恒成立;(2)OM+ON的值不变;(3)四边形PMON的面积不变;(4)MN的长不变,其中正确的个数为( )
A.4 B.3 C.2 D.1
【分析】如图作PE⊥OA于E,PF⊥OB于F.只要证明△POE≌△POF,△PEM≌△PFN,即可一一判断.
【解答】解:如图作PE⊥OA于E,PF⊥OB于F.
∵∠PEO=∠PFO=90°,
∴∠EPF+∠AOB=180°,
∵∠MPN+∠AOB=180°,
∴∠EPF=∠MPN,
∴∠EPM=∠FPN,
∵OP平分∠AOB,PE⊥OA于E,PF⊥OB于F,
∴PE=PF,
在△POE和△POF中,
,
∴△POE≌△POF,
∴OE=OF,
在△PEM和△PFN中,
,
∴△PEM≌△PFN,
∴EM=NF,PM=PN,故(1)正确,
∴S△PEM=S△PNF,
∴S四边形PMON=S四边形PEOF=定值,故(3)正确,
∵OM+ON=OE+ME+OF﹣NF=2OE=定值,故(2)正确,
在旋转过程中,△PMN是等腰三角形,形状是相似的,因为PM的长度是变化的,所以MN的长度是变化的,故(4)错误,
故选:B.
二、填空题:
11.(3分)在△ABC中,已知∠A=60°,∠B=80°,则∠C是 40 °.
【分析】根据三角形内角和定理计算即可.
【解答】解:∵∠A=60°,∠B=80°,
∴∠C=180°﹣60°﹣80°=40°,
故答案为:40.
12.(3分)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AD是△ABC的角平分线,DC=3,则点D到AB的距离是 3 .
【分析】根据角平分线上的点到角的两边的距离相等可得DE=DC即可得解.
【解答】解:作DE⊥AB于E,
∵AD是∠CAB的角平分线,∠C=90°,
∴DE=DC,
∵DC=3,
∴DE=3,
即点D到AB的距离DE=3.
故答案为:3.
13.(3分)如图,点F在正五边形ABCDE的内部,△ABF为等边三角形,则∠AFC等于 126° .
【分析】根据等边三角形的性质得到AF=BF,∠AFB=∠ABF=60°,由正五边形的性质得到AB=BC,∠ABC=108°,等量代换得到BF=BC,∠FBC=48°,根据三角形的内角和求出∠BFC=66°,根据∠AFC=∠AFB+∠BFC即可得到结论.
【解答】解:∵△ABF是等边三角形,
∴AF=BF,∠AFB=∠ABF=60°,
在正五边形ABCDE中,AB=BC,∠ABC=108°,
∴BF=BC,∠FBC=∠ABC﹣∠ABF=48°,
∴∠BFC=(180°﹣∠FBC)=66°,
∴∠AFC=∠AFB+∠BFC=126°,
故答案为:126°.
14.(3分)如图,在△ABC中,AB=AC,D是BC边上的动点(点D与B,C不重合),△ABD和△ACD的面积分别表示为S1和S2,且S1=S2,请说出说明AD是△ABC角平分线的依据 到角两边距离相等的点在角平分线上 .
【分析】先根据三角形的面积公式,推出DE=DF,再根据(HL),证明Rt△DEA≌Rt△DFA,推角相等后得出结论.
【解答】证明:过D点作DE⊥AB,DF⊥AC,
∴∠DEA=∠DFA=90°,
∵S1=,S2=,
∵S1=S2,
∴=,
∵AB=AC,
∴DE=DF,
∴AD是∠ABC角平分线;
即AD是△ABC角平分线;
∴AD是△ABC角平分线的依据:到角两边距离相等的点在角平分线上.
故答案为:到角两边距离相等的点在角平分线上.
15.(3分)如图,等腰三角形ABC的底边BC长为4,面积是16,腰AC的垂直平分线EF分别交AC,AB边于E,F点,若点D为BC边的中点,点M为线段EF上一动点,则△CDM周长的最小值为 10 .
【分析】连接AD,由于△ABC是等腰三角形,点D是BC边的中点,故AD⊥BC,根据三角形的面积公式求出AD的长,再根据EF是线段AC的垂直平分线可知,点C关于直线EF的对称点为点A,故AD的长为CM+MD的最小值,由此即可得出结论.
【解答】解:连接AD,
∵△ABC是等腰三角形,点D是BC边的中点,
∴AD⊥BC,
∴S△ABC=BC•AD=×4×AD=16,解得AD=8,
∵EF是线段AC的垂直平分线,
∴点C关于直线EF的对称点为点A,
∴AD的长为CM+MD的最小值,
∴△CDM的周长最短=(CM+MD)+CD=AD+BC=8+×4=8+2=10.
故答案为:10.
16.(3分)在△ABC中,∠ABC=3∠C,AD是∠BAC的角平分线,BE⊥AD于E,若BE=4,BD=5,CD=9,则△ABC的周长是 42 .
【分析】延长BE交AC于F,利用ASA证明△AEB≌△AEF,得BE=EF,AB=AF.∠ABE=∠AFE,再证明FB=FC=8,由AD是∠BAC的角平分线,得,则AB=10,即可解决问题.
【解答】解:如图,延长BE交AC于F,
∵AD是∠BAC的角平分线,
∴∠BAD=∠CAD,
∵BE⊥AD,
∴∠AEB=∠AEF,
在△AEB与△AEF中,
,
∴△AEB≌△AEF(ASA),
∴BE=EF,AB=AF.∠ABE=∠AFE,
∵BE=4,
∴EF=4,BF=BE+EF=8,
∵∠AFE=∠FBC+∠C,
∴∠ABE=∠FBC+∠C,
∵∠ABC=∠ABE+∠FBC=2∠FBC+∠C=3∠C,
∴∠FBC=∠C,
∴FB=FC=8,
∵AD是∠BAC的角平分线,
∴,
∴AB=10,
∴AC=AB+FC=18,
∴C△ABC=AB+AC+BC
=10+18+5+9
=42,
故答案为:42.
三、解答题:
17.(8分)如图,在△ABC中,D是边BC上的点,DE⊥AC,DF⊥AB,垂足分别为E,F,且DE=DF,CE=BF.求证:∠B=∠C.
【分析】由垂直的定义,DE=DF,CE=BF证明△BDF≌△CDE,得出对应角相等即可.
【解答】证明:∵DE⊥AC,DF⊥AB,
∴∠BFD=∠CED=90°,
在△BDF和△CDE中,
,
∴△BDF≌△CDE(SAS),
∴∠B=∠C.
18.(8分)如图,A点坐标为(3,4),A、B、C均在格点上,请在图中作出△ABC关于y轴的对称图形△A1B1C1.
(1)请你画出△A1B1C1并写出A'的坐标.
(2)求△A1B1C1的面积.
【分析】(1)利用轴对称的性质分别作出A,B,C的对应点A1,B1,C1即可;
(2)利用三角形的面积公式求解即可.
【解答】解:(1)如图,△A1B1C1即为所求,A1(﹣3,4);
(2).
19.(8分)如图,在四边形ABCD中,∠A=∠C=90°,BE平分∠ABC,DF平分∠ADC,求证:BE∥DF.
【分析】根据角平分线的定义和四边形的内角和进行解答即可.
【解答】证明:∵在四边形ABCD中,∠A=∠C=90°,
∴∠ABC+∠ADC=180°,
∵BE平分∠B,DF平分∠D,
∴∠EBF+∠FDC=90°,
∵∠C=90°,
∴∠DFC+∠FDC=90°,
∴∠EBF=∠DFC,
∴BE∥DF.
20.(8分)如图,在△ABC中,AB=AC,AD是BC边上的中线,E是AC 边上的一点,且∠CBE=∠CAD.求证:BE⊥AC.
【分析】根据等腰三角形的性质得出AD⊥BC,再得出∠CBE+∠C=90°.
【解答】证明:∵AB=AC,AD是BC边上的中线,
∴AD⊥BC,
∴∠CAD+∠C=90°,
又∵∠CBE=∠CAD,
∴∠CBE+∠C=90°,
∴BE⊥AC.
21.(8分)求证:如果三角形一个外角的平分线平行于三角形的一边,那么这个三角形是等腰三角形(请画出图形,写出已知、求证、证明的过程).
【分析】根据题意画出图形,即可写出已知、求证,根据平行线的判定和性质、三角形的外角性质即可证明.
【解答】
已知:如图:∠DAC是△ABC的外角,
AE平分∠DAC,AE∥BC.
求证:△ABC为等腰三角形.
证明:∵AE∥BC,
∴∠EAD=∠B,
∠EAC=∠C,
∵AE平分∠DAC,
∴∠EAD=∠EAC,
∴∠B=∠C,
∴AB=AC,
∴△ABC为等腰三角形.
22.(10分)如图,已知点B、C、D在同一条直线上,△ABC和△CDE都是等边三角形.BE交AC于F,AD交CE于H,
①求证:△BCE≌△ACD;
②判断△CFH的形状并说明理由.
【分析】①利用等边三角形的性质得出条件,可证明:△BCE≌△ACD;
②利用△BCE≌△ACD得出∠CBF=∠CAH,再运用平角定义得出∠BCF=∠ACH进而得出△BCF≌△ACH因此CF=CH,由CF=CH和∠ACH=60°根据“有一个角是60°的三角形是等边三角形可得△CFH是等边三角形.
【解答】①证明:∵△ABC和△CDE都是等边三角形,
∴∠BCA=∠DCE=60°,BC=AC,CE=CD
∴∠BCE=∠ACD,
在△BCE和△ACD中,
,
∴△BCE≌△ACD(SAS);
②△CFH是等边三角形.
理由如下:
∵△BCE≌△ACD,
∴∠CBF=∠CAH.
∵∠ACB=∠DCE=60°,
∴∠ACH=60°.
∴∠BCF=∠ACH,
在△BCF和△ACH中,
,
∴△BCF≌△ACH(ASA),
∴CF=CH;
∵CF=CH,∠ACH=60°,
∴△CFH是等边三角形.
23.(10分)如图,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=90°,点D是边BC上的动点,连接AD,点C关于直线AD的对称点为点E,射线BE与射线AD交于点F.
(1)在图中,依题意补全图形;
(2)记∠DAC=α (α<45° ),求∠ABF 的大小;(用含α 的式子表示)
(3)若△ACE是等边三角形,猜想EF和BC的数量关系,并证明.
【分析】(1)根据轴对称即可得出结论;
(2)先判断出AE=AC,再表示出∠BAE,即可得出结论;
(3)先判断出△BCF是直角三角形,结合△ACE是等边三角形,即可得出结论.
【解答】解:(1)如图1所示;
(2)如图2,
连接AE,由题意可知,∠EAD=∠CAD=α,AC=AE,
∴∠BAE=90°﹣2α,
∵AB=AC,
∴AB=AE,
∴∠ABE=∠AEB,
∴;
(3),
证明:如备用图,连接AE,CF,
由(2)可知,∠AEB=∠ABF=45°+α,
∵AB=AC,
∴∠ABC=45°,
∴∠CBF=α,
∵点C关于直线AD的对称点为点E,
∴∠ACF=∠AEF=135°﹣α,
∴∠BCF=90°﹣α,
∵∠CBF+∠BCF=90°,
∴△BCF是直角三角形.
∵△ACE是等边三角形,
∴α=30°.
∴∠CBF=30°
∴.
24.(12分)如图,△ABC是等边三角形,D为BC边上一个动点(D与B、C均不重合),AD=AE,∠DAE=60°,连接CE.
(1)求证:△ABD≌△ACE;
(2)求证:CE平分∠ACF;
(3)若AB=2,当四边形ADCE的周长取最小值时,求BD的长.
【分析】(1)由于AB=AC,AD=AE,所以只需证∠BAD=∠CAE即可得结论;
(2)证明∠ACE和∠ECF都等于60°即可;
(3)将四边形ADCE的周长用AD表示,AD最小时就是四边形ADCE的周长最小,根据垂线段最短原理,当AD⊥BC时,AD最小,此时BD就是BC的一半.
【解答】(1)证明:∵△ABC是等边三角形,
∴AB=AC,∠BAC=60°,
∵∠DAE=60°,
∴∠BAD+∠DAC=∠CAE+∠DAC,
即∠BAD=∠CAE,
在△ABD和△ACE中,
,
∴△ABD≌△ACE.
(2)证明:∵△ABC是等边三角形,
∴∠B=∠BCA=60°,
∵△ABD≌△ACE,
∴∠ACE=∠B=60°,
∵△ABD≌△ACE,
∴∠ACE=∠B=60°,
∴∠ECF=180﹣∠ACE﹣∠BCA=60°,
∴∠ACE=∠ECF,
∴CE平分∠ACF.
(3)解:∵△ABD≌△ACE,
∴CE=BD,
∵△ABC是等边三角形,
∴AB=BC=AC=2,
∴四边形ADCE的周长=CE+DC+AD+AE=BD+DC+2AD=2+2AD,
根据垂线段最短,当AD⊥BC时,AD值最小,四边形ADCE的周长取最小值,
∵AB=AC,
∴BD===1.
25.(14分)如图①,平面直角坐标系xOy中,若A(0,a)、B(b,0)且,以AB为直角边作等腰Rt△ABC,∠CAB=90°,AB=AC.
(1)求C点坐标;
(2)如图②过C点作CD⊥x轴于D,连接AD,求∠ADC的度数;
(3)如图③在(1)中,点A在y轴上运动,以OA为直角边作等腰Rt△OAE,连接EC,交y轴于F,试问A点在运动过程中S△AOB:S△AEF的值是否会发生变化?如果没有变化,请求出写出它们的比值,并说明理由.
【分析】(1)由非负性可求a,b的值,由“AAS”可证△CAM≌△ABO,可得MC=OA=4,MA=OB=1,即可求解;
(2)由OD=OA=4,可得∠ADO=45°,即可求解;
(3)由“AAS”可证△AEF≌△MCF,可得AF=MF=AM=1,分别求出△AEF的面积和△AOB的面积,即可求解.
【解答】解:(1)作CM⊥OA于M,如图①所示:
则∠CMA=∠AOB=90°,
∴∠OAB+∠ABO=90°,
∵,
∴a﹣4=0,b﹣1=0,
∴a=4,b=1,
∴OA=4,OB=1,
∵∠CAB=90°,
∴∠OAB+∠CAM=90°,
∴∠CAM=∠ABO,
在△CAM和△ABO中,
,
∴△CAM≌△ABO(AAS),
∴MC=OA=4,MA=OB=1,
∴OM=OA+MA=5,
∴C点坐标为(4,5);
(2)∵CD⊥x轴,
∴D(4,0),
∴OD=OA,
∴△OAD为等腰直角三角形,
∴∠ADO=45°,
∴∠ADC=90°﹣45°=45°;
(3)A点在运动过程中S△AOB:S△AEF的值不会发生变化,S△AOB:S△AEF=2;理由如下:作CM⊥OA于M,如图③所示:
由(1)知,A(0,4),C(4,5),
∴OA=CM=4,
∵△AEO是等腰直角三角形,
∴AE=OA=4,∠OAE=90°,
∴∠EAF=∠OAE=90°=∠CMF,
∵∠AFE=∠MFC,AE=CM,
∴△AEF≌△MCF(AAS),
∴AF=MF=AM,
∵C(4,5),A(0,4),
∴AM=1,
∴MF=,
∴,S△AOB=×OA×OB=×4×1=2,
∴S△AOB:S△AEF=2:1=2,
即S△AOB:S△AEF的值是定值,不会发生变化.
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