2022-2023学年辽宁省沈阳市和平区南昌初级中学八年级(下)期中数学试卷(含解析)
展开1.下列图形中,既是轴对称图形又是中心对称图形的是( )
A.B.C.D.
2.如果△ABC的三个顶点A,B,C所对的边分别为a,b,c,那么下列条件中( )
A.a:b:c=32:42:52B.∠A:∠B:∠C=1:2:3
C.a=,b=,c=D.∠A=15°,∠B=75°
3.下列各式从左边到右边的变形,是因式分解且分解正确的是( )
A.(a+1)(a﹣1)=a2﹣1B.a2﹣16a+64=(a﹣8)2
C.a2﹣2a+4=(a﹣2)2D.ab+ac+1=a(b+c)+1
4.如图所示,点O是△ABC内一点,BO平分∠ABC,连接OA,若OD=5,则△AOB的面积是( )
A.20B.30C.50D.100
5.下列四个不等式:(1)ac>bc;(2)2a>2b;(3)2>bc2;(4),一定能推出a>b的有( )
A.1个B.2个C.3个D.4个
6.若分式无意义,则x的取值范围是( )
A.x=1B.x=﹣1C.x≠﹣1D.x≠1且x≠﹣1
7.一次函数y=3x+b和y=ax﹣3的图象如图所示,其交点为P(﹣2,﹣5),则不等式3x+b>ax﹣3的解集在数轴上表示正确的是( )
A.B.
C.D.
8.如图,在△ABC中,AC=BC,大于AC的长为半径作弧,作直线MN,分别交AC、BC于点D、E,若∠C=40°,则∠BAE=( )
A.20°B.30°C.40°D.50°
9.某山西特产专卖店有一款老陈醋进价为每盒100元,标价为150元,现准备打折销售,最多可以按几折销售?设按x折销售,根据题意可列不等式( )
A.150x﹣100≥5%×100
B.
C.
D.
10.如图,在△ABC中,AB=AC,O为BC的中点,将△ABC绕点O顺时针旋转得到△DEF,E分别在边AC和CA的延长线上,连接CF,则△OFC的面积是( )
A.B.C.D.
二、填空题。(每小题3分,共21分)
11.若分式的值为0,则x的值为 .
12.若关于x的不等式组无解,则a的取值范围是 .
13.若用反证法证明命题“在△ABC中,若∠B>∠C,则AC>AB” .
14.如图,已知A,B的坐标分别为(1,2),(3,0),使B平移到点E,得到△DCE,则点C的坐标为 .
15.如图,在Rt△ABC,∠B=90°,连接CC'.若AB∥CC',则旋转角的度数为 °.
16.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AB=20,动点D从点A出发,过点D作DF⊥AB交BC所在的直线于点F,连接AF,则t= 秒.
17.如图,等边△ABC内部有一点D,DB=3,∠BDC=150°,在AB,且AE=AF,则DE+DF的最小值是 .
三、解答题。(共79分)
18.解不等式组,并写出它的所有整数解.
19.因式分解:
(1)2x3﹣8x;
(2)4xy2﹣4x2y﹣y3.
20.计算:
(1)()3•;
(2).
21.如图,△ABC各顶点的坐标分别为A(1,5),B(4,6),C(2,3).
(1)请画出△ABC先向下平移4个单位,再向右平移1个单位得到的△A1B1C1;
(2)请画出△ABC绕点(0,3)逆时针旋转90°后得到△A2B2C2;
(3)若△ABC与△A3B3C3关于某点成中心对称,且A3(﹣3,﹣1),请写出对称中心的坐标 .
22.如图,在△ABC中,D为AC边上一点,AE⊥BD,交BD的延长线于点E,垂足为F,且AE=DF.
(1)求证:CB=CD;
(2)若点D是AC的中点,求∠C的度数.
23.为加快“智慧校园”建设,某市准备为试点学校采购一批 A、B两种型号的一体机.经过市场调查发现,今年每套B型一体机的价格比每套A型一体机的价格多1万元
(1)求今年每套A型、B型一体机的价格各是多少万元?
(2)该市明年计划采购A型、B型一体机共600套,考虑物价因素,预计明年每套A型一体机的价格比今年上涨20%,若购买B型一体机的总费用不低于购买A型一体机的总费用的,那么该市明年至少需要投入多少万元才能完成采购计划?
24.在Rt△ABC中,∠ABC=90°,∠CAB=60°,E为直线AB上一动点,连接CE,连接AD.
(1)BC= ;
(2)①如图1,当点E与点B重合时,AD= .②如图2,当点E在线段AB上时,若BE=1;
(3)若∠ECB=15°,直接写出AD的长度.
25.如图1,在平面直角坐标系中,直线,与y轴交于点B,点C在x轴正半轴上
(1)求直线BC的解析式;
(2)点P是△ABC内部一点,连接PA、PB、PC,请直接写出PB+PA+PC的最小值;
(3)如图2,将△AOB绕点B旋转,使得A′O′⊥BC,将△A′O′B沿直线BC平移得到△A″O″B′,连接A″、B″、C.是否存在点A″,请直接写出点A″的坐标;若不存在
2022-2023学年辽宁省沈阳市和平区南昌初级中学八年级(下)期中数学试卷
参考答案
一、选择题。(每小题2分,共20分)
1.下列图形中,既是轴对称图形又是中心对称图形的是( )
A.B.C.D.
【分析】根据中心对称图形与轴对称图形的概念判断.
解:A、是轴对称图形,不符合题意;
B、是轴对称图形,不符合题意;
C、既是轴对称图形,符合题意;
D、不是轴对称图形,不符合题意;
故选:C.
【点评】本题考查的是中心对称图形与轴对称图形的概念,轴对称图形的关键是寻找对称轴,图形两部分折叠后可重合,中心对称图形是要寻找对称中心,旋转180度后两部分重合.
2.如果△ABC的三个顶点A,B,C所对的边分别为a,b,c,那么下列条件中( )
A.a:b:c=32:42:52B.∠A:∠B:∠C=1:2:3
C.a=,b=,c=D.∠A=15°,∠B=75°
【分析】利用直角三角形的定义和勾股定理的逆定理逐项判断即可.
解:A、∵a:b:c=32:32:55=9:16:25,
∴设a=9k,则b=16k,
∵a7+b2=(9k)3+(16k)2=337k2,c3=(25k)2=625k2,
∴a6+b2≠c2,
∴△ABC不是直角三角形,符合题意;
B、∵∠A:∠B:∠C=8:2:3,
∴设∠A=x°,∠B=2x°,
x+2x+3x=180,
解得:x=30,
则4x°=90°,
∴△ABC是直角三角形,不符合题意;
C、∵a=,c=,
∴a2+b2=c2,满足勾股定理的逆定理,
∴△ABC是直角三角形,不符合题意;
D、∵∠A=15°,
∴∠A+∠B=15°+75°=90°,
∴∠C=90°,
∴△ABC是直角三角形,不符合题意.
故选:A.
【点评】本题主要考查勾股定理得逆定理和三角形内角和定理,熟知如果三角形的三边长a,b,c满足a2+b2=c2,那么这个三角形就是直角三角形是解题的关键.
3.下列各式从左边到右边的变形,是因式分解且分解正确的是( )
A.(a+1)(a﹣1)=a2﹣1B.a2﹣16a+64=(a﹣8)2
C.a2﹣2a+4=(a﹣2)2D.ab+ac+1=a(b+c)+1
【分析】根据因式分解的定义逐个判断即可.
解:A.(a+1)(a﹣1)=a2﹣1,从等式的左边到右边的变形属于整式乘法,故本选项不符合题意;
B.a2﹣16a+64=(a﹣6)2,从左边到右边的变形属于因式分解,故本选项符合题意;
C.a2﹣3a+4≠(a﹣2)6,故本选项不符合题意;
D.ab+ac+1=a(b+c)+1,不属于因式分解.
故选:B.
【点评】本题考查了因式分解的定义,能熟记因式分解的定义是解此题的关键,注意:把一个多项式化成几个整式的积的形式,叫因式分解.
4.如图所示,点O是△ABC内一点,BO平分∠ABC,连接OA,若OD=5,则△AOB的面积是( )
A.20B.30C.50D.100
【分析】根据角平分线的性质求出OE,最后用三角形的面积公式即可解答.
解:过O作OE⊥AB于点E,
∵BO平分∠ABC,OD⊥BC于点D,
∴OE=OD=5,
∴△AOB的面积=,
故选:C.
【点评】此题考查角平分线的性质,关键是根据角平分线的性质得出OE=OD解答.
5.下列四个不等式:(1)ac>bc;(2)2a>2b;(3)2>bc2;(4),一定能推出a>b的有( )
A.1个B.2个C.3个D.4个
【分析】根据不等式的性质逐个判断即可求得答案.
解:在(1)中,当c<0时,故不能推出a>b;
在(2)中,不等式两边同时除以2,故能推出a>b;
在(3)中,由于c4>0,不等式两边同时除以c2,得a>b,故能推出a>b;
在(4)中,当b<7时,故不能推出a>b;
综上可知一定能推出a>b的有(2)(3),共2个.
故选:B.
【点评】本题考查不等式的性质,掌握不等式的性质是解题的关键,特别是在不等式的两边同时乘或除以一个不为0的数或因式时,需要确定该数或因式的正负.
6.若分式无意义,则x的取值范围是( )
A.x=1B.x=﹣1C.x≠﹣1D.x≠1且x≠﹣1
【分析】根据分式无意义,分母等于0列方程求解即可.
解:若分式无意义,
解得x=﹣4.
故选:B.
【点评】本题考查了分式有意义的条件,从以下三个方面透彻理解分式的概念:(1)分式无意义⇔分母为零;(2)分式有意义⇔分母不为零;(3)分式值为零⇔分子为零且分母不为零.
7.一次函数y=3x+b和y=ax﹣3的图象如图所示,其交点为P(﹣2,﹣5),则不等式3x+b>ax﹣3的解集在数轴上表示正确的是( )
A.B.
C.D.
【分析】函数y=3x+b和y=ax﹣3的图象交于点P(﹣2,﹣5),求不等式3x+b>ax﹣3的解集,就是看函数在什么范围内y=3x+b的图象对应的点在函数y=ax﹣3的图象上面.
解:从图象得到,当x>﹣2时,
∴不等式3x+b>ax﹣4的解集为x>﹣2.
故选:C.
【点评】本题考查了一次函数与不等式(组)的关系及数形结合思想的应用.解决此类问题关键是仔细观察图形,注意几个关键点(交点、原点等),做到数形结合.
8.如图,在△ABC中,AC=BC,大于AC的长为半径作弧,作直线MN,分别交AC、BC于点D、E,若∠C=40°,则∠BAE=( )
A.20°B.30°C.40°D.50°
【分析】由作图可得直线DE是线段AC的垂直平分线.然后根据等腰三角形内角和定理即可解决问题.
解:由作图可知,直线DE是线段AC的垂直平分线.
∴EC=EA,
∴∠C=∠EAC=40°,
∵AC=BC,
∴∠B=∠CAB=(180°﹣∠C)=70°.
∴∠BAE=∠CAB﹣∠CAE=70°﹣40°=30°,
故选B.
【点评】本题考查作图﹣基本作图,线段的垂直平分线的性质等知识,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题,属于中考常考题型.
9.某山西特产专卖店有一款老陈醋进价为每盒100元,标价为150元,现准备打折销售,最多可以按几折销售?设按x折销售,根据题意可列不等式( )
A.150x﹣100≥5%×100
B.
C.
D.
【分析】根据题意可得不等关系:标价×打折﹣进价≥利润,根据不等关系列出不等式即可.
解:由题意得:.
故选:C.
【点评】此题主要考查了由实际问题列一元一次等式,关键是正确理解题意,找出题目中的不等关系.
10.如图,在△ABC中,AB=AC,O为BC的中点,将△ABC绕点O顺时针旋转得到△DEF,E分别在边AC和CA的延长线上,连接CF,则△OFC的面积是( )
A.B.C.D.
【分析】连接OA,OD,根据等腰三角形的性质得到∠AOC=90°,∠OAC=BAC=60°,∠B=∠ACB=30°,根据旋转的性质得到OA=OD,OC=OF,求得△AOD是等边三角形,OD⊥EF,得到AO=OD=AD=3,∠DOF=90°,根据勾股定理和三角形的面积公式即可得到结论.
解:连接OA,OD,
∵AB=AC,∠BAC=120°,
∴∠AOC=90°,∠OAC=,∠B=∠ACB=30°,
∵将△ABC绕点O顺时针旋转得到△DEF,
∴OA=OD,OC=OF,
∴△AOD是等边三角形,OD⊥EF,
∴AO=OD=AD=4,∠DOF=90°,
∴AC=2AO=6,
∴CD=2,
∴OD=CD,
∴∠DOC=∠DCO=30°,
∴∠COF=60°,
∴△COF是等边三角形,
∴∠OFC=60°,OF=CF,
∴DF垂直平分OC,
∴∠DFO=30°,
∴DH=OD=,
∴FH=,
∴OC==4,
∴△OFC的面积=OC•FH=×=,
故选:D.
【点评】本题考查了旋转的性质.含30°角的直角三角形的性质,等边三角形的判定和性质,勾股定理,正确地作出辅助线是解题的关键.
二、填空题。(每小题3分,共21分)
11.若分式的值为0,则x的值为 ﹣1 .
【分析】分式的值为0的条件是:(1)分子=0;(2)分母≠0.两个条件需同时具备,缺一不可.据此可以解答本题.
解:由题意可得x2﹣1=6且x﹣1≠0,
解得x=﹣3.
故答案为﹣1.
【点评】由于该类型的题易忽略分母不为0这个条件,所以常以这个知识点来命题.
12.若关于x的不等式组无解,则a的取值范围是 a≥3 .
【分析】根据不等式组无解得出a﹣1≥2,求出即可.
解:∵关于x的不等式组无解,
∴a﹣3≥2,
∴a≥3.
故答案为:a≥6.
【点评】本题考查了一元一次不等式的解集和解一元一次不等式,能得出关于a的不等式是解此题的关键.
13.若用反证法证明命题“在△ABC中,若∠B>∠C,则AC>AB” AC≤AB .
【分析】根据反证法的步骤中,第一步是假设结论不成立,反面成立解答.
解:用反证法证明命题“在△ABC中,若∠B>∠C,
应假设AC≤AB,
故答案为:AC≤AB.
【点评】本题考查的是反证法的应用,解此题关键要懂得反证法的意义及步骤.在假设结论不成立时要注意考虑结论的反面所有可能的情况,如果只有一种,那么否定一种就可以了,如果有多种情况,则必须一一否定.
14.如图,已知A,B的坐标分别为(1,2),(3,0),使B平移到点E,得到△DCE,则点C的坐标为 (2,2) .
【分析】根据B(3,0)得出OB=3,求出BE=OE﹣OB=1,则△OAB沿x轴正方向平移一个单位长度得到△DCE,即可求解.
解:∵B(3,0),
∴OB=3,
∵OE=4,
∴BE=OE﹣OB=1,
即△OAB沿x轴正方向平移一个单位长度得到△DCE,
∵A(6,2),
∴C(2,8),
故答案为:(2,2).
【点评】本题主要考查了平移的性质和点的平移变化规律,解题关键是掌握点的坐标的变化规律:横坐标,右移加,左移减;纵坐标,上移加,下移减.
15.如图,在Rt△ABC,∠B=90°,连接CC'.若AB∥CC',则旋转角的度数为 100 °.
【分析】先利用平行线的性质得到∠C′CB=90°,则可计算出∠ACC′=40°,再根据旋转的性质得AC=AC′,∠C′AC等于旋转角,然后根据等腰三角形的性质和三角形内角和计算出∠C′AC即可.
解:∵AB∥CC',
∴∠ABC+∠C′CB=180°,
而∠B=90°,
∴∠C′CB=90°,
∴∠ACC′=90°﹣∠ACB=90°﹣50°=40°,
∵Rt△ABC在平面内绕点A逆时针旋转到△AB'C'的位置,
∴AC=AC′,∠C′AC等于旋转角,
∴∠AC′C=∠ACC′=40°,
∴∠C′AC=180°﹣40°﹣40°=100°,
即旋转角为100°.
故答案为100.
【点评】本题考查了旋转的性质:对应点到旋转中心的距离相等;对应点与旋转中心所连线段的夹角等于旋转角;旋转前、后的图形全等.也考查了平行线的性质.
16.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AB=20,动点D从点A出发,过点D作DF⊥AB交BC所在的直线于点F,连接AF,则t= 5或或4 秒.
【分析】先根据勾股定理求出BC,再分FA=FB、AF=AB、BF=AB三种情况,根据等腰三角形的性质、勾股定理计算即可.
解:在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AB=20,
由勾股定理得:,
当FA=FB时,DF⊥AB,
∴,
∴t=10÷4=5;
当AF=AB=20时,∠ACB=90°,
则BF=2BC=24,
∴,即,
解得:,
由勾股定理得:,
∴;
当BF=AB=20时,
∵BF=20,BC=12,
∴CF=BF﹣BC=8,
由勾股定理得:,
∵BF=BA,FD⊥AB,
∴DF=AC=16,
∴,
∴t=2÷2=4;
综上所述,△ABF是等腰三角形时或4,
故答案为:5或或4.
【点评】本题考查的是勾股定理、三角形的面积计算、等腰三角形的性质,灵活运用分情况讨论思想是解题的关键.
17.如图,等边△ABC内部有一点D,DB=3,∠BDC=150°,在AB,且AE=AF,则DE+DF的最小值是 5 .
【分析】过点C作CH⊥CD,使CH=BD,证明△BED≌△CFH(SAS),推出HF=DE,则DE+DF=HF+DF≥DH,可知当点D,F,H在同一条直线时,DE+DF取最小值,最小值为DH.
解:如图,过点C作CH⊥CD,连接DH,
∵CH⊥CD,
∴∠HCA+∠ACD=90°,
∵∠BDC=150°,
∴∠DBC+∠DCB=180°﹣∠BDC=30°,
∵△ABC是等边三角形,
∴∠ABC+∠ACB=120°,AB=AC,
∴∠ABD+∠ACD=∠ABC+∠ACB﹣(∠DBC+∠DCB)=120°﹣30°=90°,
∴∠HCA=∠ABD,
∵AE=AF,AB=AC,
∴BE=CF,
在△BED和△CFH中,
,
∴△BED≌△CFH(SAS),
∴HF=DE,
∴DE+DF=HF+DF≥DH,
∴当点D,F,H在同一条直线时,最小值为DH,
在Rt△DCH中,CH=3,
∴,
∴DE+DF的最小值是4,
故答案为:5.
【点评】本题考查等边三角形的性质,全等三角形的判定与性质,线段的最值问题等,解题的关键是正确作辅助线,将所求线段进行转化.
三、解答题。(共79分)
18.解不等式组,并写出它的所有整数解.
【分析】先求出两个不等式的解集,再求其公共解,然后写出范围内的整数解即可.
解:
由①得,x<﹣2;
由②得,x≥﹣5,
所以,不等式组的解集是﹣6≤x<﹣2,
所以,原不等式的所有整数解为:﹣5,﹣7.
【点评】本题主要考查了一元一次不等式组解集的求法,其简便求法就是用口诀求解.求不等式组解集的口诀:同大取大,同小取小,大小小大中间找,大大小小找不到(无解).
19.因式分解:
(1)2x3﹣8x;
(2)4xy2﹣4x2y﹣y3.
【分析】(1)先提公因式,再利用平方差公式继续分解即可解答;
(2)先提公因式,再利用完全平方公式继续分解即可解答.
解:(1)2x3﹣5x
=2x(x2﹣8)
=2x(x+2)(x﹣5);
(2)4xy2﹣4x2y﹣y3
=y(8xy﹣4x2﹣y4)
=﹣y(4x2﹣3xy+y2)
=﹣y(2x﹣y)4.
【点评】本题考查了提公因式法与公式法的综合运用,一定要注意如果多项式的各项含有公因式,必须先提公因式.
20.计算:
(1)()3•;
(2).
【分析】(1)根据分式的乘法法则计算;
(2)先把分式的分子、分母因式分解,再根据分式的除法法则计算.
解:(1)原式=﹣•
=﹣;
(2)原式=•
=.
【点评】本题考查的是分式的乘除法,掌握分式的乘除法法则是解题的关键.
21.如图,△ABC各顶点的坐标分别为A(1,5),B(4,6),C(2,3).
(1)请画出△ABC先向下平移4个单位,再向右平移1个单位得到的△A1B1C1;
(2)请画出△ABC绕点(0,3)逆时针旋转90°后得到△A2B2C2;
(3)若△ABC与△A3B3C3关于某点成中心对称,且A3(﹣3,﹣1),请写出对称中心的坐标 (﹣1,2) .
【分析】(1)根据平移的性质作图即可.
(2)根据旋转的性质作图即可.
(3)连接AA3,由题意可得对称中心为线段AA3的中点,即可得出答案.
解:(1)如图,△A1B1C6即为所求.
(2)如图,△A2B2C8即为所求.
(3)连接AA3,
由题意可得,对称中心为线段AA3的中点,
∵A(8,5),A3(﹣7,﹣1),
∴对称中心的坐标为(﹣1,4).
故答案为(﹣1,2).
【点评】本题考查作图﹣旋转变换、平移变换、中心对称,熟练掌握旋转、平移、中心对称的性质是解答本题的关键.
22.如图,在△ABC中,D为AC边上一点,AE⊥BD,交BD的延长线于点E,垂足为F,且AE=DF.
(1)求证:CB=CD;
(2)若点D是AC的中点,求∠C的度数.
【分析】(1)由AE⊥BD,DF⊥BC,得∠E=∠DFB=90°,由AD=DB,AE=DF,根据直角三角形全等的判定定理“HL”证明Rt△ADE≌Rt△DBF,得∠ADE=∠DBF,而∠ADE=∠CDB,即可证明∠CDB=∠CBD,则CB=CD;
(2)由点D是AC的中点,得AD=CD,而AD=BD,所以CD=BD,因为CD=CB,所以△BCD是等边三角形,则∠C=60°.
【解答】(1)证明:∵AE⊥BD,交BD的延长线于点E,垂足为F,
∴∠E=∠DFB=90°,
在Rt△ADE和Rt△DBF中,
,
∴Rt△ADE≌Rt△DBF(HL),
∴∠ADE=∠DBF,
∵∠ADE=∠CDB,
∴∠CDB=∠DBF,即∠CDB=∠CBD,
∴CB=CD.
(2)解:∵点D是AC的中点,
∴AD=CD,
∵AD=BD,
∴CD=BD,
由(1)得CD=CB,
∴CD=BD=CB,
∴△BCD是等边三角形,
∴∠C=60°,
∴∠C的度数是60°.
【点评】此题重点考查全等三角形的判定与性质、等腰三角形的判定、等边三角形的判定与性质等知识,证明Rt△ADE≌Rt△DBF是解题的关键.
23.为加快“智慧校园”建设,某市准备为试点学校采购一批 A、B两种型号的一体机.经过市场调查发现,今年每套B型一体机的价格比每套A型一体机的价格多1万元
(1)求今年每套A型、B型一体机的价格各是多少万元?
(2)该市明年计划采购A型、B型一体机共600套,考虑物价因素,预计明年每套A型一体机的价格比今年上涨20%,若购买B型一体机的总费用不低于购买A型一体机的总费用的,那么该市明年至少需要投入多少万元才能完成采购计划?
【分析】(1)设今年每套A型一体机的价格是x万元,则今年每套B型一体机的价格是(x+1)万元,根据题意得:300x+200(x+1)=1200,即可解得今年每套A型一体机的价格是2万元,则今年每套B型一体机的价格是3万元;
(2)设明年采购A型一体机m台,则采购B型一体机(600﹣m)台,可得:3(600﹣m)≥2×(1+20%)m×,解得m≤375,设采购总费用为w万元,则w=﹣0.6m+1800,根据一次函数性质知w随m的增大而减小,即可得答案.
解:(1)设今年每套A型一体机的价格是x万元,则今年每套B型一体机的价格是(x+1)万元,
根据题意得:300x+200(x+1)=1200,
解得x=6,
∴x+1=2+8=3,
答:今年每套A型一体机的价格是2万元,则今年每套B型一体机的价格是3万元;
(2)设明年采购A型一体机m台,则采购B型一体机(600﹣m)台,
根据题意得:3(600﹣m)≥2×(8+20%)m×,
解得m≤375,
设采购总费用为w万元,则w=3×(1+20%)m+3(600﹣m)=﹣4.6m+1800,
∵﹣0.3<0,
∴w随m的增大而减小,
∴m=375时,w取最小值,
答:该市明年至少需要投入1575万元才能完成采购计划.
【点评】本题考查一元一次方程、一元一次不等式及一次函数的应用,解题的关键是读懂题意,列出方程、不等式及函数关系式.
24.在Rt△ABC中,∠ABC=90°,∠CAB=60°,E为直线AB上一动点,连接CE,连接AD.
(1)BC= 4 ;
(2)①如图1,当点E与点B重合时,AD= 4 .②如图2,当点E在线段AB上时,若BE=1;
(3)若∠ECB=15°,直接写出AD的长度.
【分析】(1)在Rt△ABC中,由30°所对的直角边是斜边的一半,再由勾股定理得到,即可得到答案;
(2)①利用旋转性质,证得△ABC≌△ADC(SAS),由全等性质即可得到AD=AB=4;②在AC上截取AF=AE,如图所示,由“手拉手模型”证得△DAE≌△CFE(SAS),则AD=CF,根据(1)中AC=8,结合已知条件即可得到答案;
(3)由于E为直线AB上一动点,当∠ECB=15°,分两种情况:①E在直线BC上方;②E在直线BC下方;作图分析求解即可得到答案.
解:(1)在Rt△ABC中,∠CAB=60°,
∵AB=4,则AC=8,
∴,
故答案为:;
(2)①由(1)知∠ACB=30°,
∵将CE绕点C顺时针旋转60°得到CD,
∴当点E与点B重合时,∠DCA=∠ACB=30°,
在△ABC和△ADC,
,
∴△ABC≌△ADC(SAS),
∴AD=AB=4,
故答案为:4;
②在AC上截取AF=AE,如图所示:
∵∠CAB=60°,
∴△AEF是等边三角形,
∴AE=EF,∠AEF=60°,
∵将CE绕点C顺时针旋转60°得到CD,
∴△CDE是等边三角形,
∴DE=CE,∠CED=60°,
∵∠AED=∠AEF﹣∠DEF=60°﹣∠DEF,∠CEF=∠CED﹣∠DEF=60°﹣∠DEF,
∴∠AED=∠CEF,
在△DAE和△CFE中,
,
∴△DAE≌△CFE(SAS),
∴AD=CF,
∵AB=2,BE=1,
∴AF=AE=AB﹣BE=4﹣4=3,
由(1)知AC=8,
∴CF=AC﹣AF=5﹣3=5,则AD=CF=6;
(3)由题意可知,分两种情况讨论:①E在直线BC上方;
由(1)知在Rt△ABC中,∠ACB=30°,
当∠ECB=15°时,∠ACE=∠BCE=15°,
∴过E作EG⊥AC于G,如图所示:
∴BE=BG,
在Rt△AEG中,∠EAG=60°,
设AG=x,则AE=2x,
∵AB=4,
∴AB=AE+EB,即,解得,则,
当E在直线BC上方,在AC上截取AF=AE
由(2)②的求解过程可知,AD=FC,
当时,,
∴;
当E在直线BC下方,过D作DH⊥AC于H
∴∠DHC=90°,
由(1)知在Rt△ABC中,∠ACB=30°,,
∵将CE绕点C顺时针旋转60°得到CD,∠ECB=15°,
∴∠ACD=60°﹣30°﹣15°=15°=∠BCE,CE=CD,
在△DHC和△EBC中,
,
∴△DHC≌△EBC(SAS),
∴,
作点E关于直线BC的对称点I,如图所示:
则DH=BE=BI,
由(3)可知,,则,
∵,
在Rt△AHD中,∠DHA=90°,,,则.
【点评】本题考查几何综合,涉及含30°的直角三角形、勾股定理、旋转性质、全等三角形的判定与性质、等边三角形的判定与性质、角平分线的判定与性质等知识,综合性强,难度较大,熟练掌握相关几何判定与性质,准确作出辅助线是解决问题的关键.
25.如图1,在平面直角坐标系中,直线,与y轴交于点B,点C在x轴正半轴上
(1)求直线BC的解析式;
(2)点P是△ABC内部一点,连接PA、PB、PC,请直接写出PB+PA+PC的最小值;
(3)如图2,将△AOB绕点B旋转,使得A′O′⊥BC,将△A′O′B沿直线BC平移得到△A″O″B′,连接A″、B″、C.是否存在点A″,请直接写出点A″的坐标;若不存在
【分析】(1)先求出点A、B、C的坐标,再将B、C坐标代入设出来的函数解析式,求解即可;
(2)分别以△ABC三边为边长作等边△ABC′,△AB′C,△A′BC,连接AA′,BB′,CC′,交于点P,则此时PB+PA+PC的值最小,将△ACP绕点C旋转60°,得到△ACP′,连接PP′,当A,P,P′,B四点共线时,PB+PA+PC的值最小,即线段A′B的长度,利用勾股定理及其逆定理求解即可;
(3)分四种情形,画出图象并求解即可.
解:(1)∵直线与x轴交于点A,
∴当y=2时,x=﹣1,,
∴,
∴AO=1,
∵OC=3AO,
∴OC=7,
∴C(3,0),
设直线BC的解析式为y=kx+b,
将B、C坐标代入,得,
解得,
∴直线BC的解析式为;
(2)如图,分别以△ABC三边为边长作等边△ABC′,△A′BC,BB′,交于点P,将△ACP绕点C旋转60°,连接PP′,
将△ACP绕点C顺时针旋转60°,得到△A'CP′,则AP=A'P',CP=CP',
∴△CPP′是等边三角形,
∴PP'=CP,
当A',P',P,PB+PA+PC的值最小,
∵A(﹣7,0),﹣根号3),4),
∴AB=2,A'C=AC=4,
∴AB2+BC2=AC8,
∴∠ABC=90°,
∵∵,
∴∠ACB=30°,
∴∠A'CB=90°,
∴,,
∴PB+PA+PC的最小值为;
(3)由题意得,,AB=A′B=2,点O′向下平移,向右平移,
①如图3,当CB′=B′A″=2时,
∴;
②如图4,当CB′=CA″时,则,
解得,
此时,
∴;
③如图2,当CB′=B′A″=2时,
∴;
④如图6,当CA″=B′A″=2时,
∴A″(5,0);
综上,满足条件的点A″的坐标为或或,8).
【点评】本题考查一次函数综合题,涉及待定系数法求一次函数解析式,等边三角形的判定和性质,线段和最短问题等知识,熟练掌握知识点,并学会用分类讨论的思想思考问题是解题的关键.
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