2023-2024学年江苏省南通市如皋市初级中学八年级(上)第二次月考数学试卷(含解析)
展开1.随着人们对环境的重视,新能源的开发迫在眉睫,石墨烯是现在世界上最薄的纳米材料,其理论厚度应是0.0000034m,用科学记数法表示0.0000034是( )
A. 0.34×10−5B. 3.4×106C. 3.4×10−5D. 3.4×10−6
2.下列二次根式中,与 2是同类二次根式的是( )
A. 4B. 6C. 8D. 12
3.下列等式成立的是( )
A. 1a+2b=3a+bB. 22a+b=1a+b
C. aba2−ab=ba−bD. a−a+b=−1a+b
4.如图,直角三角形被挡住了一部分,小明根据所学知识很快就另外画出了一个与原来完全一样的三角形,这两个三角形全等的依据是( )
A. SAS
B. ASA
C. AAS
D. HL
5.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°
6.式子n2−1与n2+n的公因式是( )
A. n+1B. n2C. nD. n−1
7.如图,BD是∠ABC的平分线,DE⊥AB于E,S△ABC=36cm2,AB=18cm,BC=12cm,则DE的长为( )
A. 2cm
B. 3613cm
C. 125cm
D. 3cm
8.如图,四边形ABCD中,AB=AD,点B关于AC的对称点Bʹ恰好落在CD上,若∠BAD=α,则∠ACB的度数为( )
A. 12α
B. 90°−12α
C. 45°
D. α−45°
9.如图,点P是△ABC三个内角的角平分线的交点,连接AP、BP、CP,∠ACB=60°,且CA+AP=BC,则∠CAB的度数为( )
A. 60°B. 70°C. 80°D. 90°
10.已知实数m,n满足m2+n2=2+3mn,则(2m−3n)2+(m+2n)(m−2n)的最小值为( )
A. 445B. 443C. 234D. 72
二、填空题:本题共8小题,共30分。
11.如果式子 x+7x有意义,则x的取值范围为______ .
12.点P(−2,1)关于x轴的对称点的坐标为______ .
13.分解因式:4x2−36=______.
14.如图,在△ABC中,∠B=∠C=30°,AD⊥AB交BC于点D,BC=30,则BD= ______ .
15.若实数满足 3x−1+ 1−3x+y=2,则x−y值为______ .
16.如图,在△ABC中,∠ABC,∠ACB的平分线相交于点E,AB,BC边的垂直平分线相交于点D.若∠BEC=120°,则∠BDC的度数为______ .
17.关于x的分式方程2x+31−x−a−3x−1=1的解满足不等式x−12+2>1+x3,则a的取值范围是______ .
18.如图,等边△ABC的边长为1,CD⊥AB于点D,E为射线CD上一点,以BE为边在BE左侧作等边△BEF,则DF的最小值为______.
三、解答题:本题共8小题,共90分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤。
19.(本小题8分)
计算:
(1) 24− 18× 13− 16;
(2)4(x+1)2−(2x+5)(2x−5).
20.(本小题10分)
(1)先化简,再求值:(x2x−1−x−1)÷2x−x2,然后从−2
21.(本小题10分)
已知;如图,在△ABC与△ADE中,∠BAC=∠DAE=90°,AB=AC,AD=AE,点C、D、E三点在同一直线上,连接BD.
(1)求证:BD=CE;
(2)判断BD与CE的位置关系并证明.
22.(本小题12分)
如图,在平面直角坐标系中,△ABC的顶点A(0,1),B(2,0),C(4,4)均在正方形网格的格点上.
(1)画出△ABC关于x轴对称的图形△A1B1C1并写出顶点A1,B1,C1的坐标;
(2)求△A1B1C1的面积;
(3)已知P为y轴上一点,若△ABP与△ABC的面积相等,请直接写出点P的坐标.
23.(本小题10分)
老师在黑板上写了一个代数式的正确计算结果,随后用“黑板擦”遮住原代数式的一部分,如图:−232−x)÷xx+2=x+2x−2.
(1)求被“黑板擦”遮住部分的代数式,并将其化简;
(2)原代数式的值能等于−1吗?请说明理由.
24.(本小题12分)
今年杭州亚运会期间,某商店用3000元购进一批亚运会吉祥物,很快售完,第二次购进时,每个吉祥物的进价提高了20%,同样用3000元购进的数量比第一次少了10个.
(1)求第一次购进的每个吉祥物的进价为多少元?
(2)若两次购进的吉祥物售价均为96元,且全部售出,则该商店两次购进吉祥物的总利润为多少元?
25.(本小题14分)
已知等腰△ABC和等腰△ADE中,AB=AC,AD=AE.
(1)如图(1),①若AB=7,AD=3,在等腰△ADE可绕点A旋转过程中,线段CD的最大值为______ ;
②若∠BAC=∠DAE=40°,当B、D、E三点共线时,则∠AEC的度数为______ ;
(2)如图(2),若AC=AD,且C与D重合,∠BAC=60°.当∠DAE的大小在0°~90°范围内之间任意改变,∠BEC的度数是否随之改变?请说明理由;
(3)在(2)的条件下,F是EC延长线上一点,且BF=EF,连接AF,如图3,试探究FA,FB,FC之间的关系,并证明.
26.(本小题14分)
[了解概念]
定义:如果一个三角形一边上的中线等于这条边的一半,则称这个三角形为“唯美三角形”,这条中线叫这条边的“唯美线”.
[理解运用]
(1)如图1,△ABC为“唯美三角形”,BD为AC边的“唯美线”,试判断△ABC的形状,并说明理由;
[拓展提升]
(2)在△ABC中,AB=AC,E为△ABC外一点,连接EB,EC,若△ABC和△EBC均为“唯美三角形”,且AD和ED分别为这两个三角形BC边的“唯美线”.
①如图2,若点E、A在直线BC异侧,连接AE,求∠AEB的度数;
②若点E为平面内一点,满足EC=3,EB=9,请直接写出点A到BE的距离.
答案和解析
1.【答案】D
【解析】【分析】
本题考查用科学记数法表示绝对值较小的数,一般形式为a×10−n,其中1≤|a|<10,与较大数的科学记数法不同的是其所使用的是负指数幂,n的绝对值是由原数左边起第一个不为零的数字前面的0的个数,据此解答即可.
【解答】
解:用科学记数法表示0.0000034是3.4×10−6.
故选:D.
2.【答案】C
【解析】解: 4=2,因此 4与 2不是同类二次根式,所以选项A不符合题意;
6与 2不是同类二次根式,所以选项B不符合题意;
8=2 2,与 2是同类二次根式,所以选项C符合题意;
12=2 3,与 2不是同类二次根式,所以选项D不符合题意;
故选:C.
将二次根式化成最简二次根式后,再根据同类二次根式的定义进行判断即可.
本题考查同类二次根式,掌握同类二次根式的定义是正确判断的前提,将二次根式化成最简二次根式是正确判断的关键.
3.【答案】C
【解析】解:A.等式不成立,不合题意;
B.等式不成立,不合题意;
C.由a≠0,左边分子分母同时除以a,可得ba−b,等式成立,符合题意;
D.等式不成立,不合题意;
故选:C.
依据分式的基本性质进行判断,即可得出结论.
本题主要考查了分式的基本性质,分式的分子与分母同乘(或除以)一个不等于0的整式,分式的值不变.
4.【答案】B
【解析】解:∵由图形可知三角形的两角和夹边,
∴两个三角形全等的依据是ASA.
故选:B.
由图形可知三角形的两角和夹边,于是根据“ASA”即可画出一个与原来完全样的三角形.
本题考查全等三角形的判定,关键是掌握全等三角形的判定方法.
5.【答案】B
【解析】解:∵Rt△ABC绕直角顶点C顺时针旋转90°,得到△A′B′C,
∴AC=A′C,∠ACA′=90°,
∴△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.
根据旋转的性质可得AC=A′C,∠ACA′=90°,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.
本题考查了旋转的性质,等腰直角三角形的判定与性质,三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和,熟记各性质并准确识图是解题的关键.
6.【答案】A
【解析】解:∵n2−1=(n+1)(n−1),n2+n=n(n+1),
∴n2−1与n2+n的公因式是n+1.
故选:A.
把式子n2−1与n2+n分别进行因式分解后,根据公因式的确定方法,即可得到答案.
本题考查了公因式和因式分解,掌握因式分解是确定公因式的关键.
7.【答案】C
【解析】解:如图,过点D作DF⊥BC于F,
∵BD是∠ABC的平分线,DE⊥AB,
∴DE=DF,
∵S△ABC=36cm2,AB=18cm,BC=12cm,
∴S△ABC=S△ABD+S△BCD=12AB⋅DE+12BC⋅DF=12DE⋅(AB+BC)=36cm2,
解得:DE=125(cm).
故选:C.
过点D作DF⊥BC于F,根据角平分线上的点到角的两边距离相等可得DE=DF,然后根据△ABC的面积列出方程求解即可得到DE.
此题考查了角平分线的性质,三角形的面积公式,正确作出辅助线是解题的关键.
8.【答案】B
【解析】解:如图,连接AB′,BB′,过A作AE⊥CD于E,
∵点B关于AC的对称点B′恰好落在CD上,
∴AC垂直平分BB′,
∴AB=AB′,
∴∠BAC=∠B′AC,
∵AB=AD,
∴AD=AB′,
又∵AE⊥CD,
∴∠DAE=∠B′AE,
∴∠CAE=12∠BAD=12α,
又∵∠AEB′=∠AOB′=90°,
∴四边形AOB′E中,∠EB′O=180°−12α,
∴∠ACB′=∠EB′O−∠COB′=180°−12α−90°=90°−12α,
∴∠ACB=∠ACB′=90°−12α.
故选:B.
连接AB′,BB′,过A作AE⊥CD于E,依据∠BAC=∠B′AC,∠DAE=∠B′AE,即可得出∠CAE=12∠BAD,再根据四边形内角和以及三角形外角性质,即可得到∠ACB=∠ACB′=90°−12∠BAD.
本题主要考查了轴对称的性质,四边形内角和以及三角形外角性质的运用,解决问题的关键是作辅助线构造四边形AOB′E,解题时注意:如果两个图形关于某直线对称,那么对称轴是任何一对对应点所连线段的垂直平分线.
9.【答案】C
【解析】解:如图,在BC上截取CE=AC,连接PE,
∵∠ACB=60°,
∴∠CAB+∠ABC=120°
∵点P是△ABC三个内角的角平分线的交点,
∴∠CAP=∠BAP=12∠CAB,∠ABP=∠CBP=12∠ABC,∠ACP=∠BCP,
∴∠ABP+∠BAP=60°
∵CA=CE,∠ACP=∠BCP,CP=CP
∴△ACP≌△ECP(SAS)
∴AP=PE,∠CAP=∠CEP
∵CA+AP=BC,且CB=CE+BE,
∴AP=BE,
∴BE=PE,
∴∠EPB=∠EBP,
∴∠PEC=∠EBP+∠EPB=2∠PBE=∠CAP
∴∠PAB=2∠PBA,且∠ABP+∠BAP=60°,
∴∠PAB=40°,
∴∠CAB=80°
故选:C.
由角平分线的性质可得∠ABP+∠BAP=60°,由“SAS”可证△ACP≌△BCP,可得AP=PE,∠CAP=∠CEP,可得PE=BE,由等腰三角形的性质和外角性质可得∠PAB=2∠PBA,即可求解.
本题考查了全等三角形的判定和性质,角平分线的性质,添加恰当辅助线构造全等三角形是本题的关键.
10.【答案】A
【解析】解:∵m2+n2=2+3mn,
∴(2m−3n)2+(m+2n)(m−2n)
=4m2+9n2−12mn+m2−4n2
=5m2+5n2−12mn
=5(2+3mn)−12mn
=10+3mn,
∵m2+n2=2+3mn,
∴(m+n)2=2+5mn≥0(当m+n=0时,取等号),
∴mn≥−25,
∴(m−n)2=2+mn≥0(当m−n=0时,取等号),
∴mn≥−2,
∴mn≥−25,
∴3mn≥−65,
∴10+3mn≥445,
即(2m−3n)2+(m+2n)(m−2n)的最小值为445.
故选:A.
先化简(2m−3n)2+(m+2n)(m−2n)=10+3mn,再判断出mn≥−25,即可求出答案.
此题主要考查了配方法,完全平方公式,整式的乘法,化简(2m−3n)2+(m+2n)(m−2n)是解本题的关键.
11.【答案】x≥−7且x≠0
【解析】解:根据题意得,x+7≥0且x≠0,
解得x≥−7且x≠0.
故答案为:x≥−7且x≠0.
根据被开方数大于等于0,分母不等于0列式求解即可.
本题考查的知识点为:分式有意义,分母不为0;二次根式的被开方数是非负数.
12.【答案】(−2,−1)
【解析】解:点P(−2,1)关于x轴的对称点的坐标为(−2,−1).
故答案为:(−2,−1).
根据“关于x轴对称的点,横坐标相同,纵坐标互为相反数”解答即可.
本题考查了关于x轴、y轴对称的点的坐标,解决本题的关键是掌握好对称点的坐标规律:(1)关于x轴对称的点,横坐标相同,纵坐标互为相反数;(2)关于y轴对称的点,纵坐标相同,横坐标互为相反数;(3)关于原点对称的点,横坐标与纵坐标都互为相反数.
13.【答案】4(x−3)(x+3)
【解析】解:4x2−36,
=4(x2−9),
=4(x+3)(x−3).
应先提取公因式4,再对余下的多项式利用平方差公式继续分解.
本题考查了提公因式法与公式法进行因式分解,一个多项式有公因式首先提取公因式,然后再用其他方法进行因式分解,同时因式分解要彻底,直到不能分解为止.
14.【答案】20
【解析】解:∵AD⊥AB,
∴∠BAD=90°,
∵∠B=30°,
∴BD=2AD,
∵∠B=∠C=30°,
∴∠BAC=180°−∠B−∠C=120°,
∴∠DAC=∠BAC−∠BAD=30°,
∴∠C=∠DAC,
∴AD=DC,
∴BD=2CD,
∵BC=30,
∴BD=20.
故答案为:20.
由垂直的定义得到∠BAD=90°,由含30°角的直角三角形的性质,得到BD=2AD,求出∠BAC=180°−∠B−∠C=120°,得到∠DAC=∠BAC−∠BAD=30°,因此∠C=∠DAC,推出AD=DC,于是BD=2CD,即可求出BD的长,
本题考查含30°角的直角三角形的性质,等腰三角形的性质,关键是由以上知识点推出BD=2CD.
15.【答案】9
【解析】解:∵实数满足 3x−1+ 1−3x+y=2,
∴3x−1≥01−3x≥0,
解得x=13,
∴y=2,
∴x−y=(13)−2=9.
故答案为:9.
根据二次根式有意义的条件可得x的值,进而得出y的值,再代入所求式子计算即可.
本题考查的是二次根式有意义的条件,掌握二次根式的被开方数是非负数是解答本题的关键.
16.【答案】120°
【解析】解:∵BE平分∠ABC,CE平分∠ACB,
∴∠EBC+∠ECB=12∠ABC+12∠ACB,
∵∠BEC=120°,
∴∠EBC+∠ECB=12∠ABC+12∠ACB=60°,
∴∠ABC+∠ACB=120°,
∴∠BAC=60°,
∵AB,BC边的垂直平分线相交于点D,
∴AD=BD=CD,
∴∠BAD=∠ABD,∠DAC=∠DCA,
∴∠BAC=∠ABD+∠ACD=60°,
∴∠DBC+∠DCB=180°−60°−60°=60°,
∴∠BDC=180°−60°=120°.
故答案为:120°.
由角平分线的定义可求∠BAC=60°,又由线段垂直平分线的性质可得∠BAC=∠ABD+∠ACD=60°,所以∠DBC+∠DCB=60°,即可求∠BDC=180°−60°=120°.
本题考查角平分线的定义,线段垂直平分线的性质,熟练掌握角平分线的定义,线段垂直平分线的性质是解题的关键.
17.【答案】a<22且a≠−2
【解析】解:解关于x的分式方程2x+31−x−a−3x−1=1,得x=1−a3(a≠−2),
解不等式,得x>−7.
∵关于x的分式方程2x+31−x−a−3x−1=1的解满足不等式x−12+2>1+x3,
∴1−a3>−7,
∴a<22,
∴a的取值范围是a<22且a≠−2.
首先要解关于x的分式方程2x+31−x−a−3x−1=1,求出方程的解,根据解满足不等式,可以得到一个关于a的不等式,就可以求出a的范围.
本题k考查了分式方程的解,解一元一次不等式,熟练掌握解分式方程已经解不等式的方法是本题的一个难点.
18.【答案】14
【解析】解:如图,∵△ABC,△BEF的是等边三角形,
∴AB=BC,BF=BE,∠ABC=∠ACB=∠EBF=60°,
∴∠CBE=∠ABF,
在△BCE和△BAF中,
BC=BA∠CBF=∠ABFBE=BF,
∴△CBE≌△ABF(SAS),
∴∠BAF=∠BCE,
∵CA=CB,CD⊥AB,
∴∠BCE=12∠ACB=30°,AD=BD=12,
∴∠BAF=30°=定值,
∴根据垂线段最短可知,当DF⊥AF时,DF的值最小,
∴DF的最小值=12AD=14.
故答案为14.
首先证明△CBE≌△ABF,推出∠BAF=∠BCE,由CA=CB,CD⊥AB,推出∠BCE=12∠ACB=30°,AD=BD=4,推出∠BAF=30°=定值,根据垂线段最短可知,当DF⊥AF时,DF的值最小.
本题考查全等三角形的判定和性质、等边三角形的性质.垂线段最短等知识,解题的关键是利用全等三角形的性质判断出∠FAD=30°=定值,属于中考常考题型.
19.【答案】解:(1) 24− 18× 13− 16,
=2 6−3 2× 33− 66,
=2 6− 6− 66,
=5 66;
(2)4(x+1)2−(2x+5)(2x−5),
=4(x2+2x+1)−(4x2−25),
=4x2+8x+4−4x2+25,
=8x+29;
【解析】(1)根据二次根式的混合运算法则计算即可;
(2)根据整式的混合运算法则计算即可.
本题考查二次根式的混合计算和整式的混合运算,熟练掌握以上运算法则是解题关键.
20.【答案】(1)解:(x2x−1−x−1)÷2x−x2=x2−x(x−1)−(x−1)x−1×x(x−1)2=x2,
x−1≠0,即x≠1,
x−x2≠0,即x≠0、x≠1,
∵−2
原式=−12;
(2)证明:(2n+1)2−(2n−1)2=(2n+1+2n−1)(2n+1−2n+1)=4n×2=8n,
∴当n是整数时,两个连续奇数的平方差(2n+1)2−(2n−1)2是8的倍数.
【解析】(1)先化简,分母不能为0,排除不符合的x的值,且−2
本题考查了因式分解,关键是掌握并运用因式分解.
21.【答案】(1)证明:∵∠BAC=∠DAE=90°,∴∠BAC+∠CAD=∠EAD+∠CAD,
即∠BAD=∠CAE,
在△BAD和△CAE中,
AB=AC∠BAD=∠CAEAD=AE,
∴△BAD≌△CAE(SAS),
∴BD=CE;
(2)解:BD⊥CE,证明如下:
由(1)得:△BAD≌△CAE,
∴∠BDA=∠CEA,
∵∠DAE=90°,
∴∠CEA+∠ADE=90°,
∴∠BDA+∠ADE=90°,
即∠BDE=90°,
∴BD⊥CE.
【解析】(1)由SAS证得△BAD≌△CAE,即可得出结论;
(2)由(1)得△BAD≌△CAE,则∠BDA=∠CEA,再由∠CEA+∠ADE=90°,即可得出结论.
本题考查了全等三角形的判定与性质、直角三角形的性质等知识,熟练掌握全等三角形的判定与性质是解题的关键.
22.【答案】解:(1)如图,△A1B1C1即为所求;
由图形可得:A1(0,−1),B1(2,0),C1(4,−4).
(2)△A1B1C1的面积=4×4−12×1×2−12×3×4−12×2×4=5;
(3)P(0,6)或(0,−4).
【解析】【分析】
本题考查作图−轴对称变换,三角形的面积等知识,解题的关键是掌握轴对称变换的性质,学会利用轴对称解决最短问题.
(1)利用轴对称的性质分别作出A,B,C的对应点A1,B1,C1,顺次连接可得到△A1B1C1并写出顶点A1,B1,C1的坐标;
(2)把三角形的面积看成长方形形的面积减去周围三个三角形面积即可;
(3)设P(0,m),构建方程求解即可.
【解答】
(1)见答案;
(2)见答案;
(3)解:设P(0,m),
则有12×|m−1|×2=5,
解得,m=6或−4,
所以P(0,6)或(0,−4).
23.【答案】解:(1)由题意得:
x+2x−2⋅xx+2+232−x,
=xx−2−23x−2,
=x−23x−2;
(2)不能,
假设能,则x+2x−2=−1,
x+2=−(x−2),
x+2=−x+2,
x=0,
当x=0时,分式xx+2=0,除数为零无意义,则原代数式的值不能等于−1.
【解析】(1)根据加减和乘除的关系可得x+2x−2⋅xx+2+232−x,然后先算乘法,后算加法即可;
(2)假设能等于−1可得方程x+2x−2=−1,解出x的值,发现分式xx+2=0,除数为零无意义,则原代数式的值不能等于−1.
此题主要考查了分式的乘除法,关键是掌握计算法则,注意除法中除数不能为零.
24.【答案】解:(1)设第一次每个的进价为x元,则第二次进价为(1+20%) x,
根据题意得:3000x−3000(1+20%)x=10,
解得:x=50,
经检验:x=50是方程的解,且符合题意,
答:第一次购进的每个吉祥物的进价为50元;
(2)96×(300050+300050×1.2)−3000×2=4560(元),
答:该商店两次购进吉祥物的总利润为4560元.
【解析】(1)设第一次每个的进价为x元,则第二次进价为(1+20%)x,根据等量关系,列出分式方程,即可求解;
(2)根据总利润=总售价−总成本,列出算式,即可求解.
本题主要考查分式方程的实际应用,找准等量关系,列出分式方程,是解题的关键.
25.【答案】10 110°
【解析】解:(1)①如图(1),连接CD,
∵AB=AC=7,AD=3,
∴AC+AD=7+3=10,
∵CD≤AC+AD,
∴CD≤10,
∴线段CD的最大值为10,
故答案为:10.
②如图(1),B、D、E三点共线,设BE交AC于点P,
∵AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠DAE=40°,
∴∠BAD=∠CAE=40°−∠CAD,∠AED=12×(180°−40°)=70°,
在△BAD和△CAE中,
AB=AC∠BAD=∠CAEAD=AE,
∴△BAD≌△CAE(SAS),
∴∠ABD=∠ACE,
∴∠APE−∠ABD=∠APE−∠ACE,
∵∠BAC=∠APE−∠ABD,∠BEC=∠APE−∠ACE,
∴∠BAE=∠BEC=40°,
∴∠AEC=∠AED+∠BEC=110°,
故答案为:110°.
(2)∠BEC的度数不变,
理由:如图2,∵AB=AC,AD=AE,AC=AD,且C与D重合,
∴AB=AC=AE,
∴∠AEC=∠ACE=12(180°−∠CAE),∠AEB=∠ABE=12(180°−∠BAE),
∵∠BAC=60°,
∴∠BEC=∠AEC−∠AEB=12(180°−∠CAE)−12(180°−∠BAE)=12∠BAC=30°,
∴∠BEC的度数不变.
(3)FA=FB+FC,
证明:如图(3),在线段AF上截取FQ=FB,连接BQ,
∵AB=AC,∠BAC=60°,
∴△ABC是等边三角形,
∴AB=CB,∠ABC=60°,
∵BF=EF,
∴∠EBF=∠BEC=30°,
∴∠BFE=180°−∠EBF−∠BEC=120°,
∵BF=EF,AB=AE,
∴点F、点A都在BE的垂直平分线上,
∴AF垂直平分BE,
∴∠BFQ=∠EFA=12∠BFE=60°,
∴△QBF是等边三角形,
∴QB=FB,∠QBF=60°,
∴∠ABQ=∠CBF=60°−∠CBQ,
在△ABQ和△CBF中,
AB=CB∠ABQ=∠CBFQB=FB,
∴△ABQ≌△CBF(SAS),
∴QA=FC,
∴AF=FQ+QA=FB+FC.
(1)①连接CD,由CD≤AC+AD,AB=AC=7,AD=3,得CD≤10,则线段CD的最大值为10,于是得到问题的答案;
②设BE交AC于点P,由AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠DAE=40°,得∠BAD=∠CAE,∠AED=70°,可证明△BAD≌△CAE,得∠ABD=∠ACE,所以∠APE−∠ABD=∠APE−∠ACE,则∠BAE=∠BEC=40°,即可求得∠AEC=∠AED+∠BEC=110°,于是得到问题的答案;
(2)由AB=AC=AE,得∠AEC=∠ACE=12(180°−∠CAE),∠AEB=∠ABE=12(180°−∠BAE),则∠BEC=12(180°−∠CAE)−12(180°−∠BAE)=12∠BAC=30°,所以∠BEC的度数不变.
(3)在线段AF上截取FQ=FB,连接BQ,可证明△ABC是等边三角形,得AB=CB,∠ABC=60°,由BF=EF,得∠EBF=∠BEC=30°,则∠BFE=120°,再证明AF垂直平分BE,则∠BFQ=∠EFA=12∠BFE=60°,所以△QBF是等边三角形,则QB=FB,∠QBF=60°,可推导出∠ABQ=∠CBF,即可证明△ABQ≌△CBF,得QA=FC,所以AF=FQ+QA=FB+FC.
此题重点考查等腰三角形的性质、旋转的性质、三角形的三边关系、三角形内角和定理、全等三角形的判定与性质、线段的垂直平分线的性质、等边三角形的判定与性质等知识,此题综合性强,难度较大,属于考试压轴题.
26.【答案】解:(1)结论:△ABC是直角三角形.
理由:∵△ABC为“唯美三角形”,BD为AC边的“唯美线”,
∴DB=DC=DA,
∴∠DBC=∠C,∠DBA=∠A,
∵∠A+∠ABC+∠C=180°,
∴2∠ABD+2∠DBC=180°,
∴∠ABD+∠DBC=90°,
∴∠ABC=90°,
∴△ABC是直角三角形;
(2)①过点A作AH⊥EC交EC的延长线于点H,AT⊥BE于点T.
∵△ABC和△EBC均为“唯美三角形”,且AD和ED分别为这两个三角形BC边的“唯美线”,
∴DA=DB=DC=DE,△ABC,△BEC都是直角三角形,
∴∠BAC=∠BEC=90°,
∵AH⊥EH,AT⊥BE,
∴∠ATE=∠H=∠TEH=90°,
∴四边形ATEH是矩形,
∴∠TAH=∠BAC=90°,
∴∠BAT=∠CAH,
∵AB=AC,∠ATB=∠H=90°,
∴△ATB≌△AHC(AAS),
∴AT=AH,
∵AH⊥EH,AT⊥BE,
∴EA平分∠BEC,
∴∠AEB=12∠BEC=45°;
②当点E在BC的下方时,如图2中,
∵四边形ATEH是矩形,AT=AH,
∴四边形ATEH是正方形,
∴ET=EH,
∵△ATB≌△AHC,
∴BT=CH,
∴EB+EC=ET+BT+EH−CH=2ET=12,
∴ET=6,
∴AT=6,即点A到BE的距离为6.
当点E在BC的上方时,如图3中,过点A作AH⊥EC交EC的延长线于点H,AT⊥BE于点T.
同法可证△ABT≌△CAH,四边形ATEH是正方形,
∴BT=CH,AT=ET=AH=EH,
∴BE−CE=BT+TE−(CH−EH)=2AT=9−3=6,
∴AT=3,即点A到BE的距离为3.
综上所述,点A到BE的距离为6或3.
【解析】(1)结论:△ABC是直角三角形.利用等腰三角形的性质以及三角形内角和定理证明即可;
(2)①过点A作AH⊥EC交EC的延长线于点H,AT⊥BE于点T.证明△ATB≌△AHC(AAS),推出AT=AH,可得EA平分∠BEC,即可解决问题;
②分两种情形:当点E在BC的下方时,如图2中,当点E在BC的上方时,如图3中,过点A作AH⊥EC交EC的延长线于点H,AT⊥BE于点T.
本题属于三角形综合题,考查了等腰三角形的性质,直角三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质等知识,解题关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题.
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