2023-2024学年四川省成都市金牛区铁路中学八年级(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.已知aA. ac
A. m2−1=(m+1)(m−1)B. 2(a−b)=2a−2b
C. x2−2x+1=x(x−2)+1D. a(a−b)(b+1)=(a2−ab)(b+1)
4.下列说法中,错误的是( )
A. 角平分线上的点到角两边的距离相等
B. 到线段两端点距离相等的点,在线段的中垂线上
C. 三角形的三边分别为a、b、c,若满足a2−b2=c2,则三角形是直角三角形
D. 如果两个三角形全等,那么这两个三角形一定成中心对称
5.若分式x−1x−3有意义,则x满足的条件是( )
A. x=1B. x=3C. x≠1D. x≠3
6.在平面直角坐标系中,将点A(−1,2)向左平移2个单位长度,再向下平移3个单位长度得到的点坐标为( )
A. (1,−1)
B. (−1,5)
C. (−3,−1)
D. (−3,5)
7.下列运算中,错误的是( )
A. ab=acbc(c≠0)B. x−yx+y=−y−xy+x
C. 0.5a+b0.2a−0.3b=5a+10b2a−3bD. −a+ba+b=−1
8.如图,将直角三角形ABC沿点B到点C的方向平移3cm得到三角形DEF.DE交AC于点H,已知AB=6cm,BC=9cm,DH=2cm,那么图中阴影部分的面积为( )
A. 42cm2B. 30cm2C. 21cm2D. 15cm2
二、非选择题(共118分)
9.分解因式:m2−4= .
10.若不等式m−4x>m−4的解集为x<1,则m的取值范围是__________.
11.等腰三角形的一个底角为50°,则它的顶角的度数为 .
12.如图,在△ABC中,∠BAC=130°,∠C=15°.将△ABC绕点A按逆时针方向旋转α度得到△AB′C′.若点B刚好落在BC边上,则α=______.
13.如图,在直角三角形ABC和直角三角形ABD中,∠ACB=∠ADB=90°,AB=10,M是AB的中点,连接MC,MD,CD,若CD=6,则三角形MCD的面积为______.
14.(1)分解因式:(a+b)2+6(a+b)+9;
(2)解不等式:x−13≥x−22+1;
(3)计算:a+2a−2⋅1a2+2a.
15.解不等式组2x−13
(1)请画出△ABC关于原点对称的△A1B1C1并写出点C1的坐标;
(2)请画出△ABC绕点A顺时针旋转90°后的△AB2C2;
(3)在△ABC旋转到△AB2C2的过程中,点C经过的路径长度为______.
17.已知直线y=kx+b经过点A(5,0),B(1,4).
(1)求直线AB的解析式;
(2)若直线y=2x−4与直线AB相交于点C,求点C的坐标;
(3)根据图象,写出关于x的不等式2x−4
(1)如图①,当∠PCQ在∠ACB内部时,求证:AD+BE=DE;
(2)如图②,当CQ在∠ACB外部时,求证:AD−BE=DE;
(3)在(1)的条件下,若CD=18,S△BCE=2S△ACD,求AE的长.(直接写结果)
19.若ab=3,a−b=15,则a2b−ab2= ______.
20.对于任意非零实数a,b,定义运算“☆”如下:a☆b=a−b2ab,则2☆1+3☆2+4☆3+…+1021☆1020= ______.
21.若关于x的不等式3x+a≤2只有1个正整数解,则a的取值范围为______.
22.如图,在△ABC中,点D是BC上边一点,连接AD,把△ABD沿着AD翻折,得到△AED.DE与AC交于点G,连接BE交AD于点F,若DG=GE,AF=4,BF=2,△ADG的面积为5.则点F到直线BC的距离为______.
23.Rt△ABC中,AB=AC=3 2,BO=13AB,点M为BC边上一动点,将线段CM绕点O按逆时针方向旋转90°至ON,连接AN,CN,则△CAN周长的最小值为______.
24.某地脱贫攻坚,大力发展有机农业,种植了甲、乙两种蔬菜.某超市花430元可购进甲种蔬菜15千克和乙种蔬菜20千克;花212元可购进甲种蔬菜10千克和乙种蔬菜8千克.
(1)求该超市购进甲、乙两种蔬菜的单价分别为多少元?
(2)若该超市每天购进甲、乙两种蔬菜共计100千克(甲、乙两种蔬菜重量均为整数),且花费资金不少于1160元又不多于1200元,问该超市有多少种购进方案?
(3)已知甲种蔬菜市场销售价为每千克16元,乙种蔬菜市场销售价为每千克18元.在(2)的条件下,该超市决定按能获得最大利润的方案进货并销售(每天所进蔬菜均能卖完),同时将获得的利润按甲种蔬菜每千克2a元,乙种蔬菜每千克a元的标准捐献给当地政府作为扶贫基金.若要保证捐款后的利润率不低于20%,求a的最大值.
25.如图,直线AB:y= 33x+b,其中B(−1,0),点A横坐标为4,点C(3,0),直线FG垂直平分线段BC.
(1)求b的值与直线AC的函数表达式;
(2)D是直线FG上一点,且位于x轴上方,将△BCD翻折得到△BC′D′,若C′恰好落在线段FG上,求C′和点D的坐标;
(3)设P是直线AC上位于FG右侧的一点,点Q在直线FG上,当△CPQ为等边三角形时,求BP的函数表达式.
26.如图1,在△ACB中,∠ACB=90°,CA=CB,点D,E分别在边CA,CB上,CD=CE,连接DE,AE,BD,过点C作CF⊥AE,垂足为H,CF与BD交于点F.
(1)求证:DF=BF;
(2)将图1中的△CDE绕点C逆时针旋转,其他条件不变,如图2,(1)的结论是否成立?如果成立,请证明;如果不成立,请说明理由;
(3)若CD=4,CB=6,将△CDE绕点C逆时针旋转一周,当A,E,D三点共线时,求CF的长.
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解:A.该图形既不是轴对称图形,也不是中心对称图形,故本选项不符合题意;
B.该图形既是轴对称图形又是中心对称图形,故本选项符合题意;
C.该图形是轴对称图形,不是中心对称图形,故本选项不符合题意;
D.该图形是中心对称图形,不是轴对称图形,故本选项不符合题意.
故选:B.
根据轴对称图形和中心对称图形的定义解答即可.
本题考查了轴对称图形和中心对称图形,掌握相关定义是解答本题的关键.把一个图形绕某一点旋转180°,如果旋转后的图形能够与原来的图形重合,那么这个图形就叫做中心对称图形,这个点叫做对称中心;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.
2.【答案】B
【解析】解:A.当c≤0时,不能从aB.∵a∴a+cC.如a=−3,b=−2,此时ab2,故本选项不符合题意;
D.∵a∴−a>−b,故本选项不符合题意;
故选:B.
根据不等式的性质逐个判断即可.
本题考查了不等式的性质,能熟记不等式的性质是解此题的关键,注意:①不等式的性质1:不等式的两边都加(或减)同一个数或式子,不等号的方向不变;②不等式的性质2:不等式的两边都乘以(或除以)同一个正数,不等号的方向不变;③不等式的性质3:不等式的两边都乘以(或除以)同一个负数,不等号的方向改变.
3.【答案】A
【解析】解:A、是因式分解,故本选项符合题意;
B、不是因式分解,故本选项不符合题意;
C、不是因式分解,故本选项不符合题意;
D、不是因式分解,故本选项不符合题意;
故选:A.
根据因式分解的定义逐个判断即可.
本题考查了因式分解的定义,能熟记因式分解的定义的内容是解此题的关键,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.【答案】D
【解析】解:A.角平分线上的点到角两边的距离相等,说法正确,故本选项不符合题意
B.到线段两端点距离相等的点,在线段的中垂线上,说法正确,故本选项不符合题意
C.三角形的三边分别为a、b、c,若满足a2−b2=c2,则三角形是直角三角形,说法正确,故本选项不符合题意
D.如果两个三角形全等,这两个三角形不一定成中心对称,原说法错误,符合题意.
故选:D.
根据角平分线的性质可判断选项A;根据垂直平分线的性质可判断选项B;根据勾股定理的逆定理可得判断选项C;根据全等三角形的性质以及中心对称的定义可判断选项D.
本题考查角平分线的性质,垂直平分线的性质,中心对称,勾股定理的逆定理,全等三角形的性质等知识,解题关键是熟练掌握基本知识.
5.【答案】D
【解析】【分析】
本题考查了分式有意义的条件,掌握“分母不为零时分式有意义”是解题关键。
【解答】
解:分式x−1x−3有意义,得:
x−3≠0
解得x≠3
故选D。
6.【答案】C
【解析】将点(−1,2)先向左平移2个单位长度,再向下平移3个单位长度,则平移后得到的点是(−1−2,2−3),即(−3,−1),故选C.
【分析】
本题考查坐标与图形变化−平移;用到的知识点为:点的平移,左右平移只改变点的横坐标,左减右加;上下平移只改变点的纵坐标,上加下减.
根据平移中,点的变化规律:横坐标右移加,左移减;纵坐标上移加,下移减.即可得出平移后点的坐标.
【解答】
解:将点(−1,2)先向左平移2个单位长度,再向下平移3个单位长度,
则平移后得到的点是(−1−2,2−3),即(−3,−1),
故选C.
7.【答案】D
【解析】解:A、分式ab的分子分母同时乘以不为零的c,分式的值不变,即ab=acbc(c≠0).故本选项正确;
B、分式的分子、分母及本身的符号,任意改变其中的两个,分式的值不变,即x−yx+y=−y−xy+x.故本选项正确;
C、分式的分子、分母同时乘以10,分式的值不变,即0.5a+b0.2a−0.3b=5a+10b2a−3b.故本选项正确;
D、−a+ba+b=−a−ba+b≠−1.故本选项错误;
故选:D.
根据分式的基本性质进行解答.注意:分式的分子、分母及本身的符号,任意改变其中的两个,分式的值不变.
本题考查了分式的基本性质.无论是把分式的分子和分母扩大还是缩小相同的倍数,都不要漏乘(除)分子、分母中的任何一项,且扩大(缩小)的倍数不能为0.
8.【答案】D
【解析】解:由平移的性质知,DE=AB=6cm,HE=DE−DH=4cm,CF=BE=3cm,HC//DF,∠DEF=∠B=90°,
∴EC=6cm,
∴S四边形HDFC=S△EFD−S△ECH=12DE⋅EF−12EH⋅EC=15(cm2).
故选:D.
根据平移的性质可得到相等的边与角,利用平行线分线段成比例可求出EC,再根据S四边形HDFC=S△EFD−S△ECH即可得到答案.
此题主要考查了平行线截线段对应成比例和平移的基本性质:①平移不改变图形的形状和大小;②经过平移,对应点所连的线段平行且相等,对应线段平行且相等,对应角相等.
9.【答案】(m+2)(m−2)
【解析】【分析】
本题考查了平方差公式因式分解.能用平方差公式进行因式分解的式子的特点是:两项都是平方项;符号相反.
直接利用平方差公式分解则可.
【解答】
解:m2−4=(m+2)(m−2).
故答案为:(m+2)(m−2).
10.【答案】m<4
【解析】解:∵不等式(m−4)x>m−4的解集为x<1,
∴m−4<0,
解得m<4,
故答案为:m<4.
根据不等式的基本性质3求解可得.
本题主要考查解一元一次不等式,解题的关键是掌握一元一次不等式的基本性质3.
11.【答案】80°
【解析】本题给出了一个底角为50°,根据等腰三角形两底角相等,然后利用三角形内角和可求顶角的大小.
解:∵等腰三角形两底角相等,
∴180°−50°×2=80°,
∴顶角为80°.
故答案为80°.
本题考查等腰三角形的性质.找出角之间的关系利用三角形内角和求角度是解答本题的关键.
12.【答案】110°
【解析】解:∵将△ABC绕点A按逆时针方向旋转得到△A′B′C′,
∴AB=AB′,∠C′B′A=∠B,
∴∠AB′B=∠B,
∵∠BAC=130°,∠C=15°,
∴∠B=35°,
∴∠BAB′=180°−2×35°=110°,
∴α=110°,
故答案为:110°.
根据旋转的性质得到AB=AB′,∠C′B′A=∠B,由等腰三角形的性质得到∠AB′B=∠B,然后根据∠BAC=130°,∠C=15°算出∠B即可得α.
本题考查了旋转的性质,等腰三角形的性质,三角形的内角和,判断得出∠AB′B=∠B是解决此题的关键.
13.【答案】12
【解析】解:过点M作ME⊥CD,垂足为E,
∵∠ACB=∠ADB=90°,AB=10,M是AB的中点,
∴CM=12AB=5,DM=12AB=5,
∴CM=DM,
∵ME⊥CD,
∴CE=DE=12CD=3,
在Rt△CEM中,EM= CM2−CE2= 52−32=4,
∴△CDM的面积=12CD⋅EM
=12×6×4
=12,
故答案为:12.
过点M作ME⊥CD,垂足为E,根据直角三角形斜边上的中线可得CM=DM=12AB=5,从而利用等腰三角形的三线合一性质可以求出CE的长,然后在Rt△CEM中,利用勾股定理求出EM的长,最后利用三角形的面积进行计算即可解答.
本题考查了三角形的面积,直角三角形斜边上的中线,等腰三角形的判定与性质,根据题目的已知条件并结合图形添加适当的辅助线是解题的关键.
14.【答案】解:(1)原式=(a+b)2+6(a+b)+32
=(a+b+3)2;
(2)x−13≥x−22+1,
2(x−1)≥3(x−2)+6,
2x−2≥3x−6+6,
2x−3x≥2−6+6,
−x≥2,
x≤−2;
(3)原式=a+2a−2⋅1a(a+2)
=1a(a−2)
=1a2−2a.
【解析】(1)根据完全平方公式把多项式分解因式即可;
(2)按照解一元一次不等式的一般步骤:去分母,去括号,移项,合并同类项,最后把x的系数化成1,进行解答即可;
(3)先把分式的分子和分母分解因式,然后约分即可.
本题主要考查了分式的混合运算和解一元一次不等式,解题关键是熟练掌握解一元一次不等式的一般步骤、常见的几种分解因式的方法、分式的通分和约分.
15.【答案】解:解不等式①,得:x<5,
解不等式②,得:x≥−2,
则不等式组的解集为−2≤x<5,
所以不等式组所有整数解的和为−2−1+0+1+2+3+4=7.
【解析】分别求出每一个不等式的解集,根据口诀:同大取大、同小取小、大小小大中间找、大大小小找不到确定不等式组的解集,继而可得答案.
本题考查的是解一元一次不等式组,正确求出每一个不等式解集是基础,熟知“同大取大;同小取小;大小小大中间找;大大小小找不到”的原则是解答此题的关键.
16.【答案】 132π
【解析】解:(1)如图,△A1B1C1即为所求,点C1的坐标(−3,−4);
(2)如图,△AB2C2即为所求;
(3)∵AC= 22+32= 13
∴点C经过的路径长度=90π⋅ 13190= 132π.
故答案为: 132π.
(1)利用中心对称变换的性质分别作出A,B,C的对应点A1,B1,C1即可;
(2)利用旋转变换的性质分别作出B,C的对应点B2,C2即可;
(3)利用弧长公式求解.
本题考查作图−旋转变换,弧长公式等知识,解题关键是掌握旋转变换的性质,记住弧长公式l=nπr180.
17.【答案】解:(1)设一次函数的解析式为y=kx+b(k≠0),
∵一次函数的图象经过点A(5,0)和B(1,4)两点,
∴5k+b=0k+b=4.
解得k=−1b=5.
∴一次函数的表达式为y=−x+5;
(2)联立方程组y=−x+5y=2x−4,
解得x=3y=2,
∴点C的坐标(3,2);
(3)不等式2x−4
(2)解方程组求出点C的坐标;
(3)利用数形结合思想解答.
本题考查的是一次函数与一元一次不等式的关系,掌握待定系数法求一次函数解析式的一般步骤、灵活运用数形结合思想是解题的关键.
18.【答案】解:(1)如图①,延长DA到F,连接CF,使DF=DE,
∵CD⊥AE,
∴CE=CF,
∴∠DCE=∠DCF=∠PCQ=45°,
∴∠ACD+∠ACF=∠DCF=45°,
又∵∠ACB=90°,∠PCQ=45°,
∴∠ACD+∠BCE=90°−45°=45°,
∴∠ACF=∠BCE,
在△ACF和△BCE中,
∵CF=CE∠ACF=∠BCEAC=BC,
∴△ACF≌△BCE(SAS),
∴AF=BE,
∴AD+BE=AD+AF=DF=DE,
即AD+BE=DE;
(2)如图②,在AD上截取DF=DE,
∵CD⊥AE,
∴CE=CF,
∴∠DCE=∠DCF=∠PCQ=45°,
∴∠ECF=∠DCE+∠DCF=90°,
∴∠BCE+∠BCF=∠ECF=90°,
又∵∠ACB=90°,
∴∠ACF+∠BCF=90°,
∴∠ACF=∠BCE,
∵在△ACF和△BCE中,
CF=CE∠ACF=∠BCEAC=BC,
∴△ACF≌△BCE(SAS),
∴AF=BE,
∴AD=AF+DF=BE+DE,
即AD−BE=DE;
(3)∵∠DCE=∠DCF=∠PCQ=45°,
∴∠ECF=45°+45°=90°,
∴△ECF是等腰直角三角形,
∴CD=DF=DE=18,
∵S△BCE=2S△ACD,
∴AF=2AD,
∴AD=11+2×18=6,
∴AE=AD+DE=6+18=24.
【解析】(1)延长DA到F,连接CF,使DF=DE,根据线段垂直平分线上的点到线段两端点的距离相等可得CE=CF,再求出∠ACF=∠BCE,然后利用“边角边”证明△ACF和△BCE全等,根据全等三角形的性质即可证明AF=BE,从而得证;
(2)在AD上截取DF=DE,然后根据线段垂直平分线上的点到线段两端点的距离相等可得CE=CF,再求出∠ACF=∠BCE,然后利用“边角边”证明△ACF和△BCE全等,根据全等三角形的性质即可证明AF=BE,从而得到AD=BE+DE;
(3)根据等腰直角三角形的性质求出CD=DF=DE,再根据等高的三角形的面积的比等于底边的比求出AF=2AD,然后求出AD的长,再根据AE=AD+DE代入数据进行计算即可得解.
本题考查了全等三角形的判定与性质,等腰直角三角形的性质,作辅助线构造出全等三角形是解题的关键.
19.【答案】35
【解析】解:∵ab=3,a−b=15,
∴a2b−ab2
=ab(a−b)
=3×15
=35,
故答案为:35.
先将原式变形为ab(a−b),再将ab=3,a−b=15代入计算即可.
本题考查的是因式分解的应用,熟练掌握因式分解的方法是解题的关键.
20.【答案】5101021
【解析】解:由题意得:2☆1+3☆2+4☆3+…+1021☆1020
=2−12×2×1+3−22×3×2+4−32×4×3+…+1021−10202×1021×1020
=12×2×1+12×3×2+12×4×3+…+12×1021×1020
=12×(1−12+12−13+13−14+…+11020−11021)
=12×(1−11021)
=12×10201021
=5101021,
故答案为:5101021.
利用定义的新运算进行计算,即可解答.
本题考查了规律型:数字的变化类,实数的运算,准确熟练地进行计算是解题的关键.
21.【答案】−4【解析】解:由3x+a≤2可得x≤2−a3,
∵关于x的不等式3x+a≤2只有个正整数解,
∴1≤2−a3<2,
解得−4故答案为:−4先求出不等式3x+a≤2的解集,再根据关于x的不等式3x+a≤2只有1个正整数解,可以得到关于a的不等式组,然后求解即可.
本题考查一元一次不等式的整数解,解答本题的关键是明确有两个正整数解,一定是1和2.
22.【答案】3 105
【解析】解:∵DG=GE,
∴S△ADG=S△AEG=5,
∴S△ADE=10,
由翻折可知,△ADB≌△ADE,BE⊥AD,
∴S△ABD=S△ADE=10,∠BFD=90°,
∴12⋅(AF+DF)⋅BF=10,
∴12⋅(4+DF)⋅2=10,
∴DF=6,
∴DB= BF2+DF2= 22+62=2 10,
设点F到BD的距离为ℎ,则有12⋅BD⋅ℎ=12⋅BF⋅DF,
∴ℎ=3 105,
故答案为:3 105.
先求出△ABD的面积.根据三角形的面积公式求出DF,设点F到BD的距离为ℎ,根据12⋅BD⋅ℎ=12⋅BF⋅DF,求出BD即可解决问题.
本题考查翻折变换的性质,三角形的面积,勾股定理等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,学会利用参数构建方程解决问题.
23.【答案】3 2+3 5
【解析】解:如图,作OH⊥BC于H,NJ⊥OH于J.
∵AB=AC,∠BAC=90°,
∴∠ABC=45°,
∵OH⊥BC于H,
∴OH=BH,
∴AB=AC=3 2,BO=13AB,
∴OB= 2,BC=6,
∴OH=BH=1,
∵OH⊥BC,NJ⊥OH,
∴∠OHM=∠OJN=90°,
∴∠OMH+∠MOH=∠NOJ+∠MOH=90°,
∴∠OMH=∠NOJ,
在△OHM和△NJO中,
∠OMH=∠NOJ∠OHM=∠NJO=90°OM=ON,
∴△OHM≌△NJO(AAS),
∴JN=OH=1,
∴点N的运动轨迹是直线(该直线与直线OH平行,在OH的右侧,与OH的距离是1,
作点C关于该直线的对称点C′,连接AC′交该直线于N′,连接CN′,此时△ACN′的周长最小,作AG⊥BC于G.
∴CG=BG=3=AG,
∴C′G=6,
在Rt△AGC′中,AC′= AG2+C′G2= 9+36=3 5,
∴△ACN的周长的最小值为3 2+3 5.
故答案为:3 2+3 5.
如图,作OH⊥BC于H,NJ⊥OH于J.由“AAS”可证△OHM≌△NJO,推出JN=OH=1,推出点N的运动轨迹是直线(该直线与直线OH平行,在OH的右侧,与OH的距离是1,作点C关于该直线的对称点C′,连接AC′交该直线于N′,连接CN′,此时△ACN′的周长最小.
本题考查旋转变换,全等三角形的判定和性质,轴对称,勾股定理等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题,属于中考填空题中的压轴题.
24.【答案】解:(1)设甲单价x元,乙单价y元,
根据题意,得15x+20y=43010x+8y=212,
解得x=10y=14,
∴甲种蔬菜的单价为10元,乙种蔬菜的单价为14元;
(2)设购进甲m千克,则购进乙(100−m)千克,
由题意得:1160≤10m+14(100−m)≤1200,
解得:50≤m≤60,
∴共有11种方案;
(3)∵16−10=6(元),18−14=4(元),
∴总利润为:6m+4(100−m)=400+2m,
当m取最大值60时,总利润最大=520(元),
此时成本=10×60+14×(100−60)=1160(元),
由题意得,(6−2a)×60+(4−a)×40≥1160×20%,
解得:a≤1.8,
∴a最大为1.8.
【解析】(1)设甲单价x元,乙单价y元,根据题意列出方程计算即可;
(2)设购进甲m千克,则购进乙(100−m)千克,根据题意列出不等式,求解即可;
(3)先算出总利润的表达式,得出当m取最大值60时,有最大总利润,再根据题意列出不等式求解即可.
本题考查了二元一次方程组的应用,一元一次不等式的应用,解题的关键是理解题意,找准等量关系.
25.【答案】(1)把点B(−1,0)代入直线AB:y= 33x+b中,
得 33×(−1)+b=0,
∴b= 33,
∴AB的函数关系式:y= 33x+ 33,
当x=4时y=53 3,
∴点A的坐标为(4,53 3),
设AC的函数关系式为:y=mx+n,
把A(4,53 3),C(3,0)两点坐标代入,
得4k+b=53 33k+b=0,
∴k=53 3,b=5 3,
∴直线AC的函数表达式为:y=53 3x−5 3;
(2)过点A作AF⊥x轴于点F,
由点A(4,53 3),B(−1,0)得,
tan∠ABF=AFBF=53 35= 33,
∴∠ABF=30°,
由翻折得∠C′BC=60°,BC=BC′=4,
在Rt△BGC′中,BG=2,GC′=2 3,
∴点C′的坐标为(1,2 3),
在Rt△BDG中,∠DBG=30°,
∴DG=BG 3=2 3=23 3,
∴点D坐标为(1,23 3);
(3)∵直线FG垂直平分线段BC,在FG上取(2)中的C′,
∴BC=BC′,QB=QC,
由(2)知∠CBC′=60°,∠CBD=∠C′BD,
∴△BCC′是等边三角形,AB垂直平分CC′,
①点P在x轴上方,如图2,
∵△BCC′和△PQC都是等边三角形,
∴CC′=CB,CP=CQ,∠PCQ=∠BCC′=60°,
∴∠PCC′=∠QCB,
∴△PCC′≌△QCB(SAS),
∴PC′=QB,
∵QB=QC,CP=CQ,
∴PC=PC′,
∵BC=BC′,
∴PB垂直平分CC′,
∴点P与点A重合,
∴PA的函数关系式就是AB的函数关系式:y= 33x+ 33;
②点P在x轴下方,如图3,
∵△BCC′和△PQC都是等边三角形,
∴CC′=CB,CP=CQ,∠PCQ=∠BCC′=60°,
∴∠PCCB∠QCBC′,
∴△PCB≌△QCC′(SAS),
∴∠CBP=∠CC′Q=30°,
在Rt△BHO中,BO=1,
∴HO=tan∠OBH⋅BO= 33,
∴点H的坐标为(0,− 33),
设BP的函数关系式为y=mx+n,
把点B(−1,0),H(0,− 33)代入得,
−k+b=0b=− 33,
解得k=− 33,b=− 33,
∴PA的函数关系式y=− 33x− 33,
综上所述PA的函数关系式y= 33x+ 33或y=− 33x− 33.
【解析】(1)把点B(−1,0)代入直线AB:y= 33x+b中,可得 33×(−1)+b=0,得b= 33,写出AB的函数关系式:y= 33x+ 33,当x=4时y=53 3,设AC的函数关系式为:y=mx+n,把A,C两点坐标代入即可求解;
(2)由点A,B的坐标可以求出∠ABC=30°,再△BCD翻折得到△BC′D′,若C′恰好落在线段FG上,得BC=BC′,∠CBC′=60°,用锐角三角函数知识即可求解;
(3)分类讨论,利用全等三角形知识探索直线BP的特征.
本题主要考查了一次函数关系式求法,三角形全等知识,锐角三角函数知识,解题关键是综合解题能力.
26.【答案】(1)证明:在△CAE和△CBD中,
CE=CD∠ACE=∠BCDAC=BC,
∴△CAE≌△CBD(SAS),
∴∠CAE=∠CBD,
∵CF⊥AE,
∴∠AHC=90°,
∵∠ACB=90°,
∴∠AHC=∠ACB=90°,
∴∠CAH+∠ACH=∠ACH+∠BCF=90°,
∴∠CAH=∠BCF,
∵∠DCF+∠BCF=90°,∠CDB+∠CBD=90°,∠CAE=∠CBD,
∴∠BDC=∠FCD,∠CAE=∠CBD=∠BCF,
∴CF=DF,CF=BF,
∴DF=BF;
(2)解:(1)的结论仍然成立.理由如下:
作BP//CD交直线CF于点P,如图2,
∴∠PBC+∠BCD=180°,
又∠ACE+∠BCD=360°−∠ACB−∠DCE=360°−90°−90°=180°,
∴∠PBC=∠ACE,
又∵CF⊥AE,
∴∠AHC=90°,
∴∠ACH+∠CAH=90°,
又∵∠ACH+∠PCB=180°−∠ACB=180°−90°=90°,
∴∠CAH=∠PCB,
又∵CA=CB,
∴△CAE≌△BCP(ASA),
∴CE=BP,
又∵CE=CD,
∴CD=BP,
又∵BP//CD,
∴∠CDF=∠PBF,∠DCF=∠P,
∴△CDF≌△PBF(ASA),
∴DF=BF.
(3)解:①当点E在AD的延长线上时,过点B作BG⊥CF于点G,
∵CD=CE,CH⊥DE,CD=4,
∴CH= 22,CD=2 2,
∴HE=2 2,
∴AH= AC2−CH2=2 7,
∵∠BCG=∠CAH,∠BGC=∠AHC,BC=AC,
∴△BCG≌△CAH(AAS),
∴CG=AH=2 7,
由(2)知DF=BF,
又∵∠DHF=∠BGF=90°,∠DFH=∠BFG,
∴△DHF≌△BGF(AAS),
∴HF=GF,
∴GH=CG−CH=2 7−2 2,
∴HF=12GH= 7− 2,
∴CF=CH+HF=2 2+ 7− 2= 7+ 2;
②当点E在AD的上时,过点B作BG⊥CF于点G,如图4,
同理可得AH=CG=2 7,CH=2 2,HF=FG,
∴GH=CH+CG=2 2+2 7,
∴HF=12GH= 7+ 2,
∴CF=HF−CH= 7+ 2−2 2= 7− 2,
综上所述,CF的长为 7+ 2或 7− 2.
【解析】(1)证明△CAE≌△CBD(SAS),由全等三角形的性质得出∠CAE=∠CBD,由直角三角形的性质证出∠BDC=∠FCD,∠CAE=∠CBD=∠BCF,得出CF=DF,CF=BF,则可得出结论;
(2)作BP//CD交直线CF于点P,证明△CAE≌△BCP(ASA),由全等三角形的性质得出CE=BP,证明△CDF≌△PBF(ASA),由全等三角形的性质得出DF=BF.
(3)分两种情况画出图形,由直角三角形的性质及勾股定理可得出答案.
本题是几何变换综合题,考查了三角形全等的判定与性质,等腰直角三角形的性质,图形旋转变化的性质,等腰三角形的判定与性质,勾股定理,直角三角形的性质,平行线的判定与性质,正确作出辅助线是解题的关键.
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