2024年福建省福州屏东中学中考数学适应性练习试卷(5月份)
2024-05-30
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内容正文:
2024年福建省福州屏东中学中考数学适应性试卷(5月份)
一.选择题(共10小题,每小题4分,共40分)
1.(4分)下面两个数互为相反数的是( )
A.﹣3和﹣(+3) B.|﹣2|和|2| C.和 D.和﹣0.25
2.(4分)某几何体的三视图如图所示,该几何体是( )
A.三棱柱 B.正方体 C.圆锥 D.圆柱
3.(4分)2023年9月23日第19届亚运会在我国杭州举行,截至10月7日,杭州亚运会官方宣布票务收入超610000000元人民币,其中610000000这个数用科学记数法表示为( )
A.0.61×109 B.6.1×109 C.6.1×107 D.6.1×108
4.(4分)下列图形中,不是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
5.(4分)下列计算正确的是( )
A.a2+a3=2a5 B.a2•a3=a6 C.a3÷a=a2 D.(a3)2=a5
6.(4分)如图,天平左盘中物体A的质量为x g,天平右盘中每个砝码的质量都是1g,则x的取值范围在数轴上可表示为( )
A.
B.
C.
D.
7.(4分)如图是根据打绳巷米面店今年6月1日至5日每天的用水量(单位:吨)绘制成的折线统计图.下列结论正确的是( )
A.平均数是6 B.中位数是7 C.众数是7 D.方差是7
8.(4分)一个大正方形和四个全等的小正方形按图①、②两种方式摆放,则图②的大正方形中未被小正方形覆盖部分的面积是( )
A.ab B.(a﹣2b)2 C.2ab D.a2﹣4b2
9.(4分)如图,为测量建筑物CD的高度,在A点测得建筑物顶部D点的仰角为45°,再向建筑物CD前进30米到达B点,测得建筑物顶部D点的仰角为60°(A,B,C三点在一条直线上),则建筑物CD的高度为( )米.
A.15+15 B.45+15 C.15﹣15 D.45﹣15
10.(4分)如图,在矩形纸片ABCD中,AB=6,AD=8,折叠纸片使边DC落在对角线DB上,折痕为DE,则△DCE的面积为( )
A.3 B.6 C.9 D.18
二.填空题(共6小题,每小题4分,共20分)
11.(4分)若气温为零上4℃记作+4℃,则零下3℃应记作 .
12.(4分)如图,直线a∥b,点C、A分别在直线a、b上,AC⊥BC,若∠1=50°,则∠2的度数为 .
13.(4分)一个不透明的箱子中装有15个球,它们除颜色外其余都相同,从箱子中随机摸出一个球,记下颜色并放回.若摸到红球的概率是0.6,则箱子中红球有 个.
14.(4分)如图,以O为圆心的两个同心圆中,大圆的弦AB是小圆的切线,点P为切点.若大圆半径为2,小圆半径为1,则AB的长为 .
15.(4分)在平面直角坐标系xOy中,点(﹣1,4)绕点(0,0)顺时针旋转90°后的对应点落在反比例函数的图象上,则k= .
16.(4分)抛物线y=﹣x2+2mx﹣m2+2与y轴交于点C,过点C作直线l垂直于y轴,将抛物线在y轴右侧的部分沿直线l翻折,其余部分保持不变,组成图形G,点M(m﹣1,y1),N(m+1,y2)为图形G上两点,若y1<y2,则m的取值范围是 .
三.解答题(共9小题,共54分)
17.(8分)计算:.
18.(8分)如图,点A,E,F,C在同一直线上,已知AD∥BC,AD=CB,AE=CF.求证:∠B=∠D.
19.(8分)先化简,再求值:,其中x=﹣2.
20.(8分)首届楚文化节在荆州举办前,主办方为使参与服务的志愿者队伍整齐,随机抽取了部分志愿者,对其身高进行调查,将身高(单位:cm)数据分A,B,C,D,E五组制成了如下的统计图表(不完整).
组别
身高分组
人数
A
155≤x<160
3
B
160≤x<165
2
C
165≤x<170
m
D
170≤x<175
5
E
175≤x<180
4
根据以上信息回答:
(1)这次被调查身高的志愿者有 人,表中的m= ,扇形统计图中α的度数是 ;
(2)若E组的4人中,男女各有2人,以抽签方式从中随机抽取两人担任组长.请列表或画树状图,求刚好抽中两名女志愿者的概率.
21.(8分)如图,已知⊙O经过A,C,D三点,点D在BA边上,CD⊥AC,∠A=∠BCD.
(1)求作⊙O;(请保留尺规作图痕迹,不写作法)
(2)求证:BC是⊙O的切线.
22.(10分)“九年磨一剑,六月试锋芒”,为助力中考,有效缓解学生的考前压力,某中学九年级学生开展了考前减压团体拓展活动.学校准备了“能量传输”类与“鱼跃龙门”类共15个小项目,其中“能量传输”类项目比“鱼跃龙门”类项目数的2倍少3个.
(1)“能量传输”类项目和“鱼跃龙门”类项目各有多少个?
(2)“能量传输”和“鱼跃龙门”两类项目的平均用时分别是6分钟、8分钟(项目转场时间忽略不计),由于时间的限制,在实际拓展活动时,两种类型的项目只能开展10个,且“鱼跃龙门”类项目数多于“能量传输”类项目数的一半,活动应该怎么设计能使得所用的时间最少?
23.(10分)根据以下素材,探索完成任务
探究纸伞中的数学问题
素材1
我国纸伞制作工艺十分巧妙,如图1,伞不管是张开还是收拢,AP是伞柄,伞骨AB=AC且AE=AB,AF=AC,DE=DF,D点为伞圈.
素材2
伞圈D能沿着伞柄滑动,如图2是完全收拢时伞骨的示意图,此时伞圈D滑动到D'的位置,且A、E、D′三点共线.测得AD'=50cm,AE=20cm,伞完全张开时∠BAC=120°,如图1所示(参考值:≈24.49).
素材3
项目化学习小组同学经过研究发现:雨往往是斜打的,且都是平行的.如图3,某一天,雨线BM与地面夹角为60°,小明同学站在伞圈D点的正下方点G处,记为GH,此时发现身上被雨淋湿,测得BN=150cm.
问题解决
任务1
判断AP位置
求证:AP平分∠BAC.
任务2
探究伞圈移动距离
当伞从完全张开到完全收拢,求伞圈D移动的距离(精确到0.1).
任务3
拟定撑伞方案
求伞至少向下移动距离 cm,使得人站在G处身上不被雨淋湿.(直接写出答案)
24.(12分)已知,抛物线y=x2﹣(2m+2)x+m2+2m与x轴交于A,B两点(A在B的左侧).
(1)当m=0时,求点A,B坐标;
(2)若直线y=﹣x+b经过点A,且与抛物线交于另一点C,连接AC,BC,试判断△ABC的面积是否发生变化?若不变,请求出△ABC的面积;若发生变化,请说明理由;
(3)当5﹣2m≤x≤2m﹣1时,若抛物线在该范围内的最高点为M,最低点为N,直线MN与x轴交于点D,且,求此时抛物线的解析式.
25.(14分)如图1,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠A=α(0°<α≤45°),D是线段AC上的动点(不与点A,C重合),将线段CD绕点D顺时针旋转2α得到线段DE,连接BE,CE.过点E作EF⊥BE交AC的延长线于点F.
(1)若BE=CE,求∠ABE的大小(用含.α的代数式表示);
(2)求证:AD=FD;
(3)如图2,当B,E,D三点共线时,若CF=18,AB=40,求CD的长.
参考答案与试题解析
一.选择题(共10小题,每小题4分,共40分)
1.(4分)下面两个数互为相反数的是( )
A.﹣3和﹣(+3) B.|﹣2|和|2| C.和 D.和﹣0.25
【解答】解:A、﹣(+3)=﹣3,所以两数相等,不合题意;
B、|﹣2|=2,|2|=2,所以两数相等,不合题意;
C、和,不互为相反数,不合题意;
D、=0.25,所以互为相反数,符合题意.
故选:D.
2.(4分)某几何体的三视图如图所示,该几何体是( )
A.三棱柱 B.正方体 C.圆锥 D.圆柱
【解答】解:由几何体的主视图和俯视图都是全等的矩形,
故该几何体是一个柱体,
又∵左视图是一个圆,
故该几何体是一个圆柱.
故选:D.
3.(4分)2023年9月23日第19届亚运会在我国杭州举行,截至10月7日,杭州亚运会官方宣布票务收入超610000000元人民币,其中610000000这个数用科学记数法表示为( )
A.0.61×109 B.6.1×109 C.6.1×107 D.6.1×108
【解答】解:610000000=6.1×108,
故选:D.
4.(4分)下列图形中,不是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
【解答】解:选项A、C、D都能找到一个点,使图形绕某一点旋转180°后与原来的图形重合,所以是中心对称图形.
选项B不能找到一个点,使图形绕某一点旋转180°后与原来的图形重合,所以不是中心对称图形.
故选:B.
5.(4分)下列计算正确的是( )
A.a2+a3=2a5 B.a2•a3=a6 C.a3÷a=a2 D.(a3)2=a5
【解答】解:A、a2与a3不是同类项,不能合并,不符合题意;
B、a2•a3=a2+3=a5,原计算错误,不符合题意;
C、a3÷a=a3﹣1=a2,正确,符合题意;
D、(a3)2=a3×2=a6,原计算错误,不符合题意,
故选:C.
6.(4分)如图,天平左盘中物体A的质量为x g,天平右盘中每个砝码的质量都是1g,则x的取值范围在数轴上可表示为( )
A.
B.
C.
D.
【解答】解:根据题意得:
,
解得:1<x<2,
故选:D.
7.(4分)如图是根据打绳巷米面店今年6月1日至5日每天的用水量(单位:吨)绘制成的折线统计图.下列结论正确的是( )
A.平均数是6 B.中位数是7 C.众数是7 D.方差是7
【解答】解:由题意知,
平均数为:=7,
不存在众数;
中位数为:7;
方差为:=8;
故选:B.
8.(4分)一个大正方形和四个全等的小正方形按图①、②两种方式摆放,则图②的大正方形中未被小正方形覆盖部分的面积是( )
A.ab B.(a﹣2b)2 C.2ab D.a2﹣4b2
【解答】解:设小正方形的边长是x,
由题意得:a﹣2x=b+2x,
∴x=(a﹣b),
∴图②的大正方形中未被小正方形覆盖部分的面积是(a﹣b)b×4+b2=ab,
故选:A.
9.(4分)如图,为测量建筑物CD的高度,在A点测得建筑物顶部D点的仰角为45°,再向建筑物CD前进30米到达B点,测得建筑物顶部D点的仰角为60°(A,B,C三点在一条直线上),则建筑物CD的高度为( )米.
A.15+15 B.45+15 C.15﹣15 D.45﹣15
【解答】解:由题意可得AB=30米,∠A=45°,∠DBC=60°,
在Rt△BCD中,设BC=x米,
tan∠DBC=tan60°=,
解得CD=x,
在Rt△ACD中,AC=(30+x)米,∠A=45°,
则CD=AC,
即x=30+x,
解得x=15(+1),
∴CD=15(+1)×=(45+15)米.
故选:B.
10.(4分)如图,在矩形纸片ABCD中,AB=6,AD=8,折叠纸片使边DC落在对角线DB上,折痕为DE,则△DCE的面积为( )
A.3 B.6 C.9 D.18
【解答】解:如图,设C落在BD的F处,
∵四边形ABCD为矩形,
∴AB=CD,AD=BC,∠DCB=90°,
∵AB=CD=6,AD=BC=8,
在Rt△BCD中,BD==10,
由于折叠∠DFE=∠DCB=90°,DF=DC=6,EF=EC,
∴∠BFE=180°﹣∠DFE=90°,
设EC=x,则BE=8﹣x,
在Rt△BEF中,由勾股定理得:BE2=EF2+BF2,
∴(8﹣x)2=x2+42,
解得:x=3,即:EC=3,
∴△DCE的面积为×3×6=9.
故选:C.
二.填空题(共6小题,每小题4分,共20分)
11.(4分)若气温为零上4℃记作+4℃,则零下3℃应记作 ﹣3℃ .
【解答】解:气温为零上4℃记作+4℃,则零下3℃应记作﹣3℃,
故答案为:﹣3℃.
12.(4分)如图,直线a∥b,点C、A分别在直线a、b上,AC⊥BC,若∠1=50°,则∠2的度数为 40° .
【解答】解:如图,
∵AC⊥BC,
∴∠2+∠3=90°,
∵a∥b,
∴∠1=∠3=50°.
∴∠2=90°﹣∠3=40°.
故答案为:40°.
13.(4分)一个不透明的箱子中装有15个球,它们除颜色外其余都相同,从箱子中随机摸出一个球,记下颜色并放回.若摸到红球的概率是0.6,则箱子中红球有 9 个.
【解答】解:设有红球x个,
根据题意得:,
解得:x=9.
故箱子中红球有9个.
故答案为:9.
14.(4分)如图,以O为圆心的两个同心圆中,大圆的弦AB是小圆的切线,点P为切点.若大圆半径为2,小圆半径为1,则AB的长为 2 .
【解答】解:如图:连接OP,AO,
∵AB是⊙O切线,
∴OP⊥AB,
∴AP=PB=AB,
在Rt△APO中,AP==,
∴AB=2.
故答案为:2.
15.(4分)在平面直角坐标系xOy中,点(﹣1,4)绕点(0,0)顺时针旋转90°后的对应点落在反比例函数的图象上,则k= 4 .
【解答】解:点(﹣1,4)绕点(0,0)顺时针旋转90°后的对应点的坐标为(4,1),
把(4,1)代入y=得k=4×1=4.
故答案为4.
16.(4分)抛物线y=﹣x2+2mx﹣m2+2与y轴交于点C,过点C作直线l垂直于y轴,将抛物线在y轴右侧的部分沿直线l翻折,其余部分保持不变,组成图形G,点M(m﹣1,y1),N(m+1,y2)为图形G上两点,若y1<y2,则m的取值范围是 ﹣1<m<1 .
【解答】解:在y=﹣x2+2mx﹣m2+2中,令x=m﹣1,得y=﹣(m﹣1)2+2m(m﹣1)﹣m2+2=1,
令x=m+1,得y=﹣(m+1)2+2m(m+1)﹣m2+2=1,
∴(m﹣1,1)和(m+1,1)是关于抛物线y=﹣x2+2mx﹣m2+2对称轴对称的两点,
①若m﹣1≥0,即(m﹣1,1)和(m+1,1)在y轴右侧(包括(m﹣1,1)在y轴上),
则点(m﹣1,1)经过翻折得M(m﹣1,y1),点(m+1,1)经过翻折得N(m+1,y2),
如图:
由对称性可知,y1=y2,
∴此时不满足y1<y2;
②当m+1≤0,即(m﹣1,1)和(m+1,1)在y轴左侧(包括(m+1,1)在y轴上),
则点(m﹣1,1)即为M(m﹣1,y1),点(m+1,1)即为N(m+1,y2),
∴y1=y2,
∴此时不满足y1<y2;
③当m﹣1<0<m+1,即(m﹣1,1)在y轴左侧,(m+1,1)在y轴右侧时,如图:
此时M(m﹣1,1),(m+1,1)翻折后得N,满足y1<y2;
由m﹣1<0<m+1得:﹣1<m<1,
故答案为:﹣1<m<1.
三.解答题(共9小题,共54分)
17.(8分)计算:.
【解答】解:
=
=.
18.(8分)如图,点A,E,F,C在同一直线上,已知AD∥BC,AD=CB,AE=CF.求证:∠B=∠D.
【解答】证明:∵AD∥BC,
∴∠A=∠C,
∵AE=CF,
∴AE+EF=CF+EF,即AF=CE,
在△ADF和△CBE中,
,
∴△ADF≌△CBE(SAS),
∴∠B=∠D.
19.(8分)先化简,再求值:,其中x=﹣2.
【解答】解:原式=(﹣)•
=•
=,
当x=﹣2时,原式==4.
20.(8分)首届楚文化节在荆州举办前,主办方为使参与服务的志愿者队伍整齐,随机抽取了部分志愿者,对其身高进行调查,将身高(单位:cm)数据分A,B,C,D,E五组制成了如下的统计图表(不完整).
组别
身高分组
人数
A
155≤x<160
3
B
160≤x<165
2
C
165≤x<170
m
D
170≤x<175
5
E
175≤x<180
4
根据以上信息回答:
(1)这次被调查身高的志愿者有 20 人,表中的m= 6 ,扇形统计图中α的度数是 54° ;
(2)若E组的4人中,男女各有2人,以抽签方式从中随机抽取两人担任组长.请列表或画树状图,求刚好抽中两名女志愿者的概率.
【解答】解:(1)这次被调查身高的志愿者有:(3+2+5+4)÷(1﹣30%)=20(人),
∴m=20×30%=6,
扇形统计图中α的度数是:360°×=54°,
故答案为:20,6,54°;
(2)画树状图如下:
共有12种等可能的结果,其中刚好抽中两名女志愿者的结果有2种,
∴P(刚好抽中两名女志愿者)==.
21.(8分)如图,已知⊙O经过A,C,D三点,点D在BA边上,CD⊥AC,∠A=∠BCD.
(1)求作⊙O;(请保留尺规作图痕迹,不写作法)
(2)求证:BC是⊙O的切线.
【解答】(1)解:∵⊙O经过A,C,D三点,CD⊥AC,
∴AD为⊙O的直径.
如图,作线段AD的垂直平分线,交AD于点O,再以点O为圆心,OA的长为半径画圆,
则⊙O即为所求.
(2)证明:连接OC,
∵OA=OC,
∴∠A=∠OCA,
∵CD⊥AC,
∴∠ACD=90°,
∴∠OCA+∠OCD=∠A+∠OCD=90°.
∵∠A=∠BCD,
∴∠BCD+∠OCD=90°,
即∠OCB=90°.
∵OC为⊙O的半径,
∴BC是⊙O的切线.
22.(10分)“九年磨一剑,六月试锋芒”,为助力中考,有效缓解学生的考前压力,某中学九年级学生开展了考前减压团体拓展活动.学校准备了“能量传输”类与“鱼跃龙门”类共15个小项目,其中“能量传输”类项目比“鱼跃龙门”类项目数的2倍少3个.
(1)“能量传输”类项目和“鱼跃龙门”类项目各有多少个?
(2)“能量传输”和“鱼跃龙门”两类项目的平均用时分别是6分钟、8分钟(项目转场时间忽略不计),由于时间的限制,在实际拓展活动时,两种类型的项目只能开展10个,且“鱼跃龙门”类项目数多于“能量传输”类项目数的一半,活动应该怎么设计能使得所用的时间最少?
【解答】解:(1)设“能量传输”类项目有x个,“鱼跃龙门”类项目有y个,
根据题意得:,
解得:.
答:“能量传输”类项目有9个,“鱼跃龙门”类项目有6个;
(2)设“能量传输”类项目开展m个,则“鱼跃龙门”类项目开展(10﹣m)个,
根据题意得:10﹣m>m,
解得:m<,
设实际拓展活动的总时间为w分钟,则w=6m+8(10﹣m),
即w=﹣2m+80,
∵﹣2<0,
∴w随m的增大而减小,
又∵m<,且m为正整数,
∴当m=6时,w取得最小值,最小值=﹣2×6+80=68.
答:当“能量传输”类项目开展6个,“鱼跃龙门”类项目开展4个时,所用的时间最少.
23.(10分)根据以下素材,探索完成任务
探究纸伞中的数学问题
素材1
我国纸伞制作工艺十分巧妙,如图1,伞不管是张开还是收拢,AP是伞柄,伞骨AB=AC且AE=AB,AF=AC,DE=DF,D点为伞圈.
素材2
伞圈D能沿着伞柄滑动,如图2是完全收拢时伞骨的示意图,此时伞圈D滑动到D'的位置,且A、E、D′三点共线.测得AD'=50cm,AE=20cm,伞完全张开时∠BAC=120°,如图1所示(参考值:≈24.49).
素材3
项目化学习小组同学经过研究发现:雨往往是斜打的,且都是平行的.如图3,某一天,雨线BM与地面夹角为60°,小明同学站在伞圈D点的正下方点G处,记为GH,此时发现身上被雨淋湿,测得BN=150cm.
问题解决
任务1
判断AP位置
求证:AP平分∠BAC.
任务2
探究伞圈移动距离
当伞从完全张开到完全收拢,求伞圈D移动的距离(精确到0.1).
任务3
拟定撑伞方案
求伞至少向下移动距离 60 cm,使得人站在G处身上不被雨淋湿.(直接写出答案)
【解答】解:(1)∵AB=AC,且AE=AB,AF=AC,
∴AE=AF,
在△AED和△AFD中,
,
∴△AED≌△AFD(SSS),
∴∠BAD=∠CAD,
∴AP平分∠BAC;
(2)过E做EQ⊥AP,
∵∠BAC=120°,
∴∠DAE=60°,
∴∠AEQ=30°,
∵AE=20cm,
∴AQ=AE=10cm,
由勾股定理,得EQ===(cm),
∵DE=30cm,
∴DQ==(cm),
∴AD=AQ+DQ=(10+)cm,
∵AD'=50cm,
∴DD'=AD'﹣AD=50﹣(10+)=40﹣=≈15.5(cm),
(3)解:设AG与BC交于点O,与BM交于点Q,如图,
在Rt△ABO中,
AB=3AE=60cm,∠BAO=60°,
∴BO=AB•sin∠BAO=60•sin60°=30(cm),
∴NG=BO=30cm,
在Rt△BMN中,
BN=150cm,∠BMN=60°,
∴MN===50(cm),
∴MG=MN﹣NG=50﹣30=20(cm),
在Rt△QGM中,
QG=MG•tan60°=20•=60(cm),
故答案为:60.
24.(12分)已知,抛物线y=x2﹣(2m+2)x+m2+2m与x轴交于A,B两点(A在B的左侧).
(1)当m=0时,求点A,B坐标;
(2)若直线y=﹣x+b经过点A,且与抛物线交于另一点C,连接AC,BC,试判断△ABC的面积是否发生变化?若不变,请求出△ABC的面积;若发生变化,请说明理由;
(3)当5﹣2m≤x≤2m﹣1时,若抛物线在该范围内的最高点为M,最低点为N,直线MN与x轴交于点D,且,求此时抛物线的解析式.
【解答】解:(1)当m=0时,y=x2﹣2x,
当y=0时,有x2﹣2x=0,
解得x1=0,x2=2,
∵A在B的左侧,
∴点A坐标为(0,0),点B坐标为(2,0).
(2)△ABC的面积不变.
对于抛物线y=x2﹣(2m+2)x+m2+2m,
当y=0时,有x2﹣(2m+2)x+m2+2m=0,
解得:x1=m,x2=m+2.
∵A在B的左侧,
∴点A坐标为(m,0),点B坐标为(m+2,0),
∴AB=2,
∵直线y=﹣x+b经过点A(m,0),
∴0=﹣m+b,
∴b=m,
∴y=﹣x+m,
联立
解得x1=m,x2=m+1,
∵点C在y=﹣x+m上,
当x2=m+1时,yC=﹣1,
∴C点坐标为(m+1,﹣1).
∴S△ABC=,
∴△ABC的面积不发生变化,S△ABC=1.
(3)∵5﹣2m≤x≤2m﹣1,
∴5﹣2m<2m﹣1,
∴m>.
由题可知对称轴为x=m+1,则对称轴x=m+1,
∵,即范围5﹣2m≤x≤2m﹣1的中点为x=2,
∴,即抛物线的对称轴在直线x=2的右侧.
①若2m﹣1≤m+1,m≤2,即<m≤2时,
∵抛物线开口向上,
当5﹣2m≤x≤2m﹣1时,y随x的增大而减小,如图,
当x=5﹣2m时,取最高点M(5﹣2m,9m2﹣24m+15),
当x=2m﹣1时,取最低点N(2m﹣1,m2﹣4m+3),
分别过点M,N作x轴的垂线交于点H,G,
则△MDH∽△NDG,
∴,即,
∴,
解得m=1(舍)或m=2,
∴当m=2时,抛物线的解析式为y=x2﹣6x+8.
②若2<m+1<2m﹣1,即m>2,
∴最低点在顶点处取得,
∴N(m+1,﹣1),
当x=5﹣2m时,取最高点M(5﹣2m,9m2﹣24m+15),
由,得9m2﹣24m+15=3,
解得,
∵m>2,
∴m1与m2不符合题意,舍去,
综上所述,抛物线的解析式为y=x2﹣6x+8.
25.(14分)如图1,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠A=α(0°<α≤45°),D是线段AC上的动点(不与点A,C重合),将线段CD绕点D顺时针旋转2α得到线段DE,连接BE,CE.过点E作EF⊥BE交AC的延长线于点F.
(1)若BE=CE,求∠ABE的大小(用含.α的代数式表示);
(2)求证:AD=FD;
(3)如图2,当B,E,D三点共线时,若CF=18,AB=40,求CD的长.
【解答】(1)解:在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠A=α,
∴∠ABC=90°﹣∠A=90°﹣α,
∴∠ABC=90°﹣α,
∵将线段CD绕点D顺时针旋转2α得到线段DE,
∴DC=DE,∠CDE=2α,
∴∠DEC=∠DCE=×(180°﹣2α)=90°﹣α,
∴∠BCE=90°﹣∠DCE=90°﹣(90°﹣α)=α,
∵BE=CE,
∴∠CBE=∠BCE=α,
∴∠ABE=∠ABC﹣∠CBE=90°﹣α﹣α=90°﹣2α,
∴∠ABE=90°﹣2α;
(2)证明:延长FE至点H,使FE=EH,连接BH,HA,延长CF至点G,使AC=CG,连接BG,
∵EF⊥BE,∠ACB=90°,
∴BE垂直平分FH,BC垂直平分AG,
∴BF=BH,BG=BA,
∴∠BFH=∠BHF,∠BGC=∠BAC=α,
∴∠GBA=180°﹣∠BGC﹣∠BAC=180°﹣2α,
以BF为直径作⊙O,
∵EF⊥BE,∠ACB=90°,
∴∠BEF=∠BCF=90°,
∴点E,F在⊙O上,
由(1)知,∠BCE=α,∠CDE=2α,
∵∠BFE=∠BCE=α,
∴∠BFH=∠BHF=α,
∴∠FBH=180°﹣∠BFH﹣∠BHF=180°﹣2α=∠GBA,
∴∠GBF=∠ABH,
在△GBF与△ABH中,
,
∴△GBF≌△ABH(SAS),
∴∠BGF=∠BAH=α,
∴∠FAH=∠BAC+∠BAH=α+α=2α=∠CDE,
∴DE∥AH,
∴,
∴AD=FD;
(3)解:设CD=a,
∵B,E,D三点共线,CF=18,AB=40,
由(2)知,AD=FD,
∴AD=FD=FC+CD=18+α,
∵将线段CD绕点D顺时针旋转2α得到线段DE,∠A=α,
∴DC=DE=α,∠CDE=2α,
∴∠ABD=∠CDE﹣∠A=2α﹣α=α=∠A,
∴DB=DA=18+α,
∴DB=DF,
∴∠DBF=∠DFB,
∴∠ABF=∠DBF+∠ABD=∠DFB+∠A,
∵∠ABF+∠DFB+∠A=180°,
∴∠ABF=90°,
∵∠BCF=∠BCA=90°,
∴∠FBC=90°﹣∠ABC=∠A,
∴△BCF∽△ACB,
∴,
∴BC2=CF•AC=18(18+a+a)=18(18+2a),
∴BC2=AB2﹣AC2=402﹣(18+a+a)2=402﹣(18+2a)2,
解得a=7或a=﹣34(不合题意舍去),
∴CD的长为7.
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