专题06浙江省各地市期中考试试卷简单题压轴题选练-【好题汇编】备战2024-2025学年八年级数学上学期期中真题分类汇编(浙江专用)
2024-09-24
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内容正文:
专题06 浙江省各地市期中考试试卷简答题压轴题选练
1.(2023秋•上城区校级期中)已知:△ACD和△BCE都是等腰直角三角形,∠ACD=∠BCE=90°.
(1)如图1,摆放△ACD和△BCE时(点A、C、B在同一条直线上,点E在CD上),连接AE、BD.求线段AE与BD的数量关系,位置关系.(直接写出答案)
(2)如图2,摆放△ACD和△BCE时,连接AE、BD,(1)中的结论是否仍然成立?请说明理由;
(3)如图3,摆放△ACD和△BCE时,连接AE、DE.若有AE2=DE2+2CE2,试求∠DEC的度数.
2.(2023秋•诸暨市校级期中)如图,已知△ABC中,∠B=90°,AB=16cm,BC=12cm,P、Q是△ABC边上的两个动点,其中点P从点A开始沿A→B方向运动,且速度为每秒1cm,点Q从点B开始沿B→C→A方向运动,且速度为每秒2cm,它们同时出发,设出发的时间为t秒.
(1)出发2秒后,求PQ的长;
(2)当点Q在边BC上运动时,出发几秒钟后,△PQB能形成等腰三角形?
(3)当点Q在边CA上运动时,求能使△BCQ成为等腰三角形的运动时间.
3.(2023秋•东阳市期中)某校计划为足球兴趣小组重新购买A、B两种足球.经调研得知:购买1个A型足球和2个B型足球共需800元,购买3个A型足球和2个B型足球共需1200元.
(1)求每个A型足球和B型足球各多少元;
(2)若该学校准备购买A、B两种足球共20个(每种至少买一个);要求总费用不超过5000元,则对购买A型足球在数量上有什么要求?说明理由;
(3)在(2)的条件下,若甲、乙两商店以同样价格出售这两种足球,同时又各自推出不同的优惠方案:在甲店购买A型足球按原价80%收费,B型足球不优惠;在乙店购买A型足球不优惠,但购买B型足球按原价80%收费;则学校到哪家商店购买足球花费少?
4.(2023秋•西湖区校级期中)如图,在Rt△OCD中,∠OCD=90°,P是线段CD上一个动点.
(1)如图1,若OP平分∠COD,PF∥OD交OC于点F,求证:PF=OF;
(2)在(1)的条件下,若PC=4,OC=8,求PF的长;
(3)如图2,若OC=5,OD=13,过直角顶点C作CG∥OD,并延长OP交CG于点E.OQ为∠POD的角平分线,连接EQ,当∠OQE=Rt∠时,求DQ的长.
5.(2023秋•衢江区期中)如图1,在△ABC中,AB=AC,点D为直线BC上一动点(不与点B,C重合),在AD的左侧作△ADE,使得AE=AD,∠DAE=∠BAC,连接BE.
(1)当点D在线段BC上时,求证:△ABE≌△ACD.
(2)如图2,若BE∥AC,BC=2.①求△ABC的面积.②在点D在运动过程中,若△ABE的最小角为25°,求∠EAC的度数.
6.(2023秋•江北区校级期中)如图1,在△ABC中,BO⊥AC于点O,AO=BO=5,OC=2,过点A作AH⊥BC于点H,交BO于点P.
(1)求线段OP的长度;
(2)连接OH,求∠AHO的度数;
(3)如图2,若点D为AB的中点,点M为线段BO延长线上一动点,连接MD,过点D作DN⊥DM交线段OA延长线于N点,则S△BDM﹣S△ADN的值是否发生改变,如改变,求出该值的变化范围;若不改变,求该式子的值.
7.(2023秋•海曙区期中)【问题发现】(1)如图1,△ABC与△CDE中,∠B=∠E=∠ACD=90°,AC=CD,B、C、E三点在同一直线上,AB=3,ED=4,则BE= .
【问题提出】(2)如图2,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,BC=4,过点C作CD⊥AC,且CD=AC,求△BCD的面积.
【问题解决】(3)如图3,四边形ABCD中,∠ABC=∠CAB=∠ADC=45°,△ACD面积为12且CD的长为6,求△BCD的面积.
8.(2023秋•拱墅区校级期中)如图,△ABC是等腰直角三角形,D是BC中点,BF⊥AE.
(1)求证:△ABH≌△CAE;
(2)若BF平分∠ABC,求证:AH=EF;
(3)如图2,若F是AC中点,求证:.
9.(2023秋•义乌市校级期中)如图1,△ABC是边长为4cm的等边三角形,边AB在直线MN上,点D是直线MN上一动点,当点D不与点A重合时,将△ACD绕点C逆时针旋转60°得到△BCE,连接DE.
(1)求证:△CDE是等边三角形;
(2)当点D在直线MN上运动时,若cm,求BE的长;
(3)如图2,当点D在射线MN上运动时,点F是CB的中点,问CE+EF是否存在最小值,若存在,求出最小值,若不存在,请说明理由.
10.(2023秋•东阳市期中)如图1,正方形ABCD中,AB=3,将三角板放在正方形ABCD上,使三角板的直角顶点与D点重合.三角板的一边交AB于点P,另一边交BC的延长线于点Q.
(注:正方形的四条边都相等,四个角都是直角)
(1)求证:DP=DQ;
(2)如图2,作∠PDQ的平分线DE交BC于点E,连接PE,试探究PE和QE的数量关系;
(3)如图3,固定三角板直角顶点在D点不动,转动三角板,使三角板的一边交AB的延长线于点P,另一边交BC的延长线于点Q,仍作∠PDQ的平分线DE交BC延长线于点E,连接PE,若AB:AP=3:4,请求出△DEP的面积.
11.(2023秋•奉化区校级期中)在等边△ABC的AC、BC边上各取一点P、Q,AQ、BP相交于点O.
(1)若∠BOQ=60°,求证AP=CQ;
(2)在(1)的条件下,当∠CBP=45°,BQ=2时,求△ABC的边长;
(3)连结PQ,若AP=AC,AQ=BP,求的值.
12.(2023秋•南浔区期中)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,点P为AC边上的一点,将线段AP绕点A顺时针方向旋转(点P对应点P′,AP=AP′).当AP旋转至AP′⊥AB时,点B、P、P′恰好在同一直线上,此时作P′E⊥AC于点E.
(1)求证:∠CBP=∠ABP;
(2)若AB﹣BC=4,AC=8,求AE的长;
(3)在(2)的条件下,点N为边BC上一动点,点M为边BP上一个动点,连接MC,MN,求MC+MN的最小值.
13.(2023秋•西湖区校级期中)如图,△ABC是等边三角形,点D、E分别在边AC、BC上,且AD=CE,连接AE、BD交于点F.
(1)如图1,求证:BD=AE;
(2)如图1,求∠BFE的度数;
(3)如图2,连接CF,当CF⊥BD时,求证:BF=2AF.
14.(2023秋•南浔区期中)如图,已知在Rt△ABC中,∠B=90°,AB=3,BC=4,点D,E分别在边BC,AC上,连结AD,DE.将△ABD沿AD翻折,将△DCE沿DE翻折,翻折后,点B,C分别落在点B',C'处,且边DB'与DC'在同一直线上,连结AC'.
(1)求证:△ADE是直角三角形;
(2)当BD为何值时,△ADC′是以AD为腰的等腰三角形.
15.(2022秋•乐清市校级期中)如图1,在△ABC中,AB=AC,D为线段BC上一动点(不与点B、C重合).连接AD,作∠DAE=∠BAC,且AD=AE,连接CE.
(1)求证:△ABD≌△ACE.
(2)当CE平分∠ACF时,若∠BAD=32°,求∠DEC的度数.
(3)如图2,设∠BAC=α(90°<α<180°),在点D运动过程中,当DE⊥BC时,∠DEC= °.(用含α的式子表示)
16.(2023秋•柯桥区期中)(1)【问题发现】如图1,在△ABC与△CDE中,∠B=∠E=∠ACD=90°,AC=CD,B、C、E三点在同一直线上,AB=4,ED=3,则BE= .
(2)【问题提出】如图2,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,BC=3,过点C作CD⊥AC,且CD=AC,求△BCD的面积.
(3)【问题解决】如图3,四边形ABCD中,∠ABC=∠CAB=∠ADC=45°,△ACD面积为14且CD的长为7,求△BCD的面积.
17.(2023秋•鹿城区校级期中)如图1,射线AB∥射线CD,AC⊥CD,点E在CD上,将△ACE沿AE作轴对称得△AFE,射线EF与AB交于G.
(1)求证:△AGE为等腰三角形.
(2)如图2,当点F在AB,CD之间时,延长AF与CD交于点H,连接CF.
①若△AGE为等边三角形,则CE与EG的比值为 .
②若点F落在线段AC的中垂线上,则△CFH与△AEH的面积比为 .
(3)如图3,当点F在AB,CD之间时,在AB上取一点M使得S△AFE=S△MFE,求证:△AEM是直角三角形.
18.(2023秋•鹿城区校级期中)根据以下素材,探索完成任务.
如何设计采购方案?
素材1
纪念品商店购进若干“忆江南”徽章和钥匙扣.已知徽章的进价为5元/个,吉祥物钥匙扣的进价为18元/个,如图表是近两周的销售情况:
销售阶段
徽章(个)
钥匙扣(个)
销售收入(元)
第一周
4
3
130
第二周
5
5
200
(进价、售价均保持不变,利润=销售收入﹣进货成本)
素材2
该纪念品商店准备用不超过770元的金额再采购徽章和钥匙扣共50个.
问题解决
任务1
请尝试求出“忆江南”徽章、钥匙扣的销售单价.
任务2
该商店至少采购徽章多少个?
任务3
请结合素材2中的信息,帮助该纪念品商店设计采购方案,使这50个纪念品利润不低于516元,在这些采购方案中,哪种方案商店获利最高?
19.(2023秋•绍兴期中)如图1,等腰△ABC和等腰△ADE中,AB=AC,AD=AE,连接BD、CE,利用所学知识解决下列问题:
(1)若∠BAC=∠DAE=35°,求证:BD=CE;
(2)连接BE,当点D在线段BE上时:
①如图2,若∠BAC=∠DAE=60°,则∠BEC的度数为 ,线段BD与CE之间的数量关系是 ;
②如图3,若∠BAC=∠DAE=90°,AM为△ADE中DE边上的高,求出∠BEC的度数以及线段AM、BE、CE之间的数量关系,并说明理由.
20.(2023秋•鹿城区校级期中)如图,在直角△ACB中,BC>AC,将它沿着斜边AB上的中线CD折叠得到△A'CD,A′D交BC于点E.
(1)如图1,若A′D⊥BC.
①求证:∠1=∠2;
②连接AA′,求的值.
(2)如图2,若△A'CE是以A'C为腰的等腰三角形,求∠B的度数.
21.(2023秋•浙江期中)如图①,在△ABC中,沿∠BAC的平分线AB1折叠,剪掉重复部分;将余下部分沿∠B1A1C的平分线A1B2折叠,剪掉重复部分……将余下部分沿∠BnAnC的平分线AnBn+1折叠,点Bn与点C重合,无论折叠多少次,只要最后一次恰好重合,则称∠BAC是△ABC的好玩角.
小马展示了确定∠BAC是△ABC的好玩角的两种情形.
情形一:如图②,沿等腰三角形ABC顶角∠BAC的平分线AB1折叠,点B与点C重合;
情形二:如图③,沿∠BAC的平分线AB1折叠,剪掉重复部分;将余下部分沿∠B1A1C的平分线A1B2折叠,此时点B1与点C重合.
探究发现:
(1)在△ABC中,∠B=66°,∠B>∠C,经过两次折叠,∠BAC是△ABC的好玩角,求∠C的度数.
(2)小马经过三次折叠发现了∠BAC是△ABC的好玩角,请探究∠B与∠C(不妨设∠B>∠C)之间的等量关系为 .根据以上内容猜想:若经过n次折叠∠BAC是△ABC的好玩角,则∠B与∠C(不妨设∠B>∠C)之间的等量关系为 .
应用提升:
(3)小马找到一个三角形,三个角分别为20°,60°,100°,发现60°和100°的两个角都是此三角形的好玩角.请你完成,如果一个三角形的最小角是18°,试求出三角形另外两个角的度数,使该三角形的三个角均是此三角形的好玩角.
22.(2023秋•嵊州市期中)某校一数学兴趣小组在一次合作探究活动中,将两块大小不同的等腰直角三角形ABC和等腰直角三角形CDE,按如图1的方式摆放,∠ACB=∠ECD=90°.该数学兴趣小组进行如下探究,请你帮忙解答:
(1)【初步探究】如图1,试探究ED与AB的位置关系,并说明理由;
(2)【深入探究】如图2,当B、D、E三点共线时,请探究此位置时线段AE、BE、CE之间的数量关系,并说明理由;
(3)【拓展延伸】如图3,当B、D、E三点不共线时,连接AE,延长BD交AE于点F,连接CF,请猜想此位置时线段AF、BF、CF之间的数量关系: .
23.(2023秋•龙泉市期中)如图,△ABC中,BA=BC,CO⊥AB于点O,AO=4,BO=6.
(1)求BC,AC的长;
(2)若点D是射线OB上的一个动点,作直线DE⊥AC于点E,直线DE与直线BC交于点F.
①如图1,当点D在线段OB上时,求证:△BDF是等腰三角形;
②连接OF,CD,若S△OBF:S△OBC=1:2,求CD的长.
24.(2023秋•北仑区校级期中)如图,已知在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=8,BC=16,D是AC上的一点,CD=3,点P从B点出发沿射线BC方向以每秒2个单位的速度向右运动.设点P的运动时间为t.连接AP.
(1)当t=3秒时,求AP的长度(结果保留根号);
(2)当△ABP为等腰三角形时,求t的值;
(3)过点D作DE⊥AP于点E.在点P的运动过程中,当t为何值时,能使DE=CD?
25.(2023秋•金华期中)如图1,在锐角△ABC中,AD⊥BC于点D,BE⊥AC于点E,AD、BE相交于点F,已知AD=BD=3.
(1)判断BF与AC的数量关系,并说明理由;
(2)若∠CAD=30°,求EF的长;
(3)如图2,将△ACD沿线段AD对折,点C落在BD上的点M,AM与BE相交于点N,当DE∥AM时,求△ABF的面积.
26.(2023秋•杭州期中)(1)如图1,在△ABC中,AB=5,AC=3,AD为BC边上的中线.求中线AD的取值范围;(提示:延长AD到点E,使DE=AD,连接BE)
(2)如图2,在△ABC中,∠A=90°,D是BC边的中点,∠EDF=90°,DE交AB于点E,DF交AC于点F,连接EF,求证:BE2+CF2=EF2;
(3)如图3,四边形ABCD中,∠A=90°,∠D=120°,E为AD中点,F、G分别在边AB、CD上,且EF⊥EG,若AF=4,,求GF长.
27.(2023秋•北仑区校级期中)【初步探索】
(1)如图1:在四边形ABCD中,AB=AD,∠B=∠ADC=90°,E、F分别是BC、CD上的点,且EF=BE+FD,探究图中∠BAE、∠FAD、∠EAF之间的数量关系.
小王同学探究此问题的方法是:延长FD到点G,使DG=BE.连接AG,先证明△ABE≌△ADG,再证明△AEF≌△AGF,可得出结论,他的结论应是 ;
【灵活运用】
(2)如图2,若在四边形ABCD中,AB=AD,∠B+∠D=180°.E、F分别是BC、CD上的点,且EF=BE+FD,上述结论是否仍然成立,并说明理由;
【拓展延伸】
(3)如图3,已知在四边形ABCD中,∠ABC+∠ADC=180°,AB=AD,若点E在CB的延长线上,点F在CD的延长线上,如图3所示,仍然满足EF=BE+FD,请写出∠EAF与∠DAB的数量关系,并给出证明过程.
28.(2023秋•温州期中)已知在等腰△ABC中,BC=6,AB=AC,∠A=n°(0<n<90).如图1,点D是AC边上的一个动点,点E是AB边上的一个动点,且BE=CD,BD与CE交于点F.
(1)求证:BF=CF;
(2)若△BEF是等腰三角形,求∠EBF的度数(请用含n的代数式表示);
(3)如图2,当n=60°时,将△BCE沿着BC翻折,得到△BCE′,连接EE′,交BD于点G,交BC于点H.记四边形CFGH的面积为S1,△BHE的面积为S2,当BG=GF时,请直接写出S1+S2的值.
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专题06 浙江省各地市期中考试试卷简答题压轴题选练
1.(2023秋•上城区校级期中)已知:△ACD和△BCE都是等腰直角三角形,∠ACD=∠BCE=90°.
(1)如图1,摆放△ACD和△BCE时(点A、C、B在同一条直线上,点E在CD上),连接AE、BD.求线段AE与BD的数量关系,位置关系.(直接写出答案)
(2)如图2,摆放△ACD和△BCE时,连接AE、BD,(1)中的结论是否仍然成立?请说明理由;
(3)如图3,摆放△ACD和△BCE时,连接AE、DE.若有AE2=DE2+2CE2,试求∠DEC的度数.
【分析】(1)延长AE交BD于F,根据△ACE≌△DCB,即可得出AE=DB,∠CAE=∠CDB,进而得到∠DFE=90°,即AE⊥DB;
(2)根据△ACD和△BCE是等腰直角三角形,判定△ACE≌△DCB (SAS),即可得到AE=BD,∠EAC=∠BDC,再延长AE交BD于点F,根据三角形内角和定理,得出∠DFA=90°,即可得到AE⊥BD;
(3)连接BD,利用全等三角形的判定和性质解答即可.
【解答】解:(1)如图1,延长AE交BD于F,
根据等腰直角三角形ACD和等腰直角三角形BCE,
可得AC=DC,∠ACE=∠DCB,EC=BC,
在△ACE与△DCB中
∴△ACE≌△DCB(SAS),
∴AE=DB,∠CAE=∠CDB,
又∵∠ACE=90°,∠AEC=∠DEF,
∴∠DFE=90°,
∴AF⊥DB,即AE⊥DB,
故线段AE 与BD的数量关系是AE=BD,位置关系是 AE⊥BD.
故答案为:AE=BD,AE⊥BD.
(2)结论AE=BD,AE⊥BD仍然成立.
∵△ACD和△BCE是等腰直角三角形,∠ACD=∠BCE=90°,
∴AC=CD,CE=CB,
又∵∠ACE+∠ECD=90°,∠BCD+∠ECD=90°,
∴∠ACE=∠BCD,
在△ACE和△DCB 中,
,
∴△ACE≌△DCB (SAS),
∴AE=BD,∠EAC=∠BDC,
延长AE交BD于点F,交DC于点G,如图2,
在△ACG和△DFG中,
∵∠EAC=∠BDC,∠AGC=∠DGF,
∴∠DFG=∠ACG=90°,
即AE⊥BD;
(3)连接BD,如图3,
∵△ACD和△BCE是等腰直角三角形,∠ACD=∠BCE=90°,
∴AC=CD,CE=CB,
又∵∠ACE=∠ACB+90°,∠BCD=∠ACB+90°,
∴∠ACE=∠BCD,
在△ACE和△DCB 中,
,
∴△ACE≌△DCB (SAS),
∴AE=BD,
∵△BCE是等腰直角三角形,∠BCE=90°,
∴∠BEC=45°,CE=CB,CE2+CB2=BE2,
∴2CE2=BE2,
∵AE2=DE2+2CE2,
∴BD2=DE2+BE2
∴∠BED=90°
∴∠DEC=∠BED﹣∠BEC=45°
2.(2023秋•诸暨市校级期中)如图,已知△ABC中,∠B=90°,AB=16cm,BC=12cm,P、Q是△ABC边上的两个动点,其中点P从点A开始沿A→B方向运动,且速度为每秒1cm,点Q从点B开始沿B→C→A方向运动,且速度为每秒2cm,它们同时出发,设出发的时间为t秒.
(1)出发2秒后,求PQ的长;
(2)当点Q在边BC上运动时,出发几秒钟后,△PQB能形成等腰三角形?
(3)当点Q在边CA上运动时,求能使△BCQ成为等腰三角形的运动时间.
【分析】(1)根据点P、Q的运动速度求出AP,再求出BP和BQ,用勾股定理求得PQ即可;
(2)设出发t秒钟后,△PQB能形成等腰三角形,则BP=BQ,由BQ=2t,BP=8﹣t,列式求得t即可;
(3)当点Q在边CA上运动时,能使△BCQ成为等腰三角形的运动时间有三种情况:
①当CQ=BQ时,则∠C=∠CBQ,可证明∠A=∠ABQ,则BQ=AQ,则CQ=AQ,从而求得t;
②当CQ=BC时,则BC+CQ=12,易求得t;
③当BC=BQ时,过B点作BE⊥AC于点E,则求出BE,CE,即可得出t.
【解答】解:(1)∵BQ=2×2=4(cm),BP=AB﹣AP=16﹣2×1=14(cm ),∠B=90°,
∴PQ===(cm);
(2)BQ=2t,BP=16﹣t,
根据题意得:2t=16﹣t,
解得:t=,
即出发秒钟后,△PQB能形成等腰三角形;
(3)①当CQ=BQ时,如图1所示,
则∠C=∠CBQ,
∵∠ABC=90°,
∴∠CBQ+∠ABQ=90°.
∠A+∠C=90°,
∴∠A=∠ABQ,
∴BQ=AQ,
∴CQ=AQ=10,
∴BC+CQ=22,
∴t=22÷2=11秒.
②当CQ=BC时,如图2所示,
则BC+CQ=24,
∴t=24÷2=12秒.
③当BC=BQ时,如图3所示,
过B点作BE⊥AC于点E,
则BE==,
∴CE=,
∴CQ=2CE=14.4,
∴BC+CQ=26.4,
∴t=26.4÷2=13.2秒.
综上所述:当t为11秒或12秒或13.2秒时,△BCQ为等腰三角形.
3.(2023秋•东阳市期中)某校计划为足球兴趣小组重新购买A、B两种足球.经调研得知:购买1个A型足球和2个B型足球共需800元,购买3个A型足球和2个B型足球共需1200元.
(1)求每个A型足球和B型足球各多少元;
(2)若该学校准备购买A、B两种足球共20个(每种至少买一个);要求总费用不超过5000元,则对购买A型足球在数量上有什么要求?说明理由;
(3)在(2)的条件下,若甲、乙两商店以同样价格出售这两种足球,同时又各自推出不同的优惠方案:在甲店购买A型足球按原价80%收费,B型足球不优惠;在乙店购买A型足球不优惠,但购买B型足球按原价80%收费;则学校到哪家商店购买足球花费少?
【分析】(1)设每个A型足球x元,每个B型足球y元,根据“购买1个A型足球和2个B型足球共需800元,购买3个A型足球和2个B型足球共需1200元”,可列出关于x,y的二元一次方程组,解之即可得出结论;
(2)设购买A型足球m个,则购买B型足球(20﹣m)个,利用总价=单价×数量,结合总价不超过5000元,可列出关于m的一元一次不等式,解之可得出m的取值范围,再结合m,20﹣m均为正整数,即可得出购买A型足球的数量不少于10个且不超过19个;
(3)利用总价=单价×数量,结合两家商店给出的优惠方案,可用含m的代数式分别表示出在甲乙两家商店购买所需费用,再分140m+6000<﹣40m+4800,140m+6000=﹣40m+4800及140m+6000>﹣40m+4800三种情况,求出m的取值范围或m的值,即可得出结论.
【解答】解:(1)设每个A型足球x元,每个B型足球y元,
根据题意得:,
解得:.
答:每个A型足球200元,每个B型足球300元;
(2)购买A型足球的数量不少于10个且不超过19个,理由如下:
设购买A型足球m个,则购买B型足球(20﹣m)个,
根据题意得:200m+300(20﹣m)≤5000,
解得:m≥10,
又∵m,20﹣m均为正整数,
∴10≤m≤19且m为整数,
∴购买A型足球的数量不少于10个且不超过19个;
(3)在甲店所需费用为200×80%×m+300(20﹣m)=(﹣140m+6000)(元);
在乙店所需费用为200m+300×80% (20﹣m)=(﹣40m+4800)(元).
当﹣140m+6000<﹣40m+4800时,解得:m>12;
当﹣140m+6000=﹣40m+4800时,解得:m=12;
当﹣140m+6000>﹣40m+4800时,解得:m<12.
∴当12<m≤19时选择甲店购买足球花费少,当m=12时选择甲乙两家店花费一样多,当10≤m<12时选择乙店购买足球花费少.
4.(2023秋•西湖区校级期中)如图,在Rt△OCD中,∠OCD=90°,P是线段CD上一个动点.
(1)如图1,若OP平分∠COD,PF∥OD交OC于点F,求证:PF=OF;
(2)在(1)的条件下,若PC=4,OC=8,求PF的长;
(3)如图2,若OC=5,OD=13,过直角顶点C作CG∥OD,并延长OP交CG于点E.OQ为∠POD的角平分线,连接EQ,当∠OQE=Rt∠时,求DQ的长.
【分析】(1)证出∠POF=∠FPO,由等腰三角形的判定可得出结论;
(2)设PF=OF=x,则CF=8﹣x,由勾股定理得出(8﹣x)2+42=x2,则可得出答案;
(3)延长EQ交OD于点M,证明△OQE≌△OQM(ASA),由全等三角形的性质得出EQ=QM,证明△CEQ≌△DMQ(AAS),由全等三角形的性质得出CQ=DQ,由勾股定理求出CD的长,则可得出答案.
【解答】(1)证明:∵PF∥OD,
∴∠FPO=∠DOP,
∵OP平分∠COD,
∴∠POD=∠POF,
∴∠POF=∠FPO,
∴OF=PF;
(2)解:设PF=OF=x,则CF=8﹣x,
∵CF2+PC2=PF2,
∴(8﹣x)2+42=x2,
∴x=5,
∴PF=5;
(3)解:延长EQ交OD于点M,
∵OQ平分∠POD,
∴∠EOQ=∠MOD,
∵∠OQE=90°,
∴∠OQM=∠OQE,
又∵OQ=OQ,
∴△OQE≌△OQM(ASA),
∴EQ=QM,
∵CG∥OD,
∴∠ECQ=∠D,∠CEQ=∠DMQ,
∴△CEQ≌△DMQ(AAS),
∴CQ=DQ,
∵OC=5,OD=13,
∴CD===12,
∴DQ=CD=6.
5.(2023秋•衢江区期中)如图1,在△ABC中,AB=AC,点D为直线BC上一动点(不与点B,C重合),在AD的左侧作△ADE,使得AE=AD,∠DAE=∠BAC,连接BE.
(1)当点D在线段BC上时,求证:△ABE≌△ACD.
(2)如图2,若BE∥AC,BC=2.①求△ABC的面积.②在点D在运动过程中,若△ABE的最小角为25°,求∠EAC的度数.
【分析】(1)由∠DAE=∠BAC,得∠EAB=∠CAD,再利用SAS可证明△EAB≌△DAC;
(2)①由(1)△ABE≌△ACD得,∠ABE=∠ACD,由BE∥AC,得∠ABE=∠CAB,可知△ABC是等边三角形,从而得出答案;
②分点D在线段BC上或点D在CB延长线上或点D在BC延长线上三种情形,分别画出图形,根据△EAB≌△DAC,得∠AEB=∠ADC,从而解决问题.
【解答】(1)证明:∵∠DAE=∠BAC,
∴∠EAB=∠CAD,
在△EAB和△DAC中,
,
∴△EAB≌△DAC(SAS),
(2)解:①由(1)△ABE≌△ACD得,∠ABE=∠ACD,
∵BE∥AC,
∴∠ABE=∠CAB,
∴∠CAB=∠ACB,
∵∠ABC=∠ACB,
∴∠ABC=60°,
∴△ABC是等边三角形,
∴S△ABC=×BC×BC=;
②当点D在线段BC上时,如图2,∵∠ABE=60°,∠AEB=∠ADC>60°,
∴∠BAE=25°,
∴∠EAC=∠EAB+∠BAC=25°+60°=85°;
当点D在CB延长线上时,如图3,
由题意知,∠AEB=25°,
由(1)同理可得,△EAB≌△DAC,
∴∠AEB=∠ADC=25°,
∴∠DAC=180°﹣∠ADC﹣∠ACB=180°﹣25°﹣60°=95°,
∴∠EAC=∠EAD+∠DAC=60°+95°=155°;
当点D在BC延长线上时,如图4,当∠BAE=25°时,∠EAC=∠BAC﹣∠BAE=60°﹣25°=35°,
当∠AEB=25°时,由(1)同理可得,△EAB≌△DAC,
∴∠AEB=∠ADC=25°,
∴∠DAC=∠ACB﹣∠ADC=60°﹣25°=35°,
∴∠EAC=∠EAD﹣∠DAC=60°﹣35°=25°,
综上所述:∠EAC的度数为85°或155°或35°或25°.
6.(2023秋•江北区校级期中)如图1,在△ABC中,BO⊥AC于点O,AO=BO=5,OC=2,过点A作AH⊥BC于点H,交BO于点P.
(1)求线段OP的长度;
(2)连接OH,求∠AHO的度数;
(3)如图2,若点D为AB的中点,点M为线段BO延长线上一动点,连接MD,过点D作DN⊥DM交线段OA延长线于N点,则S△BDM﹣S△ADN的值是否发生改变,如改变,求出该值的变化范围;若不改变,求该式子的值.
【分析】(1)证△OAP≌△OBC(ASA),即可得出OP=OC=2;
(2)过O分别作OM⊥CB于M点,作ON⊥HA于N点,证△COM≌△PON(AAS),得出OM=ON.得出HO平分∠CHA,即可得出结论;
(3)连接OD,由等腰直角三角形的性质得出OD⊥AB,∠BOD=∠AOD=45°,OD=DA=BD,则∠OAD=45°,证出∠DAN=∠MOD.证△ODM≌△ADN(ASA),得S△ODM=S△ADN,进而得出答案.
【解答】(1)解:∵BO⊥AC,AH⊥BC,
∴∠AOP=∠BOC=∠AHC=90°,
∴∠OAP+∠C=∠OBC+∠C=90°,
∴∠OAP=∠OBC,
在△OAP和△OBC中,
,
∴OAP≌△OBC(ASA)
∴OP=OC=2;
(2)解:过O分别作OM⊥CB于M点,作ON⊥HA于N点,如图1所示:
在四边形OMHN中,∠MON=360°﹣3×90°=90°,
∴∠COM=∠PON=90°﹣∠MOP.
在△COM与△PON中,
,
∴△COM≌△PON(AAS)
∴OM=ON.
∵OM⊥CB,ON⊥HA,
∴HO平分∠CHA,
∴;
(3)解:S△BDM﹣S△ADN的值不发生改变,等于.理由如下:
连接OD,如图2所示:
∵∠AOB=90°,OA=OB,D为AB的中点,
∴OD⊥AB,∠BOD=∠AOD=45°,OD=DA=BD
∴∠OAD=45°,∠MOD=90°+45°=135°,
∴∠DAN=135°=∠DOM.
∵MD⊥ND,
即∠MDN=90°,
∴∠MDO=∠NDA=90°﹣∠MDA.
在△ODM和△ADN中,
,
∴△△ODM≌△ADN(ASA)
∴S△ODM=S△ADN,
∴.
7.(2023秋•海曙区期中)【问题发现】(1)如图1,△ABC与△CDE中,∠B=∠E=∠ACD=90°,AC=CD,B、C、E三点在同一直线上,AB=3,ED=4,则BE= 7 .
【问题提出】(2)如图2,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,BC=4,过点C作CD⊥AC,且CD=AC,求△BCD的面积.
【问题解决】(3)如图3,四边形ABCD中,∠ABC=∠CAB=∠ADC=45°,△ACD面积为12且CD的长为6,求△BCD的面积.
【分析】(1)由∠ACD=∠E=90°,得∠ACB=90°﹣∠DCE=∠D,可证明△ABC≌△CED(AAS),即得AB=CE=3,BC=ED=4,故BE=BC+CE=7;
(2)过D作DE⊥BC交BC延长线于E,由DE⊥BC,CD⊥AC,得∠E=∠ACD=90°,即得∠ACB=90°﹣∠DCE=∠CDE,可证明△ABC≌△CED(AAS),得BC=ED=4,故S△BCD=BC•DE=8;
(3)过A作AE⊥CD于E,过B作BF⊥CD交DC延长线于F,由△ACD面积为12且CD的长为6,得AE=4,又∠ADC=45°,AE⊥CD,得△ADE是等腰直角三角形,即得DE=AE=4,CE=CD﹣DE=2,根据∠ABC=∠CAB=45°,可得∠ACB=90°,AC=BC,即有∠ACE=90°﹣∠BCF=∠CBF,即可证明△ACE≌△CBF(AAS),从而BF=CE=2,故S△BCD=CD•BF=6.
【解答】解:(1)∵∠ACD=∠E=90°,
∴∠ACB=90°﹣∠DCE=∠D,
在△ABC和△CED中,
,
∴△ABC≌△CED(AAS),
∴AB=CE=3,BC=ED=4,
∴BE=BC+CE=7;
故答案为:7;
(2)过D作DE⊥BC交BC延长线于E,如图:
∵DE⊥BC,CD⊥AC,
∴∠E=∠ACD=90°,
∴∠ACB=90°﹣∠DCE=∠CDE,
在△ABC和△CED中,
,
∴△ABC≌△CED(AAS),
∴BC=ED=4,
∴S△BCD=BC•DE=8;
(3)过A作AE⊥CD于E,过B作BF⊥CD交DC延长线于F,如图:
∵△ACD面积为12且CD的长为6,
∴×6•AE=12,
∴AE=4,
∵∠ADC=45°,AE⊥CD,
∴△ADE是等腰直角三角形,
∴DE=AE=4,
∴CE=CD﹣DE=2,
∵∠ABC=∠CAB=45°,
∴∠ACB=90°,AC=BC,
∴∠ACE=90°﹣∠BCF=∠CBF,
在△ACE和△CBF中,
,
∴△ACE≌△CBF(AAS),
∴BF=CE=2,
∴S△BCD=CD•BF=6.
8.(2023秋•拱墅区校级期中)如图,△ABC是等腰直角三角形,D是BC中点,BF⊥AE.
(1)求证:△ABH≌△CAE;
(2)若BF平分∠ABC,求证:AH=EF;
(3)如图2,若F是AC中点,求证:.
【分析】(1)证出∠ABH=∠CAE,根据ASA可证明△ABH≌△CAE;
(2)证明△ABG≌△EBG(ASA),得出AB=BE,证明△ABF≌△EBF(SSS),得出∠BAF=∠BEF=90°,EF=CE,由(1)知△ABH≌△CAE,得出AH=CE,则可得出结论;
(3)过点C作MC⊥AC,交AE的延长线于点M,证明△ACM≌△BAF(SAS),得出CM=AF,AM=BF.证明△FCE≌△MCE(SAS),得出EF=EM,由勾股定理证出BF==AF,则可得出结论.
【解答】(1)证明:∵△ABC是等腰直角三角形,
∴AB=AC,∠C=45°,
∵D为BC的中点,
∴AD⊥BC,∠BAD=∠BAC=45°,
∴∠BAH=∠C,
∵AE⊥BF,
∴∠AGB=90°,
∴∠BAG+∠EAC=∠BAG+∠ABG=90°,
∴∠ABH=∠CAE,
∴△ABH≌△CAE(ASA);
(2)证明:∵BF平分∠ABC,
∴∠BAG=∠EBG,
∵BG=BG,∠AGB=∠EGB=90°,
∴△ABG≌△EBG(ASA),
∴AB=BE,
∴BF垂直平分AE,
∴AF=EF,
∵BF=BF,
∴△ABF≌△EBF(SSS),
∴∠BAF=∠BEF=90°,
∵∠C=45°,
∴EF=CE,
由(1)知△ABH≌△CAE,
∴AH=CE,
∴AH=EF;
(3)证明:过点C作MC⊥AC,交AE的延长线于点M,
∵∠CAM=∠ABF,AB=AC,∠BAF=∠ACM=90°,
∴△ACM≌△BAF(SAS),
∴CM=AF,AM=BF.
∵F为AC的中点,
∴AF=CF=CM,
∵∠ACB=45°,
∴∠FCE=∠ECM,
∵CE=CE,
∴△FCE≌△MCE(SAS),
∴EF=EM,
∴AE+EF=AM=BF,
在Rt△ABF中,AB=AC=2AF,
∴BF==AF,
∴AE+EF=CF.
9.(2023秋•义乌市校级期中)如图1,△ABC是边长为4cm的等边三角形,边AB在直线MN上,点D是直线MN上一动点,当点D不与点A重合时,将△ACD绕点C逆时针旋转60°得到△BCE,连接DE.
(1)求证:△CDE是等边三角形;
(2)当点D在直线MN上运动时,若cm,求BE的长;
(3)如图2,当点D在射线MN上运动时,点F是CB的中点,问CE+EF是否存在最小值,若存在,求出最小值,若不存在,请说明理由.
【分析】(1)根据旋转的性质可得∠DCE=60°,DC=EC,结合“有一个内角是60度的等腰三角形是等边三角形”,即可证明△CDE是等边三角形;
(2)过点C作CH⊥AB于点H,根据等边三角形的性质以及勾股定理,求得AH=BH=2cm,cm.分两种情况讨论:当点D位于点A左侧时和当点D位于点A右侧时,在Rt△DCH中,利用勾股定理解得DH=7cm,即可获得答案;
(3)在MN上取点F′,使得BF=BF′,首先证明点E的运动轨迹在∠CBN的平分线上,再证明△BEF≌△BEF′,易得EF=EF′,可知当点C、E、F′三点共线时,CE+EF′取最小值,即CE+EF取最小值,此时在Rt△CHF′中,求得CF′的值,即可获得答案.
【解答】(1)证明:∵将△ACD绕点C按逆时针方向旋转60°得到△BCE,
∴∠DCE=60°,DC=EC,
∴△CDE是等边三角形;
(2)解:过点C作CH⊥AB于点H,
∵△ABC为等边三角形,且边长为4cm,
∴∠CAB=∠CBA=∠ACB=60°,AB=AC=BC=4cm,
∵CH⊥AB,
∴,
∴在Rt△ACH中,(cm),
①当点D位于点A左侧时,如下图,
∵cm,
∴在Rt△DCH中,(cm),
∴AD=DH﹣AH=7﹣2=5cm,
由(1)可知,∠DCE=60°,DC=EC,
∴∠DCE=∠ACB,
∴∠DCE﹣∠ACE=∠ACB﹣∠ACE,即∠DCA=∠ECB,
在△DCA和△ECB中,
,
∴△DCA≌△ECB(SAS),
∴BE=AD=5cm;
②当点D位于点A右侧时,如下图,
∵cm,cm,
∴cm,
∴AD=AH+DH=9cm,
∵△DCA≌△ECB,
∴BE=AD=9cm.
综上所述,BE的长为5cm或9cm;
(3)解:如下图,在MN上取点F′,使得BF=BF′,
∵点F是CB的中点,
∴,
由(2)可知,△DCA≌△ECB,
∴∠CBE=∠CAD=60°,
∴∠F′BE=180°﹣∠CBA﹣∠CBE=60°,
∴∠F′BE=∠CBE,
即点E的运动轨迹在∠CBN的平分线上,
又∵BF=BF′,BE=BE,
∴△BEF≌△BEF′(SAS),
∴EF=EF′,
∴CE+EF=CE+EF′,
∴当点C、E、F′三点共线时,CE+EF′取最小值,即CE+EF取最小值,
此时,在Rt△CHF′中,,HF′=BH+BF′=2+2=4cm,
∴,
∴CE+EF有最小值,最小值为.
10.(2023秋•东阳市期中)如图1,正方形ABCD中,AB=3,将三角板放在正方形ABCD上,使三角板的直角顶点与D点重合.三角板的一边交AB于点P,另一边交BC的延长线于点Q.
(注:正方形的四条边都相等,四个角都是直角)
(1)求证:DP=DQ;
(2)如图2,作∠PDQ的平分线DE交BC于点E,连接PE,试探究PE和QE的数量关系;
(3)如图3,固定三角板直角顶点在D点不动,转动三角板,使三角板的一边交AB的延长线于点P,另一边交BC的延长线于点Q,仍作∠PDQ的平分线DE交BC延长线于点E,连接PE,若AB:AP=3:4,请求出△DEP的面积.
【分析】(1)证明△ADP≌△CDQ,即可得到结论:DP=DQ;
(2)证明△DEP≌△DEQ,即可得到结论:PE=QE;
(3)与(1)(2)同理,可以分别证明△ADP≌△CDQ、△DEP≌△DEQ.在Rt△BPE中,利用勾股定理求出PE(或QE)的长度,从而可求得S△DEQ,而△DEP≌△DEQ,所以S△DEP=S△DEQ.
【解答】(1)证明:∵∠ADC=∠PDQ=90°,
∴∠ADP=∠CDQ,
在△ADP与△CDQ中,
,
∴△ADP≌△CDQ(ASA),
∴DP=DQ;
(2)解:如图②,PE=QE,理由如下:
由(1)可知,DP=DQ,
在△DEP与△DEQ中,
,
∴△DEP≌△DEQ(SAS),
∴PE=QE;
(3)解:∵AB:AP=3:4,AB=3,
∴AP=4,BP=1,
与(1)同理,可以证明△ADP≌△CDQ,
∴CQ=AP=4,
与(2)同理,可以证明△DEP≌△DEQ,
∴PE=QE.
设QE=PE=x,
则BE=BC+CQ﹣QE=7﹣x,
在Rt△BPE中,由勾股定理得:BP2+BE2=PE2,
即12+(7﹣x)2=x2,
解得:x=,
即QE=,
∴S△DEP=S△DEQ=QE•CD=×3=.
∴△DEP的面积为.
11.(2023秋•奉化区校级期中)在等边△ABC的AC、BC边上各取一点P、Q,AQ、BP相交于点O.
(1)若∠BOQ=60°,求证AP=CQ;
(2)在(1)的条件下,当∠CBP=45°,BQ=2时,求△ABC的边长;
(3)连结PQ,若AP=AC,AQ=BP,求的值.
【分析】(1)利用AAS证明△ABP≌△CAQ,得AP=CQ;
(2)由(1)知∠ABP=∠CAQ,则∠BAQ=∠CBP=45°,作QH⊥AB于H,解△ABQ即可得出答案;
(3)分CQ=AP或BQ=AP两种情形,利用高相同的两个三角形面积之比等于底之比即可得出答案.
【解答】(1)证明:∵△ABC是等边三角形,
∴∠BAC=∠C=60°,
∵∠BOQ=60°,AB=AC,
∴∠ABO+∠BAO=∠BAO+∠OAP=60°,
∴∠ABP=∠CAQ,
在△ABP与△CAQ中,
,
∴△ABP≌△CAQ(ASA),
∴AP=CQ;
(2)解:由(1)知,∠ABP=∠CAQ,
∴∠BAQ=∠CBP=45°,
∴AH=HQ,
作QH⊥AB于H,
∵∠ABQ=60°,∠BQH=30°,
∴BH=BQ=1,HQ=,
∴AB=BH+AH=1+,
∴△ABC的边长为1+;
(3)解:如图,当CQ=AP时,
∵∠C=∠BAP,AC=AB,
∴△QCA≌△PAB(SAS),
∴AQ=BP,
此时CQ:BQ=1:2,
∴S△PCQ=x,则S△BPQ=2x,S△BCP=3x,
∴S△ABP=,
∴S△ABC=3x=,
∴的值为;
由等边三角形的对称性知,当BQ=AC,时,仍然有AQ=BP,
同理可得的值为,
综上所述:的值为或.
12.(2023秋•南浔区期中)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,点P为AC边上的一点,将线段AP绕点A顺时针方向旋转(点P对应点P′,AP=AP′).当AP旋转至AP′⊥AB时,点B、P、P′恰好在同一直线上,此时作P′E⊥AC于点E.
(1)求证:∠CBP=∠ABP;
(2)若AB﹣BC=4,AC=8,求AE的长;
(3)在(2)的条件下,点N为边BC上一动点,点M为边BP上一个动点,连接MC,MN,求MC+MN的最小值.
【分析】(1)根据旋转的性质可得AP=AP′,根据等边对等角的性质可得∠APP′=∠AP′P,再根据等角的余角相等证明即可;
(2)过点P作PD⊥AB于D,根据角平分线上的点到角的两边的距离相等可得CP=DP,然后求出∠PAD=∠AP′E,利用“角角边”证明△APD和△P′AE全等,根据全等三角形对应边相等可得AE=DP,然后求得AE的长即可;
(3)由题意得:点D与点C关于BP′对称,连接DN,求得DN的长即可求得MC+MN的最小值;
【解答】证明:(1)∵AP′是AP旋转得到,
∴AP=AP′,
∴∠APP′=∠AP′P,
∵∠C=90°,AP′⊥AB,
∴∠CBP+∠BPC=90°,∠ABP+∠AP′P=90°,
又∵∠BPC=∠APP′
∴∠CBP=∠ABP;
(2)如图,过点P作PD⊥AB于D,
又∵∠CBP=∠ABP,∠C=90°,
∴CP=DP,
∵P′E⊥AC,
∴∠EAP′+∠AP′E=90°,
又∵∠PAD+∠EAP′=90°,
∴∠PAD=∠AP′E,
在△APD和△P′AE中,
,
∴△APD≌△P′AE(AAS),
∴AE=DP,
∴AE=CP,
∵AB﹣BC=4,AC=8,
∴AB=10,BC=6,
设PC=PD=x,则AD=10﹣6=4,PA=8﹣x,
在Rt△PDA中,x2+42=(8﹣x)2,
解得x=3,
∴AE=CP=3;
(3)过点P作PD⊥AB,连接DN,DM,
∵∠CBP=∠ABP,BP=BP,∠BCP=∠BDP
∴△BDP≌△BCP(AAS)
∴BD=BC=6,CP=PD,
∴点C,点D关于直线BP对称
∴MN+MC=MN+MD
∴当点N,点M,点D共线时,且DN⊥BC时,MD+MN的值最小,
∴DN∥AC
∴
即
∴DN=4.8
∴MN+MC的最小值为4.8.
13.(2023秋•西湖区校级期中)如图,△ABC是等边三角形,点D、E分别在边AC、BC上,且AD=CE,连接AE、BD交于点F.
(1)如图1,求证:BD=AE;
(2)如图1,求∠BFE的度数;
(3)如图2,连接CF,当CF⊥BD时,求证:BF=2AF.
【分析】(1)先判断出AB=AC,∠BAC=∠C=60°,进而判断出△ABD≌△CAE(SAS),得出BD=AE;
(2)由全等三角形的性质得出∠ABD=∠CAE,即可求出答案;
(3)由(1)知,∠ABD=∠CAE,进而判断出△ABH≌△ACF(SAS),得出∠BAH=∠ACF,再判断出∠BFC=90°,进而求出∠HAF=30°=∠AHF,得出AF=HF,即可求出答案.
【解答】(1)证明:∵△ABC为等边三角形,
∴AB=AC,∠BAC=∠C=60°,
∵AD=CE,
∴△ABD≌△CAE(SAS),
∴BD=AE;
(2)解:∵△ABD≌△CAE,
∴∠ABD=∠CAE,
∴∠BFE=∠ABD+∠BAF=∠CAE+∠BAF=∠BAC=60°;
(2)证明:如图2,在BF上截取BH=AF,连接AH,
由(1)知,∠ABD=∠CAE,
∵AB=AC,
∴△ABH≌△ACF(SAS),
∴∠BAH=∠ACF,
∴∠AHF=∠EFC,
∵CF⊥BD,
∴∠BFC=90°,
由(1)知,∠BFE=60°,
∴∠EFC=30°,
∴∠AHF=30°,
∴∠HAF=30°=∠AHF,
∴AF=HF,
∴BF=2BH=2AF.
14.(2023秋•南浔区期中)如图,已知在Rt△ABC中,∠B=90°,AB=3,BC=4,点D,E分别在边BC,AC上,连结AD,DE.将△ABD沿AD翻折,将△DCE沿DE翻折,翻折后,点B,C分别落在点B',C'处,且边DB'与DC'在同一直线上,连结AC'.
(1)求证:△ADE是直角三角形;
(2)当BD为何值时,△ADC′是以AD为腰的等腰三角形.
【分析】(1)根据折叠的性质可得∠ADB=∠ADB',∠CDE=∠C'DE,再根据平角的性质可得∠ADB+∠ADB'+∠CDE+∠C'DE=180°,从而推算出∠ADB'+∠C'DE=90°,最终得到∠ADE=90°;
(2)根据AD=DC'和AD=AC'两种情况展开讨论,当AD=DC',设BD=x可得DC=4﹣x,根据折叠的性质得AD=DC=4﹣x,再根据勾股定理建立方程,解方程即可得到答案;当AD=AC',可得B'是DC'的中点,设BD=x,DC=4﹣x,可得,根据折叠的性质得BD=DB',建立方程解方程即可得到答案.
【解答】(1)证明:根据题意得∠ADB=∠ADB',∠CDE=∠C'DE,
∵∠ADB+∠ADB'+∠CDE+∠C'DE=180°,
∴2∠ADB'+2∠C'DE=180°,
∴∠ADB'+∠C'DE=90°,
∴∠ADE=90°,
∴△ADE是直角三角形;
(2)解:当AD=DC'时,设BD=x,
得DC=4﹣x,
∵DC'=DC,
∴AD=DC=4﹣x,
在Rt△ABC中AB2+BD2=AD2,
∴9+x2=(4﹣x)2,
∴;
当AD=AC'时,
∵AB'⊥DC',
∴B'是DC'的中点,
∵DC'=DC,
∴,
设BD=x,则DC=4﹣x,
∴,
∵BD=DB',
∴,
∴,
∴当或时,△ADC′是以AD为腰的等腰三角形.
15.(2022秋•乐清市校级期中)如图1,在△ABC中,AB=AC,D为线段BC上一动点(不与点B、C重合).连接AD,作∠DAE=∠BAC,且AD=AE,连接CE.
(1)求证:△ABD≌△ACE.
(2)当CE平分∠ACF时,若∠BAD=32°,求∠DEC的度数.
(3)如图2,设∠BAC=α(90°<α<180°),在点D运动过程中,当DE⊥BC时,∠DEC= (α﹣90) °.(用含α的式子表示)
【分析】(1)先证∠BAD=∠CAE,再由SAS证△ABD≌△ACE即可;
(2)证△ABC是等边三角形,得∠BAC=∠DAE=∠ACB=∠ACE=60°,再证△DAE是等边三角形,得∠AED=60°,然后由三角形内角和定理即可得出结论;
(3)由等腰三角形的性质得到∠B=∠ACB=90°﹣,再由全等三角形的性质得到∠B=∠ACE=90°﹣,求出∠DCE=180°﹣α,然后由直角三角形的性质即可得到结论.
【解答】(1)证明:∵∠DAE=∠BAC,
∴∠BAC﹣∠CAD=∠DAE﹣∠CAD,
即∠BAD=∠CAE,
在△ABD和△ACE中,
,
∴△ABD≌△ACE(SAS);
(2)解:由(1)可知,∠BAD=∠CAE=32°,△ABD≌△ACE,
∴∠B=∠ACE,
∵CE平分∠ACF,∠ACE=∠FCE,
∵AB=AC,
∴∠B=∠ACB,
∴∠B=∠ACB=∠ACE=∠FCE,
∵∠ACB+∠ACE+∠FCE=180°,
∴∠ACB=60°,
∴△ABC是等边三角形,
∴∠BAC=∠DAE=∠ACB=∠ACE=60°,
∴△DAE是等边三角形,
∴∠AED=60°,
∴∠DEC=180°﹣32°﹣60°﹣60°=28°,
即∠DEC的度数为28°;
(3)解:∵∠BAC=α,AB=AC,
∴∠B=∠ACB=(180°﹣α)=90°﹣,
由(1)可知,△ABD≌△ACE(SAS),
∴∠B=∠ACE=90°﹣,
∴∠DCE=2(90°﹣)=180°﹣α,
∵DE⊥BC,
∴∠CDE=90°,
∴∠DEC=90°﹣∠DCE=90°﹣(180°﹣α)=α﹣90°,
故答案为:(α﹣90).
16.(2023秋•柯桥区期中)(1)【问题发现】如图1,在△ABC与△CDE中,∠B=∠E=∠ACD=90°,AC=CD,B、C、E三点在同一直线上,AB=4,ED=3,则BE= 7 .
(2)【问题提出】如图2,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,BC=3,过点C作CD⊥AC,且CD=AC,求△BCD的面积.
(3)【问题解决】如图3,四边形ABCD中,∠ABC=∠CAB=∠ADC=45°,△ACD面积为14且CD的长为7,求△BCD的面积.
【分析】(1)由∠ACD=∠E=90°,得∠ACB=90°﹣∠DCE=∠D,可证明△ABC≌△CED(AAS),即得AB=CE=4,BC=ED=3,求出BE即可;
(2)过D作DE⊥BC交BC延长线于E,由DE⊥BC,CD⊥AC,得∠E=∠ACD=90°,即得∠ACB=90°﹣∠DCE=∠CDE,可证明△ABC≌△CED(AAS),得BC=ED=3,最后求得△BCD的面积;
(3)过A作AE⊥CD于E,过B作BF⊥CD交DC延长线于F,由△ACD面积为14且CD的长为7,得AE=4,又∠ADC=45°,AE⊥CD,得△ADE是等腰直角三角形,即得DE=AE=4,CE=CD﹣DE=3,根据∠ABC=∠CAB=45°,可得∠ACB=90°,AC=BC,即有∠ACE=90°﹣∠BCF=∠CBF,即可证明△ACE≌△CBF(AAS),从而BF=CE=3,最后求得△BCD的面积.
【解答】解:(1)∵∠ACD=∠E=90°,
∴∠ACB=90°﹣∠DCE=∠D,
在△ABC和△CED中,
,
∴△ABC≌△CED(AAS),
∴AB=CE=4,BC=ED=3,
∴BE=BC+CE=7;
故答案为:7;
(2)过D作DE⊥BC交BC延长线于E,如图2:
∵DE⊥BC,CD⊥AC,
∴∠E=∠ACD=90°,
∴∠ACB=90°﹣∠DCE=∠CDE,
在△ABC和△CED中,
,
∴△ABC≌△CED(AAS),
∴BC=ED=3,
∴S△BCD=BC•DE=;
(3)过A作AE⊥CD于E,过B作BF⊥CD交DC延长线于F,如图3:
∵△ACD面积为14且CD的长为7,
∴×7AE=14,
∴AE=4,
∵∠ADC=45°,AE⊥CD,
∴△ADE是等腰直角三角形,
∴DE=AE=4,
∴CE=CD﹣DE=3,
∵∠ABC=∠CAB=45°,
∴∠ACB=90°,AC=BC,
∴∠ACE=90°﹣∠BCF=∠CBF,
在△ACE和△CBF中,
,
∴△ACE≌△CBF(AAS),
∴BF=CE=3,
∴S△BCD=CD•BF=.
17.(2023秋•鹿城区校级期中)如图1,射线AB∥射线CD,AC⊥CD,点E在CD上,将△ACE沿AE作轴对称得△AFE,射线EF与AB交于G.
(1)求证:△AGE为等腰三角形.
(2)如图2,当点F在AB,CD之间时,延长AF与CD交于点H,连接CF.
①若△AGE为等边三角形,则CE与EG的比值为 .
②若点F落在线段AC的中垂线上,则△CFH与△AEH的面积比为 .
(3)如图3,当点F在AB,CD之间时,在AB上取一点M使得S△AFE=S△MFE,求证:△AEM是直角三角形.
【分析】(1)由轴对称的性质得出∠ACE=∠AEG,证出AG=EG,则可得出结论;
(2)①由等边三角形的性质及直角三角形的性质可得出答案;
②由等边三角形的性质及轴对称的性质可得出答案;
(3)过点M作MG⊥EF,交EF的延长线于点G,EG交AM于点H,证明△AFH≌△MGH(AAS),得出AH=MH,由(1)可知AH=HE,证出HM=HE=AH,则可得出结论.
【解答】(1)证明:∵AB∥CD,
∴∠ACE=∠GAE,
∵将△ACE沿AE作轴对称得△AFE,
∴∠ACE=∠AEG,
∴∠GAE=∠AEG,
∴AG=EG,
∴△AGE为等腰三角形;
(2)解:①∵△AEG是等边三角形,
∴∠EAG=60°,AE=EG,
∵AC⊥CD,CD⊥AB,
∴∠ACE=∠CAG=90°,
∴∠CAE=30°,
设CE=a,则AE=EG=2a,
∴,
故答案为:;
②∵点F落在线段AC的中垂线上,
∴AF=CF,
∵将△ACE沿AE作轴对称得△AFE,
∴AC=AF,CE=EF,∠CAE=∠FAE,
∴AF=CF=AC,
∴△ACF为等边三角形,
∴∠ACF=∠CAF=60°,
∴∠ECF=∠CAE=30°,
设CE=x,则AC=x,
∵∠AEC=∠EAH+∠AHE=60°,
∴∠EAH=∠AHF=30°,
∴AE=EH=2x,
∴CH=3x,
∵∠ACH=90°,AF=CF,∠AFC=60°,
∴CF=FH=AF,
∴==,S△AEH,
∴△CFH与△AEH的面积比=,
故答案为:;
(3)证明:过点M作MG⊥EF,交EF的延长线于点G,EG交AM于点H,
∵,,S△AFE=S△MFE,
∴AF=MG,
∵∠AHF=∠MHG,∠AFH=∠MGH,
∴△AFH≌△MGH(AAS),
∴AH=MH,
由(1)可知AH=HE,
∴HM=HE=AH,
∴∠HAE=∠HEA,∠HEM=∠HME,
∴∠AEH+∠HEM=90°,
∴∠AEM=90°,
即△AEM为直角三角形.
18.(2023秋•鹿城区校级期中)根据以下素材,探索完成任务.
如何设计采购方案?
素材1
纪念品商店购进若干“忆江南”徽章和钥匙扣.已知徽章的进价为5元/个,吉祥物钥匙扣的进价为18元/个,如图表是近两周的销售情况:
销售阶段
徽章(个)
钥匙扣(个)
销售收入(元)
第一周
4
3
130
第二周
5
5
200
(进价、售价均保持不变,利润=销售收入﹣进货成本)
素材2
该纪念品商店准备用不超过770元的金额再采购徽章和钥匙扣共50个.
问题解决
任务1
请尝试求出“忆江南”徽章、钥匙扣的销售单价.
任务2
该商店至少采购徽章多少个?
任务3
请结合素材2中的信息,帮助该纪念品商店设计采购方案,使这50个纪念品利润不低于516元,在这些采购方案中,哪种方案商店获利最高?
【分析】(任务1)设“忆江南”徽章的销售单价为x元,钥匙扣的销售单价为y元,利用总价=单价×数量,可列出关于x,y的二元一次方程组,解之即可得出结论;
(任务2)设该商店采购m个徽章,则采购(50﹣m)个钥匙扣,利用总价=单价×数量,结合总价不超过770元,可列出关于m的一元一次不等式,解之取其中的最小值,即可得出结论;
(任务3)利用总利润=每个的销售利润×销售数量(采购数量),可列出关于m的一元一次不等式,解之可得出m的取值范围,结合m≥10且m为正整数,可得出各采购方案,再分别求出各采购方案可获得的总利润,比较后即可得出结论.
【解答】解:(任务1)设“忆江南”徽章的销售单价为x元,钥匙扣的销售单价为y元,
根据题意得:,
解得:.
答:“忆江南”徽章的销售单价为10元,钥匙扣的销售单价为30元;
(任务2)设该商店采购m个徽章,则采购(50﹣m)个钥匙扣,
根据题意得:5m+18(50﹣m)≤770,
解得:m≥10,
∴m的最小值为10.
答:该商店至少采购徽章10个;
(任务3)根据题意得:(10﹣5)m+(30﹣18)(50﹣m)≥516,
解得:m≤12,
又∵m≥10,且m为正整数,
∴m可以为10,11,12,
∴该纪念品商店共有3种采购方案,
方案1:采购10个徽章,40个钥匙扣,全部售出后可获得总利润为(10﹣5)×10+(30﹣18)×40=530(元);
方案2:采购11个徽章,39个钥匙扣,全部售出后可获得总利润为(10﹣5)×11+(30﹣18)×39=523(元);
方案3:采购12个徽章,38个钥匙扣,全部售出后可获得总利润为(10﹣5)×12+(30﹣18)×38=516(元).
∵530>523>516,
∴在这些采购方案中,采购10个徽章,40个钥匙扣时,商店获利最高.
19.(2023秋•绍兴期中)如图1,等腰△ABC和等腰△ADE中,AB=AC,AD=AE,连接BD、CE,利用所学知识解决下列问题:
(1)若∠BAC=∠DAE=35°,求证:BD=CE;
(2)连接BE,当点D在线段BE上时:
①如图2,若∠BAC=∠DAE=60°,则∠BEC的度数为 60° ,线段BD与CE之间的数量关系是 BD=CE ;
②如图3,若∠BAC=∠DAE=90°,AM为△ADE中DE边上的高,求出∠BEC的度数以及线段AM、BE、CE之间的数量关系,并说明理由.
【分析】(1)由等角减同角相等得∠BAD=∠CAE,于是利用SAS证明△BAD≌△CAE即可得到证明BD=CE;
(2)①由题意易得△ABC和△ADE均是等边三角形,同(1)证明△BAD≌△CAE,得到BD=CE,∠ADB=∠AEC,由平角的定义得∠ADB=∠AEC=180°﹣∠ADE=120°,则∠BEC=∠AEC﹣∠AED;
②由题意易得△ADE为等腰直角三角形,同(1)证明△BAD≌△CAE,得到BD=CE,∠ADB=∠AEC,由平角的定义得∠ADB=∠AEC=180°﹣∠ADE=135°,则∠BEC=∠AEC﹣∠AED=90°,由等腰直角三角形的性质可得DM=ME=AM,于是可得BE=BD+DE=CE+2AM.
【解答】(1)证明:∵∠BAC=∠DAE=35°,
∴∠BAC﹣∠CAD=∠DAE﹣∠CAD,
∴∠BAD=∠CAE,
在△BAD和△CAE中,
,
∴△BAD≌△CAE(SAS),
∴BD=CE;
(2)解:①∵∠BAC=∠DAE=60°,AB=AC,AD=AE,
∴△ABC和△ADE均是等边三角形,∠BAC=∠DAE=∠ADE=∠AED=60°,
同(1)可证明△BAD≌△CAE(SAS),
∴BD=CE,∠ADB=∠AEC,
∵∠ADE=60°,
∴∠ADB=∠AEC=180°﹣∠ADE=120°,
∵∠AED=60°,
∴∠BEC=∠AEC﹣∠AED=120°﹣60°=60°;
故答案为:60°,BD=CE;
②∠BEC=90°,BE=CE+2AM,理由如下:
同(1)可证明BAD≌△CAE(SAS),
∴BD=CE,∠BDA=∠CEA,
∵△ADE是等腰直角三角形,
∴∠ADE=∠AED=45°,
∴∠ADB=180°﹣∠ADE=135°,
∴∠AEC=∠ADB=135°,
∴∠BEC=∠AEC﹣∠AED=135°﹣45°=90°,
∵AD=AE,AM为△ADE中DE边上的高,
∴DM=ME=AM,
∴BE=BD+DE=CE+2AM.
20.(2023秋•鹿城区校级期中)如图,在直角△ACB中,BC>AC,将它沿着斜边AB上的中线CD折叠得到△A'CD,A′D交BC于点E.
(1)如图1,若A′D⊥BC.
①求证:∠1=∠2;
②连接AA′,求的值.
(2)如图2,若△A'CE是以A'C为腰的等腰三角形,求∠B的度数.
【分析】(1)①由CD是Rt△ABC斜边AB上的中线,得CD=BD=AD=AB,而A′D⊥BC于点E,即可由等腰三角形的“三线合一”证明∠1=∠2;
②连接A′B,由折叠得∠2=∠ADC,A′D=AD,则∠1=∠2=∠ADC=60°,A′D=BD=AD=CD,所以△A′DB和△A′DC都是等边三角形,∠DA′A=∠DAA′,则∠DA′B=60°,A′B=BD=CD,由∠1=2∠DA′A=60°,求得∠DA′A=30°,则∠AA′B=90°,所以AA′==A′B=CD,即可求得=;
(2)分两种情况,一是△A'CE是等腰三角形,且A′E=A′C,由∠DCB=∠B,得∠A′DC=∠ADC=2∠B,可求得∠A′CE=3∠B,则∠ACD=∠A′CD=4∠B,由∠ACD+∠DCB=90°,得4∠B+∠B=90°,则∠B=18°;二是△A'CE是等腰三角形,且EC=A′C,则∠CEA′=∠A′,可推导出∠BED=∠A,则∠ADA′=2∠ADC=∠BED+∠B=∠A+∠B=90°,求得∠ADC=2∠B=45°,则∠B=22.5°.
【解答】(1)①证明:如图1,∵CD是Rt△ABC斜边AB上的中线,
∴∠ACB=90°,CD=BD=AD=AB,
∵CD=BD,A′D⊥BC于点E,
∴DE平分∠BDC,
∴∠1=∠2.
②解:连接A′B,
由折叠得∠2=∠ADC,A′D=AD,
∴∠1=∠2=∠ADC=×180°=60°,A′D=BD=AD=CD,
∴△A′DB和△A′DC都是等边三角形,∠DA′A=∠DAA′,
∴∠DA′B=60°,A′B=BD=CD,
∵∠1=∠DA′A+∠DAA′=2∠DA′A=60°,
∴∠DA′A=30°,
∴∠AA′B=∠DA′A+∠DA′B=90°,
∵AB=2BD=2A′B,
∴AA′===A′B=CD,
∴=,
∴的值为.
(2)解:如图2,△A'CE是等腰三角形,且A′E=A′C,
∵∠DCB=∠B,
∴∠A′DC=∠ADC=∠DCB+∠B=2∠B,
∴∠A′CE=∠A′EC=∠A′DC+∠DCB=2∠B+∠B=3∠B,
∴∠ACD=∠A′CD=∠A′CE+∠DCB=3∠B+∠B=4∠B,
∵∠ACD+∠DCB=∠ACB=90°,
∴4∠B+∠B=90°,
∴∠B=18°;
如图3,△A'CE是等腰三角形,且EC=A′C,
∴∠CEA′=∠A′,
∵∠CEA′=∠BED,∠A′=∠A,
∴∠BED=∠A,
∴∠ADA′=2∠ADC=∠BED+∠B=∠A+∠B=90°,
∴∠ADC=45°,
∴2∠B=45°,
∴∠B=22.5°,
综上所述,∠B的度数为18°或22.5°.
21.(2023秋•浙江期中)如图①,在△ABC中,沿∠BAC的平分线AB1折叠,剪掉重复部分;将余下部分沿∠B1A1C的平分线A1B2折叠,剪掉重复部分……将余下部分沿∠BnAnC的平分线AnBn+1折叠,点Bn与点C重合,无论折叠多少次,只要最后一次恰好重合,则称∠BAC是△ABC的好玩角.
小马展示了确定∠BAC是△ABC的好玩角的两种情形.
情形一:如图②,沿等腰三角形ABC顶角∠BAC的平分线AB1折叠,点B与点C重合;
情形二:如图③,沿∠BAC的平分线AB1折叠,剪掉重复部分;将余下部分沿∠B1A1C的平分线A1B2折叠,此时点B1与点C重合.
探究发现:
(1)在△ABC中,∠B=66°,∠B>∠C,经过两次折叠,∠BAC是△ABC的好玩角,求∠C的度数.
(2)小马经过三次折叠发现了∠BAC是△ABC的好玩角,请探究∠B与∠C(不妨设∠B>∠C)之间的等量关系为 ∠B=3∠C .根据以上内容猜想:若经过n次折叠∠BAC是△ABC的好玩角,则∠B与∠C(不妨设∠B>∠C)之间的等量关系为 ∠B=n∠C .
应用提升:
(3)小马找到一个三角形,三个角分别为20°,60°,100°,发现60°和100°的两个角都是此三角形的好玩角.请你完成,如果一个三角形的最小角是18°,试求出三角形另外两个角的度数,使该三角形的三个角均是此三角形的好玩角.
【分析】(1)设∠C=x°,根据好玩角的定义可得∠A1B1C=∠C=x°,再由三角形外角的性质,可得∠AA1B1=∠A1B1C+∠C=2x°,即可求解;
(2)根据好玩角的定义以及三角形外角的性质,即可求解;
(3)由题意可设另外两个的度数分别为(18m)°和(18mn)°,其中m,n为正整数,根据三角形内角和定理可得m=,即可求解.
【解答】解:(1)如图③,设∠C=x°,
∵经过两次折叠,∠BAC是△ABC的好玩角,
∴∠A1B1C=∠C=x°,
又∵∠AA1B1是△A1B1C的外角,
∴∠AA1B1=∠A1B1C+∠C=2x°,
由题意∠B=∠AA1B1=2x°,
又∵∠B=66°,
∴2x=66,
∴x=33,
∴∠C=33°;
(2)如图,
∵经过三次折叠∠BAC是△ABC的好玩角,
∴第三次折叠的∠A2B2C=∠C,
∵∠ABB1=∠AA1B1,∠AA1B1=∠A1B1C+∠C,∠A1B1C=∠A1A2B2,∠A1A2B2=∠A2B2C+∠C,
∴∠ABB1=∠A1B1C+∠C=∠A2B2C+∠C+∠C=3∠C,
由此可猜想经过n次折叠∠BAC是△ABC的好玩角,则∠B=n∠C;
故答案为:∠B=3∠C;∠B=n∠C;
(3)由题意可设另外两个的度数分别为(18m)°和(18mn)°,其中m,n为正整数,根据题意:
18+18m+18mn=180,
∴m=,
∴m,n均为正整数,
分两种情况讨论:
①n=2,m=3,
此时三角形的另外两个角的度数分别为:54°和108°;
②n=8,m=1,
此时三角形的另外两个角的度数分别为:18°和144°;
综上所述:三角形另外两个角的度数54°和108°或18°和144°.
22.(2023秋•嵊州市期中)某校一数学兴趣小组在一次合作探究活动中,将两块大小不同的等腰直角三角形ABC和等腰直角三角形CDE,按如图1的方式摆放,∠ACB=∠ECD=90°.该数学兴趣小组进行如下探究,请你帮忙解答:
(1)【初步探究】如图1,试探究ED与AB的位置关系,并说明理由;
(2)【深入探究】如图2,当B、D、E三点共线时,请探究此位置时线段AE、BE、CE之间的数量关系,并说明理由;
(3)【拓展延伸】如图3,当B、D、E三点不共线时,连接AE,延长BD交AE于点F,连接CF,请猜想此位置时线段AF、BF、CF之间的数量关系: .
【分析】(1)根据同位角相等,两直线平行,即可得出结论;
(2)由等腰直角三角形的性质易推出△ACE≌△BCD(SAS),由全等三角形的性质等量代换,即可得出结论;
(3)由△ACE≌△BCD(SAS)及等腰直角三角形的性质推出△BCG≌△ACF(ASA),由全等三角形的性质等量代换,即可得出结论.
【解答】解:(1)结论:ED∥AB,理由如下:
如图1,
∵△ABC和△CDE是等腰直角三角形,
∴∠CDE=∠CBA=∠CED=∠CAB=45°,
∴ED∥AB;
(2)结论:,理由如下:
如图2,
∵△ABC和△CDE是等腰直角三角形,
∴∠DCE=∠ACB=90°,AC=BC,CD=CE,,
∴∠ACE=∠BCD,
∴△ACE≌△BCD(SAS),
∴AE=BD,
∴BE=DE+BD,
∴;
(3)结论:,理由如下:
如图4,过点C作CG⊥CF交BF于点G,
由(2)知,△ACE≌△BCD,
∴∠CAF=∠CBD,
∵∠ACF+∠ACG=90°,∠ACG+∠GCB=90°,
∴∠ACF=∠BCG,
∵∠CAF=∠CBG,BC=AC,
∴△BCG≌△ACF(ASA),
∴GC=FC,BG=AF,
∴△GCF为等腰直角三角形,
∴,
∴.
故答案为:,
23.(2023秋•龙泉市期中)如图,△ABC中,BA=BC,CO⊥AB于点O,AO=4,BO=6.
(1)求BC,AC的长;
(2)若点D是射线OB上的一个动点,作直线DE⊥AC于点E,直线DE与直线BC交于点F.
①如图1,当点D在线段OB上时,求证:△BDF是等腰三角形;
②连接OF,CD,若S△OBF:S△OBC=1:2,求CD的长.
【分析】(1)由勾股定理可求CO的长,AC的长;
(2)①由余角的性质可得∠ADE=∠BDF=∠F,可得结论;
②分两种情况讨论,由“AAS”可证△ACO≌△FDH,可得CO=DH=8,由勾股定理可求BD的长,CD的长.
【解答】(1)解:∵AO=4,BO=6,
∴AB=10,
∵BA=BC,
∴BC=10,
∵CO⊥AB,
∴∠AOC=∠BOC=90°,
由勾股定理得:CO===8,
AC===4;
(2)①证明:∵AB=BC,
∴∠A=∠ACB,
∵DE⊥AC,
∴∠A+∠ADE=90°=∠ACF+∠F,
∴∠ADE=∠F,
∵∠ADE=∠BDF,
∴∠F=∠BDF,
∴BD=BF,
∴△BDF是等腰三角形;
②当点D在OB上时,过点F作FH⊥直线AB于H,
∵S△OBF:S△OBC=1:2,
∴OB•CO=2×OB•FH,
∴CO=2FH=8,
∴FH=4=OA,
又∵∠AOC=∠H=90°,∠ADE=∠FDH,
∴△ACO≌△FDH(AAS),
∴CO=DH=8,
∵BF2=BH2+HF2,
∴BD2=(8﹣BD)2+16,
∴BD=5,
∴OD=1,
∴CD===;
当点D在线段OB的延长线上时,
同理可求BD=BF=5,
∴OD=11,
∴CD===;
综上所述:CD的长为或.
24.(2023秋•北仑区校级期中)如图,已知在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=8,BC=16,D是AC上的一点,CD=3,点P从B点出发沿射线BC方向以每秒2个单位的速度向右运动.设点P的运动时间为t.连接AP.
(1)当t=3秒时,求AP的长度(结果保留根号);
(2)当△ABP为等腰三角形时,求t的值;
(3)过点D作DE⊥AP于点E.在点P的运动过程中,当t为何值时,能使DE=CD?
【分析】(1)根据动点的运动速度和时间先求出PC,再根据勾股定理即可求解;
(2)根动点运动过程中形成三种等腰三角形,分情况即可求解;
(3)根据动点运动的不同位置利用勾股定理即可求解.
【解答】解:(1)根据题意,得BP=2t,PC=16﹣2t=16﹣2×3=10,AC=8,
在Rt△APC中,根据勾股定理,得AP===2.
答:AP的长为2.
(2)在Rt△ABC中,AC=8,BC=16,
根据勾股定理,得AB===8
若BA=BP,则 2t=8,解得t=4;
若AB=AP,则BP=32,2t=32,解得t=16;
若PA=PB,则(2t)2=(16﹣2t)2+82,解得t=5.
答:当△ABP为等腰三角形时,t的值为4、16、5.
(3)①点P在线段BC上时,过点D作DE⊥AP于E,如图1所示:
则∠AED=∠PED=90°,
∴∠PED=∠ACB=90°,
∴PD平分∠APC,
∴∠EPD=∠CPD,
,
∴△PDE≌△PDC(AAS),
∴ED=CD=3,PE=PC=16﹣2t,
∴AD=AC﹣CD=8﹣3=5,
∴AE=4,
∴AP=AE+PE=4+16﹣2t=20﹣2t,
在Rt△APC中,由勾股定理得:82+(16﹣2t)2=(20﹣2t)2,
解得:t=5;
②点P在线段BC的延长线上时,过点D作DE⊥AP于E,如图2所示:
同①得:△PDE≌△PDC(AAS),
∴ED=CD=3,PE=PC=2t﹣16,
∴AD=AC﹣CD=8﹣3=5,
∴AE=4,
∴AP=AE+PE=4+2t﹣16=2t﹣12,
在Rt△APC中,由勾股定理得:82+(2t﹣16)2=(2t﹣12)2,
解得:t=11;
综上所述,在点P的运动过程中,当t的值为5或11时,能使DE=CD.
25.(2023秋•金华期中)如图1,在锐角△ABC中,AD⊥BC于点D,BE⊥AC于点E,AD、BE相交于点F,已知AD=BD=3.
(1)判断BF与AC的数量关系,并说明理由;
(2)若∠CAD=30°,求EF的长;
(3)如图2,将△ACD沿线段AD对折,点C落在BD上的点M,AM与BE相交于点N,当DE∥AM时,求△ABF的面积.
【分析】(1)证△BFD≌△ACD(ASA),即可得出结论;
(2)由含30°角的直角三角形的性质得AC=2CD,再由勾股定理求出CD=,则AC=2CD=2,BC=BD+CD=3+,然后由三角形面积求出BE的长,即可解决问题;
(3)证DE=CE,AE=DE,则AE=CE,再由线段垂直平分线的性质得AB=BC,进而由等腰直角三角形的性质得AB=AD=3,则BC=3,得CD=BC﹣BD=3﹣3,然后由全等三角形的性质得DF=CD=3﹣3,则AF=AD﹣DF=6﹣3,即可解决问题.
【解答】解:(1)BF=AC,理由如下:
∵AD⊥BC,BE⊥AC,
∴∠ADC=∠BDF=90°,
∵∠CAD+∠C=90°,∠CBE+∠C=90°,
∴∠CBE=∠CAD,
在△BFD与△ACD中,
,
∴△BFD≌△ACD(ASA),
∴BF=AC;
(2)∵∠ADC=90°,∠CAD=30°,
∴AC=2CD,
在Rt△ADC中,由勾股定理得:AD2+CD2=AC2,
即32+CD2=(2CD)2,
解得:CD=(负值已舍去),
∴AC=2CD=2,BC=BD+CD=3+,
∵AD⊥BC于点D,BE⊥AC于点E,
∴S△ABC=AC•BE=BC•AD,
∴AC•BE=BC•AD,
∴BE===,
由(1)可知,BF=AC=2,
∴EF=BE﹣BF=﹣2=,
即EF的长为;
(3)由折叠的性质得:AM=AC,
∴∠AMD=∠C,
当DE∥AM时,如图3,
则∠CDE=∠AMD,
∴∠C=∠CDE,
∴DE=CE,
∵∠CAD+∠C=∠CDE+∠ADE=90°,
∴∠CAD=∠ADE,
∴AE=DE,
∴AE=CE,
∵BE⊥AC,
∴AB=BC,
∵∠ADB=90°,AD=BD=3,
∴△ABD是等腰直角三角形,
∴AB=AD=3,
∴BC=AB=3,
∴CD=BC﹣BD=3﹣3,
由(1)可知,△BFD≌△ACD,
∴DF=CD=3﹣3,
∴AF=AD﹣DF=3﹣(3﹣3)=6﹣3,
∴S△ABF=AF•BD=×(6﹣3)×3=9﹣.
26.(2023秋•杭州期中)(1)如图1,在△ABC中,AB=5,AC=3,AD为BC边上的中线.求中线AD的取值范围;(提示:延长AD到点E,使DE=AD,连接BE)
(2)如图2,在△ABC中,∠A=90°,D是BC边的中点,∠EDF=90°,DE交AB于点E,DF交AC于点F,连接EF,求证:BE2+CF2=EF2;
(3)如图3,四边形ABCD中,∠A=90°,∠D=120°,E为AD中点,F、G分别在边AB、CD上,且EF⊥EG,若AF=4,,求GF长.
【分析】(1)延长AD到点E,使DE=AD,连接BE,证明△EDB≌△ADC(SAS),得到BE=AC,利用三角形的三边关系,求出AE的取值范围,进而求出AD的取值范围;
(2)延长FD至G,使DG=DF,连接EG,BG,推出EF=EG,证明△BDG≌△CDF,得到CF=BG,推出∠EBG=90°,利用勾股定理,即可得证;
(3)延长FE至P,使EP=FE,连接DP,PG,得到△FAE≌△PDE(SAS),推出FG=PG,延长PD,过G作GH⊥PD于H,得到△GHD为含30°角的直角三角形,求出GH,DH的长,再利用勾股定理,求出PG的长,即可得解.
【解答】解:(1)如图1,延长AD到点E,使DE=AD,连接BE,
∵AD为BC边上的中线,
∴BD=CD,
∵∠BDE=∠ADC,
∴△EDB≌△ADC(SAS),
∴BE=AC=3,△ABE中,AB=5,
∴AB﹣BE<AE<AB+BE,即5﹣3<AE<5+3,
∴2<AE<8,
∵AE=2AD,
∴1<AD<4,
(2)证明:如图2,延长FD至G,使DG=DF,连接EG,BG,
∵∠EDF=90°,
∴ED是FG的垂直平分线,
∴EF=EG,
由(1)同理得:△BDG≌△CDF(SAS),
∴∠C=∠DBG,CF=BG,
∵∠A=90°,
∴∠EBC+∠C=90°,
∴∠EBC+∠DBG=90°,
∴EG2=BE2+BG2,
∴BE2+CF2=EF2;
(3)解:如图3,延长FE至P,使EP=FE,连接DP,PG,延长PD,过G作GH⊥PD于H,
同理得:△FAE≌△PDE(SAS),
∴PD=AF=4,∠PDE=∠A=90°,
∵FE⊥EG,FE=EP,
∴FG=PG,
∵∠EDG=120°,∠EDH=90°,
∴∠GDH=30°,
∵,
∴,,
∴PH=PD+DH=7,
∴,
∴.
27.(2023秋•北仑区校级期中)【初步探索】
(1)如图1:在四边形ABCD中,AB=AD,∠B=∠ADC=90°,E、F分别是BC、CD上的点,且EF=BE+FD,探究图中∠BAE、∠FAD、∠EAF之间的数量关系.
小王同学探究此问题的方法是:延长FD到点G,使DG=BE.连接AG,先证明△ABE≌△ADG,再证明△AEF≌△AGF,可得出结论,他的结论应是 ∠BAE+∠FAD=∠EAF ;
【灵活运用】
(2)如图2,若在四边形ABCD中,AB=AD,∠B+∠D=180°.E、F分别是BC、CD上的点,且EF=BE+FD,上述结论是否仍然成立,并说明理由;
【拓展延伸】
(3)如图3,已知在四边形ABCD中,∠ABC+∠ADC=180°,AB=AD,若点E在CB的延长线上,点F在CD的延长线上,如图3所示,仍然满足EF=BE+FD,请写出∠EAF与∠DAB的数量关系,并给出证明过程.
【分析】(1)延长FD到点G,使DG=BE,连接AG,可判定△ABE≌△ADG,进而得出∠BAE=∠DAG,AE=AG,再判定△AEF≌△AGF,可得出∠EAF=∠GAF=∠DAG+∠DAF=∠BAE+∠DAF,据此得出结论;
(2)延长FD到点G,使DG=BE,连接AG,先判定△ABE≌△ADG,进而得出∠BAE=∠DAG,AE=AG,再判定△AEF≌△AGF,可得出∠EAF=∠GAF=∠DAG+∠DAF=∠BAE+∠DAF;
(3)在DC延长线上取一点G,使得DG=BE,连接AG,先判定△ADG≌△ABE,再判定△AEF≌△AGF,得出∠FAE=∠FAG,最后根据∠FAE+∠FAG+∠GAE=360°,推导得到2∠FAE+∠DAB=360°,即可得出结论.
【解答】解:(1)∠BAE+∠FAD=∠EAF.理由:
如图1,延长FD到点G,使DG=BE,连接AG,
根据SAS可判定△ABE≌△ADG,进而得出∠BAE=∠DAG,AE=AG,
再根据SSS可判定△AEF≌△AGF,可得出∠EAF=∠GAF=∠DAG+∠DAF=∠BAE+∠DAF.
故答案为:∠BAE+∠FAD=∠EAF;
(2)仍成立,理由:
如图2,延长FD到点G,使DG=BE,连接AG,
∵∠B+∠ADF=180°,∠ADG+∠ADF=180°,
∴∠B=∠ADG,
又∵AB=AD,
∴△ABE≌△ADG(SAS),
∴∠BAE=∠DAG,AE=AG,
∵EF=BE+FD=DG+FD=GF,AF=AF,
∴△AEF≌△AGF(SSS),
∴∠EAF=∠GAF=∠DAG+∠DAF=∠BAE+∠DAF;
(3)∠EAF=180°﹣∠DAB.
证明:如图3,在DC延长线上取一点G,使得DG=BE,连接AG,
∵∠ABC+∠ADC=180°,∠ABC+∠ABE=180°,
∴∠ADC=∠ABE,
又∵AB=AD,
∴△ADG≌△ABE(SAS),
∴AG=AE,∠DAG=∠BAE,
∵EF=BE+FD=DG+FD=GF,AF=AF,
∴△AEF≌△AGF(SSS),
∴∠FAE=∠FAG,
∵∠FAE+∠FAG+∠GAE=360°,
∴2∠FAE+(∠GAB+∠BAE)=360°,
∴2∠FAE+(∠GAB+∠DAG)=360°,
即2∠FAE+∠DAB=360°,
∴∠EAF=180°﹣∠DAB.
28.(2023秋•温州期中)已知在等腰△ABC中,BC=6,AB=AC,∠A=n°(0<n<90).如图1,点D是AC边上的一个动点,点E是AB边上的一个动点,且BE=CD,BD与CE交于点F.
(1)求证:BF=CF;
(2)若△BEF是等腰三角形,求∠EBF的度数(请用含n的代数式表示);
(3)如图2,当n=60°时,将△BCE沿着BC翻折,得到△BCE′,连接EE′,交BD于点G,交BC于点H.记四边形CFGH的面积为S1,△BHE的面积为S2,当BG=GF时,请直接写出S1+S2的值.
【分析】(1)通过证明△BCD≌△CBE(SAS),根据全等三角形的性质即可求解;
(2)先根据等腰三角形的性质及三角形内角和定理求出∠ABC=∠ACB=(180°﹣∠A)=90°﹣n°,由(1)得出∠FBC=∠FCB,设∠EBF=∠DCF=x,则∠FBC=∠FCB=(90°﹣n°﹣x),∠BEF=∠DCF+∠BAC=x+n°,∠EFB=2∠FBC=2(90°﹣n°﹣x)=180°﹣n°﹣2x,分三种情况:①当BD=BF时,②当BD=DF时,③当BF=DF时,求解即可;
(3)过点F作FI⊥BC于点I,根据折叠的性质得出BE=BE′,∠EBH=∠E′BH,∠EHB=∠E′HB=90°,S△BHE=S△BHE′=S1,根据题意推出△ABC是等边三角形,结合等边三角形的性质利用SAS证明△BEC≌△CDB,根据全等三角形的性质及等腰三角形的判定推出BF=CF,根据等腰三角形的性质求出BI=CI=BC=3,∠FIB=∠FIC=90°,HG=a,BG=GF=b,则BF=2b=CF,根据题意求出△BGH∽△BFI,△CIF∽△CHE,根据相似三角形的性质求出BH=,IF=2a,CH=,HE=3a,CE=3b,EG=2a,EF=b,根据三角形面积公式求出S△BGE=S△FGE=S1,解直角三角形求出EH=,再根据S1+S2=S△BCE﹣S△FGE求解即可.
【解答】(1)证明:∵AB=AC,
∴∠ABC=∠ACB,
∵BE=CD,BC=CB,
∴△BCD≌△CBE(SAS),
∴∠BCE=∠CBD,
∴BF=CF;
(2)解:∵AB=AC,∠A=n°,
∴∠ABC=∠ACB=(180°﹣∠A)=90°﹣n°,
由(1)知,∠FBC=∠FCB,
∴∠EBF=∠DCF,
设∠EBF=∠DCF=x,
则∠FBC=∠FCB=(90°﹣n°﹣x),∠BEF=∠DCF+∠BAC=x+n°,
∴∠EFB=2∠FBC=2(90°﹣n°﹣x)=180°﹣n°﹣2x,
∵△BEF是等腰三角形,故分三种情况讨论:
①当BE=BF时,此时∠BEF=∠EFB,
∴x+n°=180°﹣n°﹣2x,得x=60°﹣n°,
即∠EBF=60°﹣n°;
②当BE=EF时,此时∠EBF=∠EFB,
∴x=180°﹣n°﹣2x,得x=60°﹣n°,
即∠EBF=60°﹣n°;
③当BF=EF时,此时∠EBF=∠BEF,
∴x=x+n°,不符题意,舍去;
综上所述,若△BEF是等腰三角形,∠EBF的度数为(60°﹣n°)或(60°﹣n°);
(3)解:过点F作FI⊥BC于点I,
由折叠的性质得,BE=BE′,∠EBH=∠E′BH,∠EHB=∠E′HB=90°,S△BHE=S△BHE′=S1,
∵AB=AC,∠A=60°,
∴△ABC是等边三角形,
∴∠ABC=∠ACB=60°,AB=BC=AC=6,
又BE=CD,
∴△BEC≌△CDB(SAS),
∴∠BCE=∠CBD,
∴BF=CF,
∵FI⊥BC,
∴BI=CI=BC=3,∠FIB=∠FIC=90°,
∵∠GBH=∠FBI,∠BHG=∠FIB=90°,
∴△BGH∽△BFI,
∴==,
∵BG=GF,
∴=,
设HG=a,BG=GF=b,则BF=2b=CF,
∴==,
∴BH=,IF=2a,
∴CH=BC﹣BH=,
∵∠FCI=∠ECH,∠FIC=∠EHC=90°,
∴△CIF∽△CHE,
∴==,
即==,
∴HE=3a,CE=3b,
∴EG=HE﹣GH=2a,EF=CE﹣CF=b,
∵S△BHE=S△BHE′=S1,S△BHE=BH•EH=BH•3a=BH,S△BGE=EG•BH=a•BH,
∴S△BGE=S△BHE=S1,
∵BG=FG,
∴S△BGE=S△FGE,
∴S△FGE=S1,
∵∠EBH=60°,∠EHB=90°,
∴tan∠EBH==,
∴EH=BH=,
∴S△BHE=××=,
∴S△FGE=×=,
∵S△BCE=BC•EH=×6×=,
∴S1+S2=S△BCE﹣S△FGE=﹣=.
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