内容正文:
北京市广渠门中学2024—2025学年度第一学期期中试题
初二年级数学学科
时间:120分钟
本试卷共4页.考生务必将答案答在答题纸上,在试卷上作答无效.
一、选择题(共30分)第1-10题均有四个选项,符合题意的选项只有一个.
1. 汉字是迄今为止持续使用时间最长的文字,是传承中华文化的重要载体.汉字在发展过程中演变出多种字体,给人以美的享受.下面是“北京之美”四个字的篆书,不能看作轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
2. 下列计算正确的是( )
A. B.
C. D.
3. 已知三角形的两边长分别为和,则第三边的长可以是( )
A. B. C. D.
4. 安装空调一般会采用如图的方法固定,其根据的几何原理是( )
A. 两点确定一条直线 B. 两点之间线段最短
C. 三角形的稳定性 D. 垂线段最短
5. 若正多边形的一个外角是,则这个正多边形的边数是( )
A. 4 B. 5 C. 6 D. 7
6. 如图,已知,尺规作,使,作图痕迹中如图所示,则的作图依据是( )
A. B. C. D.
7. 在平面直角坐标系中,点关于x轴对称的点的坐标是( )
A. B. C. D.
8. 若,则的值为( )
A. 6 B. 10 C. 9 D. 7
9. 将一张正方形纸片按如图步骤①,②沿虚线对折两次,然后沿③中平行于底边的虚线剪去一个角,展开铺平后的图形是( )
A. B. C. D.
10. 如图,,点是射线上的定点,点是直线上的动点,要使为等腰三角形,则满足条件的点共有( )
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
二、填空题(共16分)
11. 如图,在中,于点,则的长为___________.
12. 比较两个数的大小关系:______.(填“>”、“<”或“=”)
13. 等腰三角形的两边长分别为,,其周长为______.
14. 如果,,那么______.
15. 如图,,与交于点O,请添加一个条件________,使.(只填一种情况即可)
16. 如图,在△ABC中,AF平分∠BAC,AC的垂直平分线交BC于E点,∠B=50°,∠FAE=20°,则∠C=_____________度.
17. 图中的四边形均为长方形,根据图形,写出一个正确的等式:____________.
18. 如图,在△AOB和△COD中,OA=OB,OC=OD,OA<OC,∠AOB=∠COD=36°;连接AC,BD交于点M,连接OM;下列结论:①∠AMB=36°;②AC=BD;③OM平分∠AOD;④MO平分∠AMD;其中正确的结论有______________(填序号)
三、解答题(共54分)
19. 计算:
(1).
(2)
(3).
20. 如图,CD= CA,∠1 = ∠2,EC=BC.
求证:DE=AB.
21. 如图所示,在一次军事演习中,红方侦察员发现:蓝方指挥部点P在A区内,且到铁路、公路和的距离相等,如果你是红方的指挥员,请你在下图中准确地作出蓝方指挥部点P的位置.(保留作图痕迹,不必写作法)
22. 已知,求代数式的值,
23. 如图,在平面直角坐标系中,直线l是第一、三象限的角平分线.已知的三个顶点坐标分别为,,.
(1)若与关于y轴对称,画出,并写出点的坐标;
(2)若在直线l上存在点P,使的周长最小,则点P的坐标为______.
24. 如图,在中,,D是上的一点,于点E,交于点F,与的延长线交于点G.求证:.
25. 请阅读下面材料,填空,并解决后续问题.
学习了等腰三角形,我们知道,等边对等角,即在一个三角形中,等边所对的角相等;反过来,等角对等边.那么,不相等的边(或角)所对的角(或边)之间的大小关系怎样呢?大边所对的角也大吗?
如图1,在中,如果,那么我们可以将折叠(即),使边落在上,点C落在上的D点,折线交于点E,即作的平分线,交于E,在边上截,连结,则可通过证明全等得到:
① .
再由外角可以得到: ② ,∴.
这样,我们证明了,在一个三角形中,大边所对的角也较大.从上面的过程可以看出,利用轴对称的性质,可以把研究角的问题与研究边的问题互相转化,利用这样的想法,请解决以下问题:
已知:如图2,中,,平分,请用等式表示线段,,之间的数量关系,并证明.
26. 如图,P为的平分线上的一点,于F,点D和点E分别在和上,且,,试探究与的数量关系,并给予证明.
27. 根据下面三位同学的探究交流过程,补充完成以下内容.
a.小明计算两个两位数(十位上的数相同,个位上的数的和是10)相乘的运算:
,,,;
b.小明邀请田田尝试写出符合这个特征的其他算式,并计算出结果:
算式:________①___________;
c.小明与田田观察上面的运算,发现了运算规律:十位上的数相同,个位上的数的和为10的两个两位数相乘,十位上的数乘以______②_______作为结果的千位和百位,两个个位上的数相乘作为结果的十位和个位;
d.小亚也参与了讨论,他们尝试用含有字母的式子表示上述规律:
如果设一个两位数十位上的数是(,且为整数),个位上的数是(,且为整数),那么这个两位数可以表示为,则另一个两位数可以表示为_______③_______,上述规律可以表示为_________④_________(用含,的式子表示);
e.他们尝试对这个规律进行证明:________⑤___________.
28. 在中,,,D为边上一动点,点E在边上,,作点D关于直线的对称点F,P为的中点,连接,,.
(1)如图1,当点D与点B重合时,直接用等式表示线段与的数量关系;
(2)当点D与点B,点C都不重合时,请补全图2,并判断(1)中的结论是否仍然成立?若成立,请给出证明,若不成立,请举出反例.
29. 在平面直角坐标系中,对于点P和点A,若存在点Q,使得,且,则称点Q为点P关于点A的“链垂点”.
(1)如图1,
①若点A的坐标为,则点A关于点O的“链垂点”坐标为______;
②若点为点O关于点C的“链垂点”,且点C位于x轴上方,试求点C的坐标;
(2)如图2,图形G是端点为和的线段,图形H是以点O为中心,各边分别与坐标轴平行且边长为6的正方形,点D为图形G上的动点,对于点,存在点D,使得点D关于点E的“链垂点”恰好在图形H上,请直接写出t的取值范围.
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北京市广渠门中学2024—2025学年度第一学期期中试题
初二年级数学学科
时间:120分钟
本试卷共4页.考生务必将答案答在答题纸上,在试卷上作答无效.
一、选择题(共30分)第1-10题均有四个选项,符合题意的选项只有一个.
1. 汉字是迄今为止持续使用时间最长的文字,是传承中华文化的重要载体.汉字在发展过程中演变出多种字体,给人以美的享受.下面是“北京之美”四个字的篆书,不能看作轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】解:A.是轴对称图形,故此选项不合题意;
B.是轴对称图形,故此选项不合题意;
C.不是轴对称图形,故此选项符合题意;
D.是轴对称图形,故此选项不符合题意;
故选:C.
【点睛】本题考查了轴对称图形的概念: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. 下列计算正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据合并同类项、同底数幂的除法、幂的乘方、积的乘方逐项分析判断即可得出答案.
【详解】解:A. ,原计算错误,故选项不符合题意;
B. ,原计算错误,故选项不符合题意;
C. ,原计算错误,故选项不符合题意;
D. ,计算正确,故选项符合题意;
故选:.
【点睛】本题主要考查了合并同类项,同底数幂的除法,幂的乘方,积的乘方等知识点,熟练掌握相关运算法则是解题的关键.
3. 已知三角形的两边长分别为和,则第三边的长可以是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】先确定第三边的取值范围,后根据选项计算选择.
【详解】设第三边的长为x,
∵ 角形的两边长分别为和,
∴3cm<x<13cm,
故选C.
【点睛】本题考查了三角形三边关系定理,熟练确定第三边的范围是解题的关键.
4. 安装空调一般会采用如图的方法固定,其根据的几何原理是( )
A. 两点确定一条直线 B. 两点之间线段最短
C. 三角形的稳定性 D. 垂线段最短
【答案】C
【解析】
【分析】根据三角形具有稳定性即可进行解答.
【详解】根据题意可得,图中的几何原理为:三角形具有稳定性.
5. 若正多边形的一个外角是,则这个正多边形的边数是( )
A. 4 B. 5 C. 6 D. 7
【答案】C
【解析】
【分析】本题考查了多边形的外角和问题,多边形的外角和等于,因为正多边形的每个外角均相等,故多边形的外角和又可表示成,列方程可求解.
【详解】解:设所求正边形边数为,
则,
解得.
故正多边形的边数是6.
故选:C.
6. 如图,已知,尺规作,使,作图痕迹中如图所示,则的作图依据是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】本题考查作已知一个角的相等角、全等三角的判定,先根据已知一个角的相等角的方法可得,,再根据全等三角形的判定即可求解.
【详解】解:由题意可得,,,
∴,
故选:C.
7. 在平面直角坐标系中,点关于x轴对称的点的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】本题考查点的坐标规律,根据关于x轴对称的两点的坐标:“横坐标不变,纵坐标互为相反数”求解即可.
【详解】解:点关于x轴对称的点的坐标是,
故选:B.
8. 若,则的值为( )
A. 6 B. 10 C. 9 D. 7
【答案】B
【解析】
【分析】本题考查同底数的乘法、解一元一次方程,代数式求值,先根据同底数的乘法法则可得,求得,再代入求值即可.
【详解】解:∵,
∴,
解得,
∴,
故选:B.
9. 将一张正方形纸片按如图步骤①,②沿虚线对折两次,然后沿③中平行于底边的虚线剪去一个角,展开铺平后的图形是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】【分析】根据两次折叠都是沿着正方形的对角线折叠, 展开后所得图形的顶点一定在正方形的对角线上, 根据③的剪法,中间应该是一个正方形.
【解答】根据题意,两次折叠都是沿着正方形的对角线折叠的,根据③的剪法,展开后所得图形的顶点一定在正方形的对角线上,而且中间应该是一个正方形.
故选A.
【点评】关键是要理解折叠的过程,得到关键信息,如本题得到展开后的图形的顶点在正方形的对角线上是解题的关键.
10. 如图,,点是射线上的定点,点是直线上的动点,要使为等腰三角形,则满足条件的点共有( )
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
【答案】D
【解析】
【分析】本题考查了等腰三角形的定义,分两种情况:当为腰时,当为底时,分别画出图形,即可得出答案,熟练掌握等腰三角形的定义是解此题的关键.
【详解】解:如图,
,
当为腰时,,,均是以为腰的等腰三角形,
当为底时,为等腰三角形,
满足条件的点共有个,
故选:D.
二、填空题(共16分)
11. 如图,在中,于点,则的长为___________.
【答案】
【解析】
【分析】根据等腰三角形的性质—三线合一可得,即可求解.
【详解】解:∵在中,于点,
∴
故答案为:.
【点睛】本题考查了等腰三角形的性质,熟练掌握等腰三角形的性质是解题的关键.
12. 比较两个数的大小关系:______.(填“>”、“<”或“=”)
【答案】
【解析】
【分析】本题考查幂的乘方,有理数的大小比较,先把两个数变形得出,,再比较大小即可.
【详解】解:∵,,
∴,
∴,
故答案为:.
13. 等腰三角形的两边长分别为,,其周长为______.
【答案】14或16##16或14
【解析】
【分析】本题考查了等腰三角形的性质和三角形的三边关系;已知没有明确腰和底边的题目一定要想到两种情况,分类进行讨论,还应验证各种情况是否能构成三角形进行解答,这点非常重要,也是解题的关键.由题意知,应分两种情况:当腰长为时和当腰长为时,分别得出符合三角形三边关系,再根据三角形周长计算即可.
【详解】解:由题意知,应分两种情况:当腰长为时,
当腰长为时,三角形三边长为4,4,6,
∵,符合三角形三边关系,
∴周长为
当腰长为时,三角形三边长为6,6,4,
∵,符合三角形三边关系,
∴周长为
故答案为14或16.
14. 如果,,那么______.
【答案】30
【解析】
【分析】本题考查幂的乘方的逆运算、同底数幂的乘法逆运算,先根据幂的乘方逆运算和同底数幂的乘法逆运算求得,,再求和即可.
【详解】解:∵,,
∴,,
∴,
故答案为:30.
15. 如图,,与交于点O,请添加一个条件________,使.(只填一种情况即可)
【答案】或或
【解析】
【分析】根据三角形全等的判定方法处理.
【详解】∵
∴,
若,则;
若,则;
若,则;
故答案为:或或.
【点睛】本题考查平行线的性质,全等三角形的判定;掌握全等三角形的判定方法是解题的关键.
16. 如图,在△ABC中,AF平分∠BAC,AC的垂直平分线交BC于E点,∠B=50°,∠FAE=20°,则∠C=_____________度.
【答案】30
【解析】
【分析】根据角平分线和垂直平分线的性质得到角之间的关系,再利用三角形内角和即可求解.
【详解】解:∵DE是AC的垂直平分线,
∴
∴
∵AF平分∠BAC,
∴
在△ABC中,,即
∴
∴
故答案为
【点睛】本题考查的是三角形的内角和定理,三角形的角平分线的定义,线段的垂直平分线的性质,等腰三角形的性质,掌握以上知识是解题的关键.
17. 图中的四边形均为长方形,根据图形,写出一个正确的等式:____________.
【答案】(x+2y)(x+y)=
【解析】
【分析】根据图形,从两个角度计算长方形面积即可求出答案.
【详解】解:大长方形的面积=(x+2y)(x+y),
大长方形的面积= ,
∴(x+2y)(x+y)=,
故答案为:(x+2y)(x+y)=.
【点睛】本题考查多项式乘以多项式,解题的关键是熟练运用运算法则.
18. 如图,在△AOB和△COD中,OA=OB,OC=OD,OA<OC,∠AOB=∠COD=36°;连接AC,BD交于点M,连接OM;下列结论:①∠AMB=36°;②AC=BD;③OM平分∠AOD;④MO平分∠AMD;其中正确的结论有______________(填序号)
【答案】①②④
【解析】
【分析】由SAS证明△AOC≌△BOD得出∠OCA=∠ODB,AC=BD,②正确;
由全等三角形的性质得出∠OAC=∠OBD,由三角形的外角性质得:∠AMB+∠OBD=∠OAC+∠AOB,得出∠AMB=∠AOB=36°,①正确;
作OG⊥AM于G,OH⊥DM于H,如图所示:则∠OGA=∠OHB=90°,利用全等三角形对应边上的高相等,得出OG=OH,由角平分线的判定方法得出MO平分∠AMD,④正确;
假设MO平分∠AOD,则∠DOM=∠AOM,由全等三角形的判定定理可得△AMO≌△DMO,得AO=OD,而OC=OD,所以OA=OC,而OA<OC,故③错误;即可得出结论.
【详解】解:∵∠AOB=∠COD=36°,
∴∠AOB+∠BOC=∠COD+∠BOC,
即∠AOC=∠BOD,
在△AOC和△BOD中,
∴△AOC≌△BOD(SAS),
∴∠OCA=∠ODB,AC=BD,故②正确;
∵∠OAC=∠OBD,
由三角形的外角性质得:
∠AMB+∠OBD=∠OAC+∠AOB,
∴∠AMB=∠AOB=36°,故①正确;
作OG⊥AM于G,OH⊥DM于H,如图所示,
则∠OGA=∠OHB=90°,
∵△AOC≌△BOD,
∴OG=OH,
∴MO平分∠AMD,故④正确;
假设MO平分∠AOD,则∠DOM=∠AOM,
在△AMO与△DMO中,,
∴△AMO≌△DMO(ASA),
∴AO=OD,
∵OC=OD,
∴OA=OC,
而OA<OC,故③错误;
所以其中正确的结论是①②④.
故答案为:①②④.
【点睛】本题属于三角形综合题,是中考填空题压轴题,考查了全等三角形的判定与性质、三角形的外角性质、角平分线的判定等知识;证明三角形全等是解题的关键.
三、解答题(共54分)
19. 计算:
(1).
(2)
(3).
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】本题考查了整式的乘法,掌握运算法则是解答本题的关键.
(1)先算积的乘方,再根据单项式与单项式的乘法法则计算即可;
(2)根据单项式与多项式的乘法法则计算即可;
(3)根据多项式与多项式的乘法法则计算即可;
【小问1详解】
解:
【小问2详解】
解:
【小问3详解】
解:
20. 如图,CD= CA,∠1 = ∠2,EC=BC.
求证:DE=AB.
【答案】
证明:∵∠1=∠2,
∴∠1+ECA=∠2+∠ACE,即∠ACB=∠DCE.
在△ABC和△DEC中,
∵CD=CA,∠ACB=∠DCE,BC=EC,
∴△ABC≌△DEC(SAS).
∴DE=AB.
【解析】
【分析】由已知证得∠ACB=∠DCE,从而根据三角形全等SAS的判定,证明△ABC≌△DEC,继而可得出结论.
【详解】略
【点睛】本题考查了三角形全等的判定和性质,解决此题的关键是证明∠ACB=∠DCE.
21. 如图所示,在一次军事演习中,红方侦察员发现:蓝方指挥部点P在A区内,且到铁路、公路和的距离相等,如果你是红方的指挥员,请你在下图中准确地作出蓝方指挥部点P的位置.(保留作图痕迹,不必写作法)
【答案】
如图,点P即为所求.
【解析】
【分析】作的角平分线,作的角平分线,射线交射线于点P,点P即为所求.
【详解】略
【点睛】本题考查作图﹣应用与设计作图,角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.
22. 已知,求代数式的值,
【答案】
【解析】
【分析】本题考查代数式求值,先把代数式化简为,再根据,整体代入求值即可.
【详解】解:∵,
∴,
∴
.
23. 如图,在平面直角坐标系中,直线l是第一、三象限的角平分线.已知的三个顶点坐标分别为,,.
(1)若与关于y轴对称,画出,并写出点的坐标;
(2)若在直线l上存在点P,使的周长最小,则点P的坐标为______.
【答案】(1)
:如图,
(2)
【解析】
【分析】(1)本题考查坐标变换−轴对称、画轴对称图形、轴对称的性质,先确定点A、B、C关于y轴的对称点,再依次连接,即可求点的坐标;
(2)作点A关于直线l的对称点,连接,交直线l于点P,连接,根据轴对称的性质可得,从而可得,即可求解.
【小问1详解】
解:即为所求,;
【小问2详解】
解:如图,作点A关于直线l的对称点,连接,交直线l于点P,连接,
∵点A、关于直线l对称,
∴,
∴,
此时,点P的坐标为,
故答案为:.
24. 如图,在中,,D是上的一点,于点E,交于点F,与的延长线交于点G.求证:.
【答案】
证明:过点D作于点M,
∵,,
∴,,
∴,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴.
【解析】
【分析】本题考查三角形外角的性质、等腰三角形的判定与性质、直角三角形的性质,过点D作于点M,利用等量代换可得,,根据等腰三角形的性质和等量代换可得,再根据三角形外角的性质和等量代换可得,从而可得,再根据等腰三角形的判定即可得证.
【详解】略
25. 请阅读下面材料,填空,并解决后续问题.
学习了等腰三角形,我们知道,等边对等角,即在一个三角形中,等边所对的角相等;反过来,等角对等边.那么,不相等的边(或角)所对的角(或边)之间的大小关系怎样呢?大边所对的角也大吗?
如图1,在中,如果,那么我们可以将折叠(即),使边落在上,点C落在上的D点,折线交于点E,即作的平分线,交于E,在边上截,连结,则可通过证明全等得到:
① .
再由外角可以得到: ② ,∴.
这样,我们证明了,在一个三角形中,大边所对的角也较大.从上面的过程可以看出,利用轴对称的性质,可以把研究角的问题与研究边的问题互相转化,利用这样的想法,请解决以下问题:
已知:如图2,中,,平分,请用等式表示线段,,之间的数量关系,并证明.
【答案】①,②;
,理由如下:
在上取点F,使,
∵平分,
∴,
∵,,
∴,
∴,,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴.
【解析】
【分析】根据角平分线的定义可得,证得,可得,再根据三角形外角的性质和等量代换即可求解;在上取点F,使,根据角平分线的定义可得,证得,可得,,再根据三角形外角的性质可等量代换可得,由等腰三角形的判定可得,即可得证.
【详解】解:∵平分,
∴,
又∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
故答案为:①,②;
解决问题略.
【点睛】本题考查角平分线的定义、三角形外角的性质、等腰三角形的判定、全等三角形的判定与性质,熟练掌握全等三角形的判定与性质是解题的关键.
26. 如图,P为的平分线上的一点,于F,点D和点E分别在和上,且,,试探究与的数量关系,并给予证明.
【答案】
.
理由:过P作于点G,
由角平分线性质,得,
在和中,
∴,
∴,
又,
∴.
【解析】
【分析】本题考查了角平分线性质的运用和三角形全等的性质及判定,转化的思想的应用.正确作出辅助线是解决问题的关键.根据角平分线性质,过P作于点G,则,已知,可证,再利用对应角相等及平角的性质证明.
【详解】略
27. 根据下面三位同学的探究交流过程,补充完成以下内容.
a.小明计算两个两位数(十位上的数相同,个位上的数的和是10)相乘的运算:
,,,;
b.小明邀请田田尝试写出符合这个特征的其他算式,并计算出结果:
算式:________①___________;
c.小明与田田观察上面的运算,发现了运算规律:十位上的数相同,个位上的数的和为10的两个两位数相乘,十位上的数乘以______②_______作为结果的千位和百位,两个个位上的数相乘作为结果的十位和个位;
d.小亚也参与了讨论,他们尝试用含有字母的式子表示上述规律:
如果设一个两位数十位上的数是(,且为整数),个位上的数是(,且为整数),那么这个两位数可以表示为,则另一个两位数可以表示为_______③_______,上述规律可以表示为_________④_________(用含,的式子表示);
e.他们尝试对这个规律进行证明:________⑤___________.
【答案】①答案不唯一,如:;
②它与1的和;
③;
④;
⑤证明:
,
.
【解析】
【分析】①根据题干规律“十位上的数相同,个位上的数的和是10”解答即可;
②根据题干十位上的数乘以它与1的和的规律解答即可;
③根据题干规律另一个两位数十位相同,个位等于10减去上一个两位数的个位解答即可;
④根据题干这两个两位数相乘的规律解答即可;
⑤将化简即可;
【详解】解:①根据题干规律“十位上的数相同,个位上的数的和是10”写出算式为:答案不唯一,如:,
故答案为:答案不唯一,如:;
②观察算式发现规律为:十位上的数乘以它与1的作为结果的千位和百位,两个个位上的数相乘作为结果的十位和个位,
故答案为:和它与1的和;
③根据题干规律“十位上的数相同,个位上的数的和是10”可得另一个两位数可以表示为,
故答案为:;
④由②中的规律:十位上的数乘以它与1的作为结果的千位和百位,两个个位上的数相乘作为结果的十位和个位可得:,
故答案为:;
⑤ 略
【点睛】该题重点考查了代数式表示以及整式乘法运算,解答的关键是读懂题意.
28. 在中,,,D为边上一动点,点E在边上,,作点D关于直线的对称点F,P为的中点,连接,,.
(1)如图1,当点D与点B重合时,直接用等式表示线段与的数量关系;
(2)当点D与点B,点C都不重合时,请补全图2,并判断(1)中的结论是否仍然成立?若成立,请给出证明,若不成立,请举出反例.
【答案】(1)
(2)
解:的关系仍成立.
连接,根据题意画点D关于点B的对称点F,延长到H,使得,然后连接,连接延长并交与点Q,连接,,,
则,
又,,,
∴,
∴和都为等边三角形,
∴,
∴,
∴,,
又∵P为的中点,
∴,
∴,
∴,
∴,
即,
又,
∴,
∴,,
∴,
∴为等边三角形,
又,
∴,,
∴.
【解析】
【分析】(1)由含30度直角三角形的性质,可得出,,再证明为等边三角形,由等边三角形的性质即可得出,进而由等腰三角形三线合一的性质得出,,再利用30度直角三角形的性质即可得出.
(2)连接,根据题意画出点D关于点B的对称点F,延长到H,使得,然后连接,连接并延长交与点Q,连接,,,得出和都为等边三角形,再证明,得出,再证明,进而得出为等边三角形,由三线合一的性质即可得出答案.
【小问1详解】
解:.
在中,,
∴,,
∵,
∴为等边三角形,
∴,
又∵P为的中点,
∴,,
∴,
即
【小问2详解】
略
【点睛】本题主要考查对称性、含30度直角三角形的性质、等边三角形的判定和性质、等腰三角形三线合一的性质,全等三角形的判定以及性质等知识,构造等边三角形以及等腰三角形三线合一的性质是解题的关键.
29. 在平面直角坐标系中,对于点P和点A,若存在点Q,使得,且,则称点Q为点P关于点A的“链垂点”.
(1)如图1,
①若点A的坐标为,则点A关于点O的“链垂点”坐标为______;
②若点为点O关于点C的“链垂点”,且点C位于x轴上方,试求点C的坐标;
(2)如图2,图形G是端点为和的线段,图形H是以点O为中心,各边分别与坐标轴平行且边长为6的正方形,点D为图形G上的动点,对于点,存在点D,使得点D关于点E的“链垂点”恰好在图形H上,请直接写出t的取值范围.
【答案】(1)①,;②
(2)
【解析】
【分析】(1)①由“链垂点”的定义可得,,证得,可得,,即可求解;
②设点,则,,证明可得,,从而可得,,再求解即可;
(2)过点D作轴于点K,过点E作,交图形H的边于点M(M在第三象限),则,利用待定系数法求得端点为、的线段的直线的解析式为,证明得,即,,即可求解;
过点D作轴于点K,过点E作,交图形H的边于点M(M在第四象限),则,同理可证,,得,即,即可求解.
【小问1详解】
解:由题意得,点E、F为点A关于点O的“链垂点”,如图,
∵点A的坐标为,
∴,,
∵点E、F为点A关于点O的“链垂点”,
∴,,
∴将顺时针转得到,将逆时针转得到,
∴,
∴,,
∴,,
故答案为:,;
②点为点O关于点C的“链垂点”,且点C位于x轴上方,如图,
过点C且与x轴平行的直线,交y轴于点M,过点B作于点N,于点Q,
∵,
∴,,
设点,则,,
∴,
∴,,
∴,
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
∴,
∴,,
∴,
解得,
∴点C的坐标为;
【小问2详解】
解:点D为图形G上的动点,对于点,存在点D,使得点D关于点E的“链垂点”恰好在图形H上,如图,
过点D作轴于点K,过点E作,交图形H的边于点M(M在第三象限),则,
设端点为、的线段的直线的解析式为,
∴,
解得,
∴端点为、的线段的直线的解析式为,
∵点D为图形G上,
,且,
∴,
∵,
∴,
∴,
由题意得,,,
∴,
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴;
过点D作轴于点K,过点E作,交图形H的边于点M(M在第四象限),则,如图,
则,,,,
∴,
同理可证,,
∴,
∴,
∴,
∴,
综上所述,t的取值范围为.
【点睛】本题考查新定义、坐标与图形、全等三角形的判定与性质、用待定系数法求一次函数,理解“链垂点”的定义,运用数形结合思想是解题的关键.
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