内容正文:
丰城九中初二年级数学开学考试B卷
一、选择题(本大题共6小题,每小题3分,共18分,每小题只有一个正确选项.)
1. 要使二次根式有意义,x的值不可以取( )
A. 2 B. 0 C. D.
2. 在中,斜边,则( )
A. B. C. D.
3. 依据所标数据,下列一定为平行四边形的是( )
A. B. C. D.
4. 对于一次函数,下列结论正确的是( )
A. 函数值y随自变量x的增大而减小
B. 函数图象与y轴的交点坐标是
C. 函数图象与x轴的正方向成角
D. 函数图象不经过第四象限
5. 班上数学兴趣小组的同学在元旦时,互赠新年贺卡,每两个同学都相互赠送一张,小明统计出全组共互送了90张贺年卡,那么数学兴趣小组的人数是多少?设数学兴趣小组人数为x人,则可列方程为( )
A. x(x-1)=90 B. x(x-1)=2×90 C. x(x-1)=90÷2 D. x(x+1)=90
6. 将函数的图象平移后得到函数的图象,平移方式正确的是( )
A. 向右平移3个单位,再向上平移2个单位
B. 向右平移3个单位,再向下平移2个单位
C. 向左平移3个单位,再向上平移2个单位
D. 向左平移3个单位,再向下平移2个单位
二、填空题(本大题共6小题,每小题3分,共18分)
7. 若点在抛物线上,则______.(填“>”“<”或“=”)
8. 用公式法解方程时,其中求得的的值是________.
9. 已知实数x,y满足,则的值是________.
10. 如图,在菱形ABCD中,AB=8,∠B=60°,点E在边AD上,且AE=3.若过点E的直线l,将该菱形的面积平分,且与菱形的另一边交于点F,则线段EF的长为_____.
11. 已知一次函数在时,均有成立,则k的取值范围是_______.
12. 如图,在ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°,BC=2,点D在AB上,连结CD,将ADC沿CD折叠,点A的对称点为E,CE交AB于点F,DEF为直角三角形,则CF=___.
三、(本大题共5小题,每小题6分共30分)
13. 解方程:
(1);
(2).
14. 已知化简: .
15. 如图,一辆小汽车在一条限速为70km/h的公路上直线行驶,某一时刻刚好行驶到路对面车速检测仪正前方30 m的处,过了后,测得小汽车(位于处)与车速检测仪的距离为50m,这辆小汽车超速了吗?
16. 已知二次函数的图象交轴于点,,交y轴于点.
(1)求此二次函数的解析式;(结果用一般式表示)
(2)当时,求函数值y的取值范围.
17. 如图,正方形网格中的每个正方形边长都是,每个小格的顶点叫格点,以格点为顶点画三角形,使三角形的三边长分别为,,画一个即可
四、(本大题共3小题,每小题8分,共24分)
18. 甲、乙两名射击运动员进行射击比赛,两人在相同条件下,各射击10次,射击的成绩如图所示.根据统计图信息,整理分析数据如下:
平均成绩(环)
中位数(环)
众数(环)
方差
甲
8
b
8
s2
乙
a
7
c
0.6
(1)补充表格中a,b,c的值,并求甲的方差s2;
(2)运用表中的四个统计量,简要分析这两名运动员的射击成绩,若选派其中一名参赛,你认为应选哪名运动员?
19. 如图,正方形ABCD,动点E在AC上,AF⊥AC,垂足为A,AF=AE.
(1)求证:BF=DE;
(2)当点E运动到AC中点时 (其他条件都保持不变),问四边形AFBE是什么特殊四边形?说明理由.
20. 已知一个正比例函数与一个一次函数的图象交于点A(3,4),点B在x轴负半轴上,且OA=OB.
(1)求两个函数的解析式;
(2)求△AOB的面积.
五、解答题(本大题共有2小题,每小题9分,共18分)
21. 如图,在四边形ABCD中,ADBC,AD=6,BC=16,E是BC的中点.点P以每秒1个单位长度的速度从点A出发,沿AD向点D运动;点Q同时以每秒3个单位长度的速度从点C出发,沿CB向点B运动.点P停止运动时,点Q也随之停止运动.当运动时间t为多少秒时,以点P,Q,E,D为顶点的四边形是平行四边形.
22. 阅读材料:各类方程的解法
求解一元一次方程,根据等式的基本性质,把方程转化为x=a的形式.求解二元一次方程组,把它转化为一元一次方程来解;类似的,求解三元一次方程组,把它转化为解二元一次方程组.求解一元二次方程,把它转化为两个一元一次方程来解.求解分式方程,把它转化为整式方程来解,由于“去分母”可能产生增根,所以解分式方程必须检验.各类方程的解法不尽相同,但是它们有一个共同的基本数学思想转化,把未知转化为已知.
用“转化”的数学思想,我们还可以解一些新的方程.例如,一元三次方程x3+x2-2x=0,可以通过因式分解把它转化为x(x2+x-2)=0,解方程x=0和x2+x-2=0,可得方程x3+x2-2x=0的解.
(1)问题:方程x3+x2-2x=0的解是x1=0,x2= ,x3= ;
(2)拓展:用“转化”思想求方程的解;
(3)应用:如图,已知矩形草坪ABCD的长AD=8m,宽AB=3m,小华把一根长为10m的绳子的一端固定在点B,沿草坪边沿BA,AD走到点P处,把长绳PB段拉直并固定在点P,然后沿草坪边沿PD、DC走到点C处,把长绳剩下的一段拉直,长绳的另一端恰好落在点C.求AP的长.
六、(本大题12分)
23. 已知,△ABC中,BC=6,AC=4,M是BC的中点,分别以AB,AC为边向外作正方形ABDE,正方形ACFG,连接EG,MA的延长线交EG于点N,
(1)如图,若∠BAC=90°,求证:AM=EG,AM⊥EG;
(2)将正方形ACFG绕点A顺时针旋转至如图,(1)中结论是否仍然成立?请说明理由;
(3)将正方形ACFG绕点A顺时针旋转至B,C,F三点在一条直线上,请画出图形,并直接写出AN的长.
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丰城九中初二年级数学开学考试B卷
一、选择题(本大题共6小题,每小题3分,共18分,每小题只有一个正确选项.)
1. 要使二次根式有意义,x的值不可以取( )
A. 2 B. 0 C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】本题考查二次根式,正确理解二次根式有意义的条件是解题的关键.
根据二次根式的被开方数为非负数列不等式计算求解.
【详解】解:由题意可得,解得,
∴x的值不可以取,
故选:D.
2. 在中,斜边,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】本题考查了勾股定理,根据勾股定理计算即可.
【详解】的斜边是,
,
,
故选:D.
3. 依据所标数据,下列一定为平行四边形的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据平行四边形的判定及性质定理判断即可;
【详解】解:平行四边形对角相等,故A错误;
一组对边平行不能判断四边形是平行四边形,故B错误;
三边相等不能判断四边形是平行四边形,故C错误;
一组对边平行且相等的四边形是平行四边形,故D正确;
故选:D.
【点睛】本题主要考查平行四边形的判定及性质,掌握平行四边形的判定及性质是解题的关键.
4. 对于一次函数,下列结论正确的是( )
A. 函数值y随自变量x的增大而减小
B. 函数图象与y轴的交点坐标是
C. 函数图象与x轴的正方向成角
D. 函数图象不经过第四象限
【答案】A
【解析】
【分析】本题考查一次函数的图象与性质,熟练掌握一次函数的性质并正确运用是解答的关键.根据一次函数的性质逐项判断即可.
【详解】解:A、∵在一次函数的解析式中,
∴y随x的增大而减小,故选项A正确,符合题意;
B、当时,,则该函数图象与y轴交于点,故选项B错误,不符合题意;
C、该函数图象与x轴的正方向所成的角不是,故选项C错误,不符合题意;
D、∵,,
∴该函数图象经过第一、二、四象限,即不经过第三象限,故选项D错误.
故选:A.
5. 班上数学兴趣小组的同学在元旦时,互赠新年贺卡,每两个同学都相互赠送一张,小明统计出全组共互送了90张贺年卡,那么数学兴趣小组的人数是多少?设数学兴趣小组人数为x人,则可列方程为( )
A. x(x-1)=90 B. x(x-1)=2×90 C. x(x-1)=90÷2 D. x(x+1)=90
【答案】A
【解析】
【分析】如果设数学兴趣小组人数为x人,每名学生送了(x﹣1)张,共有x人,则一共送了x(x﹣1)张,再根据“共互送了90张贺年卡”,可得出方程为x(x﹣1)=90.
【详解】设数学兴趣小组人数为x人,每名学生送了(x﹣1)张,共有x人,根据“共互送了90张贺年卡”,可得出方程为x(x﹣1)=90.
故选A.
【点睛】本题考查了一元二次方程的应用.解题的关键是读清题意,找准数量关系,列出方程.
6. 将函数的图象平移后得到函数的图象,平移方式正确的是( )
A. 向右平移3个单位,再向上平移2个单位
B. 向右平移3个单位,再向下平移2个单位
C. 向左平移3个单位,再向上平移2个单位
D. 向左平移3个单位,再向下平移2个单位
【答案】D
【解析】
【分析】本题主要考查二次函数图象的平移,熟练掌握二次函数图象的平移是解题的关键;因此此题可根据“左加右减,上加下减”可进行求解.
【详解】解:由题意得:平移方式正确的是向左平移3个单位,再向下平移2个单位;
故选D.
二、填空题(本大题共6小题,每小题3分,共18分)
7. 若点在抛物线上,则______.(填“>”“<”或“=”)
【答案】
【解析】
【分析】本题考查了二次函数图象上点的坐标特征,增减性,熟知二次函数的对称性是解题的关键.
先求得抛物线的对称轴,然后根据二次函数的增减性即可判断.
【详解】解:∵抛物线,
∴对称轴为,开口向上,
∵在抛物线上,
∴关于直线的对称点在抛物线上,
∴.
故答案为:.
8. 用公式法解方程时,其中求得的的值是________.
【答案】64
【解析】
【分析】先将方程化为一般式,准确找出a、b、c的值,代入计算即可.
【详解】解:,
,
∴,
∴,
故答案为:64.
【点睛】本题主要考查了求一元二次方程根的判别式,解题的关键是将方程化为一般式,准确找出二次项系数,一次项系数,常数项.
9. 已知实数x,y满足,则的值是________.
【答案】
【解析】
【分析】本题考查了二次根式有意义以及乘方运算,完全平方公式的运算,根据非负性,得再代入,即可作答.
【详解】∵x
∴
∴,
解得
∴,则
故答案为:.
10. 如图,在菱形ABCD中,AB=8,∠B=60°,点E在边AD上,且AE=3.若过点E的直线l,将该菱形的面积平分,且与菱形的另一边交于点F,则线段EF的长为_____.
【答案】
【解析】
【分析】根据全等图形的面积相等,在BC上截取CF=AE=3,连接EF,则EF即为所求,过点A作AH⊥BC,垂足为H,过点E作EG⊥BC,垂足为G,求得AH,FG,即可求得EF的长.
【详解】根据全等图形的面积相等,在BC上截取CF=AE=3,连接EF,则EF即为所求,过点A作AH⊥BC,垂足为H,
∵菱形ABCD中,AB=8,∠B=60°,
∴∠BAH=30°,BH=4,AH==;
过点E作EG⊥BC,垂足为G,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AD∥BC,
∵AH⊥BC,EG⊥BC,
∴AH=EG,AE=HG=3,
∴AH=EG=,AE=HG,
∵BH=4,BF=5,HG=3,
∴FG=BH+HG-BF=4+3-5=2,
∴EF==.
故答案为:.
【点睛】本题考查了菱形的性质,勾股定理,熟练构造平行线间的距离,构造直角三角形是解题的关键.
11. 已知一次函数在时,均有成立,则k的取值范围是_______.
【答案】且
【解析】
【分析】把x=2和x=-2代入解析式,列出不等式,求解即可.
【详解】解:当x=2时,,所以,解得;
当x=-2时,,所以,解得;
所以,
因为是一次函数,所以,
故答案为:且.
【点睛】本题考查了一次函数的性质,解题关键是根据题意得出关于k的不等式,正确解不等式,注意:一次函数比例系数不为0.
12. 如图,在ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°,BC=2,点D在AB上,连结CD,将ADC沿CD折叠,点A的对称点为E,CE交AB于点F,DEF为直角三角形,则CF=___.
【答案】2或##或2
【解析】
【分析】由已知可得AB=4,AC=2,∠B=60°,利用折叠的性质和含30度角的直角三角形的性质分∠EDF=90°和∠EFD=90°时分别求解即可.
【详解】在△ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°,BC=2,
∴AB=4,AC=,∠B=60°,
当△DEF为直角三角形,分两种情况讨论:
如图,当∠EDF=90°时,
∵∠E=∠A=30°
∴∠EFD=90°-∠E=60°
∴∠BFC=∠EFD=60°
∵∠B=60°
∴△BFC为等边三角形
∴FC=BC=2
如图,当∠EFD=90°时,
∵∠B=60°,
∴∠BCF=30°,
∴BF==1
∴CF=
综上所述:CF=2或
故答案为:2或.
【点睛】本题考查了翻折变换,平行线的性质,含30度角的直角三角形,熟练掌握翻折变换的性质、直角三角形的性质和勾股定理是解决问题的关键.
三、(本大题共5小题,每小题6分共30分)
13. 解方程:
(1);
(2).
【答案】(1),;
(2) ,;
【解析】
【分析】(1)将原方程因式分解直接求解即可得到答案;
(2)将原方程移项后因式分解直接求解即可得到答案;
【小问1详解】
解:原方程因式分解得,
,
即:,,
解得:,;
【小问2详解】
解:原方程因式分解得,
,
即:,,
解得 ,;
【点睛】本题主要考查因式分解法解一元二次方程,解题的关键是一定要使方程的一边为0及正确的因式分解.
14. 已知化简: .
【答案】
【解析】
【分析】本题考查了二次根式的性质以及完全平方公式的运算、二次根式的混合运算,正确掌握相关性质内容是解题的关键.先化简绝对值以及二次根式,再运算二次根式的加减运算,即可作答.
【详解】解:∵
∴,
∴
15. 如图,一辆小汽车在一条限速为70km/h的公路上直线行驶,某一时刻刚好行驶到路对面车速检测仪正前方30 m的处,过了后,测得小汽车(位于处)与车速检测仪的距离为50m,这辆小汽车超速了吗?
【答案】这辆小汽车超速了.
【解析】
【分析】本题求小汽车是否超速,其实就是求BC的距离,直角三角形ABC中,有斜边AB的长,有直角边AC的长,那么BC的长就很容易求得,根据小汽车用2s行驶的路程为BC,那么可求出小汽车的速度,然后再判断是否超速了.
【详解】在Rt△ABC中,AC=30m,AB=50m;
据勾股定理可得:
BC==40(m)
∴小汽车的速度为v==20(m/s)=20×3.6(km/h)=72(km/h);
∵72(km/h)>70(km/h);
∴这辆小汽车超速行驶.
答:这辆小汽车超速了.
【点睛】本题是将实际问题转化为直角三角形中的数学问题,可把条件和问题放到直角三角形中,进行解决.要注意题目中单位的统一.
16. 已知二次函数的图象交轴于点,,交y轴于点.
(1)求此二次函数的解析式;(结果用一般式表示)
(2)当时,求函数值y的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】本题考查了抛物线与轴的交点问题、待定系数法求函数解析式、二次函数的图象与性质,熟练掌握以上知识点是关键.
(1)设交点式,然后把点坐标代入求出值即可;
(2)结合函数性质,写出当时对应的函数值的范围即可.
【小问1详解】
解:二次函数的图象经过点,,
设抛物线解析式为,
把代入得,
解得,
所以抛物线的解析式为,
即;
【小问2详解】
解:抛物线与轴交点坐标为,,
抛物线的对称轴为直线,
当时,,函数最大值为,
当时,,
当时,,
当时,函数值的取值范围为:.
17. 如图,正方形网格中的每个正方形边长都是,每个小格的顶点叫格点,以格点为顶点画三角形,使三角形的三边长分别为,,画一个即可
【答案】见解析
【解析】
【分析】本题主要考查了勾股定理,根据勾股定理画出各边是解题的关键.
根据勾股定理以及题意正确作图即可.
【详解】解:∵,
∴根据题意:即为所求.
四、(本大题共3小题,每小题8分,共24分)
18. 甲、乙两名射击运动员进行射击比赛,两人在相同条件下,各射击10次,射击的成绩如图所示.根据统计图信息,整理分析数据如下:
平均成绩(环)
中位数(环)
众数(环)
方差
甲
8
b
8
s2
乙
a
7
c
0.6
(1)补充表格中a,b,c的值,并求甲的方差s2;
(2)运用表中的四个统计量,简要分析这两名运动员的射击成绩,若选派其中一名参赛,你认为应选哪名运动员?
【答案】(1)a=7,b=8,c=7, s2=1.8;(2) 应选甲运动员,理由见解析
【解析】
【分析】(1)由折线统计图得出具体数据,再根据中位数、众数和平均数的定义求解可得;
(2)根据平均数、众数、中位数及方差的意义求解,只要合理即可.
【详解】(1)a=×(6×2+7×7+9)=7,b=8,c=7,
s2=×[(9﹣8)2+(10﹣8)2+(8﹣8)2+(7﹣8)2+(6﹣8)2+(8﹣8)2+(8﹣8)2+(10﹣8)2+(6﹣8)2+(8﹣8)2]=1.8.
(2)∵甲的平均成绩、中位数与众数比乙的都高,
∴应选甲运动员.
【点睛】本题考查的是折线统计图和方差、平均数、中位数、众数的综合运用.熟练掌握平均数的计算,理解方差的概念,能够根据计算的数据进行综合分析.
19. 如图,正方形ABCD,动点E在AC上,AF⊥AC,垂足为A,AF=AE.
(1)求证:BF=DE;
(2)当点E运动到AC中点时 (其他条件都保持不变),问四边形AFBE是什么特殊四边形?说明理由.
【答案】(1)
证明:∵正方形ABCD,
∴AB=AD,∠BAD=90°,
∵AF⊥AC,
∴∠EAF=90°,
∴∠BAF=∠EAD,
在△ADE和△ABF中,
∴△ADE≌△ABF(SAS),
∴BF=DE; (2)
当点E运动到AC的中点时四边形AFBE是正方形,
理由:∵点E运动到AC的中点,AB=BC,
∴BE⊥AC,BE=AE=AC,
∵AF=AE,
∴BE=AF=AE,
又∵BE⊥AC,∠FAE=∠BEC=90°,
∴BE∥AF,
∵BE=AF,
∴四边形AFBE是平行四边形,
∵∠FAE=90°,AF=AE,
∴四边形AFBE是正方形.
【解析】
【分析】(1)根据正方形的性质判定△ADE≌△ABF后即可得到BF=DE;
(2)利用正方形的判定方法判定四边形AFBE为正方形即可.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
略
【点睛】本题考查了正方形的判定和性质,解题的关键是正确的利用正方形的性质.
20. 已知一个正比例函数与一个一次函数的图象交于点A(3,4),点B在x轴负半轴上,且OA=OB.
(1)求两个函数的解析式;
(2)求△AOB的面积.
【答案】(1)y=x,;(2)10
【解析】
【分析】(1)根据A的坐标先求出正比例函数的解析式,再根据已知条件求出点B的坐标,进而可得一次函数解析式;
(2)由A点坐标可求得A到y轴的距离,根据三角形面积公式可求得S.
【详解】解:(1)∵A(3,4),
∴OA=,
∴OB= OA=5
∴ B(-5,0)
设正比例函数的解析式为y=mx,∵正比例函数的图象过A(3,4)
∴4=3m,m=,
∴正比例函数的解析式为y=x;
设一次函数的解析式为y=kx+b,
∵过A(3,4)、B(-5,0)
∴.
解得:.
∴一次函数的解析式为;
(2)∵A(3,4),B(-5,0),
∴三角形AOB的面积为5×4×=10.
【点睛】主要考查了用待定系数法解函数解析式和一次函数图象的性质,还考查了学生的分析能力和读图能力.
五、解答题(本大题共有2小题,每小题9分,共18分)
21. 如图,在四边形ABCD中,ADBC,AD=6,BC=16,E是BC的中点.点P以每秒1个单位长度的速度从点A出发,沿AD向点D运动;点Q同时以每秒3个单位长度的速度从点C出发,沿CB向点B运动.点P停止运动时,点Q也随之停止运动.当运动时间t为多少秒时,以点P,Q,E,D为顶点的四边形是平行四边形.
【答案】1秒或3.5秒
【解析】
【分析】分别从当Q运动到E和B之间、当Q运动到E和C之间去分析求解即可求得答案.
【详解】解:∵E是BC的中点,
∴BE=CE=BC=8,
①当Q运动到E和B之间,设运动时间为t,则得:
3t-8=6-t,
解得:t=3.5;
②当Q运动到E和C之间,设运动时间为t,则得:
8-3t=6-t,
解得:t=1,
∴当运动时间t为1秒或3.5秒时,以点P,Q,E,D为顶点的四边形是平行四边形.
【点睛】本题考查了梯形的性质以及平行四边形的判定与性质.,注意掌握辅助线的作法,注意掌握数形结合思想、分类讨论思想与方程思想的应用.
22. 阅读材料:各类方程的解法
求解一元一次方程,根据等式的基本性质,把方程转化为x=a的形式.求解二元一次方程组,把它转化为一元一次方程来解;类似的,求解三元一次方程组,把它转化为解二元一次方程组.求解一元二次方程,把它转化为两个一元一次方程来解.求解分式方程,把它转化为整式方程来解,由于“去分母”可能产生增根,所以解分式方程必须检验.各类方程的解法不尽相同,但是它们有一个共同的基本数学思想转化,把未知转化为已知.
用“转化”的数学思想,我们还可以解一些新的方程.例如,一元三次方程x3+x2-2x=0,可以通过因式分解把它转化为x(x2+x-2)=0,解方程x=0和x2+x-2=0,可得方程x3+x2-2x=0的解.
(1)问题:方程x3+x2-2x=0的解是x1=0,x2= ,x3= ;
(2)拓展:用“转化”思想求方程的解;
(3)应用:如图,已知矩形草坪ABCD的长AD=8m,宽AB=3m,小华把一根长为10m的绳子的一端固定在点B,沿草坪边沿BA,AD走到点P处,把长绳PB段拉直并固定在点P,然后沿草坪边沿PD、DC走到点C处,把长绳剩下的一段拉直,长绳的另一端恰好落在点C.求AP的长.
【答案】(1)-2,1;(2)x=3;(3)4m.
【解析】
【分析】(1)因式分解多项式,然后得结论;
(2)两边平方,把无理方程转化为整式方程,求解,注意验根;
(3)设AP的长为xm,根据勾股定理和BP+CP=10,可列出方程,由于方程含有根号,两边平方,把无理方程转化为整式方程,求解,
【详解】解:(1),
,
所以或或
,,;
故答案为,1;
(2),
方程的两边平方,得
即
或
,,
当时,,
所以不是原方程的解.
所以方程的解是;
(3)因为四边形是矩形,
所以,
设,则
因为,
,
两边平方,得
整理,得
两边平方并整理,得
即
所以.
经检验,是方程的解.
答:的长为.
【点睛】考查了转化的思想方法,一元二次方程的解法.解无理方程时注意验根.解决(3)时,根据勾股定理和绳长,列出方程是关键.
六、(本大题12分)
23. 已知,△ABC中,BC=6,AC=4,M是BC的中点,分别以AB,AC为边向外作正方形ABDE,正方形ACFG,连接EG,MA的延长线交EG于点N,
(1)如图,若∠BAC=90°,求证:AM=EG,AM⊥EG;
(2)将正方形ACFG绕点A顺时针旋转至如图,(1)中结论是否仍然成立?请说明理由;
(3)将正方形ACFG绕点A顺时针旋转至B,C,F三点在一条直线上,请画出图形,并直接写出AN的长.
【答案】(1)证明见解析;(2)结论不变;(3)AN的值为.
【解析】
【分析】(1)方法一:如图1中,直接证明△ABC≌△AEG即可解决问题;
方法二:如图2中,如图,延长AM至点H,使AM=MH,连接BH.证明△EAG≌△ABH即可解决问题.
(2)如图3中,结论不变.证明方法类似方法二.
(3)分两种情形分别求解即可解决问题.
【详解】(1)证明:方法一:如图1中,
∵四边形ABDE,四边形ACFG均为正方形,
∴∠BAE=∠CAG=90°=∠BAC=∠EAG,
且AB=AE,AC=AG,
在△ABC和△AEG中,
∴△ABC≌△AEG(SAS),
∴BC=EG,∠CBA=∠AEG,
又∵M是AB的中点,
∴AM=BM=BC,
∴AM=EG,
∠M BA=∠MAB=∠AEN,
∴∠ANE=180°﹣(∠NEA+∠EAN)=180°﹣(∠BAM+∠EAN)=180°﹣(180°﹣90°)=90°,
∴AM⊥EG.
方法二:如图,延长AM至点H,使AM=MH,连接BH.
在△ACM和△HBM中,
△ACM≌△HBM(SAS),
∴BH=AC,∠BHM=∠CAM,
∴AC∥BH,
∴∠HBA=∠CAB=90°
∵四边形ABDE,四边形ACFG均为正方形,
∴∠BAE=∠CAG=90°=∠BAC=∠EAG,
且AB=AE,AC=AG,
∴BH=AG,
在△EAG和△ABH中,
∴△EAG≌△ABH(SAS),
∴EG=BC,∠NEA=∠HAB,
∴∠ANE=180°﹣(∠NEA+∠EAN)=180°﹣(∠HAB+∠EAN)=180°﹣(180°﹣90°)=90°,
∴AM⊥EG,
∵∠BAC=90°,AM为BC中点,
∴AM=BC,
∴AM=EG.
(2)如图3中,结论不变.
理由:在△ACM和△HBM中,
△ACM≌△HBM(SAS),
∴BH=AC,∠BHM=∠CAM,
∴AC∥BH,
∴∠HBA+∠CAB=90°,
∵四边形ABDE,四边形ACFG均为正方形,
∴∠BAE=∠CAG=90°,
∴∠BAC+∠EAG=180°,
∴∠ABH=∠EAG,
且AB=AE,AC=AG,
∴BH=AG,
在△EAG和△ABH中,
△EAG≌△ABH(SAS),
∴EG=BC,∠NEA=∠HAB,
∴∠ANE=180°﹣(∠NEA+∠EAN)=180°﹣(∠HAB+∠EAN)=180°﹣(180°﹣90°)=90°,
∴AM⊥EG,
∵∠BAC=90°,AM为BC中点,
∴AM=BC,
∴AM=EG.
(3)①如图4﹣1中,当点F在BC的延长线上时,作CH⊥AM于H.
易证:△ANG≌△CHA,可得AN=CH,
在Rt△ACM中,∵AC=4,CM=3,
∴
∵•AM•CH=•AC•CM,
∴CH=,
∴AN=CH=.
②如图4﹣2中,当点F在线段BC上时,同法可得AN=CH=.
综上所述,AN的值为.
【点睛】本题属于四边形综合题,考查了正方形的性质,全等三角形的判定和性质等知识,解题的关键是正确寻找全等三角形解决问题,学会用分类讨论的思想思考问题,属于中考常压轴题.
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