期中复习(解答题压轴16大类型50题)-2024-2025学年八年级数学下学期期中考点大串讲(北师大版)
2025-04-25
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2份
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94页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | 初中数学北师大版(2012)八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.99 MB |
| 发布时间 | 2025-04-25 |
| 更新时间 | 2025-04-25 |
| 作者 | 广益数学 |
| 品牌系列 | 上好课·考点大串讲 |
| 审核时间 | 2025-04-07 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/51473939.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
期中复习(压轴16大类型50题)
一.一元一次不等式的应用(共6小题)
1.郑州市雾霾天气趋于严重,丹尼斯商场根据民众健康需要,代理销售每台 进价分别为600元、560元的A、B两种型号的空气净化器,如表是近两周的销售情况:
销售时段
销售数量
销售收入
A种型号
B种型号
第一周
4台
5台
7100元
第二周
6台
10台
12600元
(进价、售价均保持不变,利润=销售收入﹣进货成本)
(1)求A,B两种型号的空气净化器的销售单价;
(2)若商场准备用不多于17200元的金额再采购这两种型号的空气净化器共30台,超市销售完这30台空气净化器能否实现利润为6200元的目标,若能,请给出相应的采购方案;若不能,请说明理由.
2.某电器超市销售每台进价分别为160元、120元的A、B两种型号的电风扇,如表是近两周的销售情况:
销售时段
销售数量
销售收入
A种型号
B种型号
第一周
3台
4台
1200元
第二周
5台
6台
1900元
(进价、售价均保持不变,利润=销售收入﹣进货成本)
(1)求A、B两种型号的电风扇的销售单价;
(2)若超市准备用不多于7500元的金额再采购这两种型号的电风扇共50台,求A种型号的电风扇最多能采购多少台?
(3)在(2)的条件下,超市销售完这50台电风扇能否实现利润超过1850元的目标?若能,请给出相应的采购方案;若不能,请说明理由.
3.疫情期间,政府积极组织各商家开通便民服务,甲乙两商场以同样的价格出售同样的商品,并且又各自推出不同的优惠方案,在甲商场累计购物超过200元后,超出200元的部分按85%收费,在乙商店累计超过100元后,超出部分按照90%收费.
(1)若小明妈妈准备用420元去采购物资,你建议小明妈妈去 商场花费少(直接写出“甲”或“乙”);
(2)设某顾客累计了购物花费x(x>200)元,若在甲商场购物,则实际花费 元,若在乙商场购物,则实际花费 元.(均用含x的式子表示);
(3)某顾客计划采购一件商品,经过测算选择在乙商场更优惠,求该顾客购买该商品的标价范围.
4.小明同学在广饶某电器超市进行社会实践活动时发现,该超市销售每台进价分别为200元、170元的A、B两种型号的电风扇,近两周的销售情况如表所示:
销售时段
销售数量
销售收入
A种型号
B种型号
第一周
3台
5台
1800元
第二周
4台
10台
3100元
(进价、售价均保持不变,利润=销售收入﹣进货成本)
(1)求A、B两种型号的电风扇的销售单价;
(2)若超市准备用不多于5400元的金额再采购这两种型号的电风扇共30台,求A种型号的电风扇最多能采购多少台?
(3)在(2)的条件下,超市销售完这30台电风扇能否实现利润为1400元的目标?若能,请给出相应的采购方案;若不能,请说明理由.
5.“端午节”是中华民族古老的传统节日.甲、乙两家超市在“端午节”当天对一种原来售价相同的粽子分别推出了不同的优惠方案.
甲超市方案:购买该种粽子超过200元后,超出200元的部分按95%收费;
乙超市方案:购买该种粽子超过300元后,超出300元的部分按90%收费.
设某位顾客购买了x元的该种粽子.
(1)补充表格,填写在“横线”上:
x
(单位:元)
实际在甲超市的花费
(单位:元)
实际在乙超市的花费
(单位:元)
0<x≤200
x
x
200<x≤300
x
x>300
(2) 列式计算说明,如果顾客在“端午节”当天购买该种粽子超过200元,那么到哪家超市花费更少?
6.雾霾天气持续笼罩我国大部分地区,困扰着广大市民的生活,口罩市场出现热销,小明的爸爸用12000元购进甲、乙两种型号的口罩在自家商店销售,销售完后共获利2700元,进价和售价如表:
品名
价格
甲型口罩
乙型口罩
进价(元/袋)
20
30
售价(元/袋)
25
36
(1)小明爸爸的商店购进甲、乙两种型号口罩各多少袋?
(2)该商店第二次以原价购进甲、乙两种型号口罩,购进甲种型号口罩袋数不变,而购进乙种型号口罩袋数是第一次的2倍,甲种口罩按原售价出售,而效果更好的乙种口罩打折让利销售,若两种型号的口罩全部售完,要使第二次销售活动获利不少于2460元,每袋乙种型号的口罩最多打几折?
二.解一元一次不等式组(共5小题)
7.【定义新知】
给定两个不等式P和Q,若不等式P的任意一个解,都是不等式Q的一个解,则称不等式P为不等式Q的“子集”.
例如:不等式P:x>4是Q:x>2的子集.
同理,给定两个不等式组M和N,若不等式组M的任意一个解,都是不等式组N的一个解,则称不等式组M为不等式组N的“子集”.
例如:不等式组M:是不等式组N:的子集.
【新知应用】
(1)请写出不等式x<2的一个子集 ;
(2)若不等式组A:,不等式组B:,则其中不等式组 是不等式组M:的“子集”(填:A或B);
(3)若关于x的不等式组是不等式组的“子集”,则a的取值范围是 ;
(4)若a,b,c,d为互不相等的整数,a<b,c<d,下列三个不等式组D:a≤x≤b,E:c≤x≤d,F:4<x<9,满足:D是E的“子集”且E是F的“子集”,则a(b+c+d)的值为 ;
(5)已知不等式组G:有解,且不等式组H:1<x≤3是不等式组G的“子集”,且m,n为正整数,则的最大值为 .
8.定义:如果一元一次方程的解也是一元一次不等式组的解,那么称该一元一次方程为该不等式组的“相伴方程”.例如:方程2x﹣7=1的解为x=4,不等式组的解集为2<x<5,因为2<4<5,所以称方程2x﹣7=1是不等式组的相伴方程.
(1)问方程2(x﹣1)+9=1是不是不等式组的相伴方程?请说明理由;
(2)若关于x的方程2x﹣a=1是不等式组的相伴方程,求a的取值范围;
(3)若方程5x+10=0和都是关于x的不等式组(k≠﹣2)的相伴方程,求k的取值范围.
9.我们用[a]表示不大于a的最大整数,例如:[2.5]=2,[3]=3,[﹣2.5]=﹣3;用<a>表示大于a的最小整数,例如:<2.5>=3,<3>=4,<﹣2.5>=﹣2.根据上述规定,解决下列问题:
(1)[﹣4.5]= ,<3.01>= ;
(2)若x为整数,且[x]+<x>=2017,求x的值;
(3)若x、y满足方程组,求x、y的取值范围.
10.如果一元一次方程的根是一元一次不等式组的解,则称该一元一次方程为该不等式组的关联方程.
(1)在方程①x﹣(3x+1)=﹣5;②1=0;③3x﹣1=0中,不等式组的关联方程是 (填序号).
(2)若不等式组的某个关联方程的根是整数,则这个关联方程可以是 (写出一个即可)
(3)若方程xx,3+x=2(x)都是关于x的不等式组的关联方程,直接写出m的取值范围.
11.已知方程的解x为非正数,y为负数.
(1)求a的取值范围;
(2)在(1)的条件下,若不等式2ax+x<2a+1的解为x>1,求整数a的值.
三.一元一次不等式组的整数解(共3小题)
12.若一个不等式(组)A有解且解集为a<x<b(a<b),则称为A的解集中点值,若A的解集中点值是不等式(组)B的解(即中点值满足不等式组),则称不等式(组)B对于不等式(组)A中点包含.
(1)已知关于x的不等式组A:,以及不等式B:﹣1<x≤5,请判断不等式B对于不等式组A是否中点包含,并写出判断过程;
(2)已知关于x的不等式组C:和不等式组D:,若D对于不等式组C中点包含,求m的取值范围.
(3)关于x的不等式组E:(n<m)和不等式组F:,若不等式组F对于不等式组E中点包含,且所有符合要求的整数m之和为14,求n的取值范围.
13. 已知关于x的不等式组有三个整数解,求实数a的取值范围.
14.若一个不等式(组)A有解且解集为a<x<b(a<b),则称为A的解集中点值,若A的解集中点值是不等式(组)B的解(即中点值满足不等式组),则称不等式(组)B对于不等式(组)A中点包含.
(1)已知关于x的不等式组A:,以及不等式B:﹣1<x≤5,请判断不等式B对于不等式组A是否中点包含,并写出判断过程;
(2)已知关于x的不等式组C:和不等式组D:,若D对于不等式组C中点包含,求m的取值范围.
(3)关于x的不等式组E:(n<m)和不等式组F:,若不等式组F对于不等式组E中点包含,且所有符合要求的整数m之和为9,求n的取值范围.
四.一元一次不等式组的应用(共10小题)
15.“全民阅读”深入人心,好读书,读好书,让人终身受益.为满足同学们的读书需求,学校图书馆准备到新华书店采购文学名著和动漫书两类图书.经了解,20本文学名著和40本动漫书共需1600元,20本文学名著比20本动漫书多400元(注:所采购的文学名著价格都一样,所采购的动漫书价格都一样).
(1)求每本文学名著和动漫书各多少元?
(2)若学校要求购买动漫书比文学名著多20本,而且文学名著不低于25本,总费用不超过2000,请求出所有符合条件的购书方案.
16.某商店需要购进甲、乙两种商品共180件,其进价和售价如表:(注:获利=售价﹣进价)
甲
乙
进价(元/件)
14
35
售价(元/件)
20
43
(1)若商店计划销售完这批商品后能获利1240元,问甲、乙两种商品应分别购进多少件?
(2)若商店计划投入资金少于5040元,且销售完这批商品后获利多于1312元,请问有哪几种购货方案?并直接写出其中获利最大的购货方案.
17.随着新能源汽车的发展,某公交公司将用新能源公交车淘汰某一条线路上“冒黑烟”较严重的燃油公交车,计划购买A型和B型新能源公交车共10辆,若购买A型公交车1辆,B型公交车2辆,共需300万元;若购买A型公交车2辆,B型公交车1辆,共需270万元,
(1)求购买A型和B型公交车每辆各需多少万元?
(2)预计在该条线路上A型和B型公交车每辆年均载客量分别为80万人次和100万人次.若该公司购买A型和B型公交车的总费用不超过1000万元,且确保这10辆公交车在该线路的年均载客量总和不少于900万人次,则该公司有哪几种购车方案?哪种购车方案总费用最少?最少总费用是多少?
18.计划将甲、乙两厂的生产设备运往A,B两地,甲厂设备有60台,乙厂设备有40台,A地需70台,B地需30台,每台设备的运输费(单位:元)如表格所示,设从甲厂运往A地的有x台设备(x为整数).
A地
B地
甲厂
700
1000
乙厂
1000
1500
(1)用含x的式子直接填空:甲厂运往B地 台,乙厂运往A地 台,乙厂运往B地 台;
(2)请你设计一种调运的运输方案,使总费用最低,并求出最低费用为多少?
(3)因客观原因,从甲到A的运输费用每台增加了m元,从乙到B的运输费用每台减小了2m元,其它不变,若要使费用最低的调运方案不变,请直接写出m的取值范围.
19.某中学开学初到商场购买A,B两种品牌的足球,购买A种品牌的足球50个,B种品牌的足球25个,共花费5000元.已知购买一个B种品牌的足球比购买一个A种品牌的足球需要多花20元.
(1)求购买一个A种品牌、一个B种品牌的足球各需多少元?
(2)为了响应习总书记“足球进校园”的号召,学校决定再次购进A,B两种品牌的足球50个,正好赶上商场对商品价格进行调整,A品牌足球的售价比第一次购买时提高5元,B品牌足球按第一次购买时售价的九折出售.如果学校此次购买A,B两种品牌足球的总费用不超过第一次花费的70%,且保证这次购买的B种品牌足球不少于33个,则这次学校有哪几种购买方案?
20.为了实现区域教育均衡发展,我区计划对A,B两类学校分批进行改进,根据预算,改造一所A类学校和两所B类学校共需资金230万元,改造两所A类学校和一所B类学校共需资金205万元.
(1)改造一所A类学校和一所B类学校所需的资金分别是多少万元?
(2)我区计划今年对A、B两类学校共6所进行改造,改造资金由国家财政和地方财政共同承担.若今年国家财政拨付的改造资金不超过380万元,地方财政投入的改造资金不少于70万元,其中地方财政投入到A、B两类学校的改造资金分别为每所10万元和15万元,请你通过计算求出有几种改造方案?哪种改造方案所需资金最少,最少资金为多少?
21.如图所示的是一个运算程序.
例如:根据所给的运算程序可知,当x=5时,5×5+2=27<37,再把x=27代入,得5×27+2=137>37,则输出的值为137.
(1)填空:当x=10时,输出的值为 ;当x=2时,输出的值为 .
(2)若需要经过两次运算才能输出结果,求x的取值范围.
22.销售有限公司到某汽车制造有限公司选购A、B两种型号的轿车,用300万元可购进A型轿车10辆,B型轿车15辆;用300万元可购进A型轿车8辆,B型轿车18辆.
(1)求A、B两种型号的轿车每辆分别多少元?
(2)若该汽车销售公司销售一辆A型轿车可获利8000元,销售一辆B型轿车可获利5000元,该汽车销售公司准备用不超过400万元购进A、B两种型号轿车共30辆,且这两种轿车全部售出后总获利不低于20.4万元,问:有几种购车方案?在这几种购车方案中,哪种获利最多?
23.星光橱具店购进电饭煲和电压锅两种电器进行销售,其进价与售价如表:
进价(元/个)
售价(元/个)
电饭煲
200
250
电压锅
160
200
(1)一季度,橱具店购进这两种电器共30台,用去了5600元,并且全部售完,问橱具店在该买卖中赚了多少钱?
(2)为了满足市场需求,二季度橱具店决定用不超过9000元的资金采购电饭煲和电压锅共50个,且电饭煲的数量不少于23个,问橱具店有哪几种进货方案?并说明理由;
(3)在(2)的条件下,请你通过计算判断,哪种进货方案橱具店赚钱最多?
24.对于实数x,y我们定义一种新运算L(x,y)=ax+by(其中a,b均为非零常数),等式右边是通常的四则运算,由这种运算得到的数我们称之为线性数,记为L(x,y),其中x,y叫做线性数的一个数对.若实数x,y都取正整数,我们称这样的线性数为正格线性数,这时的x,y叫做正格线性数的正格数对.
(1)若L(x,y)=x+3y,则L(2,1)= ,L(,)= ;
(2)已知L(1,﹣2)=﹣1,L(,)=2.
①a= ,b= ;
②若正格线性数L(m,m﹣2),求满足50<L(m,m﹣2)<100的正格数对有多少个;
③若正格线性数L(x,y)=76,满足这样的正格数对有多少个;在这些正格数对中,有满足问题②的数对吗?若有,请找出;若没有,请说明理由.
五.一次函数与一元一次不等式(共2小题)
25.[问题提出]:如何解不等式|x﹣1|+|x﹣3|>x+2?
预备知识1:同学们学习了一元一次方程、一元一次不等式和一次函数,利用这些一次模型和函数的图象,可以解决一系列问题.
图①中给出了函数y=x+1和y=2x+3的图象,观察图象,我们可以得到:
当x>﹣2时,函数y=2x+3的图象在y=x+1图象上方,由此可知:不等式2x+3>x+1的解集为 .
预备知识2:函数y=|x|,称为分段函数,其图象如图②所示,实际上对带有绝对值
的代数式的化简,通常采用“零点分段”的办法,将带有绝对值符号的代数式在各“取值段”化简,即可去掉绝对值符号.比如化简|x﹣1|+|x﹣3|时,可令x﹣1=0和x﹣3=0,分别求得x=1,x=3(称1,3分别是|x﹣1|和|x﹣3|的零点值),这样可以就x<1,1≤x<3,x≥3三种情况进行讨论:
(1)当x<1时,|x﹣1|+|x﹣3|=﹣(x﹣1)﹣(x﹣3)
(2)当1≤x<3时,|x﹣1|+|x﹣3|=(x﹣1)﹣(x﹣3)=2;
(3)当x≥3时,|x﹣1|+|x﹣3|=(x﹣1)+(x﹣3)=2x﹣4
所以|x﹣1+|x﹣3|就可以化简为
预备知识3:函数y=b(b为常数)称为常数函数,其图象如图③所示.
[知识迁移]
如图④,直线y=x+1与直线y=ax+b相交于点A(m,3),则关于x的不等式x+1≤ax+b的解集是 .
[问题解决]:
结合前面的预备知识,我们来研究怎样解不等式|x﹣1|+x﹣3|>x+2.在平面直角坐标系内作出函数y=|x﹣1|+|x﹣3|的图象,如图⑤.在同一平面直角坐标系内再作出直线y=x+2的图象,如图⑥,可以发现函数y=|x﹣1|+|x﹣3|与y=x+2的图象有两个交点,这两个交点坐标分别是 , ;
通过观察图象,便可得到不等式|x﹣1|+|x﹣3|>x+2的解集.这个不等式的解集为 .
26.已知函数,其中m为常数,该函数的图象记为G.
(1)当m=﹣2时,若点D(3,n)在图象G上,求n的值;
(2)当m=2时,求函数的最大值;
(3)当m﹣1≤x≤m+1时,求函数最大值与最小值的差;
(4)已知点,,当图象G与线段AB只有一个公共点时,直接写出m的取值范围.
六.角平分线的性质(共3小题)
27.如图,△ABC与△AED中,∠E=∠C,DE=BC,EA=CA,过A作AF⊥DE垂足为F,DE交CB的延长线于点G,连接AG.
(1)求证:GA平分∠DGB;
(2)若S四边形DGBA=6,AF,求FG的长.
28.如图,△ABC中,点D在边BC延长线上,∠ACB=110°,∠ABC的平分线交AD于点E,过点E作EH⊥BD,垂足为H,且∠CEH=55°.
(1)求∠ACE的度数;
(2)求证:AE平分∠CAF;
(3)若AC+CD=14,AB=8.5,且S△ACD=21,求△ABE的面积.
29.如图①,在△ABC中,∠ACB是直角,∠B=60°,AD、CE分别是∠BAC、∠BCA的平分线,AD、CE相交于点F,且FG⊥AB于G,FH⊥BC于H.
(1)求证:∠BEC=∠ADC;
(2)请你判断并FE与FD之间的数量关系,并证明;
(3)如图②,在△ABC中,如果∠ACB不是直角,∠B=60°,AD、CE分别是∠BAC、∠BCA的平分线,AD、CE相交于点F.请问,你在(2)中所得结论是否仍然成立?若成立,请证明;若不成立,请说明理由.
七.等腰三角形的性质(共4小题)
30.在△ABC中,AB=AC,BD平分∠ABC,交AC于点D,BD=AD.
(1)如图1,求∠BAC的度数;
(2)如图2,E是AB的中点,连接ED并延长,交BC的延长线于点F,连接AF.求证:AF=AB+BC.
31.综合与实践,问题情境:活动课上,同学们以等腰三角形为背景展开有关图形旋转的探究活动,如图1,已知△ABC中AB=AC,∠B=30°.将△ABC从图1的位置开始绕点A逆时针旋转,得到△ADE(点D,E分别是点B,C的对应点),旋转角为α(0°<α<100°,设线段AD与BC相交于点M,线段DE分别交BC,AC于点O,N.
特例分析:(1)如图2,当旋转到AD⊥BC时,求旋转角α的度数为 ;
探究规律:(2)如图3,在△ABC绕点A逆时针旋转过程中,“求真”小组的同学发现线段AM始终等于线段AN,请你证明这一结论.
拓展延伸:(3)①直接写出当△DOM是等腰三角形时旋转角α的度数.
②在图3中,作直线BD,CE交于点P,直接写出当△PDE是直角三角形时旋转角α的度数.
32.探究与发现:如图①,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,点D在底边BC上,AE=AD,连接DE.
(1)当∠BAD=60°时,求∠CDE的度数;
(2)当点D在BC(点B、C除外)上运动时,试猜想并探究∠BAD与∠CDE的数量关系;
(3)深入探究:若∠BAC≠90°,试就图②探究∠BAD与∠CDE的数量关系.
33.已知,在△ABC中,∠ABC=∠ACB,点D为射线CB上一点,过点D作DE⊥AC于点E.
(1)如图1,当点D在线段BC上时,请直接写出∠BAC与∠EDC的数量关系: .
(2)如图2,当点D在CB的延长线上时,画出图形,探究∠BAC与∠EDC的数量关系,并说明理由.
(3)在(2)的条件下,点F为线段BC上一点,过点F作FG⊥AC于点G,连接AF,且∠AFG=∠CFG,∠BAF=∠BFA,延长ED、AB交于点K,求∠EKA的度数.
八.等腰三角形的判定(共2小题)
34.如图,在△ABC中,∠B=90°,AB=16cm,BC=12cm,AC=20cm,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)BP= (用t的代数式表示).
(2)当点Q在边BC上运动时,出发 秒后,△PQB是等腰三角形.
(3)当点Q在边CA上运动时,出发几秒后,△BCQ是等腰三角形?
35.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=6cm,BC=8cm,动点P从点C出发,按C→B→A的路径,以2cm每秒的速度运动,设运动时间为t秒.
(1)当t=1时,求△ACP的面积.
(2)t为何值时,线段AP是∠CAB的平分线?
(3)请利用备用图2继续探索:当t为何值时,△ACP是以AC为腰的等腰三角形?(直接写出结论)
九.等腰三角形的判定与性质(共2小题)
36.(1)如图1,已知:在△ABC中,AB=AC=10,BD平分∠ABC,CD平分∠ACB,过点D作EF∥BC,分别交AB、AC于E、F两点,则图中共有 个等腰三角形;EF与BE、CF之间的数量关系是 ,△AEF的周长是
(2)如图2,若将(1)中“△ABC中,AB=AC=10”改为“若△ABC为不等边三角形,AB=8,AC=10”其余条件不变,则图中共有 个等腰三角形;EF与BE、CF之间的数量关系是什么?证明你的结论,并求出△AEF的周长
(3)已知:如图3,D在△ABC外,AB>AC,且BD平分∠ABC,CD平分△ABC的外角∠ACG,过点D作DE∥BC,分别交AB、AC于E、F两点,则EF与BE、CF之间又有何数量关系呢?直接写出结论不证明.
37.(1)如图1,△ABC中,作∠ABC、∠ACB的角平分线相交于点O,过点O作EF∥BC分别交AB、AC于E、F.
①求证:OE=BE;
②若△ABC 的周长是25,BC=9,试求出△AEF的周长;
(2)如图2,若∠ABC的平分线与∠ACB外角∠ACD的平分线相交于点P,连接AP,试探求∠BAC 与∠PAC的数量关系式.
一十.等边三角形的性质(共3小题)
38.等边△ABC的边长为2,P为△ABC内一点,连接BP,PC,延长PC到点D,使CD=PC.
(1)如图1,延长BC到点E,使CE=BC,连接AE,DE.
①求证:BP∥DE;
②∠BAE= ;若BP⊥AC,求∠AED的度数;
(3) 如图2,连接AD,若BP⊥AD,BP=1,求AD的长.
39.阅读材料:
如图,△ABC中,AB=AC,P为底边BC上任意一点,点P到两腰的距离分别为r1,r2,腰上的高为h,连接AP,则S△ABP+S△ACP=S△ABC,即:,∴r1+r2=h(定值).
(1)类比与推理
如果把“等腰三角形”改成“等边三角形”,那么P的位置可以由“在底边上任一点”放宽为“在三角形内任一点”,即:已知等边△ABC内任意一点P到各边的距离分别为r1,r2,r3,等边△ABC的高为h,试证明r1+r2+r3=h(定值).
(2)理解与应用
△ABC中,∠C=90°,AB=10,AC=8,BC=6,△ABC内部是否存在一点O,点O到各边的距离相等? (填“存在”或“不存在”),若存在,请直接写出这个距离r的值,r= .若不存在,请说明理由.
40.如图1,△ABC是正三角形,△BDC是等腰三角形,BD=CD,∠BDC=120°,以D为顶点作一个60°角,角的两边分别交AB、AC边于M、N两点,连接MN.
(1)探究BM、MN、NC之间的关系,并说明理由.
(2)若△ABC的边长为2,求△AMN的周长.
一十一.等边三角形的判定与性质(共2小题)
41.如图,点O是等边△ABC内一点,D是△ABC外的一点,∠AOB=110°,∠BOC=α,△BOC≌△ADC,∠OCD=60°,连接OD.
(1)求证:△OCD是等边三角形;
(2)当α=150°时,试判断△AOD的形状,并说明理由;
(3)探究:当α为多少度时,△AOD是等腰三角形.
42.如图△ABC为等边三角形,直线a∥AB,D为直线BC上任一动点,将一60°角的顶点置于点D处,它的一边始终经过点A,另一边与直线a交于点E.
(1)若D恰好在BC的中点上(如图1)求证:△ADE是等边三角形;
(2)若D为直线BC上任一点(如图2),其他条件不变,上述(1)的结论是否成立?若成立,请给予证明;若不成立,请说明理由.
一十二.勾股定理(共2小题)
43.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,BC=6,AC=8,连接DC.
(1)AB= ;
(2)已知,直线MN垂直平分AC分别交AB,AC于点D,点E,若点F从点C出发沿CB以每秒2个单位长度的速度向终点B匀速运动,设运动时间为t秒.连接DC,DF,在点F运动过程中,△DCF能否为以CF为腰的等腰三角形?若能,求出t的值;若不能,请说明理由.
44.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=10cm,AC=6cm,动点P从点B出发沿射线BC以2cm/s的速度移动,设运动的时间为t秒.
(1)求BC边的长;
(2)当△ABP为直角三角形时,求t的值;
(3)当△ABP为等腰三角形时,求t的值.
一十三.勾股定理的证明(共2小题)
45.著名的赵爽弦图(如图①,其中四个直角三角形较大的直角边长都为a,较小的直角边长都为b,斜边长都为c),大正方形的面积可以表示为c2,也可以表示为,由推导出重要的勾股定理:如果直角三角形两条直角边长为a,b,斜边长为c,则a2+b2=c2.
(1)图②为美国第二十任总统伽菲尔德的“总统证法”,请你利用图②推导勾股定理;
(2)如图③,在一条东西走向河流的一侧有一村庄C,河边原有两个取水点A、B,AB=AC,由于某种原因,由C到A的路现在已经不通,该村为方便村民取水决定在河边新建一个取水点H(A、H、B在同一条直线上),并新修一条路CH,且CH⊥AB.测得CH=0.8千米,HB=0.6千米,求新路CH比原路CA少多少千米?
(3)小明继续思考研究,发现了三角形已知三边的长,可求高的一种方法.他是这样思考的,在第(2)问中若AB≠AC时,CH⊥AB,AC=10,BC=17,AB=21,设AH=x,可以求CH的值,请帮小明写出求CH的过程.
46.如图①,美丽的弦图,蕴含着四个全等的直角三角形.
(1)弦图中包含了一大,一小两个正方形,已知每个直角三角形较长的直角边长为a,较短的直角边长为b,斜边长为c,结合图①,试验证勾股定理.
(2)如图②,将这四个直角三角形紧密地拼接,形成飞镖状,已知外围轮廓(粗线)的周长为24,OC=3,求该飞镖状图案的面积.
(3)如图③,将八个全等的直角三角形紧密地拼接,记图中正方形ABCD,正方形EFGH,正方形MNKT的面积分别为S1,S2,S3,若S1+S2+S3=40,则S2= .
一十四.三角形综合题(共1小题)
47.(1)如图1,已知:在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,直线m经过点A,BD⊥直线m,CE⊥直线m,垂足分别为点D、E.证明:DE=BD+CE.
(2)如图2,将(1)中的条件改为:在△ABC中,AB=AC,D、A、E三点都在直线m上,并且有∠BDA=∠AEC=∠BAC=α,其中α为任意锐角或钝角.请问结论DE=BD+CE是否成立?如成立,请你给出证明;若不成立,请说明理由.
(3)拓展与应用:如图3,D、E是D、A、E三点所在直线m上的两动点(D、A、E三点互不重合),点F为∠BAC平分线上的一点,且△ABF和△ACF均为等边三角形,连接BD、CE,若∠BDA=∠AEC=∠BAC,试判断△DEF的形状并说明理由.
一十五.坐标与图形变化-平移(共2小题)
48.如图1,已知,点A(1,a),AH⊥x轴,垂足为H,将线段AO平移至线段BC,点B(b,0),其中点A与点B对应,点O与点C对应,a、b满足.
(1)填空:①直接写出A、B、C三点的坐标A( )、B( )、C( );
②直接写出三角形AOH的面积 .
(2)如图1,若点D(m,n)在线段OA上,证明:4m=n.
(3)如图2,连OC,动点P从点B开始在x轴上以每秒2个单位的速度向左运动,同时点Q从点O开始在y轴上以每秒1个单位的速度向下运动.若经过t秒,三角形AOP与三角形COQ的面积相等,试求t的值及点P的坐标.
49.在平面直角坐标系中,有点A(a,0),B(0,b),且a,b满足|b+2|=0,B向上平移k个单位得到线段CD.
(1)求点A,B的坐标;
(2)如图,E为线段CD上任意一点,F为线段AB上任意一点,∠EOF=120°.G为线段AB与线段CD之间一点,连接GE,GF,且∠DEG∠DEO,∠EGF=80°.试写出∠AFG与∠GFO之间的数量关系,并证明你的结论.
一十六.几何变换的类型(共1小题)
50.小军同学在研究平面直角坐标系内三角形的面积时,意外发现利用三角形的面积可以求得一条直线与坐标轴的交点坐标,下面以求得与y轴的交点为例计算.
如图(1),在平面直角坐标系内,A(m,0),B(m,n),将线段AB向左平移2n个单位得到线段DC(点A对应点D),连接BC,已知(2m﹣n﹣8)2+|m﹣2n+2|=0.
(1)请计算点C、D的坐标;
(2)如图(1),若点E是线段CD中点,连接BE交y轴于点F,请计算三角形BEO的面积并求出此时点F坐标;
(3)如图(2),若点E(﹣2,1),点M是线段AB上的一个动点,连接ME交y轴于点F,设F(0,t),请求出t的取值范围.
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期中复习(压轴16大类型50题)
一.一元一次不等式的应用(共6小题)
1.郑州市雾霾天气趋于严重,丹尼斯商场根据民众健康需要,代理销售每台 进价分别为600元、560元的A、B两种型号的空气净化器,如表是近两周的销售情况:
销售时段
销售数量
销售收入
A种型号
B种型号
第一周
4台
5台
7100元
第二周
6台
10台
12600元
(进价、售价均保持不变,利润=销售收入﹣进货成本)
(1)求A,B两种型号的空气净化器的销售单价;
(2)若商场准备用不多于17200元的金额再采购这两种型号的空气净化器共30台,超市销售完这30台空气净化器能否实现利润为6200元的目标,若能,请给出相应的采购方案;若不能,请说明理由.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)设A型号空气净化器单价为x元,B型号空气净化器单价y元,则
,
解得:,
答:A型号空气净化器单价为800元,B型号空气净化器单价780元;
(2)设A型空气净化器采购a台,采购B种型号空气净化器(30﹣a)台.则
600a+560(30﹣a)≤17200,
解得:a≤10,
200a+220(30﹣a)≥6200,
解得:a≤20,
则最多能采购A型号空气净化器10台,即可实现目标.
2.某电器超市销售每台进价分别为160元、120元的A、B两种型号的电风扇,如表是近两周的销售情况:
销售时段
销售数量
销售收入
A种型号
B种型号
第一周
3台
4台
1200元
第二周
5台
6台
1900元
(进价、售价均保持不变,利润=销售收入﹣进货成本)
(1)求A、B两种型号的电风扇的销售单价;
(2)若超市准备用不多于7500元的金额再采购这两种型号的电风扇共50台,求A种型号的电风扇最多能采购多少台?
(3)在(2)的条件下,超市销售完这50台电风扇能否实现利润超过1850元的目标?若能,请给出相应的采购方案;若不能,请说明理由.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)设A、B两种型号电风扇的销售单价分别为x元、y元,
依题意得:,
解得:,
答:A、B两种型号电风扇的销售单价分别为200元、150元.
(2)设采购A种型号电风扇a台,则采购B种型号电风扇(50﹣a)台.
依题意得:160a+120(50﹣a)≤7500,
解得:a≤37,
∵a是整数,
∴a最大是37,
答:超市最多采购A种型号电风扇37台时,采购金额不多于7500元.
(3)设采购A种型号电风扇x台,则采购B种型号电风扇(50﹣x)台,根据题意得:
(200﹣160)x+(150﹣120)(50﹣x)>1850,
解得:x>35,
∵x≤37,且x应为整数,
∴在(2)的条件下超市能实现利润超过1850元的目标.相应方案有两种:
当x=36时,采购A种型号的电风扇36台,B种型号的电风扇14台;
当x=37时,采购A种型号的电风扇37台,B种型号的电风扇13台.
3.疫情期间,政府积极组织各商家开通便民服务,甲乙两商场以同样的价格出售同样的商品,并且又各自推出不同的优惠方案,在甲商场累计购物超过200元后,超出200元的部分按85%收费,在乙商店累计超过100元后,超出部分按照90%收费.
(1)若小明妈妈准备用420元去采购物资,你建议小明妈妈去 乙 商场花费少(直接写出“甲”或“乙”);
(2)设某顾客累计了购物花费x(x>200)元,若在甲商场购物,则实际花费 (0.85x+30) 元,若在乙商场购物,则实际花费 (0.9x+10) 元.(均用含x的式子表示);
(3)某顾客计划采购一件商品,经过测算选择在乙商场更优惠,求该顾客购买该商品的标价范围.
【答案】(1)乙;(2)(0.85x+30);(0.9x+10);(3)100﹣400乙商场购物花费较少.
【解答】解:(1)在甲商店购买420元的东西需要花费:200+(420﹣200)×85%=387(元),
在乙商场购买420元的东西需要花费:
100+(420﹣100)×90%=388,
∵,388>387,
∴建议小明妈妈去甲商场花费少;
故答案为:甲;
(2)在甲商场购物:200+(x﹣200)×85%(或0.85x+30),
在乙商场购物:100+(x﹣100)×90%(或0.9x+10);
故答案为:(0.85x+30);(0.9x+10);
(3)若到乙商场购物花费较少,则:
200+(x﹣200)×85%>100+(x﹣100)×90%,
解得:x<400,
∴当200<x<400时,到乙商场购物花费较少.
当100<x<200时,到乙商场购物花费较少.
∴100﹣400乙商场购物花费较少.
4.小明同学在广饶某电器超市进行社会实践活动时发现,该超市销售每台进价分别为200元、170元的A、B两种型号的电风扇,近两周的销售情况如表所示:
销售时段
销售数量
销售收入
A种型号
B种型号
第一周
3台
5台
1800元
第二周
4台
10台
3100元
(进价、售价均保持不变,利润=销售收入﹣进货成本)
(1)求A、B两种型号的电风扇的销售单价;
(2)若超市准备用不多于5400元的金额再采购这两种型号的电风扇共30台,求A种型号的电风扇最多能采购多少台?
(3)在(2)的条件下,超市销售完这30台电风扇能否实现利润为1400元的目标?若能,请给出相应的采购方案;若不能,请说明理由.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)设A、B两种型号电风扇的销售单价分别为x元、y元,
依题意得:,
解得:,
答:A、B两种型号电风扇的销售单价分别为250元、210元;
(2)设采购A种型号电风扇a台,则采购B种型号电风扇(30﹣a)台.
依题意得:200a+170(30﹣a)≤5400,
解得:a≤10.
答:超市最多采购A种型号电风扇10台时,采购金额不多于5400元;
(3)依题意有:(250﹣200)a+(210﹣170)(30﹣a)=1400,
解得:a=20,
∵a≤10,
∴在(2)的条件下超市不能实现利润1400元的目标.
5.“端午节”是中华民族古老的传统节日.甲、乙两家超市在“端午节”当天对一种原来售价相同的粽子分别推出了不同的优惠方案.
甲超市方案:购买该种粽子超过200元后,超出200元的部分按95%收费;
乙超市方案:购买该种粽子超过300元后,超出300元的部分按90%收费.
设某位顾客购买了x元的该种粽子.
(1)补充表格,填写在“横线”上:
x
(单位:元)
实际在甲超市的花费
(单位:元)
实际在乙超市的花费
(单位:元)
0<x≤200
x
x
200<x≤300
10+0.95x
x
x>300
10+0.95x
30+0.9x
(2)列式计算说明,如果顾客在“端午节”当天购买该种粽子超过200元,那么到哪家超市花费更少?
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)200+(x﹣200)×95%=10+0.95x;
200+(x﹣200)×95%=10+0.95x;
300+(x﹣300)×90%=30+0.9x.
填表如下:
x
(单位:元)
实际在甲超市的花费
(单位:元)
实际在乙超市的花费
(单位:元)
0<x≤200
x
x
200<x≤300
10+0.95x
x
x>300
10+0.95x
30+0.9x
(2)200+(x﹣200)×95%=300+(x﹣300)×90%,
解得 x=400.
当200<x<400 时,顾客到甲超市花费更少.
当x=400时,顾客到甲、乙超市的花费相同.
当x>400时,顾客到乙超市花费更少.
故答案为:10+0.95x;10+0.95x;30+0.9x.
6.雾霾天气持续笼罩我国大部分地区,困扰着广大市民的生活,口罩市场出现热销,小明的爸爸用12000元购进甲、乙两种型号的口罩在自家商店销售,销售完后共获利2700元,进价和售价如表:
品名
价格
甲型口罩
乙型口罩
进价(元/袋)
20
30
售价(元/袋)
25
36
(1)小明爸爸的商店购进甲、乙两种型号口罩各多少袋?
(2)该商店第二次以原价购进甲、乙两种型号口罩,购进甲种型号口罩袋数不变,而购进乙种型号口罩袋数是第一次的2倍,甲种口罩按原售价出售,而效果更好的乙种口罩打折让利销售,若两种型号的口罩全部售完,要使第二次销售活动获利不少于2460元,每袋乙种型号的口罩最多打几折?
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)设小明爸爸的商店购进甲种型号口罩x袋,乙种型号口罩y袋,
则,
解得:,
答:该商店购进甲种型号口罩300袋,乙种型号口罩200袋;
(2)设每袋乙种型号的口罩打m折,则
300×5+400(0.1m×36﹣30)≥2460,
解得:m≥9,
答:每袋乙种型号的口罩最多打9折.
二.解一元一次不等式组(共5小题)
7.【定义新知】
给定两个不等式P和Q,若不等式P的任意一个解,都是不等式Q的一个解,则称不等式P为不等式Q的“子集”.
例如:不等式P:x>4是Q:x>2的子集.
同理,给定两个不等式组M和N,若不等式组M的任意一个解,都是不等式组N的一个解,则称不等式组M为不等式组N的“子集”.
例如:不等式组M:是不等式组N:的子集.
【新知应用】
(1)请写出不等式x<2的一个子集 x<1(答案不唯一) ;
(2)若不等式组A:,不等式组B:,则其中不等式组 A 是不等式组M:的“子集”(填:A或B);
(3)若关于x的不等式组是不等式组的“子集”,则a的取值范围是 a≥2 ;
(4)若a,b,c,d为互不相等的整数,a<b,c<d,下列三个不等式组D:a≤x≤b,E:c≤x≤d,F:4<x<9,满足:D是E的“子集”且E是F的“子集”,则a(b+c+d)的值为 120 ;
(5)已知不等式组G:有解,且不等式组H:1<x≤3是不等式组G的“子集”,且m,n为正整数,则的最大值为 .
【答案】(1)x<1.(答案不唯一).
(2)A.
(3)a≥2.
(4)120.
(5).
【解答】解:(1)∵x<1的任意一个解都是不等式x<2的一个解,
∴不等式x<2的一个子集为:x<1.(答案不唯一).
故答案为:x<1.(答案不唯一).
(2)解不等式组A得:3<x<6;
解不等式组B得:x>1;
解不等式组M得:x>2.
∵不等式组A的任意一个解,都是不等式组M的一个解,
∴不等式组A是不等式组M:的“子集”.
故答案为:A.
(3)∵不等式组的解集为:x>2,关于x的不等式组是不等式组的“子集”,
∴关于x的不等式组的解集为x>a.
∴.
∴a≥2.
故答案为:a≥2.
(4)∵E:c≤x≤d,F:4<x<9,E是F的“子集”,a,b,c,d为互不相等的整数,
∴5≤x≤8.
∴c=5,d=8.
∵D是E的“子集”,D:a≤x≤b,
∴6≤x≤7.
∴a=6,b=7.
∴a(b+c+d)=6(7+8+5)=120.
故答案为:120.
(5)∵不等式组G:有解,
∴解集为:x.
∵不等式组H:1<x≤3是不等式组G的“子集”,
∴.
解得:.
∵m,n为正整数,求的最大值,
∴m最大为2,n最小为10.
∴的最大值.
故答案为:.
8.定义:如果一元一次方程的解也是一元一次不等式组的解,那么称该一元一次方程为该不等式组的“相伴方程”.例如:方程2x﹣7=1的解为x=4,不等式组的解集为2<x<5,因为2<4<5,所以称方程2x﹣7=1是不等式组的相伴方程.
(1)问方程2(x﹣1)+9=1是不是不等式组的相伴方程?请说明理由;
(2)若关于x的方程2x﹣a=1是不等式组的相伴方程,求a的取值范围;
(3)若方程5x+10=0和都是关于x的不等式组(k≠﹣2)的相伴方程,求k的取值范围.
【答案】(1)方程2(x﹣1)+9=1是不等式组的相伴方程,理由见解析.
(2)a的取值范围是0<a≤5.
(3)k的取值范围为﹣2<k≤1.
【解答】解:(1)方程2(x﹣1)+9=1是不等式组的相伴方程.
理由如下:
解不等式组,得:x≤﹣2,
解方程2(x﹣1)+9=1,得:x=﹣3,
∵﹣3<﹣2,
∴方程2(x﹣1)+9=1是不等式组的相伴方程.
(2)解不等式组,得:x≤3,
解方程2x﹣a=1,得:x,
∵关于x的方程2x﹣a=1是不等式组的相伴方程,
∴3,
解得:0<a≤5,
即a的取值范围是0<a≤5.
(3)解方程5x+10=0,得:x=﹣2,
解方程,得:x=﹣1,
∵方程5x+10=0和都是关于x的不等式组(k≠﹣2)的相伴方程,
∴分为两种情况:
①当k<﹣2时,不等式为:,此时不等式组的解集为:x>1,不符合题意,舍去;
②当k>﹣2时,不等式为:,此时不等式组的解集为:k﹣3≤x<1,
∴根据题意,得:,
解得:﹣2<k≤1,
即k的取值范围为﹣2<k≤1.
9.我们用[a]表示不大于a的最大整数,例如:[2.5]=2,[3]=3,[﹣2.5]=﹣3;用<a>表示大于a的最小整数,例如:<2.5>=3,<3>=4,<﹣2.5>=﹣2.根据上述规定,解决下列问题:
(1)[﹣4.5]= ﹣5 ,<3.01>= 4 ;
(2)若x为整数,且[x]+<x>=2017,求x的值;
(3)若x、y满足方程组,求x、y的取值范围.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)由题可得[﹣4.5]=﹣5,<3.01>=4,
故答案为:﹣5,4;
(2)∵[x]≤x,且x为整数,
∴[x]=x,
∵<x>>x,且x为整数,
∴<x>=x+1,
∵[x]+<x>=2017,
∴x+(x+1)=2017,
解得x=1008;
(3)解原方程组,得,
又∵[x]表示不大于x的最大整数,<x>表示大于x的最小整数,
∴﹣1≤x<0,2≤y<3.
10.如果一元一次方程的根是一元一次不等式组的解,则称该一元一次方程为该不等式组的关联方程.
(1)在方程①x﹣(3x+1)=﹣5;②1=0;③3x﹣1=0中,不等式组的关联方程是 ① (填序号).
(2)若不等式组的某个关联方程的根是整数,则这个关联方程可以是 x﹣2=0 (写出一个即可)
(3)若方程xx,3+x=2(x)都是关于x的不等式组的关联方程,直接写出m的取值范围.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)由不等式组得,,
由x﹣(3x+1)=﹣5,解得,x=2,故方程①x﹣(3x+1)=﹣5是不等式组的关联方程,
由1=0得,x,故方程②1=0不是不等式组的关联方程,
由3x﹣1=0,得x,故方程③3x﹣1=0不是不等式组的关联方程,
故答案为:①;
(2)由不等式组,解得,0.5<x<3,则它的关联方程的根是整数是一个方程是x﹣2=0,
故答案为:x﹣2=0;
(3)由xx,得x=0.5,由3+x=2(x)得x=2,
由不等式组,解得,m<x≤2+m,
∵方程xx,3+x=2(x)都是关于x的不等式组的关联方程,
∴,得0≤m<0.5,
即m的取值范围是0≤m<0.5.
11.已知方程的解x为非正数,y为负数.
(1)求a的取值范围;
(2)在(1)的条件下,若不等式2ax+x<2a+1的解为x>1,求整数a的值.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1),
①+②得,2x=﹣6+2a,
解得:x=a﹣3,
①﹣②得,2y=﹣8﹣4a,
解得y=﹣2a﹣4,
∵x为非正数,y为负数,
∴,
由①得,a≤3,
由②得,a>﹣2,
所以a的取值范围是﹣2<a≤3;
(2)∵2ax+x<2a+1的解为x>1,
∴2a+1<0,
∴a,
又∵﹣2<a≤3,
∴整数a的值为﹣1.
三.一元一次不等式组的整数解(共3小题)
12.若一个不等式(组)A有解且解集为a<x<b(a<b),则称为A的解集中点值,若A的解集中点值是不等式(组)B的解(即中点值满足不等式组),则称不等式(组)B对于不等式(组)A中点包含.
(1)已知关于x的不等式组A:,以及不等式B:﹣1<x≤5,请判断不等式B对于不等式组A是否中点包含,并写出判断过程;
(2)已知关于x的不等式组C:和不等式组D:,若D对于不等式组C中点包含,求m的取值范围.
(3)关于x的不等式组E:(n<m)和不等式组F:,若不等式组F对于不等式组E中点包含,且所有符合要求的整数m之和为14,求n的取值范围.
【答案】(1)不等式B对于不等式组A中点包含;
(2)﹣4<m<10;
(3)1≤n<2或﹣2≤n<﹣1.
【解答】解:(1)不等式B对于不等式组A中点包含,判断过程如下:
解不等式组A:,得4<x<6,
∴A的中点值为x=5,
∵x=5在﹣1<x≤5范围内,
∴不等式B对于不等式组A中点包含;
(2)∵D对于不等式组C中点包含,
∴不等式组C和不等式组D有解,
解不等式组C:,得,
不等式组D:,得,
∴,
解得:m>﹣4,
∴当m>﹣4时,不等式组C的解集为m﹣3<x<3m+5,不等式组D的解集为m﹣4<x,
∴C的中点值为2m+1,
∵D对于不等式组C中点包含,
∴m﹣4<2m+1,
解得:﹣5<m<10,
又∵m>﹣4,
∴﹣4<m<10.
(3)解不等式组E得,2n<x<2m,解不等式组F得,,
∴E的中点值为n+m,
∵不等式组F对于不等式组E中点包含,
∴,
解得:n<m<6,
∵所有符合要求的整数m之和为14,
∴整数m可取2,3、4,5,或整数m可取﹣1、0、1、2、3、4,5.
∴1≤n<2或﹣2≤n<﹣1.
13.已知关于x的不等式组有三个整数解,求实数a的取值范围.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:
∵解不等式①,得x,
解不等式②,得x≤4+a,
∴原不等式组的解集为x≤4+a,
∵原不等式组有三个整数解:﹣2,﹣1,0,
∴0≤4+a<1,
∴﹣4≤a<﹣3.
14.若一个不等式(组)A有解且解集为a<x<b(a<b),则称为A的解集中点值,若A的解集中点值是不等式(组)B的解(即中点值满足不等式组),则称不等式(组)B对于不等式(组)A中点包含.
(1)已知关于x的不等式组A:,以及不等式B:﹣1<x≤5,请判断不等式B对于不等式组A是否中点包含,并写出判断过程;
(2)已知关于x的不等式组C:和不等式组D:,若D对于不等式组C中点包含,求m的取值范围.
(3)关于x的不等式组E:(n<m)和不等式组F:,若不等式组F对于不等式组E中点包含,且所有符合要求的整数m之和为9,求n的取值范围.
【答案】(1)不等式B对于不等式组A中点包含,判断过程见解析;(2)﹣4<m<10;(3)1≤n<2或﹣2≤n<﹣1.
【解答】解:(1)不等式B对于不等式组A中点包含,判断过程如下:
解不等式组A:,得4<x<6,
∴A的中点值为x=5,
∵x=5在﹣1<x≤5范围内,
∴不等式B对于不等式组A中点包含;
(2)∵D对于不等式组C中点包含,
∴不等式组C和不等式组D有解,
解不等式组C:,得,
不等式组D:,得,
∴,
解得:m>﹣4,
∴当m>﹣4时,不等式组C的解集为m﹣3<x<3m+5,不等式组D的解集为m﹣4<x,
∴C的中点值为2m+1,
∵D对于不等式组C中点包含,
∴m﹣4<2m+1,
解得:﹣5<m<10,
又∵m>﹣4,
∴﹣4<m<10.
(3)解不等式组E得,2n<x<2m,解不等式组F得,,
∴E的中点值为n+m,
∵不等式组F对于不等式组E中点包含,
∴,
解得:n<m<5,
∵所有符合要求的整数m之和为9,
∴整数m可取2、3、4,或整数m可取﹣1、0、1、2、3、4,
∴1≤n<2或﹣2≤n<﹣1.
四.一元一次不等式组的应用(共10小题)
15.“全民阅读”深入人心,好读书,读好书,让人终身受益.为满足同学们的读书需求,学校图书馆准备到新华书店采购文学名著和动漫书两类图书.经了解,20本文学名著和40本动漫书共需1600元,20本文学名著比20本动漫书多400元(注:所采购的文学名著价格都一样,所采购的动漫书价格都一样).
(1)求每本文学名著和动漫书各多少元?
(2)若学校要求购买动漫书比文学名著多20本,而且文学名著不低于25本,总费用不超过2000,请求出所有符合条件的购书方案.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)设每本文学名著x元,每本动漫书y元,根据题意可得:
,
解得:,
答:每本文学名著和动漫书各为40元和20元.
(2)设学校要求购买文学名著x本,动漫书为(x+20)本,根据题意可得:
,
解得:25≤x≤26,
因为x取整数,
所以x取25,26;
方案一:文学名著25本,动漫书45本;
方案二:文学名著26本,动漫书46本.
16.某商店需要购进甲、乙两种商品共180件,其进价和售价如表:(注:获利=售价﹣进价)
甲
乙
进价(元/件)
14
35
售价(元/件)
20
43
(1)若商店计划销售完这批商品后能获利1240元,问甲、乙两种商品应分别购进多少件?
(2)若商店计划投入资金少于5040元,且销售完这批商品后获利多于1312元,请问有哪几种购货方案?并直接写出其中获利最大的购货方案.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)设甲种商品应购进x件,乙种商品应购进y件.
根据题意得:.
解得:.
答:甲种商品购进100件,乙种商品购进80件.
(2)设甲种商品购进a件,则乙种商品购进(180﹣a)件.
根据题意得.
解不等式组,得60<a<64.
∵a为非负整数,∴a取61,62,63
∴180﹣a相应取119,118,117
方案一:甲种商品购进61件,乙种商品购进119件.
方案二:甲种商品购进62件,乙种商品购进118件.
方案三:甲种商品购进63件,乙种商品购进117件.
答:有三种购货方案,其中获利最大的是方案一.
17.随着新能源汽车的发展,某公交公司将用新能源公交车淘汰某一条线路上“冒黑烟”较严重的燃油公交车,计划购买A型和B型新能源公交车共10辆,若购买A型公交车1辆,B型公交车2辆,共需300万元;若购买A型公交车2辆,B型公交车1辆,共需270万元,
(1)求购买A型和B型公交车每辆各需多少万元?
(2)预计在该条线路上A型和B型公交车每辆年均载客量分别为80万人次和100万人次.若该公司购买A型和B型公交车的总费用不超过1000万元,且确保这10辆公交车在该线路的年均载客量总和不少于900万人次,则该公司有哪几种购车方案?哪种购车方案总费用最少?最少总费用是多少?
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)设购买A型新能源公交车每辆需x万元,购买B型新能源公交车每辆需y万元,
由题意得:,
解得,
答:购买A型新能源公交车每辆需80万元,购买B型新能源公交车每辆需110万元.
(2)设购买A型公交车a辆,则B型公交车(10﹣a)辆,
由题意得,
解得:,
因为a是整数,
所以a=4,5;
则共有两种购买方案:
①购买A型公交车4辆,则B型公交车6辆:80×4+110×6=980万元;
②购买A型公交车5辆,则B型公交车5辆:80×5+110×5=950万元;
购买A型公交车5辆,则B型公交车5辆费用最少,最少总费用为950万元.
18.计划将甲、乙两厂的生产设备运往A,B两地,甲厂设备有60台,乙厂设备有40台,A地需70台,B地需30台,每台设备的运输费(单位:元)如表格所示,设从甲厂运往A地的有x台设备(x为整数).
A地
B地
甲厂
700
1000
乙厂
1000
1500
(1)用含x的式子直接填空:甲厂运往B地 60﹣x 台,乙厂运往A地 70﹣x 台,乙厂运往B地 x﹣30 台;
(2)请你设计一种调运的运输方案,使总费用最低,并求出最低费用为多少?
(3)因客观原因,从甲到A的运输费用每台增加了m元,从乙到B的运输费用每台减小了2m元,其它不变,若要使费用最低的调运方案不变,请直接写出m的取值范围.
【答案】(1)60﹣x,70﹣x,x﹣30;(2)甲厂运往A地30台、运往B地30台,乙厂将40台都运往A地使总费用最低,最低费用为91000元;(3)0<m<200.
【解答】解:(1)由题意可知,甲厂运往B地(60﹣x)台,乙厂运往A地(70﹣x)台,乙厂运往B地(x﹣30)台.
故答案为:60﹣x,70﹣x,x﹣30.
(2)设运输费用为a百元.根据题意,a=7x+10(60﹣x)+10(70﹣x)+15(x﹣30)=2x+850.
∵,解得30≤x≤60,
∴a=2x+850(30≤x≤60).
∵a随x的减小而减小,
∴当x=30时,a最小,a=2×30+850=910.
∴甲厂运往A地30台、运往B地30台,乙厂将40台都运往A地使总费用最低,最低费用为91000元.
(3)设部分运输费用变动后运输费用为b元,由题意得b=100a+mx﹣2m(x﹣30)=(200﹣m)x+85000+60m.
∵b随x的减小而减小,
∴200﹣m>0且m>0,解得0<m<200.
∴若要使费用最低的调运方案不变,有0<m<200.
19.某中学开学初到商场购买A,B两种品牌的足球,购买A种品牌的足球50个,B种品牌的足球25个,共花费5000元.已知购买一个B种品牌的足球比购买一个A种品牌的足球需要多花20元.
(1)求购买一个A种品牌、一个B种品牌的足球各需多少元?
(2)为了响应习总书记“足球进校园”的号召,学校决定再次购进A,B两种品牌的足球50个,正好赶上商场对商品价格进行调整,A品牌足球的售价比第一次购买时提高5元,B品牌足球按第一次购买时售价的九折出售.如果学校此次购买A,B两种品牌足球的总费用不超过第一次花费的70%,且保证这次购买的B种品牌足球不少于33个,则这次学校有哪几种购买方案?
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)设A种品牌足球的单价为x元,B种品牌足球的单价为y元,
依题意得:
,
解得:.
答:购买一个A种品牌的足球需要60元,购买一个B种品牌的足球需要80元.
(2)设第二次购买A种足球m个,则购买B种足球(50﹣m)个,
依题意得:,
解得:m≤17.
故这次学校购买足球有三种方案:
方案一:购买A种足球15个,B种足球35个;
方案二:购买A种足球16个,B种足球34个;
方案三:购买A种足球17个,B种足球33个.
20.为了实现区域教育均衡发展,我区计划对A,B两类学校分批进行改进,根据预算,改造一所A类学校和两所B类学校共需资金230万元,改造两所A类学校和一所B类学校共需资金205万元.
(1)改造一所A类学校和一所B类学校所需的资金分别是多少万元?
(2)我区计划今年对A、B两类学校共6所进行改造,改造资金由国家财政和地方财政共同承担.若今年国家财政拨付的改造资金不超过380万元,地方财政投入的改造资金不少于70万元,其中地方财政投入到A、B两类学校的改造资金分别为每所10万元和15万元,请你通过计算求出有几种改造方案?哪种改造方案所需资金最少,最少资金为多少?
【答案】见试题解答内容
【解答】(1)解:设改造一所A类学校需资金a万元一所B类学校需资金b万元.
,
解得.
答:改造一所A类学校需资金60万元,一所B类学校需资金85万元;
(2)解:设改造x所A类学校,(6﹣x)所B类学校,依题意得
,
解得2≤x≤4,
又因为x是整数,
∴x=2、3、4、6﹣x=4、3、2.
所以共有三种方案:改造A类学校2所,B类学校4所;
改造A类学校3所,B类学校3所;
改造A类学校4所,B类学校2所.
设改造方案所需资金W万元
w=60x+85(6﹣x)=﹣25x+510.
所以当x=4时,w最小=410.
答:改造A类学校4所B类学校2所用资金最少为410万元.
21.如图所示的是一个运算程序.
例如:根据所给的运算程序可知,当x=5时,5×5+2=27<37,再把x=27代入,得5×27+2=137>37,则输出的值为137.
(1)填空:当x=10时,输出的值为 52 ;当x=2时,输出的值为 62 .
(2)若需要经过两次运算才能输出结果,求x的取值范围.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)当x=10时,5×10+2=52>37,所以输出52;
当x=2时,5×2+2=12<37,把x=12代入,
得5×12+2=62>37,所以输出62.
故答案为:52;62;
(2)由题意得:,
解得:1≤x<7.
答:x的取值范围是1≤x<7.
22.销售有限公司到某汽车制造有限公司选购A、B两种型号的轿车,用300万元可购进A型轿车10辆,B型轿车15辆;用300万元可购进A型轿车8辆,B型轿车18辆.
(1)求A、B两种型号的轿车每辆分别多少元?
(2)若该汽车销售公司销售一辆A型轿车可获利8000元,销售一辆B型轿车可获利5000元,该汽车销售公司准备用不超过400万元购进A、B两种型号轿车共30辆,且这两种轿车全部售出后总获利不低于20.4万元,问:有几种购车方案?在这几种购车方案中,哪种获利最多?
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)设A型轿车每辆x万元,B型轿车每辆y万元.
根据题意,可得,解得:,
15万元=150000元,10万元=100000元.
答:所以A型轿车每辆150000元,B型轿车每辆100000元.
(2)设购进A型轿车a辆,则B型轿车(30﹣a)辆.
根据题意,得,解这个不等式组,得18≤a≤20.
因为a为整数,所以a=18,19,20.
30﹣a的值分别是12,11,10.
因此有三种购车方案:方案一:购进A型轿车18辆,B型轿车12辆;方案二:购进A型轿车19辆,B型轿车11辆;方案三:购进A型轿车20辆,B型轿车10辆.
方案一获利:18×0.8+12×0.5=20.4(万元);
方案二获利:19×0.8+11×0.5=20.7(万元);
方案三获利:20×0.8+10×0.5=21(万元).
23.星光橱具店购进电饭煲和电压锅两种电器进行销售,其进价与售价如表:
进价(元/个)
售价(元/个)
电饭煲
200
250
电压锅
160
200
(1)一季度,橱具店购进这两种电器共30台,用去了5600元,并且全部售完,问橱具店在该买卖中赚了多少钱?
(2)为了满足市场需求,二季度橱具店决定用不超过9000元的资金采购电饭煲和电压锅共50个,且电饭煲的数量不少于23个,问橱具店有哪几种进货方案?并说明理由;
(3)在(2)的条件下,请你通过计算判断,哪种进货方案橱具店赚钱最多?
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)设橱具店购进电饭煲x台,电压锅y台,
根据题意得:,
解得:,
∴20×(250﹣200)+10×(200﹣160)=1400(元).
答:橱具店在该买卖中赚了1400元.
(2)设购买电饭煲a台,则购买电压锅(50﹣a)台,
根据题意得:,
解得:23≤a≤25.
又∵a为正整数,
∴a可取23,24,25.
故有三种方案:①购买电饭煲23台,购买电压锅27台;②购买电饭煲24台,购买电压锅26台;③购买电饭煲25台,购买电压锅25台.
(3)设橱具店赚钱数额为w元,
当a=23时,w=23×50+27×40=2230;
当a=24时,w=24×50+26×40=2240;
当a=25时,w=25×50+25×40=2250;
综上所述,当a=25时,w最大,
即购进电饭煲、电压锅各25台时,橱具店赚钱最多.
24.对于实数x,y我们定义一种新运算L(x,y)=ax+by(其中a,b均为非零常数),等式右边是通常的四则运算,由这种运算得到的数我们称之为线性数,记为L(x,y),其中x,y叫做线性数的一个数对.若实数x,y都取正整数,我们称这样的线性数为正格线性数,这时的x,y叫做正格线性数的正格数对.
(1)若L(x,y)=x+3y,则L(2,1)= 5 ,L(,)= 3 ;
(2)已知L(1,﹣2)=﹣1,L(,)=2.
①a= 3 ,b= 2 ;
②若正格线性数L(m,m﹣2),求满足50<L(m,m﹣2)<100的正格数对有多少个;
③若正格线性数L(x,y)=76,满足这样的正格数对有多少个;在这些正格数对中,有满足问题②的数对吗?若有,请找出;若没有,请说明理由.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)∵L(x,y)=x+3y,
∴L(2,1)=2+3×1=5,L(,)3=3,
故答案为:5,3;
(2)①∵L(x,y)=ax+by,L(1,﹣2)=﹣1,L(,)=2,
∴,∴,
故答案为:3,2;
②由(2)知,L(m,m﹣2)=3m+2(m﹣2)=5m﹣4,
∵50<L(m,m﹣2)<100,
∴,
解得:m,
∵m和m﹣2均为为正整数,
∴满足50<L(m,m﹣2)<100的正格数对有10个;
③由L(x,y)=3x+2y=76得y,
∵x>0,y>0,即0,
∴0<x<25,
∵x,y均为为正整数,
∴x为偶数,
∴共有12个满足这样的正格数,
若x,y满足②,则x﹣y=2,即x2,
解得:x=16,
∴y=x﹣2=14,
∴在这些正格数对中,有满足问题②的数对,为.
五.一次函数与一元一次不等式(共2小题)
25.[问题提出]:如何解不等式|x﹣1|+|x﹣3|>x+2?
预备知识1:同学们学习了一元一次方程、一元一次不等式和一次函数,利用这些一次模型和函数的图象,可以解决一系列问题.
图①中给出了函数y=x+1和y=2x+3的图象,观察图象,我们可以得到:
当x>﹣2时,函数y=2x+3的图象在y=x+1图象上方,由此可知:不等式2x+3>x+1的解集为 x>﹣2 .
预备知识2:函数y=|x|,称为分段函数,其图象如图②所示,实际上对带有绝对值
的代数式的化简,通常采用“零点分段”的办法,将带有绝对值符号的代数式在各“取值段”化简,即可去掉绝对值符号.比如化简|x﹣1|+|x﹣3|时,可令x﹣1=0和x﹣3=0,分别求得x=1,x=3(称1,3分别是|x﹣1|和|x﹣3|的零点值),这样可以就x<1,1≤x<3,x≥3三种情况进行讨论:
(1)当x<1时,|x﹣1|+|x﹣3|=﹣(x﹣1)﹣(x﹣3)
(2)当1≤x<3时,|x﹣1|+|x﹣3|=(x﹣1)﹣(x﹣3)=2;
(3)当x≥3时,|x﹣1|+|x﹣3|=(x﹣1)+(x﹣3)=2x﹣4
所以|x﹣1+|x﹣3|就可以化简为
预备知识3:函数y=b(b为常数)称为常数函数,其图象如图③所示.
[知识迁移]
如图④,直线y=x+1与直线y=ax+b相交于点A(m,3),则关于x的不等式x+1≤ax+b的解集是 x≤2 .
[问题解决]:
结合前面的预备知识,我们来研究怎样解不等式|x﹣1|+x﹣3|>x+2.在平面直角坐标系内作出函数y=|x﹣1|+|x﹣3|的图象,如图⑤.在同一平面直角坐标系内再作出直线y=x+2的图象,如图⑥,可以发现函数y=|x﹣1|+|x﹣3|与y=x+2的图象有两个交点,这两个交点坐标分别是 () , (6,8) ;
通过观察图象,便可得到不等式|x﹣1|+|x﹣3|>x+2的解集.这个不等式的解集为 x或x>6 .
【答案】见试题解答内容
【解答】解:[问题提出],如图,
∵当>﹣2时,函数y=2x+3的图象在y=x+1的图象上方,
∴不等式2x+3>x+1的解集为:x>﹣2,
故答案为:x>﹣2;
[知识迁移],如图,
∵点A(m,3)在y=x+1上,
∴m+1=3,
解得:m=2,
∴A(2,3),
∵当x≤2时,直线y=ax+b的图象在y=x+1的图象的上方,
∴不等式ax+b≥x+1,
即x+1≤ax+b的解集为:x≤2,
故答案为:x≤2;
[问题解决],如图,
设y=|x﹣1|+|x﹣3|,
根据题意得:
y=|x﹣1|+|x﹣3|,
由函数图象得:
y=4﹣2x与y=x+2有交点,
则,
解得:,
y=2x﹣4与y=x+2有交点,
则,
解得:,
∴y=|x﹣1|+|x﹣3|与y=x+2的两个交点坐标分别为:();(6,8),
故答案为:();(6,8);
由函数图象可知,当x时,y=|x﹣1|+|x﹣3|的图象在y=x+2的上方,
当x>6时,y=|x﹣1|+|x﹣3|的图象在y=x+2的上方,
故不等式|x﹣1|+|x﹣3|>x+2的解集为:x或x>6,
故答案为:x或x>6.
26.已知函数,其中m为常数,该函数的图象记为G.
(1)当m=﹣2时,若点D(3,n)在图象G上,求n的值;
(2)当m=2时,求函数的最大值;
(3)当m﹣1≤x≤m+1时,求函数最大值与最小值的差;
(4)已知点,,当图象G与线段AB只有一个公共点时,直接写出m的取值范围.
【答案】(1)n=﹣5;(2)2;(3)1;(4)m>3或.
【解答】解:(1)当m=﹣2时,函数,
∵点D(3,n)在图象G上,
∴当x=3时,n=﹣3﹣2=﹣5.
(2)当m=2时,函数,
当x<2时,由k=1>0,则y随x的增大而增大,即当x=2时,函数有最大值2;
当x≥2时,由k=﹣1<0,则y随x的增大而减小,即当x=2时,函数有最大值2;
综上,函数的最大值为2.
(3)函数,
所以当x<m时,y随x的增大而增大;当x≥m时,则y随x的增大而减小;
当m﹣1≤x≤m时,y随x的增大而增大;m≤x≤m+1时,y随x的增大而减小;
当x=m时,y有最大值;
当x=m﹣1时,y有最小值;
当x=m+1时,y有最小值;
当x=m+1时,y有最小值;
∴当m﹣1≤x≤m+1时,y有最大值,最小值,
∴函数最大值与最小值的差为.
(4)∵,
∴该分段函数图象大致为:
∵,,
∴线段AB在直线y=﹣2上.
若图象G与线段AB只有一个公共点时,有如下几种情况:
①∵或,
∴如图:,解得:m=﹣6;
②令,,分别解得:,,
当m<0,如图:点A、B、C、D分别表示
∴,解得不等式无解;
当m=0,A、B同为(0,﹣2),与图形G无交点,
当m>0,如图:点A、B、C、D分别表示,
∴,解得:m>3;
③令,,分别解得:,,
当m>0,如图:点A、B、C、D分别表示
∴,解得方程组无解;
当m=0,A、B同为(0,﹣2),与图形G无交点,
当m<0,如图:点A、B、C、D分别表示,
∴,解得:.
综上,m>3或.
六.角平分线的性质(共3小题)
27.如图,△ABC与△AED中,∠E=∠C,DE=BC,EA=CA,过A作AF⊥DE垂足为F,DE交CB的延长线于点G,连接AG.
(1)求证:GA平分∠DGB;
(2)若S四边形DGBA=6,AF,求FG的长.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)过点A作AH⊥BC于H,
∵△ABC与△AED中,∠E=∠C,DE=BC,EA=CA,
∴△ABC≌△ADE(SAS),
∴S△ABC=S△AED,
又∵AF⊥DE,
即DE×AFBC×AH,
∴AF=AH,
又∵AF⊥DE,AH⊥BC,AG=AG,
∴Rt△AFG≌Rt△AHG(HL),
∴∠AGF=∠AGH,
即GA平分∠DGB;
(注:由AF=AH,AF⊥DE,AH⊥BC,也可以直接得到GA平分∠DGB.)
(2)∵△ABC≌△ADE,
∴AD=AB,
又∵AF⊥DE,AH⊥BC,AF=AH,
∴Rt△ADF≌Rt△ABH(HL),
∴S四边形DGBA=S四边形AFGH=6,
∵Rt△AFG≌Rt△AHG,
∴Rt△AFG的面积=3,
∵AF,
∴FG3,
解得FG=4.
28.如图,△ABC中,点D在边BC延长线上,∠ACB=110°,∠ABC的平分线交AD于点E,过点E作EH⊥BD,垂足为H,且∠CEH=55°.
(1)求∠ACE的度数;
(2)求证:AE平分∠CAF;
(3)若AC+CD=14,AB=8.5,且S△ACD=21,求△ABE的面积.
【答案】(1)35°;(2)见详解;(3).
【解答】(1)解:∵∠ACB=110°,
∴∠ACD=180°﹣110°=70°,
∵EH⊥BD,
∴∠CHE=90°,
∵∠CEH=55°,
∴∠ECH=90°﹣55°=35°,
∴∠ACE=180°﹣35°﹣110°=35°;
(2)证明:过E点分别作EM⊥BF于M,EN⊥AC与N,
∵BE平分∠ABC,
∴EM=EH,
∵∠ACE=∠ECH=35°,
∴CE平分∠ACD,
∴EN=EH,
∴EM=EN,
∴AE平分∠CAF;
(3)解:∵AC+CD=14,S△ACD=21,EM=EN=EH,
∴S△ACD=S△ACE+S△CEDAC•ENCD•EH(AC+CD)•EM=21,
即,
解得EM=3,
∵AB=8.5,
∴S△ABEAB•EM.
29.如图①,在△ABC中,∠ACB是直角,∠B=60°,AD、CE分别是∠BAC、∠BCA的平分线,AD、CE相交于点F,且FG⊥AB于G,FH⊥BC于H.
(1)求证:∠BEC=∠ADC;
(2)请你判断并FE与FD之间的数量关系,并证明;
(3)如图②,在△ABC中,如果∠ACB不是直角,∠B=60°,AD、CE分别是∠BAC、∠BCA的平分线,AD、CE相交于点F.请问,你在(2)中所得结论是否仍然成立?若成立,请证明;若不成立,请说明理由.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)∵AD、CE分别是∠BAC、∠BCA的平分线,
∴∠DAC=∠DAB∠BAC=15°,∠ACE∠ACB=45°,
∴∠CDA=∠BAD+∠ABD=75°,∠BEC=∠BAC+∠ECA=75°,
∴∠BEC=∠ADC;
(2)相等,
理由:如图①,过点F作FH⊥BC于H.作FG⊥AB于G,连接BF,
∵F是角平分线交点,
∴BF也是角平分线,
∴HF=FG,∠DHF=∠EGF=90°,
∵在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠ABC=60°,
∴∠BAC=30°,
∴∠DAC∠BAC=15°,
∴∠CDA=75°,
∵∠HFC=45°,∠HFG=120°,
∴∠GFE=15°,
∴∠GEF=75°=∠HDF,
在△DHF和△EGF中,
,
∴△DHF≌△EGF(AAS),
∴FE=FD;
(3)成立.
理由:如图②,过点F作FM⊥BC于M.作FN⊥AB于N,连接BF,
∵F是角平分线交点,
∴BF也是角平分线,
∴MF=FN,∠DMF=∠ENF=90°,
∴四边形BNFM是圆内接四边形,
∵∠ABC=60°,
∴∠MFN=180°﹣∠ABC=120°,
∵∠CFA=180°﹣(∠FAC+∠FCA)=180°(∠ABC+∠ACB)=180°(180°﹣∠ABC)=180°(180°﹣60°)=120°,
∴∠DFE=∠CFA=∠MFN=120°.
又∵∠MFN=∠MFD+∠DFN,∠DFE=∠DFN+∠NFE,
∴∠DFM=∠NFE,
在△DMF和△ENF中,
∴△DMF≌△ENF(ASA),
∴FE=FD.
七.等腰三角形的性质(共4小题)
30.在△ABC中,AB=AC,BD平分∠ABC,交AC于点D,BD=AD.
(1)如图1,求∠BAC的度数;
(2)如图2,E是AB的中点,连接ED并延长,交BC的延长线于点F,连接AF.求证:AF=AB+BC.
【答案】(1)∠BAC的度数为36°;
(2)证明过程见解答.
【解答】(1)解:设∠ABD=x°,
∵BD平分∠ABC,
∴∠DBC=x°,
∵AB=AC,
∴∠C=∠ABC=2x°,
又∵BD=AD,
∴∠A=x°,
又∵∠BDC=∠A+∠ABD,即2x°=∠A+x°,
∴∠BDC=∠C=2x°,
∴BD=BC,
在△ABC中,∠A+∠ABC+∠C=180°,
∴x+2x+2x=180,
解得x=36,
∴∠A=36°,
∴∠BAC的度数为36°;
(2)∵E是AB的中点,BD=AD,
∴EF是AB的垂直平分线,
∴AF=BF,
∴∠FBA=∠FAB=72°,
∴∠AFB=∠FAC=36°,
∴CA=CF,
∴AB=AC=CF,
∴AF=BF=BC+CF=AB+BC.
31.综合与实践,问题情境:活动课上,同学们以等腰三角形为背景展开有关图形旋转的探究活动,如图1,已知△ABC中AB=AC,∠B=30°.将△ABC从图1的位置开始绕点A逆时针旋转,得到△ADE(点D,E分别是点B,C的对应点),旋转角为α(0°<α<100°,设线段AD与BC相交于点M,线段DE分别交BC,AC于点O,N.
特例分析:(1)如图2,当旋转到AD⊥BC时,求旋转角α的度数为 60 ;
探究规律:(2)如图3,在△ABC绕点A逆时针旋转过程中,“求真”小组的同学发现线段AM始终等于线段AN,请你证明这一结论.
拓展延伸:(3)①直接写出当△DOM是等腰三角形时旋转角α的度数.
②在图3中,作直线BD,CE交于点P,直接写出当△PDE是直角三角形时旋转角α的度数.
【答案】(1)60°;
(2)见解答;
(3)α=30°或75°,60°.
【解答】(1)解:∵AB=AC,AD⊥BC,
∴∠C=∠B=30°,∠BAD∠BAC,
∴∠BAD60,
∴α=60°,
故答案为:60°;
(2)证明:∵∠BAC=∠DAE,
∴∠BAC﹣∠MAN=∠DAE﹣∠MAN,
即:∠BAM=∠EAN,
在△BAM和△EAN中,
,
∴△BAM≌△EAN(ASA),
∴AM=AN;
(3)解:①如图1,
当DM=OM时,∠MOD=∠D=30°,
∵∠B=∠D,∠AMB=∠DMO,
∴∠BAD=∠MOD=30°,
∴α=30°,
如图2,
当DM=DO时,∠MDO=∠DOM75°,
∴α=∠DOM=75°,
如图3,
当OM=OD时,∠OMD=∠D=30°,
∴α=∠DOM=120°,
此时AD和AC重合,这种情形不存在.
综上所述:α=30°或75°.
②如图:
当∠EDP=90°时,
∵∠ABC=ADE=30°,
∴∠ADB=90°﹣30°=60°,
∴∠BAD=180°﹣60°﹣60°=60°,
∵0°<α<100°,
∴旋转角α为60°.
32.探究与发现:如图①,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,点D在底边BC上,AE=AD,连接DE.
(1)当∠BAD=60°时,求∠CDE的度数;
(2)当点D在BC(点B、C除外)上运动时,试猜想并探究∠BAD与∠CDE的数量关系;
(3)深入探究:若∠BAC≠90°,试就图②探究∠BAD与∠CDE的数量关系.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)∵AB=AC,∠BAC=90°,
∴∠B=∠C=45°,
∵∠BAD=60°,
∴∠DAE=30°,
∵AD=AE,
∴∠AED=75°,
∴∠CDE=∠AED﹣∠C=30°;
(2)设∠BAD=x,
∴∠CAD=90°﹣x,
∵AE=AD,
∴∠AED=45°,
∴∠CDEx,
∴∠BAD=2∠CDE;
(3)设∠CDE=x,∠C=y,
∵AB=AC,∠C=y,
∴∠B=∠C=y,
∵∠CDE=x,
∴∠AED=y+x,
∵AD=AE,
∴∠ADE=∠AED=y+x,
∵∠ADC=∠B+∠BAD=∠ADE+∠CDE,
∴y+∠BAD=y+x+x,
∴∠BAD=2∠CDE.
33.已知,在△ABC中,∠ABC=∠ACB,点D为射线CB上一点,过点D作DE⊥AC于点E.
(1)如图1,当点D在线段BC上时,请直接写出∠BAC与∠EDC的数量关系: ∠BAC=2∠EDC .
(2)如图2,当点D在CB的延长线上时,画出图形,探究∠BAC与∠EDC的数量关系,并说明理由.
(3)在(2)的条件下,点F为线段BC上一点,过点F作FG⊥AC于点G,连接AF,且∠AFG=∠CFG,∠BAF=∠BFA,延长ED、AB交于点K,求∠EKA的度数.
【答案】(1)∠BAC=2∠EDC,(2)∠BAC=2∠EDC,(3)∠EKA=18°.
【解答】(1)如图1中,作AH⊥BC于H.
∵AB=AC,AH⊥BC,
∴∠BAH=∠CAH,
∵DE⊥AC,
∴∠AHC=∠CED=90°,
∴∠C+∠CAH=90°,∠C+∠EDC=90°,
∴∠CAH=∠EDC,
∴∠BAC=2∠EDC.
故答案为∠BAC=2∠EDC.
(2)如图2中,结论:∠BAC=2∠EDC.
理由:∵AB=AC,AH⊥BC,
∴∠BAH=∠CAH,
∵DE⊥AC,
∴∠AHC=∠CED=90°,
∴∠C+∠CAH=90°,∠C+∠EDC=90°,
∴∠CAH=∠EDC,
∴∠BAC=2∠EDC.
(3)如图2中,设∠C=∠FAC=∠ABC=x,则∠BAF=∠BFA=2x,
∴5x=180°,
∴x=36°,
∴∠EAK=∠ABC+∠C=72°,
∵KE⊥EC,
∴∠E=90°,
∴∠EKA=90°﹣72°=18°.
八.等腰三角形的判定(共2小题)
34.如图,在△ABC中,∠B=90°,AB=16cm,BC=12cm,AC=20cm,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)BP= (16﹣t)cm (用t的代数式表示).
(2)当点Q在边BC上运动时,出发 秒后,△PQB是等腰三角形.
(3)当点Q在边CA上运动时,出发几秒后,△BCQ是等腰三角形?
【答案】(1)(16﹣t)cm;
(2);
(3)当t为11或12或时,△BCQ是以BC或BQ为底边的等腰三角形.
【解答】解:(1)由题意可知AP=t,BQ=2t,
∵AB=16cm,
∴BP=AB﹣AP=(16﹣t)cm,
故答案为:(16﹣t)cm;
(2)当点Q在边BC上运动,△PQB为等腰三角形时,则有BP=BQ,
即16﹣t=2t,解得t,
∴出发秒后,△PQB能形成等腰三角形;
故答案为:;
(3)①当△BCQ是以BC为底边的等腰三角形时:CQ=BQ,如图1所示,
则∠C=∠CBQ,
∵∠ABC=90°,
∴∠CBQ+∠ABQ=90°.
∠A+∠C=90°,
∴∠A=∠ABQ,
∴BQ=AQ,
∴CQ=AQ=10(cm),
∴BC+CQ=22(cm),
∴t=22÷2=11;
②当△BCQ是以BQ为底边的等腰三角形时:CQ=BC,如图2所示,
则BC+CQ=24(cm),
∴t=24÷2=12;
③当△BCQ是以CQ为底边的等腰三角形时:BQ=BC,如图2所示,
∵,
∴,
∴BD,
∴CD,
∴CQ=2CD,
BC+CQ=12,
t2,
综上所述:当t为11或12或时,△BCQ是等腰三角形.
35.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=6cm,BC=8cm,动点P从点C出发,按C→B→A的路径,以2cm每秒的速度运动,设运动时间为t秒.
(1)当t=1时,求△ACP的面积.
(2)t为何值时,线段AP是∠CAB的平分线?
(3)请利用备用图2继续探索:当t为何值时,△ACP是以AC为腰的等腰三角形?(直接写出结论)
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)把t=1得出CP=2,所以△ACP的面积;
(2)过P作PE⊥AB,如图1:
CP=2t,BP=(8﹣2t)cm,AE=AC=6cm,PE=CP=2t,BE=10﹣6=4,
可得:(8﹣2t)2=(2t)2+42
解得:t;
(3)如图2,3,4:
因为△ACP是以AC为腰的等腰三角形,
当AC=CP=6时,t1=6÷2=3s;
当AC=CP=6时,;
当AC=AP=6时,s.
九.等腰三角形的判定与性质(共2小题)
36.(1)如图1,已知:在△ABC中,AB=AC=10,BD平分∠ABC,CD平分∠ACB,过点D作EF∥BC,分别交AB、AC于E、F两点,则图中共有 5 个等腰三角形;EF与BE、CF之间的数量关系是 BE+CF=EF ,△AEF的周长是 20
(2)如图2,若将(1)中“△ABC中,AB=AC=10”改为“若△ABC为不等边三角形,AB=8,AC=10”其余条件不变,则图中共有 2 个等腰三角形;EF与BE、CF之间的数量关系是什么?证明你的结论,并求出△AEF的周长
(3)已知:如图3,D在△ABC外,AB>AC,且BD平分∠ABC,CD平分△ABC的外角∠ACG,过点D作DE∥BC,分别交AB、AC于E、F两点,则EF与BE、CF之间又有何数量关系呢?直接写出结论不证明.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)BE+CF=EF.
理由如下:
∵AB=AC,
∴∠ABC=∠ACB,
∵BD平分∠ABC,CD平分∠ACB,
∴∠EBD=∠CBD,∠FCD=∠BCD,
∴∠DBC=∠DCB,
∴DB=DC
∵EF∥BC,
∴∠AEF=∠ABC,∠AFE=∠ACB,∠EDB=∠CBD,∠FDC=∠BCD,
∴∠EBD=∠EDB,∠FDC=∠BCD,
∴BE=DE,CF=DF,AE=AF,
∴等腰三角形有△ABC,△AEF,△DEB,△DFC,△BDC共5个,
∴BE+CF=DE+DF=EF,
即BE+CF=EF,
△AEF的周长=AE+EF+AF=AE+BE+AF+FC=AB+AC=20.
故答案为:5;BE+CF=EF;20;
(2)BE+CF=EF,
∵BD平分∠ABC,CD平分∠ACB,
∴∠EBD=∠CBD,∠FCD=∠BCD,
∵EF∥BC,
∴∠EDB=∠CBD,∠FDC=∠BCD,
∴∠EBD=∠EDB,∠FDC=∠BCD,
∴BE=DE,CF=DF,
∴等腰三角形有△BDE,△CFD,
∴BE+CF=DE+DF=EF,即BE+CF=EF.
可得△AEF的周长为18.
(3)BE﹣CF=EF,
由(1)知BE=ED,
∵EF∥BC,
∴∠EDC=∠DCG=∠ACD,
∴CF=DF,
又∵ED﹣DF=EF,
∴BE﹣CF=EF.
37.(1)如图1,△ABC中,作∠ABC、∠ACB的角平分线相交于点O,过点O作EF∥BC分别交AB、AC于E、F.
①求证:OE=BE;
②若△ABC 的周长是25,BC=9,试求出△AEF的周长;
(2)如图2,若∠ABC的平分线与∠ACB外角∠ACD的平分线相交于点P,连接AP,试探求∠BAC 与∠PAC的数量关系式.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)①∵BO平分∠ABC,
∴∠EBO=∠OBC,
∵EF∥BC,
∴∠EOB=∠OBC,
∴∠EOB=∠EBO,
∴OE=BE;
②△AEF的周长=AE+AF+EF=AE+AF+EB+FC=AB+AC=25﹣9=16;
(2)解:延长BA,做PN⊥BD,PF⊥BA,PM⊥AC,
∵CP平分∠ACD,
∴∠ACP=∠PCD,PM=PN,
∵BP平分∠ABC,
∴∠ABP=∠PBC,PF=PN,
∴PF=PM,
∴∠FAP=∠PAC,
∴∠FAC=2∠PAC,
∵∠FAC+∠BAC=180°,
∴2∠PAC+∠BAC=180°.
一十.等边三角形的性质(共3小题)
38.等边△ABC的边长为2,P为△ABC内一点,连接BP,PC,延长PC到点D,使CD=PC.
(1)如图1,延长BC到点E,使CE=BC,连接AE,DE.
①求证:BP∥DE;
②∠BAE= 90° ;若BP⊥AC,求∠AED的度数;
(2)如图2,连接AD,若BP⊥AD,BP=1,求AD的长.
【答案】见试题解答内容
【解答】(1)①证明:在△PCB与△DCE中,
,
∴△PCB≌△DCE(SAS),
∴∠PBC=∠DEC,
∴BP∥DE.
②∵△ABC是等边三角形,
∴∠BAC=∠ACB=60°,AC=BC,
∴∠ACE=120°,
又∵BC=CE,
∴AC=CE,
∴,
∴∠BAE=∠BAC+∠CAE=60°+30°=90°.
分别延长AC,ED,交于点F,如图,
∵BP∥DE,且BP⊥AC,
∴ED⊥AC,
∴∠F=90°.
∵∠FAE=30°,
∴∠AED=60°.
故答案为:90°;
(2)延长BC到点E,使CE=BC,连接AE,DE.
由(1)②得∠BAE=90°,
又△ABC是等边三角形,AB=2,
∴CE=BC=2,即BE=4,
由勾股定理得,.
∵△PCB≌△DCE,
∴PB=DE=1,∠PBC=∠DEC,
∴PB∥ED.
又∵BP⊥AD,
∴ED⊥AD,即∠ADE=90°,
∴.
39.阅读材料:
如图,△ABC中,AB=AC,P为底边BC上任意一点,点P到两腰的距离分别为r1,r2,腰上的高为h,连接AP,则S△ABP+S△ACP=S△ABC,即:,∴r1+r2=h(定值).
(1)类比与推理
如果把“等腰三角形”改成“等边三角形”,那么P的位置可以由“在底边上任一点”放宽为“在三角形内任一点”,即:已知等边△ABC内任意一点P到各边的距离分别为r1,r2,r3,等边△ABC的高为h,试证明r1+r2+r3=h(定值).
(2)理解与应用
△ABC中,∠C=90°,AB=10,AC=8,BC=6,△ABC内部是否存在一点O,点O到各边的距离相等? 存在 (填“存在”或“不存在”),若存在,请直接写出这个距离r的值,r= 2 .若不存在,请说明理由.
【答案】见试题解答内容
【解答】证明:(1)连接AP,BP,CP.
则S△ABP+S△BCP+S△ACP=S△ABC,
即,
∵△ABC是等边三角形,
∴AB=BC=AC,
∴r1+r2+r3=h(定值);
(2)存在.
r=2.
40.如图1,△ABC是正三角形,△BDC是等腰三角形,BD=CD,∠BDC=120°,以D为顶点作一个60°角,角的两边分别交AB、AC边于M、N两点,连接MN.
(1)探究BM、MN、NC之间的关系,并说明理由.
(2)若△ABC的边长为2,求△AMN的周长.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)MN=BM+NC.理由如下:
延长AC至E,使得CE=BM,连接DE,如图所示:
∵△BDC为等腰三角形,△ABC为等边三角形,
∴BD=CD,∠DBC=∠DCB,∠MBC=∠ACB=60°,
又∵BD=DC,且∠BDC=120°,
∴∠DBC=∠DCB=30°,
∴∠ABC+∠DBC=∠ACB+∠DCB=60°+30°=90°,
∴∠MBD=∠ECD=90°,
在△MBD与△ECD中,
,
∴△MBD≌△ECD(SAS),
∴MD=DE,∠BDM=∠CDE,BM=CE,
又∵∠BDC=120°,∠MDN=60°,
∴∠BDM+∠NDC=∠BDC﹣∠MDN=60°,
∴∠CDE+∠NDC=60°,即∠NDE=60°,
∴∠MDN=∠NDE=60°,
在△DMN与△DEN中,
,
∴△DMN≌△DEN(SAS),
∴MN=EN,
又∵NE=NC+CE,BM=CE,
∴MN=BM+NC;
(2)∵△ABC为等边三角形,
∴AB=BC=AC=2,
利用(1)中的结论得出:BM=CE,MN=EN,
△AMN的周长=AM+MN+AN
=AM+NE+AN=AM+AN+NC+CE=AM+AN+NC+BM
=(AM+BM)+(NC+AN)
=AB+AC=2+2=4.
一十一.等边三角形的判定与性质(共2小题)
41.如图,点O是等边△ABC内一点,D是△ABC外的一点,∠AOB=110°,∠BOC=α,△BOC≌△ADC,∠OCD=60°,连接OD.
(1)求证:△OCD是等边三角形;
(2)当α=150°时,试判断△AOD的形状,并说明理由;
(3)探究:当α为多少度时,△AOD是等腰三角形.
【答案】见试题解答内容
【解答】证明:(1)∵△BOC≌△ADC,
∴OC=DC,
∵∠OCD=60°,
∴△OCD是等边三角形.
解:
(2)△AOD是直角三角形.
理由如下:
∵△OCD是等边三角形,
∴∠ODC=60°,
∵△BOC≌△ADC,α=150°,
∴∠ADC=∠BOC=α=150°,
∴∠ADO=∠ADC﹣∠ODC=150°﹣60°=90°,
∴△AOD是直角三角形.
(3)∵△OCD是等边三角形,
∴∠COD=∠ODC=60°.
∵∠AOB=110°,∠ADC=∠BOC=α,
∴∠AOD=360°﹣∠AOB﹣∠BOC﹣∠COD=360°﹣110°﹣α﹣60°=190°﹣α,
∠ADO=∠ADC﹣∠ODC=α﹣60°,
∴∠OAD=180°﹣∠AOD﹣∠ADO=180°﹣(190°﹣α)﹣(α﹣60°)=50°.
①当∠AOD=∠ADO时,190°﹣α=α﹣60°,
∴α=125°.
②当∠AOD=∠OAD时,190°﹣α=50°,
∴α=140°.
③当∠ADO=∠OAD时,
α﹣60°=50°,
∴α=110°.
综上所述:当α=110°或125°或140°时,△AOD是等腰三角形.
42.如图△ABC为等边三角形,直线a∥AB,D为直线BC上任一动点,将一60°角的顶点置于点D处,它的一边始终经过点A,另一边与直线a交于点E.
(1)若D恰好在BC的中点上(如图1)求证:△ADE是等边三角形;
(2)若D为直线BC上任一点(如图2),其他条件不变,上述(1)的结论是否成立?若成立,请给予证明;若不成立,请说明理由.
【答案】见试题解答内容
【解答】(1)证明:∵a∥AB,且△ABC为等边三角形,
∴∠ACE=∠BAC=∠ABD=60°,AB=AC,
∵BD=CD,
∴AD⊥BC
∵∠ADE=60°,
∴∠EDC=30°,
∴∠DOC=180°﹣∠EDC﹣∠ACB=90°,
∴∠DEC=∠DOC﹣∠ACE=30°,
∴∠EDC=∠DEC,
∴EC=CD=DB,
∴△ABD≌△ACE.
∴AD=AE,且∠ADE=60°,
∴△ADE是等边三角形;
(2)在AC上取点F,使CF=CD,连接DF,
∵∠ACB=60°,
∴△DCF是等边三角形,
∵∠ADF+∠FDE=∠EDC+∠FDE=60°,
∴∠ADF=∠EDC,
∵∠DAF+∠ADE=∠DEC+∠ACE,
∴∠DAF=∠DEC,
∴△ADF≌△EDC(AAS),
∴AD=ED,
又∵∠ADE=60°,
∴△ADE是等边三角形.
一十二.勾股定理(共2小题)
43.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,BC=6,AC=8,连接DC.
(1)AB= 10 ;
(2)已知,直线MN垂直平分AC分别交AB,AC于点D,点E,若点F从点C出发沿CB以每秒2个单位长度的速度向终点B匀速运动,设运动时间为t秒.连接DC,DF,在点F运动过程中,△DCF能否为以CF为腰的等腰三角形?若能,求出t的值;若不能,请说明理由.
【答案】(1)10;
(2)t的值为或.
【解答】解:(1)在Rt△ABC中,∠ACB=90°,BC=6,AC=8,
AB10.
故答案为:10;
(2)在点F运动过程中,△DCF能否为以CF为腰的等腰三角形.
由题意得CF=2t,
∵直线MN垂直平分AC,
∴DA=DC,
∴∠DCA=∠A,
∵∠ACB=90°,
∴∠A+∠B=90°,∠BCD+∠DCA=90°,
∴∠B=∠BCD,
∴BD=DC,
∴BD=DC=ADAB=5,
①当CF=CD时,2t=5,
解得t;
②当CF=DF=2t时,
过点D作DH⊥BC于H,则四边形DHCF是矩形,
∴DH=CEAC=4,
在Rt△CDH中,CH3,
则FH=2t﹣3,
在Rt△CDH中,DF2=FH2+DH2,
∴(2t)2=(2t﹣3)2+42,
解得t;
综上所述:t的值为或.
44.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=10cm,AC=6cm,动点P从点B出发沿射线BC以2cm/s的速度移动,设运动的时间为t秒.
(1)求BC边的长;
(2)当△ABP为直角三角形时,求t的值;
(3)当△ABP为等腰三角形时,求t的值.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)在Rt△ABC中,BC2=AB2﹣AC2=102﹣62=64,
∴BC=8(cm);
(2)由题意知BP=2tcm,
①当∠APB为直角时,点P与点C重合,BP=BC=8cm,即t=4;
②当∠BAP为直角时,BP=2tcm,CP=(2t﹣8)cm,AC=6cm,
在Rt△ACP中,
AP2=62+(2t﹣8)2,
在Rt△BAP中,AB2+AP2=BP2,
即:102+[62+(2t﹣8)2]=(2t)2,
解得:t,
故当△ABP为直角三角形时,t=4或t;
(3)①当AB=BP时,t=5;
②当AB=AP时,BP=2BC=16cm,t=8;
③当BP=AP时,AP=BP=2tcm,CP=|2t﹣8|cm,AC=6cm,
在Rt△ACP中,AP2=AC2+CP2,
所以(2t)2=62+(2t﹣8)2,
解得:t,
综上所述:当△ABP为等腰三角形时,t=5或t=8或t.
一十三.勾股定理的证明(共2小题)
45.著名的赵爽弦图(如图①,其中四个直角三角形较大的直角边长都为a,较小的直角边长都为b,斜边长都为c),大正方形的面积可以表示为c2,也可以表示为,由推导出重要的勾股定理:如果直角三角形两条直角边长为a,b,斜边长为c,则a2+b2=c2.
(1)图②为美国第二十任总统伽菲尔德的“总统证法”,请你利用图②推导勾股定理;
(2)如图③,在一条东西走向河流的一侧有一村庄C,河边原有两个取水点A、B,AB=AC,由于某种原因,由C到A的路现在已经不通,该村为方便村民取水决定在河边新建一个取水点H(A、H、B在同一条直线上),并新修一条路CH,且CH⊥AB.测得CH=0.8千米,HB=0.6千米,求新路CH比原路CA少多少千米?
(3)小明继续思考研究,发现了三角形已知三边的长,可求高的一种方法.他是这样思考的,在第(2)问中若AB≠AC时,CH⊥AB,AC=10,BC=17,AB=21,设AH=x,可以求CH的值,请帮小明写出求CH的过程.
【答案】(1)推导过程见解答;
(2)新路CH比原路CA少约0.03千米;
(3)8.
【解答】解:(1)梯形ABCD的面积为(a+b)(a+b)a2+abb2,
也可以表示为ababc2,
∴ababc2a2+abb2,
即a2+b2=c2;
(2)设AB=AC=x千米,
∴AH=AB﹣BH=(x﹣0.6)千米,
在Rt△ACH中,根据勾股定理得:CA2=CH2+AH2,
∴x2=0.82+(x﹣0.6)2,
解得x≈0.83,
即CA≈0.83千米,
∴CA﹣CH≈0.83﹣0.8≈0.03(千米),
答:新路CH比原路CA少约0.03千米;
(3)∵AH=x,
∴BH=AB﹣AH=21﹣x,
∵CH⊥AB,AC=10,BC=17,AB=21,
根据勾股定理:
在Rt△ACH中,CH2=CA2﹣AH2,
在Rt△BCH中,CH2=CB2﹣BH2,
∴CA2﹣AH2=CB2﹣BH2,
即102﹣x2=172﹣(21﹣x)2,
解得:x=6,
∴AH=6,
∴CH8.
46.如图①,美丽的弦图,蕴含着四个全等的直角三角形.
(1)弦图中包含了一大,一小两个正方形,已知每个直角三角形较长的直角边长为a,较短的直角边长为b,斜边长为c,结合图①,试验证勾股定理.
(2)如图②,将这四个直角三角形紧密地拼接,形成飞镖状,已知外围轮廓(粗线)的周长为24,OC=3,求该飞镖状图案的面积.
(3)如图③,将八个全等的直角三角形紧密地拼接,记图中正方形ABCD,正方形EFGH,正方形MNKT的面积分别为S1,S2,S3,若S1+S2+S3=40,则S2= .
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)S小正方形=(a﹣b)2=a2﹣2ab+b2,另一方面S小正方形=c2﹣4ab=c2﹣2ab,
即b2﹣2ab+a2=c2﹣2ab,
则a2+b2=c2.
(2)24÷4=6,
设AC=x,依题意有
(x+3)2+32=(6﹣x)2,
解得x=1,
(3+1)×3×4
4×3×4
=24.
故该飞镖状图案的面积是24.
(3)将四边形MTKN的面积设为x,将其余八个全等的三角形面积一个设为y,
∵正方形ABCD,正方形EFGH,正方形MNKT的面积分别为S1,S2,S3,S1+S2+S3=40,
∴得出S1=8y+x,S2=4y+x,S3=x,
∴S1+S2+S3=3x+12y=40,
∴x+4y,
∴S2=x+4y.
故答案为:.
一十四.三角形综合题(共1小题)
47.(1)如图1,已知:在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,直线m经过点A,BD⊥直线m,CE⊥直线m,垂足分别为点D、E.证明:DE=BD+CE.
(2)如图2,将(1)中的条件改为:在△ABC中,AB=AC,D、A、E三点都在直线m上,并且有∠BDA=∠AEC=∠BAC=α,其中α为任意锐角或钝角.请问结论DE=BD+CE是否成立?如成立,请你给出证明;若不成立,请说明理由.
(3)拓展与应用:如图3,D、E是D、A、E三点所在直线m上的两动点(D、A、E三点互不重合),点F为∠BAC平分线上的一点,且△ABF和△ACF均为等边三角形,连接BD、CE,若∠BDA=∠AEC=∠BAC,试判断△DEF的形状并说明理由.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)如图1,∵BD⊥直线m,CE⊥直线m,
∴∠BDA=∠CEA=90°,
∵∠BAC=90°,
∴∠BAD+∠CAE=90°
∵∠BAD+∠ABD=90°,
∴∠CAE=∠ABD,
在△ADB和△CEA中,
,
∴△ADB≌△CEA(AAS),
∴AE=BD,AD=CE,
∴DE=AE+AD=BD+CE;
(2)如图2,∵∠BDA=∠BAC=α,
∴∠DBA+∠BAD=∠BAD+∠CAE=180°﹣α,
∴∠DBA=∠CAE,
在△ADB和△CEA中,
,
∴△ADB≌△CEA(AAS),
∴AE=BD,AD=CE,
∴DE=AE+AD=BD+CE;
(3)如图3,由(2)可知,△ADB≌△CEA,
∴BD=AE,∠DBA=∠CAE,
∵△ABF和△ACF均为等边三角形,
∴∠ABF=∠CAF=60°,BF=AF,
∴∠DBA+∠ABF=∠CAE+∠CAF,
∴∠DBF=∠FAE,
∵在△DBF和△EAF中,
,
∴△DBF≌△EAF(SAS),
∴DF=EF,∠BFD=∠AFE,
∴∠DFE=∠DFA+∠AFE=∠DFA+∠BFD=60°,
∴△DEF为等边三角形.
一十五.坐标与图形变化-平移(共2小题)
48.如图1,已知,点A(1,a),AH⊥x轴,垂足为H,将线段AO平移至线段BC,点B(b,0),其中点A与点B对应,点O与点C对应,a、b满足.
(1)填空:①直接写出A、B、C三点的坐标A( 1,4 )、B( 3,0 )、C( 2,﹣4 );
②直接写出三角形AOH的面积 2 .
(2)如图1,若点D(m,n)在线段OA上,证明:4m=n.
(3)如图2,连OC,动点P从点B开始在x轴上以每秒2个单位的速度向左运动,同时点Q从点O开始在y轴上以每秒1个单位的速度向下运动.若经过t秒,三角形AOP与三角形COQ的面积相等,试求t的值及点P的坐标.
【答案】(1)①1,4;3,0;2,﹣4.
②2.
(2)证明见解析部分.
(3)t=1.2时,P(0.6,0),t=2时,P(﹣1,0).
【解答】(1)解:①∵,
又∵0,(b﹣3)2≥0,
∴a=4,b=3,
∴A(1,4),B(3,0),C((2,﹣4),
故答案为:1,4;3,0;2,﹣4.
②△AOH的面积1×4=2,
故答案为:2.
(2)证明:如图,连接DH.
∵△ODH的面积+△ADH的面积=△OAH的面积,
∴1×n4×(1﹣m)=2,
∴4m=n.
(3)解:①当点P在线段OB上,(3﹣2t)×42t,
解得t=1.2.
此时P(0.6,0).
②当点P在BO的延长线上时,(2t﹣3)×42×t,
解得t=2,
此时P(﹣1,0),
综上所述,t=1.2时,P(0.6,0),t=2时,P(﹣1,0).
49.在平面直角坐标系中,有点A(a,0),B(0,b),且a,b满足|b+2|=0,B向上平移k个单位得到线段CD.
(1)求点A,B的坐标;
(2)如图,E为线段CD上任意一点,F为线段AB上任意一点,∠EOF=120°.G为线段AB与线段CD之间一点,连接GE,GF,且∠DEG∠DEO,∠EGF=80°.试写出∠AFG与∠GFO之间的数量关系,并证明你的结论.
【答案】(1)点A(4,0),点B(0,﹣2);
(2)点A(4,0),点B(0,﹣2),理由见解答过程.
【解答】解:(1)∵|b+2|=0,
∴a=4,b=﹣2,
∴点A(4,0),点B(0,﹣2);
(2)∠AFG∠GFO,理由如下:
延长FG、CD交于点N,延长EO、AB交于点H,如图所示:
设∠DEG=α,∠GFA=β,
∵∠DEG∠DEO,
则∠DEO=3α,
∵CD∥AB,
∴∠ENG=∠GFA=β,∠DEO+∠EHF=180°,
∴∠EHF=180°﹣3α,
∵∠EOF=∠EHF+∠OFH=120°,∠EGF=∠GEN+∠ENF=80°,
∴∠OFH=120°﹣∠EHF=120°﹣180°+3α=3α﹣60°,α+β=80°,
∵∠GFO=180°﹣∠OFH﹣∠GFA=180°﹣3α+60°﹣β=240°﹣3α﹣β=240°﹣80°﹣2α=2(80°﹣α)=2β,
∴∠AFG∠GFO.
一十六.几何变换的类型(共1小题)
50.小军同学在研究平面直角坐标系内三角形的面积时,意外发现利用三角形的面积可以求得一条直线与坐标轴的交点坐标,下面以求得与y轴的交点为例计算.
如图(1),在平面直角坐标系内,A(m,0),B(m,n),将线段AB向左平移2n个单位得到线段DC(点A对应点D),连接BC,已知(2m﹣n﹣8)2+|m﹣2n+2|=0.
(1)请计算点C、D的坐标;
(2)如图(1),若点E是线段CD中点,连接BE交y轴于点F,请计算三角形BEO的面积并求出此时点F坐标;
(3)如图(2),若点E(﹣2,1),点M是线段AB上的一个动点,连接ME交y轴于点F,设F(0,t),请求出t的取值范围.
【答案】(1)D(﹣2,0),C(﹣2,4);
(2)F(0,2.5);
(3)t.
【解答】解:(1)∵(2m﹣n﹣8)2+|m﹣2n+2|=0,
∴,
解得,
∴A(6,0),B(6,4),
∵将线段AB向左平移8个单位得到线段DC,
∴D(﹣2,0),C(﹣2,4);
(2)∵A(6,0),B(6,4),D(﹣2,0),C(﹣2,4),
∴AB=4=CD,AD=8=BC,
∵E为CD中点,
∴DECD=2,
∴S梯形ABED24,S△DEO2×2=2,S△AOB6×4=12,
∴S△BEO=S梯形ABED﹣S△DEO﹣S△AOB=24﹣2﹣12=10,即△BEO的面积为10;
设F(0,k),则OF=k,
∵S△BEO=S△EOF+S△BOF,
∴2k6k=10,
解得k=2.5,
∴F(0,2.5);
(3)连接OE,OM,如图:
设AM=a,
∵E(﹣2,1),
∴DO=2,DE=1,
∵S梯形ABED=S△DEO+S△AOM+S△EOM,
∴2×16a2t6t,
∴a=4t﹣3,
∵0≤a≤4,
∴0≤4t﹣3≤4,
∴t.
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