内容正文:
2024-2025 学年广东省深圳市龙岗区百合外国语学校七年级(下)
期末数学试卷
一、选择题(每题 3 分,共 24 分)
1.(3 分)百外学子的理想学校清华大学、北京大学、浙江大学、上海交大的校徽中是轴对称图形的是( )
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A.
B.
C.
D.
2 .(3 分)在 2025 年蛇年春晚上,一群会跳舞、能抛手绢的人形机器人惊艳亮相, 机器人的研发也成为当 今时代科研的重点.中国科学院研发出新型的工业纳米机器人,其大小约为 70nm .已知 1nm =10 -9m, 则 70nm 用科学记数法表示为( )
A .70×10 -9m B .0.7×10 -7m C .7×10 -8m D . -7×108m
3 .(3 分)下列计算中,正确的是( )
A . B .
C . D .
4 .(3 分)成语作为中华优秀传统文化的精髓,既是历史馈赠的语言瑰宝,更是现代文化创新与国际传播 的重要资源,下列成语所描述的事件,是必然事件的是( )
A .守株待兔 B .百步穿杨 C .水中捞月 D .水涨船高
5 .(3 分)在 、 、 、π 、0.2020020002…(每两个 2 之间依次多一个 0)这些数中,无理数有 ( )
A .1 个 B .2 个 C .3 个 D .4 个
6 .(3 分)已知△ABC(AC<BC),用尺规作图的方法在 BC 上确定一点 P,使 PA+PB=BC,则符合要求 的作图痕迹是( )
A.
B.
C.
D.
7.(3 分)父亲节,学校“文苑 ”专栏登出了某同学回忆父亲的小诗:“同辞家门赴车站,别时叮咛语千万, 学子满载信心去,老父怀抱希望还.”如果用纵轴y 表示父亲和学子在行进中离家的距离,横轴 t 表示 离家的时间,那么下面与上述诗意大致相吻合的图象是( )
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A.
B.
C.
D.
8 .(3 分)如图,已知∠AOB =120 ° , 点 D 是∠AOB 的平分线上的一个定点,点 E,F 分别在射线 OA 和 射线 OB 上,且∠EDF=60 ° . 下列结论:①△DEF 是等边三角形;②四边形 DEOF 的面积是一个定 值;③当DE⊥OA 时,△DEF 的周长最小;④当DE∥OB 时,DF 也平行于 OA .其中正确的个数是 ( )
A .1 个 B .2 个 C .3 个 D .4 个
二、填空题(每题 3 分,共 15 分)
9 .(3 分)计算:已知 am =3 ,an =4,则 am+n 的值为 .
10 .(3 分)若二次根式在实数范围内有意义,则 x 的取值范围是 .
11 .(3 分)6 月 4 日,新加坡立化中学到访我校,上午计划去八年级 1~6 班随机观摩一节课.如表是当 天上午的课表.如果每一个班级的每一节课被观摩的可能性是一样的,则恰好观摩到语文课的概率 是 .
节次
1 班
2 班
3 班
4 班
5 班
6 班
第 1 节
英语
语文
英语
数学
数学
英语
第 2 节
生物
历史
数学
美术
英语
地理
第 3 节
数学
音乐
道法
英语
形体
历史
第 4 节
语文
英语
日语
语文
语文
数学
12 .(3 分)一副三角板按如图所示的方式摆放, ∠B=∠D =90 ° , ∠A =60 ° , ∠E =45 ° . 若 AC∥DF, 则∠1 的度数为 .
13 .(3 分)如图,在△ABC 中, ∠ACB =90 ° , 点 D 是 BC 上的一点,AC =DC ,AB⊥AE,且 AE=AB,
连接 DE 交 AC 的延长线于点 F, =,则 = .
三.解答题(16+6+8+7+6+8+10,共 61 分)
14 .(16 分)计算:
(1) .
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(2).
(3)先化简,再求值:(x -3y)( -x+y)+(x -2y)2,其中 x =1 ,.
15 .(6 分)如图,在△ABC 中,DM、EN 分别垂直平分 AC 和 BC 交 AB 于 M、N.
(1)若 AB =12cm,求△MCN的周长;
(2)若∠ACB =120 ° ,求∠MCN的度数.
16 .(8 分)如图,在△ABC 中,CD 平分∠ACB,过点 D 作 DE∥AC 交 CB 于点 E,过点 E 作 EF∥CD 交 AB 于点 F,则可推得 EF 平分∠DEB,其推导过程和推理依据如下:
解:∵DE∥AC,(已知)
∴∠ACD = . ( )
∵EF∥CD,(已知)
∴ =∠DEF,( )
∠DCE = . ( ) ∴∠ACD=∠DEF.(等量代换)
又∵CD 平分∠ACB,(已知)
∴∠ACD=∠DCE .( )
∴∠DEF= .(等量代换)
∴EF 平分∠DEB .(角平分线定义)
17 .(7 分)校体育队一名田径运动员以每秒 3m 的速度绕长方形体育馆 ABCD 进行跑步训练,抽象成如图
1 所示的数学模型,运动员(点 H)按 A →B →C →D 的路径匀速运动,跑到点 D 停止.已知 AD =
30m,设点 H 的运动时间为 ts .△HAD 的面积 S(m2)与运动时间 t(s)的关系如图 2 所示.
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(1)图 2 的两个变量中,自变量为 ,因变量为 ;
(2)AB = ,a = ,b = ;
(3)当△HAD 的面积为 240m2时,求 t 的值.
18 .(6 分)如图,在正方形网格中,A ,B ,C,D,为网格中的格点.仅用无刻度的直尺在给定网格中利 用格点连线画图,画图结果用实线表示,按步骤完成下列问题:
(1)请画出△ABC 关于直线 DE 的对称图形△A ′B ′C′;
(2)请作出△ABC 的中线 AM;
(3)在直线 DE 上找出一点P,使得∠DPA'=∠EPC ′.
19 .(8 分)【问题背景】
折纸是一种将纸张折成各种不同形状的艺术活动,起源于中国,传到全世界.折纸与自然科学结合在一 起,发展出了折纸几何学,成为了现代几何学的一个分支.在综合与实践课上,同学们以“长方形纸片 的折叠 ”为主题展开探究活动.
【操作探究】
操作
动手操作:
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探究
一
步骤 1:如图①,将长方形纸片 ABCD 对折,使AB 与 DC 重 合,得到折痕 MN,展平纸片;
步骤 2:再沿着过点 A 的直线折叠纸片,使点 B 的对应点 E 落在折痕 MN 上,展平纸片,得到的新折痕与 BC 边交于点 F,连接 AE,DE ,FE.
问题探究一:
(1)试说明:DE=AB;
(2)若点 D,E,F 在同一条直线上,连接 BE,求∠EBF 的 度数.
操作
探究
二
动手操作:
步骤 1:如图②, 将长方形纸片 ABCD 对折,使 AD 与 BC 重 合,得到折痕 PQ,展平纸片;
步骤 2:再沿着直线 AQ 折叠纸片,点 D 的对应点 G 落在长 方形纸片 ABCD 内,连接 AG ,QG ,PG.
问题探究二:
判断 AQ 与 PG 的位置关系,并说明理由.
20 .(10 分)在利用构造全等三角形来解决的问题中,有一种典型的利用倍延中线的方法.
【特例分析】例如:在△ABC 中,AB =8,AC =6,点 D 是 BC 边上的中点,怎样求 AD 的取值范围呢? 我们可以延长 AD 到点 E,使 DE=AD,然后连接 BE(如图①), 这样,在△ADC 和△EDB 中,由于
, ∴△ADC≌△EDB, ∴AC =EB,接下来,在△ABE 中通过 AE 的长可求出 AD 的取
值范围.
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(1)在图①中,中线AD 的取值范围是 . 【拓展探究】
(2)应用上述方法,解决下面问题:
如图②, 在△ABC 中,点 D 是 BC 边上的中点,点 E 是 AB 边上的一点,作 DF⊥DE 交 AC 边于点 F, 连接 EF,若 BE =4 ,CF=2,请直接写出 EF 的取值范围.
【推广应用】
(3)如图③, 在四边形 ABCD 中, ∠BCD =149 ° , ∠ADC =31 ° , 点 E 是 AB 中点,点 F 在 DC 上, 且满足 BC=CF,DF=AD,连接 CE、ED,请判断 CE 与 ED 的位置关系,并证明你的结论.
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学试卷
参考答案与试题解析
一.选择题(共 8 小题)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
B
C
B
D
C
B
B
C
一、选择题(每题 3 分,共 24 分)
1 .【答案】B
【分析】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,据此判断即可.
【解答】解:A 、C、D 的图形均不能找到这样的一条直线,使图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分 能够互相重合,所以不是成轴对称图形;
B 选项的图形中能找到这样的一条直线,使图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,所以 是成轴对称图形.
故选:B.
2 .【答案】C
【分析】科学记数法的表示形式为 a×10n 的形式,其中 1≤|a|<10 ,n 为整数.确定 n 的值时,要看把 原数变成 a 时,小数点移动了多少位,n 的绝对值与小数点移动的位数相同.当原数绝对值≥10 时,n 是正数;当原数的绝对值<1 时,n 是负数.
【解答】解:1 米=1000000000 纳米,
70 纳米=0.00000007 米=7×10 -8 米. 故选:C.
3 .【答案】B
【分析】根据二次根式加减法运算法则判断 A 、B 和 C,根据二次根式除法运算法则判断 C,
【解答】解:A、原式=+2,故此选项不符合题意;
B、原式=,故此选项符合题意;
C、原式= =,故此选项不符合题意;
D 、2 与不是同类二次根式,不能合并计算,故此选项不符合题意;
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故选:B.
4 .【答案】D
【分析】根据事件发生的可能性大小判断.
【解答】解:A .守株待兔,是随机事件,不符合题意;
B .百步穿杨,是随机事件,不符合题意;
C.水中捞月,是不可能事件,不符合题意;
D .水涨船高,是必然事件,符合题意; 故选:D.
5 .【答案】C
【分析】无限不循环小数叫做无理数,据此进行判断即可.
【解答】解: =3,是整数,属于无理数;
在 、 、 、π 、0.2020020002…这些数中,无理数有 ,π , 0.2020020002…(两个 2 之间 依次多一个 0),共 3 个.
故选:C.
6 .【答案】B
【分析】利用线段的垂直平分线的性质,可得结论.
【解答】解:选项 B 中,连接 PA,则 PA=PC,
∴PA+PB=PC+PB=BC,
故选:B.
7 .【答案】B
【分析】首先正确理解小诗的含义,然后再根据时间与离家的距离关系找出函数图象. 【解答】解:同辞家门赴车站,父亲和孩子的函数图象在一开始的时候应该一样,
别时叮咛语千万,时间在加长,路程不变,
学子满载信心去,学子离家越来越远,
老父怀抱希望还,父亲回家离家越来越近,
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8 .【答案】C
【分析】过点 D 作DM⊥OB 于点 M,DN⊥OA 于点 N,如图所示:根据角平分线的性质得到 DM= DN,求得∠MDN=60 ° , 根据全等三角形的判定和性质得到 DE=DF,根据等边三角形的判定定理得 到△DEF 是等边三角形;故①正确;根据全等三角形 到现在得到△DEN=S△DFM,求得 S△DEN+S 四边形 DEOM =S 四边形 DEOM+S△DFM,即 S 四边形 DEOF =S 四边形 DMON,推出四边形 DEOF 的面积是一个定值,故②正确; 根据垂线段最短,得到 DE 的值最小,当 DE 最小时,△DEF 的周长最小,于是得到当 DE⊥OA 时,
DE 最小,△DEF 的周长最小,故③正确,根据平行线的性质得到∠D=∠DFB =60 ° , 求得∠DFB≠ ∠AOB,得到 DF 一定与 OA 不平行,故④错误.
【解答】解:过点 D 作 DM⊥OB 于点 M,DN⊥OA 于点 N,如图所示:
∵点 D 是∠AOB 的平分线上的一点, ∴DM=DN,
∵∠AOB =120 ° ,∠DNO=∠DMO =90 ° , ∴∠MDN=60 ° ,
∵∠EDF=60 ° ,
∴∠EDN=∠FDM,
∴△DEN≌△DFM(ASA),
∴DE=DF,
∴△DEF 是等边三角形;故①正确; ∵S△DEN=S△DFM,
∴S△DEN+S 四边形 DEOM=S 四边形 DEOM+S△DFM, 即 S 四边形 DEOF =S 四边形 DMON,
∵点 D 是∠AOB 的平分线上的一个定点, ∴四边形 DMON 的面积是一个定值,
∴四边形 DEOF 的面积是一个定值,故②正确; ∵DE⊥OA,
故选:B.
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∴点 E 与 N 重合, ∵垂线段最短,
∴DE 的值最小,
当 DE 最小时,△DEF 的周长最小,
∴当 DE⊥OA 时,DE 最小,△DEF 的周长最小,故③正确, ∵DE∥OB,∠D=∠DFB =60 ° ,
∵∠AOB =120 ° ,
∴∠DFB≠∠AOB,
∴DF 一定与 OA 不平行,故④错误. 故选:C.
二、填空题(每题 3 分,共 15 分)
9 .【答案】见试题解答内容
【分析】利用同底数幂的乘法法则进行计算,即可得出答案. 【解答】解:∵am=3 ,an =4,
∴am+n
=am •an
=3×4
= 12,
故答案为:12.
10 .【答案】见试题解答内容
【分析】根据二次根式有意义的条件得出 x -2≥0,计算求解即可. 【解答】解:由题意可得:x -2≥0,
解得:x≥2,
故答案为:x≥2.
11 .【答案】.
【分析】根据概率公式可得答案.
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【解答】解:由表可知,当天上午的课表中随机观摩一节课有 24 种等可能结果,其中语文课的有 4 种 可能,
∴听数学课的可能性是 = ,
故答案为:.
12 .【答案】15 ° .
【分析】根据三角板得出∠C =30 ° , ∠F=45 ° , 根据 AC∥DF,得出∠3=∠F=45 ° , 再根据三角 形外角的性质和对顶角相等即可求解.
【解答】解:如图;
∵∠B=∠D =90 ° ,∠A =60 ° ,∠E =45 ° ,
∴∠C =180 ° -90 ° -60°=30 ° ,∠F=180 ° -90 ° -45°=45 ° ,
∵AC∥DF,
∴∠3=∠F=45 ° ,
∴∠2=∠3 - ∠C =45 ° -30°=15 ° ,
∴∠1=∠2 =15 ° ,
故答案为:15 ° .
13 .【答案】.
【分析】在 DC 上截取 CG =CF,连接 AG,设 AC =3x ,CF=2x,先证明△ACG≌△DCF(SAS),再 证明△EAF≌△ABG(AAS),从而推出 BD =4x,即可求解.
【解答】解:在 DC 上截取 CG =CF,连接 AG,
∵ = ,
设 AC=3x ,CF=2x, ∵AC=DC,
∴CD =3x , ∵CG =CF,
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∴CG =2x,
∵∠ACB =90 ° ,
在 Rt△ACG 和Rt△DCF 中,
,
∴△ACG≌△DCF(SAS),
∴∠CAG=∠CDF,
∵∠AGB=∠CAG+90 ° ,∠EFA =90 °+ ∠CDF, ∴∠AGB=∠EFA,
∵AB⊥AE,
∴∠EAB =90 ° ,
∵∠ACD =90 ° , AC =CD,
∴∠CAD =45 ° ,
∴∠EAF+∠BAD =45 ° ,
∵∠ADC =45°=∠ABC+∠BAD, ∴∠EAF=∠ABC,
在△EAF 和△ABG 中,
,
∴△EAF≌△ABG(AAS), ∴BG=AF=5x,
∵GD =3x -2x=x, ∴BD =4x,
∴ = ;
方法二:过点 A 作 GP∥CB,过点 E 作 EH⊥AF 交于点 H,过点 E 作 EG⊥GP 交于点 G,过点 B 作 BP ⊥GP 交于点 P,
∵ = ,
设 AC=3x ,CF=2x, ∵AC=DC,
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∵AE⊥AB,
∴∠EAB =90 ° ,
∴∠GAE+∠PAB =90 ° , ∵∠GAE+∠GEA =90 ° , ∴∠PAB=∠GEA,
∵AB=AE,
∴△AEG≌△BAP(AAS), ∴BP=AG,
∵AC=BP =2x, ∴AG=EH=2x,
∵∠DCF=∠H=90 ° , CF=BH,∠CFD=∠EFH, ∴△DCF≌△EHF(ASA),
∴FH=CF=2x, ∴GE=AP =7x, ∴BC=7x,
∴BD =4x,
∴ = ;
故答案为.
∴CD =2x,
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三.解答题(16+6+8+7+6+8+10,共 61 分)
14 .【答案】(1)2;
(2);
(3)-x2+xy-3y2,如区-7.
【分析】(1)根据零指数幂的性质、负整数指数幂的性质、绝对值的性质和算术平方根的定义进行计算 即可;
(2)利用平方差公式和完全平方公式进行计算即可;
(3)先根据多项式乘多项式法则、完全平方公式和合并同类项法则进行化简, 再把 x,y 的值代入化简 后的式子进行计算即可.
【解答】解:(1)原式=1 -4+2+3
= 1+2+3 -4
=2;
(2)原式=
=
=
= ;
(3)原式= -x2+xy+3xy -3y2 = -x2+4xy -3y2,
当 x =1 ,时,
原式=
=
=
= .
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15 .【答案】(1)12;
(2)60 ° .
【分析】(1)根据线段垂直平分线的性质得出 AM=CM,BN=CN,再求出△MCN的周长=AB,再代 入求出答案即可;
(2)根据三角形内角和定理求出∠A+∠B =180 ° - ∠ACB =60 ° , 根据等腰三角形的性质得出∠A = ∠ACM,∠B=∠BCN,求出∠ACM+∠BCN=∠A+∠B =60 ° ,再求出答案即可.
【解答】解:(1)∵DM、EN 分别垂直平分 AC 和 BC 交 AB 于 M、N,
∴AM=CM,BN=CN,
∵AB =12cm,
∴△MCN的周长是 CM+MN+CN
=AM+MN+BN
=AB
= 12;
(2)∵∠ACB =120 ° ,
∴∠A+∠B =180 ° - ∠ACB =60 ° , ∵AM=CM,BN=CN,
∴∠A=∠ACM,∠B=∠BCN,
∴∠ACM+∠BCN=∠A+∠B =60 ° , ∵∠ACB =120 ° ,
∴∠MCN=∠ACB - (∠ACM+∠BCN)=120 ° -60°=60 ° .
16.【答案】∠CDE;两直线平行,内错角相等;∠CDE;两直线平行,内错角相等;∠BEF;两直线平行, 同位角相等;角平分线的定义;∠BEF.
【分析】利用平行线的性质两直线平行,内错角相等;两直线平行,同位角相等解答即可.
【解答】解:∵DE∥AC,(已知)
∴∠ACD=∠CDE,(两直线平行,内错角相等)
∵EF∥CD,(已知)
∴∠CDE=∠DEF,(两直线平行,内错角相等)
∠DCE=∠BEF,(两直线平行,同位角相等)
∴∠ACD=∠DEF,(等量代换)
又∵CD 平分∠ACB,(已知)
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∴∠ACD=∠DCE,(角平分线的定义)
∴∠DEF=∠BEF,(等量代换)
∴EF 平分∠DEB .(角平分线定义)
17 .【答案】(1)运动时间 t,△HAD 的面积 S;
(2)45cm ,40 ,675;
(3)或.
【分析】(1)根据自变量和因变量的定义即可得;
(2)根据图 2 函数分别分析出当点 H 运动到点 B 、C、D 处的路程,求出 AB,再求出当点 H 在 BC 上 时的面积即可;
(3)当△HAD 的面积为 240m2 时,点 H 在 AB 或 CD 上,分别计算求出高,再依题意求出路程即可. 【解答】解:(1)图 2 的两个变量中,自变量为运动时间 t,因变量为△HAD 的面积 S,
故答案为:运动时间 t,△HAD 的面积 S;
(2)由图 2 得,当 0<t ≤15 时,S 随 t 的增大而增大, ∴当点 H 运动到点 B 时,t =15s,
∴AB =3 × 15 =45cm,
当 15<t ≤25 时,S 的值不变,
∴当点 H 运动到点 C 时,t =25s,
∴BC=AD=(25 -15) ×3 =30cm,
∴,即 b =675,
当点 H 运动到点 D 处时,S=0, ∴a =25+15 =40,
故答案为:45cm ,40 ,675;
(3)当点 H 在 AB 上时,△HAD 的面积= ,
当 S=240 时,,
∴AH=16,
∴ ,
当点 H 在 CD 上时,△HAD 的面积= ,
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当 S=240 时,,
∴DH=16,
∴ ,
综上,点 H 的运动时间为或.
18 .【答案】见解析.
【分析】(1)利用轴对称变换的性质分别作出 A ,B ,C 的对应点 A′,B′,C′即可;
(2)根据三角形中线的定义画出图形;
(3)连接 A ′C 交直线 DE 于点 P,连接 PC 即可. 【解答】解:(1)如图,△A ′B ′C′即为所求;
(2)如图,线段 AM即为所求;
(3)如图,点 P 即为所求.
19 .【答案】问题探究一:(1)证明见解答;
(2)∠EBF=22.5 ° ;
问题探究二:AQ∥PG;理由见解答.
【分析】问题探究一:(1)根据折叠的性质和垂直平分线的性质求出结果即可;
(2)根据 AE=DE,得出,根据平行线的性质得出∠NFE=∠ADE =
45 ° , 根据等腰三角形的性质得出∠EBF=∠BEF,根据三角形外角的性质得出∠EBF+∠BEF=∠EFN =45 ° ,最后求出结果即可;
问题探究二:根据折叠得出 AD=AG, ∠DAQ=∠GAQ,AD∥PQ,AD=PQ,证明∠AQP=∠GAQ, 得出 AM=QM,证明 PM=GM,得出∠MPG=∠MGP,根据∠MPG+∠MGP=∠AQP+ ∠GAQ,得出
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∠MPG=∠MGP=∠AQP=∠GAQ,最后根据平行线的判定得出结果即可. 【解答】问题探究一:(1)证明:根据折叠可知MN⊥AD,AB=AE,
∴AE=DE, ∴DE=AB;
(2)解:长方形纸片 ABCD 中∠ABF=90 ° , AD∥BC, 根据折叠可知∠AEF=∠ABF=90 ° , BF=EF,
∵点 D ,E,F 在同一条直线上, ∴∠AED -180 ° -90°=90 ° , ∵AE=DE,
∴ ,
∵AD∥BC,
∴∠NFE=∠ADE =45 ° , ∵BF=EF,
∴∠EBF=∠BEF,
∵∠EBF+∠BEF=∠EFN=45 ° ,
∴;
问题探究二:解:AQ∥PG 理,由如下:
如图,
根据折叠可知 AD=AG,∠DAQ=∠GAQ,AD∥PQ,AD=PQ,
∴∠DAQ=∠AQP,
∴∠AQP=∠GAQ,
∴AM=QM,
∵AD=AG,AD=PQ, ∴AG=PQ,
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∴AG-AM=PQ-MQ,
即 PM=GM,
∴∠MPG=∠MGP,
∵∠AMQ=∠PMG,
∴∠MPG+∠MGP=∠AQP+ ∠GAQ,
∴∠MPG=∠MGP=∠AQP=∠GAQ,
∴AQ∥PG.
20 .【答案】(1)1<AD<7;
(2)2<EF<6;
(3)CE⊥ED;理由见解析.
【分析】(1)延长 AD 到点 E,使 AD=DE,连接 BE,由 SAS 证得△ADC≌△EDB,得出 AC=EB =6, 在△ABE 中,AB -BE<AE<AB+BE,得出 2<AE<14,即可得出结果;
(2)延长 ED 到点 N,使 ED=DN,连接 CN、FN,由 SAS 证得△NDC≌△EDB,得出 BE =CN=4, 由等腰三角形的性质得出 EF=FN,在△CFN中,CN -CF<FN<CN+CF,得出 2<FN<6,即可得出 结果;
(3)延长 CE 与 DA 的延长线交于点 G,易证 DG∥BC,得出∠GAE=∠CBE,由 ASA 证得△GAE≌△ CBE,得出 GE =CE,AG=BC,即可证得 CD =GD,由 GE =CE,得出 CE⊥ED.
【解答】解:(1)延长 AD 到点 E,使 AD=DE,连接 BE,如图①所示:
∵点 D 是 BC 边上的中点,
∴BD =CD,
在△ADC 和△EDB 中,
,
∴△ADC≌△EDB(SAS),
∴AC=EB =6,
在△ABE 中,AB -BE<AE<AB+BE,
∴8 -6<AE<8+6,即 2<AE<14,
∴ 1<AD<7,
故答案为:1<AD<7;
(2)延长 ED 到点 N,使 ED=DN,连接 CN、FN,如图②所示:
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∵点 D 是 BC 边上的中点, ∴BD =CD,
在△NDC 和△EDB 中,
,
∴△NDC≌△EDB(SAS), ∴BE =CN=4,
∵DF⊥DE,ED=DN, ∴EF=FN,
在△CFN 中,CN -CF<FN<CN+CF, ∴4 -2<FN<4+2,即 2<FN<6,
∴2<EF<6;
(3)CE⊥ED;理由如下:
延长 CE 与 DA 的延长线交于点 G,如图③所示:
∵点 E 是 AB 中点,
∴BE=AE,
∵∠BCD =149 ° ,∠ADC =31 ° , ∴∠BCD+∠ADC =180 ° ,
∴DG∥BC,
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∴∠GAE=∠CBE,
在△GAE 和△CBE 中,
,
∴△GAE≌△CBE(ASA), ∴GE =CE,AG=BC,
∵BC=CF,DF=AD,
∴CF+DF=BC+AD=AG+AD,即:CD =GD, ∵GE =CE,
∴CE⊥ED.
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