内容正文:
一.填空题(共20小题)
1.如图①,射线OC在∠AOB内部,图中共有三个角∠AOC,∠AOB,∠BOC,若其中有两个角的度数之比为1:2,则称射线OC为∠AOB的“幸运线”.如图②,若∠MON=150°,射线OP为∠MON的“幸运线”,则∠MOP的度数是 .
2.如图,等腰直角三角形AEF的斜边EF经过正方形ABCD的顶点B,点G为EF的中点,连接DE,AG,DE与AG交于点H.
(1)若DH=5,则DE的长度为 .
(2)若B恰为EG的中点,则的值为 .
3.如图,在△ABC中,AC=5、AB=4、BC=3,D是平面内一点,CD=1,连接AD、E为AD的中点,连接BE,则BE的最小值为 ,最大值为 .
4.如图,AB是⊙O的直径,C为⊙O上一点,且AB⊥OC,P为圆上一动点,D为AP的中点,连接CD.若⊙O的半径为4,则CD长的最大值是 .
5.如图,在Rt△ABC中,∠BCA=90°,∠B=30°,AC,点D为AB的中点,以AD为一边在边AB上方作等腰直角△ADE,将△ADE绕着点A逆时针旋转,当△ADE旋转到B、D、E三点共线时,线段BE的长为 .
6.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,BC=2AC=8,点D为AB的中点,点M,N分别是边AC,BC上的动点,且MN=4,点P是MN的中点,连接BP,DP,则:
①DP的最小值为 ;
②当∠PBC最大时,线段AM的长是 .
7.如图,在Rt△AOB中,AB=4,OB=2,⊙O的半径为1,点M在AB边上运动,过点M的直线MN与⊙O相切于点N,则MN的最大值为 ,最小值为 .
8.矩形ABCD中,AB=1,O是BD的中点,点E在直线AD上,且DE=3,若△BOE与△DOE关于直线OE对称,则AD的长为 .
9.如图,在正方形ABCD中,点A,点B在x轴上,点C坐标为(4,6),E是平面内任意一点,且始终满足AE⊥CE,连接OE,则线段OE的最大值为 ,最小值为 .
10.如图,在矩形ABCD中,AB=8,AD=3,点P为直线AB上一个动点,作射线DP,过点C作CQ⊥DP,垂足为Q,连接AQ,则AQ的最小值为 ,最大值为 .
11.如图,在矩形ABCD中,AB=6,BC=8,点P是对角线BD上一个动点,连接AP,以AP为直角边在AP右侧作等腰直角三角形APE,∠APE=90°,连接DE.
(1)当点E落在BD上时,DE的长为 .
(2)DE的最小值是 .
12.如图,等边三角形ABC中,BC=3,线段CD绕点C在平面内旋转,E为AD的中点.若CD=1,则BE的最大值为 ,最小值为 .
13.如图,在正方形ABCD中,BC=4,点E是CB延长线上一点,且BE=2,点F为线段AE上一动点,连接BF,将线段BF绕点B顺时针旋转90°得到线段BG,连接DG,FG,则FG的最小值是 ,此时DG的长为 .
14.如图,将一块直角三角板ABC绕其60°角的顶点A旋转至△ADE,连接CD、CE,已知AB=2,当△CDE以CE为直角边时,CE的长为 .
15.如图,在矩形纸片ABCD中,AD=10,AB=6,折叠纸片,使点A落在BC边上的点A处,折痕交AB边于点T,交AD边于点S,P为A′T的中点,连接BP,则线段BP长度的取值范围是 .
16.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠B=30°,AC=2,点D是BC的中点,点E是边AB上一动点,沿DE所在直线把△BDE翻折到△B′DE的位置,B′D交AB于点F,连接AB′.
(1)AB′的最小值是 ;
(2)若△AB′F为直角三角形,则BE的长为 .
17.菱形OBCD在平面直角坐标系中的位置如图,点B的坐标的为,∠DOB=60°,点P是对角线OC上一个动点.的最小值是 ;此时点P的坐标为 .
18.如图,Rt△ABC中,∠C=90°,AC=12,点D在边BC上,CD=5,BD=13.点P是线段AD上一动点,当半径为6的⊙P与△ABC的一边相切时,AP的长为 .
19.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=3,BC=4,点D为AB的中点,点E,F分别是边AC,BC上的动点,且EF=3,点G是EF的中点,连接AG,DG,点E,F在运动的过程中,GD的最小值为 ,当∠CAG最大时,线段BF的长是 .
20.若一个三角形的三边长之比为3:4:5,则称这个三角形为“勾股三角形”.如图,在矩形ABCD中,AD=12,点G在边DC上,将△ADG沿AG所在直线折叠,得到△AD′G,再将△AD′G沿过点A的直线折叠,使AD′与AG重合,点D′的对应点为点E,折痕与D′G 交于点F.若△GEF 是“勾股三角形”,则AF的长为 .
参考答案与试题解析
一.填空题(共20小题)
1.【解答】解:由题意,分以下四种情况:当∠MON=2∠MOP时,射线OP是∠MON的“幸运线”,
∵∠MON=150°,∴;当∠MOP=2∠NOP时,射线OP是∠MON的“幸运线”,∵∠MON=150°,∠MOP+∠NOP=∠MON,∴,解得∠MOP=100°;当∠MON=2∠NOP时,射线OP是∠MON的“幸运线”,∵∠MON=150°,∴,
∴∠MOP=∠MON﹣∠NOP=75°;当∠NOP=2∠MOP时,射线OP是∠MON的“幸运线”,
∵∠MON=150°,∠MOP+∠NOP=∠MON,∴∠MOP+2∠MOP=150°,解得∠MOP=50°;
综上,∠MOP的度数为50°或100°或75°.故答案为:50°或100°或75°.
2.【解答】解:(1)连接DF,
由条件可知AG=EG=FG,AG⊥EF,∠AEF=∠AFE=45°,∠EAF=90°,∵四边形ABCD是正方形,∴∠BAD=90°,AB=AD,又∵∠DAF+∠BAF=∠BAF+∠BAE=90°,∴∠DAF=∠BAE,
在△DAF和△BAE中,,∴△DAF≌△BAE(SAS),∴∠AFD=∠AEF=45°,∴∠DFE=AFD+∠AFE=90°,∴DF⊥EF,∴DF∥AG,∴△EGH∽△EFD,∴,又∵,DH=5,∴DE=2DH=10,故答案为:10;
(2)由条件可知△AEG是等腰直角三角形,设AG=GE=a,∵B恰为EG的中点,∴,∵△DAF≌△BAE,∴,由△EGH∽△EFD,,∴,
∴,即,∴,∴.故答案为:.
3.【解答】解:如图,取AC的中点Q,连接EQ,
由条件可知,∴E在以Q为圆心,为半径的⊙Q上运动,连接BQ交⊙Q于E、E′,则BE为最小,BE′为最长,∵AC=5、AB=4、BC=3,∴AB2+BC2=25=AB2,∴∠ABC=90°,
由条件可知,∴BE=2.5﹣0.5=2,BE′=2.5+0.5=3,∴BE的最小值为2,最大值为3;
故答案为:2,3.
4.【解答】解:如图,当点P在⊙O上移动时,AP的中点M的轨迹是以OA为直径的⊙O',因此CO′交⊙O'于点D,此时CD的值最大,由题意得,OA=OB=OC=2,OO′OA=2=O′D,在Rt△O′OC中,OC=42,OO′=2,O′C2,∴CD=CO′+O′D=22,故答案为:22.
5.【解答】解:∵∠BCA=90°,∠B=30°,AC,∴AB=2AC=2,BCAC=3,∵D为AB中点,∴ADAB,∵△ADE是等腰直角三角形,∴DE=AD,当D在线段BE上时,如图:
由旋转知,∠ADE=90°=∠ADB,∵AD,AB=2,∴BD3,
∴BE=BD+DE=3;当E在线段BD上时,如图:此时C与D重合,BE=BC﹣DE=3;
综上所述,线段BE的长为3或3;故答案为:3或3.
6.【解答】①解:连接CP,CD,如图所示:在Rt△ABC中,∠ACB=90°,BC=2AC=8,∴AC=4,BC=8,由勾股定理得:AB,∵点D是Rt△ABC斜边上的中线,∴CDAB,∵∠ACB=90°,点P是MN的中点,MN=4,∴PC是Rt△MCN斜边上的中线,∴PCMN=2,∴在点M,N的运动过程中,点P始终在以C为圆心,以PC=2为半径的圆上运动,根据“两点之间线段最短”得:PC+DP≥CD,∴DP≥CD﹣PC,∴当C,P,D三点在同一条直线上时,DP最小,最小值为CD﹣PC,∵CD,PC=2,∴DP的最小值为:,故答案为:;
②解:当∠PBC最大时,则点C到直线PB的距离最大,由①可知:点P在C为圆心,以PC=2为半径的圆上,∴当BP与圆C相切时,点C到直线PB的距离最大,即∠PBC最大,连接PC,过点点P作PE⊥BC于点E,如图2所示:∵PB与⊙C相切,∴PC⊥PB,在Rt△PBC中,BC=8,PC=2,由勾股定理得:PB,由三角形的面积公式得:S△PBCBC•PEPC•PB,∴PE,∵∠ACB=90°,PE⊥BC,∴PE∥AC,∵点P是MN的中点,∴PE是△CMN的中位线,∴CM=2PE,∴AM=AC﹣CM,∴当∠PBC最大时,线段AM的长是.故答案为:.
7.【解答】解:作OP⊥AB于点P,连接OM、ON,∵AB=4,OB=2,∠AOB=90°,∴OA2,∵S△AOB4OP2×2,∴OP,∵直线MN与⊙O相切于点N,⊙O的半径为1,∴MN⊥ON,ON=1,∴∠ONM=90°,∴MN,∴当OM最大时,则MN的值最大;当OM最小时,则MN的值最小,∵点M在AB边上运动,∴OP≤OM≤OA,∴OM≤2,∴OM的最大值为2,最小值为,∵当OM=2时,MN;当OM时,MN,∴MN的最大值为,最小值为,故答案为:,.
8.【解答】解:如图①,∵△BOE与△DOE关于直线OE对称,∴BE=DE=3,∵四边形ABCD是矩形,
∴∠A=90°,∴AE2,∴AD=DE+AE=3+2;如图②,∵△BOE与△DOE关于直线OE对称,∴BE=DE=3,∵四边形ABCD是矩形,∵∠BAD=90°,∴∠BAE=90°,∵AB=1,∴AE2,∴AD=DE﹣AE=3﹣2,则AD的长为3+2或3﹣2.
故答案为:3+2或3﹣2.
9.【解答】解:连接AC,取AC中点P,连接OP,EP,∵AB=BC,∠ABC=90°,由题意可得:AB=BC=6,B(4,0),∴A(﹣2,0),∴P(1,3),∴,∵AE⊥CE,,∴,当点P在线段OE上时,OE取得最大值,为;当点O在线段EP上时,OE取得最小值,为.故答案为:,.
10.【解答】解:取CD的中点M,连接AM,MQ,∵四边形ABCD是矩形,∴CD=AB=8,∠ADM=90°,
∴DMCD=4,∵CQ⊥DP,∴∠CQD=90°,∴MQCD=4,∵AD=3,∴AM5,
由三角形三边关系定理得到:AM﹣MQ≤AQ≤AM+MQ,∴1≤AQ≤9,∴AQ的最小值为1,最大值为9.故答案为:1,9.
11.【解答】解:(1)当点E落在BD上时,如图1所示:
∵△APE是以AP为直角边的等腰直角三角形,∴∠APE=90°,AP=PE,∵四边形ABCD是矩形,AB=6,BC=8,∴AB=CD=6,AD=BC=8,∠DAB=90°,AB∥CD,在Rt△ABD中,由勾股定理得:BD10,由三角形的面积公式得:S△ABDBD•APAB•AD,∴AP,∴AP=PE,在Rt△ABP中,由勾股定理得:BP,∴DE=BD﹣BP﹣EP;
(2)过点P作PF⊥AB于点F,FP的延长线交CD于点H,过点E作ET⊥PH于点T,EK⊥CD于点K,如图2所示:
设PF=x,∵∠PFB=∠DAB=90°,∠PBF=∠DBF,∴△PFB∽△BAD,∴,∴BF,∴AF=AB﹣BF,∵PF⊥AB,ET⊥PH,∴∠AFB=∠PTE=90°,∴∠FAP+∠APF=90°,∵∠APE=90°,∴∠APF+∠TPE=90°,∴∠FAP=∠TPE,在△FAP和△TPE中,,∴△FAP≌△TPE(AAS),∴PF=ET=x,PT=AF,∵EK⊥CD,AB∥CD,PF⊥AB,∴四边形BFHC和四边形EKHT均为矩形,∴EK=TH=BP﹣PF﹣PT,DK=CD﹣ET﹣BF,在Rt△DEK中,由勾股定理得:DE2=EK2+DK2,
∴DE2,∴当x时,DE2为最小,最小值为,∴DE的最小值为:.
12.【解答】解:如图,取AC的中点F,连接EF,BF,则EF为△ACD 的中位线,∴,∵△ABC 是等边三角形,∴AB=BC.又∵F是AC的中点,∴BF⊥AC.在Rt△BFC 中,由勾股定理,得,当点B,E,F在同一条直线上时,出现最大值和最小值.∴BE的最大值为,BE的最小值为,故答案为:.
13. 【解答】解:∵BF=BG,∠FBG=90°,∴△BFG是等腰直角三角形,∴,∴当BF⊥AE时,BF最小,即FG最小,如图,∵正方形ABCD中,∠ABE=∠ABC=90°,BE=2,AB=4,∴,∵,∴,∴FG的最小值为;此时,过点G作GH⊥AB,GI⊥AD,垂足分别为H、I,过点F作FP⊥BE于P,如图,
∵AB=AD=4,∠ABC=∠ABE=∠BAD=90°,∴AH=GI,AI=GH,同理可得,∴,∵BF=BG,∠FBG=90°,∴∠EBF=∠GBH=90°﹣∠FBH,
又∵∠BPF=∠GHB=90°,∴△FBP≌△GBH,∴,∴,∴;故答案为:;4.
14.【解答】解:∵将一块直角三角板ABC绕其60°角的顶点A旋转至△ADE,AB=2,∴Rt△ABC≌Rt△ADE,且∠BAC=∠DAE=60°,AB=AD=2,∴AC=AE=2AB=4,由勾股定理得:,①当CE⊥DE时,如图1,由图可知,此时AE=AB+BE=4,AE=AC,∵∠BAC=60°,∴△EAC为等边三角形,∴CE=AE=AC=4;②当CE⊥CD时,如图2,过点A作AF⊥CE,交CE于点F,AF与DE交点G,连接GC,∵AC=AE,∴△ACE为等腰三角形,此时AF为△ACE的中垂线,∴GE=GC,又∵△DCE此时为直角三角形,∴GC为△DCE斜边DE上的中线,∴GE=GC=DG,∴,在Rt△ADG中,由勾股定理得:,∵∠AGD=∠EGF,∠ADE=∠EFG=90°,∴△ADG∽△EFG,∴,即,∴,∴,综上所述,CE的长为4或.故答案为:4或.
15.【解答】解:由折叠的性质可知:AT=A′T,在Rt△A′TB中,P为A′T的中点,∴,
∴AT=A′T=2BP,由题可得:当AS=6时,AT=A′T最长,最长值为6,
当AS=10时,AT=A′T最短,设AT=A′T=x,则BT=6﹣x,在Rt△A′CD中,∵A′D=AD=10,CD=AB=6,∴A′C=8,∴BA′=2,∵x2=(6﹣x)2+22,解得:,∴,
∴.
16.【解答】解:(1)由题意可得,CD=BD=B′D,∴B′在以D为圆心CD为半径的圆上,如图一所示:
在点B′运动过程中,在△ADB′中,由三边关系得,AB′≥AD﹣B′D,在变化过程中,AD和B′D保持不变,故AB′的最小值为AD﹣B′D,即如图二所示:在Rt△ABC中,∠B=30°,AC=2,
∴,AB=4,∴,在Rt△ACD中,AC=2,,∴,故AB′的最小值为.(2)△AB′F为直角三角形,分两种情况:①∠AFB′=90°,
在Rt△BDF中,,∠B=30°,,设BE=x,,在Rt△B′EF中,∠EB′F=30°,,B′E=x,,解得x=1,即BE=x.②∠AB′D=90°,过E点作EH⊥AH交AB′的延长线与H点,如图四所示:由折叠的性质可知,∠DBE=∠DB′E=30°,∵∠AB′D=90°,∴∠AB′E=90°+30°=120°,∴∠EB′H=60°,设BE=B′E=x,∴在Rt△B′EH中,,,在Rt△ACD和Rt△AB′D中,,∴Rt△ACD≌Rt△AB′D(HL),∴AB′=AC=2,在Rt△AHE中,,,AE=4﹣x,∴,解得:.综上,BE的长是1或.
17.【解答】解:作PM⊥x轴,
∵菱形OBCD中,∠DOB=60°,∴,∴(30°角所对的直角边是斜边的一半),则要使取最小值,点D、P、M应在一条直线上,作DN⊥x轴,此时DN即为最小值,∵点B的坐标为,∴,则菱形OBCD中,,
∵∠DOB=60°,∴∠ODN=30°,∴,,最小值为3,∵∠POM=30°,∴OP=2PN,∵PN2+ON2=OP2,∴PN=1,∴.故答案为:①3;②.
18.【解答】解:∵在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=12,BD+CD=18,∴AB6,
在Rt△ADC中,∠C=90°,AC=12,CD=5,∴AD13,当⊙P于BC相切时,点P到BC的距离=6,过P作PH⊥BC于H,则PH=6,∵∠C=90°,∴AC⊥BC,∴PH∥AC,∴△DPH∽△DAC,∴,∴,∴PD=6.5,∴AP=6.5;当⊙P与AB相切时,点P到AB的距离=6,过P作PG⊥AB于G,则PG=6,∵AD=BD=13,∴∠PAG=∠B,∵∠AGP=∠C=90°,
∴△AGP∽△BCA,∴,∴,∴AP=3,∵CD=5<6,∴半径为6的⊙P不与△ABC的AC边相切,综上所述,AP的长为6.5或3,故答案为:6.5或3.
19.【解答】解:如图1,
∠C=90°,AC=3,BC=4,∴AB=5,∵点D为AB的中点,∴CDAB,∵EF=3,∴同理,在Rt△CEF中,CGEF,∵点E,F分别是边AC,BC上的动点,点G是EF的中点,∴G点的运动轨迹是以C为圆心,CG为半径的,∴当G点位于CD上时,GD最小,∴GD的最小值为CD﹣CG1;故答案为:1;∵如图2,当AG与圆C相切时,∠CAG最大,过A点作圆C的切线,切点为G,∴CG⊥AG,CG,∵AC=3,∴在Rt△ACG中,∠CAG=30°,∴∠ACG=60°,∵G是EF的中点,EF=3,∴GE,∴△CEG是等边三角形,∴∠CEG=60°,∴CF=EF•sin∠CEG=3×sin60°,∵BC=4,∴BF=4.故答案为:4.
20.【解答】解:如图,∵四边形ABCD是矩形,∴∠D=90°,由翻折可知:∠AEF=∠AD′F=∠D=90°,∴∠FEG=90°,∵△GEF 是“勾股三角形”,∴△GEF三边长之比为3:4:5,分两种情况:①设EG=3x,则EF=4x,FG=5x,由翻折可知:D′F=EF=4x,AD′=AE=AD=12,∴DG=D′G=D′F+FG=9x,AG=AE+EG=12+3x,在Rt△ADG中,根据勾股定理得:AD2+DG2=AG2,∴122+(9x)2=(12+3x)2,∴x=1,∴D′F=4,∴AF4;
②设EF=3x,则EG=4x,FG=5x,同理:DG=D′G=D′F+FG=8x,AG=AE+EG=12+4x,
∴122+(8x)2=(12+4x)2,∴x=2,∴D′F=6,∴AF6,
综上所述:当△GEF 是“勾股三角形”,则AF的长为4或6.故答案为:4或6.
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