内容正文:
一.解答题(共13小题)
1.如图,点A,B,C是不在一条直线上的三个点,过B,C两点作直线,并连接AB,AC.
(1)尺规作图:
①延长CA至D,使得点A为CD的中点;
②作射线AB,在射线AB上截取AE=3AB.(作图工具只限直尺和圆规,保留作图痕迹)
(2)若AB=AC,CD=10cm,求BE的长.
小明同学写出解答的部分过程,请你帮忙完成填空.
解:因为点A为CD的中点,
所以 ,
因为CD=10,
所以AC= ,
因为AB=AC,
所以AB=5,
因为AE=3AB,
所以AE= ,
所以BE= ﹣ = .
2.如图,在四边形ABCD中,AD⊥AB,且AD=AB=CD,连接AC.
(1)作∠ADC的平分线DE交AC于点E(要求:尺规作图,保留作图痕迹,不写作法);
(2)在(1)的基础上,若AC⊥BC,求证:AE=BC.
3.如图,是由边长为1的小正方形组成的7×7网格,每个小正方形的顶点叫做格点,点A在小正方形的顶点上,请用无刻度的直尺完成下列画图,不写画法,保留画图痕迹.
(1)以格点为顶点,作△ABC,使.
(2)在(1)的基础上,在线段BC上画一点G,使∠CAG=45°.
4.如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,D是AC边的中点.
(1)用无刻度的直尺和圆规在边AB上作点E,使∠DEB=2∠A.(保留作图痕迹,不写作法)
(2)在(1)的条件下,连接ED并延长至点F,使DF=DE,连接CF,求证:CF∥AB.
5.如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,点O在边AB上,以OB为半径作⊙O,交BC于点D,连接OD.
(1)尺规作图:在AC边上作一点E,使CE=DE,再作直线DE;(要求:不写作法,保留作图痕迹)
(2)DE是⊙O的切线吗?请说明理由.
6.某数学兴趣小组在研究一个尺规作图课题:在△ABC中,∠ABC=90°,作以C为顶点的等腰三角形BCE.以下为两位同学的做法:
甲:如图1,以C为圆心,CB为半径画弧交AC于点E,连结BE.
乙:如图2,步骤1,作△ABC的高线BD;步骤2,作∠ABD的平分线交AC于点E,连结BE.
(1)如图1,若∠ABE=18°,则∠BCE= °.
(2)尺规作图:请你在图2中完成乙同学的步骤2.(不写作法,保留作图痕迹)
(3)你认为乙同学的做法正确吗?如果正确请证明,如果错误请说明理由.
7.如图,在地面上竖直安装着AB,CD,EF三根立柱,在同一时刻同一光源下立柱AB,CD形成的影子分别为BG与DH.
(1)在图中画出光源的位置(用点P表示);
(2)此光源下形成的投影是 (填“中心投影”或“平行投影”);
(3)在图中画出立柱EF此时在该光源下所形成的影子(用线段FM表示).
8.如图,▱ABCD中,∠ABC的平分线交AD于P.
(1)请用无刻度的直尺和圆规作∠BPQ=∠ABP,射线PQ交BC于点Q(保留作图痕迹,不写作法);
(2)求证:四边形ABQP是菱形.
9.小明对菱形的作法非常感兴趣,他根据所学的知识,利用直尺和圆规,在▱ABCD内分别以A,D为圆心,以AD的长为半径画弧,分别交AB,DC于点E,F,快速地作出一个菱形ADFE,如图(1)所示,根据小明的尺规作图过程,解决下列问题.
(1)小明用到的作图依据是( );
A.一组对边平行且相等的四边形是菱形
B.两组对边分别相等的四边形是菱形
C.有一组邻边相等的平行四边形是菱形
D.对角线互相垂直的平行四边形是菱形
(2)请在图(2)▱ABCD内运用另一种尺规作图的方法作出菱形,并证明你的结论.(保留作图痕迹,不写作法)
10.如图,在四边形ABCD中,∠A=90°,BD平分∠ABC,AB=4,BC=5,BD=2.
(1)求证:BD⊥CD;
(2)请用不带刻度的直尺和圆规作△BCD的外接圆⊙O(不必写作法,但要保留作图痕迹),作图后判断AD是否为⊙O的切线,并说明理由.
11.小华与小红一起研究一个尺规作图问题:
如图1,已知E是▱ABCD边BC上一点(不包含B,C),连结AE,用尺规作CF∥AE,其中F是边AD上一点.
小红:如图2,以点A为圆心,CE长为半径作弧,交AD于点F,连结CF,则CF∥AE.
小华:以点C为圆心,AE长为半径作弧,交AD于点F,连结CF,则CF∥AE.
小红:小华,你的作法有问题.
小华:哦……我明白了!
(1)根据小红的作法,证明:CF∥AE.
(2)指出小华作法中存在的问题.
12.如图,在四边形ABCD中,AC为对角线,∠D=2∠B.
(1)用无刻度直尺和圆规在线段BC上求作一点E,使得AE=BE,连接AE;(保留作图痕迹,不写作法)
(2)若∠CAD=∠ACB,请证明(1)中得到的四边形AECD是平行四边形.
13.如图,AB是⊙O的直径.
(1)请用无刻度的直尺和圆规作OB的垂直平分线,交⊙O于点C,D.(保留作图痕迹,不写作法)
(2)连接AC,AD,判断△ACD的形状,并说明理由.
参考答案与试题解析
一.解答题(共13小题)
1.【解答】解:(1)①如图,以点A为圆心,AC的长为半径画弧,交CA的延长线于点D,
则点D即为所求.
②以点B为圆心,AB的长为半径画弧,交AB的延长线于点F,再以点F为圆心,AB的长为半径画弧,交AF的延长线于点E,
则AE即为所求.
(2)因为点A为CD的中点,
所以AC,
因为CD=10,
所以AC=5,
因为AB=AC,
所以AB=5,
因为AE=3AB,
所以AE=15,
所以BE=AE﹣AB=10.
故答案为:CD;5;15;AE;AB;10.
2.【解答】解:(1)如图所示,AE即为所求作:
(2)由条件可知DE⊥AC,
∵AD⊥AB,AC⊥CB,
∴∠AED=∠DAB=∠ACB=90°,
∴∠DAE+∠BAC=90°,∠BAC+∠B=90°.
∴∠DAE=∠B,
在△DEA和△ACB中,
,
∴△DEA≌△ACB(AAS),
∴AE=BC.
3.【解答】解:(1)如图1中,△ABC即为所求;
(2)如图2中,点G即为所求.
4.【解答】(1)解:如图,点E为所求;
由作图得AE=DE,
∴∠A=∠ADE,
∴∠DEB=∠A+∠ADE=2∠A;
(2)证明:∵D是AC边的中点,
∴AD=CD,
在△ADE和△CDF中,
,
∴△ADE≌△CDF(SAS),
∴∠A=∠DCF,
∴CF∥AB.
5.【解答】(1)解:如图所示,即为所求;
(2)证明:DE是⊙O的切线,理由如下:
∵CE=DE,
∴∠EDC=∠C,
∵OB=OD,
∴∠OBD=∠ODB,
∵∠A=90°,
∴∠OBD+∠C=90°,
∴∠ODB+∠EDC=90°,
∴∠ODE=90°,即OD⊥DE,
又∵OD是⊙O的半径,
∴DE是⊙O的切线.
6.【解答】解:(1)由作图得,CB=CE,
∴∠CBE=∠CEB.
∵∠ABC=90°,∠ABE=18°,
∴∠CBE=∠ABC﹣∠ABE=72°.
∴∠CEB=72°,
∴∠BCE=180°﹣∠CEB﹣∠CBE=36°.
故答案为:36.
(2)如图2所示.
(3)乙同学的做法正确.
证明:∵BD为△ABC的高线,
∴∠BDC=∠ABC=90°,
∴∠C+∠CBD=∠C+∠A=90°,
∴∠CBD=∠A.
∵BE为∠ABD的平分线,
∴∠ABE=∠DBE,
∵∠BEC=∠A+ABE,∠CBE=∠CBD+∠DBE,
∴∠BEC=∠CBE,
∴三角形BCE是以C为顶点的等腰三角形.
7.【解答】解:(1)如图,连接GA,HC并分别延长,相交于点P,
则点P即为所求.
(2)由题意知,此光源下形成的投影是中心投影.
故答案为:中心投影.
(3)连接PE并延长,与地面交于点M,则FM即为所求.
8.【解答】(1)解:图形如图所示:
(2)证明:∵BP平分∠ABC,
∴∠ABP=∠PBC.
又∵∠BPQ=∠ABP,
∴∠BPQ=∠PBC,
∴PQ∥AB.
∵四边形ABCD为平行四边形,
∴AP∥BQ,
∴四边形ABQP为平行四边形.
∵AD∥BC,
∴∠APB=∠PBC=∠ABP,
∴AB=AP,
∴四边形ABQP为菱形.
9.【解答】解:(1)根据小明的尺规作图知,AE=AD=DF,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴CD∥AB,
又∵AE=DF,
∴四边形AEFD是平行四边形,
∵AE=AD,
∴平行四边形AEFD是菱形,
用到的作图依据是有一组邻边相等的平行四边形是菱形,
故选:C;
(2)连接AC,作AC的中垂线交CD、AB于G、H,则四边形AHCG是菱形,
理由:由作图可知:AG=CG,AH=CH,AO=CO,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴CD∥AB,
∴∠OCG=∠OAH,
∵∠COG=∠AOH,AO=CO,
∴△COG≌△AOH(ASA),
∴OG=OH,
∴四边形AHCG是平行四边形,
∵AG=CG,
∴四边形AHCG是菱形.
10.【解答】(1)证明:∵AB=4,BC=5,BD,
∴,
∵BD平分∠ABC,
∴∠ABD=∠CBD,
∴△ABD∽△DBC,
∴∠BDC=∠A=90°,
即BD⊥CD.
(2)解:如图,作线段BC的垂直平分线,交BC于点O,以点O为圆心,OB的长为半径画圆,
则⊙O即为所求.
AD是⊙O的切线.
理由:连接OD,
∵BD平分∠ABC,
∴∠ABD=∠CBD.
∵OB=OD,
∴∠OBD=∠ODB,∴∠ABD=∠ODB,
∴AB∥OD.
∵∠A=90°,∴∠ADO=90°,
∵OD为⊙O的半径,∴AD是⊙O的切线.
11.【解答】(1)证明:∵四边形ABCD为平行四边形,
∴AD∥BC,∴CE∥AF,
∵CE=AF,∴四边形AECF为平行四边形,∴CF∥AE.
(2)解:小华作法中存在的问题:以点C为圆心,AE长为半径作弧,与AD可能有两个交点,如图所示.
12.【解答】(1)解:如图,点E为所作;
(2)证明:∵EA=EB,
∴∠EAB=∠B,
∴∠AEC=∠EAB+∠B=2∠B,
∵∠D=2∠B,
∴∠AEC=∠D,
在△ACE和△CAD中,
,
∴△ACE≌△CAD(AAS),
∴AE=CD,CE=AD,
∴四边形AECD是平行四边形.
13.【解答】解:(1)作OB的垂直平分线,如图1,CD即为所求;
(2)△ACD是等边三角形.理由如下:
连接AC,AD,如图2,连接OC,BC.
∵CD垂直平分OB,
∴OC=BC
∵OC=OB,
∴OC=BC=OB,
∴△OCB是等边三角形,
∴∠B=60°,
∵AB是⊙O的直径,
∴∠ACB=90°,
∵CD⊥OB,
∴∠BCD=90°﹣∠B=30°,
∴∠ACD=90°﹣30°=60°.
∵∠ADC=∠B=60°,
∴∠CAD=60°,
∴△ACD是等边三角形.
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