一、單選題
1.(2023·浙江金華·統(tǒng)考中考真題)如圖,在中,,以其三邊為邊在的同側(cè)作三個(gè)正方形,點(diǎn)在上,與交于點(diǎn)與交于點(diǎn).若,則的值是( )

A.B.C.D.
2.(2020·浙江舟山·統(tǒng)考中考真題)已知二次函數(shù),當(dāng)時(shí),則下列說法正確的是( )
A.當(dāng)時(shí),有最小值
B.當(dāng)時(shí),有最大值
C.當(dāng)時(shí),無最小值
D.當(dāng)時(shí),有最大值
二、填空題
3.(2021·浙江紹興·統(tǒng)考中考真題)已知與在同一平面內(nèi),點(diǎn)C,D不重合,,,,則CD長為 .
4.(2023·浙江湖州·統(tǒng)考中考真題)如圖,標(biāo)號為①,②,③,④的四個(gè)直角三角形和標(biāo)號為⑤的正方形恰好拼成對角互補(bǔ)的四邊形,相鄰圖形之間互不重疊也無縫隙,①和②分別是等腰和等腰,③和④分別是和,⑤是正方形,直角頂點(diǎn)E,F(xiàn),G,H分別在邊上.
(1)若,,則的長是 cm.
(2)若,則的值是 .
5.(2023·浙江衢州·統(tǒng)考中考真題)下面是勾股定理的一種證明方法:圖1所示紙片中,,四邊形,是正方形.過點(diǎn),將紙片分別沿與平行、垂直兩個(gè)方向剪裁成四部分,并與正方形,拼成圖2.

(1)若,的面積為16,則紙片Ⅲ的面積為 .
(2)若,則 .
6.(2023·浙江嘉興·統(tǒng)考中考真題)一副三角板和中,.將它們疊合在一起,邊與重合,與相交于點(diǎn)G(如圖1),此時(shí)線段的長是 ,現(xiàn)將繞點(diǎn)按順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)(如圖2),邊與相交于點(diǎn)H,連結(jié),在旋轉(zhuǎn)到的過程中,線段掃過的面積是 .

7.(2022·浙江紹興·統(tǒng)考中考真題)如圖,,點(diǎn)在射線上的動(dòng)點(diǎn),連接,作,,動(dòng)點(diǎn)在延長線上,,連接,,當(dāng),時(shí),的長是 .
8.(2022·浙江金華·統(tǒng)考中考真題)圖1是光伏發(fā)電場景,其示意圖如圖2,為吸熱塔,在地平線上的點(diǎn)B,處各安裝定日鏡(介紹見圖3).繞各中心點(diǎn)旋轉(zhuǎn)鏡面,使過中心點(diǎn)的太陽光線經(jīng)鏡面反射后到達(dá)吸熱器點(diǎn)F處.已知,在點(diǎn)A觀測點(diǎn)F的仰角為.
(1)點(diǎn)F的高度為 m.
(2)設(shè),則與的數(shù)量關(guān)系是 .
9.(2021·浙江衢州·統(tǒng)考中考真題)圖1是某折疊式靠背椅實(shí)物圖,圖2是椅子打開時(shí)的側(cè)面示意圖,椅面CE與地面平行,支撐桿AD,BC可繞連接點(diǎn)O轉(zhuǎn)動(dòng),且,椅面底部有一根可以繞點(diǎn)H轉(zhuǎn)動(dòng)的連桿HD,點(diǎn)H是CD的中點(diǎn),F(xiàn)A,EB均與地面垂直,測得,,.
(1)椅面CE的長度為 cm.
(2)如圖3,椅子折疊時(shí),連桿HD繞著支點(diǎn)H帶動(dòng)支撐桿AD,BC轉(zhuǎn)動(dòng)合攏,椅面和連桿夾角的度數(shù)達(dá)到最小值時(shí),A,B兩點(diǎn)間的距離為 cm(結(jié)果精確到0.1cm).(參考數(shù)據(jù):,,)
10.(2021·浙江寧波·統(tǒng)考中考真題)如圖,在矩形中,點(diǎn)E在邊上,與關(guān)于直線對稱,點(diǎn)B的對稱點(diǎn)F在邊上,G為中點(diǎn),連結(jié)分別與交于M,N兩點(diǎn),若,,則的長為 ,的值為 .
11.(2020·浙江金華·統(tǒng)考中考真題)如圖是小明畫的卡通圖形,每個(gè)正六邊形的邊長都相等,相鄰兩正六邊形的邊重合,點(diǎn)A,B,C均為正六邊形的頂點(diǎn),AB與地面BC所成的銳角為β,則tanβ的值是 .
12.(2019·浙江溫州·統(tǒng)考中考真題)圖1是一種折疊式晾衣架.晾衣時(shí),該晾衣架左右晾衣臂張開后示意圖如圖2所示,兩支腳OC=OD=10分米,展開角∠COD=60°,晾衣臂OA=OB=10分米,晾衣臂支架HG=FE=6分米,且HO=FO=4分米.當(dāng)∠AOC=90°時(shí),點(diǎn)A離地面的距離AM為 分米;當(dāng)OB從水平狀態(tài)旋轉(zhuǎn)到OB′(在CO延長線上)時(shí),點(diǎn)E繞點(diǎn)F隨之旋轉(zhuǎn)至OB′上的點(diǎn)E′處,則B′E′﹣BE為 分米.
13.(2018·浙江溫州·統(tǒng)考中考真題)小明發(fā)現(xiàn)相機(jī)快門打開過程中,光圈大小變化如圖1所示,于是他繪制了如圖2所示的圖形.圖2中留個(gè)形狀大小都相同的四邊形圍成一個(gè)圓的內(nèi)接六邊形和一個(gè)小正六邊形,若PQ所在的直線經(jīng)過點(diǎn)M,PB=5cm,小正六邊形的面積為cm2,則該圓的半徑為 cm.
三、解答題
14.(2021·浙江紹興·統(tǒng)考中考真題)如圖,矩形ABCD中,,點(diǎn)E是邊AD的中點(diǎn),點(diǎn)F是對角線BD上一動(dòng)點(diǎn),.連結(jié)EF,作點(diǎn)D關(guān)于直線EF的對稱點(diǎn)P.
(1)若,求DF的長.
(2)若,求DF的長.
(3)直線PE交BD于點(diǎn)Q,若是銳角三角形,求DF長的取值范圍.
15.(2020·浙江衢州·統(tǒng)考中考真題)【性質(zhì)探究】
如圖,在矩形ABCD中,對角線AC,BD相交于點(diǎn)O,AE平分∠BAC,交BC于點(diǎn)E.作DF⊥AE于點(diǎn)H,分別交AB,AC于點(diǎn)F,G.
(1)判斷△AFG的形狀并說明理由.
(2)求證:BF=2OG.
【遷移應(yīng)用】
(3)記△DGO的面積為S1,△DBF的面積為S2,當(dāng)時(shí),求的值.
【拓展延伸】
(4)若DF交射線AB于點(diǎn)F,【性質(zhì)探究】中的其余條件不變,連結(jié)EF,當(dāng)△BEF的面積為矩形ABCD面積的時(shí),請直接寫出tan∠BAE的值.
16.(2019·浙江湖州·中考真題)如圖1,已知在平面直角坐標(biāo)系中,四邊形是矩形點(diǎn)分別在軸和軸的正半軸上,連結(jié),,,是的中點(diǎn).
(1)求OC的長和點(diǎn)的坐標(biāo);
(2)如圖2,是線段上的點(diǎn),,點(diǎn)是線段上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),經(jīng)過三點(diǎn)的拋物線交軸的正半軸于點(diǎn),連結(jié)交于點(diǎn)
①將沿所在的直線翻折,若點(diǎn)恰好落在上,求此時(shí)的長和點(diǎn)的坐標(biāo);
②以線段為邊,在所在直線的右上方作等邊,當(dāng)動(dòng)點(diǎn)從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí),點(diǎn)也隨之運(yùn)動(dòng),請直接寫出點(diǎn)運(yùn)動(dòng)路徑的長.
17.(2023·浙江紹興·統(tǒng)考中考真題)在平行四邊形中(頂點(diǎn)按逆時(shí)針方向排列),為銳角,且.

(1)如圖1,求邊上的高的長.
(2)是邊上的一動(dòng)點(diǎn),點(diǎn)同時(shí)繞點(diǎn)按逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)得點(diǎn).
①如圖2,當(dāng)點(diǎn)落在射線上時(shí),求的長.
②當(dāng)是直角三角形時(shí),求的長.
18.(2023·浙江溫州·統(tǒng)考中考真題)根據(jù)背景素材,探索解決問題.
注:測量時(shí),以答題紙上的圖上距離為準(zhǔn),并精確到1.
19.(2023·浙江寧波·統(tǒng)考中考真題)如圖1,銳角內(nèi)接于,D為的中點(diǎn),連接并延長交于點(diǎn)E,連接,過C作的垂線交于點(diǎn)F,點(diǎn)G在上,連接,若平分且.

(1)求的度數(shù).
(2)①求證:.
②若,求的值,
(3)如圖2,當(dāng)點(diǎn)O恰好在上且時(shí),求的長.
20.(2023·浙江金華·統(tǒng)考中考真題)如圖,直線與軸,軸分別交于點(diǎn),拋物線的頂點(diǎn)在直線上,與軸的交點(diǎn)為,其中點(diǎn)的坐標(biāo)為.直線與直線相交于點(diǎn).

(1)如圖2,若拋物線經(jīng)過原點(diǎn).
①求該拋物線的函數(shù)表達(dá)式;②求的值.
(2)連接與能否相等?若能,求符合條件的點(diǎn)的橫坐標(biāo);若不能,試說明理由.
21.(2022·浙江衢州·統(tǒng)考中考真題)如圖,在菱形ABCD中,AB=5,BD為對角線.點(diǎn)E是邊AB延長線上的任意一點(diǎn),連結(jié)交于點(diǎn),平分交于點(diǎn)G.
(1)求證:.
(2)若.
①求菱形的面積.
②求的值.
(3)若,當(dāng)?shù)拇笮“l(fā)生變化時(shí)(),在上找一點(diǎn),使為定值,說明理由并求出的值.
22.(2022·浙江湖州·統(tǒng)考中考真題)已知在Rt△ABC中,∠ACB=90°,a,b分別表示∠A,∠B的對邊,.記△ABC的面積為S.
(1)如圖1,分別以AC,CB為邊向形外作正方形ACDE和正方形BGFC.記正方形ACDE的面積為,正方形BGFC的面積為.
①若,,求S的值;
②延長EA交GB的延長線于點(diǎn)N,連結(jié)FN,交BC于點(diǎn)M,交AB于點(diǎn)H.若FH⊥AB(如圖2所示),求證:.
(2)如圖3,分別以AC,CB為邊向形外作等邊三角形ACD和等邊三角形CBE,記等邊三角形ACD的面積為,等邊三角形CBE的面積為.以AB為邊向上作等邊三角形ABF(點(diǎn)C在△ABF內(nèi)),連結(jié)EF,CF.若EF⊥CF,試探索與S之間的等量關(guān)系,并說明理由.
23.(2022·浙江寧波·統(tǒng)考中考真題)
(1)如圖1,在中,D,E,F(xiàn)分別為上的點(diǎn),交于點(diǎn)G,求證:.
(2)如圖2,在(1)的條件下,連接.若,求的值.
(3)如圖3,在中,與交于點(diǎn)O,E為上一點(diǎn),交于點(diǎn)G,交于點(diǎn)F.若平分,求的長.
24.(2022·浙江紹興·統(tǒng)考中考真題)如圖,在矩形中,,,動(dòng)點(diǎn)從點(diǎn)出發(fā),沿邊,向點(diǎn)運(yùn)動(dòng),,關(guān)于直線的對稱點(diǎn)分別為,,連結(jié).
(1)如圖,當(dāng)在邊上且時(shí),求的度數(shù).
(2)當(dāng)在延長線上時(shí),求的長,并判斷直線與直線的位置關(guān)系,說明理由.
(3)當(dāng)直線恰好經(jīng)過點(diǎn)時(shí),求的長.
測算發(fā)射塔的高度




某興趣小組在一幢樓房窗口測算遠(yuǎn)處小山坡上發(fā)射塔的高度(如圖1).他們通過自制的測傾儀(如圖2)在,,三個(gè)位置觀測,測傾儀上的示數(shù)如圖3所示.



經(jīng)討論,只需選擇其中兩個(gè)合適的位置,通過測量、換算就能計(jì)算發(fā)射塔的高度.
問題解決
任務(wù)1
分析規(guī)劃
選擇兩個(gè)觀測位置:點(diǎn)_________和點(diǎn)_________
獲取數(shù)據(jù)
寫出所選位置觀測角的正切值,并量出觀測點(diǎn)之間的圖上距離.
任務(wù)2
推理計(jì)算
計(jì)算發(fā)射塔的圖上高度.
任務(wù)3
換算高度
樓房實(shí)際寬度為米,請通過測量換算發(fā)射塔的實(shí)際高度.
參考答案:
1.B
【分析】設(shè),正方形的邊長為,證明,先后求得,,,利用三角形面積公式求得,證明,求得,,據(jù)此求解即可.
【詳解】解:∵四邊形是正方形,且,
設(shè),則,
∵四邊形是正方形,
∴,
∴,
∴,即,
∴,
∴,
同理,即,
∴,
同理,
∴,
,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
故選:B.
【點(diǎn)睛】本題考查了正方形的性質(zhì),相似三角形的判定和性質(zhì),三角函數(shù)的定義,解題的關(guān)鍵是學(xué)會(huì)利用參數(shù)構(gòu)建方程解決問題.
2.B
【分析】①當(dāng)b﹣a=1時(shí),先判斷出四邊形BCDE是矩形,得出BC=DE=b﹣a=1,CD=BE=m,進(jìn)而得出AC=n﹣m,即tan∠ABC=n﹣m,再判斷出0°≤∠ABC<90°,即可得出n﹣m的范圍;
②當(dāng)n﹣m=1時(shí),同①的方法得出NH=PQ=b﹣a,HQ=PN=m,進(jìn)而得出MH=n﹣m=1,而tan∠MHN=,再判斷出45°≤∠MNH<90°,即可得出結(jié)論.
【詳解】解:①當(dāng)b﹣a=1時(shí),如圖1,過點(diǎn)B作BC⊥AD于C,
∴∠BCD=90°,
∵∠ADE=∠BED=90°,
∴∠ADO=∠BCD=∠BED=90°,
∴四邊形BCDE是矩形,
∴BC=DE=b﹣a=1,CD=BE=m,
∴AC=AD﹣CD=n﹣m,
在Rt△ACB中,tan∠ABC==n﹣m,
∵點(diǎn)A,B在拋物線y=x2上,
∴0°≤∠ABC<90°,
∴tan∠ABC≥0,
∴n﹣m≥0,
即n﹣m無最大值,有最小值,最小值為0,故選項(xiàng)C,D都錯(cuò)誤;
②當(dāng)n﹣m=1時(shí),如圖2,過點(diǎn)N作NH⊥MQ于H,
同①的方法得,NH=PQ=b﹣a,HQ=PN=m,
∴MH=MQ﹣HQ=n﹣m=1,
在Rt△MHQ中,tan∠MNH==,
∵點(diǎn)M,N在拋物線y=x2上,
∴m≥0,
當(dāng)m=0時(shí),n=1,
∴點(diǎn)N(0,0),M(1,1),
∴NH=1,
此時(shí),∠MNH=45°,
∴45°≤∠MNH<90°,
∴tan∠MNH≥1,
∴≥1,
當(dāng)a,b異號時(shí),且m=0,n=1時(shí),a,b的差距是最大的情況,
此時(shí)b-a=2,
∴b﹣a無最小值,有最大值,最大值為2,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;
故選:B.
【點(diǎn)睛】此題主要考查了二次函數(shù)的性質(zhì),矩形的判定和性質(zhì),銳角三角函數(shù),確定出∠MNH的范圍是解本題的關(guān)鍵.
3.,,
【分析】首先確定滿足題意的兩個(gè)三角形的形狀,再通過組合得到四種不同的結(jié)果,每種結(jié)果分別求解,共得到四種不同的取值;圖2、圖3、圖4均可通過過A點(diǎn)向BC作垂線,構(gòu)造直角三角形,利用直角三角形的性質(zhì)可求出相應(yīng)線段的長,與CD關(guān)聯(lián)即可求出CD的長;圖5則是要過D點(diǎn)向BC作垂線,構(gòu)造直角三角形,解直角三角形即可求解.
【詳解】解:如圖1,滿足條件的△ABC 與△ABD的形狀為如下兩種情況,點(diǎn)C,D不重合,則它們兩兩組合,形成了如圖2、圖3、圖4、圖5共四種情況;
如圖2,,此時(shí),,由題可知:
,
∴是等邊三角形,
∴;
過A點(diǎn)作AE⊥BC,垂足為E點(diǎn),
在中,∵,
∴,
;
在中,;
∴;
(同理可得到圖4和圖5中的,,.)
∴.
如圖3,,此時(shí),,由題可知:
,
∴是等邊三角形,
∴;
過A點(diǎn)作AM⊥BC,垂足為M,
在中,∵,
∴,
;
在中,;
(同理可得到圖4和圖5中的,,.)
∴CD=;
如圖4,由上可知:;
如圖5,過D點(diǎn)作DN⊥BC,垂足為N點(diǎn);
∵,
∴,
∴在中,,

∵,
∴在中,;
綜上可得:CD的長為,,.
故答案為:,,.
【點(diǎn)睛】本題主要考查了對幾何圖形的分類討論問題,內(nèi)容涉及到勾股定理、直角三角形30°角所對的直角邊等于斜邊的一半、解直角三角形、等邊三角形等知識,考查了學(xué)生對相關(guān)概念與性質(zhì)的理解與應(yīng)用,本題對綜合分析能力要求較高,屬于填空題中的壓軸題,涉及到了分類討論與數(shù)形結(jié)合的思想等.
4. 4 3
【分析】(1)將和用表示出來,再代入,即可求出的長;
(2)由已知條件可以證明,從而得到,設(shè),,,用x和k的式子表示出,再利用列方程,解出x,從而求出的值.
【詳解】解:(1)∵和都是等腰直角三角形,
∴,
∵,
∴,
即,
即,
∵,
∴,
故答案為:4;
(2)設(shè),
∵,
∴可設(shè),,
∵四邊形是正方形,
∴,
∵和都是等腰直角三角形,
∴,
∴,
,
∵四邊形對角互補(bǔ),
∴,
∴,
∵四邊形是正方形,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,即,
整理得:,
解得,(舍去),
∴.
故答案為:3.
【點(diǎn)睛】本題考查正方形的性質(zhì),等腰直角三角形的性質(zhì),三角函數(shù)定義,一元二次方程的解法等,弄清圖中線段間的關(guān)系是解題的關(guān)鍵.
5. 9 /
【分析】(1)在圖1中,過作于,由,可得,,故,而的面積為16,即可得紙片Ⅲ的面積為;
(2)標(biāo)識字母如圖,設(shè),證明,可得,由,有,即,可得或,而,,即可得到答案.
【詳解】(1)在圖1中,過作于,如圖:

,
,

,即,
,
,
,即,
,
,
的面積為16,
,
,
,
紙片Ⅲ的面積為;
故答案為:9;
(2)如圖:

,
,
設(shè),則,,
,,,

,
,,
,
,
,

解得或,
當(dāng)時(shí),,這情況不符合題意,舍去;
當(dāng)時(shí),,
而,,

故答案為:.
【點(diǎn)睛】本題考查相似三角形的性質(zhì)與判定,涉及正方形性質(zhì)及應(yīng)用,全等三角形性質(zhì)與判定,銳角三角函數(shù)等知識,解題的關(guān)鍵是掌握三角形相似的判定定理.
6.
【分析】如圖1,過點(diǎn)G作于H,根據(jù)含直角三角形的性質(zhì)和等腰直角三角形的性質(zhì)得出,,然后由可求出的長,進(jìn)而可得線段的長;如圖2,將繞點(diǎn)C順時(shí)針旋轉(zhuǎn)得到,與交于,連接,,是旋轉(zhuǎn)到的過程中任意位置,作于N,過點(diǎn)B作交的延長線于M,首先證明是等邊三角形,點(diǎn)在直線上,然后可得線段掃過的面積是弓形的面積加上的面積,求出和,然后根據(jù)線段掃過的面積列式計(jì)算即可.
【詳解】解:如圖1,過點(diǎn)G作于H,

∵,,
∴,,
∵,
∴,
∴;
如圖2,將繞點(diǎn)C順時(shí)針旋轉(zhuǎn)得到,與交于,連接,
由旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)得:,,
∴是等邊三角形,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,即垂直平分,
∵是等腰直角三角形,
∴點(diǎn)在直線上,
連接,是旋轉(zhuǎn)到的過程中任意位置,
則線段掃過的面積是弓形的面積加上的面積,
∵,
∴,
∴,
作于N,則,
∴,
過點(diǎn)B作交的延長線于M,則,
∵,,
∴,
∴,
∴線段掃過的面積,
,

,
故答案為:,.

【點(diǎn)睛】本題主要考查了旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),含直角三角形的性質(zhì),二次根式的運(yùn)算,解直角三角形,等邊三角形的判定和性質(zhì),勾股定理,扇形的面積計(jì)算等知識,作出圖形,證明點(diǎn)在直線上是本題的突破點(diǎn),靈活運(yùn)用各知識點(diǎn)是解題的關(guān)鍵.
7.
【分析】過點(diǎn)C作CN⊥BE于N,過點(diǎn)D作DM⊥CN延長線于M,連接EM,設(shè)BN=x,則CN =3x,由△ACN≌△CDM可得AN=CM=10+x,CN=DM=3x,由點(diǎn)C、M、D、E四點(diǎn)共圓可得△NME是等腰直角三角形,于是NE=10-2x,由勾股定理求得AC可得CE,在Rt△CNE中由勾股定理建立方程求得x,進(jìn)而可得BE;
【詳解】解:如圖,過點(diǎn)C作CN⊥BE于N,過點(diǎn)D作DM⊥CN延長線于M,連接EM,
設(shè)BN=x,則CN=BN?tan∠CBN=3x,
∵△CAD,△ECD都是等腰直角三角形,
∴CA=CD,EC=ED,∠EDC=45°,
∠CAN+∠ACN=90°,∠DCM+∠ACN=90°,則∠CAN=∠DCM,
在△ACN和△CDM中:∠CAN=∠DCM,∠ANC=∠CMD=90°,AC=CD,
∴△ACN≌△CDM(AAS),
∴AN=CM=10+x,CN=DM=3x,
∵∠CMD=∠CED=90°,
∴點(diǎn)C、M、D、E四點(diǎn)共圓,
∴∠CME=∠CDE=45°,
∵∠ENM=90°,
∴△NME是等腰直角三角形,
∴NE=NM=CM-CN=10-2x,
Rt△ANC中,AC=,
Rt△ECD中,CD=AC,CE=CD,
Rt△CNE中,CE2=CN2+NE2,
∴,
,
,
x=5(舍去)或x=,
∵BE=BN+NE=x+10-2x=10-x,
∴BE=;
故答案為:;
【點(diǎn)睛】本題考查了三角函數(shù),全等三角形的判定和性質(zhì),圓內(nèi)接四邊形的性質(zhì),勾股定理,一元二次方程等知識;此題綜合性較強(qiáng),正確作出輔助線是解題關(guān)鍵.
8. 9
【分析】(1)過點(diǎn)A作AG⊥EF,垂足為G,證明四邊形ABEG是矩形,解直角三角形AFG,確定FG,EG的長度即可.
(2)根據(jù)光的反射原理畫出光路圖,清楚光線是平行線,運(yùn)用解直角三角形思想,平行線的性質(zhì)求解即可.
【詳解】(1)過點(diǎn)A作AG⊥EF,垂足為G.
∵∠ABE=∠BEG=∠EGA=90°,
∴四邊形ABEG是矩形,
∴EG=AB=1m,AG=EB=8m,
∵∠AFG=45°,
∴FG=AG=EB=8m,
∴EF=FG+EG=9(m).
故答案為:9;
(2).理由如下:
∵∠E=∠EG=∠EG=90°,
∴四邊形EG是矩形,
∴EG==1m,G=E=,
∴tan∠FG=,
∴∠FG=60°,∠FG=30°,
根據(jù)光的反射原理,不妨設(shè)∠FAN=2m,∠FM=2n,
∵ 光線是平行的,
∴AN∥M,
∴∠GAN=∠GM,
∴45°+2m=30°+2n,
解得n-m=7.5°,
根據(jù)光路圖,得,
∴,
故,
故答案為: .
【點(diǎn)睛】本題考查了解直角三角形的應(yīng)用,矩形的判定和性質(zhì),特殊角的三角函數(shù)值,光的反射原理,熟練掌握解直角三角形,靈活運(yùn)用光的反射原理是解題的關(guān)鍵.
9. 40 12.5
【分析】(1)過點(diǎn)C作CM垂直AF,垂足為M,,列比例求出CM長度,則CE=AB-CM;(2)根據(jù)圖2可得,對應(yīng)袋圖3中求出CD長度,列比例求AB即可.
【詳解】解:(1)過點(diǎn)C作CM垂直AF,垂足為M,
∵椅面CE與地面平行,
∴,
∴,
解得:CM=8cm,
∴CE=AB-CM=48-8=40cm;
故答案為:40;
(2)在圖2中,
∵,椅面CE與地面平行,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵H是CD的中點(diǎn),
∴,
∵椅面CE與地面平行,
∴,
∴,
圖3中,過H點(diǎn)作CD的垂線,垂足為N,
因?yàn)?,,
∴,
∴,
∴,
解得:,
故答案為:12.5.
【點(diǎn)睛】本題主要考查相似三角形的判定與性質(zhì),銳角三角函數(shù)等知識點(diǎn),找到對應(yīng)相似三角形并正確列出比例是解決本題的關(guān)鍵.
10. 2
【分析】由與關(guān)于直線對稱,矩形證明再證明 可得 再求解 即可得的長; 先證明 可得: 設(shè) 則 再列方程,求解 即可得到答案.
【詳解】解: 與關(guān)于直線對稱,矩形













矩形


為的中點(diǎn),



如圖, 四邊形都是矩形,





設(shè) 則

解得:
經(jīng)檢驗(yàn):是原方程的根,但不合題意,舍去,


故答案為:
【點(diǎn)睛】本題考查的是矩形的性質(zhì),全等三角形的判定與性質(zhì),相似三角形的判定與性質(zhì),銳角三角函數(shù)的應(yīng)用,分式方程的解法,掌握以上知識是解題的關(guān)鍵.
11.
【分析】作AT//BC,過點(diǎn)B作BH⊥AT于H,設(shè)正六邊形的邊長為a,則正六邊形的半徑為a,邊心距=a,然后再.求出BH、AH即可解答.
【詳解】解:如圖,作AT//BC,過點(diǎn)B作BH⊥AT于H,設(shè)正六邊形的邊長為a,則正六邊形的半徑為a,邊心距=a
觀察圖像可知:
所以tanβ=.
故答案為.
【點(diǎn)睛】本題考查了正六邊形的性質(zhì)和解直角三角形的應(yīng)用,解題的關(guān)鍵在于正確添加常用輔助線、構(gòu)造直角三角形求解.
12. 4
【分析】如圖,作OP⊥CD于P,OQ⊥AM于Q,F(xiàn)K⊥OB于K,F(xiàn)J⊥OC于J.解直角三角形求出MQ,AQ即可求出AM,再分別求出BE,B′E′即可.
【詳解】解:如圖,作OP⊥CD于P,OQ⊥AM于Q,F(xiàn)K⊥OB于K,F(xiàn)J⊥OC于J.
∵AM⊥CD,
∴∠QMP=∠MPO=∠OQM=90°,
∴四邊形OQMP是矩形,
∴QM=OP,
∵OC=OD=10,∠COD=60°,
∴△COD是等邊三角形,
∵OP⊥CD,
∴∠COP=∠COD=30°,
∴QM=OP=OC?cs30°=5(分米),
∵∠AOC=∠QOP=90°,
∴∠AOQ=∠COP=30°,
∴AQ=OA=5(分米),
∴AM=AQ+MQ=5+5.
∵OB∥CD,
∴∠BOD=∠ODC=60°
在Rt△OFK中,KO=OF?cs60°=2(分米),F(xiàn)K=OF?sin60°=2(分米),
在Rt△PKE中,EK==2(分米),
∴BE=10?2?2=(8?2)(分米),
在Rt△OFJ中,OJ=OF?cs60°=2(分米),F(xiàn)J=2(分米),
在Rt△FJE′中,E′J==2,
∴B′E′=10?(2?2)=12?2,
∴B′E′?BE=4.
故答案為5+5,4.
【點(diǎn)睛】本題考查解直角三角形的應(yīng)用,解題的關(guān)鍵是學(xué)會(huì)添加常用輔助線,構(gòu)造直角三角形解決問題,屬于中考??碱}型.
13.8
【分析】設(shè)兩個(gè)正六邊形的中心為O,連接OP,OB,過點(diǎn)O作OG⊥PM于點(diǎn)G,OH⊥AB于點(diǎn)H,如圖所示:很容易證出三角形PMN是一個(gè)等邊三角形,邊長PM的長,,而且面積等于小正六邊形的面積的, 故三角形PMN的面積很容易被求出,根據(jù)正六邊形的性質(zhì)及等腰三角形的三線和一可以得出PG的長,進(jìn)而得出OG的長,,在Rt△OPG中,根據(jù)勾股定理得 OP的長,設(shè)OB為x,,根據(jù)正六邊形的性質(zhì)及等腰三角形的三線和一可以得出BH,OH的長,進(jìn)而得出PH的長,在Rt△PHO中,根據(jù)勾股定理得關(guān)于x的方程,求解得出x的值,從而得出答案.
【詳解】解: 設(shè)兩個(gè)正六邊形的中心為O,連接OP,OB,過點(diǎn)O作OG⊥PM于點(diǎn)G,OH⊥AB于點(diǎn)H,如圖所示:
很容易證出三角形PMN是一個(gè)等邊三角形,邊長PM=,而且面積等于小正六邊形的面積的,
故三角形PMN的面積為cm2,
∵OG⊥PM,且O是正六邊形的中心,
∴PG=PM=
∴OG=
在Rt△OPG中,根據(jù)勾股定理得 :OP2=OG2+PG2,即=OP2
∴OP=7cm,
設(shè)OB為x,
∵OH⊥AB,且O是正六邊形的中心,
∴BH=X,OH=,
∴PH=5-x,
在Rt△PHO中,根據(jù)勾股定理得OP2=PH2+OH2,即
解得:x1=8,x2=-3(舍)
故該圓的半徑為8cm.
故答案為8.
【點(diǎn)睛】本題以相機(jī)快門為背景,從中抽象出數(shù)學(xué)模型,綜合考查了多邊形、圓、三角形及解三角形等相關(guān)知識,突出考查數(shù)學(xué)的應(yīng)用意識和解決問題的能力.試題通過將快門的光圈變化這個(gè)動(dòng)態(tài)的實(shí)際問題化為靜態(tài)的數(shù)學(xué)問題,讓每個(gè)學(xué)生都能參與到實(shí)際問題數(shù)學(xué)化的過程中,鼓勵(lì)學(xué)生用數(shù)學(xué)的眼光觀察世界;在運(yùn)用數(shù)學(xué)知識解決問題的過程中,關(guān)注思想方法,側(cè)重對問題的分析,將復(fù)雜的圖形轉(zhuǎn)化為三角形或四邊形解決,引導(dǎo)學(xué)生用數(shù)學(xué)的語言表達(dá)世界,用數(shù)學(xué)的思維解決問題.
14.(1)3;(2)2或6;(3)或
【分析】(1)根據(jù)已知條件可求出,在Rt△EFD中即可求出DF
(2)作點(diǎn)D關(guān)于直線EF的對稱點(diǎn)P,P分兩種情況當(dāng)P在BD下方時(shí)根據(jù)等腰三角形的性質(zhì)即可求出DF,P在BD上方時(shí)根據(jù)等腰三角形的性質(zhì)即可求出DF;
(3)作點(diǎn)D關(guān)于直線EF的對稱點(diǎn)P,P分兩種情況①P在BD下方時(shí)根據(jù)等腰三角形的性質(zhì)可求出DF,當(dāng)PE⊥BD時(shí)DF最小,當(dāng)PE⊥AD時(shí),DF最大,②P在BD上方時(shí)根據(jù)等腰三角形的性質(zhì)可求出DF,當(dāng)PE⊥BD時(shí)DF最小,當(dāng)PE⊥AD時(shí),DF最大,;
【詳解】解:(1)如圖1,矩形ABCD中,

,,
,
點(diǎn)E是AD中點(diǎn),
,
,
∴△EFD為直角三角形,
∵,


(2)第一種情況,如圖2,
,
由對稱性可得,EF平分,

∴是等腰三角形,過點(diǎn)F作FM⊥ED
DM=EM= ,
∵在Rt△DMF中,,
∴.
第二種情況,如圖3,
延長PE交BD于M

∴∠EMD=90°


∴,
∵點(diǎn)D關(guān)于直線EF的對稱點(diǎn)P
∴FE垂直平分PD交PD于H
∴∠HED=60°,∠HDE=30°
∴∠HDF=60°
∴∠EFD=30°
∴是等腰三角形,
∴FE垂直平分DF
∵在Rt△DME中,,

∵.
∴.
綜上:DF的長為2或6.
(3)∵是銳角三角形
∴當(dāng)PE⊥BD時(shí)DF最小,當(dāng)PE⊥AD時(shí),DF最大
由(2)可得當(dāng)時(shí),
(如圖2)或6(如圖3).
當(dāng)時(shí),
第①種情況,如圖4,
EF平分,,
過點(diǎn)F作于點(diǎn)M,
設(shè),則,,
,
,,

第②種情況,如圖5,
EF平分,,
過點(diǎn)F作于點(diǎn)M,
設(shè),則,,

,,
,DF最大值為8,

綜上:或.
【點(diǎn)睛】本題考查四邊形綜合題,考查了矩形的判定和性質(zhì),等腰三角形的判定和性質(zhì),解直角三角形,翻折對稱等知識,解題的關(guān)鍵是學(xué)會(huì)用分類討論的思想思考問題,畫出幾何示意圖,學(xué)會(huì)利用參數(shù)解決問題,屬于中考壓軸題.
15.(1)等腰三角形,理由見解析;(2)見解析;(3);(4)或
【分析】(1)如圖1中,△AFG是等腰三角形,利用全等三角形的性質(zhì)證明即可.
(2)如圖2中,過點(diǎn)O作OL∥AB交DF于L,則∠AFG=∠OLG.首先證明OG=OL,再證明BF=2OL即可解決問題.
(3)如圖3中,過點(diǎn)D作DK⊥AC于K,則∠DKA=∠CDA=90°,利用相似三角形的性質(zhì)解決問題即可.
(4)設(shè)OG=a,AG=k.分兩種情形:①如圖4中,連接EF,當(dāng)點(diǎn)F在線段AB上時(shí),點(diǎn)G在OA上.②如圖5中,當(dāng)點(diǎn)F在AB的延長線上時(shí),點(diǎn)G在線段OC上,連接EF.分別求解即可解決問題.
【詳解】(1)解:如圖1中,△AFG是等腰三角形.
理由:∵AE平分∠BAC,
∴∠1=∠2,
∵DF⊥AE,
∴∠AHF=∠AHG=90°,
∵AH=AH,
∴△AHF≌△AHG(ASA),
∴AF=AG,
∴△AFG是等腰三角形.
(2)證明:如圖2中,過點(diǎn)O作OL∥AB交DF于L,則∠AFG=∠OLG.
∵AF=AG,
∴∠AFG=∠AGF,
∵∠AGF=∠OGL,
∴∠OGL=∠OLG,
∴OG=OL,
∵OL∥AB,
∴△DLO∽△DFB,
∴,
∵四邊形ABCD是矩形,
∴BD=2OD,
∴BF=2OL,
∴BF=2OG.
(3)解:如圖3中,過點(diǎn)D作DK⊥AC于K,則∠DKA=∠CDA=90°,
∵∠DAK=∠CAD,
∴△ADK∽△ACD,
∴,
∵S1=?OG?DK,S2=?BF?AD,
又∵BF=2OG,,
∴,設(shè)CD=2x,AC=3x,則AD= ,
∴.
(4)解:設(shè)OG=a,AG=k.
①如圖4中,連接EF,當(dāng)點(diǎn)F在線段AB上時(shí),點(diǎn)G在OA上.
∵AF=AG,BF=2OG,
∴AF=AG=k,BF=2a,
∴AB=k+2a,AC=2(k+a),
∴AD2=AC2﹣CD2=[2(k+a)]2﹣(k+2a)2=3k2+4ka,
∵∠ABE=∠DAF=90°,∠BAE=∠ADF,
∴△ABE∽△DAF,
∴,
∴,
∴,
由題意:=AD?(k+2a),
∴AD2=10ka,
即10ka=3k2+4ka,
∴k=2a,
∴AD= ,
∴BE= = ,AB=4a,
∴tan∠BAE= .
②如圖5中,當(dāng)點(diǎn)F在AB的延長線上時(shí),點(diǎn)G在線段OC上,連接EF.
∵AF=AG,BF=2OG,
∴AF=AG=k,BF=2a,
∴AB=k﹣2a,AC=2(k﹣a),
∴AD2=AC2﹣CD2=[2(k﹣a)]2﹣(k﹣2a)2=3k2﹣4ka,
∵∠ABE=∠DAF=90°,∠BAE=∠ADF,
∴△ABE∽△DAF,
∴,
∴,
∴ ,
由題意:=AD?(k﹣2a),
∴AD2=10ka,
即10ka=3k2﹣4ka,
∴k= ,
∴AD= ,
∴,AB= ,
∴tan∠BAE= ,
綜上所述,tan∠BAE的值為或.
【點(diǎn)睛】本題是一道綜合題,主要涉及到等腰三角形的判定及其性質(zhì)、全等三角形的判定和性質(zhì)、三角形中位線定理、相似三角形的判定及其性質(zhì)、勾股定理的應(yīng)用等知識點(diǎn),解題的關(guān)鍵是綜合運(yùn)用所學(xué)到的相關(guān)知識.
16.(1) OC=,點(diǎn)的坐標(biāo)為;(2) ①點(diǎn)的坐標(biāo)為,②.
【分析】(1)由OA=3,tan∠OAC=,得OC= ,由四邊形OABC是矩形,得BC=OA=3,所以CD= BC= ,求得D();
(2)①由易知得ACB=∠OAC=30°,設(shè)將△DBF沿DE所在的直線翻折后,點(diǎn)B恰好落在AC上的B'處,則DB'=DB=DC,∠BDF=∠B'DF,所以∠BDB'=60°,∠BDF=∠B'DF=30°,所以BF=BD?tan30°=,AF=BF=,因?yàn)椤螧FD=∠AEF,所以∠B=∠FAE=90°,因此△BFD≌△AFE,AE=BD=,點(diǎn)E的坐標(biāo)( ,0);
②動(dòng)點(diǎn)P在點(diǎn)O時(shí),求得此時(shí)拋物線解析式為y=,因此E(,0),直線DE: ,F(xiàn)1(3,);當(dāng)動(dòng)點(diǎn)P從點(diǎn)O運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)M時(shí),求得此時(shí)拋物線解析式為,所以E(6,0),直線DE:
,所以F2(3,);所以點(diǎn)F運(yùn)動(dòng)路徑的長為,即G運(yùn)動(dòng)路徑的長為 .
【詳解】(1) ∵,
∴.
∵四邊形是矩形,
∴.
∵是的中點(diǎn),
∴,
∴點(diǎn)的坐標(biāo)為.
(2) ①∵,
∴,
∴.
設(shè)將翻折后,點(diǎn)落在上的處,
則,
∴,
∴,
∴.
∵,
∴.
∵,
∴,
∵,
∴.
∴.
∴,∴點(diǎn)的坐標(biāo)為.
②動(dòng)點(diǎn)P在點(diǎn)O時(shí),
∵拋物線過點(diǎn)P(0,0)、
求得此時(shí)拋物線解析式為y=
∴E(,0),
∴直線DE: ,
∴F1(3,);
當(dāng)動(dòng)點(diǎn)P從點(diǎn)O運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)M時(shí),
∵拋物線過點(diǎn)
求得此時(shí)拋物線解析式為,
∴E(6,0),
∴直線DE:y=-
∴F2(3,)
∴點(diǎn)F運(yùn)動(dòng)路徑的長為,
∵△DFG為等邊三角形,
∴G運(yùn)動(dòng)路徑的長為
【點(diǎn)睛】本題考查了二次函數(shù),熟練掌握二次函數(shù)的性質(zhì)、特殊三角函數(shù)以及三角形全等的判定與性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.
17.(1)8
(2)①;②或
【分析】(1)利用正弦的定義即可求得答案;
(2)①先證明,再證明,最后利用相似三角形對應(yīng)邊成比例列出方程即可;
②分三種情況討論完成,第一種:為直角頂點(diǎn);第二種:為直角頂點(diǎn);第三種,為直角頂點(diǎn),但此種情況不成立,故最終有兩個(gè)答案.
【詳解】(1)在中,,
在中,.
(2)①如圖1,作于點(diǎn),由(1)得,,則,
作交延長線于點(diǎn),則,

∴.

∴.
由旋轉(zhuǎn)知,
∴.
設(shè),則.
∵,
∴,
∴,
∴,即,
∴,
∴.
②由旋轉(zhuǎn)得,,
又因?yàn)?,所以?br>情況一:當(dāng)以為直角頂點(diǎn)時(shí),如圖2.

∵,
∴落在線段延長線上.
∵,
∴,
由(1)知,,
∴.
情況二:當(dāng)以為直角頂點(diǎn)時(shí),如圖3.

設(shè)與射線的交點(diǎn)為,
作于點(diǎn).
∵,
∴,
∵,
∴,
∴.
又∵,
∴,
∴.
設(shè),則,

∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
化簡得,
解得,
∴.
情況三:當(dāng)以為直角頂點(diǎn)時(shí),
點(diǎn)落在的延長線上,不符合題意.
綜上所述,或.
【點(diǎn)睛】本題考查了平行四邊形的性質(zhì),正弦的定義,全等的判定及性質(zhì),相似的判定及性質(zhì),理解記憶相關(guān)定義,判定,性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.
18.規(guī)劃一:[任務(wù) 1]選擇點(diǎn)和點(diǎn);,,,測得圖上;[任務(wù) 2];[任務(wù) 3]發(fā)射塔的實(shí)際高度為米;規(guī)劃二:[任務(wù) 1]選擇點(diǎn)和點(diǎn).[任務(wù) 2];[任務(wù) 3]發(fā)射塔的實(shí)際高度為米;
【分析】規(guī)劃一:[任務(wù) 1]選擇點(diǎn)和點(diǎn),根據(jù)正切的定義求得三個(gè)角的正切值,測得圖上
[任務(wù) 2]如圖1,過點(diǎn)作于點(diǎn),過點(diǎn)作于點(diǎn),設(shè).根據(jù),,得出,.由,解得,根據(jù),得出,即可求解;
[任務(wù)3 ]測得圖上,設(shè)發(fā)射塔的實(shí)際高度為米.由題意,得,解得,
規(guī)劃二:[任務(wù) 1]選擇點(diǎn)和點(diǎn).根據(jù)正切的定義求得三個(gè)角的正切值,測得圖上;
[任務(wù) 2]如圖2,過點(diǎn)作于點(diǎn),過點(diǎn)作,交的延長線于點(diǎn),則,設(shè).根據(jù),,得出,.根據(jù),得出,然后根據(jù),得出,進(jìn)而即可求解.
[任務(wù) 3]測得圖上,設(shè)發(fā)射塔的實(shí)際高度為米.由題意,得,解得,即可求解.
【詳解】解:有以下兩種規(guī)劃,任選一種作答即可.
規(guī)劃一:
[任務(wù) 1]選擇點(diǎn)和點(diǎn).
,,,測得圖上.
[任務(wù) 2]如圖1,過點(diǎn)作于點(diǎn),過點(diǎn)作于點(diǎn),

則,設(shè).
∵,,
∴,.
∵,

解得,
∴.
∵,
∴,
∴.
[任務(wù)3 ]測得圖上,設(shè)發(fā)射塔的實(shí)際高度為米.
由題意,得,解得,
∴發(fā)射塔的實(shí)際高度為米.
規(guī)劃二:
[任務(wù) 1]選擇點(diǎn)和點(diǎn).
,,,測得圖上.
[任務(wù) 2]如圖2,過點(diǎn)作于點(diǎn),過點(diǎn)作,交的延長線于點(diǎn),則,設(shè).

∵,,
∴,.
∵,
∴,解得,
∴.
∵,∴,
∴.
[任務(wù) 3]測得圖上,設(shè)發(fā)射塔的實(shí)際高度為米.
由題意,得,解得.
∴發(fā)射塔的實(shí)際高度為米.
【點(diǎn)睛】本題考查了解直角三角形的應(yīng)用,熟練掌握三角函數(shù)關(guān)系是解題的關(guān)鍵.
19.(1)
(2)①證明見解析;②;
(3)
【分析】(1)先證明,結(jié)合,,可得,從而可得答案;
(2)①證明,再證明,可得;②設(shè), ,證明,可得,即,則,可得,從而可得答案;
(3)解法一:如圖,設(shè)的半徑為,連接交于,過作于,證明,,可得,證明,可得,,證明,,即,再解方程可得答案.
解法二:如圖,延長,分別交、于M、N,連接.先證,再證,則可得.根據(jù)等腰三角形三線合一,可得,由此可得.由,可得.再證.則可得,即,解出r的值,即可求出的長.
【詳解】(1)證明:∵平分,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴;
(2)①∵為中點(diǎn),,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴;
②設(shè), ,
∴,,
∵,,
∴,
∴,即,
∴,即,
∴,
∴,
∴(負(fù)根舍去);
(3)解法一:如圖,設(shè)的半徑為,連接交于,過作于,

∵,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,而,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,即,
解得:,(負(fù)根舍去),
由(2)①知,
∴.
解法二: 如圖,延長,分別交、于M、N,連接,
,

又,


,
,

又,
,

又,
,.
,

,
,

,
即,
得,
解得:,(負(fù)根舍去),
∴.
【點(diǎn)睛】本題考查的是全等三角形的判定與性質(zhì),相似三角形的判定與性質(zhì),圓的基本性質(zhì),圓周角定理的應(yīng)用,垂徑定理的應(yīng)用,求解銳角的正切,本題的難度大,作出合適的輔助線是解本題的關(guān)鍵.
20.(1)①;②
(2)能,或或或.
【分析】(1)①先求頂點(diǎn)的坐標(biāo),然后待定系數(shù)法求解析式即可求解;
②過點(diǎn)作于點(diǎn).設(shè)直線為,把代入,得,解得,直線為.同理,直線為.聯(lián)立兩直線解析式得出,根據(jù),由平行線分線段成比例即可求解;
(2)設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)為,則點(diǎn)的坐標(biāo)為.①如圖2-1,當(dāng)時(shí),存在.記,則.過點(diǎn)作軸于點(diǎn),則.在中,,進(jìn)而得出點(diǎn)的橫坐標(biāo)為6.②如圖2-2,當(dāng)時(shí),存在.記.過點(diǎn)作軸于點(diǎn),則.在中,,得出點(diǎn)的橫坐標(biāo)為.③如圖,當(dāng)時(shí),存在.記.過點(diǎn)作軸于點(diǎn),則.在中,,得出點(diǎn)的橫坐標(biāo)為.④如圖2-4,當(dāng)時(shí),存在.記.過點(diǎn)作軸于點(diǎn),則.在中,,得出點(diǎn)的橫坐標(biāo)為.
【詳解】(1)解:①∵,
∴頂點(diǎn)的橫坐標(biāo)為1.
∴當(dāng)時(shí),,
∴點(diǎn)的坐標(biāo)是.
設(shè)拋物線的函數(shù)表達(dá)式為,把代入,
得,
解得.
∴該拋物線的函數(shù)表達(dá)式為,
即.
②如圖1,過點(diǎn)作于點(diǎn).

設(shè)直線為,把代入,得,
解得,
∴直線為.
同理,直線為.

解得
∴.
∴.
∵,
∴.
(2)設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)為,則點(diǎn)的坐標(biāo)為.
①如圖,當(dāng)時(shí),存在.
記,則.
∵為的外角,
∴.
∵.
∴.
∴.
∴.
過點(diǎn)作軸于點(diǎn),則.
在中,,
∴,解得.
∴點(diǎn)的橫坐標(biāo)為6.

②如圖2-2,當(dāng)時(shí),存在.
記.
∵為的外角,
∴.

∴.
∴.
過點(diǎn)作軸于點(diǎn),則.
在中,,
∴,解得.
∴點(diǎn)的橫坐標(biāo)為.

③如圖2-3,當(dāng)時(shí),存在.記.

∵,
∴.
∴.
∴.
∴.
過點(diǎn)作軸于點(diǎn),則.
在中,,
∴,解得.
∴點(diǎn)的橫坐標(biāo)為.
④如圖2-4,當(dāng)時(shí),存在.記.
∵,
∴.

∴.
∴.
過點(diǎn)作軸于點(diǎn),則.
在中,,
∴,解得.
∴點(diǎn)的橫坐標(biāo)為.
綜上,點(diǎn)的橫坐標(biāo)為.
【點(diǎn)睛】本題考查了二次函數(shù)綜合運(yùn)用,解直角三角形,平行線分線段成比例,熟練掌握以上知識,分類討論是解題的關(guān)鍵.
21.(1)見解析
(2)①24,②
(3)=,理由見解析
【分析】(1)由菱形的性質(zhì)可證得∠CBD=∠ABD=∠ABC,由平分交于點(diǎn)G,得到∠CBG=∠EBG=∠CBE,進(jìn)一步即可得到答案;
(2)①連接AC交BD于點(diǎn)O,Rt△DOC中,OC=,求得AC=8,由菱形的面積公式可得答案;②由BGAC,得到,DH=HG,DG=2DH,又由DG=2GE,得到EG=DH=HG,則,再證明△CDH∽△AEH,CH=AC=,OH=OC-CH=4-=,利用正切的定義得到答案;
(3)過點(diǎn)G作GTBC,交AE于點(diǎn)T,△BGE∽△AHE,得AB=BE=5,則EG=GH,再證△DOH∽△DBG,得DH=GH=EG,由△EGT∽△EDA得,GT=,為定值,即可得到ET的值.
【詳解】(1)證明:∵四邊形ABCD是菱形,
∴BC=DC,ABCD,
∴∠BDC=∠CBD,∠BDC=∠ABD,
∴∠CBD=∠ABD=∠ABC,
∵平分交于點(diǎn)G,
∴∠CBG=∠EBG=∠CBE,
∴∠CBD+∠CBG=(∠ABC+∠CBE)=×180°=90°,
∴∠DBG=90°;
(2)解:①如圖1,連接AC交BD于點(diǎn)O,
∵四邊形ABCD是菱形,BD=6,
∴OD=BD=3,AC⊥BD,
∴∠DOC=90°,
在Rt△DOC中,OC=,
∴AC=2OC=8,
∴,
即菱形的面積是24.
②如圖2,連接AC,分別交BD、DE于點(diǎn)O、H,
∵四邊形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,
∵∠DBG=90°
∴BG⊥BD,
∴BGAC,
∴,
∴DH=HG,DG=2DH,
∵DG=2GE,
∴EG=DH=HG,
∴,
∵ABCD,
∴∠DCH=EAH,∠CDH=∠AEH,
∴△CDH∽△AEH,
∴,
∴CH=AC=,
∴OH=OC-CH=4-=,
∴tan∠BDE=;
(3)如圖3,過點(diǎn)G作GTBC交AE于點(diǎn)T,此時(shí)ET=.
理由如下:由題(1)可知,當(dāng)∠DAB的大小發(fā)生變化時(shí),始終有BGAC,
∴△BGE∽△AHE,
∴,
∵AB=BE=5,
∴EG=GH,
同理可得,△DOH∽△DBG,
∴,
∵BO=DO,
∴DH=GH=EG,
∵GTBC,
∴GTAD,
∴△EGT∽△EDA,
∴,
∵AD=AB=5,
∴GT=,為定值,
此時(shí)ET=AE=(AB+BE)=.
【點(diǎn)睛】此題主要考查了相似三角形的判定和性質(zhì)、菱形的性質(zhì)、勾股定理、銳角三角函數(shù)等知識,熟練掌握相似三角形的判定和性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.
22.(1)①6;②見解析
(2),理由見解析
【分析】(1)①將面積用a,b的代數(shù)式表示出來,計(jì)算,即可
②利用AN公共邊,發(fā)現(xiàn)△FAN∽△ANB,利用,得到a,b的關(guān)系式,化簡,變形,即可得結(jié)論
(2)等邊與等邊共頂點(diǎn)B,形成手拉手模型,△ABC≌△FBE,利用全等的對應(yīng)邊,對應(yīng)角,得到:AC=FE=b,∠FEB=∠ACB=90°,從而得到∠FEC=30°,再利用,,得到a與b的關(guān)系,從而得到結(jié)論
【詳解】(1)∵,
∴b=3,a=4
∵∠ACB=90°

②由題意得:∠FAN=∠ANB=90°,
∵FH⊥AB
∴∠AFN=90°-∠FAH=∠NAB
∴△FAN∽△ANB

∴,
得:
∴.

(2),理由如下:
∵△ABF和△BEC都是等邊三角形
∴AB=FB,∠ABC=60°-∠FBC=∠FBE,CB=EB
∴△ABC≌△FBE(SAS)
∴AC=FE=b
∠FEB=∠ACB=90°
∴∠FEC=30°
∵EF⊥CF,CE=BC=a



由題意得:,


【點(diǎn)睛】本題考查勾股定理,相似,手拉手模型,代數(shù)運(yùn)算,本題難點(diǎn)是圖二中的相似和圖三中的手拉手全等
23.(1)證明見詳解
(2)
(3)
【分析】(1)利用,證明,利用相似比即可證明此問;
(2)由(1)得,,得出是等腰三角形,利用三角形相似即可求出 的值;
(3)遵循第(1)、(2)小問的思路,延長交于點(diǎn)M,連接,作,垂足為N.構(gòu)造出等腰三角形、含30°、45°角的特殊直角三角形,求出、的值,即可得出的長.
【詳解】(1)解:∵,
∴,
∴,
∴.
∵,
∴.
(2)解:由(1)得,
∵,
∴.
∵,
∴.
∵,
∴.
∴.
(3)解:如圖,延長交于點(diǎn)M,連接,作,垂足為N.
在中,.
∵,
∴由(1)得,
∵,
∴,
∴.
∵,
∴,
∴.
∵平分,
∴,
∴.
∴.在中,.
∵,
∴,
∴.
【點(diǎn)睛】本題考查了相似三角形的性質(zhì)及判定、等腰三角形的性質(zhì)及判定、解特殊的直角三角形等知識,遵循構(gòu)第(1)、(2)小問的思路,構(gòu)造出等腰三角形和特殊的直角三角形是解決本題的關(guān)鍵.
24.(1)∠AEM=90°;
(2)DE=;MN∥BD,證明見解析;
(3)DE的長為或.
【分析】(1)由DE=2知,AE=AB=6,可知∠AEB=∠MEB=45°,從而得出答案;
(2)根據(jù)對稱性得,∠ENC=∠BDC,則cs∠ENC=,得EN=,利用SSS證明△BMN≌△DCB,得∠DBC=∠BNM,則MN∥BD;
(3)當(dāng)點(diǎn)E在邊AD上時(shí),若直線MN過點(diǎn)C,利用AAS證明△BCM≌△CED,得DE=MC;當(dāng)點(diǎn)E在邊CD上時(shí),證明△BMC∽△CNE,可得,從而解決問題.
【詳解】(1)解:∵DE=2,
∴AE=AB=6,
∵四邊形ABCD是矩形,
∴∠A=90°,
∴∠AEB=∠ABE=45°,
由對稱性知∠BEM=45°,
∴∠AEM=∠AEB+∠BEM=90°;
(2)如圖1,
∵AB=6,AD=8,
∴由勾股定理得BD=10,
∵當(dāng)N落在BC延長線上時(shí),BN=BD=10,
∴CN=2.
由對稱性得,∠ENC=∠BDC,
∴cs∠ENC=,
∴EN=,
∴DE=EN=;
直線MN與直線BD的位置關(guān)系是MN∥BD.
由對稱性知BM=AB=CD,MN=AD=BC,
又∵BN=BD,
∴△BMN≌△DCB(SSS),
∴∠DBC=∠BNM,
所以MN∥BD;
(3)①情況1:如圖2,當(dāng)E在邊AD上時(shí),直線MN過點(diǎn)C,
∴∠BMC=90°,
∴MC=.
∵BM=AB=CD,∠DEC=∠BCE,∠BMC=∠EDC=90°,
∴△BCM≌△CED(AAS),
∴DE=MC=;
②情況2:如圖3,點(diǎn)E在邊CD上時(shí),
∵BM=6,BC=8,
∴MC=,CN=8-,
∵∠BMC=∠CNE=∠BCD=90°,
∴∠BCM+∠ECN=90°,
∵∠BCM+∠MBC=90°,
∴∠ECN=∠MBC,
∴△BMC∽△CNE,
∴,
∴EN,
∴DE=EN=.
綜上所述,DE的長為或.
【點(diǎn)睛】本題是四邊形綜合題,主要考查了矩形的性質(zhì),軸對稱的性質(zhì),全等三角形的判定與性質(zhì),相似三角形的判定與性質(zhì),三角函數(shù)等知識,根據(jù)題意畫出圖形,并運(yùn)用分類討論思想是解題的關(guān)鍵.

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