
1.如圖矩形與正方形的形狀有差異,我們將矩形與正方形的接近程度稱為矩形的“接近度”,已知矩形ABCD的對(duì)角線AC,BD相交于點(diǎn)O,我們將矩形的“接近度”定義為AB2BC2,若∠BOC=60°時(shí),則矩形的“接近度”為( )
A.13B.3C.13D.3
2.定義:在△ABC,D,E分別是△ABC兩邊的中點(diǎn),如果DE上的所有點(diǎn)都在△ABC的內(nèi)部或邊上,則稱DE為△ABC的中內(nèi)弧.如圖1,DE是△ABC的一條中內(nèi)弧,如圖2,在Rt△ABC中,AB=AC,D,E分別是AB,AC的中點(diǎn).則Rt△ABC所有中內(nèi)弧DE所組成的圖形(圖中陰影部分表示)為( )
A.B.
C.D.
3.在平面直角坐標(biāo)系xOy中,點(diǎn)A在直線l上,以A為圓心,OA為半徑的圓與y軸的另一個(gè)交點(diǎn)為E,給出如下定義:若線段OE,⊙A和直線l上分別存在點(diǎn)B,點(diǎn)C和點(diǎn)D,使得四邊形ABCD是矩形(點(diǎn)A,B,C,D順時(shí)針排列),則稱矩形ABCD為直線l的“理想矩形”.例如,右圖中的矩形ABCD為直線l的“理想矩形”.若點(diǎn)A(3,4),則直線y=kx+1(k≠0)的“理想矩形”的面積為( )
A.12B.314C.42D.32
4.百度百科這樣定義凹四邊形:把四邊形的某邊向兩方延長(zhǎng),其他各邊有不在延長(zhǎng)所得直線的同一旁,這樣的四邊形叫做凹四邊形.關(guān)于凹四邊形 ABCD (如圖),以下結(jié)論:
①∠BCD=∠A+∠B+∠D ;②若 AB=AD,BC=CD ,則 AC⊥BD ;③若 ∠BCD=2∠A ,則 BC=CD ;④存在凹四邊形 ABCD ,有 AB=CD,AD=BC .其中所有正確結(jié)論的序號(hào)是( )
A.①②B.①②③C.①②④D.①③④
5.我們定義:兩邊平方和等于第三邊平方的2倍的三角形叫做奇異三角形,根據(jù)定義:①等邊三角形一定是奇異三角形;②在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=c,AC=b,BC=a,且b>a,若Rt△ABC是奇異三角形,則a:b:c=1:3:2;③如圖,AB是⊙O的直徑,C是⊙O上一點(diǎn)(不與點(diǎn)A、B重合),D是半圓ADB的中點(diǎn),C、D在直徑AB的兩側(cè),若在⊙O內(nèi)存在點(diǎn)E,使AE=AD,CB=CE.則△ACE是奇異三角形;④在③的條件下,當(dāng)△ACE是直角三角形時(shí),∠AOC=120°,其中,說法正確的有( )
A.①②B.①③C.②④D.③④
二、填空題
6.定義:從一個(gè)角的頂點(diǎn)出發(fā),在角的內(nèi)部引兩條射線,如果這兩條射線所成的角等于這個(gè)角的一半,那么這兩條射線所成的角叫做這個(gè)角的內(nèi)半角.已知∠AOB=30°,把一塊含有30°角的三角板如圖1疊放,將三角板繞頂點(diǎn)O以2度1秒的速度按順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)(如圖2).在旋轉(zhuǎn)一周的過程中,射線OA,OB,OC,OD構(gòu)成內(nèi)半角,則旋轉(zhuǎn)時(shí)間為 秒.
7.對(duì)于平面直角坐標(biāo)系xOy中的圖形M和點(diǎn)P給出如下定義:Q為圖形M上任意一點(diǎn),若P,Q兩點(diǎn)間距離的最大值和最小值都存在,且最大值是最小值的5倍,則稱點(diǎn)P為圖形M的“五分點(diǎn)”.已知點(diǎn)A(2,3),B(4,6).以點(diǎn)O為圓心,r為半徑畫圓,若線段AB上存在⊙O的“五分點(diǎn)”,則r的取值范圍是 .
8.定義:平面中兩條直線 l1 和 l2 相交于點(diǎn)O,對(duì)于平面上任意一點(diǎn)M,若p,q分別是M到直線 l1 和 l2 的距離,則稱有序非負(fù)實(shí)數(shù)對(duì) (p,q) 是點(diǎn)M的“距離坐標(biāo)”,根據(jù)上述定義,“距離坐標(biāo)”是(1,2)的點(diǎn)的個(gè)數(shù)是 .
9.定義:一個(gè)三角形的一邊長(zhǎng)是另一邊長(zhǎng)的2倍,這樣的三角形叫做“倍長(zhǎng)三角形”.若等腰三角形ABC是“倍長(zhǎng)三角形”,底邊的長(zhǎng)為3,則腰AB的長(zhǎng)為 .
10.新定義:將一個(gè)凸四邊形分成一個(gè)等腰三角形和一個(gè)等腰直角三角形的對(duì)角線叫做這個(gè)四邊形的“等腰直角線”.已知一個(gè)直角梯形的“等腰直角線”等于4,它的面積是 .
11.定義:我們知道,四邊形的一條對(duì)角線把這個(gè)四邊形分成兩個(gè)三角形,如果這兩個(gè)三角形相似但不全等,我們就把這條對(duì)角線叫做這個(gè)四邊形的相似對(duì)角線,在四邊形ABCD中,對(duì)角線BD是它的相似對(duì)角線,∠ABC=70°,BD平分∠ABC,那么∠ADC= 度
12.定義:以直角三角形的重心為圓心,且與該直角三角形的一邊相切的圓叫做這個(gè)直角三角形的重切圓.斜邊為10,重切圓半徑為2的直角三角形的面積是 .
13.我們規(guī)定菱形與正方形接近程度稱為“接近度”,設(shè)菱形相鄰兩個(gè)內(nèi)角的度數(shù)分別為α°,β°,將菱形的“接近度”定義為|α?β|,于是|α?β|越小,菱形越接近正方形.
①若菱形的一個(gè)內(nèi)角為80°,則該菱形的“接近度”為 ;
②當(dāng)菱形的“接近度”等于 時(shí),菱形是正方形.
14.定義:如果一個(gè)三角形有一邊上的中線等于這條邊的一半,那么稱三角形為“智慧三角形”.如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,矩形OABC的邊OA=3,OC=4,點(diǎn)M(2,0),在邊AB存在點(diǎn)P,使得△CMP為“智慧三角形”,則點(diǎn)P的坐標(biāo)為: .
15.定義:有一個(gè)圓分別和一個(gè)三角形的三條邊各有兩個(gè)交點(diǎn),截得的三條弦相等,我們把這個(gè)圓叫作“等弦圓”,現(xiàn)在有一個(gè)斜邊長(zhǎng)為6的等腰直角三角形,當(dāng)?shù)认覉A最大時(shí),這個(gè)圓的半徑為 .
三、綜合題
16.定義:有一組對(duì)角之差為90°的四邊形為美好四邊形.
(1)如圖①,△ABC中,∠A=2∠C,點(diǎn)D,E分別在AB,AC上,AD=AE,求證:四邊形DBCE為美好四邊形;
(2)請(qǐng)?jiān)趫D②,圖③中分別畫一個(gè)以AB為邊且頂點(diǎn)在格點(diǎn)的美好四邊形ABCD;
(3)在(1)的條件下,若DE經(jīng)過△ABC的內(nèi)心,BD=4,CE=7,求DE的長(zhǎng).
17.我們定義:連接凸四邊形一組對(duì)邊中點(diǎn)的線段叫做四邊形的“準(zhǔn)中位線”.
(1)概念理解:如圖1,四邊形ABCD中,F(xiàn)為CD的中點(diǎn),∠ADB=90°,E是AB邊上一點(diǎn),滿足DE=AE,試判斷EF是否為四邊形ABCD的準(zhǔn)中位線,并說明理由.
(2)問題探究:如圖2,△ABC中,∠ACB=90°,AC=6,BC=8,動(dòng)點(diǎn)E以每秒1個(gè)單位的速度,從點(diǎn)A出發(fā)向點(diǎn)C運(yùn)動(dòng),動(dòng)點(diǎn)F以每秒6個(gè)單位的速度,從點(diǎn)C出發(fā)沿射線CB運(yùn)動(dòng),當(dāng)點(diǎn)E運(yùn)動(dòng)至點(diǎn)C時(shí),兩點(diǎn)同時(shí)停止運(yùn)動(dòng).D為線段AB上任意一點(diǎn),連接并延長(zhǎng)CD,射線CD與點(diǎn)A,B,E,F(xiàn)構(gòu)成的四邊形的兩邊分別相交于點(diǎn)M,N,設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t.問t為何值時(shí),MN為點(diǎn)A,B,E,F(xiàn)構(gòu)成的四邊形的準(zhǔn)中位線.
(3)應(yīng)用拓展:如圖3,EF為四邊形ABCD的準(zhǔn)中位線,AB=CD,延長(zhǎng)FE分別與BA,CD的延長(zhǎng)線交于點(diǎn)M,N,請(qǐng)找出圖中與∠M相等的角并證明.
18.定義:有兩個(gè)相鄰內(nèi)角和等于另兩個(gè)內(nèi)角和的一半的四邊形稱為對(duì)半四邊形,這兩個(gè)角的夾邊稱為對(duì)半線.
(1)如圖1,在對(duì)半四邊形ABCD中,∠A+∠B=12(∠C+∠D),求∠A與∠B的度數(shù)之和;
(2)如圖2,O為銳角△ABC的外心,過點(diǎn)O的直線交AC,BC于點(diǎn)D,E,∠OAB=30°,求證:四邊形ABED是對(duì)半四邊形;
(3)如圖3,在△ABC中,D,E分別是AC,BC上一點(diǎn),CD=CE=3,CE=3EB,F(xiàn)為DE的中點(diǎn),∠AFB=120°,當(dāng)AB為對(duì)半四邊形ABED的對(duì)半線時(shí),求AC的長(zhǎng).
19.定義:若圓內(nèi)接三角形是等腰三角形,我們就稱這樣的三角形為“圓等三角形”.
(1)如圖1,AB是⊙O的一條弦(非直徑),若⊙O在上找一點(diǎn)C,使得△ABC是“圓等三角形”,則這樣的點(diǎn)C能找到 個(gè).
(2)如圖2,四邊形ABCD是⊙O的內(nèi)接四邊形,連結(jié)對(duì)角線BD,△ABD和△BCD均為“圓等三角形”,且AB=AD.
①當(dāng)∠A=140°時(shí),求∠ADC的度數(shù);
②如圖3,當(dāng)∠A=120°,AB=6時(shí),求陰影部分的面積.
20.綜合與實(shí)踐
新定義:我們把兩個(gè)面積相等但不全等的三角形叫做積等三角形.
(1)【初步嘗試】如圖1,已知Rt△ABC中,∠C=90°,AB=5,BC=4,P為AC上一點(diǎn),當(dāng)AP= 時(shí),△ABP與△CBP為積等三角形;
(2)【理解運(yùn)用】如圖2,△ABD與△ACD為積等三角形;若AB=3,AC=5,且線段AD的長(zhǎng)度為正整數(shù),求AD的長(zhǎng);
(3)【綜合應(yīng)用】如圖3,已知Rt△ABC中,∠ACB=90°,分別以AC,AB為邊向外作正方形ABDE和正方形ACFG,連接EG,求證:△AEG與△ABC為積等三角形.
21.定義:有一組對(duì)角互補(bǔ)的四邊形叫做“對(duì)補(bǔ)四邊形”,例如,四邊形 ABCD 中,若 ∠A+∠C=180° 或 ∠B+∠D=180° ,則四邊形 ABCD 是“對(duì)補(bǔ)四邊形”.
(1)(概念理解)
如圖1,四邊形 ABCD 是“對(duì)補(bǔ)四邊形”.
①若 ∠A:∠B:∠C=3:2:1 ,則 ∠D= ;
②若 ∠B=90° .且 AB=3,AD=2 時(shí).則 CD2?CB2= ;
(2)(拓展提升)
如圖,四邊形 ABCD 是“對(duì)補(bǔ)四邊形”,當(dāng) AB=CB ,且 ∠EBF=12∠ABC 時(shí),圖中 AB,CF,EF 之間的數(shù)量關(guān)系是 ,并證明這種關(guān)系;
(3)(類比應(yīng)用)
如圖3,在四邊形 ABCD 中, AB=CB,BD 平分 ∠ADC ;
①求證:四邊形 ABCD 是“對(duì)補(bǔ)四邊形”;
②如圖4,連接 AC ,當(dāng) ∠ABC=90° ,且 S△ACDS△ABC=12 時(shí),求 tan∠ACD 的值.
22.定義:若四邊形有一組對(duì)角互補(bǔ),一組鄰邊相等,且相等鄰邊的夾角為直角,像這樣的圖形稱為“直角等鄰對(duì)補(bǔ)”四邊形,簡(jiǎn)稱“直等補(bǔ)”四邊形.
根據(jù)以上定義,解決下列問題:
(1)判斷正方形 “直等補(bǔ)”四邊形;菱形 “直等補(bǔ)”四邊形.(填“是”或“不是”)
(2)如圖1,在所給的網(wǎng)格中,畫出符合條件的“直等補(bǔ)”四邊形AECF;
(3)如圖2,已知四邊形ABCD是“直等補(bǔ)”四邊形,AB=BC=5,CD=1,AD>AB,點(diǎn)B到直線AD的距離為BE.
①求BE的長(zhǎng);
②若M、N分別是AB、AD邊上的動(dòng)點(diǎn),求△MNC周長(zhǎng)的最小值.
23.在平面直角坐標(biāo)系xOy中,對(duì)于線段AB與直線l:y=kx+b,給出如下定義:若線段AB關(guān)于直線l的對(duì)稱線段為A'B'(A',B'分別為點(diǎn)A,B的對(duì)應(yīng)點(diǎn)),則稱線段A'B'為線段AB的“[k,b]關(guān)聯(lián)線段”.
已知點(diǎn)A(1,1),B(1,?1).
(1)線段A'B'為線段AB的“[1,b]關(guān)聯(lián)線段”,點(diǎn)A'的坐標(biāo)為(2,0),則A'B'的長(zhǎng)為 ,b的值為 ;
(2)線段A'B'為線段AB的“[k,0]關(guān)聯(lián)線段”,直線l1經(jīng)過點(diǎn)C(0,2),若點(diǎn)A',B'都在直線l1上,連接OA',求∠COA'的度數(shù);
(3)點(diǎn)P(?3,0),Q(?3,3),線段A'B'為線段AB的“[k,b]關(guān)聯(lián)線段”,且當(dāng)b取某個(gè)值時(shí),一定存在k使得線段A'B'與線段PQ有公共點(diǎn),直接寫出b的取值范圍.
24.新定義:垂直于圖形的一邊且等分這個(gè)圖形面積的直線叫作圖形的等積垂分線,等積垂分線被該圖形截的線段叫做等積垂分線段.
問題探究:
(1)如圖1,等邊△ABC邊長(zhǎng)為3,垂直于BC邊的等積垂分線段長(zhǎng)度為 ;
(2)如圖2,在△ABC中,AB=8,BC=63,∠B=30°,求垂直于BC邊的等積垂分線段長(zhǎng)度;
(3)如圖3,在四邊形ABCD中,∠A=∠C=90°,AB=BC=6,AD=3,求出它的等積垂分線段長(zhǎng).
25.在平面直角坐標(biāo)系中,給出如下定義:P為圖形M上任意一點(diǎn),如果點(diǎn)P到直線EF的距離等于圖形M上任意兩點(diǎn)距離的最大值時(shí),那么點(diǎn)P稱為直線EF的“伴隨點(diǎn)”.
例如:如圖1,已知點(diǎn)A(1,2),B(3,2),P(2,2)在線段AB上,則點(diǎn)P是直線EF:x軸的“伴隨點(diǎn)”.
(1)如圖2,已知點(diǎn)A(1,0),B(3,0),P是線段AB上一點(diǎn),直線EF過G(?1,0),T(0,33)兩點(diǎn),當(dāng)點(diǎn)P是直線EF的“伴隨點(diǎn)”時(shí),求點(diǎn)P的坐標(biāo);
(2)如圖3,x軸上方有一等邊三角形ABC,BC⊥y軸,頂點(diǎn)A在y軸上且在BC上方,OC=5,點(diǎn)P是△ABC上一點(diǎn),且點(diǎn)P是直線EF:x軸的“伴隨點(diǎn)”.當(dāng)點(diǎn)P到x軸的距離最小時(shí),求等邊三角形ABC的邊長(zhǎng);
(3)如圖4,以A(1,0),B(2,0),C(2,1)為頂點(diǎn)的正方形ABCD上始終存在點(diǎn)P,使得點(diǎn)P是直線EF:y=?x+b的“伴隨點(diǎn)”.請(qǐng)直接寫出b的取值范圍.
26.定義:對(duì)多邊形進(jìn)行折疊,若翻折后的圖形恰能拼成一個(gè)無縫隙、無重疊的四邊形,則這樣的四邊形稱為鑲嵌四邊形.
(1)如圖1,將△ABC紙片沿中位線EH折疊,使點(diǎn)A落在BC邊上的D處,再將紙片分別沿EF,HG折疊,使點(diǎn)B和點(diǎn)C都與點(diǎn)D重合,得到雙層四邊形EFGH,則雙層四邊形EFGH為 形.
(2)?ABCD紙片按圖2的方式折疊,折成雙層四邊形EFGH為矩形,若EF=5,EH=12,求AD的長(zhǎng).
(3)如圖3,四邊形ABCD紙片滿足AD∥BC,ADb>a>0,
∴2c2>a2+b2,2a25=CF,
故不符合意.
故答案為:24.
【分析】①設(shè)圓與AC相切于點(diǎn)G,I為Rt△ABC的中線AF與BE的交點(diǎn),連接EF,則EF∥AB,EF=12AB,由平行于三角形一邊的直線,截其它兩邊的延長(zhǎng)線,所截的三角形與原三角形相似得△EFI∽△BAI,由相似三角形對(duì)應(yīng)邊成比例得AIAF=23,由切線的性質(zhì)得∠AGI=90°,判斷出IG∥BC,推出△AGI∽△ACF,由相似三角形對(duì)應(yīng)邊成比例得IGCF=AIAF=23,據(jù)此可得CF的長(zhǎng),在Rt△ACB中根據(jù)勾股定理算出AC,進(jìn)而根據(jù)三角形面積計(jì)算公式即可算出△ABC的面積;②設(shè)⊙I與AB相切于點(diǎn)D,過點(diǎn)C作CG⊥AB題意于點(diǎn)G,結(jié)合切線的性質(zhì)可判斷出ID∥CG,由平行于三角形一邊的直線,截其它兩邊,所截的三角形與原三角形相似得△FID∽△FCG,由相似三角形對(duì)應(yīng)邊成比例得IDCG=FIFC=13,進(jìn)而結(jié)合直角三角形斜邊上的中線等于斜邊的一半得出CG=3ID=6>5=CF,根據(jù)垂線段最短可得此種情況不符合題意.
13.【答案】20;0
【解析】【解答】解:∵菱形相鄰兩個(gè)內(nèi)角的度數(shù)和為180°,
∴α+β=180,即80+β=180,
解得:β=100
∴該菱形的“接近度”為|α?β|=|80?100|=20;
∵四個(gè)角都為直角的菱形是正方形,
∴當(dāng)α=β=90時(shí),菱形是正方形,
∴|α?β|=0時(shí),菱形是正方形.
故答案為:20,0.
【分析】根據(jù)菱形的性質(zhì)結(jié)合題意可得80+β=180,求出β的度數(shù),然后求出|α-β|的值即為該菱形的“接近度”,由正方形的性質(zhì)可得當(dāng)α=β=90時(shí),菱形為正方形,同理可求出“接近度”.
14.【答案】(3,12)或(3,1)或(3,3)
【解析】【解答】解:由題可知,“智慧三角形”是直角三角形,∠CPM=90°或∠CMP=90°
設(shè)點(diǎn)P(3,a),則AP=a,BP=4-a
①若∠CPM=90°,在Rt△BCP中,
CP2=BP2+CB2=9+(4?a)2
在Rt△MPA中,MP2=MA2+AP2=1+a2
在Rt△MCP中,CM2=MP2+CP2=9+(4?a)2+1+a2=2a2?8a+26
又∵CM2=OM2+CO2=20
∴2a2-8a+26=20
即(a-3)(a-1)=0
解得a=3或a=1
∴P(3,3)或(3,1)
②若∠CMP=90°,在Rt△BCP中
CP2=BP2+CB2=9+(4?a)2
在Rt△MPA中,MP2=MA2+AP2=1+a2
∵CM2=OM2+CO2=20
在Rt△MCP中,CM2+MP2=CP2=20+1+a2=9+(4?a)2
即a=12
∴P(3,12)
綜上所述,點(diǎn)P的坐標(biāo)為(3,12)或(3,1)或(3,3)
故答案為:(3,12)或(3,1)或(3,3).
【分析】由題可知,“智慧三角形”是直角三角形,∠CPM=90°或∠CMP=90°,設(shè)點(diǎn)P(3,a),則AP=a,BP=4-a,進(jìn)而分類討論:①若∠CPM=90°,②若∠CMP=90°,從而運(yùn)用勾股定理結(jié)合題意即可求解。
15.【答案】6?32
【解析】【解答】解:如圖,
∵圓與三角形的三條邊都有兩個(gè)交點(diǎn),截得的三條弦相等,
∴圓心O就是三角形的內(nèi)心,
∴當(dāng)⊙O過C時(shí),且在等腰直角△ABC的三邊上截得的弦相等,即CG=CF=DE,此時(shí)⊙O最大,
過點(diǎn)O分別作弦CG、CF、DE的垂線,垂足分別為P、N、M,連接OC、OA、OB,
∵CG=CF=DE,
∴OP=OM=ON,
∵∠C=90°,AB=6,AC=BC,
∴AC=BC=22×6=32
∵S△AOC+S△BOC+S△AOB=S△ABC,
∴12AC?OP+12BC?ON+12AB?OM=S△ABC=12AC?BC,
設(shè)OM=x,則OP=ON=x,
∴32x+32x+6x=32×32,
解得:x=32?3,
即OP=ON=32?3,
在Rt△CON中,OC=2ON=6?32,
故答案為:6?32.
【分析】根據(jù)題意畫出相應(yīng)的圖形,易得圓心O就是三角形的內(nèi)心,當(dāng)⊙O過C時(shí),且在等腰直角△ABC的三邊上截得的弦相等,即CG=CF=DE,此時(shí)⊙O最大,過點(diǎn)O分別作弦CG、CF、DE的垂線,垂足分別為P、N、M,連接OC、OA、OB,根據(jù)同圓中等弦的圓心距相等得OP=OM=ON,根據(jù)等腰直角三角形的性質(zhì)求出AC、BC的長(zhǎng),進(jìn)而根據(jù)S△AOC+S△BOC+S△AOB=S△ABC,建立方程,求出OP的長(zhǎng),最后再根據(jù)等腰直角三角形的性質(zhì)即可求出OC的長(zhǎng),從而問題得以解決.
16.【答案】(1)證明:設(shè)∠C=x,則∠A=2x,
∵AD=AE,故∠ADE=∠AED=90°?x,
即∠BDE=90°+x,
故∠BDE?∠C=90°,
∴四邊形DBCE為美好四邊形;
(2)解:依據(jù)題意,圖形見圖1?圖4(答案不唯一),
(3)解:過點(diǎn)A作AP⊥AD于點(diǎn)P,
∵AD=AE,故AP是∠BAC的平分線且PD=PE=12ED,
∵DE經(jīng)過ΔABC的內(nèi)心,故點(diǎn)P是ΔABC的內(nèi)心,
連接BP、CP,則BP、CP分別為∠ABC、∠ACB的平分線,
設(shè)∠DAP=∠PAE=α,∠DBC=∠PBC=β,∠ECP=∠PCB=γ,
∵ΔABC的內(nèi)角和為180°,即2α+2β+2γ=180°,
而x=2γ,則α+β=90°?x,
則∠BPC=180°?α?β=90°+x=∠BDE,
∵∠BDE=180°?∠DBP?∠DPB,∠BDC=180°?∠DPB?∠EPC,
∴∠DPB=∠EPC,
∵AD=AE,故∠ADE=∠AED,則∠BDP=∠CEP,
∵ΔDBP∽ΔEPC,
∴BDEP=DPCE,即EP?PD=BD?EC=4×7=28,
而EP=PD,
故EP=PD=27=12DE,
∴DE=47.
【解析】【分析】(1)設(shè)∠C=x,則∠A=2x,由等腰三角形的性質(zhì)以及內(nèi)角和定理可得∠ADE=∠AED=90°-2x,根據(jù)鄰補(bǔ)角的性質(zhì)可得∠BED=90°+x,則∠BDE-∠C=90°,據(jù)此證明;
(2)根據(jù)“ 美好四邊形 ”的概念進(jìn)行作圖;
(3)過點(diǎn)A作AP⊥DE于點(diǎn)P,根據(jù)等腰三角形的性質(zhì)可得AP平分∠BAC且PD=PE,易得點(diǎn)P為△ABC的內(nèi)心,連接BP、CP,則BP、CP分別為∠ABC、∠ACB的平分線,設(shè)∠DAP=∠PAE=α,∠DBC=∠PBC=β,∠ECP=∠PCB=γ,由內(nèi)角和定理可推出∠BPC=∠BDE,∠DPB=∠EPC,證明△DBP∽△EPC,然后根據(jù)相似三角形的性質(zhì)進(jìn)行計(jì)算.
17.【答案】(1)解:∵DE=AE,
∴∠EDA=∠EAD,
∵∠EDA+∠EDB=90°,∠EAD+∠ABD=90°,
∴∠EDB=∠ABD,
∴DE=BE,
∴AE=BE,
∵F為CD的中點(diǎn),
∴EF為四邊形ABCD的準(zhǔn)中位線
(2)解:當(dāng)MN為點(diǎn)A,B,F(xiàn),E構(gòu)成的四邊形的準(zhǔn)中位線時(shí),
①如圖①,當(dāng)0≤t≤ 43 時(shí),則需滿足EF∥AB且M(D)為AB的中點(diǎn),
∴6?t6=6t8 ,
解得:t= 1211 ;
②當(dāng) 43 <t≤6時(shí),需滿足BE∥AF且M為AF的中點(diǎn),
∴6?t6=86t ,
解得:t=2或t=4,
綜上所述,當(dāng)t= 1211 或t=2或t=4時(shí),MN為點(diǎn)A,B,E,F(xiàn)構(gòu)成的四邊形的準(zhǔn)中位線;
(3)解:∠M=∠CNF,
理由:連接BD,取BD的中點(diǎn)H,連接EH,F(xiàn)H,
∵E,H分別為AD,BD的中點(diǎn),
∴EH∥AB,EH= 12 AB,
∴∠M=∠HEF,
∵F,H分別為BC,BD的中點(diǎn),
∴FH∥CD,F(xiàn)H= 12 CD,
∴∠CNF=∠HFE,
∵AB=CD,
∴HE=HF,
∴∠HEF=∠HFE,
∴∠M=∠CNF.
【解析】【分析】(1)根據(jù)等腰三角形的性質(zhì)得到∠EDA=∠EAD,根據(jù)余角的性質(zhì)得到∠EDB=∠ABD,得到AE=BE,于是得到結(jié)論;(2)當(dāng)MN為點(diǎn)A,B,F(xiàn),E構(gòu)成的四邊形的準(zhǔn)中位線時(shí),①如圖①,當(dāng)0≤t≤ 43 時(shí),②當(dāng) 43 <t≤6時(shí),根據(jù)題意列方程即可得到結(jié)論;(3)連接BD,取BD的中點(diǎn)H,連接EH,F(xiàn)H,根據(jù)三角形的中位線定理得到EH∥AB,EH= 12 AB,求得∠M=∠HEF,又根據(jù)三角形的中位線定理得到FH∥CD,F(xiàn)H= 12 CD,求得∠CNF=∠HFE,于是得到結(jié)論.
18.【答案】(1)解:由四邊形內(nèi)角和為360°,可得∠A+∠B+∠C+∠D=360°,
則∠A+∠B+2(∠A+∠B)=360°,
∴∠A+∠B=120°
(2)證明:如圖2,連接OC,由三角形外心的性質(zhì)可得,OA=OB=OC,
∴∠OAB=∠OBA=30°,∠OCA=∠OAC,∠OCE=∠OBC,
∴∠ACB=(180°-30°-30°)÷2=60°,
則∠CAB+∠CBA=120°,
在四邊形ABED中,∠CAB+∠CBA=120°,
則另兩個(gè)內(nèi)角之和為240°,
∴四邊形ABED為對(duì)半四邊形;
(3)解:若AB為對(duì)半線,則∠CAB+∠CBA=120°,
∴∠C=60°,
又∵CD=CE,
∴△CDE為等邊三角形,
∵∠CDE=CED=60°,DE=DC=3,
∴∠ADF=∠FEB=120°,
∵∠AFB=120°,
∴∠DFA+∠EFB=60°,
又∵∠DAF+∠DFA=60°,
∴∠DAF=∠EFB,
∴△ADF∽△FEB,
∴ADFE=DFEB
∵CE=DE=3,CE=3BE,F(xiàn)是DE的中點(diǎn),
∴BE=1,DF=EF=32,
∴AD32=321,
∴AD=94,
∴CA=CD+AD=3+94=214.
【解析】【分析】(1)由四邊形內(nèi)角和為360°可得∠A+∠B+∠C+∠D=360°,由已知條件可知∠A+∠B=12(∠C+∠D),則∠A+∠B+2(∠A+∠B)=360°,化簡(jiǎn)即可;
(2)連接OC,由三角形外心的性質(zhì)可得OA=OB=OC,根據(jù)等腰三角形的性質(zhì)可得∠OAB=∠OBA=30°,∠OCA=∠OAC,∠OCE=∠OBC,結(jié)合內(nèi)角和定理可求出∠ACB的度數(shù),然后求出∠CAB+∠CBA的度數(shù),結(jié)合四邊形內(nèi)角和為360°可得另兩個(gè)內(nèi)角之和為240°,據(jù)此證明;
(3)若AB為對(duì)半線,則∠CAB+∠CBA=120°,由內(nèi)角和定理可得∠C=60°,易得△CDE為等邊三角形,則∠CDE=CED=60°,DE=DC=3,∠ADF=∠FEB=120°,由兩角對(duì)應(yīng)相等的兩個(gè)三角形相似可得△ADF∽△FEB,由已知條件可得BE=1,DF=EF=32,利用相似三角形的性質(zhì)可得AD,然后根據(jù)CA=CD+AD進(jìn)行計(jì)算.
19.【答案】(1)4
(2)解:①∵四邊形ABCD是⊙O的內(nèi)接四邊形,∠A=140°,
∴∠C=180°?∠A=40°,
①當(dāng)BC=BD時(shí),∠BDC=∠C=40°,
∵AB=AD,
∴∠ADB=180°?140°2=20°,
∴∠ADC=∠ADB+∠BDC=60°,
②當(dāng)BD=DC時(shí),∠C=∠DBC=40°,
∴∠BDC=180°?∠DBC?∠C=100°,
∴∠ADC=∠ADB+∠BDC=120°,
③當(dāng)BC=CD時(shí),∠BDC=180°?∠C2=70°,
∴∠ADC=∠ADB+∠BDC=90°,
綜上所述,∠ADC的度數(shù)可能為:90°,120°,60°,
②連接OA、OB、OC,過點(diǎn)E作OE⊥BC,如下圖:
∵四邊形ABCD是⊙O的內(nèi)接四邊形,∠A=120°,
∴∠BCD=180°?∠A=60°,
∵△BCD均為“圓等三角形”,
∴△BCD為等邊三角形,
∴∠BOC=2∠BDC=120°,
∵AB=AD,
∴∠AOB=12∠BOD=60°,
∵BO=AO,
∴△AOB為等邊三角形,
∴OB=AB=6,
在Rt△BOE中,OE=12OB=3,BE=3OE=33,
∴S△BOC=12×2×33×3=93,
扇形BOC的面積:120°360°×π×62=12π,
∴陰影部分的面積為:12π?93.
【解析】【解答】解:(1)圖下圖:
∴這樣的點(diǎn)C能找到4個(gè),
故答案為:4.
【分析】(1)根據(jù)圓等三角形的定義,即可求解;
(2)①根據(jù)圓內(nèi)接四邊形和已知條件求出∠C的度數(shù),再分三種情況討論,①當(dāng)BC=BD時(shí),②當(dāng)BD=DC時(shí),③當(dāng)BC=CD時(shí),分別根據(jù)三角形內(nèi)角和定理即可求解;
②連接OA、OB、OC,過點(diǎn)E作OE⊥BC,根據(jù)圓內(nèi)接四邊形和已知條件求出∠BCD的度數(shù),根據(jù)圓等三角形的定義得到△BCD為等邊三角形,根據(jù)圓周角定理得到∠BOC的度數(shù),即可證明△AOB為等邊三角形,根據(jù)含30°角的直角三角形求出OE和BE的長(zhǎng),進(jìn)而求出△BOC的面積和扇形BOC的面積,即可求出陰影部分面積.
20.【答案】(1)1.5
(2)解:如圖,過點(diǎn)C作CE∥AB,交AD的延長(zhǎng)線于點(diǎn)E,
∵△ABD與△ACD為積等三角形,
∴BD=CD,
∵AB∥EC,
∴∠BAD=∠E,
∵∠ADB=∠EDC,
∴△ADB?△EDC(AAS),
∴AD=DE,AB=EC=3,
∴AE=2AD,
∵AC=5,
∵AC?CE
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