资源简介 2021-2022学年山东省菏泽市牡丹区九年级第一学期期中数学试卷一、选择题(本大题共8个小题,每小题3分,共24分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的,请把正确选项的序号涂在答题卡的相应位置.)1.下列说法中错误的是( )A.两条对角线互相平分的四边形是平行四边形B.两条对角线相等的四边形是矩形C.两条对角线互相垂直的矩形是正方形D.两条对角线相等的菱形是正方形2.若方程(m﹣1)xm2+1﹣(m+1)x﹣2=0是关于x的一元二次方程,则m的值为( )A.0 B.±1 C.1 D.﹣13.如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,∠B=36°,AD是斜边BC上的中线,将△ACD沿AD对折,使点C落在点F处,线段DF与AB相交于点E,则∠BED等于( )A.120° B.108° C.72° D.36°4.如图是小明设计用手电筒来测量某古城墙高度的示意图.在地面上点P处放一水平的平面镜,光线从点A出发经平面镜反射后刚好射到古城墙CD的顶端C处,已知AB⊥BD,CD⊥BD,且测得AB=1.2米,BP=1.8米,PD=18米,那么该古城墙的高度是( )A.6米 B.8米 C.12米 D.24米5.如图所示,在正方形ABCD中,G为CD边中点,连接AG并延长交BC边的延长线于E点,对角线BD交AG于F点.已知FG=2,则线段AE的长度为( )A.6 B.8 C.10 D.126.若一元二次方程x2﹣2x﹣m=0无实数根,则一次函数y=(m+1)x+m﹣1的图象经过第( )A.二、三、四象限 B.一、三、四象限C.一、二、四象限 D.一、二、三象限7.如图,等边△ABC中,D为AB边中点,DE⊥AC于E,EF∥AB交BC于F点,则△EFC与△ABC的面积之比为( )A.3:4 B.9:16 C.4:5 D.16:258.如图,在平面直角坐标系中,将边长为1的正方形OABC绕点O顺时针旋转45°后得到正方形OA1B1C1,依此方式,绕点O连续旋转2021次得到正方形OA2021B2021C2021,那么点A2021的坐标是( )A.(,﹣) B.(﹣,﹣) C.(1,0) D.(0,﹣1)二、填空题.(本大题共6个小题,每小题3分,共8分,请把最后结果填写在答题卡的相应区域内)9.若3x=4y,则的值是 .10.在不透明的袋子里装有颜色不同的16个红球和若干个白球,每次从袋子里摸出1个球,记录下颜色后再放回,经过100次试验,发现摸到白球的次数为60次,估计袋中白球有 个.11.在平面直角坐标系中,△OAB各顶点的坐标分别为:O(0,0),A(1,2),B(0,3),以O为位似中心,△OA′B′与△OAB位似,若B点的对应点B′的坐标为(0,﹣6),则A点的对应点A′坐标为 .12.如图,已知四边形ABCD是边长为4的菱形,∠BAD=60°,过点O的直线EF交AD于点E,交BC于点F,当∠EOD=30°时,CE的长是 .13.如图,矩形ABCD中,AB=6,BC=8,连接AC.以点C为圆心,以任意长为半径作弧,交AC,CD分别于点E,F,分别以点E,F为圆心,以大于EF长为半径作弧,两弧相交于点P,作射线CP,交AD于点H.则△ACH的面积为 .14.如图,在平行四边形ABCD中,AD=2AB,CE⊥AB于点E,点F、G分别是AD、BC的中点,连接CF、EF、FG,下列四种说法:①CE⊥FG;②四边形ABGF是菱形;③BC=2EG;④∠DFC=∠EFG.正确的有 .(填序号)三、解答题(本题共7个小题,共78分,把解答或证明过程写在答题卡的相应区域内.)15.解方程:(1)3x(2x+1)=4x+2;(2)2x2+5x﹣3=0.16.如图,菱形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,E是AD的中点,点F,G在AB上,EF⊥AB,OG∥EF.(1)求证:四边形OEFG是矩形;(2)若AD=10,EF=4,求OE和BG的长.17.如图,在△ABC中.AB=AC,AD⊥BC于D,作DE⊥AC于E,F是AB中点,连EF交AD于点G.(1)求证:AD2=AB AE;(2)若AB=3,AE=2,求的值.18.在甲乙两个不透明的口袋中,分别有大小、材质完全相同的小球,其中甲口袋中的小球上分别标有数字1,2,3,4,乙口袋中的小球上分别标有数字2,3,4,先从甲袋中任意摸出一个小球,记下数字为m,再从乙袋中摸出一个小球,记下数字为n.(1)请用列表或画树状图的方法表示出所有(m,n)可能的结果;(2)若m,n都是方程x2﹣5x+6=0的解时,则小明获胜;若m,n都不是方程x2﹣5x+6=0的解时,则小利获胜,问他们两人谁获胜的概率大?19.为助力我省脱贫攻坚,某村在“农村淘宝网店”上销售该村优质农产品,该网店于今年六月底收购一批农产品,七月份销售256袋,八、九月该商品十分畅销,销售量持续走高,在售价不变的基础上,九月份的销售量达到400袋.(1)求八、九这两个月销售量的月平均增长率;(2)该网店十月降价促销,经调查发现,若该农产品每袋降价1元,销售量可增加5袋,当农产品每袋降价多少元时,这种农产品在十月份可获利4250元?(若农产品每袋进价25元,原售价为每袋40元)20.如图,在正方形ABCD中,点G在对角线BD上(不与点B,点D重合),GE⊥DC于点E,GF⊥BC于点F,连接AG,(1)写出线段AG,GE,GF长度之间的数量关系,并说明理由.(2)若正方形ABCD的边长为,∠BAG=75°,求线段BG的长.21.如图1,在矩形ABCD中,AB=6,BC=8,动点P,Q分别从C点,A点同时以每秒1个单位长度的速度出发,且分别在边CA,AB上沿C→A,A→B的方向运动,当点Q运动到点B时,P,Q两点同时停止运动.设点P运动的时间为t(s),连接PQ,过点P作PE⊥PQ,PE与边BC相交于点E,连接QE.(1)如图2,当t=5s时,延长EP交边AD于点F.求证:AF=CE;(2)在(1)的条件下,试探究线段AQ,QE,CE三者之间的等量关系,并加以证明;(3)如图3,当t>s时,延长EP交边AD于点F,连接FQ,若FQ平分∠AFP,求的值.参考答案一、选择题(本大题共8个小题,每小题3分,共24分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的,请把正确选项的序号涂在答题卡的相应位置.)1.下列说法中错误的是( )A.两条对角线互相平分的四边形是平行四边形B.两条对角线相等的四边形是矩形C.两条对角线互相垂直的矩形是正方形D.两条对角线相等的菱形是正方形【分析】根据矩形的对角线相等且平分,和正方形的对角线互相垂直、相等平分进行判定即可得出结论.解:A、对角线互相平分的四边形是平行四边形,故A选项正确;B、对角线相等的平行四边形才是矩形,故B选项错误;C、对角线互相垂直的矩形是正方形,故C选项正确;D、两条对角线相等的菱形是正方形,故D选项正确;综上所述,B符合题意,故选:B.2.若方程(m﹣1)xm2+1﹣(m+1)x﹣2=0是关于x的一元二次方程,则m的值为( )A.0 B.±1 C.1 D.﹣1【分析】本题根据一元二次方程的定义求解.一元二次方程必须满足两个条件:(1)未知数的最高次数是2;(2)二次项系数不为0.由这两个条件得到相应的关系式,再求解即可.解:由题意得:m2+1=2,m﹣1≠0,解得m=﹣1,故选:D.3.如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,∠B=36°,AD是斜边BC上的中线,将△ACD沿AD对折,使点C落在点F处,线段DF与AB相交于点E,则∠BED等于( )A.120° B.108° C.72° D.36°【分析】根据三角形内角和定理求出∠C=90°﹣∠B=54°.由直角三角形斜边上的中线的性质得出AD=BD=CD,利用等腰三角形的性质求出∠BAD=∠B=36°,∠DAC=∠C=54°,利用三角形内角和定理求出∠ADC=180°﹣∠DAC﹣∠C=72°.再根据折叠的性质得出∠ADF=∠ADC=72°,然后根据三角形外角的性质得出∠BED=∠BAD+∠ADF=108°.解:∵在Rt△ABC中,∠BAC=90°,∠B=36°,∴∠C=90°﹣∠B=54°.∵AD是斜边BC上的中线,∴AD=BD=CD,∴∠BAD=∠B=36°,∠DAC=∠C=54°,∴∠ADC=180°﹣∠DAC﹣∠C=72°.∵将△ACD沿AD对折,使点C落在点F处,∴∠ADF=∠ADC=72°,∴∠BED=∠BAD+∠ADF=36°+72°=108°.故选:B.4.如图是小明设计用手电筒来测量某古城墙高度的示意图.在地面上点P处放一水平的平面镜,光线从点A出发经平面镜反射后刚好射到古城墙CD的顶端C处,已知AB⊥BD,CD⊥BD,且测得AB=1.2米,BP=1.8米,PD=18米,那么该古城墙的高度是( )A.6米 B.8米 C.12米 D.24米【分析】因为小明和古城墙均和地面垂直,且光线的入射角等于反射角,因此构成一组相似三角形,利用对应边成比例即可解答.解:由题意知:∠APB=∠CPD,∠ABP=∠CDP=90°,∴Rt△ABP∽Rt△CDP,∴=,∴CD==12(米).故选:C.5.如图所示,在正方形ABCD中,G为CD边中点,连接AG并延长交BC边的延长线于E点,对角线BD交AG于F点.已知FG=2,则线段AE的长度为( )A.6 B.8 C.10 D.12【分析】根据正方形的性质可得出AB∥CD,进而可得出△ABF∽△GDF,根据相似三角形的性质可得出==2,结合FG=2可求出AF、AG的长度,由CG∥AB、AB=2CG可得出CG为△EAB的中位线,再利用三角形中位线的性质可求出AE的长度,此题得解.解:∵四边形ABCD为正方形,∴AB=CD,AB∥CD,∴∠ABF=∠GDF,∠BAF=∠DGF,∴△ABF∽△GDF,∴==2,∴AF=2GF=4,∴AG=6.∵CG∥AB,AB=2CG,∴CG为△EAB的中位线,∴AE=2AG=12.故选:D.6.若一元二次方程x2﹣2x﹣m=0无实数根,则一次函数y=(m+1)x+m﹣1的图象经过第( )A.二、三、四象限 B.一、三、四象限C.一、二、四象限 D.一、二、三象限【分析】根据方程无实数根得出b2﹣4ac<0,代入数据即可得出关于m的一元一次不等式,解不等式即可得出m的取值范围,再根据m的取值范围来确定一次函数系数k、b的范围,由此即可得出一次函数经过的象限,此题得解.解:由已知得:Δ=b2﹣4ac=(﹣2)2﹣4×1×(﹣m)=4+4m<0,解得:m<﹣1.∵一次函数y=(m+1)x+m﹣1中,k=m+1<0,b=m﹣1<0,∴该一次函数图象在第二、三、四象限.故选:A.7.如图,等边△ABC中,D为AB边中点,DE⊥AC于E,EF∥AB交BC于F点,则△EFC与△ABC的面积之比为( )A.3:4 B.9:16 C.4:5 D.16:25【分析】作AC边上的高BG,垂足为G,在等边三角形中,利用三线合一定理,结合DE∥BD,可求出AE与AC的关系,从而得出CE与AC的关系,那么再利用相似三角形的面积比等于相似比的平方,即可求.解:从B点作AC边上的高BG,交AC于G,∵DE⊥AC于E∴DE∥BG又∵D为AB边中点∴AE=GE∵△ABC为等边三角形,且BG为高∴AG=GC∴4AE=AC,即CE=AC∵EF∥AB∴△EFC∽△ABC又∵CE=AC∴△EFC与△ABC的面积之比=(AC)2:AC2=9:16.故选:B.8.如图,在平面直角坐标系中,将边长为1的正方形OABC绕点O顺时针旋转45°后得到正方形OA1B1C1,依此方式,绕点O连续旋转2021次得到正方形OA2021B2021C2021,那么点A2021的坐标是( )A.(,﹣) B.(﹣,﹣) C.(1,0) D.(0,﹣1)【分析】由正方形的性质和旋转的性质探究规律,利用规律解决问题即可.解:∵四边形OABC是正方形,且OA=1,∴A(0,1),∵将正方形OABC绕点O顺时针旋转45°后得到正方形OA1B1C1,∴A1(,),A2(1,0),A3(,﹣),A4(0,﹣1)…,发现是8次一循环,∵2021÷8=252…5,∴点A2021的坐标为(﹣,﹣),故选:B.二、填空题.(本大题共6个小题,每小题3分,共8分,请把最后结果填写在答题卡的相应区域内)9.若3x=4y,则的值是 .【分析】根据3x=4y可设x=4k,y=3k,再将x,y代入计算可求解.解:设x=4k,y=3k,∴=,故答案为.10.在不透明的袋子里装有颜色不同的16个红球和若干个白球,每次从袋子里摸出1个球,记录下颜色后再放回,经过100次试验,发现摸到白球的次数为60次,估计袋中白球有 24 个.【分析】根据概率的求法,找准两点:①全部情况的总数;②符合条件的情况数目;二者的比值就是其发生的概率.解:设袋中白球有x个,根据题意得:=,解得:x=24,经检验:x=24是分式方程的解,故袋中白球有24个.故答案为:24.11.在平面直角坐标系中,△OAB各顶点的坐标分别为:O(0,0),A(1,2),B(0,3),以O为位似中心,△OA′B′与△OAB位似,若B点的对应点B′的坐标为(0,﹣6),则A点的对应点A′坐标为 (﹣2,﹣4) .【分析】利用已知对应点的坐标变化规律得出位似比为1:2,则可求A'坐标.解:∵△OA′B′与△OAB关于O(0,0)成位似图形,且若B (0,3)的对应点B′的坐标为(0,﹣6),∴OB:OB'=1:2=OA:OA'∵A(1,2),∴A'(﹣2,﹣4)故答案为:(﹣2,﹣4)12.如图,已知四边形ABCD是边长为4的菱形,∠BAD=60°,过点O的直线EF交AD于点E,交BC于点F,当∠EOD=30°时,CE的长是 .【分析】根据菱形的对角线平分一组对角求出∠DAO=30°,然后求出∠AEF=90°,然后求出AO的长,再求出EF的长,然后在Rt△CEF中,利用勾股定理列式计算即可得解.解:∵四边形ABCD是菱形,∠BAD=60°,∴∠DAO=∠BAD=×60°=30°,∵∠EOD=30°,∴∠AOE=90°﹣30°=60°,∴∠AEF=180°﹣∠DAO﹣∠AOE=180°﹣30°﹣60°=90°,∵菱形的边长为4,∠DAO=30°,∴OD=AD=×4=2,∴AO==2,∴AE=CF=2×=3,∵菱形的边长为4,∠BAD=60°,∴高EF=4×=2,在Rt△CEF中,CE==,故答案为:.13.如图,矩形ABCD中,AB=6,BC=8,连接AC.以点C为圆心,以任意长为半径作弧,交AC,CD分别于点E,F,分别以点E,F为圆心,以大于EF长为半径作弧,两弧相交于点P,作射线CP,交AD于点H.则△ACH的面积为 15 .【分析】先利用勾股定理计算出AC=10,过H点作HM⊥AC于M,如图,利用基本作图可判断CH平分∠ACD,则利用角平分线的性质得HM=HD,根据三角形面积公式×10×HM+×HD×6=×6×8,则可求得HM=3,从而可计算出S△ACH.解:∵矩形ABCD中,AB=6,BC=8,∴AC==10,过H点作HM⊥AC于M,如图,由作法得CH平分∠ACD,而HM⊥AC,HD⊥CD,∴HM=HD,∵S△ACH+S△CDH=S△ACD,∴×10×HM+×HD×6=×6×8,即5HM+3HM=24,解得HM=3,∴S△ACH=×10×3=15.故答案为15.14.如图,在平行四边形ABCD中,AD=2AB,CE⊥AB于点E,点F、G分别是AD、BC的中点,连接CF、EF、FG,下列四种说法:①CE⊥FG;②四边形ABGF是菱形;③BC=2EG;④∠DFC=∠EFG.正确的有 ①②③④ .(填序号)【分析】根据平行四边形的性质得到AD∥BC,AD=BC,由线段中点的定义得到AF=AD,BG=BC,于是得到四边形ABGF是平行四边形,根据平行线的性质得到CE⊥FG;根据AD=2AB,AD=2AF,得到AB=AF,于是得到四边形ABGF是菱形;延长EF,交CD延长线于M,根据全等三角形的性质得到FE=MF,∠AEF=∠M,推出∠AEC=∠ECD=90°,根据直角三角形的性质得到结论.解:∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD∥BC,AD=BC,∵点F、G分别是AD、BC的中点,∴AF=AD,BG=BC,∴AF=BG,∵AF∥BG,∴四边形ABGF是平行四边形,∴AB∥FG,∵CE⊥AB,∴CE⊥FG;故①正确;∵AD=2AB,AD=2AF,∴AB=AF,∴四边形ABGF是菱形,故②正确;∵CE⊥AB,∴∠BEC=90°,∵点G是BC的中点,∴BC=2EG,故③正确;延长EF,交CD延长线于M,∵四边形ABCD是平行四边形,∴AB∥CD,∴∠A=∠MDF,∵F为AD中点,∴AF=FD,在△AEF和△DFM中,,∴△AEF≌△DMF(ASA),∴FE=MF,∠AEF=∠M,∵CE⊥AB,∴∠AEC=90°,∴∠AEC=∠ECD=90°,∵FM=EF,∴FC=EF=FM,∴CF=EM,∴∠ECM=90°,∴∠FCD=∠M=∠FCE=∠FEC=45°,∵四边形ABCD是平行四边形,∴AB=CD,AD∥BC,∵AF=DF,AD=2AB,∴DF=DC,∴∠DCF=∠DFC,∵DF=AF=AD,CD=AB=AD,∴四边形CDFG是菱形,∴FG∥CD,∴∠DCF=∠CFG,∵FG⊥CE,∴∠EFC=∠CFG,∴∠EFG=∠DFC,故④正确,故答案为:①②③④.三、解答题(本题共7个小题,共78分,把解答或证明过程写在答题卡的相应区域内.)15.解方程:(1)3x(2x+1)=4x+2;(2)2x2+5x﹣3=0.【分析】(1)移项后分解因式,即可得出两个一元一次方程,再求出方程的解即可;(2)先把方程的左边分解因式,即可得出两个一元一次方程,再求出方程的解即可.解:(1)3x(2x+1)=4x+2,3x(2x+1)﹣2(2x+1)=0,(2x+1)(3x﹣2)=0,2x+1=0或3x﹣2=0,解得:x1=﹣,x2=;(2)2x2+5x﹣3=0,(2x﹣1)(x+3)=0,2x﹣1=0或x+3=0,解得:x1=,x2=﹣3.16.如图,菱形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,E是AD的中点,点F,G在AB上,EF⊥AB,OG∥EF.(1)求证:四边形OEFG是矩形;(2)若AD=10,EF=4,求OE和BG的长.【分析】(1)根据菱形的性质得出OB=OD,再由点E是AD的中点,所以,AE=DE,进而判断出OE是三角形ABD的中位线,得到AE=OE=AD,推出OE∥FG,求得四边形OEFG是平行四边形,根据矩形的判定定理即可得到结论;(2)根据菱形的性质得到BD⊥AC,AB=AD=10,得到OE=AE=AD=5;由(1)知,四边形OEFG是矩形,求得FG=OE=5,根据勾股定理得到AF==3,于是得到结论.解:(1)∵四边形ABCD是菱形,∴OB=OD,∵E是AD的中点,∴OE是△ABD的中位线,∴OE∥FG,∵OG∥EF,∴四边形OEFG是平行四边形,∵EF⊥AB,∴∠EFG=90°,∴平行四边形OEFG是矩形;(2)∵四边形ABCD是菱形,∴BD⊥AC,AB=AD=10,∴∠AOD=90°,∵E是AD的中点,∴OE=AE=AD=5;由(1)知,四边形OEFG是矩形,∴FG=OE=5,∵AE=5,EF=4,∴AF==3,∴BG=AB﹣AF﹣FG=10﹣3﹣5=2.17.如图,在△ABC中.AB=AC,AD⊥BC于D,作DE⊥AC于E,F是AB中点,连EF交AD于点G.(1)求证:AD2=AB AE;(2)若AB=3,AE=2,求的值.【分析】(1)只要证明△DAE∽△CAD,可得=,推出AD2=AC AE即可解决问题;(2)利用直角三角形斜边中线定理求出DF,再根据DF∥AC,可得===,由此即可解决问题;【解答】(1)证明:∵AD⊥BC于D,作DE⊥AC于E,∴∠ADC=∠AED=90°,∵∠DAE=∠DAC,∴△DAE∽△CAD,∴=,∴AD2=AC AE,∵AC=AB,∴AD2=AB AE.解法二:可以直接证明△DAE∽△BAD,得出结论.(2)解:如图,连接DF.∵AB=3,∠ADB=90°,BF=AF,∴DF=AB=,∵AB=AC,AD⊥BC,∴BD=DC,∴DF∥AC,∴===,∴=.18.在甲乙两个不透明的口袋中,分别有大小、材质完全相同的小球,其中甲口袋中的小球上分别标有数字1,2,3,4,乙口袋中的小球上分别标有数字2,3,4,先从甲袋中任意摸出一个小球,记下数字为m,再从乙袋中摸出一个小球,记下数字为n.(1)请用列表或画树状图的方法表示出所有(m,n)可能的结果;(2)若m,n都是方程x2﹣5x+6=0的解时,则小明获胜;若m,n都不是方程x2﹣5x+6=0的解时,则小利获胜,问他们两人谁获胜的概率大?【分析】(1)首先根据题意画出树状图,然后由树状图可得所有可能的结果;(2)画树状图展示所有12种等可能的结果数,m,n都是方程x2﹣5x+6=0的解的结果有4个,m,n都不是方程x2﹣5x+6=0的解的结果有2个,然后根据概率公式求解.解:(1)树状图如图所示:(2)∵m,n都是方程x2﹣5x+6=0的解,∴m=2,n=3,或m=3,n=2,由树状图得:共有12个等可能的结果,m,n都是方程x2﹣5x+6=0的解的结果有4个(包括m=n=2,和m=n=3两种情况),m,n都不是方程x2﹣5x+6=0的解的结果有2个,小明获胜的概率为=,小利获胜的概率为=,∴小明获胜的概率大.19.为助力我省脱贫攻坚,某村在“农村淘宝网店”上销售该村优质农产品,该网店于今年六月底收购一批农产品,七月份销售256袋,八、九月该商品十分畅销,销售量持续走高,在售价不变的基础上,九月份的销售量达到400袋.(1)求八、九这两个月销售量的月平均增长率;(2)该网店十月降价促销,经调查发现,若该农产品每袋降价1元,销售量可增加5袋,当农产品每袋降价多少元时,这种农产品在十月份可获利4250元?(若农产品每袋进价25元,原售价为每袋40元)【分析】(1)直接利用7月销量×(1+x)2=9月的销量进而求出答案.(2)首先设出未知数,再利用每袋的利润×销量=总利润列出方程,再解即可.解:(1)设八、九这两个月的月平均增长率为x.由题意得:256(1+x)2=400,解得:x1=,x2=﹣(不合题意,舍去),答:八、九这两个月的月平均增长率为25%.(2)设当农产品每袋降价m元时,该淘宝网店10月份获利4250元.根据题意可得:(40﹣25﹣m)(400+5m)=4250,解得:m1=5,m2=﹣70(不合题意,舍去).答:当农产品每袋降价5元时,该淘宝网店10月份获利4250元.20.如图,在正方形ABCD中,点G在对角线BD上(不与点B,点D重合),GE⊥DC于点E,GF⊥BC于点F,连接AG,(1)写出线段AG,GE,GF长度之间的数量关系,并说明理由.(2)若正方形ABCD的边长为,∠BAG=75°,求线段BG的长.【分析】(1)连接CG.由正方形的性质得到A、C关于对角线BD对称,求得GA=GC,根据矩形的判定定理得到四边形EGFC是矩形,求得CF=GE,根据勾股定理即可得到结论;(2)过点A作AH⊥BG,在Rt△ABH、Rt△AHG中,求出AH、HG即可求得结果.解:(1)结论:AG2=GE2+GF2.理由:连接CG.∵四边形ABCD是正方形,∴A、C关于对角线BD对称,∵点G在BD上,∴GA=GC,∵GE⊥DC于点E,GF⊥BC于点F,∴∠GEC=∠ECF=∠CFG=90°,∴四边形EGFC是矩形,∴CF=GE,在Rt△GFC中,∵CG2=GF2+CF2,∴AG2=GF2+GE2;(2)过点A作AH⊥BG于H,∵四边形ABCD是正方形,∴∠ABD=∠GBF=45°,∵GF⊥BC,∴∠BGF=45°,∵∠BAG=75°,∴∠AGB=180°﹣∠ABD﹣∠BAG=60°,∴∠GAH=30°,在Rt△ABH中,∵AB=,∴AH2=BH2==3,∴AH=BH=,在Rt△AGH中,∵AH=,∠GAH=30°,∴AG=2HG,∵AG2=HG2+AH2,∴(2HG)2=HG2+()2,解得:HG=1,∴BG=BH+HG=+1.21.如图1,在矩形ABCD中,AB=6,BC=8,动点P,Q分别从C点,A点同时以每秒1个单位长度的速度出发,且分别在边CA,AB上沿C→A,A→B的方向运动,当点Q运动到点B时,P,Q两点同时停止运动.设点P运动的时间为t(s),连接PQ,过点P作PE⊥PQ,PE与边BC相交于点E,连接QE.(1)如图2,当t=5s时,延长EP交边AD于点F.求证:AF=CE;(2)在(1)的条件下,试探究线段AQ,QE,CE三者之间的等量关系,并加以证明;(3)如图3,当t>s时,延长EP交边AD于点F,连接FQ,若FQ平分∠AFP,求的值.【分析】(1)先利用勾股定理求出AC,再判断出CP=AP,进而判断出△APF≌△CPE,即可得出结论;(2)先判断出AF=CE,PE=PF,再用勾股定理得出AQ2+AF2=QF2,即可得出结论;(3)方法1、先判断出△FAQ≌△FPQ(AAS),得出AQ=PQ=t,AF=PF,进而判断出PE=CE,再判断出△CNE∽△CBA,得出CE=t,在Rt△QPE中,QE2=PQ2+PE2,在Rt△BQE中,QE2=BQ2+BE2,得出PQ2+PE2=BQ2+BE2,t2+(t)2=(6﹣t)2,进而求出t,即可得出结论.方法2、先判断出△FAQ≌△FPQ(AAS),得出AQ=PQ=t,AF=PF,进而得出AP=2AK,再判断出△KAQ∽△BAC,进而求出AP=2AK=t,最后判断出△AFP∽△CEP,即可得出结论.解:(1)∵四边形ABCD是矩形,∴AD∥BC,∠ABC=90°,在Rt△ABC中,AB=6,BC=8,根据勾股定理得,AC=10,由运动知,CP=t=5,∴AP=AC﹣CP=5,∴AP=CP,∵AD∥BC,∴∠PAF=∠PCE,∠AFP=∠CEP,∴△APF≌△CPE(AAS),∴AF=CE;(2)结论:AQ2+CE2=QE2,理由:如图2,连接FQ,由(1)知,△APF≌△CPE,∴AF=CE,PE=PF,∵EF⊥PQ,∴QE=QF,在Rt△QAF中,根据勾股定理得,AQ2+AF2=QF2,∴AQ2+CE2=QE2;(3)如图3,由运动知,AQ=t,CP=t,∴AP=AC﹣CP=10﹣t,∵FQ平分∠AFE,∴∠AFQ=∠PFQ,∵∠FAQ=∠FPQ=90°,FQ=FQ,∴△FAQ≌△FPQ(AAS),∴AQ=PQ=t,AF=PF,∴BQ=AB﹣AQ=6﹣t,∠FAC=∠FPA,∵∠DAC=∠ACB,∠APF=∠CPE,∴∠ACB=∠CPE,∴PE=CE,过点E作EN⊥AC于N,∴CN=CP=t,∠CNE=90°=∠ABC,∵∠NCE=∠BCA,∴△CNE∽△CBA,∴,∴,∴CE=t,∴PE=t,BE=BC﹣CE=8﹣t,在Rt△QPE中,QE2=PQ2+PE2,在Rt△BQE中,QE2=BQ2+BE2,∴PQ2+PE2=BQ2+BE2,∴t2+(t)2=(6﹣t)2+(8﹣t)2,∴t=,∴CP=t=,∴AP=10﹣CP=,∵AD∥BC,∴△APF∽△CPE,∴==.方法2、如图4,记AP与FQ的交点为K,由运动知,AQ=t,CP=t,∴AP=AC﹣CP=10﹣t,∵FQ平分∠AFE,∴∠AFQ=∠PFQ,∵∠FAQ=∠FPQ=90°,FQ=FQ,∴△FAQ≌△FPQ(AAS),∴AQ=PQ=t,AF=PF,∵FQ平分∠AFP,∴AP=2AK,FQ⊥AP,∴∠AKQ=90°,∴∠AKQ=∠B=90°,∵∠KAQ=∠BAC,∴△KAQ∽△BAC,∴,∴,∴AK=t,∴AP=2AK=t,∵AF∥CE,∴△AFP∽△CEP,∴==. 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