2026年5年中考3年模拟九年级数学全一册苏科版第55页答案
8.「2026江苏南京一模,★☆」如图,正六边形ABCDEF的半径为4 cm,若P为CD的中点,连接AP,则AP的长为
2√13 cm

答案


8.答案 $2\sqrt{13}$ cm
解析 如图,连接AC,过点B作$BH⊥AC$于点H,$∵ $六
边形 ABCDEF 是正六边形,$∴ ∠ABC=\frac{180°×(6-2)}{6}=$
$120°$,$AB = BC$,$∴ ∠ACB = ∠BAC=\frac{1}{2}×(180°-120°)=$
$30°$,$∴ ∠ACP = 120°-30° = 90°$,$∵ BH⊥AC$,$AB = BC$,
$∴ CH = AH$,$∴ $点H是AC的中点,$∵ ∠BAC = 30°$,
$∴ BH=\frac{1}{2}AB = 2$ cm,$∴ AC = 2AH = 2\sqrt{AB^2-BH^2}=$
$4\sqrt{3}(cm)$,$∵ P$是CD的中点,$∴ CP=\frac{1}{2}×4 = 2(cm)$,
在$Rt△ACP$中,$AP=\sqrt{AC^2+CP^2}=2\sqrt{13}$(cm).故答案
为$2\sqrt{13}$ cm.

解析

【分析】
要求AP的长度,首先结合正六边形的性质:正六边形的边长等于半径,每个内角为120°。我们可以通过构造直角三角形,利用勾股定理求解:第一步先求对角线AC的长度,在等腰△ABC中通过作高BH,利用等腰三角形性质和勾股定理算出AC;第二步判断∠ACP的度数,得出△ACP是直角三角形;第三步已知P是CD中点得到CP的长度,最后在Rt△ACP中用勾股定理算出AP即可。
【解析】
如图,连接AC,过点B作$BH⊥AC$于点H。
∵ 六边形ABCDEF是正六边形,半径为4cm,
∴ 正六边形的内角$∠ABC=∠BCD=\frac{180°×(6-2)}{6}=120°$,且$AB=BC=CD=4\mathrm{cm}$。
∵ $AB=BC$,
∴ $∠BAC=∠ACB=\frac{1}{2}×(180°-120°)=30°$,
∴ $∠ACP=∠BCD - ∠ACB=120°-30°=90°$,即△ACP为直角三角形。
∵ $BH⊥AC$,$AB=BC$,根据等腰三角形三线合一,H为AC中点,即$AC=2AH$。
在Rt△ABH中,$∠BAC=30°$,
∴ $BH=\frac{1}{2}AB=2\mathrm{cm}$,
由勾股定理得:$AH=\sqrt{AB^2 - BH^2}=\sqrt{4^2 - 2^2}=2\sqrt{3}\mathrm{cm}$,
∴ $AC=2AH=4\sqrt{3}\mathrm{cm}$。
∵ P为CD的中点,
∴ $CP=\frac{1}{2}CD=2\mathrm{cm}$。
在Rt△ACP中,由勾股定理得:
$AP=\sqrt{AC^2 + CP^2}=\sqrt{(4\sqrt{3})^2 + 2^2}=\sqrt{48 + 4}=\sqrt{52}=2\sqrt{13}\mathrm{cm}$。

【答案】
$2\sqrt{13}$ cm
【知识点】
正多边形的性质;等腰三角形的性质;勾股定理
【点评】
本题是正多边形相关的基础计算题,解题核心是利用正六边形的边、角特征,结合辅助线构造直角三角形,将未知线段的求解转化为勾股定理的应用,解题时要注意正六边形边长与半径相等这一隐含条件的运用。
【难度系数】
0.7
9.「2024江苏苏州中考,★☆」铁艺花窗是园林设计中常见的装饰元素.如图所示的是一个花瓣造型的花窗示意图,由六条等弧连接而成,六条弧所对应的弦构成一个正六边形,中心为点O,$\overset{\frown}{AB}$所在圆的圆心C恰好是$△ ABO$的内心,若$AB=2\sqrt{3}$,则花窗的周长(图中实线部分的长度)=
.(结果保留π)

答案


9.答案 $8π$
解析 如图,连接OC并延长交AB于点E,

$∵ $六条弧所对应的弦构成一个正六边形,
$∴ ∠AOB=\frac{360°}{6}=60°$,$OA = OB$,
$∴ △AOB$为等边三角形,
$∵ $圆心C恰好是$△AOB$的内心,
$∴ $点C也是$△AOB$的外心,
$∴ ∠ACB = 2∠AOB = 120°$,$AC = BC$,
$∴ ∠CAE = ∠CBE=\frac{180°-120°}{2}=30°$,
$∵ OA = OB$,$∴ OE$垂直平分AB,$∴ OE⊥AB$,
$∴ AE = BE=\frac{1}{2}AB=\frac{1}{2}×2\sqrt{3}=\sqrt{3}$,
在$Rt△AEC$中,$∠CAE = 30°$,$∴ AC = 2CE$,由勾股定
理得,$AC^2 = CE^2 + AE^2$,即$(2CE)^2 = CE^2 + 3$,$∴ CE = 1$,
$∴ AC = 2$,$∴ ⊙C$的周长$= 2πr = 4π$,
$∴ \overset{\frown}{AB}$的长$=\frac{120}{360}·4π=\frac{4π}{3}$,
$∴ $花窗的周长为$\frac{4π}{3}×6 = 8π$.

解析

【分析】
解题时首先根据正六边形的性质得到中心角$∠ AOB$的度数,判定$△ AOB$为等边三角形;再结合等边三角形内心与外心重合的性质,得到$\overset{\frown}{AB}$所在圆的圆心角和半径的相关关系;接着通过垂径定理和勾股定理求出$\overset{\frown}{AB}$的半径,利用弧长公式算出单条弧的长度;最后乘6得到花窗的总周长。
【解析】
如图,连接OC并延长交AB于点E,

∵六条弧所对应的弦构成一个正六边形,
∴$∠ AOB=\frac{360°}{6}=60°$,且$OA = OB$,
∴$△ AOB$为等边三角形。
∵$\overset{\frown}{AB}$所在圆的圆心C恰好是$△ AOB$的内心,等边三角形的内心与外心重合,
∴点C也是$△ AOB$的外心,
∴$∠ ACB = 2∠ AOB = 120°$,且$AC = BC$,
∴$∠ CAE = ∠ CBE=\frac{180°-120°}{2}=30°$。
∵$OA = OB$,E在AB上且在OC延长线上,
∴OE垂直平分AB,即$OE⊥ AB$,
∴$AE = BE=\frac{1}{2}AB=\frac{1}{2}×2\sqrt{3}=\sqrt{3}$。
在$Rt△ AEC$中,$∠ CAE = 30°$,
∴$AC = 2CE$,
由勾股定理得:$AC^2 = CE^2 + AE^2$,
代入得:$(2CE)^2 = CE^2 + (\sqrt{3})^2$,解得$CE = 1$,
∴$AC = 2$,即$\overset{\frown}{AB}$所在圆的半径为2。
根据弧长公式,$\overset{\frown}{AB}$的长$=\frac{nπ r}{180}=\frac{120π×2}{180}=\frac{4π}{3}$。
∵花窗共有6条等长的弧,
∴花窗的周长为$\frac{4π}{3}×6 = 8π$。
【答案】
$8π$
【知识点】
正多边形的性质,弧长计算,三角形内心外心性质
【点评】
本题以园林铁艺花窗为背景,考查几何知识的实际应用,核心是利用正六边形和等边三角形的特殊性质求解弧的参数,需要学生能熟练结合图形性质和公式完成计算。
【难度系数】
0.7
10.「★☆」如图,在正六边形ABCDEF中,以AD为对角线作正方形APDQ,AP,DP与BC分别交于M,N.
(1)∠BAM=
15
°.
(2)若AB=4,求MN的长.

答案


10.解析 (1)15.
详解:在正六边形 ABCDEF 中,$∠BAF =$
$\frac{(6-2)×180°}{6}=120°$,$∴ ∠DAB = 60°$,在正方形 AQDP
中,$∠PAQ = 90°$,$∴ ∠DAP = 45°$,$∴ ∠BAM = ∠DAB -$
$∠DAP = 60°-45° = 15°$.
(2)如图,连接 BE 交 AD 于点 O,连接 OP 交 BC 于
点 H.

则点 O 是正六边形 ABCDEF 和正方形 APDQ 的
中心,
$∵ $六边形 ABCDEF 是正六边形,
$∴ ∠BAF = ∠ABC = 120°$,AO 平分$∠BAF$,BO 平分
$∠ABC$,$OA = OB$,
$∴ ∠BAO = ∠ABO = ∠CBO=\frac{1}{2}×120°=60°$,
$∴ △ABO$是等边三角形,$∴ ∠AOB = ∠CBO = 60°$,
$AO = BO = AB = 4$,$∴ BC// AD$,$AD = 2AO = 8$,
$∵ $四边形 APDQ 是正方形,
$∴ AP = DP$,$∠APD = 90°$,
$∵ AO = DO$,$∴ PO=\frac{1}{2}AD = 4$,$PO⊥AD$,$∠APO =$
$∠DPO=\frac{1}{2}∠APD = 45°$,
$∵ AD// BC$,$∴ ∠MHP = ∠AOP = 90°$,
$∴ ∠BHO = 90°$,$PH⊥MN$,$∴ MN = 2MH$,
$∵ ∠OBH = 60°$,$∴ ∠BOH = 90°-60° = 30°$,
$∴ BH=\frac{1}{2}BO = 2$,$∴ OH=\sqrt{OB^2-BH^2}=2\sqrt{3}$,
$∴ PH = MH = OP - OH = 4 - 2\sqrt{3}$,
$∴ MN = 2MH = 8 - 4\sqrt{3}$.

解析

【分析】
(1) 求解∠BAM的思路:首先回忆正多边形内角和公式,算出正六边形的单个内角度数,结合正六边形的轴对称性(AD为对称轴),可得∠DAB的度数;再利用正方形对角线平分内角的性质,得到∠DAP的度数,用∠DAB减去∠DAP即可得结果。
(2) 求解MN长度的思路:MN在BC边上,BC与AD平行(正六边形对边平行),因此考虑构造垂直于AD的辅助线,利用平行线的传递性得到垂直于MN的线段。首先连接正六边形的对角线BE,与AD交于公共中心O,O也是正方形APDQ的中心,再连接OP,由正方形性质可知PO垂直AD,因此PO也垂直BC。接下来先利用等边三角形的性质求OB、OH的长度,再结合正方形性质得PO的长度,进而得到PH的长度;由于∠DPO=45°,可得△MPH是等腰直角三角形,MH=PH,再由对称性可知MN=2MH,代入数值计算即可。
【解析】
(1) 在正六边形ABCDEF中,内角和为$(6-2)×180°=720°$,因此每个内角$∠ BAF = \frac{720°}{6}=120°$。
正六边形关于AD对称,因此$∠ DAB = \frac{1}{2}∠ BAF = 60°$。
在正方形APDQ中,AD是对角线,因此$∠ DAP = \frac{1}{2}×90°=45°$。
所以$∠ BAM = ∠ DAB - ∠ DAP = 60°-45°=15°$。
(2) 如图,连接BE交AD于点O,连接OP交BC于点H。

点O是正六边形ABCDEF和正方形APDQ的公共中心:
① 正六边形ABCDEF中,$∠ BAF = ∠ ABC = 120°$,AO平分$∠ BAF$,BO平分$∠ ABC$,且$OA=OB$,因此$∠ BAO = ∠ ABO = ∠ CBO = \frac{1}{2}×120°=60°$,可得$△ ABO$是等边三角形,因此$AO=BO=AB=4$,$∠ AOB = 60°$。
由$∠ CBO = ∠ AOB = 60°$,内错角相等可得$BC//AD$,且$AD=2AO=8$。
② 正方形APDQ中,$AP=DP$,$∠ APD=90°$,O是AD中点,因此$PO=\frac{1}{2}AD=4$,$PO⊥AD$,$∠ DPO = \frac{1}{2}∠ APD=45°$。
结合$BC//AD$,可得$PO⊥BC$,即$∠ MHP=90°$,因此$△ MHP$是等腰直角三角形,$MH=PH$,且由对称性可知$MN=2MH$。
③ 在$Rt△ BOH$中,$∠ OBH=60°$,因此$∠ BOH=30°$,可得$BH=\frac{1}{2}BO=2$,由勾股定理得$OH=\sqrt{OB^2-BH^2}=\sqrt{4^2-2^2}=2\sqrt{3}$。
因此$PH=PO-OH=4-2\sqrt{3}=MH$,则$MN=2MH=2×(4-2\sqrt{3})=8-4\sqrt{3}$。
【答案】
(1) $\boldsymbol{15}$
(2) $\boldsymbol{8-4\sqrt{3}}$
【知识点】
1. 正多边形的性质
2. 正方形的性质
3. 特殊直角三角形计算
【点评】
本题是正多边形与正方形结合的几何综合题,既考查了特殊多边形的内角、边角性质,也考查了辅助线的构造能力。解题的关键是找到两个特殊多边形的公共中心,利用平行线和特殊角度直角三角形的性质逐步推导,属于多边形性质应用的典型习题,能较好地锻炼几何综合分析能力。
【难度系数】
0.6
11. 核心素养 推理能力 如图1,图2,图3,分别是正方形、正五边形和正六边形,将这三种正多边形的相邻两条对角线的夹角分别记作$α_4,α_5,α_6$,我们知道根据正方形的性质可得$α_4=90°$,
(1)请直接写出$α_5=$
108
$°$,$α_6=$
120
$°$.
(2)请直接写出正$n$边形相邻两条对角线的夹角$α_n=$
$\frac{(n-2)·180°}{n}$
(用含$n$的代数式表示).
(3)爱思考的小敏提出:如图4,点$M,N$分别是正五边形$ABCDE$的边$BC,CD$上的动点,且始终保持$BM=CN$,则$AM$与$BN$的夹角$β$与$α_5$相等.你同意她的观点吗?请说明理由.

第3章 圆

答案


11.解析 (1)108;120.
详解:对于正五边形 ABCDE,易得 AB = BC = CD,
$∠ABC = ∠BCD=\frac{(5-2)×180°}{5}=108°$,
$∴ ∠DBC = ∠ACB=\frac{180°-108°}{2}=36°$,
$∴ α_5 = 180°-∠DBC-∠ACB = 108°$.
对于正六边形 ABCDEF,易得 AB = BC = CD,$∠ABC =$
$∠BCD=\frac{(6-2)×180°}{6}=120°$,
$∴ ∠DBC = ∠ACB=\frac{180°-120°}{2}=30°$,
$∴ α_6 = 180°-∠DBC-∠ACB = 120°$.
(2)$\frac{(n-2)·180°}{n}$.
(3)同意,理由如下:
如图,设BN与AM的交点为F,

由题意得,AB = BC = CD,$∠ABC = ∠BCD =$
$\frac{(5-2)×180°}{5}=108°$,
在$△ABM$和$△BCN$中,$\begin{cases} AB=BC, \\ ∠ABC=∠BCD, \\ BM=CN, \end{cases}$
$∴ △ABM≌△BCN(SAS)$,$∴ ∠AMB = ∠BNC$,
$∴ ∠AMB + ∠CBN = ∠BNC + ∠CBN = 180°-$
$∠DCB = 72°$,
$∴ ∠BFM = 180°-(∠AMB+∠CBN) = 108°$,
$∴ β = ∠BFM = 108°$,$∴ β = α_5$,
$∴ $同意小敏的观点.

解析

【分析】
1. 第(1)问解题思路:先利用多边形内角和公式计算正五边形、正六边形的内角度数,结合正多边形各边相等的性质,得到相邻对角线与边构成的等腰三角形,算出底角的度数,再利用三角形内角和即可求出相邻两条对角线的夹角。
2. 第(2)问是规律推导:结合n=4、5、6时αₙ的结果,推广到正n边形的情况,直接用正n边形的内角公式即可得到αₙ的表达式。
3. 第(3)问解题思路:先结合正五边形的边角性质,利用SAS证明△ABM和△BCN全等,再通过全等三角形对应角相等的性质,结合三角形内角和完成角的转化,计算出β的度数后与α₅比较即可得出结论。
【解析】
(1) 求α₅:
正五边形内角和为$(5-2)×180°=540°$,每个内角$∠ABC=∠BCD=\frac{540°}{5}=108°$,
由正五边形性质得$AB=BC=CD$,△ABC、△BCD均为等腰三角形,
因此$∠ACB=\frac{180°-108°}{2}=36°$,$∠DBC=\frac{180°-108°}{2}=36°$,
故$α₅=180°-∠ACB-∠DBC=180°-36°-36°=108°$。
求α₆:
正六边形内角和为$(6-2)×180°=720°$,每个内角$∠ABC=∠BCD=\frac{720°}{6}=120°$,
由正六边形性质得$AB=BC=CD$,△ABC、△BCD均为等腰三角形,
因此$∠ACB=\frac{180°-120°}{2}=30°$,$∠DBC=\frac{180°-120°}{2}=30°$,
故$α₆=180°-30°-30°=120°$。
(2) 正n边形的内角为$\frac{(n-2)·180°}{n}$,结合n=4、5、6的规律可得$α_n=\frac{(n-2)·180°}{n}$。
(3) 同意,理由如下:
设BN与AM的交点为F,
正五边形中$AB=BC$,$∠ABC=∠BCD=\frac{(5-2)×180°}{5}=108°$,
在$△ ABM$和$△ BCN$中:
$\begin{cases} AB=BC \\ ∠ABC=∠BCD \\ BM=CN \end{cases}$
$\therefore △ ABM≌△ BCN(SAS)$,则$∠AMB=∠BNC$,
在△BCN中,$∠BNC + ∠CBN = 180° - ∠BCD = 180°-108°=72°$,
因此$∠AMB + ∠CBN = 72°$,
在△BFM中,$∠BFM = 180° - (∠AMB + ∠CBN) = 180°-72°=108°$,
故$β=∠BFM=108°=α₅$,小敏的观点正确。
【答案】
(1) $108$;$120$
(2) $\frac{(n-2)·180°}{n}$
(3) 同意,理由见解析,
【知识点】
正多边形的性质;全等三角形的判定与性质;多边形内角和公式
【点评】
本题考查了从特殊到一般的规律推导能力,以及几何证明与角度计算的综合应用,需要熟练掌握正多边形的边角性质,能灵活运用全等三角形的性质完成角的转化。
【难度系数】
0.6