9. 如图,在 $ △ ABC $ 中,$ ∠ ACB = 90^{\circ} $,$ AB = 13 $,$ D $ 为 $ △ ABC $ 内部一点,$ E $ 为 $ AC $ 上一点,且 $ ∠ DBC = ∠ BDE = 60^{\circ} $。若 $ BD = 8 $,$ DE = 2 $,则 $ AC $ 的长为。

答案
12
解析
以C为原点,BC为x轴,AC为y轴建立坐标系,设C(0,0),B(a,0),A(0,b),则a² + b² = 13²=169。过D作DF⊥BC于F,由∠DBC=60°,BD=8,得BF=4,DF=4√3,故D(a-4,4√3)。设E(0,e),DE=2,得(a-4)² + (4√3 - e)²=4。向量DB=(4,-4√3),向量DE=(4 - a,e - 4√3),由∠BDE=60°,得DB·DE=8,即64 - 4a - 4√3 e=8,化简得a + √3 e=14,e=(14 - a)/√3。代入DE距离方程,解得a=5(a=2舍去),则b=12,即AC=12。
10. 在平面直角坐标系中,对于点 $ P(x,y) $,我们把点 $ P'(-y + 1,x + 1) $ 叫作点 $ P $ 的伴随点。已知点 $ A_1 $ 的伴随点为 $ A_2 $,点 $ A_2 $ 的伴随点为 $ A_3 $,点 $ A_3 $ 的伴随点为 $ A_4 ··· ··· $ 这样依次得到点 $ A_1 $,$ A_2 $,$ A_3 $,$ ··· $,$ A_n $。若点 $ A_1 $ 的坐标为 $ (3,1) $,则点 $ A_{2025} $ 的坐标为;若点 $ A_1 $ 的坐标为 $ (a,b) $,对于任意的正整数 $ n $,点 $ A_n $ 均在 $ x $ 轴上方,则 $ a $,$ b $ 应满足的条件为。
答案
(3,1);-1 < a < 1且0 < b < 2
解析
第一部分:已知$A_1(3,1)$,根据伴随点定义:
$A_2(-1+1,3+1)=(0,4)$;$A_3(-4+1,0+1)=(-3,1)$;$A_4(-1+1,-3+1)=(0,-2)$;$A_5(-(-2)+1,0+1)=(3,1)$,周期为4。$2025÷4=506······1$,故$A_{2025}=A_1=(3,1)$。
第二部分:$A_1(a,b)$,则$A_2(-b+1,a+1)$,$A_3(-a,-b+2)$,$A_4(b-1,-a+1)$,周期为4。所有点在x轴上方,需纵坐标均大于0:
$b>0$,$a+1>0$,$-b+2>0$,$-a+1>0$,解得$-1<a<1$且$0<b<2$。
$A_2(-1+1,3+1)=(0,4)$;$A_3(-4+1,0+1)=(-3,1)$;$A_4(-1+1,-3+1)=(0,-2)$;$A_5(-(-2)+1,0+1)=(3,1)$,周期为4。$2025÷4=506······1$,故$A_{2025}=A_1=(3,1)$。
第二部分:$A_1(a,b)$,则$A_2(-b+1,a+1)$,$A_3(-a,-b+2)$,$A_4(b-1,-a+1)$,周期为4。所有点在x轴上方,需纵坐标均大于0:
$b>0$,$a+1>0$,$-b+2>0$,$-a+1>0$,解得$-1<a<1$且$0<b<2$。
11. 如图,已知 $ ∠ BAC = 60^{\circ} $,$ AB = 4 $,$ AC = 6 $,点 $ P $ 在 $ △ ABC $ 内。将 $ △ APC $ 绕着点 $ A $ 逆时针旋转 $ 60^{\circ} $ 得到 $ △ AEF $,则 $ AE + PB + PC $ 的最小值为。

答案
2√19
解析
将△APC绕点A逆时针旋转60°得△AEF,由旋转性质知AE=AP,PC=EF,∠PAE=60°,故△APE为等边三角形,AP=PE。则AE+PB+PC=AP+PB+PC=PE+PB+EF。要使PE+PB+EF最小,需B、P、E、F四点共线,此时最小值为BF的长。
∵旋转角为60°,AC=AF=6,∠CAF=60°,∠BAC=60°,∴∠BAF=∠BAC+∠CAF=120°。
在△ABF中,AB=4,AF=6,∠BAF=120°,由余弦定理得:
BF²=AB²+AF²-2·AB·AF·cos120°=4²+6²-2×4×6×(-1/2)=16+36+24=76,故BF=√76=2√19。
∵旋转角为60°,AC=AF=6,∠CAF=60°,∠BAC=60°,∴∠BAF=∠BAC+∠CAF=120°。
在△ABF中,AB=4,AF=6,∠BAF=120°,由余弦定理得:
BF²=AB²+AF²-2·AB·AF·cos120°=4²+6²-2×4×6×(-1/2)=16+36+24=76,故BF=√76=2√19。
12. 提升题 如图,在四边形 $ ABCD $ 中,$ BC = CD $,$ ∠ ADB = ∠ ACB = 90^{\circ} $,$ ∠ CAB = ∠ CBD = 20^{\circ} $,$ P $ 为 $ AB $ 上一动点,在运动过程中,$ DP $ 与 $ AC $ 相交于点 $ M $。当 $ △ CDM $ 为等腰三角形时,$ ∠ PDC $ 的度数为。

答案
50°或65°或80°
解析
在四边形ABCD中,由∠ACB=90°,∠CAB=20°,得∠ABC=70°。因∠CBD=20°,故∠ABD=50°。在Rt△ADB中,∠ADB=90°,则∠DAB=40°,∠CAD=20°。由BC=CD,∠CBD=20°,得△BCD为等腰三角形,∠CDB=20°,∠BCD=140°,从而∠ACD=∠BCD - ∠ACB=50°。
△CDM为等腰三角形分三种情况:
1. DM=CD:∠DCM=∠CMD=50°,∠CDM=180°-50°-50°=80°;
2. CM=DM:∠DCM=∠CDM=50°;
3. CM=CD:∠CDM=∠CMD=(180°-50°)/2=65°。
经检验,三种情况均成立,∠PDC=∠CDM。
△CDM为等腰三角形分三种情况:
1. DM=CD:∠DCM=∠CMD=50°,∠CDM=180°-50°-50°=80°;
2. CM=DM:∠DCM=∠CDM=50°;
3. CM=CD:∠CDM=∠CMD=(180°-50°)/2=65°。
经检验,三种情况均成立,∠PDC=∠CDM。
三、解答题
13. 解不等式(组):
(1) $ \frac{2(x - 1)}{4} > 0 $;
(2) $ \begin{cases} 3(x - 1) > 2(x - 2) \\ \frac{x - 1}{3} ≤ \frac{1}{2} \end{cases} $。
13. 解不等式(组):
(1) $ \frac{2(x - 1)}{4} > 0 $;
(2) $ \begin{cases} 3(x - 1) > 2(x - 2) \\ \frac{x - 1}{3} ≤ \frac{1}{2} \end{cases} $。
答案
(1) 解:$\frac{2(x - 1)}{4} > 0$
两边同乘4:$2(x - 1) > 0$
两边同除以2:$x - 1 > 0$
解得:$x > 1$
(2) 解:$\begin{cases} 3(x - 1) > 2(x - 2) ① \\ \frac{x - 1}{3} ≤ \frac{1}{2} ② \end{cases}$
解①:$3x - 3 > 2x - 4$
$3x - 2x > -4 + 3$
$x > -1$
解②:两边同乘6:$2(x - 1) ≤ 3$
$2x - 2 ≤ 3$
$2x ≤ 5$
$x ≤ \frac{5}{2}$
综上:$-1 < x ≤ \frac{5}{2}$
两边同乘4:$2(x - 1) > 0$
两边同除以2:$x - 1 > 0$
解得:$x > 1$
(2) 解:$\begin{cases} 3(x - 1) > 2(x - 2) ① \\ \frac{x - 1}{3} ≤ \frac{1}{2} ② \end{cases}$
解①:$3x - 3 > 2x - 4$
$3x - 2x > -4 + 3$
$x > -1$
解②:两边同乘6:$2(x - 1) ≤ 3$
$2x - 2 ≤ 3$
$2x ≤ 5$
$x ≤ \frac{5}{2}$
综上:$-1 < x ≤ \frac{5}{2}$
14. 如图,在边长为 $ 1 $ 的正方形网格中,$ △ ABC $ 的顶点均在格点上,建立平面直角坐标系后,点 $ A $ 的坐标为 $ (-4,1) $,点 $ B $ 的坐标为 $ (-1,1) $,点 $ C $ 的坐标为 $ (-1,3) $。
(1) 画出 $ △ ABC $ 绕点 $ B $ 逆时针旋转 $ 90^{\circ} $ 后得到的 $ △ A_1BC_1 $;
(2) 画出 $ △ ABC $ 关于原点 $ O $ 对称的 $ △ A_2B_2C_2 $。
(1) 画出 $ △ ABC $ 绕点 $ B $ 逆时针旋转 $ 90^{\circ} $ 后得到的 $ △ A_1BC_1 $;
(2) 画出 $ △ ABC $ 关于原点 $ O $ 对称的 $ △ A_2B_2C_2 $。
答案
(1) 旋转后各顶点坐标:点B旋转后为B₁(-1,1),点A绕点B逆时针旋转90°后坐标为A₁(-1,-2),点C绕点B逆时针旋转90°后坐标为C₁(-3,1)。连接A₁B₁、B₁C₁、C₁A₁,得到△A₁BC₁。
(2) 关于原点对称后各顶点坐标:A₂(4,-1),B₂(1,-1),C₂(1,-3)。连接A₂B₂、B₂C₂、C₂A₂,得到△A₂B₂C₂。
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