1. 下列命题的逆命题是真命题的是()
A.有理数与数轴上的点一一对应
B.若 $ a^2 = b^2 $,则 $ a = b $
C.对顶角相等
D.全等三角形的对应角相等
A.有理数与数轴上的点一一对应
B.若 $ a^2 = b^2 $,则 $ a = b $
C.对顶角相等
D.全等三角形的对应角相等
答案
B
解析
根据逆命题的定义,将各原命题的条件和结论互换得到对应逆命题,逐一判断真假:
1. 选项A的逆命题为“数轴上的点都对应有理数”,是假命题;
2. 选项B的逆命题为“若a=b,则$a^2 = b^2$”,是真命题;
3. 选项C的逆命题为“相等的角是对顶角”,是假命题;
4. 选项D的逆命题为“对应角相等的三角形是全等三角形”,是假命题。
因此逆命题是真命题的是选项B。
1. 选项A的逆命题为“数轴上的点都对应有理数”,是假命题;
2. 选项B的逆命题为“若a=b,则$a^2 = b^2$”,是真命题;
3. 选项C的逆命题为“相等的角是对顶角”,是假命题;
4. 选项D的逆命题为“对应角相等的三角形是全等三角形”,是假命题。
因此逆命题是真命题的是选项B。
2.一块木块静止在斜面上,其受力分析如图所示。重力$ G $的方向竖直向下($ OM ⊥ AD $),支持力$ F_{\mathrm{N}} $的方向与斜面垂直($ ON ⊥ AB $),摩擦力$ F_{\mathrm{f}} $的方向与斜面平行($ OC // AB $)。若摩擦力$ F_{\mathrm{f}} $与重力$ G $方向的夹角$ ∠ 1 = 120° $,则斜面的坡角$ ∠ 2 $的度数是________。

答案
$30°$
解析
1. 根据题意,已知$OC // AB$,$OM ⊥ AD$,因此竖直向下的重力方向$OM$与水平面$AD$的夹角为$90°$。
2. 摩擦力$F_f$沿$OC$方向且与斜面平行,因此$OC$与水平面$AD$的夹角等于坡角$∠ 2$。
3. 已知$∠ 1 = 120°$,即$OC$与$OM$的夹角为$120°$,由角度关系可得:$∠ 2 + 90° = ∠ 1$。
4. 代入$∠ 1=120°$计算,得$∠ 2 = 120° - 90° = 30°$。
2. 摩擦力$F_f$沿$OC$方向且与斜面平行,因此$OC$与水平面$AD$的夹角等于坡角$∠ 2$。
3. 已知$∠ 1 = 120°$,即$OC$与$OM$的夹角为$120°$,由角度关系可得:$∠ 2 + 90° = ∠ 1$。
4. 代入$∠ 1=120°$计算,得$∠ 2 = 120° - 90° = 30°$。
3.如图,已知一块三角形空地ABC,测得$AC=14\ \mathrm{m},AB=BC=8\ \mathrm{m}$。若从点B向AC铺设一条输水管道,则管道的最短长度是$\_\_\_\_\_\_\ \mathrm{m}$。

答案
$\sqrt{15}$
解析
根据垂线段最短的性质,从点B向AC铺设的最短输水管道长度,就是点B到AC的垂线段的长度。
过点B作BD⊥AC,垂足为D。
已知AB=BC=8 m,因此△ABC为等腰三角形,由等腰三角形三线合一的性质可得:$AD = \frac{1}{2}AC = \frac{1}{2} × 14 = 7\ \mathrm{m}$。
在Rt△ABD中,根据勾股定理:$BD^2 + AD^2 = AB^2$,代入数值计算得:
$BD = \sqrt{AB^2 - AD^2} = \sqrt{8^2 - 7^2} = \sqrt{64-49} = \sqrt{15}\ \mathrm{m}$。
过点B作BD⊥AC,垂足为D。
已知AB=BC=8 m,因此△ABC为等腰三角形,由等腰三角形三线合一的性质可得:$AD = \frac{1}{2}AC = \frac{1}{2} × 14 = 7\ \mathrm{m}$。
在Rt△ABD中,根据勾股定理:$BD^2 + AD^2 = AB^2$,代入数值计算得:
$BD = \sqrt{AB^2 - AD^2} = \sqrt{8^2 - 7^2} = \sqrt{64-49} = \sqrt{15}\ \mathrm{m}$。
4. 如图1,将一个等腰三角形纸板ABC沿垂线段AD,DE剪开,得到三角形a,b,c,再按图2所示进行摆放,其中BD与CE共线。若$BC=16$,则AC的长为________。

答案
$8\sqrt{2}$
解析
∵ △ABC是等腰三角形,AD⊥BC,由等腰三角形三线合一性质可得:$BD=CD=\frac{1}{2}BC=\frac{1}{2}×16=8$。
根据图2的摆放方式,可知$△ CDE ≌ △ ADE ≌ △ ADB$,因此$AD=CD$,结合$∠ ADC=90°$,可得$△ ADC$是等腰直角三角形。
在$Rt△ ADC$中,由勾股定理得:$AC=\sqrt{AD^2+CD^2}=\sqrt{8^2+8^2}=8\sqrt{2}$。
根据图2的摆放方式,可知$△ CDE ≌ △ ADE ≌ △ ADB$,因此$AD=CD$,结合$∠ ADC=90°$,可得$△ ADC$是等腰直角三角形。
在$Rt△ ADC$中,由勾股定理得:$AC=\sqrt{AD^2+CD^2}=\sqrt{8^2+8^2}=8\sqrt{2}$。
5. 在$△ ABC$中,点$D$在边$BC$上(不与点$B,C$重合),$E$是$△ ABC$内部一点。给出如下定义:若$∠ AEB=∠ AEC,∠ DEB=∠ DEC$,则称点$E$是点$D$的“等角点”。
(1)如图1,若点$E$是点$D$的“等角点”,则$∠ AEB+∠ DEC=\underline{\hspace{3em}}°$。
(2)如图2,若$AB=AC$,$D$是边$BC$的中点,$E$是中线$AD$上任意一点(不与点$A,D$重合),求证:点$E$是点$D$的“等角点”。
(3)如图3,$∠ ACB=90°$,且$∠ BAD>∠ CAD$,在$△ ABC$内部是否存在一点$E$,使得点$E$是点$D$的“等角点”?若存在,请作出点$E$(要求:尺规作图,不写作法,保留作图痕迹);若不存在,请说明理由。

(1)如图1,若点$E$是点$D$的“等角点”,则$∠ AEB+∠ DEC=\underline{\hspace{3em}}°$。
(2)如图2,若$AB=AC$,$D$是边$BC$的中点,$E$是中线$AD$上任意一点(不与点$A,D$重合),求证:点$E$是点$D$的“等角点”。
(3)如图3,$∠ ACB=90°$,且$∠ BAD>∠ CAD$,在$△ ABC$内部是否存在一点$E$,使得点$E$是点$D$的“等角点”?若存在,请作出点$E$(要求:尺规作图,不写作法,保留作图痕迹);若不存在,请说明理由。
答案
(1) $\boldsymbol{180}$
(2) 证明过程如上
(3) 存在,按要求作出AD上满足条件的点E即可。
(2) 证明过程如上
(3) 存在,按要求作出AD上满足条件的点E即可。
解析
(1) 由周角的性质可知,∠AEB + ∠AEC + ∠DEB + ∠DEC = 360°,根据“等角点”定义∠AEB=∠AEC,∠DEB=∠DEC,代入得2∠AEB + 2∠DEC = 360°,两边同除以2,可得∠AEB + ∠DEC = 180°。
(2) 证明:∵ AB=AC,D是BC的中点,
∴ AD平分∠BAC,BD=CD,即∠BAE=∠CAE。
在△ABE和△ACE中:
$\{\begin{array}{l}AB=AC \\∠BAE=∠CAE \\AE=AE\end{array} $
∴ △ABE ≌ △ACE (SAS),
∴ ∠AEB = ∠AEC。
又∵ AB=AC,D是BC中点,
∴ AD垂直平分BC,
∵ 点E在AD上,
∴ EB=EC。
在△DBE和△DCE中:
$\{\begin{array}{l}EB=EC \\BD=CD \\ED=ED\end{array} $
∴ △DBE ≌ △DCE (SSS),
∴ ∠DEB = ∠DEC。
根据“等角点”的定义,可证得点E是点D的“等角点”。
(3) 存在。尺规作图方法:① 连接AD;② 作点B关于直线AD的对称点B';③ 连接B'C,交AD于点E,点E即为所求的点D的“等角点”,保留作图痕迹即可。
(2) 证明:∵ AB=AC,D是BC的中点,
∴ AD平分∠BAC,BD=CD,即∠BAE=∠CAE。
在△ABE和△ACE中:
$\{\begin{array}{l}AB=AC \\∠BAE=∠CAE \\AE=AE\end{array} $
∴ △ABE ≌ △ACE (SAS),
∴ ∠AEB = ∠AEC。
又∵ AB=AC,D是BC中点,
∴ AD垂直平分BC,
∵ 点E在AD上,
∴ EB=EC。
在△DBE和△DCE中:
$\{\begin{array}{l}EB=EC \\BD=CD \\ED=ED\end{array} $
∴ △DBE ≌ △DCE (SSS),
∴ ∠DEB = ∠DEC。
根据“等角点”的定义,可证得点E是点D的“等角点”。
(3) 存在。尺规作图方法:① 连接AD;② 作点B关于直线AD的对称点B';③ 连接B'C,交AD于点E,点E即为所求的点D的“等角点”,保留作图痕迹即可。
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