2026年上海作业九年级数学上册沪教版五四制第83页答案
14.已知顶角为$36°$的等腰三角形是黄金三角形,它的底与腰之比为$\frac{\sqrt{5}-1}{2}$.如图,正五边形ABC-DE的对角线恰好围成一个“五角星”(即阴影部分),已知$BE=2\sqrt{5}$,则DE的长为
$5-\sqrt{5}$
.

答案

14.$5-\sqrt{5}$

解析

【分析】
首先计算正五边形的内角度数,结合正五边形各边相等的性质,找到由正五边形的边和对角线构成的等腰三角形,结合题目给出的黄金三角形的比例关系,推导出正五边形的边与对角线的比值,最后代入已知对角线长度计算边DE的长即可。
【解析】
1. 计算正五边形的内角度数:
正五边形内角和为$(5-2)×180°=540°$,因此单个内角的度数为$540°÷5=108°$。
2. 分析等腰三角形的边长比例:
在正五边形ABCDE中,$AB=AE=DE$(正五边形各边相等),$∠ BAE=108°$,因此$△ ABE$是顶角为$108°$的等腰三角形,其底角为$\frac{180°-108°}{2}=36°$。结合题目给出的黄金三角形性质可推导得,该类顶角为$108°$的等腰三角形的腰长与底边长的比为$\frac{\sqrt{5}-1}{2}$,即$\frac{AB}{BE}=\frac{\sqrt{5}-1}{2}$。
3. 代入计算DE的长:
已知$BE=2\sqrt{5}$,且$DE=AB$,因此:
$DE=BE×\frac{\sqrt{5}-1}{2}=2\sqrt{5}×\frac{\sqrt{5}-1}{2}=5-\sqrt{5}$
【答案】
$5-\sqrt{5}$
【知识点】
正五边形的性质;等腰三角形的性质;黄金分割
【点评】
本题将正五边形与黄金三角形结合考查,解题关键是找到正五边形的边与对角线的比例关系,是黄金分割在几何图形中的典型应用,需要熟练掌握特殊等腰三角形的边角关系。
【难度系数】
0.6
15.如图,在$\mathrm{Rt}△ ABC$中,$∠ BAC=90°$,$AD⊥ BC$于$D$,$E$为直角边$AC$的中点,过$D$、$E$作直线交$AB$的延长线于点$F$。若$CD=8$,$AC=10$,$DF=4$,则$FB$的长度为
$2\sqrt{14}-\frac{15}{2}$
。

答案

15.$2\sqrt{14}-\frac{15}{2}$ 解析:
∵AD⊥BC,AC=10,CD=8,
∴$AD=\sqrt{AC^2-DC^2}=6$.
∵∠BAC=90°,
∴∠BAD+∠CAD=90°.
∵∠CAD+∠ACD=90°,
∴∠BAD=∠ACD.
∵∠ADB=∠ADC,
∴△ADC∽△BDA,
∴$\frac{AD}{DC}=\frac{BD}{AD}$,即$\frac{6}{8}=\frac{BD}{6}$,解得$BD=\frac{9}{2}$,
∴$BC=\frac{9}{2}+8=\frac{25}{2}$,
∴$AB=\sqrt{BC^2-AC^2}=\frac{15}{2}$.
∵E为AC的中点,
∴EC=ED=EA=5,
∴EF=ED+DF=5+4=9,
∴$AF=\sqrt{EF^2-AE^2}=2\sqrt{14}$,
∴$BF=AF-AB=2\sqrt{14}-\frac{15}{2}$.

解析

【分析】
解题时先从已知条件的Rt△ADC出发,先用勾股定理求出AD的长度;再结合AD⊥BC、∠BAC=90°的条件,通过同角的余角相等得到等角,证明△ADC∽△BDA,利用相似三角形对应边成比例求出BD,进而求出BC和AB的长度;再利用直角三角形斜边中线等于斜边一半的性质得到DE的长度,求出EF的总长度;最后在Rt△FAE中用勾股定理求出AF,用AF减去AB即可得到FB的长度。
【解析】
解:
∵AD⊥BC,AC=10,CD=8,
∴在Rt△ADC中,$AD=\sqrt{AC^2-DC^2}=\sqrt{10^2-8^2}=6$。
∵∠BAC=90°,
∴∠BAD+∠CAD=90°,
又
∵AD⊥BC,
∴∠CAD+∠ACD=90°,
∴∠BAD=∠ACD。
又
∵∠ADB=∠ADC=90°,
∴△ADC∽△BDA,
∴$\frac{AD}{DC}=\frac{BD}{AD}$,代入数据得$\frac{6}{8}=\frac{BD}{6}$,解得$BD=\frac{9}{2}$,
∴$BC=BD+CD=\frac{9}{2}+8=\frac{25}{2}$,
在Rt△ABC中,$AB=\sqrt{BC^2-AC^2}=\sqrt{(\frac{25}{2})^2-10^2}=\frac{15}{2}$。
∵E为AC的中点,Rt△ADC中斜边中线等于斜边一半,
∴$EC=ED=EA=\frac{1}{2}AC=5$,
∴$EF=ED+DF=5+4=9$,
∵∠FAE=∠BAC=90°,
∴在Rt△FAE中,$AF=\sqrt{EF^2-AE^2}=\sqrt{9^2-5^2}=2\sqrt{14}$,
∴$BF=AF-AB=2\sqrt{14}-\frac{15}{2}$。
【答案】
$2\sqrt{14}-\frac{15}{2}$
【知识点】
相似三角形的判定与性质,直角三角形的性质,勾股定理
【点评】
本题综合考查了直角三角形相关性质和相似三角形的应用,解题的关键是灵活运用相似三角形、直角三角形斜边中线的性质以及勾股定理逐步推导求解,需要具备一定的知识点综合运用能力。
【难度系数】
0.6
16.如图,正方形ABCD的边长为4,E是边AB上一点,连接DE、BD,过点E作EF⊥DE与边BC交于点F,连接DF,若△BDF的面积为2,则BE的长为
2
.

答案

16.2 解析:
∵AD=AB=BC=CD=4,∠A=∠ABC=90°,EF⊥DE,
∴∠AED=90°−∠BEF=∠BFE,
∴△AED∽△BFE,
∴$\frac{AD}{BE}=\frac{AE}{BF}$.
∵△BDF的面积为2,
∴$\frac{1}{2}BF·CD=2$,
∴BF=1,
∴$\frac{4}{BE}=\frac{4-BE}{1}$,解得BE=2.

解析

【分析】
解题时首先结合△BDF的面积条件,选择BF为底、CD为高,先计算出BF的长度;再根据正方形内角为直角、EF⊥DE的条件,通过同角的余角相等推导角的关系,证明△AED和△BFE相似;最后设BE的长为未知数,利用相似三角形对应边成比例的性质列方程求解即可。
【解析】
∵ 四边形ABCD是正方形,
∴ AD=AB=BC=CD=4,∠A=∠ABC=90°,
∵ EF⊥DE,
∴ ∠DEF=90°,可得∠AED + ∠BEF = 90°,
又
∵ Rt△BEF中,∠BFE + ∠BEF = 90°,
∴ ∠AED=∠BFE,
∴ △AED∽△BFE(两角分别相等的两个三角形相似),
∴ $\frac{AD}{BE}=\frac{AE}{BF}$。
已知△BDF的面积为2,△BDF以BF为底时,高等于CD的长度,
∴ $S_{△ BDF}=\frac{1}{2}BF·CD=2$,代入CD=4,
得 $\frac{1}{2}×BF×4=2$,解得BF=1。
设BE=x,则AE=AB-BE=4-x,代入比例式得:
$\frac{4}{x}=\frac{4-x}{1}$,
整理得$x^2-4x+4=0$,
解得$x=2$,即BE=2。
【答案】
2
【知识点】
正方形的性质;相似三角形的判定与性质;三角形面积计算
【点评】
本题属于常规几何综合题,解题的关键是先通过面积计算得到BF的长度,再利用角的互余关系证明三角形相似,通过建立比例方程求解,考查了学生结合图形梳理边角关系的能力。
【难度系数】
0.7
17如图,已知$\mathrm{Rt}△ ABC ≌ \mathrm{Rt}△ DEF$,$∠ C = ∠ F = 90°$,$BC = 6$,$AC = 8$,$D$是边$AB$的中点,$∠ FDE$的两边分别与$AC$交于点$G$、$H$,连接$BH$。
(1)$AB =$
10
;
(2)当$△ BDH$与$△ ADG$相似时,$CH =$
$\frac{7}{4}$或$\sqrt{14}$
。

答案


17.(1)10 (2)$\frac{7}{4}$或$\sqrt{14}$ 解析:(1)
∵∠C=90°,BC=6,AC=8,
∴$AB=\sqrt{AC^2+BC^2}=\sqrt{8^2+6^2}=10$.(2)当△BDH与△ADG相似,∠A=∠BHD时,,
∵∠ABH=∠DBH,
∴△ABH∽△HBD,
∴$\frac{BD}{BH}=\frac{BH}{AB}$,
∴$BH=\sqrt{BD·AB}=\sqrt{5×10}=5\sqrt{2}$,
∴$CH=\sqrt{BH^2-BC^2}=\sqrt{(5\sqrt{2})^2-6^2}=\sqrt{14}$.,当△BDH与△ADG相似,∠A=∠DBH时,
∴AH=BH.
∵D是边AB的中点,
∴HD⊥AB,
∴∠ADH=∠C=90°,
∴△ADH∽△ACB,
∴$\frac{AD}{AC}=\frac{AH}{AB}$,即$\frac{5}{8}=\frac{AH}{10}$,
∴$AH=\frac{25}{4}$,
∴$CH=AC-AH=8-\frac{25}{4}=\frac{7}{4}$.当△BDH与△ADG相似,∠A=∠HDB时,
∵∠HDB是△ADH的外角,
∴∠HDB>∠A,
∴这种情况不存在.综上,$CH=\sqrt{14}$或$\frac{7}{4}$.

解析

【分析】
(1)第一问已知Rt△ABC中∠C=90°,两条直角边AC、BC长度已知,直接利用勾股定理即可求出斜边AB的长度。
(2)第二问中△BDH与△ADG相似但未明确对应角,因此需要分类讨论对应角的情况:首先∠A是△ADG的内角,对应△BDH的内角有三种可能,先排除∠A=∠HDB的情况(∠HDB是△ADH的外角,外角大于不相邻的内角∠A,该情况不成立),剩余两种有效情况:①∠A与∠BHD对应相等,②∠A与∠DBH对应相等,分别利用相似三角形的性质求出BH或AH的长度,再结合勾股定理或线段和差关系计算CH即可。
【解析】
(1) 在Rt△ABC中,∠C=90°,BC=6,AC=8,
由勾股定理得:$AB=\sqrt{AC^2+BC^2}=\sqrt{8^2+6^2}=\sqrt{64+36}=10$。
(2)
∵D是AB的中点,AB=10,
∴$AD=BD=\frac{1}{2}AB=5$。
已知△BDH与△ADG相似,分情况讨论:
① 当∠A=∠DBH时,可得AH=BH,又D是AB中点,根据等腰三角形三线合一的性质得HD⊥AB,即∠ADH=∠C=90°。
又∠A为公共角,
∴△ADH∽△ACB,
∴$\frac{AD}{AC}=\frac{AH}{AB}$,代入AD=5,AC=8,AB=10得:$\frac{5}{8}=\frac{AH}{10}$,
解得$AH=\frac{25}{4}$,
∴$CH=AC-AH=8-\frac{25}{4}=\frac{7}{4}$。
② 当∠A=∠BHD时,又∠ABH=∠HBD(公共角),
∴△ABH∽△HBD,
∴$\frac{BD}{BH}=\frac{BH}{AB}$,即$BH^2=BD·AB$,
代入BD=5,AB=10得$BH^2=5×10=50$,
在Rt△BCH中,∠C=90°,由勾股定理得:
$CH=\sqrt{BH^2-BC^2}=\sqrt{50-6^2}=\sqrt{50-36}=\sqrt{14}$。
③ 当∠A=∠HDB时,
∵∠HDB是△ADH的外角,根据三角形外角性质,∠HDB>∠A,该情况不成立,舍去。
综上,CH的值为$\frac{7}{4}$或$\sqrt{14}$。
【答案】
(1) $\boldsymbol{10}$;(2) $\boldsymbol{\frac{7}{4}}$或$\boldsymbol{\sqrt{14}}$
【知识点】
勾股定理;相似三角形的判定与性质;三角形外角性质
【点评】
本题属于几何综合题,基础部分考查勾股定理的直接应用,难点在于相似三角形对应关系不明确时的分类讨论,解题时要结合几何性质排除不符合逻辑的情况,避免多解错解,能有效锻炼分类讨论的数学思维。
【难度系数】
0.6
18 如图,在平面直角坐标系中,矩形 AOCB 的两边 OA、OC 分别在 x 轴负半轴和 y 轴正半轴上,且 $OA=2,OC=1$,在第二象限内,将矩形 AOCB 以原点 O 为位似中心放大为原来的 $\frac{3}{2}$ 倍,得到矩形 $A_1OC_1B_1$,再将矩形 $A_1OC_1B_1$ 以原点 O 为位似中心放大 $\frac{3}{2}$ 倍,得到矩形 $A_2OC_2B_2$,…,依此类推,得到的矩形 $A_{2026}OC_{2026}B_{2026}$ 的对角线交点的纵坐标为
$\frac{3^{2026}}{2^{2027}}$
.

答案

18.$\frac{3^{2026}}{2^{2027}}$ 解析:
∵OA=2,OC=1,
∴点B的坐标为(-2,1).
∵在第二象限内,将矩形AOCB以原点O为位似中心放大为原来的$\frac{3}{2}$倍,得到矩形A₁OC₁B₁,
∴点B₁的坐标为$(-2×\frac{3}{2},1×\frac{3}{2})$.又
∵将矩形A₁OC₁B₁以原点O为位似中心放大$\frac{3}{2}$倍,得到矩形A₂OC₂B₂,…,
∴$B_2(-2×\frac{3}{2}×\frac{3}{2},1×\frac{3}{2}×\frac{3}{2})$,…,$B_n(-2×\frac{3^n}{2^n},1×\frac{3^n}{2^n})$,
∴矩形$A_nOC_nB_n$的对角线交点坐标为$(-2×\frac{3^n}{2^n}×\frac{1}{2},1×\frac{3^n}{2^n}×\frac{1}{2})$,即$(-\frac{3^n}{2^n},\frac{3^n}{2^{n+1}})$,
∴矩形$A_{2026}OC_{2026}B_{2026}$的对角线交点的纵坐标为$\frac{3^{2026}}{2^{2027}}$.

解析

【分析】
解题时首先确定初始矩形顶点B的坐标,再根据以原点为位似中心的位似变换坐标规律:对应点坐标乘位似比,推导多次位似后点$B_n$的坐标;接着利用矩形对角线交点是对角线中点的性质,得到对角线交点纵坐标的通项公式,最后代入$n=2026$即可求出结果。
【解析】
已知$OA=2$,$OC=1$,矩形AOCB位于第二象限,因此点B的坐标为$(-2,1)$。
以原点为位似中心放大为原来的$\frac{3}{2}$倍时,位似比为$\frac{3}{2}$,对应点坐标乘位似比:
第1次放大后,点$B_1$的坐标为$(-2×\frac{3}{2},1×\frac{3}{2})$;
第2次放大后,点$B_2$的坐标为$(-2×(\frac{3}{2})^2,1×(\frac{3}{2})^2)$;
以此类推,第n次放大后,点$B_n$的坐标为$(-2×(\frac{3}{2})^n,1×(\frac{3}{2})^n)$。
矩形对角线交点是对角线$OB_n$的中点,中点纵坐标为$B_n$纵坐标的$\frac{1}{2}$,因此对角线交点纵坐标的通项为:
$\frac{1}{2}×1×(\frac{3}{2})^n=\frac{3^n}{2^{n+1}}$
当$n=2026$时,纵坐标为$\frac{3^{2026}}{2^{2026+1}}=\frac{3^{2026}}{2^{2027}}$。
【答案】
$\frac{3^{2026}}{2^{2027}}$
【知识点】
1.位似图形坐标性质
2.矩形对角线性质
3.规律探究
【点评】
本题结合位似变换、矩形性质和规律探究进行考查,解题核心是掌握位似变换下的坐标变化规律,结合矩形对角线中点的性质推导通项,解题时要注意指数的对应关系,避免出现指数混淆的错误。
【难度系数】
0.6