21、边形ABCD为正方形,
∴∠BAE=∠D=90°,AB=AD,
在△ABE和△DAF中,
∵AB=AD∠BAE=∠DAE=DF,
∴△ABE≌△DAF(SAS),
∴∠ABE=∠DAF,
∵∠ABE+∠BEA=90°,
∴∠DAF+∠BEA=90°,
∴∠AGE=∠BGF=90°,
∵点H为BF的中点,
∴GH=12BF,
∵BC=5,CF=CD-DF=5-2=3,
∴BF=BC2+CF2=34,
∴GH=12BF=342.
故答案为:342.
11.【答案】211
【解析】如图在BC上取一点E,使得EC=13BC=2,作EF∥AB,作点C关于EF的对称点C′,
22、CC′交EF于G,连接DC′交EF于P,连接PC,此时此时S△PCD=16S菱形ABCD,PD+PC的值最小.
PC+PD的最小值=PD+PC′=DC′,
∵四边形ABCD是菱形,∠A=135°,
∴∠B=∠CEG=45°,∠BCD=135°
∵∠CGE=90°,CE=2,
∴CG=GE=GC′,
∴∠GCE=45°,∠DCC′=90°,
∴DC'=62+(22)2=211.
故答案为:211.
12.
【答案】(1,3)或(8,-4)
【解析】∵A(0,4),B(4,0),
∴直线AB为y=-x+4,
设点P的坐标为(a,-a+4),过点P作PH⊥OC于点H,
23、
∵∠OPC=90°,
∴△PHO∽△CHP,
∴PH2=OH·CH.
∵(-a+4)2=a(10-a),
∴a2-8a+16=10a-a2,
∴2a2-18a+16=0,解得a1=1,a2=8.
∴P1(1,3),P2(8,-4).
故答案为:(1,3)或(8,-4).
13.
【答案】66°
【解析】如图,取DE的中点Q,连接AQ,
∵平行四边形ABCD,
∴AD∥BC,
∵AF⊥BC,
∴FA⊥AD,
∴DE=2AQ=2DQ,
∵DE=2AB,
∴AQ=AB,
∴∠AQB=∠ABD,
∵AQ=DQ,
∴∠QAD=∠ADQ,
∴∠ABD=∠
24、AQB=∠QAD+∠ADQ=2∠ADQ,
∵AF⊥BC,∠ABC=∠ADC=72°,
∴∠BAF=90°-72°=18°,
∵∠ABD+∠ADB+∠BAD=180°,
∴3∠ADB=180°-90°-18°=72°,
∴∠ADB=24°,
∵∠FAD=90°,
∴∠AED=180°-∠FAD-∠ADE=66°.
故答案为:66°.
14.【答案】3+1
【解析】如图:等腰Rt△DEF中,DE=DF=2,
过点D作DM⊥EF于点M,过E、F分别作∠MEP=∠MFP=30°,
则EM=DM=1,
故cos 30°=EMEP,
解得:PE=PF=23=233,则PM=
25、33,
故DP=1-33,
则PD+PE+PF=2×233+1-33=3+1.
故答案为:3+1.
15.
【答案】6或10
【解析】如图1,
∵直线MP为线段AB的垂直平分线,
∴MA=MB;
又直线NQ为线段AC的垂直平分线,
∴NA=NC;
∴△AMN的周长l=AM+MN+AN=BM+MN+NC=BC.
又BC=6,则△AMN的周长为6.
如图2,
△AMN的周长l=AM+MN+AN=BM+MN+NC=BC+2MN,
又BC=6,则△AMN的周长为10.
故答案为:6或10.
16.【答案】42
【解析】设EF=x,
∵点E、点F分别是OA、
26、OD的中点,
∴EF是△OAD的中位线,
∴AD=2x,AD∥EF,
∴∠CAD=∠CEF=45°,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,AD=BC=2x,
∴∠ACB=∠CAD=45°,
∵EM⊥BC,
∴∠EMC=90°,
∴△EMC是等腰直角三角形,
∴∠CEM=45°,
连接BE,
∵AB=OB,AE=OE
∴BE⊥AO
∴∠BEM=45°,
∴BM=EM=MC=x,
∴BM=FE,
易得△ENF≌△MNB,
∴EN=MN=12x,BN=FN=10,
Rt△BNM中,由勾股定理得:BN2=BM2+MN2,
∴(10)2=x2+(12
27、x)2,
x=22或-22(舍),
∴BC=2x=42.
故答案为:42.
17.
【答案】(1),(2),(3),(5)
【解析】(1)∵四边形ABCD是正方形,
∴OB=OC,∠OBE=∠OCF=45°,∠BOC=90°,
∴∠BOF+∠COF=90°,
∵∠EOF=90°,
∴∠BOF+∠COE=90°,
∴∠BOE=∠COF,
在△BOE和△COF中,
,
∴△BOE≌△COF(ASA),
∴OE=OF,BE=CF,
∴EF=2OE,故正确;
(2)∵S四边形OEBF=S△BOE+S△BOE=S△BOE+S△COF=S△BOC=14S正方形ABCD,
28、
∴S四边形OEBF:S正方形ABCD=1:4,故正确;
(3)∴BE+BF=BF+CF=BC=2OA,故正确;
(4)过点O作OH⊥BC,
∵BC=1,
∴OH=12BC=12,
设AE=x,则BE=CF=1-x,BF=x,
∴S△BEF+S△COF=12BE•BF+12CF•OH=12x(1-x)+12(1-x)×12=-12(x-14)2+,
∵a=-12<0,
∴当x=14时,S△BEF+S△COF最大;
即在旋转过程中,当△BEF与△COF的面积之和最大时,AE=14,故错误;
(5)∵∠EOG=∠BOE,∠OEG=∠OBE=45°,
∴△OEG∽△
29、OBE,
∴OE:OB=OG:OE,
∴OG•OB=OE2,
∵OB=12BD,OE=EF,
∴OG•BD=EF2,
∵在△BEF中,EF2=BE2+BF2,
∴EF2=AE2+CF2,
∴OG•BD=AE2+CF2,故正确.
故答案为:(1),(2),(3),(5).
18.
【答案】>
【解析】连接NH,BC,过N作NP⊥AD于P,
S△ANH=2×2-12×1×2×2−12×1×1=12AH·NP,
求得PN=35,
Rt△ANP中,sin∠NAP=PNAN=355=35=0.6,
Rt△ABC中,sin∠BAC=BCAB=222=22>0.6,
∵正
30、弦值随着角度的增大而增大,
∴∠BAC>∠DAE.
故答案为:>.
19.【答案】52+102
【解析】解法一:如图1,过E作PQ⊥DC,交DC于P,交AB于Q,连接BE,
∵DC∥AB,
∴PQ⊥AB.
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠ACD=45°,
∴△PEC是等腰直角三角形,
∴PE=PC.
设PC=x,则PE=x,PD=4-x,EQ=4-x,
∴PD=EQ,
∵∠DPE=∠EQF=90°,∠PED=∠EFQ,
∴△DPE≌△EQF(AAS),
∴DE=EF.
∵DE⊥EF,
∴△DEF是等腰直角三角形,
易证明△DEC≌△BEC,
∴DE=B
31、E,
∴EF=BE.
∵EQ⊥FB,
∴FQ=BQ=12BF,
∵AB=4,F是AB的中点,
∴BF=2,
∴FQ=BQ=PE=1,
∴CE=2,PD=4-1=3,
Rt△DAF中,DF=42+22=25,DE=EF=10.
如图2,
∵DC∥AB,
∴△DGC∽△FGA,
∴CGAG=DCAF=DGFG=42=2,
∴CG=2AG,DG=2FG,
∴FG=13×25=253.
∵AC=42+42=42,
∴CG=23×42=823,
∴EG=823−2=523.
连接GM、GN,交EF于H,
∵∠GFE=45°,
∴△GHF是等腰直角三角形,
∴
32、GH=FH=2532=103,
∴EH=EF-FH=10−103=2103,
由折叠得:GM⊥EF,MH=GH=103,
∴∠EHM=∠DEF=90°,
∴DE∥HM,
∴△DEN∽△MNH,
∴DEMH=ENNH,
∴10103=ENNH=3,
∴EN=3NH,
∵EN+NH=EH=2103,
∴EN=102,
∴NH=EH-EN=2103−102=106.
Rt△GNH中,GN=GH2+NH2=(103)2+(106)2=526,
由折叠得:MN=GN,EM=EG,
∴△EMN的周长=EN+MN+EM=102+526+523=52+102.
解法二:如图3,过
33、G作GK⊥AD于K,作GR⊥AB于R,
∵AC平分∠DAB,
∴GK=GR,
∴S△ADGS△AGF=12AD⋅KG12AF⋅GR=ADAF=42=2,
∵S△ADGS△AGF=12DG⋅h12GF⋅h=2,
∴DGGF=2,
同理,S△DNFS△MNF=DFFM=DNMN=3,
其它解法同解法一,
可得:∴△EMN的周长=EN+MN+EM=102+526+523=52+102.
解法三:如图4,过E作EP⊥AP,EQ⊥AD,
∵AC是对角线,
∴EP=EQ,
易证△DQE和△FPE全等,
∴DE=EF,DQ=FP,且AP=EP,
设EP=x,则DQ=4-x
34、FP=x-2,
解得x=3,所以PF=1,
∴AE=32+32=32,
∵DC∥AB,
∴△DGC∽△FGA,
∴同解法一得:CG=23×42=823,
∴EG=823−2=523,
AG=13AC=423,
过G作GH⊥AB,过M作MK⊥AB,过M作ML⊥AD,
则易证△GHF≌△FKM全等,
∴GH=FK=43,HF=MK=23,
∵ML=AK=AF+FK=2+43=103,DL=AD-MK=4-23=103,
即DL=LM,
∴∠LDM=45°
∴DM在正方形对角线DB上,
过N作NI⊥AB,则NI=IB,
设NI=y,
∵NI∥EP
∴NIEP=F
35、IFP
∴y3=2−y1,
解得y=1.5,
所以FI=2-y=0.5,
∴I为FP的中点,
∴N是EF的中点,
∴EN=0.5EF=102,
∵△BIN是等腰直角三角形,且BI=NI=1.5,
∴BN=322,BK=AB-AK=4-103=23,BM=232,MN=BN-BM=322−232=562,
∴△EMN的周长=EN+MN+EM=102+526+523=52+102.
故答案为:52+102.
20.
【答案】13
【解析】作M关于OB的对称点M′,作N关于OA的对称点N′,连接M′N′,与OB交点P,OA交点Q,即为MP+PQ+QN的最小值,
根据轴
36、对称的定义可知:∠N′OQ=∠M′OB=30°,∠ONN′=60°,OM′=OM=5,ON′=ON=12,
∴△ONN′为等边三角形,△OMM′为等边三角形,
∴∠N′OM′=90°,
∴在Rt△M′ON′中,M′N′=OM'2+ON'2=13.
故答案为:13.
21.【答案】22016
【解析】
∵△A1B1A2是等边三角形,
∴A1B1=A2B1,∠3=∠4=∠12=60°,
∴∠2=120°.
∵∠MON=30°,
∴∠1=180°-120°-30°=30°.
又∵∠3=60°,
∴∠5=180°-60°-30°=90°.
∵∠MON=∠1=30°,
∴O
37、A1=A1B1=1,
∴A2B1=1.
∵△A2B2A3、△A3B3A4是等边三角形,
∴∠11=∠10=60°,∠13=60°.
∵∠4=∠12=60°,
∴A1B1∥A2B2∥A3B3,B1A2∥B2A3,
∴∠1=∠6=∠7=30°,∠5=∠8=90°,
∴a2=2a1,a3=4a1=4,
a4=8a1=8,a5=16a1,
以此类推:a2017=22016.
故答案为:22016.
22.【答案】25-2
【解析】
在正方形ABCD中,AD=BC=CD,∠ADC=∠BCD,∠DCE=∠BCE,
在Rt△ADM和Rt△BCN中,
AD=BCAM=BN,
∴
38、Rt△ADM≌Rt△BCN(HL),
∴∠1=∠2.
在△DCE和△BCE中,
BC=CD∠DCE=∠BCECE=CE,
∴△DCE≌△BCE(SAS),
∴∠2=∠3,
∴∠1=∠3.
∵∠ADF+∠3=∠ADC=90°,
∴∠1+∠ADF=90°,
∴∠AFD=180°-90°=90°.
取AD的中点O,连接OF、OC,
则OF=DO=12AD=2,
在Rt△ODC中,OC=DO2+DC2=22+42=25.
根据三角形的三边关系,OF+CF>OC,
∴当O、F、C三点共线时,CF的长度最小,
最小值=OC-OF=25-2.
故答案为:25-2.
23.
39、
【答案】6
【解析】①当AB=AP时,在y轴上有2点满足条件的点P,在x轴上有1点满足条件的点P;
②当AB=BP时,在y轴上有1点满足条件的点P,在x轴上有2点满足条件的点P,其中有1点与AB=AP时的x轴正半轴的点P重合;
③当AP=BP时,在x轴、y轴上各有一点满足条件的点P,其中有1点与AB=AP时的x轴正半轴的点P重合.
综上所述:符合条件的点P共有6个.
故答案为:6.
24.【答案】5427
【解析】∵四边形ABCD是矩形,
∴AD⊥DC,
∴AC=AD2+CD2=22+12=5,
∵按逆时针方向作矩形ABCD的相似矩形AB1C1C,
∴矩形AB1C1C的
40、边长和矩形ABCD的边长的比为5:2
∴矩形AB1C1C的面积和矩形ABCD的面积的比5:4,
∵矩形ABCD的面积=2×1=2,
∴矩形AB1C1C的面积=52,
依此类推,矩形AB2C2C1的面积和矩形AB1C1C的面积的比5:4,
∴矩形AB2C2C1的面积=5223,
∴矩形AB3C3C2的面积=5325,
按此规律第4个矩形的面积为5427.
故答案为:5427.
25.【答案】10
【解析】如图,作DM∥AC,使得DM=EF=1,连接BM交AC于F,
∵DM=EF,DM∥EF,
∴四边形DEFM是平行四边形,
∴DE=FM,
∴DE+BF=FM+FB
41、BM,
根据两点之间线段最短可知,此时DE+FB最短,
∵四边形ABCD是菱形,AB=3,∠BAD=60°,
∴AD=AB,
∴△ABD是等边三角形,
∴BD=AB=3,
在Rt△BDM中,BM=12+32=10,
∴DE+BF的最小值为10.
故答案为:10.
26.【答案】43或4
【解析】当△A′EF为直角三角形时,存在两种情况:
①当∠A'EF=90°时,如图1,
∵△A′BC与△ABC关于BC所在直线对称,
∴A'C=AC=4,∠ACB=∠A'CB,
∵点D,E分别为AC,BC的中点,
∴D、E是△ABC的中位线,
∴DE∥AB,
∴∠CDE=
42、∠MAN=90°,
∴∠CDE=∠A'EF,
∴AC∥A'E,
∴∠ACB=∠A'EC,
∴∠A'CB=∠A'EC,
∴A'C=A'E=4,
∵在Rt△A'CB中,E是斜边BC的中点,
∴BC=2A'E=8,
由勾股定理得:AB2=BC2-AC2,
∴AB=82−42=43;
②当∠A'FE=90°时,如图2,
∵∠ADF=∠A=∠DFB=90°,
∴∠ABF=90°,
∵△A′BC与△ABC关于BC所在直线对称,
∴∠ABC=∠CBA'=45°,
∴△ABC是等腰直角三角形,
∴AB=AC=4.
综上所述,AB的长为43或4.
故答案为:43或4.
43、27.
【答案】0,4,12,16
【解析】设点E经过t秒时,△DEB≌△BCA,此时AE=3t.
分情况讨论:
(1)当点E在点B的左侧时,
BE=24-3t=12,
∴t=4.
(2)当点E在点B的右侧时,
①BE=AC时,3t=24+12,
∴t=12;
②BE=AB时,
3t=24+24,
∴t=16.
(3)当点E与A重合时,AE=0,t=0.
综上所述,故答案为:0,4,12,16.
28.
【答案】①②③④
【解析】如图作,PM⊥BC于M,PN⊥BA于N,
∵∠PAH=∠PAN,PN⊥AD,PH⊥AC,
∴PN=PH,同理PM=PH,
44、∴PN=PM,
∴PB平分∠ABC,
∴∠ABP=12∠ABC=30°,故①正确;
∵在Rt△PAH和Rt△PAN中,
PA=PAPN=PH,
∴△PAN≌△PAH,同理可证,△PCM≌△PCH,
∴∠APN=∠APH,∠CPM=∠CPH,
∵∠MPN=180°-∠ABC=120°,
∴∠APC=12∠MPN=60°,故②正确;
在Rt△PBN中,
∵∠PBN=30°,
∴PB=2PN=2PH,故③正确;
∵∠BPN=∠CPA=60°,
∴∠CPB=∠APN=∠APH,故④正确.
故答案为:①②③④.
29.【答案】5-2≤m≤5+2
【解析】∵A(0,1),B
45、0,1+m),C(0,1-m)(m>0),
∴AB=AC=m,
∵∠BPC=90°,
∴PA=AB=AC,
∵D(-4,-2),A(0,1),
∴AD=32+42=5,
∵点P在⊙D上运动,
∴PA的最小值为5-2,PA的最大值为5+2,
∴满足条件的m的取值范围为:5-2≤m≤5+2.
故答案为:5-2≤m≤5+2.
30.【答案】(5,3) (134633+896)π
【解析】如图作B3E⊥x轴于E,易知OE=5,B3E=3,
∴B3(5,3);
观察图象可知三次一个循环,一个循环点M的运动路径为120⋅π⋅3180+120π⋅1180+120π⋅1180=(23+43)π,
∵2017÷3=672…1,
∴翻滚2017次后AB中点M经过的路径长为672·(23+43)π+233π=(134633+896)π.
故答案为:(5,3);(134633+896)π.
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