一、选择题(本题有10小题,每题3分,共30分)
1.﹣3的倒数是( )
A.3 B. C.﹣ D.﹣3
2.下列防控疫情的图标中,既是轴对称图形,又是中心对称图形的是( )
A. B.
C. D.
3.下列计算不正确的是( )
A.a2•a3=a5 B.(a2)3=a6 C.a3÷a2=a D.a3+a3=a6
4.在平面直角坐标系中,位于第三象限的点是( )
A.(0,﹣1) B.(1,﹣2) C.(﹣1,﹣2) D.(﹣1,2)
5.如图,一个圆柱体在正方体上沿虚线从左向右平移,平移过程中不变的是( )
A.主视图 B.左视图
C.俯视图 D.主视图和俯视图
6.如图,有一些写有号码的卡片,它们的背面都相同,现将它们背面朝上,从中任意摸出一张,摸到6号卡片的概率是( )
A. B. C. D.
7.小明、小亮参加学校运动会800米赛跑:小明前半程的速度为2x米/秒,后半程的速度为x米秒,小亮则用米/秒的速度跑完全程,结果是( )
A.小明先到终点 B.小亮先到终点
C.同时到达 D.不能确定
8.如图,M是一个加油站,A,B是两个村庄,现要建一条直线型公路,使加油站M到公路的距离为1km,且A,B两村到公路的距离相等,那么这条公路的设计方案有( )
A.1种 B.2种 C.3种 D.4种
9.已知某手机当前电量为20%,正常使用时耗电量为每小时10%,经测试,用快速充电器和普通充电器对其充电时,其电量y(%)关于充电时间x(小时)的函数图象分别为图中的线段AB,AC.现在用快速充电器将其充满电后,正常使用a小时,接着再用普通充电器将其充满电,其“充电一耗电一充电”的时间恰好是6小时,则a的值为( )
A. B. C. D.
10.如图,已知▱ABCD的四个内角的平分线分别相交于点E,F,G,H,若AF=2FG,∠ABC=60°,则的值( )
A. B. C. D.
二、填空题(本题有6小题,每题4分,共24分)
11.请写出一个比小的整数 .
12.如图,一辆汽车经过两次转弯后,行驶的方向与原来保持平行,如果第一次转过的角α为°,则第二次转过的角β为 °.
13.某在线教育集团2﹣6月份在线教育的收入情况如图所示,则这几个月收入的平均数是 万元.
14.如图,已知D是等边△ABC内一点,DB=DA,BE=BA,∠DBE=∠DBC,则∠BED= .
15.如图,正方形OABC中,A,C分别在x,y轴正半轴上,反比例函数y=的图象与边BC,BA分别交于点D,E,且BD=BE=,对角线AC把△ODE分成面积相等的两部分,则k= .
16.如图1是一张双挡位可调节靠背椅,挡位调节示意图如图2.两脚AB,AC以及靠背DE,座位FG,其中D,F分别为AC,DE上固定连接点,GF在点A上移动实现靠背的调节,DC=4AD,EF=4DF,已知AB=AC=DE=50分米,tan∠ABC=2.
(1)当GF∥BC时,点E离水平地面BC的高度为 分米.
(2)当靠背DE′⊥AC时,有G′E′∥BC,则GF的长为 分米.
三、解答题(本题有8小题,共66分)
17.计算:+3tan30°.
18.先化简,再求值:(2x﹣y)2+y(3x﹣2y),其中x=1,y=2.
19.我校师生组成200个小组参加植树活动,每个小组的植树量为2至5棵.现随机抽查其中50个小组,制出如图所示的两幅不完整统计图.请根据图中提供的信息,解答下面的问题.
(1)请把条形统计图补充完整,并算出扇形统计图中植树量为“5棵树”的圆心角的度数.
(2)请你估算此次活动共种多少棵树.
20.如图是由边长为1的小正方形构成的网格,A,B,C都是格点.请根据要求,找出相应的格点P,并画出符合要求的图形.
21.如图,二次函数y=ax2﹣4ax的图象与x轴交于O,A两点.
(1)求点A的坐标和此二次函数的对称轴;
(2)若P,Q在抛物线上且P(m,yP)(n,yQ).当n﹣m=5时,yP>yQ.求m的取值范围.
22.点O为▱ABCD的两对角线的交点,△ABO的外接圆交AD于点F,且圆心E在AD边上.已知BC为⊙E的切线.
(1)求∠BCD的度数;
(2)已知BC=2+2,求弧OF的长.
23.如图,直线y=x﹣4与坐标轴交于点A,B,该直线上的点P到x轴,y轴的距离分别为d1,d2.
(1)若点P为AB的中点,求d1+d2的值;
(2)点P在射线AB上,若<d1+d2<5,求点P横坐标x的范围.
(3)若在线段AB上存在无数个P点,使d1+md2为常数,求m的值.
24.在矩形ABCD中,AB=6,BC=8,点P,Q是分别在射线CA,CB上,AP=BQ.将线段PQ绕点P逆时针旋转90°得到PE.
(1)如图1,点P在线段AC上,若点E在BC上,P,Q在直线AB异侧,求EC的长.
(2)如图2,点Q在线段BC上,若tan∠PQB=,求ED的长.
(3)以D,P,E为顶点的三角形能否是直角三角形?若能,求出线段BQ的长;若不能,请说明理由.
参
一、选择题(本题有10小题,每题3分,共30分)
1.﹣3的倒数是( )
A.3 B. C.﹣ D.﹣3
【分析】利用倒数的定义,直接得出结果.
解:∵﹣3×(﹣)=1,
∴﹣3的倒数是﹣.
故选:C.
2.下列防控疫情的图标中,既是轴对称图形,又是中心对称图形的是( )
A. B.
C. D.
【分析】根据轴对称图形与中心对称图形的概念判断.
解:A、不是轴对称图形,也不是中心对称图形;
B、不是轴对称图形,也不是中心对称图形;
C、是轴对称图形,但不是中心对称图形;
D、既是轴对称图形,又是中心对称图形.
故选:D.
3.下列计算不正确的是( )
A.a2•a3=a5 B.(a2)3=a6 C.a3÷a2=a D.a3+a3=a6
【分析】直接利用幂的乘方运算法则、同底数幂的乘除运算法则分别化简得出答案.
解:A、a2•a3=a5,正确,故此选项不合题意;
B、(a2)3=a6,正确,故此选项不合题意;
C、a3÷a2=a,正确,故此选项不合题意;
D、a3+a3=2a3,原题错误,故此选项符合题意;
故选:D.
4.在平面直角坐标系中,位于第三象限的点是( )
A.(0,﹣1) B.(1,﹣2) C.(﹣1,﹣2) D.(﹣1,2)
【分析】点在第三象限的条件是:横坐标是负数,纵坐标是负数.
解:∵第三象限点的坐标特点是横纵坐标均为负数,∴只有选项C符合条件,故选C.
5.如图,一个圆柱体在正方体上沿虚线从左向右平移,平移过程中不变的是( )
A.主视图 B.左视图
C.俯视图 D.主视图和俯视图
【分析】主视图是从正面观察得到的图形,左视图是从左侧面观察得到的图形,俯视图是从上面观察得到的图形,结合图形即可作出判断.
解:根据图形,可得:平移过程中不变的是的左视图,变化的是主视图和俯视图.
故选:B.
6.如图,有一些写有号码的卡片,它们的背面都相同,现将它们背面朝上,从中任意摸出一张,摸到6号卡片的概率是( )
A. B. C. D.
【分析】根据概率公式直接求解即可.
解:∵共有6张卡片,其中写有6号的有3张,
∴从中任意摸出一张,摸到6号卡片的概率是=.
故选:A.
7.小明、小亮参加学校运动会800米赛跑:小明前半程的速度为2x米/秒,后半程的速度为x米秒,小亮则用米/秒的速度跑完全程,结果是( )
A.小明先到终点 B.小亮先到终点
C.同时到达 D.不能确定
【分析】根据时间=路程÷速度,列出代数式求出小明、小亮跑完全程的时间,比较大小即可求解.
解:小明跑完全程的时间:+=(秒),
小亮跑完全程的时间:=(秒),
∵x>0,
∴>,
∴小亮先到终点.
故选:B.
8.如图,M是一个加油站,A,B是两个村庄,现要建一条直线型公路,使加油站M到公路的距离为1km,且A,B两村到公路的距离相等,那么这条公路的设计方案有( )
A.1种 B.2种 C.3种 D.4种
【分析】根据切线的性质,取AB的中点O,过中点与圆相切的直线符合题意,根据平行线间的距离处处相等,作出圆的切线并且与AB平行即可.
解:如图,这条公路的设计方案有4种,分别是图中的l1,l2,l3,l4.
取AB的中点O,作AB的垂直平分线,以点M为圆心,1km为半径作圆,
此时过点O的直线l1 和l2 符合题意;
另外,与直线AB平行且与圆相切的两条直线l3和l4也符合题意.
故符合题意的公路的设计方案有4种,分别是图中的l1,l2,l3,l4.
故选:D.
9.已知某手机当前电量为20%,正常使用时耗电量为每小时10%,经测试,用快速充电器和普通充电器对其充电时,其电量y(%)关于充电时间x(小时)的函数图象分别为图中的线段AB,AC.现在用快速充电器将其充满电后,正常使用a小时,接着再用普通充电器将其充满电,其“充电一耗电一充电”的时间恰好是6小时,则a的值为( )
A. B. C. D.
【分析】根据函数图象中的数据,可以计算出快速充电器和普通充电器每小时充电的百分比,再根据用快速充电器将其充满电后,正常使用a小时,接着再用普通充电器将其充满电,其“充电一耗电一充电”的时间恰好是6小时,可以列出相应的方程,然后求解即可.
解:由图象可得,
快速充电器每小时充电:(100%﹣20%)÷2=40%,
普通充电器每小时充电:(100%﹣20%)÷6=%,
由题意可得,2+a+=6,
解得a=,
故选:A.
10.如图,已知▱ABCD的四个内角的平分线分别相交于点E,F,G,H,若AF=2FG,∠ABC=60°,则的值( )
A. B. C. D.
【分析】证四边形EFGH是矩形,得EF=GH,FG=EH,设FG=EH=a,则AF=2FG=2a,再由含30°角的直角三角形的性质得AB=2AF=4a,CD=2CH,则CH=AF=2a,得CE=3a,然后求出EF=a,得S矩形EFGH=a2,过A作AM⊥BC于M,求出AM的长,得S平行四边形ABCD=12a2,即可求解.
解:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB=CD,AD∥BC,
∴∠ABC+∠BAD=180°,
∴∠BAD=180°﹣60°=120°,
∵AF平分∠BAD,BF平分∠ABC,
∴∠ABF=∠ABC=30°,∠BAF=∠BAD=60°,
∴∠AFB=90°=∠EFG,
同理:∠E=∠EHG=90°,
∴四边形EFGH是矩形,
∴EF=GH,FG=EH,
设FG=EH=a,则AF=2FG=2a,
∵∠AFB=90°,∠ABF=30°,
∴AB=2AF=4a,
∴BF===2a,
在Rt△CDH中,∠CDH=30°,
∴CD=2CH,
∴CH=AF=2a,
∴CE=EH+CH=3a,
在Rt△BEC中,∠EBC=30°,
∴BC=2CE,
∴BC=6a,
∴BE===3a,
∴EF=BE﹣BF=3a﹣2a=a,
∴S矩形EFGH=FG•EF=a•a=a2,
过A作AM⊥BC于M,如图所示:
则∠AMB=90°,
∵∠ABC=60°,
∴∠BAM=30°,
∴BM=AB=2a,
∴AM===2a,
∴S平行四边形ABCD=BC•AM=6aa=12a2,
∴==,
故选:A.
二、填空题(本题有6小题,每题4分,共24分)
11.请写出一个比小的整数 2 .
【分析】首先2可以写成,由于,由此可求得答案.
解:∵5>4,
∴,即>2,
∴比小的整数有2、1、0、﹣1、﹣2…(答案不唯一).
12.如图,一辆汽车经过两次转弯后,行驶的方向与原来保持平行,如果第一次转过的角α为°,则第二次转过的角β为 116 °.
【分析】由已知条件可先求得∠BAC,再利用平行线的性质可得到β的度数.
解:∵∠α=°,
∴∠BAC=180°﹣∠α=116°,
∵AB∥CD,
∴∠β=∠BAC=116°,
故答案为:116.
13.某在线教育集团2﹣6月份在线教育的收入情况如图所示,则这几个月收入的平均数是 124 万元.
【分析】根据算术平均数的计算公式列出算式,再进行计算即可得出答案.
解:这几个月收入的平均数是:=124(万元).
故答案为:.
14.如图,已知D是等边△ABC内一点,DB=DA,BE=BA,∠DBE=∠DBC,则∠BED= 30° .
【分析】连接CD,证明△BCD≌△BED和△ACD≌△DCB,然后由∠ACB=60°,可得∠BED=∠DCB=30°.
解:连接CD,
∵△ABC为等边三角形,
∴AB=BC=AC,∠CBA=∠BAC=∠ACB=60°,
∵BE=AB,
∴BE=BC,
又∵∠CBD=∠DBE,BD=BD,
∴△BCD≌△BED(SAS),
∴∠BED=∠DCB,
∵BD=AD,BC=AC,DC=DC,
∴△ACD≌△DCB(SSS),
∴∠ACD=∠DCB,
∵∠ACB=60°,
∴∠BED=∠DCB=30°.
故答案为:30°.
15.如图,正方形OABC中,A,C分别在x,y轴正半轴上,反比例函数y=的图象与边BC,BA分别交于点D,E,且BD=BE=,对角线AC把△ODE分成面积相等的两部分,则k= +1 .
【分析】先根据相似三角形的面积之比等于相似比的平方得=,再根据CD∥AO,推△CDF∽△AOF,推比例线段求出==,设OA=a,根据同一条线段的长列等式求出a也就求出k.
解:∵四边形OABC是正方形,
∴∠B=90°,∠BCA=45°,
∵BD=BE=,
∴∠BDE=∠BED=45°,DE=2,
∴∠BDE=∠BCA,
∴DE∥CA,
∴△OFG∽△ODE,
∴=,
∵对角线AC把△ODE分成面积相等的两部分,
∴=,
∴=,
∵CD∥AO,
∴△CDF∽△AOF,
∴==,
设OA=a,CD=(﹣1)a,
∵CD=a﹣,
∴a﹣=(﹣1)a,
∴a=+1,
即OA=BC=+1,
∴CD=1,
∴D(1,+1),
∵点D在反比例函数上,
∴k=+1,
故答案为:+1.
16.如图1是一张双挡位可调节靠背椅,挡位调节示意图如图2.两脚AB,AC以及靠背DE,座位FG,其中D,F分别为AC,DE上固定连接点,GF在点A上移动实现靠背的调节,DC=4AD,EF=4DF,已知AB=AC=DE=50分米,tan∠ABC=2.
(1)当GF∥BC时,点E离水平地面BC的高度为 18 分米.
(2)当靠背DE′⊥AC时,有G′E′∥BC,则GF的长为 40 分米.
【分析】(1)如图2中,延长ED交BC于点J,过点E作EH⊥BC于点H.解直角三角形求出EH即可.
(2)如图2中,延长AF交DE′于点T.解直角三角形求出AF′,F′T,E′F′,再利用平行线分线段成比例定理求出G′F′即可.
解:(1)如图2中,延长ED交BC于点J,过点E作EH⊥BC于点H.
∵AF∥BC,
∴∠AFJ=∠FJC,
∵DC=4AD,EF=4DF,AB=AC=DE=50分米,
∴AD=DF=10(分米),EF=40(分米),
∴∠DFA=∠DAF,∠ABC=∠ACD,
∵∠FAD=∠ACB,
∴∠ABC=∠FJC,
∴AB∥FJ,
∴四边形ABJF是平行四边形,
∴AB=FJ=50(分米),
∴EJ=EF+FJ=90(分米),
∵tan∠EJH=tan∠ABC=2,
∴=2,
∴可以假设JH=m,EH=2m,
∴4m2+m2=902,
解得m=18(负根已经舍弃),
∴EH=36分米,
∴点E离水平地面BC的高度为36分米.
故答案为:36.
(2)如图2中,延长AF交DE′于点T.
∵E′D⊥AC,
∴∠ADT=90°,
∵tan∠TAD=tan∠ACB=tan∠ABC=2,
∴=2,
∴DT=20(分米),
∴TE′=50﹣20=30(分米),
∵DF′=10(分米),
∴TF′=DF′=10(分米),
∴AF′==10,
∵AT∥G′E′,
∴=,
∴=,
∴F′G′=40(分米),
∴GF=G′F′=40(分米).
故答案为:40.
三、解答题(本题有8小题,共66分)
17.计算:+3tan30°.
【分析】先化简负整数指数幂,零指数幂,绝对值,代入特殊角三角函数值,然后再计算.
解:原式=3﹣1+2﹣+3×
=3﹣1+2﹣+
=4.
18.先化简,再求值:(2x﹣y)2+y(3x﹣2y),其中x=1,y=2.
【分析】先根据完全平方公式和单项式乘多项式进行计算,再合并同类项,最后代入求出答案即可.
解:(2x﹣y)2+y(3x﹣2y)
=4x2﹣4xy+y2+1.5xy﹣y2
=4x2﹣2.5xy,
当x=1,y=2时,原式=4×12﹣2.5×1×2=﹣1.
19.我校师生组成200个小组参加植树活动,每个小组的植树量为2至5棵.现随机抽查其中50个小组,制出如图所示的两幅不完整统计图.请根据图中提供的信息,解答下面的问题.
(1)请把条形统计图补充完整,并算出扇形统计图中植树量为“5棵树”的圆心角的度数.
(2)请你估算此次活动共种多少棵树.
【分析】(1)用总组数减去其他组数,求出植2棵树的组数,再补全统计图,最后利用360°乘以对应的比例即可求解;
(2)先求出抽查的50个组植树的平均数,然后乘以200即可求解.
解:(1)植2棵树的组数有:50﹣15﹣17﹣10=8(个),
植树量为“5棵树”的圆心角是:360°×=72°,
补全统计图如下:
故答案是:72;
(2)每个小组的植树棵树:(2×8+3×15+4×17+5×10)=(棵),
则此次活动植树的总棵树是:×200=716(棵).
答:估算此次活动共种716棵树.
20.如图是由边长为1的小正方形构成的网格,A,B,C都是格点.请根据要求,找出相应的格点P,并画出符合要求的图形.
【分析】根据要求作出符合题意的图形即可.
解:如图,点P即为所求;
图3中,S△ABC==8,S△CBF=3×4﹣×4×1﹣×2×1﹣×3×3=4.5,
∴S四边形ABPC=12.5,
21.如图,二次函数y=ax2﹣4ax的图象与x轴交于O,A两点.
(1)求点A的坐标和此二次函数的对称轴;
(2)若P,Q在抛物线上且P(m,yP)(n,yQ).当n﹣m=5时,yP>yQ.求m的取值范围.
【分析】(1)先计算二次函数的对称轴,再利用抛物线的对称性解题即可;
(2)把P(m,yP)(n,yQ)分别代入二次函数y=ax2﹣4ax中,由yP>yQ得am2﹣4am>an2﹣4an,再结合图象知a<0,整理得(n﹣m)(4﹣m﹣n)<0,结合已知条件n﹣m=5,代入解题即可.
解:(1)二次函数图象的对称轴为:x=﹣=﹣=2,
二次函数y=ax2﹣4ax的图象与x轴交于O,A两点,
由对称性可知A(4,0);
(2)把P(m,yP)(n,yQ)分别代入二次函数y=ax2﹣4ax得,
yP=am2﹣4am,yQ=an2﹣4an,
∵yP>yQ,
∴am2﹣4am>an2﹣4an,
整理得,a(m2﹣4m)>a(n2﹣4n),
由抛物线开口向下得,a<0,
∴m2﹣4m<n2﹣4n,
∴m2﹣4m﹣n2+4n<0,
∴(m+n)(m﹣n)+4(n﹣m)<0,
∴(n﹣m)(4﹣m﹣n)<0,
∵n﹣m=5,
∴4﹣m﹣n<0,
∵n=5+m,
∴4﹣m﹣5﹣m<0,
∴﹣2m<1,
∴m>﹣.
22.点O为▱ABCD的两对角线的交点,△ABO的外接圆交AD于点F,且圆心E在AD边上.已知BC为⊙E的切线.
(1)求∠BCD的度数;
(2)已知BC=2+2,求弧OF的长.
【分析】(1)根据切线的性质得∠CBE=90°,根据平行四边形的性质可得∠AEB=EBC=90°,结合圆的半径相等可得∠BAD=45°,最后由平行四边形的对角相等可得结论;
(2)延长AD,作CG⊥AD于点G,连接OE,证明四边形BCGE是矩形得CG=BE,证明△CDG是等腰三角形,证明△COB∽△CBA得CB2=CA•CO=CA2,在Rt△ACG中,根据勾股定理求出半径,证明△BEO是等边三角形得∠OEF=30°,再根据弧长公式求解即可.
解:(1)如图,连接EB,
∵BC为⊙E的切线,
∴EB⊥BC,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,∠BAD=∠BCD,
∴∠AEB=∠EBC=90°,
∵AE=BE,
∴∠BAE=∠EBA=45°,
∴∠BCD=45°;
(2)如图,作CG⊥AD交AD的延长线于点G,连接OE,
∵AD∥BC,
∴∠GDC=∠BCD=45°,
∴∠DCG=90°﹣45°=45°,
∴GD=GC,∠BCG=45°,
∵EB⊥BC,
∴四边形EBCG是矩形,
∴GC=BE=r,
∴DG=r,
∴AG=AD+DG=BC+DG=2+2+r,
∵BC为⊙E的切线,
∴∠CBO=∠CAB,
∵∠OCB=∠BCA,
∴△COB∽△CBA,
∴,
∴CB2=CA•CO=CA2,
∴CA2=2CB2=2(2+2)2=32+16,
在Rt△ACG中,AC2=CG2+AG2,
∴32+16=2r2+(4+4)r+16+8,
解得:r=2或r=﹣2(2+)(舍去),
∴DG=r=2,
∴ED=(2+2)﹣2=2,
∴tan∠EBD===,
∴∠EBD=60°,
∵EB=EO,
∴△BEO是等边三角形,
∴∠BEO=60°,
∴∠OEF=90°﹣60°=30°,
∴弧OF的长为:=.
23.如图,直线y=x﹣4与坐标轴交于点A,B,该直线上的点P到x轴,y轴的距离分别为d1,d2.
(1)若点P为AB的中点,求d1+d2的值;
(2)点P在射线AB上,若<d1+d2<5,求点P横坐标x的范围.
(3)若在线段AB上存在无数个P点,使d1+md2为常数,求m的值.
【分析】(1 )分别求出点A和点B的坐标,再根据点P是AB的中点,求出点P的纵、横坐标即可得到结论;
(2)设点P的坐标为(a,a﹣4 ),再分0≤a<3和a<0两种情况表示出d1,d2,再代入<d1+d2<5,求出a的取值范围即可;
(3)设点P的坐标为(b,b﹣4 ),方法同(2)求出d1+md2,进﹣步求出m的值即可.
解:(1)∵直线y=x﹣4与坐标轴交于点A,B,
∴把x=0、y=0分别代入y=x﹣4得,
y=4,x=3,
∴A(3,0),B(0,﹣4),
过点P作PC⊥x轴于点C,PD⊥y轴于点D,如图,
∵P是AB的中点,
∴PC=OB=2,PD=OA=,
∴d1+d2=2+=;
(2)设点P的坐标为(a,a﹣4 ),点P在射线AB上,
∴a﹣4<0,
∴d1+d2=|a﹣4|+|a|=4﹣a+|a|,
当0≤a<3时,d1+d2=4﹣a+a=4﹣a,
∴<4﹣a<5,
解得,﹣3<a<2,
∴0≤a<2,
当a<0时,d1+d2=4﹣a﹣a=4﹣a,
∴<4﹣a<5,
解得,﹣<a<,
∴﹣<a<2,
∴点P的横坐标x的取值范围是:﹣<x<2;
(3)若P在线段AB上,则设点P的坐标为(b,b﹣4 ),
∴0≤b≤3,d1=|b﹣4|,d2=|b|,
∴d1+md2=|b﹣4|+m|b|=4﹣b+mb,
若d1+md2为常数时,
则m=时,d1+md2=4﹣b+mb=4﹣b+b=4,
∴m=.
24.在矩形ABCD中,AB=6,BC=8,点P,Q是分别在射线CA,CB上,AP=BQ.将线段PQ绕点P逆时针旋转90°得到PE.
(1)如图1,点P在线段AC上,若点E在BC上,P,Q在直线AB异侧,求EC的长.
(2)如图2,点Q在线段BC上,若tan∠PQB=,求ED的长.
(3)以D,P,E为顶点的三角形能否是直角三角形?若能,求出线段BQ的长;若不能,请说明理由.
【分析】(1)作PF⊥BC于点F,PG⊥AB于点G,利用三角函数以及直角三角形的性质进行求解即可;
(2)过点E和点P分别作BC与DC的平行线,构造矩形KICJ,根据等腰直角三角形的性质以及矩形的性质,结合三角函数即可求解;
(3)当∠DPE=90°时,此时Q,P,D三点共线,然后根据△PAD∽△PCQ,利用相似三角形的性质建立方程求解即可.
解:(1)如图所示,作PF⊥BC于点F,PG⊥AB于点G,
∴四边形BFPG是矩形,∠APG=∠ACB,
由题意得,tan∠ACB=,
∴tan,
∵AC==10,
∴sin,cos,
∴cos,
∵PQ绕点P逆时针旋转90°得到PE,
∴△PQE为等腰直角三角形,
∴PF=QF=EF,
设AP=BQ=α,则PC=10﹣α,
∵BF=PG=AP,
∴QF=BQ+BF=,
在Rt△PFC中,PF=PC•sin,
∴,
解得:α=,
∴BF==2,EF=QF==,
∴BE=BF+EF=,
∴CE=BC﹣BE=8﹣=;
(2)如图所示,过点E和点P分别作BC与DC的平行线,构造矩形KICJ,
设AP=BQ=5x,
则由(1)得:PH=3x,AH=4x,
∴PI=3x+6,IQ=IB+BQ=9x,
根据tan得:,
解得:x=,
∴AH=IB=,PI=8,PH=2,IQ=6,
∴KJ=IC=IB+BC=,
∵△PEQ为等腰直角三角形,
∴∠EPQ=90°,∠EPK+∠IPQ=90°,
∵∠IPQ+∠PQB=90°,
∴∠EPK=∠PQB,
∵∠K=∠I=90°,∠EPK=∠PQI,PE=PQ,
∴△KEP≌△IPQ(AAS),
∴KE=PI=8,KP=IQ=6,
∴EJ=KJ﹣KE=,JD=KH=KP+PH=8,
在Rt△EJD中,ED==,
∴ED=;
(3)如图所示,
当∠DPE=90°时,
∵∠QPE=90°,
∴此时Q,P,D三点共线,
设AP=BQ=y,
则QC=y+8,PC=10﹣y,
由题意得:△PAD∽△PCQ,
∴,
∴,
解得:y=4或y=﹣20(舍去),
∴BQ=4.