2020-2021学年上海市民办新北郊初级中学九年级第一学期期中数学试卷
一、单选题(共6小题).
1.已知△ABC中,∠C=90°,则cosA等于( )
A.
B.
C.
D.
2.对于抛物线y=﹣(x﹣5)2+3,下列说法正确的是( )
A.开口向下,顶点坐标(5,3)
B.开口向上,顶点坐标(5,3)
C.开口向下,顶点坐标(﹣5,3)
D.开口向上,顶点坐标(﹣5,3)
3.等腰直角三角形的腰长为,该三角形的重心到斜边的距离为( )
A.
B.
C.
D.
4.如图,△ABC是等边三角形,被一平行于BC的矩形所截,AB被截成三等分,则图中阴影部分的面积是△ABC的面积的( )
A.
B.
C.
D.
5.下列判断错误的是( )
A.0?=
B.如果(为非零向量),那么∥
C.设为单位向量,那么||=1
D.如果,那么或
6.在同一平面直角坐标系中,函数y=mx+m和函数y=mx2+2x+2(m是常数,且m≠0)的图象可能是( )
A.
B.
C.
D.
二、填空题
7.已知实数x、y满足,则=
.
8.如果点P把线段AB分割成AP和PB两段(AP>PB),其中AP是AB与PB的比例中项,若线段AP长为4cm,那么线段AB的长为
.
9.已知||=2,||=4,且和反向,用向量表示向量=
.
10.已知,两个相似的△ABC与△DEF的最短边的长度之比是3:1,若△ABC的周长是27,则△DEF的周长为
.
11.在直角坐标平面内,抛物线y=﹣x2+2x+2沿y轴方向向下平移3个单位后,得到新的抛物线解析式为
.
12.在直角坐标平面内,抛物线y=﹣x2+c在y轴
侧图象上升(填“左”或“右”).
13.已知,二次函数f(x)=ax2+bx+c的部分对应值如下表,则f(﹣3)=
.
x
﹣2
﹣1
0
1
2
3
4
5
y
5
0
﹣3
﹣4
﹣3
0
5
12
14.如图,某人顺着山坡沿一条直线型的坡道滑雪,当他滑过130米长的路程时,他所在位置的竖直高度下降了50米,则该坡道的坡比是
.
15.如图,△ABC中,点D、E分别在AB、AC上,且DE∥BC,若S△ADE=4,S△BDE=3,那么DE:BC=
.
16.已知△ABC中,AB=6,AC=9,D、E分别是直线AC和AB上的点,若且AD=3,则BE=
.
17.如图,钝角△ABC中,AB=6,BC=3,将三角形绕着点A顺时针旋转,点C落在AB的延长线上点C'处,点
B落在点B'处,若C、B、B'恰好在一条直线上,则BC'的长为
.
18.如图,已知在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=BC=2,点D在边BC上,将△ABC沿直线AD翻折,使点C落在点C'处,联结AC',直线AC'与边CB的延长线相交于点F,如果∠DAB=∠BAF,那么BF=
.
三、解答题
19.计算:.
20.抛物线y=ax2+2x+c经过点B(3,0)、C(0,3)两点.
(1)求抛物线顶点D的坐标.
(2)抛物线与x轴的另一交点为A,求sin∠DAB的值.
21.如图,在△ABC中,点D是边AB的中点,.
(1)求CD的长;
(2)设,,求向量(用向量、表示).
22.如图1是小明在健身器材上进行仰卧起坐锻炼时的情景,图2是小明锻炼时上半身由ON位置运动到底面CD垂直的OM位置时的示意图,已知AC=0.66米,BD=0.26米,α=30°.(参考数据:=1.732,=1.414)
(1)求AB的长;
(2)若ON=0.6米,求M,N两点的距离(精确到0.01).
23.梯形ABCD中,AD∥BC,对角线AC⊥BC,点E是BC边上一个点,∠B=∠AEF,EF交AC于点P,交DC于点F,AF交BC延长线于点G,且∠BAE=∠CAF.
(1)求证:EF⊥AG;
(2)求证:AG?AF=AD?EG.
24.若二次函数图象与坐标轴有三个交点,我们把以交点为顶点的三角形叫做二次函数交轴三角形,已知抛物线y=ax2﹣2ax﹣4与x轴交于点A、B(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,交轴三角形的面积为12.
(1)求抛物线的对称轴及表达式;
(2)若点P在x轴上方的抛物线上,且tan∠PAB=.求点
P的坐标.
(3)在(2)的条件下,过C作射线交线段AP于点E,使得∠BCE=∠PAB,连结BE.试问BE与BC是否垂直,请通过计算说明.
25.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=1,BC=7,点D是边CA延长线上的一点,AE⊥BD,垂足为E,AE的延长线交CA的平行线BF于点F,联结CE交AB于点G.
(1)当点E是BD中点时,求tan∠AFB的值;
(2)设CE=x,AF=y,求y关于x的函数关系式;
(3)当△BGE与△BAF相似时,求线段AF的长.
参考答案
一、单选题
1.已知△ABC中,∠C=90°,则cosA等于( )
A.
B.
C.
D.
【分析】根据余弦等于邻边比斜边列式即可得解.
解:如图,cosA=.
故选D.
2.对于抛物线y=﹣(x﹣5)2+3,下列说法正确的是( )
A.开口向下,顶点坐标(5,3)
B.开口向上,顶点坐标(5,3)
C.开口向下,顶点坐标(﹣5,3)
D.开口向上,顶点坐标(﹣5,3)
【分析】二次函数的一般形式中的顶点式是:y=a(x﹣h)2+k(a≠0,且a,h,k是常数),它的对称轴是直线x=h,顶点坐标是(h,k).抛物线的开口方向有a的符号确定,当a>0时开口向上,当a<0时开口向下.
解:∵抛物线y=﹣(x﹣5)2+3,
∴a<0,∴开口向下,
∴顶点坐标(5,3).
故选:A.
3.等腰直角三角形的腰长为,该三角形的重心到斜边的距离为( )
A.
B.
C.
D.
【分析】作等腰直角三角形底边上的高并根据勾股定理求解,再根据三角形重心三等分中线的性质即可求出.
解:如图,根据三线合一的性质,底边上的中线CD=sin45°=1,
∵三角形的重心到三角形顶点的距离等于中点距离的2倍,
∴重心到AB的距离=1×=.
故选:D.
4.如图,△ABC是等边三角形,被一平行于BC的矩形所截,AB被截成三等分,则图中阴影部分的面积是△ABC的面积的( )
A.
B.
C.
D.
【分析】根据题意,易证△AEH∽△AFG∽△ABC,利用相似比,可求出S△AEH、S△AFG面积比,再求出S△ABC.
解:∵AB被截成三等分,
∴△AEH∽△AFG∽△ABC,
∴,
∴S△AFG:S△ABC=4:9
S△AEH:S△ABC=1:9
∴S△AFG=S△ABC
S△AEH=S△ABC
∴S阴影部分的面积=S△AFG﹣S△AEH=S△ABC﹣S△ABC=S△ABC
故选:C.
5.下列判断错误的是( )
A.0?=
B.如果(为非零向量),那么∥
C.设为单位向量,那么||=1
D.如果,那么或
【分析】根据单位向量、平行向量以及模的定义的知识求解即可求得答案,注意掌握排除法在选择题中的应用.
解:A、0?=,故正确;
B、如果(为非零向量),那么∥;故正确;
C、设为单位向量,那么||=1,故正确;
D、如果,没法判断与的关系;故错误.
故选:D.
6.在同一平面直角坐标系中,函数y=mx+m和函数y=mx2+2x+2(m是常数,且m≠0)的图象可能是( )
A.
B.
C.
D.
【分析】关键是m的正负的确定,对于二次函数y=ax2+bx+c,当a>0时,开口向上;当a<0时,开口向下.对称轴为x=,与y轴的交点坐标为(0,c).
解:A.由函数y=mx+m的图象可知m<0,即函数y=mx2+2x+2开口方向朝下,对称轴为x==>0,则对称轴应在y轴右侧,与图象不符,故A选项错误;
B.由函数y=mx+m的图象可知m<0,即函数y=mx2+2x+2开口方向朝下,开口方向朝下,与图象不符,故B选项错误;
C.由函数y=mx+m的图象可知m>0,即函数y=mx2+2x+2开口方向朝上,对称轴为x==<0,则对称轴应在y轴左侧,与图象不符,故C选项错误;
D.由函数y=mx+m的图象可知m<0,即函数y=mx2+2x+2开口方向朝下,对称轴为x==>0,则对称轴应在y轴右侧,与图象相符,故D选项正确.
故选:D.
二、填空题
7.已知实数x、y满足,则= 2 .
【分析】先用y表示出x,然后代入比例式进行计算即可得解.
【解答】姐:∵=,
∴x=y,
∴==2.
故答案为:2.
8.如果点P把线段AB分割成AP和PB两段(AP>PB),其中AP是AB与PB的比例中项,若线段AP长为4cm,那么线段AB的长为
(2+2)cm .
【分析】因为AB与PB差4,要求AB,设AB=xcm,则PB=(x﹣4)cm,由AP是AB与PB的比例中项,构造方程,求出即可.
解:设AB长为xcm,则PB=(x﹣4)cm,
∵AP是AB与PB的比例中项,
∴42=x(x﹣4),
∴x2﹣4x=16,
∴(x﹣2)2=20,
解得:x﹣2=2,x﹣2=﹣2(舍去),
∴x=2+2.
故线段AB的长为(2+2)(cm).
故答案为:(2+2)cm.
9.已知||=2,||=4,且和反向,用向量表示向量= ﹣2 .
【分析】根据向量b向量的模是a向量模的2倍,且和反向,即可得出答案.
解:||=2,||=4,且和反向,
故可得:=﹣2.
故答案为:﹣2.
10.已知,两个相似的△ABC与△DEF的最短边的长度之比是3:1,若△ABC的周长是27,则△DEF的周长为 9 .
【分析】由两个相似的△ABC与△DEF的最短边的长度之比是3:1,得出相似比为3:1,即可得其周长为3:1,又由△ABC的周长为27,即可求得△DEF的周长.
解:∵两个相似的△ABC与△DEF的最短边的长度之比是3:1,
∴周长比为3:1,
∵△ABC的周长为27,
∴=3,
∴△DEF的周长为9.
故答案为:9.
11.在直角坐标平面内,抛物线y=﹣x2+2x+2沿y轴方向向下平移3个单位后,得到新的抛物线解析式为 y=﹣x2+2x﹣1 .
【分析】根据“上加下减”的原则进行解答即可.
解:根据“上加下减”的原则可知,把抛物线y=﹣x2+2x+2沿y轴方向向下平移3个单位后所得到的抛物线解析式y=﹣x2+2x+2﹣3=﹣x2+2x﹣1.
故答案为:y=﹣x2+2x﹣1.
12.在直角坐标平面内,抛物线y=﹣x2+c在y轴 左 侧图象上升(填“左”或“右”).
【分析】由于a=﹣1<0,且抛物线的对称轴为y轴,根据二次函数的性质得到抛物线y=﹣x2+c的开口向下,在对称轴左侧y随x的增大而增大.
解:∵a=﹣1<0,
∴抛物线y=﹣x2+c的开口向下,且抛物线的对称轴为y轴,
∴抛物线y=﹣x2+c在对称轴轴左侧图象上升,y随x的增大而增大.
故答案为左.
13.已知,二次函数f(x)=ax2+bx+c的部分对应值如下表,则f(﹣3)= 12 .
x
﹣2
﹣1
0
1
2
3
4
5
y
5
0
﹣3
﹣4
﹣3
0
5
12
【分析】根据二次函数的对称性结合图表数据可知,x=﹣3时的函数值与x=5时的函数值相同.
解:由图可知,f(﹣3)=f(5)=12.
故答案为:12.
14.如图,某人顺着山坡沿一条直线型的坡道滑雪,当他滑过130米长的路程时,他所在位置的竖直高度下降了50米,则该坡道的坡比是 1:2.4 .
【分析】首先根据勾股定理求得滑行的水平距离,然后根据坡比的定义即可求解.
解:滑行的水平距离是:=120(米),
故坡道的坡比是:50:120=1:2.4.
故答案是:1:2.4.
15.如图,△ABC中,点D、E分别在AB、AC上,且DE∥BC,若S△ADE=4,S△BDE=3,那么DE:BC= 4:7 .
【分析】根据==,得到=,通过△ADE∽△ABC,根据相似三角形的性质得到DE:BC=AD:AB=4:7.
解:∵S△ADE=4,S△BDE=3,
∴==,
∴=,
∵DE∥BC,
∴△ADE∽△ABC,
∴DE:BC=AD:AB=4:7.
故答案为:4:7.
16.已知△ABC中,AB=6,AC=9,D、E分别是直线AC和AB上的点,若且AD=3,则BE= 4或8 .
【分析】先将AB=6,AC=9,AD=3代入,求出AE=2.由于D、E分别是直线AC和AB上的点,则∠DAE=∠BAC,所以若,根据两边对应成比例且夹角相等的两三角形相似得到△ADE∽△ABC,所以分两种情况进行讨论:①D、E分别在线段AC和AB上;②D、E分别在线段AC和AB的反向延长线上.
解:将AB=6,AC=9,AD=3代入,
得=,
解得AE=2.
①D、E分别在线段AC和AB上时,
∵AE=2,AB=6,
∴BE=AB﹣AE=6﹣2=4;
②D、E分别在线段AC和AB的反向延长线上时,
∵AE=2,AB=6,
∴BE=AB+AE=6+2=8.
综上可知BE的长为4或8.
故答案为4或8.
17.如图,钝角△ABC中,AB=6,BC=3,将三角形绕着点A顺时针旋转,点C落在AB的延长线上点C'处,点
B落在点B'处,若C、B、B'恰好在一条直线上,则BC'的长为
3 .
【分析】先根据旋转的性质得到∠BAB′=∠BAC,AB=AB′,AC=AC′,又C、B、B′三点共线,故得到∠ABB′=∠AB′B,∠ACC′=∠AC′C,∠CAB=∠C′AB′,可得∠AB′B=∠AC′C,所以△CBC′∽△ACC′,则令BC′=x,根据相似的性质即可求解.
解:∵将△ABC绕点A按逆时针方向旋转得到△AB′C′,
且A、B、C′三点共线,C、B、B′三点共线,
∴∠ABB′=∠AB′B,∠ACC′=∠AC′C,∠CAB=∠C′AB′,AB=AB′=6,AC=AC′,
∴∠AB′B=∠AC′C,
故CC′=CB=,∠BAB′=∠C′CB,
∴△CBC′∽△ACC′,
∴,
设BC′=x,则AC′=6+x,
∴,
解得:x=3或x=﹣9(舍去),
∴BC′的长度为3.
故答案为:3.
18.如图,已知在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=BC=2,点D在边BC上,将△ABC沿直线AD翻折,使点C落在点C'处,联结AC',直线AC'与边CB的延长线相交于点F,如果∠DAB=∠BAF,那么BF= .
【分析】首先根据题意画出图形,再根据折叠的性质和∠DAB=∠BAF,可求出各角的度数,再利用解直角三角形的知识分别求出CD,DF,BD的长度,最后根据线段之间的和差关系即可求出结果.
解:如图所示:
∵△ADC'是由△ACD翻折得到,
∴∠DAC=∠DAC',
∵∠DAB=∠BAF,
∴∠DAC=2∠DAB,
∵∠BAC=45°,
∴∠DAB=∠BAF=15°,
∴∠CAD=30°,
在Rt△ACD中,AC=2,
∴CD=AC×tan30°=,,
∵∠ADC=∠F+∠DAC',
∴∠F=∠DAC'=30°,
∴DF=AD=,
∴BF=CD+DF﹣BC==2﹣2.
故答案为:2﹣2.
三、解答题
19.计算:.
【分析】根据特殊角三角函数值,可得答案.
解:原式==.
20.抛物线y=ax2+2x+c经过点B(3,0)、C(0,3)两点.
(1)求抛物线顶点D的坐标.
(2)抛物线与x轴的另一交点为A,求sin∠DAB的值.
【分析】(1)抛物线y=ax2+2x+c经过点B(3,0)、C(0,3)两点,可求解析式,把解析式配方变为顶点式,求顶点D,
(2)让y=0,求出A点坐标,过D作
DE⊥x轴于E,则E点可求,连AD,在在Rt△ADE中AE,DE可求,用勾股定理求AD,利用正弦函数定义求即可.
解:(1)抛物线y=ax2+2x+c经过点B(3,0)、C(0,3)两点,
把B、C两点代入得,
解得,
∴y=﹣x2+2x+3,
∴y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,
∴D(1,4);
(2)y=0,﹣x2+2x+3=0,
∴(x+1)(x﹣3)=0,
∴x+1=0或x﹣3=0,
∴x=﹣1或x=3,
∴A(﹣1,0),
过D作DE⊥x轴于E,则E(1,0),
在Rt△ADE中,
AE=1﹣(﹣1)=2,DE=4,
∴AD=,
∴Sin∠DAE=.
21.如图,在△ABC中,点D是边AB的中点,.
(1)求CD的长;
(2)设,,求向量(用向量、表示).
【分析】(1)利用两边及其夹角的方法判断△ADC∽△ACB,然后利用相似三角形的性质可得出CD.
(2)表示出,继而根据=﹣,即可得出答案.
解:(1)∵点D是边AB的中点,,
∴,
∴,,
∴,
又∵∠A=∠A,
∴△ADC∽△ACB,
∴,即,
∴.
(2)∵点D是边AB的中点,
∴=,
∴=.
22.如图1是小明在健身器材上进行仰卧起坐锻炼时的情景,图2是小明锻炼时上半身由ON位置运动到底面CD垂直的OM位置时的示意图,已知AC=0.66米,BD=0.26米,α=30°.(参考数据:=1.732,=1.414)
(1)求AB的长;
(2)若ON=0.6米,求M,N两点的距离(精确到0.01).
【分析】(1)过B作BE⊥AC于E,可得四边形CDBE为矩形,利用锐角三角函数即可求出AB的长;
(2)过N作NF⊥MO交射线MO于F点,则FN∥EB,利用30度角的直角三角形即可求出M,N两点的距离.
解:(1)如图,过B作BE⊥AC于E,
则四边形CDBE为矩形,
∴CE=BD=0.26米,AC=0.66米,
∴AE=AC﹣EC=0.66﹣0.26=0.40(米)
在Rt△AEB中,
∵α=30°
∴AB=2AE=2×0.40=0.80(米);
(2)如图,过N作NF⊥MO交射线MO于F点,则FN∥EB,
∴∠ONF=α=30°,
∵ON=0.6,
∴ON=0.3,
∵OM=ON=0.6,
∴MF=0.9,
∴∠FON=90°﹣30°=60°,
∴,
在Rt△MFN中,(米),
∴M,N两点的距离约为1.04米.
23.梯形ABCD中,AD∥BC,对角线AC⊥BC,点E是BC边上一个点,∠B=∠AEF,EF交AC于点P,交DC于点F,AF交BC延长线于点G,且∠BAE=∠CAF.
(1)求证:EF⊥AG;
(2)求证:AG?AF=AD?EG.
【分析】(1)利用三角形外角性质,证明∠BAE=∠FEC,再由∠BAE=∠CAF,得到∠FEC=∠CAF,应用三角形内角和定理,证明∠AFE=∠ACE=90°,则问题可证;
(2)根据∠FEC=∠CAF证明△GAC∽△GEF,得到,可证明△GFC∽△GEA,再由AD//BC,得到△GFC∽△AFD,得到△GEA∽△AFD,则问题可证.
【解答】证明:(1)∵∠AEC=∠B+∠BAE=∠AEF+∠FEC∠B=∠AEF,
∴∠BAE=∠FEC,
∵∠BAE=∠CA,
∴∠FEC=∠CAF,
由三角形内角和,∠ACE+∠FEC=∠AFE+∠CAF,
∴∠ACE=∠AFE,
∵AC⊥BC,
∴∠AFE=∠ACE=90°,
∴EF⊥AG,
(2)由(1)∠FEC=∠CAF,
∵∠G=∠G,
∴△GAC∽△GEF,
∴,
又∵∠G=∠G,
∴△GFC∽△GEA,
又∵AD//BC,
∴△GFC∽△AFD,
∴△GEA∽△AFD,
∴,
∴AG?AF=AD?EG.
24.若二次函数图象与坐标轴有三个交点,我们把以交点为顶点的三角形叫做二次函数交轴三角形,已知抛物线y=ax2﹣2ax﹣4与x轴交于点A、B(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,交轴三角形的面积为12.
(1)求抛物线的对称轴及表达式;
(2)若点P在x轴上方的抛物线上,且tan∠PAB=.求点
P的坐标.
(3)在(2)的条件下,过C作射线交线段AP于点E,使得∠BCE=∠PAB,连结BE.试问BE与BC是否垂直,请通过计算说明.
【分析】(1)y=ax2?2ax?4,利用对称轴x=公式求得,由S△ABC=12,AB?OC=12,AB=6,设A(x1,0),B(x2,0),则x2﹣x1=6,由根与系数关系,x1+x2=2,联立解出x1,x2,由即可求出a,从而得到解析式;
(2)设P(x,y),y>0,点P在抛物线上,过p作PD⊥x轴于D(x,0),AD=x+2,tan∠PAB=,得2y=x+2,与抛物线联立得x2﹣3x﹣10=0,可求P(5,);
(3)设CE交x轴于点G,过G作GH⊥BC于H,EM⊥x轴于M,∠PAB=∠ECB,利用正切比相等tan∠PAB=tan∠ECB=,相确定△OBC为等腰直角三角形,在Rt△OCB中,由勾股定理得,CB=4,BH:CH=1:2,可求G(,0),CG解析式为y=3x﹣4,AP解析式y=,求交点E(2,2),确定△EMB为等腰直角三角形,∠EBC=∠CBO+∠EBM=45°+45°=90°,EB⊥BC.
解:(1)如图:
∵y=ax2?2ax?4,
∴对称轴为直线x=﹣=1,
在y=ax2?2ax?4中,令x=0得y=﹣4,
∴C(0,﹣4),
∴OC=4,
∵S△ABC=12,
∴AB?OC=12,
∴AB=6,
设x1、x2是ax2﹣?2ax?4=0的两个实数根,则A(x1,0),B(x2,0),且x2﹣x1=AB=6,
由根与系数关系得x1+x2=2,
∴,
∴,
∴,
∴y=x2?x?4;
(2)过P作PD⊥x轴于D,如图:
设P(x,y),y>0,则D(x,0),
∴AD=x+2,PD=x2?x?4,
由tan∠PAB===,
∴x2﹣3x﹣10=0,
∴(x﹣5)(x+2)=0,
∴x=5或x=﹣2(舍去),
∴y=,
∴P(5,);
(3)设CE交x轴于点G,过G作GH⊥BC于H,EM⊥x轴于M,如图:
∵OC=4,OB=4,
∴OC=OB=4,
∴∠OBC=45°,CB=4,
∴GH=BH,
∵∠PAB=∠ECB,
∴tan∠PAB=tan∠ECB=,
∴BH:CH=1:2,
∴GH=HB=,
∴GB=GH=,
∴OG=OB﹣OG=,
∴G(,0),
设CG解析式为y=kx+b,AP解析式为y=k1x+b1,
y=kx+b过C(0,﹣4)、G(,0)两点,则y=3x﹣4,
y=k1x+b1过A(﹣2,0)、P(5,)两点,则y=,
联立得,
解得,
∴E(2,2),
∴OM=2,EM=2,BM=OB﹣OM=4﹣2=2,
∴EM=BM,
∴∠MBE=45°,
∴∠EBC=∠CBO+∠EBM=45°+45°=90°,
∴EB⊥BC.
25.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=1,BC=7,点D是边CA延长线上的一点,AE⊥BD,垂足为E,AE的延长线交CA的平行线BF于点F,联结CE交AB于点G.
(1)当点E是BD中点时,求tan∠AFB的值;
(2)设CE=x,AF=y,求y关于x的函数关系式;
(3)当△BGE与△BAF相似时,求线段AF的长.
【分析】(1)过点E作EH⊥CD于H,可证EH是△DBC的中位线,即△AHE∽△EHD,设AH=x,可得,求出x,由tan∠EAH=tan∠EAH=求解即可;
(2)取AB中点O,连接OC、OE,如图易证点A、C、B、E四点共圆,由圆周角∠BCA=∠BAF,圆内接四边形得∠CBE+∠CAE=180°,从而∠CBE=∠FAB,得△BCE∽△FAB,CE?FA=BC?AB,y=;
(3)过点E作EH⊥CD于H,作EM⊥BC于M,如图△BCE∽△FAB,△BGE与△FAB相似,从而△BCE与△BGE相似,由∠ECG=∠EBG与点A、C、B、E四点共圆,可证∠ECB=∠ECA,EM=EH,四边形EMCH为正方形有CM=CH,再证Rt△BME≌Rt△AHE(HL)得BM=AH,设AH=a,则MB=a,CM=7﹣a,CH=1+a,7﹣a=1+a,在Rt△CHE中CE=,结合CE?FA=35,求AF即可.
解:过点E作EH⊥CD于H,如图:
则有∠EHA=∠EHD=90°,
∵∠BCD=90°,BE=DE,
∴CE=DE,CH=DH,
∴EH=BC=,
设AH=x,则DH=CH=x+1,
∵AE⊥BD,
∴∠AEH+∠DEH=∠AED=90°,
∵∠AEH+∠EAH=90°,
∴∠EAH=∠DEH,
∴△AHE∽△EHD,
∴EH2=AH?DH,
∴,
解得(舍去负值),
∴tan∠EAH=,
∵BF∥CD,
∴∠AFB=∠EAH,
∴tan∠EAH=;
(2)取AB中点O,连接OC、OE,如图,
∵∠BCA=∠BEA=90°,
∴OC=OA=OB=OE,
∴点A、C、B、E四点共圆,
∴∠BCA=∠BAF,
∴∠CBE+∠CAE=180°,
∵BF∥CD,
∴∠BFA+∠CAE=180°,
∴∠CBE=∠FAB,
∴△BCE∽△FAB,
∴,
∴CE?FA=BC?AB,
∵∠BCA=90°,BC=7,AC=1,
∴AB=5,
∴CE?AF=7×5=35,
由CE=x,AF=y,xy=35,
∴y=;
(3)过点E作EH⊥CD于H,作EM⊥BC于M,如图:
∴∠EMC=∠MCH=∠CHE=90°,
∴四边形EMCH为矩形,
∵由(2)知△BCE∽△FAB,△BGE与△FAB相似,
∴△BCE与△BGE相似,
∴∠ECG=∠EBG,
∵点A、C、B、E四点共圆,
∴∠ECA=∠EBG,
∴∠ECB=∠ECA,
∴EM=EH,
∴四边形EMCH为正方形,
∴CM=CH,
∵∠ECB=∠ECA=∠BCA=45°,
∴∠EBA=∠EAB=45°,
∴EB=EA,
∴Rt△BME≌Rt△AHE(HL),
∴BM=AH,
设AH=a,则MB=a,CM=7﹣a,CH=1+a,
∴7﹣a=1+a,
∴a=3,
∴CH=4,
在Rt△CHE中,
cos∠ECH=,
∴CE=,
由(2)得CE?FA=35,
AF=.