11第13章《轴对称》阶段检测卷(二)(原卷版+解析版)

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名称 11第13章《轴对称》阶段检测卷(二)(原卷版+解析版)
格式 zip
文件大小 882.4KB
资源类型 试卷
版本资源 人教版
科目 数学
更新时间 2024-11-14 19:33:02

文档简介

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11第13章《轴对称》阶段检测卷(二)
(测试范围:13.3等腰三角形~13.4最短路径问题 解答参考时间:120分钟,满分:120分)
一.选择题(共10小题,满分30分,每小题3分)
1.(3分)若等腰三角形的底角为48°,则这个等腰三角形的顶角度数为(  )
A.66° B.84° C.48° D.68°
2.(3分)在△ABC中,∠A=15°,∠B=65°,则△ABC的形状是(  )
A.等边三角形 B.锐角三角形
C.直角三角形 D.钝角三角形
3.(3分)如果等腰三角形两边长分别是10cm和4cm,那么它的周长是(  )
A.14cm B.18cm
C.24cm或18cm D.24cm
4.(3分)如图,△ABC的周长是20cm,AB=AC=7cm,AD⊥BC于点D,则BD的长为(  )
A.5cm B.4cm C.3cm D.2cm
5.(3分)等腰三角形中有一个角是40°,则另外两个角的度数是(  )
A.70°,70° B.40°,100°
C.70°,40° D.70°,70°或40°,100°
6.(3分)如图,在△ABC中,OB和OC分别平分∠ABC和∠ACB,过O作DE∥BC,分别交AB、AC于点D、E,若BD+CE=15,则线段DE的长为(  )
A.15 B.16 C.17 D.18
7.(3分)如图,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,点D在BC上,且BD=BA,则∠CAD的度数为(  )
A.30° B.25° C.22.5° D.21°
8.(3分)在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB于D,CE平分∠ACD交AB于E,则下列结论一定成立的是(  )
A.BC=BE B.EC=BE C.BC=EC D.AE=EC
9.(3分)在平面直角坐标系中,已知点A(﹣1,1),B(﹣3,2),点C在坐标轴上,若△ABC是等腰三角形,则满足条件的点C的个数是(  )
A.4个 B.5个 C.6个 D.7个
10.(3分)如图,∠AOB=150°,OP平分∠AOB,PD⊥OB于点D,PC∥OB交OA于点C,若PD=3,则OC的长为(  )
A.3 B.4 C.5 D.6
二.填空题(共6小题,满分18分,每小题3分)
11.(3分)等腰三角形是轴对称图形,其对称轴是   所在的直线.
12.(3分)如图,△ABC中,AB=BC,过点A作DE∥BC,若∠1=30°,则∠2=   .
13.(3分)等腰△ABC中,AB=AC,点E为底边BC上一点,以点E为圆心,EA长为半径画弧,交AB于点D,测得∠CAE=80°,∠EAD=54°,则∠DEB=   °.
14.(3分)如图,△ABC是等腰三角形,O是底边BC上任意一点,过O作OE⊥AB于E,作OF⊥AC于F,若OE+OF=3,△ABC的面积为12,则AB=   .
15.(3分)如图,在Rt△ABC中,AB=9,∠ACB=90°,∠B=30°,AD是△ABC的角平分线,CE∥AB交AD的延长线于点E,则CE的长为   .
16.(3分)如图,∠AOB=30°,M,N分别是边OA,OB上的定点,P,Q分别是边OB,OA上的动点,记∠OPM=α,∠OQN=β,当MP+PQ+QN的值最小时,关于α,β的数量关系是    .
三.解答题(共8小题,满分72分)
17.(8分)如图,AD=BC,∠DAB=∠CBA,求证:△EAB是等腰三角形.
18.(8分)上午8时,一条船从A处出发以20海里/时的速度向正北航行,11时到达B处,从A、B望灯塔C,测得∠NAC=43°,∠NBC=86°,求从B处到灯塔C的距离.
19.(8分)已知:如图,在等边△ABC中,DB是AC边上的高,E是BC延长线上一点,且DB=DE,求∠E的度数.
20.(8分)如图,在平面直角坐标系中,△ABC的顶点的坐标分别为A(﹣3,6),B(﹣6,3),C(﹣2,1).
(1)作出与△ABC关于x轴对称的△A1B1C1;
(2)在y轴上找一点P,使AP+CP的值最小(保留作图痕迹).
21.(8分)如图,△ABC中,AC=BC,∠ACB=90°,AD平分∠BAC交BC于点D,过点B作BE⊥AD,交AD延长线于点E,F为AB的中点,连接CF,交AD于点G,连接BG.
(1)线段BE与线段AD有何数量关系?并说明理由;
(2)判断△BEG的形状,并说明理由.
22.(10分)如图,△ABC中,AB=BC=AC=12cm,现有两点M、N分别从点A、点B同时出发,沿三角形的边运动,已知点M的速度为1cm/s,点N的速度为2cm/s.当点N第一次到达B点时,M、N同时停止运动.
(1)点M、N运动几秒后,M、N两点重合?
(2)点M、N运动几秒后,可得到等边三角形△AMN?
(3)在点M、N运动过程中,能否得到以A、B、C其中一个点为顶点,以MN为底边的等腰三角形?如存在,请求出此时M、N运动的时间.
23.(10分)已知△ABC为等边三角形.
(1)如图1,D为AC中点,点E在BC延长线上,若CD=CE,求证:DB=DE.
(2)如图2,点D在CA延长线上,E为线段BC上一点,若AD=CE,AB与DE交于点Q,求证:∠BDC=∠BQE.
(3)如图3,在(1)的条件下,以BD为斜边作等腰Rt△BDH,BH=DH,M为线段BD上一动点,若CD=2,,请直接写出的最小值    .
24.(12分)平面直角坐标系中,点A(a,0),B(0,b),且a、b满足:,点A、C关于y轴对称,点F为x轴上一动点.
(1)求点A、B两点的坐标;
(2)如图1,若BC⊥CD,BA⊥EA,且BD=BE,连接ED交x轴于点M,求证:DM=ME;
(3)如图2,若BC⊥CD,且BC=CD,直线BC上存在某点G(m,3m+3),使△DFG为等腰直角三角形(点D、F、G按逆时针方向排列),请直接写出点F的坐标.中小学教育资源及组卷应用平台
11第13章《轴对称》阶段检测卷(二)
一.选择题(共10小题,满分30分,每小题3分)
1.(3分)若等腰三角形的底角为48°,则这个等腰三角形的顶角度数为(  )
A.66° B.84° C.48° D.68°
【思路点拔】根据等腰三角形的性质和三角形的内角和即可得到结论.
【解答】解:∵等腰三角形的底角为48°,
∴等腰三角形的顶角=180°﹣48°﹣48°=84°.
故选:B.
2.(3分)在△ABC中,∠A=15°,∠B=65°,则△ABC的形状是(  )
A.等边三角形 B.锐角三角形
C.直角三角形 D.钝角三角形
【思路点拔】根据三角形内角和定理求得∠C=100°即可求解.
【解答】解:∵在△ABC中,∠A=15°,∠B=65°,
∴∠C=100°
∴△ABC是钝角三角形.
故选:D.
3.(3分)如果等腰三角形两边长分别是10cm和4cm,那么它的周长是(  )
A.14cm B.18cm
C.24cm或18cm D.24cm
【思路点拔】分10cm是腰长与底边两种情况讨论求解即可.
【解答】解:①10cm是腰长时,三角形的三边分别为10、10、4,能组成三角形,
所以,周长=10+10+4=24cm;
②10cm是底边时,三角形的三边分别为10、4、4,
∵4+4=8<10,
∴不能组成三角形,
综上所述,三角形的周长为24cm.
故选:D.
4.(3分)如图,△ABC的周长是20cm,AB=AC=7cm,AD⊥BC于点D,则BD的长为(  )
A.5cm B.4cm C.3cm D.2cm
【思路点拔】根据“三线合一”可得BD=CD,由题意求出BC的长,即可求解.
【解答】解:∵AB=AC,AD⊥BC于点D,
∴点D为BC的中点,BD=CD,
∵△ABC的周长是20cm,AB=AC=7cm,
∴BC=20﹣7﹣7=6(cm),
∴,
故选:C.
5.(3分)等腰三角形中有一个角是40°,则另外两个角的度数是(  )
A.70°,70° B.40°,100°
C.70°,40° D.70°,70°或40°,100°
【思路点拔】由等腰三角形的一个角是40度,可以分为若40°的角是顶角与若40°的角是底角去分析求解,小心别漏解.
【解答】解:若40°的角是顶角,则底角为:(180°﹣40°)=70°,
∴此时另外两个角的度数是70°,70°;
若40°的角是底角,则另一底角为40°,
∴顶角为:180°﹣40°﹣40°=100°,
∴此时另外两个角的度数是100°,40°.
∴另外两个角的度数是:70°、70°或40°、100°.
故选:D.
6.(3分)如图,在△ABC中,OB和OC分别平分∠ABC和∠ACB,过O作DE∥BC,分别交AB、AC于点D、E,若BD+CE=15,则线段DE的长为(  )
A.15 B.16 C.17 D.18
【思路点拔】利用角平分线的定义和平行线的性质可得△DBO和△ECO是等腰三角形,从而可得DB=DO,EO=EC,然后利用等量代换,即可解答.
【解答】解:∵OB和OC分别平分∠ABC和∠ACB,
∴∠DBO=∠OBC,∠ACO=∠OCB,
∵DE∥BC,
∴∠DOB=∠OBC,∠EOC=∠OCB,
∴∠DBO=∠DOB,∠ACO=∠EOC,
∴DB=DO,EO=EC,
∵BD+CE=15,
∴DO+EO=15,
∴DE=15,
故选:A.
7.(3分)如图,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,点D在BC上,且BD=BA,则∠CAD的度数为(  )
A.30° B.25° C.22.5° D.21°
【思路点拔】利用△ABC是等腰直角三角形先求出∠B,再利用△BDA是等腰三角形求出∠BAD,最后利用直角求出∠CAD即可.
【解答】解:∵∠BAC=90°,AB=AC,
∴∠B=∠C=45°.
∵BD=BA,
∴∠BDA=∠BAD,
∴,
∴∠CAD=90°﹣67.5°=22.5°.
故选:C.
8.(3分)在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB于D,CE平分∠ACD交AB于E,则下列结论一定成立的是(  )
A.BC=BE B.EC=BE C.BC=EC D.AE=EC
【思路点拔】根据同角的余角相等可得出∠BCD=∠A,根据角平分线的定义可得出∠ACE=∠DCE,再结合∠BEC=∠A+∠ACE、∠BCE=∠BCD+∠DCE即可得出∠BEC=∠BCE,利用等角对等边即可得出BC=BE,此题得解.
【解答】解:∵∠ACB=90°,CD⊥AB,
∴∠ACD+∠BCD=90°,∠ACD+∠A=90°,
∴∠BCD=∠A.
∵CE平分∠ACD,
∴∠ACE=∠DCE.
又∵∠BEC=∠A+∠ACE,∠BCE=∠BCD+∠DCE,
∴∠BEC=∠BCE,
∴BC=BE.
故选:A.
9.(3分)在平面直角坐标系中,已知点A(﹣1,1),B(﹣3,2),点C在坐标轴上,若△ABC是等腰三角形,则满足条件的点C的个数是(  )
A.4个 B.5个 C.6个 D.7个
【思路点拔】本题是开放性试题,由题意知A、B是定点,C是动点,所以要分情况讨论:以AC、AB为腰、以AC、BC为腰或以BC、AB为腰.则满足条件的点C可求.
【解答】解:如图,
由题意可知:以AC、AB为腰的三角形有3个,x轴正半轴上的点不能成立,因为此时ABC三点共线,不能构成三角形;
以AC、BC为腰的三角形有2个;
以BC、AB为腰的三角形有2个.
则点C的个数是7.
故选:D.
10.(3分)如图,∠AOB=150°,OP平分∠AOB,PD⊥OB于点D,PC∥OB交OA于点C,若PD=3,则OC的长为(  )
A.3 B.4 C.5 D.6
【思路点拔】根据角平分线的定义和平行线的性质即可得到结论.
【解答】解:∵∠AOB=150°,PC∥OB交OA于点C,
∴∠PCO=30°,
过P作PE⊥OA于E,
∵PD⊥OB,OP平分∠AOB
∴PE=PD=3,∴∠AOP=∠POD=75°,
∴∠CPO=75°,
∴OC=PC=6,
故选:D.
二.填空题(共6小题,满分18分,每小题3分)
11.(3分)等腰三角形是轴对称图形,其对称轴是 顶角平分线或底边上的高或底边上的中线 所在的直线.
【思路点拔】等腰三角形是轴对称图形,根据等腰三角形的顶角平分线、底边上的中线、底边上的高相互重合即可得出答案.
【解答】解:∵等腰三角形的顶角平分线、底边上的中线、底边上的高相互重合,
又等腰三角形是轴对称图形,
∴其对称轴是顶角平分线、底边上的中线、底边上的高所在的直线.
故答案为:顶角平分线、底边上的中线、底边上的高.
12.(3分)如图,△ABC中,AB=BC,过点A作DE∥BC,若∠1=30°,则∠2= 75° .
【思路点拔】由平行线的性质可求出∠B的度数,再由等腰三角形的性质可求出∠C的度数,进而可求出∠2的度数.
【解答】解:
∵DE∥BC,
∴∠1=∠B=30°,∠2=∠C,
∵AB=BC
∴∠BAC=∠C75°,
∴∠2=75°,
故答案为:75°.
13.(3分)等腰△ABC中,AB=AC,点E为底边BC上一点,以点E为圆心,EA长为半径画弧,交AB于点D,测得∠CAE=80°,∠EAD=54°,则∠DEB= 31 °.
【思路点拔】根据角的和差关系结合等腰三角形的性质可求∠C,根据三角形内角和定理可求∠AEC,根据等腰三角形的性质可求∠AED,再根据平角的定义即可求解.
【解答】解:∵∠CAE=80°,∠EAD=54°,
∴∠CAB=134°,
∵AB=AC,
∴∠C=(180°﹣134°)÷2=23°,
∴∠AEC=180°﹣∠CAE﹣∠C=77°,
由作图可知EA=ED,
∴∠EDA=54°,
∴∠AED=180°﹣54°×2=72°,
∴∠DEB=180°﹣77°﹣72°=31°.
故答案为:31.
14.(3分)如图,△ABC是等腰三角形,O是底边BC上任意一点,过O作OE⊥AB于E,作OF⊥AC于F,若OE+OF=3,△ABC的面积为12,则AB= 8 .
【思路点拔】连接OA.设AB=x,则AC=AB=x.根据S△ABC=S△ABO+S△AOC,以及OE+OF=3,得出方程x×3=12,解方程即可.
【解答】解:如图,连接OA.
设AB=x,则AC=AB=x.
∵S△ABC=S△ABO+S△AOC,
∴AB OEAC OF=12,即x×3=12,
解得x=8,
所以AB=8.
故答案为:8.
15.(3分)如图,在Rt△ABC中,AB=9,∠ACB=90°,∠B=30°,AD是△ABC的角平分线,CE∥AB交AD的延长线于点E,则CE的长为 4.5 .
【思路点拔】利用含30°角的直角三角形的性质可得AC的长,然后证明∠E=∠CAD,利用等角对等边可得AC=CE,进而可得答案.
【解答】解:∵AB=9,∠ACB=90°,∠B=30°,
∴AC=4.5,∠CAB=60°,
∵AD是△ABC的角平分线,
∴∠BAD=∠CAD=30°,
∵CE∥AB,
∴∠E=∠BAD=30°,
∴∠E=∠CAD=30°,
∴AC=CE=4.5,
故答案为:4.5.
16.(3分)如图,∠AOB=30°,M,N分别是边OA,OB上的定点,P,Q分别是边OB,OA上的动点,记∠OPM=α,∠OQN=β,当MP+PQ+QN的值最小时,关于α,β的数量关系是  α+β=210° .
【思路点拔】作M关于OB的对称点M',N关于OA的对称点N',连接M'N'交OA于Q,交OB于P,则MP+PQ+QN最小,易知∠OPM=∠OPM'=∠NPQ,∠OQP=∠AQN'=∠AQN,根据三角形的外角的性质和平角的定义即可得到结论.
【解答】解:如图,作M关于OB的对称点M',N关于OA的对称点N',连接M'N'交OA于Q,交OB于P,则MP+PQ+QN最小,
∴∠OPM=∠OPM'=∠NPQ,∠OQP=∠AQN'=∠AQN,
∴∠QPN=α=∠AOB+∠MQP=30°+(180°﹣β),
∴α=30°+(180°﹣β),
∴α+β=210°.
故答案为:α+β=210°.
三.解答题(共8小题,满分72分)
17.(8分)如图,AD=BC,∠DAB=∠CBA,求证:△EAB是等腰三角形.
【思路点拔】根据SAS推出△DAB≌△CBA,根据全等得出∠DBA=∠CAB,根据等腰三角形的判定得出即可.
【解答】证明:∵在△DAB和△CBA中
∴△DAB≌△CBA(SAS),
∴∠DBA=∠CAB,
∴EA=EB,
即△EAB是等腰三角形.
18.(8分)上午8时,一条船从A处出发以20海里/时的速度向正北航行,11时到达B处,从A、B望灯塔C,测得∠NAC=43°,∠NBC=86°,求从B处到灯塔C的距离.
【思路点拔】求出AB长,根据三角形外角性质求出∠A=∠C,推出CB=AB,代入求出即可.
【解答】解:AB=(11﹣8)×20=60(海里),
∵∠NAC=43°,∠NBC=86°,
∴∠C=∠NBC﹣∠NAC=43°=∠NAC,
∴BC=AB=60海里,
即从B处到灯塔C的距离是60海里.
19.(8分)已知:如图,在等边△ABC中,DB是AC边上的高,E是BC延长线上一点,且DB=DE,求∠E的度数.
【思路点拔】首先证明∠DBC=30°,根据等腰三角形的性质即可解决问题;
【解答】解:∵△ABC是等边三角形,
∴∠ABC=60°,
∵BD⊥AC,
∴∠DBC∠ABC=30°,
∵DB=DE,
∴∠E=∠DBC,
∴∠E=30°.
20.(8分)如图,在平面直角坐标系中,△ABC的顶点的坐标分别为A(﹣3,6),B(﹣6,3),C(﹣2,1).
(1)作出与△ABC关于x轴对称的△A1B1C1;
(2)在y轴上找一点P,使AP+CP的值最小(保留作图痕迹).
【思路点拔】(1)根据轴对称的性质找出对应点即可求解;
(2)作点A关于y轴的轴对称A'连接A'C交y轴于点P,则点P即为所求.
【解答】解:(1)如图所示,△A1B1C1即为所求;
(2)如图所示,点P即为所求.
21.(8分)如图,△ABC中,AC=BC,∠ACB=90°,AD平分∠BAC交BC于点D,过点B作BE⊥AD,交AD延长线于点E,F为AB的中点,连接CF,交AD于点G,连接BG.
(1)线段BE与线段AD有何数量关系?并说明理由;
(2)判断△BEG的形状,并说明理由.
【思路点拔】(1)延长BE、AC交于点H,先证明△BAE≌△HAE,得BE=HEBH,再证明△BCH≌△ACD,得BH=AD,则BEAD;
(2)先证明CF垂直平分AB,则AG=BG,再证明∠CAB=∠CBA=45°,则∠GAB=∠GBA=22.5°,于是∠EGB=∠GAB+∠GBA=45°,可证明△BEG是等腰直角三角形.
【解答】解:(1)如图,BEAD,
理由如下:延长BE、AC交于点H,
∵BE⊥AD,
∴∠AEB=∠AEH=90°,
∵AD平分∠BAC,
∴∠BAE=∠HAE,
在△BAE和△HAE中,

∴△BAE≌△HAE(ASA),
∴BE=HEBH,
∵∠ACB=90°,
∴∠BCH=180°﹣∠ACB=90°=∠ACD,
∴∠CBH=90°﹣∠H=∠CAD,
在△BCH和△ACD中,

∴△BCH≌△ACD(ASA),
∴BH=AD,
∴BEAD.
(2)△BEG是等腰直角三角形,
理由如下:∵AC=BC,AF=BF,
∴CF⊥AB,
∴AG=BG,
∴∠GAB=∠GBA,
∵AC=BC,∠ACB=90°,
∴∠CAB=∠CBA=45°,
∴∠GAB∠CAB=22.5°,
∴∠GAB=∠GBA=22.5°,
∴∠EGB=∠GAB+∠GBA=45°,
∵∠BEG=90°,
∴∠EBG=∠EGB=45°,
∴EG=EB,
∴△BEG是等腰直角三角形.
22.(10分)如图,△ABC中,AB=BC=AC=12cm,现有两点M、N分别从点A、点B同时出发,沿三角形的边运动,已知点M的速度为1cm/s,点N的速度为2cm/s.当点N第一次到达B点时,M、N同时停止运动.
(1)点M、N运动几秒后,M、N两点重合?
(2)点M、N运动几秒后,可得到等边三角形△AMN?
(3)在点M、N运动过程中,能否得到以A、B、C其中一个点为顶点,以MN为底边的等腰三角形?如存在,请求出此时M、N运动的时间.
【思路点拔】(1)设点M、N运动t秒后,M、N两点重合,表示出M、N的运动路程,N的运动路程比M的运动路程多12cm,列出方程求解即可;
(2)设点M、N运动t秒后,得到等边三角形AMN,表示出AM,AN的长,根据∠A=60°,只要AM=AN,三角形ANM就是等边三角形,列式计算即可;
(3)分M、N分别在AC、AB上和M、N在BC边上和AC边上三种情况,△AMN是等腰三角形时,证明△ACM≌△ABN,可得CM=BN,设出运动时间,表示出CM,NB的长,列出方程,解方程得到答案.
【解答】解:(1)(1)设点M、N运动t秒后,M、N两点重合,
由题意得,t+12=2t,
解得:t=12;
(2)设点M、N运动t秒后,可得到等边三角形△AMN,如图1,
AM=t,AN=AB﹣BN=12﹣2t,
∵△AMN是等边三角形,
∴AM=AN,即t=12﹣2t,
解得,t=4,
∴点M、N运动4秒后,可得到等边三角形AMN;
(3)由(2)得,点M、N运动4秒后,可得到等边三角形AMN,即△AMN是以MN为底边的等腰三角形,
当点M、N在BC边上运动时,可以得到以MN为底的等腰三角形,
当t=8秒时,△BMN为以MN为底的等腰三角形,
由(1)知12秒时M、N两点重合,恰好在C处,
如图②,假设△AMN是等腰三角形,
∴AN=AM,
∴∠AMN=∠ANM,
∴∠AMC=∠ANB,
∵AB=BC=AC,
∴△ACB是等边三角形,
∴∠C=∠B=60°,
在△ACM和△ABN中,
∴△ACM≌△ABN(AAS)
∴CM=BN,
设当点M、N在BC边上运动时,M、N运动的时间y秒时,△AMN是等腰三角形,
∴CM=y﹣12,NB=36﹣2y,
由题意得,y﹣12=36﹣2y,
解得:y=16.
如图3,当BM=BN=2t时,过点B作BH⊥AC于H,
∵∠C=60°,BC=3,
∴CHBC=6,BHBC=6,
在Rt△MBH中,BM2=BH2+MH2,即(2t)2=(6)2+(6﹣t)2,
解得:t=22(负值舍去),
综上所述,以MN为底边的等腰三角形时,M、N运动的时间为4秒或8秒或16秒或22.
23.(10分)已知△ABC为等边三角形.
(1)如图1,D为AC中点,点E在BC延长线上,若CD=CE,求证:DB=DE.
(2)如图2,点D在CA延长线上,E为线段BC上一点,若AD=CE,AB与DE交于点Q,求证:∠BDC=∠BQE.
(3)如图3,在(1)的条件下,以BD为斜边作等腰Rt△BDH,BH=DH,M为线段BD上一动点,若CD=2,,请直接写出的最小值   .
【思路点拔】(1)证∠E=∠DBC=30°,通过等边对等角即可得证;
(2)要证∠BDC=∠BQE,实则可证∠DBA=∠EDN,所以需要构造全等三角形即可得证;
(3)要求线段和最小值问题,优先联想“将军饮马模型”,但本题系数不唯一,所以要把BM进行转化,而的关系可在30°的直角三角形中利用,所以过M作MN⊥BC于点N,将HMBM的最小值转化为HN的最小值,进而求解即可.
【解答】(1)证明:∵△ABC是等边三角形,D是AC中点,
∴∠ACB=60°,∠DBC=30°,
∵CD=CE,
∴∠E=∠CDE=30°,
∴∠E=∠DBC=30°,
∴DB=DE;
(2)证明:方法一:过点E作EN∥DB交DC于点N,
∵△ABC是等边三角形,
∴∠ABC=∠BAC=∠C=60°,
∵EN∥DB,
∴∠ENC=∠CEN=∠C=60°,
∴△CEN为等边三角形,
∴CE=CN=EN,
∵AD=CE,
∴AD=CN=EN,
∴AD+AN=CN+AN,即DN=AC=AB,
∵∠CNE=∠CAB=60°,
∴∠DNE=DAB=120°,
在Rt△BDA和△DEN中,

∴△BDA≌△DEN(SAS),
∴∠DBA=∠EDN,
∴∠BQE=∠DBA+∠BDE=∠EDN+∠BDE=∠BDC.
方法二:法二:过点D作DF∥BC交直线BA于点F,
同方法一思路,证△ADF为等边三角形,
再证△BDF≌△DEC(SAS),
∴∠DBA=∠EDN,
∴∠BQE=∠DBA+∠BDE=∠EDN+∠BDE=∠BDC.
(3)解:如图,过M作MN⊥BC于点N,
∵∠DBC=30°,
∴MNBM,
∴HMBM=HM+MN,
当H、M、N三点共线时HM+MN=HN最小,
∵BD=2,
∴在Rt△BHD中,BH=DH,BH2+DH2=BD2,
∴2BH2=12,
∴BH=DH
过H作HF⊥BD于点F,
∵BH=DH,∠BHD=90°,
∴HF=BFBD,
∵∠HMF=∠BMN=60°,
∴∠HMF=30°,
∴HM=2MF,
在Rt△HMF中,MF2+HF2=HM2,
即MF22=(2MF)2,
解得MF=1,
∴HM=2,BM,
∴MN,
∴HN=HM+MN,
即HMBM的最小值为.
故答案为:.
24.(12分)平面直角坐标系中,点A(a,0),B(0,b),且a、b满足:,点A、C关于y轴对称,点F为x轴上一动点.
(1)求点A、B两点的坐标;
(2)如图1,若BC⊥CD,BA⊥EA,且BD=BE,连接ED交x轴于点M,求证:DM=ME;
(3)如图2,若BC⊥CD,且BC=CD,直线BC上存在某点G(m,3m+3),使△DFG为等腰直角三角形(点D、F、G按逆时针方向排列),请直接写出点F的坐标.
【思路点拔】(1)由变形为,再由非负数的性质列出方程求出a、b的值即可;
(2)作EN∥CD,交x轴于点N,先证明Rt△BCD≌Rt△BAE,再证明△CMD≌△NME,即可证明DM=ME;
(3)过点D作DL⊥x轴于点L,先证明△BCD为等腰直角三角形,再证明△BOC≌△CLD,则L(﹣4,0),D(﹣4,1),再按点F与点C重合、DG=GF且∠DGF=90°、DF=GD且∠FDG=90°三种情况,分别求出相应的m的值,然后确定点F的坐标即可.
【解答】(1)解:由,可得,
∵,
∴a﹣1=0,b﹣3=0,
解得 a=1,b=3,
∴A(1,0),B(0,3);
(2)证明:如图3,作EN∥CD,交x轴于点N,则∠DCM=∠ENM,
∵BC⊥CD,BA⊥EA,
∴∠BCD=∠BAE=90°,
∵点A、C关于y轴对称,
∴点C(﹣1,0),y轴是线段AC的垂直平分线,
∴CB=AB,
∵BD=BE,
∴Rt△BCD≌Rt△BAE(HL),
∴CD=AE;
∵∠DCM+∠BCA=90°,∠EAC+∠BAC=90°,且∠BCA=∠BAC,
∴∠DCM=∠EAC,
∴∠ENM=∠EAC,
∴AE=NE,
∴CD=NE,
∵∠CMD=∠NME,
∴△CMD≌△NME(AAS),
∴DM=ME;
(3)解:如图4,
∵BC⊥CD,
∴∠BCD=90°,
∵BC=CD,
∴△BCD为等腰直角三角形,
当点F与点C重合、点G与点B重合时,则△DFG为等腰直角三角形,
∴F(﹣1,0),
过点D作DL⊥x轴于点L,则∠BOC=∠CLD=90°,
∵∠CBO=90°﹣∠OCB=∠DCL,BC=CD,
∴△BOC≌△CLD(AAS),
∴BO=CL=3,OC=LD=1,
∴OL=OC+CL=1+3=4,
∴L(﹣4,0),D(﹣4,1).
如图5,若DG=GF,∠DGF=90°,
由题意可得,G(m,3m+3),
过点G作QR∥x轴交y轴于点K,作DR⊥QR于点R,FQ⊥QR于点Q,
则∠R=∠Q=90°,
∴∠DGR=90°﹣∠QGF=∠GFQ,
∴△DGR≌△GFQ(AAS),
∴RG=QF=3m+3,
∴R(﹣4,3m+3),
由RK=4可得,3m+3﹣m=4,解得,
∴,
∵OF=KQ,
∴,
∴F(4,0);
如图6,若DF=GD,∠FDG=90°,作GH∥x轴,作DH⊥x轴于点P,交GH于点H,
∵∠DPF=∠H=90°,
∴∠FDP=90°﹣∠GDH=∠DGH,
∴△DPF≌△GHD(AAS),
∴DP=GH=1,
∴m=﹣4+1=﹣3,
∴G(﹣3,﹣6),
∴PF=HD=1﹣(﹣6)=7,
∵P(﹣4,0),
∴xF=﹣4﹣7=﹣11,
∴F(﹣11,0),
综上所述,点F的坐标为(﹣1,0)或(4,0)或(﹣11,0).