【题目】如图,在平行四边形ABCD中,AB=5,BC=10,F为AD的中点,CE⊥AB于E,设∠ABC=α(60°≤α<90°).
(1)当α=60°时,求CE的长;
(2)当60°<α<90°时,
①是否存在正整数k,使得∠EFD=k∠AEF?若存在,求出k的值;若不存在,请说明理由.
②连接CF,当CE2﹣CF2取最大值时,求tan∠DCF的值.
【答案】解:(1)∵α=60°,BC=10,∴sinα=,即sin60°=,解得CE=。
(2)①存在k=3,使得∠EFD=k∠AEF。理由如下:
连接CF并延长交BA的延长线于点G,
∵F为AD的中点,∴AF=FD。
在平行四边形ABCD中,AB∥CD,∴∠G=∠DCF。
在△AFG和△CFD中,
∵∠G=∠DCF, ∠G=∠DCF,AF=FD,
∴△AFG≌△CFD(AAS)。∴CF=GF,AG=CD。
∵CE⊥AB,∴EF=GF。∴∠AEF=∠G。
∵AB=5,BC=10,点F是AD的中点,∴AG=5,AF=AD=BC=5。∴AG=AF。
∴∠AFG=∠G。
在△AFG中,∠EFC=∠AEF+∠G=2∠AEF,
又∵∠CFD=∠AFG,∴∠CFD=∠AEF。
∴∠EFD=∠EFC+∠CFD=2∠AEF+∠AEF=3∠AEF,
因此,存在正整数k=3,使得∠EFD=3∠AEF。
②设BE=x,∵AG=CD=AB=5,∴EG=AE+AG=5﹣x+5=10﹣x,
在Rt△BCE中,CE2=BC2﹣BE2=100﹣x2。
在Rt△CEG中,CG2=EG2+CE2=(10﹣x)2+100﹣x2=200﹣20x。
∵CF=GF(①中已证),∴CF2=(CG)2=CG2=(200﹣20x)=50﹣5x。
∴CE2﹣CF2=100﹣x2﹣50+5x=﹣x2+5x+50=﹣(x﹣)2+50+。
∴当x=,即点E是AB的中点时,CE2﹣CF2取最大值。
此时,EG=10﹣x=10﹣,CE=,
∴。
【解析】锐角三角函数定义,特殊角的三角函数值,平行四边形的性质,对顶角的性质,全等三角形的判定和性质,直角三角形斜边上的中线性质,等腰三角形的性质,二次函数的最值,勾股定理。
(1)利用60°角的正弦值列式计算即可得解。
(2)①连接CF并延长交BA的延长线于点G,利用“角边角”证明△AFG和△CFD全等,根据全等三角形对应边相等可得CF=GF,AG=CD,再利用直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半可得EF=GF,再根据AB、BC的长度可得AG=AF,然后利用等边对等角的性质可得∠AEF=∠G=∠AFG,根据三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和可得∠EFC=2∠G,然后推出∠EFD=3∠AEF,从而得解。
②设BE=x,在Rt△BCE中,利用勾股定理表示出CE2,表示出EG的长度,在Rt△CEG中,利用勾股定理表示出CG2,从而得到CF2,然后相减并整理,再根据二次函数的最值问题解答。
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【题目】如图,把矩形ABCD沿AC折叠,使点D与点E重合,AE交BC于点F,过点E作EG∥CD交AC于点G,交CF于点H,连接DG.
(1)求证:四边形ECDG是菱形;
(2)若DG=6,AG=,求EH的值.
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【题目】已知关于x的一元二次方程(m+1)x2+2mx+m﹣3=0总有实数根.
(1)求m的取值范围;
(2)在(1)的条件下,当m在取值范围内取最小整数时,求原方程的解.
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【题目】如图,热气球的探测器显示,从热气球A看一栋大楼顶部B的俯角为,看这栋大楼底部C的俯角为,热气球A的高度为270米,则这栋大楼的高度为______米
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【题目】某商场为方便顾客使用购物车,准备将滚动电梯的坡面坡度由1:1.8改为1:2.4(如图).如果改动后电梯的坡面长为13米,求改动后电梯水平宽度增加部分BC的长.
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【题目】某测量队在山脚A处测得山上树顶仰角为45°(如图),测量队在山坡上前进600米到D处,再测得树顶的仰角为60°,已知这段山坡的坡角为30°,如果树高为15米,则山高为( )(精确到1米, =1.732).
A. 585米 B. 1014米 C. 805米 D. 820米
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【题目】(本题9分)据报道,“国际剪刀石头布协会”提议将“剪刀石头布”作为奥运会比赛项目.某校学生会想知道学生对这个提议的了解程度,随机抽取部分学生进行了一次问卷调查,并根据收集到的信息进行了统计,绘制了下面两幅尚不完整的统计图.请你根据统计图中所提供的信息解答下列问题:
(1)接受问卷调查的学生共有___名,扇形统计图中“基本了解”部分所对应扇形的圆心角为___;请补全条形统计图;
(2)若该校共有学生900人,请根据上述调查结果,估计该校学生中对将“剪刀石头布”作为奥运会比赛项目的提议达到“了解”和“基本了解”程度的总人数;
(3)“剪刀石头布”比赛时双方每次任意出“剪刀”、“石头”、“布”这三种手势中的一种,规则为:剪刀胜布,布胜石头,石头胜剪刀,若双方出现相同手势,则算打平.若小刚和小明两人只比赛一局,请用树状图或列表法求两人打平的概率.
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【题目】某学校环保志愿者协会对该市城区的空气质量进行调查,从全年365天中随机抽取了80天的空气质量指数(AQI)数据,绘制出三幅不完整的统计图表,请根据图表中提供的信息解答下列问题:
AQI指数 | 质量等级 | 天数(天) |
0-50 | 优 | m |
51-100 | 良 | 44 |
101-150 | 轻度污染 | n |
151-200 | 中度污染 | 4 |
201-300 | 重度污染 | 2 |
300以上 | 严重污染 | 2 |
(1)统计表中m= ,n= ,扇形统计图中,空气质量等级为“良”的天数占 %;
(2)补全条形统计图,并通过计算估计该市城区全年空气质量等级为“优”和“良”的天数共多少?
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