题目内容
【题目】某数学活动小组在研究三角形拓展图形的性质时,经历了如下过程:
●操作发现
在等腰△ABC中,AB=AC,分别以AB和AC为腰,向△ABC的外侧作等腰直角三角形,如图①所示,连接DE,其中F是DE的中点,连接AF,则下列结论正确的是 (填序号即可)
①AF=BC:②AF⊥BC;③整个图形是轴对称图形;④DE∥BC、
●数学思考
在任意△ABC中,分别以AB和AC为腰,向△ABC的外侧作等腰直角三角形,如图②所示,连接DE,其中F是DE的中点,连接AF,则AF和BC有怎样的数量和位置关系?请给出证明过程
●类比探索
在任意△ABC中,仍分别以AB和AC为腰,向△ABC的内侧作等腰直角三角形,如图③所示,连接DE,其中F是DE的中点,连接AF,试判断AF和BC的数量和位置关系是否发生改变?并说明理由.
【答案】操作发现:①②③④;数学思考:AF=BC,AF⊥BC,理由见解析;类比探索:AF和BC的数量和位置关系不发生改变,理由见解析
【解析】
操作发现:
如图1,延长FA交BC于G,连接BF、CF.证明△FBA≌△FCA(SAS),得FB=FC,根据线段垂直平分线的逆定理可得FG是BC的垂直平分线,得②正确;
证明∠AFD≌△BGA(AAS),则AF=BGBC,得①正确;
根据内错角相等两直线平行,得④正确;
根据前面的证明可以得出整个图形是轴对称图形,故③正确,数学思考:
结论:AFBC,AF⊥BC,如图2,作辅助线,构建平行四边形和三角形全等,证明四边形DAEM是平行四边形,得AD=EM=AB,AD∥EM,再证明△CAB≌△AEM(SAS),可得结论;
类比探索:
同理作辅助线,构建平行四边形和全等三角形,同理可得结论.
操作发现:
如图1,延长FA交BC于G.
∵△ABD和△ACE是等腰直角三角形,且∠BAD=∠CAE=90°,∴AB=AD,AC=AE.
∵AB=AC,∴AD=AE.
∵F是DE的中点,∴AF⊥DE,∠DAF=∠EAF,∴∠BAF=∠CAF.
∵AB=AC,AF=AF,∴△FBA≌△FCA(SAS),∴FB=FC,∴FG是BC的垂直平分线,即FG⊥BC,AF⊥BC,故②正确;
∵∠AGB=∠AFD=90°,∠BAG=∠FDA,∴∠AFD≌△BGA(AAS),∴AF=BGBC,故①正确;
∵∠AFD=∠AGC=90°,∴DE∥BC,故④正确;
根据前面的证明可以得出将图形1,沿FG对折左右两部分能完全重合,∴整个图形是轴对称图形,故③正确,结论正确的有:①②③④.
故答案为:①②③④;
数学思考:
结论:AFBC,AF⊥BC,理由是:
如图2,延长AF至M,使FM=AF,连接DM、EM,延长FA交BC于G.
∵DF=EF,∴四边形DAEM是平行四边形,∴AD=EM=AB,AD∥EM,∴∠DAE+∠AEM=∠DAE+∠BAC=180°,∴∠BAC=∠AEM.
∵AC=AE,∴△CAB≌△AEM(SAS),∴AM=BC=2AF,∠AME=∠CBA,即AFBC.
∵AD∥EM,∴∠DAM=∠AME=∠CBA.
∵∠BAD=90°,∴∠DAM+∠BAG=90°,∴∠CBA+∠BAG=∠AGB=90°,∴AF⊥BC;
类比探索:
AF和BC的数量和位置关系不发生改变,理由是:
如图3,延长AF至M,使AF=FM,连接EM、DM,设AF交BC于N.
∵EF=DF,∴四边形AEMD是平行四边形,∴AE=DM=AC.
∵∠BAD+∠EAC=180°,∴∠BAC+∠EAD=180°.
∵AE∥DM,∴∠ADM+∠EAD=180°,∴∠ADM=∠BAC.
∵AB=AD,∴△ABC≌△DAM(SAS),∴AM=BC=2AF,∠DAM=∠ABC,∴AFBC.
∵∠DAM+∠BAF=∠ABC+∠BAF=90°,∴∠ANB=90°,∴AF⊥BC.
【题目】水果基地为了选出适应市场需求的小西红柿秧苗,在条件基本相同的情况下,把两个品种的小西红柿秧苗各300株分别种植在甲、乙两个大棚,对市场最为关注的产量和产量的稳定性进行了抽样调查,过程如下:
收集数据从甲、乙两个大棚中分别随机收集了相同生产周期内25株秧苗生长出的小西红柿的个数:
甲:26,32,40,51,44,74,44,63,73,74,81,54,62,41,33,54,43,34,51,63,64,73,64,54,33
乙:27,35,46,55,48,36,47,68,82,48,57,66,75,27,36,57,57,66,58,61,71,38,47,46,71
整理数据按如下分组整理样本数据:
个数(x) 株数(株) 大棚 | 25≤x<35 | 35≤x<45 | 45≤x<55 | 55≤x<65 | 65≤x<75 | 75≤x<85 |
甲 | 5 |
| 5 |
| 4 | 1 |
乙 | 2 | 4 |
| 6 | 5 | 2 |
(说明:45个以下为产量不合格,45个及以上为产量合格,其中45≤x<65个为产量良好,65≤x<85个为产量优秀)
分析数据两组样本数据的平均数、众数和方差如下表所示:
大棚 | 平均数 | 众数 | 方差 |
甲 | 53 |
| 236.24 |
乙 | 53 | 57 | 215.04 |
得出结论
(1)补全上述表格;
(2)可以推断出 大棚的小西红柿秩苗品种更适应市场需求,理由为 (至少从两个不同的角度说明推断的合理性);
(3)估计乙大棚的300株小西红柿秧苗中产量优秀的有多少株?