2020年上海市黄浦区中考数学一模试卷(解析版)
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2020年上海市黄浦区中考数学一模试卷一、选择题:(本大题共6题,每题4分,满分24分)【下列各题的四个选项中,有且只有一个是正确的,选择正确项的代号并填涂在答题纸的相应位置上.】1.(4分)已知线段a=2,b=4,如果线段b是线段a和c的比例中项,那么线段c的长度是()A.8B.6C.D.22.(4分)在Rt△ABC中,∠C=90°,如果AB=m,∠A=α,那么AC的长为()A.m•sinαB.m•cosαC.m•tanαD.m•cotα3.(4分)已知一个单位向量,设、是非零向量,那么下列等式中正确的是()A.B.C.D.4.(4分)已知二次函数y=x2,如果将它的图象向左平移1个单位,再向下平移2个单位,那么所得图象的表达式是()A.y=(x+1)2+2B.y=(x+1)2﹣2C.y=(x﹣1)2+2D.y=(x﹣1)2﹣2 5.(4分)在△ABC与△DEF中,∠A=∠D=60°,,如果∠B=50°,那么∠E 的度数是()A.50°B.60°C.70°D.80°6.(4分)如图,点D、E分别在△ABC的两边BA、CA的延长线上,下列条件能判定ED ∥BC的是()A.B.C.AD•AB=DE•BC D.AD•AC=AB•AE二、填空题:(本大题共12题,每题4分,满分48分)7.(4分)计算:2(3﹣2)+(﹣2)=.8.(4分)如图,在△ABC中,点D、E分别在△ABC的两边AB、AC上,且DE∥BC,如果AE=5,EC=3,DE=4,那么线段BC的长是.9.(4分)如图,已知AD∥BE∥CF,它们依次交直线l1、l2于点A、B、C和点D、E、F.如果,DF=15,那么线段DE的长是.10.(4分)如果点P是线段AB的黄金分割点(AP>BP),那么的值是.11.(4分)写出一个对称轴是直线x=1,且经过原点的抛物线的表达式.12.(4分)如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,BD⊥AC,垂足为点D,如果BC=4,sin∠DBC=,那么线段AB的长是.13.(4分)如果等腰△ABC中,AB=AC=3,cos∠B=,那么cos∠A=.14.(4分)如图,在△ABC中,BC=12,BC上的高AH=8,矩形DEFG的边EF在边BC 上,顶点D、G分别在边AB、AC上.设DE=x,矩形DEFG的面积为y,那么y关于x 的函数关系式是.(不需写出x的取值范围).15.(4分)如图,将一个装有水的杯子倾斜放置在水平的桌面上,其截面可看作一个宽BC=6厘米,长CD=16厘米的矩形.当水面触到杯口边缘时,边CD恰有一半露出水面,那么此时水面高度是厘米.16.(4分)在△ABC中,AB=12,AC=9,点D、E分别在边AB、AC上,且△ADE与△ABC相似,如果AE=6,那么线段AD的长是.17.(4分)如图,在△ABC中,中线BF、CE交于点G,且CE⊥BF,如果AG=5,BF =6,那么线段CE的长是.18.(4分)如图,在△ABC中,AB=AC,点D、E在边BC上,∠DAE=∠B=30°,且,那么的值是.三、解答题:(本大题共7题,满分78分)19.(10分)计算:﹣cot45°.20.(10分)已知,如图,点E在平行四边形ABCD的边CD上,且,设,.(1)用、表示;(直接写出答案)(2)设,在答题卷中所给的图上画出的结果.21.(10分)某数学小组在郊外的水平空地上对无人机进行测高实验.如图,两台测角仪分别放在A、B位置,且离地面高均为1米(即AD=BE=1米),两台测角仪相距50米(即AB=50米).在某一时刻无人机位于点C(点C与点A、B在同一平面内),A 处测得其仰角为30°,B处测得其仰角为45°.(参考数据:≈1.41,≈1.73,sin40°≈0.64,cos40°≈0.77,tan40°≈0.84)(1)求该时刻无人机的离地高度;(单位:米,结果保留整数)(2)无人机沿水平方向向左飞行2秒后到达点F(点F与点A、B、C在同一平面内),此时于A处测得无人机的仰角为40°,求无人机水平飞行的平均速度.(单位:米/秒,结果保留整数)22.(10分)在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=﹣﹣x+2,其顶点为A.(1)写出这条抛物线的开口方向、顶点A的坐标,并说明它的变化情况;(2)直线BC平行于x轴,交这条抛物线于B、C两点(点B在点C左侧),且cot∠ABC=2,求点B坐标.23.(12分)已知:如图,在平行四边形ABCD中,过点C分别作AD、AB的垂线,交边AD、AB延长线于点E、F.(1)求证:AD•DE=AB•BF;(2)联结AC,如果,求证:.24.(12分)在平面直角坐标系xOy中,平移一条抛物线,如果平移后的新抛物线经过原抛物线顶点,且新抛物线的对称轴是y轴,那么新抛物线称为原抛物线的“影子抛物线”.(1)已知原抛物线表达式是y=x2﹣2x+5,求它的“影子抛物线”的表达式;(2)已知原抛物线经过点(1,0),且它的“影子抛物线”的表达式是y=﹣x2+5,求原抛物线的表达式;(3)小明研究后提出:“如果两条不重合的抛物线交y轴于同一点,且它们有相同的“影子抛物线”,那么这两条抛物线的顶点一定关于y轴对称.”你认为这个结论成立吗?请说明理由.25.(14分)如图,△ABC是边长为2的等边三角形,点D与点B分别位于直线AC的两侧,且AD=AC,联结BD、CD,BD交直线AC于点E.(1)当∠CAD=90°时,求线段AE的长.(2)过点A作AH⊥CD,垂足为点H,直线AH交BD于点F,①当∠CAD<120°时,设AE=x,y=(其中S△BCE 表示△BCE的面积,S△AEF表示△AEF的面积),求y关于x的函数关系式,并写出x的取值范围;②当=7时,请直接写出线段AE的长.2020年上海市黄浦区中考数学一模试卷参考答案与试题解析一、选择题:(本大题共6题,每题4分,满分24分)【下列各题的四个选项中,有且只有一个是正确的,选择正确项的代号并填涂在答题纸的相应位置上.】1.(4分)已知线段a=2,b=4,如果线段b是线段a和c的比例中项,那么线段c的长度是()A.8B.6C.D.2【分析】根据比例中项的定义,若b是a,c的比例中项,即b2=ac.即可求解.【解答】解:若b是a、c的比例中项,即b2=ac.42=2c,解得c=8,故选:A.【点评】本题主要考查了线段的比例中项的定义,注意线段不能为负.2.(4分)在Rt△ABC中,∠C=90°,如果AB=m,∠A=α,那么AC的长为()A.m•sinαB.m•cosαC.m•tanαD.m•cotα【分析】根据余弦函数是邻边比斜边,可得答案.【解答】解:由题意,得cos A=,AC=AB•cos A=m•cosα,故选:B.【点评】本题考查了锐角三角函数的定义,利用余弦函数的定义是解题关键.3.(4分)已知一个单位向量,设、是非零向量,那么下列等式中正确的是()A.B.C.D.【分析】根据平面向量的性质一一判断即可.【解答】解:A、•与的模相等,方向不一定相同.故错误.B、正确.C、|与的模相等,方向不一定相同,故错误.D、•与•的模相等,方向不一定相同,故错误.故选:B.【点评】本题考查平面向量,解题的关键是熟练掌握基本知识,属于中考常考题型.4.(4分)已知二次函数y=x2,如果将它的图象向左平移1个单位,再向下平移2个单位,那么所得图象的表达式是()A.y=(x+1)2+2B.y=(x+1)2﹣2C.y=(x﹣1)2+2D.y=(x﹣1)2﹣2【分析】根据平移的规律即可求得答案.【解答】解:二次函数y=x2,将它的图象向左平移1个单位,再向下平移2个单位后得到的解析式为y=(x+1)2﹣2.故选:B.【点评】本题主要考查二次函数的图象与几何变换,掌握平移的规律是解题的关键,即“左加右减,上加下减”.5.(4分)在△ABC与△DEF中,∠A=∠D=60°,,如果∠B=50°,那么∠E 的度数是()A.50°B.60°C.70°D.80°【分析】根据相似三角形的判定和性质解答即可.【解答】解:∵∠A=∠D=60°,,∴△ABC∽△DEF,∴∠B=∠F=50°,∠C=∠E=180°﹣60°﹣50°=70°故选:C.【点评】考查了相似三角形的性质:相似三角形的对应角相等,对应边的比相等;相似三角形(多边形)的周长的比等于相似比;相似三角形的对应线段(对应中线、对应角平分线、对应边上的高)的比也等于相似比;相似三角形的面积的比等于相似比的平方.6.(4分)如图,点D、E分别在△ABC的两边BA、CA的延长线上,下列条件能判定ED ∥BC的是()A.B.C.AD•AB=DE•BC D.AD•AC=AB•AE【分析】根据平行线分线段成比例定理、平行线的判定定理判断即可.【解答】解:∵∠EAD=∠CAB,∴当,即AD•AC=AB•AE,∴ED∥BC,故选:D.【点评】本题考查的是平行线分线段成比例定理、平行线的判定定理,掌握相关的判定定理是解题的关键.二、填空题:(本大题共12题,每题4分,满分48分)7.(4分)计算:2(3﹣2)+(﹣2)=﹣3+4.【分析】根据平面向量的加法法则计算即可.【解答】解:2(3﹣2)+(﹣2)=6﹣4+﹣2=﹣3+4,故答案为﹣3+4.【点评】本题考查平面向量的加法法则,解题的关键是熟练掌握基本知识,属于中考常考题型.8.(4分)如图,在△ABC中,点D、E分别在△ABC的两边AB、AC上,且DE∥BC,如果AE=5,EC=3,DE=4,那么线段BC的长是.【分析】证明△ADE∽△ABC,利用相似三角形的性质即可解决问题.【解答】解:∵DE∥BC,∴△ADE∽△ABC,∴=,∴=,∴BC=,故答案为.【点评】本题考查相似三角形的判定和性质,解题的关键是正确寻找相似三角形解决问题.9.(4分)如图,已知AD∥BE∥CF,它们依次交直线l1、l2于点A、B、C和点D、E、F.如果,DF=15,那么线段DE的长是6.【分析】根据平行线分线段成比例解答即可.【解答】解:∵AD∥BE∥CF,∴,∵DF=15,∴,解得:DE=6,故答案为:6【点评】本题主要考查平行线分线段成比例,掌握平行线分线段所得线段对应成比例是解题的关键.10.(4分)如果点P是线段AB的黄金分割点(AP>BP),那么的值是.【分析】把一条线段分成两部分,使其中较长的线段为全线段与较短线段的比例中项,这样的线段分割叫做黄金分割,他们的比值叫做黄金比.【解答】解:∵点P是线段AB的黄金分割点(AP>BP),∴==.故答案为.【点评】本题考查了黄金分割的定义,牢记黄金分割比是解题的关键.11.(4分)写出一个对称轴是直线x=1,且经过原点的抛物线的表达式答案不唯一(如y=x2﹣2x).【分析】此题是一道开放型的题目,答案不唯一,只要写出一个符合的即可.【解答】解:符合的表达式是y=x2﹣2x,故答案为y=x2﹣2x.【点评】本题考查了二次函数的性质,能熟记二次函数的性质的内容是解此题的关键.12.(4分)如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,BD⊥AC,垂足为点D,如果BC=4,sin∠DBC=,那么线段AB的长是2.【分析】在Rt△BDC中,根据直角三角形的边角关系求出CD,根据勾股定理求出BD,在在Rt△ABD中,再求出AB即可.【解答】解:在Rt△BDC中,∵BC=4,sin∠DBC=,∴CD=BC×sin∠DBC=4×=,∴BD==,∵∠ABC=90°,BD⊥AC,∴∠A=∠DBC,在Rt△ABD中,∴AB==×=2,故答案为:2.【点评】考查直角三角形的边角关系,勾股定理等知识,在不同的直角三角形中利用合适的边角关系式正确解答的关键.13.(4分)如果等腰△ABC中,AB=AC=3,cos∠B=,那么cos∠A=.【分析】过点A作AD⊥BC,垂足为D,过点C作CE⊥AB,垂足为E,根据余弦的定义求得BD,即可求得BC,根据勾股定理求得AD,然后根据三角形面积公式求得CE,进一步求得AE,根据余弦的定义求得cos∠A的值.【解答】解:过点A作AD⊥BC,垂足为D,过点C作CE⊥AB,垂足为E,∴∠ADB=90°∴在△ADC中,cos∠B==,∴BD=AB=1.∵AB=AC,AD⊥BC∴BD=DC,∴BC=2,∴AD===2∵AB•CE=AD,∴CE===,∴AE==∴cos∠A===,故答案为.【点评】本题考查了解直角三角形,属于基础题,关键是掌握等腰三角形的性质、勾股定理,三角形面积公式.14.(4分)如图,在△ABC中,BC=12,BC上的高AH=8,矩形DEFG的边EF在边BC 上,顶点D、G分别在边AB、AC上.设DE=x,矩形DEFG的面积为y,那么y关于x的函数关系式是y=﹣+12x.(不需写出x的取值范围).【分析】根据题意和三角形相似,可以用含x的代数式表示出DG,然后根据矩形面积公式,即可得到y与x的函数关系式.【解答】解:∵四边形DEFG是矩形,BC=12,BC上的高AH=8,DE=x,矩形DEFG 的面积为y,∴DG∥EF,∴△ADG∽△ABC,∴,得DG=,∴y=x=+12x,故答案为:y=+12x.【点评】本题考查根据实际问题列二次函数关系式、相似三角形的判定与性质,解答本题的关键是明确题意,利用数形结合的思想解答.15.(4分)如图,将一个装有水的杯子倾斜放置在水平的桌面上,其截面可看作一个宽BC=6厘米,长CD=16厘米的矩形.当水面触到杯口边缘时,边CD恰有一半露出水面,那么此时水面高度是9.6厘米.【分析】直接利用勾股定理得出BF的长,再利用相似三角形的判定与性质得出答案.【解答】解:如图所示:作BE⊥AE于点E,由题意可得,BC=6cm,CF=DC=8cm,故BF===10(cm),可得:∠CFB=∠BAE,∠C=∠AEB,故△BFC∽△BAE,∴=,∴=,解得:BE=9.6.故答案为:9.6.【点评】此题主要考查了勾股定理的应用以及相似三角形的判定与性质,正确把握相关性质是解题关键.16.(4分)在△ABC中,AB=12,AC=9,点D、E分别在边AB、AC上,且△ADE与△ABC相似,如果AE=6,那么线段AD的长是8或.【分析】分类讨论:当△ADE∽△ABC和当△AED∽△ABC,根据相似的性质得出两种比例式进而解答即可.【解答】解:如图∵∠DAE=∠BAC,∴当△ADE∽△ABC,∴,即,解得:AD=8,∴当△AED∽△ABC,∴,即,解得:AD=,故答案为:8或【点评】本题考查了相似三角形的性质:相似三角形的对应角相等,对应边的比相等.17.(4分)如图,在△ABC中,中线BF、CE交于点G,且CE⊥BF,如果AG=5,BF =6,那么线段CE的长是.【分析】如图,延长AG交BC于K.根据重心的性质以及勾股定理即可解决问题.【解答】解:如图,延长AG交BC于K.∵点G是△ABC的重心,∴AG=2GK,BG=2GF,CG=2EG,∵AG=5,BF=6,∴GK=,BG=4,∵CE⊥BF,∴∠BGC=90°,∴BC=2GK=5,CG===3,∴EG=CG=,∴EC=3+=.故答案为.【点评】本题考查三角形的中线的性质,勾股定理等知识,解题的关键是熟练掌握基本知识,属于中考常考题型.18.(4分)如图,在△ABC中,AB=AC,点D、E在边BC上,∠DAE=∠B=30°,且,那么的值是﹣1.【分析】证明△ADE∽△BAE,得出AE2=DE×BE,同理△ADE∽△CDA,得出AD2=DE×CD,得出==,设CD=9x,则BE=4x,求出AB=×BE=6x,作AM⊥BC于M,由等腰三角形的性质得出BM=CM=BC,由直角三角形的性质得出AM=AB=3x,BM=AM=3x,得出BC=2BM=6x,求出DE=BE+CD﹣BC =13x﹣6x,即可得出答案.【解答】解:∵AB=AC,∴∠C=∠B=30°,∵∠DAE=∠B=30°,∴∠DAE=∠B=∠C,∵∠AED=∠BEA,∴△ADE∽△BAE,∴==,∴AE2=DE×BE,同理:△ADE∽△CDA,∴=,∴AD2=DE×CD,∴==()2=,设CD=9x,则BE=4x,∵=,∴AB=×BE=×4x=6x,作AM⊥BC于M,如图所示:∵AB=AC,∴BM=CM=BC,∵∠B=30°,∴AM=AB=3x,BM=AM=3x,∴BC=2BM=6x,∴DE=BE+CD﹣BC=13x﹣6x,∴==﹣1;故答案为:﹣1.【点评】本题考查了等腰三角形的性质、相似三角形的判定与性质、直角三角形的性质等知识;证明三角形相似是解题的关键.三、解答题:(本大题共7题,满分78分)19.(10分)计算:﹣cot45°.【分析】代入特殊角的三角函数值求值.【解答】解:原式==0.【点评】本题考查了特殊角的三角函数值,解答本题的关键是掌握几个特殊角的三角函数值.20.(10分)已知,如图,点E在平行四边形ABCD的边CD上,且,设,.(1)用、表示;(直接写出答案)(2)设,在答题卷中所给的图上画出的结果.【分析】(1)根据平面向量的平行定理即可表示;(2)根据向量定理即可画出.【解答】解:(1)∵=,即DE=CE,DE=DC,=+(2)如图所示:即为的结果.【点评】本题考查了平行四边形的性质、平面向量,解决本题的关键是准确画图.21.(10分)某数学小组在郊外的水平空地上对无人机进行测高实验.如图,两台测角仪分别放在A、B位置,且离地面高均为1米(即AD=BE=1米),两台测角仪相距50米(即AB=50米).在某一时刻无人机位于点C(点C与点A、B在同一平面内),A 处测得其仰角为30°,B处测得其仰角为45°.(参考数据:≈1.41,≈1.73,sin40°≈0.64,cos40°≈0.77,tan40°≈0.84)(1)求该时刻无人机的离地高度;(单位:米,结果保留整数)(2)无人机沿水平方向向左飞行2秒后到达点F(点F与点A、B、C在同一平面内),此时于A处测得无人机的仰角为40°,求无人机水平飞行的平均速度.(单位:米/秒,结果保留整数)【分析】(1)如图,过点C作CH⊥AB,垂足为点H,设CH=x,则BH=x.解直角三角形即可得到结论;(2)过点F作FG⊥AB,垂足为点G,解直角三角形即可得到结论.【解答】解:(1)如图,过点C作CH⊥AB,垂足为点H,∵∠CBA=45°,∴BH=CH,设CH=x,则BH=x.∵在Rt△ACH中,∠CAB=30°,∴.∴.解得:,∴18+1=19.答:计算得到的无人机的高约为19m;(2)过点F作FG⊥AB,垂足为点G,在Rt△AGF中,,∴,又.∴,或答:计算得到的无人机的平均速度约为5米/秒或26米/秒.【点评】本题考查解直角三角形的应用,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造直角三角形解决问题,属于中考常考题型.22.(10分)在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=﹣﹣x+2,其顶点为A.(1)写出这条抛物线的开口方向、顶点A的坐标,并说明它的变化情况;(2)直线BC平行于x轴,交这条抛物线于B、C两点(点B在点C左侧),且cot∠ABC=2,求点B坐标.【分析】(1)由二次函数的性质可求解;(2)如图,设直线BC与对称轴交于点D,则AD⊥BD,设线段AD的长为m,则BD=AD•cot∠ABC=2m,可求点B坐标,代入解析式可求m的值,即可求点B坐标.【解答】解:(1)抛物线=﹣(x+2)2+3的开口方向向下,顶点A的坐标是(﹣2,3),抛物线的变化情况是:在对称轴直线x=﹣2左侧部分是上升的,右侧部分是下降的;(2)如图,设直线BC与对称轴交于点D,则AD⊥BD.设线段AD的长为m,则BD=AD•cot∠ABC=2m,∴点B的坐标可表示为(﹣2m﹣2,3﹣m),代入,得.解得m1=0(舍),m2=1,∴点B的坐标为(﹣4,2).【点评】本题是二次函数综合题,考查了二次函数的性质,二次函数的应用,利用参数求点B坐标是本题的关键.23.(12分)已知:如图,在平行四边形ABCD中,过点C分别作AD、AB的垂线,交边AD、AB延长线于点E、F.(1)求证:AD•DE=AB•BF;(2)联结AC,如果,求证:.【分析】(1)证明想办法证明四边形ABCD是平行四边形即可解决问题.(2)由△ACF∽△CDE,△CDE∽△CBF,推出△ACF∽△CBF,可得,又△ACF与△CBF等高,推出,可得结论.【解答】解:(1)∵四边形ABCD是平行四边形,∴CD∥AB,AD∥BC,∴∠CDE=∠DAB,∠CBF=∠DAB,∴∠CDE=∠CBF,∵CE⊥AE,CF⊥AF,∴∠CED=∠CFB=90°,∴△CDE∽△CBF,∴,∵四边形ABCD是平行四边形,∴BC=AD,CD=AB,∴,∴AD•DE=AB•BF.(2)∵,∠CED=∠CFB=90°,∴△ACF∽△CDE,又∵△CDE∽△CBF,∴△ACF∽△CBF,∴,∵△ACF与△CBF等高,∴,∴.【点评】本题考查相似三角形的判定和性质,平行四边形的判定和性质等知识,解题的关键是正确寻找相似三角形解决问题,属于中考常考题型.24.(12分)在平面直角坐标系xOy中,平移一条抛物线,如果平移后的新抛物线经过原抛物线顶点,且新抛物线的对称轴是y轴,那么新抛物线称为原抛物线的“影子抛物线”.(1)已知原抛物线表达式是y=x2﹣2x+5,求它的“影子抛物线”的表达式;(2)已知原抛物线经过点(1,0),且它的“影子抛物线”的表达式是y=﹣x2+5,求原抛物线的表达式;(3)小明研究后提出:“如果两条不重合的抛物线交y轴于同一点,且它们有相同的“影子抛物线”,那么这两条抛物线的顶点一定关于y轴对称.”你认为这个结论成立吗?请说明理由.【分析】(1)设影子抛物线表达式是y=x2+n,先求出原抛物线的顶点坐标,代入y=x2+n,可求解;(2)设原抛物线表达式是y=﹣(x+m)2+k,用待定系数法可求m,k,即可求解;(3)分别求出两个抛物线的顶点坐标,即可求解.【解答】解:(1)∵原抛物线表达式是y=x2﹣2x+5=(x﹣1)2+4∴原抛物线顶点是(1,4),设影子抛物线表达式是y=x2+n,将(1,4)代入y=x2+n,解得n=3,所以“影子抛物线”的表达式是y=x2+3;(2)设原抛物线表达式是y=﹣(x+m)2+k,则原抛物线顶点是(﹣m,k),将(﹣m,k)代入y=﹣x2+5,得﹣(﹣m)2+5=k①,将(1,0)代入y=﹣(x+m)2+k,0=﹣(1+m)2+k②,由①、②解得,.所以,原抛物线表达式是y=﹣(x+1)2+4或y=﹣(x﹣2)2+1;(3)结论成立.设影子抛物线表达式是y=ax2+n.原抛物线于y轴交点坐标为(0,c)则两条原抛物线可表示为与抛物线(其中a、b1、b2、c是常数,且a≠0,b1≠b2)由题意,可知两个抛物线的顶点分别是、将P1、P2分别代入y=ax2+n,得消去n得,∵b1≠b2,∴b1=﹣b2∴,,∴P1、P2关于y轴对称.【点评】本题是二次函数综合题,考查了二次函数的性质,二次函数的应用,理解“影子抛物线”的定义并能运用是本题的关键.25.(14分)如图,△ABC是边长为2的等边三角形,点D与点B分别位于直线AC的两侧,且AD=AC,联结BD、CD,BD交直线AC于点E.(1)当∠CAD=90°时,求线段AE的长.(2)过点A作AH⊥CD,垂足为点H,直线AH交BD于点F,①当∠CAD<120°时,设AE=x,y=(其中S△BCE 表示△BCE的面积,S△AEF表示△AEF的面积),求y关于x的函数关系式,并写出x的取值范围;②当=7时,请直接写出线段AE的长.【分析】(1)过点E作EG⊥BC,垂足为点G.AE=x,则EC=2﹣x.根据BG=EG 构建方程求出x即可解决问题.(2)①证明△AEF∽△BEC,可得,由此构建关系式即可解决问题.②分两种情形:当∠CAD<120°时,当120°<∠CAD<180°时,分别求解即可解决问题.【解答】解:(1)∵△ABC是等边三角形,∴AB=BC﹣AC=2,∠BAC=∠ABC=∠ACB=60°.∵AD=AC,∴AD=AB,∴∠ABD=∠ADB,∵∠ABD+∠ADB+∠BAC+∠CAD=180°,∠CAD=90°,∠ABD=15°,∴∠EBC=45°.过点E作EG⊥BC,垂足为点G.设AE=x,则EC=2﹣x.在Rt△CGE中,∠ACB=60°,∴,,∴BG=2﹣CG=1+x,在Rt△BGE中,∠EBC=45°,∴,解得.所以线段AE的长是.(2)①设∠ABD=α,则∠BDA=α,∠DAC=∠BAD﹣∠BAC=120°﹣2α.∵AD=AC,AH⊥CD,∴,又∵∠AEF=60°+α,∴∠AFE=60°,∴∠AFE=∠ACB,又∵∠AEF=∠BEC,∴△AEF∽△BEC,∴,由(1)得在Rt△CGE中,,,∴BE2=BG2+EG2=x2﹣2x+4,∴(0<x<2).②当∠CAD<120°时,y=7,则有7=,整理得3x2+x﹣2=0,解得x=或﹣1(舍弃),.当120°<∠CAD<180°时,同法可得y=当y=7时,7=,整理得3x2﹣x﹣2=0,解得x=﹣(舍弃)或1,∴AE=1.【点评】本题属于三角形综合题,考查了等边三角形的性质,解直角三角形,相似三角形的判定和性质等知识,解题的关键是学会用分类讨论的思想思考问题,学会利用参数构建方程解决问题,属于中考常考题型.。