文档内容
2025 年中考第三次模拟考试(甘肃兰州卷)
数学·全解全析
第Ⅰ卷
一、选择题(本大题共12个小题,每小题3分,共36分.在每个小题给出的四个选项中,只有一项符合
题目要求,请选出并在答题卡上将该项涂黑)
1. 的相反数是( )
A.6 B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了相反数的定义,根据只有符号不同的两个数互为相反数进行解答即可得.
【详解】解: 的相反数是 ,
故选:C.
2.一部《哪吒之魔童闹海》在全球影史票房榜上不断将新纪录收入囊中.据网络数据平台,截至3月19
日,《哪吒之魔童闹海》累计票房(含海外及预售票房)突破151.7亿元.151.7亿用科学记数法表示为(
)
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】此题考查了科学记数法的表示方法.科学记数法的表示形式为 的形式,其中 ,
为整数.确定 的值时,要看把原数变成 时,小数点移动了多少位, 的绝对值与小数点移动的位数相
同.
【详解】解:151.7亿用科学记数法表示为 ,
故选:C.
3.已知 ,则 的值为( )
A.2 B. C. D.【答案】C
【分析】本题主要考查了整式的加减运算,同底数幂的乘法运算,先把 化简,再把a的值
代入,即可得到结果.
【详解】解:∵ ,
∴
.
故选:C.
4.一块含有 的直角三角板按如图所示放置,若 , ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了平行线的性质,对顶角的性质,三角形内角和定理,由平行线的性质得
,进而由对顶角性质得 ,最后根据三角形内角和定理即可求解,掌握以上知
识点是解题的关键.
【详解】解:如图,∵
∴ ,
∴ ,
∴ ,
故选: .
5.交通文明,让定西与我一起白头偕老.自长沙开展“文明城市创建”以来,我市学生更加自觉遵守交
通规则.某校学生小明每天骑自行车上学时都要经过一个路口,该路口有红、黄、绿三色交通信号灯,他在路口遇到绿灯的概率为 ,遇到黄灯的概率为 ,那么他遇到红灯的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题主要查了求概率.用1减去他在路口遇到绿灯和黄灯的概率,即可求解.
【详解】解: ,
即他遇到红灯的概率为 .
故选:A
6.已知一元二次方程 配方后可变形为 ,则 的值为( )
A.8 B.7 C.6 D.5
【答案】A
【分析】本题考查了配方法解一元二次方程,先移项再配方得 ,即可作答.
【详解】解:∵ ,
∴ ,
则
∴ ,
故选:A
7.如图,将一个 形状的楔子从木桩的底端点 处沿水平方向打入木桩底下,使木桩向上运动,已
知楔子斜面的倾斜角为 ,若楔子沿水平方向前移 (如箭头所示),则木桩上升了( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了三角函数的应用,设木桩上升了 ,根据 ,即可求解.【详解】解:设木桩上升了 ,由已知图形可得: ,
木桩上升的高度 .
故选:A.
8.已知反比例函数 的图象与函数 的图象没有交点.若点 、 、 在这个
反比例函数 的图象上,则下列结论中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查反比例函数和正比例函数的图形与性质,熟知反比例函数图象上各点的坐标一定适合此
函数的解析式是解答此题的关键.
先根据两个函数没有交点,确定k的符号,再根据函数的增减性,进行判断即可.
【详解】 函数 经过一、三象限,反比例函数 的图象与函数 的图象没有交点,
反比例函数 的图象在二、四象限,
、 、 在这个反比例函数 的图象上,
点 、 在第二象限,点 在第四象限,
,
,
,
,
,
故选:B.
9.《九章算术》中记载了这样一个数学问题:“今有上禾三乘,益实六斗,当下一十乘:下禾五乘,益实一斗,当上禾二秉.问上、下禾实一秉各几何?”其大意是:今有上等稻子三捆,若打出来的谷子再加
六斗,则相当于十捆下等稻子打出来的谷子:有下等稻子五捆,若打出的谷子再加一斗,则相当于两捆上
等稻子打出来的谷子.问上等、下等稻子每捆能打多少斗谷子?设上等稻子每捆能打 斗谷子,下等稻子
每捆能打 斗谷子,根据题意可列方程组为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题考查根据实际问题列二元一次方程组.根据上等稻子三捆,若打出来的谷子再加六斗,则相
当于十捆下等稻子打出来的谷子:有下等稻子五捆,若打出的谷子再加一斗,则相当于两捆上等稻子打出
来的谷子.列出方程组即可.
【详解】解:设上等稻子每捆能打 斗谷子,下等稻子每捆能打 斗谷子,根据题意得:
.
故选:D
10.如图, 是半圆的直径,点 是 的中点,连接 , , 于点 .若 ,
,则阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】连接 , .由圆周角定理可得 ,根据点 是 的中点,可知
,即可证 为等腰直角三角形,结合勾股定理可求出 ,最后根据 ,结合扇形面积公式和三角形面积公式求解即可.
【详解】解:如图,连接 , .
∴ .
∵点 是 的中点,
∴ ,
∴ ,
∴ 为等腰直角三角形,
∴ ,
∴ , ,
∴ .
故选A.
11.已知二次函数 的图象上有四个点: , ,其中
,则下列结论一定不正确的是( )
A.若 ,则 B.若 ,则
C.若 ,则 D.若 ,则
【答案】D
【分析】本题考查了二次函数的图象性质,已知抛物线上对称的两点求对称轴,不等式的性质,正确掌握
相关性质内容是解题的关键.先求出对称轴,再根据 或 来判断出对称轴在 轴的负半轴,再结
合抛物线上对称的两点表示出对称轴,结合开口方向进行分析,即可作答.
【详解】解:∵ ,∴对称轴为直线 ,
当 时,则 ,
∴ ,
此时对称轴在 轴的负半轴,抛物线的开口方向向上,
∴越靠近对称轴的 所对应的函数值越小,
∵ , ,
∴点 与点 关于对称轴对称,点C与点D关于对称轴对称,
∴ ,
∴ ,
即 ,故A选项不符合题意;
∵ ,越靠近对称轴的 所对应的函数值越小,
∴ 或 或 或 ,
故B选项不符合题意;
当 时,则 ,
∴ ,
此时对称轴在 轴的负半轴,抛物线的开口方向向下,
∴越靠近对称轴的 所对应的函数值越大,
∵ , ,
∴点 与点 关于对称轴对称,点C与点D关于对称轴对称,
∴ ,
∴ ,
即 ,故C选项不符合题意;
∵ ,越靠近对称轴的 所对应的函数值越大,
∴ 或 或 或 ,
故D选项符合题意;
故选:D.12.如图1,在 中,连接 , , .动点 从点 出发,沿 边匀速
运动.运动到点 停止.过点 作 交 边于点 ,连接 , .设 ,
, 与 的函数图象如图2所示,函数图象最低点坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】延长 至 ,使 ,连接 ,连接 交 于 , 当 、 、 三点共线时,
最小,即 最小,当 运动到 时, 最小,由图 得当 时, ,此
时 与 重合, 与 重合,结合平行四边形的判定方法及性质和勾股定理,即可求解.
【详解】解:延长 至 ,使 ,连接 ,连接 交 于 ,
,
,
,
四边形 是平行四边形,
,
,
,
,
四边形 是平行四边形,,
,
四边形 是平行四边形,
,
,
,
,
四边形 是矩形,
,
当 、 、 三点共线时, 最小,
即 最小,
当 运动到 时, 最小,
由图 得:当 时, ,
此时 与 重合, 与 重合,
,
,
,
,
,
,
, ,
,
,
当 时,,
函数图象最低点坐标为 ,
故选:B.
第Ⅱ卷
二、填空题(本大题共4个小题,每小题3分,共12分)
13.因式分解: .
【答案】
【分析】本题考查了因式分解,熟练掌握因式分解的方法是解题的关键.
先提取公因式 ,然后再用平方差公式进行分解即可.
【详解】解:
,
故答案为: .
14.在2023年10月6日举行的杭州亚运会女篮决赛中,中国女篮成功卫冕.比赛时中国队5名首发队员
的身高如图.比赛中,由身高 的14号和身高 的10号上场、换下15号和5号队员,此时场上
5名队员身高的方差设为 ,与首发5名队员身高的方差 相比较有 (填“>”,
“<”或“=”).【答案】
【分析】本题考查了方差的意义,解答本题的关键是掌握定义:方差是用来衡量一组数据波动大小的量,
方差越大,表明这组数据偏离平均数越大,即波动越大,数据越不稳定;反之,方差越小,表明这组数据
分布比较集中,各数据偏离平均数越小,即波动越小,数据越稳定.利用方差公式计算,然后比较大小即
可.
【详解】解: 首发5名队员身高为:211,180,182,190,175,
由身高 的14号和身高 的10号上场,换下15号和5号队员,此时场上5名队员身高为:
201,180,182,190,185,
首发5名队员身高的波动大,
首发5名队员身高的方差大于此时5名队员身高的方差.
故 .
故答案为: .
15.阿基米德说: “给我一个支点,我就能撬动整个地球”这句话精辟地阐明了一个重要的物理学知识
——杠杆原理.如图 ,春白——谷物种子脱壳的传统工具,就是利用了杠杆原理工作, 图 是该舂臼
的侧面简易示意图, 点 是支点, 点 距地面 ,且 ,在舂臼使用过程中, 若 端上
升至距地面 处, 则 端此时距地面 .
【答案】
【分析】本题考查了相似三角形的应用,熟练掌握相似三角形的判定与性质是解答本题的关键.
过 作 地面于 ,过 作 地面于 ,过 作 地面于 ,过 作 于 交 于 ,根据相似三角形的判定与性质即可得到结论.
【详解】解:过 作 地面于 ,过 作 地面于 ,过 作 地面于 ,过 作 于
交 于 ,则 , ,
由题意得 ,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
端此时距地面 ,
故答案为: .
16.如图,在 中, ,将△ABC绕点C按逆时针方向旋转得到
,此时点 恰好在 边上,则点 与点B之间的距离为
【答案】
【分析】本题主要考查了旋转的性质,等边三角形的性质和判定,勾股定理,直角三角形的性质,先连接
,先证明 为等边三角形得到 ,再证明 是等边三角形得到 ,再根据勾股定理求得 ,进而得出答案.
【详解】解:如图所示,连接 ,
根据旋转的性质得 , ,
∵ ,
∴ 是等边三角形,
∴ ,
∴ ,
∴ 是等边三角形,
∴
∵ ,
∴ ,
∴
根据勾股定理,得 ,
∴ ,
∴点 与点B之间的距离为 ,
故答案为: .
三、解答题(本大题共12个小题,共72分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
17.(4分)计算: .
【答案】
【分析】本题考查了实数的运算,零指数幂,负整数指数幂,先化简各式,然后再进行加减计算即可解答.
【详解】解: .18.(4分)解方程组:
【答案】
【分析】本题考查了解二元一次方程组,直接利用加减消元法解方程组即可.
【详解】解: ,
① ② ,得 ③,
解得 ,
把 代入①,得 ,
所以方程组的解是 .
19.(4分)先化简,再求值: ,其中 , .
【答案】
【分析】本题考查了分式的化简求值,熟练掌握运算法则是解题的关键.
先利用分式的混合运算法则化简得到化简结果,再将 , 代入计算即可.
【详解】解:
,
, ,
原式 .
20.(6分)如图,在平面直角坐标系中.一次函数 的图象与反比例函数 的
图象交于 , 两点,与x轴交于点 .(1)求该反比例函数和一次函数的表达式;
(2)在第三象限的反比例函数图象上有一点P,使得 的面积为18,求点P的坐标.
【答案】(1) ,
(2)点P坐标为 .
【分析】本题考查了反比例函数与一次函数的交点问题;
(1)将 代入 ,即可确定 ,将 , 代入 ,即可确定一次
函数表达式;
(2)先求出一次函数与 轴交点坐标,可以得到 的长度,通过设 点坐标为 ,再利用三角形面
积建立等量关系即可确定点 坐标;
【详解】(1)解:将 代入 ,得: ,
反比例函数解析式为 ,
把 , 代入一次函数 ,
得 ,
解得 ,
一次函数解析式为 ;(2)解: 点C坐标为 ,点P在反比例函数 的图象上,
设P点坐标为 ,
,
,
解得: 或 ,
又 点P在第三象限,
点P坐标为 .
21.(6分)已知:如图,在矩形 中,点E、F分别在边 上,且 ,延长
分别交 延长线于点H、G.
(1)求证: ;
(2)联结 ,如果 ,求证:四边形 是正方形.
【答案】(1)见解析(2)见解析
【分析】本题主要考查了矩形的性质,正方形的判定,相似三角形的性质与判定,全等三角形的性质与判
定等待,熟知相似三角形的性质与判定定理是解题的关键.
(1)由矩形的性质可得 ,再证明 推出
,则 ;
(2)先导角证明 ,则可证明 ,证明 ,进而可证明
, ,再证明 ,得到 ,即可证明 ,据此可证明结论.
【详解】(1)证明:∵四边形 是矩形,∴ ,
又∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,即 ;
(2)证明:∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
又∵ ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,即 ,
又∵ ,∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴四边形 是正方形.
22.(6分)如图1,位于甘肃某地的沙漠边缘地区常见抛物线状沙丘(一种风积地貌),其平面轮廓呈抛
物线状,它的两翼附近生长着梭梭树.建立如图2所示的平面直角坐标系,已知某一抛物线状沙丘
(呈对称)两翼端点的水平距离( ,沙丘弧顶最高点A到 的距离为 ,边界线 与
之间为梭梭树生长较茂密地带,且 ,点C到沙丘左翼端点O的水平距离 .
(1)求抛物线状沙丘 的表达式:
(2)求梭梭树生长较茂密地带宽度 的长.
【答案】(1)该抛物线的表达式为 (2)梭梭树较茂密地带宽度CE的长为
【分析】本题考查二次函数的应用,主要考查待定系数法求二次函数解析式,已知自变量值求函数值等.
(1)先求出顶点坐标 ,再设该抛物线的表达式 ,再将 代入即可得到;
(2)将 代入(1)中求得的解析式中即可求出本题答案.
【详解】(1)解:由题意知,抛物线的顶点为 ,
∴可设该抛物线的表达式为
∵抛物线经过点 ,∴ ,
解得:
∴该抛物线的表达式为:
(2)解:∵ ,
∴点C的横坐标为30.
∴当 时,
∴梭梭树较茂密地带宽度 的长为 .
23.(6分)综合与实践:数学中的折纸与作图
折纸的过程蕴含了大量的对称知识,我们可以获得很多相等的量,而利用尺规作图可以作出几何中的基本
图形,构造出相等的量.某数学兴趣小组探究数学中的折纸与作图,认为可以利用尺规作图还原折纸过程,
为此开展以下探究活动.
探
究
平行四边形中的折纸与作图
主
题
探
究
如图1,一张平行四边形纸片
素
材
如图2,将平行四边形纸片 折叠,使得点 与点 重合,折痕 交 于
点 ,交 于点 ,点 的对应点为 .
折
纸
过
程
(1)在折纸过程中,图2中折痕 与 的位置关系是_____;
探
(2)在折纸过程中,图2中 与 的数量关系是_____;
究
问 (3)根据折纸过程,请你在图3中用无刻度的直尺和圆规还原整个折叠过程,即
题
在平行四边形 中画出折痕 ,以及四边形 折叠后的四边形
(保留作图痕迹,不写作法).【答案】(1)垂直;(2) ;(3)见解析
【分析】本题主要考查轴对称,折叠的性质,尺规作垂线的方法,掌握轴对称,折叠的性质是关键.
(1)根据折叠,轴对称图形的性质即可求解;
(2)根据折叠得到 ,根据平行四边形的性质得到 ,则 ,由
此即可求解;
(3)根据尺规作垂直的方法作图即可.
【详解】解:(1)∵折叠,点 重合,即成轴对称图形,
∴线段 与折痕 相互垂直,
故答案为:垂直;
(2)∵折叠,
∴ ,
∵四边形 是平行四边形,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
故答案为: ;
(3)根据(1),(2)可得, ,且 平分 ,
∵折叠,
∴ , ,
∴ ,且 平分 , 折痕 所在直线,
∴如图所示,连接 ,分别以点 为圆心,以大于 为半径画弧,交于点 ,
连接 交 于点 ,
以点 为圆心,以任意长为半径画弧交 于点 ,分别以点 为圆心,以大于 为半径画弧,
交于点 ,连接 ,
∴四边形 即为四边形 关于折痕 折叠后的图形.
24.(6分)某校为了解七、八年级学生对“用火用电”安全知识的掌握情况,从七、八年级各班随机抽
取40名学生进行测试,并对成绩(百分制)进行整理、描述和分析.部分信息如下:
七年级成绩在 这一组的是:80,81,82,82,84,85,86,86,87,87,87,88,89.
七、八年级成绩的平均数、中位数如下:
年 平均 中位
级 数 数
七 82 m
八 83 84
根据以上信息,回答下列问题:
(1)表中m的值为__________;
(2)在这次测试中,七年级学生甲与八年级学生乙的成绩都是84分,请判断两位学生在各自年级的排名谁
更靠前,并说明理由;(3)该校七年级学生有400人,假设全部参加此次测试,请估计七年级成绩高于82分的人数.
【答案】(1)83;(2)甲学生在该年级的排名更靠前.理由见解析(3)200人
【分析】本题考查了中位数的定义和意义,利用样本估计总体,根据题意找出所需数据是解题关键.
(1)根据中位数的定义求解即可;
(2)根据中位数的意义分析即可;
(3)用七年级人数乘以成绩高于82分的学生占比即可.
【详解】(1)解: 七年级40名学生成绩的中位数为第20、21名成绩的平均数,且 分有
人,
,
故答案为:83;
(2)解:甲学生在该年级的排名更靠前.
七年级学生甲的成绩高于中位数,其名次在七年级20名之前,
八年级学生乙的成绩等于中位数84分,其名次在八年级20或20名之后,
甲学生在该年级的排名更靠前;
(3)解: (人)
估计七年级成绩高于82分的人数为200人.
25.(6分)实验是培养学生创新能力的重要途径.如图是小亮同学安装的化学实验装置,安装要求为试
管口略向下倾斜,铁夹应固定在距试管口的三分之一处.现将左侧的实验装置图抽象成右侧示意图,已知
试管 ,试管倾斜角 为 .
(1)求试管口B与铁杆 的水平距离 的长度;(结果用含非特殊角的三角函数表示)
(2)实验时,导气管紧靠水槽壁 ,延长 交 的延长线于点F,且 于点N(点C,D,N,
F在一条直线上),经测得: ,求线段 的长度.(结果用含非
特殊角的三角函数表示)【答案】(1) (2)
【分析】本题主要考查了解直角三角形的应用,通过作辅助线构造直角三角形,掌握直角三角形中的边角
关系是解题关键.
(1)先求出 ,再在 中,利用余弦的定义求解即可得;
(2)过点 作 于点 ,过点 作 于点 ,先解直角三角形可得 的长,从而可得
的长,再判断出 是等腰直角三角形,从而可得 的长,最后根据 求
解即可得.
【详解】(1)解:∵ ,
∴ ,
由题意可知, ,
在 中, ,
∴ ,
答:试管口 与铁杆 的水平距离 的长度 .
(2)解:如图,过点 作 于点 ,过点 作 于点 ,
则四边形 和四边形 都是矩形,
∴ ,
在 中, , ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∵ , , ,∴ ,
∴ 是等腰直角三角形,
∴ ,
∴ ,
答:线段 的长度为 .
26.(7分)如图,△ABC内接于 , 是 的直径,过 的延长线上一点 作 于点 ,
交 于点 ,点 是 的中点,连接 .
(1)求证: 是 的切线;
(2)若 , ,求 的长.
【答案】(1)见解析(2)
【分析】本题主要考查切线的判定,正切值的计算,掌握直径所对圆周角为直角,等边对等角,直角三角
形斜边中线等于斜边的一半,正切值的计算方法是关键.
(1)连接 ,由直径所对圆周角为直角得到 ,由直角三角形斜边中线得到
,由等边对等角得 ,根据垂直的定义得 ,根据等边
对等角得 ,则 , ,结合切线的判定即可求解;
(2)根据题意得 ,在 中, ,可得 ,根据角的计
算得到 ,则 ,在 中, ,则 ,根据直角三
角形斜边中线等于斜边的一半即可求解.
【详解】(1)证明: 连接 ,∵ 是 的直径,
∴ ,
∴ ,
∵在 中, 点 为 的中点,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∵ 为 的半径,
∴ 是 的切线.
(2)解:∵ ,
∴ ,
∴ ,
在 中, ,
∴ ,
∵ ,∴ ,
∴ ,
∴在 中, ,
∴ ,
∴ .
27.(8分)如图⑥,抛物线 与x轴交于O、A两点,与直线 交于O、 两点,过
点B作y轴的垂线,交y轴于点C,点P从点B出发,沿线段 方向匀速运动,运动到点O时停止.
(1)求抛物线 的表达式:
(2)请在图⑥中过点P作 轴于点F,延长 交 于点E,当 时,求点P的坐标:
(3)如图⑦,点P从点B开始运动时,点Q从点O同时出发,以与点P相同的速度沿x轴正方向匀速运动,
点P停止运动时点Q也停止运动,连接 ,求 的最小值.
【答案】(1) (2) (3)
【分析】(1)利用待定系数法求函数解析式即可;
(2)设点P的坐标为 ( ),可得点E的坐标为 ,点F的坐标为 ,由
,可得 ,解得 ,即可求解;(3)在 上方作 .使得 , ,连接 ,证明 ,可得
.当M,Q,B三点共线时 最小,则 的最小值为 的长,再求解即可.
【详解】(1)解:∵抛物线 过点 ,
∴ ,
∴ .
∴抛物线的表达式为 ;
(2)解:如图,
设点P的坐标为 ( ),
结合题意可得,点E的坐标为 ,点F的坐标为 ,
∵ ,
∴ ,
解得 ,
∴点P的坐标为 ;
(3)解:由题意得, .
如图,在 上方作 .使得 , ,连接 ,∵点B的坐标为 , 轴,
∴ , ,
∴ , ,
∵在 和 中,
,
∴ ,
∴ .
∴ (当M,Q,B三点共线时取等号),
∴ 的最小值为 的长,
∵ ,
∴ .
∴ 的最小值为 .
28.(9分)综合与实践:在数学综合实践课上,孙老师和“希望小组”的同学们从特殊的几何图形入手,
探究旋转变换的几何问题.(1)【建立模型】如图1,点M为等边三角形 内部一点,小颜发现:将 绕点B逆时针旋转 得到
,则 ,请思考并证明;
(2)【类比探究】小梁进一步探究:如图2,点M为正方形 内部一点,将 绕点B逆时针旋转
得到 ,连接 并延长,交 于点E.求证: ;
(3)【拓展延伸】孙老师提出新的探究方向:如图3,点M为 内部一点, ,点P,Q是
上的动点,且 ,若 , , 请直接写出 的
最小值.
【答案】(1)见解析(2)见解析(3)
【分析】本题考查全等三角形判定及性质,等边三角形性质,正方形性质,矩形判定及性质,共线问题最
值和勾股定理等.
(1)根据题意证明 ,即可得到本题答案;
(2)过点B分别作 于点 F, 于点 G,再证明出 和
,再证明出四边形 为矩形,后得到 为正方形,继而利用正方形性质即可
得到结论;
(3)连接 , 将 绕点A 逆时针旋转一定的度数得到 , 使得 , 连接 ,
当M, Q, N三点共线时, 有最小值是 的长度,再利用勾股定理即可得到答案.
【详解】(1)证明:∵ 绕点B逆时针旋转 得到 ,
∴ .
∵ 为等边三角形,∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
在 和 中,
,
∴ .
∴ ;
(2)证明:如图1, 过点B分别作 于点 F, 于点 G,
,
∵ 绕点B逆时针旋转 得到 ,
∴ .
∵四边形 为正方形,
∴ .
∵ ,
∴ .
∴ .
在 和 中,
,
∴
∴ .∵ ,
∴ .
∴ .
∵ ,
∴ .
∴ .
∵ ,
∴四边形 为矩形.
∵ ,
∴矩形 为正方形.
∴ .
∴ .
∵四边形 为正方形,
,
;
(3)解: 连接 , 将 绕点A 逆时针旋转一定的度数得到 , 使得 , 连接
.
,
∴ .
∴ .
连接 交 于点 ,
∴ (两点之间线段最短).∴当M, Q, N三点共线时, 有最小值是 的长度.
由(2)易得: .
∴ , .
∵ .
∴ .
∴ .
过N作 于H.
∵ ,
∴ .
∴ ,
,
.