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八年级下册数学上饶数学期末试卷(培优篇)(Word版含解析)
一、选择题
1.若代数式有意义,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
2.一个直角三角形的三边长分别为a,b,c,那么以3a,3b,3c为三边长的三角形是( )
A.直角三角形 B.锐角三角形 C.钝角三角形 D.等边三角形
3.下列给出的条件中,能判断四边形ABCD是平行四边形的是( )
A.AB∥CD,AD=BC B.∠B=∠C;∠A=∠D
C.AB=CD,CB=AD D.AB=AD,CD=BC
4.甲、乙两人一周中每天制作工艺品的数量如图所示,则对甲、乙两人每天制作工艺品数量描述正确的是( )
A.甲比乙稳定 B.乙比甲稳定
C.甲与乙一样稳定 D.无法确定
5.如图,四边形ABCD中,AB=15,BC=12,CD=16,AD=25,且∠C=90°,则四边形ABCD的面积是( )
A.246 B.296 C.592 D.以上都不对
6.如图,菱形中,是的垂直平分线,,则等于( )
A. B. C. D.
7.△ABC中,AB=6,BC=5,AC=7,点D、E、F分别是三边的中点,则△DEF的周长为( )
A.5 B.9 C.10 D.18
8.如图,在平面直角坐标系中,矩形的顶点,点与坐标原点重合,动点从点出发,以每秒2个单位的速度沿的路线向终点运动,连接、,设点运动的时间为秒,的面积为,下列图像能表示与之间函数关系的是( )
A. B. C. D.
二、填空题
9.函数中x的取值范围是______.
10.菱形的周长为,它的一个内角为,则菱形的面积为______.
11.若一个直角三角形的两边长分别是3和4,那么以斜边为边长的正方形的面积为______.
12.如图,在矩形ABCD中,∠BOC=120°,AB=10,则BD的长为_______.
13.一次函数的图象与轴的交点是,则______.
14.如图,在四边形ABCD中,AB//CD,AB=CD,当AB=_________时,四边形ABCD为菱形.
15.如图,已知直线与轴交于点与直线交于点,点为轴上的一点,若为直角三角形,则点的坐标为__________.
16.已知,则________.
三、解答题
17.计算题.
(1);
(2)﹣;
(3)()0+(﹣)﹣2+﹣;
(4)()×6.
18.如图,一架长2.5m的梯子AB斜靠在墙AC上,∠C=90°,此时,梯子的底端B离墙底C的距离BC为0.7m
(1)求此时梯子的顶端A距地面的高度AC;
(2)如果梯子的顶端A下滑了0.9m,那么梯子的底端B在水平方向上向右滑动了多远?
19.如图,方格纸中的每个小正方形的边长均为1,小正方形的顶点称为格点.已知、、都是格点.
(1)小明发现图2中是直角,请在图1补全他的思路;
(2)请借助图3用一种不同于小明的方法说明是直角.
20.已知:如图,在Rt△ABC中,D是AB边上任意一点,E是BC边中点,过点C作CF∥AB,交DE的延长线于点F,连接BF、CD.
(1)求证:四边形CDBF是平行四边形.
(2)当D点为AB的中点时,判断四边形CDBF的形状,并说明理由.
21.阅读理解题:
定义:如果一个数的平方等于﹣1,记为i2=﹣1,这个数i叫做虚数单位,把形如a+bi(a,b为实数)的数叫做复数,其中a叫这个复数的实部,b叫做这个复数的虚部,它的加、减、乘、除运算与代数式的运算类似.
例如:计算:(2﹣i)+(5+3i)=(2+5)+(﹣1+3)i=7+2i;
(1+i)×(2﹣i)=1×2﹣i+2×i﹣i2=2+(﹣1+2)i+1=3+i;
根据以上信息,完成下列问题:
(1)填空:i3= ,i4= ,i+i2+i3+…+i2021= ;
(2)计算:(1+i)×(3﹣4i)﹣(﹣2+3i)(﹣2﹣3i);
(3)已知a+bi=(a,b为实数),求的最小值.
22.已知某列货车挂有A,B两种不同规格的货车厢共60节,使用A型车厢每节费用为6000元,使用B型车厢每节费用为8000元,设使用该列车全部车厢的总费用为y万元,这列货车挂A型车厢x节.
(1)试写出y与x之间的函数关系式;
(2)若使用该列车全部车厢的总费用少于45万元,则至少挂A型车厢多少节?
23.社团活动课上,数学兴趣小组的同学探索了这样的一个问题:
如图,,点为边上一定点,点为边上一动点,以为一边在∠MON的内部作正方形,过点作,垂足为点(在点、之间),交与点,试探究的周长与的长度之间的等量关系该兴趣小组进行了如下探索:
(动手操作,归纳发现)
(1)通过测量图、、中线段、、和的长,他们猜想的周长是长的_____倍.请你完善这个猜想
(推理探索,尝试证明)
为了探索这个猜想是否成立,他们作了如下思考,请你完成后续探索过程:
(2)如图,过点作,垂足为点
则
又四边形正方形,
,
则
在与中,
(类比探究,拓展延伸)
(3)如图,当点在线段的延长线上时,直接写出线段、、与长度之间的等量关系为 .
24.如图1,在平面直角坐标系中,直线交轴于点,交轴于点.
(1)求直线的函数表达式;
(2)如图2,在线段上有一点(点不与点、点重合),将沿折叠,使点落在上,记作点,在上方,以为斜边作等腰直角三角形,求点的坐标;
(3)在(2)的条件下,如图3,在平面内是否存在一点,使得以点,,为顶点的三角形与全等(点不与点重合),若存在,请直接写出满足条件的所有点的坐标,若不存在,请说明理由.
25.如图①,已知正方形ABCD的边长为3,点Q是AD边上的一个动点,点A关于直线BQ的对称点是点P,连接QP、DP、CP、BP,设AQ=x.
(1)BP+DP的最小值是_______,此时x的值是_______;
(2)如图②,若QP的延长线交CD边于点M,并且∠CPD=90°.
①求证:点M是CD的中点;②求x的值.
(3)若点Q是射线AD上的一个动点,请直接写出当△CDP为等腰三角形时x的值.
【参考答案】
一、选择题
1.B
解析:B
【分析】
根据二次根式有意义的条件即可求的的取值范围.
【详解】
代数式有意义,
.
解得.
故选B.
【点睛】
本题考查了二次根式有意义的条件,掌握二次分式有意义的条件是解题的关键.
2.A
解析:A
【分析】
根据勾股定理逆定理判断即可;
【详解】
∵直角三角形的三边长分别为a,b,c,假设c为斜边,
∴,
∴,
∴以3a,3b,3c为三边长的三角形是直角三角形;
故选A.
【点睛】
本题主要考查了勾股定理逆定理,准确分析判断是解题的关键.
3.C
解析:C
【解析】
【分析】
平行四边形的判定定理①两组对边分别相等的四边形是平行四边形,②一组对边平行且相等的四边形是平行四边形,③两组对角分别相等的四边形是平行四边形,④对角线互相平分的四边形是平行四边形,判断即可.
【详解】
解:A、根据AD∥CD,AD=BC不能判断四边形ABCD是平行四边形,故本选项错误;
B、根据∠B=∠C,∠A=∠D不能判断四边形ABCD是平行四边形,故本选项错误;
C、根据AB=CD,AD=BC,得出四边形ABCD是平行四边形,故本选项正确;
D、根据AB=AD,BC=CD,不能判断四边形ABCD是平行四边形,故本选项错误;
故选:C.
【点睛】
本题考查了对平行四边形的判定定理的应用,关键是能熟练地运用平行四边形的判定定理进行推理,此题是一道比较容易出错的题目.
4.C
解析:C
【解析】
【分析】
先根据折线统计图得出甲、乙每天制作的个数,从而得出两组数据之间的关系,继而得出方差关系.
【详解】
解:由折线统计图知,甲5天制作的个数分别为15、20、15、25、20,
乙5天制作的个数分别为10、15、10、20、15,
∴甲从周一至周五每天制作的个数分别比乙每天制作的个数多5个,
∴甲、乙制作的个数稳定性一样,
故选:C.
【点睛】
本题主要考查了利用方差进行决策,准确分析判断是解题的关键.
5.A
解析:A
【详解】
解:连接BD.
∵∠C=90°,BC=12,CD=16,
∴BD==20,
在△ABD中,∵BD=20,AB=15,DA=25,
152+202=252,
即AB2+BD2=AD2,
∴△ABD是直角三角形.
∴S四边形ABCD=S△ABD+S△BCD
=AB•BD+BC•CD
=×15×20+×12×16
=150+96
=246.
故选A.
6.A
解析:A
【解析】
【分析】
由菱形的性质可得出,,,再根据是的垂直平分线,可得出,因此,,可推出
,最终得出答案.
【详解】
解:∵四边形ABCD是菱形,
∴,,
∴,
∵是的垂直平分线,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
故选:A
【点睛】
本题考查的知识点是菱形的性质以及线段垂直平分线的性质,根据是的垂直平分线,得出,是解此题的关键.
7.B
解析:B
【解析】
【分析】
根据三角形中位线定理求得,进而求得三角形的周长.
【详解】
解:∵点D,E分别AB、BC的中点,AC=7,
∴DE=AC=3.5,
同理,DF=BC=2.5,EF=AB=3,
∴△DEF的周长=DE+EF+DF=9,
故选:B.
【点睛】
本题考查了三角形中位线定理,理解三角形中位线定理是解题的关键.
8.B
解析:B
【分析】
先根据矩形的性质得到OA=BC=6,OC=AB=4,再分三种情况:点P在OA、AB、BC边上时,分别求出函数解析式,即可得到图象.
【详解】
∵矩形的顶点,,
∴OA=BC=6,OC=AB=4,
当点P在OA边上即0≤t<3时,,
当点P在AB边上即3≤t<5时,,
当点P在BC边上即5≤t≤8时,,
故选:B .
【点睛】
此题考查函数图象,正确理解题意分段求出函数解析式是解题的关键.
二、填空题
9.x>﹣2且x≠1.
【解析】
【分析】
从二次根式,分式,零指数幂三个角度去思考求解即可.
【详解】
由题意得,x+2>0,且x﹣1≠0,
解得x>﹣2且x≠1,
所以x的取值范围是x>﹣2且x≠1.
故答案为:x>﹣2且x≠1.
【点睛】
本题考查了分式有意义的条件,二次根式有意义的条件,零指数幂有意义的条件,熟练上述基本条件是解题的关键.
10.A
解析:
【解析】
【分析】
由菱形的性质和已知条件得出
,由含30°角的直角三角形的性质得,由勾股定理求出OA,可得BD,AC的长度,由菱形的面积公式可求解.
【详解】
如图所示:、
∵AB= BC= CD= DA,
,,
∵菱形的周长为12,
∴,
∴,
∴
∴,
∴菱形的面积
.
故答案为:.
【点睛】
本题考查了菱形的性质、含30° 角的直角三角形的性质、勾股定理;熟练掌握菱形的性质,并能进行推理计算是解决问题的关键.
11.25或16
【解析】
【分析】
分两种情况考虑:若4为直角边,利用勾股定理求出斜边;若4为斜边,利用勾股定理求出第三边,分别求出斜边边长的正方形面积即可.
【详解】
解:分两种情况考虑:
若4为直角边,根据勾股定理得:斜边为=5,此时斜边为边长的正方形面积为25;
若4为斜边,此时斜边为边长的正方形面积为16,
综上,以斜边为边长的正方形的面积为为25或16.
故答案为:25或16
【点睛】
本题考查勾股定理,分类讨论利用勾股定理算出第三边是解题关键.
12.B
解析:20
【分析】
先根据矩形的性质和∠BOC=120∘,证明△AOB是等边三角形,即可得到OB=AB=10,BD=2OB=20.
【详解】
解:∵四边形ABCD是矩形,
∴OA=AC,OB=BD,AC=BD,
∴OA=OB,
∵∠BOC=120∘,
∴∠AOB=60∘,
∴△AOB是等边三角形,
∴OB=AB=10,
∴BD=2OB=20;
故答案为:20.
【点睛】
本题主要考查了矩形的性质,等边三角形的性质与判定,解题的关键在于能够熟练掌握相关知识进行求解.
13.3
【分析】
将(0,3)代入一次函数解析式中即可得出关于m的一元一次方程,解之即可得出结论;
【详解】
解:∵函数的图象经过,
∴3=0+m,
∴m=3.
故答案为:3.
【点睛】
本题考查了一次函数图象上点的坐标特征以及解一元一次方程,解题的关键是:代入点的坐标找出关于m的一元一次方程.
14.B
解析:BC(答案不唯一)
【分析】
首先根据AB∥CD,AB=CD可得四边形ABCD是平行四边形,再根据一组邻边相等的平行四边形是菱形可得添加条件AB=AD或AB=BC.
【详解】
解:可添加的条件为AB=AD或BC.
∵AB∥CD,AB=CD,
∴四边形ABCD是平行四边形,
∵AD=AB(或AB=BC),
∴四边形ABCD为菱形.
故答案是:AD或BC.
【点睛】
本题主要考查了菱形的判定,关键是掌握菱形的判定方法:①菱形定义:一组邻边相等的平行四边形是菱形;②四条边都相等的四边形是菱形.③对角线互相垂直的平行四边形是菱形(或“对角线互相垂直平分的四边形是菱形”).
15.(2,0)或(5,0)
【分析】
先求出A,再求出,解得,则点B(2,3),分类讨论直角顶点,当点C为直角顶点时,当点B为直角顶点时,根据△ABC为等腰直角三角形即可求出点C坐标.
【详解】
与轴交
解析:(2,0)或(5,0)
【分析】
先求出A,再求出,解得,则点B(2,3),分类讨论直角顶点,当点C为直角顶点时,当点B为直角顶点时,根据△ABC为等腰直角三角形即可求出点C坐标.
【详解】
与轴交于点,
∴y=0,x=-1,
∴A(-1,0),
直线与直线交于点,
,
解得,
∴B(2,3),
当点C为直角顶点时,
∴BC⊥AC,
∴BC∥y轴,
B、C横坐标相同,C(2,0),
当点B为直角顶点时,
∴BC⊥AB,
,k=1,
∴∠BAC=45°,
∴△ABC为等腰直角三角形,
∴AB=,
AC==6,
AO=1,
CO=AC-AO=5,
C(5,0),
C点坐标为(2,0)或(5,0).
故答案为:(2,0)或(5,0).
【点睛】
本题考查等腰直角三角形的性质,掌握直角三角形的顶点分两种情况讨论解决问题是关键.
16.##
【分析】
首先将通分为,然后将代入求解即可.
【详解】
解:,
将代入,
原式=
.
故答案为:.
【点睛】
此题考查了分式的通分运算,代数式求值问题,完全平方公式的变形,解题的关键是将利用分
解析:##
【分析】
首先将通分为,然后将代入求解即可.
【详解】
解:,
将代入,
原式=
.
故答案为:.
【点睛】
此题考查了分式的通分运算,代数式求值问题,完全平方公式的变形,解题的关键是将利用分式的性质和完全平方公式进行通分.
三、解答题
17.(1)(2)(3)-1(4)6
【分析】
(1)根据二次根式的加减运算法则即可求解;
(2)根据二次根式的混合运算法则即可求解;
(3)根据实数的混合运算法则即可求解;
(4)根据二次根式的混合运算
解析:(1)(2)(3)-1(4)6
【分析】
(1)根据二次根式的加减运算法则即可求解;
(2)根据二次根式的混合运算法则即可求解;
(3)根据实数的混合运算法则即可求解;
(4)根据二次根式的混合运算法则即可求解.
【详解】
(1)
=
=
(2)﹣;
=
=
=
(3)()0+(﹣)﹣2+﹣
=1+4-2-4
=-1
(4)()×6
=
=6.
【点睛】
此题主要考查二次根式与实数的运算,解题的关键是熟知负指数幂与二次根式的运算法则.
18.(1)2.4米;(2)1.3m
【分析】
(1)直接利用勾股定理求出AC的长,进而得出答案;
(2)直接利用勾股定理得出B′C,进而得出答案.
【详解】
解:(1)∵∠C=90°,AB=2.5,BC
解析:(1)2.4米;(2)1.3m
【分析】
(1)直接利用勾股定理求出AC的长,进而得出答案;
(2)直接利用勾股定理得出B′C,进而得出答案.
【详解】
解:(1)∵∠C=90°,AB=2.5,BC=0.7,
∴AC==(米),
答:此时梯顶A距地面的高度AC是2.4米;
(2)∵梯子的顶端A下滑了0.9米至点A′,
∴A′C=AC−A′A=2.4−0.9=1.5(m),
在Rt△A′CB′中,由勾股定理得:A′C2+B′C2=A′B′2,
∴1.52+B′C2=2.52,
∴B′C=2(m),
∴BB′=CB′−BC=2−0.7=1.3(m),
答:梯子的底端B在水平方向滑动了1.3m.
【点睛】
此题主要考查了勾股定理的实际应用,熟练掌握勾股定理是解题关键.
19.(1)见解析;(2)见解析
【解析】
【分析】
(1)先利用勾股定理求出三角形三边的长,然后用勾股定理的逆定理进行判断即可;
(2)过A点作于,过作于,然后证明≌,得到,在证明即可得到答案.
【详解
解析:(1)见解析;(2)见解析
【解析】
【分析】
(1)先利用勾股定理求出三角形三边的长,然后用勾股定理的逆定理进行判断即可;
(2)过A点作于,过作于,然后证明≌,得到,在证明即可得到答案.
【详解】
解:(1)∵,
,,
∴,
∴是直角三角形,
∴.
(2)过A点作于,过作于,
由图可知:,,,
在和中,
,
∴≌(SAS),
∴,
在中,,
∴,
∴,
∵,,三点共线,
∴,
∴.
【点睛】
本题主要考查了勾股定理和勾股定理的逆定理,全等三角形的性质与判定,解题的关键在于能够熟练掌握相关知识进行求解.
20.(1)见解析;(2)四边形CDBF是菱形,理由见解析
【分析】
(1)证△CEF≌△BED(ASA),得CF=BD,再由CF∥DB,即可得出结论;
(2)由直角三角形斜边上的直线性质得CD=DB,即
解析:(1)见解析;(2)四边形CDBF是菱形,理由见解析
【分析】
(1)证△CEF≌△BED(ASA),得CF=BD,再由CF∥DB,即可得出结论;
(2)由直角三角形斜边上的直线性质得CD=DB,即可证平行四边形CDBF是菱形.
【详解】
(1)证明:∵CF∥AB,
∴∠ECF=∠EBD,
∵E是BC中点,
∴CE=BE,
在△CEF和△BED中,
∴△CEF≌△BED(ASA),
∴CF=BD,
又∵CF∥AB,
∴四边形CDBF是平行四边形.
(2)解:四边形CDBF是菱形,理由如下:
∵D为AB的中点,∠ACB=90°,
∴CD=AB=BD,
由(1)得:四边形CDBF是平行四边形,
∴平行四边形CDBF是菱形.
【点睛】
本题考查了平行四边形的判定和性质、菱形的判定、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知识;熟练掌握平行四边形的判定与性质,证明△CEF≌△BED是解题的关键,属于中考常考题型.
21.(1)﹣i,1,;(2)﹣i﹣6;(3)的最小值为25.
【解析】
【分析】
(1)根据题目所给条件可得i3=i2•i,i4=i2•i2计算即可得出答案;
(2)根据多项式乘法法则进行计算,及题目所
解析:(1)﹣i,1,;(2)﹣i﹣6;(3)的最小值为25.
【解析】
【分析】
(1)根据题目所给条件可得i3=i2•i,i4=i2•i2计算即可得出答案;
(2)根据多项式乘法法则进行计算,及题目所给已知条件即可得出答案;
(3)根据题目已知条件,a+bi=4+3i,求出a、b,即可得出答案.
【详解】
(1)i3=i2•i=﹣1×i=﹣i,
i4=i2•i2=﹣1×(﹣1)=1,
设S=i+i2+i3+…+i2021,
iS=i2+i3+…+i2021+i2022,
∴(1﹣i)S=i﹣i2022,
∴S=,
故答案为﹣i,1,;
(2)(1+i)×(3﹣4i)﹣(﹣2+3i)(﹣2﹣3i)
=3﹣4i+3i﹣4i2﹣(4﹣9i2)
=3﹣i+4﹣4﹣9
=﹣i﹣6;
(3)a+bi====4+3i,
∴a=4,b=3,
∴=,
∴的最小值可以看作点(x,0)到点A(0,4),B(24,3)的最小距离,
∵点A(0,4)关于x轴对称的点为A'(0,﹣4),连接A'B即为最短距离,
∴A'B==25,
∴的最小值为25.
【点睛】
此题考查了实数的运算,以及规律型:数字的变化类,弄清题中的新定义是解本题的关键.
22.(1)y=﹣0.2x+48;(2)该列车全部车厢的总费用少于45万元,则至少挂A型车厢16节.
【分析】
(1)先变换单位,设用A型车厢x节,则用B型车厢(60﹣x)节,总运费为y万元,根据题意列出
解析:(1)y=﹣0.2x+48;(2)该列车全部车厢的总费用少于45万元,则至少挂A型车厢16节.
【分析】
(1)先变换单位,设用A型车厢x节,则用B型车厢(60﹣x)节,总运费为y万元,根据题意列出函数关系式;
(2)根据用该列车全部车厢的总费用少于45万元列出不等式求解即可.
【详解】
解:(1)6000元=0.6万元,8000元=0.8万元,
设用A型车厢x节,则用B型车厢(60﹣x)节,总运费为y万元,
依题意,得y=0.6x+0.8(60﹣x)=﹣0.2x+48;
(2)由题意,得﹣0.2x+48<45,
解得:x>15,
∵x为正整数,
∴x的最小值为16,
答:该列车全部车厢的总费用少于45万元,则至少挂A型车厢16节.
【点睛】
本题考查一次函数的应用,关键是根据题意列出函数关系式.
23.(1)2;(2)证明见解析过程;(3)AE+EF-AF=2OA.
【分析】
(1)通过测量可得;
(2)过点C作CG⊥ON,垂足为点G,由AAS可证△ABO≌△BCG,可得BG=AO,BO=CG,由
解析:(1)2;(2)证明见解析过程;(3)AE+EF-AF=2OA.
【分析】
(1)通过测量可得;
(2)过点C作CG⊥ON,垂足为点G,由AAS可证△ABO≌△BCG,可得BG=AO,BO=CG,由SAS可证△ABE≌△CBE,可得AE=CE,由线段的和差关系可得结论;
(3)过点C作CG⊥ON,垂足为点G,由AAS可证△ABO≌△BCG,可得BG=AO,BO=CG,由SAS可证△ABE≌△CBE,可得AE=CE,可得结论.
【详解】
解:(1)△AEF的周长是OA长的2倍,
故答案为:2;
(2)如图4,过点C作CG⊥ON,垂足为点G,
则∠CGB=90°,
∴∠GCB+∠CBG=90°,
又∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=BC,∠ABC=90°,∠DBC=∠DBA=45°,
则∠CBG+∠ABO=90°,
∴∠GCB=∠ABO,
在△BCG与△ABO中,
,
∴△BCG≌△ABO(AAS),
∴BG=AO,CG=BO,
∵∠AOB=90°=∠CGB=∠CFO,
∴四边形CGOF是矩形,
∴CF=GO,CG=OF=OB,
在△ABE和△CBE中,
,
∴△ABE≌△CBE(SAS),
∴AE=CE,
∴△AEF的周长=AE+EF+AF=CE+EF+AF=CF+AF=GO+AF=BG+BO+AF=2AO;
(3)如图5,过点C作CG⊥ON于点G,
则∠CGB=90°,
∴∠GCB+∠CBG=90°,
又∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=BC,∠ABC=90°,∠DBC=∠DBA=45°,
则∠CBG+∠ABO=90°,
∴∠GCB=∠ABO,
在△BCG与△ABO中
,
∴△BCG≌△ABO(AAS),
∴BG=AO,BO=CG,
∵∠AOB=90°=∠CGB=∠CFO,
∴四边形CGOF是矩形,
∴CF=GO,CG=OF=OB,
在△ABE和△CBE中,
,
∴△ABE≌△CBE(SAS),
∴AE=CE,
∴AE+EF-AF=EF+CE-AF=NB+BO-(OF-AO)=OA+OB-(OB-OA)=2OA.
【点睛】
本题是四边形综合题,考查了全等三角形的判定和性质,正方形的性质,矩形的判定和性质,添加恰当的辅助线构造全等三角形是本题的关键.
24.(1);(2),;(3),或,或,.
【解析】
【分析】
(1)直接利用待定系数法,即可得出结论;
(2)先求出,,进而求出点的坐标,再构造出,得出,,设,进而建立方程组求解,即可得出结论;
(3)
解析:(1);(2),;(3),或,或,.
【解析】
【分析】
(1)直接利用待定系数法,即可得出结论;
(2)先求出,,进而求出点的坐标,再构造出,得出,,设,进而建立方程组求解,即可得出结论;
(3)分两种情况,①当时,利用中点坐标公式求解,即可得出结论;
②当时,当点在上方时,判断出四边形是平行四边形,即可得出结论;
当点在下方时,判断出四边形是平行四边形,再用平移的性质,即可得出结论.
【详解】
解:(1)设直线的函数表达式为,
点,点,
,
,
直线的函数表达式为;
(2)如图1,
点,点,
,,
,
由折叠知,,
过点作轴,交轴于,
,
,
,,
,
,,
过点作轴于,延长交于,
,
,
是等腰直角三角形,
,,
,
,
,
,,
设,则,
,
,;
(3)设,则,
由折叠知,,,
在中,,
,
,
,,,,
点,,为顶点的三角形与全等,
①当时,
,,
连接交于,则,,由(1)知,,,
设,
,,
,,
,;
②当时,当点在上方时,
,,
四边形是平行四边形,
,
,;
当点在下方时,,,
四边形是平行四边形,
点,向左平移个单位,再向下平移个单位到达点,
点是点向左平移个单位,再向下平移个单位到达点,,即满足条件的点的坐标为,或,或,.
【点睛】
本题考查了一次函数综合题,考查了待定系数法,折叠的性质,等腰直角三角形的性质,全等三角形的判定和性质,平移的性质,中点坐标公式,解题的关键是构造出全等三角.
25.(1);;(2)①见详解;②x=1;(3)△CDP为等腰三角形时x的值为:或或.
【分析】
(1)BP+DP为点B到D两段折线的和.由两点间线段最短可知,连接DB,若P点落在BD上,此时和最短,且为
解析:(1);;(2)①见详解;②x=1;(3)△CDP为等腰三角形时x的值为:或或.
【分析】
(1)BP+DP为点B到D两段折线的和.由两点间线段最短可知,连接DB,若P点落在BD上,此时和最短,且为.考虑动点运动,这种情形是存在的,由AQ=x,则QD=3-x,PQ=x.又PDQ=45°,所以QD=PQ,即3-x=x.求解可得答案;
(2)由已知条件对称分析,AB=BP=BC,则∠BCP=∠BPC,由∠BPM=∠BCM=90°,可得∠MPC=∠MCP.那么若有MP=MD,则结论可证.再分析新条件∠CPD=90°,易得①结论.②求x的值,通常都是考虑勾股定理,选择直角三角形QDM,发现QM,DM,QD都可用x来表示,进而易得方程,求解即可.
(3)若△CDP为等腰三角形,则边CD比为改等腰三角形的一腰或者底边.又P点为A点关于QB的对称点,则AB=PB,以点B为圆心,以AB的长为半径画弧,则P点只能在弧AB上.若CD为腰,以点C为圆心,以CD的长为半径画弧,两弧交点即为使得△CDP为等腰三角形(CD为腰)的P点.若CD为底边,则作CD的垂直平分线,其与弧AC的交点即为使得△CDP为等腰三角形(CD为底)的P点.则如图所示共有三个P点,那么也共有3个Q点.作辅助线,利用直角三角形性质求之即可.
【详解】
解:(1)连接DB,若P点落在BD上,此时BP+DP最短,如图:
由题意,∵正方形ABCD的边长为3,
∴,
∴BP+DP的最小值是;
由折叠的性质,,则,
∵∠PDQ=45°,∠QPD=90°,
∴△QPD是等腰直角三角形,
∴,
∴,
解得:;
故答案为:;;
(2)如图所示:
①证明:在正方形ABCD中,有
AB=BC,∠A=∠BCD=90°.
∵P点为A点关于BQ的对称点,
∴AB=PB,∠A=∠QPB=90°,
∴PB=BC,∠BPM=∠BCM,
∴∠BPC=∠BCP,
∴∠MPC=∠MPB-∠CPB=∠MCB-∠PCB=∠MCP,
∴MP=MC.
在Rt△PDC中,
∵∠PDM=90°-∠PCM,
∠DPM=90°-∠MPC,
∴∠PDM=∠DPM,
∴MP=MD,
∴CM=MP=MD,即M为CD的中点.
②解:∵AQ=x,AD=3,
∴QD=3-x,PQ=x,CD=3.
在Rt△DPC中,
∵M为CD的中点,
∴DM=QM=CM=,
∴QM=PQ+PM=x+,
∴(x+)2=(3−x)2+()2,
解得:x=1.
(3)如图,以点B为圆心,以AB的长为半径画弧,以点C为圆心,以CD的长为半径画弧,两弧分别交于P1,P3.此时△CDP1,△CDP3都为以CD为腰的等腰三角形.作CD的垂直平分线交弧AC于点P2,此时△CDP2以CD为底的等腰三角形.
;
①讨论P1,如图作辅助线,连接BP1、CP1,作QP1⊥BP1交AD于Q,过点P1,作EF⊥AD于E,交BC于F.
∵△BCP1为等边三角形,正方形ABCD边长为3,
∴P1F=,P1E=.
在四边形ABP1Q中,
∵∠ABP1=30°,
∴∠AQP1=150°,
∴△QEP1为含30°的直角三角形,
∴QE=EP1=.
∵AE=,
∴x=AQ=AE-QE=.
②讨论P2,如图作辅助线,连接BP2,AP2,过点P2作QG⊥BP2,交AD于Q,连接BQ,过点P2作EF⊥CD于E,交AB于F.
∵EF垂直平分CD,
∴EF垂直平分AB,
∴AP2=BP2.
∵AB=BP2,
∴△ABP2为等边三角形.
在四边形ABP2Q中,
∵∠BAD=∠BP2Q=90°,∠ABP2=60°,
∴∠AQG=120°
∴∠EP2G=∠DQG=180°-120°=60°,
∴P2E=,
∴EG=,
∴DG=DE+GE=,
∴QD=,
∴x=AQ=3-QD=.
③对P3,如图作辅助线,连接BP1,CP1,BP3,CP3,过点P3作BP3⊥QP3,交AD的延长线于Q,连接BQ,过点P1,作EF⊥AD于E,此时P3在EF上,不妨记P3与F重合.
∵△BCP1为等边三角形,△BCP3为等边三角形,BC=3,
∴P1P3=,P1E=,
∴EF=.
在四边形ABP3Q中
∵∠ABF=∠ABC+∠CBP3=150°,
∴∠EQF=30°,
∴EQ=EF=.
∵AE=,
∴x=AQ=AE+QE=+.
综合上述,△CDP为等腰三角形时x的值为:或或.
【点睛】
本题第一问非常基础,难度较低.第二问因为动点的原因,思路不易找到,这里就需要做题时充分分析已知条件,尤其是新给出的条件.其中求边长是勾股定理的重要应用,是很重要的考点.第三问是一个难度非常高的题目,可以利用尺规作图的思想将满足要求的点P找全.另外求解各个Q点也是考察三角函数及勾股定理的综合应用,有着极高的难度.
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