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八年级下册数学期末试卷(提升篇)(Word版含解析)(1)
一、选择题
1.函数中自变量x的取值范围是( )
A. B. C. D.
2.满足下列条件的三角形中,不是直角三角形的是( )
A.三内角之比为1:2:3 B.三边长分别为1、、2
C.三边长之比为3:4:5 D.三内角之比为3:4:5
3.点A、B、C是平面内不在同一条直线上的三点,点D是平面内任意一点,若A、B、C、D四点恰能构成一个平行四边形,则在平面内符合这样条件的点D有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
4.一组数据2,x,4,3,3的平均数为3,则中位数为( )
A.2 B.2.5 C.4 D.3
5.已知实数a,b为的两边,且满足,第三边,则第三边c上的高的值是
A. B. C. D.
6.如图,一块三角板放在一张菱形纸片上,斜边与菱形的一边平行,则的度数是( )
A. B. C. D.
7.如图,在△ABC中,F为BC的中点,点E是AC边上的一点,且AC=10,当AE的长为( )时,EF∥AB
A.3 B.4 C.5 D.4.5
8.如图,在平面直角坐标系中,四边形,…都是菱形,点…都在x轴上,点,…都在直线上,且,则点的横坐标是( )
A. B. C. D.
二、填空题
9.函数中,自变量的取值范围是_______.
10.已知菱形ABCD的对角线AC=10,BD=8,则菱形ABCD的面积为____.
11.如图,在△ABD中,∠D=90°,CD=6,AD=8,∠ACD=2∠B,BD的长为_____.
12.如图,把矩形纸片ABCD沿直线AE折叠,使点D落在BC边上的点F处,已知AB=6,BC=10,则线段CE的长为__________.
13.若直线y=kx+b(k≠0)经过点A(0,3),且与直线y=mx﹣m(m≠0)始终交于同一点(1,0),则k的值为________.
14.如图,在△ABC中,AD⊥BC于点D,点E,F分别是A4B.AC边的中点,请你在△ABC中添加一个条件:_______________使得四边形AEDF是菱形.
15.如图,将一块等腰直角三角板放置在平面直角坐标系中,,点A在y轴的正半轴上,点C在x轴的负半轴上,点B在第二象限,所在直线的函数表达式是,若保持的长不变,当点A在y轴的正半轴滑动,点C随之在x轴的负半轴上滑动,则在滑动过程中,点B与原点O的最大距离是_______.
16.如图,在矩形ABCD中,AB=5,BC=3,点E为射线BC上一动点,将△ABE沿AE折叠,得到△AB′E.若B′恰好落在射线CD上,则BE的长为_____.
三、解答题
17.(1)计算:;
(2)计算:.
18.如图,一根直立的旗杆高8米,一阵大风吹过,旗杆从点C处折断,顶部(B)着地,离旗杆底部(A)4米,工人在修复的过程中,发现在折断点C的下方1.25米D处,有一明显裂痕,若下次大风将旗杆从D处吹断,则距离旗杆底部周围多大范围内有被砸伤的危险?
19.在所给的9×9方格中,每个小正方形的边长都是1,按要求画平行四边形,使它的四个顶点以及对角线交点都在方格的顶点上.
(1)在图甲中画一个平行四边形,使它的周长是整数.
(2)在图乙中画一个平行四边形,使它的周长是无理数.
20.如图,在中,,,,,是的中位线.求证:四边形是矩形.
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.某店因为经营不善欠下38400元的无息贷款的债务,想转行经营服装,专卖店又缺少资金.“中国梦想秀”栏目组决定借给该店30000元资金,并约定利用经营的利润偿还债务(所有债务均不计利息).已知该店代理的品牌服装的进价为每件40元,该品牌服装日销售量y(件)与销售价x(元/件)之间的关系可用图中的一条折线(实线)来表示.该店支付员工的工资为每人每天82元,每天还应该支付其它费用为106元(不包含债务).
(1)求日销售量y(件)与销售价x(元/件)之间的函数关系式;
(2)若该店只有2名员工,则该店最早需要多少天能还清所有债务,此时每件服装的价格应定为多少元?
23.如图1,在一个平面直角三角形中的两直角边的平方之和一定等于斜边的平方。在△ABC中,∠C=90°,则AC2+BC2=AB2.我们定义为“商高定理”。
(1)如图1,在△ABC中,∠C=90°中,BC=4,AB=5,试求AC=__________;
(2)如图2,四边形ABCD的对角线AC、BD交于点O,AC⊥BD.试证明:AB2+CD2=AD2+BC2;
(3)如图3,分别以Rt△ACB的直角边BC和斜边AB为边向外作正方形BCFG和正方形ABED,连结CE、AG、GE.已知BC=4,AB=5,求GE2的值.
24.如图,在平面直角坐标系中,过点A(﹣,0)的两条直线分别交y轴于B(0,m)、C(0,n)两点,且m、n(m>n)满足方程组的解.
(1)求证:AC⊥AB;
(2)若点D在直线AC上,且DB=DC,求点D的坐标;
(3)在(2)的条件下,在直线BD上寻找点P,使以A、B、P三点为顶点的三角形是等腰三角形,请直接写出P点的坐标.
25.如图,在Rt中,,,,动点D从点C出发,沿边向点B运动,到点B时停止,若设点D运动的时间为秒.点D运动的速度为每秒1个单位长度.
(1)当时, , ;
(2)用含t的代数式表示的长;
(3)当点D在边CA上运动时,求t为何值,是以BD或CD为底的等腰三角形?并说明理由;
(4)直接写出当是直角三角形时,t的取值范围 .
【参考答案】
一、选择题
1.A
解析:A
【分析】
根据二次根式有意义的条件:被开方数大于或等于0,即可求解.
【详解】
解:由二次根式有意义的条件可得:
,
解得:,
故选A.
【点睛】
本题主要考查函数自变量取值范围和二次根式有意义的条件,解决本题的关键是要熟练掌握二次根式有意义的条件.
2.D
解析:D
【分析】
根据三角形内角和定理及勾股定理的逆定理逐一判定是否为直角三角形即可得答案.
【详解】
A.设三个内角的度数为n,2n,3n
∴n+2n+3n=180,
解得:n=30°,
∴各角分别为30°,60°,90°,故此三角形是直角三角形;
B.∵12+()2=22,
∴此三角形是直角三角形,
C.设三条边为3n,4n,5n,
∵(3n)2+(4n)2=(5n)2,
∴此三角形是直角三角形,
D.设三个内角的度数为3n,4n,5n,
∴3n+4n+5n=180°,
解得:n=15°,
∴各角分别为45°,60°,75°,
∴此三角形不是直角三角形,
故选:D.
【点睛】
本题考查了三角形内角和定理和勾股定理的逆定理的应用.判断三角形是否为直角三角形,已知三角形三边的长,只要利用勾股定理的逆定理加以判断即可.
3.C
解析:C
【解析】
【详解】
试题分析:由题意画出图形,在一个平面内,不在同一条直线上的三点,与D点恰能构成一个平行四边形,符合这样条件的点D有3个.
故选C.
考点:平行四边形的判定
4.D
解析:D
【解析】
【分析】
先根据平均数的定义求出x的值,再根据中位数的定义进行解答即可.
【详解】
解:∵数据2,x,4,3,3的平均数是3,
∴(2+x+4+3+3)÷5=3,
∴x=3, 把这组数据从小到大排列为:2,3,3,3,4, 则这组数据的中位数为3;
故选D.
【点睛】
本题主要考查了平均数和中位数,掌握平均数的计算公式和中位数的定义是解题的关键.
5.D
解析:D
【分析】
本题主要考查了算术平方根的非负性及偶次方的非负性,勾股定理的逆定理及三角形面积的运算,首先根据非负性的性质得出a、b的值是解题的关键,再根据勾股定理的逆定理判定三角形为直角三角形,再根据三角形的面积得出c边上高即可.
【详解】
解:整理得,,
所以,
解得;
因为,
,
所以,
所以是直角三角形,,
设第三边c上的高的值是h,
则的面积,
所以.
故选:D.
【点睛】
本题考查了非负数的性质、勾股定理的逆定理,解题的关键是掌握非负数的性质:几个非负数的和为0时,这几个非负数都为0.
6.C
解析:C
【解析】
【分析】
由菱形的可得∠ADB=∠BDC=30°,即可求解.
【详解】
解:如图,
∵EF∥CD,
∴∠GEF=∠ADC=60°,
∵四边形ABCD是菱形,
∴∠ADB=∠BDC=30°,
∵∠G=90°,
∴∠1=60°,
故选:C.
【点睛】
本题考查了菱形的性质,直角三角形的性质,掌握菱形的性质是本题的关键.
7.C
解析:C
【解析】
【分析】
由三角形中位线的性质可得当为的中点时,,即可求解.
【详解】
解:当为的中点时,∵F为BC的中点
∴为的中位线,
∴
此时
故选C
【点睛】
此题考查了三角形中位线的性质,掌握三角形中位线的性质是解题的关键.
8.A
解析:A
【分析】
分别过点作轴的垂线,交于,再连接
,利用勾股定理及根据菱形的边长求得、、的坐标然后分别表示出、、的坐标找出规律进而求得的坐标.
【详解】
解:分别过点作轴的垂线,交于,再连接
如下图:
,
,
,
在中,
根据勾股定理得:,
即,
解得:,
的纵坐标为:,横坐标为,
,,
四边形,,,都是菱形,
,,,,
的纵坐标为:,代入,求得横坐标为2,
,
的纵坐标为:,代入,求得横坐标为5,
,,
,,
,,
,;
,,
,
则点的横坐标是:,
故选:A.
【点睛】
本题是对点的坐标变化规律的考查,主要利用了菱形的性质,解直角三角形,根据已知点的变化规律求出菱形的边长,得出系列点的坐标,找出规律是解题的关键.
二、填空题
9.且
【解析】
【分析】
根据二次根式的性质和分式的意义,被开方数大于或等于0,分母不等于0即可求解.
【详解】
解:由题意可得: 且,
解得:且,
故答案为:且.
【点睛】
考查了函数自变量的取值范围,函数自变量的取值范围一般从三个方面考虑:
(1)当函数表达式是整式时,自变量可取全体实数;
(2)当函数表达式是分式时,考虑分式的分母不能为0;
(3)当函数表达式是二次根式时,被开方数非负.
10.【解析】
【分析】
利用菱形对角线互相垂直,所以菱形的面积等于对角线乘积的一半,来求菱形的面积即可.
【详解】
解:∵菱形的对角线
∴菱形的面积
故答案为:40.
【点睛】
本题考查菱形的性质,菱形的对角线互相垂直,所以菱形的面积等于对角线乘积的一半,属于基础题型.
11.A
解析:【解析】
【分析】
根据勾股定理求出AC,根据三角形的外角的性质得到∠B=∠CAB,根据等腰三角形的性质求出BC,计算即可.
【详解】
解:∵∠D=90°,CD=6,AD=8,
∴AC===10,
∵∠ACD=2∠B,∠ACD=∠B+∠CAB,
∴∠B=∠CAB,
∴BC=AC=10,
∴BD=BC+CD=16,
故答案:16.
【点睛】
本题考查勾股定理、三角形的外角的性质,直角三角形的两条直角边长分别是a,b,斜边长为c,那么a2+b2=c2.
12.A
解析:
【分析】
由折叠可知,AD=AF,DE=EF,∠D=∠AFE=90°,在Rt△ABF中,由勾股定理得102=62+BF2,求出BF=8,CF=2,在Rt△EFC中,由勾股定理得(6﹣CE)2=CE2+22,求得CE=.
【详解】
解:在矩形ABCD中,AD=BC=10,∠D=90°,
由折叠可知,AD=AF,DE=EF,∠D=∠AFE=90°,
∵BC=10,
∴AF=10,
∵AB=6,
在Rt△ABF中,AF2=AB2+BF2,
∴102=62+BF2,
∴BF=8,
∴CF=2,
在Rt△EFC中,EF2=CE2+CF2,
∴(6﹣CE)2=CE2+22,
∴CE=,
故答案为.
【点睛】
本题考查折叠的性质,熟练掌握矩形的性质、折叠的性质,熟练应用勾股定理是解题的关键.
13.A
解析:-3
【分析】
根据题意直线y=kx+b(k≠0)经过点A(0,3)和点(1,0),然后根据待定系数法即可求得k的值.
【详解】
解:∵直线y=kx+b(k≠0)经过点A(0,3)和点(1,0),
∴,
解得k=﹣3,
故答案为:-3.
【点睛】
本题考查了待定系数法求一次函数的解析式,熟练运用待定系数法是解题的关键.
14.A
解析:AB=AC(或∠B=∠C,或BD=DC)
【分析】
可根据三角形的中位线定理、等腰三角形的性质、菱形的判定,分析得出当△ABC满足条件AB=AC或∠B=∠C时,四边形AEDF是菱形.
【详解】
解:要使四边形AEDF是菱形,则应有DE=DF=AE=AF,
∵E,F分别为AC,BC的中点
∴AE=BE,AF=FC,
应有DE=BE,DF=CF,则应有△BDE≌△CDF,应有BD=CD,
∴当点D应是BC的中点,而AD⊥BC,
∴△ABC应是等腰三角形,
∴应添加条件:AB=AC或∠B=∠C.
则当△ABC满足条件AB=AC或∠B=∠C时,四边形AEDF是菱形.
故答案为:AB=AC(或∠B=∠C,或BD=DC).
【点睛】
本题考查了菱形的判定,解答此类题的关键是要突破思维定势的障碍,运用发散思维,多方思考,探究问题在不同条件下的不同结论,挖掘它的内在联系,向“纵、横、深、广”拓展,从而寻找出添加的条件和所得的结论.
15.【分析】
根据自变量与函数值得对应关系,可得A,C点坐标,根据勾股定理,可得AC的长度;根据全等三角形的判定与性质,可得CD,BD的长,可得B点坐标;首先取AC的中点E,连接BE,OE,OB,可求
解析:
【分析】
根据自变量与函数值得对应关系,可得A,C点坐标,根据勾股定理,可得AC的长度;根据全等三角形的判定与性质,可得CD,BD的长,可得B点坐标;首先取AC的中点E,连接BE,OE,OB,可求得OE与BE的长,然后由三角形三边关系,求得点B到原点的最大距离.
【详解】
解:当x=0时,y=2x+2=2,
∴A(0,2);
当y=2x+2=0时,x=-1,
∴C(-1,0).
∴OA=2,OC=1,
∴AC==,
如图所示,过点B作BD⊥x轴于点D.
∵∠ACO+∠ACB+∠BCD=180°,∠ACO+∠CAO=90°,∠ACB=90°,
∴∠CAO=∠BCD.
在△AOC和△CDB中,
,
∴△AOC≌△CDB(AAS),
∴CD=AO=2,DB=OC=1,
OD=OC+CD=3,
∴点B的坐标为(-3,1).
如图所示.取AC的中点E,连接BE,OE,OB,
∵∠AOC=90°,AC=,
∴OE=CE=AC=,
∵BC⊥AC,BC=,
∴BE==,
若点O,E,B不在一条直线上,则OB<OE+BE=,
若点O,E,B在一条直线上,则OB=OE+BE=,
∴当O,E,B三点在一条直线上时,OB取得最大值,最大值为,
故答案为:.
【点睛】
此题考查了一次函数综合题,利用自变量与函数值的对应关系是求AC长度的关键,又利用了勾股定理;求点B的坐标的关键是利用全等三角形的判定与性质得出CD,BD的长;求点B与原点O的最大距离的关键是直角三角形斜边上的中线的性质以及三角形三边关系.此题难度较大,注意掌握辅助线的作法,注意掌握数形结合思想的应用.
16.或15
【分析】
如图1,根据折叠的性质得到AB′=AB=5,B′E=BE,根据勾股定理得到BE2=(3﹣BE)2+12,于是得到BE=,如图2,根据折叠的性质得到AB′=AB=5,求得AB=BF=
解析:或15
【分析】
如图1,根据折叠的性质得到AB′=AB=5,B′E=BE,根据勾股定理得到BE2=(3﹣BE)2+12,于是得到BE=,如图2,根据折叠的性质得到AB′=AB=5,求得AB=BF=5,根据勾股定理得到CF=4根据相似三角形的性质列方程得到CE=12,即可得到结论.
【详解】
解:如图1,∵将△ABE沿AE折叠,得到△AB′E,
∴AB′=AB=5,B′E=BE,∴CE=3﹣BE,∵AD=3,∴DB′=4,∴B′C=1,∵B′E2=CE2+B′C2,
∴BE2=(3﹣BE)2+12,
∴BE=,
如图2,∵将△ABE沿AE折叠,得到△AB′E,
∴AB′=AB=5,
∵CD∥AB,
∴∠1=∠3,
∵∠1=∠2,
∴∠2=∠3,
∵AE垂直平分BB′,
∴AB=BF=5,
∴CF=4,
∵CF∥AB,
∴△CEF∽△ABE,
即
综上所述:的长为:或
故答案为:或.
【点睛】
本题考查折叠的性质、垂直平分线的性质、勾股定理及A字型相似的综合运用,注意分类讨论,属于中考常考题型.
三、解答题
17.(1)15;(2)6
【分析】
(1)先化简为最简二次根式,先计算括号里的,再计算二次根式乘法即可,
(2)先利用平方差公式简算,和立方根,然后再算加减法即可.
【详解】
解:(1),
,
,
;
解析:(1)15;(2)6
【分析】
(1)先化简为最简二次根式,先计算括号里的,再计算二次根式乘法即可,
(2)先利用平方差公式简算,和立方根,然后再算加减法即可.
【详解】
解:(1),
,
,
;
(2),
=,
,
=.
【点睛】
本题考查二次根式混合运算,最简二次根式,平方差公式,同类二次根式,掌握二次根式混合运算法则,最简二次根式,平方差公式巧用,同类二次根式及合并法则是解题关键.
18.6
【分析】
先根据勾股定理求得,进而求得,根据勾股定理即可求得范围.
【详解】
由题意可知,
则,
即,
解得,
若下次大风将旗杆从D处吹断,如图,
,
BD,
.
则距离旗杆底部周围6米范围内
解析:6
【分析】
先根据勾股定理求得,进而求得,根据勾股定理即可求得范围.
【详解】
由题意可知,
则,
即,
解得,
若下次大风将旗杆从D处吹断,如图,
,
BD,
.
则距离旗杆底部周围6米范围内有被砸伤的危险.
【点睛】
本题考查了勾股定理的应用,掌握勾股定理是解题的关键.
19.(1)见解析;(2)见解析
【解析】
【分析】
(1)作边长为3,5的平行四边形即可;
(2)作边长为,的平行四边形即可;
【详解】
解(1)根据网格作出边长为3,4,5的直角三角形,再以4为公共边
解析:(1)见解析;(2)见解析
【解析】
【分析】
(1)作边长为3,5的平行四边形即可;
(2)作边长为,的平行四边形即可;
【详解】
解(1)根据网格作出边长为3,4,5的直角三角形,再以4为公共边作边长为3,4,5的直角三角形,如下图:
(2)借助网格,作边长为、、的三角形,再以为公共边作边长为、、的三角形,如下图:
【点睛】
此题主要考查了应用设计与作图以及勾股定理和平行四边形的判定,正确借助网格是解题关键.
20.见解析
【分析】
根据中位线的性质得出、,进而得出四边形是平行四边形,再根据勾股定理的逆定理得出是直角三角形,且,则四边形是矩形.
【详解】
证明:∵是的中位线,
∴,.
∵,∴.
∴四边形是平行四
解析:见解析
【分析】
根据中位线的性质得出、,进而得出四边形是平行四边形,再根据勾股定理的逆定理得出是直角三角形,且,则四边形是矩形.
【详解】
证明:∵是的中位线,
∴,.
∵,∴.
∴四边形是平行四边形.
∵,,,
∴.
∴是直角三角形,且.
∴四边形是矩形.
【点睛】
本题考查了三角形的中位线、勾股定理的逆定理,平行四边形的判定、矩形的判定等知识点,熟悉并运用以上性质定理是解题的关键.
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)(2)380天,55元
【分析】
(1)根据函数图像,待定系数法求解析式即可;
(2)设需要天,该店能还清所有债务,根据题意,列一元一次不等式,根据二次函数的性质求得最值
【详解】
(1)当时
解析:(1)(2)380天,55元
【分析】
(1)根据函数图像,待定系数法求解析式即可;
(2)设需要天,该店能还清所有债务,根据题意,列一元一次不等式,根据二次函数的性质求得最值
【详解】
(1)当时,设与的函数关系是为,有函数图像可知,函数图像经过点
解得
当时,设与的函数关系是为,有函数图像可知,函数图像经过点
解得
综上所述,
(2)设设需要天,该店能还清所有债务,根据题意,
当时,
当时,的最大值为
即,
当时,
当时,的最大值为
即,
综上所述,时,即最早需要天还清所有债务,此时服装定价为元
【点睛】
本题考查了一次函数的应用,二次函数的应用,掌握二次函数的性质是解题的关键.
23.(1)3;(2)见解析;(2)73
【分析】
(1)由勾股定理得出AC==3;
(2)由勾股定理得出OD2+OA2=AD2,OD2+OC2=CD2,OB2+OC2=BC2,OA2+OB2=AB2,则
解析:(1)3;(2)见解析;(2)73
【分析】
(1)由勾股定理得出AC==3;
(2)由勾股定理得出OD2+OA2=AD2,OD2+OC2=CD2,OB2+OC2=BC2,OA2+OB2=AB2,则AB2+CD2=OA2+OB2+OD2+OC2,AD2+BC2=OD2+OA2+OB2+OC2,即可得出结论;
(3)连接CG、AE,设AG交CE于I,AB交CE于J,由正方形的性质得出∠GBC=∠EBA=90°,AB=BE=5,BG=BC=4,证出∠ABG=∠EBC,由SAS证得△ABG≌△EBC得出∠BAG=∠BEC,则∠EBJ=∠AIJ=90°,得出AG⊥CE,由(2)可得AC2+GE2=CG2+AE2,由勾股定理得出CG2=BC2+BG2,即CG2=42+42=32,AE2=BE2+AB2,即AE2=52+52=50,AB2=AC2+BC2,即52=AC2+42,推出AC2=9,代入AC2+GE2=CG2+AE2 ,即可得出结果.
【详解】
解:(1):∵在△ABC中,∠C=90°中,BC=4,AB=5,
∴AC==3,
故答案为:3;
(2)证明:在Rt△DOA中,∠DOA=90°,
∴OD2+OA2=AD2,
同理:OD2+OC2=CD2,OB2+OC2=BC2,OA2+OB2=AB2,
∴AB2+CD2=OA2+OB2+OD2+OC2,AD2+BC2=OD2+OA2+OB2+OC2,
∴AB2+CD2=AD2+BC2 ;
(3)解:连接CG、AE,设AG交CE于I,AB交CE于J,如图3所示:
∵四边形BCFG和四边形ABED都是正方形,
∴∠GBC=∠EBA=90°,AB=BE=5,BG=BC=4,
∴∠GBC+∠CBA=∠EBA+∠CBA,
∴∠ABG=∠EBC,
在△ABG和△EBC中,
,
∴△ABG≌△EBC(SAS),
∴∠BAG=∠BEC,
∵∠AJI=∠EJB,
∴∠EBJ=∠AIJ=90°,
∴AG⊥CE,
由(2)可得:AC2+GE2=CG2+AE2,
在Rt△CBG中,CG2=BC2+BG2,
即CG2=42+42=32,
在Rt△ABE中,AE2=BE2+AB2,
即AE2=52+52=50,
在Rt△ABC中,AB2=AC2+BC2,
即52=AC2+42,
∴AC2=9,
∵AC2+GE2=CG2+AE2 ,
即9+GE2=32+50,
∴GE2=73.
【点睛】
本题是四边形综合题,主要考查了正方形的性质、全等三角形的判定与性质、勾股定理的知识;熟练掌握正方形的性质与勾股定理是解题的关键.
24.(1)见解析;(2);(3)点P的坐标为:(﹣3,0),(﹣,2),(﹣3,3﹣),(3,3+)
【解析】
【分析】
(1)先解方程组得出m和n的值,从而得到B,C两点坐标,结合A点坐标算出AB2,
解析:(1)见解析;(2);(3)点P的坐标为:(﹣3,0),(﹣,2),(﹣3,3﹣),(3,3+)
【解析】
【分析】
(1)先解方程组得出m和n的值,从而得到B,C两点坐标,结合A点坐标算出AB2,BC2,AC2,利用勾股定理的逆定理即可证明;
(2)过D作DF⊥y轴于F,根据题意得到BF=FC,F(0,1),设直线AC:y=kx+b,利用A和C的坐标求出表达式,从而求出点D坐标;
(3)分AB=AP,AB=BP,AP=BP三种情况,结合一次函数分别求解.
【详解】
解:(1)∵,
得:,
∴B(0,3),C(0,﹣1),
∵A(﹣,0),B(0,3),C(0,﹣1),
∴OA=,OB=3,OC=1,
∴AB2=AO2+BO2=12,AC2=AO2+OC2=4,BC2=16
∴AB2+AC2=BC2,
∴∠BAC=90°,
即AC⊥AB;
(2)如图1中,过D作DF⊥y轴于F.
∵DB=DC,△DBC是等腰三角形
∴BF=FC,F(0,1),
设直线AC:y=kx+b,
将A(﹣,0),C(0,﹣1)代入得:
直线AC解析式为:y=x-1,
将D点纵坐标y=1代入y=x-1,
∴x=-2,
∴D的坐标为(﹣2,1);
(3)点P的坐标为:(﹣3,0),(﹣,2),(﹣3,3﹣),(3,3+)
设直线BD的解析式为:y=mx+n,直线BD与x轴交于点E,
把B(0,3)和D(﹣2,1)代入y=mx+n,
∴,
解得,
∴直线BD的解析式为:y=x+3,
令y=0,代入y=x+3,
可得:x=,∵OB=3,
∴BE=,
∴∠BEO=30°,∠EBO=60°
∵AB=,OA=,OB=3,
∴∠ABO=30°,∠ABE=30°,
当PA=AB时,如图2,
此时,∠BEA=∠ABE=30°,
∴EA=AB,
∴P与E重合,
∴P的坐标为(﹣3,0),
当PA=PB时,如图3,
此时,∠PAB=∠PBA=30°,
∵∠ABE=∠ABO=30°,
∴∠PAB=∠ABO,
∴PA∥BC,
∴∠PAO=90°,
∴点P的横坐标为﹣,
令x=﹣,代入y=x+3,
∴y=2,
∴P(﹣,2),
当PB=AB时,如图4,
∴由勾股定理可求得:AB=2,EB=6,
若点P在y轴左侧时,记此时点P为P1,过点P1作P1F⊥x轴于点F,
∴P1B=AB=2,
∴EP1=6﹣2,
∴FP1=3﹣,
令y=3﹣代入y=x+3,
∴x=﹣3,
∴P1(﹣3,3﹣),
若点P在y轴的右侧时,记此时点P为P2,过点P2作P2G⊥x轴于点G,
∴P2B=AB=2,
∴EP2=6+2,
∴GP2=3+,
令y=3+代入y=x+3,
∴x=3,
∴P2(3,3+),
综上所述,当A、B、P三点为顶点的三角形是等腰三角形时,
点P的坐标为(﹣3,0),(﹣,2),(﹣3,3﹣),(3,3+).
【点睛】
本题考查了解二元一次方程组,勾股定理的逆定理,含30°的直角三角形,等腰三角形的性质,一次函数的应用,知识点较多,难度较大,解题时要注意分类讨论.
25.(1)1;3;(2)当时,;当时,;(3)t=3秒或3.6秒时,△CBD是以BD或CD为底的等腰三角形;(4)或秒.
【分析】
(1)由勾股定理先求出的长度,则时,点D在线段AB上,即可求出答案;
解析:(1)1;3;(2)当时,;当时,;(3)t=3秒或3.6秒时,△CBD是以BD或CD为底的等腰三角形;(4)或秒.
【分析】
(1)由勾股定理先求出的长度,则时,点D在线段AB上,即可求出答案;
(2)由题意,可分为:,两种情况,分别表示出的长度即可;
(3)分①CD=BC时,CD=3;②BD=BC时,过点B作BF⊥AC于F,根据等腰三角形三线合一的性质可得CD=2CF,即可得到答案.
(4)分①∠CDB=90°时,利用△ABC的面积列式计算即可求出BD,然后利用勾股定理列式求解得到CD,再根据时间=路程÷速度计算;②∠CBD=90°时,点D在线段AB上运动,然后即可得解;
【详解】
解:(1)在Rt中,,,,
∴,
∵点D运动的速度为每秒1个单位长度,
∴当,点D在线段CA上;当,点D在线段AB上;
∴当时,点D在线段AB上,
∴,;
故答案为:1;3;
(2)根据题意,
当时,点D在线段CA上,且,
∴;
当时,点D在线段AB上,
∴;
(3)①CD=BC时,CD=3,t=3÷1=3;
②BD=BC时,如图,过点B作BF⊥AC于F,
设,则,
∴,
∴,
∴CD=2CF=1.8×2=3.6,
∴t=3.6÷1=3.6,
综上所述,t=3秒或3.6秒时,△CBD是以BD或CD为底的等腰三角形.
(4)①∠CDB=90°时,S△ABC=AC•BD=AB•BC,
即=×4×3,
解得BD=2.4,
∴CD=,
∴t=1.8÷1=1.8秒;
②∠CBD=90°时,点D在线段AB上运动,
∴
综上所述,t=1.8或秒;
故答案为:或秒;
【点睛】
本题考查了勾股定理,等腰三角形的判定与性质,三角形的面积,(3)(4)难点在于要分情况讨论,作出图形更形象直观.
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