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人教版数学八年级下册数学期末试卷复习练习(Word版含答案)
一、选择题
1.已知是整数,则正整数n的最小值是( )
A.2 B.4 C.6 D.8
2.下列各组数中,不能作为直角三角形的三边长的是( )
A.5,4,3 B.5,12,13 C.6,8,10 D.6,4,7
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.班级准备推选一名同学参加学校演讲比赛,在五轮班级预选赛中,甲、乙、丙三名同学五轮预选赛成绩的平均数和方差如下表所示:
甲
乙
丙
平均数/分
96
95
97
方差
0.4
2
2
丁同学五轮预选赛的成绩依次为:97分、96分、98分、97分、97分,根据表中数据,要从甲、乙、丙、丁四名同学中选择一名成绩好又发挥稳定的同学参赛应该选择( )A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
5.三角形的三边长分别为6,8,10,则它的最长边上的高为( )
A.4.8 B.8 C.6 D.2.4
6.如图,四边形ABCD是菱形,对角线AC,BD相交于点O,DH⊥AB于点H,连接OH,若∠DHO=20°,则∠ADC的度数是( )
A.120° B.130° C.140° D.150°
7.如图,点E在正方形ABCD的边CD上,若△ABE的面积为8,CE=3,则线段BE的长为( )
A.5 B.1 C.4 D.6
8.对于实数,定义符号其意义为:当时,;当时,.例如:,若关于的函数,则该函数的最大值是( )
A. B. C. D.
二、填空题
9.若代数式在实数范围内有意义,则x的取值范围为 ___.
10.若菱形的两条对角线的长分别为6和10,则菱形的面积为__________.
11.长方形的一条对角线的长为10cm,一边长为6cm,它的面积是________cm2.
12.如图,在矩形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O.若AB=5,AD=12,则OC=______.
13.已知正比例函数图象经过点(1,3),则该函数的解析式是_____.
14.如图,连接四边形ABCD各边中点,得到四边形EFGH,只要添加_____条件,就能保证四边形EFGH是菱形.
15.如图,在平面直角坐标系中,点A1,A2,A3,…,都在x轴正半轴上,点B1,B2,B3,…,都在直线y=kx上,∠B1OA1=30°,△A1B1A2,△A2B2A3,△A3B3A4,…,都是等边三角形,且OA1=1,则点B6的纵坐标是_________.
16.如图,在平面直角坐标系中,直线交x轴于点A、交y轴于点B,C点与A点关于y轴对称,动点P、Q分别在线段、上(点P不与点A、C重合),满足.当为等腰三角形时,点P的坐标是_____.
三、解答题
17.计算:
(1);
(2);
(3);
(4).
18.我国古代数学著作《九章算术》中有这样一个问题:“今有池方一丈,葭生其中央,出水一尺,引葭赴岸,适与岸齐,问水深几何?”(注:丈、尺是长度单位,1丈=10尺,1尺=米),这段话翻译城现代汉语,即为:如图,有一个水池,水面是一个边长为一丈的正方形,在水池正中央有一根芦苇,它高出水面1尺,如果把这根芦苇拉向水池一边的中点,它的顶端恰好到达池边的水面,则水池里水的深度是多少米?请你用所学知识解答这个问题.
19.如图,正方形网格中的每个小正方形的边长都是1,每个小格的顶点叫格点,网格中有以格点A、B、C为顶点的,请你根据所学的知识回答下列问题:
(1)判断的形状,并说明理由:
(2)求的面积.
20.如图,∠A=∠B=40°,P为AB中点,点M为射线AC上(不与点A重合)的任意一点,连接MP,并使MP的延长线交射线BD于点N,设∠BPN=α.
(1)求证:APMBPN;
(2)当α等于多少度时,以A、M、B、N为顶点的四边形是菱形?
21.如果记,并且表示当时的值,即;表示当时的值,即;表示当时的值,即;…
(1)计算下列各式的值:
__________.
__________.
(2)当为正整数时,猜想的结果并说明理由;
(3)求的值.
22.甲、乙两个服装厂加工同种型号的防护服,甲厂每天加工的数量是乙厂每天加工的数量的1.5倍,两厂各加工600套防护服,甲厂比乙厂少用4天.
(1)求甲、乙两厂每天各加工多少套防护服?
(2)已知甲、乙两厂加工这种防护服每天的费用分别是150元和120元.期间,某医院急需3000套这种防护服,甲厂单独加工一段时间后另有安排,剩下的任务只能由乙厂单独完成.设甲厂加工m天,乙厂加工y天.
①求y关于m的函数关系式.
②如果加工总费用不超过6360元,那么甲厂至少要加工多少天?
23.如图1,在中,为的中点,连结.过点作射线为射线上一动点.
(1)求的长和的面积;
(2)如图2,连结,在点的运动过程中,若为等腰三角形,求所有满足条件的的长;
(3)如图3,连结交于点,连结,作点关于的对称点,当点恰好落在的边上时,连结,请直接写出的面积.
24.在平面直角坐标系xOy中,对于任意三点A,B,C的“矩积”,给出如下定义:“横底”a:任意两点横坐标差的最大值;“纵高”h:任意两点纵坐标差的最大值;则“矩积”S=ah.例如:三点坐标分别为A(1,﹣2),B(2,2),C(﹣1,﹣3),则“横底”a=3,“纵高”h=5,“矩积”S=ah=15.已知点D(﹣2,3),E(1,﹣1).
(1)若点F在x轴上.
①当D,E,F三点的“矩积”为24,则点F的坐标为 ;
②直接写出D,E,F三点的“矩积”的最小值为 ;
(2)若点F在直线y=mx+4上,使得D,E,F三点的“矩积”取到最小值,直接写出m的取值范围是 .
25.如图,四边形ABCD为矩形,C点在轴上,A点在轴上,D(0,0),B(3,4),矩形ABCD沿直线EF折叠,点B落在AD边上的G处,E、F分别在BC、AB边上且F(1,4).
(1)求G点坐标
(2)求直线EF解析式
(3)点N在坐标轴上,直线EF上是否存在点M,使以M、N、F、G为顶点的四边形是平行四边形?若存在,直接写出M点坐标;若不存在,请说明理由
26.(1)操作发现:如图①,在RtABC中,∠C=2∠B=90°,点D是BC上一点,沿AD折叠ADC,使得点C恰好落在AB上的点E处,请写出AB、AC、CD之间的关系?并说明理由.
(2)问题解决:如图②,若(1)中∠C≠90°,其他条件不变,请猜想AB、AC、CD之间的关系,并证明你的结论;
(3)类比探究:如图③,在四边形ABCD中,∠B=120°,∠D=90°,AB=BC,AD=BC,连接AC,点E是CD上一点,沿AE折叠,使得点D正好落在AC上的点F处,若BC=3,求出DE的长.
【参考答案】
一、选择题
1.C
解析:C
【分析】
因为是整数,且,则6n是完全平方数,满足条件的最小正整数n为6.
【详解】
解:,且是整数,
∴是整数,即6n是完全平方数;
∴n的最小正整数值为6.
故选:C.
【点睛】
本题主要考查了二次根式的定义,关键是根据乘除法则和二次根式有意义的条件,二次根式有意义的条件时被开方数是非负数进行解答
2.D
解析:D
【分析】
根据勾股定理逆定理,只要验证两较小边的平方和等于最长边的平方即可.
【详解】
解:A、∵,
∴5,4,3可以作为直角三角形的三边长,故此选项不符合题意;
B、∵,
∴5,12,13可以作为直角三角形的三边长,故此选项不符合题意;
C、∵,
∴6,8,10可以作为直角三角形的三边长,故此选项不符合题意;
D、∵,
∴6,4,7不可以作为直角三角形的三边长,故此选项符合题意;
故选:D.
【点睛】
本题主要考查了勾股定理逆定理,判断三角形是否为直角三角形,已知三角形的三边长,只要利用勾股定理逆定理加以判断即可.
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.D
解析:D
【解析】
【分析】
首先求出丁同学的平均分和方差,然后比较平均数,平均数相同时选择方差较小的的同学参赛.
【详解】
解:根据题意,
丁同学的平均分为:,
方差为:;
∴丙同学和丁同学的平均分都是97分,但是丁同学的方差比较小,
∴应该选择丁同学去参赛;
故选:D.
【点睛】
本题考查了平均数和方差,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.
5.A
解析:A
【分析】
根据已知先判定其形状,再根据三角形的面积公式求得其高.
【详解】
解:∵三角形的三边长分别为6,8,10,符合勾股定理的逆定理62+82=102,
∴此三角形为直角三角形,则10为直角三角形的斜边,
设三角形最长边上的高是h,
根据三角形的面积公式得:×6×8=×10h,
解得h=4.8.
故选A
【点睛】
考查了勾股定理的逆定理,解答此题的关键是先判断出三角形的形状,再根据三角形的面积公式解答.勾股定理的逆定理:如果三角形的三边长a,b,c满足a2+b2=c2,那么这个三角形就是直角三角形.
6.C
解析:C
【解析】
【分析】
由四边形ABCD是菱形,可得OB=OD,AC⊥BD,又由DH⊥AB,∠DHO=20°,可求得∠OHB的度数,然后由直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,证得△OBH是等腰三角形,继而求得∠ABD的度数,然后求得∠ADC的度数.
【详解】
∵四边形ABCD是菱形,
∴OB=OD,AC⊥BD,∠ADC=∠ABC,
∵DH⊥AB,
∴OH=OB=BD,
∵∠DHO=20°,
∴∠OHB=90°﹣∠DHO=70°,
∴∠ABD=∠OHB=70°,
∴∠ADC=∠ABC=2∠ABD=140°,
故选C.
【点睛】
本题考查了菱形的性质、直角三角形的性质以及等腰三角形的判定与性质,证得△OBH是等腰三角形是关键.
7.A
解析:A
【解析】
【分析】
根据正方形的性质,可求出正方形的面积,从而确定边长,然后在Rt△BCE中利用勾股定理求解即可.
【详解】
解:∵四边形ABCD为正方形,
∴,,
∴,
∴正方形的边长,
在Rt△BCE中,BC=4,CE=3,
∴,
故选:A.
【点睛】
本题考查正方形的性质,理解正方形的性质以及熟练运用勾股定理是解题关键.
8.C
解析:C
【分析】
根据定义先列不等式:和,确定其,对应的函数,画图象可知其最大值.
【详解】
解:由题意得:,解得:,
当时,,
当时,,,
由图象可知:此时该函数的最大值为;
当时,,
当时,,,
由图象可知:此时该函数的最大值为;
综上所述,,的最大值是当所对应的的值,
如图所示,当时,,
故选:C
【点睛】
本题考查了新定义、一元一次不等式及一次函数的交点问题,认真阅读理解其意义,并利用数形结合的思想解决函数的最值问题.
二、填空题
9.且
【解析】
【分析】
根据二次根式及分式有意义的条件可直接进行求解.
【详解】
解:由题意得:
且,
解得:且;
故答案为且.
【点睛】
本题主要考查二次根式及分式有意义的条件,熟练掌握二次根式及分式有意义的条件是解题的关键.
10.30
【解析】
【分析】
因为菱形的对角线互相垂直,互相垂直的四边形的面积等于对角线乘积的一半.
【详解】
解:菱形的面积为:.
故答案为:30.
【点睛】
本题考查菱形的性质,关键知道菱形的对角线互相垂直,然后根据面积等于对角线乘积的一半求出结果.
11.48
【解析】
【分析】
先根据勾股定理求出长方形的另一条边,然后根据面积公式计算即可.
【详解】
解:∵长方形的一条对角线的长为10cm,一边长为6cm,
由勾股定理可知:长方形的另一条边=cm
∴长方形的面积为:6×8=48 cm2.
故答案为:48.
【点睛】
此题考查的是勾股定理和长方形的面积,掌握用勾股定理解直角三角形是解决此题的关键.
12.B
解析:5
【分析】
根据勾股定理得出BD,进而利用矩形的性质得出OC即可.
【详解】
解:∵四边形ABCD是矩形,
∴∠BAD=90°,AC=BD,OC=OA,
在Rt△ABD中,BD=,
∴OC=AC==.
故答案为:6.5.
【点睛】
此题考查矩形的性质和勾股定理,解答此题的关键是由矩形的性质和根据勾股定理得出BD解答.
13.y=3x
【分析】
设这个正比例函数的解析式是y=kx,再将(1,3)代入求得k值,即可求出函数解析式.
【详解】
解:设这个正比例函数的解析式是y=kx,
∵正比例函数的图象经过点(1,3),
∴3=k,
解得k=3,
∴正比例函数的解析式是y=3x.
故答案为:y=3x.
【点睛】
本题主要考查了用待定系数法求正比例函数的解析式,解题的关键是求k.
14.A
解析:AC=BD
【分析】
根据中位线的性质易得四边形EFGH为平行四边形,那么只需让一组邻边相等即可,而邻边都等于对角线的一半,那么对角线需相等.
【详解】
解:∵E、F为AD、AB中点,
∴EF为△ABD的中位线,
∴EF∥BD,EF=BD,
同理可得GH∥BD,GH=BD,FG∥AC,FG=AC,
∴EF∥GH,EF=GH,
∴四边形EFGH为平行四边形,
∴当EF=FG时,四边形EFGH为菱形,
∵FG=AC,EF=BD,EF=FG
∴AC=BD,
故答案为:AC=BD.
【点睛】
本题考查菱形的判定,四边相等的四边形是菱形和中位线定理,解题的关键是了解菱形的判定定理,难度不大.
15.【分析】
设△BnAnAn+1的边长为an,根据勾股定理求出点M坐标,求出直线的解析式,得出∠AnOBn=30°,再结合等边三角形的性质及外角的性质即可得出∠OBnAn=30°,从而得出AnBn=
解析:
【分析】
设△BnAnAn+1的边长为an,根据勾股定理求出点M坐标,求出直线的解析式,得出∠AnOBn=30°,再结合等边三角形的性质及外角的性质即可得出∠OBnAn=30°,从而得出AnBn=OAn,列出部分an的值,发现规律an+1=2an,依此规律结合等边三角形的性质即可得出结论.
【详解】
设△BnAn An+1的边长为an,点B1,B2,B3,…是直线y= 上的第一象限内的点,
过A1作A1M⊥x轴交直线OB1于M点,
∵OA1=1,
∴点M的横坐标为1,
∵∠MOA1=30°,
∴OM=2A1M
在Rt△OMA1中,由勾股定理(2A1M)2=A1M2+1
解得A1M=
∴点M的坐标为(1,)
点M在y= 上,
∴=
∵∠A1OB1 = 30°,
又△BnAnAn+1为等边三角形,
∴∠BnAnAn+1 = 60°,
∴∠OBnAn = ∠BnAnAn+1 -∠BnOAn=30°,
∴AnBn = OAn,
∵OA1=1,
∴a1 =1,
a2=1+1=2= 2a1,
a3= 1+a1 +a2=4= 2a2,
a4 = 1+a1 +a2十a3 =8= 2a3,
an+1 = 2an,
a5 =2a4= 16, a6 = 2a5 = 32,a7= 2a6= 64,
∵△A6B6A7为等边三角形,
∴点B6的坐标为(a7-a6,(a7- a6)),
∴点B6的坐标为(48,16)
故答案为:16.
【点睛】
本题考查了一次函数的性质、等边三角形的性质以及三角形外角的性质,勾股定理,解题的关键是找出规律:an+1=2an本题属于灵活题,难度较大,解决该题型题目时,根据等边三角形边的特征找出边的变化规律是关键.
16.(1,0),(−,0)
【分析】
分三种情况考虑:当PQ=PB时,可得△APQ≌△CBP,确定出此时P的坐标;当BQ=BP时,利用外角性质判断不可能;当BQ=PQ时,设OP=x,则AP=4+x,BP
解析:(1,0),(−,0)
【分析】
分三种情况考虑:当PQ=PB时,可得△APQ≌△CBP,确定出此时P的坐标;当BQ=BP时,利用外角性质判断不可能;当BQ=PQ时,设OP=x,则AP=4+x,BP=,进而求出此时P的坐标即可.
【详解】
解:对于直线,
令x=0,得到y=3;令y=0,得到x=−4,
∴A(−4,0),B(0,3),即OB=3,
∵A与C关于y轴对称,
∴C(4,0),即OC=4,
则根据勾股定理得:BC=BA=;
∵C点与A点关于y轴对称,
∴∠BAO=∠BCO,
∵,
∴∠BPQ=∠BCO,
又∵∠BCO+∠CBP=∠BPQ+∠APQ,
∴∠CBP=∠APQ,
(i)当PQ=PB时,则△APQ≌△CBP,
∴AP=CB=5,
∴OP=1,
∴此时点P(1,0);
(ii)当BQ=BP时,∠BQP=∠BPQ,
∵∠BQP是△APQ的外角,
∴∠BQP>∠BAP,
又∵∠BPQ=∠BAO,
∴这种情况不可能;
(iii)当BQ=PQ时,∠QBP=∠QPB,
又∵∠BPQ=∠BAO,
∴∠QBP=∠BAO,
∴AP=BP,
设OP=x,则AP=4+x,BP=,
∴4+x=,
解得:x=−.
此时点P的坐标为:(−,0).
综上,P的坐标为(1,0),(−,0).
故答案是:(1,0),(−,0).
【点睛】
此题属于一次函数综合题,涉及的知识有:一次函数与坐标轴的交点,坐标与图形性质,等腰三角形的性质,全等三角形的判定与性质,熟练掌握性质与判定是解本题的关键.
三、解答题
17.(1);(2);(3);(4).
【分析】
(1)根据负整数幂、零指数幂、立方根和绝对值的性质求解即可;
(2)先化成最简二次根式,再合并即可;
(3)先化成最简二次根式,再计算乘法即可;
(4)根
解析:(1);(2);(3);(4).
【分析】
(1)根据负整数幂、零指数幂、立方根和绝对值的性质求解即可;
(2)先化成最简二次根式,再合并即可;
(3)先化成最简二次根式,再计算乘法即可;
(4)根据完全平方公式展开,再合并即可.
【详解】
解:(1)
;
(2)
;
(3)
;
(4)
.
【点睛】
本题考查二次根式的混合运算、零指数幂、负整数指数幂,解题的关键是明确各自的计算方法,仔细认真化简,会合并同类项.
18.4米
【分析】
根据勾股定理列出方程,解方程即可.
【详解】
解:设水池里水的深度是x尺,
由题意得,x2+52=(x+1)2,
解得:x=12,
米
答:水池里水的深度是4米.
【点睛】
本题考查
解析:4米
【分析】
根据勾股定理列出方程,解方程即可.
【详解】
解:设水池里水的深度是x尺,
由题意得,x2+52=(x+1)2,
解得:x=12,
米
答:水池里水的深度是4米.
【点睛】
本题考查的是勾股定理的应用,掌握勾股定理、根据勾股定理正确列出方程是解题的关键.
19.(1)直角三角形,理由见解析;(2)5
【解析】
【分析】
(1)根据勾股定理得到,,,再根据勾股定理的逆定理即可求解;
(2)用正方形的面积减去3个三角形的面积即可求解.
【详解】
解:(1)是直
解析:(1)直角三角形,理由见解析;(2)5
【解析】
【分析】
(1)根据勾股定理得到,,,再根据勾股定理的逆定理即可求解;
(2)用正方形的面积减去3个三角形的面积即可求解.
【详解】
解:(1)是直角三角形,理由:
正方形小方格边长为1,
,,.
,
是直角三角形;
(2)的面积,
故的面积为5.
【点睛】
本题考查了勾股定理的逆定理、勾股定理,解题的关键是熟知勾股定理及勾股定理的逆定理.
20.(1)见解析;(2)90°
【分析】
(1)利用判定定理进行证明即可;
(2)根据(1)能得出对角线互相平分,得出是平行四边形,即当∠BPN=90°时,AB⊥MN,以A、M、B、N为顶点的四边形是菱
解析:(1)见解析;(2)90°
【分析】
(1)利用判定定理进行证明即可;
(2)根据(1)能得出对角线互相平分,得出是平行四边形,即当∠BPN=90°时,AB⊥MN,以A、M、B、N为顶点的四边形是菱形.
【详解】
(1)证明:P为AB中点,
PA=PB,
在△APM和△BPN中,,
△APM△BPN;
(2)连接MB、NA,
由(1)知△APM△BPN,
PM=PN,
PA=PB,
四边形MBNA为平行四边形,
当∠BPN=90°时,AB⊥MN,
四边形AMBN为菱形.
【点睛】
本题考查了三角形全等的判定及性质、菱形的判定,解题的关键是掌握相关的判定定理.
21.(1)1;1(2)结果为1,证明过程见详解(3)
【解析】
【分析】
(1)根据题目定义的运算方式代数计算即可.
(2)根据第(1)题的计算结果总结规律,并加以证明.
(3)运用第(2)题的运算规律
解析:(1)1;1(2)结果为1,证明过程见详解(3)
【解析】
【分析】
(1)根据题目定义的运算方式代数计算即可.
(2)根据第(1)题的计算结果总结规律,并加以证明.
(3)运用第(2)题的运算规律和加法结合律进行将式子中每一项适当分组,再进行计算.
【详解】
解:(1);
.
(2)猜想的结果为1.
证明:
(3)
【点睛】
本题以定义新运算的形式考查了二次根式的综合计算,遵循新运算的方式,熟练掌握二次根式的计算是解答关键.
22.(1)甲厂每天加工75套防护服,乙厂每天加工50套防护服;(2)①y=﹣m+60;②甲厂至少要加工28天
【分析】
(1)设乙厂每天加工x套防护服,则甲厂每天加工1.5x套防护服,根据“两厂各加工6
解析:(1)甲厂每天加工75套防护服,乙厂每天加工50套防护服;(2)①y=﹣m+60;②甲厂至少要加工28天
【分析】
(1)设乙厂每天加工x套防护服,则甲厂每天加工1.5x套防护服,根据“两厂各加工600套防护服,甲厂比乙厂要少用4天”列出方程,解之即可;
(2)①根据“某医院急需3000套这种防护服”和“设甲厂加工m天,乙厂加工y天”列出方程,即可得到y关于m的函数关系式;
②根据“甲、乙两厂加工这种防护服每天的费用分别是150元和120元”和“总加工费不超过6360元”列出不等式,求出m的取值范围即可.
【详解】
解:(1)设乙厂每天加工x套防护服,则甲厂每天加工1.5x套防护服.根据题意得:
,
解得x=50,
经检验:x=50是原方程的解,且符合题意,
∴1.5x=1.5×50=75,
答:甲厂每天加工75套防护服,乙厂每天加工50套防护服;
(2)①根据题意得:
75m+50y=3000,
∴y=m+60;
②根据题意得:
150m+120×(m+60)≤6360,
解得m≥28,
答:甲厂至少要加工28天.
【点睛】
本题考查了分式方程与不等式的应用,关键是理清楚题目意思,建立方程或不等式求解.注意解分式方程后要验根.
23.(1)20,150;(2)7或;(3)或42.
【分析】
(1)根据等腰三角形的性质可得BD=AB=15,CD⊥AB,根据勾股定理即可求得的长,从而可得的面积;
(2)分三种情况进行讨论;当CD=C
解析:(1)20,150;(2)7或;(3)或42.
【分析】
(1)根据等腰三角形的性质可得BD=AB=15,CD⊥AB,根据勾股定理即可求得的长,从而可得的面积;
(2)分三种情况进行讨论;当CD=CP时,作CE⊥AP于E,根据S△ABC=ABCD=BCCE可得CE的长,CE>CP,而根据直角三角形斜边大于直角边可得该情况不成立;当CD=DP时,作DF⊥AP于F,延长FD交BC于G,根据全等三角形的判定可得△AFD≌△BGD,从而得到DF=DG,根据S△CDB=CDBD=DGBC,可得DF=DG=12,根据勾股定理可得AF和PF的长,即可得到AP的长;当PD=PC时,作CE⊥AP于E,作DF⊥AP于F,延长FD交BC于G,设AP=x,可得PE=x-7,根据勾股定理可得,,列式即可求得AP的值.
(3)分三种情况进行讨论:①当A´落在CD上时,作GE⊥CD于点E,根据等腰三角形的性质可得CD⊥AB,可得sin∠DAC=,cos∠DAC=,根据题意可知DG是AA´的垂直平分线,从而得到△ADG≌△A´DG(SAS),A´C=5,即可得到sin∠GA´E= sin∠GAE=,cos∠GA´E=cos∠GAE=,设A´G=x,则CG=25-x,GE=x,A´E=x,可得CE=x+5,利用勾股定理可得GE的长,根据S△A´CG=A´CEG即可得解;②当A´落在BC上时,作GE⊥BC于点E,A´A与DG的交点为F,可得DF为中位线,所以DF∥BA´,且DF=BA´,根据等腰三角形性质及中位线性质可得sin∠ABA´=,cos∠ABA´=,从而求得BA´的长,BA´的长,根据矩形的判定可得四边形FA´EG为矩形,从而得到GE的长,根据S△A´CG=A´CEG即可得解;③当A´落在BD上时,会得到A´与B点重合,所以该情况不存在.
【详解】
解:(1)∵,,D为的中点,
∴BD=AB=15,CD⊥AB,
∴∠CDB=90°,
∴CD=,
∴S△ACD=CDAD=×20×15=150;
(2)当CD=CP时,如图,作CE⊥AP于E,
∴S△ABC=ABCD=BCCE,
∴×30×20=×25CE,
解得 CE=24,
∵CE>CD,
即CE>CP,
∴CD=CP不成立,
当CD=DP时,作DF⊥AP于F,延长FD交BC于G,
∵AF∥BC,
∴∠FAD=∠B,
∵∠AFD=∠BGD=90°,AD=BD,
∴△AFD≌△BGD(AAS),
∴DF=DG,
∵S△CDB=CDBD=DGBC,
∴×20×15=×25DG
∴DF=DG=12,
∴AF=,
在Rt△DFP中,PF=,
∴AP=PF-AF=16-9=7,
当PD=PC时,作CE⊥AP于E,作DF⊥AP于F,延长FD交BC于G,
由上述过程可得 AF=9,
∴CG=BC-BG=25-9=16,
设AP=x,
∴PE=PF-FE=AF+AP-FE=9+x-16=x-7,
当PD=PC时,在Rt△PDF中,
,
在Rt△PCE中,,
∴=,
解得x=,
∴AP=,
综上所述,AP=7或.
(3)①当A´落在CD上时,作GE⊥CD于点E,
则S△A´CG=A´CEG,
∵AC=BC,D为AB中点,
∴CD⊥AB,
∵AC=BC=25,AB=30,
∴BD=AD=15,CD=20,
sin∠DAC=,cos∠DAC=,
由题知A,A´关于DG对称,
∴DG是AA´的垂直平分线,
∵DG=DG,∠ADG=∠A´DG,AD=A´D=15,
∴△ADG≌△A´DG(SAS),A´C=5,
∴sin∠GA´E= sin∠GAE=,cos∠GA´E=cos∠GAE=,
设A´G=x,则CG=25-x,
∴GE=x,A´E=x,
∴CE=x+5,
∵△CGE为直角三角形,
∴,
解得x=,
∴GE=,
∴S△A´CG=A´CEG=×5×=;
②当A´落在BC上时,作GE⊥BC于点E,A´A与DG的交点为F,
则S△A´CG=A´CEG,
∵A,A´关于DG对称,
∴点F为AA´的中点,
∵D为AB的中点,
则在△ABA´中,DF为中位线,
∴DF∥BA´,且DF=BA´,
∵∠AFD=90°,
∴∠AA´B=90°,
∵CD=20,BC=25,AB=30
∴sin∠ABA´=,cos∠ABA´=,
∴BA´=30×=24,
∴A´C=25-18=7,
∵AA´⊥BC,GE⊥BC,
∴GE∥AA´,
∵DF∥BA´,
∴FG∥A´E,
∵∠AA´C=90°,
∴四边形FA´EG为矩形,
∴GE=FA´=AA´=×24=12,
∴S△A´CG=A´CEG=×7×12=42.
③当A´落在BD上时,此时DA=DA´=15,
∴A´与B点重合,
∵AP∥ BC,
∴该情况不存在,
综上所述,的面积为或42.
【点睛】
本题考查了等腰三角形的性质,勾股定理,全等三角形的判定与性质,矩形的判定与性质等知识点.解题的关键是运用分类讨论思想进行解题.
24.(1)①(﹣5,0)或(4,0);②12;(2)或
【解析】
【分析】
(1)①已知F在x轴上,故“纵高”=4,根据“矩积”的定义,可知“横底”=6,应分三种情况进行分类讨论,当a<-2时、当-2≤
解析:(1)①(﹣5,0)或(4,0);②12;(2)或
【解析】
【分析】
(1)①已知F在x轴上,故“纵高”=4,根据“矩积”的定义,可知“横底”=6,应分三种情况进行分类讨论,当a<-2时、当-2≤a≤1时、当a>1时;
②将F点的横坐标仍按照三类情况进行讨论,根据“矩积”的定义可求解;
(2)使直线过点D(-2,3)或点H(1,3),求出该特殊位置时m的值,即可求解.
【详解】
解:(1)设点F坐标为(a,0),
①∵D,E,F三点的“矩积”为24,“纵高”=4,
∴“横底”=6,
当a<-2时,则“横底”=1-a=6,
∴a=-5;
当-2≤a≤1时,则“横底”=3≠6,不合题意舍去;
当a>1时,则“横底”=a-(-2)=6;
∴a=4,
∴点F(﹣5,0)或(4,0),
故答案为:(﹣5,0)或(4,0);
②当a<-2时,则1-a>3,
∴S=4(1-a)>12,
当﹣2≤a≤1时,S=34=12,
当a>1时,则a-(-2)>3,
∴S=4[a-(-2)]>12,
∴D,E,F三点的“矩积”的最小值为12,
故答案为:12;
(2)由(1)可知:设点F(a,0),当﹣2≤a≤1时,D,E,F三点的“矩积”能取到最小值,如图下图所示,直线y=mx+4恒过点(0,4),使该直线过点D(-2,3)或点H(1,3),当F在点D或点H时,D,E,F三点的“矩积”的最小值为12,
当直线y=mx+4过点D(-2,3)时,
∴3=-2m+4,
∴解得:,
当直线y=mx+4过点H(1,3)时,
∴3=m+4,
∴m=-1,
∴当m≥或m≤-1时,D,E,F三点的“矩积”能取到最小值.
【点睛】
本题主要考察了一次函数的几何应用,提出了“矩积”这个全新的概念,解题的关键在于通过题目的描述,知道“矩积”的定义,同时要注意分类讨论.
25.(1)G(0,4-);(2);(3).
【解析】
【分析】
1(1)由F(1,4),B(3,4),得出AF=1,BF=2,根据折叠的性质得到GF=BF=2,在Rt△AGF中,利用勾股定理求出 ,那么
解析:(1)G(0,4-);(2);(3).
【解析】
【分析】
1(1)由F(1,4),B(3,4),得出AF=1,BF=2,根据折叠的性质得到GF=BF=2,在Rt△AGF中,利用勾股定理求出 ,那么OG=OA-AG=4-,于是G(0,4-);
(2)先在Rt△AGF中,由 ,得出∠AFG=60°,再由折叠的性质得出∠GFE=∠BFE=60°,解Rt△BFE,求出BE=BF tan60°=2,那么CE=4-2,E(3,4-2).设直线EF的表达式为y=kx+b,将E(3,4-2),F(1,4)代入,利用待定系数法即可求出直线EF的解析.(3)因为M、N均为动点,只有F、G已经确定,所以可从此入手,结合图形,按照FG为一边,N点在x轴上;FG为一边,N点在y轴上;FG为对角线的思路,顺序探究可能的平行四边形的形状.确定平行四边形的位置与形状之后,利用平行四边形及平移的性质求得M点的坐标.
【详解】
解:(1)∵F(1,4),B(3,4),
∴AF=1,BF=2,
由折叠的性质得:GF=BF=2,
在Rt△AGF中,由勾股定理得,
∵B(3,4),
∴OA=4,
∴OG=4-,
∴G(0,4-);
(2)在Rt△AGF中,
∵ ,
∴∠AFG=60°,由折叠的性质得知:∠GFE=∠BFE=60°,
在Rt△BFE中,
∵BE=BFtan60°=2,
.CE=4-2,
.E(3,4-2).
设直线EF的表达式为y=kx+b,
∵E(3,4-2),F(1,4),
∴ 解得
∴ ;
(3)若以M、N、F、G为顶点的四边形是平行四边形,则分如下四种情况:
①FG为平行四边形的一边,N点在x轴上,GFMN为平行四边形,如图1所示.
过点G作EF的平行线,交x轴于点N1,再过点N:作GF的平行线,交EF于点M,得平行四边形GFM1N1.
∵GN1∥EF,直线EF的解析式为
∴直线GN1的解析式为,
当y=0时, .
∵GFM1N1是平行四边形,且G(0,4-),F(1,4),N1( ,0),
∴M,( ,);
②FG为平行四边形的一边,N点在x轴上,GFNM为平行四边形,如图2所示.
∵GFN2M2为平行四边形,
∴GN₂与FM2互相平分.
∴G(0,4-),N2点纵坐标为0
∴GN:中点的纵坐标为 ,
设GN₂中点的坐标为(x,).
∵GN2中点与FM2中点重合,
∴
∴x=
∵.GN2的中点的坐标为(),
.∴N2点的坐标为(,0).
∵GFN2M2为平行四边形,且G(0,4-),F(1,4),N2(,0),
∴M2();
③FG为平行四边形的一边,N点在y轴上,GFNM为平行四边形,如图3所示.
∵GFN3M3为平行四边形,.
∴GN3与FM3互相平分.
∵G(0,4-),N2点横坐标为0,
.∴GN3中点的横坐标为0,
∴F与M3的横坐标互为相反数,
∴M3的横坐标为-1,
当x=-1时,y=,
∴M3(-1,4+2);
④FG为平行四边形的对角线,GMFN为平行四边形,如图4所示.
过点G作EF的平行线,交x轴于点N4,连结N4与GF的中点并延长,交EF于点M。,
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