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人教版八年级数学下册期末试卷测试题(Word版含解析)
一、选择题
1.函数中,自变量x的取值范围是( )
A.x>3 B.x≥3 C.x>﹣3 D.x≥﹣3
2.下列条件中,能判断△ABC是直角三角形的是( )
A.a:b:c=3:4:4 B.a=1,b=,c=
C.∠A:∠B:∠C=3:4:5 D.a2:b2:c2=3:4:5
3.四边形的三个相邻内角的度数依次如下,那么其中是平行四边形的为( )
A.,, B.,, C.,, D.,,
4.小明最近次数学测验的成绩如下:,,,,.则这次成绩的方差为( )
A. B. C. D.
5.如图,E,F,G,H分别在四边形ABCD在AB,BC,CD,DA的边上,对于四边形EFGH的形状,某班学生在一次数学活动课中,通过动手实践,探索出如下结论,其中错误的是( )
A.当E,F,G,H不是各边中点时,四边形EFGH不可能为菱形
B.当E,F,G,H不是各边中点时,四边形EFGH可以为平行四边形
C.当E,F,G,H是各边中点,且AC=BD时,四边形EFGH为菱形
D.当E,F,G,H是各边中点,且AC⊥BD时,四边形EFGH为矩形
6.如图,菱形 ABCD 的顶点 C 在直线 MN 上,若∠1=50°,∠2=20°,则∠BDC 的度数为()
A.20° B.30°
C.35° D.40°
7.如图,在中,对角线,相交于点,点是的中点,若,则的长为( )
A.16 B.18 C.20 D.22
8.如图,矩形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,∠AOB=60°,AB=5,则AD的长是( )
A.5 B.5 C.5 D.10
二、填空题
9.使式子有意义的x的取值范围是______.
10.已知一个菱形有一个内角为,周长为,那么该菱形的面积等于________ .
11.直角三角形的两条直角边长分别为、,则这个直角三角形的斜边长为________cm.
12.如图,在矩形ABCD中,BE交AD于点E且平分∠ABC,对角线BD平分∠EBC,则的值为____.
13.小明从家步行到学校需走的路程为2000米.图中的折线OAB反映了小明从家步行到学校所走的路程s(米)与时间t(分钟)的函数关系,根据图象提供的信息,当小明从家出发去学校步行20分钟时,距离学校还有__米.
14.如图,矩形ABCD中,AB=,AD=2.点E是BC边上的一个动点,连接AE,过点D作DF⊥AE于点F.当△CDF是等腰三角形时,BE的长为_____.
15.在平面直角坐标系中,矩形OABC的顶点O为坐标原点,顶点A,C分别在x轴和y轴上,OA=4,OC=3,D为AB边的中点,E是OA边上的一个动点,当△CDE的周长最小时,则点E的坐标为_____.
16.如图,长方形ABCD中,AB=2,BC=4,点E是BC边上一点,连接AE,把∠B沿AE折叠,使点B落在点B′处.当△CEB′为直角三角形时,BE的长为__.
三、解答题
17.计算下列各式的值
(1)
(2)
(3)
(4)
18.去年某省将地处,两地的两所大学合并成了一所综合性大学,为了方便,两地师生的交往,学校准备在相距的,两地之间修筑一条笔直公路(即图中的线段),经测量,在地的北偏东60度方向、地的西偏北45度方向处有一个半径为的公园,问计划修筑的这条公路会不会穿过公园?为什么?(参考数据)
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,在正方形中,点,在上,且.
求证:(1).
(2)四边形是菱形.
21.先阅读下列的解答过程,然后再解答:
形如的化简,只要我们找到两个正数a、b,使a+b=m,ab=n,使得,,那么便有:(a>b)
例如:化简
解:首先把化为,这里m=7,n=12,由于4+3=7,4×3=12
即,
∴=
(1)填空:= ,= ;
(2)化简:.
22.甲、乙两个探测气球分别从海拔高度5m和15m处同时出发,甲探测气球以1m/min的速度上升,乙探测气球以0.5m/min的速度上升,两个气球都上升了60min.下图是甲、乙两个探测气球所在位置的海拔高度(单位:m)与气球上升时间(单位:min)的函数图象.
(1)分别写出表示两个气球所在位置的海拔高度(单位:m)关于上升时间(单位:min)的函数关系.
(2)当甲、乙两气球的海拔高度相差15米时,上升时间是多少?
23.如图,矩形ABCD中,AB=4,AD=3,∠A的角平分线交边CD于点E.点P从点A出发沿射线AE以每秒2个单位长度的速度运动,Q为AP的中点,过点Q作QH⊥AB于点H,在射线AE的下方作平行四边形PQHM(点M在点H的右侧),设P点运动时间为秒.
(1)直接写出的面积(用含的代数式表示).
(2)当点M落在BC边上时,求的值.
(3)在运动过程中,整个图形中形成的三角形是否存在全等三角形?若存在,请写出所有全等三角形,并求出对应的的值;若不存在请说明理由(不能添加辅助线).
24.在平面直角坐标系中,点A坐标为(0,4),点B坐标为(﹣3,0),连接AB,过点A作AC⊥AB交x轴于点C,点E是线段AO上的一动点.
(1)如图1,当AE=3OE时,
①求直线BE的函数表达式;
②设直线BE与直线AC交于点D,连接OD,点P是直线AC上的一动点(不与A,C,D重合),当S△BOD=S△PDB时,求点P的坐标;
(2)如图2,设直线BE与直线AC的交点F,在平面内是否存在点M使以点A,E,F,M为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出点M的坐标;若不存在,请简述理由.
25.(1)问题探究:如图①,在四边形ABCD中,AB∥CD,E是BC的中点,AE是∠BAD的平分线,则线段AB,AD,DC之间的等量关系为 ;
(2)方法迁移:如图②,在四边形ABCD中,AB∥CD,AF与DC的延长线交于点F,E是BC的中点,AE是∠BAF的平分线,试探究线段AB,AF,CF之间的等量关系,并证明你的结论;
(3)联想拓展:如图③,AB∥CF,E是BC的中点,点D在线段AE上,∠EDF=∠BAE,试探究线段AB,DF,CF之间的数量关系,并证明你的结论.
26.如图,△ABC中,BA=BC,CO⊥AB于点O,AO=4,BO=6.
(1)求BC,AC的长;
(2)若点D是射线OB上的一个动点,作DE⊥AC于点E,连结OE.
①当点D在线段OB上时,若△AOE是以AO为腰的等腰三角形,请求出所有符合条件的OD的长.
②设DE交直线BC于点F,连结OF,CD,若S△OBF:S△OCF=1:4,则CD的长为 (直接写出结果).
【参考答案】
一、选择题
1.D
解析:D
【分析】
根据二次根式的意义,被开方数是非负数即可求解.
【详解】
解:根据题意得:x+3≥0,
解得x≥﹣3.
故自变量x的取值范围是x≥﹣3.
故选D.
【点睛】
本题主要考查了二次根式有意义的条件,自变量的取值范围,解题的关键在于能够熟练掌握二次根式有意义的条件.
2.B
解析:B
【分析】
根据勾股定理的逆定理,以及三角形的内角等于逐项判断即可.
【详解】
,设,,,此时,故不能构成直角三角形,故不符合题意;
,,故能构成直角三角形,故符合题意
,且,设,,,则有,所以,则,故不能构成直角三角形,故不符合题意;
,设,,,则,即,故不能构成直角三角形,故不符合题意;
故选:B
【点睛】
本题考查了勾股定理的逆定理,和三角形的内角和等知识,能熟记勾股定理的逆定理内容和三角形内角和等于是解题关键.
3.D
解析:D
【解析】
【分析】
两组对角分别相等的四边形是平行四边形,根据所给的三个角的度数可以求出第四个角,然后根据平行四边形的判定方法验证即可.
【详解】
A、第四个角是76°,有一组对角不相等,不是平行四边形;
B、第四个角是72°,两组对角都不相等,不是平行四边形;
C、第四个角是88°,而C中相等的两个角不是对角,不是平行四边形;
D、第四个角是72°,满足两组对角分别相等,因而是平行四边形.
故选:D.
【点睛】
本题主要考查平行四边形的判定:两组对角分别相等的四边形是平行四边形.注意角的对应的位置关系,并不是有两组角相等的四边形就是平行四边形.
4.C
解析:C
【解析】
【分析】
先求出平均数,再利用方差公式计算即可.
【详解】
解:,
.
故选:.
【点睛】
本题考查了方差:一组数据中各数据与它们的平均数的差的平方的平均数,叫做这组数据的方差.方差通常用来表示,计算公式是:.方差是反映一组数据的波动大小的一个量.方差越大,则平均值的离散程度越大,稳定性也越小;反之,则它与其平均值的离散程度越小,稳定性越好.
5.A
解析:A
【分析】
连接四边形各边中点所得的四边形必为平行四边形,根据中点四边形的性质进行判断即可.
【详解】
解:A、如图所示,若EF=FG=GH=HE,则四边形EFGH为菱形,此时E、 F、G、H不是四边形ABCD各边中点,此选项错误,符合题意;
B、如图所示,若EF∥HG,EF=HG,则四边形EFGH为平行四边形,E、 F、G、H不是四边形ABCD各边中点,此选项正确,不符合题意;
C、当E、F、G、H是四边形ABCD各边中点,且AC=BD时,存在EF=FG=GH=HE,故四边形EFGH为菱形,此选项正确,不符合题意;
D、当E、F、G、H是四边形ABCD各边中点,且AC⊥BD时,存在∠EFG=∠FGH=∠GHE=90°,故四边形EFGH为矩形,此选项正确,不符合题意;
故选A.
【点睛】
本题主要考查了平行四边形、菱形、矩形的判定,解题的关键在于能够熟练掌握相关知识进行判断求解.
6.C
解析:C
【解析】
【分析】
先求出,根据菱形性质得出,即得到,可得的度数.
【详解】
∵∠1=50°,∠2=20°
∴
∵四边形ABCD为菱形
∴
∴
故选:C.
【点睛】
本题考查了菱形的性质求角度,熟知以上知识是解题的关键.
7.A
解析:A
【解析】
【分析】
根据平行四边形的性质可得OB=OD,根据点 E 是 BC 的中点可得OE为△BCD的中位线,进而可得BC长.
【详解】
解:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴OB=OD,AB=CD,
∵E是BC的中点,
∴OE是△BCD的中位线,
∴CD=2EO,
∵EO=8,
∴CD=2EO=16,
∴AB=CD=16,
故选:A.
【点睛】
此题主要考查了平行四边形的性质,以及三角形中位线的性质,掌握平行四边形的性质,三角形中位线的性质是解题关键.
8.A
解析:A
【分析】
根据矩形的性质可得△AOB是等边三角形,可得BD的长度,再根据勾股定理求解即可.
【详解】
解:因为在矩形ABCD中,AO=AC=BD=BO,
又因为∠AOB=60°,所以△AOB是等边三角形,所以AO=AB=5,
所以BD=2AO=10,
所以AD2=BD2﹣AB2=102﹣52=75,
所以AD=5.
故选:A.
【点睛】
本题考查了矩的性质、等边三角形的判定和性质以及勾股定理等知识,属于基本题型,熟练掌握上述知识是解题的关键.
二、填空题
9.且
【解析】
【分析】
根据分式的分母不能为0,二次根式的被开方数大于或等于0列出式子求解即可.
【详解】
由题意得:3-5x≥0且x+1≠0,
解得 x≤且 x≠−1 ,
故答案为: x≤且 x≠−1.
【点睛】
本题考查了分式和二次根式有意义的条件,解题的关键是熟练掌握分式和二次根式的定义.
10.E
解析:
【解析】
【分析】
作于E,由三角函数求出菱形的高AE,再运菱形面积公式=底×高计算即可;
【详解】
作于E,如图所示,
∵四边形ABCD是菱形,周长为,,
∴,,
∴,
∴菱形的面积.
故答案为.
【点睛】
本题主要考查了菱形的性质,结合三角函数的计算是解题的关键.
11.
【解析】
【分析】
利用勾股定理直接计算可得答案.
【详解】
解:由勾股定理得:斜边
故答案为:.
【点睛】
本题考查的是勾股定理的应用,掌握勾股定理是解题的关键.
12.
【分析】
先证明是等腰直角三角形,再证明可得结论.
【详解】
解:矩形,
,,
,
平分,
,
,
平分,
,
,
,
,
,
故答案为:.
【点睛】
本题考查了矩形的性质,勾股定理,等腰直角三角形的性质和判定等知识,关键是证明是等腰直角三角形解答.
13.240
【分析】
当8≤t≤23时,设s=kt+b,将(8,800)、(23,2000)代入求得s=kt+b,,求出t=20时s的值,从而得出答案.
【详解】
解:当8≤t≤23时,设s=kt+b,
将(8,800)、(23,2000)代入,得:
,
解得:,
∴s=80t+160;
当t=20时,s=1760,
∵2000﹣1760=240,
∴当小明从家出发去学校步行20分钟时,到学校还需步行240米.
故答案为:240.
【点睛】
本题主要考查一次函数的应用,解题的关键是理解题意,从实际问题中抽象出一次函数的模型,并熟练掌握待定系数法求一次函数的解析式.
14.C
解析:2﹣
【分析】
过点C作CM⊥DF,垂足为点M,判断△CDF是等腰三角形,要分类讨论,①CF=CD;②DF=DC;③FD=FC,根据相似三角形的性质进行求解.
【详解】
①CF=CD时,过点C作CM⊥DF,垂足为点M,
则CM∥AE,DM=MF,
延长CM交AD于点G,
∴AG=GD=1,
∴CE=1,
∵CG∥AE,AD∥BC,
∴四边形AGCE是平行四边形,
∴CE=AG=1,
∴BE=1
∴当BE=1时,△CDF是等腰三角形;
②DF=DC时,则DC=DF=,
∵DF⊥AE,AD=2,
∴∠DAE=45°,
则BE=,
∴当BE=时,△CDF是等腰三角形;
③FD=FC时,则点F在CD的垂直平分线上,故F为AE中点.
∵AB=,BE=x,
∴AE=,
AF=,
∵△ADF∽△EAB,
∴,
,
x2﹣4x+2=0,
解得:x=2±,
∴当BE=2﹣时,△CDF是等腰三角形.
综上,当BE=1、、2﹣时,△CDF是等腰三角形.
故答案为1、、2﹣.
【点睛】
此题难度比较大,主要考查矩形的性质、相似三角形的性质及等腰三角形的判定,考查知识点比较多,综合性比较强,另外要注意辅助线的作法.
15.(,0)
【分析】
作点D关于x轴对称点F,根据题意求出D点的坐标,从而得到F点的坐标,同时连接CF,则CF与x轴的交点即为所求E点,此时满足△CDE的周长最小,利用CF的解析式求解即可.
【详解】
解析:(,0)
【分析】
作点D关于x轴对称点F,根据题意求出D点的坐标,从而得到F点的坐标,同时连接CF,则CF与x轴的交点即为所求E点,此时满足△CDE的周长最小,利用CF的解析式求解即可.
【详解】
解:作点D关于x轴对称点F,如图,
∵四边形OABC是矩形,
∴OC=BD=3,点C的坐标为,
∵D为AB边的中点,
∴AD=,
∵OA=4,
∴D点的坐标为,则F点的坐标为,
根据轴对称的性质可得:EF=ED,
∴C△CDE=CD+CE+DE=CD+CE+EF,其中CD为定值,
当CE+EF值最小时,△CDE周长最小,此时点C,E,F三点共线,
设直线CF的解析式为:,
将和代入解析式得:
,解得:,
∴直线CF的解析式为:,
令,得:,
解得:,
∴点E坐标(,0),
故答案为:.
【点睛】
本题考查一次函数与轴对称的综合运用,理解最短路径的求解方法,熟悉待定系数法求一次函数解析式是解题关键.
16.2或
【分析】
当△CEB′为直角三角形时,有两种情况:①当点B′落在矩形内部时,如答图1所示.连结AC,先利用勾股定理计算出AC= ,根据折叠的性质得∠AB′E=∠B=90°,而当△CEB′为直角
解析:2或
【分析】
当△CEB′为直角三角形时,有两种情况:①当点B′落在矩形内部时,如答图1所示.连结AC,先利用勾股定理计算出AC= ,根据折叠的性质得∠AB′E=∠B=90°,而当△CEB′为直角三角形时,只能得到∠EB′C=90°,所以点A、B′、C共线,即∠B沿AE折叠,使点B落在对角线AC上的点B′处,则EB=EB′,AB=AB′=2,可计算出CB′=-2,设BE=x,则EB′=x,CE=4-x,然后在Rt△CEB′中运用勾股定理可计算出x.②当点B′落在AD边上时,如答图2所示.此时ABEB′为正方形.
【详解】
解:当△CEB′为直角三角形时,有两种情况:
①当点B′落在矩形内部时,如答图1所示.
连结AC,
在Rt△ABC中,AB=2,BC=4,
∴ ,
∵∠B沿AE折叠,使点B落在点B′处,
∴∠AB′E=∠B=90°,
当△CEB′为直角三角形时,只能得到∠EB′C=90°,
∴点A、B′、C共线,即∠B沿AE折叠,使点B落在对角线AC上的点B′处,
∴EB=EB′,AB=AB′=2,
∴CB′=,
设BE=x,则EB′=x,CE=4-x,
在Rt△CEB′中,
∵EB′2+CB′2=CE2,
∴
即: ,
解得: ;
②当点B′落在AD边上时,如答图2所示.
此时ABEB′为正方形,
∴BE=AB=2.
故答案为:2或;
【点睛】
本题考查了折叠问题:折叠前后两图形全等,即对应线段相等;对应角相等.也考查了矩形的性质以及勾股定理.注意本题有两种情况,需要分类讨论,避免漏解.
三、解答题
17.(1);(2);(3)0;(4)或
【分析】
(1)根据二次根式的乘除计算法则求解即可;
(2)先利用二次根式的性质化简,然后根据二次根式的加减计算法则求解即可;
(3)先根据二次根式的性质化简,然
解析:(1);(2);(3)0;(4)或
【分析】
(1)根据二次根式的乘除计算法则求解即可;
(2)先利用二次根式的性质化简,然后根据二次根式的加减计算法则求解即可;
(3)先根据二次根式的性质化简,然后根据二次根式的混合计算法则求解即可;
(4)根据求平方根的方法解方程即可.
【详解】
(1)
;
(2)
;
(3)
;
(4)∵,
∴或,
解得或.
【点睛】
本题主要考查了利用二次根式的性质化简,二次根式的乘除计算,二次根式的混合计算,二次根式的加减计算,求平方根法解方程,熟知相关计算法则是解题的关键.
18.计划修筑的这条公路不会穿过公园.理由见解析
【分析】
先过点C作CD⊥AB于D,设CD为xkm,则BD为xkm,AD为xkm,则有x+x=2,求出x的值,再与0.7比较大小,即可得出答案.
【详解】
解析:计划修筑的这条公路不会穿过公园.理由见解析
【分析】
先过点C作CD⊥AB于D,设CD为xkm,则BD为xkm,AD为xkm,则有x+x=2,求出x的值,再与0.7比较大小,即可得出答案.
【详解】
解:如图所示,过点C作CD⊥AB,垂足为点D,
由题意可得∠CAB=30°,∠CBA=45°,
在Rt△CDB中,∠BCD=45°,
∴∠CBA=∠BCD,
∴BD=CD.
在Rt△ACD中,∠CAB=30°,
∴AC=2CD.设CD=DB=x,
∴AC=2x.
由勾股定理得AD=.
∵AD+DB=2.732,
∴x+x=2.732,
∴x≈1.
即CD≈1>0.7,
∴计划修筑的这条公路不会穿过公园.
【点睛】
本题考查了解直角三角形及勾股定理的应用,用到的知识点是方向角和含30度角的直角三角形的性质,关键是根据题意画出图形,作出辅助线,构造直角三角形.
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)见解析
【分析】
(1)根据边角边证明全等即可得出结论;
(2)同理可得,然后证明,即可得出,结论可得.
【详解】
解:(1)∵四边形是正方形,
∴,
,
在和中,
,
∴,
∴
解析:(1)见解析;(2)见解析
【分析】
(1)根据边角边证明全等即可得出结论;
(2)同理可得,然后证明,即可得出,结论可得.
【详解】
解:(1)∵四边形是正方形,
∴,
,
在和中,
,
∴,
∴.
(2)同理可得,
可得,
∵,
∴,即,
在和中,
,
∴,
∴,
∴,
∴四边形是菱形.
【点睛】
本题考查了正方形的性质,全等三角形的判定与性质,菱形的判定等知识点,熟练掌握全等三角形的判定定理是解本题的关键.
21.(1) , ;(2)
【解析】
【分析】
(1)化简时,根据范例确定a,b值为3和1,化简时,根据范例确定a,b值为4和5,再根据范例求解.(2)化简时,根据范例确定a,b值为15和4,再根据范例求
解析:(1) , ;(2)
【解析】
【分析】
(1)化简时,根据范例确定a,b值为3和1,化简时,根据范例确定a,b值为4和5,再根据范例求解.(2)化简时,根据范例确定a,b值为15和4,再根据范例求解.
【详解】
解:(1)在中,m=4,n=3,由于3+1=4,3×1=3
即,
∴=;
首先把化为,这里m=9,n=20,由于4+5=9,4×5=20
即,
∴=
(2)首先把化为,这里m=19,n=60,由于15+4=19,15×4=60
即,
∴=
【点睛】
本题考查了二次根式的化简,根据题中的范例把根号内的式子整理成完全平方的形式是解答此题的关键.
22.(1),;(2)当甲、乙两气球的海拔高度相差15米时,上升时间是50min.
【分析】
(1)分别设甲,乙气球在上升过程中的函数解析式,将(0,5),(20,25)和(0,15),(20,25)分别
解析:(1),;(2)当甲、乙两气球的海拔高度相差15米时,上升时间是50min.
【分析】
(1)分别设甲,乙气球在上升过程中的函数解析式,将(0,5),(20,25)和(0,15),(20,25)分别代入其解析式中,即可得;
(2)根据初始位置及题图可知,当大于20时,甲、乙两气球的海拔高度相差15米,列式即可得.
【详解】
解:(1)设甲气球在上升过程中的函数解析式为:,将(0,5)和(20,25)代入得,
,
解得:,
∴甲气球在上升过程中的函数解析式为:,
设乙气球在上升过程中的函数解析式为:,将(0,15)和(20,25)代入得,
,
解得:,
∴乙气球在上升过程中的函数解析式为:,
∴综上:,;
(2)由初始位置及题图可知,
当大于20时,甲、乙两气球的海拔高度相差15米时,
∴,
解得,
∴当甲、乙两气球的海拔高度相差15米时,上升时间是50min.
【点睛】
本题考查了一次函数的应用,解题的关键是设出解析式并根据题中变量之间的对应关系进行解答.
23.(1);(2);(3)存在,如图2(见解析),当时,;如图3(见解析),当时,;如图4(见解析),当时,.
【分析】
(1)先根据线段中点的定义可得,再根据矩形的性质、角平分线的定义可得,从而可得是
解析:(1);(2);(3)存在,如图2(见解析),当时,;如图3(见解析),当时,;如图4(见解析),当时,.
【分析】
(1)先根据线段中点的定义可得,再根据矩形的性质、角平分线的定义可得,从而可得是等腰直角三角形,然后根据等腰直角三角形的性质可得AH的长,最后根据等腰直角三角形的面积公式即可得;
(2)先根据平行四边形的性质可得,从而可得,再根据三角形中位线定理可得是的中位线,从而可得,然后与(1)所求的建立等式求解即可得;
(3)分①当点H是AB的中点时,;②当点Q与点E重合时,;③当时,三种情况,分别求解即可得.
【详解】
(1)由题意得:,
点Q为AP的中点,
,
四边形ABCD是矩形,
,
是的角平分线,
,
,
是等腰直角三角形,
,
则的面积为;
(2)如图1,四边形PQHM是平行四边形,
,
点M在BC边上,
,
点Q为AP的中点,
是的中位线,
,
由(1)知,,
则,
解得;
(3)由题意,有以下三种情况:
①如图2,当点H是AB的中点时,则,
四边形PQHM是平行四边形,
,
,
在和中,,
,
由(2)可知,此时;
②如图3,当点Q与点E重合时,
在和中,,
,
,
则,
解得;
③如图4,当时,
四边形ABCD是矩形,四边形PQHM是平行四边形,
,
,
在和中,,
,
,
,
在中,,
是等腰直角三角形,,
,
在中,,
是等腰直角三角形,,
则由得:,
解得;
综上,如图2,当时,;如图3,当时,;如图4,当时,.
【点睛】
本题考查了矩形的性质、三角形中位线定理、三角形全等的判定定理与性质、等腰直角三角形的判定与性质等知识点,较难的是题(3),依据题意,正确分三种情况讨论并画出图形是解题关键.
24.(1)①直线BE的解析式为;②点P坐标为(,)或(,);(2)存在,点M坐标为(,)或(,)或(,).
【解析】
【分析】
(1)①先求得点E坐标为(0,1),利用待定系数法即可求解;
②过点P作P
解析:(1)①直线BE的解析式为;②点P坐标为(,)或(,);(2)存在,点M坐标为(,)或(,)或(,).
【解析】
【分析】
(1)①先求得点E坐标为(0,1),利用待定系数法即可求解;
②过点P作PG⊥轴交直线BD于点G,利用勾股定理及三角形面积公式求得点C坐标为(,0),利用待定系数法求得直线AC的解析式以及点D坐标,设点P坐标为(,),则点G坐标为(,),利用三角形面积公式即可求解;
(2)分AM为对角线、EM为对角线、FM为对角线三种情况讨论,求解即可.
【详解】
解:(1)∵点A坐标为(0,4),点B坐标为(﹣3,0),
∴OA=4,
∵AE=3OE,
∴OE=1,
∴点E坐标为(0,1),
①设直线BE的解析式为,
∴,
解得,
∴直线BE的解析式为;
②过点P作PG⊥轴交直线BD于点G,
∵点A坐标为(0,4),点B坐标为(﹣3,0),
∴OA=4,OB=3,
∴AB=,
∵AC⊥AB,AO⊥BC,
由勾股定理得:,
∴,
解得:OC=,
∴点C坐标为(,0),
设直线AC的解析式为,
∴,
解得,
∴直线AC的解析式为,
解方程,得,
,
∴点D坐标为(,),
设点P坐标为(,),则点G坐标为(,),
∴PG=,
∵S△BOD=S△PDB,
∴,
即,整理得
解得:或;
当时,;当时,;
∴点P坐标为(,)或(,);
(2)存在,
当AM为对角线时,
∵四边形AEMF是菱形,
∴AE=AF= ME=MF,则∠AEF=∠AFE,
∵∠ABF+∠AFE=90°,∠EBO+∠BEO=90°,∠AEF=∠BEO,
∴∠ABF=∠EBO,
过点F作FH⊥轴于点H,
则AF= FH,
∴点H与点M重合,
∴BM=BA=5,则OM=2,
∴点M坐标为(,);
当EM为对角线时,
∵四边形AEFM是菱形,
∴AE=EF= FM=AM,则∠EAF=∠AFE,
∵∠ABF+∠AFE=90°,∠BAE+∠EAF=90°,
∴∠ABF=∠BAE,
∴BE=EA,
设BE=EA=x,
在Rt△BEO中,EO=4-x,BO=3,
∴,
解得:,
即BE=EA=EF=FM=,
延长MF交轴于点I,
则OE∥FI,即OE是△BFI的中位线,
∴FI=2EO=2(4-)=,OI=OB=3,
∴MI=
∴点M坐标为(,);
当FM为对角线时,
∵四边形AFEM是菱形,
∴MF是线段 AE的垂直平分线,AF=EF= EM=AM,MF∥BC,
∴∠AFM=∠EFM,∠AFM=∠ACB,∠MFE=∠FBC,
∴∠FBC=∠FCB,
过点F作FJ⊥轴于点J,
∴BJ=JC,
∵BC=,
∴OJ=,即点F的横坐标为,
∴,
∴点F的坐标为(,),
根据对称性,点M坐标为(,);
综上,点M坐标为(,)或(,)或(,).
【点睛】
本题考查了一次函数的图象和性质,等腰三角形的判定和性质,菱形的判定和性质,三角形中位线定理,勾股定理等,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题.
25.(1)AD=AB+DC;(2)AB=AF+CF,证明详见解析;(3)AB=DF+CF,证明详见解析.
【分析】
(1)结论:AD=AB+DC.延长AE,DC交于点F,证明△ABE≌△FEC(AAS)
解析:(1)AD=AB+DC;(2)AB=AF+CF,证明详见解析;(3)AB=DF+CF,证明详见解析.
【分析】
(1)结论:AD=AB+DC.延长AE,DC交于点F,证明△ABE≌△FEC(AAS),即可推出AB=CF,再证明DA=DF,即可解决问题.
(2)结论:AB=AF+CF,如图②,延长AE交DF的延长线于点G,证明方法类似(1).
(3)结论;AB=DF+CF.如图③,延长AE交CF的延长线于点G,证明方法类似(1).
【详解】
解:(1)探究问题:结论:AD=AB+DC.
理由:如图①中,延长AE,DC交于点F,
∵AB∥CD,
∴∠BAF=∠F,
在△ABE和△FCE中,
CE=BE,∠BAF=∠F,∠AEB=∠FEC,
∴△ABE≌△FEC(AAS),
∴CF=AB,
∵AE是∠BAD的平分线,
∴∠BAF=∠FAD,
∴∠FAD=∠F,
∴AD=DF,
∵DC+CF=DF,
∴DC+AB=AD.
故答案为AD=AB+DC.
(2)方法迁移:结论:AB=AF+CF.
证明:如图②,延长AE交DF的延长线于点G,
∵E是BC的中点,
∴CE=BE,
∵AB∥DC,
∴∠BAE=∠G.且BE=CE,∠AEB=∠GEC
∴△AEB≌△GEC(AAS)
∴AB=GC
∵AE是∠BAF的平分线
∴∠BAG=∠FAG,
∵∠BAG∠G,
∴∠FAG=∠G,
∴FA=FG,
∵CG=CF+FG,
∴AB=AF+CF.
(3)联想拓展:结论;AB=DF+CF.
证明:如图③,延长AE交CF的延长线于点G,
∵E是BC的中点,
∴CE=BE,
∵AB∥CF,
∴∠BAE=∠G,
在△AEB和△GEC中,
,
∴△AEB≌△GEC,
∴AB=GC,
∵∠EDF=∠BAE,
∴∠FDG=∠G,
∴FD=FG,
∴AB=DF+CF.
【点睛】
本题是四边形的综合问题,考查了全等三角形的判定与性质、等腰三角形的判定与性质、角平分线的性质、三角形三边关系等知识点,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题.
26.(1)4;(2)或8.
【分析】
根据BA=BC,分别用勾股定理求出CO和AC的长.
①分情况AO=OE和AO=AE,画出图形,根据三角形中位线定理和证明三角形全等解决问题.
②分情况
i)当D在线
解析:(1)4;(2)或8.
【分析】
根据BA=BC,分别用勾股定理求出CO和AC的长.
①分情况AO=OE和AO=AE,画出图形,根据三角形中位线定理和证明三角形全等解决问题.
②分情况
i)当D在线段OB上时,如图3,过B作BG⊥EF于G,根据同高三角形面积比等于底边之比,得到,再根据平行线性质∠BDG=∠BFG,得到BD=BF=,最后使用勾股定理求出结论
ii)当D在线段OB的延长线上时,如图4,过B作BG⊥DE于G,同理计算可得结论.
【详解】
解:(1)∵AO=4,BO=6,
∴AB=10,
∵BA=BC,
∴BC=10,
∵CO⊥AB,
∴∠AOC=∠BOC=90°,
由勾股定理得:CO===8,
AC===4;
(2)①分两种情况:
i)如图1,当AO=OE=4时,过O作ON⊥AC于N,
∴AN=EN,
∵DE⊥AC,
∴ON∥DE,
∴AO=OD=4;
ii)当AO=AE=4时,如图2,
在△CAO和△DAE中,
,
∴△CAO≌△DAE(AAS),
∴AD=AC=4,
∴OD=4﹣4;
②分两种情况:
i)当D在线段OB上时,如图3,过B作BG⊥EF于G,
∵S△OBF:S△OCF=1:4,
∴
∴
∵CB=10
∴BF=
∵EF⊥AC,
∴BG∥AC,
∴∠GBF=∠ACB,
∵AE∥BG,
∴∠A=∠DBG,
∵AB=BC,
∴∠A=∠ACB,
∴∠DBG=∠GBF,
∵∠DGB=∠FGB,
∴∠BDG=∠BFG,
∴BD=BF=,
∴OD=OB﹣BD=6﹣=,
∴CD===;
ii)当D在线段OB的延长线上时,如图4,过B作BG⊥DE于G,
同理得,
∵BC=10,
∴BF=2,
同理得:∠BFG=∠BDF,
∴BD=BF=2,
Rt△COD中,CD===8,
综上,CD的长为或8.
故答案为:或8.
【点睛】
本题考查的是三角形全等的综合题,关键是根据三角形全等判定和性质、平行线性质、等腰三角形性质,三角形面积、勾股定理等,知识解答有难度.
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