资源描述
人教版数学八年级下册数学期末试卷测试卷附答案
一、选择题
1.要使等式=0成立的x的值为( )
A.3 B.﹣1 C.3或﹣1 D.以上都不对
2.在△ABC中,a,b,c为△ABC的三边,下列条件不能判定△ABC为直角三角形的是( )
A.a:b:c=1::2 B.a=32,b=42,c=52
C.a2=(c﹣b)(c+b) D.a=5,b=12,c=13
3.如图,平行四边形ABCD中,EF∥BC,GH∥AB,EF,GH相交于点O,则图中有平行四边形( )
A.4个 B.5个 C.8个 D.9个
4.一组数据:1,2,3,2,1,0.这组数据的中位数是( )
A.1 B.2 C.3 D.1.5
5.下列命题中:①两条对角线互相平分且相等的四边形是正方形;②菱形的一条对角线平分一组对角;③顺次连接四边形各边中点所得的四边形是平行四边形;④两条对角线互相平分的四边形是矩形;⑤平行四边形对角线相等.假命题的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
6.如图所示,把一个长方形纸片沿折叠后,点,分别落在,的位置.若,则等于( )
A. B. C. D.
7.如图,在ABC中,∠C=90°,AC=12,BC=5.P为斜边AB上一动点,过点P作PE⊥AC于点E,PF⊥BC于点F,连接EF,则线段EF的最小值为( )
A. B. C. D.
8.如图1,在矩形ABCD的边AD上取一点E,连接BE.点M,N同时以1cm/s的速度从点B出发,分别沿折线B-E-D-C和线段BC向点C匀速运动.连接MN,DN,设点M运动的时间为t s,△BMN的面积为S cm2,两点运动过程中,S与t的函数关系如图2所示,则当点M在线段ED上,且ND平分∠MNC时,t的值等于( )
A.2+2 B.4+2 C.14﹣2 D.12﹣2
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.菱形的周长是20,一条对角线的长为6,则它的面积为_____.
11.在直角三角形ABC中,斜边,则________.
12.如图,在矩形ABCD中,点E是对角线AC上一点,CB=CE,∠ACB=30°,则∠ABE=_____°.
13.将一次函数的图象绕原点顺时针旋转90°,所得图象对应的函数解析式是______.
14.如图,已知矩形ABCD中(AD>AB),EF经过对角线的交点O,且分别交AD,BC于E,F,请你添加一个条件:______,使四边形EBFD是菱形.
15.如图,点A是一次函数图象上的动点,作AC⊥x轴与C,交一次函数的图象于B. 设点A的横坐标为,当____________时,AB=1.
16.如图,平面直角坐标系中,A(4,4),B为y轴正半轴上一点,连接AB,在第一象限作AC=AB,∠BAC=90°,过点C作直线CD⊥x轴于D,直线CD与直线y=x交于点E,且ED=5EC,则直线BC解析式为_____.
三、解答题
17.(1)计算:;
(2)计算:.
18.一架长为米的梯子,顶端靠在墙上,梯子底端到墙的距离米.
(1)求的长;
(2)如图梯子的顶端沿墙向下滑动米,问梯子的底端向外移动了多少米?
19.在学习了勾股定理之后,甲乙丙三位同学在方格图(正方形的边长都为1)中比赛找“整数三角形”,什么叫“整数三角形”呢?他们三人规定:边长和面积都是整数的三角形才能叫“整数三角形”.甲同学很快找到了如图1的“整数三角形”,一会儿后乙同学也找到了周长为24的“整数三角形”.丙同学受到甲、乙两同学的启发找到了两个不同的等腰“整数三角形”.请完成:
(1)以点A为一个顶点,在图2中作出乙同学找到的周长为24的“整数三角形”,并在每边周边标注其边长;
(2)在图3中作出两个不同的等腰“整数三角形”,并在每边周边标注其边长;
(3)你还能找到一个等边“整数三角形”吗?若能找出,请写出它的边长;若不能,请说明理由.
20.如图,在矩形ABCD中,点E在边BC上,点F在BC的延长线上,且BE=CF.求证:
(1)△ABE≌DCF;
(2)四边形AEFD是平行四边形;探究:连结DE,若DE平分∠AEC,直接写出此时四边形AEFD的形状.
21.小明在解决问题:已知a=,求2a2﹣8a+1的值,他是这样分析与解的:
∵a===2﹣
∴a﹣2=﹣
∴(a﹣2)2=3,a2﹣4a+4=3
∴a2﹣4a=﹣1
∴2a2﹣8a+1=2(a2﹣4a)+1=2×(﹣1)+1=﹣1
请你根据小明的分析过程,解决如下问题:
(1)化简+++…+
(2)若a=,求4a2﹣8a+1的值.
22.工厂中甲,乙两组工人同时加工某种零件,乙组在工作中有一段时间停产更换设备,更换设备后,乙组的工作效率是原来的2.5倍两组各自加工零件的数量x(件)与时间y(时)之间的函数图象如图所示.
(1)甲组的工作效率是 件/时;
(2)求出图中a的值及乙组更换设备后加工零件的数量y与时间x之间的函数解析式.
(3)当x为何值时,两组一共生产570件.
23.共顶点的正方形ABCD与正方形AEFG中,AB=13,AE=5.
(1)如图1,求证:DG=BE;
(2)如图2,连结BF,以BF、BC为一组邻边作平行四边形BCHF.
①连结BH,BG,求的值;
②当四边形BCHF为菱形时,直接写出BH的长.
24.如图①,直线与轴负半轴、轴正半轴分别交于两点,的长度分别为和,且满足.
(1)是________三角形.
(2)如图②,正比例函数的图象与直线交于点,过两点分别作于,于,若,,求的长.
(3)如图③,为上一动点,以为斜边作等腰直角,为的中点,连,试问:线段是否存在某种确定的数量关系和位置关系?写出你的结论并说明理由.
25.如图1,在中,,,,以OB为边,在外作等边,D是OB的中点,连接AD并延长交OC于E.
(1)求证:四边形ABCE是平行四边形;
(2)连接AC,BE交于点P,求AP的长及AP边上的高BH;
(3)在(2)的条件下,将四边形OABC置于如图所示的平面直角坐标系中,以E为坐标原点,其余条件不变,以AP为边向右上方作正方形APMN:
①M点的坐标为 .
②直接写出正方形APMN与四边形OABC重叠部分的面积(图中阴影部分).
26.如图1,在矩形ABCD中,AB=a,BC=6,动点P从B出发沿射线BC方向移动,作△PAB关于直线PA的对称△PAB′.
(1)如图2,当点P在线段BC上运动时,直线PB′与CD相交于点M,连接AM,若∠PAM=45°,请直接写出∠B′AM和∠DAM的数量关系;
(2)在(1)的条件下,请求出此时a的值:
(3)当a=8时,
①如图3,当点B′落在AC上时,请求出此时PB的长;
②当点P在BC的延长线上时,请直接写出△PCB′是直角三角形时PB的长度.
【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求解即可.
【详解】
且
解得
或
或(舍)
故选A
【点睛】
本题考查了二次根式有意义的条件,以及与0相乘的数等于0,掌握二次根式有意义的条件是解题的关键.
2.B
解析:B
【分析】
根据勾股定理的逆定理:如果三角形有两边的平方和等于第三边的平方,那么这个是直角三角形判定则可.如果有这种关系,这个就是直角三角形.
【详解】
解:A、∵a:b:c=1::2,
∴设三边为:x,x,2x,
∵x2+(x)2=(2x)2,
∴该三角形符合勾股定理的逆定理,故是直角三角形,故选项不符合题意;
B、∵(32)2+(42)2≠(52)2,
∴该三角形不符合勾股定理的逆定理,故不是直角三角形,故选项符合题意;
C、∵a2=(c-b)(c+b),
∴a2+b2=c2,该三角形符合勾股定理的逆定理,故是直角三角形,故选项不符合题意;
D、∵52+122=132,
∴该三角形符合勾股定理的逆定理,故是直角三角形,故选项不符合题意;
故选:B.
【点睛】
本题考查了勾股定理的逆定理,在应用勾股定理的逆定理时,应先认真分析所给边的大小关系,确定最大边后,再验证两条较小边的平方和与最大边的平方之间的关系,进而作出判断.
3.D
解析:D
【解析】
【分析】
首先根据已知条件找出图中的平行线段,然后根据两组对边分别平行的四边形是平行四边形,来判断图中平行四边形的个数.
【详解】
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,CD∥AB,
又∵EF∥BC,GH∥AB,
∴∴AB∥GH∥CD,AD∥EF∥BC,
∴平行四边形有:□ ABCD,□ABHG,□CDGH,□BCFE,□ADFE,□AGOE,□BEOH,□OFCH,□OGDF,共9个.即共有9个平行四边形.
故选D.
【点睛】
本题考查平行四边形的判定与性质,解题的关键是根据已知条件找出图中的平行线段.
4.D
解析:D
【解析】
【分析】
根据中位数的定义求解即可.
【详解】
解:将这组数据重新排列为0、1、1、2、2、3,
∴这组数据的中位数为,
故选:D.
【点睛】
本题主要考查中位数,将一组数据按照从小到大(或从大到小)的顺序排列,如果数据的个数是奇数,则处于中间位置的数就是这组数据的中位数.如果这组数据的个数是偶数,则中间两个数据的平均数就是这组数据的中位数.
5.C
解析:C
【分析】
根据正方形的判定,平行四边形和矩形的判定和性质,菱形的性质逐项判断即可.
【详解】
解:①两条对角线互相平分且相等的四边形是矩形,故原命题错误,是假命题;
②菱形的一条对角线平分一组对角,正确,为真命题;
③顺次连接四边形各边中点所得的四边形是平行四边形,正确,为真命题;
④两条对角线互相平分的四边形是平行四边形,故原命题错误,为假命题;
⑤平行四边形对角线不相等,故原命题错误,为假命题,
假命题的个数有3个,
故选:.
【点睛】
本题主要考查了正方形的判定,平行四边形和矩形的判定和性质,菱形的性质,熟练掌握相关知识点是解题的关键.
6.C
解析:C
【解析】
【分析】
由折叠的性质可得∠DEF=∠D′EF,因为∠AED′=50°,结合平角可求得∠DEF=∠D′EF=65°,再结合平行可求得∠EFC的度数.
【详解】
解:,
,
长方形纸片沿EF折叠后,点D、C分别落在、的位置,
,
.
,
.
故选:C.
【点睛】
本题主要考查平行线的性质及折叠的性质,掌握两直线平行内错角相等是解题的关键.
7.C
解析:C
【解析】
【分析】
连接,先证四边形是矩形,则,当时,最小,然后利用三角形面积解答即可.
【详解】
解:连接,如图:
,,
,
,
四边形是矩形,
,
当最小时,也最小,
,,,
,
当时,最小,
此时,,
线段长的最小值为,
故选:C.
【点睛】
本题主要考查的是矩形的判定与性质、勾股定理、垂线段最短以及三角形面积等知识,解题的关键是熟练掌握矩形的判定与性质,求出的最小值.
8.D
解析:D
【分析】
分析图像得出BE和BC,求出AB,作EH⊥BC于H,作EF∥MN,M1N2∥EF,作DG⊥M1N2于点G,求出EF和M1N2,在△DM1N2中,利用面积法列出方程,求出t值即可.
【详解】
解:由题意可得:点M与点E重合时,t=5,则BE=5,
当t=10时,点N与点C重合,则BC=10,
∵当t=5时,S=10,
∴,解得:AB=4,
作EH⊥BC于H,作EF∥MN,M1N2∥EF,作DG⊥M1N2于点G,
则EH=AB=4,BE=BF=5,
∵∠EHB=90°,
∴BH==3,
∴HF=2,
∴EF=,
∴M1N2=,
设当点M运动到M1时,N2D平分∠M1N2C,
则DG=DC=4,M1D=10-AE-EM1=10-3-(t-5)=12-t,
在△DM1N2中,,
即,
解得:,
故选D.
【点睛】
本题考查了动点问题的函数图像,矩形的性质,勾股定理,面积法,解题的关键是读懂图象,了解图象中每个点的实际含义.
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.D
解析:【解析】
【分析】
先画出图形,根据菱形的性质可得,DO=3,根据勾股定理可求得AO的长,从而得到AC的长,再根据菱形的面积公式即可求得结果.
【详解】
由题意得,
∵菱形ABCD
∴,AC⊥BD
∴
∴
∴
考点:本题考查的是菱形的性质
【点睛】
解答本题的关键是熟练掌握菱形的对角线互相垂直且平分,菱形的四条边相等;同时熟记菱形的面积等于对角线乘积的一半.
11.A
解析:
【解析】
【分析】
直接由勾股定理求解即可.
【详解】
解:∵在直角三角形ABC中,,
∴=4,
∴4+4=8,
故答案为:8.
【点睛】
本题考查了勾股定理,熟练掌握勾股定理是解答的关键.
12.E
解析:15
【分析】
利用等腰三角形的的性质求得∠EBC的度数,再由矩形的性质可得.
【详解】
解:∵∠ACB=30°,CB=CE,
∴∠EBC=(180°﹣∠ECB)=(180°﹣30°)=75°,
∵矩形ABCD,
∴∠ABC=90°,
∴∠ABE=90°﹣∠EBC=15°,
故答案为:15°.
【点睛】
本题考查了矩形的性质和等要三角形的性质,解决这类问题关键是熟练掌握矩形的性质.
13.
【分析】
利用直线与两坐标轴的交点坐标,求得旋转后的对应点坐标,然后根据待定系数法即可求得.
【详解】
解:在一次函数中,令,则,令,则,
∴直线经过点,
将一次函数的图像绕点顺时针旋转90°,
则的对应点,的对应点为,
设对应的函数解析式为:,
将点代入得:
,解得,
∴旋转后对应的函数解析式为:,
故答案为:.
【点睛】
此题主要考查了一次函数图像与几何变换,掌握旋转的性质是解题关键.
14.E
解析:EF⊥BD
【分析】
通过证明△OBF≌△ODE,可证四边形EBFD是平行四边形,若四边形EBFD是菱形,则对角线互相垂直,因而可添加条件:EF⊥BD.
【详解】
当EF⊥BD时,四边形EBFD是菱形.
理由:
∵四边形ABCD是矩形,
∴AD∥BC,OB=OD,
∴∠FBO=∠EDO,
在△OBF和△ODE中
,
∴△OBF≌△ODE(ASA),
∴OE=OF,
∴四边形EBFD是平行四边形,
∵EF⊥BD,
∴四边形EBFD是菱形.
故答案为:EF⊥BD.
【点睛】
本题考查了矩形的性质,平行四边形的判定,菱形的判定,以及全等三角形的判定方法,熟练掌握性质及判定方法是解答本题的关键.
15.或
【分析】
分别用m表示出点A和点B的纵坐标,用点A的纵坐标减去点B的纵坐标或用点B的纵坐标减去点A的纵坐标得到以m为未知数的方程,求解即可.
【详解】
解:∵点A是一次函数图象上的动点,且点A的
解析:或
【分析】
分别用m表示出点A和点B的纵坐标,用点A的纵坐标减去点B的纵坐标或用点B的纵坐标减去点A的纵坐标得到以m为未知数的方程,求解即可.
【详解】
解:∵点A是一次函数图象上的动点,且点A的横坐标为,
∴
∵AC⊥x轴与C,
∴
∴
∵
∴
解得,或
故答案为或
【点睛】
本题考查了一次函数图象上点的坐标特征,根据A点横坐标和点的坐标特征求得A、B点纵坐标是解题的关键.
16.y=﹣x+10
【分析】
过A作AM⊥y轴,交y轴于M,交CD于N,证△ABM≌△CAN,推出AN=BM,CN=AM=4,设EC=a,ED=5a,求出a=2,得出B、C的坐标,设直线BC的解析式是y
解析:y=﹣x+10
【分析】
过A作AM⊥y轴,交y轴于M,交CD于N,证△ABM≌△CAN,推出AN=BM,CN=AM=4,设EC=a,ED=5a,求出a=2,得出B、C的坐标,设直线BC的解析式是y=kx+10,把C(10,8)代入求出直线BC的解析式.
【详解】
解:过A作AM⊥y轴,交y轴于M,交CD于N,则∠BMA=∠ANC=90°,
∵∠BAC=90°,
∴∠BAM+∠CAN=90°,∠BAM+∠ABM=90°,
∴∠ABM=∠CAN,
∵A(4,4),
∴OM=DN=4,AM=4,
在△ABM和△CAN中,
∴△ABM≌△CAN(AAS),
∴AN=BM,CN=AM=4,
∵ED=5EC,
∴设EC=a,ED=5a,
∵A(4,4),
∴点A在直线y=x上,
∵CN=4a﹣4,
则4a﹣4=4,
∴a=2,即CD=8,ED=10.
∵点E在直线y=x上,
∴E(10,10),
∴MN=10,C(10,8),
∴AN=BM=10﹣4=6,
∴B(0,10),
设直线BC的解析式是y=kx+10,
把C(10,8)代入得:k=﹣,
即直线BC的解析式是y=﹣x+10,
故答案为:y=﹣x+10.
【点睛】
本题考查了用待定系数法求出一次函数的解析式,全等三角形的性质和判定等,主要考查学生综合运用性质进行推理和计算的能力.
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.(1)8米;(2)米
【分析】
(1)直接利用勾股定理得出BC的长;
(2)在△CED中,再利用勾股定理计算出CE的长,进而可得AE的长.
【详解】
解:(1)一架长米的梯子,顶端靠在墙上,梯子底端
解析:(1)8米;(2)米
【分析】
(1)直接利用勾股定理得出BC的长;
(2)在△CED中,再利用勾股定理计算出CE的长,进而可得AE的长.
【详解】
解:(1)一架长米的梯子,顶端靠在墙上,梯子底端到墙的距离米,∠C=90°,
.
答:的长为米.
(2),,
,
又∠C=90°,
,
.
答:梯子的底端向外移动了米.
【点睛】
此题主要考查了勾股定理的应用,正确应用勾股定理是解题关键.
19.(1)见解析;(2)见解析;(3)不能,理由见解析;
【解析】
【分析】
(1)根据勾股定理以及题目给的数据作出边长分别为的“整数三角形”;
(2)根据勾股定理,作出两个不同的等腰“整数三角形”可以
解析:(1)见解析;(2)见解析;(3)不能,理由见解析;
【解析】
【分析】
(1)根据勾股定理以及题目给的数据作出边长分别为的“整数三角形”;
(2)根据勾股定理,作出两个不同的等腰“整数三角形”可以是边长为的等腰三角形;
(3)根据题意先求得等边三角形的面积,比较面积和边长的关系即可得出不能找到等边“整数三角形”.
【详解】
(1)如图1,以为顶点,周长为的直角“整数三角形”的边长为
以为顶点,周长为的直角“整数三角形”的边长为
如图:
(2)如图,根据勾股定理,作出两个不同的等腰“整数三角形”可以是边长为的等腰三角形
(3)不存在,理由如下:
如图,是等边三角形,是三角形边上的高,设(为正整数)
则
是整数,则是无理数,
不存在边长和面积都是整数的等边三角形
故找不到等边“整数三角形”.
【点睛】
本题考查了勾股定理的应用,等边三角形的性质,熟练利用勾股定理找到勾股数是解题的关键.
20.(1)见解析;(2)证明见解析;探究:菱形
【分析】
(1)根据矩形性质直接根据边角边证明△ABE≌DCF即可;
(2)证明AE∥DF,AE=DF,可得结论;
探究:证明FD=FE,可得结论.
【详
解析:(1)见解析;(2)证明见解析;探究:菱形
【分析】
(1)根据矩形性质直接根据边角边证明△ABE≌DCF即可;
(2)证明AE∥DF,AE=DF,可得结论;
探究:证明FD=FE,可得结论.
【详解】
.证明:(1)∵四边形ABCD为矩形,
∴AB=DC,∠B=∠DCF,
∵BE=CF,
∴△ABE≌DCF;
(2)∵△ABE≌DCF,
∴∠AEB=∠F,AE=DF,
∴AE∥DF,
∴AE=DF,
∴四边形AEFD是平行四边形.
(3)此时四边形AEFD是菱形.
理由:如图1中,连接DE.
∵DE平分∠AEC,
∴∠AED=∠DEF,
∵AD∥EF,
∴∠ADE=∠DEF,
∴∠ADE=∠AED,
∴AD=AE,
∵四边形AEFD是平行四边形,
∴四边形AEFD是菱形.
【点睛】
本题属于四边形综合题,考查了矩形的性质,平行四边形的判定和性质,菱形的判定等知识,解题的关键是正确寻找全等三角形解决问题,属于中考常考题型.
21.(1)9;(2)5.
【解析】
【详解】
试题分析:
(1)此式必须在把分母有理化后才能实现化简,即各分式分子分母同乘以一个因式,使得与分母相乘后,为平方差公式结构,如.
(2)先对a值进行化简得
解析:(1)9;(2)5.
【解析】
【详解】
试题分析:
(1)此式必须在把分母有理化后才能实现化简,即各分式分子分母同乘以一个因式,使得与分母相乘后,为平方差公式结构,如.
(2)先对a值进行化简得 ,若就接着代入求解,计算量偏大.模仿小明做法,可先计算 的值,就能较为简单地算出结果;也可对这个二次三项式进行配方,再代入求值.后两种方法都比直接代入计算量小很多.
解:(1)原式=
(2)∵,
解法一:∵ ,
∴ ,即
∴原式=
解法二∴ 原式=
点睛:(1)把分母有理化的方法:分子分母同乘以分母的有理化因式, 得,去掉根号,实现分母有理化.
(2)当已知量为根式时,求这类二次三项式的值,直接代入求值,计算量偏大,若能巧妙利用完全平方公式或者配方法,计算要简便得多.
22.(1)70;(2)320,y=100x-280;(3)5
【分析】
(1)利用待定系数法求一次函数解析式即可得到甲的工作效率;
(2)利用乙的原来加工速度得出更换设备后,乙组的工作速度,然后求出更换
解析:(1)70;(2)320,y=100x-280;(3)5
【分析】
(1)利用待定系数法求一次函数解析式即可得到甲的工作效率;
(2)利用乙的原来加工速度得出更换设备后,乙组的工作速度,然后求出更换设备后加工零件的数量y与时间x之间的函数解析式即可.
(3)根据(1)(2)求出的函数关系式,令两者的和为570,求出x的值即可.
【详解】
解:(1)∵图象经过原点及(6,420),
∴设解析式为:y=kx,
∴6k=420,
解得:k=70,
∴y=70x;
∴甲的工作效率为70件/时;
(2)乙3小时加工120件,
∴乙的加工速度是:每小时40件,
∴乙组在工作中有一次停产更换设备,更换设备后,乙组的工作效率是原来的2.5倍.
∴更换设备后,乙组的工作速度是:每小时加工40×2.5=100(件),
a=120+100×(6﹣4)=320;
乙组更换设备后,乙组加工的零件的个数y与时间x的函数关系式为:y=120+100(x﹣4)=100x﹣280.
(3)由题意可得:70x+100x-280=570,
解得x=5,
∴当x为5时,两组一共生产570件.
【点睛】
本题考查了一次函数的应用,解题的关键是根据题意得出函数关系式以及数形结合.
23.(1)证明见解析;(2)①;②BH的长为17或7.
【分析】
(1)证,即可得出结论;
(2)①连接,延长交于,设与的交点为,证,得,,证为等腰直角三角形,即得结论;
②分两种情况,证出点、、在一条
解析:(1)证明见解析;(2)①;②BH的长为17或7.
【分析】
(1)证,即可得出结论;
(2)①连接,延长交于,设与的交点为,证,得,,证为等腰直角三角形,即得结论;
②分两种情况,证出点、、在一条直线上,求出,则,由勾股定理求出,求出,即可得出答案.
【详解】
(1)∵四边形ABCD和四边形AEFG是正方形,
∴AD=AB=CB,AG=AE,∠DAB=∠GCE=90°,
∴∠DAB﹣∠GAF=∠GCE﹣∠GAF,
即∠DAG=∠BAE,
在△DAG和△BAE中,
,
∴△DAG≌△BAE(SAS),
∴DG=BE;
(2)①连接GH,延长HF交AB于N,设AB与EF的交点为M,如图2所示:
∵四边形BCHF是平行四边形,
∴HFBC,HF=BC=AB.
∵BC⊥AB,
∴HF⊥AB,
∴∠HFG=∠FMB,
又AGEF,
∴∠GAB=∠FMB,
∴∠HFG=∠GAB,
在△GAB和△GFH中,
,
∴△GAB≌△GFH(SAS),
∴GH=GB,∠GHF=∠GBA,
∴∠HGB=∠HNB=90°,
∴△GHB为等腰直角三角形,
∴BHBG,
∴;
②分两种情况:
a、如图3所示:
连接AF、EG交于点O,连接BE.
∵四边形BCHF为菱形,
∴CB=FB.
∵AB=CB,
∴AB=FB=13,
∴点B在AF的垂直平分线上.
∵四边形AEFG是正方形,
∴AF=EG,OA=OF=OG=OE,AF⊥EG,AE=FE=AG=FG,
∴点G、点E都在AF的垂直平分线上,
∴点B、E、G在一条直线上,
∴BG⊥AF.
∵AE=5,
∴AF=EGAE=10,
∴OA=OG=OE=5,
∴OB12,
∴BG=OB+OG=12+5=17,
由①得:BHBG=17;
b、如图4所示:
连接AF、EG交于点O,连接BE,
同上得:点B、E、G在一条直线上,OB=12,BG=OG+OB﹣OG=12﹣5=7,
由①得:BHBG=7;
综上所述:BH的长为17或7.
【点睛】
本题是四边形综合题目,考查了正方形的性质、菱形的性质、全等三角形的判定与性质、等腰直角三角形的判定与性质、勾股定理、线段垂直平分线的判定等知识;本题综合性强,熟练掌握正方形的性质和菱形的性质,证明三角形全等是解题的关键.
24.(1)等腰直角;(2)6;(3)PO=PD且PO⊥PD.理由见解析.
【解析】
【分析】
(1)已知a2-2ab+b2=0,化简可得a=b,然后可得△AOB为等腰直角三角形;
(2)证明△MAO≌△
解析:(1)等腰直角;(2)6;(3)PO=PD且PO⊥PD.理由见解析.
【解析】
【分析】
(1)已知a2-2ab+b2=0,化简可得a=b,然后可得△AOB为等腰直角三角形;
(2)证明△MAO≌△NOB,得出AM=ON,然后求出MN的值;
(3)根据已知E为中点,联想到延长DP到点C,使DP=PC,再连接OD、OC、BC,先证明△DEP≌△CBP得到边角的等量关系,再证明△OAD≌△OBC,最后可得出△DOC为等腰直角三角形,从而得出结论.
【详解】
解:(1)∵a2-2ab+b2=0,∴(a-b)2=0,
∴a=b,
∵∠AOB=90°,
∴△AOB为等腰直角三角形.
故答案为:等腰直角;
(2)∵∠MOA+∠MAO=90°,∠MOA+∠MOB=90°,
∴∠MAO=∠MOB,
∵AM⊥OQ,BN⊥OQ,
∴∠AMO=∠BNO=90°,
在△MAO和△BON中,
,
∴△MAO≌△NOB(AAS),
∴AM=ON,
∴MN=ON-OM=AM-OM=6;
(3)PO=PD且PO⊥PD.理由如下:
如图,延长DP到点C,使DP=PC,连接OD、OC、BC,
在△DEP和△CBP,
,
∴△DEP≌△CBP(SAS),
∴CB=DE=DA,∠DEP=∠CBP=135°,
则∠CBO=∠CBP-∠ABO=135°-45°=90°,
又∵∠BAO=45°,∠DAE=45°,
∴∠DAO=90°,
在△OAD和△OBC,
,
∴△OAD≌△OBC(SAS),
∴OD=OC,∠AOD=∠COB,
∴∠COD=∠AOB=90°,
∴△DOC为等腰直角三角形,
∴PO=PD,且PO⊥PD.
【点睛】
本题重点考查的是全等三角形的判定与性质,等腰三角形的判定与性质以及一次函数的相关知识,根据已知条件构造出全等三角形是解题的关键,难度较大.
25.(1)见解析;(2),;(3)①;②
【分析】
(1)利用直角三角形斜边中线的性质可得DO=DA,推出∠AEO=60°,进一步得出BC∥AE,CO∥AB,可得结论;
(2)先计算出OA=,推出PB=
解析:(1)见解析;(2),;(3)①;②
【分析】
(1)利用直角三角形斜边中线的性质可得DO=DA,推出∠AEO=60°,进一步得出BC∥AE,CO∥AB,可得结论;
(2)先计算出OA=,推出PB=,利用勾股定理求出AP=,再利用面积法计算BH即可;
(3)①求出直线PM的解析式为y=x-3,再利用两点间的距离公式计算即可;
②易得直线BC的解析式为y=x+4,联立直线BC和直线PM的解析式成方程组,求得点G的坐标,再利用三角形面积公式计算.
【详解】
(1)证明:∵Rt△OAB中,D为OB的中点,
∴AD=OB,OD=BD=OB,
∴DO=DA,
∴∠DAO=∠DOA=30°,∠EOA=90°,
∴∠AEO=60°,
又∵△OBC为等边三角形,
∴∠BCO=∠AEO=60°,
∴BC∥AE,
∵∠BAO=∠COA=90°,
∴CO∥AB,
∴四边形ABCE是平行四边形;
(2)解:在Rt△AOB中,∠AOB=30°,OB=8,
∴AB=4,
∴OA=,
∵四边形ABCE是平行四边形,
∴PB=PE,PC=PA,
∴PB=,
∴
∴,
即
∴;
(3)①∵C(0,4),
设直线AC的解析式为y=kx+4,
∵P(,0),
∴0=k+4,
解得,k=,
∴y=x+4,
∵∠APM=90°,
∴直线PM的解析式为y=x+m,
∵P(,0),
∴0=×+m,
解得,m=-3,
∴直线PM的解析式为y=x-3,
设M(x,x-3),
∵AP=,
∴(x-)2+(x-3)2=()2,
化简得,x2-4x-4=0,
解得,x1=,x2=(不合题意舍去),
当x=时,y=×()-3=,
∴M(,),
故答案为:(,);
②∵
∴直线BC的解析式为:,
联立,解得,
∴,
【点睛】
本题考查的是平行四边形的判定,等边三角形的性质,两点间的距离,正方形的性质,矩形的性质,一次函数的图象和性质,掌握相关的判定定理和性质定理是解题的关键.
26.(1);(2);(3)①;②PB的长度为8或或.
【分析】
(1)证明Rt△MAD≌Rt△MAB′(AAS),即可得到∠B′AM=∠DAM;
(2)由Rt△MAD≌Rt△MAB′(AAS),得到AD
解析:(1);(2);(3)①;②PB的长度为8或或.
【分析】
(1)证明Rt△MAD≌Rt△MAB′(AAS),即可得到∠B′AM=∠DAM;
(2)由Rt△MAD≌Rt△MAB′(AAS),得到AD=AB′=AB=a,即可求得a=6;
(3)①利用勾股定理求出AC,在Rt△PB′C中利用勾股定理即可解决问题;
②分三种情形分别求解即可,如图2-1中,当∠PCB′=90°时.如图2-2中,当∠PCB′=90°时.如图2-3中,当∠CPB′=90°时,利用勾股定理即可解决问题.
【详解】
解:(1)∵四边形ABCD是矩形,
∴∠D=∠B=∠BAD=90°,
∵△PAB′与△PAB关于直线PA的对称,
∴△PAB≌△PAB′,
∴AB′=AB,∠AB′P=∠B=90°,∠B′AP=∠BAP,
∵∠PAM=45°,即∠B′AP +∠B′AM =45°,
∴∠DAM +∠BAP =45°,
∴∠DAM=∠B′AM,
∵AM=AM,
∴Rt△MAD≌Rt△MAB′(AAS),
∴∠B′AM=∠DAM;
(2)∵由(1)知:Rt△MAD≌Rt△MAB′,
∴AD=AB′=AB=a,
∵AD=BC=6,
∴a=6;
(3)①在Rt△ABC中,∠ABC=90°,
由勾股定理得:AC==10,
设PB=x,则PC=6−x,
由对称知:PB′=PB=x,∠AB′P=∠B=90°,
∴∠PB′C=90°,
又∵AB′=AB=8,
∴B′C=2,
在Rt△PB′C中, ,
∴(6−x)2=22+x2,
解得:x=,
即PB=;
②∵△PAB′与△PAB关于直线PA的对称,
∴△PAB≌△PAB′,
∴AB′=AB,∠AB′P=∠B=90°,PB′=PB,
设PB′=PB=t,
如图2-1中,当∠PCB'=90°,B'在CD上时,
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠D=90°,AB′=AB=CD=8,AD=BC=6,
∴DB′,
∴CB′=CD−DB′=8−2,
在Rt△PCB'中,∵B'P2=PC2+B'C2,
∴t2= (8−2)2+(6−t)2,
∴t=;
如图2-2中,当∠PCB'=90°,B'在CD的延长线上时,
在Rt△ADB'中,DB′,
∴CB′=8+2,
在Rt△PCB'中,则有:(8−2)2+(t−3)2=t2,
解得t=;
如图2-3中,当∠CPB'=90°时,
∵∠B=∠B′=∠BPB′=90°,AB=AB′,
∴四边形AB'PB为正方形,
∴BP=AB=8,
∴t=8,
综上所述,PB的长度为8或或;
【点睛】
本题考查了轴对称的性质,矩形的性质,正方形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理等知识,解题的关键是正确寻找全等三角形解决问题.
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