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八年级下册数学松原数学期末试卷检测题(Word版含答案)
一、选择题
1.要使二次根式有意义,则x的取值范围是( )
A.x>﹣2 B.x≥﹣2 C.x≠﹣2 D.x≤﹣2
2.要做一个直角三角形的木架,以下面各组木棒为三边,刚好能做成的是( )
A.5,6,7 B.10,4,8 C.10,26,24 D.9,15,17
3.下列命题中,是真命题的是( )
A.两条对角线相等的四边形是矩形
B.两条对角线互相垂直的四边形是矩形
C.两条对角线互相垂直且相等的四边形是正方形
D.两条对角线互相平分的四边形是平行四边形
4.一组数据,,,,的中位数和平均数分别是( )
A.和 B.和 C.和 D.和
5.如图,在平面直角坐标系中有一矩形OABC.O为坐标原点,、,D为OA的中点,P为BC边上一点,若为等腰三角形,则所有满足条件的点P有几个( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
6.如图,菱形中,,则( )
A. B. C. D.
7.如图所示,,则数轴上点表示的数为( )
A.3 B.5 C. D.
8.一辆货车从甲地匀速驶往乙地用了2.7h,到达后用了0.5h卸货,随即匀速返回,已知货车返回的速度是它从甲地驶往乙地速度的1.5倍,货车离甲地的距离y(km)关于时间x(h)的函数图象如图所示,则a等于( )
A.4.7 B.5.0 C.5.4 D.5.8
二、填空题
9.若二次根式在实数范围内有意义,则的取值范围是______________.
10.菱形的两条对角线分别为8、10,则菱形的面积为_____.
11.如图,在△ABC 中,∠ACB=90°,AC=6cm,BC=8cm,分别以三角形的三条边为边作正方形,则三个正方形的面 S1+S2+S3 的值为_______.
12.如图,点P是矩形ABCD的对角线AC上一点,过点P作EF∥BC,分别交AB,CD于点E、F,连接PB、PD,若AE=2,PF=9,则图中阴影面积为______;
13.若函数y=kx+3的图象经过点(3,6),则k=_____.
14.如图,在矩形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,点E、F分别是AO、AD的中点,若AB=5cm,BC=12cm,则△AEF的周长为_______________.
15.如图,在平面直角坐标系中,点在直线图象上,过点作轴平行线,交直线于点,以线段为边在右侧作正方形,所在的直线交的图象于点,交的图象于点,再以线段为边在右侧作正方形依此类推,按照图中反应的规律,第个正方形的边长是_______.
16.如图,对折矩形纸片ABCD,使边AD与BC重合,折痕为EF,将纸片展平后再次折叠,使点A落在EF上的点G处,折痕BH交EF于点M.若=m(m>1),则的值为____.(用含m的代数式表示)
三、解答题
17.计算:(1);
(2);
(3)(2+1)(2﹣1)﹣(﹣1)2;
(4).
18.一艘轮船以30千米/时的速度离开港口,向东南方向航行,另一艘轮船同时离开港口,以40千米/时的速度航行,它们离开港口一个半小时后相距75千米,求第二艘船的航行方向.
19.如图所示,在的方格纸中,每个小正方形的边长均为1,线段的端点、均在小正方形的顶点上.
(1)在图中画出以为边的菱形,菱形的面积为8;
(2)在图中画出腰长为5的等腰三角形,且点在小正方形顶点上;
(3)连接,请直接写出线段的长.
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.先阅读下列解答过程,然后再解答:
形如的化简,只要我们找到两个正数,使,,使得,,那么便有:
例如:化简
解:首先把化为,这里,由于,即:,,
所以。
问题:
① 填空:,;
② 化简:(请写出计算过程)
22.寒假将至,某健身俱乐部面向大中学生推出优惠活动,活动方案如下:
方案一:购买一张学生寒假专享卡,每次健身费用按六折优惠;
方案二:不购买学生寒假专享卡,每次健身费用按八折优惠.
设某学生健身x(次),按照方案一所需费用为y1(元),且y1=k1x+b;按照方案二所需费用为y2(元),且y2=k2x.在平面直角坐标系中的函数图象如图所示.
(1)求k1和b的值,并说明它们的实际意义;
(2)求k2的值;
(3)八年级学生小华计划寒假前往该俱乐部健身8次,应选择哪种方案所需费用更少?请说明理由.
(4)小华的同学小琳也计划在该俱乐部健身,若她准备300元的健身费用,最多可以健身多少次?
23.已知:如图,平行四边形ABCD中,AB=5,BD=8,点E、F分别在边BC、CD上(点E、F与平行四边形ABCD的顶点不重合),CE=CF,AE=AF.
(1)求证:四边形ABCD是菱形;
(2)设BE=x,AF=y,求y关于x的函数解析式,并写出定义域;
(3)如果AE=5,点P在直线AF上,△ABP是以AB为腰的等腰三角形,那么△ABP的底边长为 .(请将答案直接填写在空格内)
24.【模型建立】
(1)如图1,等腰直角三角形ABC中,∠ACB=90°,CA=CB,直线ED经过点C,过A作AD⊥ED于点D,过B作BE⊥ED于点E.
求证:△CDA≌△BEC.
【模型运用】
(2)如图2,直线l1:y=x+4与坐标轴交于点A、B,将直线l1绕点A逆时针旋转90°至直线l2,求直线l2的函数表达式.
【模型迁移】
如图3,直线l经过坐标原点O,且与x轴正半轴的夹角为30°,点A在直线l上,点P为x轴上一动点,连接AP,将线段AP绕点P顺时针旋转30°得到BP,过点B的直线BC交x轴于点C,∠OCB=30°,点B到x轴的距离为2,求点P的坐标.
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进行求解即可.
【详解】
∵二次根式有意义,
∴,
∴.
故选:B.
【点睛】
本题考查了二次根式,解一元一次不等式,明确二次根式有意义的条件是解题的关键.
2.C
解析:C
【分析】
由勾股定理的逆定理,只要验证两小边的平方和等于最长边的平方即可.
【详解】
解:、因为,故不能作为直角三角形三边长度,不符合题意;
、因为,故不能作为直角三角形三边长度,不符合题意;
、因为,故能作为直角三角形三边长度,符合题意;
、因为,故不能作为直角三角形三边长度,不符合题意.
故选:C.
【点睛】
本题考查勾股定理的逆定理的应用,解题的关键是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.D
解析:D
【解析】
【分析】
根据矩形的判定方法对进行判断;根据正方形的判定方法对进行判断;根据平行四边形的判定方法对进行判断.
【详解】
解:、两条对角线相等的平行四边形是矩形,所以选项错误,不符合题意;
、两条对角线相等的平行四边形是矩形,所以选项错误,不符合题意;
、两条对角线互相垂直平分且相等的四边形是正方形,所以选项错误,不符合题意;
、两条对角线互相平分的四边形是平行四边形,所以选项正确,符合题意.
故选:D.
【点睛】
本题考查了命题与定理,解题的关键是掌握判断一件事情的语句,叫做命题.许多命题都是由题设和结论两部分组成,题设是已知事项,结论是由已知事项推出的事项,一个命题可以写成“如果那么”形式.有些命题的正确性是用推理证实的,这样的真命题叫做定理.
4.B
解析:B
【解析】
【分析】
根据中位数的定义和平均数的求法计算即可,中位数是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.
【详解】
解:把这组数据按从小到大的顺序排列是:2,3,4,4,5,
故这组数据的中位数是:4.
平均数=(2+3+4+4+5)÷5=3.6.
故选:B.
【点睛】
本题考查了中位数的定义和平均数的求法,解题的关键是牢记定义,此题比较简单,易于掌握.
5.D
解析:D
【分析】
由矩形的性质得出∠OCB=90°,OC=4,BC=OA=10,求出OD=AD=5,分情况讨论:①当PO=PD时;②当OP=OD时;③当DP=DO时;根据线段垂直平分线的性质或勾股定理即可求出点P的坐标.
【详解】
解:∵四边形OABC是矩形,
∴∠OCB=90°,OC=4,BC=OA=10,
∵D为OA的中点,
∴OD=AD=5,
①当PO=PD时,点P在OD得垂直平分线上,
∴点P的坐标为:(2.5,4);
②当OP=OD时,如图1所示:
则OP=OD=5,
∴点P的坐标为:(3,4);
③当DP=DO时,作PE⊥OA于E,
则∠PED=90°,;
分两种情况:当E在D的左侧时,如图2所示:
OE=5-3=2,
∴点P的坐标为:(2,4);
当E在D的右侧时,如图3所示:
OE=5+3=8,
∴点P的坐标为:(8,4);
综上所述:点P的坐标为:(2.5,4),或(3,4),或(2,4),或(8,4);
故选:D
【点睛】
本题考查了矩形的性质、坐标与图形性质、等腰三角形的判定、勾股定理;本题有一定难度,需要进行分类讨论才能得出结果.
6.D
解析:D
【解析】
【分析】
根据菱形的性质得出AB∥CD,∠BAD=2∠1,求出∠BAD=30°,即可得出∠1=15°.
【详解】
∵四边形ABCD是菱形,∠D=150°,∴AB∥CD,∠BAD=2∠1,∴∠BAD+∠D=180°,∴∠BAD=180°﹣150°=30°,∴∠1=15°.
故选D.
【点睛】
本题考查了菱形的性质,以及平行线的性质,熟练掌握菱形的性质是解答本题的关键.
7.C
解析:C
【解析】
【分析】
根据题意得,在中,利用勾股定理可得,从而得到,即可求解.
【详解】
解:如图,
由题意知:,,,.
.
在中,,
.
.
∴数轴上点表示的数为.
故选:C.
【点睛】
本题主要考查了勾股定理,数轴与实数,尺规作图——作一条线段等于已知线段,熟练掌握相关知识点是解题的关键.
8.B
解析:B
【分析】
先根据路程、速度和时间的关系题意可得甲地到乙地的速度和从乙地到甲地的时间,再由货车返回的速度是它从甲地驶往乙地的速度的1.5倍,列出方程组求得从乙地到甲地的时间t,进而求得a的值.
【详解】
解:设甲乙两地的路程为s,从甲地到乙地的速度为v,从乙地到甲地的时间为t,
则
解得,t=1.8
∴a=3.2+1.8=5(小时),
故选B.
【点睛】
本题考查了一次函数的图像的应用、方程组的应用,根据一次函数图像以及路程、速度和时间的关系列出方程组是解答本题的关键.
二、填空题
9.
【解析】
【分析】
直接利用二次根式有意义的条件分析得出答案.
【详解】
解:∵二次根式在实数范围内有意义,
∴≥0,
解得:.
故答案为.
【点睛】
此题主要考查了二次根式有意义的条件,正确把握二次根式的定义是解题关键.
10.【解析】
【分析】
根据对角线的长度,利用面积公式即可求解.
【详解】
解:菱形的面积计算公式S=ab(a、b为菱形的对角线长)
∴菱形的面积S=×8×10=40,
故答案为: 40.
【点睛】
本题主要考查菱形的面积,掌握菱形的面积公式是解题的关键.
11.A
解析:200
【解析】
【分析】
根据正方形的面积公式和勾股定理,即可得到阴影部分的面积S1+S2+S3的值.
【详解】
解:∵∠ACB=90°,AC=6,BC=8,
∴AB2=AC2+BC2=62+82=100
∴S1+S2+S3=AC2+BC2 +AB2=62+82+100=200
故答案为:200
【点睛】
本题考查勾股定理,解题关键是将勾股定理和正方形的面积公式进行结合应用.
12.A
解析:
【分析】
作PM⊥AD于M,交BC于N,根据矩形的性质可得S△PEB=S△PFD即可求解.
【详解】
解:作PM⊥AD于M,交BC于N.
则有四边形AEPM,四边形DFPM,四边形CFPN,四边形BEPN都是矩形,
,
∴,
,
∴S阴=9+9=18,
故答案为:18.
【点睛】
本题考查矩形的性质、三角形的面积等知识,解题的关键是证明.
13.1
【解析】
∵函数y=kx+3的图象经过点(3,6),
∴,解得:k=1.
故答案为:1.
14.A
解析:5cm.
【详解】
试题分析:在Rt△ABC中,
∵AB=5cm,BC=12cm,
∴AC=13cm,
∵点E、F分别是AO、AD的中点,
∴EF是△AOD的中位线,
EF=OD=BD=AC=3.25cm,
AF=AD=BC=6cm,
AE=AO=AC=3.25cm,
∴△AEF的周长=AE+AF+EF=3.25+6+3.25=12.5(cm).
故答案是12.5cm.
考点:1.三角形中位线定理2.矩形的性质.
15.【分析】
通过计算可得第一个正方形的边长为2,第二个正方形的边长为6,……,通过探究规律,利用规律解决问题即可.
【详解】
解:由题意,,,
,
第一个正方形的边长为2,
,
,,
,
第二个正方
解析:
【分析】
通过计算可得第一个正方形的边长为2,第二个正方形的边长为6,……,通过探究规律,利用规律解决问题即可.
【详解】
解:由题意,,,
,
第一个正方形的边长为2,
,
,,
,
第二个正方形的边长为6,
,
,,即:, ,
,
第三个正方形的边长为18,
,,即:, ,
,
可得,,,,
第2020个正方形的边长为.
故答案为: .
【点睛】
本题考查一次函数图像上的点的特征,规律型问题,解题的关键是学会探究规律的方法,属于中考常考题型.
16.【分析】
根据折叠的性质得到AE=BE,AB=BG,AH=HG,∠A=∠BGH=90°,证明△HGM是等边三角形,设AB=1,BC=m,利用勾股定理求出EM,求出MG,GF的长,即可得到比值.
【
解析:
【分析】
根据折叠的性质得到AE=BE,AB=BG,AH=HG,∠A=∠BGH=90°,证明△HGM是等边三角形,设AB=1,BC=m,利用勾股定理求出EM,求出MG,GF的长,即可得到比值.
【详解】
解:由第一次折叠可知:AE=BE,
由第二次折叠可知:AB=BG,AH=HG,∠A=∠BGH=90°,
∴BG=2BE,
∴∠BGE=30°,∠EBG=60°,
∴∠ABH=∠GBH=30°,∠HGM=60°,
∴BM=2EM,∠BME=∠HMG=60°,
∴△HGM是等边三角形,
∵=m,
∴设AB=1,BC=m,
∴BG=1,AE=BE=,AD=EF=m,
在△BEM中,,即,
∴,又E为AB中点,EM∥AD,
∴AH=2EM==HG=MG,
∴GF=EF-EM-MG=,
∴=,
故答案为:.
【点睛】
本题考查了矩形的性质,折叠问题,等边三角形的判定和性质,直角三角形的性质,勾股定理,知识点较多,解题的关键是利用基本性质得到线段之间的关系.
三、解答题
17.(1);(2)1;(3);(4).
【分析】
(1)先化成最简二次根式,再合并即可;
(2)利用二次根式的除法法则计算即可;
(3)利用乘法公式展开,再合并即可;
(4)先计算乘除,再合并即可.
【
解析:(1);(2)1;(3);(4).
【分析】
(1)先化成最简二次根式,再合并即可;
(2)利用二次根式的除法法则计算即可;
(3)利用乘法公式展开,再合并即可;
(4)先计算乘除,再合并即可.
【详解】
解:(1)
=;
(2)
=1;
(3)(2+1)(2﹣1)﹣(﹣1)2
=
=
=;
(4)
.
【点睛】
本题考查了二次根式的混合运算,掌握运算法则是解题的关键.
18.第二艘船的航行方向为东北或西南方向
【分析】
根据路程=速度×时间分别求得OA、OB的长,再进一步根据勾股定理的逆定理可以证明三角形OAB是直角三角形,从而求解.
【详解】
解:如图,
根据题意,
解析:第二艘船的航行方向为东北或西南方向
【分析】
根据路程=速度×时间分别求得OA、OB的长,再进一步根据勾股定理的逆定理可以证明三角形OAB是直角三角形,从而求解.
【详解】
解:如图,
根据题意,得
(千米),(千米),千米.
∵,
∴,∴
∴第二艘船的航行方向为东北或西南方向.
【点睛】
此题考查了勾股定理的逆定理: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.根据条件得出第二艘船的航行方向与第一艘船的航行方向成90°是解题的关键.
19.(1)见解析;(2)见解析;(3).
【解析】
【分析】
(1)根据菱形的性质:菱形的四边都相等,利用网格画出对应的菱形即可;
(2)根据图中所给的AB计算出AB的长不等于5,即AB为底,然后利用勾
解析:(1)见解析;(2)见解析;(3).
【解析】
【分析】
(1)根据菱形的性质:菱形的四边都相等,利用网格画出对应的菱形即可;
(2)根据图中所给的AB计算出AB的长不等于5,即AB为底,然后利用勾股定理找出E点即可;
(3)利用勾股定理进行相应的计算即可得到答案.
【详解】
解:(1) 根据菱形的性质:菱形的四边都相等,菱形的面积为8,画出的图形如下图所示
(2)如图所示
∴AB为等腰三角形ABE的底
∴AE=BE=5
∴下图即为所求
(3)如图所示,连接EC
则由题意得
【点睛】
本题主要考查了应用设计与作图,正确利用网格结合勾股定理是解题的关键.
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),;(2).
【解析】
【分析】
由条件对式子进行变形,利用完全平方公式对的形式化简后就可以得出结论了.
【详解】
解:(1)
;
(2)
【点睛】
本题考查了二次根式的化简
解析:(1),;(2).
【解析】
【分析】
由条件对式子进行变形,利用完全平方公式对的形式化简后就可以得出结论了.
【详解】
解:(1)
;
(2)
【点睛】
本题考查了二次根式的化简求值,涉及了配方法的运用和完全平方根式的运用及二次根式性质的运用.
22.(1),实际意义见解析;(2)20;(3)选择方案一所需费用更少,理由见解析;(4)小琳最多健身18次,理由见解析
【分析】
(1)把点(0,30),(10,180)代入y1=k1x+b,得到关于k
解析:(1),实际意义见解析;(2)20;(3)选择方案一所需费用更少,理由见解析;(4)小琳最多健身18次,理由见解析
【分析】
(1)把点(0,30),(10,180)代入y1=k1x+b,得到关于k1和b的二元一次方程组,求解即可;
(2)根据方案一每次健身费用按六折优惠,可得打折前的每次健身费用,再根据方案二每次健身费用按八折优惠,求出k2的值;
(3)将x=8分别代入y1、y2关于x的函数解析式,比较即可.
(4)分别求解小琳选择方案一,方案二的健身次数,再比较即可得到答案.
【详解】
解:(1)∵过点(0,30),(10,180),
∴,解得:,
表示的实际意义是:购买一张学生暑期专享卡后每次健身费用为15元,
b=30表示的实际意义是:购买一张学生暑期专享卡的费用为30元;
(2)由题意可得,打折前的每次健身费用为15÷0.6=25(元),
则k2=25×0.8=20;
(3)选择方案一所需费用更少.理由如下:
由题意可知,y1=15x+30,y2=20x.
当健身8次时, 选择方案一所需费用:y1=15×8+30=150(元),
选择方案二所需费用:y2=20×8=160(元),
∵150<160,
∴选择方案一所需费用更少.
(4)当时,
解得:
即小琳选择方案一时,可以健身18次,
当时,则
解得:
即小琳选择方案二时,可以健身15次,
所以小琳最多健身18次.
【点睛】
本题考查了一次函数的应用,最优化选择问题,解题的关键是理解两种优惠活动方案,求出y1、y2关于x的函数解析式.
23.(1)见解析;(2);(3)8或或6
【分析】
(1)连结,证明,得到相等的角,再由平行线的性质证明,从而得,由菱形的定义判定四边形是菱形;
(2)连结,交于点,作于点,由菱形的面积及边长求出菱形的
解析:(1)见解析;(2);(3)8或或6
【分析】
(1)连结,证明,得到相等的角,再由平行线的性质证明,从而得,由菱形的定义判定四边形是菱形;
(2)连结,交于点,作于点,由菱形的面积及边长求出菱形的高,再求的长,由勾股定理列出关于、的等式,整理得到关于的函数解析式;
(3)以为腰的等腰三角形分三种情况,其中有两种情况是等腰三角形与或全等,另一种情况可由(2)中求得的菱形的高求出的长,再求等腰三角形的底边长.
【详解】
解:(1)证明:如图1,连结,
,,,
,
,
即;
四边形是平行四边形,
,
,
,
,
四边形是菱形
(2)如图2,连结,交于点,作于点,则,
由(1)得,四边形是菱形,
,
,
,,
,
,
,
由,且,得,
解得;
,
,
由,且,得,
点在边上且不与点、重合,
,
关于的函数解析式为,
(3)如图3,,且点在的延长线上,
,,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,,
,
,
即等腰三角形的底边长为8;
如图4,,作于点,于点,则,
,
,
,
,
,
由(2)得,,
,
,
即等腰三角形的底边长为;
如图5,,点与点重合,连结,
,,,
,
,
即,
等腰三角形的底边长为6.
综上所述,以为腰的等腰三角形的底边长为8或或6,
故答案为:8或或6.
【点睛】
此题重点考查菱形的性质、全等三角形的判定与性质、等腰三角形的判定、勾股定理、求与几何图形有关的函数关系式等知识与方法,在解第(3)题时,需要进行分类讨论,求出所有符合条件的值,以免丢解.
24.(1)见解析;(2);(3)点P坐标为(4,0)或(﹣4,0)
【解析】
【分析】
(1)由“AAS”可证△CDA≌△BEC;
(2)如图2,在l2上取D点,使AD=AB,过D点作DE⊥OA,垂足为
解析:(1)见解析;(2);(3)点P坐标为(4,0)或(﹣4,0)
【解析】
【分析】
(1)由“AAS”可证△CDA≌△BEC;
(2)如图2,在l2上取D点,使AD=AB,过D点作DE⊥OA,垂足为E,由(1)可知△BOA≌△AED,可得DE=OA=3,AE=OB=4,可求点D坐标,由待定系数法可求解析式;
(3)分两种情况讨论,通过证明△OAP≌△CPB,可得OP=BC=4,即可求点P坐标.
【详解】
(1)证明:∵AD⊥DE,BE⊥DE,
∴∠D=∠E=90°,
∴∠BCE+∠CBE=90°,
∵∠ACB=90°,
∴∠ACD+∠BCE=90°,
∴∠ACD=∠CBE,
又CA=BC,∠D=∠E=90°
∴△CDA≌△BEC(AAS)
(2)如图2,在l2上取D点,使AD=AB,过D点作DE⊥OA,垂足为E
∵直线y=x+4与坐标轴交于点A、B,
∴A(﹣3,0),B(0,4),
∴OA=3,OB=4,
由(1)得△BOA≌△AED,
∴DE=OA=3,AE=OB=4,
∴OE=7,
∴D(﹣7,3)
设l2的解析式为y=kx+b,
得
解得
∴直线l2的函数表达式为:
(3)若点P在x轴正半轴,如图3,过点B作BE⊥OC,
∵BE=2,∠BCO=30°,BE⊥OC
∴BC=4,
∵将线段AP绕点P顺时针旋转30°得到BP,
∴AP=BP,∠APB=30°,
∵∠APC=∠AOC+∠OAP=∠APB+∠BPC,
∴∠OAP=∠BPC,且∠OAC=∠PCB=30°,AP=BP,
∴△OAP≌△CPB(AAS)
∴OP=BC=4,
∴点P(4,0)
若点P在x轴负半轴,如图4,过点B作BE⊥OC,
∵BE=2,∠BCO=30°,BE⊥OC
∴BC=4,
∵将线段AP绕点P顺时针旋转30°得到BP,
∴AP=BP,∠APB=30°,
∵∠APE+∠BPE=30°,∠BCE=30°=∠BPE+∠PBC,
∴∠APE=∠PBC,
∵∠AOE=∠BCO=30°,
∴∠AOP=∠BCP=150°,且∠APE=∠PBC,PA=PB
∴△OAP≌△CPB(AAS)
∴OP=BC=4,
∴点P(﹣4,0)
综上所述:点P坐标为(4,0)或(﹣4,0)
【点睛】
本题是一道关于一次函数的综合题目,涉及到的知识点有全等三角形的判定定理及其性质、一次函数图象与坐标轴的交点、用待定系数法求一次函数解析式、旋转的性质等,掌握以上知识点是解此题的关键.
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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