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八年级下册数学贵阳数学期末试卷测试卷(word版,含解析)
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.以下列各数为边长,能构成直角三角形的是( )
A.5,11,12 B.9,15,17 C.1,,2 D.,,
3.如图,在四边形中,,要使四边形成为平行四边形,则应增加的条件是( )
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, 的每个顶点都在边长为的正方形格点上,则的度数为( )
A. B. C. D.
6.若菱形的周长为16,一组对边之间的距离为2,则菱形两邻角的度数比为( )
A.4:1 B.5:1 C.6:1 D.7:1
7.如图,在中,点分别是的中点,点是上一点,连接,若则的长度为( )
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.在函数y=中,自变量x的取值范围是_______.
10.正方形的对角线长为,面积为______.
11.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,以它的三边为边分别向外作正方形,面积分别为S1,S2,S3,已知S1=5,S2=12,则S3=_____.
12.如图:已知在矩形中,为对角线的交点,,于点,,则的长为___________.
13.如图,直线y=kx+6与x轴、y轴分别交于点E、F.点E的坐标为(﹣8,0),点A的坐标为(﹣6,0).若点P(x,y)是第二象限内的直线上的一个动点.当点P运动到_____(填P点的坐标)的位置时,△OPA的面积为9.
14.如图所示,在四边形ABCD中,顺次连接四边中点E、F、G、H,构成一个新的四边形,请你对四边形ABCD添加一个条件,使四边形EFGH成一个菱形,这个条件是__________.
15.正方形,,,…,按如图所示的方式放置,点,,,…和点,,,…分别在直线和轴上,已知点,,则的横坐标是_____.
16.如图,在平行四边形ABCD中,BC=8cm,AB=6cm,BE平分∠ABC交AD边于点E,则线段DE的长度为_____.
三、解答题
17.计算:
(1)(+1)×-;
(2)+×.
18.如图,将长为2.5米的梯子AB斜靠在墙AO上,BO长0.7米.如果将梯子的顶端A沿墙下滑0.4米,即AM等于0.4米,则梯脚B外移(即BN长)多少米?
19.如图,方格纸中的每个小正方形的边长均为1,小正方形的顶点称为格点.已知、、都是格点.
(1)小明发现图2中是直角,请在图1补全他的思路;
(2)请借助图3用一种不同于小明的方法说明是直角.
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.先观察下列等式,再回答问题:
① =1+1=2;
②=2+ =2 ;
③=3+=3;…
(1)根据上面三个等式提供的信息,请猜想第四个等式;
(2)请按照上面各等式规律,试写出用 n(n 为正整数)表示的等式,并用所学知识证明.
22.某市为了倡导居民节约用水,生活用自来水按阶梯式水价计费.如图是居民每户每月的水(自来水)费(元)与所用的水(自来水)量(吨)之间的函数图象.根据下面图象提供的信息,解答下列问题:
(1)当时,求与之间的函数关系式;
(2)已知某户居民上月水费为91元,求这户居民上月的用水量;
(3)当一户居民在某月用水为15吨时,求这户居民这个月的水费.
23.(1)如图1,在平行四边形ABCD中,对角线AC、BD相交于O点,过点O的直线l与边AB、CD分别交于点E、F,绕点O旋转直线l,猜想直线l旋转到什么位置时,四边形AECF是菱形.证明你的猜想.
(2)若将(1)中四边形ABCD改成矩形ABCD,使AB=4cm,BC=3cm,
①如图2,绕点O旋转直线l与边AB、CD分别交于点E、F,将矩形ABCD沿EF折叠,使点A与点C重合,点D的对应点为D′,连接DD′,求△DFD′的面积.
②如图3,绕点O继续旋转直线l,直线l与边BC或BC的延长线交于点E,连接AE,将矩形ABCD沿AE折叠,点B的对应点为B′,当△CEB′为直角三角形时,求BE的长度.请直接写出结果,不必写解答过程.
24.如图,,是直线与坐标轴的交点,直线过点,与轴交于点.
(1)求,,三点的坐标.
(2)当点是的中点时,在轴上找一点,使的和最小,画出点的位置,并求点的坐标.
(3)若点是折线上一动点,是否存在点,使为直角三角形,若存在,直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由.
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
【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.C
解析:C
【分析】
以两个较小数为两个直角边的边长,较大数为斜边的边长,验证四个选项是否满足勾股定理的逆定理即可.
【详解】
解:A选项,,故A选项不符合题意;
B选项, ,故B选项不符合题意;
C选项, ,故C选项符合题意;
D选项, ,故D选项不符合题意.
故选C.
【点睛】
本题考查了勾股定理的逆定理,熟练掌握以上知识点是解题关键.
3.B
解析:B
【解析】
【分析】
根据平行四边形的判定方法,以及等腰梯形的性质等知识,对各选项进行判断即可.
【详解】
A.错误,当四边形是等腰梯形时,也满足条件.
B.正确,∵,
∴,
∵,
∴四边形是平行四边形.
C.错误,当四边形是等腰梯形时,也满足条件.
D.错误,∵,
∴,与题目条件重复,无法判断四边形是不是平行四边形.
故选:B.
【点睛】
本题考查了平行四边形的判定和性质,平行线的判定,等腰梯形的性质等知识,解题的关键是熟练掌握平行四边形的判定方法.
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.B
解析:B
【分析】
直接根据格点,运用勾股定理求出三边长,再根据勾股定理的逆定理确定△ABC的形状,即可求解.
【详解】
解:根据勾股定理可得:
∴AB=AC,AB2+AC2=BC2,
∴△ABC是等腰直角三角形,∠BAC=90°,
∴∠ABC=45°.
故选:B.
【点睛】
本题考查正方形格点中勾股定理及逆定理的运用,勾股定理及逆定理是解答此题的关键知识点.
6.B
解析:B
【解析】
【分析】
先证明△AEF是等边三角形,可求∠B的度数,可求∠DAB的度数,即可求解.
【详解】
解:如图,过点A作AE⊥BC于E,取AB中点F,连接EF,
∵四边形ABCD是菱形,菱形的周长为16,
∴AB=BC=CD=DA=4,
∵点F是AB中点,AE⊥BC,
∴AF=BF=EF=2,
∵AE=2,
∴AF=EF=AE,
∴△AEF是等边三角形,
∴∠BAE=60°,
∴∠B=30°
∵四边形ABCD是菱形,
∴AD∥BC,
∴∠DAB+∠B=180°,
∴∠DAB=150°,
∴菱形两邻角的度数比为150°:30°=5:1,
故选:B.
【点睛】
本题考查了菱形的性质,等边三角形的判定和性质,能求出∠B的度数是解决问题的关键.
7.C
解析:C
【解析】
【分析】
根据直角三角形的性质求出,进而求出,根据三角形中位线定理计算,得到答案.
【详解】
解:,点是的中点,,
,
,
,
点、分别是、的中点,
,
故选:C.
【点睛】
本题考查的是直角三角形的性质、三角形中位线定理,掌握三角形的中位线平行于第三边,并且等于第三边的一半是解题的关键.
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.x≥﹣3
【解析】
【分析】
根据二次根式的被开方数要为非负数,即x+3≥0,解此不等式即可.
【详解】
解:根据题意得:x+3≥0,解得:x≥﹣3.
故答案为:x≥﹣3.
【点睛】
本题考查了函数自变量的确定,熟练掌握二次根式有意义的条件是解题的关键.
10.1
【解析】
【分析】
根据正方形的对角线相等且互相垂直,正方形是特殊的菱形,菱形的面积等于对角线乘积的一半进行求解即可.
【详解】
解:四边形为正方形,
,,
正方形的面积,
故答案为:1.
【点睛】
本题考查正方形的性质,解题关键是掌握正方形的对角线相等且垂直,且当四边形的对角线互相垂直时面积等于对角线乘积的一半,比较容易解答.
11.A
解析:17
【解析】
【分析】
根据勾股定理即可得到结论.
【详解】
解:∵∠ACB=90°,S1=5,S2=12,
∴AC2=5,BC2=12,
∴AB2=AC2+BC2=5+12=17,
∴S3=17,
故答案为:17.
【点睛】
本题考查了勾股定理,正方形的面积,正确的识别图形是解题的关键.
12.
【分析】
先证明是等边三角形,再利用等边三角形的性质求解再求解 再利用勾股定理即可得到答案.
【详解】
解: 矩形,为对角线的交点,,
是等边三角形,
,
故答案为:
【点睛】
本题考查的是矩形的性质,等边三角形的判定与性质,含的直角三角形的性质,勾股定理的应用,掌握以上知识是解题的关键.
13.E
解析:(﹣4,3).
【分析】
求出直线EF的解析式,由三角形的面积公式构建方程即可解决问题.
【详解】
解:∵点E(﹣8,0)在直线y=kx+6上,
∴﹣8k+6=0,
∴k=,
∴y=x+6,
∴P(x, x+6),
由题意:×6×(x+6)=9,
∴x=﹣4,
∴P(﹣4,3),
故答案为(﹣4,3).
【点睛】
本题考查一次函数图象上的点的坐标特征,三角形的面积等知识,解题的关键是学会构建方程解决问题,属于中考常考题型.
14.A
解析:答案不唯一,例AC=BD 等
【分析】
连接AC、BD,先证明四边形ABCD是平行四边形,再根据菱形的特点添加条件即可.
【详解】
连接AC,
∵点E、F分别是AB、BC的中点,
∴EF是△ABC的中位线,
∴EF∥AC,EF=AC,
同理HG∥AC,HG=AC,
∴EF∥HG,EF=HG,
∴四边形EFGH是平行四边形,
连接BD,同理EH=FG,EF∥FG,
当AC=BD时,四边形EFGH是平行四边形,
故答案为:答案不唯一,例AC=BD 等.
【点睛】
此题考查三角形中位线性质,平行四边形的判定及性质,菱形的判定.
15.【分析】
根据,,,,……,即可归纳出的横坐标.
【详解】
解:∵点,,,…和点,,,…分别在直线和轴上,已知点,,
∴(0,1),(1,2),(3,4),……,
∴,(7,8),,
∴,
故答案
解析:
【分析】
根据,,,,……,即可归纳出的横坐标.
【详解】
解:∵点,,,…和点,,,…分别在直线和轴上,已知点,,
∴(0,1),(1,2),(3,4),……,
∴,(7,8),,
∴,
故答案是:.
【点睛】
本题主要考查一次函数图像和正方形的性质,根据点,,,,找出横坐标的变化规律,是解题的关键.
16.2cm.
【详解】
试题解析:∵四边形ABCD为平行四边形,
∴AE∥BC,AD=BC=8cm,
∴∠AEB=∠EBC,
∵BE平分∠ABC,
∴∠ABE=∠EBC,
∴∠ABE=∠AEB,
∴AB
解析:2cm.
【详解】
试题解析:∵四边形ABCD为平行四边形,
∴AE∥BC,AD=BC=8cm,
∴∠AEB=∠EBC,
∵BE平分∠ABC,
∴∠ABE=∠EBC,
∴∠ABE=∠AEB,
∴AB=AE=6cm,
∴DE=AD﹣AE=8﹣6=2(cm).
三、解答题
17.(1)4-;(2)3.
【分析】
(1)根据二次根式的混合运算法则先算乘法,然后合并同类二次根式求解即可;
(2)根据二次根式的混合运算法则先算乘法,然后合并同类二次根式求解即可.
【详解】
(1)
解析:(1)4-;(2)3.
【分析】
(1)根据二次根式的混合运算法则先算乘法,然后合并同类二次根式求解即可;
(2)根据二次根式的混合运算法则先算乘法,然后合并同类二次根式求解即可.
【详解】
(1)(+1)×-
(2)+×
【点睛】
此题考查了二次根式的加减乘法运算,解题的关键是熟练掌握二次根式的加减乘法运算法则.
18.梯脚外移0.8米.
【分析】
直角利用勾股定理求出AO,ON的长,再利用NB=ON-OB,即可求出答案.
【详解】
解:由题意得:AB=2.5米,BO=0.7米,
在Rt△ABO中,由勾股定理得:
解析:梯脚外移0.8米.
【分析】
直角利用勾股定理求出AO,ON的长,再利用NB=ON-OB,即可求出答案.
【详解】
解:由题意得:AB=2.5米,BO=0.7米,
在Rt△ABO中,由勾股定理得:
(米).
∴MO=AO-AM=2.4-0.4=2(米),
在Rt△MNO中,由勾股定理得:
(米).
∴NB=ON-OB=1.5-0.7=0.8(米),
∴梯脚B外移(即BN长)0.8米.
【点睛】
本题主要考查了勾股定理的应用,读懂题意,正确应用勾股定理是解题的关键.
19.(1)见解析;(2)见解析
【解析】
【分析】
(1)先利用勾股定理求出三角形三边的长,然后用勾股定理的逆定理进行判断即可;
(2)过A点作于,过作于,然后证明≌,得到,在证明即可得到答案.
【详解
解析:(1)见解析;(2)见解析
【解析】
【分析】
(1)先利用勾股定理求出三角形三边的长,然后用勾股定理的逆定理进行判断即可;
(2)过A点作于,过作于,然后证明≌,得到,在证明即可得到答案.
【详解】
解:(1)∵,
,,
∴,
∴是直角三角形,
∴.
(2)过A点作于,过作于,
由图可知:,,,
在和中,
,
∴≌(SAS),
∴,
在中,,
∴,
∴,
∵,,三点共线,
∴,
∴.
【点睛】
本题主要考查了勾股定理和勾股定理的逆定理,全等三角形的性质与判定,解题的关键在于能够熟练掌握相关知识进行求解.
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);(2),证明见解析.
【解析】
【分析】
(1)根据“第一个等式内数字为1,第二个等式内数字为2,第三个等式内数字为3”,即可猜想出第四个等式为44;
(2)根据等式的变化,找出变化规律“n
解析:(1);(2),证明见解析.
【解析】
【分析】
(1)根据“第一个等式内数字为1,第二个等式内数字为2,第三个等式内数字为3”,即可猜想出第四个等式为44;
(2)根据等式的变化,找出变化规律“n”,再利用开方即可证出结论成立.
【详解】
(1)∵①1+1=2;②22;③33;里面的数字分别为1、2、3,
∴④ .
(2)观察,发现规律:1+1=2,223344,…,∴ .
证明:等式左边=n右边.
故n成立.
【点睛】
本题考查了二次根式的性质与化简以及规律型中数的变化类,解题的关键是:(1)猜测出第四个等式中变化的数字为4;(2)找出变化规律“n”.解决该题型题目时,根据数值的变化找出变化规律是关键.
22.(1);(2)25吨;(3)45元
【分析】
(1)利用待定系数法求解函数关系式的方法即可;
(2)将y=91代入(1)中解析式中求得x值即可;
(3)将x=17代入(1)中解析式中求得y值,再求得
解析:(1);(2)25吨;(3)45元
【分析】
(1)利用待定系数法求解函数关系式的方法即可;
(2)将y=91代入(1)中解析式中求得x值即可;
(3)将x=17代入(1)中解析式中求得y值,再求得当时,与之间的函数关系式,将x=15代入求解y值即可.
【详解】
解:(1)设与之间的函数关系式为:,
由题意得:,∴,
∴与之间的函数关系式为:.
(2)∵元元,
∴由得:.
答:这户居民上月用水量25吨.
(3)当吨时,元,
∴当时,与之间的函数关系式为:,
当时,元,
答:这户居民这个月的水费45元.
【点睛】
本题考查一次函数的应用,理解题意,能从函数图象中获取有效信息,会利用待定系数法求解函数关系式是解答的关键.
23.(1)四边形AECF是菱形,见解析;(2)① cm2;②BE的长为cm或cm或4cm或cm.
【分析】
(1)根据题意作图,先根据平行四边形得出∠FCO=∠EAO,再证明△COF≌△AOE,结合题意
解析:(1)四边形AECF是菱形,见解析;(2)① cm2;②BE的长为cm或cm或4cm或cm.
【分析】
(1)根据题意作图,先根据平行四边形得出∠FCO=∠EAO,再证明△COF≌△AOE,结合题意即可得出结论;
(2)①根据四边形ABCD是矩形,设DF=xcm,则CF=(4﹣x)cm,结合折叠和勾股定理得出CF,过D′作D′H⊥CF于H,由面积相等可得D′H=,进而得出所求面积;
②根据不同图示分情况设BE=xcm,CE=(3﹣x)cm,根据折叠并结合勾股定理得出x即为所求.
【详解】
解:(1)猜想:当l⊥AC时,四边形AECF是菱形,如图1:
连接AF、CE,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴OA=OC,AB∥CD,
∴∠FCO=∠EAO,
又∵∠FOC=∠EOA,
∴△COF≌△AOE,
∴OE=OF,
∵AC⊥EF,
∴四边形AECF是菱形;
(2)①∵四边形ABCD是矩形,
∴∠ADC=90°,CD=AB=4,AD=BC=3,设DF=xcm,则CF=(4﹣x)cm,
由折叠性质可知:D′F=DF=x,CD′=AD=3,∠CD′F=∠ADC=90°,
由勾股定理得(4﹣x)2=32+x2,
解得x= ,
∴D′F=DF= ,
∴CF=4﹣= ,
如图2,
过D′作D′H⊥CF于H,由面积相等可得,CF•D′H=D′F•CD′,
∴D′H=,
∴S△DFD′=××=(cm2);
②如图①,
设BE=xcm,CE=(3﹣x)cm,
∵AC==5cm,
∴B′C=5﹣4=1cm,
根据勾股定理可得B′C2+B′E2=CE2,即:12+x2=(3-x)2
解得:x=cm,
如图②,
设BE=xcm,则CE=(3﹣x)cm,AB′=4cm,B′E=xcm,
在Rt△ADB′中,由勾股定理可得BD′===cm,
B′C=(4﹣)cm,
在Rt△CB′E中,B′C2+CE2=B′E2,
即16﹣8+7+9﹣6x+x2=x2,
解得x=cm,
如图③,
当四边形ABEB′是正方形时,点B和点B′关于直线AE对称,△B′EC是直角三角形,
此时CE=1cm,BE=4cm;
如图④,
BE=xcm,AB′=4cm,AD=3cm,CE=(x﹣3)cm,
在Rt△ADB′中,B′D===cm,B′C=+4,
在Rt△B′CE中,7+8+16+x2﹣6x+9=x2,
解得x=cm,
综上,BE的长为cm或cm或4cm或cm.
【点睛】此题属于四边形综合性试题,涉及到平行四边形,菱形,矩形,正方形的性质和勾股定理的应用,有一定难度,注意不同情况分别做图求解.
24.(1)A(-4,0),B(0,4),C(2,0);(2)画图见解析;E(-34,0);(3)存在,点的坐标为(-1,3)或45,125.
【解析】
【分析】
(1)分别令x=0,y=0即可确定A、B
解析:(1)A(-4,0),B(0,4),C(2,0);(2)画图见解析;E;(3)存在,点的坐标为或.
【解析】
【分析】
(1)分别令x=0,y=0即可确定A、B的坐标,然后确定直线BC的解析式,然后再令y=0,即可求得C的坐标;
(2)先根据中点的性质求出D的坐标,然后再根据轴对称确定的坐标,然后确定DB1的解析式,令y=0,即可求得E的坐标;
(3)分别就D点在AB和D点BC上两种情况进行解答即可.
【详解】
解:(1)在中,
令,得,
令,得,
,.
把代入,,
得
直线为:.
在中,
令,得,
点的坐标为;
(2)如图点为所求
点是的中点,,.
.
点关于轴的对称点的坐标为.
设直线的解析式为.
把,代入,
得.
解得,.
故该直线方程为:.
令,得点的坐标为.
(3)存在,点的坐标为或.
①当点在上时,由
得到:,
由等腰直角三角形求得点的坐标为;
②当点在上时,如图,设交轴于点.
在与中,
.
,
点的坐标为,
易得直线的解析式为,
与组成方程组,
解得.
交点的坐标为
【点睛】
本题是一次函数的综合题,考查了利用待定系数法求一次函数的解析式、轴对称等知识点,掌握一次函数的函数的知识和差分类讨论的思想是解答本题的关键.
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。,得平行四边形GM4FN4
∵G(0,4-),F(1,4),
∴FG中点坐标为(),
∵M4N4的中点与FG的中点重合,且N4的纵坐标为0,
.∴M4的纵坐标为8-.
5-45解方程 ,得
∴M4().
综上所述,直线EF上存在点M,使以M,N,F,G为顶点的四边形是平行四边形,此时M点坐标为: 。
【点睛】
本题是一次函数的综合题,涉及到的考点包括待定系数法求一次函数的解析式,矩形、平行四边形的性质,轴对称、平移的性质,勾股定理等,对解题能力要求较高.难点在于第(3)问,这是一个存在性问题,注意平行四边形有四种可能的情形,需要一一分析并求解,避免遗漏.
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