资源描述
2014-2015学年八年级(下)期中数学试卷
一、选择题(本大题10小题,每小题3分,共30分).
1.若式子有意义,在实数范围内有意义,则x的取值范围是( )
A. x≥5 B. x≤5 C. x>5 D. x<5
2.直角三角形两直角边边长分别为6cm和8cm,则斜边的中线为( )
A. 10cm B. 3cm C. 4cm D. 5cm
3.顺次连接一个四边形各边的中点,得到一个矩形,则原四边形一定是( )
A. 菱形 B. 矩形
C. 对角线相等的四边形 D. 对角线垂直的四边形
4.在▱ABCD中,∠A=80°,∠B=100°,则∠C等于( )
A. 60° B. 80° C. 100° D. 120°
5.如图,直线l上有三个正方形a,b,c,若a,c的面积分别为5和11,则b的面积为( )
A. 4 B. 6 C. 16 D. 55
6.下列二次根式,不能与合并的是( )
A. B.
C. D.
7.下列各组数中,能构成直角三角形的是( )
A. 4,5,6 B. 1,1, C. 6,8,11 D. 5,12,23
8.如图,在▱ABCD中,AB=4cm,AD=7cm,∠ABC平分线交AD于E,交CD的延长线于点F,则DF=( )
A. 2cm B. 3cm C. 4cm D. 5cm
9.下列运算正确的是( )
A. ﹣= B. =2
C. ﹣= D. =2﹣
10.下列各式是最简二次根式的是( )
A. B. C. D.
二、填空题(本大题6小题,每小题4分,共24分)
11.化简:= .
12.计算:= .
13.已知直角三角形的两边的长分别是3和4,则第三边长为 .
14.如图,一场暴雨过后,垂直于地面的一棵树在距地面1米的点C处折断,树尖B恰好碰到地面,经测量AB=2米,则树高为 米.
15.如图,菱形ABCD的两条对角线分别长6和8,点P是对角线AC上的一个动点,点M、N分别是边AB、BC的中点,则PM+PN的最小值是 .
16.菱形的两条对角线长分别为6和8,则这个菱形的周长为 .
三、解答题(一)(本大题3小题,每小题6分,共18分)
17.计算:﹣(π﹣3)0﹣|﹣2|+.
18.如图,四边形ABCD中,AD∥BC,AE⊥AD交BD于点E,CF⊥BC交BD于点F,且AE=CF.求证:四边形ABCD是平行四边形.
19.如图,正方形网格中的每个小正方形边长都为1,每个小正方形的顶点叫格点,分别按下列要求画以格点为顶点三角形和平行四边形.
(1)三角形三边长为4,3,;
(2)平行四边形有一锐角为45°,且面积为6.
(2)如图2所示.
四、解答题(二)(本大题3小题,每小题7分,共21分)
20.一架方梯AB长25米,如图所示,斜靠在一面上:
(1)若梯子底端离墙7米,这个梯子的顶端距地面有多高?
(2)在(1)的条件下,如果梯子的顶端下滑了4米,那么梯子的底端在水平方向滑动了几米?
21.如图:在平行四边形ABCD中,对角线AC与BD交于点O,过点O的直线EF分别与AD、BC交于点E、F,EF⊥AC,连结AF、CE.
(1)求证:OE=OF;
(2)请判断四边形AECF是什么特殊四边形,请证明你的结论.
22.观察下列各式:
=1+﹣=1
=1+﹣=1
=1+﹣=1
请你根据上面三个等式提供的信息,猜想:
(1)= ;
(2)请你按照上面每个等式反映的规律,写出用n(n为正整数)表示的等式: ;
(3)利用上述规律计算:(仿照上式写出过程).
五、解答题(三)(本大题3小题,每小题9分,共27分)
23.如图所示,在矩形ABCD中,AB=12,AC=20,两条对角线相交于点O.以OB、OC为邻边作第1个平行四边形OBB1C,对角线相交于点A1,再以A1B1、A1C为邻边作第2个平行四边形A1B1C1C,对角线相交于点O1;再以O1B1、O1C1为邻边作第3个平行四边形O1B1B2C1…依此类推.
(1)求矩形ABCD的面积;
(2)求第1个平行四边形OBB1C的面积是
第2个平行四边形A1B1C1C是
第3个平行四边形OB1B2C的面积是
(3)第n个平行四边形的面积是
24.在△ABC中,∠C=90°,AC=BC=3,D为AB的中点,点P是AB上的一个动点,PE⊥AC于点E,PF⊥BC于点F.
(1)求证:AE=PE;
(2)求证:DE=DF;
(3)连接EF,EF的最小值是多少?
25.数学兴趣小组开展了一次课外活动,过程如下:
如图①,正方形ABCD中,AB=6,将三角板放在正方形ABCD上,使三角板的直角顶点与D点重合,三角板的一边交AB于点P,另一边交BC的延长线于点Q.
(1)求证:AP=CQ;
(2)如图②,小明在图①的基础上作∠PDQ的平分线DE交BC于点E,连接PE,他发现PE和QE存在一定的数量关系,请猜测他的结论并证明.
(3)如图③,固定三角板直角顶点在D点不动,转到三角板,使三角板的一边交AB的延长线于点P,另一边交BC的延长线于点Q,仍作∠PDQ的平分线DE交BC的延长线于点E,连接PE,若AB:AP=3:4,请帮小明算出△ DEQ的面积.
参考答案与试题解析
一、选择题(本大题10小题,每小题3分,共30分).
1.若式子有意义,在实数范围内有意义,则x的取值范围是( )
A. x≥5 B. x≤5 C. x>5 D. x<5
考点: 二次根式有意义的条件.
分析: 根据二次根式的性质,即可求解.
解答: 解:因为式子有意义,
可得:x﹣5≥0,
解得:x≥5,
故选A
点评: 主要考查了二次根式的意义.二次根式中的被开方数必须是非负数,否则二次根式无意义.当二次根式在分母上时还要考虑分母不等于零,此时被开方数大于0.
2.直角三角形两直角边边长分别为6cm和8cm,则斜边的中线为( )
A. 10cm B. 3cm C. 4cm D. 5cm
考点: 直角三角形斜边上的中线;勾股定理.
分析: 利用勾股定理列式求出斜边的长,再根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半解答.
解答: 解:由勾股定理得,斜边==10cm,
所以,斜边的中线=×10=5cm.
故选D.
点评: 本题考查了直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半的性质,勾股定理,熟记性质是解题的关键.
3.顺次连接一个四边形各边的中点,得到一个矩形,则原四边形一定是( )
A. 菱形 B. 矩形
C. 对角线相等的四边形 D. 对角线垂直的四边形
考点: 中点四边形.
分析: 此题要根据矩形的性质和三角形中位线定理求解;首先根据三角形中位线定理知:所得四边形的对边都平行且相等,那么其必为平行四边形,若所得四边形是矩形,那么邻边互相垂直,故原四边形的对角线必互相垂直,由此得解.
解答: 解:已知:如右图,四边形EFGH是矩形,且E、F、G、H分别是AB、BC、CD、AD的中点,求证:四边形ABCD是对角线垂直的四边形.
证明:由于E、F、G、H分别是AB、BC、CD、AD的中点,
根据三角形中位线定理得:EH∥FG∥BD,EF∥AC∥HG;
∵四边形EFGH是矩形,即EF⊥FG,
∴AC⊥BD.
故选D.
点评: 本题主要考查了矩形的性质和三角形中位线定理,解题的关键是构造三角形利用三角形的中位线定理解答.
4.在▱ABCD中,∠A=80°,∠B=100°,则∠C等于( )
A. 60° B. 80° C. 100° D. 120°
考点: 平行四边形的性质.
分析: 由在▱ABCD中,∠A=80°,∠B=100°,根据平行四边形的对角相等,即可求得答案.
解答: 解:∵在▱ABCD中,∠A=80°,∠B=100°,
∴∠C=∠A=80°.
故选:B.
点评: 此题考查了平行四边形的性质.此题比较简单,注意熟记定理是解此题的关键.
5.如图,直线l上有三个正方形a,b,c,若a,c的面积分别为5和11,则b的面积为( )
A. 4 B. 6 C. 16 D. 55
考点: 勾股定理;全等三角形的性质;全等三角形的判定.
分析: 运用正方形边长相等,结合全等三角形和勾股定理来求解即可.
解答: 解:∵a、b、c都是正方形,
∴AC=CD,∠ACD=90°;
∵∠ACB+∠DCE=∠ACB+∠BAC=90°,
∴∠BAC=∠DCE,
∵∠ABC=∠CED=90°,AC=CD,
∴△ACB≌△DCE,
∴AB=CE,BC=DE;
在Rt△ABC中,由勾股定理得:AC2=AB2+BC2=AB2+DE2,
即Sb=Sa+Sc=11+5=16,
故选:C.
点评: 此题主要考查对全等三角形和勾股定理的综合运用,结合图形求解,对图形的理解能力要比较强.
6.下列二次根式,不能与合并的是( )
A. B. C. D.
考点: 同类二次根式.
分析: 把各二次根式化简,然后根据不能合并的不是同类二次根式进行判断即可.
解答: 解:=2,
A、=4,能合并,故本选项错误;
B、=3,不能合并,故本选项正确;
C、==,能合并,故本选项错误;
D、﹣=﹣5,能合并,故本选项错误.
故选B.
点评: 此题主要考查了同类二次根式的定义,即:二次根式化成最简二次根式后,被开方数相同的二次根式叫做同类二次根式,不能合并,说明不是同类二次根式.
7.下列各组数中,能构成直角三角形的是( )
A. 4,5,6 B. 1,1, C. 6,8,11 D. 5,12,23
考点: 勾股定理的逆定理.
专题: 计算题.
分析: 根据勾股定理逆定理:a2+b2=c2,将各个选项逐一代数计算即可得出答案.
解答: 解:A、∵42+52≠62,∴不能构成直角三角形,故A错误;
B、∵12+12=,∴能构成直角三角形,故B正确;
C、∵62+82≠112,∴不能构成直角三角形,故C错误;
D、∵52+122≠232,∴不能构成直角三角形,故D错误.
故选:B.
点评: 此题主要考查学生对勾股定理的逆定理的理解和掌握,要求学生熟练掌握这个逆定理.
8.如图,在▱ABCD中,AB=4cm,AD=7cm,∠ABC平分线交AD于E,交CD的延长线于点F,则DF=( )
A. 2cm B. 3cm C. 4cm D. 5cm
考点: 平行四边形的性质.
分析: 由AB∥CD可以推出∠F=∠FBA,又∵∠ABC平分线为AE,∴∠FBC=∠FBA,等量代换即可得到∠F=∠FBC,根据等腰三角形的判定知道BC=CF,所以得到FD=CF﹣CD=BC﹣AB=AD﹣AB,由此可以求出DF.
解答: 解:∵AB∥CD,
∴∠F=∠FBA,
∵∠ABC平分线为BE,
∴∠FBC=∠FBA,
∴∠F=∠FBC,
∴BC=CF,
∴FD=CF﹣CD=BC﹣AB=AD﹣AB=7﹣4=3cm.
故选B.
点评: 本题利用了平行四边形的性质和角的平分线的性质证出△BCF为等腰三角形而求解.
9.下列运算正确的是( )
A. ﹣= B. =2 C. ﹣= D. =2﹣
考点: 二次根式的加减法;二次根式的性质与化简.
分析: 根据二次根式的加减法对各选项进行逐一分析即可.
解答: 解:A、与不是同类项,不能合并,故本选项错误;
B、=,故本选项错误;
C、﹣=2﹣=,故本选项正确;
D、=﹣2,故本选项错误.
故选C.
点评: 本题考查的是二次根式的加减法,熟知二次根式相加减,先把各个二次根式化成最简二次根式,再把被开方数相同的二次根式进行合并,合并方法为系数相加减,根式不变是解答此题的关键.
10.下列各式是最简二次根式的是( )
A. B. C. D.
考点: 最简二次根式.
分析: 先根据二次根式的性质化简,再根据最简二次根式的定义判断即可.
解答: 解:A、=3不是最简二次根式,错误;
B、是最简二次根式,正确;
C、不是最简二次根式,错误;
D、不是最简二次根式,错误;
故选B.
点评: 本题考查了对最简二次根式的定义的理解,能理解最简二次根式的定义是解此题的关键.
二、填空题(本大题6小题,每小题4分,共24分)
11.化简:= .
考点: 分母有理化.
分析: 直接利用二次根式的性质化简求出即可.
解答: 解:==.
故答案为:.
点评: 此题主要考查了分母有理化,正确化简二次根式是解题关键.
12.计算:= 7 .
考点: 二次根式的加减法.
专题: 计算题.
分析: 原式两项化为最简二次根式,合并即可得到结果.
解答: 解:原式=3+4=7.
故答案为:7
点评: 此题考查了二次根式的加减法,熟练掌握法则是解本题的关键.
13.已知直角三角形的两边的长分别是3和4,则第三边长为 5或 .
考点: 勾股定理.
专题: 分类讨论.
分析: 已知直角三角形两边的长,但没有明确是直角边还是斜边,因此分两种情况讨论:①3是直角边,4是斜边;②3、4均为直角边;可根据勾股定理求出上述两种情况下,第三边的长.
解答: 解:①长为3的边是直角边,长为4的边是斜边时:
第三边的长为:=;
②长为3、4的边都是直角边时:
第三边的长为:=5;
综上,第三边的长为:5或.
故答案为:5或.
点评: 此题主要考查的是勾股定理的应用,要注意的是由于已知的两边是直角边还是斜边并不明确,所以一定要分类讨论,以免漏解.
14.如图,一场暴雨过后,垂直于地面的一棵树在距地面1米的点C处折断,树尖B恰好碰到地面,经测量AB=2米,则树高为 (1+) 米.
考点: 勾股定理的应用.
分析: 根据题意利用勾股定理得出BC的长,进而得出答案.
解答: 解:由题意得:在直角△ABC中,
AC2+AB2=BC2,
则12+22=BC2,
∴BC=,
∴则树高为:(1+)m.
故答案为:(1+).
点评: 此题主要考查了勾股定理的应用,熟练利用勾股定理得出BC的长是解题关键.
15.如图,菱形ABCD的两条对角线分别长6和8,点P是对角线AC上的一个动点,点M、N分别是边AB、BC的中点,则PM+PN的最小值是 5 .
考点: 轴对称-最短路线问题.
专题: 动点型.
分析: 要求PM+PN的最小值,PM、PN不能直接求,可考虑通过作辅助线转化PN、PM的值,从而找出其最小值求解.
解答: 解:如图:
作ME⊥AC交AD于E,连接EN,
则EN就是PM+PN的最小值,
∵M、N分别是AB、BC的中点,
∴BN=BM=AM,
∵ME⊥AC交AD于E,
∴AE=AM,
∴AE=BN,AE∥BN,
∴四边形ABNE是平行四边形,
∴EN=AB,EN∥AB,
而由题意可知,可得AB==5,
∴EN=AB=5,
∴PM+PN的最小值为5.
故答案为:5.
点评: 考查菱形的性质和轴对称及平行四边形的判定等知识的综合应用.综合运用这些知识是解决本题的关键.
16.菱形的两条对角线长分别为6和8,则这个菱形的周长为 20 .
考点: 菱形的性质;勾股定理.
分析: 根据菱形的对角线互相垂直平分的性质,利用对角线的一半,根据勾股定理求出菱形的边长,再根据菱形的四条边相等求出周长即可.
解答: 解:如图所示,
根据题意得AO=×8=4,BO=×6=3,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=BC=CD=DA,AC⊥BD,
∴△AOB是直角三角形,
∴AB===5,
∴此菱形的周长为:5×4=20.
故答案为:20.
点评: 本题主要考查了菱形的性质,利用勾股定理求出菱形的边长是解题的关键,同学们也要熟练掌握菱形的性质:①菱形的四条边都相等;②菱形的两条对角线互相垂直,并且每一条对角线平分一组对角.
三、解答题(一)(本大题3小题,每小题6分,共18分)
17.计算:﹣(π﹣3)0﹣|﹣2|+.
考点: 实数的运算;零指数幂;负整数指数幂.
专题: 计算题.
分析: 原式第一项利用负整数指数幂法则计算,第二项利用零指数幂法则计算,第三项利用绝对值的代数意义化简,最后一项化为最简二次根式,计算即可得到结果.
解答: 解:原式=2﹣1﹣2+3=1+.
点评: 此题考查了实数的运算,熟练掌握运算法则是解本题的关键.
18.如图,四边形ABCD中,AD∥BC,AE⊥AD交BD于点E,CF⊥BC交BD于点F,且AE=CF.求证:四边形ABCD是平行四边形.
考点: 平行四边形的判定;全等三角形的判定与性质.
专题: 证明题.
分析: 由垂直得到∠EAD=∠FCB=90°,根据AAS可证明Rt△AED≌Rt△CFB,得到AD=BC,根据平行四边形的判定判断即可.
解答: 证明:∵AE⊥AD,CF⊥BC,
∴∠EAD=∠FCB=90°,
∵AD∥BC,
∴∠ADE=∠CBF,
在Rt△AED和Rt△CFB中,
∵,
∴Rt△AED≌Rt△CFB(AAS),
∴AD=BC,
∵AD∥BC,
∴四边形ABCD是平行四边形.
点评: 本题考查了平行四边形的判定,平行线的性质,全等三角形的性质和判定等知识点的应用,关键是推出AD=BC,主要考查学生运用性质进行推理的能力.
19.如图,正方形网格中的每个小正方形边长都为1,每个小正方形的顶点叫格点,分别按下列要求画以格点为顶点三角形和平行四边形.
(1)三角形三边长为4,3,;
(2)平行四边形有一锐角为45°,且面积为6.
考点: 勾股定理;平行四边形的性质.
专题: 作图题.
分析: (1)根据勾股定理画出三角形即可;
(2)根据平行四边形的面积公式即可画出图形.
解答: 解:(1)如图1所示;
(2)如图2所示.
点评: 本题考查的是勾股定理,熟知在任何一个直角三角形中,两条直角边长的平方之和一定等于斜边长的平方是解答此题的关键.
四、解答题(二)(本大题3小题,每小题7分,共21分)
20.一架方梯AB长25米,如图所示,斜靠在一面上:
(1)若梯子底端离墙7米,这个梯子的顶端距地面有多高?
(2)在(1)的条件下,如果梯子的顶端下滑了4米,那么梯子的底端在水平方向滑动了几米?
考点: 勾股定理的应用.
分析: (1)利用勾股定理可得OA==,再计算即可;
(2)在直角三角形A′OB′中计算出OB′的长度,再计算BB′即可.
解答: 解:(1)在Rt△AOB中,AB=25米,OB=7米,
OA===24(米).
答:梯子的顶端距地面24米;
(2)在Rt△AOB中,A′O=24﹣4=20米,
OB′===15(米),
BB′=15﹣7=8米.
答:梯子的底端在水平方向滑动了8米.
点评: 此题主要考查了勾股定理的应用,关键是从题中抽象出勾股定理这一数学模型,画出准确的示意图.领会数形结合的思想的应用.
21.如图:在平行四边形ABCD中,对角线AC与BD交于点O,过点O的直线EF分别与AD、BC交于点E、F,EF⊥AC,连结AF、CE.
(1)求证:OE=OF;
(2)请判断四边形AECF是什么特殊四边形,请证明你的结论.
考点: 菱形的判定;全等三角形的判定与性质;平行四边形的性质.
分析: (1)首先根据平行四边形的性质可得AD∥BC,OA=CO,再证明△AEO≌△CFO可得OE=OF;
(2)根据△AEO≌△CFO可得AE=CF,然后可得四边形AECF平行四边形,再由条件EF⊥AC可得四边形AECF是菱形.
解答: 证明:(1)∵四边形ABCD平行四边形,
∴AD∥BC,OA=CO,
∴∠DAO=∠BCO,
在△AEO和△CFO中,
∴△AEO≌△CFO(ASA),
∴OE=OF;
(2)答:四边形AECF是菱形,
∵△AEO≌△CFO,
∴AE=CF,
∵AE∥FC,
∴四边形AECF平行四边形,
∵EF⊥AC,
∴四边形AECF是菱形.
点评: 此题主要考查了全等三角形的判定和性质,以及菱形的判定,关键是掌握对角线互相垂直的平行四边形是菱形.
22.观察下列各式:
=1+﹣=1
=1+﹣=1
=1+﹣=1
请你根据上面三个等式提供的信息,猜想:
(1)= 1
(2)请你按照上面每个等式反映的规律,写出用n(n为正整数)表示的等式: =1+ ;
(3)利用上述规律计算:(仿照上式写出过程)
考点: 二次根式的性质与化简.
专题: 规律型.
分析: (1)根据提供的信息,即可解答;
(2)根据规律,写出等式;
(3)根据(2)的规律,即可解答.
解答: 解:(1)=1=1;故答案为:1;
(2)=1+=1+;故答案为:=1+;
(3).
点评: 本题考查了二次根式的性质与化简,解决本题的关键是关键信息,找到规律.
五、解答题(三)(本大题3小题,每小题9分,共27分)
23.如图所示,在矩形ABCD中,AB=12,AC=20,两条对角线相交于点O.以OB、OC为邻边作第1个平行四边形OBB1C,对角线相交于点A1,再以A1B1、A1C为邻边作第2个平行四边形A1B1C1C,对角线相交于点O1;再以O1B1、O1C1为邻边作第3个平行四边形O1B1B2C1…依此类推.
(1)求矩形ABCD的面积;
(2)求第1个平行四边形OBB1C的面积是 96
第2个平行四边形A1B1C1C是 48
第3个平行四边形OB1B2C的面积是 24
(3)第n个平行四边形的面积是 ×96 .
考点: 矩形的性质;勾股定理;平行四边形的性质.
专题: 规律型.
分析: (1)由矩形的性质得出∠ABC=90°,OB=OC,由勾股定理求出BC,即可求出矩形ABCD的面积;
(2)先证明四边形OBB1C是菱形,由菱形的面积=两条对角线长积的一半,即可得出第1个平行四边形OBB1C的面积;由矩形的面积公式得出第2个平行四边形A1B1C1C的面积,由菱形的面积公式得出第3个平行四边形OB1B2C的面积;
(3)由(2)得出规律,即可得出结果.
解答: 解:(1)∵四边形ABCD矩形,
∴∠ABC=90°,OB=OC,
∴BC===16,
∴矩形ABCD的面积=12×16=192;
(2)∵四边形OBB1C是平行四边形,OB=OC,
∴四边形OBB1C是菱形,
∴BA1=CA1=8,
∴OA1是△ABC的中位线,
∴OA1=AB=6,
∴OB=2OA1=12,
∴平行四边形四边形OBB1C的面积=×12×16=96;
故答案为:96;
根据题意得:四边形A1B1C1C是矩形,
∴第2个平行四边形A1B1C1C=A1C×A1B1=8×6=48;
故答案为:48;
同理:第3个平行四边形OB1B2C的面积=×8×6=24;
故答案为:24;
(3)由(2)得出规律,第n个平行四边形的面积是;
故答案为×96.
点评: 本题考查了矩形的性质、菱形的判定与性质、三角形中位线定理以及平行四边形面积的计算;熟练掌握矩形的性质,并能进行推理计算是解决问题的关键.
24.在△ABC中,∠C=90°,AC=BC=3,D为AB的中点,点P是AB上的一个动点,PE⊥AC于点E,PF⊥BC于点F.
(1)求证:AE=PE;
(2)求证:DE=DF;
(3)连接EF,EF的最小值是多少?
考点: 全等三角形的判定与性质;垂线段最短;矩形的判定与性质.
分析: (1)首先证明∠CAB=45°,∠AEP=90°,从而可得到∠EAP=∠APE,故此AE=EP;
(2)连接CD,由直角三角形斜边上中线的性质可知:CD=AD,然后由等腰三角形三线合一可求得∠DCF=45°,然后由矩形的性质可证得:AE=CF,从而可证明△ADE≌△CDF;
(3)由矩形的性质可知EF=CP,然后由垂线段最短可知CP⊥AB时,CP最短,从而可求得CP的长.
解答: 证明:(1)∵∠C=90°,AC=BC,
∴∠CAB=45°,
∵PE⊥AC,
∴∠AEP=90°,
在△AEP中,∠APE=180°﹣90°﹣45°=45°,
∴∠EAP=∠APE.
∴AE=EP;
(2)连接CD.
∵∠C=90°,D为AB的中点,
∴CD=AD.
∵AC=BC,D是AB的中点,
∴∠DCF=∠ACB=45°.
∴∠A=∠FCD.
∵PE⊥AC,PF⊥BC,
∴∠PEC=∠PFC=90°,
∴∠ECF=∠PEC=∠PFC=90°.
∴四边形EPCF是矩形.
∴EP=CF
∵AE=PF
∴AE=CF
在△ADE和△CDF中,,
∴△ADE≌△CDF
∴DE=DF
(3)∵四边形EPCF是矩形
∴EF=CP
∴EF最小时,CP也最小.
由垂线段最短可知:当CP⊥AB时,PC最短.
∴当点P为AB的中点,CP最小.
在Rt△ABC中,AB==3
∴EF的最小值=CP=.
点评: 本题主要考查的是矩形的性质和判定、求得三角形的性质和判定、直角三角形斜边上中线的性质、等腰三角形的性质,垂线段最短,熟练掌握相关性质是解题的关键.
25.数学兴趣小组开展了一次课外活动,过程如下:
如图①,正方形ABCD中,AB=6,将三角板放在正方形ABCD上,使三角板的直角顶点与D点重合,三角板的一边交AB于点P,另一边交BC的延长线于点Q.
(1)求证:AP=CQ;
(2)如图②,小明在图①的基础上作∠PDQ的平分线DE交BC于点E,连接PE,他发现PE和QE存在一定的数量关系,请猜测他的结论并证明.
(3)如图③,固定三角板直角顶点在D点不动,转到三角板,使三角板的一边交AB的延长线于点P,另一边交BC的延长线于点Q,仍作∠PDQ的平分线DE交BC的延长线于点E,连接PE,若AB:AP=3:4,请帮小明算出△DEQ的面积.
考点: 四边形综合题.
分析: (1)根据题意证明∠ADP=∠CDQ,再根据三角形全等的判定定理证明△ADP≌△CDQ,得到答案;
(2)证明△PDE≌△QDE,根据全等三角形的性质即可证明结论;
(3)根据AB:AP=3:4和AB=6,求出AP的长,根据全等三角形的性质求出CQ、DQ,根据角平分线的性质求出EQ的长,根据三角形的面积公式计算得到答案.
解答: 证明(1)∵四边形ABCD正方形,
∴∠A=∠DCQ=∠ADC=90°,AD=CD,
∴∠ADP+∠PDC=90°,
∠CDQ+∠PDC=90°,
∴∠ADP=∠CDQ,
在△ADP和△CDQ中,
,
∴△ADP≌△CDQ,
∴AP=CQ;
(2)∵DE平分∠PDQ,
∴∠PDE=∠EDQ,
∵△ADP≌△CDQ,
∴DP=DQ,
在△PDE和△QDE中,
,
∴△PDE≌△QDE,
∴PE=EQ;
(3)∵AB:AP=3:4,AB=6,
∴AP=8,则BP=2,
由勾股定理得,DP=10,
由(2)可知,CQ=AP=8,DQ=DP=10,
∵BP∥DC,
∴△PBH∽△DCH,
∴==,
∴DH=,CH=,则HQ=,
∵DE是∠PDQ的平分线,
∴=,
∴=,
∴EQ=,
则△DEQ的面积=6×=.
点评: 本题考查的是正方形的性质、全等三角形的判定和性质、相似三角形的判定和性质以及角平分线的性质,灵活运用相关的定理是解题的关键,注意类比思想的正确运用.
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