四川省成都外国语学校2022-2023学年八年级上学期期中数学试卷(含答案)
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数学试卷
一、选择题(本大题共8小题,每小题4分,共32分)
1.(4分)下列四个数中,无理数是( )
A. B.0 C.0.12 D.π
2.(4分)对于电影票,如果将“8排4座”记作(8,4),那么“2排5座”记作( )
A.(5,2) B.(2,5) C.(﹣2,5) D.(﹣2,﹣5)
3.(4分)若△ABC的三边为下列四组数据,则能判断△ABC是直角三角形的是( )
A.1、2、2 B.2、3、4 C.6、7、8 D.6、8、10
4.(4分)一根蜡烛原长a厘米,点燃后燃烧时间为t分钟,所剩余蜡烛的长为y厘米,其中是变量的是( )
A.a,t,y B.y C.t,y D.a,y
5.(4分)下列说法正确的是( )
A.±3是27的立方根
B.负数没有平方根,但有立方根
C.25的平方根为5
D.的立方根为3
6.(4分)如图,一只蚂蚁从棱长为1的正方体纸箱的A点沿纸箱表面爬到B点,那么它所爬行的最短路线的长是( )
A. B. C. D.2
7.(4分)函数y=3x+1的图象一定经过点( )
A.(3,5) B.(﹣2,3) C.(2,7) D.(4,10)
8.(4分)如图,以数轴的单位长度线段为边作一个正方形,以表示数1的点为圆心,正方形对角线长为半径画弧,交数轴于点A,则点A表示的数是( )
A.﹣ B.1﹣ C.﹣1﹣ D.﹣1+
二、填空题(本大题共5小题,共20分)
9.(4分)(1)25的算术平方根是 ;
(2)﹣的相反数是 .
10.(4分)如图,网格中的小正方形的边长均为1,小正方形的顶点叫做格点,△ABC的三个顶点都在格点上,则AB边上的高为 .
11.(4分)已知点A(m+1,﹣2)和点B(3,m﹣1),若直线AB∥x轴,则m的值为 .
12.(4分)已知,函数y=(1﹣m)x﹣2是一次函数,且函数值y随x的值增大而减小,那么m= .
13.(4分)如图,三角形纸片ABC中,∠ACB=90°,BC=3,AB=5.D是BC边上一点,连接AD,把ABD沿AD翻折,点B恰好落在AC延长线上的点B′处,则CD的长为 .
三、解答题(本大题共5个小题,共48分)
14.(10分)计算:
(1)﹣12022+×(﹣3)2+(﹣6)÷;
(2)+﹣()﹣(﹣)2.
15.(10分)解答下列各题:
(1)已知2b+1的平方根为3,3a+2b﹣1的立方根为2,求3a+2b的平方根.
(2)如果最简二次根式与同类二次根式,且+=0,求x,y的值.
16.(8分)如图,在平面直角坐标系中,A(0,5),B(﹣5,3),C(﹣3,1).
(1)在图中作出△ABC关于x轴对称的△A1B1C1,并写出A1,B1,C1的坐标;
(2)在y轴上画出点P,使PB+PC最小.
17.(8分)如图,四边形ABCD中,AB=3,BC=4,CD=5,AD=6,AB⊥BC,求四边形ABCD的面积.
18.(12分)如图,在平面直角坐标系xOy中,一次函数y=kx+b的图象经过点A(﹣2,4),且与正比例函数y=﹣x的图象交于点B(a,2).
(1)求a的值及一次函数y=kx+b的解析式;
(2)若一次函数y=kx+b的图象与x轴交于点C,且正比例函数y=﹣x的图象向下平移m(m>0)个单位长度后经过点C,求m的值;
(3)坐标轴上有一点E,使得△BCE为等腰三角形,请直接写出点E的坐标.
一、填空题(本大题共5个小题,共20分)
19.(4分)的整数部分 ,﹣2的小数部分 .
20.(4分)如图,直线y=2x与y=kx+b相交于点P(m,2),则关于x的方程kx+b=2的解是 .
21.(4分)已知a、b、c在数轴上的位置如图所示.化简﹣|a+b|++|b+c|﹣= .
22.(4分)如图,在△ABC中,AB=AC,BD⊥AC于点D,把线段AC绕点C旋转得到线段CE,点E恰好落在AB的延长线上,,△BCD的面积是8,则BC的长为 .
23.(4分)如图,在平面直角坐标系中,A(﹣3,0),点B是y轴正半轴上一动点,以AB为边在AB的下方作等边△ABP,点B在y轴上运动时,OP的最小值为 .
二、解答题(本大题共3小题,共30分)
24.(8分)如图,在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,△AOB的顶点B在x轴的正半轴上,点A在y轴正半轴上,△AOB的面积为4,且OB=2OA.
(1)求点B的坐标;
(2)过点A作AB的垂线,点C在直线AB的下方CD垂直y轴于点D,当AC=AB时,求点C的坐标;
(3)在(2)的条件下,连接BC,点E为BC的中点,求点E的坐标.
25.(10分)阅读材料:像(+)(﹣)=3、•=a(a≥0)、(+1)(﹣1)=b﹣1(b≥0)…两个含有二次根式的代数式相乘,积不含有二次根式,我们称这两个代数式互为有理化因式.例如与,+1与﹣1,2+3与2﹣3等都是互为有理化因式.
在进行二次根式计算时,利用有理化因式,可以化去分母中的根号.
例如:;=.
解答下列问题:
(1)3﹣与 互为有理化因式,将分母有理化得 ;
(2)①直接写出式子(+++…+)×(+1)的计算结果 ;
②比大小﹣ ﹣(直接填>,<,=,≥或≤中的一种)
(3)已知有理数a、b满足,求a、b的值.
26.(12分)如图1,在△ABC和△ADB中,∠DAE=∠BAC,AD=AE,AB=AC.
(1)求证:△ABD≌△ACE;
(2)如图2,在△ABC和△ADE中,∠DAE=∠BAC,AD=AE,AB=AC,∠ADB=90°,点E在△ABC内,延长DE交BC于点F,求证:点F是BC中点;
(3)△ABC为等腰三角形,∠BAC=120°,AB=AC,点P为△ABC所在平面内一点,∠APB=120°,AP=2,BP=4,请直接写出CP的长.
四川省成都外国语学校2022-2023学年八年级上学期期中
数学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本大题共8小题,每小题4分,共32分)
1.(4分)下列四个数中,无理数是( )
A. B.0 C.0.12 D.π
【分析】分别根据无理数、有理数的定义即可判定选择项.
【解答】解:A、是分数,属于有理数,故本选项不合题意;
B、0是整数,属于有理数,故本选项不合题意;
C、0.12是有限小数,属于有理数,故本选项不合题意;
D、π是无理数,故本选项符合题意.
故选:D.
【点评】此题主要考查了无理数的定义,注意带根号的要开不尽方才是无理数,无限不循环小数为无理数.如π,,0.8080080008…(每两个8之间依次多1个0)等形式.
2.(4分)对于电影票,如果将“8排4座”记作(8,4),那么“2排5座”记作( )
A.(5,2) B.(2,5) C.(﹣2,5) D.(﹣2,﹣5)
【分析】由于将“8排4号”记作(8,4),根据这个规定即可确定2排5表示的点坐标.
【解答】解:∵“8排4号”记作(8,4),
∴2排5号记作(2,5).
故选:B.
【点评】此题主要考查了根据坐标确定点的位置,解题的关键是理解题目的规定,知道坐标与位置的对应关系.
3.(4分)若△ABC的三边为下列四组数据,则能判断△ABC是直角三角形的是( )
A.1、2、2 B.2、3、4 C.6、7、8 D.6、8、10
【分析】根据勾股定理的逆定理,进行计算逐一判断即可解答.
【解答】解:A、∵12+22=5,22=4,
∴12+22≠22,
∴不能判断△ABC是直角三角形,
故A不符合题意;
B、∵32+22=13,42=16,
∴32+22≠42,
∴不能判断△ABC是直角三角形,
故B不符合题意;
C、∵62+72=85,82=64,
∴62+72≠82,
∴不能判断△ABC是直角三角形,
故C不符合题意;
D、∵62+82=100,,102=100,
∴62+82=102,
∴能判断△ABC是直角三角形,
故D符合题意;
故选:D.
【点评】本题考查了勾股定理的逆定理,熟练掌握勾股定理的逆定理是解题的关键.
4.(4分)一根蜡烛原长a厘米,点燃后燃烧时间为t分钟,所剩余蜡烛的长为y厘米,其中是变量的是( )
A.a,t,y B.y C.t,y D.a,y
【分析】根据常量与变量的定义:在一个变化的过程中,数值发生变化的量称为变量;数值始终不变的量称为常量解答即可.
【解答】解:一根蜡烛原长a厘米,点燃后燃烧时间为t分钟,所剩余蜡烛的长为y厘米,其中是变量的是t,y;
故选:C.
【点评】此题考查的是常量与变量,掌握其定义是解决此题的关键.
5.(4分)下列说法正确的是( )
A.±3是27的立方根
B.负数没有平方根,但有立方根
C.25的平方根为5
D.的立方根为3
【分析】根据平方根、立方根的定义,即可解答.
【解答】解:A、3是27的立方根,故本选项错误;
B、负数没有平方根,但有立方根,故本选项正确;
C、25的平方根是±5,故本选项错误;
D、27的立方根为3,故本选项错误;
故选:B.
【点评】本题考查了平方根、立方根,解决本题的关键是熟记平方根、立方根的定义.
6.(4分)如图,一只蚂蚁从棱长为1的正方体纸箱的A点沿纸箱表面爬到B点,那么它所爬行的最短路线的长是( )
A. B. C. D.2
【分析】把此正方体的一面展开,然后在平面内,利用勾股定理求点A和B点间的线段长,即可得到蚂蚁爬行的最短距离.在直角三角形中,一条直角边长等于棱长,另一条直角边长等于两条棱长,利用勾股定理可求得.
【解答】解:∵展开后由勾股定理得:AB2=12+(1+1)2=5,
∴AB=.
故选:C.
【点评】本题考查了平面展开﹣最短路径问题,“化曲面为平面”是解决“怎样爬行最近”这类问题的关键.
7.(4分)函数y=3x+1的图象一定经过点( )
A.(3,5) B.(﹣2,3) C.(2,7) D.(4,10)
【分析】将各点坐标代入一次函数表达式,验证是解本题的关键.
【解答】解:A、把x=3代入y=3x+1,解得y=10,所以图象不经过点(3,5),
B、把x=﹣2代入y=3x+1,解得y=﹣5,所以图象不经过点(﹣2,3),
C、把x=2代入y=3x+1,解得y=7,所以图象经过点(2,7),
D、把x=4代入y=3x+1,解得y=13,所以图象不经过点(4,10).
故选:C.
【点评】本题主要考查一次函数图象上点的坐标特往,只要点在函数的图象上,则一定满足函数的解析式.反之,只要满足函数解析式就一定在函数的图象上.
8.(4分)如图,以数轴的单位长度线段为边作一个正方形,以表示数1的点为圆心,正方形对角线长为半径画弧,交数轴于点A,则点A表示的数是( )
A.﹣ B.1﹣ C.﹣1﹣ D.﹣1+
【分析】先根据勾股定理求出正方形的对角线长,再根据两点间的距离公式为:两点间的距离=较大的数﹣较小的数,便可求出1和A之间的距离,进而可求出点A表示的数.
【解答】解:数轴上正方形的对角线长为:=,由图中可知1和A之间的距离为.
∴点A表示的数是1﹣.
故选:B.
【点评】本题考查的是勾股定理及两点间的距离公式,本题需注意:知道数轴上两点间的距离,求较小的数,就用较大的数减去两点间的距离.
二、填空题(本大题共5小题,共20分)
9.(4分)(1)25的算术平方根是 5 ;
(2)﹣的相反数是 .
【分析】(1)根据算术平方根的定义进行解答即可;
(2)根据相反数的定义解答即可.
【解答】解:(1)25的算术平方根是=5.
故答案为:5;
(2)﹣的相反数是﹣(﹣)=.
故答案为:.
【点评】本题考查的是算术平方根及相反数,熟知算术平方根及相反数的定义是解题的关键.
10.(4分)如图,网格中的小正方形的边长均为1,小正方形的顶点叫做格点,△ABC的三个顶点都在格点上,则AB边上的高为 .
【分析】过点C作CD⊥AB于点D由勾股定理可知:AB=5,根据三角形等面积法S△ABC=AB•CD=AC×3=3,即可求出答案.
【解答】解:过点C作CD⊥AB于点D,
由勾股定理可知:AB=5,
∴S△ABC=AB•CD=AC×3=3,
∴CD=,
故答案为.
【点评】本题考查解直角三角形,解题的关键是熟练运用勾股定理,本题属于中等题型.
11.(4分)已知点A(m+1,﹣2)和点B(3,m﹣1),若直线AB∥x轴,则m的值为 ﹣1 .
【分析】AB∥x轴,可得A和B的纵坐标相同,即可求出m的值.
【解答】解:∵点A(m+1,﹣2)和点B(3,m﹣1),且直线AB∥x轴,
∴﹣2=m﹣1
∴m=﹣1
故答案是:﹣1.
【点评】本题考查了坐标与图形性质,熟记平行于x轴的直线上的点的纵坐标相同是解题的关键.
12.(4分)已知,函数y=(1﹣m)x﹣2是一次函数,且函数值y随x的值增大而减小,那么m= .
【分析】根据一次函数的定义和性质得出1﹣m<0且m2﹣1=1,再求出m即可.
【解答】解:∵函数y=(1﹣m)x﹣2是一次函数,函数值y随x的值增大而减小,
∴1﹣m<0且m2﹣1=1,
解得:m=,
故答案为:.
【点评】本题考查了一次函数的定义和性质,注意:①形如y=kx+b(k、b是常数,k≠0)的函数,叫一次函数,②已知一次函数y=kx+b(k≠0),那么当k<0时,y随x的增大而减小,当k>0时,y随x的增大而增大.
13.(4分)如图,三角形纸片ABC中,∠ACB=90°,BC=3,AB=5.D是BC边上一点,连接AD,把ABD沿AD翻折,点B恰好落在AC延长线上的点B′处,则CD的长为 .
【分析】由翻折可得AD为∠BAC的角平分线,由==求解.
【解答】解:由翻折可得AD为∠BAC的角平分线,
作DE⊥AB于点E,则DE=DC,
在Rt△ABC中,由勾股定理得AC===4,
∵S△ABD=AB•DE,S△ACD=AC•CD,
∴===,
又∵=,
∴=,
∴CD=BC=×3=.
故答案为:.
【点评】本题考查翻折问题,解题关键是掌握角平分线的性质,通过添加辅助线求解.
三、解答题(本大题共5个小题,共48分)
14.(10分)计算:
(1)﹣12022+×(﹣3)2+(﹣6)÷;
(2)+﹣()﹣(﹣)2.
【分析】(1)先计算乘方、平方根、立方根,再计算乘除,最后计算加减;
(2)先计算乘方、二次根式,再计算乘法,最后计算加减;
【解答】解:(1)﹣12022+×(﹣3)2+(﹣6)÷
=﹣1+4×9+6÷2
=﹣1+36+3
=38;
(2)+﹣()﹣(﹣)2
=2+﹣2+3﹣3
=5﹣﹣2.
【点评】此题考查了实数的混合运算能力,关键是能准确确定运算顺序和方法.
15.(10分)解答下列各题:
(1)已知2b+1的平方根为3,3a+2b﹣1的立方根为2,求3a+2b的平方根.
(2)如果最简二次根式与同类二次根式,且+=0,求x,y的值.
【分析】(1)根据平方根、立方根的定义进行计算即可;
(2)根据同类二次根式的定义求出a的值,再根据算术平方根的非负性求出x、y的值即可.
【解答】解:(1)∵2b+1的平方根为3,
∴2b+1=9,
解得b=4,
又∵3a+2b﹣1的立方根为2,
∴3a+2b﹣1=8,
∵b=4,
∴a=,
∴3a+2b=1+8=9,
∴9的平方根为=±3,
即3a+2b的平方根为±3;
(2)∵最简二次根式与同类二次根式,
∴3a+4=19﹣2a,
解得a=3,
当a=3时,+=0,即+=0,
∴12﹣3x=0,y﹣3=0,
解得x=4,y=3,
答:x=4,y=3.
【点评】本题考查同类二次根式,平方根、立方根以及算术平方根的非负性,理解同类二次根式,平方根、立方根的定义,掌握算术平方根的非负性是正确解答的前提.
16.(8分)如图,在平面直角坐标系中,A(0,5),B(﹣5,3),C(﹣3,1).
(1)在图中作出△ABC关于x轴对称的△A1B1C1,并写出A1,B1,C1的坐标;
(2)在y轴上画出点P,使PB+PC最小.
【分析】(1)分别作出三个顶点关于x轴的对称点,再首尾顺次连接即可;
(2)作点C关于y轴的对称点,再连接BC′,与y轴的交点即为所求.
【解答】解:(1)如图所示,△A1B1C1即为所求,A1(0,﹣5),B1(﹣5,﹣3),C1(﹣3,﹣1);
(2)如图所示,点P即为所求.
【点评】本题主要考查作图—轴对称变换,解题的关键是根据轴对称变换的定义和性质得出变换后的对应点.
17.(8分)如图,四边形ABCD中,AB=3,BC=4,CD=5,AD=6,AB⊥BC,求四边形ABCD的面积.
【分析】根据勾股定理可以求得AC的长,然后根据等腰三角形的性质和勾股定理可以得到CE的长,然后即可求得四边形ABCD的面积.
【解答】解:连接AC,作CE⊥AD于点E,
∵AB=3,BC=4,AB⊥BC,
∴AC=5,
∵CD=5,AD=6,CE⊥AD,
∴AE=3,∠CEA=90°,
∴CE==4,
∴四边形ABCD的面积是:=18,
即四边形ABCD的面积是18.
【点评】本题考查勾股定理、等腰三角形的性质,解答本题的关键是明确题意,利用数形结合的思想解答.
18.(12分)如图,在平面直角坐标系xOy中,一次函数y=kx+b的图象经过点A(﹣2,4),且与正比例函数y=﹣x的图象交于点B(a,2).
(1)求a的值及一次函数y=kx+b的解析式;
(2)若一次函数y=kx+b的图象与x轴交于点C,且正比例函数y=﹣x的图象向下平移m(m>0)个单位长度后经过点C,求m的值;
(3)坐标轴上有一点E,使得△BCE为等腰三角形,请直接写出点E的坐标.
【分析】(1)先将点B代入正比例函数解析式,求出a的值,再将点A和点B坐标代入一次函数解析式求解即可;
(2)先求出点C坐标,再将点C坐标代入y=﹣x﹣m,即可求出m的值;
(3)△BCE为等腰三角形,分情况讨论:当点E在x轴上,设点E坐标为(t,0);当点E在y轴上,设点E坐标为(0,n),根据BE=BC,BE=CE,BC=CE分别列方程求解即可.
【解答】解:(1)将点B(a,2)代入正比例函数y=﹣x,
得,
解得a=﹣3,
∴点B坐标为(﹣3,2),
将点A(﹣2,4),点B(﹣3,2)代入一次函数y=kx+b,
得,
解得,
∴一次函数解析式为y=2x+8;
(2)当y=2x+8=0时,x=﹣4,
∴点C坐标为(﹣4,0),
∵正比例函数y=﹣x的图象向下平移m(m>0)个单位长度后经过点C,
∴将点C(﹣4,0)代入y=﹣x﹣m,
得=0,
解得m=;
(3)△BCE为等腰三角形,分情况讨论:
当点E在x轴上,
设点E坐标为(t,0),
∵B(﹣3,2),C(﹣4,0),
∴BE2=(t+3)2+(0﹣2)2,
BC2=(﹣3+4)2+(2﹣0)2=5,
CE2=(t+4)2,
当BE=BC时,
(t+3)2+(0﹣2)2=5,
解得t=﹣2或t=﹣4(不合题意,舍去);
当BE=CE时,
(t+3)2+(0﹣2)2=(t+4)2,
解得t=﹣;
当BC=CE时,
(t+4)2=5,
解得t=,
当点E在y轴上,
设点E坐标为(0,n),
∵BE2=32+(n﹣2)2,
BC2=5,
CE2=42+n2,
当BE=BC时,
32+(n﹣2)2=5,
n无解,
当BE=CE时,
32+(n﹣2)2=42+n2,
解得n=,
当BC=CE时,
42+n2=5,
n无解,
综上所述,满足条件的点E坐标为(﹣2,0)或(﹣,0)或(﹣4+,0)或(﹣4﹣,0)或(0,).
【点评】本题考查了一次函数的综合应用,涉及待定系数法求解析式,一次函数与平移,等腰三角形的判定等,熟练掌握一次函数图象上点的坐标特征是解题的关键.
一、填空题(本大题共5个小题,共20分)
19.(4分)的整数部分 3 ,﹣2的小数部分 ﹣4 .
【分析】先利用算术平方根确定、的范围,再确定、﹣4的整数部分、小数部分.
【解答】解:∵<<,
∴3<<4.
∴的整数部分是3.
∵<<,
∴4<<5.
∴4﹣2<﹣2<5﹣2,即2<﹣2<3.
∴﹣2的小数部分是﹣4.
故答案为:3,﹣4.
【点评】本题主要考查了无理数的估算,掌握算术平方根的求法及不等式的性质是解决本题的关键.
20.(4分)如图,直线y=2x与y=kx+b相交于点P(m,2),则关于x的方程kx+b=2的解是 x=1 .
【分析】首先利用函数解析式y=2x求出m的值,然后再根据两函数图象的交点横坐标就是关于x的方程kx+b=2的解可得答案.
【解答】解:∵直线y=2x与y=kx+b相交于点P(m,2),
∴2=2m,
∴m=1,
∴P(1,2),
∴当x=1时,y=kx+b=2,
∴关于x的方程kx+b=2的解是x=1,
故答案为:x=1.
【点评】此题主要考查了一次函数与一元一次方程,关键是求得两函数图象的交点坐标.
21.(4分)已知a、b、c在数轴上的位置如图所示.化简﹣|a+b|++|b+c|﹣= b+2c﹣a .
【分析】利用数轴知识分析a、b、c的取值,再根据算术平方根的定义,绝对值的定义,立方根的定义计算即可.
【解答】解:由图可知a<0,b<0,c>0,|a|>|c|,|a|>|b|,|c|>|b|,
∴﹣|a+b|++|b+c|﹣
=﹣a﹣(﹣a﹣b)+(c﹣a)+(b+c)﹣b
=﹣a+a+b+c﹣a+b+c﹣b
=b+2c﹣a.
故答案为:b+2c﹣a.
【点评】本题考查了实数的运算,数轴的知识,解题的关键是掌握数轴的知识,绝对值的定义,立方根的定义.
22.(4分)如图,在△ABC中,AB=AC,BD⊥AC于点D,把线段AC绕点C旋转得到线段CE,点E恰好落在AB的延长线上,,△BCD的面积是8,则BC的长为 2 .
【分析】过点C作CF⊥AB于点F,通过证明△BFC≌△CDB,得到BF=CD,BD=CF;设CD=a,则BF=2a,利用等腰三角形的性质和勾股定理得到BD=4a,利用三角形的面积公式求得a值,再利用勾股定理即可得出结论.
【解答】解:过点C作CF⊥AB于点F,如图,
∵AB=AC,
∴∠ABC=∠ACB.
在△BFC和△CDB中,
,
∴△BFC≌△CDB(AAS),
∴BF=CD,BD=CF.
∵BE=CD,
∴BE=BF.
设BE=a,则BF=2a,
∴EF=3a.
∵AC=CE,CF⊥AB,
∴AF=EF=3a,
∴AB=5a,
∴AC=5a.
∴AD=AC﹣CD=3a.
∴BD==4a.
∵△BCD的面积是8,
∴BD•CD=8.
∴4a•2a=8,
∵a>0,
∴a=.
∴BD=4,CD=2,
∴BC==2.
故答案为2.
【点评】本题主要考查了等腰三角形的性质,三角形全等的判定与性质,勾股定理,过点C作CF⊥AB于点F,构造全等三角形是解题的关键.
23.(4分)如图,在平面直角坐标系中,A(﹣3,0),点B是y轴正半轴上一动点,以AB为边在AB的下方作等边△ABP,点B在y轴上运动时,OP的最小值为 .
【分析】以OA为对称轴作等边△ADE,连接EP,并延长EP交x轴于点F.由“SAS”可证△AEP≌△ADB,可得∠AEP=∠ADB=120°,进而可得点P在直线EF上运动,根据垂线段最短可得出答案.
【解答】解:如图,以OA为对称轴作等边△ADE,连接EP,并延长EP交x轴于点F,
∴∠AED=60°,
∴AO=OE=3,
∴OE=,
∵△ADE和△ABP是等边三角形,
∴AB=AP,AD=AE,∠BAP=∠DAE=60°,
∴∠BAD=∠PAE,
在△ADB和△AEP中,
,
∴△AEP≌△ADB(SAS),
∴∠AEP=∠ADB=120°,
∴∠OEF=60°,
∴OF=OE=3,∠OFE=30°,
∴点P在直线EF上运动,
当OP⊥EF时,OP最小,
∴OP=OF=,
则OP的最小值为,
故答案为:.
【点评】本题考查了旋转的性质,全等三角形的判定和性质,等边三角形的性质,灵活运用这些性质解决问题是本题的关键.
二、解答题(本大题共3小题,共30分)
24.(8分)如图,在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,△AOB的顶点B在x轴的正半轴上,点A在y轴正半轴上,△AOB的面积为4,且OB=2OA.
(1)求点B的坐标;
(2)过点A作AB的垂线,点C在直线AB的下方CD垂直y轴于点D,当AC=AB时,求点C的坐标;
(3)在(2)的条件下,连接BC,点E为BC的中点,求点E的坐标.
【分析】(1)根据三角形面积公式求解即可;
(2)利用AAS证明△ACD≌△ABO,根据全等三角形的性质求解即可;
(3)连接DE并延长交OB于点F,利用AAS证明△CDE≌△BFE,根据全等三角形的性质得出CD=BF,DE=FE,OF=OB﹣BF=2=OD,连接OE,过点E作EH⊥OB于点H,过点E作EK⊥OD于点K,证明△ODE≌△OFE,△OEH≌△FEH,△OKE≌△OHE,根据全等三角形的性质、直角三角形的性质、点的坐标求解即可.
【解答】解:(1)∵OB=2OA,S△AOB=OB•OA=4,
∴×2OA•OA=4,
∴OA=2或OA=﹣2(舍去),
∴OB=2OA=4,
∴B(4,0);
(2)∵AC⊥AB,
∴∠CAB=90°,
∵∠ABO+∠OAB=90°,∠CAD+∠OAB=90°,
∴∠ABO=∠CAD,
∵CD垂直y轴,
∴∠ADC=90°=∠AOB,
又AC=AB,
∴△ACD≌△ABO(AAS),
∴AD=OB=4,CD=OA=2,
∴OD=AD﹣OA=4﹣2=2,
∴C(﹣2,﹣2);
(3)连接DE并延长交OB于点F,
∵∠CDA=∠BOD=90°,
∴OB∥CD,
∴∠DCE=∠FBE,∠CDE=∠BFE,
∵点E为BC的中点,
∴CE=BE,
∴△CDE≌△BFE(AAS),
∴CD=BF,DE=FE,
∵CD=OA=2,
∴BF=CD=2,
∴OF=OB﹣BF=2=OD,
连接OE,
∴△ODE≌△OFE(SSS),
∴∠OED=∠OEF=90°,∠DOE=∠FOE=45°,
∴∠OFE=45°=∠FOE,
∴OE=FE,
过点E作EH⊥OB于点H,过点E作EK⊥OD于点K,
∴∠OHE=∠OEF=90°,
∴△OEH≌△FEH(HL),
∴OH=FH=1,
∵∠KOE=∠HOE=45°,∠OKE=∠OHE=90°,OE=OE,
∴△OKE≌△OHE(AAS),
∴OK=OH=1,
∴E(1,﹣1).
【点评】此题是三角形综合题,考查了三角形面积、全等三角形的判定与性质、点的坐标、直角三角形的性质等知识,熟练掌握全等三角形的判定与性质、点的坐标、直角三角形的性质并作出合理的辅助线是解题的关键.
25.(10分)阅读材料:像(+)(﹣)=3、•=a(a≥0)、(+1)(﹣1)=b﹣1(b≥0)…两个含有二次根式的代数式相乘,积不含有二次根式,我们称这两个代数式互为有理化因式.例如与,+1与﹣1,2+3与2﹣3等都是互为有理化因式.
在进行二次根式计算时,利用有理化因式,可以化去分母中的根号.
例如:;=.
解答下列问题:
(1)3﹣与 3+ 互为有理化因式,将分母有理化得 ;
(2)①直接写出式子(+++…+)×(+1)的计算结果 2018 ;
②比大小﹣ < ﹣(直接填>,<,=,≥或≤中的一种)
(3)已知有理数a、b满足,求a、b的值.
【分析】(1)根据有理化因式的定义和分母有理化求解;
(2)①先分母有理化,然后把括号内合并后利用平方差公式计算;
②由于﹣=,﹣=,然后比较与的大小即可;
(3)先分母有理化,再移项、合并得到(1﹣a)+(a+b﹣2)×=0,然后利用实数的性质得到1﹣a=0,a+b﹣2=0,最后解方程组即可.
【解答】解:(1)3﹣与3+互为有理化因式,
==;
故答案为:3+,;
(2)①原式=(﹣1+﹣+﹣+•••+﹣)×(+1)
=(﹣1)×(+1)
=2019﹣1
=2018;
故答案为:2018;
②∵﹣=,﹣=,
而>,
∴<,
即﹣<﹣;
故答案为:<;
(3)∵,
∴a(﹣1)+b=﹣1+2,
∴(1﹣a)+(a+b﹣2)×=0,
∵a、b为有理数,
∴1﹣a=0,a+b﹣2=0,
解得a=1,b=2.
【点评】本题考查了二次根式的混合运算,熟练掌握二次根式的性质、二次根式的乘法和除法法则是解决问题的关键.
26.(12分)如图1,在△ABC和△ADB中,∠DAE=∠BAC,AD=AE,AB=AC.
(1)求证:△ABD≌△ACE;
(2)如图2,在△ABC和△ADE中,∠DAE=∠BAC,AD=AE,AB=AC,∠ADB=90°,点E在△ABC内,延长DE交BC于点F,求证:点F是BC中点;
(3)△ABC为等腰三角形,∠BAC=120°,AB=AC,点P为△ABC所在平面内一点,∠APB=120°,AP=2,BP=4,请直接写出CP的长.
【分析】(1)根据SAS可证明△ABD≌△ACE;
(2)连接AF,证出AF⊥BC,由等腰三角形的性质可得出结论;
(3)分两种情况,由直角三角形的性质及勾股定理可得出答案.
【解答】(1)证明:∵∠DAE=∠DAB+∠BAE,∠BAC=∠EAC+∠BAE,∠DAE=∠BAC,
∴∠DAB=∠EAC,
在△ABD和△ACE中,
,
∴△ABD≌△ACE(SAS);
(2)证明:连接AF,如图2所示:
∵AD=AE,AB=AC,
∴∠ADE=∠AED,∠ABC=∠C,
∵∠DAE=∠BAC,∠DAE+2∠ADE=180°,∠BAC+2∠ABC=180°,
∴∠ADE=∠ABC,
∴A、D、B、F四点共圆,
∴∠BFA=180°﹣∠ADB=180°﹣90°=90°,
∴AF⊥BC,
∵AB=AC,
∴BF=CF,
∴点F是BC中点;
(3)解:分两种情况:
①点P在△ABC内部时,作AM=AP,且∠MAP=120°,连接MP、BM,作AN⊥MP于N,如图3所示:
则∠APM=∠AMP=(180°﹣120°)=30°,PN=MN,
∴AN=AP=1,PN=AN=,
∴MP=2PN=2,
∵∠APB=120°,
∴∠BPM=120°﹣30°=90°,
同(1)得:△ABM≌△ACP(SAS),
∴BM=CP,
在Rt△BMP中,由勾股定理得:BM==2,
∴CP=BM=2;
②点P在△ABC外部时,作AM=AP,且∠MAP=120°,连接MP、BM,作ME⊥BP于E,如图4所示:
由①得:∠APM=30°,MP=2,
∵∠APB=120°,
∴∠EPM=180°﹣30°﹣120°=30°,
∵ME⊥BP,
∴EM=MP=,PE=EM=3,
∴BE=BP+PE=7,
∴BM===2,
同(1)得:△ABM≌△ACP(SAS),
∴BM=CP,
∴CP=BM=2.
综上所述,CP的长为2或2.
【点评】本题是三角形综合题目,考查了全等三角形的判定与性质、等腰三角形的性质、含30°角的直角三角形的性质、勾股定理等知识;熟练掌握等腰三角形的性质和直角三角形的性质,证明三角形全等是解题的关键.
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