
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北京市人大附中朝阳分校东坝校区2022-2023学年八年级下学期限时作业数学试卷(3月份+)(含答案)
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这是一份北京市人大附中朝阳分校东坝校区2022-2023学年八年级下学期限时作业数学试卷(3月份+)(含答案),共44页。试卷主要包含了选择题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
2022-2023学年北京市人大附中朝阳分校东坝校区八年级(下)限时作业数学试卷(3月份)
一、选择题(每题3分,共30分)
1.在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=3,BC=4,则点C到斜边AB的距离是( )
A. B. C.9 D.6
2.最简二次根式的被开方数相同,则a的值为( )
A. B. C.a=1 D.a=﹣1
3.我们知道:四边形具有不稳定性.如图,在平面直角坐标系中,边长为2的正方形ABCD的边AB在x轴上,AB的中点是坐标原点O,固定点A、B,把正方形沿箭头方向推,使点D落在y轴的正半轴上的点D处,则点C的对应点C'的坐标为( )
A. B.(2,1) C. D.(2,5)
4.在二次根式,,,中,最简二次根式共有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
5.如图,两点E,F分别在矩形ABCD的AD和CD边上,AB=6,AD=8,∠BEF=90°,且BE=EF,点M为BF的中点,则ME的长为( )
A. B. C. D.
6.若,则a的取值范围为( )
A. B. C. D.一切实数
7.如图,△ABC为等边三角形,BD平分∠ABC,AB=2,点E为BD上动点,连接AE,则的最小值为( )
A.1 B. C. D.2
8.估计的值在( )
A.7与8之间 B.8与9之间 C.9与10之间 D.10与11之间
9.如图,在△ABC中,AB=BC=5,AC=,D是BC上一点,连接AD.把△ACD沿AD翻折得到△ADE,且DE⊥AB于点F,连接BE,则点E到BC的距离为( )
A. B.3 C.2 D.
10.如图,正方形ABCD中,AB=12,点E,F分别为AD,BC上一点,且AE=BF=7,连接EF交对角线BD于点G,点P,Q分别为CE,BG的中点,则PQ的长为( )
A.6 B.4 C. D.
二、填空题(每题2分,共20分)
11.在平行四边形ABCD中,如果∠A=57°,那么∠C的度数是 .
12.要使代数式有意义,则x的取值范围为 .
13.如图,矩形纸片ABCD中,AB=3,E为BC上一点,ED平分∠AEC,,则AD的长为 .
14.实数a,b在数轴上的位置如图所示,化简= .
15.如图,菱形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,OE⊥AD,垂足为E,AC=8,BD=6,则OE的长为 .
16.如图,已知∠BAC=60°,AD是角平分线且AD=10,作AD的垂直平分线交AC于点F,作DE⊥AC,则△DEF周长为 .
17.如图,AB⊥BC于点B,AB⊥AD于点A,点E是CD中点,若BC=5,AD=10,BE=,则AB的长是 .
18.已知,且0<x<1,则= .
19.如图,正方形ABCD的边长为4,对角线AC,BD相交于点O,点E,F分别在BC,CD的延长线上,且CE=2,DF=1,G为EF的中点,连接OE,交CD于点H,连接GH,则GH的长为 .
20.四个全等的直角三角形按图所示方式围成正方形ABCD,过各较长直角边的中点作垂线,围成面积为9的小正方形EFGH.已知AM为Rt△ABM较长直角边,AM=2EF,则正方形ABCD的面积为 .
三、解答题(21题每题4分,22-24每题4分,25-26每题5分,27题6分,28-29每题7分,共50分)
21.计算:
(1);
(2).
22.如图,在四边形ABCD中,E,F分别为CD,AB上的点,且DE=BF,连接AE,CF,若四边形AECF是平行四边形.求证:四边形ABCD是平行四边形.
23.已知:如图1,△ABC,求作:平行四边形ABCD作法:
①在AC边上任取点E,连接BE,以点C为圆心,AE长为半径画弧,交线段AC于点F;
②分别以点F,C为圆心,BE,AB长为半径画弧,两弧相交于点D,使点B和点D在AC的两旁;
③连接AD,DC.
四边形ABCD即为所求.
(1)根据题意,在图2中补全图形(保留作图痕迹);
(2)完成下面的证明.
证明:连接DF,
∵AE=CF,AB=CD,EB=FD,
∴△ABE≌△CDF(SSS).
∴ .
∴AB∥CD( )(填推理的依据).
∵AB=CD,
∴四边形ABCD为平行四边形( )(填推理的依据).
24.先化简,再求值:,其中,.
25.如图,在四边形ABCD中,AB=CD=6,BC=10,AC=8,∠ABC=∠BCD.过点D作DE⊥BC,垂足为点E,延长DE至点F,使EF=DE,连接BF,CF.
(1)求证:四边形ABFC是矩形;
(2)求DE的长.
26.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,D为AB边上一点,连接CD,E为CD中点,过点C作CF∥BD交BE的延长线于F,连接DF交AC于点G,连接CF.
(1)求证:四边形DBCF是平行四边形;
(2)若∠A=30°,BC=4,CF=6,求四边形DBCF的面积.
27.材料一:平方运算和开方运算是互逆运算.如a2±2ab+b2=(a±b)2,那么=|a±b|.如何将双重二次根式化简?我们可以把5±2转化为()2±2=()2完全平方的形式,因此双重二次根式得以化简.
材料二:在直角坐标系xOy中,对于点P(x,y)和Q(x,y')给出如下定义:若y′=,则称点Q为点P的“横负纵变点”.例如:点(3,2)的“横负纵变点”为(3,2),点(﹣2,5)的“横负纵变点”为(﹣2,﹣5).
请选择合适的材料解决下面的问题:
(1)点()的“横负纵变点”为 ,点(﹣3,﹣2)的“横负纵变点”为 ;
(2)化简:;
(3)已知a为常数(1≤a≤2),点M(﹣,m)且m=(),点M'是点M的“横负纵变点”,求点M'的坐标.
28.如图,M为正方形ABCD的对角线BD上一点.过M作BD的垂线交AD于E,连BE,取BE中点O.
(1)如图1,连AO、MO,试证明∠AOM=90°;
(2)如图2,连接AM、AO,并延长AO交对角线BD于点N,试探究线段DM、MN、NB之间的数量关系并证明;
(3)如图3,延长对角线BD至Q延长DB至P,连CP,CQ.若PB=2,PQ=9,且∠PCQ=135°,则PC= .(直接写出结果)
29.对于平面直角坐标系xOy中的图形M、N,给出如下定义:P为图形M上任意一点,Q为图形N上任意一点,如果P,Q两点间的距离有最小值,那么称这个最小值为图形M,N间的“近距离”,记作d(M,N).
在▱ABCD中,点A(4,8),B(﹣4,0),C(﹣4,﹣8),D(4,0),如图1.
(1)直接写出d(点O,▱ABCD)= ;
(2)若点P在y轴正半轴上,d(点P,▱ABCD)=4,求点P坐标;
(3)已知点E(a,﹣a),F(a+2,﹣a),G(a+1,﹣a﹣1),H(a+3,﹣a﹣1),顺次连接点E、F、H、G,将得到的四边形记为图形W(包括边界).
①当a=﹣1时,在图2中画出图形W,直接写出d(W,▱ABCD)的值;
②若0≤d(W,▱ABCD)<1,直接写出a的取值范围.
参考答案
一、选择题(每题3分,共30分)
1.在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=3,BC=4,则点C到斜边AB的距离是( )
A. B. C.9 D.6
【分析】利用勾股定理求出AB的长,等积法求出点C到斜边AB的距离即可.
解:在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=3,BC=4,
∴,
设点C到斜边AB的距离是h,
则:,即:3×4=5h,
∴;
∴点C到斜边AB的距离是;
故选:B.
【点评】本题考查勾股定理,等积法求线段的长度.熟练掌握勾股定理,是解题的关键.
2.最简二次根式的被开方数相同,则a的值为( )
A. B. C.a=1 D.a=﹣1
【分析】最简二次根式是被开方数中不含开得尽方的因数或因式,被开方数相同,令被开方数相等,列方程求a.
解:∵最简二次根式的被开方数相同,
∴1+a=4﹣2a,
解得a=1,
故选:C.
【点评】本题主要考查最简二次根式的知识点,关键是理解概念,比较简单.
3.我们知道:四边形具有不稳定性.如图,在平面直角坐标系中,边长为2的正方形ABCD的边AB在x轴上,AB的中点是坐标原点O,固定点A、B,把正方形沿箭头方向推,使点D落在y轴的正半轴上的点D处,则点C的对应点C'的坐标为( )
A. B.(2,1) C. D.(2,5)
【分析】由题意得:AD=AD'=2,AO=1,AB=2,根据勾股定理得到,即可得到结果.
解:∵AD=AD'=2,AO=1,AB=2,
∴,
∴,
∵CD∥C'D',CD=C'D'=2,
∴,
故选:A.
【点评】本题考查的是三角形的稳定性,涉及到正方形的性质,坐标与图形的性质,勾股定理,正确的识别图形是解题的关键.
4.在二次根式,,,中,最简二次根式共有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【分析】根据最简二次根式的概念判断即可.
解:=,被开方数含分母,不是最简二次根式;
是最简二次根式;
==2,被开方数中含能开得尽方的因数,不是最简二次根式;
是最简二次根式;
故选:B.
【点评】本题考查的是最简二次根式的概念,被开方数不含分母、被开方数中不含能开得尽方的因数或因式的二次根式,叫做最简二次根式.
5.如图,两点E,F分别在矩形ABCD的AD和CD边上,AB=6,AD=8,∠BEF=90°,且BE=EF,点M为BF的中点,则ME的长为( )
A. B. C. D.
【分析】证明△ABE≌△DEF,得出CF=4,勾股定理得出,根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半即可求解.
解:∵四边形ABCD是矩形,
∴∠A=∠D=90°,AB=CD=6,BC=AD=8,
又∠BEF=90°,
∴∠ABE=90°﹣∠BEA=∠FED,
又BE=EF,
∴△ABE≌△DEF(AAS),
∴ED=AB=6,
∵AD=8,
∴DF=AE=2,
∴CF=4,
在Rt△BCF中,,
∵点M为BF的中点,∠BEF=90°,
∴ME=,
故选:B.
【点评】本题考查了矩形的性质,勾股定理,全等三角形的性质与判定,直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,得出是解题的关键.
6.若,则a的取值范围为( )
A. B. C. D.一切实数
【分析】直接利用二次根式的性质得出的符号,进而得出答案.
解:若,
则,
解得:.
故选:A.
【点评】本题主要考查了二次根式的性质与化简,掌握二次根式化简结果的符号是解题的关键.
7.如图,△ABC为等边三角形,BD平分∠ABC,AB=2,点E为BD上动点,连接AE,则的最小值为( )
A.1 B. C. D.2
【分析】过E作EM⊥BC于M,过H作AH⊥BC于H,交BD于E',由△ABC为等边三角形,BD平分∠ABC,可得EM=BE,当AE+BE最小时,AE+EM最小,此时E与E'重合,M与H重合,AE+BE的最小值为AH的长度,在Rt△ABH中,有AH=AB•sin∠ABH=2×sin60°=,故AE+BE最小值为.
解:过E作EM⊥BC于M,过H作AH⊥BC于H,交BD于E',如图:
∵△ABC为等边三角形,BD平分∠ABC,
∴∠EBM=30°,
∴EM=BE,
∴AE+BE=AE+EM,
当AE+BE最小时,AE+EM最小,此时E与E'重合,M与H重合,AE+BE的最小值为AH的长度,
在Rt△ABH中,
AH=AB•sin∠ABH=2×sin60°=,
∴AE+BE最小值为,
故选:C.
【点评】本题考查等边三角形的性质,涉及胡不归问题,解题的关键是转化思想的应用.
8.估计的值在( )
A.7与8之间 B.8与9之间 C.9与10之间 D.10与11之间
【分析】先运用二次根式混合运算法则计算,得,再根据,得出,即可得出答案.
解:==,
∵,
∴,
即,
故选:A.
【点评】本题考查二次根式混合运算和估算无理数大小,熟练掌握二次根式运算法则是解题的关键.
9.如图,在△ABC中,AB=BC=5,AC=,D是BC上一点,连接AD.把△ACD沿AD翻折得到△ADE,且DE⊥AB于点F,连接BE,则点E到BC的距离为( )
A. B.3 C.2 D.
【分析】过点A作AG⊥BC,垂足为G,过点B作BH⊥AC,垂足为H,根据等腰三角形的性质及勾股定理,可计算出BH、CG的长度,根据等面积法可计算出AG的长度,再由翻折的性质可得△AGD≌△AFD,在Rt△BDF中,可计算出DF的长度,即可得出DE的长,再由在△BDF中应用等面积法即可得出答案.
解:过点A作AG⊥BC,垂足为G,过点B作BH⊥AC,垂足为H,
∵AB=BC=5,
∴AH=CH==,
在Rt△BCH中,
BH2+CH2=BC2,
BH2+()2=52,
解得BH=,
S△ABC=,
,
解得:AG=3,
在Rt△ACG中,
CG2+AG2=AC2,
CG2+33=(2,
解得:CG=1,
由翻折可得,∠ADF=∠ADG,
∵DE⊥AB,
∴∠AGD=∠AFD=90°,
∴△AGD≌△AFD(AAS),
∴AF=AG=3,BF=AB﹣AF=2,
设GD=x,
则DF=x,BD=4﹣x,
在Rt△BDF中,
DF2+BF2=BD2,
x2+22=(4﹣x)2,
解得x=,
∴DE=CD=,BD=BC﹣CD=,
设点E到BC的距离为d,
S,
,
解得d=2.
所以点E到BC的距离为2.
故选:C.
【点评】本题主要考查了翻折的性质、全等三角形的判定和性质及等面积法,熟练应用相关知识进行求解是解决本题的关键.
10.如图,正方形ABCD中,AB=12,点E,F分别为AD,BC上一点,且AE=BF=7,连接EF交对角线BD于点G,点P,Q分别为CE,BG的中点,则PQ的长为( )
A.6 B.4 C. D.
【分析】以A为原点,AB所在直线为x轴建立直角坐标系,根据正方形ABCD中,AB=12,AE=BF=7,可得E(0,7),D(0,12),C(12,12),F(12,7),B(12,0),即得直线BD解析式为y=﹣x+12,求出G(5,7),Q(,),P(6,),由两点间距离公式可得答案.
解:以A为原点,AB所在直线为x轴建立直角坐标系,如图:
∵正方形ABCD中,AB=12,AE=BF=7,
∴E(0,7),D(0,12),C(12,12),F(12,7),B(12,0),
由D(0,12),B(12,0)得直线BD解析式为y=﹣x+12,
在y=﹣x+12中,令y=7得x=5,
∴G(5,7),
∵Q为BG的中点,
∴Q(,),
∵P为CE的中点,
∴P(6,),
∴PQ==,
故选:D.
【点评】本题考查正方形性质及应用,解题的关键是建立直角坐标系,求出相关点的坐标.
二、填空题(每题2分,共20分)
11.在平行四边形ABCD中,如果∠A=57°,那么∠C的度数是 57° .
【分析】根据平行四边形的性质直接解答即可.
解:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴∠C=∠A=57°,
故答案为:57°.
【点评】此题考查了平行四边形的性质:对角相等,熟记平行四边形的性质是解题的关键.
12.要使代数式有意义,则x的取值范围为 x>4 .
【分析】根据二次根式的被开方数是非负数、分母不为0列出不等式,解不等式得到答案.
解:由题意得:x﹣4>0,
解得:x>4,
故答案为:x>4.
【点评】本题考查的是二次根式有意义的条件,掌握二次根式的被开方数是非负数、分母不为0是解题的关键.
13.如图,矩形纸片ABCD中,AB=3,E为BC上一点,ED平分∠AEC,,则AD的长为 5 .
【分析】根据勾股定理求出EC=1,再证明AD=AE,根据勾股定理列出方程求解即可.
解:∵矩形纸片ABCD,
∴∠B=∠C=90°,AB=CD=3,AD∥CB,
∵,
∴,
∵ED平分∠AEC,
∴∠AED=∠CED,
∵∠ADE=∠CED,
∴∠ADE=∠AED,
∴AD=AE,
∴AD2=AB2+BE2,
∴AD2=32+(AD﹣1)2,
∴AD=5,
故答案为:5.
【点评】本题考查了矩形的性质和勾股定理,根据题意得出AD=AE,利用勾股定理列出方程是解题的关键.
14.实数a,b在数轴上的位置如图所示,化简= 2a+2 .
【分析】依据数轴即可得到a+1>0,b﹣1>0,a+b>0,即可化简|a+1|﹣+.
解:由题可得,﹣1<a<0,1<b<2,
∴a+1>0,b﹣1>0,a+b>0,
∴|a+1|﹣+
=|a+1|﹣|b﹣1|+|a+b|
=a+1﹣(b﹣1)+(a+b)
=a+1﹣b+1+a+b
=2a+2,
故答案为:2a+2.
【点评】本题主要考查了二次根式的性质与化简,解决问题的关键是掌握二次根式的性质以及绝对值的性质.
15.如图,菱形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,OE⊥AD,垂足为E,AC=8,BD=6,则OE的长为 .
【分析】根据菱形的性质和勾股定理,可以求得AD的长,然后根据等面积法即可求得OE的长.
解:∵四边形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,AO=CO,DO=BO,
∵AC=8,BD=6,
∴AO=4,DO=3,
∴AD===5,
又∵OE⊥AD,
∴,
∴,
解得OE=,
故答案为:.
【点评】本题考查菱形的性质、勾股定理,解答本题的关键是明确等面积法,利用数形结合的思想解答.
16.如图,已知∠BAC=60°,AD是角平分线且AD=10,作AD的垂直平分线交AC于点F,作DE⊥AC,则△DEF周长为 5+5 .
【分析】根据线段垂直平分线的性质得到FA=FD,根据直角三角形的性质求出DE,根据勾股定理求出AE,根据三角形的周长公式计算,得到答案.
解:∵AD的垂直平分线交AC于点F,
∴FA=FD,
∵AD平分∠BAC,∠BAC=60°,
∴∠DAE=30°,
∴DE=AD=5,
∴AE===5,
∴△DEF周长=DE+DF+EF=DE+FA+EF=DE+AE=5+5,
故答案为:5+5.
【点评】本题考查的是勾股定理、线段垂直平分线的性质,如果直角三角形的两条直角边长分别是a,b,斜边长为c,那么a2+b2=c2.
17.如图,AB⊥BC于点B,AB⊥AD于点A,点E是CD中点,若BC=5,AD=10,BE=,则AB的长是 12 .
【分析】延长BE交AD于点F,由“ASA”可证△BCE≌△FDE,可得DF=BC=5,BE=EF,由勾股定理可求AB的长.
解:如图,延长BE交AD于点F,
∵点E是DC的中点,
∴DE=CE,
∵AB⊥BC,AB⊥AD,
∴AD∥BC,
∴∠D=∠BCE,
∵∠FED=∠BEC,
∴△BCE≌△FDE(ASA),
∴DF=BC=5,BE=EF,
∴BF=2BE=13,
在Rt△ABF中,由勾股定理可得AB=12.
故答案为:12.
【点评】本题考查了全等三角形的判定和性质,勾股定理,添加恰当辅助线构造全等三角形是本题的关键.
18.已知,且0<x<1,则= .
【分析】先把已知条件两边平方,再利用完全平方公式计算出(x﹣)2=45,由于0<x<1,所以x﹣=﹣3,利用倒数法,计算=(x+9﹣)=,则原式=,然后化简二次根式.
解:∵,
∴,
∴,
∴(x﹣)2=(x+)2﹣4=49﹣4=45,
∵0<x<1,
∴x﹣=﹣=﹣3,
∴=(x+9﹣)=(9﹣3)=,
∴原式====.
故答案为.
【点评】本题考查了二次根式的混合运算:先把二次根式化为最简二次根式,然后进行二次根式的乘除运算,再合并即可.在二次根式的混合运算中,如能结合题目特点,灵活运用二次根式的性质,选择恰当的解题途径,往往能事半功倍.
19.如图,正方形ABCD的边长为4,对角线AC,BD相交于点O,点E,F分别在BC,CD的延长线上,且CE=2,DF=1,G为EF的中点,连接OE,交CD于点H,连接GH,则GH的长为 .
【分析】解法一:以O为原点,垂直AB的直线为x轴,由已知可得E(4,﹣2),F(2,3),又G为EF的中点,得G(3,),设直线OE解析式为y=kx,可得y=﹣x,从而H(2,﹣1),GH==.
解法二:连接OF,过点O作OM⊥CD交CD于M,易证△OHM≌△EHC,然后结合三角形中位线定理和勾股定理求解.
解:以O为原点,垂直AB的直线为x轴,建立直角坐标系,如图:
∵正方形ABCD的边长为4,CE=2,DF=1,
∴E(4,﹣2),F(2,3),
∵G为EF的中点,
∴G(3,),
设直线OE解析式为y=kx,将E(4,﹣2)代入得:
﹣2=4k,解得k=﹣,
∴直线OE解析式为y=﹣x,
令x=2得y=﹣1,
∴H(2,﹣1),
∴GH==,
方法二:如下图,连接OF,过点O作OM⊥CD交CD于M,
∵O为正方形对角线AC和BD的交点,
∴OM=CM=DM=CE=2,易证△OHM≌△EHC,
∴点H、点G分别为OE、FE的中点,
∴GH为△OEF的中位线,
∴GH=OF,
在Rt△OMF中,由勾股定理可得OF===,
∴GH=OF=,
故答案为:.
【点评】本题考查正方形的性质及应用,解题的关键是建立直角坐标系,求出G和H的坐标.
20.四个全等的直角三角形按图所示方式围成正方形ABCD,过各较长直角边的中点作垂线,围成面积为9的小正方形EFGH.已知AM为Rt△ABM较长直角边,AM=2EF,则正方形ABCD的面积为 81 .
【分析】设AM=2a,BM=b,则正方形ABCD的面积=4a2+b2,由题意可知EF=(2a﹣b)﹣2(a﹣b)=2a﹣b﹣2a+2b=b,由此即可解决问题.
解:设AM=2a,BM=b,则正方形ABCD的面积为:4a2+b2,
由题意可知EF=(2a﹣b)﹣2(a﹣b)=2a﹣b﹣2a+2b=b,
∵AM=2EF,
∴2a=2b
∴a=b,
∵正方形EFGH的面积为9,
∴b2=9,
∴正方形ABCD的面积=4a2+b2=9b2=81,
故答案为:81.
【点评】本题考查正方形的性质、勾股定理,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题.
三、解答题(21题每题4分,22-24每题4分,25-26每题5分,27题6分,28-29每题7分,共50分)
21.计算:
(1);
(2).
【分析】(1)利用二次根式的乘除法则运算即可得;
(2)利用完全平方公式和平方差公式进行计算即可得.
解:(1)原式=
=
=;
(2)原式=
=
=.
【点评】本题考查了二次根式的计算,完全平方公式和平方差公式,解题的关键是掌握这些知识点.
22.如图,在四边形ABCD中,E,F分别为CD,AB上的点,且DE=BF,连接AE,CF,若四边形AECF是平行四边形.求证:四边形ABCD是平行四边形.
【分析】由平行四边形的性质得AF∥CE,AF=CE,则AB∥CD,再证AB=CD,即可得出结论.
【解答】证明:∵四边形AECF是平行四边形,
∴AF∥CE,AF=CE,
∴AB∥CD,
∵DE=BF,
∴AF+BF=CE+DE,
即AB=CD,
∴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与性质,熟练掌握平行四边形的性质,证出AB=CD是解题的关键.
23.已知:如图1,△ABC,求作:平行四边形ABCD作法:
①在AC边上任取点E,连接BE,以点C为圆心,AE长为半径画弧,交线段AC于点F;
②分别以点F,C为圆心,BE,AB长为半径画弧,两弧相交于点D,使点B和点D在AC的两旁;
③连接AD,DC.
四边形ABCD即为所求.
(1)根据题意,在图2中补全图形(保留作图痕迹);
(2)完成下面的证明.
证明:连接DF,
∵AE=CF,AB=CD,EB=FD,
∴△ABE≌△CDF(SSS).
∴ ∠BAE=∠CDF .
∴AB∥CD( 内错角相等,两直线平行 )(填推理的依据).
∵AB=CD,
∴四边形ABCD为平行四边形( 一组对边平行且相等的四边形是平行四边形 )(填推理的依据).
【分析】(1)根据作图过程即可补全图形;
(2)根据平行四边形的判定方法即可完成证明.
解:(1)如图2,即为补全的图形;
(2)证明:连接DF,
∵AE=CF,AB=CD,EB=FD,
∴△ABE≌△CDF(SSS).
∴∠BAE=∠CDF.
∴AB∥CD(内错角相等,两直线平行).
∵AB=CD,
∴四边形ABCD为平行四边形(一组对边平行且相等的四边形是平行四边形).
故答案为:∠BAE=∠CDF;内错角相等,两直线平行;一组对边平行且相等的四边形是平行四边形.
【点评】本题考查了作图﹣复杂作图,全等三角形的判定与性质,平行四边形的判定与性质,解决本题的关键是掌握基本作图方法.
24.先化简,再求值:,其中,.
【分析】利用二次根式的性质将原式化简,然后由平方差公式得出xy=4,代入求解即可.
解:
=
=,
∵,y=,
∴,
∴原式=.
【点评】本题考查二次根式的化简及求代数式的值,平方差公式,熟练掌握运算法则是解题的关键.
25.如图,在四边形ABCD中,AB=CD=6,BC=10,AC=8,∠ABC=∠BCD.过点D作DE⊥BC,垂足为点E,延长DE至点F,使EF=DE,连接BF,CF.
(1)求证:四边形ABFC是矩形;
(2)求DE的长.
【分析】(1)根据垂直的定义得到∠DEC=∠FEC=90°,根据全等三角形的性质得到CF=CD,推出四边形ABFC是平行四边形,根据勾股定理的逆定理即可得到结论;
(2)过A作AH⊥BC于H,根据全等三角形的性质得到AH=DE,根据三角形的面积公式得到AH===4.8.于是得到结论.
【解答】(1)证明:∵DE⊥BC,
∴∠DEC=∠FEC=90°,
在△DEC与△FEC中,
,
∴△DEC≌△FEC(SAS),
∴CF=CD,
∵AB=CD,
∴CF=AB,
同理,BF=AC,
∴四边形ABFC是平行四边形,
∵AB=6,BC=10,AC=8,
∴AB2+AC2=BC2,
∴∠BAC=90°,
∴四边形ABFC是矩形;
(2)过A作AH⊥BC于H,
∴∠AHB=∠DEC=90°,
在△ABH与△DCE中,
,
∴△ABH≌△DCE(AAS),
∴AH=DE,
∵S△ABC=AB•AC=BC•AH,
∴AH===4.8.
∴DE=AH=4.8.
【点评】本题考查了矩形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,三角形的面积公式,勾股定理的逆定理,证得△ABH≌△DCE是解题的关键.
26.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,D为AB边上一点,连接CD,E为CD中点,过点C作CF∥BD交BE的延长线于F,连接DF交AC于点G,连接CF.
(1)求证:四边形DBCF是平行四边形;
(2)若∠A=30°,BC=4,CF=6,求四边形DBCF的面积.
【分析】(1)根据“AAS”证明△CEF≌△DEB,得出CF=BD,根据一组对边平行且相等的四边形是平行四边形,即可证明结论;
(2)过点C作CH⊥AB于点H,根据直角三角形中30°角作对的直角边等于斜边的一半,求出AB=8,根据勾股定理求出,再求出,最后根据平行四边形面积公式求出结果即可.
【解答】(1)证明:∵E为CD中点,
∴CE=DE,
∵CF∥BD,
∴∠CFE=∠DBE,∠FCE=∠BDE,
∴△CEF≌△DEB(ASA),
∴CF=BD,
∵CF∥BD,
∴四边形DBCF为平行四边形;
(2)解:过点C作CH⊥AB于点H,如图所示:
∵∠ACB=90°,∠A=30°,
∴AB=2BC=8,
∴,
∵∠AHC=90°,∠A=30°,
∴,
∴.
【点评】本题主要考查了平行四边形的判定和性质,直角三角形的性质,勾股定理,三角形全等的判定和性质,熟练掌握平行四边形的判定方法是解题的关键.
27.材料一:平方运算和开方运算是互逆运算.如a2±2ab+b2=(a±b)2,那么=|a±b|.如何将双重二次根式化简?我们可以把5±2转化为()2±2=()2完全平方的形式,因此双重二次根式得以化简.
材料二:在直角坐标系xOy中,对于点P(x,y)和Q(x,y')给出如下定义:若y′=,则称点Q为点P的“横负纵变点”.例如:点(3,2)的“横负纵变点”为(3,2),点(﹣2,5)的“横负纵变点”为(﹣2,﹣5).
请选择合适的材料解决下面的问题:
(1)点()的“横负纵变点”为 (,﹣) ,点(﹣3,﹣2)的“横负纵变点”为 (﹣3,2) ;
(2)化简:;
(3)已知a为常数(1≤a≤2),点M(﹣,m)且m=(),点M'是点M的“横负纵变点”,求点M'的坐标.
【分析】(1)根据“横负纵变点”的定义即可解决问题.
(2)模仿例题解决问题即可.
(3)首先化简双重二次根式,再根据待定系数法,“横负纵变点”解决问题即可.
解:(1)∵0,
∴点(,﹣)的“横负纵变点”为(,﹣),
∵﹣3<0,
∴点(﹣3,﹣2)的“横负纵变点”为(﹣3,2).
故答案为:(,﹣),(﹣3,2);
(2)原式=
=
=+;
(3)∵1≤a≤2,
∴0≤a﹣1≤1,
∴0≤≤1,
∴﹣1≤0.
∴m=(+)
=(||+||)
=()
=×2
=,
∴M(﹣,),
∵﹣<0,
∴M′(﹣,﹣).
【点评】本题考查了新定义问题,双重二次根式的化简等知识,解题的关键是理解题意,学会模仿解决问题,属于中考常考题型.
28.如图,M为正方形ABCD的对角线BD上一点.过M作BD的垂线交AD于E,连BE,取BE中点O.
(1)如图1,连AO、MO,试证明∠AOM=90°;
(2)如图2,连接AM、AO,并延长AO交对角线BD于点N,试探究线段DM、MN、NB之间的数量关系并证明;
(3)如图3,延长对角线BD至Q延长DB至P,连CP,CQ.若PB=2,PQ=9,且∠PCQ=135°,则PC= 3 .(直接写出结果)
【分析】(1)由四边形ABCD是正方形及ME⊥BD得∠BAE=∠BME=90°,点O是BE的中点,由直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半得OA=OB,OM=OB,可得∠AOE=2∠OBA,∠MOE=2∠OBM,则∠AOM=2∠ABD=90°;
(2)过点E作EF∥BD,交AN于点F,连接MO、MF、ME,先证明EM=DM,MF=MN,FE=NB,再证明EM2+FE2=MF2,通过等量代换证得结论;
(3)作点P关于直线CQ的对称点E,连结EQ、EC、EB、EP,将PQ转化为EQ,再证明△ECB≌△PCD,这样又将PD转化为EB,可证明∠QBE=90°,根据勾股定理求出EB的长即为PD的长,即可解决问题.
【解答】(1)证明:如图1,∵四边形ABCD是正方形,
∴AD=AB,∠BAD=90°,
∴∠ABD=∠ADB=45°;
∵ME⊥BD,
∴∠BME=90°;
∵点O是BE中点,
∴AO=BE=BO,
∴∠OAB=∠OBA,
∴∠AOE=∠OAB+∠OBA=2∠OBA;
同理,∠MOE=2∠OBM,
∴∠AOM=∠AOE+∠MOE=2(∠OBA+∠OBM)=2∠ABD=90°;
(2)解:结论:DM2+NB2=MN2,理由如下:
如图2,作EF∥BD,交AN于点F,连接MO、MF、ME,
∵∠OEF=∠OBN,OE=OB,∠EOF=∠BON,
∴△EOF≌△BON(ASA),
∴FE=NB,OF=ON,
∵OM⊥FN,
∴MF=MN;
∵∠DME=90°,∠MDE=45°,
∴∠MED=45°,
∴∠MDE=∠MED,
∴EM=DM;
∵∠MEF=∠DME=90°,
∴EM2+FE2=MF2,
∴DM2+NB2=MN2;
(3)解:如图3,作点P关于直线CQ的对称点E,连结EQ、EC、EB、EP,
∵CQ垂直平分PE,
∴EQ=PQ=9,EC=PC,
∵CQ=CQ,
∴△ECQ≌△PC(SSS),
∴∠ECQ=∠PCQ=135°,
∴∠PCE=360°﹣135°﹣135°=90°,
∵∠BCD=90°,
∴∠ECB=∠PCE=90°+∠PCB,
∵BC=DC,
∴△ECB≌△PCD(SAS),
∴EB=PD,∠BEC=∠DPC,
∴∠BPE+∠PEB=∠DPC+∠PEB+∠CPE=∠BEC+∠PEB+∠CPE=∠CEP+∠CPE=90°,
∴∠PBE=90°,
∴∠QBE=180°﹣∠PBE=90°,
∵PB=2,PQ=9,
∴BQ=9﹣2=7,
∴PD=EB===4,
∴PE===6,
∴PC=PE=3.
故答案为:3.
【点评】此题属于四边形综合题,考查了正方形的性质、等腰直角三角形的性质、直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半、全等三角形的性质以及勾股定理、轴对称的特征等知识与方法,解题的关键是正确地作出所需要的辅助线,用好转化思想,此题难度较大,属于考试压轴题.
29.对于平面直角坐标系xOy中的图形M、N,给出如下定义:P为图形M上任意一点,Q为图形N上任意一点,如果P,Q两点间的距离有最小值,那么称这个最小值为图形M,N间的“近距离”,记作d(M,N).
在▱ABCD中,点A(4,8),B(﹣4,0),C(﹣4,﹣8),D(4,0),如图1.
(1)直接写出d(点O,▱ABCD)= 2 ;
(2)若点P在y轴正半轴上,d(点P,▱ABCD)=4,求点P坐标;
(3)已知点E(a,﹣a),F(a+2,﹣a),G(a+1,﹣a﹣1),H(a+3,﹣a﹣1),顺次连接点E、F、H、G,将得到的四边形记为图形W(包括边界).
①当a=﹣1时,在图2中画出图形W,直接写出d(W,▱ABCD)的值;
②若0≤d(W,▱ABCD)<1,直接写出a的取值范围.
【分析】(1)如图1中,过点O作OT⊥AB于点T,求出OT的值,可得结论;
(2)如图1中,过点P作PH⊥AB于点H,设AB交y轴于点Q.求出PQ,可得结论;
(3)①如图2中,过点H作HJ⊥CD于点J,延长OE交AB于点K.求出EK,HJ的值,可得结论;
②如图2﹣1中,由题意点E,G值直线y=﹣x上运动,点FH,在直线y=﹣x+2上运动,求出四种特殊情形a的值,可得结论.
解:(1)如图1中,过点O作OT⊥AB于点T,
∵A(4,8),B(﹣4,0),
∴OB=OD=4,AD=8,
∴AD=DB=8,
∵∠ADB=90°,
∴∠ABD=45°,
∵OT⊥BT,
∴OT=BT=2,
∴d(点O,▱ABCD)=2,
故答案为:2;
(2)如图1中,过点P作PH⊥AB于点H,设AB交y轴于点Q.
∵d(点P,▱ABCD)=4,
∴PH=4,
∵∠PQH=∠BQO=45°,
∴PH=HQ=4,
∴PQ==4,
∵OB=OQ=4,
∴OP=OQ+QP=4+4,
∴P(0,4+4);
(3)①如图2中,过点H作HJ⊥CD于点J,延长OE交AB于点K.
∵E(﹣1,1),
∴∠EOB=45°,
∵∠ABD=45°,
∴∠BKO=90°,
∵OK=2,OE=,
∴EK=OK﹣OE=,
在Rt△DJH中,DH=2,∠JDH=45°,
∴HJ=DJ=,
∴EK=HJ=,
∴d(W,▱ABCD)=;
②如图2﹣1中,由题意点E,G值直线y=﹣x上运动,点FH,在直线y=﹣x+2上运动,
当点H在AB的上方且到直线AB的距离为1时,H(﹣﹣1,3+),此时a=﹣4,
当点E在直线AB的下方,且到直线AB 距离为1时,E(﹣2,2﹣),此时a=﹣2,
当点H在CD的上方且到直线CD的距离为1时,H(2+,﹣1),此时a=﹣1,
当点E在直线CD的下方,且到直线CD距离为1时,E(+2,﹣2﹣),此时a=+2,
观察图象可知,满足条件的a的值为:﹣4<a<﹣2或﹣1<a<+2.
【点评】本题属于四边形综合题,考查了平行四边形的性质,一次函数的性质,等腰直角三角形的性质等知识,解题的关键是理解题意,学会寻找特殊位置解决问题,属于中考压轴题.
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