2022-2023学年江苏省淮安市金湖县八年级(下)期中数学试卷(含解析)
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一、选择题(本大题共8小题,共24.0分。在每小题列出的选项中,选出符合题目的一项)
1. 下列图形中,既是轴对称图形又是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
2. 某地区有10所高中,30所初中,要了解该地区的中学生视力情况,下列哪种抽样方式获得的数据最能够反映该地区的中学生视力情况( )
A. 从该地区随机挑一所中学的学生
B. 从该地区的一所高中和一所初中各挑一个年级的学生
C. 从该地区40所中学随机选取1000名学生
D. 从该地区30所初中随机抽出500名学生
3. 下列成语所描述的事件属于不可能事件的是( )
A. 水落石出 B. 水涨船高 C. 水滴石穿 D. 水中捞月
4. 为了解全校600名八年级学生的身高,从该校八年级随机抽取了50名学生测量身高.那么在这个问题中,样本是( )
A. 50 B. 被抽取的50名学生的身高
C. 被抽取的50名学生 D. 全校600名八年级学生的身高
5. 依据所标数据,下列一定为平行四边形的是( )
A. B. C. D.
6. 菱形ABCD的对角线长分别为6和8,它的面积为( )
A. 5 B. 20 C. 24 D. 48
7. 如图,AC是▱ABCD的对角线,点E在AC上,AD=AE=BE,∠D=105°,则∠BAC是( )
A. 25°
B. 30°
C. 45°
D. 50°
8. 正方形ABCD的边AB上有一动点E,以EC为边作矩形ECFG,且边FG过点D.在点E从点A移动到点B的过程中,矩形ECFG的面积.( )
A. 先变大后变小
B. 先变小后变大
C. 一直变大
D. 保持不变
二、填空题(本大题共8小题,共24.0分)
9. 某产品生产企业开展有奖促销活动,将每8件产品装成一箱,且使得每箱中都有2件能中奖.若从其中一箱中随机抽取1件产品,则能中奖的概率是______ .
10. 如图,在△ABC中,∠C=90°,∠B=40°,将三角形ABC绕点A按顺时针方向旋转到三角形AB1C1的位置,使得点C、A、B1在一条直线上,那么旋转角等于______ .
11. 一只蜘蛛爬到如图所示的一面墙上,停留位置是随机的,则停留在阴影区域上的概率是______ .
12. 如图,四边形ABCD为平行四边形,则点A的坐标为______ .
13. 某地区八年级共有学生50000名,为了解该地区八年级学生平均每天完成课外作业的时间情况,请你运用所学的统计知识,将解决上述问题所要经历的几个主要步骤进行排序:①分析数据;②用直方图或扇形统计图将200个数据进行整理:③得出结论;④从50000名学生中随机抽取200名学生,调查他们平均每天完成课外作业的时间.合理的排序是______ .(只填序号)
14. 如图,在平行四边形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,AB⊥AC,AB=8,AD=10,则AO的长为______ .
15. 如图,△ABC的边BC长为6cm.将△ABC平移2cm得到△A′B′C′,且BB′⊥BC,则阴影部分的面积为______ cm2.
16. 如图,四边形ABCD为正方形,点E是BC的中点,将△ABE沿AE折叠,点B的对应点为点F,延长EF交线段DC于点P,若AB=6,则DP的长度为______ .
三、解答题(本大题共11小题,共88.0分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
17. (本小题8.0分)
如图所示,点E是▱ABCD的边AD的中点,连接CE并延长,交BA的延长线于点F.
(1)求证:△AEF≌△DEC;
(2)连接AC、DF,则四边形ACDF ______ (填“是”或“不是”)平行四边形.
18. (本小题8.0分)
如图中,图(1)是一个菱形ABCD,将其作如下划分:
第一次划分:如图(2)所示,连接菱形ABCD对边中点,共得到5个菱形;
第二次划分:如图(3)所示,对菱形CEFG按上述划分方式继续划分,共得到9个菱形;
第三次划分:如图(4)所示,…
依次划分下去.
(1)根据题意,第四次划分共得到______ 个菱形,第n次划分共得到______ 个菱形;
(2)根据(1)的规律,请你按上述划分方式,判断能否得到2023个菱形?为什么?
19. (本小题8.0分)
为了解某校八年级学生开展“综合与实践”活动的情况,抽样调查了该校m名八年级学生上学期参加“综合与实践”活动的天数,并根据调查所得的数据绘制了如下尚不完整的两幅统计图.根据图表信息,解答下列问题:
(1)m= ______ ,n= ______ ;
(2)补全条形统计图;
(3)根据抽样调查的结果,请你估计该校八年级1000名学生中,上学期参加“综合与实践”活动5天及以上的人数.
20. (本小题8.0分)
某校抽查了八(1)班20名学生,测量了他们在800m赛跑后1min的脉搏次数,结果如下(单位:次):144,150,156,165,171,149,162,160,135,159,150,164,168,153,158,139,161,157,154,147.
(1)填写表格
每分钟脉搏次数
130≤x<140
140≤x<150
150≤x<160
160≤x<170
x>170
划记
丅
______
正
正一
一
频数
2
______
8
6
1
(2)每分钟脉搏次数在150≤x<160这一组的频率是______ ;
(3)若要知道抽测中以上每种范围的人数占总人数的百分比,应选择哪一种统计图?画出你所选择的统计图,并在图中标明相应数据.
21. (本小题8.0分)
如图,已知平行四边形ABCD,E为AB的中点,仅用无刻度直尺作图(请保留作图痕迹,并标明相应的字母,不写作法).
(1)在图1中,作CD的中点F;
(2)在图2中,作AD的中点G.
22. (本小题8.0分)
如图,地面上有一个不规则的封闭图形,为求得它的面积,小明设计了如下的一个方案:
①在此封闭图形内画出一个半径为1米的圆.
②在此封闭图形外闭上眼睛向封闭图形内擦小石子(可把小石子近似地看成点),记录如下:
掷小石子落在不规则图形内的总次数(含外沿)
100
200
500
1000
⋯
小石子落在圆内(含圆上)的次数m
23
42
102
206
⋯
小石子落在圆外的阴影部分(含外沿)的次数n
77
158
398
794
⋯
mn
0.299
0.266
0.256
0.259
⋯
(1)通过以上信息,可以发现当投掷的次数很多时,则m:n的值越来越接近______ (结果精确到0.01);
(2)若以小石子所落的有效区域为总数(即m+n),则随着投掷次数的增大,小石子落在圆内(含圆上)的频率值稳定在______ 附近(结果精确到0.1);
(3)请你利用(2)中所得的频率值,估计整个封闭图形的面积是多少平方米?(结果保留π)
23. (本小题8.0分)
题目:
如图:已知Rt△ABC中,∠B=90°,用直尺和圆规作矩形ABCD.(保留作图痕迹,不写作法)
以下的图1、图2是小华所作的图形,请解决以下问题:
(1)如图1,根据作图痕迹,可以知道他作图的依据是“的四边形是矩形”;
(2)如图2的作法是“以点A为圆心,BC长为半径画弧;以点C为圆心,AB长为半径画弧,两弧交于点D”,请判断小华所作的四边形ABCD是不是矩形,并说明理由.
24. (本小题8.0分)
如图,已知在四边形ABCD中,AD//BC,∠B=90°,AD=6cm,BC=8cm,动点P从点A开始沿AD边向点D以1cm/s的速度运动,动点Q从点C开始沿CB边向点B以2cm/s的速度运动,P、O分别从点AC同时出发,当其中一点到达端点时,另一点也随之停止运动,设运动的时间为t秒.
(1)①用含t的代数式表示:DP= ______ cm,CQ= ______ cm;
②当四边形APQB为矩形时,求出t的值;
(2)直接写出:当t为______ 时,PQ=CD?
25. (本小题8.0分)
(1)【方法探究】如图1,在四边形ABCD中,AD=BC,点P是对角线BD的中点,点M是DC的中点,点N是AB的中点,求证:∠PNM=∠PMN;
(2)【方法应用】
①如图2,在四边形ABCD中,∠A+∠ABC=90°,AD=8,BC=6,点P、Q分别为AB、CD的中点,求PQ的长;
②如图3,在四边形ABCD中,AD=BC=4,∠A+∠ABC=120°,点P、Q分别为AB、CD的中点,则PQ= ______ .
26. (本小题8.0分)
数学兴趣小组活动中,小亮进行数学探究活动.
在正方形ABCD中,点E是射线AB上一个动点,连接DE,将线段DE绕点E顺时针旋转90°到EF的位置,连接BF.
(1)如图1.点E在线段AB上.
①已知AE=1,求点F到直线AB的距离;
②直接写出:∠FBN= ______ °;
③连接DF,点M为DF的中点,若正方形ABCD的边长为 18,直接写出:在点E从点A运动到点B的过程中,点M所经过的路径长为______ ;
(2)当点E在点B的右侧,且点P在DA的延长线上时,存在某一位置使四边形CPEF为菱形.
①请在图2中画出示意图;
②若正方形的边长为6,求出此时DP的长.
27. (本小题8.0分)
小华根据学习轴对称的经验,对线段之间、角之间的关系进行了拓展探究:在▱ABCD中,点M在CD边上,且AD=AM,点E是线段DM上任意一点,连接AE.将△ADE沿AE翻折得到△FAE.
(1)【问题解决】如图1.△ADE沿AE翻折后,点F恰好与点M重合,已知∠ADC=60°,且AD=2,则DM= ______ ;
(2)【问题探究】如图2,△ADE沿AE翻折后,点F落在AB边上.
①判断四边形ADEF的形状,并证明;
②已知∠ADC=45°,AB=4,MC= 2DE,求四边形ABCD的面积;
③如图3,在②的条件下,将四边形DAFE沿DA方向平移,得到四边形D′A′F′E′,连接ED′、MA′、A′F,当四边形ED′A′M的周长最小时,∠AFA′= ______ ,平移距离AA′= ______ .
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解:A.是中心对称图形,不是轴对称图形,故此选项不合题意;
B.既是中心对称图形,也是轴对称图形,故此选项符合题意;
C.是中心对称图形,不是轴对称图形,故此选项不合题意;
D.不是中心对称图形,也不是轴对称图形,故此选项不合题意;
故选:B.
根据中心对称图形与轴对称图形的概念进行判断即可.
本题考查的是中心对称图形与轴对称图形的概念.轴对称图形的关键是寻找对称轴,图形两部分折叠后可重合,中心对称图形是要寻找对称中心,旋转180度后与自身重合.
2.【答案】C
【解析】解:某地区有10所高中和30所初中.要了解该地区中学生的视力情况,A,B,D中进行抽查不具有普遍性,对抽取的对象划定了范围,因而不具有代表性.
C、本题中为了了解该地区中学生的视力情况,从该地区40所中学里随机选取1000名学生就具有代表性.
故选:C.
根据抽取样本注意事项就是要考虑样本具有广泛性与代表性,所谓代表性,就是抽取的样本必须是随机的,即各个方面,各个层次的对象都要有所体现.
本题考查抽样调查.熟练掌握抽取的样本要具有广泛性与代表性,是解题的关键.
3.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查的是必然事件、不可能事件、随机事件的概念.必然事件指在一定条件下,一定发生的事件.不可能事件是指在一定条件下,一定不发生的事件,不确定事件即随机事件是指在一定条件下,可能发生也可能不发生的事件.
根据事件发生的可能性大小判断.
【解答】
解:A、水落石出,是必然事件,不符合题意;
B、水涨船高,是必然事件,不符合题意;
C、水滴石穿,是必然事件,不符合题意;
D、水中捞月,是不可能事件,符合题意;
故选:D.
4.【答案】B
【解析】解:在这个问题中,样本是被抽取的50名学生的身高.
故选:B.
根据样本的定义,即可求解.
本题主要考查了总体、个体、样本、样本容量,解题要分清具体问题中的总体、个体与样本,关键是明确考查的对象.总体、个体与样本的考查对象是相同的,所不同的是范围的大小,样本容量是样本中包含的个体的数目,不能带单位.
5.【答案】D
【解析】解:A、只有一组对边平行不能确定是平行四边形,故A选项不符合题意;
B、80°+110°≠180°,故B选项不符合条件;
C、不能判断出任何一组对边是平行的,故C选项不符合题意;
D、有一组对边平行且相等的四边形是平行四边形,故D选项符合题意;
故选:D.
根据平行四边形的判定定理做出判断即可.
本题主要考查平行四边形的判定,熟练掌握平行四边形的判定是解题的关键.
6.【答案】C
【解析】解:菱形的面积为:12×6×8=24;
故选:C.
根据菱形的面积等于对角线乘积的一半,计算即可.
本题考查菱形的性质,掌握菱形的性质是解题的关键.
7.【答案】A
【解析】解:∵▱ABCD,∠D=105°,
∴∠ABC=∠D=105°,AD=BC,
∵AD=AE=BE,
∴∠EAB=∠EBA,CB=BE,
∴∠BCE=∠BEC,
设∠EAB的度数为x,则:∠EBA=x,∠CEB=∠EAB+∠EBA=2x,∠ACB=180°−∠ABC−∠CAB=75°−x,
∴2x=75°−x,
∴x=25°,
∴∠BAC=25°;
故选A.
根据平行四边形的性质,得到∠ABC=∠D=105°,AD=BC,进而得到CB=BE,∠BCE=∠BEC,设∠EAB的度数为x,列式计算即可.
本题考查平行四边形的性质,等腰三角形的判定和性质,三角形的内角和与外角的性质,熟练掌握相关性质,并灵活运用,是解题的关键.
8.【答案】D
【解析】
【分析】
此题考查了正方形的性质、矩形的性质、由面积关系进行转化是解题的关键.
连接DE,△CDE的面积是矩形CFGE的一半,也是正方形ABCD的一半,则矩形与正方形面积相等.
【解答】
解:连接DE,
∴矩形ECFG与正方形ABCD的面积相等.
故选:D.
9.【答案】14
【解析】解:从其中一箱中随机抽取1件产品,共有8种等可能的结果,其中能中奖有2种情况,
∴P=28=14;
故答案为:14.
根据概率公式进行计算即可.
本题考查求概率.熟练掌握概率公式是解题的关键.
10.【答案】130°
【解析】解:∵∠C=90°,∠B=40°,
∴∠CAB=50°,
∵将三角形ABC绕点A按顺时针方向旋转到三角形AB1C1的位置,使得点C、A、B1在一条直线上,
∴旋转角为∠BAB1=180°−50°=130°,
故答案为:130°.
由三角形内角和定理可求∠CAB=50°,由旋转的性质可得旋转角为∠BAB1=130°.
本题考查了旋转的性质,掌握旋转的性质是解题的关键.
11.【答案】13
【解析】解:设每小格的面积为1,
∴整个方砖的面积为9,
阴影区域的面积为3,
∴最终停在阴影区域上的概率为:39=13.
故答案为:13.
设每小格的面积为1,易得整个方砖的面积为9,阴影区域的面积3,然后根据概率的定义计算即可.
本题考查了求几何概率的方法:先利用几何性质求出整个几何图形的面积n,再计算出其中某个区域的几何图形的面积m,然后根据概率的定义计算出落在这个几何区域的事件的概率=mn.
12.【答案】(−1,2)
【解析】解:由题意知,AD=BC=4,
∴A(−1,2),
故答案为:(−1,2).
由题意知,AD=BC=4,进而可得A点坐标.
【点睛】本题考查了平行四边形的性质,坐标与图形.解题的关键在于熟练掌握平行四边形对边相等.
13.【答案】④①②③
【解析】解:由题意可得,
根据数据收集过程可得,首先要先设计调查表格,然后抽样、分析数据、整理数据,最后得出结论,
故答案为:④①②③.
直接利用调查收集数据的过程与方法分析排序即可得到答案;
本题主要考查了调查收集数据的过程与方法,正确掌握调查的过程是解题关键.
14.【答案】3
【解析】解:∵平行四边形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,AB⊥AC,AB=8,AD=10,
∴AD=BC=10,AO=12AC,∠BAC=90°,
∴AC= BC2−AB2=6,
∴AO=12AC=3;
故答案为:3.
根据平行四边形的性质可得AD=BC,AO=12AC,勾股定理求出AC,即可得解.
本题考查平行四边形的性质,勾股定理.熟练掌握平行四边形的对边相等,对角线互相平分,是解题的关键.
15.【答案】12
【解析】解:三角形ABC的边BC的长为6.将三角形ABC向上平移2个单位得到三角形A′B′C′,且BB′⊥BC,
则:S△ABC=S△A′B′C′,四边形BCC′B′是长方形,BB′=2,
∴阴影部分的面积=矩形BB′C′C的面积=BC⋅BB′=6×2=12.
故答案为:12.
根据平移的性质,可知S△ABC=S△A′B′C′,可得S阴影=S矩形BB′C′C,进行求解即可.
本题考查的是平移的性质,熟练掌握图形平移不变性的性质是解题的关键.
16.【答案】2
【解析】解:连接AP,
∵四边形ABCD为正方形,
∴∠B=∠D=∠C=90°,AB=BC=AD=CD=6,
∵点E是BC的中点,
∴BE=CE=12BC=3,
∵折叠,
∴AF=AB=AD,∠AFE=∠B=90°,EF=BE=3
∴∠AFP=90°=∠D,
∵AP=AP,
∴Rt△FAP≌Rt△DAP(HL),
∴DP=FP,
设DP=FP=x,则:CP=6−x,EP=EF+PF=3+x,
在Rt△ECP中,(x+3)2=(6−x)2+32,
解得:x=2;
∴DP=2;
故答案为:2.
连接AP,证明Rt△FAP≌Rt△DAP,得到DP=FP,设DP=FP=x,在Rt△ECP中,利用勾股定理求解即可.
本题考查正方形中的折叠问题.熟练掌握正方形的性质,折叠的性质,是解题的关键.
17.【答案】是
【解析】(1)证明:∵▱ABCD,点E是▱ABCD的边AD的中点,
∴CD//AF,DE=AE,
∴∠EFA=∠ECD,
又∠FEA=∠CED,
∴△AEF≌△DEC(ASA);
(2)四边形ACDF是平行四边形;理由如下:
∵△AEF≌△DEC(ASA),
∴EF=CE,
又DE=AE,
∴四边形ACDF是平行四边形.
(1)利用ASA证明三角形全等即可;
(2)根据全等,得到EF=CE,即可得出结论.
本题考查平行四边形的判定和性质,全等三角形的判定和性质.熟练掌握相关性质和判定方法,是解题的关键.
18.【答案】17 (1+4n)
【解析】解:(1)∵第一次划分所得到的菱形的个数为:5=1+4,
第二次划分所得到的菱形的个数为:9=1+4+4=1+4×2,
第三次划分所得到的菱形的个数为:13=1+4+4+4=1+4×3,
∴第四次划分所得到的菱形的个数为:1+4×4=17(个),
第n次划分所得到的菱形的个数为:(1+4n)个,
故答案为:17;(1+4n);
(2)不能,理由如下:
1+4n=2023,
解得:n=505.5,
故不能得到2023个菱形.
(1)根据划分的方式进行求解即可;
(2)结合(1)中的规律进行求解即可.
本题主要考查图形的变化规律,解答的关键是由所给的图形总结出存在的规律.
19.【答案】200 30
【解析】解:(1)由题意可得:m=10÷5%=200(人),
n=100−25−25−5−15=30.
故答案为:200,30;
(2)活动3天的人数为:200×15%=30(人),
补全图形如下:
(3)该校八年级1000名学生中上学期参加“综合与实践”活动5天及以上的人数为:
1000×50+50200=500(人).
答:估计该校八年级1000名学生中上学期参加“综合与实践”活动5天及以上的有500人.
(1)根据各部分所占百分比之和为1可求得n的值,由参加“综合与实践”活动为2天的人数及其所占百分比可得m的值;
(2)用总人数乘以活动天数为3天的学生人数所占百分比可得对应人数,从而补全图形;
(3)用总人数乘以样本中参加“综合与实践”活动4天及以上的人数所占百分比即可得.
本题考查了条形统计图,理解题意,获取两个图中相关联的信息是解本题的关键.
20.【答案】 3 0.4
【解析】解:(1)根据题意,填写表格如下:
每分钟脉搏次数
130≤x<140
140≤x<150
150≤x<160
160≤x<170
x>170
划记
丅
正
正一
一
频数
2
3
8
6
1
(2)每分钟脉搏次数在150≤x<160这一组的频率是820=0.4;
故答案为:0.4
(3)若要知道抽测中以上每种范围的人数占总人数的百分比,应选择扇形统计图,
每分钟脉搏次数在130≤x<140这一组的百分比为220×100%=10%;
每分钟脉搏次数在140≤x<150这一组的百分比为320×100%=15%;
每分钟脉搏次数在150≤x<160这一组的百分比为820×100%=40%;
每分钟脉搏次数在160≤x<170这一组的百分比为620×100%=30%;
每分钟脉搏次数在x>170这一组的百分比为120×100%=5%;
画出扇形统计图,如下:
(1)根据题意,填写表格,即可;
(2)根据频率等于频数与总数量的比值,即可求解;
(3)根据扇形统计图的意义,即可求解.
本题主要考查了频数分布表,求频率,扇形统计图,熟练掌握频率等于频数与总数量的比值是解题的关键.
21.【答案】解:(1)如图所示:点F即为所求;
∵平行四边形ABCD,
∴AB//DC,OA=OC,AB=CD,
∵E,O分别为AB,AC的中点,
∴EO//BC,BE=12AB,
∴四边形BCFE为平行四边形,
∴CF=BE=12AB=12CD,
∴F是CD的中点;
(2)如图所示,点G即为所求;
由(1)知OE=12BC=12EF,
∴O为EF的中点,
同法(1)可得:四边形AEFD,AEOG均为平行四边形,
∴AG=OE=12EF=12AD,
∴G是EF的中点.
【解析】(1)连接AC,BD交于点O,连接BO并延长,交CD于点F,点F即为所求;
(2)在(1)图的基础上,连接AF,DE交于点H,连接OH并延长,交AD于点G,点G即为所求.
本题考查作图—复杂作图.熟练掌握平行四边形的判定和性质,是解题的关键.
22.【答案】0.26 0.2
【解析】解:(1)23÷77≈0.30;
42÷158≈0.27;
102÷398≈0.26;
206÷794≈0.26;
⋯;
∴当投掷的次数很多时,则m:n的值越来越接近0.26;
故答案为:0.26;
(2)206÷1000≈0.2;
∴随着投掷次数的增大,小石子落在圆内(含圆上)的频率值稳定在0.2附近,
故答案为:0.2;
(3)设封闭图形的面积为a,根据题意得:πa=0.2,
∴a=5π.
答:估计整个封闭图形的面积是5π平方米.
(1)根据提供的m和n的值,计算m:n后即可确定二者的比值逐渐接近的值;
(2)大量试验时,频率可估计概率;
(3)利用概率公式求出封闭图形的面积.
本题考查了利用频率估计概率,大量反复试验下频率稳定值即概率.用到的知识点为:频率=所求情况数与总情况数之比.
23.【答案】解:(1)由作图痕迹可知:DA⊥AB,DC⊥BC,
∴∠DAB=∠DCB=∠B=90°,
∴四边形ABCD是矩形,依据是:有三个角是直角的四边形是矩形;
故答案为:有三个角是直角;
(2)四边形ABCD是矩形,理由如下:
由作图过程可知:AD=BC,AB=CD,
∴四边形ABCD是平行四边形,
又∵∠B=90°,
∴平行四边形ABCD是矩形.
【解析】(1)根据三个角是直角的四边形是矩形,进行判定;
(2)先证明四边形ABCD是平行四边形,即可得到四边形ABCD是矩形.
本题考查矩形的判定.熟练掌握矩形的判定方法,是解题的关键.
24.【答案】(6−t)) 2t 2或103
【解析】解:(1)①∵动点P从点A开始沿AD边向点D以1cm/s的速度运动,动点Q从点C开始沿CB边向点B以2cm/s的速度运动,运动的时间为t秒,
∴AP=tcm,CQ=2t cm,
∴DP=AD−AP=(6−t)cm;
故答案为:(6−t),2t;
②∵动点P从点A开始沿AD边向点D以1cm/s的速度运动,动点Q从点C开始沿CB边向点B以2cm/s的速度运动,
∴动点P从点A运动到点D的时间为6s,动点Q从点C运动到点B的时间为4s,
∵其中一点到达端点时,另一点也随之停止运动,
∴t≤4;
∵CQ=2t cm,
∴BQ=BC−CQ=(8−2t)cm,
当四边形APQB为矩形时,AP=BQ,
即:t=8−2t,
解得:t=83,满足题意;
∴t=83;
(2)①当四边形PDCQ为平行四边形时,PQ=CD,此时PD=CQ,
即:6−t=2t,
解得:t=2;
②当四边形PDCQ为等腰梯形时,满足PQ=CD,如图,如图所示,分别过P点和D点作PE⊥BC,DF⊥BC,垂足分别为E、F,则:∠DFB=∠PEB=90°,
∵AD//BC,∠B=90°
∴PE=DF,∠A=∠B=∠ADF=∠DPE=90°,
∴四边形ABFD为矩形,四边形PEFD为矩形,
∴BF=AD=6cm,PD=EF=(6−t)cm,
∴CF=BC−AD=2cm,
∵PQ=CD,PE=DF,
∴Rt△PQE≌Rt△DCF(HL),
∴QE=CF=2cm,
∴EF=CQ−2CF=(2t−4)cm,
∴6−t=2t−4,解得:t=103,满足题意;
综上:t=2或t=103时,PQ=CD.
故答案为:2或103.
(1)①根据路程等于速度乘以时间,列出代数式即可;②根据四边形APQB为矩形时,AP=BQ,列式计算即可;
(2)分四边形PDCQ为平行四边形和等腰梯形,两种情况进行求解即可.
本题考查矩形的判定和性质,平行四边形的性质.熟练掌握相关性质,利用数形结合和分类讨论的思想进行求解,是解题的关键.
25.【答案】2 3
【解析】(1)证明:∵点P是对角线BD的中点,点M是DC的中点,点N是AB的中点,
∴PM=12BC,PN=12AD,
∵AD=BC,
∴PM=PN,
∴∠PNM=∠PMN;
(2)解:①连接BD,取BD的中点G,连接PG,QG,
∵点P、Q分别为AB、CD的中点,AD=8,BC=6,
∴PG=12AD=4,QG=12BC=3,PG//AD,QG//BC,
∴∠QGD=∠CBD,∠GPB=∠A,
∵∠PGD=∠GPB+∠GBP,
∴∠PGD+∠QGD=∠CBD+∠GPB+∠GBP=∠A+∠ABC=90°,
即:∠QGP=90°,
∴PQ= PG2+QG2=5;
②连接BD,取BD的中点G,连接PG,QG,
∵点P、Q分别为AB、CD的中点,AD=BC=4,
∴PG=12AD=2,QG=12BC=2,PG//AD,QG//BC,
∴∠QGD=∠CBD,∠GPB=∠A,
∵∠PGD=∠GPB+∠GBP,
∴∠PGD+∠QGD=∠CBD+∠GPB+∠GBP=∠A+∠ABC=120°,
即:∠QGP=120°,
∵PG=QG=2,
∴∠GPQ=∠GQP=12(180°−∠PGQ)=30°,
过点G作GH⊥PQ于点H,
∴PQ=2PH,GH=12PG=1,
∴PH= PG2−GH2= 3,
∴PQ=2PH=2 3.
(1)利用三角形的中位线定理,即可得证;
(2)连接BD,取BD的中点G,连接PG,QG,利用三角形的中位线定理和勾股定理进行求解即可;
(3)连接BD,取BD的中点G,连接PG,QG,利用三角形的中位线定理,推出△PGQ为等腰三角形,过点G作GH⊥PQ,利用含30度角的直角三角形的性质进行求解即可.
本题考查三角形的中位线定理,等腰三角形的判定性质,勾股定理,添加辅助线,构造三角形的中位线是解题的关键.
26.【答案】45 3
【解析】解:(1)①过F作FH⊥AN,
∵四边形ABCD是正方形,DE绕点E顺时针旋转90°到EF,FH⊥AN,
∴∠A=∠FHE=90°,∠ADE+∠DEA=90°,∠HEF+∠DEA=90°,DE=FE,
∴∠ADE=∠HEF,
在△ADE与△HEF中,
∠ADE=∠HEF∖hfill∠A=∠FHE∖hfillDE=FE∖hfill,
∴△ADE≌△HEF(AAS),
∴FH=AE=1;
②∵△ADE≌△HEF,
∴EH=AD=AB,
∵FH=AE=1,
∴BH=AE=HF,
∵FH⊥AN,
∴∠FBN=45°,
故答案为:45;
③连接AC、BD交于一点,
∵四边形ABCD是正方形,
∴AC垂直平分BD,
即交点为M点,DM=BM,
延长DC至H使DC=CH,连接BH,
∵DM=BM,DC=CH,
∴CM//BH,CM=12BH,
∴点M的移动轨迹为线段MC,
根据勾股定理可得,CM=12× ( 18)2+( 18)2=3,
故答案为3;
(2)∵四边形CPEF为菱形,
∴PE=PC=FC=FE=DE,
∴AE垂直平分DP,以A为圆心AD为半径找到点P,连接PC,以P为圆心PC长为半径画圆交AN于E,再分别以E,C为圆心PC长为半径画圆交于一点即为F点,如图所示;
②由①得,AD=AP,
∵正方形的边长为6,
∴DP=2×6=12.
(1)①过F作FH⊥AN,易得△ADE≌△HEF即可得到答案;②由①可得BH=AE=HF,即可得到答案;③连接AC、BD交于一点根据正方形的对角线互相垂直平分且相等即可得到是中点,延长DC至H使DC=CH,根据三角形中位线可得点M的移动轨迹为线段MC,结合勾股定理即可得到答案;
(2)①根据菱形性质可得,AE垂直平分DP即可找到点P,连接PC,以P为圆心PC长为半径画圆交AN于E,再分别以E,C为圆心PC长为半径画圆交于一点即为F点,即可得到答案;
②根据①的作图直接求解即可得到答案.
本题考查正方形的性质,旋转的性质,三角形中位线定理,勾股定理,菱形的性质与判定,根据题意作出辅助线找到相应点是解题的关键.
27.【答案】2 22.5° 2− 2
【解析】解:(1)∵△ADE沿AE翻折后,点F恰好与点M重合,AD=2,
∴AD=AM=2,DE=DM,
∴AE⊥DM,∠DAE=∠DAM,
∵∠ADC=60°,
∴∠DAE=∠D4M=30°,
∴DE=EM=12AM=1,
∴DM=2,
故答案为:2;
(2)①四边形ADF是菱形,证明如下:
∵△ADE沿AE翻折后,点F落在AB边上,
∴AD=AF,DE=EF,∠D=∠AFE,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴DC//AB,DC=AB=4,
∴∠CEF=∠AFE,
∴∠CEF=∠D,
∴AD//EF,
∴四边形ADEF是平行四边形,
∵AD=AF,
∴四边形ADEF是菱形;
②∵△ADE沿AE翻折后,点F落在AB边上,
∴DE=EF,
∵四边形ADEF是菱形,
∴AD=EF,
∴AD=DE,
如图:过A作AG⊥DM,
∴∠ADC=45°,
∴AG=DG,
∴AG2+DG2=DE2,
即2AG2=DE2,
则AG=DG= 22DE,
∵AD=AM,
∴DM=2DG= 2DE,
∴DC=DM+MC= 2DE+ 2DE=2 2DE=4,
即DE= 2,
∴AG= 22DE=1,
∴四边形ABCD的面积为CD⋅AG=4×1=4;
③如图:作点E关于AD的对称点I,连接D′I,D′E,
则D′I=D′E,IH=HE,
过I作IK//AD且IK=AD,连接A′K,
∴四边形D′IKA′是平行四边形,
∴D′I=KA′,
∴D′E=KA′,
∴当M,A′,K三点共线时,D′E+MA′最小,
∵四边形ED′A′M的周长为EM+D′A′+D′E+MA′,
∴当M,A′,K三点共线时,四边形ED′A′M的周长有最小值,
∵DE= 2,∠ADC=45°,
∴DH=EH=1,则AH= 2−1,JK=1,
∴IH=EH=1,
延长MA交IK于J,
则四边形HEJA是矩形,
∴JA=IH=1,
∴MJ=AJ+MA=1+ 2,
∵AA′//JK,
∴△MAA′∽△MJK,
∴AMMI=AA′JK,
即 2 2+1=AA′1,
解得:AA′=2− 2,
过A′作AL⊥AF,在LF上截取LM=AL,则AA′=A′M=2− 2,
∵∠FAA′=45°,
∴LM=AL=sin45°⋅AA′= 22(2− 2)= 2−1,∠AMA=45°,
∴MF= 2−2( 2−1)=2− 2,
∴MF=A′M,
∴∠AFA′=∠MA′F,
∴∠AFA′+∠MA′F=2∠AFA′=∠AMA′=45°,
解得:∠AFA′=22.5°.
(1)△ADE沿AE翻折后,点F恰好与点M重合、AD=2,可得AD=AM=2,DE=DM,根据等腰三角形三线合一的性质可得AE⊥DM、∠DAE=∠DAM,进而得到∠DAE=∠DAM=30°,最后根据直角三角形30°角所对的边是斜边的一半即可解答;
(2)①由翻转的性质可得AD=AF,DE=EF、∠D=∠AFE,再根据平行四边形的性质可得DC//AB、DC=AB=4,进而说明四边形ADEF是平行四边形,然后再结合AD=AF即可解答;
②由折叠的性质和菱形的性质可得AD=DE,如图:过A作AG⊥DM,则AG=DG;再根据勾股定理可得AG=DG= 22DE,然后结合已知条件可得DE= 2,进而求得AG= 22DE=1,最后用平行四边形的面积公式计算即可;
③如图:作点E关于AD的对称点I,连接D′I,D′E,则D′I=D′E,IH=HE,过I作IK//AD且IK=AD,连接A′K,先说明当M,A′,K三点共线时,四边形ED′A′M的周长有最小值,再解直角三角形说明IH=EH=1;延长MA交IK于J,则四边形HEJA是矩形可得MJ=AJ+MA=1+ 2,然后再证△MAA′∽△MJK,利用相似三角形对应边成比例列式求得AA′=2− 2;过A′作AL⊥AF,在LF上截取LM=AL,则AA′=A′M=2− 2,然后解直角三角形可得LM=AL=sin45°⋅AA′= 22(2− 2)= 2−1,进而说明MF=A′M,最后根据三角形外角的性质即可解答.
本题考查四边形的综合应用,掌握菱形的性质,矩形的性质,平行四边形的性质是解题的关键.
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