湖北省襄阳市枣阳市六校联考2022-2023学年八年级下学期期中数学试卷
展开这是一份湖北省襄阳市枣阳市六校联考2022-2023学年八年级下学期期中数学试卷,共40页。试卷主要包含了如图,直线y=kx+b,下列运算正确的是,如图等内容,欢迎下载使用。
2022-2023学年湖北省襄阳市枣阳市六校联考八年级(下)期中数学试卷
一.选择题(共10小题,满分30分,每小题3分)
1.如图,平行四边形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,若AC=4,BD=6,则AB的长可能是( )
A.4 B.5 C.6 D.7
2.如图,直线y=kx+b(k>0)经过点A(﹣4,1),当kx+b>﹣x时,x的取值范围为( )
A. B.x<0 C.x<﹣4 D.x>﹣4
3.已知直线y=kx+b经过第一、二、三象限,且点(3,1)在该直线上,设m=3k﹣b,则m的取值范围是( )
A.0<m<1 B.﹣1<m<1 C.1<m<2 D.﹣1<m<2
4.下列运算正确的是( )
A. B.(a﹣1)2=a2+2a+1
C.(﹣a2)3=﹣a5 D.a2•2a3=2a5
5.如图,在菱形ABCD中,对角线AC=6,菱形ABCD的面积为24,则菱形ABCD的周长为( )
A.5 B.10 C.20 D.30
6.如图(单位:cm),等腰直角△EFG以2cm/s的速度沿直线l向正方形移动,直到EF与BC重合,当运动时间为xs时,△EFG与正方形ABCD重叠部分的面积为ycm2,下列图象中能反映y与x的函数关系的是( )
A.
B.
C.
D.
7.如图,在△ABC中,AC=8,∠A=30°,∠B=45°,点P是AC延长线上一动点,PM⊥BC边与点M,PN⊥AB边与点N,连接MN,则MN的最小值为( )
A. B. C. D.
8.如图,在正方形ABCD中,点E,F分别在边AB,BC上,点P是DF的中点,连接AP,EP.若AP=AD,BE=BF,则∠BEP的度数为( )
A.60° B.65° C.75° D.80°
9.如图,点E为正方形ABCD的对角线BD上的一点,连接CE,过点E作EF⊥CE交AB于点F,交对角线AC于点G,且点G为EF的中点,若正方形的边长为4,则AG的长为( )
A.2 B.3 C.2 D.
10.如图在▱ABCD中,∠ABC=60°,BC=2AB=8,点C关于AD的对称点为E,连接BE交AD于点F,点G为CD的中点,连接EG,BG.则△BEG的面积为( )
A.16 B.14 C.8 D.7
二.填空题(共5小题,满分20分,每小题4分)
11.甲、乙、丙、丁四个人步行的路程和所用的时间如图所示,按平均速度计算,走得最快的是 .
12.一次函数y=﹣3x+mx﹣m的图象经过定点A,则点A的坐标是 .
13.两个形状大小相同的菱形在矩形ABCD内按如图所示方式摆放,若菱形的边长为2cm,∠F=120°,且EF⊥EG,则AD的长为 cm.
14.2022卡塔尔世界杯小组赛的部分积分榜如表格所示,A,B,C三个小组中积分方差最小的是 组.
A组
积分
B组
积分
C组
积分
荷兰
7
英格兰
7
阿根廷
6
塞内加尔
6
美国
5
波兰
4
厄瓜多尔
4
伊朗
3
墨西哥
4
卡塔尔
0
威尔士
1
沙特阿拉伯
3
15.如图,四边形ABDC中,∠ABC=∠BCD=90°,∠ACD=2∠D,AC+1=BC+CD,AB=3,则线段BD的长为 .
三.解答题(共8小题,满分70分)
16.计算:.
17.在四边形ABCD中,AB=3cm,BC=5cm,,AD=2cm,AC⊥AB,求四边形ABCD的面积.
18.如图,在平行四边形ABCD中,CE⊥AD于点E,延长DA至点F,使得EF=AD,连接BF,CF.
(1)求证:EF平行且等于BC;
(2)求证:四边形BCEF是矩形;
(3)若AB=3,CF=4,DF=5,求EC的长.
19.如图,在平面直角坐标系中,直线y=2x﹣2与x轴、y轴分别交于点A、点B,与直线CD:y=kx+b(k≠0)交于点P,OC=OD=4OA.
(1)求直线CD的解析式;
(2)连接OP、BC,若直线AB上存在一点Q,使得S△PQC=S四边形OBCP,求点Q的坐标;
(3)将直线CD向下平移1个单位长度得到直线,直线l与x轴交于点E,点N为直线l上的一点,在平面直角坐标系中,是否存在点M,使以点O,E,N,M为顶点的四边形是矩形?若存在,请直接写出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
20.如图,在平面直角坐标系中,直线y=kx+b与x轴交于点B(﹣5,0),与y轴交于点A,直线过点A,与x轴交于点C,点P是x轴上方一个动点.
(1)求直线AB的函数表达式;
(2)若点P在线段AB上,且S△APC=S△AOB,求点P的坐标;
(3)当S△PBC=S△AOB时,动点M从点B出发,先运动到点P,再从点P运动到点C后停止运动.点M的运动速度始终为每秒1个单位长度,运动的总时间为t(秒),请直接写出t的最小值.
21.在平面直角坐标系xOy中,直线l1:y=kx+b与x轴交于点A,与y轴交于点B.当x>3时,y<0;当x<3时,y>0.
(1)求k,b的关系式(用含b的代数式表示k);
(2)若∠ABO=60°.
①求直线l1的解析式;
②若直线l2:y=mx+m与直线l1相交,且两条直线所夹的锐角为45°,求m的值.
22.在一条笔直的公路上有A,B两地.小佳骑自行车从A地到B地,中途休息了一段时间后以原速继续行驶到B地;在小佳出发的同时小伟骑摩托车从B地到A地,到达A地后立即按原路原速返回,结果两人同时到B地.如图是小佳和小伟两人离B地的距离y(单位:km)与小伟行驶时间x(单位:h)之间的函数图象.
(1)求小佳骑自行车的速度;
(2)求小佳离B地的距离y与x之间的函数关系式,并写出自变量的取值范围;
(3)若两人之间的距离不超过10km时,能够用无线对讲机保持联系,请直接写出小伟在行进中能用无线对讲机与小佳保持联系的时间x的取值范围.
23.在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,直线y=kx+6k(k≠0)与x轴交于点A,四边形OABC是平行四边形,BC边与y轴交于点E.
(1)求点A的坐标;
(2)如图1,过B作AB的垂线交y轴负半轴于点D,EC=ED,设点B的横坐标为t,OD长为d,求d与t的函数关系式(不要求写出自变量t的取值范围);
(3)如图2,在(2)的条件下,连接AD、OB、CD,当以CD,OB,AD的长为三边长构成的三角形面积是8时,在OB上取中点F,在OE上取点N,将射线FN绕点F顺时针旋转45°交x轴正半轴于点M,连接MN,若△OMN的周长为6,直线y=kx+6k经过点N,求k的值.
参考答案
一.选择题(共10小题,满分30分,每小题3分)
1.如图,平行四边形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,若AC=4,BD=6,则AB的长可能是( )
A.4 B.5 C.6 D.7
【分析】由平行四边形的性质得OA=AC=2,OB=BD=3,根据三角形的三边关系得OB﹣OA<AB<OB+OA,则1<AB<5,于是可得到问题的答案.
解:∵四边形ABCD是平行四边形,对角线AC,BD相交于点O,
∴OA=OC,OB=OD,
∵AC=4,BD=6,
∴OA=AC=2,OB=BD=3,
∴OB﹣OA=1,OB+OA=5,
∵OB﹣OA<AB<OB+OA,
∴1<AB<5,
∴在4、5、6、7四个数值中,AB可能等于4,
故选:A.
【点评】此题重点考查平行四边形的性质、三角形的三边关系等知识,由平行四边形的性质求得OA=2,OB=3,再根据三角形的三边关系列出不等式是解题的关键.
2.如图,直线y=kx+b(k>0)经过点A(﹣4,1),当kx+b>﹣x时,x的取值范围为( )
A. B.x<0 C.x<﹣4 D.x>﹣4
【分析】先画出直线y=﹣x的图象,再结合图象即可确定x取值范围.
解:直线y=﹣x的图象如图所示:
直线y=﹣x与直线y=kx+b(k>0)交于点A(﹣4,1),
根据图象可知,kx+b>﹣x时,x的取值范围是x>﹣4,
故选:D.
【点评】本题考查了一次函数与一元一次不等式,熟练掌握一次函数的图象和性质是解题的关键.
3.已知直线y=kx+b经过第一、二、三象限,且点(3,1)在该直线上,设m=3k﹣b,则m的取值范围是( )
A.0<m<1 B.﹣1<m<1 C.1<m<2 D.﹣1<m<2
【分析】先利用一次函数图象上点的坐标特征得到b=﹣3k+1,再利用一次函数与系数的关系得到k>0,b>0,则k的范围为,接着用k表示m,然后根据一次函数的性质求m的范围.
解:把(3,1)代入y=kx+b得3k+b=1,b=﹣3k+1,
因为直线y=kx+b经过第一、二、三象限,
所以k>0,b>0,即﹣3k+1>0,
所以k的范围为,
因为m=3k﹣b=3k﹣(﹣3k+1)=6k﹣1,
所以m的范围为﹣1<m<1.
故选:B.
【点评】本题考查了一次函数与系数的关系,解决本题的关键是用k表示出m的值.
4.下列运算正确的是( )
A. B.(a﹣1)2=a2+2a+1
C.(﹣a2)3=﹣a5 D.a2•2a3=2a5
【分析】利用二次根式的减法的法则,完全平方公式,单项式乘单项式的法则,积的乘方的法则对各项进行运算即可.
解:A、,故A不符合题意;
B、(a﹣1)2=a2﹣2a+1,故B不符合题意;
C、(﹣a2)3=﹣a6,故C不符合题意;
D、a2•2a3=2a5,故D符合题意;
故选:D.
【点评】本题主要考查二次根式的减法,积的乘方,单项式乘单项式,完全平方公式,解答的关键是对相应的运算法则的掌握.
5.如图,在菱形ABCD中,对角线AC=6,菱形ABCD的面积为24,则菱形ABCD的周长为( )
A.5 B.10 C.20 D.30
【分析】连接BD交AC于O,由菱形的性质得OA=OC=AC=3,再由S菱形ABCD=×6BD=24,求得BD=8,则OB=OD=BD=4,再由∠AOB=90°,根据勾股定理求得AB==5,即可求得菱形ABCD的周长为20,于是得到问题的答案.
解:连接BD交AC于O,
∵四边形ABCD是菱形,对角线AC=6,
∴OA=OC=AC=×6=3,
∵S菱形ABCD=AC•BD=24,
∴×6BD=24,
解得BD=8,
∴OB=OD=BD=×8=4,
∵AC⊥BD,
∴∠AOB=90°,
∴AB===5,
∴菱形ABCD的周长=4AB=4×5=20,
故选:C.
【点评】此题重点考查菱形的性质、菱形的面积和周长、勾股定理等知识,根据菱形ABCD的面积为24且对角线AC的长为6求出另一条对角线BD的长是解题的关键.
6.如图(单位:cm),等腰直角△EFG以2cm/s的速度沿直线l向正方形移动,直到EF与BC重合,当运动时间为xs时,△EFG与正方形ABCD重叠部分的面积为ycm2,下列图象中能反映y与x的函数关系的是( )
A.
B.
C.
D.
【分析】分别求出x≤5时与5≤x≤10时的函数解析式,然后根据相应的函数图象找出符合条件的选项即可
解:如图1,当x≤5时,重叠部分为三角形,面积y=•2x•2x=2x2,
如图2,当5≤x≤10时,重叠部分为梯形,面积y=×10×10﹣(2x﹣10)2=﹣2(x﹣5)2+50,
∴图象为两段二次函数图象,
纵观各选项,只有C选项符合.
故选:C.
【点评】本题考查了动点问题的函数图象,判断出重叠部分的形状并求出相应的函数关系式是解题的关键.
7.如图,在△ABC中,AC=8,∠A=30°,∠B=45°,点P是AC延长线上一动点,PM⊥BC边与点M,PN⊥AB边与点N,连接MN,则MN的最小值为( )
A. B. C. D.
【分析】过点C作CH⊥AB,根据已知条件求出AB的长度,再根据PM⊥BCPN⊥AB,得出点P,M,N,B四点共圆,从而把MN的最小转化为PB的最小,然后通过设未知数的方法,求出PB2的二次函数表达式,利用公式x=﹣时取得最小值,通过PB取最小值时,PN与NB的数量关系,进行计算即可.
解:过点C作CH⊥AB,
∵∠A=30°,AC=8,
∴CH=4,AH=4,
∵∠B=45°,
∴BH=CH=4,
∴AB=4+4,
连接PB,取PB的中点Q,连接MQ,QN,
∵PM⊥BCPN⊥AB,
∴点P,M,N,B四点共圆,点Q为圆心,
∵∠B=45°,
∴∠MQN=2∠B=90°,
∴MN=QN,
∵PB=2QN,
∴MN=PB,
∴当PB最小时,MN最小,
设PN=x,
∵∠A=30°,
∴PA=2x,AN=x,
∴BN=4+4﹣x,
∵PB2=PN2+NB2,
∴PB2=x2+(4+4﹣x)2=4x2﹣(8+24)x+64+32,
∵4>0,
∴当x==+3时,即PN=+3时,PB2有最小值,
此时BN=4+4﹣x=+1,
∴PN=BN,
∴PB=2BN=2+2,
∴MN=×(2+2)=+,
故选:A.
【点评】本题考查勾股定理以及二次函数的应用,关键是找出点P,M,N,B四点共圆,从而把MN的最小转化为PB的最小.
8.如图,在正方形ABCD中,点E,F分别在边AB,BC上,点P是DF的中点,连接AP,EP.若AP=AD,BE=BF,则∠BEP的度数为( )
A.60° B.65° C.75° D.80°
【分析】如图,过点A作AH⊥DF于H,连接DE、CP、BP、EF,由正方形性质可得:∠BAD=∠ABC=∠BCD=∠ADC=90°,AB=BC=CD=AD,AD∥BC,利用直角三角形斜边上的中线等于斜边一半可得:CP=DP=PF,进而可证得△BCP≌△ADP(SAS),可推出△ABP是等边三角形,得出:∠BAP=60°,∠DAP=90°﹣60°=30°,再由等腰三角形性质可得∠DAH=∠FDC=15°,再证明△DEA≌△DFC(SAS),推出△DEF是等边三角形,得出∠FEP=∠DEF=30°,再由△BEF是等腰直角三角形,得出∠BEF=45°,即可求得答案.
解:如图,过点A作AH⊥DF于H,连接DE、CP、BP、EF,
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠BAD=∠ABC=∠BCD=∠ADC=90°,AB=BC=CD=AD,AD∥BC,
∴∠ADF=∠DFC,
∵点P是DF的中点,
∴CP=DP=PF,
∴∠DFC=∠BCP,
∴∠BCP=∠ADF,
∴△BCP≌△ADP(SAS),
∴AP=BP,
∵AP=AD,
∴AP=AB=BP,
∴△ABP是等边三角形,
∴∠BAP=60°,
∴∠DAP=90°﹣60°=30°,
∵AD=AP,AH⊥DP,
∴∠DAH=∠PAH=15°,
∵∠ADH+∠DAH=90°,∠ADH+∠FDC=90°,
∴∠DAH=∠FDC=15°,
∵BE=BF,
∴AB﹣BE=BC﹣BF,
即AE=CF,
∴△DEA≌△DFC(SAS),
∴DE=DF,∠ADE=∠CDF=15°,
∴∠EDF=90°﹣15°﹣15°=60°,
∴△DEF是等边三角形,
∴∠DEF=60°,
∵点P是DF的中点,
∴∠FEP=∠DEF=30°,
∵BE=BF,∠EBF=90°,
∴△BEF是等腰直角三角形,
∴∠BEF=45°,
∴∠BEP=∠BEF+∠FEP=45°+30°=75°.
故选:C.
【点评】本题是四边形综合题,考查了正方形的性质,全等三角形的判定和性质,等边三角形的判定和性质,等腰三角形的性质,直角三角形性质等,添加辅助线构造全等三角形是解题关键,是一道常见的中考数学选择题压轴题.
9.如图,点E为正方形ABCD的对角线BD上的一点,连接CE,过点E作EF⊥CE交AB于点F,交对角线AC于点G,且点G为EF的中点,若正方形的边长为4,则AG的长为( )
A.2 B.3 C.2 D.
【分析】过点F作FH⊥OB于点H,根据正方形的性质可得△FHB是等腰直角三角形,然后证明OG是△EFH的中位线,可得OG=FH,利用△EFH∽△CEO,得=,求出OH=2,进而利用线段的和差即可解决问题.
解:如图,过点F作FH⊥OB于点H,
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠ABD=45°,AC⊥BD,
∴△FHB是等腰直角三角形,
∴FH=BH=OB﹣OH,
∵AC⊥BD,FH⊥OB,
∴OG∥FH,
∵点G为EF的中点,
∴O是EH的中点,
∴OG是△EFH的中位线,
∴OG=FH,
∵正方形的边长为4,
∴AC=BD==8,
∴OB=OC=4,
∵EF⊥CE,
∴∠FEC=90°=∠EHF,
∴∠EFH=90°﹣∠FEH=∠CEO,
∴△EFH∽△CEO,
∴=,
∴=,
∴OH=2(负值舍去),
∴FH=BH=OB﹣OH=4﹣2=2,
∴OG=FH=1,
∴AG=OA﹣OG=4﹣1=3.
故选:B.
【点评】此题考查正方形的性质、等腰直角三角形的判定与性质、相似三角形的判定与性质、勾股定理等知识,正确地作出所需要的辅助线是解题的关键.
10.如图在▱ABCD中,∠ABC=60°,BC=2AB=8,点C关于AD的对称点为E,连接BE交AD于点F,点G为CD的中点,连接EG,BG.则△BEG的面积为( )
A.16 B.14 C.8 D.7
【分析】如图,取BC中点H,连接AH,连接EC交AD于N,作EM⊥CD交CD的延长线于M.构建S△BEG=S△BCE+SECG﹣S△BCG计算即可;
解:如图,取BC中点H,连接AH,连接EC交AD于N,作EM⊥CD交CD的延长线于M.
∵BC=2AB,BH=CH,∠ABC=60°,
∴BA=BH=CH,
∴△ABH是等边三角形,
∴HA=HB=HC,
∴∠BAC=90°,
∴∠ACB=30°,
∵EC⊥BC,∠BCD=180°﹣∠ABC=120°,
∴∠ACE=60°,∠ECM=30°,
∵BC=2AB=8,
∴CD=4,CN=EN=2,
∴EC=4,EM=2,
∴S△BEG=S△BCE+SECG﹣S△BCG
=×8×4+×2×2﹣S平行四边形ABCD
=16+2﹣4
=14
故选:B.
【点评】本题考查平行四边形的性质、轴对称图形、勾股定理、等边三角形的判定和性质、直角三角形的判定和性质等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线构造直角三角形解决问题,属于中考常考题型.
二.填空题(共5小题,满分20分,每小题4分)
11.甲、乙、丙、丁四个人步行的路程和所用的时间如图所示,按平均速度计算,走得最快的是 甲 .
【分析】当时间一样的时候,分别比较甲、乙和丙、丁的平均速度;当路程都是3千米的时候,比较甲、丁的平均速度即可得出答案.
解:∵10分钟甲比乙步行的路程多,25分钟丁比丙步行的路程多,
∴甲的平均速度>乙的平均速度,丁的平均速度>丙的平均速度,
∵步行3千米时,乙比丙用的时间少,
∴乙的平均速度>丙的平均速度,
∴走得最快的是甲,
故答案为:甲.
【点评】本题考查了函数的图象,通过控制变量法比较平均速度的大小是解题的关键.
12.一次函数y=﹣3x+mx﹣m的图象经过定点A,则点A的坐标是 (1,﹣3) .
【分析】将y=﹣3x+mx﹣m变形为y=m(x﹣1)﹣3x,可知无论m取何值,当x=1时,y=﹣3,由此可解.
解:y=﹣3x+mx﹣m=m(x﹣1)﹣3x,
当x=1时,y=﹣3,
因此该函数的图象一定经过点(1,﹣3),
即点A的坐标是(1,﹣3).
故答案为:(1,﹣3).
【点评】本题考查一次函数过定点问题,解题的关键是将y=﹣3x+mx﹣m变形为y=m(x﹣1)﹣3x.
13.两个形状大小相同的菱形在矩形ABCD内按如图所示方式摆放,若菱形的边长为2cm,∠F=120°,且EF⊥EG,则AD的长为 2 cm.
【分析】连接EB,EC,过点F作FH⊥BE于H,由全等图形的性质可知EB=EC,∠BEF=∠CEG,进而可知∠BEC=90°,可得△BEC是等腰直角三角形,由等腰三角形的性质结合解直角三角形可得,利用矩形的性质可得.
解:连接EB,EC,过点F作FH⊥BE于H,
∵两个菱形形状大小相同,即两个菱形全等,
∴EB=EC,∠BEF=∠CEG,
∵EF⊥EG,即:∠FEG=90°=∠FEC+∠CEG,
∴∠FEC+∠BEF=90°=∠BEC,
∴△BEC是等腰直角三角形,则,
∵BF=EF=2cm,∠BFE=120°,FH⊥BE
∴∠FBH=∠FEH=30°,
∴,
∴
又∵四边形ABCD是矩形,
∴,
故答案为:.
【点评】本题考查菱形的性质,矩形的性质,解直角三角形,全等图形的性质,利用全等图形的性质得到△BEC是等腰直角三角形是解决问题的关键.
14.2022卡塔尔世界杯小组赛的部分积分榜如表格所示,A,B,C三个小组中积分方差最小的是 C 组.
A组
积分
B组
积分
C组
积分
荷兰
7
英格兰
7
阿根廷
6
塞内加尔
6
美国
5
波兰
4
厄瓜多尔
4
伊朗
3
墨西哥
4
卡塔尔
0
威尔士
1
沙特阿拉伯
3
【分析】根据方差的意义即可判断.
解:根据A,B,C三个小组中积分,可知C组四个数据分布比较集中,各数据偏离平均数较小,所以方差最小.
故答案为:C.
【点评】本题考查了方差的意义.方差是用来衡量一组数据波动大小的量,方差越大,表明这组数据偏离平均数越大,即波动越大,数据越不稳定;反之,方差越小,表明这组数据分布比较集中,各数据偏离平均数越小,即波动越小,数据越稳定.
15.如图,四边形ABDC中,∠ABC=∠BCD=90°,∠ACD=2∠D,AC+1=BC+CD,AB=3,则线段BD的长为 2 .
【分析】作DN⊥AB交AB延长线于N,延长BN到M,使NM=AB,得到四边形BCDN 是矩形,从而证明△ACB≌△MDN,得到AC=DM,由∠ACD=2∠CDB,推出∠MBD=∠BDM,得到MB=MD,由AC+1=BC+CD,求出BC的长,由勾股定理求出AC,得到CD的长,由勾股定理即可求出BD的长.
解:作DN⊥AB交AB延长线于N,延长BN到M,使NM=AB,
∵∠ABC=∠BCD=90°,
∴四边形BCDN是矩形,
∴BC=DN,
∵∠ABC=∠MND=90°,
∴△ACB≌△MDN(SAS),
∴∠A=∠M,AC=DM,
∵CD∥AM,
∴∠ACD+∠A=∠CDM+∠M=180°,
∴∠ACD=∠CDM=2∠CDB,
∴∠CDB=∠BDM,
∵∠MBD=∠CDB,
∴∠MBD=∠BDM,
∴MB=MD,
∵AC+1=BC+CD,
∴BM+1=BC+BN,
∴BN+MN+1=BC+NB,
∵NM=AB=3,
∴BC=4,
∴AC===5,
∴BM=AC=5,
∴BN=MB﹣MN=5﹣3=2,
∴CD=BN=2,
∴DB===2.
故答案为:2.
【点评】本题考查勾股定理,关键是通过作辅助线构造全等三角形.
三.解答题(共8小题,满分70分)
16.计算:.
【分析】先计算乘法、乘方、化简绝对值,最后合并同类二次根式.
解:×﹣|1﹣|﹣()﹣1
=﹣(﹣1)﹣5
=4﹣+1﹣5
=﹣.
【点评】本题考查了负整数指数幂,二次根式的混合运算,掌握二次根式的性质、二次根式的运算法则是解决本题的关键.
17.在四边形ABCD中,AB=3cm,BC=5cm,,AD=2cm,AC⊥AB,求四边形ABCD的面积.
【分析】利用勾股定理可以求出AC,根据数据特点,再利用勾股定理逆定理可以得到△ACD也是直角三角形,再把数据代入面积公式就可以求出答案.
解:∵AC⊥AB,
∴∠BAC=90°,
在Rt△ABC中,(cm),
在△ACD中,,AC2=42=16,
∴AD2+CD2=AC2,
∴∠ADC=90°,
∴S四边形ABCD=S△ABC+S△ACD=×3×4+×2×2=(6+2)(cm2).
故四边形ABCD的面积为.
【点评】本题考查的是勾股定理、勾股定理的逆定理及三角形的面积,根据勾股定理的逆定理判断出△ACD的形状是解答此题的关键,难度适中.
18.如图,在平行四边形ABCD中,CE⊥AD于点E,延长DA至点F,使得EF=AD,连接BF,CF.
(1)求证:EF平行且等于BC;
(2)求证:四边形BCEF是矩形;
(3)若AB=3,CF=4,DF=5,求EC的长.
【分析】(1)由平行四边形的性质得AD∥BC,AD=BC,再由EF=DA,得EF=BC,EF∥BC;
(2)证得四边形BCEF是平行四边形,再证∠CEF=90°,即可得出结论;
(2)由勾股定理的逆定理证△CDF是直角三角形,∠DCF=90°,再由面积法求出CE=,然后由矩形的性质求解即可.
【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,AD=BC,
∵EF=DA,
∴EF=BC,EF∥BC,
即EF平行且等于BC;
(2)证明:由(1)知,EF=BC,EF∥BC;
∴四边形BCEF是平行四边形,
又∵CE⊥AD,
∴∠CEF=90°,
∴平行四边形BCEF是矩形;
(3)解:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴CD=AB=3,
∵CF=4,DF=5,
∴CD2+CF2=DF2,
∴△CDF是直角三角形,∠DCF=90°,
∴△CDF的面积=DF×CE=CF×CD,
∴CE===,
由(1)得:EF=BC,四边形BCEF是矩形,
∴∠FBC=90°,BF=CE=.
【点评】本题考查了矩形的判定与性质、平行四边形的判定与性质、勾股定理和勾股定理的逆定理以及三角形面积等知识;熟练掌握矩形的判定与性质是解题的关键.
19.如图,在平面直角坐标系中,直线y=2x﹣2与x轴、y轴分别交于点A、点B,与直线CD:y=kx+b(k≠0)交于点P,OC=OD=4OA.
(1)求直线CD的解析式;
(2)连接OP、BC,若直线AB上存在一点Q,使得S△PQC=S四边形OBCP,求点Q的坐标;
(3)将直线CD向下平移1个单位长度得到直线,直线l与x轴交于点E,点N为直线l上的一点,在平面直角坐标系中,是否存在点M,使以点O,E,N,M为顶点的四边形是矩形?若存在,请直接写出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
【分析】(1)先求出OA,然后求出点C和点D的坐标,利用待定系数法,即可求出解析式;
(2)先求出点B和点P的坐标,然后求出四边形OBCP的面积,然后分类讨论:当点Q在点B的下方时;当点Q在点P的上方时;分别求出三角形PQC的面积,即可求出点Q的坐标;
(3)先求出直线l为y=﹣x+3,然后得到OE=3,然后分情况进行分析:当OE=3作为矩形OEMN的边时;当OE=3作为矩形OEMN的对角线时;分别求出两种情况的点M的坐标即可.
解:(1)∵直线y=2x﹣2与x轴、y轴分别交于点A、点B,
∴令y=0,则x=1,
∴点A为(1,0),
∴OA=1,
∵OC=OD=4OA=4,
∴点C为(4,0),点D为(0,4),
设直线CD的解析式为y=kx+b;
∴,
∴,
∴直线CD的解析式为y=﹣x+4;
(2)解:在y=2x﹣2中,令x=0,则y=﹣2,
∴点B为(0,﹣2),
∵,
解得,
∴点P的坐标为(2,2);
∴;
∵点Q在直线AB上,则设点Q为(x,2x﹣2),则
当点Q在点B的下方时,如图:
∵AC=3,点P的坐标为(2,2),
∴,
∵S△PQC=S四边形OBCP,
∴,
∴,
解得:,
∴,
∴点Q的坐标为;
当点Q在点P的上方时,如图:
,
∴,
∴
解得:,
∴,
∴点Q的坐标为;
综合上述,点Q的坐标为或;
(3)解:∵直线CD向下平移1个单位长度得到直线l,
∴直线l为y=﹣x+3,
令y=0,则x=3,
∴点E的坐标为(3,0),
即OE=3;
当OE=3作为矩形OEMN的边时,如图:
∴点N的坐标为(0,3),
∴点M的坐标为(3,3);
当OE=3作为矩形OEMN的对角线时,如图:
∴点F的坐标为,
∵tan∠OEN=|﹣1|=1,
∴∠OEN=45°,
∵ON⊥NE,
∴△ONE是等腰直角三角形,
∴ON=NE,
∴四边形ONEM是正方形,
∴MN⊥OE,MN=OE,
∴,
∴点M的坐标为;
综合上述,则点M的坐标为(3,3)或;
【点评】本题考查了矩形的性质,一次函数的图象和性质,坐标与图形,等腰直角三角形的性质等知识,解题的关键是熟练掌握所学的知识,正确的作出图形,从而运用分类讨论的思想进行解题.
20.如图,在平面直角坐标系中,直线y=kx+b与x轴交于点B(﹣5,0),与y轴交于点A,直线过点A,与x轴交于点C,点P是x轴上方一个动点.
(1)求直线AB的函数表达式;
(2)若点P在线段AB上,且S△APC=S△AOB,求点P的坐标;
(3)当S△PBC=S△AOB时,动点M从点B出发,先运动到点P,再从点P运动到点C后停止运动.点M的运动速度始终为每秒1个单位长度,运动的总时间为t(秒),请直接写出t的最小值.
【分析】(1)用待定系数法求解即可;
(2)设点P坐标为,根据S△APC=S△AOB即可求解;
(3)作点B关于直线的对称点B′,连接CB′,交直线于点P,连接BP,即可求解.
解:(1)∵点A在y轴上,直线过点A,
∴点A坐标为A(0,4),
将点A(0,4)和点B(﹣5,0)代入直线y=kx+b,
得,
解得,
∴直线AB的函数表达式为;
(2)设点P坐标为,
令,得x=3,
∴点C坐标为C(3,0),
∵点A(0,4),点B(﹣5,0),
∴OA=4,OB=5,BC=8,
∴,
∵点P在线段AB上,
∴,
∵S△APC=S△AOB,
∴,
解得,
∴点P坐标为;
(3)设点P纵坐标为Py,
∵S△PBC=S△AOB,点P是x轴上方的一个动点,
∴,
解得,
作点B关于直线的对称点B′,连接CB′,交直线于点P,连接BP,
则BP+CP的最小值即为CB′的长,
∵点B坐标为B(﹣5,0),
∴点B′坐标为B′(﹣5,5),
∴,
∵点M的运动速度始终为每秒1个单位长度,
∴(s),
∴t的最小值为.
【点评】本题考查了一次函数的应用,灵活运用所学知识是解题关键.
21.在平面直角坐标系xOy中,直线l1:y=kx+b与x轴交于点A,与y轴交于点B.当x>3时,y<0;当x<3时,y>0.
(1)求k,b的关系式(用含b的代数式表示k);
(2)若∠ABO=60°.
①求直线l1的解析式;
②若直线l2:y=mx+m与直线l1相交,且两条直线所夹的锐角为45°,求m的值.
【分析】(1)根据当x>3时,y<0;当x<3时,y>0,可得当x=3时,y=0,即A(3,0),即可得k,b的关系式为k=﹣;
(2)①由A(3,0),∠ABO=60°,可得B(0,),用待定系数法即可得直线l1的解析式为y=﹣x+;②设直线l2与x轴交于D,连接BD,直线l1与直线l2交于C,分两种情况:当C在y轴左侧时,过C作CH⊥y轴于H,由y=mx+m可得D(﹣1,0),即可得BD2+AB2=AD2,故∠ABD=90°=∠DBC,从而△BCD是等腰直角三角形,由∠CBH=∠ABO=60°,可得C(﹣,+1),代入y=mx+m得m=﹣2﹣;当C在y轴右侧时,过C作CK⊥x轴于K,由△BDC是等腰直角三角形,有AC=AB﹣BC=2﹣2,而∠ABO=60°,即可得C(,﹣1),代入y=mx+m得m=2﹣.
解:(1)∵当x>3时,y<0;当x<3时,y>0,
∴当x=3时,y=0,即A(3,0),
∴3k+b=0,
∴k=﹣,
∴k,b的关系式为k=﹣;
(2)①如图:
由(1)知,A(3,0),
∵∠ABO=60°,
∴∠BAO=30°,
∴OB===,
∴B(0,),
把A(3,0),B(0,)代入y=kx+b得:
,
解得,
∴直线l1的解析式为y=﹣x+;
②设直线l2与x轴交于D,连接BD,直线l1与直线l2交于C,
当C在y轴左侧时,过C作CH⊥y轴于H,如图:
在y=mx+m中,令y=0得x=﹣1,
∴D(﹣1,0),
∵A(3,0),B(0,),
∴AD=4,AB=2,BD=2,
∴BD2+AB2=AD2,
∴∠ABD=90°=∠DBC,
∵∠ACD=45°,
∴△BCD是等腰直角三角形,
∴BC=BD=2,
在Rt△BCH中,∠CBH=∠ABO=60°,
∴∠BCH=30°,
∴BH=BC=1,CH=BH=,
∴C(﹣,+1),
把C(﹣,+1)代入y=mx+m得:
﹣m+m=+1,
解得m=﹣2﹣;
当C在y轴右侧时,过C作CK⊥x轴于K,如图:
∵∠BCD=45°,∠DBC=90°,
∴△BDC是等腰直角三角形,
∴BC=BD=2,
∵AB=2,
∴AC=AB﹣BC=2﹣2,
∵∠ABO=60°,
∴∠BAO=30°,
在Rt△ACK中,
CK=AC=﹣1,AK=CK=3﹣,
∴OK=OA﹣AK=3﹣(3﹣)=,
∴C(,﹣1),
把C(,﹣1)代入y=mx+m得:
m+m=﹣1,
解得m=2﹣,
综上所述,两条直线所夹的锐角为45°,m的值为﹣2﹣或2﹣.
【点评】本题考查一次函数的综合应用,涉及待定系数法,等腰直角三角形的性质及应用,含30°角的直角三角形三边关系等知识,解题的关键是分类讨论思想的应用.
22.在一条笔直的公路上有A,B两地.小佳骑自行车从A地到B地,中途休息了一段时间后以原速继续行驶到B地;在小佳出发的同时小伟骑摩托车从B地到A地,到达A地后立即按原路原速返回,结果两人同时到B地.如图是小佳和小伟两人离B地的距离y(单位:km)与小伟行驶时间x(单位:h)之间的函数图象.
(1)求小佳骑自行车的速度;
(2)求小佳离B地的距离y与x之间的函数关系式,并写出自变量的取值范围;
(3)若两人之间的距离不超过10km时,能够用无线对讲机保持联系,请直接写出小伟在行进中能用无线对讲机与小佳保持联系的时间x的取值范围.
【分析】(1)由函数图象读出小佳骑自行车的时间,由求出小佳骑自行车的速度;
(2)由函数图象读出小伟行驶的时间,由求出小伟行驶的速度,由相遇问题的数量关系直接求出结论;
(3)设小佳在休息前y与x之间的函数关系式为y小佳1=kx+b,上佳在休息后y与x之间的函数关系式为y小佳2=k'x+b',小伟前往A地的距离y与小伟行驶时间x之间的关系式为y小伟1=k1x,设小伟返回B地距离B地的距离y(km)与小伟行驶时间x(h)之间的关系式为y小伟2=k2x+b1,由待定系数法求出解析式,再建立不等式组求出其解即可.
解:(1)由题意得:30÷[2﹣(1.25﹣0.75)]=20(km/h).
∴小佳的速度为20km/h.
(2)30﹣0.75×20=15(km).
当0≤x≤0.75时,设小佳离B地的距离y与x之间的函数关系式为:y=k1x+b1.
把(0,30),(0.75,15)代入得:,
解得:k1=﹣20,b1=30,
∴y=﹣20x+30(0≤x≤0.75);
当0.75<x≤1.25时,小佳离B地的距离y与x之间的函数关系式为:y=15;
当1.25<x≤2时,设小佳离B地的距离y与x之间的函数关系式为:y=k2x+b2.
把(1.25,15),(2,0)代入得:,
解得:k2=﹣20,b2=40,
∴y=﹣20x+40(1.25<x≤2);
综上所述:y=.
(3)设小佳在休息前y与x之间的函数关系式为y小佳1=kx+b,
由题意得:
,
解得:,
∴y小佳1=﹣20x+30,
设小佳在休息后y与x之间的函数关系式为y小佳2=k'x+b',
由题意得,
解得:,
∴y小佳2=﹣20x+40,
设小伟前往A地的距离y与行驶时间x之间的关系式为y小伟1=k1x,
由题意,得30=k1,
∴y小伟1=30x,
设小伟返回B地的距离y与行驶时间x之间的关系式为y小伟2=k'1x+b1,
由题意,得,
解得:,
∴y小伟2=﹣30x+60,
当时,
解得,
当时,
解得:.
∴小伟在行进中能用无线对讲机与小佳保持联系的时间x的取值范围为或.
【点评】本题考查了一次函数的应用,理解题意,从函数图象获取有用信息,求出一次函数的解析式是解题的关键.
23.在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,直线y=kx+6k(k≠0)与x轴交于点A,四边形OABC是平行四边形,BC边与y轴交于点E.
(1)求点A的坐标;
(2)如图1,过B作AB的垂线交y轴负半轴于点D,EC=ED,设点B的横坐标为t,OD长为d,求d与t的函数关系式(不要求写出自变量t的取值范围);
(3)如图2,在(2)的条件下,连接AD、OB、CD,当以CD,OB,AD的长为三边长构成的三角形面积是8时,在OB上取中点F,在OE上取点N,将射线FN绕点F顺时针旋转45°交x轴正半轴于点M,连接MN,若△OMN的周长为6,直线y=kx+6k经过点N,求k的值.
【分析】(1)令kx+6k=0,解得x=﹣6,即可得出结论;
(2)由ASA可证明△BED≌△OEC,所以EB=EO,因为点B的横坐标为t,所以EB=EO=﹣t,则OA=BC=6,所以EC=ED=6+t,则d=OD=ED﹣EO=6+t﹣(﹣t)=6+2t;
(3)过O作OH∥CD,过C作CH∥OD相交于点H,由SAS可证明△BCH≌△AOD,所以AD=BH,易证△BOH为直角三角形,因为以CD,OB,AD的长为三边长构成的三角形面积是8,所以△BOH的面积为8,则BO=﹣t,OH=CD=(6+t),所以OB•OH=16,即﹣t•(6+t)=16,解之可得出k的值;连接EF,过点F作FK⊥FM交y轴于K,由AAS可证明△FEK≌△FOM,△FNK≌△FNM,所以MN=KN,由△OMN的周长为6,可得OM+ON+MN=6,所以OM=2,则ON+MN=4,由勾股定理可得ON2+OM2=MN2,即ON2+22=(4﹣ON)2,解之,得出N的坐标,代入表达式即可得出结论.
解:(1)令kx+6k=0,
∵k≠0,
∴x+6=0,
∴x=﹣6,
∴A(﹣6,0);
(2)∵AB⊥BD,
∴∠ABD=∠AOD=90°,
∵∠BAO+∠AQB=∠BDO+∠DQO,
∴∠BAO=∠BDO,
∵四边形OABC是平行四边形,
∴∠BAO=∠BCO,∠BDE=∠BCO,
∵EC=ED,
∴△BED≌△OEC(ASA),
∴EB=EO,
∵点B的横坐标为t,
∴EB=EO=﹣t,
∵OA=BC=6,
∴EC=ED=6+t,
∴OD=ED﹣EO=6+t﹣(﹣t)=6+2t,
∴d=6+2t;
(3)过O作OH∥CD,过C作CH∥OD相交于点H,
∵四边形ODCH是平行四边形,
∴CD=OH,∠EOH=∠EDC=45°,
∴CH=OD,
∵OA=BC,∠AOD=∠BCH=90°,
∴△BCH≌△AOD(SAS),
∴AD=BH,
∵EB=EO,∠BEO=90°,
∴∠EBO=∠BOE=45°,
∴∠BOH=∠BOE+∠EOH=90°,
∴△BOH为直角三角形,
∵以CD,OB,AD的长为三边长构成的三角形面积是8,
∴△BOH的面积为8,
∴BO=﹣t,OH=CD=(6+t),
∴OB•OH=16,即﹣t•(6+t)=16,
解得t=﹣2或t=﹣4〔舍去),
∴BE=OE=2,
连接EF,过点F作FK⊥FM交y轴于K,
∵F为OB中点,
∴EF⊥OB,EF=BF=OF,
∵∠KFE+∠EFM=∠EFM+∠OFM,
∴∠KFE=∠OFM,
∵∠FEK=∠FOM=135°,
∴△FEK≌△FOM(AAS),
∴OM=EK,
∵FM=FK,∠MFN=∠NFK=45°,FN=FN,
∴△FNK≌△FNM(AAS),
∴MN=KN,
∵△OMN的周长为6,
∴OM+ON+MN=6,
∴ON+KN+OM=OE+2MO=6,
∵OE=2,
∴OM=2,
∴ON+MN=4,
∵ON2+OM2=MN2,即ON2+22=(4﹣ON)2,
∴ON=,
∴N(0,),
∵直线y=kx+6k经过点N,
∴6k=,即k=.
【点评】此题是一次函数综合题,主要考查了全等三角形的判定和性质,三角形的面积公式,等腰直角三角形的性质,勾股定理,判断出点N的坐标是解本题的关键.
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