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期中模拟预测卷03(测试范围:第7章~第10章)-【满分全攻略】2022-2023学年八年级数学下学期核心考点+重难点讲练与测试(苏科版)
展开这是一份期中模拟预测卷03(测试范围:第7章~第10章)-【满分全攻略】2022-2023学年八年级数学下学期核心考点+重难点讲练与测试(苏科版),文件包含期中模拟预测卷03原卷版docx、期中模拟预测卷03解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共29页, 欢迎下载使用。
1.本试卷含三个大题,共26题.答题时,考生务必按答题要求在答题纸规定的位置上作答,在草稿纸、本试卷上答题一律无效.
2.除第一、二大题外,其余各题如无特别说明,都必须在答题纸的相应位置上写出解题的主要步骤.
一.选择题(共10小题)
1.下列图形中,既是轴对称图形又是中心对称图形的有( )
A.1个B.2个C.3个D.4个
【分析】根据轴对称图形与中心对称图形的概念求解.
【解答】解:第一个图是轴对称图形,是中心对称图形;
第二个图是轴对称图形,不是中心对称图形;
第三个图是轴对称图形,又是中心对称图形;
第四个图是轴对称图形,不是中心对称图形;
既是轴对称图形,又是中心对称图形的有2个,
故选:B.
【点评】此题主要考查了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度后两部分重合.
2.下列调查中,适宜采用普查方式的是( )
A.调查市场上酸奶的质量情况
B.调查我市中小学生的视力情况
C.调查某品牌圆珠笔芯的使用寿命
D.调查乘坐飞机的旅客是否携带违禁物品
【分析】由普查得到的调查结果比较准确,但所费人力、物力和时间较多,而抽样调查得到的调查结果比较近似.
【解答】解:A、数量较多,调查具有破坏性,适合抽查;
B、人数较多,适合抽查;
C、数量较多,调查具有破坏性,适合抽查;
D、事关重大,必须进行全面调查,选项正确.
故选:D.
【点评】本题考查了抽样调查和全面调查的区别,选择普查还是抽样调查要根据所要考查的对象的特征灵活选用,一般来说,对于具有破坏性的调查、无法进行普查、普查的意义或价值不大时,应选择抽样调查,对于精确度要求高的调查,事关重大的调查往往选用普查.
3.为了了解我市2017年中考数学学科各分数段成绩分布情况,从中抽取180名考生的中考数学成绩进行统计分析,在这个问题中,样本是指( )
A.180
B.被抽取的180名考生
C.被抽取的180名考生的中考数学成绩
D.我市2017年中考数学成绩
【分析】直接利用样本的定义,从总体中取出的一部分个体叫做这个总体的一个样本,进而分析得出答案.
【解答】解:为了了解我市2017年中考数学学科各分数段成绩分布情况,从中抽取180名考生的中考数学成绩进行统计分析,
在这个问题中,样本是指被抽取的180名考生的中考数学成绩.
故选:C.
【点评】此题主要考查了样本的定义,正确把握定义是解题关键.
4.下列说法正确的是( )
A.在一次抽奖活动中,“中奖的概率是”表示抽奖100次就一定会中奖
B.随机抛一枚一元硬币,落地后正面一定朝上
C.同时掷两枚均匀的骰子,朝上一面的点数和一定为6
D.13人中至少有2人的生日在同一个月是必然事件
【分析】根据概率的意义和概率公式逐一分析判断即可.
【解答】解:A、在一次抽奖活动中,“中奖的概率是”表示抽奖100次可能会中奖,此说法错误,故选项不符合题意;
B、随机抛一枚硬币,落地后正面可能朝上,可能朝下,说法错误,故选项不符合题意;
C、同时掷两枚均匀的骰子,朝上一面的点数和有多种可能性,说法错误,故选项不符合题意;
D、13人中至少有2人的生日在同一个月是必然事件,说法正确,故选项符合题意.
故选:D.
【点评】此题考查了概率的意义,关键是理解概率的意义和概率的求法,用到的知识点是随机事件,概率公式.
5.下列说法:(1)矩形的对角线互相垂直且平分;(2)菱形的四边相等;(3)一组对边平行,另一组对边相等的四边形是平行四边形;(4)正方形的对角线相等,并且互相垂直平分.
其中正确的个数是( )
A.1个B.2个C.3个D.4个
【分析】依据矩形的性质、菱形的性质、平行线四边形的判定定理、正方形的性质求解即可.
【解答】解:(1)矩形的对角线相等且互相平分,故(1)错误;(2)菱形的四边相等,故(2)正确;(3)等腰梯形的一组对边平行,另一组对边相等,故(3)错误;(4)正方形的对角线相等,并且互相垂直平分,故(4)正确.
故选:B.
【点评】本题主要考查的是矩形、菱形、正方形的性质,熟练掌握相关图形的性质是解题的关键.
6.如图,正方形ABCD中,点E、F分别在BC、CD上,△AEF是等边三角形,连接AC交EF于G,下列结论:①BE=DF;②∠DAF=15°;③AC垂直平分EF;④BE+DF=EF;⑤S△CEF=2S△ABE,其中正确结论有( )
A.2个B.3个C.4个D.5个
【分析】通过条件可以得出△ABE≌△ADF,从而得出∠BAE=∠DAF,BE=DF,由正方形的性质就可以得出EC=FC,就可以得出AC垂直平分EF,设EC=x,BE=y,由勾股定理就可以得出x与y的关系,表示出BE与EF,利用三角形的面积公式分别表示出S△CEF和2S△ABE,再通过比较大小就可以得出结论.
【解答】解:∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=BC=CD=AD,∠B=∠BCD=∠D=∠BAD=90°.
∵△AEF等边三角形,
∴AE=EF=AF,∠EAF=60°.
∴∠BAE+∠DAF=30°.
在Rt△ABE和Rt△ADF中,
,
Rt△ABE≌Rt△ADF(HL),
∴BE=DF(故①正确).
∠BAE=∠DAF,
∴∠DAF+∠DAF=30°,
即∠DAF=15°(故②正确),
∵BC=CD,
∴BC﹣BE=CD﹣DF,即CE=CF,
∵AE=AF,
∴AC垂直平分EF.(故③正确).
设EC=x,由勾股定理,得
EF=x,CG=x,
AG=AEsin60°=EFsin60°=2×CGsin60°=x,
∴AC=,
∴AB=,
∴BE=﹣x=,
∴BE+DF=x﹣x≠x,(故④错误),
∵S△CEF=x2,
S△ABE=x2,
∴2S△ABE=x2=S△CEF,(故⑤正确).
综上所述,正确的有4个,
故选:C.
【点评】本题考查了正方形的性质的运用,全等三角形的判定及性质的运用,勾股定理的运用,等边三角形的性质的运用,三角形的面积公式的运用,解答本题时运用勾股定理的性质是解题的关键.
7.分式(a、b、c均为正数)中字母的值都扩大为原来的3倍,则分式的值( )
A.扩大为原来的3倍B.缩小为原来的
C.不变D.缩小为原来的
【分析】根据分式的基本性质,进行计算即可解答.
【解答】解:由题意得:
==,
∴分式(a、b、c均为正数)中字母的值都扩大为原来的3倍,则分式的值缩小为原来的,
故选:D.
【点评】本题考查了分式的基本性质,熟练掌握分式的基本性质是解题的关键.
8.顺次连接四边形四边中点所组成的四边形是菱形,则原四边形为( )
A.平行四边形B.菱形
C.对角线相等的四边形D.对角线垂直的四边形
【分析】根据三角形中位线定理得到EF=BD,EH=AC,根据菱形的性质得到EF=EH,得到答案.
【解答】解:∵E、F、H分别是边AD、AB、CD的中点,
∴EF=BD,EH=AC,
∵四边形EFGH是菱形,
∴EF=EH,
∵EF=BD,EH=AC,
∴AC=BD,
∴原四边形的对角线相等,
故选:C.
【点评】本题考查的是中点四边形,掌握三角形中位线定理、菱形的性质是解题的关键.
9.如图,菱形ABCD的周长为24,∠ABC=120°,则AC的长为( )
A.B.6C.D.3
【分析】设AC与BD相交于O,根据菱形的性质得到AO=CO,AC⊥BD,∠ABD=60°,则∠BAO=30°,根据含30°的直角三角形的性质和勾股定理求解即可.
【解答】解:设AC与BD相交于O,
∵菱形ABCD的周长为24,∠ABC=120°,
∴AO=CO,AC⊥BD,∠ABD=60°,AB=6,
∴∠BAO=30°,
∴在Rt△AOB中,BO=AB=3,
∴AO=,
∴AC=2AO=,
故选:A.
【点评】本题考查菱形的性质、勾股定理、含30°的直角三角形的性质,熟练掌握菱形的性质和含30°的直角三角形的性质是解答的关键.
10.如图,在矩形ABCD中,AD=2AB,点G、H分别在边AD、边BC上,连接BG、DH,且BG∥DH,要使四边形BHDG为菱形,则的值为( )
A.B.C.D.
【分析】首先根据菱形的性质可得BG=GD,然后设AB=x,则AD=2x,设AG=y,则GD=2x﹣y,BG=2x﹣y,再根据勾股定理可得y2+x2=(2x﹣y)2,从而进一步可得的值.
【解答】解:∵四边形BGDH是菱形,
∴BG=GD,
设AB=x,则AD=2x,
设AG=y,则GD=2x﹣y,BG=2x﹣y,
∵在Rt△AGB中,AG2+AB2=GB2,
∴y2+x2=(2x﹣y)2,
整理得:,
y=x,
∴=,
故选:D.
【点评】此题主要考查了菱形的性质,以及勾股定理的应用,关键是掌握菱形四边相等.
二.填空题(共8小题)
11.若关于x的方程=2有增根,则a= ﹣1 .
【分析】先去分母,然后将增根x=1代入a+x=2(x﹣1),求解即可.
【解答】解:去分母,得a+x=2(x﹣1),
将x=1代入a+x=2(x﹣1),
得a+1=0,
解得a=﹣1,
故答案为:﹣1.
【点评】本题考查了分式方程的增根,熟练掌握增根的含义是解题的关键.
12.对某班组织的一次考试成绩进行统计,已知80.5~90.5分这一组的频数是8,频率是0.2,那么该班级的人数是 40 人.
【分析】因为频数是指每个对象出现的次数,频数=总数×频率,从而可求出解.
【解答】解:该班级的人数:8÷0.2=40,
故答案为:40.
【点评】本题考查频数的求法,关键知道频数=总数×频率,从而可求出解.
13.平行四边形ABCD中,∠B:∠C=3:2,则∠C= 72° .
【分析】根据平行四边形的性质可得出∠B+∠C=180°,结合∠B:∠C=3:2可得出∠C的度数.
【解答】解:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴∠B+∠C=180°.
又∵∠B:∠C=3:2,
∴∠C=72°,
故答案为:72°.
【点评】此题考查了平行四边形的性质,属于基础题,掌握“平行四边形的邻角互补”是解答本题的关键.
14.如图,将△ABC绕点A逆时针旋转一定角度,得到△ADE.若∠CAE=63°,∠E=71°,且AD⊥BC,则∠BAC的度数为 82° .
【分析】根据旋转性质得到∠C=∠E=71°,∠BAD=∠CAE=63°,再根据垂直定义求得∠CAD即可求解.
【解答】解:由旋转性质得:∠C=∠E=71°,∠BAD=∠CAE=63°,
∵AD⊥BC,
∴∠CAD=90°﹣∠C=90°﹣71°=19°,
∴∠BAC=∠BAD+∠CAD=63°+19°=82°,
故答案为:82°.
【点评】本题考查旋转性质、垂直定义、直角三角形的两锐角互余,熟练掌握旋转性质是解答的关键.
15.若分式的值为0,则x= 1 .
【分析】根据分式值为零的条件是分子等于零且分母不等于零列式计算即可.
【解答】解:由题意得,x﹣1=0,
解得,x=1,
故答案为:1.
【点评】本题考查的是分式为零的条件,分式值为零的条件是分子等于零且分母不等于零.
16.计算:= 1 .
【分析】这两个分式的分母相同,直接让分子相加即可.
【解答】解:原式==1.
【点评】分式的加减运算中,如果是同分母分式,那么分母不变,把分子直接相加减即可.
17.如图,在菱形ABCD中,对角线AC,BD交于点O,过点A作AH⊥BC于点H,已知BO=12,S菱形ABCD=120,则AH= .
【分析】由菱形面积=对角线积的一半可求AC,再由菱形的性质得出CO的长,由勾股定理求出BC,然后由菱形的面积即可得出结果.
【解答】解:∵四边形ABCD是菱形,
∴BO=DO=12,AO=CO,AC⊥BD,
∴BD=2BO=24,
∵S菱形ABCD=AC×BD=120,
即:×AC×24=120,
∴AC=10,
∴CO=AC=×10=5,
在Rt△BOC中,由勾股定理得:BC===13,
∵S菱形ABCD=BC×AH=120,
即:13×AH=120,
∴AH=;
故答案为:.
【点评】本题考查了菱形的性质、勾股定理、菱形面积公式等知识;熟练掌握菱形的性质,由勾股定理求出BC是解题的关键.
18.如图,点O为边长为1的正方形ABCD的中心,BE平分∠DBC交DC于点E,延长BC到点F,使FC=EC,连结DF交BE的延长线于点H,连结OH交DC于点G,连结HC.则以下四结论中:①OH∥BF,②,③,④∠CDF=30°.正确结论个数为 2 .
【分析】由四边形ABCD是边长为1的正方形得DC=BC=1,∠BCE=90°,则∠DCF=∠BCE=90°,即可证明△DCF≌△BCE,得∠CDF=∠CBE,则∠CBE+∠F=∠CDF+∠F=90°,可证明∠BHD=∠BHF=90°,进而证明△DBH≌△FBH,得DH=FH,根据三角形的中位线定理得OH∥BF,可判断①正确;
由OH⊥CD,CH=DH=DF,得DG=CG,则GO=BC=,由勾股定理得BF=BD=,则CF=﹣1,所以HG=CF=,可判断③正确;
因为CF=×(﹣1)=,所以GO≠CF,可判断②错误;
由∠CBD=∠CDB=45°,得∠CDF=∠CBE=∠CBD=22.5°,可知∠CDF≠30°,可判断④错误,于是得到问题的答案.
【解答】解:∵四边形ABCD是边长为1的正方形,
∴DC=BC=1,∠BCE=90°,
∴∠DCF=∠BCE=90°,
在△DCF和△BCE中,
,
∴△DCF≌△BCE(SAS),
∴∠CDF=∠CBE,
∴∠CBE+∠F=∠CDF+∠F=90°,
∵∠BHF=90°,
∴∠BHD=∠BHF=90°,
∴BE平分∠DBC,
∴∠DBH=∠FBH,
在△DBH和△FBH中,
,
∴△DBH≌△FBH(ASA),
∴DH=FH,
∵O为正方形ABCD的中心,
∴O为BD的中点,
∴DO=BO,
∴OH∥BF,
故①正确;
∵∠OGD=∠BCE=90°,
∴OH⊥CD,
∵CH=DH=DF,
∴DG=CG,
∴GO=BC=,
∵BF=BD===,
∴CF=BF﹣BC=﹣1,
∴HG=CF=,
故③正确;
∵CF=×(﹣1)=,
∴GO≠CF,
故②错误;
∵∠CBD=∠CDB=45°,
∴∠CDF=∠CBE=∠CBD=22.5°,
∴∠CDF≠30°,
故④错误,
综上所述,①③正确,
故答案为:2.
【点评】此题重点考查正方形的性质、全等三角形的判定与性质、三角形的中位线定理、勾股定理等知识,证明△DCF≌△BCE及△DBH≌△FBH是解题的关键.
三.解答题(共8小题)
19.解方程:
(1);
(2)=1.
【分析】两分式方程去分母转化为整式方程,求出整式方程的解得到x的值,经检验即可得到分式方程的解.
【解答】解:(1)方程两边同时乘以x(x+1)得:5x+2=3x,
解得:x=﹣1,
检验:当x=﹣1时,x+1=0,
∴x=﹣1是增根,
所以,原分式方程无解;
(2)方程两边同时乘以(x+1)(x﹣1),得(x+1)2﹣6=(x+1)(x﹣1),
解得:x=2,
检验:当x=2 时,(x+1)(x﹣1)≠0,
∴x=2是原方程的解.
【点评】此题考查了解分式方程,利用了转化的思想,解分式方程注意要检验.
20.先化简:÷(﹣),再从﹣2<x<3的范围内选取一个你喜欢的x值代入求值.
【分析】原式括号中两项通分并利用同分母分式的减法法则计算,同时利用除法法则变形,约分得到最简结果,确定出x的值,代入计算即可求出值.
【解答】解:原式=÷=•=,
当x=2时,原式=4(x≠﹣1,0,1).
【点评】此题考查了分式的化简求值,熟练掌握运算法则是解本题的关键.
21.某校为了了解初三年级1000名学生的身体健康情况,从该年级随机抽取了若干名学生,将他们按体重(均为整数,单位:kg)分成五组(A:39.5~46.5;B:46.5~53.5;C:53.5~60.5;D:60.5~67.5;E:67.5~74.5),并依据统计数据绘制了如下两幅尚不完整的统计图.
解答下列问题:
(1)这次抽样调查的样本容量是 50 ,并补全频数分布直方图;
(2)C组学生的频率为 0.32 ,在扇形统计图中D组的圆心角是 72 度;
(3)请你估计该校初三年级体重超过60kg的学生大约有多少名?
【分析】(1)根据A组的百分比和频数得出样本容量,并计算出B组的频数补全频数分布直方图即可;
(2)由图表得出C组学生的频率,并计算出D组的圆心角即可;
(3)根据样本估计总体即可.
【解答】解:(1)这次抽样调查的样本容量是4÷8%=50,B组的频数=50﹣4﹣16﹣10﹣8=12,
补全频数分布直方图,如图:
(2)C组学生的频率是0.32;D组的圆心角=;
(3)样本中体重超过60kg的学生是10+8=18人,
该校初三年级体重超过60kg的学生大约=人,
故答案为:(1)50;(2)0.32;72.
【点评】此题考查频数分布直方图,关键是根据频数分布直方图得出信息进行计算.
22.如图,在平面直角坐标系中,△ABC的三个顶点的坐标分别为A(1,1)、B(5,1)、C(4,4).
(1)按下列要求作图:
①将△ABC向左平移5个单位得到△A1B1C1,并写出点A1的坐标;
②将△ABC绕原点O逆时针旋转90°后得到△A2B2C2,并写出点B2的坐标;
(2)△A1B1C1与△A2B2C2重合部分的面积为 (直接写出答案).
【分析】(1)①直接利用平移的性质得出对应点位置进而得出答案;
②直接利用旋转的性质得出对应点位置进而得出答案;
(2)利用旋转的性质得出重合部分边长关系进而得出答案.
【解答】解:(1)①如图所示:△A1B1C1,即为所求,点A1(﹣4,1);
②如图所示:△A2B2C2,点B2(﹣1,5);
(2)∵A2C2⊥A1C1且交点到A1,C1的距离相等,
∴设△A1B1C1与△A2B2C2重合部分的边长为x,则x2+x2=9,
解得:x=,
故△A1B1C1与△A2B2C2重合部分的面积为:××=.
故答案为:.
【点评】此题主要考查了旋转变换以及勾股定理,正确得出对应点位置是解题关键.
23.如图,正方形ABCD中,AE=BF.
(1)求证:△BCE≌△CDF;
(2)求证:CE⊥DF;
(3)若CD=6,且DG2+GE2=41,则BE= 6﹣ .
【分析】(1)根据正方形的性质,利用SAS证明△BCE≌△CDF即可;
(2)根据全等三角形的性质得∠BCE=∠CDF,则∠CDF+∠DCG=90°,即可证明结论;
(3)连接DE,由勾股定理得DE2=41,再利用勾股定理求出AE即可解决问题.
【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=BC=CD,∠ABC=∠DCF,
∵AE=BF,
∴BE=CF,
在△BCE和△CDF中,
,
∴△BCE≌△CDF(SAS);
(2)证明:∵△BCE≌△CDF,
∴∠BCE=∠CDF,
∵∠BCE+∠DCG=90°,
∴∠CDF+∠DCG=90°,
∴∠DGC=90°,
∴CE⊥DF;
(3)解:连接DE,
∵∠DGE=90°,
∴DG2+EG2=DE2,
∵DG2+GE2=41,
∴DE2=41,
在Rt△ADE中,由勾股定理得,AE==,
∴BE=AB﹣AE=6﹣.
故答案为:6﹣.
【点评】本题是四边形综合题,主要考查了全等三角形的判定与性质,垂直的定义,勾股定理等知识,熟练掌握全等三角形的判定与性质是解题的关键.
24.已知:如图,A、C是▱DEBF的对角线EF所在直线上的两点,且AE=CF.求证:四边形ABCD是平行四边形.
【分析】如图,连接BD,交AC于点O,欲证明证明四边形ABCD是平行四边形,只需证得AO=CO,DO=BO.
【解答】证明:如图,连接BD,交AC于点O.
∵四边形DEBF是平行四边形,
∴OD=OB,OE=OF.
又∵AE=CF,
∴AE+OE=CF+OF,即OA=OC,
∴四边形ABCD是平行四边形.
【点评】本题考查了平行四边的判定与性质.平行四边形的判定方法共有五种,应用时要认真领会它们之间的联系与区别,同时要根据条件合理、灵活地选择方法.
25.如图,平行四边形ABCD中,∠B=2∠A,动点P、Q、M、N分别从点A、B、C、D同时出发,沿平行四边形的边,分别向点B、C、D、A匀速运动,运动时间记为t,当其中一个点到达终点时,其余各点均停止运动,连接PQ,QM,MN,NP.已知AB=6cm,BC=4.5cm,动点P、M的速度均是2cm/s,动点Q、N的速度均是1cm/s,
(1)AP= (6﹣2t) cm,CQ= (4.5﹣t) cm(用含t的代数式表示);
(2)在点P、Q、M、N的整个运动过程中,四边形PQMN一定会是一种特殊的四边形吗?如果是,指出并证明你的结论;如果不是,说明理由.
(3)在点P、Q、M、N的运动过程中,四边形PQMN能成为菱形吗?如果能,求出t的值;如果不能,说明理由.
【分析】(1)直接根据路程=速度×时间可得答案;
(2)由题意知,AP=CM,AN=CQ,再根据平行四边形的性质得∠A=∠C,∠B=∠D,说明△APN≌△CMQ(SAS),得PN=QM,同理,△BPQ≌△DMN(SAS),得PQ=MN,即可证明;
(3)过点P作PE⊥AD于E,PF⊥CB,交CB的延长线于F,利用含30°角的直角三角形的性质可得PE=tcm,PF=(3﹣t)cm,QF=t+3﹣t=3,EN=(4.5﹣2t)cm,利用勾股定理表示出PQ和PN的长,列方程即可解决问题.
【解答】解:(1)由题意知,AP=2tcm,CQ=(4.5﹣t)cm;
故答案为:2t,(4.5﹣t);
(2)四边形PQMN是平行四边形,理由如下:
由题意知,AP=CM,AN=CQ,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴∠A=∠C,∠B=∠D,
∴△APN≌△CMQ(SAS),
∴PN=QM,
同理,△BPQ≌△DMN(SAS),
∴PQ=MN,
∴四边形PQMN是平行四边形;
(3)过点P作PE⊥AD于E,PF⊥CB,交CB的延长线于F,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴∠A+∠ABC=180°,
∵∠ABC=2∠A,
∴∠A=60°,∠ABC=120°,
∴∠APE=∠BPF=30°,
∴AE=tcm,BF=(6﹣2t)=(3﹣t)cm,
∴PE=tcm,PF=(3﹣t)cm,
∴QF=t+3﹣t=3,EN=(4.5﹣2t)cm,
∵四边形PNMQ是平行四边形,
∴当PN=PQ时,四边形PNMQ是菱形,
∴,
解得t=(负数舍去),
∵0≤t≤3,
∴t=时,四边形PQMN成为菱形.
【点评】本题四边形综合题,主要考查了平行四边形的判定与性质,菱形的性质,全等三角形的判定与性质,含30°角的直角三角形的性质等知识,熟练掌握平行四边形的判定与性质是解题的关键.
26.在矩形ABCD中,AB=8,BC=16,E、F是直线AC上的两个动点,分别从A、C两点同时出发相向而行,速度均为每秒2个单位长度,运动时间为t秒,其中(0≤t≤10).
(1)如图1,M、N分别是AB、CD中点,当四边形EMFN是矩形时,求t的值.
(2)若G、H分别从点A、C沿折线A﹣B﹣C,C﹣D﹣A运动,与E、F相同的速度同时出发.
①如图2,若四边形EGFH为菱形,求t的值;
②如图3,作AC的垂直平分线交AD、BC于点P、Q,当四边形PGQH的面积是矩形ABCD面积的,则t的值是 .
③如图4,在异于G、H所在矩形边上取P、Q,使得PD=BQ,顺次连接P、G、Q、H,请直接写出四边形PGQH周长的最小值是 16 .
【分析】(1)先证四边形EMFN是平行四边形,则当EF=MN=16时,四边形EMFN是矩形,即可求解;
(2)①如图2,连接GH,CH,由菱形的性质可得GH⊥AC,得GH是AC的垂直平分线,则AH=CH,由勾股定理可求解;
②由线段垂直平分线和勾股定理可求AQ=CQ=10,由面积和差关系可求解;
③如图4,作点G关于BC的对称点G',过点G'作G'K⊥DC于K,连接G'H,QG',则BG=BG'=CK,QG=G'Q,当G',Q,H三点共线时,四边形PGQH周长有最小值,根据勾股定理可得结论.
【解答】解:(1)∵矩形ABCD,
∴AB∥CD,AB=CD,
∴∠MAE=∠NCF,
∵M、N分别是AB,DC中点,
∴AM=CN,
∵E、F分别从A、C同时出发相向而行,速度均为每秒2个单位长度,
∴AE=CF=2t,
∴△AME≌△CNF(SAS),
∴ME=FN,∠AEM=∠CFN,
∴∠MEF=∠EFN,
∴ME∥FN,
∴四边形EMFN是平行四边形,
如图1,连接MN,
∵矩形ABCD,M,N分别是AB,DC中点,
∴四边形MBCN是矩形,
∵矩形ABCD中,AB=8,BC=16,
∴MN=BC=16,AC==8,
∵四边形EMFN是平行四边形,
∴当EF=MN=16时,四边形EMFN是矩形,
∴8﹣4t=16或4t﹣8=16,
解得t=2﹣4或2+4;
(2)①由(1)知:AE=CF,
如图2,连接GH,CH,
∵四边形EGFH为菱形,
∴AC⊥GH,OE=OF,
∴OA=OC,
∴AH=HC,
∵HC2=CD2+DH2,
∴AH2=64+(16﹣AH)2,
∴AH=CH=10,
∴DH=6,
∴CD+DH=8+6=14,
∴t==7;
②如图3,连接AQ,
由①同理得:AQ=CQ=10,BQ=6,
由①知:AP=10,
∴AP=CQ,
∵G、H分别从点A、C沿折线A﹣B﹣C,C﹣D﹣A运动,
∴AG=CH,
又∵∠GAP=∠QCH=90°,
∴△APG≌△CQH(SAS),
∴GP=QH,
同理可证PH=GQ,
∴四边形GQHP是平行四边形,
∵四边形PGQH的面积是矩形ABCD面积的,
∴S▱PGDH=S矩形ABCD,
∴2S△PGQ=S矩形ABCD=×8×16=60,
∴S△PGQ=30,
∴S△AGP+S△GBQ=×8×16﹣30=34,
∴×AG×10+×6×(8﹣AG)=34,
∴AG=5,
∴t=;
故答案为:;
③如图4,作点G关于BC的对称点G',过点G'作G'K⊥DC于K,连接G'H,QG',则BG=BG'=CK,QG=G'Q,
∵AG=CH,
∴HK=CH+CK=AQ+BQ=8,
∵G'K=16,
∴G'H==8,
由②知:四边形PGQH是平行四边形,
∴四边形PGQH的周长=2QH+2GQ=2QH+2QG'≥2G'H,
当G',Q,H三点共线时,四边形PGQH周长有最小值,且最小值是2G'H=16.
故答案为:16.
【点评】本题是四边形综合题,考查了矩形的性质,平行四边形的性质和判定,轴对称的性质,轴对称的最短路径问题,全等三角形的判定和性质,勾股定理等知识,灵活运用这些性质解决问题是解题的关键.
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