2023-2024学年江苏省无锡市江阴市云亭中学八年级(下)段考数学试卷(3月份)(含解析)
展开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.下列调查中,适宜采用抽样调查方式的是( )
A. 中国东方航空公司飞行员视力的达标率B. 调查乘坐飞机的旅客是否携带了违禁物品
C. 调查得力圆珠笔芯的使用寿命D. 调查本班同学对晋中市总面积的知晓情况
3.对某校八年级(1)班60名同学的一次数学测验成绩进行统计,如果80.5—90.5分这一组的频数是18,那么这个班的学生这次数学测验成绩在80.5—90.5分之间的频率是( )
A. 18B. 0.3C. 0.4D. 0.35
4.一个四边形的三个相邻内角度数依次如下,那么其中是平行四边形的是( )
A. 88°,108°,88°B. 88°,104°,108°
C. 88°,92°,92°D. 88°,92°,88°
5.如图,Rt△ABC中,∠ACB=90°,BC=4,AC=3,将△ABC绕点B逆时针旋转得△A′BC′,若点C′在AB上,则AA′的长为( )
A. 10
B. 4
C. 2 5
D. 5
6.如图,已知平行四边形ABCD中A、C、D三点的坐标,则点B的坐标为( )
A. (−3,−2)
B. (−2,−2)
C. (−3,−1)
D. (−2,−1)
7.如图,在矩形ABCD中,AB=2,对角线AC与BD相交于点O,AE垂直平分OB于点E,则BC的长为( )
A. 2 5B. 2 3C. 4D. 2
8.两张全等的矩形纸片ABCD,AECF按如图所示的方式交叉叠放,AB=AF,AE=BC.AE与BC交于点G,AD与CF交于点H,且∠AGB=30°,AB=2,则四边形AGCH的周长为( )
A. 4
B. 8
C. 12
D. 16
9.如图,已知以△ABC的三边在BC的同一侧分别作三个等边三角形,即△ABD、△BCE、△ACF.试判断下列结论:
①四边形ADEF是平行四边形;
②若四边形ADEF是矩形,则∠BAC=150°;
③若四边形ADEF是菱形,则AB=AC;
④当∠BAC=60°时,四边形ADEF不存在.
其中正确的结论有( )
A. 1个B. 2个C. 3个D. 4个
10.如图,E为正方形ABCD中BC边上的一点,且AB=3BE=3,M、N分别为边CD、AB上的动点,且始终保持MN⊥AE,则AM+NE的最小值为( )
A. 4
B. 6
C. 2 5
D. 10
二、填空题:本题共8小题,每小题3分,共24分。
11.要使代数式 x−2有意义,则x的取值范围是______.
12.当213.在期末体育考核中,成绩分为优秀、合格、不合格三个档次,初二(3)班有52名学生,达到优秀的有14人,合格的有25人,则这次体育考核中,不合格人数的频率是______.
14.如图,平行四边形ABCD中,对角线BD=10,AE⊥BD于点E,且AE=6,BC=8,则边AD与边BC之间的距离为______.
15.如图,菱形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,若AB=2 5,AC=4,则BD的长为______.
16.如图,正方形ABCD的边长为2 2,P为对角线BD上动点,过P作PE⊥BC于E,PF⊥CD于F;连接EF,则EF的最小值为______.
17.如图,在矩形ABCD中,点E在边BC上,点F是AE的中点,AB=8,AD=DE=10,则BF的长为______.
18.如图,在平面直角坐标系中,矩形OABC的顶点A、C的坐标分别为(10,0),(0,4),点D是OA的中点,点P在BC边上运动,点Q是坐标平面内的任意一点.若以O,D,P,Q为顶点的四边形是边长为5的菱形时,则点Q的坐标为______.
三、解答题:本题共7小题,共66分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤。
19.(本小题8分)
计算:
(1)(− 2)× 6−| 3−1|+ 27;
(2)( 3+2)(2− 3)+( 3− 2)2.
20.(本小题8分)
如图,正方形网格中,△ABC的顶点均在格点上,请在所给直角坐标系中按要求解答下列问题:
(1)△A1B1C1与△ABC关于坐标原点O成中心对称,则B1的坐标为______.
(2)△A1B1C1的面积为______.
(3)将△ABC绕某点逆时针旋转90°后,其对应点分别为A2(−1,−2),B2(1,−3),C2(0.−5),则旋转中心的坐标为______.
21.(本小题8分)
方格纸中的每个小正方形的边长均为1,请分别画出符合要求的图形.
要求:所画图形的各顶点必须与方格纸中的小正方形的顶点重合.
(1)在图(1)中,以AB为边构造一个面积为4的△ABC;
(2)在图(2)中,以AB为边构造一个面积为16的平行四边形ABDE;
(3)在图(3)中,以AB为边构造一个面积为19的平行四边形ABFG.
22.(本小题8分)
如图,在四边形ABCD中,点E、F分别是对角线AC上任意两点,且满足AF=CE,连接DF,BE、若DF=BE,DF//BE.求证:
(1)△AFD≌△CEB;
(2)四边形ABCD是平行四边形.
23.(本小题8分)
如图,已知菱形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,延长AB至点E,使BE=AB,连接CE.
(1)求证:四边形BECD是平行四边形;
(2)若∠E=60°,AC= 3,求菱形ABCD的面积.
24.(本小题13分)
如图,在矩形ABCD中,AB=6cm,AD=10cm,点P在AD边上以每秒1cm的速度从点A向点D运动,点Q在BC边上,以每秒4cm的速度从点C出发,在CB之间往返运动,两个动点同时出发,当点P到达点D时停止(同时点Q也停止运动),设运动时间为t秒(t>0).
(1)用含t的式子表示线段的长度:PD= cm,
(2)当0
已知如图,长方形ABCD中,AB=5,P为BC上一个动点,BP=m,点B关于直线AP的对称点是点E.
(1)当m=2时,若直线PE恰好经过点D,求此时AD的长;
(2)若AD足够长,当点E到直线AD的距离不超过3时,求m的取值范围.
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解:A.该图形既是轴对称图形,又是中心对称图形,故本选项符合题意;
B.该图形是轴对称图形,不是中心对称图形,故本选项不符合题意;
C.该图形是轴对称图形,不是中心对称图形,故本选项不符合题意;
D.该图形是不轴对称图形,是中心对称图形,故本选项不符合题意.
故选:A.
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:A、中国东方航空公司飞行员视力的达标率,适宜采用全面调查方式,故A不符合题意;
B、调查乘坐飞机的旅客是否携带了违禁物品,适宜采用全面调查方式,故B不符合题意;
C、调查得力圆珠笔芯的使用寿命,适宜采用抽样调查方式,故C符合题意;
D、调查本班同学对晋中市总面积的知晓情况,适宜采用全面调查方式,故D不符合题意;
故选:C.
根据全面调查与抽样调查的特点,逐一判断即可解答.
本题考查了全面调查与抽样调查,熟练掌握全面调查与抽样调查的特点是解题的关键.
3.【答案】B
【解析】解:成绩在80.5—90.5分之间的频率为1860=0.3.
故选:B.
根据频率、频数的关系:频率=频数数据总和求解即可.
本题考查频率、频数的关系:频率=频数数据总和.
4.【答案】D
【解析】【解答】
解:两组对角分别相等的四边形是平行四边形,故B不是;
当三个内角度数依次是88°,108°,88°时,第四个角是76°,故A不是;
当三个内角度数依次是88°,92°,92°,第四个角是88°,而C中相等的两个角不是对角,故C错,D中满足两组对角分别相等,因而是平行四边形.
故选:D.
【分析】
两组对角分别相等的四边形是平行四边形,根据所给的三个角的度数可以求出第四个角,然后根据平行四边形的判定方法验证即可.
此题主要考查平行四边形的判定:两组对角分别相等的四边形是平行四边形.注意角的对应的位置关系,并不是有两组角相等的四边形就是平行四边形,易错选C.
5.【答案】A
【解析】解:如图,连接AA′,
∵将△ABC绕点B逆时针旋转得△A′BC′,
∴∠A′C′B=∠C=90°,A′C′=AC=3,AB=A′B,
根据勾股定理得:
AB= BC2+AC2=5,
∴A′B=AB=5,
∴AC′=AB−BC′=1,
在Rt△AA′C′中,由勾股定理得:
AA′= AC′2+A′C′2= 10,
故选:A.
连接AA′,由旋转的性质得出AC′、A′C′的长度,利用勾股定理即可得出答案.
本题主要考查了旋转的性质,勾股定理等知识,熟练掌握旋转的性质是解题的关键.
6.【答案】D
【解析】解:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD//BC,AD=BC,
∵A(−1,2),D(3,2),
∴AD=4=BC,
∵C(2,−1),
∴B(−2,−1),
故选:D.
由平行四边形的性质可得AD//BC,AD=BC=4,即可求解.
本题考查了平行四边形的性质,坐标与图形性质,掌握平行四边形的性质是解题的关键.
7.【答案】B
【解析】解:∵四边形ABCD是矩形,
∴AO=BO=CO=DO,
∵AE垂直平分OB,
∴AB=AO,
∴AB=AO=BO,
∴△AOB是等边三角形,
∴∠BAC=60°,
∴BC= 3AB=2 3,
故选:B.
由矩形的性质和线段垂直平分线的性质可证△AOB是等边三角形,可得∠BAC=60°,即可求解.
本题考查了矩形的性质,线段垂直平分线的性质,等边三角形的判定和性质,直角三角形的性质,灵活运用这些性质解决问题是解题的关键.
8.【答案】D
【解析】解:∵四边形ABCD和四边形AECF是矩形,
∴AD//BC,AE//CF,∠B=∠F=90°,
∴四边形AGCH是平行四边形,
∠AGB=∠GCH=∠AHF,
在△AFH和△AGB中,
∠AGB=∠AHF∠B=∠FAB=AF,
∴△AFH≌△AGB(AAS),
∴AH=AG,
∴平行四边形AGCH是菱形,
∴AG=GC=CH=HA,
∵∠AGB=30°,AB=2,
∴AB=4,
∴四边形AGCH的周长为4×4=16.
故选:D.
先证明四边形AGCH是平行四边形,然后证明AH=AG,证得四边形AGCH是菱形,再求出AG即可解答.
本题考查了矩形的性质,熟记性质并灵活运用是解题的关键.矩形的性质:①平行四边形的性质矩形都具有; ②角:矩形的四个角都是直角; ③边:邻边垂直; ④对角线:矩形的对角线相等.
9.【答案】D
【解析】解:∵△ABD,△BCE都是等边三角形,
∴∠DBE=∠ABC=60°−∠ABE,AB=BD,BC=BE.
在△ABC和△DBE中,
AB=BD∠ABC=∠DBEBC=BE,
∴△ABC≌△DBE(SAS).
∴DE=AC.
∵AC=AF,
∴DE=AF.
同理可得EF=AD.
∴四边形ADEF是平行四边形,故①正确;
∵四边形ADEF是矩形,
∴∠DAF=90°,
∴∠BAC=360°−∠DAF−∠DAB−∠FAC=360°−90°−60°−60°=150°,故②正确;
∵四边形ADEF是菱形,
∴AD=AF,
∴AB=AC,故③正确,
当∠BAC=60°时,∠DAF=180°,
此时D、A、F三点在同一条直线上,以A,D,E,F为顶点的四边形不存在,故④正确,
综上所述:正确的结论有①②③④,共4个,
故选:D.
①先证明△ABC≌△DBE,△ABC≌△FEC,则DE=AC=AF,FE=AB=AD,则四边形ADEF是个平行四边形;
②根据四边形ADEF是矩形,得∠DAF=90°,求出∠BAC=150°;
③根据四边形ADEF为菱形得AD=AF,所以AB=AC;
④当∠BAC=60°时,此时D、A、F三点在同一条直线上,以A,D,E,F为顶点的四边形不存在.
本题考查了等边三角形的性质及三角形内角和为180°、平行四边形和矩形的判定等知识,熟练掌握相关的定理是解题关键.
10.【答案】C
【解析】解:过点D作DH//MN,交AB于点H,过点E作EG//MN,过点M作MG//NE,两直线交于点G,连接AG,如图,
∵四边形ABCD是正方形,
∴AB//CD,∠B=∠BAD=90°,
∵AB=3BE=3,
∴BE=1,
∴AE= AB2+BE2= 1+9= 10,
∵DH//MN,AB//CD,
∴四边形DHNM是平行四边形,
∴DH=MN,
∵MN⊥AE,DH//MN,EG//MN,
∴DH⊥AE,AE⊥EG,
∴∠BAE+∠AHD=90°=∠AHD+∠ADH,∠AEG=90°,
∴∠BAE=∠ADH,
在△ABE和△DAH中,∠BAE=∠ADHAB=AD∠B=∠BAD
∴△ABE≌△DAH(ASA),
∴DH=AE= 10,
∴MN=DH=AE= 10,
∵EG//MN,MG//NE,
∴四边形NEGM是平行四边形,
∴NE=MG,MN=EG=AE= 10,
∴AM+NE=AM+MG,
∴当点A,点M,点G三点共线时,AM+NE的最小值为AG,
∴AG= EG2+AE2= 10+10=2 5.
故选:C.
由勾股定理可求AE的长,由“ASA”可证△ABE≌△DAH,可得DH=AE= 10,通过证明四边形NEGM是平行四边形,可得NE=MG,MN=EG=AE= 10,由AM+NE=AM+MG,可得当点A,点M,点G三点共线时,AM+NE的最小值为AG,由勾股定理即可求解.
本题考查了正方形的性质,等腰直角三角形的性质,全等三角形的判定和性质,平行四边形的判定和性质等知识,添加恰当辅助线构造平行四边形是解题的关键.
11.【答案】x≥2
【解析】解:∵代数式 x−2有意义,
∴x−2≥0,
即x≥2,
故答案为:x≥2.
根据二次根式有意义的条件作答即可.
本题考查了二次根式有意义的条件,若 a有意义,则a≥0.
12.【答案】2a−5
【解析】解:∵2∴a−2>0,a−3<0,
∴原式=a−2−(3−a)=a−2−3+a=2a−5.
故答案为:2a−5.
直接利用绝对值的性质,二次根式的性质化简求出答案.
此题主要考查了二次根式的性质与化简,正确利用a的取值范围化简是解题关键.
13.【答案】0.25
【解析】解:根据题意,不合格人数为52−14−25=13,
∴不合格人数的频率是13÷52=0.25,
故答案为:0.25.
先求出不合格人数,再根据频率计算公式:频率=频数÷总数求解即可.
本题考查频率,熟记频率计算公式是解题关键.
14.【答案】152
【解析】解:∵平行边形ABCD中,对角线BD=10,AE⊥BD于点E,且AE=6,
∴S▱ABCD=2S△ABD=2×12BD×AE=10×6=60,
设AD与边BC之间的距离为h,
∴S▱ABCD=BC⋅h=8h=60,
解得h=152.
故答案为:152.
先根据题意求出平行四边形ABCD的面积,设AD与边BC之间的距离为h,进而可得出结论.
本题考查的是平行四边形的性质,熟知平行四边形的对边相等是解题的关键.
15.【答案】8
【解析】解:∵四边形ABCD是菱形,AC=4,
∴AC⊥BD,BO=DO,AO=CO=2,
∵AB=2 5,
∵BO= AB2−AO2=4,
∴DO=BO=4,
∴BD=2BO=8,
故答案为:8.
由菱形的性质可得AC⊥BD,BO=DO,由勾股定理可求BO,即可求解.
本题考查了菱形的性质,勾股定理,掌握菱形的性质是解题的关键.
16.【答案】2
【解析】解:连接PC,如图所示:
∵四边形ABCD为正方形,且边长为 2,
∴BC=2 2,∠BCD=∠ABC=90°,∠BCD=45°,
∵PE⊥BC,PF⊥CD,
∴四边形PECF是矩形,
∴EF=PC,
要求EF的最小值,只需求出PC的最小值即可,
∵点P在BD上,
根据“垂线段最短”可知:当PC⊥BD时,PC为最短,
当PC⊥BD时,由于∠BCD=45°,
∴△PBC为等腰直角三角形,即:PB=PC,
在Rt△PBC中,PB=PC,BC=2 2,
由勾股定理得:PB2+PC2=BC2,
∴2PC2=(2 2)2,
∴PC=2(舍去负值),
即PC的最小值为2,
∴EF的最小值为2.
故答案为:2.
连接PC,先证四边形PECF是矩形得EF=PC,据此得要求EF的最小值,只需求出PC的最小值即可,根据“垂线段最短”可知:当PC⊥BD时,PC为最短,然后Rt△PBC中由勾股定理求出PC即可得到EF的最小值.
本题主要考查了正方形的性质、矩形的判定和性质,垂直线段的性质,等腰直角三角形的判定和性质,勾股定理等,解答此题的关键是熟练掌握正方形的性质,矩形的判定和性质,难点是根据“垂线段最短”确定当PC⊥BD时,线段PC为最短.
17.【答案】2 5
【解析】解:∵四边形ABCD是矩形,AB=8,AD=DE=10,
∴∠ABC=∠C=90°,CD=AB=8,BC=AD=10,
∴CE= DE2−CD2= 102−82=6,
∴BE=BC−CE=10−6=4,
∴AE= AB2+BE2= 82+42=4 5,
∵点F是AE的中点,
∴BF=12AE=12×4 5=2 5,
故答案为:2 5.
由矩形的性质得∠ABC=∠C=90°,CD=AB=8,BC=AD=10,而DE=10,所以CE= DE2−CD2=6,则BE=BC−CE=4,所以AE= AB2+BE2=4 5,则BF=12AE=2 5,于是得到问题的答案.
此题重点考查矩形的性质、勾股定理、直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半等知识,正确地求出CE的长是解题的关键.
18.【答案】(−3,4)或(8,4)或(3,4)
【解析】解:∵A(10,0),C(0,4),
∴OC=AB=4,BC=OA=10,
∵点D是OA的中点,
∴OD=5,
①如图1所示,以OP为对角线,点P在点D的左侧时,PD=OD=5,
过点P作PE⊥x轴于点E,则PE=OC=4.
在Rt△PDE中,由勾股定理得:DE= PD2−PE2= 52−42=3,
∴OE=OD−DE=5−3=2,
∴点P的坐标为(2,4),
此时,点Q的坐标为(−3,4);
②如图2所示,以OQ为对角线,点P在点D的左侧时,OP=OD=5.
过点P作PE⊥x轴于点E,则PE=4.
在Rt△POE中,由勾股定理得:OE= OP2−PE2= 52−42=3,
∴点P的坐标为(3,4),
此时,点Q的坐标为(8,4);
③如图3所示,以OP为对角线,点P在点D的右侧时,PD=OD=5,
过点P作PE⊥x轴于点E,则PE=4.
在Rt△PDE中,由勾股定理得:DE= OP2−PE2= 52−42=3,
∴OE=OD+DE=5+3=8,
∴点P的坐标为(8,4),
此时,点Q的坐标为(3,4);
综上所述,点Q的坐标为(−3,4)或(8,4)或(3,4);
故答案为:(−3,4)或(8,4)或(3,4).
先由点A和点C求得点D的坐标、点B的坐标和点P的纵坐标,然后分类讨论求出点Q的坐标.
本题考查了平行线的性质、菱形的性质、勾股定理,解题的时候可以用数形结合法先画出对应的几何图形,然后利用勾股定理求出点P的坐标.
19.【答案】解:(1)(− 2)× 6−| 3−1|+ 27
=− 12−( 3−1)+3 3
=−2 3− 3+1+3 3
=1;
(2)( 3+2)(2− 3)+( 3− 2)2
=4−3+3−2 6+2
=6−2 6.
【解析】(1)先化简,然后合并同类二次根式即可;
(2)根据平方差公式和完全平方公式将题目中的式子展开,然后合并同类项即可.
本题考查二次根式的混合运算,熟练掌握运算法则是解答本题的关键,注意平方差公式和完全平方公式的应用.
20.【答案】(2,2) 4.5 (0,−1)
【解析】解:(1)∵B(−2,−2),
∴B1(2,2).
故答案为:(2,2).
(2)△A1B1C1的面积为:0.5×3×(1+2)=4.5.
故答案为:4.5.
(3)根据旋转的性质,旋转中心在对称点的连线的垂直平分线上,所以两对对称点的垂直平分线的交点就是旋转中心.
所以旋转中心的坐标为:(0,−1).
故答案为:(0,−1).
(1)根据关于原点成中心对称的点的特征求救;
(2)利用割补法求三角形的面积;
(3)利用作图观察求解.
本题考查了函数图象与坐标的关系,结合三角形的面积,中心对称来求解是解题的关键.
21.【答案】解:(1)取格点C,连接AC,BC,如图:
△ABC即为所求(答案不唯一);
(2)取格点D,E,连接AE,DE,DB,如图:
平行四边形ABDE即为所求;
(3)取格点F,G,连接AG,GF,FB,如图:
平行四边形ABFG即为所求.
【解析】(1)取格点C,连接AC,BC,△ABC即为所求(答案不唯一);
(2)取格点D,E,连接AE,DE,DB,平行四边形ABDE即为所求;
(3)取格点F,G,连接AG,GF,FB,平行四边形ABFG即为所求.
本题考查作图−应用与设计作图,解题的关键是掌握网格的特征,作出符合要求的图形.
22.【答案】证明:(1)∵DF//BE,
∴∠DFE=∠BEF.
在△ADF和△CBE中,
DF=BE∠DFA=∠BECAF=CE,
∴△AFD≌△CEB(SAS);
(2)由(1)知△AFD≌△CEB,
∴∠DAC=∠BCA,AD=BC,
∴AD//BC.
∴四边形ABCD是平行四边形.
【解析】(1)利用两边和它们的夹角对应相等的两三角形全等(SAS),这一判定定理容易证明△AFD≌△CEB.
(2)由△AFD≌△CEB,容易证明AD=BC且AD//BC,可根据一组对边平行且相等的四边形是平行四边形.
本题考查了平行四边形的判定,全等三角形的判定和性质,证明三角形全等是解题的关键.
23.【答案】解:(1)证明:∵四边形ABCD是菱形
∴AB=CD,AB//CD,
又∵BE=AB,
∴BE=CD,BE//CD,
∴四边形BECD是平行四边形;
(2)∵四边形BECD是平行四边形,
∴BD//CE,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,
∴AC⊥CE,
∴∠ACE=90°,
∵Rt△ACE中,∠E=60°,
∴∠EAC=30°,
∴AE=2CE,
设CE=x,AE=2x,
由题意得x2 +( 3)2 =(2x)2,
解得x=1(负值舍去),
∴CE=1,
∵四边形BECD是平行四边形,
∴BD=CE=1,
∴菱形ABCD的面积=12AC⋅BD=12× 3×1= 32.
【解析】(1)根据菱形的对边平行且相等可得AB=CD,AB//CD,然后证明得到BE=CD,BE//CD,从而证明四边形BECD是平行四边形;
(2)欲求菱形ABCD的面积,已知AC= 3,只需求得BD的长度即可(利用平行四边形以及菱形的性质可得AC⊥CE,再利用勾股定理可求出BD的长度).最后利用菱形ABCD的面积等于两对角线乘积的一半即可求解.
本题综合考查了菱形的性质,平行四边形的判定与性质以及勾股定理的运用.证明出四边形BECD是平行四边形是解题的关键.
24.【答案】解:(1)∵AD=10,AP=t,
∴PD=10−t,
故答案为:(10−t).
(2)∵四边形ABCD是矩形,
∴AP//BQ,∠A=90°,
∴当AP=BQ时,四边形PABQ是矩形,
当0
解得t=2,
故答案为:2.
(3)以P、D、Q、B为顶点的四边形有可能是平行四边形,
∵PD//BQ,
∴当PD=BQ时,四边形BPDQ是平行四边形,
当5
解得t=203;
当7.5
解得t=8,
综上所述,t的值为203或8.
【解析】(1)由AD=10,AP=t,得PD=10−t,于是得到问题的答案;
(2)由AP//BQ,∠A=90°,可知当AP=BQ时,四边形PABQ是矩形,可列方程t=10−4t,解方程求出t的值即可;
(3)分两种情况,一是5
25.【答案】解:(1)如图,∵点B关于直线AP的对称点是点E,
∴AE=AB,
∴∠EAP=∠BAP,AP=AP,
∴△ABP≌△AEP,
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠B=90°,AD//BC,
∴∠AEP=90°,AD=PD,
∴∠AED=90°,
在△ADE中,设AD=PD=x,
∴DE=x−2,AE=5,
∴(x−2)2+52=x2,
解得x=294,
即AD的长为294;
(2)当E点位于直线AD上方且到AD距离为3时,如图1,过点E作GH⊥AD,
在△AEH中,AE=5,EH=3,
∴AH=4,
在△EPG中,PE=m,PG=4−m,EG=2,
∴(4−m)2+22=m2,解得m=52,
当E点位于直线AD下方且到AD的距离为3时,如图2,过点E作GH⊥AB,
在△AEH中,AE=5,AH=3,
∴EH=4,
在△EPG中,PE=m,PG=8,EG=m−4,
∴(m−4)2+82=m2,解得m=10,
∴当点E到直线AD的距离不超过3时,m的取值范围为52≤m≤10.
【解析】(1)根据点B关于直线AP的对称点是点E可证得△ABP≌△AEP,可知△ADE是直角三角形,设AD=PD=x,则DE=x−2,AE=5,根据勾股定理列出方程解答即可;
(2)分两种情况进行讨论:①当E点位于直线AD上方且到AD距离为3时;②当E点位于直线AD下方且到AD的距离为3时.
本题是四边形综合题目,考查了矩形的性质、轴对称的性质、勾股定理以及分类讨论等知识,本题综合性强,熟练掌握矩形的性质、轴对称的性质以及勾股定理,进行分类讨论是解题的关键,属于中考常考题型.
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