2023-2024学年江苏省淮安市开发区九年级(上)期中数学试卷
展开1.(3分)已知⊙O的半径为6cm,点A到圆心O的距离是5cm,则点A与⊙O的位置关系是( )
A.⊙O内B.⊙O上C.⊙O外D.相离
2.(3分)方程x2﹣6x+1=0经过配方后,其结果正确的是( )
A.(x﹣3)2=8B.(x+3)2=35C.(x﹣3)2=35D.(x+3)2=8
3.(3分)某小组5名同学在一周内参加家务劳动的时间如下表所示,关于“劳动时间”的这组数据,以下说法正确的是( )
A.中位数是4,平均数是3.75
B.众数是4,平均数是3.8
C.众数是2,平均数是3.75
D.众数是2,平均数是3.8
4.(3分)某工程队准备修建一条长1200m的道路,由于采用新的施工方式,实际每天修建道路的速度比原计划快20%,结果提前2天完成任务.若设原计划每天修建道路x m,则根据题意可列方程为( )
A.﹣=2
B.﹣=2
C.﹣=2
D.﹣=2
5.(3分)三角形的外心是三角形中( )
A.三条高的交点
B.三条中线的交点
C.三条角平分线的交点
D.三边垂直平分线的交点
6.(3分)如图,点A、点B、点C均在⊙O上,若∠B=40°,则∠AOC的度数为( )
A.40°B.60°C.80°D.90°
7.(3分)如图,AB是O的弦,AC是O的切线,A为切点,BC经过圆心.若∠B=25°,则∠C的大小等于( )
A.20°B.30°C.50°D.40°
8.(3分)如图,以O为圆心,任意长为半径画弧,与射线OA交于点B,再以B为圆心,BO长为半径画弧,两弧交于点C,画射线OC,则∠O的度数为( )
A.30°B.45°C.60°D.75°
二、填空题(每题3分,共24分)
9.(3分)已知m是方程3x2﹣6x﹣2=0的一根,则m2﹣2m= .
10.(3分)已知一组数据2,9,10,3,x,6,它们的中位数是7,则x= .
11.(3分)小明在做抛掷均匀硬币实验时,前10次实验中正面朝上是9次,则第11次正面朝上的概率为 .
12.(3分)关于x的一元二次方程x2﹣4x+m=0有两个相等的实数根,则m的值为 .
13.(3分)如图,将一个圆心角为120°,半径为6cm的扇形围成一圆锥侧面(OA、OB重合),则围成的圆锥底面半径是 cm.
14.(3分)某果园2019年水果产量为100吨,2021年水果产量为144吨,则该果园水果产量的年平均增长率为 .
15.(3分)如图,PA切⊙O于点A,PO交⊙O于点B,若PA=3,PB=2,则⊙O的半径为 .
16.(3分)如图,在▱ABCD中,∠B=60°,AB=2,BC=4,P是AB边的中点,Q是BC边上一动点,将△BPQ沿PQ所在直线翻折得到△B'PQ,连接B'D,则B'D长度的最小值是 .
三、解答题(要求写出必要的解答过程,共102分)
17.(10分)解方程:
(1)x2﹣5x=0;
(2)x2﹣4x+3=0.
18.(8分)已知关于x的一元二次方程x2+3x+1﹣m=0有两个不相等的实数根.
(1)求m的取值范围;
(2)若m为负整数,求此时方程的根.
19.(8分)如图,点A、B、C在⊙O上,∠ACB=50°,求∠OAB的度数.
20.(8分)如图,线段AB的端点在边长为1的小正方形网格的格点上,现将线段AB绕点A按逆时针方向旋转90°得到线段AC.
(1)画出线段AC,若将此网格放在一平面直角坐标系中,已知点A的坐标为(1,3),则点B的坐标为 ,点C的坐标为 .
(2)线段AB在旋转到线段AC的过程中,线段AB扫过的区域的面积为 .
21.(8分)我校九年级数学兴趣小组的同学调查了若干名同学对“初中学生不穿校服上学”现象的看法,统计整理并制作了如下的条形与扇形统计图(图1).
(1)接受这次调查的同学人数为 人.
(2)在扇形统计图中,“无所谓”的同学部分所对应的扇形圆心角大小为 °.
(3)表示“很赞同”的同学人数为 人.
(4)我校目前有在校学生约2000人,估计不赞同和无所谓“初中生不穿校服上学”的一共有多少人.
22.(8分)某射击队为了从甲、乙两名运动员中选拔一人参加全国比赛,对他们进行了6次测试,测试成绩如下表(单位:环)
(1)分别计算甲、乙6次测试成绩的方差;
(2)根据(1)、(2)计算的结果,你认为推荐谁参加全国比赛更合适,请说明理由.
23.(8分)一个不透明的口袋中装有2个红球(记为红球1、红球2),1个白球、1个黑球,这些球除颜色外都相同,将球搅匀.
(1)从中任意摸出1个球,恰好摸到红球的概率是 .
(2)先从中任意摸出一个球,再从余下的3个球中任意摸出1个球,请用列举法(画树状图或列表),求两次都摸到红球的概率.
24.(8分)如图所示,面积为4500m2的矩形广场上修建了两个相邻的正方形休闲区域,剩余区域为绿化区.已知大正方形的边长比小正方形的边长大10m,求大正方形休闲区域的边长.
25.(12分)如图,⊙O的圆心在格点上,点A、B、C均在圆上,C是⊙O和网格线的交点.
(1)在图1中,在格点上找一点D,使得DA为⊙O的切线(画出一个D点即可);
(2)在图2中,在优弧BC上画点E,使得BE=AB;
(3)在图3中,在优弧BC上画点F,使得BF=AC.
26.(12分)在Rt△ABC中,∠ACB=90°,点D是AB边上的动点,AC=6,BC=8,经过 C、D的⊙O交AC边于点M,交BC边于点N,且点M、N不与点C重合.
(1)若点D运动到AB的中点.
①如图①,当点M与点A重合时,求线段MN的长;
②如图②,连接MN,若MN∥AB,求线段MN的长;
(2)如图③,点D在运动过程中,⊙O半径r的范围为 .
27.(12分)在一次数学探究性学习活动中,某学习小组进行以下的探究操作:
(1)如图1,矩形ABCD中,AB=10,AD=8,点P是边AD上的一个动点,将△BAP沿BP进行翻折到△BQP,当Q点折叠到CD上时,求CQ和AP的长.
(2)如图2,当矩形ABCD变成正方形,且正方形的边长为10,在P点移动的过程中,当∠DQC=90度时,求AP的长.
(3)当矩形ABCD变成正方形,且正方形的边长为10,请在备用图中探究并直接写出当△CDQ为等腰三角形时线段AP的长.
2023-2024学年江苏省淮安市开发区九年级(上)期中数学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题意的,每题3分,共24分)
1.【分析】根据点与圆的位置关系的判定方法进行判断.
【解答】解:∵⊙O的半径为6cm,点A到圆心O的距离为5cm,
即点A到圆心O的距离小于圆的半径,
∴点A在⊙O内.
故选:A.
【点评】本题考查了点与圆的位置关系:设⊙O的半径为r,点P到圆心的距离OP=d,则有点P在圆外时,d>r;点P在圆上时,d=r;点P在圆内时,d<r.反之也成立.
2.【分析】方程常数项移到右边,两边加上9变形得到结果,即可做出判断.
【解答】解:方程变形得:x2﹣6x=﹣1,
配方得:x2﹣6x+9=8,即(x﹣3)2=8,
故选:A.
【点评】此题考查了解一元二次方程﹣配方法,熟练掌握完全平方公式是解本题的关键.
3.【分析】根据众数、平均数和中位数的定义解答.
【解答】解:这5个数据中4出现2次,最多,所以众数为4;
这5个数据的中位数是第3个数据,所以中位数为4;
这5个数据的平均数为×(3+3.5+4+4+4.5)=3.8,
故选:B.
【点评】本题主要考查众数、平均数和中位数,解题的关键是掌握众数、平均数和中位数的定义.
4.【分析】设原计划每天修建道路x m,则实际每天修建道路为(1+20%)x m,根据采用新的施工方式,提前2天完成任务,列出方程即可.
【解答】解:设原计划每天修建道路x m,则实际每天修建道路为(1+20%)x m,
由题意得,﹣=2.
故选:D.
【点评】本题考查了由实际问题抽象出分式方程,关键是读懂题意,设出未知数,找出合适的等量关系,列出方程.
5.【分析】根据外心的定义即可判断.
【解答】解:三角形的外心是三角形三边垂直平分线的交点.故选D.
【点评】本题是一个需要熟记的内容.
6.【分析】直接根据圆周角定理求解.
【解答】解:∵∠B=40°,
∴∠AOC=2∠B=80°.
故选:C.
【点评】本题考查了圆周角定理:在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等,都等于这条弧所对的圆心角的一半.
7.【分析】连接OA,如图,根据切线的性质得到∠OAC=90°,再利用圆周角定理得到∠AOC=50°,然后利用互余计算出∠C的度数.
【解答】解:连接OA,如图,
∵AC是⊙O的切线,
∴OA⊥AC,
∴∠OAC=90°,
∵∠AOC=2∠B=2×25°=50°,
∴∠C=90°﹣∠AOC=90°﹣50°=40°.
故选:D.
【点评】本题考查了切线的性质:圆的切线垂直于经过切点的半径.也考查了圆周角定理.
8.【分析】连接BC,根据题意可得OB=OC,BC=OB,从而有OB=OC=BC,可判定三角形OBC是等边三角形,即可求得∠O的度数.
【解答】解:连接BC,如图,
∵以O为圆心,任意长为半径画弧,与射线OA交于点B,
∴OB=OC,
∵以B为圆心,BO长为半径画弧,两弧交于点C,画射线OC,
∴OB=BC,
∴OB=OC=BC,
∴△OBC是等边三角形,
∴∠O=60°.
故选:C.
【点评】本题主要考查等边三角形的性质,解答的关键是明确等边三角形的三个内角都是60°.
二、填空题(每题3分,共24分)
9.【分析】一元二次方程的根就是一元二次方程的解,就是能够使方程左右两边相等的未知数的值.即可对这个数代替未知数所得式子变形,即可求解.
【解答】解:把x=m代入方程得:3m2﹣6m﹣2=0
即3m2﹣6m=2,3(m2﹣2m)=2
∴m2﹣2m=
故答案为:.
【点评】本题考查的是一元二次方程的根即方程的解的定义.
10.【分析】根据中位数的定义求出x即可.
【解答】解:根据题意,x的位置按从小到大排列只可能是:
2,3,6,x,9,10,
根据中位数是7得(6+x)÷2=7,
解得x=8,
故答案为:8.
【点评】本题考查了中位数的定义,解题的关键是对所给数据进行排序,难度不大.
11.【分析】利用概率的意义直接得出答案即可.
【解答】解:小明在做抛掷均匀硬币实验时,前10次实验中正面朝上是9次,则第11次正面朝上的概率为:.
故答案为:.
【点评】此题主要考查了概率的意义,正确把握概率的定义是解题关键.
12.【分析】根据判别式的意义得到Δ=42﹣4m=0,然后解一次方程即可.
【解答】解:根据题意得Δ=42﹣4m=0,
解得m=4.
故答案为:4.
【点评】本题考查了一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根的判别式Δ=b2﹣4ac:当Δ>0,方程有两个不相等的实数根;当Δ=0,方程有两个相等的实数根;当Δ<0,方程没有实数根.
13.【分析】把的扇形的弧长等于圆锥底面周长作为相等关系,列方程求解.
【解答】解:设此圆锥的底面半径为r,
根据圆锥的侧面展开图扇形的弧长等于圆锥底面周长可得,
2πr=,
r=2cm.
故答案为2.
【点评】主要考查了圆锥侧面展开扇形与底面圆之间的关系,圆锥的侧面展开图是一个扇形,此扇形的弧长等于圆锥底面周长,扇形的半径等于圆锥的母线长.
14.【分析】可根据二次增长公式a(1+x)2=b,列出以增长率为未知数的方程,求出增长率.
【解答】解:设该果园水果产量的年平均增长率为x,根据题意,得
100(1+x)2=144,
解方程得x1=0.2,x2=﹣2.2.x2=﹣2.2不符合题意,舍去.
故答案为20%.
【点评】此题考查了一元二次方程的应用;得到2021年水果产量的等量关系是解决本题的关键.
15.【分析】连接OA,由切线的性质可知OA⊥PA,再利用勾股定理即可求出⊙O的半径.
【解答】解:如图,连接OA,
∵PA切⊙O于点A,
∴OA⊥PA,
设⊙O的半径为r,则OA=OB=r,
在Rt△OAP中,OA2+AP2=OP2,
∴r2+32=(r+2)2,
解得:r=,
故答案为:.
【点评】本题考查了切线的性质,利用勾股定理列出方程是解决问题的关键.
16.【分析】作PH⊥DA,交DA的延长线于H,连接DP,利用含30°角的直角三角形的性质求出AH和PH的长,利用勾股定理求出DP,再利用三角形三边关系可得答案.
【解答】解:作PH⊥DA,交DA的延长线于H,连接DP,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,
∴∠BAH=∠B=60°,
∴∠APH=30°,
∵点E为AB的中点,
∴AP=AB=1,
∴AH=,PH=,
在Rt△DPH中,由勾股定理得,DP===,
∵将△BPQ沿PQ所在直线翻折得到△B'PQ,
∴PB'=PB=AP=1,
在△PDB'中,B'D≥DP﹣PB',
∴点B'落在DP上时,DB'的值最小,最小值为﹣1,
故答案为:﹣1.
【点评】本题主要考查了平行四边形的性质,含30°角的直角三角形的性质,勾股定理等知识,熟练掌握三角形三边关系求线段的最值是解题的关键.
三、解答题(要求写出必要的解答过程,共102分)
17.【分析】(1)先把方程的左边分解因式,即可得出两个一元一次方程,再求出方程的解即可;
(2)先把方程的左边分解因式,即可得出两个一元一次方程,再求出方程的解即可.
【解答】解:(1)x2﹣5x=0,
x(x﹣5)=0,
x=0或x﹣5=0,
解得:x1=0,x2=5;
(2)x2﹣4x+3=0,
(x﹣3)(x﹣1)=0,
x﹣3=0或x﹣1=0,
解得:x1=3,x2=1.
【点评】本题考查了解一元二次方程,能把一元二次方程转化成一元一次方程是解此题的关键.
18.【分析】(1)由方程有两个不等实数根可得b2﹣4ac>0,代入数据即可得出关于m的一元一次不等式,解不等式即可得出结论;
(2)根据m为负整数以及(1)的结论可得出m的值,将其代入原方程,利用分解因式法解方程即可得出结论.
【解答】解:(1)∵关于x的一元二次方程x2+3x+1﹣m=0有两个不相等的实数根,
∴Δ=b2﹣4ac=32﹣4(1﹣m)>0,
即5+4m>0,解得:m>﹣.
∴m的取值范围为m>﹣.
(2)∵m为负整数,且m>﹣,
∴m=﹣1.
将m=﹣1代入原方程得:x2+3x+2=(x+1)(x+2)=0,
解得:x1=﹣1,x2=﹣2.
故当m=﹣1时,此方程的根为x1=﹣1和x2=﹣2.
【点评】本题考查了根的判别式、解一元一次不等式以及用因式分解法解方程,解题的关键:(1)由根的情况得出关于m的一元一次不等式;(2)确定m的值.本题属于基础题,难度不大,解决该题型题目时,由方程根的个数结合根的判别式得出不等式(或不等式组)是关键.
19.【分析】先连接OB,根据圆周角定理和已知条件,求出∠AOB的度数,再根据三角形内角和定理求出答案即可.
【解答】解:连接OB,
∵∠ACB=50°,∠ACB和∠AOB所对的弧为,
∴∠AOB=2∠ACB=100°,
∵OA,OB都是⊙O的半径,
∴OA=OB,
∴∠OAB=∠OBC,
∵∠AOB+∠OAB+∠OBC=180°,
∴∠OAB+∠OBC=80°,
∴∠OAB=∠OBC=40°.
【点评】本题主要考查了圆周角定理和三角形内角和定理,解题关键是熟练掌握圆周角定理和三角形内角和定理.
20.【分析】(1)按题意画出图形即可,由题意建立直角坐标系,即可得到答案;
(2)由勾股定理求出AB长,由扇形面积计算公式,即可求解.
【解答】解:(1)线段AC如图所示,坐标系如图所示,B的坐标是(﹣2,﹣1),C的坐标是(5,0).
故答案为:(﹣2,0),(5,0).
(2)∵AB==5,∠BAC=90°,
∴扇形ABC的面积==,
∴线段AB扫过的区域的面积为.
故答案为:.
【点评】本题考查扇形面积的计算,坐标与图形变化﹣旋转,关键是由勾股定理求出AB长,掌握扇形面积计算公式.
21.【分析】(1)根据赞同的人数和所占的百分比求出接受这次调查的家长人数;
(2)用360°乘以“无所谓”所占的百分比即可;
(3)用总人数减去其它选项的人数即可;
(4)用2000乘以不赞同和无所谓所占的百分比的和即可.
【解答】解:(1)接受这次调查的同学人数为50÷25%=200(人),
故答案为:200;
(2)在扇形统计图中,“无所谓”的同学部分所对应的扇形圆心角大小为360°×20%=72°;
故答案为:72;
(3)表示“很赞同”的同学人数为200﹣50﹣200×20%﹣90=20(人);
故答案为:20;
(4)2000×(20%+×100%)=1300(人),
答:估计不赞同和无所谓“初中生不穿校服上学”的一共有1300人.
【点评】本题考查的是条形统计图和扇形统计图的综合运用,读懂统计图,从不同的统计图中得到必要的信息是解决问题的关键,条形统计图能清楚地表示出每个项目的数据,扇形统计图直接反映部分占总体的百分比大小.
22.【分析】(1)利用S2=[(x1﹣)2+(x2﹣)2+…+(x10﹣)2],n表示样本容量,为平均数计算出方差;
(2)根据方差和平均数两者进行分析.
【解答】解:(1)甲的平均成绩:(10+8+9+8+10+9)÷6=9;
乙的平均成绩是:(10+7+10+10+9+9)÷6=9;
S甲2=[(10﹣9)2+(8﹣9)2+…+(9﹣9)2]=,
S乙2=[(10﹣9)2+(7﹣9)2+…+(9﹣9)2]=,
(2)选甲,因为甲乙两人平均数相同,且甲的方差小,成绩比较稳定.
【点评】此题主要考查了计算平均数和方差,关键是掌握方差的计算公式.
23.【分析】(1)根据4个小球中红球的个数,即可确定出从中任意摸出1个球,恰好摸到红球的概率;
(2)列表得出所有等可能的情况数,找出两次都摸到红球的情况数,即可求出所求的概率.
【解答】解:(1)4个小球中有2个红球,
则任意摸出1个球,恰好摸到红球的概率是;
故答案为:;
(2)列表如下:
所有等可能的情况有12种,其中两次都摸到红球有2种可能,
则P(两次摸到红球)==.
【点评】此题考查了列表法与树状图法,以及概率公式,用到的知识点为:概率=所求情况数与总情况数之比.
24.【分析】设小正方形的边长为x m,则大正方形的边长为(x+10)m,根据矩形广场的面积为4500m2,列出一元二次方程,解之取符合题意的值,即可解决问题.
【解答】解:设小正方形休闲区域的边长为x m,则大正方形休闲区域的边长为(x+10)m,
由题意得:(x+10+x)(x+10)=4500,
整理得:x2+15x﹣2200=0,
解得:x1=40,x2=﹣55(不符合题意,舍去),
∴x+10=40+10=50,
答:大正方形休闲区域的边长为50m.
【点评】本题考查了一元二次方程的应用,找准等量关系,正确列出一元二次方程是解题的关键.
25.【分析】(1)在网格中找到点格D,使AD⊥OA,AD=OA,画出图形,再根据勾股定理及其逆定理证明△AOD是直角三角形,且∠OAD=90°,则AD是⊙O的切线;
(2)在网格中找到格点G,使AG⊥OB,延长AG交⊙O于点E,连接BE,可根据垂径定理证明=,则BE=AB;
(3)作出以线段AB为对角线的正方形的另一条对角线所在的直线KJ,再作出线段BF与线段AC关于直线KJ对称,具体作法是:取以线段AB为对角线的正方形的另外两个顶点J、K,作直线KJ交BC于点L,连接并延长AL交⊙O于点F,连接BF,可根据线段的垂直平分线的性质及圆周角定理证明BF=AC.
【解答】解:(1)如图1,取格点D,连接AD,
点D、线段AD就是所求的图形.
理由:根据勾股定理得OA2=AD2=12+22=5,OD2=12+32=10,
∴OA2+AD2=OD2=10,
∴△AOD是直角三角形,且∠OAD=90°,
∵OA是⊙O的半径,AD⊥OA,
∴AD是⊙O的切线,
∴点D、线段AD就是所求的图形.
(2)如图2,取格点G,连接并延长AG交⊙O于点E,连接BE,
点E、线段BE就是所求的图形.
理由:取格点H,连接OB交AB于点I,连接AH、OG、BG,
∵AH=OG=2,∠AHG=∠OGB=90°,GH=BG=1,
∴△AHG≌△OGB(SAS),
∴∠GAH=∠BOG,
∴∠BIG=∠BOG+∠AGO=∠GAH+∠AGO=90°,
∴OB⊥AE,
∴=,
∴BE=AB,
∴点E、线段BE就是所求的图形.
(3)如图3,取格点J、K,作直线KJ交BC于点L,连接并延长AL交⊙O于点F,连接BF,
点F、线段BF就是所求的图形.
理由:∵连接AL、BL、AK、BK,
∵四边形ALBK是正方形,
∴KL垂直平分AB,
∴AL=BL,
∴∠BAL=∠ABL,
∴=,
∴BF=AC,
∴点F、线段BF就是所求的图形.
【点评】此题重点考查勾股定理及其逆定理、切线的判定定理、全等三角形的判定定理、直角三角形的两个锐角互余、垂径定理、正方形的性质、线段的垂直平分线的性质、圆周角定理等知识,此题综合性强,难度较大,属于考试压轴题.
26.【分析】(1)①连接AN,DN,证明MN=NB,在RtACN中,设MN=NA=x,根据勾股定理列出方程求解即可;
②连接CD,MN于E,证明,MN是直径,点E与点O重合,可得CD为直径,即可求出MN的长;
(2)D在AB上运动时,当CF⊥AB,且以CF为直径时,出现⊙O半径r最小值,当以AB为直径时,出现⊙O半径r最大值,分别求出CF和AB的值,即可求出⊙O半径r的范围.
【解答】解:(1)①如图①所示:连接AN,DN,
∵∠C=90°,
∴AN是⊙O的直径,
∴∠NDA=90°,
∴ND⊥AB,
∵D是AB的中点,
∴MN=NB,
设MN=NA=x,则CN=BC﹣NB=8﹣x,
在RtACN中,∠C=90°,根据勾股定理列方程可得,
62+(8﹣x)2=x2,解得:x=6.25,
∴MN=6.25,
∴线段MN的长为6.25;
②如图②所示:连接CD,MN于E,
∵∠C=90°,AC=6,BC=8,
∴AB==10,
∵在Rt△ABC中,∠C=90°,D是AB的中点,
∴CD=AB,
∴CD=AD=BD,
∴∠A=∠ACD,∠DCN=∠B,
∵MN∥AB,
∴∠A=∠CMN,∠B=∠CNM,
∴∠ACD=∠CMN,∠DCN=∠CNM,
∴ME=CE,CE=NE,
∴ME=NE=CE,
∵∠C=90°,
∴MN是直径,
∴点E与点O重合,
∴CD是直径,
∴MN=CD=AB=×10=5;
(2)如图③所示:①D在AB上运动时,当CF⊥AB,且以CF为直径时,出现⊙O半径r最小值,2r=CF,
∵∠C=90°,AC=6,BC=8,
∴AB==10,
∵S△ABC=AC•BC,S△ABC=AB•BCF,
∴AC•BC=AB•CF,
∴AC•BC=AB•CF,
∴CF===4.8,
∴2r=CF=4.8,
∴r=2.4;
②D在AB上运动时,当以AB为直径时,出现⊙O半径r最大值,2r=AB,
∵∠C=90°,AC=6,BC=8,
∴AB==10,
∴2r=AB=10,
∴r=5;
综上所述,⊙O半径r的范围为:2.4≤r≤5.
故答案为:2.4≤r≤5.
【点评】本题考查了圆的性质、勾股定理等知识点,用分类讨论方法是解本题的关键,综合性较强,难度较大.
27.【分析】(1)设AP=x,根据翻折的性质可得:PQ=AP=x,BQ=AB=10,DP=8﹣x,利用勾股定理得CQ==6,再利用勾股定理建立方程求解即可得出答案;
(2)过点B作BF⊥CQ于F,交CD于E,过点Q作QG⊥AD于G,由DQ∥EF,可得==1,进而可得CE=DE=CD=5,运用勾股定理可得BE==5,根据三角形面积公式可得CF===2,进而得出CQ=2CF=4,再证得△DQG∽△CDQ,可得==,求得QG=2,DG=4,设AP=y,由翻折得PQ=y,则PD=10﹣y,再运用勾股定理建立方程求解即可得出答案;
(3)根据等腰三角形性质分三种情况:当CQ=CD时,当CQ=DQ时,当DQ=CD=10时,分类讨论即可求得答案.
【解答】解:(1)如图1,设AP=x,
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠C=∠D=90°,CD=AB=10,BC=AD=8,
由翻折得:PQ=AP=x,BQ=AB=10,DP=8﹣x,
在Rt△BCQ中,CQ===6,
∴DQ=CD﹣CQ=10﹣6=4,
在Rt△BCQ中,DP2+DQ2=PQ2,
∴(8﹣x)2+42=x2,
解得:x=5,
∴AP=5.
(2)如图2,过点B作BF⊥CQ于F,交CD于E,过点Q作QG⊥AD于G,
∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=BC=CD=AD=10,∠A=∠BCD=∠ADC=90°,
由翻折得BQ=AB,
∴BQ=BC,
∵BF⊥CQ,
∴CF=FQ,∠BFQ=90°,
∵∠DQC=90°,
∴∠BFQ=∠DQC,
∴DQ∥EF,
∴==1,
∴CE=DE=CD=5,
∴BE===5,
∴CF===2,
∴CQ=2CF=4,
在Rt△CDQ中,DQ===2,
∵∠DGQ=∠CQD=∠ADC=90°,
∴∠QDG+∠DQG=∠QDG+∠CDQ=90°,
∴∠DQG=∠CDQ,
∴△DQG∽△CDQ,
∴==,即==,
∴QG=2,DG=4,
设AP=y,由翻折得PQ=y,
则PD=10﹣y,
∴PG=PD﹣DG=10﹣y﹣4=6﹣y,
在Rt△PGQ中,PG2+QG2=PQ2,
∴(6﹣y)2+22=y2,
解得:y=,
∴AP的长为.
(3)设AP=PQ=x,
当CQ=CD时,过点Q作AB的平行线交AD于G,交BC于H,如图3,
∵BQ=AB=BC=CD=CQ=10,
∴△BCQ是等边三角形,
∵GH∥AB,∠A=∠ABC=90°,
∴∠CHQ=∠DGQ=90°,
即QH⊥BC,
∴BH=CH=BC=5,
∴QH===5,
∵∠A=∠ABH=∠BHG=90°,
∴四边形ABHG是矩形,
∴AG=BH=5,GH=AB=10,
∴QG=GH﹣QH=10﹣5,PG=AG﹣AP=5﹣x,
在Rt△PQG中,PG2+QG2=PQ2,
∴(5﹣x)2+(10﹣5)2=x2,
解得:x=20﹣10,
∴AP=20﹣10;
当CQ=DQ时,连接AQ,如图4,
则∠CDQ=∠DCQ,
由翻折得BQ=AB=10,∠PBA=∠PBQ=∠ABQ,
∵∠ADC=∠BCD=90°,
∴∠ADC﹣∠CDQ=∠BCD﹣∠DCQ,
即∠ADQ=∠BCQ,
在△ADQ和△BCQ中,
,
∴△ADQ≌△BCQ(SAS),
∴AQ=BQ=AB=10,
∴△ABQ是等边三角形,
∴∠ABQ=60°,
∴∠PBA=30°,
∴BP=2AP=2x,
∵AP2+AB2=BP2,
∴x2+102=(2x)2,
解得:x=(负值舍去),
∴AP=;
当DQ=CD=10时,则DQ=BQ=10,如图5,此时,点P与点D重合,点Q与点C重合,
∴△CDQ不存在.
综上所述,当△CDQ为等腰三角形时线段AP的长为20﹣10或.
【点评】本题是矩形和正方形综合题,考查了矩形的性质,正方形的性质,翻折变换的性质,等腰三角形性质,勾股定理,直角三角形的性质,全等三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质等,熟练掌握相关知识,运用分类讨论思想是解题的关键.
劳动时间(小时)
3
3.5
4
4.5
人数
1
1
2
1
第一次
第二次
第三次
第四次
第五次
第六次
甲
10
8
9
8
10
9
乙
10
7
10
10
9
8
红
红
白
黑
红
﹣﹣﹣
(红,红)
(白,红)
(黑,红)
红
(红,红)
﹣﹣﹣
(白,红)
(黑,红)
白
(红,白)
(红,白)
﹣﹣﹣
(黑,白)
黑
(红,黑)
(红,黑)
(白,黑)
﹣﹣﹣
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