江苏省连云港市东海县2024-2025学年八年级上学期期中数学试卷
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这是一份江苏省连云港市东海县2024-2025学年八年级上学期期中数学试卷,共32页。试卷主要包含了选择题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
1.(3分)下列是通过翻折得到的全等图形的是( )
A.B.
C.D.
2.(3分)如图是小明制作的风筝,他根据DE=DF,EH=FH,不用度量,就知道∠DEH=∠DFH,小明是通过全等三角形的判定方法得到的结论,则小明用的判定方法是( )
A.SASB.ASAC.AASD.SSS
3.(3分)如图,工人师傅在安装木制门框时,为防止变形常常钉上两根木条,这样做的依据是( )
A.三角形具有稳定性
B.两点之间,线段最短
C.直角三角形的两个锐角互为余角
D.垂线段最短
4.(3分)下列四组数中,是勾股数的是( )
A.1,2,3B.4,5,6C.9,12,15D.1,,
5.(3分)下列说法中,正确的是( )
A.两个全等三角形一定关于某直线对称
B.等边三角形的高、中线、角平分线都是它的对称轴
C.两个图形关于某直线对称,则这两个图形一定分别位于这条直线的两侧
D.关于某直线对称的两个图形是全等形
6.(3分)如图,已知△ABC,AB<BC,用尺规作图的方法在BC上取一点P,使得PA+PC=BC,则下列选项正确的是( )
A.B.
C.D.
7.(3分)如图,一架梯子AB斜靠在竖直墙上,点M为梯子AB的中点,当梯子底端向右水平滑动到CD位置时,滑动过程中OM的变化规律是( )
A.不变B.变小
C.变大D.先变小再变大
8.(3分)如图,在△ABC中,∠BAC=60°,角平分线BE与CD相交于点F,FG平分∠BFC,有下列四个结论:①∠BFC=120°;②BD=CE;③BC=BD+CE;④FD=FE=FG.其中正确的是( )
A.①③B.②③④C.①③④D.①②③④
二、填空题(本大题共10小题,每小题3分,共30分.)
9.(3分)如图,△ABC与△DEF关于直线l对称,若∠A=60°,∠B=80°,则∠F= .
10.(3分)等腰三角形的顶角为80°,底角的度数为 °.
11.(3分)如图,已知AD=AE,∠1=∠2,要使△ABD≌△ACE,则需要添加的条件是 .(写一个即可)
12.(3分)已知△ABC中,AB=AC=5,∠C=60°,则BC= .
13.(3分)如图,∠B=∠C=36°,点D在BC上,且∠CDA=72°,则图中的等腰三角形有 个.
14.(3分)如图,BD是△ABC的角平分线,DE⊥AB,垂足为E,AB+BC=10,DE=2,则△ABC的面积为 .
15.(3分)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,∠A=52°,将其折叠,使点A落在边BC上的点E处,CA与CE重合,折痕为CD,则∠EDB的度数是 .
16.(3分)如图是一株美丽的勾股树,其中所有的四边形都是正方形,所有的三角形都是直角三角形.若正方形A、B、C、D的面积分别足4、6、2、4,则正方形E的边长是 .
17.(3分)如图,在等腰三角形△ABC中,AB=AC,D为BC延长线上一点,EC⊥AC,且AC=CE,垂足为C,连接BE,若BC=a,则△BCE的面积为 .
18.(3分)如图,四边形ABCD中,BC=6,AD=2,点M是AB上一点,且∠DMC=135°,AM=3,BM=4,则CD的最大值是 .
三、解答题(本大题共9小题,共96分.解答时写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
19.(8分)如图,△ABC≌△DEC,B、C、D在同一直线上,且CE=3,AC=5.求BD长.
20.(10分)如图,在△ABC中,AB=AC,AE是中线,BF是角平分线,∠C=68°.
(1)∠CAE= °.(直接填空)
(2)求∠1的度数.
21.(10分)某中学计划为新生配备如图1所示的折叠凳,图2是折叠凳撑开后的侧面示意图(木条等材料宽度忽略不计),其中凳腿AB和CD的长度相等,O是它们的中点,为了使折叠凳坐着舒适,厂家将撑开后的折叠凳宽度AD设计为35cm.由以上信息你能求出CB的长度吗?并说明理由.
22.(10分)某宾馆装修,需在一段楼梯台阶上铺上一块地毯,将楼梯台阶完全盖住.楼梯台阶剖面图如图,已知∠C=90°,AC=3m,AB=5m.
(1)求BC的长;
(2)若已知楼梯宽2.8m,需要购买 m2的地毯才能铺满所有台阶.
23.(10分)如图,在四边形ABCD中,AB∥CD,∠1=∠2,AD=EC.
(1)求证:△ABD≌△EDC;
(2)若AB=2,BE=3,求CD的长.
24.(12分)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=3,点F是AC边上一点,CF=1.用直尺和圆规按要求作图(不写作法,保留作图痕迹),并回答问题:
(1)在边AB上作点D,使得点D到边CA、CB的距离相等;
(2)在射线CD上作点E,使得点E到点A、点B的距离相等;
(3)若点P是射线CD上一个动点,当FP+AP取最小值时,在图中作出符合要求的点P,FP+AP的最小值为d,则d2= .
25.(10分)如图,AC⊥BC,DB⊥BC,垂足分别为C,B,点E在BC上,连接DE,交AB于点F,AC=EB,AB=DE.
(1)判断:AB与DE的位置关系,并说明理由;
(2)连接AD,AE,若BC=a,AC=b,AB=c,通过用不同方法计算四边形ACBD的面积(即“算两次”思想),验证勾股定理.
26.(12分)如图,AD⊥BC,垂足为D,且AD=4,BD=9.点E从D点沿射线DC向右以2个单位/秒的速度匀速运动,同时点F从B点沿线段BD向点D以1个单位/秒的速度匀速运动,当点F到达终点D时,点E也立即停止运动,连接AE、AF,设点F运动的时间为t秒.
(1)当t为何值时,AD是△AEF的中线?
(2)当t=1时,判断△AEF的形状,并说明理由;
(3)是否存在t的值,使△AEF是以AF为腰的等腰三角形?若存在,直接写出t的值;若不存在,请说明理由.
27.(14分)【课本再现】
(1)苏科版数学八年级上册课本第65页思考:如图1,△ABC中,∠C=90°,∠A=30°,那么BC与AB有怎样的数量关系?试证明你的结论.
【尝试探究】
(2)点P是边AC上一动点,连接BP,以BP为边作等边三角形BPE,连接AE.
①判断△AEP的形状,并说明理由;
②求证:∠AEP=2∠ABP;
【探究应用】
(3)若点P是直线AC上一动点,“尝试探究”中其他条件不变,若CB=2,直接写出点E到点C的最小距离.
2024-2025学年江苏省连云港市东海县八年级(上)期中数学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本大题共有8小题,每小题3分,共24分.)
1.(3分)下列是通过翻折得到的全等图形的是( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【分析】根据翻折变换的性质判断即可.
【解答】解:选项B中的两个三角形是翻折变换得到的.
故选:B.
【点评】本题考查全等图形,翻折变换,解题的关键是正确翻折变换的性质.
2.(3分)如图是小明制作的风筝,他根据DE=DF,EH=FH,不用度量,就知道∠DEH=∠DFH,小明是通过全等三角形的判定方法得到的结论,则小明用的判定方法是( )
A.SASB.ASAC.AASD.SSS
【答案】D
【分析】根据SSS即可证明△DHE≌△DHF,可得∠DEH=∠DFH.
【解答】解:在△DHE和△DHF中,
,
∴△DHE≌△DHF(SSS),
∴∠DEH=∠DFH.
故选:D.
【点评】本题考查全等三角形的应用,解题的关键是熟练掌握全等三角形的判定方法.
3.(3分)如图,工人师傅在安装木制门框时,为防止变形常常钉上两根木条,这样做的依据是( )
A.三角形具有稳定性
B.两点之间,线段最短
C.直角三角形的两个锐角互为余角
D.垂线段最短
【答案】A
【分析】根据三角形具有稳定性解答即可.
【解答】解:工人师傅在安装木制门框时,为防止变形常常钉上两根木条,这样做的依据是三角形具有稳定性,
故选:A.
【点评】本题考查的是三角形的性质,掌握三角形具有稳定性是解题的关键.
4.(3分)下列四组数中,是勾股数的是( )
A.1,2,3B.4,5,6C.9,12,15D.1,,
【答案】C
【分析】想要判定是否为勾股数,必须根据勾股数是正整数,同时还需验证两条较短边的平方和是否等于最长边的平方.
【解答】解:A.12+22≠32,不能构成勾股数,故该选项错误,符合题意;
B.42+52=41≠62,不能构成勾股数,故该选项错误,不符合题意;
C.92+122=225=152,能构成勾股数,故该选项正确,符合题意;
D.12+()2=3≠()2,数据也不是正整数,不能构成勾股数,故该选项错误,不符合题意.
故选:C.
【点评】本题考查了勾股数.解题的关键是理解勾股数的定义:有a,b,c三个正整数,满足a2+b2=c2,称为勾股数.
5.(3分)下列说法中,正确的是( )
A.两个全等三角形一定关于某直线对称
B.等边三角形的高、中线、角平分线都是它的对称轴
C.两个图形关于某直线对称,则这两个图形一定分别位于这条直线的两侧
D.关于某直线对称的两个图形是全等形
【答案】D
【分析】根据轴对称的性质,等边三角形的轴对称性对各选项分析判断利用排除法求解.
【解答】解:A、两个全等三角形一定关于某直线对称错误,故本选项错误;
B、应为等边三角形的高、中线、角平分线所在的直线都是它的对称轴,故本选项错误;
C、应为两个图形关于某直线对称,则这两个图形一定分别位于这条直线的两侧或直线与两图形相交,故本选项错误;
D、关于某直线对称的两个图形是全等形正确,故本选项正确.
故选:D.
【点评】本题考查了轴对称的性质,成轴对称的两个图形既要考虑形状和大小,还要考虑位置.
6.(3分)如图,已知△ABC,AB<BC,用尺规作图的方法在BC上取一点P,使得PA+PC=BC,则下列选项正确的是( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【分析】证明PA=PB,可得结论.
【解答】解:∵PA+PC=BC,PB+PC=BC,
∴PA=PB,
∴点P在AB的垂直平分线上,
故选项B正确,
故选:B.
【点评】本题考查作图﹣复杂作图,线段的垂直平分线等知识,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题.
7.(3分)如图,一架梯子AB斜靠在竖直墙上,点M为梯子AB的中点,当梯子底端向右水平滑动到CD位置时,滑动过程中OM的变化规律是( )
A.不变B.变小
C.变大D.先变小再变大
【答案】A
【分析】根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半即可解答.
【解答】解:∵∠AOB=90°,M为AB的中点,
∴OM=AB.
同理OM=CD.
∵AB=CD.
∴OM的长度不变.
故选:A.
【点评】本题考查了直角三角形斜边上的中线性质,在直角三角形中,斜边上的中线等于斜边的一半.
8.(3分)如图,在△ABC中,∠BAC=60°,角平分线BE与CD相交于点F,FG平分∠BFC,有下列四个结论:①∠BFC=120°;②BD=CE;③BC=BD+CE;④FD=FE=FG.其中正确的是( )
A.①③B.②③④C.①③④D.①②③④
【答案】C
【分析】根据∠BFC=180°﹣(∠EBC+∠DCB)可对①进行判断;根据三角形全等的判定方法中必须有边的参与可对②进行判断;根据“ASA”证明△BCF≌△BGF,可对③进行判断;根据等边三角形的判定及性质得出∠BDF=∠CEF,BD=CE∠DBF=∠ECF,利用ASA证明△BDF≌△CEF,可对④进行判断.
【解答】解:∵∠BAC=60°,BE、CD为三角形ABC的角平分线,
∴∠EBC+∠DCB=∠ABC+∠ACB=×(180°﹣∠BAC)=60°,
∴∠BFC=180°﹣(∠EBC+∠DCB)=120°,
故①正确,符合题意;
在△BDF和△CEF中,
∠BFD=∠CFE=60°,但没有相等的边,
∴△BDF和△CEF不一定全等,
∴BD≠CE,故②错误,不符合题意;
∵∠DFB=∠EBC+∠DCB=60°,∠BFC=120°,
∵FG平分∠BFC,
∴∠BFG=∠BFC=60°=∠DFB,
在△BDF和△BGF中,
,
∴△BDF≌△BGF(ASA),
∴BD=BG,
同理可得,△CEF≌△CGF,
∴CE=CG,
∴BC=BG+CG=BD+CE,
故③正确,符合题意;
若BE⊥AC,
∴∠ABE=30°,
∴∠ABC=60°,
∴△ABC是等边三角形,
∴CD⊥AB,
∴BD=AB=AC=CE,
在△BDF和△CEF中,
,
∴△BDF≌△CEF(ASA),
故④正确,符合题意;
∴正确的结论是①③④,
故选:C.
【点评】本题主要考查了三角形全等的判定与性质,角平分线的性质,熟练掌握全等三角形的判定和性质是解题的关键.
二、填空题(本大题共10小题,每小题3分,共30分.)
9.(3分)如图,△ABC与△DEF关于直线l对称,若∠A=60°,∠B=80°,则∠F= 40° .
【答案】见试题解答内容
【分析】根据轴对称的性质与三角形的内角和等于180°可得.
【解答】解:∵△ABC与△DEF关于直线l对称,
∴∠A=∠D=60°,∠B=∠E=80°,
∴∠F=180°﹣∠D﹣∠E=180°﹣60°﹣80°=40°.
故答案为:40°.
【点评】本题考查轴对称的性质与三角形的内角和定理,解题的关键是掌握轴对称的性质与三角形的内角和.
10.(3分)等腰三角形的顶角为80°,底角的度数为 50 °.
【答案】50.
【分析】由题意知,底角的度数为,计算求解即可.
【解答】解:由题意知,底角的度数为,
故答案为:50.
【点评】本题考查了等腰三角形的性质,三角形内角和定理.熟练掌握等腰三角形两底角相等是解题的关键.
11.(3分)如图,已知AD=AE,∠1=∠2,要使△ABD≌△ACE,则需要添加的条件是 AB=AC或∠B=∠C或∠ADB=∠E(写一个即可) .(写一个即可)
【答案】见试题解答内容
【分析】由∠1=∠2,可得∠BAD=∠CAE,再根据题干中的条件,可添加角相等或边相等即可.
【解答】解:添加AB=AC,
∵∠1=∠2,
∴∠BAD=∠CAE,
又∵AB=AC,AD=AE,
∴△ABD≌△ACE(SAS),
添加∠B=∠C,
∵∠1=∠2,
∴∠BAD=∠CAE,
又∵∠B=∠C,AD=AE,
∴△ABD≌△ACE(AAS),
添加∠ADB=∠E,
∵∠1=∠2,
∴∠BAD=∠CAE,
又∵∠ADB=∠E,AD=AE,
∴△ABD≌△ACE(ASA),
故答案为:AB=AC或∠B=∠C或∠ADB=∠E(写一个即可).
【点评】本题考查全等三角形的判定,熟知判定两个三角形全等的一般方法有:SSS、SAS、ASA、AAS、HL是解题的关键.
12.(3分)已知△ABC中,AB=AC=5,∠C=60°,则BC= 5 .
【答案】见试题解答内容
【分析】由等边三角形的判定和性质,可求解.
【解答】解:∵AB=AC=5,∠C=60°,
∴△ABC是等边三角形,
∴BC=AB=5,
故答案为:5
【点评】本题考查等边三角形的判定和性质,关键是掌握等边三角形的判定方法及性质.
13.(3分)如图,∠B=∠C=36°,点D在BC上,且∠CDA=72°,则图中的等腰三角形有 3 个.
【答案】3.
【分析】根据三角形内角和分别计算出∠BAD、∠CAD的度数,再根据等角对等边可判断出等腰三角形的个数.
【解答】解:∵∠B=∠C=36°,
∴△ABC是等腰三角形,
∵∠B=36°,∠CDA=72°,
∴∠BAD=36°,
∴AD=BD,
∴△ABD是等腰三角形,
∵∠BAC=180°﹣∠B﹣∠C=108°,
∴∠CAD=∠BCAC﹣∠BAD=108°﹣36°=72°,
∴∠CAD=∠CDA,
∴AC=CD,
∴△ADC是等腰三角形,
综上所述:等腰三角形有3个,
故答案为:3.
【点评】此题主要考查了等腰三角形的判定,关键是掌握等腰三角形的判定方法:等角对等边.
14.(3分)如图,BD是△ABC的角平分线,DE⊥AB,垂足为E,AB+BC=10,DE=2,则△ABC的面积为 10 .
【答案】10.
【分析】过D点作DH⊥BC于H,如图,根据角平分线的性质得到DH=DE=2,然后根据三角形的面积公式计算.
【解答】解:过D点作DH⊥BC于H,如图,
∵BD是△ABC的角平分线,DE⊥AB,DH⊥BC,
∴DH=DE=2,
∴S△ABC=S△ABD+S△BCD
=×AB×2+×BC×2
=(AB+BC)
=10.
故答案为:10.
【点评】本题考查了角平分线的性质:角的平分线上的点到角的两边的距离相等.
15.(3分)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,∠A=52°,将其折叠,使点A落在边BC上的点E处,CA与CE重合,折痕为CD,则∠EDB的度数是 14° .
【答案】见试题解答内容
【分析】△ABC中已知两个角的度数,求出∠B的度数,由折叠可知△ACD≌△ECD,知道∠CED的度数,再利用三角形外角与内角关系求出∠EDB即可.
【解答】解:∵△ABC中,∠ACB=90°,∠A=52°,
∴∠B=90°﹣52°=38°,
由题意可知△ECD≌△ACD,
∴∠CED=∠A=52°,
由图可知∠CED是△EBD 的外角,
∴∠CED=∠B+∠EDB,
∴52°=38°+∠EDB,
∴∠EDB=14°.
故答案为:14°.
【点评】主要考查三角形内角和、三角形外角与内角的关系,关键要掌握三角形外角等于和它不相邻的两个内角和.
16.(3分)如图是一株美丽的勾股树,其中所有的四边形都是正方形,所有的三角形都是直角三角形.若正方形A、B、C、D的面积分别足4、6、2、4,则正方形E的边长是 4 .
【答案】4.
【分析】根据勾股定理及正方形的面积公式求解.
【解答】解:设另两个正方形为F,H,
由勾股定理得:F的面积为4+6=10,H的面积为2+4=6,
∴E的面积为10+6=16,
∴E的边长为:=4,
故答案为:4.
【点评】本题考查了勾股定理,掌握勾股定理的意义及正方形的面积公式是解题的关键.
17.(3分)如图,在等腰三角形△ABC中,AB=AC,D为BC延长线上一点,EC⊥AC,且AC=CE,垂足为C,连接BE,若BC=a,则△BCE的面积为 .
【答案】.
【分析】过A作AH⊥BC于H,过E作EF⊥BC于F,利用等腰三角形的性质和全等三角形的判定和性质解答即可.
【解答】解:过A作AH⊥BC于H,过E作EF⊥BC于F,
∵AB=AC,BC=a,
∴BH=HC=,
∵∠ACE=90°,
∴∠ACH+∠ECF=90°,
∵∠CAH+∠ACH=90°,
∴∠ECF=∠CAH,
在△ACH与△CEF中,
,
∴△ACH≌△CEF(AAS),
∴EF=CH=,
∴△BCE的面积===
故答案为:.
【点评】本题考查了等腰三角形的性质和三角形全等的判定和性质,解题的关键是正确添加辅助线构造全等三角形.
18.(3分)如图,四边形ABCD中,BC=6,AD=2,点M是AB上一点,且∠DMC=135°,AM=3,BM=4,则CD的最大值是 13 .
【答案】13.
【分析】分别作A关于DM,B关于CM的对称点A′,B′,连接A′M,B′M,DA′,CB′,A′B′,根据堆成的性质可得:AD′=AD=2,AM′=AM=3,B′M=BM=4,CB′=CB=6,再根据题意分析DC≤DA′+A′B′+B′C,代入数据求解即可.
【解答】解:分别作A关于DM,B关于CM的对称点A′,B′,如图所示,
连接A′M,B′M,DA′,CB′,A′B′,
∵BC=6,AD=2,AM=3,BM=4,
则AD′=AD=2,AM′=AM=3,B′M=BM=4,CB′=CB=6,
∵∠AMD=∠A′MD,∠BMC=∠B′MC,
∵∠DMC=135°,∠AMD+∠BMC=45°,
∴∠CMB′+∠A′MD=45°,
∴∠A′MB′=∠DMC﹣(∠DMA′+∠CMB′)=90°,
∴,
∵DC≤DA′+A′B′+B′C=2+5+6=13,
故DC的最大值为13,此时D、A′,B′,C在同一条直线上.
【点评】本题考查了勾股定理,轴对称的性质,正方形的性质,难度较大,综合性较强,正确作出辅助线和较强解题能力是关键.
三、解答题(本大题共9小题,共96分.解答时写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
19.(8分)如图,△ABC≌△DEC,B、C、D在同一直线上,且CE=3,AC=5.求BD长.
【答案】8.
【分析】根据全等三角形的对应边相等分别求出BC、CD,计算即可.
【解答】解:∵△ABC≌△DEC,CE=3,AC=5,
∴BC=CE=3,CD=AC=5,
∴BD=BC+CD=3+5=8.
【点评】本题考查的是全等三角形的性质,掌握全等三角形的对应边相等是解题的关键.
20.(10分)如图,在△ABC中,AB=AC,AE是中线,BF是角平分线,∠C=68°.
(1)∠CAE= 22 °.(直接填空)
(2)求∠1的度数.
【答案】(1)22°;(2)124°.
【分析】(1)根据等腰三角形的性质得出∠ABC=∠C,进而解答即可;
(2)根据等腰三角形的性质得出∠ABC=∠C,进而解答即可.
【解答】解:(1)∵AB=AC,∠C=68°,
∴∠ABC=∠C=68°,
∵AB=AC,AE是中线,
∴AE⊥BC,即∠AEB=∠AEC=90°,
∴∠CAE=90°﹣68°=22°,
故答案为:22;
(2)∵AB=AC,
∴∠ABC=∠C=68°,BF是∠ABC的平分线,
∴∠CBF=34°,
∵∠1是△BPE的外角,
∴∠1=90°+34°=124°.
【点评】此题考查等腰三角形的性质,三角形内角和定理,三角形的角平分线、中线和高,关键是根据等腰三角形的三线合一解答.
21.(10分)某中学计划为新生配备如图1所示的折叠凳,图2是折叠凳撑开后的侧面示意图(木条等材料宽度忽略不计),其中凳腿AB和CD的长度相等,O是它们的中点,为了使折叠凳坐着舒适,厂家将撑开后的折叠凳宽度AD设计为35cm.由以上信息你能求出CB的长度吗?并说明理由.
【答案】CB的长度为35cm.
【分析】根据中点定义求出OA=OB,OC=OD,然后利用“边角边”证明△AOD和△BOC全等,根据全等三角形对应边相等即可证明.
【解答】解:CB的长度为35cm.理由如下:
∵O是AB、CD的中点,
∴OA=OB,OC=OD,
在△AOD和△BOC中,
,
∴△AOD≌△BOC(SAS),
∴CB=AD,
∵AD=35cm,
∴CB=35cm),
答:CB的长度为35cm.
【点评】本题考查了全等三角形的应用,证明得到三角形全等是解题的关键.
22.(10分)某宾馆装修,需在一段楼梯台阶上铺上一块地毯,将楼梯台阶完全盖住.楼梯台阶剖面图如图,已知∠C=90°,AC=3m,AB=5m.
(1)求BC的长;
(2)若已知楼梯宽2.8m,需要购买 19.6 m2的地毯才能铺满所有台阶.
【答案】(1)4m;
(2)19.6m2.
【分析】(1)由勾股定理列式计算即可;
(2)由长方形面积公式计算即可.
【解答】解:(1)∵∠C=90°,AC=3m,AB=5m,
∴BC===4(m),
答:BC的长为4m;
(2)地毯长为:3+4=7(m),
∴地毯的面积为2.8×7=19.6(m2),
即需要购买19.6m2的地毯才能铺满所有台阶,
故答案为:19.6.
【点评】此题考查了勾股定理的应用等知识,利用勾股定理求出BC的长度是解题的关键.
23.(10分)如图,在四边形ABCD中,AB∥CD,∠1=∠2,AD=EC.
(1)求证:△ABD≌△EDC;
(2)若AB=2,BE=3,求CD的长.
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)由“AAS”即可证△ABD≌△EDC;
(2)结合(1)可得AB=DE,BD=CD,可得结论.
【解答】(1)证明:∵AB∥CD,
∴∠ABD=∠EDC.
在△ABD和△EDC中,
,
∴△ABD≌△EDC(AAS),
(2)由(1)得△ABD≌△EDC,
∴AB=DE=2,BD=CD,
∴CD=BD=DE+BE=2+3=5.
【点评】本题考查了全等三角形的判定和性质,掌握全等三角形的判定方法是本题的关键.
24.(12分)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=3,点F是AC边上一点,CF=1.用直尺和圆规按要求作图(不写作法,保留作图痕迹),并回答问题:
(1)在边AB上作点D,使得点D到边CA、CB的距离相等;
(2)在射线CD上作点E,使得点E到点A、点B的距离相等;
(3)若点P是射线CD上一个动点,当FP+AP取最小值时,在图中作出符合要求的点P,FP+AP的最小值为d,则d2= 13 .
【答案】(1)见解答;
(2)见解答;
(3)169.
【分析】(1)作∠ACB的平分线交AB于D,则D即为所求;
(2)作AC的垂直平分线交射线CD于E,E即为所求;
(3)在CB上取F',使CF'=CF,连接AF'交CD于P,则P即为所求;在Rt△ACF'中,求出AF'===13,即得FP+AP的最小值是13,即可求得d2.
【解答】解:(1)作∠ACB的平分线交AB于D,则D即为所求,如图:
(2)作AB的垂直平分线交射线CD于E,E即为所求,如图:
(3)在CB上取F',使CF'=CF,则F,F'关于直线CD对称,连接AF'交CD于P,则P即为所求,如图:
∵F,F'关于直线CD对称,
∴PF=PF',
∴PF+PA=PF'+PA,
而A,P,F'共线,
∴此时PF+PA最小,最小值为AF'的长,
在Rt△ACF'中,
AF'===13,
∴FP+AP的最小值是13,
∴d2=132=169.
故答案为:169.
【点评】本题考查作图﹣复杂作图,解题的关键是掌握角平分线,垂直平分线的尺规作图方法.
25.(10分)如图,AC⊥BC,DB⊥BC,垂足分别为C,B,点E在BC上,连接DE,交AB于点F,AC=EB,AB=DE.
(1)判断:AB与DE的位置关系,并说明理由;
(2)连接AD,AE,若BC=a,AC=b,AB=c,通过用不同方法计算四边形ACBD的面积(即“算两次”思想),验证勾股定理.
【答案】(1)见解答;
(2)见解答.
【分析】(1)根据HL证明Rt△ABC≌Rt△EDB,得出∠ABC=∠D,即可推出结论;
(2)连接AD、AE,由Rt△ABC≌Rt△EDB,得出BC=DB=a,AC=EB=b,AB=ED=c,CE=BC﹣EB=a﹣b.再根据四边形ABCD的面积的两种表示方法得出等式整理即可得出结论.
【解答】解:(1)AB⊥DE.
理由:∵AC⊥BC,DB⊥BC,
∴∠ACB=∠EBD=90°,
在Rt△ABC和Rt△EDB中,
∵,
∴Rt△ABC≌Rt△EDB(HL),
∴∠ABC=∠D,
∵∠ABC+∠ABD=∠EBD=90°,
∴∠D+∠ABD=90°,
∴∠BFD=90°,
∴AB⊥DE;
(2)如图,
由(1)知Rt△ABC≌Rt△EDB,
∴BC=DB=a,AC=EB=b,AB=ED=c,CE=BC﹣EB=a﹣b.
∴S四边形ACBD=(a+b)a=a2+ab,
∵AB⊥DE,
∴S四边形ACBD=S四边形AEBD+S△ACE=c2+b(a﹣b)=c2+ab﹣b2,
∴a2+ab=c2+ab﹣b2,
整理,得a2+b2=c2.
【点评】本题考查勾股定理的证明,全等三角形的判定与性质,正确表示出四边形ABCD面积的两种方法是解题的关键.
26.(12分)如图,AD⊥BC,垂足为D,且AD=4,BD=9.点E从D点沿射线DC向右以2个单位/秒的速度匀速运动,同时点F从B点沿线段BD向点D以1个单位/秒的速度匀速运动,当点F到达终点D时,点E也立即停止运动,连接AE、AF,设点F运动的时间为t秒.
(1)当t为何值时,AD是△AEF的中线?
(2)当t=1时,判断△AEF的形状,并说明理由;
(3)是否存在t的值,使△AEF是以AF为腰的等腰三角形?若存在,直接写出t的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)t=3时,AD是△AEF的中线;
(2)△AEF是直角三角形,理由见解析;
(3)存在,t=或t=3.
【分析】(1)由题意得DE=2t,DF=9﹣t,根据中线的定义列出方程,求解即可;
(2)由勾股定理求出AF2,AE2,EF2的值,根据勾股定理逆定理即可证得结论;
(3)分类讨论:①当AE=AF,②FE=AF,根据题意和勾股定理列出方程,求解即可.
【解答】解:(1)由题意得:
DE=2t,BF=t,
∴DF=BD﹣BF=9﹣t,
∵AD是△AEF的中线,
∴DF=DE,
∴9﹣t=2t,
解得t=3,
即t=3时,AD是△AEF的中线;
(2)当t=1时,△AEF是直角三角形,
理由如下:
当t=1时,DE=2t=2,DF=9﹣t=8,
∴EF=10,
在Rt△ADF中,AF2=AD2+DF2=42+82=80,
在Rt△ADE中,AE2=AD2+DE2=42+22=20,
∴AF2+AE2=102=EF2,
∴∠EAF=90°,
∴△AEF是直角三角形;
(3)存在.
①当AE=AF时,
∵AD⊥BC,
∴DF=DE,
由(1)知t=3;
②FE=AF时,
在Rt△ADF中,AF2=AD2+DF2=16+(9﹣t)2,
FE=9﹣t+2t=9+t,
∴16+(9﹣t)2=(9+t)2,
解得:t=,
综上所述:t=或t=3.
∴当t=或t=3时,△AEF是以AF为腰的等腰三角形.
【点评】本题是三角形的综合题,考查了勾股定理,勾股定理的逆定理,熟练掌握勾股定理,以及勾股定理的逆定理是解题的关键.
27.(14分)【课本再现】
(1)苏科版数学八年级上册课本第65页思考:如图1,△ABC中,∠C=90°,∠A=30°,那么BC与AB有怎样的数量关系?试证明你的结论.
【尝试探究】
(2)点P是边AC上一动点,连接BP,以BP为边作等边三角形BPE,连接AE.
①判断△AEP的形状,并说明理由;
②求证:∠AEP=2∠ABP;
【探究应用】
(3)若点P是直线AC上一动点,“尝试探究”中其他条件不变,若CB=2,直接写出点E到点C的最小距离.
【答案】(1)BC=AB,证明见解答过程;
(2))①△AEP是等腰三角形,理由见解答过程;②证明见解答过程;
(3)1.
【分析】(1)设AB的中点D,连接CD,根据∠B=60°,CD=AD=BD=AB得△BCD是等边三角形,则CD=BC=BD,由此可得出BC与AB的数量关系;
(1)①设AB的中点D,连接CD,证明△EBD和△PBC全等得∠EDB=∠ACB=90°,进而得DE是线段AB的垂直平分线,则EA=EB=EP,由此可判定△EAP的形状;
②设∠ABP=α,则∠EBA=60°﹣α,根据EA=EB,∠BAC=30°得∠EAP=90°﹣α,进而根据△EAP是等腰三角形DE∠AEP=180°﹣2∠EAP=2α,由此即可得出结论;
(3)作AB的垂直平分线MN,垂足为D,过点C作CH⊥MN于H,由(2)①知点P在直线AC上运动时,点E在MN上运动,根据“垂线段最短”得点C到MN上个点的距离中,CM为最短,因此点E和点H重合时,CE为最小,最小距离是线段比CH的长,然后求出CH的长即可得出答案.
【解答】(1)解:BC与AB的数量关系是:BC=AB,证明如下:
设AB的中点D,连接CD,如图1所示:
在△ABC中,∠C=90°,∠A=30°,
∴∠B=60°,
∵CD是Rt△ABC斜边上的中线,
∴CD=AD=BD=AB,
∴△BCD是等边三角形,
∴CD=BC=BD,
∴BC=AB;
(1)①解:△AEP是等腰三角形,理由如下:
设AB的中点D,连接CD,如图2所示:
由(1)知:△BCD是等边三角形,
∴BD=BC,∠DBC=60°,
∴△BPE是等边三角形,
∴EB=PB=EP,∠EBP=60°,
∴∠EBP=∠DBC=60°,
∴∠EBD+∠ABP=∠ABP+∠PBC,
∴∠EBD=∠PBC,
在△EBD和△PBC中,
,
∴△EBD≌△PBC(SAS),
∴∠EDB=∠ACB=90°,
∴ED⊥AB,
又∵点D是AB的中点,
∴DE是线段AB的垂直平分线,
∴EA=EB,
∴EA=EP,
∴△EAP是等腰三角形;
②证明:设∠ABP=α,
∵∠EBP=60°,
∴∠EBA=∠EBP﹣∠ABP=60°﹣α,
∵EA=EB,
∴∠EAB=∠EBA=∠60°﹣α,
∵∠BAC=30°,
∴∠EAP=∠EAB+∠BAC=90°﹣α,
由(2)①知:△EAP是等腰三角形,
∴∠EPA=∠EAP=90°﹣α,
∴∠AEP=180°﹣2∠EAP=180°﹣2(90°﹣α)=2α,
即∠AEP=2∠ABP;
(3)解:作AB的垂直平分线MN,垂足为D,连接CD,过点C作CH⊥MN于H,如图3所示:
由(2)①知:点P在直线AC上运动时,点E在MN上运动,
根据“垂线段最短”DE:点C到MN上个点的距离中,CM为最短,
∴点E和点H重合时,CE为最小,最小距离是线段比CH的长,
由(1)知:△BCD是等边三角形,
∴CD=BC=2,∠CDB=60°,
∵MN⊥AB,
∴∠CDP=90°﹣∠CDB=30°,
在Rt△CDH中,∠CDP=30°,
∴CH=CD=1,
∴点E到点C的最小距离1.
【点评】此题主要考查了直角三角形的性质,等边三角形的判定和性质,线段垂直平分线的性质,垂线段最短,全等三角形的判定和性质等知识点,理解直角三角形的性质,等边三角形的判定和性质,线段垂直平分线的性质,垂线段最短,熟练掌握全等三角形的判定和性质是解决问题的关键,正确地作出辅助线构造全等三角形,并得出点E在线段AB的垂直平分线上运动是解决问题的难点.
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