数学八年级下册第十五章 四边形综合与测试课后练习题
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这是一份数学八年级下册第十五章 四边形综合与测试课后练习题,共40页。
京改版八年级数学下册第十五章四边形专项测评
考试时间:90分钟;命题人:数学教研组
考生注意:
1、本卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间90分钟
2、答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上
3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置,如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用涂改液、胶带纸、修正带,不按以上要求作答的答案无效。
第I卷(选择题 30分)
一、单选题(10小题,每小题3分,共计30分)
1、如图,∠A+∠B+∠C+∠D+∠E+∠F的度数为( )
A.180° B.360°
C.540° D.不能确定
2、菱形ABCD的周长是8cm,∠ABC=60°,那么这个菱形的对角线BD的长是( )
A.cm B.2cm C.1cm D.2cm
3、如图,在平面直角坐标系中,矩形OABC的点A和点C分别落在x轴和y轴正半轴上,AO=4,直线l:y=3x+2经过点C,将直线l向下平移m个单位,设直线可将矩形OABC的面积平分,则m的值为( )
A.7 B.6 C.4 D.8
4、如图是用若干个全等的等腰梯形拼成的图形,下列说法错误的是( )
A.梯形的下底是上底的两倍 B.梯形最大角是
C.梯形的腰与上底相等 D.梯形的底角是
5、如图,以O为圆心,长为半径画弧别交于A、B两点,再分别以A、B为圆心,以长为半径画弧,两弧交于点C,分别连接、,则四边形一定是( )
A.梯形 B.菱形 C.矩形 D.正方形
6、如图,在长方形ABCD中,AB=10cm,点E在线段AD上,且AE=6cm,动点P在线段AB上,从点A出发以2cm/s的速度向点B运动,同时点Q在线段BC上.以vcm/s的速度由点B向点C运动,当△EAP与△PBQ全等时,v的值为( )
A.2 B.4 C.4或 D.2或
7、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.
8、下列图形中,既是中心对称图形又是轴对称图形的有几个( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
9、在平行四边形ABCD中,∠A=30°,那么∠B与∠A的度数之比为( )
A.4:1 B.5:1 C.6:1 D.7:1
10、下面图案中既是轴对称图形又是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
第Ⅱ卷(非选择题 70分)
二、填空题(5小题,每小题4分,共计20分)
1、如图,在矩形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,AB=6,∠DAC=60°,点F在线段AO上从点A至点O运动,连接DF,以DF为边作等边三角形DFE,点E和点A分别位于DF两侧,下列结论:①∠BDE=∠EFC;②ED=EC;③∠ADF=∠ECF;④点E运动的路程是2,其中正确结论的序号为 _____.
2、如图,正方形ABCD中,AD= ,已知点E是边AB上的一动点(不与A、B重合)将△ADE沿DE对折,点A的对应点为P,当△APB是等腰三角形时,AE=______ .(温馨提示:∵ ,∴ )
3、如图,点P是矩形ABCD的对角线AC上一点,过点P作EF∥BC,分别交AB,CD于点E、F,连接PB、PD,若AE=2,PF=9,则图中阴影面积为______;
4、一个多边形的内角和是它的外角和的两倍,则这个多边形的边数为 ___.
5、如图,平面直角坐标系中,有,,三点,以A,B,O三点为顶点的平行四边形的另一个顶点D的坐标为______.
三、解答题(5小题,每小题10分,共计50分)
1、在菱形ABCD中,∠ABC=60°,P是直线BD上一动点,以AP为边向右侧作等边APE(A,P,E按逆时针排列),点E的位置随点P的位置变化而变化.
(1)如图1,当点P在线段BD上,且点E在菱形ABCD内部或边上时,连接CE,则BP与CE的数量关系是 ,BC与CE的位置关系是 ;
(2)如图2,当点P在线段BD上,且点E在菱形ABCD外部时,(1)中的结论是否还成立?若成立,请予以证明;若不成立,请说明理由;
(3)当点P在直线BD上时,其他条件不变,连接BE.若AB=2,BE=2,请直接写出APE的面积.
2、在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,点D为AB边上一点,过点D作DE⊥AB,交BC于点E,连接AE,取AE的中点P,连接DP,CP.
(1)观察猜想: 如图(1),DP与CP之间的数量关系是 ,DP与CP之间的位置关系是 .
(2)类比探究: 将图(1)中的△BDE绕点B逆时针旋转45°,(1)中的结论是否仍然成立?若成立,请就图(2)的情形给出证明;若不成立,请说明理由.
(3)问题解决: 若BC=3BD=3, 将图(1)中的△BDE绕点B在平面内自由旋转,当BE⊥AB时,请直接写出线段CP的长.
3、如图,在中,过点作于点,点在边上,,连接,.
(1)求证:四边形是矩形;
(2)若,,,求证:平分.
4、(3)点P为AC上一动点,则PE+PF最小值为.
5、已知长方形ABCO,O为坐标原点,B的坐标为(8,6),点A,C分别在坐标轴上,P是线段BC上的动点,设PC=m.
(1)已知点D在第一象限且是直线y=2x+6上的一点,设D点横坐标为n,则D点纵坐标可用含n的代数式表示为 ,此时若△APD是等腰直角三角形,求点D的坐标;
(2)直线y=2x+b过点(3,0),请问在该直线上,是否存在第一象限的点D使△APD是等腰直角三角形?若存在,请直接写出这些点的坐标,若不存在,请说明理由.
-参考答案-
一、单选题
1、B
【分析】
设BE与DF交于点M,BE与AC交于点N,根据三角形的外角性质,可得 ,再根据四边形的内角和等于360°,即可求解.
【详解】
解:设BE与DF交于点M,BE与AC交于点N,
∵ ,
∴ ,
∵,
∴ .
故选:B
【点睛】
本题主要考查了三角形的外角性质,多边形的内角和,熟练掌握三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和;四边形的内角和等于360°是解题的关键.
2、B
【分析】
由菱形的性质得AB=BC=2(cm),OA=OC,OB=OD,AC⊥BD,再证△ABC是等边三角形,得AC=AB=2(cm),则OA=1(cm),然后由勾股定理求出OB=(cm),即可求解.
【详解】
解:∵菱形ABCD的周长为8cm,
∴AB=BC=2(cm),OA=OC,OB=OD,AC⊥BD,
∵∠ABC=60°,
∴△ABC是等边三角形,
∴AC=AB=2cm,
∴OA=1(cm),
在Rt△AOB中,由勾股定理得:OB===(cm),
∴BD=2OB=2(cm),
故选:B.
【点睛】
此题考查了菱形的性质,勾股定理,等边三角形的性质和判定,解题的关键是熟练掌握菱形的性质,勾股定理,等边三角形的性质和判定方法.
3、A
【分析】
如图所示,连接AC,OB交于点D,先求出C和A的坐标,然后根据矩形的性质得到D是AC的中点,从而求出D点坐标为(2,1),再由当直线经过点D时,可将矩形OABC的面积平分,进行求解即可.
【详解】
解:如图所示,连接AC,OB交于点D,
∵C是直线与y轴的交点,
∴点C的坐标为(0,2),
∵OA=4,
∴A点坐标为(4,0),
∵四边形OABC是矩形,
∴D是AC的中点,
∴D点坐标为(2,1),
当直线经过点D时,可将矩形OABC的面积平分,
由题意得平移后的直线解析式为,
∴,
∴,
故选A.
【点睛】
本题主要考查了一次函数与几何综合,一次函数的平移,矩形的性质,解题的关键在于能够熟知过矩形中心的直线平分矩形面积.
4、D
【分析】
如图(见解析),先根据平角的定义可得,再根据可求出,由此可判断选项;先根据等边三角形的判定与性质可得,再根据平行四边形的判定可得四边形是平行四边形,根据平行四边形的性质可得,然后根据菱形的判定可得四边形是菱形,根据菱形的性质可得,最后根据线段的和差、等量代换可得,由此可判断选项.
【详解】
解:如图,,
,
,
,
梯形是等腰梯形,
,
则梯形最大角是,选项B正确;
没有指明哪个角是底角,
梯形的底角是或,选项D错误;
如图,连接,
,
是等边三角形,
,
,
点共线,
,
,
,
四边形是平行四边形,
,
,
,
,,
四边形是菱形,
,
,,选项A、C正确;
故选:D.
【点睛】
本题考查了等腰梯形、菱形的判定与性质、等边三角形的判定与性质等知识点,熟练掌握各判定与性质是解题关键.
5、B
【分析】
根据题意得到,然后根据菱形的判定方法求解即可.
【详解】
解:由题意可得:,
∴四边形是菱形.
故选:B.
【点睛】
此题考查了菱形的判定,解题的关键是熟练掌握菱形的判定方法.菱形的判定定理:①四条边都相等四边形是菱形;②一组邻边相等的平行四边形是菱形;③对角线垂直的平行四边形是菱形.
6、D
【分析】
根据题意可知当△EAP与△PBQ全等时,有两种情况:①当EA=PB时,△APE≌△BQP,②当AP=BP时,△AEP≌△BQP,分别按照全等三角形的性质及行程问题的基本数量关系求解即可.
【详解】
解:当△EAP与△PBQ全等时,有两种情况:
①当EA=PB时,△APE≌△BQP(SAS),
∵AB=10cm,AE=6cm,
∴BP=AE=6cm,AP=4cm,
∴BQ=AP=4cm;
∵动点P在线段AB上,从点A出发以2cm/s的速度向点B运动,
∴点P和点Q的运动时间为:4÷2=2s,
∴v的值为:4÷2=2cm/s;
②当AP=BP时,△AEP≌△BQP(SAS),
∵AB=10cm,AE=6cm,
∴AP=BP=5cm,BQ=AE=6cm,
∵5÷2=2.5s,
∴2.5v=6,
∴v=.
故选:D.
【点睛】
本题考查矩形的性质及全等三角形的判定与性质等知识点,注意数形结合和分类讨论并熟练掌握相关性质及定理是解题的关键.
7、B
【详解】
解:A、是轴对称图形,不是中心对称图形,故本选项不符合题意;
B、既是轴对称图形,又是中心对称图形,故本选项符合题意;
C、不是轴对称图形,是中心对称图形,故本选项不符合题意;
D、不是轴对称图形,是中心对称图形,故本选项不符合题意;
故选:B.
【点睛】
本题考查了轴对称图形和中心对称图形,熟记中心对称图形的定义(在平面内,把一个图形绕某点旋转,如果旋转后的图形与另一个图形重合,那么这两个图形互为中心对称图形)和轴对称图形的定义(如果一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够完全重合,那么这个图形叫做轴对称图形)是解题关键.
8、A
【分析】
根据轴对称图形与中心对称图形的概念求解.
【详解】
解:第一个图形既不是轴对称图形,也不是中心对称图形,不符合题意;
第二个图形是轴对称图形,不是中心对称图形,不符合题意;
第三个图形是轴对称图形,不是中心对称图形,不符合题意;
第四个图形既是轴对称图形,也是中心对称图形,符合题意;
既是中心对称图形又是轴对称图形的只有1个,
故选:A.
【点睛】
本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.
9、B
【分析】
根据平行四边形的性质先求出∠B的度数,即可得到答案.
【详解】
解:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,
∴∠B=180°-∠A=150°,
∴∠B:∠A=5:1,
故选B.
【点睛】
本题主要考查了平行四边形的性质,解题的关键在于能够熟练掌握平行四边形邻角互补.
10、D
【分析】
根据轴对称图形与中心对称图形的概念求解.
【详解】
A.不是轴对称图形,也不是中心对称图形,故此选项不合题意;
B.是轴对称图形,不是中心对称图形,故此选项不合题意;
C.不是轴对称图形,是中心对称图形,故此选项不合题意;
D.既是轴对称图形又是中心对称图形,故此选项符合题意.
故选:D.
【点睛】
本题考查了轴对称图形和中心对称图形;如果一个图形沿着某条直线对折后,直线两旁的部分能够重合,则此图形是轴对称图形,这条直线叫做对称轴;如果一个图形绕某一固定点旋转180度后能够与原来的图形重合,则称这个图形是中心对称图形,固定的点叫对称中心;理解两个概念是解答本题的关键.
二、填空题
1、①②③④
【分析】
①根据∠DAC=60°,OD=OA,得出△OAD为等边三角形,再由△DFE为等边三角形,得∠DOA=∠DEF=60°,再利用角的等量代换,即可得出结论①正确;
②连接OE,利用SAS证明△DAF≌△DOE,再证明△ODE≌△OCE,即可得出结论②正确;
③通过等量代换即可得出结论③正确;
④延长OE至,使=OD,连接,通过△DAF≌△DOE,∠DOE=60°,可分析得出点F在线段AO上从点A至点O运动时,点E从点O沿线段运动到,从而得出结论④正确;
【详解】
解:①设与的交点为如图所示:
∵∠DAC=60°,OD=OA,
∴△OAD为等边三角形,
∴∠DOA=∠DAO=∠ADO =60°,
∵△DFE为等边三角形,
∴∠DEF=60°,
∴∠DOA=∠DEF=60°,
∴,
∴
故结论①正确;
②如图,连接OE,
在△DAF和△DOE中,
,
∴△DAF≌△DOE(SAS),
∴∠DOE=∠DAF=60°,
∵∠COD=180°﹣∠AOD=120°,
∴∠COE=∠COD﹣∠DOE=120°﹣60°=60°,
∴∠COE=∠DOE,
在△ODE和△OCE中,
,
∴△ODE≌△OCE(SAS),
∴ED=EC,∠OCE=∠ODE,
故结论②正确;
③∵∠ODE=∠ADF,
∴∠ADF=∠OCE,即∠ADF=∠ECF,
故结论③正确;
④如图,延长OE至,使=OD,连接,
∵△DAF≌△DOE,∠DOE=60°,
∴点F在线段AO上从点A至点O运动时,点E从点O沿线段运动到,
∵
∴
设,则
∴在中,
即
解得:
∴=OD=AD=,
∴点E运动的路程是,
故结论④正确;
故答案为:①②③④.
【点睛】
本题主要考查了几何综合,其中涉及到了等边三角形判定及性质,相似三角形的判定及性质,全等三角形的性质及判定,三角函数的比值关系,矩形的性质等知识点,熟悉掌握几何图形的性质合理做出辅助线是解题的关键.
2、2
【分析】
当AP=AB时,结合正方形的性质可得AB=AD=AP,由折叠的性质可得AD=DP,推出△APD为等边三角形,得到∠ADE=30°,然后根据勾股定理进行计算;当AP=PB时,过P作PF⊥AB于点F,过P作PG⊥AD于点G,则四边形AFPG为矩形,得到PG=AF,由等腰三角形的性质可得AF=AB,结合正方形以及折叠的性质可得PG=AF=PD,则∠GDP=30°,进而求得∠PEF=30°,设PF=x,则PE=AE=2x,EF=x,然后根据AE+EF=AF=PD进行计算.
【详解】
解:当AP=AB时,
∵四边形ABCD为正方形,
∴AB=AD,
∴AP=AD.
∵ 将△ADE沿DE对折, 得到△PDE,
∴AD=DP,
∴AP=AD=DP,
∴△APD为等边三角形,
∴∠ADP=60°,
∴∠ADE=30°,
∴,
∴设,则,
∴在中,,即,
∴解得:;
当AP=PB时,过P作PF⊥AB于点F,过P作PG⊥AD于点G,
∵AD⊥AB,
∴四边形AFPG为矩形,
∴PG=AF.
∵AP=PB,PF⊥AB,
∴AF=AB=.
∵AB=AD=DP,
∴PG=AF=PD=,
如图,作DP的中点M,连接GM,
∵
∴
又∵
∴
∴是等边三角形
∴
∵
∴∠GDP=30°.
∵∠DAE=∠DPE=90°,∠ADP=30°,
∴∠AEP=150°,
∴∠PEF=30°.
设PF=x,则PE=AE=2x,EF=x,
∴AE+EF=(2+)x= ,
∴x=2-3,
∴AE=4-6.
故答案为:2或4-6.
【点睛】
此题考查了正方形的性质,勾股定理,等腰三角形的性质和判定等知识,解题的关键是熟练掌握正方形的性质,勾股定理,等腰三角形的性质和判定方法.
3、
【分析】
作PM⊥AD于M,交BC于N,根据矩形的性质可得S△PEB=S△PFD即可求解.
【详解】
解:作PM⊥AD于M,交BC于N.
则有四边形AEPM,四边形DFPM,四边形CFPN,四边形BEPN都是矩形,
,
∴,
,
∴S阴=9+9=18,
故答案为:18.
【点睛】
本题考查矩形的性质、三角形的面积等知识,解题的关键是证明.
4、6
【分析】
根据内角和等于外角和的2倍则内角和是720°利用多边形内角和公式得到关于边数的方程,解方程就可以求出多边形的边数.
【详解】
解:根据题意,得
(n﹣2)•180=360×2,
解得:n=6.
故这个多边形的边数为6.
故答案为:6.
【点睛】
本题主要考查了多边形的内角和以及外角和,已知多边形的内角和求边数,可以转化为方程的问题来解决.
5、(9,4)、(-3,4)、(3,-4)
【分析】
根据平行四边形的性质得出AD=BO=6,AD∥BO,根据平行线得出A和D的纵坐标相等,根据B的横坐标和BO的值即可求出D的横坐标.
【详解】
∵平行四边形ABCD的顶点A、B、O的坐标分别为(3,4)、(6,0)、(0,0),
∴AD=BO=6,AD∥BO,
∴D的横坐标是3+6=9,纵坐标是4,
即D的坐标是(9,4),
同理可得出D的坐标还有(-3,4)、(3,-4).
故答案为:(9,4)、(-3,4)、(3,-4).
【点睛】
本题考查了坐标与图形性质和平行四边形的性质,注意:平行四边形的对边平行且相等.
三、解答题
1、(1)BP=CE,CE⊥BC;(2)仍然成立,见解析;(3)31
【分析】
(1)连接AC,根据菱形的性质和等边三角形的性质证明△BAP≌△CAE即可证得结论;
(2)(1)中的结论成立,用(1)中的方法证明△BAP≌△CAE即可;
(3)分两种情形:当点P在BD的延长线上时或点P在线段DB的延长线上时,连接AC交BD于点O,由∠BCE=90°,根据勾股定理求出CE的长即得到BP的长,再求AO、PO、PD的长及等边三角形APE的边长可得结论.
【详解】
解:(1)如图1,连接AC,延长CE交AD于点H,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=BC,
∵∠ABC=60°,
∴△ABC是等边三角形,
∴AB=AC,∠BAC=60°;
∵△APE是等边三角形,
∴AP=AE,∠PAE=60°,
∴∠BAP=∠CAE=60°﹣∠PAC,
∴△BAP≌△CAE(SAS),
∴BP=CE;
∵四边形ABCD是菱形,
∴∠ABP=∠ABC=30°,
∴∠ABP=∠ACE=30°,
∵∠ACB=60°,
∴∠BCE=60°+30°=90°,
∴CE⊥BC;
故答案为:BP=CE,CE⊥BC;
(2)(1)中的结论:BP=CE,CE⊥AD 仍然成立,理由如下:
如图2中,连接AC,设CE与AD交于H,
∵菱形ABCD,∠ABC=60°,
∴△ABC和△ACD都是等边三角形,
∴AB=AC,∠BAD=120°,∠BAP=120°+∠DAP,
∵△APE是等边三角形,
∴AP=AE,∠PAE=60°,
∴∠CAE=60°+60°+∠DAP=120°+∠DAP,
∴∠BAP=∠CAE,
∴△ABP≌△ACE(SAS),
∴BP=CE,∠ACE=∠ABD=30°,
∴∠DCE=30°,
∵∠ADC=60°,
∴∠DCE+∠ADC=90°,
∴∠CHD=90°,
∴CE⊥AD;
∴(1)中的结论:BP=CE,CE⊥AD 仍然成立;
(3)如图3中,当点P在BD的延长线上时,连接AC交BD于点O,连接CE,BE,作EF⊥AP于F,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD BD平分∠ABC,
∵∠ABC=60°,AB=2,
∴∠ABO=30°,
∴AO=AB=,OB=AO=3,
∴BD=6,
由(2)知CE⊥AD,
∵AD∥BC,
∴CE⊥BC,
∵BE=2,BC=AB=2,
∴CE==8,
由(2)知BP=CE=8,
∴DP=2,
∴OP=5,
∴AP===2,
∵△APE是等边三角形,
∴S△AEP=×(2)2=7,
如图4中,当点P在DB的延长线上时,同法可得AP===2,
∴S△AEP=×(2)2=31,
【点睛】
此题是四边形的综合题,重点考查菱形的性质、等边三角形的性质、全等三角形的判定与性质、勾股定理等知识点,解题的关键是正确地作出解题所需要的辅助线,将菱形的性质与三角形全等的条件联系起来,此题难度较大,属于考试压轴题.
2、(1)PD=PC,PD⊥PC;(2)成立,见解析;(3)2或4
【分析】
(1)根据直角三角形斜边中线的性质,可得,根据角之间的关系即可,即可求解;
(2)过点P作PT⊥AB交BC的延长线于T,交AC于点O,根据全等三角形的判定与性质求解即可;
(3)分两种情况,当点E在BC的上方时和当点E在BC的下方时,过点P作PQ⊥BC于Q,利用等腰直角三角形的性质求得,即可求解.
【详解】
解:(1)∵∠ACB=90°,AC=BC,
∴,
∵,
∴,
∵点P为AE的中点,
∴,
∴,,
∴,
∴
故答案为:,.
(2)结论成立.理由如下:
过点P作PT⊥AB交BC的延长线于T,交AC于点O.
则
∴,
∴,,
由勾股定理可得:
∴
∴
∴
∵点P为AE的中点,
∴
∴
在中,,
∴,
∴
∴
∴,
∴
∴,
∴.
(3)如图3﹣1中,当点E在BC的上方时,过点P作PQ⊥BC于Q.
则,
∴
∵
∴
由(2)可得,,,∴为等腰直角三角形
∴
∴
由勾股定理得,
如图3﹣2中,当点E在BC的下方时,同法可得PC=PD=2.
综上所述,PC的长为4或2.
【点睛】
此题考查了等腰直角三角形的性质,全等三角形的判定与性质,勾股定理,解题的关键是熟练掌握相关基本性质,做辅助线,构造出全等三角形.
3、(1)见解析;(2)见解析
【分析】
(1)先证明四边形是平行四边形,结合,从而可得结论;
(2)先证明,再求解 证明证明从而可得结论.
【详解】
(1)证明:四边形是平行四边形,
.即
,,
四边形是平行四边形.
,
,
四边形是矩形;
(2)四边形是平行四边形,
,
.
四边形是矩形;
在中,由勾股定理,得,
,
,
,
即平分.
【点睛】
本题考查的是勾股定理的应用,角平分线的定义,平行四边形的判定与性质,矩形的判定,证明四边形是平行四边形是解(1)的关键,证明是解(2)的关键.
4、见解析
【分析】
(1)根据折叠的性质可得:∠1=∠2,再由矩形的性质,可得∠2=∠3,从而得到∠1=∠3,即可求解;
(2)设FD=x,则AF=CF=8-x,再由勾股定理,可得DF=3,从而得到CF=5,即可求解;
(3)连接PB,根据折叠的性质可得△ECP≌△BCP,从而得到PE=PB,进而得到当点F、P、B三点共线时,PE+PF最小,最小值为BF的长,再由勾股定理,即可求解.
【详解】
(1)解:△ACF是等腰三角形,理由如下:
如图,
由折叠可知,∠1=∠2,
∵四边形ABCD是矩形,
∴AB∥CD,
∴∠2=∠3,
∴∠1=∠3,
∴AF=CF,
∴△ACF是等腰三角形;
(2)∵四边形ABCD是矩形且AB=8,BC=4,
∴AD=BC=4,CD=AB=8,∠D=90°,
设FD=x,则AF=CF=8-x,
在Rt△AFD中,根据勾股定理得AD2+DF2=AF2,
∴42+x2=(8-x)2,
解得x=3 ,即DF=3,
∴CF=8-3=5,
∴;
(3)如图,连接PB,
根据折叠得:CE=CB,∠ECP=∠BCP,
∵CP=CP,
∴△ECP≌△BCP,
∴PE=PB,
∴PE+PF=PE+PB,
∴当点F、P、B三点共线时,PE+PF最小,最小值为BF的长,
由(2)知:CF=5,
∵BC=4,∠BCF=90°,
∴ ,
即PE+PF最小值为 .
【点睛】
本题主要考查了矩形与折叠问题,等腰三角形的判定,熟练掌握矩形和折叠的性质是解题的关键.
5、(1)点D(4,14);(2)存在第一象限的点D使△APD是等腰直角三角形,点D的坐标或.
【分析】
(1)过点D作DE⊥y轴于E,PF⊥y轴于F,设D点横坐标为n,点D在第一象限且是直线y=2x+6上的一点,可得点D(n,2n+6),根据△APD是等腰直角三角形,可得∠EDA=∠FAP,可证△EDA≌△FAP(AAS),可得AE=PF,ED=FA,再证四边形AFPB为矩形,得出点D(n,14),根据点D在直线y=2x+6上,求出n=4即可;
(2)直线y=2x+b过点(3,0),求出b =-6,设点D(x, 2x-6),分三种情况当∠ADP=90°,AD=DP,△ADP为等腰直角三角形,证明△EDA≌△FPD(AAS),再证四边形OCFE为矩形,EF=OC=8,得出DE+DF=x+2x-14=8;当∠APD=90°,AP=DP,△ADP为等腰直角三角形,先证△ABP≌△PFD(AAS),得出CF=CB+PF-PB=6+8-(x-8)=22-x=2x-6;当∠PAD=90°,AP=AD,△ADP为等腰直角三角形,先证四边形AFPB为矩形,得出PF=AB=8,再证△APF≌△DAE(AAS),得出求解方程即可
【详解】
解:(1)过点D作DE⊥y轴于E,PF⊥y轴于F,
设D点横坐标为n,点D在第一象限且是直线y=2x+6上的一点,
∴x=n,y=2n+6,
∴点D(n,2n+6),
∵△APD是等腰直角三角形,
∴DA=AP,∠DAP=90°,
∴∠DAE+∠FAP=180°-∠DAP=90°,
∵DE⊥y轴,PF⊥y轴,
∴∠DEA=∠AFP=90°,
∴∠EDA+∠DAE=90°,
∴∠EDA=∠FAP,
在△EDA和△FAP中,
,
∴△EDA≌△FAP(AAS),
∴AE=PF,ED=FA,
∵四边形OABC为矩形,B的坐标为(8,6),
∴AB=OC=8,OA=BC=6,∠FAB=∠ABP=90°,
∵∠AFP=90°,
∴四边形AFPB为矩形,
∴PF=AB=8,
∴EA=FP=8,
∴OE=OA+AE=6+8=14,
∴点D(n,14),
∵点D在直线y=2x+6上,
∴14=2n+6,,
∴n=4,
∴点D(4,14);
(2)直线y=2x+b过点(3,0),
∴0=6+b,
∴b =-6,
∴直线y=2x-6,
设点D(x, 2x-6),
过点D作EF⊥y轴,交y轴于E,交CB延长线于F,
要使△ADP为等腰直角三角形,
当∠ADP=90°,AD=DP,△ADP为等腰直角三角形,
∴∠ADE+∠FDP=180°-∠ADP=90°,
∵DE⊥y轴,PF⊥y轴,
∴∠DEA=∠AFP=90°,
∴∠EDA+∠DAE=90°,
∴∠EAD=∠FDP,
在△EDA和△FPD中,
,
∴△EDA≌△FPD(AAS),
∴AE=DF=2x-6-8=2x-14,ED=FP=x,
∵四边形OABC为矩形,AB=OC=8,OA=BC=6,
∴∠OCF=90°,
∴四边形OCFE为矩形,EF=OC=8,
∴DE+DF=x+2x-14=8,
解得x=,
∴,
∴点D;
当∠APD=90°,AP=DP,△ADP为等腰直角三角形,
∴∠APB+∠DPF=90°,
过D作DF⊥射线CB于F,
∴∠DFP=90°,
∵四边形OABC为矩形,
∴AB=OC=8,OA=CB=6,∠ABP=90°,
∴∠BAP+∠APB=90°,
∴∠BAP=∠FPD,
在△ABP和△PFD中,
,
∴△ABP≌△PFD(AAS),
∴BP=FD=x-8,AB=PF=8,
∴CF=CB+PF-PB=6+8-(x-8)=22-x=2x-6,
解得x=,
∴,
∴点D;
当∠PAD=90°,AP=AD,△ADP为等腰直角三角形,
∴∠EAD +∠PAF=90°,
过D作DE⊥y轴于E,过P作PF⊥y轴于F,
∴∠DEA=∠PFA=90°,
∴∠FAP+∠FPA=90°,
∴∠FPA=∠EAD,
∵四边形OABC为矩形,
∴AB=OC=8,OA=CB=6,∠ABP=∠BAO=90°,
∵∠PFA=90°,
∴四边形AFPB为矩形,
∴PF=AB=8,
在△APF和△DAE中,
,
∴△APF≌△DAE(AAS),
∴FP=AE=8,AF=DE=6-m,
∴OE=OA+AE=6+8=14,
∴,
解得:,
∵PC=m≥0,
∴AF=6-m≤6<10,
∴此种情况不成立;
综合存在第一象限的点D使△APD是等腰直角三角形,点D的坐标或.
【点睛】
本题考查等腰直角三角形先证,三角形全等判定与性质,待定系数法求一次函数解析式,分类讨论思想,一次函数图像上点的特征,矩形的判定与性质,掌握等腰直角三角形先证,三角形全等判定与性质,待定系数法求一次函数解析式,分类讨论思想,一次函数图像上点的特征,矩形的判定与性质是解题关键.
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