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2019-2020学年湖南省长沙市雨花区雅礼实验中学八年级(下)开学数学试卷
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这是一份2019-2020学年湖南省长沙市雨花区雅礼实验中学八年级(下)开学数学试卷,共28页。
2019-2020学年湖南省长沙市雨花区雅礼实验中学八年级(下)开学数学试卷
一.选择题(本题共12小题,每小题3分,共36分)
1.(3分)在▱ABCD中,∠A=45°,则其对角∠C为( )
A.135° B.35° C.55° D.45°
2.(3分)下列各组数据不是勾股数的是( )
A.2,3,4 B.3,4,5 C.5,12,13 D.6,8,10
3.(3分)如图,要使▱ABCD成为矩形,需添加的条件是( )
A.AB=BC B.∠ABC=90° C.AC⊥BD D.∠1=∠2
4.(3分)如图,在菱形ABCD中,AB=5,∠BCD=120°,则△ABC的周长等于( )
A.20 B.15 C.10 D.5
5.(3分)若一组数据﹣3,﹣2,0,1,x,6,9,12的平均数为3,这组数据的中位数是( )
A.0 B.1 C.1.5 D.2
6.(3分)如图,△ABC和△DCE都是边长为4的等边三角形,点B,C,E在同一条直线上,连接BD,则BD长( )
A.3 B.2 C.3 D.4
7.(3分)如图所示,有一张一个角为60°的直角三角形纸片,沿其一条中位线剪开后,不能拼成的四边形是( )
A.邻边不等的矩形 B.等腰梯形
C.有一个角是锐角的菱形 D.正方形
8.(3分)如图,在△ABC中,BD⊥AC于点D,点E为AB的中点,AD=6,DE=5,则线段BD的长为( )
A.5 B.6 C.8 D.10
9.(3分)如图,正方形ABCD中,AE=AB,直线DE交BC于点F,则∠BEF=( )
A.45° B.30° C.60° D.55°
10.(3分)如图,将矩形ABCD沿EF折叠,使顶点C恰好落在AB边的中点C′上.若AB=6,BC=9,则BF的长为( )
A.4 B.3 C.4.5 D.5
11.(3分)如图,在△ABC中,点D是边BC上的点(与B、C两点不重合),过点D作DE∥AC,DF∥AB,分别交AB、AC于E、F两点,下列说法正确的是( )
A.若AD平分∠BAC,则四边形AEDF是菱形
B.若BD=CD,则四边形AEDF是菱形
C.若AD垂直平分BC,则四边形AEDF是矩形
D.若AD⊥BC,则四边形AEDF是矩形
12.(3分)如图,在边长为4的正方形ABCD中,E是AB边上的一点,且AE=3,Q为对角线AC上的动点,则△BEQ周长的最小值为( )
A.5 B.6 C. D.8
二.填空题(本题共6小题,每小题3分,共18分)
13.(3分)某校规定学生的期末学科成绩由三部分组成,将课堂、作业和考试三项得分按1:3:6的权重确定每个人的期末成绩.小明同学本学期数学这三项得分分别是:课堂98分,作业95分,考试85分,那么小明的数学期末成绩是 分.
14.(3分)在平面直角坐标系中,点P(﹣4,3)到原点O的距离是 .
15.(3分)如图,将菱形纸片ABCD折叠,使点A恰好落在菱形的对称中心O处,折痕为EF,若菱形ABCD的边长为2cm,∠A=120°,则EF= cm.
16.(3分)如图,正方形ABCD的边长为4,将一个足够大的直角三角板的直角顶点放于点A处,该三角板的两条直角边与CD交于点F,与CB延长线交于点E,四边形AECF的面积是 .
17.(3分)如图所示的“赵爽弦图”是由四个全等的直角三角形和一个小正方形拼成的一个大正方形,如果大正方形的面积为16,小正方形的面积为3,直角三角形的两直角边分别为a和b,那么(a+b)2的值为 .
18.(3分)如图,在四边形ABCD中,AB∥CD,∠A=60°,∠B=30°,若AD=4,则CB的长等于 .
三.解答题(本题共8小题)
19.(6分)计算:+×(﹣)++(3﹣π)0
20.(6分)已知a=﹣,b=+,求值:
(1)+;
(2)a2b+ab2.
21.(8分)小冬与小夏是某中学篮球队的队员,在最近五场球赛中的得分如表所示:
第一场
第二场
第三场
第四场
第五场
小冬
10
13
9
8
10
小夏
12
2
13
21
2
(1)根据上表所给的数据,填写下表:
平均数
中位数
众数
方差
小冬
10
10
2.8
小夏
10
12
32.4
(2)根据以上信息,若教练选择小冬参加下一场比赛,教练的理由是什么?
(3)若小冬的下一场球赛得分是16分,则在小冬得分的四个统计量中(平均数、中位数、众数与方差)哪些不变,哪些发生了改变,改变后是变大还是变小?(S2=[(x1﹣)2+(x2﹣)2+…+(xn﹣)2])
22.(8分)如图,ABCD是平行四边形,P是CD上一点,且AP和BP分别平分∠DAB和∠CBA.
(1)求∠APB的度数;
(2)如果AD=5cm,AP=8cm,求△APB的周长.
23.(9分)已知:如图,在矩形ABCD中,E是BC边一点,DE平分∠ADC,EF∥DC交AD边于点F,连接BD.
(1)求证:四边形EFDC是正方形;
(2)若BE=1,ED=2,求BD的长.
24.(9分)如图,在▱ABCD中,E,F分别是AB和CD的中点,连接DE和BF,过点A作AG⊥BC交CB的延长线于G.
(1)求证:四边形BEDF是平行四边形;
(2)当点B是CG中点时,求证:四边形BEDF是菱形.
25.(10分)已知,如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠A=30°,BC=9cm.动点P从点B出发,沿BC向点C运动(到达C点停止),动点Q从点A出发,沿AB向点B运动(到达B点停止),如果动点P以1cm/s,Q以2cm/s的速度同时出发,设运动时间为t(s),解答下列问题:
(1)当t= s时,BP=BQ;
(2)连接PQ.
①当t=4时,求线段PQ的长;
②在运动过程中,△BPQ的形状不断发生变化,它能否构成直角三角形?如果能,则求出此时t的值,如果不能,请说明理由.
26.(10分)【探究与证明】
在正方形ABCD中,G是射线AC上一动点(不与点A、C重合),连BG,作BH⊥BG,且使BH=BG,连GH、CH.
(1)若G在AC上(如图1),则:①图中与△ABG全等的三角形是 .
②线段AG、CG、GH之间的数量关系是 .
(2)若G在AC的延长线上(如图2),那么线段AG、CG、BG之间有怎样的数量关系?写出结论并给出证明;
【应用】(3)如图3,G在正方形ABCD的对角线CA的延长线上,以BG为边作正方形BGMN,若AG=2,AD=4,请直接写出正方形BGMN的面积.
2019-2020学年湖南省长沙市雨花区雅礼实验中学八年级(下)开学数学试卷
参考答案与试题解析
一.选择题(本题共12小题,每小题3分,共36分)
1.(3分)在▱ABCD中,∠A=45°,则其对角∠C为( )
A.135° B.35° C.55° D.45°
【分析】由▱ABCD中,∠A=45°,根据平行四边形的对角相等,即可求得答案.
【解答】解:∵▱ABCD中,∠A=45°,
∴∠C=∠A=45°.
故选:D.
【点评】此题考查了平行四边形的性质.熟练掌握平行四边形的对角相等的性质是解此题的关键.
2.(3分)下列各组数据不是勾股数的是( )
A.2,3,4 B.3,4,5 C.5,12,13 D.6,8,10
【分析】欲判断是否为勾股数,必须根据勾股数是正整数,同时还需验证两小边的平方和是否等于最长边的平方.
【解答】解:A、12+32≠42 ,不能构成直角三角形,所以不是勾股数,故符合题意;
B、32+42=52,能构成直角三角形,所以是勾股数,故不符合题意;
C、52+122=132,能构成直角三角形,所以是勾股数,故不符合题意;
D、62+82=102,能构成直角三角形,所以是勾股数,故不符合题意;
故选:A.
【点评】此题主要考查了勾股数的定义,及勾股定理的逆定理:已知△ABC的三边满足a2+b2=c2,则△ABC是直角三角形.
3.(3分)如图,要使▱ABCD成为矩形,需添加的条件是( )
A.AB=BC B.∠ABC=90° C.AC⊥BD D.∠1=∠2
【分析】根据一个角是90°的平行四边形是矩形进行选择即可.
【解答】解:A、AB=BC,邻边相等,可判定平行四边形ABCD是菱形,不符合题意;
B、一内角等于90°,可判断平行四边形ABCD成为矩形,符合题意;
C、对角线互相垂直,可判定平行四边形ABCD是菱形,不符合题意;
D、对角线平分对角,可判断平行四边形ABCD成为菱形,不符合题意;
故选:B.
【点评】本题考查了矩形的判定以及平行四边形的性质;熟记矩形和菱形的判定方法是解题的关键.
4.(3分)如图,在菱形ABCD中,AB=5,∠BCD=120°,则△ABC的周长等于( )
A.20 B.15 C.10 D.5
【分析】根据题意可得出∠B=60°,结合菱形的性质可得BA=BC,判断出△ABC是等边三角形即可得出△ABC的周长.
【解答】解:∵∠BCD=120°,
∴∠B=60°,
又∵ABCD是菱形,
∴BA=BC,
∴△ABC是等边三角形,
故可得△ABC的周长=3AB=15.
故选:B.
【点评】此题考查了菱形的性质及等边三角形的判定与性质,根据菱形的性质判断出△ABC是等边三角形是解答本题的关键,难度一般.
5.(3分)若一组数据﹣3,﹣2,0,1,x,6,9,12的平均数为3,这组数据的中位数是( )
A.0 B.1 C.1.5 D.2
【分析】根据平均数的定义先算出x的值,再把数据按从小到大的顺序排列,找出最中间的数,即为中位数.
【解答】解:∵数据﹣3,﹣2,0,1,x,6,9,12的平均数为3,
∴(﹣3﹣2+0+1+x+6+9+12)=3,
解得:x=1.
将这组数据从小到大重新排列后为﹣3,﹣2,0,1,1,6,9,12;
这组数据的中位数是=1.
故选:B.
【点评】本题考查的是中位数和平均数的定义.
平均数是指在一组数据中所有数据之和再除以数据的个数.它是反映数据集中趋势的一项指标.
将一组数据从小到大依次排列,把中间数据(或中间两数据的平均数)叫做中位数.中位数把样本数据分成了相同数目的两部分.
6.(3分)如图,△ABC和△DCE都是边长为4的等边三角形,点B,C,E在同一条直线上,连接BD,则BD长( )
A.3 B.2 C.3 D.4
【分析】根据等边三角形的性质可得CD=CB,再根据等边对等角的性质求出∠BDC=∠DBC=30°,然后求出∠BDE=90°,再根据勾股定理列式进行计算即可得解.
【解答】解:∵△ABC和△DCE都是边长为4的等边三角形,
∴CB=CD,
∴∠BDC=∠DBC=30°,
又∵∠CDE=60°,
∴∠BDE=90°,
在Rt△BDE中,DE=4,BE=8,
∴BD===4,
故选:D.
【点评】本题考查了等边三角形的性质,勾股定理的应用,求出△BDE是直角三角形是解题的关键.
7.(3分)如图所示,有一张一个角为60°的直角三角形纸片,沿其一条中位线剪开后,不能拼成的四边形是( )
A.邻边不等的矩形 B.等腰梯形
C.有一个角是锐角的菱形 D.正方形
【分析】可画出图形,令相等的线段重合,拼出可能出现的图形,然后再根据已知三角形的性质,对拼成的图形进行具体的判定.
【解答】解:如图:此三角形可拼成如图三种形状,
(1)为矩形,∵有一个角为60°,则另一个角为30°,∴此矩形为邻边不等的矩形;
(2)为菱形,有两个角为60°;
(3)为等腰梯形.
故选:D.
【点评】这是一道生活联系实际的问题,不仅要用到三角形中位线的性质、菱形、等腰梯形、矩形的性质,还锻炼了学生的动手能力.解答此类题目时应先画出图形,再根据已知条件判断各边的关系.
8.(3分)如图,在△ABC中,BD⊥AC于点D,点E为AB的中点,AD=6,DE=5,则线段BD的长为( )
A.5 B.6 C.8 D.10
【分析】利用直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,进而结合勾股定理得出BD的长.
【解答】解:∵BD⊥AC于D,点E为AB的中点,
∴AB=2DE=2×5=10,
∴在Rt△ABD中,
BD==8.
故选:C.
【点评】此题主要考查了勾股定理以及直角三角形斜边的中线的性质,得出AB的长是解题关键.
9.(3分)如图,正方形ABCD中,AE=AB,直线DE交BC于点F,则∠BEF=( )
A.45° B.30° C.60° D.55°
【分析】先设∠BAE=x°,根据正方形性质推出AB=AE=AD,∠BAD=90°,根据等腰三角形性质和三角形的内角和定理求出∠AEB和∠AED的度数,根据平角定义求出即可.
【解答】解:设∠BAE=x°,
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠BAD=90°,AB=AD,
∵AE=AB,
∴AB=AE=AD,
∴∠ABE=∠AEB=(180°﹣∠BAE)=90°﹣x°,
∠DAE=90°﹣x°,
∠AED=∠ADE=(180°﹣∠DAE)=[180°﹣(90°﹣x°)]=45°+x°,
∴∠BEF=180°﹣∠AEB﹣∠AED
=180°﹣(90°﹣x°)﹣(45°+x°)
=45°.
答:∠BEF的度数是45°.
故选:A.
【点评】本题考查了三角形的内角和定理的运用,等腰三角形的性质的运用,正方形性质的应用,解此题的关键是如何把已知角的未知角结合起来,题目比较典型,但是难度较大.
10.(3分)如图,将矩形ABCD沿EF折叠,使顶点C恰好落在AB边的中点C′上.若AB=6,BC=9,则BF的长为( )
A.4 B.3 C.4.5 D.5
【分析】先求出BC′,再由图形折叠特性知,C′F=CF=BC﹣BF=9﹣BF,在Rt△C′BF中,运用勾股定理BF2+BC′2=C′F2求解.
【解答】解:∵点C′是AB边的中点,AB=6,
∴BC′=3,
由图形折叠特性知,C′F=CF=BC﹣BF=9﹣BF,
在Rt△C′BF中,BF2+BC′2=C′F2,
∴BF2+9=(9﹣BF)2,
解得,BF=4,
故选:A.
【点评】本题考查了折叠问题及勾股定理的应用,综合能力要求较高.同时也考查了列方程求解的能力.解题的关键是找出线段的关系.
11.(3分)如图,在△ABC中,点D是边BC上的点(与B、C两点不重合),过点D作DE∥AC,DF∥AB,分别交AB、AC于E、F两点,下列说法正确的是( )
A.若AD平分∠BAC,则四边形AEDF是菱形
B.若BD=CD,则四边形AEDF是菱形
C.若AD垂直平分BC,则四边形AEDF是矩形
D.若AD⊥BC,则四边形AEDF是矩形
【分析】由矩形的判定和菱形的判定即可得出结论.
【解答】解:A、若AD平分∠BAC,则四边形AEDF是菱形;正确;
B、若BD=CD,则四边形AEDF是平行四边形,不一定是菱形;错误;
C、若AD垂直平分BC,则四边形AEDF是菱形,不一定是矩形;错误;
D、若AD⊥BC,则四边形AEDF是平行四边形,不一定是矩形;错误;
故选:A.
【点评】本题考查了矩形的判定、菱形的判定;熟记菱形和矩形的判定方法是解决问题的关键.
12.(3分)如图,在边长为4的正方形ABCD中,E是AB边上的一点,且AE=3,Q为对角线AC上的动点,则△BEQ周长的最小值为( )
A.5 B.6 C. D.8
【分析】连接BD,DE,根据正方形的性质可知点B与点D关于直线AC对称,故DE的长即为BQ+QE的最小值,进而可得出结论.
【解答】解:连接BD,DE,
∵四边形ABCD是正方形,
∴点B与点D关于直线AC对称,
∴DE的长即为BQ+QE的最小值,
∵DE=BQ+QE==5,
∴△BEQ周长的最小值=DE+BE=5+1=6.
故选:B.
【点评】本题考查的是轴对称﹣最短路线问题,熟知轴对称的性质是解答此题的关键.
二.填空题(本题共6小题,每小题3分,共18分)
13.(3分)某校规定学生的期末学科成绩由三部分组成,将课堂、作业和考试三项得分按1:3:6的权重确定每个人的期末成绩.小明同学本学期数学这三项得分分别是:课堂98分,作业95分,考试85分,那么小明的数学期末成绩是 89.3 分.
【分析】因为数学期末成绩由课堂、作业和考试三部分组成,并按1:3:6的比例确定,所以利用加权平均数的公式即可求出答案.
【解答】解:小明的数学期末成绩是=89.3(分),
故答案为:89.3.
【点评】本题主要考查了加权平均数的概念.平均数等于所有数据的和除以数据的个数.
14.(3分)在平面直角坐标系中,点P(﹣4,3)到原点O的距离是 5 .
【分析】根据勾股定理可求点P(﹣4,3)到原点的距离.
【解答】解:点P(﹣4,3)到原点的距离为=5.
故答案为:5.
【点评】考查了勾股定理,两点间的距离公式,熟练掌握勾股定理是解题的关键.
15.(3分)如图,将菱形纸片ABCD折叠,使点A恰好落在菱形的对称中心O处,折痕为EF,若菱形ABCD的边长为2cm,∠A=120°,则EF= cm.
【分析】根据菱形性质得出AC⊥BD,AC平分∠BAD,求出∠ABO=30°,求出AO,BO、DO,根据折叠得出EF⊥AC,EF平分AO,推出EF∥BD,推出,EF为△ABD的中位线,根据三角形中位线定理求出即可.
【解答】解:
连接BD、AC,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,AC平分∠BAD,
∵∠BAD=120°,
∴∠BAC=60°,
∴∠ABO=90°﹣60°=30°,
∵∠AOB=90°,
∴AO=AB=×2=1,
由勾股定理得:BO=DO=,
∵A沿EF折叠与O重合,
∴EF⊥AC,EF平分AO,
∵AC⊥BD,
∴EF∥BD,
∴EF为△ABD的中位线,
∴EF=BD=(+)=,
故答案为:.
【点评】本题考查了折叠性质,菱形性质,含30度角的直角三角形性质,勾股定理,平行线分线段成比例定理等知识点的应用,主要考查学生综合运用定理进行推理和计算的能力.
16.(3分)如图,正方形ABCD的边长为4,将一个足够大的直角三角板的直角顶点放于点A处,该三角板的两条直角边与CD交于点F,与CB延长线交于点E,四边形AECF的面积是 16 .
【分析】通过证明△AEB≌△AFD,将求四边形AECF的面积转化为求正方形的面积.
【解答】解:∵∠EAB+∠BAF=∠FAD+∠FAB=90°,
∴∠EAB=∠FAD,
又因为四边形ABCD为正方形,
∴∠D=∠ABC=∠ABE=90°,AB=AD,
∴△AEB≌△AFD(ASA),
即可得四边形AECF的面积等于正方形ABCD的面积.
所以答案是16.
【点评】本题在于证明△AEB≌△AFD从而把所要求的面积转化为正方形的面积,属中档题.
17.(3分)如图所示的“赵爽弦图”是由四个全等的直角三角形和一个小正方形拼成的一个大正方形,如果大正方形的面积为16,小正方形的面积为3,直角三角形的两直角边分别为a和b,那么(a+b)2的值为 29 .
【分析】根据所求问题,利用勾股定理得到a2+b2的值,由已知条件得到ab的值,根据完全平方公式即可求解.
【解答】解:大正方形的面积为16,得到它的边长为4,
即得a2+b2=42=16,
由题意4×ab+3=16,
2ab=13,
所以(a+b)2=a2+2ab+b2=16+13=29,
故答案为:29.
【点评】本题考查了勾股定理的证明,完全平方公式的运用,解题的关键是注意观察图形:发现各个图形的面积和a,b的关系.
18.(3分)如图,在四边形ABCD中,AB∥CD,∠A=60°,∠B=30°,若AD=4,则CB的长等于 12 .
【分析】过点C作CE∥AD交AB于E,根据三角形内角和定理得到∠ECB=90°,根据直角三角形的性质得到BE=2CE,根据平行四边形的性质求出CE,根据勾股定理计算,得到答案.
【解答】解:过点C作CE∥AD交AB于E,
则∠CEB=∠A=60°,
∴∠ECB=180°﹣30°﹣60°=90°,
在Rt△ECB中,∠B=30°,
∴BE=2CE,
∵CE∥AD,AB∥CD,
∴四边形ADCE为平行四边形,
∴CE=AD=4,
∴BE=2CE=8,
由勾股定理得,BC===12,
故答案为:12.
【点评】本题考查的是平行四边形的判定和性质、勾股定理的应用、直角三角形的性质,如果直角三角形的两条直角边长分别是a,b,斜边长为c,那么a2+b2=c2.
三.解答题(本题共8小题)
19.(6分)计算:+×(﹣)++(3﹣π)0
【分析】先计算乘法、化简二次根式、零指数幂,然后计算加减法.
【解答】解:原式=﹣+|1﹣|+1
=2﹣3+﹣1+1
=0.
【点评】本题主要考查了分母有理化,零指数幂,属于基础计算题.
20.(6分)已知a=﹣,b=+,求值:
(1)+;
(2)a2b+ab2.
【分析】(1)根据二次根式的加法法则求出a+b,根据二次根式的乘法法则求出ab,把原式化简,把a+b、ab代入计算即可;
(2)把原式提公因式进行变形,把a+b、ab代入计算即可.
【解答】解:∵a=﹣,b=+,
∴a+b=(﹣)+(+)=2,ab=(﹣)(+)=2,
(1)+
=
=
=
=
=12;
(2)a2b+ab2
=ab(a+b)
=2×2
=4.
【点评】本题考查的是二次根式的加法和乘法、完全平方公式,掌握二次根式的加法法则、乘法法则是解题的关键.
21.(8分)小冬与小夏是某中学篮球队的队员,在最近五场球赛中的得分如表所示:
第一场
第二场
第三场
第四场
第五场
小冬
10
13
9
8
10
小夏
12
2
13
21
2
(1)根据上表所给的数据,填写下表:
平均数
中位数
众数
方差
小冬
10
10
10
2.8
小夏
10
12
2
32.4
(2)根据以上信息,若教练选择小冬参加下一场比赛,教练的理由是什么?
(3)若小冬的下一场球赛得分是16分,则在小冬得分的四个统计量中(平均数、中位数、众数与方差)哪些不变,哪些发生了改变,改变后是变大还是变小?(S2=[(x1﹣)2+(x2﹣)2+…+(xn﹣)2])
【分析】(1)将各场比赛的得分按从小到大或从大到小的顺序排列,即可找到中位数;根据众数的定义求出众数.
(2)根据方差的意义即可做出选择;
(3)根据平均数、中位数、众数与方差的意义解答.
【解答】解:(1)小冬各场得分由大到小排列为:13,10,10,9,8;于是中位数为10;
小夏各场得分中,出现次数最多的是2,所以众数是2.
故答案为:10,2;
(2)教练选择小冬参加下一场比赛的理由:小冬与小夏平均得分相同,小冬的方差小于小夏,即小冬的得分稳定,能正常发挥.
(3)再比一场,小冬的得分情况从大到小排列为16,13,10,10,9,8;
平均数:(16+13+10+10+9+8)=11;
中位数:10;
众数:10;
方差:S2=[(16﹣11)2+(13﹣11)2+(10﹣11)2+(10﹣11)2+(9﹣11)2+(8﹣11)2≈7.33.
可见,中位数、众数不变,平均数变大,方差变大.
【点评】本题考查了平均数,中位数,方差的意义.
①平均数表示一组数据的平均程度;
②中位数是将一组数据从小到大(或从大到小)重新排列后,最中间的那个数(最中间两个数的平均数);
③众数是一组数据中出现次数最多的数;
④方差是用来衡量一组数据波动大小的量.
22.(8分)如图,ABCD是平行四边形,P是CD上一点,且AP和BP分别平分∠DAB和∠CBA.
(1)求∠APB的度数;
(2)如果AD=5cm,AP=8cm,求△APB的周长.
【分析】(1)根据平行四边形性质得出AD∥CB,AB∥CD,推出∠DAB+∠CBA=180°,求出∠PAB+∠PBA=90°,在△APB中求出∠APB即可;
(2)求出AD=DP=5,BC=PC=5,求出DC=10=AB,即可求出答案.
【解答】解:(1)∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥CB,AB∥CD
∴∠DAB+∠CBA=180°,
又∵AP和BP分别平分∠DAB和∠CBA,
∴∠PAB+∠PBA=(∠DAB+∠CBA)=90°,
在△APB中,
∴∠APB=180°﹣(∠PAB+∠PBA)=90°;
(2)∵AP平分∠DAB,
∴∠DAP=∠PAB,
∵AB∥CD,
∴∠PAB=∠DPA
∴∠DAP=∠DPA
∴△ADP是等腰三角形,
∴AD=DP=5cm
同理:PC=CB=5cm
即AB=DC=DP+PC=10cm,
在Rt△APB中,AB=10cm,AP=8cm,
∴BP==6(cm)
∴△APB的周长是6+8+10=24(cm).
【点评】本题考查了平行四边形性质,平行线性质,等腰三角形的性质和判定,三角形的内角和定理,勾股定理等知识点的综合运用.
23.(9分)已知:如图,在矩形ABCD中,E是BC边一点,DE平分∠ADC,EF∥DC交AD边于点F,连接BD.
(1)求证:四边形EFDC是正方形;
(2)若BE=1,ED=2,求BD的长.
【分析】(1)先证明四边形FECD为平行四边形,再证出CD=CE,得出四边形FECD为菱形,由∠C=90°,即可得出四边形FECD为正方形;
(2)先由三角函数求出正方形FECD的边长CD=CE,得出BC,进而得出BD的长.
【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是矩形,
∴AD∥BC,∠ADC=∠C=90°,
∵EF∥DC,
∴四边形FEDC为平行四边形,
∵DE平分∠ADC,
∴∠ADE=∠CDE,
∵AD∥BC,
∴∠ADE=∠DEC,
∴∠CDE=∠DEC,
∴CD=CE,
∴四边形FEDC是菱形,
又∵∠C=90°,
∴平行四边形FEDC是正方形;
(2)∵四边形FEDC是正方形,
∴∠CDE=45°,
∵,
∴CE=CD=ED•sin45°=2×=2,
∴BC=BE+EC=1+2=3,
∴BD2=BC2+CD2=32+22=13,
∴BD=.
【点评】本题考查了矩形的性质、正方形的判定与性质、平行四边形和菱形的判定、解直角三角形;熟练掌握矩形和正方形的性质,并能进行推理论证与计算是解决问题的关键.
24.(9分)如图,在▱ABCD中,E,F分别是AB和CD的中点,连接DE和BF,过点A作AG⊥BC交CB的延长线于G.
(1)求证:四边形BEDF是平行四边形;
(2)当点B是CG中点时,求证:四边形BEDF是菱形.
【分析】(1)由已知条件易证BE=DF,进而可证明四边形BEDF是平行四边形;
(2)连接BD,可证四边形ADBG是平行四边形,可得DE=BE=,由(1)得:四边形BEDF是平行四边形,由此可证四边形BEDF是菱形.
【解答】解:(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形
∴AB∥CD且AB=CD,
∵E,F分别是AB和CD的中点
∴,
∴BE=DF,
又∵AB∥CD,
∴四边形BEDF是平行四边形;
(2)连接BD,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC且AD=BC,
∴BG=BC,
∴AD=BG,
又AD∥BC,
∴四边形ADBG是平行四边形,
∵AG⊥BC,
∴∠G=90°,
∴∠ADB=∠G=90°
又∵E是AB中点
∴DE=BE=,
由(1)得:四边形BEDF是平行四边形,
∴四边形BEDF是菱形.
【点评】本题考查了菱形的判定、平行四边形的判定与性质以及直角三角形的性质.此题难度适中,注意掌握数形结合思想的应用.
25.(10分)已知,如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠A=30°,BC=9cm.动点P从点B出发,沿BC向点C运动(到达C点停止),动点Q从点A出发,沿AB向点B运动(到达B点停止),如果动点P以1cm/s,Q以2cm/s的速度同时出发,设运动时间为t(s),解答下列问题:
(1)当t= 6 s时,BP=BQ;
(2)连接PQ.
①当t=4时,求线段PQ的长;
②在运动过程中,△BPQ的形状不断发生变化,它能否构成直角三角形?如果能,则求出此时t的值,如果不能,请说明理由.
【分析】(1)由BP=BQ,列出方程可求解;
(2)①过点Q作QH⊥BC于H,由直角三角形的性质可求BQ,BH的长,QH的长,由勾股定理可求解;
②分两种情况讨论,利用直角三角形的性质可求解.
【解答】解:(1)在Rt△ABC中,∠C=90°,∠A=30°,BC=9cm,
∴AB=2BC=18cm,
∵动点P以1cm/s,Q以2cm/s的速度同时出发,
∴BP=t(cm),AQ=2t(cm),
∵BP=BQ,
∴t=18﹣2t,
∴t=6,
故答案为:6;
(2)①如图1,过点Q作QH⊥BC于H,
∵t=4,
∴BP=4(cm),AQ=8(cm),
∵在Rt△ABC中,∠C=90°,∠A=30°,BC=9cm,
∴AB=18(cm),∠B=60°,
∴BQ=10(cm),
∵QH⊥BC,
∴∠BQH=30°,
∴BH=BQ=5(cm),HQ=BH=5(cm),
∴PH=1(cm),
∴PQ===2(cm);
②由题意可得BP=tcm,AQ=2tcm,
∴BQ=(18﹣2t)(cm),
如图2,当∠BPQ=90°时,
∵∠B=60°,
∴∠BQP=30°,
∴BQ=2BP,
∴18﹣2t=2t,
∴t=4.5;
如图3,当∠PQB=90°时,
∵∠B=60°,
∴∠BPQ=30°,
∴2BQ=BP,
∴2(18﹣2t)=t,
∴t=7.2,
综上所述:当t=4.5或7.2时,△BPQ是直角三角形.
【点评】本题是三角形综合题,考查了直角三角形的性质,勾股定理,利用分类讨论思想解决问题是本题的关键.
26.(10分)【探究与证明】
在正方形ABCD中,G是射线AC上一动点(不与点A、C重合),连BG,作BH⊥BG,且使BH=BG,连GH、CH.
(1)若G在AC上(如图1),则:①图中与△ABG全等的三角形是 △CBH .
②线段AG、CG、GH之间的数量关系是 AG2+CG2=GH2 .
(2)若G在AC的延长线上(如图2),那么线段AG、CG、BG之间有怎样的数量关系?写出结论并给出证明;
【应用】(3)如图3,G在正方形ABCD的对角线CA的延长线上,以BG为边作正方形BGMN,若AG=2,AD=4,请直接写出正方形BGMN的面积.
【分析】探究与证明(1)①由题意可得AB=BC,BG=BH,∠ABG=∠CBH 可证△ABG≌△BCH
②由△ABG≌△BCH可得AG=CH,∠ACH=90° 可得AG、CG、GH之间的数量关系.
(2)连接CH,可证△ABG≌△BCH,可得△CHG是直角三角形,则AG2+CG2=GH2,且HG2=BG2+BH2=2BG2,可得线段AG、CG、BG之间.
应用:(3)连接BD交AC于O,由正方形ABCD可得AC⊥BD,AO=BO=CO=2,则根据正方形GBMN的面积=BG2=GO2+BO2.可求正方形GBMN的面积.
【解答】解:探究与证明:(1)①△CBH,②AG2+CG2=GH 2
理由如下:
∵ABCD是正方形
∴AB=CB,∠ABC=90°,∠BAC=∠BCA=45°
又∵GB⊥BH
∴∠ABG=∠CBH且BG=BH,AB=BC
∴△ABG≌△BCH
∴∠BAC=∠BCH=45°,AG=CH
∴∠GCH=90°
在Rt△GCH中,CH2+CG2=GH 2
∴AG2+CG2=GH 2
(2)
如图2,连CH
∵四边形ABCD是正方形
∴∠ABC=90°,AB=BC
∵∠GBH=90°
∴∠ABC+∠GBC=∠GBH+∠GBC
即:∠ABG=∠CBH
又∵BH=BG
∴△ABG≌△CBH
∴AG=CH,∠BCH=∠BAC=45°
∴∠ACH=∠ACB+∠BCH=45°+45°=90°
∴AG⊥CH
∴CH2+CG2=GH 2
∴AG2+CG2=GH2
∵HG2=BG2+BH2=2BG2
∴AG2+CG2=2BG2
应用:(3)如图连接BD交AC于O
∵四边形ABCD 是正方形,AD=4
∴AC=4,BO=AO=DO=CO=2,AC⊥BD
∴BG2=GO2+BO2
∵S正方形GBNM=BG2=GO2+BO2=(2+2)2+(2)2=20+8
【点评】本题考查了四边形的综合题,正方形的性质,全等三角形的判定和性质,灵活运用这些性质解决问题是本题关键.
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