广东省广州市第四十一中学2022-2023学年八年级下学期期中数学试卷(含答案)
展开2022-2023学年广东省广州四十一中八年级(下)期中数学试卷
一、选择题。(每小题3分,共30分)
1.(3分)下列二次根式中,是最简二次根式的是( )
A. B. C. D.
2.(3分)下列各组数中,以它们为边长的线段能构成直角三角形的是( )
A.2,3,4 B. C.1,2,2 D.5,12,13
3.(3分)下列计算正确的是( )
A.= B.÷=4 C.()2=6 D.=2
4.(3分)如图,在▱ABCD中,DE平分∠ADC,AD=8,BE=3,则AB的长是( )
A.3 B.8 C.11 D.5
5.(3分)下列命题中是真命题的选项是( )
A.一组对边平行,另一组对边相等的四边形是平行四边形
B.对角线互相垂直且相等的四边形是正方形
C.对角线相等的平行四边形是矩形
D.三条边都相等的四边形是菱形
6.(3分)如图,在矩形ABCD中,对角线AC,BD交于点O,已知∠AOD=120°,AB=2,则AC的长为( )
A.2 B.4 C.6 D.8
7.(3分)如图,矩形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,CE∥BD,DE∥AC,若AC=4,则四边形OCED的周长为( )
A.4 B.8 C.10 D.12
8.(3分)在△ABC中,CD⊥AB,D为垂足,E是AC的中点,若AD=6,DE=5,则CD=( )
A.5 B.6 C.7 D.8
9.(3分)如图,在矩形ABCD中,AB=2AD,E是CD上一点,且AE=AB,则∠CBE的度数是( )
A.30° B.22.5° C.15° D.10°
10.(3分)如图,菱形ABCD的边长为2cm,∠A=120°,点E是BC边上的动点,点P是对角线BD上的动点,若使PC+PE的值最小,则这个最小值为( )
A.5 B.2 C. D.
二、填空题。(每小题3分,共18分)
11.(3分)若二次根式有意义,则x的取值范围是 .
12.(3分)若菱形的两条对角线的长分别为6和8,那么这个菱形的面积为 .
13.(3分)如图,在平行四边形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,E是边BC的中点,连接OE.若∠DAB=60°,∠ADB=80°,则∠1= .
14.(3分)如图,若菱形ABCD的顶点A,B的坐标分别为(3,0),(﹣2,0),点D在y轴上,则点C的坐标是 .
15.(3分)如图,一场暴雨过后,垂直于地面的一棵树在距地面1米的点C处折断,树尖B恰好碰到地面,经测量AB=2米,则树高为 米.
16.(3分)如图,分别以Rt△ACB的直角边AC和斜边AB为边向外作正方形ACFG和正方形ABDE,连结CE、BG、GE.
给出下列结论:
①CE=BG;
②EC⊥BG;
③FG2+BF2=2BD2+BC2;
④BC2+GE2=2AC2+2AB2;
其中正确的有 .(请填入序号)
三、解答题。(共72分)
17.(4分)如图,在平行四边形ABCD中,BF=DE.求证:四边形AFCE是平行四边形.
18.(6分)计算:
(1);
(2).
19.(6分)如图,四边形ABCD是菱形,对角线AC,BD相交于点O,OC∥BE,OB∥CE.
(1)求证:四边形OBEC是矩形;
(2)若OB=3,AB=6,求矩形OBEC的面积.
20.(6分)先化简,再求值:,其中.
21.(8分)如图,在长方形纸片ABCD中,AB=6,BC=8,将它沿着对角线对折,使B折到M,求:
(1)线段CE的长度;
(2)求点E到直线AC的距离.
22.(8分)台风是一种自然灾害,它以台风中心为圆心在周围上千米的范围内形成极端气候,有极强的破坏力.如图,有一台风中心沿东西方向AB由点A行驶向点B,已知点C为一海港,且点C与直线AB上两点A,B的距离分别为300km和400km,又AB=500km,以台风中心为圆心周围250km以内为受影响区域.
(1)海港C受台风影响吗?为什么?
(2)若台风的速度为20km/h,台风影响该海港持续的时间有多长?
23.(10分)如图,点P(3m﹣1,﹣2m+4)在第一象限的角平分线OC上,AP⊥BP,点A在x轴正半轴上,点B在y轴正半轴上.
(1)求点P的坐标.
(2)当∠APB绕点P旋转时,
①OA+OB的值是否发生变化?若变化,求出其变化范围;若不变,求出这个定值.
②请求出OA2+OB2的最小值.
24.(12分)如图,菱形ABCD中,∠BCD=60°,AD=8.点G是边AB的中点.
(1)画出线段CG的垂直平分线,分别交CB于E,交CD于F(尺规作图,保留作图痕迹)
(2)求线段BE的值;
(3)求△CEF面积的值.
25.(12分)在正方形ABCD中,点E是CD边上任意一点.连接AE,过点B作BF⊥AE于F.交AD于H.
(1)如图1,过点D作DG⊥AE于G,求证:△AFB≌△DGA;
(2)如图2,点E为CD的中点,连接DF,求证:FH+FE=DF;
(3)如图3,AB=1,连接EH,点P为EH的中点,在点E从点D运动到点C的过程中,点P随之运动,请直接写出点P运动的路径长.
2022-2023学年广东省广州四十一中八年级(下)期中数学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题。(每小题3分,共30分)
1.(3分)下列二次根式中,是最简二次根式的是( )
A. B. C. D.
【分析】根据最简二次根式的定义逐项分析判断即可求解.
【解答】解:A.,所以不是最简二次根式,故该选项不符合题意;
B. ,所以不是最简二次根式,故该选项不符合题意;
C. 是最简二次根式,故该选项符合题意;
D. ,所以不是最简二次根式,故该选项不符合题意;
故选:C.
【点评】本题考查最简二次根式的定义.根据最简二次根式的定义,最简二次根式必须满足两个条件:(1)被开方数不含分母;(2)被开方数不含能开得尽方的因数或因式.
2.(3分)下列各组数中,以它们为边长的线段能构成直角三角形的是( )
A.2,3,4 B. C.1,2,2 D.5,12,13
【分析】由勾股定理的逆定理,只要验证两小边的平方和等于最长边的平方即可.
【解答】解:A、因为22+32≠42,不能构成直角三角形,此选项不符合题意;
B、因为()2+()2≠()2,不能构成直角三角形,此选项不符合题意;
C、因为12+22≠22,不能构成直角三角形,此选项不符合题意;
D、因为52+122=132,能构成直角三角形,此选项符合题意.
故选:D.
【点评】本题考查勾股定理的逆定理的应用.判断三角形是否为直角三角形,已知三角形三边的长,只要利用勾股定理的逆定理加以判断即可.
3.(3分)下列计算正确的是( )
A.= B.÷=4 C.()2=6 D.=2
【分析】根据二次根式的加减法对A进行判断;根据二次根式的除法法则对B进行判断;根据二次根式的性质对C、D进行判断.
【解答】解:A、与不能合并,所以A选项的计算错误;
B、原式==2,所以B选项的计算错误;
C、原式=9×2=18,所以C选项的计算错误;
D、原式=2,所以D选项的计算正确.
故选:D.
【点评】本题考查了二次根式的混合运算:先把二次根式化为最简二次根式,然后进行二次根式的乘除运算,再合并即可.在二次根式的混合运算中,如能结合题目特点,灵活运用二次根式的性质,选择恰当的解题途径,往往能事半功倍.
4.(3分)如图,在▱ABCD中,DE平分∠ADC,AD=8,BE=3,则AB的长是( )
A.3 B.8 C.11 D.5
【分析】首先由在▱ABCD中,AD=8,BE=3,求得CE的长,然后由DE平分∠ADC,可证CD=CE=5.
【解答】解:在▱ABCD中,AD=8,
∴BC=AD=8,AD∥BC,
∴CE=BC﹣BE=8﹣3=5,∠ADE=∠CED,
∵DE平分∠ADC,
∴∠ADE=∠CDE,
∴∠CDE=∠CED,
∴CD=CE=5=AB,
故选:D.
【点评】本题考查了平行四边形的性质以及等腰三角形的判定与性质.注意证得CE=CD是解此题的关键.
5.(3分)下列命题中是真命题的选项是( )
A.一组对边平行,另一组对边相等的四边形是平行四边形
B.对角线互相垂直且相等的四边形是正方形
C.对角线相等的平行四边形是矩形
D.三条边都相等的四边形是菱形
【分析】利用平行四边形、矩形、菱形及正方形的判定方法分别判断后,即可确定正确的选项.
【解答】解:A、一组对边平行且相等的四边形是平行四边形,原命题是假命题;
B、对角线互相平分、垂直且相等的四边形是正方形,原命题是假命题;
C、对角线相等的平行四边形是矩形,是真命题;
D、四条边都相等的四边形是菱形,原命题是假命题;
故选:C.
【点评】考查了命题与定理的知识,解题的关键是了解平行四边形、矩形、菱形及正方形的判定方法,难度不大.
6.(3分)如图,在矩形ABCD中,对角线AC,BD交于点O,已知∠AOD=120°,AB=2,则AC的长为( )
A.2 B.4 C.6 D.8
【分析】只要证明△AOB是等边三角形即可解决问题.
【解答】解:∵四边形ABCD是矩形,
∴AC=BD,OA=OC,OB=OD,
∴OA=OB,
∵∠AOD=120°,
∴∠AOB=60°,
∴△AOB是等边三角形,
∴OA=OB=AB=2,
∴AC=2OA=4,
故选:B.
【点评】本题考查矩形的性质、等边三角形的判定和性质等知识,解题的关键是熟练掌握矩形的性质,属于中考常考题型.
7.(3分)如图,矩形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,CE∥BD,DE∥AC,若AC=4,则四边形OCED的周长为( )
A.4 B.8 C.10 D.12
【分析】由四边形ABCD为矩形,得到对角线互相平分且相等,得到OD=OC,再利用两对边平行的四边形为平行四边形得到四边形DECO为平行四边形,利用邻边相等的平行四边形为菱形得到四边形DECO为菱形,根据AC的长求出OC的长,即可确定出其周长.
【解答】解:∵四边形ABCD为矩形,
∴OA=OC,OB=OD,且AC=BD,
∴OA=OB=OC=OD=2,
∵CE∥BD,DE∥AC,
∴四边形DECO为平行四边形,
∵OD=OC,
∴四边形DECO为菱形,
∴OD=DE=EC=OC=2,
则四边形OCED的周长为2+2+2+2=8,
故选:B.
【点评】此题考查了矩形的性质,以及菱形的判定与性质,熟练掌握判定与性质是解本题的关键.
8.(3分)在△ABC中,CD⊥AB,D为垂足,E是AC的中点,若AD=6,DE=5,则CD=( )
A.5 B.6 C.7 D.8
【分析】先根据直角三角形的性质求出AC的长,再根据勾股定理即可得出结论.
【解答】解:∵△ABC中,CD⊥AB于D,
∴∠ADC=90°.
∵E是AC的中点,DE=5,
∴AC=2DE=10.
∵AD=6,
∴CD===8.
故选:D.
【点评】本题考查的是直角三角形斜边上的中线,熟知在直角三角形中,斜边上的中线等于斜边的一半是解答此题的关键.
9.(3分)如图,在矩形ABCD中,AB=2AD,E是CD上一点,且AE=AB,则∠CBE的度数是( )
A.30° B.22.5° C.15° D.10°
【分析】根据矩形的性质∠EAB=∠AED=30°,再根据等腰三角形的性质,利用三角形内角和定理求解.
【解答】解:∵AB=2AD,AE=AB.
∴AE=2AD.
∴直角△ADE中∠AED=30°.
∵AB∥CD
∴∠EAB=∠AED=30°.
又∵AE=AB.
∴∠AEB=∠ABE==75°.
∴∠CBE=15°.
故选:C.
【点评】解答此题要熟悉矩形的性质,直角三角形特殊角的判定.
10.(3分)如图,菱形ABCD的边长为2cm,∠A=120°,点E是BC边上的动点,点P是对角线BD上的动点,若使PC+PE的值最小,则这个最小值为( )
A.5 B.2 C. D.
【分析】根据菱形的性质,可知点A和点C关于BD对称,再根据对称的性质,将PE+PC转化为PA+PE,然后根据垂线段最短可知,当AE⊥BC时,PC+PE取得最小值.
【解答】解:连接AC,PA,AE,如图所示,
∵四边形ABCD是菱形,
∴点A和点C关于BD对称,
∴PE+PC=PE+PA,
∵当AE⊥BC时,点A到BC的距离最短,
∴当AE⊥BC时,此时AE于BD的交点为P时,PE+PA=AE,PC+PE的值最小,
∵菱形ABCD的边长为2cm,∠A=120°,
∴∠ABE=60°,AB=2cm,
∴∠BAE=30°,
∴BE=AB=1(cm),
∴AE===(cm),
即PC+PE的最小值是,
故选:D.
【点评】本题考查菱形的性质、对称轴—最短路径问题,解答本题的关键是找出PC+PE的值最小满足的条件.
二、填空题。(每小题3分,共18分)
11.(3分)若二次根式有意义,则x的取值范围是 x≥ .
【分析】根据二次根式中的被开方数是非负数,可得出x的取值范围.
【解答】解:∵二次根式有意义,
∴2x﹣1≥0,
解得:x≥.
故答案为:x≥.
【点评】本题考查了二次根式有意义的条件,解答本题的关键是掌握:二次根式有意义,被开方数为非负数.
12.(3分)若菱形的两条对角线的长分别为6和8,那么这个菱形的面积为 24 .
【分析】根据菱形的面积等于对角线积的一半求出答案即可.
【解答】解:∵菱形的两条对角线的长分别为6和8,
这个菱形的面积为=24,
故答案为:24.
【点评】本题考查了菱形的性质,注意:菱形的面积=对角线积的一半.
13.(3分)如图,在平行四边形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,E是边BC的中点,连接OE.若∠DAB=60°,∠ADB=80°,则∠1= 40° .
【分析】直接利用三角形内角和定理得出∠ABD的度数,再利用三角形中位线定理结合平行线的性质得出答案.
【解答】解:∵∠DAB=60°,∠ADB=80°,
∴∠ABD=180°﹣60°﹣80°=40°,
∵平行四边形ABCD对角线AC与BD相交于点O,
∴OA=OC,
∵E是边CD的中点,
∴EO是△ABC的中位线,
∴EO∥AB,
∴∠1=∠ABD=40°.
故答案为:40°.
【点评】此题主要考查了平行四边形的性质、三角形中位线定理等知识,得出EO是△ABC的中位线是解题关键.
14.(3分)如图,若菱形ABCD的顶点A,B的坐标分别为(3,0),(﹣2,0),点D在y轴上,则点C的坐标是 (﹣5,4) .
【分析】利用菱形的性质以及勾股定理得出DO的长,进而求出C点坐标.
【解答】解:∵菱形ABCD的顶点A,B的坐标分别为(3,0),(﹣2,0),点D在y轴上,
∴AB=5,
∴AD=5,
∴由勾股定理知:OD===4,
∴点C的坐标是:(﹣5,4).
故答案为:(﹣5,4).
【点评】此题主要考查了菱形的性质以及坐标与图形的性质,得出DO的长是解题关键.
15.(3分)如图,一场暴雨过后,垂直于地面的一棵树在距地面1米的点C处折断,树尖B恰好碰到地面,经测量AB=2米,则树高为 (1+) 米.
【分析】根据题意利用勾股定理得出BC的长,进而得出答案.
【解答】解:由题意得:在直角△ABC中,
AC2+AB2=BC2,
则12+22=BC2,
∴BC=,
∴则树高为:(1+)m.
故答案为:(1+).
【点评】此题主要考查了勾股定理的应用,熟练利用勾股定理得出BC的长是解题关键.
16.(3分)如图,分别以Rt△ACB的直角边AC和斜边AB为边向外作正方形ACFG和正方形ABDE,连结CE、BG、GE.
给出下列结论:
①CE=BG;
②EC⊥BG;
③FG2+BF2=2BD2+BC2;
④BC2+GE2=2AC2+2AB2;
其中正确的有 ①②④ .(请填入序号)
【分析】①证明△ACE≌△AGB得CE=BG,便可判断①的正误;
②由△ACE≌△AGB得∠ACE=∠AGB,进而由三角形的内角和定理证明∠MAG=∠CNM,便可判断②的正误;
③连接BE,得BE2=2BD2,根据∠CBE≠90°,得BE2+BC2≠CE2,即2BD2+BC2≠CE2,由勾股定理得FG2+BF2=BG2,再由CE=BG,得FG2+BF2与2BD2+BC2不一定相等,便可判断③的正误;
④连接CG,在不同的直角三角形中由勾股定理得便可将BC2+GE2与2AC2+2AB2联系起来,进而判断④的正误.
【解答】解:①∵四边形ABDE和四边形ACFG都是正方形,
∴AB=AE,AC=AG,∠BAE=∠CAG=90°,
∴∠CAE=∠GAB,
∴△ACE≌△AGB(SAS),
∴CE=BG,
故①正确;
②∵△ACE≌△AGB,
∴∠ACE=∠AGB,
∵∠AMG=∠CMN,
∴∠MAG=∠CNM=90°,
即CE⊥BG,
故②正确;
③连接BE,
∵四边形ABDE是正方形,
∴∠DBE=∠ABE=∠ABD=45°,∠D=90°,
∴BE=BD,
∴BE2=2BD2,
当∠ABC≠45°时,∠CBE≠90°,
此时BE2+BC2≠CE2,即2BD2+BC2≠CE2,
∵∠F=90°,
∴FG2+BF2=BG2,
∵CE=BG,
∴FG2+BF2与2BD2+BC2不一定相等,
故③错误;
④连接CG,
∵CE⊥BG,
∴BN2+CN2=BC2,EN2+NG2=GE2,
∴BC2+GE2=BN2+CN2+EN2+CN2,
∵BN2+EN2=BE2,CN2+GN2=CG2,
∴BC2+GE2=BE2+CG2,
∵四边形ABDE和四边形ACFG是正方形,
∴∠BAE=∠CAG=90°,AB=AE,AC=AG,
∴BE2=AB2+AE2=2AB2,CG2=AC2+AG2=2AC2,
∴BE2+CG2=2AB2+2AC2,
∴BC2+GE2=2AC2+2AB2,
故④正确;
故答案为:①②④.
【点评】本题主要考查了正方形的性质,全等三角形的性质与判定,勾股定理,关键是应用全等三角形和勾股定理解决问题.
三、解答题。(共72分)
17.(4分)如图,在平行四边形ABCD中,BF=DE.求证:四边形AFCE是平行四边形.
【分析】可由已知求证AF=CE,又有AF∥CE,根据一组对边平行且相等的四边形是平行四边形,可得四边形AFCE是平行四边形.
【解答】证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB∥CD,AB=CD.
∵BF=DE,
∴AF=CE.
∵在四边形AFCE中,AF∥CE,
∴四边形AFCE是平行四边形.
【点评】平行四边形的判定方法共有五种,应用时要认真领会它们之间的联系与区别,同时要根据条件合理、灵活地选择方法.
18.(6分)计算:
(1);
(2).
【分析】(1)先化简,然后合并同类二次根式即可;
(2)先算乘除法,再算减法即可.
【解答】解:(1)
=3﹣﹣2
=3﹣﹣2
=﹣;
(2)
=﹣
=4﹣
=3.
【点评】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.
19.(6分)如图,四边形ABCD是菱形,对角线AC,BD相交于点O,OC∥BE,OB∥CE.
(1)求证:四边形OBEC是矩形;
(2)若OB=3,AB=6,求矩形OBEC的面积.
【分析】(1)先证四边形OBEC是平行四边形,再由菱形的性质得AC⊥BD,则∠BOC=90°,然后由矩形的判定即可得出结论;
(2)由菱形的性质和勾股定理求出OC=3,再由矩形面积公式列式计算即可.
【解答】(1)证明:∵OC∥BE,OB∥CE,
∴四边形OBEC是平行四边形,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,
∴∠BOC=90°,
∴平行四边形OBEC是矩形;
(2)解:∵四边形ABCD是菱形,
∴BC=AB=6,AC⊥BD,
∴∠BOC=90°,
∴OC===3,
∴S矩形OBEC=OB•OC=3×3=9.
【点评】本题考查了矩形的判定与性质、菱形的性质、平行四边形的判定与性质以及勾股定理等知识,熟练掌握矩形的判定与性质是解题的关键.
20.(6分)先化简,再求值:,其中.
【分析】先计算括号内分式的减法、将除法转化为乘法,再约分即可化简原式,再将x的值代入计算即可.
【解答】解:原式=(﹣)•
=•
=,
当时,
原式=
=
=1﹣.
【点评】本题主要考查分式的化简求值,解题的关键是掌握分式的混合运算顺序和运算法则.
21.(8分)如图,在长方形纸片ABCD中,AB=6,BC=8,将它沿着对角线对折,使B折到M,求:
(1)线段CE的长度;
(2)求点E到直线AC的距离.
【分析】(1)根据平行线的性质、折叠的性质得到EA=EC,根据勾股定理计算即可;
(2)根据勾股定理求出AC,根据三角形的面积公式计算即可.
【解答】解:(1)∵AD∥BC,
∴∠EAC=∠ACB,
由折叠的性质可知,∠ACE=∠ACB,
∴∠EAC=∠ACE,
∴EA=EC,
在Rt△EDC中,DE2+CD2=CE2,即(8﹣EC)2+62=CE2,
解得,CE=;
(2)设点E到直线AC的距离为h,
AC==10,
由三角形的面积可知,×AE×CD=×AC×h,
则h==.
【点评】本题考查的是翻转变换、矩形的性质,翻转变换是一种对称变换,折叠前后图形的形状和大小不变,位置变化,对应边和对应角相等.
22.(8分)台风是一种自然灾害,它以台风中心为圆心在周围上千米的范围内形成极端气候,有极强的破坏力.如图,有一台风中心沿东西方向AB由点A行驶向点B,已知点C为一海港,且点C与直线AB上两点A,B的距离分别为300km和400km,又AB=500km,以台风中心为圆心周围250km以内为受影响区域.
(1)海港C受台风影响吗?为什么?
(2)若台风的速度为20km/h,台风影响该海港持续的时间有多长?
【分析】(1)利用勾股定理的逆定理得出△ABC是直角三角形,进而利用三角形面积得出CD的长,进而得出海港C是否受台风影响;
(2)利用勾股定理得出ED以及EF的长,进而得出台风影响该海港持续的时间.
【解答】解:(1)海港C受台风影响.
理由:如图,过点C作CD⊥AB于D,
∵AC=300km,BC=400km,AB=500km,
∴AC2+BC2=AB2.
∴△ABC是直角三角形.
∴AC×BC=CD×AB
∴300×400=500×CD
∴CD==240(km)
∵以台风中心为圆心周围250km以内为受影响区域,
∴海港C受到台风影响.
(2)当EC=250km,FC=250km时,正好影响C港口,
∵ED==70(km),
∴EF=140km
∵台风的速度为20km/h,
∴140÷20=7(小时)
即台风影响该海港持续的时间为7小时.
【点评】本题考查的是勾股定理在实际生活中的运用,解答此类题目的关键是构造出直角三角形,再利用勾股定理解答.
23.(10分)如图,点P(3m﹣1,﹣2m+4)在第一象限的角平分线OC上,AP⊥BP,点A在x轴正半轴上,点B在y轴正半轴上.
(1)求点P的坐标.
(2)当∠APB绕点P旋转时,
①OA+OB的值是否发生变化?若变化,求出其变化范围;若不变,求出这个定值.
②请求出OA2+OB2的最小值.
【分析】(1)由题意知,3m﹣1=﹣2m+4,即可解决问题;
(2)①过点P作PM⊥y轴于M,PN⊥OA于N.利用ASA证明△PMB≌△PNA,得BM=AN,从而得出OB+OA=OM﹣BM+ON+AN=2OM;
②连接AB,由勾股定理得AB2=PA2+PB2=2PA2,则OA2+OB2=2PA2,当PA最小时,OA2+OB2也最小.根据垂线段最短,从而得出答案.
【解答】解:(1)∵点P(3m﹣1,﹣2m+4)在第一象限的角平分线OC上,
∴3m﹣1=﹣2m+4,
∴m=1,
∴P(2,2);
(2)①不变.
过点P作PM⊥y轴于M,PN⊥OA于N.
∵∠PMO=∠PNO=∠MON=90°,PM=PN=2,
∴四边形QMPN是正方形,
∴∠MPN=90°=∠APB,
∴∠MPB=∠NPA.
在△PMB和△PNA中,
,
∴△PMB≌△PNA(ASA),
∴BM=AN,
∴OB+OA=OM﹣BM+ON+AN=2OM=4,
②连接AB,
∵∠AOB=90°,
∴OA2+OB2=AB2,
∵∠BPA=90°,
∴AB2=PA2+PB2=2PA2,
∴OA2+OB2=2PA2,当PA最小时,OA2+OB2也最小.
根据垂线段最短原理,PA最小值为2,
∴OA2+OB2的最小值为8.
【点评】本题是几何变换综合题,主要考查了坐标与图形的变化﹣旋转,全等三角形的判定与性质,勾股定理等知识,解题的关键是构造全等三角形,属于中考常考题型.
24.(12分)如图,菱形ABCD中,∠BCD=60°,AD=8.点G是边AB的中点.
(1)画出线段CG的垂直平分线,分别交CB于E,交CD于F(尺规作图,保留作图痕迹)
(2)求线段BE的值;
(3)求△CEF面积的值.
【分析】(1)利用尺规作出线段CG的垂直平分线即可.
(2)连接BD,DG,作EHCD于H.设CH=x.利用相似三角形的性质,解直角三角形等知识,构建方程求出x即可解决问题.
(3)利用勾股定理求出OE即可解决问题.
【解答】解:(1)如图直线EF即为所求.
(2)连接BD,DG,作EHCD于H.设CH=x.
∵四边形ABCD的菱形,
∴AB=BC=CD=AD,
∵∠BCD=60°,
∴△ABD,△BCD都是等边三角形,
∵BG=AG,
∴DG⊥AB,
∵AB∥CD,
∴DG⊥CD,
∴∠AGD=∠CDG=90°,
∵DG=AD•sin60°=4,
∴CG===4,
∵EF垂直平分线段CG,
∴OC=CG=2,
∵△COF∽△CDG,
∴==,
∴==,
∴OF=,CF=7,
在Rt△CEH中,∵CH=x,∠EHC=90°,∠CEH=30°,
∴EH=x,EC=2x,
∵tan∠EFH=tan∠CFO,
∴=,
∴=,
∴FH=x,
∴CH+FH=CF,
∴x+x=7,
∴x=,
∴EC=,
∴BE=BC﹣CE=8﹣=.
解法二:过点E作KH⊥CD于点H,交AB于K.则∠BEK=∠CEH=90°﹣∠BCD=30°.
设BE=2x,则EG=CE=8﹣2x,BK=x,
∴EK=x,
在Rt△EKG中,∵EK2+KG2=EG2,
∴(x)2+(x+4)2=(8﹣2x)2,
解得x=,
∴BE=2x=.
(3)在Rt△OEF中,OE===,
∴EF=OE+OF=+=,
∴S△CEF=•EF•CO=•=.
【点评】本题考查作图﹣基本作图,线段的垂直平分线,菱形的性质,解直角三角形,相似三角形的判定和性质等知识,解题的关键是学会利用参数构建方程解决问题,属于中考常考题型.
25.(12分)在正方形ABCD中,点E是CD边上任意一点.连接AE,过点B作BF⊥AE于F.交AD于H.
(1)如图1,过点D作DG⊥AE于G,求证:△AFB≌△DGA;
(2)如图2,点E为CD的中点,连接DF,求证:FH+FE=DF;
(3)如图3,AB=1,连接EH,点P为EH的中点,在点E从点D运动到点C的过程中,点P随之运动,请直接写出点P运动的路径长.
【分析】(1)由正方形的性质得AB=AD,∠BAD=90°,再证∠BAF=∠ADG,然后由AAS证△AFB≌△DGA即可;
(2)过点D作DK⊥AE于K,DJ⊥BF交BF的延长线于J,先证△ABH≌△DAE(ASA),得AH=DE,再证△DJH≌△DKE(AAS),得DJ=DK,JH=EK,则四边形DKFJ是正方形,得FK=FJ=DK=DJ,则DF=FJ,进而得出结论;
(3)取AD的中点Q,连接PQ,延长QP交CD于R,过点P作PT⊥CD于T,PK⊥AD于K,设PT=b,由(2)得△ABH≌△DAE(ASA),则AH=DE,再由直角三角形斜边上的中线性质得PD=PH=PE,然后由等腰三角形的性质得DH=2DK=2b,DE=2DT,则AH=DE=1﹣2b,证出PK=QK,最后证点P在线段QR上运动,由等腰直角三角形的性质得QR=DQ=,即可求解.
【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=AD,∠BAD=90°,
∵DG⊥AE,BF⊥AE,
∴∠AFB=∠DGA=90°,
∴∠FAB+∠DAG=90°,∠DAG+∠ADG=90°,
∴∠BAF=∠ADG,
在△AFB和△DGA中,
,
∴△AFB≌△DGA(AAS);
(2)证明:过点D作DK⊥AE于K,DJ⊥BF交BF的延长线于J,如图2所示:
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠BAH=∠ADE=90°,AB=AD=CD,
∵BF⊥AE,
∴∠AFB=90°,
∵∠DAE+∠EAB=90°,∠EAB+∠ABH=90°,
∴∠DAE=∠ABH,
在△ABH和△DAE中,
,
∴△ABH≌△DAE(ASA),
∴AH=DE,
∵点E为CD的中点,
∴DE=EC=CD,
∴AH=DH,
∴DE=DH,
∵DJ⊥BJ,DK⊥AE,
∴∠J=∠DKE=∠KFJ=90°,
∴四边形DKFJ是矩形,
∴∠JDK=∠ADC=90°,
∴∠JDH=∠KDE,
在△DJH和△DKE中,
,
∴△DJH≌△DKE(AAS),
∴DJ=DK,JH=EK,
∴四边形DKFJ是正方形,
∴FK=FJ=DK=DJ,
∴DF=FJ,
∴FH+FE=FJ﹣HJ+FK+KE=2FJ=DF;
(3)解:如图3,取AD的中点Q,连接PQ,延长QP交CD于R,过点P作PT⊥CD于T,PK⊥AD于K,
设PT=b,
由(2)得:△ABH≌△DAE(ASA),
∴AH=DE,
∵∠EDH=90°,点P为EH的中点,
∴PD=EH=PH=PE,
∵PK⊥DH,PT⊥DE,
∴∠PKD=∠KDT=∠PTD=90°,
∴四边形PTDK是矩形,
∴PT=DK=b,PK=DT,
∵PH=PD=PE,PK⊥DH,PT⊥DE,
∴DH=2DK=2b,DE=2DT,
∴AH=DE=1﹣2b,
∴PK=DE=﹣b,QK=DQ﹣DK=﹣b,
∴PK=QK,
∵∠PKQ=90°,
∴△PKQ是等腰直角三角形,
∴∠KQP=45°,
∴点P在线段QR上运动,△DQR是等腰直角三角形,
∴QR=DQ=,
∴点P的运动轨迹的长为.
【点评】本题是四边形综合题目,考查了正方形的性质、矩形的判定与性质、全等三角形的判定与性质、等腰直角三角形的判定与性质、等腰三角形的性质、直角三角形斜边上的中线性质等知识;本题综合性强,熟练掌握正方形的性质和等腰直角三角形的判定与性质,证明△AFB≌△DGA和△ABH≌△DAE是解题的关键,属于中考常考题型.
声明:试题解析著作权属所有,未经书面同意,不得复制发布日期:2023/4/26 20:40:57;用户:花荡中学;邮箱:yzs1@xyh.com;学号:47748256
广东省广州市番禺区桥兴中学2022-2023学年八年级下学期期中数学试卷: 这是一份广东省广州市番禺区桥兴中学2022-2023学年八年级下学期期中数学试卷,共17页。
广东省广州市番禺区钟村中学2022-2023学年八年级下学期期中数学试卷(无答案): 这是一份广东省广州市番禺区钟村中学2022-2023学年八年级下学期期中数学试卷(无答案),共5页。
广东省广州市海珠区八校联考2022-2023学年八年级下学期期中数学试卷(含答案): 这是一份广东省广州市海珠区八校联考2022-2023学年八年级下学期期中数学试卷(含答案),共21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。