2022-2023学年江苏省南通市通州区、如东县八年级(下)期末数学试卷(含解析)
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一、选择题(本大题共10小题,共30.0分。在每小题列出的选项中,选出符合题目的一项)
1. 下列图形既是中心对称图形又是轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
2. 一次函数y=2x−3与y轴的交点坐标为( )
A. (0,−3) B. (0,3) C. (32,0) D. (−32,0)
3. 已知关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0,若a+b+c=0,则此方程必有一个根为( )
A. 0 B. 1 C. −1 D. ±1
4. 下列说法正确的是( )
A. 若a、b、c是△ABC的三边,则a2+b2=c2
B. 若a、b、c是Rt△ABC的三边,则a2+b2=c2
C. 若a、b、c是Rt△ABC的三边,∠A=90°,则a2+b2=c2
D. 若a,b,c是Rt△ABC的三边,∠C=90°,则a2+b2=c2
5. 初二年级12位同学参加学校举行的诗歌朗诵比赛,其成绩各不相同,按成绩取前6进入决赛,小东已知自己的成绩,想判断能否进入决赛,还需知道这12位同学成绩( )
A. 平均数 B. 众数 C. 中位数 D. 方差
6. 若平行四边形有两个内角的度数之比为1:2,则该平行四边形最大的内角为( )
A. 45° B. 60° C. 90° D. 120°
7. 均匀地向一个如图所示的容器中注水,最后把容器注满,在注水过程中水面高度h随时间变化的函数图象大致是( )
A. B. C. D.
8. 甲、乙两位同学在解一道二次项系数是1的一元二次方程时,甲同学看错了常数项,得到方程的两根是8和2,乙同学写错了一次项系数,得到方程的两根为−9和−1,则原来的方程是( )
A. x2+10x+9=0 B. x2−10x+9=0
C. x2+10x+16=0 D. x2−10x+16=0
9. 如图,矩形纸片ABCD的边AB长为4,将这张纸片沿EF折叠,使点C与点A重合,已知折痕EF长为2 5,则BC长为( )
A. 4.8
B. 6.4
C. 8
D. 10
10. 如图,直线y=2x−6与x轴、y轴分别交于A,B两点,C在y轴的正半轴上,D在直线AB上,且CB=10,CD=OD.若点P为线段AB上的一个动点,且P关于x轴的对称点Q总在△OCD内(不包括边界),则点P的横坐标m的取值范围为( )
A. 13
11. 方程5x2−x−3=0的一次项系数是______ .
12. 数据2,3,5,5,5的平均数为______ .
13. 若一次函数y=−x+b的图象过点(m,y1)(m+1,y2),则y1 ______ y2(填“>”、“<”或“=”).
14. 一次函数y=kx+b的图象如图所示,则不等式kx+b>1的解集为______ .
15. 已知△ABC中,∠C=90°,点D,点E分别是AB,BC的中点,若BC=6,DE=4,则AB= ______ .
16. 读一读下面的诗词:大江东去浪淘尽,千古风流数人物;而立之年督东吴,早逝英年两位数;十位恰小个位三,个位平方与寿同.诗词大意是周瑜三十岁当上了东吴都督,去世时年龄是两位数,十位数比个位数小3,个位数的平方等于他去世时的年龄.若设他去世时年龄的个位数为x,则根据题意可列出方程______ .
17. 如图,四边形ABCD中,∠BAD=∠C=90°,AB=AD,点A到边CD的距离为5,则四边形ABCD的面积为______ .
18. 如图,已知菱形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,点E,F在对角线AC上,且AF=CE,过点E作CD的垂线,与边CD交于点G,连接DF.若AC=8,BD=6,则EG+DF的最小值为______ .
三、解答题(本大题共8小题,共90.0分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
19. (本小题10.0分)
(1)解方程(x−2)2=3x−6;
(2)已知点(2,m),(1,2),(4,5)在同一直线上,求m的值.
20. (本小题10.0分)
如图,在平面直角坐标系中,A(1,1),B(3,2).
(1)线段AB长为______ ;
(2)将线段AB绕点P(0,−1)逆时针90°后得到线段A′B′,其中A的对应点为A′.请在图中画出线段A′B′,并直接写出点B′的坐标______ .
21. (本小题10.0分)
如图,已知AD为△ABC的角平分线,按如下步骤作图:
第一步,分别以点A,D为圆心,以大于12AD长为半径在AD两侧作弧,两弧交于点M,N;
第二步,作直线MN分别交AB,AC于点E,F;
第三步,连接DE,DF.
(1)由作图可知,直线MN是线段AD的______ ;
(2)判定四边形AEDF的形状并证明.
22. (本小题10.0分)
已知关于x的一元二次方程x2+(2m+1)x+2m=0.
(1)求证无论实数m取何值,此方程一定有两个实数根;
(2)设此方程的两个实数根分别为x1x2,若x12+x22=13,求m的值.
23. (本小题12.0分)
2022年10月31日15时37分,中国空间站梦天实验舱在长征五号B运载火箭的托举下顺利升空.某校为了解学生对航天知识的掌握情况,开展了“航天知识我来答”竞赛活动.现从七年级和八年级参与竞赛的同学中各随机选出20名学生的成绩进行分析,并给制了如下不完整的统计图:(数据分为4组:A组:0≤x<70,B组:70≤x<80,C组:80≤x<90,D组:90≤x≤100,x表示成绩,成绩为整数),其中七年级成绩处于C组的有12人.
七年级C组成绩分别为:89,88,87,86,85,85,85,85,85,84,82,82;
七年级、八年级成绩的平均数、中位数、众数(单位:分)如下表所示:
年级
平均数
中位数
众数
七年级
83
n
85
八年级
83
87
87
(1)直接写出m,n的值,并补全条形统计图;
(2)通过以上数据分析,你认为该校七、八年级中哪个年级的学生对航天知识掌握得更好?说明理由(一条理由即可);
(3)已知七、八年级各有800名学生参加竞赛,请估计两个年级成绩处于C组的学生共有多少人?
24. (本小题11.0分)
某商店购进一批单价为10元的文具,销售一段时间后,为获得更多利润,商店决定提高销售价格.经试验发现,若按每件12元的价格销售,每月能卖160件;若按每件18元的价格销售,每月只能卖40件.已知每月销售件数y是价格x(元/件)的一次函数.
(1)直接写出y与x之间的关系式______ ;
(2)若6月份该文具的销售利润为500元,求6月份该文具的销售件数.
25. (本小题13.0分)
如图1,点E是正方形ABCD内的一点,连接CE,将线段CE绕点C顺时针旋转90°得线段CF;连接BE,DF,EF.
(1)如图1,
①求证:BE=DF;
②延长BE交线段DF于点P,若BC=2CE=4,PE=PF,求线段BP的长.
(2)如图2,EF交CD于点G,若B,E,F三点在同一条直线上,且AE⊥BF,求证:CG=DG.
26. (本小题14.0分)
【定义】如果在平面直角坐标系中,点P(x,y)在直线y=−x+m上,我们就把直线y=−x+m叫做点P的“依附线”,点P叫做这条直线的“依附点”,m叫做点P的“依附数”.例如,点P(−1,5)在直线y=−x+4上,所以直线y=−x+4为点P的“依附线”,点P的“依附数”为4.
【应用】
(1)已知点P(−2,7),在A(0,4),B(−1,4),C(−5,10)中,与点P的“依附数”相同的点是______ ;
(2)已知矩形EFGH中,点E(−5,2),F(−5,−2),G(5,−2),H(5,2).若矩形EFGH边上存在两个不同的点M,N都是直线y=−x+m的“依附点”,求m的取值范围;
(3)若直线y=kx−k+2上存在点M(a,b),且点M的“依附数”为m,当a≤0,0≤m≤4时,求k的取值范围.
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解:A.该图形既是中心对称图形又是轴对称图形,故此选项符合题意;
B.该图形是中心对称图形,不是轴对称图形,故此选项不符合题意;
C.该图形既不是轴对称图形,也不是中心对称图形,故此选项不符合题意;
D.该图形是轴对称图形,不是中心对称图形,故此选项不符合题意.
故选:A.
根据中心对称图形与轴对称图形的概念,进行判断即可.把一个图形绕某一点旋转180°,如果旋转后的图形能够与原来的图形重合,那么这个图形就叫做中心对称图形;如果一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,这个图形叫做轴对称图形.
本题考查的是中心对称图形与轴对称图形的概念,常见的中心对称图形有平行四边形、圆形、正方形、长方形等等.常见的轴对称图形有等腰三角形,矩形,正方形,等腰梯形,圆等等.
2.【答案】A
【解析】解:
在y=2x−3中,令x=0可得y=−3,
∴y=2x−3与y轴的交点坐标为(0,−3),
故选:A.
令x=0可求得y的值,则可求得答案.
本题主要考查函数图象与坐标轴的交点,掌握函数图象与坐标轴交点的求法是解题的关键.
3.【答案】B
【解析】解:∵a+b+c=0,
∴c=−a−b,代入ax2+bx+c=0得ax2+bx−a−b=0,
∴a(x2−1)+b(x−1)=0,
∴a(x+1)(x−1)+b(x−1)=0,
∴(x−1)(ax+a+b)=0,
∴x−1=0或ax+a+b=0,
∴x=1或x=−a+ba,
∵a,b不确定,
∴此方程必有一个根为x=1,
故选:B.
消元法,把c消掉,利用因式分解解方程.
本题考查了因式分解法解一元二次方程,消掉c是关键.
4.【答案】D
【解析】解:A、勾股定理只限于在直角三角形里应用,故A可排除;
B、虽然给出的是直角三角形,但没有给出哪一个是直角,故B可排除;
C、在Rt△ABC中,直角所对的边是斜边,C中的斜边应为a,得出的表达式应为b2+c2=a2,故C也排除;
D、符合勾股定理,正确.
故选:D.
根据勾股定理的内容,即可解答.
注意:利用勾股定理时,一定要找准直角边和斜边.
5.【答案】C
【解析】解:因为6位进入决赛的同学的分数肯定是12名参赛选手中最高的,
而且12个不同的分数按从小到大排序后,中位数及中位数之后共有7个数,
故只要知道自己的分数和中位数就可以知道是否进入决赛.
故选:C.
在这组数据中,有一半的数据比中位数大,有一半的数据比中位数小.
本题主要考查统计的有关知识,主要包括平均数、中位数、众数、方差的意义.
6.【答案】D
【解析】解:∵平行四边形对角相等,
∴度数之比为1:2的两内角为平行四边形的邻角,
∵平行四边形对边平行,
∴平行四边形两邻角互补,
∴平行四边形度数之比为1:2的两内角的度数分别为60°和120°,
故该平行四边形最大的内角为120°.
故选:D.
由平行四边形的性质可知:内角的度数之比为1:2的两个角是平行四边形的邻角,根据邻角互补可求解平行四边形的最大内角的度数.
本题主要考查平行四边形的性质,掌握平行四边形的性质是解题的关键.
7.【答案】A
【解析】解:最下面的容器较粗,第二个容器最粗,那么第二个阶段的函数图象水面高度h随时间t的增大而增长缓慢,用时较长,最上面容器最小,那么用时最短.
故选A.
由于三个容器的高度相同,粗细不同,那么水面高度h随时间t变化而分三个阶段.
此题主要考查了函数图象,解决本题的关键是根据容器的高度相同,每部分的粗细不同得到用时的不同.
8.【答案】B
【解析】解:能.理由如下:
设此方程的两个根是α、β,根据题意得:
α+β=−ba=8+2=10,αβ=ca=−9×(−1)=9,
∵a=1,
∴b=−10,c=9,
∴原来的方程是x2−10x+9=0.
故选:B.
先设这个方程的两根是α、β,甲把常数项看错了,解得两根为8和2,则有α+β=−ba=10,由于乙把一次项系数看错了,而解得方程的两根为−9和−1,则有αβ=ca=9,那么关于α、β为根的一元二次方程即为所求.
本题主要考查了根与系数的关系及用配方法解一元二次方程,属于基础题,关键掌握x1,x2是方程x2+px+q=0的两根时,x1+x2=−p,x1x2=q.
9.【答案】C
【解析】解:由折叠可知:∠AEF=∠CEF,
∵AD//BC,
∴∠AFE=∠FEC,
∴∠AFE=∠AEF,
∴AE=AF,
过点F作FG⊥BC于G,得矩形AFGB,
∴FG=AB=4,AF=BG,
在Rt△FEG中,EF=2 5,
∴EG= EF2−FG2= 20−16=2,
由折叠可知:AE=CE,
∴AE=AF=CE,
在Rt△ABE中,设AE=AF=BG=x,AB=4,
∴BE=BG−EG=x−2,
∴x2−42=(x−2)2,
∴x=5,
∴AE=AF=CE=5,BE=x−2=3,
∴BC=CE+BE=5+3=8.
故选:C.
利用翻折变换的知识,可得到AE=AF,过点F作FG⊥BC于G,得矩形AFGB,用勾股定理可求出EG,由翻折变换设AE=AF=BG=x,利用勾股定理可求出x的值,进而可以解决问题.
本题考查了折叠的知识,矩形的性质,勾股定理等知识点的理解和运用,关键是根据题意得出方程.
10.【答案】D
【解析】解:在y=2x−6中,当x=0时,y=2x−6=−6,当y=2x−6=0时,x=3,
∴A(3,0),B(0,−6),
∵C在y轴的正半轴上,CB=10,
∴C(0,4),
∵CD=OD.
∴点D在线段OC的垂直平分线上,即在直线y=2上,
在y=2x−6中,当y=2x−6=2时,x=4,
∴D(4,2);
设直线CD解析式为y=kx+b,
4k+b=2b=4,
∴k=−12b=4
∴直线CD解析式为y=−12x+4.
同理可得直线OD的解析式为y=12x,
∵点P为线段AB上的一个动点,且其横坐标为m,
∴P(m,2m−6),
∵P、Q关于x轴对称,
∴Q(m,6−2m),
∵点Q总在△OCD内(不包括边界),
∴12m<6−2m<−12m+4.
解得43
先求出A(3,0)、B(0,−6),进而求出C(0,4),再由CD=OD可知点D在线段OC的垂直平分线上,即在直线y=2上,则D(4,2),利用待定系数法求出直线CD和直线OD的解析式,根据关于x轴对称的点横坐标相同及坐标互为相反数求出点Q的坐标,再根据点Q在△OCD内,则当x=m时,点Q的纵坐标在直线CD和直线OD二者的函数值之间,由此建立不等式求解即可.
本题主要考查了一次函数与几何综合,坐标与图形变化一轴对称,正确理解题意得到点Q在△OCD内,则当x=m时,点Q的纵坐标在直线CD和直线OD二者的函数值之间是解题的关键.
11.【答案】−1
【解析】解:方程5x2−x−3=0的一次项系数是−1.
故答案为:−1.
一元二次方程的一般式:ax2+bx+c=0(a≠0,a,b,c为常数),b叫一次项系数.根据方程可直接找到答案.
本题考查了一元二次方程的一般式:ax2+bx+c=0(a≠0,a,b,c为常数).ax2叫二次项,a叫二次项系数;bx叫一次项,b叫一次项系数;c叫常数项.
12.【答案】4
【解析】解:数据2,3,5,5,5的平均数为:2+3+5+5+55=4,
故答案为:4.
根据算术平均数的定义计算即可.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.
本题考查了算术平均数,掌握算术平均数的定义是解答本题的关键.
13.【答案】>
【解析】解:∵−1<0,
∴y随x的增大而减小,
∵m
故答案为:>.
根据一次函数图象的性质解答即可.
本题考查了一次函数图象上点的坐标特征,对于一次函数y=kx+b(k≠0),当k<0时y随x的增大而减小;当k>0时y随x的增大而增大.
14.【答案】x>0
【解析】解:观察图象可知,y随x的增大而增大,且图象经过点(0,1),
∴kx+b>1的解集是x>0,
故答案为:x>0.
先观察图象的增减性和经过的点,再根据条件即可求解.
本题考查了一次函数与一元一次不等式的关系,解题关键是理解函数图象上点的坐标意义,能根据图象的增减性求解.
15.【答案】10
【解析】解:∵点D,点E分别是AB,BC的中点,DE=4,
∴AC=2DE=8,
∵∠C=90°,BC=6,
∴AB= AC2+BC2= 82+62=10.
故答案为:10.
利用三角形的中位线定理求出AC的长,再利用勾股定理可求解.
本题主要考查三角形的中位线定理,勾股定理,掌握三角形的中位线定理及勾股定理是解题的关键.
16.【答案】x2=10(x−3)+x
【解析】解:∵去世时年龄是两位数,十位数比个位数小3,他去世时年龄的个位数为x,
∴他去世时年龄的十位数为(x−3).
根据题意得:x2=10(x−3)+x.
故答案为:x2=10(x−3)+x.
根据个位及十位数字间的关系,可得出他去世时年龄的十位数为x(x−3),结合个位数的平方等于他去世时的年龄,即可列出关于x的一元二次方程,此题得解.
本题考查了由实际问题抽象出一元二次方程,找准等量关系,正确列出一元二次方程是解题的关键.
17.【答案】25
【解析】解:过点A作AE⊥CD于点E,过点A作AF⊥AE,交CB的延长线于点F,
∵∠BAD=∠C=90°,AE⊥CD,AE⊥AF,
∴四边形AECF是矩形,
∴∠F=90°,
∵AE⊥AF,BA⊥AD,
∴∠BAF+∠BAE=90°,∠DAE+∠BAE=90°,
∴∠BAF=∠DAE,
又∵AB=AD,∠F=∠AED=90°,
∴△ABF≌△ADE(AAS),
∴AF=AE,S△ADE=S△ABF.
∴四边形AECF是正方形.
∴S正方形AECF=AE2=25,
∵S四边形ABCD=S△ADE+S四边形AECB=S△ABF+S四边形AECB.
∴S四边形ABCD=S正方形AECF=25,
故答案为:25.
过点A作AE⊥CD于点E,过点A作AF⊥AE,交CB的延长线于点F,由题意可证△ABF≌△ADE,可得AE=AF,则可证四边形AECF是正方形,四边形ABCD的面积=正方形AECF的面积=25.
本题考查了全等三角形的判定和性质,正方形的性质,熟练运用全等三角形的判定和性质是本题的关键.
18.【答案】4.8
【解析】解:连接BE,
∵四边形ABCD为菱形.
∴AD=CD,AC垂直平分BD,
∴∠DAF=∠DCE,DE−BE,
在△DAF和△DCE中,
AD=CD∠DAF=∠DCEAF=CE,
∴△DAF≌△DCE(SAS),
∴DF=DE,
∴DF=BE,
当点B、E、G三点共线时,EG+BE有最小值,即EG+DF有最小值,最小值为BG的长,
∵四边形ABCD为菱形.AC=8,BD=6,
∴∠BOC=90°,CO=4,BO=3,
∴CD=BC= CO2+BO2= 42+32=5,
∵BG2=BC2−CG2=BD2−DG2,
∴52−CG2=62−(5−CG)2,
解得CG=1.4,
∴BG= BC2−CG2= 52−1.42=4.8,
∴EG+DF的最小值为4.8.
故答案为:4.8.
连接BE,结合菱形的性质证明△DAF≌△DCE可得DF=BE,当点B、E、G三点共线时,EG+BE有最小值,即EG+DF有最小值,最小值为BG的长,由菱形的性质及勾股定理可求解菱形的边长,再利用勾股定理可求解CG的长,进而可求解.
本题主要考查菱形的性质,勾股定理,全等三角形的判定与性质,证明DF=BE是解题的关键.
19.【答案】解:(1)(x−2)2=3x−6,
(x−2)2=3(x−2),
(x−2)2−3(x−2)=0,
(x−2)(x−2−3)=0,
x−2=0或x−5=0,
解得x1=2,x2=5;
(2)设解析式为y=kx+b,过(1,2),(4,5),则:
k+b=24k+b=5,
解得k=1b=1,
∴y=x+1,
∵点(2,m),(1,2),(4,5)在同一直线上,
∴m=2+1=3.
【解析】(1)方程利用因式分解法求解即可;
(2)因为直线,所以可设解析式为y=kx+b,根据过A,C点,确定k和b的值,然后可求出m的值.
本题考查解一元二次方程以及待定系数法求一次函数解析式,关键设出函数式,代入已知点求出k和b的值,然后知道变量,可求函数的值.
20.【答案】 5 (3,−4)
【解析】解:(1)AB= 12+22= 5.
故答案为: 5;
(2)如下图:线段A′B′即为所求;
B′(3,−4),
故答案为:(3,−4).
(1)根据勾股定理求解;
(2)根据旋转的性质及网格线的特点作图.
本题考查了复杂作图,掌握勾股定理及旋转的性质是解题的关键.
21.【答案】垂直平分线
【解析】解:(1)由作图可知,直线MN是线段AD的垂直平分线,
故答案为:垂直平分线;
(2)四边形AEDF是菱形,
证明:∵直线MN是线段AD的垂直平分线,
∴AE=DE,AF=DF,
∴∠EAD=∠EDA,
∵AD为△ABC的角平分线,
∴∠EAD=∠FAD,
∴∠ADE=∠DAF,
∴AF//DE,
∴四边形AEDF是菱形.
(1)根据线段垂直平分线的定义即可得到结论,(2)根据线段垂直平分线的性质得到AE=DE,AF=DF,求得∠EAD=∠EDA,根据平行线的判定AF//DE,根据菱形的判定定理即可得到结论.
本题考查了作图−基本作图,熟知线段垂直平分线的作法是解答此题的关键.
22.【答案】(1)证明:∵x2+(2m+1)x+2m=0,
∴Δ=(2m+1)2−4×1×2m=(2m−1)2≥0,
∴不无论实数m取何值,此方程一定有两个实数根;
(2)解:∵该方程的两个实数根分别为x1,x2,
∴x1+x2=−2m−1,x1x2=2m,
∵x12+x22=13,
∴(x1+x2)2−2x1x2=13,即(−2m−1)2−2×2m=13,
整理得:m2=3,
解得:m=− 3或m= 3,
则m的值为− 3或 3.
【解析】(1)计算其判别式,判断出其符号即可;
(2)已知等式利用完全平方公式化简,再利用根与系数的关系将各自的值代入计算即可求出m的值.
本题主要考查根的判别式及根与系数的关系,掌握方程根的情况和根的判别式的关系是解题的关键.
23.【答案】解:(1)七年级C组人数所占百分比为1220×100%=60%,
则m%=100%−60%−20%−10%=10%,
所以m=10;
七年级D组的人数为10%×20=2(人),
因为七年级成绩处于C组的有12人,
所以将七年级20名学生的成绩按从大到小排序后,第10个数和第11个数在C组,分别为85,85,
则其中位数n=85+852=85;
八年级B组的人数为:20−2−8−6=4(人).
补全条形统计图如下:
(2)解:八年级的学生对航天知识掌握得更好,理由如下:
七、八年级学生竞赛成绩的平均数相同,但八年级学生竞赛成绩的中位数和众数都比七年级的大,所以八年级的学生对航天知识掌握得更好.
(3)800×1220+800×820−=800(人),
答:估计两个年级成绩处于C组的学生共有800人.
【解析】(1)先求出七年级C组人数所占百分比,再利用100%减去B,C,D三组人数所占百分比即可得m的值;先求出七年级组的人数,再根据中位数的定义即可得n的值;求出八年级B组的人数,据此补全条形统计图即可;
(2)根据平均数、中位数和众数的角度进行分析即可得;
(3)分别利用800乘以七、八年级C组人数所占百分比即可得.
本题考查频数分布直方图,用样本估算总体,加权平均数,中位数,掌握相关知识是解题的关键.
24.【答案】y=−20x+400
【解析】解:(1)设y与x之间的关系式为y=kx+b(k≠0),
将(12,160),(18,40)代入y=kx+b得:12k+b=16018k+b=40,
解得:k=−20b=400,
∴y与x之间的关系式为y=−20x+400.
故答案为:y=−20x+400;
(2)根据题意得:(x−10)(−20x+400)=500,
整理得:x2−30x+225=0,
解得:x1=x2=15,
∴y=−20x+400=−20×15+400=100.
答:6月份该文具销售了100件.
(1)设y与x之间的关系式为y=kx+b(k≠0),根据给定数据,利用待定系数法,即可求出y与x之间的关系式;
(2)利用6月份该文具的销售利润=每件该文具的销售利润×6月份该文具的销售量,可列出关于x的一元二次方程,解之即可得出x的值,再将其代入y=−20x+400中,即可求出结论.
本题考查了一元二次方程的应用以及一次函数的应用,解题的关键是:(1)利用待定系数法,求出y与x之间的关系式;(2)找准等量关系,正确列出一元二次方程.
25.【答案】(1)①证明:∵将线段CE绕点C顺时针旋转90°得线段CF,
∴∠ECF=90°,CE=CF,
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠BCD=90°,CB=CD,
∴∠BCE=∠DCF=90°−∠DCE,
在△BCE和△DCF中,
CB=CD∠BCE=∠DCFCE=CF,
∴△BCE≌△DCF(SAS),
∴BE=DF.
②解:如图1,设BP交CD于点K,
∵△BCE≌△DCF,
∴∠CBE=∠CDF,
∵∠BKC=∠DKP,
∴∠CDF+∠DKP=∠CBE+∠BKC=90°,
∴∠BPD=∠EPF=90°,
∵PE=PF,
∴∠PEF=∠PFE=45°,
∵∠ECF=90°,CE=CF,
∴∠CEF=∠CFE=45°,
∴∠PEC=90°,
∴∠BEC=90°,
∵BC=2CE=4,
∴CE=2,
∴BE= BC2−CE2= 42−22=2 3,
∵∠EPF=∠ECF=∠BEC=90°,
∴四边形PECF是矩形,
∵CE=CF,
∴四边形PECF是正方形,
∴PE=CE=2,
∴BP=BE+PE=2 3+2,
∴线段BP的长是2 3+2.
(2)证明:如图2,作AL⊥FD交FD的延长线于点L,
∵B,E,F三点在同一条直线上,且AE⊥BF,
∴∠AEF=∠AEB=∠L=90°,
∵△BCE≌△DCF,
∴∠CBE=∠CDF,
∵∠BGC=∠DGF,
∴∠CDF+∠DGF=∠CBE+∠BGC=90°,
∴∠EFL=90°,
∴四边形AEFL是矩形,
∴∠EAL=∠BAD=90°,
∴∠DAL=∠BAE=90°−∠DAE,
在△DAL和△BAE中,
∠L=∠AEB∠DAL=∠BAEAD=AB,
∴△DAL≌△BAE(AAS),
∴AL=AE,DL=BE,
∴四边形AEFL是正方形,
∴FL=EF,
作CH⊥EF于点F,则CH=EH=FH,∠CHF=∠BHC=∠ABC=∠AEB=90°,
∴∠BCH=∠ABE=90°−∠CBH,
在△CBH和△BAE中,
∠BHC=∠AEB∠BCH=∠ABEBC=AB,
∴△CBH≌△BAE(AAS),
∴CH=BE=DL,
∵CH=12EF,
∴DL=12FL,
∴DF=DL=CH,
在△CGH和△DGF中,
∠CHG=∠DFG∠CGH=∠DGFCH=DF,
∴△CGH≌△DGF(AAS),
∴CG=DG.
【解析】(1)①由旋转得∠ECF=90°,CE=CF,由正方形的性质得∠BCD=90°,CB=CD,则∠BCE=∠DCF=90°−∠DCE,即可证明△BCE≌△DCF,得BE=DF;
②设BP交CD于点K,因为∠CBE=∠CDF,∠BKC=∠DKP,所以∠CDF+∠DKP=∠CBE+∠BKC=90°,则∠BPD=∠EPF=90°,所以PE=PF,则∠PEF=∠PFE=45°,而∠CEF=∠CFE=45°,所以∠PEC=90°,由BC=2CE=4,得CE=2,则BE= BC2−CE2=2 3,再证明四边形PECF是正方形,则PE=CE=2,即可求得线段BP的长是2 3+2;
(2)作AL⊥FD交FD的延长线于点L,则∠AEF=∠AEB=∠L=90°,可证明四边形AEFL是正方形,得FL=EF,作CH⊥EF于点F,则CH=EH=FH,再证明△CBH≌△BAE,得CH=BE=DL,因为CH=12EF,所以DL=12FL,则DF=DL=CH,再证明△CGH≌△DGF,得CG=DG.
此题重点考查正方形的判定与性质、同角的余角相等、旋转的性质、全等三角形的判定与性质、勾股定理等知识,此题综合性强,难度较大,属于考试压轴题.
26.【答案】C
【解析】解:(1)根据定义,点P(−2,7)在直线y=−x+m上,
∴7=2+m,
∴m=5,
∴y=−x+5,A(0,4),B(−1,4),C(−5,10)中,只有C点在直线y=−x+5,
∴与点P的“依附数”相同的点是C,
故答案为:C.
(2)直线y=−x+m表示斜率为−1的一组平行线,m表示直线在y轴上的截距.
当直线y=−x+m过点F(−5,−2)时,m=−7;当直线y=−x+m过点H(5,2)时,m=7.
∴当直线y=−x+m与矩形EFGH存在两个不同的交点M,N时,应满足−7
(3)对于直线y=kx−k+2,当x=1时,y=2,直线y=kx−k+2是过点(1,2)的一组直线,k表示斜率.
∵0≤m≤4,直线y=−x+m是斜率为−1的一组平行线,
∴直线y=−x+m在y=−x与y=−x+4之间移动,
∵直线y=kx−k+2上存在点M(a,b),且点M的“依附数”为m,且a≤0,
∴直线y=kx−k+2与y=−x+m在y轴包括y轴左侧存在交点,也就是与阴影部分有交点.当直线y=kx−k+2过(0,4)时,k=−2,当直线y=kx−k+2过(0,0)时,k=2.
由图象知,k的取值范围为−2≤k≤2.
(1)先求出点P的“依附线”,在验证A(0,4),B(−1,4),C(−5,10)哪个点在线上;
(2)转化成直线y=−x+m与矩形EFGH有两个不同的交点问题,数形结合;
(3)先确定直线y=kx−k+2过(1,2),再把题目转化成直线与区域的交点问题.
本题以新定义的形式考查了直线的斜率与截距,直线与图象的交点问题,体现了数形结合的思想.
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