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    2022-2023学年福建省福州市闽侯县八年级(下)期末数学试卷(含解析)
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    2022-2023学年福建省福州市闽侯县八年级(下)期末数学试卷(含解析)

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    这是一份2022-2023学年福建省福州市闽侯县八年级(下)期末数学试卷(含解析),共25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。

    2022-2023学年福建省福州市闽侯县八年级(下)期末数学试卷
    学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
    第I卷(选择题)
    一、选择题(本大题共10小题,共40.0分。在每小题列出的选项中,选出符合题目的一项)
    1. 若二次根式 x−2在实数范围内有意义,则x的取值范围是(    )
    A. x≥2 B. x≤2 C. x≠2 D. x≥−2
    2. 下列给出的四组数中,能构成直角三角形三边的一组是(    )
    A. 1,2,4 B. 3,4,5 C. 6,7,8 D. 3,3,6
    3. 下列计算中,正确的是(    )
    A. 2 3+3 2=5 5 B. 3 3×3 2=3 6
    C. 27÷ 3=3 D. 2 2− 2=2
    4. 如图,在平行四边形ABCD中,若∠B+∠D=120°,则∠C的度数为(    )
    A. 150°
    B. 120°
    C. 60°
    D. 30°
    5. 一组数据7、9、5、11、15、11的中位数和众数是(    )
    A. 11,8 B. 11,10 C. 8,11 D. 10,11
    6. 如所示图象中,y不是x的函数的是(    )
    A. B.
    C. D.
    7. 某公司计划招聘一名公关人员,对甲、乙、丙、丁四位应试者进行了面试和笔试,他们的成绩(百分制)如表:公司决定将面试与笔试成绩按6:4的比例计算个人总分,总分最高者将被录用,则公司将录用(    )
    应试者




    面试
    80
    85
    90
    83
    笔试
    86
    80
    83
    90

    A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁
    8. 在物理学中,重力的表达关系式是G=mg (G代表重力,g代表重力加速度g=10N/kg,m代表物体的质量),若重力G为50N,则物体的质量m是(    )
    A. 500 B. 4 C. 5 D. 15
    9. 如图,在▱ABCD中,E、F、G、H分别是各边的中点,在下列3个图形中,阴影部分的面积相等的是(    )


    A. ①② B. ①③ C. ②③ D. ①②③
    10. 已知y1=ax+1,y2=−2x+4,当x<1时,总有y1 A. −3 B. 3 C. −1 D. 2
    第II卷(非选择题)
    二、填空题(本大题共6小题,共24.0分)
    11. 将直线y=−2x−1向上平移3个单位后得到的直线为______ .
    12. 如图,在△ABC中,D、E分别是AB、AC的中点,连结DE.若DE=4,则BC= ______ .


    13. 如图,一个圆桶底面直径为5cm,高12cm,则桶内所能容下的最长木棒为______ cm.


    14. “ a2=a”是假命题,举一个反例a= ______
    15. 若一组数据的方差为S2=(3−x−)2+3(5−x−)2+(6−x−)2+2(8−x−)27,则这组数据的众数为______ .
    16. 如图,在菱形ABCD中,AB=2 3,∠ABC=60°,点E为对角线BD上一动点(不与点B重合),且BE<12BD,连接CE交DA延长线于点F.
    ①∠AFE=∠BAE;
    ②当△AEF为直角三角形时,BE=2;
    ③当△AEF为等腰三角形时,∠AFC=20°或者∠AFC=40°;
    ④连接BF,当BE=CE时,FC平分∠AFB.
    以上结论正确的是______ (填正确的序号).

    三、解答题(本大题共9小题,共86.0分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
    17. (本小题8.0分)
    计算: 6÷(3 27−2 48);
    18. (本小题8.0分)
    如图,在平行四边形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,E、F是BD上的两点,DE=BF,连接AE,CF.
    求证:AE=CF.

    19. (本小题8.0分)
    如图,直线l1:y1=2x+6与直线I2:y1=−x+3相交于点P.
    (1)求点P的坐标;
    (2)根据图象,求出当y1>y2时,x的取值范围.

    20. (本小题8.0分)
    《九章算术》卷九中记载:今有立木,系索其末,委地三尺,引索却行,去本八尺而索尽,问索长几何?译文:今有一竖立着的木柱,在木柱的上端系有绳索,绳索从木柱上端顺木柱下垂后,堆在地面的部分尚有3尺,牵着绳索(绳索头与地面接触)退行,在距木柱根部8尺处时绳索用尽,问绳索长是多少?
    21. (本小题8.0分)
    如图,在平行四边形ABCD中,点E为对角线BD上一点.
    (1)在边AD的上方求作一点F,使得EF//AB且∠AFE=∠ABE;(要求:尺规作图,不写作法,保留作图痕迹)
    (2)在(1)的条件下,连接AE,若∠BAE+∠AED=180°,求证:四边形ABEF是菱形.

    22. (本小题10.0分)
    每年的3月15日是“全国反诈骗宣传日”,旨在提高人们的防范意识.为增强居民的反诈骗意识,A,B两个小区的居委会组织小区居民进行了有关反诈骗知识的问答活动.现从A,B小区参加这次问答活动居民的成绩中随机各抽取20个数据,并分别对这20个数据进行整理、描述和分析,下面给出了部分信息:
    信息一:A小区参加问答活动的20名居民成绩的频数分布直方图如下(数据分成5组:50≤x<60,60≤x<70,70≤x<80,80≤x<90,90≤x≤100);
    信息二:A小区参加问答活动的20名居民成绩在80≤x<90这一组的是:
    81,82,83,85,87,88,89;
    信息三:B小区参加问答活动的20名居民成绩如下:
    分数
    63.
    71
    72
    85
    88
    91
    92
    94
    96
    100
    人数
    1
    3
    2
    3
    1
    3
    1
    4
    1
    1
    根据以上信息,解答下列问题:
    (1)补全“信息一”中频数分布直方图;
    (2)A小区参加问答活动的20名居民成绩的中位数是______ ;B小区参加有奖问答活动的20名居民成绩的众数是______
    (3)你认为哪个小区的成绩更好?请用平均数说明理由.

    23. (本小题10.0分)
    根据以下素材,探索完成任务.根据以下素材,探案完成仕务,
    如何利用“漏壶”探索时间
    素材1
    “漏壶”是一种古代计时器,数学兴趣小组根据“漏壶”的原理制作了如图1所示的液体漏壶,漏壶是由一个圆锥和一个圆柱(圆柱的最大高度是27厘米)组成的,中间连通,液体可以从圆锥容器中匀速漏到圆柱容器中,实验开始时圆柱容器中已有一部分液体.

    素材2
    实验记录的圆柱体容器液面高度y(厘米)与时间x(小时)的部分数据如表所示:
    时间x(小时)
    1
    2
    4
    5
    7
    圆柱体容器液面高度y(厘米)
    6
    9
    15
    18
    24

    问题解决
    任务1
    描点连线
    在如图2所示的直角坐标系中描出上表的各点,用光滑的线连接;
    任务2
    确定关系
    请确定一个合理的y与x之间函数关系式,并求出自变量x的取值范围;
    任务3
    拟定计时方案
    小明想要设计出“漏壶”水位高度和计时时长都是整数的计时器,且“漏壶”水位高度需满足10厘米~20厘米,请求出所有符合要求的方案.

    24. (本小题12.0分)
    在正方形ABCD中,AB=6,点E为对角线BD上一点(不与B、D重合),且BE>DE,连接AE,过点E作EF⊥AE交BC于点F,请根据题意,补全图形.
    (1)连接CE,求证:EC=EF:
    (2)当点F恰为BC的三等分点时,求DE的长;
    (3)作BG平分∠CBD交CD于点G.交EF于点H,当BE=BC时,试判断AE与EH的数量关系.

    25. (本小题14.0分)
    已知直线l:y=kx−2k+4(k<0)分别与x轴、y轴交于A、B两点,点C在y轴上.
    (1)当k=−2时,
    ①求点A、B的坐标;
    ②点M在直线AB上,且S△OMC=S△AMC,若C(0,2),求点M的坐标;
    (2)设D是直线l上的定点,直线DC交x轴于点P,若y轴上存在点Q,使四边形DAQP为平行四边形,求OC⋅OB的值.


    答案和解析

    1.【答案】A 
    【解析】解:由题意得:x−2≥0,
    解得:x≥2,
    故选:A.
    根据二次根式中的被开方数是非负数列出不等式,解不等式得到答案.
    本题考查的是二次根式有意义的条件,熟记二次根式的被开方数都必须是非负数是解题的关键.

    2.【答案】B 
    【解析】解:A、因为12+22≠42,所以不能组成直角三角形,不符合题意;
    B、因为32+42=52,所以能组成直角三角形,符合题意;
    C、因为62+72≠82,所以不能组成直角三角形,不符合题意;
    D、因为( 3)2+32≠62,所以不能组成直角三角形,不符合题意.
    故选:B.
    利用勾股定理的逆定理:如果三角形两条边的平方和等于第三边的平方,那么这个三角形就是直角三角形.最长边所对的角为直角.由此判定即可.
    此题考查了勾股定理逆定理的运用,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,注意数据的计算.

    3.【答案】C 
    【解析】解:A、2 3与3 2不是同类二次根式,不能合并,不符合题意;
    B、3 3×3 2=9 6≠3 6,不符合题意;
    C、 27÷ 3=3,符合题意;
    D、2 2− 2= 2≠2,不符合题意.
    故选:C.
    根据二次根式的加减法对A、D进行判断;根据二次根式的乘法法则对B进行判断;根据二次根式的除法法则对C进行判断.
    本题考查了二次根式的混合运算,熟练掌握二次根式混合运算的法则是解题的关键.

    4.【答案】B 
    【解析】解:∵四边形ABCD是平行四边形,
    ∴AB//CD,∠B=∠D,
    ∵∠B+∠D=120°,
    ∴∠B=∠D=60°,
    ∵AB//CD,
    ∴∠C+∠B=180°,
    ∴∠C=120°,
    故选:B.
    根据平行四边形的性质得出AB//CD,∠B=∠D,求出∠B的度数,根据平行线的性质求出∠C+∠B=180°,代入求出即可.
    本题考查了平行线的性质,平行四边形的性质的应用,能根据平行四边形的性质得出∠B=∠D是解此题的关键,注意:平行四边形的对角相等,平行四边形的对边互相平行.

    5.【答案】D 
    【解析】解:将这组数据重新排列为5,7,9,11,11,15,
    这组数据中11出现次数最多,有2次,
    所以这组数据的众数为11,中位数为9+112=10,
    故选:D.
    将这组数据重新排列,再根据众数和中位数的定义求解即可.
    本题主要考查众数和中位数,解题的关键是掌握众数和中位数的定义.

    6.【答案】B 
    【解析】解:由函数的定义:设在一个变化过程中有两个变量x与y,对于x的每一个确定的值,y都有唯一的值与其对应,那么就说y是x的函数,
    选项A、C、D中的图象,y是x的函数,故A、C、D不符合题意;
    选项B中的图象,y不是x的函数,故B符合题意.
    故选:B.
    在一个变化过程中有两个变量x与y,对于x的每一个确定的值,y都有唯一的值与其对应,那么就说y是x的函数.
    本题考查函数的概念,关键是掌握函数的定义.

    7.【答案】C 
    【解析】解:由题意可得,
    甲的成绩为:80×6+86×46+4=82.4(分),
    乙的成绩为:85×6+80×46+4=83(分),
    丙的成绩为:90×6+83×46+4=87.2(分),
    丁的成绩为:83×6+90×46+4=85.8(分),
    ∵87.2>85.8>83>82.4,
    ∴公司将录用丙.
    故选:C.
    根据题意先算出甲、乙、丙、丁四位候选人的加权平均数,再进行比较,即可得出答案.
    此题考查了加权平均数的计算公式,注意,计算平均数时按6和4的权进行计算.

    8.【答案】C 
    【解析】解:∵G=mg,
    ∴当G=50时,50=10m,
    解得m=5,
    故选:C.
    根据G=mg和g=10N/kg,可以计算出当G=50时对应的m的值.
    本题考查一次函数的应用,解答本题的关键是明确题意,求出相应的函数值.

    9.【答案】A 
    【解析】解:由题意可得,①如图①,连接BD,根据三角形中位线定理可得EH=12BD,EH//BD,
    则△AEH∽△ABD,
    ∴S△AEHS△ABD=14.
    ∴S△AEH=14S△ABD=18S平行四边形ABCD.
    同理,S△DHG=18S平行四边形ABCD.
    S△CFH=18S平行四边形ABCD.
    S△BEF=18S平行四边形ABCD.
    ∴S阴影=S平行四边形ABCD−4×18S平行四边形ABCD=12S平行四边形ABCD;
    ②如图②,CF=12BC,则S阴影=12S平行四边形ABCD;
    ③如图③,S△ABF=S△AGD=14S平行四边形ABCD,
    ∴S阴影 综上所述,图形①②中的阴影部分的面积均为平行四边形ABCD面积的一半,
    故阴影部分的面积相等的是①②,
    故选:A.
    根据平行四边形的面积计算方法分别求得各选项的面积,找到不同的答案即可.
    本题考查了中点四边形,平行四边形的性质,解题的关键是根据平行四边形的面积公式求得阴影部分的面积,难度一般.

    10.【答案】C 
    【解析】解:∵当x<1时,总有y1 ∴ax+1<−2x+4,
    ∴(a+2)x<3,
    当a+2<0时,x>3a+2,不合题意,舍去.
    当a+2>0时,x<3a+2,
    ∴a+2>03a+2≥1,
    ∴−2 ∴a的值可以是−1,
    故选:C.
    利用已知条件和不等式的性质求得a的取值范围,依据a的范围即可得出结论.
    本题主要考查了解一元一次不等式,不等式的性质,熟练掌握不等式的性质是解题的关键.

    11.【答案】y=−2x+2 
    【解析】解:原直线的k=−2,b=−1;向上平移3个单位长度得到了新直线,
    那么新直线的k=−2,b=−1+3=2.
    ∴新直线的解析式为y=−2x+2.
    平移时k的值不变,只有b发生变化.
    直线平移变换的规律:对直线y=kx而言:上下移动,上加下减;左右移动,左加右减.①如上移2个单位,即y=kx+2;②下移2个单位,即y=kx−2.③左移2个单位,即y=k(x+2);④右移2个单位,即y=k(x−2).掌握其中变与不变的规律是解决直线平移变换的好方法.

    12.【答案】8 
    【解析】解:∵在△ABC中,点D、E分别是AB、AC的中点,
    ∴DE=12BC,
    ∵DE=4,
    ∴BC=8.
    故答案为:8.
    由在△ABC中,点D、E分别是AB、AC的中点,可得DE是△ABC的中位线,然后由三角形中位线的性质,即可求得答案.
    此题考查了三角形中位线的性质.此题比较简单,注意掌握数形结合思想的应用.

    13.【答案】13 
    【解析】解:如图,AC为圆桶底面直径,
    则AC=5cm,CB=12cm,
    ∴线段AB的长度就是桶内所能容下的最长木棒的长度,
    ∴AB= AC2+BC2= 52+122=13(cm),
    即桶内所能容下的最长木棒的长度为13cm,
    故答案为:13.
    利用勾股定理求出AB的长即可.
    本题考查了勾股定理的应用,理解题意,熟练掌握勾股定理是解题的关键.

    14.【答案】−1(答案不唯一) 
    【解析】解:当a=−1时, (−1)2=1,
    ∴ (−1)2≠−1,
    ∴ a2=a是假命题;
    故答案为:−1(答案不唯一).
    举一个数,说明 a2≠a不一定成立即可.
    本题考查命题与定理,解题的关键是掌握 a2=|a|.

    15.【答案】5 
    【解析】解:由题意知,这组数据为3、5、5、5、6、8,8,
    所以这组数据的众数为5,
    故答案为:5.
    根据方差的计算公式得出这组数据为3、5、5、5、6、8,8,再由众数的概念可得答案.
    本题主要考查方差,解题的关键是掌握方差和众数的定义.

    16.【答案】①②③④ 
    【解析】解:连接AC,交BD于点O,如图所示,
    ∵四边形ABCD是菱形,AB=2 3,∠ABC=60°,
    ∴AC⊥BD,△ABC是等边三角形,∠ABD=∠ADB=30°,AB=CB,∠ABE=∠CBE,
    ∴AC=AB=2 3,则AO= 3,
    ∴BO= AB2−AO2=3=12BD,则BD=6,
    ∴BE<3,
    ∵BE=BE,
    在△ABE和△CBE中,
    BE=BE∠ABE=∠CBEAB=CB
    ∴△ABE≌△CBE(SAS),
    ∴∠BCE=∠BAE,
    ∵AD//CB,
    ∴∠AFE=∠BCE,
    ∴∠AFE=∠BAE,故①正确;
    当△AEF为直角三角形时,即∠FAE=90°,
    ∵∠ADB=30°,∠EAD=90°,
    ∴AE=12ED,
    ∴AD= ED2−AE2= 3AE=2 3,
    ∴AE=2,则DE=4,
    ∴BE=BD−DE=2;故②正确;
    当△AEF为等腰三角形时,则可分当AE=AF时,即∠AFE=∠AEF,
    在菱形ABCD中,∠BAD=∠BCD,
    ∴∠EAD=∠ECD,
    ∵∠EAD=2∠AFE=∠ECD,
    ∴在△FCD中,∠AFE+∠ECD+∠ADC=180°,
    ∴3∠AFC+60°=180°
    ∴∠AFC=40°;
    当AF=EF时,即∠AEF=∠FAE,
    ∵∠FAE=∠FAB+∠BAE=60°+∠AFE,
    ∴在△AFE中,∠AFE+∠FAE+∠FEA=180°,
    ∴3∠AFE+60°+60°=180°
    ∴∠AFC=20°;
    当AE=EF时,则∠AFE=∠FAE=∠BAE,此时点E与点B重合,不符合题意;
    故③正确;
    连接BF,当BE=CE时,则∠CBE=∠ECB=30°=∠AFE=∠BAE,
    ∴∠EAF=∠BAD−∠BAE=120°−30°=90°,
    由②可知BE=CE=AE=2,
    ∴AF= 3AE=2 3,
    ∴AF=AB,
    ∵∠FAB=60°,
    ∴△AFB是等边三角形,
    ∴∠AFB=60°,
    ∴∠BFE=30°=∠AFE,
    ∴FC平分∠AFB,故④正确;
    故答案为:①②③④.
    连接AC,交BD于点O,由题意易得AC⊥BD,△ABC是等边三角形,∠ABD=∠ADB=30°,AB=CB,∠ABE=∠CBE,则有BO= AB2−AO2=3=12BD,则BD=6,然后根据等边三角形的性质与判定、全等三角形的性质、勾股定理及等腰三角形的性质可进行求解.
    本题主要考查菱形的性质、勾股定理、等边三角形的性质与判定、含30度直角三角形的性质及等腰三角形的性质,熟练掌握菱形的性质、勾股定理、等边三角形的性质与判定、含30度直角三角形的性质及等腰三角形的性质是解题的关键.

    17.【答案】解: 6÷(3 27−2 48)
    = 6÷(9 3−8 3)
    = 6÷ 3
    = 2. 
    【解析】先化简,再算括号里的减法,最后算除法即可.
    本题主要考查二次根式的混合运算,解答的关键是对相应的运算法则的掌握.

    18.【答案】证明:如图,连接AF,EC,
    ∵四边形ABCD是平行四边形,
    ∴OA=OC,OB=OD,
    ∵DE=BF,
    ∴OE=OF,
    ∴四边形AECF是平行四边形,
    ∴AE=CF. 
    【解析】连接AF,根据平行四边形的性质和判定可得四边形AECF是平行四边形,进而可以解决问题.
    本题考查平行四边形的判定与性质,解决本题的关键是掌握平行四边形的判定方法.

    19.【答案】解:(1)由y=2x+6y=−x+3,解得x=−1y=4,
    ∴P(−1,4);
    (2)观察图象,当y1>y2时,x的取值范围是x>−1. 
    【解析】(1)解析式联立成方程组,解方程组即可;
    (2)根据图象即可求得.
    本题考查了两条直线相交或平行问题,一次函数的性质,数形结合是解题的关键.

    20.【答案】解:设绳索长为x尺,根据题意得:
    x2−(x−3)2=82,
    解得:x=736,
    答:绳索长为736尺. 
    【解析】设绳索长为x尺,根据勾股定理列出方程解答即可.
    本题考查了勾股定理的应用,找准等量关系,正确列出一元二次方程是解题的关键.

    21.【答案】(1)解:如下图:点F即为所求;
    (2)证明:由作图得:AF//BD,AB//EF,
    ∴四边形ABEF为平行四边形,
    ∵∠BAE+∠AED=180°,
    ∠AEB+∠AED=180°,
    ∴∠BAE=∠AEB,
    ∴AB=BE,
    ∴▱ABEF为菱形.
     
    【解析】(1)根据作角等于已知角的基本作法作图;
    (2)根据“有一组邻边相等的平行四边形是菱形”进行证明.
    本题考查了复杂作图,掌握菱形的判定定理是解题的关键.

    22.【答案】88.5  94 
    【解析】解:(1)由题意可知,A小区“70≤x<80”的频数为:20−1−1−7−9=2,
    补全a中频数分布直方图如下:

    (2)A小区参加有奖问答活动的20名居民成绩的数据的中位数是:88+892=88.5;
    B小区参加有奖问答活动的20名居民成绩的数据的众数是94.
    故答案为:88.5;94;
    (3)x−=55×1+65×1+75×2+85×7+95×920=86,
    x−=120×(63×1+71×3+72×2+85×3+88×1+91×3+92×1+94×4+96×1+100×1)=85,
    ∵86>85,
    ∴A小区的成绩更好.
    (1)用样本容量减去其他四组的频数,可得“70≤x<80”的频数,进而补全a中频数分布直方图;
    (2)根据中位数和众数的定义解答即可;
    (3)用2000分别乘样本中A,B两个小区大于或等于90分所占比例即可.
    考查频数分布表、频数分布直方图的意义和制作方法,掌握频数、频率、总数之间的关系是正确计算的前提.

    23.【答案】解:任务一,如图2;

    任务二,设y=kx+b,将(1,6),(2,9)代入得,
    k+b=62k+b=9,
    解得k=3b=3′
    ∴y=3x+3;
    ∵圆柱的最大高度是27厘米,
    ∴y=27时,x=8,
    ∴自变量x的取值范围是0≤x≤8;
    任务三,由图象可知当10≤y≤20时,水位高度和计时时长都是整数的点有(3,12)、(4,15)、(5,18),
    ∴共有三种方案:方案一,时间3小时时,水位高12厘米;方案二,时间4小时时,水位高15厘米;方案三,时间5小时时,水位高18厘米. 
    【解析】任务一,根据已知表格数据描点、连线即可解答;
    任务二,利用待定系数法可求y=3x+3,再根据题意得出自变量的取值范围;
    任务三,当y=10时,求得x=73,当y=20时,求得x=173,可知73 本题考查了一次函数性质,利用待定系数法求一次函数的解析式,一次函数与方案选择问题,掌握一次函数性质是解题的关键.

    24.【答案】(1)证明:如图,

    ∵四边形ABCD为正方形,
    ∴∠ABC=90°,正方形ABCD关于BD对称,
    ∴∠BAE=∠BCE,
    ∵EF⊥AE,
    ∴∠AEF=90°,
    ∴∠AEF+∠ABC=180°,
    ∴∠BAE+∠BFE=180°,
    ∵∠EFC+∠BFE=180°,
    ∴∠BAE=∠EFC,
    ∴∠BCE=∠EFC,即∠ECF=∠EFC,
    ∴EC=EF;
    (2)解:①当BF=13BC=2时,如图,过点E作EM⊥BC于点M,延长ME交AD于点N,

    ∴∠EMF=90°,CF=4,
    由(1)知,AE=CE=EF,
    ∴FM=12CF=2,
    ∵AD//BC,
    ∴∠ANE=90°=∠EMF,
    ∵EF⊥AE,
    ∴∠AEF=90°,
    ∴∠AEN+∠MEF=90°,
    ∵∠EFM+∠MEF=90°,
    ∴∠AEN=∠EFM,
    在△ANE和△EMF中,
    ∠ANE=∠EMF∠AEN=∠EFMAE=EF,
    ∴△ANE≌△EMF(AAS),
    ∴EN=FM=2,
    ∵∠NDE=45°,∠END=90°,
    ∴△DNE为等腰直角三角形,
    ∴DE= 2EN=2 2;
    ②当CF=13BC=2时,如图,过点E作EM⊥BC于点M,延长ME交AD于点N,

    同理可得:FM=12CF=1,△ANE≌△EMF(AAS),
    ∴EN=FM=1,
    ∵∠NDE=45°,∠END=90°,
    ∴△DNE为等腰直角三角形,
    ∴DE= 2EN= 2;
    综上,DE=2 2或 2;
    (3)解:如图,连接CE,交BG于点P,

    ∵四边形ABCD为正方形,
    ∴AB=BC,∠ABD=∠CBD=45°,
    ∵BE=BC,
    ∴AB=BE=BC,
    ∴∠BAE=∠BEA=67.5°,
    ∠BEC=∠BCE=67.5°,
    ∵EF⊥AE,
    ∴∠PEH=∠AEB+∠BEC−∠AEF=67.5°+67.5°−90°=45°,
    ∵BE=BC,
    ∴△BCE为等腰三角形,
    ∵BG平分∠CBD,
    ∴BP⊥CE,即∠BPE=90°,EP=CP=12CE,
    ∴△PEH为等腰直角三角形,PE= 22EH,
    ∵AE=CE=2PE,
    ∴AE= 2EH. 
    【解析】(1)由正方形的性质可得∠ABC=90°,正方形ABCD关于BD对称,进而可得∠BAE=∠BCE,易得∠AEF+∠ABC=180°,由四边形内角和等于360°可得∠BAE+∠BFE=180°,根据平角的定义可知∠EFC+∠BFE=180°,于是得到∠BAE=∠EFC=∠BCE,最后根据等角对等边即可证明;
    (2)分两种情况讨论:①当BF=13BC=2时,过点E作EM⊥BC于点M,延长ME交AD于点N,则∠EMF=90°,CF=4,由(1)可知AE=CE=EF,由等腰三角形的性质可得FM=12CF=2,由同角的余角相等可得∠AEN=∠EFM,于是可通过AAS证明△ANE≌△EMF,得到EN=FM=2,易得△DNE为等腰直角三角形,则DE= 2EN;②当CF=13BC=2时,过点E作EM⊥BC于点M,延长ME交AD于点N,同理可得FM=12CF=1,△ANE≌△EMF(AAS),于是EN=FM=1,则DE= 2EN;
    (3)连接CE,交BG于点P,由正方形的性质可得AB=BC,∠ABD=∠CBD=45°,进而得到AB=BE=BC,由等腰三角形的性质求得∠BAE=∠BEA=67.5°,∠BEC=∠BCE=67.5°,于是∠PEH=∠AEB+∠BEC−∠AEF=45°,由等腰三角形三线合一性质可知∠BPE=90°,EP=12CE,以此可得△PEH为等腰直角三角形,PE= 22EH,由AE=CE=2PE即可得到结论.
    本题主要考查正方形的性质、等腰三角形的判定与性质、等腰直角三角形的判定与性质、全等三角形的判定与性质,解题关键是:(1)由轴对称的性质、四边形内角和为360°、平角的定义推出∠BAE=∠EFC=∠BCE;(2)正确作出辅助线,构造合适的全等三角形,并学会利用数形结合和分类讨论思想解决问题;(3)由等腰三角形的性质和角之间的数量关系推理论证得出△PEH为等腰直角三角形.

    25.【答案】(1)解:当k=−2时,直线l的解析式为y=−2x−2×(−2)+4=−2x+8,
    ①当x=0时,y=8;当y=0时,−2x+8=0,则x=4,
    ∴点A、B的坐标分别为(4,0),(0,8),
    ②设点M的坐标为(m,−2m+8),
    当点M在第一象限时,

    ∵C(0,2),点A、B的坐标分别为(4,0),(0,8),
    ∴BC=6.OC=2,OA=4.
    S△OMC=12×m×2=m,S△AMC=S△ABC−S△BMC=12×4×6−12⋅m⋅6=12−3m,
    ∵S△OMC=S△AMC,
    ∴m=12−3m,
    解得:m=3.
    ∴点M的坐标为(3,2);
    当点M在第四象限时,

    ∵C(0,2),点A、B的坐标分别为(4,0),(0,8),
    ∴BC=6,OC=2,OA=4.
    S△OMC=12×m×2=m,S△AMC=S△ABC−S△BMC=12×m×6−12×4×6=3m−12,
    ∵S△OMC=S△AMC,
    ∴m=3m−12,
    解得:m=6,
    点M的坐标为(6,−4);
    当点M在第二象限时,
    S△AMC=S△BMC+S△ABC,
    ∵S△BMC=12×6×|m|=3|m|,S△OMC=12×2×|m|=|m|,
    ∴S△BMC>S△OMC,
    ∴不存在S△OMC=S△AMC,
    综上所述点M的坐标为(3,2)或(6,−4);
    (2)解:如图,连接DQ交x轴于点E,过点D作DF⊥x轴于点F,

    ∵D是直线l上的定点,
    点D坐标为(2,4),直线l与x轴交于点A(2k−4k,0),与y轴交于点B(0,−2k+4),
    ∵四边形DAQP为平行四边形,
    ∴DE=EQ,PE=AE,
    ∴∠OOE=∠DFE=90°,∠OEQ=∠FED,
    ∴△DEF≌△QEO(AAS),
    ∴OQ=DF=4,EF=EO=1,
    ∴Q(0,−4),E(1,0).
    ∵k<0.
    ∴点P在x轴的负半轴,
    ∴AE=EP=2k−4k−1.
    设点P的坐标为(n,0),
    ∴1−n=2k−4k−1,
    ∴点P的坐标为(4k,0),
    根据D(2,4),P(4k,0)可求出直线DP的解析式为:y=4k2k−4x−162k−4,
    ∴直线DP与y轴交于点C(0,−162k−4),
    ∴OC=OB=−162k−4(−2k+4)=16. 
    【解析】(1)当k=−2时,y=−2x+8,①分别令x=0和y=0,进行计算即可得到点A B的坐标;
    ②设点M的坐标为(m,−2m+8),分三种情况:当点M在第一象限时;当点M在第四象限时;当点M在第二象限时,分别进行计算求解,即可得到答案;
    (2)连接DQ交x轴于点E,过点D作DF⊥x轴于点F,由题意可得点D坐标为(2,4),直线l与x轴交于点A(2k−4k,0),与y轴交于点B(0,−2k+4),根据平行四边形的性质可得DE=EQ,通过证明△DEF≌△QEO可得Q(0,−4).E(1,0),从而得到AE=EP=2k−4k−1,设点P的坐标为(n,0),则1−n=2k−4k−1,从而得到点P的坐标,有待定系数法可求出直线DP的解析式,从而得到点C的坐标,最后进行计算即可得到答案.
    本题考查了坐标与图形,一次函数解析式,解一元一次方程,平行线的性质,三角形的内角和定理,三角形外角的性质.解题的关键在于对知识的熟练掌握与灵活运用.

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