山东省东营市广饶县实验中学2023-2024学年八年级下学期3月月考数学试题(原卷版+解析版)
展开一、选择题(每小题3分,共计30分)
1. 下列式子一定是二次根式的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据二次根式的定义,逐项判断即可求解.
【详解】解:A、,有可能小于0,故不一定是二次根式,不合题意;
B、,,故一定是二次根式,符合题意;
C、,若时,无意义,不合题意;
D、是三次根式,故此选项不合题意;
故选:B.
【点睛】本题考查了二次根式的定义,形如的式子叫二次根式,熟练掌握二次根式成立的条件是解答本题的关键.
2. 代数式有意义,则x的取值范围是( )
A. x≥-1且x≠1B. x≠1C. x≥1且x≠-1D. x≥-1
【答案】A
【解析】
【分析】根据分式以及二次根式有意义的条件列出不等式求解即可.
【详解】依题意,得
x+1≥0且x﹣1≠0,
解得 x≥﹣1且x≠1.
故选A.
【点睛】本题考查了二次根式有意义的条件和分式有意义的条件.函数自变量的范围一般从三个方面考虑:(1)当函数表达式是整式时,自变量可取全体实数;
(2)当函数表达式是分式时,考虑分式的分母不能为0;
(3)当函数表达式是二次根式时,被开方数非负.
3. 下列命题中,正确的是( )
A. 菱形的对角线相等
B. 平行四边形既是轴对称图形,又是中心对称图形
C. 正方形的对角线相等且互相垂直
D. 矩形的对角线互相垂直
【答案】C
【解析】
【分析】根据菱形的性质对A进行判断;根据平行四边形的性质和轴对称图形,中心对称图形的定义对B进行判断;根据正方形的性质对C进行判断;根据矩形的性质对D进行判断.
【详解】解:A、菱形对角线互相垂直平分,所以A选项错误;
B、平行四边形不是轴对称图形,是中心对称图形,所以B选项错误;
C、正方形的对角线相等且互相垂直,所以C选正确;
D、矩形的对角线相等但不一定垂直,所以D选项错误.
故选:C.
【点睛】本题考查了命题与定理,菱形的性质,平行四边形的性质,轴对称图形和中心对称图形的定义以及正方形和矩形的性质,熟练掌握各性质是解题关键.
4. 如图,把一个矩形纸片沿折叠后,点D、C分别落在、的位置,若,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】本题考查矩形的性质,折叠的性质,根据矩形的性质得到,推出,根据折叠的性质得到,最后利用求解,即可解题.
【详解】解:四边形为矩形,
,
,
,
由折叠的性质可知,,
,
故选:B.
5. 下列二次根式中,化简后能与合并的是
A B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据二次根式的性质把各选项的二次根式化简,再根据能合并的二次根式是同类二次根式解答.
【详解】、,不能与合并,故本选项错误;
、,能与合并,故本选项正确;
、,不能与合并,故本选项错误;
、,不能与合并,故本选项错误.
故选.
【点睛】本题考查同类二次根式的概念,同类二次根式是化为最简二次根式后,被开方数相同的二次根式称为同类二次根式.
6. 把根号外的因式移入根号内得( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】本题考查了二次根式的性质.由二次根式的性质,得,然后再按照二次根式的性质运算即可.
【详解】解:由二次根式的性质,得,,
.
故选:D.
7. 实数在数轴上对应点的位置如图所示,且,则化简的结果为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据二次根式的性质以及绝对值的性质即可求出答案.
【详解】解:由题意可知:a<﹣1<b<﹣a,
∴a+b<0,
∴原式=|a|﹣(a+b)
=﹣a﹣a﹣b
=﹣2a﹣b,
故选:B.
【点睛】本题考查二次根式,解题的关键是熟练运用二次根式的性质以及绝对值的性质,本题属于基础题型.
8. 如图,在矩形中,顺次连接矩形四边的中点得到四边形若,,则四边形的周长等于( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】连接、,根据勾股定理求出,根据三角形中位线定理、菱形的判定定理得到四边形为菱形,根据菱形的性质计算周长.
【详解】解:连接、,
在中,,
四边形是矩形,
,
、分别是、的中点,
,,
同理,,,,,
四边形为菱形,
四边形的周长,
故选:C.
【点睛】本题考查的是中点四边形,掌握三角形中位线定理、菱形的判定定理是解题的关键.
9. 如图,菱形ABCD的边长为4,∠DAB=60°,E为BC的中点,在对角线AC上存在一点P,使△PBE的周长最小,则△PBE的周长的最小值为( )
A. 2+2B. 4C. 4D. 6
【答案】A
【解析】
【分析】连结DE,BD,PD,使DE交AC于点P′.因为BE的长度固定,可得△PBE的周长最小,只需要PB+PE的长度最小,再根据菱形的性质可得PB+PE的最小长度为DE的长,此时点P与点P′重合,再求出DE的长,即可求解.
【详解】解:连结DE,BD,PD,使DE交AC于点P′.
∵BE的长度固定,
∴当△PBE的周长最小时,PB+PE的长度最小,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AC与BD互相垂直平分,
∴PD=PB,
∴PB+PE=PD+PE≥DE,
即PB+PE的最小长度为DE的长,此时点P与点P′重合,
∵菱形ABCD的边长为4,∠DAB=60°,
∴∠BCD=60°,BC=DC,
∴△BCD是等边三角形,
∴BD=BC=CD=4,
∵E为BC的中点,
∴BE=2,DE⊥BC,
∴,
即PB+PE的最小长度为,
∴△PBE的最小周长为,
故选:A
【点睛】本题考查了菱形的性质、轴对称以及最短路线问题,勾股定理;熟练掌握菱形的性质,并能进行推理计算是解决问题的关键.
10. 如图,正方形中,点、分别在边、上,连接、、,且,下列结论:①;②;③正方形的周长的周长;④,其中正确的是( )
A. ①②B. ①②③C. ②③D. ②③④
【答案】C
【解析】
【分析】当E、F不是和的中点时,,则和的边对应不相等,由此判断①;延长至G,使得,证明和,即可判断②;通过周长公式计算,再由,即可判断③;证明,再由三角形的底与高的数量关系得,进而判断④.
【详解】解:①当E、F不是和的中点时,,
则不成立,故①错误;
②延长至G,使得,连接,如图1,
∵四边形为正方形
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,故②正确;
③∵,
∴,
∴的周长,
∵正方形的周长,
∴正方形的周长的周长,故③正确;
④∵,
∴,
∴,
∵,
∴,即,
∴,故④错误;
故选:C.
【点睛】此题考查的是正方形的性质、全等三角形的判定及性质和三角形的面积关系,掌握正方形的性质、全等三角形的判定及性质和三角形的面积公式是解决此题的关键.
二、填空题(第11-14题每小题3分,第15-18题每小题4分,共计28分)
11. 若,则x取值范围是 __.
【答案】
【解析】
【分析】本题考查了二次根式的性质,根据已知得出,求出不等式的解集即可.理解是解决问题的关键.
【详解】解:∵,
∴,得,
则x的取值范围是,
故答案为:.
12. 化简的结果为__________.
【答案】##
【解析】
【分析】本题主要考查了逆用积的乘方、平方差公式等知识点,掌握成为解题的关键.
先将原式化成,然后运用逆用积的乘方运算法则即可解答.
【详解】解:
.
故答案为:.
13. 如图,在正方形的外侧,作等边,则____.
【答案】##15度
【解析】
【分析】判断是顶角为的等腰三角形,求出的度数即可求解.
【详解】解:∵四边形是正方形,
∴,,
∵是等边三角形,,
∴,,
∴,,
∴,
故答案为:.
【点睛】此题考查了正方形和等边三角形的性质,解题的关键是熟练掌握正方形和等边三角形的性质及其应用.
14. 如图,在正方形中,点的坐标是,则点的坐标是__________.
【答案】
【解析】
【分析】本题侧重考查全等三角形的判定与性质、坐标与图形的性质,掌握正方形的四个角都是直角,四条边相等、全等三角形的判定是解答此题关键.
已知和的两角及其一角的对边对应相等,利用得到两个三角形全等.要得到C点的坐标,需知道和和的长.
【详解】解:如图所示:作轴于D,作轴于E,作于F,
则,
.
∵四边形是正方形,
,,
,
.
在和中,
,
,
,.
∵点A的坐标是,
,,
,,
.
故答案为:.
15. 如图,在矩形中,对角线相交于点,垂足为,则的值为_______.
【答案】
【解析】
【分析】本题考查矩形的性质,等边三角形的判定和性质.根据矩形的对角线相等且平分,以及到线段两端点的距离相等的点在线段的中垂线上,得到为等边三角形,利用30度角的直角三角形的性质和勾股定理进行求解即可.
【详解】解:∵矩形,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴为等边三角形,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
故答案为:.
16. 如图,矩形中,,,是上的一个动点,于,于,则的值为__________.
【答案】
【解析】
【分析】本题考查了矩形的对角线相等且互相平分的性质,勾股定理的应用,根据三角形的面积求出是解题的关键,作辅助线是难点.
过点作于,连接,根据勾股定理列式求出的长度,再根据的面积求出,然后根据的面积求出,从而得解.
【详解】解:如图,过点作于,连接,
,,
,
,
即,
解得,
在矩形中,,
,
.
故答案为:.
17. 通过“由特殊到一般”的方法探究下面二次根式的运算规律:特例1:;特例2:;特例3:……应用发现的运算规律求值__________.
【答案】
【解析】
【分析】主要考查二次根式混合运算,数字的变化规律,根据题意找到规律,据此规律代值计算即可.
【详解】解:特例1:;
特例2:;
特例3:;
……,
以此类推,可知,
∴,
故答案为:.
18. 如图,在长方形纸片中,,点M为上一点,将沿翻至,交于点G,交于点F,且,则的长度是______.
【答案】
【解析】
【分析】本题考查了翻折变换和矩形的性质,全等三角形的判定与性质,勾股定理.根据勾股定理列出方程是解题的关键.
证明,设,则,,,由勾股定理得,,即:,计算求解即可.
【详解】解:由长方形纸片,翻折的性质可知,,,
∵,,,
∴,
∴,,
∴,即,
∴设,则,,,
由勾股定理得,,即:,
解得,,
故答案为:.
三、解答题(共计62分)
19. 计算题:
(1)
(2)
【答案】(1)4;(2)
【解析】
【分析】(1)原式利用二次根式除法法则计算即可求出值;
(2)原式利用完全平方公式,以及平方差公式计算即可求出值.
【详解】解:(1)原式=4÷2﹣6÷2+3÷2
=2﹣1+3
=4;
(2)原式=+1+4﹣3
=
=.
【点睛】本题考查了二次根式的混合运算,解题的关键是掌握运算法则和运算律,注意乘法公式的运用.
20. 先化简再求值:,其中.
【答案】,
【解析】
【分析】根据分式的加减乘除混合运算法则先化简,再把a的值代入计算即可.
【详解】解:
,
当时,原式.
【点睛】本题考查分式的加减乘除混合运算,二次根式的混合运算,正确计算是解题的关键.
21. 如图,在矩形中,对角线的垂直平分线与相交于点M,与相交于点N,连接,.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若,,求的长.
【答案】(1)见解析 (2)3
【解析】
【分析】(1)根据矩形的性质和“”证明,可得,再根据平行四边形的判定可证四边形是平行四边形,再根据菱形的判定即可得出结论;
(2)根据菱形的性质可得,设长为x,则,利用勾股定理列方程求得,再利用求解即可.
【小问1详解】
证明:∵四边形是矩形,
∴,
∴,,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴平行四边形是菱形.
【小问2详解】
解:∵四边形是菱形,
∴,
设长为x,则,
在中,,
即,
解得:,
∴.
【点睛】本题考查矩形的性质、平行四边形的判定、菱形的判定与性质、勾股定理、一元一次方程、全等三角形的判定与性质,熟练掌握菱形的判定与性质是解题的关键.
22. 如图,四边形ABCD四条边上的中点分别为E、F、G、H,顺次连接EF、FG,GH、HE,得到四边形EFGH(即四边形ABCD的中点四边形).
(1)四边形EFGH的形状是______,当四边形ABCD的对角线满足______(填入位置关系或数量关系)时,四边形EFGH是矩形.
(2)当AC=BD时,四边形EFGH的形状是______.
(3)若AC⊥BD且AC=BD,求证:四边形EFGH为正方形.
【答案】(1)平行四边形,AC⊥BD
(2)菱形 (3)见解析
【解析】
【分析】(1)根据三角形的中位线定理和平行四边形判定定理可得EFGH是平行四边形,当AC⊥BD时,由三角形的中位线定理易知EF⊥EH,结合EFGH是平行四边形即可解答;
(2)当AC=BD时,由三角形的中位线定理易知EF=EH,结合EFGH是平行四边形即可得到四边形是菱形;
(3)当AC=BD时,由(2)可得四边形是菱形,由EF⊥EH和EFGH是平行四边形即可得到四边形是矩形即可证明结论;
【小问1详解】
解: ∵四边形ABCD四条边上的中点分别为E、F、G、H,
∴线段EH,FG分别是∆ADC,∆ABC的中位线,
∴EH//AC,EH=AC,FG//AC,FG=AC,
∴EH//FG,EH=FG,
∴四边形EFGH是平行四边形;
∵四边形ABCD四条边上的中点分别为E、F、G、H,
∴线段EF是∆ABD的中位线,
∴EF//BD,
∵EH//AC,AC⊥BD,
∴EF⊥EH,
∵四边形EFGH是平行四边形,
∴四边形是矩形;
故答案是:平行四边形,AC⊥BD.
【小问2详解】
∵四边形ABCD四条边上的中点分别为E、F、G、H,
∴线段EF是∆ABD的中位线,
∴EF=BD,EH=AC
∵AC=BD,
∴EF=EH
∵四边形EFGH是平行四边形;
∴四边形是菱形.
故答案:菱形.
【小问3详解】
解:由(2)可得当AC=BD时,四边形是菱形
∵EH//AC,EF∥BD,AC⊥BD,
∴EF⊥EH
∵四边形EFGH是平行四边形
∴四边形是矩形
∴四边形是正方形.
【点睛】本题主要考查了中点四边形的有关问题,熟练掌握好三角形的中位线定理和平行四边形,矩形,菱形,正方形的转化关系及判定方法是解题的关键.
23. 观察下列各式:
请你根据上面三个等式提供的信息,猜想:
(1)=________;
(2)请你按照上面每个等式反映的规律,写出用n(n为正整数)表示的等式:_____;
(3)利用上述规律计算:(仿照上式写出过程).
【答案】(1);
(2)
(3).
【解析】
【分析】(1)根据已知算式得出规律,再根据求出规律进行计算即可;
(2)根据已知算式得出规律即可;
(3)原式先变形为,再根据得出的规律进行计算即可.
【小问1详解】
【小问2详解】
【小问3详解】
【点睛】本题考查了二次根式性质与化简,数字的变化类等知识点,解题的关键是能根据已知算式得出规律.
24. 如图,矩形的顶点分别在菱形的边上,顶点在菱形的对角线上.
(1)求证:;
(2)若为中点,,求菱形的周长;
【答案】(1)见解析;(2)菱形的周长
【解析】
【分析】(1)根据菱形和矩形的性质可证得,即可得证;
(2)连接,根据菱形的性质与平行四边形的判定与性质可得,利用勾股定理求出FH的长,即可求解.
【详解】(1)证明:四边形是矩形,
,
四边形是菱形,
,
(2)解:连接,
四边形是菱形,
,
为中点,
,
,
四边形是平行四边形,
四边形是矩形,
,
菱形的周长.
【点睛】本题考查特殊四边形的判定与性质,掌握菱形、矩形和平行四边形的判定与性质是解题的关键.
25. 如图,在四边形中,,,,,.点从点出发,以秒的速度向点运动;点从点出发,以秒的速度向点运动.规定其中一个点到达终点时,另一点也随之停止运动,设点运动的时间为秒.
(1)若,两点同时出发.
①若为何值时,四边形为平行四边形?
②若为何值时,四边形为矩形?
(2)若点先运动3秒后停止运动.此时点从点出发,到达点后运动立即停止,则为__________时,为直角三角形(直接写出答案).
【答案】(1)①;②
(2)或
【解析】
【分析】本题主要考查了四边形的动点问题,矩形的性质与判定,勾股定理等,解题的关键在于能够熟练掌握相关知识进行求解.
(1)①四边形为平行四边形时,根据即可得到答案;
②根据四边形为矩形可知,得出,即可得出结;
(2)分当是直角和当是直角两种情形进行讨论求解即可.
【小问1详解】
解:①如图,当四边形为平行四边形时,即,
,则,
又,
,
解得.
②,,,,,
时,四边形为矩形,
,,
解得:,
【小问2详解】
解:P点先运动3秒后停止运动,
当时,,不可能是直角;
当是直角时,
,,
∴此时四边形是矩形,
,
,
,
当是直角时,过点Q作,
,,
,
∴四边形是矩形,
,,
,
,,,,
解得;
综上所述t的值6或.
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