期末各名校真题复习(压轴必刷48题15考点)-2023-2024学年八年级数学下学期期中期末考点归纳满分攻略讲练(人教版)
2024-05-30
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2份
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86页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | 初中数学人教版(2012)八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 综合复习与测试 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.09 MB |
| 发布时间 | 2024-05-30 |
| 更新时间 | 2024-05-30 |
| 作者 | 广益数学 |
| 品牌系列 | 其它·其它 |
| 审核时间 | 2024-05-30 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/45479527.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
期末各名校真题复习(压轴必刷48题15考点)
一.函数的图象(共1小题)
1.函数y=的图象为( )
A. B.
C. D.
二.动点问题的函数图象(共3小题)
2.如图所示,半径为1的圆和边长为3的正方形在同一水平线上,圆沿该水平线从左向右匀速穿过正方形,设穿过时间为t,正方形除去圆部分的面积为S(阴影部分),则S与t的大致图象为( )
A. B. C. D.
3.如图①,在四边形ABCD中,AB∥CD,∠A=90°,点P从点A出发,以1cm/s的速度向点B运动:点Q从点C同时出发,以2cm/s的速度向点D运动,规定当其中一个动点到达终点时,另一个动点也随之停止运动,设运动时间为x(s),PQ的长度为y(cm),y与x的对应关系如图②所示.下列说法①AB=4cm,②CD=6cm,③BC=3cm,④当x=时,PQ∥BC.正确的是( )
A.② B.②③ C.②④ D.①②③④
4.如图①,在矩形MNPQ中,动点R从点N出发,沿N→P→Q→M方向运动至点M处停止,设点R运动的路程为x,△MNR的面积为y,如果y关于x的函数图象如图②所示,则矩形MNPQ的面积是 .
三.一次函数图象上点的坐标特征(共3小题)
5.如图放置的△OA1B,△A1B1A2,△A2B2A3,…,△AnBnAn+1,都是以A1,A2,A3,…,An为直角顶点的三角形,点A1,A2,A3,…,An都在直线上,OA1=A1A2=A2A3=…=AnAn+1,点B在y轴上,OB=2,OB=A1B1=A2B2=…=AnBn,则点B2024的坐标是( )
A.(1012,1012) B.
C. D.
6.如图,已知A1、A2、A3、…、An、An+1是x轴上的点,且OA1=A1A2=A2A3=…=AnAn+1=1,分别过点A1、A2、A3、…、An、An+1作x轴的垂线交直线y=2x于点B1、B2、B3、…、Bn、Bn+1,连接A1B2、B1A2、A2B3、B2A3、…、AnBn+1、BnAn+1,依次相交于点P1、P2、P3、…、Pn.△A1B1P1、△A2B2P2、△AnBnPn的面积依次记为S1、S2、S3、…、Sn,则Sn为( )
A. B. C. D.
7.如图,在平面直角坐标系中,函数y=2x和y=﹣x的图象分别为直线l1,l2,过点(1,0)作x轴的垂线交l1于点A1,过点A1作y轴的垂线交l2于点A2,过点A2作x轴的垂线交l1于点A3,过点A3作y轴的垂线交l2于点A4,…依次进行下去,则点A2022的坐标为 .
四.待定系数法求一次函数解析式(共1小题)
8.如图,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,B为x轴上一点,菱形AOBC的边长为2,∠AOB=60°,点D是OB边上一动点(不与点O,B重合),点E在BC边上,且OD=BE,下列结论:
①△AOD≌△ABE;②∠ADE的大小随点D的运动而变化;
③直线BC的解析式为y=x﹣2;④DE的最小值为.
其中正确的有 .(填写序号)
五.一次函数与一元一次不等式(共1小题)
9.【问题探究】
某学习小组同学按照以下思路研究不等式组﹣1≤﹣|x|+3≤2的解集:
首先令y=﹣|x|+3,通过列表、描点、连线的方法作出该函数的图象并对其性质进行探究.
列表:
x
…
﹣4
﹣3
﹣2
﹣1
0
1
2
3
4
…
y
…
…
描点与连线:
(1)在列表的空格处填对应的y值,在图1给出的平面直角坐标系中描出以表中各对应值为坐标的点,并根据描出的点,画出该函数的图象;
(2)若P(a,b),Q(5,b)为该函数图象上不同的两点,则a= ;
(3)观察图象,当﹣1≤﹣|x|+3≤2时,自变量x的取值范围是 ;
【拓展运用】
函数y=|x|的图象如图2所示,在同一平面直角坐标系中画出函数的图象草图,并求出它与函数y=|x|的图象所围成的图形面积.
六.两条直线相交或平行问题(共1小题)
10.若直线y=﹣2x﹣4与直线y=4x+b的交点在第三象限,则b的取值范围是( )
A.﹣4<b<8 B.﹣4<b<0 C.b<﹣4或b>8 D.﹣4≤b≤8
七.一次函数的应用(共3小题)
11.为落实“精准扶贫”,某村在政府的扶持下建起了蔬菜大棚基地,准备种植A,B两种蔬菜,若种植20亩A种蔬菜和30亩B种蔬菜,共需投入36万元;若种植30亩A种蔬菜和20亩B种蔬菜,共需投入34万元.
(1)种植A,B两种蔬菜,每亩各需投入多少万元?
(2)经测算,种植A种蔬菜每亩可获利0.8万元,种植B种蔬菜每亩可获利1.2万元,村里把100万元扶贫款全部用来种植这两种蔬菜,总获利w万元.设种植A种蔬菜m亩,求w关于m的函数关系式;
(3)在(2)的条件下,若要求A种蔬菜的种植面积不能少于B种蔬菜种植面积的2倍,请你设计出总获利最大的种植方案,并求出最大总获利.
12.我市某风景区门票价格如图所示,有甲、乙两个旅行团队,计划在端午节期间到该景点游玩,两团队游客人数之和为100人,乙团队人数不超过40人.设甲团队人数为x人,如果甲、乙两团队分别购买门票,两团队门票款之和为y元.
(1)直接写出y关于x的函数关系式,并写出自变量x的取值范围;
(2)若甲团队人数不超过80人,计算甲、乙两团队联合购票比分别购票最多可节约多少钱?
(3)端午节之后,该风景区对门票价格作了如下调整:人数不超过40人时,门票价格不变,人数超过40人但不超过80人时,每张门票降价a元;人数超过80人时,每张门票降价2a元.在(2)的条件下,若甲、乙两个旅行团端午节之后去游玩联合购票比分别购票最多可节约3900元,求a的值.
13.为了美化校园环境,争创绿色学校,某县教育局委托园林公司对A、B两校进行校园绿化.已知A校有3600平方米空地需铺设草坪,B校有2400平方米空地需铺设草坪.在甲、乙两地分别有同种草皮3500平方米和2500平方米出售,且售价一样.若园林公司向甲、乙两地购买草皮,其路程和运费单价表如下:
(1)设甲地运往A校的草皮为x平方米,总运费为y元,写出y与x的函数关系式;
(2)请你设计一种运费最少的方案,并说明最少费用是多少.
A校
B校
路程(千米)
运费单价(元)
路程(千米)
运费单价(元)
甲地
20
0.15
10
0.15
乙地
15
0.20
20
0.20
八.一次函数综合题(共16小题)
14.八个边长为1的正方形如图摆放在平面直角坐标系中,经过原点的一条直线l将这八个正方形分成面积相等的两部分,则该直线l的解析式为( )
A.y=x B.y=x C.y=x D.y=x
15.如图,点A,B,C在一次函数y=﹣2x+m的图象上,它们的横坐标依次为﹣1,1,2,分别过这些点作x轴与y轴的垂线,则图中阴影部分的面积之和是( )
A.1 B.3 C.3(m﹣1) D.
16.如图,一次函数y=﹣x+4的图象与y轴交于点A,与x轴交于点B,过AB中点D的直线CD交x轴于点C,且经过第一象限的点E(6,4).
(1)求A,B两点的坐标及直线CD的函数表达式;
(2)连接BE,求△DBE的面积;
(3)连接DO,在坐标平面内找一点F,使得以点C,O,F为顶点的三角形与△COD全等,请直接写出点F的坐标.
17.如图,矩形AOBC,点A、B分别在x、y轴上,对角线AB、OC交于点D,点C(,1),点M是射线OC上一动点.
(1)求证:△ACD是等边三角形;
(2)若△OAM是等腰三角形,求点M的坐标;
(3)若N是OA上的动点,则MA+MN是否存在最小值?若存在,请求出这个最小值;若不存在,请说明理由.
18.如图,已知直线l1:y=﹣x+2与直线l2:y=2x+8相交于点F,l1、l2分别交x轴于点E、G,矩形ABCD顶点C、D分别在直线l1、l2,顶点A、B都在x轴上,且点B与点G重合.
(1)求点F的坐标和∠GEF的度数;
(2)求矩形ABCD的边DC与BC的长;
(3)若矩形ABCD从原地出发,沿x轴正方向以每秒1个单位长度的速度平移,设移动时间为t(0≤t≤6)秒,矩形ABCD与△GEF重叠部分的面积为s,求s关于t的函数关系式,并写出相应的t的取值范围.
19.如图,矩形AOCB的顶点A、C分别位于x轴和y轴的正半轴上,线段OA、OC的长度满足|OA﹣15|+=0,点N在OC上,将△BCN沿直线BN折叠,点C恰好落在x轴上的点D处,且OD=3.
(1)求点B的坐标;
(2)求直线BN的解析式;
(3)坐标平面内是否存在一点P,使以B、N,D、P为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
20.如图,已知长方形ABCD的边长AB=4,AD=3,E,F分别在边AD,AB上,且DE=BF=2,点P是长方形边上的一个动点,点P从点B出发,沿着折线B﹣C﹣D运动,运动到D点停止.记P点走过的路程为x,四边形AEPF的面积为y.
(1)求出y关于x的函数表达式;
(2)在所给的坐标系中画出该函数的图象;
(3)观察函数图象,请写出一条该函数的性质.
21.如图所示,直线AB交x轴于点A(a,0),交y轴于点B(0,b),且a,b满足+(a﹣4)2=0.
(1)a= ,b= ;
(2)如图1,若点C的坐标为(﹣1,0),且AH⊥BC于点H,AH交OB于点P,试求点P的坐标;
(3)如图2,若点D为AB的中点,点M为y轴正半轴上一动点,连接MD,过点D作DN⊥DM交x轴于点N,当点M在y轴正半轴上运动的过程中,式子S△BDM﹣S△ADN的值是否发生改变?如发生改变,求出该式子的值的变化范围;若不改变,求出该式子的值.
22.如图,直线y=﹣x+4与坐标轴分别交于点A,B,以OA为边在y轴的右侧作正方形AOBC.
(1)求点A,B的坐标;
(2)如图,点D是x轴上一动点,点E在AD的右侧,∠ADE=90°,AD=DE.
①探究发现,点E在一条定直线上,请直接写出该直线的解析式 ;
②若点D是线段OB的中点,另一动点H在直线BE上,且∠HAC=∠BAD,请求出点H的坐标.
23.如图,平面直角坐标系中,直线分别交x轴、y轴于A、B两点且OA=1,OB=.
(1)求直线AB解析式;
(2)点P是y轴上的点,在坐标平面内是否存在点Q,使以A、B、P、Q为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出Q点的坐标;若不存在,请说明理由.
24.综合与探究.
如图,平面直角坐标系中,矩形OABC的两条邻边分别在x轴、y轴上,对角线,点B的坐标为B(2a,a).
(1)A ,C .
(2)把矩形OABC沿直线DE对折使点C落在点A处,直线DE与OC、AC、AB的交点分别为D,F,E,求直线DE的解析式(问题(1)中的结论可直接使用).
(3)若点M在y轴上,则在平面直角坐标系中的x轴及x轴的下方,是否存在这样的点N,使得以A、D、N、M为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
25.在平面直角坐标系中,已知点A(4,0),点B(0,3).点P从点A出发,以每秒1个单位的速度向右平移,点Q从点B出发,以每秒2个单位的速度向右平移,又P、Q两点同时出发.
(1)连接AQ,当△ABQ是直角三角形时,则点Q的坐标为 ;
(2)当P、Q运动到某个位置时,如果沿着直线AQ翻折,点P恰好落在线段AB上,求这时∠AQP的度数;
(3)若将AP绕点A逆时针旋转,使得P落在线段BQ上,记作P',且AP'∥PQ,求此时直线PQ的解析式.
26.在平面直角坐标系xOy中,对于点P,O,Q给出如下定义:若OQ<PO<PQ且PO≤2,我们称点P是线段OQ的“潜力点”.已知点O(0,0),Q(1,0).
(1)在P1(0,﹣1),P2(,),P3(﹣1,1)中是线段OQ的“潜力点”是 ;
(2)若点P在直线y=x上,且为线段OQ的“潜力点”,求点P横坐标的取值范围;
(3)直线y=2x+b与x轴交于点M,与y轴交于点N,当线段MN上存在线段OQ的“潜力点”时,直接写出b的取值范围.
27.如图,长方形OABC,是一张放在平面直角坐标系中的长方形纸片,O为原点,点A在x轴上,点C在y轴上,OA=10,OC=6,在AB上取一点M使得△CBM沿CM翻折后,点B落在x轴上,记作B′点.
(1)求B'点的坐标;
(2)求折痕CM所在直线的表达式;
(3)求折痕CM上是否存在一点P,使PO+PB'最小?若存在,请求出最小值,若不存在,请说出理由.
28.如图①,在矩形OACB中,点A在x轴正半轴上,点B在y轴正半轴上,点C在第一象限,OA=8,OB=6
(1)直接写出点C的坐标: ;
(2)如图②,点G在BC边上,连接AG,将△ACG沿AG折叠,点C恰好与线段AB上一点C′重合,求线段CG的长度;
(3)如图③,P是直线y=2x﹣6上一点,PD⊥PB交线段AC于D.若P在第一象限,且PB=PD,试求符合条件的所有点P的坐标.
29.如图,在平面直角坐标系中,直线AB与x轴、y轴交于A、B两点,且OA、OB的长度满足|8﹣OA|+=0,M是OA上一点,若将△ABM沿着直线BM折叠,点A恰好落在y轴上的点P处.
(1)求点A、B、P三点坐标;
(2)求直线BM的解析式;
(3)在坐标平面内是否存在一点N,使以点B、M、A、N为顶点的四边形是平行四边形?若存在,直接写出N点的坐标;若不存在,请说明理由.
九.勾股定理(共1小题)
30.如图所示,是用4个全等的直角三角形与1个小正方形镶嵌而成的正方形图案,已知大正方形面积为49,小正方形面积为4,若用x,y表示直角三角形的两直角边(x>y),下列四个说法:①x2+y2=49,②x﹣y=2,③2xy+4=49,④x+y=9.其中说法正确的是( )
A.①② B.①②③ C.①②④ D.①②③④
一十.三角形中位线定理(共2小题)
31.已知:四边形ABCD中,AB=2,CD=3,M、N分别是AD,BC的中点,则线段MN的取值范围是( )
A.1<MN<5 B.1<MN≤5 C.<MN< D.<MN≤
32.如图,△ABC中,∠BAD=∠CAD,BE=CE,AD⊥BD,DE=,AB=4,则AC的值为( )
A.6 B. C.7 D.8
一十一.平行四边形的判定与性质(共1小题)
33.如图,直线AB与x轴,y轴分别交于点A,B,且点A(3,0),B(0,6),另有两点C(﹣1,4),D(﹣3,4),若点P是直线AB上的动点,点Q为y轴上的动点,要使以Q,P,C,D为顶点的四边形是平行四边形,且线段CD为平行四边形的一边,则满足条件的P点坐标为 .
一十二.菱形的性质(共4小题)
34.如图,已知菱形ABCD的边长为6,点M是对角线AC上的一动点,且∠ABC=120°,则MA+MB+MD的最小值是( )
A. B.3+3 C.6+ D.
35.如图,在菱形ABCD和菱形BEFG中,点A、B、E在同一直线上,P是线段DF的中点,连接PG,PC.若∠ABC=∠BEF=60°,则=( )
A. B. C. D.
36.如图,在菱形ABCD中,∠A=60°,E、F分别是AB,AD的中点,DE、BF相交于点G,连接BD,CG.有下列结论:
①∠BGD=120°;②BG+DG=CG;③△BDF≌△CGB;④S△ABD=AB2
其中正确的结论有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
37.如图,菱形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,过点D作DH⊥AB于点H,连接OH,OH=4,若菱形ABCD的面积为32,则CD的长为( )
A.4 B.4 C.8 D.8
一十三.矩形的性质(共4小题)
38.定义:如果一个三角形有一边上的中线等于这条边的一半,那么称三角形为“智慧三角形”.如图,在平面直角坐标系xOy中,矩形OABC的边OA=3,OC=4,点M(2,0),在边AB存在点P,使得△CMP为“智慧三角形”,则点P的坐标为( )
A.(3,1)或(3,3)
B.(3,)或(3,3)
C.(3,)或(3,1)
D.(3,)或(3,1)或(3,3)
39.如图,在矩形AOBC中,点A的坐标是(﹣2,1),点C的纵坐标是4,则B、C两点的坐标分别是( )
A.(,3)、(﹣,4) B.(,3)、(﹣,4)
C.(,)、(﹣,4) D.(,)、(﹣,4)
40.如图,∠MON=90°,矩形ABCD的顶点A、B分别在边OM、ON上,当B在边ON上运动时,A随之在OM上运动,矩形ABCD的形状保持不变,其中AB=6,BC=2.运动过程中点D到点O的最大距离是 .
41.如图,在矩形ABCD中,AB=2,AD=4,E为AD的中点,F为线段EC上一动点,P为BF中点,连接PD,则线段PD长的取值范围是 .
一十四.正方形的性质(共5小题)
42.在直线l上依次摆放着七个正方形,已知斜放置的三个正方形的面积分别是1,2,3,正放置的四个正方形的面积依次是S1,S2,S3,S4,则S1+S2+S3+S4=( )
A.4 B.5 C.6 D.7
43.如图,边长为6的大正方形中有两个小正方形,若两个小正方形的面积分别为S1,S2,则S1+S2的值为( )
A.16 B.17 C.18 D.19
44.如图,在正方形ABCD中,E为对角线AC上一点,连接DE,过点E作EF⊥DE,交BC延长线于点F,以DE,EF为邻边作矩形DEFG,连接CG.在下列结论中:
①DE=EF;
②△DAE≌△DCG;
③AC⊥CG;
④CE=CF.
其中正确的结论序号是 .
45.如图,在正方形ABCD中,点M、N为边BC和CD上的动点(不含端点),∠MAN=45°,下列四个结论:①当MN=MC时,则∠BAM=22.5°;②2∠AMN﹣∠MNC=90°;③△MNC的周长不变;④∠AMN﹣∠AMB=60°.其中正确结论的序号是 .
46.如图,正方形ABCD边长为4,点E在边AB上(点E与点A、B不重合),过点A作AF⊥DE,垂足为G,AF与边BC相交于点F.
(1)求证:△ADF≌△DCE;
(2)若△DEF的面积为,求AF的长;
(3)在(2)的条件下,取DE,AF的中点M,N,连接MN,求MN的长.
一十五.翻折变换(折叠问题)(共2小题)
47.如图,将一个边长分别为4,8的长方形纸片ABCD折叠,使C点与A点重合,则折痕EF的长是( )
A. B. C. D.
48.如图,在矩形ABCD中,点E是AD的中点,∠EBC的平分线交CD于点F,将△DEF沿EF折叠,点D恰好落在BE上M点处,延长BC、EF交于点N.有下列四个结论:
①DF=CF;
②BF⊥EN;
③△BEN是等边三角形;
④S△BEF=3S△DEF.
其中,将正确结论的序号全部选对的是( )
A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.①②③④
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期末各名校真题复习(压轴必刷48题15考点)
一.函数的图象(共1小题)
1.函数y=的图象为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解答】解:当x<0时,函数解析式为:y=﹣x﹣2,
函数图象为:B、D,
当x>0时,函数解析式为:y=x+2,
函数图象为:A、C、D,
故选:D.
二.动点问题的函数图象(共3小题)
2.如图所示,半径为1的圆和边长为3的正方形在同一水平线上,圆沿该水平线从左向右匀速穿过正方形,设穿过时间为t,正方形除去圆部分的面积为S(阴影部分),则S与t的大致图象为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解答】解:由图中可知:在开始的时候,阴影部分的面积最大,可以排除B,C.
随着圆的穿行开始,阴影部分的面积开始减小,当圆完全进入正方形时,阴影部分的面积开始不再变化.应排除D.
故选:A.
3.如图①,在四边形ABCD中,AB∥CD,∠A=90°,点P从点A出发,以1cm/s的速度向点B运动:点Q从点C同时出发,以2cm/s的速度向点D运动,规定当其中一个动点到达终点时,另一个动点也随之停止运动,设运动时间为x(s),PQ的长度为y(cm),y与x的对应关系如图②所示.下列说法①AB=4cm,②CD=6cm,③BC=3cm,④当x=时,PQ∥BC.正确的是( )
A.② B.②③ C.②④ D.①②③④
【答案】A
【解答】解:由图象经过(0,3)可知当x=0时,y=PQ=3,
∴AC=3,
由图象最低点是(2,3)可知当x=2时,y=PQ=3,
此时PQ⊥CD,
∴AD=3,
∴根据勾股定理得CD=6,
∴Q点最多运动3s,故②正确,
由最后一个点(3,3)可知运动3s时PQ=3,
此时Q与D重合,AP=3,
∴AB的长是求不出来的,
∴①③④不能判断对错,
故选:A.
4.如图①,在矩形MNPQ中,动点R从点N出发,沿N→P→Q→M方向运动至点M处停止,设点R运动的路程为x,△MNR的面积为y,如果y关于x的函数图象如图②所示,则矩形MNPQ的面积是 20 .
【答案】见试题解答内容
【解答】解:由图象可知,x=4时,点R到达P,x=9时,点R到Q点,则PN=4,QP=5
∴矩形MNPQ的面积是20.
三.一次函数图象上点的坐标特征(共3小题)
5.如图放置的△OA1B,△A1B1A2,△A2B2A3,…,△AnBnAn+1,都是以A1,A2,A3,…,An为直角顶点的三角形,点A1,A2,A3,…,An都在直线上,OA1=A1A2=A2A3=…=AnAn+1,点B在y轴上,OB=2,OB=A1B1=A2B2=…=AnBn,则点B2024的坐标是( )
A.(1012,1012) B.
C. D.
【答案】D
【解答】解:∵OA1=A1A2=A2A3=…=AnAn+1,OB=A1B1=A2B2=…=AnBn,
∴Rt△OA1B≌Rt△A1B1A2≌Rt△A2B2A3≌…≌Rt△AnBnAn+1.
∴∠BOA1=∠B1A1A2=∠B2A2A3=…=∠BnAnAn+1.
∴OB∥A1B1∥A2B2∥…∥AnBn.
∵tg(90°﹣∠BOA1)=,
∴90°﹣∠BOA1=60°,
∴∠BOA1=30°.
∴OA1=OB•cos30°=2×=,
∴点A1的横坐标为OA1•sin30°=×=,纵坐标为×=,即A1(,).
∴点B1的横坐标为,纵坐标为+2=,即B1(,).
同理,A2(,3),B2(,5);A3(,),B3(,);…
∴B1(,),B2(,5),B3(,)…Bn(n,2+n).
∴当n=2024时,×2024=1012,2+×2024=3038,
∴Bn(1012,3038).
故选:D.
6.如图,已知A1、A2、A3、…、An、An+1是x轴上的点,且OA1=A1A2=A2A3=…=AnAn+1=1,分别过点A1、A2、A3、…、An、An+1作x轴的垂线交直线y=2x于点B1、B2、B3、…、Bn、Bn+1,连接A1B2、B1A2、A2B3、B2A3、…、AnBn+1、BnAn+1,依次相交于点P1、P2、P3、…、Pn.△A1B1P1、△A2B2P2、△AnBnPn的面积依次记为S1、S2、S3、…、Sn,则Sn为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解答】解:∵A1、A2、A3、…、An、An+1是x轴上的点,且OA1=A1A2=A2A3=…=AnAn+1=1,分别过点A1、A2、A3、…、An、An+1作x轴的垂线交直线y=2x于点B1、B2、B3、…、Bn、Bn+1,
∴依题意得:B1(1,2),B2(2,4),B3(3,6),…,Bn(n,2n)
∵A1B1∥A2B2,
∴△A1B1P1∽△A2B2P1,
∴=,
∴△A1B1P1与△A2B2P1对应高的比为:1:2,
∵A1A2=1,
∴A1B1边上的高为:,
∴=××2=,
同理可得:=,=,
∴Sn=.
故选:D.
7.如图,在平面直角坐标系中,函数y=2x和y=﹣x的图象分别为直线l1,l2,过点(1,0)作x轴的垂线交l1于点A1,过点A1作y轴的垂线交l2于点A2,过点A2作x轴的垂线交l1于点A3,过点A3作y轴的垂线交l2于点A4,…依次进行下去,则点A2022的坐标为 (﹣21011,21011) .
【答案】(﹣21011,21011).
【解答】解:当x=1时,y=2,
∴点A1的坐标为(1,2);
当y=﹣x=2时,x=﹣2,
∴点A2的坐标为(﹣2,2);
同理可得A3(﹣2,﹣4),A4(4,﹣4),A5(4,8),A6(﹣8,8),A7(﹣8,﹣16),A8(16,﹣16)……,
∴,
,
,
(n为自然数),
∵2022=505×4+2,
∴点A2022的坐标为(﹣2505×2+1,2505×2+1),
即点A2022的坐标为(﹣21011,21011).
故答案为:(﹣21011,21011).
四.待定系数法求一次函数解析式(共1小题)
8.如图,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,B为x轴上一点,菱形AOBC的边长为2,∠AOB=60°,点D是OB边上一动点(不与点O,B重合),点E在BC边上,且OD=BE,下列结论:
①△AOD≌△ABE;②∠ADE的大小随点D的运动而变化;
③直线BC的解析式为y=x﹣2;④DE的最小值为.
其中正确的有 ①③④ .(填写序号)
【答案】①③④.
【解答】解:∵菱形AOBC的边长为2,∠AOB=60°,
∴△AOB,△ABC为等边三角形,A(1,),
∵OD=BE,∠AOD=∠ABE=60°,
∴△AOD≌△ABE,(故①正确),
∴∠OAD=∠BAE,AD=AE,
∴∠OAB=∠DAE=60°,
∴△ADE为等边三角形,
∴∠ADE=60°,
∴∠ADE的大小随点D的运动是不变化的,(故②不正确),
设直线BC的解析式为y=kx+b,
∵过B(2,0),C(3,),
∴y=x﹣2(故③正确),
根据垂线段最短,
∴当AD⊥OB时AD有最小值,
∴DE的最小值为,(故④正确).
故答案为:①③④.
五.一次函数与一元一次不等式(共1小题)
9.【问题探究】
某学习小组同学按照以下思路研究不等式组﹣1≤﹣|x|+3≤2的解集:
首先令y=﹣|x|+3,通过列表、描点、连线的方法作出该函数的图象并对其性质进行探究.
列表:
x
…
﹣4
﹣3
﹣2
﹣1
0
1
2
3
4
…
y
…
﹣1
0
1
2
3
2
1
0
﹣1
…
描点与连线:
(1)在列表的空格处填对应的y值,在图1给出的平面直角坐标系中描出以表中各对应值为坐标的点,并根据描出的点,画出该函数的图象;
(2)若P(a,b),Q(5,b)为该函数图象上不同的两点,则a= ﹣5 ;
(3)观察图象,当﹣1≤﹣|x|+3≤2时,自变量x的取值范围是 ﹣4≤x≤﹣1或1≤x≤4 ;
【拓展运用】
函数y=|x|的图象如图2所示,在同一平面直角坐标系中画出函数的图象草图,并求出它与函数y=|x|的图象所围成的图形面积.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:【问题探究】(1)当x=﹣4时,y=﹣|﹣4|+3=﹣4+3=﹣1;
当x=﹣3时,y=﹣|﹣3|+3=﹣3+3=0;
当x=﹣2时,y=﹣|﹣2|+3=﹣2+3=1;
当x=﹣1时,y=﹣|﹣1|+3=﹣1+3=2;
当x=0时,y=﹣|0|+3=3;
当x=1时,y=﹣|1|+3=﹣1+3=2;
当x=2时,y=﹣|2|+3=﹣2+3=1;
当x=3时,y=﹣|3|+3=﹣3+3=0;
当x=4时,y=﹣|4|+3=﹣4+3=﹣1.
故答案为:﹣1,0,1,2,3,2,1,0,﹣1.
描点并画出该函数的图象:
(2)将(1)中的函数图象左右延长,如图.
∵函数y=﹣|x|+3的图象关于y轴对称,
∴P(a,b),Q(5,b)关于y轴对称,
∴a=﹣5.
故答案为:﹣5.
(3)由图象可知,当﹣1≤﹣|x|+3≤2时,自变量x的取值范围是﹣4≤x≤﹣1或1≤x≤4.
故答案为:﹣4≤x≤﹣1或1≤x≤4.
【拓展运用】函数y=|x|与y=﹣x+3的图象交于点A、B,S△AOB即为所求.
∵y=|x|的图象与x轴夹角的正切值为1,
∴y=|x|的图象与x轴的夹角为45°,
∴∠AOB=90°.
∴SRt△AOB=OA•OB.
由题意,得,解得或.
∴A(﹣6,6),B(2,2).
∴OA==6,OB==2,
∴SRt△AOB=OA•OB=×6×2=12.
∴两图象所围成的图形面积为12.
六.两条直线相交或平行问题(共1小题)
10.若直线y=﹣2x﹣4与直线y=4x+b的交点在第三象限,则b的取值范围是( )
A.﹣4<b<8 B.﹣4<b<0 C.b<﹣4或b>8 D.﹣4≤b≤8
【答案】A
【解答】解:,
解得:,
∵交点在第三象限,
∴﹣<0,
<0,
解得:b>﹣4,b<8,
∴﹣4<b<8.
故选:A.
七.一次函数的应用(共3小题)
11.为落实“精准扶贫”,某村在政府的扶持下建起了蔬菜大棚基地,准备种植A,B两种蔬菜,若种植20亩A种蔬菜和30亩B种蔬菜,共需投入36万元;若种植30亩A种蔬菜和20亩B种蔬菜,共需投入34万元.
(1)种植A,B两种蔬菜,每亩各需投入多少万元?
(2)经测算,种植A种蔬菜每亩可获利0.8万元,种植B种蔬菜每亩可获利1.2万元,村里把100万元扶贫款全部用来种植这两种蔬菜,总获利w万元.设种植A种蔬菜m亩,求w关于m的函数关系式;
(3)在(2)的条件下,若要求A种蔬菜的种植面积不能少于B种蔬菜种植面积的2倍,请你设计出总获利最大的种植方案,并求出最大总获利.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)设种植A,B两种蔬菜,每亩各需分别投入x,y万元
根据题意得
解得
答:种植A,B两种蔬菜,每亩各需分别投入0.6,0.8万元
(2)由题意得
w=0.8m+1.2×=﹣0.1m+150(0≤m≤)
(3)由(2)
m≥2×
解得m≥100
∵w=﹣0.1m+150
k=﹣0.1<0
∴w随m的增大而减小
∴当m=100时,w最大=140
=50
∴当种A蔬菜100亩,B种蔬菜50亩时,获得最大利润为140万元.
12.我市某风景区门票价格如图所示,有甲、乙两个旅行团队,计划在端午节期间到该景点游玩,两团队游客人数之和为100人,乙团队人数不超过40人.设甲团队人数为x人,如果甲、乙两团队分别购买门票,两团队门票款之和为y元.
(1)直接写出y关于x的函数关系式,并写出自变量x的取值范围;
(2)若甲团队人数不超过80人,计算甲、乙两团队联合购票比分别购票最多可节约多少钱?
(3)端午节之后,该风景区对门票价格作了如下调整:人数不超过40人时,门票价格不变,人数超过40人但不超过80人时,每张门票降价a元;人数超过80人时,每张门票降价2a元.在(2)的条件下,若甲、乙两个旅行团端午节之后去游玩联合购票比分别购票最多可节约3900元,求a的值.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)由题意乙团队人数为(100﹣x)人
则100﹣x≤40
x≥60
当60≤x≤80时,
y=130x+150(100﹣x)=﹣20x+15000
当80<x<100时
y=120x+150(100﹣x)=﹣30x+15000
(2)由(1)
甲团队人数不超过80人
∵k=﹣20<0
∴y随x增大而减小
∴当x=60时,y最大=13800
当两团队联合购票时购票费用为
100×120=12000
甲、乙两团队联合购票比分别购票最多可节约13800﹣12000=1800元.
(3)在(2)的条件下
当60≤x≤80时,
y=(130﹣a)x+150(100﹣x)=﹣(20+a)x+15000
∵k=﹣(20+a)<0
∴y随x增大而减小
∴当x=60时,y最大=13800﹣60a
由价格方案,联合购票费用为100(120﹣2a)=12000﹣200a
∴13800﹣60a﹣(12000﹣200a)=3900
解得a=15
答:a的值为15
13.为了美化校园环境,争创绿色学校,某县教育局委托园林公司对A、B两校进行校园绿化.已知A校有3600平方米空地需铺设草坪,B校有2400平方米空地需铺设草坪.在甲、乙两地分别有同种草皮3500平方米和2500平方米出售,且售价一样.若园林公司向甲、乙两地购买草皮,其路程和运费单价表如下:
(1)设甲地运往A校的草皮为x平方米,总运费为y元,写出y与x的函数关系式;
(2)请你设计一种运费最少的方案,并说明最少费用是多少.
A校
B校
路程(千米)
运费单价(元)
路程(千米)
运费单价(元)
甲地
20
0.15
10
0.15
乙地
15
0.20
20
0.20
【答案】(1)y=2.5x+11650,(2)方案见详解,最少费用14400元.
【解答】解:(1)设甲地运往A校的草皮为x米2,总运费为y元,
由于草皮的总供求数量都是6000米2,
∴甲地运往B校的草皮为(3500﹣x)米2,
乙地运往A校的草皮为(3600﹣x)米2,
乙地运往B校的草皮为(x﹣1100)米2,
∴y=20×0.15x+10×0.15×(3500﹣x)+15×0.2×(3600﹣x)+20×0.2×(x﹣1100)
=2.5x+11650,
(2)一次函数y=2.5x+11650,
2.5>0,y随x的增大而增大,
∵x≥0,(3500﹣x)≥0,(3600﹣x)≥0,(x﹣1100)≥0,
∴1100≤x≤3500,
∴当x=1100时,y有最小值.
即y=2.5×1100+11650=14400(元).
总运费最省的方案为甲地运A校1500米2,运B校2000米2;乙地运A校2100米2,运B校400米2,费用最少.
八.一次函数综合题(共16小题)
14.八个边长为1的正方形如图摆放在平面直角坐标系中,经过原点的一条直线l将这八个正方形分成面积相等的两部分,则该直线l的解析式为( )
A.y=x B.y=x C.y=x D.y=x
【答案】C
【解答】解:设直线l和八个正方形的最上面交点为A,过A作AB⊥OB于B,过A作AC⊥OC于C,
∵正方形的边长为1,
∴OB=3,
∵经过原点的一条直线l将这八个正方形分成面积相等的两部分,
∴两边分别是4,
∴三角形ABO面积是5,
∴OB•AB=5,
∴AB=,
∴OC=,
由此可知直线l经过(,3),
设直线方程为y=kx,
则3=k,
k=,
∴直线l解析式为y=x,
故选:C.
15.如图,点A,B,C在一次函数y=﹣2x+m的图象上,它们的横坐标依次为﹣1,1,2,分别过这些点作x轴与y轴的垂线,则图中阴影部分的面积之和是( )
A.1 B.3 C.3(m﹣1) D.
【答案】B
【解答】解:由题意可得:A点坐标为(﹣1,2+m),B点坐标为(1,﹣2+m),C点坐标为(2,m﹣4),D点坐标为(0,2+m),E点坐标为(0,m),F点坐标为(0,﹣2+m),G点坐标为(1,m﹣4).
所以,DE=EF=BG=2+m﹣m=m﹣(﹣2+m)=﹣2+m﹣(m﹣4)=2,又因为AD=BF=GC=1,所以图中阴影部分的面积和等于×2×1×3=3.
故选:B.
16.如图,一次函数y=﹣x+4的图象与y轴交于点A,与x轴交于点B,过AB中点D的直线CD交x轴于点C,且经过第一象限的点E(6,4).
(1)求A,B两点的坐标及直线CD的函数表达式;
(2)连接BE,求△DBE的面积;
(3)连接DO,在坐标平面内找一点F,使得以点C,O,F为顶点的三角形与△COD全等,请直接写出点F的坐标.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)一次函数y=﹣x+4,令x=0,则y=4;令y=0,则x=4,
∴A(0,4),B(4,0),
∵D是AB的中点,
∴D(2,2),
设直线CD的函数表达式为y=kx+b,则
,解得,
∴直线CD的函数表达式为y=x+1;
(2)y=x+1,令y=0,则x=﹣2,
∴C(﹣2,0),
∴BC=2=4=6,
∴△DBE的面积=△BCE的面积﹣△BCD的面积=×6×(4﹣2)=6;
(3)如图所示,当点F在第一象限时,点F与点D重合,即点F的坐标为(2,2);
当点F在第二象限时,点F的坐标为(﹣4,2);
当点F在第三象限时,点F的坐标为(﹣4,﹣2);
当点F在第四象限时,点F的坐标为(2,﹣2).
17.如图,矩形AOBC,点A、B分别在x、y轴上,对角线AB、OC交于点D,点C(,1),点M是射线OC上一动点.
(1)求证:△ACD是等边三角形;
(2)若△OAM是等腰三角形,求点M的坐标;
(3)若N是OA上的动点,则MA+MN是否存在最小值?若存在,请求出这个最小值;若不存在,请说明理由.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)∵C(,1),
∴AC=1,OA=,
∴OC=2,
∴∠COA=30°,∠OCA=60°,
∵矩形AOBC,
∴∠ABC=∠OCB=30°,
∴∠ADC=60°,
∴△ACD是等边三角形;
(2)△OAM是等腰三角形,
当OM=MA时,此时点M与点D重合,
∵C(,1),点D为OC中点,
∴M(,).
当OM1=OA时,做M1E⊥OA,垂足为E,如图:
∴OM1=OA=,
由(1)知∠M1OA=30°,
∴M1E=,OE=,
∴M1(,).
当OA=AM2时,做M2F⊥OA,垂足为F,如图:
AM2=,
由(1)知∠COA=∠AM2O=30°,
∴∠M2AF=60°,
∴AF=,M2F=,
M2(,).
综上所述:点M坐标为M(,)、(,)、(,).
(3)存在,做点A关于直线OC对称点为G,如图:
则AG⊥OC,且∠GOA=60°,OG=OA=,
∴ON=,GN=,
∵点A、G关于直线OC对称,
∴MG=MA,
∴MA+MN=MG+MN,
∵N是OA上的动点,
∴当GN⊥x轴时,MA+MN最小,
∴存在MA+MN存在最小值,最小值为.
18.如图,已知直线l1:y=﹣x+2与直线l2:y=2x+8相交于点F,l1、l2分别交x轴于点E、G,矩形ABCD顶点C、D分别在直线l1、l2,顶点A、B都在x轴上,且点B与点G重合.
(1)求点F的坐标和∠GEF的度数;
(2)求矩形ABCD的边DC与BC的长;
(3)若矩形ABCD从原地出发,沿x轴正方向以每秒1个单位长度的速度平移,设移动时间为t(0≤t≤6)秒,矩形ABCD与△GEF重叠部分的面积为s,求s关于t的函数关系式,并写出相应的t的取值范围.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)由题意得
,
解得x=﹣2,y=4,
∴F点坐标:(﹣2,4);
过F点作直线FM垂直X轴交x轴于M,ME=MF=4,△MEF是等腰直角三角形,∠GEF=45°;
(2)∵点G是直线l2与x轴的交点,
∴当y=0时,2x+8=0,解得x=﹣4,
∴G点的坐标为(﹣4,0),则C点的横坐标为﹣4,
∵点C在直线l1上,
∴点C的坐标为(﹣4,6),
∵由图可知点D与点C的纵坐标相同,且点D在直线l2上,
∴点D的坐标为(﹣1,6),
∵由图可知点A与点D的横坐标相同,且点A在x轴上,
∴点A的坐标为(﹣1,0),
∴DC=|﹣1﹣(﹣4)|=3,BC=6;
(3)∵点E是l1与x轴的交点,
∴点E的坐标为(2,0),
S△GFE===12,
若矩形ABCD从原地出发,沿x轴正方向以每秒1个单位长度的速度平移,
当t秒时,移动的距离是1×t=t,则B点的坐标为(﹣4+t,0),A点的坐标为(﹣1+t,0);
①在运动到t秒,若BC边与l2相交设交点为N,AD与l1相交设交点为K,那么﹣4≤﹣4+t≤﹣2,即0≤t≤2时.
N点的坐标为(﹣4+t,2t),K点的坐标为(﹣1+t,3﹣t),
s=S△GFE﹣S△GNB﹣S△AEK=12﹣=﹣t2+3t+,
②在运动到t秒,若BC边与l1相交设交点为N,AD与l1相交设交点为K,那么﹣2<﹣4+t且﹣1+t≤2,即2<t≤3时.
N点的坐标为(﹣4+t,6﹣t),K点的坐标为(﹣1+t,3﹣t),
s=S梯形BNKA==,
③在运动到t秒,若BC边与l1相交设交点为N,AD与l1不相交,那么﹣4+t≤2且﹣1+t>2,即3<t≤6时.
N点的坐标为(﹣4+t,6﹣t),
s=S△BNE==,
答:(1)F点坐标:(﹣2,4),∠GEF的度数是45°;
(2)矩形ABCD的边DC的长为3,BC的长为6;
(3)s关于t的函数关系式:
S=.
19.如图,矩形AOCB的顶点A、C分别位于x轴和y轴的正半轴上,线段OA、OC的长度满足|OA﹣15|+=0,点N在OC上,将△BCN沿直线BN折叠,点C恰好落在x轴上的点D处,且OD=3.
(1)求点B的坐标;
(2)求直线BN的解析式;
(3)坐标平面内是否存在一点P,使以B、N,D、P为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)B(15,9);
(2)直线BN的解析式为:y=x+4;
(3)存在,符合题意的点P的坐标为(18,5)或(﹣12,﹣5)或(12,13).
【解答】解:(1)∵|OA﹣15|+=0,
∴OA=15,OC=9,
∴OA=BC=15,AB=OC=9,
∴B(15,9);
(2)由折叠可知,BD=BC=15,∠BCO=∠BDN=90°,CN=DN,
设CN=m,则DN=m,ON=9﹣m,
在Rt△ABD中,∠BAO=90°,
由勾股定理可知,AD=12,
∴OD=3,
在Rt△ODN中,由勾股定理可知,(9﹣m)2+32=m2,
解得m=5,
∴ON=4,
∴N(0,4),
设直线BN的解析式为:y=kx+b,
∴,
∴,
∴直线BN的解析式为:y=x+4.
(3)存在,理由如下:
由上可知,B(15,0),N(0,4),D(3,0),
若以点B、N,D、P为顶点的四边形是平行四边形,根据题意,需要分以下三种情况:
①当BD为平行四边形的对角线时,xB+xD=xP+xN,yB+yD=yP+yN,
解得xP=18,yP=5,
∴P(18,5).
②当ND为平行四边形的对角线时,xN+xD=xB+xP,yN+yD=yB+yP,
解得xP=﹣12,yP=﹣5,
∴P(﹣12,﹣5).
③当BN为平行四边形的对角线时,xB+xN=xP+xD,yB+yN=yP+yD,
解得xP=12,yP=13,
∴P(12,13).
综上,符合题意的点P的坐标为(18,5)或(﹣12,﹣5)或(12,13).
20.如图,已知长方形ABCD的边长AB=4,AD=3,E,F分别在边AD,AB上,且DE=BF=2,点P是长方形边上的一个动点,点P从点B出发,沿着折线B﹣C﹣D运动,运动到D点停止.记P点走过的路程为x,四边形AEPF的面积为y.
(1)求出y关于x的函数表达式;
(2)在所给的坐标系中画出该函数的图象;
(3)观察函数图象,请写出一条该函数的性质.
【答案】(1);
(2)见解析;
(3)从图象看,当0≤x≤3时,y随x的增大而增大,当3<x<7时,y随x的增大而减小(答案不唯一).
【解答】解:(1)当点P在BC上运动时,即0<x≤3,则
y=S矩形ABCD﹣S△PBF﹣S梯形PCDE===x+2;
当点P在CD上运动时,即3<x<7,如图:
则y=S矩形ABCD﹣S△PDE﹣S梯形PCBF
=
=,
即;
(2)当x=0时,y=2,当x=3时,y=5,当x=7时,y=3,
将上述三点描点、连线绘制图象如下
(3)从图象看,当0≤x≤3时,y随x的增大而增大,当3<x<7时,y随x的增大而减小(答案不唯一).
21.如图所示,直线AB交x轴于点A(a,0),交y轴于点B(0,b),且a,b满足+(a﹣4)2=0.
(1)a= 4 ,b= ﹣4 ;
(2)如图1,若点C的坐标为(﹣1,0),且AH⊥BC于点H,AH交OB于点P,试求点P的坐标;
(3)如图2,若点D为AB的中点,点M为y轴正半轴上一动点,连接MD,过点D作DN⊥DM交x轴于点N,当点M在y轴正半轴上运动的过程中,式子S△BDM﹣S△ADN的值是否发生改变?如发生改变,求出该式子的值的变化范围;若不改变,求出该式子的值.
【答案】(1)4,﹣4;
(2)P(0,﹣1);
(3)4.
【解答】解:(1)∵+(a﹣4)2=0,且≥0,(a﹣4)2≥0,
∴a+b=0,a﹣4=0,
∴a=4,b=﹣4.
故答案为:4,﹣4;
(2)∵a=4,b=﹣4,则OA=OB=4.
∵AH⊥BC于H,
∴∠OAP+∠OPA=∠BPH+∠OBC=90°,
∴∠OAP=∠OBC,
在△OAP与△OBC中,
,
∴△OAP≌△OBC(ASA),
∴OP=OC=1,
则P(0,﹣1);
(3)S△BDM﹣S△ADN的值不发生改变.S△BDM﹣S△ADN=4.
连接OD,则OD⊥AB,∠BOD=∠AOD=45°,∠OAD=45°
∴OD=AD,
∴∠MDO=∠NDA=90°﹣∠MDA,
在△ODM与△ADN中,
,
∴△ODM≌△ADN(ASA),
∴S△ODM=S△ADN,
∴S△BDM﹣S△ADN=S△BDM﹣S△ODM=S△BOD=S△AOB=×AO•BO=××4×4=4.
22.如图,直线y=﹣x+4与坐标轴分别交于点A,B,以OA为边在y轴的右侧作正方形AOBC.
(1)求点A,B的坐标;
(2)如图,点D是x轴上一动点,点E在AD的右侧,∠ADE=90°,AD=DE.
①探究发现,点E在一条定直线上,请直接写出该直线的解析式 y=x﹣4 ;
②若点D是线段OB的中点,另一动点H在直线BE上,且∠HAC=∠BAD,请求出点H的坐标.
【答案】(1)点A的坐标为(0,4),点B的坐标为(4,0);
(2)①点E所在的直线的解析式为y=x﹣4;
②点H的坐标为(6,2)或(12,8).
【解答】解:(1)把x=0代入y=﹣x+4,得y=4,
∴点A的坐标为(0,4),
把y=0代入y=﹣x+4,得x=4,
∴点B的坐标为(4,0);
(2)①过点E作EF⊥x轴,垂足为点F,
设点E的坐标为(x,y),则OF=x,EF=y,
∵∠ADE=∠AOD=90°,
∴∠OAD+∠ADO=90°,∠FDE+∠ADO=90°,
∴∠OAD=∠FDE,
∵∠AOD=∠DFE=90°,AD=DE,
∴△AOD≌△DFE(AAS),
∴OD=EF=y,OA=DF=4,
∵OF=OD+DF,
∴x=y+4,整理得y=x﹣4,
∴点E所在的直线的解析式为y=x﹣4;
②连接AE,由题意可知△ADE为等腰直角三角形,则∠DAE=45°,
∵四边形OACB为正方形,
∴∠BAC=∠DAE=45°,
∴∠EAC=∠BAD,此时点H与点E重合,
∵点D是线段OB的中点,
∴OD=BD=2,
∴点E的坐标为(6,2),
设直线AE的解析式为y=kx+b,把A(0,4),E(6,2)代入,
得,解得,
∴直线AE的解析式为,
当x=4时,y=,
∴点M的坐标为,
作点M关于直线AC的对称点N,可得,
此时∠NAC=∠EAC=∠BAD,所以点H为直线AN与BE的交点,
∴直线AN的解析式为,
联立,解得,
∴点H的坐标为(12,8),
综上所述,点H的坐标为(6,2)或(12,8).
23.如图,平面直角坐标系中,直线分别交x轴、y轴于A、B两点且OA=1,OB=.
(1)求直线AB解析式;
(2)点P是y轴上的点,在坐标平面内是否存在点Q,使以A、B、P、Q为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出Q点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)直线AB解析式为;
(2)存在,Q点的坐标为:(﹣1,0)或(1,2)或(1,﹣2)或.
【解答】解:(1)∵,
∴A(1,0),,
设直线AB解析式为,
∴,
解得,
∴直线AB解析式为;
(2)存在.理由如下:
∵OA=1,,
∴,
①当AB是菱形的边时,如图所示,
在菱形AP1Q1B中,
Q1O=AO=1,所以Q1的坐标为(﹣1,0);
在菱形ABP2Q2中,
AQ2∥BP2,AQ2=AB=2,所以Q2的坐标为(1,2),
在菱形ABP3Q3中,
AQ3∥BP3,AQ3=AB=2,所以Q3的坐标为(1,﹣2),
②当AB为菱形的对角线时,如图所示的菱形AP4BQ4,
设菱形的边长为x,则AP4=BP4=x,,
则在Rt△AP4O中,,
即,解得,
∴.
综上可得,平面内满足条件的Q点的坐标为:(﹣1,0)或(1,2)或(1,﹣2)或.
24.综合与探究.
如图,平面直角坐标系中,矩形OABC的两条邻边分别在x轴、y轴上,对角线,点B的坐标为B(2a,a).
(1)A (0,4) ,C (8,0) .
(2)把矩形OABC沿直线DE对折使点C落在点A处,直线DE与OC、AC、AB的交点分别为D,F,E,求直线DE的解析式(问题(1)中的结论可直接使用).
(3)若点M在y轴上,则在平面直角坐标系中的x轴及x轴的下方,是否存在这样的点N,使得以A、D、N、M为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)(0,4),(8,0);
(2)y=2x﹣6;
(3)存在,N的坐标为(3,﹣5)或(﹣3,0).
【解答】解:(1)∵四边形OABC是矩形,B(2a,a)
∴OA=BC=a,AB=OC=2a,
则,
∴a=4,则2a=8,
∴A(0,4),C(8,0),
故答案为:(0,4),(8,0);
(2)连接AD,CE,
∵矩形OABC沿直线DE对折使点C落在点A处,
∴DE是AC的垂直平分线,AF=CF,AB∥OC,则∠EAF=∠DCF,∠AEF=∠CDF,
∴AD=CD,AE=CE,△EAF≌△DCF(AAS),
∴AE=CD,则四边形ADCE是菱形,
∴AD=CD=AE=CE,
设OD=x,则AD=CD=8﹣x,
在Rt△AOD中:AD2=OA2+OD2,
即(8﹣x)2=x2+16,
解得:x=3,
∴OD=3,CD=AE=5,
∴D(3,0),E(5,4),
设直线DE的解析式为y=kx+b,
将D、E坐标代入得:
,
解得:,
∴直线DE的解析式为y=2x﹣6.
(3)设M(0,m),
∵OA=4,OD=3,
∴,
①当AM=AD时,
即|4﹣m|=5,解得:m=﹣1(m=9时,点N在x轴上方,舍去)
∴M(0,﹣1),
由中点坐标可得:,
得,
即:N(3,﹣5);
②当DM=AD时,,
解得:m=﹣4(m=4时,点M与点A重合,舍去),
∴M(0,﹣4),
由中点坐标可得:,
得,
即:N(﹣3,0);
③当MA=MD时,MA=DM=|4﹣m|,
由勾股定理可得:DM2=OM2+OD2,即(4﹣m)2=m2+32,解得:,
此时点N在x轴上方,故不符合题意,
综上,当N的坐标为(3,﹣5)或(﹣3,0)时,使得以A、D、N、M为顶点的四边形是菱形.
25.在平面直角坐标系中,已知点A(4,0),点B(0,3).点P从点A出发,以每秒1个单位的速度向右平移,点Q从点B出发,以每秒2个单位的速度向右平移,又P、Q两点同时出发.
(1)连接AQ,当△ABQ是直角三角形时,则点Q的坐标为 (,3)或(4,3) ;
(2)当P、Q运动到某个位置时,如果沿着直线AQ翻折,点P恰好落在线段AB上,求这时∠AQP的度数;
(3)若将AP绕点A逆时针旋转,使得P落在线段BQ上,记作P',且AP'∥PQ,求此时直线PQ的解析式.
【答案】(1)(,3)或(4,3);
(2)45°;
(3)yPQ=﹣x+.
【解答】解:(1)根据题意,可得:A(4,0)、B(0,3),
∴AB=5.
①当∠BAQ=90°时,△AOB∽△BAQ,
∴BQ:AB=AB:AO.解得 BQ=;
②当∠BQA=90°时,BQ=OA=4,
∴Q (,3)或Q(4,3),
故答案为:(,3)或(4,3);
(2)令点P翻折后落在线段AB上的点E处,
则∠EAQ=∠PAQ,∠EQA=∠PQA,AE=AP,QE=QP;
又∵BQ∥OP,
∴∠PAQ=∠BQA,
∴∠EAQ=∠BQA,
即AB=QB=5.
∴AP=BQ=,
∴AE=AP==AB,即点E是AB的中点.
如图1,过点E作EF⊥BQ,垂足为点F,过点Q作QH⊥OP,垂足为点H,
则 EF=,PH=,
∴EF=PH.
又∵EQ=PQ,∠EFQ=∠PHQ=90°,
∴Rt△EQF≌Rt△PHQ(HL),
∴∠EQF=∠PQH,
∴∠PQE=∠PQH+∠HQE=∠EQF+∠HQE=∠BQH=90°.
∴∠AQP=∠AQE=45°;
(3)过点A作AG⊥BQ于G.
∵将AP绕点A逆时针旋转,使得P落在线段BQ上,
∴AP=AP'=t
∵AP'∥PQ,P′Q∥AP,
∴四边形APQP′是平行四边形,
∴AP=P'Q=t
∴BQ=2t,P'G=t﹣(2t﹣4)=4﹣t,AG=3,
在△P'AG中:32+(4﹣t)2=t2;
解得t=,
∴P(,0),Q(,3),
设直线PQ的解析式为y=kx+b,
∴,
解得,
∴直线PQ的解析式为yPQ=﹣x+.
26.在平面直角坐标系xOy中,对于点P,O,Q给出如下定义:若OQ<PO<PQ且PO≤2,我们称点P是线段OQ的“潜力点”.已知点O(0,0),Q(1,0).
(1)在P1(0,﹣1),P2(,),P3(﹣1,1)中是线段OQ的“潜力点”是 P3 ;
(2)若点P在直线y=x上,且为线段OQ的“潜力点”,求点P横坐标的取值范围;
(3)直线y=2x+b与x轴交于点M,与y轴交于点N,当线段MN上存在线段OQ的“潜力点”时,直接写出b的取值范围.
【答案】(1)P3.
(2)﹣≤xp<﹣.
(3)1<b≤或<b<﹣1.
【解答】解:(1)在坐标系中找到P1(0,﹣1),P2(,),P3(﹣1,1)三点,如图,
根据“潜力点”的定义,可知P3是线段OQ的潜力点.
故答案为:P3;
(2)∵点P为线段OQ的“潜力点”,
∴OQ<PO<PQ且PO≤2,
∵OQ<PO,
∴点P在以O为圆心,1为半径的圆外.
∵PO<PQ,
∴点P在线段OQ垂直平分线的左侧.
∵PO≤2,
∴点P在以O为圆心,2为半径的圆上或圆内.
又∵点P在直线y=x上,
∴点P在如图所示的线段AB上(不包含点B).
由题意可知△BOC和△AOD是等腰三角形
∴BC=AD=
∴﹣≤xp<﹣.
(3)如图①,当直线MN与半径长为2的圆相切时,开始有“潜力点”,且点E是“潜力点”;
过点O作OE⊥MN,
则OE=2,ME=1,
∴OM=,
则b=ON=2;
点N继续当下运动,如图②,当点N与点(0,1)重合时,开始没有“潜力点”,且点N不是“潜力点”;
此时b=1;
如图③,当点N与(0,﹣1),重合时,开始有“潜力点”,且点N不是“潜力点”;
此时b=﹣1;
如图④,当线段MN过点G时,开始没有“潜力点”,且点G不是“潜力点”;
此时G(,﹣),
∴2×+b=,
∴b=﹣﹣1.
综上所示,b的取值范围为:1<b≤或<b<﹣1.
27.如图,长方形OABC,是一张放在平面直角坐标系中的长方形纸片,O为原点,点A在x轴上,点C在y轴上,OA=10,OC=6,在AB上取一点M使得△CBM沿CM翻折后,点B落在x轴上,记作B′点.
(1)求B'点的坐标;
(2)求折痕CM所在直线的表达式;
(3)求折痕CM上是否存在一点P,使PO+PB'最小?若存在,请求出最小值,若不存在,请说出理由.
【答案】(1)B'(8,0);
(2);
(3)存在,最小值是.
【解答】解:(1)∵四边形OABC是长方形,OA=10,
∴BC=OA=10,
∵△CBM沿CM翻折,
∴B'C=BC=10,
在Rt△B′OC中,B′C=10,OC=6,
∴B'O=,
∴B'(8,0);
(2)设AM=x,则BM=AB﹣AM=6﹣x,
∵OA=10,B′O=8,
∴B'A=2,
∵△CBM沿CM翻折,
∴B'M=BM=6﹣x,
在Rt△AB'M中,B′A2+AM2=B′M2,
∴22+x2=(6﹣x)2,
解得x=,
∴M(10,),
设CM所在直线的解析式为y=kx+b,将C(0,6)、M(10,)代入得:
,
解得:,
∴CM所在直线的解析式为y=﹣x+6;
(3)折痕CM上存在一点P,使PO+PB'最小,连接OB,OB与CM交点即为所求点P,连接PB',如图,
∵△CBM沿CM翻折后,点B落在B'点,
∴PB=PB',
∴PO+PB'=PO+PB≥OB,
当O、P、B共线时,PO+PB'最小,
∵,
∴PO+PB'的最小值为.
28.如图①,在矩形OACB中,点A在x轴正半轴上,点B在y轴正半轴上,点C在第一象限,OA=8,OB=6
(1)直接写出点C的坐标: (8,6) ;
(2)如图②,点G在BC边上,连接AG,将△ACG沿AG折叠,点C恰好与线段AB上一点C′重合,求线段CG的长度;
(3)如图③,P是直线y=2x﹣6上一点,PD⊥PB交线段AC于D.若P在第一象限,且PB=PD,试求符合条件的所有点P的坐标.
【答案】(1)(8,6);
(2)3;
(3)(4,2)或.
【解答】解:(1)∵OA=8,OB=6,
∴C(8,6),
故答案为(8,6);
(2)∵BC=8,AC=6,
∴,
由题意知,AC=AC′=6,CG=C′G,∠C=∠AC′G=90°,
∴BC′=AB﹣AC′=4,
在△BC'G中,BG2=C′G2+BC'2,
∴(8﹣CG)2=CG2+16,
∴CG=3;
(3)设点P(a,2a﹣6),
①当点P在BC下方时,过点P作EF∥BC,交y轴于E,交AC于F,如图:
∵∠BPD=90°,
∴∠BPE=90°﹣∠DPF,
∴EF∥BC,
∴∠PDF=90°﹣∠DPF,
∴∠BPE=∠PDF,
∵∠BEP=∠PFD=90°,BP=PD,
∴△BPE≌△PDF(AAS),
∴PF=BE=OB﹣OE=6﹣(2a﹣6)=12﹣2a,
∵EF=EP+PF=OA=8,
∴a+12﹣2a=8,
∴a=4,
∴点P(4,2);
②当点P在BC的上方时,过点P作EF∥BC,交y轴于E,交AC的延长线于F,如图:
同①可证△BPE≌△PDF,
∴BE=PF=AF﹣AC=2a﹣6﹣6=2a﹣12,
∵EF=EP+PF,
∴a+2a﹣12=8,解得,
∴点,
综上:点P坐标为(4,2)或.
29.如图,在平面直角坐标系中,直线AB与x轴、y轴交于A、B两点,且OA、OB的长度满足|8﹣OA|+=0,M是OA上一点,若将△ABM沿着直线BM折叠,点A恰好落在y轴上的点P处.
(1)求点A、B、P三点坐标;
(2)求直线BM的解析式;
(3)在坐标平面内是否存在一点N,使以点B、M、A、N为顶点的四边形是平行四边形?若存在,直接写出N点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)A (8,0),B(0,6),P(0,﹣4);
(2)y=﹣2x+6;
(3)N(5,6)或(﹣5,6)或(11,﹣6).
【解答】解:(1)由题意得,
,
∴,
∴A(8,0),B(0,6),AB=10,
由折叠知:PB=AB=10,
∴OP=PB﹣OB=4,
∴P(0,﹣4);
(2)设OM=x,则AM=OA﹣OM=8﹣x,
在Rt△POM中,由勾股定理得,
(8﹣x)2﹣x2=42,
∴x=3,
∴M(3,0),
设直线BM的解析式为:y=kx+b,
∴,
∴,
∴BM的解析式是:y=﹣2x+6;
(3)若▱BMAN,
∵0+(8﹣3)=5,
∴N(5,6),
若▱MABN,
0﹣(8﹣3)=﹣5,
∴N(﹣5,6),
若▱BMNA,
∵3+8=11,0﹣6=﹣6,
∴N(11,﹣6),
综上所述:N(5,6)或(﹣5,6)或(11,﹣6).
九.勾股定理(共1小题)
30.如图所示,是用4个全等的直角三角形与1个小正方形镶嵌而成的正方形图案,已知大正方形面积为49,小正方形面积为4,若用x,y表示直角三角形的两直角边(x>y),下列四个说法:①x2+y2=49,②x﹣y=2,③2xy+4=49,④x+y=9.其中说法正确的是( )
A.①② B.①②③ C.①②④ D.①②③④
【答案】B
【解答】解:①大正方形的面积是49,则其边长是7,显然,利用勾股定理可得x2+y2=49,故选项①正确;
②小正方形的面积是4,则其边长是2,根据图可发现y+2=x,即x﹣y=2,故选项②正确;
③根据图形可得四个三角形的面积+小正方形的面积=大正方形的面积,即4×xy+4=49,化简得2xy+4=49,故选项③正确;
④,则x+y=,故此选项不正确.
故选:B.
一十.三角形中位线定理(共2小题)
31.已知:四边形ABCD中,AB=2,CD=3,M、N分别是AD,BC的中点,则线段MN的取值范围是( )
A.1<MN<5 B.1<MN≤5 C.<MN< D.<MN≤
【答案】D
【解答】解:连接BD,过M作MG∥AB,连接NG.
∵M是边AD的中点,AB=2,MG∥AB,
∴MG是△ABD的中位线,BG=GD,MG=AB=×2=1;
∵N是BC的中点,BG=GD,CD=3,
∴NG是△BCD的中位线,NG=CD=×3=,
在△MNG中,由三角形三边关系可知NG﹣MG<MN<MG+NG,即﹣1<MN<+1,
∴<MN<,
当MN=MG+NG,即MN=时,四边形ABCD是梯形,
故线段MN长的取值范围是<MN≤.
故选:D.
32.如图,△ABC中,∠BAD=∠CAD,BE=CE,AD⊥BD,DE=,AB=4,则AC的值为( )
A.6 B. C.7 D.8
【答案】C
【解答】解:如图,
延长BD,交AC于F,
∵AD⊥BD,
∴∠ADB=∠ADF=90°,
在△ABD和△AFD中,
,
∴△ABD≌△AFD(ASA),
∴BD=DF,AF=AB=4,
∵BE=CE,
∴CF=2DE=3,
∴AC=AF+CF=4+3=7,
故答案为:C.
一十一.平行四边形的判定与性质(共1小题)
33.如图,直线AB与x轴,y轴分别交于点A,B,且点A(3,0),B(0,6),另有两点C(﹣1,4),D(﹣3,4),若点P是直线AB上的动点,点Q为y轴上的动点,要使以Q,P,C,D为顶点的四边形是平行四边形,且线段CD为平行四边形的一边,则满足条件的P点坐标为 (2,2)或(﹣2,10) .
【答案】(2,2)或(﹣2,10).
【解答】解:设直线AB的解析式为:y=kx+b,由题意得,
,
∴,
∴y=﹣2x+6,
∵C(﹣1,4),D(﹣3,4),
∴CD=﹣1﹣(﹣3)=2,
∵PQ∥CD,PQ=CD=2,
∴点P的横坐标为:2或﹣2,
当xP=2时,y=﹣2×2+6=2,
∴P(2,2),
当xP=﹣2时,y=﹣2×(﹣2)+6=10,
∴P(﹣2,10),
故答案为:(2,2)或(﹣2,10).
一十二.菱形的性质(共4小题)
34.如图,已知菱形ABCD的边长为6,点M是对角线AC上的一动点,且∠ABC=120°,则MA+MB+MD的最小值是( )
A. B.3+3 C.6+ D.
【答案】D
【解答】解:如图,过点M作ME⊥AB于点E,连接BD交AC于O,
∵菱形ABCD中,∠ABC=120°,
∴∠DAB=60°,AD=AB=DC=BC,
∴△ADB是等边三角形,
∴∠MAE=30°,
∴AM=2ME,
∵MD=MB,
∴MA+MB+MD=2ME+2DM=2DE,
点M运动到DE上,且DE⊥射线AB时,DE取得最小值,此时DE最短,即MA+MB+MD最小,
∵菱形ABCD的边长为6,
∴DE===3,
∴2DE=6.
∴MA+MB+MD的最小值是6.
故选:D.
35.如图,在菱形ABCD和菱形BEFG中,点A、B、E在同一直线上,P是线段DF的中点,连接PG,PC.若∠ABC=∠BEF=60°,则=( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解答】解:如图,
延长GP交DC于点H,
∵P是线段DF的中点,
∴FP=DP,
由题意可知DC∥GF,
∴∠GFP=∠HDP,
∵∠GPF=∠HPD,
∴△GFP≌△HDP,
∴GP=HP,GF=HD,
∵四边形ABCD是菱形,
∴CD=CB,
∴CG=CH,
∴△CHG是等腰三角形,
∴PG⊥PC,(三线合一)
又∵∠ABC=∠BEF=60°,
∴∠GCP=60°,
∴=;
故选:B.
36.如图,在菱形ABCD中,∠A=60°,E、F分别是AB,AD的中点,DE、BF相交于点G,连接BD,CG.有下列结论:
①∠BGD=120°;②BG+DG=CG;③△BDF≌△CGB;④S△ABD=AB2
其中正确的结论有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【解答】解:①由菱形的性质可得△ABD、BDC是等边三角形,∠DGB=∠GBE+∠GEB=30°+90°=120°,故①正确;
②∵∠DCG=∠BCG=30°,DE⊥AB,∴可得DG=CG(30°角所对直角边等于斜边一半)、BG=CG,故可得出BG+DG=CG,即②也正确;
③首先可得对应边BG≠FD,因为BG=DG,DG>FD,故可得△BDF不全等△CGB,即③错误;
④S△ABD=AB•DE=AB•BE=AB•AB=AB2,即④正确.
综上可得①②④正确,共3个.
故选:C.
37.如图,菱形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,过点D作DH⊥AB于点H,连接OH,OH=4,若菱形ABCD的面积为32,则CD的长为( )
A.4 B.4 C.8 D.8
【答案】C
【解答】解:∵DH⊥AB,
∴∠BHD=90°,
∵四边形ABCD是菱形,
∴OB=OD,OC=OA=,AC⊥BD,
∴OH=OB=OD=(直角三角形斜边上中线等于斜边的一半),
∴OD=4,BD=8,
由得,
=32,
∴AC=8,
∴OC==4,
∴CD==8,
故选C.
一十三.矩形的性质(共4小题)
38.定义:如果一个三角形有一边上的中线等于这条边的一半,那么称三角形为“智慧三角形”.如图,在平面直角坐标系xOy中,矩形OABC的边OA=3,OC=4,点M(2,0),在边AB存在点P,使得△CMP为“智慧三角形”,则点P的坐标为( )
A.(3,1)或(3,3)
B.(3,)或(3,3)
C.(3,)或(3,1)
D.(3,)或(3,1)或(3,3)
【答案】D
【解答】解:由题意可知,“智慧三角形”是直角三角形,∠CPM=90°或∠CMP=90°,
∴设P(3,a),则AP=a,BP=4﹣a;
①若∠CPM=90°,在Rt△BCP中,由勾股定理得:
CP2=BP2+BC2=(4﹣a)2+9,
在Rt△MPA中,由勾股定理得:
MP2=MA2+AP2=1+a2,
在Rt△MPC中,由勾股定理得:
CM2=MP2+CP2=1+a2+(4﹣a)2+9=2a2﹣8a+26,
又∵CM2=OM2+OC2=4+16=20,
∴2a2﹣8a+26=20,
∴(a﹣3)(a﹣1)=0,
解得:a=3或a=1,
∴P(3,3)或(3,1);
②若∠CMP=90°,在Rt△BCP中,由勾股定理得:
CP2=BP2+BC2=(4﹣a)2+9,
在Rt△MPA中,由勾股定理得:
MP2=MA2+AP2=1+a2,
∵CM2=OM2+OC2=20,
在Rt△MCP中,由勾股定理得:
CM2+MP2=CP2,
∴20+1+a2=(4﹣a)2+9,
解得:a=.
∴P(3,).
综上,P(3,)或(3,1)或(3,3).
故选:D.
39.如图,在矩形AOBC中,点A的坐标是(﹣2,1),点C的纵坐标是4,则B、C两点的坐标分别是( )
A.(,3)、(﹣,4) B.(,3)、(﹣,4)
C.(,)、(﹣,4) D.(,)、(﹣,4)
【答案】B
【解答】解:过点A作AD⊥x轴于点D,过点B作BE⊥x轴于点E,过点C作CF∥y轴,过点A作AF∥x轴,交点为F,延长CA交x轴于点H,
∵四边形AOBC是矩形,
∴AC∥OB,AC=OB,
∴∠CAF=∠BOE=∠CHO,
在△ACF和△OBE中,
,
∴△CAF≌△BOE(AAS),
∴BE=CF=4﹣1=3,
∵∠AOD+∠BOE=∠BOE+∠OBE=90°,
∴∠AOD=∠OBE,
∵∠ADO=∠OEB=90°,
∴△AOD∽△OBE,
∴,
即,
∴OE=,
即点B(,3),
∴AF=OE=,
∴点C的横坐标为:﹣(2﹣)=﹣,
∴点C(﹣,4).
故选:B.
40.如图,∠MON=90°,矩形ABCD的顶点A、B分别在边OM、ON上,当B在边ON上运动时,A随之在OM上运动,矩形ABCD的形状保持不变,其中AB=6,BC=2.运动过程中点D到点O的最大距离是 3+ .
【答案】见试题解答内容
【解答】解:如图:取线段AB的中点E,连接OE,DE,OD,
∵AB=6,点E是AB的中点,∠AOB=90°,
∴AE=BE=3=OE,
∵四边形ABCD是矩形,
∴AD=BC=2,∠DAB=90°,
∴DE==,
∵OD≤OE+DE,
∴当点D,点E,点O共线时,OD的长度最大.
∴点D到点O的最大距离=OE+DE=3+,
故答案为:3+.
41.如图,在矩形ABCD中,AB=2,AD=4,E为AD的中点,F为线段EC上一动点,P为BF中点,连接PD,则线段PD长的取值范围是 2≤PD≤ .
【答案】2≤PD≤.
【解答】解:如图:
当点F与点C重合时,点P在点P1 处,CP1=BP1,
当点F与点E重合时,点P在点P2处,EP2=BP2,
∴P1P2∥EC且P1P2=CE,
当点F在EC上除点C、E的位置处时,有BP=FP,
由中位线定理可知:P1P∥CF且P1P=CF,
∴点P的运动轨迹是线段P1P2,
∵矩形ABCD中,AB=2,AD=4,E为AD的中点,
∴△ABE,△BEC、△DCP1为等腰直角三角形,
∴∠ECB=45°,∠DP1C=45°,
∵P1P2∥EC,
∴∠P2P1B=∠ECB=45°,
∴∠P2P1D=90°,
∴DP的长DP1最小,DP2最大,
∵CD=CP1=DE=2,
∴DP1=2,CE=2,
∴P1P2=,
∴DP2==,
故答案为:2≤PD≤.
一十四.正方形的性质(共5小题)
42.在直线l上依次摆放着七个正方形,已知斜放置的三个正方形的面积分别是1,2,3,正放置的四个正方形的面积依次是S1,S2,S3,S4,则S1+S2+S3+S4=( )
A.4 B.5 C.6 D.7
【答案】A
【解答】解:由勾股定理的几何意义可知:S1+S2=1,S2+S3=2,S3+S4=3,S1+S2+S3+S4=4,故选A.
43.如图,边长为6的大正方形中有两个小正方形,若两个小正方形的面积分别为S1,S2,则S1+S2的值为( )
A.16 B.17 C.18 D.19
【答案】B
【解答】解:如图,设正方形S2的边长为x,
根据等腰直角三角形的性质知,AC=x,x=CD,
∴AC=2CD,CD==2,
∴EC2=22+22,=8,
∴S2的面积为EC2=8;
∵S1的边长为3,S1的面积为3×3=9,
∴S1+S2=8+9=17.
故选:B.
44.如图,在正方形ABCD中,E为对角线AC上一点,连接DE,过点E作EF⊥DE,交BC延长线于点F,以DE,EF为邻边作矩形DEFG,连接CG.在下列结论中:
①DE=EF;
②△DAE≌△DCG;
③AC⊥CG;
④CE=CF.
其中正确的结论序号是 ①②③ .
【答案】①②③.
【解答】解:过E作EM⊥BC于M点,过E作EN⊥CD于N点,如图所示:
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠BCD=90°,∠ECN=45°,
∴∠EMC=∠ENC=∠BCD=90°,
∴NE=NC,
∴四边形EMCN为正方形,
∵四边形DEFG是矩形,
∴EM=EN,∠DEN+∠NEF=∠MEF+∠NEF=90°,
∴∠DEN=∠MEF,
又∠DNE=∠FME=90°,
在△DEN和△FEM中,
,
∴△DEN≌△FEM(ASA),
∴ED=EF,故①正确;
∴矩形DEFG为正方形;
∴DE=DG,∠EDC+∠CDG=90°,
∵四边形ABCD是正方形,
∵AD=DC,∠ADE+∠EDC=90°,
∴∠ADE=∠CDG,
在△ADE和△CDG中,
,
∴△ADE≌△CDG(SAS),故②正确;
∴AE=CG,∠DAE=∠DCG=45°,
∴∠ACG=90°,
∴AC⊥CG,故③正确;
当DE⊥AC时,点C与点F重合,
∴CE不一定等于CF,故④错误,
综上所述:①②③.
故答案为:①②③.
45.如图,在正方形ABCD中,点M、N为边BC和CD上的动点(不含端点),∠MAN=45°,下列四个结论:①当MN=MC时,则∠BAM=22.5°;②2∠AMN﹣∠MNC=90°;③△MNC的周长不变;④∠AMN﹣∠AMB=60°.其中正确结论的序号是 ①②③ .
【答案】见试题解答内容
【解答】解:①:∵正方形ABCD中,AB=AD,∠B=∠ADC=∠C=90°
∴MN2=MC2+NC2
当MN=MC时,
MN2=2MC2,
∴MC2=NC2,
∴MC=NC,
∴BM=DN,
∴△ABM≌△ADN(SAS)
∴∠BAM=∠DAN,
∵∠MAN=45°,
∴∠BAM=22.5°,故①正确;
②:如图,将△ABM绕点A顺时针旋转90°得△ADE,
则∠EAN=∠EAM﹣∠MAN=90°﹣45°=45°,
则在△EAN和△MAN中,
,
∴△EAN≌△MAN(SAS)
∴∠AMN=∠AED,
∴∠AED+∠EAM+∠ENM+∠AMN=360°,
∴2∠AMN+90°+(180°﹣∠MNC)=360°,
∴2∠AMN﹣∠MNC=90°,
故②正确;
③:∵△EAN≌△MAN,
∴MN=EN=DE+DN=BM+DN,
∴△MNC的周长为:
MC+NC+MN=(MC+BM)+(NC+DN)=DC+BC,
∵DC和BC均为正方形ABCD的边长,故△MNC的周长不变.故③正确;
④如图,将△ADN绕点A逆时针旋转90°得△ABF,
∴∠MAF=90°﹣∠MAN=45°,
∴∠MAN=∠MAF,
在△MAN和△MAF中,
,
∴△MAN≌△MAF(SAS),
∴∠AMN=∠AMB,
故④错误.
综上①②③正确.
故答案为:①②③.
46.如图,正方形ABCD边长为4,点E在边AB上(点E与点A、B不重合),过点A作AF⊥DE,垂足为G,AF与边BC相交于点F.
(1)求证:△ADF≌△DCE;
(2)若△DEF的面积为,求AF的长;
(3)在(2)的条件下,取DE,AF的中点M,N,连接MN,求MN的长.
【答案】(1)证明见解答部分;
(2)AF=5或.
(3)MN的长度为或.
【解答】(1)证明:∵AF⊥DE,∠B=90°,
∴∠AED=∠AFB,
在△ABF与△DAE中,
,
∴△ABF≌△DAE(AAS),
∴AF=DE,
∵∠ADE+∠CDE=∠ADE+∠DAG=90°,
∴∠CDE=∠DAF,
在△ADF和△DCE中,
,
∴△ADF≌△DCE(SAS).
(2)解:∵△ABF≌△DAE,
∴AE=BF=x,
∴BE=CF=4﹣x,
∴△DEF的面积=S正方形﹣S△ADE﹣S△EBF﹣S△DCF
=4×4﹣×4•x﹣(4﹣x)•x﹣×4•(4﹣x)
=8﹣2x+x2,
∴y=x2﹣2x+8=,
解得,x1=3,x2=1,
∴AE=3或AE=1,
∴AF=DE=5或.
(3)解:如图,连接AM并延长交CD于点P,连接PF,
∵点M是DE的中点,
∴DM=ME,
∵AB∥CD,
∴∠PDM=∠AEM,∠DPM=∠EAM,
∴△DPM≌△EAM(AAS),
∴PM=AM,DP=AE=3或1,
当AE=3时,BF=DP=3,
∴CF=CP=1,
∴PF=,
∴MN=PF=;
当AE=1时,BF=EP=1,
∴CF=CP=3,
∴PF=3,
∴MN=PF=;
综上,MN的长度为或.
一十五.翻折变换(折叠问题)(共2小题)
47.如图,将一个边长分别为4,8的长方形纸片ABCD折叠,使C点与A点重合,则折痕EF的长是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解答】解:根据折叠的性质知,四边形AFEB与四边形CEFD全等,有EC=AF=AE,
由勾股定理得,AB2+BE2=AE2即42+(8﹣AE)2=AE2,
解得,AE=AF=5,BE=3,
作EG⊥AF于点G,
则四边形AGEB是矩形,有AG=3,GF=2,GE=AB=4,由勾股定理得EF=.
故选:D.
48.如图,在矩形ABCD中,点E是AD的中点,∠EBC的平分线交CD于点F,将△DEF沿EF折叠,点D恰好落在BE上M点处,延长BC、EF交于点N.有下列四个结论:
①DF=CF;
②BF⊥EN;
③△BEN是等边三角形;
④S△BEF=3S△DEF.
其中,将正确结论的序号全部选对的是( )
A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.①②③④
【答案】B
【解答】解:∵四边形ABCD是矩形,
∴∠D=∠BCD=90°,DF=MF,
由折叠的性质可得:∠EMF=∠D=90°,
即FM⊥BE,CF⊥BC,
∵BF平分∠EBC,
∴CF=MF,
∴DF=CF;故①正确;
∵∠BFM=90°﹣∠EBF,∠BFC=90°﹣∠CBF,
∴∠BFM=∠BFC,
∵∠MFE=∠DFE=∠CFN,
∴∠BFE=∠BFN,
∵∠BFE+∠BFN=180°,
∴∠BFE=90°,
即BF⊥EN,故②正确;
∵在△DEF和△CNF中,
,
∴△DEF≌△CNF(ASA),
∴EF=FN,
∴BE=BN,
假设△BEN是等边三角形,则∠EBN=60°,∠EBA=30°,
则AE=BE,又∵AE=AD,则AD=BC=BE,
而明显BE=BN>BC,
∴△BEN不是等边三角形;故③错误;
∵∠BFM=∠BFC,BM⊥FM,BC⊥CF,
∴BM=BC=AD=2DE=2EM,
∴BE=3EM,
∴S△BEF=3S△EMF=3S△DEF;
故④正确.
故选:B.
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