内容正文:
2024年1月17日成都市石室天府中学八年级(上)期末摸底测试
数学试卷
(满分120分,考试时间120分钟)
A卷(100分)
一、选择题(每小题4分,共32分)
1. 在0.,,﹣1,四个数中,属于无理数的是( )
A. 0. B. C. ﹣1 D.
2. 下列运算正确的是( )
A. B.
C. D.
3. 下列条件中,能判定为直角三角形的是( )
A. B.
C. D. ,
4. 若点在轴上,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
5. 下列命题中,是真命题的是( )
A. 同角的余角互补 B. 同位角相等
C. 两点之间线段最短 D. 三角形的一个外角大于任何一个内角
6. 某校将要求每班推选一名同学参加数学比赛,为此,八(1)班组织了5次班级选拔赛,在5次选拔赛中,甲、乙两位同学的平均分都是分,甲的成绩的方差是,乙的成绩的方差是.根据以上数据,下列说法正确的是( )
A. 甲的成绩比乙的成绩稳定 B. 乙的成绩比甲的成绩稳定
C. 甲、乙两人的成绩一样稳定 D. 无法确定甲、乙的成绩谁更稳定
7. 《孙子算经》是中国传统数学的重要著作,其中有一道题,原文是:“今有木,不知长短.引绳度之,余绳四尺五寸;屈绳量之,不足一尺,木长几何?”意思是:用一根绳子去量一根木头的长,绳子还剩余尺;将绳子对折再量木头,则木头还剩余1尺,问木头长多少尺?可设木头长为x尺,绳子长为y尺,则所列方程组正确的是( )
A. B. C. D.
8. 关于一次函数,下列结论正确的是( )
A. 图象不经过第二象限
B. 图象与轴的交点是
C. 将一次函数的图象向上平移3个单位长度后,所得图象的函数表达式为
D. 点和在一次函数图象上,若,则
二、填空题(每小题4分,共20分)
9. 如图,每个小正方形的边长都相等,A,B,C是小正方形的顶点,则的度数为________.
10. 已知最简二次根式与二次根式是同类二次根式,则______.
11. 已知点,轴,且,则B点坐标为______.
12. 如图长方体木箱的长、宽、高分别为,,则能放进木箱中的直木棒最长为_______.
13. 如图,在中,以点B为圆心,适当长度为半径画弧,分别交、于点P、Q,再分别以点P、Q为圆心,大于长度为半径画弧,两弧交于点M,连接交于点E,过点E做交于点D.若,,则的周长为________.
三、解答题(共48分)
14. 计算
(1)
(2)解方程组
15. 如图所示,在平面直角坐标系中,已知、、.
(1)在平面直角坐标系中画出,则的面积是 ;
(2)若点D与点C关于y轴对称,则点D的坐标为 ;
(3)已知P为x轴正半轴上一点,若面积为1,求点P的坐标.
16. 据悉,2022年,我国载人航天空间站工程进入空间站建造阶段,将完成问天实验舱、梦天实验舱、神舟载人飞船和天舟货运飞船等6次重大任务.为了庆祝我国航天事业的蓬勃发展,某校举办名为“弘扬航天精神·拥抱星辰大海”的书画展览,并给书画展上的作品打分(满分10分).评分结果有6分,7分,8分,9分,10分五种.每位同学只能上交一份作品,现从中随机抽取部分作品,对其份数及成绩进行整理,制成如图所示两幅不完整的统计图.根据以上信息,解答下列问题:
(1)补全条形统计图;
(2)所抽取作品成绩的众数为______,中位数为______,扇形统计图中6分所对应的扇形的圆心角为_______;
(3)已知该校收到书画作品共900份,请估计得分为8分(及8分以上)的书画作品大约有多少份?
17. 如图,中,,,,分别以、为直角边向外作等腰直角和等腰直角.
(1)求证:;
(2)求的长.
18. 如图1,点,,且a,b满足.
(1)求点A和点B坐标;
(2)如图2,点在线段上,且满足,点D在y轴负半轴上,连接CD交x轴负半轴于点M,且,求点D的坐标;
(3)平移直线,交x轴正半轴于点E,交y轴于点F,P为直线上且位于第三象限内一个点,过点P作轴于点G,若,且,点N是上方一点,且,直接写出点N的坐标.
B卷(50分)
一、填空题(每小题4分,共20分)
19. 已知,,则的值为______.
20. 若方程组的解满足,则的值为______.
21. 当m,n是正实数,且满足时,就称点为“美好点”.已知点与点B的坐标满足,且点B是“美好点”,则的面积为______.
22. 如图1,将四个全等的直角三角形拼成了一个四边形,然后将前面四个全等的直角三角形拼成了一个大的正方形如图2,该正方形的面积为5;再将其四个全等的直角三角形拼成了图3形状,图3的外轮廓周长为,则图1中的点C到的距离为______.
23. 如图,在中,,,,点是的中点,点是边上一动点,沿所在直线把翻折到的位置,直线交于点,如果为直角三角形,那么的长为______.
二、解答题(共30分)
24. 小林同学从家出发,步行到离家米的公园散步,速度为50米/分钟;6分钟后哥哥也从家出发沿着同一路线骑自行车到公园,哥哥到达公园后立即以原速返回家中,两人离家的距离(米)与小林出发的时间(分钟)的函数关系如图所示.
(1)小林家与公园之间的路程为___________米;
(2)求哥哥返回家的过程中与之间的函数关系式;
(3)小林与哥哥先后两次相遇的时间间隔为___________分钟.
25. 如图1,已知直线l1:y=kx+b与直线l2:y=x交于点M,直线l1与坐标轴分别交于A,C两点,且点A坐标为(0,7),点C坐标为(7,0).
(1)求直线l1的函数表达式;
(2)在直线l2上是否存在点D,使△ADM的面积等于△AOM面积的2倍,若存在,请求出点D的坐标,若不存在,请说明理由;
(3)若点P是线段OM上的一动点(不与端点重合),过点P作PB∥x轴交CM于点B,设点P的纵坐标为m,以点P为直角顶点作等腰直角△PBF(点F在直线PB下方),设△PBF与△MOC重叠部分的面积为S,求S与m之间的函数关系式,并写出相应m的取值范围.
26. 如图,中,,,D是边上一动点,以为边在的右侧作一个等边.
(1)当与所夹锐角为时,求的长;
(2)当点D从点C向点B的移动过程中,
①求点E的移动路径的长度;
②直接写出线段的最小值;
(3)在射线上另有一动点P,且,连接,取线段的中点F,当的值最小时,求出此时线段的长度.
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2024年1月17日成都市石室天府中学八年级(上)期末摸底测试
数学试卷
(满分120分,考试时间120分钟)
A卷(100分)
一、选择题(每小题4分,共32分)
1. 在0.,,﹣1,四个数中,属于无理数的是( )
A. 0. B. C. ﹣1 D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据无理数的定义解答即可.
【详解】解:在0.,,﹣1,四个数中无理数为.
故选D.
【点睛】本题主要考查了无理数的定义,初中范围内学习的无理数有:π,2π等;开方开不尽的数;以及像0.1010010001...等有这样规律的数.
2. 下列运算正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】此题主要考查二次根式的化简和二次根式的加减乘除运算,直接利用法则逐一判断即可.
【详解】解:A.,故此选项错误;
B.,故此选项错误;
C.,故此选项正确;
D.,故此选项错误.
故选:C.
3. 下列条件中,能判定为直角三角形的是( )
A. B.
C. D. ,
【答案】C
【解析】
【分析】本题考查了勾股定理的逆定理和三角形内角和定理.根据直角三角形的判定可判断选项A和B,C选项中根据三角形的内角和定理以及三个角的比例关系可求出为,根据勾股定理的逆定理可判断选项D,即可得出答案.
【详解】解:A、由无法得到为直角三角形,故本选项不符合题意;
B、,,
,无法得到为直角三角形,故本选项不符合题意;
C、,,
最大角,
是直角三角形,故本选项符合题意;
D、,,,,
,
不是直角三角形,故本选项不符合题意.
故选:C.
4. 若点在轴上,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】本题主要考查了点的坐标,解题的关键是掌握在y轴上的点的横坐标为0.根据y轴上点的横坐标为0,计算出m的值,从而得出点P坐标.
【详解】解:∵点在y轴上,
,
解得,,
则点P的坐标为.
故答案为:C.
5. 下列命题中,是真命题的是( )
A. 同角的余角互补 B. 同位角相等
C. 两点之间线段最短 D. 三角形的一个外角大于任何一个内角
【答案】C
【解析】
【分析】本题主要考查真假命题,余角,同位角,线段的性质,三角形外角等知识,根据其概念和性质进行判断即可.
【详解】解:A、同角的余角相等,本选项不符合题意;
B、两直线平行,同位角相等,本选项不符合题意;
C、两点之间线段最短,本选项符合题意;
D、三角形的一个外角大于任何一个不相邻的内角,本选项不符合题意;
故选:C.
6. 某校将要求每班推选一名同学参加数学比赛,为此,八(1)班组织了5次班级选拔赛,在5次选拔赛中,甲、乙两位同学的平均分都是分,甲的成绩的方差是,乙的成绩的方差是.根据以上数据,下列说法正确的是( )
A. 甲的成绩比乙的成绩稳定 B. 乙的成绩比甲的成绩稳定
C. 甲、乙两人的成绩一样稳定 D. 无法确定甲、乙的成绩谁更稳定
【答案】A
【解析】
【分析】根据方差越大波动越大,越不稳定,方差越小波动越小,越稳定直接判断即可的得到答案;
【详解】解:由题意可得,
∵,
∴乙波动大甲波动小,甲更稳定,
故选A;
【点睛】本题考查根据方差做决策,方差越大波动越大,越不稳定,方差越小波动越小越稳定.
7. 《孙子算经》是中国传统数学的重要著作,其中有一道题,原文是:“今有木,不知长短.引绳度之,余绳四尺五寸;屈绳量之,不足一尺,木长几何?”意思是:用一根绳子去量一根木头的长,绳子还剩余尺;将绳子对折再量木头,则木头还剩余1尺,问木头长多少尺?可设木头长为x尺,绳子长为y尺,则所列方程组正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据题意,得绳子长=木头的长,绳子的一半长+1=木头的长,解答即可.
本题考查了方程组的应用,正确理解题是解题的关键.
【详解】解:根据题意,得绳子长=木头的长,绳子的一半长+1=木头的长,列方程组得,
故选:A.
8. 关于一次函数,下列结论正确的是( )
A. 图象不经过第二象限
B. 图象与轴的交点是
C. 将一次函数的图象向上平移3个单位长度后,所得图象的函数表达式为
D. 点和在一次函数的图象上,若,则
【答案】C
【解析】
【分析】根据一次函数的图象与性质,逐项判断即可作答.
【详解】A.,,一次函数图象经过第一、二、四象限,故本项原说法错误;
B.图象与轴的交点是,故本项原说法错误;
C.将一次函数的图象向上平移3个单位长度后,所得图象的函数表达式为,故本项说法正确;
D.点和在一次函数的图象上,若,则,故本项原说法错误;
故选:C.
【点睛】本题主要考查了一次函数的图象与性质,掌握一次函数的图象与性质,是解答本题的关键.
二、填空题(每小题4分,共20分)
9. 如图,每个小正方形的边长都相等,A,B,C是小正方形的顶点,则的度数为________.
【答案】
【解析】
【分析】本题考查的是勾股定理与勾股定理的逆定理的应用,先计算,,,再进一步解答即可.
【详解】解:设小正方形边长为1,连接,由勾股定理可得:
,,,
∴且,
∴是等腰直角三角形,.
故答案为:
10. 已知最简二次根式与二次根式是同类二次根式,则______.
【答案】
【解析】
【分析】根据最简二次根式及同类二次根式的定义列方程求解.
【详解】解:∵,
根据题意得:,
解得:.
故答案为:.
【点睛】本题考查了最简二次根式,同类二次根式定义,即化成最简二次根式后,被开方数相同的二次根式叫做同类二次根式.
11. 已知点,轴,且,则B点的坐标为______.
【答案】或
【解析】
【分析】本题考查了坐标与图形的性质.由轴和点A的坐标可得点B的横坐标与点A的横坐标相同,根据的距离可得点B的纵坐标可能的情况有两种.
【详解】解:∵点,轴,
∴点B的横坐标为2,
∵,
∴点B的纵坐标为或,
∴B点的坐标为或.
故答案为:或.
12. 如图长方体木箱的长、宽、高分别为,,则能放进木箱中的直木棒最长为_______.
【答案】13
【解析】
【分析】此题主要考查了勾股定理的应用,关键是掌握勾股定理:在任何一个直角三角形中,两条直角边长的平方之和一定等于斜边长的平方.首先利用勾股定理计算出的长,再利用勾股定理计算出的长即可.
【详解】解:连接,,如图所示,为最长边
由题意可知,
在中,,,
那么
故答案为:13.
13. 如图,在中,以点B为圆心,适当长度为半径画弧,分别交、于点P、Q,再分别以点P、Q为圆心,大于长度为半径画弧,两弧交于点M,连接交于点E,过点E做交于点D.若,,则的周长为________.
【答案】
【解析】
【分析】本题考查了基本作图,平行线的性质,等腰三角形的判定.根据题意得 平分,再根据平行线的性质求解.掌握角平分线的性质是解题的关键.
【详解】解:由题意得:平分,
,
,
,
,
,
,
故的周长为.
故答案为:.
三、解答题(共48分)
14. 计算
(1)
(2)解方程组
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】本题考查了二次根式的运算,加减消元法解二元一次方程组.
(1)根据二次根式的性质和乘法法则计算即可求解;
(2)方程组整理后,再利用加减消元法求解即可.
【小问1详解】
解:
;
【小问2详解】
解:原方程组整理得,
得,解得,
将代入①得,解得,
∴方程组的解集为.
15. 如图所示,在平面直角坐标系中,已知、、.
(1)在平面直角坐标系中画出,则的面积是 ;
(2)若点D与点C关于y轴对称,则点D的坐标为 ;
(3)已知P为x轴正半轴上一点,若的面积为1,求点P的坐标.
【答案】(1)4 (2)
(3)或
【解析】
【分析】本题考查的是坐标系内描点,网格三角形的面积计算,坐标与图形,轴对称的性质.
现在坐标系内描点,在顺次连接即可得到三角形,再利用长方形的面积减去周围三个三角形的面积即可;
根据关于y轴对称的点的坐标关系,横坐标互为相反数,纵坐标不变可得到答案.
由p为x轴正半轴上一点,的面积为1,可得,从而得到答案.
【小问1详解】
解:∵、、,
如图所示:
、、,
∴三角形面积为.
故答案:4.
【小问2详解】
解:点D与点关于y轴对称,则点D的坐标为,
故答案为:.
【小问3详解】
解:∵p为x轴上一点,的面积为1,即,
∴,
∴,
∵,点p的横坐标为:.
故点p坐标为:或.
16. 据悉,2022年,我国载人航天空间站工程进入空间站建造阶段,将完成问天实验舱、梦天实验舱、神舟载人飞船和天舟货运飞船等6次重大任务.为了庆祝我国航天事业的蓬勃发展,某校举办名为“弘扬航天精神·拥抱星辰大海”的书画展览,并给书画展上的作品打分(满分10分).评分结果有6分,7分,8分,9分,10分五种.每位同学只能上交一份作品,现从中随机抽取部分作品,对其份数及成绩进行整理,制成如图所示两幅不完整的统计图.根据以上信息,解答下列问题:
(1)补全条形统计图;
(2)所抽取作品成绩的众数为______,中位数为______,扇形统计图中6分所对应的扇形的圆心角为_______;
(3)已知该校收到书画作品共900份,请估计得分为8分(及8分以上)的书画作品大约有多少份?
【答案】(1)见解析 (2)8分、8分,
(3)660份
【解析】
【分析】(1)结合条形统计图和扇形统计图,用10分的份数除以它所占的百分比可得本次抽取的作品总份数,再求出得8分的作品的份数,然后补全条形统计图即可;
(2)根据众数、中位数求法即可求得众数和中位数,然后再求得6分所在的比例,最后用6分所在的比例即可解答;
(3)运用样本估计总体即可解答.
【小问1详解】
解:(人)
得8分的作品数为:(份)
补全条形统计图如下:
【小问2详解】
解:∵所抽取作品成绩出现次数最多的是8分,
∴所抽取作品成绩的众数为8分,
∵共抽取了120份作品,其中成绩排在第60与61名的作品均为8分,
∴所抽取作品成绩的中位数为8分,
∵6分所占的比例为
∴扇形统计图中6分所对应的扇形的圆心角为.
故答案:8分、8分,.
【小问3详解】
解:(份).
∴估计得分为8分(及8分以上)的书画作品大约有660份.
【点睛】本题主要考查的是条形统计图和扇形统计图的综合运、众数、中位数等知识点,读懂统计图,从不同的统计图中得到必要的信息是解决问题的关键.
17. 如图,中,,,,分别以、为直角边向外作等腰直角和等腰直角.
(1)求证:;
(2)求的长.
【答案】(1)见解析 (2)3
【解析】
【分析】本题主要考查等腰直角三角形性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理,熟练掌握这些知识是解题的关键.
(1)根据全等三角形的判定证明,根据全等的性质即可得到结论.
(2)根据全等的性质得到,证明是直角三角形,由勾股定理求出,再由勾股定理即可求出答案.
【小问1详解】
证明:,
,
在和中
,
,
;
【小问2详解】
解:,
,
是等腰直角三角形,
,
,
是直角三角形,
,
,
,
.
18. 如图1,点,,且a,b满足.
(1)求点A和点B的坐标;
(2)如图2,点在线段上,且满足,点D在y轴负半轴上,连接CD交x轴负半轴于点M,且,求点D的坐标;
(3)平移直线,交x轴正半轴于点E,交y轴于点F,P为直线上且位于第三象限内一个点,过点P作轴于点G,若,且,点N是上方一点,且,直接写出点N的坐标.
【答案】(1),;
(2);
(3)点N的坐标为.
【解析】
【分析】(1)利用非负数的性质即可解决问题;
(2)利用三角形面积求法,由列方程组,求出点C坐标,进而由面积求出D点坐标.
(3)由平行线间距离相等得到,继而求出E点坐标,同理求出F点坐标,再由求出G点坐标,根据求出的长可求P点坐标,再画出图形,利用平移的性质求解即可.
【小问1详解】
解:,,
,,
,,
,;
【小问2详解】
解:如图1,连接,作轴于E,轴于F,
∵,,
∴,
∴,
联立方程组,解得,
,
∵,
,
而,
,
;
【小问3详解】
解:如图2,∵,
∴,
∴,即,
,
,
,
,
,即,
连接,则,
,
,
,
,
,
,
.
∵,
∴,
∴,
点分别向左和向上平移4个单位得到点,
∴点分别向左和向上平移4个单位得到点,
即点N的坐标为.
【点睛】本题考查的是二元一次方程组的应用、三角形的面积公式、坐标与图形的性质、平移的性质,灵活运用运用数形结合思想、掌握平移规律是解题的关键.
B卷(50分)
一、填空题(每小题4分,共20分)
19. 已知,,则的值为______.
【答案】15
【解析】
【分析】本题考查二次根式化简求值.结合完全平方公式整体代入求值即可求解.
【详解】解:∵,,
∴,,
∴,
故答案为:15.
20. 若方程组的解满足,则的值为______.
【答案】
【解析】
【分析】本题考查的是二元一次方程组的解,由得:,把代入即可求出的值.
【详解】解:
得:,
整理得:,
,
,
解得:,
故答案为:.
21. 当m,n是正实数,且满足时,就称点为“美好点”.已知点与点B的坐标满足,且点B是“美好点”,则的面积为______.
【答案】18
【解析】
【分析】本题考查了新定义运算,先根据点A坐标确定一次函数的解析式为,设点,根据题意,,结合m,n是正实数,且满足m,n是正实数,得,得到,计算,根据计算即可.
【详解】∵点与点B的坐标满足,且点B是“美好点”,
∴,
解得,
∴一次函数的解析式为,
设点,
根据题意,,
∵m,n正实数,且满足m,n是正实数,∴,
∴,
解得,
∴,
∴.
故答案为:18.
22. 如图1,将四个全等的直角三角形拼成了一个四边形,然后将前面四个全等的直角三角形拼成了一个大的正方形如图2,该正方形的面积为5;再将其四个全等的直角三角形拼成了图3形状,图3的外轮廓周长为,则图1中的点C到的距离为______.
【答案】##
【解析】
【分析】本题考查了勾股定理的应用.求得四个全等的直角三角形的斜边长为,设两条直角边分别为,利用图3的外轮廓周长为,求得,再利用图1中,列式计算即可求解.
【详解】解:如图,由题意得,
∴(负值已舍),
如图,,设,,则,
由题意得,
∴,由勾股定理得,
∵,
∴,
∴,
解得,
如图,,设点C到的距离为,
∴,即,
∴,
∴点C到的距离为,
故答案为:.
23. 如图,在中,,,,点是的中点,点是边上一动点,沿所在直线把翻折到的位置,直线交于点,如果为直角三角形,那么的长为______.
【答案】 或或
【解析】
【分析】本题考查了翻折变换、勾股定理、解直角三角形、全等三角形的判定和性质等知识,解题的关键是学会用分类讨论的思想解决问题.根据题意分两种情况讨论①当,且点在上方时,②当时,③当,且点在下方时,分别求解即可;
【详解】解:①如图1,当,点在上方时,
在中,,,
设,则,
,
解得:,
则,
是的中点,
,
,,
,
解得:,
,
,
过E作于H,
∵由折叠知:,
∴,
解得:,
,
,
解得:,
;
②如图中,当时,连接,作交的延长线于,
,,
,
,
所在直线把翻折到的位置,
,
,,
,
,
,
,
设,则,,
在中,,
解得:,
则;
③如图3,当,且点在下方时,
由折叠知,,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
在中,,,
∴,
由勾股定理得,
∴;
综上,的长为 或或.
故答案为: 或或.
二、解答题(共30分)
24. 小林同学从家出发,步行到离家米的公园散步,速度为50米/分钟;6分钟后哥哥也从家出发沿着同一路线骑自行车到公园,哥哥到达公园后立即以原速返回家中,两人离家的距离(米)与小林出发的时间(分钟)的函数关系如图所示.
(1)小林家与公园之间的路程为___________米;
(2)求哥哥返回家的过程中与之间的函数关系式;
(3)小林与哥哥先后两次相遇的时间间隔为___________分钟.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)根据图像,小林从家离开到达公园用时分钟,速度为50米/分钟,根据路程速度时间,代值求解即可得到答案;
(2)根据图像,分两段考虑,结合图中关键点,利用待定系数法确定函数关系式即可得到答案;
(3)根据图像,利用待定系数法确定小林离家的距离(米)与小林出发的时间(分钟)的函数关系,然后根据(2)中确定的函数关系式,联立方程组求解即可得到答案.
【小问1详解】
解:由图可知,小林从家离开到达公园用时分钟,速度为50米/分钟,
小林家与公园之间的路程为米,
故答案为:;
【小问2详解】
解:如图所示:
哥哥从家出发沿着同一路线骑自行车到公园,哥哥到达公园后立即以原速返回家中,由(1)知路程为米,哥哥到公园的速度与返回速度不变,
哥哥来去的用时一样,由图像可得哥哥到达公园时对应的坐标为,
,
设的表达式为,将代入得
,解得,
表达式为;
设的表达式为,将代入得
,解得,
表达式为;
综上所述:哥哥返回家的过程中与之间的函数关系式:;
【小问3详解】
解:如图所示:
由图知,设表达式:,则,解得,
表达式为,
由(2)知哥哥往返的过程中与之间的函数关系,
联立,解得;联立,解得;
小林与哥哥先后两次相遇的时间间隔为分钟,
故答案为:.
【点睛】本题考查一次函数图像与性质,读懂题意,看懂图像中的信息,求出相应解析式是解决问题的关键.
25. 如图1,已知直线l1:y=kx+b与直线l2:y=x交于点M,直线l1与坐标轴分别交于A,C两点,且点A坐标为(0,7),点C坐标为(7,0).
(1)求直线l1的函数表达式;
(2)在直线l2上是否存在点D,使△ADM的面积等于△AOM面积的2倍,若存在,请求出点D的坐标,若不存在,请说明理由;
(3)若点P是线段OM上的一动点(不与端点重合),过点P作PB∥x轴交CM于点B,设点P的纵坐标为m,以点P为直角顶点作等腰直角△PBF(点F在直线PB下方),设△PBF与△MOC重叠部分的面积为S,求S与m之间的函数关系式,并写出相应m的取值范围.
【答案】(1)y=﹣x+7;(2)存在,D(9,12)或(﹣3,﹣4);(3)当0<m<时,;当≤m<4时,
【解析】
【分析】(1)将点A,C坐标代入直线y=kx+b中,求解,即可得出结论;
(2)先求出点M的坐标,再分点D在射线OM和射线MO上,利用面积的关系求出OD,即可得出结论;
(3)先表示出PF=PB=7﹣m,再分两种情况,利用面积公式,即可得出结论.
【详解】解:(1)∵直线l1:y=kx+b与坐标轴分别交于A(0,7),C(7,0),
∴,解得,
∴直线l1的函数表达式为:y=﹣x+7;
(2)联立方程组,解得,,
∴M(3,4),
如图1,过点M作ME⊥x轴于E,
∴OE=3,ME=4,根据勾股定理得,OM=5,
设D(3n,4n),
①当点D在射线OM上时,△ADM的面积等于△AOM面积的2倍,
∴DM=2OM=10,
∴OD=15,
∴(3n)2+(4n)2=152,
∴n=3或n=﹣3,
由于点D在第一象限内,
∴n=3,
∴D(9,12);
②当点D在射线MO上时,△ADM的面积等于△AOM面积的2倍,
∴DM=2OM,
∴OM=OD=5,
∴(3n)2+(4n)2=52,
∴n=1或n=﹣1,
由于点D在第三象限内,
∴n=﹣1,
∴D(﹣3,﹣4),
即点D(9,12)或(﹣3,﹣4);
(3)∵点P的纵坐标为m,
∴P(m,m),
∵PB∥x轴,
∴B(7﹣m,m),
∴PB=7﹣m﹣m=7﹣m,
∵以点P为直角顶点作等腰直角△PBF,
∴PF=PB=7﹣m,
当7﹣m=m时,m=;
①当0<m<时,如图2,记PF与x轴相交于G,BF与x轴相交于H,
∴PG=m,
FG=PF﹣PG=7﹣m﹣m=7﹣m,
∵△PBF是等腰直角三角形,
∴∠F=∠PBF=45°,
∵PB∥x轴,
∴∠GHF=45°=∠F,
∴FG=HG,
∴S=S△PBF﹣S△FGH=PB2﹣FG2
=[(7﹣m)2﹣(7﹣m)2]
=﹣m2+7m;
②当≤m<4时,如图3,
S=S△PBF=PB2=(7﹣m)2=m2﹣m+
【点睛】此题是一次函数综合题,主要考查了待定系数法,三角形的面积公式,等腰直角三角形的性质,用分类讨论的思想解决问题是解本题的关键.
26. 如图,中,,,D是边上一动点,以为边在的右侧作一个等边.
(1)当与所夹锐角为时,求的长;
(2)当点D从点C向点B的移动过程中,
①求点E的移动路径的长度;
②直接写出线段的最小值;
(3)在射线上另有一动点P,且,连接,取线段的中点F,当的值最小时,求出此时线段的长度.
【答案】(1)或
(2)①点E的移动路径的长度为;②
(3)
【解析】
【分析】(1)如图,过作于,求解,,,再分两种情况讨论即可;
(2)①如图,以为边作等边三角形,连接,则,证明三点共线,,可得,可得,即是的垂直平分线,在的垂直平分线上,当重合,则重合,当重合,则重合,此时为等边三角形,三点共线,线段的长度是点E的移动路径的长度, 再进一步求解即可;②当时,最小,结合①可得:此时的最小值是.
(3)如图,作,,连接,证明,可得,则,当三点共线时,最小,求解,延长至,使,连接,,同理可得:,可得,再进一步证明,,即可得到答案.
【小问1详解】
解:如图,过作于,
∵,,
∴,,
∴,
∴,,
∵与所夹锐角为,
∴,
∴,
∴,
当在的左边时,如图,
同理可得:;
【小问2详解】
解:①如图,以为边作等边三角形,连接,则,而,
∴三点共线,
∵为等边三角形,
∴,,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,即是的垂直平分线,在的垂直平分线上,
当重合,则重合,当重合,则重合,
此时为等边三角形,三点共线,
∴线段的长度是点E的移动路径的长度,,,,
∴,,
∴,
∴,
∴点E的移动路径的长度为;
②当时,最小,
∴结合①可得:此时的最小值是.
【小问3详解】
解:如图,作,,连接,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
当三点共线时,最小,
此时,
∴,
∴,
结合(1)可得:,,
,
延长至,使,连接,,
由(2)得:,,
同理可得:,
∴,
∵,,,
∴,
∴,,
∴,
∴,
∵为的中点,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
【点睛】本题考查的是等腰三角形的性质,等边三角形的判定与性质,勾股定理的应用,全等三角形的判定与性质,化为最简二次根式,本题难度很大,作出合适的辅助线是解本题的关键.
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