内容正文:
2024年秋季学期开学素养提升训练
九年级数学学科试卷
【北师大版】
(考试时间:120分钟 试卷满分:120分)
测试范围:八年级下册-九年级上册第二章
1. 单项选择题(本题共10小题,每小题3分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。)
1.下列二次根式中最简根式是( )
A. B. C. D.
2.下列各组数分别为一个三角形的三边长,其中能构成直角三角形的是( )
A.2,3,4 B.6,7,8 C.6,8,10 D.10,12,13.
3.下列计算正确的是( )
A. B. C. D.
4.用配方法解方程时,则方程可变形为( )
A. B. C. D.
5.关于一次函数,下列说法正确的是( )
A.图象过点
B.其图象可由的图象向下平移2个单位长度得到
C.随着的增大而增大
D.图象经过第一、二、四象限
6.如图,的对角线与相交于点,为边中点,,则的长为( )
A. B. C. D.
7.关于x的一元二次方程k-4x+1=0有两个实数根,则k的取值范围是( )
A.k>4 B.k≤4 C.k<4且k≠0 D.k≤4且k≠0
8.如图,矩形ABCD中,AB=4cm,BC=8cm,如果将该矩形沿对角 线BD折叠,那么图中阴影部分的面积是( )
A.8cm2. B.10 cm2. C.12cm2. D.20cm2.
9.如图,在长40米,宽30米的方形空地上修建同样完的道路(图中阴影部分),剩余的地上种植草坪,草坪的面积是道路总面积的4倍.设道路的宽为米,根据题意,下面列出的方程正确的是( )
A. B.
C. D.
10.如图,在正方形中,,E,F分别为边的中点,连接,点G,H分别为的中点,连接,则的长为( )
A. B.1 C. D.2
2. 填空题(本题共6小题,每小题3分,共18分.)
11.分解因式: .
12.如图,小亮从A点出发,沿直线前进10米后向左转30°,再沿直线前进10米,又向左转30°,……照这样走下去,他第一次回到出发地A点时,一共走了 米.
13.若m是方程的一个实数根,则 .
14.如图,点在正方形的边上,将绕点顺时针旋转得到,若四边形的面积为 25, ,则的长度为 .
15.关于x的不等式组恰有3个整数解,那么a的取值范围为 .
16.如图,矩形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,,,,交AC于点M,交CD于点F,延长FO交AB于点E,则下列结论:①;②四边形EBFD是菱形;③;④.其中结论正确的序号是 .
三、解答题(本题共9小题,共72分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)
17.(6分)先化简,再求值:,其中.
18.(6分)如图,在平行四边形ABCD中,E是AD边上一点,且,连接BE.
(1)尺规作图:作的平分线AF,交BC于点F,交BE于点G;(保留作图痕迹,不要求写作法)
(2)若,求AF的长.
19.(8分)盐城市大丰国家级麋鹿自然保护区在过去的37年间,将濒临灭绝的39头世界珍稀野生动物麋鹿发展到如今的7033头.
某校生物兴趣小组去实地调查,绘制出如下统计图.
(注:麋鹿总头数=人工驯养头数+野生头数)
解答下列问题:
(1)①在扇形统计图中,哺乳类所在扇形的圆心角度数为_________°;
②在折线统计图中,近6年野生麋鹿头数的中位数为_________头.
(2)填表:
年份
2017
2018
2019
2020
2021
2022
人工驯养麋鹿头数
3473
3531
3666
3861
_________
3917
(3)结合以上的统计和计算,谈谈你对该保护区的建议或想法.
20.(8分)如图,正方形网格中的每个小正方形的边长都是1,点均在格点上.
(1)图中线段_________,________,____________;
(2)判断的形状,并说明理由;
(3)若于点,求的长.
21.(8分)先阅读,后解题.
已知,求和的值.
解:将左边分组配方:即.
,,且和为,
且,,.
利用以上解法,解下列问题:
(1)已知:,求和的值.
(2)已知,,是的三边长,满足且为直角三角形,求.
22.(8分)习近平总书记在主持召开中央农村工作会议中指出:“坚持中国人的饭碗任何时候都要牢牢端在自己手中,饭碗主要装中国粮.”某粮食生产基地为了落实习近平总书记的重要讲话精神,积极扩大粮食生产规模,计划投入一笔资金购买甲、乙两种农机具,已知1件甲种农机具比1件乙种农机具多万元,用14万元购买甲种农机具的数量和用10万元购买乙种农机具的数量相同.
(1)求购1件甲种农机具和1件乙种农机具各需多少万元?
(2)若该粮食生产基地计划购买甲、乙两种农机具共24件,且购买的总费用不超过万元,则甲种农机具最多能购买多少件?
23.(8分)如图,在平面直角坐标系中,一次函数的图象与轴、轴分别交于、两点,与正比例函数的图象交于点.
(1)求、、三点的坐标;
(2)求的面积;
(3)若动点在射线上运动,当的面积是的面积的时,求出此时点的坐标.
24.(10分)如图,平面直角坐标系中有点和y轴上一动点,其中,以A为直角顶点在第二象限内作等腰直角三角形ABC,设点C的坐标为.
(1)动点A在运动过程中,求的值;
(2)当时,求出点C的坐标;
(3)在(2)的条件下,,在x轴上是否存在一点P,使是以AB为腰的等腰三角形?若存在,请直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
25.(10分)已知正方形与正方形,点是的中点,连接,.
(1)如图1,点在上,点在的延长线上,请判断,的数量关系与位置关系,并直接写出结论;
(2)如图2,点在的延长线上,点在上,(1)中结论是否仍然成立?请证明你的结论;
(3)将图1中的正方形绕点旋转,使,,三点在一条直线上,若,,请直接写出的长____________________.
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2024年秋季学期开学素养提升训练
九年级数学学科试卷
【北师大版】
(考试时间:120分钟 试卷满分:120分)
测试范围:八年级下册-九年级上册第二章
1. 单项选择题(本题共10小题,每小题3分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。)
1.下列二次根式中最简根式是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据最简二次根式的概念进行判断分析即可.
【详解】根据最简二次根式的概念,被开方数中不含有开方开得尽的数,不含分数,分母中不含根号.
选项A:9=32,不是最简二次根式,故A错误;
选项B:是最简二次根式,故B正确;
选项C:20=22×5,仍然有可以开方的数,故C错误;
选项D:的被开方数含有分母,故不是最简二次根式,故D错误.
综上,只有B正确.
故选:B.
【点睛】本题考查了根据最简二次根式的概念,解题的关键在于掌握常见的最简二次根式形式.
2.下列各组数分别为一个三角形的三边长,其中能构成直角三角形的是( )
A.2,3,4 B.6,7,8 C.6,8,10 D.10,12,13.
【答案】C
【分析】本题考查了勾股定理的逆定理,如果一个三角形的两边的平方和等于第三边的平方,即,那么这个三角形是直角三角形.先求出较小两边的平方和,再求出最长边的平方,判断是否相等即可.
【详解】解:A.,故本选项不符合题意;
B.,故本选项不符合题意;
C.,故本选项符合题意;
D.,故本选项不符合题意;
故选:C.
3.下列计算正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查的是化简二次根式,二次根式的乘法,二次根式的加减运算,本题根据二次根式的性质,二次根式的运算逐一计算即可.
【详解】解:,故A不符合题意;
,故B符合题意;
,故C不符合题意;
,故D不符合题意;
故选B
4.用配方法解方程时,则方程可变形为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据等式的性质在方程两边都加上一个常数,使方程左侧的常数项等于一次项系数一半的平方,再利用完全平方公式变形得到配方后的答案,熟练掌握配方法是解题关键.
【详解】解:,
,
配方后得,
故选:C.
5.关于一次函数,下列说法正确的是( )
A.图象过点
B.其图象可由的图象向下平移2个单位长度得到
C.随着的增大而增大
D.图象经过第一、二、四象限
【答案】D
【分析】本题考查一次函数的图象和性质,根据一次函数的性质以及一次函数平移的特点逐一分析,即可得到答案.
【详解】解:对于一次函数,
当时,,因此图象不经过点,故A选项结论错误;
的图象向下平移2个单位长度得到的图象,故B选项结论错误;
,因此随的增大而减小,故C选项结论错误;
图象经过一、二、四象限,故D选项结论正确.
故选:D.
6.如图,的对角线与相交于点,为边中点,,则的长为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了平行四边形的性质、三角形中位线定理;熟练掌握平行四边形的性质,证出是的中位线是解决问题的关键.先证明是的中位线,再根据三角形的中位线平行于第三边并且等于第三边的一半求解.
【详解】解:的对角线、相交于点,
,
点是的中点,
,
是的中位线,
,
.
故选:B
7.关于x的一元二次方程k-4x+1=0有两个实数根,则k的取值范围是( )
A.k>4 B.k≤4 C.k<4且k≠0 D.k≤4且k≠0
【答案】D
【分析】根据一元二次方程的定义得到k≠0,根据一元二次方程有两个实数根得到 ,求出k的取值范围.
【详解】解:∵一元二次方程有两个数根,
∴ ,
解得,
又∵k≠0,
∴k≤4且k≠0,
故选:D.
【点睛】本题考查了一元二次方程根的判别式的应用.掌握根的判别式与方程的解的关系是解题的关键.切记不要忽略一元二次方程二次项系数不为零这一隐含条件.
8.如图,矩形ABCD中,AB=4cm,BC=8cm,如果将该矩形沿对角 线BD折叠,那么图中阴影部分的面积是( )
A.8cm2. B.10 cm2. C.12cm2. D.20cm2.
【答案】B
【分析】易得BE=DE,利用勾股定理求得DE的长,利用三角形的面积公式可得阴影部分的面积.
【详解】解:根据翻折的性质可知:∠EBD=∠DBC,
又∵AD∥BC,
∴∠ADB=∠DBC,
∴∠ADB=∠EBD,
∴BE=DE,
设BE=DE=x,
∴AE=8-x,
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠A=90°,
∴AE2+AB2=BE2,
(8-x)2+42=x2,
解得x=5,
∴S△EDB=×5×4=10 cm2.
故选:B.
【点睛】本题考查了折叠的性质:折叠前后的两个图形全等,即对应线段相等,对应角相等.解题时设要求的线段长为x,然后根据折叠和轴对称的性质用含x的代数式表示其他线段的长度,选择适当的直角三角形,运用勾股定理列出方程求出答案.
9.如图,在长40米,宽30米的方形空地上修建同样完的道路(图中阴影部分),剩余的地上种植草坪,草坪的面积是道路总面积的4倍.设道路的宽为米,根据题意,下面列出的方程正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】把道路进行平移,可得草坪面积=长为()m,宽为(30−x)m的矩形面积,把相关数值代入即可求解.
【详解】解:把道路进行平移,可得草坪面积为一个矩形,
长为(40−x)m,宽为(30−x)m,
∵草坪的面积是道路总面积的4倍,
∴草坪的面积占矩形面积的,
∴可列方程为:.
故选:D.
【点睛】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,是正确列出一元二次方程的关键.
10.如图,在正方形中,,E,F分别为边的中点,连接,点G,H分别为的中点,连接,则的长为( )
A. B.1 C. D.2
【答案】C
【分析】连接AG,延长AG交CD于M,连接FM,由正方形ABCD推出AB=CD=BC=AD=4,ABCD,∠C=90°,证明△AEG≌△MDG,得到AG=MG,AE=DM=AB=CD,根据三角形中位线定理得到GH=FM,由勾股定理求出FM即可得到GH.
【详解】解:连接AG,延长AG交CD于M,连接FM,
∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=CD=BC=AD=4,ABCD,∠C=90°,
∴∠AEG=∠GDM,∠EAG=∠DMG,
∵G为DE的中点,
∴GE=GD,
∴△AEG≌△MDG(AAS),
∴AG=MG,AE=DM=AB=CD,
∴CM=CD=2,
∵点H为AF的中点,
∴GH=FM,
∵F为BC的中点,
∴CF=BC=2,
∴FM=,
∴GH=FM=,
故选:C.
【点睛】本题主要考查了正方形的性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理,三角形的中位线定理等知识,正确作出辅助线,证出AG=MG是解决问题的关键.
2. 填空题(本题共6小题,每小题3分,共18分.)
11.分解因式: .
【答案】
【分析】原式提取a,再利用平方差公式分解即可.
【详解】解:
故答案为:.
【点睛】本题考查了提公因式法与公式法的综合运用,熟练掌握因式分解的方法是解题的关键.
12.如图,小亮从A点出发,沿直线前进10米后向左转30°,再沿直线前进10米,又向左转30°,……照这样走下去,他第一次回到出发地A点时,一共走了 米.
【答案】120
【详解】 解:∵360÷30=12,
∴他需要走12次才会回到原来的起点,
即一共走了12×10=120米,
故答案为:120.
13.若m是方程的一个实数根,则 .
【答案】
【分析】本题考查了一元二次方程的解:能使一元二次方程左右两边相等的未知数的值是一元二次方程的解.先根据一元二次方程根的定义得到,再把变形为,然后利用整体代入的方法计算.
【详解】解:把代入方程得,
,
,
.
故答案为:.
14.如图,点在正方形的边上,将绕点顺时针旋转得到,若四边形的面积为 25, ,则的长度为 .
【答案】
【分析】利用旋转的性质得出四边形的面积等于正方形的面积,进而可求出正方形的边长,再利用勾股定理得出答案.
【详解】解:将绕点顺时针旋转得到,
四边形的面积等于正方形的面积等于25,
,
,
中,,
故答案为:.
【点睛】本题主要考查了旋转的性质以及正方形的性质,正确利用旋转的性质得出对应边关系是解题关键.
1.关于x的不等式组恰有3个整数解,那么a的取值范围为 .
【答案】
【分析】可先用表示出不等式组的解集,再根据有三个整数解可得到关于的不等组,可求得的取值范围
【详解】解:
解不等式①可得
解不等式②可得,
由题意可知原不等式组有解,
∴原不等式组的解集为
∵该不等式组恰好有三个整数解,
∴整数解为,,,
∴.
故答案为:.
【点睛】本题主要考查一元一次不等式组的整数解,解题的关键是熟练掌握解不等式组的基本步骤,并根据不等式组整数解的情况确定字母的取值范围.
16.如图,矩形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,,,,交AC于点M,交CD于点F,延长FO交AB于点E,则下列结论:①;②四边形EBFD是菱形;③;④.其中结论正确的序号是 .
【答案】①②③④
【分析】由矩形的性质及垂直平分线的判定和性质可证明①;根据全等三角形的判定和性质及菱形的判定和性质可证明②;由菱形的性质及全等三角形的判定可证明③;根据矩形的性质,含角的直角三角形的性质,勾股定理可证明④.
【详解】解:∵四边形ABCD为矩形,
∴,
∴,
∵,
∴为等边三角形,
∴,,
∵,
∴,
∴FM是OC的垂直平分线,
∴,故①正确;
∵,
∴,
在与中,
,
∴,
∴,
∵,
∴四边形EBFD为平行四边形,
由①得为等边三角形,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,为等边三角形,
∴,
∴
∴,
∴四边形EBFD为菱形,②正确;
由②可得:,
∴,
∵,
∴,
∴,
在与中,
,
∴,③正确;
∵四边形ABCD为矩形,
∴,
∵,,
∴,
∴,④正确,
∴正确结论为:①②③④,
故答案为:①②③④.
【点睛】题目主要考查矩形的性质,菱形的判定定理,全等三角形的判定和性质,含角的直角三角形的性质,勾股定理等,理解题意,综合运用这些性质是解题关键.
三、解答题(本题共9小题,共72分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)
17.(6分)先化简,再求值:,其中.
【答案】,
【分析】先根据分式混合运算法则计算,将原式化简,然后将代入化简式计算即可.
【详解】解:
,
当时,原式.
【点睛】本题考查分式化简求值,熟练掌握分式运算法则是解题的关键.
18.(6分)如图,在平行四边形ABCD中,E是AD边上一点,且,连接BE.
(1)尺规作图:作的平分线AF,交BC于点F,交BE于点G;(保留作图痕迹,不要求写作法)
(2)若,求AF的长.
【答案】(1)见解析
(2)6
【分析】(1)根据题意作的平分线AF,交BC于点F,交BE于点G;
(2)连接,证明四边形是平行四边形,可得,中,勾股定理求得,即可求解.
【详解】(1)如图所示,的平分线AF,交BC于点F,交BE于点G;即为所求,
(2)连接EF,
四边形是平行四边形,
,
平分,
,
,
,
,
,
,
,
,
四边形是平行四边形,
,
平分,,
,,
,
,
在中,
.
【点睛】本题考查了作角平分线,平行四边形的性质与判定,三线合一,勾股定理,掌握以上知识是解题的关键.
19.(8分)盐城市大丰国家级麋鹿自然保护区在过去的37年间,将濒临灭绝的39头世界珍稀野生动物麋鹿发展到如今的7033头.
某校生物兴趣小组去实地调查,绘制出如下统计图.
(注:麋鹿总头数=人工驯养头数+野生头数)
解答下列问题:
(1)①在扇形统计图中,哺乳类所在扇形的圆心角度数为_________°;
②在折线统计图中,近6年野生麋鹿头数的中位数为_________头.
(2)填表:
年份
2017
2018
2019
2020
2021
2022
人工驯养麋鹿头数
3473
3531
3666
3861
_________
3917
(3)结合以上的统计和计算,谈谈你对该保护区的建议或想法.
【答案】(1),
(2)
(3)见解析
【分析】(1)先计算哺乳类所占百分比,再计算该部分扇形圆心角的度数;
(2)先排序,再计算中间的两个数的平均数;
(3)从人工驯养和野生保护两个方面表述即可.
【详解】(1)解:①在扇形统计图中,哺乳类所占的百分比为:,
∴哺乳类所在扇形的圆心角度数为:;
②在折线统计图中,近6年野生麋鹿头数按从小到大顺序排序为:
,
近6年野生麋鹿头数的中位数为,
故答案为:,;
(2)解:,
故答案为:;
(3)加强对野生麋鹿的保护的同时,提高人工驯养的技术.
【点睛】本题考查了扇形统计图和拆线统计图,中位数,掌握从图形中获取信息的方法是解题的关键.
20.(8分)如图,正方形网格中的每个小正方形的边长都是1,点均在格点上.
(1)图中线段_________,________,____________;
(2)判断的形状,并说明理由;
(3)若于点,求的长.
【答案】(1)5;10;
(2)是直角三角形,理由见解析
(3)
【分析】(1)根据勾股定理,即可求解;
(2)根据勾股定理逆定理,即可求解;
(3)根据,即可求解.
【详解】(1)解:,
,
,
故答案为:5;10;
(2)解:是直角三角形,理由如下:
由(1)得:,,,
∴,
∴是直角三角形;
(3)解:由(2)得:,
∵,
∴,
∴,
解得:.
【点睛】本题主要考查了勾股定理及其逆定理,熟练掌握勾股定理及其逆定理是解题的关键.
21.(8分)先阅读,后解题.
已知,求和的值.
解:将左边分组配方:即.
,,且和为,
且,,.
利用以上解法,解下列问题:
(1)已知:,求和的值.
(2)已知,,是的三边长,满足且为直角三角形,求.
【答案】(1),
(2)或
【分析】由题意把等式变形为非负数的和等于0的形式,利用非负数的性质即可求解;
由题意把等式变形为非负数的和等于0的形式,求得的值,然后根据勾股定理可求解.
【详解】(1)解:∵,
,即,
∵,,且,
∴且,
,;
(2)解:∵,
方程变形为,
∴,,
∴,,
为直角三角形,
∴当,是直角边时,则;
当是斜边,是直角边时,则;
或.
【点睛】本题主要考查配方法的应用及勾股定理,熟练掌握配方法的应用及勾股定理是解题的关键.
22.(8分)习近平总书记在主持召开中央农村工作会议中指出:“坚持中国人的饭碗任何时候都要牢牢端在自己手中,饭碗主要装中国粮.”某粮食生产基地为了落实习近平总书记的重要讲话精神,积极扩大粮食生产规模,计划投入一笔资金购买甲、乙两种农机具,已知1件甲种农机具比1件乙种农机具多万元,用14万元购买甲种农机具的数量和用10万元购买乙种农机具的数量相同.
(1)求购1件甲种农机具和1件乙种农机具各需多少万元?
(2)若该粮食生产基地计划购买甲、乙两种农机具共24件,且购买的总费用不超过万元,则甲种农机具最多能购买多少件?
【答案】(1)甲种农机具一件需万元,乙种农机具一件需3万元
(2)6件
【分析】本题主要分式方程和不等式的应用,解题的关键是根据等量关系列出方程,根据不等关系列出不等式,解不等式即可.
(1)设乙种农机具一件需x万元,则甲种农机具一件需万元,根据用14万元购买甲种农机具的数量和用10万元购买乙种农机具的数量相同,列出方程,解方程即可;
(2)设甲种农机具购买a件,则乙农机购买件,根据购买的总费用不超过万元,列出不等式,解不等式即可.
【详解】(1)解:设乙种农机具一件需x万元,则甲种农机具一件需万元,
根据题意得:,
解得:,
经检验:是所列方程的解且符合题意,
.
答:甲种农机具一件需4.2万元,乙种农机具一件需3万元;
(2)解:设甲种农机具购买a件,则乙农机购买件,根据题意得:
,
解得:,
∵a为正整数,
∴甲种农机具最多能购买6件.
23.(8分)如图,在平面直角坐标系中,一次函数的图象与轴、轴分别交于、两点,与正比例函数的图象交于点.
(1)求、、三点的坐标;
(2)求的面积;
(3)若动点在射线上运动,当的面积是的面积的时,求出此时点的坐标.
【答案】(1),,;(2)12;(3)或.
【分析】(1)在一次函数中,分别令,,即可求出B、C的坐标,再联立一次函数和正比例函数即可求出交点A的坐标;
(2)利用(1)中,找到OC,的长即可求出的面积;
(3)根据的面积是的面积的时,求出M的横坐标,再分情况讨论即可找到M的坐标.
【详解】解:(1)∵一次函数的图象与x轴、y轴分别交于B、C两点,
∴令,则,故,
令,则,故,
而A为一次函数和正比例函数图象的交点,联立方程得:
,解得:,
∴A的坐标为.
故答案为:,,.
(2)由(1)可知:,,
∴ .
故答案为:12.
(3)由题意得: ,
而
∴|,
∴,
分情况讨论:
①当时,,故此时M点的坐标为,
②若时,,故此时M点的坐标为,
综上,M点的坐标为或;
故答案为:或.
【点睛】本题考查一次函数综合性质,熟练一次函数综合性质,细心运算,分类讨论是解题的关键.
24.(10分)如图,平面直角坐标系中有点和y轴上一动点,其中,以A为直角顶点在第二象限内作等腰直角三角形ABC,设点C的坐标为.
(1)动点A在运动过程中,求的值;
(2)当时,求出点C的坐标;
(3)在(2)的条件下,,在x轴上是否存在一点P,使是以AB为腰的等腰三角形?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)1
(2)
(3)存在.点P的坐标分别为,,
【分析】(1)过点C作轴于点E,证明,得出,,根据,,得出,点,即可得出答案;
(2)将当代入,即可得出答案;
(3)分两种情况进行讨论:,,分别求出点P的坐标即可.
【详解】(1)解:如图,过点C作轴于点E,则,
∴,
∵是等腰直角三角形,
∴,,
∴,
∴,
又,
∴,
∴,,
∵,,
∴,,
∴,
∴,
又,
∴.
(2)解:根据解析(1)可知,点,
∴当时,.
(3)解:存在;当时,如图所示:
∵,,
∴,
∴P点坐标为:;
当时,如图所示:
点在B点的右边时,,
此时点P坐标为:;
点在B点的左边时,,
此时点P坐标为:;
综上分析可知,点P的坐标为:点P的坐标分别为,,.
【点睛】本题主要考查了三角形全等的判定和性质,等腰三角形的性质,坐标与图形,解题的关键是作出辅助线,构造全等三角形,注意进行分类讨论.
25.(10分)已知正方形与正方形,点是的中点,连接,.
(1)如图1,点在上,点在的延长线上,请判断,的数量关系与位置关系,并直接写出结论;
(2)如图2,点在的延长线上,点在上,(1)中结论是否仍然成立?请证明你的结论;
(3)将图1中的正方形绕点旋转,使,,三点在一条直线上,若,,请直接写出的长____________________.
【答案】(1),
(2)成立,理由见解析
(3)或
【分析】(1)延长交于K,由,M是中点,可证,有,,可得,故是等腰直角三角形,即知,;
(2)延长交的延长线于点,证明,可得,,即可得,结合,即可证明,;
(3)连接,过M作于R,延长至H,使,连接,,分两种情况;当F在右侧时,由,得,,可证,得,有,,可得,,在中,,即得.在中,;当F在左侧时,.
【详解】(1)解:,,理由如下:
延长交于K,如图,
∵,
∴,,
∵M是中点,
∴,
∴,
∴,,
∵,
∴,即,
∵,
∴是等腰直角三角形,而,
∴,;
(2)结论仍然成立,,.
证明:如图中,延长交的延长线于点.
四边形是正方形,四边形是正方形,
,,
,
.
,,
,
,,
.
,
,;
(3)如图,连接.延长到点,使得,连接,.作于点.
,
,,
,
,
,
,
.
,
,
,,
,
,
,.
在中,,
,,
,,,.
在中,;
如图,作于点.同法可得,,可得.
在中,.
故满足条件的的值为或.
故答案为:或.
【点睛】本题考查四边形的综合应用,涉及正方形性质及应用,全等三角形的判定与性质,等腰直角三角形的性质及应用等,解题的关键是作辅助线,构造直角三角形和全等三角形解决问题.
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