八年级数学下学期期中压轴题专项卷【苏科版,测试范围:数据的收集、整理、描述~分式】-【上好课】2024-2025学年初中数学同步精品课堂
2025-03-21
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | 初中数学苏科版(2012)八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 本章复习与测试,本章复习与测试,本章复习与测试 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 平行四边形,特殊的平行四边形,分式方程,分式,统计与概率 |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.35 MB |
| 发布时间 | 2025-03-21 |
| 更新时间 | 2025-03-21 |
| 作者 | 吴老师工作室 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2025-03-21 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/51164098.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2024-2025学年八年级数学下学期期中专项卷
【压轴题篇】
(考试时间:120分钟 试卷满分:120分)
考前须知:
1.本卷试题共24题,单选10题,填空6题,解答8题。
2.测试范围:数据的收集、整理、描述~分式(苏科版)。
第Ⅰ卷
一、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.(3分)(2024秋•靖江市期中)如图,Rt△ABC中,∠ABC=90°,,将△ABC绕点C逆时针旋转60°,得到△MNC,连结BM,则BM的长是( )
A. B. C. D.3
【分析】如图,连接AM,由题意得:CA=CM,∠ACM=60°,得到△ACM为等边三角形,根据AB=BC,CM=AM,得出BM垂直平分AC,于是求出,,最终得到答案.
【解答】解:如图,连接AM,
由题意得:CA=CM,∠ACM=60°,
∴△ACM为等边三角形,
∴AM=CM,∠MAC=∠MCA=∠AMC=60°;
∵∠ABC=90°,,
∴AC=2=CM,
∵AB=BC,CM=AM,
∴BM垂直平分AC,
∴,,
∴,,
∴.
故选:A.
2.(3分)(2024春•泰兴市期中)互不重合的A、B、C三点在同一直线上,已知,,,这三点的位置关系是( )
A.点A在B、C两点之间 B.点B在A、C两点之间
C.点C在A、B两点之间 D.无法确定
【分析】假设点A在B、C两点之间,则有AB+AC=BC,即AB+AC﹣BC=0,而0,据此可对选项A进行判断;假设点B在A、C两点之间,则有AB+BC=AC,即AB+BC﹣AC=0,而,当30a=1,即a时点B在A、C两点之间,据此可对选项B进行判断;假设点C在A、B两点之间,则有AC+BC=AB,即AC+BC﹣AB=0,而,据此可对选项C进行判断,综上所述即可得出答案.
【解答】解:∵互不重合的A、B、C三点在同一直线上,,,,
∴a>0,
①假设点A在B、C两点之间,则有AB+AC=BC,
即AB+AC﹣BC=0,
∵0,
∴假设点A在B、C两点之间是错误的,
故选项A不正确,不符合题意;
②假设点B在A、C两点之间,则有AB+BC=AC,
即AB+BC﹣AC=0,
∵,
当30a=1,即a时,0,
此时点B在A、C两点之间,
故选项B正确,符合题意;
③假设点C在A、B两点之间,则有AC+BC=AB,
即AC+BC﹣AB=0,
∵,
∴假设点C在A、B两点之间是错误的,
故选项C不正确,不符合题意;
选项D亦不符合题意,
故选:B.
3.(3分)(2024春•江阴市期中)如图,▱ABCD中,点E、F分别是BC、CD上一点,连接AE、DE,连接AF交ED于点P,连接BF分别交AE、DE于点G、H,设△BGE的面积为S1,△PDF的面积为S2,四边形CEHF的面积为S3,若S1=2,S2=3,S3=18,则阴影部分四边形AGHP的面积为( )
A.17 B.19 C.18.5 D.23
【分析】利用平行四边形的性质和三角形面积即可求得答案.
【解答】解:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴S△ADE=S△ADF+S△BCFS▱ABCD,
设S△ADP=a,S△ABG=b,S△FHP=x,S△EGH=y,S四边形AGHP=m,
则a+m+y=a+3+2+y+18,
∴m=23,
即阴影部分四边形AGHP的面积为23;
故选:D.
4.(3分)(2024春•姜堰区期中)如图,在△ABC中,∠A=90°,AB=AC=8.将△ABC沿EF折叠,使点A落在BC边的中点D处,点G、H、I分别为BE、EF、CF的中点,连接GH、HI、ID、DG,GH与DE相交于点M,HI与DF相交于点N,则四边形DMHN的面积为( )
A.5 B.6 C.7 D.8
【分析】先证明△ABF≌△ACE(SAS),得出四边形GDIH是菱形,通过角和边的换算,得出点E和点F分别是AB,AC的中点,得证点M是GH的中点,点N是H的中点,根据等底同高得出S△MDH=S△MDG,S△NDH=S△NDI,再结合菱形面积等于对角线乘积的一半,即可作答.
【解答】解:如图1:连接CE,BF,AD,
∵∠A=90°,AB=AC=8.
∴△ABC是等腰直角三角形,
则∠ABC=∠ACB=45°,
将△ABC沿EF折叠,使点A落在BC边的中点D处,
∴AD⊥BC,AD⊥EF,
∴EF∥BC,
∴∠AEF=∠ABC=45°,∠AFE=∠ACB=45°,
∴AE=AF,
∵AB=AC,∠A=∠A,
∴△ABF≌△ACE(SAS),
∴BF=CE,
∵I为CF的中点,
∴A,H,D三点共线,
∵点G、H分别为BE、EF的中点,点D在BC边的中点处,
∴GH,DI分别是△EBF,△CBF的中位线,
∴GI⊥BF,DI∥BF,G,
∴GH=D,GH∥DI,
∴四边形GDIH是平行四边形;
同理得,
∴四边形GDIH是菱形,
连接GI,分别交ED,FD于点P,Q,连接HP,HQ,
由折叠的性质得:∠DEF=∠AEF=45°,∠DFE=∠AFE=45°,AE=ED,AF=DF,
∴∠BED=90°=∠CFD,
∴∠ABC=∠ACB=45°,
∴△BDE,△CDF都是等腰直角三角形,
∴BE=ED=AE,CF=DF=AF,
∴点E和点F分别是AB,AC的中点,
则EF=BD=CD,
则,
则GP=EH,
∵点G、H、I分别为BE、EF、CF的中点,
∴EH∥BC,GI∥BC,
则GP∥EH,
则EGPH是平行四边形,
则点M是GH的中点;
同理得点N是HI的中点,
则S△MDH=S△MDG,S△NDH=S△NDI,
∴四边形DMHN的面积为菱形GDIH的面积一半,
∵∠A=90°,AB=AC=8.
∴AD2+BD2=AB2,°AD2=BD2,
则AD=BD=4,
则,
∴菱形GDIH的面积,
∴四边形DMHN的面积为6,
故选:B.
5.(3分)(2024春•苏州期中)如图,正方形ABCD边长为1,延长BC至点E,使得,AF平分∠BAE交BC于点F,连接DF,则下列结论:①AF=EF;②AE平分∠DAF;③DF⊥AE;④.其中正确的是( )
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
【分析】根据勾股定理得到AE2,过F作FH⊥AE于H,根据角平分线的性质得到BF=FH,根据全等三角形的性质得到AH=AB=1,求得EH=2﹣1=1,得到AH=EH,求得AF=EF,故①正确,根据等腰三角形的性质得到∠DAE=30°=∠FAE,根据角平分线的定义得到AE平分∠DAF,故②正确;由∠DAE=∠FAE,AD≠AF,得到DF与AE不垂直,设AF=EF=x,则BFx,根据勾股定理得到CF=1,故④正确.
【解答】解:∵四边形ABCD是正方形,
∴∠B=90°,
∴AE2,
过F作FH⊥AE于H,
∵AF平分∠BAE交BC于点F,
∴BF=FH,
∵AF=AF,
∴Rt△ABF≌Rt△AHF(HL),
∴AH=AB=1,
∴EH=2﹣1=1,
∴AH=EH,
∴AF=EF,故①正确,
∴∠FAE=∠E=∠BAF,
∵∠FAE+∠E+∠BAF=90°,
∴∠FAE=∠E=∠BAF=30°,
∴∠DAE=30°=∠FAE,
∴AE平分∠DAF,故②正确;
∵∠DAE=∠FAE,AD≠AF,
∴DF与AE不垂直,
设AF=EF=x,则BFx,
∵AF2=BF2+AB2,
∴x2=(x)2+12,
解得x,
∴BF,
∴CF=1,故④正确;
故选:B.
6.(3分)(2024春•工业园区校级期中)如图,在正方形ABCD中,E为BC边上一动点(点E、B不重合),△AEP是等腰直角三角形,∠AEP=90°,连接DP.若AB=2时,则△ADP周长的最小值为( )
A. B. C. D.
【分析】如图所示,在AB上取一点G使得BG=BE,连接 EG,CP,由正方形的性质得到AB=BC=AD=CD=2,∠B=∠BCD=90°,证明△AGE≌△ECP得到∠ECP=∠AGE=135°,进而推出点P在直线CP上运动;如图所示,作点D关于直线CP的对称点F,连接CF,AF,PF,则DP=FP,CF=CD=2,∠DCP=∠FCP=45°,即∠DCF=90°,即可证明B、C、F三点共线,进 一步推出当A、P、F三点共线时,△ADP的周长 有最小值,最小值为AF+2,由勾股定理得 ,则△ADP的周长最小值为 .
【解答】解:如图所示,在AB上取一点G使得BG=BE,连接EG,CP,
∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=BC=AD=CD=2,∠B=∠BCD=90°,
∴∠BAE+∠BEA=90°=∠BEA+∠CEP,
∴∠GAE=∠CEP,
∵BG=BE,
∴∠BGE=∠BEG=45°,
∴∠AGE=90°,
∵AB﹣BG=BC﹣BE,
∴AG=EC,
又∵AE=EP,
∴△AGE≌△ECP(SAS),
∴∠ECP=∠AGE=135°,
∴∠DCP=45°,
∴点P在直线CP上运动,
如图所示,作点D关于直线CP的对称点F,连接 CF,AF,PF,
∴DP=FP,CF=CD=2,∠DCP=∠FCP=45°,即∠DCF=90°,
∴∠DCF+∠BCD=180°,
即B、C、F三点共线,
∵△ADP的周长=AD+DP+AP=2+DP+AP=AP+PF+2,
∴当A、P、F三点共线时,△ADP的周长有最小值,最小值为AF+2,
在Rt△ABC中,由勾股定理得 ,
∴△ADP的周长最小值为 ,
故选:A.
7.(3分)(2024春•惠山区期中)如图,已知△ABC是边长为3的等边三角形,点D是边BC上的一点,且BD=1,以AD为边作等边△ADE,过点E作EF∥BC交AC于点F,连接BF,则下列结论中其中正确的有( )
①△ABD≌△BCF;②四边形BDEF是平行四边形;③;④.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【分析】连接EC,过点C作CH⊥EF于点H.先证明△BAD≌△CAE,再证明△EFC是等边三角形,即可解决问题.
【解答】解:连接EC,过点C作CH⊥EF于点H.
∵△ABC,△ADE都是等边三角形,
∴AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠DAE=∠ABC=∠ACB=60°,
∴∠BAD=∠CAE,
在△BAD与△CAE中,
,
∴△BAD≌△CAE(SAS),故①正确;
∴BD=EC=1,∠ACE=∠ABD=60°,
∵EF∥BC,
∴∠EFC=∠ACB=60°,
∴△EFC是等边三角形,
∴EF=EC=BD=1,FH=EH,
∴CH,
∵EF∥BD,
∴四边形BDEF是平行四边形,故②正确,
∵BD=CF=1,BA=BC,∠ABD=∠BCF,
∴△ABD≌△BCF(SAS),故①正确,
∵S平行四边形BDEF=BD•CH=1,故③正确,
∵AC=BC=3,BD=CF=1,
∴CD=2BD,AF=2CF,
∵S△ABD,
∴S△AEF•S△AECS△ABD,故④正确,
∴①②③④都正确,
故选:D.
8.(3分)(2024春•宜兴市期中)如图,在矩形ABCD中,AB=4,BC=3,将△ABC绕点C顺时针旋转α(α<90°)得到△EFC,延长EF分别交AB、CD于M、N,当N为EM中点时,DN的长为( )
A. B. C. D.
【分析】连接MC,根据全等三角形的性质结合平行线的性质可得出NM=NC,进而得出∠MCE=90°,最后利用勾股定理即可解决问题.
【解答】解:连接MC,
由旋转可知,
BC=FC,∠EFC=∠B=90°,CE=AC,CF=BC=3,
∴∠MFC=90°.
在Rt△MBC和Rt△MFC中,
,
∴Rt△MBC≌Rt△MFC(HL),
∴∠BMC=∠NMC.
∵四边形ABCD是矩形,
∴AB∥CD,
∴∠BMC=∠MCN,
∴∠NMC=∠MCN,
∴NM=NC.
∵点N是ME的中点,
∴EN=MN,
∴EN=NC.
在Rt△ABC中,
AC,
∴EC=AC=5.
令NC=x,
则FN=4﹣EN=4﹣x,
在Rt△CFN中,
(4﹣x)2+32=x2,
解得x,
∴DN=4.
故选:C.
9.(3分)(2024春•锡山区期中)已知:如图,在正方形ABCD外取一点E,连接AE,BE,DE.过点A作AE的垂线交DE于点P.若,PB=10,下列结论:
①△APD≌△AEB;②∠AEB=135°;③;④S△APD+S△APB=33;⑤CD=11.其中正确结论的序号是( )
A.①②③④ B.①④⑤ C.①②④ D.③④⑤
【分析】①利用SAS即可证明△APD≌△AEB,进而可以判断①正确;②根据△APD≌△AEB和等腰直角三角形的性质得出∠APE=∠AEP=45°,得出∠APD=∠AEB=135°,进而可以判断②正确;③根据勾股定理计算可得EB的长,进而可以判断③;④连接BD,可得S△APD+S△APB=S△AEP+S△EPB=33,即可判断④;⑤根据S△ABD=S△APD+S△APB+S△BPD=33+32=65,进而可以判断⑤.
【解答】解:①在正方形ABCD,AB=AD,∠BAD=90°,
∵EA⊥PA,
∴∠EAP=∠BAD=90°
∴∠EAB+∠BAP=90°,∠PAD+∠BAP=90°,
∴∠EAB=∠PAD,
∵AE=AP,
在△APD和△AEB中,
,
∴△APD≌△AEB(SAS);故①成立;
②∵AE=AP=3,∠EAP=90°,
∴∠AEP=∠APE=45°,PEAE=6,
∵△APD≌△AEB,
∴∠AEB=∠APD=180°﹣45°=135°,故②成立;
③∴∠BEP=135°﹣45°=90°,
∴EB⊥ED,
在Rt△BPE中,PE=6,PB=10,
∴BE8,故③不成立;
④如图,连接BD,
由②得:PE=6,BE=8,
∵△APD≌△AEB,
∴S△APD+S△APB
=S△AEB+S△APB
=S四边形AEBP
=S△AEP+S△EPB
•AE•AP•PE•BE
336×8
=33.故④成立;
∵△APD≌△AEB,
∴PD=BE=8,
∴S△BDPPD•BE=32,
∴S△ABD=S△APD+S△APB+S△BPD=33+32=65,
∴S正方形ABCD=2S△ABD=130,
∴CD2=130,
∴CD,故⑤不成立.
综上所述,正确结论的序号是①②④,
故选:C.
10.(3分)(2024春•梁溪区校级期中)如图,已知正方形ABCD,点M是边BA延长线上的动点(不与点A重合)且AM<AB,△CBE由△DAM平移得到,若过点E作EH⊥AC,H为垂足,则有以下结论:
①在点M的运动过程中,四边形CEMD可能成为菱形;
②点M位置变化,使得∠DHC=60°时,2BE=DM;
③无论点M运动到何处,都有DMHM;
④无论点M运动到何处,∠CHM一定大于135°.
以上结论正确的是( )
A.①②③④ B.②③④ C.②④ D.③④
【分析】先判定△MEH≌△DAH,即可得到△DHM是等腰直角三角形,进而得出DMHM;依据当∠DHC=60°时,∠ADH=60°﹣45°=15°,即可得到Rt△ADM中,DM=2AM,即可得到DM=2BE;首先证明四边形CEMD是平行四边形,再证明,DM>CD即可判断①;依据点M是边BA延长线上的动点,且AM<AB,可得∠AHM<∠BAC=45°,即可得出∠CHM>135°.
【解答】解:由题可得,AM=BE,
∴AB=EM=AD,
∵四边形ABCD是正方形,EH⊥AC,
∴EM=AD,∠AHE=90°,∠MEH=∠DAH=45°=∠EAH,
∴EH=AH,
∴△MEH≌△DAH(SAS),
∴∠MHE=∠DHA,MH=DH,
∴∠MHD=∠AHE=90°,△DHM是等腰直角三角形,
∴DMHM,故③正确;
当∠DHC=60°时,∠ADH=60°﹣45°=15°,
∴∠ADM=45°﹣15°=30°,
∴Rt△ADM中,DM=2AM,
即DM=2BE,故②正确;
∵CD∥EM,EC∥DM,
∴四边形CEMD是平行四边形,
∵DM>AD,AD=CD,
∴DM>CD,
∴四边形CEMD不可能是菱形,故①错误,
∵点M是边BA延长线上的动点(不与点A重合),且AM<AB,
∴∠AHM<∠BAC=45°,
∴∠CHM>135°,故④正确;
由上可得正确结论的序号为②③④.
故选:B.
二.填空题(共6小题,满分18分,每小题3分)
11.(3分)(2024春•工业园区校级期中)如图,在Rt△ACB中,两直角边AC=4,BC=3,将△ABC绕AC中点M旋转一定角度,得到△DEF,点F正好落在AB边上,DE和AB交于点G,则AG长为 .
【分析】勾股定理可求AB=5,由旋转的性质可得∠A=∠D,DM=AM,CM=MF,DE=AB=5,可得AM=MF=CM,可得∠AFC=90°,由勾股定理可求AF的长,由等边三角形的性质可求GF的长,即可求AG的长.
【解答】解:如图,连接CF,
∵在Rt△ACB中,AC=4,BC=3,
∴,
∵点M是AC中点,
∴,
∵将△ABC绕AC中点M旋转一定角度,得到△DEF,
∴∠A=∠D,DM=AM,CM=MF,DE=AB=5,
∴AM=MF=CM,
∴∠MAF=∠MFA,∠MFC=∠MCF,
∵∠MAF+∠MFA+∠MFC+∠MCF=180°,
∴∠MFA+∠MFC=90°,
∴∠AFC=90°,
∵,
∴,
∴,
∵∠A=∠D,∠A=∠AFM,
∴∠D=∠AFM,
∴DG=GF,
又∵∠DFE=∠EGF+∠DFG=90°,
∴∠D+∠E=90°,
∴∠E=∠GFE,
∴GF=GE,
∴,
∴,
故答案为:.
12.(3分)(2024春•玄武区期中)如图,在矩形ABCD中,AD=5,PD=2,点E为CD边上的一个动点,连接PE,以PE为边向下方作等边△PEG,连接AG,则AG的最小值是 .
【分析】以PD为边向下作等边△PDT,连接GT,延长GT交AD的延长线于R.证明△PDE≌△PTG(SAS),推出∠PDE=∠PTG=90°,推出点G在射线RT上运动,推出当AG⊥RG时,AG的值最小.
【解答】解:如图中,以PD为边向下作等边△PDT,连接GT,延长GT交AD的延长线于R.
∵∠DPT=∠EPG=60°,
∴∠DPE=∠TPG,
∵PD=PT,PE=PG,
∴△PDE≌△PTG(SAS),
∴∠PDE=∠PTG=90°,
∴∠PTR=90°,
∵∠PTD=60°,
∴∠DTR=∠R=30°,
∴DT=DR=DP=2,
∴∠PTR=90°,
∴PT⊥TR,
∴点G在射线RT上运动,
∴当AG⊥RG时,AG的值最小,最小值AR,
故答案为:.
13.(3分)(2024春•秦淮区期中)如图,在四边形ABCD中,∠B=∠D=90°,AD=7,DC=24,AB=15.M是AD边上的定点,N是BC边上的动点,O是MN的中点.点N从点B运动到点C的过程中,点O运动的路径长为 10 .
【分析】连接BM,CM,AC,过O作OF∥BC交BM于G,交CM于H,由三角形中位线定理可以判断,GH就是O的运动轨迹,然后根据勾股定理求出BC的长即可求出GH的长.
【解答】解:连接BM,CM,AC,过O作OF∥BC交BM于G,交CM于H,如图:
∵O是MN中点,GH∥BC,
∴G,H分别为BM和CM的中点,
∴在N点移动过程中,由三角形中位线定理可知,OG∥BC,OH∥BC,
∴GH即为O的运动轨迹,
∴GHBC,
在Rt△ACD中,AC25,
在Rt△ABC中,BC20,
∴GH=10.
故答案为:10.
14.(3分)(2024春•建邺区校级期中)如图,在Rt△ABC和Rt△EBC中,∠BAC=∠BEC=90°,AB=AC=4,以AC、EC为邻边作▱ACEF,连接CF,则线段CF的最小值为 .
【分析】过点A作AG∥BC,取AG=BC,连接FG,取AG的中点H,连接FH,CH,过点C作CM⊥AG于点 ,证明△AGF≌△CBE,得出∠AFG=∠CEB=90°,根据直角三角形性质得出 ,根据CF≥CH﹣FH,且当 C、F、H三点共线时,等号成立,得出当C、F、H 三点共线时,CF最大,且最小值为
【解答】解:过点A作AG∥BC,取AG=BC,连接FG,取 AG的中点H,连接FH,CH,过点C作CM⊥AG于点M,如图所示:
∵∠BAC=90°,AB=AC=4,
∴∠ABC=∠ACB=45°,
∴,
∴,
∵AG∥BC,
∴∠CAM=∠ACB=45°,
∵CM⊥AG,
∴△ACM为等腰直角三角形,,
∴,
∴,
∵四边形ACEF为平行四边形,
∴AF=CE,AF∥CE,
∴∠CAF+∠ACE=180°,
即∠CAF+∠ACB+∠BCE=180°,
∴∠CAF+∠BCE=180°﹣∠ACB=135°,
∵∠GAF+∠CAF=180°﹣∠CAM=135°,
∴∠GAF=∠BCE,
∵AG=BC,AF=CE,
∴△AGF≌△CBE(SAS),
∴∠AFG=∠CEB=90°,
∴,
∵CF≥CH﹣FH,且当C、F、H三点共线时,等号成立,当C、F、H三点共线时,CF最大,且最小值为,
故答案为:.
15.(3分)(2024春•梁溪区校级期中)邻边长分别为3,a(a>3)的平行四边形纸片,如图那样折一下,剪下一个边长等于3的菱形(称为第一次操作);再把剩下的平行四边形如图那样折一下,剪下一个边长等于此时平行四边形一边长的菱形(称为第二次操作);再把剩下的平行四边形如此反复操作下去,若在第三次操作后,剩下的平行四边形为菱形,则a的值 5或4 .
【分析】根据题意,进行分类讨论,再根据菱形的性质,列出方程求解即可.
【解答】解:①如图,经历三次折叠后,四边形IJHF为菱形,
∵四边形ABCD为菱形,
∴AB=AD=BC=CD=3,
∴DF=CE=a﹣3,
∵四边形GCEH为菱形,
∴GC=CE=a﹣3,
∴DG=FH=3﹣(a﹣3)=6﹣a,
∵四边形DGJI为菱形,
∴DI=DG=6﹣a,
∴IF=a﹣3﹣(6﹣a)=2a﹣9,
∵四边形IJHF为菱形,
∴IF=HF,即6﹣a=2a﹣9,
解得:a=5;
②如图,经历三次折叠后,四边形DIHF为菱形,
∵四边形ABCD为菱形,
∴AB=AD=BC=CD=3,
∴DF=CE=a﹣3,
∵四边形JCEG,IJGH,DIHF都为菱形,
∴DICD=2或CD=1
∴a﹣3=2或a﹣3=1
解得:a=5或4;
综上:a的值为5.
故答案为:5或4.
16.(3分)(2024春•江阴市期中)如图,矩形纸片ABCD中,AB=4,BC=6,点E、点F分别是边BC、CD上的一个动点,将△ABE沿AE折叠,使顶点B落在点B'处,再将纸片沿EF折叠,使顶点C落在射线EB'上的点C'处,下列结论:①∠AEF=90°;②若CE=2BE,则CF=DF;③当点B'与C'重合时,CF;④连接AC',若△AEC'是以AE为腰的等腰三角形,则BE或2.其中正确的结论有 ①②③④ .(填序号)
【分析】由折叠得∠AEB=∠AEB′,∠FEC=∠FEC′,得∠AEB′+∠FEC′=∠AEB+∠FEC=90°,即可证明①正确;证明△ABE∽△EFC,导出AB=2BE,即可求出CF,证明③正确;当点B'与C'重合时,在Rt△ADF中,利用勾股定理求出CF,即可证明③正确;若△AEC'是以AE为腰的等腰三角形,分两种情况:AC′=AE时和EC′=AE时,分别利用等腰三角形的性质和勾股定理求出BE,即可证明④正确.
【解答】解:由折叠得,∠AEB=∠AEB′,∠FEC=∠FEC′,
∴∠AEB′+∠FEC′=∠AEB+∠FEC=90°,即∠AEF=90°,故①正确;
∵∠AEF=90°,
∴∠AEB+∠FEC=90°,
∵∠B=∠C=90°,
∴△ABE∽△EFC,
若CE=2BE,
∴AB=2BE,
∴BE=2,EC=4,CF=2,
∴CF=DF,故②正确;
设CF=x,则DF=4﹣x,
当点B'与C'重合时,AF=4+x,
在Rt△ADF中,AD2+DF2=AF2,即62+(4﹣x)2=(4+x)2,
∴x,故③正确;
若△AEC'是以AE为腰的等腰三角形,且AC′=AE时,
∵AB′⊥EC′,
∴B′E=B′C′=BE,即EC=2BE,
∵BC=6,
∴BE=2,
若△AEC'是以AE为腰的等腰三角形,且EC′=AE时,
设BE=x,则EC=6﹣x=EC′=AE,
在Rt△ABE中,AB2+BE2=AE2,即42+x2=(6+x)2,
∴x,故④正确;
故答案为:①②③④.
三.解答题(共8小题,满分72分)
17.(8分)(2024春•锡山区期中)如图①,在▱ABCD中,AB=5,BC=13,BC边上的高为4,点E是边AD上一动点.
(1)尺规作图:请在图①中作菱形AEFG,使点F,G在边BC上.(不写作法,保留作图痕迹)
(2)聪明的你一定会发现,可作出的菱形的个数随着点E的位置变化而变化.请直接写出菱形的个数及对应的AE的长的取值范围.
【分析】(1)如图②,在边AD上取一点E,以点A为圆心,AE长为半径画弧,交BC于点G,在BC上截取GF=AE,连接EF,则四边形AEFG为所求作的菱形.根据邻边相等的四边形是菱形证明即可;
(2)如图①中,过点A作AT⊥BC于点T,利用勾股定理求出A=CT,在TC上取一点G,使得AG=CG,设AG=CG=x,利用勾股定理求出x,分五种情形,分别求解.
【解答】解:(1)如图①,菱形AEFG即为所求;
证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,
∴AE∥GF,
∵AE=GF,
∴四边形AEFG是平行四边形,
∵AE=AG,
∴四边形AEFG是菱形;
(2)如图②中,过点A作AT⊥BC于点T,
在Rt△ABT中,BT3,
∵BC=13,
∴CT=13﹣3=10,
在TC上取一点G,使得AG=CG,设AG=CG=x,
则有x2=42+(10﹣x)2,
∴x,
观察图形可知:
①当0<AE<4时,菱形的个数为0;
②当AE=4时,菱形的个数为1;
③当4<AE≤5时,菱形的个数为2;
④当5<AE时,菱形的个数为1;
⑤当AE≤13时,菱形的个数为0.
18.(8分)(2024春•秦淮区期中)数学概念
如果一个菱形的四个顶点分别在一个矩形的四条边上(不与矩形的顶点重合),那么称这个菱形是该矩形的内接菱形.
初步认识
(1)如图①,矩形ABCD中,E,F,G,H分别是AB,BC,CD,DA的中点.求证:四边形EFGH是矩形ABCD的内接菱形.
深入思考
(2)如图②,矩形ABCD中,E是边AB上的一点.
①用直尺和圆规作矩形ABCD的内接菱形EFGH,使点F,G,H分别在BC,CD,DA上;(保留作图痕迹,不写画法)
②已知AE=2,BE=1,AD=a.若矩形ABCD存在以点E为顶点的内接菱形,则a的取值范围是 a .
【分析】(1)连接AC,BD,利用矩形的性质,三角形的中位线定理和菱形的判定定理解答即可;
(2)①利用矩形的性质作出矩形的中心,再利用对角线互相垂直平分的四边形是菱形的性质解答即可;
②利用矩形的内接菱形的性质,菱形的性质和勾股定理解答即可.
【解答】(1)证明:连接AC,BD,如图,
∵四边形ABCD为矩形,
∴AC=BD.
∵E,H分别是AB,DA的中点,
∴EH为△ABD的中位线,
∴EHBD,
同理:FGBD,EF,GHAC.
∴EH=EF=FG=GH,
∴四边形EFGH为菱形.
∵E,F,G,H分别是AB,BC,CD,DA的中点,
∴四边形EFGH是矩形ABCD的内接菱形.
(2)解:①1.连接AC,BD,AC与BD交于点O,
2.连接EO并延长交CD于点G,
3.过点O作EG的垂线交BC于点F,交AD于点H,
4.连接EF,FG,GH,HE,
则四边形EFGH为所作矩形ABCD的内接菱形.如图,
②如图,四边形AECF为菱形,
则AE=CF=AF=2,
∵AB=CD,
∴BE=DF=1,
∴AD.
∵矩形的内接菱形的四个顶点不与矩形的顶点重合,
∴AD.
∴a的取值范围为a.
故答案为:a.
19.(8分)(2024春•鼓楼区期中)数学课上,李老师给出这么一道数学问题:如图①,正方形ABCD中,点E是对角线AC上任意一点,过点E作EF⊥AC,垂足为E,交BC所在直线于点F.探索AF与DE之间的数量关系,并说明理由.
小明在解决这一问题之前,先进行特殊思考:如图②,当E是对角线AC的中点时,他发现AF与DE之间的数量关系是 AFDE .若点E在其它位置时,这个结论是否都成立呢?小明继续探究,他用“平移法”将AF沿AD方向平移得到DG,将原来分散的两条线段集中到同一个三角形中,如图③,这样就可以将问题转化为探究DG与DE之间的数量关系.
(1)请你按照小明的思路,完成解题过程;
(2)你能用与小明不同的方法来解决李老师给出的“数学问题”吗?请写出解题过程.
【分析】(1)延长BC,作DGLAF,交BC的延长线于点G,连接EG,证明四边形AFGD为平行四边形,从而证明ACDEAFGE得到DEG是等腰直角三角形,得到DG=2DE,故可求解;
(2)作DGIDE,并截取DG﹣DE,连接AG,证明DEG是等腰直角三角形,得到EGEDE,再证明GDAAEDC EF=AG,AGIEF,再得到四边形GEF为平行四边形,则AF=EG,故可求解(1).
【解答】解:AFDE,理由如下:
∵四边形ABCD是正方形,E是对角线AC的中点,
∴AC⊥BD,AE=BE=CE=DE.
∵AB2=AE2+BE2,
∴AB2=2DE2,
∵B点与F点重合,
∴AF2=2DE2,
∴;
(1)如图③,延长BC,作DG∥AF,交BC的延长线于点G,连接EG,
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠ABC=∠BCD﹣90°,AB=BC=CD=AD,AD∥BC,
∵DG∥AF,AD∥BC,
∴四边形AFGD为平行四边形,
∴AF=DG,AD=FG,
∴FG=CD.
∵∠ABC=90°,AB=BC,
∴∠ACB=45°,∠ACD=45°,
∵EF⊥AC,
∴∠FEC=90°,
∴∠EFC=∠ECF=45°,
∴EF=EC.
∴∠EFC=∠ECD.
∴△CDE≌△FGE(SAS).
∴ED=EG,∠FEG=∠CED.
∴∠DEG=∠FEC=90°,
∴△DEG是等腰直角三角,
∴DG2=DE2+EG2=2DE2,
∴,
∴AFDE,
故答案为:AFDE.
(2)如图④,作DG⊥DE,并截取DG=DE,连接AG、GE,
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠ADC=90°,CD=AD,
∴∠DAC=∠DCA=45°,
同理,∠ACB=45°,
∵GD⊥DE,
∴∠GDE=90°,
又∵DG=DE,
∴△DEG是等腰直角三角形,
∴EG2=DE2+DG2=2DE2,
∴EGDE,
∵∠ADC=∠GDE=90°,
∴∠GDA=∠EDC,
∴△GDA≌Δ EDC(SAS),
∴∠GAD=∠ECD=45°,AG=EC,
∴∠GAE=90°,
∵EF⊥AC,
∴∠FEC=∠FEA=90°,
∴∠EFC=∠ECF=45°,
∴EF=EC.
∴EF=AG,
∵∠GAE=∠FEA=90°,
∴AG∥EF,
∴四边形AGEF为平行四边形,
∴AF=EG.
∵AFDE.
20.(8分)(2024春•南京期中)如图,正方形ABCD和正方形AEFG,点F是BC上的动点.
(1)连接BE,DG,
①求证:BE=DG;
②求证:∠ADG=45°;
(2)连接AF,若BF=BE,则∠BAF= 22.5 °.
【分析】(1)①由四边形ABCD和四边形AEFG是正方形,可得AE=AG,AB=AD,∠EAG=∠BAD=90°,故∠EAB=∠GAD,得△ABE≌△ADG(SAS),有BE=DG;
②连接AF,AC,由四边形ABCD和四边形AEFG是正方形,可证△DAG∽△CAF,得∠ADG=∠ACF,故∠ADG=45°;
(2)连接AF,由∠ADG=45°=∠ABE,可得∠EBF=∠ABE+∠ABF=45°+90°=135°,而BE=BF,故∠BEF=∠BFE=(180°﹣∠EBF)÷2=22.5°,从而∠AFB=∠AFE+∠EFB=67.5°,即可得答案.
【解答】(1)证明:①如图:
∵四边形ABCD和四边形AEFG是正方形,
∴AE=AG,AB=AD,∠EAG=∠BAD=90°,
∴∠EAB=∠GAD,
∴△ABE≌△ADG(SAS),
∴BE=DG;
②如图,过点G作GM⊥BC于点M,过点E作EN⊥CB交CB的延长线于点N.延长MG交AD于点T.则四边形ABMT是矩形,连接BE.
∴AT=BM,
∵四边形AEFG是正方形,
∴FE=FG,∠EFG=90°,
∵∠N=∠GMF=90°,
∴∠EFN+∠GFM=90°,∠GFM+∠FGM=90°,
∴∠EFN=∠FGM,
∴△EFN≌△FGM(AAS),
∴EN=FM,FN=GM,
同法可证AT=GM,
∴FN=BM,
∴EN=BN,
∴∠EBN=ABE=45°,
∵△ABE≌△ADG,
∴∠ADG=∠ABE=45°;
(2)解:连接AF,如图:
由(1)知,△ADG≌△ABE,
∴∠ADG=45°=∠ABE,
∴∠EBF=∠ABE+∠ABF=45°+90°=135°,
∵BE=BF,
∴∠BEF=∠BFE=(180°﹣∠EBF)÷2=22.5°,
∵∠AFE=45°,
∴∠AFB=∠AFE+∠EFB=67.5°,
∴∠BAF=90°﹣∠AFB=22.5°;
故答案为:22.5.
21.(8分)(2024春•姑苏区校级期中)(1)如图①,在正方形ABCD中,E,F分别是AB,BC边上的动点,且∠EDF=45°,将△DAE绕点D逆时针旋转90°,得到△DCM,可以证明△DEF≌△DMF,进一步推出AE,EF,FC之间的数量关系为 EF=AE+CF ;
(2)如图②正方形ABCD,∠EDF=45°,猜想AM,MN,CN的数量关系,并证明你的结论.
(3)如图③,在菱形ABCD中,∠ABC=60°,点E,F分别是边BC,CD上的动点(不与端点重合),且∠EAF=60°,连接BD分别与边AE,AF交于M,N.当∠DAF=15°时,直接写出BM,MN,DN之间的数量关系 DN2+MN2=BM2 .
【分析】(1)证明△DEF≌△DMF,可得出EF和FM的数量关系,即可得出结论;
(2)过点D作DH⊥DM,且使DH=DM,连接NH、CH,证明△ADM≌△CDH(SAS),由全等三角形的性质得出AM=CH,∠DAM=∠DCH=45°,证明△MDN≌△HDN(SAS),得出MN=NH,由勾股定理得出结论;
(3)将△ADF绕点A顺时针旋转120°,此时AD与AB重合,F转到点G,在AG上取AH=AN,连接HM,HB,利用△ABH≌△ADN,证明MN=MH,DN=BH,再证明△BMH是直角三角形即可.
【解答】解:(1)结论:EF=AE+FC;
理由:∵△DAE绕点D逆时针旋转90°,得到△DCM,∠EDF=45°,
∴∠MDF=45°,△DAE≌△DCM,
∴DE=DM,AE=CM,
∵∠DCF=∠DFM=90°,
∴F、C、M三点共线,
在△DEF和△DMF中,
,
∴△DEF≌△DMF(SAS),
∴EF=FM,
∴EF=AE+CF;
故答案为:EF=AE+CF;
(2)MN2=AM2+NC2.
证明:过点D作DH⊥DM,且使DH=DM,连接NH、CH,
∵四边形ABCD是正方形,
∴AD=DC,∠BAD=∠ADC=90°,
∵∠MDH=90°,
∴∠ADM=∠CDH,
∴△ADM≌△CDH(SAS),
∴AM=CH,∠DAM=∠DCH=45°,
∵∠EDF=45°,
∴∠ADM+∠NDC=45°,
∴∠CDH+∠NDC=∠NDH=45°,
∴∠MDM=∠HDN,
又∵DN=DN,
∴△MDN≌△HDN(SAS),
∴MN=NH,
∵∠ACD=45°,
∴∠NCH=90°,
∴NH2=CH2+CN2,
∴MN2=AM2+NC2;
(3)将△ADF绕点A顺时针旋转120°,此时AD与AB重合,F转到点G,在AG上取AH=AN,连接HM,HB,如图,
∴∠BAG=∠DAF,
又AH=AN,AB=AD,
∴△ABH≌△ADN(SAS),
∴DN=BH,∠ABH=∠ADN,
∵四边形ABCD是菱形,∠ABC=60°,
∴∠ABD=∠ADB=30°,
∴∠HBD=∠ABH+∠ABD=60°,
∵∠DAF=15°,∠EAF=60°,
∴∠DAM=∠AMD=75°,
∴∠AMN=∠AMH=75°,
∴∠HMB=180°﹣∠AMN﹣∠AMH=30°,
∴∠BHM=90°,
∴BH2+MH2=BM2,
∴DN2+MN2=BM2.
故答案为:DN2+MN2=BM2.
22.(10分)(2024春•武进区期中)定义:对于一个四边形,我们把依次连结它的各边中点得到的新四边形叫做原四边形的“中点四边形”,如果原四边形的中点四边形是个正方形,那么我们把原四边形叫做“中方四边形”.
(1)下列四边形中一定是“中方四边形”的是 D ;
A.平行四边形
B.矩形
C.菱形
D.正方形
(2)如图1,以锐角△ABC的两边AB,AC为边长,分别向外侧作正方形ABDE和正方形ACFG,连结BE,EG,GC.求证:四边形BCGE是“中方四边形”;
(3)如图2,四边形ABCD是“中方四边形”,若AC2的值为32,则AB+CD的最小值是 8 .(不需要解答过程)
【分析】(1)由正方形对角线相等且互相垂直可得答案;
(2)如图,取四边形BCGE各边中点分别为M、N、R、L并顺次连接成四边形MNRL,连接CE交AB于P,连接BG交CE于K,利用三角形中位线定理可证得四边形MNRL是平行四边形,再证得△EAC≌△BAG,推出▱MNRL是菱形,再由∠LMN=90°,可得菱形MNRL是正方形,即可证得结论;
(3)分别作AD,BC,AB,CD的中点E,F,M,N,并顺次连接EN、NF、FM、ME,连接BD交AC于O,连接OM、ON,证出FM=FN,∠MFN=90°,求出MNFM,当点O在MN上(即M、O、N共线)时,OM+ON最小,最小值为MN的长,则可得出答案.
【解答】(1)解:∵在平行四边形、矩形、菱形、正方形中,正方形的对角线相等且互相垂直,
∴一定是“中方四边形”的是正方形;
故答案为:D;
(2)证明:如图2,设四边形BCGE的边BC、CG、GE、BE的中点分别为M、N、R、L,连接CE交AB于P,连接BG交CE于K,
∵四边形BCGE各边中点分别为M、N、R、L,
∴MN、NR,RL,LM分别是△BCG、△CEG、△BGE、△CEB的中位线,
∴MN∥BG,MNBG,RL∥BG,RLBG,RN∥CE,RNCE,ML∥CE,MLCE,
∴MN∥RL,MN=RL,RN∥CE∥ML,RN=ML,
∴四边形MNRL是平行四边形,
∵四边形ABDE和四边形ACFG都是正方形,
∴AE=AB,AG=AC,∠EAB=∠GAC=90°,
∴∠EAC=∠BAG,
∴△EAC≌△BAG(SAS),
∴CE=BG,∠AEC=∠ABG,
又∵RLBG,RNCE,
∴RL=RN,
∴平行四边形MNRL是菱形,
∵∠EAB=90°,
∴∠AEP+∠APE=90°.
又∵∠AEC=∠ABG,∠APE=∠BPK,
∴∠ABG+∠BPK=90°,
∴∠BKP=90°,
又∵MN∥BG,ML∥CE,
∴∠LMN=90°.
∴菱形MNRL是正方形,即原四边形BCGE是“中方四边形”.
(3)解:如图,分别作AD,BC,AB,CD的中点E,F,M,N,并顺次连接EN、NF、FM、ME,连接BD交AC于O,连接OM、ON,
∵四边形ABCD是“中方四边形”,M,N分别是AB,CD的中点,
∴四边形ENFM是正方形,
∴FM=FN,∠MFN=90°,
∴,
∵M,F分别是AB,BC的中点,
∴.
∴,
∵AC2的值为32,
∴MN=4,
由题意得:当点O在MN上(即M、O、N共线)时,OM+ON最小,最小值为MN的长,
∴2(OM+ON)≥2MN,
由(2)知:AC⊥BD,
又∵M,N分别是AB,CD的中点,
∴AB=2OM,CD=2ON,
∴2(OM+ON)=AB+CD,
∴AB+CD≥2MN,
∵MN=8,
∴AB+CD 的最小值为8.
故答案为:8.
23.(10分)(2024春•梁溪区期中)折纸不仅是一项有趣的活动,也是一项益智的数学活动.今天,就让我们带着数学的眼光来玩一玩折纸,看看折叠矩形的对角线之后能得到哪些数学结论.
实践操作,解决问题
如图1,将矩形纸片ABCD沿对角线AC翻折,使点D′落在矩形ABCD所在平面内,边BC和AD′相交于点E,连接BD′.发现:结论①AE=EC;结论②BD′∥AC.
(1)若图1中的矩形变为平行四边形时(AB≠BC),如图2所示,结论①和结论②是否成立,若成立,请挑选其中的一个结论加以证明;若不成立,请说明理由;
(2)东京沿对角线折叠一张矩形纸片,发现所得图形是轴对称图形(如图3所示).沿对称轴EF再次折叠后,得到的仍是轴对称图形,则京京折叠的矩形纸片的长宽之比为 1:1或 ;
(3)新题探究:如图4所示,平行四边形ABCD中,∠ABC=60°,AB=2(AB≠BC).将△ADC沿对角线AC翻折.使点D′落在ABCD所在平面内,连接BD′,当△BCD′恰好为直角三角形时,BC的长度为 1或4或或 .
【分析】(1)证明∠DAC=∠EAC,AD=AD′,∠DAC=∠D′AC,可得∠EAC=∠ECA,可得AE=EC,证明AD′=BC,可得BE=ED′,再进一步利用等腰三角形的性质与平行线的判定可得结论;
(2)分两种情况讨论,当点D′与B点不重合时,得出∠ACB=30°,继而根据含30度角的直角三角形的性质,勾股定理即可求解,当点D′与B点重合时,根据正方形的性质即可求解;
(3)分三种情况讨论,分别画出图形,结合(1)中的结论,根据含30度角的直角三角形的性质,以及勾股定理即可求解.
【解答】解:(1)AE=EC,BD′∥AC,理由如下,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD=BC,AD∥BC,
∴∠DAC=∠EAC,
∵折叠,
∴AD=AD′,∠DAC=∠D′AC,
∴∠EAC=∠ECA,
∴AE=EC,
∵折叠,
∴AD=AD′,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD=BC,
∴AD′=BC,
∵EC=EA,
∴AD′﹣AE=BC﹣CE,即BE=ED′,
∴,
又∵,∠AEC=∠BED′,
∴∠EAC=∠ED′B,
∴BD′∥AC;
(2)当点D′与B点不重合时,如图,
依题意,EF=ED′=BE,AE=EC,∠EFC=∠AFE=90°,
设∠ACB=α,则∠EAF=∠ACB=∠BAE,
∵∠ACB+∠BAC=90°,
∴α+2α=90°,
解得:α=30°,
∴,
在Rt△ABC中,,
∴矩形纸片的长宽之比为,
当点D′与B点重合时,如图,
此时ABCD是正方形,
∴矩形纸片的长宽之比为1:1,
综上矩形纸片的长宽之比1:1或;
(3)当∠CBD′=90°时,如图,设CD′与AB交于点E,
由(1)可得BD′∥AC,
∴∠ACB=180°﹣∠CBD′=90°,
在Rt△ABC中,∵∠ABC=60°,AB=2,
∴∠BAC=30°,
∴;
如图,当∠CD′B=90°时,由(1)可得BD′∥AC,
∴∠ACD′=180°﹣∠BD′C=90°,
∵折叠,
∴∠ACD=∠ACD′=90°,
∴D,C,D′三点共线,
∵四边形ABCD是平行四边形,∠ABC=60°,AB=2,
∴∠D=60°,CD=AB=2,
∴∠DAC=30°,
在Rt△ACD中,A D=2 C D=4,
∴BC=AD=4;
如图,当∠BCD′=90°时,
∵∠ABC=60°,
∴∠BEC=30°,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD=BC,AD∥BC,
∴∠DCA=∠EAC,
∵折叠,
∴AD=AD′,∠DCA=∠ECA,
∴∠EAC=∠ECA,
∴AE=EC,
设BC=m,
∴BE=2m,,
∴,
∴,
∴;
如图,当∠BCD′=90°时,同理可得∠CDE=∠D=∠ABC=60°,∠CED=30°=∠AEB,CD=CD′=2=AB,
∴D′E=4,,
同理可得:AE=CE,AD′=AD=BC,
∴BE=D′E=4,
∴;
综上所述:BC的长度为1或4或或.
24.(12分)(2024春•梁溪区校级期中)在如图所示的平面直角坐标系中,正方形AOBC边长为2,点C的坐标为(2,2).
(1)如图1,动点D在OB边上,将△BCD沿直线DC折叠,点B落在点B′处,连接DB′并延长,交AO于点E.
①当B′D=OD时,点D的坐标是 (1,0) ;
②若点E是线段OA的中点,求此时点D与点B′的坐标;
(2)如图2,动点D,G分别在边OB,AC上,将四边形DBCG沿直线DG折叠,使点B的对应点B′始终落在边OA上(点B′不与点O,A重合),点C落在点C′处,B′C′交AC于点E.设OB′=t,四边形AB′DG的面积为S,直接写出S与t的关系式.
【分析】(1)①由折叠的性质得出,则可得出答案;
②连接CE.证明Rt△EAC≌Rt△E′BC(HL),得出EB′=AE,设D(x,0),则OD=x,DB=DB′=2﹣x,DE=3﹣x.由勾股定理可求出D点坐标,证出S△OEB′:S△ODB′=3:2,由可得出答案;
(2)连接B'G,B'B,BG,设OB'=t,则AB'=OA﹣OB'=2﹣t.设BD=B'D=m,则OD=OB﹣BD=2﹣m,解得.由梯形的面积公式可得出答案.
【解答】解:(1)①∵正方形AOBC边长为2,点C的坐标为(2,2),
∴OB=BC=AC=OA=2,
∵将△BCD沿直线DC折叠,
∴B′D=BD,
又∵B′D=OD,
∴BD=OD,
∴,
∴点D的坐标是(1,0),
故答案为:(1,0);
②连接CE.
∵折叠,
∴CB′=CB=AC=2.
在Rt△EAC和Rt△E′BC中,
,
∴Rt△EAC≌Rt△E′BC(HL),
∴EB′=AE,
∵E为OA中点,
∴AE=OEOA=1,
∴EB′=AE=1.
设D(x,0),则OD=x,DB=DB′=2﹣x,DE=3﹣x.
∵∠EOD=90°,
∴12+x2=(3﹣x)2,
解得:x,
∴D(,0),
∵EB′:DB′=1:(2)=3:2,
∴S△OEB′:S△ODB′=3:2,
又∵S△OED1,
∴S△OEB′S△OED,S△ODB′S△OED,
∴1×xB′,yB′
∴xB′,yB′,
∴B′(,).
(2)如图,连接B'G,B'B,BG,
设OB'=t,则AB'=OA﹣OB'=2﹣t.设BD=B'D=m,则OD=OB﹣BD=2﹣m,
在RtΔOB'D中,OB'+OD2=B'D2,
∴t2+(2﹣m)2=m2,
解得.
∴,
设CG=n,则AG=AC﹣CG=2﹣n,
在 Rt△AB'G中,B'G2=AB'2+AG2=(2﹣t)2+(2﹣n)2,
在Rt△BCG中,BG2=CG2+BC2=n2+22=n2+4,
由折叠可知DG垂直平分B'B,
∴B'G=BG,
∴B'G2=BG2,
即(2﹣t)2+(2﹣n)2=n2+4,
解得,
∴S梯形DBCG,
∴S=S正方形OABC﹣S△BOD﹣S梯形DBCG.
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2024-2025学年八年级数学下学期期中专项卷
【压轴题篇】
(考试时间:120分钟 试卷满分:120分)
考前须知:
1.本卷试题共24题,单选10题,填空6题,解答8题。
2.测试范围:数据的收集、整理、描述~分式(苏科版)。
第Ⅰ卷
一、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.(3分)(2024秋•靖江市期中)如图,Rt△ABC中,∠ABC=90°,,将△ABC绕点C逆时针旋转60°,得到△MNC,连结BM,则BM的长是( )
A. B. C. D.3
2.(3分)(2024春•泰兴市期中)互不重合的A、B、C三点在同一直线上,已知,,,这三点的位置关系是( )
A.点A在B、C两点之间 B.点B在A、C两点之间
C.点C在A、B两点之间 D.无法确定
3.(3分)(2024春•江阴市期中)如图,▱ABCD中,点E、F分别是BC、CD上一点,连接AE、DE,连接AF交ED于点P,连接BF分别交AE、DE于点G、H,设△BGE的面积为S1,△PDF的面积为S2,四边形CEHF的面积为S3,若S1=2,S2=3,S3=18,则阴影部分四边形AGHP的面积为( )
A.17 B.19 C.18.5 D.23
4.(3分)(2024春•姜堰区期中)如图,在△ABC中,∠A=90°,AB=AC=8.将△ABC沿EF折叠,使点A落在BC边的中点D处,点G、H、I分别为BE、EF、CF的中点,连接GH、HI、ID、DG,GH与DE相交于点M,HI与DF相交于点N,则四边形DMHN的面积为( )
A.5 B.6 C.7 D.8
5.(3分)(2024春•苏州期中)如图,正方形ABCD边长为1,延长BC至点E,使得,AF平分∠BAE交BC于点F,连接DF,则下列结论:①AF=EF;②AE平分∠DAF;③DF⊥AE;④.其中正确的是( )
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
6.(3分)(2024春•工业园区校级期中)如图,在正方形ABCD中,E为BC边上一动点(点E、B不重合),△AEP是等腰直角三角形,∠AEP=90°,连接DP.若AB=2时,则△ADP周长的最小值为( )
A. B. C. D.
7.(3分)(2024春•惠山区期中)如图,已知△ABC是边长为3的等边三角形,点D是边BC上的一点,且BD=1,以AD为边作等边△ADE,过点E作EF∥BC交AC于点F,连接BF,则下列结论中其中正确的有( )
①△ABD≌△BCF;②四边形BDEF是平行四边形;③;④.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
8.(3分)(2024春•宜兴市期中)如图,在矩形ABCD中,AB=4,BC=3,将△ABC绕点C顺时针旋转α(α<90°)得到△EFC,延长EF分别交AB、CD于M、N,当N为EM中点时,DN的长为( )
A. B. C. D.
9.(3分)(2024春•锡山区期中)已知:如图,在正方形ABCD外取一点E,连接AE,BE,DE.过点A作AE的垂线交DE于点P.若,PB=10,下列结论:
①△APD≌△AEB;②∠AEB=135°;③;④S△APD+S△APB=33;⑤CD=11.其中正确结论的序号是( )
A.①②③④ B.①④⑤ C.①②④ D.③④⑤
10.(3分)(2024春•梁溪区校级期中)如图,已知正方形ABCD,点M是边BA延长线上的动点(不与点A重合)且AM<AB,△CBE由△DAM平移得到,若过点E作EH⊥AC,H为垂足,则有以下结论:
①在点M的运动过程中,四边形CEMD可能成为菱形;
②点M位置变化,使得∠DHC=60°时,2BE=DM;
③无论点M运动到何处,都有DMHM;
④无论点M运动到何处,∠CHM一定大于135°.
以上结论正确的是( )
A.①②③④ B.②③④ C.②④ D.③④
二.填空题(共6小题,满分18分,每小题3分)
11.(3分)(2024春•工业园区校级期中)如图,在Rt△ACB中,两直角边AC=4,BC=3,将△ABC绕AC中点M旋转一定角度,得到△DEF,点F正好落在AB边上,DE和AB交于点G,则AG长为 .
12.(3分)(2024春•玄武区期中)如图,在矩形ABCD中,AD=5,PD=2,点E为CD边上的一个动点,连接PE,以PE为边向下方作等边△PEG,连接AG,则AG的最小值是 .
13.(3分)(2024春•秦淮区期中)如图,在四边形ABCD中,∠B=∠D=90°,AD=7,DC=24,AB=15.M是AD边上的定点,N是BC边上的动点,O是MN的中点.点N从点B运动到点C的过程中,点O运动的路径长为 .
14.(3分)(2024春•建邺区校级期中)如图,在Rt△ABC和Rt△EBC中,∠BAC=∠BEC=90°,AB=AC=4,以AC、EC为邻边作▱ACEF,连接CF,则线段CF的最小值为 .
15.(3分)(2024春•梁溪区校级期中)邻边长分别为3,a(a>3)的平行四边形纸片,如图那样折一下,剪下一个边长等于3的菱形(称为第一次操作);再把剩下的平行四边形如图那样折一下,剪下一个边长等于此时平行四边形一边长的菱形(称为第二次操作);再把剩下的平行四边形如此反复操作下去,若在第三次操作后,剩下的平行四边形为菱形,则a的值 .
16.(3分)(2024春•江阴市期中)如图,矩形纸片ABCD中,AB=4,BC=6,点E、点F分别是边BC、CD上的一个动点,将△ABE沿AE折叠,使顶点B落在点B'处,再将纸片沿EF折叠,使顶点C落在射线EB'上的点C'处,下列结论:①∠AEF=90°;②若CE=2BE,则CF=DF;③当点B'与C'重合时,CF;④连接AC',若△AEC'是以AE为腰的等腰三角形,则BE或2.其中正确的结论有 .(填序号)
三.解答题(共8小题,满分72分)
17.(8分)(2024春•锡山区期中)如图①,在▱ABCD中,AB=5,BC=13,BC边上的高为4,点E是边AD上一动点.
(1)尺规作图:请在图①中作菱形AEFG,使点F,G在边BC上.(不写作法,保留作图痕迹)
(2)聪明的你一定会发现,可作出的菱形的个数随着点E的位置变化而变化.请直接写出菱形的个数及对应的AE的长的取值范围.
18.(8分)(2024春•秦淮区期中)数学概念
如果一个菱形的四个顶点分别在一个矩形的四条边上(不与矩形的顶点重合),那么称这个菱形是该矩形的内接菱形.
初步认识
(1)如图①,矩形ABCD中,E,F,G,H分别是AB,BC,CD,DA的中点.求证:四边形EFGH是矩形ABCD的内接菱形.
深入思考
(2)如图②,矩形ABCD中,E是边AB上的一点.
①用直尺和圆规作矩形ABCD的内接菱形EFGH,使点F,G,H分别在BC,CD,DA上;(保留作图痕迹,不写画法)
②已知AE=2,BE=1,AD=a.若矩形ABCD存在以点E为顶点的内接菱形,则a的取值范围是 .
19.(8分)(2024春•鼓楼区期中)数学课上,李老师给出这么一道数学问题:如图①,正方形ABCD中,点E是对角线AC上任意一点,过点E作EF⊥AC,垂足为E,交BC所在直线于点F.探索AF与DE之间的数量关系,并说明理由.
小明在解决这一问题之前,先进行特殊思考:如图②,当E是对角线AC的中点时,他发现AF与DE之间的数量关系是 .若点E在其它位置时,这个结论是否都成立呢?小明继续探究,他用“平移法”将AF沿AD方向平移得到DG,将原来分散的两条线段集中到同一个三角形中,如图③,这样就可以将问题转化为探究DG与DE之间的数量关系.
(1)请你按照小明的思路,完成解题过程;
(2)你能用与小明不同的方法来解决李老师给出的“数学问题”吗?请写出解题过程.
20.(8分)(2024春•南京期中)如图,正方形ABCD和正方形AEFG,点F是BC上的动点.
(1)连接BE,DG,
①求证:BE=DG;
②求证:∠ADG=45°;
(2)连接AF,若BF=BE,则∠BAF= °.
21.(8分)(2024春•姑苏区校级期中)(1)如图①,在正方形ABCD中,E,F分别是AB,BC边上的动点,且∠EDF=45°,将△DAE绕点D逆时针旋转90°,得到△DCM,可以证明△DEF≌△DMF,进一步推出AE,EF,FC之间的数量关系为 ;
(2)如图②正方形ABCD,∠EDF=45°,猜想AM,MN,CN的数量关系,并证明你的结论.
(3)如图③,在菱形ABCD中,∠ABC=60°,点E,F分别是边BC,CD上的动点(不与端点重合),且∠EAF=60°,连接BD分别与边AE,AF交于M,N.当∠DAF=15°时,直接写出BM,MN,DN之间的数量关系 .
22.(10分)(2024春•武进区期中)定义:对于一个四边形,我们把依次连结它的各边中点得到的新四边形叫做原四边形的“中点四边形”,如果原四边形的中点四边形是个正方形,那么我们把原四边形叫做“中方四边形”.
(1)下列四边形中一定是“中方四边形”的是 ;
A.平行四边形
B.矩形
C.菱形
D.正方形
(2)如图1,以锐角△ABC的两边AB,AC为边长,分别向外侧作正方形ABDE和正方形ACFG,连结BE,EG,GC.求证:四边形BCGE是“中方四边形”;
(3)如图2,四边形ABCD是“中方四边形”,若AC2的值为32,则AB+CD的最小值是 .(不需要解答过程)
23.(10分)(2024春•梁溪区期中)折纸不仅是一项有趣的活动,也是一项益智的数学活动.今天,就让我们带着数学的眼光来玩一玩折纸,看看折叠矩形的对角线之后能得到哪些数学结论.
实践操作,解决问题
如图1,将矩形纸片ABCD沿对角线AC翻折,使点D′落在矩形ABCD所在平面内,边BC和AD′相交于点E,连接BD′.发现:结论①AE=EC;结论②BD′∥AC.
(1)若图1中的矩形变为平行四边形时(AB≠BC),如图2所示,结论①和结论②是否成立,若成立,请挑选其中的一个结论加以证明;若不成立,请说明理由;
(2)东京沿对角线折叠一张矩形纸片,发现所得图形是轴对称图形(如图3所示).沿对称轴EF再次折叠后,得到的仍是轴对称图形,则京京折叠的矩形纸片的长宽之比为 ;
(3)新题探究:如图4所示,平行四边形ABCD中,∠ABC=60°,AB=2(AB≠BC).将△ADC沿对角线AC翻折.使点D′落在ABCD所在平面内,连接BD′,当△BCD′恰好为直角三角形时,BC的长度为 .
24.(12分)(2024春•梁溪区校级期中)在如图所示的平面直角坐标系中,正方形AOBC边长为2,点C的坐标为(2,2).
(1)如图1,动点D在OB边上,将△BCD沿直线DC折叠,点B落在点B′处,连接DB′并延长,交AO于点E.
①当B′D=OD时,点D的坐标是 ;
②若点E是线段OA的中点,求此时点D与点B′的坐标;
(2)如图2,动点D,G分别在边OB,AC上,将四边形DBCG沿直线DG折叠,使点B的对应点B′始终落在边OA上(点B′不与点O,A重合),点C落在点C′处,B′C′交AC于点E.设OB′=t,四边形AB′DG的面积为S,直接写出S与t的关系式.
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