内容正文:
期中真题必刷压轴60题(15个考点专练)
考点一 动点问题的函数(共4小题)
1.(23-24八年级下·北京·期末)如图①,中,,,两动点M,N同时从点A出发,点M在边上以的速度匀速运动,到达点B时停止运动,点N沿A→D→C→B的路径匀速运动,到达点B时停止运动.的面积与点N的运动时间t(s)的关系图象如图②所示.有下列说法:
①点N的运动速度是;
②的长度为;③a的值为7;
④当时,t的值为.
其中正确的个数( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【分析】本题主要考查函数图象问题,涉及平行四边形的性质,由点的速度和路程可知,时,点和点重合,过点作于点,求出的长,进而求出的长,得出点的速度;由图2可得当时,点和点重合,进而可求出的长;根据路程除以速度可得出时间,进而可得出的值;由图2可知,当时,有两种情况,根据图象分别求解即可得出结论,熟练掌握各图形的性质,分别列出关于t的方程是解题的关键.
【详解】解:,点的速度为,
当点从点到点,用时,
当时,过点作于点,
,
,
在中,,
,,
,
点的运动速度是;故①正确;
点从到,用时,
由图2可知,点从到用时,
,故②正确;
,故③正确;
当点未到点时,过点作于点,
,
解得,负值舍去;
当点在上时,过点作交延长线于点,
此时,
,
,
解得,
当时,的值为或9.故④错误;
故选:C.
2.(23-24八年级下·北京·期中)已知动点H以每秒x厘米的速度沿图1的边框(边框拐角处互相垂直)按的路径匀速运动,相应的的面积关于时间的关系如图2,已知,则下列说法正确的有几个( )
①动点 H的速度是 ;②的长度为;③b的值为13:④当点 H 到达D点时的面积是 ;
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】D
【分析】先根据点H的运动,得出当点H在不同边上时的面积变化,并对应图2得出相关边的边长,最后经过计算判断各个说法.
本题考查动点函数的图像,掌握三角形的面积公式,函数图像的性质,理解函数图像上的点表示的意义是解决本题的关键.
【详解】由图2可知:当H点由A点运动到B点时, ,
,
解得,
由图2可知:当H点由A点运动到B点用了,
∴H点的速度是,
故①正确;
由图2可知:当H点由B点运动到C点用了,
,
故②正确;
由图2可知:第到时H点由C点运动到D点,
,,
,
∴H点由D点运动到E点用了,
,
故③正确;
由图2可知:当H点由C点运动到D点用了,
,
,
当点 H 到达D点时,
故④正确;
故选:D.
3.(24-25八年级下·河南南阳·阶段练习)如图1,在中,动点从点出发沿折线匀速运动至点后停止.设点的运动路程为,线段的长度为,图2是与的函数关系的图象,其中点为曲线的最低点,则的高的长度为 .
【答案】4
【分析】本题考查了动点问题的函数图象,勾股定理,垂线段最短,过点A作于点Q,当点P与Q重合时,在图2中F点表示当时,点P到达点Q,此时当P在上运动时,最小,勾股定理求得.然后等面积法即可求解.
【详解】解:如图过点A作于点Q,当点P与Q重合时,在图2中F点表示当时,点P到达点Q,此时当P在上运动时,最小,
∴,,,
∴,
∴,
∵,
∴.
故答案为:4.
4.(24-25八年级下·北京·期中)如图,在长方形中,,,,点P从点A出发,沿A→B→C→D路线运动,到点D停止,点P出发时的速度为每秒,a秒时点P的速度变为每秒,图②是点P出发x秒后,的面积与x(秒)的函数图象.
(1)根据题目中提供的信息,请直接写出a,b,c,d的值;
(2)设点P运动的路程为,请写出点P出发后,y与x的函数表达式;
(3)当点P出发几秒后,以点C,D,P为顶点的三角形是等腰三角形.
【答案】(1),,,;
(2);
(3)当出发4秒,9秒,12秒时,是等腰三角形.
【分析】(1)根据三角形的面积公式可求,根据路程、速度、时间的关系可求的值;
(2)确定与的等量关系后列出关系式即可;
(3)先计算的面积,然后将计算出来的数值代入所求函数的不同分段,解出对应的的值,若解出的值在对应的分段区间内,则的值即为所求的解,反之则不是,分类讨论即可.
【详解】(1)解:∵出发时速度为,由图②得当为48时,对应的时间为秒,
∴图①中,,
即,
∴,
∵在上运动时,
面积不变,因此图②中水平线段表示在上运动时对应的与之间关系,
∴表示运动到了点,由至14即由8秒到14秒共6秒钟,面积由增加至,增加了,即,
∴,
在上速度为,
,
∴,
当运动到时停止,此时,即对应图②中秒,
在上速度为,
,
∴,
即,,,;
(2)解:前8秒速度为,
,8秒后速度为,
∴,
因此;
(3)解:如图③当时,
中,
∴,
∴,
同理当时,
中,,
∴,
,
当时,
在的垂直平分线上,
即为的中点,
,
∴,
,
即当出发4秒或9秒或12秒时,是等腰三角形.
【点睛】本题考查了矩形的性质,三角形的面积,路程、速度、时间的关系,用函数关系式表示变量间的关系及分类讨论的数学思想.此题为一动点运动分析问题,解题时从动点的运动形式上找出规律,分析不同分段区间时的运动性质,找出等式关系列出方程组解出方程解析式.
考点二 一次函数的图象与性质(共4小题)
5.(24-25八年级下·安徽合肥·期中)定义:平面直角坐标系中,若点A到x轴、y轴的距离和为1,则称点A为“和一点”.例如:点到x轴、y轴距离和为1,则点B是“和一点”,点也是“和一点”.一次函数的图象l经过点,且图象l上存在“和一点”,则k的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题主要考查了一次函数的性质、求一次函数解析式、函数图象的运用等知识点,正确画出函数图象是解题的关键.
根据“和一点”的定义可以得出,进而可以得出由所有“和一点”所构成的函数及其图象,又通过过点的图象l上存在“和一点得到一次函数与“和一点”构成的函数存在交点,然后运用待定系数法求得k的最小值和最大值,即可确定k的取值范围.
【详解】解:由题意可得:点A到x轴,y轴的距离和为1,即,去绝对值后可得:
,
将“和一点”的函数表示在直角坐标系中如图:
∵一次函数的图象l经过点,且图象l上存在“和一点”,
∴一次函数至少与“和一点”构成的图象有1个交点,
当k最小时,一次函数与图象最右侧点相连,如图;
此时一次函数经过两点,
则有,解得:,即k的最小值为.
当k最大时,一次函数与图象最下面的点相连,如图∶
此时一次函数经过两点,
则有,解得:,即k的最大值为.
∴k的取值范围为.
故选A.
6.(23-24八年级下·安徽合肥·期末)若一次函数在的范围内的最大值比最小值大,则下列说法正确的是( )
A.k的值为2或-2 B.的值随的增大而减小
C.k的值为1或-1 D.在的范围内,的最大值为
【答案】A
【分析】本题考查了一次函数的图象与性质,熟练掌握一次函数的图象与性质是解题的关键.
【详解】解:当时,
当时,
当时,随的增大而增大
则由题意可得:
此时在的范围内,的最大值为
当时,随的增大而减小
则由题意可得:
此时在的范围内,的最大值为
故选:.
7.(24-25八年级下·安徽池州·阶段练习)一次函数(k为常数,)的图象过点.
(1) ;
(2)若无解,结合函数的图象,则k的取值范围是 .
【答案】 且/且
【分析】本题考查了一次函数的图像和性质,求代数式的值,不等式的应用等知识,(1)问中将点代入一次函数解析式是解题的关键;(2)问中理解直线无交点的条件是解题的关键.
(1)将点代入到一次函数中,得到的值,再将其代入到中即可求解;
(2)由(1)知,则,直线恒过点,结合图象,根据方程组无解,可通过斜率和截距离的关系确定的取值范围.
【详解】解:(1)将点代入到一次函数中 ,得
,
,
,
故答案为:;
(2)无解,
直线与直线无交点,
由(1)知,
,
将其代入到得,,
当时,
直线恒过点,
如图,
的取值范围为,且,
故答案为:且.
8.(23-24八年级下·江苏南通·期中)定义:在平面直角坐标系中,函数图象上到两坐标轴的距离之和等于的点,叫做该函数图象的“阶和点”例如,为一次函数的“阶和点”.
(1)若点是关于的正比例函数的“阶和点”,则 ______ , ______ ;
(2)若关于的一次函数的图象经过一次函数图象的“阶和点”,求的值;
(3)若关于的一次函数的图象有且仅有个“阶和点”,求的取值范围.
【答案】(1)1,2
(2)或
(3)或
【分析】(1)利用待定系数法和“阶和点”的都有即点即可;
(2)利用分类讨论的方法和“阶和点”的定义求得“阶和点”,再利用待定系数法解答即可;
(3)利用一次函数的性质确定关于的一次函数的图象经过第一、三、四象限,再利用分类讨论的方法和“阶和点”的定义,求得的值,进而得到关于的不等式,解不等式求得的取值范围,再利用已知条件即可得出结论.
【详解】(1)解:点是关于的正比例函数的点,
,
,
点到两坐标轴的距离之和等于,
点是关于的正比例函数的“阶和点”,
.
故答案为:;;
(2)设一次函数图象的“阶和点”为,则,,
一次函数图象经过第一、二、三象限,
当在第一象限时,,
,,
一次函数图象的“阶和点”为,
,
;
当在第二象限时,,由于,此种情形不存在;
当在第三象限时,,
,,
一次函数图象的“阶和点”为,
,
.
综上,关于的一次函数的图象经过一次函数图象的“阶和点”,的值为或;
(3)由题意得:,
,
关于的一次函数的图象经过第一、三、四象限,
设为关于的一次函数的图象的“阶和点”,
,
当在第一象限时,,
,
,
,
,,
,符合题意,
当在第一象限时,;
当在第三象限时,,
,
,
,
,
,
;
当在第三象限时,;
当在第四象限时,,
,
,
.
当在第四象限时,.
关于的一次函数的图象有且仅有个“阶和点”,
以上三个条件中同时满足其中两个即可,
当满足不满足时,;
当满足不满足时,;
当满足不满足时,的值不存在,
综上,关于的一次函数的图象有且仅有个“阶和点”,的取值范围为或.
【点睛】本题主要考查了一次函数的图形与性质,一次函数图象上点的坐标的特征,待定系数法,本题是新定义型,理解新定义并熟练运用是解题的关键.
考点三 一次函数的平移问题(共4小题)
9.(2023·福建·一模)如图,的顶点,,点C在y轴的正半轴上,,将向右平移得到,若经过点C,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】过点B作轴于点G,根据,利用勾股定理,可求出点C的坐标;设直线的解析式为:,把,代入,求出解析式,根据点C在平移的直线,即可得解.
【详解】解:过点B作轴于点G,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
在中,,
∴,
∴点;
设直线的解析式为:,
∴,
解得,
∴;
设向右平移n个单位长度得到,
∴直线的解析式为:,
∵点在直线上,
∴,
∴,
∴向右平移个单位长度得到,
∴点,
故选:C.
【点睛】本题考查坐标系下的平移,掌握函数平移的性质,勾股定理的运用是解题的关键.
10.(23-24八年级下·山东临沂·期末)把直线向上平移个单位后,与直线的交点在第二象限,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据平移特征:向上平移个单位后可得:,再根据与直线的交点,组成方程组,解关于x,y的方程,得到x,y关于m的代数式,二象项的点横坐标小于0.纵坐标大于0,组成不等式组,即可得到答案.
【详解】解:直线向上平移个单位后可得:,
联立两直线解析式得:,
解得:,
即交点坐标为,,
交点在第二象限,
,
解得:.
故选:.
【点睛】本题考查了一次函数图象与几何变换、两直线的交点坐标,注意第二象限的点的横坐标小于0、纵坐标大于0.
11.(2024·北京·模拟预测)对于条直线,满足,,则这条直线最多有 个交点.
【答案】
【分析】本题考查了一次函数的图象,直线相交的交点个数问题.熟练掌握一次函数的图象是解题的关键.
由,可知从1到的条直线平行,由,可知从到的30条直线交于一点,则剩余条直线最多可以有个交点,从1到的条平行直线可以和剩余的条直线最多有个交点,从到的30条直线可以和其他的条直线最多有个交点,然后求和计算即可.
【详解】解:∵,
∴从1到的条直线平行,
∵,
∴从到的30条直线交于一点,
∴剩余条直线最多可以有个交点,
从1到的条平行直线可以和剩余的条直线最多有个交点,
从到的30条直线可以和其他的条直线最多有个交点,
∴这条直线最多有个交点,
故答案为:.
12.(23-24八年级下·北京·期末)在平面直角坐标系中,已知正方形,其中点,,.给出如下定义:若点P向上平移2个单位,再向左平移3个单位后得到,点在正方形的内部或边上,则称点P为正方形的“和谐点”,若在直线上存在点Q,使得点Q是正方形的“和谐点”,则k的取值范围是 .
【答案】或
【分析】由在直线上存在点,使得点是正方形的“和谐点”,可知在直线上,求得直线经过点和时的的值,即可求得的取值范围.
【详解】解:直线向上平移2个单位,再向左平移3个单位后得到,
把代入得,解得,
把代入得,解得,
或.
故答案为:或.
【点睛】本题考查了一次函数图象和系数的关系,一次函数图象上点的坐标特征,坐标与图形变化平移,能够理解题意是解题的关键.
考点四 一次函数的应用(共4小题)
13.(24-25八年级下·山东青岛·期末)同一条公路连接,,三地,在,之间.小明和小张两人分别乘车从、同时出发匀速前往.小张乘坐的汽车中途出现故障,维修后继续行驶,最终两人同时到达.如图,表示小明、小张两人之间的距离与时间的函数关系.下列结论正确的是 .
①小明的速度是;
②,两地相距;
③小张中途休息40分钟;
④小明行驶与小张相遇.
【答案】①②④
【分析】本题考查一次函数的应用,掌握速度、时间和路程的关系是解题的关键.
①当时,小明落后于小张,当时,小明超过小张,这个期间小张处于静止状态,根据速度路程时间列式计算出小明的速度即可;
②根据小明的速度行驶时间列式计算,两地的距离即可;
③当时,小张乘坐的汽车中途出现故障;当时,小张乘坐的汽车维修结束后开始继续行驶,据此计算小张中途休息的时间即可;
④从到两人相遇时,小张处于静止状态,小明行驶了,根据时间路程速度求出从到两人相遇所用的时间,从而计算出两人何时相遇.
【详解】解:小明的速度是,
①正确,符合题意;
,两地相距,
②正确,符合题意;
小张中途休息的时长为,
③不正确,不符合题意;
,
小明行驶与小张相遇,
④正确,符合题意.
故答案为:①②④.
14.(24-25八年级下·北京·期末)甲、乙两地相距.慢车从甲地出发匀速驶往乙地,出发后快车也从甲地出发,沿同一路线匀速驶往乙地,两车同时到达乙地后,慢车立即保持原速,沿原路返回甲地.快车在乙地休息后,提速50%,沿原路匀速返回,又与慢车同时回到甲地,在整个行程中,慢车离甲地的距离(单位:)与时间t(单位:h)之间的函数关系如图所示.
(1)在图中画出快车离甲地的距离(单位:)与时间t之间的函数图象.
(2)______.
(3)已知从甲地到乙地的路程中,距离乙地处有一个治安警亭.
①若,在整个行程中(不含行程终点甲地),t的值是多少时,两车与警亭的距离相等?
②若两车相继路过该警亭的时间间隔不超过,则s的取值范围是_______.
【答案】(1)见解析
(2)
(3)①或2或3时,两车与警亭的距离相等;②
【分析】本题主要考查了一次函数的实际应用,正确理解题意以及将实际问题结合函数观点思考问题是解题的关键.
(1)根据快车行车轨迹即可得解;
(2)根据快车去时和回时的速度和时间建立方程求解即可;
(3)①根据题意可求出快车和慢车的速度,进而求出慢车离甲地的距离的函数图象解析式和,以及快车离甲地的距离的函数图象、,进而再根据两车的行车路线分类讨论,建立方程求解即可;
②先求出慢车离甲地的距离的函数图象解析式和,以及快车离甲地的距离的函数图象、,再令它们分别等于,求出t值,根据两车相继路过该警亭的时间间隔不超过,建立不等式,求解即可.
【详解】(1)解:如图,折线即为所求.
;
(2)解:根据图形可知,快车去乙地时速度为,用时小时,返回速度为,用时1小时,
∴,
解得,
故答案为:;
(3)解:①时,
∵,
∴,
∵返回时,,
∴从甲地到乙地时,,
∴,
,
,
慢车从甲地到乙地时,,
∴,
解得;
慢车、快车同时到达乙地时,;
慢车从乙地回甲地时,,
∴,
解得;
综上所述,或2或3;
②根据题意可知,
∴,,
∵返回时,,
∴从甲地到乙地时,,
∴,,
令,即,
解得;
令,即,
解得,
令,即,
解得,
令,即,
解得,
根据题意可得,,即,
解得,
故答案为:.
15.(24-25八年级下·四川成都·阶段练习)某茶叶店计划购进甲、乙两种茶叶进行销售,两种茶叶的进价和售价如下已知用4000元购进甲种茶叶的数量与用6000元购进乙种茶叶的数量相同.
茶叶品种
进价(元/斤)
售价(元/斤)
甲
200
乙
300
(1)求的值;
(2)茶叶店计划购进甲、乙两种茶叶共300斤,其中甲种茶叶不少于80斤且不超过120斤,“五一”期间,茶叶店让利销售,将乙种茶叶的售价每斤降低元(),甲种茶叶的售价不变,为保证销售完这两种茶叶的利润的最小值不低于31800元,求的最大值.
【答案】(1)100
(2)40
【分析】本题考查了分式方程的应用、一元一次不等式的应用以及一次函数的应用,解题的关键是:(1)找准等量关系,正确列出分式方程;(2)找出数量关系,正确得出一元一次不等式和一次函数关系式.
(1)由题意:用4000元购进甲种茶叶的数量与用6000元购进乙种茶叶的数量相同,列出分式方程,解方程即可;
(2)设购进甲种茶叶斤,销售完这两种茶叶的总利润为元,由题意得出与的一次函数关系式,再由一次函数的性质结合题意得出一元一次不等式,解不等式即可.
【详解】(1)解:由题意可知,
解得,
经检验,是原方程的根,且符合题意;
(2)解:设茶叶店计算购进甲茶叶斤,那么乙茶叶斤,利润为,
由题意得:,
,
,
随的增大而减小,
,
当时,的最小值为:,
解得:,
的最大值为40.
16.(24-25八年级下·广东佛山·期末)
主题
关于如何扭转汽车客运线路亏损的问题
问题情境
随着轨道交通的便利,私家车的普及,网约车的流行,某汽车客运公司的乘客量比以往减少.近期有一条运营线路处于亏损运营状态.
问题探究
(1)公司做了大量的市场调研,将有关数据进行分析整理,发现收支差额y(万元)(票价总收入减去运营成本)与乘客数量x(万人)的关系可近似看作一次函数(图像如图1所示),写出图1中点A和点B的实际意义.
(2)汽车客运公司在调研后邀请了一些乘客代表来研讨扭亏方案.在讨论中,有乘客代表认为,市民出行选择方式增多,客运公司应该改变观念,改善管理,降低运营成本.客运公司行政代表认为,运营成本难以下降,提高票价才能扭亏.
你认为图2和图3两个图示中,反映乘客代表意见的是_______,反映客运公司行政代表意见的是_______.
问题解决
(3)汽车客运公司通过市场调研,发现该线路一周内每天的乘客数量如下表所示:
【答案】(1)点的实际意义是客运公司的运营成本为1万元,点的实际意义是乘客有1.5万人时客运公司利润为0元;(2)图3,图2;(3)方案3更有利于汽车客运公司扭转亏损,理由见解析
【分析】本题考查一次函数的应用,解题的关键是读懂题意,求出相关的函数关系式.
(1)根据图像可得,的实际意义;
(2)根据乘客代表意见和客运公司行政代表意见,结合图像可得答案;
(3)分别求出3中方案的利润,再比较即可.
【详解】解:(1)点的实际意义是客运公司的运营成本为1万元,点的实际意义是乘客有1.5万人时客运公司利润为0元;
(2)观察图像可知,反映乘客代表意见的是图3,反映客运公司行政代表意见的是图2;
故答案为:图3,图2;
(3)该线路一周内乘客数量为(万人),每天乘客数量平均为(万人),
设原来与的函数关系式为,把,代入,
得,解得,
原来与的函数关系式为;
方案1:票价不变,将运营成本降低到0.8万元,此时与的函数关系式为,
令得,
客运公司平均每天利润为万元;
方案2:运营成本不变,提高票价使每万人收支差额提高到0.8万元,此时,
令得,
客运公司平均每天利润为0.04万元;
方案3:将运营成本降低到0.9万元,同时提高票价,使每万人收支差额提高到0.75万元,此时,
令得,
客运公司每天平均利润为0.075万元;
,
方案3更有利于汽车客运公司扭转亏损.
考点五 一次函数与几何相关(共4小题)
17.(24-25八年级下·江苏无锡·期末)如图,在平面直角坐标系中,直线与轴交于点,直线:与直线相交于点,交轴负半轴于点.已知点的横坐标为的面积为10.
(1)点的坐标为________;
(2)求直线对应的函数表达式;
(3)若为线段上的一个动点,将沿着直线翻折,点是否存在某个位置,使得点的对应点恰好落在轴正半轴上?若存在,请求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)存在,
【分析】(1)将点B横坐标代入即可求解;
(2)根据的面积为10,求出,,再用待定系数法求解即可;
(3)过点B作轴于点E,则,由翻折得:,则在中,,那么,则的中点为,由翻折可得直线垂直平分,直线经过的中点,可求直线的表达式为,再与直线联立即可求解.
【详解】(1)解:由题意得,将代入得:,
∴,
故答案为:;
(2)解:如图,
∵的面积为10,
∴,
∴,
当,
∴,
∵C在y轴负半轴,
∴,
将,代入
得:,
解得:,
∴直线对应的函数表达式为;
(3)解:存在,理由如下,
过点B作轴于点E,
∵
∴,
由翻折得:,
∵,
∴在中,,
∴,
则的中点为,
由翻折可得直线垂直平分,
∴直线经过的中点,
设直线的表达式为:,
代入,的中点得:,
解得:,
∴直线的表达式为,
∴,
解得:,
∴.
【点睛】本题考查了一次函数与图形的变换,涉及一次函数与坐标轴的交点问题,待定系数法求一次函数解析式,翻折的性质,勾股定理.
18.(24-25八年级下·北京·阶段练习)如图1,等腰直角三角形中,,,直线经过点C,过A作于D,过B作于E.
(1)求证:;
(2)模型应用:①已知直线:与y轴交于A点,过点A的直线与的夹角为如图2,求的函数解析式;
②如图3,矩形,O为坐标原点,B的坐标为,A、C分别在坐标轴上,P是线段上动点,设,已知点D在第四象限,且是直线上的一点,若是以点P为直角顶点的等腰直角三角形,请求出点D的坐标.
【答案】(1)见解析
(2)①;②
【分析】本题考查了一次函数与几何,全等三角形的判定和性质,等腰三角形的性质,正确画图形,作出辅助线是解题的关键.
(1)先根据为等腰直角三角形得出,再由定理可知;
(2)②过点B作于点B,交于点C,过C作轴于D,利用(1)中原理可得,则可求得,利用待定系数法即可解答;
③画出图形,过D作x轴的平行线EF,交直线OA于E,交直线BC于F,设点P的坐标为,再表示出点的坐标,再代入解析式即可解答.
【详解】(1)证明:∵为等腰直角三角形,
∴,
∵,,
∴,,
∵,
∴,
在与中,
,
∴;
(2)解:①如图,过点B作于点B,交于点C,过C作轴于D,
∵,
∴为等腰直角三角形,
利用(1)中原理可得,
∴,,
当时,,
当时,可得,解得,
∴,,
∴.,
∴,
∴
设的解析式为,
代入,,
可得,
∴,
∴的解析式为;
②解:如图4,当时,,
过D作x轴的平行线EF,交直线OA于E,交直线BC于F,
设点P的坐标为,
四边形为矩形,
,
,,
根据(1)中原理可得,
,
则D点坐标为,
由,得,
∴D点坐标.
19.(24-25八年级下·贵州毕节·期末)如图1,在平面直角坐标系中,直线与坐标轴交于A,两点,过点作直线,交于点D,交y轴于点E,且.
(1)求点A及点E的坐标;
(2)求点D的坐标;
(3)如图2,M是线段上一动点(不与点C,D重合),,交于点N,连接,求的面积的最大值.
【答案】(1);
(2)
(3)
【分析】(1)把代入直线求出,得出直线的解析式为,求出直线与x轴的交点即可得出点A的坐标,根据全等三角形的性质求出,即可求出点E的坐标;
(2)先求出直线的解析式为,联立,求出点D的坐标即可;
(3)由证明得出,证四边形面积为定值,而,要使面积最大,求面积最小即可,当取最小值时,面积最小,即当时,取最小值,进而求解.
【详解】(1)解:把代入直线得:,
∴直线的解析式为,
把代入得:,
解得:,
∴;
∴,
∵,
∴,
∴;
(2)解:设直线的解析式为,把,代入得:
,
解得:,
∴直线的解析式为,
联立,
解得:,
∴点D的坐标为.
(3)解:,
,,
,,
,
,
在和中,
,
,
,
,
,
,,,,
,,
,
四边形面积为定值,
,
要使面积最大,求面积最小即可,
,
当取最小值时,面积最小,
,,,
,
当时,取最小值,
,
即,面积最小为,
则面积,
即面积最大为.
20.(2025八年级下·北京·专题练习)在函数的学习中,我们经历了列表,描点,连线画函数图象,并结合图象研究函数性质的过程.若一个函数当自变量在不同范围内取值时,函数表达式不同,我们称这样的函数为分段函数.下面我们参照函数学习的过程与方法,探究分段函数的图象与性质,探究过程如下,请补充完整.
(1)列表:
0
1
0
2
0
2
4
6
描点:在平面直角坐标系中,以自变量x的取值为横坐标,以相应的函数值y为纵坐标,描出相应的点,如图所示,请画出函数的图象.
(2)研究函数并结合图象,回答下列问题:
①点,,,在函数图象上,则 , (填“”,“ ”或“” ;
②在直线的右侧的函数图象上有两个不同的点,,且,则的值为 ;(注:直线为经过且垂直轴的直线)
③当时,的取值范围是 .
(3)设该分段函数的图象与轴交于点,点和点分别是平面内的定点和动点,点是函数图象上的一点,横坐标为,以为边向右作正方形.当时,若正方形相邻两边与线段只有两个交点,直接写出的取值范围.
【答案】(1)详见解析
(2)①,.②;③
(3)或
【分析】本题主要考查了一次函数得图象和性质、正方形的性质等内容,数形结合是解题的关键.
(1)根据表格中数据描点连线即可;
(2)①根据图象观察或者求出值、值比较即可;
②根据对称性可知这两点关于直线对称,进而即可得解;
③根据图象找到对应范围,进而即可得解;
(3)根据图象画出符合题意的图形,找出临界值,进而即可得解.
【详解】(1)解:由题意,根据表格数据描点连线作图如下.
(2)解:①由题意,点,在函数图象上,
根据图象可得,,.
.
又令,结合图象,
有三种情形,且均大于,
又令,
结合图象,.
.
故答案为:,.
②由图象可知,当时,能满足值相等的两个点是在这一段,
且这两点关于直线对称,
,
,
故答案为:;
③如图,当时,取值为黑色加粗这段,
此时最小值为0,最大值为6,
所以,
故答案为:;
(3)解:设直线解析式为,将和坐标代入得,
,解得,
直线解析式为,
设直线于线段交于点,则,
,
当时,,
,
设与交点为点,则,
根据图象可知,当点运动到点右边时,此时正方形与没有交点,
;
①当时,如图所示,此时点在上,
,
,
,
此时,
若点与点重合,则此时正方形只有一个交点,
即,
,
解得,
由图很明显可知,当点向右移动,变长,则也变长,
此时正方形的相邻两边和与线段各有一个交点,
;
②当时,如图所示,点在直线上,并且在点下方,则,
,
若,则,此时点,,满足两个交点,符合题意,
同①方法讨论1个交点情况,找出临界值,
若点与点重合,则此时正方形只有一个交点,
即,
,
解得,
;
③当时,此时点在直线上且在点上方,则,
,
由点和点坐标可知直线解析式为,
若点在线段上,此时正方形与线段只有一个交点,
,
,
此时,
,
,
解得,
由图很明显可知可知,当点向右移动,变长,则也变长,
此时正方形的相邻两边和与线段各有一个交点,直到点与点重合,
;
综上,的取值范围为或.
考点六 一次函数的新定义问题(共4小题)
21.(24-25八年级下·浙江舟山·期末)为平面直角坐标系内的两点,定义,并称它为A、B两点之间的中和距离,现已知点,O为坐标原点,动点满足,且,则动点P的轨迹长度为( )
A.4 B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了坐标与图形,化简绝对值,分情况讨论为解题关键,根据新定义,结合中和距离的定义,即可求出动点P的轨迹方程,可得轨迹为两线段,即可求得长度.
【详解】解:
,
,
,
,,
当,时,
,,,,
,整理得:,
当,时,
,,,,
,整理得:,
当,时,
,或,,,
,或,整理后均不符合条件,
由上述讨论可知,动点P的轨迹由两部分组成:
一部分是直线在,范围内的部分,即从到的线段,其长度为,
另一部分是直线在范围内的部分,即从到的线段,其长度为,
则动点P的轨迹长度为,
故选:C
22.(24-25八年级下·北京·期末)定义:若,满足,(为常数),则称点为“好点”.
(1)若是“好点”,则 ;
(2)在的范围内,若直线上存在“好点”,则的取值范围为 .
【答案】
【分析】本题考查了新定义,一次函数图象上点的坐标特征,一次函数与系数的关系等知识,本题综合性强,有一定难度.
(1)根据题意得出,消去t即可得到;
(2)根据题意得出,消去t得,由-在,得出.
【详解】(1)∵是“好点”,
∴,
消去t得到,
故答案为:;
(2)∵在的范围内,若直线上存在“好点”,
∴,
消去t得:,
∵,
∴,
故答案为:.
23.(24-25八年级下·辽宁本溪·期中)阅读理解:对于线段和点Q,定义:若,则称点Q为线段的“等距点”;特别地,若,则称点Q是线段的“完美等距点”
解决问题:如图,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,点A的坐标为,点是直线上一动点.
(1)已知三个点:,则这三点中,可以做为线段的“等距点”是_______,线段的“完美等距点”是_______;
(2)若坐标原点O为线段的“等距点”,求出点P的坐标;
(3)若,点H在坐标平面内,且H是线段的“完美等距点”,请直接写出点H的坐标.(注意:在平面内有两点,其两点间的距离公式为)
【答案】(1),
(2)或
(3)或或或
【分析】(1)依据两点之间的距离公式分别计算各点到,的距离,根据等距点和完美等距点做出判断;
(2)由在上,得到,根据两点间的距离公式,由列出等式,求解即可;
(3)先求出或,根据 “完美等距点”的定义得到,构造“三垂直全等”求解即可.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∴是“等距点”;
∵,
∴,
∴C不是“等距点”;
∵,
∴,
∴是“等距点”,
∵,
,,
∴是“完美等距点”,
故答案为:,;
(2)解:∵点是直线上一动点,
∴,
∴,
而,,原点O为线段的“等距点”
∴,
∴,
∴,
解得:,
∴或;
(3)解:设,由,
∴,
解得:,
∴或,
当时,
∵H是线段的“完美等距点”,
∴,
线段上方的点H记为,过点作轴的垂线,再过点分别作垂线的垂线,垂足为,如图:
则,
∴,
∴,
∵
∴
∴,
∵
∴,
∵,
∴
设,
则,
∴,
解得:,
∴,
∴,,
∴,
点线段下方的点H记为,构造同样辅助线,
同理可求:;
当时,线段上方的点H记为,线段下方的点H记为,构造同样的辅助线,如图:
同上可求:,
综上所述,“完美等距点”的坐标为:或或或.
【点睛】本题综合考查了正比例函数与几何知识的应用,考查了两点间距离公式,勾股定理,全等三角形的判定与性质,平行线的性质,利用平方根解方程,熟练掌握知识点是解题的关键.
24.(24-25八年级下·北京顺义·阶段练习)在平面直角坐标系中,对于点P与图形给出如下定义:N为图形上任意一点,P,N两点间距离的最小值称为点P与图形的“近点距离”.特别的,当点P在图形W上时,点P与图形的“近点距离”为零.如图1,点.
(1)点与线段的“近点距离”是___________;点与线段的“近点距离”是___________;
(2)点P在直线上,如果点P与线段的“近点距离”为,那么点P的坐标是___________
(3)如图2,将线段向右平移3个单位,得到线段,连接,若直线上存在点G,使得点G与四边形的“近点距离”小于或等于,直接写出b的取值范围.
【答案】(1)1,;
(2)或;
(3).
【分析】(1)画出图形,直接利用新定义结合勾股定理可得答案;
(2)画出图形,分两种情况利用数形结合的方法,一次函数的性质与勾股定理解答即可;
(3)如图,过作直线,则线段的长度为点与四边形的“近点距离”,求解直线为,过作轴于,过作直线,则线段的长度为点与四边形的“近点距离”由平移可得,同理可得直线为,再进一步解答即可.
【详解】(1)解:如图:
∵,
∴点与线段的“近点距离”是,
∵,
,
∴点与线段的“近点距离”是,
故答案为:1,;
(2)解:如图,当在左边时,
当时,两点间距离最小,
∵点与线段的“近点距离”为,
,
,
,
,
∴,
当在的右边时,如图中的,
,
过作轴的平行线,过作轴的垂线,交点为,
∵直线为,
为等腰直角三角形,
,
,
故答案为:或;
(3)解:如图,过作直线,则线段的长度为点与四边形的“近点距离”,
∵一次函数,
,
,
∴设,
∴,
设直线为,
∴
解得:,
∴直线为,
∴,
当时,,
过作轴于,
,
,
,
;
如图,过作直线,则线段的长度为点与四边形的“近点距离”,
∵由平移可得,
同理可得直线为,
∴,
,
当时,则,
过作轴于,
,
,
,
,
∴,
解得;
∴直线上存在点,使得点与四边形的“近点距离”小于或等于,的取值范围为.
【点睛】本题考查了新定义的含义,一次函数的几何应用,勾股定理的应用,等腰直角三角形的判定与性质,二次根式的运算,平移的性质,理解题意是解题的关键.
考点七 多边形压轴(共4小题)
25.(23-24八年级下·四川绵阳·期末)如图,正五边形中,点是边的中点,的延长线交于点,点是上一个动点,点是上一个动点,当的值最小时,( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了正多边形的定义,全等三角形的判定与性质等知识.连接,,,,根据全等三角形的判定与性质可得,则当E、P、M三点共线,且时,的值最小,过点E作于H,交于,分别求出和的度数,然后利用三角形外角的性质求解即可.
【详解】解:连接,,,,
∵正五边形,
∴,,
∵点是边的中点,
∴,
∴,
∴,
又,,
∴,
∴,
∴
∴,
∴,
∴当E、P、M三点共线,且时,的值最小,
过点E作于H,交于,
同理可求,
∴,
即当的值最小时,.
故选:C.
26.(23-24八年级下·北京·期末)如图,中,,点是外一点,是等边三角形,过点分别作的垂线,垂足分别为,若,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】过点B,C,分别作的垂线,垂足为,利用多边形内角和定理及等边三角形的性质证明,,设,,则,利用在直角三角形中30度角所对的边是斜边的一半,得到,,即可求解.
【详解】解:如图,过点B,C,分别作的垂线,垂足为,
,
,
,
,
,
,
是等边三角形,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
同理得:,
,
,
,
,
,
,
设,,则,,
在中,,
,
,
,
,
故选:A.
【点睛】本题考查了等边三角形的性质,全等三角形的判定与性质,含30度角的直角三角的特征,多边形内角和,作出辅助线构造三角形全等时解得的关键.
27.(23-24八年级下·江苏·期中)在平面内有个点,其中每三个点都能构成等腰三角形,我们把具有这样性质的个点构成的点集称为爱尔特希点集,如图,四边形的四个顶点构成爱尔特希点集,若平面内存在一个点与,,,也构成爱尔特希点集,则 .
【答案】或
【分析】本题考查了等腰三角形的性质,正多边形的内角,三角形内角和定理;由题意知为某正五边形的任意四个顶点时,即满足题意,分点为正五边形的中心和顶点两种情况讨论.
【详解】解:依题意,当为正五边形的中心点时即满足题意,
.
当为正五边形的顶点时即满足题意,
∴
故答案为:或.
28.(24-25八年级下·陕西安康·期末)问题提出
(1)如图1,和均为等边三角形,D为边上一个动点,,O为边的中点,连接,当线段最小时,线段的长是 .
问题解决
(2)如图2,四边形是某学校的健身馆平面图,满足,,小明量出健身馆的对角线米,求四边形健身馆的面积.
【答案】(1)1;(2)
【分析】(1)连接,证明,得到,即得,可得点E在射线上运动,故当时,有最小值,此时,据此求解即可;
(2)延长到点E,使得,连接,证明,推出,,,可得.
【详解】解:(1)如图,连接,
和均为等边三角形,
,,,
,
即,
,
,
,
点E在射线上运动,
当时,有最小值,
此时,
,O为边的中点,
,
,
故答案为:1;
(2)如图,延长到点E,使得,连接,
四边形中,,
,
,
,
在和中,
,
,
,,,
,
,
即四边形健身馆的面积为.
【点睛】本题考查等边三角形的性质,含30度角的直角三角形的性质,全等三角形的判定和性质,四边形内角和等,解题的关键是第一问求出点E的运动轨迹,第二问通过作辅助线构造全等三角形.
考点八 平行四边形的判定与性质(共4小题)
29.(24-25八年级下·山东东营·期末)如图,在中,,,,,,都是等边三角形,下列结论中:①;②;③四边形是平行四边形;④;⑤.正确的个数是( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【答案】B
【分析】由,得出,故①正确;再由证得,得,同理,得,则四边形是平行四边形,故②③正确;然后由平行四边形的性质得,则④错误;最后求出,故⑤错误;即可得出答案.
【详解】解:,,,
是直角三角形,
,故①正确;
,都是等边三角形
和都是等边三角形
,,
在与中
,故②正确;
同理可证:
四边形是平行四边形,故③正确;
,故④错误;
过作于,如图所示:
则
四边形是平行四边形
,故⑤错误.
综上所述,正确的是①②③,共3个.
故选:B
【点睛】本题考查了平行四边形的判定与性质、勾股定理的逆定理、全等三角形的判定与性质、等边三角形的性质、含角的直角三角形的性质等知识,熟练掌握平行四边形的判定与性质,证明是解题的关键.
30.(23-24八年级下·北京·单元测试)如图所示,在等腰中,延长边到点D,延长边到点E,连接,恰有.则 .
【答案】/100度
【分析】过点D作,且使,连接、,则四边形时平行四边形,根据平行四边形的性质可得,再利用判定,根据全等三角形的性质可得,从而可推出为等边三角形,设,则,根据三角形内角和定理可分别表示出,根据等边三角形的性质不难求得的度数.
【详解】解:过点D作,且使,连接、,则四边形是平行四边形,
,
,
,
,
,
,
在和中,
,
,
,
,
为等边三角形,
设,则
,,
,
,
,
,
,
,
即,
故答案为:.
【点睛】本题考查了等边三角形的判定和性质、等腰三角形的性质、三角形内角和定理、平行四边形的判定与性质、全等三角形的判定与性质的综合应用,正确作出辅助线是解题的关键.
31.(24-25八年级下·福建厦门·阶段练习)已知.
(1)如图1,若,以为边作等边,且点恰好在边上,直接写出此时的面积_____;
(2)如图2,若以为斜边作等腰直角,且点恰好在边上,过作交于,连接.
①依题意将图2补全;
②用等式表示此时线段,,之间的数量关系,并证明;
(3)如图3,若,以为边作,且,.若,用等式表示此时与的数量关系.
【答案】(1)
(2)①作图见解析;②;理由见解析
(3)
【分析】(1)作于点I,利用等边三角形的性质求得的长,再利用勾股定理求得的长,最后利用平行四边形的面积公式求解即可;
(2)①依照题意补全图形即可;
②延长交的延长线于点H,延长交的延长线于点J,利用证明,推出,,再证明,推出,即可证明;
(3)连接,作并交的延长线于点K,推出四边形是平行四边形,得到是直角三角形,,求得即可解决问题.
【详解】(1)解:解:作于点I,
由题意得,是边长为4的等边三角形,
∴,
∴,
∴此时的面积为,
故答案为:;
(2)解:①补全图形如图,
②;理由如下,
延长交的延长线于点H,延长交于点J,
∵是以为斜边的等腰直角三角形,
∴,,,
∵四边形是平行四边形,
∴,,
∴,
∵四边形是平行四边形,
∴,
∵,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
又∵,,
∴,
∴,
∴;
(3)解:.
连接,作并交的延长线于点K,
∵,
∴,,
∴四边形是平行四边形,
∴,,
∵,
∴,即是直角三角形,
∵四边形是平行四边形,且,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,,
∴,
∴,
∴,即.
【点睛】本题考查了平行四边的判定和性质,勾股定理,全等三角形的判定和性质,直角三角形的性质,等边三角形的性质等知识点,解答本题的关键是明确题意,找出所求问题需要的条件.
32.(24-25八年级下·北京·阶段练习)如图1,已知平行四边形中,于于相交于点.
(1)求证:;
(2)如图2,连接,求证:;
(3)如图3,若,且以、、为边构成的三角形的面积为10,此时平行四边形的面积为 .
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)35
【分析】(1)根据题意可知是等腰直角三角形,得,再利用直角三角形两锐角互余可证,进而可证,得,结合平行四边形的性质即可证得结论;
(2)过点作,交于,可知,,,得,可证,得,在中,,在中,,求得得,结合在中,,即可证明结论;
(3)结合平行四边形的性质,由(1)可知,,,得,,设,则,,根据勾股定理得,,,可知以、、为边构成的三角形为直角三角形,且为斜边,结合其面积得,即,进而可得平行四边形的面积.
【详解】(1)证明:∵,,
∴,,
∴是等腰直角三角形,,
∴,
又∵,
∴,则
∴,
∴,
∴,
∵四边形是平行四边形,
∴,
∴;
(2)证明:过点作,交于,
∵四边形是平行四边形,
∴,,,
∵,,
∴,
∴,
∴,
在中,,
在中,,
在中,,
∴
,
即:;
(3)解:∵四边形是平行四边形,
∴,,
由(1)可知,,,
∴,,
设,则,,
在中,,即,
在中,,即,
在中,,
∴,则以、、为边构成的三角形为直角三角形,且为斜边,
∴,
∴,即:,
∴平行四边形的面积为,
故答案为:35.
【点睛】本题考查平行四边形的性质,全等三角形的判定及性质,勾股定理及其逆定理,等腰直角三角形的判定及性质,构造直角三角形,利用勾股定理进行求解是解决问题的关键.
考点九 特殊平行四边形的判定与性质(共4小题)
33.(23-24八年级下·福建厦门·期中)如图,点在正方形的边上(不与点,重合),是对角线,延长到点,使,过点作的垂线,垂足为,连接,.
(1)根据题意补全图形,并证明;
(2)①求证:;
②探究线段,,之间的数量关系.
【答案】(1)图形见解析,证明见解析
(2)①证明见解析;②
【分析】(1)由正方形的性质可知,即可证明结论;
(2)①连接,,首先证明,得,再证明,得,,得出是等腰直角三角形,从而得出答案;
②连接,首先利用,证明四边形是平行四边形,得,则,在中,利用勾股定理可得结论.
【详解】(1)解:补全图形如图,
证明:∵四边形是正方形,是对角线,
∴,
∵,
∴是等腰直角三角形,
∴;
(2)①证明:如图,连接,,
∵是等腰直角三角形,
∴,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵四边形是正方形,是对角线,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴;
②解:.
证明:连接,
∵,
∴,
∵四边形是正方形,
∴,,
∴,,
∴四边形是平行四边形,
∴,
∵,,
∴,
∵,,
∴,
∴.
【点睛】本题是四边形综合题,考查了正方形的性质,等腰直角三角形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,平行四边形的判定与性质,勾股定理等知识,证明是等腰直角三角形是解题的关键.
34.(2025八年级下·北京·专题练习)如图,在四边形中,点、分别在边、上.连接、.
(1)如图1,四边形为正方形时,连结,且,
①已知,,求的长;
②已知,求的值;
(2)如图2,四边形为矩形,,点为的中点,,,求的长..
【答案】(1)①10;②4
(2)
【分析】此题考查了正方形的性质,全等三角形的判定及勾股定理,根据全等三角形对应边之间的关系,设未知数利用勾股定理列方程为解题关键.
(1)①利用勾股定理可直接得出结论;
②延长至点,使,连接,可证明,所以,;进而可得,所以;设,,则,,.所以,在中,利用股定理可得关于和的等式,解之即可得出结论;
(2)如图,延长、交于点.可证,所以,由,可得,所以,设,则,即,解之即可得出结论.
【详解】(1)解:(1)①在正方中,,
在中,,,,
,
即的长为10.
②如图,延长至点,使,连接,
在正方形中,,,
在和中,
,
,
,,
,
,
,即,
在和中,
,
,
,
,
设,,则,,.
,
在中,,
,
,
,
,即,
的值为4.
(2)如图,延长、交于点.
,
,
在和中,
,
,
,
,
,
,
,
,,
,,
设,则,
即,
解得:,
.
35.(24-25八年级下·北京·阶段练习)在平面直角坐标系中,对于点P和正方形,给出如下定义:若点P到正方形的边所在直线的最大距离是最小距离的k倍,则称点P是正方形OABC的“k倍距离点”.已知:点,.
(1)当时,
①点C的坐标是 ;
②在,,三个点中, 是正方形的“3倍距离点”;
(2)当时,点(其中)是正方形的“2倍距离点”,求n的取值范围;
(3)点,.线段上存在正方形的“2倍距离点”,直接写出a的取值范围.
【答案】(1)①;②
(2)或
(3)或或.
【分析】(1)①当时,可得点.根据四边形是正方形,可得,所以点C的坐标是;
②分别求出三个点到正方形的边所在直线的最大距离和最小距离,再根据“3倍距离点”的定义判断即可;
(2)当时,点,然后讨论点n的取值,确定点P到正方形的边所在直线的最大距离和最小距离,再根据“2倍距离点”的定义求解即可;
(3)求出直线的解析式为,设线段上一点,则,分两种情况讨论:当P在正方形内时,当P在正方形外时,进而可以解决问题.
【详解】(1)解:①当时,如图1,点.
∵四边形是正方形,
∴,,
∴,即点C在y轴上,
∴点C的坐标是,
故答案为:);
②如图所示,当正方形的边所在的直线的距离最大值为,最小值为,
∴是正方形的“3倍距离点”;
同理可知是正方形的“1倍距离点”;
是正方形的“3倍距离点”;
∴是正方形的“3倍距离点”,
故答案为:;
(2)解:当时,如图2,点 ,
∵,
∴当时,到的距离倍的到的距离,此时不符合题意;
当时,到的距离倍的到的距离,此时符合题意;
当时,到的距离倍的到的距离,此时不符合题意;
当,且到的距离倍的到的距离时,
∴,
∴,
经检验是原方程的解;
当,且点P到直线的距离等于2倍的点P到的距离时,
∴,即(舍去)
综上所述:点(其中)是正方形的“2倍距离点”时,n的取值范围是或;
(3)解:设直线的解析式为,
∴,
解得:,
∴直线的解析式为,
设线段上一点,
则,
当P在正方形内时,
①,
∴,
∴;
②,
∴,
∴;
当P在正方形外时,
,
∴,
∴;
此时不存在的情况,
∴线段上存在正方形的“2倍距离点”,a的取值范围是或或.
【点睛】本题属于一次函数的综合题,考查了正方形的性质,平面直角坐标系,“k倍距离点”的定义等知识,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题,学会寻找特殊位置.
36.(24-25八年级下·北京西城·开学考试)在平面直角坐标系中,,,,若为矩形内(不包括边界)一点,过点分别作轴和轴的平行线,这两条平行线分矩形为四个小矩形,若这四个小矩形中有一个矩形的周长等于的长,则称点为矩形的矩宽点.
例如:图中的点为矩形的一个矩宽点.
(1)在点,,中,矩形的矩宽点是______;
(2)若点为矩形的矩宽点,求的值;
(3)若直线上只存在一个矩形的矩宽点,则的取值范围是______.
【答案】(1)
(2)或
(3)或或
【分析】本题属于一次函数综合题,考查了一次函数的性质、矩形的性质、矩宽点的定义等知识,解题的关键是理解题意,学会用分类讨论的思想思考问题,属于中考压轴题.
(1)根据矩宽点的定义即可判断;
(2)根据矩宽点的定义构建方程即可解决问题;
(3)如图1中由题意可知,矩形的矩宽点只能在线段,,,上(不包括端点),其中,,,,,.分别求出直线经过、、、、时的的值即可解决问题.
【详解】(1)解:,
点是矩宽点,
,
点是矩宽点,
故答案为:和;
(2)解:为矩形的矩宽点,
或,解得或;
(3)解:由题意可知,矩形的矩宽点只能在线段,,,上(不包括端点),其中,,,,,,如图所示:
一次函数的图象经过定点,
观察图象可知当直线与线段,有交点时,直线一次函数的图象上存在矩宽点,
当一次函数的图象经过点时,,
当一次函数的图象经过点时,,
当一次函数的图象经过点时,,
当一次函数的图象经过点时,,
当一次函数的图象经过点时,,
综上所述,满足条件的的值为或,或,
故答案为:或,或.
考点十 平行四边形的存在性问题(共4小题)
37.(2024八年级下·北京·专题练习)在平面直角坐标系中,给出如下定义:若在图形上存在一点,且点的纵坐标是横坐标的(为正整数)倍,则称点为图形的“倍点”.
例如,点是直线的“倍点”.
(1)在点,,,中,_________是直线的“倍点”;
(2)已知点的坐标为,点的坐标为,以线段为矩形的一边向上作矩形.
①若,,判断是否存在矩形的“倍点”,若存在,求出矩形的“倍点”的坐标,若不存在,请说明理由;
②若,且存在矩形的“倍点”,直接写出的取值范围.
【答案】(1)
(2)①存在,,;②
【分析】(1)根据“倍点”的定义进行判断即可;
(2)①存在.根据题意可得:,,倍点在直线上,当时,;当时,,即可得出结论;
②根据题意可得:,,,,倍点在直线上,然后分两种情况讨论即可.
【详解】(1)解:当时,,
∴点在直线上,
又∵,
∴点是直线的“倍点”;
当时,,
∴点在直线上,
又∵,
∴点不是直线的“倍点”;
当时,,
∴点不在直线上,
∴点不是直线的“倍点”;
当时,,
∴点在直线上,
又∵,
∴点不是直线的“倍点”;
故答案为:.
(2)解:①存在,如图,
当时,点的坐标为,点坐标为,
∵四边形是矩形,,
∴,
∴,,
∵倍点在直线上,
当时,,点,
当时,,点,
∴矩形的“倍点”的坐标为,;
②如图,当时,
∵点的坐标为,点的坐标为,
∴,
∵四边形是矩形,
∴,
∵,且存在矩形的“倍点”,
∴,,,
∴倍点在直线上,
当时,,则,
当时,,则,
∴,
当时,
当时,点在直线上,
则,
综上所述,的取值范围为.
【点睛】本题考查坐标与图形,矩形的性质,一次函数图象上点的坐标特征,运用了分类讨论的思想.掌握“倍点”的定义是解题的关键.
38.(23-24八年级下·北京丰台·期中)在平面直角坐标系中,,若P为矩形内(不包括边界)一点,过点P分别作x轴和y轴的平行线,这两条平行线分矩形为四个小矩形,若这四个小矩形中有一个矩形的周长等于,则称P为矩形的矩宽点,例如:下图中的为矩形的一个距宽点.
(1)在点,,,,中,矩形的矩宽点是___;
(2)若为矩形的矩宽点,求m的值;
(3)已知一次函数.它的图像经过定点___,若一次函数的图象上存在矩形ABCO的矩宽点,则k的取值范围是___.(直接写出答案)
【答案】(1)D,F;
(2)或;
(3),或.
【分析】(1)根据矩宽点的定义即可判断;
(2)根据矩宽点的定义构建方程即可解决问题;
(3)如图1中由题意可知,矩形的矩宽点只能在线段,,,上(不包括端点),其中,,,,,.分别求出直线经过、、、时的的值即可解决问题;
【详解】(1),
点是矩宽点,
,
点是矩宽点.
故答案为和.
(2)
分别令等于2可得:或
(3)将代入得,
所以一次函数的图像经过定点,
设
则
若,则,即,
∴此时点P在直线上满足题意
同理时,a+b=5 即b=-a+5
时,a+b=1 即b=-a+1
时 b-a=-3 即b=a+3
L1:代入(1,0),k=-1
L2:代入(1,2),k=-3
L3:代入(3,2),k=3
L4:代入(4,1),k=1
所以k的取值范围为:或,
故答案为:,或
【点睛】本题考查一次函数综合题、矩形的性质、矩宽点的定义等知识,解题的关键是理解题意,学会用分类讨论的射线思考问题,属于中考压轴题.
39.(23-24八年级下·北京·期中)对于平面直角坐标系中的两点A和C,给出如下定义:若A,C是某个矩形对角线的顶点,且该矩形的每条边均与x轴或y轴垂直,则称该矩形为点A,C的“对角矩形”.如图1为A,C的“对角矩形”的示意图.已知点.
(1)①当时,在图2中画出点A,C的“对角矩形”,并直接写出它的面积S的值;
②若点A,C的“对角矩形”的面积是15,求t的值;
(2)若点,在线段上存在一点D,使得点D,C的“对角矩形”是正方形,请直接写出t的取值范围.
【答案】(1)①作图见解析,;②或
(2)或
【分析】
(1)①先确定出,直接利用新定义即可画出图形;
②先确定出点A,C的“对角矩形”宽为3,利用面积建立方程求解即可得出结论;
(2)找出分界点求出t的值,借助图形即可得出结论.
【详解】(1)
解:①画出点A,C的“对角矩形”如图所示:
当时,
∴,
∵,
∴.
②∵点,
∴点A,C的“对角矩形”宽为3.
∵点A,C的“对角矩形”的面积是15,
∴点A,C的“对角矩形”长为5,
∴或;
(2)
解:如图,
当点D和点B重合时,,,
∵使得点D、C的对角矩形是正方形,
∴,
∴,
当点D和点A重合时,,
∵使得点D、C的对角矩形是正方形,
∴,
∴或,
∴或,
故答案为:或.
【点睛】此题考查了矩形的性质,正方形的性质,待定系数法求函数解析式,解一元一次方程,正确理解矩形的性质及正方形的性质是解题的关键.
40.(23-24八年级下·北京东城·期中)在平面直角坐标系xOy中,中心为点C的正方形各边分别与两坐标轴垂直,若点P是与C不重合的点,点P关于正方形的“限称点”的定义如下:设为直线CP与正方形的边的一个交点,另一个交点为M,若满足,则称为点P关于正方形的“限称点”.如图,为点P关于正方形的“限称点”的示意图.规定:若点P与点C重合,则点P的“限称点”存在.
(1)若正方形的中心为原点O,边长为2.
①分别判断点、、关于该正方形的“限称点”是否存在,若存在,求其坐标;
②若平面内一动点关于该正方形的“限称点”存在,求n的取值范围;
(2)若正方形的中心T在x轴上,边长为2,记直线在之间的部分为图形K.若图形K上任意一点关于该正方形的“限称点”都存在,请你直接写出正方形中心T的横坐标的取值范围.
【答案】(1)①F有“限称点”,其坐标为;G有“限称点”,其坐标为;H没有“限称点”
②
(2)
【分析】(1)①根据“限称点”的定义,作出图形,观察图形,得出当点在正方形(正方形中心是原点)内部(包括正方形的边上)时,有“限称点”,拓此判定即可;
②由点在直线上,再求出直线与正方形,,根据点关于该正方形的“限称点”存在,得到点在上,即可得出,解之即可.
(2)如图,当中心为T,边长为4的正方形顶点A在直线上时,则,此时;当中心为T,边长为4的正方形顶点B在直线上时,则,此时,即可求解.
【详解】(1)解:①如图,
根据点P关于正方形的“限称点”的定义知:当点在正方形(正方形中心是原点)内部(包括正方形的边上)时,有“限称点”,
观察图可得,点,在边长为4的正方形内,
所以F有“限称点”,其坐标为,G有“限称点”,其坐标为;
在边长为4的正方形外,
所以H没有“限称点”;
②如图,
∵点在直线上,
设直线与正方形交于点D、E,
∴,,
∵点关于该正方形的“限称点”存在,
∴点在上,
∴
解得:.
(2)解:如图,
由(1)知,当中心为T,边长为4的正方形顶点A在直线上时,则,此时,
当中心为T,边长为4的正方形顶点B在直线上时,则,此时,
∴正方形中心T的横坐标的取值范围.
【点睛】本题考查新定义,正方形的性质,一次函数图像上点的坐标特征,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题,学会寻找特殊位置解决问题,属于中考常考题型.
考点十一 平行四边形的折叠问题(共4小题)
41.(23-24八年级下·广东广州·期中)如图,已知正方形的边长为12,,将正方形的边沿折叠到,延长交于,连接.现有如下3个结论:;;五边形的周长是44,其中正确的个数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据正方形的性质和折叠的性质可得,,于是根据“”判定,依据全等三角形的性质以及折叠的性质,即可得到;再由勾股定理求出相应线段的长可得五边形的周长.
【详解】解:由折叠可知:,,,
,
在和中,
,
,
,
,故正确;
,
,
由折叠可得,,
,故正确;
正方形边长是12,
,
设,则,,
由勾股定理得:,
即:,
解得:,
,,,
五边形的周长是:,故正确;
故选:D.
【点睛】本题主要考查了翻折变换的性质和正方形的性质,全等三角形的判定与性质,勾股定理的运用,解决本题的关键是综合运用以上知识.
42.(24-25八年级下·广东深圳·期末)在正方形中,E是边上一点,连接,将正方形沿折叠,使点C的对应点落在正方形内部,连接并延长,交边于点F,的延长线交于点G,此时恰有,若,则 .
【答案】4
【分析】本题主要考查了折叠的性质、勾股定理、正方形的性质等内容,熟练掌握相关知识是解题的关键.
由折叠的性质可,易证,所以,设,则,在和中利用勾股定理求解即可.
【详解】解:连接,
∵折叠,
∴,
∵四边形是正方形,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
设,则,
∴,
在中,,
在中,,
∴,
解得(负值舍去),
∴,
故答案为:4.
43.(24-25八年级下·广东深圳·期末)在研究一类图形的折叠问题时,乐思数学小组发现,可以通过构造直角三角形,利用勾股定理来解决.
(1)如图1,在矩形中,,点E是边上一点,将沿折叠,使点D落在边上的处,求的长;
乐思数学小组的解题思路如下:(请补充填写题中空缺部分)
解:由折叠可知:,
∴.
∵,
∴ ,
∴ .
在中,设,则.
由勾股定理可得:,即( ),
解得 .
(2)如图2,在矩形中,,点E是边上一动点,将沿折叠,点D落在点处,当为直角三角形时,求的长;
(3)如图3,在矩形中,,点E是直线上一动点,将沿折叠,当点D的对应点恰好落到边的中垂线上时,请直接写出的长.
【答案】(1),,2,
(2)或7
(3)2或
【分析】(1)根据推理过程利用勾股定理填空即可;
(2)当为直角三角形时,分当点落在矩形内部,时,当点落在边上,时,两种情况讨论即可;
(3)过点作于N,交于点M,设,则,分点在线段上;点在延长线上;两种情况讨论即可.
【详解】(1)解:由折叠可知:,
∴.
∵,
∴,
∴.
在中,设,则.
由勾股定理可得:,即,
解得;
(2)解:当为直角三角形时,有两种情况:
当点落在矩形内部,时,如图,
∵在矩形中,,
∴,,
由折叠的性质得:,,,
∴,
∴点三点共线,
∵,
∴,
设,则,
在中,由勾股定理可得:,即,
解得,即;
当点落在边上,时,如图,
此时,,
∵在矩形中,,
∴四边形是矩形,
由折叠的性质得:,
∴四边形是正方形,
∴,
∴;
综上,当为直角三角形时,的长为或;
(3)解:过点作于N,交于点M,
设,则,
当点在线段上时,如图,
∵是边的中垂线,
∴,,
由勾股定理可知:,
∴,
∵,
∴,
解得:,则,
∴;
当点在延长线上时,如图,
同理,,
∴,
∴,
在中,,
即,
解得:,
∴;
综上知:的长为或.
【点睛】本题考查了翻转变换、轴对称的性质、矩形的性质以及勾股定理,本题属于中档题,难度不大,但在做题过程中容易丢失一种情况,解决该题型题目时,结合勾股定理列出方程是关键.
44.(24-25八年级下·四川成都·期中)将矩形纸片放在平面直角坐标系中,O为原点,点A在x轴上,点C在y轴上,.
(1)如图①,沿折叠矩形,点落在处,交于点,求点的坐标;
(2)如图②,点是中点,点在上,求的最小值;
(3)如图③,折叠该纸片,使点落在边上的点为,折痕为,点在边上,求直线的函数解析式.
【答案】(1)
(2)15
(3)
【分析】(1)先根据平行线和折叠的性质得:,设,根据勾股定理得:,解出可解答;
(2)如图②,作点关于的对称点,连接,交于,此时的值最小,即的长,根据勾股定理可解答;
(3)如图③,过作轴于,设,根据勾股定理列方程得,求得,然后利用待定系数法求得的解析式为.
【详解】(1)解:如图①,由折叠得:,
四边形是矩形,
,,
,
,
,
设,则,,
在中,,
由勾股定理得:,
,
,
;
(2)解:如图②,作点关于的对称点,连接,交于,此时的值最小,即,
过作轴于,
,
是的中点,
,
,
在中,由勾股定理得:,
即的最小值是15;
(3)解:如图③,过作轴于,
,
,
设,则,,
在中,由勾股定理得:,
,
,
.
设的解析式为,将,代入得:
,
解得:,
的解析式为.
【点睛】本题是四边形的综合题,考查了折叠的性质、矩形的性质及最短路径的知识,综合性较强,难度适中,注意掌握折叠前后两图形全等,即对应线段相等,对应角相等,本题辅助线的作法是关键.
考点十二 平行四边形中的最值问题(共4小题)
45.(23-24八年级下·安徽芜湖·期中)如图,在矩形中,,,点P、点Q分别在上,,线段在上,且,连接,则线段的最小长度是( ).
A.4 B.5 C.6 D.7
【答案】B
【分析】本题主要考查了矩形的性质、最短路径问题等知识点,正确作出辅助线成为解题的关键.
如图,在上取一点G,使,连接.再证明四边形为平行四边形,即,进而说明,最后运用勾股定理求得的长即可.
【详解】解:如图,在上取一点G,使,连接.
∵在矩形中,,
,
∴,
∴四边形为平行四边形,
∴,
.
又,,
,
的最小长度为5.
46.(23-24八年级下·黑龙江哈尔滨·阶段练习)如图,四边形中,,,,点在边上,点在边上,,作于点,连接,则的最小长度为 .
【答案】
【分析】过C作,交延长线于点M,连接,交于点O,则四边形是正方形,易证,则有,由正方形性质得的长,从而得的长;取中点N,连接,过N作于G,则由勾股定理求得;由直角三角形斜边上中线的性质得,由三角形三边关系得,当C、H、N三点共线时,最小,即可求得最小值.
【详解】解:如图,过C作,交延长线于点M,连接,交于点O,
,,
四边形是正方形,
,
,
;
,
,
;
由勾股定理得,
;
取中点N,连接,过N作于G,
则;
,
,
,
,
则由勾股定理得;
,中点为N,
,
由三角形三边关系得,
故当C、H、N三点共线时,最小,最小值为;
故答案为:.
【点睛】本题考查了正方形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,直角三角形斜边上中线的性质,勾股定理等知识,熟练掌握正方形的性质、直角三角形的性质是关键.
47.(23-24八年级下·北京·期末)如图,矩形中,,,点从点沿向点移动,若过点作的垂线交于点,过点作的垂线交于点,则的长度最小为 .
【答案】//
【分析】本题考查矩形的判定与性质、垂线段最短及面积法求直角三角形斜边上的高,正确作出辅助线是解题关键.连接、,依据,,,可得四边形为矩形,借助矩形的对角线相等,将求的最小值转化成求的最小值,再结合垂线段最短,将问题转化成求斜边上的高,最后利用面积法即可得解.
【详解】解:如图,连接、,
,,
.
四边形是矩形,
,
四边形为矩形,
,
要求的最小值就是要求的最小值.
点从点沿着往点移动,
当时,取最小值.
在中,
,,,
.
,
,
的长度最小为:.
故答案为:.
48.(2025·陕西·模拟预测)【问题背景】
(1)如图1,在四边形中,,,,点O是对角线上的动点,连接、,则的最小值为________;
【问题探究】
(2)如图2,在边长为2的等边中,点O是上一点,D,E分别是、边上的动点,且,连接、,求的最小值;
【问题解决】
(3)如图3,正方形是某植物园规划的一个花四,对角线、是其中的两条观赏小路,在、的交点O处有一个凉亭(大小忽略不计),现要在和上分别设立一个游客服务中心E、F,且,再沿和铺设两条石子小路,为节约成本,要求两条石子小路的长度之和最小,已知,请你帮助植物园规划人员求出两条石子小路长度之和的最小值.(即的最小值)
【答案】(1)13;(2)的最小值为2;(3)两条石子小路长度之和的最小值为.
【分析】(1)如图,连接,先求解,结合当三点共线时,最短,从而可得答案;
(2)过点B作,且,连接,,交于点G.证明,可得当O、D、F三点共线时,最小,此时点D与点G重合,,从而可得答案;
(3)过点A作,且,连接,,交于点H.证明,可得,当点G、E、D三点共线时,最小,此时点E与点H重合,,过点G作交的延长线于点M.再进一步求解即可.
【详解】解:(1)如图,连接,
∵,,,
∴,
∵点O是对角线上的动点,
∴当三点共线时,最短,
∴最小值为13.
(2)过点B作,且,连接,,交于点G.
∴四边形是平行四边形,则.
∵是等边三角形,,
∴.
在和中,,,,
∴,
∴,
∴,
∴当O、D、F三点共线时,最小,此时点D与点G重合,,
∴的最小值为2.
(3)过点A作,且,连接,,交于点H.
∵四边形是正方形,,
∴.
在和中,,,,
∴,
∴,
∴,
∴当点G、E、D三点共线时,最小,此时点E与点H重合,.
过点G作交的延长线于点M.
∵四边形是正方形,,
∴,,.
∵,,
∴,是等腰直角三角形,
∴,
∴,
在中,,
∴的最小值为,即两条石子小路长度之和的最小值为.
【点睛】本题考查的是勾股定理的应用,正方形的性质,全等三角形的判定与性质,化为最简二次根式,平行四边形的判定与性质,作出合适的辅助线构建全等三角形是解本题的关键.
考点十三 平行四边形的旋转问题(共4小题)
49.(2021·北京·二模)如图,在Rt△ABC中,AC=BC=4,∠ACB=90°,正方形BDEF的边长为2,将正方形BDEF绕点B旋转一周,连接AE,点M为AE的中点,连接FM,则线段FM的最大值是 .
【答案】
【分析】利用勾股定理求出AB,延长EF至K,使FK=EF,则△EBK是等腰直角三角形,求出BK,根据三角形中位线定理得到,再利用三角形三边关系解答.
【详解】解:在Rt△ABC中,AC=BC=4,∠ACB=90°,
∴,
如图,延长EF至K,使FK=EF,则△EBK是等腰直角三角形,
∴,
∵M是AE的中点,F是EK的中点,
∴MF是△AEK的中位线,
∴,
在△ABK中,,
∴,即,
∴,
∴线段FM的最大值是,
故答案为:.
【点睛】此题考查等腰直角三角形的性质,正方形的性质,勾股定理,三角形中位线的判定及性质定理,熟记各知识点并熟练应用是解题的关键.
50.(23-24八年级下·北京通州·期中)已知:点是平行四边形对角线所在直线上的一个动点(点不与点、重合),分别过点、向直线作垂线,垂足分别为点、,点为的中点.
(1)当点与点重合时如图,易证(需证明);
(2)直线绕点逆时针方向旋转,当时,如图、图的位置,猜想线段、、之间有怎样的数量关系?请写出你对图、图的猜想,并选择一种情况给予证明.
【答案】(1)见解析
(2)图2,;图3,;见解析
【分析】(1)利用全等三角形的判定(角角边)证明,后利用全等三角形的对应边证明.(2)①利用平行线的性质得出,再根据全等三角形的判定(角边角)证明,结合直角三角形斜边上中线得出,等边三角形的性质得出,最后等式代换得出结论;②与①方法同理.
【详解】(1),,
.
在△和△中,
.
.
(2)图中的结论为:.
图中的结论为:.
①选图中的结论证明如下:
延长交于点,
,,
.
.
在△和△中,
.
,.
在中,
.
.
,
.
是等边三角形.
.
,
.
,
.
②选图的结论证明如下:
延长交的延长线于点,
,,
.
.
在△和△中,
,
,.
在中,
,
.
,
.
是等边三角形.
.
,
.
,
.
【点睛】本题考查平行四边形中的旋转—动点问题,全等三角形的判定、直角三角形的性质、等边三角形的性质、平行线的性质的综合应用.主要涉及全等三角形的判定(边边边、边角边、角边角、角角边),直角三角形斜边的中线等于斜边的一半,平行线内错角、同位角相等,等边三角形三边相等知识点.解题的关键是恰当寻找全等三角形,利用全等三角形、直角三角形、等边三角形的性质发现等量关系并解决问题.
51.(24-25八年级下·辽宁大连·开学考试)如图,在矩形中,对角线,相交于点O,对角线所在的直线绕点O顺时针方向旋转,旋转中直线分别交边于点,.将四边形沿直线折叠得到四边形(点的对应点分别为,线段交边于.)
(1)如图1,求证:;
(2)如图2,连接,若,求证:;
(3)若,
①如图3,点在点左侧时,求的长;
②如图4,点在点右侧时,直接写出的长.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)①5;②2
【分析】(1)根据证明,利用全等三角形的性质可证;
(2)设与的交点为,在上截取,连接证明得,再证明是等边三角形得,证明得,进而可证;
(3)①过作于,则,证明四边形、是矩形得、,证明,由勾股定理求出,设,则,根据求出,进而可求出;
②过作于,同理,.设,则,由求出,可得.
【详解】(1)证明:四边形是矩形,
.
.
又,
,
;
(2)证明:如图2,设与的交点为,在上截取,连接
∵四边形是矩形,
与相等且互相平分,
,
.
四边形沿直线折叠得到四边形,
.
又,
,
,
.
,
.
,
,
设,则,
.
,
,
,即.
,
是等边三角形,
,
.
又,
,
.
,
,即;
(3)①如图3,过作于,则,
∵四边形是矩形,
,
,
四边形是矩形,
.
同理四边形是矩形,.
,
.
又折叠,
,
,
.
在中,根据勾股定理得,.
设,则.
,
,
,
;
②如图4,过作于,同理,
.
设,则,
,
,
.
【点睛】本题考查了矩形的性质,等腰直角三角形的性质,等边三角形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,平行线的性质等知识,熟练掌握以上知识是解决本题的关键.
52.(24-25八年级下·吉林长春·阶段练习)如图①,在等边三角形中,点D为边的中点,以为边向下作等边三角形,连接,与的延长线交于点F.
【感知猜测】边与边的数量关系_____________,_____________°.
【证明发现】如图②,将绕点A旋转,与相交于点F,以上结论是否成立,并说明理由;
【拓展应用】如图③,矩形中,,E、F分别在边、上,且为等边三角形,点M是边上的一点,且,以为边向下作等边三角形,则的最小值为_____________.
【答案】感知猜测:;60;证明发现:成立;见解析;拓展应用:
【分析】感知猜测:证明,得出,,求出;
证明发现:证明,得出,,根据,,得出即可;
拓展应用:过点N作于点H,连接,,证明,得出,得出当最小时,最小,根据垂线段最短,得出当时,最小,证明四边形为矩形,得出,,求出,得出.
【详解】解:感知猜测:∵和为等边三角形,
∴,,
,
∵点D为边的中点,
∴,,
∴,
∴,,
∴;
证明发现:成立;理由如下:
∵和为等边三角形,
∴,,
,
∴,
即,
∴,
∴,,
∵,,
∴,
∴;
拓展应用:过点N作于点H,连接,,如图所示:
则,
∵和为等边三角形,
∴,,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴当最小时,最小,
∵垂线段最短,
∴当时,最小,
即与H重合时,最小,
∵矩形中,
∴,
∴四边形为矩形,
∴,,
∵为等边三角形,,
∴,
∴,
∴,
即的最小值为.
【点睛】本题主要考查了等边三角形的性质,矩形的判定和性质,勾股定理,三角形全等的判定和性质,三角形内角和定理的应用,解题的关键是作出辅助线,熟练掌握相关的判定和性质.
考点十四 三角形的中位线(共4小题)
53.(24-25八年级下·北京·阶段练习)如图,矩形中,,,为的中点,为上一动点,为中点,连接,则的最小值是( )
A.4 B.8 C. D.
【答案】D
【分析】本题考查轨迹问题、矩形的性质等知识,中位线定理,勾股定理,根据中位线定理可得出点的运动轨迹是线段,再根据垂线段最短可得当时,取得最小值;由矩形的性质以及已知的数据即可知,故的最小值为的长,由勾股定理求解即可.
【详解】解:如图:
当点与点重合时,点在处,,此时为中点,
当点与点重合时,点在处,,此时为中点,
∴是中位线,
且,
当点在上除点、的位置时,为中点,
∴是中位线,是中位线,
,,
∴点在线段上,
点的运动轨迹是线段,
当时,取得最小值,
矩形中,,,为的中点,为中点,
∴,,
、、为等腰直角三角形,
,,
∵,
,
,
,即,
的最小值为的长,
在等腰直角中,,
的最小值是.
故选:D.
54.(24-25八年级下·四川广元·期末)如图,在矩形中,,,在平面内有一点,,过点作,且,连接、、,点是线段的中点,连接,则线段长度范围是 .
【答案】
【分析】本题考查了矩形的性质、三角形的中位线定理、勾股定理、直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半等知识,利用三角形的中位线定理构造辅助线是解题关键.取的中点,连接,先根据矩形的性质和勾股定理求出,再根据勾股定理可得,根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半可得,然后根据三角形的三边关系即可得.
【详解】解:如图,取的中点,连接,
∵四边形是矩形,
∴,
∵,,
∴,
∵,,,
∴,
∵,点为的中点,
∴,
又∵点是线段的中点,点为的中点,
∴,
由三角形的三边关系得:(当且仅当点共线时,等号成立),
∴,即,
故答案为:.
55.(24-25八年级下·江西吉安·阶段练习)课本再现
想一想:你能猜想出三角形两边中点的连线与第三边有怎样的关系?能证明你的猜想吗?连接三角形两边中点的线段叫做三角形的中位线.
三角形中位线定理:三角形中位线平行于第三边,且等于第三边的一半.
定理证明
(1)已知:如图①,是的中位线.延长至点,使,连接.求证:且;
知识运用
(2)如图②,在正方形中,为的中点,、分别为、边上的点,若,,,求的长.
【答案】(1)证明见解析,(2)
【分析】(1)先利用证明,于是可得,,由内错角相等两直线平行可得,进而可得,结合,可证得四边形为平行四边形,于是可得,,再结合,即可得出结论;
(2)取的中点,连接,延长、交于点,由正方形的性质可得,由邻补角互补可得,进而可得,由为的中点可得,利用可证得,于是可得,,由三角形的中位线定理可得,由直角三角形斜边中线等于斜边的一半可得,则,由此即可求出的长;
【详解】解(1)证明:在与中,
,
∴,
∴,,
∴,
又∵,
∴,
∵,
∴四边形为平行四边形,
∴,,
∵,
∴且;
(2)解:如图,取的中点,连接,延长、交于点,如图:
∵四边形是正方形,
∴,
∴,
∴,
∵为的中点,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,即为的中点,
∵为的中点,为的中点,
∴为的中位线,
∴,
∵,且为的中点,
∴,
∴;
【点睛】本题主要考查了三角形中位线定理的证明及应用,全等三角形的判定与性质和,正方形的性质,直角三角形斜边中线等于斜边的一半,内错角相等两直线平行,线段中点的有关计算,掌握以上知识是解题的关键;
56.(24-25八年级下·山东泰安·期末)在四边形中,、分别是、的中点.
(1)如图1,在四边形中,若是的中点,,,,,求的长.
(2)如图2,连接并延长,分别与、的延长线交于点、,为中点,若,求证:.
(3)如图3,在中,,点在上,,、分别是、的中点,连接、并延长,与的延长线交于点,连接,若,判断的形状,并说明理由.
【答案】(1)
(2)证明见解析
(3)是直角三角形,理由见解析
【分析】(1)由、、分别是、、的中点可得,、分别是、的中位线,由三角形的中位线定理可得,,,,由两直线平行同位角相等可得,由两直线平行同旁内角互补可得,进而可得,在中,根据勾股定理可得,由此即可求出的长;
(2)由、、分别是、、的中点可得,、分别是、的中位线,由三角形的中位线定理可得,,,,再结合,可得,由等边对等角可得,由两直线平行内错角相等可得,由两直线平行同位角相等可得,于是结论得证;
(3)连接,取的中点,连接、,由、、分别是、、的中点可得,、分别是、的中位线,由三角形的中位线定理可得,,,,再结合,可得,由等边对等角可得,由两直线平行内错角相等可得,则,由两直线平行同位角相等可得,由对顶角相等可得,进而可证得是等边三角形,于是可得,再结合,进而可得,由等边对等角可得,由三角形外角的性质可得,于是可得,然后根据即可得出结论.
【详解】(1)解:、、分别是、、的中点,
、分别是、的中位线,
,,
,,
,,
,,
,,
,
在中,根据勾股定理可得:
;
(2)证明:、、分别是、、的中点,
、分别是、的中位线,
,,
,,
,
,
,
,,
,,
;
(3)解:是直角三角形,理由如下:
如图,连接,取的中点,连接、,
、、分别是、、的中点,
、分别是、的中位线,
,,
,,
,
,
,
,
,
,
,
,
又,
是等边三角形,
,
,
,
,
,
,
,
即:是直角三角形.
【点睛】本题主要考查了三角形的中位线定理,勾股定理,等边三角形的判定与性质,等边对等角,三角形外角的性质,平行线的性质等知识点,熟练掌握三角形的中位线定理及平行线的性质是解题的关键.
考点十五 中心对称图形(共4小题)
57.(24-25八年级下·北京·期中)如图是由小正方形组成的网格,每个小正方形的顶点叫做格点.的三个顶点都是格点,仅用无刻度的直尺在给定网格中完成画图.
(1)在图1中,D在线段上,先画,再在上画点F,使;
(2)在图2中,先画的高,再在射线上画点P,使.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】(1)解:如图1,点向右3个格点为,连接,则即为所作;如图1,连接,记的中点为,连接并延长到,连接,交于,则四边形为矩形,,点即为所作;
(2)如图2,点向左4个格点为,然后向上3个格点为,连接,交于,则,进而可证,则即为所作;如图2,点向左3个格点为,点向左3个格点为,连接,的交点为,连接,则,且到的距离与的距离相等,即,证明,进而可证,则点即为所作.
【详解】(1)解:如图1,点向右3个格点为,连接,
∵,
∴四边形为平行四边形,
∴即为所作;
如图1,连接,记的中点为,连接并延长到,连接,交于,则四边形为矩形,
∴,
∴,
∴点即为所作;
(2)解:如图2,点向左4个格点为,然后向上3个格点为,连接,交于,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴即为所作;
如图2,点向左3个格点为,点向左3个格点为,连接,的交点为,连接,
∴,且到的距离与的距离相等,即,
∴垂直平分,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴点即为所作.
【点睛】本题考查了平行四边形的判定与性质,矩形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,三角形内角和定理,垂直平分线的判定与性质等知识.熟练掌握平行四边形的判定与性质,矩形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,三角形内角和定理,垂直平分线的判定与性质是解题的关键.
58.(23-24八年级下·辽宁锦州·期中)阅读情境:在综合实践课上,同学们探究“全等的等腰直角三角形图形变化问题”如图1,,其中,此时,点与点重合,
操作探究1:(1)勤奋小组将图1中的两个全等的和按图2方式摆放,点落在上,所在直线交所在直线于点, 连结, 求证:
操作探究2:(2)智慧小组将图1中的绕点按逆时针方向旋转角度,然后,分别延长,,它们相交于点.如图3,在操作中,该小组同学提出如下问题, 请你解答:
①当时,.(直接回答即可)
②时, 求证:为等边三角形;
操作探究3:(3)创新小组将图1中的绕点按顺时针方向旋转角度,线段和相交于点,在操作中,该小组同学提出如下问题,请你解答:
①如图4, 当时,求出线段的长.
②如图5,当旋转到点是边的中点时,直接写出线段的长.
【答案】(1)证明见解析;(2)①;②证明见解析;(3)①;②
【分析】(1)即可解决问题;
(2)①根据平行线的判定定理即可解决问题;
②证明即可解决问题;
(3)①连接,证明是等边三角形,利用勾股定理求出即可解决问题;
②如图5中,连接,交于点,证明,再证明,利用面积法求出即可解决问题.
【详解】证明:如图2中,
∵,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴;
(2)①解:如图3中,
∵在中,,,
∴,
∵,
∴,
∴当时,,
故答案为:;
②证明:∵将绕点按逆时针方向旋转角度,,
∴,,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴是等边三角形;
(3)①解:如图4,连接,
∵绕点按顺时针方向旋转角度,,
∵,,
∴是等边三角形,
∴,
∵,,
∴,
∴,
②解:如图5中,连接,交于点,
在和中,
,
∴,
∴,
∵点是边的中点时,,
∴,
∴,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,,
∴垂直平分线段,
∴,
在中,,,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴线段的长为.
【点睛】本题属于几何变换综合题,考查了旋转的性质,等腰直角三角形的性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理,等边三角形的判定和性质,平行线的判定和性质,垂直平分线的判定和性质,三角形的面积等知识,掌握旋转的性质,等边三角形的判定和性质,勾股定理及全等三角形的判定和性质是解题的关键.
59.(23-24八年级下·北京·期末)(1)如图①,所有小正方形的边长都为,点、、均在格点上,用直尺画图:
①过点画
②过点画,垂足为
(2)在图①中,线段______的长度表示点到的距离;
(3)已知:,,利用直尺和圆规作图在图②中直线的上方作射线,使(不写作法,保留作图痕迹.)
【答案】(1)①作图见解析;②作图见解析;(2);(3)作图见解析
【分析】(1)①利用方格纸,取格点,连接即可,②利用方格纸,取格点,连接,与交于点,则即为所求;
(2)根据点到直线的距离和线段的定义即可求解;
(3)在射线的上方作即可.
【详解】解:(1)①如图,取格点,连接,
∵所有小正方形的边长都为,点、、均在格点上,
∴点向上平移3格,再向右平移2格与点重合,同时点向上平移3格,再向右平移2格与点重合,
即线段向上平移3格,再向右平移2格与线段重合,
∴,
则即为所作;
②如图,取格点,连接,与交于点,
在和中,
,,,
,,
即绕点顺时针旋转与重合,
∴绕点顺时针旋转与重合,
∴,
由①知:,
∴,即,
则即为所作.
(2)∵,
∴,
∴线段的长度表示点到的距离.
故答案为:.
(3)如图,在射线的上方作,
又∵,
∴
,
∴,
则射线即为所作.
【点睛】本题考查作图—应用与设计作图,尺规作图,平移和旋转,点到直线的距离,角的计算,垂直的判定.解题的关键是掌握基本的作图方法和相关定义及性质.
60.(23-24八年级下·北京西城·期末)给定图形和点,,若图形上存在两个不重合的点,,使得点关于点的对称点与点关于点的对称点重合,则称点与点关于图形双对合.在平面直角坐标系中,已知点,,.
(1)在点,,中,与点关于线段双对合的点是______;
(2)点是轴上一动点,的直径为1.
①若点与点关于双对合,求的取值范围;
②当点运动时,若上存在一点与上任意一点关于双对合,直接写出点的横坐标的取值范围.
【答案】(1)D,F;
(2)①;②或.
【分析】(1)根据双对合的定义逐一判断即可得到答案;
(2)①由双对合定义可知随着直径的端点G,H在上运动,点在以点A为圆心,2为半径的圆上及其内部(不含点A),由此求出取值范围;②找出临界图形,计算可以求出取值范围.
【详解】(1)由双对合定义可知:,
,,
轴,
,,
,
O关于线段的双对合点是D,F;
故答案为D,F;
(2)①设是上任意一条直径,则.
设点是与点A关于双对合的点,将点A和点分别关于点G,H对称后重合的点记为,所以点G,H分别是和 的中点.
由三角形中位线的知识,可知.
随着点G,H在上运动,点在以点A为圆心,2为半径的圆上及其内部(不含点A),将它记为S.因为点A与点关于双对合,
所以当S与y轴相交时,可求得t 的值为和.
所以t 的取值范围是.
②当上的一点在上时,如图,则上离最近的点到的距离为:时存在,解得;
当上的一点在BC上时,则上的点离最近的点到的距离不大于1,
即K到的距离不大于,
,即与x轴的夹角为45°,
交点,
这时,
即;
当上的一点在上时,则上的点离最近的点到的距离大于1,不存在;
综上所述:或
【点睛】本题考查新定义,能正确理解新定义并转化为所学知识解决问题是解题的关键.
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期中真题必刷压轴60题(15个考点专练)
考点一 动点问题的函数(共4小题)
1.(23-24八年级下·北京·期末)如图①,中,,,两动点M,N同时从点A出发,点M在边上以的速度匀速运动,到达点B时停止运动,点N沿A→D→C→B的路径匀速运动,到达点B时停止运动.的面积与点N的运动时间t(s)的关系图象如图②所示.有下列说法:
①点N的运动速度是;
②的长度为;③a的值为7;
④当时,t的值为.
其中正确的个数( )
A.1 B.2 C.3 D.4
2.(23-24八年级下·北京·期中)已知动点H以每秒x厘米的速度沿图1的边框(边框拐角处互相垂直)按的路径匀速运动,相应的的面积关于时间的关系如图2,已知,则下列说法正确的有几个( )
①动点 H的速度是 ;②的长度为;③b的值为13:④当点 H 到达D点时的面积是 ;
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
3.(24-25八年级下·河南南阳·阶段练习)如图1,在中,动点从点出发沿折线匀速运动至点后停止.设点的运动路程为,线段的长度为,图2是与的函数关系的图象,其中点为曲线的最低点,则的高的长度为 .
4.(24-25八年级下·北京·期中)如图,在长方形中,,,,点P从点A出发,沿A→B→C→D路线运动,到点D停止,点P出发时的速度为每秒,a秒时点P的速度变为每秒,图②是点P出发x秒后,的面积与x(秒)的函数图象.
(1)根据题目中提供的信息,请直接写出a,b,c,d的值;
(2)设点P运动的路程为,请写出点P出发后,y与x的函数表达式;
(3)当点P出发几秒后,以点C,D,P为顶点的三角形是等腰三角形.
考点二 一次函数的图象与性质(共4小题)
5.(24-25八年级下·安徽合肥·期中)定义:平面直角坐标系中,若点A到x轴、y轴的距离和为1,则称点A为“和一点”.例如:点到x轴、y轴距离和为1,则点B是“和一点”,点也是“和一点”.一次函数的图象l经过点,且图象l上存在“和一点”,则k的取值范围为( )
A. B. C. D.
6.(23-24八年级下·安徽合肥·期末)若一次函数在的范围内的最大值比最小值大,则下列说法正确的是( )
A.k的值为2或-2 B.的值随的增大而减小
C.k的值为1或-1 D.在的范围内,的最大值为
7.(24-25八年级下·安徽池州·阶段练习)一次函数(k为常数,)的图象过点.
(1) ;
(2)若无解,结合函数的图象,则k的取值范围是 .
8.(23-24八年级下·江苏南通·期中)定义:在平面直角坐标系中,函数图象上到两坐标轴的距离之和等于的点,叫做该函数图象的“阶和点”例如,为一次函数的“阶和点”.
(1)若点是关于的正比例函数的“阶和点”,则 ______ , ______ ;
(2)若关于的一次函数的图象经过一次函数图象的“阶和点”,求的值;
(3)若关于的一次函数的图象有且仅有个“阶和点”,求的取值范围.
考点三 一次函数的平移问题(共4小题)
9.(2023·福建·一模)如图,的顶点,,点C在y轴的正半轴上,,将向右平移得到,若经过点C,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
10.(23-24八年级下·山东临沂·期末)把直线向上平移个单位后,与直线的交点在第二象限,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
11.(2024·北京·模拟预测)对于条直线,满足,,则这条直线最多有 个交点.
12.(23-24八年级下·北京·期末)在平面直角坐标系中,已知正方形,其中点,,.给出如下定义:若点P向上平移2个单位,再向左平移3个单位后得到,点在正方形的内部或边上,则称点P为正方形的“和谐点”,若在直线上存在点Q,使得点Q是正方形的“和谐点”,则k的取值范围是 .
考点四 一次函数的应用(共4小题)
13.(24-25八年级下·山东青岛·期末)同一条公路连接,,三地,在,之间.小明和小张两人分别乘车从、同时出发匀速前往.小张乘坐的汽车中途出现故障,维修后继续行驶,最终两人同时到达.如图,表示小明、小张两人之间的距离与时间的函数关系.下列结论正确的是 .
①小明的速度是;
②,两地相距;
③小张中途休息40分钟;
④小明行驶与小张相遇.
14.(24-25八年级下·北京·期末)甲、乙两地相距.慢车从甲地出发匀速驶往乙地,出发后快车也从甲地出发,沿同一路线匀速驶往乙地,两车同时到达乙地后,慢车立即保持原速,沿原路返回甲地.快车在乙地休息后,提速50%,沿原路匀速返回,又与慢车同时回到甲地,在整个行程中,慢车离甲地的距离(单位:)与时间t(单位:h)之间的函数关系如图所示.
(1)在图中画出快车离甲地的距离(单位:)与时间t之间的函数图象.
(2)______.
(3)已知从甲地到乙地的路程中,距离乙地处有一个治安警亭.
①若,在整个行程中(不含行程终点甲地),t的值是多少时,两车与警亭的距离相等?
②若两车相继路过该警亭的时间间隔不超过,则s的取值范围是_______.
15.(24-25八年级下·四川成都·阶段练习)某茶叶店计划购进甲、乙两种茶叶进行销售,两种茶叶的进价和售价如下已知用4000元购进甲种茶叶的数量与用6000元购进乙种茶叶的数量相同.
茶叶品种
进价(元/斤)
售价(元/斤)
甲
200
乙
300
(1)求的值;
(2)茶叶店计划购进甲、乙两种茶叶共300斤,其中甲种茶叶不少于80斤且不超过120斤,“五一”期间,茶叶店让利销售,将乙种茶叶的售价每斤降低元(),甲种茶叶的售价不变,为保证销售完这两种茶叶的利润的最小值不低于31800元,求的最大值.
16.(24-25八年级下·广东佛山·期末)
主题
关于如何扭转汽车客运线路亏损的问题
问题情境
随着轨道交通的便利,私家车的普及,网约车的流行,某汽车客运公司的乘客量比以往减少.近期有一条运营线路处于亏损运营状态.
问题探究
(1)公司做了大量的市场调研,将有关数据进行分析整理,发现收支差额y(万元)(票价总收入减去运营成本)与乘客数量x(万人)的关系可近似看作一次函数(图像如图1所示),写出图1中点A和点B的实际意义.
(2)汽车客运公司在调研后邀请了一些乘客代表来研讨扭亏方案.在讨论中,有乘客代表认为,市民出行选择方式增多,客运公司应该改变观念,改善管理,降低运营成本.客运公司行政代表认为,运营成本难以下降,提高票价才能扭亏.
你认为图2和图3两个图示中,反映乘客代表意见的是_______,反映客运公司行政代表意见的是_______.
问题解决
(3)汽车客运公司通过市场调研,发现该线路一周内每天的乘客数量如下表所示:
考点五 一次函数与几何相关(共4小题)
17.(24-25八年级下·江苏无锡·期末)如图,在平面直角坐标系中,直线与轴交于点,直线:与直线相交于点,交轴负半轴于点.已知点的横坐标为的面积为10.
(1)点的坐标为________;
(2)求直线对应的函数表达式;
(3)若为线段上的一个动点,将沿着直线翻折,点是否存在某个位置,使得点的对应点恰好落在轴正半轴上?若存在,请求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
18.(24-25八年级下·北京·阶段练习)如图1,等腰直角三角形中,,,直线经过点C,过A作于D,过B作于E.
(1)求证:;
(2)模型应用:①已知直线:与y轴交于A点,过点A的直线与的夹角为如图2,求的函数解析式;
②如图3,矩形,O为坐标原点,B的坐标为,A、C分别在坐标轴上,P是线段上动点,设,已知点D在第四象限,且是直线上的一点,若是以点P为直角顶点的等腰直角三角形,请求出点D的坐标.
19.(24-25八年级下·贵州毕节·期末)如图1,在平面直角坐标系中,直线与坐标轴交于A,两点,过点作直线,交于点D,交y轴于点E,且.
(1)求点A及点E的坐标;
(2)求点D的坐标;
(3)如图2,M是线段上一动点(不与点C,D重合),,交于点N,连接,求的面积的最大值.
20.(2025八年级下·北京·专题练习)在函数的学习中,我们经历了列表,描点,连线画函数图象,并结合图象研究函数性质的过程.若一个函数当自变量在不同范围内取值时,函数表达式不同,我们称这样的函数为分段函数.下面我们参照函数学习的过程与方法,探究分段函数的图象与性质,探究过程如下,请补充完整.
(1)列表:
0
1
0
2
0
2
4
6
描点:在平面直角坐标系中,以自变量x的取值为横坐标,以相应的函数值y为纵坐标,描出相应的点,如图所示,请画出函数的图象.
(2)研究函数并结合图象,回答下列问题:
①点,,,在函数图象上,则 , (填“”,“ ”或“” ;
②在直线的右侧的函数图象上有两个不同的点,,且,则的值为 ;(注:直线为经过且垂直轴的直线)
③当时,的取值范围是 .
(3)设该分段函数的图象与轴交于点,点和点分别是平面内的定点和动点,点是函数图象上的一点,横坐标为,以为边向右作正方形.当时,若正方形相邻两边与线段只有两个交点,直接写出的取值范围.
考点六 一次函数的新定义问题(共4小题)
21.(24-25八年级下·浙江舟山·期末)为平面直角坐标系内的两点,定义,并称它为A、B两点之间的中和距离,现已知点,O为坐标原点,动点满足,且,则动点P的轨迹长度为( )
A.4 B. C. D.
22.(24-25八年级下·北京·期末)定义:若,满足,(为常数),则称点为“好点”.
(1)若是“好点”,则 ;
(2)在的范围内,若直线上存在“好点”,则的取值范围为 .
23.(24-25八年级下·辽宁本溪·期中)阅读理解:对于线段和点Q,定义:若,则称点Q为线段的“等距点”;特别地,若,则称点Q是线段的“完美等距点”
解决问题:如图,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,点A的坐标为,点是直线上一动点.
(1)已知三个点:,则这三点中,可以做为线段的“等距点”是_______,线段的“完美等距点”是_______;
(2)若坐标原点O为线段的“等距点”,求出点P的坐标;
(3)若,点H在坐标平面内,且H是线段的“完美等距点”,请直接写出点H的坐标.(注意:在平面内有两点,其两点间的距离公式为)
24.(24-25八年级下·北京顺义·阶段练习)在平面直角坐标系中,对于点P与图形给出如下定义:N为图形上任意一点,P,N两点间距离的最小值称为点P与图形的“近点距离”.特别的,当点P在图形W上时,点P与图形的“近点距离”为零.如图1,点.
(1)点与线段的“近点距离”是___________;点与线段的“近点距离”是___________;
(2)点P在直线上,如果点P与线段的“近点距离”为,那么点P的坐标是___________
(3)如图2,将线段向右平移3个单位,得到线段,连接,若直线上存在点G,使得点G与四边形的“近点距离”小于或等于,直接写出b的取值范围.
考点七 多边形压轴(共4小题)
25.(23-24八年级下·四川绵阳·期末)如图,正五边形中,点是边的中点,的延长线交于点,点是上一个动点,点是上一个动点,当的值最小时,( )
A. B. C. D.
26.(23-24八年级下·北京·期末)如图,中,,点是外一点,是等边三角形,过点分别作的垂线,垂足分别为,若,则的值为( )
A. B. C. D.
27.(23-24八年级下·江苏·期中)在平面内有个点,其中每三个点都能构成等腰三角形,我们把具有这样性质的个点构成的点集称为爱尔特希点集,如图,四边形的四个顶点构成爱尔特希点集,若平面内存在一个点与,,,也构成爱尔特希点集,则 .
28.(24-25八年级下·陕西安康·期末)问题提出
(1)如图1,和均为等边三角形,D为边上一个动点,,O为边的中点,连接,当线段最小时,线段的长是 .
问题解决
(2)如图2,四边形是某学校的健身馆平面图,满足,,小明量出健身馆的对角线米,求四边形健身馆的面积.
考点八 平行四边形的判定与性质(共4小题)
29.(24-25八年级下·山东东营·期末)如图,在中,,,,,,都是等边三角形,下列结论中:①;②;③四边形是平行四边形;④;⑤.正确的个数是( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
30.(23-24八年级下·北京·单元测试)如图所示,在等腰中,延长边到点D,延长边到点E,连接,恰有.则 .
31.(24-25八年级下·福建厦门·阶段练习)已知.
(1)如图1,若,以为边作等边,且点恰好在边上,直接写出此时的面积_____;
(2)如图2,若以为斜边作等腰直角,且点恰好在边上,过作交于,连接.
①依题意将图2补全;
②用等式表示此时线段,,之间的数量关系,并证明;
(3)如图3,若,以为边作,且,.若,用等式表示此时与的数量关系.
32.(24-25八年级下·北京·阶段练习)如图1,已知平行四边形中,于于相交于点.
(1)求证:;
(2)如图2,连接,求证:;
(3)如图3,若,且以、、为边构成的三角形的面积为10,此时平行四边形的面积为 .
考点九 特殊平行四边形的判定与性质(共4小题)
33.(23-24八年级下·福建厦门·期中)如图,点在正方形的边上(不与点,重合),是对角线,延长到点,使,过点作的垂线,垂足为,连接,.
(1)根据题意补全图形,并证明;
(2)①求证:;
②探究线段,,之间的数量关系.
34.(2025八年级下·北京·专题练习)如图,在四边形中,点、分别在边、上.连接、.
(1)如图1,四边形为正方形时,连结,且,
①已知,,求的长;
②已知,求的值;
(2)如图2,四边形为矩形,,点为的中点,,,求的长..
35.(24-25八年级下·北京·阶段练习)在平面直角坐标系中,对于点P和正方形,给出如下定义:若点P到正方形的边所在直线的最大距离是最小距离的k倍,则称点P是正方形OABC的“k倍距离点”.已知:点,.
(1)当时,
①点C的坐标是 ;
②在,,三个点中, 是正方形的“3倍距离点”;
(2)当时,点(其中)是正方形的“2倍距离点”,求n的取值范围;
(3)点,.线段上存在正方形的“2倍距离点”,直接写出a的取值范围.
36.(24-25八年级下·北京西城·开学考试)在平面直角坐标系中,,,,若为矩形内(不包括边界)一点,过点分别作轴和轴的平行线,这两条平行线分矩形为四个小矩形,若这四个小矩形中有一个矩形的周长等于的长,则称点为矩形的矩宽点.
例如:图中的点为矩形的一个矩宽点.
(1)在点,,中,矩形的矩宽点是______;
(2)若点为矩形的矩宽点,求的值;
(3)若直线上只存在一个矩形的矩宽点,则的取值范围是______.
考点十 平行四边形的存在性问题(共4小题)
37.(2024八年级下·北京·专题练习)在平面直角坐标系中,给出如下定义:若在图形上存在一点,且点的纵坐标是横坐标的(为正整数)倍,则称点为图形的“倍点”.
例如,点是直线的“倍点”.
(1)在点,,,中,_________是直线的“倍点”;
(2)已知点的坐标为,点的坐标为,以线段为矩形的一边向上作矩形.
①若,,判断是否存在矩形的“倍点”,若存在,求出矩形的“倍点”的坐标,若不存在,请说明理由;
②若,且存在矩形的“倍点”,直接写出的取值范围.
38.(23-24八年级下·北京丰台·期中)在平面直角坐标系中,,若P为矩形内(不包括边界)一点,过点P分别作x轴和y轴的平行线,这两条平行线分矩形为四个小矩形,若这四个小矩形中有一个矩形的周长等于,则称P为矩形的矩宽点,例如:下图中的为矩形的一个距宽点.
(1)在点,,,,中,矩形的矩宽点是___;
(2)若为矩形的矩宽点,求m的值;
(3)已知一次函数.它的图像经过定点___,若一次函数的图象上存在矩形ABCO的矩宽点,则k的取值范围是___.(直接写出答案)
39.(23-24八年级下·北京·期中)对于平面直角坐标系中的两点A和C,给出如下定义:若A,C是某个矩形对角线的顶点,且该矩形的每条边均与x轴或y轴垂直,则称该矩形为点A,C的“对角矩形”.如图1为A,C的“对角矩形”的示意图.已知点.
(1)①当时,在图2中画出点A,C的“对角矩形”,并直接写出它的面积S的值;
②若点A,C的“对角矩形”的面积是15,求t的值;
(2)若点,在线段上存在一点D,使得点D,C的“对角矩形”是正方形,请直接写出t的取值范围.
40.(23-24八年级下·北京东城·期中)在平面直角坐标系xOy中,中心为点C的正方形各边分别与两坐标轴垂直,若点P是与C不重合的点,点P关于正方形的“限称点”的定义如下:设为直线CP与正方形的边的一个交点,另一个交点为M,若满足,则称为点P关于正方形的“限称点”.如图,为点P关于正方形的“限称点”的示意图.规定:若点P与点C重合,则点P的“限称点”存在.
(1)若正方形的中心为原点O,边长为2.
①分别判断点、、关于该正方形的“限称点”是否存在,若存在,求其坐标;
②若平面内一动点关于该正方形的“限称点”存在,求n的取值范围;
(2)若正方形的中心T在x轴上,边长为2,记直线在之间的部分为图形K.若图形K上任意一点关于该正方形的“限称点”都存在,请你直接写出正方形中心T的横坐标的取值范围.
考点十一 平行四边形的折叠问题(共4小题)
41.(23-24八年级下·广东广州·期中)如图,已知正方形的边长为12,,将正方形的边沿折叠到,延长交于,连接.现有如下3个结论:;;五边形的周长是44,其中正确的个数为( )
A. B. C. D.
42.(24-25八年级下·广东深圳·期末)在正方形中,E是边上一点,连接,将正方形沿折叠,使点C的对应点落在正方形内部,连接并延长,交边于点F,的延长线交于点G,此时恰有,若,则 .
43.(24-25八年级下·广东深圳·期末)在研究一类图形的折叠问题时,乐思数学小组发现,可以通过构造直角三角形,利用勾股定理来解决.
(1)如图1,在矩形中,,点E是边上一点,将沿折叠,使点D落在边上的处,求的长;
乐思数学小组的解题思路如下:(请补充填写题中空缺部分)
解:由折叠可知:,
∴.
∵,
∴ ,
∴ .
在中,设,则.
由勾股定理可得:,即( ),
解得 .
(2)如图2,在矩形中,,点E是边上一动点,将沿折叠,点D落在点处,当为直角三角形时,求的长;
(3)如图3,在矩形中,,点E是直线上一动点,将沿折叠,当点D的对应点恰好落到边的中垂线上时,请直接写出的长.
44.(24-25八年级下·四川成都·期中)将矩形纸片放在平面直角坐标系中,O为原点,点A在x轴上,点C在y轴上,.
(1)如图①,沿折叠矩形,点落在处,交于点,求点的坐标;
(2)如图②,点是中点,点在上,求的最小值;
(3)如图③,折叠该纸片,使点落在边上的点为,折痕为,点在边上,求直线的函数解析式.
考点十二 平行四边形中的最值问题(共4小题)
45.(23-24八年级下·安徽芜湖·期中)如图,在矩形中,,,点P、点Q分别在上,,线段在上,且,连接,则线段的最小长度是( ).
A.4 B.5 C.6 D.7
46.(23-24八年级下·黑龙江哈尔滨·阶段练习)如图,四边形中,,,,点在边上,点在边上,,作于点,连接,则的最小长度为 .
47.(23-24八年级下·北京·期末)如图,矩形中,,,点从点沿向点移动,若过点作的垂线交于点,过点作的垂线交于点,则的长度最小为 .
48.(2025·陕西·模拟预测)【问题背景】
(1)如图1,在四边形中,,,,点O是对角线上的动点,连接、,则的最小值为________;
【问题探究】
(2)如图2,在边长为2的等边中,点O是上一点,D,E分别是、边上的动点,且,连接、,求的最小值;
【问题解决】
(3)如图3,正方形是某植物园规划的一个花四,对角线、是其中的两条观赏小路,在、的交点O处有一个凉亭(大小忽略不计),现要在和上分别设立一个游客服务中心E、F,且,再沿和铺设两条石子小路,为节约成本,要求两条石子小路的长度之和最小,已知,请你帮助植物园规划人员求出两条石子小路长度之和的最小值.(即的最小值)
考点十三 平行四边形的旋转问题(共4小题)
49.(2021·北京·二模)如图,在Rt△ABC中,AC=BC=4,∠ACB=90°,正方形BDEF的边长为2,将正方形BDEF绕点B旋转一周,连接AE,点M为AE的中点,连接FM,则线段FM的最大值是 .
50.(23-24八年级下·北京通州·期中)已知:点是平行四边形对角线所在直线上的一个动点(点不与点、重合),分别过点、向直线作垂线,垂足分别为点、,点为的中点.
(1)当点与点重合时如图,易证(需证明);
(2)直线绕点逆时针方向旋转,当时,如图、图的位置,猜想线段、、之间有怎样的数量关系?请写出你对图、图的猜想,并选择一种情况给予证明.
51.(24-25八年级下·辽宁大连·开学考试)如图,在矩形中,对角线,相交于点O,对角线所在的直线绕点O顺时针方向旋转,旋转中直线分别交边于点,.将四边形沿直线折叠得到四边形(点的对应点分别为,线段交边于.)
(1)如图1,求证:;
(2)如图2,连接,若,求证:;
(3)若,
①如图3,点在点左侧时,求的长;
②如图4,点在点右侧时,直接写出的长.
52.(24-25八年级下·吉林长春·阶段练习)如图①,在等边三角形中,点D为边的中点,以为边向下作等边三角形,连接,与的延长线交于点F.
【感知猜测】边与边的数量关系_____________,_____________°.
【证明发现】如图②,将绕点A旋转,与相交于点F,以上结论是否成立,并说明理由;
【拓展应用】如图③,矩形中,,E、F分别在边、上,且为等边三角形,点M是边上的一点,且,以为边向下作等边三角形,则的最小值为_____________.
考点十四 三角形的中位线(共4小题)
53.(24-25八年级下·北京·阶段练习)如图,矩形中,,,为的中点,为上一动点,为中点,连接,则的最小值是( )
A.4 B.8 C. D.
54.(24-25八年级下·四川广元·期末)如图,在矩形中,,,在平面内有一点,,过点作,且,连接、、,点是线段的中点,连接,则线段长度范围是 .
55.(24-25八年级下·江西吉安·阶段练习)课本再现
想一想:你能猜想出三角形两边中点的连线与第三边有怎样的关系?能证明你的猜想吗?连接三角形两边中点的线段叫做三角形的中位线.
三角形中位线定理:三角形中位线平行于第三边,且等于第三边的一半.
定理证明
(1)已知:如图①,是的中位线.延长至点,使,连接.求证:且;
知识运用
(2)如图②,在正方形中,为的中点,、分别为、边上的点,若,,,求的长.
56.(24-25八年级下·山东泰安·期末)在四边形中,、分别是、的中点.
(1)如图1,在四边形中,若是的中点,,,,,求的长.
(2)如图2,连接并延长,分别与、的延长线交于点、,为中点,若,求证:.
(3)如图3,在中,,点在上,,、分别是、的中点,连接、并延长,与的延长线交于点,连接,若,判断的形状,并说明理由.
考点十五 中心对称图形(共4小题)
57.(24-25八年级下·北京·期中)如图是由小正方形组成的网格,每个小正方形的顶点叫做格点.的三个顶点都是格点,仅用无刻度的直尺在给定网格中完成画图.
(1)在图1中,D在线段上,先画,再在上画点F,使;
(2)在图2中,先画的高,再在射线上画点P,使.
58.(23-24八年级下·辽宁锦州·期中)阅读情境:在综合实践课上,同学们探究“全等的等腰直角三角形图形变化问题”如图1,,其中,此时,点与点重合,
操作探究1:(1)勤奋小组将图1中的两个全等的和按图2方式摆放,点落在上,所在直线交所在直线于点, 连结, 求证:
操作探究2:(2)智慧小组将图1中的绕点按逆时针方向旋转角度,然后,分别延长,,它们相交于点.如图3,在操作中,该小组同学提出如下问题, 请你解答:
①当时,.(直接回答即可)
②时, 求证:为等边三角形;
操作探究3:(3)创新小组将图1中的绕点按顺时针方向旋转角度,线段和相交于点,在操作中,该小组同学提出如下问题,请你解答:
①如图4, 当时,求出线段的长.
②如图5,当旋转到点是边的中点时,直接写出线段的长.
59.(23-24八年级下·北京·期末)(1)如图①,所有小正方形的边长都为,点、、均在格点上,用直尺画图:
①过点画
②过点画,垂足为
(2)在图①中,线段______的长度表示点到的距离;
(3)已知:,,利用直尺和圆规作图在图②中直线的上方作射线,使(不写作法,保留作图痕迹.)
60.(23-24八年级下·北京西城·期末)给定图形和点,,若图形上存在两个不重合的点,,使得点关于点的对称点与点关于点的对称点重合,则称点与点关于图形双对合.在平面直角坐标系中,已知点,,.
(1)在点,,中,与点关于线段双对合的点是______;
(2)点是轴上一动点,的直径为1.
①若点与点关于双对合,求的取值范围;
②当点运动时,若上存在一点与上任意一点关于双对合,直接写出点的横坐标的取值范围.
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