内容正文:
专题08 压轴题专练
题型概览
题型01二次根式压轴题
题型02勾股定理压轴题
题型03四边形压轴题
(
题型01
)二次根式压轴题
1.(23-24八年级下·福建福州·期中)阅读材料,并完成下列任务:
材料一:裂项求和
小华在学习分式运算时,通过具体运算:,,,……
发现规律:(n为正整数),并证明了此规律成立.
应用规律:快速计算.
材料二:根式化简
例1 ;
例2
任务一:化简.
(1)化简:
(2)猜想:___________________(n为正整数).
任务二:应用
(3)计算:;
任务三:探究
(4)已知
,
比较x和y的大小,并说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)
(4),理由见解析
【分析】本题考查二次根式裂项求解,解题关键是熟练进行二次根式分母有理化的化简.
(1)根据题目中的例子可以写出答案;
(2)根据例2,可以写出相应的猜想;
(3)根据分母有理化,可得二次根式的化简,根据二次根式的加减,即可得到答案;
(4)结合例1,例2的规律进行计算即可;
【详解】(1)
(2)
,
,
,
故答案为:;
(3)
;
(4)
,
,
,
故.
2.(23-24八年级上·福建福州·期末)阅读理解:由 得,;如果两个正数 ,,即,,则有下面的不等式:,当且仅当 时,取到等号.
例如:已知,求式子 的最小值.
解:令 ,,则由 ,得 ,
当且仅当 时,即正数 时,式子有最小值,最小值为4.
请根据上面材料回答下列问题:
(1)当,式子 的最小值为 ;
(2)如图1,用篱笆围一个面积为50平方米的长方形花园,使这个长方形花园的一边靠墙(墙长20米,篱笆周长指不靠墙的三边),这个长方形的长、宽各为多少米时,所用的篱笆最短,最短的篱笆是多少米?
(3)如图2,四边形 的对角线 相交于点 ,的面积分别是6和12,求四边形 面积的最小值.
【答案】(1)6
(2)20米
(3)
【分析】本题主要考查完全平方公式的应用,二次根式的应用,阅读材料,材料阅读题是中学阶段所学习的重要内容,体会材料中的数学思想与方法,学会用新方法去解决数学中的问题,对学生的要求较高,是一道拔高型的综合题目.
(1)根据材料提供的信息解答即可.
(2)设这个长方形垂直于墙的一边的长为x米,则平行于墙的一边为米,则,,所以所用篱笆的长为米,再根据材料提供的信息求出的最小值即可.
(3)设点B到的距离为,点D到的距离为,又、的面积分别是6和12,则,,,从而求得,然后根据材料提供的信息求出最小值即可.
【详解】(1)解:令 ,,则由 ,得 ,
当且仅当 时,即正数 时,式子有最小值,最小值为6.
(2)解:设这个长方形垂直于墙的一边的长为x米,则平行于墙的一边为米,
则,
∴,
∴所用篱笆的长为米,
∵当且仅当时,的值最小,最小值为20,
∴或(舍去).
∴这个长方形的长、宽分别为10米,5米时,所用的篱笆最短,最短的篱笆是20米.
(3)解:设点B到的距离为,点D到的距离为,
又∵、的面积分别是6和12,
∴,,
∴,
∴
∵.
∴当且仅当时,取等号,即的最小值为,
∴四边形面积的最小值为.
(
题型02
) 勾股定理压轴题
1.(23-24八年级下·福建福州·期中)如图所示,等腰与等腰中,,,,则( )
A.9 B.11 C.10 D.12
【答案】C
【分析】连接CD,BE,证明△CAD≌△BAE从而得到CD⊥BE,根据勾股定理可得结论;
【详解】如图:连接CD,BE
∵∠BAC=∠DAE=90°,
∴∠CAD=∠BAE,
在△CAD和△BAE中,
∵
∴△CAD≌△BAE(SAS),
∴CD=BE;
∴∠ADC=∠AEB,
∴∠EOD=∠EAD=90°,
∴∠EOD=∠EOC=∠BOC=∠BOD=90°,
∴,,
∵AB=2,AD=1,
∴,,
∴;
故选:C
【点睛】本题考查了全等三角形的判定及性质,勾股定理的运用,解答时证明三角形全等是关键.
2.(23-24八年级下·福建漳州·期中)如图,在中,,,为边上的一个动点(不与、重合),连接,则的最小值是 .
【答案】
【分析】以A为顶点,为一边,在下方作,过B作于D,交于P,由是等腰直角三角形的,即,故取最小值即是取最小值,此时B、P、D共线,且,的最小值即是的长,根据,,可得,即可得答案.
【详解】解:以A为顶点,为一边,在下方作,过B作于D,交于P,如图:
由作图可知:是等腰直角三角形,
∴,
∴,
∴取最小值即是取最小值,此时B、P、D共线,且,的最小值即是的长,
∵,,
∴,
∴,,
∴的最小值是.
故答案为:.
【点睛】本题考查三角形中的最小路径,解题的关键是作辅助线,把的最小值转化为求的最小值.
3.(23-24八年级下·福建莆田·期中)在四边形中,,,点E是边上一点,连接,将沿直线翻折得到,射线交边于点G.
(1)如图1,求证:;
(2)当时.
(i)如图2,若四边形的面积为24,且当点G与D重合时,,求的长;
(ⅱ)在边上取一点H,连接,使得,若的面积是的面积的2倍,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)(i);(ⅱ) 或
【分析】(1)根据折叠得出,根据平行线的性质得出,证明,根据等腰三角形的判定得出;
(2)(i)根据四边形的面积为24得出,求出,设,则,,根据勾股定理得出,即,求出即可得出答案.
(ⅱ)证明,得出,根据的面积是的面积的2倍,,,得出,设,则,分两种情况:当点H在点E的左侧时,当点H在点E的右侧时,画出图形,求出结果即可.
【详解】(1)证明:根据折叠可知,,
∵,
∴,
∴,
∴;
(2)解:(i)∵,
∴,
∵,
∴,
即,
∴,
设,则,
∴,
根据折叠可知,,,
∴,
在中,根据勾股定理得:
,
即,
解得:,
∴.
(ⅱ)根据题意得:,,,
由(1)得:,
∵,
∴,
在和中,
∴,
∴,
∵的面积是的面积的2倍,,,
∴,
设,则,
当点H在点E的左侧时,如图所示:
∴,
∴,
根据折叠可知,,
∴,
∵,
∴,
解得:,负值舍去,
∴;
当点H在点E的右侧时,如图所示:
∴,
∴,
根据折叠可知,,
∴,
∵,
∴,
解得:,负值舍去,
∴;
综上分析可知,当的面积是的面积的2倍时,或.
【点睛】本题主要考查了等腰三角形的判定和性质,勾股定理,三角形全等的判定和性质,平行线的性质,折叠的性质,解题的关键是熟练掌握相关的判定和性质,注意分类讨论.
4.(23-24八年级下·福建三明·期中)如图,在中,,分别垂直平分,交线段于的延长线交于点F,设O为中点,连接.
(1)求的度数;
(2)证明:;
(3)连接,若的周长为12,求的最小值.
【答案】(1)
(2)见解析
(3)
【分析】本题考查了垂直平分线的性质,整体代换的数学思想,等腰三角形三线合一的性质,三角形三边关系定理,利用两点之间,线段最短定理求最小值,熟练掌握以上知识是解题的关键.
(1)根据线段垂直平分线的性质得出,,从而得出角相等,再结合三角形内角和定理得出,即可求解;
(2)连接,根据线段垂直平分线的性质得出,,证出,再根据点是的中点,即可求解;
(3)根据的周长为12,结合,,得出.在四边形中,根据四边形内角和算出,从而证明,同理,.即可算出,,根据直角三角形性质和勾股定理得出,,根据,即可解答;
【详解】(1)解:分别垂直平分,
,,
,,
,
.
.
又,
.
(2)连接.
分别垂直平分,
,.
.
在线段的垂直平分线上.
又点是的中点,
.
(3)的周长为12,
.
由(1)知,,.
.
即.
在四边形中,,
,,
.
即.
,,
.
同理,.
则
,
是中点,且,
.
,
.
,
,
解得.
则.
,
且当在延长线上时,上式等号成立.
的最小值为.
(
题型03
) 四边形压轴题
1.(23-24八年级下·福建龙岩·期中)如图,在正方形中,,点F是边上一点,点E是延长线上一点,,.连接、、,与对角线相交于点G,则线段的长是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】过点F作交于H,利用证明可得, ,证得是等腰直角三角形可得,由,可得,运用勾股定理可得,再证明是等腰直角三角形,可得,进而证得,再运用直角三角形的性质即可解答.
【详解】解:如图:过点F作交于H,
∵四边形是正方形,
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴,,
'∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∵,
∴,
∴,
又∵,
∴是等腰直角三角形,
'∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴.
故选:A.
【点睛】本题考查了正方形的性质、等腰直角三角形的判定和性质、全等三角形的判定和性质、直角三角形的性质、勾股定理等知识点,添加辅助线、构造全等三角形是解题大键.
2.(23-24八年级下·福建福州·期中)如图,在菱形中,为边的中点,为边上一动点(不与点重合),点是菱形内的一点,且点点与关于直线对称,连接,当为直角三角形时,的长为 .
【答案】3或
【分析】分为三种情况讨论,① 当时, 设的中点为点R,连接,由直角三角形的性质可得,证明四边形是平行四边形,根据,可得点P、E、R三点共线,可证得,由轴对称的性质可得,,证得是等边三角形,可得;②当,连接,证明P、C、E三点共线,过点E作于点F,设,由含30度角直角三角形的性质和勾股定理,由三线合一得,构造方程求解;③当时,点E在菱形外部,不合题意.
【详解】解:∵四边形是菱形,,
∴,,与均为等边三角形,
当时,如图所示,
设的中点为点R,连接,
∵,R为的中点
∴,
∵点P为边的中点,
∴,
由点点与关于直线对称可得,,
∵,,
∴四边形是平行四边形,
∴,
∵,
∴点P、E、R三点共线,
∵四边形是平行四边形,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
由点点与关于直线对称可得,,
∴,
∵,
∴是等边三角形,
∴,
当,如图所示,连接,
∵,
∴,
∵为等边三角形,点P为边的中点,
∴,
∵,
∴
∵,
∴,
∴P、C、E三点共线,
过点E作于点F,设,
由点点与关于直线对称可得,,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
由勾股定理可得:,
∴,
∵
∴
解得:,即,
当时,点E在菱形外部,不合题意,
综上,的长为3或,
故答案为:3或.
【点睛】本题考查了轴对称的性质、菱形的性质、三点共线、平行四边形的判定与性质,等边三角形的判定与性质、勾股定理、直角三角形的性质;本题综合性强,注意分类讨论.
3.(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.
4.(23-24八年级下·福建福州·期中)如图,在菱形中,,,,平分交延长线于点N,连接,.
(1)求的度数;(用含的式子表示)
(2)求证:是等腰三角形;
(3)求线段,,之间的数量关系.
【答案】(1)
(2)见解析
(3)
【分析】(1)由,得,由菱形的性质可得,再证,即可得的度数.
(2)在中,先求出,再证,则可得,,进而可得为等边三角形,则可得,.再证,则可得,又由得,由此可证是等腰三角形;
(3)延长至点,使得,连接,根据可得,则,过点A作于点,由(2)得,则可得,,,由可得.
【详解】(1)解:,,
.
四边形是菱形,
,
,
,
;
(2)证明:由(1)得,
平分,
,
.
,,
,
,,
,
为等边三角形,
,.
四边形是菱形,
,,
,
,
,
.
,,
,
,
,,
,
是等腰三角形;
(3)解:延长至点,使得,连接.
,,
,
,
,
,
.
过点A作于点,则,,
由(2)得,
,
,
,
,,
.
【点睛】本题考查了菱形的性质,等边三角形判定和性质、等腰三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质、勾股定理以及“直角三角形中角所对的边等于斜边一半”.熟练掌握以上知识,正确的作出辅助线是解题的关键.
5.(23-24八年级下·福建厦门·期中)已知,在正方形中,点,分别为上的两点,连接、,并延长交于点,连接,为上一点,连接、,.
(1)如图1,若为的中点,,且,求线段的长;
(2)如图2,若,过点作于点,求证:;
(3)如图3,若,为线段(包含端点、)上一动点,连接,过点作于点,将沿翻折得,为直线上一动点,连接,当面积最大时,直接写出的最小值.
【答案】(1);
(2)见解析
(3)的最小值为.
【分析】(1)根据正方形的性质,求得,,在中,根据勾股定理求得,再根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半即可求解;
(2)过点作于点,证明是等腰直角三角形,,进而证明是等腰直角三角形,根据即可得证;
(3)取的中点,连接,连接,以为底边,在的左侧作等腰直角三角形,根据直角三角形中斜边上的中点等于斜边的一半可得,则当时,的面积最大,由,可得当三点共线时,取得最小值,证明四边形是矩形,可得,即的最小值为.
【详解】(1)解:∵四边形是正方形,,
∴,,
∵,∴,,
在中,,
∵为的中点,
∴;
(2)证明:如图,过点作于点,
,,
,
,
,,
,
,
,
是等腰直角三角形,
,
,,,
,
,,
,
,
是等腰直角三角形,
,
,
即;
(3)证明:如图甲所示,取的中点,连接,连接,以为底边,在的左侧作等腰直角三角形,
,
,
是直角三角形,
将沿BC翻折得,
是直角三角形,
,
当时,的面积最大,
是的中点,
是等腰直角三角形,
则也是等腰直角三角形,
,
此时如图乙所示,则点与重合,
∵,
,,三点共线时,取得最小值,
,
,,
则四边形是矩形,
,
即的最小值为.
【点睛】本题考查了正方形的性质,勾股定理,等腰直角三角形的性质,折叠的性质,两点之间线段最短,全等三角形的性质与判定,掌握以上知识是解题的关键.
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专题08 压轴题专练
题型概览
题型01二次根式压轴题
题型02勾股定理压轴题
题型03四边形压轴题
(
题型01
)二次根式压轴题
1.(23-24八年级下·福建福州·期中)阅读材料,并完成下列任务:
材料一:裂项求和
小华在学习分式运算时,通过具体运算:,,,……
发现规律:(n为正整数),并证明了此规律成立.
应用规律:快速计算.
材料二:根式化简
例1 ;
例2
任务一:化简.
(1)化简:
(2)猜想:___________________(n为正整数).
任务二:应用
(3)计算:;
任务三:探究
(4)已知
,
比较x和y的大小,并说明理由.
2.(23-24八年级上·福建福州·期末)阅读理解:由 得,;如果两个正数 ,,即,,则有下面的不等式:,当且仅当 时,取到等号.
例如:已知,求式子 的最小值.
解:令 ,,则由 ,得 ,
当且仅当 时,即正数 时,式子有最小值,最小值为4.
请根据上面材料回答下列问题:
(1)当,式子 的最小值为 ;
(2)如图1,用篱笆围一个面积为50平方米的长方形花园,使这个长方形花园的一边靠墙(墙长20米,篱笆周长指不靠墙的三边),这个长方形的长、宽各为多少米时,所用的篱笆最短,最短的篱笆是多少米?
(3)如图2,四边形 的对角线 相交于点 ,的面积分别是6和12,求四边形 面积的最小值.
(
题型02
) 勾股定理压轴题
1.(23-24八年级下·福建福州·期中)如图所示,等腰与等腰中,,,,则( )
A.9 B.11 C.10 D.12
2.(23-24八年级下·福建漳州·期中)如图,在中,,,为边上的一个动点(不与、重合),连接,则的最小值是 .
3.(23-24八年级下·福建莆田·期中)在四边形中,,,点E是边上一点,连接,将沿直线翻折得到,射线交边于点G.
(1)如图1,求证:;
(2)当时.
(i)如图2,若四边形的面积为24,且当点G与D重合时,,求的长;
(ⅱ)在边上取一点H,连接,使得,若的面积是的面积的2倍,求的长.
4.(23-24八年级下·福建三明·期中)如图,在中,,分别垂直平分,交线段于的延长线交于点F,设O为中点,连接.
(1)求的度数;
(2)证明:;
(3)连接,若的周长为12,求的最小值.
(
题型03
) 四边形压轴题
1.(23-24八年级下·福建龙岩·期中)如图,在正方形中,,点F是边上一点,点E是延长线上一点,,.连接、、,与对角线相交于点G,则线段的长是( )
A. B. C. D.
2.(23-24八年级下·福建福州·期中)如图,在菱形中,为边的中点,为边上一动点(不与点重合),点是菱形内的一点,且点点与关于直线对称,连接,当为直角三角形时,的长为 .
3.(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.
4.(23-24八年级下·福建福州·期中)如图,在菱形中,,,,平分交延长线于点N,连接,.
(1)求的度数;(用含的式子表示)
(2)求证:是等腰三角形;
(3)求线段,,之间的数量关系.
5.(23-24八年级下·福建厦门·期中)已知,在正方形中,点,分别为上的两点,连接、,并延长交于点,连接,为上一点,连接、,.
(1)如图1,若为的中点,,且,求线段的长;
(2)如图2,若,过点作于点,求证:;
(3)如图3,若,为线段(包含端点、)上一动点,连接,过点作于点,将沿翻折得,为直线上一动点,连接,当面积最大时,直接写出的最小值.
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