内容正文:
夏津县2024~2025学年八年级数学第二学期期中学习
成果阶段展示
(全卷满分150分,考试时间为120分钟)
注意事项:
1.答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的学校、姓名、准考证号填写在答题卡规定的位置上.
2.第Ⅰ卷每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.
3.第Ⅱ卷必须用0.5毫米黑色签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内的位置,不能写在试卷上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不能使用涂改液、胶带纸、修正带.不按以上要求作答的答案无效.
4.填空题请直接填写答案,解答题应写出文字说明、证明过程或计算步骤.
第Ⅰ卷(选择题 共48分)
一、选择题:本大题共12小题,在每小题给出的四个选项中,只有一个是正确的,请把正确的选项选出来。每小题选对得4分,选错、不选或选出的答案超过一个均记为零分.
1. 下列二次根式中,是最简二次根式的为( )
A. B. C. D.
2. 三边分别为a,b,c,在下列条件中,不能判定为直角三角形的是( )
A. B.
C. D.
3. 下列命题的逆命题成立的是( )
A. 对角线互相平分的四边形是平行四边形 B. 正方形的对角线相等
C. 对顶角相等 D. 若,则
4. 在复习特殊的平行四边形时,某小组同学画出了如下关系图,组内一名同学在箭头处填写了它们之间转换的条件,其中填写错误的是( )
A. ①对角线相等 B. ③对角线互相垂直
C. ②有一组邻边相等 D. ④对角线互相平分
5. 已知,,则与的关系为( )
A. B. C. D.
6. 如图,一圆柱体的底面圆周长为20cm,高AB为4cm,BC是上底的直径,一只蚂蚁从点A出发,沿着圆柱的表面爬行到点C,则爬行的最短路程是( )
A. 2 B. C. 2 D. 14
7. 如图,矩形中,,在数轴上,若以点为圆心,对角线的长为半径作弧交数轴于点,则点表示的数为( )
A. 2 B. C. D.
8. 如图,在中,,且,点是斜边上的一个动点,过点分别作于点,于点,连接,则线段的最小值( )
A. B. 6 C. D.
9. 小天同学按如下步骤作图:
(1)画矩形,使得,连接;
(2)分别以B,D为圆心,大于的长为半径画弧,两弧交于E,F两点;
(3)画直线,分别与交于点、,连接.
则四边形的周长是( )
A. B. C. D.
10. 如图,把矩形ABCD沿EF翻折,点B恰好落在AD边的B′处,若AE=2,DE=6,∠EFB=60°,则矩形ABCD的面积是( )
A. 12 B. 24 C. 12 D. 16
11. 如图,正方形外取一点,连接.过点作的垂线交于点,若,.下列结论:①;②到直线的距离为;③;④.其中正确结论是( )
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
第Ⅱ卷(非选择题 共102分)
二、填空题:本大题共6小题,共记24分,只要求填写最后结果,每小题填对4分.
12. 若有意义,则实数a的取值范围是________.
13. 如果两个最简二次根式与能合并,那么_____.
14. 如图,在菱形中,的垂直平分线交对角线于点F,垂足为点E,连接,若,则___________.
15. 已知a、b、c是△ABC三边的长,且满足关系式,则△ABC的形状为_______ .
16. 如图,在正方形中,对角线与相交于点O,E为上一点,,F为的中点,若的周长为32,则的长为___________.
17. 如图,图①中是第七届国际数学教育大会会徽图案、它是由一串有公共顶点的直角三角形(如图②)演化而成的.如果图②中的,若代表的面积,代表的面积,以此类推,代表的面积,则的值为______.
三、解答题:本大题共7小题,共记78分.解答要写出必要的文字说明、证明过程或者演算步骤.
18. (1)计算:;
(2)已知:,求的值.
19. 如图,四边形是平行四边形,和分别是边、的点,且,有以下条件:
①,②点是边的中点.
请从以上①②中任选1个作为已知条件,再解决下列问题:
(1)你选择的已知条件是__________(填序号);
求证:四边形是矩形;
(2)在(1)的条件下,若,求四边形的面积.
20. 如图,有一只摆钟,摆锤看作一个点,当摆锤静止时,它离底座的垂直高度;当摆锤摆动到最高位置时,它离底座的垂直高度,此时摆锤与静止位置时的水平距离,求钟摆的长度.
21. 我国是最早了解勾股定理的国家之一,汉代数学家赵爽证明了勾股定理,它被记载于我国古代的数学著作《周髀算经》中,图1所示的“赵爽弦图”是四个全等的直角三角形(两直角边长分别为,且,斜边长为)和一个小正方形拼成的一个大正方形.
(1)请用两种不同方法表示图1中阴影部分面积.(结果化为最简)
方法1:__________;方法2:__________;根据以上信息,可以得到等式__________;
(2)将图1中的2个直角三角形位置改变得到图2,若,求图2中阴影部分的面积.
(3)图3,将这四个全等的直角三角形紧密地拼接形成风车状图案,已知外围轮廓(实线)的周长为24,且,求该风车状图案的总面积.
22. 如图,在中,,过点作的平行线与的平分线交于点,连接.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)与交于点,过点作交的延长线于点,连接.若,求的长;
(3)在(2)的条件下,已知点是线段上一点,且,则的长为__________.
23. (1)用“”、“”、“”填空.
__________,__________,__________,__________.
(2)由(1)中各式猜想与的大小,并说明理由.
(3)请利用上述结论解决下面问题:
某同学在做一个面积为对角线互相垂直的四边形风筝时,用来做对角线的竹条至少要多少厘米?
24. 如图1,在四边形ABCD中,,∠B=90°,AD=acm,BC=bcm,并且a,b满足b=+8,若动点P从A点出发,以每秒0.5cm的速度沿线段AD向点D运动;点Q从C点出发以每秒2cm的速度沿CB方向运动,当P点到达D点时,动点P、Q同时停止运动,回答下列问题:
(1)AD=______cm,BC=______cm.
(2)设点P、Q同时出发,并运动了x秒,求当x为多少秒时,四边形PQBA是矩形.
(3)如图2,若四边形ABCD变为平行四边形ABCD,AD=BC=6cm,动点P从A点出发,以每秒0.5cm的速度沿线段AD向点D运动;动点Q从C点出发以每秒2cm的速度在BC间往返运动,当P点到达D点时,动点P、Q同时停止运动,设P、Q两点同时出发,并运动了t秒,求当t为多少秒时,以P,D,Q,B四点组成的四边形是平行四边形.
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夏津县2024~2025学年八年级数学第二学期期中学习
成果阶段展示
(全卷满分150分,考试时间为120分钟)
注意事项:
1.答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的学校、姓名、准考证号填写在答题卡规定的位置上.
2.第Ⅰ卷每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.
3.第Ⅱ卷必须用0.5毫米黑色签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内的位置,不能写在试卷上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不能使用涂改液、胶带纸、修正带.不按以上要求作答的答案无效.
4.填空题请直接填写答案,解答题应写出文字说明、证明过程或计算步骤.
第Ⅰ卷(选择题 共48分)
一、选择题:本大题共12小题,在每小题给出的四个选项中,只有一个是正确的,请把正确的选项选出来。每小题选对得4分,选错、不选或选出的答案超过一个均记为零分.
1. 下列二次根式中,是最简二次根式的为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】解:A、,被开方数含分母,不是最简二次根式;
B、,被开方数含能开得尽方的因数,不是最简二次根式;
C、是最简二次根式;
D、,被开方数含能开得尽方的因数,不是最简二次根式.
故选C.
2. 三边分别为a,b,c,在下列条件中,不能判定为直角三角形的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】此题考查勾股定理的逆定理,关键是根据三角形内角和定理和勾股定理逆定理解答.
根据三角形内角和定理可分析出B、C的正误;根据勾股定理逆定理可分析出A、D的正误.
【详解】解:A、由,可得,能判定是直角三角形,不符合题意;
B、由,得出,不能判定是直角三角形,符合题意;
C、由,得出,能判定是直角三角形,不符合题意;
D、由,可得是直角三角形,不符合题意;
故选:B.
3. 下列命题的逆命题成立的是( )
A. 对角线互相平分的四边形是平行四边形 B. 正方形的对角线相等
C. 对顶角相等 D. 若,则
【答案】A
【解析】
【分析】将每个命题的条件和结论对调,再判断其正确与否.
【详解】A.对角线互相平分的四边形是平行四边形,
逆命题是,平行四边形的对角线互相平分,成立;
B.正方形的对角线相等,
逆命题是,对角线相等的四边形是正方形,不成立;
C.对顶角相等,
逆命题是,相等的两个角是对顶角,不成立;
D.若,则,
逆命题是,若,则,不成立.
故选:A.
【点睛】本题主要考查了逆命题及其真假,解决问题的关键是熟练掌握构造逆命题的方法,其真伪的判断.
4. 在复习特殊的平行四边形时,某小组同学画出了如下关系图,组内一名同学在箭头处填写了它们之间转换的条件,其中填写错误的是( )
A. ①对角线相等 B. ③对角线互相垂直
C. ②有一组邻边相等 D. ④对角线互相平分
【答案】D
【解析】
【分析】本题考查了正方形的判定,矩形和菱形的判定,对角线相等的平行四边形是矩形,有一个角是直角的平行四边形是矩形,一组邻边相等的平行四边形是菱形,对角线垂直的矩形是正方形,对角线相等的菱形是正方形,据此可得答案.
【详解】解:对角线相等的平行四边形是矩形,有一个角是直角的平行四边形是矩形,一组邻边相等的平行四边形是菱形,对角线垂直的矩形是正方形,对角线相等的菱形是正方形,
故错误的只有④,
故选: D.
5. 已知,,则与的关系为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】此题考查的是二次根式的化简,掌握分母有理化是解决此题的关键.
将进行分母有理化,即可判断.
【详解】解:,
故选:A.
6. 如图,一圆柱体的底面圆周长为20cm,高AB为4cm,BC是上底的直径,一只蚂蚁从点A出发,沿着圆柱的表面爬行到点C,则爬行的最短路程是( )
A. 2 B. C. 2 D. 14
【答案】A
【解析】
【分析】此题最直接的解法,就是将圆柱展开,然后利用两点之间线段最短解答.
【详解】解:底面周长为20cm,半圆弧长为10cm,
画展开图形如下:
由题意得:AD=10cm,CD=4cm,
根据勾股定理得:AB===2(cm).
故选A.
【点睛】此题主要考查了平面展开﹣最短路径问题,解题的关键是根据题意画出展开图,表示出各线段的长度.
7. 如图,矩形中,,在数轴上,若以点为圆心,对角线的长为半径作弧交数轴于点,则点表示的数为( )
A. 2 B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】本题主要考查了矩形的性质,勾股定理,根据两点之间的距离求点表示的数,解题的关键是熟练掌握勾股定理以及通过距离表示点的坐标.
根据矩形的性质和勾股定理得出,根据两个点之间线段的长度求出点的坐标即可.
【详解】解:∵四边形为矩形,
,
由勾股定理得,
,
∵点表示的数为,
点表示的数为,
故选:C.
8. 如图,在中,,且,点是斜边上的一个动点,过点分别作于点,于点,连接,则线段的最小值( )
A. B. 6 C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】本题主要考查了矩形的判定和性质,垂线段最短,勾股定理等知识点,解题的关键是熟练掌握以上性质,并灵活应用.
连接,根据条件得出四边形为矩形,根据矩形的对角线相等和垂线段最短,得出当时,线段最短,利用勾股定理和等面积法即可求解.
【详解】解:如图,连接,
∵,于点,于点,
∴四边形为矩形,
∴,
当时,线段最短,即线段最短,
在中,由勾股定理得,,
利用等面积法可得,
即,
故选:C.
9. 小天同学按如下步骤作图:
(1)画矩形,使得,连接;
(2)分别以B,D为圆心,大于的长为半径画弧,两弧交于E,F两点;
(3)画直线,分别与交于点、,连接.
则四边形的周长是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】本题考查了线段垂直平分线的作图和性质、矩形的性质、勾股定理等知识.
利用基本作图可判断垂直平分,则,,设,则,,在中利用勾股定理得到,解方程得到,同理可得,然后计算四边形的周长.
【详解】解:由作法得垂直平分,
,,
设,则,,
∵四边形是矩形,
∴
在中,,
解得,
即,
同理可得,
四边形的周长为.
故选:D.
10. 如图,把矩形ABCD沿EF翻折,点B恰好落在AD边的B′处,若AE=2,DE=6,∠EFB=60°,则矩形ABCD的面积是( )
A. 12 B. 24 C. 12 D. 16
【答案】D
【解析】
【详解】解:如图,连接BE,
∵在矩形ABCD中,AD∥BC,∠EFB=60°,
∴∠AEF=180°-∠EFB=180°-60°=120°,∠DEF=∠EFB=60°.
∵把矩形ABCD沿EF翻折点B恰好落在AD边的B′处,
∴∠BEF=∠DEF=60°.
∴∠AEB=∠AEF-∠BEF=120°-60°=60°.
在Rt△ABE中,AB=AE•tan∠AEB=2tan60°=2.
∵AE=2,DE=6,∴AD=AE+DE=2+6=8.
∴矩形ABCD的面积=AB•AD=2×8=16.
故选D.
11. 如图,正方形外取一点,连接.过点作的垂线交于点,若,.下列结论:①;②到直线的距离为;③;④.其中正确结论是( )
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
【答案】C
【解析】
【分析】证明,则,进一步即可得到,即可判断①;过B作,交的延长线于F,则,得,,由,可得,即可判断②;连接,由全等三角形的性质可得到,,根据,即可判断③;求出,则,得到,即可判断④.
【详解】解:∵正方形外取一点E,连接.过点A作的垂线交于点P,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴;
故①正确;
过B作,交的延长线于F,则,
∵,
∴,,
又∵,
∴,
即点B到直线的距离为1,
故②不正确;
如图,连接,
∵,
∴,,
∴,
故③正确;
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
故④正确,
综上可知,①③④正确,
故选:C.
【点睛】本题考查了全等三角形的判定和性质、正方形的性质、等腰三角形的判定和性质、正方形和三角形的面积公式、勾股定理等知识,添加适当的辅助线是解题的关键.
第Ⅱ卷(非选择题 共102分)
二、填空题:本大题共6小题,共记24分,只要求填写最后结果,每小题填对4分.
12. 若有意义,则实数a的取值范围是________.
【答案】
【解析】
【分析】根据二次根式有意义则被开方数是非负数列式求解即可.
【详解】解:∵式子有意义,
∴,
∴.
故答案为:.
【点睛】本题考查了二次根式的定义,形如的式子叫二次根式,二次根式中的被开方数必须是非负数,否则二次根式无意义,熟练掌握二次根式有意义的条件是解题的关键.
13. 如果两个最简二次根式与能合并,那么_____.
【答案】4
【解析】
【分析】本题主要考查了最简二次根式、同类二次根式、一元一次方程等知识,理解并掌握最简二次根式和同类二次根式的定义和性质是解题关键.根据最简二次根式和同类二次根式的定义可得关于的一元一次方程,求解即可获得答案.
【详解】解:∵两个最简二次根式与能合并,
∴两个最简二次根式与是同类二次根式,
∴,
解得.
故答案为:4.
14. 如图,在菱形中,的垂直平分线交对角线于点F,垂足为点E,连接,若,则___________.
【答案】##15度
【解析】
【分析】根据菱形的性质,即可求解.
【详解】解:∵平分
故答案为:
【点睛】本题综合考查菱形的性质及垂直平分线的性质.掌握相关结论是解题关键.
15. 已知a、b、c是△ABC三边的长,且满足关系式,则△ABC的形状为_______ .
【答案】等腰直角三角形
【解析】
【详解】∵,
∴c2-a2-b2=0,且a-b=0.
由c2-a2-b2=0得c2=a2+b2,
∴根据勾股定理的逆定理,得△ABC为直角三角形.
又由a-b=0得a=b,
∴△ABC为等腰直角三角形.
故答案为:等腰直角三角形.
16. 如图,在正方形中,对角线与相交于点O,E为上一点,,F为的中点,若的周长为32,则的长为___________.
【答案】
【解析】
【分析】利用斜边上的中线等于斜边的一半和的周长,求出的长,进而求出的长,勾股定理求出的长,进而求出的长,利用三角形的中位线定理,即可得解.
【详解】解:的周长为32,
.
为DE的中点,
.
,
,
,
,
.
四边形是正方形,
,O为BD的中点,
是的中位线,
.
故答案为:.
【点睛】本题考查正方形的性质,斜边上的中线,三角形的中位线定理.熟练掌握斜边上的中线等于斜边的一半,是解题的关键.
17. 如图,图①中是第七届国际数学教育大会会徽图案、它是由一串有公共顶点的直角三角形(如图②)演化而成的.如果图②中的,若代表的面积,代表的面积,以此类推,代表的面积,则的值为______.
【答案】####
【解析】
【分析】先利用勾股定理得到规律,然后得出规律,再计算即可得到答案.
【详解】解:,
,
……
,
可得
,
,
,
……
,
∴,
故答案为:.
【点睛】此题考查了勾股定理的应用、算术平方根的运算等知识,得到是解题的关键.
三、解答题:本大题共7小题,共记78分.解答要写出必要的文字说明、证明过程或者演算步骤.
18. (1)计算:;
(2)已知:,求的值.
【答案】(1)1;(2)13
【解析】
【分析】本题主要考查了二次根式的化简,二次根式的乘法运算,求一个数的绝对值,整式的化简求值,完全平方公式等,解题的关键是熟练掌握各运算法则.
(1)先进行二次根式的化简,二次根式的乘法运算和求一个数的绝对值,然后再进行同类二次根式的合并即可;
(2)利用完全平方公式进行整理,然后代入求值即可.
【详解】解:(1)
;
(2)
将代入上式得,
原式.
19. 如图,四边形是平行四边形,和分别是边、的点,且,有以下条件:
①,②点是边的中点.
请从以上①②中任选1个作为已知条件,再解决下列问题:
(1)你选择的已知条件是__________(填序号);
求证:四边形是矩形;
(2)在(1)的条件下,若,求四边形的面积.
【答案】(1)
证明:若选①,
∵四边形是平行四边形,
∴,
∴,
∵,
∴四边形是平行四边形,
又∵,
∴四边形是矩形;
若选②,
证明:∵四边形是平行四边形,
∴,
∴,
∵点是边的中点,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴四边形是平行四边形,
又∵,
∴四边形是矩形;
(2)
【解析】
【分析】本题主要考查了平行四边形的性质,矩形的判定,线段中点性质,勾股定理等知识点,解题的关键是熟练掌握平行四边形的判断和性质.
(1)①利用平行四边形的性质得出,再根据,得出四边形是平行四边形,利用有一个角是直角的平行四边形为矩形即可得出证明;
②利用平行四边形的性质得出对边平行且相等,根据有一组对边平行且相等的四边形,得出四边形是平行四边形,利用有一个角是直角的平行四边形为矩形即可得出证明;
(2)根据勾股定理求得,然后利用矩形的面积公式即可求解.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
解:∵,
∴在中,,
∴,
∵,
∴,
由(1)知四边形是矩形,
∴.
20. 如图,有一只摆钟,摆锤看作一个点,当摆锤静止时,它离底座的垂直高度;当摆锤摆动到最高位置时,它离底座的垂直高度,此时摆锤与静止位置时的水平距离,求钟摆的长度.
【答案】
【解析】
【分析】本题考查了勾股定理的应用,熟练掌握勾股定理是解题的关键.
设,得到 , ,运用勾股定理得到,求出,即可得到答案.
【详解】解:设,
根据题意可知,,,
, .
在中,,
,
解得:
钟摆的长度是.
21. 我国是最早了解勾股定理的国家之一,汉代数学家赵爽证明了勾股定理,它被记载于我国古代的数学著作《周髀算经》中,图1所示的“赵爽弦图”是四个全等的直角三角形(两直角边长分别为,且,斜边长为)和一个小正方形拼成的一个大正方形.
(1)请用两种不同方法表示图1中阴影部分面积.(结果化为最简)
方法1:__________;方法2:__________;根据以上信息,可以得到等式__________;
(2)将图1中的2个直角三角形位置改变得到图2,若,求图2中阴影部分的面积.
(3)图3,将这四个全等的直角三角形紧密地拼接形成风车状图案,已知外围轮廓(实线)的周长为24,且,求该风车状图案的总面积.
【答案】(1);;;
(2);
(3)
【解析】
【分析】本题考查了勾股定理的证明与运用,灵活掌握等面积法证明勾股定理是解题的关键.
(1)运用等面积法计算即可;
(2)先表示出阴影部分面积,再代入计算即可;
(3)将风车周长表示出来,其中,再结合勾股定理求解出,最后计算面积即可.
【小问1详解】
解:方法1:,
方法2:,
,
故答案为:;;;
【小问2详解】
解:,
当时,;
【小问3详解】
解:∵,外围轮廓(实线)的周长为24,
∴,
∴,
∵,
∴,
解得:,
∴.
22. 如图,在中,,过点作的平行线与的平分线交于点,连接.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)与交于点,过点作交的延长线于点,连接.若,求的长;
(3)在(2)的条件下,已知点是线段上一点,且,则的长为__________.
【答案】(1)
证明:,
,
平分,
,
,
,
,
,
四边形是平行四边形,
四边形是菱形;
(2)
(3)或.
【解析】
【分析】本题考查了菱形的判定和性质,角平分线的性质,直角三角形斜边上中线的性质,勾股定理等知识,熟练运用这些性质与定理进行推理是解题的关键.
(1)由推出,得到,得出,继而得到,推出四边形是平行四边形,得到四边形是菱形;
(2)由(1)知四边形是菱形,得到,,求出,推出;
(3)分两种情况:当点在线段上时, 当点在线段上时,利用勾股定理分别计算即可得到答案.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
解:由(1)知四边形是菱形,
,,
在中,,
,
,
,
,
;
【小问3详解】
解:如图,当点在线段上时,
,
,
;
如图,当点在线段上时,
同理可得,
;
的长为或.
23. (1)用“”、“”、“”填空.
__________,__________,__________,__________.
(2)由(1)中各式猜想与的大小,并说明理由.
(3)请利用上述结论解决下面问题:
某同学在做一个面积为对角线互相垂直的四边形风筝时,用来做对角线的竹条至少要多少厘米?
【答案】(1);;;;
(2),
理由如下:
∵,
∴,
∴;
(3)
【解析】
【分析】此题考查了二次根式的实际应用,非负数的性质,掌握完全平方公式是解决问题的关键.
(1)根据完全平方公式进行计算可得结论;
(2)直接利用完全平方公式的非负数的性质解答即可;
(3)根据对角线互相垂直的四边形面积=相互垂直的对角线乘积的一半,并综合利用(2)的结论得出答案即可.
【详解】解:(1),
;
,
;
,
;
,
;
故答案为:;
(2)略
(3)设,,
由题意得,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴用来做对角线的竹条至少要.
24. 如图1,在四边形ABCD中,,∠B=90°,AD=acm,BC=bcm,并且a,b满足b=+8,若动点P从A点出发,以每秒0.5cm的速度沿线段AD向点D运动;点Q从C点出发以每秒2cm的速度沿CB方向运动,当P点到达D点时,动点P、Q同时停止运动,回答下列问题:
(1)AD=______cm,BC=______cm.
(2)设点P、Q同时出发,并运动了x秒,求当x为多少秒时,四边形PQBA是矩形.
(3)如图2,若四边形ABCD变为平行四边形ABCD,AD=BC=6cm,动点P从A点出发,以每秒0.5cm的速度沿线段AD向点D运动;动点Q从C点出发以每秒2cm的速度在BC间往返运动,当P点到达D点时,动点P、Q同时停止运动,设P、Q两点同时出发,并运动了t秒,求当t为多少秒时,以P,D,Q,B四点组成的四边形是平行四边形.
【答案】(1)6,8 (2)当x为3.2秒时,四边形PQBA是矩形
(3)当t为4.8秒或8秒或9.6秒时,以P,D,Q,B四点组成的四边形是平行四边形
【解析】
【分析】(1)根据二次根式的被开方数非负即可求出a,则b可求,问题得解;
(2)根据题意可知AP=0.5xcm,CQ=2xcm,则BQ=BC﹣CQ=(8﹣2x)cm,当AP=BQ时,根据,∠B=90°,可得四边形PQBA是矩形,依据AP=BQ时列出一元一次方程,解方程即可求解;
(3)根据AD=6cm,P点的速度每秒为0.5cm,可得,再求出Q点走完6cm的距离所需时间为6÷2=3秒,即根据题意可知AP=0.5tcm,AP=0.5tcm,点Q的运动距离为2tcm,PD=AD﹣AP=(6﹣0.5t)cm,当P,D,Q,B四点组成的四边形是平行四边形,即有PD=BQ,据此列方程.由于Q点在BC间往复运动,Q点走完6cm的距离所需时间为3秒,即以3秒为一个阶段分情况讨论:①当0<t≤3时,②当3<t≤6时,③当6<t≤9时,④当9<t≤12时,以上四种情况,均根据PD=BQ,列方程,解方程即可求解.
【小问1详解】
解:∵,
又∵,,
∴,
∴a=6,b=8,
∴AD=6cm,BC=8cm,
故答案为:6,8;
【小问2详解】
解:根据题意可知:AP=0.5xcm,CQ=2xcm,
∴BQ=BC﹣CQ=(8﹣2x)cm,
当AP=BQ时,根据可知,四边形ABQP是平行四边形,
又∵∠B=90°,
∴四边形PQBA是矩形,
∴根据AP=BQ,有0.5x=8﹣2x,
解得x=3.2,
答:当x为3.2秒时,四边形PQBA是矩形;
【小问3详解】
解:∵AD=6cm,P点的速度每秒为0.5cm,
∴时间,
∴Q点移动的最大距离为:12×2=24cm,
∵AD=BC=6cm,Q点的速度每秒为2cm,
∴Q点走完6cm的距离所需时间为6÷2=3秒,
根据题意可知:AP=0.5tcm,点Q的运动距离为2tcm,
∴PD=AD﹣AP=(6﹣0.5t)cm,
当P,D,Q,B四点组成的四边形是平行四边形,即有PD=BQ,
①当0<t≤3时,PD=(6﹣0.5t)cm,BQ=(6﹣2t)cm,
∴6﹣0.5t=6﹣2t,
解得t=0(不符合题意,舍去);
②当3<t≤6时,PD=(6﹣0.5t)cm,BQ=(2t﹣6)cm,
∴6﹣0.5t=2t﹣6,
解得t=4.8;
③当6<t≤9时,PD=(6﹣0.5t)cm,BQ=BC﹣CQ=(18﹣2t)cm,
∴6﹣0.5t=18﹣2t,
解得t=8;
④当9<t≤12时,PD=(6﹣0.5t)cm,BQ=BC﹣CQ=(2t﹣18)cm,
∴6﹣0.5t=2t﹣18,
解得t=9.6.
综上所述:当t为4.8秒或8秒或9.6秒时,以P,D,Q,B四点组成的四边形是平行四边形.
【点睛】本题考考查了矩形的判定与性质、平行四边形的判定与性质,一元一次方程在几何中的应用等知识.注重分类讨论的思想是解答本题的关键.
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