内容正文:
2024-2025学年第二学期八年级数学期末一模学情调研(问卷)
考试时间:120分钟 满分120分
第一部分 选择题(共30分)
一、选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分,每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合要求的)
1. 下列二次根式是最简二次根式的是( )
A. B. C. D.
2. 已知下列各三角形三边长,其中能构成直角三角形的是( )
A. , , B. ,,
C. , D. , ,
3. 下列计算中,正确的是( )
A. B.
C. D.
4. 在平行四边形 中,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
5. 如图,数学兴趣小组想测量湖面 的宽度,在湖面外任意取点 ,先连接和,接着分别取和的中点 , ,测得的长为,则 的宽度为( )
A. B. C. D.
6. 矩形具有而一般平行四边形不一定具有的性质是( )
A. 两组对边分别相等 B. 两条对角线互相平分
C. 两条对角线互相垂直 D. 两条对角线相等
7. 已知直线经过点,则 的值等于( )
A. 5 B. C. 7 D.
8. 如图,经过点B(1,0)的直线y=kx+b与直线y=4x+4相交于点A(m,),则kx+b<4x+4的解集为( )
A. x> B. x< C. x<1 D. x>1
9. 如图,点A的坐标为,直线与x轴交于点C,与y轴交于点D,点B在直线上运动.当线段 最短时,点B的坐标为( )
A. B. C. D.
10. 如图,,点D在边上(与B,O不重合),四边形为正方形,过点F作,交的延长线于点C,连接交于点H,以O为原点建立如图所示的平面直角坐标系,点D坐标为,点A坐标为,给出以下结论:①四边形为矩形;②;③;④点H的坐标;⑤.其中正确的答案是( )
A. ①③④⑤ B. ①②③⑤ C. ②③④⑤ D. ①②③④
第二部分 非选择题(共90分)
二、填空题(本大题共6小题,每小题3分,共18分)
11. 若有意义,则 的取值范围是_____.
12. 在菱形中,已知厘米,则________厘米
13. 已知一次函数的图象如图所示,则关于 的方程的解为_____.
14. 如图,分别以 的三条边为边向外作正方形,面积分别记为,,.若,,则的值为______________.
15. 如图,分别是和 的平分线,.若,则 的周长为______.
16. 如图,已知四边形 为正方形,点E为对角线 上一动点,连接 ,过点E作,交的延长线于点F,连接 ,下列结论:①;②;③是等腰三角形;④.其中结论正确的序号有_______.
三、解答题(本大题共7小题,满分72分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或计算步骤)
17. 解方程:.
18. 计算: ;
19. 已知:如图,在菱形 中,点 , 分别在边,上,且,连结 ,.求证:.
20. 如图,直线 与x轴交于点,与y轴交于点
(1)求直线 的解析式;
(2)若直线 上的点C在第一象限,且求点C的坐标.
21. 某校积极践行阳光体育特色大课间活动,现需购买一批霸王鞭和小皮鼓.已知购进2套霸王鞭和1套小皮鼓共花费70元,购进3套霸王鞭和5套小皮鼓共花费245元.
(1)求购进的霸王鞭和小皮鼓的单价;
(2)现需购买这两类运动设备共120套,并且购买霸王鞭的数量要不超过小皮鼓数量的3倍,当购买这两类运动设备各多少套时学校花费最少?最少的费用是多少元?
22. 如图,在中,连接.
(1)用尺规作线段的垂直平分线,垂足为点O,交于点E,交 于点F,连接,;(保留作图痕迹,不写作法,标记字母)
(2)猜想四边形是什么图形,并加以证明.
23. 操作:将一把三角尺放在如图①的正方形 中,使它的直角顶点 在对角线 上滑动,直角的一边始终经过点 ,另一边与射线 相交于点 ,探究:
(1)如图②,当点 在 上时,求证:.
(2)如图③,当点 在 延长线上时,①中的结论还成立吗?简要说明理由.
24. 如图1,已知直线l与x轴交于点,与y轴交于点,以A为直角顶点在第一象限内作等腰 ,其中上, .
(1)求直线l的解析式和点C的坐标;
(2)如图2,点M是的中点,点P是直线l上一动点,连接、 ,求的最小值,并求出当取最小值时点P的坐标;
(3)在(2)的条件下,当取最小值时,在直线上是否存在一点Q,使?若存在,直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
25. 已知□ABCD,∠BAD=30°,AD⊥BD于点D,且AB=6.点P是射线BA上一动点,过点P作PE⊥BD,交BD所在直线于点E.点Q是射线CD上一动点,且CQ=2AP.设BP的长度为m.
(1)当点P在边AB上时,
①请用含m的代数式表示DE;
②当m=3.6时,求证:QE=QD;
(2)在点P的整个运动过程中,
①当m为何值时,△DEQ为直角三角形?
②若以QD,QE为邻边构造□DFEQ.当点F恰好落在□ABCD的边界上时,直接写出m的值.
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2024-2025学年第二学期八年级数学期末一模学情调研(问卷)
考试时间:120分钟 满分120分
第一部分 选择题(共30分)
一、选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分,每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合要求的)
1. 下列二次根式是最简二次根式的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】本题考查最简二次根式,解题的关键是掌握最简二次根式的定义:被开方数不含能开的尽的因数或因式,被开方数的因数数整数,因式是整式.根据最简二次根式的定义即可选出正确选项.
【详解】解:A、不是最简二次根式,故此选项不符合题意;
B、 是最简二次根式,故此选项符合题意;
C、不是最简二次根式,故此选项不符合题意;
D、,不是最简二次根式,故此选项不符合题意.
故选:B.
2. 已知下列各三角形三边长,其中能构成直角三角形的是( )
A. , , B. ,,
C. , D. , ,
【答案】D
【解析】
【分析】本题考查三边能否构成直角三角形,根据勾股定理的逆定理判断即可.如果三角形的三边长 ,,满足,那么这个三角形就是直角三角形.
【详解】解:A、, 本选项中三边长不能构成直角三角形,不符合题意;
B、, 本选项中三边长不能构成直角三角形,不符合题意;
C、, 本选项中三边长不能构成直角三角形,不符合题意;
D、, 本选项中三边长能构成直角三角形,符合题意;
故选:D.
3. 下列计算中,正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】本题考查了二次根式的计算,熟练掌握二次根式的运算法则是解题的关键.根据二次根式的运算法则,逐项分析即可判断.
【详解】解:A、,此选项计算正确,符合题意;
B、与不是同类二次根式,不能合并,故此选项计算错误,不符合题意;
C、与不是同类二次根式,不能合并,故此选项计算错误,不符合题意;
D、,故此选项计算错误,不符合题意;
故选:A.
4. 在平行四边形 中,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】本题主要考查了平行四边形的性质,根据平行四边形的性质得出,即可求出的度数.
【详解】解:∵四边形 是平行四边形,
∴,
∵,
∴,
故选:B
5. 如图,数学兴趣小组想测量湖面 的宽度,在湖面外任意取点,先连接和 ,接着分别取和 的中点 , ,测得 的长为,则 的宽度为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】本题主要考查了三角形中位线定理中的数量关系:三角形的中位线等于第三边的一半.先确定 是的中位线,则.
【详解】解: 点 , 是和 的中点,
是的中位线,
,
故选:B.
6. 矩形具有而一般平行四边形不一定具有的性质是( )
A. 两组对边分别相等 B. 两条对角线互相平分
C. 两条对角线互相垂直 D. 两条对角线相等
【答案】D
【解析】
【分析】本题考查矩形的性质,矩形具有平行四边形的性质,又具有自己的特性,要注意运用矩形具备而一般平行四边形不具备的性质.如,矩形的对角线相等.根据平行四边形和矩形的性质容易得出结论.
【详解】解:A、两组对边分别相等,矩形和平行四边形都具有,故不合题意;
B、两条对角线互相平分,矩形和平行四边形都具有,故不合题意;
C、两条对角线互相垂直,矩形和平行四边形都不一定具有,故不合题意;
D、两条对角线相等,矩形具有而平行四边形不一定具有,符合题意.
故选:D.
7. 已知直线经过点,则的值等于( )
A. 5 B. C. 7 D.
【答案】D
【解析】
【分析】本题考查了利用待定系数法求一次函数的解析式,属于基础题型,掌握一次函数图象上点的坐标特点是解题的关键.
把点代入函数解析式求解即可.
【详解】解:∵直线经过点,
∴,解得:;
故选:D.
8. 如图,经过点B(1,0)的直线y=kx+b与直线y=4x+4相交于点A(m,),则kx+b<4x+4的解集为( )
A. x> B. x< C. x<1 D. x>1
【答案】A
【解析】
【分析】将点A(m,)代入y=4x+4求出m的值,观察直线y=kx+b落在直线y=4x+4的下方对应的x的取值即为所求.
【详解】∵经过点B(1,0)的直线y=kx+b与直线y=4x+4相交于点A(m,),
∴4m+4=,
∴m=-,
∴直线y=kx+b与直线y=4x+4的交点A的坐标为(-,),直线y=kx+b与x轴的交点坐标为B(1,0),
∴当x>-时,kx+b<4x+4,
故选A.
【点睛】本题考查了一次函数与一元一次不等式的关系:从函数的角度看,就是寻求使一次函数y=ax+b的值大于(或小于)0的自变量x的取值范围;从函数图象的角度看,就是确定直线y=kx+b在x轴上(或下)方部分所有的点的横坐标所构成的集合.
9. 如图,点A的坐标为,直线与x轴交于点C,与y轴交于点D,点B在直线上运动.当线段 最短时,点B的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】本题主要考查了一次函数与几何综合,等腰直角三角形的性质与判定等待,当线段 最短时,,判定出 是等腰直角三角形,得出,作于点H,根据等腰三角形三线合一的性质和直角三角形斜边中线的性质,得出,进而得出,即点B的横坐标,然后把点B的横坐标代入,即可得出点B的坐标.
【详解】解:当线段 最短时,,
在中,当时,;当时,,
∴,
∴,
∴.
∵,
∴,
∴,
∴ 是等腰直角三角形,
∴.
作于点H,则都是等腰直角三角形,
∴,
∴,
即点B的横坐标为,
把点B的横坐标代入,可得:,
∴.
故选:A.
10. 如图,,点D在边 上(与B,O不重合),四边形为正方形,过点F作,交的延长线于点C,连接交于点H,以O为原点建立如图所示的平面直角坐标系,点D坐标为,点A坐标为,给出以下结论:①四边形为矩形;②;③;④点H的坐标;⑤.其中正确的答案是( )
A. ①③④⑤ B. ①②③⑤ C. ②③④⑤ D. ①②③④
【答案】D
【解析】
【分析】由正方形的性质得到,,证明,得到,,再证明,即可证明四边形是矩形,故①正确;则,再由,可得,故②正确;在中,由勾股定理得,则,在中,由勾股定理得,,故③正确;如图所示,过点E作轴于T,同理可证明,可得;求出直线 解析式为,可得,故④正确;则,故⑤错误.
【详解】解:∵点 坐标为,点坐标为,
∴;
四边形为正方形,
,,
,
,
,
,
∴,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴四边形是平行四边形,
又∵,
∴四边形是矩形,故①正确;
∴,
∴,
∵,
∴,故②正确;
在中,由勾股定理得,
∴,
在中,由勾股定理得,
∴,故③正确;
如图所示,过点E作轴于T,
同理可证明,
∴,
∴,
∴;
设直线 解析式为,
∴,
∴,
∴直线 解析式为,
在中,当时,,
∴,故④正确;
∴,故⑤错误;
∴正确的是①②③④,
故选D.
【点睛】本题主要考查了一次函数与几何综合,正方形的性质,勾股定理,全等三角形的性质与判定,矩形的性质与判定,正确利用一线三垂直模型证明三角形全等是解题的关键.
第二部分 非选择题(共90分)
二、填空题(本大题共6小题,每小题3分,共18分)
11. 若有意义,则 的取值范围是_____.
【答案】
【解析】
【分析】根据二次根式有意义的条件,被开方数为非负数,列出关于x的一元一次不等式,求解即可得到x的取值范围.
【详解】解:∵二次根式有意义的条件为被开方数是非负数.有意义,
∴.
解得.
12. 在菱形中,已知厘米,则________厘米
【答案】5
【解析】
【分析】本题主要考查了菱形的性质,解题的关键是掌握菱形四条边相等.
根据菱形四条边相等即可求解.
【详解】解:如图,在菱形 中,
∵四边形 为菱形,厘米,
∴厘米,
故答案为:5.
13. 已知一次函数的图象如图所示,则关于 的方程的解为_____.
【答案】
【解析】
【分析】本题考查了一次函数与一元一次方程的关系,方程的解即为一次函数的函数值 为0时对应的 的值,利用数形结合的思维解答是解题的关键.
【详解】解:由图象知,当时,
∴关于 的方程的解为,
故答案为: .
14. 如图,分别以 的三条边为边向外作正方形,面积分别记为,,.若,,则的值为______________.
【答案】4
【解析】
【分析】本题考查勾股定理的应用,根据勾股定理得到,即,进而即可解答.
【详解】解:∵在 中,,
∴,
∴.
故答案为:4
15. 如图,分别是和 的平分线,.若,则 的周长为______.
【答案】30
【解析】
【分析】由分别是和 的角平分线推出即和都是等腰三角形,根据三角形中位线定理可得,即可解题.
此题考查了三角形的中位线定理、全等三角形的判定与性质及等腰三角形的判定与性质,属于基础题.
【详解】解:∵是的角平分线,
∴,,
∵,
∴,
∴.
同理:.
又∵,
∴E、D分别是和的中点,
∴是的中位线,
∴,
则 的周长为:
,
由,得 的周长为30,
故答案为:30.
16. 如图,已知四边形 为正方形,点E为对角线 上一动点,连接 ,过点E作,交 的延长线于点F,连接 ,下列结论:①;②;③是等腰三角形;④.其中结论正确的序号有_______.
【答案】①③④
【解析】
【分析】本题主要考查了正方形,全等三角形的判定和性质,等腰直角三角形的判定和性质.证明即可证明,故①正确;过点E作于点M,作于点N,证明,推出是等腰三角形,故③正确;过点E作交 于点H,由和都是等腰三角形,,利用等腰三角形的性质求解即可推出.
【详解】解:∵四边形 是正方形,
∴,,
∵,
∴,
∴,故①正确;
过点E作于点M,作于点N,如图所示,
则,
∵四边形 是正方形,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴是等腰三角形,故③正确;
∵点E为对角线 上一动点,
∴没办法说明,故②错误;
过点E作交 于点H,如图,
∵,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∵和都是等腰三角形,,
∴,,
∴,
∴,故④正确.
综上可知①③④正确.
故答案为:①③④,
三、解答题(本大题共7小题,满分72分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或计算步骤)
17. 解方程:.
【答案】,
【解析】
【分析】本题主要考查了利用直接开平方法解一元二次方程,准确计算是解题的关键.
利用直接开平方法求解即可;
【详解】解:,
,
,.
18. 计算: ;
【答案】6
【解析】
【分析】观察式子的特点,它符合平方差公式,利用平方差公式计算即可.
【详解】解:
.
【点睛】本题考查了二次根式的混合运算:先把二次根式化为最简二次根式,然后进行二次根式的乘除运算,再合并即可.在二次根式的混合运算中,如能结合题目特点,灵活运用二次根式的性质,选择恰当的解题途径,往往能事半功倍.
19. 已知:如图,在菱形 中,点 , 分别在边 , 上,且,连结 ,.求证:.
【答案】
∵四边形 是菱形,
∴,,
∵
∴.
∴
【解析】
【分析】由菱形性质得,,,,根据全等三角形判定SAS可得,由全等三角形性质即可得证.
【详解】略
【点睛】此题考查菱形的性质,关键是根据菱形的性质和全等三角形的判定和性质解答.
20. 如图,直线 与x轴交于点,与y轴交于点
(1)求直线 的解析式;
(2)若直线 上的点C在第一象限,且求点C的坐标.
【答案】(1)直线 的解析式为:
(2)
【解析】
【分析】本题主要考查了待定系数法求一次函数解析式,一次函数图像上点的坐标特征,三角形面积,解题的关键在于能够熟练掌握待定系数法求一次函数解析式.
(1)设直线 的解析式为,把点与点代入直线解析式进行求解即可;
(2)设点 的坐标,由,可得,再由,列出方程,由此求解即可.
【小问1详解】
解:设直线 的解析式为:,因点A、B在直线上,
依题意得:,
解得:,
所以直线 的解析式为:.
【小问2详解】
解:因点C在直线 上,设,
由题意得:,
解得:,
所以.
21. 某校积极践行阳光体育特色大课间活动,现需购买一批霸王鞭和小皮鼓.已知购进2套霸王鞭和1套小皮鼓共花费70元,购进3套霸王鞭和5套小皮鼓共花费245元.
(1)求购进的霸王鞭和小皮鼓的单价;
(2)现需购买这两类运动设备共120套,并且购买霸王鞭的数量要不超过小皮鼓数量的3倍,当购买这两类运动设备各多少套时学校花费最少?最少的费用是多少元?
【答案】(1)购进的霸王鞭单价是15元,小皮鼓单价是40元;
(2)当购买霸王鞭90套,小皮鼓30套时,学校花费最少,最少的费用是2550元.
【解析】
【分析】本题主要考查二元一次方程组,一次函数,不等式的运用,理解数量关系,正确列式求解是关键.
(1)设购进的霸王鞭单价是x元,小皮鼓单价是y元,由此列二元一次方程组求解即可;
(2)设购买霸王鞭a套,则购买小皮鼓套,购买两类运动设备的总费用为w元,可得,结合一次函数的增减性,不等式的取值方法求解即可.
【小问1详解】
解:设购进的霸王鞭单价是x元,小皮鼓单价是y元,
根据题意,得,
解得,
答:购进的霸王鞭单价是15元,小皮鼓单价是40元;
【小问2详解】
解:设购买霸王鞭a套,则购买小皮鼓套,购买两类运动设备的总费用为w元,
,
∵,
∴w随a的增大而减小,
∵,
解得,
∴当时,w有最小值,,,
答:当购买霸王鞭90套,小皮鼓30套时,学校花费最少,最少的费用是2550元.
22. 如图,在中,连接.
(1)用尺规作线段的垂直平分线,垂足为点O,交于点E,交 于点F,连接,;(保留作图痕迹,不写作法,标记字母)
(2)猜想四边形是什么图形,并加以证明.
【答案】(1)
如图,直线即为所求.
(2)
四边形是菱形.
证明:∵直线垂直平分线,
∴,,.
∵四边形为平行四边形,
∴,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴四边形是菱形.
【解析】
【分析】本题考查了尺规作图,垂直平分线的性质,菱形的性质,全等三角形的判定,利用全等三角形的性质证明边的等长是解题的关键.
(1)分别以为圆心,以大于的等长为半径画弧,两弧交于两点,过这两点做直线,交于E,交 于F,交于点O,以此作图即可;
(2)先根据平行四边形的性质证明,然后根据垂直平分线的性质证明,,接下来证,,最后根据四边相等的四边形是菱形来证明即可.
【详解】解:(1)略
(2)略
23. 操作:将一把三角尺放在如图①的正方形 中,使它的直角顶点 在对角线 上滑动,直角的一边始终经过点 ,另一边与射线 相交于点 ,探究:
(1)如图②,当点 在 上时,求证:.
(2)如图③,当点 在 延长线上时,①中的结论还成立吗?简要说明理由.
【答案】(1)证明见解析;(2)成立,理由见解析.
【解析】
【分析】(1)过点P作MN//BC,可以证明△PMQ≌△BNP,从而得出BP=QP;
(2)过点 作于 ,交 于点 ,可以证明△PMQ≌△BNP,从而得出BP=QP;
【详解】(1)证明:过点 作,分别交 于点 ,交 于点 ,
则四边形AMND和四边形BCNM都是矩形,△AMP和△CNP都是等腰直角三角形.
∴NP=NC=MB
∵∠BPQ=90°
∴∠QPN+∠BPM=90°,而∠BPM+∠PBM=90° ,
∴∠QPN=∠PBM,又∠QNP=∠PMB=90°,
在△QNP和△BMP中,
∠QNP=∠PMB,MB=NP,∠QPN=∠PBM
∴△QNP≌△PMB(ASA),
∴PQ=BP.
(2)成立.
过点 作于 ,交 于点
在正方形 中,
∴
∴是矩形,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴;
【点睛】本题考查了正方形的性质,全等三角形的判定,解题的关键在根据正方形的性质得到判定全等三角形的条件,进而得到结论成立.
24. 如图1,已知直线l与x轴交于点,与y轴交于点,以A为直角顶点在第一象限内作等腰 ,其中上, .
(1)求直线l的解析式和点C的坐标;
(2)如图2,点M是 的中点,点P是直线l上一动点,连接、 ,求的最小值,并求出当取最小值时点P的坐标;
(3)在(2)的条件下,当取最小值时,在直线上是否存在一点Q,使?若存在,直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1);
(2)5;
(3)存在;或
【解析】
【分析】(1)用待定系数法即可求得直线的解析式,过点 作轴,利用证明,结合其性质可得点 的坐标;
(2)根据中点坐标公式可得,延长至 ,使得,即点为的中点,可知, 垂直平分,连接,则,得,当点 在直线上时取等号,由勾股定理求得,利用待定系数法得直线的解析式为,当点 在直线上时,即直线与直线 相交,联立方程组即可求得此时点 的坐标为;
(3)根据题意得,过点作轴交直线于 ,可知,分情况:当点 在点 右侧时,当点 在点 、点 之间时,当点 在点 左侧时,结合三角形的面积公式即可求解.
【小问1详解】
∵,,
∴, ,
设直线的解析式为,
将,,代入得,,
解得:,
∴,
过点 作轴,则,
∴,
∴,
又∵ ,
∴,
∴,,
∴,
则点 的坐标为;
【小问2详解】
由(1)可知,点的坐标为,点 的坐标为,点 的坐标为,
∵点 是 的中点,
∴点 的坐标为,即:,
延长至 ,使得,即点为的中点,
∴点 的坐标为,即,
∵,
∴ 垂直平分,
连接,则,
∴,当点 在直线上时取等号,
由勾股定理可得:,
设直线的解析式为:,
则,解得:,
∴直线的解析式为:,
当点 在直线上时,即直线与直线 相交,
得,解得:,
即此时点 的坐标为,
综上,的最小值为5,此时点 的坐标为;
【小问3详解】
存在,理由如下:
∵,
则,
过点作轴交直线于 ,
此时 ,则,即,
∴,则,
当点 在点 右侧时,,
∴,
解得:,
当时,,
即此时点 的坐标为;
当点 在点 、点 之间时,,不符合题意;
当点 在点 左侧时,,
,
解得:,
当时,,
即此时点 的坐标为;
综上,存在点 的坐标为或时,.
【点睛】本题考查了图形与坐标,待定系数法求函数解析式,一次函数,两直线交点坐标与二元一次方程组解的关系,全等三角形的判定及性质,勾股定理等知识,熟练掌握知识点是解题的关键.
25. 已知□ABCD,∠BAD=30°,AD⊥BD于点D,且AB=6.点P是射线BA上一动点,过点P作PE⊥BD,交BD所在直线于点E.点Q是射线CD上一动点,且CQ=2AP.设BP的长度为m.
(1)当点P在边AB上时,
①请用含m的代数式表示DE;
②当m=3.6时,求证:QE=QD;
(2)在点P的整个运动过程中,
①当m为何值时,△DEQ为直角三角形?
②若以QD,QE为邻边构造□DFEQ.当点F恰好落在□ABCD的边界上时,直接写出m的值.
【答案】(1)①;②见解析
(2)①;②
【解析】
【分析】(1)①利用△BPE是含30°的直角三角形求出BE,再用即可求;②求出QD,可得DE=QD,从而得出△DEQ是等边三角形,从而得证.
(2)①P在边AB上和当P在边AB的延长线上两种情况讨论,分别求出m的值;②分点F在AD和BC两种情况讨论,利用含30°的直角三角形的性质可得结果.
【小问1详解】
解:①∵PE⊥BD,AD⊥BD
∴PEAD
又∵∠BAD=30°
∴∠BPE=30°
∴.
∵AB=6,AD⊥BD,∠BAD=30°
∴,
∴.
②∵四边形ABCD是平行四边形,
∴CD=AB=6,ABCD
∵AB=6,BP=m,
∴AP=6-m,
∵CQ=2AP
∴CQ=12-2m,
∴
∴当m=3.6,,
∴,
∵AD⊥BD,∠BAD=30°,
∴∠ABD=60°,
又∵ABCD
∴∠EDQ=∠ABD=60°,
∴△DEQ是等边三角形,
∴QE=QD.
【小问2详解】
①(i)当P在边AB上时,点Q在CD上即3<m<6,否则∠EDQ=120°不可能构成直角三角形,
∴,.
当∠DQE=90°时,如下图所示:
∵∠EDQ=60°,∠DQE=90°
∴,
即:,
解得
当∠DEQ=90°时,如下图所示:
∵∠EDQ=60°,∠DEQ=90°
∴,
即:,
解得
(ii)当P在边AB的延长线上时,点Q在CD的延长线上即m>9,否则∠EDQ=120°不可能构成直角三角形,
则同理可得:,.
当∠DQE=90°时,如下图所示:
∵∠EDQ=60°,∠DQE=90°
∴,
即:,
解得
当∠DEQ=90°时,如下图所示:
∵∠EDQ=60°,∠DEQ=90°
∴,
即:,
解得
综上所述:当时,△DEQ为直角三角形.
②当点F在AD上时,情况同(2)①的第二种情况,此时,
当点F在BC上时,如下图所示:
同理可得:
∵EFCD
∴∠BEF=∠BDC=60°,
∴,即,
解得:,
综上所述:.
【点睛】本题考查平行四边的性质,等边三角形的判定与性质,含30°的直角三角形的性质,用m表示各边长和分类讨论时解题的关键.
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