内容正文:
2023-2024学年江苏省苏州市高新实验中学
八年级(下)期末数学模拟试卷(一)
一、选择题(每小题2分,共16分)
1. 下列图形中,既是轴对称图形,又是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
2. 下列二次根式中属于最简二次根式的是( )
A. B. C. D.
3. 下列调查中,适宜采用普查的是( )
A. 查找某书本中的印刷错误 B. 检测一批灯泡的使用寿命
C. 了解公民保护环境的意识 D. 了解长江中现有鱼的种类
4. 若是方程的根,则的值为( )
A. B. C. D.
5. 要使分式的值扩大4倍,的取值可以如何变化( )
A. 的值不变,的值扩大4倍 B. 的值不变,的值扩大4倍
C. 的值都扩大2倍 D. 的值都扩大4倍
6. 下列结论中,矩形具有而菱形不一定具有的性质是( )
A. 内角和为360° B. 对角线互相平分 C. 对角线相等 D. 对角线互相垂直
7. 如图,菱形的边长为,点在轴正半轴上,反比例函数的图像经过点和线段的中点,且点的横坐标为,则与满足的关系为( )
A. B. C. D.
8. 如图,在矩形中,,,的顶点E在边上,且,,,则的值为( )
A. B. C. D.
二、填空题(每小题2分,共16分.)
9. 分式和的最简公分母为________________.
10. 如图,在平行四边形中,对角线相交于点,则________________.
11. 若,则________________.
12. 若是方程的一个实数根,则代数式的值为______.
13. 如图,反比例函数图象经过点.当时,的取值范围是___________.
14. 今年植树节前一天,某单位筹集7000元购买了桂花树和樱花树共30棵,其中购买桂花树花费3000元.已知桂花树比樱花树的单价高50%,则桂花树的单价为___元.
15. 在四边形中,点分别为的中点,则________________.(选填“>”、“<”、“=”、“≥”或“≤”)
16. 如图,在中, ,将直角三角板的直角顶点与边的中点重合,直角三角板绕着点旋转,两条直角边分别交边于,则的最小值是____.
三、解答题(本大题共10小题,共68分.)
17. (1)计算:
(2)化简:
18. 解方程:
(1)
(2)
19. 某校为了解本校学生对篮球、足球、排球、羽毛球、乒乓球这五种球类运动的喜爱情况,随机抽取一部分学生进行问卷调查,统计整理并绘制了如图两幅不完整的统计图:
请根据以上统计图的信息,完成下列问题:
(1)抽取的样本容量为________________;
(2)补全条形统计图,并求出扇形统计图中“羽毛球”运动所对应的圆心角的度数;
(3)该校共有2000名学生,请估计该校喜欢足球运动的人数.
20. 如图,平面直角坐标系内,小正方形网格的边长为1个单位长度,的三个顶点的坐标分别为,,.
(1)将向上平移2个单位长度,再向右平移6个单位长度后得到,画出;
(2)作出与与关于原点成中心对称;
(3)通过旋转可以得到,则旋转中心P的坐标为___________.
21. 如图,菱形,,E菱形内一点,连接,再将绕着点B逆时针旋转到,连接,且交于点G.求证:.
22. 已知关于x的方程x2+(k+3)x+=0有两个不相等的实数根.
(1)求k取值范围;
(2)若方程两根为x1,x2,那么是否存在实数k,使得等式=﹣1成立?若存在,求出k的值;若不存在,请说明理由.
23. 如图,矩形纸片,,,点P为边上一动点,将矩形纸片沿折叠,折叠后与相交于点E.
(1)为何值时,点E与点A重合;
(2)当长为何值时,的面积最大?并求出面积的最大值.
24. 如图1,一次函数y=kx﹣6(k≠0)的图象与y轴交于点A,与反比例函数y=(x>0)的图象交于点B(4,b).
(1)b= ;k= ;
(2)点C是线段AB上一点,过点C且平行于y轴直线l交该反比例函数的图象于点D,连接OC,OD,BD,若四边形OCBD的面积S四边形OCBD=,求点C的坐标;
(3)将第(2)小题中的△OCD沿射线AB方向平移一定的距离后,得到△O'C'D',若点O的对应点O'恰好落在该反比例函数图象上(如图2),求此时点D的对应点D'的坐标.
25. 定义:如图①,若点P在三角形的一条边上,且满足,则称点P这个三角形的“理想点”.
(1)如图②,若点D是的边的中点,,试判断点D是不是的“理想点”,并说明理由;
(2)在中,,若点D是的“理想点”,求的长.
26. 如图①,四边形是知形,,点是线段上一动点(不与重合),点是线段延长线上一动点,连接交于点.设,已知与之间的函数关系如图②所示.
(1)求图②中与的函数表达式;
(2)求证:;
(3)是否存在的值,使得是等腰三角形?如果存在,求出的值;如果不存在,说明理由
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2023-2024学年江苏省苏州市高新实验中学
八年级(下)期末数学模拟试卷(一)
一、选择题(每小题2分,共16分)
1. 下列图形中,既是轴对称图形,又是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】本题主要考查了中心对称图形和轴对称图形,把一个图形绕某一点旋转180度,如果旋转后的图形能够与原来的图形重合,那么这个图形就叫做中心对称图形;如果一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,这个图形叫做轴对称图形,根据轴对称图形和中心对称图形的概念,对各选项分析判断即可得解.
【详解】解:A、图形既不是轴对称图形,也不是中心对称图形,不符合题意;
B、图形既是轴对称图形,又是中心对称图形,符合题意;
C、图形是轴对称图形,但不是中心对称图形,不符合题意;
D、图形既不是轴对称图形,也不是中心对称图形,不符合题意,
故选:B.
2. 下列二次根式中属于最简二次根式的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据最简二次根式的定义逐个判断即可.
【详解】解:A.的被开方数中含有能开方的因数,不是最简二次根式,故本选项不符合题意;
B.的被开方数中的因数不是整数,不是最简二次根式,故本选项不符合题意;
C.是最简二次根式,故本选项符合题意;
D.不是最简二次根式,故本选项不符合题意;
故选:C.
【点睛】本题考查了最简二次根式的定义,能熟记最简二次根式的定义是解此题的关键,满足下列两个条件的二次根式叫最简二次根式:①被开方数中的因数是整数,因式是整式,②被开方数中不含有能开得尽方的因数和因式.
3. 下列调查中,适宜采用普查的是( )
A. 查找某书本中的印刷错误 B. 检测一批灯泡的使用寿命
C. 了解公民保护环境的意识 D. 了解长江中现有鱼的种类
【答案】A
【解析】
【分析】根据普查得到的调查结果比较准确,但所费人力、物力和时间较多,而抽样调查得到的调查结果比较近似解答.
【详解】解:A、查找某书本中的印刷错误,适宜用普查方式,本选项符合题意;
B、检测一批灯泡的使用寿命,适宜用抽样调查方式,本选项不符合题意;
C、了解公民保护环境的意识,适宜用抽样调查方式,本选项不符合题意;
D、了解长江中现有鱼的种类,适宜用抽样调查方式,本选项不符合题意.
故选:A.
【点睛】本题考查的是抽样调查和全面调查的区别,选择普查还是抽样调查要根据所要考查的对象的特征灵活选用,一般来说,对于具有破坏性的调查、无法进行普查、普查的意义或价值不大,应选择抽样调查,对于精确度要求高的调查,事关重大的调查往往选用普查.
4. 若是方程的根,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】把代入,可得,从而可得答案.
【详解】解:∵是方程的根,
∴,
∴,
故选A
【点睛】本题考查的是一元二次方程的解的含义,理解方程的解使方程的左右两边相等是解本题的关键.
5. 要使分式的值扩大4倍,的取值可以如何变化( )
A. 的值不变,的值扩大4倍 B. 的值不变,的值扩大4倍
C. 的值都扩大2倍 D. 的值都扩大4倍
【答案】D
【解析】
【分析】根据分式的基本性质即可求出答案.
【详解】A.的值不变,的值扩大4倍,
∴原式,
∴分式的值扩大了16倍,不符合题意;
B. 的值不变,的值扩大4倍
∴原式,
∴分式的值缩小为原来的,不符合题意;
C. 的值都扩大2倍
∴原式,
∴分式的值扩大了2倍,不符合题意;
D.的值都扩大4倍
∴原式,
∴分式的值扩大了4倍,符合题意;
故选:D.
【点睛】本题考查分式的基本性质,解题的关键是正确理解分式的基本性质.
6. 下列结论中,矩形具有而菱形不一定具有的性质是( )
A. 内角和为360° B. 对角线互相平分 C. 对角线相等 D. 对角线互相垂直
【答案】C
【解析】
【分析】矩形与菱形相比,菱形的四条边相等、对角线互相垂直;矩形四个角是直角,对角线相等,由此结合选项即可得出答案.
【详解】A、菱形、矩形的内角和都为360°,故本选项错误;
B、对角互相平分,菱形、矩形都具有,故本选项错误;
C、对角线相等菱形不具有,而矩形具有,故本选项正确;
D、对角线互相垂直,菱形具有而矩形不具有,故本选项错误;
故选:C
【点睛】本题考查了菱形的性质及矩形的性质,熟练掌握矩形的性质与菱形的性质是解题的关键.
7. 如图,菱形的边长为,点在轴正半轴上,反比例函数的图像经过点和线段的中点,且点的横坐标为,则与满足的关系为( )
A B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】延长,交y轴于点N,设,根据菱形的性质分别表示出,,再将这两点坐标代入反比例函数解析式即可.
【详解】延长,交y轴于点N,设,
∵菱形的边长为,点在轴正半轴上,
∴,
∵点的横坐标为,
∴,
∵点M为线段的中点,
∴,
∵反比例函数的图像经过点和线段的中点,
∴,
∴,
故选:C.
【点睛】本题考查了菱形的性质,反比例函数的图像上点的特征,熟练掌握知识点,运用数形结合的思想是解题的关键.
8. 如图,在矩形中,,,的顶点E在边上,且,,,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】过F作,交的延长线于G,依据相似三角形的性质,即可得到,;设,则,,再根据勾股定理,即可得到,可得,再利用锐角的正切的定义可得答案.
【详解】解:如图所示,过F作,交的延长线于G,则,
∵四边形是矩形,
∴,,
又∵,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,即,
∴,,
∴,
设,则,,
∵中,,,
∴,
解得,
即,
∴,
∴;
故选A
【点睛】本题主要考查了矩形的性质,相似三角形和勾股定理的结合,锐角三角函数的应用,准确分析计算是解题的关键.
二、填空题(每小题2分,共16分.)
9. 分式和的最简公分母为________________.
【答案】##
【解析】
【分析】根据确定最简公分母的方法:取各分母系数的最小公倍数;凡单独出现的字母连同它的指数作为最简公分母的一个因式;同底数幂取次数最高的,得到的因式的积就是最简公分母.即可求解.
【详解】解:分式,的最简公分母为.
故答案为:.
【点睛】本题考查了最简公分母,熟练掌握最简公分母的相关知识是解题的关键.
10. 如图,在平行四边形中,对角线相交于点,则________________.
【答案】
【解析】
【分析】由平行四边形的性质和勾股定理易求,再求解,再利用勾股定理求解的长,进而可求出的长.
【详解】解:∵的对角线与相交于点O,
∴,,,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
故答案为:.
【点睛】本题考查了平行四边形的性质以及勾股定理等知识,关键是利用平行四边形的性质和勾股定理求出的长.
11. 若,则________________.
【答案】0
【解析】
【分析】根据题意可得,或,,再根据二次根式的性质即可化简.
【详解】解:∵,
∴,或,,
当,时,
∴;
当,时,
∴.
故答案为:0.
【点睛】本题主要考查了二次根式的化简,解题的关键是掌握二次根式被开方数为非负数,.
12. 若是方程的一个实数根,则代数式的值为______.
【答案】6
【解析】
【分析】根据一元二次方程解的意义将m代入求出,进而将方程两边同时除以m进而得出答案.
【详解】解:∵是方程的一个实数根,
∴,
∴,
∴,
∵
;
故答案为:6.
【点睛】本题考查了一元二次方程的解的应用,能理解一元二次方程的解的定义是解此题的关键.
13. 如图,反比例函数的图象经过点.当时,的取值范围是___________.
【答案】或
【解析】
【分析】先求出反比例函数解析式,再根据的取值判断即可;
【详解】∵反比例函数的图象经过点,
∴,
∴,
当时,,
当时,,,
∴时,的范围为或.
【点睛】本题主要考查了反比例函数的图象性质,数形结合是解题的关键.
14. 今年植树节前一天,某单位筹集7000元购买了桂花树和樱花树共30棵,其中购买桂花树花费3000元.已知桂花树比樱花树的单价高50%,则桂花树的单价为___元.
【答案】桂花树的单价为300元.
【解析】
【分析】设樱花树的单价为x元,则桂花树的单价为(1+50%)x元,根据购买了桂花树和樱花树共30棵列方程解答即可.
【详解】设樱花树的单价为x元,则桂花树的单价为(1+50%)x元,由题意得=30
解得:x=200
经检验x=200是原方程的解.
则(1+50%)x=300
答:桂花树的单价为300元.
【点睛】此题考查分式方程的应用,找出题目蕴含的数量关系是解决问题的关键.
15. 在四边形中,点分别为的中点,则________________.(选填“>”、“<”、“=”、“≥”或“≤”)
【答案】
【解析】
【分析】如图,连接,取的中点,连接,证明,,可得,(当在上取等号),从而可得结论.
【详解】解:如图,连接,取的中点,连接,
∵分别为,的中点,
∴,
同理:,
∵,(当在上取等号)
∴,
故答案为:
【点睛】本题考查的是三角形的中位线定理的应用,三角形的三边关系的应用,作出合适的辅助线是解本题的关键.
16. 如图,在中, ,将直角三角板的直角顶点与边的中点重合,直角三角板绕着点旋转,两条直角边分别交边于,则的最小值是____.
【答案】2
【解析】
【分析】当PM=PN时,MN的值最小,过P点作PD⊥AB于点D,先证明△APD∽△ABC,再得到,再代入值,求得PD=,从而得到MN的值.
【详解】∵∠C=90°,AC=10,BC=5,
∴AB=,
∵(PM-PN)2≥0,当PM=PN时,(PM-PN)2值最小为0,
∴MN2=PM2+PN2≥2PM•PN,
当PM=PN时,PM2+PN2有最小值为2PM•PN,
∴MN为最小值时,PM=PN,
过P点作PD⊥AB于点D,如图所示,
则MN=2PD,
∵∠A=∠A,∠ADP=∠ACB=90°,
∴△APD∽△ABC,
∴,即,
∴PD=,
∴MN=2PD=2.
故答案是:2.
【点睛】考查了直角三角形的性质,勾股定理,等腰直角三角形的性质,相似三角形的性质,本题的突破口是确定MN的最小值时,PM=PN,再构造相似三角形解决问题.
三、解答题(本大题共10小题,共68分.)
17. (1)计算:
(2)化简:
【答案】(1)(2)
【解析】
【分析】(1)根据分式的加减乘除运算法则进行计算即可;
(2)根据分式的加减乘除运算法则进行计算即可.
【详解】(1)解:
;
(2)解:
.
【点睛】本题考查了分式的加减乘除混合运算,熟练掌握分式的加减乘除混合运算是解题的关键.
18. 解方程:
(1)
(2)
【答案】(1)原方程无解
(2)
【解析】
【分析】(1)分式方程去分母转化为整式方程,求出整式方程的解得到x的值,经检验即可得到分式方程的解;
(2)利用公式法解方程,即可得到答案.
【小问1详解】
解:,
去分母得,
,
经检验:是增根,
所以原方程无解;
【小问2详解】
解:,
∵,,,
∴
∴,
∴.
【点睛】本题考查了解一元二次方程和分式方程,解题的关键是熟练掌握解分式方程和公式法解一元二次方程的步骤.
19. 某校为了解本校学生对篮球、足球、排球、羽毛球、乒乓球这五种球类运动的喜爱情况,随机抽取一部分学生进行问卷调查,统计整理并绘制了如图两幅不完整的统计图:
请根据以上统计图的信息,完成下列问题:
(1)抽取的样本容量为________________;
(2)补全条形统计图,并求出扇形统计图中“羽毛球”运动所对应的圆心角的度数;
(3)该校共有2000名学生,请估计该校喜欢足球运动的人数.
【答案】(1)100 (2)图见解析,
(3)360
【解析】
【分析】(1)用乒乓球人数÷乒乓球所占的百分比,即可求出抽取学生的人数,即为样本容量;
(2)用总人数减去其它人数,求出喜欢篮球的人数,再补全统计图,用乘以羽毛球所占的百分比,即可求出扇形统计图中“羽毛球”所对应的圆心角的度数;
(3)计算足球的百分比,根据样本估计总体,即可解答.
小问1详解】
解:抽取学生的人数为(人),即样本容量为100;
故答案为:100.
【小问2详解】
喜欢篮球运动人数为(人),
如图:
“羽毛球”所对应的圆心角的度数为;
【小问3详解】
解:根据题意得:(人)
即该校喜欢足球运动的人数为360人.
【点睛】本题考查用样本估计总体,条形统计图,扇形统计图,解题时注意:从扇形图上可以清楚地看出各部分数量和总数量之间的关系.一般来说,用样本去估计总体时,样本越具有代表性、容量越大,这时对总体的估计也就越精确.
20. 如图,平面直角坐标系内,小正方形网格的边长为1个单位长度,的三个顶点的坐标分别为,,.
(1)将向上平移2个单位长度,再向右平移6个单位长度后得到,画出;
(2)作出与与关于原点成中心对称的;
(3)通过旋转可以得到,则旋转中心P的坐标为___________.
【答案】(1)图见详解;
(2)图见详解; (3);
【解析】
【分析】(1)根据平移的性质直接作图即可得到答案;
(2)根据中心对称的性质直接找到对应点即可得到答案;
(3)连接,交于一点即可得到答案;
【小问1详解】
解:由题意可得,平移后的图像如图所示,
;
【小问2详解】
解:由题意可得,图像如图所示,
;
【小问3详解】
解:如图连接,交于一点即为点P,
即可得到点P的坐标为:;
【点睛】本题考查作平移图像,作中心对称图像及找旋转中心,解题的关键是熟练掌握平移的性质,中心对称的性质.
21. 如图,菱形,,E为菱形内一点,连接,再将绕着点B逆时针旋转到,连接,且交于点G.求证:.
【答案】见解析
【解析】
【分析】本题考查了菱形的性质,全等三角形的判定与性质,旋转的性质,正确掌握相关性质内容是解题的关键.
先根据菱形的性质得出,,再由图形旋转的性质得出,根据定理得出,由全等三角形的性质即可得出结论.
【详解】证明:∵四边形是菱形,,
∴,.
又∵绕着点B逆时针旋转到,
∴,
∴,
∴,
在与中,
,
∴,
∴.
22. 已知关于x的方程x2+(k+3)x+=0有两个不相等的实数根.
(1)求k的取值范围;
(2)若方程两根为x1,x2,那么是否存在实数k,使得等式=﹣1成立?若存在,求出k的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)k>﹣;(2)6.
【解析】
【分析】(1)根据方程的系数结合根的判别式△>0,即可得出关于k的一元一次不等式,解之即可得出结论;
(2)根据根与系数的关系可得出x1+x2=﹣k﹣3、x1x2=,将其代入中求出k值,再由(1)的结论即可确定k值,进而求解.
【详解】(1)∵关于x的方程x2+(k+3)x+=0有两个不相等的实数根,
∴△=(k+3)2﹣4×1×=6k+9>0,
解得:k>﹣.
(2)∵方程x2+(k+3)x+=0的两根为x1、x2,
∴x1+x2=﹣k﹣3,x1x2=.
∵=﹣1,即=﹣1,
∴k2﹣4k﹣12=0,
解得:k1=﹣2,k2=6.
∵k>﹣,
∴k=6.
【点睛】本题考查了根与系数的关系及根的判别式,解题的关键是:知道当△>0时,方程有两个不相等的实数根;关键根与系数的关系结合,找出关于k的方程.
23. 如图,矩形纸片,,,点P为边上一动点,将矩形纸片沿折叠,折叠后与相交于点E.
(1)为何值时,点E与点A重合;
(2)当长为何值时,的面积最大?并求出面积的最大值.
【答案】(1)为时,点E与点A重合
(2)当时,的面积最大值为10
【解析】
【分析】(1)由折叠可知,当点E与点A重合时,即可求解;
(2)由折叠可知,由平行线的性质可得,于是可得,,由,可知当最大时,的面积最大,而在中,只要当最大时,就最大,于是可得当最大时,最大,设,则,在中,利用勾股定理建立方程解得,再求出此时,的面积即可.
【小问1详解】
解:当点E与点A重合时,如图,
∵四边形为矩形,
∴,
由折叠可知,,
∵,
∴,
∴为时,点E与点A重合;
【小问2详解】
解:如图,
由折叠知,,
∵,
∴,
∴,
即,
∴,
∵,而的长度不变,
∴当最大时,的面积最大,
又∵,
∴最大时,的面积最大,
而在中,只要当最大时,就最大,
∴当最大时,最大,
设,则,
在中,,
∴,
解得:,
∴,
∴,
∴当时,的面积最大值为10.
【点睛】本题主要考查矩形的性质、折叠的性质、平行线的性质、等腰三角形的判定与性质、勾股定理,熟练掌握折叠的性质是解题关键.
24. 如图1,一次函数y=kx﹣6(k≠0)的图象与y轴交于点A,与反比例函数y=(x>0)的图象交于点B(4,b).
(1)b= ;k= ;
(2)点C是线段AB上一点,过点C且平行于y轴的直线l交该反比例函数的图象于点D,连接OC,OD,BD,若四边形OCBD的面积S四边形OCBD=,求点C的坐标;
(3)将第(2)小题中的△OCD沿射线AB方向平移一定的距离后,得到△O'C'D',若点O的对应点O'恰好落在该反比例函数图象上(如图2),求此时点D的对应点D'的坐标.
【答案】(1)2;2;(2)C(,﹣1);(3)D′(,).
【解析】
【详解】分析:(1)利用待定系数法把点B(4,b)代入y=即可求解;(2)设C(m,2m-6)(0<m<4),则D(m,),根据四边形的面积构建方程即可解决问题;(3)根据一次函数,利用方程组求出点O的坐标,即可解决问题.
详解:(1)把点B(4,b)代入y=中,得到b=2,
∴B(4,2)代入y=kx﹣6中,得到k=2,
故答案为2,2;
(2)设C(m,2m﹣6)(0<m<4),则D(m,),
∴CD=﹣2m+6,
∵S四边形OCBD=,
∴•CD•xB=,
即(﹣2m+6)×4=,
∴10m2﹣9m﹣40=0,
∴m1=,m2=﹣,
经检验:m1=,m2=﹣是原方程的解,
∵0<m<4,
∴m=,
∴C(,﹣1).
(3)由平移可知:OO′∥AB,
∴直线OO′的解析式为y=2x,
由,解得或(舍弃),
∴O′(2,4),
∴D′(,).
点睛:本题考查了反比例函数的应用,一次函数的应用,解题的关键是熟练掌握待定系数法,学会构建方程解决问题,学会构建一次函数,利用方程组确定交点问题坐标,属于中考常考题型.
25. 定义:如图①,若点P在三角形的一条边上,且满足,则称点P这个三角形的“理想点”.
(1)如图②,若点D是的边的中点,,试判断点D是不是的“理想点”,并说明理由;
(2)在中,,若点D是的“理想点”,求的长.
【答案】(1)结论:点D是的“理想点”.理由见解析;
(2)或
【解析】
【分析】本题考查了相似三角形判定和性质,勾股定理等知识,解题的关键是灵活运用相似三角形的判定和性质.
(1)结论:点是△的“理想点”.只要证明△△即可解决问题;
(2)分点在上或上两种情况进行讨论即可.
【小问1详解】
解:结论:点是△的“理想点”.
理由:如图①中,
是中点,,
,
,,
,
,
,
△△,
,
点是△的“理想点”,
【小问2详解】
如图②中,
点是△的“理想点”,
或,
当时,
,
,
,
当时,同法证明:,
在△中,
,,,
,
,
;
图③中,
,,,
,
点是△的“理想点”,
,
△△,
,即,
解得,
综上所述,或.
26. 如图①,四边形是知形,,点是线段上一动点(不与重合),点是线段延长线上一动点,连接交于点.设,已知与之间的函数关系如图②所示.
(1)求图②中与的函数表达式;
(2)求证:;
(3)是否存在的值,使得是等腰三角形?如果存在,求出的值;如果不存在,说明理由
【答案】(1)y=﹣2x+4(0<x<2);(2)见解析;(3)存在,x=或或.
【解析】
【分析】(1)利用待定系数法可得y与x的函数表达式;
(2)证明△CDE∽△ADF,得∠ADF=∠CDE,可得结论;
(3)分三种情况:
①若DE=DG,则∠DGE=∠DEG,
②若DE=EG,如图①,作EH∥CD,交AD于H,
③若DG=EG,则∠GDE=∠GED,
分别列方程计算可得结论.
【详解】(1)设y=kx+b,
由图象得:当x=1时,y=2,当x=0时,y=4,
代入得:,得,
∴y=﹣2x+4(0<x<2);
(2)∵BE=x,BC=2
∴CE=2﹣x,
∴,
∴,
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠C=∠DAF=90°,
∴△CDE∽△ADF,
∴∠ADF=∠CDE,
∴∠ADF+∠EDG=∠CDE+∠EDG=90°,
∴DE⊥DF;
(3)假设存在x的值,使得△DEG是等腰三角形,
①若DE=DG,则∠DGE=∠DEG,
∵四边形ABCD是矩形,
∴AD∥BC,∠B=90°,
∴∠DGE=∠GEB,
∴∠DEG=∠BEG,
在△DEF和△BEF中,
,
∴△DEF≌△BEF(AAS),
∴DE=BE=x,CE=2﹣x,
∴在Rt△CDE中,由勾股定理得:1+(2﹣x)2=x2,
x=;
②若DE=EG,如图①,作EH∥CD,交AD于H,
∵AD∥BC,EH∥CD,
∴四边形CDHE是平行四边形,
∴∠C=90°,
∴四边形CDHE是矩形,
∴EH=CD=1,DH=CE=2﹣x,EH⊥DG,
∴HG=DH=2﹣x,
∴AG=2x﹣2,
∵EH∥CD,DC∥AB,
∴EH∥AF,
∴△EHG∽△FAG,
∴,
∴,
∴(舍),
③若DG=EG,则∠GDE=∠GED,
∵AD∥BC,
∴∠GDE=∠DEC,
∴∠GED=∠DEC,
∵∠C=∠EDF=90°,
∴△CDE∽△DFE,
∴,
∵△CDE∽△ADF,
∴,
∴,
∴2﹣x=,x=,
综上,x=或或.
【点睛】本题是四边形的综合题,主要考查了待定系数法求一次函数的解析式,三角形相似和全等的性质和判定,矩形和平行四边形的性质和判定,勾股定理和逆定理等知识,运用相似三角形的性质是解决本题的关键.
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