内容正文:
2025-2026学年度第一学期期中学业质量监测
九年级数学试题
温馨提示:请将试题的正确答案填涂或书写在答题纸上,在本试卷上答题无效.
一、精心选一选,你一定能选对!(本大题共10小题,每小题3分,共30分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的,请把正确选项的代号填在答题纸上.)
1. 如图,四边形是平行四边形,下列结论正确的是( )
A. 当平行四边形是矩形时,
B. 当平行四边形是菱形时,
C. 当平行四边形是正方形时,
D. 当平行四边形是菱形时,
2. 小明做“用频率估计概率”的试验时,统计了某一结果出现的频率,绘制出的折线统计图如图所示,符合这一结果的试验最有可能是( )
A. 掷一枚质地均匀的骰子,出现2点朝上的频率
B. 一副去掉大小王的扑克牌洗匀后,从中任抽一张牌的花色是红桃的频率
C. 从一个装有1个白球和2个红球的袋子中任取一球,取到白球的频率
D. 抛一枚硬币,出现正面朝上的频率
3. 如题图,“斗”是古代粮食度量用具.它不仅是古代的计量单位,而且在中国文化中承载了丰富的象征意义.从“才高八斗”到“斗转星移”,这些典故展现了“斗”在语言和文化中的深远影响.题图是它的示意图,下列图形是“斗”的左视图的是( )
A. B.
C. D.
4. 若,则下列式子中正确的是( )
A. B. C. D.
5. 如图,在中,,点从点出发沿边向点运动,运动到点停止,过点分别作交于点,交于点,则四边形形状的变化依次为( )
A. 矩形菱形矩形 B. 矩形正方形矩形
C. 平行四边形菱形平行四边形 D. 平行四边形正方形平行四边形
6. 如图,在中,点在上,若,,,则的度数为( )
A. B. C. D.
7. 如图,在平面直角坐标系中,矩形顶点A、B的坐标分别为、,对角线交x轴与点M ,且,则_______.( )
A. 2 B. 3 C. D.
8. 如图,在中,平分,按如下步骤作图:第一步,分别以点,为圆心,以大于的长为半径作弧,两弧交于点,;第二步,过,两点作直线分别交,于点,;第三步,连接,.若,,,则的长是( )
A. 11 B. 12 C. 13 D. 18
9. 定义符号的含义为∶ 当时,;当时,,如:,,则方程的解是( )
A. 或 B. 或 C. 或 D. 或
10. 如图,点在正方形的对角线上,于点,连接并延长,交边于点,交边的延长线于点.若,,则( )
A. B. C. D.
二、认真填一填,相信你能填对!(每小题3分,共18分.)
11. 把方程化成的形式,则的值是______.
12. 为打造活力校园,某校在大课间开展了丰富多彩的活动,现有4种体育类活动供学生选择:A.羽毛球,B.乒乓球,C.花样跳绳,D.踢毽子,每名学生只能选择其中一种体育活动.则小明和小聪随机选择选到同一种体育活动的概率是_______.
13. 菱形的两条对角线相交于点O,若菱形的边长是的一个根,且,该菱形的面积是________.
14. 《墨经》中有:“景到,在午有端,与景长,说在端”,大约在两千四百年前,墨子和他的学生做的世界上第1个小孔成像的实验:如图所示的实验中,若物距为,像距为,蜡烛火焰倒立的像的高度是,则蜡烛火焰的高度是______cm.
15. ☆|数学文化《几何原本》欧几里得的《几何原本》中记载,形如 的方程的图解法如下:如图,以和b为两直角边长作,再在斜边上截取 则 的长就是所求方程的正根.
利用以上方法解关于x的一元二次方程 时,若构造后的图形满足,则m的值为________.
16. 矩形纸片中,,,将纸片折叠,使点落在边上的处,折痕为.延长交的延长线于,折痕上有点,下列结论:①;②;③;④若,则四边形是菱形.四个结论中正确的有______(填序号).
三、解答题:(本题共7小题,满分72分.解答应写出必要的文字说明或演算步骤.)
17. 解下列方程:
(1);
(2).
18. 在一个不透明的口袋内装有三个完全相同的小球,把它们分别标号为,m,2.小红和小明进行摸球游戏;小红先从口袋中随机摸取一个小球,记下其标号a后放回并摇匀,接着小明从口袋中随机摸取一个小球,记下其标号b.
(1)用树状图或列表法表示这个摸球游戏的所有结果;
(2)规定:若,则小红获胜;若,则小明获胜.
①当时,判断小红和小明谁获胜的可能性大,并说明理由;
②如果小红获胜的可能性比小明大,直接写出m的取值范围.
19. 汽车盲区是指驾驶员位于正常驾驶座位置时(如图1),其视线被车体遮挡而不能直接观察到的那部分区域.预防进入汽车盲区,能有效预防交通事故发生,提高学生避险能力.小明在学习了交通安全知识后,对汽车盲区产生了兴趣.如图,是他研究的一个汽车盲区的示意图,为驾驶员的盲区,驾驶员的眼睛点处与地面的距离为,车宽,车头近似看成一个矩形,且满足,求汽车盲区的长度.
20. 公安交警部门提醒市民,骑车出行必须严格遵守一盔一带的规定,某头盔经销商统计了某品牌头盔4月份到6月份的销量,该品牌头盔4月份销售个,6月份销售个,且从4月份到6月份销售量的月增长率相同.
(1)求该品牌头盔销售量的月增长率;
(2)若此种头盔的进价为元/个,测算在市场中,当售价为元/个时,月销售量为个,若在此基础上售价每上涨1元/个,则月销售量将减少5个,为使月销售利润达到元,而且尽可能让顾客得到实惠,则该品牌头盔的实际售价应定为多少元/个?
21. 如果关于的一元二次方程有两个不相等的实数根,且其中一个根为另一个根的2倍,则称这样的方程为“2倍根方程”.
(1)下列方程是二倍根方程的是_______;
①; ②.
(2)若是“2倍根方程”,求代数式的值.
22. 综合与实践.
将绕点逆时针方向旋转,并使各边长变为原来的倍,得到,我们将这种图形变换给一个新定义,记为.
(1)问题发现
如图①,对作变换得,则_____;直线与直线所夹的锐角度数为_____.
(2)拓展探究
如图②,中,,对作变换得,若使点,,在同一直线上,且四边形为矩形,请求出和的值.
23. 如图①,在矩形 纸片中,,连接,,沿对角线剪开,将沿射线方向平移得到(如图),直线与交于点,直线与交于点.设.
(1)在图①中,的度数为_____;边的长为______;
(2)若点在线段上,四边形的形状是______;
(3)若点在射线上,当为何值时,以、、、为顶点的四边形是正方形?
(4)已知存在值,使得以、、、为顶点的四边形是菱形,请直接写出符合条件的值.
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2025-2026学年度第一学期期中学业质量监测
九年级数学试题
温馨提示:请将试题的正确答案填涂或书写在答题纸上,在本试卷上答题无效.
一、精心选一选,你一定能选对!(本大题共10小题,每小题3分,共30分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的,请把正确选项的代号填在答题纸上.)
1. 如图,四边形是平行四边形,下列结论正确的是( )
A. 当平行四边形是矩形时,
B. 当平行四边形是菱形时,
C. 当平行四边形是正方形时,
D. 当平行四边形是菱形时,
【答案】C
【解析】
【分析】本题考查了矩形的性质,菱形的性质,正方形的性质,熟练掌握矩形的性质,菱形的性质,正方形的性质是解决问题的关键.由矩形的性质、菱形的性质、正方形的性质分别进行判断,即可得出答案.
【详解】解:A. 当平行四边形是矩形时,,,故该选项不正确,不符合题意;
B. 当平行四边形是菱形时,,故该选项不正确,不符合题意;
C. 当平行四边形是正方形时,,故该选项正确,符合题意;
D. 当平行四边形是菱形时,,故该选项不正确,不符合题意;
故选:C.
2. 小明做“用频率估计概率”的试验时,统计了某一结果出现的频率,绘制出的折线统计图如图所示,符合这一结果的试验最有可能是( )
A. 掷一枚质地均匀的骰子,出现2点朝上的频率
B. 一副去掉大小王的扑克牌洗匀后,从中任抽一张牌的花色是红桃的频率
C. 从一个装有1个白球和2个红球的袋子中任取一球,取到白球的频率
D. 抛一枚硬币,出现正面朝上的频率
【答案】A
【解析】
【分析】本题考查的是求频率,先分别求解各选项事件出现的频率,再结合题干信息可得答案.
【详解】解:A、掷一枚质地均匀的骰子,出现2点朝上的频率为,约为;
B、一副去掉大小王的扑克牌洗匀后,从中任抽一张牌的花色是红桃的频率为;
C、从一个装有1个白球和2个红球的袋子中任取一球,取到白球的频率,约为;
D、抛一枚硬币,出现正面朝上的频率为0.5,
由图可知当实验次数很多时,频率稳定在0.15,
∴A符合题意,
故选:A.
3. 如题图,“斗”是古代粮食度量用具.它不仅是古代的计量单位,而且在中国文化中承载了丰富的象征意义.从“才高八斗”到“斗转星移”,这些典故展现了“斗”在语言和文化中的深远影响.题图是它的示意图,下列图形是“斗”的左视图的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】本题考查了左视图,根据从左面看得到的图形是左视图,可得答案,掌握三视图的特征是解题的关键.
【详解】解:图形是“斗”的左视图的是,
故选:.
4. 若,则下列式子中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】本题考查了比例的基本性质,解题关键是掌握比例的基本性质并能运用求解.
根据比例的基本性质,对四个式子逐一分析,再作出判断即可.
【详解】解:,
,故A错误,B正确;
,
,
,故C错误,
,故D错误,
故选:B.
5. 如图,在中,,点从点出发沿边向点运动,运动到点停止,过点分别作交于点,交于点,则四边形形状的变化依次为( )
A. 矩形菱形矩形 B. 矩形正方形矩形
C. 平行四边形菱形平行四边形 D. 平行四边形正方形平行四边形
【答案】B
【解析】
【分析】此题主要考查了矩形的判定,正方形的判定,熟练掌握矩形和正方形的判定是解决问题的关键.
根据得四边形是平行四边形,再根据得平行四边形是矩形,由此得在点的运动过程中,四边形始终是矩形,只有当时,矩形是正方形,据此即可得出答案.
【详解】解:∵
四边形是平行四边形,
,
平行四边形是矩形,
在点的运动过程中,四边形始终是矩形,
当时,矩形是正方形,
四边形形状的变化依次为:矩形正方形矩形.
故选:B.
6. 如图,在中,点在上,若,,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】此题考查了相似三角形的性质、三角形内角和定理.根据三角形内角和定理求出∠ABD=30°,根据相似三角形的性质求出,再根据角的和差求解即可.
【详解】解:∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
故选:C.
7. 如图,在平面直角坐标系中,矩形顶点A、B的坐标分别为、,对角线交x轴与点M ,且,则_______.( )
A. 2 B. 3 C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】本题考查了矩形的性质,等边三角形的判定和性质.
由矩形的性质可得,可证是等边三角形,可得,由直角三角形的性质可求,即可求解.
【详解】解:∵四边形是矩形,
∴,,,
∴,
∵, ,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴是等边三角形,
∴,
∴,
∴,
即,
故选:D.
8. 如图,在中,平分,按如下步骤作图:第一步,分别以点,为圆心,以大于的长为半径作弧,两弧交于点,;第二步,过,两点作直线分别交,于点,;第三步,连接,.若,,,则的长是( )
A. 11 B. 12 C. 13 D. 18
【答案】B
【解析】
【分析】本题考查了平行线分线段成比例定理,菱形的性质和判定,线段垂直平分线性质,等腰三角形的性质的应用,判定四边形是菱形是解此题的关键,注意:一组平行线截两条直线,所截得的对应线段成比例.根据已知得出是线段的垂直平分线,推出,,求出,,得出四边形是菱形,根据菱形的性质得出,根据平行线分线段成比例定理得出,代入求出即可.
【详解】解:∵根据作法可知:是线段的垂直平分线,
∴,,
∴,
∵平分,
∴,
∴,
∴,
同理,
∴四边形是菱形,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,,,
∴,
∴,
故选:B.
9. 定义符号的含义为∶ 当时,;当时,,如:,,则方程的解是( )
A. 或 B. 或 C. 或 D. 或
【答案】A
【解析】
【分析】根据定义新运算的方法,分类讨论,再根据解方程的方法即可求解.
【详解】解:当是,,
∴,整理得,,
∴,,
∴当时,,不符合题意,
∴;
当时,,
∴,整理得,,
∴,,
∴当时,,不符合题意,
∴;
综上所述,的值为或,
故选:.
【点睛】本题主要考查定义新运算,因式分解解一元二次方程的运用,理解定义新运算的法则,掌握因式分解解一元二次方程的方法是解题的关键.
10. 如图,点在正方形的对角线上,于点,连接并延长,交边于点,交边的延长线于点.若,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据平行线分线段成比例得出,根据,得出,则,进而可得,根据,得出,根据相似三角形的性质得出,进而在中,勾股定理即可求解.
【详解】解:∵四边形是正方形,,,
∴,,,
∵,
∴,
∴,,
∴,
则,
∴,
∵,
∴,
∴
∴,
在中,,
故选:B.
【点睛】本题考查了正方形的性质,平行线分线段成比例,相似三角形的性质与判定,勾股定理,熟练掌握以上知识是解题的关键.
二、认真填一填,相信你能填对!(每小题3分,共18分.)
11. 把方程化成的形式,则的值是______.
【答案】
【解析】
【分析】本题主要考查了用配方法解一元二次方程,先把常数项移到方程右边,再把方程两边同时加上一次项系数一半的平方进行配方求出m、n的值,然后代值计算即可.
【详解】解:∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
故答案为:.
12. 为打造活力校园,某校在大课间开展了丰富多彩的活动,现有4种体育类活动供学生选择:A.羽毛球,B.乒乓球,C.花样跳绳,D.踢毽子,每名学生只能选择其中一种体育活动.则小明和小聪随机选择选到同一种体育活动的概率是_______.
【答案】##0.25
【解析】
【分析】本题主要考查了树状图或列表法求解概率,正确画出树状图或列出表格是解题的关键.
总共有4种体育活动,每个学生随机选择一种,所有可能的结果数为16种,其中两人选择同一种活动的结果有4种,根据概率公式计算即可.
【详解】共有4种体育活动,小明和小聪各自独立随机选择一种,
所有等可能的结果数为种,
两人选择同一种体育活动的情况有4种(即都选A、都选B、都选C或都选D),
因此概率为.
故答案为:.
13. 菱形的两条对角线相交于点O,若菱形的边长是的一个根,且,该菱形的面积是________.
【答案】24
【解析】
【分析】本题考查了菱形的性质,解一元二次方程-因式分解法,一元二次方程的解,准确熟练地进行计算是解题的关键.先利用解一元二次方程-因式分解法,求出,然后利用三角形的三边关系进行判断,再利用菱形的性质及勾股定理即可解答.
【详解】解:,
,
或,
,
当菱形边长是3时,
,
不能组成三角形;
该菱形的边长是5,
如图,连接,交于点O,
∵菱形中,,,
∴,
∴,
∴.
故答案为:24
14. 《墨经》中有:“景到,在午有端,与景长,说在端”,大约在两千四百年前,墨子和他的学生做的世界上第1个小孔成像的实验:如图所示的实验中,若物距为,像距为,蜡烛火焰倒立的像的高度是,则蜡烛火焰的高度是______cm.
【答案】##
【解析】
【分析】本题考查了相似三角形的性质的应用,“相似三角形对应高线的比等于相似比”,据此即可求解.
【详解】解:设蜡烛火焰的高度是,
由相似三角形的性质得,
解得.
故答案为:.
15. ☆|数学文化《几何原本》欧几里得的《几何原本》中记载,形如 的方程的图解法如下:如图,以和b为两直角边长作,再在斜边上截取 则 的长就是所求方程的正根.
利用以上方法解关于x的一元二次方程 时,若构造后的图形满足,则m的值为________.
【答案】
【解析】
【分析】本题考查了一元二次方程的图解法,理解图解法的含义是解答本题的关键. 根据题意构造图形,则,,,然后代入一元二次方程即可求出m的值.
【详解】解:根据题意,构造图形如图所示:
则,,
∵,
∴,
即m就是的一个正根,
∴
解得 (负值已舍).
故答案为:.
16. 矩形纸片中,,,将纸片折叠,使点落在边上的处,折痕为.延长交的延长线于,折痕上有点,下列结论:①;②;③;④若,则四边形是菱形.四个结论中正确的有______(填序号).
【答案】②③④
【解析】
【分析】根据折叠的性质可得,则结论②正确;连接,先求出,再设,则,在中,利用勾股定理求出的值,则可得,,然后在中,利用勾股定理可得的长,则结论③正确;先证出,利用相似三角形的性质可得的长,从而可得,则,结论①错误;先证出,则可得,根据等腰三角形的判定可得,再根据折叠的性质可得,则,最后根据菱形的判定即可得④正确.
【详解】解:∵在矩形中,,,
∴,,,,
由折叠的性质得:,则结论②正确;
如图,连接,
由折叠的性质得:,,,
∴,
∴,
设,则,
在中,,即,
解得,
∴,,
∴在中,,则结论③正确;
∵,
∴,
∴,即,
解得,
∴,
∴,则结论①错误;
∵,,
∴,
又∵,
∴,
∴,
由折叠的性质得:,,
∴,
∴,
∴,
又∵,
∴四边形是平行四边形,
又∵,
∴平行四边形是菱形,则结论④正确;
综上,四个结论中正确的有②③④,
故答案为:②③④.
【点睛】本题考查了矩形与折叠问题、勾股定理、相似三角形的判定与性质、菱形的判定、等腰三角形的判定,熟练掌握折叠的性质是解题关键.
三、解答题:(本题共7小题,满分72分.解答应写出必要的文字说明或演算步骤.)
17. 解下列方程:
(1);
(2).
【答案】(1),
(2),
【解析】
【分析】本题主要考查解一元二次方程,熟练掌握一元二次方程的解答本题的关键.
(1)方程运用配方法求解即可;
(2)方程移项后运用因式分解法解答即可.
【小问1详解】
解:,
,
,
,
∴,;
【小问2详解】
解:,
,
,
,
,,
,.
18. 在一个不透明的口袋内装有三个完全相同的小球,把它们分别标号为,m,2.小红和小明进行摸球游戏;小红先从口袋中随机摸取一个小球,记下其标号a后放回并摇匀,接着小明从口袋中随机摸取一个小球,记下其标号b.
(1)用树状图或列表法表示这个摸球游戏的所有结果;
(2)规定:若,则小红获胜;若,则小明获胜.
①当时,判断小红和小明谁获胜的可能性大,并说明理由;
②如果小红获胜的可能性比小明大,直接写出m的取值范围.
【答案】(1)
解:列表如下:
m
2
m
2
共有9种等可能的结果;
(2)解:①小明获胜的可能性大.
理由:由表格可知,共有9种等可能的结果,其中的结果有:,,,,共4种,
小红获胜的概率为,
的结果有:,,,,,共5种,
∴小明获胜的概率为,
小明获胜的可能性大.
②
【解析】
【分析】本题考查列表法与树状图法、概率公式,熟练掌握列表法与树状图法以及概率公式是解答本题的关键.
(1)根据题意直接列表即可.
(2)①由表格可得出所有等可能的结果数以及的结果数、的结果数,再利用概率公式可得出答案.
②由小红获胜的可能性比小明大,可得.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
①略
②小红获胜的可能性比小明大,
,
.
19. 汽车盲区是指驾驶员位于正常驾驶座位置时(如图1),其视线被车体遮挡而不能直接观察到的那部分区域.预防进入汽车盲区,能有效预防交通事故发生,提高学生避险能力.小明在学习了交通安全知识后,对汽车盲区产生了兴趣.如图,是他研究的一个汽车盲区的示意图,为驾驶员的盲区,驾驶员的眼睛点处与地面的距离为,车宽,车头近似看成一个矩形,且满足,求汽车盲区的长度.
【答案】
【解析】
【分析】本题考查了相似三角形的判定和性质、矩形的性质.首先过点作于点,交于点,根据、的关系和的长度求出的长度,再根据四边形是矩形可知,从而可得,利用相似三角形对应边成比例可以求出的长度.
【详解】解:如图,过点作于点,交于点.
,,
,
四边形是矩形,
,,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
答:汽车盲区的长度为.
20. 公安交警部门提醒市民,骑车出行必须严格遵守一盔一带的规定,某头盔经销商统计了某品牌头盔4月份到6月份的销量,该品牌头盔4月份销售个,6月份销售个,且从4月份到6月份销售量的月增长率相同.
(1)求该品牌头盔销售量的月增长率;
(2)若此种头盔的进价为元/个,测算在市场中,当售价为元/个时,月销售量为个,若在此基础上售价每上涨1元/个,则月销售量将减少5个,为使月销售利润达到元,而且尽可能让顾客得到实惠,则该品牌头盔的实际售价应定为多少元/个?
【答案】(1)
(2)元
【解析】
【分析】本题考查了一元二次方程的实际应用,正确理解题意是解题关键.
(1)设该品牌头盔销售量的月增长率为,由题意得:,即可求解;
(2)该品牌头盔的实际售价应定为元个,则,即可求解.
【小问1详解】
解:设该品牌头盔销售量的月增长率为,
,
,
解得:,(舍,
该品牌头盔销售量的月增长率为;
【小问2详解】
解:该品牌头盔的实际售价应定为元个,
则,
,
∵尽可能让顾客得到实惠,
∴,
答:该品牌头盔的实际售价应定为元个.
21. 如果关于的一元二次方程有两个不相等的实数根,且其中一个根为另一个根的2倍,则称这样的方程为“2倍根方程”.
(1)下列方程是二倍根方程的是_______;
①; ②.
(2)若是“2倍根方程”,求代数式的值.
【答案】(1)② (2)或0
【解析】
【分析】本题考查了解一元二次方程,一元二次方程的解等知识,正确理解“二倍根方程”的定义是解答本题的关键.
(1)根据“二倍根方程”的定义可求x的值;
(2)分两种情况进行讨论可求代数式的值.
【小问1详解】
解:解方程得,,
所以不是“二倍根方程”;
解方程得,,
所以是“二倍根方程”;
故答案为:②;
【小问2详解】
解:,
解得,,
当,即时,原式;
当,即时,原式.
22. 综合与实践.
将绕点逆时针方向旋转,并使各边长变为原来的倍,得到,我们将这种图形变换给一个新定义,记为.
(1)问题发现
如图①,对作变换得,则_____;直线与直线所夹的锐角度数为_____.
(2)拓展探究
如图②,中,,对作变换得,若使点,,在同一直线上,且四边形为矩形,请求出和的值.
【答案】(1),
(2)60°;2
【解析】
【分析】本题考查新定义,旋转的性质,矩形的性质,相似三角形的判定与性质,正确理解新定义和相似三角形的判定与性质是解题的关键.
(1)根据新定义得出,旋转角,则旋转角度数,,从而得出,然后利用相似三角形的性质求得.设、与直线分别 交于点D、E,证明,利用相似三角形的性质得即可;
(2)由四边形为矩形,得,从而求得,则,再根据直角三角形的性质得,则.
【小问1详解】
解:∵作变换得,
∴,绕点逆时针方向旋转,即旋转角,
∴
∴
∴
设、与直线分别 交于点D、E,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴直线与直线所夹的锐角度数等于旋转角度数.
故答案为:;.
【小问2详解】
解:,
理由:四边形为矩形,
,
,
,则,
,
,
在中,,
∴,
∴,
,
的值为2.
23. 如图①,在矩形 纸片中,,连接,,沿对角线剪开,将沿射线方向平移得到(如图),直线与交于点,直线与交于点.设.
(1)在图①中,的度数为_____;边的长为______;
(2)若点在线段上,四边形的形状是______;
(3)若点在射线上,当为何值时,以、、、为顶点的四边形是正方形?
(4)已知存在值,使得以、、、为顶点的四边形是菱形,请直接写出符合条件的值.
【答案】(1),;
(2)矩形; (3)当或时,以、、、为顶点的四边形是正方形;
(4)或.
【解析】
【分析】(1)利用矩形的性质可求得,利用含直角三角形的性质结合勾股定理即可求得边的长;
(2)由平移的性质得,推出,得到四边形是平行四边形,由,得到四边形是矩形;
(3)分点在线段上和点在线段的延长线上时,两种情况讨论,利用,列式计算即可求解;
(4)分点在线段上和点在线段的延长线上时,两种情况讨论,利用直角三角形的性质结合勾股定理求得和的长,再利用,列式计算即可求解.
【小问1详解】
解:矩形中,
又,
,
矩形中,,
,
,
;
故答案为:,;
【小问2详解】
解:由平移的性质得,
四边形为矩形,
,,
,
四边形是平行四边形,
,
四边形是矩形;
故答案为:矩形;
【小问3详解】
解:当点在线段上时,
,
,
四边形是正方形,
,
即,
;
当点在线段的延长线上时,
,
,
四边形是正方形,
,
即
;
综上所述,当为或时,以、、、为顶点的四边形是正方形;
【小问4详解】
解:存在,理由如下:
当点在线段上时,
,
,
由平移的性质知,
,,
,,
,
四边形是菱形,
,即,
;
当点在线段的延长线上时,
,
,
由平移的性质可知,
,,
,,
,
四边形是菱形,
,即,
,
综上所述,当为或时,以、、、为顶点的四边形是菱形.
【点睛】本题考查的知识点是含直角三角形特征、平移的性质、直角三角形的性质,勾股定理,矩形的判定和性质,菱形的性质,正方形性质,解题关键是灵活运用所学知识解决问题.
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