内容正文:
2025——2026学年度北京市第十三中学分校
第二学期期中 八年级 数学试卷
考生须知
1.本试卷分为第Ⅰ卷和第Ⅱ卷,第I卷共2页,第Ⅱ卷共6页.
2.本试卷满分100分,考试时间100分钟.
3.在试卷(包括第I卷和第Ⅱ卷)密封线内准确填写学校、班级、姓名、学号.
4.考试结束,将试卷及答题纸一并交回监考老师.
第I巻
一、选择题:(本大题共8小题,每小题2分,共16分)
1. 下列各曲线表示的y与x之间的关系中,y是x的函数的是( )
A. B.
C. D.
2. 下列式子中,属于最简二次根式的是( )
A. B. C. D.
3. 关于一次函数,下列结论正确的是( )
A. 图象过点 B. 当时,总有
C. 图象不经过第四象限 D. 随的增大而增大
4. 下列几组数中,能作为直角三角形三边长的一组是( )
A. 2,4,6 B. 1 C. 1 D. 4,5,6
5. 若点,,在一次函数(是常数)的图象上,则,,的大小关系是( )
A. B. C. D.
6. 如图,在活动课上,老师画出边长为2的正方形,让同学们按以下步骤完成画图:
(1)画出的中点,连接;
(2)以点为圆心,长为半径画弧,交的延长线于点;
(3)以为边画正方形,点在边上.
在画出的图中有一条线段的长是.这条线段是( )
A. 线段 B. 线段 C. 线段 D. 线段
7. 如图1所示,正方形中,点E是边的中点,动点P从点A出发,在正方形的边上沿A→B→E的路线匀速运动到点E停止,设点P的运动路程为x,,图2是点P运动时y随x变化关系的图像,根据图中的数据,可知点Q的坐标为( )
A. B. C. D.
第Ⅱ卷
二、填空题(本大题共8个小题,每小题2分,共16分)
8. 若在实数范围内有意义,则x的取值范围是______.
9. 在平面直角坐标系中,点,之间的距离为___________.
10. 如图,一次函数与一次函数的图象相交于点,则关于x的不等式的解集是______.
11. 如图是“赵爽弦图”,△ABH,△BCG,△CDF和△DAE是四个全等的直角三角形,四边形ABCD和EFGH都是正方形,如果AB=15,且AH:AE=3:4,那么△DFC周长等于___.
12. 小颖现有存款300元,为赞助“希望工程”,她计划今后每个月存款20元,则存款总金额y(元)与时间x(月)之间的函数关系式为___
.
13. 已知点,,直线与线段有公共点,则的取值范围是___________.
14. 有一张长方形纸片中,点和点分别在边和上,将四边形沿直线翻折,点落在点处,点落在边上点处,连接交于点,已知的长度为___________.
15. 如图,,是内部的射线且,过点作于点,过点作于点,在上取点,使得,连接.
设,给出下面三个结论:
①;
②;
③.
上述结论中,所有正确结论的序号是_______.
三、解答题(本大题共10个小题,第17题16分,第18~20题每题5分,第21~22题每题6分,第23题7分,第24题5分,第25题7分,第26题6分.)
16. 计算下列各式的值.
(1)
(2)
(3)
(4)
17. 已知一次函数图象经过点(3,5),(-4,-9).
(1)求这个一次函数解析式,并画出这个函数图象;
(2)判断点P(m+1,2m+1)是否在这函数图象上,请说明理由.
18. 如图,中,的垂直平分线分别交、于点、,且.
(1)求证:;
(2)若,,求的长.
19. 物理课上,老师带着科技小组进行物理实验.同学们将一根不可拉伸的绳子绕过定滑轮,一端拴在滑块上,另一端拴在的正下方物体上,滑块放置在水平地面的直轨道上,通过滑块的左右滑动来调节物体的升降.实验初始状态如图1所示,物体静止在直轨道上,物体到滑块的水平距离,物体到定滑轮的垂直距离.(实验过程中,绳子始终保持绷紧状态,定滑轮、滑块和物体的大小忽略不计.)
(1)求绳子的总长度;
(2)如图2,若物体升高,求滑块向左滑动的距离.
20. 如图1,一圆柱的底面半径为是底面直径,高为,求一只蚂蚁从点出发沿圆柱表面爬行到点(点与点正对)的最短路线,小明设计了两条路线.
路线1:侧面展开图中的线段,如图2所示.
设路线1的长度为,则.
路线2:高线底面直径.
设路线2的长度为,则.
为比较的大小,采用“作差法”:
因为,所以,所以,所以小明认为路线2较短.
(1)小亮对上述结论有些疑惑,于是他把条件改成“圆柱的底面半径为,高为”.请你用上述方法帮小亮比较出与的大小.
(2)请你帮他们继续研究:在一般情况下,若圆柱的底面半径为,高为.蚂蚁从点出发沿圆柱表面爬行到点,当满足什么条件时,路线2较短?请说明理由.
21. 在处理形如的嵌套二次根式时,我们可以利用完全平方公式和二次根式的性质,将其化简为不含根号的形式,核心思路是:把根号内的式子配成完全平方式,再开方化简.
(1)比如化简二次根式.可以将转化为的形式,
因为,,若,可得___________,___________,
再根据,则可得到化简:
(2)化简二次根式:
(3)若,解方程.
22. 若一个函数当自变量在不同范围内取值时,函数表达式不同,我们称这样的函数为分段函数.下面我们参照学习函数的过程与方法,探究分段函数的图象与性质.列表:
x
…
0
1
2
3
…
y
…
1
2
1
0
1
2
…
描点:在平面直角坐标系中,以自变量x的取值为横坐标,以相应的函数值y为纵坐标,描出相应的点,如图所示.
(1)如图,在平面直角坐标系中,观察描出的这些点的分布,作出函数图象;
(2)研究函数并结合图象与表格,回答下列问题:
①点,,,在函数图象上, , ;(填“>”,“=”或“<”)
②当函数值时,求自变量x的值;
③在直线的右侧的函数图象上有两个不同的点,,且,求的值;
④若直线与函数图象有三个不同的交点,求a的取值范围.
23. 在平面直角坐标系中,一次函数的图象由函数的图象平移得到,且经过点.
(1)求这个一次函数的表达式;
(2)当时,对于x的每一个值,函数的值小于一次函数的值,直接写出m的取值范围.
24. 在中,,点是上一点,连接,过点作的垂线,过点作的平行线,两条直线交于点.
(1)如图1,点和点重合时,直接写出线段与线段的数量关系;
(2)点运动到图2所示的位置.
①依题意补全图形;
②(1)中的结论是否仍然成立?若成立,请证明:若不成立,说明理由;
③用等式表示线段之间的数量关系,并证明.
25. 在平面直角坐标系中,图形任意两点距离的最大值记为.若对于图形上任意一点,点都满足或,则称点是图形的远距点.如果图形上任意点都是图形的远距点,则称图形是图形的远距图形.
(1)已知点.
①下列各点中,线段的远距点是___________;
②如果直线是线段的远距图形,直接写出的取值范围;
(2)已知,正方形的四个顶点分别为,,,.点,以线段为斜边在直线的上方作等腰直角三角形,若的边上存在正方形的远距点,且不是正方形的远距图形,直接写出正方形边长的取值范围.
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2025——2026学年度北京市第十三中学分校
第二学期期中 八年级 数学试卷
考生须知
1.本试卷分为第Ⅰ卷和第Ⅱ卷,第I卷共2页,第Ⅱ卷共6页.
2.本试卷满分100分,考试时间100分钟.
3.在试卷(包括第I卷和第Ⅱ卷)密封线内准确填写学校、班级、姓名、学号.
4.考试结束,将试卷及答题纸一并交回监考老师.
第I巻
一、选择题:(本大题共8小题,每小题2分,共16分)
1. 下列各曲线表示的y与x之间的关系中,y是x的函数的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据函数的定义“对于每一个确定的x值,存在唯一y值与之对应”进行判断即可.
【详解】解:由函数定义可知:作垂直x轴的直线在左右平移的过程中看是否与函数图象只会有一个交点,若只有一个交点,则是函数,否则不是;
其中选项A、C、D均可能会有2个交点,故错误,而选项B中只有一个交点,
故选:B.
【点睛】本题主要考查了函数的定义.函数的定义:在一个变化过程中,有两个变量x,y,对于x的每一个取值,y都有唯一确定的值与之对应,则y是x的函数,x叫自变量.
2. 下列式子中,属于最简二次根式的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】本题考查了最简二次根式,熟练掌握最简二次根式的定义是解题关键.最简二次根式必须满足两个条件:(1)被开方数不含分母;(2)被开方数不含能开得尽方的因数或因式.
根据最简二次根式的定义逐项判断即可得.
【详解】解:A.被开方数是小数,不是最简二次根式;
B.被开方数是分数,不是最简二次根式;
C.被开方数含能开的尽的因数9,不是最简二次根式;
D.是最简二次根式.
故选:D.
3. 关于一次函数,下列结论正确的是( )
A. 图象过点 B. 当时,总有
C. 图象不经过第四象限 D. 随的增大而增大
【答案】B
【解析】
【分析】本题考查一次函数的图象与性质,包括点是否在图象上、函数值的范围、图象经过的象限以及函数的增减性.
【详解】解:选项A:将代入,得,故点不在图象上,错误.
选项B:当时,,则,恒成立,正确.
选项C:因,,图象经过第一、二、四象限,故经过第四象限,错误.
选项D:,故随的增大而减小,错误.
故选:B
4. 下列几组数中,能作为直角三角形三边长的一组是( )
A. 2,4,6 B. 1 C. 1 D. 4,5,6
【答案】C
【解析】
【分析】本题考查勾股定理的逆定理,根据勾股定理的逆定理处理:计算判断较小的两边的平方和是否等于第三边的平方即可.
【详解】解:A、,2,4,6不能作为直角三角形三边长,不合题意;
B、,1不能作为直角三角形三边长,不合题意;
C、,1,,能作为直角三角形三边长,符合题意;
D、,4,5,6不能作为直角三角形三边长,不合题意;
故选C.
5. 若点,,在一次函数(是常数)的图象上,则,,的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】本题考查了一次函数的性质,熟练掌握一次函数的增减性是解题的关键.根据一次函数的增减性可知一次函数中随的增大而减小,再结合图象上点的特征即可解答.
【详解】解:,
一次函数中随的增大而减小,
又,
.
故选:B.
6. 如图,在活动课上,老师画出边长为2的正方形,让同学们按以下步骤完成画图:
(1)画出的中点,连接;
(2)以点为圆心,长为半径画弧,交的延长线于点;
(3)以为边画正方形,点在边上.
在画出的图中有一条线段的长是.这条线段是( )
A. 线段 B. 线段 C. 线段 D. 线段
【答案】A
【解析】
【分析】由正方形的边长为知,由是的中点知,继而得,, ,即可得出答案.
【详解】解:正方形的边长为2,
.
∵是的中点,
.
.
.
.
∴长是的线段是.
7. 如图1所示,正方形中,点E是边的中点,动点P从点A出发,在正方形的边上沿A→B→E的路线匀速运动到点E停止,设点P的运动路程为x,,图2是点P运动时y随x变化关系的图像,根据图中的数据,可知点Q的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用开始为0,到最大值为,也就是P到达B点时,即,从而求得边长,由点E是边的中点可知,即当点P在点E时,点P的运动路程为,,再由勾股定理可求得,最后求得y即可解答
【详解】解:根据图2可知,
当点P到A点时,,
当点P到B点时,,,即则
当点P到E点时,点P的运动路程为,,由勾股定理可得,则
所以点Q的坐标为
故选:C.
【点睛】本题主要考查了正方形中的动点问题,找到图中的关键点及对应的关键数是解题的关键.
第Ⅱ卷
二、填空题(本大题共8个小题,每小题2分,共16分)
8. 若在实数范围内有意义,则x的取值范围是______.
【答案】x≥-1
【解析】
【分析】根据二次根式有意义的条件:被开方数为非负数,列不等式求解即可.
【详解】由题意可知x+1≥0,
∴x≥-1.
故答案为:x≥-1.
【点睛】此题主要考查了二次根式有意义的条件,明确被开方数为非负数是解题关键.
9. 在平面直角坐标系中,点,之间的距离为___________.
【答案】5
【解析】
【分析】根据两点之间的距离公式即可求解.
【详解】解:.
10. 如图,一次函数与一次函数的图象相交于点,则关于x的不等式的解集是______.
【答案】##
【解析】
【分析】本题考查了一次函数与一元一次不等式,正确理解一次函数与一元一次不等式间的关系是解题的关键.从函数的角度看,就是寻求使的值大于的值的自变量的取值范围,即在两直线交点的右侧部分自变量的值是不等式的解集,由此即得答案.
【详解】解:根据图象得,当时,,
即关于的不等式的解集是.
故答案为:.
11. 如图是“赵爽弦图”,△ABH,△BCG,△CDF和△DAE是四个全等的直角三角形,四边形ABCD和EFGH都是正方形,如果AB=15,且AH:AE=3:4,那么△DFC周长等于___.
【答案】36
【解析】
【分析】根据勾股定理得出AH与AE的值,得到DF和CF,进而解答即可.
【详解】解:∵AB=15,AH:AE=3:4,
设AH为3x,AE为4x,
由勾股定理得:AB2=AH2+AE2=(3x)2+(4x)2=(5x)2,
∴5x=15,
∴x=3,
∴DF=AE=12,CF=AH=9,CD=AB=15,
∴△DFC周长等于12+9+15=36,
故答案为:36.
【点睛】此题考查勾股定理的应用,关键是应用直角三角形中勾股定理的运用解得x的值.
12. 小颖现有存款300元,为赞助“希望工程”,她计划今后每个月存款20元,则存款总金额y(元)与时间x(月)之间的函数关系式为___
.
【答案】
【解析】
【分析】本题考查了函数关系式,根据存款总金额=现已存款300元+每月20元×月数列出函数关系式即可.
【详解】解:根据题意,得,
故答案为:.
13. 已知点,,直线与线段有公共点,则的取值范围是___________.
【答案】
【解析】
【分析】直线过坐标原点,分别求出直线经过端点和端点时的值,即可确定的取值范围.
【详解】解:将代入,得
,解得,此时取最大值.
将代入,得
解得,此时取最小值.
直线与线段有公共点,
.
14. 有一张长方形纸片中,点和点分别在边和上,将四边形沿直线翻折,点落在点处,点落在边上点处,连接交于点,已知的长度为___________.
【答案】##
【解析】
【分析】本题考查的是矩形的性质、翻折的性质、全等三角形的判定与性质以及勾股定理的综合运用,关键是灵活运用矩形与翻折的性质,通过证明三角形全等得到对应边相等,再结合勾股定理建立方程求解.根据矩形的性质得到对边相等、四个角都是直角,结合翻折的性质得到对应边、对应角相等,先利用勾股定理求出的长度,再通过证明得到相关线段的长度,最后在中利用勾股定理列方程,进而求出的长度.
【详解】解:四边形是矩形,
,,,
,
,
,,
将四边形沿直线翻折,点落在点处,点落在边上点处,
,,,,,
,,
,
,
,
在和中,
,
,,
,
设,则,
在中,由勾股定理得,,
解得:,
的长度为.
故答案为:.
15. 如图,,是内部的射线且,过点作于点,过点作于点,在上取点,使得,连接.
设,给出下面三个结论:
①;
②;
③.
上述结论中,所有正确结论的序号是_______.
【答案】①③##③①
【解析】
【分析】本题考查全等三角形的判定和性质,勾股定理,等腰直角三角形的性质等知识.证明,推出,,推出,再利用等腰三角形的性质,可以判定①正确;连接,根据,可以判定②错误;是内部的射线且,可得,推出,推出,推出,故③正确.
【详解】解:,,
,
,
,,
,
在和中,
,
,
,,
,
,
,故①正确,
连接,则,
,,
,
,
,故②错误,
是内部的射线且,
,
,
,
,故③正确.
故答案为:①③.
三、解答题(本大题共10个小题,第17题16分,第18~20题每题5分,第21~22题每题6分,第23题7分,第24题5分,第25题7分,第26题6分.)
16. 计算下列各式的值.
(1)
(2)
(3)
(4)
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【解析】
【分析】(1)先根据二次根式的性质进行化简,再计算加减即可;
(2)先将带分数化为假分数,再计算二次根式的乘除即可;
(3)先计算括号里面和除法,再计算加减即可;
(4)先利用平方差公式和完全平方公式进行计算,再计算加减即可.
【小问1详解】
解:原式.
【小问2详解】
解:原式.
【小问3详解】
解:原式.
【小问4详解】
解:原式.
17. 已知一次函数图象经过点(3,5),(-4,-9).
(1)求这个一次函数解析式,并画出这个函数图象;
(2)判断点P(m+1,2m+1)是否在这函数图象上,请说明理由.
【答案】(1)y=2 x -1,图见解析
(2)点P(m+1,2m+1)在这函数图象上,理由见解析
【解析】
【分析】(1)利用待定系数解答,即可求解;
(2)把x =m+1代入解析式,判断结果是否等于2m+1,即可求解.
【小问1详解】
解:设一次函数解析式为y=k x+b,依题意,得
,
∴ ,
∴一次函数解析式为y=2 x -1,
列表如下:
x
0
1
y
-1
1
画出图象,如下图:
【小问2详解】
解:点P(m+1,2m+1)在这函数图象上.
在y=2 x -1中当 x =m+1时,
y=2(m+1)-1= 2m+1,
∴点P(m+1,2m+1)在这函数图象上.
【点睛】本题主要考查了一次函数的图象和性质,熟练掌握利用待定系数法求一次函数解析式是解题的关键.
18. 如图,中,的垂直平分线分别交、于点、,且.
(1)求证:;
(2)若,,求的长.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用垂直平分线的性质得到,结合已知条件,推出,由勾股定理的逆定理证明.
(2)设,,利用垂直平分线性质和勾股定理建立方程,求出的值,进而求出的长.
【小问1详解】
证明:如图,连接,
是的垂直平分线,
,
又,
,
,
在中,由勾股定理的逆定理得,
.
【小问2详解】
解:设,则,
,
由(1)知,
是直角三角形,,
在中,,
,
,
在中,,
,
解得(),
.
19. 物理课上,老师带着科技小组进行物理实验.同学们将一根不可拉伸的绳子绕过定滑轮,一端拴在滑块上,另一端拴在的正下方物体上,滑块放置在水平地面的直轨道上,通过滑块的左右滑动来调节物体的升降.实验初始状态如图1所示,物体静止在直轨道上,物体到滑块的水平距离,物体到定滑轮的垂直距离.(实验过程中,绳子始终保持绷紧状态,定滑轮、滑块和物体的大小忽略不计.)
(1)求绳子的总长度;
(2)如图2,若物体升高,求滑块向左滑动的距离.
【答案】(1)绳子的总长度为
(2)
【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.
(1)在中利用勾股定理直接计算即可;
(2)由(1)得绳子的总长度为,得到,在中利用勾股定理求出,再利用线段和差即可解答.
【小问1详解】
解:由题意得,,
在中,,
,
.
答:绳子的总长度为.
【小问2详解】
解:由题意得,,
,
由(1)得,绳子的总长度为,
,
在中,,
,
,
答:滑块向左滑动的距离为.
20. 如图1,一圆柱的底面半径为是底面直径,高为,求一只蚂蚁从点出发沿圆柱表面爬行到点(点与点正对)的最短路线,小明设计了两条路线.
路线1:侧面展开图中的线段,如图2所示.
设路线1的长度为,则.
路线2:高线底面直径.
设路线2的长度为,则.
为比较的大小,采用“作差法”:
因为,所以,所以,所以小明认为路线2较短.
(1)小亮对上述结论有些疑惑,于是他把条件改成“圆柱的底面半径为,高为”.请你用上述方法帮小亮比较出与的大小.
(2)请你帮他们继续研究:在一般情况下,若圆柱的底面半径为,高为.蚂蚁从点出发沿圆柱表面爬行到点,当满足什么条件时,路线2较短?请说明理由.
【答案】(1)路线1较短,
(2)当时,路线2较短
【解析】
【分析】(1) 分别求出两种路线的长度的平方,利用作差法比较大小.
(2) 用表示两种路线的长度的平方,通过作差法建立不等式,求解的范围.
【小问1详解】
解:由题意,圆柱底面半径,高,
路线1:侧面展开图中,水平距离为半圆弧长,垂直距离为,
,
路线2:,
,
,
又,
,
,
路线1较短.
【小问2详解】
解:圆柱底面半径为,高为,
路线1:,
路线2:,
,
,
,
,
当路线2较短时,,
即,
,
,
,
又,
,
.
21. 在处理形如的嵌套二次根式时,我们可以利用完全平方公式和二次根式的性质,将其化简为不含根号的形式,核心思路是:把根号内的式子配成完全平方式,再开方化简.
(1)比如化简二次根式.可以将转化为的形式,
因为,,若,可得___________,___________,
再根据,则可得到化简:
(2)化简二次根式:
(3)若,解方程.
【答案】(1),
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)根据题意将写成的形式,即可得出,的值;
(2)将转化为的形式,即可化简;
(3)将转化为的形式,转化为,化简,并解一元一次方程即可.
【小问1详解】
解:由题意得:,
,.
【小问2详解】
解:.
【小问3详解】
解:,
,
.
∴原方程转化为,解得.
22. 若一个函数当自变量在不同范围内取值时,函数表达式不同,我们称这样的函数为分段函数.下面我们参照学习函数的过程与方法,探究分段函数的图象与性质.列表:
x
…
0
1
2
3
…
y
…
1
2
1
0
1
2
…
描点:在平面直角坐标系中,以自变量x的取值为横坐标,以相应的函数值y为纵坐标,描出相应的点,如图所示.
(1)如图,在平面直角坐标系中,观察描出的这些点的分布,作出函数图象;
(2)研究函数并结合图象与表格,回答下列问题:
①点,,,在函数图象上, , ;(填“>”,“=”或“<”)
②当函数值时,求自变量x的值;
③在直线的右侧的函数图象上有两个不同的点,,且,求的值;
④若直线与函数图象有三个不同的交点,求a的取值范围.
【答案】(1)见解析;(2)①,;②或;③;④.
【解析】
【分析】(1)描点连线即可;
(2)①观察函数图象,结合已知条件即可求得答案;
②把y=2代入y=|x-1|进行求解即可;
③由图可知时,点关于x=1对称,利用轴对称的性质进行求解即可;
④观察图象即可得答案.
【详解】(1)如图所示:
(2)①,,
A与B在上,y随x的增大而增大,;
,,
C与D在上,观察图象可得,
故答案为,;
②当时,,(不符合),
当时,,或;
③,在的右侧,
时,点关于对称,
,
;
④由图象可知,.
【点睛】本题考查反比例函数的图象及性质,一次函数的图象及性质;能够通过描点准确的画出函数图象是解题的关键.
23. 在平面直角坐标系中,一次函数的图象由函数的图象平移得到,且经过点.
(1)求这个一次函数的表达式;
(2)当时,对于x的每一个值,函数的值小于一次函数的值,直接写出m的取值范围.
【答案】(1);
(2)且.
【解析】
【分析】本题考查一次函数的图象与性质、一次函数的平移、待定系数法求函数解析式,熟练掌握待定系数法和数形结合思想求解是解答的关键.
(1)根据一次函数图像平移时的k值相等求得k值,再将点代入求解b值即可求解;
(2)先求出函数的图象过定点,将代入中,求得,再结合一次函数的图象与性质求解即可.
【小问1详解】
解:∵一次函数的图像由函数的图象平移得到的,
∴.
将点代入,得,
∴一次函数的表达式是;
【小问2详解】
解:∵将代入函数,则,
∴函数的图象过定点,
将代入中,解得,
如图,
∵当时,对于x的每一个值,函数的值小于一次函数的值,
∴且.
24. 在中,,点是上一点,连接,过点作的垂线,过点作的平行线,两条直线交于点.
(1)如图1,点和点重合时,直接写出线段与线段的数量关系;
(2)点运动到图2所示的位置.
①依题意补全图形;
②(1)中的结论是否仍然成立?若成立,请证明:若不成立,说明理由;
③用等式表示线段之间的数量关系,并证明.
【答案】(1)
(2)①补图见解析;②仍然成立,理由见解析;③
【解析】
【分析】(1)证明即可;
(2)①根据题意即可作图;
②过点作交直线于点,再证明即可;
③对、、运用勾股定理求解即可.
【小问1详解】
解:∵,
∴为等腰直角三角形,
∴,
当点和点重合时,由题意得,,,
∴,,
∴,
∵
∴
∴;
【小问2详解】
解:①如图,即为所求:
②(1)中的结论仍然成立,理由如下:
过点作交直线于点,则
∵,
∴,
∴为等腰三角形,,
∴四边形是矩形,
∴,
∵
∴,
∵,
∴
∴
∴;
③,证明如下:
∵,,
∴为等腰直角三角形,
∵
∴
同理在等腰中有,
∴
∵在中,,且
∴,即.
25. 在平面直角坐标系中,图形任意两点距离的最大值记为.若对于图形上任意一点,点都满足或,则称点是图形的远距点.如果图形上任意点都是图形的远距点,则称图形是图形的远距图形.
(1)已知点.
①下列各点中,线段的远距点是___________;
②如果直线是线段的远距图形,直接写出的取值范围;
(2)已知,正方形的四个顶点分别为,,,.点,以线段为斜边在直线的上方作等腰直角三角形,若的边上存在正方形的远距点,且不是正方形的远距图形,直接写出正方形边长的取值范围.
【答案】(1)①,,②或
(2)
【解析】
【分析】(1)①先求出线段的最大距离,结合定义判断各点是否为线段的远距点;
②根据直线过定点,结合远距图形的定义,通过分析直线经过的临界位置,求出的取值范围;
(2)先求出正方形的最大距离,明确远距点的条件;再结合等腰直角三角形的顶点坐标,分析的边上存在正方形的远距点、且不是远距图形的临界位置,通过数形结合的方法和几何关系求出正方形边长的取值范围.
【小问1详解】
解:①线段的端点,,最大距离,
,
远距点需对上任意,满足或 ,
即远距点需满足或或 ,
∴,满足要求;,不满足要求;
∴线段的远距点是,;
②由①可知,线段的远距点需满足或或 ,如图所示,
即图示长方形范围外的点(包括长方形边上的点)都是线段的远距点,
∵,令,则,
即过定点,
∴当时,点为临界点,
令,则,
解得,
;
当时,点为临界点,
令,则,
解得,
∴;
的取值范围为或;
【小问2详解】
解:∵正方形顶点,,,,
∴,
∴正方形任意两点最远距离为对角线长度,即,边长,
∴正方形的远距点需对正方形边上任意点,满足或,
即远距点满足或 ,如图所示,
即图示长方形范围外的点(包括长方形边上的点)都是正方形的远距点,
则,,
∴,,
为斜边,为等腰直角三角形,点,则轴
,设交y轴于点H,如图所示,
,,,,
为等腰直角三角形,
,
,
;
边上存在正方形的远距点,且不是正方形的远距图形,
即边上同时存在正方形的远距点和非远距点,
∴①如图,当点K在线段上时,
∵轴,
∴,
∴为等腰直角三角形,为等腰直角三角形,
∴,,
∵,,
∴
解得,
;
②如图,当点S在长方形的边上时,
则,
∵
,
解得,
;
综上所述,当正方形边长的取值范围为时,的边上存在正方形的远距点,且不是正方形的远距图形.
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