江苏省苏州市相城区2025-2026学年下学期八年级期中数学试卷
2026-04-28
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摘要:
**基本信息**
苏州相城区八年级期中数学卷以一元二次方程、四边形等核心知识为载体,融入“出入相补原理”等文化素材与钓鱼椅几何建模等生活情境,通过基础巩固、能力提升、创新应用三级梯度设计,考查抽象能力、推理意识与应用意识。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择|8/24|一元二次方程定义、平行四边形性质、菱形计算|第7题结合刘徽出入相补原理,考查面积转化思想|
|填空|8/24|平行四边形角度计算、正方形折叠、方程根的特征|第15题通过四边形面积割补,渗透转化思想|
|解答|11/82|方程解法、四边形证明与计算、动态几何、换元法|23题以钓鱼椅为模型,27题类比迁移矩形旋转,考查空间观念与推理能力|
内容正文:
江苏省苏州市相城区2025-2026学年下学期八年级期中数学试卷
一、选择题:(8题,每题3分,共24分)
1.(3分)下列是一元二次方程的是( )
A. B.x2﹣x=0 C.2(x﹣1)=3x D.x2+2y=1
2.(3分)如图,在▱ABCD中,点O是对角线AC,BD的交点,下列结论错误的是( )
A.AC=BD B.OB=OD C.AD∥BC D.AD=BC
3.(3分)如图,在菱形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,AB=6.若∠BAD=120°,则AC的长是( )
A.3 B.5 C.6 D.12
4.(3分)若x=3是方程x2+bx﹣3=0的一个根,则b的值为( )
A.1 B.2 C.﹣2 D.﹣1
5.(3分)如果关于x的方程(x﹣9)2=m+3可以用直接开平方法求解,那么m的取值范围是( )
A.m>0 B.m≥0 C.m>﹣3 D.m≥﹣3
6.(3分)在图中,平行线之间的三个图形的面积相比,正确的是( )
A.平行四边形的面积最大
B.三角形的面积最大
C.梯形的面积最大
D.三个图形的面积都相等
7.(3分)出入相补原理是我国古代数学的重要成就之一,最早是由三国时期数学家刘徽创建.“将一个几何图形,任意切成多块小图形,几何图形的总面积保持不变,等于所分割成的小图形的面积之和”是该原理的重要内容之一,如图,在矩形ABCD中,AB=6,AD=8,对角线AC与BD交于点O,点E为BC边上的一个动点,EF⊥AC,EG⊥BD,垂足分别为点F,G,则EF+EG的值为( )
A. B. C. D.
8.(3分)如图,在边长为8的正方形ABCD中,E,F分别是边AB,BC的中点:连接EC,DF,G,H分别是EC,DF的中点,连接GH,则GH的长度为( )
A.4 B. C. D.
二、填空题:(8题,每题3分,共24分)
9.(3分)当m= 时,关于x的方程是一元二次方程.
10.(3分)在平行四边形ABCD中,∠A+∠C=160°,则∠B的度数是 .
11.(3分)如图,▱ABCD中,BC=2,点E在DA的延长线上,BE=3,若BA平分∠EBC,则DE= .
12.(3分)将宽度相等的两张纸条按如图所示的方式放置,两个纸条重叠部分组成的四边形ABCD中,对角线AC=6,BD=8,则纸条重叠部分的面积为 .
13.(3分)在一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)中,实数a,b,c满足4a﹣2b+c=0,则此方程必有一根为 .
14.(3分)如图,在边长为4的正方形ABCD中,E是AB边上的一点,且AE=3,点Q为对角线AC上的动点,则△BEQ周长的最小值为 .
15.(3分)如图,四边形ABCD中,AB=BC,∠ABC=∠CDA=90°,BE⊥AD于点E,且四边形ABCD的面积为8,则BE= .
16.(3分)如图,四边形OABC是矩形,点A的坐标为(8,0),点C的坐标为(0,4),把矩形OABC沿OB折叠,点C落在点D处,则点D的坐标为 .
三、解答题:(11题,共82分)
17.(6分)解方程:
(1)x2﹣36=0;
(2)x(x﹣3)=10.
18.(6分)在平行四边形ABCD中,点E、F分别在边AD和BC上,且DE=BF.求证:AF=CE.
19.(6分)如图,在正方形网格中,每个小正方形的边长均为1,每个小正方形的顶点叫做格点,以格点为顶点按下列要求画图:
(1)在图①中以已知线段为对角线画一个矩形(非正方形),使矩形的另外两个顶点也在格点上,该矩形的面积为 .
(2)在图②中以已知线段为对角线画一个菱形(非正方形),使菱形的另外两个顶点也在格点上,该菱形的周长为 .
(3)在图③中画一个周长为的菱形(非正方形).
(4)在图④中画一个面积为8的正方形.
20.(6分)阅读与思考
小明同学解一元二次方程2x2﹣8x﹣18=0的过程如下:
解;移项,得2x2﹣8x=18①
两边同除以2,得x2﹣4x=9②
配方,得x2﹣4x+4=9③
即(x﹣2)2=9④
∴x﹣2=3或x﹣2=﹣3⑤
∴x1=5,x2=﹣1⑥
小明解方程的方法是 .(填字母)
A.直接开平方法,B.配方法,C.公式法,D.因式分解法.
他的求解过程从步骤 (填序号)开始出现错误;请你写出正确的解答过程.
21.(8分)已知关于x的方程x2﹣2kx+k2﹣1=0.
(1)求证:不论k取何值,方程总有两个不相等的实数根;
(2)若方程有一根为5,求k的值.
22.(8分)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,过点C的直线MN∥AB,D为AB边上一点,过点D作DE⊥BC,交直线MN于E,垂足为E,连接CD、BE.
(1)求证:CE=AD;
(2)若D是AB中点,则当∠A的大小满足什么条件时,四边形BECD是正方形?请说明你的理由.
23.(8分)如图①为折叠便携钓鱼椅子,将其抽象成几何图形,如图②所示,测得AC=EF=CG=50cm,BD=20cm,GF=80cm,∠ABD+∠GFE=180°,∠AGF=90°,已知BD∥CE∥GF.
(1)求证:四边形BCED是平行四边形;
(2)求椅子最高点A到地面GF的距离.
24.(8分)如图:在菱形ABCD中,对角线AC、BD交于点O,过点A作AE⊥BC于点E,延长BC至点F,使CF=BE,连接DF.
(1)求证:四边形AEFD是矩形;
(2)若BF=16,DF=8,求CD的长.
25.(8分)在学习解一元二次方程以后,对于某些不是一元二次方程的方程,我们可通过变形将其转化为一元二次方程来解.例如:解方程:x2﹣3|x|+2=0.
解:设|x|=t,则原方程可化为:t2﹣3t+2=0.
解得:t1=1,t2=2.
当t=1时,|x|=1,∴x=±1;
当t=2时,|x|=2,∴x=±2.
∴原方程的解是:x1=1,x2=﹣1,x3=2,x4=﹣2.
上述解方程的方法叫做“换元法”.请用“换元法”解决下列问题:
(1)解方程:x2﹣2|x|=0;
(2)解方程:.
26.(8分)已知在矩形ABCD中,AB=4cm,BC=8cm.点E从点A出发向点D运动,同时点F从点C出发向点B运动,运动速度都是1cm/s,设它们的运动时间为ts(0<t<8),解答下列问题:
(1)如图1,求证:在运动过程中BD,EF总是互相平分;
(2)如图2,若四边形BEDF是菱形,求t的值;
(3)如图3,将△BEF沿BC翻折,得到△BGF.运动过程中,是否存在某一时刻t使四边形BEFG是菱形?若存在求出t的值;若不存在说明理由.
27.(10分)【链接教材】
(1)如图1,正方形ABCD的对角线相交于点O,点O又是正方形A1B1C1O的一个顶点,而且这两个正方形的边长都为1,四边形OEBF为两个正方形重叠部分,正方形A1B1C1O可绕点O转动.
则下列结论正确的是 (填序号即可);
①△AEO≌△BFO;②OE=OF;③四边形OEBF的面积总等于;④连接EF,总有AE2+CF2=EF2.
【类比迁移】
(2)如图2,矩形ABCD的对角线的交点O是矩形A1B1C1O的一个顶点,A1O与边AB相交于点E,C1O与边CB相交于点F,连接EF,矩形A1B1C1O可绕着点O旋转,猜想AE,CF,EF之间的数量关系,并进行证明.
【拓展应用】
(3)①将n个边长都为2cm的正方形按如图3所示的方法摆放,点A1,A2、…、An分别是正方形的对角线的交点,则2026个这样的正方形重叠部分(阴影部分)的面积和为 cm2.
②如图4,在Rt△ACB中,∠C=90°,AC=6cm,BC=8cm,直角∠EDF的顶点D在边AB的中点处,它的两条边DE和DF分别与直线AC,BC相交于点E,F,∠EDF可绕着点D旋转,当AE=4cm时,则CF的长度为 cm.
江苏省苏州市相城区2025-2026学年下学期八年级期中数学试卷
参考答案与试题解析
一.选择题(共8小题)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
B
A
C
C
D
D
A
C
一、选择题:(8题,每题3分,共24分)
1.(3分)下列是一元二次方程的是( )
A. B.x2﹣x=0 C.2(x﹣1)=3x D.x2+2y=1
【答案】B
【分析】根据一元二次方程的一般形式:ax2+bx+c=0(a,b,c为常数且a≠0),逐一判断即可解答.
【解答】解:A、x2+3=,是分式方程,故A不符合题意;
B、x2﹣x=0,是一元二次方程,故B符合题意;
C、2(x﹣1)=3x,是一元一次方程,故C不符合题意;
D、x2+2y=1,是二元二次方程,故D不符合题意;
故选:B.
【点评】本题考查了一元二次方程的定义,熟练掌握一元二次方程的定义是解题的关键.
2.(3分)如图,在▱ABCD中,点O是对角线AC,BD的交点,下列结论错误的是( )
A.AC=BD B.OB=OD C.AD∥BC D.AD=BC
【答案】A
【分析】平行四边形的性质有:平行四边形对边平行且相等;平行四边形对角相等,邻角互补;平行四边形的对角线互相平分;平行四边形是中心对称图形,对称中心是两条对角线的交点.根据平行四边形的性质判断即可.
【解答】解:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD=BC,AD∥BC,OB=OD,
AC=BD不一定成立,结论A错误,符合题意.
故选:A.
【点评】本题考查了平行四边形的性质,熟练掌握平行四边形的性质是解答本题的关键.
3.(3分)如图,在菱形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,AB=6.若∠BAD=120°,则AC的长是( )
A.3 B.5 C.6 D.12
【答案】C
【分析】首先根据菱形的性质知AB=BC,再由∠BAD=120°求出∠ABC=60°,得△ABC是等边三角形,即可求出AC的长.
【解答】解:∵四边形ABCD是菱形,
∴AD∥BC,AB=BC,
∴∠BAD+∠ABC=180°,
∵∠BAD=120°,
∴∠ABC=180°﹣120°=60°,
∴△ABC是等边三角形,
∴AC=AB=6.
故选:C.
【点评】本题考查菱形的性质,等边三角形的判定与性质,解题的关键是掌握相关知识的灵活运用.
4.(3分)若x=3是方程x2+bx﹣3=0的一个根,则b的值为( )
A.1 B.2 C.﹣2 D.﹣1
【答案】C
【分析】根据x=3是方程x2+bx﹣3=0的一个根,可以得到32+3b﹣3=0,然后求解即可.
【解答】解:∵x=3是方程x2+bx﹣3=0的一个根,
∴32+3b﹣3=0,
解得b=﹣2,
故选:C.
【点评】本题考查一元二次方程的解,解答本题的关键是明确方程的解使得原方程成立.
5.(3分)如果关于x的方程(x﹣9)2=m+3可以用直接开平方法求解,那么m的取值范围是( )
A.m>0 B.m≥0 C.m>﹣3 D.m≥﹣3
【答案】D
【分析】根据解一元二次方程﹣直接开平方法得到m+3≥0,然后解不等式即可.
【解答】解:根据题意得m+3≥0,
解得m≥﹣3.
故选:D.
【点评】本题考查了解一元二次方程﹣直接开平方法:形如x2=p或(nx+m)2=p(p≥0)的一元二次方程可采用直接开平方的方法解一元二次方程.
6.(3分)在图中,平行线之间的三个图形的面积相比,正确的是( )
A.平行四边形的面积最大
B.三角形的面积最大
C.梯形的面积最大
D.三个图形的面积都相等
【答案】D
【分析】根据平行线间的距离处处相等,结合图形的面积公式进行判断即可.
【解答】解:设两平行线间的距离为h,
由图可知:平行四边形的面积为:4h,三角形的面积为,梯形的面积为;
故三个图形的面积都相等;
故选:D.
【点评】本题考查平行线间的距离,平行四边形的性质,三角形面积公式,熟练掌握各知识点是解题的关键.
7.(3分)出入相补原理是我国古代数学的重要成就之一,最早是由三国时期数学家刘徽创建.“将一个几何图形,任意切成多块小图形,几何图形的总面积保持不变,等于所分割成的小图形的面积之和”是该原理的重要内容之一,如图,在矩形ABCD中,AB=6,AD=8,对角线AC与BD交于点O,点E为BC边上的一个动点,EF⊥AC,EG⊥BD,垂足分别为点F,G,则EF+EG的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】连接OE,根据矩形的性质得到BC=AD=8,AO=CO=BO=DO,根据勾股定理得到,求得OB=OC=5,根据三角形的面积公式即可得到结论.
【解答】解:如图,连接OE,
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠ABC=90°,BC=AD=8,AO=CO=BO=DO,
∵AB=6,AD=BC=8,
∴,
∴OB=OC=5
∴,
∴.
∴.
故选:A.
【点评】本题考查了矩形的性质、勾股定理、三角形面积公式,熟练掌握它们的性质和掌握数形结合思想的应用是解题的关键.
8.(3分)如图,在边长为8的正方形ABCD中,E,F分别是边AB,BC的中点:连接EC,DF,G,H分别是EC,DF的中点,连接GH,则GH的长度为( )
A.4 B. C. D.
【答案】C
【分析】连接CH,并延长交AD于点P,依题意得AE=BE=BF=CF=4,证明△HDP和△HFC全等得PD=CF=4,HP=HC,由此得AP=4,在Rt△AEP中,由勾股定理得PE=,再证明GH是△CEP的中位线,然后根据三角形中位线定理即可得出GH的长.
【解答】解:连接CH,并延长交AD于点P,如图所示:
∵四边形ABCD是正方形,且边长为8,
∴AB=BC=AD=8,∠A=90°,AD∥BC,
∴△AEP是直角三角形,
∵点E,F分别是AB,BC的中点,
∴AE=BE=BF=CF=4,
∵AD∥BC,
∴∠HDP=∠HFC,∠HPD=∠HCF,
∵点H是DF的中点,
∴HD=HF,
在△HDP和△HFC中,
,
∴△HDP≌△HFC(AAS),
∴PD=CF=4,HP=HC,
∴AP=AD﹣PD=8﹣4=4,
在Rt△AEP中,由勾股定理得:PE===,
∵HP=HC,点G是CE的中点,
∴GH是△CEP的中位线,
∴GH=PE==,
即GH的长度为.
故选:C.
【点评】此题主要考查了正方形的性质,全等三角形的判定和性质,三角形中位线定理,勾股定理,理解正方形的性质,熟练掌握全等三角形的判定和性质,三角形中位线定理,勾股定理是解决问题的关键.
二、填空题:(8题,每题3分,共24分)
9.(3分)当m= ﹣2 时,关于x的方程是一元二次方程.
【答案】﹣2.
【分析】根据一元二次方程的定义,未知数x的最高次数为2,且二次项系数不为0,据此列关系式求解即可.
【解答】解:将方程整理为一般形式可得(m﹣2)+x﹣2=0,
∵关于x的方程是一元二次方程,
∴,
解m2﹣2=2,移项得m2=4,开方得m=±2,
解m﹣2≠0,得m≠2,
∴m的值为﹣2.
故答案为:﹣2.
【点评】本题考查了一元二次方程的定义,掌握一元二次方程的定义是关键.
10.(3分)在平行四边形ABCD中,∠A+∠C=160°,则∠B的度数是 100° .
【答案】100°.
【分析】由平行四边形的性质得∠A=∠C,而∠A+∠C=160°,则∠C+∠C=160°,求得∠C=80°,所以∠B=180°﹣∠C=100°,于是得到问题的答案.
【解答】解:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴∠A=∠C,
∵∠A+∠C=160°,
∴∠C+∠C=160°,
∴∠C=80°,
∵AB∥CD,
∴∠B+∠C=180°,
∴∠B=180°﹣∠C=100°,
故答案为:100°.
【点评】此题重点考查平行四边形的性质、平行线的性质等知识,推导出∠A=∠C,进而求出∠C的度数是解题的关键.
11.(3分)如图,▱ABCD中,BC=2,点E在DA的延长线上,BE=3,若BA平分∠EBC,则DE= 5 .
【答案】5.
【分析】由平行四边形的性质得AD∥BC,AD=BC=2,则∠EAB=∠CBA,而∠EBA=∠CBA,所以∠EAB=∠EBA,则AE=BE=3,求得DE=AD+AE=5,于是得到问题的答案.
【解答】解:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,AD=BC=2,
∴∠EAB=∠CBA,
∵BA平分∠EBC,
∴∠EBA=∠CBA,
∴∠EAB=∠EBA,
∴AE=BE=3,
∴DE=AD+AE=2+3=5,
故答案为:5.
【点评】此题重点考查平行四边形的性质、角平分线的定义、“等角对等边”等知识,推导出∠EAB=∠EBA是解题的关键.
12.(3分)将宽度相等的两张纸条按如图所示的方式放置,两个纸条重叠部分组成的四边形ABCD中,对角线AC=6,BD=8,则纸条重叠部分的面积为 24 .
【答案】24
【分析】连接AC,BD,过A作AE⊥BC于E,作AF⊥CD于F,证明四边形ABCD为菱形,然后根据菱形的面积公式即可解决问题.
【解答】解:如图,连接AC,BD,过A作AE⊥BC于E,作AF⊥CD于F,
由纸条的对边平行可得:AD∥BC,AB∥CD,
∴四边形ABCD是平行四边形,
∴S△ABC=S△ADC,
∴BC•AE=CD•AF,
∵纸条等宽,则AE=AF,
∴BC=CD,
∴四边形ABCD为菱形,
∴菱形ABCD的面积=AC•BD=×6×8=24,
故答案为:24.
【点评】本题考查的是平行四边形的判定与性质,菱形的判定,熟记菱形的判定方法是解本题的关键.
13.(3分)在一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)中,实数a,b,c满足4a﹣2b+c=0,则此方程必有一根为x=2 .
【答案】x=2.
【分析】将x=2代入方程ax2+bx+c=0,再根据在一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)中,实数a,b,c满足4a﹣2b+c=0,即可得到该方程的一个根.
【解答】解:∵在一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)中,实数a,b,c满足4a﹣2b+c=0,
∴当x=2时,方程ax2+bx+c=0可变为4a﹣2b+c=0,
∴此方程必有一根为x=2,
故答案为:x=2.
【点评】本题考查一元二次方程的解,解答本题的关键是明确方程的解使得原方程成立.
14.(3分)如图,在边长为4的正方形ABCD中,E是AB边上的一点,且AE=3,点Q为对角线AC上的动点,则△BEQ周长的最小值为 6 .
【答案】6.
【分析】过点E作EF⊥AC于点F,延长EF交AD于点G,连接BG交AC于点H,连接EH,由正方形的性质可得点E与点G关于AC对称,则当点Q与点H重合时,△BEQ的周长取得最小值,最小值为BE+BG的长,再结合勾股定理可得出答案.
【解答】解:过点E作EF⊥AC于点F,延长EF交AD于点G,连接BG交AC于点H,连接EH,
∵四边形ABCD为正方形,
∴∠DAC=∠BAC=45°,
∴∠AGF=∠AEF=45°,
∴GF=AF=EF,
即点E与点G关于AC对称,
∴GH=EH,
∴当点Q与点H重合时,△BEQ的周长取得最小值,
最小值为BE+BG的长.
∵正方形ABCD的边长为4,AE=3,
∴AB=4,AG=AE=3,BE=1,
∴=5,
∴BE+BG=6.
故答案为:6.
【点评】本题考查轴对称﹣最短路线问题、正方形的性质、勾股定理,熟练掌握轴对称的性质、正方形的性质以及勾股定理是解答本题的关键.
15.(3分)如图,四边形ABCD中,AB=BC,∠ABC=∠CDA=90°,BE⊥AD于点E,且四边形ABCD的面积为8,则BE= .
【答案】
【分析】运用割补法把原四边形转化为正方形,求出BE的长.
【解答】解:过B点作BF⊥CD,与DC的延长线交于F点,
∵∠FBC+∠CBE=90°,∠ABE+∠EBC=90°,
∴∠FBC=∠ABE,
在△BCF和△BEA中
∴△BCF≌△BEA(AAS),
则BE=BF,
∵∠BED=∠F=∠D=90°,
∴四边形BEDF是矩形,
∵BE=BF,
∴四边形BEDF是正方形,
∴S四边形ABCD=S正方形BEDF=8,
∴BE==2.
故答案为2.
【点评】本题运用割补法把原四边形转化为正方形,其面积保持不变,所求BE就是正方形的边长;也可以看作将三角形ABE绕B点逆时针旋转90°后的图形.
16.(3分)如图,四边形OABC是矩形,点A的坐标为(8,0),点C的坐标为(0,4),把矩形OABC沿OB折叠,点C落在点D处,则点D的坐标为 (,﹣) .
【答案】(,﹣)
【分析】由折叠的性质得到一对角相等,再由矩形对边平行得到一对内错角相等,等量代换及等角对等边得到BE=OE,利用AAS得到三角形OED与三角形BEA全等,由全等三角形对应边相等得到DE=AE,过D作DF垂直于OE,利用勾股定理及面积法求出DF与OF的长,即可确定出D坐标.
【解答】解:由折叠得:∠CBO=∠DBO,
∵矩形ABCO,
∴BC∥OA,
∴∠CBO=∠BOA,
∴∠DBO=∠BOA,
∴BE=OE,
在△ODE和△BAE中,
,
∴△ODE≌△BAE(AAS),
∴AE=DE,
设DE=AE=x,则有OE=BE=8﹣x,
在Rt△ODE中,根据勾股定理得:42+x2=(8﹣x)2,
解得:x=3,即OE=5,DE=3,
过D作DF⊥OA,
∵S△OED=OD•DE=OE•DF,
∴DF=,OF==,
则D(,﹣).
故答案为:(,﹣)
【点评】此题考查了翻折变化(折叠问题),坐标与图形变换,以及矩形的性质,熟练掌握折叠的性质是解本题的关键.
三、解答题:(11题,共82分)
17.(6分)解方程:
(1)x2﹣36=0;
(2)x(x﹣3)=10.
【答案】(1)x1=6,x2=﹣6;
(2)x1=5,x2=﹣2.
【分析】(1)先移项得到x2=36,然后利用直接开平方法解方程;
(2)先把方程化为一般式,再利用因式分解法把方程转化为x﹣5=0或x+2=0,然后解两个一次方程即可.
【解答】解:(1)x2=36,
x=±6,
所以x1=6,x2=﹣6;
(2)方程化为一般式为x2﹣3x﹣10=0,
(x﹣5)(x+2)=0,
x﹣5=0或x+2=0,
所以x1=5,x2=﹣2.
【点评】本题考查了解一元二次方程﹣因式分解法:因式分解法就是利用因式分解求出方程的解的方法,这种方法简便易用,是解一元二次方程最常用的方法.也考查了直接开平方法.
18.(6分)在平行四边形ABCD中,点E、F分别在边AD和BC上,且DE=BF.求证:AF=CE.
【答案】证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD=BC,AD∥BC,
∵BE=DF,
∴AE=CF,
∴AE=CF,AE∥CF
∴四边形AECF是平行四边形,
∴AF=CE.
【分析】平行四边形的性质得到AD=BC,AD∥BC,进而推出AE=CF,得到四边形AECF是平行四边形,即可得到AF=EC.
【解答】证明:由条件可知AD=BC,AD∥BC,
∵BE=DF,
∴AE=CF,
∴AE=CF,AE∥CF
∴四边形AECF是平行四边形,
∴AF=CE.
【点评】本题考查平行四边形的判定和性质.熟练掌握平行四边形的判定方法是解题的关键.
19.(6分)如图,在正方形网格中,每个小正方形的边长均为1,每个小正方形的顶点叫做格点,以格点为顶点按下列要求画图:
(1)在图①中以已知线段为对角线画一个矩形(非正方形),使矩形的另外两个顶点也在格点上,该矩形的面积为 8 .
(2)在图②中以已知线段为对角线画一个菱形(非正方形),使菱形的另外两个顶点也在格点上,该菱形的周长为 .
(3)在图③中画一个周长为的菱形(非正方形).
(4)在图④中画一个面积为8的正方形.
【答案】(1)画图见解答;8.
(2)画图见解答;.
(3)见解答.
(4)见解答.
【分析】(1)结合矩形的判定与性质画图即可;利用矩形的面积公式计算即可.
(2)结合菱形的判定与性质画图即可;利用勾股定理求出菱形的边长,进而可得答案.
(3)结合菱形的判定与性质画图即可.
(4)结合正方形的判定与性质画图即可.
【解答】解:(1)如图①所示.
该矩形的面积为4×2=8.
故答案为:8.
(2)如图②所示.
该菱形的边长为=,
∴该菱形的周长为.
故答案为:.
(3)如图③所示.
(4)如图④所示.
【点评】本题考查作图—应用与设计作图,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题.
20.(6分)阅读与思考
小明同学解一元二次方程2x2﹣8x﹣18=0的过程如下:
解;移项,得2x2﹣8x=18①
两边同除以2,得x2﹣4x=9②
配方,得x2﹣4x+4=9③
即(x﹣2)2=9④
∴x﹣2=3或x﹣2=﹣3⑤
∴x1=5,x2=﹣1⑥
小明解方程的方法是B .(填字母)
A.直接开平方法,B.配方法,C.公式法,D.因式分解法.
他的求解过程从步骤 ③ (填序号)开始出现错误;请你写出正确的解答过程.
【答案】B,③.
正确的解析过程如下:
2x2﹣8x﹣18=0,
2x2﹣8x=18,
x2﹣4x=9,
x2﹣4x+4=13,
(x﹣2)2=13,
∴或,
∴.
【分析】运用配方法求解即可.
【解答】解:小明解方程的方法是配方法,
他的求解过程从步骤③开始出现错误,
正确的解析过程如下:
2x2﹣8x﹣18=0,
2x2﹣8x=18,
x2﹣4x=9,
x2﹣4x+4=13,
(x﹣2)2=13,
∴或,
∴.
故答案为:B,③.
【点评】本题主要考查的是解一元二次方程,熟知解一元二次方程的配方法是解题的关键,
21.(8分)已知关于x的方程x2﹣2kx+k2﹣1=0.
(1)求证:不论k取何值,方程总有两个不相等的实数根;
(2)若方程有一根为5,求k的值.
【答案】(1)见解答;
(2)4或6.
【分析】(1)先计算根的判别式的值得到Δ>0,然后利用根的判别式的意义得到结论;
(2)先利用公式法解方程得到x1=k+1,x2=k﹣1,则k+1=5或k﹣1=5,然后解一次方程得到k的值.
【解答】(1)证明:∵Δ=(﹣2k)2﹣4(k2﹣1)
=4>0,
∴不论k取何值,方程总有两个不相等的实数根;
(2)解:x==k±1,
解得x1=k+1,x2=k﹣1,
当k+1=5时,k=4;
当k﹣1=5时,k=6,
综上所述,k的值为4或6.
【点评】本题考查了根的判别式:一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根与Δ=b2﹣4ac有如下关系:当Δ>0时,方程有两个不相等的实数根;当Δ=0时,方程有两个相等的实数根;当Δ<0时,方程无实数根.
22.(8分)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,过点C的直线MN∥AB,D为AB边上一点,过点D作DE⊥BC,交直线MN于E,垂足为E,连接CD、BE.
(1)求证:CE=AD;
(2)若D是AB中点,则当∠A的大小满足什么条件时,四边形BECD是正方形?请说明你的理由.
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)先求出四边形ADEC是平行四边形,根据平行四边形的性质推出即可;
(2)当∠A=45°时,△ABC是等腰直角三角形,由等腰三角形的性质得出CD⊥AB,即可得出四边形BECD是正方形.
【解答】(1)证明:∵DE⊥BC,
∴∠DFB=90°,
∵∠ACB=90°,
∴∠ACB=∠DFB,
∴AC∥DE,
∵MN∥AB,即CE∥AD,
∴四边形ADEC是平行四边形,
∴CE=AD;
(2)解:当∠A=45°时,四边形BECD是正方形,理由是:
理由:∵D为AB中点,
∴AD=BD,
∵CE=AD,
∴BD=CE,
∵BD∥CE,
∴四边形BECD是平行四边形,
∵∠ACB=90°,D为AB中点,
∴CD=BD,
∴▱四边形BECD是菱形;
∵∠ACB=90°,∠A=45°,
∴∠ABC=∠A=45°,
∴AC=BC,
∵D为BA中点,
∴CD⊥AB,
∴∠CDB=90°,
∴菱形BECD是正方形,
即当∠A=45°时,四边形BECD是正方形.
【点评】本题考查了正方形的判定、平行四边形的性质和判定,菱形的判定,直角三角形的性质的应用,主要考查学生运用定理进行推理的能力.
23.(8分)如图①为折叠便携钓鱼椅子,将其抽象成几何图形,如图②所示,测得AC=EF=CG=50cm,BD=20cm,GF=80cm,∠ABD+∠GFE=180°,∠AGF=90°,已知BD∥CE∥GF.
(1)求证:四边形BCED是平行四边形;
(2)求椅子最高点A到地面GF的距离.
【答案】(1)∵BD∥CE∥GF,∠ABD+∠GFE=180°,
∴∠ACE=∠ABD,∠DEC=∠GFE,
∵∠ABD+∠GFE=180°,
∴∠ACE+∠DEC=180°,
∴BC∥DE,
∴四边形BCED是平行四边形;
(2)80cm.
【分析】(1)由平行线的性质得∠ACE=∠ABD,∠DEC=∠GFE,进而证明∠ACE+∠DEC=180°,再证明BC∥DE,然后由平行四边形的判定即可证明结论;
(2)由平行四边形的性质得CE=BD=20cm,连接AG,延长AC交GF于点H,由(1)可知,CH∥EF,CE∥HF,再证明四边形CHFE是平行四边形,得CH=EF=50cm,HF=CE=20cm,求得AH=AC+CH=100cm,GH=GF﹣HF=60cm,然后由勾股定理即可求解.
【解答】(1)证明:∵BD∥CE∥GF,∠ABD+∠GFE=180°,
∴∠ACE=∠ABD,∠DEC=∠GFE,
∵∠ABD+∠GFE=180°,
∴∠ACE+∠DEC=180°,
∴BC∥DE,
∴四边形BCED是平行四边形;
(2)解:∵四边形BCED是平行四边形,
∴CE=BD=20cm,
如图②,连接AG,延长AC交GF于点H,
由(1)可知,CH∥EF,CE∥HF,
∴四边形CHFE是平行四边形,
∴CH=EF=50cm,HF=CE=20cm,
∴AH=AC+CH=50+50=100(cm),GH=GF﹣HF=80﹣20=60(cm),
∵∠AGF=90°,
∴AG===80(cm),
答:椅子最高点A到地面GF的距离为80cm.
【点评】本题考查了平行四边形的判定与性质以及勾股定理等知识,熟练掌握平行四边形的判定与性质是解题的关键.
24.(8分)如图:在菱形ABCD中,对角线AC、BD交于点O,过点A作AE⊥BC于点E,延长BC至点F,使CF=BE,连接DF.
(1)求证:四边形AEFD是矩形;
(2)若BF=16,DF=8,求CD的长.
【答案】(1)见详解;
(2)CD=10.
【分析】(1)由CF=BE,可得EF=BC,即EF=AD,结合AD∥BC,可得四边形AEFD是平行四边形,再结合AE⊥BC,可得平行四边形AEFD是矩形;
(2)在菱形ABCD中,BC=CD,可得CF=BF﹣BC=16﹣CD,在Rt△CFD中,有,即可求解.
【解答】解:(1)在菱形ABCD中,AD∥BC,AD=BC=CD=AB,
∵CF=BE,
∴CF+EC=BE+EC,
∴EF=BC,
∴EF=AD,
∵AD∥BC,
∴四边形AEFD是平行四边形,
∵AE⊥BC,
∴平行四边形AEFD是矩形;
(2)在菱形ABCD中,BC=CD,
∵BF=16,
∴CF=BF﹣BC=16﹣CD,
∵在矩形AEFD中,∠F=90°,
∵DF=8,
∴在Rt△CFD中,,
解得:CD=10.
【点评】本题主要考查了菱形的性质,平行四边形的判定与性质,矩形的判定与性质,勾股定理等知识,掌握菱形的性质是解答本题的关键.
25.(8分)在学习解一元二次方程以后,对于某些不是一元二次方程的方程,我们可通过变形将其转化为一元二次方程来解.例如:解方程:x2﹣3|x|+2=0.
解:设|x|=t,则原方程可化为:t2﹣3t+2=0.
解得:t1=1,t2=2.
当t=1时,|x|=1,∴x=±1;
当t=2时,|x|=2,∴x=±2.
∴原方程的解是:x1=1,x2=﹣1,x3=2,x4=﹣2.
上述解方程的方法叫做“换元法”.请用“换元法”解决下列问题:
(1)解方程:x2﹣2|x|=0;
(2)解方程:.
【答案】(1)x1=x2=0,x3=2,x4=﹣2;
(2)x1=1和x2=﹣.
【分析】(1)设|x|=t,则原方程可化为t2﹣2t=0,解方程求得t的值,再求x的值即可;
(2)设=m,则原方程可化为m﹣=1,整理得m2﹣m﹣2=0,解方程求得m的值,再求x的值,检验后即可求得分式方程的解.
【解答】解:(1)设|x|=t,则原方程可化为:t2﹣2t=0.
解得:t1=0,t2=2.
当t=0时,|x|=0,
∴x=0;
当t=2时,|x|=2,
∴x=±2.
∴原方程的解是:x1=x2=0,x3=2,x4=﹣2;
(2)设=m,则原方程可化为m﹣=1,
整理得m2﹣m﹣2=0,
∴(m+1)(m﹣2)=0,
解得:m=﹣1或m=2,
当m=﹣1时,=﹣1,即x2+x+1=0,
由Δ=1﹣4×1×1=﹣3<0知此时方程无解;
当m=2时,=2,即2x2﹣x﹣1=0,
解得:x1=1和x2=﹣,
经检验x1=1和x2=﹣都是原分式方程的解.
【点评】本题考查了整体换元法,整体换元法是我们常用的一种解题方法,在已知或者未知中,某个代数式几次出现,而用一个字母来代替它从而简化问题,当然有时候要通过变形才能发现.把一些形式复杂的方程通过换元的方法变成一元二次方程,从而达到降次的目的.
26.(8分)已知在矩形ABCD中,AB=4cm,BC=8cm.点E从点A出发向点D运动,同时点F从点C出发向点B运动,运动速度都是1cm/s,设它们的运动时间为ts(0<t<8),解答下列问题:
(1)如图1,求证:在运动过程中BD,EF总是互相平分;
(2)如图2,若四边形BEDF是菱形,求t的值;
(3)如图3,将△BEF沿BC翻折,得到△BGF.运动过程中,是否存在某一时刻t使四边形BEFG是菱形?若存在求出t的值;若不存在说明理由.
【答案】(1)证明:连接BE,DF.
∵四边形ABCD是矩形,
∴AD∥BC,AD=BC=8.
∵AE=CF=t,
∴DE=BF=8﹣t.
∴四边形BEDF是平行四边形,
∴BD,EF总是互相平分.
(2)t=3.
(3)t=.
【分析】(1)证四边形BEDF是平行四边形,即可得证;
(2)在Rt△DCF中,由勾股定理,得CF2+CD2=DF2,再代入建立方程求解即可;
(3)利用建立方程求解即可得解.
【解答】(1)证明:连接BE,DF.
∵四边形ABCD是矩形,
∴AD∥BC,AD=BC=8.
∵AE=CF=t,
∴DE=BF=8﹣t.
∴四边形BEDF是平行四边形,
∴BD,EF总是互相平分.
(2)若四边形BEDF是萎形,则DF=BF=8﹣t.
∴在Rt△DCF中,由勾股定理,得CF2+CD2=DF2,
∴t2+42=(8﹣t)2,
解得t=3.
(3)如图,连接EG交BC于点O.
∵四边形BGFE是菱形,
∴EG⊥BC,OB=OF.
∵四边形ABOE是矩形,
∴OB=AE=t.
∴,
∴,
解得.
【点评】本题主要考查了矩形的性质、菱形的性质、平行四边形的判定和性质、勾股定理等内容,熟练掌握相关知识是解题的关键.
27.(10分)【链接教材】
(1)如图1,正方形ABCD的对角线相交于点O,点O又是正方形A1B1C1O的一个顶点,而且这两个正方形的边长都为1,四边形OEBF为两个正方形重叠部分,正方形A1B1C1O可绕点O转动.
则下列结论正确的是 ①②③④ (填序号即可);
①△AEO≌△BFO;②OE=OF;③四边形OEBF的面积总等于;④连接EF,总有AE2+CF2=EF2.
【类比迁移】
(2)如图2,矩形ABCD的对角线的交点O是矩形A1B1C1O的一个顶点,A1O与边AB相交于点E,C1O与边CB相交于点F,连接EF,矩形A1B1C1O可绕着点O旋转,猜想AE,CF,EF之间的数量关系,并进行证明.
【拓展应用】
(3)①将n个边长都为2cm的正方形按如图3所示的方法摆放,点A1,A2、…、An分别是正方形的对角线的交点,则2026个这样的正方形重叠部分(阴影部分)的面积和为 2025 cm2.
②如图4,在Rt△ACB中,∠C=90°,AC=6cm,BC=8cm,直角∠EDF的顶点D在边AB的中点处,它的两条边DE和DF分别与直线AC,BC相交于点E,F,∠EDF可绕着点D旋转,当AE=4cm时,则CF的长度为 或 cm.
【答案】(1)①②③④;
(2)AE2+CF2=EF2,见解析;
(3)①2025;②或.
【分析】(1)根据正方形的性质,先证明△AEO≌△BFO于是得到OE=OF即可判定①
②正确;根据正方形的性质,得S△AOB=正方形ABCD的面积=,利用全等三角形的性质,分割法表示面积,可判定四边形OEBF的面积总等于,得到③正确;根据正方形的性质,三角形全等的性质,得到BE=CF,根据勾股定理得到AE2+CF2=EF2,从而判定④正确.
(2)连接AC,延长EO交CD于点G,先证明△AEO≌△CGO得到OG=OE,AE=CG,再利用勾股定理,线段垂直平分线的性质,等量代换即可的结论;
(3)①根据题意可得,阴影部分的面积是正方形的面积的,已知两个正方形可得到一个阴影部分,则n个这样的正方形重叠部分即为(n﹣1)阴影部分的和
②仿照(2)的解题思路,分点E在AC上和CA的延长线上,两种情况求解即可.
【解答】解:(1)∵正方形ABCD的对角线相交于点O,点O又是正方形A1B1C1O的一个顶点,而且这两个正方形的边长都为1,
∴∠ABC=∠AOB=∠A′OC′=90°;∠OAB=∠OBA=∠OBC=∠OCB=45°,
∴AB=BC,OA=OB=OC=OD,正方形ABCD的面积=AB2=1,
∵∠AOE=90°﹣∠EOB=∠BOF,OA=OB,
∴△AEO≌△BFO(SAS),
∴OE=OF,
故①②正确;
根据正方形的性质,得S△AOB=正方形ABCD的面积=,
∵△AEO≌△BFO,
∴S△AEO=S△BFO,AE=BF,
∴S△AEO+S△BEO=S△BFO+S△BEO,
∴四边形OEBF的面积=S△AOB=正方形ABCD的面积=,
故③正确;
∵AE=BF,AB=BC,
∴BE=CF,
如图1,连接EF,在直角三角形BEF中,根据勾股定理得到BF2+BE2=EF2,
故AE2+CF2=EF2,
故④正确.
故答案为:①②③④;
(2)连接AC,延长EO交CD于点G,
∵矩形ABCD的中心O是矩形A1B1C1O的一个顶点,A1O与边AB相交于点E,
∴∠DCF=∠EOF=90°;OA=OC,AE∥CG,
∴∠EAO=∠GCO,
在△AEO和△CGO中,
,
∴△AEO≌△CGO(ASA),
∴OG=OE,AE=CG,
∵∠EOF=90°,
∴直线OF是线段EG的垂直平分线,
∴EF=FG,
由勾股定理,得CF2+CG2=FG2,
故AE2+CF2=EF2;
(3)①作A1E⊥A2G于E,A1F⊥A2H于F.则∠FA1E=∠HA1G=90°,
∴∠FA1H=∠GA1E,
在△A1HF和△A1GE中,
,
∴△A1HF≌△A1GE(ASA),
∴四边形A2HA1G的面积=四边形A1EA2F的面积=×4=1,
同理,各个重合部分的面积都是1,
则n个这样的正方形重叠部分(阴影部分)的面积和为1(n﹣1)=n﹣1,
∴2026个这样的正方形重叠部分(阴影部分)的面积和为:2026﹣1=2025.
故答案为:2025;
②当点E在AC上时,
过点B作BM∥AC,交ED的延长线于点M,连接FM,
∵BM∥AC,
∴∠C+∠CBM=180°;∠EAD=∠MBD,
∵∠ADE=∠BDM,AD=BD,
∴△AED≌△BMD(ADA),
∴∠CBM=∠C=90°,
∴ED=DM,AE=BM,
∵∠EDF=90°,
∴直线DF是线段EM的垂直平分线,
∴EF=FM,
如图1,由勾股定理,得BF2+BM2=FM2,
故AE2+BF2=EF2.
∵AC=6cm,BC=8cm,AE=4cm,
∴CE=2cm,AE=BM=4cm,
设CF=xcm,则BF=(8﹣x)cm,
∴CE2+CF2=BM2+BF2,
∴22+x2=42+(8﹣x)2,
∴x=,
∴EF==(cm);
当点E在CA的延长线上时,
过点B作BN∥AC,交ED的延长线于点N,连接FN
∵BN∥AC,∠ACB=90°,
∴∠ACB=∠NBF=90°,∠EAD=∠NBD,
在△AED和△BND中,
,
∴△AED≌△BND(ASA),
∴ED=DN,AE=BN,
∵∠EDF=90°,
∴直线DF是线段EN的垂直平分线,
∴EF=FN,
由勾股定理,得BF2+BN2=FN2,
故AE2+BF2=EF2.
∵AC=6cm,BC=8cm,AE=4cm,
∴CE=10cm,AE=BN=4cm,
设CF=xcm,则BF=(8+x)cm,
∴CE2+CF2=BN2+BF2,
∴102+x2=42+(8+x)2,
∴x=,
∴EF==(cm);
故EF的长度为cm或cm,
故答案为:或.
【点评】本题是四边形综合题,主要考查了正方形的性质,矩形的性质,直角三角形的性质,三角形全等的判定和性质,线段的垂直平分线的判定和性质,勾股定理,熟练掌握正方形的性质,三角形全等的判定和性质,勾股定理,线段的垂直平分线的判定和性质是解题的关键.
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