精品解析:江苏苏州市西安交通大学苏州附属初级中学2025-2026学年第二学期期中考试试卷八年级 数学学科
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内容正文:
2025—2026学年第二学期期中考试试卷
初二年级数学学科
2026年4月
注意事项:
1.本试卷满分100分,考试时间100分钟;
2.所有的答案均应书写在答题卷上,按照题号顺序答在相应的位置,超出答题区域书写的答案无效;书写在试题卷上、草稿纸上的答案无效;
3.字体工整,笔迹清楚.保持答题纸卷面清洁.
一、选择题:本大题共8小题,每小题2分,共16分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的,请将正确选项前的字母填在答题卡相应位置上.
1. 矩形、菱形和正方形都具有的性质是( )
A. 对角线互相平分 B. 对角线相等
C. 每一条对角线平分一组对角 D. 对角线互相垂直
2. 关于方程的根的情况,下列说法正确的是( )
A. 方程有两个不相等的实数根 B. 方程有两个相等的实数根
C. 方程有一个实数根 D. 方程无实数根
3. 下列调查中,适宜采用普查方式的是( )
A. 了解一批超高音速导弹的使用寿命 B. 考察全国人民保护国家安全的意识
C. 了解军事训练中几个打击目标的坐标 D. 了解全国小学生的身体健康状况
4. 用配方法解一元二次方程,下列配方正确的是( )
A. B.
C. D.
5. 2026苏超是江苏足球的“超”级盛宴,它已不只是赛事,而是江苏体育新IP,城市文化新载体,消费升级新引擎,让足球回归大众,在这个足球联赛中,参赛的每两个队之间都需要进行一场比赛,共比赛了78场.设共有x个队参加比赛,则下列方程符合题意的是( )
A. B. C. D.
6. 如图,四边形中,,点分别为线段,上的动点(含端点,但点不与点重合),点分别为的中点,则长度的最大值为( )
A. 2 B. 2.5 C. D. 4
7. 如图,把放置在菱形中,使得顶点E,F,P分别在线段,,上.已知,,,,且,则的值为( )
A. B. C. D.
8. 如图,正方形中,分别为上两动点(不与正方形端点重合),且满足,分别过点作,交于点,记矩形,矩形,矩形,矩形,面积依次为,则下列结论一定正确的是( )
A. B.
C. D.
二、填空题:本大题共8小题,每小题2分,共16分.把答案直接填在答题卡相应位置上.
9. 在平行四边形中,若,_____.
10. 已知方程,当______时,是关于x的一元二次方程.
11. 如图,在矩形中,对角线与相交于点,垂直且平分线段,垂足为点,,则的长为________cm.
12. 若是一元二次方程的两个实数根,则的值为______.
13. 如图,已知平行四边形,在平面直角坐标系中,,直线与分别相交,且将平行四边形的面积分成相等的两部分,则k的值是______.
14. 地理实践课上,活动小组的同学在一张面积为的长方形卡片上绘制了如图1所示的河北省地形图,他们想了解该地形图的面积,经研究采取了以下办法:将长方形卡片水平放置在地面上,在适当位置随机地朝长方形区域扔小球,并记录落在该地形图上的次数(球扔在地形图最外围的界线上或长方形区域外不计入试验结果).他们将若干次有效试验结果绘制成了如图2所示的折线统计图,由此估计该地形图的面积大约为______.
15. 如图,在中,四个内角的角平分线,,,交于E,F两点,,,,则的长为______.
16. 如图,在矩形中,,,,分别在,边上.连接,且,则的最小值为______.
三、解答题:本大题共10小题,共68分.请将解答过程写在答题卡相应位置上,解答时应写出必要的计算过程、推演步骤或文字说明.作图时用2B铅笔或黑色墨水签字笔.
17. 解方程:
(1);
(2).
18. 已知关于的一元二次方程.
(1)求证:方程总有两个不相等的实数根;
(2)若、是方程的两根,且,求的值.
19. 某学校为落实国家15分钟课间政策,丰富学生的课间生活,随机抽取学生开展“你最喜爱的课间活动是___________”的问卷调查,要求学生必须从“A(体育竞技类)、B(轻松游戏类)、C(自由交流类)、D(艺术创作类)”四种类型中选择一项,根据调查结果,绘制了如下两幅不完整的统计图.
请你根据图中提供的信息,完成下列问题:
(1)本次调查的学生人数为___________人;
(2)在扇形统计图中,“A(体育竞技类)”部分所对应扇形的圆心角的度数为___________度;
(3)补全条形统计图(要求在条形图上方注明人数);
(4)若该校共有2000名学生,估计该校最喜爱“D(艺术创作)”的学生有多少人?
20. 在一个不透明的口袋里装有只有颜色不同的黑、白两种颜色的球共20只,某学习小组做摸球试验,将球搅匀后从中随机摸出一个球记下颜色,再把它放回袋中,不断重复.下表是活动进行中的一组统计数据:
摸球的次数n
100
150
200
500
800
1000
摸到白球的次数m
58
96
b
295
484
601
摸到白球的频率
a
(1)求出表中的___________, .
(2)估计当n很大时,摸到白球的频率将会接近 (精确到)
(3)若从口袋里拿出去x个白球,这时从口袋里任意摸出一球是白球的概率为,求x的值.
21. 如图,在四边形中,,平分,.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若,的周长为18,求菱形的面积.
22. 为了丰富学生的课余生活,学校计划在校园内建造一个活动区域(长方形),两面靠墙(位置的墙最大可用长度为,位置的墙最大可用长度为),另两边用栅栏围成,中间也用栅栏隔开,分成两个场地及一处通道,并在如图所示的三处各留宽的门(不用栅栏).建成后栅栏总长.
(1)若活动区域(长方形)的一边长为,则另一边 .
(2)若活动区域(长方形)的面积为,求边的长.
23. 已知:正方形的边长为,是边上一个动点不与点、点重合,,以为一边在正方形外作正方形,连接、.
观察计算:(1)如图1,当,时,四边形的面积为______;
(2)如图2,当,时,四边形的面积为______;
(3)如图3,当,时,四边形的面积为______;
探索发现:(4)根据上述计算的结果,你认为四边形的面积与正方形的面积之间有怎样的关系?
24. 定义:若关于x的一元二次方程的两根均为整数,则称该方程为“快乐方程”.对于“快乐方程”,定义其“快乐数”为.
现探究以下问题:
(1)“快乐方程”的“快乐数”为______;
(2)若关于x的一元二次方程(m为整数,且)是“快乐方程”,求m的值,并求该方程的“快乐数”.
(3)对于“快乐方程”(b、c为整数),若其“快乐数”(n为正整数),且方程的两根,满足,求该方程的“快乐数”所有可能的值.
25. 如图,在四边形中,,,,,,动点从点A出发,以的速度向终点运动,同时动点从点出发,以的速度沿折线向终点运动,其中一个动点到达端点时,另一个动点也随之停止运动,设运动时间为秒.
(1)______,______.(用含t的式子表示)
(2)当t为何值时,直线把四边形分成两个部分,且其中的一部分是平行四边形?
(3)只改变点Q的运动速度,使运动过程中某一时刻四边形为菱形,则点Q的运动速度为多少?
26. 综合与实践
问题情境:
数学兴趣小组在探究与正方形有关的动点问题时,如图2,在正方形内取一点E,使,将点E绕点C逆时针旋转得到点,射线,交于点F.
特例研究:
(1)精勤小组在探究过程中遵循由特殊到一般的探究规律:如图1,发现点E在对角线中点O处时,点F与点B重合,此时四边形的形状为______.
探究发现:
(2)博雅小组发现,如图2,只要,四边形的形状都是正方形,请证明.
(3)卓越小组受博雅小组的启发,进一步深入探究,如图3,取中点G,连接,,,又发现:在点E运动过程中,与始终保持特定的数量关系,请写出此数量关系,并说明理由.
拓展应用:
(4)在(3)的条件下,已知,,直接写出的长.
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2025—2026学年第二学期期中考试试卷
初二年级数学学科
2026年4月
注意事项:
1.本试卷满分100分,考试时间100分钟;
2.所有的答案均应书写在答题卷上,按照题号顺序答在相应的位置,超出答题区域书写的答案无效;书写在试题卷上、草稿纸上的答案无效;
3.字体工整,笔迹清楚.保持答题纸卷面清洁.
一、选择题:本大题共8小题,每小题2分,共16分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的,请将正确选项前的字母填在答题卡相应位置上.
1. 矩形、菱形和正方形都具有的性质是( )
A. 对角线互相平分 B. 对角线相等
C. 每一条对角线平分一组对角 D. 对角线互相垂直
【答案】A
【解析】
【分析】本题考查了矩形、菱形和正方形的性质,根据矩形、菱形和正方形的性质即可求解,掌握以上知识点是解题的关键.
【详解】解:矩形、菱形和正方形都具有的性质是对角线互相平分,
故选:.
2. 关于方程的根的情况,下列说法正确的是( )
A. 方程有两个不相等的实数根 B. 方程有两个相等的实数根
C. 方程有一个实数根 D. 方程无实数根
【答案】A
【解析】
【详解】解:,
∵,
∴,
∴方程有两个不相等的实数根.
3. 下列调查中,适宜采用普查方式的是( )
A. 了解一批超高音速导弹的使用寿命 B. 考察全国人民保护国家安全的意识
C. 了解军事训练中几个打击目标的坐标 D. 了解全国小学生的身体健康状况
【答案】C
【解析】
【分析】普查适用于调查对象数量少、要求结果准确且调查无破坏性的情况,抽样调查适用于调查范围广、对象数量大或调查具有破坏性的情况,据此判断各选项即可.
【详解】解:A.了解一批超高音速导弹的使用寿命,调查具有破坏性,不适宜普查;
B.考察全国人民保护国家安全的意识,调查范围广对象数量多,不适宜普查;
C.了解军事训练中几个打击目标的坐标,调查对象数量少,要求结果准确,适宜普查;
D.了解全国小学生的身体健康状况,调查范围广对象数量多,不适宜普查.
4. 用配方法解一元二次方程,下列配方正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】先整理原方程,再按步骤配方得到结果,即可判断选项.
【详解】解:原方程,
整理得 ,
∴,
∴.
5. 2026苏超是江苏足球的“超”级盛宴,它已不只是赛事,而是江苏体育新IP,城市文化新载体,消费升级新引擎,让足球回归大众,在这个足球联赛中,参赛的每两个队之间都需要进行一场比赛,共比赛了78场.设共有x个队参加比赛,则下列方程符合题意的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】解:∵共有x个队参赛,每个队需要和除自身外的个队各赛一场,总比赛场次为78场,
∴可得方程.
6. 如图,四边形中,,点分别为线段,上的动点(含端点,但点不与点重合),点分别为的中点,则长度的最大值为( )
A. 2 B. 2.5 C. D. 4
【答案】C
【解析】
【分析】连接,由勾股定理得,由三角形中位线性质可得,即可得点 与点 重合时 最大,最大值为 ,进而即可求解,正确作出辅助线是解题的关键.
【详解】解:连接 、 ,如图所示,
在 中, , , ,
,
点 分别为 的中点,
是 的中位线,
,
由题意得,当点 与点 重合时 最大,最大值为 ,
长度的最大值为 .
7. 如图,把放置在菱形中,使得顶点E,F,P分别在线段,,上.已知,,,,且,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】过点作于,于,证明,再利用直角三角形的性质结合勾股定理计算即可求解.
【详解】解:过点P作于M,于N,
四边形是菱形,
,,
,
,
在与中,
,
,
,
在中,,,
,
∴由勾股定理得:,
同理,
.
8. 如图,正方形中,分别为上两动点(不与正方形端点重合),且满足,分别过点作,交于点,记矩形,矩形,矩形,矩形,面积依次为,则下列结论一定正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】将绕点顺时针旋转,连接,由半角模型,可证得,设,则,由勾股定理得
,可得出,再用、、表示,以此判断各选项即可.
【详解】解:如图,将绕点顺时针旋转,连接,
∴
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,,
∴.
设,
则,
∵,
∴,
化简可得,
∴,
,
,
,
∵,
,
∴,故选项A错误;
∵,
,
仅时,,故选项B错误;
∵,,
故与不一定满足,故选项C错误;
∵,,
∴,故选项D正确.
二、填空题:本大题共8小题,每小题2分,共16分.把答案直接填在答题卡相应位置上.
9. 在平行四边形中,若,_____.
【答案】##100度
【解析】
【分析】根据平行四边形对角相等、邻角互补的性质求解.
【详解】解: 四边形是平行四边形,,
,,
.
10. 已知方程,当______时,是关于x的一元二次方程.
【答案】
【解析】
【分析】根据一元二次方程的定义,得到关于的方程与不等式,求解即可得到结果.
【详解】解:方程是关于的一元二次方程,
,解得.
11. 如图,在矩形中,对角线与相交于点,垂直且平分线段,垂足为点,,则的长为________cm.
【答案】6
【解析】
【分析】本题主要考查了矩形的性质,线段垂直平分线的性质,根据相等垂直平分线的性质得到,再由矩形的性质得到,则.
【详解】解:垂直且平分线段,
,
四边形是矩形,对角线与相交于点,,
,
,
故答案为:6.
12. 若是一元二次方程的两个实数根,则的值为______.
【答案】
0
【解析】
【分析】先根据根与系数的关系得到两根之和与两根之积,再将所求代数式变形后代入求值即可.
【详解】解:∵是一元二次方程的两个实数根,
∴,
又∵,
∴.
13. 如图,已知平行四边形,在平面直角坐标系中,,直线与分别相交,且将平行四边形的面积分成相等的两部分,则k的值是______.
【答案】
【解析】
【分析】由题意得到的中点为平行四边形的对角线的交点,求出交点坐标,再根据直线将的面积分成相等的两部分,得到直线经过点,即可求解.
【详解】解:如图:
∵四边形为平行四边形,
∴的中点为平行四边形的对角线的交点,
∵,
∴平行四边形的对角线的交点坐标为,
∵直线将的面积分成相等的两部分,
∴直线经过点,
∴,
解得:.
14. 地理实践课上,活动小组的同学在一张面积为的长方形卡片上绘制了如图1所示的河北省地形图,他们想了解该地形图的面积,经研究采取了以下办法:将长方形卡片水平放置在地面上,在适当位置随机地朝长方形区域扔小球,并记录落在该地形图上的次数(球扔在地形图最外围的界线上或长方形区域外不计入试验结果).他们将若干次有效试验结果绘制成了如图2所示的折线统计图,由此估计该地形图的面积大约为______.
【答案】
35
【解析】
【详解】解:根据题意可得:小球落在该地形图上的概率为,
设该地形图的面积为.
15. 如图,在中,四个内角的角平分线,,,交于E,F两点,,,,则的长为______.
【答案】
【解析】
【分析】先利用平行四边形性质与角平分线证明为直角三角形,求出的长度;再证明、,通过证明得,证明四边形是平行四边形,从而求出的长度.
【详解】解:如图,延长交于,
∵四边形是平行四边形,
∴,
∴,,,
∵平分,平分,
∴,,
∴,
∴.
∴,
∵,
∴,
∵平分,
∴
∴,
∴,
∴,
∵平分,
∴,
∵平分,平分,,
∴,
∴,
同理可得,
又∵
∴,
∴,
∵,
∴四边形是平行四边形,
∴.
16. 如图,在矩形中,,,,分别在,边上.连接,且,则的最小值为______.
【答案】
【解析】
【分析】通过构造全等三角形,将线段转化为,利用两点之间线段最短确定的最小值为线段的长度,再通过构造全等三角形与矩形,结合勾股定理计算的长度.
【详解】解:连接,
四边形是矩形,,,
,,,
由勾股定理得:
以为一边作,在上取点,使,连接、,过作于点,交于点
,,,
,
,
.
两点之间线段最短,
当、、三点共线时,取得最小值,最小值为的长.
∵,,
∴,
∴,
∵,,
,
,
,,,
四边形是矩形,
,,,
.
在中,由勾股定理得:
,
的最小值为
三、解答题:本大题共10小题,共68分.请将解答过程写在答题卡相应位置上,解答时应写出必要的计算过程、推演步骤或文字说明.作图时用2B铅笔或黑色墨水签字笔.
17. 解方程:
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
解:,
,
,
,
解得;
【小问2详解】
解:,
,
,
,
,
解得.
18. 已知关于的一元二次方程.
(1)求证:方程总有两个不相等的实数根;
(2)若、是方程的两根,且,求的值.
【答案】(1)
证明:关于的一元二次方程,
,
方程总有两个不相等的实数根;
(2)k的值为
【解析】
【分析】本题考查一元二次方程相关问题,涉及一元二次方程判别式与根的情况,一元二次方程根与系数的关系,解一元二次方程等知识,熟练掌握一元二次方程相关知识是解决问题的关键.
(1)根据一元二次方程判别式与根的情况,证明即可得到答案;
(2)由一元二次方程根与系数的关系得,根据题意,代入,解方程即可得到答案.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
解:由一元二次方程根与系数的关系得,
,
,
解得:.
19. 某学校为落实国家15分钟课间政策,丰富学生的课间生活,随机抽取学生开展“你最喜爱的课间活动是___________”的问卷调查,要求学生必须从“A(体育竞技类)、B(轻松游戏类)、C(自由交流类)、D(艺术创作类)”四种类型中选择一项,根据调查结果,绘制了如下两幅不完整的统计图.
请你根据图中提供的信息,完成下列问题:
(1)本次调查的学生人数为___________人;
(2)在扇形统计图中,“A(体育竞技类)”部分所对应扇形的圆心角的度数为___________度;
(3)补全条形统计图(要求在条形图上方注明人数);
(4)若该校共有2000名学生,估计该校最喜爱“D(艺术创作)”的学生有多少人?
【答案】(1)100 (2)
(3)
补全条形统计图如下:
(4)估计该校最喜爱“D(艺术创作)”的学生有500人
【解析】
【分析】本题考查条形统计图、扇形统计图,理解两个统计图中数量之间的关系是解决问题的关键.
(1)从两个统计图中可知,选择“B(轻松游戏类)”的人数是35人,占调查人数的,可求出调查人数;
(2)求出选择“A(体育竞技类)”所占的百分比,即可求出相应的圆心角度数;
(3)用总人数减去A、B、D的人数,求出选择“C(自由交流类)”的人数,即可补全条形统计图;
(4)利用样本中“D(艺术创作)”的百分比估计总体2000人喜爱“D(艺术创作)”的学生的人数.
【小问1详解】
解:(人),
故答案为:100;
【小问2详解】
解:,
故答案为:;
【小问3详解】
解:(人),
【小问4详解】
解:(人),
答:估计该校最喜爱“D(艺术创作)”的学生有500人.
20. 在一个不透明的口袋里装有只有颜色不同的黑、白两种颜色的球共20只,某学习小组做摸球试验,将球搅匀后从中随机摸出一个球记下颜色,再把它放回袋中,不断重复.下表是活动进行中的一组统计数据:
摸球的次数n
100
150
200
500
800
1000
摸到白球的次数m
58
96
b
295
484
601
摸到白球的频率
a
(1)求出表中的___________, .
(2)估计当n很大时,摸到白球的频率将会接近 (精确到)
(3)若从口袋里拿出去x个白球,这时从口袋里任意摸出一球是白球的概率为,求x的值.
【答案】(1),;
(2);
(3)4.
【解析】
【分析】本题主要考查了求频率,用频率估计概率,已知概率求数量,解分式方程.
(1)根据频率和频数的定义求解即可;
(2)根据随着摸球次数的增多,摸到白球的频率逐渐稳定在,即可求解;
(3)求出白球数量,根据概率公式列方程求解即可.
【小问1详解】
解:由数据可知,,,
故答案为:,;
【小问2详解】
解:由表格可知,当很大时,摸到白球的频率将会接近,
故答案为:;
【小问3详解】
解:∵摸到白球的频率接近,
∴摸到白球的概率为,
∴此口袋里白球有(只),
由题意可得,
解得:,
经检验:为原分式方程的解,
即的值为.
21. 如图,在四边形中,,平分,.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若,的周长为18,求菱形的面积.
【答案】(1)
(1)证明:∵平分,
∴.
∵,
∴,
∴,
∴.
又∵,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴四边形是菱形.
(2)24
【解析】
【分析】(1)因为平分,所以可得一组相等的角,结合上述平行线的角的关系,可推出;因为,可先证四边形是平行四边形,再结合,证得是菱形;
(2)先根据的周长和的长度,求出的长度;因为菱形的对角线互相垂直平分,可利用勾股定理求出对角线的一半长度,进而得到的长度;最后根据菱形的面积公式计算面积.
【详解】(1)略
(2)解:∵四边形是菱形,
∴,,,.
∵,的周长为18,
∴,则.
在中,,
∴.
∴菱形的面积为.
22. 为了丰富学生的课余生活,学校计划在校园内建造一个活动区域(长方形),两面靠墙(位置的墙最大可用长度为,位置的墙最大可用长度为),另两边用栅栏围成,中间也用栅栏隔开,分成两个场地及一处通道,并在如图所示的三处各留宽的门(不用栅栏).建成后栅栏总长.
(1)若活动区域(长方形)的一边长为,则另一边 .
(2)若活动区域(长方形)的面积为,求边的长.
【答案】(1)
(2)边的长为.
【解析】
【分析】(1)由栅栏总长为,即可求出的长;
(2)设,则,根据活动区域的面积为,即可得出关于x的一元二次方程,解之即可得出x的值.
【小问1详解】
解:;
【小问2详解】
解:设,则,依题意得:
,
解得:,
∵,
∴,
∴,
当时,,符合题意.
答:边的长为.
23. 已知:正方形的边长为,是边上一个动点不与点、点重合,,以为一边在正方形外作正方形,连接、.
观察计算:(1)如图1,当,时,四边形的面积为______;
(2)如图2,当,时,四边形的面积为______;
(3)如图3,当,时,四边形的面积为______;
探索发现:(4)根据上述计算的结果,你认为四边形的面积与正方形的面积之间有怎样的关系?
【答案】(1)16;(2)16;(3);(4)四边形的面积与正方形的面积相等
【解析】
【分析】本题考查正方形的性质.
(1)用大正方形的面积加上梯形的面积再减去直角三角形的面积,进行求解即可;
(2)用大正方形的面积加上梯形的面积再减去直角三角形的面积,进行求解即可;
(3)用大正方形的面积加上梯形的面积再减去直角三角形的面积,进行求解即可;
(4)求出大正方形的面积,进行判断即可.
【详解】解:(1)四边形的面积;
故答案为:16;
(2)四边形的面积;
故答案为:16;
(3)四边形的面积;
故答案为:;
(4)由上可知,四边形的面积等于正方形的面积;
四边形的面积;
正方形的面积;
故四边形的面积等于正方形的面积.
24. 定义:若关于x的一元二次方程的两根均为整数,则称该方程为“快乐方程”.对于“快乐方程”,定义其“快乐数”为.
现探究以下问题:
(1)“快乐方程”的“快乐数”为______;
(2)若关于x的一元二次方程(m为整数,且)是“快乐方程”,求m的值,并求该方程的“快乐数”.
(3)对于“快乐方程”(b、c为整数),若其“快乐数”(n为正整数),且方程的两根,满足,求该方程的“快乐数”所有可能的值.
【答案】(1)
(2),
(3)所有可能的快乐数为和
【解析】
【分析】(1)根据“快乐数”的定义求解;
(2)先计算,根据“快乐方程”的定义,得到为平方数,根据,得到,即可求出或36,根据m为整数,即可求出m的值,即可求其“快乐数”;
(3)首先表示出 ,得到,然后利用根与系数的关系得到,,表示出 ,得到,根据题意求出或4,进而求解即可.
【小问1详解】
解:方程的“快乐数”为 ;
【小问2详解】
解:方程,
∴,
∵,
∴,
又∵方程是“快乐方程”,且m为整数,
∴方程的根为整数,
∴为完全平方数,
∴或36,
∴,(舍去),
∴方程为:,
∴,
∴其“快乐数”数是;
【小问3详解】
解:根据题意得, ,
∴,
∵方程的两根为,,
∴,,
∴ ,
∴,
∵是“快乐方程”,
∴,是整数,
∴是整数,
∵n为正整数,
∴n为完全平方数,
∵,
∴ ,
∴,
∴,
∴或4,
∴ 或.
25. 如图,在四边形中,,,,,,动点从点A出发,以的速度向终点运动,同时动点从点出发,以的速度沿折线向终点运动,其中一个动点到达端点时,另一个动点也随之停止运动,设运动时间为秒.
(1)______,______.(用含t的式子表示)
(2)当t为何值时,直线把四边形分成两个部分,且其中的一部分是平行四边形?
(3)只改变点Q的运动速度,使运动过程中某一时刻四边形为菱形,则点Q的运动速度为多少?
【答案】(1);
(2)或时,直线把四边形分成两个部分,且其中的一部分是平行四边形;
(3)当Q点的速度为时,四边形为菱形.
【解析】
【分析】(1)根据P点的速度以及时间结合的长表示即可表示出;过点作,证明四边形是矩形,求出,分时,点在上,时,点在上,即可表示出;
(2)只有Q点在上时,方能满足条件,分两种情况:①四边形是平行四边形,②四边形是平行四边形,进行解答即可;
(3)设Q的速度为,Q在边上,此时可为菱形,满足,建立方程解决即可.
【小问1详解】
解:P点从A点以向B点运动,运动时间为秒,
,
,
;
过点作,则,
∵,,
∴,
∴,
∴四边形是矩形,
∵,,,
∴,
∴,
∴,
则点在上运动的时间为,点在上运动的时间为,
∵点在上运动的时间为,且,
∴时,两点停止运动,
当时,点在上,此时;
当时,点在上,此时;
综上,;
【小问2详解】
解:∵直线把四边形分成两个部分,且其中的一部分是平行四边形,分两种情况:
①四边形是平行四边形,如图所示:
∵即,
只需即可,由(1)知:,,
,
解得:;
②四边形是平行四边形,如图所示:
同理,
只需,四边形是平行四边形,
由(1)知,,
则,
,
解得:,
综上所述:或时,直线把四边形分成两个部分,且其中的一部分是平行四边形;
【小问3详解】
解:设Q的速度为,由(2)可知,Q在边上,此时四边形可为菱形,
,
只需满足即可,
由(1)知:,,,
,,
解得:,,
当Q点的速度为时,四边形为菱形.
26. 综合与实践
问题情境:
数学兴趣小组在探究与正方形有关的动点问题时,如图2,在正方形内取一点E,使,将点E绕点C逆时针旋转得到点,射线,交于点F.
特例研究:
(1)精勤小组在探究过程中遵循由特殊到一般的探究规律:如图1,发现点E在对角线中点O处时,点F与点B重合,此时四边形的形状为______.
探究发现:
(2)博雅小组发现,如图2,只要,四边形的形状都是正方形,请证明.
(3)卓越小组受博雅小组的启发,进一步深入探究,如图3,取中点G,连接,,,又发现:在点E运动过程中,与始终保持特定的数量关系,请写出此数量关系,并说明理由.
拓展应用:
(4)在(3)的条件下,已知,,直接写出的长.
【答案】(1)正方形 (2)见解析
(3),理由见解析
(4)
【解析】
【分析】(1)利用正方形的性质即可得出结论;
(2)先证明,再利用正方形的判定定理证明即可;
(3)利用正方形的性质,勾股定理,等腰直角三角形的特点,推理证明即可;
(4)取的中点M,取的中点N,连接,求得,再证明,利用勾股定理求得,即可求得.
【小问1详解】
解:点E在对角线中点O处,点F与点B重合,四边形是正方形,
∴,,
由旋转的性质得,,
∴,,
∴,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴四边形是矩形,
∵,
∴四边形是正方形;
【小问2详解】
证明:四边形是正方形,
,
,
点E绕点C逆时针旋转得到点,
,
,
,,
,
,
,
四边形是矩形,
,
四边形是正方形.
【小问3详解】
解:,理由如下:
连接,
四边形是正方形,O是的中点,
O是的中点,,
四边形是正方形,
,
,
四边形是正方形,O是的中点,
,
G是的中点,
,
,
四边形是正方形,
,
G是的中点,
,
,
.
【小问4详解】
解:取的中点M,取的中点N,连接,
,
根据(3)得,
,,
,
四边形是正方形,O是的中点,
,,,
,
,
过点M作于点Q,
∵,
∴是等腰直角三角形
,
,
,
,
.
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