【期末复习培优】八年级数学期末考试热点压轴题好题提优训练 2025-2026学年人教版八年级数学下册
2026-06-21
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2份
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43页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | 初中数学人教版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.27 MB |
| 发布时间 | 2026-06-21 |
| 更新时间 | 2026-06-21 |
| 作者 | 勾三股四初中数学资料库 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-21 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58425796.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦八年级数学期末热点压轴题,以代数方法、函数图象、几何综合为逻辑主线,覆盖配方法、绝对值函数、动态问题等核心模块,通过精选各地期末真题实现解题能力分层突破。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|配方法的应用|1题|代数式最值求解|代数变形→二次函数思想渗透|
|绝对值函数|1题|图象绘制与性质探究|函数概念→分段函数转化→数形结合|
|一次函数与几何|2题|图象变换与面积计算|函数表达式→几何变换→坐标运算|
|动点问题|1题|动态几何量最小值|图形性质→变量关系→极值思想|
|四边形综合题|7题|正方形折叠与证明|四边形性质→轴对称→推理证明|
|一次函数与几何综合|2题|新定义与坐标几何|函数模型→几何直观→综合应用|
内容正文:
【期末复习培优】八年级数学期末考试热点压轴题好题提优训练
类型一 配方法的应用
1.(2025秋•如皋市期中)设实数x,y,z满足3x+y=4,2y+3z=2,则代数式3xy+2yz+xz的最大值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
类型二 绝对值函数
2.(2026春•金凤区期中)在函数学习中,我们经历了“确定函数的解析式——利用函数图象研究其性质——运用函数解决问题”的学习过程.同时,我们也学习了绝对值的意义:.
【尝试】探究函数y=2|x﹣2|﹣4的图象与性质.
此函数是我们未曾学过的函数,于是小明尝试结合一次函数的学习经验研究此问题,下面是小明的探究过程,请你补充完整.
(1)列表:
x
…
﹣1
0
1
2
3
4
…
y
…
2
0
﹣2
b
﹣2
0
…
根据表格中的信息可得b= .
(2)请在给出的平面直角坐标系中,画出这个函数的图象.
【探索】
(3)写出函数y=2|x﹣2|﹣4的一条性质
【解决问题】结合画出的函数图象,解决问题:
(4)关于x的不等式的解集为 .
(5)若关于x的方程有且只有一个正数解和一个负数解,请直接写出满足条件的m的取值范围.
类型三 一次函数图象与几何变换
3.(2025秋•海州区期末)把一次函数y=kx+b(k,b为常数,k≠0)在x轴下方的图象沿x轴向上翻折,与原来在x轴上方的图象组合,得到一个新的图象,我们称之为一次函数的“V形”图象,例如,如图1就是函数y=x的“V形”图象.
(1)请在图2中画出一次函数y=x+2的“V形”图象,并直接写出该图象与x轴交点A的坐标是 ;
(2)在(1)的条件下,在图2中画出直线的图象,与一次函数y=x+2的“V形”图象分别相交于B,C两点,求△ABC的面积;
(3)一次函数y=kx﹣5k+4(k为常数)的“V形”图象经过(﹣3,y1),(1,y2)两点,且y1>y2,那么k的取值范围是 .
类型四 一次函数与图形面积
4.(2025春•丰台区期末)已知一次函数y=kx+b(k,b为常数且k≠0)的图象经过点A(2,0)和y轴上一点B,且与平行.
(1)求一次函数的表达式,并在平面直角坐标系内画出该函数的图象;
(2)当﹣2<x<4时,请结合图象,直接写出y的取值范围 ;
(3)若点P在直线x=1上,且△ABP的面积等于,求点P的坐标.
类型五 动点问题
5.(2025•梁溪区二模)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=6cm,BC=8cm,P是AB的中点.点M从A点出发以2cm/s向点C运动,点N从C点出发2cm/s以向点B运动,点Q是MN的中点,连接PQ.点M,N同时出发,当其中一个点到达终点时,另一点随之停止运动.当PQ的长取最小值时,CM的长
为 cm.
类型六 四边形综合题
6.(2025秋•凤城市期末)如图1,已知正方形ABCD,点P是边BC上的一个动点(不与点B、C重合),点E在DP上,满足AE=AB=2,延长BE交CD于点F.
(1)求∠BED的度数;
(2)连接CE,
①如图2,当CE⊥BF时,求PB的长;
②当△CEF是以CE为腰的等腰三角形时,直接写出此时△AED的面积.
7.(2024春•黄石港区期末)如图,在正方形ABCD中,P为边BC上一点(点P不与点B,C重合),连接DP,作点A关于直线DP的对称点E,连接AE分别交DP,DC于点G,H.过点C作CF⊥AE于点F,连接DE.
(1)依题意补全图形;
(2)求证:CF=EF;
(3)连接FB,FD,用等式表示线段FA,FB,FD之间的数量关系,并证明.
8.(2025春•海安市期末)综合与实践:
矩形ABCD中,点E在射线BC上,连接OE,过点O作OF⊥OE,交直线DC于点F,连接EF.
【特例探究】(1)如图1,当E是线段BC中点时,BE=4,DF=3,则EF的长为 5 ;
【一般情形】(2)当点E在线段BC的延长线上时,依题意补全图2,用等式表示线段BE,DF,EF之间的数量关系,并证明;
【拓展运用】(3)如图(3),△ABC中,∠C=90°,点D在BC的延长线上,点E在CA的延长线上,连接DE,F是DE的中点,连接AF,若AE2+BD2=DE2,且DE﹣AB=4,求AF的最小值.
9.(2024春•贺州期末)折叠问题是我们常见的数学问题,它是利用图形变化的轴对称性质解决的相关问题.数学活动课上,同学们以“矩形的折叠”为主题开展了数学活动.
【操作】如图1,在矩形ABCD中,点M在边AD上,将矩形纸片ABCD沿MC所在的直线折叠,使点D落在点D′处,MD′与BC交于点N.
【猜想】(1)请直接写出线段MN、CN的数量关系.
【应用】如图2,继续将矩形纸片ABCD折叠,使AM恰好落在直线MD′上,点A落在点A′处,点B落在点B′处,折痕为ME.
(2)若CD=4,MD=8,求MN的长;
(3)猜想MN、EM、MC的数量关系,并加以证明.
10.(2025春•丰台区期末)已知正方形ABCD,P是对角线AC的延长线上一点.
(1)连接PD,过点P作PD的垂线交AB的延长线于点E.
①依据题意,补全图形;
②判断线段PD与PE的数量关系,并证明;
(2)在(1)的条件下,过点P分别作线段AE、射线BC的垂线,垂足分别为点F、点H,线段BH与线段DP于点G,连接EG.请你判断线段EG、BG和CP之间的数量关系,并证明.
11.(2024春•通州区期中)已知四边形ABCD是正方形,点E是射线DC上一点,连接AE,点D关于直线AE的对称点为M,射线AM与直线BC相交于点G.
(1)若点M在对角线AC上,则∠DAE= 度;
(2)如图,若E是CD的中点,试用等式表示线段AG,AD,CG之间的数量关系,并证明;
(3)若点E在边DC的延长线上,AD=4,BG=3,求DE的长.
12.(2025春•朝阳区期中)在正方形ABCD中,点E在射线BD上,点M在BC的延长线上,CN为∠DCM的角平分线,点F为射线CN上一点,且CE=FE.
(1)如图,当点E在线段BD上时,
①补全图形;
②求证:2∠BEC+∠CEF=180°;
③用等式表示线段CF,DE,BE之间的数量关系,并证明.
(2)若AB=4,BE=3DE,直接写出线段CF的长.
13.(2026•中山市二模)如图,在平行四边形ABCD中,∠BAC=90°,∠B=60°,AB=6.动点P从点A出发沿AD以2cm/s速度向终点D运动,同时点Q从点C出发,以速度4cm/s沿射线CB运动,当点P到达终点时,点Q也随之停止运动,设点P运动的时间为t秒.
(1)用含t的代数式表示AP= ;
(2)当PQ⊥BC时,求t的值;
(3)请问是否存在t的值,使得A,B,P,Q为顶点的四边形为平行四边形?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由.
类型七 一次函数于几何综合题
14.(2024春•通州区期中)如图1,平面直角坐标系xOy中,过点B(8,6)分别作x轴、y轴的垂线,垂足分别为C,A两点,直线y=2x﹣6与AB交于点D,与y轴交于点M.
(1)求点D的坐标;
(2)如图2,E是线段AO上的一个动点(不与点O重合),过E作ED的垂线交DM于点F.
①若DE=EF,求AE的长;
②若∠COM的平分线与射线EF交于点H,OH=m,OE=n,求m关于n的函数解析式.
15.(2026春•海淀区期中)在平面直角坐标系xOy中,对于点P(x1,y1),给出如下定义:当点Q(x2,y2)满足x1•x2=y1•y2时,称点Q是点P的等积点.已知点P(1,2).
(1)在Q1(2,1),Q2(﹣4,﹣1),Q3(8,2)中,点P的等积点是 .
(2)点Q是P点的等积点,点C在x轴上,以O,P,Q,C为顶点的四边形是平行四边形,求点C的坐标.
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【期末复习培优】八年级数学期末考试热点压轴题好题提优训练
类型一 配方法的应用
1.(2025秋•如皋市期中)设实数x,y,z满足3x+y=4,2y+3z=2,则代数式3xy+2yz+xz的最大值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【分析】依据题意,由3x+y=4,2y+3z=2可得x+y+z=2,则z=2﹣x﹣y代入3xy+2yz+xz中,利用完全平方公式变形为3﹣[(x﹣1)2+2(y﹣1)2],进而可得代数式3xy+2yz+xz的最大值.
【解答】解:由题意,∵3x+y=4,2y+3z=2,
∴3x+3y+3z=6.
∴x+y+z=2.
∴z=2﹣x﹣y,
∴原式=3xy+z(2y+x)
=3xy+(2﹣x﹣y)(2y+x)
=3xy+4y+2x﹣2xy﹣x2﹣2y2﹣xy
=4y+2x﹣x2﹣2y2
=3﹣[(x﹣1)2+2(y﹣1)2],
∵(x﹣1)2+2(y﹣1)2≥0,
∴﹣[(x﹣1)2+2(y﹣1)2]≤0,
∴3﹣[(x﹣1)2+2(y﹣1)2]≤3,
∴3xy+2yz+xz的最大值为3.
故选:C.
【点评】本题考查了完全平方公式的应用,熟练掌握该知识点是关键.
类型二 绝对值函数
2.(2026春•金凤区期中)在函数学习中,我们经历了“确定函数的解析式——利用函数图象研究其性质——运用函数解决问题”的学习过程.同时,我们也学习了绝对值的意义:.
【尝试】探究函数y=2|x﹣2|﹣4的图象与性质.
此函数是我们未曾学过的函数,于是小明尝试结合一次函数的学习经验研究此问题,下面是小明的探究过程,请你补充完整.
(1)列表:
x
…
﹣1
0
1
2
3
4
…
y
…
2
0
﹣2
b
﹣2
0
…
根据表格中的信息可得b= ﹣4 .
(2)请在给出的平面直角坐标系中,画出这个函数的图象.
【探索】
(3)写出函数y=2|x﹣2|﹣4的一条性质 当x<2时,y随x增大而减小,当x>2,随x增大而增大
【解决问题】结合画出的函数图象,解决问题:
(4)关于x的不等式的解集为 0<x<3 .
(5)若关于x的方程有且只有一个正数解和一个负数解,请直接写出满足条件的m的取值范围.
【分析】(1)直接代入求值即可;
(2)通过描点,连线,画图即可;
(3)由函数图象,写出对应的增减性即可;
(4)求出两个函数的交点坐标,结合函数图象即可得到答案;
(5)根据(4)所画函数图象即可得到答案.
【解答】解:(1)把x=2代入y=2|x﹣2|﹣4得,y=﹣4,
∴b=﹣4,
故答案为:﹣4;
(2)如图所示即为所求;
(3)由函数图象可得,当x<2时,y随x增大而减小,当x>2,随x增大而增大;
(4)在y=2|x﹣2|﹣4中,当x≥2时,y=2x﹣8,当x<2时,y=﹣2x,
联立方程组,
∴;
联立方程组,
∴;
∴结合函数图象可得,的解集为:0<x<3;
(5)由函数图象可知,当m>0时,y=2|x﹣2|﹣4与有两个交点,且两个交点分别在y轴的左右两侧,
∴有且只有一个正数解和一个负数解,
∴m>0.
【点评】本题考查一次函数的交点、绝对值方程与一次函数的关系,一次函数与不等式的关系,解答本题的关键是明确题意,利用一次函数的性质和数形结合的思想解答;
类型三 一次函数图象与几何变换
3.(2025秋•海州区期末)把一次函数y=kx+b(k,b为常数,k≠0)在x轴下方的图象沿x轴向上翻折,与原来在x轴上方的图象组合,得到一个新的图象,我们称之为一次函数的“V形”图象,例如,如图1就是函数y=x的“V形”图象.
(1)请在图2中画出一次函数y=x+2的“V形”图象,并直接写出该图象与x轴交点A的坐标是 (﹣2,0) ;
(2)在(1)的条件下,在图2中画出直线的图象,与一次函数y=x+2的“V形”图象分别相交于B,C两点,求△ABC的面积;
(3)一次函数y=kx﹣5k+4(k为常数)的“V形”图象经过(﹣3,y1),(1,y2)两点,且y1>y2,那么k的取值范围是k<0 .
【分析】(1)对于一次函数y=x+2,先求与坐标轴交点,令x=0,则y=2;令y=0,则x=﹣11,画出y=x+2的图象,再将x轴下方部分沿x轴向上翻折,得到“V”形图象;
(2)对于一次函数yx+3,先求与坐标轴交点,令x=0,则y=5;令y=0,则x,画出yx+3的图象,再求出B,C坐标,用割补法求三角形面积;
(3)把x=﹣3和x=1代入y=kx﹣5k+4,然后根据y1>y2,解不等式即可求出k的取值范围.
【解答】解:(1)一次函数y=x+2的“V”形图象,如图2即为所求;
该图象与x轴交点A的坐标是(﹣2,0),
故答案为:(﹣2,0);
(2)在图2中画出直线的图象:
由函数图象可知,点B坐标为(﹣3,1),点C坐标为(3,5),
∴S△ABC(1+5)×61×15×5=18﹣0.5﹣12.5=5;
(3)当x=﹣3时,y1=﹣3k﹣5k+4=﹣8k+4,
当x=1时,y2=k﹣5k+4=﹣4k+4,
∵y1>y2,
∴﹣8k+4>﹣4k+4,
解得k<0,
故答案为:k<0.
【点评】本题主要考查一次函数图象与几何变换及两直线相交或平行问题,理解题意,熟练掌握一次函数的基本性质是解题关键.
类型四 一次函数与图形面积
4.(2025春•丰台区期末)已知一次函数y=kx+b(k,b为常数且k≠0)的图象经过点A(2,0)和y轴上一点B,且与平行.
(1)求一次函数的表达式,并在平面直角坐标系内画出该函数的图象;
(2)当﹣2<x<4时,请结合图象,直接写出y的取值范围 ﹣1<y<2 ;
(3)若点P在直线x=1上,且△ABP的面积等于,求点P的坐标.
【分析】(1)利用待定系数法即可求解;
(2)求得x=﹣2和x=4时的函数值,结合图象即可求得;
(3)设直线x=1交直线y于点D,由直线y求得D的坐标,然后根据三角形面积公式得到OA,即,求得PD,即可求得P(1,2)或(1,﹣1).
【解答】解:(1)∵一次函数y=kx+b(k,b为常数且k≠0)的图象与平行,
∴k,
∴yx+b,
∵经过点A(2,0),
∴0b,
∴b=1,
∴一次函数的表达式为y,如图,
;
(2)当x=﹣2时,y;x=4时,y1,
∴当﹣2<x<4时,y的取值范围是﹣1<y<2.
故答案为:﹣1<y<2;
(3)设直线x=1交直线y于点D,
把x=1代入y得,y,
∴D(1,),
∵△ABP的面积等于,
∴OA,即,
∴PD,
∴P(1,2)或(1,﹣1).
【点评】本题是两条直线平行问题,考查了待定系数法求函数的解析式,一次函数的性质,三角形面积,熟练掌握待定系数法是解题的关键.
类型五 动点问题
5.(2025•梁溪区二模)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=6cm,BC=8cm,P是AB的中点.点M从A点出发以2cm/s向点C运动,点N从C点出发2cm/s以向点B运动,点Q是MN的中点,连接PQ.点M,N同时出发,当其中一个点到达终点时,另一点随之停止运动.当PQ的长取最小值时,CM的长为 2 cm.
【分析】以CB为x轴,CA为y轴,构造直角坐标系,则点B的坐标为(8,0),点A的坐标为(0,6),由点P是AB的中点,可得出点P的坐标为(4,3),当运动时间为t(0≤t≤3)秒时,点Q的坐标为(t,3﹣t),根据PQ,当t=2时,PQ有最小值,于是得到结论.
【解答】解:以CB为x轴,CA为y轴,构造直角坐标系,则点B的坐标为(8,0),点A的坐标为(0,6),如图所示,
∵点P是AB的中点,
∴点P的坐标为(4,3).
6÷2=3(秒),8÷2=4(秒),
当运动时间为t(0≤t≤3)秒时,点N的坐标为(2t,0),点M的坐标为(0,6﹣2t),点Q的坐标为(t,3﹣t),
∵P是AB的中点,
∴P(4,3),
∴PQ,
∴当t=2时,PQ有最小值,
∴点M的坐标为(0,2),
∴CM=2.
故答案为:2.
【点评】本题考查了勾股定理、一元二次方程的应用以及坐标与图形的性质,构造直角坐标系,利用两点间的距离公式(勾股定理)找出关于运动时间t的方程是解题的关键.
类型六 四边形综合题
6.(2025秋•凤城市期末)如图1,已知正方形ABCD,点P是边BC上的一个动点(不与点B、C重合),点E在DP上,满足AE=AB=2,延长BE交CD于点F.
(1)求∠BED的度数;
(2)连接CE,
①如图2,当CE⊥BF时,求PB的长;
②当△CEF是以CE为腰的等腰三角形时,直接写出此时△AED的面积.
【分析】(1)由正方形的性质得AB=AD,∠BAD=90°,则AE=AB=AD,所以∠AEB=∠ABE,∠AED=∠ADE,则2∠AEB+2∠AED+90°=360°,所以∠BED=∠AEB+∠AED=135°;
(2)①作AG⊥BE于点G,则GB=GE,而CD⊥BF,所以∠BEC=∠AGB=∠ABC=90°,则∠CBE=∠BAG=90°﹣∠ABG,可证明△BEC≌△AGB,得EC=GB=BE,作PH⊥BE于点H,可证明∠HPE=∠HEP=45°,则HE=HP,因为PH∥CE,得出tan∠CBE,可得出答案;
②分两种情况讨论,一是FE=CE,则∠EFC=∠ECF,可推导出∠EBC=∠ECB,则BE=CE=FE,作EL⊥AD于点L,可证明AL=DL,所以AE=DE=AD,即△AED是等边三角形,得到EL,即可求出S△AED;二是CF=CE,则∠CEF=∠CFE,可证明点E在AC上,则∠BAE=∠DAE=45°,作EM⊥AD于点M,得到EM.即可求出S△AED.
【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是正方形,AE=AB,
∴AB=AD,∠BAD=90°,
∴AE=AD,
∴∠AEB=∠ABE,∠AED=∠ADE,
∵∠AEB+∠ABE+∠AED+∠ADE+∠BAD=360°,
∴2∠AEB+2∠AED+90°=360°,
∴∠AEB+∠AED=135°,
∴∠BED=∠AEB+∠AED=135°.
(2)解:①如图1,作AG⊥BE于点G,则GB=GE,
∵CE⊥BF,
∴∠BEC=∠AGB=∠ABC=90°,
∴∠CBE=∠BAG=90°﹣∠ABG,
∵BC=AB,
∴△BEC≌△AGB(AAS),
∴EC=GBBE,
作PH⊥BE于点H,则∠PHB=∠PHE=90°,
∵∠HEP=180°﹣∠BED=180°﹣135°=45°,
∴∠HPE=∠HEP=45°,
∴HE=HP,
∵PH∥CE,
∴,tan∠CBE,
∵BC=2
∴BPBC;
②如图2,△CEF是等腰三角形,且FE=CE,则∠EFC=∠ECF,
∵∠BCF=90°,
∴∠EBC+∠EFC=90°,∠ECB+∠ECF=90°,
∴∠EBC=∠ECB,
∴BE=CE=FE,
作EL⊥AD于点L,则∠ELD=∠BAD=90°,
∴EL∥AB∥CD,
∴1,
∴AL=DL,
∴AE=DE=AD,
∴△AED是等边三角形,
∴EL,
∴S△AED2;
如图3,△CEF是等腰三角形,且CF=CE,则∠CEF=∠CFE,
∵CD∥AB,
∴∠CFE=∠ABE=∠AEB,
∴∠CEF=∠AEB,
∴∠CEB+∠AEB=∠CEB+∠CEF=180°,
∴点E在正方形ABCD的对角线AC上,
∵AB=AD=CB=CD,∠ABC=∠ADC=∠BCD=90°,
∴∠BAE=∠DAE=∠BCA=∠DCA=45°,
作EM⊥AD于点M,
∴EM.
∴S△AED2.
综上,△AED的面积为或.
【点评】此题是四边形综合题,考查了正方形的性质、等腰直角三角形的性质、全等三角形的判定与性质、等边三角形的性质、三角形内角和定理、平行线分线段成比例定理、勾股定理、数形结合与分类讨论数学思想的运用等知识与方法.
7.(2024春•黄石港区期末)如图,在正方形ABCD中,P为边BC上一点(点P不与点B,C重合),连接DP,作点A关于直线DP的对称点E,连接AE分别交DP,DC于点G,H.过点C作CF⊥AE于点F,连接DE.
(1)依题意补全图形;
(2)求证:CF=EF;
(3)连接FB,FD,用等式表示线段FA,FB,FD之间的数量关系,并证明.
【分析】(1)根据要求画出图形即可;
(2)如图2中,连接AC,CE.设∠CDE=y.利用等腰三角形的性质,用y表示出∠DEC,∠DEA,M可得结论;
(3)结论:FB+FDFA.如图3中,过点A作AM⊥FD交FD的延长线于点M,AN⊥BF于点N,过点B作BJ⊥AE于点J,BK⊥FC交FC的延长线于点K.证明△DFC≌△DFE(SSS),推出∠DFC=∠DFE(360°﹣90°)=135°,推出∠DFG=180°﹣∠DFE=45°,证明△BJA≌△BKC(AAS),推出BJ=BK,推出∠BFJ=∠BFK=45°,再证明四边形AMFN是正方形,推出AFFM,可得结论.
【解答】(1)解:图形如图1所示:
(2)证明:如图2中,连接AC,CE.设∠CDE=y.
∵四边形ABCD是正方形,
∴DA=DC,∠ADC=90°,
∵A,E关于DP对称,
∴DA=DE,
∴DA=DC=DE,
∴∠DEC=∠ECD(180°﹣y)=90°y,
∴∠DAE=∠DEA(180°﹣90°﹣y)=45°y,
∴∠CEF=∠DEC﹣∠DEA=90°y﹣(45°y)=45°,
∵CF⊥AE,
∴∠CFE=90°,
∴∠FCE=∠CEF=45°,
∴FC=FE;
(3)结论:FB+FDFA.
理由:如图3中,过点A作AM⊥FD交FD的延长线于点M,AN⊥BF于点N,过点B作BJ⊥AE于点J,BK⊥FC交FC的延长线于点K.
∵DC=DE=DF=DF,FC=FE,
∴△DFC≌△DFE(SSS),
∴∠DFC=∠DFE(360°﹣90°)=135°,
∴∠DFG=180°﹣∠DFE=45°,
∵∠BJF=∠JFK=∠K=90°,
∴∠JBK=∠ABC=90°,
∴∠ABJ=∠CBK,
∵BA=BC,∠BJA=∠K=90°,
∴△BJA≌△BKC(AAS),
∴BJ=BK,
∵BJ⊥FA,BK⊥FK,
∴∠BFJ=∠BFK=45°,
∴∠AFB=∠AFM=90°,
∵∠M=∠ANF=90°,FA=FA,
∴△FAM≌△FAN(AAS),
∴AM=AN,
∵AD=AB,∠M=∠ANB=90°,
∴Rt△AMD≌Rt△ANB(HL),
∴BN=DM,
∵∠M=∠MFN=∠ANF=90°,
∴四边形AMFN是矩形,
∵AM=AN,
∴四边形AMFN是正方形,
∴AFFM,
∴FB+FD=FN+BN+FM﹣DM=2FMAF.
【点评】本题属于四边形综合题,考查了正方形的性质和判定,全等三角形的判定和性质,等腰三角形的判定和性质等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题,属于中考压轴题.
8.(2025春•海安市期末)综合与实践:
矩形ABCD中,点E在射线BC上,连接OE,过点O作OF⊥OE,交直线DC于点F,连接EF.
【特例探究】(1)如图1,当E是线段BC中点时,BE=4,DF=3,则EF的长为 5 ;
【一般情形】(2)当点E在线段BC的延长线上时,依题意补全图2,用等式表示线段BE,DF,EF之间的数量关系,并证明;
【拓展运用】(3)如图(3),△ABC中,∠C=90°,点D在BC的延长线上,点E在CA的延长线上,连接DE,F是DE的中点,连接AF,若AE2+BD2=DE2,且DE﹣AB=4,求AF的最小值.
【分析】(1)根据矩形的性质得出AO=CO=BO=DO,∠BCD=∠CDA=∠BAD=∠ABC=90°,根据等腰三角形的性质得出OE⊥BC,CE=BE=4,证明四边形OECF为矩形,得出OF⊥CD,根据等腰三角形的性质得出CF=DF=3,最后根据勾股定理求出结果即可;
(2)延长DA,EO交于点G,连接GF,根据矩形的性质得出AD∥BC,OA=OC,AD=BC,证明△AOG≌△COE(AAS),得出OE=OG,CE=AG,证明△EOF≌△GOF(SAS),得出GF=EF,根据勾股定理即可得出答案;
(3)过点A作GA⊥CE,过点B作GB⊥BD,GA与BG交于点G,连接CG交AB于点O,连接DO,并延长交AG的延长线于点H,连接EH,OF,证明四边形ACBG为矩形,得出,CO=OG,AG∥BC,AG=BC,证明△GOH≌△COD,得出OD=OH,GH=CD,证明△OEH≌△OED,得出∠EOH=∠EOD,求出∠EOH=∠EOD=90°,根据直角三角形性质得出,根据三角形三边关系可得AF≥OF﹣OA,且当O、A、F三点共线时,等号成立,求出,即可得出答案.
【解答】解:(1)∵四边形ABCD为矩形,
∴AO=CO=BO=DO,
∠BCD=∠CDA=∠BAD=∠ABC=90°,
∵E是线段BC中点,
∴OE⊥BC,CE=BE=4,
∴∠OEC=90°,
∵OF⊥OE,
∴∠EOF=90°,
∴四边形OECF为矩形,
∴∠OFC=90°,
∴OF⊥CD,
∵OC=OD,
∴CF=DF=3,
在直角三角形CEF中,由勾股定理得:,
故答案为:5;
(2)BE2+DF2=EF2;理由如下:
四边形ABCD为矩形,如图2,延长DA,EO交于点G,连接GF,
∴AD∥BC,OA=OC,AD=BC,
∴∠AGO=∠CEO,∠GAO=∠ECO,
在△AOG和△COE中,
,
∴△AOG≌△COE(AAS),
∴OE=OG,CE=AG,
∴BC+CE=AD+AG,
即BE=DG,
在△EOF和△GOF中,
,
∴△EOF≌△GOF(SAS),
∴GF=EF,
∵∠GDF=180°﹣90°=90°,
在直角三角形DFG中,由勾股定理得:GF2=DF2+DG2,
即BE2+DF2=EF2;
(3)过点A作GA⊥CE,过点B作GB⊥BD,GA与BG交于点G,连接CG交AB于点O,连接DO,并延长交AG的延长线于点H,连接EH,OF,如图3,
则∠GAC=∠GBC=∠ACB=90°,
∴四边形ACBG为矩形,
∴,CO=OG,AG∥BC,AG=BC,
∴∠GHO=∠CDO,∠HGO=∠DCO,
∴△GOH≌△COD(SAS),
∴OD=OH,GH=CD,
∴AG+GH=BC+CD,
∴AH=BD,
∵∠HAE=180°﹣90°=90°,
在直角三角形AEH中,由勾股定理得:HE2=AH2+AE2=BD2+AE2,
∵AE2+BD2=DE2,
∴HE2=DE2,
∴HE=DE,
∵OE=OE,
∴△OEH≌△OED(SSS),
∴∠EOH=∠EOD,
∵∠EOH+∠EOD=180°,
∴∠EOH=∠EOD=90°,
∵点F为DE的中点,
∴,
∵AF≥OF﹣OA,且当O、A、F三点共线时,等号成立,
∴,
∵DE﹣AB=4,
∴,
∴AF的最小值为2.
【点评】本题属于四边形综合题,主要考查了矩形的判定和性质,等腰三角形的判定和性质,三角形全等的判定和性质,勾股定理,直角三角形的性质,三角形三边关系应用,解题的关键是添加辅助线,熟练掌握相关的判定和性质.
9.(2024春•贺州期末)折叠问题是我们常见的数学问题,它是利用图形变化的轴对称性质解决的相关问题.数学活动课上,同学们以“矩形的折叠”为主题开展了数学活动.
【操作】如图1,在矩形ABCD中,点M在边AD上,将矩形纸片ABCD沿MC所在的直线折叠,使点D落在点D′处,MD′与BC交于点N.
【猜想】(1)请直接写出线段MN、CN的数量关系.
【应用】如图2,继续将矩形纸片ABCD折叠,使AM恰好落在直线MD′上,点A落在点A′处,点B落在点B′处,折痕为ME.
(2)若CD=4,MD=8,求MN的长;
(3)猜想MN、EM、MC的数量关系,并加以证明.
【分析】(1)由折叠的性质可得∠CMD=∠CMD′,再由矩形的性质结合平行线的性质得到∠CMD=∠MCN,则∠CMD′=∠MCN,进而可得MN=CN;
(2)由折叠的性质可得∠D=∠D′=90°,DC=D′C=4,MD=MD′=8,设MN=NC=x,则ND′=MD′﹣MN=8﹣x,由ND′2+D′C2=NC2,得到(8﹣x)2+42=x2,解得x=5,则MN=5,同理可证明EN=MN=5,则EC=EN+CN=10;
(3)由折叠的性质证明∠EMC=90°,由勾股定理得到EM2+MC2=CE2,再证明CE=2MN,即可得到EM2+MC2=4MN2.
【解答】解:(1)MN=CN,理由如下:
∵矩形纸片ABCD沿MC所在的直线折叠,
∴∠CMD=∠CMD′,
∵四边形ABCD是矩形,
∴AD∥BC,
∴∠CMD=∠MCN,
∴∠CMD′=∠MCN,
∴MN=CN.
故答案为:MN=CN;
(2)∵矩形ABCD沿MC所在直线折叠,
∴∠D=∠D′=90°,DC=D′C=4,MD=MD′=8,
设MN=NC=x,
∴ND′=MD′﹣MN=8﹣x,
在Rt△ND′C中,∠D′=90°,
∴ND′2+D′C2=NC2,
∴(8﹣x)2+42=x2,
解得x=5,
∴MN=5.
(3)EM2+MC2=4MN2,理由如下:
由折叠的性质可得∠AME=∠EMN,∠DMC=∠CMN,
∵∠AME+∠EMN+∠DMC+∠CMN=180°,
∴∠EMN+∠CMN=90°,即∠EMC=90°,
∴EM2+MC2=CE2,
又∵AD∥BC,
∴∠AME=∠MEN,
∴∠AME=∠MEN=∠EMN,
∴EN=MN=CN,
∴CE=2MN,
∴EM2+MC2=4MN2.
【点评】本题主要考查了矩形与折叠问题,勾股定理,等角对等边等等,熟练掌握折叠的性质是解答本题的关键.
10.(2025春•丰台区期末)已知正方形ABCD,P是对角线AC的延长线上一点.
(1)连接PD,过点P作PD的垂线交AB的延长线于点E.
①依据题意,补全图形;
②判断线段PD与PE的数量关系,并证明;
(2)在(1)的条件下,过点P分别作线段AE、射线BC的垂线,垂足分别为点F、点H,线段BH与线段DP于点G,连接EG.请你判断线段EG、BG和CP之间的数量关系,并证明.
【分析】(1)①根据题意补全图形即可;
②过P作PK∥AE,交AD延长线于K,过P作PT⊥AE于T,证明△KPD≌△TPE(ASA),即可得到PD=PE;
(2)延长AD,PH交于R,延长DG交PF于S,同理可得EF=DR,根据四边形ABCD是正方形,知△PCS是等腰直角三角形,CS=PSCP,从而可得BE=2BFCP,而BE2+BG2=EG2,即可得2CP2+BG2=EG2.
【解答】解:(1)①补全图形如下:
②PD=PE,证明如下:
过P作PK∥AE,交AD延长线于K,过P作PT⊥AE于T,如图:
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠DAB=90°,∠DAC=45°,
∴△AKP是等腰直角三角形,
∴AK=PK,
∵∠KAT=∠ATP=∠AKP=90°,
∴四边形ATPK是正方形,
∴PK=PT,∠KPT=90°=∠DPE,
∴∠KPD=∠TPE,
∴△KPD≌△TPE(ASA),
∴PD=PE;
(2)2CP2+BG2=EG2,理由如下:
延长AD,PH交于R,延长DG交PF于S,如图:
同(1)②可得EF=DR,
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠ACD=45°=∠PCS,
∴△PCS是等腰直角三角形,
∴CS=PSCP,
∵PS=DR,
∴DR=EFCP,
∵CS=BF,CS=PS=DR=EF,
∴BF=EFCP,
∴BE=2BFCP,
在Rt△BGE中,BE2+BG2=EG2,
∴(CP)2+BG2=EG2,
∴2CP2+BG2=EG2.
【点评】本题考查四边形综合应用,涉及全等三角形的判定与性质,勾股定理及应用,等腰直角三角形的判定与性质等知识,解题的关键是作辅助线,构造全等三角形解决问题.
11.(2024春•通州区期中)已知四边形ABCD是正方形,点E是射线DC上一点,连接AE,点D关于直线AE的对称点为M,射线AM与直线BC相交于点G.
(1)若点M在对角线AC上,则∠DAE= 22.5 度;
(2)如图,若E是CD的中点,试用等式表示线段AG,AD,CG之间的数量关系,并证明;
(3)若点E在边DC的延长线上,AD=4,BG=3,求DE的长.
【分析】(1)由对称的性质可得△ADE≌△AME,得出∠MAE=∠DAE,再根据正方形的性质即可求解;
(2)AG=AD+CG,连接ME,EG,证明△ADE≌△AME和Rt△MEG≌Rt△CEG,得出AD=AM,MG=CG即可解答;
(3)过点F作FH⊥AD,先得出GA=GF5,进而求出BF,CF,即可得出△AHF≌△FCE,则DE=DC+CE=4+4=8.
【解答】解:(1)连接ME,
∵点D关于直线AE的对称点为M,
∴AD=AM,DE=ME,
∴△ADE≌△AME,
∴∠MAE=∠DAE,
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠CAD=45°,
∴∠DAE=22.5°,
故答案为:22.5.
(2)AG=AD+CG,
连接ME,EG,
∵点D关于直线AE的对称点为M,
∴AD=AM,DE=ME,
∴△ADE≌△AME,
∴∠D=∠AME=90°,
∵E是CD的中点,
∴CE=DE=ME,
∵∠EMG=∠C=90°,EG=EG,
∴Rt△MEG≌Rt△CEG(HL),
∴MG=GC,
∵AG=AM+MG=AD+CG;
(3)过点F作FH⊥AD,如图,
由对称的性质可得∠DAF=∠GAF,
∵∠DAF=∠AFG,
∴∠GAF=∠AFG,
∴GA=GF5,
∴BF=GF﹣BG=5﹣3=2,
∵CF=BC﹣BF,
∴CF=2=BF,
∴△AHF≌△FCE,
∴CE=FH=4,
∴DE=DC+CE=4+4=8.
【点评】本题考查正方形的性质,轴对称的性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理,正确作出辅助线是解题关键.
12.(2025春•朝阳区期中)在正方形ABCD中,点E在射线BD上,点M在BC的延长线上,CN为∠DCM的角平分线,点F为射线CN上一点,且CE=FE.
(1)如图,当点E在线段BD上时,
①补全图形;
②求证:2∠BEC+∠CEF=180°;
③用等式表示线段CF,DE,BE之间的数量关系,并证明.
(2)若AB=4,BE=3DE,直接写出线段CF的长.
【分析】(1)①由题意画出图形即可;
②证明∠CBD=∠MCN,得CN∥BD,再由平行线的性质和等腰三角形的性质得∠BEC=∠ECF=∠EFC,然后由三角形内角和定理即可得出结论;
③连接AC交BD于点O,过点E作EH⊥CF于点H,证四边形CHEO是矩形,得CH=OE,再由等腰三角形的性质得CH=FH,即可解决问题;
(2)分两种情况,(i)点E在线段BD上时,BE+DE=BD=4,求出DE,再由③可知,CF+DE=BE,即可得出结论;
(ii)点E在线段BD的延长线上时,BE=DE+BD,连接AC交BD于点O,过点E作EH⊥CF于点H,求出DE=2,则BE=3DE=6,再由等腰三角形的性质即可得出结论.
【解答】解:(1)①如图1,
②证明:∵四边形ABCD是正方形,
∴∠ABC=∠BCD=90°,∠CBD∠ABC=45°,
∴∠DCM=90°,
∵CN平分∠DCM,
∴∠MCN=45°,
∴∠CBD=∠MCN,
∴CN∥BD,
∴∠BEC=∠ECF,
∵CE=FE,
∴∠ECF=∠EFC,
∴∠BEC=∠ECF=∠EFC,
在△ECF中,∠ECF+∠EFC+∠CEF=180°,
∴2∠BEC+∠CEF=180°;
③解:CF+DE=BE,证明如下:
如图2,连接AC交BD于点O,过点E作EH⊥CF于点H,
∵四边形ABCD是正方形,
∴AC⊥BD,
由(1)可知,CN∥BD,
∴EH⊥BD,
∴EH∥AC,
∴四边形CHEO是矩形,
∴CH=OE,
∵CE=FE,EH⊥CF,
∴CH=FH,
∴CF=2CH=2OE=2(BE﹣OB)=2BE﹣2OB=2BE﹣BD=BE﹣(BD﹣BE)=BE﹣DE,
∴CF+DE=BE;
(2)解:∵四边形ABCD是正方形,AB=4,
∴AD=AB=4,OB=OD,∠BAD=90°,
∴BDAB=4,
∴OBBD=2,
(i)点E在线段BD上时,BE+DE=BD=4,
∵BE=3DE,
∴4DE=4,
∴DE,
由③可知,CF+DE=BE,
∴CF=BE﹣DE=2DE=2;
(ii)如图3,点E在线段BD的延长线上时,BE=DE+BD,
连接AC交BD于点O,过点E作EH⊥CF于点H,
∵BE=3DE,
∴2DE=4,
∴DE=2,
∴BE=3DE=6,
∵EH⊥CF,CE=FE,
∴CF=2CH=2OE=2(BE﹣OB)=2(62)=8;
综上所述,线段CF的长为2或8.
【点评】本题是四边形综合题目,考查了正方形的性质、矩形的判定与性质、平行线的判定与性质、等腰三角形的性质、角平分线定义、三角形内角和定理以及分类讨论等知识,熟练掌握正方形的性质和等腰三角形的性质是解题的关键,属于中考常考题型.
13.(2026•中山市二模)如图,在平行四边形ABCD中,∠BAC=90°,∠B=60°,AB=6.动点P从点A出发沿AD以2cm/s速度向终点D运动,同时点Q从点C出发,以速度4cm/s沿射线CB运动,当点P到达终点时,点Q也随之停止运动,设点P运动的时间为t秒.
(1)用含t的代数式表示AP= 2t ;
(2)当PQ⊥BC时,求t的值;
(3)请问是否存在t的值,使得A,B,P,Q为顶点的四边形为平行四边形?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由.
【分析】(1)由题意可得出答案;
(2)当PQ⊥BC时,作AF⊥BC于点F,则四边形APQF是平行四边形,可求得∠BAF=30°,则BF=3,所以CF=CB﹣BF=9,由AP=FQ,得2t=9﹣4t,可得出答案;
(3)由AP∥BQ,可知当AP=BQ时,A,B,P,Q为顶点的四边形为平行四边形,再分两种情况讨论,一是当0≤t<3时,则2t=12﹣4t,求得t=2;二是当3<t≤6时,则2t=4t﹣12,求得t=6.
【解答】解:(1)∵动点P从点A出发沿AD以2cm/s速度向终点D运动,
∴AP=2t,
故答案为:2t;
(2)当PQ⊥BC时,如图1,作AF⊥BC于点F,则AF∥PQ,∠AFB=90°,
∵AP∥FQ,
∴四边形APQF是平行四边形,
∴AP=FQ,
∵∠BAF=90°﹣∠ABC=30°,
∴BFAB=3,
∴CF=CB﹣BF=12﹣3=9,
∴2t=9﹣4t,
解得t,
∴t的值是.
(3)存在,
∵∠BAC=90°,∠ABC=60°,AB=6,
∴∠ACB=90°﹣∠ABC=30°,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD=CB=2AB=12,
∵AP=2t,
∴当点P与点D重合时,则t=6;
∵CQ=4t,
∴当点Q与点B重合时,则4t=12,解得t=3,
∴当0≤t<3时,BQ=12﹣4t;当3<t≤6时,BQ=4t﹣12,
∵AP∥BQ,
∴当AP=BQ时,A,B,P,Q为顶点的四边形为平行四边形,
当0≤t<3时,如图2,四边形APQB是平行四边形,
∵AP=BQ,
∴2t=12﹣4t,
解得t=2;
当3<t≤6时,如图3,四边形APBQ是平行四边形,
∵AP=BQ,
∴2t=4t﹣12,
解得t=6,
综上所述,t的值为2或6.
【点评】此题重点考查平行四边形的判定与性质、直角三角形中30°角所对的直角边等于斜边的一半、数形结合与分类讨论数学思想的运用等知识与方法,此题综合性强,难度较大,属于考试压轴题.
类型七 一次函数于几何综合题
14.(2024春•通州区期中)如图1,平面直角坐标系xOy中,过点B(8,6)分别作x轴、y轴的垂线,垂足分别为C,A两点,直线y=2x﹣6与AB交于点D,与y轴交于点M.
(1)求点D的坐标;
(2)如图2,E是线段AO上的一个动点(不与点O重合),过E作ED的垂线交DM于点F.
①若DE=EF,求AE的长;
②若∠COM的平分线与射线EF交于点H,OH=m,OE=n,求m关于n的函数解析式.
【分析】(1)直线y=2x﹣6,令y=6,求出x=6,即可得点D的坐标;
(2)①过F作FG⊥y轴于G,证明△EFG≌△DEA(AAS),可得FG=EA,EG=DA=6,设AE=a,则F(a,﹣a),代入直线y=2x﹣6即可求解;
②过H作HK⊥y轴于K,证明△EHK∽△DEA,根据相似三角形的性质可得,由OH=m结合角平分线的定义可得HK=OKm,即可得m关于n的函数解析式.
【解答】解:(1)∵B(8,6),BA⊥x轴,直线y=2x﹣6与AB交于点D,
∴点D的纵坐标为6,
直线y=2x﹣6,令y=6得2x﹣6=6,
解得x=6,
∴点D的坐标为(6,6);
(2)①过F作FG⊥y轴于G,
∴∠EGF=∠A=90°,∠FEG+∠EFG=90°,
∵EF⊥DE,
∴∠FEG+∠DEA=90°,
∴∠EFG=∠DEA,
∵DE=EF,
∴△EFG≌△DEA(AAS),
∴FG=EA,EG=DA=6,
设AE=a,则FG=EA=a,
∵OA=AE+OE=6,EG=OG+OE=6,
∴OG=AE=a,
∴F(a,﹣a),
代入直线y=2x﹣6得2a﹣6=﹣a,解得a=2,
∴AE的长为2;
②过H作HK⊥y轴于K,
∴∠EKH=∠A=90°,∠HEK+∠EHK=90°,
∵EF⊥DE,
∴∠HEK+∠DEA=90°,
∴∠EHK=∠DEA,
∴△EHK∽△DEA,
∴,
∵OH=m,OH是∠COM的平分线,
∴∠HOK=45°,
∴HK=OKm,
∴,
∴mn+6.
【点评】本题是一次函数综合题,考查一次函数图象上点的坐标特征,全等三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,等腰直角三角形的性质等,能够通过作垂线构造全等或相似的直角三角形是解题的关键.
15.(2026春•海淀区期中)在平面直角坐标系xOy中,对于点P(x1,y1),给出如下定义:当点Q(x2,y2)满足x1•x2=y1•y2时,称点Q是点P的等积点.已知点P(1,2).
(1)在Q1(2,1),Q2(﹣4,﹣1),Q3(8,2)中,点P的等积点是 Q1(2,1) .
(2)点Q是P点的等积点,点C在x轴上,以O,P,Q,C为顶点的四边形是平行四边形,求点C的坐标.
【分析】(1)根据定义,计算确定即可.
(2)根据平行四边形的性质,运用平移的思想分类计算即可.
【解答】解:(1)∵P(1,2),Q1(2,1),Q2(﹣4,﹣1),Q3(8,2),
∴1×2=2×1,1×(﹣4)≠2×(﹣1),1×8≠2×2,
∴点P的等积点是Q1(2,1),
故答案为:Q1(2,1);
(2)如图1,设点Q(x,y),
∵P(1,2),点Q是P点的等积点,
∴x=2y即,
故点Q在直线上,
∴点,
当点O平移得到点P时,平移规律是向右平移1个单位长度,再向上平移2个单位长度,
∵O,P,Q,C为顶点的四边形是平行四边形,
∴点向右平移1个单位长度,再向上平移2个单位长度得到点C,
∴点,
∵点在x轴上,
∴点,
解得x=﹣4,
∴点C2(﹣3,0);
当点P平移得到点O时,平移规律是向左平移1个单位长度,再向下平移2个单位长度,
∵O,P,Q,C为顶点的四边形是平行四边形,
∴点向左平移1个单位长度,再向下平移2个单位长度得到点C,
∴点,
∵点在x轴上,
∴点,
解得x=4,
∴点C1(3,0);
综上所述,点C(﹣3,0)或C(3,0).
【点评】本题考查了新定义问题,平行四边形的判定,平移规律,正方形的性质,正确理解新定义是解题的关键.
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