江苏省南京市2022-2023学年八年级上学期数学期末备考卷Ⅰ(含答案)
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2022-2023学年度第一学期期末学情调研
八年级数学
注意事项:
全卷满分100分.考试时间为100分钟.考生答题全部答在答题卡上,答在本试卷上无效.
一、选择题(本大题共6小题,每小题2分,共12分.在每小题所给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的,请将正确选项的序号填涂在答题卡相应位置上)
1.下面4个美术字中,可以看作是轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
2.一个正方形的面积是15,估计它的边长大小在( )
A.2与3之间 B.3与4之间 C.4与5之间 D.5与6之间
3.如图,在四边形ABCD中,∠A=∠BDC=90°,∠C=∠ADB,点P是BC边上的一动点,连接DP,若AD=3,则DP的长不可能是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
4.下列长度的三条线段能组成直角三角形的是( )
A.2,3,5 B.13,14,15 C.32,42,52 D.4,5,6
5.如图,AB=AC,D,E分别是AB,AC上的点,下列条件不能判断△ABE≌△ACD的是( )
A.∠B=∠C B.BE=CD C.AD=AE D.BD=CE
6.若x-22=2-x成立,则x的取值范围是( )
A.x≤2 B.x≥2 C.0≤x≤2 D.任意实数
7.下列图像中,表示y是x的函数的是( )
A.B.C. D.
8.如图,ΔABC≅ΔADE,若∠B=40°,,则∠DAE的度数为( )
A.70° B.110° C.120° D.130°
9.在平面直角坐标系中,已知点A-1,2,点B-5,6,在x轴上确定点C,使得△ABC的周长最小,则点C的坐标是( )
A.-4,0 B.-3,0 C.-2,0 D.
10.在ΔABC中,AB=AC,∠BAC=45°,边AC、BC上的高、AD交点F.如果BD=2,那么的长为( )
A.1 B.2 C. D.22
二、填空题(本大题共10小题,每小题2分,共20分.不需写出解答过程,请把答案直接填写在答题卡相应位置上)
11.比较大小:____2+1.(填“>”、“<”或“=”).
12.若点A(a,b)在第二象限,则点B(b,a)在第_____象限.
13.如图,数轴上点A表示的数是-2,∠OAB=90°,AB=1,以点O为圆心,OB为半径画弧,与数轴的负半轴相交,则交点P所表示的数是______.
14.在平面直角坐标系中,把点P(a−1,5)向左平移3个单位得到点Q(2−2b,5),则2a+4b+3的值为______.
15.已知点A(x1,y1)、点B(x2,y2)是一次函数y=2x﹣m图象上的两个点,若x1>x2,则y1﹣y2___0.(填“>”、“<”或“=”)
16.在平面直角坐标系xOy中,一次函数y=kx+b(k≠0,k,b均为常数)与正比例函数y=﹣x的图象如图所示,则关于x的不等式kx+b>﹣x的解集为______.
17.如图,两个边长均为2的正方形重叠在一起,O是正方形ABCD的中心,则阴影部分的面积是_____.
18.《九章算术》中记载:今有立木,系索其末,委地三尺,引索却行,去本八尺而索尽,问索长几何?译文:今有一竖立着的木柱,在木柱的上端系有绳索,绳索从木柱上端顺木柱下垂后,堆在地面的部分尚有3尺,牵着绳索(绳索头与地面接触)退行,在距木柱根部8尺处时绳索用尽,则绳索长____.
19.如图,透明的圆柱形容器(容器厚度忽略不计)的高为12cm,底面周长为10cm,在容器内壁离容器底部3cm的点B处有一饭粒,此时一只蚂蚁正好在容器外壁,且离容器上沿3cm的点A处,则蚂蚁吃到饭粒需爬行的最短路径是______cm.
20.已知点Р在直线l:y=kx﹣3k(k≠0)上,点Q的坐标为(0,4),则点Q到直线l的最大距离是_______.
三、解答题(本大题共8小题,共68分.请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
21.(8分)(1)计算:16--22+318; (2)求x的值:4x2﹣25=0.
22.(8分)已知2x+3的算术平方根是5,5x+y+2的立方根是3,求x﹣2y+10的平方根.
23.(8分)已知:如图,AD、BC相交于点O,AD=BC,∠C=∠D=90°.
求证:AO=BO.
24.(8分)如图,用表示A点的位置,用3,-1表示B点的位置.
(1)画出直角坐标系;
(2)求点E的坐标;
(3)求△CDE的面积:
(4)如果在x轴上存在一点P,使DP+EP的和最小,请在图中画出点P的位置.
25.(8分)如图,已知BA=BC,BD=BE,∠ABC=∠EBD=90°.
(1)求证:AB平分∠EAC;
(2)若AD=1,CD=3,求BD.
26.(8分)如图,一次函数y=kx+b的图像与x轴正半轴交于点A,与一次函数
y=2x﹣3的图像交于点B(m,1),且OA=4
(1)求k,b的值;
(2)求一次函数y=kx+b,y=2x﹣3的图像与x轴所围成的三角形的面积.
27.(8分)小明骑自行车保持匀速从甲地到乙地,到达乙地后,休息了一段时间,然后以相同的速度原路返回,停在甲地.设小明出发x(min)后,到达距离甲地y(m)的地方,图中的折线表示的是y与x之间的函数关系.
(1)甲、乙两地的距离为 ,a= ;
(2)求小明从乙地返回甲地过程中,y与x之间的函数关系式;
(3)在小明从甲地出发的同时,小红从乙地步行至甲地,保持100m/min的速度不变,到甲地停止.小明从甲地出发多长时间,与小红相距200米?
28.(12分)对于平面直角坐标系xOy中的点A和点P,若将点P绕点A顺时针旋转90°后得到点Q,则称点Q为点P关于点A的“顺转点”,图1为点P关于点A的“顺转点”Q的示意图.
【知识理解】
(1)已知点A的坐标为(0,0),点P关于点A的“顺转点”为点Q.
①若点P的坐标为(1,0),则点Q的坐标为 ;
②当点P的坐标为 时,点Q的坐标为(2,-1);
③△PAQ是 三角形;
【知识运用】
(2)如图2,已知直线y=12x+1与x轴交于点A.
①点B的坐标为(1,0),点C在直线y=12x+1上,若点C关于点B的“顺转点”在坐标轴上,则点C的坐标是 ;
②点E在直线y=12x+1上,点E关于点A的“顺转点”为点F,则直线AF的表达式为 ;
【知识迁移】
(3)如图3,已知直线l1:y=-2x+2与y轴交于点A,直线l2经过点A,l1与l2在A点相交所形成的夹角为45°,则直线l2的函数表达式为 ;
(4)点A是平面直角坐标系内一点,点P(2,0)关于点A的“顺转点”为点B,点B恰好落在直线y=-x上,当线段AP最短时,点A的坐标为 .
参考答案:
1.A
【分析】根据轴对称图形的定义,逐一判断选项,即可得到答案.
【详解】A. ,可以看作是轴对称图形,符合题意,
B. ,不可以看作是轴对称图形,不符合题意,
C. ,不可以看作是轴对称图形,不符合题意,
D. ,不可以看作是轴对称图形,不符合题意,
故选A.
【点睛】本题主要考查轴对称图形的定义,熟练掌握轴对称图形的定义,是解题的关键.
2.B
【详解】解:∵一个正方形的面积是15
∴该正方形的边长为15
∵9<15<16
∴3<15<4
故选:B.
3.A
【分析】由三角形的内角和定理和角的和差求出∠ABD=∠CBD,角平分线的性质定理得AD=DH,垂线段定义证明DH最短,求出DP长的最小值为3,即可得到正确答案 .
【详解】过点D作DH⊥BC交BC于点H,如图所示:
∵∠A=∠BDC=90° ,
又∵∠C+∠BDC+∠DBC=180°,∠ADB+∠A+∠ABD=180°,
∴∠ABD=∠CBD,
∴BD是∠ABC的角平分线,
又∵AD⊥AB,DH⊥BC,
∴AD=DH,
又∵AD=3,
∴DH=3,
∴当点P在BC上运动时,点P运动到与点H重合时DP最短,其长度为DH长等于3,即DP长的最小值为3,故DP的长不可能是2,
故选:A.
【点睛】本题综合考查了三角形的内角和定理,角的和差,角平分线的性质定理,垂线段的定义等知识点,重点掌握角平分线的性质定理,难点是作垂线段找线段的最小值.
4.A
【分析】根据勾股定理的逆定理,可以判断各个选项中的三条边的长度能否构成直角三角形.
【详解】22+32=52,故选项A符合题意;
152+142≠132,故选项B不符合题意;
322+422≠522,故选项C不符合题意;
42+52≠62,故选项D不符合题意;
故选:A.
【点睛】本题考查勾股定理的逆定理,解答本题的关键是明确题意,利用勾股定理的逆定理解答.
5.B
【分析】根据全等三角形的性质和判定即可求解.
【详解】解:选项A,∠B=∠C 利用 ASA 即可说明 △ABE≌△ACD ,说法正确,故此选项错误;
选项B,BE=CD 不能说明 △ABE≌△ACD ,说法错误,故此选项正确;
选项C,AD=AE 利用 SAS 即可说明 △ABE≌△ACD ,说法正确,故此选项错误;
选项D,BD=CE 利用 SAS 即可说明 △ABE≌△ACD ,说法正确,故此选项错误;
故选B.
【点睛】本题考查全等三角形的性质和判定,熟悉掌握判定方法是解题关键.
6.A
【分析】根据实数的性质及去绝对值的方法即可求解.
【详解】∵x-22=x-2=2-x
∴x-2≤0
∴x≤2
故选A.
【点睛】此题主要考查实数的性质,解题的关键是熟知平方根的性质及去绝对值的方法.
7.A
【分析】根据函数的意义即可求出答案.函数的意义反映在图象上简单的判断方法是:做垂直x轴的直线在左右平移的过程中与函数图象只会有一个交点.
【详解】解:根据函数的意义可知:对于自变量x的任何值,y都有唯一的值与之相对应,所以只有选项A满足条件.
故选A.
【点睛】本题考查了函数的定义,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.
8.B
【分析】根据全等三角形对应角相等的性质解得∠D=∠B=40°,再结合三角形内角和180°解题即可.
【详解】∵ΔABC≅ΔADE
∴∠B=∠D
∵∠B=40°
∴∠D=40°
∴∠DAE=180°-∠D-∠E=180°-40°-30°=110°
故选:B.
【点睛】本题考查全等三角形的性质,是重要考点,难度较易,掌握相关知识是解题关键.
9.C
【分析】因为AB的长度是确定的,故△CAB的周长最小就是CA+CB的值最小,作点A关于x轴的对称点A′,连接A′B交x轴于点C,求出C点坐标即可.
【详解】解:如图,作点A关于x轴的对称点A′,连接A′B交x轴于点C,此时,AC+BC=A′C+BC=AC,长度最小,
∵A(-1,2),
∴A′(-1,﹣2),
设直线A′B的解析式为y=kx+b(k≠0),把A′(-1,﹣2),B-5,6代入得,
∴-5k+b=6-k+b=-2,解得k=-2b=-4,
∴直线A′B的解析式为y=-2x﹣4,
当y=0时,x=-2,
∴C(-2,0).
故选:C
【点睛】本题考查了轴对称-最短路径问题,一次函数与坐标轴交点问题,解题关键是确定点C的位置,利用一次函数解析式求坐标.
10.D
【分析】根据等腰三角形的性质得出BC,然后求出BE=AE,进而利用全等三角形的判定和性质解答即可.
【详解】解:∵AB=AC,AD⊥BC,
,
,
∴BC=22,
∵BE⊥AC,∠BAC=45°,
∴BE=AE,
,,
∴∠EAF=∠EBC,
在和ΔEBC中,
∠AEF=∠BEC=90°AE=BE∠EAF=∠EBC,
,
,
故选:D.
【点睛】本题考查了等腰三角形的性质,全等三角形的性质和判定,解此题的关键是推出,注意:全等三角形的判定定理有SAS,ASA,AAS,,全等三角形的对应边相等.
11.<
【分析】根据1<<2、1<2<2解答即可.
【详解】解:∵1<<2,1<2<2,
∴2<2+1<3,
∴<2+1,
故答案为:<.
【点睛】本题考查无理数的估算、实数的大小比较,熟练掌握无理数的估算是解答的关键.
12.四
【分析】根据第二象限内点的横坐标是负数,纵坐标是正数判断出a、b的正负情况,再根据各象限内点的坐标特征解答.
【详解】∵点Aa,b在第二象限,
∴a<0,b>0,
∴点B(b,a)在第四象限.
故答案是:四.
【点睛】本题考查了各象限内点的坐标的符号特征,记住各象限内点的坐标的符号是解决的关键,四个象限的符号特点分别是:第一象限(+,+);第二象限(−,+);第三象限(−,−);第四象限(+,−).
13.-5
【分析】直接利用勾股定理得出OB的长,进而得出答案.
【详解】解:由题意可得:在Rt△AOB中,OB=AB2+OA2=5,
故弧与数轴的交点P表示的数为:−5.
故答案为:−5.
【点睛】此题主要考查了实数与数轴,正确得出OB的长是解题关键.
14.15
【分析】直接利用平移中点的变化规律求得a+2b=6,再整体代入求解即可.
【详解】解:∵把点P(a−1,5)向左平移3个单位得到点Q(2−2b,5),
∴a-1-3=2-2b,即a+2b=6,
∴2a+4b+3=2(a+2b)+3=15,
故答案为:15.
【点睛】本题考查了坐标系中点、线段的平移规律以及代数式的求值.平移中点的变化规律是:横坐标右移加,左移减;纵坐标上移加,下移减.
15.>
【分析】利用一次函数的增减性可求得答案.
【详解】解:在一次函数y=2x﹣m中,k=2>0,
∴y随x的增大而增大,
∵x1>x2,
∴y1>y2,即y1﹣y2>0.
故答案为>.
【点睛】本题主要考查一次函数的性质,掌握一次函数的增减性是解题的关键,即在y=kx+b(k≠0)中,当k>0时,y随x的增大而增大,当k<0时,y随x的增大而减小.
16.x<3
【分析】把y=﹣1代入y=﹣x,得出x=3,进而利用图象可以知道,当x=3时,两个函数的函数值是相等的,再根据函数的增减性可以判断出不等式kx+b>﹣x的解集.
【详解】解:把y=﹣1代入y=﹣x,
解得:x=3,
由图象可以知道,当x=3时,两个函数的函数值是相等的,
所以不等式kx+b>﹣x的解集为:x<3,
故答案为:x<3.
【点睛】此题主要考查了一次函数与一元一次不等式,本题是借助一次函数的图象解一元一次不等式,两个图象的“交点”是两个函数值大小关系的“分界点”,在“分界点”处函数值的大小发生了改变.
17.1
【分析】过点O分别作OE⊥AD于E,OF⊥CD于F,设两个正方形的一个交点为G,根据正方形的对称性,得到四边形DEOF是正方形,得到OE=OF,∠EOF=90°,根据∠EOG+∠GOF=90°,∠FON+∠GOF=90°,得证∠EOG=∠FON,从而证明△EOG≌△FON,得到四边形DEOF的面积就是阴影部分的面积,等于14正方形的面积.
【详解】如图,过点O分别作OE⊥AD于E,OF⊥CD于F,设两个正方形的一个交点为G,另一个交点为N,
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠D=90°,OE=OF,
∴四边形DEOF是正方形,
∴∠EOF=90°,
∴∠EOG+∠GOF=90°,∠FON+∠GOF=90°,
∴∠EOG=∠FON,
∴△EOG≌△FON,
∴四边形DEOF的面积就是阴影部分的面积,等于14正方形的面积,
∵四边形ABCD的面积为4,
∴阴影部分的面积为1,
故答案为:1.
【点睛】本题考查了正方形的性质和判定,三角形全等的判定和性质,熟练掌握正方形的判定和性质,灵活选择定理判定三角形的全等是解题的关键.
18.736尺
【分析】设绳索长为x尺,根据勾股定理列出方程,求解即可得出答案.
【详解】设绳索长为x尺,根据题意有,
x-32+82=x2,
解得x=736,
故答案为:736尺.
【点睛】本题主要考查勾股定理,正确的解方程是关键.
19.13
【分析】如图,将容器侧面展开,建立A关于MM'的对称点A',根据两点之间线段最短可知A'B的长度即为所求.
【详解】将圆柱沿A所在的高剪开,展平如图所示,则MM'=NN'=10cm,
作A关于MM'的对称点A',连接A'B,
则此时线段A'B即为蚂蚁走的最短路径,
过B作BD⊥A'A于点D,
则BD=NE=5cm,A'D=MN+A'M-BE=12+3-3=12cm,
在Rt△A'BD中,
由勾股定理得A'B=A'D2+BD2=13cm,
故答案为:13.
【点睛】本题考查了轴对称的性质,最短路径问题,勾股定理的应用等,正确利用侧面展开图、熟练运用相关知识是解题的关键.
20.5
【分析】由题意得直线l一定过点(3,0),在过(3,0)的直线中,当点Q和(3,0)的连线垂直于直线l时,点P到直线l的距离最大,根据勾股定理求解即可.
【详解】∵直线l:y=kx﹣3k=k(x-3)
∴当x=3时,y=0,故点(3,0)再直线l上
令点P(3,0)
连接PQ,当PQ垂直与直线l垂足为点P时,点Q到直线l的距离最大
PQ=32+42=5
故答案为:5
【点睛】本题主要考查了一次函数图像和点到直线的距离,过一点作已知直线的垂线,这条垂线段的长度是点到直线的距离;明确当PQ⊥直线l时,点Q到直线的距离最大是解题的关键.
21.(1)212;(2)x=±52.
【分析】(1)先根据算术平方根和立方根的意义化简,再按照有理数的运算法则计算;
(2)首先把﹣25移到等号右边,再两边同时除以4,然后求254的平方根即可.
【详解】(1)原式=4﹣2+=2;
(2)4x2﹣25=0.
x2=,
x=±.
【点睛】本题主要考查了实数的综合运算,利用平方根解方程,是各地中考题中常见的计算题型.解决此类题目的关键是熟练掌握平方根和立方根的意义.
22.±9
【分析】根据立方根与算术平方根的定义得到5x+y+2=27,2x+3=25,则可计算出x=11,y=﹣30,然后计算x﹣2y+10后利用平方根的定义求解.
【详解】解:因为2x+3的算术平方根是5,5x+y+2的立方根是3,
∴2x+3=255x+y+2=27
解得:x=11y=-30,
∴x﹣2y+10=81,
∴x﹣2y+10的平方根为:±81=±9.
【点睛】本题主要考查了算术平方根,平方根与立方根,熟记相关定义是解答本题的关键.
23.见解析
【分析】利用HL证明Rt△ACB≌Rt△ADB,得到∠ABC=∠BAD,即可得到OA=OB
【详解】∵∠C=∠D=90°,
∴△ACB和△ADB为直角三角形,
在Rt△ACB和Rt△ADB中,
AD=BCAB=BA∴Rt△ACB≌Rt△ADB,
∴∠ABC=∠BAD,
∴OA=OB
【点睛】本题考查了全等三角形的性质与判定,以及等腰三角形的判定,解决本题的关键是证明Rt△ACB≌Rt△ADB.
24.(1)见解析
(2)E3,1
(3)3.5
(4)见解析
【分析】(1)根据A点的坐标即可画出直角坐标系;
(2)根据直角坐标系即可写出E点坐标;
(3)根据割补法即可求解;
(4)根据对称性即可作图求解.
(1)
解:如图,直角坐标系为所求;
(2)
由图可知:E3,1;
(3)
△CDE的面积为3×3-12×3×1-12×2×1-12×3×2=3.5
(4)
如图,连接BD,交x轴于P点
∵E、B点关于x轴对称
∴EP=BP
∴DP+EP =DP+BP
故当D、P、B三点共线时,DP+EP的和最小,
故点P为所求.
【点睛】此题主要考查直角坐标系与对称性的应用,解题的关键是熟知对称轴的性质及数形结合的思想.
25.(1)见解析;(2)5.
【分析】(1)判定△ABE≌△CBD(SAS),由全等三角形的性质可得答案;
(2)先由已知条件求得AB=BC=42=22,∠C=45°,再过点B作BF⊥AC于点F,从而可得△BCF为等腰直角三角形,在Rt△BFD中,由勾股定理求得BD即可.
【详解】解:(1)证明:∵∠ABC=∠EBD=90°,
∴∠ABD+∠CBD=∠ABD+∠ABE,
∴∠CBD=∠ABE,
在△ABE和△CBD中,
BA=BC∠CBD=∠ABEBD=BE,
∴△ABE≌△CBD(SAS),
∴∠EAB=∠C,
∵AB=AC,
∴∠BAC=∠C,
∴∠EAB=∠BAC,
∴AB平分∠EAC;
(2)∵AD=1,CD=3,
∴AC=4.
∵BA=BC,∠ABC=90°,
∴AB=BC=42=22,∠C=45°,
过点B作BF⊥AC于点F,如图:
则△BCF为等腰直角三角形,
∴BF=CF=2,
∴DF=CD﹣CF=1,
在Rt△BFD中,由勾股定理得:
BD=BF2+DF2,
=22+12,
=5.
∴BD的长等于5.
【点睛】本题考查了三角形中的线段、全等三角形的判定与性质及勾股定理等知识点,数形结合并熟练掌握相关性质及定理是解题的关键.
26.(1)k=-12b=2
(2)54
【分析】(1)根据点B(m,1)在一次函数y=2x﹣3的图像上,求出m的值,从而求出B点坐标,由A、B两点坐标代入一次函数y=kx+b列出方程组求出结果;
(2)设一次函数y = 2x一3的图象与x轴的交点为C,求出C点坐标,根据三角形面积公式即可求得结论.
(1)
解:∵点B(m,1)在一次函数y=2x﹣3的图像上,
∴1=2m﹣3
解得m=2,
∴B(2,1),
∵OA=4,A在x轴上,
∴A(4,0),
∵A(4,0),B(2,1)两点在一次函数y=kx+b的图像上,
4k+b=02k+b=1 ,解得k=-12b=2,
(2)
解:如图1,
∵直线BC:y=2x﹣3,
∴C(32,0),
∵A (4,2),B(2,1),
S△BCA=12×1×4-32=54 .
答:图像与x轴所围成的三角形的面积为54.
【点睛】此题考查了待定系数法求函数解析式,两直线平行或相交问题,三角形的面积.利用待定系数法求出函数解析式,进而求出函数与坐标轴的交点是解题的关键.
27.(1)2000m,14;(2)y=﹣200x+4800;(3)6小时或223小时或23小时
【分析】(1)根据图象可知甲、乙两地的距离为2000m,根据以相同的速度原路返回,可知a=24﹣10=14;
(2)设y与x解析式为y=kx+b,把(14,2000)与(24,0)代入求出k与b的值,即可确定出解析式;
(3)先求出小明骑自行车的速度,再根据题意列方程解答即可.
【详解】解:(1)由图象可知,甲、乙两地的距离为2000m;a=24﹣10=14;
故答案为:2000m,14;
(2)设y与x之间的函数关系式为y=kx+b,
把(14,2000)与(24,0)代入得:14k+b=200024k+b=0,
解得:k=﹣200,b=4800,
则y与x之间的函数关系式为y=﹣200x+4800;
(3)小明骑自行车的速度为:2000÷10=200(m/min),
根据题意,得(200+100)x=2000﹣200或(200+100)x=2000+200或200(x﹣4)=4000﹣200,
解得x=6或x=223或x=23,
答:小明从甲地出发6小时或223小时或23小时,与小红相距200米.
【点睛】本题考查一次函数的应用、待定系数法求一次函数的解析式、解一元一次方程、解二元一次方程组,理解题意,能从图象中获得有效信息是解答的关键.
28.(1)①(0,-1);②(1,2);③等腰直角;
(2)①(1,32)或(-4,-1);②y=2x-4;
(3)y=-13x+2;
(4)A(1,0).
【分析】(1)①由旋转的性质和等腰直角三角形的性质可得Q(0,-1);
②过点P作PE⊥y轴交于点E,过点Q作QF⊥y轴交于点F,证明ΔAPE≅ΔQAF(AAS),则EP=1,AE=2,可求P点坐标;
③由AP=AQ,∠PAQ=90°,可判断三角形形状;
(2)①设点C关于点B的“顺转点”为D,当D点在x轴坐标轴时,BC⊥x轴,可求;当D点在y轴正半轴时,过点B作HG⊥x轴,过点D作DG⊥y轴交GH于点G,过点C作CH⊥y轴交GH于点,证明ΔBDG≅ΔCBH(AAS),可得C点纵坐标为,则可求C(-4,-1);
②设E(t,12t+1),过点A作GH⊥x轴,过点E作EG⊥GH交于点G,过点F作FH⊥GH交于点,先证明ΔAGE≅ΔFHA(AAS),可得F(12t-1,-t-2),利用待定系数法求得直线的解析式为y=-2x-4;
(3)设l1与x轴的交点为B,过点B作BM⊥l1交l2于点M,作MN⊥x轴于点N.先证明ΔMNB≅ΔBOA(AAS),推出MN=BO=1, BN=AO=2,进而得到,利用待定系数法即可求解;
(4)设点A(x,y),B(m,-m),过点A作MN//x轴,过点P作PN⊥x轴交MN于点N,过点B作MB⊥x轴交MN于点M,证明ΔABM≅ΔPAN(AAS),由AN=MB,AM=PN,求出x=1,则AP=1+y2⩾1,当AP最短时A(1,0).
(1)
解:①,P(1,0),点P关于点A的“顺转点”为点Q,
,∠PAQ=90°,
∴Q(0,-1),
故答案为:(0,-1);
②如图1,过点P作PE⊥y轴交于点E,过点Q作QF⊥y轴交于点F,
∵∠PAQ=90°,
∴∠EAP+∠FAQ=90°,
∵∠EAP+∠EPA=90°,
∴∠FAQ=∠EPA,
又∵∠AFQ=∠PEA=90°,AP=AQ,
∴ΔAPE≅ΔQAF(AAS),
∴AF=EP,AE=FQ,
∵Q(2,-1),
∴AF=1,FQ=2,
∴EP=1,AE=2,
,
故答案为:(1,2);
③∵点P关于点A的“顺转点”为点Q,
∴AP=AQ,∠PAQ=90°,
∴△PAQ是等腰直角三角形,
故答案为:等腰直角
(2)
解:①设点C关于点B的“顺转点”为D,
当D点在x轴坐标轴时,BC⊥x轴,
∵B(1,0),点C在直线y=12x+1上,
将x=1代入y=12x+1得,y=12×1+1=32,
∴C(1,32);
如图2,当D点在y轴正半轴时,
过点B作HG⊥x轴,过点D作DG⊥y轴交GH于点G,过点C作CH⊥y轴交GH于点,
∵∠DBC=90°,
∴∠DBG+∠CBH=90°,
∵∠DBG+∠GDB=90°,
∴∠CBH=∠GDB,
又∵∠CHB=∠BGD=90°,BD=BC,
∴ΔBDG≅ΔCBH(AAS),
∴DG=BH,BG=CH,
∵B(1,0),
∴DG=BH=1,
∴C点纵坐标为,
∵点C在直线y=12x+1上,
将y=-1代入y=12x+1得,x=-4,
∴C(-4,-1);
综上所述:C点坐标为(1,32)或(-4,-1);
故答案为:(1,32)或(-4,-1);
②如图3,设E(t,12t+1),
∵直线y=12x+1与x轴交于点A,
∴A(-2,0).
过点A作GH⊥x轴,过点E作EG⊥GH于点G,过点F作FH⊥GH于点,
∵∠EAF=90°,
∴∠EAG+∠HAF=90°,
∵∠GAE+∠GEA=90°,
∴∠HAF=∠GEA,
又∵∠AGE=∠FHA=90°,,
∴ΔAGE≅ΔFHA(AAS),
∴AG=HF,GE=AH,
∵A(-2,0),
∴GE=t+2=AH,AG=12t+1=HF,
∴点F的纵坐标为:-t+2=-t-2,
点F的横坐标为:-2-12t+1=12t-1,
∴F(12t-1,-t-2),
设直线的解析式为,
-2k+b=0(12t-1)k+b=-t-2,
解得k=-2b=-4,
,
故答案为:y=2x-4;
(3)
解:∵直线l1:y=-2x+2与y轴交于点A,
令x=0,则y=2,
,
∴OA=2,
如图4,设l1与x轴的交点为B,过点B作BM⊥l1交l2于点M,作MN⊥x轴于点N.
将y=0代入y=-2x+2得,x=1,
∴B(1,0),
∴OB=1,
,BM⊥l1,
∴∠AMB=45°,
∴AB=BM,
,
∴∠ABO+∠MBN=90°,
∵∠ABO+∠BAO=90°,
∴∠MBN=∠BAO,
又∵∠MNB=∠BOA=90°,BM=BA,
∴ΔMNB≅ΔBOA(AAS),
∴MN=BO=1, BN=AO=2,
∴ON=OB+BN=1+2=3,
∴M(3,1),
设直线AM的解析式为,
3k+b=1b=2,
k=-13b=2,
∴y=-13x+2,
故答案为:y=-13x+2;
(4)
解:设点A(x,y),B(m,-m),
如图5,过点A作MN//x轴,过点P作PN⊥x轴交MN于点N,过点B作MB⊥x轴交MN于点M,
∵∠PAB=90°,
∴∠MAB+∠NAP=90°,
∵∠MAB+∠MBA=90°,
∴∠NAP=∠MBA,
,∠AMB=∠PNA=90°,
∴ΔABM≅ΔPANAAS,
∴AN=MB,AM=PN,
∴y=x-m,2-x=y+m,
∴x=1,
∴A(1,y),
∴AP=1+y2⩾1,
∴当y=0时,AP最短,
,
故答案为:(1,0).
【点睛】本题是一次函数的综合题,考查一次函数的图象及性质、三角形全等的判定及性质等,正确添加辅助线,构造全等三角形是解题的关键.
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