无锡市宜兴市实验中学2021-2022学年八年级3月月考数学试题(含解析)
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无锡市宜兴市实验中学2021-2022学年八年级3月月考数学试题
一、选择题
1. 下列图形中,既是轴对称图形,又是中心对称图形的是( )
A B.
C. D.
2. 代数式,,,中分式有( )
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
3. 分式可变形为( )
A. B. C. D.
4. 下列命题中,不正确的是( )
A. 对角线互相垂直平分的四边形是正方形
B. 有一组邻边相等的平行四边形是菱形
C. 有一个角是直角的平行四边形是矩形
D. 两组对边相等的四边形是平行四边形
5. 如图,在△ABC中,∠CAB=75°,在同一平面内,将△ABC绕点A旋转到△AB'C’的位置,使得CC'AB,则∠BAB'= ( )
A. 30° B. 35° C. 40° D. 50°
6. 如图,在矩形ABCD中,AB=4,BC=8,对角线AC、BD相交于点O,过点O作OE垂直AC交AD于点E,则DE的长是( )
A. 3 B. 5 C. 2.4 D. 2.5
7. 如图,在菱形ABCD中,AB=6cm,∠ADC=120°,点E、F同时由A、C两点出发,分别沿AB.CB方向向点B匀速移动,点E的速度为1cm/s,点F的速度为2cm/s,经过t秒△DEF为等边三角形,则t的值为( )
A. 1 B. 1.3 C. 1.5 D. 2
8. 如图,在四边形ABCD中,点E,F,G,H分别是AD,BD,BC,CA的中点,若四边形EFGH是矩形,则四边形ABCD需满足的条件是( )
A. B. C. D.
9. 如图,四边形ABCD为正方形,O为AC、BD的交点,△DCE为Rt△,∠CED=90°,OE=,若CEDE=5,则正方形的面积为( )
A 5 B. 6 C. 7 D. 8
10. 如图,在四边形ABCD中,AB∥CD,∠C=90°,AB=8,AD=CD=5,点M为BC上异于B、C的一定点,点N为AB上的一动点,E、F分别为DM、MN的中点,当N从A到B的运动过程中,线段EF扫过图形的面积为 ( )
A. 4 B. 4.5 C. 5 D. 6
二、填空题
11. 在平行四边形中,若,则_______.
12. 当______时,分式有意义;如果分式的值为0,那么x的值是______.
13. 已知菱形的面积为24,一条对角线长为6,则其周长等于_____.
14. 下列分式:①;②;③;④,最简分式有______(填序号).
15. 如图,,E、F分别是AC、BD的中点,若AB=5,CD=3,则EF的长为______________.
16. 如图,点O是正方形ABCD的对称中心,射线OM,ON分别交正方形的边AD,CD于E,F两点,连接EF,已知,.
(1)以点E,O,F,D为顶点的图形的面积为_________;
(2)线段EF的最小值是_________.
17. 已知无论取何值,分式总有意义,则取值范围是______.
18. 如图,正方形的边长为4,为上一点,且,为边上的一个动点,连接,以为边向右侧作等边,连接,则的最小值为_____.
三、解答题
19. 计算:
(1);
(2)+;
(3)﹣.
20. 若a>0,M=,N=,
(1)当a=1时,M=_____,N=_____;当a=3时,M=_____,N=_____;
(2)猜想M与N的大小关系,并证明你的猜想.
21. 如图所示,已知△ABC的三个顶点的坐标分别为A(-2,3),B(-6,0),C(-1,0).
(1)请直接写出点B关于点A对称的点的坐标;
(2)将△ABC绕坐标原点O逆时针旋转90°,画出图形,直接写出点B对应点的坐标;
(3)请直接写出:以A、B、C为顶点的平行四边形的第四个顶点D的坐标.
22. (1)请用直尺(不带刻度)和圆规在图中作菱形BDEF,要求点D、E、F分别在边BC,AC和AB上(不写作法,保留作图痕迹)
(2)若∠ABC=60°,∠BAC=75°,AB=4,则菱形BDEF的边长为______.
23. 如图,在□ABCD中,直线EF∥BD,并且与CD、CB的延长线分别交于E、F,交AD于H,交AB于G.求证:EG=FH.
24. 如图,中,,AD、AE分别是及其外角角平分线,BE⊥AE.
(1)求证:;
(2)求证:.
25. 如图,点E是矩形ABCD的边BA延长线上一点,连接ED,EC,EC交AD于点G,作CF∥ED交AB于点F,DC=DE.
(1)求证:四边形CDEF是菱形;
(2)若BC=3,CD=5,求AG的长.
26. 如图,在正方形ABCD中,E是BC的中点,连接AE,过点B作射线BM交CD于点F,
交AE于点O,且BF⊥AE .
(1)求证:BF=AE;
(2)连接OD,猜想OD与AB的数量关系,并证明.
27. 【发现问题】爱好数学的小强在做作业时碰到这样的一道题目:如图①,在△ABC中,AB=8,AC=6,E为BC中点,求AE的取值范围.
【解决问题】
(1)小强经过多次的尝试与探索,终于得到解题思路:在图①中,作AB边上的中点F,连接EF,构造出△ABC的中位线EF,请你完成余下的求解过程.
【灵活运用】
(2)如图②,在四边形ABCD中,AB=8,CD=6,E、F分别为BC、AD中点,求EF的取值范围.
(3)变式:把图②中的A、D、C变成在一直线上时,如图③,其它条件不变,则EF的取值范围为 .
【迁移拓展】
(4)如图④,在△ABC中,∠A=60°,AB=4,E为BC边的中点,F是AC边上一点且EF正好平分△ABC的周长,则EF= .
28. 如图,在平面直角坐标系中,点A(0,8),点B是x轴的正半轴上的一个动点,连接AB,取AB的中点M,将线段MB绕着点B按顺时针方向旋转90°,得到线段BC.过点B作x轴的垂线交直线AC于点D.设点B坐标是(t,0)
(1)当t=6时,点M的坐标是______;
(2)求点C的坐标(用含t的代数式表示);
(3)是否存在点B,使四边形AOBD为矩形?若存在,请求出点B的坐标;若不存在,请说明理由;
(4)在点B的运动过程中,平面内是否存在一点N,使得以A、B、N、D为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出点N的纵坐标(不必要写横坐标);若不存在,请说明理由.
答案与解析
一、选择题
1. 下列图形中,既是轴对称图形,又是中心对称图形的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据中心对称图形和轴对称图形的定义逐个判断即可.
【详解】解:A、是中心对称图形,但不是轴对称图形,故本选项不符合题意;
B、既是中心对称图形,又是轴对称图形,故本选项符合题意;
C、不是中心对称图形,是轴对称图形,故本选项不符合题意;
D、是中心对称图形,但不是轴对称图形,故本选项不符合题意;
故选:B.
【点睛】本题主要考查了中心对称图形与轴对称图形的概念:轴对称图形的关键是寻找对称轴,图形两部分折叠后可重合,中心对称图形是要寻找对称中心,旋转180度后和原来的图形重合.
2. 代数式,,,中分式有( )
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
【答案】B
【解析】
【分析】判断分式的依据是看分母中是否含有字母,如果含有字母则是分式,如果不含有字母则不是分式.
【详解】解:,是分式,
故选:B.
【点睛】本题主要考查分式的定义,含有字母则是分式,如果不含有字母则不是分式,注意π不是字母,是常数.
3. 分式可变形为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】试题分析:根据分式的性质,分子分母都乘以﹣1,分式的值不变,可得答案:
分式的分子分母都乘以﹣1,得.
故选D.
考点:分式的基本性质.
4. 下列命题中,不正确的是( )
A. 对角线互相垂直平分的四边形是正方形
B. 有一组邻边相等的平行四边形是菱形
C. 有一个角是直角的平行四边形是矩形
D. 两组对边相等的四边形是平行四边形
【答案】A
【解析】
【分析】根据平行四边形,矩形,菱形,正方形的判定定理即可作出判断.
【详解】解:A.对角线互相垂直平分的四边形是菱形,该选项错误,符合题意;
B. 有一组邻边相等的平行四边形是菱形,该选项正确,不符合题意;
C. 有一个角是直角的平行四边形是矩形,该选项正确,不符合题意;
D. 两组对边相等的四边形是平行四边形,该选项正确,不符合题意;
故选:A.
【点睛】本题考查了命题与定理,牢记平行四边形,矩形,菱形,正方形的判定定理是解题的关键.
5. 如图,在△ABC中,∠CAB=75°,在同一平面内,将△ABC绕点A旋转到△AB'C’的位置,使得CC'AB,则∠BAB'= ( )
A. 30° B. 35° C. 40° D. 50°
【答案】A
【解析】
【分析】根据旋转的性质可知,旋转角,,再利用平行线的性质得,把问题转化到等腰中,根据内角和定理求,即可求出的度数.
【详解】解:∵CC'AB,∠CAB=75°,
∴,
∵,
∴,
∴.
故选:A.
【点睛】本题考查了旋转的基本性质,对应点到旋转中心的距离相等,对应点与旋转中心的连线的夹角为旋转角,同时考查了平行线的性质和等腰三角形的性质,解题关键是熟练运用相关知识推导角之间的关系.
6. 如图,在矩形ABCD中,AB=4,BC=8,对角线AC、BD相交于点O,过点O作OE垂直AC交AD于点E,则DE的长是( )
A. 3 B. 5 C. 2.4 D. 2.5
【答案】A
【解析】
【分析】连接CE,由矩形的性质可得∠CDE=90°,AD=BC=8,AB=DC=4,AO=OC,由OE⊥AC,AO=OC,可知OE垂直平分AC,则可得AE=CE;设DE=x,则AE=CE=8﹣x,在Rt△CDE中,由勾股定理得关于x的方程,求解即可.
【详解】解:连接CE,如图:
在矩形ABCD中,AB=4,BC=8,
∴∠CDE=90°,AD=BC=8,AB=DC=4,AO=OC,
∵OE⊥AC,
∴AE=CE,
设DE=x,则AE=CE=8﹣x,
在Rt△CDE中,由勾股定理得:DE2+DC2=CE2,
∴x2+42=(8﹣x)2,
解得x=3.
∴DE的长为3.
故选:A.
【点睛】本题考查了矩形的性质、线段垂直平分线的性质及勾股定理等知识点,数形结合、熟练掌握相关性质及定理是解题的关键.
7. 如图,在菱形ABCD中,AB=6cm,∠ADC=120°,点E、F同时由A、C两点出发,分别沿AB.CB方向向点B匀速移动,点E的速度为1cm/s,点F的速度为2cm/s,经过t秒△DEF为等边三角形,则t的值为( )
A. 1 B. 1.3 C. 1.5 D. 2
【答案】D
【解析】
【分析】由题意知道AE=t,CF=2t,连接BD,证明△DEB≌△DFC,得到EB=FC=2t,进而AB=AE+EB=3t=6,进而求出t的值.
【详解】解:连接DB,如下图所示,
∵四边形ABCD为菱形,且∠ADC=120°,
∴∠CDB=60°,
∴△CDB为等边三角形,
∴DB=DC,
又∵△DEF为等边三角形,
∴∠EDF=60°,DE=DF,
∴∠CDB=∠EDF,
∴∠CDB-∠BDF=∠EDF-∠BDF,
∴∠CDF=∠BDE,
在△EDB和△FDC中
,
∴△EDB≌△FDC(SAS),
∴FC=BE=2t,
∴AB=AE+EB=t+2t=3t=6,
∴t=2.
故选:D.
【点睛】本题考查了三角形全等、菱形的性质等相关知识,关键是能想到连接BD后证明三角形全等,本题是动点问题,将线段长用t的代数式表示,化动为静.
8. 如图,在四边形ABCD中,点E,F,G,H分别是AD,BD,BC,CA的中点,若四边形EFGH是矩形,则四边形ABCD需满足的条件是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用三角形中位线定理可得四边形EFGH是平行四边形,当,利用,可得即可证明四边形EFGH是矩形.
【详解】解:∵点E,F,G,H分别是AD,BD,BC,CA的中点,
∴,且,且,
∴四边形EFGH是平行四边形,
∵四边形EFGH是矩形,
∴,即,
∵,,
∴,
故选:A.
【点睛】本题考查矩形的判定定理,三角形中位线的定义和性质,关键是利用三角形中位线定理证明四边形EFGH是平行四边形,再利用推出.
9. 如图,四边形ABCD为正方形,O为AC、BD的交点,△DCE为Rt△,∠CED=90°,OE=,若CEDE=5,则正方形的面积为( )
A. 5 B. 6 C. 7 D. 8
【答案】B
【解析】
【分析】过点O作OM⊥CE于M,作ON⊥DE交ED的延长线于N,因为∠COD=∠CED=90°,可得出O、C、E、D四点共圆,所以∠CEO=∠CDO=45°,已知OE=,可求出ON=NE=2,
可得四边形OMEN是正方形,∠MON=90°,再求出∠COM=∠DON,根据正方形的性质可得OC=OD;然后利用AAS证明△COM和△DON全等,从而得到CM=DN,所以DE+CE=NE-ND+ME+CM=NE+ME=4,设DE=a,CE=b,得出a+b=4,已知ab=5,可求得,进而求得正方形ABCD的面积.
【详解】如图,过点O作OM⊥CE于M,作ON⊥DE交ED的延长线N
∵∠COD=∠CED=90°
∴O、C、E、D四点共圆
∴∠CEO=∠CDO=45°
∴∠DEO=45°
∵OE=
∴
∴ON=NE=2
∴四边形OMEN是正方形,
∴∠MON=90°
∵∠COM+∠DOM=∠DON+∠DOM,
∴∠COM=∠DON
∵四边形ABCD是正方形,
∴OC=OD
∵在△COM和△DON中
∴△COM≌△DON,
∴CM=DN,
DE+CE=NE-ND+ME+CM=NE+ME=4
设DE=a,CE=b
∴a+b=4
∵CEDE=5
∴
∴S正方形ABCD=CD2=6
故选:B
【点睛】本题考查了四点共圆的判定及圆周角定理,同弧或等弧所对的圆周角相等,正方形的判定及性质定理,全等三角形的判定及性质.
10. 如图,在四边形ABCD中,AB∥CD,∠C=90°,AB=8,AD=CD=5,点M为BC上异于B、C的一定点,点N为AB上的一动点,E、F分别为DM、MN的中点,当N从A到B的运动过程中,线段EF扫过图形的面积为 ( )
A. 4 B. 4.5 C. 5 D. 6
【答案】A
【解析】
【分析】取MB的中点P,连接FP,EP,DN,由中位线的性质,可得当N从A到B的运动过程中,点F在FP所在的直线上运动,即:线段EF扫过图形为∆EFP,求出当点N与点A重合时,FP的值,以及FP上的高,进而即可求解.
【详解】取MB的中点P,连接FP,EP,DN,
∵FP是∆MNB的中位线,EF是∆DMN的中位线,
∴FP∥BN,FP=,EF∥DN,EF=,
∴当N从A到B的运动过程中,点F在FP所在的直线上运动,即:线段EF扫过图形为∆EFP.
∴当点N与点A重合时,FP===4,
过点D作DQ⊥AB于点Q,
∵AB∥CD,∠C=90°,AB=8,AD=CD=5,
∴AQ=8-5=3,
∴DQ=,
∴当点N与点Q重合时,EF=,EF∥DQ,即:EF⊥AB,即:EF⊥FP,
∴∆EFP中,FP上的高=2,
∴当N从A到B的运动过程中,线段EF扫过图形的面积=×4×2=4.
故选A.
【点睛】本题主要考查中位线的性质定理,勾股定理以及三角形的面积公式,添加合适的辅助线,构造三角形以及三角形的中位线,是解题的关键.
二、填空题
11. 在平行四边形中,若,则_______.
【答案】
【解析】
【分析】根据平行四边形的性质可得到,和互补,运算求解即可.
【详解】解:∵是平行四边形,
∴,
∴
故答案为:
【点睛】本题主要考查了平行四边形的性质,熟悉利用平行四边形的性质获取相关信息是解题的关键.
12. 当______时,分式有意义;如果分式的值为0,那么x的值是______.
【答案】 ①. ≠1 ②. 1
【解析】
【分析】依据分式有意义的条件、分式的值为0的条件,即可得出结论.
【详解】解:∵分式有意义
∴x-1≠0,
解得x≠1,
∴当x≠1时,分式有意义;
∵分式的值为0,
∴,
解得x=1,
故答案为:≠1;1.
【点睛】本题主要考查了分式有意义的条件、分式的值为0的条件,分式值为零的条件是分子等于零且分母不等于零.注意:“分母不为零”这个条件不能少.
13. 已知菱形的面积为24,一条对角线长为6,则其周长等于_____.
【答案】20
【解析】
【详解】试题分析:根据面得菱形的另一条对角线为8,则边长为=5,则周长=5×4=20.
考点:菱形的性质.
14. 下列分式:①;②;③;④,最简分式有______(填序号).
【答案】①④##④①
【解析】
【分析】根据最简分式的定义逐式分析即可.
【详解】①是最简分式;②=,不是最简分式 ;③=,不是最简分式;④是最简分式.
故答案为:①④.
【点睛】本题考查了最简分式的识别,与最简分数的意义类似,当一个分式的分子与分母,除去1以外没有其它的公因式时,这样的分式叫做最简分式.
15. 如图,,E、F分别是AC、BD的中点,若AB=5,CD=3,则EF的长为______________.
【答案】1
【解析】
【分析】连接DE并延长交AB于H,证明△DCE≌△HAE,根据全等三角形的性质可得DE=HE,DC=AH,则EF是△DHB的中位线,再根据中位线的性质可得答案.
【详解】解:连接DE并延长交AB于H.
∵, ∴∠C=∠A,
∵E是AC中点,
∴AE=EC,
在△DCE和△HAE中,∠C=∠A,CE=AE,∠CED=∠AEH,
∴△DCE≌△HAE(ASA),
∴DE=HE,DC=AH, ∵F是BD中点,
∴EF是△DHB的中位线,
∴EF=BH,
∴BH=AB-AH=AB-DC=2,
∴EF=1.
【点睛】此题主要考查了全等三角形的判定与性质,以及三角形中位线性质,关键是正确画出辅助线,证明△DCE≌△HAE.
16. 如图,点O是正方形ABCD的对称中心,射线OM,ON分别交正方形的边AD,CD于E,F两点,连接EF,已知,.
(1)以点E,O,F,D为顶点的图形的面积为_________;
(2)线段EF的最小值是_________.
【答案】 ①. 1 ②.
【解析】
【分析】(1)连接AO,DO,证明,可得,求出即可求解;
(2)设,则,由勾股定理可得,即可求EF的最小值.
【详解】解:(1)连接AO,DO,
∵,
∴,
∵四边形ABCD是正方形,O是中心,
∴,,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴
故答案:1;
(2)设,则,
,
在中,,
∴当时,EF有最小值,
故答案为:.
【点睛】本题考查正方形的性质,全等三角形的判定与性质,二次函数的性质,熟练掌握二次函数求最值的方法是解题的关键.
17. 已知无论取何值,分式总有意义,则的取值范围是______.
【答案】m<﹣4
【解析】
【分析】根据分式有意义的条件列出不等式,解不等式得到答案.
【详解】解:∵总有意义,
∴,
∴,
∴△=16+4m<0,
解得,m<﹣4
故答案:m<﹣4.
【点睛】本题考查的是分式有意义的条件和一元二次方程的判别式,掌握分式有意义的条件是分母不等于零是解题的关键.
18. 如图,正方形的边长为4,为上一点,且,为边上的一个动点,连接,以为边向右侧作等边,连接,则的最小值为_____.
【答案】
【解析】
【分析】由题意分析可知,点为主动点,为从动点,所以以点为旋转中心构造全等关系,得到点的运动轨迹,之后通过垂线段最短构造直角三角形获得最小值.
【详解】由题意可知,点是主动点,点是从动点,点在线段上运动,点也一定在直线轨迹上运动
将绕点旋转,使与重合,得到,
从而可知为等边三角形,点在垂直于的直线上,
作,则即为的最小值,
作,可知四边形为矩形,
则.
故答案为.
【点睛】本题考查了线段极值问题,分清主动点和从动点,通过旋转构造全等,从而判断出点的运动轨迹,是本题的关键.
三、解答题
19. 计算:
(1);
(2)+;
(3)﹣.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)根据分式的基本性质进行约分,化成最简分式即可;
(2)把第二个分式的分母变为相反数,同时在分式前添加负号,即可转化为同分母分式的加法,然后合并同类项、约分,化成最简分式即可;
(3)先把第一个分式的分子、分母进行因式分解,然后约分后,即可转化为同分母分式的加法,然后合并同类项、约分,化成最简分式即可;
【小问1详解】
解:原式=;
【小问2详解】
解:原式
;
【小问3详解】
解:原式=
.
【点睛】本题考查了分式的约分和加减运算.分式的加减运算中,如果是同分母分式,那么分母不变,把分子直接相加减即可;如果是异分母分式,则必须先通分,把异分母分式化为同分母分式,然后再相加减.
20. 若a>0,M=,N=,
(1)当a=1时,M=_____,N=_____;当a=3时,M=_____,N=_____;
(2)猜想M与N的大小关系,并证明你的猜想.
【答案】(1)
(2)M
【分析】(1)直接代入计算即可;
(2)利用求差法比较M与N的大小关系,根据分式的加减法运算法则进行计算,最后判断其正负.
【小问1详解】
当a=1时,
当a=3时,
故答案为:
【小问2详解】
M
∵
∴
∴
即
∴M
21. 如图所示,已知△ABC的三个顶点的坐标分别为A(-2,3),B(-6,0),C(-1,0).
(1)请直接写出点B关于点A对称的点的坐标;
(2)将△ABC绕坐标原点O逆时针旋转90°,画出图形,直接写出点B的对应点的坐标;
(3)请直接写出:以A、B、C为顶点的平行四边形的第四个顶点D的坐标.
【答案】(1)(2,6);(2)作图见解析,点B'坐标(0,-6);(3)(-7,3),(3,3),(-5,-3)
【解析】
【分析】(1)点B关于点A对称的点的坐标为(2,6);
(2)分别作出点A、B、C绕坐标原点O逆时针旋转90°后的点,然后顺次连接,并写出点B的对应点的坐标;
(3)分别以AB、BC、AC为对角线,写出第四个顶点D的坐标.
【详解】解:(1)点B关于点A对称的点的坐标为(2,6);
(2)所作图形如图所示:
,
点B'的坐标为:(0,-6);
(3)当以AB为对角线时,点D坐标为(-7,3);
当以AC为对角线时,点D坐标为(3,3);
当以BC为对角线时,点D坐标为(-5,-3).
【点睛】本题考查了根据旋转变换作图,轴对称的性质,以及平行四边形的性质,熟练掌握网格结构,准确找出对应点的位置是解题的关键.
22. (1)请用直尺(不带刻度)和圆规在图中作菱形BDEF,要求点D、E、F分别在边BC,AC和AB上(不写作法,保留作图痕迹)
(2)若∠ABC=60°,∠BAC=75°,AB=4,则菱形BDEF的边长为______.
【答案】(1)见解析;(2)4
【解析】
【分析】(1)根据菱形的性质作∠ABC的角平分线与AC的交点即为E点,然后BE的垂直平分线,分别交AB、BC于F、D,即可得到答案;
(2)如图所示,连接DF与BE交于点O,先证,然后证明∠AEB=∠A,得到,再利用勾股定理求解即可.
【详解】解:(1)如图所示,即为所求;
(2)如图所示,设DF与BE交于点O,
∵四边形ABCD是菱形,∠FBD=60°,
∴,
∴,
∵∠A=75°,∠ABC=60°,
∴∠C=180°-∠A-∠ABC=45°,
∴∠AEB=∠EBC+∠C=75°=∠A,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴BD=4,即菱形BDEF的边长为4,
故答案为:4;
【点睛】本题主要考查了菱形的性质,含30度角的直角三角形的性质,三角形内角和定理,等腰三角形的性质与判定,三角形外角的性质,角平分线的尺规作图,垂直平分线的尺规作图等等,熟知菱形的性质是解题的关键.
23. 如图,在□ABCD中,直线EF∥BD,并且与CD、CB的延长线分别交于E、F,交AD于H,交AB于G.求证:EG=FH.
【答案】见解析
【解析】
【分析】由四边形ABCD是平行四边形,得到AD∥BC根据已知条件即可证得四边形FBDH为平行四边形,故FH=BD,推出四边形BDEG是平行四边形,根据平行四边形的性质即可得到结论.
【详解】证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,∵EF∥BD,
∴四边形FBDH为平行四边形;
∴FH=BD,
∵EF∥BD,AB∥DC,
∴四边形BDEG是平行四边形,
∴BD=EG,
∴EG = FH.
【点睛】本题考查了平行四边形的判定和性质,解题的关键是熟记平行四边形的各种判定方法并且熟练运用.
24. 如图,中,,AD、AE分别是及其外角的角平分线,BE⊥AE.
(1)求证:;
(2)求证:.
【答案】(1)证明见解析;
(2)证明见解析;
【解析】
【分析】(1)利用角平分线的性质和角之间的关系证明即可;
(2)证明四边形AEBD是矩形,再利用矩形的性质:对角线相等可知.
【小问1详解】
证明:∵AD、AE分别是及其外角的角平分线,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,即,
∴.
【小问2详解】
证明:∵,AD平分,
∴利用“三线合一”可知,AD是BC边上的高线,
∴,
∵,,
∴四边形AEBD是矩形,
∴.
【点睛】本题考查角平分线的性质,以及矩形的判定定理和性质,根据角平分线的性质和角之间的关系推出,是证明的关键;利用矩形的判定定理:有三个角等于的四边形为矩形,证明四边形AEBD为矩形是证明的关键.
25. 如图,点E是矩形ABCD的边BA延长线上一点,连接ED,EC,EC交AD于点G,作CF∥ED交AB于点F,DC=DE.
(1)求证:四边形CDEF是菱形;
(2)若BC=3,CD=5,求AG的长.
【答案】(1)见解析 (2)
【解析】
【分析】(1)根据矩形性质先证明四边形CDEF是平行四边形,再根据有一组邻边相等的平行四边形是菱形即可解决问题;
(2)连接GF,根据菱形的性质证明△CDG≌△CFG,然后根据勾股定理即可解决问题.
【25题详解】
解:证明:∵四边形ABCD是矩形,
∴AB∥CD,AB=CD,
∵CF∥ED,
∴四边形CDEF是平行四边形,
∵DC=DE.
∴四边形CDEF是菱形;
【26题详解】
如图,连接GF,
∵四边形CDEF是菱形,
∴CF=CD=5,
∵BC=3,
∴BF=,
∴AF=AB-BF=5-4=1,
在△CDG和△CFG中,
,
∴△CDG≌△CFG(SAS),
∴FG=GD,
∴FG=GD=AD-AG=3-AG,
在Rt△FGA中,根据勾股定理,得
FG2=AF2+AG2,
∴(3-AG)2=12+AG2,
解得AG=.
【点睛】本题考查了矩形的性质,菱形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,勾股定理,解决本题的关键是掌握菱形的判定与性质.
26. 如图,在正方形ABCD中,E是BC的中点,连接AE,过点B作射线BM交CD于点F,
交AE于点O,且BF⊥AE .
(1)求证:BF=AE;
(2)连接OD,猜想OD与AB的数量关系,并证明.
【答案】(1)见解析 (2)OD=AB,理由见解析
【解析】
【分析】(1)根据正方形的性质和BF⊥AE,可得∠BAE=∠CBF,从而得到△ABE≌△BCF,即可求证;
(2)延长AD交射线BM于点G,根据△ABE≌△BCF,可得BE=CF,从而得到CF=DF,再由AD∥BC,进而得到∠DGF=∠CBF,可证得△DGF≌△CBF,从而得到DG=BC,进而得到OD为△AOG的中线,再由直角三角形斜边的中线等于斜边的一半,即可求解.
【小问1详解】
证明:在正方形ABCD中,∠ABC=∠C=90°,AB=BC,
∴∠BAE+∠AEB=90°,
∵BF⊥AE,
∴∠EOB=90°,
∴∠CBF+∠AEB=90°,
∴∠BAE=∠CBF,
∴△ABE≌△BCF,
∴BF=AE;
【小问2详解】
解:OD=AB,理由如下:
如图,延长AD交射线BM于点G,
由(1)得:△ABE≌△BCF,
∴BE=CF,
∵E是BC的中点,
∴,
∴CF=DF,
∵AD∥BC,
∴∠DGF=∠CBF,
在△DGF和△CBF中,
∵∠DGF=∠CBF,∠DFG=∠BFC,DF=CF,
∴△DGF≌△CBF,
∴DG=BC,
∴DG=AD,即OD为△AOG的中线,
∵BF⊥AE,
∴.
【点睛】本题主要考查了全等三角形的判定和性质,正方形的性质,直角三角形的性质,熟练掌握全等三角形的判定和性质,正方形的性质,直角三角形斜边的中线等于斜边的一半是解题的关键.
27. 【发现问题】爱好数学的小强在做作业时碰到这样的一道题目:如图①,在△ABC中,AB=8,AC=6,E为BC中点,求AE的取值范围.
【解决问题】
(1)小强经过多次的尝试与探索,终于得到解题思路:在图①中,作AB边上的中点F,连接EF,构造出△ABC的中位线EF,请你完成余下的求解过程.
【灵活运用】
(2)如图②,在四边形ABCD中,AB=8,CD=6,E、F分别为BC、AD中点,求EF的取值范围.
(3)变式:把图②中的A、D、C变成在一直线上时,如图③,其它条件不变,则EF的取值范围为 .
【迁移拓展】
(4)如图④,在△ABC中,∠A=60°,AB=4,E为BC边的中点,F是AC边上一点且EF正好平分△ABC的周长,则EF= .
【答案】(1)详见解析;(2)1<EF<7;(3);(4)EF=.
【解析】
【分析】(1)依照题意作出图形,利用△AFE中两边之和大于第三边,两边之差小于第三边,求解AE边的取值范围;
(2)连接BD,取BD 中点G,连接FG、EG,由E、F分别为BC、AD中点,可得FG=AB,EG=DC,同(1)△GEF中两边之和大于第三边,两边之差小于第三边,求解EF边的取值范围;
(3)如图,连接BD,取BD的中点H,连接HF,HE,由三角形中位线定理可知,,在△DHE中有,两边之和大于第三边,两边之差小于第三边,即可求得;
(4)在线段CF上取一点M,使得FM=AF,连接BM,取BM的中点N,连接FN,EN,由EF平分三角形ABC周长,可得CM=AB=4,由三角形中位线定理,及∠A=60°,可知NF=NE=2,且∠FNE=120°,作NO⊥EF于O,解△ENF,可得FO=E0=,即可求得EF=.
【详解】(1)解:
∵E 为 BC 中点,F为 AB 中点,
∴EF=AC,
∵AB=8,AC=6,
∴AF=AB=4,EF=AC=3,
在△AEF中,两边之和大于第三边,两边之差小于第三边,
∴4-3<AE<4+3,
即,1<AE<7;
(2)解:连接BD,取BD 中点G,连接FG、EG,
∵E、F分别BC、AD中点,
∴FG=AB,EG=DC,
∵AB=8,CD=6,
∴FG=4,EG=3,
在△GEF中,4-3<EF<4+3,
即1<EF<7.
(3)如图,连接BD,取BD的中点H,连接HF,HE,
∵E、F分别为BC、AD中点,
∴,
∴在△DHE中,,
即EF的取值范围为,
故答案为:;
(4)在线段CF上取一点M,使得FM=AF,连接BM,取BM的中点N,连接FN,EN,
∴F为线段AM的中点,
∵E为BC中点,
∴FN∥AB,且,EN∥AC,且,BE=EC,
∵∠A=60°,AB=4,
∴FN=2,∠FNE=120°,
∵EF正好平分△ABC的周长,
∴,
∴,
∴CM=4,
∴NE=2,
∴△FNE为等腰三角形,且∠NFE=∠NEF=30°,
过点N作NO⊥EF于点O,
则FO=OE=,
∴,
故答案为:.
【点睛】本题主要考查三角形中位线定理,三角形三边的数量关系,以及构造直角三角形求三角边长.根据题目信息,分析线段中点的作用,作出三角形中位线是解此题的关键.
28. 如图,在平面直角坐标系中,点A(0,8),点B是x轴的正半轴上的一个动点,连接AB,取AB的中点M,将线段MB绕着点B按顺时针方向旋转90°,得到线段BC.过点B作x轴的垂线交直线AC于点D.设点B坐标是(t,0)
(1)当t=6时,点M的坐标是______;
(2)求点C的坐标(用含t的代数式表示);
(3)是否存在点B,使四边形AOBD为矩形?若存在,请求出点B的坐标;若不存在,请说明理由;
(4)在点B的运动过程中,平面内是否存在一点N,使得以A、B、N、D为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出点N的纵坐标(不必要写横坐标);若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3),理由见解析
(4)3或8,理由见解析
【解析】
【分析】(1)利用中点坐标公式计算即可.
(2)如图1中,作于,轴于.证明,利用全等三角形性质即可解决问题.
(3)如图2中,存在.由题意当时,可证四边形是矩形,构建方程即可解决问题.
(4)分三种情形:①如图3中,当时,以为对角线可得菱形,此时点在轴上.②如图4中,当时,以为对角线可得菱形.此时点的纵坐标为8.③因为,所以不存在以为对角线的菱形.
【小问1详解】
如图1中,
,,,
,
故答案为:(3,4);
【小问2详解】
如图1中,作于,轴于.
∵,
,,
,
,,
,
,
,
,,
,
.
【小问3详解】
存在.
如图2中,作于,轴于.
理由:由题意当时,
,
四边形是平行四边形,
,
四边形是矩形,
,
四边形是矩形,
又∵由(2)得,
即:,解得:.
.
【小问4详解】
①如图3中,当时,以为对角线可得菱形,此时点在轴上.作BE⊥AC交于点E,
设,,
∵点M是AB的中点,,
∴,
∵,,,
∴,
∴,
∴,
在中,则有,
①②联立,解得:,
,
点的纵坐标为3.
②如图4中,当时,以为对角线可得菱形.此时点的纵坐标为8.
③,
不存在以为对角线的菱形.
综上所述,满足条件的点的纵坐标为3或8.
【点睛】本题属于四边形综合题,考查了矩形的判定和性质,菱形的判定和性质,翻折变换,全等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,学会利用参数构建方程解决问题,属于中考压轴题.
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