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2022-2023学年湖南省常德市安乡县八年级(下)期末数学试卷(含解析)
展开2022-2023学年湖南省常德市安乡县八年级(下)期末数学试卷
一、选择题(本大题共8小题,共24.0分。在每小题列出的选项中,选出符合题目的一项)
1. 下列图形中,既是中心对称图形又是轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
2. 如图图象中,表示y是x的函数的个数有( )
A. 1 B. 2个 C. 3个 D. 4个
3. 一个n边形的每个外角都是40°,则这个n边形的内角和是( )
A. 360° B. 1260° C. 1620° D. 2160°
4. 如图所示的是一所学校的平面示意图,若用(2,3)表示教学楼的位置,(3,1)表示旗杆的位置,则实验楼的位置可表示成( )
A. (1,−2) B. (−2,1) C. (−3,2) D. (2,−3)
5. 下列说法正确的是( )
A. y=kx+b一定是一次函数
B. 有的实数在数轴上找不到对应的点
C. 长为 3, 4, 5的三条线段能组成直角三角形
D. 无论x为何值,点P(2,x2+1)总是在第一象限
6. 一次函数y=kx+b(k,b是常数,k≠0)的图象,如图所示,则不等式kx+b>0的解集是( )
A. x<2
B. x<0
C. x>0
D. x>2
7. 期末数学测试后,从甲、乙两校各选取样本研究发现,甲校优秀人数的频率为0.20,乙校优秀人数的频率为0.25,由此可得到两校优秀人数( )
A. 甲校多 B. 乙校多 C. 一样多 D. 无法确定
8. 在平面直角坐标系中,对于点P(x,y),我们把点P′(−y+1,x+1)叫做点P伴随点,已知点A1的伴随点为A2,点A2的伴随点为A3,点A3的伴随点为A4,…,这样依次得到点A1,A2,A3,…,An,…若点A1的坐标为(2,4),则点A2023的坐标为( )
A. (3,−1) B. (−2,−2) C. (−3,3) D. (2,4)
二、填空题(本大题共8小题,共24.0分)
9. 在函数y= x−1中,自变量x的取值范围是______.
10. 已知点M(−4,y)与点N(x,−3)关于x轴对称,则(x+y)2022的值为 .
11. 一个样本的50个数据分别落在5个小组内,第1、2、3、4组的数据的个数分别为4、9、12、11,则第5组的频率为______.
12. 如图,在△ABC中,∠C=90°,∠A=30°,BD为角平分线,S△ABD=2 3,则S△BDC的值为______ .
13. 如图,在平面直角坐标系中,函数y=mx+n与y=kx+b的图象交于点P(−2,1),则方程组y−mx=ny−kx−b=0的解为______.
14. 如图,▱ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,EF过点O,交AD于点F,交BC于点E.若AB=3,AC=4,AD=5,则图中阴影部分的面积是______ .
15. 如图,四边形ABCD为矩形纸片,把纸片ABCD折叠,使点B恰好落在CD边的中点E处,折痕为AF.若CD=6,则BC的长为______ .
16. 如图,在平面直角坐标系xOy中,点A1,A2,A3…分别在x轴上,点B1,B2,B3,…分别在直线y=x上,△OA1B1,△B1A1A2,△B1B2A2,△B2A2A3,△B2B3A3,…都是等腰直角三角形,如果OA1=1,则点A2023的坐标为______ .
三、解答题(本大题共10小题,共72.0分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
17. (本小题5.0分)
已知等腰三角形的周长为24.
(1)求底边长y关于腰长x的函数表达式;(x为自变量)
(2)求自变量x的取值范围.
18. (本小题5.0分)
小红和小军周日到郊外放风筝,风筝飞得又高又远,小红让小军跑到风筝的正下方,并测出两人之间的距离为60米,小红发现已将100米的风筝线放完了,小红想了想就说出风筝飞了多高,小红知道自己身高为1.6米,(手与头顶齐平)请画出示意图,并计算风筝离地面多高.
19. (本小题6.0分)
在平面直角坐标系中,每个小正方形网格的边长均为1,格点三角形(顶点是网格线的交点的三角形)ABC如图所示.
(1)请写出点A、B、C的坐标;
(2)请作出△ABC关于x轴对称的△A1B1C1;
(3)请求出线段A1B的长度.
20. (本小题6.0分)
如图,E,F,G,H是四边形ABCD各边的中点.
(1)证明:四边形EFGH为平行四边形.
(2)若四边形ABCD是矩形,且其面积是7cm2,则四边形EFGH的面积是______ m2.
21. (本小题7.0分)
2015年3月30日是全国中小学生安全教育日,某学校为加强学生的安全意识,组织了全校1500名学生参加安全知识竞赛,从中抽取了部分学生成绩(得分取正整数,满分为100分)进行统计.请根据尚未完成的频率分布表和频数分布直方图,解答下列问题:
频率分布表
分数段
频数
频率
50.5~60.5
16
0.08
60.5~70.5
40
0.2
70.5~80.5
50
0.25
80.5~90.5
m
0.35
90.5~100.5
24
n
(1)这次抽取了______名学生的竞赛成绩进行统计,其中:m=______,n=______;
(2)补全频数分布直方图;
(3)若成绩在70分以下(含70分)的学生为安全意识不强,有待进一步加强安全教育,则该校安全意识不强的学生约有多少人?
22. (本小题7.0分)
如图,在平面直角坐标系xOy中,直线l1:y=x+a与y轴交于点Q,且与直线l2:y=−12x相交于点P,其中点P纵坐标为1.
(1)求点P的坐标及a的值;
(2)求△PQO的面积;
(3)直接写出不等式−12x≤x+a的解集.
23. (本小题8.0分)
某省疾控中心将一批10万剂疫苗运往A,B两城市,根据预算,运往A城的费用为800元/万剂,运往B城的费用为600元/万剂.结合A城的疫苗预约情况,A城的需求量不低于4万剂,设运输这批10万剂疫苗的总费用为y(元),运往A城x(万剂).
(1)求y与x的函数关系式;
(2)在满足A城市最低需求量的情况下,求运输费用最少的方案,最少费用是多少?
24. (本小题8.0分)
阅读下列一段文字,然后回答下列问题.已知在平面内两点P1(x1,y1),P2(x2,y2),其两点间的距离P1P2= (x1−x2)2+(y1−y2)2.同时,当两点所在的直线在坐标轴或平行于坐标轴或垂直于坐标轴时,两点间距离公式可简化为|x2−x1|或|y2−y1|.
(1)已知A(−2,3),B(4,−5),试求A、B两点间的距离;
(2)已知一个三角形各顶点坐标为A(−1,3)、B(0,1)、C(2,2),请判定此三角形的形状,并说明理由.
(3)已知A(2,1),在x轴上是否存在一点P,使△OAP为等腰三角形,若存在请直接写出点P的坐标;若不存在请说明理由.
25. (本小题10.0分)
如图,已知直线y=34x+3与坐标轴交于B,C两点,点A是x轴正半轴上一点,并且S△ABC=15,点F是线段AB上一动点(不与端点重合),过点F作FE//x轴,交BC于E.
(1)求AB所在直线的解析式;
(2)若FD⊥x轴于D,且点D的坐标为(m,0),请用含m的代数式表示DF与EF的长;
(3)在x轴上是否存在一点P,使得△PEF为等腰直角三角形?若存在,请直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
26. (本小题10.0分)
在四边形ABCD中,∠A=∠B=90°,E为AB边上的点.
(1)连接CE,DE,CE⊥DE;
①如图1,若AE=BC,求证:AD=BE;
②如图2,若AE=BE,求证:CE平分∠BCD;
(2)如图3,F是∠BCD的平分线CE上的点,连接BF,DF,若BC=4,CD=6,BF=DF=3 62,求CF的长.
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:A、该图形是轴对称图形,不是中心对称图形,不符合题意;
B、该图形不是轴对称图形,是中心对称图形,不符合题意;
C、该图形既是轴对称图形,也是中心对称图形,符合题意;
D、该图形不是轴对称图形,是中心对称图形,不符合题意.
故选:C.
根据轴对称图形与中心对称图形的概念求解.
本题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,图形两部分沿对称轴折叠后可重合;中心对称图形是要寻找对称中心,旋转180度后与原图重合.
2.【答案】C
【解析】解:属于函数的有:
∴y是x的函数的个数有3个,故C正确.
故选:C.
根据函数的定义判断即可.
本题考查了函数的定义,掌握函数的定义是关键.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.
3.【答案】B
【解析】解:多边形的边数是:360°÷40°=9,
则多边形的内角和是:(9−2)×180°=1260°.
故选:B.
根据多边形的外角和是360度,每个外角都相等,即可求得外角和中外角的个数,即多边形的边数,根据内角和定理即可求得内角和.
本题主要考查了多边形的内角和定理以及多边形的外角和定理,注意多边形的外角和不随边数的变化而变化,因而把求多边形内角的计算转化为外角的计算,可以使计算简便.
4.【答案】A
【解析】解:如图所示,
实验楼的位置可表示成(1,−2).
故选:A.
直接利用已知点坐标得出原点位置进而得出答案.
本题主要考查了坐标确定位置,正确得出原点位置是解题的关键.
5.【答案】D
【解析】解:形如y=kx+b(k≠0,b为常数)的函数称为一次函数,选项A没有k≠0,故不符合题意;
实数与数轴上的点具有一一对应的关系,故不存在在数轴上找不到对应的点.,故B错误,不符合题意;
∵( 3)2+( 4)2=3+4=7≠( 5)2
∵x2≥0
∴x2+1>0
∴点P(2,x2+1)的横坐标为正,纵坐标为正,故点P总在第一象限,故D正确.
故选:D.
分别按照一次函数的定义、实数与数轴上的点的对应关系、勾股定理、坐标在各象限内的特征来分析即可.
本题考查了一次函数的定义、实数与数轴上的点的对应关系、勾股定理、坐标在各象限内的特征等知识点,这些都属于基础知识,难度不大.
6.【答案】A
【解析】解:函数y=kx+b的图象经过点(2,0),并且函数值y随x的增大而减小,
所以当x<2时,函数值大于0,即关于x的不等式kx+b>0的解集是x<2.
故选A.
从图象上得到函数的增减性及与x轴的交点的横坐标,即能求得不等式kx+b>0的解集.
此题主要考查了一次函数与一元一次不等式的关系:从函数的角度看,就是寻求使一次函数y=kx+b的值大于(或小于)0的自变量x的取值范围;从函数图象的角度看,就是确定直线y=kx+b在x轴上(或下)方部分所有的点的横坐标所构成的集合.
7.【答案】D
【解析】解:期末数学测试后,从甲、乙两校各选取样本研究发现,甲校优秀人数的频率为0.20,乙校优秀人数的频率为0.25,由频数=总次数×频率可知题中没有给频数,不能求出甲乙学校优秀人数,所以无法确定两校优秀人数.
故选:D.
根据频数=总次数×频率,而甲乙两校的总人数不知道,所以无法求出两校的优秀人数,即可解答.
本题考查了频数与频率,熟练掌握频数=总次数×频率是解题的关键.
8.【答案】B
【解析】解:∵A1的坐标为(2,4),
∴A2(−3,3),A3(−2,−2),A4(3,−1),A5(2,4),
……,
依此类推,每4个点为一个循环组依次循环,
∵2023÷4=505……3,
∴点A2023的坐标与A3的坐标相同,为(−2,−2).
故选:B.
根据“伴随点”的定义依次求出各点,不难发现,每4个点为一个循环组依次循环,用2023除以4,根据商和余数的情况确定点A2023的坐标即可.
本题是对点的变化规律的考查,读懂题目信息,理解“伴随点”的定义并求出每4个点为一个循环组依次循环是解题的关键.
9.【答案】x≥1
【解析】解:根据题意得:x−1≥0,
解得:x≥1.
故答案为:x≥1.
因为当函数表达式是二次根式时,被开方数为非负数,所以x−1≥0,解不等式可求x的范围.
此题主要考查函数自变量的取值范围,解决本题的关键是当函数表达式是二次根式时,被开方数为非负数.
10.【答案】1
【解析】解:∵点M(−4,y)与点N(x,−3)关于x轴对称,
∴x=−4,y=3,
则(x+y)2022=(−4+3)2022=1.
故答案为:1.
直接利用关于x轴对称点的性质得出x,y的值,进而得出答案.
此题主要考查了关于x轴对称点的性质,正确记忆横纵坐标的关系是解题关键.
11.【答案】0.28
【解析】解:由题意得:
50−(4+9+12+11)
=50−36
=14,
∴14÷50=0.28,
∴第5组的频率为0.28,
故答案为:0.28.
根据已知先求出第五组的频数,然后利用频率=频数÷总次数,进行计算即可解答.
本题考查了频数与频率,熟练掌握频率=频数÷总次数是解题的关键.
12.【答案】 3
【解析】解:作DH⊥AB于H.
∵BD平分∠ABC,DC⊥BC,DH⊥AB,
∴DC=DH,
∵∠DHA=90°,∠A=30°,
∴AD=2DH,
∴AD=2DC,
∴S△BCD:S△ADB=1:2.
∵S△ABD=2 3,
∴S△BDC= 3.
故答案为: 3.
作DH⊥AB于H.证明AD=2CD即可解决问题.
本题考查角平分线的性质,直角三角形30度角的性质等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,属于中考常考题型.
13.【答案】x=−2y=1
【解析】解:∵函数y=mx+n的图象与y=kx+b的图象交于点P(−2,1),
∴方程组y−mx=ny−kx−b=0的解为x=−2y=1,
故答案为:x=−2y=1.
利用方程组的解就是两个相应的一次函数图象的交点坐标进行判断.
本题考查了一次函数与二元一次方程(组):方程组的解就是使方程组中两个方程同时成立的一对未知数的值,而这一对未知数的值也同时满足两个相应的一次函数式,因此方程组的解就是两个相应的一次函数图象的交点坐标.
14.【答案】3
【解析】解:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD//BC,OB=OD,
∴∠OBE=∠ODF,
∵∠BOE=∠DOF,
∴△BOE≌△DOF(AAS),
∴S阴影=S△AOD=14S平行四边形ABCD,
∵AB=3,AC=4,BC=AD=5,
∴AB2+AC2=BC2,
∴△ABC是直角三角形,
∴S阴影=S△AOD=14S平行四边形ABCD=3,
故答案为:3.
只要证明△BOE≌△DOF,可得S阴影=S△AOD=14S平行四边形ABCD,再根据勾股定理的逆定理证明△ABC是直角三角形,据此即可解决问题.
本题考查平行四边形的性质、全等三角形的判定和性质、勾股定理的逆定理等知识,解题的关键是学会用转化的思想思考问题.
15.【答案】3 3
【解析】解:由折叠的性质得BF=EF,AE=AB,
因为CD=6,E为CD中点,故ED=3,
又因为AE=AB=CD=6,∠D=90°,
所以AD=BC= AE2−DE2=3 3.
故答案为:3 3.
先图形折叠的性质得到BF=EF,AE=AB,再由E是CD的中点可求出ED的长,利用勾股定理即可求解.
此题主要考查了翻折变换的性质和勾股定理应用,解答此题要抓住折叠前后的图形全等的性质解答.
16.【答案】(22022,0)
【解析】解:根据题意得:
A1和B1的横坐标为1,
把x=1代入y=x得:y=1
B1的纵坐标为1,
即A1B1=1,
∵△B1A1A2为等腰直角三角形,
∴A1A2=1,
A2和B2的横坐标为1+1=2,
同理:A3和B3的横坐标为2+2=4=22,
A4和B4的横坐标为4+4=8=23,
…
依此类推,
A2023的横坐标为22022,纵坐标为0,
即点A2023的坐标为(22022,0),
故答案为:(22022,0).
根据OA1=1,△OA1B1是等腰直角三角形,得到A1和B1的横坐标为1,根据点A1在直线y=x上,得到点B1的纵坐标,结合△B1A1A2为等腰直角三角形,得到A2和B2的横坐标为1+1=2,同理:A3和B3的横坐标为2+2=4=22,A4和B4的横坐标为4+4=8=23,…依此类推,即可得到点A2023的横坐标,即可得到答案.
本题考查了一次函数图象上点的坐标特征和规律型:点的坐标,正确掌握代入法和猜想归纳思想是解题的关键.
17.【答案】解:(1)根据题意得:2x+y=24,
∴y=−2x+24;
(2)∵x、x、y为三角形的边,
∴2x>−2x+24−2x+24>0,
∴6
(2)根据三角形的边长大于0以及两腰之和大于底边,即可得出关于x的一元一次不等式组,解之即可得出自变量x的取值范围.
本题考查了一次函数的应用、等腰三角形的性质、三角形三边关系以及三角形的周长,解题的关键是:(1)根据三角形的周长为20找出y关于x的函数解析式;(2)由三角形的边长为正值结合两腰之和大于底边,列出关于x的一元一次不等式组.
18.【答案】解:如图,据题意得BD=60米,AD=100米,DE=1.6米,
由勾股定理得:AB= AD2−BD2=80米,
∴风筝的高度AC=AB+BC=AB+DE=80+1.6=81.6米.
【解析】根据题意得到BD=60米,AD=100米,DE=1.6米,利用勾股定理求得AB的长加上DE的长就是风筝的高度.
本题考查了勾股定理的应用,解题的关键是构造直角三角形.
19.【答案】解:(1)由图可得:A(5,5),A(2,3),C(4,2);
(2)如图,△A1B1C1即为所求;
(3)∵A1(5,−5),B(2,3),
∴A1B= (5−2)2+(−5−3)2= 73.
【解析】(1)根据点在平面直角坐标系里的位置写坐标即可;
(2)先分别作出点A、B、C就在于 x轴的对称点A1、B1、C1,再顺次连接点A1、B1、C1即可;
(3)利用勾股定理求解即可.
本题考查平面直角坐标系中点的坐标,画轴对称图形,勾股定理,熟练掌握利用轴对称性质作轴对称图形是解题的关键.
20.【答案】3.5
【解析】(1)证明:连接BD,
∵E、F分别为AD、AB的中点,
∴EF是△ABD的中位线,
∴EF=12BD,EF//BD,
同理,GH=12BD,GH//BD,
∴EF=GH,EF//GH,
∴四边形EFGH为平行四边形;
(2)解:如图,
∵四边形ABCD是矩形,
∴AB=CD,AD=BC,∠A=∠B=∠C=∠D=90°,
∵E,F,G,H是四边形ABCD各边的中点,
∴DH=AF=CH=BF,
∴四边形AFHD和四边形HFBC都是矩形,
∴AD=HF=BC,DC=EG=AB,
∴S四边形EFGH=12EG⋅HF=12AB⋅BC,
∵四边形ABCD的面积是7cm2,
∴AB⋅BC=7cm2,
∴四边形EFGH的面积是3.5(cm2),
故答案为:3.5.
(1)连接BD,由三角形中位线定理可得出EF=GH,EF//GH,由平行四边形的判定可得出结论;
(2)由矩形的判定与性质得出答案.
本题主要考查中点四边形以及矩形的性质,解题时利用三角形中位线定理判定四边形EFGH是平行四边形是解题的关键.
21.【答案】(1)200;70;0.12;
(2)如图,
(3)1500×(0.08+0.2)=420(人),
所以该校安全意识不强的学生约有420人.
【解析】
解:(1)16÷0.08=200,
m=200×0.35=70,n=24÷200=0.12;
故答案为200,70;0.12;
(2)见答案
(3)见答案.
【分析】
(1)用第一个分数段的频数除以它的频率可得到调查的总人数,然后用总人数成以0.35得到m的值,用24除以总人数可得到n的值;
(2)利用80−90的频数为70可补全频数分布直方图;
(3)估计样本估计总体,用1500乘以前面两分数段的频率之和可估计出该校安全意识不强的学生数.
本题考查了频数(率)分布直方图:提高读频数分布直方图的能力和利用统计图获取信息的能力;利用统计图获取信息时,必须认真观察、分析、研究统计图,才能作出正确的判断和解决问题.也考查了用样本估计总体.
22.【答案】解:(1)把y=1代入y=−12x得,−12x=1,
解得x=−2,
∴点P的坐标为(−2,1),
把P点的坐标代入y=x+a得,1=−2+a,
解得a=3;
(2)∵直线l1:y=x+3与y轴交于点Q,
∴Q(0,3),
∴OQ=3,
∴S△POQ=12×3×2=3;
(3)由图象可知,不等式−12x≤x+a的解集是x≥−2.
【解析】(1)由直线l2:y=−12x相交于点P,求得P的坐标,然后根据待定系数法求得a的值;
(2)求得Q的坐标,然后根据三角形面积公式即可求得△PQO的面积;
(3)根据图象即可求得.
本题两条直线相交问题,考查了一次函数图象上点的坐标特征,待定系数法求一次函数的解析式,三角形的面积,数形结合是解题的关键.
23.【答案】解:(1)设运往A城x万剂,运往B城(10−x)万剂,依据题意可得y=800x+600(10−x)=200x+6000.
故运输这批10万剂疫苗的费用y与x的函数关系式为y=200x+6000(4≤x<10);
(2)根据A城的疫苗预约情况,A城的需求量不低于4万剂,可得x≥4,
因为200>0,所以y随着x的增大而增大,
所以,当x=4时,y取最小值,y=200×4+6000=6800(元),
答:在满足A城市需求量的情况下,费用最低的调运方案是运往A城4万剂,运往B城6万剂;最低费用是6800元.
【解析】(1)设运往A城x万剂,运往B城(10−x)万剂,根据题意可得y与x的函数关系式;
(2)根据A城的需求量不低于4万剂,可得x≥4,再结合(1)的结论以及一次函数的增减性解答即可.
本题考查一次函数的应用、一元一次不等式组等的应用,准确理解题意,熟练掌握一次函数的增减性是解决问题的关键.
24.【答案】解:(1)∵A(−2,3),B(4,−5),
∴AB= (−2−4)2+(3+5)2=10;
(2)直角三角形,理由如下:
∵A(−1,3)、B(0,1)、C(2,2),
∴AB= (−1−0)2+(3−1)2,
AC= (−1−2)2+(3−2)2= 10,
BC= (0−2)2+(1−2)2= 5,
∴AB2+BC2=AC2,
∴△ABC是直角三角形;
(3)存在,
∵A(2,1),
∴OA= (0−2)2+(0−1)2= 5,
当AO=OP= 5时,P( 5,0)或(− 5,0),
当AO=AP时,过点A作AD⊥x轴于D,
设PA=PO=x,则PD=2−x,
∵AP2=AD2+PD2,
∴x2=12+(2−x)2,
∴x=54,
∴P(54,0),
综上,P( 5,0)或(− 5,0)或(4,0)或(54,0).
【解析】(1)利用公式代入即可;
(2)利用公式求出AB,AC,BC的长,再由勾股定理逆定理即可判断;
(3)根据等腰三角形的性质,分三种情况利用勾股定理即可求解.
本题主要考查了两点间的距离公式,勾股定理的逆定理,勾股定理等知识,运用分类思想是解题的关键
25.【答案】解:
(1)在y=34x+3中,令x=0可得y=3,令y=0可求得x=−4,
∴B(0,3),C(−4,0),
∴OB=3,OC=4,
∵S△ABC=15,
∴12AC⋅OB=15,即12(OA+4)×3=15,解得OA=6,
∴A(6,0),
设直线AB解析式为y=kx+b,
∴6k+b=0b=3,解得k=−12b=3,
∴直线AB解析式为y=−12x+3;
(2)∵FD⊥x轴,且D(m,0),
∴F点横坐标为m,
在y=−12x+3中,令x=m,可得y=−12m+3,
∴DF=−12m+3,
∵EF//x轴,
∴E点纵坐标为−12m+3,
在y=34x+3中,令y=−12m+3,可得−12m+3=34x+3,解得x=−23m,
∵F在线段AB上,
∴0
(3)假设存在满足条件的点P,设其坐标为(t,0),
∵△PEF为等腰直角三角形,
∴有∠PFE=90°、∠PEF=90°和∠EPF=90°三种情况,
①当∠PFE=90°时,则有PF=EF,
由(2)可得PF=−12t+3,EF=53t,
∴−12t+3=53t,解得t=1813,
∴P(1813,0);
②当∠PEF=90°时,则有PE=EF,
在y=34x+3中,令x=t可得y=34t+3,
∴PE=34t+3,
在y=−12x+3中,令y=34t+3,可得34t+3=−12x+3,解得x=−32t,
∴EF=−t+(−32t)=−52t,
∴34t+3=−52t,解得t=−1213,
∴P(−1213,0);
③当∠EPF=90°时,如图,过P作PH⊥EF于点H,则PH=HF=PD=EH=DF,
由(2)可知DF=−12m+3,EF=53m,
∴−12m+3=12×53m,解得m=94,
∴PD=DF=−12×94+3=158,OD=94,
∴OP=OD−PD=94−158=38,
∴P(38,0);
综上可知存在满足条件的点P,其坐标为(1813,0)或(−1213,0)或P(38,0).
【解析】(1)由直线y=34x+3可求得B、C坐标,再结合S△ABC=15,则可求得A点坐标,利用待定系数法可求得直线AB的解析式;
(2)根据直线AB解析式可求得F点的纵坐标,即可表示出DF的长,由EF//x轴则可得出E点纵坐标,代入直线BC解析式可求得E点横坐标,从而可表示出EF的长;
(3)设P(t,0),当∠PFE=90°时,则有PF=EF,则可得到关于x的方程,可求得P点坐标;当∠PEF=90°时,则有PE=EF=DF,可求得P点坐标;当∠EPF=90°时,过P作PH⊥EF,由等腰直角三角形的性质可知PH=12EF,可求得D点坐标,从而可求得P点坐标.
本题为一次函数的综合应用,涉及三角形的面积、待定系数法、函数图象上点的坐标特征、等腰直角三角形的性质、方程思想及分类讨论思想.在(1)中求得A点坐标是解题的关键,在(2)中分别表示出E、F的坐标是解题的关键,在(3)中确定出P点的位置,利用等腰直角三角形的性质得到关于P点坐标的方程是解题的关键,注意分三种情况.本题考查知识点较多,综合性较强,难度适中.
26.【答案】(1)证明:①如图1,∵CE⊥DE,∠A=90°,
∴∠AED+∠ADE=90°=∠AED+∠CEB,
∴∠ADE=∠CEB,
在△ADE和△BEC中,
∠ADE=∠CEB ∠A=∠B AE=BC ,
∴△ADE≌△BEC(AAS),
∴AD=BE;
②如图2,延长DE交CB的延长线于点G,
∵∠ABC=∠A=90°,∠ABG+∠ABC=180°,
∴∠A=∠ABG=90°,
在△ADE和△BGE中,
∠A=∠EBG=90° AE=BE ∠AED=∠BEG ,
∴△ADE≌△BGE(ASA),
∴DE=GE,
∵CE⊥DE,
∴CD=CG,
∴CE平分∠BCD;
(2)解:如图3,过点F作FT⊥CD于点T,作FG⊥BC于点G,
∴∠FGB=∠FTD=90°,
∵CF平分∠BCD,
∴FG=FT,
∵BF=DF,
∴Rt△FBG≌Rt△FDT(HL),
∴BG=DT,
∵CT2=CF2−FT2,CG2=CF2−FG2,
∴CT=CG,
∴CD−DT=CB+BG,
∵BC=4,CD=6,
∴6−DT=4+DT,
∴DT=1,
∴CT=6−1=5,
∵DF=3 62,
∴FT= DF2−DT2= (3 62)2−12=5 22,
∴CF= FT2+CT2= (5 22)2+52=5 62.
【解析】(1)①由垂直的定义及平角的定义得出∠ADE=∠CEB,即可根据AAS判定△ADE≌△BEC,进而可得结论;②延长DE交CB的延长线于点G,证明△ADE≌△BGE,可得DE=GE,结合CE⊥DE,利用垂直平分线的性质可得CD=CG,再利用等腰三角形的性质可得结论;
(2)过点F作FT⊥CD于点T,作FG⊥BC于点G,由角平分线的性质得出FG=FT,再利用HL证明Rt△FBG≌Rt△FDT,可得BG=DT,由勾股定理可得CT=CG,即可求出DT=1,CT=6−1=5,再利用勾股定理即可求解FT,进而求解CF即可.
此题是四边形综合题,考查了三角形全等的判定与性质、角平分线的性质、勾股定理的应用,利用AAS证明△ADE≌△BEC、利用ASA证明△ADE≌△BGE、利用HL证明Rt△FBG≌Rt△FDT是解题的关键.
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