2022-2023学年湖北省武汉市江汉区八年级(下)期中数学试卷(含解析)
展开1. 要使得代数式 x-2有意义,则x的取值范围是( )
A. x>2B. x≥2C. x<2D. x≤2
2. 下列二次根式是最简二次根式的是( )
A. 12B. 12C. 7D. 0.3
3. 若平行四边形中两个内角的度数比为2:7,则其中较大内角的度数是( )
A. 20°B. 40°C. 70°D. 140°
4. 下列计算中,正确的是( )
A. 2+ 3= 5B. 3× 6=3 2
C. 5- 3= 2D. 7÷ 2= 5
5. 平行四边形不一定具有的性质是( )
A. 对边平行且相等B. 对角相等C. 对角线相等D. 对角线互相平分
6. 下列命题中,逆命题是真命题的是( )
A. 对顶角相等B. 全等三角形的对应角相等
C. 若两个实数相等,则它们的绝对值相等D. 两直线平行,内错角相等
7. 甲、乙两人从同一地点出发,甲以40m/min的速度向北偏东40°方向直行,乙以30m/min的速度向南偏东50°方向直行,若他们同时出发,则5min后他们相距( )
A. 50mB. 70mC. 250mD. 350m
8. 满足下列条件时,△ABC不是直角三角形的是( )
A. ∠A:∠B:∠C=3:4:5B. ∠A=20°,∠B=70°
C. AB:BC:CA=3:4:5D. AB= 2BC= 2CA
9. 如图,从一个大正方形中截去面积为3cm2和24cm2的两个小正方形,则余下部分的面积是( )
A. 6 2cm2
B. 21cm2
C. 12 2cm2
D. 27cm2
10. 如图,D是△ABC内部一点,AC⊥BD,且AC=4 2,BD=6 2,依次取AB,BC,CD,AD的中点,并顺次连接得到四边形MNPQ,则四边形MNPQ的面积是( )
A. 6 2
B. 12
C. 24
D. 48
二、填空题(本题共10小题,共34分)
11. 13= ______ .
12. 如图,在▱ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,△BOC的周长比△BOA的周长大2,若BC=10,则AB的长是______ .
13. 已知一个直角三角形的两边的长分别是4和5,则第三边长为______.
14. 已知 18n是正整数,则正整数n的最小值是______.
15. ▱ABCD的对角线AC,BD相交于点O,△AOB的面积为6,BC=5,DE⊥BC于点E,则DE的长是______ .
16. 如图,在△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB于点D,∠ECD=3∠BCD,E是AB的中点,则∠ECD的度数是______ .
17. 将一组数 2,2, 6,2 2, 10,…按下列方式进行排列:
2,2, 6,2 2;
10,2 3, 14,4;
…………
若数2的位置记为(1,2),数 14的位置记为(2,3),则位置为(7,1)的数是______ .
18. 如图,两张等宽的纸条交叉叠放在一起,重合部分构成四边形ABCD,P为CD上一点,连接BP,若四边形ABCD的面积为9 2,纸条的宽为3,CP=2,则BP的长是______ .
19. 已知t=1- 5,则t3-2t2-4t-1的值是______ .
20. 如图,在▱ABCD中,AB=2,AD=5,M、N分别是AD、BC边上的动点,且∠ABC=∠MNB=60°,则BM+MN+ND的最小值是______ .
三、简答题(本题共8小题,共86分)
21. 计算:
(1) 108÷ 3- 12× 12;
(2)( 0.5- 24)-(2 18- 6).
22. 如图,在▱ABCD中,分别过A,C两点作对角线BD的垂线,垂足分别为E,F.
求证:四边形AFCE是平行四边形.
23. 如图,矩形ABCD的对角线AC,BD交于点O,且DE//AC,CE//BD.
(1)求证:四边形OCED是菱形;
(2)若AB=1,BC=2,请直接写出菱形OCED的面积.
24. 如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=6,BC=8.
(1)如图(1),把△ABC沿直线DE折叠,使点A与点B重合,求BE的长;
(2)如图(2),把△ABC沿直线AF折叠,使点C落在AB边上G点处,请直接写出BF的长.
25. 如图是由边长为1个单位长度的小正方形组成的7×8网格,每个小正方形的顶点时做格点.图中A、B,C都是格点,点D在网格线上,仅用无刻度直尺在给定的网格中完成画图,画图过程用虚线表示.
(1)填空:AB与BC的数量关系是______ ,位置关系是______ ;
(2)在图(1)中作矩形ABCP,并过点D作直线l,使直线l平分矩形ABCP的面积;
(3)在图(2)中取AD的中点M,在BC上找一点N,使MN⊥BC.
26. (1)已知x= 3+ 2,y= 3- 2,求x2+xy+y2的值;
(2)若 27-a2+ 9+a2=7,求 27-a2- 9+a2的值.
27. 如图,在△ABC中,∠ACB=90°,以AB为边在△ABC外作菱形ABDE,对角线交于点F,连接CF,AD+BE=m.
(1)如图(1),若BC=AF,m=12,S菱形ABDE=14,请直接写出CF的长;
(2)如图(2),若BC=AC,求证CF= 24m;
(3)如图(3),若BC=BF,AB=25m,请直接写出CFAB的值.
28. 如图,在平面直角坐标系中,正方形ABCO的顶点A在x轴上,点E,F和G分别在BC,OA和OA的延长线上,点E的坐标为(1,4).
(1)若点F的坐标为(2,0),请直接写出EF的长;
(2)如图(1),H是正方形ABCO外一点.FH⊥EF,∠AGH=135°,AG=CE.求证EF=FH;
(3)如图(2),若∠FEG=45°,且AF=n,请直接用含n的式子表示AG的长.
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解:由题意得:x-2≥0,
解得:x≥2,
故选:B.
根据二次根式有意义的条件列出不等式,解不等式得到答案.
本题考查的是二次根式有意义的条件,熟记二次根式的被开方数是非负数是解题的关键.
2.【答案】C
【解析】解:A、 12= 22,被开方数含分母,不是最简二次根式,不符合题意;
B、 12= 4×3=2 3,被开方数被开方数中含能开得尽方的因数,不是最简二次根式,不符合题意;
C、 7是最简二次根式,符合题意;
D、 0.3= 310= 3010,被开方数含分母,不是最简二次根式,不符合题意;
故选:C.
根据最简二次根式的概念判断即可.
本题考查的是最简二次根式的概念,被开方数不含分母、被开方数中不含能开得尽方的因数或因式的二次根式,叫做最简二次根式.
3.【答案】D
【解析】解:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB//CD,
∴∠B+∠C=180°,
∵∠B:∠C=2:7,
∴∠C=72+7×180°=140°,
故选:D.
据平行四边形的性质得出AB//CD,推出∠B+∠C=180°,根据∠B:∠C=2:7,求出∠C即可.
本题考查了平行线的性质和平行四边形的性质的应用,能熟练地运用性质进行计算是解此题的关键.
4.【答案】B
【解析】解: 2与 3不能合并,故A不符合题意;
3× 6=3 2,故B符合题意;
5与 3不能合并,故C不符合题意;
7÷ 2= 142,故D不符合题意;
故选:B.
根据二次根式的运算法则逐项判断即可.
本题考查二次根式的混合运算,解题的关键是掌握二次根式相关运算的法则.
5.【答案】C
【解析】解:∵平行四边形的对边平行且相等,对角相等,对角线互相平分,
∴平行四边形不一定具有的性质是C选项.
故选:C.
根据平行四边形的性质:平行四边形的对角相等,对角线互相平分,对边平行,即可得平行四边形的邻角互补,继而即可得出答案.
此题考查了平行四边形的性质:平行四边形的对角相等,对角线互相平分,对边平行,即平行四边形的邻角互补.
6.【答案】D
【解析】解:A.对顶角相等的逆命题为相等的角是对顶角,此逆命题为假命题,所以A选项不符合题意;
B.全等三角形的对应角相等的逆命题为对应角相等的两三角形全等,此逆命题为假命题,所以B选项不符合题意;
C.若两个实数相等,则它们的绝对值相等,它的逆命题为如果两实数的绝对值相等,那么这两个实数相等,此逆命题为假命题,所以C选项不符合题意;
D.两直线平行,内错角相等,它的逆命题为内错角相等,两直线平行,此逆命题为真命题,所以D选项符合题意.
故选:D.
分别写出四个命题的逆命题,然后分别根据对顶角的定义、全等三角形的判定方法、绝对值的意义和平行线的判定方法对各逆命题的真假进行判断.
本题考查了命题与定理:要说明一个命题的正确性,一般需要推理、论证,而判断一个命题是假命题,只需举出一个反例即可.也考查了绝对值、全等三角形的判定方法和平行线的判定方法.
7.【答案】C
【解析】解:∵甲船沿北偏东40°方向航行,乙船沿南偏东50°方向航行,
∴∠CAB=90°,
根据题意得,AC=40×5=200(m),AB=30×5=150(m),
∴BC= AC2+AB2= 2002+1502=250(m),
故5min后他们相距250m.
故选:C.
根据方向角的概念求出∠CAB=90°,根据勾股定理求出BC的长,得到答案.
本题考查的是勾股定理的应用和方向角问题,正确运用勾股定理.善于观察题目得到直角三角形是解题的关键.
8.【答案】A
【解析】解:A、∵∠A:∠B:∠C=3:4:5,∠A+∠B+∠C=180°,
∴∠A=45°,∠B=60°,∠C=75°,即△ABC不是直角三角形,符合题意;
B、∵∠A=20°,∠B=70°,∠A+∠B+∠C=180°,
∴∠C=90°,即△ABC是直角三角形,不符合题意.
C、设AB=3x,则BC=4x,AC=5x,
∵(3x)2+(4x)2=(5x)2,
∴△ABC是直角三角形,不符合题意;
C.∴△ABC是直角三角形,不符合题意;
故选:A.
根据勾股定理的逆定理和三角形内角和定理逐个判断即可.
本题考查了勾股定理的逆定理和三角形内角和定理的应用,能理解勾股定理的逆定理的内容是解此题的关键.
9.【答案】C
【解析】解:如图所示:由题意可得:AB= 24=2 6(cm),BC=BE= 3(cm),
故两个阴影部分面积和为:2⋅(2 6⋅ 3)=12 2(cm2).
故选:C.
根据已知部分面积求得相应正方形的边长,从而得到余下部分矩形的边长,进而求得余下部分的面积.
此题主要考查了二次根式的应用,正确求出阴影部分面积是解题关键.
10.【答案】B
【解析】解:∵点M、N、P、Q分别为AB,BC,CD,AD的中点,
∴MQ//BD,MQ=12BD=12×6 2=3 2(三角形中位线定理),
同理可得PN//BD,PN=12BD.
∴MQ//PN,并且MQ=PN,
∴四边形MNPQ是平行四边形.
∵MN//AC,BD⊥AC,
∴BD⊥MN,
∴MQ⊥MN.
∴▱MNPQ为矩形.
又∵MN=12AC=12×4 2=2 2.
∴矩形MNPQ的面积为MQ⋅MN=3 2×2 2=12.
故答案为:B.
根据三角形中位线定理,可证明四边形MNPQ为矩形,并求得长和宽,进而求出矩形的面积.
本题主要考查利用三角形中位线定理求解矩形的面积,比较简单,但要细心,确保计算正确.
11.【答案】 33
【解析】解: 13= 1×33×3= 33,
故答案为 33.
利用二次根式化简的方法进行计算即可.
本题考查了二次根式的化简的方法,属于基础题,比较简单.
12.【答案】8
【解析】解:在▱ABCD中,AO=CO,
∵△BOC的周长比△BOA的周长大2,
∴(BO+CO+BC)-(BO+AO+AB)=2,
∵BC=10,
∴BO+CO+BC-BO-AO-AB
=BC-AB
=10-AB
=2
∴AB=8,
故答案为:8.
根据平行四边形对边相等可得AO=CO,再利用周长之差可得BC-AB=2,结合BC=10,可得结果.
此题主要考查了平行四边形的性质,掌握平行四边形对角线互相平分是解题的关键.
13.【答案】3或 41
【解析】解:当一直角边、斜边为4和5时,第三边= 52-42=3;
当两直角边长为4和5时,第三边= 52+42= 41;
故答案为:3或 41.
根据勾股定理解答即可,要分类讨论:当一直角边、斜边为4和5时;当两直角边长为4和5时.
本题主要考查了勾股定理,要熟悉勾股定理的计算同时要注意分类讨论.
14.【答案】2
【解析】解: 18n= 9×2n=3 2n,
∵n是正整数, 18n也是一个正整数,
∴n的最小值为2.
故答案为:2.
由题意可知45n是一个完全平方数,从而可求得答案.
本题考查二次根式的性质,理解 a2=|a|是解题关键.
15.【答案】245
【解析】解:∵▱ABCD的对角线AC,BD相交于点O,
∴AO=CO,BO=DO,
∴S△AOB=S△BOC=S△DOC=S△AOD=6,
∴S△BCD=2S△AOB=12,
∵DE⊥BC于点E,
∴12BC⋅DE=12,
又∵BC=5,
∴DE=245,
故答案为:245.
根据平行四边形的性质得出AO=CO,BO=DO,得出S△AOB=S△BOC=S△DOC=S△AOD=6,从而得出S△BCD=2S△AOB=12,即可求解.
本题考查了平行四边形的性质,三角形的面积公式,熟练掌握平行四边形的性质是解题的关键.
16.【答案】54°
【解析】解:∵∠ECD=3∠BCD,
∴∠BCE=4∠BCD,
∵E是AB的中点,∠ACB=90°,
∴CE=BE,
∴∠BCE=∠B=4∠BCD,
∵CD⊥AB,
∴∠BDC=90°,
∴∠B+∠BCD=90°,
∴4∠BCD+∠BCD=90°,
∴∠BCD=18°,
∴∠ECD=3×18°=54°.
故答案为:54°.
由已知可得∠BCE=4∠BCD,根据直角三角形斜边的中线的性质和等腰三角形的性质证得∠B=4∠BCD,由直角三角形的性质求出∠BCD=18°,进而求出∠ECD.
本题考查了直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半的性质,等腰三角形的性质,熟记性质并准确识图,理清图中各角度之间的关系是解题的关键.
17.【答案】解:(1) 108÷ 3- 12× 12
= 36- 6
=6- 6;
(2)( 0.5- 24)-(2 18- 6)
= 22-2 6- 22+ 6
=- 6.
【解析】(1)先计算二次根式的乘除法,再算加减,即可解答;
(2)先把每一个二次根式化成最简二次根式,然后再进行计算即可解答.
本题考查了二次根式的混合运算,准确熟练地进行计算是解题的关键.
18.【答案】证明:∵AE⊥BD,CF⊥BD,
∴∠AED=∠AEF=∠CFB=∠CFE=90°,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD=CB,AD//CB,
∴∠ADE=∠CBF,
在△ADE和△CBF中,
∠AED=∠CFB∠ADE=∠CBFAD=CB,
∴△ADE≌△CBF(AAS),
∴AE=CF,
又∵∠AEF=∠CFE,
∴AE//CF,
∴四边形AFCE是平行四边形.
【解析】根据垂直的定义得到∠AED=∠AEF=∠CFB=∠CFE=90°,根据平行四边形的性质得到AD=CB,AD//CB,求得∠ADE=∠CBF,根据全等三角形的性质得到AE=CF,根据平行四边形的判定定理即可得到结论.
本题考查平行四边形的判定和性质、全等三角形的判定和性质等知识,解题的关键是准确寻找全等三角形解决问题,属于中考常考题型.
19.【答案】(1)证明:∵矩形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,
∴AC=BD,OC=12AC,OD=12BD,
∴OC=OD,
∵DE//AC,CE//BD,
∴四边形OCED是平行四边形,
∴四边形OCED是菱形;
(2)解:方法一:∵四边形ABCD是矩形,AB=1,AD=BC=2,
∴OA=OB=OC=OD,S矩形ABCD=1×2=2,
∴S△OCD=14S矩形ABCD=14×2=12,
∵四边形OCED是菱形,
∴菱形OCED的面积=2S△OCD=2×12=1;
方法二:如图,连接OE交DC于点F,
∵四边形ABCD是矩形,AB=1,AD=2,
∴∠BAD=90°,OD=12BD,CD=AB=1,
∴BD= AB2+AD2= 5,
∴OD= 52,
∵四边形OCED是菱形,
∴CD⊥OE,DF=12CD=12,OF=12OE,
在Rt△OFD中,OF= OD2-DF2=1,
∴OE=2,
∴菱形OCED的面积=12CD⋅OE=12×1×2=1;
故答案为:1.
【解析】(1)根据矩形性质可得:OC=OD,再证明四边形OCED是平行四边形,利用菱形的判定即可证得结论;
(2)方法一:先求出矩形面积,再根据矩形性质可得S△OCD=14S矩形ABCD=14×2=12,再由菱形性质可得菱形OCED的面积=2S△OCD=2×12=1;
方法二:如图,连接OE交DC于点F,利用勾股定理求得BD= 5,再由矩形性质可得OD= 52,利用菱形性质可得:CD⊥OE,DF=12CD=12,OF=12OE,利用勾股定理和菱形性质求得OE=2,进而得出答案.
本题考查了矩形性质,菱形的判定和性质,矩形面积和菱形面积,勾股定理等基础知识,能综合运用相关知识点进行推理和计算是解此题的关键.
20.【答案】解:(1)∵把△ABC沿直线DE折叠,使点A与点B重合,
∴点A与点B关于直线DE对称,
∴DE垂直平分AB,
∴AE=BE,
∵∠ACB=90°,AC=6,BC=8,
∴AC2+CE2=AE2,CE=8-BE,
∴62+(8-BE)2=BE2,
解得BE=254,
∴BE的长是254.
(2)∵把△ABC沿直线AF折叠,使点C落在AB边上G点处,
∴GF=CF,AG=AC=6,∠AGF=90°,
∴∠BGF=90°,
∵∠ACB=90°,AC=6,BC=8,
∴AB= AC2+BC2= 62+82=10,
∴BG=AB-AG=10-6=4,
∵BG2+GF2=BF2,且GF=CF=8-BF,
∴42+(8-BF)2=BF2,
解得BF=5,
∴BF的长是5.
【解析】(1)由折叠可知点A与点B关于直线DE对称,则DE垂直平分AB,所以AE=BE,由勾股定理得AC2+CE2=AE2,而CE=8-BE,所以62+(8-BE)2=BE2,求得BE=254;
(2)由折叠得GF=CF,AG=AC=6,∠AGF=90°,则∠BGF=90°,由勾股定理求得AB= AC2+BC2=10,则BG=AB-AG=4,由BG2+GF2=BF2,且GF=CF=8-BF,得42+(8-BF)2=BF2,求得BF=5.
此题重点考查轴对称的性质、勾股定理等知识,根据勾股定理正确地列出所需要的方程是解题的关键.
21.【答案】AB=2BC AB⊥BC
【解析】解:(1)AB=2BC,AB⊥BC.
理由如下:连接AC,
∵网格中小正方形的边长为1,
∴由勾股定理得:AB= 42+62=2 13,BC= 22+32= 13,
∴AB=2BC;
由勾股定理得:AC2=12+82=65,
又∵AB2+BC2=65,
∴AB2+BC2=AC2,
∴△ABC为直角三角形,即∠B=90°,
∴AB⊥BC.
故答案为:AB=2BC,AB⊥BC.
(2)设AC与网格正中间的水平格线交于点O,
作射线BO与网格的格点交于点P,连接AP,CP,
则四边形ABCP为矩形;
过点D,O作直线l,则直线l平分矩形ABCP的面积.
理由如下:
利用勾股定理得:AP= 22+32= 13,CP= 42+62=2 13,
∴AB=CP,AP=BC,∠ABC=90°,
∴四边形ABCP为矩形;
设直线l交AE于点E,交CD于点F,
∵四边形ABCP为矩形,对角线AC,BD交于点O,
∴AB//CP,OA=OC,AB=CD,AP=BC,∠BAP=∠APC=∠PCB=∠CBA=90°,
∴∠EAO=∠FCO,∠AEF=∠CFE,
在△AEO和△CFO中
∠EAO=∠FCOOA=OC∠AOE=∠COF,
∴△AEO≌△CFO,
∴AE=CF,
∵AB=CD,
∴DF=BE,
在四边形AEFP和四边形CFEB中,
AE=CF,DF=BE,AP=BC,EF=EF,∠AEF=∠CFE,∠BAP=∠APC=∠PCB=∠CBA=90°,
∴四边形AEFP≌四边形CFEB,
∴S四边形AEFP=S四边形CFEB.
(3)设AD与正中间水平格线的交点为AD的中点M,
连接BD与水平格线的交点为G,
连接MG并延长交BC于点N,
则MN⊥BC.
理由如下:
过点M作MH⊥CD于点H,
根据网格的特点得:AK=MH,AK//MH,∠AKM=∠MHD=90°,
∴∠MAK=∠DMH,
在△AMK和△MDH中,
∠MAK=∠DMHAK=MH∠AKM=∠MHD=90°,
∴△AMK≌△MDH(ASA),
∴AM=MD,
即点M为AD的中点.
同理可证点G为BD的中点,
∴MG为△ABD的中位线,
∴MG//AB,即MN//AB,
由(1)可知:∠ABC=90°,
∴∠MNC=∠ABC=90°,
即MN⊥BC.
(1)可根据网格中小正方形的边长为1,利用勾股定理计算出AB,BC,进而可得出AB与BC的数量关系;再利用勾股定理计算出AC,然后再利用勾股定理的逆定理可得出较ABC=90°,据此可得出AB与BC的位置关系;
(2)设AC与网格正中间的水平格线交于点O,作射线BO与网格的格点交于点P,连接AP,CP,则四边形ABCP为矩形;连接矩形ABCP的对角线BP与AC交于点O,过点D,O作直线l,则直线l平分矩形ABCP的面积;
(3)设AD与正中间水平格线的交点为AD的中点M,连接BD与水平格线的交点为H,连接MH并延长交BC于点N,则MN⊥BC.
此题主要考查了矩形的判定和性质,勾股定理的应用,全等三角形的判定和性质,三角形的中位线定理等知识点,解答此题的关键是熟练掌握网格的特点,难点是通过观察找出网格上的特殊点,利用这些特殊点构造符合题意的图形,解答时注意数形结合、直观图形的应用.
22.【答案】5 2
【解析】解:题中数字可以化成:
2, 4, 6, 8;
10, 12, 14, 16;
∴规律为:被开数为从2开始的偶数,每一行4个数,
∵2 7= 28,28是第14个偶数,而14÷4=3⋯2,
∴2 7的位置记为(4,2),
∴位置为(7,1)的数应是x÷4=,
∴x=25,
∴第25个偶数是 50=5 2,
故答案为:5 2.
先找出被开方数的规律,然后再求得2 7的位置即可.
本题考查了类比点的坐标解决实际问题的能力和阅读理解能力,把被开方数全部统一成二次根式的形式是解题的关键.
23.【答案】 34
【解析】解:如图,过点A作AE⊥BC于E,AF⊥CD于F,过点P作PG⊥BC于点G,
∵两条纸条宽度相同,
∴AE=AF.
∵AB//CD,AD//BC,
∴四边形ABCD是平行四边形.
∵S▱ABCD=BC⋅AE=CD⋅AF,
又∵AE=AF,
∴BC=CD,
∴平行四边形ABCD是菱形,
∴AB=BC=CD,AB//CD,
∴∠PCG=∠ABC,
∵S菱形ABCD=BC⋅AE=BC×3=9 2,
∴BC=3 2,
∴AB=3 2,
∴BE= AB2-AE2= (3 2)2-32=3,
∴AE=BE,
∴△ABE是等腰直角三角形,
∴∠ABC=45°,
∴∠PCG=45°,
∵PG⊥BC,
∴∠PGC=90°,
∴△PCG是等腰直角三角形,
∴PG=CG= 22CP= 22×2= 2,
∴BG=BC+CG=4 2,
在Rt△BPG中,由勾股定理得:BP= BG2+PG2= (4 2)2+( 2)2= 34,
故答案为: 34.
证四边形ABCD是平行四边形.再证BC=CD,则平行四边形ABCD是菱形,得AB=BC=CD,AB//CD,然后证△ABE是等腰直角三角形,得∠ABC=45°,进而证△PCG是等腰直角三角形,得PG=CG= 2,则BG=BC+CG=4 2,即可解决问题.
本题考查了菱形的判定与性质、平行四边形的判定与性质、等腰直角三角形的判定与性质以及勾股定理等知识,熟练掌握菱形的判定与性质是解题的关键.
24.【答案】-1
【解析】解:∵t=1- 5,
∴t-1=- 5,
∴(t-1)2=5,
即t2-2t+1=5,
∴t2=2t+4,
∴t3=t(2t+4)=2t2+4t,
∴t3-2t2-4t-1=2t2+4t-2t2-4t-1=-1.
故答案为:-1.
先变形已知条件得到t-1=- 5,两边平方可得t2=2t+4,再用二次表示三次得到t3=2t2+4t,接着利用整体代入的方法得到原式=2t2+4t-2t2-4t-1,然后合并同类项即可.
本题考查了二次根式的化简求值:二次根式的化简求值,一定要先化简再代入求值.利用整体代入的方法可简化计算.
25.【答案】 37+2
【解析】解:过点A作AE//MN,
∴∠AEB=∠MNB=60°,
∵∠ABC=60°,
∴△ABE是等边三角形,
∴AE=AB=2,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD//BC,
∴四边形AENM是平行四边形,
∴MN=AE=2,
过点D作MN和ND的平行线,两线交于点E,
则四边形MNDE为平行四边形,
∴ME=ND,
则BM+MN+ND=BM+2+ME,
即求BM+MN+ND的最小值,可先求出BM+ME,
只要B、M、E三点在一条直线上即可,
此时BM//DN,
∵AB//CD,
∴四边形BNDM是平行四边形,
∴BN=DM,CN=AM,BM=DN,
分别过点A,M作BC的垂线AF,MC,过点C,N作AD的垂线CI,NH,
∵∠ABC=∠MNB=60°,AB=MN=2,
∴BF=GN=1,MG= 3,
同理可得:MH=DI=1,
∴AM=FG=NC=5-22=32,
在Rt△BGM中,
∵BG=BF+FG=1+32=52,MG= 3,
∴BM= BG2+MG2= (52)2+( 3)2= 372,
∴ME= 372,
∴BM+MN+ND的最小值为 37+2,
故答案为: 37+2.
先求出MN的长,通过平移将DN转化为MF,从而将BM+DN转化为BM+MF,再根据垂线段最短,确定出BM+MF的最小值为点M到DF的垂线段长,从而解决问题.
本题考查最短路径问题,涉及到平移,平行四边形的性质,等边三角形的判定和性质,垂线段最短,将BM+ND转化为BM+MF是解题的关键.
26.【答案】解:(1)∵x= 3+ 2,y= 3- 2,
∴x+y=2 3,xy=3-2=1,
∴x2+xy+y2=(x+y)2-xy=(2 3)2-1=11;
(2)设 27-a2=x, 9+a2=y,则x+y=7,
∴x2+y2=27-a2+9+a2=36,
∵(x+y)2-2xy=x2+y2,
即49-2xy=36,
∴2xy=13,
∴(x-y)2=x2+y2-2xy=36-13=23,
∴x-y=± 23,
∵ 27-a2- 9+a2≤ 27- 9=3 3-3< 23,
∴ 27-a2- 9+a2=- 23.
【解析】(1)先计算出x+y=2 3,xy=3-2=1,再利用完全平方公式变形得到x2+xy+y2=(x+y)2-xy,然后利用整体代入的方法计算;
(2)设 27-a2=x, 9+a2=y,所以x+y=7,x2+y2=36,再利用(x+y)2-2xy=x2+y2得到2xy=13,所以(x-y)2=x2+y2-2xy=23,则x-y=± 23,然后利用 27-a2- 9+a2≤ 27- 9=3 3-3< 23得到 27-a2- 9+a2=- 23.
本题考查了二次根式的化简求值:二次根式的化简求值,一定要先化简再代入求值.利用运用完全平方公式是解决问题的关键.
27.【答案】(1)解:∵四边形ABDE是菱形,
∴AD⊥BE,
∴∠AFB=∠ACB=90°,
∵AF=BC,AB=AB,
∴Rt△AFB≌Rt△BCA(HL),
∴AC=BF,
∴四边形ACBF是平行四边形,
∴▱ACBF是矩形,
∴CF=AB,
设AF=x,BF=y,
∴2x+2y=1212×2x⋅2y=14,
∴x+y=6xy=7,
∴AB= x2+y2= (x+y)2-2xy= 62-2×7= 22;
(2)证明:如图1,
证明:延长FB至G,使BG=AF,连接CG,
由(1)知:∠AFB=∠ACB=90°,
∴∠CAF+∠BCF=180°,
∵∠CBG+∠CBF=180°,
∴∠CBG=∠CAF,
∵AC=BC,
∴△CBG≌△CAF(SAS),
∴∠ACF=∠BCG,CF=CG,
∴∠BCG+∠BCF=∠ACF+∠BCF=∠ACB=90°,
∴∠FCG=90°,
∵AD+BE=m,
∴AF+BF=12m,
∴CF= 22FG= 22(FB+BG)= 22(FB+AF)= 24m,
(3)解:如图2,
设AB与CF交于点Q,
∵∠ACB=∠AFB=90°,BC=BF,AB=AB,
∴Rt△ACB≌Rt△AFB(HL),
∴AC=AF,∠CAB=∠FAB,
∴CF=2FQ,
∵AD+BE=m,AB=25m,
∴AF+BF=12m,AF2+BF2=425m2,
∴AF⋅BF=(AF+BF)2-(AF2+BF2)2=9200m2,
∵S△ABF=12AB⋅QF=12AF⋅BF,
∴QF=AF⋅BFAB=9200m225m=980m,
∴CF=940m,
∴CFAB=940m25m=916.
【解析】(1)证得Rt△AFB≌Rt△BCA,从而得出AC=BF,可证得四边形ACBF是矩形,从而CF=AB,设AF=x,BF=y,可得出2x+2y=1212×2x⋅2y=14,进而得出AB= x2+y2= 22;(2)延长FB至G,使BG=AF,连接CG,可证得△CBG≌△CAF,从而∠ACF=∠BCG,CF=CG,进而得出∠FCG=90°,进一步得出结论;
(3)设AB与CF交于点Q,可证得Rt△ACB≌Rt△AFB,从而AC=AF,∠CAB=∠FAB,进而得出CF=2FQ,可得出AF+BF=12m,AF2+BF2=425m2,
从而得出AF⋅BF=9200m2,根据S△ABF=12AB⋅QF=12AF⋅BF表示出QF,从而得出CF,进一步得出结果.
本题考查了菱形的性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理,面积法等知识,解决问题的关键是作辅助线,构造全等三角形.
28.【答案】(1)解:∵点E的坐标为(1,4),点F的坐标为(2,0),
∴EF= (1-2)2+(4-0)2= 17,
∴EF的长为 17;
(2)证明:作EM⊥OG于M,在ME上截取MN=MF,连接FN,如图:
∵四边形ABCO是正方形,EM⊥OG,
∴四边形OMEC是矩形,
∴ME=OC=OA,CE=OM,
∵CE=AG,
∴OM=AG,
∴OM+AM=AG+AM,即OA=MG,
∴ME=OA=MG,
∵MN=MF,
∴ME-MN=MG-MF,即EN=FG,∠MNF=45°,
∴∠ENF=∠FGH=135°,
∵FH⊥EF,
∴∠HFG=90°-∠EFM=∠FEN,
∴△ENF≌△FGH(AAS),
∴EF=FH;
(3)解:过E作EP⊥EF,在EP上取P,使EP=EF,过E作EM⊥OA于M,过P作PL⊥OG于L,连接PG,延长CB交PL于K,如图:
∵点E的坐标为(1,4),
∴EM=OC=OA=4,OM=1,
∵AF=n,
∴MF=OA-AF-OM=3-n,
∵∠MEF=90°-∠BEF=∠PEK,∠EMF=90°=∠EKP,EF=EP,
∴△EMF≌△EKP(AAS),
∴EM=EK=4,MF=PK=3-n,
∴PL=KL+PK=4+(3-n)=7-n,AL=BK=EK-BE=4-3=1,
设AG=x,则LG=x-1,FG=x+n,
∵∠FEG=45°,EP⊥EF,
∴∠FEG=∠PEG=45°,
∵EP=EF,EG=EG,
∴△FEG≌△PEG(SAS),
∴FG=PG=x+n,
在Rt△PLG中,PL2+LG2=PG2,
∴(7-n)2+(x-1)2=(x+n)2,
∴x=25-7nn+1.
∴AG的长为25-7nn+1.
【解析】(1)由点E的坐标为(1,4),点F的坐标为(2,0),知EF= (1-2)2+(4-0)2= 17;
(2)作EM⊥OG于M,在ME上截取MN=MF,连接FN,证明ME=OA=MG,由MN=MF,得EN=FG,∠MNF=45°,故∠ENF=∠FGH=135°,即可得△ENF≌△FGH(AAS),EF=FH;
(3)过E作EP⊥EF,在EP上取P,使EP=EF,过E作EM⊥OA于M,过P作PL⊥OG于L,连接PG,延长CB交PL于K,根据点E的坐标为(1,4),知EM=OC=OA=4,OM=1,而AF=n,得MF=OA-AF-OM=3-n,可得△EMF≌△EKP(AAS),EM=EK=4,MF=PK=3-n,故PL=KL+PK=4+(3-n)=7-n,AL=BK=EK-BE=4-3=1,设AG=x,则LG=x-1,FG=x+n,证明△FEG≌△PEG(SAS),知FG=PG=x+n,利用勾股定理得(7-n)2+(x-1)2=(x+n)2,可解得AG的长为25-7nn+1.
本题考查四边形综合应用,涉及全等三角形的判定与性质,勾股定理及应用等知识,解题的关键是作辅助线,构造全等三角形解决问题.
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