2024年人教版八年级下册数学期中复习培优试卷附解析
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这是一份2024年人教版八年级下册数学期中复习培优试卷附解析,共63页。
A.4B.3C.4D.2
2.如图,在矩形OABC中,点B的坐标是(1,3),则AC的长是( )
A.3B.2C.D.4
3.如图,矩形ABCD中,AB=12,点E是AD上的一点,AE=6,BE的垂直平分线交BC的延长线于点F,连接EF交CD于点G,若G是CD的中点,则BC的长是( )
A.12.5B.12C.10D.10.5
4.如图,在矩形ABCD中,点E,F分别是边AB,BC的中点,连接EC,FD,点G,H分别是EC,FD的中点,连接GH,若AB=6,BC=10,则GH的长度为( )
A.B.C.D.2
5.如图,在矩形ABCD中,AB=3,BC=4.连接AC,按下列方法作图;以点C为圆心,适当长为半径画弧.分别交CA,CD于点E,F;分别以点E,F为圆心,大于的长为半径画弧,两弧交于点G;连接CG交AD于点H,则S△ACH的面积是( )
A.B.C.1D.
6.如图,已知四边形ABCD中,AC⊥BD,AC=6,,点E,F分别是边AD,BC的中点,连接EF,则EF的长是( )
A.3B.C.D.
7.下列各曲线中表示y是x的函数的是( )
A.B.C.D.
8.函数y=+中自变量x的取值范围是( )
A.x≤2B.x≤2且x≠1C.x<2且x≠1D.x≠1
9.下列曲线中不能表示y是x的函数的是( )
A.B.C.D.
10.如图所示,一列快车从甲地驶往乙地,一列慢车从乙地驶往甲地,两车同时出发,设慢车行驶的时间为x(h),两车之间的距离为y(km),图中的折线表示y与x之间的函数关系.下列说法中正确的是( )
A.B点表示此时快车到达乙地
B.B﹣C﹣D段表示慢车先加速后减速最后到达甲地
C.快车的速度为km/h
D.慢车的速度为125km/h
11.下列各图能表示y是x的函数是( )
A.B.C.D.
二.填空题(共10小题)
12.实数a,b满足(2a+b)2+=0,那么a= ,b= .
13.在△ABC中,∠A、∠B、∠C的对边分别为a,b,c且满足(a﹣b)2+|a2+b2﹣c2|=0,则△ABC是 三角形.
14.阅读材料:在直角三角形中,斜边和两条直角边满足定理:两条直角边的平方和,等于斜边的平方.因此如果已知两条边的长,根据定理就能求出第三边的长.例如:在Rt△ABC中,已知∠C=90°,AC=3,BC=4,由定理得AC2+BC2=AB2,代入数据计算求得AB=5.
请结合上述材料和已学几何知识解答以下问题:
已知:如图,∠C=90°,AB∥CD,AB=5,CD=11,AC=8,点E是BD的中点,那么AE的长为 .
15.若|2017﹣m|+=m,则m﹣20172= .
16.如图,正方形ABCD的边长为2,E为与点D不重合的动点,以DE为一边作正方形DEFG.设DE=d1,点F、G与点C的距离分别为d2、d3,则d1+d2+d3的最小值为 .
17.如图,在正方形OABC中,点B的坐标是(3,3),点E、F分别在边BC、BA上,CE=1,若∠EOF=45°,则F点的纵坐标是 .
18.如图,矩形ABCD中,AD=18,AB=24.点E为边DC上的一个动点,△AD'E与△ADE关于直线AE对称,当△CD'E为直角三角形时,DE的长为 .
19.如图,G是正方形ABCD对角线CA的延长线上一点,以线段AG为边作正方形AEFG,线段EB和GD相交于点H,则∠BHD= °;若,AG=1,则EB= .
20.如图,在▱ABCD中,∠B=60°,AE⊥BC,AF⊥CD,垂足分别为点E,F.AB=6.CF=2,则CE= .
21.如图,E,F是正方形ABCD的边AD上两个动点,满足AE=DF.连接CF交BD于点G,连接BE交AG于点H.若正方形的边长为1,则线段DH长度的最小值是 .
三.解答题(共24小题)
22.若+=,求﹣的值.
23.已知三角形三边之长能求出三角形的面积吗?
海伦公式告诉你计算的方法是:S=,其中S表示三角形的面积,a,b,c分别表示三边之长,p表示周长之半,即p=.
我国宋代数学家秦九韶提出的“三斜求积术”与这个公式基本一致,所有这个公式也叫“海伦﹣秦九韶公式”.
请你利用公式解答下列问题.
(1)在△ABC中,已知AB=5,BC=6,CA=7,求△ABC的面积;
(2)计算(1)中△ABC的BC边上的高.
24.观察下面的式子:
S1=1++,S2=1++,S3=1++…Sn=1++
(1)计算:= ,= ;猜想= (用n的代数式表示);
(2)计算:S=+++…+(用n的代数式表示).
25.阅读下面的解答过程,然后作答:
有这样一类题目:将化简,若你能找到两个数m和n,使m2+n2=a且mn=,则a+2可变为m2+n2+2mn,即变成(m+n)2,从而使得=m+n.
化简:.
∵5+2=3+2+2=()2+()2+2=(+)2.
∴==+.
请你仿照上例将下列各式化简:
(1);
(2).
26.阅读下列解题过程:
====﹣2;
===.
请回答下列问题:
(1)观察上面的解题过程,请直接写出式子= ;
(2)观察上面的解题过程,请直接写出式子= ;
(3)利用上面所提供的解法,请求
++++…+的值.
27.已知a,b为实数,且﹣(b﹣1)=0,求a+b的值.
28.计算:
(1)+
(2)(+1)(﹣1)+
(3).
29.如图,实数a、b、c在数轴上的对应点如图所示,试化简:﹣|c﹣b|﹣|a+c|.
30.(1)如图(1),分别以Rt△ABC三边为直径向外作三个正方形,其面积分别用S1,S2,S3表示,写出S1,S2,S3之间关系.(不必证明)
(2)如图(2),分别以Rt△ABC三边为边向外作三个半圆,其面积分别用S1,S2,S3表示,确定它们的关系证明;
(3)如图(3),分别以Rt△ABC三边为边向外作正三角形,其面积分别用S1,S2,S3表示,确定它们的关系并证明.
31.如图,A城气象台测得台风中心在A城正西方向320km的B处,以每小时40km的速度向北偏东60°的BF方向移动,距离台风中心200km的范围内是受台风影响的区域.
(1)A城是否受到这次台风的影响?为什么?
(2)若A城受到这次台风影响,那么A城遭受这次台风影响有多长时间?
32.如图,在△ABC中,AB=AC
(1)P为BC上的中点,求证:AB2﹣AP2=PB•PC;
(2)若P为BC上的任意一点,(1)中的结论是否成立,并证明;
(3)若P为BC延长线上一点,说明AB、AP、PB、PC之间的数量关系.
33.已知△ABC的三边长为a,b,c,且满足.试判断△ABC的形状,并说明理由.
34.如图,等腰三角形ABC中,AB=AC,边BC上的高AD为12,且△ABC的周长为36,求腰长AB.
35.在△ABC中,∠BAC=90°,AD⊥BC,垂足为D,CE平分∠ACB,AB=20,AC=15
(1)求AD的长;
(2)求证:△AEF是等腰三角形.
36.若a、b、c是△ABC的三边长,且满足a2c2﹣b2c2=a4﹣b4,试判定这个三角形的形状.
37.如图,在四边形ABCD中,AB=,AD=1,BC=CD=,且∠BCD=90°,试求四边形ABCD的面积.
38.小青家有一块如图的四边形土地要流转出去,其中∠D=∠B=90°,∠C=135°,用激光测距仪测得:BC=(千米),DC=3(千米),求这块四边形土地的面积.
39.△ABC中,∠C=90°,BC=3,AB=5,CD⊥AB于D,
(1)求AC长;
(2)求CD长.
40.【问题背景】
勾股定理是重要的数学定理,它有很多种证明方法
【定理表述】
(1)用文字语言叙述勾股定理的内容:
【定理证明】
(2)以图1中的直角三角形为基础,延长BE到点C,使CE=a,过点C作:CD⊥CE,使CD=b,连接DE,AD(如图2),则AE⊥DE,AD=c,四边形ABCD是以a为底、(a+b)为高的直角梯形,请利用图2证明勾股定理.
【定理应用】
(3)当a≠b时,利用图2,可以证明a+b<c.
证明步骤如下:
如图3,过点A作AF⊥CD于点F,则AF<AD,∠AFC=90°,
∵又,∠ABC=∠BCF=90°,
∴四边形ABCF为 ,
∴AF= ,
∴BC AD,
又∵BC=a+b,AD=c,
∴a+b<c.
41.计算与求值.
已知a=,求﹣的值.
42.如图,在Rt△ABC中,∠B=90°,AC=60cm,∠A=60°,点D从点C出发沿CA方向以4cm/秒的速度向点A匀速运动,同时点E从点A出发沿AB方向以2cm/秒的速度向点B匀速运动,当其中一个点到达终点时,另一个点也随之停止运动.设点D,E运动的时间是t秒(0<t≤15).过点D作DF⊥BC于点F,连接DE,EF.
(1)四边形AEFD能够成为菱形吗?如果能,求出相应的t值;如果不能,请说明理由;
(2)当t为何值时,△DEF为直角三角形?请说明理由.
43.问题引入:如图①,AB∥CD,AB>CD,∠ABD=90°,E是线段AC的中点.连结DE并延长交AB于点F,连结BE.则BE与DE之间的数量关系是 .
问题延伸:如图②,在正方形ABCD和正方形BEFG中,点A、B、E在同一条直线上,点G在BC上,P是线段DF的中点,连结PC、PG.
(1)判断PC与PG之间的数量关系,并说明理由.
(2)连结CF,若AB=3,PC=,则CF的长为 .
44.阅读理解.
半角模型:半角模型是指有公共顶点,锐角等于较大角的一半,且组成这个较大角两边相等,通过翻折或旋转,将角的倍分关系转化为角的相等关系,并进一步构造全等三角形,使条件弱化,这样可把握问题的本质.【问题背景】:
如图1,在四边形ABCD中,AB=AD,∠BAD=120°,∠B=∠ADC=90°,E、F分别是BC、CD上的点,且∠EAF=60°,试探究图1中线段BE、EF、FD之间的数量关系.
【初步探索】:
小亮同学认为解决此问题可以用如下方法:延长FD到点G,使DG=BE,连接AG,先证明△ABE≌△ADG,再证明△AEF≌△AGF,则可得到线段BE、EF、FD之间的数量关系是 .
【探索延伸】:
如图2,在四边形ABCD中,AB=AD,∠B+∠D=180°,E、F分别是BC、CD上的点,,上述结论是否仍然成立,并说明理由.
【结论运用】:
如图3,在某次军事演习中,舰艇甲在指挥中心(O处)北偏西30°的A处,舰艇乙在指挥中心南偏东70°的B处,并且两舰艇到指挥中心的距离相等,接到行动指令后,舰艇甲向正东方向以60海里/小时的速度前进,舰艇乙沿北偏东50°的方向以80海里/小时的速度前进,1.5小时后,指挥中心观测到甲、乙两舰艇分别到达E、F处,且两舰艇之间的夹角∠EOF为70°,试求此时两舰艇之间的距离.
45.小明骑单车上学,当他骑了一段路时,想起要买某本书,于是又折回到刚经过的某书店,买到书后继续去学校.以下是他本次上学所用的时间与路程的关系示意图.
根据图中提供的信息回答下列问题:
(1)小明家到学校的路程是多少米?
(2)在整个上学的途中哪个时间段小明骑车速度最快,最快的速度是多少米/分?
(3)小明在书店停留了多少分钟?
(4)本次上学途中,小明一共行驶了多少米?一共用了多少分钟?
2024年人教版八年级下册数学期中复习培优试卷附解析
参考答案与试题解析
一.选择题(共11小题)
1.如图,在△DEF中,∠D=90°,DG:GE=1:3,GE=GF,Q是EF上一动点,过点Q作QM⊥DE于M,QN⊥GF于N,,则QM+QN的长是( )
A.4B.3C.4D.2
【答案】C
【分析】连接QG.解直角三角形求出DF,再证明QM+QN=DF,即可解决问题.
【解答】解:连接QG.
∵DG:GE=1:3,
∴可以假设DG=k,EG=3k,
∵GF=EG,∠D=90°,
∴FG=3k,DF==2k,
∵EF=4,EF2=DE2+DF2,
∴48=16k2+8k2,
∴k=或﹣(舍弃),
∴DF=4,
∵S△EFG=•EG•DF=•EG•QM+•GF•QN,
∴QM+QN=DF=4,
故选:C.
【点评】本题考查解直角三角形,勾股定理,等腰三角形的性质等知识,解题的关键是学会利用参数构建方程解决问题,属于中考常考题型.
2.如图,在矩形OABC中,点B的坐标是(1,3),则AC的长是( )
A.3B.2C.D.4
【答案】C
【分析】根据勾股定理求出OB,根据矩形的性质得出AC=OB,即可得出答案.
【解答】解:
连接OB,过B作BM⊥x轴于M,
∵点B的坐标是(1,3),
∴OM=1,BM=3,由勾股定理得:OB==,
∵四边形OABC是矩形,
∴AC=OB,
∴AC=,
故选:C.
【点评】本题考查了点的坐标、矩形的性质、勾股定理等知识点,能根据矩形的性质得出AC=OB是解此题的关键.
3.如图,矩形ABCD中,AB=12,点E是AD上的一点,AE=6,BE的垂直平分线交BC的延长线于点F,连接EF交CD于点G,若G是CD的中点,则BC的长是( )
A.12.5B.12C.10D.10.5
【答案】D
【分析】根据线段中点的定义可得CG=DG,然后利用“角边角”证明△DEG和△CFG全等,根据全等三角形对应边相等可得DE=CF,EG=FG,设DE=x,表示出BF,再利用勾股定理列式求EG,然后表示出EF,再根据线段垂直平分线上的点到两端点的距离相等可得BF=EF,然后列出方程求出x的值,从而求出AD,再根据矩形的对边相等可得BC=AD.
【解答】解:∵矩形ABCD中,G是CD的中点,AB=12,
∴CG=DG=×12=6,
在△DEG和△CFG中,
,
∴△DEG≌△CFG(ASA),
∴DE=CF,EG=FG,
设DE=x,
则BF=BC+CF=AD+CF=6+x+x=6+2x,
在Rt△DEG中,EG==,
∴EF=2,
∵FH垂直平分BE,
∴BF=EF,
∴6+2x=2,
解得x=4.5,
∴AD=AE+DE=6+4.5=10.5,
∴BC=AD=10.5.
故选:D.
【点评】本题考查了全等三角形的判定与性质,矩形的性质,线段垂直平分线上的点到两端点的距离相等的性质,勾股定理,熟记各性质并利用勾股定理列出方程是解题的关键.
4.如图,在矩形ABCD中,点E,F分别是边AB,BC的中点,连接EC,FD,点G,H分别是EC,FD的中点,连接GH,若AB=6,BC=10,则GH的长度为( )
A.B.C.D.2
【答案】C
【分析】连接CH并延长交AD于P,连接PE,根据矩形的性质得到∠A=90°,AD∥BC,根据全等三角形的性质得到PD=CF,根据勾股定理和三角形的中位线定理即可得到结论.
【解答】解:连接CH并延长交AD于P,连接PE,
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠A=90°,AD∥BC,
∵E,F分别是边AB,BC的中点,AB=6,BC=10,
∴AE=AB=×6=3,CF=BC=10=5,
∵AD∥BC,
∴∠DHP=∠FHC,
在△PDH与△CFH中,
,
∴△PDH≌△CFH(AAS),
∴PD=CF=5,CH=PH,
∴AP=AD﹣PD=5,
∴PE===,
∵点G是EC的中点,
∴GH=EP=,
故选:C.
【点评】本题考查了矩形的性质,全等三角形的判定和性质,三角形的中位线定理,勾股定理,正确的作出辅助线构造全等三角形是解题的关键.
5.如图,在矩形ABCD中,AB=3,BC=4.连接AC,按下列方法作图;以点C为圆心,适当长为半径画弧.分别交CA,CD于点E,F;分别以点E,F为圆心,大于的长为半径画弧,两弧交于点G;连接CG交AD于点H,则S△ACH的面积是( )
A.B.C.1D.
【答案】A
【分析】过H点作HM⊥AC于M,由作图得CH平分∠ACD,根据角平分线得点H到CA、CD的距离相等,然后证明Rt△CHD≌Rt△CHM(HL),得CD=CM=3,设DH=t,则AH=4﹣t,HM=t,利用勾股定理列方程求出t的值,进而可以解决问题.
【解答】解:过H点作HM⊥AC于M,如图,
由作法得CH平分∠ACD,
∵HM⊥AC,HD⊥CD,
∴HM=HD,
∵AB=3,BC=4.
在Rt△ABC中,根据勾股定理得:
,
在Rt△CHD和Rt△CHM中,
,
∴Rt△CHD≌Rt△CHM(HL),
∴CD=CM=3,
∴AM=AC﹣CM=5﹣3=2,
设DH=t,则AH=4﹣t,HM=t,
在Rt△AHM中,t2+22=(4﹣t)2,
解得t=1.5,
即HD=1.5,
∴HM=1.5,
,
故选:A.
【点评】本题考查了矩形的性质,角平分线的性质,作图﹣复杂作图:解决此类题目的关键是熟悉基本几何图形的性质,结合几何图形的基本性质把复杂作图拆解成基本作图,逐步操作.
6.如图,已知四边形ABCD中,AC⊥BD,AC=6,,点E,F分别是边AD,BC的中点,连接EF,则EF的长是( )
A.3B.C.D.
【答案】C
【分析】取AB的中点G,连接EG、FG,根据三角形的中位线平行于第三边并且等于第三边的一半求出EG、FG,并求出EG⊥FG,然后利用勾股定理列式计算即可得解.
【解答】解:如图,取AB的中点G,连接EG、FG,
∵E、F分别是边AD、CB的中点,
∴EG∥BD且EG=BD=×6=3,
FG∥AC且FG=AC=×6=3,
∵AC⊥BD,
∴EG⊥FG,
∴EF===3.
故选:C.
【点评】本题考查了三角形的中位线,掌握三角形的中位线平行于第三边并且等于第三边的一半,勾股定理的应用是解题的关键.
7.下列各曲线中表示y是x的函数的是( )
A.B.
C.D.
【答案】D
【分析】根据函数的意义求解即可求出答案.
【解答】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,故D正确.
故选:D.
【点评】主要考查了函数的定义.注意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.
8.函数y=+中自变量x的取值范围是( )
A.x≤2B.x≤2且x≠1C.x<2且x≠1D.x≠1
【答案】B
【分析】根据二次根式的性质和分式的意义,被开方数大于等于0,分母不等于0,就可以求解.
【解答】解:根据二次根式有意义,分式有意义得:2﹣x≥0且x﹣1≠0,
解得:x≤2且x≠1.
故选:B.
【点评】本题考查函数自变量的取值范围,涉及的知识点为:分式有意义,分母不为0;二次根式的被开方数是非负数.
9.下列曲线中不能表示y是x的函数的是( )
A.B.
C.D.
【答案】C
【分析】函数的定义:设在一个变化过程中有两个变量x与y,对于x的每一个确定的值,y都有唯一的值与其对应,那么就说y是x的函数,x是自变量.由此即可判断.
【解答】解:当给x一个值时,y有唯一的值与其对应,就说y是x的函数,x是自变量.
选项C中的曲线,不满足对于自变量的每一个确定的值,函数值有且只有一个值与之对应,即单对应.故C中曲线不能表示y是x的函数,
故选:C.
【点评】考查了函数的概念,理解函数的定义,是解决本题的关键.
10.如图所示,一列快车从甲地驶往乙地,一列慢车从乙地驶往甲地,两车同时出发,设慢车行驶的时间为x(h),两车之间的距离为y(km),图中的折线表示y与x之间的函数关系.下列说法中正确的是( )
A.B点表示此时快车到达乙地
B.B﹣C﹣D段表示慢车先加速后减速最后到达甲地
C.快车的速度为km/h
D.慢车的速度为125km/h
【答案】C
【分析】A、根据B点的纵坐标的意义回答问题;
B、B﹣C﹣D段表示两车的车距与时间的关系;
C、快车的速度=﹣;
D、慢车的速度=.
【解答】解:A、B点表示快车与慢车出发4小时两车相遇;故本选项错误;
B、B﹣C﹣D段表示快、慢车相遇后行驶一段时间快车到达乙地,慢车继续行驶,慢车共用了12小时到达甲地故本选项错误;
C、快车的速度=﹣=(km/h);故本选项正确;
D、慢车的速度==(km/h);故本选项错误;
故选:C.
【点评】本题考查利用函数的图象解决实际问题,正确理解函数图象横纵坐标表示的意义,理解问题的过程,就能够通过图象得到函数问题的相应解决.
11.下列各图能表示y是x的函数是( )
A.B.
C.D.
【答案】D
【分析】根据函数的定义可知,满足对于x的每一个取值,y都有唯一确定的值与之对应关系,据此对各选项分析判断后利用排除法求解.
【解答】解:A、对于x的每一个取值,y有时有两个确定的值与之对应,所以y不是x的函数,故A选项错误;
B、对于x的每一个取值,y有时有两个确定的值与之对应,所以y不是x的函数,故B选项错误;
C、对于x的每一个取值,y有时有两个确定的值与之对应,所以y不是x的函数,故C选项错误;
D、对于x的每一个取值,y都有唯一确定的值与之对应关系,所以y是x的函数,故D选项正确.
故选:D.
【点评】本题主要考查了函数的定义.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.
二.填空题(共10小题)
12.实数a,b满足(2a+b)2+=0,那么a= ﹣4 ,b= 8 .
【答案】见试题解答内容
【分析】由于平方、绝对值及二次根式都具有非负性,根据非负数的性质,几个非负数的和为0,这几个非负数都为0,得出关于a、b的方程组,再根据二次根式的性质和分式的意义,确定a的取值范围,从而求出a、b的值.
【解答】解:由题意,得,
解得.
故a=﹣4,b=8.
【点评】解决此题的关键:
(1)掌握二次根式的基本性质:有意义,则a≥0;
(2)几个非负数的和为0,这几个非负数都为0.
13.在△ABC中,∠A、∠B、∠C的对边分别为a,b,c且满足(a﹣b)2+|a2+b2﹣c2|=0,则△ABC是 等腰直角 三角形.
【答案】见试题解答内容
【分析】首先根据非负数的性质求出a﹣b=0,a2+b2﹣c2=0,进而判断出△ABC的形状.
【解答】解:∵(a﹣b)2+|a2+b2﹣c2|=0,
∴a﹣b=0,a2+b2﹣c2=0,
∵a2+b2﹣c2=0,
∴△ABC是直角三角形,
∵a=b,
∴△ABC是等腰直角三角形,
故答案为等腰直角.
【点评】本题主要考查了勾股定理的逆定理以及非负数的性质,解题的关键是掌握勾股定理逆定理的运用,判断三角形是否为直角三角形,已知三角形三边的长,只要利用勾股定理的逆定理加以判断.
14.阅读材料:在直角三角形中,斜边和两条直角边满足定理:两条直角边的平方和,等于斜边的平方.因此如果已知两条边的长,根据定理就能求出第三边的长.例如:在Rt△ABC中,已知∠C=90°,AC=3,BC=4,由定理得AC2+BC2=AB2,代入数据计算求得AB=5.
请结合上述材料和已学几何知识解答以下问题:
已知:如图,∠C=90°,AB∥CD,AB=5,CD=11,AC=8,点E是BD的中点,那么AE的长为 5 .
【答案】5.
【分析】作EG⊥AC,垂足为G.根据△ABF∽△CDF,求出AF=AC=×8=,FC=,然后利用勾股定理求出BF,DF,然后求出EB,EF.根据△ABF∽△GEF,求出EG、FG,然后利用勾股定理求出AE的长.
【解答】解:作EG⊥AC,垂足为G.
∵AB∥CD
∴△ABF∽△CDF,
∴=,
∵AB=5,DC=11,
∴=,
∴AF=AC=×8=;
∴FC=8﹣2.5=,
∴BF==,
DF==,
∴EB=×(+)=4,
∴EF=4﹣=.
易得,△ABF∽△GEF,
∴,,
∴,,
∴EG=3,FG=,
∴AG=+=4,
在Rt△AEG中,AE==5.
故答案为:5.
【点评】本题考查了勾股定理和相似三角形,作出辅助线,构造直角三角形是解题的关键.
15.若|2017﹣m|+=m,则m﹣20172= 2018 .
【答案】见试题解答内容
【分析】根据二次根式的性质求出m≥2018,再化简绝对值,根据平方运算,可得答案.
【解答】解:∵|2017﹣m|+=m,
∴m﹣2018≥0,
m≥2018,
由题意,得m﹣2017+=m.
化简,得=2017,
平方,得m﹣2018=20172,
m﹣20172=2018.
故答案为:2018.
【点评】本题考查了二次根式有意义的条件,利用二次根式的性质化简绝对值是解题关键.
16.如图,正方形ABCD的边长为2,E为与点D不重合的动点,以DE为一边作正方形DEFG.设DE=d1,点F、G与点C的距离分别为d2、d3,则d1+d2+d3的最小值为 .
【答案】2.
【分析】连接AC、AE、CF、CG,证△ADE≌△CDG,得AE=CG,则d1+d2+d3=DE+CF+CG=EF+CF+AE,故当点A、E、F、C在同一直线上时,DE+CF+AE最小,最小值为线段AC长,根据勾股定理求出AC即可.
【解答】解:如图,连接AC、AE、CF、CG,
在正方形ABCD和正方形DEFG中,AD=CD,DE=DG=EF,∠ADC=∠EDG=90°,
∴∠ADC﹣∠EDC=∠EDG﹣∠EDC,
∴∠ADE=∠CDG,
∴△ADE≌△CDG,
∴AE=CG,
∴d1+d2+d3=DE+CF+CG=EF+CF+AE,
∴当点A、E、F、C在同一直线上时(此时点F与点C重合),DE+CF+AE最小,最小值为线段AC长,
在Rt△ABC中,AC=,
∴d1+d2+d3的最小值为.
【点评】本题主要考查正方形的性质,全等三角形的判定与性质,勾股定理,最短路线问题,利用转化的思想,理解当A、E、F、C四点共线时d1+d2+d3取得最小值是解题的关键.
17.如图,在正方形OABC中,点B的坐标是(3,3),点E、F分别在边BC、BA上,CE=1,若∠EOF=45°,则F点的纵坐标是 .
【答案】.
【分析】延长BE到G,使CG=AE,连接OG,EF.由△OAF≌△OCG(SAS),推出∠AOF=∠COG,OF=OG,由△OFE≌△OGE(SAS),推出EF=GE=AF+CE,设AF=x,则EF=1+x,BF=3﹣x,在Rt△EBF中,根据BE2+BF2=EF2,列出方程即可解决问题.
【解答】解:如图,延长BE到G,使CG=AF,连接OG,EF.
∵四边形OABC为正方形,且点B坐标为(3,3),
∴OA=OC=3,∠A=∠OCG=90°;
在△OAF与△OCG中,
,
∴△OAF≌△OCG(SAS),
∴∠AOF=∠COG,OF=OG,
∴∠EOG=∠EOC+∠AOF=90°﹣45°=45°;
在△OFE与△OGE中,
,
∴△OFE≌△OGE(SAS),
∴EF=GE=CG+CE=AF+CE,
设AF=x,则EF=1+x,BF=3﹣x,
在Rt△EBF中,根据勾股定理得:BE2+BF2=EF2,
∴22+(3﹣x)2=(1+x)2,
∴x=,
∴AF=,
∴F点的纵坐标是,
故答案为:.
【点评】该题主要考查了正方形的性质、全等三角形的判定及其性质、勾股定理及其应用问题;解题的关键是作辅助线,灵活运用有关定理来分析、判断、解答.
18.如图,矩形ABCD中,AD=18,AB=24.点E为边DC上的一个动点,△AD'E与△ADE关于直线AE对称,当△CD'E为直角三角形时,DE的长为 9或18 .
【答案】9或18.
【分析】分两种情况•分别求解,(1)当∠CED′=90°时,如图(1),根据轴对称的性质得∠AED=∠AED′=45′,得DE=AD=18;
(2)当∠ED′A=90°时,如图(2),根据轴对称的性质得∠AD′E=∠D,AD′=AD,DE=D′E,得A、D′、C在同一直线上,根据勾股定理得AC=30,设DE=D′E=x,则EC=CD﹣DE=24﹣x,根据勾股定理得,D′E2+D′C2=EC2,代入相关的值,计算即可.
【解答】解:(1)当∠CED′=90°时,如图(1),
∵∠CED′=90°,
根据轴对称的性质得∠AED=∠AED′=×90°=45°,
∵∠D=90°,
∴△ADE是等腰直角三角形,
∴DE=AD=18;
(2)当∠ED′A=90°时,如图(2),
根据轴对称的性质得∠AD′E=∠D=90°,AD′=AD,DE=D′E,
△CD'E为直角三角形,
即∠CD′E=90°,
∴∠AD′E+∠CD′E=180°,
∴A、D′、C在同一直线上,
根据勾股定理得AC==30,
∴CD′=30﹣18=12,
设DE=D′E=x,则EC=CD﹣DE=24﹣x,
在Rt△D′EC中,D′E2+D′C2=EC2,
即x2+144=(24﹣x)2,
解得x=9,
即DE=9;
综上所述:DE的长为9或18;
故答案为:9或18.
【点评】本题考查了矩形的性质、勾股定理、轴对称的性质,熟练掌握矩形的性质、勾股定理、轴对称的性质的综合应用,分情况讨论,划出图形是解题关键.
19.如图,G是正方形ABCD对角线CA的延长线上一点,以线段AG为边作正方形AEFG,线段EB和GD相交于点H,则∠BHD= 90 °;若,AG=1,则EB= .
【答案】90,.
【分析】首先连接BD交AC于O,由四边形ABCD、AGFE是正方形,即可得AB=AD,AE=AG,∠DAB=∠EAG,然后利用SAS即可证得△EAB≌△GAD,则可得EB=GD,然后在Rt△ODG中,利用勾股定理即可求得GD的长,继而可得EB的长.
【解答】解:连接BD交AC于O,
∵四边形ABCD、AGFE是正方形,
∴AB=AD,AE=AG,∠DAB=∠EAG,
∴∠EAB=∠GAD,
在△AEB和△AGD中,
,
∴△EAB≌△GAD(SAS),
∴EB=GD;∠AEB=∠AGD,
∵∠EOH=∠AOG,
∴∠EHG=∠EAG=∠BHD=90°,
∵四边形ABCD是正方形,AB=,
∴BD⊥AC,AC=BD=AB=2,
∴∠DOG=90°,OA=OD=BD=1,
∵AG=1,
∴OG=OA+AG=2,
∴GD==,
∴EB=.
故答案为:90,.
【点评】此题考查了正方形的性质、全等三角形的判定与性质以及勾股定理.此题难度适中,注意掌握数形结合思想的应用,注意掌握辅助线的作法.
20.如图,在▱ABCD中,∠B=60°,AE⊥BC,AF⊥CD,垂足分别为点E,F.AB=6.CF=2,则CE= 5 .
【答案】5.
【分析】由平行四边形的性质可求得DF=4,再利用含30°角的直角三角形的性质求解AD,BC,BE的长,进而可求解CE的长,
【解答】解:在▱ABCD中,CD=AB=6,∠D=∠B=60°,
∵CF=2,
∴DF=CD﹣CF=6﹣2=4,
∵AF⊥CD,
∴∠DAF=90°﹣60°=30°,
∴BC=AD=2DF=8,
∵AE⊥BC,∠B=60°,
∴∠BAE=30°,
∵AB=6,
∴BE=AB=3,
∴CE=BC﹣BE=8﹣3=5.
故答案为:5.
【点评】本题主要考查平行四边形的性质,含30°角的直角三角形的性质,求解BC,CE的长是解题的关键.
21.如图,E,F是正方形ABCD的边AD上两个动点,满足AE=DF.连接CF交BD于点G,连接BE交AG于点H.若正方形的边长为1,则线段DH长度的最小值是 .
【答案】.
【分析】根据正方形的性质可得AB=AD=CD,∠BAD=∠CDA,∠ADG=∠CDG,然后利用“边角边”证明△ABE和△DCF全等,根据全等三角形对应角相等可得∠ABE=∠DCF,利用“SAS”证明△ADG和△CDG全等,根据全等三角形对应角相等可得∠DCG=∠DAG,从而得到∠ABE=∠DAG,然后求出∠AHB=90°,取AB的中点O,连接OH、OD,根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半可得OH=AB=1,利用勾股定理列式求出OD,然后根据三角形的三边关系可知当O、D、H三点共线时,DH的长度最小.
【解答】解:在正方形ABCD中,AB=AD=CD,∠BAD=∠CDA,∠ADG=∠CDG,
在△ABE和△DCF中,
,
∴△ABE≌△DCF(SAS),
∴∠ABE=∠DCF,
在△ADG和△CDG中,
,
∴△ADG≌△CDG(SAS),
∴∠DCG=∠DAG,
∴∠ABE=∠DAG,
∵∠BAH+∠DAG=∠BAD=90°,
∴∠ABE+∠BAH=90°,
∴∠AHB=180°﹣90°=90°,
如图,取AB的中点O,连接OH、OD,
则OH=AO=AB=,
在Rt△AOD中,OD===,
根据三角形的三边关系,OH+DH>OD,
∴当O、D、H三点共线时,DH的长度最小,
最小值=OD﹣OH=﹣=.
故答案为:.
【点评】本题主要考查了正方形的性质,全等三角形的判定与性质,等腰直角三角形的性质以及勾股定理等知识,熟练掌握正方形的性质是解题的关键.
三.解答题(共24小题)
22.若+=,求﹣的值.
【答案】见试题解答内容
【分析】把已知条件中的等式层层变形,向所求的代数式转化.
【解答】解:因为+=,所以(+)2=()2,
x++2=5,所以x+=3.
所以x++1=4,x+﹣1=2.
即=4,=2.
所以﹣=﹣=﹣=.
【点评】二次根式的加减运算,先根据已知条件分别求出两个被开方数的值,代值计算,体现了分步计算的优势.
23.已知三角形三边之长能求出三角形的面积吗?
海伦公式告诉你计算的方法是:S=,其中S表示三角形的面积,a,b,c分别表示三边之长,p表示周长之半,即p=.
我国宋代数学家秦九韶提出的“三斜求积术”与这个公式基本一致,所有这个公式也叫“海伦﹣秦九韶公式”.
请你利用公式解答下列问题.
(1)在△ABC中,已知AB=5,BC=6,CA=7,求△ABC的面积;
(2)计算(1)中△ABC的BC边上的高.
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)由三角形的边角命名修改找出a、b、c的值,代入海伦公式即可得出结论;
(2)由三角形的面积S=底×高÷2,代入数据,即可得出结论.
【解答】解:(1)∵AB=5,BC=6,CA=7,
∴a=6,b=7,c=5,p==9,
∴△ABC的面积S==6.
(2)设BC边上的高为h,
则×6×h=6,
解得h=2.
【点评】本题考查了二次根式的应用,解题的关键是明白海伦公式的运用,代入数据即可.
24.观察下面的式子:
S1=1++,S2=1++,S3=1++…Sn=1++
(1)计算:= ,= ;猜想= (用n的代数式表示);
(2)计算:S=+++…+(用n的代数式表示).
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)分别求出S1,S2,…的值,再求出其算术平方根即可;
(2)根据(1)的结果进行拆项得出1++1++1++…+1+,再转换成n+(1﹣+﹣+﹣+…+﹣)
即可求出答案.
【解答】(1)解:∵S1=1++=,
∴==;
∵S2=1++=,
∴=;
∵S3=1++=,
∴=;
∵Sn=1++=,
∴==,
故答案为:,,;
(2)解:S=+++…+
=1++1++1++…+1+
=n+(1﹣+﹣+﹣+…+﹣)
=n+1﹣,
=.
【点评】本题考查了二次根式的化简,主要考学生的计算能力,题目比较好,但有一定的难度.
25.阅读下面的解答过程,然后作答:
有这样一类题目:将化简,若你能找到两个数m和n,使m2+n2=a且mn=,则a+2可变为m2+n2+2mn,即变成(m+n)2,从而使得=m+n.
化简:.
∵5+2=3+2+2=()2+()2+2=(+)2.
∴==+.
请你仿照上例将下列各式化简:
(1);
(2).
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)利用完全平方公式把4+2化为(1+)2,然后利用二次根式的性质化简即可.
(2)利用完全平方公式把7﹣2化为(﹣)2然后利用二次根式的性质化简即可.
【解答】解:(1)∵4+2=1+3+2=12++2=(1+)2,
∴==1+;
(2)===﹣.
【点评】本题主要考查了二次根式的性质与化简,解题的关键是熟记掌握完全平方公式.
26.阅读下列解题过程:
====﹣2;
===.
请回答下列问题:
(1)观察上面的解题过程,请直接写出式子= ﹣ ;
(2)观察上面的解题过程,请直接写出式子= ﹣ ;
(3)利用上面所提供的解法,请求
++++…+的值.
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)先分母有理化,再求出即可.
(2)根据已知的算式的结果得出即可.
(3)先根据已知得出原式=﹣1+﹣+﹣+﹣+…+﹣,合并后根据平方差公式求出即可.
【解答】解:(1)==﹣;
(2)==﹣;
(3)++++…+
=﹣1+﹣+﹣+﹣+…+﹣
=10﹣1
=9.
故答案为:﹣;﹣.
【点评】本题考查了分母有理化的应用,主要考查学生的阅读能力和计算能力.
27.已知a,b为实数,且﹣(b﹣1)=0,求a+b的值.
【答案】见试题解答内容
【分析】由已知条件得到+(1﹣b)=0,利用二次根式有意义的条件得到1﹣b≥0,再根据几个非负数和的性质得到1+a=0,1﹣b=0,解得a=﹣1,b=1,据此可得.
【解答】解:∵﹣(b﹣1)=0,
∴+(1﹣b)=0.
∵≥0,(1﹣b)≥0,
∴1+a=0、1﹣b=0,
解得:a=﹣1、b=1,
则a+b=﹣1+1=0.
【点评】本题考查了非负数的性质:算术平方根具有非负性.非负数之和等于0时,各项都等于0利用此性质列方程解决求值问题.
28.计算:
(1)+
(2)(+1)(﹣1)+
(3).
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)先进行二次根式的化简以及乘法运算,然后合并;
(2)先进行平方差公式以及二次根式的化简,然后合并;
(3)先进行二次根式的化简,然后合并.
【解答】解:(1)原式=2+﹣
=2;
(2)原式=5﹣1+﹣1
=3+;
(3)原式=+4﹣2
=.
【点评】本题考查了二次根式的混合运算,涉及了二次根式的化简、平方差公式等知识,掌握运算法则是解答本题的关键.
29.如图,实数a、b、c在数轴上的对应点如图所示,试化简:﹣|c﹣b|﹣|a+c|.
【答案】见试题解答内容
【分析】首先由数轴可得a<b<0<c,|a|>|c|,然后利用二次根式与绝对值的性质,即可求得答案.
【解答】解:根据题意得:a<b<0<c,|a|>|c|,
∴a+b<0,c﹣b>0,a+c<0,
∴﹣|c﹣b|﹣|a+c|=|a+b|﹣|c﹣b|﹣|a+c|=(﹣a﹣b)﹣(c﹣b)﹣(﹣a﹣c)=﹣a﹣b﹣c+b+a+c=0.
【点评】此题考查了数轴、二次根式与绝对值的性质.此题难度适中,注意=|a|=.
30.(1)如图(1),分别以Rt△ABC三边为直径向外作三个正方形,其面积分别用S1,S2,S3表示,写出S1,S2,S3之间关系.(不必证明)
(2)如图(2),分别以Rt△ABC三边为边向外作三个半圆,其面积分别用S1,S2,S3表示,确定它们的关系证明;
(3)如图(3),分别以Rt△ABC三边为边向外作正三角形,其面积分别用S1,S2,S3表示,确定它们的关系并证明.
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)分别用AB、BC和AC表示出 S1、S2、S3,然后根据AB2=AC2+BC2即可得出S1、S2、S3的关系;
(2)分别用AB、BC和AC表示出 S1、S2、S3,然后根据AB2=AC2+BC2即可得出S1、S2、S3的关系;
(3)分别用AB、BC和AC表示出 S1、S2、S3,然后根据AB2=AC2+BC2即可得出S1、S2、S3的关系.
【解答】解:(1)S2+S3=S1,
由三个四边形都是正方形则:
∵S3=AC2,S2=BC2,S1=AB2,
∵三角形ABC是直角三角形,
∴AC2+BC2=AB2,
∴S2+S3=S1.
(2)∵S3=AC2,S2=BC2,S1=AB2,
∵三角形ABC是直角三角形,
∴AC2+BC2=AB2,
∴S2+S3=S1.
(3)∵S1=AB2,S2=BC2,S3=AC2,
∵三角形ABC是直角三角形,
∴AC2+BC2=AB2,
∴S2+S3=S1.
【点评】本题考查的是勾股定理,此题主要涉及的知识点:三角形、正方形、圆的面积计算以及勾股定理的应用,解题关键是熟练掌握勾股定理的公式,难度一般.
31.如图,A城气象台测得台风中心在A城正西方向320km的B处,以每小时40km的速度向北偏东60°的BF方向移动,距离台风中心200km的范围内是受台风影响的区域.
(1)A城是否受到这次台风的影响?为什么?
(2)若A城受到这次台风影响,那么A城遭受这次台风影响有多长时间?
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)点到直线的线段中垂线段最短,故应由A点向BF作垂线,垂足为C,若AC>200则A城不受影响,否则受影响;
(2)点A到直线BF的长为200千米的点有两点,分别设为D、G,则△ADG是等腰三角形,由于AC⊥BF,则C是DG的中点,
在Rt△ADC中,解出CD的长,则可求DG长,在DG长的范围内都是受台风影响,再根据速度与距离的关系则可求时间.
【解答】解:(1)由A点向BF作垂线,垂足为C,
在Rt△ABC中,∠ABC=30°,AB=320km,则AC=160km,
因为160<200,所以A城要受台风影响;
(2)设BF上点D,G,使AD=AG=200千米,
∴△ADG是等腰三角形,
∵AC⊥BF,
∴AC是DG的垂直平分线,
∴CD=GC,
在Rt△ADC中,DA=200千米,AC=160千米,
由勾股定理得,CD===120千米,
则DG=2DC=240千米,
遭受台风影响的时间是:t=240÷40=6(小时).
【点评】此题主要考查辅助线在题目中的应用,勾股定理,点到直线的距离及速度与时间的关系等,较为复杂.
32.如图,在△ABC中,AB=AC
(1)P为BC上的中点,求证:AB2﹣AP2=PB•PC;
(2)若P为BC上的任意一点,(1)中的结论是否成立,并证明;
(3)若P为BC延长线上一点,说明AB、AP、PB、PC之间的数量关系.
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)先连接AP,由于AB=AC,P是BC中点,利用等腰三角形三线合一定理可知AP⊥BC,再在直角三角形利用勾股定理可得AB2=BP2+AP2,即AB2﹣AP2=BP2,而BP=CP,易得BP•CP=BP2,那么此题得证;
(2)成立.连接AP,作AD⊥BC,交BC于D,在等腰三角形ABC中利用三线合一定理,可知BD=CD,在Rt△ABD中,利用勾股定理可得AB2=AD2+BD2,同理有AP2=AD2+DP2,易求AB2﹣AP2的差,而BP=BD+DP,CP=CD﹣CP=BD﹣DP,易求BP•CP,从而可证AB2﹣AP2=BP•CP;
(3)AP2﹣AB2=BP•CP.连接AP,并做AD⊥BC,交BC于D,在△ABC中,利用等腰三角形三线合一定理可知
BC=CD,在Rt△ABC中和Rt△ADP中,利用勾股定理分别表示AP2、AB2,而BP=BD+DP,CP=DP﹣CD=DP﹣BD,
易求BP•CP的值,从而可证AP2﹣AB2=BP•CP.
【解答】证明:(1)如图所示,连接AP,
∵AB=AC,P是BC中点,
∴AP⊥BC,BP=CP,
在Rt△ABP中,AB2=BP2+AP2,
∴AB2﹣AP2=BP2,
又∵BP=CP,
∴BP•CP=BP2,
∴AB2﹣AP2=BP•CP;
(2)成立.
如图所示,连接AP,作AD⊥BC,交BC于D,
∵AB=AC,AD⊥BC,
∴BD=CD,
在Rt△ABD中,AB2=AD2+BD2,
同理,AP2=AD2+DP2,
∴AB2﹣AP2=AD2+BD2﹣(AD2+DP2)=BD2﹣DP2,
又∵BP=BD+DP,CP=CD﹣DP=BD﹣DP,
∴BP•CP=(BD+DP)(BD﹣DP)=BD2﹣DP2,
∴AB2﹣AP2=BP•CP;
(3)AP2﹣AB2=BP•CP.
如图,P是BC延长线任一点,连接AP,并做AD⊥BC,交BC于D,
∵AB=AC,AD⊥BC,
∴BD=CD,
在Rt△ABD中,AB2=AD2+BD2,
在Rt△ADP中,AP2=AD2+DP2,
∴AP2﹣AB2=(AD2+DP2)﹣(AD2+DB2)=PD2﹣BD2,
又∵BP=BD+DP,CP=DP﹣CD=DP﹣BD,
∴BP•CP=(BD+DP)(DP﹣BD)=DP2﹣BD2,
∴AP2﹣AB2=BP•CP.
【点评】本题考查了等腰三角形的性质、勾股定理.解题的关键是用BD、DP的和差来表示BP和CP.
33.已知△ABC的三边长为a,b,c,且满足.试判断△ABC的形状,并说明理由.
【答案】△ABC是直角三角形,理由见解析.
【分析】根据绝对值、平方的非负性就可以求出a,b,c的值,然后根据勾股定理的逆定理就可以证明△ABC是直角三角形.
【解答】解:△ABC是直角三角形.
理由:∵,,,,
∴,,,
∴,,,
∴,,
∴a2+b2=c2,
∴△ABC是直角三角形.
【点评】本题考查绝对值、平方的非负性,二次根式的化简,勾股定理的逆定理,是常考题型.解题的关键是要利用绝对值、平方的非负性就可以求出a,b,c的值.
34.如图,等腰三角形ABC中,AB=AC,边BC上的高AD为12,且△ABC的周长为36,求腰长AB.
【答案】见试题解答内容
【分析】如图,利用等腰三角形“三合一”的性质推知2x+2y=36,结合勾股定理x2﹣y2=36列出关于x、y的方程组,通过方程组可以求得x的值.
【解答】解:如图,∵在△ABC中,AB=AC,AD为BC上的高,
∴BD=CD.
故设AB=AC=x,BD=CD=y.则由题意,得
,
解得,,
所以AB的长为13.
【点评】本题考查了勾股定理、等腰三角形的性质.此题是借助于二元一次方程组来求得边AB的长度.
35.在△ABC中,∠BAC=90°,AD⊥BC,垂足为D,CE平分∠ACB,AB=20,AC=15
(1)求AD的长;
(2)求证:△AEF是等腰三角形.
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)根据勾股定理来求BC的长度,利用面积法来求AD的长度.
(2)先根据余角的性质、角平分线的性质、对顶角相等得到∠AEF=∠AFE,再根据等腰三角形的判定求解即可.
【解答】(1)解:由勾股定理得:BC==25,
根据三角形面积计算公式,
解得:;
(2)证明:∵∠BAC=90°,
∴∠AEC+∠ACE=90°,
∵AD⊥BC,
∴∠ADC=90°,
∴∠DCF+∠DFC=90°,
∵CE平分∠ACB,
∴∠DCF=∠ACE,
∵∠DFC=∠AFE(对顶角相等),
∠AEF=∠AFE,
∴AE=AF,
∴△AEF是等腰三角形.
【点评】本题考查了勾股定理:在任何一个直角三角形中,两条直角边长的平方之和一定等于斜边长的平方.同时考查了等腰三角形的判定.
36.若a、b、c是△ABC的三边长,且满足a2c2﹣b2c2=a4﹣b4,试判定这个三角形的形状.
【答案】见试题解答内容
【分析】把等式两边分解因式,左右两边同除以相同的因式,可得c2=a2+b2,根据勾股定理的逆定理即可判断三角形的形状.
【解答】解:∵a2c2﹣b2c2=a4﹣b4,
∴c2(a2﹣b2)=(a2﹣b2)(a2+b2)=(a+b)(a﹣b)(a2+b2),
∵a+b≠0,
∴a=b或c2=a2+b2,
∴该三角形是等腰三角形或直角三角形.
【点评】本题考查勾股定理的逆定理的应用,同时要灵活掌握分解因式.
37.如图,在四边形ABCD中,AB=,AD=1,BC=CD=,且∠BCD=90°,试求四边形ABCD的面积.
【答案】见试题解答内容
【分析】如图,连接BD.构建直角△ABD、直角△BCD,则四边形ABCD的面积等于图中两直角三角形的面积之和.
【解答】解:如图,连接BD,在△ACD中,∠BCD=90°,
由勾股定理得:BD2=CD2+BC2=2.
在△ADB中,∵AD2+BD2=AB2.
由勾股定理的逆定理得:∠ADB=90°,则△ADB是直角三角形,
∴S四边形ABCD=S△ABD+S△BCD
=AD•AB+BC•CD=2
即四边形ABCD的面积是2.
【点评】本题考查了勾股定理在直角三角形中的运用,考查了勾股定理的逆定理的运用,考查了直角三角形面积计算,本题中求证△ACD是直角三角形是解题的关键.
38.小青家有一块如图的四边形土地要流转出去,其中∠D=∠B=90°,∠C=135°,用激光测距仪测得:BC=(千米),DC=3(千米),求这块四边形土地的面积.
【答案】见试题解答内容
【分析】延长AD、BC相交于E,证出△DCE和△ABE都是等腰直角三角形,四边形ABCD的面积=△ABE的面积﹣△DCE的面积,然后求出即可.
【解答】解:延长AD、BC相交于E,如图:
∵∠ADC=∠B=90°,∠BCD=135°,
∴∠A=360°﹣90°﹣90°﹣135°=45°,∠CDE=90°,
∴△DCE和△ABE都是等腰直角三角形,
∴DE=DC=3,AB=BE,
∴CE=DC=6,
∴AB=BE=BC+CE=+6,
∴四边形ABCD的面积=△ABE的面积﹣△DCE的面积=×(+6)2﹣×(3)2=10+6(平方千米).
【点评】本题考查了勾股定理的应用、等腰直角三角形的判定与性质;熟练掌握勾股定理,证出三角形是等腰直角三角形是解决问题的关键.
39.△ABC中,∠C=90°,BC=3,AB=5,CD⊥AB于D,
(1)求AC长;
(2)求CD长.
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)直接根据勾股定理即可得出结论;
(2)根据三角形的面积公式即可得出结论.
【解答】解:(1)∵△ABC中,∠C=90°,BC=3,AB=5,
∴AC===4;
(2)∵CD⊥AB,AB=5,由(1)知AC=4,
∴AB•CD=AC•BC,即CD===.
【点评】本题考查的是勾股定理,熟知在任何一个直角三角形中,两条直角边长的平方之和一定等于斜边长的平方是解答此题的关键.
40.【问题背景】
勾股定理是重要的数学定理,它有很多种证明方法
【定理表述】
(1)用文字语言叙述勾股定理的内容: 如果直角三角形的两直角边长为a,b,斜边长为c,那么a2+b2=c2
【定理证明】
(2)以图1中的直角三角形为基础,延长BE到点C,使CE=a,过点C作:CD⊥CE,使CD=b,连接DE,AD(如图2),则AE⊥DE,AD=c,四边形ABCD是以a为底、(a+b)为高的直角梯形,请利用图2证明勾股定理.
【定理应用】
(3)当a≠b时,利用图2,可以证明a+b<c.
证明步骤如下:
如图3,过点A作AF⊥CD于点F,则AF<AD,∠AFC=90°,
∵又,∠ABC=∠BCF=90°,
∴四边形ABCF为 矩形 ,
∴AF= BC ,
∴BC < AD,
又∵BC=a+b,AD=c,
∴a+b<c.
【答案】【定理表述】(1)如果直角三角形的两直角边长为a,b,斜边长为c,那么a2+b2=c2.
【定理证明】(2)证明过程见解答部分;
【定理应用】(3)矩形;BC;<.
【分析】【定理表述】(1)由勾股定理得出结论;
【定理证明】(2)利用SAS可证△ABE≌△ECD,可得对应角相等,结合90°的角,可证∠AED=90°,利用梯形面积等于三个直角三角形的面积和,可证a2+b2=c2;
【定理应用】(3)根据题干中的过程及矩形的性质可直接得出结论.
【解答】【定理表述】(1)解:如果直角三角形的两直角边长为a,b,斜边长为c,那么a2+b2=c2.
故答案为:如果直角三角形的两直角边长为a,b,斜边长为c,那么a2+b2=c2.
【定理证明】(2)证明:∵Rt△ABE≌Rt△ECD,
∴∠AEB=∠EDC;
又∵∠EDC+∠DEC=90°,
∴∠AEB+∠DEC=90°;
∴∠AED=90°;
∴S梯形ABCD=SRt△ABE+SRt△DEC+SRt△AED,
∴(a+b)(a+b)=ab+ab+c2,
即(a2+2ab+b2)=ab+ab+c2,
整理得a2+b2=c2.
【定理应用】(3)如图3,过点A作AF⊥CD于点F,则AF<AD,∠AFC=90°,
∵又,∠ABC=∠BCF=90°,
∴四边形ABCF为矩形,
∴AF=BC,
∴BC<AD,
又∵BC=a+b,AD=c,
∴a+b<c.
故答案为:矩形;BC;<.
【点评】本题考查了勾股定理的应用,涉及全等三角形的判定和性质,矩形的性质,面积分割法,勾股定理等知识.熟练掌握勾股定理的证明是解题的关键.
41.计算与求值.
已知a=,求﹣的值.
【答案】见试题解答内容
【分析】首先关键a的值求得=2+,a﹣1=1﹣<0,然后把原代数式变形为a﹣1+,再进一步代入求得数值即可.
【解答】解:∵a=,
∴a=2﹣,
∴=2+,a﹣1=1﹣<0,
∴﹣
=+
=a﹣1+
=1﹣+2+
=3.
【点评】此题考查二次根式的化简求值,利用完全平方公式把代数式变形,问题简单易懂.
42.如图,在Rt△ABC中,∠B=90°,AC=60cm,∠A=60°,点D从点C出发沿CA方向以4cm/秒的速度向点A匀速运动,同时点E从点A出发沿AB方向以2cm/秒的速度向点B匀速运动,当其中一个点到达终点时,另一个点也随之停止运动.设点D,E运动的时间是t秒(0<t≤15).过点D作DF⊥BC于点F,连接DE,EF.
(1)四边形AEFD能够成为菱形吗?如果能,求出相应的t值;如果不能,请说明理由;
(2)当t为何值时,△DEF为直角三角形?请说明理由.
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)能.首先证明四边形AEFD为平行四边形,当AE=AD时,四边形AEFD为菱形,即60﹣4t=2t,解方程即可解决问题;
(2)分三种情形讨论即可.
【解答】(1)证明:能.
理由如下:在△DFC中,∠DFC=90°,∠C=30°,DC=4t,
∴DF=2t,
又∵AE=2t,
∴AE=DF,
∵AB⊥BC,DF⊥BC,
∴AE∥DF,
又∵AE=DF,
∴四边形AEFD为平行四边形,
当AE=AD时,四边形AEFD为菱形,
即60﹣4t=2t,解得t=10.
∴当t=10秒时,四边形AEFD为菱形.
(2)①当∠DEF=90°时,由(1)知四边形AEFD为平行四边形,
∴EF∥AD,
∴∠ADE=∠DEF=90°,
∵∠A=60°,
∴∠AED=30°,
∴AD=AE=t,
又AD=60﹣4t,即60﹣4t=t,解得t=12;
②当∠EDF=90°时,四边形EBFD为矩形,在Rt△AED中∠A=60°,则∠ADE=30°,
∴AD=2AE,即60﹣4t=4t,解得t=.
③若∠EFD=90°,则E与B重合,D与A重合,此种情况不存在.
综上所述,当t=或12秒时,△DEF为直角三角形.
【点评】本题考查平行四边形的判定和性质、菱形的判定、直角三角形的判定和性质等知识,解题的关键是学会用分类讨论的思想思考问题,学会构建方程解决问题,属于中考常考题型.
43.问题引入:如图①,AB∥CD,AB>CD,∠ABD=90°,E是线段AC的中点.连结DE并延长交AB于点F,连结BE.则BE与DE之间的数量关系是 BE=DE .
问题延伸:如图②,在正方形ABCD和正方形BEFG中,点A、B、E在同一条直线上,点G在BC上,P是线段DF的中点,连结PC、PG.
(1)判断PC与PG之间的数量关系,并说明理由.
(2)连结CF,若AB=3,PC=,则CF的长为 .
【答案】问题引入:BE=DE,见解析;
(1)PC=PG;见解析;
(2).
【分析】问题引入:利用ASA证明△AEF≌△CED,可得EF=DE,进而可以解决问题;
问题延伸(1)延长GP交CD于点M,根据正方形的性质证明△DPM≌△FPG(ASA),可得PM=PG,GF=DM,根据PC为Rt△MCG斜边上的中线,进而可以解决问题;
(2)根据正方形的性质设BG=GF=DM=x,可得CM=CG=3﹣x,然后利用勾股定理即可解决问题.
【解答】解:问题引入:BE=DE,理由如下:
∵AB∥CD,
∴∠A=∠C,
∵E是AC的中点,
∴AE=CE,
在△AEF和△CED中,
,
∴△AEF≌△CED(ASA),
∴EF=DE,
∵∠ABD=90°,
∴BE为Rt△BDF斜边上的中线,
∴EF=DE=BE,
∴BE=DE;
故答案为:BE=DE;
问题延伸:(1)PC=PG,理由如下:
如图,延长GP交CD于点M,
∵四边形ABCD,BEFG为正方形,
∴CD∥AE∥GF,∠BCD=90°,
∴∠CDP=∠PFG,
∵P为DF的中点,
∴DP=FP,
在△DPM和△FPG中,
,
∴△DPM≌△FPG(ASA),
∴PM=PG,GF=DM,
∵PC为Rt△MCG斜边上的中线,
∴PC=PG=PM,
∴PC=PG;
(2)∵四边形ABCD、BEFG为正方形,
∴AB=BC=CD=3,BG=GF=DM,∠CGF=90°,
设BG=GF=DM=x,
∴CM=CG=3﹣x,
∵PC=PG=PM=,
∴MG=2,
∵MC2+CG2=MG2,
∴(3﹣x)2+(3﹣x)2=(2)2,
∴x=1,
∴GF=1,CG=3﹣1=2,
∴CF===.
【点评】本题考查了正方形的性质的运用,矩形的性质的运用,全等三角形的判定及性质的运用,勾股定理,解答时证明三角形全等是解答本题的关键.
44.阅读理解.
半角模型:半角模型是指有公共顶点,锐角等于较大角的一半,且组成这个较大角两边相等,通过翻折或旋转,将角的倍分关系转化为角的相等关系,并进一步构造全等三角形,使条件弱化,这样可把握问题的本质.【问题背景】:
如图1,在四边形ABCD中,AB=AD,∠BAD=120°,∠B=∠ADC=90°,E、F分别是BC、CD上的点,且∠EAF=60°,试探究图1中线段BE、EF、FD之间的数量关系.
【初步探索】:
小亮同学认为解决此问题可以用如下方法:延长FD到点G,使DG=BE,连接AG,先证明△ABE≌△ADG,再证明△AEF≌△AGF,则可得到线段BE、EF、FD之间的数量关系是 EF=BE+FD .
【探索延伸】:
如图2,在四边形ABCD中,AB=AD,∠B+∠D=180°,E、F分别是BC、CD上的点,,上述结论是否仍然成立,并说明理由.
【结论运用】:
如图3,在某次军事演习中,舰艇甲在指挥中心(O处)北偏西30°的A处,舰艇乙在指挥中心南偏东70°的B处,并且两舰艇到指挥中心的距离相等,接到行动指令后,舰艇甲向正东方向以60海里/小时的速度前进,舰艇乙沿北偏东50°的方向以80海里/小时的速度前进,1.5小时后,指挥中心观测到甲、乙两舰艇分别到达E、F处,且两舰艇之间的夹角∠EOF为70°,试求此时两舰艇之间的距离.
【答案】(1)EF=BE+FD;
(2)结论仍然成立,理由见解析过程;
(3)两舰艇之间的距离为210海里.
【分析】【初步探索】延长FD到G,使DG=BE,连接AG,先证明△ABE≌△ADG,再证明△AEF≌△AGF,则可得到结论;
【探索延伸】延长FD到G,使DG=BE,连接AG,证明△ABE≌△ADG,再证明△AEF≌△AGF,则结论可求;
【结论运用】连接EF,延长AE、BF交于点C,利用已知条件得到:四边形OABC中:OA=OB,∠OAC+∠OBC=180°且∠EOF=∠AOB,符合【探索延伸】具备的条件,则EF=AE+BF.
【解答】解:【初步探索】延长FD到G,使DG=BE,连接AG,如图,
在Rt△ABE和Rt△ADG中,
,
∴△ABE≌△ADG(SAS),
∴AE=AG,∠BAE=∠DAG,
∵∠BAD=∠BAE+∠EAD,∠EAG=∠EAD+∠DAG,
∴∠BAD=∠EAG.
∵∠EAF=∠BAD,
∴∠EAF=∠EAG,
∴∠EAF=∠GAF.
在△AEF和△AGF中,
,
∴△AEF≌△AGF(SAS),
∴EF=FG,
∵GF=GD+DF=DF+BE,
∴EF=BE+DF;
故答案为:EF=BE+FD;
【探索延伸】结论仍然成立:EF=BE+DF.
证明:延长FD到G,使DG=BE,连接AG,如图,
∵∠B+∠ADC=180°,∠ADC+∠ADG=180°,
∴∠B=∠ADG,
在△ABE和△ADG中,
,
∴△ABE≌△ADG(SAS),
∴AE=AG,∠BAE=∠DAG,
∵∠BAD=∠BAE+∠EAD,∠EAG=∠EAD+∠DAG,
∴∠BAD=∠EAG.
∵∠EAF=∠BAD,
∴∠EAF=∠EAG,
∴∠EAF=∠GAF.
在△AEF和△AGF中,
,
∴△AEF≌△AGF(SAS),
∴EF=FG,
∵GF=GD+DF=DF+BE,
∴EF=BE+DF;
【结论运用】连接EF,延长AE、BF交于点C,如图,
∵∠AOB=30°+90°+(90°﹣70°)=140°,∠EOF=70°,
∴∠EOF=∠AOB,
∵OA=OB,∠OAC+∠OBC=(90°﹣30°)+(70°+50°)=180°,
∴四边形OABC中:OA=OB,∠OAC+∠OBC=180°,
∴四边形OABC符合探索延伸中的条件,
∴结论EF=AE+BF成立,
即EF=AE+BF=1.5×60+1.5×80=210(海里),
∴此时两舰艇之间的距离是210海里.
【点评】本题是四边形综合题,直角三角形的性质,全等三角形的判定与性质,熟练掌握全等三角形的判定定理与性质定理是解题的关键.
45.小明骑单车上学,当他骑了一段路时,想起要买某本书,于是又折回到刚经过的某书店,买到书后继续去学校.以下是他本次上学所用的时间与路程的关系示意图.
根据图中提供的信息回答下列问题:
(1)小明家到学校的路程是多少米?
(2)在整个上学的途中哪个时间段小明骑车速度最快,最快的速度是多少米/分?
(3)小明在书店停留了多少分钟?
(4)本次上学途中,小明一共行驶了多少米?一共用了多少分钟?
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)根据图象,观察学校与小明家的纵坐标,可得答案;
(2)分析图象,找函数变化最快的一段,可得小明骑车速度最快的时间段,进而可得其速度;
(3)读图,对应题意找到其在书店停留的时间段,进而可得其在书店停留的时间;
(4)读图,计算可得答案,注意要计算路程.
【解答】解:(1)根据图象,学校的纵坐标为1500,小明家的纵坐标为0,
故小明家到学校的路程是1500米;
(2)根据图象,12≤x≤14时,直线最陡,
故小明在12﹣14分钟最快,速度为=450米/分.
(3)根据题意,小明在书店停留的时间为从8分到12分,
故小明在书店停留了4分钟.
(4)读图可得:小明共行驶了1200+600+900=2700米,共用了14分钟.
【点评】本题考查利用函数的图象解决实际问题,正确理解函数图象横纵坐标表示的意义,理解问题的过程,就能够通过图象得到函数问题的相应解决.需注意计算单位的统一.
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