2020-2021学年湖北省武汉市江夏区华一寄宿学校八年级(下)月考数学试卷(3月份)
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这是一份2020-2021学年湖北省武汉市江夏区华一寄宿学校八年级(下)月考数学试卷(3月份),共30页。试卷主要包含了选择题,填空题等内容,欢迎下载使用。
2020-2021学年湖北省武汉市江夏区华一寄宿学校八年级(下)月考数学试卷(3月份)
一、选择题(共10小题,每小题3分,满分30分)
1.(3分)若式子有意义,则x的取值范围为( )
A.x>4 B.x<4 C.x≥4 D.x≤4
2.(3分)二次根式:,2,,,,,,,是最简二次根式的有( )个.
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
3.(3分)下列算式正确的是( )
A. B.
C.=+=7 D.
4.(3分)二次根式化成最简结果为( )
A. B. C. D.
5.(3分)下列命题中,真命题的个数是( )
(1)三边长为,,的三角形为直角三角形;
(2)无理数包含正无理数、零和负无理数;
(3)在直角三角形中,两条直角边长为n2﹣1和2n,则斜边长为n2+1;
(4)等腰三角形面积为12,底边上的高为4,则腰长为5.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
6.(3分)a,b,c为直角三角形的三边,且c为斜边,h为斜边上的高,有下列说法正确结论的个数是( )
①a2,b2,c2能组成三角形;
②,,能组成三角形;
③c+h,a+b,h能组成直角三角形;
④,,能组成直角三角形.
A.1 B.2 C.3 D.4
7.(3分)甲、乙两艘轮船同时从港口出发,甲以16海里/时的速度向北偏东75°的方向航行,它们出发1.5小时后,两船相距30海里,若乙以12海里/时的速度航行,则它的航行方向为( )
A.北偏西15° B.南偏西75°
C.南偏东15°或北偏西15° D.南偏西15°或北偏东15°
8.(3分)已知a=﹣,b=﹣,c=﹣,那么a,b,c的大小关系是( )
A.a<b<c B.a<c<b C.c<b<a D.b<c<a
9.(3分)如图,四个全等的直角三角形拼成“赵爽弦图”,得到正方形ABCD与正方形EFGH.连接EG,BD相交于点O,BD与HC相交于点P.若GO=GP,则的值是( )
A.1+ B.2+ C.5﹣ D.
10.(3分)如图,在△ABC中,AB=4,∠PAB=60°,PB=PC,∠BPC=120°,PA=3,则△APC的面积为( )
A.16﹣2 B.5 C.12﹣ D.9﹣
二、填空题(本大题共6个小题,每小题3分,共18分)
11.(3分)= .
12.(3分)直角三角形中两边长为5、12,第三边长为 .
13.(3分)等边三角形△ABC的面积为,则其边长为 .
14.(3分)已知实数a,b满足|2a﹣3|+|b+2|+=1,则a+b等于 .
15.(3分)若x>0,y>0,且x+y=12.则 的最小值是 .
16.(3分)在△ABC中,AC=BC,∠ACB=90°,若点D满足AD=AB,BD=AB,点P是AD的中点,则= .
三.解答题
17.(8分)计算:
(1)9÷(﹣)×;
(2)+6﹣2x(x>0).
18.(8分)化简求值:(+)÷,其中m=.
19.(8分)若a=+1,b=﹣1,求:
(1)+;
(2)a2+b2+7ab.
20.(8分)如图,正方形网格中的每个小正方形边长都为1,每个小格的顶点叫做格点,以格点A为顶点按下列要求作图(无尺规作图不需要写画法).
(1)在图中画一个△ABC,使其边长分别为AB=2,BC=,AC=5;
(2)在(1)的条件下,计算AC边上的高.
(3)在(1)的条件下,作出∠ABC的角平分线.
21.(8分)先阅读下列解答过程,然后再解答:小芳同学在研究化简中发现:
首先把化为,由于4+3=7,4×3=12,即:()2+()2=7,×=,所以:====2+,问题:
(1)填空:= ,= .
(2)进一步研究发现:形如的化简,只要我们找到两个正数a,b(a>b),使a+b=m,ab=n,即()2+()2=m,×=.那么便有:= .
(3)化简:+++++++(请写出化简过程).
22.(10分)四边形ABCD为一个矩形纸片,AB=3,BC=2,动点P自D点出发沿DC方向运动至C后停止,△ADP以直线AP为轴翻折,点D落在点D1的位置,设DP=x,△AD1P与原纸片重叠部分面积为S.
(1)当x为何值时,直线AD1过点C?
(2)当x为何值时,直线AD1过BC的中点E?
(3)当2<x≤3时,求S(用含x的式子表示).
23.(10分)已知△ABC和△DEF都是等腰直角三角形,∠ABC=∠ADE=90°,M是CE的中点.
(1)如图1,若点F与A重合,D在B,A延长线上时,直接写出BM,BD的数量关系 .
(2)如图2,若点F与A重合,且点C,E,D在同一直线上,连接BE,当AB=AE=2,求BD的长.
(3)如图3,若等腰Rt△DEF的斜边EF在射线AC上运动时,AB=2,DE=,求BE+BD的最小值.
24.(12分)如图,已知点A(0,a),B(b,0),C(﹣b,0),其中a,b满足,b2=3a2.
(1)求AC的长.
(2)如图1,若D为线段BC上一动点,且DA=DE,∠ADE=∠BAC,连接CE,求∠ECB.
(3)如图2,在(2)的条件下,EC的垂直平分线MN交AE于点N,交EC于点M,若NM=3,CN=5,求CD.
2020-2021学年湖北省武汉市江夏区华一寄宿学校八年级(下)月考数学试卷(3月份)
参考答案与试题解析
一、选择题(共10小题,每小题3分,满分30分)
1.(3分)若式子有意义,则x的取值范围为( )
A.x>4 B.x<4 C.x≥4 D.x≤4
【分析】二次根式中的被开方数是非负数.依据二次根式有意义的条件,即可得到x的取值范围.
【解答】解:∵式子有意义,
∴x﹣4>0,
解得x>4,
即x的取值范围为x>4,
故选:A.
【点评】本题主要考查了二次根式有意义的条件,如果所给式子中含有分母,则除了保证被开方数为非负数外,还必须保证分母不为零.
2.(3分)二次根式:,2,,,,,,,是最简二次根式的有( )个.
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【分析】根据最简二次根式的定义,同时满足①被开方数不含能开得尽方的因数,②被开方数不含分母,才是最简二次根式,进行选择即可.
【解答】解:的被开方数中含有分母,所以不是最简二次根式;
2,,,符合最简二次根式的定义,所以它们是最简二次根式;
,,二次根式的被开方数中含有能开得尽方的因数和因式,所以它们不是最简二次根式;
分母中含有二次根式,所以不是最简二次根式;
综上所述,上述二次根式中,属于最简二次根式的个数是4个.
故选:C.
【点评】本题考查了最简二次根式的定义.根据最简二次根式的定义,最简二次根式必须满足两个条件:
(1)被开方数不含分母;
(2)被开方数不含能开得尽方的因数或因式.
3.(3分)下列算式正确的是( )
A. B.
C.=+=7 D.
【分析】各式计算得到结果,即可作出判断.
【解答】解:A、+为最简结果,不符合题意;
B、原式=3,符合题意;
C、原式==,不符合题意;
D、原式=3+3=6,不符合题意.
故选:B.
【点评】此题考查了二次根式的加减法,熟练掌握运算法则是解本题的关键.
4.(3分)二次根式化成最简结果为( )
A. B. C. D.
【分析】根据二次根式有意义的条件可得x<0,进而可得结果.
【解答】解:根据二次根式有意义的条件可知:
x<0,
∴原式=﹣=﹣.
故选:B.
【点评】本题考查了二次根式的性质与化简,二次根式有意义的条件,解决本题的关键是掌握二次根式的性质.
5.(3分)下列命题中,真命题的个数是( )
(1)三边长为,,的三角形为直角三角形;
(2)无理数包含正无理数、零和负无理数;
(3)在直角三角形中,两条直角边长为n2﹣1和2n,则斜边长为n2+1;
(4)等腰三角形面积为12,底边上的高为4,则腰长为5.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【分析】利用勾股定理的逆定理对①进行判断;根据无理数的定义对②进行判断;根据勾股定理对③进行判断;利用等腰三角形的性质和勾股定理对④进行判断.
【解答】解:(1)∵()2+()2≠()2,三边长为,,的三角形不是直角三角形,原命题是假命题;
(2)无理数包含正无理数和负无理数,原命题是假命题;
(3)在直角三角形中,两条直角边长为n2﹣1和2n,则斜边长为=n2+1,是真命题;
(4)等腰三角形面积为12,底边上的高为4,则腰长为5,是真命题.
故选:B.
【点评】本题考查了命题与定理:判断一件事情的语句,叫做命题.许多命题都是由题设和结论两部分组成,题设是已知事项,结论是由已知事项推出的事项,一个命题可以写成“如果…那么…”形式;有些命题的正确性是用推理证实的,这样的真命题叫做定理.
6.(3分)a,b,c为直角三角形的三边,且c为斜边,h为斜边上的高,有下列说法正确结论的个数是( )
①a2,b2,c2能组成三角形;
②,,能组成三角形;
③c+h,a+b,h能组成直角三角形;
④,,能组成直角三角形.
A.1 B.2 C.3 D.4
【分析】根据勾股定理的逆定理和三角形的三边关系进行逐个分析即可.
【解答】解:∵a,b,c是Rt△ABC的三边,且a2+b2=c2,h是斜边上的高,
①∵a2+b2=c2,不符合三角形的两边之和大于第三边;
∴a2、b2、c2不能组成三角形,
∴①错误;
②(+)2=a+b+2,()2=c;
∵a、b、c能组成三角形,
∴a+b>c,
(+)2>()2;
∴+>,
∴,,能组成三角形(这里明显是最长边);
∴②正确;
③∵(c+h)2﹣h2=c2+2ch,ch=ab(直角三角形面积=两直角边乘积的一半=斜边和斜边上的高乘积的一半),
∴2ch=2ab,
∴c2+2ch=c2+2ab,
∵a2+b2=c2,
∴c2+2ch=a2+b2+2ab,
∴(c+h)2﹣h2=(a+b)2,
∴h2+(a+b)2=(c+h)2,
∴c+h、a+b、h能组成直角三角形;
∴③正确;
④∵===不符合三角形的两边之和大于第三边;
∴,,不能组成直角三角形,
∴④错误.
∴正确的序号是②③.
故选:B.
【点评】本题考查了勾股定理的逆定理,能熟记勾股定理的逆定理的内容是解此题的关键,注意:如果一个三角形的三边a、b、c满足a2+b2=c2,那么这个三角形是直角三角形.先求出两小边的平方和,再求出最长边的平方,看看是否相等即可.
7.(3分)甲、乙两艘轮船同时从港口出发,甲以16海里/时的速度向北偏东75°的方向航行,它们出发1.5小时后,两船相距30海里,若乙以12海里/时的速度航行,则它的航行方向为( )
A.北偏西15° B.南偏西75°
C.南偏东15°或北偏西15° D.南偏西15°或北偏东15°
【分析】首先根据路程=速度×时间,求得两条直角边的长分别是24,18.再根据勾股定理逆定理得出△AOB是直角三角形,得出它的航行方向.
【解答】解:如图所示,∠1=75°,OA=16×1.5=24(海里),OB=12×1.5=18(海里),
AB=30海里,
∵182+242=302,
∴△AOB是直角三角形,则∠AOB=90°,
故∠2=15°,同理可得:∠3=15°,
则它的航行方向为南偏东15°或北偏西15°.
故选:C.
【点评】此题考查了勾股定理的应用,根据题意抽象出几何模型是解题关键.
8.(3分)已知a=﹣,b=﹣,c=﹣,那么a,b,c的大小关系是( )
A.a<b<c B.a<c<b C.c<b<a D.b<c<a
【分析】利用平方差公式,进行分子有理化,将分子全部化为1,三个同分子的正分数比较大小,分母大的反而小.
【解答】解:a=
=,
b=
=,
c=
=,
∵>>,
∴<<,
即a<b<c,
故选:A.
【点评】这道题主要考查平方差公式,利用分子有理化比较二次根式的大小,需要注意三个同分子的正分数比较大小,分母大的反而小.
9.(3分)如图,四个全等的直角三角形拼成“赵爽弦图”,得到正方形ABCD与正方形EFGH.连接EG,BD相交于点O,BD与HC相交于点P.若GO=GP,则的值是( )
A.1+ B.2+ C.5﹣ D.
【分析】证明△BPG≌△BCG(ASA),得出PG=CG.设OG=PG=CG=x,则EG=2x,FG=x,由勾股定理得出BC2=(4+2)x2,则可得出答案.
【解答】解:∵四边形EFGH为正方形,
∴∠EGH=45°,∠FGH=90°,
∵OG=GP,
∴∠GOP=∠OPG=67.5°,
∴∠PBG=22.5°,
又∵∠DBC=45°,
∴∠GBC=22.5°,
∴∠PBG=∠GBC,
∵∠BGP=∠BGC=90°,BG=BG,
∴△BPG≌△BCG(ASA),
∴PG=CG.
设OG=PG=CG=x,
∵O为EG,BD的交点,
∴EG=2x,FG=x,
∵四个全等的直角三角形拼成“赵爽弦图”,
∴BF=CG=x,
∴BG=x+x,
∴BC2=BG2+CG2==,
∴=.
故选:B.
【点评】本题考查了正方形的性质,全等三角形的判定与性质,勾股定理,直角三角形的性质等知识,熟练掌握勾股定理的应用是解题的关键.
10.(3分)如图,在△ABC中,AB=4,∠PAB=60°,PB=PC,∠BPC=120°,PA=3,则△APC的面积为( )
A.16﹣2 B.5 C.12﹣ D.9﹣
【分析】方法一:延长CP交AB于点Q,过点P作PH⊥AB,根据三角形相似得线段比例关系,再根据△APC和△APQ面积的比例关系计算面积即可;
方法二:将△APB绕P点逆时针旋转120°至△QPC,根据S△APC=S△AQC﹣S△APQ﹣S△CPQ计算面积即可.
【解答】解:方法一:如右图,延长CP交AB于点Q,过点P作PH⊥AB,
∵∠PAB=60°,
∴∠APH=30°,
∴AH=PA=,
在Rt△PAH中,
PH===,
∴BH=AB﹣AH=4﹣,
∵BP²=PH²+BH²,
∴BP²=+(4﹣)²=57﹣12,
∵∠BPC=120°,
∴∠BPQ=180°﹣∠BPC=180°﹣120°=60°,
∴∠BPQ=∠PAB=60°,
又∵∠PBA=∠PBA,
∴△BPQ∽△BAP,
∴==,
∴BP²=BA•BQ,
∴BQ===,
∴AQ=AB﹣BQ=,PQ==BP,
∵BP=PC,
∴PC=,
∴===,
∴S△APC=S△APQ=××AQ•PH=3AQ,
∴S△APC=3×=9﹣,
方法二:将△APB绕P点逆时针旋转120°至△QPC,
过P点作PH⊥AQ于H,过P点作PE⊥CQ于点E,
∴CQ=AB=4,∠PQC=∠PAB=60°,PQ=PA=3,∠APQ=120°,
∴∠PAH=∠PQH=30°,∠EPQ=30°,
∴PH=AP=,EQ=PQ=,∠AQC=∠PQH+∠PQC=90°,
由勾股定理得AQ=2AH=2=3,PE==,
S△APC=S△AQC﹣S△APQ﹣S△CPQ
=×3×4﹣×3×﹣×4×
=9﹣,
故选:D.
【点评】本题主要考查三角形的面积,熟练掌握相似三角形的判定和性质,以及求三角形面积等知识是解题的关键.
二、填空题(本大题共6个小题,每小题3分,共18分)
11.(3分)= .
【分析】根据二次根式的性质即可化简.
【解答】解:原式==.
故答案为:.
【点评】本题考查了二次根式的性质与化简,解决本题的关键是掌握二次根式的性质.
12.(3分)直角三角形中两边长为5、12,第三边长为 13或 .
【分析】本题已知直角三角形的两边长,但未明确这两条边是直角边还是斜边,因此两条边中的较长边12既可以是直角边,也可以是斜边,所以求第三边的长必须分类讨论,即12是斜边或直角边的两种情况,然后利用勾股定理求解.
【解答】解:①、12和5均为直角边,则第三边为13.
②、12为斜边,5为直角边,则第三边为,
故答案为13或.
【点评】本题主要考查了学生对勾股定理的理解及运用,做此题时注意分情况进行分析.
13.(3分)等边三角形△ABC的面积为,则其边长为 4 .
【分析】由三角形面积为求解.
【解答】解:作AD⊥BC于点D,设等边三角形边长为a,
则CD==a,
∵∠CAD=30°,
∴AD=CD=a,
∴等边三角形△ABC的面积为BC•AD=,
∴=4,
解得a=4.
故答案为:4.
【点评】本题考查等边三角形的性质,解题关键是掌握等边三角形的面积为.
14.(3分)已知实数a,b满足|2a﹣3|+|b+2|+=1,则a+b等于 0 .
【分析】根据≥0,b2≥0,可得a≥2,进而可得a和b的值.
【解答】解:∵≥0,b2≥0,
∴a﹣2≥0,
∴a≥2,
∴|2a﹣3|≥1,|b+2|≥0,≥0,
∵|2a﹣3|+|b+2|+=1,
∴|2a﹣3|=1,|b+2|=0,
∴a=2,b=﹣2,
∴a+b=0.
故答案为:0.
【点评】本题考查了二次根式的性质与化简,解决本题的关键是掌握二次根式的性质.
15.(3分)若x>0,y>0,且x+y=12.则 的最小值是 13 .
【分析】将代数式转化为+,理解为A(x,0)到B(0,2)、C(12,3)的距离的最小值,利用勾股定理解答即可.
【解答】解:∵x+y=12,∴y=12﹣x,
原式可化为:=+,
即可理解为A(x,0)到B(0,2)、C(12,3)的距离的最小值.
如图:的最小值即B′
C的长度.
∵B′C==13,
∴的最小值为13.
故答案为:13
【点评】本题考查利用轴对称求最短路线的问题,难度较大,解题关键是将求代数式的值巧妙的转化为几何问题.
16.(3分)在△ABC中,AC=BC,∠ACB=90°,若点D满足AD=AB,BD=AB,点P是AD的中点,则= .
【分析】根据题意,先作出合适的辅助线,然后根据等腰三角形的性质和全等三角形的判定和性质,可以表示出PC和AB,然后计算即可.
【解答】解:延长PB,在PB的延长线上截取BE=AP,连接PC,
∵BD=AB,点P是AD的中点,
∴BP⊥AD,
∴∠BPA=90°,
∵∠ACB=90°,∠BPA+∠PAC+∠ACB+∠CBP=360°,∠CBP+∠EBC=180°,
∴∠PAC+∠CBP=180°,
∴∠EBC=∠PAC,
在△EBC和△PAC中,
,
∴△EBC≌△PAC(SAS),
∴EC=PC,∠ECB=∠PCA,
∵∠PCA+∠PCB=90°,
∴∠ECB+∠PCB=90°,
即∠PCE=90°,
∵AD=AB,
设AB=25x,则AD=14x,AP=7x,
∴BE=7x,BP===24x,
∴PE=BE+BP=7x+24x=31x,
∵EC=PC,∠PCE=90°,
∴PC=,
∴=,
故答案为:.
【点评】本题考查等腰直角三角形、全等三角形的判定与性质、勾股定理,解答本题的关键是作出合适的辅助线,求出PC和AB的比值.
三.解答题
17.(8分)计算:
(1)9÷(﹣)×;
(2)+6﹣2x(x>0).
【分析】(1)先化简各二次根式、将除法转化为乘法,再约分即可;
(2)先化简各二次根式,再计算加减即可.
【解答】解:(1)原式=9××(﹣)×××
=﹣;
(2)原式=2+3﹣2
=3.
【点评】本题主要考查二次根式的混合运算,解题的关键是掌握二次根式的混合运算顺序和运算法则.
18.(8分)化简求值:(+)÷,其中m=.
【分析】原式括号中两项通分并利用同分母分式的加法法则计算,同时利用除法法则变形,约分得到最简结果,把m的值代入计算即可求出值.
【解答】解:原式=•
=•
=,
当m=时,原式====2﹣5.
【点评】此题考查了分式的化简求值,熟练掌握运算法则是解本题的关键.
19.(8分)若a=+1,b=﹣1,求:
(1)+;
(2)a2+b2+7ab.
【分析】(1)根据二次根式的加法法则求出a+b,根据二次根式的乘法法则求出ab,根据分式加法法则把原式化简,代入计算即可;
(2)根据完全平方公式把原式变形,代入计算即可.
【解答】解:∵a=+1,b=﹣1,
∴a+b=(+1)+(﹣1)=2,ab=(+1)(﹣1)=2,
(1)+====4;
(2)a2+b2+7ab=(a+b)2+5ab=12+5×2=22.
【点评】本题考查的是二次根式的混合运算、分式的加法法则、完全平方公式的应用,掌握完全平方公式、二次根式的混合运算法则是解题的关键.
20.(8分)如图,正方形网格中的每个小正方形边长都为1,每个小格的顶点叫做格点,以格点A为顶点按下列要求作图(无尺规作图不需要写画法).
(1)在图中画一个△ABC,使其边长分别为AB=2,BC=,AC=5;
(2)在(1)的条件下,计算AC边上的高.
(3)在(1)的条件下,作出∠ABC的角平分线.
【分析】(1)利用数形结合的思想解决问题即可.
(2)设AC边上的高为h,构建方程求解即可.
(3)取格点T,连接BT交AC于点E,线段BE即为所求作.
【解答】解:(1)如图,△ABC即为所求作.
(2)设AC边上的高为h,则有×5×h=××,
∴h=2.
(3)如图,线段BE即为所求作.
【点评】本题考查作图﹣应用与设计作图,勾股定理,三角形的面积等知识,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题.
21.(8分)先阅读下列解答过程,然后再解答:小芳同学在研究化简中发现:
首先把化为,由于4+3=7,4×3=12,即:()2+()2=7,×=,所以:====2+,问题:
(1)填空:= +1 ,= ﹣ .
(2)进一步研究发现:形如的化简,只要我们找到两个正数a,b(a>b),使a+b=m,ab=n,即()2+()2=m,×=.那么便有:= ± .
(3)化简:+++++++(请写出化简过程).
【分析】(1)根据阅读过程即可得结果;
(2)利用所给的材料的方法求解即可;
(3)利用所给的材料的方法先化简,然后进行分母有理化进行计算即可.
【解答】解:(1)===+1;
===﹣;
故答案为:+1;﹣;
(2)===±;
故答案为:±;
(3)原式=++++...++
=﹣1+﹣+﹣+﹣+...+﹣+﹣
=﹣1
=3﹣1
=2.
【点评】本题属于规律型:数字的变化类,考查了二次根式的性质与化简,解决本题的关键是掌握二次根式的化简.
22.(10分)四边形ABCD为一个矩形纸片,AB=3,BC=2,动点P自D点出发沿DC方向运动至C后停止,△ADP以直线AP为轴翻折,点D落在点D1的位置,设DP=x,△AD1P与原纸片重叠部分面积为S.
(1)当x为何值时,直线AD1过点C?
(2)当x为何值时,直线AD1过BC的中点E?
(3)当2<x≤3时,求S(用含x的式子表示).
【分析】(1)在Rt△ABC中,AC==,CD1=﹣2,在Rt△PCD1中,由PC2=PD12+CD12得到(3﹣x)2=x2+(﹣2)2,即可求解;
(2)在Rt△PD1E和Rt△PCE中,x2+(﹣2)2=(3﹣x)2+12,即可求解;
(3)在Rt△PFG中,由勾股定理得:(x﹣a)2+22=a2,进而求解.
【解答】解:(1)如题干图1,∵由题意得:△ADP≌△AD1P,
∴AD=AD1=2,PD=PD1=x,∠D=∠AD1P=90°,
∵直线AD1过C,
∴PD1⊥AC,
在Rt△ABC中,AC==,CD1=﹣2,
在Rt△PCD1中,PC2=PD12+CD12,
即(3﹣x)2=x2+(﹣2)2,
解得:x=,
∴当x=时,直线AD1过点C;
(2)如图2,
连接PE,
∵E为BC的中点,
∴BE=CE=1,
在Rt△ABE中,AE==,
∵AD1=AD=2,PD=PD1=x,
∴D1E=﹣2,PC=3﹣x,
在Rt△PD1E和Rt△PCE中,
x2+(﹣2)2=(3﹣x)2+12,
解得:x=,
∴当x=时,直线AD1过BC的中点E;
(3)如图3,当2<x≤3时,点D1在矩形ABCD的外部,PD1交AB于F,
∵AB∥CD,
∴∠1=∠2,
∵∠1=∠3(根据折叠),
∴∠2=∠3,
∴AF=PF,
作PG⊥AB于G,
设PF=AF=a,
由题意得:AG=DP=x,FG=x﹣a,
在Rt△PFG中,由勾股定理得:(x﹣a)2+22=a2,
解得:a=,
∴y=×2×=.
【点评】本题考查了勾股定理,折叠的性质,矩形的性质等知识点,能综合运用知识点进行推理和计算是解此题的关键,用了分类推理思想.
23.(10分)已知△ABC和△DEF都是等腰直角三角形,∠ABC=∠ADE=90°,M是CE的中点.
(1)如图1,若点F与A重合,D在B,A延长线上时,直接写出BM,BD的数量关系 BD=BM .
(2)如图2,若点F与A重合,且点C,E,D在同一直线上,连接BE,当AB=AE=2,求BD的长.
(3)如图3,若等腰Rt△DEF的斜边EF在射线AC上运动时,AB=2,DE=,求BE+BD的最小值.
【分析】(1)连接AM,则CM=AM,可证明△BCM≌△BAM,可得∠MBA=45°,同理可得∠MDA=45°,则结论得证;
(2)连接BD,过点C作CG⊥BD于点G,在Rt△ACD中,取AC中点P,连接DP,可证△ADP是等边三角形,得出∠ACD=30°,进而得出△ABE是等边三角形,△BAD≌△BED,再运用勾股定理知识即可求得结论;
(3)作点B关于射线AC的对称点M,连接CM并延长至点G,使MG=DE,连接BG,EM,DG,先证明四边形ABCM是正方形,再证明四边形DEMG是平行四边形,根据BE+BD=DG+BD,当且仅当B,D,G在同一条直线上时,DG+BD最小,即BE+BD最小,再运用勾股定理求得答案.
【解答】解:(1)BD=BM;
如图1,连接AM,
∵△ABC和△ADE都是等腰直角三角形,∠ABC=∠ADE=90°,
∴∠BAC=∠EAD=45°,
∴∠CAE=90°,
∵M为CE中点.
∴CM=AM,
∵BM=BM,BC=BA,
∴△BCM≌△BAM(SSS),
∴∠CBM=∠MBA=45°,
同理可得∠MDA=45°,
∴∠BMD=90°,
∴BD2=BM2+DM2=2BM2,
∴BD=BM;
故答案为:BD=BM;
(2)如图2,连接BD,过点C作CG⊥BD于点G,
∵△ABC和△DEF都是等腰直角三角形,∠ABC=∠ADE=90°,AB=AE=2,
∴BC=AB=2,AD=DE=AE×=2×=,
AC=AB=×2=2,
在Rt△ACD中,取AC中点P,连接DP,
∴DP=AP==AD,
∴△ADP是等边三角形,
∴∠CAD=60°
∴∠ACD=30°,
∵∠AED=∠ACD+∠CAE,
∴∠CAE=∠AED﹣∠ACD=45°﹣30°=15°,
∴∠BAE=∠BAC+∠CAE=45°+15°=60°,
∵AB=AE=2,
∴△ABE是等边三角形,
∴AB=BE,
∵AD=DE,BD=BD,
∴△BAD≌△BED(SSS),
∴∠ABD=∠EBD=30°,∠ADB=∠EDB=45°,
∴∠CBD=60°,∠BCG=30°,
∵∠BGC=∠CGD=90°,
∴BG=BC=,CG===3,
∴DG=CG=3,
∴BD=BG+DG=+3;
(3)如图,作点B关于射线AC的对称点M,连接CM并延长至点G,使MG=DE,
连接BG,EM,DG,
∵AB=AC=2,∠ABC=90°,点B与点M关于C对称,
∴四边形ABCM是正方形,EM=BE,
∴∠BCM=90°,BC=CM=AB=2,∠ACM=45°,
∵△DEF是等腰直角三角形,DE=,∠EDF=90°,
∴∠DEF=45°=∠ACM,
∴DE∥CG,DE=MG,
∴四边形DEMG是平行四边形,
∴DG∥EM,DG=EM,
∴DG=BE,
∴BE+BD=DG+BD,当且仅当B,D,G在同一条直线上时,DG+BD最小,即BE+BD最小,
此时,BE+BD=BG===,
∴BE+BD的最小值为.
【点评】本题是三角形综合题,考查了等腰直角三角形的判定与性质,直角三角形的性质,正方形判定和性质,平行四边形的判定与性质,勾股定理,全等三角形的性质和判定,轴对称性质等,此题综合性比较强,培养了学生分析问题和解决问题的能力.
24.(12分)如图,已知点A(0,a),B(b,0),C(﹣b,0),其中a,b满足,b2=3a2.
(1)求AC的长.
(2)如图1,若D为线段BC上一动点,且DA=DE,∠ADE=∠BAC,连接CE,求∠ECB.
(3)如图2,在(2)的条件下,EC的垂直平分线MN交AE于点N,交EC于点M,若NM=3,CN=5,求CD.
【分析】(1)由非负数的性质求出a=3,求出b=﹣3,则可求出答案;
(2)取点A关于O的对称点F(0,﹣3),连接BF,则BA=AF=BF=6,得出△ABF为等边三角形,由等边三角形的性质得出∠BAO=60°,过点D作∠CDQ=120°,交CA的延长于点Q,证明△QDA≌△CDE(SAS),由全等三角形的性质得出∠Q=∠DCE=30°,则可得出答案;
(3)延长CA至G,使AG=CE,证明△GAD≌△CED(SAS),由全等三角形的性质得出∠G=∠DCE=30°,GD=DC,则∠GDC=120°,过点D作DH⊥GC于点H,由直角三角形的性质及勾股定理可得出答案.
【解答】解:(1)由题意可得a﹣2≥0,a>0,b<0,
∴a≥2,
∴a==+a﹣1,
∴a=3,
∵b2=3a2.
∴b=﹣3,
∴点A(0,3),B(﹣3,0),C(3,0),
∴AC==6;
(2)取点A关于O的对称点F(0,﹣3),连接BF,
则BA=AF=BF=6,
∴△ABF为等边三角形,
∴∠BAO=60°,
∴∠BAC=2∠BAO=120°,
过点D作∠CDQ=120°,交CA的延长于点Q,
∵∠ACD=30°,
∴∠Q=30°,
∴∠Q=∠ACD,
∴DQ=DC,
∵∠ADE=∠BAC=120°,
∴∠ADQ=∠EDC,
又∵DE=AD,
∴△QDA≌△CDE(SAS),
∴∠Q=∠DCE=30°,
即∠ECB=30°;
(3)由(2)知∠DCE=30°,
∴∠ACE=60°,
在四边形ADEC中,∠DAC+∠DEC=180°,
延长CA至G,使AG=CE,
∵∠GAD+∠DAC=180°,
∴∠GAD=∠DEC,
又∵DA=DE,
∴△GAD≌△CED(SAS),
∴∠G=∠DCE=30°,GD=DC,
∴∠GDC=120°,
过点D作DH⊥GC于点H,
∴GC=DC,
∴DC=GC=AG+AC=CE+AC,
∵NM=3,CN=5,
∴CM===4,
∴CE=2CM=8,
∴CG=AG+AC=8+6=14,
∴CD=.
【点评】本题是三角形综合题,考查了非负数的性质,勾股定理,等腰三角形的性质,直角三角形的性质,全等三角形的判定和性质、等边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.
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