2022-2023学年北京市海淀区八年级(下)期末数学试卷(含解析)
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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. 要使二次根式 x有意义,那么x的取值范围是( )
A. x>0 B. x<0 C. x≥0 D. x≤0
2. 用长度相等的火柴棒首尾相连拼接直角三角形,若其中两条直角边分别用6根和8根火柴棒,则斜边需用火柴棒的根数为根.( )
A. 12 B. 10 C. 8 D. 6
3. 下列化简正确的是( )
A. 6=3 B. 33=13 C. − (−3)2=3 D. 12=2 3
4. 在平面直角坐标系xOy中,点A(2,y1),B(3,y2)在函数y=−3x的图象上,则( )
A. y1>y2 B. y1=y2 C. y1
A. 5m
B. 7.5m
C. 10m
D. 15m
6. 一次函数y=ax+b的自变量和函数值的部分对应值如下表所示:
x
0
5
y
3
5
则关于x的不等式ax+b>x的解集是( )
A. x<5 B. x>5 C. x<0 D. x>0
7. 如图,AB=12,∠A=45°,点D是射线AF上的一个动点,DC⊥AB,垂足为点C,点E为DB的中点,则线段CE的长的最小值为( )
A. 6 B. 2 3 C. 6 D. 3 2
8. 某校足球队队员年龄分布如图所示,下面关于该队年龄统计数据的说法正确的是( )
A. 平均数比16大
B. 中位数比众数小
C. 若今年和去年的球队成员完全一样,则今年方差比去年大
D. 若年龄最大的选手离队,则方差将变小
二、填空题(本大题共6小题,共18.0分)
9. ▱ABCD中,∠A+∠C=140°,则∠B=______.
10. 如图,数轴上点A,B,C,D所对应的数分别是−1,1,2,3,若点E对应的数是2 2则点E落在______ 之间.(填序号)
①A和B;
②B和C;
③C和D.
11. 如图,大正方形是由四个全等的直角三角形和面积分别为S1S2的两个正方形所拼成的.若直角三角形的斜边长为2,则S1+S2的值为______ .
12. 在一次演讲比赛中,甲的演讲内容、演讲能力、演讲效果成绩如下表所示:
项目
演讲内容
演讲能力
演讲效果
成绩
90
80
90
若按照演讲内容占50%,演讲能力占40%,演讲效果占10%,计算选手的综合成绩,则该选手的综合成绩为______
13. 在矩形ABCD中,∠BAD的角平分线交BC于点E,连接ED,若ED=5,CE=3,则线段AE的长为______ .
14. 已知直线l:y=kx+b(k≠0),将直线l向上平移5个单位后经过点(3,7)将直线l向下平移5个单位后经过点(7,7),那么直线l向______ (填“左”或“右”)平移______ 个单位后过点(1,7).
三、解答题(本大题共12小题,共58.0分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
15. (本小题6.0分)
计算:(1)2 5− 20+ 45.
(2) 48÷ 3− 12× 8.
16. (本小题4.0分)
如图,将▱ABCD的对角线BD向两个方向延长,分别至点E和点F,且使BE=DF.求证:四边形AECF是平行四边形.
17. (本小题4.0分)
已知一次函数y=−2x+1.
(1)在如图所示的平面直角坐标系中,画出该一次函数的图象;
(2)该一次函数图象与x轴交点坐标为______ .当y<0时,自变量x的取值范围是______ .
18. (本小题4.0分)
如图,小明在方格纸中选择格点作为顶点画▱ABCD和△BCE.
(1)请你在方格纸中找到点D,补全▱ABCD;
(2)若每个正方形小格的边长为1,请计算线段CE的长度并判断AD与CE的位置关系,并说明理由.
19. (本小题4.0分)
快递公司为顾客交寄的快递提供纸箱包装服务,现有三款包装纸箱,底面规格如下表:
型号
长
宽
小号
20cm
18cm
中号
25cm
20cm
大号
30cm
25cm
已知甲乙两件礼品底面都是正方形,底面积分别为80cm2,180cm2若要将它们合在一个包装箱中寄出,底面摆放方式如图,从节约材料的角度考虑,应选择哪种底面型号的纸箱?请说明理由.
20. (本小题4.0分)
已知一次函数的图象经过点A(2,4),B(−1,1).
(1)求这个一次函数的解析式;
(2)若正比例函数y=mx(m≠0)的图象与线段AB有公共点,直接写出m的取值范围.
21. (本小题4.0分)
如图,在△ABC中,AB=AC,点D,E,F分别为BC,AB,AC的中点.
(1)求证:四边形AEDF是菱形;
(2)若AB=6,BC=10,求四边形AEDF的面积.
22. (本小题5.0分)
邻边比为 5−12的矩形叫做“黄金矩形”.黄金矩形给我们以协调、匀称的美感.若要将一张边长为2的正方形纸片ABCD剪出一个以AB为边的黄金矩形ABMN,小松同学的作法如下:
①作AB的垂直平分线分别交AB,CD于点E,F;
②连接AF,作∠BAF的角平分线,交BC于点M;
③过点M作MN⊥AD于点N;
矩形ABMN即为所求.
(1)根据上述作图过程,补全图形;
(2)小松证明四边形ABMN是黄金矩形的思路如下:作MP⊥AF于点P,连接MF,设BM=x,
根据角平分线的性质,可知MP=BM=x.
根据条件,可求得AF的长度为______ ,AP的长度为______ .
在Rt△MPF和Rt△CMF中,由勾股定理可得MP2+PF2=MF2=MC2+CF2.
由此可列关于x的方程为______ .
解得BM=x= ______ .
所以BMAB= 5−12,矩形ABMN为黄金矩形.
23. (本小题5.0分)
甲、乙两名选手参加25米手枪速射资格赛.资格赛规则为每名选手完成60发射击,得分按整数计.例如:9.7环计9分,每发最高得10分,满分600分.甲、乙各射击60发的成绩如下表所示:
得分
频数
选手
6
7
8
9
10
甲
3
3
21
21
乙
3
3
12
27
已知甲、乙两名选手在资格赛中9分段的详细数据如下:
甲的9分段频数分布表
分组(环)
频数
9.0≤x<9.2
2
9.2≤x<9.4
3
9.4≤x<9.6
2
9.6≤x<9.8
5
9.8≤x<10
9
根据以上信息,整理分析两名选手得分数据如下:
选手
平均数
中位数
众数
甲
8.9
______
9,10
乙
______
9
______
(1)补全上述表格中的信息;
(2)进入决赛后,资格赛成绩不带入决赛.每名选手最多完成40发,每发按照“击中”或“脱靶”统计,9.6环及以上计为击中,9.6环以下计为脱靶,只有击中才累计环数,按照总环数高低进行排名.若甲、乙两名选手均进入决赛,请你推断哪位选手更可能获胜,并说明理由.
24. (本小题5.0分)
实数a与b满足b= 4−a.
(1)写出a与b的取值范围;
(2)已知 3b是有理数.
①当a是正整数时,求b的值;
②当a是整数时,将符合条件的a的值从大到小排列,请直接写出排在第3个位置和11个位置的数.
25. (本小题6.0分)
在正方形ABCD中,点E在射线BD上,点M在BC的延长线上,CN为∠DCM的角平分线,点F为射线CN上一点,且CE=FE.
(1)如图,当点E在线段BD上时,补全图形,求证:2∠BEC+∠CEF=180°.
(2)在(1)的条件下,用等式表示线段CF,DE,BE之间的数量关系,并证明;
(3)若AB=4,BE=3DE,直接写出线段CF的长.
26. (本小题7.0分)
在平面直角坐标系xOy中,对于点P(x0,y0),给出如下定义:若存在实数x1,x2,y1,y2使得x0−x1=x1−x2且y0−y1=y1−y2,则称点P为以点(x1,y1)和(x2,y2)为端点的线段的等差点.
(1)若线段m的两个端点坐标分别为(1,2)和(3,−2),则下列点是线段m等差点的有______ ;(填写序号即可)
①P1(−1,6);
②P2(2,0);
③P3(4,−4);
④P₄(5,−6).
(2)点A,B都在直线y=−x上,已知点A的横坐标为−2,M(t,0),N(t+1,1).
①如图1,当t=−1时,线段AB的等差点在线段MN上,求满足条件的点B的坐标;
②如图2,点B横坐标为2,以AB为对角线构造正方形ACBD,在正方形ACBD的边上(包括顶点)任取两点连接的线段中,若线段MN上存在其中某条线段的等差点,直接写出t的取值范围______ .
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:∵二次根式 x有意义,
∴x≥0.
故选:C.
根据二次根式有意义的条件,求解即可.
本题考查了二次根式有意义的条件,解本题的关键是熟练掌握二次根式中的被开方数是非负数.
2.【答案】B
【解析】解:由勾股定理得:斜边需用火柴棒的根数= 62+82=10(根),
故选:B.
根据勾股定理列式计算即可.
本题考查的是勾股定理,如果直角三角形的两条直角边长分别是a,b,斜边长为c,那么a2+b2=c2.
3.【答案】D
【解析】解:∵ 8=2 2,
∴A不符合题意.
∵ 33≠13,
∴B不符合题意.
∵− (−3)2=−3,
∴C不符合题意.
∵ 12=2 3,
∴D符合题意.
故选:D.
根据基二次根式的性质一一排除即可得出结论.
本题考查了二次根式的性质与化简,其中熟练掌握二次根式的化简是解题的关键.
4.【答案】A
【解析】解:∵点A(2,y1),B(3,y2)在函数y=−3x的图象上,
∴y1=−3×2=−6,y2=−3×3=−9,
∴y1>y2,
故选:A.
首先将点A(2,y1),B(3,y2)代入y=−3x之中求出y1,y2即可得出答案.
此题主要考查了一次函数图象上的点的坐标,解答此题的关键是理解一次函数图象上的点都满足函数的表达式,满足一次函数表达式的点都在函数的图象上.
5.【答案】C
【解析】解:连接AB,
∵D、E分别是AC、BC的中点,
∴DE=12AB,
∵DE=5m,
∴AB=10(m),
即A、B两点间的距离是10m,
故选:C.
连接AB,根据三角形的中位线性质得出AB=2DE,再代入求出答案即可.
本题考查了三角形的中位线性质,能根据三角形的中位线性质得出DE=12AB是解此题的关键,注意:三角形的中位线平行于第三边,并且等于第三边的一半.
6.【答案】A
【解析】解:由题意得:5k+3=5,解得:k=0.4,
∴y=0.4x+3,
∴0.4x+3>x,
解得:x<5,
故选:A.
先根据待定系数法求出一次函数的解析式,再解不等式求解.
本题考查了一次函数与一元一次不等式,掌握待定系数法是解题的关键.
7.【答案】D
【解析】解:∵DC⊥AB,
∴∠ACD=∠BCD=90°,
∵点E为DB的中点,
∴CE=12BD,
∴当BD⊥AE时,BD的值最小,
即线段CE的值最小,
∵∠A=45°,
∴△ABC是等腰直角三角形,
∴AD=BD= 22AB=6 2,
∴CE=12BD=3 2,
故线段CE的长的最小值为3 2,
故选:D.
根据直角三角形的性质得到CE=12BD,当BD⊥AE时,BD的值最小,即线段CE的值最小,推出△ABC是等腰直角三角形,得到AD=BD= 22AB=6 2,求得CE=12BD=3 2,于是得到结论.
本题考查了垂线段最短,直角三角形斜边上的中线,等腰直角三角形的性质,正确地得出当BD⊥AE时,BD的值最小是解题的关键.
8.【答案】D
【解析】解:足球队队员年龄按由小到大的顺序排列为:13、13、14、14、14、14、14、14、15、15、15、15、15、15、15、15,16、16、16、17、17、18,
A、平均数为:122×(2×13+6×14+8×15+3×16+2×17+18)=15<16,故选项表述错误,不符合题意;
B、中位数为:15+152=15,众数为15,项表述错误,不符合题意;
C、若今年和去年的球队成员完全一样,则今年方差与去年相等,故选项表述错误,不符合题意;
D、若年龄最大的选手离队,则方差将变小,故选项表述正确,符合题意;
故选:D.
根据平均数、中位数、众数和方差的定义进行判断.
本题考查了平均数、众数、中位数以及方差,掌握平均数、众数、中位数以及方差的意义是解题的关键.
9.【答案】110°
【解析】解:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴∠A=∠C,AD//BC,
∴∠A+∠B=180°,
∵∠A+∠C=140°,
∴∠A=70°,
∴∠B=180°−70°=110°,
故答案为:110°.
由平行四边形的性质可得∠A=∠C,∠A+∠B=180°,再求出∠A=70°,即可求出∠B的度数.
本题考查了平行四边形的性质,掌握平行四边形的性质是本题的关键.
10.【答案】③
【解析】解:∵2<2 2<3,
∴点E落在C和D之间.
故答案为:③.
根据2 2=8,而4<8<9,即可解决问题.
本题考查估算无理数的大小,实数与数轴,解题的关键是掌握数轴的知识.
11.【答案】4
【解析】解:如图,∵直角三角形的斜边长为2,
∴AB2+BC2=S1+S2=AC2=22=4,
故答案为:4.
根据勾股定理和正方形的面积公式即可得到结论.
本题考查了全等图形,勾股定理,熟练掌握勾股定理是解题的关键.
12.【答案】86
【解析】解:该选手的综合成绩为:90×50%+80×40%+90×10%=86,
故答案为:86.
根据加权平均数的计算方法进行计算即可.
本题考查加权平均数,掌握加权平均数的计算方法是正确解答的关键.
13.【答案】4 2
【解析】解:∵四边形ABCD是矩形,
∴∠BAD=∠B=∠C=90°,AB=CD,
∵ED=5,CE=3,
∴CD= ED2−CE2= 52−32=4,
∴AB=4,
∵AD//BC,
∴∠DAE=∠BEA,
∵∠BAD的角平分线交BC于点E,
∴∠DAE=∠BAE,
∴∠BAE=∠BEA,
∴EB=AB=4,
∴AE= EB2+AB2= 42+42=4 2,
故答案为:4 2.
由矩形的性质得∠BAD=∠B=∠C=90°,AB=CD,由ED=5,CE=3,根据勾股定理得CD= ED2−CE2=4,则AB=4,由AD//BC,得∠DAE=∠BEA,而∠DAE=∠BAE,则∠BAE=∠BEA,所以EB=AB=4,则AE= EB2+AB2=4 2,于是得到问题的答案.
此题重点考查矩形的性质、勾股定理、平行线的性质、等腰三角形的判定等知识,证明EB=AB是解题的关键.
14.【答案】左 4
【解析】解:直线l:y=kx+b(k≠0)向上平移5个单位后的解析式为:y=kx+b+5,
直线l:y=kx+b(k≠0)向下平移5个单位后的解析式为:y=kx+b−5,
将点(3,7)代入y=kx+b+5,将点(7,7)代入y=kx+b−5,
得3k+b+5=77k+b−5=7,
解得:k=52,b=−112,
直线l为:y=52x−112,
设直线l向“左”平移后的解析式为y=52(x+m)−112,
∵过点(1,7),
∴7=52+52m−112,
解得m=4,
∴直线l向左平移4个单位后过点(1,7),
故答案为:左,4.
直线l:y=kx+b(k≠0)向上平移5个单位后的解析式为:y=kx+b+5,直线l:y=kx+b(k≠0)向下平移5个单位后的解析式为:y=kx+b−5,根据题意得到关于k、b的方程组,解方程组求得直线l的解析式为:y=52x−112,设直线l向“左”平移后的解析式为y=52(x+m)−112,代入点(1,7),求得m的值,即可求出答案.
本题主要考查一次函数与几何变换的知识,一次函数图象上点的坐标特征,利用待定系数法求得直线l的解析式是解此题的关键.
15.【答案】解:(1)2 5− 20+ 45
=2 5−2 5+3 5
=3 5;
(2) 48÷ 3− 12× 8
= 16− 4
=4−2
=2.
【解析】(1)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;
(2)先计算二次根式的乘除法,再算减法,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.
16.【答案】证明:连接AC,设AC与BD交于点O.如图所示:
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴OA=OC,OB=OD,
又∵BE=DF,
∴OE=OF.
∴四边形AECF是平行四边形.
【解析】由四边形ABCD是平行四边形易知OA=OC,OC=OD,再证得OE=OF,即可得出结论.
此题考查了平行四边形的性质和判定,熟练掌握平行四边形的判定与性质是解题的关键,解题时要注意选择适宜的判定方法.
17.【答案】(12,0) x>12
【解析】解:(1)
(2)一次函数图象与x轴交点坐标为(12,0),当y<0时,自变量x的取值范围是x>12.
故答案为:(12,0),x>12.
(1)一次函数y=−2x+1与x轴的交点为(12,0),与y轴的交点为(0,1),连接两点并延长即为一次函数的图形;
(2)求一次函数图象与x轴交点坐标,即y=0,代入解析式,求出x的值,y<0时,解不等式−2x+1<0或通过图象确定x的取值.
本题考查了一次函数的图象即图象的性质,解题的关键是掌握一次函数的图象特点和性质.
18.【答案】解:(1)所作点D如图所示:
(2)由图得:BC= 22+42=2 5,CE= 42+82=4 5,BE=10,
∴BC2+EC2=BE2,
∴三角形BCE是直角三角形,
∴BC⊥CE,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD//BC,
∴AD⊥CE.
【解析】(1)在过C点且平行于AB的直线上截取4个单位长度,即找到点D;
(2)证明三角形BCE是直角三角形,BC⊥EC,再由BC//AD,即可证明.
本题考查了作图能力,平行四边形的判断及勾股定理的逆定理等知识点是解题关键.
19.【答案】解:从节约材料的角度考虑,应选择中号底面型号的纸箱.理由如下:
∵甲乙两件礼品底面都是正方形,底面积分别为80cm2,180cm2,
∴甲礼品的底面边长为 80=4 5cm,乙礼品的底面边长为 180=6 5cm,
∵4 5+6 5=10 5,
∴20<10 5<25,6 5<20,
∴小号包装纸箱长度尺寸不够,大号包装纸箱长度尺寸偏大,中号包装纸箱长、宽尺寸适中,
∴从节约材料的角度考虑,应选择中号底面型号的纸箱.
【解析】根据甲乙两件礼品的底面积大小,可以估计这两件礼品的底面边长大小,然后与三款包装纸箱的尺寸比较,从而找到合适的纸箱.
本题考查了二次根式的应用,正方形的面积,无理数的估算,理解题意得出要求包装的纸箱的尺寸范围是解题的关键.
20.【答案】解:(1)设一次函数为y=kx+b(k≠0),
∵一次函数的图象经过点A(2,4),B(−1,1),
∴2k+b=4−k+b=1,
解得k=1b=2,
∴这个一次函数的解析式为y=x+2;
(2)当直线y=mx经过点A(2,4)时,
则2m=4,
解得m=2,
当直线y=mx经过点B(−1,1)时,
则−m=1,
解得:m=−1,
∴当正比例函数y=mx(m≠0)的图象与线段AB有公共点时,m≤−1或m≥2.
【解析】(1)利用待定系数法求得即可.
(2)分别求出直线y=mx(m≠0)过点A、点B时m的值,再结合函数图象即可求出m的取值范围.
本题考查了待定系数法求一次函数的解析式,一次函数图象上点的坐标特征,一次函数与系数的关系,数形结合是解题的关键.
21.【答案】(1)证明:∵D,E分别是BC,AB的中点,
∴DE//AC且DE=AF=12AC.
同理DF//AB且DF=AE=12AB.
又∵AB=AC,
∴DE=DF=AF=AE,
∴四边形AEDF是菱形.
(2)解:∵AB=6,BC=10,点D,E,F分别为BC,AB,AC的中点,
∴BD=5,EF=5,
∴AD= AB2−BD2= 62−52= 11,
∴菱形AEDF的面积为12EF⋅AD=12×5× 11=5 112.
【解析】(1)由题意易得DE//AC且DE=AF=12AC,DF//AB且DF=AE=12AB.结合已知推导出DE=DF=AF=AE,从而证明四边形AEDF是菱形;
(2)依据点D,E,F分别为BC,AB,AC的中点,分别求出AD、EF,然后根据菱形AEDF的面积=12EF⋅AD解答即可.
此题主要考查菱形的判定及性质以及三角形中位线定理等,解答本题的关键是掌握三角形中位线定理:三角形的中位线平行于第三边,并且等于第三边的一半.
22.【答案】 5 2 ( 5−2)2+x2=12+(2−x)2 5−1
【解析】解:(1)补全图形如图:
(2)证明:作MP⊥AF于点P,连接MF,
设BM=x,则CM=2−x,
根据角平分线的性质,可知MP=BM=x,
∵EF是AB的垂直平分线,
∴DF=CF=12CD=12AD=1,
∴AF= AD2+DF2= 5,
∵AM=AM,BM=PM,
∴Rt△ABM≌Rt△APM(HL),
∴AP=AB=2,
∴PF=AF−AP= 5−2,
在Rt△MPF和Rt△CMF中,
由勾股定理可得MP2+PF2=MF2=MC2+CF2,
∴( 5−2)2+x2=12+(2−x)2,
解得BM=x= 5−1,
∴BMAB= 5−12,
∴矩形ABMN为黄金矩形.
故答案为: 5,2,( 5−2)2+x2=12+(2−x)2, 5−1.
(1)根据题意作图即可;
(2)作MP⊥AF于点P,连接MF,设BM=x,则CM=2−x,由角平分线的性质可得MP=BM=x,求出AF= 4D2+DF2= 5,证明Rt△ABM≌Rt△APM(HL),得到AP=AB=2,则PF=AF−AP= 5−2,由勾股定理得到( 5−2)2+x2=12+(2−x)2,解得BM=x= 5−1.所以BMAB= 5−12,即得矩形ABMN为黄金矩形.
本题主要考查了矩形的性质,勾股定理,角平分线的性质,全等三角形的性质与判定,垂线的尺规作图等,灵活运用所学知识是解题的关键.
23.【答案】9 9 10
【解析】解:(1)由题意得,甲资格赛成绩的中位数为9+92=9,
乙资格赛成绩的平均数为:160×(6×3+7×3+8×12+9×15+10×27)=9,
乙资格赛成绩的众数为10.
故答案为:9,9,10;
(2)乙选手更可能获胜,理由如下:
在资格赛成绩中,甲9.6环及以上所占百分比为:14+2160×100%≈58.3%,
乙9.6环及以上所占百分比为:11+2760×100%≈63.3%,
∵63.3%>58.3%,
∴推断乙选手更可能获胜.
(1)分别根据中位数、加权平均数以及众数的定义解答即可;
(2)比较资格赛两人9.6环及以上所占比例即可.
本题考查了众数、中位数以及平均数,掌握众数、中位数以及平均数的定义是解题的关键.
24.【答案】解:(1)要使 4−a在实数范围有意义,须有4−a≥0,
∴a≤4,
∴b≥0.
(2)①∵a是正整数,
∴a只能是4、3、2、1.
又∵ 3b是有理数,
∴a只能是4或1.
当a=4时,b=0, 3b=0;
当a=1时,b= 3, 3b= 3.
∴b=0或b= 3.
②∵a是整数,且 3b是有理数,
∴b是 3的整数倍.
∵符合条件的a的第一值为a=4,b=0,
∴设b= 3(m−1)(m=1,2,3…),
∴ 4−a= 3(m−1),两边同时平方并整理得,a=−3(m−1)2+4.
∴当m=3时,a=−8,b=2 3, 3b= 3×2 3=6是有理数;
当m=11时,a=−296,b=10 3, 3b= 3×10 3=30是有理数.
∴当a是整数时,将符合条件的a的值从大到小排列,排在第3个位置和11个位置的数分别是−8和−296.
【解析】(1)要使二次根式有意义,被开方数须不小于0,由此得出a与b的取值范围;
(2)①当a是正整数时,a只能是4、3、2、1,从中选出符合条件的b的值即可;
②若a是整数,且 3b是有理数,则b必是 3的整数倍.可设b= 3(m−1)(m=1,2,3…),整理为a=−3(m−1)2+4,分别计算当m=3和m=11时a的值即可.
本题考查实数及其大小比较,比较简单,但该部分内容非常重要,是中学数学的基础,一定要牢牢掌握.
25.【答案】(1)证明:如图1,
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠ABC=∠BCD=90°,∠CBD=12∠ABC=45°,
∴∠DCM=90°,
∵CN平分∠DCM,
∴∠MCN=45°,
∴∠CBD=∠MCN,
∴CN//BD,
∴∠BEC=∠ECF,
∵CE=FE,
∴∠ECF=∠EFC,
∴∠BEC=∠ECF=∠EFC,
在△ECF中,∠ECF+∠EFC+∠CEF=180°,
∴2∠BEC+∠CEF=180°;
(2)解:CF+DE=BE,证明如下:
如图2,连接AC交BD于点O,过点E作EH⊥CF于点H,
∵四边形ABCD是正方形,
∴AC⊥BD,
由(1)可知,CN//BD,
∴EH⊥BD,
∴EH//AC,
∴四边形CHEO是矩形,
∴CH=OE,
∵CE=FE,EH⊥CF,
∴CH=FH,
∴CF=2CH=2OE=2(BE−OB)=2BE−2OB=2BE−BD=BE−(BD−BE)=BE−DE,
∴CF+DE=BE;
(3)解:∵四边形ABCD是正方形,AB=4,
∴AD=AB=4,OB=OD,∠BAD=90°,
∴BD= 2AB=4 2,
∴OB=12BD=2 2,
①点E在线段BD上时,BE+DE=BD=4 2,
∵BE=3DE,
∴4DE=4 2,
∴DE= 2,
由(2)可知,CF+DE=BE,
∴CF=BE−DE=2DE=2 2;
②如图3,点E在线段BD的延长线上时,BE=DE+BD,
连接AC交BD于点O,过点E作EH⊥CF于点H,
∵BE=3DE,
∴2DE=4 2,
∴DE=2 2,
∴BE=3DE=6 2,
∵EH⊥CF,CE=FE,
∴CF=2CH=2OE=2(BE−OB)=2(6 2−2 2)=8 2;
综上所述,线段CF的长为2 2或8 2.
【解析】(1)证∠CBD=∠MCN,得CN//BD,再由平行线的性质和等腰三角形的性质得∠BEC=∠ECF=∠EFC,然后由三角形内角和定理即可得出结论;
(2)连接AC交BD于点O,过点E作EH⊥CF于点H,证四边形CHEO是矩形,得CH=OE,再由等腰三角形的性质得CH=FH,即可解决问题;
(3)分两种情况,①点E在线段BD上时,BE+DE=BD=4 2,求出DE= 2,再由(2)可知,CF+DE=BE,即可得出结论;
②点E在线段BD的延长线上时,BE=DE+BD,连接AC交BD于点O,过点E作EH⊥CF于点H,求出DE=2 2,则BE=3DE=6 2,再由等腰三角形的性质即可得出结论.
本题是四边形综合题目,考查了正方形的性质、矩形的判定与性质、平行线的判定与性质、等腰三角形的性质、角平分线定义、三角形内角和定理以及分类讨论等知识,本题综合性强,熟练掌握正方形的性质和等腰三角形的性质是解题的关键,属于中考常考题型.
26.【答案】①④ −7≤t≤−2或1≤t≤6
【解析】解:(1)m的两个端点坐标分别为(1,2)和(3,−2)
①P1(−1,6):∵−1−1=1−3,6−2=2−(−2),
∴P1(−1,6)是等差点;
②P2(2,0):∵2−1≠1−3,且2−3≠3−1,
∴P2(2,0)不是等差点;
③P3(4,−4):∵4−1≠1−3,且4−3≠3−1,
∴P3(4,−4)不是等差点;
④P4(5,−6):∵5−3=3−1,且−6−(−2)=(−2)−2,
∴P4(5,−6)是等差点.
故答案为:①④.
(2)①∵点A直线y=−x上,横坐标为−2,
∴A(−2,2),
当t=−1时,M(−1,0),N(0,1),
设直线MN解析式为y=kx+b(k≠0),
则−x+b=0b=1,
解得k=1b=1,
∴直线MN解析式为y=x+1,
联立y=x+1y=−x,
解得x=−0.5y=0.5,
∴交点即等差点坐标为(−0.5,0.5);
设点B(a,−a),
则−0.5−a=a−(−2)或−0.5−(−2)=(−2)−a,
解得a=−1.25或a=−1.75,
∴B(−1.25,1.25)或(−3.5,3.5);
②如图,点B横坐标为2,以AB为对角线构造正方形ACBD,
可知A(−2,2),B(2,−2),C(−2,−2),D(2,2),且M(t,0),N(t+1,1)分别在x轴、直线y=1上,
根据等差点定义知,正方形上两点(2,2),(−2,1.5)的一个等差点为(−6,1),
∴点N(t+1,1)位于N1(−6,1)时,t取最小值,
∴t+1=−6,
即t=−7;
正方形上两点(−2,2),(2,1)的一个等差点为(6,0),
∴点M(t,0)位于M4(6,0)时,t取最大值,
即t=6;
∵正方形ACBD的边上(包括顶点)任取两点连接的线段的等差点不可能出现在正方形内部,
∴t≤−2或t+1≥2,
即t≤−2或t≥1,
综上,−7≤t≤−2或1≤t≤6.
故答案为:−7≤t≤−2或1≤t≤6.
(1)m的两个端点坐标分别为(1,2)和(3,−2),根据定义计算检验即可;
(2)①根据解析式得A(−2,2),当t=−1时,M(−1,0),N(0,1),待定系数法确定直线MN解析式为y=x+1,联立y=−x,求解交点即等差点坐标为(−0.5,0.5);设点B(a,−a),根据定义即可求解;
②如图,点B的横坐标为2,可知A(−2,2),B(2,−2),C(−2,−2),D(2,2),且M(t,0),N(t+1,1)分别在x轴、直线y=1上,如图,正方形上两点(2,2),(−2,1.75)的一个等差点为(−6,1),点N(t+1,1)位于N1(−6,1)时,t取最小值,t=−7;正方形上两点(−2,2),(2,1)的一个等差点为(6,0),点M(t,0)位于M4(6,0)时,t取最大值,t=6;任取两点连接的线段的等差点不可能出现在正方形内部,故t≤−2或t≥1,所以−7≤t≤−2或1≤t≤6.
本题考查一次函数的综合应用,主要考查正方形性质,一次函数,待定系数法求解析式,理解新定义是解题的关键,注意动态问题的多情况分析.
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