_湖南省长沙市岳麓区2020-2021学年八年级下学期期中数学模拟试卷(word版 含答案)
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这是一份_湖南省长沙市岳麓区2020-2021学年八年级下学期期中数学模拟试卷(word版 含答案),共24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学年湖南省长沙市岳麓区八年级(下)期中数学模拟试卷
一、选择题(共10小题,共30分)
1.下列是一元二次方程的是( )
A.﹣5x+2=1 B.2x2﹣y+1=0 C.x2+2x=0 D.x2﹣=0
2.若一个正比例函数的图象经过点(﹣2,3),则这个函数的图象一定也经过点( )
A.(2,﹣3) B.(3,﹣2) C.(,1) D.(,﹣1)
3.下列关系式中,一次函数是( )
A.y=﹣1 B.y=x2+3
C.y=kx+b(k、b是常数) D.y=3x
4.将直线y=x+4向下平移5个单位长度,所得直线的表达式为( )
A.y=x﹣1 B.y=x﹣5 C.y=﹣x+1 D.y=﹣x﹣1
5.两张对边平行的纸条,随意交叠放在一起,转动其中一张,重合的部分构成一个四边形,这个四边形是( )
A.矩形 B.平行四边形 C.菱形 D.正方形
6.如图,在Rt△ABC中,CD是斜边AB上的中线,若AB=8,则CD的长是( )
A.6 B.5 C.4 D.3
7.如图,平行四边形ABCD的周长为80,△BOC的周长比△AOB的周长多20,则BC长为( )
A.40 B.10 C.20 D.30
8.下列说法正确的是( )
A.一组对边平行,另一组对边相等的四边形是平行四边形
B.对角线相等的平行四边形是菱形
C.三个角都是直角的四边形是矩形
D.一组邻边相等的平行四边形是正方形
9.如图,已知△ABC中,点M是BC边上的中点,AN平分∠BAC,BN⊥AN于点N,若AB=8,MN=2,则AC的长为( )
A.12 B.11 C.10 D.9
10.两个一次函数y=ax+b和y=bx+a,它们在同一个直角坐标系的图象可能是( )
A. B.
C. D.
二、填空题(共6小题,共18分)
11.在函数y=中,自变量x的取值范围是 .
12.一次函数y=(2m﹣1)x+m的函数值y随x值的增大而增大,则m的取值范围是 .
13.关于函数y=(k﹣3)x+k,给出下列结论:
①此函数是一次函数;
②无论k取什么值,函数图象必经过点(﹣1,3);
③若函数经过二,三,四象限,则k的取值范围是k<0;
④若函数图象与x轴的交点始终在正半轴,则k的取值范围是k<3,
其中正确的是 ;(填序号)
14.Rt△ABC中,∠C=90°,点D是斜边AB的中点,若CD=2,则AB= .
15.如图,等边△DEC在正方形ABCD内,连接EA、EB,则∠AEB的度数是 .
16.如图所示,在平行四边形ABCD中,AB=3,BC=4,∠B=60°,E是BC的中点,EF⊥AB于点F,则△DEF的面积为 平方单位.
三.解答题(共72分)
17.解方程:
(1)(x﹣3)2+2x(x﹣3)=0.
(2)x2﹣4x﹣5=0.
(3)2x2+x=3.
(4)4(x+2)2=(3x﹣1)2.
18.如图,E,F是四边形ABCD的对角线AC上两点,AF=CE,DF=BE,DF∥BE.
求证:
(1)△AFD≌△CEB;
(2)四边形ABCD是平行四边形.
19.如图,四边形ABCD是正方形,G是BC上任意一点,DE⊥AG于点E,BF∥DE,且交AG于点F.
(1)求证:△ADE≌△BAF;
(2)求证:DE﹣BF=EF;
(3)若AB=2,BG=1,求线段EF的长.
20.在平面直角坐标系xOy中,一次函数的图象经过点(2,1),(4,﹣2).
(1)求该一次函数的表达式;
(2)若点A(2m,y1),B(m+1,y2)在该一次函数的图象上,且y1>y2,求实数m的取值范围.
21.如图,一次函数y1=x+b的图象与x轴y轴分别交于点A,点B,函数y1=x+b,与y2=﹣x的图象交于第二象限的点C,且点C横坐标为﹣3.
(1)求b的值;
(2)当0<y1<y2时,直接写出x的取值范围;
(3)在直线y2=﹣x上有一动点P,过点P作x轴的平行线交直线y1=x+b于点Q,当PQ=OC时,求点P的坐标.
22.某单位欲购办公桌椅A、B两种型号共200套,已知2套A型号桌椅和1套B型号桌椅共需2000元,1套A型号桌椅和3套B型号桌椅共需3000元.
(1)求A,B两种型号桌椅的单价.
(2)若需要A型号桌椅不少于120套,B型号桌椅不少于60套,平均每套桌椅需要运费10元.设购买A型号桌椅x套时,总费用为y元,求y与x的函数关系式,并写出x的取值范围.
(3)求出总费用最少的购置方案.
23.如图,长方形OABC是一张放在平面直角坐标系中的长方形纸片,O为原点,点A在x轴上,点C在y轴上,OA=10,OC=6.在AB上取一点M,使得△CBM沿CM翻折后,点B落在x轴上,记作B'点.
(1)B'点的坐标是 .
(2)求折痕CM所在直线的解析式.
(3)在x轴上是否能找到一点P,使△B'CP的面积为12?若存在,直接写出点P的坐标?若不存在,请说明理由.
24.已知,正方形ABCD中,∠MAN=45°,∠MAN绕点A顺时针旋转,它的两边分别交CB,DC(或它们的延长线)于点M,N,AH⊥MN于点H.
(1)如图①,当∠MAN绕点A旋转到BM=DN时,请你直接写出AH与AB的数量关系: .
(2)如图②,当∠MAN绕点A旋转到BM≠DN时,(1)中发现的AH与AB的数量关系还成立吗?如果不成立请写出理由,如果成立请证明;
(3)如图③,已知∠MAN=45°,AH⊥MN于点H,且MH=2,NH=3,探求AH满足的数量关系.(可利用(2)得到的结论)
2020-2021学年湖南省长沙市岳麓区八年级(下)期中数学模拟试卷
参考答案与试题解析
一.选择题(共10小题)
1.下列是一元二次方程的是( )
A.﹣5x+2=1 B.2x2﹣y+1=0 C.x2+2x=0 D.x2﹣=0
【分析】根据一元二次方程的定义逐一判断即可.
【解答】解:A、含有一个未知数,不是一元二次方程,故此选项不符合题意;
B、含有两个未知数,不是一元二次方程,故此选项不符合题意;
C、是一元二次方程,故此选项符合题意;
D、含有分式,不是一元二次方程,故此选项不符合题意.
故选:C.
2.若一个正比例函数的图象经过点(﹣2,3),则这个函数的图象一定也经过点( )
A.(2,﹣3) B.(3,﹣2) C.(,1) D.(,﹣1)
【分析】求出正比例函数解析式,再将点坐标代入即可得到答案.
【解答】解:设正比例函数的解析式为y=kx(k≠0),
∵正比例函数的图象经过点(﹣2,3),
∴3=﹣2k,解得k=﹣,
∴正比例函数的解析式为y=﹣x,
A、x=2时,y=﹣3,即函数的图象经过点(2,﹣3),故A符合题意,
B、x=3时,y=﹣,即函数的图象经过点(3,﹣),故B不符合题意,
C、x=时,y=﹣1,即函数的图象经过点(,﹣﹣1),故C不符合题意,
D、x=时,y=﹣,即函数的图象经过点(,﹣),故D不符合题意,
故选:A.
3.下列关系式中,一次函数是( )
A.y=﹣1 B.y=x2+3
C.y=kx+b(k、b是常数) D.y=3x
【分析】根据一次函数的定义逐个判断即可.
【解答】解:A.等式的右边是分式,不是整式,不是一次函数,故本选项不符合题意;
B.是二次函数,不是一次函数,故本选项不符合题意;
C.当k=0时,不是一次函数,故本选项不符合题意;
D.是一次函数,故本选项符合题意;
故选:D.
4.将直线y=x+4向下平移5个单位长度,所得直线的表达式为( )
A.y=x﹣1 B.y=x﹣5 C.y=﹣x+1 D.y=﹣x﹣1
【分析】直接根据“上加下减”的平移规律求解即可.
【解答】解:将直线y=x+4向下平移5个单位所得直线的解析式为y=x+4﹣5,即y=x﹣1.
故选:A.
5.两张对边平行的纸条,随意交叠放在一起,转动其中一张,重合的部分构成一个四边形,这个四边形是( )
A.矩形 B.平行四边形 C.菱形 D.正方形
【分析】由条件可知AB∥CD,AD∥BC,可得四边形ABCD是平行四边形.
【解答】解:∵AB∥CD,AD∥BC,
∴四边形ABCD是平行四边形.
故选:B.
6.如图,在Rt△ABC中,CD是斜边AB上的中线,若AB=8,则CD的长是( )
A.6 B.5 C.4 D.3
【分析】根据直角三角形斜边上的中线等于斜边上的一半可求得CD.
【解答】解:在Rt△ABC中,CD是斜边AB上的中线,
则AB=2CD=8,
∴CD=4.
故选:C.
7.如图,平行四边形ABCD的周长为80,△BOC的周长比△AOB的周长多20,则BC长为( )
A.40 B.10 C.20 D.30
【分析】由于平行四边形的对角线互相平分,那么△AOB、△BOC的周长差实际是AB、BC的差,再根据平行四边形的周长即可得到AB、BC的和,进而得出BC的长.
【解答】解:∵△BOC的周长比△AOB的周长多20,
∴BC﹣AB=20,①
∵平行四边形ABCD的周长为80,
∴BC+AB=40,②
由①+②,可得2BC=60,
∴BC=30.
故选:D.
8.下列说法正确的是( )
A.一组对边平行,另一组对边相等的四边形是平行四边形
B.对角线相等的平行四边形是菱形
C.三个角都是直角的四边形是矩形
D.一组邻边相等的平行四边形是正方形
【分析】根据平行四边形的判定方法对A进行判断;根据菱形的判定方法对B进行判断;根据矩形的判定方法对C进行判断;根据正方形的判定方法对D进行判断.
【解答】解:A、一组对边平行,另一组对边也平行的四边形是平行四边形,所以A选项错误,不符合题意;
B、对角线相等的平行四边形是矩形,所以B选项错误,不符合题意;
C、三个角都是直角的四边形是矩形,所以C选正确;符合题意;
D、一组邻边相等的平行四边形是正方形,所以D选项错误,不符合题意.
故选:C.
9.如图,已知△ABC中,点M是BC边上的中点,AN平分∠BAC,BN⊥AN于点N,若AB=8,MN=2,则AC的长为( )
A.12 B.11 C.10 D.9
【分析】延长BN交AC于D,证明△ANB≌△AND,根据全等三角形的性质、三角形中位线定理计算即可.
【解答】解:如图,延长BN交AC于D,
在△ANB和△AND中,
,
∴△ANB≌△AND(ASA),
∴AD=AB=8,BN=ND,
又∵M是△ABC的边BC的中点,
∴MN是△BCD的中位线,
∴DC=2MN=4,
∴AC=AD+CD=8+4=12,
故选:A.
10.两个一次函数y=ax+b和y=bx+a,它们在同一个直角坐标系的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【分析】根据一次函数的性质,利用分类讨论的方法可以得到哪个选项中的图象是符合题意的.
【解答】解:当a>0,b>0时,一次函数y=ax+b和y=bx+a的图象都经过第一、二、四象限,
当a>0,b<0时,一次函数y=ax+b的图象经过第一、三、四象限,函数y=bx+a的图象经过第一、二、四象限,
当a<0,b>0时,一次函数y=ax+b的图象经过第一、二、四象限,函数y=bx+a的图象经过第一、三、四象限,
当a<0,b<0时,一次函数y=ax+b和y=bx+a的图象都经过第二、三、四象限,
由上可得,两个一次函数y=ax+b和y=bx+a,它们在同一个直角坐标系的图象可能是B中的图象,
故选:B.
二.填空题(共6小题)
11.在函数y=中,自变量x的取值范围是 x≠﹣5 .
【分析】根据分式有意义的条件列出不等式,解不等式得到答案.
【解答】解:由题意得,x+5≠0,
解得,x≠﹣5,
故答案为:x≠﹣5.
12.一次函数y=(2m﹣1)x+m的函数值y随x值的增大而增大,则m的取值范围是 m> .
【分析】直接根据一次函数的增减性与系数的关系作答.
【解答】解:∵y随x的增大而增大,
∴2m﹣1>0.
解得:m>.
故答案为:m>.
13.关于函数y=(k﹣3)x+k,给出下列结论:
①此函数是一次函数;
②无论k取什么值,函数图象必经过点(﹣1,3);
③若函数经过二,三,四象限,则k的取值范围是k<0;
④若函数图象与x轴的交点始终在正半轴,则k的取值范围是k<3,
其中正确的是 ②③ ;(填序号)
【分析】①当k﹣3≠0时,函数是一次函数;当k﹣3=0时,该函数是y=3,此时是常数函数,即可求解;
②y=(k﹣3)x+k=k(x+1)﹣3x,当x=﹣1时,y=3,过函数过点(﹣1,3),即可求解;
③函数y=(k﹣3)x+k经过二,三,四象限,∴,从而可以求得k的取值范围;
④当k﹣3=0时,y=3,与x轴无交点;当k≠3时,函数图象与x轴的交点始终在正半轴,即﹣>0,即可求解.
【解答】解:①当k﹣3≠0时,函数是一次函数;当k﹣3=0时,该函数是y=3,此时是常数函数,故①不符合题;
②y=(k﹣3)x+k=k(x+1)﹣3x,当x=﹣1时,y=3,过函数过点(﹣1,3),故②符合题意;
③函数y=(k﹣3)x+k经过二,三,四象限,∴,解得:k<0,故③符合题意;
④当k﹣3=0时,y=3,与x轴无交点;当k≠3时,函数图象与x轴的交点始终在正半轴,即﹣>0,解得:0<k<3,故④不符合题;
故答案为:②③.
14.Rt△ABC中,∠C=90°,点D是斜边AB的中点,若CD=2,则AB= 4 .
【分析】根据直角三角形的性质计算,得到答案.
【解答】解:在Rt△ABC中,点D是斜边AB的中点,CD=2,
∴AB=2CD=2×2=4,
故答案为:4.
15.如图,等边△DEC在正方形ABCD内,连接EA、EB,则∠AEB的度数是 150° .
【分析】根据正方形的性质以及等边三角形的性质即可求出答案.
【解答】解:由题意可知:AD=CD=DE=CE=CB,
∴∠EDC=60°,∠ADE=30°,
∴∠AED=∠BEC=75°,
∴∠AEB=360°﹣2∠AED﹣∠DEC=150°,
故答案为:150°
16.如图所示,在平行四边形ABCD中,AB=3,BC=4,∠B=60°,E是BC的中点,EF⊥AB于点F,则△DEF的面积为 2 平方单位.
【分析】根据平行四边形对边平行可得AB∥CD,再利用两直线平行,内错角相等可得∠B=∠ECG,根据线段中点的定义可得BE=CE,然后利用“角边角”证明△BEF和△CEG全等,根据全等三角形对应边相等可得BF=CG,再解直角三角形求出EF、BF,求出DG,然后利用三角形的面积公式列式计算即可得解.
【解答】解:如图,延长DC和FE交于点G,
在平行四边形ABCD中,AB∥CD,
∴∠B=∠ECG,
∵E为BC的中点,
∴BE=CE=BC=×4=2,
在△BEF和△CEG中,
,
∴△BEF≌△CEG(ASA),
∴BF=CG,
∵∠B=60°,
∴∠FEB=30°,
∴BF=BE=1,
∴EF=,
∵CG=BF=1,CD=AB=3,
∴DG=CD+CG=3+1=4,
∵EF⊥AB,AB∥CD,
∴DG⊥FG,
∴S△DEF=EF•DG=××4=2.
故答案为:2.
三.解答题
17.解方程:
(1)(x﹣3)2+2x(x﹣3)=0.
(2)x2﹣4x﹣5=0.
(3)2x2+x=3.
(4)4(x+2)2=(3x﹣1)2.
【分析】利用因式分解法求解即可.
【解答】解:(1)∵(x﹣3)2+2x(x﹣3)=0,
∴3(x﹣3)(x﹣3)=0,
∴x﹣3=0,
所以x1=x2=3;
(2)∵x2﹣4x﹣5=0,
∴(x﹣5)(x+1)=0,
∴x﹣5=0或x+1=0,
所以x1=5,x2=﹣1;
(3)∵2x2+x=3,
∴(2x+3)(x﹣1)=0,
∴2x+3=0或x﹣1=0,
所以x1=﹣,x2=1;
(4)∵4(x+2)2﹣(3x﹣1)2=0,
∴(2x+4+3x﹣1)(2x+4﹣3x+1)=0,
∴5x+3=0或﹣x+5=0,
∴x1=﹣,x2=5.
18.如图,E,F是四边形ABCD的对角线AC上两点,AF=CE,DF=BE,DF∥BE.
求证:
(1)△AFD≌△CEB;
(2)四边形ABCD是平行四边形.
【分析】(1)利用两边和它们的夹角对应相等的两三角形全等(SAS),这一判定定理容易证明△AFD≌△CEB.
(2)由△AFD≌△CEB,容易证明AD=BC且AD∥BC,可根据一组对边平行且相等的四边形是平行四边形.
【解答】证明:(1)∵DF∥BE,
∴∠DFE=∠BEF.
又∵AF=CE,DF=BE,
∴△AFD≌△CEB(SAS).
(2)由(1)知△AFD≌△CEB,
∴∠DAC=∠BCA,AD=BC,
∴AD∥BC.
∴四边形ABCD是平行四边形(一组对边平行且相等的四边形是平行四边形).
19.如图,四边形ABCD是正方形,G是BC上任意一点,DE⊥AG于点E,BF∥DE,且交AG于点F.
(1)求证:△ADE≌△BAF;
(2)求证:DE﹣BF=EF;
(3)若AB=2,BG=1,求线段EF的长.
【分析】(1)由“AAS”可证△DAE≌△ABF;
(2)由全等三角形的判定和性质可得AE=BF,DE=AF,即可得结论;
(3)由勾股定理可求AG的长,由面积法可求BF的长,由勾股定理可求AF的长,即可求解.
【解答】证明:(1)∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=AD,∠ABC=∠BAD=90°,
∵DE⊥AG,
∴∠AED=∠DEF=90°,
∵BF∥DE,
∴∠AFB=∠DEF=∠DEA=90°,
∴∠BAF+∠DAE=∠ADE+∠DAE=90°,
∴∠BAF=∠ADE,
在△ABF和△DAE中,
,
∴△DAE≌△ABF(AAS);
(2)∵△DAE≌△ABF,
∴AE=BF,DE=AF,
∵AF﹣AE=EF,
∴DE﹣BF=EF;
(3)∵∠ABC=90°,
∴AG2=AB2+BG2=12+22=5,
∴AG=,
∵S△ABG=AG•BF,
∴BF=,
在Rt△ABF中,AF2=AB2﹣BF2=22﹣=,
∴DE=AF=,
∴EF=DE﹣BF=.
20.在平面直角坐标系xOy中,一次函数的图象经过点(2,1),(4,﹣2).
(1)求该一次函数的表达式;
(2)若点A(2m,y1),B(m+1,y2)在该一次函数的图象上,且y1>y2,求实数m的取值范围.
【分析】(1)利用待定系数法求一次函数的解析式;
(2)利用一次函数的性质得到y1>y2,则x1<x2,即2m<m+1,然后解关于m的不等式即可.
【解答】解:(1)设一次函数的表达式为y=kx+b(k≠0),
把(2,1),(4,﹣2)代入得,解得,
∴一次函数的表达式为y=﹣x+4;
(2)∵k=﹣<0,
∴y随x的增大而减少,
∵y1>y2
∴x1<x2,即2m<m+1,
∴m<1.
21.如图,一次函数y1=x+b的图象与x轴y轴分别交于点A,点B,函数y1=x+b,与y2=﹣x的图象交于第二象限的点C,且点C横坐标为﹣3.
(1)求b的值;
(2)当0<y1<y2时,直接写出x的取值范围;
(3)在直线y2=﹣x上有一动点P,过点P作x轴的平行线交直线y1=x+b于点Q,当PQ=OC时,求点P的坐标.
【分析】(1)将x=﹣3代入y2=﹣x,可得C(﹣3,4),再将C点代入y1=x+b,可求b=7;
(2)结合函数图象,在0<y1<y2时,有﹣7<x<﹣3;
(3)设P(a,﹣a),PQ∥x轴,Q(﹣a﹣7,﹣a),则PQ=|a+7|,因为OC=5,所以PQ=OC=14,则有|a+7|=14,求出a即可求点P.
【解答】解:(1)将x=﹣3代入y2=﹣x,
可得C(﹣3,4),
再将C点代入y1=x+b,
∴b=7;
(2)﹣7<x<﹣3;
(3)∵点P为直线y2=﹣x上一动点,
设P(a,﹣a),
∵PQ∥x轴,
∴Q(﹣a﹣7,﹣a),
∴PQ=|a+7|,
∵C(﹣3,4),
∴OC=5,
∴PQ=OC=14,
∴|a+7|=14,
∴a=3或a=﹣9,
∴P(3,﹣4)或P(﹣9,12).
22.某单位欲购办公桌椅A、B两种型号共200套,已知2套A型号桌椅和1套B型号桌椅共需2000元,1套A型号桌椅和3套B型号桌椅共需3000元.
(1)求A,B两种型号桌椅的单价.
(2)若需要A型号桌椅不少于120套,B型号桌椅不少于60套,平均每套桌椅需要运费10元.设购买A型号桌椅x套时,总费用为y元,求y与x的函数关系式,并写出x的取值范围.
(3)求出总费用最少的购置方案.
【分析】(1)根据“2套A型桌椅和1套B型桌椅共需2000元,1套A型桌椅和3套B型桌椅共需3000元”,建立方程组即可得出结论;
(2)根据题意建立函数关系式,由A型桌椅不少于120套,B型桌椅不少于60套,确定出x的范围;
(3)根据一次函数的性质,即可得出结论.
【解答】解:(1)设A型桌椅的单价为a元,B型桌椅的单价为b元,
根据题意得,,
解得,
即:A,B两型桌椅的单价分别为600元,800元;
(2)根据题意知,y=600x+800(200﹣x)+200×10
=﹣200x+162000(120≤x≤140);
(3)由(2)知,y=﹣200x+162000(120≤x≤140),
∴当x=140时,总费用最少.
即:购买A型桌椅140套,购买B型桌椅60套,总费用最少,最少费用为134000元.
23.如图,长方形OABC是一张放在平面直角坐标系中的长方形纸片,O为原点,点A在x轴上,点C在y轴上,OA=10,OC=6.在AB上取一点M,使得△CBM沿CM翻折后,点B落在x轴上,记作B'点.
(1)B'点的坐标是 (8,0) .
(2)求折痕CM所在直线的解析式.
(3)在x轴上是否能找到一点P,使△B'CP的面积为12?若存在,直接写出点P的坐标?若不存在,请说明理由.
【分析】(1)Rt△B′OC中求出OB′即可得答案;
(2)Rt△AB′M中求出AM可得M坐标,从而可以求CM所在直线的解析式;
(3)由△B'CP的面积为12求出BP的长即可得到P的坐标.
【解答】解:(1)∵长方形OABC,
∴BC=OA,
∵OA=10,
∴BC=10,
∵△CBM沿CM翻折,
∴B′C=BC=10,
在Rt△B′OC中,B′C=10,OC=6,
∴B′O==8,
∴B′(8,0),
故答案为:(8,0);
(2)设AM=x,则BM=AB﹣AM=6﹣x,
∵OA=10,B′O=8,
∴B′A=2,
∵△CBM沿CM翻折,
∴B′M=BM=6﹣x,
在Rt△AB′M中,B′A2+AM2=B′M2,
∴22+x2=(6﹣x)2,解得x=,
∴M(10,),
设CM所在直线的解析式为y=kx+b,将C(0,6)、M(10,)代入得:
,解得k=﹣,b=6,
∴CM所在直线的解析式为y=﹣x+6;
(3)∵△B'CP的面积为12,
∴B′P•OC=12,
∴B′P×6=12,
∴B′P=4,
∵B′(8,0),
∴P(12,0)或P(4,0).
24.已知,正方形ABCD中,∠MAN=45°,∠MAN绕点A顺时针旋转,它的两边分别交CB,DC(或它们的延长线)于点M,N,AH⊥MN于点H.
(1)如图①,当∠MAN绕点A旋转到BM=DN时,请你直接写出AH与AB的数量关系: AH=AB .
(2)如图②,当∠MAN绕点A旋转到BM≠DN时,(1)中发现的AH与AB的数量关系还成立吗?如果不成立请写出理由,如果成立请证明;
(3)如图③,已知∠MAN=45°,AH⊥MN于点H,且MH=2,NH=3,探求AH满足的数量关系.(可利用(2)得到的结论)
【分析】(1)先证明△ABM≌△ADN,可得AM=AN,∠BAM=∠DAN,再证明△ABM≌△AHM即可;
(2)延长CB至E,使BE=DN,证明△AEM≌△ANM,能得到AH=AB;
(3)分别沿AM、AN翻折△AMH和△ANH,得到△ABM和△AND,然后分别延长BM和DN交于点C,得正方形ABCE,设AH=x,则MC=x﹣2,NC=x﹣3,在Rt△MCN中,由勾股定理,解得x.
【解答】解:(1)如图①AH=AB.理由如下:
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠B=∠BAD=∠D=90°,AB=AD,
在△ABM和△ADN中,
,
∴△ABM≌△ADN(SAS),
∴AM=AN,∠BAM=∠DAN,
∴△AMN是等腰三角形,
又∵AH⊥MN,
∴∠AHM=90°,∠HAM=∠HAN,
∵∠MAN=45°,
∴∠HAM=×45°=22.5°,∠BAM+∠DAN=45°,
∴∠BAM=22.5°=∠HAM,
在△ABM和△AHM中,
,
∴△ABM≌△AHM(AAS),
∴AH=AB;
故答案为:AH=AB;
(2)数量关系成立.如图②,延长CB至E,使BE=DN.
∵ABCD是正方形,
∴AB=AD,∠D=∠ABE=90°,
在Rt△AEB和Rt△AND中,
,
∴Rt△AEB≌Rt△AND(SAS),
∴AE=AN,∠EAB=∠NAD,
∵∠DAN+∠BAM=45°,
∴∠EAB+∠BAM=45°,
∴∠EAN=90°,
∴∠EAM=∠NAM=45°,
在△AEM和△ANM中,
,
∴△AEM≌△ANM(SAS).
∴S△AEM=S△ANM,EM=MN,
∵AB、AH是△AEM和△ANM对应边上的高,
∴AB=AH.
(3)如图③分别沿AM、AN翻折△AMH和△ANH,得到△ABM和△AND,
∴BM=2,DN=3,∠B=∠D=∠BAD=90°.
分别延长BM和DN交于点C,得正方形ABCD,
由(2)可知,AH=AB=BC=CD=AD.
设AH=x,则MC=x﹣2,NC=x﹣3,
在Rt△MCN中,由勾股定理,得MN2=MC2+NC2
∴52=(x﹣2)2+(x﹣3)2(6分)
解得x1=6,x2=﹣1.(不符合题意,舍去)
∴AH=6.
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