
1.(2022秋?市中區(qū)期末)觀察下列各式:
=1+﹣=1
=1+﹣=1
=1+﹣=1
請你根據(jù)上面三個(gè)等式提供的信息,猜想:
(1)= 1
(2)請你按照上面每個(gè)等式反映的規(guī)律,寫出用n(n為正整數(shù))表示的等式: =1+ ;
(3)利用上述規(guī)律計(jì)算:(仿照上式寫出過程)
【分析】(1)根據(jù)提供的信息,即可解答;
(2)根據(jù)規(guī)律,寫出等式;
(3)根據(jù)(2)的規(guī)律,即可解答.
【解答】解:(1)=1=1;故答案為:1;
(2)=1+=1+;故答案為:=1+;
(3).
【點(diǎn)評】本題考查了二次根式的性質(zhì)與化簡,解決本題的關(guān)鍵是關(guān)鍵信息,找到規(guī)律.
二.分式方程的應(yīng)用(共1小題)
2.(2016?哈爾濱)早晨,小明步行到離家900米的學(xué)校去上學(xué),到學(xué)校時(shí)發(fā)現(xiàn)眼鏡忘在家中,于是他立即按原路步行回家,拿到眼鏡后立即按原路騎自行車返回學(xué)校.已知小明步行從學(xué)校到家所用的時(shí)間比他騎自行車從家到學(xué)校所用的時(shí)間多10分鐘,小明騎自行車速度是步行速度的3倍.
(1)求小明步行速度(單位:米/分)是多少;
(2)下午放學(xué)后,小明騎自行車回到家,然后步行去圖書館,如果小明騎自行車和步行的速度不變,小明步行從家到圖書館的時(shí)間不超過騎自行車從學(xué)校到家時(shí)間的2倍,那么小明家與圖書館之間的路程最多是多少米?
【分析】(1)設(shè)小明步行的速度是x米/分,根據(jù)題意可得等量關(guān)系:小明步行回家的時(shí)間=騎車返回時(shí)間+10分鐘,根據(jù)等量關(guān)系列出方程即可;
(2)根據(jù)(1)中計(jì)算的速度列出不等式解答即可.
【解答】解:(1)設(shè)小明步行的速度是x米/分,由題意得:
,
解得:x=60,
經(jīng)檢驗(yàn):x=60是原分式方程的解,
答:小明步行的速度是60米/分;
(2)設(shè)小明家與圖書館之間的路程是y米,根據(jù)題意可得:
,
解得:y≤600,
答:小明家與圖書館之間的路程最多是600米.
【點(diǎn)評】此題主要考查了分式方程的應(yīng)用,關(guān)鍵是正確理解題意,找出題目中的等量關(guān)系,列出方程.
三.反比例函數(shù)系數(shù)k的幾何意義(共7小題)
3.(2022春?邗江區(qū)期末)如圖,△AOB和△ACD均為正三角形,且頂點(diǎn)B、D均在雙曲線(x>0)上,連接BC交AD于P,連接OP,則圖中S△OBP是( )
A.B.3C.6D.12
【分析】先根據(jù)△AOB和△ACD均為正三角形可知∠AOB=∠CAD=60°,故可得出AD∥OB,所以S△ABP=S△AOP,故S△OBP=S△AOB,過點(diǎn)B作BE⊥OA于點(diǎn)E,由反比例函數(shù)系數(shù)k的幾何意義即可得出結(jié)論.
【解答】解:如圖:
∵△AOB和△ACD均為正三角形,
∴∠AOB=∠CAD=60°,
∴AD∥OB,
∴S△ABP=S△AOP,
∴S△OBP=S△AOB,
過點(diǎn)B作BE⊥OA于點(diǎn)E,則S△OBE=S△ABE=S△AOB,
∵點(diǎn)B在反比例函數(shù)y=的圖象上,
∴S△OBE=×6=3,
∴S△OBP=S△AOB=2S△OBE=6.
故選:C.
【點(diǎn)評】本題考查的是反比例函數(shù)綜合題,涉及到等邊三角形的性質(zhì)及反比例函數(shù)系數(shù)k的幾何意義等知識,難度適中.
4.(2020?重慶)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,矩形ABCD的對角線AC的中點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)重合,點(diǎn)E是x軸上一點(diǎn),連接AE.若AD平分∠OAE,反比例函數(shù)y=(k>0,x>0)的圖象經(jīng)過AE上的兩點(diǎn)A,F(xiàn),且AF=EF,△ABE的面積為18,則k的值為( )
A.6B.12C.18D.24
【分析】如圖,連接BD,OF,過點(diǎn)A作AN⊥OE于N,過點(diǎn)F作FM⊥OE于M.證明BD∥AE,推出S△ABE=S△AOE=18,推出S△EOF=S△AOE=9,可得S△FME=S△EOF=3,由此即可解決問題.
【解答】解:如圖,連接BD,OF,過點(diǎn)A作AN⊥OE于N,過點(diǎn)F作FM⊥OE于M.
∵AN∥FM,AF=FE,
∴MN=ME,
∴FM=AN,
∵A,F(xiàn)在反比例函數(shù)的圖象上,
∴S△AON=S△FOM=,
∴?ON?AN=?OM?FM,
∴ON=OM,
∴ON=MN=EM,
∴ME=OE,
∴S△FME=S△FOE,
∵AD平分∠OAE,
∴∠OAD=∠EAD,
∵四邊形ABCD是矩形,
∴OA=OD,
∴∠OAD=∠ODA=∠DAE,
∴AE∥BD,
∴S△ABE=S△AOE,
∴S△AOE=18,
∵AF=EF,
∴S△EOF=S△AOE=9,
∴S△FME=S△EOF=3,
∴S△FOM=S△FOE﹣S△FME=9﹣3=6=,
∴k=12.
故選:B.
【點(diǎn)評】本題考查反比例函數(shù)的性質(zhì),矩形的性質(zhì),平行線的判斷和性質(zhì),等高模型等知識,解題的關(guān)鍵是證明BD∥AE,利用等高模型解決問題,屬于中考選擇題中的壓軸題.
5.(2022春?泰州期末)如圖,A(a,b)、B(﹣a,﹣b)是反比例函數(shù)y=的圖象上的兩點(diǎn),分別過點(diǎn)A、B作y軸的平行線,與反比例函數(shù)y=的圖象交于點(diǎn)C、D,若四邊形ACBD的面積是8,則m、n之間的關(guān)系是 n﹣m=4 .
【分析】連接AB,OC,根據(jù)反比例函數(shù)的性質(zhì)可得點(diǎn)O在線段AB上,且OA=OB,由點(diǎn)A(a,b)是反比例函數(shù)y=的圖象上的點(diǎn),可得b=,由AC∥y軸,可得點(diǎn)C的坐標(biāo)為(a,),進(jìn)而可得AC=BD的長,從而可以判斷四邊形ACBD是平行四邊形,根據(jù)平行四邊形的性質(zhì)可得S△AOC=S△ACB=S平行四邊形ACBD=2,然后根據(jù)三角形的面積公式可得AC|a|=2,整理得:n﹣m=4.
【解答】解:連接AB,OC,如圖,
∵A(a,b)、B(﹣a,﹣b)關(guān)于原點(diǎn)對稱,且是反比例函數(shù)y=的圖象上的兩點(diǎn),
∴點(diǎn)O在線段AB上,且OA=OB,
∵A(a,b)是反比例函數(shù)y=的圖象上的點(diǎn),
∴b=,
∵AC∥y軸,
∴點(diǎn)C的坐標(biāo)為(a,),
∴AC=|﹣|,
同理可得BD=|﹣|,
∴AC=BD,
∴四邊形ACBD是平行四邊形,
∴S△AOC=S△ACB=S平行四邊形ACBD=2,
∴AC|a|=2,
∴(﹣)?(﹣a)=2,
整理得:n﹣m=4.
故答案為:n﹣m=4.
【點(diǎn)評】本題考查了反比例函數(shù)系數(shù)k的幾何意義、反比例函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)特征、平行四邊形的判定與性質(zhì)、三角形面積等知識,屬于??碱}型,熟練掌握反比例函數(shù)的圖象和性質(zhì)是解題關(guān)鍵.
6.(2022春?江都區(qū)期末)如圖,點(diǎn)M在函數(shù)(x>0)的圖象上,過點(diǎn)M分別作x軸和y軸的平行線交函數(shù)(x>0)的圖象于點(diǎn)B、C,連接OB、OC,則△OBC的面積為 . .
【分析】設(shè)M(m,),可得C(m,),B(,),由三角形的面積公式S△OBC=S矩形ODME﹣S△OCE﹣S△ODB﹣S△MBC可求解.
【解答】解:延長MB交y軸于點(diǎn)D,延長MC交x軸于點(diǎn)E,
設(shè)M(m,),可得C(m,),B(,),
∴D(0,),E(m,0),
∴S△OBC=S矩形ODME﹣S△OCE﹣S△ODB﹣S△MBC
=5﹣﹣﹣﹣
=5﹣1﹣1﹣
=.
故答案為:.
【點(diǎn)評】主要考查了反比例函數(shù)圖象上各個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)之間的關(guān)系,設(shè)出點(diǎn)M的坐標(biāo),從而得出點(diǎn)B和C的坐標(biāo)是解決問題的關(guān)鍵.
7.(2021春?金壇區(qū)期末)如圖,已知等腰三角形ABC的底邊BC落在x軸上,延長CA到點(diǎn)D,使得AD=AC,延長AB交y軸于點(diǎn)E,連接CE,點(diǎn)D落在反比例函數(shù)y=(k≠0)的圖象上.若△BCE的面積等于2,則k= 4 .
【分析】連接CD,ED,BD,通過AD=AC,AB=AC推導(dǎo)出S△BED=S△BEC=2及DB⊥x軸,再由DB平行于y軸可得=S△DBO=S△DBE=2,進(jìn)而求解.
【解答】解:連接CD,ED,BD,
∵AD=AC,
∴S△ABD=S△ABC,S△EAD=S△EAC,
∴S△BED=S△BEC=2,
∵AB=AC,AD=AC,
∴AD=AB,
∴∠ABC=∠ACB,∠ADB=∠ABD,
∵∠ABC+∠ACB+∠ADB+∠ABD=180°,
∴∠ABD+∠ABC=(∠ABC+∠ACB+∠ADB+∠ABD)=90°,
∴DB⊥OC,
∵OE∥DB,
∴=S△DBO=S△DBE=2,
∴k=4.
故答案為:4.
【點(diǎn)評】本題考查反比例函數(shù)與圖形的結(jié)合,解題關(guān)鍵是熟練掌握反比例函數(shù)系數(shù)k的幾何意義,通過添加輔助線求解.
8.(2022春?高郵市期末)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,△ABO的邊AB平行于y軸,反比例函數(shù)的圖象經(jīng)過OA的中點(diǎn)C和點(diǎn)B,若△OAB的面積為6,則k= ﹣4 .
【分析】延長AB交x軸于D,根據(jù)反比例函數(shù)y=(x>0)的圖象經(jīng)過點(diǎn)B,設(shè)B(x,),則OD=x,根據(jù)△OAB的面積為9,列等式可表示AB的長,表示點(diǎn)A的坐標(biāo),根據(jù)線段中點(diǎn)坐標(biāo)公式可得C的坐標(biāo),從而得出結(jié)論.
【解答】解:如圖,延長AB交x軸于D,
∵AB∥y軸,
∴AD⊥x軸,
∵反比例函數(shù)y=(x<0)的圖象經(jīng)過OA中點(diǎn)C和點(diǎn)B,
∴設(shè)B(x,),則OD=﹣x,
∵△OAB的面積為6,
∴AB?OD=6,
∴AB?(﹣x)=6,
∴AB=﹣,
∴A(x,﹣),
∵C是OA的中點(diǎn),
∴C(,﹣),
∴k=?(﹣),
∴k=﹣4.
故答案為:﹣4.
【點(diǎn)評】此題主要考查了反比例函數(shù)上點(diǎn)的坐標(biāo)特征,線段的中點(diǎn)坐標(biāo)公式,三角形面積公式,解本題的關(guān)鍵是設(shè)未知數(shù)建立方程解決問題.
9.如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,C,A分別為x軸、y軸正半軸上的點(diǎn),以O(shè)A,OC為邊,在第一象限內(nèi)作矩形OABC,且S矩形OABC=2,將矩形OABC翻折,使點(diǎn)B與原點(diǎn)O重合,折痕為MN,點(diǎn)C的對應(yīng)點(diǎn)C′落在第四象限,過M點(diǎn)的反比例函數(shù)y=(k≠0)的圖象恰好過MN的中點(diǎn),點(diǎn)C′的坐標(biāo)為 (,﹣) .
【分析】利用△BQM≌△OQN(AAS),得到點(diǎn)Q是MN的中點(diǎn),利用Rt△OHQ∽Rt△OCB得到==,求出k的值,設(shè)AM=a,則BM=3a=OM,求得OA=2a,再根據(jù)反比例函數(shù)系數(shù)k的幾何意義求得a,從而求得OC′=BC=OA=2,ON=BN=OM=,根據(jù)三角形面積求得C′G,再根據(jù)勾股定理即可求得OG,從而求得C′的坐標(biāo).
【解答】解:如圖,連接OB,交MN于點(diǎn)Q,
∵矩形OABC翻折,使點(diǎn)B與原點(diǎn)重合,折痕為MN,
∴QB=QO,MB=MO,
∵AB∥CO,
∴∠ABQ=∠NOQ,
∵∠MQB=∠NQO,
而OQ=BQ,
∴△BQM≌△OQN(AAS),
∴QM=QN,即點(diǎn)Q是MN的中點(diǎn),
過點(diǎn)Q作QH⊥BC于點(diǎn)H,則QH是△OBC的中位線,
則Rt△OHQ∽Rt△OCB,
則==,
而S△OBC=S矩形AOCB=,
則S△OHQ=×=k,
解得k=,
∵點(diǎn)M是反比例函數(shù)上的點(diǎn),
則S△AOM=k=,
而S△ABO=S矩形AOCB==4S△AOM,
故AM=AB,
設(shè)AM=a,則BM=3a=OM,
則OA=2a,
則S△AOM==AM?AO=a?2a,
解得a=(負(fù)值已舍去),
則AB=4AM=2,AM=a=,
連接BN,作C′G⊥ON于G,
∵QO=BQ,QM=NQ,
∴四邊形MONB是平行四邊形,
∴ON=BN=OM,
∵OC′=BC=OA,
∴Rt△AOM≌Rt△CBN≌Rt△C′ON(HL),
∴S△C′ON=S△AOM=,ON=OM=,OC′=OA=2=,
∴ON?C′G=,
∴×C′G=,
∴C′G=,
∴OG=,
∴C′為(,﹣),
故答案為:(,﹣).
【點(diǎn)評】此題考查了翻折變換,反比例函數(shù)系數(shù)k的幾何意義,反比例函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)特征,三角形全等的判定與性質(zhì),坐標(biāo)與圖形變換﹣對稱,矩形的性質(zhì),面積的計(jì)算以及勾股定理等,解決本題的關(guān)鍵是綜合運(yùn)用以上知識,難度較大.
四.反比例函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)特征(共1小題)
10.(2021春?羅湖區(qū)校級期末)如圖,以矩形OABC的頂點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn)建立平面直角坐標(biāo)系,使點(diǎn)A、C分別在x軸、y軸的正半軸上,雙曲線y=(x>0)的圖象經(jīng)過BC的中點(diǎn)D,且與AB交于點(diǎn)E.過OC邊上一點(diǎn)F,把△BCF沿直線BF翻折,使點(diǎn)C落在點(diǎn)C′處(點(diǎn)C′在矩形OABC內(nèi)部),且C′E∥BC,若點(diǎn)C′的坐標(biāo)為(2,3),則k的值為( )
A.B.C.D.
【分析】首先證明點(diǎn)E是線段AB的中點(diǎn),設(shè)BC=BC′=m,則EC′=m﹣2.在Rt△BEC′中,根據(jù)BC′2=BE2+EC′2,構(gòu)建方程求出m即可解決問題;
【解答】解:連接OD、OE.設(shè)BC=BC′=m,則EC′=m﹣2.
∵CD=BD,
∴S△CDO==S矩形ABCD,
∵S△AOE==S△CDO=S矩形ABCD,
∴AE=EB,
∵C′(2,3),
∴AE=EB=3,
在Rt△BEC′中,∵BC′2=BE2+EC′2,
∴m2=32+(m﹣2)2,
∴m=,
∴E(,3),
∵點(diǎn)E在y=上,
∴k=,
故選:D.
【點(diǎn)評】本題考查了反比例函數(shù)綜合題,涉及待定系數(shù)法求函數(shù)解析式、翻折變換、勾股定理等知識,綜合性較強(qiáng),學(xué)會(huì)利用參數(shù)構(gòu)建方程解決問題.
五.反比例函數(shù)與一次函數(shù)的交點(diǎn)問題(共6小題)
11.(2021?武威二模)已知反比例函數(shù)的圖象與一次函數(shù)y2=ax+b的圖象交于點(diǎn)A(1,4)和點(diǎn)B(m,﹣2),
(1)求這兩個(gè)函數(shù)的關(guān)系式;
(2)觀察圖象,寫出使得y1>y2成立的自變量x的取值范圍.
【分析】(1)將A坐標(biāo)代入反比例函數(shù)解析式中求出k的值,確定出反比例解析式,將B坐標(biāo)代入反比例解析式中求出m的值,確定出B坐標(biāo),將A與B坐標(biāo)代入一次函數(shù)解析式中求出a與b的值,即可確定出一次函數(shù)解析式;
(2)利用圖象即可得出所求不等式的解集,即為x的范圍.
【解答】解:(1)∵函數(shù)y1=的圖象過點(diǎn)A(1,4),即4=,
∴k=4,
∴反比例函數(shù)的關(guān)系式為y1=;
又∵點(diǎn)B(m,﹣2)在y1=上,
∴m=﹣2,
∴B(﹣2,﹣2),
又∵一次函數(shù)y2=ax+b過A、B兩點(diǎn),
∴依題意,得,
解得,
∴一次函數(shù)的關(guān)系式為y2=2x+2;
(2)根據(jù)圖象y1>y2成立的自變量x的取值范圍為x<﹣2或0<x<1.
【點(diǎn)評】此題考查了一次函數(shù)與反比例函數(shù)的交點(diǎn)問題,涉及的知識有:待定系數(shù)法求函數(shù)解析式,利用了數(shù)形結(jié)合的思想,熟練運(yùn)用待定系數(shù)法是解本題的關(guān)鍵.
12.(2021春?洪澤區(qū)期末)如圖,一次函數(shù)y=x﹣7與反比例函數(shù)y=的圖象交于A(1,a)和B(b,﹣1)兩點(diǎn).
(1)直接寫出a= ﹣6 ,b= 6 ,k= ﹣6 ;
(2)結(jié)合圖象直接寫出關(guān)于x的不等式x﹣7<的解集是 1<x<6或x<0 ;
(3)點(diǎn)C(n,2)在反比例函數(shù)y=的圖象上,連接AC、BC,求△ABC的面積.
【分析】(1)用待定系數(shù)法即可求解;
(2)觀察函數(shù)圖象即可求解;
(3)由△ABC的面積=AB×GN,即可求解.
【解答】解:(1)將點(diǎn)A、B的坐標(biāo)分別代入一次函數(shù)表達(dá)式得:,解得,
故點(diǎn)A、B的坐標(biāo)分別為(1,﹣6)、(6,﹣1),
將點(diǎn)A的坐標(biāo)代入反比例函數(shù)表達(dá)式得:﹣6=,解得k=﹣6,
則反比例函數(shù)的表達(dá)式為y=﹣,
故答案為:﹣6,6,﹣6;
(2)從圖象看,不等式x﹣7<的解集是:1<x<6或x<0,
故答案為1<x<6或x<0;
(3)將點(diǎn)C的坐標(biāo)代入反比例函數(shù)表達(dá)式得:2=﹣,解得n=﹣3,
故點(diǎn)C(﹣3,2),
設(shè)直線AB交y軸于點(diǎn)H(0,﹣7),過點(diǎn)C作直線CG∥AB,交y軸于點(diǎn)G,
設(shè)直線CG的表達(dá)式為y=x+t,
將點(diǎn)C的坐標(biāo)代入上式得:2=﹣3+t,解得t=5,
故點(diǎn)G(0,5),
則GH=5+7=12,
過點(diǎn)G作GN⊥AB于點(diǎn)N,
由直線CG和AB的表達(dá)式知,兩條直線和x軸坐標(biāo)軸的夾角為45°,
故GN=GH=6,
則△ABC的面積=AB×GN=×6=30.
【點(diǎn)評】本題考查了反比例函數(shù)與一次函數(shù)的交點(diǎn),當(dāng)有兩個(gè)函數(shù)的時(shí)候,著重使用一次函數(shù),體現(xiàn)了方程思想,綜合性較強(qiáng).
13.(2022春?安居區(qū)期末)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,正比例函數(shù)y=3x與反比例函數(shù)y=的圖象交于A,B兩點(diǎn),點(diǎn)A的橫坐標(biāo)為2,AC⊥x軸,垂足為C,連接BC.
(1)求反比例函數(shù)的表達(dá)式;
(2)求△ABC的面積;
(3)若點(diǎn)P是反比例函數(shù)y=圖象上的一點(diǎn),△OPC與△ABC面積相等,請直接寫出點(diǎn)P的坐標(biāo).
【分析】(1)把A點(diǎn)橫坐標(biāo)代入正比例函數(shù)可求得A點(diǎn)坐標(biāo),代入反比例函數(shù)解析式可求得k,可求得反比例函數(shù)解析式;
(2)根據(jù)反比例函數(shù)的對稱性得出點(diǎn)B的坐標(biāo),再利用三角形的面積公式解答即可;
(3)由條件可求得B、C的坐標(biāo),可先求得△ABC的面積,再結(jié)合△OPC與△ABC的面積相等求得P點(diǎn)坐標(biāo).
【解答】解:(1)把x=2代入y=3x中,得y=2×3=6,
∴點(diǎn)A坐標(biāo)為(2,6),
∵點(diǎn)A在反比例函數(shù)y=的圖象上,
∴k=2×6=12,
∴反比例函數(shù)的解析式為y=;
(2)∵AC⊥OC,
∴OC=2,
∵A、B關(guān)于原點(diǎn)對稱,
∴B點(diǎn)坐標(biāo)為(﹣2,﹣6),
∴B到OC的距離為6,
∴S△ABC=2S△ACO=2××2×6=12,
(3)∵S△ABC=12,
∴S△OPC=12,
設(shè)P點(diǎn)坐標(biāo)為(x,),則P到OC的距離為||,
∴×||×2=12,解得x=1或﹣1,
∴P點(diǎn)坐標(biāo)為(1,12)或(﹣1,﹣12).
【點(diǎn)評】本題主要考查待定系數(shù)法求函數(shù)解析式及函數(shù)的交點(diǎn)問題,在(1)中求得A點(diǎn)坐標(biāo)、在(2)中求得P點(diǎn)到OC的距離是解題的關(guān)鍵.
14.(2018春?宿豫區(qū)期末)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,一次函數(shù)y=mx+2(m≠0)的圖象與反比例函數(shù)y=(k≠0)的圖象交于第一、三象限內(nèi)的A、B兩點(diǎn),與y軸交于點(diǎn)C,點(diǎn)M在x軸負(fù)半軸上,OM=OC,且四邊形OCMB是平行四邊形,點(diǎn)A的縱坐標(biāo)為4.
(1)求該反比例函數(shù)和一次函數(shù)的表達(dá)式;
(2)連接AO,求△AOB的面積;
(3)直接寫出關(guān)于x的不等式mx<﹣2的解集.
【分析】(1)先利用一次函數(shù)解析式確定C點(diǎn)坐標(biāo),再根據(jù)平行四邊形的性質(zhì)確定B點(diǎn)坐標(biāo),然后利用待定系數(shù)法求兩個(gè)函數(shù)解析式;
(2)先確定A點(diǎn)坐標(biāo),然后根據(jù)三角形面積公式,利用S△AOB=S△AOC+S△BOC進(jìn)行計(jì)算;
(3)觀察函數(shù)圖象,寫出反比例函數(shù)圖象在一次函數(shù)圖象上方所對應(yīng)的自變量的范圍即可.
【解答】解:(1)當(dāng)x=0時(shí),y=mx+2=2,則C(0,2),
∴OM=OC=2,
∵四邊形OCMB是平行四邊形
∴BM∥OC,BM=OC=2,
∴B(﹣2,﹣2),
把B(﹣2,﹣2)代入y=得k=﹣2×(﹣2)=4,
∴反比例函數(shù)解析式為y=;
把B(﹣2,﹣2)代入y=kx+2得﹣2k+2=﹣2,解得k=2,
∴一次函數(shù)解析式為y=2x+2;
(2)當(dāng)y=4時(shí),2x+2=4,解得x=1,則A(1,4),
S△AOB=S△AOC+S△BOC=×2×1+×2×2=3;
(3)當(dāng)x<﹣2或0<x<1時(shí),mx+2<,
∴不等式mx<﹣2的解集為x<﹣2或0<x<1.
【點(diǎn)評】本題考查了反比例函數(shù)與一次函數(shù)的交點(diǎn)問題:求反比例函數(shù)與一次函數(shù)的交點(diǎn)坐標(biāo),把兩個(gè)函數(shù)關(guān)系式聯(lián)立成方程組求解,若方程組有解則兩者有交點(diǎn),方程組無解,則兩者無交點(diǎn).也考查了待定系數(shù)法求函數(shù)解析式和平行四邊形的性質(zhì).
15.(2014?巴中)如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知四邊形DOBC是矩形,且D(0,4),B(6,0).若反比例函數(shù)y=(x>0)的圖象經(jīng)過線段OC的中點(diǎn)A,交DC于點(diǎn)E,交BC于點(diǎn)F.設(shè)直線EF的解析式為y=k2x+b.
(1)求反比例函數(shù)和直線EF的解析式;
(2)求△OEF的面積;
(3)請結(jié)合圖象直接寫出不等式k2x+b﹣>0的解集.
【分析】(1)先利用矩形的性質(zhì)確定C點(diǎn)坐標(biāo)(6,4),再確定A點(diǎn)坐標(biāo)為(3,2),則根據(jù)反比例函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)特征得到k1=6,即反比例函數(shù)解析式為y=;然后利用反比例函數(shù)解析式確定F點(diǎn)的坐標(biāo)為(6,1),E點(diǎn)坐標(biāo)為(,4),再利用待定系數(shù)法求直線EF的解析式;
(2)利用△OEF的面積=S矩形BCDO﹣S△ODE﹣S△OBF﹣S△CEF進(jìn)行計(jì)算;
(3)觀察函數(shù)圖象得到當(dāng)<x<6時(shí),一次函數(shù)圖象都在反比例函數(shù)圖象上方,即k2x+b>.
【解答】解:(1)∵四邊形DOBC是矩形,且D(0,4),B(6,0),
∴C點(diǎn)坐標(biāo)為(6,4),
∵點(diǎn)A為線段OC的中點(diǎn),
∴A點(diǎn)坐標(biāo)為(3,2),
∴k1=3×2=6,
∴反比例函數(shù)解析式為y=;
把x=6代入y=得y=1,則F點(diǎn)的坐標(biāo)為(6,1);
把y=4代入y=得x=,則E點(diǎn)坐標(biāo)為(,4),
把F(6,1)、E(,4)代入y=k2x+b得,解得,
∴直線EF的解析式為y=﹣x+5;
(2)△OEF的面積=S矩形BCDO﹣S△ODE﹣S△OBF﹣S△CEF
=4×6﹣×4×﹣×6×1﹣×(6﹣)×(4﹣1)
=;
(3)由圖象得:不等式k2x+b﹣>0的解集為<x<6.
【點(diǎn)評】本題考查了反比例函數(shù)與一次函數(shù)的交點(diǎn)問題:求反比例函數(shù)與一次函數(shù)的交點(diǎn)坐標(biāo),把兩個(gè)函數(shù)關(guān)系式聯(lián)立成方程組求解,若方程組有解則兩者有交點(diǎn),方程組無解,則兩者無交點(diǎn).也考查了待定系數(shù)法確定函數(shù)解析式.
16.(2018春?秦淮區(qū)期末)如圖,在直角坐標(biāo)系中,函數(shù)y1=與函數(shù)y2=x的圖象交于點(diǎn)A、B.
(1)點(diǎn)A、B的坐標(biāo)分別是 (2,2) 、 (﹣2,﹣2) ;
(2)在同一平面直角坐標(biāo)系中,畫出函數(shù)y3=﹣的圖象;
(3)垂直于y軸的直線l與函數(shù)y1、y2、y3的圖象分別交于點(diǎn)P(x1,y1)、Q(x2,y2)、N(x3,y3),若x1<x2<x3,結(jié)合函數(shù)的圖象,直接寫出x1+x2+x3的取值范圍.
【分析】本題根據(jù)圖象解答,在(3)中,函數(shù)y1、y3的圖象關(guān)于y軸對稱,則x1+x2+x3的取值范圍即為x2的取值范圍.
【解答】解:(1)由圖象得到點(diǎn)A、B坐標(biāo)
故答案為:(2,2)、(﹣2,﹣2)
(2)圖象如圖
(3)由圖象可知,若x1<x2<x3,
垂直于y軸的直線l在x軸與直線y=﹣2之間
∵函數(shù)y1=與函數(shù)y3=﹣的圖象關(guān)于y軸對稱
∴x1+x3=0
由圖象﹣2<x2<0
∴﹣2<x1+x2+x3<0
【點(diǎn)評】本題考查了正比例函數(shù)和反比例函數(shù)圖象,解答過程中要注意數(shù)形結(jié)合.
六.反比例函數(shù)的應(yīng)用(共5小題)
17.(2022?青秀區(qū)校級一模)學(xué)校的自動(dòng)飲水機(jī),開機(jī)加熱時(shí)每分鐘上升10℃,加熱到100℃,停止加熱,水溫開始下降.此時(shí)水溫y(℃)與通電時(shí)間x(min)成反比例關(guān)系.當(dāng)水溫降至20℃時(shí),飲水機(jī)再自動(dòng)加熱,若水溫在20℃時(shí)接通電源,水溫y與通電時(shí)間x之間的關(guān)系如圖所示,則下列說法中正確的是( )
A.水溫從20℃加熱到100℃,需要7min
B.水溫下降過程中,y與x的函數(shù)關(guān)系式是y=
C.上午8點(diǎn)接通電源,可以保證當(dāng)天9:30能喝到不超過40℃的水
D.在一個(gè)加熱周期內(nèi)水溫不低于30℃的時(shí)間為min
【分析】因?yàn)殚_機(jī)加熱時(shí),飲水機(jī)每分鐘上升10℃,所以開機(jī)加熱到100℃,所用時(shí)間為=8min,故A不合題意,利用點(diǎn)(8,100),可以求出反比例函數(shù)解析式,故B不符合題意,令y=20,則x=40,求出每40分鐘,飲水機(jī)重新加熱,故時(shí)間為9點(diǎn)30時(shí),可以得到飲水機(jī)是第三次加熱,并且第三次加熱了10分鐘,令x=10,代入到反比例函數(shù)中,求出y,即可得到C不符合題意,先求出加熱時(shí)間段時(shí),水溫達(dá)到30℃所用的時(shí)間,再由反比例函數(shù),可以得到冷卻時(shí)間時(shí),水溫為30℃時(shí)所對應(yīng)的時(shí)間,兩個(gè)時(shí)間相減,即為水溫不低于30℃時(shí)的時(shí)間.
【解答】解:∵開機(jī)加熱時(shí)每分鐘上升10℃,
∴水溫從20℃加熱到100℃,所需時(shí)間為:=8min,
故A選項(xiàng)不合題意;
由題可得,(8,100)在反比例函數(shù)圖象上,
設(shè)反比例函數(shù)解析式為y=,
代入點(diǎn)(8,100)可得,k=800,
∴水溫下降過程中,y與x的函數(shù)關(guān)系式是y=,
故B選項(xiàng)不合題意;
令y=20,則=20,
∴x=40,
即飲水機(jī)每經(jīng)過40分鐘,要重新從20℃開始加熱一次,
從8點(diǎn)9點(diǎn)30分鐘,所用時(shí)間為90分鐘,
而水溫加熱到100℃,僅需要8分鐘,
故當(dāng)時(shí)間是9點(diǎn)30時(shí),飲水機(jī)第三次加熱,從20℃加熱了10分鐘,
令x=10,則y==80℃>40℃,
故C選項(xiàng)不符合題意;
水溫從20℃加熱到30℃所需要時(shí)間為:min,
令y=30,則=30,
∴,
∴水溫不低于30℃的時(shí)間為=min,
故選:D.
【點(diǎn)評】本題考查了反比例函數(shù)的應(yīng)用,數(shù)形結(jié)合,是解決本題的關(guān)鍵.
18.(2021春?邗江區(qū)期末)教室里的飲水機(jī)接通電源就進(jìn)入自動(dòng)程序,開機(jī)加熱時(shí)每分鐘上升7℃,加熱到100℃,停止加熱,水溫開始下降,此時(shí)水溫(℃)與開機(jī)后用時(shí)(min)成反比例關(guān)系.直至水溫降至30℃,飲水機(jī)關(guān)機(jī).飲水機(jī)關(guān)機(jī)后即刻自動(dòng)開機(jī),重復(fù)上述自動(dòng)程序.若在水溫為30℃時(shí),接通電源后,水溫y(℃)和時(shí)間(min)的關(guān)系如圖,為了在上午第一節(jié)下課時(shí)(8:45)能喝到不超過50℃的水,則接通電源的時(shí)間可以是當(dāng)天上午的( )
A.7:20B.7:30C.7:45D.8:00
【分析】先求出加熱10分鐘后,水溫可以達(dá)到100℃,繼而得到點(diǎn)(10,100)在如圖所示的反比例函數(shù)圖象上,由待定系數(shù)法求解出反比例函數(shù)解析式,進(jìn)而求得當(dāng)y=30時(shí)所對應(yīng)的x=,得到每經(jīng)過分鐘,飲水機(jī)重新開機(jī)加熱,按照此種規(guī)律,即可解決.
【解答】解:∵開機(jī)加熱時(shí)每分鐘上升7℃,
∴加熱到100℃所需要的時(shí)間為:=10min,
∴每次加熱10min后,飲水機(jī)就會(huì)斷電,開始冷卻
設(shè)10分鐘后,水溫與開機(jī)所用時(shí)間所成的反比例函數(shù)為y=,
∵點(diǎn)(10,100)在反比例函數(shù)圖象上,
∴k=1000,
∴反比例函數(shù)為,
令y=30,則,
∴,
∴每次開機(jī)加熱min后,飲水機(jī)就要重新從30℃開始加熱,
如果7:20開機(jī)至8:45,經(jīng)過的時(shí)間為85分鐘,
85﹣=>10,
∴此時(shí)飲水機(jī)第三次加熱,從30℃加熱了分鐘,
水溫為y==>50℃,
故A選項(xiàng)不合題意,
如果7:30開機(jī)至8:45,經(jīng)過的時(shí)間為75分鐘,
75﹣×2=<10,
∴此時(shí)飲水機(jī)第三次加熱了,從30℃加熱了分鐘,
水溫為30+=>50℃,
故B選項(xiàng)不合題意,
如果7:45開機(jī)至8:45,經(jīng)過的時(shí)間為60分鐘,
∴此時(shí)飲水機(jī)第二次加熱,從30℃加熱了20分鐘,
水溫為y==50,
故C選項(xiàng)符合題意,
如果8:00開機(jī)至8:45,經(jīng)過的時(shí)間為45分鐘,
∴此時(shí)飲水機(jī)第二次加熱,從30℃加熱了5分鐘,
水溫為y=30+5×7=65>50℃,
故D選項(xiàng)不符合題意,
故選:C.
【點(diǎn)評】本題考查了反比例函數(shù)的應(yīng)用,挖掘出加熱時(shí)間的規(guī)律,例如本題中每經(jīng)過分鐘重新開機(jī)加熱,是解決本題的關(guān)鍵.
19.(2022春?海州區(qū)校級期末)某車隊(duì)要把4000噸貨物運(yùn)到災(zāi)區(qū),已知每天的運(yùn)輸量不變.
(1)從運(yùn)輸開始,每天運(yùn)輸?shù)呢浳飮崝?shù)n(噸)與運(yùn)輸時(shí)間t(天)之間有怎樣的函數(shù)表達(dá)式?
(2)因?yàn)?zāi)區(qū)道路受阻,實(shí)際每天比原計(jì)劃少運(yùn)20%,推遲2天完成任務(wù),求原計(jì)劃完成任務(wù)的天數(shù).
【分析】(1)根據(jù)每天運(yùn)量×天數(shù)=總運(yùn)量即可列出函數(shù)關(guān)系式;
(2)根據(jù)“實(shí)際每天比原計(jì)劃少運(yùn)20%,則推遲2天完成任務(wù)”列出方程求解即可.
【解答】解:(1)根據(jù)題意得:nt=4000,
∴n=(t>0),
∴每天運(yùn)輸?shù)呢浳飮崝?shù)n(噸)與運(yùn)輸時(shí)間t(天)之間的函數(shù)表達(dá)式為n=;
(2)設(shè)原計(jì)劃x天完成,根據(jù)題意得:
(1﹣20%)=,
解得:x=8,
經(jīng)檢驗(yàn):x=8是原方程的根,
答:原計(jì)劃8天完成.
【點(diǎn)評】本題考查了反比例函數(shù)的應(yīng)用及分式方程的應(yīng)用,解題的關(guān)鍵是找到題目中的等量關(guān)系.
20.(2021?蒸湘區(qū)校級一模)某醫(yī)藥研究所研制了一種新藥,在試驗(yàn)藥效時(shí)發(fā)現(xiàn):成人按規(guī)定劑量服用后,檢測到從第5分鐘起每分鐘每毫升血液中含藥量增加0.2微克,第100分鐘達(dá)到最高,接著開始衰退.血液中含藥量y(微克)與時(shí)間x(分鐘)的函數(shù)關(guān)系如圖.并發(fā)現(xiàn)衰退時(shí)y與x成反比例函數(shù)關(guān)系.
(1)a= 19 ;
(2)當(dāng)5≤x≤100時(shí),y與x之間的函數(shù)關(guān)系式為 y=0.2x﹣1 ;當(dāng)x>100時(shí),y與x之間的函數(shù)關(guān)系式為 y= ;
(3)如果每毫升血液中含藥量不低于10微克時(shí)是有效的,求出一次服藥后的有效時(shí)間多久?
【分析】(1)利用第5分鐘起每分鐘每毫升血液中含藥量增加0.2微克即可得到第100分鐘相應(yīng)的a值;
(2)分別代入直線和曲線的一般形式,利用待定系數(shù)法求得函數(shù)的解析式即可;
(3)分別令兩個(gè)函數(shù)值為10求得相應(yīng)的時(shí)間后相減即可得到結(jié)果.
【解答】解:(1)a=0.2×(100﹣5)=19;
(2)當(dāng)5≤x≤100時(shí),設(shè)y與x之間的函數(shù)關(guān)系式為y=k1x+b
∵經(jīng)過點(diǎn)(5,0),(100,19)
∴
解得:,
∴解析式為y=0.2x﹣1;
當(dāng)x>100時(shí),y與x之間的函數(shù)關(guān)系式為y=,
∵經(jīng)過點(diǎn)(100,19),
∴=19
解得:k=1900,
∴函數(shù)的解析式為y=;
(3)令y=0.2x﹣1=10解得:x=55,
令y==10,解得:x=190
∴190﹣55=135分鐘,
∴服藥后能持續(xù)135分鐘;
【點(diǎn)評】本題主要考查了反比例函數(shù)與一次函數(shù)的實(shí)際應(yīng)用,根據(jù)已知點(diǎn)得出函數(shù)的解析式是解題關(guān)鍵.
21.(2021春?盱眙縣期末)某蔬菜生產(chǎn)基地用裝有恒溫系統(tǒng)的大棚栽培一種新品,如圖是某天恒溫系統(tǒng)從開始到關(guān)閉及關(guān)閉后,大棚里溫度y(℃)隨時(shí)間x(h)變化的函數(shù)圖象,其中AB段是恒溫階段,BC段是雙曲線y=的一部分,請根據(jù)圖中信息解答下列問題:
(1)求k的值;
(2)恒溫系統(tǒng)在一天內(nèi)保持大棚內(nèi)溫度不低于15℃的時(shí)間有多少小時(shí)?
【分析】(1)直接將點(diǎn)B的坐標(biāo)代入即可;
(2)觀察圖象可知:三段函數(shù)都有y≥15的點(diǎn),而且AB段是恒溫階段,y=20,所以計(jì)算AD和BC兩段當(dāng)y=15時(shí)對應(yīng)的x值,相減就是結(jié)論.
【解答】解:(1)把B(12,20)代入y=中得:
k=12×20=240;
(2)如圖,
設(shè)AD的解析式為:y=mx+n.
把(0,10)、(2,20)代入y=mx+n中得:
,
解得:,
∴AD的解析式為:y=5x+10,
當(dāng)y=15時(shí),15=5x+10,x=1.
15=,
解得:x=16,
16﹣1=15.
答:恒溫系統(tǒng)在一天內(nèi)保持大棚里溫度不低于15℃的時(shí)間有15小時(shí).
【點(diǎn)評】本題考查了反比例函數(shù)和一次函數(shù)的性質(zhì)和應(yīng)用,解答此題時(shí)要先利用待定系數(shù)法確定函數(shù)的解析式,再觀察圖象特點(diǎn),結(jié)合反比例函數(shù)和一次函數(shù)的性質(zhì)作答.
七.三角形中位線定理(共1小題)
22.(2019?鐵西區(qū)二模)如圖,△ABC中,∠A=60°,AC>AB>2,點(diǎn)D,E分別在邊AB,AC上,且BD=CE=2,連接DE,點(diǎn)M是DE的中點(diǎn),點(diǎn)N是BC的中點(diǎn),線段MN的長為 .
【分析】如圖,作CH∥AB,連接DN,延長DN交CH于H,連接EH,作CJ⊥EH于J.首先證明CH=EC,∠ECH=120°,解直角三角形求出EH,利用三角形中位線定理即可解決問題.
【解答】解:如圖,作CH∥AB,連接DN,延長DN交CH于H,連接EH,作CJ⊥EH于J.
∵BD∥CH,
∴∠B=∠NCH,
∵BN=CN,∠DNB=∠KNC,
∵△DNB≌△HNC(ASA),
∴BD=CH,DN=NH,
∵BD=EC=2,
∴EC=CH=2,
∵∠A+∠ACH=180°,∠A=60°,
∴∠ECH=120°,
∵CJ⊥EH,
∴EJ=JH=EC?cs30°=,
∴EH=2EJ=2,
∵DM=ME,DN=NH,
∴MN=EH=.
故答案為.
【點(diǎn)評】本題考查全等三角形的判定和性質(zhì),三角形的中位線定理,解直角三角形等知識,解題的關(guān)鍵是學(xué)會(huì)添加常用輔助線,構(gòu)造全等三角形解決問題,屬于中考填空題中的壓軸題.
八.平行四邊形的性質(zhì)(共5小題)
23.(2022春?鼓樓區(qū)期末)如圖,在?ABCD中,點(diǎn)D是定點(diǎn),點(diǎn)A、C是直線l1和l2上兩動(dòng)點(diǎn),l1∥l2,且點(diǎn)D到直線l1和l2的距離分別是1和4,則對角線BD長度的最小值是 5 .
【分析】過點(diǎn)D作DM⊥l1于點(diǎn)M,延長DM交l2于點(diǎn)H,過點(diǎn)B作BN⊥l2于點(diǎn)N,連接MN,設(shè)CD與l1交于點(diǎn)E,AB與l2交于點(diǎn)F,證明△ADE≌△CBF(AAS),可得BN=DM=1,根據(jù)垂線段最短、兩點(diǎn)之間線段最短可得,當(dāng)MN⊥l1時(shí),BD的長度取最小值,最小值為DM+BN+MH的長,進(jìn)而可以解決問題.
【解答】解:如圖,過點(diǎn)D作DM⊥l1于點(diǎn)M,延長DM交l2于點(diǎn)H,過點(diǎn)B作BN⊥l2于點(diǎn)N,連接MN,設(shè)CD與l1交于點(diǎn)E,AB與l2交于點(diǎn)F,
∵DM⊥l1,l1∥l2,
∴DM⊥l2,∠AED=∠DCF,
∵點(diǎn)D是定點(diǎn),且點(diǎn)D到直線l1和l2的距離分別是1和4,
∴DM=1,DH=4,
∴MH=DH﹣DM=4﹣1=3,
∵四邊形ABCD是平行四邊形,
∴AB∥CD,AD=BC,∠ADC=∠CBA,
∴∠BFC=∠DCF,
∴∠AED=∠BFC,
在△ADE和△CBF中,
,
∴△ADE≌△CBF(AAS),
∴BN=DM=1,
根據(jù)垂線段最短、兩點(diǎn)之間線段最短可得,
當(dāng)MN⊥l1時(shí),BD的長度取最小值,最小值為DM+BN+MH的長,
∴對角線BD長度的最小值是1+3+1=5,
故答案為:5.
【點(diǎn)評】本題考查了平行線的性質(zhì),平行線之間的距離,解決本題的關(guān)鍵是掌握垂線段最短、兩點(diǎn)之間線段最短.
24.(2022春?邗江區(qū)期末)在?ABCD中,BC邊上的高為4,AB=5,AC=2,則?ABCD的周長為 12或20 .
【分析】根據(jù)題意分別畫出圖形,BC邊上的高在平行四邊形的內(nèi)部和外部,進(jìn)而利用勾股定理求出即可.
【解答】解:如圖1所示:
∵在?ABCD中,BC邊上的高為4,AB=5,AC=2,
∴EC==2,AB=CD=5,
BE==3,
∴AD=BC=5,
∴?ABCD的周長等于:20,
如圖2所示:
∵在?ABCD中,BC邊上的高為4,AB=5,AC=2,
∴EC==2,AB=CD=5,
BE==3,
∴BC=3﹣2=1,
∴?ABCD的周長等于:1+1+5+5=12,
則?ABCD的周長等于12或20.
故答案為:12或20.
【點(diǎn)評】此題主要考查了平行四邊形的性質(zhì)以及勾股定理等知識,利用分類討論得出是解題關(guān)鍵.
25.(2016?無錫)如圖,已知?OABC的頂點(diǎn)A、C分別在直線x=1和x=4上,O是坐標(biāo)原點(diǎn),則對角線OB長的最小值為 5 .
【分析】過點(diǎn)B作BD⊥直線x=4,交直線x=4于點(diǎn)D,過點(diǎn)B作BE⊥x軸,交x軸于點(diǎn)E.則OB=.由于四邊形OABC是平行四邊形,所以O(shè)A=BC,又由平行四邊形的性質(zhì)可推得∠OAF=∠BCD,則可證明△OAF≌△BCD,所以O(shè)E的長固定不變,當(dāng)BE最小時(shí),OB取得最小值,從而可求.
【解答】解:過點(diǎn)B作BD⊥直線x=4,交直線x=4于點(diǎn)D,過點(diǎn)B作BE⊥x軸,交x軸于點(diǎn)E,直線x=1與OC交于點(diǎn)M,與x軸交于點(diǎn)F,直線x=4與AB交于點(diǎn)N,如圖:
∵四邊形OABC是平行四邊形,
∴∠OAB=∠BCO,OC∥AB,OA=BC,
∵直線x=1與直線x=4均垂直于x軸,
∴AM∥CN,
∴四邊形ANCM是平行四邊形,
∴∠MAN=∠NCM,
∴∠OAF=∠BCD,
∵∠OFA=∠BDC=90°,
∴∠FOA=∠DBC,
在△OAF和△BCD中,
,
∴△OAF≌△BCD.
∴BD=OF=1,
∴OE=4+1=5,
∴OB=.
由于OE的長不變,所以當(dāng)BE最小時(shí)(即B點(diǎn)在x軸上),OB取得最小值,最小值為OB=OE=5.
故答案為:5.
【點(diǎn)評】本題考查了平行四邊形的性質(zhì)、坐標(biāo)與圖形性質(zhì)、全等三角形的判定與性質(zhì);熟練掌握平行四邊形的性質(zhì),證明三角形全等是解決問題的關(guān)鍵.
26.(2015?呼倫貝爾)如圖,在平行四邊形ABCD中,E、F分別為邊AB、CD的中點(diǎn),BD是對角線.
(1)求證:△ADE≌△CBF;
(2)若∠ADB是直角,則四邊形BEDF是什么四邊形?證明你的結(jié)論.
【分析】(1)由四邊形ABCD是平行四邊形,即可得AD=BC,AB=CD,∠A=∠C,又由E、F分別為邊AB、CD的中點(diǎn),可證得AE=CF,然后由SAS,即可判定△ADE≌△CBF;
(2)先證明BE與DF平行且相等,然后根據(jù)一組對邊平行且相等的四邊形是平行四邊形,再連接EF,可以證明四邊形AEFD是平行四邊形,所以AD∥EF,又AD⊥BD,所以BD⊥EF,根據(jù)菱形的判定可以得到四邊形是菱形.
【解答】(1)證明:∵四邊形ABCD是平行四邊形,
∴AD=BC,AB=CD,∠A=∠C,
∵E、F分別為邊AB、CD的中點(diǎn),
∴AE=AB,CF=CD,
∴AE=CF,
在△ADE和△CBF中,
∵
,
∴△ADE≌△CBF(SAS);
(2)若∠ADB是直角,則四邊形BEDF是菱形,理由如下:
解:由(1)可得BE=DF,
又∵AB∥CD,
∴BE∥DF,BE=DF,
∴四邊形BEDF是平行四邊形,
連接EF,在?ABCD中,E、F分別為邊AB、CD的中點(diǎn),
∴DF∥AE,DF=AE,
∴四邊形AEFD是平行四邊形,
∴EF∥AD,
∵∠ADB是直角,
∴AD⊥BD,
∴EF⊥BD,
又∵四邊形BFDE是平行四邊形,
∴四邊形BFDE是菱形.
【點(diǎn)評】本題主要考查了平行四邊形的性質(zhì),全等三角形的判定以及菱形的判定,利用好E、F是中點(diǎn)是解題的關(guān)鍵.
27.(2021春?邗江區(qū)期末)如圖,在平行四邊形ABCD中,∠B、∠C的平分線交于P,且分別與AD交于E、F,
(1)求證:△BPC為直角三角形;
(2)若BC=16,CD=3,PE=8,求△PEF的面積.
【分析】(1)利用平行四邊形的性質(zhì)可得∠ABC+∠BCD=180°,再根據(jù)角平分線的性質(zhì)可得∠PBC=∠ABC,∠BCP=∠BCD,進(jìn)而可得∠PBC+∠BCP=90°,從而可得結(jié)論;
(2)首先證明∠ABE=∠CBE=∠BEA,∠DCF=∠BCF=∠CFD,根據(jù)等角對等邊可得AB=AE=3,CD=DF=3,再計(jì)算出EF長,然后利用勾股定理計(jì)算出PF長,進(jìn)而可得△PEF的面積.
【解答】(1)證明:∵四邊形ABCD為平行四邊形,
∴AB∥CD,
∴∠ABC+∠BCD=180°,
∵∠B、∠C的平分線交于P,
∴∠PBC=∠ABC,∠BCP=∠BCD,
∴∠PBC+∠BCP=(∠ABC+∠BCD )=90°,
∴∠BPC=90°,即△BPC為直角三角形;
(2)解:∵四邊形ABCD為平行四邊形,
∴AD∥CB,
∴∠CBE=∠BEA,∠BCF=∠CFD,
∴∠ABE=∠BEA,∠DCF=∠CFD,
∴AB=AE=3,CD=DF=3,
∴EF=10,
∴Rt△PEF中,PE=8,EF=10,
∴PF=6,
∴△PEF的面積=24.
【點(diǎn)評】此題主要考查了平行四邊形的性質(zhì),以及平行線的性質(zhì),關(guān)鍵是掌握平行四邊形兩組對邊平行且相等.
九.平行四邊形的判定(共1小題)
28.(2020春?廣寧縣期末)如圖,E,F(xiàn)是四邊形ABCD對角線AC上的兩點(diǎn),AD∥BC,DF∥BE,AE=CF.
求證:(1)△AFD≌△CEB;
(2)四邊形ABCD是平行四邊形.
【分析】(1)根據(jù)全等三角形的判定定理ASA證得△AFD≌△CEB;
(2)利用(1)中的全等三角形的對應(yīng)邊相等得到AD=CB,則由“有一組對邊相等且平行的四邊形是平行四邊形”證得結(jié)論.
【解答】證明:(1)如圖,∵AD∥BC,DF∥BE,
∴∠1=∠2,∠3=∠4.
又AE=CF,
∴AE+EF=CF+EF,即AF=CE.
在△AFD與△CEB中,
,
∴△AFD≌△CEB(ASA);
(2)由(1)知,△AFD≌△CEB,則AD=CB.
又∵AD∥BC,
∴四邊形ABCD是平行四邊形.
【點(diǎn)評】本題考查了全等三角形的判定與性質(zhì),平行四邊形的判定.全等三角形的判定是結(jié)合全等三角形的性質(zhì)證明線段和角相等的重要工具.在判定三角形全等時(shí),關(guān)鍵是選擇恰當(dāng)?shù)呐卸l件.
一十.平行四邊形的判定與性質(zhì)(共3小題)
29.(2022春?南京期末)如圖,在?ABCD中,AB=6cm,AD=10cm,點(diǎn)P在AD邊上以每秒1cm的速度從點(diǎn)A向點(diǎn)D運(yùn)動(dòng).點(diǎn)Q在BC邊上以每秒4cm的速度從點(diǎn)C出發(fā),在CB之間往返運(yùn)動(dòng).兩個(gè)點(diǎn)同時(shí)出發(fā),當(dāng)點(diǎn)P到達(dá)點(diǎn)D時(shí)停止(同時(shí)點(diǎn)Q也停止運(yùn)動(dòng)),設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t秒.當(dāng)5<t<10時(shí),運(yùn)動(dòng)時(shí)間t= 秒或8秒 時(shí),以P、D、Q、B為頂點(diǎn)的四邊形是平行四邊形.
【分析】根據(jù)P的速度為每秒1cm,可得AP=tcm,從而得到PD=(10﹣t)cm,由四邊形ABCD為平行四邊形可得出PD∥BQ,結(jié)合平行四邊形的判定定理可得出當(dāng)PD=BQ時(shí)以P、D、Q、B四點(diǎn)組成的四邊形為平行四邊形,當(dāng)5<t<10時(shí),分兩種情況考慮,在每種情況中由PD=BQ即可列出關(guān)于t的一元一次方程,解之即可得出結(jié)論.
【解答】解:∵四邊形ABCD為平行四邊形,
∴PD∥BQ.
若要以P、D、Q、B四點(diǎn)組成的四邊形為平行四邊形,則PD=BQ.
當(dāng)5<t≤時(shí),AP=tcm,PD=(10﹣t)cm,CQ=(4t﹣20)cm,BQ=(30﹣4t)cm,
∴10﹣t=30﹣4t,
解得:t=;
當(dāng)<t≤10時(shí),AP=tcm,PD=(10﹣t)cm,BQ=(4t﹣30)cm,
∴10﹣t=4t﹣30,
解得:t=8.
綜上所述:當(dāng)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為秒或8秒時(shí),以P、D、Q、B四點(diǎn)組成的四邊形為平行四邊形.
故答案為:秒或8秒.
【點(diǎn)評】本題考查了平行四邊形的判定與性質(zhì)以及一元一次方程的應(yīng)用,弄清Q在BC上往返運(yùn)動(dòng)情況是解決此題的關(guān)鍵.
30.(2011?北京)在?ABCD中,∠BAD的平分線交直線BC于點(diǎn)E,交直線DC于點(diǎn)F.
(1)在圖1中證明CE=CF;
(2)若∠ABC=90°,G是EF的中點(diǎn)(如圖2),直接寫出∠BDG的度數(shù);
(3)若∠ABC=120°,F(xiàn)G∥CE,F(xiàn)G=CE,分別連接DB、DG(如圖3),求∠BDG的度數(shù).
【分析】(1)根據(jù)AF平分∠BAD,可得∠BAF=∠DAF,利用四邊形ABCD是平行四邊形,求證∠CEF=∠F即可.
(2)根據(jù)∠ABC=90°,G是EF的中點(diǎn)可直接求得.
(3)分別連接GB、GC,求證四邊形AHFD是菱形,證明△BEG≌△DCG可得結(jié)論.
【解答】(1)證明:如圖1,
∵AF平分∠BAD,
∴∠BAF=∠DAF,
∵四邊形ABCD是平行四邊形,
∴AD∥BC,AB∥CD,
∴∠DAF=∠CEF,∠BAF=∠F,
∴∠CEF=∠F.
∴CE=CF.
(2)解:連接GC、BG,
∵四邊形ABCD為平行四邊形,∠ABC=90°,
∴四邊形ABCD為矩形,
∵AF平分∠BAD,
∴∠DAF=∠BAF=45°,
∵∠DCB=90°,DF∥AB,
∴∠DFA=45°,∠ECF=90°
∴△ECF為等腰直角三角形,
∵G為EF中點(diǎn),
∴EG=CG=FG,CG⊥EF,
∵△ABE為等腰直角三角形,AB=DC,
∴BE=DC,
∵∠CEF=∠GCF=45°,
∴∠BEG=∠DCG=135°
在△BEG與△DCG中,
∵,
∴△BEG≌△DCG,
∴BG=DG,
∵CG⊥EF,
∴∠DGC+∠DGA=90°,
又∵∠DGC=∠BGA,
∴∠BGA+∠DGA=90°,
∴△DGB為等腰直角三角形,
∴∠BDG=45°.
(3)解:延長AB、FG交于H,連接HD.
∵AD∥GF,AB∥DF,
∴四邊形AHFD為平行四邊形
∵∠ABC=120°,AF平分∠BAD
∴∠DAF=30°,∠ADC=120°,∠DFA=30°
∴△DAF為等腰三角形
∴AD=DF,
∴CE=CF,
∴平行四邊形AHFD為菱形
∴△ADH,△DHF為全等的等邊三角形
∴DH=DF,∠BHD=∠GFD=60°
∵FG=CE,CE=CF,CF=BH,
∴BH=GF
在△BHD與△GFD中,
∵,
∴△BHD≌△GFD,
∴∠BDH=∠GDF
∴∠BDG=∠BDH+∠HDG=∠GDF+∠HDG=60°
【點(diǎn)評】此題主要考查平行四邊形的判定方法,全等三角形的判定與性質(zhì),等邊三角形的判定與性質(zhì),菱形的判定與性質(zhì)等知識點(diǎn),應(yīng)用時(shí)要認(rèn)真領(lǐng)會(huì)它們之間的聯(lián)系與區(qū)別,同時(shí)要根據(jù)條件合理、靈活地選擇方法.同學(xué)們在解決此類問題時(shí),可以通過以下的步驟進(jìn)行思考和分析:(1)通過測量或特殊情況的提示進(jìn)行猜想;(2)根據(jù)猜想的結(jié)果進(jìn)行聯(lián)想(如60度角可以聯(lián)想到等邊三角形,45度角可以聯(lián)想到等腰直角三角形等);(3)在聯(lián)想的基礎(chǔ)上根據(jù)已知條件利用幾何變換(如旋轉(zhuǎn)、平移、軸對稱等)構(gòu)造全等解決問題.
31.(2021春?溧陽市期末)如圖,在△ABC中,AB=AC=7,BC=5,將△ABC繞點(diǎn)C旋轉(zhuǎn),使得點(diǎn)B落在AB邊上點(diǎn)D處,點(diǎn)A落在點(diǎn)E處,連接AE.
(1)求證:四邊形ABCE是平行四邊形;
(2)求△AFE的面積.
【分析】(1)證明AB∥CE,AB=CE即可.
(2)如圖,過點(diǎn)C作CT⊥AB于T,CK⊥DE于K,過點(diǎn)A作AJ⊥EF于J.證明=,求出CT,△ACE的面積,即可解決問題.
【解答】證明:(1)∵AB=AC,
∴∠B=∠ACB,
∵將△ABC繞點(diǎn)C旋轉(zhuǎn),使得點(diǎn)D落在AB邊上,
∴AC=CE=AB,∠ACB=∠DCE,CB=CD,
∴∠B=∠CDB,
∴∠CDB=∠DCE,
∴AB∥CE,
∴四邊形ABCE是平行四邊形.
(2)如圖,過點(diǎn)C作CT⊥AB于T,CK⊥DE于K,過點(diǎn)A作AJ⊥EF于J.
∵CB=CD=5,CT⊥BD,
∴BT=DT,
設(shè)BT=x,
∵CT2=BC2﹣BT2=AC2﹣AT2,
∴52﹣x2=72﹣(7﹣x)2,
∴x=,
∴BD=2x=,CT===,
∴AD=AB﹣BD=7﹣=,
∵S△ADE=?AD?CT=?AJ?DE,
∴==,
∵===,
∵∠CDB=∠CDE,CT⊥DB,CK⊥DE,
∴CT=CK,
∴==,
∴AF=AC,
∴S△AEF=S△AEC=××7×=.
【點(diǎn)評】本題考查平行四邊形的判定和性質(zhì),勾股定理,三角形的面積等知識,解題的關(guān)鍵是求出AF:CF的值.
一十一.菱形的性質(zhì)(共2小題)
32.(2021春?濱湖區(qū)期末)如圖,已知菱形ABCD的面積為20,邊長為5,點(diǎn)P、Q分別是邊BC、CD上的動(dòng)點(diǎn),且PC=CQ,連接PD、AQ,P、Q和C點(diǎn)不重合,則PD+AQ的最小值為( )
A.B.C.10D.
【分析】過點(diǎn)A作AM⊥BC于點(diǎn)M,延長AM到點(diǎn)A′,使A′M=AM,根據(jù)菱形的性質(zhì)和勾股定理可得BM=3,以點(diǎn)B為原點(diǎn),BC為x軸,垂直于BC方向?yàn)閥軸,建立平面直角坐標(biāo)系,可得B(0,0),A(3,4),C(5,0),D(8,4),A′(3,﹣4),然后證明△ABP≌△ADQ(SAS),可得AP=AQ=A′P,連接A′D,AP,A′P,由A′P+PD>A′D,可得A′,P,D三點(diǎn)共線時(shí),PD+A′P取最小值,所以PD+AQ的最小值=PD+A′P的最小值=A′D,利用勾股定理即可解決問題.
【解答】解:如圖,過點(diǎn)A作AM⊥BC于點(diǎn)M,延長AM到點(diǎn)A′,使A′M=AM,
∵四邊形ABCD是菱形,
∴AB=BC=AD=5,∠ABC=∠ADC,
∵菱形ABCD的面積為20,邊長為5,
∴AM=4,
在Rt△ABM中,根據(jù)勾股定理得:
BM==3,
以點(diǎn)B為原點(diǎn),BC為x軸,垂直于BC方向?yàn)閥軸,建立平面直角坐標(biāo)系,
∴B(0,0),A(3,4),C(5,0),D(8,4),A′(3,﹣4),
∵PC=CQ,BC=CD,
∴BP=DQ,
在△ABP和△ADQ中,
,
∴△ABP≌△ADQ(SAS),
∴AP=AQ=A′P,
連接A′D,AP,A′P,
∵A′P+PD>A′D,
∴A′,P,D三點(diǎn)共線時(shí),PD+A′P取最小值,
∴PD+AQ的最小值=PD+A′P的最小值=A′D==.
但是當(dāng)A′,P,D三點(diǎn)共線時(shí),點(diǎn)P不在邊BC上,
∵4<<7<10.
故選:D.
【點(diǎn)評】本題考查了菱形的性質(zhì)、全等三角形的判定和性質(zhì),解決本題的關(guān)鍵是掌握菱形的性質(zhì).
33.(2022?新市區(qū)校級三模)已知如圖,在菱形ABCD中,對角線AC、BD相交于點(diǎn)O,DE∥AC,AE∥BD.
(1)求證:四邊形AODE是矩形;
(2)若AB=6,∠BCD=120°,求四邊形AODE的面積.
【分析】(1)先判斷出四邊形AODE是平行四邊形,再根據(jù)菱形的對角線互相垂直可得AC⊥BD,然后根據(jù)有一個(gè)角是直角的平行四邊形是矩形證明;
(2)根據(jù)兩直線平行,同旁內(nèi)角互補(bǔ)求出∠ABC=60°,判斷出△ABC是等邊三角形,然后根據(jù)等邊三角形的性質(zhì)求出OA、OB,然后得到OD,再根據(jù)矩形的面積公式列式計(jì)算即可得解.
【解答】(1)證明:∵DE∥AC,AE∥BD,
∴四邊形AODE是平行四邊形,
∵在菱形ABCD中,AC⊥BD,
∴∠AOD=90°,
∴四邊形AODE是矩形;
(2)解:∵∠BCD=120°,AB∥CD,
∴∠ABC=180°﹣120°=60°,
∵AB=BC,
∴△ABC是等邊三角形,
∴OA=×6=3,OB=×6=3,
∵四邊形ABCD是菱形,
∴OD=OB=3,
∴四邊形AODE的面積=OA?OD=3×3=9.
【點(diǎn)評】本題考查了菱形的性質(zhì),矩形的判定,平行四邊形的判定,主要利用了有一個(gè)角是直角的平行四邊形是矩形,熟練掌握矩形,菱形與平行四邊形的關(guān)系是解題的關(guān)鍵.
一十二.菱形的判定與性質(zhì)(共1小題)
34.(2023?鄖西縣模擬)在Rt△ABC中,∠BAC=90°,D是BC的中點(diǎn),E是AD的中點(diǎn),過點(diǎn)A作AF∥BC交BE的延長線于點(diǎn)F.
(1)證明四邊形ADCF是菱形;
(2)若AC=4,AB=5,求菱形ADCF的面積.
【分析】(1)首先根據(jù)題意畫出圖形,由E是AD的中點(diǎn),AF∥BC,易證得△AFE≌△DBE,即可得AF=BD,又由在Rt△ABC中,∠BAC=90°,D是BC的中點(diǎn),可得AD=BD=CD=AF,證得四邊形ADCF是平行四邊形,繼而判定四邊形ADCF是菱形;
(2)首先連接DF,易得四邊形ABDF是平行四邊形,即可求得DF的長,然后由菱形的面積等于其對角線積的一半,求得答案.
【解答】(1)證明:如圖,∵AF∥BC,
∴∠AFE=∠DBE,
∵E是AD的中點(diǎn),AD是BC邊上的中線,
∴AE=DE,BD=CD,
在△AFE和△DBE中,
,
∴△AFE≌△DBE(AAS);
∴AF=DB.
∵DB=DC,
∴AF=CD,
∴四邊形ADCF是平行四邊形,
∵∠BAC=90°,D是BC的中點(diǎn),
∴AD=DC=BC,
∴四邊形ADCF是菱形;
(2)解:連接DF,
∵AF∥BC,AF=BD,
∴四邊形ABDF是平行四邊形,
∴DF=AB=5,
∵四邊形ADCF是菱形,
∴S=AC?DF=10.
【點(diǎn)評】此題考查了菱形的判定與性質(zhì)以及全等三角形的判定與性質(zhì).注意根據(jù)題意畫出圖形,結(jié)合圖形求解是關(guān)鍵.
一十三.矩形的性質(zhì)(共9小題)
35.(2021春?南京期末)如圖,在矩形ABCD中,E是AB的中點(diǎn),動(dòng)點(diǎn)F從點(diǎn)B出發(fā),沿BC運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)C時(shí)停止,以EF為邊作?EFGH,且點(diǎn)G、H分別在CD、AD上.在動(dòng)點(diǎn)F運(yùn)動(dòng)的過程中,?EFGH的面積( )
A.逐漸增大B.逐漸減小
C.不變D.先增大,再減小
【分析】設(shè)AB=a,BC=b,BE=c,BF=x,根據(jù)S平行四邊形EFGH=S矩形ABCD﹣2(S△BEF+S△AEH)=(a﹣2c)x+bc,由E是AB的中點(diǎn)可得a﹣2c=0,進(jìn)而判斷.
【解答】解:設(shè)AB=a,BC=b,BE=c,BF=x,
連接EG,
∵四邊形EFGH為平行四邊形,
∴EF=HG,EF∥HG,
∴∠FEG=∠HGE,
∵四邊形ABCD為矩形,
∴AB∥CD,
∴∠BEG=∠DGE,
∴∠BEG﹣∠FEG=∠DGE﹣∠EGH,
∴∠BEF=∠HGD
∵EF=HG,∠B=∠D,
∴Rt△BEF≌Rt△DGH(AAS),
同理Rt△AEH≌Rt△CGF,
∴S平行四邊形EFGH=S矩形ABCD﹣2(S△BEF+S△AEH)
=ab﹣2[cx+(a﹣c)(b﹣x)]
=ab﹣(cx+ab﹣ax﹣bc+cx)
=ab﹣cx﹣ab+ax+bc﹣cx
=(a﹣2c)x+bc,
∵E是AB的中點(diǎn),
∴a=2c,
∴a﹣2c=0,
∴S平行四邊形EFGH=bc=ab,
方法二:連接EG,
∵四邊形EFGH為平行四邊形,
∴EF=HG,EF∥HG,
∴∠FEG=∠HGE,
∵四邊形ABCD為矩形,
∴AB∥CD,
∴∠BEG=∠DGE,
∴∠BEG﹣∠FEG=∠DGE﹣∠EGH,
∴∠BEF=∠HGD
∵EF=HG,∠B=∠D,
∴Rt△BEF≌Rt△DGH(AAS),
∴DG=BE=CD=AE,
∴四邊形AEGD為平行四邊形,
∵∠A=90°,
∴?AEGD為矩形,
同理四邊形EBCG為矩形,
∴S平行四邊形EFGH=S△EHG+S△EFG=EG?DG+EG?GC=EG?DG=EG?CD=S矩形ABCD.
故選:C.
【點(diǎn)評】本題考查了矩形的性質(zhì),平行四邊形的性質(zhì),解決本題的關(guān)鍵是掌握矩形的性質(zhì).
36.(2022春?靖江市校級期末)如圖,線段AB的長為10,點(diǎn)D在AB上,△ACD是邊長為3的等邊三角形,過點(diǎn)D作與CD垂直的射線DP,過DP上一動(dòng)點(diǎn)G(不與D重合)作矩形CDGH,記矩形CDGH的對角線交點(diǎn)為O,連接OB,則線段BO的最小值為 5 .
【分析】連接AO,根據(jù)矩形對角線相等且互相平分得:OC=OD,再證明△ACO≌△ADO,則∠OAB=30°;點(diǎn)O一定在∠CAB的平分線上運(yùn)動(dòng),根據(jù)垂線段最短得:當(dāng)OB⊥AO時(shí),OB的長最小,根據(jù)直角三角形30°角所對的直角邊是斜邊的一半得出結(jié)論.
【解答】解:連接AO,
∵四邊形CDGH是矩形,
∴CG=DH,OC=CG,OD=DH,
∴OC=OD,
∵△ACD是等邊三角形,
∴AC=AD,∠CAD=60°,
在△ACO和△ADO中,
,
∴△ACO≌△ADO(SSS),
∴∠OAB=∠CAO=30°,
∴點(diǎn)O一定在∠CAB的平分線上運(yùn)動(dòng),
∴當(dāng)OB⊥AO時(shí),OB的長度最小,
∵∠OAB=30°,∠AOB=90°,
∴OB=AB=×10=5,
即OB的最小值為5.
故答案為:5.
【點(diǎn)評】本題考查了矩形的性質(zhì)、全等三角形的性質(zhì)和判定、含30°角的直角三角形的性質(zhì),熟練掌握直角三角形中,30°角所對的直角邊等于斜邊的一半,利用了矩形對角線相等且平分的性質(zhì)得對角線的一半相等,為三角形全等用鋪墊;另外還利用了垂線段最短解決了求最值問題.
37.(2022?南京模擬)如圖,矩形ABCD中,AB=6,AD=3,E為AB的中點(diǎn),F(xiàn)為EC上一動(dòng)點(diǎn),P為DF中點(diǎn),連接PB,則PB的最小值是 3 .
【分析】由中位線定理可得點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)軌跡是線段P1P2,再由垂線段最短可得當(dāng)BP⊥P1P2時(shí),PB取得最小值,連接BP1、BP2,作BP′⊥P1P2于P′,作P2Q⊥AB于Q,則BP的最小值為BP′的長,P2Q是△EAD的中位線,由勾股定理求出BP2、BP1、CE的長,由三角形中位線定理得出P1P2的長,設(shè)P′P2=x,則P′P1=﹣x,由勾股定理得BP22﹣P′P22=BP12﹣P′P12,解得x=,即可得出結(jié)果.
【解答】解:當(dāng)點(diǎn)F與點(diǎn)C重合時(shí),點(diǎn)P在P1處,CP1=DP1,
當(dāng)點(diǎn)F與點(diǎn)E重合時(shí),點(diǎn)P在P2處,EP2=DP2,
∴P1P2∥CE且P1P2=CE,
當(dāng)點(diǎn)F在EC上除點(diǎn)C、E的位置處時(shí),有DP=FP,
由中位線定理可知:P1P∥CE且P1P=CF,
∴點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)軌跡是線段P1P2,如圖所示,
∴當(dāng)BP⊥P1P2時(shí),PB取得最小值,
∵四邊形ABCD是矩形,
∴AD=BC=3,AB=CD=6,∠DAB=∠BCD=∠ABC=90°,
∴CP1=CD=3,
∵E為AB的中點(diǎn),
∴AE=BE=AB=3,
連接BP1、BP2,作BP′⊥P1P2于P′,作P2Q⊥AB于Q,
則BP的最小值為BP′的長,P2Q是△EAD的中位線,
∴P2Q=AD=,QE=AQ=AE=,
∴BQ=BE+QE=3+=,
在Rt△BP2Q中,由勾股定理得:
BP2===,
在Rt△CBE中,由勾股定理得:
CE===3,
∴P1P2=CE=,
在Rt△BCP1中,由勾股定理得:
BP1==3,
設(shè)P′P2=x,則P′P1=﹣x,
由勾股定理得:
BP22﹣P′P22=BP12﹣P′P12,
即()2﹣x2=(3)2﹣(﹣x)2,
解得:x=,
∴BP′2=()2﹣()2=18,
∴BP′=3.
故答案為:3.
【點(diǎn)評】本題考查了矩形的性質(zhì)、勾股定理、三角形中位線定理、垂線段最短等知識;熟練掌握矩形的性質(zhì)和勾股定理是解題的關(guān)鍵.
38.(2018?邵陽模擬)如圖,四邊形ABCD為矩形,O為AC中點(diǎn),過點(diǎn)O作AC的垂線分別交AD、BC于點(diǎn)E、F,連接AF、CE.
(1)求證:四邊形AFCE是菱形.
(2)若AC=8,EF=6,求BF的長.
【分析】(1)由條件可先證四邊形AFCE為平行四邊形,再結(jié)合線段垂直平分線的性質(zhì)可證得結(jié)論;
(2)由菱形的性質(zhì)可求得AE=CF=5,設(shè)BF=x,在Rt△ABF和Rt△ABC中,分別利用勾股定理可得到關(guān)于x的方程,可求得BF的長.
【解答】(1)證明:
∵O為AC中點(diǎn),EF⊥AC,
∴EF為AC的垂直平分線,
∴EA=EC,F(xiàn)A=FC,
∴∠EAC=∠ECA,∠FAC=∠FCA.
∵AE∥CF,
∴∠EAC=∠FCA,
∴∠FAC=∠ECA,
∴AF∥CE,
∴四邊形AFCE平行四邊形.
又∵EA=EC,
∴平行四邊形AFCE是菱形.
(2)∵四邊形AFCE是菱形,AC=8,EF=6,
∴OE=3,OA=4,
∴AE=CF=5,
設(shè)BF=x,
在Rt△ABF中,AB2=AF2﹣BF2,在Rt△ABC中,AB2=AC2﹣BC2.
∴52﹣x2=82﹣(x+5)2,
解得,
∴.
【點(diǎn)評】本題主要考查菱形的判定和性質(zhì),掌握菱形的判定方法和菱形的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵,在求BF的長時(shí),注意方程思想的應(yīng)用.
39.(2021春?淮安區(qū)期末)如圖,在矩形ABCD中,AB=4cm,BC=8cm,AC的垂直平分線EF分別交AD,BC于點(diǎn)E,F(xiàn),垂足為點(diǎn)O.
(1)連接AF,CE,求證:四邊形AFCE為菱形;
(2)求AF的長.
【分析】(1)根據(jù)矩形的性質(zhì)得出AD∥BC,求出∠AEO=∠CFO,根據(jù)全等三角形的判定得出△AEO≌△CFO,根據(jù)全等三角形的性質(zhì)得出OE=OF,根據(jù)菱形的判定推出即可;
(2)設(shè)AF=acm,根據(jù)菱形的性質(zhì)得出AF=CF=acm,在Rt△ABF中,由勾股定理得出42+(8﹣a)2=a2,求出a即可.
【解答】(1)證明:∵四邊形ABCD是矩形,
∴AD∥BC,
∴∠AEO=∠CFO,
∵AC的垂直平分線EF,
∴AO=OC,AC⊥EF,
在△AEO和△CFO中
∵
∴△AEO≌△CFO(AAS),
∴OE=OF,
∵O A=OC,
∴四邊形AECF是平行四邊形,
∵AC⊥EF,
∴平行四邊形AECF是菱形;
(2)解:設(shè)AF=acm,
∵四邊形AECF是菱形,
∴AF=CF=acm,
∵BC=8cm,
∴BF=(8﹣a)cm,
在Rt△ABF中,由勾股定理得:42+(8﹣a)2=a2,
解得:a=5,
即AF=5cm.
【點(diǎn)評】本題考查了菱形的性質(zhì)和判定,全等三角形的性質(zhì)和判定,線段垂直平分線的性質(zhì),勾股定理的應(yīng)用,能綜合運(yùn)用定理進(jìn)行推理是解此題的關(guān)鍵,注意:對角線互相垂直的平行四邊形是菱形.
40.(2019?無錫模擬)已知:如圖,在平行四邊形ABCD和矩形ABEF中,AC與DF相交于點(diǎn)G.
(1)試說明DF=CE;
(2)若AC=BF=DF,求∠ACE的度數(shù).
【分析】(1)根據(jù)平行四邊形對邊平行且相等可得AB=DC,AB∥DC,矩形的對邊平行且相等可得AB=EF,AB∥EF,從而得到DC=EF,DC∥EF,再根據(jù)一組對邊平行且相等的四邊形是平行四邊形可得四邊形DCEF是平行四邊形,然后根據(jù)平行四邊形對邊相等證明即可;
(2)連接AE,根據(jù)矩形的對角線相等可得BF=AE,然后求出AC=AE=CE,從而得到△AEC是等邊三角形,再根據(jù)等邊三角形的每一個(gè)角都是60°解答.
【解答】解:(1)證明:∵四邊形ABCD是平行四邊形,
∴AB=DC,AB∥DC,
又∵四邊形ABEF是矩形,
∴AB=EF,AB∥EF,
∴DC=EF,DC∥EF,
∴四邊形DCEF是平行四邊形,
∴DF=CE;
(2)解:如圖,連接AE,
∵四邊形ABEF是矩形,
∴BF=AE,
又∵AC=BF=DF,
∴AC=AE=CE,
∴△AEC是等邊三角形,
∴∠ACE=60°.
【點(diǎn)評】本題考查了矩形的性質(zhì),平行四邊形判定與性質(zhì),等邊三角形的判定與性質(zhì),熟記平行四邊形的判定方法并準(zhǔn)確識圖是解題的關(guān)鍵.
41.(2011?福州)已知,矩形ABCD中,AB=4cm,BC=8cm,AC的垂直平分線EF分別交AD、BC于點(diǎn)E、F,垂足為O.
(1)如圖1,連接AF、CE.求證四邊形AFCE為菱形,并求AF的長;
(2)如圖2,動(dòng)點(diǎn)P、Q分別從A、C兩點(diǎn)同時(shí)出發(fā),沿△AFB和△CDE各邊勻速運(yùn)動(dòng)一周.即點(diǎn)P自A→F→B→A停止,點(diǎn)Q自C→D→E→C停止.在運(yùn)動(dòng)過程中,
①已知點(diǎn)P的速度為每秒5cm,點(diǎn)Q的速度為每秒4cm,運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t秒,當(dāng)A、C、P、Q四點(diǎn)為頂點(diǎn)的四邊形是平行四邊形時(shí),求t的值.
②若點(diǎn)P、Q的運(yùn)動(dòng)路程分別為a、b(單位:cm,ab≠0),已知A、C、P、Q四點(diǎn)為頂點(diǎn)的四邊形是平行四邊形,求a與b滿足的數(shù)量關(guān)系式.
【分析】(1)先證明四邊形AFCE為平行四邊形,再根據(jù)對角線互相垂直平分的平行四邊形是菱形作出判定;根據(jù)勾股定理即可求得AF的長;
(2)①分情況討論可知,當(dāng)P點(diǎn)在BF上、Q點(diǎn)在ED上時(shí),才能構(gòu)成平行四邊形,根據(jù)平行四邊形的性質(zhì)列出方程求解即可;
②分三種情況討論可知a與b滿足的數(shù)量關(guān)系式.
【解答】解:(1)①∵四邊形ABCD是矩形,
∴AD∥BC,
∴∠CAD=∠ACB,∠AEF=∠CFE,
∵EF垂直平分AC,垂足為O,
∴OA=OC,
∴△AOE≌△COF,
∴OE=OF,
∴四邊形AFCE為平行四邊形,
又∵EF⊥AC,
∴四邊形AFCE為菱形,
②設(shè)菱形的邊長AF=CF=xcm,則BF=(8﹣x)cm,
在Rt△ABF中,AB=4cm,
由勾股定理得42+(8﹣x)2=x2,
解得x=5,
∴AF=5cm.
(2)①顯然當(dāng)P點(diǎn)在AF上時(shí),Q點(diǎn)在CD上,此時(shí)A、C、P、Q四點(diǎn)不可能構(gòu)成平行四邊形;
同理P點(diǎn)在AB上時(shí),Q點(diǎn)在DE或CE上或P在BF,Q在CD時(shí)不構(gòu)成平行四邊形,也不能構(gòu)成平行四邊形.
因此只有當(dāng)P點(diǎn)在BF上、Q點(diǎn)在ED上時(shí),才能構(gòu)成平行四邊形,
∴以A、C、P、Q四點(diǎn)為頂點(diǎn)的四邊形是平行四邊形時(shí),PC=QA,
∵點(diǎn)P的速度為每秒5cm,點(diǎn)Q的速度為每秒4cm,運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t秒,
∴PC=5t,QA=CD+AD﹣4t=12﹣4t,即QA=12﹣4t,
∴5t=12﹣4t,
解得,
∴以A、C、P、Q四點(diǎn)為頂點(diǎn)的四邊形是平行四邊形時(shí),秒.
②由題意得,四邊形APCQ是平行四邊形時(shí),點(diǎn)P、Q在互相平行的對應(yīng)邊上.
分三種情況:
i)如圖1,當(dāng)P點(diǎn)在AF上、Q點(diǎn)在CE上時(shí),AP=CQ,即a=12﹣b,得a+b=12;
ii)如圖2,當(dāng)P點(diǎn)在BF上、Q點(diǎn)在DE上時(shí),AQ=CP,即12﹣b=a,得a+b=12;
iii)如圖3,當(dāng)P點(diǎn)在AB上、Q點(diǎn)在CD上時(shí),AP=CQ,即12﹣a=b,得a+b=12.
綜上所述,a與b滿足的數(shù)量關(guān)系式是a+b=12(ab≠0).
【點(diǎn)評】本題綜合性較強(qiáng),考查了矩形的性質(zhì)、菱形的判定與性質(zhì)、勾股定理、平行四邊形的判定與性質(zhì),注意分類思想的應(yīng)用.
42.(2022春?工業(yè)園區(qū)期末)已知,如圖,在長方形ABCD中,AB=4,AD=6.延長BC到點(diǎn)E,使CE=3,連接DE.
(1)動(dòng)點(diǎn)P從點(diǎn)B出發(fā),以每秒1個(gè)單位的速度沿BC﹣CD﹣DA向終點(diǎn)A運(yùn)動(dòng),設(shè)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t秒,求當(dāng)t為何值時(shí),△ABP和△DCE全等?
(2)若動(dòng)點(diǎn)P從點(diǎn)B出發(fā),以每秒1個(gè)單位的速度僅沿著BE向終點(diǎn)E運(yùn)動(dòng),連接DP.設(shè)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t秒,是否存在t,使△PDE為等腰三角形?若存在,請求出t的值;否則,說明理由.
【分析】(1)若△ABP與△DCE全等,可得AP=CE=3或BP=CE=3,根據(jù)時(shí)間路程的關(guān)系可求t的值;
(2)根據(jù)題意可得:CD=4,根據(jù)勾股定理可求DE的長;分PD=DE,PE=DE,PD=PE三種情況討論,可求t的值.
【解答】解:(1)若△ABP與△DCE全等,
∴BP=CE或AP=CE,
當(dāng)BP=CE=3時(shí),則t=3÷1=3,
當(dāng)AP=CE=3時(shí),則t=(6+6+4﹣3)÷1=13,
∴當(dāng)t為3或13時(shí),△ABP和△DCE全等;
(2)∵四邊形ABCD是矩形,
∴AB=CD=4,AD=BC=6,CD⊥BC,
在Rt△DCE中,CE=3,
∴DE==5,
若△PDE為等腰三角形,
則PD=DE或PE=DE或PD=PE,
當(dāng)PD=DE時(shí),
∵PD=DE,DC⊥BE,
∴PC=CE=3,
∵BP=BC﹣CP=3,
∴t=3÷1=3,
當(dāng)PE=DE=5時(shí),
∵BP=BE﹣PE,
∴BP=9﹣5=4,
∴t=4÷1=4,
當(dāng)PD=PE時(shí),
∴PE=PC+CE=3+PC,
∴PD=3+PC,
在Rt△PDC中,DP2=CD2+PC2.
∴(3+PC)2=16+PC2,
∴PC=,
∵BP=BC﹣PC,
∴BP=,
∴t=÷1=,
綜上所述:當(dāng)t=3或4或時(shí),△PDE為等腰三角形.
【點(diǎn)評】本題主要考查了勾股定理的應(yīng)用,全等三角形和等腰三角形的判定與性質(zhì)等知識,運(yùn)用分類思想是解題的關(guān)鍵.
43.(2012?云南)如圖,在矩形ABCD中,對角線BD的垂直平分線MN與AD相交于點(diǎn)M,與BC相交于點(diǎn)N,連接BM,DN.
(1)求證:四邊形BMDN是菱形;
(2)若AB=4,AD=8,求MD的長.
【分析】(1)根據(jù)矩形性質(zhì)求出AD∥BC,推出∠MDO=∠NBO,∠DMO=∠BNO,證△DMO≌△BNO,推出OM=ON,得出平行四邊形BMDN,推出菱形BMDN;
(2)根據(jù)菱形性質(zhì)求出DM=BM,在Rt△AMB中,根據(jù)勾股定理得出BM2=AM2+AB2,推出x2=x2﹣16x+64+16,求出即可.
【解答】(1)證明:∵四邊形ABCD是矩形,
∴AD∥BC,∠A=90°,
∴∠MDO=∠NBO,∠DMO=∠BNO,
∵在△DMO和△BNO中,
,
∴△DMO≌△BNO(AAS),
∴OM=ON,
∵OB=OD,
∴四邊形BMDN是平行四邊形,
∵M(jìn)N⊥BD,
∴平行四邊形BMDN是菱形.
(2)解:∵四邊形BMDN是菱形,
∴MB=MD,
設(shè)MD長為x,則MB=DM=x,
在Rt△AMB中,BM2=AM2+AB2
即x2=(8﹣x)2+42,
解得:x=5,
所以MD長為5.
【點(diǎn)評】本題考查了矩形性質(zhì),平行四邊形的判定,菱形的判定和性質(zhì),勾股定理等知識點(diǎn)的應(yīng)用,對角線互相平分的四邊形是平行四邊形,對角線互相垂直的平行四邊形是菱形.
一十四.正方形的性質(zhì)(共5小題)
44.(2012?黔東南州)點(diǎn)P是正方形ABCD邊AB上一點(diǎn)(不與A、B重合),連接PD并將線段PD繞點(diǎn)P順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°,得線段PE,連接BE,則∠CBE等于( )
A.75°B.60°C.45°D.30°
【分析】過E作AB的延長線AF的垂線,垂足為F,可得出∠F為直角,又四邊形ABCD為正方形,可得出∠A為直角,進(jìn)而得到一對角相等,由旋轉(zhuǎn)可得∠DPE為直角,根據(jù)平角的定義得到一對角互余,在直角三角形ADP中,根據(jù)兩銳角互余得到一對角互余,根據(jù)等角的余角相等可得出一對角相等,再由PD=PE,利用AAS可得出三角形ADP與三角形PEF全等,根據(jù)確定三角形的對應(yīng)邊相等可得出AD=PF,AP=EF,再由正方形的邊長相等得到AD=AB,由AP+PB=PB+BF,得到AP=BF,等量代換可得出EF=BF,即三角形BEF為等腰直角三角形,可得出∠EBF為45°,再由∠CBF為直角,即可求出∠CBE的度數(shù).
【解答】解:過點(diǎn)E作EF⊥AF,交AB的延長線于點(diǎn)F,則∠F=90°,
∵四邊形ABCD為正方形,
∴AD=AB,∠A=∠ABC=90°,
∴∠ADP+∠APD=90°,
由旋轉(zhuǎn)可得:PD=PE,∠DPE=90°,
∴∠APD+∠EPF=90°,
∴∠ADP=∠EPF,
在△APD和△FEP中,
∵,
∴△APD≌△FEP(AAS),
∴AP=EF,AD=PF,
又∵AD=AB,
∴PF=AB,即AP+PB=PB+BF,
∴AP=BF,
∴BF=EF,又∠F=90°,
∴△BEF為等腰直角三角形,
∴∠EBF=45°,又∠CBF=90°,
則∠CBE=45°.
故選:C.
【點(diǎn)評】此題考查了正方形的性質(zhì),全等三角形的判定與性質(zhì),旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),以及等腰直角三角形的判定與性質(zhì),其中作出相應(yīng)的輔助線是解本題的關(guān)鍵.
45.(2022春?工業(yè)園區(qū)校級期末)如圖,在正方形ABCD中,AB=4.E、F分別為邊AB、BC的中點(diǎn),連接AF、DE,點(diǎn)N、M分別為AF、DE的中點(diǎn),連接MN,則MN的長度為 .
【分析】連接AM,并延長AM交CD于點(diǎn)G,先通過證明△AEM≌△GDM得到DM=EM,DG=AE后,證明MN是△AGF的中位線,可得MN=GF,在Rt△FCG中利用勾股定理求出GF的長,從而求出MN的長.
【解答】解:連接AM并延長AM交CD于點(diǎn)G,連接GF,如圖所示,
∵四邊形ABCD是正方形,
∴CD=BC=AB=4,∠C=90°,AB∥CD,
∴∠AEM=∠GDM,
∵E、F分別為邊AB、BC的中點(diǎn),
∴AE=AB=2,CF=BC=2.
∵M(jìn)為DE的中點(diǎn),
∴EM=DM,
在△EAM和△DGM中,
.
∴△EAM≌△DGM(SAS).
∴AM=MG,DG=AE=2.
∴M為AG的中點(diǎn),
∵N為AF的中點(diǎn),
∴MN是△AGF的中位線.
∴MN=GF.
在Rt△FCG中,
CG=DC﹣DG=4﹣2=2,
∴GF==2.
∴MN=GF=.
故答案為:.
【點(diǎn)評】本題考查了正方形的性質(zhì)、全等三角形的判定與性質(zhì)與勾股定理的應(yīng)用,難度較大,解答本題的關(guān)鍵是添加輔助線把MN歸納到三角形中,然后證明MN是三角形的中位線.
46.(2022春?儀征市期末)在正方形ABCD中,點(diǎn)E,F(xiàn)在對角線AC上,AC=12.
(1)如圖(1),若BE=BF,則AE與CF相等嗎?請說明理由;
(2)如圖(2),若∠EBF=45°,CF=4,求EF的長;
(3)如圖(3),若點(diǎn)E,F(xiàn)是AC的三等分點(diǎn),點(diǎn)P在正方形ABCD的邊上從點(diǎn)A開始按逆時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)一周,直至返回點(diǎn)A,試求此過程中滿足PE+PF為整數(shù)的點(diǎn)P個(gè)數(shù).
【分析】(1)連接BD,利用正方形的性質(zhì)和等腰三角形的性質(zhì)和等式的性質(zhì)解答即可;
(2)將△BCF繞著點(diǎn)B逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°得到△BAG,連接EG,利用旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)和全等三角形的判定與性質(zhì)和勾股定理解答即可;
(3)先求得點(diǎn)P在邊AB上運(yùn)動(dòng)時(shí),PE+PF為整數(shù)時(shí)的P的個(gè)數(shù),再利用對稱性即可得出結(jié)論.
【解答】解:(1)AE=CF,理由:
連接BD,如圖,
∵四邊形ABCD是正方形,
∴AC⊥BD,OA=OC.
∵BE=BF,
∴OE=OF,
∴OA﹣OE=OC﹣OF.
即:AE=BF.
(2)將△BCF繞著點(diǎn)B逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°得到△BAG,連接EG,如圖,
則△BCF≌△BGA,
∴∠ABG=∠FBC,∠GAB=∠FCB=45°,BG=BF,
∴∠GAE=∠GAB+∠BAC=45°+45°=90°,
∵∠ABC=90°,∠EBF=45°,
∴∠ABE+∠CBF=45°,
∴∠GBA+∠ABE=45°,
即:∠GBE=45°,
∴∠GBE=∠FBE=45°.
在△GBE和△FBE中,
,
∴△GBE和△FBE(SAS),
∴GE=EF,AG=CF=4.
設(shè)EF=BG=x,則AE=AC﹣CF﹣EF=8﹣x,
在Rt△AGE中,
∵AG2+AE2=GE2,
∴42+(8﹣x)2=x2,
解得:x=5,
∴EF=5;
(3)當(dāng)P,A兩點(diǎn)重合時(shí),PE+PF=4+8=12,符合題意;
當(dāng)點(diǎn)P在A,B兩點(diǎn)之間時(shí),
作點(diǎn)E關(guān)于AB的對稱點(diǎn)E′,連接E′F交AB于點(diǎn)P,如圖,
則此時(shí)PE+PF的值最小,
∵點(diǎn)E關(guān)于AB的對稱點(diǎn)E′,
∴AE′=AE=4,PE′=PE,AB⊥E′E,
∴∠E′AB=∠EAB=45°,
∴∠E′AE=90°,
∴PE+PF=PE′+PF=E′F==4<9;
當(dāng)P,B兩點(diǎn)重合時(shí),連接BD交AC于點(diǎn)O,如圖,
則OE=OA﹣AE=2,OB=OA=6,
∴PE=BE==2,
同理,PF=2,
∴PE+PF=4<13,不符合題意,
∴點(diǎn)P在AB邊上運(yùn)動(dòng)時(shí),4≤PE+PF≤4,則符合題意的點(diǎn)有8個(gè)(包括點(diǎn)A),
由對稱性可知,在正方形的四邊上符合題意的點(diǎn)有:7×4+2=30.
【點(diǎn)評】本題主要考查了正方形的性質(zhì),等腰三角形的性質(zhì),直角三角形的性質(zhì),全等三角形的判定與性質(zhì),圖形的對稱與旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),熟練掌握正方形的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.
47.(2022春?海門市期末)如圖,正方形ABCD中,E是對角線BD上一點(diǎn),連接AE,過點(diǎn)E作EF⊥AE,交邊BC于點(diǎn)F.
(1)求證:EA=EF;
(2)寫出線段FC,DE的數(shù)量關(guān)系并加以證明;
(3)若AB=4,F(xiàn)E=FC,求DE的長.
【分析】(1)過點(diǎn)E作MN⊥AD于M,交BC于點(diǎn)N,由四邊形ABCD為正方形,AE⊥EF,可證明△AEM≌△EFN(ASA),即可得AE=EF.
(2)由△AEM≌△EFN,∠ADB=45°,可得CF=2MD,而DE=MD,故CF=DE;
(3)設(shè)DE=x可得:FE2=AE2=AM2+ME2=(4﹣x)2+(x)2,而CF=DE,若FE=FC,有(4﹣x)2+(x)2=(x)2,可解得DE=2﹣2.
【解答】(1)證明:過點(diǎn)E作MN⊥AD于M,交BC于點(diǎn)N,如圖:
∵四邊形ABCD為正方形,
∴AD∥BC,AD=DC,∠ADB=45°,
∵M(jìn)N⊥AD,
∴MN⊥BC,
∴四邊形NCDM為矩形,
∴MN=CD,
∵∠ADB=45°,MN⊥AD,
∴MD=ME,
∴AM=EN,
∵AE⊥EF,
∴∠AEM+∠FEN=90°.
∵∠AEM+∠MAE=90°,
∴∠FEN=∠MAE,
∴△AEM≌△EFN(ASA),
∴AE=EF.
(2)解:CF=DE,理由如下:
由(1)知△AEM≌△EFN,∠ADB=45°,
∴ME=FN=MD,
∵四邊形NCDM為矩形,
∴CN=MD,
∴CF=2MD,
∵DE=MD,
∴CF=DE;
(3)解:設(shè)DE=x.由(1)得:FE2=AE2=AM2+ME2=(4﹣x)2+(x)2,
由(2)得CF=DE,
∴CF=x,
∵FE=FC,
∴FE2=FC2,
∴(4﹣x)2+(x)2=(x)2,
解方程得:x1=2﹣2,x2=﹣2﹣2(舍去),
∴DE=2﹣2.
【點(diǎn)評】本題考查正方形性質(zhì)及應(yīng)用,涉及全等三角形的判定與性質(zhì),勾股定理及應(yīng)用等,解題的關(guān)鍵是作輔助線,構(gòu)造三角形全等.
48.(2022春?太倉市期末)如圖,在正方形ABCD中,AB=,E為正方形ABCD內(nèi)一點(diǎn),DE=AB,∠EDC=α(0°<α<90°),連結(jié)CE,AE,過點(diǎn)D作DF⊥AE,垂足為點(diǎn)F,交CE的延長線于點(diǎn)G,連結(jié)AG.
(1)當(dāng)α=20°時(shí),求∠DAE的度數(shù);
(2)判斷△AEG的形狀,并說明理由;
(3)當(dāng)GF=1時(shí),求CE的長.
【分析】(1)由正方形的性質(zhì),求出∠ADE=70°,再根據(jù)三角形內(nèi)角和定理求解即可即可求解.
(2)由等腰三角形的性質(zhì)可得DG是AE的垂直平分線,可得AG=GE,由四邊形內(nèi)角和定理,可求∠GEA=45°,即可求解.
(3)由正方形的性質(zhì)和等腰直角三角形的性質(zhì)可求AC,AG的長,在Rt△ACG中,利用勾股定理可求解.
【解答】解:(1)∵四邊形ABCD是正方形,
∴∠ADC=90°,AB=AD,
∵∠CDE=20°,
∴∠ADE=70°,
∵DE=AB,
∴DA=DE,
∴∠DAE=∠DEA=×(180°﹣70°)=55°.
(2)結(jié)論:△AEG是等腰直角三角形.
理由:∵AD=DE,DF⊥AE,
∴DG是AE的垂直平分線,
∴AG=GE,
∴∠GAE=∠GEA,
∵DE=DC=AD,
∴∠DAE=∠DEA,∠DEC=∠DCE,
∵∠DAE+∠DEA+∠DEC+∠DCE+∠ADC=360°,
∴∠DEA+∠DEC=135°,
∴∠GEA=45°,
∴∠GAE=∠GEA=45°,
∴∠AGE=90°,
∴△AEG為等腰直角三角形.
(3)如圖,連接AC,
∵四邊形ABCD是正方形,
∴AC=AB=,
∵△AEG為等腰直角三角形,GF⊥AE,
∴GF=AF=EF=1,
∴AG=GE=,
∵AC2=AG2+GC2,
∴10=2+(EC+)2,
∴EC=(負(fù)根已經(jīng)舍棄).
【點(diǎn)評】本題考查了正方形性質(zhì),等腰直角三角形的性質(zhì),勾股定理等知識,添加恰當(dāng)輔助線構(gòu)造直角三角形是解題的關(guān)鍵.
一十五.正方形的判定(共2小題)
49.(2022春?隆安縣期末)如圖,四邊形ABCD是平行四邊形,AE∥BD,AE與CB的延長線交于點(diǎn)E,DE交AB于F.
(1)求證:BC=BE;
(2)連接CF,若∠ADF=∠BCF且AD=2AF,求證:四邊形ABCD是正方形.
【分析】(1)根據(jù)平行四邊形的性質(zhì)得:AD∥BC,AD=BC,又由平行四邊形的判定得:四邊形AEBD是平行四邊形,又由平行四邊形的對邊相等可得結(jié)論;
(2)根據(jù)(1):四邊形AEBD是平行四邊形,對角線互相平分可得:AF=BF=AB,EF=FD,從而證明AD=AB,即鄰邊相等,證明EF=FC=FD,得∠FDC=∠FCD,從而∠BCD=90°,根據(jù)有一個(gè)角是直角,鄰邊相等的平行四邊形是正方形可得結(jié)論.
【解答】證明:(1)∵四邊形ABCD是平行四邊形,
∴AD∥BC,AD=BC,
∵AE∥BD,
∴四邊形AEBD是平行四邊形,
∴AD=EB,
∴BC=BE;
(2)由(1)知:四邊形AEBD是平行四邊形,
∴AF=BF=AB,EF=FD,
∵AD=2AF,
∴AB=AD,
∵AD∥EC,
∴∠ADF=∠BCF,
∴∠FEC=∠BCF,
∴EF=FC=FD,
∴∠FDC=∠FCD,
∴∠ADF+∠FDC=∠FCD+∠BCF,
即∠ADC=∠BCD,
∵AD∥BC,
∴∠ADC+∠BCD=180°,
∴∠BCD=90°,
∴四邊形ABCD是正方形.
【點(diǎn)評】此題考查了平行四邊形的性質(zhì)、正方形的判定、等腰三角形的判定與性質(zhì)、平行線的性質(zhì),屬于基礎(chǔ)題,正確利用平行四邊形的性質(zhì)是解題關(guān)鍵.
50.(2008?烏魯木齊)如圖,在四邊形ABCD中,點(diǎn)E是線段AD上的任意一點(diǎn)(E與A,D不重合),G,F(xiàn),H分別是BE,BC,CE的中點(diǎn).
(1)證明:四邊形EGFH是平行四邊形;
(2)在(1)的條件下,若EF⊥BC,且EF=BC,證明:平行四邊形EGFH是正方形.
【分析】通過中位線定理得出GF∥EH且GF=EH,所以四邊形EGFH是平行四邊形;當(dāng)添加了條件EF⊥BC,且EF=BC后,通過對角線相等且互相垂直平分(EF⊥GH,且EF=GH)就可證明是正方形.
【解答】證明:(1)∵G,F(xiàn)分別是BE,BC的中點(diǎn),
∴GF∥EC且GF=EC.
又∵H是EC的中點(diǎn),EH=EC,
∴GF∥EH且GF=EH.
∴四邊形EGFH是平行四邊形.
(2)連接GH,EF.
∵G,H分別是BE,EC的中點(diǎn),
∴GH∥BC且GH=BC.
又∵EF⊥BC且EF=BC,
又∵EF⊥BC,GH是三角形EBC的中位線,
∴GH∥BC,
∴EF⊥GH,
又∵EF=GH.
∴平行四邊形EGFH是正方形.
【點(diǎn)評】主要考查了平行四邊形的判定和正方形的性質(zhì).正方形對角線的特點(diǎn)是:對角線互相垂直;對角線相等且互相平分;每條對角線平分一組對角.
一十六.正方形的判定與性質(zhì)(共1小題)
51.(2022春?儀征市期末)我們知道菱形與正方形的形狀有差異,可以將菱形與正方形的接近程度稱為菱形的“接近度”.如圖,已知菱形ABCD的邊長為5,設(shè)菱形ABCD的對角線BD,AC的長分別為m,n(m≥n).若我們將菱形的“接近度”定義為,即“接近度”=.
(1)當(dāng)菱形的“接近度”= 1 時(shí),菱形就是正方形;
(2)在菱形ABCD中,∠ABC=60°,求此菱形的“接近度”;
(3)若菱形ABCD的“接近度”是2,求此時(shí)菱形ABCD面積.
【分析】(1)根據(jù)當(dāng)菱形的“接近度”等于1時(shí),菱形ABCD的對角線BD,AC的長相等,進(jìn)而得出答案;
(2)利用菱形性質(zhì)可得△ABC是等邊三角形,進(jìn)而可以解決問題;
(3)根據(jù)當(dāng)菱形的“接近度”等于2,菱形ABCD的邊長為5,可得菱形對角線長,進(jìn)而得出答案.
【解答】解:(1)當(dāng)菱形的“接近度”=1時(shí),菱形的對角線相等,此時(shí)菱形就是正方形;
故答案為:1;
(2)在菱形ABCD中,∠ABC=60°,
∴△ABC是等邊三角形,
∴該菱形形ABCD的“接近度”等于;
(3)若菱形ABCD的“接近度”是2,
∵菱形ABCD的邊長為5,
∴菱形ABCD的對角線BD,AC的長分別為4,2,
此時(shí)菱形ABCD面積=4×2=20.
【點(diǎn)評】此題主要考查了菱形的性質(zhì)以及新定義,利用“接近度”定義求出是解題關(guān)鍵.
一十七.旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)(共7小題)
52.(2022?蘇州模擬)如圖,正方形ABCD的邊長為4,∠BCM=30°,點(diǎn)E是直線CM上一個(gè)動(dòng)點(diǎn),連接BE,線段BE繞點(diǎn)B順時(shí)針旋轉(zhuǎn)45°得到BF,連接DF,則線段DF長度的最小值等于( )
A.4﹣4B.2﹣2C.2D.2
【分析】如圖,連接BD,在BD上截取BG,使得BG=BC,連接FG,過點(diǎn)D作DH⊥GF于點(diǎn)H.證明△CBE≌△GBF(SAS),推出∠BCE=∠BGF=30°,推出點(diǎn)F在直線GF上運(yùn)動(dòng),當(dāng)點(diǎn)F與H重合時(shí),DF的值最小,作出DH即可解決問題.
【解答】解:如圖,連接BD,在BD上截取BG,使得BG=BC,連接FG,過點(diǎn)D作DH⊥GF于點(diǎn)H.
∵四邊形ABCD是正方形,
∴∠CBD=45°,CD=CB=4,∠DCB=90°,
∴BD=4,BG=BC=4,
∴DG=BD﹣BG=4﹣4,
∵∠CBG=∠EBF=45°,
∴∠CBE=∠GBF,
在△CBE和△GBF中,
,
∴△CBE≌△GBF(SAS),
∴∠BCE=∠BGF=30°,
∴點(diǎn)F在直線GF上運(yùn)動(dòng),當(dāng)點(diǎn)F與H重合時(shí),DF的值最小,
∵DH⊥FH,∠DGH=∠BGF=30°
∴DH=DG=2﹣2,
∴DF的最小值為2﹣2,
故選:B.
【點(diǎn)評】本題考查旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),全等三角形的判定和性質(zhì),正方形的性質(zhì)等知識,解題的關(guān)鍵是學(xué)會(huì)添加常用輔助線,構(gòu)造全等三角形解決問題,屬于中考??碱}型.
53.(2022?南京模擬)在長方形ABCD中,AB=4,BC=3,CE=2BE,EF=2,連接AF,將線段AF繞著點(diǎn)A順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°得到AP,則線段PE的最小值為( )
A.2B.﹣2C.4D.+1
【分析】連接AE,過點(diǎn)A作AG⊥AE,截取AG=AE,連接PG,GE,通過SAS證明△AEF≌△AGP,得PG=EF=2,再利用勾股定理求出GE的長,在△GPE中,利用三邊關(guān)系即可得出答案.
【解答】解:連接AE,過點(diǎn)A作AG⊥AE,截取AG=AE,連接PG,GE,
∵將線段AF繞著點(diǎn)A順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°得到AP,
∴AF=AP,∠PAF=90°,
∴∠FAE+∠PAE=∠PAE+∠PAG=90°,
∴∠FAE=∠PAG,
在△AEF和△AGP中,
,
∴△AEF≌△AGP(SAS),
∴PG=EF=2,
∵BC=3,CE=2BE,
∴BE=1,
在Rt△ABE中,由勾股定理得:
AE=,
∵AG=AE,∠GAE=90°,
∴GE==,
在△GPE中,PE>GE﹣PG,
∴PE的最小值為GE﹣PG=﹣2,
故選:B.
【點(diǎn)評】本題主要考查了旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),全等三角形的判定與性質(zhì),三角形的三邊關(guān)系等知識,作輔助線構(gòu)造出全等三角形是解題的關(guān)鍵.
54.(2022?常熟市模擬)如圖,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠ABC=30°,AC=2,點(diǎn)P是邊AB上的一動(dòng)點(diǎn).△A'B'C≌△ABC,將△A'B′C繞點(diǎn)C按逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn),點(diǎn)E是邊A'C的中點(diǎn),則PE長度的最小值為 ﹣1 .
【分析】過點(diǎn)C作CD⊥AB于點(diǎn)D,在Rt△ACD中,根據(jù)CD=ACsin∠BAC求出CD的長,當(dāng)P在AB上運(yùn)動(dòng)至垂足點(diǎn)D,△A'B'C繞點(diǎn)C旋轉(zhuǎn),當(dāng)點(diǎn)C、E、D共線時(shí)DE最小,即PE最小,據(jù)此求解可得.
【解答】解:過點(diǎn)C作CD⊥AB于點(diǎn)D,如圖:
∵Rt△ABC中,∠B=30°,
∴∠BAC=60°,
∵Rt△ACD中,AC=2,
∴CD=AC?sin∠BAC=2×=,
當(dāng)點(diǎn)P在AB上運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)D,△A'B'C繞點(diǎn)C旋轉(zhuǎn),點(diǎn)C、E、D共線時(shí)DE最小,即PE最小,最小值為CD﹣CE=﹣1,
故答案為:﹣1.
【點(diǎn)評】本題考查的是圖形的旋轉(zhuǎn)、銳角三角函數(shù)的定義等知識,根據(jù)題意得出點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)至點(diǎn)D、△A'B'C繞點(diǎn)C旋轉(zhuǎn)到點(diǎn)C、E、D共線時(shí),D′E最小,即PE最小是解題的關(guān)鍵.
55.(2022春?邗江區(qū)期末)如圖,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=3cm,BC=4cm.將△ABC繞點(diǎn)C按逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)后得△DCE,直線DA、BE相交于點(diǎn)F.取BC的中點(diǎn)G,連接GF,則GF長的最大值為 4 cm.
【分析】設(shè)∠BCE=∠ACD=α,可得∠CBE=∠CEB=∠CAD=∠CDA=90°﹣α,根據(jù)四邊形內(nèi)角和可得∠BFA=90°,取AB的中點(diǎn)H,連接HG、HF,則HG=AC,HF=AB,繼而可得FG≤HG+HF,即可得到答案.
【解答】解:取AB的中點(diǎn)H,連接HG、HF,如圖:
∵△DEC是由△ABC繞C點(diǎn)旋轉(zhuǎn)得到,
∴CE=CB,CD=CA,∠BCE=∠ACD,
設(shè)∠BCE=∠ACD=α,則∠CBE=∠CEB=∠CAD=∠CDA=90°﹣α,
在四邊形BCDF中,∠BFA=360°﹣∠BCD﹣∠CDA﹣∠CBE=360°﹣(90°+α)﹣2(90°﹣α)=90°,
在Rt△ABC中,∠ACB=90°,BC=4cm,AC=3cm,
∴AB=5cm,
Rt△ABF中,HF=AB=cm,
∵HG是△ABC中位線,
∴HG=AC=cm,
而FG≤HF+HG=4cm,
∴當(dāng)F、H、G在一條直線上時(shí),F(xiàn)G最大,最大值為HF+HG=4cm,
故答案為:4.
【點(diǎn)評】本題主要考查旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)、直角三角形的性質(zhì)及勾股定理、中位線定理,構(gòu)建以FG為邊的三角形,根據(jù)三角形三邊關(guān)系得出FG的長度范圍是解題的關(guān)鍵.
56.(2022?平邑縣一模)在正方形ABCD中,點(diǎn)E在射線BC上(不與點(diǎn)B、C重合),連接DB,DE,將DE繞點(diǎn)E逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°得到EF,連接BF.
(1)如圖1,點(diǎn)E在BC邊上.
①依題意補(bǔ)全圖1;
②若AB=6,EC=2,求BF的長;
(2)如圖2,點(diǎn)E在BC邊的延長線上,用等式表示線段BD,BE,BF之間的數(shù)量關(guān)系.
【分析】(1)①根據(jù)要求畫出圖形即可;
②過點(diǎn)F作FH⊥CB,交CB的延長線于H.證明△DCE≌△EHF(AAS),推出EC=FH,DC=EH,推出CE=BH=FH,再利用勾股定理解決問題即可;
(2)由②可得△DCE≌△EHF,推出EC=FH,DC=EH,推出CE=BH=FH,再利用等腰直角三角形的性質(zhì)解決問題即可
【解答】解(1)圖形如圖所示.
過點(diǎn)F作FH⊥CB,交CB的延長線于H,
∵四邊形ABCD是正方形,
∴CD=AB=6,∠C=90°,
∵∠DEF=∠C=90°,
∴∠DEC+∠FEH=90°,∠DEC+∠EDC=90°,
∴∠FEH=∠EDC,
在△DEC和△EFH中,
,
∴△DEC≌△EFH(AAS),
∴EC=FH=2,CD=BC=EH=6,
∴HB=EC=2,
∴Rt△FHB中,BF===2.
(2)結(jié)論:BF+BD=BE.
理由:過點(diǎn)F作FH⊥CB,交CB于H,
∵四邊形ABCD是正方形,
∴CD=AB=6,∠DCE=90°,
∵∠DEF=∠DCE=90°,
∴∠DEC+∠FEH=90°,∠DEC+∠EDC=90°,
∴∠FEH=∠EDC,
在△DEC和△EFH中,
,
∴△DEC≌△EFH(AAS),
∴EC=FH,CD=BC=EH,
∴HB=EC=HF,
∴△DCB和△BHF都是等腰直角三角形,
∴BD=BC=HE,BF=BH,
∵HE+BH=BE,
∴BF+BD=BE.
【點(diǎn)評】本題考查作圖﹣旋轉(zhuǎn)變換,全等三角形的判定和性質(zhì),等腰直角三角形的性質(zhì)和判定等知識,解題的關(guān)鍵是學(xué)會(huì)添加常用輔助線,構(gòu)造全等三角形解決問題.
57.(2016春?工業(yè)園區(qū)期末)如圖,在△ABC中,∠BAC=50°,將△ABC繞點(diǎn)A按逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)后得△AB1C1.當(dāng)B1B∥AC時(shí),求∠BAC1的度數(shù).
【分析】先依據(jù)平行的性質(zhì)可求得∠ABB1的度數(shù),然后再由旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)得到△AB1B為等腰三角形,∠B1AC1=50°,再求得∠BAB1的度數(shù),最后依據(jù)∠BAC1=∠BAB1﹣∠C1AB1求解即可.
【解答】解:∵B1B∥AC,
∴∠ABB1=∠BAC=50°.
∵由旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)可知:∠B1AC1=∠BAC=50°,AB=AB1.
∴∠ABB1=∠AB1B=50°.
∴∠BAB1=80°
∴∠BAC1=∠BAB1﹣∠C1AB1=80°﹣50°=30°.
【點(diǎn)評】本題主要考查的是旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)、平行線的判斷,求得∠BAB1的度數(shù)是解題的關(guān)鍵.
58.(2021?廈門二模)在正方形ABCD中,將邊AD繞點(diǎn)A逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)α(0°<α<90°)得到線段AE,AE與CD延長線相交于點(diǎn)F,過B作BG∥AF交CF于點(diǎn)G,連接BE.
(1)如圖1,求證:∠BGC=2∠AEB;
(2)當(dāng)(45°<α<90°)時(shí),依題意補(bǔ)全圖2,用等式表示線段AH,EF,DG之間的數(shù)量關(guān)系,并證明.
【分析】(1)根據(jù)BG∥AF,得到∠GBE=∠AEB,由AD繞點(diǎn)A逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)α得到線段AE,得到AE=AB,∠ABE=∠AEB=∠GBE,由正方形性質(zhì)得到CD∥AB,得到∠BGC=2∠AEB;
(2)按照題意補(bǔ)全圖形即可,在DC上取DN=AH,連接AN交BG于M,交BE于P,連接HM,EM,利用△ADN≌△BAH、△ABP≌△MBP、△ABH≌△MBH證明A、H、M、B共圓,從而可得∠DNA=∠GMN,GN=GM,再證明EF=GM,即可得到EF=AH+DG.
【解答】解:(1)證明:∵邊AD繞點(diǎn)A逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)α(0°<α<90°)得到線段AE,
∴AD=AE,
∵正方形ABCD,
∴AB=AD=AE,
∴∠AEB=∠ABE,
∵BG∥AF,
∴∠AEB=∠GBE,
∴∠ABE=∠AEB=∠GBE,
∴∠ABG=2∠AEB,
∵正方形ABCD,
∴AB∥CD,
∴∠BGC=∠ABG,
∴∠BGC=2∠AEB;
(2)補(bǔ)全圖2如下:
線段AH,EF,DG之間的數(shù)量關(guān)系為:EF=AH+DG,理由如下:
在DC上取DN=AH,連接AN交BG于M,交BE于P,連接HM,EM,如圖:
∵正方形ABCD,
∴AB=AD,∠ADN=∠BAH=90°,
又DN=AH,
∴△ADN≌△BAH(SAS),
∴∠DNA=∠AHB,∠DAN=∠ABH,
∵∠DNA+∠DAN=90°,
∴∠DAN+∠AHB=90°,
∴∠APH=90°,
∴∠BPM=∠BPA=90°,
由(1)知∠ABE=∠GBE,
且BP=BP,
∴△ABP≌△MBP(ASA),
∴AB=MB,
而BH=BH,∠ABE=∠GBE,
∴△ABH≌△MBH(SAS),
∴∠HAB=∠HMB=90°,
∴A、H、M、B共圓,
∴∠AHB=∠AMB=∠GMN,
∴∠DNA=∠GMN,
∴GN=GM,
∵CF∥AB,BG∥AF,
∴四邊形ABGF是平行四邊形,
∴BG=AF,
∵AE=AD=AB=MB,
∴EF=GM,
∴EF=GN,
∵GN=DG+DN,
∴EF=DG+AH.
【點(diǎn)評】本題考查正方形性質(zhì)應(yīng)用及全等三角形的性質(zhì)和判定,難度較大,解題的關(guān)鍵是構(gòu)造輔助線,將AH+DG轉(zhuǎn)化為GN.
一十八.作圖-旋轉(zhuǎn)變換(共1小題)
59.(2022春?盱眙縣期末)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,已知△ABC的三個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)分別為A(﹣5,1),B(﹣2,2),C(﹣1,4),請按下列要求畫圖:
(1)將△ABC先向右平移4個(gè)單位長度、再向下平移1個(gè)單位長度,得到△A1B1C1,畫出△A1B1C1;
(2)△A2B2C2與△ABC關(guān)于原點(diǎn)O成中心對稱,畫出△A2B2C2.
【分析】(1)根據(jù)點(diǎn)平移的規(guī)律得到A1(﹣1,0),B1(2,1),C1(3,3),然后描點(diǎn)即可;
(2)根據(jù)關(guān)于原點(diǎn)對稱的點(diǎn)的坐標(biāo)特征得到A2(5,﹣1),B2(2,﹣2),C2(1,﹣4),然后描點(diǎn)即可.
【解答】解:(1)如圖:
(2)如圖:
【點(diǎn)評】本題考查了作圖﹣旋轉(zhuǎn)變換:根據(jù)旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)可知,對應(yīng)角都相等都等于旋轉(zhuǎn)角,對應(yīng)線段也相等,由此可以通過作相等的角,在角的邊上截取相等的線段的方法,找到對應(yīng)點(diǎn),順次連接得出旋轉(zhuǎn)后的圖形.也考查了平移變換.
一十九.條形統(tǒng)計(jì)圖(共1小題)
60.(2022春?盱眙縣期末)我市中小學(xué)全面開展“陽光體育”活動(dòng),某校在大課間中開設(shè)了A(體操)、B(乒乓球)、C(毽球)、D(跳繩)四項(xiàng)活動(dòng).為了解學(xué)生最喜歡哪一項(xiàng)活動(dòng),隨機(jī)抽取了部分學(xué)生進(jìn)行調(diào)查,并將調(diào)查結(jié)果繪制成了如下兩幅不完整的統(tǒng)計(jì)圖,請根據(jù)統(tǒng)計(jì)圖回答下列問題:
(1)這次被調(diào)查的學(xué)生共有 400 人;
(2)請將統(tǒng)計(jì)圖2補(bǔ)充完整;
(3)統(tǒng)計(jì)圖1中B項(xiàng)目對應(yīng)的扇形的圓心角是 108 度;
(4)已知該校共有學(xué)生1000人,根據(jù)調(diào)查結(jié)果估計(jì)該校喜歡體操的學(xué)生有 100 人.
【分析】(1)由C項(xiàng)目的人數(shù)及其百分比可得答案;
(2)先根據(jù)D項(xiàng)目百分比及總?cè)藬?shù)求得D項(xiàng)目人數(shù),再依據(jù)各項(xiàng)目人數(shù)之和等于總?cè)藬?shù)得出A項(xiàng)目的人數(shù),即可補(bǔ)全圖形;
(3)用360度乘以樣本中B項(xiàng)目人數(shù)占總?cè)藬?shù)的比例即可得;
(4)用總?cè)藬?shù)乘以樣本中A項(xiàng)目人數(shù)所占比例即可.
【解答】解:(1)這次被調(diào)查的學(xué)生共有160÷40%=400(人),
故答案為:400;
(2)D項(xiàng)目的人數(shù)為400×20%=80(人),
則A項(xiàng)目的人數(shù)為400﹣(120+160+80)=40(人),
補(bǔ)全圖形如下:
(3)統(tǒng)計(jì)圖1中B項(xiàng)目對應(yīng)的扇形的圓心角是×360°=108°,
故答案為:108;
(4)根據(jù)調(diào)查結(jié)果估計(jì)該校喜歡體操的學(xué)生有1000×=100(人),
故答案為:100.
【點(diǎn)評】本題考查的是條形統(tǒng)計(jì)圖和扇形統(tǒng)計(jì)圖的綜合運(yùn)用,讀懂統(tǒng)計(jì)圖,從不同的統(tǒng)計(jì)圖中得到必要的信息是解決問題的關(guān)鍵.條形統(tǒng)計(jì)圖能清楚地表示出每個(gè)項(xiàng)目的數(shù)據(jù);扇形統(tǒng)計(jì)圖直接反映部分占總體的百分比大?。?br>
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