2.如圖,在正方形中,點(diǎn)在上,,,點(diǎn)是上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),則的最小值是________.
3.化簡(jiǎn)_________________.
4.如圖,□ABCD的對(duì)角線相交于點(diǎn)O,且AB≠AD,過O作OE⊥BD,交BC于點(diǎn)E,若△CDE的周長(zhǎng)為10,則平行四邊形ABCD的周長(zhǎng)是__________
5.如圖,在菱形中,,,為中點(diǎn),為對(duì)角線上一動(dòng)點(diǎn),連接和,則的最小值是______.
6.我國(guó)漢代數(shù)學(xué)家趙爽為了證明勾股定理,創(chuàng)制了一副“弦圖”,后人稱其為“趙爽弦圖”如圖①是我國(guó)古代著名的“趙爽弦圖”的示意圖,它是由四個(gè)全等的直角三角形圍成的.若較短的直角邊BC=5,將四個(gè)直角三角形中較長(zhǎng)的直角邊分別向外延長(zhǎng)一倍,得到圖②所示的“數(shù)學(xué)風(fēng)車”,若△BCD的周長(zhǎng)是30,則這個(gè)風(fēng)車的外圍周長(zhǎng)是_________.

7.如圖,在菱形ABCD中,邊長(zhǎng)為1,∠A=60?,順次連接菱形ABCD各邊中點(diǎn),可得四邊形;順次連結(jié)四邊形各邊中點(diǎn),可得四邊形;順次連結(jié)四邊形各邊中點(diǎn),可得四邊形;按此規(guī)律繼續(xù)下去,…,則四邊形的面積是_________________.
8.已知,如圖:在平面直角坐標(biāo)系中,O為坐標(biāo)原點(diǎn),四邊形OABC是矩形,點(diǎn)A、C的坐標(biāo)分別為、,點(diǎn)D是OA的中點(diǎn),點(diǎn)P在BC邊上運(yùn)動(dòng),當(dāng)是等腰三角形時(shí),點(diǎn)Р的坐標(biāo)為_______________.
9.【情景呈現(xiàn)】畫,并畫的平分線.
(1)把三角尺的直角頂點(diǎn)落在的任意一點(diǎn)上,使三角尺的兩條直角邊分別與的兩邊,垂直,垂足為,,(如圖1).則.(選填:“<”、“>”或“=”)
(2)把三角尺繞點(diǎn)旋轉(zhuǎn)(如圖2),猜想,的大小關(guān)系,并說明理由.
【理解應(yīng)用】
(3)在(2)的條件下,過點(diǎn)作直線,分別交,于點(diǎn),,如圖3猜想,,之間的關(guān)系為______.
【拓展延伸】
(4)如圖4,畫,并畫的平分線,在上任取一點(diǎn),作,的兩邊分別與,相交于,兩點(diǎn),與相等嗎?請(qǐng)說明理由.
10.如圖所示,在矩形中,cm,cm,點(diǎn)P從A開始沿邊以4m/s的速度運(yùn)動(dòng),點(diǎn)Q從C開始沿邊以2m/s的速度運(yùn)動(dòng),如果點(diǎn)P,Q分別從A,C同時(shí)出發(fā),當(dāng)其中一點(diǎn)到達(dá)終點(diǎn)時(shí),另一點(diǎn)也隨之停止運(yùn)動(dòng),設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t s.
(1)當(dāng)時(shí),求P,Q兩點(diǎn)之間的距離.
(2)當(dāng)為何值時(shí),線段與互相平分?
(3)當(dāng)為何值時(shí),四邊形的面積為矩形面積的.
11.已知:在矩形和中,,.
(1)如圖1,當(dāng)點(diǎn)在對(duì)角線上,點(diǎn)在邊上時(shí),連接,取的中點(diǎn),連接,,則與的數(shù)量關(guān)系是_____,_____;
(2)如圖2,將圖1中的繞點(diǎn)旋轉(zhuǎn),使點(diǎn)在的延長(zhǎng)線上,(1)中的其他條件不變.
①(1)中與的數(shù)量關(guān)系仍然成立嗎?請(qǐng)證明你的結(jié)論;
②求的度數(shù).
12.已知Rt△ABD中,邊AB=OB=1,∠ABO=90°
問題探究:
(1)以AB為邊,在Rt△ABO的右邊作正方形ABC,如圖(1),則點(diǎn)O與點(diǎn)D的距離為 .
(2)以AB為邊,在Rt△ABO的右邊作等邊三角形ABC,如圖(2),求點(diǎn)O與點(diǎn)C的距離.
問題解決:
(3)若線段DE=1,線段DE的兩個(gè)端點(diǎn)D,E分別在射線OA、OB上滑動(dòng),以DE為邊向外作等邊三角形DEF,如圖(3),則點(diǎn)O與點(diǎn)F的距離有沒有最大值,如果有,求出最大值,如果沒有,說明理由.
13.已知:正方形中,,繞點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn),它的兩邊分別交(或它們的延長(zhǎng)線)于點(diǎn).
當(dāng)繞點(diǎn)旋轉(zhuǎn)到時(shí)(如圖1),易證.
(1)當(dāng)繞點(diǎn)旋轉(zhuǎn)到時(shí)(如圖2),線段和之間有怎樣的數(shù)量關(guān)系?寫出猜想,并加以證明.
(2)當(dāng)繞點(diǎn)旋轉(zhuǎn)到如圖3的位置時(shí),線段和之間又有怎樣的數(shù)量關(guān)系?請(qǐng)直接寫出你的猜想.
14.在平面直角坐標(biāo)系xOy中,四邊形OABC為矩形,OA在x軸正半軸上,OC在y軸正半軸上,且A(10,0)、C(0,8)
(1)如圖1,在矩形OABC的邊AB上取一點(diǎn)E,連接OE,將△AOE沿OE折疊,使點(diǎn)A恰好落在BC邊上的F處,求AE的長(zhǎng);
(2)將矩形OABC的AB邊沿x軸負(fù)方向平移至MN(其它邊保持不變),M、N分別在邊OA、CB上且滿足CN=OM=OC=MN.如圖2,P、Q分別為OM、MN上一點(diǎn).若∠PCQ=45°,求證:PQ=OP+NQ;
(3)如圖3,S、G、R、H分別為OC、OM、MN、NC上一點(diǎn),SR、HG交于點(diǎn)D.若∠SDG=135°,HG=4,求RS的長(zhǎng).
15.正方形ABCD中,點(diǎn)P是邊CD上的任意一點(diǎn),連接BP,O為BP的中點(diǎn),作PE⊥BD.連接EO,AE,EC.于E,連接ED,AE,EC.
(1)當(dāng)∠DAE=25°時(shí),求∠AEC的度數(shù);
(2)當(dāng)∠PBC=15°時(shí),DP=4,求正方形的邊長(zhǎng);
(3)當(dāng)AE=時(shí),求BP的長(zhǎng).
16.在正方形ABCD中,點(diǎn)E是CD邊上任意一點(diǎn).連接AE,過點(diǎn)B作BF⊥AE于F.交AD于H.
(1)如圖1,過點(diǎn)D作DG⊥AE于G,求證:△AFB≌△DGA;
(2)如圖2,點(diǎn)E為CD的中點(diǎn),連接DF,求證:FH+FE=DF;
(3)如圖3,AB=2,連接EH,點(diǎn)P為EH的中點(diǎn),在點(diǎn)E從點(diǎn)D運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)C的過程中,點(diǎn)P隨之運(yùn)動(dòng),請(qǐng)直接寫出點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)的路徑長(zhǎng)
人教版八年級(jí)下冊(cè)第16~18章壓軸題考點(diǎn)訓(xùn)練(二)
1.如圖,矩形ABCD中,AB=3,BC=4,點(diǎn)E是BC邊上一點(diǎn),連接AE,把∠B沿AE折疊,使點(diǎn)B落在點(diǎn)處,當(dāng)為直角三角形時(shí),BE的長(zhǎng)為____
【答案】3或
【分析】當(dāng)△CEB′為直角三角形時(shí),有兩種情況:①當(dāng)點(diǎn)B′落在矩形內(nèi)部時(shí),如答圖1所示.連結(jié)AC,先利用勾股定理計(jì)算出AC=5,根據(jù)折疊的性質(zhì)得∠AB′E=∠B=90°,而當(dāng)△CEB′為直角三角形時(shí),只能得到∠EB′C=90°,所以點(diǎn)A、B′、C共線,即∠B沿AE折疊,使點(diǎn)B落在對(duì)角線AC上的點(diǎn)B′處,則EB=EB′,AB=AB′=3,可計(jì)算出CB′=2,設(shè)BE=x,則EB′=x,CE=4-x,然后在Rt△CEB′中運(yùn)用勾股定理可計(jì)算出x.②當(dāng)點(diǎn)B′落在AD邊上時(shí),如答圖2所示.此時(shí)ABEB′為正方形.
【詳解】當(dāng)△CEB′為直角三角形時(shí),有兩種情況:
①當(dāng)點(diǎn)B′落在矩形內(nèi)部時(shí),如答圖1所示.
連結(jié)AC,
在Rt△ABC中,AB=3,BC=4,
∴AC==5,
∵∠B沿AE折疊,使點(diǎn)B落在點(diǎn)B′處,
∴∠AB′E=∠B=90°,
當(dāng)△CEB′為直角三角形時(shí),只能得到∠EB′C=90°,
∴點(diǎn)A、B′、C共線,即∠B沿AE折疊,使點(diǎn)B落在對(duì)角線AC上的點(diǎn)B′處,
∴EB=EB′,AB=AB′=3,
∴CB′=5-3=2,
設(shè)BE=x,則EB′=x,CE=4-x,
在Rt△CEB′中,
∵EB′2+CB′2=CE2,
∴x2+22=(4-x)2,解得,
∴BE=;
②當(dāng)點(diǎn)B′落在AD邊上時(shí),如答圖2所示.此時(shí)ABEB′為正方形,
∴BE=AB=3.
綜上所述,BE的長(zhǎng)為或3.
故答案為:或3.
【點(diǎn)睛】此題考查了折疊和矩形的性質(zhì),勾股定理的運(yùn)用,正方形的判定和性質(zhì)等知識(shí),解題的關(guān)鍵是熟練掌握折疊和矩形的性質(zhì),勾股定理的運(yùn)用,正方形的判定和性質(zhì).
2.如圖,在正方形中,點(diǎn)在上,,,點(diǎn)是上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),則的最小值是________.
【答案】5
【分析】根據(jù)題意,連接PA、AE,由正方形的性質(zhì)可知A、C關(guān)于直線BD對(duì)稱,故AE的長(zhǎng)即為PA+PC的最小值,再根據(jù)勾股定理求出AE的長(zhǎng)即可.
【詳解】解:,,
,
,,
如圖,連接,
在正方形中,點(diǎn)和點(diǎn)關(guān)于對(duì)稱,
,

由兩點(diǎn)之間線段最短可知,當(dāng)點(diǎn),,在一條直線上時(shí),
有最小值,且最小值為,
在中,,,

∴的最小值為.
故答案為:5
【點(diǎn)睛】此題主要考查了正方形的性質(zhì)和軸對(duì)稱及勾股定理等知識(shí)的綜合應(yīng)用,找出最短路徑作法是解題關(guān)鍵.
3.化簡(jiǎn)_________________.
【答案】x
【分析】由題意得,,則,變形為,進(jìn)行計(jì)算即可得.
【詳解】解:由題意得,,
則,
=
=
=
=x,
故答案為:x.
【點(diǎn)睛】本題考查了化簡(jiǎn)二次根式,化簡(jiǎn)絕對(duì)值,解題的關(guān)鍵是掌握二次根式的性質(zhì)和求絕對(duì)值法則.
4.如圖,□ABCD的對(duì)角線相交于點(diǎn)O,且AB≠AD,過O作OE⊥BD,交BC于點(diǎn)E,若△CDE的周長(zhǎng)為10,則平行四邊形ABCD的周長(zhǎng)是__________
【答案】20
【分析】由四邊形是平行四邊形,根據(jù)平行四邊形的對(duì)角線互相平分、對(duì)邊相等,即可得出,,,又根據(jù),即可得是的垂直平分線,然后根據(jù)線段垂直平分線的性質(zhì),即可得,又由的周長(zhǎng)為10,即可求得平行四邊形的周長(zhǎng).
【詳解】解:四邊形是平行四邊形,
,,,
,,
的周長(zhǎng)為10,即,
平行四邊形的周長(zhǎng)為:

故答案為:20.
【點(diǎn)睛】此題考查了平行四邊形的性質(zhì)與線段垂直平分線的性質(zhì).解題的關(guān)鍵是注意掌握數(shù)形結(jié)合思想與轉(zhuǎn)化思想的應(yīng)用.
5.如圖,在菱形中,,,為中點(diǎn),為對(duì)角線上一動(dòng)點(diǎn),連接和,則的最小值是______.
【答案】
【分析】根據(jù)題意,作點(diǎn)M關(guān)于BD的對(duì)稱點(diǎn)N,然后根據(jù)兩點(diǎn)之間線段最短,可知AN就是PA+PM的最小值,再根據(jù)勾股定理即可求得AN的值,本題得以解決.
【詳解】】解:作點(diǎn)M關(guān)于BD的對(duì)稱點(diǎn)N,交CD于點(diǎn)N,連接AN,則AN就是PA+PM的最小值,
∵在菱形ABCD中,AB=4,∠ABC=60°,M為AD中點(diǎn),AC⊥BD,
∴∠ADC=60°,DA=DC,點(diǎn)N為CD的中點(diǎn),
∴△DAC是等邊三角形,AN⊥CD,
∴AC=AD=AB=4,
故答案為:
【點(diǎn)睛】本題考查菱形的性質(zhì)、軸對(duì)稱-最短路近問題,解答本題的關(guān)鍵是明確題意,找出所求問題需要的條件,利用數(shù)形結(jié)合的思想解答.
6.我國(guó)漢代數(shù)學(xué)家趙爽為了證明勾股定理,創(chuàng)制了一副“弦圖”,后人稱其為“趙爽弦圖”如圖①是我國(guó)古代著名的“趙爽弦圖”的示意圖,它是由四個(gè)全等的直角三角形圍成的.若較短的直角邊BC=5,將四個(gè)直角三角形中較長(zhǎng)的直角邊分別向外延長(zhǎng)一倍,得到圖②所示的“數(shù)學(xué)風(fēng)車”,若△BCD的周長(zhǎng)是30,則這個(gè)風(fēng)車的外圍周長(zhǎng)是_________.

【答案】76
【詳解】分析:由題意∠ACB為直角,利用勾股定理求得外圍中一條邊,又由AC延伸一倍,從而求得風(fēng)車的一個(gè)輪子,進(jìn)一步求得四個(gè).
詳解:依題意,設(shè)“數(shù)學(xué)風(fēng)車”中的四個(gè)直角三角形的斜邊長(zhǎng)為x,AC=y,則x2=4y2+52,
∵△BCD的周長(zhǎng)是30,
∴x+2y+5=30
則x=13,y=6.
∴這個(gè)風(fēng)車的外圍周長(zhǎng)是:4(x+y)=4×19=76.
故答案是:76.
點(diǎn)睛:本題考查了勾股定理在實(shí)際情況中的應(yīng)用,注意隱含的已知條件來解答此類題.
7.如圖,在菱形ABCD中,邊長(zhǎng)為1,∠A=60?,順次連接菱形ABCD各邊中點(diǎn),可得四邊形;順次連結(jié)四邊形各邊中點(diǎn),可得四邊形;順次連結(jié)四邊形各邊中點(diǎn),可得四邊形;按此規(guī)律繼續(xù)下去,…,則四邊形的面積是_________________.
【答案】
【分析】首先利用已知數(shù)據(jù)求出菱形ABCD的面積,易得四邊形A2B2C2D2的面積等于矩形A1B1C1D1的面積的,同理可得四邊形A3B3C3D3的面積等于四邊形A2B2C2D2的面積的,那么等于矩形A1B1C1D1的面積的()2,同理可得四邊形A2016B2016C2016D2016的面積.
【詳解】如圖,連接AC、BD.則AC⊥BD.
∵菱形ABCD中,邊長(zhǎng)為1,∠A=60°,
∴S菱形ABCD=AC?BD=1×1×sin60°=
∵順次連結(jié)菱形ABCD各邊中點(diǎn),可得四邊形A1B1C1D1,易證四邊形A1B1C1D1是矩形,
S矩形A1B1C1D1=AC?BD=AC?BD=S菱形ABCD.
同理,S四邊形A2B2C2D2=S矩形A1B1C1D1=S菱形ABCD,S矩形A3B3C3D3=()3S菱形ABCD.
四邊形A2019B2019C2019D2019的面積是=S菱形ABCD=,故答案為.
【點(diǎn)睛】本題考查了菱形以及中點(diǎn)四邊形的性質(zhì).找到中點(diǎn)四邊形的面積與原四邊形的面積之間的關(guān)系是解決本題的關(guān)鍵.
8.已知,如圖:在平面直角坐標(biāo)系中,O為坐標(biāo)原點(diǎn),四邊形OABC是矩形,點(diǎn)A、C的坐標(biāo)分別為、,點(diǎn)D是OA的中點(diǎn),點(diǎn)P在BC邊上運(yùn)動(dòng),當(dāng)是等腰三角形時(shí),點(diǎn)Р的坐標(biāo)為_______________.
【答案】,,,;
【分析】題中沒指明△ODP的腰長(zhǎng)與底分別是哪個(gè)邊,故應(yīng)該分情況進(jìn)行分析,從而求得點(diǎn)P的坐標(biāo).
【詳解】(1)OD是等腰三角形的底邊時(shí),此時(shí)P(2.5,4);
(2)OD是等腰三角形的一條腰時(shí):
①若點(diǎn)O是頂角頂點(diǎn)時(shí),P點(diǎn)就是以點(diǎn)O為圓心,以5為半徑的弧與CB的交點(diǎn),在直角?OPC中,CP===3,則P的坐標(biāo)是(3,4);②若D是頂角頂點(diǎn)時(shí),P點(diǎn)就是以點(diǎn)D為圓心,以5為半徑的弧與CB的交點(diǎn),過D作DM⊥BC于點(diǎn)M,在直角?PDM中,PM==3,當(dāng)P在M的左邊時(shí),CP=5-3=2,則P的坐標(biāo)是(2,4);當(dāng)P在M的右側(cè)時(shí),CP=5+3=8,則P的坐標(biāo)是(8,4);故P的坐標(biāo)為: (2.5,4);(3,4); (2,4)或(8,4).故答案為: (2.5,4),(3,4),(2,4),(8,4)
【點(diǎn)睛】本題考查了等腰三角形的性質(zhì)和勾股定理的運(yùn)用解答,注意正確地進(jìn)行分類,考慮到所有可能的情況是解題的關(guān)鍵.
9.【情景呈現(xiàn)】畫,并畫的平分線.
(1)把三角尺的直角頂點(diǎn)落在的任意一點(diǎn)上,使三角尺的兩條直角邊分別與的兩邊,垂直,垂足為,,(如圖1).則.(選填:“<”、“>”或“=”)
(2)把三角尺繞點(diǎn)旋轉(zhuǎn)(如圖2),猜想,的大小關(guān)系,并說明理由.
【理解應(yīng)用】
(3)在(2)的條件下,過點(diǎn)作直線,分別交,于點(diǎn),,如圖3猜想,,之間的關(guān)系為______.
【拓展延伸】
(4)如圖4,畫,并畫的平分線,在上任取一點(diǎn),作,的兩邊分別與,相交于,兩點(diǎn),與相等嗎?請(qǐng)說明理由.
【答案】(1)=
(2),理由見解析
(3)
(4),理由見解析
【分析】(1)由全等三角形的判定和性質(zhì)證明PE=PF;
(2)過點(diǎn)P作PM⊥OA,PN⊥OB,垂足是M,N,利用條件證明△PEM≌△PFN即可得出結(jié)論;
(3)根據(jù)等腰直角三角形的性質(zhì)得到OP=PG=PH,證明△GPE≌△OPF(ASA),△EPO≌△FPH,得到答案;
②根據(jù)勾股定理,全等三角形的性質(zhì)解答;
(4)作PG⊥OA于G,PH⊥OB于H,證明△PGE≌△PHF,根據(jù)全等三角形的性質(zhì)證明結(jié)論.
(1)
解:∵OC平分∠AOB,
∴∠AOC=∠BOC,
∵PE⊥OA,
∴∠OEP=90°,
∵∠AOB=90°,∠EPF=90°
∴∠OFP=360°-∠AOB-∠PEO-∠EPF=90°,
∴∠OEP=∠OFP
又∵∠AOC=∠BOC,OP=OP
∴△OEP≌△OFP(AAS),
∴PE=PF,
故答案為:=;
(2)
解:PE=PF,理由如下:如圖2,過點(diǎn)P作PM⊥OA,PN⊥OB,垂足是M,N,
∵PM⊥OA,PN⊥OB,,
∴∠AOB=∠PME=∠PNF=90°,
∴∠MPN=90°,
與(1)同理可證PM=PN,
∵∠EPF=90°,
∴∠MPE=∠FPN,
在△PEM和△PFN中,

∴△PEM≌△PFN(ASA),
∴PE=PF;
(3)
解:GE2+FH2=EF2,理由如下:
∵OC平分∠AOB,
∴∠AOC=∠BOC=45°,
∵GH⊥OC,
∴∠OGH=∠OHG=45°,
∴OP=PG=PH,
∵∠GPO=90°,∠EPF=90°,
∴∠GPE=∠OPF,
在△GPE和△OPF中,

∴△GPE≌△OPF(ASA),
∴GE=OF,
同理可證明△EPO≌△FPH,
∴∴FH=OE,
在Rt△EOF中,OF2+OE2=EF2,
∴GE2+FH2=EF2,
故答案為:GE2+FH2=EF2;
(4)
解:PE=PF;理由:作PG⊥OA于G,PH⊥OB于H.
在△OPG和△OPH中,
,
∴△OPG≌△OPH,
∴PG=PH,
∵∠AOB=60°,∠PGO=∠PHO=90°,
∴∠GPH=120°,
∵∠EPF=120°,
∴∠GPH=∠EPF,
∴∠GPE=∠FPH,
在△PGE和△PHF中,
∴△PGE≌△PHF,
∴PE=PF.
【點(diǎn)睛】本題考查幾何變換綜合題,全等三角形的判定和性質(zhì)、角平分線的定義等知識(shí),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.
10.如圖所示,在矩形中,cm,cm,點(diǎn)P從A開始沿邊以4m/s的速度運(yùn)動(dòng),點(diǎn)Q從C開始沿邊以2m/s的速度運(yùn)動(dòng),如果點(diǎn)P,Q分別從A,C同時(shí)出發(fā),當(dāng)其中一點(diǎn)到達(dá)終點(diǎn)時(shí),另一點(diǎn)也隨之停止運(yùn)動(dòng),設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t s.
(1)當(dāng)時(shí),求P,Q兩點(diǎn)之間的距離.
(2)當(dāng)為何值時(shí),線段與互相平分?
(3)當(dāng)為何值時(shí),四邊形的面積為矩形面積的.
【答案】(1)cm
(2)4s
(3)3s
【分析】(1)當(dāng)t=2秒時(shí),表示出QC,AP的長(zhǎng),利用勾股定理求出PQ的長(zhǎng)即可.
(2)根據(jù)線段AQ與DP互相平分,則四邊形APQDA為矩形,也就是AP=DQ,分別用含t的代數(shù)式表示,解出即可.
(3)用t表示出四邊形APQD的面積,再求出矩形面積的進(jìn)而得出即可.
【解析】(1)
解:連接PQ,過D點(diǎn)P作PE⊥DQ于點(diǎn)E,如圖所示:
∵AB=24cm,BC=10cm,點(diǎn)P從A開始沿AB邊以4cm/s的速度運(yùn)動(dòng),點(diǎn)QA從C開始沿CD邊2cm/s的速度移動(dòng),
∴當(dāng)t=2秒時(shí),QC=4cm,AP=8cm,
∴DQ=24-QC=20cm,則EQ=12cm,
∴(cm),
∴P,Q兩點(diǎn)之間的距離cm.
(2)
∵AP=4t,DQ=24-2t,
當(dāng)線段AQ與DP互相平分,則四邊形APQD為矩形時(shí),
則AP=DQ,即4t=24-2t,
解得:t=4,
故t為4s時(shí),線段AQ與DP互相平分.
(3)
∵P在AB上,

,

,
解得:,
∴t為3秒時(shí),四邊形APQD的面積為矩形面積的.
【點(diǎn)睛】本題考查了矩形的性質(zhì)及勾股定理的應(yīng)用,根據(jù)運(yùn)動(dòng)速度得出QC以及AP的長(zhǎng)是解題關(guān)鍵.
11.已知:在矩形和中,,.
(1)如圖1,當(dāng)點(diǎn)在對(duì)角線上,點(diǎn)在邊上時(shí),連接,取的中點(diǎn),連接,,則與的數(shù)量關(guān)系是_____,_____;
(2)如圖2,將圖1中的繞點(diǎn)旋轉(zhuǎn),使點(diǎn)在的延長(zhǎng)線上,(1)中的其他條件不變.
①(1)中與的數(shù)量關(guān)系仍然成立嗎?請(qǐng)證明你的結(jié)論;
②求的度數(shù).
【答案】(1),;(2)①成立,證明見解析;②.
【分析】(1)根據(jù)直角三角形斜邊上中線性質(zhì)得ME=MD,根據(jù)含有30°的直角三角形性質(zhì)∠EMC=∠EMF+∠CMF=2(∠MDE+∠MDC)=2∠BDC,由∠DBC=30°,得∠BDC=90°-30°=60°,∠EMC=2∠BDC=2×60°=120°;
(2)①分別延長(zhǎng)EM,CD交于點(diǎn)G,根據(jù)矩形性質(zhì)證△FEM≌△DGM,得ME=GM,在Rt△GEC中,MC=EG=ME;
②如圖3,分別延長(zhǎng)FE,DB交于點(diǎn)H,證△FEB≌△HEB.得FE=HE.根據(jù)EM∥HD,得∠7=∠4=30°,∠7=∠8=30°,∠EMC=180°-∠7-∠8=180°-30°-30°=120°.
【詳解】(1)如圖1,
∵∠BEF=90°,
∴∠DEF=90°,
∵點(diǎn)M是DF的中點(diǎn),
∴ME=MD,
∵∠BCD=90°,點(diǎn)M是DF的中點(diǎn),
∴MC=MD,
∴ME=MC;
∵M(jìn)E=MD,
∴∠MDE=∠MED,
∴∠EMF=∠MDE+∠MED=2∠MDE,
∵M(jìn)C=MD,
∴∠MDC=∠MCD,
∴∠CMF=∠MDC+∠MCD=2∠MDC,
∴∠EMC=∠EMF+∠CMF=2(∠MDE+∠MDC)=2∠BDC,
又∵∠DBC=30°,
∴∠BDC=90°-30°=60°,
∴∠EMC=2∠BDC=2×60°=120°.
故答案為:ME=MC,120.
(2)①M(fèi)E=MC仍然成立.
證明:如圖2,分別延長(zhǎng)EM,CD交于點(diǎn)G,
∵四邊形ABCD是矩形,
∴∠DCB=90°.
∵∠BEF=90°,
∴∠FEB+∠DCB=180°.
∵點(diǎn)E在CB的延長(zhǎng)線上,
∴FE∥DC.
∴∠1=∠G.
∵M(jìn)是DF的中點(diǎn),
∴FM=DM.
在△FEM和△DGM中,,
∴△FEM≌△DGM,
∴ME=GM,
∴在Rt△GEC中,
MC=EG=ME,
∴ME=MC.
②如圖3,分別延長(zhǎng)FE,DB交于點(diǎn)H,
∵∠4=∠5,∠4=∠6,
∴∠5=∠6.
∵點(diǎn)E在直線FH上,∠FEB=90°,
∴∠HEB=∠FEB=90°.
在△FEB和△HEB中,
∴△FEB≌△HEB.
∴FE=HE.
∵FM=MD,
∴EM是三角形FHD的中位線,
∴EM∥HD,
∴∠7=∠4=30°,
∵M(jìn)E=MC,
∴∠7=∠8=30°,
∴∠EMC=180°-∠7-∠8=180°-30°-30°=120°.
【點(diǎn)睛】本題考查矩形的性質(zhì)、全等三角形的判定與性質(zhì)及三角形中位線的性質(zhì),綜合運(yùn)用矩形的性質(zhì)和直角三角形性質(zhì)分析問題是解題關(guān)鍵.
12.已知Rt△ABD中,邊AB=OB=1,∠ABO=90°
問題探究:
(1)以AB為邊,在Rt△ABO的右邊作正方形ABC,如圖(1),則點(diǎn)O與點(diǎn)D的距離為 .
(2)以AB為邊,在Rt△ABO的右邊作等邊三角形ABC,如圖(2),求點(diǎn)O與點(diǎn)C的距離.
問題解決:
(3)若線段DE=1,線段DE的兩個(gè)端點(diǎn)D,E分別在射線OA、OB上滑動(dòng),以DE為邊向外作等邊三角形DEF,如圖(3),則點(diǎn)O與點(diǎn)F的距離有沒有最大值,如果有,求出最大值,如果沒有,說明理由.
【答案】(1)、;(2)、;(3)、.
【分析】試題分析:(1)、如圖1中,連接OD,在Rt△ODC中,根據(jù)OD=計(jì)算即可.(2)、如圖2中,作CE⊥OB于E,CF⊥AB于F,連接OC.在Rt△OCE中,根據(jù)OC=計(jì)算即可.(3)、如圖3中,當(dāng)OF⊥DE時(shí),OF的值最大,設(shè)OF交DE于H,在OH上取一點(diǎn)M,使得OM=DM,連接DM.分別求出MH、OM、FH即可解決問題.
【詳解】試題解析:(1)、如圖1中,連接OD,
∵四邊形ABCD是正方形, ∴AB=BC=CD=AD=1,∠C=90° 在Rt△ODC中,∵∠C=90°,OC=2,CD=1,
∴OD=
(2)、如圖2中,作CE⊥OB于E,CF⊥AB于F,連接OC.
∵∠FBE=∠E=∠CFB=90°, ∴四邊形BECF是矩形, ∴BF=CF=,CF=BE=,
在Rt△OCE中,OC==.
(3)、如圖3中,當(dāng)OF⊥DE時(shí),OF的值最大,設(shè)OF交DE于H,在OH上取一點(diǎn)M,使得OM=DM,連接DM.
∵FD=FE=DE=1,OF⊥DE, ∴DH=HE,OD=OE,∠DOH=∠DOE=22.5°, ∵OM=DM,
∴∠MOD=∠MDO=22.5°, ∴∠DMH=∠MDH=45°, ∴DH=HM=, ∴DM=OM=,
∵FH=, ∴OF=OM+MH+FH==.
∴OF的最大值為.
考點(diǎn):四邊形綜合題.
13.已知:正方形中,,繞點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn),它的兩邊分別交(或它們的延長(zhǎng)線)于點(diǎn).
當(dāng)繞點(diǎn)旋轉(zhuǎn)到時(shí)(如圖1),易證.
(1)當(dāng)繞點(diǎn)旋轉(zhuǎn)到時(shí)(如圖2),線段和之間有怎樣的數(shù)量關(guān)系?寫出猜想,并加以證明.
(2)當(dāng)繞點(diǎn)旋轉(zhuǎn)到如圖3的位置時(shí),線段和之間又有怎樣的數(shù)量關(guān)系?請(qǐng)直接寫出你的猜想.
【答案】(1),證明見解析(2)
【分析】(1)BM+DN=MN成立,證得B、E、M三點(diǎn)共線即可得到△AEM≌△ANM,從而證得ME=MN.
(2)DN-BM=MN.證明方法與(1)類似.
【詳解】(1)BM+DN=MN成立.
證明:如圖,把△ADN繞點(diǎn)A順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°,得到△ABE,則可證得E、B、M三點(diǎn)共線.
∴∠EAM=90°-∠NAM=90°-45°=45°,
又∵∠NAM=45°,
∴在△AEM與△ANM中,

∴△AEM≌△ANM(SAS),
∴ME=MN,
∵M(jìn)E=BE+BM=DN+BM,
∴DN+BM=MN;
(2)DN-BM=MN.
在線段DN上截取DQ=BM,如圖,
在△ADQ與△ABM中,
∵,
∴△ADQ≌△ABM(SAS),
∴∠DAQ=∠BAM,
∴∠QAN=∠MAN.
在△AMN和△AQN中,

∴△AMN≌△AQN(SAS),
∴MN=QN,
∴DN-BM=MN.
14.在平面直角坐標(biāo)系xOy中,四邊形OABC為矩形,OA在x軸正半軸上,OC在y軸正半軸上,且A(10,0)、C(0,8)
(1)如圖1,在矩形OABC的邊AB上取一點(diǎn)E,連接OE,將△AOE沿OE折疊,使點(diǎn)A恰好落在BC邊上的F處,求AE的長(zhǎng);
(2)將矩形OABC的AB邊沿x軸負(fù)方向平移至MN(其它邊保持不變),M、N分別在邊OA、CB上且滿足CN=OM=OC=MN.如圖2,P、Q分別為OM、MN上一點(diǎn).若∠PCQ=45°,求證:PQ=OP+NQ;
(3)如圖3,S、G、R、H分別為OC、OM、MN、NC上一點(diǎn),SR、HG交于點(diǎn)D.若∠SDG=135°,HG=4,求RS的長(zhǎng).
【答案】(1)AE=5;(2)見解析;(3).
【分析】(1)設(shè),在中,根據(jù)勾股定理列方程解出即可;
(2)作輔助線,構(gòu)建兩個(gè)三角形全等,證明和,由,得出結(jié)論;
(3)作輔助線,構(gòu)建平行四邊形和全等三角形,可得和,則,,證明和,得,設(shè),在中,根據(jù)勾股定理列方程求出EN的長(zhǎng),再利用勾股定理求CE,則SR與CE相等,即可得出結(jié)論.
【詳解】(1)如圖1,由題意得:,,
設(shè),則,,
在中,,
∵,
∴,
∴,
由勾股定理得:,
解得:,
∴;
(2)如圖2,在PO的延長(zhǎng)線上取一點(diǎn)E',使,
∵,,
∴四邊形OMNC是正方形,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴;
②如圖3,過C作,在x軸負(fù)半軸上取一點(diǎn)E′,使,得,
且,則,
過C作交OM于F,連接FE,得,則,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴,

在中,,,
根據(jù)勾股定理得:,
∴,
設(shè),則,,
則,
解得:,
∴,
根據(jù)勾股定理得:,
∴.
【點(diǎn)睛】本題是一道幾何綜合題,主要考查了三角形全等的證明以及平行四邊形的判定與性質(zhì),還涉及勾股定理得運(yùn)用,解題的關(guān)鍵的能夠熟練地掌握三角形全等的證明方法以及平行四邊形的性質(zhì)的運(yùn)用,根據(jù)邊的等量關(guān)系在直角三角形中設(shè)未知數(shù)運(yùn)用勾股定理求邊.
15.正方形ABCD中,點(diǎn)P是邊CD上的任意一點(diǎn),連接BP,O為BP的中點(diǎn),作PE⊥BD.連接EO,AE,EC.于E,連接ED,AE,EC.
(1)當(dāng)∠DAE=25°時(shí),求∠AEC的度數(shù);
(2)當(dāng)∠PBC=15°時(shí),DP=4,求正方形的邊長(zhǎng);
(3)當(dāng)AE=時(shí),求BP的長(zhǎng).
【答案】(1)140°;(2)2;(3)2.
【分析】(1)只需要證明△DAE≌△DCE,再利用正方形的性質(zhì)和三角形外角的性質(zhì)即可求解;
(2)先證明三角形DPE是等腰直角三角形,從而求得,再利用含30度的直角三角形的性質(zhì)和勾股定理求出,從而可以求出BD,再利用勾股定理求出正方形邊長(zhǎng)即可;
(3)利用直角三角形斜邊上的中線等于斜邊的一半可以得到OE=OC,再通過利用三角形外角的性質(zhì)證明∠EOC=90°,利用勾股定理求解即可得到答案.
【詳解】解:(1)∵四邊形ABCD是正方形,
∴∠ADE=∠CDE=45°,DA=DC,
又∵∠DAE=25°,
∴∠AEB=∠ADE+∠DAE=45°+25°=70°,
在△DAE和△DCE中,
,
∴△DAE≌△DCE(SAS),
∴∠DEA=∠DEC,
∵∠DEA+∠AEB=180°,∠DEC+∠CEB=180°,
∴∠AEB=∠CEB,
∴∠AEC=2∠AEB=2×70°=140°;
(2)∵∠PBC=15°,
∴∠PBD=30°,∠BPC=75°,
∵PE⊥BD,
∴∠BPE=60°,
∴∠DPE=180°﹣75°﹣60°=45°,
∵DP=4,∠DPE=∠EDP=45°,
∴DE=EP,
∵,
∴,

在Rt△EBP中,∠EBP=30°,
∴,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴正方形的邊長(zhǎng)為;
(3)連接OC,由(1)得△DAE≌△DCE,
∴EC=AE=,
在Rt△EBP中,O為BP中點(diǎn),
∴EO=BO=OP,
同理:OC=OB=OP,
∴OE=OC,
∵∠EBP=45°﹣∠PBC,OE=OB,
∴∠EOP=2(45°﹣∠PBC)=90°﹣2∠PBC,
又∵∠POC=2∠PBC,
∴∠EOC=90°﹣2∠PBC+2∠PBC=90°,
∴EO⊥OC,
在△OCE中,OC=OE,OE⊥OC,
∴OE=OC=EC=×=,
∴BP=2OE=2.
【點(diǎn)睛】本題主要考查了正方形的性質(zhì),全等三角形的性質(zhì)與判定,含30度角的直角三角形的性質(zhì),勾股定理等等,解題的關(guān)鍵在于能夠熟練掌握相關(guān)知識(shí)進(jìn)行求解.
16.在正方形ABCD中,點(diǎn)E是CD邊上任意一點(diǎn).連接AE,過點(diǎn)B作BF⊥AE于F.交AD于H.
(1)如圖1,過點(diǎn)D作DG⊥AE于G,求證:△AFB≌△DGA;
(2)如圖2,點(diǎn)E為CD的中點(diǎn),連接DF,求證:FH+FE=DF;
(3)如圖3,AB=2,連接EH,點(diǎn)P為EH的中點(diǎn),在點(diǎn)E從點(diǎn)D運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)C的過程中,點(diǎn)P隨之運(yùn)動(dòng),請(qǐng)直接寫出點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)的路徑長(zhǎng)為
【答案】(1)見解析
(2)見解析
(3)
【分析】(1)由正方形的性質(zhì)得AB=AD,∠BAD=90°,再證∠BAF=∠ADG,然后由AAS證△AFB≌△DGA即可;
(2)過點(diǎn)D作DK⊥AE于K,DJ⊥BF交BF的延長(zhǎng)線于J,先證△ABH≌△DAE(ASA),得AH=DE,再證△DJH≌△DKE(AAS),得DJ=DK,JH=EK,則四邊形DKFJ是正方形,得FK=FJ=DK=DJ,則DF=FJ,進(jìn)而得出結(jié)論;
(3)取AD的中點(diǎn)Q,連接PQ,延長(zhǎng)QP交CD于R,過點(diǎn)P作PT⊥CD于T,PK⊥AD于K,設(shè)PT=b,由(2)得△ABH≌△DAE(ASA),則AH=DE,再由直角三角形斜邊上的中線性質(zhì)得PD=PH=PE,然后由等腰三角形的性質(zhì)得DH=2DK=2b,DE=2DT,則AH=DE=2-2b,證出PK=QK,最后證點(diǎn)P在線段QR上運(yùn)動(dòng),由等腰直角三角形的性質(zhì)得QR=DQ=,即可求解.
【詳解】(1)(1)證明:∵四邊形ABCD是正方形,
∴AB=AD,∠BAD=90°,
∵DG⊥AE,BF⊥AE,
∴∠AFB=∠DGA=90°,
∴∠FAB+∠DAG=90°,∠DAG+∠ADG=90°,
∴∠BAF=∠ADG,
在△AFB和△DGA中,
,
∴△AFB≌△DGA(AAS);
(2)證明:過點(diǎn)D作DK⊥AE于K,DJ⊥BF交BF的延長(zhǎng)線于J,如圖2所示:
∵四邊形ABCD是正方形,
∴∠BAH=∠ADE=90°,AB=AD=CD,
∵BF⊥AE,
∴∠AFB=90°,
∵∠DAE+∠EAB=90°,∠EAB+∠ABH=90°,
∴∠DAE=∠ABH,
在△ABH和△DAE中,
,
∴△ABH≌△DAE(ASA),
∴AH=DE,
∵點(diǎn)E為CD的中點(diǎn),
∴DE=EC=CD,
∴AH=DH,
∴DE=DH,
∵DJ⊥BJ,DK⊥AE,
∴∠J=∠DKE=∠KFJ=90°,
∴四邊形DKFJ是矩形,
∴∠JDK=∠ADC=90°,
∴∠JDH=∠KDE,
在△DJH和△DKE中,
,
∴△DJH≌△DKE(AAS),
∴DJ=DK,JH=EK,
∴四邊形DKFJ是正方形,
∴FK=FJ=DK=DJ,
∴DF=FJ,
∴FH+FE=FJ-HJ+FK+KE=2FJ=DF;
(3)解:如圖3,取AD的中點(diǎn)Q,連接PQ,延長(zhǎng)QP交CD于R,過點(diǎn)P作PT⊥CD于T,PK⊥AD于K,
設(shè)PT=b,
由(2)得:△ABH≌△DAE(ASA),∴AH=DE,
∵∠EDH=90°,點(diǎn)P為EH的中點(diǎn),∴PD=EH=PH=PE,
∵PK⊥DH,PT⊥DE,
∴∠PKD=∠KDT=∠PTD=90°,
∴四邊形PTDK是矩形,
∴PT=DK=b,PK=DT,
∵PH=PD=PE,PK⊥DH,PT⊥DE,
∴DH=2DK=2b,DE=2DT,
∴AH=DE=2-2b,
∴PK=DE=1-b,QK=DQ-DK=1-b,
∴PK=QK,
∵∠PKQ=90°,
∴△PKQ是等腰直角三角形,
∴∠KQP=45°,
∴點(diǎn)P在線段QR上運(yùn)動(dòng),△DQR是等腰直角三角形,
∴QR=DQ=,
∴點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)為.
【點(diǎn)睛】本題考查了正方形的性質(zhì)、矩形的判定與性質(zhì)、全等三角形的判定與性質(zhì)、等腰直角三角形的判定與性質(zhì)、等腰三角形的性質(zhì)、直角三角形斜邊上的中線性質(zhì)等知識(shí);本題綜合性強(qiáng),熟練掌握正方形的性質(zhì)和等腰直角三角形的判定與性質(zhì),證明△AFB≌△DGA和△ABH≌△DAE是解題的關(guān)鍵.

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