
(時間:120分鐘 滿分:120分)
一、選擇題(每小題3分,共30分)
1. 若式子有意義,則a的取值范圍是( )
A B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】本題主要考查了二次根式有意義的條件,關(guān)鍵是掌握二次根式中的被開方數(shù)是非負(fù)數(shù).根據(jù)二次根式有意義的條件可得,再解不等式即可.
【詳解】解:根據(jù)題意,得,
∴,
故選:C.
2. 下列各組數(shù)據(jù)中,不是勾股數(shù)的是( )
A. 3,4,5B. 5,12,13C. 6,8,10D. 2,3,4
【答案】D
【解析】
【分析】本題考查了勾股數(shù),根據(jù):“一組正整數(shù),且滿足兩個較小的數(shù)的平方和等于最大數(shù)的平方,這樣的一組數(shù)叫做勾股數(shù)”,進(jìn)行判斷即可.
【詳解】解:A、,是勾股數(shù),不符合題意;
B、,是勾股數(shù),不符合題意;
C、,是勾股數(shù),不符合題意;
D、,不是勾股數(shù),符合題意;
故選D.
3. 下列計算正確的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根據(jù)二次根式的加減運算法則以及乘除運算法則即可求出答案.
【詳解】解:A、與不是同類二次根式,故不能合并,故A不符合題意.
B、與不是同類二次根式,故不能合并,故B不符合題意.
C、原式,故C不符合題意.
D、原式,故D符合題意.
故選:D.
【點睛】本題考查二次根式,解題的關(guān)鍵是熟練運用二次根式的加減運算以及乘除運算.
4. 菱形和矩形都具有的性質(zhì)是( )
A. 對角線互相平分B. 有一組鄰邊相等
C. 對角線相等D. 對角線互相垂直
【答案】A
【解析】
【分析】利用矩形的性質(zhì)和菱形的性質(zhì)可求解.
【詳解】∵矩形的對角線相等且互相平分,菱形的對角線垂直且互相平分,
∴菱形和矩形都具有的性質(zhì)為對角線互相平分,
故選:A.
【點睛】本題考查的是矩形和菱形的性質(zhì),熟練掌握矩形和菱形的性質(zhì)是解決本題的關(guān)鍵.
5. 下列二次根式中是最簡二次根式的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根據(jù)最簡二次根式的定義判斷即可.
【詳解】解:A、,不是最簡二次根式,本選項不符合題意;
B、是最簡二次根式,本選項符合題意;
C、不是最簡二次根式,本選項不符合題意;
D、不是最簡二次根式,本選項不符合題意;
故選:B.
【點睛】此題考查了最簡二次根式,被開方數(shù)不含分母、被開方數(shù)中不含能開得盡方的因數(shù)或因式的二次根式,叫做最簡二次根式.
6. 如圖,在中,對角線與相交于點,,,,則以下結(jié)論不正確的是( )
A B.
C. D. 的面積為6
【答案】D
【解析】
【分析】根據(jù)平行四邊形的性質(zhì),勾股定理,進(jìn)行求解后,判斷即可.
【詳解】解:∵在中,,,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,的面積為,
∴,
∴;
綜上:選項A、B、C正確,不符合題意;選項D錯誤,符合題意;
故選D.
【點睛】本題考查平行四邊形的性質(zhì),勾股定理.熟練掌握平行四邊形的性質(zhì),是解題的關(guān)鍵.
7. 如圖,四邊形為菱形,,兩點的坐標(biāo)分別是,,點,在坐標(biāo)軸上,則菱形的周長等于( )
A. 8B. 4C. 2D. 4
【答案】A
【解析】
【分析】由勾股定理可求AB的長,由菱形的性質(zhì)可求解.
【詳解】解:∵A,B兩點的坐標(biāo)分別是(3,0),,
∴OB=,OA=3,
∴AB=,
∵四邊形ABCD是菱形,
∴AB=BC=CD=DA=,
∴菱形ABCD的周長等于=4×=8,
故選:A.
【點睛】本題考查了菱形的性質(zhì),坐標(biāo)與圖形的性質(zhì),掌握菱形的性質(zhì)是本題的關(guān)鍵.
8. 如圖,每個小正方形的邊長為1,A、B、C是小正方形的頂點,則∠ABC的度數(shù)為( )
A. 90°B. 60°C. 45°D. 30°
【答案】C
【解析】
【分析】根據(jù)勾股定理即可得到AB,BC,AC的長度,進(jìn)行判斷即可.
【詳解】解:連接AC,如圖:
根據(jù)勾股定理可以得到:AC=BC=,AB=.
∵()2+()2=()2.
∴AC2+BC2=AB2.
∴△ABC是等腰直角三角形.
∴∠ABC=45°.
故選C.
【點睛】本題考查了勾股定理的應(yīng)用,熟練掌握其性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.
9. 如圖,四邊形是正方形,和都是直角,且點E,A,B三點共線,,則陰影部分的面積是( )
A. 2B. 4C. 6D. 8
【答案】D
【解析】
【分析】本題考查了正方形的性質(zhì),全等三角形的判定與性質(zhì),證明得出,即可求解.
【詳解】∵四邊形是正方形,
∴,,
∵和都是直角,
∴,,
∴,
∴,
∴陰影部分的面積是,
故選:D.
10. 如圖,在矩形ABCD中,AB=6,過對角線AC的中點O作EF⊥AC,分別交AB、DC于E、F,點G為AE的中點,若∠AOG=30°,則OG的長為( )
A. 2B. 2C. D. 3
【答案】B
【解析】
【分析】根據(jù)30°直角三角形的性質(zhì)和直角三角形斜邊上中線的性質(zhì),利用方程思想可求出OG的長度.
【詳解】解:∵EF⊥AC,
∴∠AOE=90°,
在Rt△AOE中,G是AE的中點,
∴OG=AE=AG=GE,
∴∠OAG=∠AOG=30°,
∴∠OGE=60°,
∴△OGE是等邊三角形,
設(shè)OG=x=OE,
∴AE=2x,AO=x,
∵O是AC的中點,
∴AC=2AO=x,
在Rt△ABC中,
BC=AC=x,
由勾股定理得,
AB2+BC2=AC2,
∴,
解得x=2.
∴OG=2,
故選:B.
【點睛】本題主要考查30°直角三角形的性質(zhì)以及直角三角形斜邊上的中線等于斜邊的一半,解題的關(guān)鍵在于巧設(shè)x,利用勾股定理構(gòu)建方程解決.
二、填空題(每小題3分,共18分)
11. 比較大小:________.
【答案】
【解析】
【詳解】解:∵,
∴
故答案為:
12. 已知三角形的三邊為2,2,,則這個三角形是____三角形.
【答案】等腰直角
【解析】
【分析】本題考查了勾股定理逆定理,二次根式的乘法計算,根據(jù),且,即可判斷出這個三角形是等腰直角三角形.
【詳解】解:,且,
這個三角形是等腰直角三角形,
故答案為:等腰直角.
13. 如圖,在平行四邊形中,平分,,,則的周長是__________.
【答案】16
【解析】
【分析】根據(jù)角平分線的定義以及兩直線平行,內(nèi)錯角相等求出∠CDE=∠CED,再根據(jù)等角對等邊的性質(zhì)可得CE=CD,然后利用平行四邊形對邊相等求出CD、BC的長度,再求出?ABCD的周長.
【詳解】解:∵DE平分∠ADC,
∴∠ADE=∠CDE,
∵?ABCD中,AD∥BC,
∴∠ADE=∠CED,
∴∠CDE=∠CED,
∴CE=CD,
∵在?ABCD中,AD=5,BE=2,
∴AD=BC=5,
∴CE=BC?BE=5?2=3,
∴CD=AB=3,
∴?ABCD的周長=5+5+3+3=16.
故答案為:16.
【點睛】本題考查了對邊平行,對邊相等,角平分線的定義,角對等邊的性質(zhì),是基礎(chǔ)題,準(zhǔn)確識圖并熟練掌握性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.
14. 計算________.
【答案】
【解析】
【分析】本題考查了負(fù)整數(shù)指數(shù)冪,分母有理數(shù),利用二次根式的性質(zhì)化簡,根據(jù)負(fù)整數(shù)指數(shù)冪先化成分式,在分母有理化,利用二次根式的性質(zhì)化簡即可.
【詳解】解:,
故答案為:.
15. 在中,,.若點 P在邊AC上移動,則線段BP的最小值是 ________ .
【答案】
【解析】
【分析】作AD⊥BC于點D,如圖,根據(jù)等腰三角形的性質(zhì)和勾股定理可求出AD,根據(jù)垂線段最短可知:當(dāng)BP⊥AC時,BP最小,再利用三角形的面積求解即可.
詳解】解:作AD⊥BC于點D,如圖,
∵,,
∴BD=CD=3,AD=,
根據(jù)垂線段最短可知:當(dāng)BP⊥AC時,BP最小,
則由S△ABC=,可得,解得;
即線段BP的最小值是.
故答案為:.
【點睛】本題考查了等腰三角形的性質(zhì)、勾股定理以及三角形的面積等知識,正確理解題意、熟練掌握上述知識是解題的關(guān)鍵.
16. 如圖,平行四邊形的周長為,自頂點A作于點E,于點F.若,則________.
【答案】
【解析】
【分析】本題考查了平行四邊形的性質(zhì),勾股定理,面積法,首先根據(jù)面積法求出的長,再在,中利用勾股定理求出的長,進(jìn)而求出的長求解即可.
【詳解】∵平行四邊形的周長為56,
,
,
,
,
,
解得:,
,
,
在中,,
在中,,
,,
,
故答案為:.
三、解答題(一)(每小題6分,共18分)
17. 計算:.
【答案】
【解析】
【分析】本題考查了實數(shù)的運算,利用二次根式的性質(zhì),零指數(shù)冪,負(fù)整數(shù)指數(shù)冪的意義化簡,然后合并即可.
【詳解】解:原式
.
18. 如圖,在中,于E,點F在邊上,,求證:四邊形是矩形.
【答案】見解析.
【解析】
【分析】由平行四邊形的性質(zhì)得出AD∥BC,AD=BC,再證AF=CE,得四邊形AECF是平行四邊形,然后證∠AEC=90°,即可得出結(jié)論.
【詳解】證明:四邊形ABCD是平行四邊形,
∴AD∥BC,AD=BC,
∵BE=DF,
∴AD?DF=BC?BE,
即AF=CE,
∵AF∥CE,
∴四邊形AECF是平行四邊形,
又∵AE⊥BC,
∴∠AEC=90°,
∴四邊形AECF是矩形.
【點睛】本題考查了矩形的判定、平行四邊形的判定與性質(zhì)等知識;熟練掌握矩形的判定方法,證出四邊形AECF為平行四邊形是解題的關(guān)鍵.
19. 如圖,AD是△ABC的中線,AB:AD:BC=13:12:10,△ABD的周長是60cm.求AC.
【答案】AC=26(cm)
【解析】
【分析】設(shè)AB=13x,AD=12x,BC=10x,則BD=CD=5x,所以13x+12x+5x=60,解得x=2,根據(jù)勾股定理的逆定理可證明△ABD為直角三角形,∠ADB=90°,所以AD垂直平分BC,從而得出答案即可.
【詳解】設(shè)AB=13x,AD=12x,BC=10x,
∵AD是△ABC的中線,
∴BD=CD=5x,
∵△ABD的周長是60cm,
∴13x+12x+5x=60,解得x=2,
∴BD=10,AD=24,AB=26,
∵102+242=262,
∴BD2+AD2=AB2,
∴△ABD為直角三角形,∠ADB=90°,
∴AD⊥BC,
而BD=CD,
∴AC=AB=26(cm).
【點睛】本題主要考查了勾股定理逆定理的運用,熟練掌握相關(guān)概念是解題關(guān)鍵.
四、解答題(二)(每小題8分,共24分)
20. 已知,求下列各式的值.
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】本題考查了實數(shù)的混合運算,平方差公式運算,代數(shù)式求值,多項式乘以多項式,熟練掌握運算法則是解題關(guān)鍵.
(1)先算出,的值,再利用平方差公式進(jìn)行計算代入求值即可;
(2)先求出,的值,再利用多項式乘以多項式進(jìn)行計算代入求值即可.
【小問1詳解】
解:,
,,
【小問2詳解】
,
,,
.
21. 如圖,在中,,月,求的長和的面積.
【答案】,的面積為
【解析】
【分析】本題考查了勾股定理,垂線性質(zhì),直角三角形的兩銳角互余,含角的直角三角形特征,等角對等邊,過點A作于點D,根據(jù)直角三角形的兩銳角互余,求出,,再根據(jù)含角的直角三角形特征,等角對等邊,勾股定理分別求出,的長,再利用勾股定理,以及三角形面積公式求出結(jié)果即可.
【詳解】解:如圖,過點A作于點D,
則,
,
,
,
在中,,
,
,
,
,
在中,,
.
22. 如圖,對角線,相交于點,過點作且,連接,,.
(1)求證:是菱形;
(2)若,,求長.
【答案】(1)見解析;
(2).
【解析】
【分析】本題考查了菱形的判定與性質(zhì)、平行四邊形的判定與性質(zhì)、矩形的判定與性質(zhì)、等邊三角形的判定與性質(zhì)以及勾股定理等知識,熟練掌握菱形的判定與性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.
(1)先證四邊形是平行四邊形,再證平行四邊形是矩形,則,得,然后由菱形的判定即可得出結(jié)論;
(2)證是等邊三角形,得,再由勾股定理得,然后由矩形的在得,,即可解決問題.
【小問1詳解】
證明: ,,
四邊形是平行四邊形.
,
平行四邊形是矩形,
,
,
是菱形;
【小問2詳解】
解:四邊形是菱形,
,,,
,
是等邊三角形,
,
,
在中,由勾股定理得:,
由(1)可知,四邊形是矩形,
,,
,
即的長為.
五、解答題(三)(每小題10分,共30分)
23. 如圖所示,長方形紙片ABCD的長AD=9cm,寬AB=3cm,將其折疊,使點D與點B重合.
求:(1)折疊后DE的長;(2)以折痕EF為邊的正方形面積.
【答案】(1)DE長為5cm;(2)10cm2
【解析】
【分析】(1)設(shè)DE長為xcm,則AE=(9-x)cm,BE=xcm,根據(jù)勾股定理得出AE2+AB2=BE2,即(9-x)2+32=x2,解方程求出x,即可得出DE的長;
(2)作EG⊥BC于G,則四邊形ABGE是矩形,∠EGF=90°,得出EG=AB=3,BG=AE=4,得出GF=1,由勾股定理求出EF2,即可得出以EF為邊的正方形面積.
【詳解】(1)設(shè)DE長為xcm,則AE=(9-x)cm,BE=xcm,
∵四邊形ABCD是矩形,
∴∠A=90°,
根據(jù)勾股定理得:AE2+AB2=BE2,
即(9-x)2+32=x2,
解得:x=5,
即DE長為5cm,
(2)作EG⊥BC于G,如圖所示:
則四邊形ABGE是矩形,∠EGF=90°,
∴EG=AB=3,BG=AE=4,
∴GF=1,
∴EF2=EG2+GF2=32+12=10,
∴以EF為邊的正方形面積為EF2=10cm2.
【點睛】本題考查了矩形性質(zhì)、翻折變換、勾股定理以及正方形的面積;熟練掌握矩形和翻折變換的性質(zhì),運用勾股定理進(jìn)行計算是解決問題的關(guān)鍵.
24. 如圖1,四邊形是正方形,點是邊上任意一點,于點,且交于點.
(1)求證:;
(2)若,,求的長;
(3)如圖2,連接、,判斷線段與的數(shù)量與位置關(guān)系,并證明.
【答案】(1)見解析 (2)
(3)DF=CE,DF⊥CE,證明見解析
【解析】
【分析】(1)先判斷出∠AED=∠BFA=90°,再判斷出∠BAF=∠ADE,進(jìn)而利用“角角邊”證明△AFB和△DEA全等,即可得出結(jié)論;
(2)先根據(jù)勾股定理求出AG,再利用面積求出BF,最后用勾股定理即可得出結(jié)論;
(3)利用“邊角邊”證明△FAD和△EDC全等,得出DF=CE,∠ADF=∠DCE,即可得出結(jié)論.
【小問1詳解】
證明:∵DE⊥AG,BFDE,
∴BF⊥AG,
∴∠AED=∠BFA=90°,
∵四邊形ABCD是正方形,
∴AB=AD,∠BAD=90°,
∴∠BAF+∠EAD=90°,
∵∠EAD+∠ADE=90°,
∴∠BAF=∠ADE,
又∠AED=∠BFA=90°,AB=AD,
∴△AFB≌△DEA(AAS),
∴AF=DE;
【小問2詳解】
解:在Rt△ABG中,AB=4,BG=3,根據(jù)勾股定理得,AG=5,
∵AB?BG=AG?BF,
∴BF=,
在Rt△ABF中,AF=;
【小問3詳解】
DF=CE,DF⊥CE.
證明:∵∠FAD+∠ADE=90°,∠EDC+∠ADE=∠ADC=90°,
∴∠FAD=∠EDC,
∵△AFB≌△DEA,
∴AF=DE,
又∵四邊形ABCD是正方形,
∴AD=CD,
又AF=DE,∠FAD=∠EDC,
∴△FAD≌△EDC(SAS),
∴∠ADF=∠DCE,DF=CE,
∵∠ADF+∠CDF=∠ADC=90°,
∴∠DCE+∠CDF=90°,
∴∠DFC=90°,即DF⊥CE.
【點睛】此題是四邊形綜合題,主要考查了正方形的性質(zhì),勾股定理,全等三角形的判定和性質(zhì),判斷出△AFB≌△DEA是解本題的關(guān)鍵.
25. 如圖,在Rt△ABC中,∠B=90°,BC=,∠C=30°.點D從點C出發(fā)沿CA方向以每秒2個單位長的速度向A點勻速運動,同時點E從點A出發(fā)沿AB方向以每秒1個單位長的速度向點B勻速運動,當(dāng)其中一個點到達(dá)終點時,另一個點也隨之停止運動.設(shè)點D、E運動的時間是t秒(t>0).過點D作DF⊥BC于點F,連接DE、EF.
(1)AC的長是 ,AB的長是 .
(2)在D、E的運動過程中,線段EF與AD的關(guān)系是否發(fā)生變化?若不變化,那么線段EF與AD是何關(guān)系,并給予證明;若變化,請說明理由.
(3)四邊形AEFD能夠成為菱形嗎?如果能,求出相應(yīng)的t值;如果不能,說明理由.
【答案】(1)10,5;(2)EF與AD平行且相等,見解析;(3)當(dāng)t=時,四邊形AEFD為菱形
【解析】
【分析】(1)在Rt△ABC中,∠C=30°,則AC=2AB,根據(jù)勾股定理得到AC和AB的值.
(2)先證四邊形AEFD是平行四邊形,從而證得AD∥EF,并且AD=EF,在運動過程中關(guān)系不變.
(3)求得四邊形AEFD為平行四邊形,進(jìn)而利用菱形的判定與性質(zhì)得出AE=AD時,求出t的值,進(jìn)而得出答案.
【詳解】解:(1)∵在Rt△ABC中,∠C=30°,
∴AC=2AB,
根據(jù)勾股定理得:AC2﹣AB2=BC2,
∴3AB2=75,
∴AB=5,AC=10;
(2)EF與AD平行且相等.
在△DFC中,∠DFC=90°,∠C=30°,DC=2t,
∴DF=t.
又∵AE=t,
∴AE=DF,
∵AB⊥BC,DF⊥BC,
∴AE∥DF.
∴四邊形AEFD為平行四邊形.
∴EF與AD平行且相等.
(3)能,理由如下:
∵AB⊥BC,DF⊥BC,
∴AE∥DF.
又∵AE=DF,
∴四邊形AEFD為平行四邊形.
∵AB=5,AC=10.
∴AD=AC﹣DC=10﹣2t.
若使?AEFD為菱形,則需AE=AD,
即t=10﹣2t,解得:t=.
即當(dāng)t= 時,四邊形AEFD為菱形.
【點睛】本題考查平行四邊形、菱形的判定與性質(zhì),以及30°角的直角三角形的性質(zhì),熟練掌握平行四邊形的判定與性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.
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