
1.(3分)秋天到了,學(xué)校組織同學(xué)們郊游,某同學(xué)收集了漂亮的落葉,下面的落葉中,不是軸對(duì)稱圖形的是( )
A.B.
C.D.
2.(3分)在平面直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)A(1,2)關(guān)于x軸對(duì)稱的點(diǎn)的坐標(biāo)是( )
A.(1,﹣2)B.(﹣1,2)C.(1,2)D.(﹣1,﹣2)
3.(3分)如圖,△ABC≌△DCB,若AC=7,BE=5,則DE的長為( )
A.2B.3C.4D.5
4.(3分)已知x2+2mx+9是完全平方式,則m的值為( )
A.6B.±6C.3D.±3
5.(3分)下列計(jì)算正確的是( )
A.a(chǎn)2+a3=a5B.(a2b)3=a2b3
C.(a2)3=a8D.(﹣a2)3=﹣a6
6.(3分)如圖,BD平分∠ABC,BC⊥DE于點(diǎn)E,AB=7,DE=4,則S△ABD=( )
A.28B.21C.14D.7
7.(3分)下列各式中從左到右的變形,是因式分解的是( )
A.(x+2)(x﹣2)=x2﹣4B.3a2b﹣15ab2=3ab(a﹣5b)
C.x3+x2+x=x(x2+x)D.a(chǎn)2+a﹣5=(a﹣2)(a+3)
8.(3分)如圖,由4個(gè)全等的小長方形與1個(gè)小正方形密鋪成正方形圖案,該圖案的面積為49,小正方形的面積為4,若分別用x,y(x>y)表示小長方形的長和寬,則下列關(guān)系式中不正確的是( )
A.x2+2xy+y2=49B.x2﹣2xy+y2=4
C.x2+y2=25D.x2﹣y2=14
9.(3分)某地地震后,某同學(xué)用下面的方式檢測(cè)教室的房梁是否水平.在等腰直角三角尺斜邊AB的中點(diǎn)O處栓一條線繩,線繩的另一端掛一個(gè)鉛錘,把這塊三角尺的斜邊貼在房梁上,結(jié)果線繩經(jīng)過三角尺的直角頂點(diǎn)C,即判斷房梁是水平的.這樣做的理由是( )
A.等腰直角三角形的底角為45°
B.等腰三角形中線和高線重合
C.等腰三角形頂角平分線和底邊上的中線重合
D.等腰三角形底邊上的中線和底邊上的高線重合
10.(3分)如圖,在5×6的正方形格紙中,格線的交點(diǎn)稱為格點(diǎn),以格點(diǎn)為頂點(diǎn)的三角形稱為格點(diǎn)三角形.圖中△ABC是一個(gè)格點(diǎn)三角形,在格紙范圍內(nèi),與△ABC成軸對(duì)稱的格點(diǎn)三角形的個(gè)數(shù)為( )個(gè).
A.8B.9C.10D.11
二、填空題(本大題共8道小題,每小題2分,共16分)
11.(2分)(6a3b﹣3ab)÷3ab= .
12.(2分)如圖,AC=AD,BC=BD,請(qǐng)寫出一個(gè)正確的結(jié)論 .
13.(2分)若(a+1)0有意義,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是 .
14.(2分)如圖,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=120°,將△ABC沿DE和MN折疊,使點(diǎn)B和點(diǎn)C落在點(diǎn)A,則∠EAN= °.
15.(2分)若2x=8,4y=16,則2x﹣y的值為 .
16.(2分)等腰三角形的兩邊的長分別為5cm和7cm,則此三角形的周長是 .
17.(2分)如圖,在△ABC中,AB=AC,AB∥CD,過點(diǎn)B作BF⊥AC于E,交CD于點(diǎn)F,BD⊥CD于D,CD=8,BD=3,BF=4,△ABE的周長為 .
18.(2分)如圖,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,D是BC的中點(diǎn),點(diǎn)E、F分別在邊AB、AC上,且∠EDF=90°.下列結(jié)論正確的是 .(填所有正確結(jié)論的序號(hào))
①△BED≌△AFD;②AC=BE+FC;③S1,S2分別表示△ABC和△EDF的面積,則;④EF=AD;⑤∠AGF=∠AED
三.解答題(本大題共54分)
19.(4分)計(jì)算:a2?(﹣a4)3÷(a3)2.
20.(4分)計(jì)算:(2x+y)(x﹣y)﹣2(y2﹣xy).
21.(8分)因式分解:
(1)5m3﹣20m;
(2)m2x3﹣4m2x2y+4m2xy2.
22.(5分)化簡(jiǎn)求值:2a2﹣(a+b)(﹣a+b)﹣3(a+b)2,其中.
23.(6分)已知:如圖1,在△ABC中,∠ACB=90°.
求作:射線CG,使得CG∥AB.
下面是小東設(shè)計(jì)的尺規(guī)作圖過程.
作法:如圖2,
①以點(diǎn)A為圓心,適當(dāng)長為半徑作弧,分別交AC,AB于D,E兩點(diǎn);
②以點(diǎn)C為圓心,AD長為半徑作弧,交AC的延長線于點(diǎn)F;
③以點(diǎn)F為圓心,DE長為半徑作弧,兩弧在∠FCB內(nèi)部交于點(diǎn)G;
④作射線CG.所以射線CG就是所求作的射線.
根據(jù)小東設(shè)計(jì)的尺規(guī)作圖過程,
(1)使用直尺和圓規(guī),補(bǔ)全圖形;(保留作圖痕跡)
(2)完成下面的證明.
證明:連接FG、DE.
∵△ADE≌△ ,
∴∠DAE=∠ .
∴CG∥AB( )(填推理的依據(jù)).
24.(5分)如圖,AB=AC,BD⊥AC于D,CE⊥AB于E,BD、CE交于O,連結(jié)AO,求證:CD=BE.
25.(6分)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,A(﹣1,3),B(2,4),連接AB.
(1)畫線段A1B1,使得線段A1B1與線段AB關(guān)于y軸對(duì)稱,寫出A1、B1的坐標(biāo):A1 ,B1 ;
(2)寫出一個(gè)點(diǎn)C的坐標(biāo),使△ABC成為等腰三角形,C( , );
(3)已知點(diǎn)C在坐標(biāo)軸上,且滿足△ABC是等腰三角形,則所有符合條件的C點(diǎn)有 個(gè).
26.(5分)對(duì)于所有直角三角形,我們都可以將其分割為兩個(gè)等腰三角形;
例如:如圖,已知△ABC,∠BAC=90°,作直角邊AB的垂直平分線DE,分別交BC與AB于D、E兩點(diǎn),連接AD,則AD將△ABC分割成兩個(gè)等腰三角形△ADC,△ADB.
證明:∵DE垂直平分AC
∴AD=DB
∴∠1=∠2
在Rt△ABC中,∠BAC=90°
∴∠2+∠3=90°,∠1+∠4=90°
∴∠3=∠4
∴CD=DA
∴△ADC,△ADB是等腰三角形
(1)根據(jù)上述方法,將下列銳角三角形和鈍角三角形,分別分割成4個(gè)等腰三角形;
(2)將下面的不等邊三角形分割成5個(gè)等腰三角形.
27.(6分)如圖,在△ABC中,AB=AC,D為BC上一點(diǎn)且∠ADC=60°,CE⊥AD于點(diǎn)E,點(diǎn)A關(guān)于點(diǎn)E的對(duì)稱點(diǎn)為點(diǎn)F,CF交AB于點(diǎn)G.
(1)依題意補(bǔ)全圖形;
(2)求∠AGC的度數(shù);
(3)寫出AD、BD、CD之間的等量關(guān)系,并證明.
28.(5分)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,已知點(diǎn)A(4,4),C,B兩點(diǎn)分別是x,y軸正半軸上的動(dòng)點(diǎn),且滿足∠BAC=90°.
(1)寫出∠BOA的度數(shù);
(2)求BO+OC的值;
(3)若BP平分∠OBC,交OA于點(diǎn)P,PN⊥y軸于點(diǎn)N,AQ平分∠BAC,交BC于點(diǎn)Q,隨著C,B位置的變化,NP+AQ的值是否會(huì)發(fā)生變化?若不變,求其值;若變化,說明理由.
2021-2022學(xué)年北京師大附屬實(shí)驗(yàn)中學(xué)八年級(jí)(上)期中數(shù)學(xué)試卷
參考答案與試題解析
一、單項(xiàng)選擇題(本題共10小題,在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)最符合題意。每小題3分,共30分)
1.(3分)秋天到了,學(xué)校組織同學(xué)們郊游,某同學(xué)收集了漂亮的落葉,下面的落葉中,不是軸對(duì)稱圖形的是( )
A.B.
C.D.
【分析】如果一個(gè)圖形沿一條直線折疊,直線兩旁的部分能夠互相重合,這個(gè)圖形叫做軸對(duì)稱圖形,利用軸對(duì)稱圖形的定義進(jìn)行解答即可.
【解答】解:選項(xiàng)A、B、C能找到這樣的一條直線,使圖形沿一條直線折疊,直線兩旁的部分能夠互相重合,所以是軸對(duì)稱圖形,
選項(xiàng)D不能找到這樣的一條直線,使圖形沿一條直線折疊,直線兩旁的部分能夠互相重合,所以不是軸對(duì)稱圖形,
故選:D.
【點(diǎn)評(píng)】此題主要考查了軸對(duì)稱圖形,識(shí)別軸對(duì)稱圖形的關(guān)鍵是尋找對(duì)稱軸,圖形兩部分沿對(duì)稱軸折疊后可重合.
2.(3分)在平面直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)A(1,2)關(guān)于x軸對(duì)稱的點(diǎn)的坐標(biāo)是( )
A.(1,﹣2)B.(﹣1,2)C.(1,2)D.(﹣1,﹣2)
【分析】根據(jù)關(guān)于x軸對(duì)稱點(diǎn)的坐標(biāo)特點(diǎn):橫坐標(biāo)不變,縱坐標(biāo)互為相反數(shù)可得對(duì)應(yīng)點(diǎn)坐標(biāo).
【解答】解:點(diǎn)A(1,2)關(guān)于x軸對(duì)稱的點(diǎn)的坐標(biāo)為(1,﹣2),
故選:A.
【點(diǎn)評(píng)】此題主要考查了關(guān)于x軸對(duì)稱點(diǎn)的坐標(biāo)特點(diǎn),關(guān)鍵是掌握點(diǎn)的坐標(biāo)的變化規(guī)律.
3.(3分)如圖,△ABC≌△DCB,若AC=7,BE=5,則DE的長為( )
A.2B.3C.4D.5
【分析】根據(jù)全等三角形的對(duì)應(yīng)邊相等推知BD=AC=7,然后根據(jù)線段的和差即可得到結(jié)論.
【解答】解:∵△ABC≌△DCB,
∴BD=AC=7,
∵BE=5,
∴DE=BD﹣BE=2,
故選:A.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了全等三角形的性質(zhì),仔細(xì)觀察圖形,根據(jù)已知條件找準(zhǔn)對(duì)應(yīng)邊是解決本題的關(guān)鍵.
4.(3分)已知x2+2mx+9是完全平方式,則m的值為( )
A.6B.±6C.3D.±3
【分析】根據(jù)完全平方公式的形式,可得答案.
【解答】解:已知x2+2mx+9是完全平方式,
∴m=3或m=﹣3,
故選:D.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了完全平方公式,注意符合條件的答案有兩個(gè),以防漏掉.
5.(3分)下列計(jì)算正確的是( )
A.a(chǎn)2+a3=a5B.(a2b)3=a2b3
C.(a2)3=a8D.(﹣a2)3=﹣a6
【分析】利用合并同類項(xiàng)的法則,積的乘方的法則,冪的乘方的法則對(duì)各項(xiàng)進(jìn)行運(yùn)算即可.
【解答】解:A、a2與a3不屬于同類項(xiàng),不能合并,故A不符合題意;
B、(a2b)3=a6b3,故B不符合題意;
C、(a2)3=a6,故C不符合題意;
D、(﹣a2)3=﹣a6,故D符合題意.
故選:D.
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查合并同類項(xiàng),冪的乘方與積的乘方,解答的關(guān)鍵是對(duì)相應(yīng)的運(yùn)算法則的掌握.
6.(3分)如圖,BD平分∠ABC,BC⊥DE于點(diǎn)E,AB=7,DE=4,則S△ABD=( )
A.28B.21C.14D.7
【分析】利用角平分線的性質(zhì)定理即可解決問題;
【解答】解:作DH⊥BA于H.
∵BD平分∠ABC,BC⊥DE,DH⊥AB,
∴DH=DE=4,
∴S△ABD=×7×4=14,
故選:C.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查角平分線的性質(zhì)定理,三角形的面積等知識(shí),解題的關(guān)鍵是靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決問題,屬于中考??碱}型.
7.(3分)下列各式中從左到右的變形,是因式分解的是( )
A.(x+2)(x﹣2)=x2﹣4B.3a2b﹣15ab2=3ab(a﹣5b)
C.x3+x2+x=x(x2+x)D.a(chǎn)2+a﹣5=(a﹣2)(a+3)
【分析】根據(jù)因式分解的定義逐個(gè)判斷即可.
【解答】解:A.從左到右的變形是整式乘法,不是因式分解,故本選項(xiàng)不符合題意;
B.從左到右的變形是因式分解,故本選項(xiàng)符合題意;
C.x3+x2+x=x(x2+x+1),故本選項(xiàng)不符合題意;
D.a(chǎn)2+a﹣5≠(a﹣2)(a+3),故本選項(xiàng)不符合題意;
故選:B.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了因式分解的定義,能熟記因式分解的定義是解此題的關(guān)鍵,注意:把一個(gè)多項(xiàng)式化成幾個(gè)整式的積的形式,叫因式分解.
8.(3分)如圖,由4個(gè)全等的小長方形與1個(gè)小正方形密鋪成正方形圖案,該圖案的面積為49,小正方形的面積為4,若分別用x,y(x>y)表示小長方形的長和寬,則下列關(guān)系式中不正確的是( )
A.x2+2xy+y2=49B.x2﹣2xy+y2=4
C.x2+y2=25D.x2﹣y2=14
【分析】本題中正方形圖案的邊長7,同時(shí)還可用(x+y)來表示,其面積從整體看是49,從組合來看,可以是(x+y)2,還可以是(4xy+4),陰影部分面積是4,邊長是2,同時(shí)還可用(x﹣y)來表示,接下來,我們?cè)凫`活運(yùn)用等式的變形,即可作出判斷.
【解答】解:A、因?yàn)檎叫螆D案的邊長7,同時(shí)還可用(x+y)來表示,故(x+y)2=x2+2xy+y2=72=49,正確;
B、由圖象可知(x﹣y)2=4,即x2﹣2xy+y2=4,正確;
C、由(x+y)2=x2+2xy+y2=72=49和(x﹣y)2=x2﹣2xy+y2=4,可得2xy=,x2+y2=(x+y)2﹣2xy=49﹣=26.5≠25,錯(cuò)誤;
D、由x+y=7,x﹣y=2,可得x=4.5,y=2.5,所以x2﹣y2=4.52﹣2.52=20.25﹣6.25=14,正確.
故選:C.
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了完全平方公式的幾何背景,全等圖形,解答本題需結(jié)合圖形,利用等式的變形來解決問題.
9.(3分)某地地震后,某同學(xué)用下面的方式檢測(cè)教室的房梁是否水平.在等腰直角三角尺斜邊AB的中點(diǎn)O處栓一條線繩,線繩的另一端掛一個(gè)鉛錘,把這塊三角尺的斜邊貼在房梁上,結(jié)果線繩經(jīng)過三角尺的直角頂點(diǎn)C,即判斷房梁是水平的.這樣做的理由是( )
A.等腰直角三角形的底角為45°
B.等腰三角形中線和高線重合
C.等腰三角形頂角平分線和底邊上的中線重合
D.等腰三角形底邊上的中線和底邊上的高線重合
【分析】根據(jù)△ABC是個(gè)等腰三角形可得AC=BC,再根據(jù)點(diǎn)O是AB的中點(diǎn),即可得出OC⊥AB,然后即可得出結(jié)論.
【解答】解:∵△ABC是個(gè)等腰三角形,
∴AC=BC,
∵點(diǎn)O是AB的中點(diǎn),
∴AO=BO,
∴OC⊥AB.
故選:D.
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了學(xué)生對(duì)等腰三角形的性質(zhì)的理解和掌握,此題與實(shí)際生活聯(lián)系密切,體現(xiàn)了從數(shù)學(xué)走向生活的指導(dǎo)思想,從而達(dá)到學(xué)以致用的目的.
10.(3分)如圖,在5×6的正方形格紙中,格線的交點(diǎn)稱為格點(diǎn),以格點(diǎn)為頂點(diǎn)的三角形稱為格點(diǎn)三角形.圖中△ABC是一個(gè)格點(diǎn)三角形,在格紙范圍內(nèi),與△ABC成軸對(duì)稱的格點(diǎn)三角形的個(gè)數(shù)為( )個(gè).
A.8B.9C.10D.11
【分析】根據(jù)網(wǎng)格結(jié)構(gòu)分別確定出不同的對(duì)稱軸,然后作出軸對(duì)稱三角形即可得解.
【解答】解:如圖,當(dāng)對(duì)稱軸在豎直方向時(shí),滿足條件的三角形有1個(gè),
當(dāng)對(duì)稱軸在水平方向時(shí),滿足條件的三角形有5個(gè),
當(dāng)對(duì)稱軸與水平方向成45°方向時(shí),滿足條件的三角形有4個(gè),
共1+5+4=10(個(gè)),
故選:C.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了利用軸對(duì)稱變換作圖,熟練掌握網(wǎng)格結(jié)構(gòu)并準(zhǔn)確找出對(duì)應(yīng)點(diǎn)的位置是解題的關(guān)鍵,本題難點(diǎn)在于確定出不同的對(duì)稱軸.
二、填空題(本大題共8道小題,每小題2分,共16分)
11.(2分)(6a3b﹣3ab)÷3ab= 2a2﹣1 .
【分析】根據(jù)多項(xiàng)式除以單項(xiàng)式的法則計(jì)算即可.
【解答】解:原式=6a3b÷3ab﹣3ab÷3ab
=2a2﹣1,
故答案為:2a2﹣1.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了多項(xiàng)式除以單項(xiàng)式,掌握多項(xiàng)式除以單項(xiàng)式,先把這個(gè)多項(xiàng)式的每一項(xiàng)分別除以單項(xiàng)式,再把所得的商相加是解題的關(guān)鍵.
12.(2分)如圖,AC=AD,BC=BD,請(qǐng)寫出一個(gè)正確的結(jié)論 △ACB≌△ADB(答案不唯一) .
【分析】根據(jù)SSS證明△ACB和△ADB全等解答即可.
【解答】解:△ACB≌△ADB,
在△ACB和△ADB中,
,
∴△ACB≌△ADB(SSS),
∴∠CAB=∠DAB,∠ACB=∠ADB,∠ABD=∠ABC,
故答案為:△ACB≌△ADB(答案不唯一).
【點(diǎn)評(píng)】此題考查全等三角形的判定和性質(zhì),關(guān)鍵是根據(jù)SSS證明△ACB和△ADB全等解答.
13.(2分)若(a+1)0有意義,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是 a≠﹣1 .
【分析】利用零指數(shù)冪的意義解答即可.
【解答】解:∵零的零次冪沒有意義,
∴a+1≠0,
∴a≠﹣1.
故答案為:a≠﹣1.
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了零指數(shù)冪,利用零指數(shù)冪的底數(shù)不為零解答是解題的關(guān)鍵.
14.(2分)如圖,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=120°,將△ABC沿DE和MN折疊,使點(diǎn)B和點(diǎn)C落在點(diǎn)A,則∠EAN= 60 °.
【分析】根據(jù)折疊可知∠B=∠BAE,∠C=∠CAN,再利用等腰三角形的性質(zhì)可得出答案.
【解答】解:由折疊知:AE=BE,AN=CN,
∴∠B=∠BAE,∠C=∠CAN,
∵AB=AC,∠BAC=120°,
∴∠B=∠C=30°,
∴∠B=∠BAE=∠C=∠CAN=30°,
∴∠EAN=∠BAC﹣(∠BAE+∠CAN)=120°﹣30°﹣30°=60°,
故答案為:60.
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了翻折變換,等腰三角形的性質(zhì),熟練掌握翻折的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.
15.(2分)若2x=8,4y=16,則2x﹣y的值為 2 .
【分析】逆向運(yùn)用同底數(shù)冪的除法法則以及利用冪的乘方運(yùn)算法則解答即可,同底數(shù)冪的除法法則:底數(shù)不變,指數(shù)相減;冪的乘方法則:底數(shù)不變,指數(shù)相乘.
【解答】解:∵4y=16=(22y)=24,
∴2y=4,
解得y=2,
∴2y=22=4,
∴2x﹣y=2x÷2y=8÷4=2.
故答案為:2.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了同底數(shù)冪的除法以及冪的乘方,掌握冪的運(yùn)算法則是解答本題的關(guān)鍵.
16.(2分)等腰三角形的兩邊的長分別為5cm和7cm,則此三角形的周長是 17cm或19cm .
【分析】根據(jù)等腰三角形的性質(zhì),分兩種情況:①當(dāng)腰長為5cm時(shí),②當(dāng)腰長為7cm時(shí),解答出即可.
【解答】解:根據(jù)題意,
①當(dāng)腰長為5cm時(shí),周長=5+5+7=17(cm);
②當(dāng)腰長為7cm時(shí),周長=5+7+7=19(cm);
故答案為:17cm或19cm.
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了等腰三角形的性質(zhì)定理,本題重點(diǎn)是要分兩種情況解答.
17.(2分)如圖,在△ABC中,AB=AC,AB∥CD,過點(diǎn)B作BF⊥AC于E,交CD于點(diǎn)F,BD⊥CD于D,CD=8,BD=3,BF=4,△ABE的周長為 11 .
【分析】根據(jù)等腰三角形的性質(zhì)得到∠ACB=∠ABC,根據(jù)平行線的性質(zhì)得到∠ABC=∠BCD,根據(jù)角平分線的性質(zhì)得到BE=BD=3,根據(jù)全等三角形的性質(zhì)即可得到答案.
【解答】解:∵AB=AC,
∴∠ACB=∠ABC,
∵AB∥CD,
∴∠ABC=∠BCD,
∴∠ACB=∠BCD,
∵BE⊥CE,BD⊥CD,
∴BE=BD=3,
在Rt△BCE與Rt△BCD中,
∴Rt△BCE≌Rt△BCD(HL),
∴CE=CD=8,
∴AB+AE=AC+AE=8,
∴△ABE的周長=AE+AB+BE=8+3=11,
故答案為:11.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了等腰三角形的性質(zhì),平行線的性質(zhì),全等三角形的判定和性質(zhì),證得Rt△BCE≌Rt△BCD是解題的關(guān)鍵.
18.(2分)如圖,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,D是BC的中點(diǎn),點(diǎn)E、F分別在邊AB、AC上,且∠EDF=90°.下列結(jié)論正確的是 ①②③⑤ .(填所有正確結(jié)論的序號(hào))
①△BED≌△AFD;②AC=BE+FC;③S1,S2分別表示△ABC和△EDF的面積,則;④EF=AD;⑤∠AGF=∠AED
【分析】由等腰直角三角形的性質(zhì)可證△BED≌△AFD(ASA),從而得出△DEF是等腰直角三角形,即可對(duì)結(jié)論進(jìn)行逐一判斷.
【解答】解:∵∠BAC=90°,AB=AC,D是BC的中點(diǎn),
∴∠BAD=∠C=45°,AD=BD,∠ADC=90°,
∵∠ADC=∠BAC=90°,
∴∠BDE=∠ADF,
在△BED和△AFD中,
,
∴△BED≌△AFD(ASA),故①正確;
∴BE=AF,
∴AC=AF+FC=BE+FC,故②正確;
∵△BED≌△AFD,
∴DE=DF,
∴△DEF是等腰直角三角形,
∴DE⊥AB時(shí),S2最小為××AB=S1,
當(dāng)點(diǎn)E與A或B重合時(shí),S2最大為S1,
∴,故③正確;
∵EF是變化的,而AD為定值,故④錯(cuò)誤;
∵∠AGF=∠BAD+∠AEG=45°+∠AEG,
∠AED=∠AEG+∠DEF=∠AEG+45°,
∴∠AGF=∠AED,故⑤正確.
故答案為:①②③⑤.
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了等腰直角三角形的判定與性質(zhì),全等三角形的判定與中,三角形的外角的性質(zhì)等知識(shí),熟記全等三角形的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.
三.解答題(本大題共54分)
19.(4分)計(jì)算:a2?(﹣a4)3÷(a3)2.
【分析】先算冪的乘方,再算乘法,最后算除法即可.
【解答】解:a2?(﹣a4)3÷(a3)2
=a2?(﹣a12)÷a6
=﹣a14÷a6
=﹣a8.
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查同底數(shù)冪的乘法,冪的乘方,同底數(shù)冪的除法,解答的關(guān)鍵是對(duì)相應(yīng)的運(yùn)算法則的掌握.
20.(4分)計(jì)算:(2x+y)(x﹣y)﹣2(y2﹣xy).
【分析】根據(jù)多項(xiàng)式乘多項(xiàng)式的法則和去括號(hào)的法則進(jìn)行解答,即可得出答案.
【解答】解:(2x+y)(x﹣y)﹣2(y2﹣xy)
=2x2﹣2xy+xy﹣y2﹣2y2+2xy
=2x2+xy﹣3y2.
【點(diǎn)評(píng)】此題考查了多項(xiàng)式乘多項(xiàng)式以及去括號(hào),熟記多項(xiàng)式乘多項(xiàng)式的法則和去括號(hào)的法則是解題的關(guān)鍵.
21.(8分)因式分解:
(1)5m3﹣20m;
(2)m2x3﹣4m2x2y+4m2xy2.
【分析】(1)先提公因式,再逆用平方差公式進(jìn)行因式分解.
(2)先提公因式,再逆用完全平方公式進(jìn)行因式分解.
【解答】解:(1)5m3﹣20m
=5m(m2﹣4)
=5m(m+2)(m﹣2).
(2)m2x3﹣4m2x2y+4m2xy2
=m2x(x2﹣4xy+4y2)
=m2x(x﹣2y)2.
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查綜合運(yùn)用公式法、提公因式法進(jìn)行因式分解,熟練掌握提公因式法、公式法是解決本題的關(guān)鍵.
22.(5分)化簡(jiǎn)求值:2a2﹣(a+b)(﹣a+b)﹣3(a+b)2,其中.
【分析】直接利用乘法公式化簡(jiǎn),進(jìn)而合并同類項(xiàng),把已知數(shù)據(jù)代入得出答案.
【解答】解:原式=2a2﹣(b2﹣a2)﹣3(a2+2ab+b2)
=2a2﹣b2+a2﹣3a2﹣6ab﹣3b2
=﹣4b2﹣6ab,
當(dāng)a=﹣,b=3時(shí),
原式=﹣4×32﹣6×(﹣)×3
=﹣36+6
=﹣30.
【點(diǎn)評(píng)】此題主要考查了整式的混合運(yùn)算—化簡(jiǎn)求值,正確運(yùn)用乘法公式是解題關(guān)鍵.
23.(6分)已知:如圖1,在△ABC中,∠ACB=90°.
求作:射線CG,使得CG∥AB.
下面是小東設(shè)計(jì)的尺規(guī)作圖過程.
作法:如圖2,
①以點(diǎn)A為圓心,適當(dāng)長為半徑作弧,分別交AC,AB于D,E兩點(diǎn);
②以點(diǎn)C為圓心,AD長為半徑作弧,交AC的延長線于點(diǎn)F;
③以點(diǎn)F為圓心,DE長為半徑作弧,兩弧在∠FCB內(nèi)部交于點(diǎn)G;
④作射線CG.所以射線CG就是所求作的射線.
根據(jù)小東設(shè)計(jì)的尺規(guī)作圖過程,
(1)使用直尺和圓規(guī),補(bǔ)全圖形;(保留作圖痕跡)
(2)完成下面的證明.
證明:連接FG、DE.
∵△ADE≌△ CFG ,
∴∠DAE=∠ FCG .
∴CG∥AB( 同位角相等,兩直線平行 )(填推理的依據(jù)).
【分析】(1)根據(jù)作法畫出對(duì)應(yīng)的幾何圖形;
(2)利用作法得到AD=AE=CF=CG,F(xiàn)G=CE,則△ADE≌△CFG,根據(jù)全等三角形的性質(zhì)得∠DAE=∠FCG.然后根據(jù) 同位角相等,兩直線平行判斷CG∥AB.
【解答】解:(1)如圖,射線CG為所作;
(2)完成下面的證明.
證明:連接FG、DE.
∵△ADE≌△CFG,
∴∠DAE=∠FCG.
∴CG∥AB( 同位角相等,兩直線平行).
故答案為CFG,F(xiàn)CG,同位角相等,兩直線平行.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了作圖﹣復(fù)雜作圖:復(fù)雜作圖是在五種基本作圖的基礎(chǔ)上進(jìn)行作圖,一般是結(jié)合了幾何圖形的性質(zhì)和基本作圖方法.解決此類題目的關(guān)鍵是熟悉基本幾何圖形的性質(zhì),結(jié)合幾何圖形的基本性質(zhì)把復(fù)雜作圖拆解成基本作圖,逐步操作.也考查了全等三角形的性質(zhì).
24.(5分)如圖,AB=AC,BD⊥AC于D,CE⊥AB于E,BD、CE交于O,連結(jié)AO,求證:CD=BE.
【分析】根據(jù)AAS證明△ACE和△ABD全等,進(jìn)而利用全等三角形的性質(zhì)解答即可.
【解答】證明:∵BD⊥AC于D,CE⊥AB于E,
∴∠ADB=∠AEC=90°,
在△ADB和△AEC中,
,
∴△ADB≌△AEC(AAS),
∴AD=AE,
∴AC﹣AD=AB﹣AE,
即CD=BE.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了垂直的定義、全等三角形的判定及其性質(zhì)等知識(shí).利用相等的線段進(jìn)行等效轉(zhuǎn)是解答本題的關(guān)鍵.
25.(6分)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,A(﹣1,3),B(2,4),連接AB.
(1)畫線段A1B1,使得線段A1B1與線段AB關(guān)于y軸對(duì)稱,寫出A1、B1的坐標(biāo):A1 (1,3) ,B1 (﹣2,4) ;
(2)寫出一個(gè)點(diǎn)C的坐標(biāo),使△ABC成為等腰三角形,C( 3 , 1 );
(3)已知點(diǎn)C在坐標(biāo)軸上,且滿足△ABC是等腰三角形,則所有符合條件的C點(diǎn)有 3 個(gè).
【分析】(1)依據(jù)線段A1B1與線段AB關(guān)于y軸對(duì)稱,即可得到線段A1B1,并得到A1、B1的坐標(biāo);
(2)利用等腰三角形的定義,并結(jié)合軸對(duì)稱的性質(zhì),找到一點(diǎn)C即可;
(3)依據(jù)點(diǎn)C在坐標(biāo)軸上,且△ABC是等腰△ABC,即可得出所有符合條件的C點(diǎn).
【解答】解:(1)如圖所示,線段A1B1即為所求,A1(1,3)、B1(﹣2,4);
故答案為:(1,3);(﹣2,4);
(2)如圖所示,使△ABC成為等腰三角形,點(diǎn)C(3,1);
故答案為:(3,1);
(3)如圖所示,點(diǎn)C在坐標(biāo)軸上,且滿足△ABC是等腰三角形的C點(diǎn)有3個(gè).
故答案為:3.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了作圖﹣軸對(duì)稱變換:幾何圖形都可看作是由點(diǎn)組成,我們?cè)诋嬕粋€(gè)圖形的軸對(duì)稱圖形時(shí),也是先從確定一些特殊的對(duì)稱點(diǎn)開始的.
26.(5分)對(duì)于所有直角三角形,我們都可以將其分割為兩個(gè)等腰三角形;
例如:如圖,已知△ABC,∠BAC=90°,作直角邊AB的垂直平分線DE,分別交BC與AB于D、E兩點(diǎn),連接AD,則AD將△ABC分割成兩個(gè)等腰三角形△ADC,△ADB.
證明:∵DE垂直平分AC
∴AD=DB
∴∠1=∠2
在Rt△ABC中,∠BAC=90°
∴∠2+∠3=90°,∠1+∠4=90°
∴∠3=∠4
∴CD=DA
∴△ADC,△ADB是等腰三角形
(1)根據(jù)上述方法,將下列銳角三角形和鈍角三角形,分別分割成4個(gè)等腰三角形;
(2)將下面的不等邊三角形分割成5個(gè)等腰三角形.
【分析】(1)模仿例題,利用直角三角形斜邊的中線的性質(zhì)解決問題即可.
(2)利用直角三角形斜邊中線的性質(zhì)解決問題即可.
【解答】解:(1)如圖,分割線如圖所示.
(2)如圖,分割線即為所求.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查等腰三角形的判定和性質(zhì),線段的垂直平分線等知識(shí),解題的關(guān)鍵是理解題意,靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決問題.
27.(6分)如圖,在△ABC中,AB=AC,D為BC上一點(diǎn)且∠ADC=60°,CE⊥AD于點(diǎn)E,點(diǎn)A關(guān)于點(diǎn)E的對(duì)稱點(diǎn)為點(diǎn)F,CF交AB于點(diǎn)G.
(1)依題意補(bǔ)全圖形;
(2)求∠AGC的度數(shù);
(3)寫出AD、BD、CD之間的等量關(guān)系,并證明.
【分析】(1)根據(jù)軸對(duì)稱的特征補(bǔ)全圖形;
(2)由三角形外角的性質(zhì)及等腰三角形的性質(zhì)得出答案;
(3)在CD是取點(diǎn)P,使FP=FD,連接FP,證明△CPF≌△ADB(AAS),得出AD=PC,BD=PF,則可得出答案.
【解答】解:(1)根據(jù)題意畫出圖形如圖1,
(2)∵AB=AC,
∴∠B=∠ACB,
∵點(diǎn)A關(guān)于點(diǎn)E的對(duì)稱點(diǎn)為點(diǎn)F,CE⊥AD,
∴AC=CF,∠ACE=∠ECF,
∴∠AGC=∠B+∠BCG=∠B+∠ACB﹣∠ACF=2∠B﹣2∠ECF,
∵∠ECF=90°﹣∠EFC,∠EFC=60°+∠BCG,
∴∠AGC=2∠B﹣180°+120°+2∠BCG,
∴∠AGC=60°;
(3)CD=AD+BD.
證明:如圖2,在CD是取點(diǎn)P,使FP=FD,連接FP,
∵∠ADC=60°,
∴△PDF為等邊三角形,
∴∠DPF=60°,
∴∠FPC=120°,
∴∠ADB=∠FPC,
又∵AC=CF,AB=AC,
∴AB=CF,
∵∠BAD=∠BCG,
∴△CPF≌△ADB(AAS),
∴AD=PC,BD=PF,
∴CD=DP+PC=AD+BD.
【點(diǎn)評(píng)】本題屬于幾何變換綜合題,考查了軸對(duì)稱的性質(zhì),等邊三角形的判定和性質(zhì),全等三角形的判斷和性質(zhì),等腰三角形的性質(zhì),直角三角形的性質(zhì)的綜合運(yùn)用;熟練掌握全等三角形的判定與性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.
28.(5分)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,已知點(diǎn)A(4,4),C,B兩點(diǎn)分別是x,y軸正半軸上的動(dòng)點(diǎn),且滿足∠BAC=90°.
(1)寫出∠BOA的度數(shù);
(2)求BO+OC的值;
(3)若BP平分∠OBC,交OA于點(diǎn)P,PN⊥y軸于點(diǎn)N,AQ平分∠BAC,交BC于點(diǎn)Q,隨著C,B位置的變化,NP+AQ的值是否會(huì)發(fā)生變化?若不變,求其值;若變化,說明理由.
【分析】(1)過點(diǎn)A作AE⊥x軸于E,AF⊥y軸于F,則AE=AF=4,得OA是∠BOC的角平分線,即可求解;
(2)證四邊形AEOF為正方形,得AE=AF=OE=OF=4,∠EAF=90°,再證△BAF≌△CAE(ASA),得BF=CE,進(jìn)而求解即可;
(3)過點(diǎn)A作AE⊥x軸于E,AF⊥y軸于F,延長NP交AE于K,由全等三角形的性質(zhì)得AB=AC,則△BAC是等腰直角三角形,得∠ABC=∠ACB=45°,再證△AQB≌△AKP(ASA),得AQ=AK,則△AKP是等腰直角三角形,得AK=PK,然后證AQ=PK,即可求解.
【解答】解:(1)過點(diǎn)A作AE⊥x軸于E,AF⊥y軸于F,如圖1所示:
∵點(diǎn)A(4,4),
∴AE=AF=4,
∴OA是∠BOC的角平分線,
∵∠BOC=90°,
∴∠BOA=45°;
(2)由(1)得:四邊形AEOF為矩形,
∵AE=AF=4,
∴四邊形AEOF為正方形,
∴AE=AF=OE=OF=4,∠EAF=90°,
∵∠BAC=90°,
∴∠BAF+∠FAC=∠FAC+∠CAE=90°,
∴∠BAF=∠CAE,
∵AE⊥x軸,AF⊥y軸,
∴∠BFA=∠CEA=90°,
在△BAF和△CAE中,
,
∴△BAF≌△CAE(ASA),
∴BF=CE,
∴BO+OC=OF+BF+OC=OF+CE+OC=OF+OE=4+4=8;
(3)隨著C,B位置的變化,NP+AQ的值為4,不變,理由如下:
過點(diǎn)A作AE⊥x軸于E,AF⊥y軸于F,延長NP交AE于K,如圖2所示:
則四邊形OEKN為矩形,
∴∠AKP=90°,NK=OE=4,
由(2)得:△BAF≌△CAE,
∴AB=AC,
∵∠BAC=90°,
∴△BAC是等腰直角三角形,
∴∠ABC=∠ACB=45°,
∵BP平分∠OBC,
∴∠OBP=∠CBP,
∵∠BOA=∠ABC=45°,
∴∠OBP+∠BOA=∠CBP+∠ABC=∠ABP,
∵∠BPA=∠OBP+∠BOA,
∴∠BPA=∠ABP,
∴AB=AP,
∵PN⊥y軸,∠BOA=45°,
∴△ONP是等腰直角三角形,
∴∠NPO=45°,
∴∠APK=∠NPO=45°,
∵AQ平分∠BAC,△BAC是等腰直角三角形,
∴AQ⊥BC,
∴∠AQB=∠AKP=90°,
在△AQB和△AKP中,
,
∴△AQB≌△AKP(ASA),
∴AQ=AK,
∵∠AKP=90°,∠APK=45°,
∴△AKP是等腰直角三角形,
∴AK=PK,
∴AQ=PK,
∴NP+AQ=NP+PK=NK=4.
【點(diǎn)評(píng)】本題是三角形綜合題目,考查了全等三角形的判定與性質(zhì)、坐標(biāo)與圖形性質(zhì)、正方形的判定與性質(zhì)、等腰直角三角形的判定與性質(zhì)等知識(shí),本題綜合性強(qiáng),熟練掌握等腰直角三角形的判定與性質(zhì),證明三角形全等是解題的關(guān)鍵,屬于中考??碱}型.
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