1.(4分)在以下文、博、中、學(xué)四個(gè)字中,是軸對(duì)稱圖形的是( )
A.B.C.D.
2.(4分)下列運(yùn)算錯(cuò)誤的是( )
A.a(chǎn)?a3=a4B.a(chǎn)8÷a2=a6
C.(﹣a2)3=a6D.(﹣3a)2=9a2
3.(4分)下列等式中,從左到右的變形是因式分解的是( )
A.x(x+1)=x2+xB.x2+xy﹣3=x(x+y)﹣3
C.x2+6x+4=(x+3)2﹣5D.x2+2x+1=(x+1)2
4.(4分)下列各式中,能用完全平方公式計(jì)算的是( )
A.(a﹣b)(﹣a+b)B.(a﹣b)(b+a)
C.(a﹣b)(﹣a﹣b)D.(﹣b﹣a)(a﹣b)
5.(4分)如圖,已知AB=AD,添加下列一個(gè)條件后,仍無(wú)法判定△ABC≌△ADC的是( )
A.CB=CDB.∠BCA=∠DCAC.∠BAC=∠DACD.∠B=∠D=90°
6.(4分)若x2+mx+4是完全平方式,則m的值為( )
A.2B.﹣2C.4D.﹣4或4
7.(4分)已知△ABC的三邊a,b,c滿足b(a﹣b)+c(b﹣a)=0,則△ABC是( )
A.直角三角形B.等腰三角形
C.等邊三角形D.等腰直角三角形
8.(4分)某班開展“用直尺和圓規(guī)作角平分線”的探究活動(dòng),各組展示作圖痕跡如下,其中射線OP為∠AOB的平分線的有( )
A.1個(gè)B.2個(gè)C.3個(gè)D.4個(gè)
9.(4分)已知實(shí)數(shù)a,b滿足a2+ab+b2=1,且t=ab﹣a2﹣b2,則t的取值范圍是( )
A.t≥3B.t≤﹣C.﹣3≤t≤﹣D.﹣3≤t<
10.(4分)如圖,△ABC中,AC=DC=4,∠BAC的角平分線AD⊥BD于D,E為AC的中點(diǎn),則圖中兩個(gè)陰影部分面積之差的最大值( )
A.4B.4.5C.6D.8
二.填空題(本大題共6小題,每小題4分,共24分)
11.(4分)點(diǎn)A(1,﹣3)關(guān)于x軸對(duì)稱的點(diǎn)的坐標(biāo)為 .
12.(4分)若ax=4,ay=3,則ax+y= .
13.(4分)計(jì)算:20242﹣4048×2025+20252﹣1= .
14.(4分)等腰三角形的兩邊a、b滿足a2+b2﹣6a﹣14b+58=0,則這個(gè)三角形的周長(zhǎng)為 .
15.(4分)如圖,△ABC中,AB=AC=4,P是BC上任意一點(diǎn),過(guò)P作PD⊥AC于D,PE⊥AB于E,若S△ABC=12,則PE+PD= .
16.(4分)在△ABC中,∠A=45°,∠B=75°,BC=a,AC=b,點(diǎn)P、M、N分別是邊BC、AB、AC上的動(dòng)點(diǎn),當(dāng)△PMN周長(zhǎng)最小時(shí),BP的值為 .(用a、b的式子表示)
三.解答題(本題共9小題,共86分.解答應(yīng)有文字說(shuō)明、證明過(guò)程或演算步驟)
17.(8分)計(jì)算:
(1)(2y2)3﹣(y3)2;
(2)(x+3)(x﹣2)﹣x(x﹣1).
18.(8分)因式分解:
(1)3x2y﹣27y;
(2)a2+b2﹣9+2ab.
19.(8分)先化簡(jiǎn),再求值:(a+3)2﹣(a+1)(a﹣1)﹣2(2a+4),其中a=﹣.
20.(8分)如圖,AB=CD,DE⊥AC,BF⊥AC,E,F(xiàn)是垂足,DE=BF.求證:AB∥CD.
21.(10分)如圖,在△ABC中,∠ACB=3∠A.
(1)尺規(guī)作圖:在AB上求作一點(diǎn)P,使得∠PCA=∠PAC;(要求:保留作圖痕跡,不寫作法)
(2)在(1)的條件下,求證:△PBC是等腰三角形.
22.(10分)已知a,b為實(shí)數(shù).
(1)若a+b=13,ab=36,求(a﹣b)2;
(2)若,分別求和的值;
(3)若a2+ab=8,b2+ab=1,分別求a,b的值.
23.(10分)如圖,△ABC和△ADE是等邊三角形,CE、BD交于點(diǎn)F,連接AF.
(1)求證:CE=BD;
(2)求證:∠AFC=60°;
(3)判斷線段AF、BF、CF的數(shù)量關(guān)系,并說(shuō)明理由.
24.(12分)數(shù)和形是數(shù)學(xué)研究客觀物體的兩個(gè)方面,數(shù)(代數(shù))側(cè)重研究物體數(shù)量方面,具有精確性,形(幾何)側(cè)重研究物體形的方面,具有直觀性.“以形釋數(shù)”是利用數(shù)形結(jié)合思想證明代數(shù)問(wèn)題的一種體現(xiàn),做整式的乘法運(yùn)算時(shí),利用幾何直觀的方法和面積法獲取結(jié)論,在解決整式運(yùn)算問(wèn)題時(shí)經(jīng)常運(yùn)用.
【問(wèn)題探究】
探究1:如圖1所示,大正方形的邊長(zhǎng)是(a+b),它是由兩個(gè)小正方形和兩個(gè)長(zhǎng)方形組成,所以大正方形的面積等于這四個(gè)圖形的面積之和.根據(jù)等積法,我們可以得出結(jié)論:(a+b)2=a2+2ab+b2.
探究2:請(qǐng)你根據(jù)探究1所使用的等積法,從圖2中探究出(a+b+c)2 的結(jié)果.
【形成結(jié)論】
(1)探究2中(a+b+c)2= ;
【應(yīng)用結(jié)論】
(2)利用(1)問(wèn)所得到的結(jié)論求解:已知a+b+c=0,a2+b2+c2=4,求ab+bc+ca的值;
【拓展應(yīng)用】
(3)在(2)的條件下,求的值.
25.(12分)如圖,△ADB與△BCA均為等腰三角形,AD=AB=CB,且∠ABC=90°,E為DB延長(zhǎng)線上一點(diǎn),∠DAB=2∠EAC.
(1)若∠EAC=20°,求∠CBE的度數(shù);
(2)求證:AE⊥EC;
(3)若BE=a,AE=b,CE=c,求△ABC的面積(用含a,b,c的式子表示).
2024-2025學(xué)年福建省福州市鼓樓區(qū)文博中學(xué)八年級(jí)(上)期中數(shù)學(xué)試卷
參考答案與試題解析
一、選擇題(本題共10小題,每小題4分,共40分.在每小題給出四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合要求的)
1.(4分)在以下文、博、中、學(xué)四個(gè)字中,是軸對(duì)稱圖形的是( )
A.B.C.D.
【考點(diǎn)】軸對(duì)稱圖形.
【分析】根據(jù)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,這條直線叫做對(duì)稱軸進(jìn)行分析即可.
【解答】解:A,B,D選項(xiàng)中的字都不能找到這樣的一條直線,直線兩旁的部分能夠互相重合;
C選項(xiàng)中的字能找到這樣的一條直線,使圖形沿一條直線折疊,所以是軸對(duì)稱圖形.
故選:C.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了軸對(duì)稱圖形的概念,軸對(duì)稱圖形的關(guān)鍵是尋找對(duì)稱軸,圖形兩部分折疊后可重合.
2.(4分)下列運(yùn)算錯(cuò)誤的是( )
A.a(chǎn)?a3=a4B.a(chǎn)8÷a2=a6
C.(﹣a2)3=a6D.(﹣3a)2=9a2
【考點(diǎn)】同底數(shù)冪的除法;同底數(shù)冪的乘法;冪的乘方與積的乘方.
【分析】直接利用同底數(shù)冪的乘除運(yùn)算法則、冪的乘方運(yùn)算法則、積的乘方運(yùn)算法則分別化簡(jiǎn),進(jìn)而得出答案.
【解答】解:A.a(chǎn)?a3=a4,原題正確,故此選項(xiàng)不合題意;
B.a(chǎn)3÷a2=a6,原題正確,故此選項(xiàng)不合題意;
C.(﹣a4)3=﹣a6,原題錯(cuò)誤,故此選項(xiàng)符合題意;
D.(﹣8a)2=9a8,原題正確,故此選項(xiàng)不合題意;
故選:C.
【點(diǎn)評(píng)】此題主要考查了同底數(shù)冪的乘除運(yùn)算、冪的乘方運(yùn)算、積的乘方運(yùn)算,正確掌握相關(guān)運(yùn)算法則是解題關(guān)鍵.
3.(4分)下列等式中,從左到右的變形是因式分解的是( )
A.x(x+1)=x2+xB.x2+xy﹣3=x(x+y)﹣3
C.x2+6x+4=(x+3)2﹣5D.x2+2x+1=(x+1)2
【考點(diǎn)】因式分解的意義.
【分析】根據(jù)因式分解的定義逐個(gè)判斷即可.
【解答】解:A、不是因式分解;
B、不是因式分解;
C、不是因式分解;
D、是因式分解;
故選:D.
【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的內(nèi)容是解此題的關(guān)鍵.
4.(4分)下列各式中,能用完全平方公式計(jì)算的是( )
A.(a﹣b)(﹣a+b)B.(a﹣b)(b+a)
C.(a﹣b)(﹣a﹣b)D.(﹣b﹣a)(a﹣b)
【考點(diǎn)】平方差公式;完全平方公式.
【分析】利用平方差公式,及完全平方公式判斷即可.
【解答】解:A、原式=﹣(b﹣a)(b﹣a)=﹣(b﹣a)2=﹣b2+8ab﹣a2,符合題意;
B、原式=a2﹣b2,不符合題意;
C、原式=b2﹣a2,不符合題意;
D、原式=b2﹣a2,不符合題意,
故選:A.
【點(diǎn)評(píng)】此題考查了完全平方公式,以及平方差公式,熟練掌握公式是解本題的關(guān)鍵.
5.(4分)如圖,已知AB=AD,添加下列一個(gè)條件后( )
A.CB=CDB.∠BCA=∠DCAC.∠BAC=∠DACD.∠B=∠D=90°
【考點(diǎn)】全等三角形的判定.
【分析】要判定△ABC≌△ADC,已知AB=AD,AC是公共邊,具備了兩組邊對(duì)應(yīng)相等,故添加CB=CD、∠BAC=∠DAC、∠B=∠D=90°后可分別根據(jù)SSS、SAS、HL能判定△ABC≌△ADC,而添加∠BCA=∠DCA后則不能.
【解答】解:A、添加CB=CD,能判定△ABC≌△ADC,
故A選項(xiàng)不符合題意;
B、添加∠BCA=∠DCA時(shí),
故B選項(xiàng)符合題意;
C、添加∠BAC=∠DAC,能判定△ABC≌△ADC,
故C選項(xiàng)不符合題意;
D、添加∠B=∠D=90°,能判定△ABC≌△ADC,
故D選項(xiàng)不符合題意;
故選:B.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查三角形全等的判定方法,掌握判定兩個(gè)三角形全等的一般方法有:SSS、SAS、ASA、AAS、HL是解題的關(guān)鍵.
6.(4分)若x2+mx+4是完全平方式,則m的值為( )
A.2B.﹣2C.4D.﹣4或4
【考點(diǎn)】完全平方式.
【分析】根據(jù)完全平方式的特征進(jìn)行計(jì)算,即可解答.
【解答】解:∵x2+mx+4是一個(gè)完全平方式,
∴x4+mx+4=(x±2)5,
x2+mx+4=x6±4x+4,
∴m=±7.
故選:D.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了完全平方式,熟練掌握完全平方式的特征是解題的關(guān)鍵.
7.(4分)已知△ABC的三邊a,b,c滿足b(a﹣b)+c(b﹣a),則△ABC是( )
A.直角三角形B.等腰三角形
C.等邊三角形D.等腰直角三角形
【考點(diǎn)】等邊三角形的判定;等腰三角形的判定.
【分析】將原式化為(a﹣b)(b﹣c)=0,即可解答.
【解答】解:∵b(a﹣b)+c(b﹣a)=0,
∴ab﹣b2+cb﹣ac=4,
∴(a﹣b)(b﹣c)=0,
∴a=b或b=c,
∴△ABC是等腰三角形,
故選:B.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了等腰三角形的判定,掌握等腰三角形的判定是解題的關(guān)鍵.
8.(4分)某班開展“用直尺和圓規(guī)作角平分線”的探究活動(dòng),各組展示作圖痕跡如下,其中射線OP為∠AOB的平分線的有( )
A.1個(gè)B.2個(gè)C.3個(gè)D.4個(gè)
【考點(diǎn)】作圖—基本作圖;角平分線的定義.
【分析】根據(jù)角平分線的定義即可得到結(jié)論.
【解答】解:A:由作圖痕跡可知,射線OP為∠AOB的平分線;
B:由作圖痕跡可知,OC=OD,
又∵∠AOD=∠BOC,
∴△ADO≌△BCO(SAS),
同理可得△ACP≌△BDP(AAS),△APO≌△BPO(SSS),
∴∠AOP=∠BOP,
射線OP為∠AOB的平分線;
C:由作圖痕跡可知,∠ACP=∠AOB,
可得∠CPO=∠POB,
又由圖可知CP=OP,
∴∠COP=∠CPO,
∴∠POB=∠COP,
射線OP為∠AOB的平分線;
D:由作圖痕跡可知,CO=OD,
∴射線OP是CD的垂直平分線,
也是∠AOB的平分線.
故選:D.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了作圖﹣基本作圖,角平分線的定義,正確地識(shí)別圖形是解題的關(guān)鍵.
9.(4分)已知實(shí)數(shù)a,b滿足a2+ab+b2=1,且t=ab﹣a2﹣b2,則t的取值范圍是( )
A.t≥3B.t≤﹣C.﹣3≤t≤﹣D.﹣3≤t<
【考點(diǎn)】配方法的應(yīng)用;非負(fù)數(shù)的性質(zhì):偶次方.
【分析】利用完全平方公式求出ab的取值范圍,可得結(jié)論.
【解答】解:∵a2+ab+b2=3,
∴(a+b)2=1+ab≥3,(a﹣b)2=1﹣6ab≥0,
∴﹣1≤ab≤,
∵t=ab﹣a2﹣b3=ab﹣(1﹣ab)=2ab﹣6,
∴﹣3≤2ab﹣2≤﹣,
即﹣8≤t≤﹣.
故選:C.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查配方法的應(yīng)用,完全平方公式等知識(shí),解題的關(guān)鍵是靈活運(yùn)用完全平方公式解決問(wèn)題,屬于中考??碱}型.
10.(4分)如圖,△ABC中,AC=DC=4,E為AC的中點(diǎn),則圖中兩個(gè)陰影部分面積之差的最大值( )
A.4B.4.5C.6D.8
【考點(diǎn)】角平分線的定義;三角形的面積;等腰三角形的判定與性質(zhì).
【分析】延長(zhǎng)BD交AC于點(diǎn)H.設(shè)AD交BE于點(diǎn)O,根據(jù)垂直定義得到∠ADB=∠ADH=90°,求得∠ABD=∠H,得到AB=AH,根據(jù)等腰三角形的性質(zhì)得到BD=DH,推出∠CDH=∠H,求得CD=CH=AC,推出當(dāng)DC⊥AC時(shí),△ACD的面積最大,最大面積為×4×4=8.
【解答】解:延長(zhǎng)BD交AC于點(diǎn)H,設(shè)AD交BE于點(diǎn)O,
∵AD⊥BH,
∴∠ADB=∠ADH=90°,
∴∠ABD+∠BAD=90°,∠H+∠HAD=90°,
∵∠BAD=∠HAD,
∴∠ABD=∠H,
∴AB=AH,
∵AD⊥BH,
∴BD=DH,
∵DC=CA,
∴∠CDA=∠CAD,
∵∠CAD+∠H=90°,∠CDA+∠CDH=90°,
∴∠CDH=∠H,
∴CD=CH=AC,
∵AE=EC,
∴S△ABE=S△ABH,S△CDH=S△ABH,
∵S△OBD﹣S△AOE=S△ADB﹣S△ABE=S△ADH﹣S△CDH=S△ACD,
∵AC=CD=4,
∴當(dāng)DC⊥AC時(shí),△ACD的面積最大×4×4=8.
∴圖中兩個(gè)陰影部分面積之差的最大值為8,
故選:D.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了角平分線的定義,等腰三角形的判定和性質(zhì),三角形的面積的計(jì)算,正確的作出輔助線是解題的關(guān)鍵.
二.填空題(本大題共6小題,每小題4分,共24分)
11.(4分)點(diǎn)A(1,﹣3)關(guān)于x軸對(duì)稱的點(diǎn)的坐標(biāo)為 (1,3) .
【考點(diǎn)】關(guān)于x軸、y軸對(duì)稱的點(diǎn)的坐標(biāo).
【分析】根據(jù)點(diǎn)(x,y)關(guān)于x軸對(duì)稱點(diǎn)坐標(biāo)為(x,﹣y),據(jù)此即可求解.
【解答】解:由題意得:
∵(x,y)關(guān)于x軸的對(duì)稱點(diǎn)坐標(biāo)為(x,
∴(1,﹣3)關(guān)于x軸的對(duì)稱點(diǎn)坐標(biāo)為(5,
故答案為:(1,3).
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了關(guān)于x軸、y軸對(duì)稱的點(diǎn)的坐標(biāo),掌握點(diǎn)對(duì)稱規(guī)律是解題的關(guān)鍵.
12.(4分)若ax=4,ay=3,則ax+y= 12 .
【考點(diǎn)】同底數(shù)冪的乘法.
【分析】根據(jù)同底數(shù)冪的乘法運(yùn)算法則進(jìn)行計(jì)算即可.
【解答】解:∵ax=4,ay=3,
∴ax+y=ax?ay
=7×3
=12,
故答案為:12.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了同底數(shù)冪的乘法,熟練掌握同底數(shù)冪的乘法運(yùn)算法則是解題的關(guān)鍵.
13.(4分)計(jì)算:20242﹣4048×2025+20252﹣1= 0 .
【考點(diǎn)】完全平方公式.
【分析】利用完全平方公式對(duì)式子進(jìn)行整理,從而可求解.
【解答】解:20242﹣4048×2025+20252﹣6
=20242﹣2×22024×2025+20252﹣1
=(2024﹣2025)2﹣7
=(﹣1)2﹣7
=1﹣1
=5.
故答案為:0.
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查完全平方公式,解答的關(guān)鍵是對(duì)完全平方公式的掌握.
14.(4分)等腰三角形的兩邊a、b滿足a2+b2﹣6a﹣14b+58=0,則這個(gè)三角形的周長(zhǎng)為 17 .
【考點(diǎn)】配方法的應(yīng)用;等腰三角形的性質(zhì).
【分析】利用配方法,非負(fù)數(shù)的性質(zhì)求出a,b的值,可得結(jié)論.
【解答】解:∵a2+b2﹣7a﹣14b+58=0,
∴(a2﹣4a+9)+(b2﹣14b+49)=4,
∴(a﹣3)2+(b﹣4)2=0,
∵(a﹣3)2≥0,(b﹣4)2≥0,
∴a=7,b=7,
當(dāng)a=3是腰時(shí),5,3,7不能構(gòu)成三角形.
當(dāng)b=7是腰時(shí),7,7,3能構(gòu)成三角形.
故答案為:17.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查等腰三角形的性質(zhì),配方法,非負(fù)數(shù)的性質(zhì)等知識(shí),解題的關(guān)鍵是掌握配方法,靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題.
15.(4分)如圖,△ABC中,AB=AC=4,過(guò)P作PD⊥AC于D,PE⊥AB于E△ABC=12,則PE+PD= 6 .
【考點(diǎn)】等腰三角形的性質(zhì).
【分析】連接AP,先分別求出S△ABP=2PE,S△APC=2PD,再根據(jù)S△ABC=S△ABP+S△APC=12可求出PE+PD的值.
【解答】解:連接AP,如圖所示:
∵AB=AC=4,PD⊥AC,
∴S△ABP=AB?PE=,S△APC=AC?PD=,
又∵S△ABC=12,
∴S△ABP+S△APC=12,
∴2PE+2PD=12,
∴PE+PD=4.
故答案為:6.
【點(diǎn)評(píng)】此題主要考查了等腰三角形的性質(zhì),理解等腰三角形的性質(zhì),熟練掌握三角形的面積公式是解決問(wèn)題的關(guān)鍵.
16.(4分)在△ABC中,∠A=45°,∠B=75°,AC=b,點(diǎn)P、M、N分別是邊BC、AB、AC上的動(dòng)點(diǎn),BP的值為 a﹣ .(用a、b的式子表示)
【考點(diǎn)】軸對(duì)稱﹣?zhàn)疃搪肪€問(wèn)題.
【分析】作點(diǎn)P關(guān)于直線AB、直線AC的對(duì)稱點(diǎn)D、E,連接DE交AB于M,交AC于N.由對(duì)稱性可得:AP=AD=AE,∠PAB=∠DAB,∠PAC=∠EAC,進(jìn)而得出PM+MN+PN=DM+MN+NE≥DE,于是當(dāng)點(diǎn)E、M、N、F共線時(shí),PM+MN+PN最小,最小值=DE,而DE= AP,所以當(dāng)AP⊥BC時(shí),AP最小,進(jìn)一步得出結(jié)果.
【解答】解:如圖,作BF⊥AC于F,
∵∠A=45°,∠B=75°,
∴∠ABF=∠A=45°,
∴∠CBF=30°,
∴BF=AF,BC=2FC,
設(shè)FC=x,則AF=b﹣x,
∴x=,
∴BF=b﹣,
作點(diǎn)P關(guān)于直線AB、直線AC的對(duì)稱點(diǎn)D、E,交AC于N.
∵△PMN的周長(zhǎng)=PM+MN+PN=DM+MN+NE,
∴DM+MN+NE=DE時(shí),△PMN的周長(zhǎng)最小,
根據(jù)對(duì)稱性,AP=AD=AE,∠PAC=∠EAC,
∴∠DAE=5(∠PAB+∠PAC)=90°,
∴DE=,
∴AP最短時(shí),△PMN的周長(zhǎng)最短=,
當(dāng)AP⊥BC時(shí),AP的值最短,
∵∠A=45°,∠B=75°,
∴∠C=60°,
在Rt△APC中,∠APC=90°,∠C=60°,
∴PC=AC=,
∴BP=a﹣,
∴當(dāng)△PMN周長(zhǎng)最小時(shí),BP的值為a﹣.
故答案為:a﹣.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了等邊三角形的性質(zhì),軸對(duì)稱的性質(zhì)等知識(shí),解決問(wèn)題的關(guān)鍵是將△PMN的周長(zhǎng)的最小值轉(zhuǎn)化為:AP.
三.解答題(本題共9小題,共86分.解答應(yīng)有文字說(shuō)明、證明過(guò)程或演算步驟)
17.(8分)計(jì)算:
(1)(2y2)3﹣(y3)2;
(2)(x+3)(x﹣2)﹣x(x﹣1).
【考點(diǎn)】多項(xiàng)式乘多項(xiàng)式;冪的乘方與積的乘方;單項(xiàng)式乘多項(xiàng)式.
【分析】(1)根據(jù)積的乘方和冪的乘方法則計(jì)算,再合并同類項(xiàng)即可;
(2)根據(jù)多項(xiàng)式乘以多項(xiàng)式,單項(xiàng)式乘以多項(xiàng)式的法則計(jì)算.
【解答】解:(1)原式=8y6﹣y8
=7y6;
(2)原式=x5﹣2x+3x﹣2﹣x2+x
=2x﹣2.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了積的乘方,冪的乘方,多項(xiàng)式乘以多項(xiàng)式,單項(xiàng)式乘以多項(xiàng)式的法則,考核學(xué)生的計(jì)算能力,熟練掌握法則是解題的關(guān)鍵.
18.(8分)因式分解:
(1)3x2y﹣27y;
(2)a2+b2﹣9+2ab.
【考點(diǎn)】因式分解﹣分組分解法;提公因式法與公式法的綜合運(yùn)用.
【分析】(1)先提公因式,再利用平方差公式繼續(xù)分解即可解答;
(2)先分組,再利用完全平方公式和平方差公式繼續(xù)分解即可解答.
【解答】解:(1)3x2y﹣27y
=8y(x2﹣9)
=7y(x+3)(x﹣3);
(2)a3+b2﹣9+5ab
=(a2+2ab+b6)﹣9
=(a+b)2﹣82
=(a+b+3)(a+b﹣4).
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了提公因式法與公式法的綜合運(yùn)用,一定要注意如果多項(xiàng)式的各項(xiàng)含有公因式,必須先提公因式.
19.(8分)先化簡(jiǎn),再求值:(a+3)2﹣(a+1)(a﹣1)﹣2(2a+4),其中a=﹣.
【考點(diǎn)】整式的混合運(yùn)算—化簡(jiǎn)求值.
【分析】注意到(a+3)2可以利用完全平方公式進(jìn)行展開,(a+1)(a﹣1)利潤(rùn)平方差公式可化為(a2﹣1),則將各項(xiàng)合并即可化簡(jiǎn),最后代入a=進(jìn)行計(jì)算.
【解答】解:
原式=a2+6a+7﹣(a2﹣1)﹣4a﹣8
=2a+5
將a=﹣代入原式=8×(﹣
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查整式的混合運(yùn)算,靈活運(yùn)用兩條乘法公式:完全平方公式和平方差公式是解題的關(guān)鍵,同時(shí),在去括號(hào)的過(guò)程中要注意括號(hào)前的符號(hào),若為負(fù)號(hào),去括號(hào)后,括號(hào)里面的符號(hào)要改變
20.(8分)如圖,AB=CD,DE⊥AC,E,F(xiàn)是垂足,DE=BF.求證:AB∥CD.
【考點(diǎn)】全等三角形的判定與性質(zhì);平行線的判定.
【分析】由DE⊥AC,BF⊥AC得到∠DEC=∠AFB=90°,根據(jù)直角三角形全等的判定定理HL即可證出Rt△DEC≌Rt△BFA,得到∠C=∠A,根據(jù)平行線的判定即可推出AB∥CD.
【解答】證明:∵DE⊥AC,BF⊥AC,
∴∠DEC=∠AFB=90°,
∵在Rt△DEC和Rt△BFA中,
∴Rt△DEC≌Rt△BFA(HL),
∴∠C=∠A,
∴AB∥CD.
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了全等三角形的性質(zhì)和判定,平行線的判定等知識(shí)點(diǎn),解此題的關(guān)鍵是證出∠C=∠A.
21.(10分)如圖,在△ABC中,∠ACB=3∠A.
(1)尺規(guī)作圖:在AB上求作一點(diǎn)P,使得∠PCA=∠PAC;(要求:保留作圖痕跡,不寫作法)
(2)在(1)的條件下,求證:△PBC是等腰三角形.
【考點(diǎn)】作圖—復(fù)雜作圖;三角形內(nèi)角和定理;等腰三角形的判定.
【分析】(1)作線段AC的垂直平分線,交AB于點(diǎn)P,則點(diǎn)P即為所求.
(2)由題意得可得∠BCP=2∠A,根據(jù)三角形外角的性質(zhì)可得∠BPC=∠A+∠PCA=2∠A,即∠BPC=∠BCP,則BC=BP,可得△PBC 是等腰三角形.
【解答】(1)解:如圖,作線段AC的垂直平分線,連接CP,
則AP=CP,
∴∠PCA=∠PAC,
則點(diǎn)P即為所求.
(2)證明:設(shè)∠PCA=∠A=x,
則∠ACB=3∠A=3x,
∵∠BPC=∠A+∠PCA,
∴∠BPC=6x,
∵∠BCP=∠ACB﹣∠PCA=2x,
∴∠BPC=∠BCP,
∴BC=BP,
∴△PBC 是等腰三角形.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查作圖—復(fù)雜作圖、等腰三角形的判定、三角形外角的性質(zhì),解題的關(guān)鍵是理解題意,靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解答問(wèn)題.
22.(10分)已知a,b為實(shí)數(shù).
(1)若a+b=13,ab=36,求(a﹣b)2;
(2)若,分別求和的值;
(3)若a2+ab=8,b2+ab=1,分別求a,b的值.
【考點(diǎn)】分式的化簡(jiǎn)求值;完全平方公式.
【分析】(1)利用完全平方公式進(jìn)行變形,再整體代入求值即可;
(2)利用完全平方公式進(jìn)行變形計(jì)算即可;
(3)把已知的兩式相加可求得a+b=±3,再代入求值即可.
【解答】解:(1)∵a+b=13,ab=36,
∴(a﹣b)2=a2﹣8ab+b2
=a2+5ab+b2﹣4ab
=(a+b)7﹣4ab
=132﹣5×36
=169﹣144
=25;
(2)∵,
∴,
∴,
∴,
∵()2﹣2=4,
∴;
(3)a2+ab=8,b7+ab=1,
兩式相加可得,a2+7ab+b2=9,即(a+b)2=9,
∴a+b=±3,
∵a3+ab=8,b2+ab=3,即a(a+b)=8,
當(dāng)a+b=3時(shí),4a=8,
∴,,
當(dāng)a+b=﹣5時(shí),﹣3a=8,
∴,,
綜上所述,,或,;
【點(diǎn)評(píng)】本題考查整式的化簡(jiǎn)求值、利用完全平方公式的變形求值,運(yùn)用整體代入的思想是解題的關(guān)鍵.
23.(10分)如圖,△ABC和△ADE是等邊三角形,CE、BD交于點(diǎn)F
(1)求證:CE=BD;
(2)求證:∠AFC=60°;
(3)判斷線段AF、BF、CF的數(shù)量關(guān)系,并說(shuō)明理由.
【考點(diǎn)】三角形綜合題.
【分析】(1)根據(jù)等邊三角形的性質(zhì)得到BA=CA,AE=AD,∠BAC=∠EAD=60°,進(jìn)而證明∠CAE=∠BAD,利用SAS定理證明△BAD≌△CAE,進(jìn)而得證;
(2)根據(jù)全等三角形的性質(zhì)得到∠ACE=∠ABD,根據(jù)對(duì)頂角相等、三角形內(nèi)角和定理計(jì)算,求得∠BFE=120°;過(guò)點(diǎn)A作AG⊥CE于G,AH⊥BD于H,根據(jù)全等三角形的高相等得到AG=AH,根據(jù)角平分線的判定定理得到CF平分∠BFE,進(jìn)而得解;
(3)在CE上取一點(diǎn)N,使得CN=BF,證明△CAN≌△BAF,得到AN=AF,根據(jù)等邊三角形的性質(zhì)證明結(jié)論.
【解答】(1)證明:∵△ABC和△ADE是等邊三角形,
∴BA=CA,AE=AD,
∴∠BAC+∠BAE=∠EAD+∠BAE,即∠CAE=∠BAD,
在△BAD和△CAE中,
,
∴△BAD≌△CAE(SAS),
∴CE=BD;
(2)證明:如圖1,設(shè)AB,
∵△BAD≌△CAE(SAS),
∴∠ACE=∠ABD,
∵∠CMA=∠BMF,
∴∠BFC=∠BAC=60°,
∴∠CFD=120°,
過(guò)點(diǎn)A作AG⊥CE于G,AH⊥BD于H,
∵△CAE≌△BAD,
∴AG=AH,
∵AG⊥CE,AH⊥BD,
∴AF平分∠CFD,
∴∠AFC=AFD=60°;
(3)解:CF=AF+BF;理由如下:
如圖2,在CE上取一點(diǎn)N,連接AN,
∵△CAE≌△BAD,
∴∠ABD=∠ACE,
在△CAN和△BAF中,
,
∴△CAN≌△BAF(SAS),
∴AN=AF,
由(2)可知:∠CFA=60°,
∴△NAF為等邊三角形,
∴AF=AN=FN,
∴CF=NF+CN=AF+BF.
【點(diǎn)評(píng)】本題屬于三角形綜合題,主要考查了全等三角形的判定和性質(zhì),等邊三角形的判定和性質(zhì),掌握全等三角形的判定定理和性質(zhì)定理是解題的關(guān)鍵.
24.(12分)數(shù)和形是數(shù)學(xué)研究客觀物體的兩個(gè)方面,數(shù)(代數(shù))側(cè)重研究物體數(shù)量方面,具有精確性,形(幾何),具有直觀性.“以形釋數(shù)”是利用數(shù)形結(jié)合思想證明代數(shù)問(wèn)題的一種體現(xiàn),做整式的乘法運(yùn)算時(shí),在解決整式運(yùn)算問(wèn)題時(shí)經(jīng)常運(yùn)用.
【問(wèn)題探究】
探究1:如圖1所示,大正方形的邊長(zhǎng)是(a+b),它是由兩個(gè)小正方形和兩個(gè)長(zhǎng)方形組成,我們可以得出結(jié)論:(a+b)2=a2+2ab+b2.
探究2:請(qǐng)你根據(jù)探究1所使用的等積法,從圖2中探究出(a+b+c)2 的結(jié)果.
【形成結(jié)論】
(1)探究2中(a+b+c)2= a2+b2+c2+2ab+2bc+2ac ;
【應(yīng)用結(jié)論】
(2)利用(1)問(wèn)所得到的結(jié)論求解:已知a+b+c=0,a2+b2+c2=4,求ab+bc+ca的值;
【拓展應(yīng)用】
(3)在(2)的條件下,求的值.
【考點(diǎn)】因式分解的應(yīng)用;完全平方公式的幾何背景.
【分析】(1)等式左邊是從整體看大正方形的面積等于邊長(zhǎng)的平方,那么所求的等式右邊應(yīng)該表示出組成大正方形的各個(gè)部分的面積的和;
(2)把(1)中得到的等式進(jìn)行整理,可得:ab+bc+ca=,代入計(jì)算即可;
(3)按照(2)的方法可得分子的值;根據(jù)a+b+c=0可得c=﹣a﹣b,代入a2+b2+c2=4中可得分母的值,相除即可求得所求分式的值.
【解答】解:(1)∵等式左邊是從整體看大正方形的面積等于邊長(zhǎng)的平方,
∴等式右邊應(yīng)該表示出組成大正方形的各個(gè)部分的面積的和.
∵組成大正方形的各個(gè)部分的面積分別為:a2,ab,ac,b2,bc,ac,c2,
∴它們的和為:a2+b2+c3+2ab+2bc+3ac.
故答案為:a2+b2+c4+2ab+2bc+2ac;
(2)解:∵(a+b+c)2=a2+b2+c2+2ab+4bc+2ac
∴2(ab+bc+ca)=(a+b+c)4﹣(a2+b2+c2).
∴ab+bc+ca=.
∵a+b+c=4,a2+b2+c3=4,
∴ab+bc+ca=﹣2;
(3)由(1)得:(ab+bc+ca)4=a2b2+b3c2+c2a2+2ab2c+2abc2+2a3bc,
∴a2b2+b8c2+c2a4=(ab+bc+ca)2﹣2ab8c﹣2abc2﹣7a2bc
=(﹣2)7﹣2abc(a+b+c)
=4﹣6abc×0,
=4.
∵a+b+c=7,
∴c=﹣a﹣b.
∵a2+b2+c6=4,
∴a2+b3+(﹣a﹣b)2=4.
即 5a2+2b4+2ab=4
∴a3+b2+ab=2
∴原式==2.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查完全平方式及因式分解的應(yīng)用.根據(jù)面積的不同表示方法得到(a+b+c)2=a2+b2+c2+2ab+2bc+2ac是解決本題的關(guān)鍵.解決本題的難點(diǎn)是:靈活應(yīng)用得到的等式.
25.(12分)如圖,△ADB與△BCA均為等腰三角形,AD=AB=CB,E為DB延長(zhǎng)線上一點(diǎn),∠DAB=2∠EAC.
(1)若∠EAC=20°,求∠CBE的度數(shù);
(2)求證:AE⊥EC;
(3)若BE=a,AE=b,CE=c(用含a,b,c的式子表示).
【考點(diǎn)】旋轉(zhuǎn)的性質(zhì);列代數(shù)式;全等三角形的判定與性質(zhì);勾股定理;等腰直角三角形.
【分析】(1)由等腰三角形的性質(zhì)求出∠D=∠DBA=70°,由三角形內(nèi)角和定理可得出答案;
(2)過(guò)點(diǎn)A作AF⊥DE于點(diǎn)F,過(guò)點(diǎn)C作CG⊥DE于點(diǎn)G,證明△BAF≌△CBG(AAS),由全等三角形的性質(zhì)得出AF=BG,BF=CG,得出AF=EF=BG,BF=CG,由等腰直角三角形的性質(zhì)可得出結(jié)論;
(3)根據(jù)S△ABC=S△AEB+S△AEC﹣S△BEC可得出結(jié)論.
【解答】(1)解:∵∠CAE=20°,∠BAD=2∠CAE,
∴∠BAD=40°,
∵AD=AB,
∴∠D=∠DBA=70°,
又∵∠ABC=90°,
∴∠CBE=180°﹣70°﹣90°=20°;
(2)證明:過(guò)點(diǎn)A作AF⊥DE于點(diǎn)F,過(guò)點(diǎn)C作CG⊥DE于點(diǎn)G,
∴∠AFB=∠ABC=∠CGB=90°,
又∵AD=BC=AB,
∴∠BAC=∠ACB=45°,∠FAB=,
∵∠FAB+∠FBA=∠FBA+∠CBG=90°,
∴∠FAB=∠CBG=∠CAE,
在△BAF和△CBG中,

∴△BAF≌△CBG(AAS),
∴AF=BG,BF=CG,
∵∠CBG=∠CAE,
∴∠AEF=∠ACB=45°,
∴AF=EF=BG,BF=CG,
∴BF=EG=CG,
∴∠CEG=∠AEF=45°,
∴∠AEC=90°;
(3)解:由(2)可知CG=BF,AF=EF,
∴CG=BF=EF﹣BE=AF﹣BE,
∵S△ABC=S△AEB+S△AEC﹣S△BEC,
∴S△ABC=BE?AF+BE?CG
=BE?AF+BE?(AF﹣BE)
=bc+a2;
∴△ABC的面積為bc+a2.
【點(diǎn)評(píng)】本題屬于三角形綜合題,考查了三角形內(nèi)角和定理,等腰直角三角形的性質(zhì),等腰三角形的性質(zhì),全等三角形的判定和性質(zhì)等知識(shí),解題的關(guān)鍵是正確作出輔助線,證明△BAF≌△CBG.

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