



2023-2024學(xué)年廣東省惠州市龍門縣八年級(下)期中數(shù)學(xué)試卷(含解析)
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這是一份2023-2024學(xué)年廣東省惠州市龍門縣八年級(下)期中數(shù)學(xué)試卷(含解析),共23頁。試卷主要包含了選擇題,填空題,解答題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
1.要使得式子有意義,則x的取值范圍是( )
A.x>2B.x≥2C.x<2D.x≤2
2.下列計算正確的是( )
A.B.C.D.
3.下列各式中,能與合并的是( )
A.B.C.D.
4.以下列各組數(shù)為邊長,能組成直角三角形的是( )
A.3,4,5B.2,3,4C.4,5,6D.8,9,10
5.下列說法中正確的是( )
A.有一個角是直角的四邊形是矩形
B.兩條對角線互相垂直的四邊形是菱形
C.兩條對角線互相垂直平分的四邊形是正方形
D.兩條對角線相等的菱形是正方形
6.如圖,平地上A、B兩點被池塘隔開,測量員在岸邊選一點C,并分別找到AC和BC的中點D、E,測量得DE=16米,則A、B兩點間的距離為( )
A.30米B.32米C.36米D.48米
7.如圖,在四邊形ABCD中,對角線AC與BD相交于點O,下列條件中,不能判定四邊形ABCD是平行四邊形的是( )
A.AB=CD,AD=BCB.AB∥CD,AD=BC
C.AB∥CD,AD∥BCD.OA=OC,OB=OD
8.在勾股定理的學(xué)習(xí)過程中,我們已經(jīng)學(xué)會了運用如圖所示的圖形驗證著名的勾股定理,這種根據(jù)圖形直觀推論或驗證數(shù)學(xué)規(guī)律和公式的方法,簡稱為“無字證明”.實際上它也可用于驗證數(shù)與代數(shù)、圖形與幾何等領(lǐng)域中的許多數(shù)學(xué)公式和規(guī)律,它體現(xiàn)的數(shù)學(xué)思想是( )
A.統(tǒng)計思想B.分類思想
C.?dāng)?shù)形結(jié)合思想D.方程思想
9.如圖,將長方形ABCD沿對角線BD折疊,使點C落在點C′處,BC′交AD于E,AD=16,AB=8,則重疊部分(即△BDE)的面積為( )
A.24B.30C.40D.80
10.如圖,已知菱形ABCD,AB=4,∠BAD=120°,E為BC的中點,P為對角線
BD上一點,則PE+PC的最小值等于( )
A.B.2C.D.8
二、填空題(本大題共5小題,每小題3分,共15分)
11.比較大?。? .
12.化簡的結(jié)果為 .
13.已知一個直角三角形的兩邊長分別為6和8,則另一條邊長為 .
14.如圖,在平行四邊形ABCD中,DB=DC,∠A=65°,CE⊥BD于E,則∠BCE= 度.
15.如圖,點P是矩形ABCD的對角線BD上一點,過點P作EF∥BC,分別交AB,CD于點E,F(xiàn),連接PA,PC.若BE=2,PF=6,則圖中陰影部分的面積為 .
三、解答題(一)(16題10分,每小題10分,17、18題各7分,共24分)
16.計算題
(1)
(2).
17.已知:如圖,四邊形ABCD中,∠ACB=90°,AB=15,BC=9,AD=5,DC=13,求四邊形ABCD的面積.
18.已知:如圖,在?ABCD中,E、F是對角線AC上的兩點,且AE=CF.求證:DE=BF.
四、解答題(二)(本大題共3小題,每小題9分,共27分)
19.閱讀理解題,下面我們觀察:
.反之,所以,所以.
完成下列各題:
(1)把寫成(a+b)2的形式;
(2)化簡:;
(3)化簡:.
20.如圖,平行四邊形ABCD中,AC⊥BC,過點D作DE∥AC交BC的延長線于點E,點M為AB的中點,連接CM.
(1)求證:四邊形ADEC是矩形;
(2)若CM=6.5,且AC=12,求四邊形ADEB的面積.
21.“為了安全,請勿超速”.如圖,一條公路建成通車,在某路段MN上限速60千米小時,為了檢測車輛是否超速,在公路MN旁設(shè)立了觀測點C,從觀測點C測得一小車從點A到達(dá)點B行駛了5秒,已知∠CBN=60°,BC=200米,米.
(1)請求出觀測點C到公路MN的距離;
(2)此車超速了嗎?請說明理由.(參考數(shù)據(jù):)
五、解答題(三)(本大題共2小題,每小題12分,共24分)
22.綜合與實踐課上,老師帶領(lǐng)同學(xué)們以“矩形和平行四邊形的折疊”為主題開展數(shù)學(xué)活動.
(1)操作判斷:
如圖1,在矩形ABCD中,點E為邊AB的中點,沿DE折疊,使點A落在點F處,把紙片展平,延長DF與BC交于點G.請寫出線段FG與線段BG的數(shù)量關(guān)系,并說明理由;
(2)遷移思考:
如圖1,若AB=4,按照(1)中的操作進(jìn)行折疊和作圖,當(dāng)CG=2時,求AD的值;
(3)拓展探索:
如圖2,四邊形ABCD為平行四邊形,其中∠A與∠C是對角,點E為邊AB的中點,沿DE折疊,使點A落在點F處,把紙片展平,延長DF與射線BC交于點G.若AD=2,CG=0.5,請直接寫出線段DG的值.
23.已知,如圖,O為坐標(biāo)原點,四邊形OABC為矩形,A(10,0),C(0,3),點D是OA的中點,動點P在線段BC上以每秒2個單位長的速度由點C向B運動.設(shè)動點P的運動時間為t秒.
(1)當(dāng)t為何值時,四邊形PODB是平行四邊形;
(2)在直線CB上是否存在一點Q,使得O、D、Q、P四點為頂點的四邊形是菱形?若存在,求t的值,并求出Q點的坐標(biāo);若不存在,請說明理由;
(3)在線段PB上有一點M且PM=5,直接寫出四邊形OAMP的周長的最小值 ,并在圖上畫圖標(biāo)出點M的位置,
參考答案
一、選擇題(本大題3小題,每小題3分,共30分)
1.要使得式子有意義,則x的取值范圍是( )
A.x>2B.x≥2C.x<2D.x≤2
【分析】根據(jù)二次根式有意義,被開方數(shù)大于等于0,列不等式求解.
解:根據(jù)題意,得x﹣2≥0,
解得x≥2.
故選:B.
【點評】本題主要考查二次根式有意義的條件的知識點,代數(shù)式的意義一般從三個方面考慮:(1)當(dāng)代數(shù)式是整式時,字母可取全體實數(shù);(2)當(dāng)代數(shù)式是分式時,分式的分母不能為0;(3)當(dāng)代數(shù)式是二次根式時,被開方數(shù)為非負(fù)數(shù).
2.下列計算正確的是( )
A.B.C.D.
【分析】根據(jù)二次根式的運算法則將各式計算后進(jìn)行判斷即可.
解:與無法合并,則A不符合題意;
2﹣=,則B不符合題意;
×==,則C符合題意;
÷3==,則D不符合題意;
故選:C.
【點評】本題考查二次根式的運算,熟練掌握相關(guān)運算法則是解題的關(guān)鍵.
3.下列各式中,能與合并的是( )
A.B.C.D.
【分析】將化為最簡,再將各選項的二次根式化為最簡即可得出答案.
解:=2,=2,=2,=3,=4,
∴能和合并的是.
故選:C.
【點評】本題考查最簡二次根式的知識,難度不大,注意將各項化為最簡后再判斷.
4.以下列各組數(shù)為邊長,能組成直角三角形的是( )
A.3,4,5B.2,3,4C.4,5,6D.8,9,10
【分析】根據(jù)勾股定理的逆定理解答.
解:A、能,因為32+42=52;
B、不能,因為22+32≠42;
C、不能,因為42+52≠62;
D、不能,因為82+92≠102.
故選:A.
【點評】解答此題要用到勾股定理的逆定理:已知三角形ABC的三邊滿足a2+b2=c2,則三角形ABC是直角三角形.
5.下列說法中正確的是( )
A.有一個角是直角的四邊形是矩形
B.兩條對角線互相垂直的四邊形是菱形
C.兩條對角線互相垂直平分的四邊形是正方形
D.兩條對角線相等的菱形是正方形
【分析】依據(jù)矩形、菱形和正方形的判定方法,即可得到正確結(jié)論.
解:A.有一個角是直角的四邊形不一定是矩形,故本選項錯誤;
B.兩條對角線互相垂直的四邊形不一定是菱形,故本選項錯誤;
C.兩條對角線互相垂直平分的四邊形是菱形,故本選項錯誤;
D.兩條對角線相等的菱形是正方形,故本選項正確.
故選:D.
【點評】本題主要考查了矩形、菱形和正方形的判定,正方形的判定沒有固定的方法,只要判定既是矩形又是菱形就可以判定.
6.如圖,平地上A、B兩點被池塘隔開,測量員在岸邊選一點C,并分別找到AC和BC的中點D、E,測量得DE=16米,則A、B兩點間的距離為( )
A.30米B.32米C.36米D.48米
【分析】由三角形中位線定理得到DE=AB,而DE=16米,即可求出AB=32米.
解:∵D、E分別是AC、BC中點,
∴DE是△ABC的中位線,
∴DE=AB,
∵DE=16米,
∴AB=32米,
∴A、B兩點間的距離為32米.
故選:B.
【點評】本題考查三角形中位線定理,關(guān)鍵是由三角形中位線定理得到DE=AB.
7.如圖,在四邊形ABCD中,對角線AC與BD相交于點O,下列條件中,不能判定四邊形ABCD是平行四邊形的是( )
A.AB=CD,AD=BCB.AB∥CD,AD=BC
C.AB∥CD,AD∥BCD.OA=OC,OB=OD
【分析】由平行四邊形的定義和判定定理,容易得出結(jié)論.
解:∵兩組對邊分別相等的四邊形是平行四邊形,
∴A正確;
∵一組對邊平行,另一組對邊相等的四邊形不一定是平行四邊形,
∴B不正確;
∵兩組對邊分別平行的四邊形是平行四邊形,
∴C正確;
∵對角線互相平分的四邊形是平行四邊形,
∴D正確;
故選:B.
【點評】本題考查了平行四邊形的定義、平行四邊形的判定定理;熟練掌握平行四邊形的判定方法是解決問題的關(guān)鍵.
8.在勾股定理的學(xué)習(xí)過程中,我們已經(jīng)學(xué)會了運用如圖所示的圖形驗證著名的勾股定理,這種根據(jù)圖形直觀推論或驗證數(shù)學(xué)規(guī)律和公式的方法,簡稱為“無字證明”.實際上它也可用于驗證數(shù)與代數(shù)、圖形與幾何等領(lǐng)域中的許多數(shù)學(xué)公式和規(guī)律,它體現(xiàn)的數(shù)學(xué)思想是( )
A.統(tǒng)計思想B.分類思想
C.?dāng)?shù)形結(jié)合思想D.方程思想
【分析】根據(jù)圖形直觀推論或驗證數(shù)學(xué)規(guī)律和公式的方法體現(xiàn)的數(shù)學(xué)思想為數(shù)形結(jié)合思想.
解:這種根據(jù)圖形直觀推論或驗證數(shù)學(xué)規(guī)律和公式的方法,簡稱為“無字證明”,它體現(xiàn)的數(shù)學(xué)思想是數(shù)形結(jié)合思想,
故選:C.
【點評】本題考查了勾股定理的證明,掌握根據(jù)圖形直觀推論或驗證數(shù)學(xué)規(guī)律和公式的方法體現(xiàn)的數(shù)學(xué)思想為數(shù)形結(jié)合思想.
9.如圖,將長方形ABCD沿對角線BD折疊,使點C落在點C′處,BC′交AD于E,AD=16,AB=8,則重疊部分(即△BDE)的面積為( )
A.24B.30C.40D.80
【分析】由折疊的性質(zhì)和矩形的性質(zhì)可證BE=DE,設(shè)AE=x,則BE=DE=8﹣x,在直角△ABE中利用勾股定理即可列方程求得x的值,然后根據(jù)三角形面積公式求解.
解:∵四邊形ABCD是矩形,
∴AD∥BC,
∴∠EDB=∠CBD,
由折疊的性質(zhì)得:∠C'BD=∠CBD,
∴∠EDB=∠C'BD,
∴BE=DE,
設(shè)AE=x,則BE=DE=16﹣x,
在Rt△ABE中,AB2+AE2=BE2,
即82+x2=(16﹣x)2,
解得:x=6,
則AE=6,DE=16﹣6=10,
則S△BDE=DE?AB=×10×8=40,
故選:C.
【點評】本題考查了翻折變換(折疊問題)、矩形的性質(zhì)以及勾股定理,正確利用勾股定理求得AE的長是解決本題的關(guān)鍵.
10.如圖,已知菱形ABCD,AB=4,∠BAD=120°,E為BC的中點,P為對角線
BD上一點,則PE+PC的最小值等于( )
A.B.2C.D.8
【分析】菱形A與C關(guān)于BD對稱連接AE,即為PE+PC的最小值;在Rt△ABE中即可求解;
解:菱形A與C關(guān)于BD對稱,
連接AE,即為PE+PC的最小值;
∵AB=4,∠BAD=120°,E為BC的中點,
∴∠ABC=60°,BE=2,
在Rt△ABE中,AE=2;
故選:B.
【點評】本題考查利用軸對稱求最短距離;通過菱形的軸對稱性確定點C的對稱點是解題的關(guān)鍵.
二、填空題(本大題共5小題,每小題3分,共15分)
11.比較大?。?> .
【分析】先把兩個實數(shù)平方,然后根據(jù)實數(shù)的大小的比較方法即可求解.
解:∵()2=75>()2=72,
而>0,>0,
∴>.
故填空答案:>.
【點評】此題主要考查了實數(shù)的大小的比較,實數(shù)大小比較法則:
(1)正數(shù)大于0,0大于負(fù)數(shù),正數(shù)大于負(fù)數(shù);
(2)兩個負(fù)數(shù),絕對值大的反而?。?br>12.化簡的結(jié)果為 .
【分析】先將原式化成,然后運用逆用積的乘方運算法則即可解答.
解:
=
=
=
=
=.
故答案為:.
【點評】本題主要考查了逆用積的乘方、平方差公式等知識點,掌握ambm=(ab)m成為解題的關(guān)鍵.
13.已知一個直角三角形的兩邊長分別為6和8,則另一條邊長為 10或 .
【分析】分邊長8為直角邊和斜邊分別求解即可.
解:當(dāng)邊長8為直角邊時,則另一條邊長為;
當(dāng)邊長8為斜邊時,則另一邊長為,
故答案為:10或.
【點評】本題考查勾股定理,解題的關(guān)鍵是掌握勾股定理的運用.
14.如圖,在平行四邊形ABCD中,DB=DC,∠A=65°,CE⊥BD于E,則∠BCE= 25 度.
【分析】平行四邊形對角相等,所以可先求出∠BCD,在等腰三角形中,利用等邊對等角這一性質(zhì),可以求出∠DBC,再利用直角三角形兩銳角互余即可求解.
解:∵A=65°,
∴∠BCD=65°;
∵DB=DC,
∴∠BCD=∠DBC=65°,
∵CE⊥BD,
∴∠CEB=90°,
∴∠BCE=90°﹣∠DBC=25°.
故答案為:25.
【點評】主要考查了平行四邊形的基本性質(zhì),并利用性質(zhì)解題.平行四邊形基本性質(zhì):①平行四邊形兩組對邊分別平行;②平行四邊形的兩組對邊分別相等;③平行四邊形的兩組對角分別相等;④平行四邊形的對角線互相平分.
15.如圖,點P是矩形ABCD的對角線BD上一點,過點P作EF∥BC,分別交AB,CD于點E,F(xiàn),連接PA,PC.若BE=2,PF=6,則圖中陰影部分的面積為 12 .
【分析】由矩形的性質(zhì)可證明S△PEA=S△PFC,即可求解.
解:作PM⊥AD于M,交BC于N.如圖2:
則四邊形AEPM,四邊形DFPM,四邊形CFPN,四邊形BEPN都是矩形,
∴CF=BE=2,
∴S△AEP=S△AMP,S△CFP=S△CNP,
∴S△AEP=S△CFP=×PF×CF=×6×2=6,
∴圖中陰影部分的面積S陰=6+6=12.
故答案為:12.
【點評】本題考查矩形的性質(zhì)、三角形的面積等知識,解題的關(guān)鍵是證明S△PEB=S△PFD.
三、解答題(一)(16題10分,每小題10分,17、18題各7分,共24分)
16.計算題
(1)
(2).
【分析】(1)先把各個二次根式進(jìn)行化簡,再合并同類二次根式即可;
(2)根據(jù)二次根式的乘除混合運算法則計算.
解:(1)=3﹣2+﹣3=﹣;
(2)=4××=.
【點評】本題考查的是二次根式的混合運算,掌握二次根式乘法、除法及加減法運算法則是解題的關(guān)鍵.
17.已知:如圖,四邊形ABCD中,∠ACB=90°,AB=15,BC=9,AD=5,DC=13,求四邊形ABCD的面積.
【分析】先利用勾股定理求出AC=12,再利用勾股定理的逆定理證明△ACD是直角三角形,然后根據(jù)三角形的面積公式列式計算得到△ACD的面積,然后求得△ABC的面積,相加即可得解.
解:在Rt△ACB中,∠ACB=90°,AB=15,BC=9,
∴AC===12.
∵AD=5,CD=13,AC=12,
∴AD2+AC2=52+122=169,CD2=132=169,
∴CD2=AD2+AC2,
∴△ACD是直角三角形,且∠CAD=90°,
∴S△ACD=AD?AC
=×5×12
=30;
S△ABC=AC?BC
=×12×9
=54,
∴30+54=84,
∴四邊形ABCD的面積為84.
【點評】本題考查了勾股定理,勾股定理的逆定理,三角形的面積等知識,解題的關(guān)鍵是熟練掌握勾股定理以及逆定理的應(yīng)用,屬于中考??碱}型.
18.已知:如圖,在?ABCD中,E、F是對角線AC上的兩點,且AE=CF.求證:DE=BF.
【分析】首先利用平行四邊形的性質(zhì),證出AD=CB,AD∥CB,進(jìn)而證出∠DAE=∠BCF,再結(jié)合已知證得△ADE≌△CBF,最后利用全等三角形的性質(zhì)證出結(jié)論.
【解答】證明:∵四邊形ABCD是平行四邊形,
∴AD=CB,AD∥CB,
∴∠DAE=∠BCF,
∵AE=CF,
∴△ADE≌△CBF(SAS),
∴DE=BF.
【點評】本題考查的是平行四邊形的性質(zhì),全等三角形的性質(zhì)與判定,找到圖中的全等三角形是解本題的關(guān)鍵.
四、解答題(二)(本大題共3小題,每小題9分,共27分)
19.閱讀理解題,下面我們觀察:
.反之,所以,所以.
完成下列各題:
(1)把寫成(a+b)2的形式;
(2)化簡:;
(3)化簡:.
【分析】(1)利用二次根式的性質(zhì)結(jié)合完全平方公示直接化簡得出即可;
(2)利用二次根式的性質(zhì)結(jié)合完全平方公示直接化簡得出即可;
(3)利用二次根式的性質(zhì)結(jié)合完全平方公示直接化簡得出即可.
解:(1);
(2);
(3).
【點評】此題主要考查了二次根式的性質(zhì)與化簡,正確理解二次根式化簡的意義,以及完全平方公式是解題關(guān)鍵.
20.如圖,平行四邊形ABCD中,AC⊥BC,過點D作DE∥AC交BC的延長線于點E,點M為AB的中點,連接CM.
(1)求證:四邊形ADEC是矩形;
(2)若CM=6.5,且AC=12,求四邊形ADEB的面積.
【分析】(1)利用平行線的性質(zhì)分析可得∠DAC=∠ACE=∠E=90°,從而求證四邊形ADEC是矩形;
(2)根據(jù)直角三角形斜邊中線等于斜邊的一半和勾股定理求得BC的長度,從而利用矩形和三角形的面積公式計算求解.
【解答】(1)證明:平行四邊形ABCD中,AD∥BC,
∵AC⊥BC,
∴∠ACE=∠ACB=90°
∴∠DAC=∠ACE=90°,
∵DE∥AC,
∴∠ACE=∠E=90°,
∴∠DAC=∠ACE=∠E=90°,
∴四邊形ADEC是矩形;
(2)解:∵AC⊥BC,點M為AB的中點,CM=6.5,
∴AB=2CM=13,
在Rt△ACB中,,
平行四邊形ABCD中,AD=BC=5,
在矩形ADEC中,AD=CE=5,
∴四邊形ADEB的面積=S矩形ADEC+S△ACB
=
=
=
=90.
【點評】本題考查平行四邊形的性質(zhì),矩形的判定,理解直角三角形斜邊中線等于斜邊的一半,掌握平行四邊形的性質(zhì)及矩形的判定方法是解題關(guān)鍵.
21.“為了安全,請勿超速”.如圖,一條公路建成通車,在某路段MN上限速60千米小時,為了檢測車輛是否超速,在公路MN旁設(shè)立了觀測點C,從觀測點C測得一小車從點A到達(dá)點B行駛了5秒,已知∠CBN=60°,BC=200米,米.
(1)請求出觀測點C到公路MN的距離;
(2)此車超速了嗎?請說明理由.(參考數(shù)據(jù):)
【分析】(1)過點C作CH⊥MN于H,先求出BH的長,再用勾股定理求解即可;
(2)先求出AH的長,再求出AB的長,進(jìn)而求出汽車的速度,即可得出答案.
解:(1)過點C作CH⊥MN于H,
在Rt△BCH中,
∵∠CBN=60°,
∴∠BCH=30°.
∵BC=200米
∴米,
∴米,
即觀測點C到公路MN的距離為米.
(2)∵米,∠CHA=90°,
∴米,
∴(米),
∴車速為(米/秒),
∵60千米/小時=米秒,,
∴此車沒有超速.
【點評】此題主要考查了勾股定理的應(yīng)用;熟練掌握勾股定理是解決問題的關(guān)鍵.
五、解答題(三)(本大題共2小題,每小題12分,共24分)
22.綜合與實踐課上,老師帶領(lǐng)同學(xué)們以“矩形和平行四邊形的折疊”為主題開展數(shù)學(xué)活動.
(1)操作判斷:
如圖1,在矩形ABCD中,點E為邊AB的中點,沿DE折疊,使點A落在點F處,把紙片展平,延長DF與BC交于點G.請寫出線段FG與線段BG的數(shù)量關(guān)系,并說明理由;
(2)遷移思考:
如圖1,若AB=4,按照(1)中的操作進(jìn)行折疊和作圖,當(dāng)CG=2時,求AD的值;
(3)拓展探索:
如圖2,四邊形ABCD為平行四邊形,其中∠A與∠C是對角,點E為邊AB的中點,沿DE折疊,使點A落在點F處,把紙片展平,延長DF與射線BC交于點G.若AD=2,CG=0.5,請直接寫出線段DG的值.
【分析】(1)由“HL”可證Rt△EFG≌Rt△EBG,可得FG=BG;
(2)由勾股定理可求解;
(3)分兩種情況討論,由折疊的性質(zhì)可得AD=DF=2,∠A=∠DFE,EF=AE,由等腰三角形的性質(zhì)可求FG的長,即可求解.
解:(1)FG=BG,
理由如下:如圖,連接EG,
∵四邊形ABCD是矩形,
∴∠A=∠B=90°.
∵點E是AB的中點,
∴AB=BE.
由折疊可知AE=EF,
∴EF=EB.
在Rt△EFG和Rt△EBG中,
∴Rt△EFG≌Rt△EBG(HL),
∴FG=BG;
(2)∵四邊形ABCD是矩形,AB=4,
∴CD=AB=4.
∴.
令A(yù)D=x,則DF=AD=x,
由(1)知FG=BG=x﹣2,
∴.
解得,
即AD的長為.
(3)當(dāng)點F在DC的下方時,如圖2,連接BF,
∵折疊,
∴AD=DF=2,∠A=∠DFE,EF=AE,
∵∠A+∠ABC=180°,∠DFE+∠EFG=180°,
∴∠EFG=∠ABC,
∵點E為邊AB的中點,
∴AE=BE,
∴EF=BE,
∴∠EFB=∠EBF,
∴∠GFB=∠GBF,
∴GF=BG=BC﹣CG=2﹣0.5=1.5,
∴DG=3.5;
當(dāng)點F在DC的上方時,如圖3,連接BF,
同理可求:FG=BG=BC+CG=2+0.5=2.5,
∴DG=4.5,
綜上所述:DG的長為3.5或4.5.
【點評】本題是四邊形綜合題,考查了矩形的性質(zhì),平行四邊形的性質(zhì),全等三角形的判定和性質(zhì),靈活運用這些性質(zhì)解決問題是解題的關(guān)鍵.
23.已知,如圖,O為坐標(biāo)原點,四邊形OABC為矩形,A(10,0),C(0,3),點D是OA的中點,動點P在線段BC上以每秒2個單位長的速度由點C向B運動.設(shè)動點P的運動時間為t秒.
(1)當(dāng)t為何值時,四邊形PODB是平行四邊形;
(2)在直線CB上是否存在一點Q,使得O、D、Q、P四點為頂點的四邊形是菱形?若存在,求t的值,并求出Q點的坐標(biāo);若不存在,請說明理由;
(3)在線段PB上有一點M且PM=5,直接寫出四邊形OAMP的周長的最小值 ,并在圖上畫圖標(biāo)出點M的位置,
【分析】(1)先求出OA,進(jìn)而求出OD=5,再由運動知BP=10﹣2t,進(jìn)而由平行四邊形的性質(zhì)建立方程10﹣2t=5即可得出結(jié)論;
(2)分三種情況討論,利用菱形的性質(zhì)和勾股定理即可得出結(jié)論;
(3)先判斷出四邊形OAMP周長最小,得出AM+DM最小,即可確定出點M的位置,再用三角形的中位線得出BM,進(jìn)而求出PC,即可得出結(jié)論.
解:(1)∵四邊形OABC為矩形,A(10,0),C(0,3),
∴BC=OA=10,AB=OC=3,
∵點D是OA的中點,
∴,
由運動知,PC=2t,
∴BP=BC﹣PC=10﹣2t,
∵四邊形PODB是平行四邊形,
∴PB=OD=5,
∴10﹣2t=5,
∴t=2.5;
(2)①當(dāng)Q點在P的右邊時,如圖1,
∵四邊形ODQP為菱形,
∴OD=OP=PQ=5,
∴在Rt△OPC中,由勾股定理得:,
∴2t=4,
∴t=2,
∵CQ=CP+PQ=4+5=9,
∴Q(9,3);
②當(dāng)Q點在P的左邊且在BC線段上時,如圖2,
∵四邊形ODQP為菱形,
∴OD=OQ=PQ=5,
∴在Rt△OCQ中,由勾股定理得:,
∴CP=CQ+PQ=4+5=9,
∴2t=9,
∴t=4.5,
∵CQ=4,
∴Q(4,3);
③當(dāng)Q點在P的左邊且在BC的延長線上時,如圖3,
∵四邊形ODQP為菱形,
∴OD=PQ=OQ=5,
∴在Rt△OCQ中,由勾股定理得:,
∴CP=PQ﹣CQ=5﹣4=1,
∴2t=1,
∴t=0.5,
∵CQ=4,
∴Q(﹣4,3);
綜上所述,t=2時,Q(9,3);t=4.5時,Q(4,3);t=0.5時,Q(﹣4,3);
(3)如圖4,由(1)知,OD=5,
∵PM=5,
∴OD=PM,
∵BC∥OA,
∴四邊形OPMD是平行四邊形,
∴OP=DM,
∵四邊形OAMP的周長為OA+AM+PM+OP
=10+AM+5+DM
=15+AM+DM,
∴AM+DM最小時,四邊形OAMP的周長最小,
∴作點A關(guān)于BC的對稱點E,連接DE交PB于M,
∴AM=EM,
∴AM+DM=DM+EM,
∵兩點之間線段最短,
∴此時DM+EM最小,即AM+DM最小,
∵AE=AB+BE=3+3=6,
∴AM+DM的最小值為,
∴四邊形OAMP的周長最小值為.
故答案為:.
【點評】本題考查了矩形的性質(zhì),平行四邊形的性質(zhì)與判定,菱形的性質(zhì),軸對稱的性質(zhì),坐標(biāo)與圖形,勾股定理,分類討論是解題的關(guān)鍵.
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