数学八年级上册 期中精选试卷达标训练题(Word版 含答案)
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数学八年级上册期中精选试卷达标训练题(Word版含答案)
一、八年级数学全等三角形解答题压轴题(难)
1.如图,∠BAD=∠CAE=90°,AB=AD,AE=AC,AF⊥CB,垂足为F.
(1)求证:△ABC≌△ADE;
(2)求∠FAE的度数;
(3)求证:CD=2BF+DE.
【答案】(1)证明见解析;(2)∠FAE=135°;(3)证明见解析.
【解析】
【分析】
(1)根据已知条件易证∠BAC=∠DAE,再由AB=AD,AE=AC,根据SAS即可证得
△ABC≌△ADE;
(2)已知∠CAE=90°,AC=AE,根据等腰三角形的性质及三角形的内角和定理可得
∠E=45°,由(1)知△BAC≌△DAE,根据全等三角形的性质可得∠BCA=∠E=45°,再求得∠CAF=45°,由∠FAE=∠FAC+∠CAE即可得∠FAE的度数;
(3)延长BF到G,使得FG=FB,易证△AFB≌△AFG,根据全等三角形的性质可得
AB=AG,∠ABF=∠G,再由△BAC≌△DAE,可得AB=AD,∠CBA=∠EDA,CB=ED,所以AG=AD,∠ABF=∠CDA,即可得∠G=∠CDA,利用AAS证得△CGA≌△CDA,由全等三角形的性质可得CG=CD,所以CG=CB+BF+FG=CB+2BF=DE+2BF.
【详解】
(1)∵∠BAD=∠CAE=90°,
∴∠BAC+∠CAD=90°,∠CAD+∠DAE=90°,
∴∠BAC=∠DAE,
在△BAC和△DAE中,
AB AD
BAC DAE
AC AE
=
⎧
⎪
∠=∠
⎨
⎪=
⎩
,
∴△BAC≌△DAE(SAS);
(2)∵∠CAE=90°,AC=AE,
∴∠E=45°,
由(1)知△BAC≌△DAE,
∴∠BCA=∠E=45°,
∵AF ⊥BC ,
∴∠CFA=90°,
∴∠CAF=45°,
∴∠FAE=∠FAC+∠CAE=45°+90°=135°;
(3)延长BF 到G ,使得FG=FB ,
∵AF ⊥BG ,
∴∠AFG=∠AFB=90°,
在△AFB 和△AFG 中,
BF F AFB AFG AF AF G =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩
, ∴△AFB ≌△AFG (SAS ),
∴AB=AG ,∠ABF=∠G ,
∵△BAC ≌△DAE ,
∴AB=AD ,∠CBA=∠EDA ,CB=ED ,
∴AG=AD ,∠ABF=∠CDA ,
∴∠G=∠CDA ,
在△CGA 和△CDA 中,
GCA DCA CGA CDA AG AD ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩
, ∴△CGA ≌△CDA ,
∴CG=CD ,
∵CG=CB+BF+FG=CB+2BF=DE+2BF ,
∴CD=2BF+DE .
【点睛】
本题考查全等三角形的判定与性质,解决第3问需作辅助线,延长BF 到G ,使得FG=FB ,证得△CGA ≌△CDA 是解题的关键.
2.已知4AB cm =,3AC BD cm ==.点P 在AB 上以1/cm s 的速度由点A 向点B 运动,同时点Q 在BD 上由点B 向点D 运动,它们运动的时间为()t s .
(1)如图①,AC AB
⊥,BD AB
⊥,若点Q的运动速度与点P的运动速度相等,当1
t=时,ACP
△与BPQ是否全等,请说明理由,并判断此时线段PC和线段PQ的位置关系;
(2)如图②,将图①中的“AC AB
⊥,BD AB
⊥”为改“60
CAB DBA
∠=∠=︒”,其他条件不变.设点Q的运动速度为/
xcm s,是否存在实数x,使得ACP
△与BPQ 全等?若存在,求出相应的x、t的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)全等,PC与PQ垂直;(2)存在,
1
1
t
x
=
⎧
⎨
=
⎩
或
2
3
2
t
x
=
⎧
⎪
⎨
=
⎪⎩
【解析】
【分析】
(1)利用SAS证得△ACP≌△BPQ,得出∠ACP=∠BPQ,进一步得出
∠APC+∠BPQ=∠APC+∠ACP=90°得出结论即可;
(2)由△ACP≌△BPQ,分两种情况:①AC=BP,AP=BQ,②AC=BQ,AP=BP,建立方程组求得答案即可.
【详解】
解:(1)当t=1时,AP=BQ=1,BP=AC=3,
又∠A=∠B=90°,
在△ACP和△BPQ中,
AP BQ
A B
AC BP
=
⎧
⎪
∠=∠
⎨
⎪=
⎩
,
∴△ACP≌△BPQ(SAS).
∴∠ACP=∠BPQ,
∴∠APC+∠BPQ=∠APC+∠ACP=90°.
∴∠CPQ=90°,
即线段PC与线段PQ垂直.
(2)①若△ACP≌△BPQ,
则AC=BP,AP=BQ,
34t
t xt
=-
⎧
⎨
=
⎩
,
解得
1
1
t
x
=
⎧
⎨
=
⎩
,
②若△ACP≌△BQP,
则AC=BQ,AP=BP,
3
4
xt
t t
=
⎧
⎨
=-
⎩
,
解得
2
3
2
t
x
=
⎧
⎪
⎨
=
⎪⎩
,
综上所述,存在
1
1
t
x
=
⎧
⎨
=
⎩
或
2
3
2
t
x
=
⎧
⎪
⎨
=
⎪⎩
使得△ACP与△BPQ全等.
【点睛】
本题考查全等三角形的判定与性质,在解题时注意分类讨论思想的运用.
3.如图(1),在ABC中,90
A
∠=︒,AB AC
=,点D是斜边BC的中点,点E,F分别在线段AB,AC上,且90
EDF
∠=︒.
(1)求证:DEF为等腰直角三角形;
(2)若ABC的面积为7,求四边形AEDF的面积;
(3)如图(2),如果点E运动到AB的延长线上时,点F在射线CA上且保持90
EDF
∠=︒,DEF还是等腰直角三角形吗.请说明理由.
【答案】(1)证明见解析;(2)3.5;(3)是,理由见解析.
【解析】
【分析】
(1)由题意连接AD,并利用全等三角形的判定判定△BDE≌△ADF(ASA),进而分析证得DEF为等腰直角三角形;
(2)由题意分析可得S四边形AEDF=S∆ADF+S∆ADE=S∆BDE+S∆CDF,以此进行分析计算求出四边形AEDF的面积即可;
(3)根据题意连接AD,运用全等三角形的判定判定△BDE≌△ADF(ASA),进而分析证得DEF为等腰直角三角形.
【详解】
解:(1)证明:如图①,连接AD.
∵∠BAC=90˚,AB=AC,点D是斜边BC的中点,
∴AD⊥BC,AD=BD,
∴∠1=∠B=45°,
∵∠EDF=90°,∠2+∠3=90°,
又∵∠3+∠4=90°,
∴∠2=∠4,
在△BDE 和△ADF中,∠1=∠B,AD=BD,∠2=∠4,
∴△BDE≌△ADF(ASA),
∴DE=DF,
又∵∠EDF=90°,
∴ΔDEF为等腰直角三角形.
(2)由(1)可知DE=DF,∠C=∠6=45°,
又∵∠2+∠3=90°,∠2+∠5=90°,
∴∠3=∠5,
∴△ADE≌△CDF,
∴S四边形AEDF=S∆ADF+S∆ADE=S∆BDE+S∆CDF,
∴ S∆ABC=2 S四边形AEDF,
∴S四边形AEDF=3.5 .
(3)是.如图②,连接AD.
∵∠BAC=90°,AB=AC,D是斜边BC的中点,
∴AD⊥BC,AD=BD ,
∴∠1=45°,
∵∠DAF=180°-∠1=180°—45°=135°,∠DBE=180°-∠ABC=180°-45°=135°,∴∠DAF=∠DBE,
∵∠EDF=90°,
∴∠3+∠4=90°,
又∵∠2+∠3=90°,
∴∠2=∠4,
在△BDE和△ADF中,∠DAF=∠DBE,AD=BD,∠2=∠4,
∴△BDE ≌△ADF(ASA),
∴DE=DF,
又∵∠EDF=90°,
∴△DEF 为等腰直角三角形.
【点睛】
本题考查等腰直角三角形的性质以及全等三角形的判定与性质,根据题意作辅助线构造出全等三角形是解题的关键.
4.已知:4590ABC A ACB ∆∠=∠=,,,点D 是AC 延长线上一点,且
22AD =+,
,M 是线段CD 上一个动点,连接BM ,延长MB 到H ,使得HB MB =,以点B 为中心,将线段BH 逆时针旋转45,得到线段BQ ,连接AQ . (1)依题意补全图形;
(2)求证:ABQ AMB ∠=∠;
(3)点N 是射线AC 上一点,且点N 是点M 关于点D 的对称点,连接BN ,如果QA BN =, 求线段AB 的长.
【答案】(1)见解析;(2)证明见解析;(3)22AB =【解析】
【分析】
(1)根据题意可以补全图形;
(2)根据三角形外角的性质即可证明;
(3)作QE ⊥AB ,根据AAS 证得QEB BCM ≅,根据HL 证得
Rt QEA Rt BCN ≅,设法证得2AB CD =,设AC BC x ==,则2AB x =,2CD x =,结合已知22AD =,构建方程即可求解. 【详解】
(1)补全图形如下图所示:
(2)解:∵∠ABH 是
ABM 的一个外角,
∴ ABH BAM AMB ∠=∠+∠
∵ABH HBQ ABQ ∠=∠+∠
又∵45HBQ BAM ∠=∠=︒ ∴ ABQ AMB ∠=∠
(3)过Q 作QE ⊥AB ,垂足为E ,
如下图:
∵⊥QE AB
∴90QEB BCM ∠=∠=︒, 在QEB 和BCM 中,QEB BCM QBE BMC QB BM ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩
∴ QEB BCM ≅(AAS)
∴EB CM =,QE BC =,
在Rt QEA 和Rt BCN 中
∵QE BC =,
Q A BN = ∴Rt QEA Rt BCN ≅ (HL)
∴AE CN CM MD DN ==++
∵点N 是点M 关于点D 的对称点,
∴MD DN = ∴22AE CM MD EB MD =+=+
∴ ()2222AB AE EB EB MD EB MD CD =+=+=+=
设AC BC x ==,则2AB x =
,22CD x =, 又∵22AD =
+,2 2AD AC CD x x =+=+ ∴2222
x x +=+ 解得:2x =
∴ 22AB =
【点睛】
本题主要考查了全等三角形的判定与性质、三角形外角定理、等腰直角三角形的判定与性质等知识点.熟悉全等三角形的判定方法以及正确作出辅助线、构建方程是解答的关键.
5.综合与实践:
我们知道“两边及其中一边的对角分别对应相等的两个三角形不一定全等”.但是,乐乐发现:当这两个三角形都是锐角三角形时,它们会全等.
(1)请你用所学知识判断乐乐说法的正确性.
如图,已知ABC ∆、111A B C ∆均为锐角三角形,且11AB A B =,11BC B C =,1C C ∠=∠. 求证:111ABC A B C ∆∆≌.
(2)除乐乐的发现之外,当这两个三角形都是______时,它们也会全等.
【答案】(1)见解析;(2)钝角三角形或直角三角形.
【解析】
【分析】
(1)过B 作BD ⊥AC 于D ,过B 1作B 1D 1⊥B 1C 1于D 1,得出
∠BDA=∠B 1D 1A 1=∠BDC=∠B 1D 1C 1=90°,根据SAS 证△BDC ≌△B 1D 1C 1,推出BD=B 1D 1,根据HL 证Rt △BDA ≌Rt △B 1D 1A 1,推出∠A=∠A 1,根据AAS 推出
△ABC ≌△A 1B 1C 1即可.
(2)当这两个三角形都是直角三角形时,直接利用HL 即可证明;当这两个三角形都是钝角三角形时,与(1)同理可证.
【详解】
(1)证明:过点B 作BD AC ⊥于D ,过1B 作1111B D A C ⊥于1D ,
则11111190BDA B D A BDC B D C ∠=∠=∠=∠=︒.
在BDC ∆和111B D C ∆中,
1C C ∠=∠,111BDC B D C ∠=∠,11BC B C =,
∴111BDC B D C ∆∆≌,
∴11BD B D =.
在Rt BDA ∆和111Rt B D A ∆中,
11AB A B =,11BD B D =,
∴111Rt Rt (HL)BDA B D A ∆∆≌,
∴1A A ∠=∠.
在ABC ∆和111A B C ∆中,
1C C ∠=∠,1A A ∠=∠,11AB A B =,
∴111(AAS)ABC A B C ∆∆≌.
(2)如图,当这两个三角形都是直角三角形时,
∵11AB A B =,11BC B C =,190C C ∠==∠︒.
∴Rt ABC ∆≌111Rt A B C ∆(HL );
∴当这两个三角形都是直角三角形时,它们也会全等;
如图,当这两个三角形都是钝角三角形时,作BD ⊥AC ,1111B D A C ⊥,
与(1)同理,利用AAS 先证明111BDC B D C ∆∆≌,得到11BD B D =,
再利用HL 证明111Rt Rt BDA B D A ∆∆≌,得到1A A ∠=∠,
再利用AAS 证明111ABC A B C ∆∆≌;
∴当这两个三角形都是钝角三角形时,它们也会全等;
故答案为:钝角三角形或直角三角形.
【点睛】
本题考查了全等三角形的性质和判定的应用,主要考查学生的推理能力.解题的关键是熟练掌握证明三角形全等的方法.
二、八年级数学 轴对称解答题压轴题(难)
6.已知:AD 是ABC ∆的高,且BD CD =.
(1)如图1,求证:BAD CAD ∠=∠;
(2)如图2,点E 在AD 上,连接BE ,将ABE ∆沿BE 折叠得到'A BE ∆,'A B 与AC 相交于点F ,若BE=BC ,求BFC ∠的大小;
(3)如图3,在(2)的条件下,连接EF ,过点C 作CG EF ⊥,交EF 的延长线于点G ,若10BF =,6EG =,求线段CF 的长.
图1. 图2. 图3.
【答案】(1)见解析,(2)BFC ∠=60(3)8=CF .
【解析】
【分析】
(1)根据等腰三角形三线合一,易得AB=AC ,BAD CAD ∠=∠;
(2)在图2中,连接CE ,可证得BCE ∆是等边三角形,60BEC ∠= ,30BED ∠=
且由折叠性质可知1'2
ABE A BE ABF ∠=∠=∠,可得BFC FAB ABF ∠=∠+∠ ()2BAD ABE =∠+∠ 260BED =∠=;
(3)连接CE ,过点E 分别作EH AB ⊥于点H ,EM BF ⊥于点M ,EN AC ⊥于点N ,可证得
Rt BEM Rt CEN ∆≅∆,BM CN =,BF FM CF CN -=+,可得线段CF 的长.
【详解】
解:(1)证明:如图1,AD BC ⊥,BD CD =
AB AC ∴=
BAD CAD ∴∠=∠;
图1
(2)解:在图2中,连接CE
ED BC ⊥,BD CD = BE CE ∴= 又BE BC = BE CE BC ∴== BCE ∴∆是等边三角形
60BEC ∴∠= 30BED ∴∠=
由折叠性质可知1'2
ABE A BE ABF ∠=∠=∠ 2ABF ABE ∴∠=∠ 由(1)可知2FAB BAE ∠=∠
BFC FAB ABF ∴∠=∠+∠ ()2BAD ABE =∠+∠ 223060BED =∠=⨯=
图2
(3)解:连接CE ,过点E 分别作EH AB ⊥于点H ,EM BF ⊥于点M ,EN AC ⊥于点N
'ABE A BE ∠=∠,BAD CAD ∠=∠ EM EH EN ∴==
AFE BFE ∴∠=∠ 又60BFC ∠= 60AFE BFE ∴∠=∠=
在Rt EFM ∆中,906030FEM ∠=-= 2EF FM ∴=
令FM m =,则2EF m = 62FG EG EF m ∴=-=-
同理12
FN EF m ==,2124CF FG m ==- 在Rt BEM ∆和Rt CEN ∆中,EM EN =,BE CE = Rt BEM Rt CEN ∴∆≅∆ BM CN ∴=
BF FM CF FN ∴-=+ 10124m m m ∴-=-+
解得1m = 8CF ∴=
图3
故答案为(1)见解析,(2)BFC ∠= 60(3)8CF =.
本题考查翻折的性质,涉及角平分线的性质、等腰三角形的性质和判定、等边三角形的判定和性质、含30度角的直角三角形、全等三角形的判定和性质等知识点,属于较难的题型.
7.已知如图1,在ABC
∆中,AC BC
=,90
ACB
∠=,点D是AB的中点,点E是AB边上一点,直线BF垂直于直线CE于点F,交CD于点G.
(1)求证:AE CG
=.
(2)如图2,直线AH垂直于直线CE,垂足为点H,交CD的延长线于点M,求证:BE CM
=.
【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析.
【解析】
【分析】
(1)首先根据点D是AB中点,∠ACB=90°,可得出∠ACD=∠BCD=45°,判断出
△AEC≌△CGB,即可得出AE=CG;
(2)根据垂直的定义得出∠CMA+∠MCH=90°,∠BEC+∠MCH=90°,再根据AC=BC,
∠ACM=∠CBE=45°,得出△BCE≌△CAM,进而证明出BE=CM.
【详解】
(1)∵点D是AB中点,AC=BC,∠ACB=90°,∴CD⊥AB,∠ACD=∠BCD=45°,
∴∠CAD=∠CBD=45°,∴∠CAE=∠BCG.
又∵BF⊥CE,∴∠CBG+∠BCF=90°.
又∵∠ACE+∠BCF=90°,∴∠ACE=∠CBG.
在△AEC和△CGB中,∵
CAE BCG
AC BC
ACE CBG
∠=∠
⎧
⎪
=
⎨
⎪∠=∠
⎩
,∴△AEC≌△CGB(ASA),∴AE=CG;
(2)∵CH⊥HM,CD⊥ED,∴∠CMA+∠MCH=90°,∠BEC+∠MCH=90°,
∴∠CMA=∠BEC.
在△BCE和△CAM中,
BEC CMA
ACM CBE
BC AC
∠=∠
⎧
⎪
∠=∠
⎨
⎪=
⎩
,∴△BCE≌△CAM(AAS),∴BE=CM.
本题考查了全等三角形的判定与性质,等腰直角三角形的性质.全等三角形的判定是结合全等三角形的性质证明线段和角相等的重要工具.在判定三角形全等时,关键是选择恰当的判定条件.
8.定义:如果两条线段将一个三角形分成3个等腰三角形,我们把这两条线段....叫做这个三角形的三分线.
(1)图①是顶角为36︒的等腰三角形,这个三角形的三分线已经画出,请你在图②中用不同于图①的方法画出顶角为36︒的等腰三角形的三分线,并标注每个等腰三角形顶角的度数(若两种方法分得的三角形成3对全等三角形,则视为同一种);
(2)图③是顶角为45︒的等腰三角形,请你在图③中画出顶角为45︒的等腰三角形的三分线,并标注每个等腰三角形顶角的度数.
(3)ABC 中,30B ∠=︒,AD 和DE 是ABC 的三分线,点D 在BC 边上,点E 在AC 边上,且AD BD =,DE CE =,设c x ∠=︒,则x 所有可能的值为_________.
【答案】(1)见详解;(2)见详解;(3)20或40.
【解析】
【分析】
(1)作底角的平分线,再作底边的平行线,即可得到三分线;
(2)过底角定点作对边的高,形成一个等腰直角三角形和一个直角三角形,然后再构造一个等腰直角三角形,即可.
(3)根据题意,先确定30°角然后确定一边为BA ,一边为BC ,再固定BA 的长,进而确定D 点,分别考虑AD 为等腰三角形的腰和底边,画出示意图,列出关于x 的方程,即可得到答案.
【详解】
(1)如图所示:
(2)如图所示:
(3)①当AD=AE 时,如图4,
∵DE CE =,c x ∠=︒,
∴∠EDB=x °,
∴∠ADE=∠AED=2x °,
∵AD BD =,
∴∠BAD=∠B=30°,
∴30+30=2x+x ,
解得:x=20;
②当AD=DE 时,如图5,
∵DE CE =,c x ∠=︒,
∴∠EDB=x °,
∴∠DAE=∠AED=2x °,
∵AD BD =,
∴∠BAD=∠B=30°,
∴30+30+2x+x=180,
解得:x=40.
③当AE=DE 时,则∠EAD=∠EDA=1802(90)2
x x -=-, ∴∠ADC=∠EDA+∠EDC=(90-x)+x=90°
又∵∠ADC=30+30=60°,
∴这种情况不存在.
∴x 所有可能的值为20或40.
故答案是:20或40
图4 图5
【点睛】
本题主要考查等腰三角形的判定和性质定理的综合应用,分类讨论,画出图形,是解题的关键.
9.(1)操作:如图,在已知内角度数的三个三角形中,请用直尺从某一顶点画一条线段,把原三角形分割成两个等腰三角形,并在图中标注相应的角的度数
(2)拓展,△ABC中,AB=AC,∠A=45°,请把△ABC分割成三个等腰三角形,并在图中标注相应的角的度数.
(3)思考在如图所示的三角形中∠A=30°.点P和点Q分别是边AC和BC上的两个动点.分别连接BP和PQ把△ABC分割成三个三角形.△ABP,△BPQ,△PQC若分割成的这三个三角形都是等腰三角形,求∠C的度数所有可能值直接写出答案即可.
【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)∠C所有可能的值为10°、20°、25°,35°、40°、50°、80°、100°.
【解析】
【分析】
(1)在图1、图2、图3中,分别作AB、AB、BC的垂直平分线,根据垂直平分线的性质及外角的性质求出各角度数即可;(2)分别作AB、BC的垂直平分线,交于点O,连接OA、OB、OC可得三角形OAB、OAC、OBC为等腰三角形,根据等腰三角形的性质及外角性质求出各角度数即可;(3)分PB=PA、AB=AP、BA=BP时,PB=PQ、BP=BQ、QB=QP,PQ=QC、PC=QC、PQ=PC等10种情况,根据等腰三角形的性质分别求出∠C的度数即可.【详解】
(1)在图1、图2、图3中,分别作AB、AB、BC的垂直平分线,
如图1,∵∠ABC=23°,∠BAC=90°,
∴∠C=90°-23°=67°,
∵MN垂直平分AB,
∴BD=AD,
∴△ABD是等腰三角形,
∴∠BAD=∠ABC=23°,
∴∠ADC=2∠ABC=46°,
∵∠BAC=90°,
∴∠DAC=∠BAC-∠BAD=67°,
∴∠DAC=∠C,
∴△DAC是等腰三角形,
同理:图2中,∠ADC=46°,∠DAC=88°,∠C=46°,△ABD和△ACD是等腰三角形,
图3中,∠BCD=23°,∠ADC=46°,∠ACD=46°,△BCD和△ACD是等腰三角形.
(2)作AB、BC的垂直平分线,交于点O,连接OA、OB、OC,
∵点O是三角形垂直平分线的交点,
∴OA=OB=OC,
∴△OAB、△OAC、△OBC是等腰三角形,
∵AB=AC,∠BAC=45°,
∴∠ABC=∠ACB=67.5°,
∴AD是BC的垂直平分线,
∴∠BAD=∠CAD=22.5°,
∴∠OBA=∠OAB=22.5°,∠OCA=∠OAC=22.5°,∴∠OBC=∠OCB=45°.
(3)①如图,当PB=PA,PB=PQ,PQ=CQ时,∵∠A=30°,PB=PQ,
∴∠ABP=∠A=30°,
∴∠APB=120°,
∵PB=PQ,PQ=CQ,
∴∠PQB=∠PBQ,∠C=∠CPQ,
∴∠PBQ=2∠C,
∴∠APB=∠PBQ+∠C=3∠C=120°,
解得:∠C=40°.
②如图,当PB=PA,PB=BQ,PQ=CQ时,
∴∠PQB=2∠C,∠PQB=∠BPQ,
∴∠PBQ=180°-2∠PQB=180°-4∠C,
∴180°-4∠C+∠C=120°,
解得:∠C=20°,
③如图,当PA=PB,BQ=PQ,CQ=CP时,
∵∠PQC=2∠PBQ,∠PQC=1
2
(180°-∠C),
∴∠PBQ=1
4
(180°-∠C),
∴1
4
(180°-∠C)+∠C=120°,
解得:∠C=100°.
④如图,当PA=PB,BQ=PQ,PQ=CP时,∵∠PQC=∠C=2∠PBQ,
又∵∠C+∠PBQ=120°,
∴∠C=80°;
⑤如图,当AB=AP,BP=BQ,PQ=QC时,∵∠A=30°,
∴∠APB=1
2
(180°-30°)=75°,
∵BP=BQ,PQ=CQ,
∴∠BPQ=∠BQP,∠QPC=∠QCP,
∴∠BQP=2∠C,
∴∠PBQ=180°-4∠C,
∴∠C+180°-4∠C=75°,
解得:∠C=35°.
⑥如图,当AB=AP,BQ=PQ,PC=QC时,
∴∠PQC=2∠PBC,∠PQC=1
2
(180°-∠C),
∴∠PBC=1
4
(180°-∠C),
∴1
4
(180°-∠C)+∠C=75°,
解得:∠C=40°.
⑦如图,当AB=AP,BQ=PQ,PC=QP时,∵∠C=∠PQC=2∠PBC,∠C+∠PQC=75°,∴∠C=50°;
⑧当AB=AP,BP=PQ,PQ=CQ时,
∵AB=BP,∠A=30°,
∴∠ABP=∠APB=75°,
又∵∠PBQ=∠PQB=2∠C,
且有∠PBQ+∠C=180°-30°-75°=75°,
∴3∠C=75°,
∴∠C=25°;
⑨当AB=BP,BP=PQ,PQ=CQ时,
∵AB=BP,
∴∠BPA=∠A=30°,
∵∠PBQ=∠PQB=2∠C,
∴2∠C+∠C=30°,
解得:∠C=10°.
⑩当AB=BP,BQ=PQ,PQ=CQ时,
∴∠PQC=∠C=2∠PBQ,
∴1
2
∠C+∠C=30°,
解得:∠C=20°.
综上所述:∠C所有可能的值为10°、20°、25°,35°、40°、50°、80°、100°.
【点睛】
本题考查复杂作图及等腰三角形的性质,熟练掌握等腰三角形的性质是解题关键.
10.教材呈现:如图是华师版八年级上册数学教材第94页的部分内容.2.线段垂直平分线.我们已经知道线段是轴对称图形,线段的垂直平分线是线段的对称轴,如图,直线MN是线段AB的垂直平分线,P是MN上任一点,连结PA、PB,将线段AB沿直线MN对称,我们发现PA与PB完全重合,由此即有:线段垂直平分线的性质定理线段垂直平分线上的点到线段的距离相等.已知:如图,MN⊥AB,垂足为点C,AC=BC,点P是直线MN上的任意一点.求证:PA=PB.分析:图中有两个直角三角形APC和BPC,只要证明这两个三角形全等,便可证明PA=PB.
定理证明:请根据教材中的分析,结合图①,写出“线段垂直平分线的性质定理”完整的证明过程.
定理应用:
(1)如图②,在△ABC中,直线m、n分别是边BC、AC的垂直平分线,直线m、n的交点为O.过点O作OH⊥AB于点H.求证:AH=BH.
(2)如图③,在△ABC中,AB=BC,边AB的垂直平分线l交AC于点D,边BC的垂直平分线k交AC于点E.若∠ABC=120°,AC=15,则DE的长为.
【答案】(1)见解析;(2)5
【解析】
【分析】
定理证明:先证明△PAC≌△PBC,然后再运用三角形全等的性质进行解答即可;
(1)连结AO、BO、CO利用线段的垂直平分线的判定和性质即可解答;
(2)连接BD,BE,证明△BDE是等边三角形即可解答.
【详解】
解:定理证明:
∵MN⊥AB,
∴∠PCA=∠PCB=90°.
又∵AC=BC,PC=PC,
∴△PAC≌△PBC(SAS),
∴PA=PB.
定理应用:(1)如图2,连结OA、OB、OC.
∵直线m是边BC的垂直平分线,
∴OB=OC,
∵直线n是边AC的垂直平分线,
∴OA=OC,
∴OA=OB
∵OH⊥AB,
∴AH=BH;
(2)如图③中,连接BD,BE.
∵BA=BC,∠ABC=120°,
∴∠A=∠C=30°,
∵边AB的垂直平分线交AC于点D,边BC的垂直平分线交AC于点E,∴DA=DB,EB=EC,
∴∠A=∠DBA=30°,∠C=∠EBC=30°,
∴∠BDE=∠A+∠DBA=60°,∠BED=∠C+∠EBC=60°,
∴△BDE是等边三角形,
∴AD=BD=DE=BE=EC,
∵AC=15=AD+DE+EC=3DE,
∴DE=5,
故答案为:5.
【点睛】
本题考查了线段的垂直平分线的性质、全等三角形的判定和性质、等边三角形的判定和性质等知识,掌握并灵活运用数学基本知识是解答本题的关键.
三、八年级数学整式的乘法与因式分解解答题压轴题(难)
11.阅读以下材料,并按要求完成相应的任务.
在初中数学课本中重点介绍了提公因式法和运用公式法两种因式
分解的方法,其中运用公式法即运用平方差公式:22()()a b a b a b -=+-和完全平方公式:222
)2(a ab b a b ±+=±进行分解因式,能运用完全平方公式分解因式的多项式必须是三项式,其中有两项能写成两个数(或式)的平方和的形式,另一项是这两个数(或式)的积的2倍.当一个二次三项式不能直接能运用完全平方公式分解因式时,可应用下
面方法分解因式,先将多项式2ax bx c ++(0)a ≠变形为2()a x m n ++的形式,我们把这样的变形方法叫做多项式2ax bx c ++的配方法.再运用多项式的配方法及平方差公式能对一些多项式进行分解因式.
例如:21124x x ++
22
21111112422x x ⎛⎫⎛⎫=++-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 2
112524x ⎛⎫=+- ⎪⎝
⎭ 1151152222x x ⎛⎫⎛⎫=+++- ⎪⎪⎝⎭⎝⎭ (8)(3)x x =++.
根据以上材料,完成相应的任务:
(1)利用“多项式的配方法”将268x x -+化成2()a x m n ++的形式为_______;
(2)请你利用上述方法因式分解:
①223x x +-; ②24127x x +-.
【答案】(1)2(3)1x --;(2)①(3)(1)x x +-;②(27)(21)x x +-
【解析】
【分析】
(1)将多项式2233+-即可完成配方;
(2)①将多项式+1-1后即可用配方法再根据平方差公式分解因式进行解答;
②将多项式2233+-即可完成配方,再根据平方差公式分解因式,整理后即可得到结果.
【详解】
解:(1)268x x -+=2226338x x -+-+=2(3)1x --,
故答案为:2(3)1x --;
(2)①223x x +- 22113x x =++--
2(1)4x =+-
(12)(12)x x =+++-
(3)(1)x x =+-.
②24127x x +-
222(2)12337x x =++--
2(23)16x =+-
(234)(234)x x =+++-
(27)(21)x x =+-.
【点睛】
此题考查多项式的配方法,多项式的分解因式,正确理解题中的配方法的解题方法是关键.
12.先阅读下列材料:我们已经学过将一个多项式分解因式的方法有提公因式法和运用公式法,其实分解因式的方法还有分组分解法、十字相乘法等等,其中十字相乘法在高中应用较多.
十字相乘法:先分解二次项系数,分别写在十字交叉线的左上角和左下角;再分解常数项,分别写在十字交叉线的右上角和右下角;然后交叉相乘,求代数和,使其等于一次项系数(如图),如:将式子232x x ++和223x x +-分解因式,如图:
()()23212x x x x ++=++;
()()223123x x x x +-=-+.
请你仿照以上方法,探索解决下列问题:
(1)分解因式:2712y y ;
(2)分解因式:2321x x --.
【答案】(1)(x ﹣3)(x ﹣4);(2)(x ﹣1)(3x+1).
【解析】
【分析】
(1)将1分成1乘以1,12分成-3乘以-4,交叉相乘的结果为-7,即可得到答案; (2)将3分成1乘以3,-1分成-1乘以1,由此得到分解因式的结果.
【详解】
(1)y 2﹣7y+12=(x ﹣3)(x ﹣4);
(2)3x 2﹣2x ﹣1=(x ﹣1)(3x+1).
【点睛】
此题考查十字相乘法分解因式,将二次项系数及常数项分解成两个因数相乘,交叉相乘的结果相加得到一次项的系数,能准确分解因数是解题的关键.
13.阅读理解题:
定义:如果一个数的平方等于﹣1,记为i 2=﹣1,这个数i 叫做虚数单位.那么形如a+bi (a ,b 为实数)的数就叫做复数,a 叫这个复数的实部,b 叫做这个复数的虚部,它的加,减,乘法运算与整式的加,减,乘法运算类似.例如计算:(2+i )+(3﹣4i )=5﹣3i .
(1)填空:i 3= ,2i 4= ;
(2)计算:①(2+i )(2﹣i );
②(2+i )2;
(3)若两个复数相等,则它们的实部和虚部必须分别相等,完成下列问题:已知:(x+3y )+3i=(1﹣x )﹣yi ,(x ,y 为实数),求x ,y 的值.
(4)试一试:请你参照i 2=﹣1这一知识点,将m 2+25(m 为实数)因式分解成两个复数的积.
【答案】(1)i ;2(2)①5②3+4i (3)x=5,y=﹣3(4)m 2+25=(m+5i )(m ﹣5i )
【解析】
【分析】
(1)根据同底数幂的乘法法则及2i 的概念直接运算;
(2)利用平方差、完全平方公式把原式展开,根据21i =-计算即可;
(3)根据虚数定义得出方程组,解方程组即可;
(4)根据21i =- 将25转化为2(-5)
i ,再利用平方差公式进行因式分解即可。
【详解】
(1)∵21i ﹣=,
32422•1222112i i i ﹣i ﹣i ,
i i i (﹣)(﹣),∴====== 故答案是:i ;2;
(2)①2224145(i )(﹣i )﹣i +
=+=+= ; ②2224414434(i )i i ﹣i i +=++=++=+ ;
(3)∵
331(x y )i (﹣x )﹣yi ++= , 31353x y ﹣x ,﹣y ,x ,y ﹣;
∴+==∴== (4)22555m (m i )(m ﹣i )
+=+ . 【点睛】
本题考查新型定义题型与有理数的混合运算、实数运算、因式分解,解题的关键是读懂题意。
14.对于任意两个数a 、b 的大小比较,有下面的方法:当0a b ->时,一定有a b >;当0a b -=时,一定有a b =;当0a b -<时,一定有a b <.反过来也成立.因此,我们把这种比较两个数大小的方法叫做“求差法”.请根据以上材料完成下面的题目:
(1)已知:228A x y y =+,8B xy =,且A B >,试判断y 的符号;
(2)已知:a 、b 、c 为三角形的三边,比较222a c b +-和2ac 的大小.
【答案】(1)y >0;(2)222a c b +-<2ac
【解析】
【分析】
(1)根据题意得到22880x y y xy +->,因式分解得到22(2)0y x ->,进而得到y 的符
号即可;
(2)将222a c b +-和2ac 作差,结合已知及三角形的两边之和大于第三边可求.
【详解】
解:(1)因为A >B ,
所以A-B >0,
即2
2880x y y xy +->,
∴222(44)2(2)0y x x y x +-=->,
因为2(2)0x -≥,
∴y >0
(2)因为a 2−b 2+c 2−2ac =a 2+c 2−2ac−b 2=(a−c )2−b 2=(a−c−b )(a−c +b ), ∵a +b >c ,a <b +c ,
所以(a−c−b )(a−c +b )<0,
所以a 2−b 2+c 2−2ac 的符号为负.
∴222a c b +-<2ac
【点睛】
本题考查了作差法比较两个式子的大小以及因式分解,解题的关键是理解题中的“求差法”比较两个数的大小,并熟练掌握因式分解的方法.
15.材料阅读:若一个整数能表示成a 2+b 2
(a 、b 是正整数)的形式,则称这个数为“完美数”.例如:因为13=32+22,所以13是“完美数”;再如:因为a 2+2ab +2b 2=(a +b)2+b 2(a 、b 是正整数),所以a 2+2ab +2b 2也是“完美数”.
(1)请你写出一个大于20小于30的“完美数”,并判断53是否为“完美数”;
(2)试判断(x 2+9y 2)·(4y 2+x 2)(x 、y 是正整数)是否为“完美数”,并说明理由.
【答案】(1)25,53是完美数; (2)是,理由见解析.
【解析】
【分析】
(1)根据“完美数”的定义判断即可;
(2)根据多项式的乘法法则计算出结果后,根据“完美数”的定义判断即可.
【详解】
(1)25=4²+3²,
∵53=49+4=7²+2²,
∴53是“完美数”;
(2)(x²+9y²)⋅(4y²+x²)是“完美数”,
(x²+9y²)⋅(4y²+x²)=4x 2y²+364y +4x +9x²y²=13x²y²+364y +4x =(6y²+x²) ²+x²y²,
∴(x²+9y²)⋅(4y²+x²)是“完美数”.
【点睛】
本题考查了因式分解的应用,正确的理解新概念“完美数”是解题的关键.
四、八年级数学分式解答题压轴题(难)
16.已知分式 A =2344(1)11
a a a a a -++-÷-- (1)化简这个分式;
(2)当 a >2 时,把分式 A 化简结果的分子与分母同时加上 4 后得到分式 B ,问:分式 B 的值较原来分式 A 的值是变大了还是变小了?试说明理由;
(3)若 A 的值是整数,且 a 也为整数,求出符合条件的所有 a 值的和.
【答案】(1)
22a a +-;(2)原分式值变小了,见解析;(3)11 【解析】
【分析】
(1)根据分式混合运算顺序和运算法则化简即可得;
(2)根据题意列出算式2622
a a A B a a ++-=--+,化简可得16(2)(2)A B a a -=-+,结合a 的范围判断结果与0的大小即可得;
(3)由24122
a A a a +=
=+--可知,2a -=±1、±2、±4,结合a 的取值范围可得. 【详解】 解:(1)A=2344(1)11
a a a a a -++-÷-- =22
1311(2)a a a a ---⨯-- =
2(2)(2)11(2)a a a a a +--⨯-- =22
a a +-; (2)变小了,理由如下:
∵22a A a +=
-, ∴62
a B a +=+, ∴261622(2)(2)
a a A B a a a a ++-=-=-+-+; ∵2a >,
∴20a ->,24a +>,
∴0A B ->,
∴分式的值变小了;
(3)∵A 是整数,a 是整数, 则24122
a A a a +=
=+--, ∴21a -=±、2±、4±, ∵1a ≠,
∴a 的值可能为:3、0、4、6、-2;
∴3046(2)11++++-=;
∴符合条件的所有a 值的和为11.
【点睛】
本题主要考查分式的混合运算,解题的关键是熟练掌握分式的混合运算顺序和运算法则.
17.甲、乙、丙三个登山爱好者经常相约去登山,今年1月甲参加了两次登山活动.
(1)1月1日甲与乙同时开始攀登一座900米高的山,甲的平均攀登速度是乙的1.2倍,结果甲比乙早15分钟到达顶峰.求甲的平均攀登速度是每分钟多少米?
(2)1月6日甲与丙去攀登另一座h 米高的山,甲保持第(1)问中的速度不变,比丙晚出发0.5小时,结果两人同时到达顶峰,问甲的平均攀登速度是丙的多少倍?(用含h 的代数式表示)
【答案】(1)甲的平均攀登速度是12米/分钟;(2)
360h h
+倍. 【解析】
【分析】
(1)根据题意可以列出相应的分式方程,从而可以求得甲的平均攀登速度;
(2)根据(1)中甲的速度可以表示出丙的速度,再用甲的速度比丙的平均攀登速度即可解答本题.
【详解】
(1)设乙的速度为x 米/分钟, 900900151.2x x
+=, 解得,x=10,
经检验,x=10是原分式方程的解,
∴1.2x=12,
即甲的平均攀登速度是12米/分钟;
(2)设丙的平均攀登速度是y 米/分,
12
h +0.5×60=h y , 化简,得 y=12360
h h +, ∴甲的平均攀登速度是丙的:1236012360
h h h h ++=倍, 即甲的平均攀登速度是丙的360h h
+倍.
18.观察下列各式:111121212==-⨯,111162323==-⨯,1111123434
==-⨯,1111204545==-⨯,1111305656
==-⨯,… ()1请你根据上面各式的规律,写出符合该规律的一道等式:________
()2请利用上述规律计算:()
1111...1223341n n ++++=⨯⨯⨯+________ (用含有n 的式子表示)
()3请利用上述规律解方程:
()()()()111121111x x x x x x x ++=---++. 【答案】
1111426767==-⨯ 1
n n + 【解析】
【分析】 根据阅读材料,总结出规律,然后利用规律变形计算即可求解.
【详解】
解:()11111(426767
==-⨯答案不唯一); 故答案为1111426767
==-⨯; ()2原式1n n =
+; 故答案为1
n n +
()3分式方程整理得:
111111121111x x x x x x x -+-+-=---++, 即1221
x x =-+, 方程两边同时乘()()21x x --,得()122x x +=-,
解得:5x =,
经检验,5x =是原分式方程的解.
【点睛】
此题主要考查了阅读理解型的规律探索题,利用分数和分式的性质,把分式进行变形是解题关键.
19.某工程队接到任务通知,需要修建一段长1800米的道路,按原计划完成总任务的1
3
后,为了让道路尽快投入使用,工程队将工作效率提高了50%,一共用了10小时完成任务.
(1)按原计划完成总任务的13
时,已修建道路多少米? (2)求原计划每小时修建道路多少米?
【答案】(1)已修建道路600米;(2)原计划每小时抢修道路140米.
【解析】
【分析】
(1)全长1800,原计划已经完成13,单位“1”已知用乘法,已修道路=118003⨯=600米
(2)本题可以采用直接设,设原计划每小时修路为x 米,加快后每小时变为1.5x 米,等量关系为:原计划修路时间+提高后修路时间=总时间,列方程即可解出.
【详解】
解:(1)已修建道路600米;
(2)设原计划每小时抢修道路x 米, 根据题意得:()6001800600x 150x -++%=10
解得:x =140,
经检验:x =140是原方程的解.
答:原计划每小时抢修道路140米.
【点睛】
方程的应用题是中考常考的类型题,设未知数一般有直接设和间接设两种,做题时找好等量关系尤为重要,分式方程解出后要检验增根的情况,排除不合适的解.
20.某建设工程准备招标,指挥部现接到甲、乙两个工程队的投标书,从投标书中得知:
乙队单独完成这项工程所需天数是甲队单独完成这项工程所需天数的2倍;该工程若由甲队先做6天,剩下的工程再由甲、乙两队合作16天可以完成.
(1)求甲、乙两队单独完成这项工程各需要多少天?
(2)已知甲队每天的施工费用为0.67万元,乙队每天的施工费用为0.33万元,该工程预算的施工费用为19万元.为缩短工期,拟安排甲、乙两队同时开工合作完成这项工程,问:该工程预算的施工费用是否够用?若不够用,需要追加预算多少万元?请说明理由.
【答案】(1)甲、乙两队单独完成这项工程各需要30天和60天(2)工程预算的施工费用不够用,需追加预算1万元
【解析】
【分析】
(1)求的是工效,时间较明显,一定是根据工作总量来列等量关系,等量关系为:甲6天的工作总量+甲乙合作16天的工作总量=1;
(2)应先算出甲乙合作所需天数,再算所需费用,和19万进行比较.
【详解】 解:(1)设甲队单独完成这项目需要x 天,
则乙队单独完成这项工程需要2x 天,
根据题意,得611161x x 2x ⎛⎫++= ⎪⎝⎭
, 解得x =30
经检验,x =30是原方程的根,
则2x =2×30=60
答:甲、乙两队单独完成这项工程各需要30天和60天.
(2)设甲、乙两队合作完成这项工程需要y 天,
则有11y 13060⎛⎫+= ⎪⎝⎭
, 解得y =20
需要施工费用:20×(0.67+0.33)=20(万元)
∵20>19,∴工程预算的施工费用不够用,需追加预算1万元.
【点睛】
本题考查分式方程的应用,分析题意,找到关键描述语,找到合适的等量关系是解决问题的关键.此题涉及的公式:工作总量=工作效率×工作时间.
五、八年级数学三角形解答题压轴题(难)
21.如图①所示,在三角形纸片ABC 中,70C ∠=︒,65B ∠=︒,将纸片的一角折叠,使点A 落在ABC 内的点A '处.
(1)若140∠=︒,2∠=________.
(2)如图①,若各个角度不确定,试猜想1∠,2∠,A ∠之间的数量关系,直接写出结论.
②当点A 落在四边形BCDE 外部时(如图②),(1)中的猜想是否仍然成立?若成立,。