八年级数学期末试卷达标训练题(Word版 含答案)
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八年级数学期末试卷达标训练题(Word 版 含答案)
一、八年级数学全等三角形解答题压轴题(难)
1.取一副三角板按图()1拼接,固定三角板60,()30ADC D ACD ∠=∠=,将三角板45()ABC BAC BCA ∠=∠=绕点A 依顺时针方向旋转一个大小为a 的角00)45(a ≤≤得到ABM ,图()2所示.试问:
()1当a 为多少时,能使得图()2中//AB CD ?说出理由,
()2连接BD ,假设AM 与CD 交于,E BM 与CD 交于F ,当00)45(a ≤≤时,探索DBM CAM BDC ∠+∠+∠值的大小变化情况,并给出你的证明.
【答案】(1)15°;(2)DBM CAM BDC ∠+∠+∠的大小不变,是105,证明见解析.
【解析】
【分析】
(1)由//AB CD 得到30BAC C ∠=∠=,即可求出a ;
(2)DBM CAM BDC ∠+∠+∠的大小不变,是105︒,由FEM CAM C ∠=∠+∠,30C ∠=︒, EFM BDC DBM ∠=∠+∠, 45M ∠=︒,即可利用三角形内角和求出答案.
【详解】
()1当a 为15时,//AB CD ,
理由:由图()2,若//AB CD ,则30BAC C ∠=∠=,
453015a CAM BAM BAC ∴=∠=∠-∠=-︒=︒,
所以,当a 为15时,//AB CD .
注意:学生可能会出现两种解法:
第一种:把//AB CD 当做条件求出a 为15,
第二种:把a 为15当做条件证出//AB CD ,
这两种解法都是正确的.
()2DBM CAM BDC ∠+∠+∠的大小不变,是105︒
证明: ,30FEM CAM C C ∠=∠+∠∠=︒,
30FEM CAM ∴∠=∠+︒,
EFM BDC DBM ∠=∠+∠,
DBM CAM BDC EFM CAM ∴∠+∠+∠=∠+∠,
180,45EFM FEM M M ∠+∠+∠=∠=︒,
3045180BDC DBM CAM ∴∠+∠+∠+︒+︒=︒,
1803045105DBM CAM BDC ∴∠+∠+∠=︒--=︒,
所以,DBM CAM BDC ∠+∠+∠的大小不变,是105.
【点睛】
此题考查旋转的性质,平行线的性质,三角形的外角定理,三角形的内角和,(
2)中将角
度和表示为三角形的外角是解题的关键.
2.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.
3.如图(1),AB=4cm,AC⊥AB,BD⊥AB,AC=BD=3cm,点P在线段AB上以1cm/s的速度由点A向点B运动,同时,点Q在线段BD上由点B向点D运动,他们的运动时间为
t(s).
(1)若点Q的运动速度与点P的运动速度相等,当t=1时,△ACP与△BPQ是否全等,请说明理由
(2)判断此时线段PC和线段PQ的关系,并说明理由。
(3)如图(2),将图(1)中的“AC⊥AB,BD⊥AB”改为“∠CAB=∠DBA=60°”,其他条件不变,设点Q的运动速度为x cm/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)△ACP≌△BPQ,理由见解析;
(2)PC=PQ且PC⊥PQ,理由见解析;
(3)存在;
1
1
t
x
=
⎧
⎨
=
⎩
或
2
3
2
t
x
=
⎧
⎪
⎨
=
⎪⎩
.
【解析】
【分析】
(1)利用SAS证得△ACP≌△BPQ;
(2)由(1)得出PC=PQ,∠ACP=∠BPQ,进一步得出∠APC+∠BPQ=∠APC+∠ACP=90°得出结论即可;
(3)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)如图(1),△ACP≌△BPQ,理由如下:
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).
(2)PC=PQ且PC⊥PQ,理由如下:
由(1)可知△ACP≌△BPQ
∴PC=PQ,∠ACP=∠BPQ,
∴∠APC+∠BPQ=∠APC+∠ACP=90°.
∴∠CPQ=90°,
∴PC⊥PQ.
(3)如图(2),分两种情况讨论:
当AC=BP ,AP=BQ 时,△ACP ≌△BPQ ,则
34t t xt =-⎧⎨=⎩
, 解得11t x =⎧⎨=⎩
, 当AC=BQ ,AP=BP 时,△ACP ≌△BQP ,则,
34xt t t =⎧⎨=-⎩ 解得232t x =⎧⎪⎨=⎪⎩
综上所述,存在11t x =⎧⎨=⎩或232t x =⎧⎪⎨=⎪⎩
使得△ACP 与△BPQ 全等. 【点睛】
本题主要考查了全等三角形的判定与性质的综合应用,能熟练进行全等的分析判断以及运用分类讨论思想是解题关键.
4.如图1,Rt △ABC 中,∠A =90°,AB =AC ,点D 是BC 边的中点连接AD ,则易证AD =BD =CD ,即AD =12
BC ;如图2,若将题中AB =AC 这个条件删去,此时AD 仍然等于12
BC . 理由如下:延长AD 到H ,使得AH =2AD ,连接CH ,先证得△ABD ≌△CHD ,此时若能证得△ABC ≌△CHA ,
即可证得AH =BC ,此时AD =
12BC ,由此可见倍长过中点的线段是我们三角形证明中常用的方法.
(1)请你先证明△ABC ≌△CHA ,并用一句话总结题中的结论;
(2)现将图1中△ABC 折叠(如图3),点A 与点D 重合,折痕为EF ,此时不难看出△BDE 和△CDF 都是等腰直角三角形.BE =DE ,CF =DF .由勾股定理可知DE 2+DF 2=EF 2,因
此BE2+CF2=EF2,若图2中△ABC也进行这样的折叠(如图4),此时线段BE、CF、EF还有这样的关系式吗?若有,请证明;若没有,请举反例.
(3)在(2)的条件下,将图3中的△DEF绕着点D旋转(如图5),射线DE、DF分别交AB、AC于点E、F,此时(2)中结论还成立吗?请说明理由.图4中的△DEF也这样旋转(如图6),直接写出上面的关系式是否成立.
【答案】(1)详见解析;(2)有这样分关系式;(3)EF2=BE2+CF2.
【解析】
【分析】
(1)想办法证明AB∥CH,推出∠BAC=∠ACH,再利用SAS证明△ABC≌△CHA即可.(2)有这样分关系式.如图4中,延长ED到H山顶DH=DE.证明△EDB≌△HD (SAS),推出∠B=∠HCD,BE=CH,∠FCH=90°,利用勾股定理,线段的垂直平分线的性质即可解决问题.
(3)图5,图6中,上面的关系式仍然成立.
【详解】
(1)证明:如图2中,
∵BD=DC,∠ADB=∠HDC,AD=HD,
∴△ADB≌△HDC(SAS),
∴∠B=∠HCD,AB=CH,
∴AB∥CH,
∴∠BAC+∠ACH=180°,
∵∠BAC=90°,
∴∠ACH=∠BAC=90°,
∵AC=CA,
∴△BAC≌△HCA(SAS),∴AH=BC,
∴AD=DH=BD=DC,
∴AD=1
2 BC.
结论:直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半.
(2)解:有这样分关系式.
理由:如图4中,延长ED到H山顶DH=DE.
∵ED=DH,∠EDB=∠HDC,DB=DC,
∴△EDB≌△HDC(SAS),
∴∠B=∠HCD,BE=CH,
∵∠B+∠ACB=90°,
∴∠ACB+∠HCD=90°,
∴∠FCH=90°,
∴FH2=CF2+CH2,
∵DF⊥EH,ED=DH,
∴EF=FH,
∴EF2=BE2+CF2.
(3)图5,图6中,上面的关系式仍然成立.结论:EF2=BE2+CF2.
证明方法类似(2).
【点睛】
本题属于几何变换综合题,考查了旋转变换,翻折变换,全等三角形的判定和性质,勾股定理等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题,属于中考压轴题.
5.在等边ABC中,点D是边BC上一点.作射线AD,点B关于射线AD的对称点为点E.连接CE并延长,交射线AD于点F.
(1)如图,连接AE,
①AE 与AC 的数量关系是__________;
②设BAF α∠=,用α表示BCF ∠的大小;
(2)如图,用等式表示线段AF ,CF ,EF 之间的数量关系,并证明.
【答案】(1) ①AB=AE ;②∠BCF=α;(2) AF-EF=CF ,理由见详解.
【解析】
【分析】
(1)①根据轴对称性,即可得到答案;
②由轴对称性,得:AE=AB ,∠BAF=∠EAF=α,由ABC 是等边三角形,得AB=AC ,∠BAC=∠ACB=60°,再根据等腰三角形的性质和三角形内角和等于180°,即可求解; (2)作∠FCG=60°交AD 于点G ,连接BF ,易证∆FCG 是等边三角形,得GF=FC ,再证∆ACG ≅∆BCF(SAS),从而得AG=BF ,进而可得到结论.
【详解】
(1)①∵点B 关于射线AD 的对称点为点E ,
∴AB 和AE 关于射线AD 的对称,
∴AB=AE.
故答案是:AB=AE ;
②∵点B 关于射线AD 的对称点为点E , ∴AE=AB ,∠BAF=∠EAF=α,
∵ABC 是等边三角形,
∴AB=AC ,∠BAC=∠ACB=60°,
∴∠EAC=60°-2α,AE=AC ,
∴∠ACE=
1180(602)602
αα⎡⎤--=+⎣⎦, ∴∠BCF=∠ACE-∠ACB=60α+-60°=α. (2)AF-EF=CF ,理由如下:
作∠FCG=60°交AD 于点G ,连接BF ,
∵∠BAF=∠BCF=α,∠ADB=∠CDF ,
∴∠ABC=∠AFC=60°,
∴∆FCG 是等边三角形,
∴GF=FC ,
∵ABC 是等边三角形,
∴BC=AC ,∠ACB=60°,
∴∠ACG=∠BCF=α.
在∆ACG和∆BCF中,
∵
CA CB
ACG BCF
CG CF
=
⎧
⎪
∠=∠
⎨
⎪=
⎩
,
∴∆ACG≅∆BCF(SAS),
∴AG=BF,
∵点B关于射线AD的对称点为点E,
∴AG=BF=EF,
∵AF-AG=GF,
∴AF-EF=CF.
【点睛】
本题主要考查等边三角形的性质和三角形全等的判定和性质定理,添加辅助线,构造全等三角形,是解题的关键.
二、八年级数学轴对称解答题压轴题(难)
6.(1)已知△ABC中,∠A=90°,∠B=67.5°,请画一条直线,把这个三角形分割成两个等腰三角形.(请你选用下面给出的备用图,把所有不同的分割方法都画出来.只需画图,不必说明理由,但要在图中标出相等两角的度数)
(2)已知△ABC中,∠C是其最小的内角,过顶点B的一条直线把这个三角形分割成了两个等腰三角形,请探求∠ABC与∠C之间的关系.
【答案】(1)图形见解析(2) ∠ABC与∠C之间的关系是∠ABC=135°-3
4
∠C或∠ABC=3∠C
或∠ABC=180°-3∠C或∠ABC=90°,∠C是小于45°的任意锐角.
【解析】
试题分析:(1)已知角度,要分割成两个等腰三角形,可以运用直角三角形、等腰三角形性质结合三角形内角和定理,先计算出可能的角度,或者先从草图中确认可能的情况,及角度,然后画上.
(2)在(1)的基础上,由“特殊”到“一般”,需要把直角三角形分成两个等腰三角形的各种情形列方程,可得出角与角之间的关系.
试题解析:(1)如图①②(共有2种不同的分割法).
(2)设∠ABC=y,∠C=x,过点B的直线交边AC于点D.
在△DBC中,
①若∠C是顶角,如图,则∠CBD=∠CDB=90°-1
2
x,∠A=180°-x-y.
故∠ADB=180°-∠CDB=90°+1
2
x>90°,此时只能有∠A=∠ABD,
即180°-x-y=y-
1
90
2
x
⎛⎫
-
⎪⎝⎭
,
∴3x+4y=540°,∴∠ABC=135°-3
4
∠C.
②若∠C是底角,
第一种情况:如图,当DB=DC时,∠DB C=x.在△ABD中,∠ADB=2x,∠ABD=y-x.
若AB=AD,则2x=y-x,此时有y=3x,
∴∠ABC=3∠C.
若AB=BD,则180°-x-y=2x,此时有3x+y=180°,∴∠ABC=180°-3∠C.
若AD=BD,则180°-x-y=y-x,此时有y=90°,即∠ABC=90°,∠C为小于45°的任意锐角.
第二种情况:如图,
当BD=BC时,∠BDC=x,∠ADB=180°-x>90°,此时只能有AD=
BD,∴∠A=∠ABD=1
2
∠BDC=1
2
∠C<∠C,这与题设∠C是最小角矛盾.
∴当∠C是底角时,BD=BC不成立.
综上所述,∠ABC与∠C之间的关系是∠ABC=135°-3
4
∠C或∠ABC=3∠C或∠ABC=
180°-3∠C或∠ABC=90°,∠C是小于45°的任意锐角.
点睛:本题考查了等腰三角形的性质;第(1)问是计算与作图相结合的探索.本问对学生运用作图工具的能力,以及运用直角三角形、等腰三角形性质等基础知识解决问题的能力都有较高的要求.第(2)问在第(1)问的基础上,由“特殊”到“一般”,“分类讨论”把直角三角形分成两个等腰三角形的各种情形并结合“方程思想”探究角与角之间的关系.本题不仅趣味性强,创造性强,而且渗透了由“特殊”到“一般”、“分类讨论”、“方程思想”、“转化思想”等数学思想,是一道不可多得的好题.
7.数学课上,同学们探究下面命题的正确性,顶角为36°的等腰三角形我们称之为黄金三角形,“黄金三角形“具有一种特性,即经过它某一顶点的一条直线可以把它分成两个小等腰三角形,为此,请你,解答问题:
(1)已知如图1:黄金三角形△ABC中,∠A=36°,直线BD平分∠ABC交AC于点D,求证:△ABD和△DBC都是等腰三角形;
(2)如图,在△ABC中,AB=AC,∠A=36°,请你设计三种不同的方法,将△ABC分割成三个等腰三角形,不要求写出画法,不要求证明,但是要标出所分得的每个三角形的各内角的度数.
(3)已知一个三角形可以被分成两个等腰三角形,若原三角形的一个内角为36°,求原三角形的最大内角的所有可能值.
【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)最大角的可能值为72°,90°,108°,126°,132°
【解析】
【分析】
(1)通过角度转换得到∠ABD=∠BAD,和∠BDC=72°=∠C,即可判断;
(2)根据等腰三角形的两底角相等及三角形内角和定理进行解答即可;
(3)设原△ABD中有一个角为36°,可分成两个等腰三角形,逐个讨论:①当分割的直线过顶点B时②当分割三角形的直线过点D时情况和过点B一样的,③当分割三角形的直线过点A时,在分别求出最大角的度数即可.
【详解】
解:(1)证明:∵∠ABC=(180-36)÷2=72;BD平分∠ABC,∠ABD=72÷2=36°,
∴∠ABD=∠BAD,
∴△ABD为等腰三角形,
∴∠BDC=72°=∠C,
∴△BCD为等腰三角形;
(2)根据等腰三角形的两底角相等及三角形内角和定理作出,如图所示:
(3)设原△ABD中有一个角为36°,可分成两个等腰三角形,逐个讨论:
①当分割的直线过顶点B时,
【1】:第一个等腰三角形ABC以A为顶点:则第二个等腰三角形BCD只可能以C为顶点
此时∠A=36°,∠D=36°,∠B=72+36=108°,最大角的值为108°;
【2】:第一个等腰三角形ABC以B为顶点:第二个等腰三角形BCD只可能以C为顶点
此时:∠A=36°,∠D=18°,∠B=108+18=126°,最大角的值为126°;
【3】第一个等腰三角形ABC以C为顶点:第二个等腰三角形BCD有三种情况
△BCD以B为顶点:∠A=36°,∠D=72°,
∴∠ABD=72°,最大角的值为72°;
△BCD以C为顶点:∠A=36°,∠D=54°,
∴∠ABD=90°,最大角的值为90°;
△BCD以D为顶点:∠A=36°,∠D=36°
∴∠ABD=108°,最大角的值为108°;
②当分割三角形的直线过点D时情况和过点B一样的;
③当分割三角形的直线过点A时,
此时∠A=36°,∠D=12°,∠B=132°,
最大角的值为132°;
综上所述:最大角的可能值为72°,90°,108°,126°,132°.
【点睛】
本题是对三角形知识的综合考查,熟练掌握等腰三角形的性质和角度转换是解决本题的关键,难度较大,分类讨论是解决本题的关键.
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.如图1,△ABD,△ACE都是等边三角形,
(1)求证:△ABE≌△ADC;
(2)若∠ACD=15°,求∠AEB的度数;
(3)如图2,当△ABD与△ACE的位置发生变化,使C、E、D三点在一条直线上,求证:AC∥BE.
【答案】(1)见解析(2) ∠AEB=15°(3) 见解析
【解析】
试题分析:(1)由等边三角形的性质可得AB=AD,AE=AC,∠DAB=∠EAC=60°,即可得
∠DAC=∠BAE,利用SAS即可判定△ABE≌△ADC;(2)根据全等三角形的性质即可求解;(3)由(1)的方法可证得△ABE≌△ADC,根据全等三角形的性质和等边三角形的性质可得∠AEB=∠ACD =60°,即可得∠AEB=∠EAC,从而得AC∥BE.
试题解析:
(1)证明:∵△ABD ,△ACE 都是等边三角形
∴AB=AD ,AE=AC ,
∠DAB=∠EAC=60°,
∴∠DAC=∠BAE ,
在△ABE 和△ADC 中,
∴,
∴△ABE ≌△ADC ;
(2)由(1)知△ABE ≌△ADC ,
∴∠AEB=∠ACD ,
∵∠ACD=15°,
∴∠AEB=15°;
(3)同上可证:△ABE ≌△ADC ,
∴∠AEB=∠ACD ,
又∵∠ACD=60°,
∴∠AEB=60°,
∵∠EAC=60°,
∴∠AEB=∠EAC ,
∴AC ∥BE .
点睛:本题主要考查了等边三角形的性质、全等三角形的判定及性质,证得△ABE ≌△ADC 是解决本题的关键.
10.已知:在平面直角坐标系中,A 为x 轴负半轴上的点,B 为y 轴负半轴上的点.
(1)如图1,以A 点为顶点、AB 为腰在第三象限作等腰Rt ABC ∆,若2OA =,4OB =,试求C 点的坐标;
(2)如图2,若点A 的坐标为()
23,0-,点B 的坐标为()0,m -,点D 的纵坐标为n ,以B 为顶点,BA 为腰作等腰Rt ABD ∆.试问:当B 点沿y 轴负半轴向下运动且其他条件都不变时,整式2253m n +-化,请说明理由;
(3)如图3,E 为x 轴负半轴上的一点,且OB OE =,OF EB ⊥于点F ,以OB 为边作等边OBM ∆,连接EM 交OF 于点N ,试探索:在线段EF 、EN 和MN 中,哪条线段等于EM 与ON 的差的一半?请你写出这个等量关系,并加以证明.
【答案】(1) C(-6,-2);(2)不发生变化,值为3-;(3)EN=
12
(EM-ON),证明见详解. 【解析】
【分析】 (1)作CQ ⊥OA 于点Q,可以证明AQC BOA ≅,由QC=AD,AQ=BO,再由条件就可以求出点C 的坐标;
(2)作DP ⊥OB 于点P ,可以证明AOB BPD ≅,则有BP=OB-PO=m-(-n)=m+n 为定值,从而可以求出结论2253m n +-的值不变为3-.
(3)作BH ⊥EB 于点B ,由条件可以得出
∠1=30°,∠2=∠3=∠EMO=15°,∠EOF=∠BMG=45°,EO=BM,可以证明ENO BGM ≅,则GM=ON,就有EM-ON=EM-GM=EG ,最后由平行线分线段成比例定理就可得出EN=12
(EM-ON).
【详解】
(1)如图(1)作CQ ⊥OA 于Q,
∴∠AQC=90°
, ∵ABC △为等腰直角三角形,
∴AC=AB,∠CAB=90°
, ∴∠QAC+∠OAB=90°,
∵∠QAC+∠ACQ=90°,
∴∠ACQ=∠BAO,
又∵AC=AB,∠AQC=∠AOB,
∴AQC BOA ≅(AAS),
∴CQ=AO,AQ=BO,
∵OA=2,OB=4,
∴CQ=2,AQ=4,
∴OQ=6, ∴C(-6,-2).
(2)如图(2)作DP ⊥OB 于点P ,
∴∠BPD=90°,
∵ABD △是等腰直角三角形,
∴AB=BD,∠ABD=∠ABO+∠OBD=90°, ∵∠OBD+∠BDP=90°,
∴∠ABO=∠BDP ,
又∵AB=BD,∠AOB=∠BPD=90°,
∴AOB BPD ≅
∴AO=BP ,
∵BP=OB -PO=m-(-n)=m+n, ∵A ()23,0-,
∴OA=3
∴m+n=23
∴当点B 沿y 轴负半轴向下运动时,AO=BP=m+n=23
∴整式2253m n +-3-
(3)()12
EN EM ON =- 证明:如图(3)所示,在ME 上取一点G 使得MG=ON,连接BG 并延长,交x 轴于H.
∵OBM 为等边三角形,
∴BO=BM=MO,∠OBM=∠OMB=∠BOM=60°,
∴EO=MO,∠EBM=105°,∠1=30°,
∵OE=OB,
∴OE=OM=BM,
∴∠3=∠EMO=15°,
∴∠BEM=30°,∠BME=45°,
∵OF⊥EB,
∴∠EOF=∠BME,
∴ENO BGM ≅,
∴BG=EN,
∵ON=MG,
∴∠2=∠3,
∴∠2=15°,
∴∠EBG=90°,
∴BG=
12
EG, ∴EN=12EG, ∵EG=EM-GM, ∴EN=
12
(EM-GM), ∴EN=12
(EM-ON). 【点睛】 本题考查了等腰直角三角形的性质,等边三角形的性质,等腰三角形的性质,三角形的外角与内角的关系,全等三角形的判定与性质,平行线分线段成比例定理的运用.
三、八年级数学整式的乘法与因式分解解答题压轴题(难)
11.(1)填空:()()a b a b -+= ;
22()()a b a ab b -++= ;
3223()()a b a a b ab b -+++= .
(2)猜想:1221()(...)n n n n a b a a b ab b -----++++= (其中n 为正整数,且2n ≥).
(3)利用(2)猜想的结论计算:98732222...222-+-+-+.
【答案】(1)22a b -,33a b -,44a b -;(2)n n a b -;(3)342.
【解析】
试题分析:(1)根据平方差公式与多项式乘以多项式的运算法则运算即可;
(2)根据(1)的规律可得结果;
(3)原式变形后,利用(2)得出的规律计算即可得到结果.
试题解析:(1)()()a b a b -+=22a b -;
3223()()a b a a b ab b -+++=33a b -;
3223()()a b a a b ab b -+++=44a b -;
故答案为22a b -,33a b -,44a b -;
(2)由(1)的规律可得:原式=n n a b -,故答案为n n a b -;
(3)令98732222...222S =-+-+-+,
∴987321222...2221S -=-+-+-+-
=98732[2(1)](222...2221)3---+-+-+-÷=10(21)3(10241)3341-÷=-÷=,∴S=342.
考点:1.平方差公式;2.规律型.
12.阅读下列解题过程,再解答后面的题目.
例题:已知22
4250x y y x ++-+=,求x y +的值. 解:由已知得22(21)(44)0x x y y -++++=
即22(1)(2)0x y -++=
∵2(1)0x -≥,2(2)0y +≥
∴有1020x y -=⎧⎨+=⎩,解得12x y =⎧⎨=-⎩
∴1x y +=-. 题目:已知22464100x y x y +-++=,求xy 的值.
【答案】-
32
【解析】
【分析】
先将左边的式子写成两个完全平方的和的形式,根据非负数的性质求出x 、y 的值,再代入求出xy 的值.
【详解】
解:将22464100x y x y +-++=,
化简得22694410x x y y -++++=,
即()()223210x y -++=.
∵()230x -≥,()2210y +≥,且它们的和为0,
∴3x = ,12y
, ∴12233xy ⎛⎫=⨯-
=- ⎪⎝⎭
. 【点睛】
本题考查的是完全平方公式的应用,解题的关键是将左边的式子写成两个完全平方的和的形式.
13.请你观察下列式子:
2(1)(1)1x x x -+=-
()()23111x x x x -++=-
()()324111x x x x x -+++=-
()()4325111x x x x x x -++++=-
……
根据上面的规律,解答下列问题:
(1)当3x =时,
计算201720162015(31)(333-+++…323331)++++=_________;
(2)设201720162015222a =+++…322221++++,则a 的个位数字为 ;
(3)求式子201720162015555+++…32555+++的和.
【答案】(1)20183
1-;(2)3;(3)2018554
- 【解析】
【分析】
(1)根据已知的等式发现规律即可求解;
(2)先根据x=2,求出a=20182-1,再发现2的幂个位数字的规律,即可求出a 的个位数字;
(3)利用已知的等式运算规律构造(5-1)×(2016201520142555...551++++++)即可求解.
【详解】
(1)∵2(1)(1)1x x x -+=- ()()23111x x x x -++=-
()()324111x x x x x -+++=-
()()4325111x x x x x x -++++=-
……
∴()()1122.1..11n n n n x x x x x x x --+-+++++=-+
故x=3时,201720162015(31)(3
33-+++…323331)++++=201831-
故填:201831-; (2)201720162015222a =+++…322221++++
=(2-1)201720162015(222+++…322221)++++=201821-
∵21=2,22=4,23=8,24=16,25=32,26=64
∴2n 的个位数按2,4,8,6,依次循环排列,
∵2018÷4=504…2,
∴20182的个位数为4,
∴201821-的个位数为3,
故填:3;
(3)201720162015555+++…32555+++ =
1(51)54-⨯⨯(201620152014555+++…2551+++) =
54×(5-1)(201620152014555+++…2551+++) =54
×(201751-) =2018554
- 【点睛】
此题主要考查等式的规律探索及应用,解题的关键是根据已知等式找到规律.
14.阅读下列材料:
利用完全平方公式,可以将多项式2(0)ax bx c 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.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 ++=222111111()()2422
x x ++-+ =21125()24
x +
- =115115()()2222
x x +++-=(8)(3)x x ++ 根据以上材料,解答下列问题:
(1)用多项式的配方法将281x x +-化成2()x m n ++的形式;
(2)下面是某位同学用配方法及平方差公式把多项式2340x x --进行分解因式的解答过程:
老师说,这位同学的解答过程中有错误,请你找出该同学解答中开始出现错误的地方,并用“ ”标画出来,然后写出完整的、正确的解答过程:
(3)求证:x ,y 取任何实数时,多项式222416x y x y +--+的值总为正数.
【答案】(1)2
(4)17x +- ;(2)(5)(8)x x +-;(3)见解析
【解析】
试题分析:(1)根据配方法,可得答案;
(2)根据配方法,可得平方差公式,再根据平方差公式,可得答案;
(3)根据交换律、结合率,可得完全平方公式,根据完全平方公式,可得答案. 试题解析:解:(1)281x x +-
=2228441x x ++--
=2(4)17x +-
(2)2340x x --
=2
22333()()40222
x x -+-- =23169()24x --
=313313()()2222
x x -
+-- =(5)(8)x x +- (3)证明:222416x y x y +--+
=22214411x x y y -++-++
=22(1)(2)11x y -+-+
∵2(1)x -≥0,2(2)y -≥0,
∴22(1)(2)110x y -+-+>.
∴x ,y 取任何实数时,多项式222416x y x y +--+的值总是正数.
点睛:本题考查了配方法,利用完全平方公式:a 2±2ab +b 2=(a ±b )2配方是解题关键.
15.在现今“互联网+”的时代,密码与我们的生活已经紧密相连,密不可分.而诸如“123456”、生日等简单密码又容易被破解,因此利用简单方法产生一组容易记忆的6位数密码就很有必要了.有一种用“因式分解法产生的密码,方便记忆,其原理是:将一个多项式分解因式,如多项式:x 3+2x 2﹣x ﹣2因式分解的结果为(x ﹣1)(x +1)(x +2),当x =18时,x ﹣1=17,x +1=19,x +2=20,此时可以得到数字密码171920.
(1)根据上述方法,当x =21,y =7时,对于多项式x 3﹣xy 2分解因式后可以形成哪些数字密码?(写出两个)
(2)若多项式x 3+(m ﹣3n )x 2﹣nx ﹣21因式分解后,利用本题的方法,当x =27时可以得到其中一个密码为242834,求m 、n 的值.
【答案】(1)可以形成的数字密码是:212814、211428;(2)m 的值是56,n 的值是17.
【解析】
【分析】
(1)先将多项式进行因式分解,然后再根据数字密码方法形成数字密码即可;(2)设x 3+(m ﹣3n )x 2﹣nx ﹣21=(x +p )(x +q )(x +r ),当x =27时可以得到其中一个密码为242834,得到方程解出p 、q 、r ,然后回代入原多项式即可求得m 、n
【详解】
(1)x 3﹣xy 2=x (x 2﹣y 2)=x (x +y )(x ﹣y ),
当x =21,y =7时,x +y =28,x ﹣y =14,
∴可以形成的数字密码是:212814、211428;
(2)设x 3+(m ﹣3n )x 2﹣nx ﹣21=(x +p )(x +q )(x +r ),
∵当x =27时可以得到其中一个密码为242834,
∴27+p =24,27+q =28,27+r =34,
解得,p =﹣3,q =1,r =7,
∴x 3+(m ﹣3n )x 2﹣nx ﹣21=(x ﹣3)(x +1)(x +7),
∴x 3+(m ﹣3n )x 2﹣nx ﹣21=x 3+5x 2﹣17x ﹣21,
∴ 3517m n n -=⎧⎨-=-⎩得,5617m n =⎧⎨=⎩
即m 的值是56,n 的值是17.
【点睛】
本题属于阅读理解题型,考查知识点以因式分解为主,本题第一问关键在于理解题目中给到的数字密码的运算规则,第二问的关键在于能够将原多项式设成(x +p )(x +q )(x +r ),解出p 、q 、r
四、八年级数学分式解答题压轴题(难)
16.已知11x a b c ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,11y b a c ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,11z c a b ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭. (1)当1a =,1b =,2c =时,求1111
x y +--的值; (2)当0ab bc ac ++≠时,求
111111
x y z +++++的值. 【答案】(1)4;(2)1
【解析】
【分析】
(1)分别对x 、y 进行化简,然后求值即可;(2)分别求出1x +、1y +、和z 1+值,然后代入化简即可.
【详解】 (1),,ac ab bc ab bc ac x y z bc ac ab
+++===, 当1,1,2a b c ===时, 1211111=;122x ⨯+⨯∴-=
-⨯ 1211111=122
y ⨯+⨯∴-=-⨯ 1111=411
1122
x y ∴+=+-- (2)11ac ab ac ab bc x bc bc ++++=
+=, 11bc ab bc ab ac y ac ac ++++=
+=, 11bc ac bc ac ab z ab ab
++++=+=, ∵+0ab bc ac +≠,
∴
111
111
;
+++
x y z
bc ac ab
ab bc ac ab bc ac ab bc ac ++
+++
=++
+++
+
+
ab bc ac
ab bc ac
+
=
+
=1.
【点睛】
本题考查了整式的化简求值问题,解题的关键是仔细认真的进行整式的化简.
17.某商场计划销售A,B两种型号的商品,经调查,用1500元采购A型商品的件数是用600元采购B型商品的件数的2倍,一件A型商品的进价比一件B型商品的进价多30元.(1)求一件A,B型商品的进价分别为多少元?
(2)若该商场购进A,B型商品共100件进行试销,其中A型商品的件数不大于B型的件数,已知A型商品的售价为200元/件,B型商品的售价为180元/件,且全部能售出,求该商品能获得的利润最小是多少?
【答案】(1)B型商品的进价为120元, A型商品的进价为150元;(2)5500元.
【解析】
分析:(1)设一件B型商品的进价为x元,则一件A型商品的进价为(x+30)元,根据“用1500元采购A型商品的件数是用600元采购B型商品的件数的2倍”,这一等量关系列分式方程求解即可;
(2)根据题意中的不等关系求出A商品的范围,然后根据利润=单价利润×减数函数关系式,根据函数的性质求出最值即可.
详解:(1)设一件B型商品的进价为x元,则一件A型商品的进价为(x+30)元.
由题意: =×2,
解得x=120,
经检验x=120是分式方程的解,
答:一件B型商品的进价为120元,则一件A型商品的进价为150元.
(2)因为客商购进A型商品m件,销售利润为w元.
m≤100﹣m,m≤50,
由题意:w=m(200﹣150)+(100﹣m)(180﹣120)=﹣10m+6000,
∵﹣10<0,
∴m=50时,w有最小值=5500(元)
点睛:此题主要考查了分式方程和一次函数的应用等知识,解题关键是理解题意,学会构建方程或一次函数解决问题,注意解方式方程时要检验.
18.小明用12元买软面笔记本,小丽用21元买硬面笔记本.
(1)已知每本硬面笔记本比软面笔记本贵1.2元,小明和小丽能买到相同数量的笔记本吗;
(2)已知每本硬面笔记本比软面笔记本贵a 元,是否存在正整数a ,使得每本硬面笔记本、软面笔记本的价格都是正整数,并且小明和小丽能买到相同数量的笔记本?若存在,求出a 的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1))不能买到;(2)存在,a 的值为3或9.
【解析】
【分析】
【详解】
解:(1))设每本软面笔记本x 元,则每本硬面笔记本(x+1.2)元,由题意,得 12211.2
x x =+, 解得:x=1.6. 此时12211.6 1.2 1.6
=+=7.5(不符合题意), 所以,小明和小丽不能买到相同数量的笔记本;
(2)设每本软面笔记本m 元(1≤m≤12的整数),则每本硬面笔记本(m+a )元,由题意,得
1221m m a
=+, 解得:a=
34
m , ∵a 为正整数,
∴m=4,8,12.
∴a=3,6,9. 当86m a =⎧⎨=⎩时,1221 1.5m m a ==+(不符合题意) ∴a 的值为3或9.
19.小华想复习分式方程,由于印刷问题,有一个数“?”看不清楚:
?1322x x
+=--. (1)她把这个数“?”猜成5,请你帮小华解这个分式方程;
(2)小华的妈妈说:“我看到标准答案是:方程的增根是2x =,原分式方程无解”,请你求出原分式方程中“?”代表的数是多少?
【答案】(1)0x =;(2)原分式方程中“?”代表的数是-1.
【解析】
【分析】
(1)“?”当成5,解分式方程即可,
(2)方程有增根是去分母时产生的,故先去分母,再将x=2代入即可解答.
【详解】
(1)方程两边同时乘以()2x -得
()
5321
x
+-=-
解得0
x=
经检验,0
x=是原分式方程的解.
(2)设?为m,
方程两边同时乘以()2
x-得
()
321
m x
+-=-
由于2
x=是原分式方程的增根,
所以把2
x=代入上面的等式得
()
3221
m+-=-
1
m=-
所以,原分式方程中“?”代表的数是-1.
【点睛】
本题考查了分式方程解法和增根的定义及应用.增根是分式方程化为整式方程后产生的使分式方程的分母为0的根.增根确定后可按如下步骤进行:①化分式方程为整式方程;②把增根代入整式方程即可求得相关字母的值.
20.某县为落实“精准扶贫惠民政策”,计划将某村的居民自来水管道进行改造.该工程若由甲队单独施工恰好在规定时间内完成;若乙队单独施工,则完成工程所需天数是规定天数的1.5倍.如果由甲、乙队先合作施工15天,那么余下的工程由甲队单独完成还需5天.
(1)这项工程的规定时间是多少天?
(2)为了缩短工期以减少对居民用水的影响,工程指挥部最终决定该工程由甲、乙两队合作完成.则甲、乙两队合作完成该工程需要多少天?
【答案】(1)这项工程的规定时间是30天;(2)甲乙两队合作完成该工程需要18天.【解析】
【分析】
(1)设这项工程的规定时间是x天,则甲队单独施工需要x天完工,乙队单独施工需要1.5x 天完工,依题意列方程即可解答;(2)求出甲、乙两队单独施工需要的时间,再根据题意列方程即可.
【详解】
(1)设这项工程的规定时间是x天,则甲队单独施工需要x天完工,乙队单独施工需要1.5x
天完工,依题意,得: 15515
1
1.5
x x
+
+=.
解得: 30
x=,
经检验,30
x=是原方程的解,且符合题意.
答:这项工程的规定时间是30天.
(2)由(1)可知:甲队单独施工需要30天完工,乙队单独施工需要45天完工,。