八年级上册数学 期末试卷检测题(WORD版含答案)
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八年级上册数学期末试卷检测题(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1,等腰△ABC中,AC=BC=42, ∠ACB=45˚,AO 是BC边上的高,D为线段AO上一动点,以CD为一边在CD下方作等腰△CDE,使CD=CE且∠DCE=45˚,连结BE.
(1) 求证:△ACD≌△BCE;
(2) 如图2,在图1的基础上,延长BE至Q, P为BQ上一点,连结CP、CQ,若CP=CQ=5,求PQ的长.
(3) 连接OE,直接写出线段OE的最小值.
【答案】(1)证明见解析;(2)PQ=6;(3)OE=422
-
【解析】
试题分析:()1根据SAS即可证得ACD BCE
≌;
()2首先过点C作CH BQ
⊥于H,由等腰三角形的性质,即可求得45
DAC
∠=︒,则根据等腰三角形与直角三角形中的勾股定理即可求得PQ的长.
()3OE BQ
⊥时,OE取得最小值.
试题解析:()1证明:∵△ABC与△DCE是等腰三角形,
∴AC=BC,DC=EC,45
ACB DCE
∠=∠=,
45
ACD DCB ECB DCB
∴∠+∠=∠+∠=,
∴∠ACD=∠BCE;
在△ACD和△BCE中,
,
AC BC
ACD BCE
DC EC
=
⎧
⎪
∠=∠
⎨
⎪=
⎩
(SAS)
ACD BCE
∴≌;
()2首先过点C作CH BQ
⊥于H,
(2)过点C作CH⊥BQ于H,
∵△ABC是等腰三角形,∠ACB=45˚,AO是BC边上的高,45
DAC
∴∠=,
ACD BCE
≌,
45
PBC DAC
∴∠=∠=,
∴在Rt BHC中,
22
424
22
CH BC
=⨯=⨯=,
54
PC CQ CH
===
,,
3
PH QH
∴==,
6.
PQ
∴=
()3OE BQ
⊥时,OE取得最小值.
最小值为:42 2.
OE=-
2.如图1,在等边△ABC中,E、D两点分别在边AB、BC上,BE=CD,AD、CE相交于点F.
(1)求∠AFE的度数;
(2)过点A作AH⊥CE于H,求证:2FH+FD=CE;
(3)如图2,延长CE至点P,连接BP,∠BPC=30°,且CF=2
9
CP,求
PF
AF
的值.
(提示:可以过点A作∠KAF=60°,AK交PC于点K,连接KB)
【答案】(1)∠AFE =60°;(2)见解析;(3)
7
5
【解析】
【分析】
(1)通过证明BCE CAD
≌得到对应角相等,等量代换推导出60
AFE
∠=︒;(2)由(1)得到60
AFE
∠=︒,CE AD
=则在Rt AHF
△中利用30°所对的直角边等于斜边的一半,等量代换可得;
(3)通过在PF上取一点K使得KF=AF,作辅助线证明ABK和ACF全等,利用对应边相等,等量代换得到比值.(通过将ACF顺时针旋转60°也是一种思路.)
【详解】
(1)解:如图1中.
∵ABC为等边三角形,
∴AC=BC,∠BAC=∠ABC=∠ACB=60°,
在BCE和CAD中,
60
BE CD
CBE ACD
BC CA
=
⎧
⎪
∠=∠=︒
⎨
⎪=
⎩
,
∴BCE CAD
≌(SAS),
∴∠BCE=∠DAC,
∵∠BCE+∠ACE=60°,
∴∠DAC+∠ACE=60°,
∴∠AFE=60°.
(2)证明:如图1中,∵AH⊥EC,
∴∠AHF=90°,
在Rt△AFH中,∵∠AFH=60°,
∴∠FAH=30°,
∴AF=2FH,
∵EBC DCA
≌,
∴EC=AD,
∵AD=AF+DF=2FH+DF,
∴2FH+DF=EC.
(3)解:在PF上取一点K使得KF=AF,连接AK、BK,
∵∠AFK =60°,AF =KF ,
∴△AFK 为等边三角形,
∴∠KAF =60°,
∴∠KAB =∠FAC , 在ABK 和ACF 中,
AB AC KAB ACF AK AF =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩
,
∴ ABK ACF ≌(SAS ),BK CF =
∴∠AKB =∠AFC =120°,
∴∠BKE =120°﹣60°=60°,
∵∠BPC =30°,
∴∠PBK =30°,
∴29BK CF PK CP ===
, ∴79
PF CP CF CP =-=, ∵45()99AF KF CP CF PK CP CP CP ==-+=-
= ∴77955
9
CP PF AF CP == . 【点睛】
掌握等边三角形、直角三角形的性质,及三角形全等的判定通过一定等量代换为本题的关键.
3.如图,Rt △ABC ≌Rt △CED (∠ACB =∠CDE =90°),点D 在BC 上,AB 与CE 相交于点F
(1) 如图1,直接写出AB 与CE 的位置关系
(2) 如图2,连接AD 交CE 于点G ,在BC 的延长线上截取CH =DB ,射线HG 交AB 于K ,求证:HK =BK
【答案】(1)AB ⊥CE ;(2)见解析.
【解析】
【分析】
(1)由全等可得∠ECD=∠A ,再由∠B+∠A=90°,可得∠B+ECD=90°,则AB ⊥CE. (2)延长HK 于DE 交于H ,易得△ACD 为等腰直角三角形,∠ADC=45°,易得DH=DE ,然后证明△DGH ≌△DGE ,所以∠H=∠E ,则∠H=∠B ,可得HK=BK.
【详解】
解:(1)∵Rt △ABC ≌Rt △CED ,
∴∠ECD=∠A ,∠B=∠E ,BC=DE ,AC=CD
∵∠B+∠A=90°
∴∠B+ECD=90°
∴∠BFC=90°,∴AB ⊥CE
(2)在Rt △ACD 中,AC=CD ,∴∠ADC=45°,
又∵∠CDE=90°,∴∠HDG=∠CDG=45°
∵CH =DB ,∴CH+CD=DB+CD ,即HD=BC ,
∴DH=DE ,
在△DGH 和△DGE 中,
DH=DE HDG=EDG=45DG=DG ⎧⎪∠∠⎨⎪⎩
∴△DGH ≌△DGE (SAS )
∴∠H=∠E
又∵∠B=∠E
∴∠H=∠B ,
∴HK=BK
【点睛】
本题考查全等三角形的判定与性质,利用全等找出角相等,再利用等角对等边判定线段相等是本题的关键.
4.操作发现:如图,已知△ABC 和△ADE 均为等腰三角形,AB =AC ,AD =AE ,将这两个三角形放置在一起,使点B ,D ,E 在同一直线上,连接CE .
(1)如图1,若∠ABC=∠ACB=∠ADE=∠AED=55°,求证:△BAD≌△CAE;
(2)在(1)的条件下,求∠BEC的度数;
拓广探索:(3)如图2,若∠CAB=∠EAD=120°,BD=4,CF为△BCE中BE边上的高,请直接写出EF的长度.
【答案】(1)见解析;(2)70°;(3)2
【解析】
【分析】
(1)根据SAS证明△BAD≌△CAE即可.
(2)利用全等三角形的性质解决问题即可.
(3)同法可证△BAD≌△CAE,推出EC=BD=4,由∠BEC=∠BAC=120°,推出∠FCE=30°即可解决问题.
【详解】
(1)证明:如图1中,
∵∠ABC=∠ACB=∠ADE=∠AED,
∴∠EAD=∠CAB,
∴∠EAC=∠DAB,
∵AE=AD,AC=AB,
∴△BAD≌△CAE(SAS).
(2)解:如图1中,设AC交BE于O.
∵∠ABC=∠ACB=55°,
∴∠BAC=180°﹣110°=70°,
∵△BAD≌△CAE,
∴∠ABO=∠ECO,
∵∠EOC=∠AOB,
∴∠CEO=∠BAO=70°,
即∠BEC=70°.
(3)解:如图2中,
∵∠CAB=∠EAD=120°,
∴∠BAD=∠CAE,
∵AB=AC,AD=AE,
∴△BAD≌△CAE(SAS),
∴∠BAD=∠ACE,BD=EC=4,同理可证∠BEC=∠BAC=120°,∴∠FEC=60°,
∵CF⊥EF,
∴∠F=90°,
∴∠FCE=30°,
∴EF=1
2
EC=2.
【点睛】
本题属于三角形综合题,考查了全等三角形的判定和性质等知识,解题的关键是正确寻找全等三角形解决问题,属于中考常考题型.
5.如图,A(0,4)是直角坐标系y轴上一点,动点P从原点O出发,沿x轴正半轴运动,速度为每秒1个单位长度,以P为直角顶点在第一象限内作等腰Rt△APB.设P点的运动时间为t秒.
(1)若AB∥x轴,如图1,求t的值;
(2)设点A关于x轴的对称点为A′,连接A′B,在点P运动的过程中,∠OA′B的度数是否会发生变化,若不变,请求出∠OA′B的度数,若改变,请说明理由.
(3)如图2,当t=3时,坐标平面内有一点M(不与A重合)使得以M、P、B为顶点的三角形和△ABP全等,请直接写出点M的坐标.
【答案】(1)4;(2)∠OA′B的度数不变,∠OA′B=45 ,理由见解析;(3)点M的坐
标为(6,﹣4),(4,7),(10,﹣1)
【解析】
【分析】
(1)利用等腰直角三角形的性质以及平行线的性质,可证明△AOP 为等腰直角三角形,从而求得答案;
(2)根据对称的性质得:PA =PA '=PB ,由∠PAB +∠PBA =90°,结合三角形内角和定理即可求得∠OA 'B =45°;
(3)分类讨论:分别讨论当△ABP ≌△MBP 、△ABP ≌△MPB 、△ABP ≌△MPB 时,点M 的坐标的情况;过点M 作x 轴的垂线、过点B 作y 轴的垂线,利用等腰直角三角形的性质及全等三角形的判定和性质求得点M 的坐标即可.
【详解】
(1)∵AB ∥x 轴,△APB 为等腰直角三角形,
∴∠PAB =∠PBA =∠APO =45°,
∴△AOP 为等腰直角三角形,
∴OA =OP =4.
∴t =4÷1=4(秒),
故t 的值为4.
(2)如图2,∠OA ′B 的度数不变,∠OA ′B =45°,
∵点A 关于x 轴的对称点为A ′,
∴PA =PA ',
又AP =PB ,
∴PA =PA '=PB ,
∴∠PAA '=∠PA 'A ,∠PBA '=∠PA 'B ,
又∵∠PAB +∠PBA =90°,
∴∠PAA '+∠PA 'A +∠PA 'B +∠PBA '
=180()PAB PBA ∠∠︒-+
180=︒-90°
=90°,
∴∠AA 'B =45°,
即∠OA 'B =45°;
(3)当t =3时,M 、P 、B 为顶点的三角形和△ABP 全等,
①如图3,若△ABP ≌△MBP ,
则AP =PM ,过点M 作MD ⊥OP 于点D ,
∵∠AOP =∠PDM ,∠APO =∠DPM ,
∴△AOP ≌△MDP (AAS ),
∴OA =DM =4,OP =PD =3,
∴M 的坐标为:(6,-4).
②如图4,若△ABP ≌△MPB ,则AB PM =,
过点M 作M E ⊥x 轴于点E ,过点B 作BG ⊥x 轴于点G ,过点B 作BF ⊥y 轴于点F ,
∵△APB 为等腰直角三角形,则△MPB 也为等腰直角三角形, ∴∠BAP =∠MPB=45︒,PA PB =
∵139023∠+∠=︒=∠+∠,
∴12∠=∠
∴Rt AOP Rt PGB ≅
∴34BG OP PG AO ====,
∵BG ⊥x 轴BF ,⊥y 轴
∴四边形BGOF 为矩形,
∴3OP BG ==,则431AF OA OF =-=-=
347BF OG OP PG ==+=+=
在Rt ABF 和Rt PME 中
∠BAF =45︒+1∠,∠MPE =45︒+2∠,
∴∠BAF =∠MPE
∵AB PM =
∴Rt ABF Rt PME ≅
∴71ME BF PE AF ====,
∴M 的坐标为:(4,7),
③如图5,若△ABP ≌△MPB ,则AB PM =,
过点M 作M E ⊥x 轴于点D ,过点B 作BG ⊥x 轴于点E ,过点B 作BF ⊥y 轴于点F ,
∵△APB 为等腰直角三角形,则△MPB 也为等腰直角三角形, ∴∠BAP =∠MPB=45︒,PA PB =
∵139023∠+∠=︒=∠+∠,
∴12∠=∠
∴Rt AOP Rt PEB ≅
∴34BE OP PE AO ====,
∵BE ⊥x 轴BF ,⊥y 轴
∴四边形BEOF 为矩形,
∴3OP BG ==,则431AF OA OF =-=-=
347BF OE OP PE ==+=+=
在Rt ABF 和Rt PMD 中
∵BF ⊥y 轴
∴42∠=∠
∵42ABF PMD ∠∠∠+=∠+
∴ABF PMD ∠∠=
∵AB PM =
∴Rt ABF Rt PMD ≅
∴17MD AF PD BF ====,
∴M 的坐标为:(10,﹣1).
综合以上可得点M 的坐标为:(6,﹣4),(4,7),(10,﹣1).
【点睛】
本题考查了等腰三角形的性质,全等三角形的判定和性质,矩形的判定和性质,第(3)小题要注意分类讨论,作此类型的题要结合图形,构建适当的辅助线,寻找相等的量才能得出结论.
二、八年级数学 轴对称解答题压轴题(难)
6.在梯形ABCD 中,//AD BC ,90B ∠=︒,45C ∠=︒,8AB =,14BC =,点E 、F 分别在边AB 、CD 上,//EF AD ,点P 与AD 在直线EF 的两侧,90EPF ∠=︒,PE PF =,射线EP 、FP 与边BC 分别相交于点M 、N ,设AE x =,MN y =.
(1)求边AD 的长;
(2)如图,当点P 在梯形ABCD 内部时,求关于x 的函数解析式,并写出定义域; (3)如果MN 的长为2,求梯形AEFD 的面积.
【答案】(1)6;(2)y=-3x+10(1≤x <
103);(2)1769
或32 【解析】
【分析】
(1)如下图,利用等腰直角三角形DHC 可得到HC 的长度,从而得出HB 的长,进而得出AD 的长;
(2)如下图,利用等腰直角三角形的性质,可得PQ 、PR 的长,然后利用EB=PQ+PR 得去x 、y 的函数关系,最后根据图形特点得出取值范围;
(3)存在2种情况,一种是点P 在梯形内,一种是在梯形外,分别根y 的值求出x 的值,然后根据梯形面积求解即可.
【详解】
(1)如下图,过点D 作BC 的垂线,交BC 于点H
∵∠C=45°,DH ⊥BC
∴△DHC 是等腰直角三角形
∵四边形ABCD 是梯形,∠B=90°
∴四边形ABHD 是矩形,∴DH=AB=8
∴HC=8
∴BH=BC -HC=6
∴AD=6
(2)如下图,过点P 作EF 的垂线,交EF 于点Q ,反向延长交BC 于点R ,DH 与EF 交于点G
∵EF ∥AD,∴EF ∥BC
∴∠EFP=∠C=45°
∵EP ⊥PF
∴△EPF 是等腰直角三角形
同理,还可得△NPM 和△DGF 也是等腰直角三角形
∵AE=x
∴DG=x=GF,∴EF=AD+GF=6+x
∵PQ ⊥EF,∴PQ=QE=QF ∴PQ=()162
x + 同理,PR=12
y ∵AB=8,∴EB=8-x
∵EB=QR ∴8-x=()11622
x y ++ 化简得:y=-3x+10 ∵y >0,∴x <103
当点N 与点B 重合时,x 可取得最小值
则BC=NM+MC=NM+EF=-3x+10+614x +=,解得x=1
∴1≤x <103
(3)情况一:点P 在梯形ABCD 内,即(2)中的图形 ∵MN=2,即y=2,代入(2)中的关系式可得:x=
83=AE ∴188176662339
ABCD S ⎛⎫=⨯++⨯= ⎪⎝⎭梯形 情况二:点P 在梯形ABCD 外,图形如下:
与(2)相同,可得y=3x -10
则当y=2时,x=4,即AE=4
∴()16644322
ABCD S =
⨯++⨯=梯形 【点睛】
本题考查了等腰直角三角形、矩形的性质,难点在于第(2)问中确定x 的取值范围,需要一定的空间想象能力.
7.如图,将两个全等的直角三角形△ABD 、△ACE 拼在一起(图1).△ABD 不动,
(1)若将△ACE绕点A逆时针旋转,连接DE,M是DE的中点,连接MB、MC(图2),证明:MB=MC.
(2)若将图1中的CE向上平移,∠CAE不变,连接DE,M是DE的中点,连接MB、MC (图3),判断并直接写出MB、MC的数量关系.
(3)在(2)中,若∠CAE的大小改变(图4),其他条件不变,则(2)中的MB、MC的数量关系还成立吗?说明理由.
【答案】(1)见解析;(2)MB=MC.理由见解析;(3)MB=MC还成立,见解析.【解析】
【分析】
(1)连接AM,根据全等三角形的对应边相等可得AD=AE,AB=AC,全等三角形对应角相等可得∠BAD=∠CAE,再根据等腰三角形三线合一的性质得到∠MAD=∠MAE,然后利用“边角边”证明△ABM和△ACM全等,根据全等三角形对应边相等即可得证;
(2)延长DB、AE相交于E′,延长EC交AD于F,根据等腰三角形三线合一的性质得到BD=BE′,然后求出MB∥AE′,再根据两直线平行,内错角相等求出∠MBC=∠CAE,同理求出MC∥AD,根据两直线平行,同位角相等求出∠BCM=∠BAD,然后求出∠MBC=∠BCM,再根据等角对等边即可得证;
(3)延长BM交CE于F,根据两直线平行,内错角相等可得∠MDB=∠MEF,∠MBD=∠MFE,然后利用“角角边”证明△MDB和△MEF全等,根据全等三角形对应边相等可得MB=MF,然后根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半证明即可.
【详解】
(1)如图(2),连接AM,由已知得△ABD≌△ACE,
∴AD=AE,AB=AC,∠BAD=∠CAE.
∵MD=ME,
∴∠MAD=∠MAE,
∴∠MAD-∠BAD=∠MAE-∠CAE,
即∠BAM=∠CAM.
在△ABM和△ACM中,
AB=AC,
∠BAM=∠CAM,
AM=AM,
∴△ABM≌△ACM(SAS),
∴MB=MC.
(2)MB=MC.
理由如下:如图(3),延长CM交DB于F,延长BM到G,使得MG=BM,连接CG.
∵CE∥BD,
∴∠MEC=∠MDF,∠MCE=∠MFD.
∵M是ED的中点,
∴MD=ME.
在△MCE和△MFD中,
∠MCE=∠MFD,
∠MEC=∠MDF,
MD=ME,
∴△MCE≌△MFD(AAS).
∴MF=MC.
∴在△MFB和△MCG中,
MF=MC,
∠FMB=∠CMG,
BM=MG,
∴△MFB≌△MCG(SAS).
∴FB=GC,∠MFB=∠MCG,
∴CG∥BD,即G、C、E在同一条直线上.
∴∠GCB=90°.
在△FBC和△GCB中,
FB=GC,
∠FBC=∠GCB,
BC=CB,
∴△FBC≌△GCB(SAS).
∴FC=GB.
∴MB=1
2GB=
1
2
FC=MC.
(3)MB=MC还成立.
如图(4),延长BM交CE于F,延长CM到G,使得MG=CM,连接BG.
∵CE∥BD,
∴∠MDB=∠MEF,∠MBD=∠MFE.
又∵M是DE的中点,
∴MD=ME.
在△MDB和△MEF中,
∠MDB=∠MEF,
∠MBD=∠MFE,
MD=ME,
∴△MDB≌△MEF(AAS),
∴MB=MF.
∵CE∥BD,
∴∠FCM=∠BGM.
在△FCM和△BGM中,
CM=MG,
∠CMF=∠GMB,
MF=MB,
∴△FCM≌△BGM(SAS).
∴CF=BG,∠FCM=∠BGM.
∴CF//BG,即D、B、G在同一条直线上.
在△CFB和△BGC中,
CF=BG,
∠FCB=∠GBC,
CB=BC,
∴△CFB≌△BGC(SAS).
∴BF=CG.
∴MC=1
2CG=
1
2
BF=MB.
【点睛】
本题考查了全等三角形的判定与性质,等腰三角形三线合一的性质,等角对等边的性质,直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半的性质,以及三角形的中位线定理,综合性较强,但难度不大,作辅助线构造出等腰三角形或全等三角形是解题的关键.
8.已知:三角形ABC中,∠A=90°,AB=AC,D为BC的中点.
(1)如图,E、F分别是AB、AC上的点,且BE=AF,求证:△DEF为等腰直角三角形.
(2)若E、F分别为AB,CA延长线上的点,仍有BE=AF,其他条件不变,那么,△DEF是否仍为等腰直角三角形?画出图形,写出结论不证明.
【答案】(1)见解析;(2)见解析
【解析】
【分析】
(1)先连接AD,构造全等三角形:△BED和△AFD.AD是等腰直角三角形ABC底边上的中线,所以有∠CAD=∠BAD=45°,AD=BD=CD,而∠B=∠C=45°,所以∠B=∠DAF,再加上BE=AF,AD=BD,可证出:△BED≌△AFD,从而得出DE=DF,∠BDE=∠ADF,从而得出
∠EDF=90°,即△DEF是等腰直角三角形;
(2)根据题意画出图形,连接AD,构造△DAF≌△DBE.得出FD=ED ,∠FDA=∠EDB,再算出
∠EDF=90°,即可得出△DEF是等腰直角三角形.
【详解】
解:(1)连结AD ,
∵AB=AC ,∠BAC=90° ,D为BC中点 ,
∴AD⊥BC ,BD=AD ,
∴∠B=∠BAD=∠DAC=45°,
又∵BE=AF ,
∴△BDE≌△ADF(SAS),
∴ED=FD ,∠BDE=∠ADF,
∴∠EDF=∠EDA+∠ADF=∠EDA+∠BDE=∠BDA=90°,
∴△DEF为等腰直角三角形.
(2)连结AD
∵AB=AC ,∠BAC=90° ,D 为BC 中点 ,
∴AD=BD ,AD ⊥BC ,
∴∠DAC=∠ABD=45° ,
∴∠DAF=∠DBE=135°,
又∵AF=BE ,
∴△DAF ≌△DBE (SAS ),
∴FD=ED ,∠FDA=∠EDB,
∴∠EDF=∠EDB+∠FDB=∠FDA+∠FDB=∠ADB=90°.
∴△DEF 为等腰直角三角形.
【点睛】
本题利用了等腰直角三角形底边上的中线平分顶角,并且等于底边的一半,还利用了全等三角形的判定和性质,及等腰直角三角形的判定.
9.(1)问题发现:如图1, ABC 和ADE 均为等边三角形,点B D E 、、在同一直线上,连接.CE
①求证: BD CE =; ②求BEC ∠的度数.
(2)拓展探究:如图2, AB C 和ADE 均为等腰直角三角形,90BAC DAE ∠=∠=︒,点
B D E 、、在同一直线上AF ,为ADE 中DE 边上的高,连接.CE
①求BEC ∠的度数:
②判断线段AF BE CE 、、之间的数量关系(直接写出结果即可).
()3解决问题:如图3,
AB 和ADE 均为等腰三角形,BAC DAE n ∠=∠=,点
B D E 、、在同一直线上,连接CE .求AE
C ∠的度数(用含n 的代数式表示,直接写出结果即可).
【答案】(1)①证明见解析;②60°;(2)①90°;②BE =CE+2AF ;(3)
∠AEC =90°+
12n ︒. 【解析】
【分析】
(1)根据等边三角形的性质得AB=AC,AD=AE, ∠DAE=∠BAC=60°,根据SAS 进一步证明△BAD ≌△CAE,依据其性质可得 BD CE =,再根据对应角相等求出BEC ∠的度数;
(2)根据等腰直角三角形的性质得AB=AC,AD=AE, ∠DAE=∠BAC=90°,根据SAS 进一步证明△BAD ≌△CAE ,根据对应角相等求出BEC ∠的度数;因为DE=2AF,BD=EC,结合线段的和差关系得出结论;
(3)根据等腰三角形的性质得AB=AC,AD=AE, ∠DAE=∠BAC=n °,根据SAS 进一步证明△BAD ≌△CAE ,根据对应角相等求出得出∠ADB=BEC ∠的度数,结合内角和用n 表示∠ADE 的度数,即可得出结论.
【详解】
(1)①∵△ABC 和△ADE 均为等边三角形(如图1),
∴ AB=AC ,AD=AE ,∠BAC=∠DAE=60°,
∴ ∠BAC-∠DAC=∠DAE-∠DAC ,
∴ ∠BAD=∠CAE.
∴ △BAD ≌△CAE (SAS )
∴ BD=CE.
② 由△CAE ≌△BAD ,
∴ ∠AEC=∠ADB=180°-∠ADE=120°.
∴ ∠BEC=∠AEC-∠AED=120°-60°=60°.
(2)①∵△ABC和△ADE均为等腰直角三角形(如图2),∴ AB=AC,AD=AE,∠ADE=∠AED=45°,
∵∠BAC=∠DAE=90°,
∴∠BAC-∠DAC=∠DAE-∠DAC,
∴∠BAD=∠CAE.
∴△BAD≌△CAE(SAS).
∴ BD=CE,∠AEC=∠ADB=180°-∠ADE=135°.
∴∠BEC=∠AEC-∠AED=135°-45°=90°.
② BE=CE+2AF.
(3)如图3:∠AEC=90°+1
2
n︒,理由如下,
∵△ABC和△ADE均为等腰直角三角形,∴ AB=AC,AD=AE,∠ADE=∠AED=n°,∴∠BAC-∠DAC=∠DAE-∠DAC,
∴∠BAD=∠CAE.
∴△BAD≌△CAE(SAS).
∴∠AEC=∠ADB=180°-∠ADE=180°-
180
18090
22
n n
.
∴∠AEC=90°+1
2
n︒.
【点睛】
本题考查等边三角形、等腰直角三角形的性质及旋转型三角形全等,掌握全等常见模型及由特殊到一般找出解题规律是解答此题的关键.
10.如图,在等边△ABC中,线段AM为BC边上的高,D是AM上的点,以CD为一边,在CD的下方作等边△CDE,连结BE.
(1)填空:∠ACB=____;∠CAM=____;
(2)求证:△AOC≌△BEC;
(3)延长BE交射线AM于点F,请把图形补充完整,并求∠BFM的度数;
(4)当动点D在射线AM上,且在BC下方时,设直线BE与直线AM的交点为F.∠BFM 的大小是否发生变化?若不变,请在备用图中面出图形,井直接写出∠BFM的度数;若变化,请写出变化规律.
【答案】(1)60°,30°;(2)答案见解析;(3)60°;(4)∠BFM=60°.
【解析】
【分析】
(1)根据等边三角形的性质即可进行解答;
(2)根据等边三角形的性质就可以得出AC=AC,DC=EC,∠ACB=∠DCE=60°,由等式的性质就可以∠BCE=∠ACD,根据SAS就可以得出△ADC≌△BEC;
(3)补全图形,由△ADC≌△BEC得∠CAM=∠CBE=30°,由三角形内角和定理即可求得
∠BFM的度数;
(4)画出相应图形,可知当点D在线段AM的延长线上且在BC下方时,如图,可以得出△ACD≌△BCE,进而得到∠CBE=∠CAD=30°,据此得出结论.
【详解】
(1)∵△ABC是等边三角形,
∴∠ACB=60°;
∴线段AM为BC边上的高,
∴∠CAM=
1
2
∠BAC=30°,
故答案为60,30°;
(2)∵△ABC与△DEC都是等边三角形,
∴AC=BC,CD=CE,∠ACB=∠DCE=60°,
∴∠ACD+∠DCB=∠DCB+∠BCE,
∴∠ACD=∠BCE.
在△ADC和△BEC中,
AC BC
ACD BCE
CD CE
=
⎧
⎪
∠=∠
⎨
⎪=
⎩
,
∴△ACD≌△BCE(SAS);
(3)补全图形如下:
由(1)(2)得∠CAM=30°,△ADC ≌△BEC ,
∴∠CBE=∠CAM=30°,
∵∠BMF=90°,
∴∠BFM=60°;
(4
)当动点D 在射线AM 上,且在BC 下方时,画出图形如下:
∵△ABC 与△DEC 都是等边三角形,
∴AC=BC,CD=CE,∠ACB=∠DCE=60°,
∴∠ACB+∠DCB=∠DCB+∠DCE ,
∴∠ACD=∠BCE ,
在△ACD 和△BCE 中,
AC BC ACD BCE CD CE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩
, ∴△ACD ≌△BCE(SAS),
∴∠CBE=∠CAD=30°,
又∵∠AMC=∠BMO ,
∴∠AOB=∠ACB=60°.
即动点D 在射线AM 上时,∠AOB 为定值60°.
【点睛】
本题考查了等边三角形的性质的运用,直角三角形的性质的运用,等式的性质的运用,全等三角形的判定及性质的运用,解答时证明三角形全等是关键.解题时注意:全等三角形的对应角相等,等边三角形的三个内角都相等,等边三角形的三个内角相等,且都等于60°.
三、八年级数学整式的乘法与因式分解解答题压轴题(难)
11.阅读下列材料,然后解答问题:
问题:分解因式:3245x x +-.
解答:把1x =带入多项式3245x x +-,发现此多项式的值为0,由此确定多项式
3245x x +-中有因式()1x -,于是可设()()322451x x x x mx n +-=-++,分别求出
m ,n 的值.再代入()()322451x x x x mx n +-=-++,就容易分解多项式
3245x x +-,这种分解因式的方法叫做“试根法”.
(1)求上述式子中m ,n 的值;
(2)请你用“试根法”分解因式:3299x x x +--.
【答案】(1)5m =,5n =;(2)()()()133x x x ++-
【解析】
【分析】
(1)先找出一个x 的值,进而找出一个因式,再将多项式设成分解因式的形式,即可得出结论;
(2)先找出x=-1时,得出多项式的值,进而找出一个因式,再将多项式设成分解因式的形式,即可得出结论.
【详解】
解:(1)把1x =带入多项式3245x x +-,发现此多项式的值为0,
∴多项式3245x x +-中有因式()1x -,
于是可设322451x
x x x mx n , 得出:3232451x x x m x n m x n ,
∴14m ,0n m
,
∴5m =,5n =, (2)把1x =-代入3299x x x +--,多项式的值为0,
∴多项式3299x x x +--中有因式()1x +,
于是可设322329911x x x x x mx n x m x n m x n ,
∴11m +=,9n m
,9n =- ∴0m =,9n =-,
∴3229133991x x x x x x x x
【点睛】
此题是分解因式,主要考查了试根法分解因式的理解和掌握,解本题的关键是理解试根法分解因式.
12.把几个图形拼成一个新的图形,再通过两种不同的方法计算同一个图形的面积,可以
得到一个等式,也可以求出一些不规则图形的面积.
例如,由图1,可得等式:(a+2b)(a+b)=a2+3ab+2b2
(1)如图2,将几个面积不等的小正方形与小长方形拼成一个边长为a+b+c的正方形,试用不同的形式表示这个大正方形的面积,你能发现什么结论?请用等式表示出来.
(2)利用(1)中所得到的结论,解决下面的问题:已知a+b+c=11,ab+bc+ac=38,求a2+b2+c2的值.
(3)如图3,将两个边长分别为a和b的正方形拼在一起,B,C,G三点在同一直线上,连接BD和BF.若这两个正方形的边长满足a+b=10,ab=20,请求出阴影部分的面积.【答案】(1)(a+b+c)2=a2+b2+c2+2ab+2bc+2ac;(2)45;(3)20.
【解析】
【分析】
(1)此题根据面积的不同求解方法,可得到不同的表示方法.一种可以是3个正方形的面积和6个矩形的面积,种是大正方形的面积,可得等式(a+b+c)
2=a2+b2+c2+2ab+2bc+2ac;
(2)利用(1)中的等式直接代入求得答案即可;
(3)利用S阴影=正方形ABCD的面积+正方形ECGF的面积-三角形BGF的面积-三角形ABD 的面积求解.
【详解】
(1)(a+b+c)2=a2+b2+c2+2ab+2bc+2ac;
(2)∵a+b+c=11,ab+bc+ac=38,
∴a2+b2+c2 =(a+b+c)2﹣2(ab+ac+bc)=121﹣76=45;
(3)∵a+b=10,ab=20,
∴S阴影=a2+b2﹣1
2
(a+b)•b﹣
1
2
a2
=1
2
a2+
1
2
b2﹣
1
2
ab
=1
2
(a+b)2﹣3
2
ab
=1
2
×102﹣
3
2
×20
=50﹣30
=20.
【点睛】
本题考查了完全平方公式几何意义,解题的关键是注意图形的分割与拼合,会用不同的方法表示同一图形的面积.
13.阅读下列因式分解的过程,再回答所提出的问题:
()()()()()()()223111111111x x x x x x x x x x x x +++++=++++=++=⎤⎣+⎡⎦. (1)上述分解因式的方法是______________法.
(2)分解220191(1)(1)(1)x x x x x x x ++++++++的结果应为___________.
(3)分解因式:21(1)(1)(1)n x x x x x x x ++++++++.
【答案】(1)提公因式 ; (2)()
20201x + ;(3)()11n x ++
【解析】
【分析】
(1)用的是提公因式法; (2)按照(1)中的方法再分解几个,找了其中的规律,即可推测出结果;.
(3)由(2)中得到的规律即可推广到一般情况.
【详解】
解:(1)上述分解因式的方法是提公因式法.
(2)()()()()()2333111111x x x x x x x x x x +++++++=+++=()4
1x + ()()()()()()234441111111x x x x x x x x x x x x +++++++++=+++=()51x + ……
由此可知()2201911(1)(1)x x x x x x x ++++++++=()20201x +
(3)原式=(1+x )[1+x+x (x+1)]+x (x+1)3+…+x (x+1)n ,
=(1+x )2(1+x )+x (x+1)3+…+x (x+1)n ,
=(1+x )3+x (1+x )3+…+x (1+x )n ,
=(1+x )n +x (x+1)n ,
=(1+x )n+1.
【点睛】
本题考查了提公因式法分解因式,找出整式的结构规律是关键,体现了由特殊到一般的数学思想.
14.一个四位数,记千位上和百位上的数字之和为x ,十位上和个位上的数字之和为y ,如果x y =,那么称这个四位数为“和平数”.
例如:1423,14x =+,23y =+,因为x y =,所以1423是“和平数”.
(1)直接写出:最小的“和平数”是 ,最大的“和平数”是 ;
(2)将一个“和平数”的个位上与十位上的数字交换位置,同时,将百位上与千位上的数字
交换位置,称交换前后的这两个“和平数”为一组“相关和平数”.
例如:1423与4132为一组“相关和平数”
求证:任意的一组“相关和平数”之和是1111的倍数.
(3)求个位上的数字是千位上的数字的两倍且百位上的数字与十位上的数字之和是12的倍数的所有“和平数”;
【答案】(1)1001,9999;(2)见详解;(3)2754和4848
【解析】
【分析】
(1)根据和平数的定义,即可得到结论;
(2)设任意的两个“相关和平数”为abcd,badc(a,b,c,d分别取0,1,2, (9)
a≠0,b≠0),于是得到abcd badc
+=1100(a+b)+11(c+d)=1111(a+b),即可得到结论.
(3)设这个“和平数”为abcd,于是得到d=2a,a+b=c+d,b+c=12k,求得2c+a=12k,
即a=2、4,6,8,d=4、8、12(舍去)、16(舍去);①、当a=2,d=4时,2(c+1)
=12k,得到c=5则b=7;②、当a=4,d=8时,得到c=4则b=8,于是得到结论;
【详解】
解:(1)由题意得,最小的“和平数”1001,最大的“和平数”9999,
故答案为:1001,9999;
(2)设任意的两个“相关和平数”为abcd,badc(a,b,c,d分别取0,1,2,…,9且a≠0,b≠0),则
+=1100(a+b)+11(c+d)=1111(a+b);
abcd badc
即两个“相关和平数”之和是1111的倍数.
(3)设这个“和平数”为abcd,则d=2a,a+b=c+d,b+c=12k,
∴2c+a=12k,
即a=2、4,6,8,d=4、8、12(舍去)、16(舍去),
①当a=2,d=4时,2(c+1)=12k,
可知c+1=6k且a+b=c+d,
∴c=5则b=7,
②当a=4,d=8时,
2(c+2)=12k,
可知c+2=6k且a+b=c+d,
∴c=4则b=8,
综上所述,这个数为:2754和4848.
【点睛】
本题考查了因式分解的应用,正确的理解新概念和平数”是解题的关键.
15.观察下列等式:
12×231=132×21,
13×341=143×31,
23×352=253×32,
34×473=374×43,
62×286=682×26,
…
以上每个等式中两边数字是分别对称的,且每个等式中组成两位数与三位数的数字之间具有相同规律,我们称这类等式为“数字对称等式”.
(1)根据上述各式反映的规律填空,使式子称为“数字对称等式”:
①52×=×25;
②×396=693×.
(2)设这类等式左边两位数的十位数字为a,个位数字为b,且2≤a+b≤9,写出表示“数字对称等式”一般规律的式子(含a、b),并证明.
【答案】解:(1)①275;572.
②63;36.
(2)“数字对称等式”一般规律的式子为:
(10a+b)×[100b+10(a+b)+a]=[100a+10(a+b)+b]×(10b+a),
证明见解析.
【解析】
【分析】
根据题意可得三位数中间的数等于两数的和,根据这一规律然后进行填空,从而得出答案;根据题意得出一般性的规律,然后根据多项式的计算法则进行说明理由.
【详解】
(1)①275,572; ②63,36;
(2)“数字对称等式”一般规律的式子为:
(10a+b)×[100b+10(a+b)+a]=[100a+10(a+b)+b]×(10b+a).
证明如下:
∵左边两位数的十位数字为a,个位数字为b,
∴左边的两位数是10a+b,三位数是100b+10(a+b)+a,
右边的两位数是10b+a,三位数是100a+10(a+b)+b,
∴左边=(10a+b)×[100b+10(a+b)+a]=(10a+b)(100b+10a+10b+a)
=(10a+b)(110b+11a)=11(10a+b)(10b+a),
右边=[100a+10(a+b)+b]×(10b+a)=(100a+10a+10b+b)(10b+a)
=(110a+11b)(10b+a)=11(10a+b)(10b+a),
∴左边=右边.
∴“数字对称等式”一般规律的式子为:
(10a+b )×[100b+10(a+b )+a]=[100a+10(a+b )+b]×(10b+a ).
考点:规律题
四、八年级数学分式解答题压轴题(难)
16.已知下面一列等式:
111122⨯
=-;11112323⨯=-;11113434⨯=-;11114545
⨯=-;… (1)请你按这些等式左边的结构特征写出它的一般性等式:
(2)验证一下你写出的等式是否成立; (3)利用等式计算:11(1)(1)(2)x x x x ++++11(2)(3)(3)(4)
x x x x ++++++. 【答案】(1)一般性等式为111=(+11
n n n n -+);(2)原式成立;详见解析;(3)244x x
+. 【解析】
【分析】
(1)先要根据已知条件找出规律;(2)根据规律进行逆向运算;(3)根据前两部结论进行计算.
【详解】
解:(1)由111122⨯=-;11112323⨯=-;11113434⨯=-;11114545
⨯=-;…, 知它的一般性等式为
111=(+11n n n n -+); (2)1111(1)(1)n n n n n n n n +-=-+++111(1)1
n n n n ==⋅++, ∴原式成立; (3)
11(1)(1)(2)x x x x ++++11(2)(3)(3)(4)x x x x ++++++ 1111112x x x x =-+-+++11112334
x x x x +-+-++++ 114x x =
-+ 244x x
=+. 【点睛】
解答此题关键是找出规律,再根据规律进行逆向运算.
17.小明家准备装修一套新住房,若甲、乙两个装饰公司,合做需6周完成,需工钱5.2万元;若甲公司单独做4周后,剩下的由乙公司来做,还需9周才能完成,需工钱4.8万元,若只选一个公司单独完成,从节约开支角度考虑,小明家是选甲公司、还是乙公司请你说明理由.
【答案】从节约开支角度考虑,应选乙公司单独完成
【解析】
试题分析:需先算出甲乙两公司独做完成的周数.等量关系为:甲6周的工作量+乙6周的工作量=1;甲4周的工作量+乙9周的工作量=1;还需算出甲乙两公司独做需付的费用.等量关系为:甲做6周所需钱数+乙做6周所需钱数=5.2;甲做4周所需钱数+乙做9周所需钱数=4.8.
试题解析:解:设甲公司单独完成需x 周,需要工钱a 万元,乙公司单独完成需y 周,需要工钱b 万元.依题意得:
661491x y x y
⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,解得:1015x y =⎧⎨=⎩. 经检验:1015x y =⎧⎨=⎩
是方程组的根,且符合题意. 又6() 5.2101549 4.810
15a b a b ⎧+=⎪⎪⎨⎪⨯+⨯=⎪⎩,解得:64a b =⎧⎨=⎩. 即甲公司单独完成需工钱6万元,乙公司单独完成需工钱4万元.
答:从节约开支角度考虑,应选乙公司单独完成.
点睛:本题主要考查分式的方程的应用,根据题干所给的等量关系求出两公司单独完成所需时间和工钱,然后比较应选择哪个公司.
18.某商场计划购进一批甲、乙两种玩具,已知一件甲种玩具的进价与一件乙种玩具的进价的和为40元,用90元购进甲种玩具的件数与用150元购进乙种玩具的件数相同. (1)求每件甲种、乙种玩具的进价分别是多少元?
(2)商场计划购进甲、乙两种玩具共48件,其中甲种玩具的件数少于乙种玩具的件数,商场决定此次进货的总资金不超过1000元,求商场共有几种进货方案?
【答案】(1)甲,乙两种玩具分别是15元/件,25元/件;(2)共有四种方案.
【解析】
【分析】
(1)设甲种玩具进价x 元/件,则乙种玩具进价为(40﹣x )元/件,根据已知一件甲种玩具的进价与一件乙种玩具的进价的和为40元,用90元购进甲种玩具的件数与用150元购进乙种玩具的件数相同可列方程求解.
(2)设购进甲种玩具y 件,则购进乙种玩具(48﹣y )件,根据甲种玩具的件数少于乙种
玩具的件数,商场决定此次进货的总资金不超过1000元,可列出不等式组求解.
【详解】
解:设甲种玩具进价x元/件,则乙种玩具进价为(40﹣x)元/件,
x=15,
经检验x=15是原方程的解.
∴40﹣x=25.
甲,乙两种玩具分别是15元/件,25元/件;
(2)设购进甲种玩具y件,则购进乙种玩具(48﹣y)件,
,
解得20≤y<24.
因为y是整数,甲种玩具的件数少于乙种玩具的件数,
∴y取20,21,22,23,
共有4种方案.
考点:分式方程的应用;一元一次不等式组的应用.
19.某商店用1000元人民币购进水果销售,过了一段时间,又用2400元人民币购进这种水果,所购数量是第一次购进数量的2倍,但每千克的价格比第一次购进的贵了2元.(1)该商店第一次购进水果多少千克;
(2)假设该商店两次购进的水果按相同的标价销售,最后剩下的20千克按标价的五折优惠销售.若两次购进水果全部售完,利润不低于950元,则每千克水果的标价至少是多少元?
注:每千克水果的销售利润等于每千克水果的销售价格与每千克水果的购进价格的差,两批水果全部售完的利润等于两次购进水果的销售利润之和.
【答案】(1)该商店第一次购进水果100千克;(2)每千克水果的标价至少是15元.【解析】
【分析】
(1)首先根据题意,设该商店第一次购进水果x千克,则第二次购进水果2x千克,然后根据:(1000÷第一次购进水果的重量 +2)×第二次购进的水果的重量=2400,列出方程,求出该商店第一次购进水果多少千克即可.
(2)首先根据题意,设每千克水果的标价是x元,然后根据:(两次购进的水果的重量﹣20)×x+20×0.5x≥两次购进水果需要的钱数+950,列出不等式,求出每千克水果的标价是多少即可.
【详解】
解:(1)设该商店第一次购进水果x千克,则第二次购进水果2x千克,
(1000
x
+2)×2x=2400。