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期末重难点真题特训之压轴满分题型(60题12个考点)专练
【精选最新考试题型专训】
压轴满分题一、二次根式的化简压轴题
1.(23-24七年级下·山东德州·阶段练习)已知 , ,
,…, ,其中n为正整数.设 ,
则 值是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题主要考查了二次根式的化简以及实数数字类的规律探索;探索规律,准确计算是解题关键.
根据数字间的规律探索列式计算即可获得答案.
【详解】解:由题意,可得
,
,
,
……
,
∴.
故选:A.
2.(23-24八年级上·福建泉州·阶段练习)若 的最大值为 ,最小值为 ,则 的值
为 .
【答案】
【分析】本题主要考查了完全平方公式的应用,根据二次根式有意义的条件和二次根式的非负性,根据二
次根式有意义的条件和二次根式的非负性即可求出x的取值范围和y的取值范围,然后将等式两边平方得
到 ,利用偶次方的非负数和二次根式的非负数求出 的最大值和
最小值,从而求出 的最大值和最小值,即为 ,代入即可.
【详解】解:∵
∴ ,
解得: ,
将等式两边平方,得 ,
∴ ,∴
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
当 时, ,
又∵ ,
∴ ,
∴
∴
故答案为: .3.(23-24八年级下·安徽宣城·期中)观察下列各式: ,
,
,
请利用你所发现的规律.
(1)写出第4个式子______;
(2)写出第 个式子______,并证明其正确性(用 含的等式表示, 为正整数).
(3)计算 .
【答案】(1)
(2) ,证明见解析
(3)
【分析】本题考查了分式,二次根式的运算以及配方法,熟练掌握分式和二次根式的运算性质,配方法,
理解题干中的规律并且证明其规律是解题的关键.
(1)根据题干给的规律,可直接写出结果;
(2)根据题干给的规律,可直接写出第 个式子;要证明等式成立,由于左侧是二次根式的形式,右侧是
分式的形式,因此考虑对于左侧二次根式的被开方式子凑成完全平方形式,然后可以去掉根号.所以对于
左侧二次根式被开方式子通分整理后,得到 ,由此即可证明等式
成立;
(3)根据前面证明所得到的式子,利用 ,以及 化简,即可求得结果;
【详解】(1)解:根据题干中的规律,可得
第4个式子为: ;
(2)解:根据题干中的规律,可得
第 个式子为: ;
证明: 左边
右边,
等式成立;
(3)解: , ,
原式.
4.(23-24八年级上·湖南长沙·期末)阅读下面材料并解决有关问题:
(一)由于 ,所以 ,即 ,并且当 时, ;对于两个
非负实数 , ,由于 所以 ,即 ,所以 ,
并且当 时, ;
(二)分式和分数有着很多的相似点,如类比分数的基本性质,我们得到了分式的基本性质.小学里,把
分子比分母小的数叫做真分数,类似的,我们把分子的次数小于分母的次数的分式称为真分式,反之,称
为假分式.对于任何一个假分式都可以化成整式与真分式的和的形式,如:
;
(1)在① 、② 、③ 、④ 这些分式中,属于假分式的是________(填序号);
(2)已知: ,求代数式 的值;
(3)当 为何值时, 有最小值?并求出最小值.(写出解答过程)
【答案】(1)①②④
(2)
(3) 时, 有最小值,最小值为3
【分析】本题为新定义问题,创新题,考查了分式的计算,二次根式的变形,完全平方公式的应用等知识,
理解题目中的相关材料,并根据题意灵活应用是解题关键.
(1)根据真分式、假分式的定义逐项判断即可求解;
(2)先根据 ,得到 ,进而得到 ,即可得到 ,利用倒数的定义即可求出 ;
(3)先求出 ,再将 变形为 根据(一)结论得到
,即可求出当且仅当
,即 时, 有最小值,最小值为3.
【详解】(1)解:①是假分式,符合题意;
②是假分式,符合题意;
③是真分式,不合题意;
④是假分式,符合题意.
故答案为:①②④.
(2)解:∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ;
(3)解:由题意, ,
∴ .
原式.
当且仅当 ,即 时,等号成立.
∴原式的最小值为3.
5.(23-24八年级下·湖南衡阳·阶段练习)阅读材料一:利用整体思想解题,运用代数式的恒等变形,使
不少依照常规思路难以解决的问题找到简便解决方法,例如, ,求证: .证明:左边
右边.
阅读材料二:第24届国际数学家大会会标,设两条直角边的边长为a,b,则面积为 ,四个直角三角
形面积和小于正方形的面积得: ,当且仅当 时取等号.在 中,若
,用 代替a,b得, ,即 ,我们把(*)式称为基本不等式.例
如:在 的条件下, , ,当且仅当 ,即 时, 有最小值,最小
值为 2.
阅读材料三:正实数a,b满足 ,求 的最小值?
其中一种解法是: ,当且仅当 且 时,即
且 时取等号.
请同学们根据以上所学的知识解决下列问题.
(1)若 ,求 的最小值________;若 ,求 的最小值________.(2)已知 且 ,求 的最小值是?
(3) ,且 ,不等式 恒成立,求 的范围?
(4)已知 且 ,求 的最小值?
【答案】(1)4,6
(2)
(3)
(4)4
【分析】本题考查了不等式的性质,完全平方公式的应用,利用二次根式的性质进行化简.理解题意,熟
练掌握不等式的性质,完全平方公式的应用,利用二次根式的性质进行化简是解题的关键.
(1) 时, ,根据 ,计算求解,然后作答
即可;当 时, ,根据
,计算求解,然后作答即可;
(2)同理(1),根据
,计算求解,然后作答即可;
(3)同理(1),根据,计算求解即可;
(4)由 ,可得 ,根据
求解,进而可得 ,然后作答即可.
【详解】(1)解:当 时, ,
∴ ,
当且仅当 ,即 时, 有最小值,最小值为4;
当 时, ,
∴ ,
当且仅当 ,即 时, 有最小值,最小值为6;
故答案为:4,6;
(2)解:∵ 且 ,
∴ , ,
∴
,
当且仅当 ,即 时, 有最小值,最小值为 ;
(3)解:∵ ,且 ,则 , ,∴
,
当且仅当 ,即 时, 有最小值,最小值为 ,
∵ 恒成立,
∴ 的最小值,即 ;
(4)解:∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ;
当且仅当 ,即 时, 有最小值,最小值为4.
压轴满分题二、分母有理化压轴题
1.(23-24八年级下·重庆江津·阶段练习)某数学兴趣小组在学习二次根式的时候发现:有时候两个含有
二次根式的代数式相乘,积不含有二次根式,如 , .通过查阅相关
资料发现,这样的两个代数式互为有理化因式.小组成员利用有理化因式,得到了一些结论:
① ;②设有理数 , 满足: ,则 ;
③ ;
④已知 ,则 ;
⑤ .
以上结论正确的有( )个
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【分析】本题考查了二次根式的混合运算,对各个项利用有理化因式进行变形计算后即可判断,在二次根
式的混合运算中,如能结合题目特点,灵活运用二次根式的性质,选择恰当的解题途径,往往能事半功倍.
【详解】解:① ,故错误;
②设有理数 , 满足: ,
,
,
,故错误;
③ ,
,
,,故正确;
④
,
而 ,
,故错误;
⑤ ,
,
,
,故正确;
综上所述,正确的为③⑤,为2个,
故选:B.
2.(22-23九年级上·湖北襄阳·自主招生)可以用配方法化简二重根式,
例如: ,
请化简式子: .
【答案】2
【分析】先把 , 分别化为 与 ,再化简,结合分母有理化,最后计算加
减运算即可.【详解】解:
;
故答案为:2
【点睛】本题考查的是二次根式的化简,二次根式的混合运算,分母有理化,掌握二次根式的化简的方法
与技巧是解本题的关键.
3.(23-24八年级下·北京朝阳·期中)阅读下面材料:
我们在学习二次根式时,熟悉的是分母有理化以及应用,其实,还有一个方法叫做“分子有理化”,与分
母有理化类似,分母和分子都乘以分子的有理化因式,从而消掉分子中的根式比如:
,分子有理化可以用来比较某些二次根式的大小,也可以用来处
理一些二次根式的最值问题.例如:比较 和 的大小可以先将它们分子有理化如下:
, ,因为 ,所以 .再例如:
求 的最大值.做法如下:解:由x+2≥0,x﹣2≥0可知x≥2,而
,当x=2时,分母 有最小值2,所以y的最大值是
2.
解决下述问题:(1)由材料可知,__________ ;
(2)比较 和 的大小;
(3)式子 的最小值是__________.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】本题考查二次根式的混合运算,分子有理化:
(1)根据分子有理化的方法进行求解即可;
(2)利用分子有理化得到 , ,然后比较 和 的大小即
可得到 与 的大小;
(3)利用二次根式有意义的条件得到 ,而 ,利用当 时, 有最
小值 , 有最小值0得到 的最小值.
【详解】(1)解: ,
故答案为: .
(2) ,
,而 , ,
,
;
(3)由 , , 得 ,
,
当 时, 有最大值,则 有最小值 ,此时 有最小值0,所以 的最小值
为 .
4.(22-23八年级下·江苏宿迁·阶段练习)已知 ,求 的值.小明是这样分析与解答的:
∵ ,
∴ ,
∴ ,即 ,
∴ ,
∴ .
请你根据小明的分析过程,解决如下问题:
(1)若 ,求 的值;
(2)计算: ;
(3)比较 与 的大小,并说明理由.
【答案】(1)2
(2)(3) ,理由见详解
【分析】(1)结合题意,求得 ,然后代入求值即可;
(2)将原式整理为 ,即可获得答案;
(3)比较 与 的大小,即可获得答案.
【详解】(1)解:∵ ,
∴ ,
∴ ,即 ,
∴ ,
∴ ;
(2)
.
故答案为: ;
(3) ,理由如下:
∵ ,
∴ ,∴ , ,
∵ ,
,
又∵ ,
∴ ,
∴ .
【点睛】本题主要考查了分母有理化、二次根式混合运算、代数式求值、利用平方差公式和完全平方公式
进行运算等知识,正确理解题意,结合题目中解题思路进行分析是解题关键.
5.(23-24八年级下·浙江杭州·阶段练习)阅读材料,并完成下列任务:
材料一:裂项求和
小华在学习分式运算时,通过具体运算: , , ,……
发现规律: (n为正整数),并证明了此规律成立.
应用规律:快速计算 .
材料二:根式化简
例1 ;
例2
任务一:化简.
(1)化简:(2)猜想: ___________________(n为正整数).
任务二:应用
(3)计算: ;
任务三:探究
(4)已知
,
比较x和y的大小,并说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)
(4) ,理由见解析
【分析】本题考查二次根式裂项求解,解题关键是熟练进行二次根式分母有理化的化简.
(1)根据题目中的例子可以写出答案;
(2)根据例2,可以写出相应的猜想;
(3)根据分母有理化,可得二次根式的化简,根据二次根式的加减,即可得到答案;
(4)结合例1,例2的规律进行计算即可;
【详解】(1)
(2),
,
,
故答案为: ;
(3)
;
(4)
,
,,
故 .
压轴满分题三、用勾股定理解三角形
1.(2024·江苏扬州·二模)如图,在 中,若 , , ,则 的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】该题主要考查了勾股定理,等腰三角形的性质和判定,等知识点,解题的关键是正确作出辅助线.
过点 作 交 于点 ,根据 ,即可证明 ,根据等腰三角形性质可得
,设 ,则 ,在 中,根据勾股定理算出 ,解得 ,
,再过点 作 交 于点 ,设 ,则 ,在 中,根据勾
股定理列方程,解出 ,求出 ,则 , , ,在 中,根据勾股定
理即可算出 .
【详解】过点 作 交 于点 ,
,
即 ,
又 ,
∴ ,
∴ ,
设 ,
则 ,
在 中, ,解得: ,
即 , ,
过点 作 交 于点 ,
设 ,则 ,
在 中, ,
解得: ,
∴ ,则 , , ,
在 中, ,
故选:A.
2.(2024·四川内江·二模)如图,在 中, , ,P是 的中点,若点D
在直线 上运动,连接 ,以 为腰,向 的右侧作等腰直角三角形 ,连接 ,则在点D的
运动过程中,线段 的最小值为 .
【答案】
【分析】取 的中点 ,连接 ,先证得 ,得出 ,根据点到直线的距离可知当时, 最小,然后根据等腰直角三角形的性质求得 时 的值,即可求得线段PF的
最小值.
【详解】解:如图,取 的中点 ,连接 ,
∵ 为等腰直角三角形, ,
∴ , ,
∴ ,
∵ ,P为 中点,Q是 的中点,
∴ ,
在 和 中, ,
∴ ,
∴ ,
∵点D在直线 上运动,
∴当 时, 最小,
∵ , ,
∴ ,
∵ ,
∴ 是等腰直角三角形,
∵ ,
∴ ,
∴线段 的最小值是为1.
故答案为:1.
【点睛】本题考查了等腰直角三角形的判定与性质,勾股定理的应用,全等三角形的判定与性质以及垂线段最短问题,通过分析条件添加辅助线构造全等三角形是解题的关键.
3.(23-24八年级下·重庆·期中)已知 是等边三角形,点 为射线 上一动点,连接 ,以
为边在直线 右侧作等边 .
(1)如图1,点 在线段 上,连接 ,若 ,且 ,求线段 的长;
(2)如图2,点 是 延长线上一点,过点 作 于点 ,求证: ;
(3)如图3,若 ,点 在射线 上运动,取 中点 ,连接 ,请直接写出 的最小值.
【答案】(1) ;
(2)见解析;
(3)EG的最小值为 .
【分析】本题考查了等边三角形的性质,三角形全等的判定和性质,勾股定理,垂线段最短.
(1) 过 作 于 ,交 的延长线于点 ,证明 ,结合三角形特殊角的特征,
运用勾股定理计算 ,继而得到 .(2)延长过 到点 ,使得 ,先证明 ,得到 ,
,从而得到 ,继而得到 ,得到
,证明 ,利用等腰三角形的性质证明即可.
(3)根据 ,得到 .得到 是 的角平分线,利用垂线段最短
即可求解.
【详解】(1)解: , 都是等边三角形
, , ,
,
,
在 与 中
,
,
过 作 于
∴
∴
(2)如图,延长过 到点 ,使得 ,, 都是等边三角形,
, ,
, .
,
,
,
, ,
,
,
,
,
,
,
,
,
.
(3)根据(1)得 ,
.
是 的角平分线,当 时, 最短,
, 中点 ,
,
, ,
故 的最小值为 .
4.(23-24八年级下·四川成都·期中)如图,在两个等腰直角 和 中, ,
连结 .
(1)求证: ;
(2)若 , ,当 时,求 的长.
【答案】(1)证明见解析;
(2) .
【分析】( )根据等腰三角形的性质得出 , ,再推导出 ,根据 证明
三角形全等即可;
( )由平行线的性质得到 ,由等腰直角三角形的性质可得 ,进而得
,再根据全等三角形的性质可得 , ,
根据勾股定理得出 ,即可得到 的长;本题考查了等腰直角三角形的性质,全等三角形的判定与性质,勾股定理,平行线的性质,由等腰直角三
角形和平行线的性质得出 是解题的关键.
【详解】(1)证明:∵等腰直角 和 ,
∴ , ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
在 和 中,
,
∴ ;
(2)解:∵ ,
∴ ,
∵等腰直角 ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ , ,
在 中, ,
∴ .
5.(23-24八年级下·辽宁鞍山·期中)【问题呈现】“一直线三等角”,是几何证明的常见模型.
(1)如图1, 和 均为等边三角形,点D为 边上一个动点, ,点O为 边中点,
连接 ,写出图中全等的三角形______.线段 的最小值______.【问题探索】
(2) 是等腰直角三角形, ,点E是 上一点, ,交 于
D.
①如图①试探究 数量关系,并给予证明;
②如图②,若 ,点F是 的中点,求 的长.
【灵活运用】
(3)如图3,四边形 中,对角线 相交于点E, ,
,求四边形 的面积.
【答案】(1) , ;(2)① ,证明见解析;② ;(3)
.
【分析】本题主要考查了全等三角形的性质与判定,等边三角形的性质,勾股定理,等腰直角三角形的性
质与判定,含30度角的直角三角形的性质等等:
(1)连接 ,证明 ,得到 ,则 ,可得点E在射线
上运动,故当 时, 有最小值,此时 ,据此求解即可;(2)①如图所示,过点C作 交 延长线与F,连接 ,证明 是等腰直角三角形,得到
,再证明 , ,得到 ,则
,由勾股定理即可得到 ;②如图所示,过点C作 于G,则
,进而得到 ,再求出 ,由勾股定理得
;
(3)如图所示,在 延长线上截取 ,连接 ,过点A作 于H证明
,得到 ,在 中, ,则
,可得 , ,再由
即可得到答案.
【详解】解:(1)如图所示,连接 ,
∵ 都是等边三角形,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴点E在射线 上运动,
∴当 时, 有最小值,
∴此时 ,
∵点O为 边中点,
∴ ,
∴ ,∴ ,
∴ 的最小值为 ;
(2)① ,证明如下:
如图所示,过点C作 交 延长线与F,连接 ,
∵ ,
∴ 是等腰直角三角形,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
又∵ ,
∴ , ,
∴ ,
∴ ,
在 中, 由勾股定理得 ,
在 中, 由勾股定理得 ,
∴ ;
②如图所示,过点C作 于G,
∵ ,∴ ,
∴ ,
∵ 为 的中点,
∴ ,
∴ ,
在 中,由勾股定理得 ;
(3)如图所示,在 延长线上截取 ,连接 ,过点A作 于H,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
又∵ ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
在 中, ,
∴ ,
∴ ,∴ ,
∴ .
压轴满分题四、勾股定理与折叠问题
1.(2021·重庆南岸·一模)如图,在纸片 中, ,折叠纸片,使点 落在
的中点 处,折痕为 ,则 的面积为( )
A. B.10 C.11 D.
【答案】A
【分析】过点D作AB的垂线,垂足为G,过D作CF的垂线,垂足为H,过A作BC的垂线,垂足为N,
分别求出△DEA和△DFC的面积,利用S DEF= ×(S ABC-S DEA-S DFC)可得结果.
△ △ △ △
【详解】解:过点D作AB的垂线,垂足为G,∵∠BAC=120°,
∴∠GAC=60°,∠GDA=30°,
∴AG= ,DG= ,
设AE=x, 则BE=12-x=DE,
在Rt△DGE中, ,
即 ,
解得:x= ,
∴S ADE= DG×AE= = ,
△
过D作CF的垂线,垂足为H,过A作BC的垂线,垂足为N,
∵ ,
∴AN= AB=6,BN= ,
∴BC= ,
设DF=y,
则CF= ,
DH= ,CH= ,
则有 ,即 ,
解得: ,
则S DFC= ,
△
∴S DEF= ×(S ABC-S DEA-S DFC)
△ △ △ △
==
=
故选A.
【点睛】此题主要考查了翻折变换以及勾股定理、等腰三角形的性质等知识,正确得出AE、BF的长是解
题关键.
2.(2024八年级下·广东·专题练习)如图,将长方形纸片 沿 折叠,使点A落在 边上点 处,
点D的对应点为 ,连接 交边 于点E,连接 ,若 , , 点为 的中点,则线
段 的长为 .
【答案】
【分析】连接 ,勾股定理求得 ,进而证明 ,设 ,根据 ,以及
三边关系建立方程组,解方程组求解即可.
【详解】如图,连接 ,
折叠
, ,
四边形 是长方形, , ,
, ,设
则
是 的中点,
在 中,
在 中,
即
解得
,
又∵
设
在 中
即 ①
又
②
由①可得 ③
将②代入③得 ④
②-④得
解得即
故答案为: .
【点睛】本题考查了勾股定理,折叠问题,因式分解,三角形全等的性质与判定,解二元一次方程组,掌
握折叠的性质是解题的关键.
3.(23-24八年级上·江苏苏州·期中)如图,已知矩形 , , ,点P是射线 上的动点,
连接 , 是由 沿 翻折所得到的图形.
(1)当点Q落在边 上时, ;
(2)当直线 经过点D时,求 的长;
(3)如图2,点M是 的中点,连接 、 .
① 的最小值为 ;
②当 是以 为腰的等腰三角形时,请直接写出 的长.
【答案】(1)
(2) 或
(3) 或 或
【分析】(1)根据折叠的性质和勾股定理进行求解即可;
(2)分点 在线段 上,点 在线段 的延长线上,两种情况,进行讨论求解;
(3)①连接 ,勾股定理求出 的长,折叠求出 的长,根据 ,求出最小值即可;
②分 和 两种情况,再分点 在线段 上,点 在线段 的延长线上,进行讨论求解即可.
【详解】(1)解:当点Q落在边 上时,如图所示,
∵矩形 , , ,
∴ , ,
∵翻折,
∴ ,
∴ ,
在 中, ;
故答案为: ;
(2)当直线 经过点D时,分两种情况:
当点 在线段 上时,如图:
∵翻折,
∴ , , ,
∴ ,
∴ ,
设 ,则: , ,
在 中, ,即: ,
∴ ;∴ ;
②当 在线段 的延长线上时:
∵翻折,
∴ , ,
∴ ,
设 ,则: , ,
在 中, ,即: ,
∴ ;
∴ ;
综上: 或 ;
(3)①连接 ,
∵ 是 的中点,
∴ ,
∴ ,
∵翻折,
∴ ,
∵ ,∴当 三点共线时, 的值最小,
即: ;
故答案为: ;
②当 时,如图:
∵翻折,
∴ ,
设 ,则: ,
在 中, ,即: ,
解得: ,
即: ;
当 ,点 在线段 上时,如图:
∵ , ,
∴ ,
∴ ,点 在 上,
由(1)知: ,
∴ ,
∴ ;
当点 在 的延长线上时:如图:此时点 在 上,连接 ,∵翻折,
∴ ,
∵ ,
∴ ;
综上: 或 或 .
【点睛】本题考查折叠问题,全的三角形的判定和性质,勾股定理,等腰三角形的判定和性质,综合性强,
难度大,属于压轴题.利用数形结合和分类讨论的思想进行求解,是解题的关键.
4.(23-24八年级上·上海青浦·期中)如图,在 中, , ,点D为线段 延长
线上一点,以 为腰作等腰直角 ,使 ,连接 .
(1)请判断 与 的位置关系,并说明理由;
(2)若 , ,求线段 的长;
(3)如图2,在(2)的条件下,将 沿线段 翻折,使点A与点E重合,连接 ,求线段 的长.
【答案】(1) ,理由见解析
(2)
(3)【分析】(1)证明 ,则 ,如图1,记 的交点为 ,根据
, ,可得 ,
进而可得 ;
(2)如图2,过 作 于 ,则 , ,由勾股定理得,
,计算求解即可;
(3)由翻折的性质可知, , , ,如图3,过 作 于
,过 作 于 ,证明 ,则 , ,由勾
股定理得, ,计算求解即可.
【详解】(1)解: ,理由如下:
∵等腰直角 , ,
∴ ,
又∵ ,
∴ ,即 ,
∵ , , ,
∴ ,
∴ ,
如图1,记 的交点为 ,
∵ , ,
∴ ,
∴ ;(2)解:∵ , ,
∴ ,
如图2,过 作 于 ,
∵ 是等腰直角三角形,
∴ ,
∴ ,
由勾股定理得, ,
∴线段 的长为 ;
(3)解:由翻折的性质可知, , ,
∴ ,
如图3,过 作 于 ,过 作 于 ,
∴ ,
同理(2)可知, , ,
∵ ,
∴ ,
∵ , , ,
∴ ,
∴ ,∴ ,
由勾股定理得, ,
∴线段 的长为 .
【点睛】本题考查了全等三角形的判定与性质,三角形内角和定理,勾股定理,折叠的性质,等腰三角形
的性质.熟练掌握全等三角形的判定与性质,折叠的性质是解题的关键.
5.(23-24八年级上·陕西西安·阶段练习)如图1,在长方形 中, ,点E为 边上
一动点,将 沿着直线 翻折后得到 ,请解决下列问题.
(1)当点E为 边的中点时, ________;
(2)连接 ,当 为等腰三角形时,请在图2中画出对应的图形,并求出此时 的面积;
(3)连接 ,当 为直角三角形时,求出此时 ________.
【答案】(1)
(2) 的面积为12或
(3) 或
【分析】(1)在 中,根据勾股定理求 即可;(2)分两种情况:①当点F在长方形 内部, 时;②当点F在长方形 外部,
时分别计算 面积即可;
(3)分两种情况:①当 时,利用方程根据勾股定理求出 ;②当 时,利用方程
根据勾股定理求出 即可.
【详解】(1)解:在长方形 中, ,
, ,
点E为 边的中点,
,
在 中,根据勾股定理,得:
;
故答案为: ;
(2)解:①当点F在 中点M、N所在直线上时,如图:
直线 为矩形 对称轴,
,四边形 为矩形,
由折叠可知: ,
,即 为等腰三角形,
;
②当 时, 作 ,交 的延长线于点M,作 ,垂足为点N,如图:
,,
四边形 为矩形,
, ,
, ,
,
在 中, ,根据勾股定理,得:
,
,
;
综上所述,当 为等腰三角形时, 的面积为12或 ;
(3)解:点E在 上运动,则 ,
①当 时,
三点在同一直线上,
在 中,根据勾股定理,得:
,
,
由折叠知: ,
在 中,根据勾股定理,得:
,
解得: ;
②当 时,即点F落在 时,在 中,根据勾股定理,得:
,
,
在 中,根据勾股定理,得:
,
解得: ;
综上所述,当 为直角三角形时,求出此时 或 ,
故答案为: 或 .
【点睛】本题考查了折叠的性质、矩形性质、等腰三角形性质及直角三角形性质,解题关键是分类讨论,
注意不要漏掉其中一种的情况.
压轴满分题五、勾股定理的应用
1.(22-23八年级下·辽宁丹东·期中)如图,已知直线 交x、y轴于A、B两点,以 为边作等
边 (A、B、C三点逆时针排列),D、E两点坐标分别为 ,连接 ,则
的最小值为( )A.6 B. C.6.5 D.7
【答案】D
【分析】在 轴上方作等边 ,证明 ,所以点 的轨迹为定直线 ,作点 关
于直线 的对称点 ,连接 ,当点 、 、 在同一条直线上时, 的
值最小,再根据勾股定理,即可解答;
【详解】 点B在直线 上,
在 轴上方作等边
即
又∵
∴
∴点 的轨迹为定直线
作点 关于直线 的对称点 ,连接 ,
∴当点D、C、 在同一条直线上时, 的值最小即
的最小值
故选:D
【点睛】本题考查最短路径,勾股定理,轴对称等知识点,解题关键是熟练掌握以上知识点、根据条件的
问题作出辅助线.
2.(23-24九年级下·江苏盐城·期中)如图,在 中, , ,点 在边
上, ,动点 在 边上,连接 、 ,当 的结果为整数时,此时点 的个数为
.
【答案】【分析】作 ,点 在线段 上,且 ,连接 ,连接 交 于点 ,根
据两点之间线段最短,结合勾股定理,求出“当点 、 、 在同一直线上时,即点 运动到 时
的最小值”,从 向 两端运动, 逐渐变大,利用勾股定理,分别求出“当点 运动
到和点 重合时”和“当点 运动到和点 重合时”, 的值,根据 的数值变化范围,分
析得出当 的结果为整数时,此时点 的个数即可.
【详解】解:如图,作 ,点 在线段 上,且 ,连接 ,连接 交
于点 ,
∵在 中, , , ,
∴ , ,
在 和 中,
,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
当点 、 、 在同一直线上时,即点 运动到 时 最小 ,
当点 运动到和点 重合时, ,
当点 运动到和点 重合时, ,∵ , ,
∴ , ,
∴ ,
∵大于 并小于等于 的整数有“ , ”这 个,
大于 并小于 的整数有“ , , , , , , ”这 个
∴线段 上有 个点 的位置,使得 的结果为整数;线段 上有 个点 的位置,使得
的结果为整数,
∴ ,即当 的结果为整数时,此时点 的个数为 .
故答案为: .
【点睛】本题考查了动点与最小路径问题,结合勾股定理、全等三角形的判定与性质等知识,熟练掌握知
识点、分类讨论、数形结合是解题的关键.
3.(21-22九年级下·河南洛阳·阶段练习)[提出问题]
如图1,A,B是直线l同侧的两个点,如何在l上找到一个点C,使得这个点到点A,B的距离的和最短?
[分析问题]
如图2,若A,D两点在直线l的异侧,则连接AD,与直线l交于一点,根据“两点之间线段最短”,可知
该点即为点C,因此,要解决上面提出的问题,只需要将点B(或点A)移到直线l的另一侧的点D处,且
保证 (或 )即可.
[解决问题]:
(1)在图1中确定点C的位置(要求尺规作图,不写作法,保留作图痕迹);
(2)如图3,在菱形 中, ,E是BC边的中点,P是对角线AC上的一个动点,则
的最小值为_____.
【答案】(1)见解析;
(2) .【分析】(1)根据最短路径直接画图即可;
(2)同(1)一样,对称后连线,求出最短途径,作辅助线构造直角三角形,利用勾股定理求出最短路径
的值.
【详解】(1)如图,点C即为所求;
(2)连接DE,作 ,交BC延长线于H,
∵四边形 是菱形,
∴点B、D关于AC对称 ,
∴ 的最小值即为DE的长,
∵ ,
∴ ,
∵点E为BC的中点,
∴ ,
∴ ,
在 中,由勾股定理得, ,
∴ 的最小值为 .
故答案为:
【点睛】此题考查最短路径以及勾股定理,解题关键是先对称然后连线,找出最短路径,然后通过直角三
角形三边关系求出最短路径.
4.(22-23八年级上·陕西西安·阶段练习)如图,一条河流的 段长为 ,在 点的正北方 处有
一村庄 ,在 点的正南方 处有一村庄 ,计划在 上建一座桥 ,使得桥 到 村和 村的距离和最小.请根据以上信息,回答下列问题:
(1)将桥 建在何处时,可以使得桥 到 村和 村的距离和最小?请在图中画出此时 点的位置;
(2)小明发现:设 ,则 ,则 ,根据(1)中的结论可以
求出当 ______时, 的值最小,且最小值为______;
(3)结合(1)(2)问,请直接写出下列代数式的最小值:
① 的最小值______;
② 的最小值为______.
【答案】(1)见解析
(2) ;
(3)① ;②
【分析】(1)直接根据两点之间线段最短,连接 ,交 于点 即可;
(2)根据平行线分线段成比例定理得出 的长度,根据勾股定理求出 即为最小值;
(3)①根据题意可知 的最小值 ,计算即可;
②将 转换为 ,然后根据上述规律求最小值
即可.
【详解】(1)解:如图,点 即为所作:;
(2)过点 作 ,交 与点 ,
则 , ,
,
设 为 ,则 ,
则 ,
即 ,
解得 ,
,当 时,最小值为 ,
故答案为: ; ;
(3)① 的最小值 ,
故答案为: ;
②
的最小值 ,
故答案为: .【点睛】本题考查了勾股定理的应用,考查了数形结合的思想,读懂题意,将已知式子转换为相应的图形
进行解答是本题的关键.
5.(23-24八年级上·河南平顶山·期中)背景介绍:勾股定理是几何学中的明珠,充满着魅力.千百年来,
人们对它的证明门庭若市,其中有著名的数学家,也有业余数学爱好者.向常春在1994年构造发现了一个
新的证法.
小试牛刀:把两个全等的直角三角形如图1放置,其三边长分别为a、b、c.显然, ,
.请用a、b、c分别表示出梯形 、四边形 、 的面积,再探究这三个图形面积
之间的关系,可得到勾股定理:
______,
______,
______,
则它们满足的关系式为______,经化简,可得到勾股定理 .
知识运用:
(1)如图2,铁路上A、B两点(看作直线上的两点)相距40千米,C、D为两个村庄(看作两个点),
, ,垂足分别为A、B, 千米, 千米,则两个村庄的距离为______千米
(直接填空);
(2)在(1)的背景下,若 千米, 千米, 千米,要在 上建造一个供应站P,使
得 ,求出 的距离.
知识迁移:借助上面的思考过程与几何模型,求代数式 的最小值 .
【答案】小试牛刀: ; ; ; ;
知识运用:(1)41;(2) (千米);
知识迁移:20.
【分析】小试牛刀:根据三角形的面积和梯形的面积可以表示出相应部分面积;
知识运用:(1)连接 ,过点 作 的垂线,根据垂直得到边长之间的关系,再用勾股定理即可求得
.
(2)作 的垂直平分线,交 于点 ,分别在 和 中用勾股定理表示出 与 联立
方程求解即可.
知识迁移:运用数形结合根据“轴对称-最短路径问题”求解即可.
【详解】解:小试牛刀:
,
,
,
则它们满足的关系式为: .
知识运用:
(1)如图2①,连接 ,作 于点E,
,
,
,
有勾股定理得到:
(千米)
∴两个村庄相距41千米.
(2)连接 ,作 的垂直平分线交 于点 ,设 千米,则 千米,
在 中, ,
在 中, ,
∵ ,
∴ ,
解得, ,
即 千米.
知识迁移:
如图3,过 作点 的对称点 ,连接 交 于点 ,
过 作 ,
根据对称性: ,
设 ,则 ,有勾股定理得,
,
.
∴代数式 的最小值为:.
【点睛】本题考查了四边形综合以及用数形结合方式来证明勾股定理,解答本题的关键在于勾股定理的应
用、最短线路问题、线段的垂直平分线以及用面积法证明勾股定理,本题是一道综合型较强的题目.
压轴满分题六、平行四边形的判定与性质
1.(23-24八年级下·黑龙江牡丹江·期中)如图,平行四边形 的对角线 , 相交于点O,
平分 ,分别交 , 于点E,P,连接 , , ,则下列结论:
① ;② ;③ ;④ ;⑤ ,正确的个数是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】C
【分析】①先根据角平分线和平行线的性质得: ,则 ,由有一个角是60度的等
腰三角形是等边三角形得: 是等边三角形,由外角的性质和等腰三角形的性质得: ,最
后由平行线的性质可作判断;②先根据三角形中位线定理得: , ,根据勾股定理
计算 , 的长,即可求 的长;③因为 ,根据平行四边形的面积公式可作判断;④根
据平行四边形的性质和三角形中位线定理可作判断;⑤由 求解 ,再进一步可得
答案.
【详解】解:①∵ 平分 ,
∴ ,
∵四边形 是平行四边形,
∴ , ,
∴ ,∴ ,
∴ ,
∴ 是等边三角形,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,故①正确;
②∵ , ,
∴ , ,
∴ ,
∴ ,
∵四边形 是平行四边形,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,故②正确;
③由②知: ,
∴ ,故③正确;
④由②知: 是 的中位线,
∴ ,∵ ,
∴ ,故④正确;
⑤∵四边形 是平行四边形,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,故⑤错误;
本题正确的有:①②③④,共4个,
故选:C.
【点睛】本题考查了平行四边形的性质、等腰三角形的性质、等边三角形的性质、三角形的外角性质、含
的直角三角形性质、三角形的中位线性质、三角形面积和平行四边形面积的计算;熟练掌握平行四边
形的性质,证明 是等边三角形是解决问题的关键,并熟练掌握同高三角形面积的关系.
2.(2024·陕西西安·模拟预测)如图,在平行四边形 中, , , ,点M在
上,且 ,点N在 上.若 平分四边形 的面积,则 的长度为
.
【答案】
【分析】本题考查了平行四边形的性质、勾股定理、直角三角形的性质、全等三角形的判定及性质,先作
出辅助线,根据平行四边形的性质以及边长得到 的长,再根据面积平分可得到 ,再
根据证明出平行四边形以及直角三角形的勾股定理可得到结果,数形结合,作辅助线是解题的关键.【详解】解:如图,取 中点O,连接 并延长交 于点N,过A作 于点G,过M作
于点H,如图所示:
,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∵ 平分四边形 的面积,
∴ 经过平分四边形 的中心O,
∵在平行四边形 中, , ,
∴ ,
∴ ,
又∵ ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
又∵ ,
∴四边形 是平行四边形,
∴ ,
∴ ,
∴ ,即 的长为 ,
故答案为: .
3.(23-24八年级下·重庆沙坪坝·期中)如图, 中, ,点 为边 上一点.
(1)如图1,若 于点 , ,求 的长;
(2)如图2,已知 ,延长 至点 ,以 、 为边作 ,连接 、 ,若 于
点 ,求证: ;
(3)如图3,已知 ,将 沿直线 翻折,点 落在点 ,在线段 上求一点 ,使得
的值最小,请直接写出最小值.
【答案】(1)
(2)见解析
(3)
【分析】(1)由勾股定理可得 ,再根据 ,进行计算即可得到答案;
(2)在线段 上取一点 ,使 ,证明 得到 , ,再证明
得到 ,即可得证;
(3)由折叠的性质可得 , ,将 绕点 逆时针旋转
得到 ,连接 ,由旋转的性质可得 , , ,
,连接 ,则 ,则当 、 、 、 四点在一条直
线上时, 的值最小,最小值为 ,作 交 的延长线于点 ,根据含30度角的
直角三角形的性质可得 ,由勾股定理可得 ,从而得到 ,最后再由勾股定理求
出 的长即可得到答案.【详解】(1)解: , ,
,
,
,
,
;
(2)证明:如图,在线段 上取一点 ,使 ,
于点 ,
,
,
,
,
,
,
, ,
,
,
,
四边形 是平行四边形,
, ,
,
,
,
,
,
,
;(3)解: 在 中, , ,将 沿直线 翻折,使点 落点 处,
, ,
如图,将 绕点 逆时针旋转 得到 ,连接 ,
则 , , , ,
,
连接 ,则 ,
当 、 、 、 四点在一条直线上时, 的值最小,最小值为 的长度,
作 交 的延长线于点 ,
,
,
,
,
,
,
,
,,
的最小值为 .
【点睛】本题主要考查了勾股定理、三角形全等的判定与性质、旋转的性质、含30度角直角三角形的性质、
折叠的性质等知识点,熟练掌握以上知识点,添加适当的辅助线是解此题的关键.
4.(23-24八年级下·福建泉州·期中)如图, 为 的对角线, , 平分
,点F为射线 上一点.
(1)如图1,当点F在 的延长线上,且 ,连接 与 交于点G.
①求证: ;
②若 ,求 的长;
(2)如图2,当点F在线段 上,连接 与 交于点H,若 , ,试探究
三条线段之间的数量关系.
【答案】(1)①见解析;②
(2)
【分析】(1)①由 ,可得 , , ,则 , ,
由 ,可得 ,则 ,由 平分 ,可得 ,
则 ,进而可证 ;②由勾股定理得, ,如图1,过G作 于 ,
证明 ,则 , ,设 ,则 ,由勾股定理得, ,即 ,计算求解然后作答即可;
(2)由 ,可得 ,由 ,可求 , ,
由 ,可得 ,则 ,
,如图2,以 为顶点作 ,交 的延长线于 ,则
, , ,由
, ,可得 ,即 ,
可得 .
【详解】(1)①证明:∵ ,
∴ , , ,
∴ , ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∵ 平分 ,
∴ ,
∴ ,
∴ ;
②解:由勾股定理得, ,
如图1,过G作 于 ,
由①可知, 平分 ,
∵ ,
∴ ,即 ,∵ ,
∴ ,
∵ , ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
设 ,则 ,
由勾股定理得, ,即 ,
解得, ,
∴ 的长为 ;
(2)解:∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
解得, ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
如图2,以 为顶点作 ,交 的延长线于 ,
∴ ,
∴ ,∴ ,
∵ , ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,即 .
【点睛】本题考查了平行四边形的性质,平行线的判定,角平分线,等腰三角形的判定与性质,三角形内
角和定理,勾股定理等知识.熟练掌握平行四边形的性质,平行线的判定,角平分线,等腰三角形的判定
与性质,三角形内角和定理,勾股定理是解题的关键.
5.(22-23八年级下·湖北武汉·期中)如图,在四边形 中, ,且
.
(1)写出A,C,D三点的坐标.
(2)点P从点A出发,以 的速度向点D运动;点Q从点C同时出发,以 的速度向点O运动.规
定其中一个动点到达端点时,另一个动点也随之停止运动,设点P,Q运动的时间为 .
①求t为多少时, .
②如图2,当 时,点E为 的中点,点F在 上, ,求点F的坐标.
【答案】(1) , ,
(2)① 或 时, ;②
【分析】本题考查了平行四边形的性质与判定、勾股定理、等腰三角形的性质等,解题关键是熟练运用平行四边形的性质与判定得出线段之间的关系,列出方程.
(1)根据非负数的性质求出字母的值,写出坐标即可;
(2)①分 和 两种情况,根据平行四边形的性质和等腰三角形的性质列出方程即可;
②延长 交于点M,过Q作 于H,证明 ,设 ,根据勾股定理列出方程即
可.
【详解】(1)解:∵ ,
∴ ,
∴ , , ,
∴ , , ,
∴A,C,D三点的坐标为 , , ;
(2)解:①∵ , ,
∴ 轴.
当 时,四边形 为平行四边形,此时 ,
∴ ,解得 .
当 时,过C作 交 于E,
∵ ,
∴四边形 是平行四边形,
∴ ,
∵ ,∴ ,过C作 于H,则 ,
∵ , ,
∴ ,
∵ .
∴ ,解得 .
综上: 或 时, .
②当 时四边形 为平行四边形.
由①可知此时 ,
∴ , ,则 ,
延长 , 交于点M,过Q作 于H,
∵ ,
∴ ,
∵ , ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ , ,
∵ ,即: ,
∴ ,
∴ .
设 ,则 , , , ,
∵ ,
即 ,
解得: ,∴ ,
∴ .
压轴满分题七、矩形的判定与性质
1.(23-24八年级下·江苏扬州·期中)如图,点 是矩形 边 上一点,连接 ,将 沿 翻
折,点 落在点 处, 的角平分线与 的延长线交于点 ,若 ,当点 从点 运
动到点 时,则点 运动的路径长是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】C
【分析】过点M作 ,交 延长线于G, 延长线于H,可证明四边形 为正方形,当点E
与D重合时, ,设 ,在 中,由勾股定理即可求解.
【详解】过点M作 ,交 延长线于G, 延长线于H
则四边形 为矩形
∵ 平分
∴
∵
∴∴
由折叠可得:
∴
∴四边形 为正方形
∴
∴
当点E与D重合时,
设 ,则
在 中, ,解得
∴
∴当点 从点 运动到点 时,则点 运动的路径长是
故选:C.
【点睛】本题考查了矩形的性质,折叠的性质,角平分线的性质,勾股定理等知识,熟练掌握折叠的性质
及矩形的性质是解题的关键.
2.(23-24八年级下·重庆九龙坡·期中)如图,矩形 中,点E在 边上, ,将
沿 翻折得到 ,连接 ,若 ,则点F到 的距离为 .
【答案】
【分析】先求出 ,证明出 ,连接 交 于点 ,过点 作 于点 ,过点 作
于点 ,利用面积法求出 ,证明 ,从而得到 , , ,再利用面积法即
可求出 ,从而解决问题.
【详解】解: 将 沿 翻折得到 ,
,
,
, ,,
,
,
,
是矩形,
,
, ,
由勾股定理,得 ,
连接 交 于点 ,过点 作 于点 ,过点 作 于点 ,如图,
则 , ,
,
,
,
,
, ,
,
, ,
,
,
,,
, ,
,
.
【点睛】本题考查翻折的性质,平行线的性质,等腰三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,矩
形的性质,面积法,通过作辅助线发现 是解题的关键.
3.(23-24八年级下·湖南永州·期中)如图,在平面直角坐标系中,矩形 的顶点 坐标为 且
.
(1)求对角线 的长度;
(2)把矩形沿直线 对折使点 落在点 处, 与 相交于点 ,求四边形 的周长;
(3)若点 在坐标轴上,平面内是否存在点 ,使以点 为顶点的四边形为矩形?若存在,请
直接写出点 的坐标:若不存在,请说明理由.
【答案】(1) ;
(2) ;
(3)存在, 点坐标为 或 或 或 .
【分析】( )由四边形 是矩形得 , ,又 ,然后根据 角所对直
角边是斜边的一半即可求解;
( )由折叠性质可知, , 垂直平分 ,证明 是等边三角形,即可证明四边形是菱形,设 ,则 ,最后理性质和勾股定理即可求解;
( ) 当 是矩形 的边时,分点 在 轴上,当点 在 轴上, 当 是矩形的对角线时,
分点 在 轴上,当点 在 轴上 即可求解.
【详解】(1)解:∵四边形 是矩形,
∴ , ,
∵点 坐标为 ,
∴ , ,
∵ ,
∴ ;
(2)解:由折叠性质可知, , 垂直平分 ,
∴ , ,
∴ ,
∵四边形 是矩形,
∴ ,
∴ ,
∴ 是等边三角形,
∴ ,
∴ ,
∴四边形 是菱形,
设 ,则 ,
在 中,由勾股定理得 ,
∴ ,
解得: ,
∴ ,
∴四边形 ;
(3)存在,如图,当 是矩形 的边时,当点 在 轴上,
∵ 是 的中点,
∴ ,
∴ ,
∴ 是等边三角形,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ , ,
∵四边形 是矩形,
∴ , , ,
过点 ,作 于点 ,
则 , ,
∴ ,
当点 在 轴上, ,∴ ,
过点 作 轴于点 ,
则 ,
∴ ,
∵ ,
;
如图,当 是矩形的对角线时,
当点 在 轴上时,
∵ , ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
,
当点 在 轴上时,则点 为 ,
综上所述,平面内存在点 ,以点 为顶点的四边形为矩形,点 的坐标为或 或 或 .
【点睛】本题考查了矩形的性质,等边三角形的判定与性质,菱形的判定与性质和勾股定理,熟练掌握知
识点的应用是解题的关键.
4.(23-24八年级下·福建福州·期中)如图1,将矩形 放置于第一象限,使其顶点O位于原点,且
点B,C分别位于x轴,y轴上. 若 满足 ;
(1)求点A的坐标;
(2)取 中点 ,连接 , 与 关于 所在直线对称,连接 并延长, 交x轴于点
P.
①求 的长;
②如图2,点D位于线段 上,且 .点E为平面内一动点,满足 , 连 .请你求出线
段 长度的最大值.
【答案】(1)
(2)① ;②
【分析】(1)由 可得 , ,即可求解;
(2)①证明 ,得到 ,可得 ,即可求解;
②取 的中点 ,连接 , .当点 、 、 三点共线时, 的长度最大,进而求解.
【详解】(1)解: .
∴ , ,解得 , ,
点 的坐标为 ;
(2)解:① 与 关于 所在直线对称,
, , ,
如图,连接 ,
,
, ,
设 , ,
在 中, ,
,
,
,
,
,
,
,
,
四边形 是平行四边形,
,
点 为 的中点,
;
②取 的中点 ,连接 , .,点 是 的中点, .
,
,
,
由中点坐标公式可知:点 的坐标为 ,
,
,
当点 、 、 三点共线时, 的长度最大,
则 的最大值为 ,
的最大值为 .
【点睛】本题主要考查算术平方根和绝对值的非负性、矩形的性质、平行四边形的判定与性质、轴对称的
性质及勾股定理、坐标与图形等知识,熟练掌握矩形的性质及勾股定理是解题的关键;
5.(23-24八年级下·黑龙江齐齐哈尔·期中)综合与探究
如图,将矩形 放在平面直角坐标系中,O为原点,点A在x轴的正半轴上,点B的坐标为 ,
且满足 ,点D是射线 上的一个动点,将 沿直线 翻折,点A的对应点为
.(1)点B的坐标为________;若 ,则点D的坐标为________.
(2)如图1,若点 落在矩形的对角线 上,求点D的坐标.
(3)在(2)的条件下,若M是平面内一点,使四边形 是平行四边形,则点M的坐标为________.
(4)若点 落在矩形 的对称轴上,则 的长为_________.
【答案】(1) ,
(2)
(3)
(4) 或 或
【分析】(1)利用二次根式有意义可求出a、b的值,利用含 的直角三角形的性质得出 ,然
后利用勾股定理求解即可;
(2)利用勾股定理求出 ,进而求出 ,在 中,利用勾股定理求出 ,即可求解;
(3)利用等面积求出 ,利用勾股定理求出 ,即可求解;
(4)根据矩形 的对称轴有两条,分点 分别落在这两条对称轴上讨论即可.
【详解】(1)解:∵ ,
∴ , ,
∴ ,
∴ ,
∴点B的坐标为 ,
∴ , ,
∵ , ,∴ ,
∴ ,即 ,
∴ ,
∴ ,
∴点D的坐标为 ,
故答案为: , ;
(2)解:∵ , , ,
∴ ,
∵翻折,
∴ , , ,
∴ ,
在 中, ,
∴ ,
解得 ,
∴ ,
∴点D的坐标为 ;
(3)解:由(2)知
∵四边形 是平行四边形,
∴ ,
过M作 于H,
∴ ,∴ ,
∴ ,
∴点M的坐标为 ,
故答案为: ;
(4)解:当点 落在与x轴平行的对称轴上时,
如图,设 为矩形 的对称轴,连接 ,
则 , ,
∴ ,
又 ,
∴ ,
∴ 是等边三角形,
∴ ,
∵翻折,
∴ ,
由(1)知 ;
当点 落在与x轴垂直的对称轴上时,
当点 在矩形 内部时,如图,设 为矩形 的对称轴,∴ , , ,
∴ ,
∴ ,
在 中, ,
∴ ,
解得 ,
当点 在矩形 外部时,如图,设 为矩形 的对称轴,
同理 ,
在 中, ,
∴ ,
解得 ,
综上, 的长为 或 或 ,
故答案为: 或 或 .
【点睛】本题考查了坐标与图形,矩形与折叠,勾股定理,含 角的直角三角形的性质,平行四边形的性质等知识,解题的关键是熟练掌握折叠变换的性质、矩形的性质、勾股定理等知识点.
压轴满分题八、菱形的判定与性质
1.(2024·河南·二模)如图,在平面直角坐标系中,边长为4的菱形 的顶点A,B分别在y轴的正
半轴和x轴的正半轴上,且 ,当B在x轴的正半轴上运动时,点A随之在y轴的正半轴上运动,
菱形 的形状保持不变,求在运动过程中,点D到点O的最大距离是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了菱形的性质,勾股定理,作出合适的辅助线,运用勾股定理,利用三角形三边关系找
到何时距离为最大值是解题的关键.取 的中点E连接 、 ,作 垂直 的延长线于点F,求出
, ,然后利用三角形三边关系,当O,E,D在同一条直线上时,点D到点O的距离最大
即可求解.
【详解】如图,取 的中点E连接 、 ,
, .
∴ ,
作 垂直 的延长线于点F,
∵
∴ ,∴ , ,
∵ ,
∴ ,
∴在 中, ,
在运动过程中,当O,E,D在同一条直线上时,点D到点O的距离最大为 .
故选B.
2.(23-24八年级下·浙江宁波·期中)如果菱形有一条对角线等于它的边长,那么称此菱形为“完美菱
形”.如图,已知“完美菱形” 的边长为 是它的较短对角线,点 分别是边 上的两
个动点,且 ,点 为 的中点,点 为 边上的动点,则 的最小值为 .
【答案】 /
【分析】本题考查轴对称 最短路线问题,菱形的性质,勾股定理,用一条线段的长表示两线段和的最小
值是解题的关键.
连接 , ,易知 ,因为 ,所以求 的最小值只要求出 的
最小值,然后减去1即可,再利用将军饮马模型构造出 的最小值时的线段,利用勾股定理求出即
可.
【详解】解:设 与 的交点为 ,连接 , ,
四边形 是菱形,
,
,
,
的最小值为 ,
作点 关于 的对称点 ,延长 交 于点 ,连接 , , ,,
,
的最小值为 ,
四边形 是菱形, ,
,
四边形 是“完美菱形”,
∴菱形的边只能和较短对角线相等,
∵ 的边长为8,
, ,
, ,
, ,
由对称性和菱形的性质,知 ,
,
的最小值为 ,
故答案为: .
3.(23-24八年级下·广西防城港·期中)【探究与证明】
数学课上,老师让同学们以小组为单位,翻折矩形纸片 进行探究活动.同学们经过动手操作探究,
发展空间观念,积累数学活动经验.
【问题情境】如图,在矩形 中, ,将矩形纸片进行折叠.【动手操作】( )如图 ,奋斗小组将该矩形沿对角线 折叠,点 的对应点为点 ,则 与
的关系为:
( )在( )的条件下,求 的值.
【类比操作】( )如图 ,希望小组将矩形 沿着 (点 分别在边 ,边 上)所在的直
线折叠,点 的对应点为点 ,连接 ,求证:四边形 是菱形.
【答案】( ) ;( ) ;( )证明见解析.
【分析】( )由矩形的性质得 , ,由折叠的性质得 , ,
进而得 , ,由 即可得 ;
( )由 得 ,设 ,则 ,
在 中,由勾股定理可得 ,解方程即可求解;
( )证明 即可求证;
本题考查了矩形的性质,折叠的性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理,平行线的性质,菱形的判定,
掌握矩形和折叠的性质是解题的关键.
【详解】解:( )∵四边形 为矩形,
∴ , ,
由折叠可得, , ,
∴ , ,
又∵ ,
∴ ,
故答案为: ;
( ) ,
,
设 ,则 ,
在 中, ,即 ,
,
即 ;
( ) 四边形 为矩形,
,
,
由折叠性质可得, ,
,
,
,
四边形 为菱形.
4.(23-24八年级下·江苏无锡·期中)如图,矩形 的顶点A、C分别在x、y轴的正半轴上,点B的
坐标为 ,点D为对角线 的中点,点P是 边上一动点,直线 交 边于点E.
(1)求证:四边形 为平行四边形;
(2)若 的面积与四边形 的面积之比为 ,求点P的坐标;
(3)设点Q是x轴上方平面内的一点,以O、D、P、Q为顶点的四边形是菱形,直接写出点Q的坐标.
【答案】(1)见解析
(2)
(3) 或 或
【分析】(1)先证 ,推出 ,利用一组对边平行且相等的四边形是平行四边形即可证明;
(2)先求出 ,根据 可得 ,进而可证 ,再
求出 的长即可;
(3)分 为对角线时、 为对角线时、 为对角线时三种情况,利用顶点坐标关系列式求解即可.
【详解】(1)证明: 四边形 是矩形,
,
,
点D为对角线 的中点,
,
在 和 中,
,
,
,
又 ,
四边形 为平行四边形;
(2)解: 矩形 中点B的坐标为 ,
, ,
,
由(1)知 ,
,
,
,
,,点D为对角线 的中点,
,
中 边上的高为3,
,
,
点P的坐标为 ;
(3)解:由(2)知 ,
.
以O、D、P、Q为顶点的四边形是菱形时,设 ,
分三种情况:
当 为对角线时, ,
,
, ,
, ,
, ,
;
当 为对角线时, ,
,
解得 , (舍),
,
, ,, ,
, ,
;
当 为对角线时, ,
,
解得 ,
,
, ,
, ,
, ,
;
综上可知,点Q的坐标为 或 或 .
【点睛】本题考查坐标与图形,矩形的性质,菱形的性质,平行四边形的判定,全等三角形的判定和性质,
第三问有一定难度,注意分情况讨论是解题的关键.
5.(23-24八年级下·广东广州·期中)如图,在矩形 中, ,点 从点 出发向点
运动,运动到点 停止,同时,点 从点 出发向点 运动,运动到点 即停止,点 的速度都是每
秒1个单位,连接 .设点 运动的时间为 秒(1)当 为何值时,四边形 是矩形;
(2)当 时,判断四边形 的形状,并说明理由;
(3)当 为何值时, ;
(4)整个运动当中,直接写出线段 扫过的面积是多少?
【答案】(1)
(2)菱形
(3) 或
(4)64
【分析】(1)由矩形性质得出 , ,由已知可得, ,
,当 时,四边形 为矩形,得出方程,解方程即可;
(2) 时, , ,得出 , , , ,则四边形 为平行四
边形,在 中,由勾股定理求出 ,得出 ,即可得出结论;
(3)过点P作 ,垂足为点E,用t的代数式表示出 ,而 ,在 中运用勾股
定理建立方程,解方程即可;
(4)连接 、 , 、 相交于点 ,线段 扫过的面积 的面积 的面积,即可
得出结果.
【详解】(1)解: 在矩形 中, , ,
, ,
由已知可得, , ,
在矩形 中, , ,
当 时,四边形 为矩形,,
解得: ,
当 时,四边形 为矩形;
(2)解:四边形 为菱形;理由如下:
,
, ,
, ,
, ,
四边形 为平行四边形,
∵四边形 是矩形,
∴ ,
在 中, ,
,
平行四边形 为菱形,
当 时,四边形 为菱形;
(3)解:过点P作 ,垂足为点E,
∴
+
∵四边形 为矩形,
∴ ,
∴四边形 为矩形,
∴ , ,
则 ,
∴在 中,由
得: ,解得: 或 ,
∴当 或 , .
(4)解:连接 、 , 、 相交于点 ,如图3所示,
当点Q在点B时,点P在点D处,当点Q运动到点C时,则点P运动到点A处,
∴则整个运动当中,线段 扫过的面积是: 的面积 的面积,如图3所示:
∵四边形 为矩形,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
同理 ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ 的面积 的面积 矩形 的面积,
整个运动当中,线段 扫过的面积 矩形 的面积 .
【点睛】本题考查了矩形的判定与性质、菱形的判定、勾股定理、平行四边形的判定、三角形面积公式以
及分类讨论等知识;熟练掌握矩形的性质和勾股定理是解题关键.
压轴满分题九、正方形的判定与性质
1.(2024八年级下·江苏·专题练习)如图,在正方形 中, 是 边上的一点, , ,将正方形边 沿 折叠到 ,延长 交 于 ,连接 ,现在有如下结论:① ;②
;③ ;④ .其中结论正确的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【分析】本题考查翻折变换,正方形的性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理等知识.证明
, 即可说明①正确;可以证明 ,显然 不是等边三角形,
可得结论②错误;证明 , 即可说明③正确;证明 ,求出 的面积即
可证明④错误.
【详解】解:如图,连接 .
四边形 是正方形,
, ,
由翻折可知: , , , ,
, , ,
,
, ,
设 ,
,故①正确;
在 中, ,,
,
,
,
,
, ,
,
,
不是等边三角形,
,故②错误;
,
,
,
, ,
,
∴ ,故③正确,
, ,
,
,故④错误,
综上所述:结论正确的是①③,共2个,
故选:B.
2.(2024·陕西西安·模拟预测)如图,在正方形 中, , 是对角线 上两点 点 靠近点 ,
且 ,当 的最小值为 时, 的长为 .【答案】
【分析】本题考查了正方形的性质,平行四边形的性质与判定,线段和的最值问题,勾股定理;平移
至 ,则 ,连接 ,得出四边形 是平行四边形,则 , ,根
据题意可得 ,在 中,勾股定理求得 ,进而即可求解.
【详解】解:如图所示,平移 至 ,则 ,连接 ,
∴四边形 是平行四边形,
∴ , ,
∵ ,
∴
∵在正方形 中, , 是对角线 上两点
∴
∴
在 中,∴
故答案为: .
3.(23-24八年级下·黑龙江鸡西·阶段练习)如图,点P是正方形 对角线 上一动点,点E在射
线 上,且 ,连接 ,O为 中点.
(1)如图1,当点P在线段 上时,试猜想线段 与线段 的数量关系和位置关系,并说明理由;
(2)如图2,当点P在线段 上时,直接写出线段 和线段 之间的数量关系;
(3)如图3,把正方形 改为菱形 ,其他条件不变,当时 ,连接 ,猜想线段
与线段 的数量关系,并说明理由.
【答案】(1) 且 ,理由见解析
(2)
(3) ,理由见解析
【分析】(1)根据点 在线段 上时,利用三角形的全等判定可以得出 ;
(2)利用三角形全等得出, ,由 ,得出 ,要证 ;从三方面分析,当
点 在线段 上( 与 、 不重合)时,当点 与点 重合时,点 恰好在 中点处,当点 在 的
延长线上时,分别分析即可得出;
(3)由四边形 是菱形且 知 ,由菱形是关于对角线对称
的轴对称图形可得 ,结合 得 ,证 是等边
三角形即可得证.
【详解】(1)解: 且 ,
理由如下:当点 在线段 上( 与 、 不重合)时,
∵正方形 是对角线,
,
又 ,
,
,
又 ,
,
,
,
由四边形 内角和为 ,
,
,
,
且 ;
(2)仍然成立,
∵四边形 是正方形, 为对角线,
,
,
,
,
又 ,
.
当点 与点 重合时,点 恰好在 中点处,此时, .
当点 在 的延长线上时,如图.∵ ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ .
∴ 仍然成立,
(3)数量关系: ,
理由:如图3,
∵四边形 是菱形,且 ,
∴ ,
∴ ,
∵点 在对角线 上,
∴由菱形是关于对角线对称的轴对称图形可得: ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
又∵ ,∴ ,
∴ 是等边三角形,
∴ ,
∴ .
【点睛】本题是四边形的综合问题,考查了正方形的性质,全等三角形的判定与性质,菱形的性质,等边
对等角的性质.解题的关键是掌握以上知识点.
4.(2023·江苏苏州·模拟预测)如图 ,在正方形 中, 、 两点分别在边 和 上,
于点 ,交 于点 .
(1)求证: ;
(2)如图 ,过 作 的垂线分别交 、 于 、 两点,求证: ;
(3)如图 ,若 、 和 三点分别为 、 和 的中点, ,求 的值.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)
【分析】(1)过点E作 于点M,根据正方形的性质,利用“ASA”证明 ,即可得
出结果;
(2)过点F作 于点N,先证明四边形 为矩形,得出 ,再根据“ ”证明
,可得出 ,即可得出结果;
(3)连接 并延长交 于点K,连接 ,过点E作 于点I,设正方形边长为 ,则 ,
, ,根据已知条件证明,利用“ ”证明 ,得出
,求出 , ,证明四边形 为矩形,求出
,证明 ,得出 ,算出 ,根据勾股定理算出,根据中位线性质,得出 ,即可得出结果.
【详解】(1)证明:过点E作 于点M,如图所示:
∵四边形 为正方形,
∴ , ,
∵ , ,
∴ ,
∴ , ,
,
,
∴四边形 为矩形,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ .
(2)证明:过点F作 于点N,如图所示:
,
∴ ,
∵四边形 为正方形,
∴ ,,
∴ ,
∴四边形 为矩形,
∴ ,
同理可得:四边形 为矩形,
∴ ,
, ,
∴ ,
,
∴ ,
∴ ,
,
∴ .
(3)解:连接 并延长交 于点K,连接 ,过点E作 于点I,如图所示:
设正方形边长为 ,则 , ,
∵点F为 的中点,
∴ ,
∵ ,
∴ , ,
∵点M为 的中点,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,∴ ,
,
∴四边形 为矩形,
∴ , ,
∴ ,
, ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∵点M、N分别为 、 的中点,
∴ ,
∴ .
【点睛】本题主要考查了正方形的性质,矩形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,平行线的性质,
垂线的定义,中位线的性质,根据题意作出合适的辅助线,熟练掌握全等三角形的判定方法,是解题的关
键.
5.(23-24八年级下·黑龙江哈尔滨·期中)在正方形 中,点M在 上,点N在 的延长线上,且
,连接 ,设 交 于点E.
(1)如图1,求 的度数;
(2)如图2,点F为 上一点,连接 交 于点G,且 ,求证: ;
(3)如图3,在(2)的条件下,过点M作 交 于点H,若 ,且 ,求正方形的边长.
【答案】(1)
(2)见解析
(3)18
【分析】本题考查了正方形的性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理,作出正确的辅助线是解题的关
键.
(1)连接 ,证明 ,即可得到 ,即可解答;
(2)过点 作 交 于点 ,证明 ,可得 ,即可解答;
(3)连接 证明 ,设 ,则 , , ,设 ,利用勾
股定理用 表示出 ,可得 ,取 的中点 证明 ,可得 ,
即可解答.
【详解】(1)解:如图,连接 ,
四边形 是正方形,
, ,
,
,
,
,
,即 ,
;
(2)证明:如图,过点 作 交 于点 ,
,
,
在 和 中,,
,
,
,
,
,
,
,
,即 ;
(3)解:如图,连接 ,
,
,
,
设 ,则 , , , ,
,
根据勾股定理可得 ,
可得方程 ,
可得 ,
即 ,
可得 (舍),
,
如图,取取 的中点 ,,
,
,
,
,
在 和 中,
,
,
,
,
,
正方形 的边长为 .
压轴满分题十、一次函数的图象与性质
1.(2024八年级·全国·竞赛)将函数 的图象记为 .若一次函数 的图象与 有交点,
则 的取值范围是( )
A. B. 或 C. 或 D. 或
【答案】D
【分析】本题考查了一次函数的图象性质与不等式的关系,找出一元一次不等式是解题的关键;根据 的非负性得 或 两种情况,分类讨论得一元一次不等式,解不等式即可得出结论;
【详解】图象如图所示:设 ,
当 时, ,
,
当 时, ,
,
过点 ,当y过 处,即同时过A、B时,
将 代入 得:
解得:
当 时, 的图象与 在第一象限有交点,
时,当 与 平行时, 的图象与 无交点,
,
时, 的图象与 在第二象限有交点,故选:D
2.(23-24八年级下·福建福州·阶段练习)在平面直角坐标系 中,一次函数 和
,无论 取何值,始终有 , 的取值范围为 .
【答案】 且
【分析】本题考查一次函数的图象及性质,由题意可知 ,且 在 的上方,则 ,当
经过点 时, , 此时两直线相交,即可得到 时, ,熟练掌握一次
函数的图象及性质,通过所给的条件确定两条直线的位置关系是解题的关键.
【详解】解:∵ ,
∴直线经过定点 ,
∵无论 取何值,始终有 ,
∴ ,且 在 的上方,
∴ ,
当 经过点 时,
,
∴ , 此时两直线相交,
∴ 时, ,
即 且 ,
故答案为: 且 .
3.(23-24八年级下·云南昆明·期中)如图,在平面直角坐标系中,直线 与x轴,y轴分别交于点 ,经过点C的直线与x轴交于点 .
(1)求直线 的解析式;
(2)点G是线段 上一动点,连接 ,若 把 分成两个三角形,且满足 ,求点
G的坐标;
(3)已知D为 的中点,点E是平面内一点,当 是以 为直角边的等腰直角三角形时,直接写出
点E的坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)点E的坐标为 或 或 或
【分析】(1)根据题意,求得点C的坐标,结合B的坐标,利用待定系数法求解析式即可;
(2)求出 ,设 ,根据 得到 ,根据三角形的面积即可求得
的值,进而求得G点的坐标;
(3)分类讨论:①当点D为直角顶点时,②当点C为直角顶点时,根据等腰直角三角形以及全等三角形
的性质即可求解.
【详解】(1)解:∵直线 与x轴,y轴分别交于点 ,
∴令 ,则 ,解得 ,
令 ,则 ,
∴ , ,
设直线 的解析式为 ,∵直线 过点 , ,
,解得 ,
∴直线 的解析式为 ,
(2)解:如图,
∵ , , ,
, ,
,
设 ,
当 ,即 时,
由 可得 ,
,
;
(3)解: ,D为 的中点,
∴ ,
①当点D为直角顶点时,如图,过点D作 轴于点F,过点E作 于点G,交x轴于点H,
是等腰直角三角形,
, ,
,
∴
,
, ,
∵ , ,
, , ,
, ,
,
同理可得 ,
∴点E的坐标为 或
②当点C为直角顶点时,如图,过点 作 轴于 ,过点E作 轴于 ,同①可得 ,
, ,
∵ , ,
, , ,
,
,
同理可得 .
综上所述,点E的坐标为 或 或 或 .
【点睛】本题为一次函数的综合应用,涉及知识点有待定系数法、等腰直角三角形的性质、三角形的面积
及分类讨论思想等.在(1)中注意待定系数法的应用步骤,在(2)中利用三角形的面积公式是解题的关键,在
(3)中确定出E点的位置是解题的关键.
4.(23-24八年级下·湖北荆门·阶段练习)如图,直线 分别与 轴交于 两点,点 的
坐标为 ,过点 的直线交 轴正半轴于点 ,且 .
(1)直接写出 两点的坐标;
(2)在 轴上方是否存在点 ,使以点 为顶点的三角形与 全等?若存在,求出点 的坐标,
若不存在,请说明理由;
(3)点 是 轴上的一点,连接 ,将 沿直线 翻折,当点 的对应点 恰好落在 轴上时,求此
时直线 的函数表达式.【答案】(1)点 的坐标为 ,点 的坐标为 ;
(2) 或 ;
(3) 或 .
【分析】( )由直线 过点 ,利用一次函数图象上点的坐标特征可求出 的值,进而可得出点 的坐标
及 的长度,结合 ,可求出点 的坐标;
( )分 和 两种情况解答即可求解;
( )设 ,则 或 ,在 中,利用勾股定理可得出关于 的方程,解之得到
点 的坐标,再利用待定系数法即可求出;
本题考查了待定系数法求函数解析式,坐标与图形,勾股定理,折叠的性质,全等三角形的性质,运用分
类思想是解题的关键.
【详解】(1)解:直线 过点 ,
∴ ,
∴ ,
当 时, ,
∴点 的坐标为 ,即 ,
∵ ,
∴ ,
∵点 在 轴正半轴,
∴点 的坐标为 ;
(2)解:分 和 两种情况考虑,如图 ,
当 时,∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴ , ,
∴ ,
∴点 的坐标为 ;
当 时, , ,
∴ ,
∴点 的坐标为 ;
综上所述,点 的坐标为 或 ;
(3)解:依照题意画出图形,如图 所示,
由翻折得, , ,
∵ , ,
∴ ,
∴ 或 ,
∴设 ,则 或 ,
在 中, ,
∴ ,
即 或 ,
解得 或 ,
∴点 的坐标为 或 ,
设直线 的函数表达式为 ,∴ 或 ,
解得 或 ,
∴直线 的函数表达式为 或 .
5.(2024·河北邯郸·二模)如图,直线 与直线 交于点 ,与y轴交于
点P,直线 经过点 ,且与y轴交于点Q,直线 分别交y轴、直线 、 于A,B,C三点.
(1)求m的值及直线 的函数表达式;
(2)当点A在线段 上(不与点P,Q重合)时,若 ,求a的值;
(3)设点 关于直线 的对称点为K,若点K在直线 ,直线 与x轴所围成的三角形内部(包括边
界),求a的取值范围.
【答案】(1) ,
(2) 或
(3)
【分析】(1)利用待定系数法即可求解;
(2)当 时,点 ,再将 分别代入直线 、 的解析式,可求出点B、C的坐标,当时,分两种情况讨论,情况一:当点 在点 下方时;情况二:当点 在点 上
方时,分别求解即可;
(3)设对称点 ,当点 落在直线 上时, ,进而求出a的值;当点 落在
轴上时, ,进而求出a的值,因此即可得出直线 与 轴所围成的三角形内部(包括边界)时,a的
取值范围.
【详解】(1)将点 代入 ,
得 ,
解得 .
点 ,
将点 ,点 代入 ,
得 ,
解得 ,
直线 的函数表达式为 ;
(2)由题意可得 , ,
直线 分别交 轴、直线 于点 ,点 ,点C,
当 时,点 ,
由 ,解得 ,
则点 ,
由 ,解得 ,则点 ,
当 时,
情况一:当点 在点 下方时,如图1,此时点 为 的中点.
,
解得 ,且 ,符合题意;
情况二:如图2,当点 在点 上方时,
,
,
解得 ,且 ,符合题意.
综上所述,当 或 时, ;
(3)设点 关于直线 的对称点 ,
当点 落在直线 上时, ,
此时 ,
当点 落在 轴上时, ,
此时 ,点 在直线 ,
直线 与 轴所围成的三角形内部(包括边界)时,a的取值范围为 .
【点睛】本题是一次函数综合题,主要考查了一次函数图像交点问题、待定系数法求函数解析式等问题,
明确两直线平行则k值相等是解题的关键.
压轴满分题十一、一次函数与方程、不等式
1.(23-24八年级上·江苏泰州·阶段练习)在平面直角坐标系中,一次函数 和
,无论 取何值,始终有 ,则 的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查一次函数综合问题, 充分掌握一次函数的图象和性质是求解本题的关键.先判断两直
线平行,始终有 ,求解当 过 时, ,再利用数形结合的方法解题
即可.
【详解】解:由题意可知:∵一次函数 的图象过定点 ,
一次函数 过定点 ,
∵无论 取何值,始终有 ,
∴两直线平行,才会始终有 ,
∴ ,
当 过 时,
∴ ,
解得: ,
此时两条直线相交,如图,
∴ 且 ,
当 时,如图,不符合题意;
故选:D
2.(23-24八年级下·甘肃张掖·阶段练习)一次函数 与 的图象如图所示,
当 时, ,则满足条牛的k的取值范围是 .【答案】 且
【分析】本题考查根据两条直线的交点求不等式的解集,联立 与 ,求出两条直线交点
的横坐标,根据当 时, ,结合图象列不等式,即可求解.
【详解】解:联立 与 ,
得 ,
解得 ,
即一次函数 ( )与 的图像的交点的横坐标为 ,
当 时, ,
,
∴ ,
解得 ;
当 时, 与 两条直线平行,且 的图象在直线 的下方,所以,当 时,
,满足题意;
又 ,
满足条件的 的取值范围是 且 ,
故答案为: 且 .3.(23-24九年级下·河北邯郸·期中)如图,直线 与 轴交于点 ,直线 与 轴交
于点 ,直线 与直线 相交于点 .
(1)求点 的坐标;
(2)点 是直线 上一点,求当 时,点 的坐标;
(3)若直线 ,当 时,对 的每一个值都有 ,直接写出 的取值范围.
【答案】(1)点 的坐标为
(2) 或点
(3)
【分析】本题考查一次函数的图像和性质,掌握待定系数法求一次函数的解析式,一次函数的旋转是解题
的关键.
(1)利用待定系数法求出直线 的解析式,然后联立解方程组求交点坐标即可;
(2)先求出点A的坐标,然后设点 ,根据 列方程解题即可;
(3)利用数形结合,分 和 两种情况,利用直线旋转进行解题即可.
【详解】(1)解:将点 代入 ,得 ,解得 ..
解方程组 ,解得 .
点 的坐标为 ;
(2)直线 与 轴的交点 ,设点 ,
.
当 时,有 或 ,解得 或 .
则点 或点 ;
(3)解:由题可知直线 是绕原点旋转的直线,
当 时,直线 自 开始逆时针旋转,设 与 的交点为点N,当N的坐标为 时, ,
∴此时 的取值范围为 ;
当 时,直线 自 开始顺时针旋转到 时,均满足题意,即 ,
∴此时 的取值范围为 ;
综上所述 的取值范围为 .
4.(23-24八年级下·重庆·期中)如图1,在平面直角坐标系中,直线 与 轴交于点 ,与 轴
交点 ,点 在 轴上,点 在 轴正半轴上,且 .点 是直线 与线段 的交点.(1)求直线 的解析式;
(2)若 为直线 上一动点,连接 ,当 时,求点 的坐标;
(3)如图2,连接 ,在直线 上是否存在动点 ,便得 ,若存在,请直接写
出点 的坐标,若不存在.请说明理由.
【答案】(1)直线 的解析式为:
(2)点 的坐标
(3)存在,点 的坐标为 , ,理由见详解
【分析】(1)根据直线 ,点 的坐标分别求出点 的坐标,由此即可求解;
(2)根据题意分别算出 的坐标,算出 的面积,再算出 的面积,设 ,
根据 ,即可求解;
(3)根据题意可得 ,图形结合,分类讨论即可求解.
【详解】(1)解:直线 与 轴交于点 ,与 轴交点 ,
∴令 时, ;令 时, ;
∴ , ,
∴ ,则 ,
∵点 是直线 与线段 的交点,
∴当 时, ,∴ ,
设直线 的解析式为: ,
∴ ,
解得, ,
∴直线 的解析式为: ;
(2)解:由(1)可知直线 的解析式为: ,
令 时, ,则 ,
∵ , , ,
∴ ,
∴ ,
∵点 为直线 上一动点,且直线 的解析式为 ,
∴设 ,如图所示,连接 ,
∴ ,,
当点 在 轴右边时, ,
∴ ,
解得, (不符合题意,舍去);
当点 在 轴左边时, ,
∴ ,
解得, ,
∴ ;
当 时,
∴ ,
解得, ,
∴ ;
综上所述,点 的坐标 ;
(3)解:存在,点 的坐标为 , ,理由如下,
已知 , ,
∴直线 的解析式为: ,
∴ , , 是等腰直角三角形,
∴ ,
∴ ,
∴若 ,则 ,
第一种情况,如图所示,连接 交 于点 ,∵ , ,
∴ 是等腰三角形, , ,
∵ 是 的外角,即 ,
∴点 即为所求点的位置,
设直线 的解析式为 , , ,
∴ ,
解得, ,
∴直线 的解析式为: ,
联立直线 与直线 的解析式,
∴ ,
解得, ,
∴ ;
第二种情况,如图所示, 关于 的对称,则 ,∴ ,
由第一种情况可得, , ,
根据中点坐标公式得, ,
综上所述,存在,点 的坐标为 , .
【点睛】本题主要考查一次函数图象的性质,一次函数与二元一次方程组求交点,相似三角形的判定和性
质,角度的和差计算的方法,掌握一次函数图象的性质是解题的关键.
5.(23-24八年级下·福建福州·期中)如图1,在平面直角坐标系中,直线 与 交于点
,且分别交x轴于A、C两点.
(1)求a,b的值及点A,C的坐标;
(2)在直线 上找一点D,使得 是 的面积的2倍,求出点D的坐标;
(3)y轴上有一动点P,直线 上有一动点M,点N在平面上,若四边形 是正方形,求出点N的坐
标.
【答案】(1) , , ,
(2) 或
(3) 或
【分析】本题考查的是一次函数综合运用,涉及到一次函数的性质、勾股定理的运用、正方形的存在性问
题等;(1)把 分别代入 与 即可求出a,b的值,分别令 与
即可得到点A,C的坐标;
(2)过 作 交 于 ,则 ,再求出 的面积,根据 是 的
面积的2倍列方程求解即可;
(3)过 作 于 ,过 作 于 ,当四边形 是正方形时,可证得 设
, ,根据全等求出坐标,再根据平移求出点N的坐标.
【详解】(1)把 代入 可得 ,解得 ,
∴ ,
令 ,解得 ,
∴ ,
把 代入 可得 ,解得 ,
∴ ,
令 ,解得 ,
∴ ;
(2)过 作 交 于 ,设 ,则 ,
∴ ,
∴ ,
∵ , ,
∴ ,
∵ 是 的面积的2倍,
∴ ,
∴ ,解得 或 ,
∴ 或 ;
(3)根据题意设 , ,
当 在第一象限时,如图,过 作 于 , 于 ,则
∴ , , , ,
当四边形 是正方形时, , ,从 平移到 与从 平移到 平移规则一致,
∴∴ ,
∴ , ,
∴ ,解得
∴ , ,
∴ 向左平移 个单位长度,再向上平移 个单位长度得到
∴ 向左平移 个单位长度,再向上平移 个单位长度得到 ;
当 在第四象限时,如图,过 作 于 , 于 ,则
∴ , , , ,
当四边形 是正方形时, , ,从 平移到 与从 平移到 平移规则一致,
∴
∴ ,
∴ , ,
∴ ,解得∴ , ,
∴ 向左平移 个单位长度,再向下平移 个单位长度得到
∴ 向左平移 个单位长度,再向下平移 个单位长度得到 ;
当 在第二象限时,如图,过 作 于 , 于 ,则
∴ , , , ,
当四边形 是正方形时, , ,从 平移到 与从 平移到 平移规则一致,
∴
∴ ,
∴ , ,
∴ ,解得 不合题意;
综上所述, 或 .
压轴满分题十二、一次函数的应用
1.(23-24八年级下·江苏南通·期中)如图所示的是“顺风车”与“快车”的行驶里程 (千米)与计费
(元)之间的函数关系图象.有下列说法:①“快车”行驶里程不超过5千米计费8元;②“顺风车”行
驶里程超过2千米的部分,每千米计费1.2元;③点A的坐标是 ;④甲、乙两地之间的路程是15
千米,则“顺风车”要比“快车”少用3.4元,其中正确的个数为( )A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】D
【分析】①根据“滴滴快车”的行驶里程 (公里)与计费 (元)之间的函数关系图象的拐点为 ,
即可得知结论成立;
②根据“单价 超出费用 超出距离”即可算出“顺风车”行驶里程超过2公里的部分,每公里计费价格,
从而得知结论成立;
③设出“滴滴顺风车”与“滴滴快车”超出部分的函数解析式,利用待定系数法求出两个函数解析式,再
联立成方程组,解方程组即可得出A点的坐标,从而得知结论成立;
④将 分别代入 、 中,求出费用即可判定结论成立.
【详解】①根据“滴滴快车”的行驶里程 (公里)与计费 (元)之间的函数关系图象可知:行驶里程
不超过5公里计费8元,即①正确;
②“滴滴顺风车”行驶里程超过2公里的部分,每公里计费为 (元),故②正确;
③设 时,“滴滴快车”的行驶里程 (公里)与计费 (元)之间的函数关系式为 ,
将 , 代入函数解析式得:
,
解得:
“滴滴快车”的行驶里程 (公里)与计费 (元)之间的函数关系式为 ;
当 时,设“滴滴顺风车”的行驶里程 (公里)与计费 (元)之间的函数关系式为,
将 、 代入函数解析式得:
,
解得:
“滴滴顺风车”的行驶里程 (公里)与计费 (元)之间的函数关系式为
联立 、 得:
,
解得:
点的坐标为 ,故③正确;
④将 分别代入 , ,
即甲、乙两地之间的里程是15公里,则“顺风车”要比“快车”少用 元,故④正确.
综上可知,正确的结论个数为4个.
故选D.
【点睛】本题考查了一次函数的应用、待定系数法求函数解析式以及解二元一次方程组,解题的关键是:
结合图象找出点的坐标,结合点的坐标利用待定系数法求出函数解析式.
2.(23-24八年级下·江苏宿迁·期中)如图,在平面直角坐标系中,矩形 的顶点O在原点,顶点A、
B分别在x轴、y轴的正半轴上, , ,D为 的中点,E、F是边 上的两个动点,且,当四边形 的周长最小时,点E的坐标为 .
【答案】
【分析】本题考查一次函数与几何图形的综合应用,在 上截取 ,连接 ,易得四边形 为
平行四边形,进而得到 ,根据 为定值,得到当 最小时,四边形 的周长最
小,作点 关于 轴的对称点 ,连接 ,得到 ,即当 三
点共线时, 最小,四边形 的周长最小,求出直线 的解析式,进而求出点 的坐标即可.
【详解】解:∵矩形 , , ,
∴ , , ,
∴ ,
∵ 为 的中点,
∴ , 的长为定值,
在 上截取 ,连接 ,则: , ,
∵ ,
∴四边形 为平行四边形,
∴ ,
∵四边形 的周长 ,且 的长为定值,
∴当 最小时,四边形 的周长最小,
作点 关于 轴的对称点 ,连接 ,则: ,
∵
∴当 三点共线时, 最小,四边形 的周长最小,
设直线 的解析式为: ,则: ,解得: ,
∴ ,
当 时, ;
∴ ;
故答案为: .
3.(2024八年级·全国·竞赛)近两年国际局势出现了一些不安因素,为保障国家安全,需要将
三地的军用物资全部运往 两地,已知 三地的军用物资分别有100吨、100吨、80吨,且运
往 地的数量比运往 地的数量的2倍少20吨.
(1)这批军用物资运往 两地的数量各是多少?
(2)若由 地运往 地的物资为60吨, 地运往 地的物资为 吨, 地运往 地的物资数量少于 地运
往 地的物资数量的2倍,且 地运往 地的物资不超过25吨,则 三地的物资运往 两地的
方案有哪几种?
(3)如果将 三地的军用物资运往 两地的费用如下表:
地 地 地
运往 地的费用(元/吨) 220 200 200
运往 地的费用(元/吨) 250 220 210
那么在(2)的条件下,运送这批物资的总费用是多少?
【答案】(1) 、
(2)5种(3) 或 或 或 或
【分析】本题考查了一元一次不等式组的应用、二元一次方程组的应用等知识,正确找出题中的等量关系
和不等关系是解题的关键.
(1)设出运往 地的数量为未知数,从而表示出运往 地的数量,进一步列出方程并求解即可;
(2)根据题意得到一元一次不等式组,再找出符合条件的整数值即可;
(3)将总费用表示出来,分别将可取的值代入即可求解.
【详解】(1)解:设运往 地的数量为 吨,则运往 地的数量为 吨,
依题意有: ,
解得: ,
答:运往 地的数量为 吨,运往 地的数量为 吨;
(2)由题意知, 地运往 地的数量为x吨, 地运往 地、 地的数量分别为 吨、
吨, 地运往 地的数量为 吨,则:
,
解得 ;
为整数,故有以下5种方案:
地 地 地
41 79 60
第一
种
59 21 20
42 78 60
第二
种
58 22 20
43 77 60
第三
种
57 23 20
44 76 60
第四
种
56 24 2045 75 60
第五
种
55 25 20
(3)总费用 ,
即 ,
当 时, (元);
当 时, (元);
当 时, (元);
当 时, (元);
当 时, (元).
4.(23-24八年级上·安徽滁州·期末)元旦前夕,某盆栽超市要到盆栽批发市场批发A,B两种盆栽共300
盆,A种盆栽盆数不少于B种盆栽盆数,付款总额不超过3320元,两种盆栽的批发价和零售价如下表.设
该超市采购x盆A种盆栽.
品名 批发市场批发价:元/盆 盆栽超市零售价:元/盆
A种盆栽 12 19
B种盆栽 10 15
(1)求该超市采购费用y(单位;元)与x(单位;盆)的函数表达式,并写出自变量x的取值范围;
(2)该超市把这300盆盆栽全部以零售价售出,求超市能获得的最大利润是多少元;
(3)受市场行情等因素影响,超市实际采购时,A种盆栽的批发价每盆上涨了 元,同时B种盆栽
批发价每盆下降了m元.该超市决定不调整盆栽零售价,发现将300盆盆栽全部卖出获得的最低利润是
1460元,求m的值.
【答案】(1)
(2)商场能获得的最大利润为1820元
(3)
【分析】本题考查一次函数的应用、一元一次不等式组的应用、解一元一次方程,理解题意,正确列出函
数解析式是解答的关键.
(1)根据题意列函数解析式和不等式组求解即可;(2)设利润为W,根据题意得到总利润 ,利用一次函数的增减性质求解即可;
(3)设利润为W,根据题意得到总利润 ,分 和 ,利用一次函
数的增减性质求解即可.
【详解】(1)解:该超市采购x盆A种盆栽,则采购 盆B种盆栽,
根据题意, ,
由题意得: ,
解得: ,
答:该商场的采购费用y与x的函数关系式为 ;
(2)解:设总利润为W,根据题意得:
,
∵ ,
∴W随x的增大而增大,又 ,
∴当 时,W最大,最大值为1820,
答:商场能获得的最大利润为1820元;
(3)解:设总利润为W元,根据题意得:
,
当 即 时,W随x的增大而增大,
又∵ ,
∴当 时,W有最小值为 ,
解得 ,舍去;
当 即 时,W随x的增大而减小,
又∵ ,∴当 时,W有最小值为 ,
解得: ,
综上分析可知,满足条件的m值为2.
5.(23-24八年级下·江西南昌·期中)如图1,已知函数 与x轴交于点A,与y轴交于点B,点C
与点A关于y轴对称.
(1)求直线 的函数解析式;
(2)设点M是x轴上的一个动点,过点M作y轴的平行线,交直线 于点P,交直线 于点Q.
①若 的面积为 ,求点Q的坐标;
②点M在线段 上,连接 ,如图2,若 ,直接写出P的坐标.
【答案】(1) ;
(2)① 或 ;② 或 .
【分析】(1)先确定出点 坐标和点 坐标,进而求出点 坐标,最后用待定系数法求出直线 解析式;
(2)①先表示出 ,最后用三角形面积公式即可得出结论;
②分点 在 轴左侧和右侧,由对称得出 , ,所以,当 即
可,利用勾股定理建立方程即可 ,即可求解.
【详解】(1)解:对于 ,
由 得: ,
.由 得: ,
解得: ,
,
点 与点 关于 轴对称.
,
设直线 的函数解析式为 ,
,解得: ,
直线 的函数解析式为
(2)①设点 ,则点 ,点 ,
过点 作 与点 ,
则 , ,
则 的面积 ,解得: ,
故点 的坐标为 或 ;
②如图2,当点 在 轴的左侧时,
点 与点 关于 轴对称,
,
,,
,
,
,
,
设 ,则 ,
, , ,
,解得: ,
,
如图2,当点 在 轴的右侧时,
同理可得 ,
综上,点 的坐标为 或 .
【点睛】本题考查了一次函数综合题,主要考查了待定系数法,三角形的面积公式,直角三角形的判定,
勾股定理,坐标轴上点的特点,分类讨论是解本题的关键.