北京市2025-2026学年八年级下学期期末模拟自测数学试卷(二)人教版(含答案)

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北京市2025-2026学年八年级下学期期末模拟自测数学试卷
一.选择题(共8小题,满分24分,每小题3分)
1.(3分)(2025秋 顺德区月考)若点A(2,﹣1)关于x轴对称的点在(  )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
2.(3分)(2025秋 大连期中)下列图形中,既是轴对称图形又是中心对称图形的是(  )
A. B. C. D.
3.(3分)下列说法中,正确的有(  )
①三角形是边的数量最少的多边形;
②等边三角形和长方形都是正多边形;
③n边形就有n条边,n个顶点,n个内角;
④六边形从一个顶点出发可以画3条对角线,所有的对角线共有9条.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
4.(3分)(2025 西安校级模拟)将直线y=2x﹣6向左平移m个单位后交y轴于正半轴,则m的值可能是(  )
A.1 B.2 C.3 D.5
5.(3分)(2023秋 蜀山区期末)对于实数a,b,定义符号min{a,b},其意义为:当a≥b时,min{a,b}=b,当a<b时,min{a,b}=a,例如:min{2,﹣1}=﹣1,min{2,5}=2,若关于x的函数y=min{2x﹣1,﹣x+5},则该函数的最大值为(  )
A.0 B.2 C.3 D.5
6.(3分)(2024春 邳州市期中)已知:在菱形ABCD中,∠A=120°,AB=2,则BD的长为(  )
A.2 B. C. D.
7.(3分)(2023秋 雁塔区校级期末)一次函数y1=ax+b与y2=cx+d的图象如图所示,下列结论中正确的有(  )
①对于函数y1=ax+b来说,y随x的增大而减小
②函数y=ax+d的图象不经过第一象限

④d=a+b﹣c
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
8.(3分)(2025 西城区校级模拟)在菱形ABCD中,点O为对角线BD的中点,点E、F分别为线段AB、AD上的点,EO的延长线交线段CD于点H,FO的延长线交线段CB于点G,连接EG、GH、HF、FE.以下结论:①EF=GH;②若EG⊥BD,则AE=CG;③存在无数个点E,使得四边形EFHG为菱形;④若四边形EFHG为矩形,则AE=AF,其中正确的结论是(  )
A.①②③ B.③④ C.①②④ D.①②③④
二.填空题(共8小题,满分24分,每小题3分)
9.(3分)(2025 海州区校级二模)函数中自变量x的取值范围是     .
10.(3分)(2024春 韶关期末)若点A(a,b)在直线y=﹣x+2上,则a+b的值是     .
11.(3分)(2023 原平市模拟)小华在复习四边形的相关知识时,绘制了如图所示的框架图,④号箭头处可以添加的条件是     .(写出一种即可)
12.(3分)(2024 周口一模)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°,BC=2,DE是△ABC的中位线,点D′在线段DB上,将△DEA沿着直线DB向右平移,使点D与点D′重合,点E,A的对应点依次为E′,A′,连接EA′,EE′,当△EA′E′是等腰三角形时,DD′的长为     .
13.(3分)(2025 汇川区四模)如图,矩形ABCD的对角线AC与BD相交于点O,若∠DBC=30°,则∠AOD的度数为     °.
14.(3分)如图,已知E是正方形ABCD的边CD上任意一点,过E作EF⊥AC于点F,延长BF交直线AE于点G,则∠BGC=    .
15.(3分)(2024春 西山区校级月考)菱形ABCD在平面直角坐标系中的位置如图所示,已知点A,B的坐标分别为和(0,﹣1),点C,D在坐标轴上,则菱形ABCD的面积为     .
16.(3分)已知点P(1,2)关于x轴对称的点为P′,直线y=kx+b经过点P′与点A(3,2),则直线对应的函数表达式为     .
三.解答题(共9小题,满分52分)
17.(5分)(2024 北碚区校级三模)在学行线后,小西进行了如下思考,夹在一组平行线间的线段的垂直平分线,与平行线的两个交点和线段两端点所构成的四边形是什么四边形.请根据小西的思路完成以下作图与填空.
已知:如图,AD∥BC,连接AC.
(1)用直尺和圆规完成以下基本作图:作线段AC的垂直平分线EF,EF分别交BC,AC,AD于点E,O,F,连接AE,CF.
(2)求证:四边形AECF是菱形.
证明:∵AD∥BC,
∴①    ,
∵EF是AC的垂直平分线,
∴OA=OC,AE=CE,
在△AOF和△COE中,

∴△AOF≌△COE(ASA),
∴③    ,
∴四边形AECF是平行四边形(一组对边平行且相等的四边形是平行四边形),
∵AE=CE,
∴四边形AECF是菱形(一组邻边相等的平行四边形是菱形).
在作图过程中,小西进一步研究发现:夹在一组平行线间的线段的垂直平分线,与平行线的两个交点和线段两端点所构成的四边形是     .
18.(5分)(2025春 毕节市期末)全球首次“人机共跑”半程马拉松于2025年4月19日在北京完赛,经过2时40分42秒的奔跑,机器人“天工Ultra”率先冲过终点拱门,夺得桂冠.受到该项赛事启发,某中学机器人兴趣小组也举办了“机器人竞速比赛”,比赛中甲、乙两台机器人的赛跑路程s(m)和赛跑时间t(min)之间的关系如图所示,请根据图象信息回答下列问题:
(1)本次比赛全程是     m,机器人     先到达终点;
(2)机器人甲的平均速度是     m/min,其路程s和时间t的关系式是     ;
(3)机器人乙由于故障在途中停留了     min,恢复运行后,机器人乙的速度     机器人甲的速度.(填“>”“=”或“<”)
19.(5分)(2024春 海陵区校级月考)如图,在平行四边形ABCD中,BE⊥AC于点E,DF⊥AC于点F.求证:AF=CE.
20.(6分)(2024 天山区校级二模)如图,在菱形ABCD中,对角线AC,BD交于点O,过点A作AE⊥BC于点E,延长BC到点F,使CF=BE,连接DF.
(1)求证:四边形AEFD是矩形;
(2)连接OE,若AB=10,BE=6,求OE的长度.
21.(6分)(2023春 沙坪坝区校级期末)如图,在矩形ABCD中,BC=3,对角线AC,BD交于点O,将△BOC沿直线BD翻折至矩形ABCD所在平面内,得到△BOC′,BC′与AD交于点E,OC′与AD交于点F,连接AC′,若C′O∥DC,则点E到AC′的距离为     .
22.(6分)(2025秋 新城区校级期中)某城市自来水实行阶梯水价,收费标准如下表所示:
月用水量/m3 x≤12 12<x≤18 x>18
收费标准/(元/m3) 2 2.5 3
(1)当用水量超过12m3但不超过18m3时,写出应交水费y(元)与月用水量x(m3)之间的关系式;
(2)某用户9月份交水费34元,求所用水量.
23.(5分)(2025 西城区校级开学)在平面直角坐标系xOy中,函数y=﹣x+b与y=3x+3的图象交于点(a,3).
(1)求a,b的值;
(2)当x>1时,对于x的每一个值,函数y=mx(m≠0)的值小于函数y=3x+3的值,且大于函数y=﹣x+b的值,直接写出m的取值范围.
24.(7分)(2025 双流区)在平面直角坐标系xOy中,直线m为经过(0,2)且垂直于y轴的直线,直线n为经过(3,0)且垂直于x轴的直线.图形G关于直线m的对称图形称为图形G的一次对称图形,记作图形G1,图形G1关于直线n的对称图形称为图形G的二次对称图形,记作图形G2,根据定义,回答下列问题:
(1)点A(1,﹣1)的一次对称点的坐标与二次对称点的坐标分别为    ,    ;
(2)点B(x,y)在第三象限,B1,B2分别是点B的一次对称点与二次对称点,△BB1B2为等腰直角三角形.
①求y与x之间满足的数量关系;
②已知M(1,0),N(﹣1,﹣1),写出的最小值为    ;
(3)已知点C(1,a),D(2,a),若以CD为边的正方形CDPQ(P、Q在线段CD的上方)的二次对称图形与过(0,a+3)且垂直于y轴的直线有公共点,写出a的取值范围.
25.(7分)(2023秋 徐州期末)如图,直线AB与x、y轴分别交于点A(6,0)、B(0,6).P为x轴上的动点,连接BP,将线段PB绕点P按顺时针方向旋转90°,得到线段PC,接BC.
(1)求直线AB对应的函数表达式;
(2)当点P坐标为(2,0)时,在y轴上是否存在点D,使得S△BDC=S△BPC?若存在,求出点D的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)连接OC,则BC+OC的最小值为     .(直接写结果)
参考答案与试题解析
一.选择题(共8小题,满分24分,每小题3分)
1.(3分)(2025秋 顺德区月考)若点A(2,﹣1)关于x轴对称的点在(  )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【考点】关于x轴、y轴对称的点的坐标.
【专题】平面直角坐标系;几何直观.
【答案】A
【分析】先根据轴对称的性质求出点A(2,﹣1)关于x轴对称的点的坐标,再根据横、纵坐标的正负判断所在象限,明确关于x轴对称的点的坐标变化规律:横坐标不变纵坐标变为原来的相反数.
【解答】解:∵已知点A(2,﹣1),关于x轴对称的点的坐标:横坐标保持2不变,纵坐标﹣1的相反数是1,
∴对称点的坐标为(2,1),
∴点(2,1)的横坐标和纵坐标都是正数,符合第一象限的坐标特征;
故选:A.
【点评】本题考查关于坐标轴对称的两点的坐标之间的关系,判断点所在象限,解题的关键是掌握关于x轴对称的两个点的横坐标相等,纵坐标互为相反数.
2.(3分)(2025秋 大连期中)下列图形中,既是轴对称图形又是中心对称图形的是(  )
A.
B.
C.
D.
【考点】中心对称图形;轴对称图形.
【专题】平移、旋转与对称;几何直观.
【答案】D
【分析】轴对称图形的关键是寻找对称轴,图形两部分折叠后可重合,中心对称图形是要寻找对称中心,旋转180°后与自身重合,根据轴对称图形与中心对称图形的概念求解.
【解答】解:A.选项中图形不是轴对称图形,也不是中心对称图形,不符合题意;
B.选项中图形是轴对称图形但不是中心对称图形,不符合题意;
C.选项中图形是轴对称图形但不是中心对称图形,不符合题意;
D.选项中图形既是轴对称图形又是中心对称图形,符合题意.
故选:D.
【点评】本题考查了中心对称图形,轴对称图形,掌握中心对称图形,轴对称图形的概念是关键.
3.(3分)下列说法中,正确的有(  )
①三角形是边的数量最少的多边形;
②等边三角形和长方形都是正多边形;
③n边形就有n条边,n个顶点,n个内角;
④六边形从一个顶点出发可以画3条对角线,所有的对角线共有9条.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【考点】多边形内角与外角.
【专题】多边形与平行四边形;推理能力.
【答案】C
【分析】①根据多边形的定义可对①进行判断;
②根据等边三角形的三个内角相等,三条边相等,长方形的四个内角相等,四条边不一定相等得等边三角是正多边形,长方形不一定是正多边形,据此可对②进行判断;
③根据n边形就有n条边,n个顶点,n个内角可对③进行判断;
④根据六边形从一个顶点出发可以画3条对角线,再根据n边形对角线条数公式得六边形的所有对角线的条数为9条,由此可对④进行判断,综上所述即可得出答案.
【解答】解:①∵三角形是边的数量最少的多边形,
故①正确;
②∵等边三角形的三个内角相等,三条边相等,
∴等边三角形正三边形(正三角形),
∵长方形的四个内角相等,四条边不一定相等,
∴长方形不一定是正四边形(正方形),
故②不正确;
③∵n边形就有n条边,n个顶点,n个内角,
故③正确;
④∵六边形从一个顶点出发可以画3条对角线,
根据n边形对角线条数公式得六边形的所有对角线的条数为:9(条),
故④正确,
综上所述:正确的是①③④,共3个.
故选:C.
【点评】此题主要考查了多边形的定义及相关概念,正多边形的定义,熟练掌握多边形的定义及相关概念,正多边形的定义是解决问题的关键.
4.(3分)(2025 西安校级模拟)将直线y=2x﹣6向左平移m个单位后交y轴于正半轴,则m的值可能是(  )
A.1 B.2 C.3 D.5
【考点】一次函数图象与几何变换.
【专题】一次函数及其应用;运算能力.
【答案】D
【分析】根据上加下减,左加右减进行列式得y=2x+2m﹣6,根据平移后交y轴于正半轴,得2m﹣6>0,解出m的取值范围,即可作答.
【解答】解:∵将直线y=2x﹣6向左平移m个单位后交y轴于正半轴,
∴y=2(x+m)﹣6=2x+2m﹣6,
∴2m﹣6>0,
∴m>3,
故选:D.
【点评】本题考查了一次函数的平移规律,掌握平移规律是解题的关键.
5.(3分)(2023秋 蜀山区期末)对于实数a,b,定义符号min{a,b},其意义为:当a≥b时,min{a,b}=b,当a<b时,min{a,b}=a,例如:min{2,﹣1}=﹣1,min{2,5}=2,若关于x的函数y=min{2x﹣1,﹣x+5},则该函数的最大值为(  )
A.0 B.2 C.3 D.5
【考点】一次函数与一元一次不等式.
【专题】一元一次不等式(组)及应用;推理能力.
【答案】C
【分析】根据定义分情况列出不等式:①当2x﹣1≥﹣x+5时,y=min{2x﹣1,﹣x+5}=﹣x+5;②当2x﹣1≤﹣x+5时,y=min{2x﹣1,﹣x+5}=2x﹣1,再根据一次函数的性质可得出结果.
【解答】解:由题意得:
①当2x﹣1≥﹣x+5,即x≥2时,y=min{2x﹣1,﹣x+5}=﹣x+5,
∴﹣1<0,y随x的增大而减小,
∴当x≥2时,y取得最大值3;
②当2x﹣1<﹣x+5,即x<2时,y=min{2x﹣1,﹣x+5}=2x﹣1,
∴2>0,y随x的增大而增大,
∴当x<2时,y<3.
综上可知,函数y=min{2x﹣1,﹣x+5}的最大值为3.
故选:C.
【点评】本题考查了新定义、一次函数与一元一次不等式,认真阅读理解其意义,并利用函数的性质解决函数的最值问题是解题的关键.
6.(3分)(2024春 邳州市期中)已知:在菱形ABCD中,∠A=120°,AB=2,则BD的长为(  )
A.2 B. C. D.
【考点】菱形的性质;等边三角形的判定与性质.
【专题】矩形 菱形 正方形;推理能力.
【答案】D
【分析】连接AC,BD交于O,根据菱形的性质和直角三角形的性质即可得到结论.
【解答】解:如图,连接AC,BD交于O,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,BD=2BO,AC=2AO,∠BAOBAD=60°,
∴∠AOB=90°,∠ABO=30°,
∴AOAB=1,
∴BOAO,
∴BD=2BO=2.
故选:D.
【点评】本题考查了菱形的性质,直角三角形的性质,熟练掌握菱形的性质是解题的关键.
7.(3分)(2023秋 雁塔区校级期末)一次函数y1=ax+b与y2=cx+d的图象如图所示,下列结论中正确的有(  )
①对于函数y1=ax+b来说,y随x的增大而减小
②函数y=ax+d的图象不经过第一象限

④d=a+b﹣c
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【考点】一次函数的性质;一次函数的图象.
【专题】一次函数及其应用;推理能力.
【答案】C
【分析】①根据函数图象直接得到结论;
②根据a、d的符号即可判断;
③当x=3时,y1=y2;
④当x=1时,根据图象得不等式.
【解答】解:由图象可得:对于函数y1=ax+b,y随x的增大而减小,故①正确;
∵a<0,d<0,
∴函数y=ax+d的图象经过第二,三,四象限,不经过第一象限,故②正确;
∵一次函数y1=ax+b与y2=cx+d的图象的交点的横坐标为3,
∴3a+b=3c+d,
∴3a﹣3c=d﹣b,即3(a﹣c)=d﹣b故,即a﹣c,③正确;
当x=1时,y1=a+b,y2=c+d,由图象可知y1>y2,
∴a+b>c+d,故④错误.
综上①②③都正确,
故选:C.
【点评】本题考查了一次函数与一元一次不等式,一次函数的图象与性质,利用数形结合是解题的关键.
8.(3分)(2025 西城区校级模拟)在菱形ABCD中,点O为对角线BD的中点,点E、F分别为线段AB、AD上的点,EO的延长线交线段CD于点H,FO的延长线交线段CB于点G,连接EG、GH、HF、FE.以下结论:①EF=GH;②若EG⊥BD,则AE=CG;③存在无数个点E,使得四边形EFHG为菱形;④若四边形EFHG为矩形,则AE=AF,其中正确的结论是(  )
A.①②③ B.③④ C.①②④ D.①②③④
【考点】矩形的性质;全等三角形的判定与性质;平行四边形的性质;菱形的判定与性质.
【专题】矩形 菱形 正方形;推理能力.
【答案】A
【分析】证明四边形EFHG是平行四边形,得出EF=GH,可判定①正确;证明△BMG≌△BME得到BG=BE从而可得AE=CG,可判定②正确;当EH⊥GF时,可得四边形EFHG是菱形,则存在无数个点E,使得四边形EFHG为菱形;可判定③正确;们SSA无法证出△OBE≌△ODF,即AE=AF无法证出,故④不正确.
【解答】解:∵四边形ABCD是菱形,点O为对角线BD的中点,
∴OB=OD,∠ABD=∠CBD=∠ADB=∠CDB,
∵∠BOE=∠DOH,∠BOG=∠DOF,
∴△BOE≌△DOH(ASA),△BOG≌△ADOF(ASA),
∴OE=OH,OG=OF,
∴四边形EFHG是平行四边形,
∴EF=GH,
故①正确;
设EG与BD相交于M,如图,
若EG⊥BD,则∠BMG=∠BME=90°,
∵四边形ABCD是菱形,
∴∠GBM=∠EBM,AB=BC,
又∵BM=BM,
∴△BMG≌△BME(ASA),
∴BG=BE,
∴AB﹣BE=BC﹣BG,
即AE=CG,
故②正确;
已证四边形EFHG是平行四边形,
当EH⊥GF时,四边形EFHG是菱形,
∴存在无数个点E,使得四边形EFHG为菱形,
故③正确;
要证AE=AF,则可证BE=DF,
即需要证△OBE≌△ODF,
∵四边形EFHG为矩形,
∴OF=OE,
∵OB=OD,∠ABE=∠ADF
但是我们SSA无法证出△OBE≌△ODF,
即AE=AF无法证出,
故④不正确.
综上,正确的有①②③.
故选:A.
【点评】本题主要考查菱形的性质和判定,矩形的性质、平行四边形的判定与性质、全等三角形的判定与性质等内容,熟练掌握菱形的性质和矩形的性质是解题的关键.
二.填空题(共8小题,满分24分,每小题3分)
9.(3分)(2025 海州区校级二模)函数中自变量x的取值范围是 x≠2  .
【考点】函数自变量的取值范围.
【专题】函数及其图象;运算能力.
【答案】x≠2.
【分析】根据分式有意义的条件解答即可.
【解答】解:自变量的取值范围是x≠2;
故答案为:x≠2.
【点评】本题考查了函数自变量的取值范围,熟练掌握该知识点是关键.
10.(3分)(2024春 韶关期末)若点A(a,b)在直线y=﹣x+2上,则a+b的值是  2  .
【考点】一次函数图象上点的坐标特征.
【专题】一次函数及其应用;应用意识.
【答案】2
【分析】将点A(a,b)代入直线y=﹣x+2中,进而得出答案.
【解答】解:∵点A(a,b)在直线y=﹣x+2上,
∴b=﹣a+2,
∴a+b=2.
故答案为:2.
【点评】本题主要考查一次函数图象上点的坐标特征,将点A(a,b)代入直线y=﹣x+2中是解题的关键.
11.(3分)(2023 原平市模拟)小华在复习四边形的相关知识时,绘制了如图所示的框架图,④号箭头处可以添加的条件是  有一组邻边相等(答案不唯一)  .(写出一种即可)
【考点】正方形的判定.
【专题】矩形 菱形 正方形;推理能力.
【答案】有一组邻边相等(答案不唯一).
【分析】根据正方形的判定可得出答案.
【解答】解:有一组邻边相等的矩形是正方形,
故答案为:有一组邻边相等(答案不唯一).
【点评】本题主要考查正方形的判定,掌握判定定理是解题关键.
12.(3分)(2024 周口一模)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°,BC=2,DE是△ABC的中位线,点D′在线段DB上,将△DEA沿着直线DB向右平移,使点D与点D′重合,点E,A的对应点依次为E′,A′,连接EA′,EE′,当△EA′E′是等腰三角形时,DD′的长为  或1  .
【考点】三角形中位线定理;平移的性质;等腰三角形的性质;含30度角的直角三角形;勾股定理.
【专题】三角形;推理能力.
【答案】或1.
【分析】由题意得四边形AEE′A′、DEE′D′为平行四边形,推出EE′=AA′=DD′,求出AB=4,,,AD=2,,∠ADE=∠CBA=60°,分两种情况:当EE′=AE′时,此时四边形AEE′A′为菱形;当A′E=EE′时,则∠A′AE=∠A′EA=30°;分别求解即可得出答案.
【解答】解:由平移的性质可得:EE′=AA′,EE′∥AA′,EE′∥DD′,EE′=DD′,
∴四边形AEE′A′、DEE′D′为平行四边形,
∴EE′=AA′=DD′,
∵在△ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°,BC=2,DE是△ABC的中位线,
∴AB=4,,,DE∥BC,∠CBA=60°,
∴AD=2,,∠ADE=∠CBA=60°,
点D′从点D向B的运动过程中,∠A′EE′逐渐变小,当点D′与点B重合时,点A′与点D重合,此时∠A′EE′=∠DEE′=∠ADE=60°,故∠A′EE′最小为60°,
∵△EA′E′是等腰三角形,
∴当EE′=AE′时,此时四边形AEE′A′为菱形,
∴,
∴;
当A′E=EE′时,则∠A′AE=∠A′EA=30°,
∴∠EA′D=∠A′AE+∠A′EA=60°,
∵∠EDA=60°,
∴△A′DE为等边三角形,
∴A′D=DE=1,
∴DD′=EE′=A′D=1,
综上所述,DD′为或1,
故答案为:或1.
【点评】本题考查了平行四边形的判定与性质、等边三角形的判定与性质、平移的性质、三角形中位线定理、勾股定理、菱形的判定与性质、等腰三角形的判定与性质等知识点,熟练掌握以上知识点并灵活运用,采用分类讨论的思想是解此题的关键.
13.(3分)(2025 汇川区四模)如图,矩形ABCD的对角线AC与BD相交于点O,若∠DBC=30°,则∠AOD的度数为  120  °.
【考点】矩形的性质;等边三角形的判定与性质.
【专题】等腰三角形与直角三角形;矩形 菱形 正方形;运算能力;推理能力.
【答案】120.
【分析】因为四边形ABCD是矩形,则AC=BD,OA=OC,OB=OD.所以OA=OD.则∠OAD=∠ADO=30°,得出∠AOD=180°﹣∠OAD﹣∠ADO=180°﹣30°﹣30°= 120°.
【解答】解:∵四边形ABCD是矩形,
∴AC=BD,OA=OC,OB=OD.
∴OA=OD.
∴∠OAD=∠ADO=30°,
∴∠AOD=180°﹣∠OAD﹣∠ADO=180°﹣30°﹣30°= 120°.
故答案为:120.
【点评】本题考查了矩形的性质和等腰三角形的性质,矩形的对角线相等且互相平分是解此题的关键.
14.(3分)如图,已知E是正方形ABCD的边CD上任意一点,过E作EF⊥AC于点F,延长BF交直线AE于点G,则∠BGC= 45°  .
【考点】正方形的性质.
【专题】矩形 菱形 正方形;图形的相似;推理能力.
【答案】45°.
【分析】设AE的中点为O,连接OD,OF,先利用直角三角形的性质证OA=OD=OE=OF,进而得点A,D,E,F在以点O为圆心OA为半径的圆上,则∠FAE=∠EDF,再证△BCF和△CDF全等得∠CBF=∠CDF,进而得∠FAG=∠CBF,据此可证△AFG和△BFC相似得AF:BF=FG:FC,又∠AFB=∠GFC,则△AFB和△DFC相似最后根据相似三角形的性质得∠BGC=∠CAB,由此可得出答案.
【解答】解:设AE的中点为O,连接OD,OF,如图:
∵四边形ABCD为正方形,AC为对角线,
∴∠ADC=90°,∠CAB=∠ACB=∠ACD=45°,BC=CD,
在Rt△ADE中,点O为斜边AE的中点,
∴OD=OA=OEAE,
∵EF⊥AC,
∴△AEF为直角三角形,且点O为斜边AE的中点,
∴OF=OA=OEAE,
∴OA=OD=OE=OF,
∴点A,D,E,F在以点O为圆心OA为半径的圆上,
∴∠FAE=∠EDF,
在△BCF和△CDF中,
BC=CD,∠ACB=∠ACD,CF=CF,
∴△BCF≌△CDF(SAS),
∴∠CBF=∠CDF,
即:∠CBF=∠EDF,
∴∠FAE=∠CBF,
即:∠FAG=∠CBF,
又∠AFG=∠BFC,
∴△AFG∽△BFC,
∴AF:BF=FG:FC,
即:AF:FG=BF:FC,
又∠AFB=∠GFC,
∴△AFB∽△DFC,
∴∠FAB=∠FGC,
即:∠CAB=∠BGC,
∴∠BGC=∠CAB=45°.
故答案为:45°.
【点评】此题主要考查了正方形的性质,相似三角形的判定和性质,直角三角形的性质,理解正方形和直角三角形的性质,熟练掌握相似三角形的判定和性质是解答此题的关键,根据点与圆的位置关系构造辅助圆是解答此题的难点.
15.(3分)(2024春 西山区校级月考)菱形ABCD在平面直角坐标系中的位置如图所示,已知点A,B的坐标分别为和(0,﹣1),点C,D在坐标轴上,则菱形ABCD的面积为    .
【考点】菱形的性质;坐标与图形性质.
【专题】平面直角坐标系;矩形 菱形 正方形;运算能力.
【答案】.
【分析】根据菱形的对角线互相垂直且平分得到,再由菱形面积等于对角线乘积的一半求解即可.
【解答】解:∵四边形ABCD是菱形,
∴,
∵点A,B的坐标分别为和(0,﹣1),
∴,
∴,
∴,
故答案为:.
【点评】本题考查了菱形的性质,坐标与图形性质,熟练掌握菱形的性质是解决本题的关键.
16.(3分)已知点P(1,2)关于x轴对称的点为P′,直线y=kx+b经过点P′与点A(3,2),则直线对应的函数表达式为 y=2x﹣4  .
【考点】待定系数法求一次函数解析式;关于x轴、y轴对称的点的坐标;一次函数图象上点的坐标特征.
【专题】一次函数及其应用;推理能力.
【答案】y=2x﹣4.
【分析】点P(1,2)关于x轴对称的点为P′,则点P′(1,﹣2),再由待定系数法即可求解.
【解答】解:点P(1,2)关于x轴对称的点为P′,
则点P′(1,﹣2),
由题意得:,
解得:,
则函数的表达式为:y=2x﹣4,
故答案为:y=2x﹣4.
【点评】本题考查的是待定系数法求函数表达式,熟悉图象上点的坐标特征是解题的关键.
三.解答题(共9小题,满分52分)
17.(5分)(2024 北碚区校级三模)在学行线后,小西进行了如下思考,夹在一组平行线间的线段的垂直平分线,与平行线的两个交点和线段两端点所构成的四边形是什么四边形.请根据小西的思路完成以下作图与填空.
已知:如图,AD∥BC,连接AC.
(1)用直尺和圆规完成以下基本作图:作线段AC的垂直平分线EF,EF分别交BC,AC,AD于点E,O,F,连接AE,CF.
(2)求证:四边形AECF是菱形.
证明:∵AD∥BC,
∴① ∠FAO=∠ECO ,
∵EF是AC的垂直平分线,
∴OA=OC,AE=CE,
在△AOF和△COE中,

∴△AOF≌△COE(ASA),
∴③OF=OE ,
∴四边形AECF是平行四边形(一组对边平行且相等的四边形是平行四边形),
∵AE=CE,
∴四边形AECF是菱形(一组邻边相等的平行四边形是菱形).
在作图过程中,小西进一步研究发现:夹在一组平行线间的线段的垂直平分线,与平行线的两个交点和线段两端点所构成的四边形是  菱形  .
【考点】作图—复杂作图;全等三角形的判定与性质;平行四边形的判定与性质;菱形的性质;菱形的判定.
【专题】作图题;几何直观;运算能力.
【答案】(1)见解析;
(2)∠FAO=∠ECA,AO=OC,OF=OE,菱形.
【分析】(1)根据要求作出图形;
(2)根据邻边相等的平行四边形是菱形证明即可.
【解答】(1)解:图形如图所示:
(2)证明:∵AD∥BC,
∴①∠FAO=∠ECA,
∵EF是AC的垂直平分线,
∴OA=OC,AE=CE,
在△AOF和△COE中,

∴△AOF≌△COE(ASA),
∴③OF=OE,
∴四边形AECF是平行四边形(一组对边平行且相等的四边形是平行四边形),
∵AE=CE,
∴四边形AECF是菱形(一组邻边相等的平行四边形是菱形).
在作图过程中,小西进一步研究发现:夹在一组平行线间的线段的垂直平分线,与平行线的两个交点和线段两端点所构成的四边形是菱形.
故答案为:∠FAO=∠ECA,AO=OC,OF=OE,菱形.
【点评】本题考查作图﹣复杂作图,平行四边形的判定和性质,菱形的判定,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.
18.(5分)(2025春 毕节市期末)全球首次“人机共跑”半程马拉松于2025年4月19日在北京完赛,经过2时40分42秒的奔跑,机器人“天工Ultra”率先冲过终点拱门,夺得桂冠.受到该项赛事启发,某中学机器人兴趣小组也举办了“机器人竞速比赛”,比赛中甲、乙两台机器人的赛跑路程s(m)和赛跑时间t(min)之间的关系如图所示,请根据图象信息回答下列问题:
(1)本次比赛全程是  800  m,机器人  甲  先到达终点;
(2)机器人甲的平均速度是  100  m/min,其路程s和时间t的关系式是 s=100t ;
(3)机器人乙由于故障在途中停留了  3  min,恢复运行后,机器人乙的速度  >  机器人甲的速度.(填“>”“=”或“<”)
【考点】函数的图象.
【专题】函数及其图象;运算能力.
【答案】(1)800,甲;
(2)100,s=100t;
(3)3,>.
【分析】(1)观察图象即可;
(2)根据路程=时间×速度即可求;
(3)观察图象即可得到故障时间,速度即为图象陡的程度,根据图象比较速度大小即可.
【解答】解:(1)根据图象可知,比赛全程是800m,
机器人甲所用时间为8min,机器人乙所用时间为9min,
所以机器人甲先到终点;
故答案为:800,甲;
(2)根据象可知,平均速度为:800÷8=100m/min,
路程s和时间t的关系式是:s=100t;
故答案为:100,s=100t;
(3)根据图象可知,乙由于故障在途中停留了5﹣2=3min,
∵s=vt,同一时刻,s越大,v越大,
∴图象越为陡峭,
∵恢复运行后,乙的线比甲陡,
∴机器人乙的速度>机器人甲的速度.
故答案为:>.
【点评】本题考查了用图象表示变量间的关系,熟练掌握该知识点是关键.
19.(5分)(2024春 海陵区校级月考)如图,在平行四边形ABCD中,BE⊥AC于点E,DF⊥AC于点F.求证:AF=CE.
【考点】平行四边形的性质;全等三角形的判定与性质.
【专题】三角形;图形的全等;多边形与平行四边形;推理能力.
【答案】见解析.
【分析】易证△ABE≌△CDF,即可得证.
【解答】解:在平行四边形ABCD中,
∵AB=CD,AB∥CD,
∴∠BAE=∠DCF,又BE⊥AC,DF⊥AC,
∴∠AEB=∠CFD=90°,
∴△ABE≌△CDF(AAS),
∴AE=CF,
∴AF=AE+EF=FC+EF=CE,
∴AF=CE.
【点评】此题主要考查平行四边形的性质,解题的关键是熟知平行四边形的性质 平行四边形的性质.
20.(6分)(2024 天山区校级二模)如图,在菱形ABCD中,对角线AC,BD交于点O,过点A作AE⊥BC于点E,延长BC到点F,使CF=BE,连接DF.
(1)求证:四边形AEFD是矩形;
(2)连接OE,若AB=10,BE=6,求OE的长度.
【考点】矩形的判定与性质;菱形的性质.
【专题】等腰三角形与直角三角形;多边形与平行四边形;矩形 菱形 正方形;推理能力.
【答案】(1)见解答;(2).
【分析】(1)根据菱形的性质得到AD∥BC且AD=BC,等量代换得到BC=EF,推出四边形AEFD是平行四边形,根据矩形的判定定理即可得到结论;
(2)由菱形的性质得AD=AB=BC=10,由勾股定理求出AE=8,AC=4,再由直角三角形斜边上的中线性质即可得出答案.
【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是菱形,
∴AD∥BC且AD=BC,
∵BE=CF,
∴BC=EF,
∴AD=EF,
∵AD∥EF,
∴四边形AEFD是平行四边形,
∵AE⊥BC,
∴∠AEF=90°,
∴四边形AEFD是矩形;
(2)解:∵四边形ABCD是菱形,AD=10,
∴AD=AB=BC=10,
∵BE=6,
在Rt△ABE中,AE,
在Rt△AEC中,AC,
∵四边形ABCD是菱形,
∴OA=OC,
∴OEAC.
【点评】本题考查了矩形的判定和性质,菱形的性质,勾股定理,直角三角形斜边上的中线性质等知识;正确的识别图形是解题的关键.
21.(6分)(2023春 沙坪坝区校级期末)如图,在矩形ABCD中,BC=3,对角线AC,BD交于点O,将△BOC沿直线BD翻折至矩形ABCD所在平面内,得到△BOC′,BC′与AD交于点E,OC′与AD交于点F,连接AC′,若C′O∥DC,则点E到AC′的距离为    .
【考点】翻折变换(折叠问题);矩形的性质.
【专题】矩形 菱形 正方形;展开与折叠;推理能力.
【答案】.
【分析】由折叠的性质可得OC=OC',BC=BC'=3,可证△OCD是等边三角形,可得OC=OD=CD=AB=OC',可证四边形ABOC'是菱形,由直角三角形的性质可求AE=1,即可求解.
【解答】解:如图,过点E作EH⊥AC'于H,
∵四边形ABCD是矩形,
∴AC=BD,AO=CO,BO=DO,AB=CD,AB∥CD,
∴OC=OD=OB=OA,
∴∠ODC=∠OCD,
∵将△BOC沿直线BD翻折至矩形ABCD所在平面内,得到△BOC′,
∴OC=OC',BC=BC'=3,
∵C′O∥DC,
∴C'O∥AB,∠C'OD=∠ODC,
∴∠C'OD=∠ODC=∠OCD,
∵∠C'OD+∠ODC+∠OCD=180°,
∴∠C'OD=∠ODC=∠OCD=60°,
∴△OCD是等边三角形,
∴OC=OD=CD,
∴AB=C'O,
∴四边形ABOC'是平行四边形,
∵OB=OC',
∴平行四边形ABOC'是菱形,
∴AB=OB=AO=AC'=C'O,
∴△ABO,△AC'O都是等边三角形,
∴∠ABO=∠AC'O=∠C'AO=60°,
∴∠ABC'=∠AC'B=30°,∠C'AD=∠BAC'﹣BAD=30°,
∴BE=2AE,∠C'AD=∠AC'E,
∴AE=C'E,
∴BE+C'E=BC'=3,
∴2AE+AE=3,
∴AE=1,
∵∠EAH=30°,EH⊥AC',
∴EHAE,
∴点E到AC′的距离为.
故答案为:.
【点评】本题考查了翻折变换,矩形的性质,等边三角形的判定和性质,直角三角形的性质,灵活运用这些性质解决问题是解题的关键.
22.(6分)(2025秋 新城区校级期中)某城市自来水实行阶梯水价,收费标准如下表所示:
月用水量/m3 x≤12 12<x≤18 x>18
收费标准/(元/m3) 2 2.5 3
(1)当用水量超过12m3但不超过18m3时,写出应交水费y(元)与月用水量x(m3)之间的关系式;
(2)某用户9月份交水费34元,求所用水量.
【考点】一次函数的应用.
【专题】一次函数及其应用;应用意识.
【答案】(1)y=2.5x﹣6(12<x≤18);
(2)此用户9月份用水量为16m3.
【分析】(1)根据题意,用12m3的水费加上超过12m3的水费即为应交水费,可列出函数关系式;
(2)结合(1)令y=34可解得x的值,即可得到答案.
【解答】解:(1)根据表格可得:当12<x≤18时,y=2.5(x﹣12)+2×12=2.5x﹣6,
∴应交水费y(元)与月用水量x(m3)之间的关系式为y=2.5x﹣6(12<x≤18);
(2)∵2×12=24,2.5×18﹣6=39,且24<34<39,
∴此用户9月份用水量超过12m3但不超过18m3,
在y=2.5x﹣6中,令y=34得:34=2.5x﹣6,
解得x=16,
∴此用户9月份用水量为16m3.
【点评】本题考查一次函数的应用,解题的关键是读懂题意,列出函数关系式.
23.(5分)(2025 西城区校级开学)在平面直角坐标系xOy中,函数y=﹣x+b与y=3x+3的图象交于点(a,3).
(1)求a,b的值;
(2)当x>1时,对于x的每一个值,函数y=mx(m≠0)的值小于函数y=3x+3的值,且大于函数y=﹣x+b的值,直接写出m的取值范围.
【考点】一次函数图象与几何变换;待定系数法求一次函数解析式;一次函数图象与系数的关系.
【专题】一次函数及其应用;运算能力.
【答案】(1)a=0,b=3;
(2)2<m<3.
【分析】(1)把点(a,3)代入y=3x+3先求出a的值,然后再代入y=﹣x+b求出b值即可;
(2)设直线y=﹣x+b与x=1交于点D,求出D(1,2),代入y=mx,得m=2,根据x>1时,函数y=mx的值小于函数y=3x+3的值,且大于函数y=﹣x+b的值,得2<m<3.
【解答】解:(1)将(a,3)代入y=3x+3得,a=0,
∴点(0,3),
再代入y=﹣x+b,
得0+b=3,
解得b=3;
(2)由(1)可知,b=3,
代入y=﹣x+b,
得y=﹣x+3,
如图所示,设直线y=﹣x+3与直线x=1交于点D,
当x=1时,y=2,
∴D(1,2),
代入y=mx,
得m=2,
当直线y=mx与直线y=3x+3平行时,
得m=3,
∵x>1时,函数y=mx的值小于函数y=3x+3的值,且大于函数y=﹣x+b的值,
∴2<m<3.
【点评】本题考查了待定系数法求一次函数的解析式,一次函数与系数的关系,数形结合是解题的关键.
24.(7分)(2025 双流区)在平面直角坐标系xOy中,直线m为经过(0,2)且垂直于y轴的直线,直线n为经过(3,0)且垂直于x轴的直线.图形G关于直线m的对称图形称为图形G的一次对称图形,记作图形G1,图形G1关于直线n的对称图形称为图形G的二次对称图形,记作图形G2,根据定义,回答下列问题:
(1)点A(1,﹣1)的一次对称点的坐标与二次对称点的坐标分别为 (1,5)  , (5,5)  ;
(2)点B(x,y)在第三象限,B1,B2分别是点B的一次对称点与二次对称点,△BB1B2为等腰直角三角形.
①求y与x之间满足的数量关系;
②已知M(1,0),N(﹣1,﹣1),写出的最小值为 3  ;
(3)已知点C(1,a),D(2,a),若以CD为边的正方形CDPQ(P、Q在线段CD的上方)的二次对称图形与过(0,a+3)且垂直于y轴的直线有公共点,写出a的取值范围.
【考点】四边形综合题.
【专题】几何综合题;推理能力.
【答案】(1)(1,5);(5,5);
(2)①y=x﹣1;②;
(3).
【分析】(1)根据轴对称的性质即可求解;
(2)①根据一次对称和二次对称的定义得到B1(x,4﹣y),B2(6﹣x,4﹣y),推出BB1⊥B1B2,再根据ΔBB1B2为等腰直角三角形得到BB1=B1B2,整理即可得出答案;②过点M作垂直于x轴的直线l,过点B作BH⊥l于点H,易证△BMH是等腰直角三角形,则有,得出,再计算出当N,B,H三点共线时NH的长度,即可得出答案;
(3)求出正方形CDPQ的二次对称图形C2D2P2Q2的各顶点坐标,再根据二次对称图形与过(0,a+3)且垂直于y轴的直线有公共点,列出关于a的不等式,即可求出a的取值范围.
【解答】解:(1)由题意得,直线m为直线y=2,直线n为直线x=3,
点A(1,﹣1)关于直线m对称的点为(1,5),点(1,5)关于直线n对称的点为(5,5),
∴点A(1,﹣1)的一次对称点的坐标为(1,5),二次对称点的坐标为(5,5);
故答案为:(1,5);(5,5);
(2)①∵点B(x,y)在第三象限,
∴x≤0,y<0,
∵点B(x,y)关于直线m对称的点为(x,4﹣y),点(x,4﹣y)关于直线m对称的点为(6﹣x,4﹣y),
∴点B(x,y)的一次对称点的坐标为(x,4﹣y),二次对称点的坐标为(6﹣x,4﹣y),
∴B1(x,4﹣y),B2(6﹣x,4﹣y),
∴BB1⊥B1B2,
又∵△BB1B2为等腰直角三角形,
∴BB1=B1B2,
∴4﹣y﹣y=6﹣x﹣x,整理得:y=x﹣1,
∴y与x之间满足的数量关系为y=x﹣1;
②如图,过点M作垂直于x轴的直线l,过点B作BH⊥l于点H,
则直线l为直线x=1,
由①得,点B的坐标为(x,x﹣1),
∵BH⊥l,
∴H(1,x﹣1),
∴BH=1﹣x,MH=0﹣(x﹣1)=1﹣x,
∴BH=MH,
∴△BMH是等腰直角三角形,
∴,
∴,
∴当N,B,H三点共线时,有最小值,最小值为,
此时NH为点N到直线x=l的距离,
又∵N(﹣2,﹣2),
∴NH=1﹣(﹣2)=3,
∴,
∴的最小值为;
故答案为:;
(3)∵点C(1,a),D(2,a),正方形CDPQ(P、Q在线段CD的上方),
∴P(2,a+1),Q(1,a+1),
∴正方形CDPQ的二次对称图形C2D2P2Q2的各顶点为C2(5,4﹣a),D2(4,4﹣a),P2(4,3﹣a),Q2(5,3﹣a),
∵二次对称图形C2D2P2Q2与过(0,a+3)且垂直于y轴的直线有公共点,
∴3﹣a≤a+3≤4﹣a,
解得,
∴a的取值范围为.
【点评】本题考查了坐标与图形变化一轴对称,等腰直角三角形的性质与判定,最短路径问题,求不等式的解集,理解一次对称图形与二次对称图形的新定义是解题的关键.本题属于坐标与图形综合题,需要较强的几何推理和数形结合能力,适合有能力解决压轴题的学生.
25.(7分)(2023秋 徐州期末)如图,直线AB与x、y轴分别交于点A(6,0)、B(0,6).P为x轴上的动点,连接BP,将线段PB绕点P按顺时针方向旋转90°,得到线段PC,接BC.
(1)求直线AB对应的函数表达式;
(2)当点P坐标为(2,0)时,在y轴上是否存在点D,使得S△BDC=S△BPC?若存在,求出点D的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)连接OC,则BC+OC的最小值为  6  .(直接写结果)
【考点】一次函数综合题.
【专题】待定系数法;一次函数及其应用;图形的全等;等腰三角形与直角三角形;运算能力;应用意识.
【答案】(1)直线AB的函数表达式为y=﹣x+6;
(2)在y轴上存在点D,使得S△BDC=S△BPC,D的坐标为(0,1)或(0,11);
(3)6.
【分析】(1)用待定系数法可得直线AB的函数表达式为y=﹣x+6;
(2)过C作CH⊥x轴于H,根据将线段PB绕点P按顺时针方向旋转90°,得到线段PC,可得PB=PC2,∠BPC=90°,证明△BOP≌△PHC(AAS),有OB=PH=6,OP=CH=2,故C(8,2),由S△BDC=S△BPC,得BD×822,BD=5,从而D的坐标为(0,1)或(0,11);
(3)设P(x,0),过C作CH⊥x轴于H,证明△BOP≌△PHC(AAS),可得C(x+6,x),故BC+OC(),故当(x,0),(0,6),(﹣3,﹣3)三点共线时,的值最小,最小值为(0,6)与(﹣3,﹣3)之间的距离,即可得BC+OC的最小值为36.
【解答】解:(1)设直线AB的函数表达式为y=kx+b,
把A(6,0)、B(0,6)代入得:,
解得,
∴直线AB的函数表达式为y=﹣x+6;
(2)在y轴上存在点D,使得S△BDC=S△BPC,理由如下:
过C作CH⊥x轴于H,如图:
∵将线段PB绕点P按顺时针方向旋转90°,得到线段PC,
∴PB=PC2,∠BPC=90°,
∴∠BPO=90°﹣∠CPH=∠PCH,
∵∠BOP=∠PHC=90°,
∴△BOP≌△PHC(AAS),
∴OB=PH=6,OP=CH=2,
∴OH=OP+PH=2+6=8,
∴C(8,2),
∵S△BDC=S△BPC,
∴BD×822,
解得BD=5,
∵B(0,6),
∴D的坐标为(0,1)或(0,11);
(3)设P(x,0),
过C作CH⊥x轴于H,如图:
∵将线段PB绕点P按顺时针方向旋转90°,得到线段PC,
∴PB=PC,∠BPC=90°,
∴∠BPO=90°﹣∠CPH=∠PCH,
∵∠BOP=∠PHC=90°,
∴△BOP≌△PHC(AAS),
∴OB=PH=6,OP=CH=x,
∴OH=OP+PH=x+6,
∴C(x+6,x),
∵B(0,6),O(0,0),
∴BC+OC
(),
∵可看作x轴上的点(x,0)到(0,6),(﹣3,﹣3)的距离之和,
∴当(x,0),(0,6),(﹣3,﹣3)三点共线时,的值最小,最小值为(0,6)与(﹣3,﹣3)之间的距离,
而(0,6)与(﹣3,﹣3)之间的距离为3,
∴BC+OC的最小值为36,
故答案为:6.
【点评】本题考查依次函数的综合应用,涉及待定系数法,三角形面积,全等三角形判定与性质等知识,解题的关键是由全等三角形性质表达出点C的坐标.

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