【精品解析】广东区珠海市紫荆中学2025-2026学年度第二学期期中考试初二年级数学试题

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广东区珠海市紫荆中学2025-2026学年度第二学期期中考试初二年级数学试题
1.下列根式中,不是最简二次根式的是( )
A. B. C. D.
2.函数中,自变量的取值范围是(  )
A. B. C. D.
3.在中,,则的度数为(  )
A.60° B.80° C.100° D.160°
4.如图所示,一轮船以6海里/时的速度从港口出发向东北方向航行,另一轮船以8海里/时的速度同时从港口出发向东南方向航行,离开港口2小时后,则两船相距(  )
A.20海里 B.10海里 C.30海里 D.25海里
5.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,D是AB的中点,且DC=AC,则∠B的度数是(  )
A.25° B.30° C.45° D.60°
6.矩形、菱形、正方形都具有的性质是(  ).
A.对角线相等 B.对角线互相平分
C.对角线互相垂直 D.对角线平分对角
7.用一条宽相等的足够长的纸条,打一个结,如下图1所示,然后轻轻拉紧、压平就可以得到如图2所示的正五边形 ABCDE,则∠BAC的度数是(  )
A.36° B.30° C.45° D.40°
8.如图,小明出去散步,从家走了20分钟到一个离家900米的报亭,他在报亭看报10分钟,然后用15分钟返回家,下面给出的图象中可以表示小明离家距离与时间的关系是(  )
A. B.
C. D.
9.如图,点、分别为的边、的中点,连接、,点、分别为、的中点,连接、,若,则的长为(  )
A. B. C. D.
10.如图,在中,,,过点作于点,且.点是边上的一动点,连接,过点作所在直线的垂线,垂足为点,当点在边上运动时,则的最大值为(  )
A.4 B. C.5 D.
11.若函数是关于的一次函数,则   .
12.若一个多边形的内角和与外角和共,则这个多边形的边数是   .
13.如图,在平面直角坐标系中,矩形OABC的对角线AC平行于x轴,边OA与x轴正半轴的夹角为30°,OC=2,则点A的坐标是   .
14.在中,,则   .
15.宽与长的比是的矩形叫做黄金矩形.如图,黄金矩形中,,以宽为边在其内部作正方形,得到黄金矩形.依此作法,四边形、四边形也是黄金矩形.依次以点,,为圆心,以,,为半径画四分之一的圆,则称曲线叫作“黄金螺线”.若,则“黄金螺线”的长为   (结果保留).
16.计算:.
17.如图,在中,点是的中点,连接并延长,与的延长线相交于点.求证:.
18.如图正方形网格中,每个小正方形的边长均为1,在如图的网格格点处取,,三点,使,,.
(1)在图中画出满足条件的;
(2)点到线段的距离为________.
19.如图,四边形为平行四边形,为对角线的中点,过点作分别交边,于点,,垂足为.
(1)求证:四边形为菱形;
(2)在的延长线上取一点,使,连接.若为的中点,且,,求的面积.
20.在中,,分别以,,为边向形外作正方形,正方形,正方形.
(1)如图1过点作的垂线,垂足为,交于,若矩形的面积为20,求正方形的面积.
(2)如图2,在中,,分别以,,为边向形外作矩形,矩形,矩形,过点作的垂线,垂足为,交于,交的延长线于点.若记矩形的面积为,矩形的面积为,当时,直接写出与间的数量关系.
21.比较两个数的大小,我们常采用作差或作商的方法,其实有时候用“平方法”来比较大小也会取得很好的效果.例如,比较和的大小,我们可以把和分别平方.,,则,.
阅读以上材料,解决下面问题:
(1)已知,,则_______(填写“”“”或“”).
(2)比较,的大小,并说明理由.
(3)判断,(,且为正整数)的大小,并说明理由.
22.综合与实践课上,同学们以“折纸”为主题开展数学活动.将矩形对折,使点落在边上的点处,得到折痕,点和点分别在线段和线段上,折痕与对角线交于点.打开铺平,得到图.
(1)若点与点重合,,,求折痕的长度;
(2)若矩形变成边长为的正方形,其他条件不变,如图.
当点为的中点时,线段_______;
若,,请求出关于的函数,并求出自变量的取值范围.
23.如图1,正方形中,点在线段上,连接交于点,过作于点,交于点.
(1)求证:;
(2)若,求证:;
(3)如图2,当是的中点时,线段(点在点的左边)在直线上运动.连接、,若,,求出的最小值.
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】最简二次根式
【解析】【解答】解:A、,选项不是最简二次根式,
B、C、D选项均为最简二次根式,
故答案为:A.
【分析】根据最简二次根式的含义求出答案即可。
2.【答案】D
【知识点】分式有无意义的条件;函数自变量的取值范围
【解析】【解答】解:∵函数是分式,分式的分母不能为0,
∴,
解得,
因此自变量的取值范围是.
故答案为:D.
【分析】观察解析式形式,函数 是分式型函数,确定解题依据,分式有意义的前提是分母≠0,令分母x 7≠0,转化为一元一次不等式,移项计算得到x≠7,即为自变量取值范围.
3.【答案】C
【知识点】平行四边形的性质
【解析】【解答】解:在中,,
又,
所以,
故选:C.
【分析】根据平行四边形性质即可求出答案.
4.【答案】A
【知识点】方位角;勾股定理的实际应用-(行驶、航行)方向问题
【解析】【解答】解:如图,设向东北方向航行的轮船到达地为处,向东南方向航行的轮船到达地为处,连接,
由题意得:,(海里),(海里),
∴,
∴在中,海里,
即两船相距20海里.
故答案为:A.
【分析】先从方位入手,东北方向为北偏东45 、东南方向为南偏东45 ,两角相加得航线夹角90 ,确定两船航线与两船连线构成直角三角形;再依据路程=速度×时间,分别算出两条直角边:6×2=12海里、8×2=16海里;最后用勾股定理c=,列式=20海里选出答案.
5.【答案】B
【知识点】等边三角形的判定与性质;直角三角形斜边上的中线;直角三角形的两锐角互余
【解析】【解答】解:∵在△ABC中,∠ACB=90°,D是AB的中点,
∴AD=CD,
∵DC=AC,
∴AD=CD=AC,
∴△ACD是等边三角形,
∴∠A=60°,
∴∠B=90°﹣60°=30°,
故答案为:B.
【分析】根据∠ACB=90 ,D是斜边AB中点,由直角三角形斜边中线等于斜边的一半,得CD=AD=BD=AB,合已知条件DC=AC,等量代换得:AC=AD=CD,依据等边三角形判定(三边相等的三角形是等边三角形),推出△ACD为等边三角形,由等边三角形内角都为60 ,得∠A=60 ,在Rt△ABC中,根据直角三角形两锐角互余(两角和90 ),∠B=90 ∠A=90 60 =30 .
6.【答案】B
【知识点】菱形的性质;矩形的性质;正方形的性质
【解析】【分析】从角、边、对角线三个方面把握各图形的性质比较解答.
【解答】A、只有正方形和菱形具有;
C、只有矩形和正方形具有;
D、只有正方形具有;
矩形、菱形、正方形都具有的性质是:一组对边平行且相等,对角线互相平分.故选B.
【点评】对于平行四边形,矩形、菱形、正方形的性质的理解与记忆是解决本题的关键.
7.【答案】A
【知识点】三角形内角和定理;等腰三角形的性质;正多边形的性质;多边形的内角和公式
【解析】【解答】解:因为正五边形,
所以,
因为三角形ABC是等腰三角形,
所以,
故选A.
【分析】根据正多边形的内角和以及性质可得, 再由等腰三角形的性质以及三角形内角和定理可得,即可求解.
8.【答案】D
【知识点】用图象表示变量间的关系
【解析】【解答】解:由题意可知,小明的行程分为三个阶段:
第一阶段:从家走到报亭,
∵从家走了20分钟到一个离家900米的报亭,
∴在分钟内,图象应为从原点出发上升至纵坐标为900的一条线段;
第二阶段:在报亭看报,
∵在报亭看报10分钟,此时离家的距离不变,且(分钟),
∴在分钟内,图象应为平行于轴的一条水平线段;
第三阶段:返回家,
∵用15分钟返回家,且(分钟),
∴在分钟内,图象应为从纵坐标下降至0的一条线段,且终点横坐标为45;
观察各选项图象,只有D选项符合.
故答案为:D.
【分析】本题分三个活动阶段梳理时间与离家距离的变化,对照函数图象分段特征逐一筛选,第 1 阶段:0~20 分钟,小明从家步行去报亭,用时 20 分钟,离家距离从 0 米匀速增加到 900 米,图像是从原点上升至 (20,900) 的倾斜上升线段;第 2 阶段:20~30 分钟(看报 10 分钟:20+10=30),原地看报、位置不变,离家距离固定 900 米,图像是平行于横轴的水平线段(距离不变);第 3 阶段:30~45 分钟(返程 15 分钟:30+15=45),从报亭回家,距离从 900 米匀速降到 0 米,图像是从 (30,900) 下降至 (45,0) 的倾斜下降线段。B、C 无水平停留线段(没有看报静止阶段)直接排除;A 返程结束时间不是 45 分钟,排除;D 符合三段变化规律。
9.【答案】B
【知识点】线段的中点;三角形的中位线定理
【解析】【解答】解:点、是边、的中点,
是的中位线,

点是边的中点,

故答案为:B
【分析】根据三角形中位线定理可得AE,再根据线段中点即可求出答案.
10.【答案】B
【知识点】垂线段最短及其应用;平行四边形的性质;矩形的判定与性质;解直角三角形—三边关系(勾股定理);等积变换
【解析】【解答】解:如图,过点作于点,连接,
∵在中,,,
∴,,
∵,,
∴,,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴要使得的值最大,则需的值最小,
又∵,,,
∴,,
∴四边形是矩形,
∴,
∴点在的延长线上,
∴点在边上运动的过程中,当点与点重合时,的值最小,最小值为,
∴的最大值为.
【分析】先利用BE=3AE、AB=6算出AE长度,结合Rt△ADE与勾股定理求高DE,根据平行四边形性质,△CDP面积恒等于平行四边形面积的一半,算出S△CDP=6,由DF⊥CP,三角形面积公式S△CDP= CP DF,变形得到DF=,由反比例变化规律:DF与CP成反比,CP最小时DF最大,根据 “垂线段最短”,CP⊥AB时CP最小(CP=DE=2),代入算出DF最大值.
11.【答案】3
【知识点】一次函数的概念
【解析】【解答】解:由题意得:,
解得:,
故答案为:.
【分析】根据一次函数的定义即可求出答案.
12.【答案】
【知识点】多边形的内角和公式
【解析】【解答】解:多边形的内角和是:,
设多边形的边数是,
则,
解得:.
故答案为:
【分析】根据多边形内角与外角性质即可求出答案.
13.【答案】(3,).
【知识点】点的坐标;含30°角的直角三角形;矩形的性质;平面直角坐标系的构成
【解析】【解答】解:如图所示:
∵四边形OABC是矩形,
∴∠AOC=90°,
∵AC∥x轴,
∴∠OAC=30°,∠ODA=90°,
∴OA=OC=2,
∴OD=OA=,
∴AD=OD=3,
∴点A的坐标是(3,);
故答案为(3,).
【分析】由矩形OABC得∠AOC=90 ,结合AC∥x轴、OA与x轴夹角30 ,利用平行线内错角相等推出∠OAC=30 ,在Rt△OCA中,已知OC=2、∠OAC=30 ,利用含30 直角三角形三边关系算出斜边OA=,过A作x轴垂线构造Rt△OAD,∠AOD=30 ,再次用30 直角三角形性质,求出竖坐标OD=、横坐标AD=3,根据平面直角坐标系坐标定义,得到A(3,)。

14.【答案】
【知识点】三角形内角和定理;含30°角的直角三角形;等腰直角三角形;解直角三角形—三边关系(勾股定理)
【解析】【解答】解:如图所示,过点A作于H,
∵在中,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∴,
故答案为:.
【分析】过点A作于H,根据三角形内角和定理可得∠C,根据含30°角的直角三角形性质可得AH,根据勾股定理可得CH,再根据等腰直角三角形判定定理可得是等腰直角三角形,则,再根据边之间的关系即可求出答案.
15.【答案】
【知识点】二次根式的实际应用;矩形的性质;正方形的性质;圆的周长
【解析】【解答】解:∵在黄金矩形中,,,
∴,
∵四边形是正方形,
∴,
∴,
由题意可知,四边形和四边形都是正方形,
∴,,
∴“黄金螺线”的长为


【分析】本题依托新定义黄金矩形分步求解黄金螺线弧长,根据黄金矩形定义与AD=4,先算出AB长度,由正方形ABFE边长等于AB,得到第一段圆弧半径BF=AB,再利用黄金矩形边长递减规律,依次算出DE、GE、MH(后两段圆弧的半径),黄金螺线BEHN由三段圆弧拼接而成,套用圆周长公式l=×2πr,合并化简代数式,最终算出总弧长.
16.【答案】解:原式

【知识点】平方差公式及应用;二次根式的性质与化简;二次根式的混合运算
【解析】【分析】先化简每一个二次根式,化为最简二次根式,利用二次根式乘法法则计算×,得到,利用平方差公式(a b)(a+b)=a2 b2,计算()(),快速算出结果11 8=3,把化简后的所有项代入原式,合并同类二次根式,最终得到计算结果.
17.【答案】证明:∵四边形为平行四边形,∴,
∴,,
∵点是的中点,
∴,
∴,
∴,
∴.
【知识点】平行四边形的性质;三角形全等的判定-AAS
【解析】【分析】本题从平行四边形性质切入,通过全等三角形完成线段等量代换,由平行四边形ABCD性质,得AB平行且等于CD,推出内错角∠ABE=∠F、∠BAE=∠FDE,根据E是AD中点,得到AE=DE;利用AAS判定△ABE≌△DFE,得到DF=AB,结合平行四边形AB=CD,等量代换证得DF=CD.
18.【答案】(1)解:如图所示即为所求,
由勾股定理得,,.
(2)
【知识点】二次根式的乘除混合运算;勾股定理的逆定理;等积变换;运用勾股定理解决网格问题
【解析】【解答】(2)解:∵,,,且,
∴为直角三角形,,
利用等面积可得,点到线段的距离为.
故答案为:.
【分析】(1) 由网格小方格边长为 1,利用勾股定理:(横向 2 格、纵向 2 格的斜线段)、(横 3 竖 3 斜线)、(横 5 竖 1 斜线),在网格格点上定点A、B、C画出△ABC;
(2)先用勾股定理的逆定理判断△ABC为直角三角形,再依据三角形面积公式S=底高,由等面积法算△ABC面积,以AC为底,反求底边AC上的高(即点B到AC的垂距).
(1)解:如图所示即为所求,
由勾股定理得,,;
(2)解:∵,,,且,
∴为直角三角形,,
利用等面积可得,点到线段的距离为.
19.【答案】(1)证明:∵四边形为平行四边形,∴,
∴,,
∵为对角线的中点,
∴,
在和中,

∴,
∴,
又∵,即,
∴四边形为平行四边形,
又∵,
∴四边形为菱形.
(2)解:如图,过点作于点,
∵为对角线的中点,为的中点,
∴是的中位线,
∴,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴在中,,
∴,
∴在中,,,
∴的面积为.
【知识点】三角形的面积;平行四边形的判定与性质;菱形的判定;三角形全等的判定-AAS
【解析】【分析】(1) 由平行四边形ABCD得AD∥BC,推导出内错角∠OAE=∠OCF,∠OEA=∠OFC,O是AC中点,OA=OC,用AAS证△AOE≌△COF,得到AE=CF,AE∥CF且AE=CF,先判定AFCE是平行四边形,结合EF⊥AC,对角线互相垂直的平行四边形是菱形完成证明.(2) O是AC中点、F是BC中点,利用三角形中位线定理得OF=AB=2,由CG=OC、∠G=15 ,等边对等角得∠COG=∠G=15 ,外角算出∠ACB=30 ,Rt△COF中∠OCF=30 ,得CF=2OF=4,过O作OH⊥BC,算出OH=OC,再求出CG=OC、FG长度,最后用S= FG OH算三角形面积.
(1)证明:∵四边形为平行四边形,
∴,
∴,,
∵为对角线的中点,
∴,
在和中,

∴,
∴,
又∵,即,
∴四边形为平行四边形,
又∵,
∴四边形为菱形.
(2)解:如图,过点作于点,
∵为对角线的中点,为的中点,
∴是的中位线,
∴,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴在中,,
∴,
∴在中,,,
∴的面积为.
20.【答案】(1)解:如图1,设,,,则,


在中,由勾股定理得,
在中,由勾股定理得,
在中,由勾股定理得,
,,





,,
正方形的面积为20.
(2)解:.
提示:如图2,延长交于,
四边形是矩形,




四边形是矩形,
,,,




,,
四边形是平行四边形,

,且,
,即.
【知识点】三角形的面积;矩形的性质;三角形全等的判定-AAS;解直角三角形—三边关系(勾股定理);多边形的面积
【解析】【分析】(1) 设AC=b,BC=a,AB=c,AH=x,则BH=c x,正方形ACED面积S=b2,矩形AHQM面积=AH AB=c x=20,由CH⊥AB,在Rt△ACH中:CH2=b2 x2,在Rt△BCH中:CH2=a2 (c x)2,联立得b2 x2=a2 (c x)2;又Rt△ACB中:a2=c2 b2,将a2代入上式展开化简,消元后推出b2=c x,因为c x=S矩形AHQM=20,所以正方形ACED面积b2=20.
(2)由矩形ABNM、 矩形ACED性质得AM⊥AB、DE∥AC,结合CQ⊥AB,推出AR∥CP,证△ADR≌△CEP(AAS),全等面积相等,等量代换得S矩形ACED=S平行四边形ACPR=CP AH=m,矩形AHQM面积n=AH QH,结合已知CP=QH,代入m=CP AH,代换CP整理得到m与n关系式.
(1)解:如图1,设,,,则,


在中,由勾股定理得,
在中,由勾股定理得,
在中,由勾股定理得,
,,





,,
正方形的面积为20;
(2)解:.
提示:如图2,延长交于,
四边形是矩形,




四边形是矩形,
,,,




,,
四边形是平行四边形,

,且,
,即.
21.【答案】(1)
(2)解:,理由如下:∵,,
∴,

又∵,,且,
∴,
∴,即,
又∵,
∴.
(3)解:,理由如下:∵,
∴,
∵,,
∴,



∴,
又∵,
∴.
【知识点】实数的大小比较;二次根式的乘除混合运算
【解析】【解答】解:(1)∵,,
∴,,
∴,
又∵,
∴.
故答案为:.
【分析】(1)本题已知两个含系数的二次根式,无法直观开方估算数值大小,题目隐含正数平方比较大小的解题方法;先由正数本身取值特点确定c、d均大于 0,再由二次根式乘方运算法则分别对c、d整体平方计算具体数值,接着由算出的平方结果对比大小,最后依据 “同为正数,平方大则原数更大” 的实数性质,反向推导c和d的大小关系。
(2)本题是两个无理数相加的形式,无法直接口算或者估算取值比较大小,延续上一题正数平方比较的解题思路;第一步先判定m、n都是正数,满足平方比较的使用条件;第二步由完全平方公式分别对两个多项式平方展开,化简后发现整式常数项数值相等,只需要比较剩余带根号的无理项;第三步由于无理项仍不能直接比大小,继续对无理式单独平方转化为整数比较;第四步根据无理项大小推出整体平方的大小,最后再借助正数平方与原数的对应关系,确定m、n的大小。
(3)本题为含字母参数、二次根式的分式代数式,结构复杂无法直接代值或估算,沿用整题统一的平方比较思想解题;首先根据n>1的限定条件,判断分母、被开方数均为正数,得出P、Q取值为正,满足平方比较前提;其次对P、Q分别平方去掉根号,再利用平方差公式因式分解、分式约分简化两个平方后的式子;随后选用作差比较法,对化简后的两个分式通分、合并计算差值;接着结合n的取值范围判断差值正负,确定P2与Q2的大小;最后依托正数平方越大原数越大的规律,推出P、Q的大小关系。
(1)解:∵,,
∴,,
∴,
又∵,
∴.
(2)解:,理由如下:
∵,,
∴,

又∵,,且,
∴,
∴,即,
又∵,
∴.
(3)解:,理由如下:
∵,
∴,
∵,,
∴,



∴,
又∵,
∴.
22.【答案】(1)解:当点与点重合,此时与重合,如图,连接,,
∵四边形是矩形,
∴,,,
由折叠性质可得,,,
∴,
∴,
设,则,
由勾股定理得,,
∴,
解得:,
∴,
∴,
∴,
∴折痕的长为;
(2);
如图,过作于点,作于点,连接,则,
由折叠性质可知,,
同得是等腰直角三角形,,
∵四边形是正方形,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
在中,,
∴,
∴,
∴,
在中,,


∵,
∴,
∴,
∴关于的函数关系式为.
【知识点】函数解析式;矩形的性质;正方形的性质;翻折变换(折叠问题);解直角三角形—三边关系(勾股定理)
【解析】(2)解:如图,过作于点,作于点,连接,则,
由折叠性质可知,,
∵四边形是正方形,
∴,平分,
∴,
∴四边形是矩形,
∵平分,,,
∴,
∴四边形是正方形,
∴,
在和中,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∴,
当点为的中点时,
∴,
∴,
∴;
故答案为:.
【分析】
(1)从题干折叠操作切入,折叠本质是轴对称变换,依据轴对称全等,锁定对应边AP=AD、DH=PH,把未知线段PH转化为DH,实现边的等量代换;观察△ABP是直角三角形,已知斜边AP、直角边AB,直接使用勾股定理算出BP,结合矩形边长BC算出PC,得到Rt△PCH的一条直角边;CH、PH两条线段存在和为定值CD=6的数量关系,因此采用设未知数法,用x表示DH与PH、6 x表示CH,依托△PCH勾股定理列一元一次方程,解出DH长度;折痕GH此时与AH重合,AH落在Rt△ADH中,已知两条直角边AD、DH,最后再次用勾股定理求出折痕长度.
(2)由P是BC中点,结合正方形边长算出PC长度,△PCD为直角三角形,直接勾股求出斜边PD;依托折叠轴对称得到PQ=DQ,再结合正方形对角线45 内角特征,通过角度等量代换,推导出△PQD是等腰直角三角形;利用等腰直角三角形三边固定比例1:1:,斜边与直角边关系,直角边=斜边,把PD代入换算,最终求出PQ.
根据正方形对角线45 特殊角,过Q作BC垂线构造等腰Rt△QCM,用含y的代数式表示CM、QM,再结合PC=x,分段表示出Rt△QMP的直角边PM;在固定直角△PCD中,用PC=x、CD=6,借助勾股把斜边PD用含x的根式表示,再利用等腰Rt△PQD边长关系,将PQ转化为含x的代数式;聚焦新构造的Rt△QMP,两条直角边分别用x、y代数式表示,斜边PQ用x代数式表示,依靠勾股定理建立x、y的等式;整式化简整理等式,得到y与x的关系式;结合动点P落在BC线段上的限制条件,P不与C重合(重合无法折叠)、最大到B点,确定x取值范围.
(1)解:当点与点重合,此时与重合,
如图,连接,,
∵四边形是矩形,
∴,,,
由折叠性质可得,,,
∴,
∴,
设,则,
由勾股定理得,,
∴,
解得:,
∴,
∴,
∴,
∴折痕的长为;
(2)解:如图,过作于点,作于点,连接,则,
由折叠性质可知,,
∵四边形是正方形,
∴,平分,
∴,
∴四边形是矩形,
∵平分,,,
∴,
∴四边形是正方形,
∴,
在和中,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∴,
当点为的中点时,
∴,
∴,
∴;
如图,过作于点,作于点,连接,则,
由折叠性质可知,,
同得是等腰直角三角形,,
∵四边形是正方形,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
在中,,
∴,
∴,
∴,
在中,,


∵,
∴,
∴,
∴关于的函数关系式为.
23.【答案】(1)证明:∵四边形是正方形,∴,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
在和中,

∴,
∴,
∴,
即.
(2)证明:如图,连接,作,交于点,
∴,
∵,
∴,
∴,
又∵,,
∴,
∴,
由(1)已证:,
在和中,

∴,
∴,,
∴在中,,
∴,
∵,
∴,
∴点是的中点(等腰三角形的三线合一),
∴在中,,
∴.
(3)解:∵在正方形中,,∴,,垂直平分,,
∴,,
如图,取的中点,连接,且与交于点,
∴,
∴,
∵是的中点,点是的中点,
∴,,
∵,
∴,
∴四边形是平行四边形,
∴,
∴,
由两点之间线段最短可知,当点与点重合时,的值最小,最小值为,
∴的最小值为.
【知识点】勾股定理;正方形的性质;轴对称的应用-最短距离问题;三角形全等的判定-ASA
【解析】【分析】(1)本题依托正方形基础性质,先利用正方形对角线垂直平分、内角 45° 的特征,推导角相等,通过 ASA 证明△ABM≌△DAP得到AM=DP;再结合正方形对角线OA=OD,利用等式等量减等量,OA AM=OD DP,最终证得OM=OP.
(2)构造辅助线OG⊥ON,先证△GMO≌△NPO,转化线段:PN=MG,则PN+NM=GM+MN=GN;由OG⊥ON得等腰Rt△GON,GN=2ON;再结合BC=BP=AB,等腰△ABP中BN⊥AP三线合一,N为AP中点;Rt△AOP斜边中线ON=PA,代入化简得到PN+NM=PA.
(3)利用正方形BD垂直平分AC,得AF=CF,将AF+ME转化为CF+ME;由M是AO中点、P取AD中点,证PM∥BD、PM==EF,得到平行四边形EFPM,ME=PF,式子进一步转化为CF+PF;根据两点之间线段最短,C、P、F三点共线时CF+PF最小值为PC,再勾股定理算PC长度。
(1)证明:∵四边形是正方形,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
在和中,

∴,
∴,
∴,
即.
(2)证明:如图,连接,作,交于点,
∴,
∵,
∴,
∴,
又∵,,
∴,
∴,
由(1)已证:,
在和中,

∴,
∴,,
∴在中,,
∴,
∵,
∴,
∴点是的中点(等腰三角形的三线合一),
∴在中,,
∴.
(3)解:∵在正方形中,,
∴,,垂直平分,,
∴,,
如图,取的中点,连接,且与交于点,
∴,
∴,
∵是的中点,点是的中点,
∴,,
∵,
∴,
∴四边形是平行四边形,
∴,
∴,
由两点之间线段最短可知,当点与点重合时,的值最小,最小值为,
∴的最小值为.
1 / 1广东区珠海市紫荆中学2025-2026学年度第二学期期中考试初二年级数学试题
1.下列根式中,不是最简二次根式的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】最简二次根式
【解析】【解答】解:A、,选项不是最简二次根式,
B、C、D选项均为最简二次根式,
故答案为:A.
【分析】根据最简二次根式的含义求出答案即可。
2.函数中,自变量的取值范围是(  )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】分式有无意义的条件;函数自变量的取值范围
【解析】【解答】解:∵函数是分式,分式的分母不能为0,
∴,
解得,
因此自变量的取值范围是.
故答案为:D.
【分析】观察解析式形式,函数 是分式型函数,确定解题依据,分式有意义的前提是分母≠0,令分母x 7≠0,转化为一元一次不等式,移项计算得到x≠7,即为自变量取值范围.
3.在中,,则的度数为(  )
A.60° B.80° C.100° D.160°
【答案】C
【知识点】平行四边形的性质
【解析】【解答】解:在中,,
又,
所以,
故选:C.
【分析】根据平行四边形性质即可求出答案.
4.如图所示,一轮船以6海里/时的速度从港口出发向东北方向航行,另一轮船以8海里/时的速度同时从港口出发向东南方向航行,离开港口2小时后,则两船相距(  )
A.20海里 B.10海里 C.30海里 D.25海里
【答案】A
【知识点】方位角;勾股定理的实际应用-(行驶、航行)方向问题
【解析】【解答】解:如图,设向东北方向航行的轮船到达地为处,向东南方向航行的轮船到达地为处,连接,
由题意得:,(海里),(海里),
∴,
∴在中,海里,
即两船相距20海里.
故答案为:A.
【分析】先从方位入手,东北方向为北偏东45 、东南方向为南偏东45 ,两角相加得航线夹角90 ,确定两船航线与两船连线构成直角三角形;再依据路程=速度×时间,分别算出两条直角边:6×2=12海里、8×2=16海里;最后用勾股定理c=,列式=20海里选出答案.
5.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,D是AB的中点,且DC=AC,则∠B的度数是(  )
A.25° B.30° C.45° D.60°
【答案】B
【知识点】等边三角形的判定与性质;直角三角形斜边上的中线;直角三角形的两锐角互余
【解析】【解答】解:∵在△ABC中,∠ACB=90°,D是AB的中点,
∴AD=CD,
∵DC=AC,
∴AD=CD=AC,
∴△ACD是等边三角形,
∴∠A=60°,
∴∠B=90°﹣60°=30°,
故答案为:B.
【分析】根据∠ACB=90 ,D是斜边AB中点,由直角三角形斜边中线等于斜边的一半,得CD=AD=BD=AB,合已知条件DC=AC,等量代换得:AC=AD=CD,依据等边三角形判定(三边相等的三角形是等边三角形),推出△ACD为等边三角形,由等边三角形内角都为60 ,得∠A=60 ,在Rt△ABC中,根据直角三角形两锐角互余(两角和90 ),∠B=90 ∠A=90 60 =30 .
6.矩形、菱形、正方形都具有的性质是(  ).
A.对角线相等 B.对角线互相平分
C.对角线互相垂直 D.对角线平分对角
【答案】B
【知识点】菱形的性质;矩形的性质;正方形的性质
【解析】【分析】从角、边、对角线三个方面把握各图形的性质比较解答.
【解答】A、只有正方形和菱形具有;
C、只有矩形和正方形具有;
D、只有正方形具有;
矩形、菱形、正方形都具有的性质是:一组对边平行且相等,对角线互相平分.故选B.
【点评】对于平行四边形,矩形、菱形、正方形的性质的理解与记忆是解决本题的关键.
7.用一条宽相等的足够长的纸条,打一个结,如下图1所示,然后轻轻拉紧、压平就可以得到如图2所示的正五边形 ABCDE,则∠BAC的度数是(  )
A.36° B.30° C.45° D.40°
【答案】A
【知识点】三角形内角和定理;等腰三角形的性质;正多边形的性质;多边形的内角和公式
【解析】【解答】解:因为正五边形,
所以,
因为三角形ABC是等腰三角形,
所以,
故选A.
【分析】根据正多边形的内角和以及性质可得, 再由等腰三角形的性质以及三角形内角和定理可得,即可求解.
8.如图,小明出去散步,从家走了20分钟到一个离家900米的报亭,他在报亭看报10分钟,然后用15分钟返回家,下面给出的图象中可以表示小明离家距离与时间的关系是(  )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】用图象表示变量间的关系
【解析】【解答】解:由题意可知,小明的行程分为三个阶段:
第一阶段:从家走到报亭,
∵从家走了20分钟到一个离家900米的报亭,
∴在分钟内,图象应为从原点出发上升至纵坐标为900的一条线段;
第二阶段:在报亭看报,
∵在报亭看报10分钟,此时离家的距离不变,且(分钟),
∴在分钟内,图象应为平行于轴的一条水平线段;
第三阶段:返回家,
∵用15分钟返回家,且(分钟),
∴在分钟内,图象应为从纵坐标下降至0的一条线段,且终点横坐标为45;
观察各选项图象,只有D选项符合.
故答案为:D.
【分析】本题分三个活动阶段梳理时间与离家距离的变化,对照函数图象分段特征逐一筛选,第 1 阶段:0~20 分钟,小明从家步行去报亭,用时 20 分钟,离家距离从 0 米匀速增加到 900 米,图像是从原点上升至 (20,900) 的倾斜上升线段;第 2 阶段:20~30 分钟(看报 10 分钟:20+10=30),原地看报、位置不变,离家距离固定 900 米,图像是平行于横轴的水平线段(距离不变);第 3 阶段:30~45 分钟(返程 15 分钟:30+15=45),从报亭回家,距离从 900 米匀速降到 0 米,图像是从 (30,900) 下降至 (45,0) 的倾斜下降线段。B、C 无水平停留线段(没有看报静止阶段)直接排除;A 返程结束时间不是 45 分钟,排除;D 符合三段变化规律。
9.如图,点、分别为的边、的中点,连接、,点、分别为、的中点,连接、,若,则的长为(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】线段的中点;三角形的中位线定理
【解析】【解答】解:点、是边、的中点,
是的中位线,

点是边的中点,

故答案为:B
【分析】根据三角形中位线定理可得AE,再根据线段中点即可求出答案.
10.如图,在中,,,过点作于点,且.点是边上的一动点,连接,过点作所在直线的垂线,垂足为点,当点在边上运动时,则的最大值为(  )
A.4 B. C.5 D.
【答案】B
【知识点】垂线段最短及其应用;平行四边形的性质;矩形的判定与性质;解直角三角形—三边关系(勾股定理);等积变换
【解析】【解答】解:如图,过点作于点,连接,
∵在中,,,
∴,,
∵,,
∴,,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴要使得的值最大,则需的值最小,
又∵,,,
∴,,
∴四边形是矩形,
∴,
∴点在的延长线上,
∴点在边上运动的过程中,当点与点重合时,的值最小,最小值为,
∴的最大值为.
【分析】先利用BE=3AE、AB=6算出AE长度,结合Rt△ADE与勾股定理求高DE,根据平行四边形性质,△CDP面积恒等于平行四边形面积的一半,算出S△CDP=6,由DF⊥CP,三角形面积公式S△CDP= CP DF,变形得到DF=,由反比例变化规律:DF与CP成反比,CP最小时DF最大,根据 “垂线段最短”,CP⊥AB时CP最小(CP=DE=2),代入算出DF最大值.
11.若函数是关于的一次函数,则   .
【答案】3
【知识点】一次函数的概念
【解析】【解答】解:由题意得:,
解得:,
故答案为:.
【分析】根据一次函数的定义即可求出答案.
12.若一个多边形的内角和与外角和共,则这个多边形的边数是   .
【答案】
【知识点】多边形的内角和公式
【解析】【解答】解:多边形的内角和是:,
设多边形的边数是,
则,
解得:.
故答案为:
【分析】根据多边形内角与外角性质即可求出答案.
13.如图,在平面直角坐标系中,矩形OABC的对角线AC平行于x轴,边OA与x轴正半轴的夹角为30°,OC=2,则点A的坐标是   .
【答案】(3,).
【知识点】点的坐标;含30°角的直角三角形;矩形的性质;平面直角坐标系的构成
【解析】【解答】解:如图所示:
∵四边形OABC是矩形,
∴∠AOC=90°,
∵AC∥x轴,
∴∠OAC=30°,∠ODA=90°,
∴OA=OC=2,
∴OD=OA=,
∴AD=OD=3,
∴点A的坐标是(3,);
故答案为(3,).
【分析】由矩形OABC得∠AOC=90 ,结合AC∥x轴、OA与x轴夹角30 ,利用平行线内错角相等推出∠OAC=30 ,在Rt△OCA中,已知OC=2、∠OAC=30 ,利用含30 直角三角形三边关系算出斜边OA=,过A作x轴垂线构造Rt△OAD,∠AOD=30 ,再次用30 直角三角形性质,求出竖坐标OD=、横坐标AD=3,根据平面直角坐标系坐标定义,得到A(3,)。

14.在中,,则   .
【答案】
【知识点】三角形内角和定理;含30°角的直角三角形;等腰直角三角形;解直角三角形—三边关系(勾股定理)
【解析】【解答】解:如图所示,过点A作于H,
∵在中,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∴,
故答案为:.
【分析】过点A作于H,根据三角形内角和定理可得∠C,根据含30°角的直角三角形性质可得AH,根据勾股定理可得CH,再根据等腰直角三角形判定定理可得是等腰直角三角形,则,再根据边之间的关系即可求出答案.
15.宽与长的比是的矩形叫做黄金矩形.如图,黄金矩形中,,以宽为边在其内部作正方形,得到黄金矩形.依此作法,四边形、四边形也是黄金矩形.依次以点,,为圆心,以,,为半径画四分之一的圆,则称曲线叫作“黄金螺线”.若,则“黄金螺线”的长为   (结果保留).
【答案】
【知识点】二次根式的实际应用;矩形的性质;正方形的性质;圆的周长
【解析】【解答】解:∵在黄金矩形中,,,
∴,
∵四边形是正方形,
∴,
∴,
由题意可知,四边形和四边形都是正方形,
∴,,
∴“黄金螺线”的长为


【分析】本题依托新定义黄金矩形分步求解黄金螺线弧长,根据黄金矩形定义与AD=4,先算出AB长度,由正方形ABFE边长等于AB,得到第一段圆弧半径BF=AB,再利用黄金矩形边长递减规律,依次算出DE、GE、MH(后两段圆弧的半径),黄金螺线BEHN由三段圆弧拼接而成,套用圆周长公式l=×2πr,合并化简代数式,最终算出总弧长.
16.计算:.
【答案】解:原式

【知识点】平方差公式及应用;二次根式的性质与化简;二次根式的混合运算
【解析】【分析】先化简每一个二次根式,化为最简二次根式,利用二次根式乘法法则计算×,得到,利用平方差公式(a b)(a+b)=a2 b2,计算()(),快速算出结果11 8=3,把化简后的所有项代入原式,合并同类二次根式,最终得到计算结果.
17.如图,在中,点是的中点,连接并延长,与的延长线相交于点.求证:.
【答案】证明:∵四边形为平行四边形,∴,
∴,,
∵点是的中点,
∴,
∴,
∴,
∴.
【知识点】平行四边形的性质;三角形全等的判定-AAS
【解析】【分析】本题从平行四边形性质切入,通过全等三角形完成线段等量代换,由平行四边形ABCD性质,得AB平行且等于CD,推出内错角∠ABE=∠F、∠BAE=∠FDE,根据E是AD中点,得到AE=DE;利用AAS判定△ABE≌△DFE,得到DF=AB,结合平行四边形AB=CD,等量代换证得DF=CD.
18.如图正方形网格中,每个小正方形的边长均为1,在如图的网格格点处取,,三点,使,,.
(1)在图中画出满足条件的;
(2)点到线段的距离为________.
【答案】(1)解:如图所示即为所求,
由勾股定理得,,.
(2)
【知识点】二次根式的乘除混合运算;勾股定理的逆定理;等积变换;运用勾股定理解决网格问题
【解析】【解答】(2)解:∵,,,且,
∴为直角三角形,,
利用等面积可得,点到线段的距离为.
故答案为:.
【分析】(1) 由网格小方格边长为 1,利用勾股定理:(横向 2 格、纵向 2 格的斜线段)、(横 3 竖 3 斜线)、(横 5 竖 1 斜线),在网格格点上定点A、B、C画出△ABC;
(2)先用勾股定理的逆定理判断△ABC为直角三角形,再依据三角形面积公式S=底高,由等面积法算△ABC面积,以AC为底,反求底边AC上的高(即点B到AC的垂距).
(1)解:如图所示即为所求,
由勾股定理得,,;
(2)解:∵,,,且,
∴为直角三角形,,
利用等面积可得,点到线段的距离为.
19.如图,四边形为平行四边形,为对角线的中点,过点作分别交边,于点,,垂足为.
(1)求证:四边形为菱形;
(2)在的延长线上取一点,使,连接.若为的中点,且,,求的面积.
【答案】(1)证明:∵四边形为平行四边形,∴,
∴,,
∵为对角线的中点,
∴,
在和中,

∴,
∴,
又∵,即,
∴四边形为平行四边形,
又∵,
∴四边形为菱形.
(2)解:如图,过点作于点,
∵为对角线的中点,为的中点,
∴是的中位线,
∴,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴在中,,
∴,
∴在中,,,
∴的面积为.
【知识点】三角形的面积;平行四边形的判定与性质;菱形的判定;三角形全等的判定-AAS
【解析】【分析】(1) 由平行四边形ABCD得AD∥BC,推导出内错角∠OAE=∠OCF,∠OEA=∠OFC,O是AC中点,OA=OC,用AAS证△AOE≌△COF,得到AE=CF,AE∥CF且AE=CF,先判定AFCE是平行四边形,结合EF⊥AC,对角线互相垂直的平行四边形是菱形完成证明.(2) O是AC中点、F是BC中点,利用三角形中位线定理得OF=AB=2,由CG=OC、∠G=15 ,等边对等角得∠COG=∠G=15 ,外角算出∠ACB=30 ,Rt△COF中∠OCF=30 ,得CF=2OF=4,过O作OH⊥BC,算出OH=OC,再求出CG=OC、FG长度,最后用S= FG OH算三角形面积.
(1)证明:∵四边形为平行四边形,
∴,
∴,,
∵为对角线的中点,
∴,
在和中,

∴,
∴,
又∵,即,
∴四边形为平行四边形,
又∵,
∴四边形为菱形.
(2)解:如图,过点作于点,
∵为对角线的中点,为的中点,
∴是的中位线,
∴,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴在中,,
∴,
∴在中,,,
∴的面积为.
20.在中,,分别以,,为边向形外作正方形,正方形,正方形.
(1)如图1过点作的垂线,垂足为,交于,若矩形的面积为20,求正方形的面积.
(2)如图2,在中,,分别以,,为边向形外作矩形,矩形,矩形,过点作的垂线,垂足为,交于,交的延长线于点.若记矩形的面积为,矩形的面积为,当时,直接写出与间的数量关系.
【答案】(1)解:如图1,设,,,则,


在中,由勾股定理得,
在中,由勾股定理得,
在中,由勾股定理得,
,,





,,
正方形的面积为20.
(2)解:.
提示:如图2,延长交于,
四边形是矩形,




四边形是矩形,
,,,




,,
四边形是平行四边形,

,且,
,即.
【知识点】三角形的面积;矩形的性质;三角形全等的判定-AAS;解直角三角形—三边关系(勾股定理);多边形的面积
【解析】【分析】(1) 设AC=b,BC=a,AB=c,AH=x,则BH=c x,正方形ACED面积S=b2,矩形AHQM面积=AH AB=c x=20,由CH⊥AB,在Rt△ACH中:CH2=b2 x2,在Rt△BCH中:CH2=a2 (c x)2,联立得b2 x2=a2 (c x)2;又Rt△ACB中:a2=c2 b2,将a2代入上式展开化简,消元后推出b2=c x,因为c x=S矩形AHQM=20,所以正方形ACED面积b2=20.
(2)由矩形ABNM、 矩形ACED性质得AM⊥AB、DE∥AC,结合CQ⊥AB,推出AR∥CP,证△ADR≌△CEP(AAS),全等面积相等,等量代换得S矩形ACED=S平行四边形ACPR=CP AH=m,矩形AHQM面积n=AH QH,结合已知CP=QH,代入m=CP AH,代换CP整理得到m与n关系式.
(1)解:如图1,设,,,则,


在中,由勾股定理得,
在中,由勾股定理得,
在中,由勾股定理得,
,,





,,
正方形的面积为20;
(2)解:.
提示:如图2,延长交于,
四边形是矩形,




四边形是矩形,
,,,




,,
四边形是平行四边形,

,且,
,即.
21.比较两个数的大小,我们常采用作差或作商的方法,其实有时候用“平方法”来比较大小也会取得很好的效果.例如,比较和的大小,我们可以把和分别平方.,,则,.
阅读以上材料,解决下面问题:
(1)已知,,则_______(填写“”“”或“”).
(2)比较,的大小,并说明理由.
(3)判断,(,且为正整数)的大小,并说明理由.
【答案】(1)
(2)解:,理由如下:∵,,
∴,

又∵,,且,
∴,
∴,即,
又∵,
∴.
(3)解:,理由如下:∵,
∴,
∵,,
∴,



∴,
又∵,
∴.
【知识点】实数的大小比较;二次根式的乘除混合运算
【解析】【解答】解:(1)∵,,
∴,,
∴,
又∵,
∴.
故答案为:.
【分析】(1)本题已知两个含系数的二次根式,无法直观开方估算数值大小,题目隐含正数平方比较大小的解题方法;先由正数本身取值特点确定c、d均大于 0,再由二次根式乘方运算法则分别对c、d整体平方计算具体数值,接着由算出的平方结果对比大小,最后依据 “同为正数,平方大则原数更大” 的实数性质,反向推导c和d的大小关系。
(2)本题是两个无理数相加的形式,无法直接口算或者估算取值比较大小,延续上一题正数平方比较的解题思路;第一步先判定m、n都是正数,满足平方比较的使用条件;第二步由完全平方公式分别对两个多项式平方展开,化简后发现整式常数项数值相等,只需要比较剩余带根号的无理项;第三步由于无理项仍不能直接比大小,继续对无理式单独平方转化为整数比较;第四步根据无理项大小推出整体平方的大小,最后再借助正数平方与原数的对应关系,确定m、n的大小。
(3)本题为含字母参数、二次根式的分式代数式,结构复杂无法直接代值或估算,沿用整题统一的平方比较思想解题;首先根据n>1的限定条件,判断分母、被开方数均为正数,得出P、Q取值为正,满足平方比较前提;其次对P、Q分别平方去掉根号,再利用平方差公式因式分解、分式约分简化两个平方后的式子;随后选用作差比较法,对化简后的两个分式通分、合并计算差值;接着结合n的取值范围判断差值正负,确定P2与Q2的大小;最后依托正数平方越大原数越大的规律,推出P、Q的大小关系。
(1)解:∵,,
∴,,
∴,
又∵,
∴.
(2)解:,理由如下:
∵,,
∴,

又∵,,且,
∴,
∴,即,
又∵,
∴.
(3)解:,理由如下:
∵,
∴,
∵,,
∴,



∴,
又∵,
∴.
22.综合与实践课上,同学们以“折纸”为主题开展数学活动.将矩形对折,使点落在边上的点处,得到折痕,点和点分别在线段和线段上,折痕与对角线交于点.打开铺平,得到图.
(1)若点与点重合,,,求折痕的长度;
(2)若矩形变成边长为的正方形,其他条件不变,如图.
当点为的中点时,线段_______;
若,,请求出关于的函数,并求出自变量的取值范围.
【答案】(1)解:当点与点重合,此时与重合,如图,连接,,
∵四边形是矩形,
∴,,,
由折叠性质可得,,,
∴,
∴,
设,则,
由勾股定理得,,
∴,
解得:,
∴,
∴,
∴,
∴折痕的长为;
(2);
如图,过作于点,作于点,连接,则,
由折叠性质可知,,
同得是等腰直角三角形,,
∵四边形是正方形,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
在中,,
∴,
∴,
∴,
在中,,


∵,
∴,
∴,
∴关于的函数关系式为.
【知识点】函数解析式;矩形的性质;正方形的性质;翻折变换(折叠问题);解直角三角形—三边关系(勾股定理)
【解析】(2)解:如图,过作于点,作于点,连接,则,
由折叠性质可知,,
∵四边形是正方形,
∴,平分,
∴,
∴四边形是矩形,
∵平分,,,
∴,
∴四边形是正方形,
∴,
在和中,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∴,
当点为的中点时,
∴,
∴,
∴;
故答案为:.
【分析】
(1)从题干折叠操作切入,折叠本质是轴对称变换,依据轴对称全等,锁定对应边AP=AD、DH=PH,把未知线段PH转化为DH,实现边的等量代换;观察△ABP是直角三角形,已知斜边AP、直角边AB,直接使用勾股定理算出BP,结合矩形边长BC算出PC,得到Rt△PCH的一条直角边;CH、PH两条线段存在和为定值CD=6的数量关系,因此采用设未知数法,用x表示DH与PH、6 x表示CH,依托△PCH勾股定理列一元一次方程,解出DH长度;折痕GH此时与AH重合,AH落在Rt△ADH中,已知两条直角边AD、DH,最后再次用勾股定理求出折痕长度.
(2)由P是BC中点,结合正方形边长算出PC长度,△PCD为直角三角形,直接勾股求出斜边PD;依托折叠轴对称得到PQ=DQ,再结合正方形对角线45 内角特征,通过角度等量代换,推导出△PQD是等腰直角三角形;利用等腰直角三角形三边固定比例1:1:,斜边与直角边关系,直角边=斜边,把PD代入换算,最终求出PQ.
根据正方形对角线45 特殊角,过Q作BC垂线构造等腰Rt△QCM,用含y的代数式表示CM、QM,再结合PC=x,分段表示出Rt△QMP的直角边PM;在固定直角△PCD中,用PC=x、CD=6,借助勾股把斜边PD用含x的根式表示,再利用等腰Rt△PQD边长关系,将PQ转化为含x的代数式;聚焦新构造的Rt△QMP,两条直角边分别用x、y代数式表示,斜边PQ用x代数式表示,依靠勾股定理建立x、y的等式;整式化简整理等式,得到y与x的关系式;结合动点P落在BC线段上的限制条件,P不与C重合(重合无法折叠)、最大到B点,确定x取值范围.
(1)解:当点与点重合,此时与重合,
如图,连接,,
∵四边形是矩形,
∴,,,
由折叠性质可得,,,
∴,
∴,
设,则,
由勾股定理得,,
∴,
解得:,
∴,
∴,
∴,
∴折痕的长为;
(2)解:如图,过作于点,作于点,连接,则,
由折叠性质可知,,
∵四边形是正方形,
∴,平分,
∴,
∴四边形是矩形,
∵平分,,,
∴,
∴四边形是正方形,
∴,
在和中,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∴,
当点为的中点时,
∴,
∴,
∴;
如图,过作于点,作于点,连接,则,
由折叠性质可知,,
同得是等腰直角三角形,,
∵四边形是正方形,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
在中,,
∴,
∴,
∴,
在中,,


∵,
∴,
∴,
∴关于的函数关系式为.
23.如图1,正方形中,点在线段上,连接交于点,过作于点,交于点.
(1)求证:;
(2)若,求证:;
(3)如图2,当是的中点时,线段(点在点的左边)在直线上运动.连接、,若,,求出的最小值.
【答案】(1)证明:∵四边形是正方形,∴,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
在和中,

∴,
∴,
∴,
即.
(2)证明:如图,连接,作,交于点,
∴,
∵,
∴,
∴,
又∵,,
∴,
∴,
由(1)已证:,
在和中,

∴,
∴,,
∴在中,,
∴,
∵,
∴,
∴点是的中点(等腰三角形的三线合一),
∴在中,,
∴.
(3)解:∵在正方形中,,∴,,垂直平分,,
∴,,
如图,取的中点,连接,且与交于点,
∴,
∴,
∵是的中点,点是的中点,
∴,,
∵,
∴,
∴四边形是平行四边形,
∴,
∴,
由两点之间线段最短可知,当点与点重合时,的值最小,最小值为,
∴的最小值为.
【知识点】勾股定理;正方形的性质;轴对称的应用-最短距离问题;三角形全等的判定-ASA
【解析】【分析】(1)本题依托正方形基础性质,先利用正方形对角线垂直平分、内角 45° 的特征,推导角相等,通过 ASA 证明△ABM≌△DAP得到AM=DP;再结合正方形对角线OA=OD,利用等式等量减等量,OA AM=OD DP,最终证得OM=OP.
(2)构造辅助线OG⊥ON,先证△GMO≌△NPO,转化线段:PN=MG,则PN+NM=GM+MN=GN;由OG⊥ON得等腰Rt△GON,GN=2ON;再结合BC=BP=AB,等腰△ABP中BN⊥AP三线合一,N为AP中点;Rt△AOP斜边中线ON=PA,代入化简得到PN+NM=PA.
(3)利用正方形BD垂直平分AC,得AF=CF,将AF+ME转化为CF+ME;由M是AO中点、P取AD中点,证PM∥BD、PM==EF,得到平行四边形EFPM,ME=PF,式子进一步转化为CF+PF;根据两点之间线段最短,C、P、F三点共线时CF+PF最小值为PC,再勾股定理算PC长度。
(1)证明:∵四边形是正方形,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
在和中,

∴,
∴,
∴,
即.
(2)证明:如图,连接,作,交于点,
∴,
∵,
∴,
∴,
又∵,,
∴,
∴,
由(1)已证:,
在和中,

∴,
∴,,
∴在中,,
∴,
∵,
∴,
∴点是的中点(等腰三角形的三线合一),
∴在中,,
∴.
(3)解:∵在正方形中,,
∴,,垂直平分,,
∴,,
如图,取的中点,连接,且与交于点,
∴,
∴,
∵是的中点,点是的中点,
∴,,
∵,
∴,
∴四边形是平行四边形,
∴,
∴,
由两点之间线段最短可知,当点与点重合时,的值最小,最小值为,
∴的最小值为.
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