【精品解析】2023-2024学年沪科版初中数学八年级下册 19.3 矩形 菱形 正方形同步分层训练培优题

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名称 【精品解析】2023-2024学年沪科版初中数学八年级下册 19.3 矩形 菱形 正方形同步分层训练培优题
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科目 数学
更新时间 2024-04-02 14:45:12

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2023-2024学年沪科版初中数学八年级下册 19.3 矩形 菱形 正方形同步分层训练培优题
一、选择题
1.(2024九上·盘州期末)如图,要使成为菱形,则需添加的一个条件是(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】菱形的判定
【解析】【解答】A、∵AC=AD,,∴无法证出成为菱形,∴A不符合题意;
B、∵,,∴成为矩形,∴B不符合题意;
C、∵,,∴成为菱形,∴C符合题意;
D、∵,,∴成为矩形,∴D不符合题意;
故答案为:C.
【分析】利用菱形的判定方法逐项分析判断即可.
2.(2023八下·兴仁月考)如图,已知菱形的边与轴重合,点,,B(-3,0)若固定点,,将菱形沿箭头方向推,当点落在轴上时,点的坐标为(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】点的坐标;菱形的性质
【解析】【解答】∵四边形ABCD是菱形,
∴CD=AB=AD=BC=5,
∵,,B(-3,0) ,
∴点C的坐标为(-7,3),
∴当点C落在y轴上时,点C的坐标为(0,3),
∴点D的坐标为(5,3),
故答案为:B.
【分析】利用菱形的性质可得CD=AB=AD=BC=5,再求出点C的坐标,再结合当点C落在y轴上时,点C的坐标为(0,3),求出点D的坐标即可.
3.(2023九下·云岩月考)如图,菱形花坛的周长为,,沿着菱形的对角线修建两条小路和,则小路的长是(  )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】等边三角形的判定与性质;菱形的性质
【解析】【解答】四边形ABCD是菱形,
AB=BC=CD=AD,
菱形花坛的周长为,
AB=20m,

△ABD为等边三角形,
BD=AB=20m,
故答案为:A.
【分析】根据菱形的性质得到AB=20m,再证明△ABD为等边三角形,利用等边三角形的性质即可得出结论.
4.(2024·清城模拟)如图,在平面直角坐标系xOy中,四边形ABCD是菱形,∠ABC=120°,点B的坐标为(0,﹣2),则菱形ABCD的面积为(  )
A.16 B.32 C. D.16
【答案】C
【知识点】坐标与图形性质;等边三角形的性质;菱形的性质
【解析】【解答】解:∵

∵四边形ABCD为菱形,
∴BD平分∠ABC,



∴菱形ABCD的面积为:
故答案为:C.
【分析】根据题意得到OB的长度,然后根据菱形的性质得到:BD的长度和AC的长度,最后根据菱形的面积计算公式计算即可.
5.(2024九上·龙岗期末)如图,在矩形中,为边上一点,把沿翻折,使点恰好落在边上的点处,,,则的长为(  )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】勾股定理;矩形的性质;翻折变换(折叠问题)
【解析】【解答】解:∵ 四边形ABCD为矩形,
∴ AB=CD,AD=BC,
∵把沿翻折,使点恰好落在边上的点处,
∴ AF=AD=4,EF=DE=,
在Rt△ABF中,BF==2,
∴ CF=BC-BF=2,
在Rt△CEF中,

解得,EC= .
故答案为:A.
【分析】根据矩形的性质得 AB=CD,AD=BC,根据翻折的性质得 AF=AD=4,EF=DE=,根据勾股定理得BF从而推出CF,再根据勾股定理得EC,即可求得.
6.如图,在矩形ABCD中,O为AC的中点,过点O作AC的垂线,分别交DC于点F,交AB于点E,G是AE的中点,且∠AOG=30°,有下列结论:①DC=3OG;②OG=BC;③连结AF,CE,四边形AECF为菱形;④其中正确的是(  )
A.②③ B.③④ C.①②④ D.①③④
【答案】D
【知识点】含30°角的直角三角形;勾股定理;菱形的判定与性质;矩形的性质;直角三角形斜边上的中线
【解析】【解答】解:∵EF⊥AC,G是AE的中点,
∴AG=OG=GE,
∴∠OAE=∠AOG=30°,
在直角△ABC中,∠CAB=30°,
∴BC=AC=OC,
设BC=a,AC=2a,
在中,由勾股定理得:,
在直角△AOE中,∠EAO=30°,AO=OC=a,
解三角形得:OE=,AE=,
∴OG=,
∴CD=AB=3OG,故①正确;
OG=≠a=BC,故②错误;
连接AF、CE,
∵四边形ABCD为矩形,
∴AB∥CD,
∴∠DCA=∠BAC,
在△FOC与△EOA中,

∴△FOC△EOA,
∴OE=OF,
又∵AO=OC,EF⊥AC,
∴四边形AFCE是菱形,故③正确;
∵=,=a a=,
∴=,故④正确,
综上所述,结论正确的是①③④.
故答案为:D.
【分析】根据条件,OG是直角△AOE斜边上的中线,且△FOC△EOA,设BC=a,AC=2a,AO=OC=a,然后在直角三角形ABC中利用勾股定理求出,解直角三角形AOE,得AE=,根据直角三角形性质可得OG=,即可判断①正确;OG=≠a=BC,故②错误;根据对角线互相垂直平分,即可判断③正确;根据三角形、矩形的面积公式,即可判断④正确,即可得解.
7.(2024九上·岳阳期末)数学课上,老师让同学们以“矩形的折叠”为主题开展数学活动.如图,小明把矩形沿折叠,使点落在边的点处,其中,且,则矩形的面积为(  )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】勾股定理的应用;矩形的性质;翻折变换(折叠问题)
【解析】【解答】解:∵矩形沿折叠,使点C落在边的点F处,
∴,
∴,
∵四边形是矩形,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴设,,则,,
∴,
∵,
∴,
∵,,
∴,即,
∴解得:,负值舍去,
∴,,
∴矩形的面积.
故答案为:A.
【分析】根据折叠的性质得到,由矩形的性质可得,利用同角的余角相等证得,进而得到,设,则,,,故AD=BC=BE+CE=8x,进而得到DF=10x,在直角三角形DEF中,由勾股定理解得x=1,再根据矩形的面积公式计算即可.
8.如图,将矩形ABCD沿GE,EC,GF翻折,使得点A,B,D恰好都落在点O处,且点G,O,C在同一条直线上,同时点E,O,F在另一条直线上,小炜同学得出以下结论:①GF∥EC;②AB⑤△COF∽△CEG.其中正确的是(  )
A.①②③ B.①③④ C.①④⑤ D.②③④
【答案】B
【知识点】勾股定理;矩形的性质;翻折变换(折叠问题)
【解析】【解答】解:由折叠性质可得:DG=OG=AG,AE=OE=BE,OC=BC,
∠DGF=∠FGO,∠AGE=∠OGE,∠AEG=∠OEG,∠OEC=∠BEC,
∴∠FGE=∠FGO+∠OGE=90°,∠GEC=∠OEG+∠OEC=90°,
∴∠FGE+∠GEC=180°,
∴GF∥CE,①正确;
设AD=2a,AB=2b,
则DG=OG=AG=a,AE=OE=BE=b,
∴CG=OG+OC=3a,
在Rt△AGE中,GE2=AG2+AE2=a2+b2,
在Rt△CGE中,CE2=BE2+CB2=b2+(2a)2,
在Rt△CGE中,CG2=GE2+CE2,
即(3a)2=a2+b2+b2+(2a)2,
解得:;
∴;②错误;
设OF=DF=x,则,
在Rt△COF中,CF2=OF2+OC2,
∴,
解得:;
∴,,
在Rt△AGE中,,
∴,;③④正确;
根据题意,无法得出∠FCO=∠GCE,
∴无法判断△COF∽△CEG;⑤错误;
综上,正确的是①③④,
故答案为:B.
【分析】根据折叠前后图形的对应边和对应角相等可推得∠FGE+∠GEC=180°,根据同旁内角互补,两直线平行即可得出GF∥CE,判断①正确,设AD=2a,AB=2b,求得CG=3a,根据直角三角形中两直角边的平方和等于斜边的平方可求得,即可求得AB与AD的数量关系,判断②错误,设OF=DF=x,求得CF的值,根据直角三角形中两直角边的平方和等于斜边的平方得出x与a的关系式,GE的值,即可判断③④正确,结合题意无法得出△COF∽△CEG;判断⑤错误,即可得出答案.
二、填空题
9.(2023八下·兴仁月考)已知菱形的对角线的长分别是和,则菱形的周长等于   .
【答案】20
【知识点】勾股定理;菱形的性质
【解析】【解答】∵菱形的对角线互相平分且垂直,菱形的对角线的长分别是和,
∴菱形的边长=cm,
∴菱形的周长=4×5=20cm,
故答案为20.
【分析】先利用菱形的性质及勾股定理求出菱形的周长,再利用菱形的周长公式求出答案即可.
10.(2021·福州模拟)如图, 中, , , ,D是AB的中点,E是BC的中点, 于点F,则 的长是   .
【答案】
【知识点】三角形的面积;勾股定理;直角三角形斜边上的中线
【解析】【解答】解:∵在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=6,BC=8,
∴AB=
=10,
∵D是AB的中点,
∴BD=DC=AD=5,
=

连接DE,
∵E是BC的中点,
∴ =6,
∵ ,
∴ .
故答案为:
.
【分析】首先由勾股定理可得AB的值,根据直角三角形斜边上中线的性质可得BD=DC=AD=5, 求出△BDC的面积,连接DE,易得S△DEC= S△BCD,然后结合三角形的面积公式计算即可求出EF.
11.如图,菱形 ABCD的边长为 2,∠DAB=60°,E为 BC 边的中点,P 为对角线AC 上的一个动点,则 PB+PE的最小值为   .
【答案】
【知识点】等边三角形的判定与性质;勾股定理;菱形的性质;轴对称的应用-最短距离问题
【解析】【解答】解:作点E关于AC的对称点E′,连接BE′交AC于点P,连接PE,BD,
∴PE=PE′,
∴PB+PE=PB+PE′=BE′,
∵两点之间线段最短,
此时 PB+PE的最小值就是BE′的长;
∵菱形ABCD,
∴AC是对称轴,DC=BC,DC=BC,∠DAB=∠DCB=60°,
∴△BDC是等边三角形,
∴DB=DC=2,
∵点E是BC的中点,
∴E′是DC的中点,
∴BE′⊥DC,E′D=1,
∴∠DE′B=90°,
∴.
∴PB+PE的最小值为
故答案为:.
【分析】作点E关于AC的对称点E′,连接BE′交AC于点P,连接PE,BD,可证得PE=PE′,可推出PB+PE=BE′,利用两点之间线段最短可证此时 PB+PE的最小值就是BE′的长;利用菱形的性质可证得AC是对称轴,DC=BC,DC=BC,∠DAB=∠DCB=60°,可推出△BDC是等边三角形,可求出BD的长;利用等边三角形的性质可求出E′D=1,∠DE′B=90°,利用勾股定理求出PB+PE的最小值.
12.(2023九上·滨江开学考)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,且满足,设的面积为,则的取值范围是   .
【答案】
【知识点】等边三角形的判定与性质;菱形的判定与性质;定义新运算;三角形全等的判定-SAS;解直角三角形—边角关系
【解析】【解答】解:根据题意可得:“完美菱形”的边长为,则故均为等边三角形,则又,,故在中
,则(SAS),则∵
∴则且故为等边三角形,设则的面积为则当时,x有最小值:故S的最小值为:当BM与AB重合时有最大值4,则S的最大值为则的取值范围是.
故答案为:.
【分析】本题主要考查菱形等边三角形的性质、三角形全等的证明与性质.根据题意可得:“完美菱形”的边长为,则故均为等边三角形,则然后根据已知条件结合等量代换可得:从而得到,进一步可证明为等边三角形,设则的面积为然后分当时,x有最小值和当BM与AB重合时有最大值进行求解即可.
13.(2024七上·遵义期末)如图,正方形ABCD的周长为80米,甲、乙两人分别从A、B同时出发,沿正方形的边行走,甲按这样的方向每分钟行50米,乙按这样的方向每分钟行40米.如果用记号表示两人行了m分钟,并相遇过n次,那么当两人出发后第一次处在正方形的两个相对顶点位置时,对应的记号应是   .
【答案】
【知识点】正方形的性质;探索数与式的规律;一元一次方程的实际应用-几何问题;一元一次方程的实际应用-行程问题
【解析】【解答】两个人的速度之和是90米/分钟,分钟后两人第一次相遇,
如果要两人在顶点相遇,则每个人所走的路程均为20的整数倍,且两个人所走路程之和为20+80n (n是整数)
S=20+80n,n为0、1、2、3...n①
S甲=50t可以被20整除,t为2、 4、6...②
S乙=40t也可以被20整除,t为甲方取值即可,
∵S=S甲+S乙,整理得: 50t+40t=20+ 80n,即: 90t=20+80n,
∴解得:n=③
由①②③得:当t=2时,两人第一次在顶点相遇,
此时甲走了110米,乙走了60米,相遇在点B,甲、乙相遇则两者走时间相同,
设甲走x米,则乙走米,
∵要相遇在正方形顶点,
∴x和都要为20的整数倍且x+-20=- 20为80的整数倍(除第一次走20米相遇,以后每次相遇都要再走80米),

由上式可知:当m=6时,甲走了300米,甲走到点D,乙走了240米, 乙走到点B,
解得:n=7,
故答案为:(6,7).
【分析】由于两人不是在同一顶点出发,所以两人第一次在同一顶点相遇,需要通过的距离之和等于周长的整数倍再加一条边的长度,即85t=40n+10,其中n是第一次在同一顶点相遇之前通过的周长的个数即可.
三、解答题
14.(2024八上·福田期末)如图,直线与坐标轴分别交于点A,B,以OA为边在轴的右侧作正方形AOBC
(1)求点A,B的坐标;
(2)如图,点D是x轴上一动点,点E在AD的右侧,.
①探究发现,点在一条定直线上,请直接写出该直线的解析式
②若点是线段OB的中点,另一动点在直线BE上,且,请求出点的坐标.
【答案】(1)解:把x=0代入y=-x+4,得y=4,∴点A的坐标为(0,4) ,
把y=0代入y=-x+4,得x=4,∴点B的坐标为(4,0) ;
(2)解:① 点E所在的直线的解析式为;
②连接AE, 由题意可知△ADE为等腰直角三角形, 则 ,
四边形OACB为正方形,

, 此时点H与点E重合,
点D是线段OB的中点,

点E的坐标为 ,
设直线AE的解析式为y=k x+b, 把A(0,4), E(6,2) 代入,

解得 ,
直线AE的解析式为 ,
当 时, ,
点M的坐标为 ,
作点M关于直线AC 的对称点N, 可得 ,
此时 , 所以点H为直线AN与BE的交点,
直线AN的解析式为 ,
联立 ,
解得 ,
点H的坐标为 ,
综上所述, 点H的坐标为 或 .
【知识点】正方形的性质;一次函数中的动态几何问题;等腰直角三角形;三角形全等的判定-AAS
【解析】【解答】解:(2)①过点E作EF⊥x 轴, 垂足为点 F,设点E的坐标为 (x, y), 则OF=x, EF=y,





,整理得
点E所在的直线的解析式为;
【分析】(1)分别令直线y=-x+4中的x=0与y=0,算出对应的y与x的值,从而可得点A、B的坐标;
(2)①过点E作EF⊥x 轴, 垂足为点 F,设点E的坐标为 (x, y), 则OF=x, EF=y,由同角的余角相等得∠OAD=∠FDE,从而用AAS判断出△AOD≌△DFE,由全等三角形的对应边相等得OD=EF=y,OA=DF=4,进而根据OF=OD+DF即可求出y关于x的函数解析式,即得出点E所过的定直线;
②连接AE, 由题意可知△ADE为等腰直角三角形,可得点H与点E重合,结合中点定义及点的坐标与图形性质可得点E的坐标;利用待定系数法求出直线AE的解析式,将x=4代入所求的函数解析式算出对应的函数值可得点M的坐标,作点M关于直线AC 的对称点N,可得点N的坐标,从而求出直线AN的解析式,然后联立直线AN与AE的解析式求解即可得出点H的坐标,综上即可得出答案.
15.如图1,已知O是坐标原点,点A的坐标是(5,0),B是y轴正半轴上一动点,以OB,OA为边作矩形OBCA,点E,H分别在边BC和OA上,将△BOE沿着OE对折,使点B落在OC上的点F处,将△ACH沿着CH对折,使点A落在OC上的点G处.
(1)求证:四边形OECH是平行四边形.
(2)如图2,当点F,G重合时,求点B的坐标.判断四边形OECH的形状,并说明理由.
(3)当点F,G将对角线OC三等分时,求点B的坐标.
【答案】(1)证明:∵四边形OBCA为矩形,
∴OB//CA,BC//OA,
∴∠BOC=∠OCA,
由折叠的性质可得:∠BOC=2∠EOC,∠OCA=2∠OCH,
∴∠EOC=∠OCH,
∴OE//CH,
又∵BC//OA,
∴四边形OECH是平行四边形;
(2)解:四边形OECH是菱形.理由如下:
由折叠的性质可得∠EFO=∠EBO=90°,∠CFH=∠CAF=90°,
∵点F,G重合,
∴EH⊥OC,
又∵四边形OECH是平行四边形,
∴平行四边形OECH是菱形,
∴EO=EC,
∴∠EOC=∠ECO,
又∵∠EOC=∠BOE,
∴∠EOB=∠EOC=∠ECO=30°,
点A的坐标是(5,0),
∴OA=5,
由直角三角形的性质可得:OB=
∴点B的坐标是(0,);
(3)解:当点F在点O,G之间时,如图3,
由折叠性质得:OF=OB,CG=CA,
而OB=CA,
∴OF=CG,
∵点F,G将对角线OC三等分,
∴AC=OF=FG=GC,
设AC=m,则OC=3m,
在Rt△OAC中,OA=5,
由勾股定理得:AC2+OA2=OC2,
即:m2+52=(3m)2,解得m=,
∴OB=AC=,
∴点B的坐标是(0,);
当点G在O,F之间时,如图4,
同理可得OF=CG=AC,
设OG=n,则AC=GC=2n,
在Rt△OAC中,OA=5,
由勾股定理得:AC2+OA2=OC2,
即:(2n)2+52=(3n)2,解得n=,
∴AC=OB=2,
∴点B的坐标是(0,2).
故B的坐标是(0,)或(0,2).
【知识点】勾股定理;平行四边形的判定;菱形的判定;矩形的性质;翻折变换(折叠问题)
【解析】【分析】(1)根据矩形的性质得OB∥CA,BC∥OA,再利用平行线的性质得∠BOC=∠OCA,然后根据折叠的性质得到∠BOC=2∠EOC,∠OCA=2∠OCH,所以∠EOC=∠OCH,根据平行线的判定定理得OE∥CH,根据平行四边形的判定方法:两组对边分别平行的四边形是平行四边形,即可得证;
(2)先根据折叠的性质得∠EFO=∠EBO=90°,∠CFH=∠CAF=90°,由点F,G重合得到EH⊥OC,根据菱形的判定方法:对角线垂直的平行四边形是菱形,得到四边形OECH是菱形,则EO=EC,所以∠EOC=∠ECO,而∠EOC=∠BOE,根据三角形内角和定理可计算出∠EOB=∠EOC=∠ECO=30°,在Rt△OBC中,根据含30度的直角三角形三边的关系得OB=,于是得到点B的坐标是(0,);
(3)分类讨论:当点F在点O,G之间时,如图3,根据折叠的性质得OF=OB,CG=CA,则OF=CG,所以AC=OF=FG=GC,设AC=m,则OC=3m,在Rt△OAC中,根据勾股定理得m2+52=(3m)2,解得m=,则点B的坐标是(0,);当点G在O,F之间时,如图4,同理可得OF=CG=AC,设OG=n,则AC=GC=2n,在Rt△OAC中,根据勾股定理得(2n)2+52=(3n)2,解得n=,则AC=OB=2,所以点B的坐标是(0,2),即可得解.
四、综合题
16.(2024八上·福田期末)如图,直线与坐标轴分别交于点,,以为边在轴的右侧作正方形.
(1)求点,的坐标;
(2)如图,点是轴上一动点,点在的右侧,,.
探究发现,点在一条定直线上,请直接写出该直线的解析式_▲_ ;
若点是线段的中点,另一动点在直线上,且,请求出点的坐标.
【答案】(1)解:把代入,得,
点的坐标为,
把代入,得,
点的坐标为;
(2)解:过点作轴,垂足为点,
设点的坐标为,则,,

,,

,,
≌,
,,

,整理得,
点所在的直线的解析式为;
连接,由题意可知为等腰直角三角形,则,
四边形为正方形,

,此时点与点重合,
点是线段的中点,

点的坐标为,
设直线的解析式为,把,代入,
得,解得,
直线的解析式为,
当时,,
点的坐标为,
作点关于直线的对称点,可得,
此时,所以点为直线与的交点,
直线的解析式为,
联立,解得,
点的坐标为,
综上所述,点的坐标为或.
【知识点】三角形全等及其性质;等腰三角形的性质;正方形的性质;一次函数中的动态几何问题;三角形全等的判定-AAS
【解析】【分析】(1)分别把,代入,求得点和点的坐标;
(2)过点作轴,垂足为点,设点的坐标为,则,,证明,根据全等三角形的性质得,,由,即可得到与之间的关系式;
②连接,由题意可知为等腰直角三角形,则,可得点与点重合,利用待定系数法求得直线的解析式为,可得点的坐标为,作点关于直线的对称点,得到点的坐标,利用待定系数法求出直线的解析式,直线与的解析式联立,可得到点的坐标.
17.(2024九上·万源期末)矩形AOBC在平面直角坐标系中的位置如图所示,点A在x轴的负半轴上,点B在y轴的正半轴上,连接AB,将△ABC沿AB折叠得△ABE,AE交y轴于点D,线段OD、OA的长是方程x2-7x+12=0的两个根,且OA>OD.
(1)请直接写出点A的坐标为   ,点D的坐标为   ;
(2)点P为直线AB上一点,连接PO、PD,当△POD的周长最小时,求点P的坐标;
(3)点M在x轴上,点N在直线AB上,坐标平面内是否在点Q,使以B、M、N、Q为顶点的四边形为正方形 若存在,请直接写出满足条件的点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)(-4,0);(0,3)
(2)解:过D作AB的对称点D1,连接OD1,交AB于点P,此时△POD的周长最小,
∵△ABE是将△ABC沿AB折叠得到的,
∴点D1在AC上,
∵OA=4,OD=3,
∴AD=5,
∴AD1=5,
∴D1(-4,5),
设直线OD1的解析式为y=kx,
∴5=-4k,
∴k=-,
∴直线OD1的解析式为y=-x,
∵四边形AOBC是矩形,且△ABE是将△ABC沿AB折叠得到的,
∴AC∥OB,∠CAB=∠BAD,
∴∠CAB=∠BAD=∠ABD,
∴AD=BD=5,则OB=8,
∴B(0,8),
同理求得直线AB的解析式为y=2x+8,
解方程-x =2x+8,得x=-,
y=,
∴P(-,);
(3)解: 点Q坐标为:(,)或(8,-16)或(24,16)或(-8,)或(8,-16).
【知识点】两一次函数图象相交或平行问题;正方形的性质;轴对称的应用-最短距离问题;翻折变换(折叠问题)
【解析】【解答】解:(1)x2-7x+12=0
解得:x=4或3
∵OD、OA的长是方程x2-7x+12=0的两个根,且OA>OD
∴OA=4,OD=3
∵点A在x轴负半轴,D在y轴正半轴
∴点A坐标为(-4,0),点D坐标为(0,3)
故答案为:第1空、(-4,0)
第2空、(0,3)
(3)∵B(0,8),A (-4,0),
∴AB=4,
当BN为边时,
如图,若四边形BNMQ是正方形,则BN=MN,过点Q作QG⊥x轴于G,过点N作NI⊥x轴于I,
∵∠OAB=∠NAM,∠AOB=∠ANM=90°,
∴△AOB∽△ANM,
∴,即,
∴NM=,AM=,AN=,
∴OM=-4=,
∵AM×IN=AN×MN,
∴IN=,
∵四边形BNMQ是正方形,
∴QM=NM,∠QMN=90°,
∠QMG+∠NMI=90°,
又∵∠QMG+∠MQG=90°,
∴∠MQG=∠IMN,
又∵∠QGM=∠MIN=90°,
∴△QGM≌△MIN,
∴QG=IM=,MG=IN=,
OG=OM+MG=IN=,
点Q(,);
如图,若四边形BNQM是正方形,
同理,△AOB∽△ABM,
∴,即,
∴AM=20,
∴OM=20-4=,
∴M(16,0);
同理,点Q(8,-16);
如图,若四边形BMQN是正方形,
同理可求M(16,0);点Q(24,16);
当BN是对角线时,若四边形BMNQ是正方形,过点N作NF⊥x轴于F,
∵四边形BMNQ是正方形,
∴BM=NM,∠BMN=90°,
∠BMO+∠FMN=90°,
又∵∠BMO+∠OBM=90°,
∴∠FMN=∠OBM,
又∵∠NFM=∠MOB=90°,
∴△NFM≌△MOB(AAS),
∴BO=FM=8,OM=NF,
设点M(a,0),
∴OF=8-a,FN=a,
∴点N(a-8,-a),
∵点P在AB上,y=2x+8
∴-a=2(a-8)+8,
∴a=,
∴点M(,0);
过点Q作QH⊥y轴于H,
同理可证△QBH≌△BMO,
∴QH=BO=8,BH=OM=,
∴HO=,
∴点Q(-8,);
如图,若四边形BMNQ是正方形,
同理可求点M(-24,0),则点Q(8,-16),
综上所述:满足条件的点Q的个数为5个,点Q坐标为:(,)或(8,-16)或(24,16)或(-8,)或(8,-16).
【分析】(1)解方程可得OA,OB,再根据坐标轴上点的坐标特征即可求出答案;
(2)过D作AB的对称点D1,连接OD1,交AB于点P,此时△POD的周长最小,根据折叠性质可得D1(-4,5),设直线OD1的解析式为y=kx,将点D1坐标代入直线方程可得直线OD1的解析式为y=-x,再根据矩形性质及折叠性质可得B(0,8),同理求得直线AB的解析式为y=2x+8,联立两直线的方程,解方程即可求出答案;
(3)根据勾股定理求出A吧,分情况讨论:
当BN为边时,若四边形BNMQ是正方形,则BN=MN,过点Q作QG⊥x轴于G,过点N作NI⊥x轴于I,根据相似三角形判定定理可得△AOB∽△ANM,再根据其相似比性质可得IN=,根据正方形性质及全等三角形判定定理可得△QGM≌△MIN,则QG=IM=,MG=IN=,由OG=OM+MG=IN=即可求出答案.若四边形BNQM是正方形,同理可得△AOB∽△ABM,根据相似三角形相似比性质即可求出答案.若四边形BMQN是正方形,同理即可求出答案.当BN是对角线时,若四边形BMNQ是正方形,过点N作NF⊥x轴于F,g根据正方形性质及全等三角形判定定理可得△NFM≌△MOB(AAS),则BO=FM=8,OM=NF,设点M(a,0),则OF=8-a,FN=a,可得点N(a-8,-a),根据点P在AB上列出方程,解方程可得点M(,0),过点Q作QH⊥y轴于H,同理可证△QBH≌△BMO,则QH=BO=8,BH=OM=,即可求出答案.若四边形BMNQ是正方形,同理即可求出答案.
1 / 12023-2024学年沪科版初中数学八年级下册 19.3 矩形 菱形 正方形同步分层训练培优题
一、选择题
1.(2024九上·盘州期末)如图,要使成为菱形,则需添加的一个条件是(  )
A. B. C. D.
2.(2023八下·兴仁月考)如图,已知菱形的边与轴重合,点,,B(-3,0)若固定点,,将菱形沿箭头方向推,当点落在轴上时,点的坐标为(  )
A. B. C. D.
3.(2023九下·云岩月考)如图,菱形花坛的周长为,,沿着菱形的对角线修建两条小路和,则小路的长是(  )
A. B. C. D.
4.(2024·清城模拟)如图,在平面直角坐标系xOy中,四边形ABCD是菱形,∠ABC=120°,点B的坐标为(0,﹣2),则菱形ABCD的面积为(  )
A.16 B.32 C. D.16
5.(2024九上·龙岗期末)如图,在矩形中,为边上一点,把沿翻折,使点恰好落在边上的点处,,,则的长为(  )
A. B. C. D.
6.如图,在矩形ABCD中,O为AC的中点,过点O作AC的垂线,分别交DC于点F,交AB于点E,G是AE的中点,且∠AOG=30°,有下列结论:①DC=3OG;②OG=BC;③连结AF,CE,四边形AECF为菱形;④其中正确的是(  )
A.②③ B.③④ C.①②④ D.①③④
7.(2024九上·岳阳期末)数学课上,老师让同学们以“矩形的折叠”为主题开展数学活动.如图,小明把矩形沿折叠,使点落在边的点处,其中,且,则矩形的面积为(  )
A. B. C. D.
8.如图,将矩形ABCD沿GE,EC,GF翻折,使得点A,B,D恰好都落在点O处,且点G,O,C在同一条直线上,同时点E,O,F在另一条直线上,小炜同学得出以下结论:①GF∥EC;②AB⑤△COF∽△CEG.其中正确的是(  )
A.①②③ B.①③④ C.①④⑤ D.②③④
二、填空题
9.(2023八下·兴仁月考)已知菱形的对角线的长分别是和,则菱形的周长等于   .
10.(2021·福州模拟)如图, 中, , , ,D是AB的中点,E是BC的中点, 于点F,则 的长是   .
11.如图,菱形 ABCD的边长为 2,∠DAB=60°,E为 BC 边的中点,P 为对角线AC 上的一个动点,则 PB+PE的最小值为   .
12.(2023九上·滨江开学考)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,且满足,设的面积为,则的取值范围是   .
13.(2024七上·遵义期末)如图,正方形ABCD的周长为80米,甲、乙两人分别从A、B同时出发,沿正方形的边行走,甲按这样的方向每分钟行50米,乙按这样的方向每分钟行40米.如果用记号表示两人行了m分钟,并相遇过n次,那么当两人出发后第一次处在正方形的两个相对顶点位置时,对应的记号应是   .
三、解答题
14.(2024八上·福田期末)如图,直线与坐标轴分别交于点A,B,以OA为边在轴的右侧作正方形AOBC
(1)求点A,B的坐标;
(2)如图,点D是x轴上一动点,点E在AD的右侧,.
①探究发现,点在一条定直线上,请直接写出该直线的解析式
②若点是线段OB的中点,另一动点在直线BE上,且,请求出点的坐标.
15.如图1,已知O是坐标原点,点A的坐标是(5,0),B是y轴正半轴上一动点,以OB,OA为边作矩形OBCA,点E,H分别在边BC和OA上,将△BOE沿着OE对折,使点B落在OC上的点F处,将△ACH沿着CH对折,使点A落在OC上的点G处.
(1)求证:四边形OECH是平行四边形.
(2)如图2,当点F,G重合时,求点B的坐标.判断四边形OECH的形状,并说明理由.
(3)当点F,G将对角线OC三等分时,求点B的坐标.
四、综合题
16.(2024八上·福田期末)如图,直线与坐标轴分别交于点,,以为边在轴的右侧作正方形.
(1)求点,的坐标;
(2)如图,点是轴上一动点,点在的右侧,,.
探究发现,点在一条定直线上,请直接写出该直线的解析式_▲_ ;
若点是线段的中点,另一动点在直线上,且,请求出点的坐标.
17.(2024九上·万源期末)矩形AOBC在平面直角坐标系中的位置如图所示,点A在x轴的负半轴上,点B在y轴的正半轴上,连接AB,将△ABC沿AB折叠得△ABE,AE交y轴于点D,线段OD、OA的长是方程x2-7x+12=0的两个根,且OA>OD.
(1)请直接写出点A的坐标为   ,点D的坐标为   ;
(2)点P为直线AB上一点,连接PO、PD,当△POD的周长最小时,求点P的坐标;
(3)点M在x轴上,点N在直线AB上,坐标平面内是否在点Q,使以B、M、N、Q为顶点的四边形为正方形 若存在,请直接写出满足条件的点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】菱形的判定
【解析】【解答】A、∵AC=AD,,∴无法证出成为菱形,∴A不符合题意;
B、∵,,∴成为矩形,∴B不符合题意;
C、∵,,∴成为菱形,∴C符合题意;
D、∵,,∴成为矩形,∴D不符合题意;
故答案为:C.
【分析】利用菱形的判定方法逐项分析判断即可.
2.【答案】B
【知识点】点的坐标;菱形的性质
【解析】【解答】∵四边形ABCD是菱形,
∴CD=AB=AD=BC=5,
∵,,B(-3,0) ,
∴点C的坐标为(-7,3),
∴当点C落在y轴上时,点C的坐标为(0,3),
∴点D的坐标为(5,3),
故答案为:B.
【分析】利用菱形的性质可得CD=AB=AD=BC=5,再求出点C的坐标,再结合当点C落在y轴上时,点C的坐标为(0,3),求出点D的坐标即可.
3.【答案】A
【知识点】等边三角形的判定与性质;菱形的性质
【解析】【解答】四边形ABCD是菱形,
AB=BC=CD=AD,
菱形花坛的周长为,
AB=20m,

△ABD为等边三角形,
BD=AB=20m,
故答案为:A.
【分析】根据菱形的性质得到AB=20m,再证明△ABD为等边三角形,利用等边三角形的性质即可得出结论.
4.【答案】C
【知识点】坐标与图形性质;等边三角形的性质;菱形的性质
【解析】【解答】解:∵

∵四边形ABCD为菱形,
∴BD平分∠ABC,



∴菱形ABCD的面积为:
故答案为:C.
【分析】根据题意得到OB的长度,然后根据菱形的性质得到:BD的长度和AC的长度,最后根据菱形的面积计算公式计算即可.
5.【答案】A
【知识点】勾股定理;矩形的性质;翻折变换(折叠问题)
【解析】【解答】解:∵ 四边形ABCD为矩形,
∴ AB=CD,AD=BC,
∵把沿翻折,使点恰好落在边上的点处,
∴ AF=AD=4,EF=DE=,
在Rt△ABF中,BF==2,
∴ CF=BC-BF=2,
在Rt△CEF中,

解得,EC= .
故答案为:A.
【分析】根据矩形的性质得 AB=CD,AD=BC,根据翻折的性质得 AF=AD=4,EF=DE=,根据勾股定理得BF从而推出CF,再根据勾股定理得EC,即可求得.
6.【答案】D
【知识点】含30°角的直角三角形;勾股定理;菱形的判定与性质;矩形的性质;直角三角形斜边上的中线
【解析】【解答】解:∵EF⊥AC,G是AE的中点,
∴AG=OG=GE,
∴∠OAE=∠AOG=30°,
在直角△ABC中,∠CAB=30°,
∴BC=AC=OC,
设BC=a,AC=2a,
在中,由勾股定理得:,
在直角△AOE中,∠EAO=30°,AO=OC=a,
解三角形得:OE=,AE=,
∴OG=,
∴CD=AB=3OG,故①正确;
OG=≠a=BC,故②错误;
连接AF、CE,
∵四边形ABCD为矩形,
∴AB∥CD,
∴∠DCA=∠BAC,
在△FOC与△EOA中,

∴△FOC△EOA,
∴OE=OF,
又∵AO=OC,EF⊥AC,
∴四边形AFCE是菱形,故③正确;
∵=,=a a=,
∴=,故④正确,
综上所述,结论正确的是①③④.
故答案为:D.
【分析】根据条件,OG是直角△AOE斜边上的中线,且△FOC△EOA,设BC=a,AC=2a,AO=OC=a,然后在直角三角形ABC中利用勾股定理求出,解直角三角形AOE,得AE=,根据直角三角形性质可得OG=,即可判断①正确;OG=≠a=BC,故②错误;根据对角线互相垂直平分,即可判断③正确;根据三角形、矩形的面积公式,即可判断④正确,即可得解.
7.【答案】A
【知识点】勾股定理的应用;矩形的性质;翻折变换(折叠问题)
【解析】【解答】解:∵矩形沿折叠,使点C落在边的点F处,
∴,
∴,
∵四边形是矩形,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴设,,则,,
∴,
∵,
∴,
∵,,
∴,即,
∴解得:,负值舍去,
∴,,
∴矩形的面积.
故答案为:A.
【分析】根据折叠的性质得到,由矩形的性质可得,利用同角的余角相等证得,进而得到,设,则,,,故AD=BC=BE+CE=8x,进而得到DF=10x,在直角三角形DEF中,由勾股定理解得x=1,再根据矩形的面积公式计算即可.
8.【答案】B
【知识点】勾股定理;矩形的性质;翻折变换(折叠问题)
【解析】【解答】解:由折叠性质可得:DG=OG=AG,AE=OE=BE,OC=BC,
∠DGF=∠FGO,∠AGE=∠OGE,∠AEG=∠OEG,∠OEC=∠BEC,
∴∠FGE=∠FGO+∠OGE=90°,∠GEC=∠OEG+∠OEC=90°,
∴∠FGE+∠GEC=180°,
∴GF∥CE,①正确;
设AD=2a,AB=2b,
则DG=OG=AG=a,AE=OE=BE=b,
∴CG=OG+OC=3a,
在Rt△AGE中,GE2=AG2+AE2=a2+b2,
在Rt△CGE中,CE2=BE2+CB2=b2+(2a)2,
在Rt△CGE中,CG2=GE2+CE2,
即(3a)2=a2+b2+b2+(2a)2,
解得:;
∴;②错误;
设OF=DF=x,则,
在Rt△COF中,CF2=OF2+OC2,
∴,
解得:;
∴,,
在Rt△AGE中,,
∴,;③④正确;
根据题意,无法得出∠FCO=∠GCE,
∴无法判断△COF∽△CEG;⑤错误;
综上,正确的是①③④,
故答案为:B.
【分析】根据折叠前后图形的对应边和对应角相等可推得∠FGE+∠GEC=180°,根据同旁内角互补,两直线平行即可得出GF∥CE,判断①正确,设AD=2a,AB=2b,求得CG=3a,根据直角三角形中两直角边的平方和等于斜边的平方可求得,即可求得AB与AD的数量关系,判断②错误,设OF=DF=x,求得CF的值,根据直角三角形中两直角边的平方和等于斜边的平方得出x与a的关系式,GE的值,即可判断③④正确,结合题意无法得出△COF∽△CEG;判断⑤错误,即可得出答案.
9.【答案】20
【知识点】勾股定理;菱形的性质
【解析】【解答】∵菱形的对角线互相平分且垂直,菱形的对角线的长分别是和,
∴菱形的边长=cm,
∴菱形的周长=4×5=20cm,
故答案为20.
【分析】先利用菱形的性质及勾股定理求出菱形的周长,再利用菱形的周长公式求出答案即可.
10.【答案】
【知识点】三角形的面积;勾股定理;直角三角形斜边上的中线
【解析】【解答】解:∵在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=6,BC=8,
∴AB=
=10,
∵D是AB的中点,
∴BD=DC=AD=5,
=

连接DE,
∵E是BC的中点,
∴ =6,
∵ ,
∴ .
故答案为:
.
【分析】首先由勾股定理可得AB的值,根据直角三角形斜边上中线的性质可得BD=DC=AD=5, 求出△BDC的面积,连接DE,易得S△DEC= S△BCD,然后结合三角形的面积公式计算即可求出EF.
11.【答案】
【知识点】等边三角形的判定与性质;勾股定理;菱形的性质;轴对称的应用-最短距离问题
【解析】【解答】解:作点E关于AC的对称点E′,连接BE′交AC于点P,连接PE,BD,
∴PE=PE′,
∴PB+PE=PB+PE′=BE′,
∵两点之间线段最短,
此时 PB+PE的最小值就是BE′的长;
∵菱形ABCD,
∴AC是对称轴,DC=BC,DC=BC,∠DAB=∠DCB=60°,
∴△BDC是等边三角形,
∴DB=DC=2,
∵点E是BC的中点,
∴E′是DC的中点,
∴BE′⊥DC,E′D=1,
∴∠DE′B=90°,
∴.
∴PB+PE的最小值为
故答案为:.
【分析】作点E关于AC的对称点E′,连接BE′交AC于点P,连接PE,BD,可证得PE=PE′,可推出PB+PE=BE′,利用两点之间线段最短可证此时 PB+PE的最小值就是BE′的长;利用菱形的性质可证得AC是对称轴,DC=BC,DC=BC,∠DAB=∠DCB=60°,可推出△BDC是等边三角形,可求出BD的长;利用等边三角形的性质可求出E′D=1,∠DE′B=90°,利用勾股定理求出PB+PE的最小值.
12.【答案】
【知识点】等边三角形的判定与性质;菱形的判定与性质;定义新运算;三角形全等的判定-SAS;解直角三角形—边角关系
【解析】【解答】解:根据题意可得:“完美菱形”的边长为,则故均为等边三角形,则又,,故在中
,则(SAS),则∵
∴则且故为等边三角形,设则的面积为则当时,x有最小值:故S的最小值为:当BM与AB重合时有最大值4,则S的最大值为则的取值范围是.
故答案为:.
【分析】本题主要考查菱形等边三角形的性质、三角形全等的证明与性质.根据题意可得:“完美菱形”的边长为,则故均为等边三角形,则然后根据已知条件结合等量代换可得:从而得到,进一步可证明为等边三角形,设则的面积为然后分当时,x有最小值和当BM与AB重合时有最大值进行求解即可.
13.【答案】
【知识点】正方形的性质;探索数与式的规律;一元一次方程的实际应用-几何问题;一元一次方程的实际应用-行程问题
【解析】【解答】两个人的速度之和是90米/分钟,分钟后两人第一次相遇,
如果要两人在顶点相遇,则每个人所走的路程均为20的整数倍,且两个人所走路程之和为20+80n (n是整数)
S=20+80n,n为0、1、2、3...n①
S甲=50t可以被20整除,t为2、 4、6...②
S乙=40t也可以被20整除,t为甲方取值即可,
∵S=S甲+S乙,整理得: 50t+40t=20+ 80n,即: 90t=20+80n,
∴解得:n=③
由①②③得:当t=2时,两人第一次在顶点相遇,
此时甲走了110米,乙走了60米,相遇在点B,甲、乙相遇则两者走时间相同,
设甲走x米,则乙走米,
∵要相遇在正方形顶点,
∴x和都要为20的整数倍且x+-20=- 20为80的整数倍(除第一次走20米相遇,以后每次相遇都要再走80米),

由上式可知:当m=6时,甲走了300米,甲走到点D,乙走了240米, 乙走到点B,
解得:n=7,
故答案为:(6,7).
【分析】由于两人不是在同一顶点出发,所以两人第一次在同一顶点相遇,需要通过的距离之和等于周长的整数倍再加一条边的长度,即85t=40n+10,其中n是第一次在同一顶点相遇之前通过的周长的个数即可.
14.【答案】(1)解:把x=0代入y=-x+4,得y=4,∴点A的坐标为(0,4) ,
把y=0代入y=-x+4,得x=4,∴点B的坐标为(4,0) ;
(2)解:① 点E所在的直线的解析式为;
②连接AE, 由题意可知△ADE为等腰直角三角形, 则 ,
四边形OACB为正方形,

, 此时点H与点E重合,
点D是线段OB的中点,

点E的坐标为 ,
设直线AE的解析式为y=k x+b, 把A(0,4), E(6,2) 代入,

解得 ,
直线AE的解析式为 ,
当 时, ,
点M的坐标为 ,
作点M关于直线AC 的对称点N, 可得 ,
此时 , 所以点H为直线AN与BE的交点,
直线AN的解析式为 ,
联立 ,
解得 ,
点H的坐标为 ,
综上所述, 点H的坐标为 或 .
【知识点】正方形的性质;一次函数中的动态几何问题;等腰直角三角形;三角形全等的判定-AAS
【解析】【解答】解:(2)①过点E作EF⊥x 轴, 垂足为点 F,设点E的坐标为 (x, y), 则OF=x, EF=y,





,整理得
点E所在的直线的解析式为;
【分析】(1)分别令直线y=-x+4中的x=0与y=0,算出对应的y与x的值,从而可得点A、B的坐标;
(2)①过点E作EF⊥x 轴, 垂足为点 F,设点E的坐标为 (x, y), 则OF=x, EF=y,由同角的余角相等得∠OAD=∠FDE,从而用AAS判断出△AOD≌△DFE,由全等三角形的对应边相等得OD=EF=y,OA=DF=4,进而根据OF=OD+DF即可求出y关于x的函数解析式,即得出点E所过的定直线;
②连接AE, 由题意可知△ADE为等腰直角三角形,可得点H与点E重合,结合中点定义及点的坐标与图形性质可得点E的坐标;利用待定系数法求出直线AE的解析式,将x=4代入所求的函数解析式算出对应的函数值可得点M的坐标,作点M关于直线AC 的对称点N,可得点N的坐标,从而求出直线AN的解析式,然后联立直线AN与AE的解析式求解即可得出点H的坐标,综上即可得出答案.
15.【答案】(1)证明:∵四边形OBCA为矩形,
∴OB//CA,BC//OA,
∴∠BOC=∠OCA,
由折叠的性质可得:∠BOC=2∠EOC,∠OCA=2∠OCH,
∴∠EOC=∠OCH,
∴OE//CH,
又∵BC//OA,
∴四边形OECH是平行四边形;
(2)解:四边形OECH是菱形.理由如下:
由折叠的性质可得∠EFO=∠EBO=90°,∠CFH=∠CAF=90°,
∵点F,G重合,
∴EH⊥OC,
又∵四边形OECH是平行四边形,
∴平行四边形OECH是菱形,
∴EO=EC,
∴∠EOC=∠ECO,
又∵∠EOC=∠BOE,
∴∠EOB=∠EOC=∠ECO=30°,
点A的坐标是(5,0),
∴OA=5,
由直角三角形的性质可得:OB=
∴点B的坐标是(0,);
(3)解:当点F在点O,G之间时,如图3,
由折叠性质得:OF=OB,CG=CA,
而OB=CA,
∴OF=CG,
∵点F,G将对角线OC三等分,
∴AC=OF=FG=GC,
设AC=m,则OC=3m,
在Rt△OAC中,OA=5,
由勾股定理得:AC2+OA2=OC2,
即:m2+52=(3m)2,解得m=,
∴OB=AC=,
∴点B的坐标是(0,);
当点G在O,F之间时,如图4,
同理可得OF=CG=AC,
设OG=n,则AC=GC=2n,
在Rt△OAC中,OA=5,
由勾股定理得:AC2+OA2=OC2,
即:(2n)2+52=(3n)2,解得n=,
∴AC=OB=2,
∴点B的坐标是(0,2).
故B的坐标是(0,)或(0,2).
【知识点】勾股定理;平行四边形的判定;菱形的判定;矩形的性质;翻折变换(折叠问题)
【解析】【分析】(1)根据矩形的性质得OB∥CA,BC∥OA,再利用平行线的性质得∠BOC=∠OCA,然后根据折叠的性质得到∠BOC=2∠EOC,∠OCA=2∠OCH,所以∠EOC=∠OCH,根据平行线的判定定理得OE∥CH,根据平行四边形的判定方法:两组对边分别平行的四边形是平行四边形,即可得证;
(2)先根据折叠的性质得∠EFO=∠EBO=90°,∠CFH=∠CAF=90°,由点F,G重合得到EH⊥OC,根据菱形的判定方法:对角线垂直的平行四边形是菱形,得到四边形OECH是菱形,则EO=EC,所以∠EOC=∠ECO,而∠EOC=∠BOE,根据三角形内角和定理可计算出∠EOB=∠EOC=∠ECO=30°,在Rt△OBC中,根据含30度的直角三角形三边的关系得OB=,于是得到点B的坐标是(0,);
(3)分类讨论:当点F在点O,G之间时,如图3,根据折叠的性质得OF=OB,CG=CA,则OF=CG,所以AC=OF=FG=GC,设AC=m,则OC=3m,在Rt△OAC中,根据勾股定理得m2+52=(3m)2,解得m=,则点B的坐标是(0,);当点G在O,F之间时,如图4,同理可得OF=CG=AC,设OG=n,则AC=GC=2n,在Rt△OAC中,根据勾股定理得(2n)2+52=(3n)2,解得n=,则AC=OB=2,所以点B的坐标是(0,2),即可得解.
16.【答案】(1)解:把代入,得,
点的坐标为,
把代入,得,
点的坐标为;
(2)解:过点作轴,垂足为点,
设点的坐标为,则,,

,,

,,
≌,
,,

,整理得,
点所在的直线的解析式为;
连接,由题意可知为等腰直角三角形,则,
四边形为正方形,

,此时点与点重合,
点是线段的中点,

点的坐标为,
设直线的解析式为,把,代入,
得,解得,
直线的解析式为,
当时,,
点的坐标为,
作点关于直线的对称点,可得,
此时,所以点为直线与的交点,
直线的解析式为,
联立,解得,
点的坐标为,
综上所述,点的坐标为或.
【知识点】三角形全等及其性质;等腰三角形的性质;正方形的性质;一次函数中的动态几何问题;三角形全等的判定-AAS
【解析】【分析】(1)分别把,代入,求得点和点的坐标;
(2)过点作轴,垂足为点,设点的坐标为,则,,证明,根据全等三角形的性质得,,由,即可得到与之间的关系式;
②连接,由题意可知为等腰直角三角形,则,可得点与点重合,利用待定系数法求得直线的解析式为,可得点的坐标为,作点关于直线的对称点,得到点的坐标,利用待定系数法求出直线的解析式,直线与的解析式联立,可得到点的坐标.
17.【答案】(1)(-4,0);(0,3)
(2)解:过D作AB的对称点D1,连接OD1,交AB于点P,此时△POD的周长最小,
∵△ABE是将△ABC沿AB折叠得到的,
∴点D1在AC上,
∵OA=4,OD=3,
∴AD=5,
∴AD1=5,
∴D1(-4,5),
设直线OD1的解析式为y=kx,
∴5=-4k,
∴k=-,
∴直线OD1的解析式为y=-x,
∵四边形AOBC是矩形,且△ABE是将△ABC沿AB折叠得到的,
∴AC∥OB,∠CAB=∠BAD,
∴∠CAB=∠BAD=∠ABD,
∴AD=BD=5,则OB=8,
∴B(0,8),
同理求得直线AB的解析式为y=2x+8,
解方程-x =2x+8,得x=-,
y=,
∴P(-,);
(3)解: 点Q坐标为:(,)或(8,-16)或(24,16)或(-8,)或(8,-16).
【知识点】两一次函数图象相交或平行问题;正方形的性质;轴对称的应用-最短距离问题;翻折变换(折叠问题)
【解析】【解答】解:(1)x2-7x+12=0
解得:x=4或3
∵OD、OA的长是方程x2-7x+12=0的两个根,且OA>OD
∴OA=4,OD=3
∵点A在x轴负半轴,D在y轴正半轴
∴点A坐标为(-4,0),点D坐标为(0,3)
故答案为:第1空、(-4,0)
第2空、(0,3)
(3)∵B(0,8),A (-4,0),
∴AB=4,
当BN为边时,
如图,若四边形BNMQ是正方形,则BN=MN,过点Q作QG⊥x轴于G,过点N作NI⊥x轴于I,
∵∠OAB=∠NAM,∠AOB=∠ANM=90°,
∴△AOB∽△ANM,
∴,即,
∴NM=,AM=,AN=,
∴OM=-4=,
∵AM×IN=AN×MN,
∴IN=,
∵四边形BNMQ是正方形,
∴QM=NM,∠QMN=90°,
∠QMG+∠NMI=90°,
又∵∠QMG+∠MQG=90°,
∴∠MQG=∠IMN,
又∵∠QGM=∠MIN=90°,
∴△QGM≌△MIN,
∴QG=IM=,MG=IN=,
OG=OM+MG=IN=,
点Q(,);
如图,若四边形BNQM是正方形,
同理,△AOB∽△ABM,
∴,即,
∴AM=20,
∴OM=20-4=,
∴M(16,0);
同理,点Q(8,-16);
如图,若四边形BMQN是正方形,
同理可求M(16,0);点Q(24,16);
当BN是对角线时,若四边形BMNQ是正方形,过点N作NF⊥x轴于F,
∵四边形BMNQ是正方形,
∴BM=NM,∠BMN=90°,
∠BMO+∠FMN=90°,
又∵∠BMO+∠OBM=90°,
∴∠FMN=∠OBM,
又∵∠NFM=∠MOB=90°,
∴△NFM≌△MOB(AAS),
∴BO=FM=8,OM=NF,
设点M(a,0),
∴OF=8-a,FN=a,
∴点N(a-8,-a),
∵点P在AB上,y=2x+8
∴-a=2(a-8)+8,
∴a=,
∴点M(,0);
过点Q作QH⊥y轴于H,
同理可证△QBH≌△BMO,
∴QH=BO=8,BH=OM=,
∴HO=,
∴点Q(-8,);
如图,若四边形BMNQ是正方形,
同理可求点M(-24,0),则点Q(8,-16),
综上所述:满足条件的点Q的个数为5个,点Q坐标为:(,)或(8,-16)或(24,16)或(-8,)或(8,-16).
【分析】(1)解方程可得OA,OB,再根据坐标轴上点的坐标特征即可求出答案;
(2)过D作AB的对称点D1,连接OD1,交AB于点P,此时△POD的周长最小,根据折叠性质可得D1(-4,5),设直线OD1的解析式为y=kx,将点D1坐标代入直线方程可得直线OD1的解析式为y=-x,再根据矩形性质及折叠性质可得B(0,8),同理求得直线AB的解析式为y=2x+8,联立两直线的方程,解方程即可求出答案;
(3)根据勾股定理求出A吧,分情况讨论:
当BN为边时,若四边形BNMQ是正方形,则BN=MN,过点Q作QG⊥x轴于G,过点N作NI⊥x轴于I,根据相似三角形判定定理可得△AOB∽△ANM,再根据其相似比性质可得IN=,根据正方形性质及全等三角形判定定理可得△QGM≌△MIN,则QG=IM=,MG=IN=,由OG=OM+MG=IN=即可求出答案.若四边形BNQM是正方形,同理可得△AOB∽△ABM,根据相似三角形相似比性质即可求出答案.若四边形BMQN是正方形,同理即可求出答案.当BN是对角线时,若四边形BMNQ是正方形,过点N作NF⊥x轴于F,g根据正方形性质及全等三角形判定定理可得△NFM≌△MOB(AAS),则BO=FM=8,OM=NF,设点M(a,0),则OF=8-a,FN=a,可得点N(a-8,-a),根据点P在AB上列出方程,解方程可得点M(,0),过点Q作QH⊥y轴于H,同理可证△QBH≌△BMO,则QH=BO=8,BH=OM=,即可求出答案.若四边形BMNQ是正方形,同理即可求出答案.
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