人教版2024-2025八年级上册期中全优冲刺数学卷(原卷版+解析版)

文档属性

名称 人教版2024-2025八年级上册期中全优冲刺数学卷(原卷版+解析版)
格式 zip
文件大小 2.1MB
资源类型 试卷
版本资源 人教版
科目 数学
更新时间 2024-10-28 18:01:11

文档简介

中小学教育资源及组卷应用平台
人教版2024-2025八年级上册期中全优冲刺卷
数 学
(考试时间:120分钟 考试满分:120分)
一、选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分)
1.下列图案是轴对称图形的是(  )
A. B.
C. D.
2.要使分式有意义,x应满足的条件是(  )
A. B. C. D.
3.以下列各组线段为边,能组成三角形的是(  )
A. B.
C. D.
4.已知的乘积项中不含项,则m的值为(  )
A. B. C. D.
5.已知 ,那么 之间的大小关系是(  )
A. B. C. D.
6.正多边形的一个外角的度数为30°,则这个正多边形的边数为(  ).
A.6 B.10 C.8 D.12
7.如图,在等腰中,,,于点D,点P是延长线上一点,点O在延长线上,,下面的结论:①;②是正三角形;③;④,其中正确的个数是(  )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
8.如图,方格纸中每个小方格都是边长为1个单位长度的正方形,每个小正方形的顶点叫格点,线段AB的顶点均在格点上.在图中画一条不与AB重合的线段MN,使MN与AB关于某条直线对称,且M,N均为格点,这样的线段能画(  )条.
A.2 B.3 C.5 D.6
9.如图,直线a,b相交形成的夹角中,锐角为52°,交点为O,点A在直线a上,直线b上存在点B,使以点O,A,B为顶点的三角形是等腰三角形,这样的点B有(  )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
10.若 , ,则 的值是(  )
A.-2 B.2 C.3 D.±3
二、填空题(本大题共6小题,每小题3分,共18分)
11.因式分解: =   .
12.计算:   .
13.若 是一个完全平方式,则 =   .
14.若am=3,则(a3)m=   .
15.如图,已知点D、点E分别是等边三角形ABC中BC、AB边的中点,AD=6,点F是线段AD上的动点,则BF+EF的最小值为    .
16.已知a=2023x+2023,b=2023x+2024,c=2023x+2025,则a2+b2+c2-ab-ac-bc的值是    .
三、综合题(本大题共8小题,共72分)
17.(8分)已知一个n边形的每一个内角都等于150°.
(1)求n.
(2)求这个n边形的内角和.
18.(8分)一个等腰三角形的周长为25cm.
(1)已知腰长是底边长的2倍,求各边的长;
(2)已知其中一边的长为6cm.求其它两边的长.
19.(8分)如图,点 , , 分别在等边 的各边上,且 于点 , 于点 , 于点 .
(1)求证: 是等边三角形;
(2)若 ,求 的长.
20.(8分)某县为了落实中央的“强基惠民工程”,计划将某村的居民自来水管道进行改造.该工程若由甲队单独施工恰好在规定时间内完成;若乙队单独施工,则完成工程所需天数是规定天数的1.5倍.如果由甲、乙队先合做15天,那么余下的工程由甲队单独完成还需5天.
(1)这项工程的规定时间是多少天?
(2)已知甲队每天的施工费用为6500元,乙队每天的施工费用为3500元.为了缩短工期以减少对居民用水的影响,工程指挥部最终决定该工程由甲、乙队合做来完成.则该工程施工费用是多少?
21.(8分)如图,CE是△ABC的外角∠ACD的平分线,且CE交BA的延长线于点E.
(1)若∠B=35°,∠E=25°,求∠CAE的度数;
(2)求证:∠BAC=∠B+2∠E.
22.(12分)如图,在 中, ,点 在 内, , ,点 在 外, , .
(1)求 的度数;
(2)判断 的形状并加以证明;
(3)连接 ,若 , ,求 的长.
23.
(8分)
(1)填空:        ;
(2)阅读,并解决问题:分解因式
解:设 ,则原式
这样的解题方法叫做“换元法”,即当复杂的多项式中,某一部分重复出现时,我们用字母将其替换,从而简化这个多项式,换元法是一个重要的数学方法,不少问题能用换元法解决.请你用“换元法”对下列多项式进行因式分解:


24.(12分)如图,在平面直角坐标系中,点O为原点,△OAB为等边三角形,P、Q分别为AO、AB边上的动点,点P、点Q同时从点A出发,且当其中一点停止运动时,另一点也立即停止运动;若P以2个单位长度每秒的速度从点A向终点O运动,点Q以3个单位长度每秒的速度从点A向终点B运动,设运动时间为t,已知点A坐标为(a,b),且满足(a﹣6)2+| a﹣b|=0.
(1)求A点坐标;
(2)如图1,连接BP、OQ交于点C,请问当t为何值时,∠OCP=60°;
(3)如图2,D为OB边上的中点,P,Q在运动过程中,D,P,Q三点是否能构成使∠PDQ=120°的等腰三角形,若能,求运动时间t并直接写出四边形APDQ的面积:若不能,请说明理由.
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人教版2024-2025八年级上册期中全优冲刺卷
数 学
(考试时间:120分钟 考试满分:120分)
一、选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分)
1.下列图案是轴对称图形的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】轴对称图形
【解析】【解答】解:A.是轴对称图形,A符合题意;
B.是中心对称图形,B不符合题意;
C.既不是抽对称图形,也不是中心对称图形,C不符合题意;
D.是中心对称图形,D不符合题意;
故答案为:A.
【分析】轴对称图形:在平面内,一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够完全重合的图形;由此即可得出答案.
2.要使分式有意义,x应满足的条件是(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】分式有无意义的条件
【解析】【解答】解:∵分式有意义


故答案为:C.
【分析】分式有意义要满足分母部分不为0,解不等式即可.
3.以下列各组线段为边,能组成三角形的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】三角形三边关系
【解析】【解答】解:根据三角形的三边关系,知
A、2+5<8,不能组成三角形;
B、7+24>25,能够组成三角形;
C、3+3=6,不能组成三角形;
D、1+2=3,不能组成三角形.
故答案为:B.
【分析】根据三角形三边的关系逐项判断即可。
4.已知的乘积项中不含项,则m的值为(  )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】多项式乘多项式;整式的混合运算
【解析】【解答】解:由题意得
∴,
∴,
故答案为:A
【分析】先根据整式的混合运算化简,进而结合题意即可求解。
5.已知 ,那么 之间的大小关系是(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】有理数大小比较;无理数的大小比较;零指数幂
【解析】【解答】由题意得:a=25,b= ,c=1,
∴b<c<a,
故答案为:B.
【分析】先将各数化简,然后根据实数的大小比较即可.
6.正多边形的一个外角的度数为30°,则这个正多边形的边数为(  ).
A.6 B.10 C.8 D.12
【答案】D
【知识点】多边形内角与外角
【解析】【解答】∵正多边形的一个外角的度数为30°
又∵正多边形的外角和为:
∴正多边形的边数为:
故答案为:D.
【分析】利用360°除以每个外角的度数可得多边形的边数.
7.如图,在等腰中,,,于点D,点P是延长线上一点,点O在延长线上,,下面的结论:①;②是正三角形;③;④,其中正确的个数是(  )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【知识点】三角形的面积;线段垂直平分线的性质;等边三角形的判定与性质;三角形全等的判定-SAS
【解析】【解答】解:∵,,,
∴BD=DC,∠ACB=∠ABC=30°,
∴OB=OC,
∴∠OBD=∠OCD,
∵OB=OP,
∴OC=OP,
∴∠APO=∠OCP,
∵∠OCP-∠OCB=∠ACB=30°,
∴,故①正确;
∵OP=OB,
∴∠OPB=∠PBO,
∵∠PBO=∠PBA+∠ABD+∠OBC=∠PBA+30°+∠APO-30°,
∴∠PBO=∠PBA+∠APO,
∵在△ABC中,∠BAC+∠ABC+∠ACB=180°,即∠OPB+∠APO+∠PBA+∠ABC+∠ACB=180°,
∴2∠OPB+60°=180°,
∴∠OPB=60°,
∴△BPO是正三角形,故②正确;
在AB上找一点E,使AE=AP,连接PE,如图所示:
∵∠PAE=60°,
∴△PAE是等边三角形,
∴AP=PE=AE,∠APE=60°,
∵∠BPE=∠APB-∠APE,∠OPA=∠APB-∠BPO,
∴∠BPE=∠OPA,
∵OP=BP,
∴△BPE≌△OPA(SAS),
∴BE=AO,
∵AB-BE=AE,
∴AB-OA=AP,
∴,故③正确;
延长AO,在AO的延长线上找一点F,使AF=AB,连接BF,
∴△ABF是等边三角形,
∴∠ABF=60°,
∵∠ABO+∠OBF=60°,∠ABO+∠PBA=60°,
∴∠PBA=∠OBF,
∵PB=OB,AB=BF,
∴△APB≌△FOB(SAS),
∴,
如要证,需证,由题意无法证明,故④错误;
所以正确的个数有3个;
故答案为:C.
【分析】利用垂直平分线的性质可证得BD=CD,∠ACB=∠ABC=30°,利用等边对等角可得到∠OBD=∠OCD,结合已知可得到OC=OP,利用等边对等角可证得∠APO=∠OCP,根据∠ACB=∠OCP-∠OCB,可对①作出判断;由OP=OB,可证得∠OPB=∠PBO,再证明∠PBO=∠PBA+∠APO,利用三角形的内角和定理可证得∠OPB=60°,利用有一个角等于60°的等腰三角形是等边三角形,可证得△BPO是等边三角形,可对②作出判断;在AB上找一点E,使AE=AP,连接PE,易证△PAE是等边三角形,利用等边三角形的性质可得到AP=PE=AE,∠APE=60°;再证明∠BPE=∠OPA,利用SAS证明△BPE≌△OPA,利用全等三角形的性质可得到BE=AO,根据AB-BE=AE,可推出AB-AP=AO,可对③作出判断;延长AO,在AO的延长线上找一点F,使AF=AB,连接BF,易证△ABF是等边三角形,可得到∠ABF=60°,再证明∠PBA=∠OBF,利用SAS证明△APB≌△FOB,可证得四边形AOBP的面积等于△ABF的面积,要证四边形AOBP的面积等于△BOC面积的2倍,需证明AD=2OD,不能证明此结论,可对④作出判断;综上所述可得到正确结论的个数.
8.如图,方格纸中每个小方格都是边长为1个单位长度的正方形,每个小正方形的顶点叫格点,线段AB的顶点均在格点上.在图中画一条不与AB重合的线段MN,使MN与AB关于某条直线对称,且M,N均为格点,这样的线段能画(  )条.
A.2 B.3 C.5 D.6
【答案】C
【知识点】作图﹣轴对称
【解析】【解答】如图,根据题意共画出5种位置的线段MN
故选:C
【分析】因为正方形是轴对称图形有四条对称轴,所有至少可以找到4种对称关系的线段,排除答案A、B;再观察线段AB,在正方形内部矩形内还可以画出1条对称线段,共5条。
9.如图,直线a,b相交形成的夹角中,锐角为52°,交点为O,点A在直线a上,直线b上存在点B,使以点O,A,B为顶点的三角形是等腰三角形,这样的点B有(  )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】D
【知识点】等腰三角形的判定
【解析】【解答】解:如图所示,
①当时,以点O为圆心,OA为半径作圆,与直线b在O点两侧各有一个交点,此时B点有2个;
②当时,以点A为圆心,OA为半径作圆,与直线b有另外一个交点,此时B点有1个;
③当时,作OA的垂直平分线,与直线b有一个交点,此时B点有1个,
综上,B点总共有4个,
故答案为:D.
【分析】分三种情况:①当时,②当时③当时。据此分别求解即可.
10.若 , ,则 的值是(  )
A.-2 B.2 C.3 D.±3
【答案】C
【知识点】完全平方公式及运用
【解析】【解答】解:由题意得(a2+b2)2=5+a2b2,
因为ab=2,所以a2+b2= =3.
故答案为:C.
【分析】根据完全平方公式分解因式进而求解即可.
二、填空题(本大题共6小题,每小题3分,共18分)
11.因式分解: =   .
【答案】y(x-2)(x+2)
【知识点】因式分解的概念;因式分解﹣提公因式法;因式分解﹣公式法
【解析】【解答】因式分解是把一个多项式化为几个因式积的形式.根据因式分解的一般步骤:一提(公因式)、二套(平方差公式 ,完全平方公式 )、三检查(彻底分解),因此 =y(x -4)=y(x+2)(x-2).
【分析】因式分解是把一个多项式化为几个因式积的形式.根据因式分解的一般步骤:一提(公因式)、二套(平方差公式、完全平方公式)、三检查(彻底分解)。
12.计算:   .
【答案】
【知识点】积的乘方运算
【解析】【解答】解:(-2b)3 =(-2)3 ×b3 =-8b3 .
故答案为:-8b3 .
【分析】根据积的乘方,等于把积中的每一个因式分别乘方,再把所得的幂相乘,计算即可.
13.若 是一个完全平方式,则 =   .
【答案】±6
【知识点】完全平方式
【解析】【解答】∵多项式 是一个完全平方式,∴ .故答案为:±6.
【分析】完全平方式是一个三项式,有两项是一个整式的完全平方,且这两项的符号相同,剩下的第三项式完全平方项底数乘积的2倍,符号可加减,从而得出答案。
14.若am=3,则(a3)m=   .
【答案】27
【知识点】幂的乘方运算
【解析】【解答】解:∵am=3,
∴(a3)m= ,
故答案为:27.
【分析】利用幂的乘方可得(a3)m= 。
15.如图,已知点D、点E分别是等边三角形ABC中BC、AB边的中点,AD=6,点F是线段AD上的动点,则BF+EF的最小值为    .
【答案】6
【知识点】等边三角形的性质;轴对称的应用-最短距离问题;三角形全等的判定-AAS
【解析】【解答】连接CE,交AD于F,连接BF,则BF+EF最小(根据两点之间线段最短;点到直线垂直距离最短),由于C和B关于AD对称,则BF+EF=CF,
∵等边△ABC中,BD=CD,AE=BE,
∴AD⊥BC,CE⊥AB,
∴AD是BC的垂直平分线(三线合一),
∴C和B关于直线AD对称,
∴CF=BF,
即BF+EF=CF+EF=CE,
∵等边△ABC中,AE=BE,
∴CE⊥AB,
∴BF+EF=CE时最小,
∵AD⊥BC,CE⊥AB,
∴∠ADB=∠CEB=90°,
在△ADB和△CEB中,
∴△ADB≌△CEB(AAS),
∴CE=AD=6,
即BF+EF的最小值为6,
故答案为:6.
【分析】取点B关于直线AD的对称点点C,连接CE,交AD于F,连接BF,则BF+EF最小,(“将军饮马”问题)此时BF+EF =CE ,再证明△ADB≌△CEB(AAS),即可得到最小值为6.
16.已知a=2023x+2023,b=2023x+2024,c=2023x+2025,则a2+b2+c2-ab-ac-bc的值是    .
【答案】3
【知识点】完全平方公式及运用
【解析】【解答】 根据题意
故填:3
【分析】观察已知条件中的a、b、c三个式子,式子表面复杂但是它们的差是很简单的数,由此指引我们尽量在所求式子中找它们的差的影子;另一方面,所求代数式有规律,而且都是二次项,很容易联想到完全平方公式,但缺少系数2,故各项都乘以2,再在括号外面乘以,原式进行恒等变形后代入求值即可。
三、综合题(本大题共8小题,共72分)
17.(8分)已知一个n边形的每一个内角都等于150°.
(1)求n.
(2)求这个n边形的内角和.
【答案】(1)解:∵每一个内角都等于150°,
∴每一个外角都等于180°-150°=30°,
∴边数n=360°÷30°=12;
(2)解:内角和:12×150°=1800°.
【知识点】多边形内角与外角
【解析】【分析】(1)首先求出外角度数,再用360°除以外角度数可得答案;(2)利用每一个内角度数150°×内角的个数即可.
18.(8分)一个等腰三角形的周长为25cm.
(1)已知腰长是底边长的2倍,求各边的长;
(2)已知其中一边的长为6cm.求其它两边的长.
【答案】(1)解:设底边长acm,则腰长2acm
∵三角形的周长是25cm,
∴2a+2a+a=25,
∴a=5,2a=10,
∴三角形的底边长为5cm,腰长为10cm,即各边的长为:10cm,10cm,5cm,
(2)解:①底边长为6cm,则腰长为:(25﹣6)÷2=9.5,所以另两边的长为9.5cm,9.5cm,能构成三角形;
②腰长为6cm,则底边长为:25﹣6×2=13,
∵6+6=12 13,∴不能构成三角形.
因此另两边长为9.5cm,9.5cm.
【知识点】三角形三边关系;等腰三角形的性质
【解析】【分析】(1) 设底边长acm,则腰长2acm 根据等腰三角形的两腰相等及三角形周长的计算方法即可列出方程,求解算出a的值,从而算出三角形三边的长;
(2)由于此题没有明确的告知边长为6的边是等腰三角形底边还是腰,故需要分类讨论:①底边长为6cm ,用周长减去底边再除以2即可算出其腰长; ②腰长为6cm, 用周长减去两腰的长即可算出底边,然后再根据三角形三边的关系判断能否围成三角形,从而得出答案。
19.(8分)如图,点 , , 分别在等边 的各边上,且 于点 , 于点 , 于点 .
(1)求证: 是等边三角形;
(2)若 ,求 的长.
【答案】(1)证明: 是等边三角形,

, , ,



是等边三角形
(2)解:根据题意可得:
∵△PMN是等边三角形,
∴PM=MN=NP,
在△PBM、△MCN和△NAP中,

∴ (AAS),
, ;



是正三角形,
,而 ,




【知识点】等边三角形的判定与性质;含30°角的直角三角形;三角形全等的判定-AAS
【解析】【分析】(1)根据等边三角形的性质得出∠A=∠B=∠C,进而得出∠MPB=∠NMC=∠PNA=90°,再根据平角的意义即可得出∠NPM=∠PMN=∠MNP,即可证得△PMN是等边三角形;(2)易证得△PBM≌△MCN≌△NAP,得出PA=BM=CN,PB=MC=AN,从而求得BM+PB=AB=12cm,根据直角三角形30°角所对的直角边等于斜边的一半得出2PB=BM,即可求得PB的长,进而得出CM的长.
20.(8分)某县为了落实中央的“强基惠民工程”,计划将某村的居民自来水管道进行改造.该工程若由甲队单独施工恰好在规定时间内完成;若乙队单独施工,则完成工程所需天数是规定天数的1.5倍.如果由甲、乙队先合做15天,那么余下的工程由甲队单独完成还需5天.
(1)这项工程的规定时间是多少天?
(2)已知甲队每天的施工费用为6500元,乙队每天的施工费用为3500元.为了缩短工期以减少对居民用水的影响,工程指挥部最终决定该工程由甲、乙队合做来完成.则该工程施工费用是多少?
【答案】(1)解:设这项工程的规定时间是x天,
根据题意得:( + )×15+ =1.
解得:x=30.
经检验x=30是原分式方程的解.
答:这项工程的规定时间是30天
(2)解:该工程由甲、乙队合做完成,所需时间为:1÷( + )=18(天),
则该工程施工费用是:18×(6500+3500)=180000(元).
答:该工程的费用为180000元.
【知识点】分式方程的实际应用
【解析】【分析】(1)设这项工程的规定时间是x天,根据甲、乙队先合做15天,余下的工程由甲队单独需要5天完成,可得出方程,解出即可.(2)先计算甲、乙合作需要的时间,然后计算费用即可.
21.(8分)如图,CE是△ABC的外角∠ACD的平分线,且CE交BA的延长线于点E.
(1)若∠B=35°,∠E=25°,求∠CAE的度数;
(2)求证:∠BAC=∠B+2∠E.
【答案】(1)解:∵∠DCE是△BCE的外角,∠B=35°, ∠E=25°,
∴∠DCE=∠B+∠E=35°+ 25°= 60°.
∵CE平分∠ACD,
∴∠ACE=∠DCE = 60° ,
∴∠CAE= 180°-∠ACE-∠E= 180°-60°-25°=95°.
(2)证明:由(1)知,∠DCE=∠B+∠E,∠ACE=∠DCE .
∵∠BAC是△ACE的外角,
∴∠BAC=∠E+∠ACE=∠E+∠DCE=∠E+∠B+∠E=∠B+2∠E,
即∠BAC=∠B +2∠E.
【知识点】三角形的外角性质;角平分线的概念
【解析】【分析】(1)由三角形外角性质得∠DCE=∠B+∠E= 60°,根据角平分线定义得∠ACE=∠DCE = 60° ,进而根据三角形的内角和定理可算出∠CAE的度数;
(2)由三角形外角性质得∠BAC=∠E+∠ACE=∠E+∠DCE=∠E+∠B+∠E=∠B+2∠E.
22.(12分)如图,在 中, ,点 在 内, , ,点 在 外, , .
(1)求 的度数;
(2)判断 的形状并加以证明;
(3)连接 ,若 , ,求 的长.
【答案】(1)解:∵BD=BC,∠DBC=60°,
∴△DBC是等边三角形,∴DB=DC,∠BDC=∠DBC=∠DCB=60°,
在△ADB和△ADC中,

∴△ADB≌△ADC,∴∠ADB=∠ADC,∴∠ADB= (360°﹣60°)=150°.
(2)解:结论:△ABE是等边三角形.
理由:∵∠ABE=∠DBC=60°,∴∠ABD=∠CBE,
在△ABD和△EBC中,

∴△ABD≌△EBC,∴AB=BE,∵∠ABE=60°,∴△ABE是等边三角形.
(3)解:连接DE.
∵∠BCE=150°,∠DCB=60°,∴∠DCE=90°,∵∠EDB=90°,∠BDC=60°,
∴∠EDC=30°,∴EC= DE=4,∵△ABD≌△EBC,∴AD=EC=4.
【知识点】全等三角形的判定与性质;等边三角形的判定与性质;含30°角的直角三角形
【解析】【分析】(1)根据有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形得出 △DBC是等边三角形 ,根据等边三角形的性质得出 DB=DC,∠BDC=∠DBC=∠DCB=60°, 从而利用SSS判断出 △ADB≌△ADC, 根据全等三角形的对应角相等及周角的定义得出 ∠ADB=∠ADC= (360°﹣60°)=150 ;
(2) △ABE是等边三角形 理由如下:根据等量减去等量差相等由 ∠ABE=∠DBC=60° 得出 ∠ABD=∠CBE ,从而利用AAS判断出 △ABD≌△EBC,根据全等三角形的对应边相等得出AB=BE,进而根据有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形得出:△ABE是等边三角形;
(3) 连接DE ,根据角的和差,由∠DCE=∠BCE-∠DCB算出∠DCE的度数,进而三角形的内角和算出∠EDC=30°,根据含30°角的直角三角形的边之间的关系得出 EC= DE=4 ,最后根据全等三角形的对应边相等得出AD=EC。
23.(8分)
(1)填空:        ;
(2)阅读,并解决问题:分解因式
解:设 ,则原式
这样的解题方法叫做“换元法”,即当复杂的多项式中,某一部分重复出现时,我们用字母将其替换,从而简化这个多项式,换元法是一个重要的数学方法,不少问题能用换元法解决.请你用“换元法”对下列多项式进行因式分解:


【答案】(1)9;3
(2)解:① ,
设 ,则原式 ;
② ,
设 ,
.
【知识点】因式分解﹣公式法
【解析】【解答】解:(1)a2+6a+9=(a+3)2,
故答案为:9,3;
【分析】(1)根据完全平方公式可得到结论;
(2)①根据换元法设 ,根据完全平方公式可得结论;②先将原式x2-4x看作整体,根据换元法设x2-4x=a,化简,再根据完全平方公式可得结论.
24.(12分)如图,在平面直角坐标系中,点O为原点,△OAB为等边三角形,P、Q分别为AO、AB边上的动点,点P、点Q同时从点A出发,且当其中一点停止运动时,另一点也立即停止运动;若P以2个单位长度每秒的速度从点A向终点O运动,点Q以3个单位长度每秒的速度从点A向终点B运动,设运动时间为t,已知点A坐标为(a,b),且满足(a﹣6)2+| a﹣b|=0.
(1)求A点坐标;
(2)如图1,连接BP、OQ交于点C,请问当t为何值时,∠OCP=60°;
(3)如图2,D为OB边上的中点,P,Q在运动过程中,D,P,Q三点是否能构成使∠PDQ=120°的等腰三角形,若能,求运动时间t并直接写出四边形APDQ的面积:若不能,请说明理由.
【答案】(1)解:∵(a﹣6)2+| a﹣b|=0,
又∵(a﹣6)2≥0,| a﹣b|≥0,
∴a=6,b=6
∴点A(6,6 );
(2)解:如图1中,
∵△AOB是等边三角形,点A(6,6 )
∴AO=BO=AB=12,∠AOB=∠ABO=60°=∠A,
∵∠OCP=60°=∠AOB,
∴∠AOB=∠QOB+∠AOQ=∠QOB+∠PBO=∠PCO=60°,
∴∠AOQ=∠PBO,且AO=BO,∠A=∠AOB=60°,
∴△AOQ≌△OBP(ASA),
∴OP=AQ,
∴12﹣2t=3t,
∴t=2.4,
∴当t=2.4时,∠OCP=60°;
(3)解:如图2中,过点D作DF⊥AO,DE⊥AB,连接AD,
∵△ABO是等边三角形,D是OB中点,点A(6,6 )
∴OD=BD=6,∠AOB=∠ABO=60°,AD=6 ,
又∵∠DFO=∠DEB=90°,
∴△ODF≌△BDE(AAS)
∴OF=BE,DF=DE,
∵AO=AB,
∴AO﹣OF=AB﹣BE
∴AF=AE,
∵DF=DE,PD=DQ,
∴Rt△DFP≌Rt△DEQ(HL)
∴PF=EQ,
∵OD=6,∠AOD=60°,∠DFO=90°,
∴∠ODF=30°,
∴OF=3,DF= OF=3 ,
∴AF=AO﹣OF=9=AE,BE=OF=3,
∵AP+AQ=AP+AE+EQ=AP+PF+AE=AF+AE=2AF=18,
∴2t+3t=18,
∴t=3.6,
∴当t=3.6时,D,P,Q三点是能构成使∠PDQ=120°的等腰三角形,
∵Rt△DFP≌Rt△DEQ,
∴S△DFP=S△DEQ,
∴S四边形APDQ=S四边形AFDQ=S△AOB﹣2S△OFD
= ×12×6 ﹣2× ×3×3
=27 .
【知识点】三角形全等及其性质;三角形全等的判定;等边三角形的判定与性质
【解析】【分析】(1)根据题意,求出a和b的值,即可得到点A的坐标;
(2)根据等边三角形的性质,结合ASA证明△AOQ≌△OBP,即可得到OP=AQ,求出t的值即可;
(3)结合题意证明△ODF≌△BDE,直角△DFP≌直角三角形DEQ,即可得到OF=BE,DF=DE,PF=EQ,求出t的值,根据三角形的面积公式求出四边形的面积即可。
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