【精品解析】江苏省连云港市2025年中考数学真题试题

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名称 【精品解析】江苏省连云港市2025年中考数学真题试题
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资源类型 试卷
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科目 数学
更新时间 2025-07-04 11:48:33

文档简介

江苏省连云港市2025年中考数学真题试题
1.(2025·连云港)-5的绝对值是(  )
A.5 B.-5 C. D.
2.(2025·连云港)2020年12月17日,“嫦娥五号”返回器携带月球样品顺利返回地球,我国科学家通过研究证明了月球在1960000000年前仍存在岩浆活动.数据“1960000000”用科学记数法表示为(  )
A. B. C. D.
3.(2025·连云港)若在实数范围内有意义,则x的取值范围是(  )
A. B. C. D.
4.(2025·连云港)下列长度(单位:cm)的3根小木棒能搭成三角形的是(  )
A.1,2,3 B.2,3,4 C.3,5,8 D.4,5,10
5.(2025·连云港)如图,在△ABC中,BC=7,AB的垂直平分线分别交AB、BC于点D、E,AC的垂直平分线分别交AC、BC于点F、G,则△AEG的周长为(  )
A.5 B.6 C.7 D.8
6.(2025·连云港)《九章算术》中有一个问题:“今有凫起南海,七日至北海;雁起北海,九日至南海.今凫雁俱起,问何日相逢?”(凫:野鸭,所提问题即“野鸭与大雁从南海和北海同时起飞,经过多少天能够相遇?”)如果设经过x天能够相遇,根据题意,得(  )
A. B. C. D.
7.(2025·连云港)如图,正比例函数的图像与反比例函数的图像交于A、B两点,点A的横坐标为-1.当时,x的取值范围是(  )
A.或 B.或
C.或 D.或
8.(2025·连云港)如图,在中,,,AD平分,,E为垂足,则的值为(  )
A. B. C. D.
9.(2025·连云港)计算:5a-3a=   .
10.(2025·连云港)分解因式: -9=   .
11.(2025·连云港)如图,AB//CD,直线AB与射线DE相交于点O.若∠D=50°,则∠BOE=   °
12.(2025·连云港)如图,长为3m的梯子靠在墙上,梯子的底端离墙脚线的距离为1.8m,则梯子顶端的高度h为   m.
13.(2025·连云港)如图,△ABC是⊙O的内接三角形,∠BAC=45°.若⊙O的半径为2,则劣弧的长为   .
14.(2025·连云港)某气球内充满了一定质量的气体,在温度不变的条件下,气球内气体的压强p(Pa)是气球体积V(m3)的反比例函数.当V=1.2m3时,p=20000Pa.则当V=1.5m3时,p=   Pa.
15.(2025·连云港)如图,小亮同学掷铅球时,铅球沿抛物线y=a(×-3)2+2.5运行,其中x是铅球离初始位置的水平距离,y是铅球离地面的高度.若铅球抛出时离地面的高度OA为1.6m,则铅球掷出的水平距离OB为   m.
16.(2025·连云港)如图,在菱形ABCD中,AC=4,BD=2,E为线段AC上的动点,四边形DAEF为平行四边形,则BE+BF的最小值为   .
17.(2025·连云港)计算:
18.(2025·连云港)解方程.
19.(2025·连云港)解不等式组
20.(2025·连云港)一只不透明的袋子中装有1个红球和3个白球,这些球除颜色外都相同,
(1)搅匀后从中任意摸出1个球,则摸到红球的概率是   ;
(2)搅匀后从中任意摸出1个球,记录颜色后放回、搅匀,再从中任意摸出1个球.用画树状图或列表的方法,求2次都摸到白球的概率
21.(2025·连云港)为了解八年级学生的体重情况,某校随机抽取了八年级部分学生进行测量,收集并整理数据后,绘制了如下尚不完整的统计图表
体重情况统计表
组别 体重x(kg) 频数(人数)
A类 x<49.5 10
B类 49.5≤x<59.5 a
C类 59.5≤x<69.5 8
D类 x≥69.5 b
根据以上信息,解答下列问题:
(1)a=   ,b=   ;
(2)在扇形统计图中,C类所对应的圆心角度数是   °;
(3)若该校八年级共有1200名学生,估计体重在59.5kg及以上的学生有多少人
22.(2025·连云港)如图,制作甲、乙两种无盖的长方体纸盒,需用正方形和长方形两种硬纸片,且长方形的宽与正方形的边长相等
(1)现用200张正方形硬纸片和400张长方形硬纸片,恰好能制作甲、乙两种纸盒各多少个?
(2)如果需要制作100个长方体纸盒,要求乙种纸盒数量不低于甲种纸盒数量的一半,那么至少需要多少张正方形硬纸片?
23.(2025·连云港)如图,港口B位于岛A的北偏西方向,灯塔C在岛A的正东方向,,一艘海轮D在岛A的正北方向,且B、D、C三点在一条直线上,.
(1)求岛A与港口B之间的距离;
(2)求tanC.(参考数据:,,)
24.(2025·连云港)已知二次函数y=x2+2(a+1)x+3a2-2a+3,a为常数.
(1)若该二次函数的图象与直线y=2a2有两个交点,求a的取值范围;
(2)若该二次函数的图象与x轴有交点,求a的值;
(3)求证:该二次函数的图象不经过原点.
25.(2025·连云港)一块直角三角形木板,它的一条直角边BC长2m,面积为1.5m2.
(1)甲、乙两人分别按图1、图2用它设计一个正方形桌面,请说明哪个正方形面积较大;
(2)丙、丁两人分别按图3、图4用它设计一个长方形桌面.请分别求出图3、图4中长方形的面积y(m2)与DE的长x(m)之间的函数表达式,并分别求出面积的最大值
26.(2025·连云港)已知AD是的高,是的外接圆.
(1)请你在图1中用无刻度的直尺和圆规,作的外接圆(保留作图痕迹,不写作法);
(2)如图2,若的半径为R,求证:;
(3)如图3,延长AD交于点E,过点E的切线交OC的延长线于点F.若,,,求CF的长.
27.(2025·连云港)综合与实践
【问题情境】
如图,小昕同学在正方形纸板ABCD的边AB、BC上分别取点E、F,且AE=BF,AF交DE于点O.连接AC,过点F作FG⊥AC,垂足为G,连接GD、GE,DE交AC于点P,GE交AF于点Q.
(1)【活动猜想】
GD与GE的数量关系是   ,位置关系是   .
(2)【探索发现】
证明(1)中的结论;
(3)【实践应用】
若AD=3,AE=1,求QF的长;
(4)【综合探究】
若AD=3,则当AP=   时,△DPG的面积最小.
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】求有理数的绝对值的方法
【解析】【解答】解:-5的绝对值为5.
故答案为:A.
【分析】根据负数的绝对值等于它的相反数,据此可得答案.
2.【答案】C
【知识点】科学记数法表示大于10的数
【解析】【解答】解: 1960000000=1.96×109.
故答案为:C.
【分析】根据科学记数法的表示形式为:a×10n,其中1≤|a|<10,此题是绝对值较大的数,因此n=整数数位-1.
3.【答案】D
【知识点】二次根式有意义的条件
【解析】【解答】解:∵在实数范围内有意义,
∴x+1≥0
解之:x≥-1.
故答案为:D.
【分析】利用二次根式有意义的条件:被开方数是非负数,可得到关于x的不等式,然后求出不等式的解集.
4.【答案】B
【知识点】三角形三边关系
【解析】【解答】解:A、∵1+2=3,
∴这3根小木棒不能搭成三角形,故A不符合题意
B、∵2+3=5>4,
∴这3根小木棒能搭成三角形,故B符合题意
C、∵3+5=8,
∴这3根小木棒不能搭成三角形,故C不符合题意
D、∵4+5=9<10,
∴这3根小木棒不能搭成三角形,故D不符合题意
故答案为:B.
【分析】利用三角形三边关系定理对各选项逐一判断.
5.【答案】C
【知识点】线段垂直平分线的性质
【解析】【解答】解:∵DE垂直平分AB,GF垂直平分AC,
∴AE=BE,AG=CG,
∵△AEG的周长为AE+EG+AG,
∴△AEG的周长为BE+EG+CG=BC=7
故答案为:C.
【分析】利用垂直平分线的性质可证得AE=BE,AG=CG,据此可证得△AEG的周长就是BC的长,即可求解.
6.【答案】A
【知识点】列一元一次方程
【解析】【解答】解:设经过x天能够相遇,根据题意得
.
故答案为:A.
【分析】根据关键已知条件:凫起南海,七日至北海;雁起北海,九日至南海,何日相逢,列方程即可.
7.【答案】C
【知识点】反比例函数与一次函数的交点问题
【解析】【解答】解:∵ 正比例函数的图像与反比例函数的图像交于A、B两点,点A的横坐标为-1
∴点B的横坐标为1,
∴ 当时,x的取值范围是或.
故答案为:C.
【分析】利用反比例函数的对称性及已知正比例函数图象经过原点,可得到点B 的横坐标,观察图象,可得到时,x的取值范围.
8.【答案】A
【知识点】解直角三角形—边角关系;四点共圆模型;相似三角形的判定-AA
【解析】【解答】解:延长BE,AC交于点F,
在Rt△ABC中,∠CAB=30°,
∴∠ABC=90°-30°=60°,
∵,
∴;
∵BE⊥AD,
∴∠ACB=∠AEB=∠AEF=90°,
∴点A,C,E,B四点共圆,
∵,
∴∠CAD=∠CBF,
∵AD平分∠CAB,
∴∠CAD=∠BAD,
∠F=90°-∠CAD,∠ABF=90°-∠BAD,
∴∠F=∠ABF,
∴AF=AB,
∵AE⊥BF,
∴BE=EF即BF=2BE;
∵∠BCF=∠ACD,
∴△ACD∽△BCF,
∴,
∴,
∴.
故答案为:A.
【分析】延长BE,AC交于点F,在Rt△ABC中,可求出∠ABC的度数,利用解直角三角形可得到AC与BC的数量关系,再证明∠ACB=∠AEB=∠AEF=90°,可证得点A,C,E,B四点共圆,利用圆周角定理可证得∠CAD=∠CBF,利用角平分线的概念可推出∠CAD=∠BAD,同时可证得∠F=∠ABF,利用等角对等边可证得AF=AB,利用等腰三角形的性质可得到BF=2BE;然后利用有两组对应角分别相等的两三角形相似,可证得△ACD∽△BCF,利用相似三角形的性质可求出结果.
9.【答案】2a
【知识点】合并同类项法则及应用
【解析】【解答】解:∵原式=2a.
故答案为:2a.
【分析】根据合并同类项法则计算即可得出答案.
10.【答案】
【知识点】因式分解﹣公式法
【解析】【解答】 -9= .
11.【答案】130
【知识点】两直线平行,同位角相等
【解析】【解答】解:∵AB∥CD,
∴∠AOE=∠D=50°,
∴∠BOE=180°-∠AOE=180°-50°=130°.
故答案为:130.
【分析】利用两直线平行同位角相等,可求出∠AOE的度数;再根据邻补角的定义求出∠BOE的度数.
12.【答案】2.4
【知识点】勾股定理的实际应用-梯子滑动问题
【解析】【解答】解:如图,
由题意可知∠ACB=90°,AC=h,

故答案为:2.4.
【分析】根据题意可知 ∠ACB=90°,AC=h,然后利用勾股定理求出h的值.
13.【答案】π
【知识点】圆周角定理;弧长的计算
【解析】【解答】解:如图,连接OB、OC,
∵,
∴∠BOC=2∠BAC=2×45°=90°,
∴ 劣弧的长为
故答案为:π.
【分析】连接OB、OC,利用圆周角定理求出∠BOC的度数,再利用弧长公式进行计算.
14.【答案】16000
【知识点】反比例函数的实际应用
【解析】【解答】解:∵ 气球内气体的压强p(Pa)是气球体积V(m3)的反比例函数,
∴设,
∵ 当V=1.2m3时,p=20000Pa,
∴k=1.2×20000=24000,
∴,
当v=1.5时,
故答案为:16000.
【分析】利用已知设。将已知v、p的值代入求出k的值,可得到p与v的函数解析式,再将v代入函数解析式求出p的值.
15.【答案】8
【知识点】二次函数的实际应用-抛球问题
【解析】【解答】解:∵OA=1.6
∴点A(0,1.6)
∴ a(0-3)2+2.5 =1.6
解之:
∴,
当y=0时,
解之:x1=8,x2=-2(舍去)
∴铅球掷出的水平距离OB为8m.
故答案为:8.
【分析】利用OA的长,可得到点A的坐标,将点A的坐标代入函数解析式,求出a的值,可得到的函数解析式,再求出y=0时的x的值,可得到OB的长.
16.【答案】
【知识点】菱形的性质;轴对称的应用-最短距离问题;四边形-动点问题
【解析】【解答】解:设BD与AC交点为点O,
∵菱形ABCD,
∴DO=OB=1,OA=OC=2,AC⊥BD,
∵四边形DAEF是平行四边形,
∴EF=AD,DF=AE,
∴EF是定线段,
∵点E是线段AC上的动点,
∴菱形ABCD在AC的水平线上移动,
∴点B的运动轨迹是线段MN,MN∥AC;
作点E关于MN的对称点E',连接BE'
∴BE=BE',EH=HE'
∴BE+BF=BE'+BF=E'F,
∴当点F、B、E'在同一直线上时,BE+BF的最小值就是E'F的长;
延长E'E交FD的延长线于点G,交MN于点H,
∴EC⊥DF,
易证四边形DGHB是矩形,四边形OEHB是矩形,
∴BD=GH=2,GD=OE=BH,EH=BO=HE'=1,
∴GE'=2+1=3,GF=DF+DG=AE+OE=AO=2
∴,
∴BE+BF的最小值为
故答案为:.
【分析】设BD与AC交点为点O,利用菱形的性质可证得DO=OB=1,OA=OC=2,AC⊥BD;利用平行四边形的性质可知EF=AD,DF=AE,可得到EF的长是定值,利用已知点E是线段AC上的动点,菱形ABCD在AC的水平线上移动,同时可得到点B的运动轨迹是线段MN,MN∥AC;作点E关于MN的对称点E',连接BE',利用轴对称的应用-最短距离问题可证得BE+BF的最小值就是E'F的长;延长E'E交FD的延长线于点G,交MN于点H,易证四边形DGHB是矩形,四边形OEHB是矩形,利用矩形的性质可求出GH,HE',歌FEN,GF的长,然后利用勾股定理求出E'F的长即可.
17.【答案】解:原式=10-3-1=6
【知识点】实数的混合运算(含开方)
【解析】【分析】先算乘方和开方运算,再算乘法运算,然后利用有理数的加减法法则进行计算.
18.【答案】解:去分母,得2x=3(x+1),
解得x=-3,
检验:当×=-3时,×(x+1)=6≠0,×=-3是原方程的解
【知识点】解分式方程
【解析】【分析】先去分母将分式方程转化为整式方程,求出整式方程的解,然后检验可得方程的根.
19.【答案】解:解不等式3x-2解不等式5x+5>2x-7,得x>-4,
所以不等式组的解集为-4【知识点】解一元一次不等式组
【解析】【分析】分别求出不等式组中每一个不等式的解集,再确定出不等式组的解集.
20.【答案】(1)
(2)解:根据题意,红球用A表示,3个白球分别用B,C,D表示,画出如下的树状图:
由图可知,共有16种等可能结果,其中2次都摸到白球的结果有9种,所以2次都摸到白球的概率为
【知识点】用列表法或树状图法求概率
【解析】【解答】解:(1)∵一只不透明的袋子中装有1个红球和3个白球,
∴搅匀后从中任意摸出1个球,则摸到红球的概率是.
故答案为:.
【分析】(1)利用已知条件可知一共有4种结果,搅匀后从中任意摸出1个球,则摸到红球的只有1种情况,然后利用概率公式进行计算.
(2)此事件是抽取放回,据此列出树状图,利用树状图可求出2次都摸到白球的概率.
21.【答案】(1)20;2
(2)72
(3)解:(人)
答:体重在59.5kg及以上的学生约有300人
【知识点】频数(率)分布表;扇形统计图;用样本所占百分比估计总体数量
【解析】【解答】解:(1)抽取的人数为10÷25%=40人,
∴a=40×50%=20;
b=40-10-20-8=2.
故答案为:20;2.
(2) 在扇形统计图中,C类所对应的圆心角度数是360°×20%=72°.
故答案为:72.
【分析】(1)利用A类的人数×A类的人数所占的百分比,列式计算可求出抽取的人数,再利用扇形统计图求出a的值,然后求出b的值.
(2) 在扇形统计图中,C类所对应的圆心角度数为360°×C类人数所占的百分比,列式计算即可.
(3)利用该校八年级的学生总人数×体重在59.5kg及以上的学生所占的百分比,列式计算即可.
22.【答案】(1)解:设恰好能制作甲种纸盒x个,乙种纸盒y个.
根据题意,得解这个方程组,得
答:恰好能制作甲种纸盒40个,乙种纸盒80个.解答
(2)解:设制作乙种纸盒m个,需要w张正方形硬纸片.
则w=2m+(100-m)=100+m.
由k=1>0,知w随m的增大而增大,所以当m最小时,w有最小值
根据题意,得m≥(100-m),解得m≥,其中最小整数解为34.
即当m=34时,w=100+34=134.
答:至少需要134张正方形硬纸片
【知识点】二元一次方程组的应用-几何问题;一次函数的实际应用-几何问题
【解析】【分析】(1)设恰好能制作甲种纸盒x个,乙种纸盒y个,观察甲乙两种无盖长方体,可得到关于x,y的方程组,解方程组求出x,y的值即可.
(2)设制作乙种纸盒m个,需要w张正方形硬纸,根据题意可得到W关于m的函数解析式,同时求出m的取值范围,利用一次函数的性质,可求出结果.
23.【答案】(1)解:作,垂足为M,
得,
∴△BMD∽△CAD,
∴,
∵,
∴知,
∴,
解之:.
在中,∵,
解之:.
答:岛A与港口B之间的距离为4km
(2)解:,

在中,
【知识点】相似三角形的应用;解直角三角形的实际应用﹣方向角问题
【解析】【分析】(1)过点作,垂足为M,利用BM∥AC,可证得△BMD∽△CAD,利用相似三角形的性质可求出BM的长.
(2)在Rt△ABM中,利用解直角三角形求出AM的长,可得到AD的长;在Rt△ADC中,利用正切的定义求出tanC的值.
24.【答案】(1)解:由二次函数的图象与直线有两个交点,
∴ x2+2(a+1)x+3a2-2a+3=2a2
∴x2+2(a+1)x+a2-2a+3=0
∴b2-4ac>0即4(a+1)2-4(a2-2a+3)>0
解之:
(2)解:因为二次函数的图象与x轴有交点,
所以,
又因为,所以8(a-1)2=0,解得a=1
(3)证明:当时,,所以二次函数的图象不经过原点
【知识点】二次函数图象与系数的关系;二次函数图象与坐标轴的交点问题
【解析】【分析】(1)利用已知条件可知该二次函数的图象与直线y=2a2有两个交点,将y=2a2代入二次函数解析式,可得到x2+2(a+1)x+a2-2a+3=0,根据b2-4ac>0,可得到关于a的不等式,然后求出不等式的解集.
(2)利用二次函数的图象与x轴有交点,可知b2-4ac≥0,可得到关于a的不等式,然后求出不等式的解集.
(3)根据题意求出当x=0时y的值,可证得结论.
25.【答案】(1)解:∵Rt△ABC中,,面积为,
∴及
解之:,

设正方形的边长为xm,
图1,∵正方形DCFE,
∴DE∥CF,∠ADE=∠EFB=90°,
∴∠AED=∠B,
∴,
∴,即,
解得.
由图2知,RtDECRtABC,得,即,
所以.,
由,得,即,解得.
因为,所以图1的正方形面积较大
(2)解:在图3中,由,
得,则,,
所以长方形的面积,
当时,长方形的面积有最大值为.
在图4中,由Rt,得,所以,由Rt,得,则,所以长方形的面积,当时,长方形的面积有最大值为
【知识点】勾股定理;相似三角形的应用;二次函数的实际应用-几何问题
【解析】【分析】(1)利用三角形的面积公式求出AC的长,再利用勾股定理求出AB的长;设正方形的边长为xm,图1:利用正方形的性质可证得DE∥CF,∠ADE=∠EFB=90°,利用平行线的性质可推出∠AED=∠B,可证得△ADE∽△ACB,利用相似三角形的性质可求出x的值;图2:利用相似三角形的性质可得到DC与DE的比值,可表示出DC,AD的长,易证△ADG∽△ABC,利用相似三角形的性质,可得到关于x的方程,解方程求出x的值;然后比较大小,可作出判断.
(2)图3:易证△ADE∽△ACB,利用相似三角形的性质可表示出AD,DC的长,利用长方形的面积公式可得到y关于x的函数解析式,利用二次函数的性质,可求出长方形面积最大时x的值;图4:易证△ADE∽△ACB,利用相似三角形的性质可表示出AD,DC的长,再证明△ADG∽△ABC,可表示出DG的长;由此可得到y关于x的函数解析式,再利用二次函数的性质可求出长方形面积最大时x的值.
26.【答案】(1)解:尺规作图如图1所示.
圆O就是所求作的图形
(2)证明:如图2,作⊙O的直径AM,连接BM,
所以∠ABM=90°,AM=2R,
因为AD是△ABC的高,所以∠ADC=90°.
因为∠ACB=∠AMB,所以Rt△ABM∽Rt△ADC.
所以,即,所以
(3)解:如图3,连接OE,因为EF为⊙O的切线,所以∠OEF=90°.
因为∠ACB=60°,∠ADC=90°,所以∠DAC=30°,
所以∠EOC=60°,∠F=30°
因为OE=OC,所以△OEC是等边三角形,∠OEC=∠OCE=60°,
所以∠CEF=30°,∠CEF=∠F,所以CE=CF=R.
在Rt中,,所以,在Rt中,,
在Rt中,,代人,得,即
【知识点】圆周角定理;解直角三角形—边角关系;相似三角形的判定-AA;尺规作图-作三角形的外接圆
【解析】【分析】(1)利用尺规作图作出AB,BC边的垂直平分线,两垂直平分线的交点就是圆心,然后作出此三角形的外接圆.
(2)作⊙O的直径AM,连接BM,利用直径所对圆周角是直角可知∠ABM=90°,AN=2R,利用有两组对应角分别相等的两三角形相似,可证得△ABM∽△ADC,利用相似三角形的性质可证得结论.
(3)如图3,连接OE,因为EF为⊙O的切线,所以∠OEF=9,易证△OEC是等边三角形,可推出∠OEC=∠OCE=60°,∠CEF=30°,同时可推出CE=CF=R,利用解直角三角形求出CD的长,可得到BD的长;再利用勾股定理求出AC的长;在Rt△ABD中,利用勾股定理可求出AB的长,然后求出CF的长.
27.【答案】(1)相等;垂直
(2)解:过点G分别作AB、BC、CD的垂线,垂足分别为点T、M、N.
可知四边形TBMG为矩形,四边形GMCN为正方形,
∴GN=GM=MC=CN=BT.
∴DC-CN=BC-CM,即DN=BM=GT.
∵FG⊥AC,∠ACB=∠CFG=45°,
∴CM=MF.
∵AE=BF,
∴AB-AE-BT=BC-BF-MF,即ET=NG.
∴Rt△DNG≌Rt△GTE(SAS),
∴DG=GE,∠NDG=∠EGT.
∵∠NDG+∠NGD=90°,
∴∠EGT+∠NGD=90°,
∴∠DGE=90°,所以DG⊥GE
(3)解:在正方形ABCD中,由AB=AD,AE=BF,
得Rt△DAE≌Rt△ABF,所以∠ADE=∠BAF,AF=DE.
所以∠ADE+∠DEA=∠BAF+∠DEA=90°,得∠AOE=90°,所以AF⊥DE.
在中,,,得,
由等面积法得,所以
在中,.
由(2)知,∠GED=45°,则△EOQ为等腰直角三角形,QO=EO=
所以
(4)
【知识点】正方形的性质;三角形的外接圆与外心;三角形全等的判定-SAS;解直角三角形—边角关系
【解析】【解答】解:(1)GD与GE的数量关系是相等;位置关系是垂直.
故答案为:相等;垂直.
(4)作△DPG的外接圆H,连接DH、PH、GH,过点H作HR⊥AC于点R,过点D作DT⊥AC于点T,
设圆H的半径为r,
由(2)可知DG=GE,DG⊥GE,
∴△DGE是等腰直角三角形,
∴∠GDE=45°,
∵,
∴∠PHG=2∠GDE=90°,
∵HP=HG,
∴△HPG是等腰直角三角形,

∴;
∵正方形ABCD,AD=3,
∴△ACD是等腰直角三角形,

∵,
∴,
∴当PG最小时,△DPG的面积最小,
∴当r最小时,△DGP的面积最小,
∵,
∴当DH+HR最小时,△DPG的面积最小,
∴当点D、H、R共线时,且DR⊥AC时,DH+HR最小即点T与点R重合,如图

解之:,
∴,

故答案为:.
【分析】(1)观察图形,结合已知条件可得到GD与GE的数量关系和位置关系.
(2)过点G分别作AB、BC、CD的垂线,垂足分别为点T、M、N,易证四边形TBMG为矩形,四边形GMCN为正方形,利用矩形和正方形的性质可证得GN=GM=MC=CN=BT,由此可推出DN=BM=GT,再证明CM=MF,由AE=BF,可证得ET=NG,利用SAS可证得△DNG≌△GTE,利用全等三角形的性质可证得DG=GE,∠NDG=∠EGT,由∠NDG+∠NGD=90°,可推出∠DGE=90°,即可证得结论.
(3)利用正方形的性质可证得Rt△DAE≌Rt△ABF,利用全等三角形的性质可证得∠ADE=∠BAF,AF=DE,由此可推出AF⊥DE;利用勾股定理求出DE的长,再利用等面积法求出AO的长,再利用勾股定理求出OE的长;同时可证得△EOQ是等腰直角三角形,可得到OQ的长,然后求出QF的长即可.
(4)作△DPG的外接圆H,连接DH、PH、GH,过点H作HR⊥AC于点R,过点D作DT⊥AC于点T,设圆H的半径为r,由(2)可知△DGE是等腰直角三角形,可得到∠GDE=45°,利用圆周角定理可证得∠PHG=90°,可得到△HPG是等腰直角三角形,利用解直角三角形可表示出PR、HR的长,利用正方形的性质及解直角三角形可求出AC的长,即可得到DT的长;利用三角形的面积公式可表示出△DPG的面积,可知当PG最小时,△DPG的面积最小即当r最小时,△DGP的面积最小,同时可表示出DH+HR的长,当DH+HR最小时,△DPG的面积最小,由此可推出当点D、H、R共线时,且DR⊥AC时,DH+HR最小即点T与点R重合,可得到关于r的方程,解方程求出r的值,再求出PR的长,即可得到AP的长.
1 / 1江苏省连云港市2025年中考数学真题试题
1.(2025·连云港)-5的绝对值是(  )
A.5 B.-5 C. D.
【答案】A
【知识点】求有理数的绝对值的方法
【解析】【解答】解:-5的绝对值为5.
故答案为:A.
【分析】根据负数的绝对值等于它的相反数,据此可得答案.
2.(2025·连云港)2020年12月17日,“嫦娥五号”返回器携带月球样品顺利返回地球,我国科学家通过研究证明了月球在1960000000年前仍存在岩浆活动.数据“1960000000”用科学记数法表示为(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】科学记数法表示大于10的数
【解析】【解答】解: 1960000000=1.96×109.
故答案为:C.
【分析】根据科学记数法的表示形式为:a×10n,其中1≤|a|<10,此题是绝对值较大的数,因此n=整数数位-1.
3.(2025·连云港)若在实数范围内有意义,则x的取值范围是(  )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】二次根式有意义的条件
【解析】【解答】解:∵在实数范围内有意义,
∴x+1≥0
解之:x≥-1.
故答案为:D.
【分析】利用二次根式有意义的条件:被开方数是非负数,可得到关于x的不等式,然后求出不等式的解集.
4.(2025·连云港)下列长度(单位:cm)的3根小木棒能搭成三角形的是(  )
A.1,2,3 B.2,3,4 C.3,5,8 D.4,5,10
【答案】B
【知识点】三角形三边关系
【解析】【解答】解:A、∵1+2=3,
∴这3根小木棒不能搭成三角形,故A不符合题意
B、∵2+3=5>4,
∴这3根小木棒能搭成三角形,故B符合题意
C、∵3+5=8,
∴这3根小木棒不能搭成三角形,故C不符合题意
D、∵4+5=9<10,
∴这3根小木棒不能搭成三角形,故D不符合题意
故答案为:B.
【分析】利用三角形三边关系定理对各选项逐一判断.
5.(2025·连云港)如图,在△ABC中,BC=7,AB的垂直平分线分别交AB、BC于点D、E,AC的垂直平分线分别交AC、BC于点F、G,则△AEG的周长为(  )
A.5 B.6 C.7 D.8
【答案】C
【知识点】线段垂直平分线的性质
【解析】【解答】解:∵DE垂直平分AB,GF垂直平分AC,
∴AE=BE,AG=CG,
∵△AEG的周长为AE+EG+AG,
∴△AEG的周长为BE+EG+CG=BC=7
故答案为:C.
【分析】利用垂直平分线的性质可证得AE=BE,AG=CG,据此可证得△AEG的周长就是BC的长,即可求解.
6.(2025·连云港)《九章算术》中有一个问题:“今有凫起南海,七日至北海;雁起北海,九日至南海.今凫雁俱起,问何日相逢?”(凫:野鸭,所提问题即“野鸭与大雁从南海和北海同时起飞,经过多少天能够相遇?”)如果设经过x天能够相遇,根据题意,得(  )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】列一元一次方程
【解析】【解答】解:设经过x天能够相遇,根据题意得
.
故答案为:A.
【分析】根据关键已知条件:凫起南海,七日至北海;雁起北海,九日至南海,何日相逢,列方程即可.
7.(2025·连云港)如图,正比例函数的图像与反比例函数的图像交于A、B两点,点A的横坐标为-1.当时,x的取值范围是(  )
A.或 B.或
C.或 D.或
【答案】C
【知识点】反比例函数与一次函数的交点问题
【解析】【解答】解:∵ 正比例函数的图像与反比例函数的图像交于A、B两点,点A的横坐标为-1
∴点B的横坐标为1,
∴ 当时,x的取值范围是或.
故答案为:C.
【分析】利用反比例函数的对称性及已知正比例函数图象经过原点,可得到点B 的横坐标,观察图象,可得到时,x的取值范围.
8.(2025·连云港)如图,在中,,,AD平分,,E为垂足,则的值为(  )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】解直角三角形—边角关系;四点共圆模型;相似三角形的判定-AA
【解析】【解答】解:延长BE,AC交于点F,
在Rt△ABC中,∠CAB=30°,
∴∠ABC=90°-30°=60°,
∵,
∴;
∵BE⊥AD,
∴∠ACB=∠AEB=∠AEF=90°,
∴点A,C,E,B四点共圆,
∵,
∴∠CAD=∠CBF,
∵AD平分∠CAB,
∴∠CAD=∠BAD,
∠F=90°-∠CAD,∠ABF=90°-∠BAD,
∴∠F=∠ABF,
∴AF=AB,
∵AE⊥BF,
∴BE=EF即BF=2BE;
∵∠BCF=∠ACD,
∴△ACD∽△BCF,
∴,
∴,
∴.
故答案为:A.
【分析】延长BE,AC交于点F,在Rt△ABC中,可求出∠ABC的度数,利用解直角三角形可得到AC与BC的数量关系,再证明∠ACB=∠AEB=∠AEF=90°,可证得点A,C,E,B四点共圆,利用圆周角定理可证得∠CAD=∠CBF,利用角平分线的概念可推出∠CAD=∠BAD,同时可证得∠F=∠ABF,利用等角对等边可证得AF=AB,利用等腰三角形的性质可得到BF=2BE;然后利用有两组对应角分别相等的两三角形相似,可证得△ACD∽△BCF,利用相似三角形的性质可求出结果.
9.(2025·连云港)计算:5a-3a=   .
【答案】2a
【知识点】合并同类项法则及应用
【解析】【解答】解:∵原式=2a.
故答案为:2a.
【分析】根据合并同类项法则计算即可得出答案.
10.(2025·连云港)分解因式: -9=   .
【答案】
【知识点】因式分解﹣公式法
【解析】【解答】 -9= .
11.(2025·连云港)如图,AB//CD,直线AB与射线DE相交于点O.若∠D=50°,则∠BOE=   °
【答案】130
【知识点】两直线平行,同位角相等
【解析】【解答】解:∵AB∥CD,
∴∠AOE=∠D=50°,
∴∠BOE=180°-∠AOE=180°-50°=130°.
故答案为:130.
【分析】利用两直线平行同位角相等,可求出∠AOE的度数;再根据邻补角的定义求出∠BOE的度数.
12.(2025·连云港)如图,长为3m的梯子靠在墙上,梯子的底端离墙脚线的距离为1.8m,则梯子顶端的高度h为   m.
【答案】2.4
【知识点】勾股定理的实际应用-梯子滑动问题
【解析】【解答】解:如图,
由题意可知∠ACB=90°,AC=h,

故答案为:2.4.
【分析】根据题意可知 ∠ACB=90°,AC=h,然后利用勾股定理求出h的值.
13.(2025·连云港)如图,△ABC是⊙O的内接三角形,∠BAC=45°.若⊙O的半径为2,则劣弧的长为   .
【答案】π
【知识点】圆周角定理;弧长的计算
【解析】【解答】解:如图,连接OB、OC,
∵,
∴∠BOC=2∠BAC=2×45°=90°,
∴ 劣弧的长为
故答案为:π.
【分析】连接OB、OC,利用圆周角定理求出∠BOC的度数,再利用弧长公式进行计算.
14.(2025·连云港)某气球内充满了一定质量的气体,在温度不变的条件下,气球内气体的压强p(Pa)是气球体积V(m3)的反比例函数.当V=1.2m3时,p=20000Pa.则当V=1.5m3时,p=   Pa.
【答案】16000
【知识点】反比例函数的实际应用
【解析】【解答】解:∵ 气球内气体的压强p(Pa)是气球体积V(m3)的反比例函数,
∴设,
∵ 当V=1.2m3时,p=20000Pa,
∴k=1.2×20000=24000,
∴,
当v=1.5时,
故答案为:16000.
【分析】利用已知设。将已知v、p的值代入求出k的值,可得到p与v的函数解析式,再将v代入函数解析式求出p的值.
15.(2025·连云港)如图,小亮同学掷铅球时,铅球沿抛物线y=a(×-3)2+2.5运行,其中x是铅球离初始位置的水平距离,y是铅球离地面的高度.若铅球抛出时离地面的高度OA为1.6m,则铅球掷出的水平距离OB为   m.
【答案】8
【知识点】二次函数的实际应用-抛球问题
【解析】【解答】解:∵OA=1.6
∴点A(0,1.6)
∴ a(0-3)2+2.5 =1.6
解之:
∴,
当y=0时,
解之:x1=8,x2=-2(舍去)
∴铅球掷出的水平距离OB为8m.
故答案为:8.
【分析】利用OA的长,可得到点A的坐标,将点A的坐标代入函数解析式,求出a的值,可得到的函数解析式,再求出y=0时的x的值,可得到OB的长.
16.(2025·连云港)如图,在菱形ABCD中,AC=4,BD=2,E为线段AC上的动点,四边形DAEF为平行四边形,则BE+BF的最小值为   .
【答案】
【知识点】菱形的性质;轴对称的应用-最短距离问题;四边形-动点问题
【解析】【解答】解:设BD与AC交点为点O,
∵菱形ABCD,
∴DO=OB=1,OA=OC=2,AC⊥BD,
∵四边形DAEF是平行四边形,
∴EF=AD,DF=AE,
∴EF是定线段,
∵点E是线段AC上的动点,
∴菱形ABCD在AC的水平线上移动,
∴点B的运动轨迹是线段MN,MN∥AC;
作点E关于MN的对称点E',连接BE'
∴BE=BE',EH=HE'
∴BE+BF=BE'+BF=E'F,
∴当点F、B、E'在同一直线上时,BE+BF的最小值就是E'F的长;
延长E'E交FD的延长线于点G,交MN于点H,
∴EC⊥DF,
易证四边形DGHB是矩形,四边形OEHB是矩形,
∴BD=GH=2,GD=OE=BH,EH=BO=HE'=1,
∴GE'=2+1=3,GF=DF+DG=AE+OE=AO=2
∴,
∴BE+BF的最小值为
故答案为:.
【分析】设BD与AC交点为点O,利用菱形的性质可证得DO=OB=1,OA=OC=2,AC⊥BD;利用平行四边形的性质可知EF=AD,DF=AE,可得到EF的长是定值,利用已知点E是线段AC上的动点,菱形ABCD在AC的水平线上移动,同时可得到点B的运动轨迹是线段MN,MN∥AC;作点E关于MN的对称点E',连接BE',利用轴对称的应用-最短距离问题可证得BE+BF的最小值就是E'F的长;延长E'E交FD的延长线于点G,交MN于点H,易证四边形DGHB是矩形,四边形OEHB是矩形,利用矩形的性质可求出GH,HE',歌FEN,GF的长,然后利用勾股定理求出E'F的长即可.
17.(2025·连云港)计算:
【答案】解:原式=10-3-1=6
【知识点】实数的混合运算(含开方)
【解析】【分析】先算乘方和开方运算,再算乘法运算,然后利用有理数的加减法法则进行计算.
18.(2025·连云港)解方程.
【答案】解:去分母,得2x=3(x+1),
解得x=-3,
检验:当×=-3时,×(x+1)=6≠0,×=-3是原方程的解
【知识点】解分式方程
【解析】【分析】先去分母将分式方程转化为整式方程,求出整式方程的解,然后检验可得方程的根.
19.(2025·连云港)解不等式组
【答案】解:解不等式3x-2解不等式5x+5>2x-7,得x>-4,
所以不等式组的解集为-4【知识点】解一元一次不等式组
【解析】【分析】分别求出不等式组中每一个不等式的解集,再确定出不等式组的解集.
20.(2025·连云港)一只不透明的袋子中装有1个红球和3个白球,这些球除颜色外都相同,
(1)搅匀后从中任意摸出1个球,则摸到红球的概率是   ;
(2)搅匀后从中任意摸出1个球,记录颜色后放回、搅匀,再从中任意摸出1个球.用画树状图或列表的方法,求2次都摸到白球的概率
【答案】(1)
(2)解:根据题意,红球用A表示,3个白球分别用B,C,D表示,画出如下的树状图:
由图可知,共有16种等可能结果,其中2次都摸到白球的结果有9种,所以2次都摸到白球的概率为
【知识点】用列表法或树状图法求概率
【解析】【解答】解:(1)∵一只不透明的袋子中装有1个红球和3个白球,
∴搅匀后从中任意摸出1个球,则摸到红球的概率是.
故答案为:.
【分析】(1)利用已知条件可知一共有4种结果,搅匀后从中任意摸出1个球,则摸到红球的只有1种情况,然后利用概率公式进行计算.
(2)此事件是抽取放回,据此列出树状图,利用树状图可求出2次都摸到白球的概率.
21.(2025·连云港)为了解八年级学生的体重情况,某校随机抽取了八年级部分学生进行测量,收集并整理数据后,绘制了如下尚不完整的统计图表
体重情况统计表
组别 体重x(kg) 频数(人数)
A类 x<49.5 10
B类 49.5≤x<59.5 a
C类 59.5≤x<69.5 8
D类 x≥69.5 b
根据以上信息,解答下列问题:
(1)a=   ,b=   ;
(2)在扇形统计图中,C类所对应的圆心角度数是   °;
(3)若该校八年级共有1200名学生,估计体重在59.5kg及以上的学生有多少人
【答案】(1)20;2
(2)72
(3)解:(人)
答:体重在59.5kg及以上的学生约有300人
【知识点】频数(率)分布表;扇形统计图;用样本所占百分比估计总体数量
【解析】【解答】解:(1)抽取的人数为10÷25%=40人,
∴a=40×50%=20;
b=40-10-20-8=2.
故答案为:20;2.
(2) 在扇形统计图中,C类所对应的圆心角度数是360°×20%=72°.
故答案为:72.
【分析】(1)利用A类的人数×A类的人数所占的百分比,列式计算可求出抽取的人数,再利用扇形统计图求出a的值,然后求出b的值.
(2) 在扇形统计图中,C类所对应的圆心角度数为360°×C类人数所占的百分比,列式计算即可.
(3)利用该校八年级的学生总人数×体重在59.5kg及以上的学生所占的百分比,列式计算即可.
22.(2025·连云港)如图,制作甲、乙两种无盖的长方体纸盒,需用正方形和长方形两种硬纸片,且长方形的宽与正方形的边长相等
(1)现用200张正方形硬纸片和400张长方形硬纸片,恰好能制作甲、乙两种纸盒各多少个?
(2)如果需要制作100个长方体纸盒,要求乙种纸盒数量不低于甲种纸盒数量的一半,那么至少需要多少张正方形硬纸片?
【答案】(1)解:设恰好能制作甲种纸盒x个,乙种纸盒y个.
根据题意,得解这个方程组,得
答:恰好能制作甲种纸盒40个,乙种纸盒80个.解答
(2)解:设制作乙种纸盒m个,需要w张正方形硬纸片.
则w=2m+(100-m)=100+m.
由k=1>0,知w随m的增大而增大,所以当m最小时,w有最小值
根据题意,得m≥(100-m),解得m≥,其中最小整数解为34.
即当m=34时,w=100+34=134.
答:至少需要134张正方形硬纸片
【知识点】二元一次方程组的应用-几何问题;一次函数的实际应用-几何问题
【解析】【分析】(1)设恰好能制作甲种纸盒x个,乙种纸盒y个,观察甲乙两种无盖长方体,可得到关于x,y的方程组,解方程组求出x,y的值即可.
(2)设制作乙种纸盒m个,需要w张正方形硬纸,根据题意可得到W关于m的函数解析式,同时求出m的取值范围,利用一次函数的性质,可求出结果.
23.(2025·连云港)如图,港口B位于岛A的北偏西方向,灯塔C在岛A的正东方向,,一艘海轮D在岛A的正北方向,且B、D、C三点在一条直线上,.
(1)求岛A与港口B之间的距离;
(2)求tanC.(参考数据:,,)
【答案】(1)解:作,垂足为M,
得,
∴△BMD∽△CAD,
∴,
∵,
∴知,
∴,
解之:.
在中,∵,
解之:.
答:岛A与港口B之间的距离为4km
(2)解:,

在中,
【知识点】相似三角形的应用;解直角三角形的实际应用﹣方向角问题
【解析】【分析】(1)过点作,垂足为M,利用BM∥AC,可证得△BMD∽△CAD,利用相似三角形的性质可求出BM的长.
(2)在Rt△ABM中,利用解直角三角形求出AM的长,可得到AD的长;在Rt△ADC中,利用正切的定义求出tanC的值.
24.(2025·连云港)已知二次函数y=x2+2(a+1)x+3a2-2a+3,a为常数.
(1)若该二次函数的图象与直线y=2a2有两个交点,求a的取值范围;
(2)若该二次函数的图象与x轴有交点,求a的值;
(3)求证:该二次函数的图象不经过原点.
【答案】(1)解:由二次函数的图象与直线有两个交点,
∴ x2+2(a+1)x+3a2-2a+3=2a2
∴x2+2(a+1)x+a2-2a+3=0
∴b2-4ac>0即4(a+1)2-4(a2-2a+3)>0
解之:
(2)解:因为二次函数的图象与x轴有交点,
所以,
又因为,所以8(a-1)2=0,解得a=1
(3)证明:当时,,所以二次函数的图象不经过原点
【知识点】二次函数图象与系数的关系;二次函数图象与坐标轴的交点问题
【解析】【分析】(1)利用已知条件可知该二次函数的图象与直线y=2a2有两个交点,将y=2a2代入二次函数解析式,可得到x2+2(a+1)x+a2-2a+3=0,根据b2-4ac>0,可得到关于a的不等式,然后求出不等式的解集.
(2)利用二次函数的图象与x轴有交点,可知b2-4ac≥0,可得到关于a的不等式,然后求出不等式的解集.
(3)根据题意求出当x=0时y的值,可证得结论.
25.(2025·连云港)一块直角三角形木板,它的一条直角边BC长2m,面积为1.5m2.
(1)甲、乙两人分别按图1、图2用它设计一个正方形桌面,请说明哪个正方形面积较大;
(2)丙、丁两人分别按图3、图4用它设计一个长方形桌面.请分别求出图3、图4中长方形的面积y(m2)与DE的长x(m)之间的函数表达式,并分别求出面积的最大值
【答案】(1)解:∵Rt△ABC中,,面积为,
∴及
解之:,

设正方形的边长为xm,
图1,∵正方形DCFE,
∴DE∥CF,∠ADE=∠EFB=90°,
∴∠AED=∠B,
∴,
∴,即,
解得.
由图2知,RtDECRtABC,得,即,
所以.,
由,得,即,解得.
因为,所以图1的正方形面积较大
(2)解:在图3中,由,
得,则,,
所以长方形的面积,
当时,长方形的面积有最大值为.
在图4中,由Rt,得,所以,由Rt,得,则,所以长方形的面积,当时,长方形的面积有最大值为
【知识点】勾股定理;相似三角形的应用;二次函数的实际应用-几何问题
【解析】【分析】(1)利用三角形的面积公式求出AC的长,再利用勾股定理求出AB的长;设正方形的边长为xm,图1:利用正方形的性质可证得DE∥CF,∠ADE=∠EFB=90°,利用平行线的性质可推出∠AED=∠B,可证得△ADE∽△ACB,利用相似三角形的性质可求出x的值;图2:利用相似三角形的性质可得到DC与DE的比值,可表示出DC,AD的长,易证△ADG∽△ABC,利用相似三角形的性质,可得到关于x的方程,解方程求出x的值;然后比较大小,可作出判断.
(2)图3:易证△ADE∽△ACB,利用相似三角形的性质可表示出AD,DC的长,利用长方形的面积公式可得到y关于x的函数解析式,利用二次函数的性质,可求出长方形面积最大时x的值;图4:易证△ADE∽△ACB,利用相似三角形的性质可表示出AD,DC的长,再证明△ADG∽△ABC,可表示出DG的长;由此可得到y关于x的函数解析式,再利用二次函数的性质可求出长方形面积最大时x的值.
26.(2025·连云港)已知AD是的高,是的外接圆.
(1)请你在图1中用无刻度的直尺和圆规,作的外接圆(保留作图痕迹,不写作法);
(2)如图2,若的半径为R,求证:;
(3)如图3,延长AD交于点E,过点E的切线交OC的延长线于点F.若,,,求CF的长.
【答案】(1)解:尺规作图如图1所示.
圆O就是所求作的图形
(2)证明:如图2,作⊙O的直径AM,连接BM,
所以∠ABM=90°,AM=2R,
因为AD是△ABC的高,所以∠ADC=90°.
因为∠ACB=∠AMB,所以Rt△ABM∽Rt△ADC.
所以,即,所以
(3)解:如图3,连接OE,因为EF为⊙O的切线,所以∠OEF=90°.
因为∠ACB=60°,∠ADC=90°,所以∠DAC=30°,
所以∠EOC=60°,∠F=30°
因为OE=OC,所以△OEC是等边三角形,∠OEC=∠OCE=60°,
所以∠CEF=30°,∠CEF=∠F,所以CE=CF=R.
在Rt中,,所以,在Rt中,,
在Rt中,,代人,得,即
【知识点】圆周角定理;解直角三角形—边角关系;相似三角形的判定-AA;尺规作图-作三角形的外接圆
【解析】【分析】(1)利用尺规作图作出AB,BC边的垂直平分线,两垂直平分线的交点就是圆心,然后作出此三角形的外接圆.
(2)作⊙O的直径AM,连接BM,利用直径所对圆周角是直角可知∠ABM=90°,AN=2R,利用有两组对应角分别相等的两三角形相似,可证得△ABM∽△ADC,利用相似三角形的性质可证得结论.
(3)如图3,连接OE,因为EF为⊙O的切线,所以∠OEF=9,易证△OEC是等边三角形,可推出∠OEC=∠OCE=60°,∠CEF=30°,同时可推出CE=CF=R,利用解直角三角形求出CD的长,可得到BD的长;再利用勾股定理求出AC的长;在Rt△ABD中,利用勾股定理可求出AB的长,然后求出CF的长.
27.(2025·连云港)综合与实践
【问题情境】
如图,小昕同学在正方形纸板ABCD的边AB、BC上分别取点E、F,且AE=BF,AF交DE于点O.连接AC,过点F作FG⊥AC,垂足为G,连接GD、GE,DE交AC于点P,GE交AF于点Q.
(1)【活动猜想】
GD与GE的数量关系是   ,位置关系是   .
(2)【探索发现】
证明(1)中的结论;
(3)【实践应用】
若AD=3,AE=1,求QF的长;
(4)【综合探究】
若AD=3,则当AP=   时,△DPG的面积最小.
【答案】(1)相等;垂直
(2)解:过点G分别作AB、BC、CD的垂线,垂足分别为点T、M、N.
可知四边形TBMG为矩形,四边形GMCN为正方形,
∴GN=GM=MC=CN=BT.
∴DC-CN=BC-CM,即DN=BM=GT.
∵FG⊥AC,∠ACB=∠CFG=45°,
∴CM=MF.
∵AE=BF,
∴AB-AE-BT=BC-BF-MF,即ET=NG.
∴Rt△DNG≌Rt△GTE(SAS),
∴DG=GE,∠NDG=∠EGT.
∵∠NDG+∠NGD=90°,
∴∠EGT+∠NGD=90°,
∴∠DGE=90°,所以DG⊥GE
(3)解:在正方形ABCD中,由AB=AD,AE=BF,
得Rt△DAE≌Rt△ABF,所以∠ADE=∠BAF,AF=DE.
所以∠ADE+∠DEA=∠BAF+∠DEA=90°,得∠AOE=90°,所以AF⊥DE.
在中,,,得,
由等面积法得,所以
在中,.
由(2)知,∠GED=45°,则△EOQ为等腰直角三角形,QO=EO=
所以
(4)
【知识点】正方形的性质;三角形的外接圆与外心;三角形全等的判定-SAS;解直角三角形—边角关系
【解析】【解答】解:(1)GD与GE的数量关系是相等;位置关系是垂直.
故答案为:相等;垂直.
(4)作△DPG的外接圆H,连接DH、PH、GH,过点H作HR⊥AC于点R,过点D作DT⊥AC于点T,
设圆H的半径为r,
由(2)可知DG=GE,DG⊥GE,
∴△DGE是等腰直角三角形,
∴∠GDE=45°,
∵,
∴∠PHG=2∠GDE=90°,
∵HP=HG,
∴△HPG是等腰直角三角形,

∴;
∵正方形ABCD,AD=3,
∴△ACD是等腰直角三角形,

∵,
∴,
∴当PG最小时,△DPG的面积最小,
∴当r最小时,△DGP的面积最小,
∵,
∴当DH+HR最小时,△DPG的面积最小,
∴当点D、H、R共线时,且DR⊥AC时,DH+HR最小即点T与点R重合,如图

解之:,
∴,

故答案为:.
【分析】(1)观察图形,结合已知条件可得到GD与GE的数量关系和位置关系.
(2)过点G分别作AB、BC、CD的垂线,垂足分别为点T、M、N,易证四边形TBMG为矩形,四边形GMCN为正方形,利用矩形和正方形的性质可证得GN=GM=MC=CN=BT,由此可推出DN=BM=GT,再证明CM=MF,由AE=BF,可证得ET=NG,利用SAS可证得△DNG≌△GTE,利用全等三角形的性质可证得DG=GE,∠NDG=∠EGT,由∠NDG+∠NGD=90°,可推出∠DGE=90°,即可证得结论.
(3)利用正方形的性质可证得Rt△DAE≌Rt△ABF,利用全等三角形的性质可证得∠ADE=∠BAF,AF=DE,由此可推出AF⊥DE;利用勾股定理求出DE的长,再利用等面积法求出AO的长,再利用勾股定理求出OE的长;同时可证得△EOQ是等腰直角三角形,可得到OQ的长,然后求出QF的长即可.
(4)作△DPG的外接圆H,连接DH、PH、GH,过点H作HR⊥AC于点R,过点D作DT⊥AC于点T,设圆H的半径为r,由(2)可知△DGE是等腰直角三角形,可得到∠GDE=45°,利用圆周角定理可证得∠PHG=90°,可得到△HPG是等腰直角三角形,利用解直角三角形可表示出PR、HR的长,利用正方形的性质及解直角三角形可求出AC的长,即可得到DT的长;利用三角形的面积公式可表示出△DPG的面积,可知当PG最小时,△DPG的面积最小即当r最小时,△DGP的面积最小,同时可表示出DH+HR的长,当DH+HR最小时,△DPG的面积最小,由此可推出当点D、H、R共线时,且DR⊥AC时,DH+HR最小即点T与点R重合,可得到关于r的方程,解方程求出r的值,再求出PR的长,即可得到AP的长.
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