2019-2020学年吉林省长春市南关区八年级(上)期末数学试卷 及答案解析

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2019-2020学年吉林省长春市南关区八年级(上)期末数学试卷一、选择题(本大题共8小题,共24.0分)1.下列实数中,是无理数的是()D. √4A. 3.1415B. πC. 272.下列运算中,计算结果正确的是()A. a4⋅a=a4B. a6÷a3=a2C. (a3)2=a6D. (ab)3=a3b3.以下列各组数为边长的三角形中,能够构成直角三角形的是()A. 32,42,52B. 2,√3,√5C. 1,√2,√3D. √2,√3,√64.如图,在△ABE中,∠BAE=105°,AE的垂直平分线MN交BE于点C,且AB=CE,则∠B的度数是()A. 45°B. 60°C. 50°D. 55°5.如图,在矩形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,∠AOB=60°,AC=6cm,则AB的长是()A. 3cmB. 6cmC. 10cmD.12cm6.如图,平行四边形ABCD的一边BC延长至点E,若∠A=110°,则∠1等于()A. 110°B. 70°C. 35°D. 55°7.如图,过矩形ABCD的四个顶点作对角线AC、BD的平行线,分别相交于E、F、G、H四点,则四边形EFGH为()A. 平行四边形B. 矩形C. 菱形D.正方形8.“三等分角”大约是在公元前五世纪由古希腊人提出来的.借助如图所示的“三等分角仪”能三等分任一角.这个三等分角仪由两根有槽的棒OA,OB组成,两根棒在O点相连并可绕O转动,C点固定,OC=CD=DE,点D,E可在槽中滑动,若∠BDE=75°,则∠CDE的度数是()A. 60B. 65°C. 75°D. 80°二、填空题(本大题共6小题,共18.0分)9.若√3−m为二次根式,则m的取值范围是______.10.已知a、b为两个连续整数,且a<√15<b,则a+b的值为______.11.分解因式:4x2−144=________.12.如图,在Rt△ABC中,∠A=90°,∠ABC的平分线BD交AC于点D,AD=2,BC=7,则△BDC的面积是______.13.在▱ABCD中,AE平分∠BAD交边BC于E,DF⊥AE,交边BC于F,若AD=10,EF=4,则AB=______.14.如图,已知点P是正方形ABCD的对角线BD上的一点,且BP=BC,则∠PCD的度数是______.三、解答题(本大题共10小题,共78.0分)3−√24÷√215.计算:|1−√3|+(√3−π)0+√6416. 先化简,再求值:[(x +3y)2−(x −3y)2−(3y +x)(x −3y)−9y 2]÷(2x),其中x ,y 满足x 2−4x +y 2+2y +5=017. 计算:2a a+1÷(a −1)+a 2−1a 2+2a+1.18. 先化简,再求值:(1+1a−1)÷2a a 2−1,其中a =−2.19.如图,在边长为1的小正方形组成的网格中,四边形ABCD的四个顶点都在格点上,请按要求完成下列各题.(1)线段AB的长为______,BC的长为______,CD的长为______;(2)连接AC,通过计算说明△ACD和△ABC是什么特殊三角形.20.如图,铁路上A,B两点相距20km,C,D为两村庄,DA⊥AB于A,CB⊥AB于B,已知DA=10km,CB=5km,现在要在铁路AB上建一个货运站E,使得C,D两村到E站距离相等,问:E站应建立在离A多少千米处?21.如图所示,在四边形ABCD中,AE⊥BD于点E,CF⊥BD于点F,AE=CF,BE=DF.求证:(1)△ABE≌△CDF;(2)四边形ABCD是平行四边形.22.【猜想】如图1,在平行四边形ABCD中,点O是对角线AC的中点,过点O的直线分别交AD,BC于点E,F.若平行四边形ABCD的面积是8,则四边形CDEF的面积是________;【探究】如图2,在菱形ABCD中,对角线相交于点O,过点O的直线分别交AD,BC于点E,F.若AC=5,BD=10,求四边形ABFE的面积;【应用】如图3,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,延长BC到点D,使DC=BC,连接AD,若AC=3,AD=2√10,则△ABD的面积是________.23. 在进行二次根式的运算时,如遇到2√3+1这样的式子,还需做进一步的化简:√3+1=√3−1)(√3+1)(√3−1)=2(√3−1)(√3)2−12=2(√3−1)3−1=√3−1这种化去分母中根号的运算叫分母有理化.请参照以上方法化简:3+√7+√7+√5+√5+√3+√3+124. 如图,在△ABC 中,∠BAC =90°,∠B =45°,BC =10cm ,过点A 作AD//BC ,且点D 在点A的右侧.点P 从点A 出发沿射线AD 方向以每秒1cm 的速度运动,同时点Q 从点C 出发沿射线CB 方向以每秒2cm 的速度运动,在线段QC 上取点E ,使得QE =2cm ,连结PE ,设点P 的运动时间为t 秒.(1)①CE =______(用含t 的式子表示)②若PE ⊥BC ,求BQ 的长;(2)请问是否存在t 的值,使以A ,B ,E ,P 为顶点的四边形为平行四边形?若存在,求出t 的值;若不存在,请说明理由.-------- 答案与解析 --------1.答案:B解析:解:A.3.1415是有限小数,属于有理数,故本选项不合题意;B.π是无理数,故本选项符合题意;C.2是分数,属于有理数,故本选项不合题意;7D.√4=2,是整数,属于有理数,故本选项不合题意.故选:B.无理数就是无限不循环小数.理解无理数的概念,一定要同时理解有理数的概念,有理数是整数与分数的统称.即有限小数和无限循环小数是有理数,而无限不循环小数是无理数.由此即可判定选择项.此题主要考查了无理数的定义,其中初中范围内学习的无理数有:π,2π等;开方开不尽的数;以及像0.1010010001…,等有这样规律的数2.答案:C解析:此题主要考查了同底数幂的乘除运算以及幂与积的乘方运算,正确掌握相关运算法则是解题关键.直接利用同底数幂的乘除运算法则以及幂与积的乘方运算法则分别计算得出答案.解:A.a4⋅a=a5,故此选项错误;B.a6÷a3=a3,故此选项错误;C.(a3)2=a6,正确;D.(ab)3=a3b3,故此选项错误;故选C.3.答案:C解析:本题考查勾股定理的逆定理的应用.判断三角形是否为直角三角形,已知三角形三边的长,只要利用勾股定理的逆定理加以判断即可.欲求证是否为直角三角形,这里给出三边的长,只要验证两短边的平方和等于最长边的平方即可.解:A、(32)2+(42)2≠(52)2,故不是直角三角形,故不合题意;B、22+(√3)2≠(√5)2,故不是直角三角形,故不合题意;C、12+(√2)2=(√3)2,故是直角三角形,故符合题意;D、(√2)2+(√3)2≠(√6)2,故不是直角三角形,故不合题意.故选C.4.答案:C解析:此题考查了线段垂直平分线的性质、等腰三角形的性质以及三角形内角和定理.由AE的垂直平分线MN交BE于点C,可得AC=EC,又由AB=CE,易证得AB=AC,然后由等腰三角形的性质与三角形内角和定理,求得∠BAE=∠BAC+∠CAE=180°−4∠E+∠E=105°,继而求得答案.解:∵MN是AE的垂直平分线,∴AC=CE,∴∠CAE=∠E,∴AB=CE=AC,∴∠B=∠ACB,∵∠ACB=∠CAE+∠E=2∠E,∴∠B=2∠E,∴∠BAC=180°−∠B−∠ACB=180°−4∠E,∵∠BAE=∠BAC+∠CAE=180°−4∠E+∠E=105°,解得:∠E=25°,∴∠B=2∠E=50°.故选C.5.答案:A解析:解:∵四边形ABCD是矩形,∴OA=OC=OB=OD=3,∵∠AOB=60°,∴△AOB是等边三角形,∴AB=OA=3,故选:A.根据矩形的对角线相等且互相平分可得OA=OB=OD=OC,由∠AOB=60°,判断出△AOB是等边三角形,根据等边三角形的性质求出AB即可.本题考查了矩形的性质,等边三角形的判定与性质,熟记性质并判断出△AOB是等边三角形是解题的关键.6.答案:B解析:本题考查了平行四边形的对角相等的性质,是基础题,比较简单,熟记性质是解题的关键.∠1=180°−∠BCD,即可求解.解:∵平行四边形ABCD的∠A=110°,∴∠BCD=∠A=110°,∴∠1=180°−∠BCD=180°−110°=70°.故选B.7.答案:C解析:本题考查了矩形的性质及菱形的判定.注意掌握菱形的判定方法有三种:①定义:一组邻边相等的平行四边形是菱形;②四边相等;③对角线互相垂直平分的四边形是菱形.由题意易得四边形EFGH 是平行四边形,又因为矩形的对角线相等,可得EH=HG,所以平行四边形EFGH是菱形.解:由题意知,HG//EF//AC,EH//FG//BD,HG=EF=AC,EH=FG=BD,∴四边形EFGH是平行四边形,∵矩形的对角线相等,∴AC=BD,∴EH=HG,∴平行四边形EFGH是菱形.故选C.8.答案:D解析:本题主要考查了等腰三角形的性质以及三角形的外角性质,理清各个角之间的关系是解答本题的关键.根据OC=CD=DE,可得∠O=∠ODC,∠DCE=∠DEC,根据三角形的外角性质可知,∠DCE=∠O+∠ODC=2∠ODC,据三角形的外角性质即可求出∠ODC度数,进而求出∠CDE的度数.解:∵OC=CD=DE,∴∠O=∠ODC,∠DCE=∠DEC,∴∠DCE=∠O+∠ODC=2∠ODC,∵∠O+∠OED=3∠ODC=∠BDE=75°,∴∠ODC=25°,∵∠CDE+∠ODC=180°−∠BDE=105°,∴∠CDE=105°−∠ODC=80°.故选D.9.答案:m≤3解析:此题主要考查了二次根式定义,关键是掌握二次根式的被开方数是非负数.根据二次根式定义可得3−m≥0,再解之即可.解:由题意知3−m≥0,解得:m≤3,故答案为:m≤3.10.答案:7解析:解:∵√9<√15<√16,∴a=3,b=4,∴a+b=3+4=7.故答案为:7.先估算出√7的大小,进而可得出a、b的值,进行计算即可.本题考查的是估算无理数的大小,根据题意判断出a、b的值是解答此题的关键.11.答案:4(x+6)(x−6)解析:本题主要考查提公因式法和运用公式法分解因式,先提出公因式4,再运用平方差公式分解因式即可.解:4x2−144=4(x2−36)=4(x+6)(x−6).故答案为4(x+6)(x−6).12.答案:7解析:解:作DE⊥BC于E,∵BD是∠ABC的平分线,∠A=90°,DE⊥BC,∴DE=AD=2,×BC×DE=7,∴△BDC的面积=12故答案为:7.作DE⊥BC于E,根据角平分线的性质求出DE=AD=2,根据三角形面积公式计算即可.本题考查的是角平分线的性质,掌握角的平分线上的点到角的两边的距离相等是解题的关键.13.答案:7或3解析:解:①如图1,在▱ABCD中,∵BC=AD=10,BC//AD,CD=AB,CD//AB,∴∠DAE=∠AEB,∠ADF=∠DFC,∵AE平分∠BAD交BC于点E,∴∠BAE=∠DAE,∴∠BAE=∠AEB,∴AB=BE,∵DF⊥AE,∴∠DAE+∠ADF=90°,∵∠BAD+∠ADC=180°,∠ADC,∴∠ADF=12∴∠ADF=∠CDF,∵∠ADF=∠DFC,∴∠DFC=∠CDF,∴CF=CD,∴AB=BE=CF=CD ∵EF=4,∴BC=BE+CF−EF=2AB−EF=2AB−4=10,∴AB=7;②如图2,在▱ABCD中,∵BC=AD=10,BC//AD,CD=AB,CD//AB,∴∠DAE=∠AEB,∠ADF=∠DFC,∵AE平分∠BAD交BC于点E,∴∠BAE=∠DAE,∴∠BAE=∠AEB,∴AB=BE,∵DF⊥AE,∴∠DAE+∠ADF=90°,∵∠BAD+∠ADC=180°,∠ADC,∴∠ADF=12∴∠ADF=∠CDF,∵∠ADF=∠DFC,∴∠DFC=∠CDF,∴CF=CD,∴AB=BE=CF=CD ∵EF=4,∴BC=BE++EF+CF=2AB+EF=2AB+4=10,∴AB=3;综上所述:AB的长为7或3.故答案为:7或3.根据平行线的性质得到∠ADF=∠DFC,根据角平分线的定义得到∠BAE=∠DAE,推出AB=BE,∠ADC,得到∠DFC=∠CDF,推出CF=CD,于是得到结论.根据已知条件推出∠ADF=12本题考查了等腰三角形的判定和性质,平行线的性质,平行四边形的性质,解答本题的关键是判断出AB=BE=CF=CD.14.答案:22.5°解析:解:∵ABCD是正方形,∴∠DBC=∠BCA=45°,∵BP=BC,∴∠BCP=∠BPC=1(180°−45°)=67.5°,2∴∠ACP度数是67.5°−45°=22.5°.∴∠PCD=45°−22.5°=22.5°,故答案为:22.5°根据正方形的性质可得到∠DBC=∠BCA=45°又知BP=BC,从而可求得∠BCP的度数,从而就可求得∠ACP的度数,进而得出∠PCD的度数.此题主要考查了正方形的性质,关键是根据正方形的对角线平分对角的性质,平分每一组对角解答.15.答案:解:原式=√3−1+1+4−2√3=4−√3.解析:直接利用零指数幂的性质以及立方根的性质和二次根式的除法运算法则分别化简得出答案.此题主要考查了实数运算,正确化简各数是解题关键.16.答案:解:原式=(x2+6xy+9y2−x2+6xy−9y2−x2+9y2−9y2)÷(2x)=(−x2+12xy)÷x+6y,(2x)=−12由x2−4x+y2+2y+5=0,得到(x−2)2+(y+1)2=0,解得:x=2,y=−1,则原式=−1−6=−7.解析:原式中括号中利用完全平方公式,平方差公式计算,去括号合并后利用多项式除以单项式法则计算得到最简结果,把x与y的值代入计算即可求出值.此题考查了整式的混合运算−化简求值,熟练掌握运算法则是解本题的关键.17.答案:解:原式=2aa+1×1a−1+(a−1)(a+1)(a+1)2=2a(a+1)(a−1)+a−1a+1=2a(a+1)(a−1)+(a−1)2(a+1)(a−1)=a2+1a2−1.解析:结合分式混合运算的运算法则进行求解即可.本题考查了分式的混合运算,解答本题的关键在于熟练掌握分式混合运算的运算法则.18.答案:解:原式=aa−1×(a+1)(a−1)2a=a+12,当a=−2时,原式=−2+12=−12.解析:此题主要考查了分式的化简求值,正确掌握运算法则是解题关键.直接将括号里面通分进而利用分式的混合运算法则计算得出答案.19.答案:(1)√5;5;2√2(2)解:∵AC=√22+42=2√5,AD═√22+42=2√5,∴AC=AD,∴△ACD是等腰三角形;∵AB2+AC2=5+20=25=BC2,∴△ABC是直角三角形.解析:解:(1)由勾股定理得:AB=√22+12=√5,BC=√32+42=5,CD=√22+22=2√2;故答案为:√5;5;2√2;(2)见答案.(1)把线段AB、BC、CD放在一个直角三角形中利用勾股定理计算即可;(2)根据勾股定理求出AC=AD,即可判断△ACD的形状;由勾股定理的逆定理得出△ABC是直角三角形.此题主要考查了勾股定理、勾股定理的逆定理以及等腰三角形的判定;熟练掌握勾股定理是解决问题的关键.20.答案:解:设AE=x,则EB=20−x,根据题意有:,在Rt△AED和Rt△EBC中,运用勾股定理得:x2+102=(20−x)2+52,解得:x=658.答:E站应建立在离A处658千米的地方.解析:本题考查的是勾股定理的应用,根据题意列出关于x的方程是解答此题的关键.设AE=x,则EB=20−x,根据题意得,在Rt△AED和Rt△EBC中运用勾股定理求出x 的值即可.21.答案:解:(1)∵AE⊥BD,CF⊥BD,∴∠AEB=∠DFC=90°,在△ABE与△CDF中,{AE=CF∠AEB=∠DFC BE=DF,∴△ABE≌△CDF(SAS);(2)∵△ABE≌△CDF,∴AB=CD,∠ABE=∠CDF,∴AB//CD,∴四边形ABCD是平行四边形.解析:本题主要考查了对平行四边形的性质和判定,垂线,平行线的判定,全等三角形的性质和判定等知识点的理解和掌握,能证出AB=CD和AB//CD是证此题的关键.题型较好.(1)由AE⊥BD,CF⊥BD,根据垂直的定义得到∠AEB=∠DFC,和已知AE=CF,BE=DF,推出△ABE≌△CDF;(2)根据全等三角形的性质得到AB=CD,∠ABE=∠CDF,进一步推出AB//CD,根据平行四边形的判定即可得到答案.22.答案:解:【猜想】4;【探究】∵四边形ABCD是菱形,∴AD//BC,AO=CO=12AC=2.5,BO=12BD=5,∠AOD=90°,∴AB=√BO2+OA2=5√52,∠OAE=∠OCF,∠OEA=∠OFC,在△AOE与△COF中,∴△AOE≌△COF(AAS),∵AC⊥BD,∴S四边形ABFE =S△ABC=12AC⋅BO=12×5×5=252;【应用】6.解析:本题考查了全等三角形的判定和性质,平行四边形的性质,菱形的性质,图形面积的计算,熟练掌握全等三角形的判定和性质是解题的关键.【猜想】:首先根据平行四边形的性质可得AD//BC,OA=OC.根据平行线的性质可得∠EAO=∠FCO,∠AEO=∠CFO,进而可根据AAS定理证明△AEO≌△CFO,再根据全等三角形的性质可得结论;【探究】:根据菱形的性质得到AD//BC,AO=CO=12AC=2.5,BO=12BD=5,根据全等三角形的判定定理得到△AOE≌△COF,由于AC⊥BD,于是得到结果;【应用】:延长AC到E使CE=AC=3,根据全等三角形的判定定理得到△ABC≌△EDC,由全等三角形的性质得到∠E=∠BAC=90°,根据勾股定理得到DE=√AD2−AE2,即可得到结论.解:【猜想】∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD//BC,OA=OC.∴∠EAO=∠FCO,∠AEO=∠CFO,在△AOE与△COF中,∴△AEO≌△CFO(AAS),∴四边形CDEF的面积=S△ACD=12×8=4;故答案为4;【探究】见答案;【应用】延长AC到E使CE=AC=3,在△ABC与△EDC中,{AC=CE∠ACB=∠DCE BC=CD,∴△ABC≌△EDC(SAS),∴∠E=∠BAC=90°,∴DE=√AD2−AE2=2,∴S△ABD=S△ADE=12AE⋅DE=12×6×2=6.故答案为6.23.答案:解:原式=3−√72+√7−√52+√5−√32+√3−12=12(3−√7+√7−√5+√5−√3+√3−1)=1.解析:本题考查了二次根式的混合运算有关知识,先分母有理化,然后合并即可.24.答案:解:(1)①2t−2(t≥1);理由:由运动知,CQ=2t,∵在线段QC上取点E,使得QE=2cm,则CQ≥2cm,t≥1秒,∴CE=CQ−EQ=2t−2(t≥1),故答案为2t−2(t≥1);②作AM⊥BC于M,交AC于点N,如图所示,∵∠BAC=90°,∠B=45°,∴∠C=45°=∠B,∴AB=AC,∴BM=CM,∴AM=12BC=5cm,∵AD//BC,∴∠PAC=∠C=45°,∵PE⊥BC,∴PE=AM=5,PE⊥AD,∴△APN和△CEN是等腰直角三角形,∴PN=AP=t,CE=NE=5−t,∵CE=CQ−QE=2t−2,∴5−t=2t−2,∴t=73,∴BQ=BC−CQ=10−2×73=163;(2)存在,t=4或12s;理由如下:(═)当点Q、E在线段BC上时,若以A,B,E,P为顶点的四边形为平行四边形,则AP=BE,∴t=10−2t+2,解得:t=4,(═)当点Q、E在线段CB的延长线上时,若以A,B,E,P为顶点的四边形为平行四边形则AP=BE,t=2t−2−10解得:t=12,∴存在t的值,使以A,B,E,P为顶点的四边形为平行四边形,t=4秒或12秒.解析:此题是四边形综合题,主要考查了平行四边形的性质,等腰直角三角形的判定和性质,用方程的思想解决问题是解本题的关键.(1)①由运动知CQ=2t,结合QE=2cm,则CQ≥2cm,t≥1秒,即可得出结论;②作AM⊥BC于M,由已知条件得出AB=AC,由等腰三角形的性质得出BM=CM,由直角三角形BC=5,证出△APN和△CEN是等腰直角三角形,得出PN=AP=t,斜边上的中线性质得出AM=12CE=NE=5−t,由CE=CQ−QE=2t−2得出方程,解方程即可;(2)分两种情况,由平行四边形的判定得出AP=BE,得出方程,解方程即可.。