山東省濟(jì)南市重點(diǎn)中學(xué)2023年數(shù)學(xué)八年級(jí)第二學(xué)期期末經(jīng)典試題含解析

2022-2023學(xué)年八下數(shù)學(xué)期末模擬試卷注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)、考場(chǎng)號(hào)和座位號(hào)填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應(yīng)位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目選項(xiàng)的答案信息點(diǎn)涂黑；如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上；如需改動(dòng)，先劃掉原來(lái)的答案，然后再寫上新答案；不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無(wú)效。4．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題(每小題3分,共30分)1．在△ABC中，AC9，BC12，AB15，則AB邊上的高是（）A．365 B．1225 C．92．以下運(yùn)算錯(cuò)誤的是（）A． B．C． D．3．菱形OBCA在平面直角坐標(biāo)系中的位置如圖所示，點(diǎn)C的坐標(biāo)是8,0，點(diǎn)A的縱坐標(biāo)是2，則點(diǎn)B的坐標(biāo)是（）A．4,2 B．4,-2 C．2,-6 D．2,64．下列各組數(shù)是勾股數(shù)的是()A．2，3，4B．4，5，6C．3.6，4.8，6D．9，40，415．若順次連接四邊形ABCD各邊的中點(diǎn)所得四邊形是菱形．則四邊形ABCD一定是()A．菱形 B．對(duì)角線互相垂直的四邊形C．矩形 D．對(duì)角線相等的四邊形6．關(guān)于2、6、1、10、6的這組數(shù)據(jù)，下列說法正確的是（）A．這組數(shù)據(jù)的眾數(shù)是6 B．這組數(shù)據(jù)的中位數(shù)是1C．這組數(shù)據(jù)的平均數(shù)是6 D．這組數(shù)據(jù)的方差是107．在函數(shù)y=1-2x自變量xA．x≠12 B．x≥12 C．x≤12 D．8．實(shí)驗(yàn)學(xué)校九年級(jí)一班十名同學(xué)定點(diǎn)投籃測(cè)試，每人投籃六次，投中的次數(shù)統(tǒng)計(jì)如下：5，4，3，5，5，2，5，3，4，1，則這組數(shù)據(jù)的中位數(shù)，眾數(shù)分別為（）A．4，5 B．5，4 C．4，4 D．5，59．若關(guān)于x的一元二次方程x2+mx+n＝0的兩個(gè)實(shí)根分別為5，﹣6，則二次三項(xiàng)式x2+mx+n可分解為（）A．（x+5）（x﹣6） B．（x﹣5）（x+6） C．（x+5）（x+6） D．（x﹣5）（x﹣6）10．如圖，直線y=-x+m與y=nx+4n（n≠0）的交點(diǎn)的橫坐標(biāo)為-1．則下列結(jié)論：①m＜0，n＞0；②直線y=nx+4n一定經(jīng)過點(diǎn)（-4，0）；③m與n滿足m=1n-1；④當(dāng)x＞-1時(shí)，nx+4n＞-x+m，其中正確結(jié)論的個(gè)數(shù)是（）A．1個(gè) B．1個(gè) C．3個(gè) D．4個(gè)二、填空題(每小題3分,共24分)11．如圖，菱形的對(duì)角線、相交于點(diǎn)，過點(diǎn)作直線分別與、相交于、兩點(diǎn)，若，，則圖中陰影部分的面積等于______.12．一次函數(shù)y=kx+b的圖象如圖所示，當(dāng)y＞0時(shí)，x的取值范圍是_____．13．如圖，OC平分∠AOB，P在OC上，PD⊥OA于D，PE⊥OB于E．若PD＝3cm，則PE＝_____cm．14．已知方程x2+mx﹣3=0的一個(gè)根是1，則它的另一個(gè)根是_____．15．一個(gè)不透明的袋中裝有3個(gè)紅球，2個(gè)黃球，1個(gè)白球，每個(gè)球除顏色外都相同，從袋中任意摸出一球，則摸到__________球的可能性最大。（填“紅色”、“黃色”或“白色”）16．如圖，矩形ABCD的邊AB在x軸上，AB的中點(diǎn)與原點(diǎn)O重合，AB=2，AD=1，點(diǎn)E的坐標(biāo)為（0，2）．點(diǎn)F（x，0）在邊AB上運(yùn)動(dòng)，若過點(diǎn)E、F的直線將矩形ABCD的周長(zhǎng)分成2：1兩部分，則x的值為__．17．若有意義，則x的取值范圍為___．18．將函數(shù)y=3x+1的圖象沿y軸向下平移2個(gè)單位長(zhǎng)度，所得直線的函數(shù)表達(dá)式為_____．三、解答題(共66分)19．（10分）如圖1，正方形ABCD的邊長(zhǎng)為4厘米，E為AD邊的中點(diǎn)，F(xiàn)為AB邊上一點(diǎn)，動(dòng)點(diǎn)P從點(diǎn)B出發(fā)，沿B→C→D→E，向終點(diǎn)E以每秒a厘米的速度運(yùn)動(dòng)，設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t秒，△PBF的面積記為S.S與t的部分函數(shù)圖象如圖2所示，已知點(diǎn)M（1，）、N（5，6）在S與t的函數(shù)圖象上.（1）求線段BF的長(zhǎng)及a的值；（2）寫出S與t的函數(shù)關(guān)系式，并補(bǔ)全該函數(shù)圖象；（3）當(dāng)t為多少時(shí)，△PBF的面積S為4.20．（6分）如圖，∠AOB＝30°，OP＝6，OD＝2，PC＝PD，求OC的長(zhǎng)．21．（6分）已知下面一列等式：；；；；…（1）請(qǐng)你按這些等式左邊的結(jié)構(gòu)特征寫出它的一般性等式：（2）驗(yàn)證一下你寫出的等式是否成立；（3）利用等式計(jì)算：.22．（8分）如圖，平行四邊形ABCD的對(duì)角線AC，BD相交于點(diǎn)O，AB=5，BC=1．（1）求OD長(zhǎng)的取值范圍；（2）若∠CBD=30°，求OD的長(zhǎng)．23．（8分）計(jì)算：（-）0+（-4）-2-|-|24．（8分）如圖，在四邊形ABCD中，AC⊥CD，若AB=4，BC=5，AD=2，∠D=30°，求四邊形ABCD的面積．25．（10分）如圖，，點(diǎn)分別在線段上，且求證:已知分別是的中點(diǎn)，連結(jié)①若，求的度數(shù):②連結(jié)當(dāng)?shù)拈L(zhǎng)為何值時(shí)，四邊形是矩形?26．（10分）定義：如果一條直線與一條曲線有且只有一個(gè)交點(diǎn)，且曲線位于直線的同旁，稱之為直線與曲線相切，這條直線叫做曲線的切線，直線與曲線的唯一交點(diǎn)叫做切點(diǎn)．（1）如圖，在平面直角坐標(biāo)系中，點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，以點(diǎn)為圓心，5為半徑作圓，交軸的負(fù)半軸于點(diǎn)，求過點(diǎn)的圓的切線的解析式；（2）若拋物線（）與直線（）相切于點(diǎn)，求直線的解析式；（3）若函數(shù)的圖象與直線相切，且當(dāng)時(shí)，的最小值為，求的值．

參考答案一、選擇題(每小題3分,共30分)1、A【解析】

首先由題目所給條件判斷△ABC是直角三角形，再按照面積法求解即可.【詳解】解：∵AC2+B∴AC∴△ABC是直角三角形且∠C=90∴由直角三角形面積的計(jì)算方法S=12AC·BC=12故選A.【點(diǎn)睛】本題考查了勾股定理的逆定理和用面積法求直角三角形斜邊上的高的知識(shí)，屬于基礎(chǔ)題型.2、B【解析】A.，正確；B.=5，則原計(jì)算錯(cuò)誤；C.，正確；D.，正確，故選B.3、B【解析】

連接AB交OC于點(diǎn)D，由菱形OACB中，根據(jù)菱形的性質(zhì)可得OD=CD=4，BD=AD=2，由此即可求得點(diǎn)B的坐標(biāo)．【詳解】∵連接AB交OC于點(diǎn)D，∵四邊形ABCD是菱形，∴AB⊥OC，OD=CD，AD=BD，∵點(diǎn)C的坐標(biāo)是（8，0），點(diǎn)A的縱坐標(biāo)是2，∴OC=8，BD=AD=2，∴OD=4，∴點(diǎn)B的坐標(biāo)為：（4，-2）．故選B．【點(diǎn)睛】本題考查了菱形的性質(zhì)與點(diǎn)與坐標(biāo)的關(guān)系．熟練運(yùn)用菱形的性質(zhì)是解決問題的關(guān)鍵，解題時(shí)注意數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用．4、D【解析】利用勾股數(shù)的定義進(jìn)行判斷．A選項(xiàng)，42≠22＋32，故2，3，4不是勾股數(shù)；B選項(xiàng)，62≠42＋52，故4，5，6不是勾股數(shù)；C選項(xiàng)，3.6，4.8不是正整數(shù)，故不是勾股數(shù)；D選項(xiàng)，三數(shù)均為正整數(shù)，且412＝92＋402，故9，40，41是勾股數(shù)．故選D．5、D【解析】

根據(jù)三角形的中位線定理得到EH∥FG，EF=FG，EF=BD，要是四邊形為菱形，得出EF=EH，即可得到答案．【詳解】解：∵E，F(xiàn)，G，H分別是邊AD，DC，CB，AB的中點(diǎn)，∴EH=AC，EH∥AC，F(xiàn)G=AC，F(xiàn)G∥AC，EF=BD，∴EH∥FG，EF=FG，∴四邊形EFGH是平行四邊形，假設(shè)AC=BD，∵EH=AC，EF=BD，則EF=EH，∴平行四邊形EFGH是菱形，即只有具備AC=BD即可推出四邊形是菱形，故選D．6、A【解析】

根據(jù)方差、算術(shù)平均數(shù)、中位數(shù)、眾數(shù)的概念進(jìn)行分析.【詳解】數(shù)據(jù)由小到大排列為1，2，6，6，10，它的平均數(shù)為（1+2+6+6+10）=5，數(shù)據(jù)的中位數(shù)為6，眾數(shù)為6，數(shù)據(jù)的方差=[（1﹣5）2+（2﹣5）2+（6﹣5）2+（6﹣5）2+（10﹣5）2]=10.1．故選A．考點(diǎn)：方差；算術(shù)平均數(shù)；中位數(shù)；眾數(shù)．7、C【解析】

根據(jù)被開方式大于或等于零解答即可.【詳解】由題意得1-2x≥0,∴x≤12故選C.【點(diǎn)睛】本題考查了函數(shù)自變量的取值范圍，函數(shù)有意義時(shí)字母的取值范圍一般從幾個(gè)方面考慮：①當(dāng)函數(shù)解析式是整式時(shí)，字母可取全體實(shí)數(shù)；②當(dāng)函數(shù)解析式是分式時(shí)，考慮分式的分母不能為0；③當(dāng)函數(shù)解析式是二次根式時(shí)，被開方數(shù)為非負(fù)數(shù)．④對(duì)于實(shí)際問題中的函數(shù)關(guān)系式，自變量的取值除必須使表達(dá)式有意義外，還要保證實(shí)際問題有意義．8、A【解析】

根據(jù)眾數(shù)及中位數(shù)的定義，結(jié)合所給數(shù)據(jù)即可作出判斷．【詳解】解：將數(shù)據(jù)從小到大排列為：1，2，3，3，4，4，5，5，5，5，這組數(shù)據(jù)的眾數(shù)為：5；中位數(shù)為：4故選：A．【點(diǎn)睛】本題考查(1)、眾數(shù)；(2)、中位數(shù)．9、B【解析】

根據(jù)題意，把x=5和x=-6分別代入方程，構(gòu)成含m、n的二元一次方程組，解出m、n的值，然后可得二次三項(xiàng)式，再根據(jù)“十字相乘法”因式分解即可.【詳解】根據(jù)題意可得解得所以二次三項(xiàng)式為x2+x-30因式分解為x2+x-30=（x﹣5）（x+6）故選B.【點(diǎn)睛】此題主要考查了因式分解法解一元二次方程的應(yīng)用，關(guān)鍵是利用x2+（p+q）x+pq=（x+p）（x+q）進(jìn)行解答.10、D【解析】

①由直線y=-x+m與y軸交于負(fù)半軸，可得m＜0；y=nx+4n（n≠0）的圖象從左往右逐漸上升，可得n＞0，即可判斷結(jié)論①正確；②將x=-4代入y=nx+4n，求出y=0，即可判斷結(jié)論②正確；③由整理即可判斷結(jié)論③正確；④觀察函數(shù)圖象，可知當(dāng)x＞-1時(shí)，直線y=nx+4n在直線y=-x+m的上方，即nx+4n＞-x+m，即可判斷結(jié)論④正確．【詳解】解：①∵直線y=-x+m與y軸交于負(fù)半軸，∴m＜0；∵y=nx+4n（n≠0）的圖象從左往右逐漸上升，∴n＞0，故結(jié)論①正確；②將x=-4代入y=nx+4n，得y=-4n+4n=0，∴直線y=nx+4n一定經(jīng)過點(diǎn)（-4，0）．故結(jié)論②正確；③∵直線y=-x+m與y=nx+4n（n≠0）的交點(diǎn)的橫坐標(biāo)為-1，∴當(dāng)x=-1時(shí)，y=1+m=-1n+4n，∴m=1n-1．故結(jié)論③正確；④∵當(dāng)x＞-1時(shí)，直線y=nx+4n在直線y=-x+m的上方，∴當(dāng)x＞-1時(shí)，nx+4n＞-x+m，故結(jié)論④正確．故選：D．【點(diǎn)睛】本題考查了一次函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)特征、一次函數(shù)與一元一次不等式以及一次函數(shù)的圖象，逐一分析四條結(jié)論的正誤是解題的關(guān)鍵．二、填空題(每小題3分,共24分)11、【解析】

根據(jù)菱形的性質(zhì)可證≌,可將陰影部分面積轉(zhuǎn)化為△AOB的面積，根據(jù)菱形的面積公式計(jì)算即可.【詳解】四邊形是菱形∴OC=OA，AB∥CD，∴∴≌(ASA)∴S△CFO=S△AOE∴S△CFO+S△EBO=S△AOB∴S△AOB=SABCD=×故答案為：.【點(diǎn)睛】此題考查了菱形的性質(zhì)，菱形的面積公式，全等三角形的判定，將陰影部分的面積轉(zhuǎn)化為三角形AOB的面積為解題的關(guān)鍵.12、【解析】試題解析：根據(jù)圖象和數(shù)據(jù)可知，當(dāng)y>0即圖象在x軸的上方，x>1．

故答案為x>1．13、3【解析】

根據(jù)角平分線上的點(diǎn)到角的兩邊的距離相等求解即可．【詳解】解：∵OC平分∠AOB，PD⊥OA，PE⊥OB，∴PE＝PD＝3cm．故答案為；3【點(diǎn)睛】本題主要考查了角平分線的定義，角平分線上的點(diǎn)到角的兩邊的距離相等，熟記性質(zhì)是解題的關(guān)鍵．14、-1【解析】設(shè)另一根為，則1·=-1，解得，=－1，故答案為－1．15、紅色【解析】

可根據(jù)概率公式計(jì)算出紅球、黃球、白球摸到的概率，然后比較即可【詳解】解：總共有3+2+1=6個(gè)球，摸到紅球的概率為：，摸到黃球的概率為：，摸到白球的概率為：，所以紅色球的可能性最大.【點(diǎn)睛】本題考查可能性的大小，可根據(jù)隨機(jī)等可能事件的概率計(jì)算公式分別計(jì)算出它們的概率，然后比較即可，也可以列舉出所有可能的結(jié)果，比較即可.16、或﹣．【解析】

試題分析：當(dāng)點(diǎn)F在OB上時(shí)，設(shè)EF交CD于點(diǎn)P，可求點(diǎn)P的坐標(biāo)為（，1）．則AF+AD+DP=3+x，CP+BC+BF=3﹣x，由題意可得：3+x=2（3﹣x），解得：x=．由對(duì)稱性可求當(dāng)點(diǎn)F在OA上時(shí)，x=﹣，故滿足題意的x的值為或﹣．故答案是或﹣．【點(diǎn)睛】考點(diǎn)：動(dòng)點(diǎn)問題．17、x≥﹣1．【解析】

根據(jù)被開方數(shù)大于等于0，分母不等于0列式計(jì)算即可得解．【詳解】由題意得，x+1≥0且x+2≠0，解得x≥﹣1．故答案為x≥﹣1．【點(diǎn)睛】本題考查了二次根式有意義的條件和分式有意義的條件，一般從三個(gè)方面考慮：（1）當(dāng)函數(shù)表達(dá)式是整式時(shí)，自變量可取全體實(shí)數(shù)；（2）當(dāng)函數(shù)表達(dá)式是分式時(shí)，考慮分式的分母不能為0；（3）當(dāng)函數(shù)表達(dá)式是二次根式時(shí)，被開方數(shù)非負(fù)．18、y=3x-1【解析】∵y=3x+1的圖象沿y軸向下平移2個(gè)單位長(zhǎng)度，∴平移后所得圖象對(duì)應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式為：y=3x+1﹣2，即y=3x﹣1．故答案為y=3x﹣1．三、解答題(共66分)19、(1)BF=3，a=1；（2）當(dāng)0≤t≤4時(shí)，S=t；當(dāng)4＜t≤8時(shí)，S=6；當(dāng)8＜t≤10時(shí)，S=18-t.圖像見解析；（3）t=或.【解析】試題分析：（1）根據(jù)圖2可以看出，當(dāng)t=5時(shí)，P在CD上，此時(shí)△PBF的高就為正方形的邊長(zhǎng)，底為BF，利用面積等于6，可求得BF，再根據(jù)t=1時(shí)，△PBF的面積為，可求得a的值；（2）由點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)過程，可發(fā)現(xiàn)△PBF的面積有3種情況，分別是：當(dāng)0≤t≤4時(shí)，此時(shí)P在AB上，當(dāng)4＜t≤8時(shí)，此時(shí)P在CD上，當(dāng)8＜t≤10時(shí)，此時(shí)P在AD上，分別求出解析式即可.再根據(jù)解析式可補(bǔ)全圖像；（3）把S=4分別代入解析式中即可求出t值.試題解析：（1）由題意可知，當(dāng)t=5時(shí)，S△PBF=×4BF=6，BF=3.當(dāng)t=1時(shí)，S△PBF=at×3=，a=1；（2）當(dāng)0≤t≤4時(shí)，設(shè)S=kt，把（1，）代入得，k=，S=t；當(dāng)4＜t≤8時(shí)，S=6；當(dāng)8＜t≤10時(shí)，設(shè)S=mt+b，把（8,6），（10,3）代入，得，解得，S=18-t.綜上所述，當(dāng)0≤t≤4時(shí)，S=t；當(dāng)4＜t≤8時(shí)，S=6；當(dāng)8＜t≤10時(shí)，S=18-t，據(jù)此可補(bǔ)全圖像，如下圖：（3）當(dāng)S＝4時(shí)，t＝4，t＝；18－t＝4，t＝.∴當(dāng)t＝或t＝時(shí)△PBF的面積S為4.考點(diǎn)：1分段函數(shù)；2分類討論；3數(shù)形結(jié)合.20、OC＝4．【解析】

首先過點(diǎn)P作PE⊥OB于點(diǎn)E，利用直角三角形中30°所對(duì)邊等于斜邊的一半得出OE的長(zhǎng)，再利用等腰三角形的性質(zhì)求出EC的長(zhǎng)．【詳解】解：過點(diǎn)P作PE⊥OB于點(diǎn)E，∵∠AOB＝30°，PE⊥OB，OP＝6，∴OE＝OP＝3，∵OD＝2，PC＝PD，∴CE＝DE＝，∴OC＝4．【點(diǎn)睛】此題主要考查了直角三角形中30°所對(duì)邊等于斜邊的一半得出OD的長(zhǎng)以及等腰三角形的性質(zhì)，得出OD的長(zhǎng)是解題關(guān)鍵．21、（1）一般性等式為；（2）原式成立；詳見解析；（3）.【解析】

（1）先要根據(jù)已知條件找出規(guī)律；（2）根據(jù)規(guī)律進(jìn)行逆向運(yùn)算；（3）根據(jù)前兩部結(jié)論進(jìn)行計(jì)算.【詳解】解：（1）由；；；；…，知它的一般性等式為；（2），原式成立；（3）.【點(diǎn)睛】解答此題關(guān)鍵是找出規(guī)律，再根據(jù)規(guī)律進(jìn)行逆向運(yùn)算.22、（1）；（2）．【解析】

（1）根據(jù)三角形三邊關(guān)系即可求解；（2）過點(diǎn)D作DE⊥BC交BC延長(zhǎng)線于點(diǎn)E，構(gòu)建直角三角形，利用勾股定理解題即可．【詳解】解：（1）∵四邊形ABCD是平行四邊形，AB=5，BC=1，∴AB=CD=5，BC=AD=1，OD=BD，∴在△ABD中，，∴．（2）過點(diǎn)D作DE⊥BC交BC延長(zhǎng)線于點(diǎn)E，∵∠CBD=30°，∴DE=BD，∵四邊形ABCD是平行四邊形，∴OD=BD=DE，設(shè)OD為x，則DE=x，BD=2x，∴BE=，∵BC=1，∴CE=BE-BC=-1，在Rt△CDE中，，解得，，∵BE=＞BC=1，∴不合題意，舍∴OD=．故答案為：（1）；（2）．【點(diǎn)睛】本題考查了平行四邊形性質(zhì)、三角形三邊關(guān)系以及勾股定理的運(yùn)用，熟練解一元二次方程是解決本題的關(guān)鍵．23、1【解析】

先計(jì)算0指數(shù)冪、負(fù)指數(shù)冪和絕對(duì)值，再根據(jù)有理數(shù)加減混合運(yùn)算法則計(jì)算即可得到結(jié)果．【詳解】解：原式==1+-=1．【點(diǎn)睛】此題考查了實(shí)數(shù)加減混合運(yùn)算，熟練掌握運(yùn)算法則是解本題的關(guān)鍵．24、10+【解析】

先運(yùn)用勾股定理求出AC的長(zhǎng)度，從而利用勾股定理的逆定理判斷出△ABC是直角三角形，然后可將S四邊形ABCD=S△ABC+S△ACD進(jìn)行求解．【詳解】解：在△ACD中，AC⊥CD，AD=2，∠D=30°，∴AC=，∴CD=，在△ABC中，AB2+BC2=42+52=41，AC2=41，∴AB2+BC2=AC2，∴△ABC是直角三角形，且∠ABC=90°，∴S四邊形ABCD=S△ABC+S△ACD=AB·BC+AC·CD=10+．【點(diǎn)睛】本題考查了勾股定理及其逆定理，解答本題的關(guān)鍵是判斷出△ABC是直角三角形．25、（1）詳情見解析；（2）①15°，②【解析】

（1）通過證明△ABD?△ACE進(jìn)一步求證即可；（2）①連接AF、AG，利用直角三角形斜邊的中線等于斜邊的一半求出AF=BD=BF，AG=CE=GC，由此進(jìn)一步證明△AFG為等邊三角形，最后利用△ABF?△ACG進(jìn)一步求解即可；②連接BC，再連接EF、DG并延長(zhǎng)分別交BC于點(diǎn)M、N，首先根據(jù)題意求得BM=DE=NC，然后利用△ABC~△AED進(jìn)一步求解即可.【詳解】（1）在△ABD與△ACE中，∵AB=AC，∠A=∠A，AD=AE，∴△ABD?△ACE(SAS)，∴BD=CE；（2）①連接AF、AG，∵AF、AG分別為Rt△ABD、Rt△ACE的斜邊中線，∴AF=BD=BF，AG=CE=GC，又∵BD=CE，F(xiàn)G=BD，∴AF=AG=FG，∴△AFG為等邊三角形，易證△ABF?△ACG(SSS)，∴∠BAF=∠B=∠C=∠CAG，∴∠C=15°；②連接BC、DE，再連接EF、DG并延長(zhǎng)分別交BC于點(diǎn)M、N，∵△ABC與△AED都是等腰直角三角形，∴DE∥BC，∵F、G分別是BD、CE的中點(diǎn)，∴易證△DEF?△BMF，△DEG?△NCG(ASA)，∴BM=DE=NC，若四邊形DEFG為矩形，則DE=FG=MN，∴，∵DE∥BC，∴△ABC~△AED，∴，∵AC=4，∴AD=，∴當(dāng)AD的長(zhǎng)為時(shí)，四邊形DEFG為矩形.【點(diǎn)睛】本題主要考查了全等三角形性質(zhì)與判定和相似三角形性質(zhì)與判定及直角三角形性質(zhì)和矩形性