内容正文:
2024-2025学年安徽版九年级初中数学上学期期中模拟试卷2
测试范围:二次函数与反比例函数、相似形、解直角三角形
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一.选择题:(本大题共10题,每题3分,满分30分)
1.对于函数,下列说法错误的是( )
A.该函数的图象位于第一、三象限 B.随的增大而减小
C.该函数图象既是轴对称图形又是中心对称图形 D.点在该函数图象上
2.下面四组线段中,不能成比例的是( ).
A.a=3,b=6,c=2,d=4 B.a=1,b= ,c= ,d= C.a=4,b=4,c=5,d=10 D.a=2,b=,c=,d=2
3.下列抛物线的对称轴是直线的是( ),
A. B. C. D.
4.若x:y=1:3,2y=3z,则的值是( )
A.﹣5 B.﹣ C. D.5
5.已知函数y=(m+1)是反比例函数,且其图象在第二、四象限内,则m的值是( )
A.2 B.-2 C.±2 D.-
6.反比例函数图象上有三个点,,,其中,则,,的大小关系是()
A. B. C. D.
7.如图,直线l⊥x轴于点P,且与反比例函数y1=(x>0)及y2=(x>0)的图象分别交于点A,B,连接OA,OB,已知△OAB的面积为2,则k1﹣k2的值为( )
A.2 B.3 C.4 D.﹣4
8.如图,过反比例函数(x>0)的图象上任意两点A、B分别作x轴的垂线,垂足分别为C、D,连接OA、OB,设△AOC和△BOD的面积分别是S1、S2,比较它们的大小,可得( )
A.S1>S2 B.S1=S2 C.S1<S2 D.大小关系不能确定
9.如图,在平面直角坐标系中,已知点E(﹣4,2),F(﹣1,﹣1),以原点O为位似中心,把△EFO扩大到原来的2倍,则点E的对应点E的坐标为( )
A.(8,4) B.(8,﹣4)
C.(8,4)或(﹣8,﹣4) D.(﹣8,4)或(8,﹣4)
10.如图,抛物线的对称轴为,且过点,有下列结论:①;②;③;④;其中所有正确的结论是( )
A.①③ B.①③④ C.①②③ D.①②③④
二.填空题:(本大题共4题,每题3分,满分12分)
11.若,则的值为 .
12.AD是的中线,G是重心,且,则 .
13.甲、乙两城间的图上距离约为5cm,在比例尺为1:5000的地图上,甲、乙两城间的实际距离约为 cm.
14.在平面直角坐标系中,已知二次函数.
(1)该二次函数的顶点坐标 (用含 的代数式表示) ;
(2)若对于点 总有 ,则满足条件的最大整数的值为 .
三.解答题:(本大题共9题,15-19题每题6分,20-23题每题7分,满分58分)
15.计算
(1)
(2).
16.计算:.
17.昭通市彝良县小草坝镇是乌天麻原产地,近段时间,天麻陆续上市.某公司推出一款成本为70元的天麻特产礼盒,当每盒售价为120元时,每周可销售300盒.为增大市场占有率,在保证盈利的情况下,公司采取降价措施,根据市场调查发现,每盒每降低1元,每周销量可增加10盒.
(1)写出公司每周的利润W元与降价x元之间的函数关系;
(2)当降价多少元时,公司每周的利润最大,最大为多少元?
(3)若公司每周的利润要达到15960元,并最大限度让利于民,则定价应为多少元?
18.如图,某社区公园内有A,B,C,D四个休息座椅,并建有一条从的四边形循环健身步道.经测量知,,,,步道AB长40米,步道CD长20米.(A,B,C,D在同一平面内,步道宽度忽略不计.结果保留整数,参考数据:,)
(1)求步道BC的长;
(2)公园管理处准备将四边形ABCD的内部区域全部改建成儿童活动区,经调研,改建儿童活动区成本为每平方米200元.社区公园目前可用资金为18万元,计算此次改建费用是否足够?
19.肥东县素有“吴楚要冲,包公故里”之美誉,县城境内的长江东路上,巍然屹立着一座神态威严的包公铜像,是这座城市珍贵而又显著的地标,一游客想知道包公铜像(含底座)的高度.如图,与水平面垂直,在点D处测得顶部A的仰角是,向前走了24米至点E处,测得此时顶部A的仰角是,请聪明的你帮游客求出包公铜像的高度.(参考数据:,,)
20.在一场篮球比赛中,一名球员在关键时刻投出一球,已知球出手时离地面高2米,与篮圈中心的水平距离为7米,当球出手后水平距离为4米时到达最大高度4米,已知篮球运行的轨迹为抛物线,篮圈中心距离地面3.19米.
(1)以地面为x轴,篮球出手时垂直地面所在直线为y轴建立平面直角坐标系,求篮球运行的抛物线轨迹的解析式;
(2)通过计算,判断这个球员能否投中?
21.问题背景:如图1,一块边长为,面积为的矩形纸片缺少一块面积的等腰直角三角形,在余下的五边形中画出一个面积较大的矩形.小华和小红两名同学进行了如下操作探究.
操作探究:(1)小华首先尝试画出一个有一边为的面积最大矩形,请你在图1中画出来,并计算其面积;
(2)小红稍加思索,她认为可以画出有一边为的矩形面积比小华画出的那个面积大,你同意吗?请在图2中画出来,并说明理由;
(3)你还能画出一个比图2中小红画的矩形面积更大的矩形吗?如果能,求出这个矩形面积,如果不能,请说明理由.
22.阅读下面材料:
小明观察一个由1×1正方形点阵组成的点阵图,图中水平与竖直方向上任意两个相邻点间的距离都是1.他发现一个有趣的问题:对于图中出现的任意两条端点在点阵上且互相不垂直的线段,都可以在点阵中找到一点构造垂直,进而求出交点与垂足之间的数值.
请回答:
(1)如图1,A、B、C是点阵中的三个点,请在点阵中找到点D,作出线段CD,使得CD⊥AB;
(2)如图2,线段AB与CD交于点O,小明在点阵中找到了点E,连接AE.恰好满足AE⊥CD于E,再作出点阵中的其它线段,就可以构造相似三角形,经过推理和计算能够使问题得到解决.
请你帮小明计算:OC= OF= ;
参考小明思考问题的方法,解决问题:
(3)如图3,线段AB与CD交于点O.在点阵中找到点E,连接AE,满足AE⊥CD于F.计算: OC= ,OF= .
23.如图,在▱ABCD中,AB=4,BC=8,∠ABC=60°.点P是边BC上一动点,作△PAB的外接圆⊙O交BD于E.
(1)如图1,当PB=3时,求PA的长以及⊙O的半径;
(2)如图2,当∠APB=2∠PBE时,求证:AE平分∠PAD;
(3)当AE与△ABD的某一条边垂直时,求所有满足条件的⊙O的半径.
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2024-2025学年安徽版九年级初中数学上学期期中模拟试卷2
测试范围:二次函数与反比例函数、相似形、解直角三角形
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一.选择题:(本大题共10题,每题3分,满分30分)
1.对于函数,下列说法错误的是( )
A.该函数的图象位于第一、三象限 B.随的增大而减小
C.该函数图象既是轴对称图形又是中心对称图形 D.点在该函数图象上
【答案】B
【知识点】判断反比例函数图象所在象限、判断反比例函数的增减性
【分析】本题考查了反比例函数的图象与性质,熟记相关结论即可.
【详解】解:A、∵,∴图象位于一、三象限,不符合题意;
B、∵,∴图象位于一、三象限,且每个象限内随的增大而减小,符合题意;
C、反比例函数的图象,既是轴对称图形又是中心对称图形,不符合题意;
D、当时, ,∴点在该函数图象上,不符合题意;
故选:B.
2.下面四组线段中,不能成比例的是( ).
A.a=3,b=6,c=2,d=4 B.a=1,b= ,c= ,d= C.a=4,b=4,c=5,d=10 D.a=2,b=,c=,d=2
【答案】C
【知识点】成比例线段
【分析】若a,b,c,d成比例,即有a:b=c:d.只要代入验证即可.
【详解】解:A、3:6=2:4,则a:b=c:d,即a,b,c,d成比例,不符合题意;
B、1:=:,则a:b=d:c.故a,b,d,c成比例,不符合题意;
C、四条线段中,任意两条的比都不相等,因而不成比例,符合题意;
D、:2=:2,即b:a=c:d,故b,a,c,d成比例,不符合题意.
故选:C.
【点睛】本题主要考查了成比例的定义,并且注意叙述线段成比例时,各个线段的顺序.
3.下列抛物线的对称轴是直线的是( ),
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】y=a(x-h)²+k的图象和性质、y=a(x-h)²的图象和性质
【分析】根据二次函数的性质解答即可得.
【详解】解:A、对称轴为,此选项不符合题意;
B、对称轴为,此选项不符合题意;
C、对称轴为,此选项符合题意;
D、对称轴为,此选项不符合题意;
故选:C.
【点睛】本题主要考查二次函数的性质,解题的关键是熟练根据顶点式得出二次函数的性质.
4.若x:y=1:3,2y=3z,则的值是( )
A.﹣5 B.﹣ C. D.5
【答案】A
【知识点】比例的性质
【详解】试题分析:因为x:y=1:3,2y=3z,所以y=3x,z=2x,所以,故选A.
考点:比例的性质.
5.已知函数y=(m+1)是反比例函数,且其图象在第二、四象限内,则m的值是( )
A.2 B.-2 C.±2 D.-
【答案】B
【知识点】根据反比例函数的定义求参数、已知双曲线分布的象限,求参数范围
【分析】当k>0时,反比例函数图象在一、三象限,当k<0时,反比例函数图象在第二、四象限内.
【详解】解:由题意可知,
解得:m<-1且m=2
∴m=-2
故选B.
【点睛】本题考查了反比例函数的定义及图象性质.反比例函数解析式的一般形式y=(k≠0),也可转化为y=kx-1(k≠0)的形式,注意自变量x的次数是-1;
6.反比例函数图象上有三个点,,,其中,则,,的大小关系是()
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】比较反比例函数值或自变量的大小
【详解】∵反比例函数中,k=6>0,∴此反比例函数图象的两个分支在一、三象限;
∵x3>0,∴点(x3,y3)在第一象限,y3>0;∵x1<x2<0,
∴点(x1,y1),(x2,y2)在第三象限,y随x的增大而减小,故y2<y1,
由于x1<0<x3,则(x3,y3)在第一象限,(x1,y1)在第三象限,所以y1<0,y2>0,y1<y2,
于是y2<y1<y3.故选B.
7.如图,直线l⊥x轴于点P,且与反比例函数y1=(x>0)及y2=(x>0)的图象分别交于点A,B,连接OA,OB,已知△OAB的面积为2,则k1﹣k2的值为( )
A.2 B.3 C.4 D.﹣4
【答案】C
【知识点】根据图形面积求比例系数(解析式)
【分析】根据反比例函数k的几何意义可知:△AOP的面积为,△BOP的面积为,由题意可知△AOB的面积为.
【详解】解:根据反比例函数k的几何意义可知:△AOP的面积为,△BOP的面积为,
∴△AOB的面积为,
∴,
∴k1﹣k2=4,
故选:C.
【点睛】本题考查反比例函数k的几何意义,掌握反比例函数k的几何意义是解题的关键.
8.如图,过反比例函数(x>0)的图象上任意两点A、B分别作x轴的垂线,垂足分别为C、D,连接OA、OB,设△AOC和△BOD的面积分别是S1、S2,比较它们的大小,可得( )
A.S1>S2 B.S1=S2 C.S1<S2 D.大小关系不能确定
【答案】B
【知识点】已知比例系数求特殊图形的面积
【分析】根据反比例函数的几何意义,直接求出S1、S2的值即可进行比较.
【详解】由于A、B均在反比例函数的图象上,
且AC⊥x轴,BD⊥x轴,
则S1=;
S2=.
故S1=S2.
故选:B.
【点睛】此题考查了反比例函数k的几何意义,找到相关三角形,求出k的绝对值的一半即为三角形的面积.
9.如图,在平面直角坐标系中,已知点E(﹣4,2),F(﹣1,﹣1),以原点O为位似中心,把△EFO扩大到原来的2倍,则点E的对应点E的坐标为( )
A.(8,4) B.(8,﹣4)
C.(8,4)或(﹣8,﹣4) D.(﹣8,4)或(8,﹣4)
【答案】D
【知识点】求位似图形的对应坐标
【分析】根据位似变换的性质把△EFO扩大到原来的2倍,对应点E'的横纵坐标都扩大2倍或-2倍,然后计算即可.
【详解】解:∵以原点O为位似中心,把△EFO扩大到原来的2倍,点E(−4,2),
∴点E的对应点E'的坐标为(−4×2,2×2)或(4×2,−2×2),即(−8,4)或(8,−4),
故选D.
【点睛】本题考查的是位似变换的概念和性质,在平面直角坐标系中,如果位似变换是以原点为位似中心,相似比为k,那么位似图形对应点的坐标的比等于k或−k.
10.如图,抛物线的对称轴为,且过点,有下列结论:①;②;③;④;其中所有正确的结论是( )
A.①③ B.①③④ C.①②③ D.①②③④
【答案】C
【知识点】二次函数图象与各项系数符号、根据二次函数的图象判断式子符号
【分析】根据开口判断a与0的关系,根据对称轴判断b与0、a的关系,根据与y轴的交点判断c与0的关系,即可判断①③,根据与x轴交点判断②,根据与x轴交点判断时y与0的关系.
【详解】解:由图像可得,
根据开口向下得到,
与y轴交于正半轴得到,
根据对称轴可得,,故①③正确;
由图像可知方程有两个不相等的实数解,,故②正确;
根据对称性及图像可知另一个交点横坐标为:,
∴,故④错误;
故选C.
【点睛】本题考查二次函数图像的性质:解题的关键是掌握图像与a、b、c之间的关系.
二.填空题:(本大题共4题,每题3分,满分12分)
11.若,则的值为 .
【答案】
【知识点】比例的性质
【分析】先根据已知设出a=k,b=2k,再把a,b的值代入即可求出答案.
【详解】解:∵
∴设a=k,b=2k,
∴
故答案为:
【点睛】此题考查了比例的性质.此题比较简单,解题的关键是注意掌握比例的性质与比例变形.
12.AD是的中线,G是重心,且,则 .
【答案】3
【知识点】重心的有关性质
【分析】根据三角形的重心到顶点的距离是其到对边中点的距离的2倍,即可求出AD.
【详解】解:∵AD是的中线,G是重心,
∴,
∴3.
故答案为:3.
【点睛】本题主要考查的是三角形中重心的性质,掌握其性质是解题的关键.
13.甲、乙两城间的图上距离约为5cm,在比例尺为1:5000的地图上,甲、乙两城间的实际距离约为 cm.
【答案】25000
【知识点】比例线段
【分析】根据比例尺=图上距离:实际距离,列比例式直接求得甲、乙两地间的实际距离.
【详解】设甲、乙两城间的实际距离为xcm,则:
,
解得:x=25000.
经检验x=25000是原方程的解.
故答案为:25000.
【点睛】本题考查了比例尺的概念、比例的性质;根据比例尺进行计算.
14.在平面直角坐标系中,已知二次函数.
(1)该二次函数的顶点坐标 (用含 的代数式表示) ;
(2)若对于点 总有 ,则满足条件的最大整数的值为 .
【答案】 ; .
【知识点】y=ax²+bx+c的最值、把y=ax²+bx+c化成顶点式
【分析】()把配成顶点式即可;
()利用二次函数性质求最值即可;
此题考查了二次函数的图象及其性质,解题的关键是熟练掌握图象及其性质的应用.
【详解】解:()由二次函数得,
,
∴顶点坐标为:,
故答案为:;
()由()得:顶点坐标为,
∴,即,
则满足条件的最大整数的值为,
故答案为:.
三.解答题:(本大题共9题,15-19题每题6分,20-23题每题7分,满分58分)
15.计算
(1)
(2).
【答案】(1)
(2)
【知识点】公式法解一元二次方程、特殊角三角函数值的混合运算
【分析】本题考查了解一元二次方程:以及特殊角的三角函数的混合运算:正确掌握相关性质内容是解题的关键.
(1)运用公式法进行解一元二次方程,即可作答.
(2)先化简各个式子的三角函数值,再根据加减混合运算,即可作答.
【详解】(1)解:
则
即
(2)解:
.
16.计算:.
【答案】.
【知识点】特殊三角形的三角函数
【分析】按顺序先进行负整数指数幂的运算、代入特殊角的三角函数值、化简绝对值、0次幂的运算,然后再按运算顺序进行计算即可.
【详解】原式
=
=.
【点睛】本题考查了实数的运算,涉及了负整数指数幂、0指数幂、特殊角的三角函数值等,熟练掌握各运算的运算法则是解题的关键.
17.昭通市彝良县小草坝镇是乌天麻原产地,近段时间,天麻陆续上市.某公司推出一款成本为70元的天麻特产礼盒,当每盒售价为120元时,每周可销售300盒.为增大市场占有率,在保证盈利的情况下,公司采取降价措施,根据市场调查发现,每盒每降低1元,每周销量可增加10盒.
(1)写出公司每周的利润W元与降价x元之间的函数关系;
(2)当降价多少元时,公司每周的利润最大,最大为多少元?
(3)若公司每周的利润要达到15960元,并最大限度让利于民,则定价应为多少元?
【答案】(1),
(2)每盒天麻降价为10元时,该公司每周能获得最大利润,最大的利润是16000元,
(3)公司想要每周获得15960元的利润,销售单价应定为108元.
【知识点】销售问题(实际问题与二次函数)、营销问题(一元二次方程的应用)
【分析】本题考查一元二次方程和二次函数的应用,明确题意,列出相应的方程,写出函数关系式,并利用二次函数的性质是解题的关键.
(1)根据题意和题目中的数据,可以写出公司每天的利润W元与降价x元之间的函数关系;
(2)将(1)中的函数关系式化为顶点式,即可求解;
(3)令求出相应的x值,再根据最大限度让利于民,即可求解.
【详解】(1)解:由题意得:
;
(2)解:由(1)得:
,
∴时,最大为16000,
即当降价10元时,公司每天的利润最大,最大为16000元;
(3)解:当,
解得:,,
∵最大限度让利于民,
∴不合题意,舍去,
∴定价应为(元),
答:定价应为108元.
18.如图,某社区公园内有A,B,C,D四个休息座椅,并建有一条从的四边形循环健身步道.经测量知,,,,步道AB长40米,步道CD长20米.(A,B,C,D在同一平面内,步道宽度忽略不计.结果保留整数,参考数据:,)
(1)求步道BC的长;
(2)公园管理处准备将四边形ABCD的内部区域全部改建成儿童活动区,经调研,改建儿童活动区成本为每平方米200元.社区公园目前可用资金为18万元,计算此次改建费用是否足够?
【答案】(1)步道BC的长为24米;
(2)此次改建费用足够.
【知识点】构造直角三角形求不规则图形的边长或面积、其他问题(解直角三角形的应用)
【分析】(1)过点B作BE⊥AD,垂足为E,过点C作CG⊥AD,垂足为G,过点C作CF⊥BE,垂足为F,根据题意可得∠BFC=90°,EF=CG,先在Rt△ABE中,利用锐角三角函数的定义求出AE,BE的长,再在Rt△GCD中,利用锐角三角函数的定义求出CG,DG的长,从而求出BF的长,最后在Rt△CBF中,利用锐角三角函数的定义求出BC的长,即可解答;
(2)根据四边形ABCD的面积=△ABE的面积+梯形BEGC的面积+△CGD的面积,进行计算即可求出四边形ABCD的面积,然后再求出此次改建费用,进行比较即可解答.
【详解】(1)过点B作于点E,过C作于点F,于点G.
∴,
在中,,
∴,
∴,
∴,
在中,,
∴,
在矩形CGEF中,,
∴,
在,,且,
∴.
∴,
∴.
答:步道BC的长为24米.
(2)在中1,,
∴,
∴,
在中,,
∴,
∴.
∴
,
∴总共花费:,
∵,
答:此次改建费用足够.
【点睛】本题考查了解直角三角形的应用,根据题目的已知条件并结合图形添加适当的辅助线是解题的关键.
19.肥东县素有“吴楚要冲,包公故里”之美誉,县城境内的长江东路上,巍然屹立着一座神态威严的包公铜像,是这座城市珍贵而又显著的地标,一游客想知道包公铜像(含底座)的高度.如图,与水平面垂直,在点D处测得顶部A的仰角是,向前走了24米至点E处,测得此时顶部A的仰角是,请聪明的你帮游客求出包公铜像的高度.(参考数据:,,)
【答案】72米
【知识点】仰角俯角问题(解直角三角形的应用)
【分析】本题考查的是解直角三角形的应用仰角俯角问题,掌握仰角俯角的概念、熟记锐角三角函数的定义是解题的关键.
先在中,证得,再解,即可求解.
【详解】解:由题意得米,在中,,
,
,
设米,
在中,,
,
,解得,经检验是原方程的解,
米,
答:包公铜像AB的高度为72米.
20.在一场篮球比赛中,一名球员在关键时刻投出一球,已知球出手时离地面高2米,与篮圈中心的水平距离为7米,当球出手后水平距离为4米时到达最大高度4米,已知篮球运行的轨迹为抛物线,篮圈中心距离地面3.19米.
(1)以地面为x轴,篮球出手时垂直地面所在直线为y轴建立平面直角坐标系,求篮球运行的抛物线轨迹的解析式;
(2)通过计算,判断这个球员能否投中?
【答案】(1);(2)不能投中
【知识点】投球问题(实际问题与二次函数)
【分析】(1)根据题意可得抛物线的顶点,设函数的顶点式,再将(0,2)代入,求得二次项系数,从而可得抛物线的解析式;
(2)判断当x=7时,函数值是否等于3.19即可.
【详解】(1)依题意得抛物线顶点为(4,4),
则设抛物线的解析式为y=a(x﹣4)2+4
依题意得抛物线经过点(0,2)
∴a(0﹣4)2+4=2
解得
∴抛物线的解析式为
(2)当x=7时,=
∴这个球员不能投中.
【点睛】本题考查了二次函数解析式的求法以及实际应用,关键是求得函数的解析式,借助二次函数解决实际问题.
21.问题背景:如图1,一块边长为,面积为的矩形纸片缺少一块面积的等腰直角三角形,在余下的五边形中画出一个面积较大的矩形.小华和小红两名同学进行了如下操作探究.
操作探究:(1)小华首先尝试画出一个有一边为的面积最大矩形,请你在图1中画出来,并计算其面积;
(2)小红稍加思索,她认为可以画出有一边为的矩形面积比小华画出的那个面积大,你同意吗?请在图2中画出来,并说明理由;
(3)你还能画出一个比图2中小红画的矩形面积更大的矩形吗?如果能,求出这个矩形面积,如果不能,请说明理由.
【答案】(1)70cm²,图见解析;(2)同意,理由见解析;(3)能,矩形面积为72.25cm2,理由见解析.
【知识点】y=ax²+bx+c的图象与性质、根据矩形的性质求面积、四边形其他综合问题
【分析】(1)求出CD=9,再求出DF,再用矩形的面积公式计算,即可得出结论;
(2)先求出BE,再用矩形的面积公式计算,即可得出结论;
(3)先判断出PE=PM,设PM=PE=x,进而表示出QM=(8+x),MN=(9-x),进而得出S矩形ANMQ=-(x-)2+72.25,即可得出结论.
【详解】解:(1)如图1,
∵一块边AD长为10cm,面积为90cm2的矩形纸片,
∴CD=AB=90÷10=9(cm);
∵△ECF是面积为2cm2的等腰直角三角形,
∴CE=CF=2(cm),DF=CD-CF=7(cm),
∴S矩形ADFG=AD•DF=70(cm2);
(2)同意,理由:如图2,
同(1)的方法得,BE=10-2=8(cm),
∴S矩形ABEH=8×9=72(cm2);
(3)能,理由:如备用图,
延长NM交BE于P,
由(1)知,∠MEP=45°,
∴∠EMP=∠MEP=45°,
∴PE=PM,
设PM=PE=x,
则QM=(8+x),MN=(9-x),
∴S矩形ANMQ=MN•QM=(8+x)(9-x)=-(x-)2+72.25,
∴当x=时,S矩形ANMQ最大=72.25(cm2)
【点睛】本题是四边形综合题,主要考查了矩形的面积公式,二次函数的性质,建立S矩形ANMQ=-(x-)2+72.25是解本题的关键.
22.阅读下面材料:
小明观察一个由1×1正方形点阵组成的点阵图,图中水平与竖直方向上任意两个相邻点间的距离都是1.他发现一个有趣的问题:对于图中出现的任意两条端点在点阵上且互相不垂直的线段,都可以在点阵中找到一点构造垂直,进而求出交点与垂足之间的数值.
请回答:
(1)如图1,A、B、C是点阵中的三个点,请在点阵中找到点D,作出线段CD,使得CD⊥AB;
(2)如图2,线段AB与CD交于点O,小明在点阵中找到了点E,连接AE.恰好满足AE⊥CD于E,再作出点阵中的其它线段,就可以构造相似三角形,经过推理和计算能够使问题得到解决.
请你帮小明计算:OC= OF= ;
参考小明思考问题的方法,解决问题:
(3)如图3,线段AB与CD交于点O.在点阵中找到点E,连接AE,满足AE⊥CD于F.计算: OC= ,OF= .
【答案】(1)详见解析;(2),;(3),.
【知识点】用勾股定理解三角形、相似三角形的判定与性质综合
【分析】(1)利用数形结合的思想解决问题即可.
(2)利用相似三角形的性质解决问题即可.
(3)构造相似三角形解决问题即可.
【详解】(1)如图线段CD即为所求.
(2)连接AC,BD.
由题意AC=2,DB=3,CD==2,
∵AC∥BD,
∴△ACO∽△BDO,
∴,
∴OC=CD=,
∵AC∥DE,
∴△ACF∽△EDF,
∴=1,
∴DF=CF=,
∴OF=CF﹣OC=﹣=.
故答案为,.
(3)如图3中,线段AE即为所求.
连接BC,作AM∥BC交CD于M.
由题意:BC=1,AM=2.5,CD=2,DF=CF=,CM=,
∵BC∥AM,
∴△BOC∽△AOM,
∴,
∴OC=CM=.
∴OF=CF﹣OC==.
故答案为,.
【点睛】本题考查勾股定理、正方形的性质、相似三角形的判定和性质,解题的关键是灵活运用勾股定理、正方形的性质、相似三角形的判定和性质.
23.如图,在▱ABCD中,AB=4,BC=8,∠ABC=60°.点P是边BC上一动点,作△PAB的外接圆⊙O交BD于E.
(1)如图1,当PB=3时,求PA的长以及⊙O的半径;
(2)如图2,当∠APB=2∠PBE时,求证:AE平分∠PAD;
(3)当AE与△ABD的某一条边垂直时,求所有满足条件的⊙O的半径.
【答案】(1)PA的长为,⊙O的半径为;(2)见解析;(3)⊙O的半径为2或或
【知识点】相似三角形的判定与性质综合
【分析】(1)过点A作BP的垂线,作直径AM,先在Rt△ABH中求出BH,AH的长,再在Rt△AHP中用勾股定理求出AP的长,在Rt△AMP中通过锐角三角函数求出直径AM的长,即求出半径的值;
(2)证∠APB=∠PAD=2∠PAE,即可推出结论;
(3)分三种情况:当AE⊥BD时,AB是⊙O的直径,可直接求出半径;当AE⊥AD时,连接OB,OE,延长AE交BC于F,通过证△BFE∽△DAE,求出BE的长,再证△OBE是等边三角形,即得到半径的值;当AE⊥AB时,过点D作BC的垂线,通过证△BPE∽△BND,求出PE,AE的长,再利用勾股定理求出直径BE的长,即可得到半径的值.
【详解】(1)如图1,过点A作BP的垂线,垂足为H,作直径AM,连接MP,
在Rt△ABH中,∠ABH=60°,
∴∠BAH=30°,
∴BH=AB=2,AH=AB•sin60°=2,
∴HP=BP﹣BH=1,
∴在Rt△AHP中,
AP==,
∵AB是直径,
∴∠APM=90°,
在Rt△AMP中,∠M=∠ABP=60°,
∴AM===,
∴⊙O的半径为,
即PA的长为,⊙O的半径为;
(2)当∠APB=2∠PBE时,
∵∠PBE=∠PAE,
∴∠APB=2∠PAE,
在平行四边形ABCD中,AD∥BC,
∴∠APB=∠PAD,
∴∠PAD=2∠PAE,
∴∠PAE=∠DAE,
∴AE平分∠PAD;
(3)①如图3﹣1,当AE⊥BD时,∠AEB=90°,
∴AB是⊙O的直径,
∴r=AB=2;
②如图3﹣2,当AE⊥AD时,连接OB,OE,延长AE交BC于F,
∵AD∥BC,
∴AF⊥BC,△BFE∽△DAE,
∴=,
在Rt△ABF中,∠ABF=60°,
∴AF=AB•sin60°=2,BF=AB=2,
∴=,
∴EF=,
在Rt△BFE中,
BE===,
∵∠BOE=2∠BAE=60°,OB=OE,
∴△OBE是等边三角形,
∴r=;
③当AE⊥AB时,∠BAE=90°,
∴AE为⊙O的直径,
∴∠BPE=90°,
如图3﹣3,过点D作BC的垂线,交BC的延长线于点N,延开PE交AD于点Q,
在Rt△DCN中,∠DCN=60°,DC=4,
∴DN=DC•sin60°=2,CN=CD=2,
∴PQ=DN=2,
设QE=x,则PE=2﹣x,
在Rt△AEQ中,∠QAE=∠BAD﹣BAE=30°,
∴AE=2QE=2x,
∵PE∥DN,
∴△BPE∽△BND,
∴=,
∴=,
∴BP=10﹣x,
在Rt△ABE与Rt△BPE中,
AB2+AE2=BP2+PE2,
∴16+4x2=(10﹣x)2+(2﹣x)2,
解得,x1=6(舍),x2=,
∴AE=2,
∴BE===2,
∴r=,
∴⊙O的半径为2或或.
【点睛】此题主要考查圆与几何综合,解题的关键是熟知圆的基本性质、勾股定理及相似三角形的判定与性质.
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