内容正文:
2024-2025学年九年级数学上学期期中模拟测试卷(二)
(考试时间:120分钟 试卷满分:120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.测试范围:九年级第1章~第5章(苏科版)。
5.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷
一.单项选择题(本题共8小题,每小题2分,共16分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。)
1.下列方程是一元二次方程的是( )
A. B. C. D.
2.一元二次方程的根的情况是( )
A.有两个相等的实数根 B.有两个不相等的实数根
C.没有实数根 D.无法确定
3.如图,在中,,,则的度数为( )
A. B. C. D.
4.已知a,b是方程的两个实数根,则的值是( )
A. B. C. D.
5.某商场第四季度的利润是60万元,其中10月份的利润是18万元,若月利润平均增长率为x,则所列方程正确的是( )
A. B.
C. D.
6.设是抛物线上的三点,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
7.如图,是一个圆形人工湖,弦AB是湖上的一座桥.已知AB的长为10,圆周角,则弧AB的长为( )
A. B. C. D.
8.如图①,在矩形中,,对角线,相交于点,动点由点出发,沿向点运动.设点的运动路程为,的面积为,与的函数关系图象如图②所示,则边的长为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
第Ⅱ卷
填空题(本题共10小题,每小题3分,共30分.)
9.方程的解是 .
10.已知关于的一元二次方程的一个根为,则 .
11.在中,圆心O在坐标原点上,半径为6,点P的坐标为,则点P在 (填“圆内”,“圆外”或“圆上”).
12.把方程,化为(其中m、n为常数)的形式后为 .
13.已知圆锥的侧面积为6π,侧面展开图的圆心角为60º,则该圆锥的母线长是 .
14.已知二次函数(是常数),则该函数图象的对称轴是直线 .
15.如图,在矩形ABCD中,F是边AD上的点,经过A,B,F三点的与CD相切于点E.若,则的半径是 .
16.如图,王师傅要建一个矩形羊圈,羊圈的一边利用长为的住房墙,另外三边用长的彩钢围成,为了方便进出,在垂直于住房墙的一边要留出安装木门.若要使羊圈的面积为,则所围矩形与墙垂直的一边长为 .
17.如图,是的半径,B为上一点(不与点O,A重合),过点B作的垂线交于点C.以为边作矩形,连接.若,则的长为 .
18.如图,正方形ABCD的边长是4,F点是BC边的中点,以CH为直径作⊙O,连接HF交⊙O于E点,则线段DE的最小值为 .
三、解答题(本题共9小题,共74分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)
19.(8分)用适当的方法解方程:
(1);
(2);
20.(8分)如图,平面直角坐标系中有一个.
(1)利用网格,只用无刻度的直尺作出的外接圆的圆心点O;
(2)的外接圆的圆心坐标是 ;
(3)该圆圆心到弦的距离为 ;
(4)最小覆盖圆的半径为 .
21.(6分)某单位对应聘者甲、乙、丙进行面试,并从专业知识、工作经验、仪表形象三方面给应聘者打分,每一方面满分20分,最后的打分情况如下表所示.
甲
乙
丙
专业知识
14
18
16
工作经验
17
15
15
仪表形象
12
11
14
(1)如果专业知识、工作经验、仪表形象三个方面的重要性之比为,那么作为人事主管,你应该录用哪一位应聘者?为什么?
(2)在(1)的条件下,你对落聘者有何建议?
22.(8分)如图,在中,.
(1)请用无刻度的直尺和圆规作,要求:圆心O在边上,长为半径,且与相切于点D;(不写作法,保留作图痕迹,标明字母)
(2)在(1)的条件下,若,,求的半径.
23.(8分)如图,老李想用长为的栅栏,再借助房屋的外墙(外墙足够长)围成一个矩形羊圈,并在边上留一个宽的门(建在处,另用其他材料).
(1)当羊圈的边的长为多少米时,能围成一个面积为的羊圈?
(2)羊圈的面积能达到吗?如果能,请你给出设计方案;如果不能,请说明理由.
24.(8分)如图,为的直径,C为上一点,和过点C的直线互相垂直,垂足为D,平分.
(1)求证:直线与相切;
(2)若,,求的半径.
25.(8分)中秋期间,某商场以每盒140元的价格购进一批月饼,当每盒月饼售价为180元时,每天可售出60盒.为了扩大销售,商场决定采取适当降价的方式促销,经调查发现,如果每盒月饼降价2元,那么商场每天就可以多售出5盒.
(1)设售价每盒下降x元,则每天能售出__________盒;(用含x的代数式表示)
(2)当月饼每盒售价为多少元时,每天的销售利润恰好能达到2550元;
(3)当月饼每盒售价为多少元时,该商场每天所获得的利润最大?最大利润是多少元?
26.(10分)【发现问题】
由得,;如果两个正数a,b,即,,则有下面的不等式:,当且仅当时取到等号.
【提出问题】
若,,利用配方能否求出的最小值呢?
【分析问题】
例如:已知,求式子的最小值.
解:令,,则由,得,当且仅当时,即时,式子有最小值,最小值为4.
【解决问题】
请根据上面材料回答下列问题:
(1)______;______.(用“=”“>”“<”填空)
(2)当,式子的最小值为______;
【能力提升】
(3)当,则当______时,式子取到最大值;
(4)用篱笆围一个面积为32平方米的长方形花园,使这个长方形花园的一边靠墙(墙长20米),问这个长方形的长、宽各为多少时,所用的篱笆最短,最短的篱笆是多少?
(5)如图,四边形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,、的面积分别是8和14,求四边形ABCD面积的最小值.
27.(10分)定义:同一个圆中,互相垂直且相等的两条弦叫做等垂弦,等垂弦所在直线的交点叫做等垂点.
(1)如图1,、是的等垂弦,,垂足分别为D,E.
求证:四边形是正方形;
(2)如图2,是的弦,作,分别交于D,C两点,连接.分别交、与点、点.
求证:,是的等垂弦;
(3)已知的直径为10,、是的等垂弦,P为等垂点.若.求的长.
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2024-2025学年九年级数学上学期期中模拟测试卷(二)
(考试时间:120分钟 试卷满分:120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.测试范围:九年级第1章~第5章(苏科版)。
5.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷
一.单项选择题(本题共8小题,每小题2分,共16分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。)
1.下列方程是一元二次方程的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】一元二次方程的一般式是ax2+bx+c=0且a≠0.
【详解】解:A,方程含有两个未知数,不是一元二次方程;B,分母上有未知数,不是一元二次方程;C,符合一元二次方程的定义,是一元二次方程;D,经整理后得,是一元一次方程;
故选择C.
【点睛】本题考查了一元二次方程的定义.
2.一元二次方程的根的情况是( )
A.有两个相等的实数根 B.有两个不相等的实数根
C.没有实数根 D.无法确定
【答案】B
【分析】先求出的值,再根据根的判别式即可得出答案.
【详解】解:在一元二次方程中,
,
∵,
∴原方程有两个不相等的实数根.
故选:B.
【点睛】本题考查了根的判别式,一元二次方程根的情况与判别式的关系:(1 ⇔方程有两个不相等的实数根;(2)⇔方程有两个相等的实数根;(3)⇔方程没有实数根.
3.如图,在中,,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了圆周角定理,垂径定理,解题关键是熟记“垂直于弦的直径平分这条弦,并且平分弦所对的两条弧”.由垂径定理可得结合圆周角定理即可求解.
【详解】解:在中,,,
,
故选:B
4.已知a,b是方程的两个实数根,则的值是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了一元二次方程根与系数的关系.利用一元二次方程根与系数的关系可得,再代入,即可求解.
【详解】解:∵a,b是方程的两个实数根,
∴,
∴.
故选:B.
5.某商场第四季度的利润是60万元,其中10月份的利润是18万元,若月利润平均增长率为x,则所列方程正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】
本题考查一元二次方程的应用——增长率问题,根据“下一个月份的利润等于前一个月份的利润×”分别表示出、月份的利润,求和,根据第四季度的利润是60万元即可列出方程.正确表示出11、12月份的利润是解题关键.
【详解】解:∵10月份的利润是18万元,月利润平均增长率为x,
∴月份利润为,月份利润为,
∵第四季度的利润是60万元,
∴可列方程为,
故选:C.
6.设是抛物线上的三点,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了求二次函数的函数值.正确的计算是解题的关键.
分别将各个点坐标代入抛物线解析式,计算求解,然后比大小即可.
【详解】解:将代入,得,;
同理,,
∴,
故选:A.
7.如图,是一个圆形人工湖,弦AB是湖上的一座桥.已知AB的长为10,圆周角,则弧AB的长为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】连接OB,OA.根据圆周角定理求得∠AOB=60°;然后用等边三角形的性质求得⊙O的半径AO=OB=10m,从而求得弧AB的长.
【详解】解:如图,连接OB,OA.
∵圆周角,
∴,
∵,
∴△AOB是等边三角形,
∴,
∴弧AB的长为:;
故选:B
【点睛】本题主要考查了等边三角形、圆周角定理、弧长公式.解题的关键是正确的作出辅助线,求出.
8.如图①,在矩形中,,对角线,相交于点,动点由点出发,沿向点运动.设点的运动路程为,的面积为,与的函数关系图象如图②所示,则边的长为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】A
【分析】本题主要考查动点问题的函数图象.当点在上运动时,面积逐渐增大,当点到达点时,结合图象可得面积最大为3,得到与的积为12;当点在上运动时,面积逐渐减小,当点到达点时,面积为0,此时结合图象可知点运动路径长为7,得到与的和为7,构造关于的一元二方程可求解.
【详解】解:当点在上运动时,面积逐渐增大,当点到达点时,面积最大为3.
,即.
当点在上运动时,面积逐渐减小,当点到达点时,面积为0,此时结合图象可知点运动路径长为7,
.
则,代入,得,
解得或3,
因为,即,
所以,.
故选:A.
第Ⅱ卷
2. 填空题(本题共10小题,每小题3分,共30分.)
9.方程的解是 .
【答案】x=±4
【分析】先左右两边同除以2,然后再用直接开平方解方程即可.
【详解】解:
x=±4
故答案为x=±4.
【点睛】本题考查了解一元二次方程,掌握运用直接开平方法解一元二次方程是解答本题的关键.
10.已知关于的一元二次方程的一个根为,则 .
【答案】
【分析】把代入方程得到关于的一元一次方程,解方程即可得到答案.
【详解】解:根据题意得:
,
解得:,
故答案为:.
【点睛】本题考查了一元二次方程的解,解一元一次方程,熟练掌握解一元一次方程的解法是解题的关键.
11.在中,圆心O在坐标原点上,半径为6,点P的坐标为,则点P在 (填“圆内”,“圆外”或“圆上”).
【答案】圆内
【分析】先根据两点间的距离公式计算出OP,然后根据点与圆的位置关系的判定方法判断点P与⊙O的位置关系.
【详解】解:∵点P的坐标为(4,3),
∴OP==5,
∵半径为6,
而6>5,
∴点P在⊙O内.
故答案为:圆内.
【点睛】本题考查了点与圆的位置关系:点与圆的位置关系有3种.设⊙O的半径为r,点P到圆心的距离OP=d,当点P在圆外⇔d>r;当点P在圆上⇔d=r;当点P在圆内⇔d<r.
12.把方程,化为(其中m、n为常数)的形式后为 .
【答案】
【分析】将方程常数项移到方程右边,左右两边都加上9,左边化为完全平方式,右边合并即可得到所求的结果.
【详解】解:,
移项得:,
配方得:,即.
故答案为:.
【点睛】本题主要考查的是利用配方法解一元二次方程,重点在于熟练掌握配方法的步骤.
13.已知圆锥的侧面积为6π,侧面展开图的圆心角为60º,则该圆锥的母线长是 .
【答案】6
【分析】根据扇形的面积计算公式:,把相应数值代入即可.
【详解】解:设母线长为r,圆锥的侧面展开后是扇形,侧面积=6π,
∴r=6cm,
故答案是6cm.
【点睛】本题考查了圆锥的计算,利用了扇形的面积公式求解,解题的关键是牢记圆锥的有关公式,难度不大.
14.已知二次函数(是常数),则该函数图象的对称轴是直线 .
【答案】2
【分析】根据函数解析式,可以计算出该函数的对称轴.
【详解】∵二次函数(a是常数),
∴该函数的对称轴是直线x=−=2,
故答案为:2.
【点睛】本题考查二次函数的性质,解答本题的关键是明确题意,利用二次函数的性质解答.
15.如图,在矩形ABCD中,F是边AD上的点,经过A,B,F三点的与CD相切于点E.若,则的半径是 .
【答案】
【分析】连接、、,根据切线的性质得到,根据垂径定理求出,根据勾股定理列出方程,解方程得到答案.
【详解】解:设与交于点,
连接、、,
则,,
与相切于点,
,
,
,
设的半径为,则,
在中,,
即,
解得:,
故答案为:.
【点睛】本题考查的是切线的性质、勾股定理的应用、矩形的性质,解题的关键是掌握圆的切线垂直于经过切点的半径.
16.如图,王师傅要建一个矩形羊圈,羊圈的一边利用长为的住房墙,另外三边用长的彩钢围成,为了方便进出,在垂直于住房墙的一边要留出安装木门.若要使羊圈的面积为,则所围矩形与墙垂直的一边长为 .
【答案】
【分析】本题考查了一元二次方程的应用,找准等量关系,正确列出一元二次方程是解题的关键.设所围矩形与墙垂直的一边长为,则平行于墙的一边长为,根据“羊圈的面积为”列方程求解即可.
【详解】解:设所围矩形与墙垂直的一边长为,则平行于墙的一边长为,
根据题意,得,
解得,,
当时,,不符题意,舍去,
当时,,符合题意,
∴所围矩形与墙垂直的一边长为,
故答案为:.
17.如图,是的半径,B为上一点(不与点O,A重合),过点B作的垂线交于点C.以为边作矩形,连接.若,则的长为 .
【答案】4
【分析】本题考查勾股定理、矩形的性质、圆的基本概念等知识.根据题意利用矩形的性质得出是解此题的关键.
如图,连接.由矩形的性质得到,勾股定理得到,即可得到的长.
【详解】解:如图,连接.
∵四边形是矩形,
∴,
∴,
∴.
故答案为:4.
18.如图,正方形ABCD的边长是4,F点是BC边的中点,以CH为直径作⊙O,连接HF交⊙O于E点,则线段DE的最小值为 .
【答案】/
【分析】连接,取的中点,连接,根据圆周角的性质可知,点在正方形内以为直径的上,可推出,由勾股定理可得,再结合三角形三边关系得出当且仅当三点共线时,线段取得最小值.
【详解】解:连接,
∵是的直径,
∴,
∴,
∴点在以为直径的上,
连接,
∵正方形的边长是点是边的中点,
∴,
∵是的中点,
∴
∴
在中,,
∵,
∴当且仅当三点共线时,
∴线段的最小值为,
故答案为:.
【点睛】本题考查圆周角定理,正方形的性质,勾股定理等知识,解题的关键是判断出点E的运动轨迹.
三、解答题(本题共9小题,共74分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)
19.(8分)用适当的方法解方程:
(1);
(2);
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查解一元二次方程,熟练掌握解一元二次方程的方法,正确的计算,是解题的关键:
(1)利用公式法解方程即可;
(4)利用因式分解法解方程即可.
【详解】(1)解:
,
∴,
∴;
(2)解:
或,
∴.
20.(8分)如图,平面直角坐标系中有一个.
(1)利用网格,只用无刻度的直尺作出的外接圆的圆心点O;
(2)的外接圆的圆心坐标是 ;
(3)该圆圆心到弦的距离为 ;
(4)最小覆盖圆的半径为 .
【答案】(1)见解析
(2)
(3)
(4)
【分析】本题考查了三角形外心的性质,等腰三角形三线合一,勾股定理,熟练掌握以上知识点并利用数形结合思想是解题的关键.
(1)根据三角形外心的性质,分别作与的垂直平分线,两直线相交于点,则点即是的外接圆的圆心;
(2)根据(1)所求,可由坐标系直接得到答案;
(3)取的中点,连接,根据等腰三角形三线合一可知,利用勾股定理求出即为所求;
(4)利用勾股定理求出即可.
【详解】(1)解:分别作与的垂直平分线,两直线相交于点,则点即是的外接圆的圆心,如图即为所求:
(2)解:由(1)可知,点坐标为
故答案为:.
(3)解:取的中点,连接,如图,
则
该圆圆心到弦的距离为
故答案为:.
(4)解:由图可知,最小覆盖圆的半径为长
如图所示,可知为所求,利用网格
故答案为:.
21.(6分)某单位对应聘者甲、乙、丙进行面试,并从专业知识、工作经验、仪表形象三方面给应聘者打分,每一方面满分20分,最后的打分情况如下表所示.
甲
乙
丙
专业知识
14
18
16
工作经验
17
15
15
仪表形象
12
11
14
(1)如果专业知识、工作经验、仪表形象三个方面的重要性之比为,那么作为人事主管,你应该录用哪一位应聘者?为什么?
(2)在(1)的条件下,你对落聘者有何建议?
【答案】(1)应录用乙,见解析
(2)见解析
【分析】本题考查了加权平均数的求法和对图表数据的分析能力.
(1)运用加权平均数的计算公式即可求解;
(2)根据表格信息作决策即可.
【详解】(1)解:甲得分:;
乙得分:;
丙得分:.
∴应录用乙.
(2)解:建议例如:对甲而言,应加强专业知识的学习,同时要注意自己的仪表形象,对丙而言,三方面都要努力,重点在专业知识和工作经验.
22.(8分)如图,在中,.
(1)请用无刻度的直尺和圆规作,要求:圆心O在边上,长为半径,且与相切于点D;(不写作法,保留作图痕迹,标明字母)
(2)在(1)的条件下,若,,求的半径.
【答案】(1)见解析
(2)1
【分析】此题考查了角平分线、垂线和圆的作图,勾股定理,切线的判定等知识.
(1)作的角平分线交于点O,过点O作于点D,以点O为半径,为半径作即可;
(2)设的半径为.则,,在中,,即,即可求出答案.
【详解】(1)解:如图,即为所求,
∵平分,,
∴,
∵和都是的半径,
∴圆心O在边上,长为半径,且与相切于点D;
(2)解:设的半径为.
则,,
在中,,,
则,
即,
解得
即的半径为1.
23.(8分)如图,老李想用长为的栅栏,再借助房屋的外墙(外墙足够长)围成一个矩形羊圈,并在边上留一个宽的门(建在处,另用其他材料).
(1)当羊圈的边的长为多少米时,能围成一个面积为的羊圈?
(2)羊圈的面积能达到吗?如果能,请你给出设计方案;如果不能,请说明理由.
【答案】(1)当羊圈的边的长为或时,能围成一个面积为的羊圈
(2)不能,理由见解析
【分析】(1)设羊圈的边的长为,则边的长为,根据面积公式列出方程即可.
(2)根据题意,得,整理成一般方程,利用根的判别式解答即可.
【详解】(1)解:设羊圈的边的长为,则边的长为,根据题意,得,
化简,得,
解得,,
当时,,
当时,.
答:当羊圈的边的长为或时,能围成一个面积为的羊圈.
(2)解:不能,理由如下:
根据题意,得,
化简,得,
,
∴该方程没有实数根.
∴羊圈的面积不能达到.
【点睛】本题考查了一元二次方程的应用,一元二次方程根的判别式,因式分解方法解方程,转化思想,熟练掌握解方程,根的判别式是解题的关键.
24.(8分)如图,为的直径,C为上一点,和过点C的直线互相垂直,垂足为D,平分.
(1)求证:直线与相切;
(2)若,,求的半径.
【答案】(1)见解析
(2)2
【分析】本题主要考查了圆的切线的判定定理,圆周角定理,勾股定理,正确添加辅助线是解题的关键.
(1)连结,根据等腰三角形的性质及角平分线的定义可证明,再根据圆的切线的判定定理即可证明结论;
(2)连结,根据直角三角形的性质可得,设,则,根据勾股定理列方程,即可求解答案.
【详解】(1)证明:连结,
,
,
平分,
,
,
,
,
,
,
又是半径,
直线与相切;
(2)连结,
是直径,
,
,
,
设,则,
在中,,,
,
解得,(舍去)
,的半径为2.
25.(8分)中秋期间,某商场以每盒140元的价格购进一批月饼,当每盒月饼售价为180元时,每天可售出60盒.为了扩大销售,商场决定采取适当降价的方式促销,经调查发现,如果每盒月饼降价2元,那么商场每天就可以多售出5盒.
(1)设售价每盒下降x元,则每天能售出__________盒;(用含x的代数式表示)
(2)当月饼每盒售价为多少元时,每天的销售利润恰好能达到2550元;
(3)当月饼每盒售价为多少元时,该商场每天所获得的利润最大?最大利润是多少元?
【答案】(1);
(2)170元或174元;
(3)每盒售价为172时,该商场每天所获得的利润最大,最大利润为2560元.
【分析】(1)根据每盒月饼降价2元,商场每天就可以多售出5盒.列出代数式即可;
(2)设月饼每盒售价下降x元,则每天能售出盒,单件利润为元,列出方程,再解方程即可.
(3)设售价每盒下降x元,利润为y元,根据“总利润等于每件利润乘以销售量”列出y与x的函数关系式,再根据二次函数的顶点坐标求最大值即可;
本题考查了列代数式、一元二次方程的应用以及二次函数的应用.理解题意、正确列出代数式、一元二次方程和函数关系式是解题的关键.
【详解】(1)解:设售价每盒下降x元,则每天能售出盒,即盒,
故答案为:;
(2)解:设月饼每盒售价下降x元,则每天能售出盒,即盒,
由题意得:,
整理得:,
解得:,,
当时,;
当时,,
答:当月饼每盒售价为170元或174元时,每天的销售利润恰好能达到2550元;
(3)解:设售价每盒下降x元,利润为y元
由题意得:,
整理得:,
∴当时,该商场每天所获得的利润最大,最大利润为2560元,
此时售价为元.
∴当每盒售价为172时,该商场每天所获得的利润最大,最大利润为2560元.
26.(10分)【发现问题】
由得,;如果两个正数a,b,即,,则有下面的不等式:,当且仅当时取到等号.
【提出问题】
若,,利用配方能否求出的最小值呢?
【分析问题】
例如:已知,求式子的最小值.
解:令,,则由,得,当且仅当时,即时,式子有最小值,最小值为4.
【解决问题】
请根据上面材料回答下列问题:
(1)______;______.(用“=”“>”“<”填空)
(2)当,式子的最小值为______;
【能力提升】
(3)当,则当______时,式子取到最大值;
(4)用篱笆围一个面积为32平方米的长方形花园,使这个长方形花园的一边靠墙(墙长20米),问这个长方形的长、宽各为多少时,所用的篱笆最短,最短的篱笆是多少?
(5)如图,四边形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,、的面积分别是8和14,求四边形ABCD面积的最小值.
【答案】(1)>,=;
(2)2;
(3);
(4)这个长方形的长、宽分别为8米,4米时,所用的篱笆最短,最短的篱笆是16米;
(5)四边形面积的最小值为.
【分析】本题主要考查阅读材料,材料阅读题是中学阶段所学习的重要内容,体会材料中的数学思想与方法,学会用新方法去解决数学中的问题,对学生的要求较高,是一道拔高型的综合题目.
【详解】解:(1)∵当,时,
有,即,
令,,则
.
当且仅当,时,取“=”,
显然,,
∴.
同理可得,,
当且仅当,时,能取“=”,
∴.
故答案为:>,=.
(2)当,令,,
则由,得
.
当且仅当,时,即时,式子有最小值,最小值为2.
∴的最小值为:2.
故答案为:2.
(3)∵,
∴,
则根据,得到
,
当且仅当,时,,
又∵,
∴.
故答案为:.
(4)设这个长方形垂直于墙的一边的长为x米,则平行于墙的一边为y米,
则,
∴,
∴所用篱笆的长为米,
(米),
∵当且仅当时,的值最小,
∴或(舍).
∴这个长方形的长、宽分别为8米,4米时,所用的篱笆最短,最短的篱笆是16米.
(5)设点到的距离为 ,点到的距离为 ,
又∵、的面积分别是8和14,
∴,
∴
∴
。
当且仅当时,取等号,
∴四边形ABCD面积的最小值为.
27.(10分)定义:同一个圆中,互相垂直且相等的两条弦叫做等垂弦,等垂弦所在直线的交点叫做等垂点.
(1)如图1,、是的等垂弦,,垂足分别为D,E.
求证:四边形是正方形;
(2)如图2,是的弦,作,分别交于D,C两点,连接.分别交、与点、点.
求证:,是的等垂弦;
(3)已知的直径为10,、是的等垂弦,P为等垂点.若.求的长.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)或
【分析】(1)根据,,,得证四边形是矩形,结合,根据垂径定理,得证明四边形是正方形.
(2)连接,根据定义,利用圆周角定理证明.
(3)分P等垂点在圆内和圆外两种情况求解即可.
【详解】(1)证明:根据题意,得,,,
∴四边形是矩形,
∵,
根据垂径定理,得
∴四边形是正方形.
(2)证明:∵,,
∴,
∴,
∴,
∴;
连接,设,交点为G,
∴,
∴,
∴,
∴.
∴,是的等垂弦.
(3)解:当等垂点P位于圆内,如答图所示,
过点O作,垂足分别为E,F,
根据题意,得,
∴四边形是矩形,
∵,
∴,
∴四边形是正方形,
∴.
∵,
设,,
∵,
∴,
∴,
连接,
∵的直径为10,
∴,
根据勾股定理,得,
∴,
解得(舍去),
∴;
当等垂点P位于圆外时,如答图所示,
过点O作,垂足分别为H,G,
根据题意,得,
∴四边形是矩形,
∵,
∴,
∴四边形是正方形,
∴.
∵,
设,,
∵,
∴,
∴,
连接,
∵的直径为10,
∴,
根据勾股定理,得,
∴,
解得(舍去),
∴.
综上所述,或.
【点睛】本题考查了圆周角定理,垂径定理,勾股定理,分类思想,正方形的判定和性质,熟练掌握圆的性质,正方形的性质,勾股定理是解题的关键.
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