内容正文:
数学(人教版)九年级上
5
第二十三章拔尖测评
◎
满分:100分 ◎
时间:90分钟 姓名: 得分:
一、
选择题(每小题3分,共30分)
1.
河湟剪纸被列入青海省第三批省级非物质文化遗产代表作名录,是
青海劳动人民结合河湟文化,创造出独具高原特色的剪纸.下列剪
纸图案中,既是轴对称图形又是中心对称图形的为 ( )
A.
B.
C.
D.
2.
已知点P(m+2,2m-4)与点P'(n,m+1)关于原点对称,则点P
的坐标是 ( )
A.
(7,6) B.
(-3,-14)C.
(1,-6) D.
(3,-2)
3.
(2023·天津)如图,把△ABC 绕点A 按逆时针方向旋转得到
△ADE,点B,C 的对应点分别是D,E,且点E 在BC 的延长线上,
连接BD,则下列结论中,一定正确的是 ( )
A.
∠CAE=∠BED B.
AB=AE
C.
∠ACE=∠ADE D.
CE=BD
(第3题)
(第4题)
(第5题)
4.
如图,在平面直角坐标系中,等边三角形OAB 的边OB 在x轴的正
半轴上.若OA=2,则△OAB 绕着点B 按顺时针方向旋转120°后,
点O 的对应点的坐标是 ( )
A.
(2,0) B.
(4,0) C.
(1,3) D.
(3,3)
5.
如图,矩形的长为10cm,宽为4cm,则图中阴影部分的面积为( )
A.
20cm2 B.
15cm2 C.
10cm2 D.
25cm2
(第6题)
6.
如图,在△ABC 中,∠ACB=90°,∠CAB=
60°,AC=4.作出△ABC 关于点A 成中心对称
的△AB'C',其中点B 的对应点为B',点C 的
对应点为C',则四边形CB'C'B的面积是 ( )
A.
128 B.
643 C.
64 D.
323
7.
如图,在平面直角坐标系中,点M 的坐标为(3,4),点N 的坐标为
(6,0),将△OMN 绕点O 按逆时针方向旋转得到△OM'N'.若点
M'恰好落在x轴上,则点N'的坐标为 ( )
A.
(-3,5) B.
-245
,18
5 C.
(-4,5) D.
-185
,24
5
(第7题)
(第8题)
8.
如图,在正方形ABCD 的边BC 上取一点E,连接AE 并延长,交
DC 的延长线于点F,将射线AE 绕点A 按顺时针方向旋转45°后,
交CB 的延长线于点G,连接FG.若∠AFD=α,则∠CGF 的度
数是 ( )
A.
α B.
45°-α2 C.
90°-2α D.
60°-α
9.
如图,边长为1的正方形ABCD 绕点A 按逆时针方向旋转30°后,
得到正方形AB'C'D',图中阴影部分的面积为 ( )
A.
1
2 B.
3
3 C.
1- 33 D.
1- 34
(第9题)
(第10题)
10.
如图,在边长为1的正方形ABCD 中,将射线AC 绕点A 按顺时
针方向旋转α(0°<α≤360°),得到射线AE,M 是点D 关于直线
AE 的对称点,则线段CM 长的最小值为 ( )
A.
2 B.
2-1 C.
2+1 D.
2-2
二、
填空题(每小题3分,共15分)
11.
如图,四边形ABCD 是正方形,点E 在边BC 上,∠BAE=27°.若
线段AE 绕点A 按逆时针方向旋转后与线段AF 重合,点F 在边
CD 上,则旋转角的度数是 .
(第11题)
(第12题)
12.
如图,图甲和图乙中所有的小正方形都全等,将图甲放在图乙中
①②③④的某一位置,使它与原来7个小正方形组成的图形是中
心对称图形,这个位置是 .
13.
如图,直线a,b垂直相交于点O,曲线C 关于点O 成中心对称,点
A 的对称点是A',AB⊥直线a于点B,A'D⊥直线b于点D.若
OB=3,OD=2,则阴影部分的面积为 .
(第13题)
(第14题)
(第15题)
14.
如图,在等腰三角形ABC 中,∠BAC=150°,D 是AB 上一点,
AD=1,BD=6,点E 在边BC 上.若点E 绕点D 按逆时针方向旋
转15°的对应点F 恰好在AC 上,则BE 的长为 .
15.
如图,在正方形ABCD 中,AB=4,G 是BC 的中点,E 是正方形内
的一个动点,且EG=2,连接DE,将线段DE 绕点D 按逆时针方
向旋转90°得到线段DF,连接CF,则线段CF 长的最小值为
.
三、
解答题(共55分)
16.
(10分)在平面直角坐标系中,O 为原点,点A 的坐标为(1,0),点
B 在y轴的正半轴上,且∠ABO=30°,把△ABO 绕点O 按顺时针
方向旋转,得△A'B'O,记旋转角为α.
(1)
如图①,当α=30°时,求点B'的坐标.
(2)
如图②,当α=90°时,设直线AA'与直线BB'相交于点M,求
点M 的坐标.
(第16题)
6
17.
(10分)如图,在△ABC 中,∠B=45°,将线段AC 绕点A 按逆时
针方向旋转得到线段AD,且点D 落在BC 的延长线上,过点D 作
DE⊥AC 于点E,延长DE 交AB 于点F.
(1)
依题意补全图形,求证:∠BDF=12∠CAD.
(2)
用等式表示线段CD 与BF 之间的数量关系,并证明.
(第17题)
18.
(10分)已知∠AOB=90°,OC 是∠AOB 的平分线.把三角尺的直
角顶点落在OC 上的任意一点P 上,使三角尺的两条直角边分别
与OA,OB 相交于点E,F.如图①,若PE⊥OA,PF⊥OB,我们依
据“角平分线上的点到角的两边距离相等”得出结论:PE=PF.
(1)
是否存在把三角尺绕点P 旋转一定角度(如图②),PE=PF
仍成立的情况? 请判断并说明理由.
(2)
若OP=10,在三角尺旋转的过程中,四边形PEOF 的面积是
否改变? 若不改变,求四边形PEOF 的面积;若改变,请说明
理由.
(第18题)
19.
(12分)如图,在Rt△ABC 中,∠ACB=90°,以斜边AB 为边向三
角形外作等边三角形ABD,连接CD.
(1)
将线段DC 绕点D 按逆时针方向旋转60°,画出对应线段DE,
并连接BE.
(2)
在(1)的条件下.
①
求∠CBE 的度数.
②
若AB=2,直接写出AE 长的最大值.
(第19题)
20.
(13分)如图①,在等边三角形ABC 中,AB=6,AD⊥BC 于点D,
P 为线段AD 上任意一点,连接PC,将线段CP 绕点C 按逆时针
方向旋转60°,得到线段CQ,连接PQ.
(1)
如图②,当点Q恰好在AD的延长线上时,PD的长为 .
(2)
如图③,连接BQ,求证:△ACP≌△BCQ.
(3)
如图③,连接DQ.当△BDQ 为等腰三角形时,求∠BDQ 的
度数.
(第20题)
值为1或3.
20.
(1)
∵
抛物线的顶点D 的坐标
为(1,4),
∴
抛 物 线 对 应 的 函 数 解 析 式 为
y=-(x-1)2+4=-x2+2x+3.
(2)
如图①,设直线l交x轴于点T,
连接PT,BD,BD 交PM 于点J.
易知P(m,-m2+2m+3).
∵
点D(1,4)在直线l:y=
4
3x+t
上,
∴
4=43+t.
∴
t=83.
∴
直线DT 对应的函数解析式为y=
4
3x+
8
3.
令y=0,则x=-2,
∴
T(-2,0).
∴
OT=2.
在y=-x2+2x+3中,令y=0,
则-x2+2x+3=0,解得x1=-1,
x2=3,
∴
A(-1,0),B(3,0).
∴
OB=3.
∴
BT=5.
∵
易知DT= 32+42=5,
∴
DT=BT.
连接PB,PD.
∵
PM⊥BT,PN⊥DT,
∴
四边形DTBP 的面积=△PDT
的面积+△PBT 的面积=12DT
·
PN+12BT
·PM=52
(PM+PN).
∴
当四边形DTBP 的面积最大时,
PM+PN 的值最大.
∵
D(1,4),B(3,0),
∴
易知直线BD 对应的函数解析式
为y=-2x+6.
∴
J(m,-2m+6).
∴
PJ=-m2+2m+3-(-2m+
6)=-m2+4m-3.
∵
易 得 四 边 形 DTBP 的 面 积=
△DTB 的面积+△BDP 的面积=
1
2×5×4+
1
2×
(-m2+4m-3)×
(3-1)=-m2+4m+7=-(m-
2)2+11,-1<0,
∴
当m=2时,四边形DTBP 的面积
最大,最大值为11.
∴
易得PM+PN 的最大值=25×
11=225.
(3)
四边形AFBG 的面积不变.
如图②,作点E 关于x 轴的对称点
G,连接 AF,AG,BG,易知 P(m,
-m2+2m+3).
易知直线AP 对应的函数解析式为
y=-(m-3)x-m+3.
∴
E(1,-2m+6).
∵
点E,G 关于x轴对称,
∴
G(1,2m-6).
∵
易得直线PB 对应的函数解析式
为y=-(m+1)x+3(m+1),
∴
F(1,2m+2).
∴
GF=2m+2-(2m-6)=8.
又易得AB=4,
∴
四 边 形 AFBG 的 面 积= 12 ×
AB·FG=12×4×8=16.
(第20题)
第二十三章拔尖测评
一、
1.
D 2.
D 3.
A 4.
D 5.
A
6.
D 7.
D
8.
C [解析]
在DC 上截取DH=
BG,连接AH.∵
四边形ABCD 是正
方形,∴
AB=AD,∠D=∠ABC=
90°=∠ABG.在△ADH 和△ABG
中,
AD=AB,
∠D=∠ABG,
DH=BG,
∴
△ADH≌
△ABG.∴
AH =AG,∠DAH =
∠BAG.∴
∠DAB=∠GAH=90°.
∵
将射线AE 绕点A 按顺时针方向
旋转45°后,交CB 的延长线于点G,
∴
∠GAE = 45°.∴
∠GAE =
∠HAF =45°.又 ∵
AF = AF,
∴
△AFG≌ △AFH.∴
∠AGF =
∠AHF.∵
∠AFD=α,∴
∠AHF=
180°-α-45°=135°-α=∠AGF.
∵
AB∥CD,∴
∠BAE=∠AFD=α.
∴
∠BAG=45°-α.∴
∠AGC=
90°-(45°-α)=45°+α.∴
∠CGF=
(135°-α)-(45°+α)=90°-2α.
9.
C
10.
B [解析]
如图,连接AM.∵
四
边形 ABCD 为 正 方 形,∴
AC=
AD2+CD2= 12+12= 2.∵
点
D 与点M 关于AE 对称,∴
AM=
AD=1.∴
易得当点A,M,C 在同一
条直线上(点M 处于图中点M'的位
置)时,CM 的长有最小值,即CM'的
长.∴
CM 长 的 最 小 值 =AC -
AM'=2-1.
(第10题)
二、
11.
36° 12.
③ 13.
6
07
14.
1+62 [解析]
如图,延长BA
到点T,使得DT=BE,连接TF,过
点T 作TM⊥AC,交AC的延长线于
点M.由题意,得AB=AC,∠BAC=
150°,∴
∠B = ∠ACB = 15°.
∴
∠TAM =∠B+ ∠ACB=30°.
∵
∠TDE = ∠B + ∠BED =
∠TDF+∠EDF,∠EDF=∠B=
15°,∴
∠TDF=∠BED.∵
DT=
EB,DF=ED,∴
△TDF≌△BED.
∴
TF=BD=6,∠DTF=∠B=
15°.∵
易 得 ∠TFC = ∠TAF +
∠ATF=45°,TM ⊥FM,∴
易 得
TM=FM=32.在Rt△ATM 中,
∵
∠TAM=30°,∴
AT=2TM=
62.∴
BE=DT=AD+AT=1+
62.
(第14题)
15.
25-2 [解析]
如图,连接DG,
将DG 绕点D 按逆时针方向旋转90°
得到DM,连接 MG,CM,MF,过点
M 作MH⊥CD 于点H.∵
G 是BC
的中点,∴
易得CG=2.∵
∠EDF=
∠GDM=90°,∴
∠EDG=∠FDM.
∵
DE=DF,DG=DM,∴
△EDG≌
△FDM.∴
EG=FM=2.∵
∠GDC=
90°- ∠MDH,∠DMH =90°-
∠MDH,∴
∠GDC = ∠DMH.
∵
∠DCG= ∠MHD =90°,DG=
MD,∴
△DGC≌△MDH.∴
CG=
HD=2,CD=HM=4.∴
CH=2.
∴
CM= 42+22 =2 5.∵
易知
CF≥CM-MF,∴
CF 长的最小值
为25-2.
(第15题)
三、
16.
(1)
∵
A(1,0),
∴
OA=1.
∵
∠ABO=30°,
∴
AB=2OA=2.
在Rt△ABO中,OB= AB2-OA2=3.
由 旋 转,得 OB' = OB = 3,
∠A'B'O=∠ABO=30°.
设A'B'与x轴交于点C.
由旋转,得∠BOB'=α=30°,
∴
∠A'B'O=∠BOB',即A'B'∥OB.
∴
B'C⊥OC.
∴
OC= 12OB'=
3
2
,则 CB'=
OB'2-OC2=32.
∴
点B'的坐标为 3
2
,3
2 .
(2)
当α=90°时,过点 M 作MD⊥
AB',垂足为D.
由旋转,得OB=OB',OA=OA',
∴
易知∠BB'O=∠OAA'=45°.
∵
∠MAB'=∠OAA',
∴
∠MAB'=45°.
∴
∠AMB'=90°.
∴
△MAB'是等腰直角三角形,D 为
AB'的中点.
∴
MD=AD=12AB'=
3-1
2
,则
OD=OA+AD=1+ 3-12 =
3+1
2 .
∴
点M 的坐标为 3+1
2
,3-1
2 .
17.
(1)
补全图形如图所示.
如图,过点A 作AH⊥BD 于点H.
由旋转,得AC=AD.
∵
AH⊥BD,
∴
CH=DH,∠CAH=∠DAH=
1
2∠CAD.
∵
DE⊥AC,
∴
∠ACD + ∠BDF = 90° =
∠ACD+∠CAH.
∴
∠BDF=∠CAH=12∠CAD.
(2)
2BF=CD.
如图,过点F 作FN⊥BD 于点N.
∵
∠B=45°,AH⊥BD,FN⊥BD,
∴
∠BAH =45°=∠B,∠BFN =
45°=∠B.
∴
△BNF 和△BHA 都是等腰直角
三角形.
∴
BN=FN,则BF=2FN.
∵
∠BDF= ∠CAH = ∠DAH =
1
2∠CAD
,
∴
∠B + ∠BDF = ∠BAH +
∠DAH.
∴
∠DFA=∠DAF.
∴
AD=DF.
又 ∵
∠AHD = ∠DNF = 90°,
∠DAH=∠FDN,
∴
△DAH≌△FDN.
∴
DH=FN.
∴
2BF=CD.
(第17题)
18.
(1)
存在.
理由:如图,过点P 作PM⊥OA 于点
M,PN⊥OB 于点N.
∵
OC是∠AOB 的平分线,
∴
PM=PN.
∵
∠PMO=∠PNO=∠MON=90°,
∴
∠MPN=90°.
∵
∠MPE+∠EPN=90°,∠EPN+
∠NPF=90°,
∴
∠MPE=∠NPF.
在△PME 和△PNF 中,
∠PME=∠PNF=90°,
PM=PN,
∠MPE=∠NPF,
17
∴
△PME≌△PNF.
∴
PE=PF.
∴
存在把三角尺绕点P 旋转一定角
度,PE=PF 仍成立.
(2)
四边形PEOF 的面积不改变.
过点P 作PM⊥OA 于点M,PN⊥
OB 于点N.
∵
∠PMO=∠PNO=∠MON=90°,
∴
四边形PMON 为矩形.
∵
由(1),知PM=PN,
∴
四边形PMON 为正方形.
∴
易得PM=22OP=
2
2×10=52.
由(1),得△PME≌△PNF,
∴
S△PME=S△PNF.
∴
四边形PEOF 的面积为正方形
PMON 的面积,S正方形PMON =PM2=
(52)2=50.
(第18题)
19.
(1)
如图所示.
(2)
①
∵
△ABD 是等边三角形,
∴
AD=BD,∠ADB=∠DAB=
∠ABD=60°.
∵
将线段DC 绕点D 按逆时针方向
旋转60°,得到线段DE,
∴
CD=DE,∠CDE=60°.
∴
∠ADC=∠BDE.
∴
△ADC≌△BDE.
∴
∠DAC=∠DBE=60°+∠CAB.
∵
∠ACB=90°,
∴
∠CAB+∠ABC=90°.
∴
∠CBE = 360°- ∠ABD -
∠ABC- ∠DBE =360°-60°-
∠ABC-(60°+∠CAB)=360°-
60°-90°-60°=150°.
②
3. [解析]
∵
AB+BE≥AE,
∴
当点A,B,E 在一条直线上时,
AE 的长最大,且等于AB+BE.由
①,知△ADC≌△BDE,∠CBE=
150°,∴
∠ABC=30°,AC=BE.
∵
AB=2,∠ACB=90°,∴
AC=
1
2AB=1.∴
AE 长的最大值=2+
1=3.
(第19题)
20.
(1)
3.
(2)
由旋转,得CP=CQ,∠PCQ=60°.
∵
△ABC是等边三角形,
∴
AC=BC,∠ACB=60°.
∴
∠ACP=60°-∠BCP,∠BCQ=
60°-∠BCP,则∠ACP=∠BCQ.
∴
△ACP≌△BCQ.
(3)
∵
∠BAC =60°,AD ⊥BC,
AB=AC,
∴
∠PAC=30°.
由(2),知△ACP≌△BCQ,
∴
∠PAC=∠QBC=30°.
①
若 BQ = QD,则 ∠BDQ =
∠QBD=30°;
②
若 BQ=BD,则易得∠BDQ=
1
2×
(180°-30°)=75°;
③
若 BD=DQ,则易得∠BDQ=
180°-2×30°=120°.
综上所述,满足条件的∠BDQ 的度数
为30°或75°或120°.
期中拔尖测评
一、
1.
D 2.
D 3.
D 4.
D 5.
A
6.
A 7.
B
8.
D [解析]
如图,连接OA,OD,记
OC与DF 的交点为H.∵
AB=AC,
∠BAC=120°,O 为 BC 的 中 点,
∴
∠AOC=90°,∠OAC=12∠BAC=
60°,∠B=∠ACB=30°.∵
将△ABC
绕点 O 按 顺 时 针 方 向 旋 转 得 到
△DEF,∴
OA =OD,OC =OF.
∴
△AOD 是等边三角形,且易得
OD⊥EF.∴
AO=OD=AD=3,
∠DOF=90°.∴
AC=2AO =6.
∴
CD=3.∴
OD=CD.∴
∠DOC=
∠DCO =30°.∴
∠COF =60°.
∴
△COF是等边三角形.∴
∠OFC=
60°,OF=CF.∴
DF 垂直平分OC.
∴
∠DFO=30°.∴
DH=12OD=
3
2
,DF=2OD=6.∴
FH = 92.
∵
OC = AC2-AO2 = 33,
∴
△OFC的面积=12OC
·FH=
1
2×33×
9
2=
273
4 .
(第8题)
9.
D [解析]
∵
抛物线的开口向下,
与y轴交于正半轴,对称轴在y轴右
侧,∴
a<0,b>0,c>0.∴
ab
c <0.
∴
①错误.∵
抛物线y=ax2+bx+
c经过点(-2,0),(3,0),∴
对称轴为
直线x=-2+32 =
1
2
,即-b2a=
1
2.
∴
a=-b.把(-2,0)代入y=ax2+
bx+c,得4a-2b+c=0.∵
a=-b,
∴
-4b-2b+c=0.∴
c=6b.
∴
②错误.∵
抛物线开口向下,∴
越
靠近对称轴的点对应的函数值越大.
∴
易得y2<y1<y3.∴
③正 确.
∵
a=-b,c=6b,∴
④中方程可变
成6bx2+bx-b=0,即6x2+x-1=
0.∴
方程的解为x1=-
1
2
,x2=
1
3.
∴
④错误.综上所述,正确的个数是1.
10.
A [解析]
如图,取OB 的中点
27