内容正文:
2024年秋学期江阴市初中学业水平调研测试
九年级数学试题2024.10
一、选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分.在每小题所给出的四个选项中,只有一项是正确的,请用2B铅笔把答题卡上相应的选项标号涂黑)
1. 下列方程中,是一元二次方程的是( )
A. B. C. D.
2. 已知点A在半径为2cm的圆内,则点A到圆心的距离可能是( )
A. 1cm B. 2cm C. 3cm D. 4 cm
3. 一元二次方程的根的情况是( )
A. 无实数根 B. 有两个相等的实数根
C. 有两个不相等的实数根 D. 无法判断
4. 某工厂经过两年时间将某种产品的产量从每年14400台提高到16900台.若设平均每年的增长率为,则可得方程( )
A. B.
C. D.
5. 若关于x的方程的一个根为1,则它的另一个根为( )
A. 25 B. C. D.
6. 把球放在长方体纸盒内,球的一部分露出盒外,其截面如图所示,已知,那么球的半径长是
A. 4 B. 5 C. 6 D. 8
7. 下列命题:①三点确定一个圆;②正多边形是中心对称图形;③正六边形的半径与边长相等;④三角形的外心到三角形各边的距离相等,其中真命题的个数是( )
A. 4 B. 3 C. 2 D. 1
8. 如图,点A、B、C、D在上,且,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
9. 如图,在平面直角坐标系中,的半径为 ,点在经过点,的直线上, 与相切于点,则切线长 的最小值为( )
A. B. C. 3 D.
10. 如图,在的内接四边形中,,过点作的垂线交延长线于.则下列结论:① 平分 ;②若点是中点,则平行于的某条角平分线;③若,,则;④若,,则,其中正确的有( )
A. ①③ B. ①②④ C. ②④ D. ①②③④
二、填空题(本大题共8小题,每题3分,共24分,其中第18题第一空1分,第2空2分.不需写出解答过程,只需把答案直接填写在答题卡上相应的位置)
11. 一元二次方程的根是______.
12. 写出一个一元二次方程,使它的两根分别为和3:_____________.
13. 一个等腰三角形的两条边长分别是方程的两根,则该等腰三角形的周长为______.
14. 已知圆锥的母线长为6cm,底面半径为3cm,则此圆锥的侧面积为_____________cm2.
15. 如图,点O是外接圆的圆心,点I是的内心,连接,.若,则的度数为 ________ .
16. 如图,C为上一点,是的直径,, ,现将绕点B按顺时针方向旋转 后得到,交于点D,则图中阴影部分的面积为______.
17. 现有三个代数式:,,,它们的值互不相同,且分别与,0, 中的某一个值对应相等,则 的值为______.
18. 如图,正方形中,,点、分别为、上两个动点(不与重合),且 ,将正方形分别沿过点和点的两条直线翻折,使点的对应点和点的对应点都落在线段 上,两折痕所在直线交于点,则______ ;当时, 的长为______.
三、解答题(本大题共10小题,共96分,请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
19. 解方程:
(1);
(2).
20. 已知:当x=2时,二次三项式x2﹣2mx+4的值等于﹣4.当x为何值时,这个二次三项式的值是﹣1?
21. 一个直角三角形的斜边长为,两直角边长的和是 .求这两条直角边的长.
22. 已知关于x的一元二次方程.
(1)求证:无论m取何实数,原方程总有两个实数根;
(2)若原方程有一个根大于5,求m的取值范围.
23. 如图,在中,,以为直径的交于点D,过点D作 ,垂足为点H.
(1)求证:是的切线;
(2)延长交于E,连接,交于点F,若 ,的半径为3,求的长度(结果保留).
24. 在数学活动课上,顾老师提出了一个问题:
如图1,已知,在上作一点P,使.
小亮同学很快就给出了下列思路:
如图2,连接,作的垂直平分线交于点E,交于点F,再作 的垂直平分线 ,交于P,交于点Q,则点P即为满足的点.
结合图2回答下列问题:
(1)与是否相等?请说明理由;
(2)小亮的做法是否正确?若正确,请说明理由;若不正确,请用无刻度直尺和圆规在图1中作出所求的点P.
25. 在丝绸博览会期间,某公司展销一种工艺品,已知该工艺品每件成本是50元.经市场调研,售价为60元,每天可售出800件;售价每提高5元,销量将减少100件,另外每天除工艺品的成本外所需支付的各种费用是2000元,请问这种工艺品把销售单价定为多少元时,当日所获利润为10000元.
26. 在解一元二次方程时,小马同学粗心地将二次项的系数与一次项系数对换了,得到了一个新的方程.他正确地解出了这个新的方程,其中一个根是3,另一根等于原方程的一个根.
(1)求这两个方程相同的根.
(2)求原方程两根之和.
27. 如图,点、、、在上,且,是延长线上一点,且是 中点.
(1)求证:;
(2)连接 并延长交于,延长 到使,连接、 ,试说明;
(3)在(2)的条件下,若为,则当 =______ 时,四边形为菱形.
28. 如图,在 中,,, ,G为上一点(不与D、C重合),,动点E从点B出发,以个单位/秒的速度沿射线运动,设运动时间为t秒.
(1)将 沿着翻折得到 ,
①当______秒时,点F的运动路径长为;
②当点F到直线的距离等于1时,求t的值;
(2)当时,有且仅有一个时刻,能使为直角三角形,直接写出m的取值范围.
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2024年秋学期江阴市初中学业水平调研测试
九年级数学试题2024.10
一、选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分.在每小题所给出的四个选项中,只有一项是正确的,请用2B铅笔把答题卡上相应的选项标号涂黑)
1. 下列方程中,是一元二次方程的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】本题考查一元二次方程的定义,根据一元二次方程的定义要求,含有一个未知数,未知数的最高指数是2,并且是整式方程,逐一判断即可.
【详解】解:A、是分式方程,不是整式方程,故该选项不正确,不符合题意;
B、是一元二次方程,故该选项正确,符合题意;;
C、含有2个未知数,不是一元二次方程,故该选项不正确,不符合题意;
D、是一元一次方程,故该选项不正确,不符合题意;
故选:B
2. 已知点A在半径为2cm的圆内,则点A到圆心的距离可能是( )
A. 1cm B. 2cm C. 3cm D. 4 cm
【答案】A
【解析】
【分析】由圆点的半径是2cm,根据点与圆的位置关系的性质,结合点P在圆内,得到点P到圆心的距离的范围,再根据各选项进行判断即可.
【详解】解: ∵点A在半径为2cm的圆内,
∴点A到圆心的距离小于2cm,
故选:A.
【点睛】本题 考查了点与圆的位置关系,熟练掌握点在圆上时,点到圆心的距离等于半径;点在圆内时,点到圆心的距离小于半径;点在圆外时,点到圆心的距离大于半径.
3. 一元二次方程的根的情况是( )
A. 无实数根 B. 有两个相等的实数根
C. 有两个不相等的实数根 D. 无法判断
【答案】C
【解析】
【分析】本题考查根的判别式,求出判别式的符号,根据根的个数与判别式的关系,进行求解即可.
【详解】解:,
∴,
∴方程有两个不相等的实数根;
故选C.
4. 某工厂经过两年时间将某种产品的产量从每年14400台提高到16900台.若设平均每年的增长率为,则可得方程( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】本题考查了由实际问题抽象出一元二次方程,平均增长率问题,一般形式为,为起始时间的有关数量,为终止时间的有关数量.设平均每年的增长率为,根据题意列出一元二次方程,即可求解.
【详解】解:设平均每年的增长率为x,根据题意得,
故选:A.
5. 若关于x的方程的一个根为1,则它的另一个根为( )
A. 25 B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】本题考查根与系数的关系,设方程的另一个根为,根据根与系数的关系,得到,进行求解即可.
【详解】解:设方程的另一个根为,由题意,得:,
∴;
故选C.
6. 把球放在长方体纸盒内,球的一部分露出盒外,其截面如图所示,已知,那么球的半径长是
A. 4 B. 5 C. 6 D. 8
【答案】B
【解析】
【分析】连接 ,过点作,垂足为,可构造直角三角形,利用垂径定理和勾股定理即可得答案.本题考查垂径定理及推论、矩形性质,掌握垂径定理和勾股定理是解题关键.
【详解】解:过点作,垂足为,连接 ,
四边形 是矩形,
.
设,
则,,
在直角三角形中,,
即,
解得 ,即球的半径为5.
故选:B.
7. 下列命题:①三点确定一个圆;②正多边形是中心对称图形;③正六边形的半径与边长相等;④三角形的外心到三角形各边的距离相等,其中真命题的个数是( )
A. 4 B. 3 C. 2 D. 1
【答案】D
【解析】
【分析】本题考查了命题与定理:要说明一个命题的正确性,一般需要推理、论证,而判定一个命题是假命题,只需要举出一个反例即可.也考查了正多边形,正六边形,确定圆的条件,三角形的外心等.
根据确定圆的条件判定①,根据正多边形的性质判定②,根据正方六边形的性质判定③,根据三角形的外心性质判断④.
【详解】解:A.不共线的三个点确定一个圆,故些项为假命题,不符合题意;
B.正三角形是轴对称图形,但不是中心对称图形,故此项是假命题,不符合题意;
C.正六边形的半径与边长相等,故此项是真命题,符合题意;
D.三角形的外心到三角形三个顶点的距离相等,故此项为假命题,不符合题意.
真命题有1个,
故选:D.
8. 如图,点A、B、C、D在上,且,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】本题考查圆心角的性质,熟练掌握同弧所对的圆心角相等是解题的关键,连接,根据题意可得到,再根据 ,可得到,利用三角形内角和计算即可得到答案.
【详解】解:连接,如图:
∵,
∴,
∵ ,
∴,
故选:D.
9. 如图,在平面直角坐标系中,的半径为,点 在经过点,的直线上, 与相切于点 ,则切线长 的最小值为( )
A. B. C. 3 D.
【答案】B
【解析】
【分析】本题考查了切线的判定与性质、坐标与图形性质以及矩形的性质等知识点.连接 .根据勾股定理知,因为 是定值,所以当时,线段 最短,即线段 最短.
【详解】连接 、 .
是 的切线,
;
根据勾股定理知,
当时,线段 最短;
又,,
,
,
的最小值.
故选B.
10. 如图,在的内接四边形中,,过点作的垂线交延长线于 .则下列结论:① 平分 ;②若点是中点,则平行于的某条角平分线;③若,,则;④若,,则,其中正确的有( )
A. ①③ B. ①②④ C. ②④ D. ①②③④
【答案】B
【解析】
【分析】根据四边形是的内接四边形,得出,根据等边对等角以及同弧所对的圆周角相等可得,即可判断①,根据点是中点,得出,进而可得,则即可判断②,证明,得出 , ,进而根据勾股定理判断③④,即可求解.
【详解】解:∵,
∴,
∵,
∴,
∵四边形是的内接四边形,
∴,
∵,
∴
∴,即 平分 ,故①正确;
∵点是中点,
∴,
∴
∴,
又∵,
∴,
如图所示,平分,
∴
∴;故②正确;
如图所示,过点作于点,
由①可得平分 ,
∴ ,
∴
∴
又∵,
∴
∴ ,
∴
∴,
在 中,,故③不正确,
若,,
∴
∴ ,
在 中,,故④正确,
故选:B.
【点睛】本题考查了圆内接四边形对角互补,弧与弦的关系,同弧所对的圆周角相等,等腰三角形的性质,全等三角形的性质与判定,勾股定理,熟练掌握以上知识是解题的关键.
二、填空题(本大题共8小题,每题3分,共24分,其中第18题第一空1分,第2空2分.不需写出解答过程,只需把答案直接填写在答题卡上相应的位置)
11. 一元二次方程的根是______.
【答案】
【解析】
【分析】本题主要查了解一元二次方程.利用直接开平方法解答,即可求解.
【详解】解:,
解得:.
故答案为:
12. 写出一个一元二次方程,使它的两根分别为和3:_____________.
【答案】
【解析】
【分析】本题考查了根据一元二次方程的根写出一元二次方程,解题的关键是防止把写成.
【详解】若一元二次方程的两根分别为和3,
则方程可以为,
整理得,
故答案为:.
13. 一个等腰三角形的两条边长分别是方程的两根,则该等腰三角形的周长为______.
【答案】12
【解析】
【分析】先利用因式分解法解方程得到 ,,再利用三角形三边的关系得到等腰三角形的腰为5,底边为2,然后计算该等腰三角形的周长.
【详解】解:由得到,
,
∴或,
∴ ,,
∵,
∴等腰三角形只能腰为5,底边为2,
∴该等腰三角形的周长为.
故答案为:12.
【点睛】本题考查了解一元二次方程﹣因式分解法:因式分解法就是利用因式分解求出方程的解的方法,这种方法简便易用,是解一元二次方程最常用的方法.也考查了三角形三边的关系和等腰三角形的定义.
14. 已知圆锥的母线长为6cm,底面半径为3cm,则此圆锥的侧面积为_____________cm2.
【答案】18π
【解析】
【分析】根据圆锥的侧面积=底面周长×母线长÷2.
【详解】底面周长=6π,
圆锥的侧面积=×6π×6=18πcm2.
故答案为:18π
考点:圆锥的侧面积
15. 如图,点O是外接圆的圆心,点I是的内心,连接,.若,则的度数为 ________ .
【答案】 ##20度
【解析】
【分析】本题考查了三角形的内心和外心的概念、圆周角定理、三角形内角和定理;
连接,由点I是的内心可得 平分 ,根据角平分线的定义可得,根据圆周角定理可得,根据等腰三角形的定义及三角形内角和定理进行计算即可得到答案.
【详解】解:如图,连接 ,
∵点I是的内心,
∴平分 ,
∵,
∴,
∵点O是外接圆的圆心,
∴,
∵ ,
∴,
故答案为: .
16. 如图,C为上一点,是的直径,, ,现将绕点B按顺时针方向旋转 后得到,交于点D,则图中阴影部分的面积为______.
【答案】##
【解析】
【分析】本题考查了求其他不规则图形的面积,涉及了旋转的性质以及圆周角定理等知识点,连接,可推出 是等边三角形、 是等边三角形,进而得 ;根据,可得图中阴影部分的面积,据此即可求解.
【详解】解:连接,如图所示:
∵是的直径,,
∴的半径为,且,
∵ ,
∴,
∵ ,
∴ 是等边三角形.
由旋转可知:,
∴,
∵ ,
∴ 是等边三角形,
∴,
∴ ,
∵ 是等边三角形,
∴,
∴,
∴ ,
∴,
∴图中阴影部分的面积,
故答案为:.
17. 现有三个代数式:,,,它们的值互不相同,且分别与,0, 中的某一个值对应相等,则 的值为______.
【答案】或
【解析】
【分析】本题考查根据判别式判断一元二次方程根的情况.对于一元二次方程 ,若,则方程有两个不相等的实数根;若,则方程有两个相等的实数根;若,则方程没有实数根.由题意得:,若,则,方程无实数根;
,解得:;若,得出方程无实数根,故可推出;据此即可求解.
【详解】解:由题意得:,
若,则,方程无实数根;
∴,解得:;
若,整理得:,
则,方程无实数根;
∴;
当时,,解得,此时成立;
∴;
当 时,,解得 ,此时成立;
∴
综上所述:或
故答案为:或
18. 如图,正方形中,,点 、分别为、上两个动点( 不与重合),且 ,将正方形分别沿过点 和点的两条直线翻折,使点的对应点和点的对应点都落在线段 上,两折痕所在直线交于点 ,则______ ;当时, 的长为______.
【答案】 ①. ②.
【解析】
【分析】根据折叠的性质可得,根据正方形的性质可得,则,进而根据三角形内角和定理,即可得出,设,则,,在 中,,勾股定理建立方程,解方程即可求解.
【详解】解:如图所示,
又∵四边形 是正方形,
∴ ,
∴,
∴
依题意,将正方形分别沿过点 和点的两条直线翻折,使点的对应点和点的对应点都落在线段 上,
∴,
∴
∴;
当时,,
设,则,
∴,
在 中,
∴
解得:
故答案为: ,.
【点睛】本题考查了正方形的折叠问题,勾股定理,解一元二次方程,三角形内角和定理,掌握折叠的性质是解题的关键.
三、解答题(本大题共10小题,共96分,请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
19. 解方程:
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】本题考查了解一元二次方程,
(1)利用配方法解一元二次方程,即可解答;
(2)利用因式分解法解一元二次方程,即可解答.
【小问1详解】
解:,
∴,
∴,
∴,
解得:;
【小问2详解】
解:
∴
∴
∴
∴或
解得:
20. 已知:当x=2时,二次三项式x2﹣2mx+4的值等于﹣4.当x为何值时,这个二次三项式的值是﹣1?
【答案】x1=1,x2=5.
【解析】
【分析】试题分析:根据一元二次方程的解的定义将x=2x2﹣2mx+4=﹣4,列出关于m的方程,通过解方程求得m的值;然后将m的值代入关于x的方程x2﹣6x+4=﹣1,再通过解该方程求得x的值即可.
【详解】试题解析:由题意得4﹣4m+4=﹣4,即3﹣m=0,
解得m=3;
∴x2﹣6x+4=﹣1,
∴(x﹣1)(x﹣5)=0,
得x1=1,x2=5.
考点:解一元二次方程-因式分解法;一元二次方程的解.
21. 一个直角三角形的斜边长为,两直角边长的和是 .求这两条直角边的长.
【答案】 和
【解析】
【分析】本题考查勾股定理,一元二次方程的应用,设一条直角边长为,则另一条直角边长为,根据勾股定理列一元二次方程,解方程即可.
【详解】解:设一条直角边长为,
由题意得,
整理得,
解得 ,,
当时,,
当时,,
综上可知,这两条直角边的长为 和.
22. 已知关于x的一元二次方程.
(1)求证:无论m取何实数,原方程总有两个实数根;
(2)若原方程有一个根大于5,求m的取值范围.
【答案】(1)见解析 (2)
【解析】
【分析】本题考查一元二次方程根的判别式,当时,方程有两个实数根;同时考查了因式分解法解一元二次方程.
(1)根据一元二次方程的根的判别式的符号来证明;
(2)利用因式分解法解一元二次方程可得出 ,,结合该方程有一个根大于5,可得出,求解即可得出答案.
【小问1详解】
证明:在关于x的一元二次方程中, ,,
是非负数,
,
无论m取何实数,原方程总有两个实数根;
【小问2详解】
解:,
,
,,
原方程有一个根大于5,
,
.
23. 如图,在中,,以为直径的交于点D,过点D作 ,垂足为点H.
(1)求证:是的切线;
(2)延长交于E,连接,交于点F,若 ,的半径为3,求的长度(结果保留).
【答案】(1)
证明:连接 ,
如图所示:
∵ ,
∴ 是等腰三角形,
∴ ,
在中,∵,
∴ ,
由①②得: ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴是的切线;
(2)
【解析】
【分析】本题考查切线的判定,弧长的计算,等腰三角形的性质,圆周角定理等,掌握切线的判定方法及弧长的计算公式是解题的关键.
(1)连接 ,由 ,可得 ,进而可得 ,结合 可证 ,即可得出是的切线;
(2)由,可得 ,设 ,则 ,结合 ,在 中,由三角形内角和定理列式计算出 ,再根据弧长公式求解.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
解:如图,
∵,
∴ ,
设 ,
∴ ,
∵ ,
∴ 中, ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴的长度.
24. 在数学活动课上,顾老师提出了一个问题:
如图1,已知,在上作一点P,使.
小亮同学很快就给出了下列思路:
如图2,连接,作的垂直平分线 交于点E,交于点F,再作 的垂直平分线 ,交于P,交于点Q,则点P即为满足的点.
结合图2回答下列问题:
(1)与是否相等?请说明理由;
(2)小亮的做法是否正确?若正确,请说明理由;若不正确,请用无刻度直尺和圆规在图1中作出所求的点P.
【答案】(1)相等,理由见解析
(2)不正确,图见解析
【解析】
【分析】本题考查垂径定理,尺规作图——线段垂直平分线的作法:
(1)根据垂径定理的推论进行判断;
(2) 平分线段 ,而不是所对的弦,因此 不能平分,可得小亮做法不正确,正确的作法应该是连接 ,作 的垂直平分线,与的交点即为所求的点P.
【小问1详解】
解:与相等,
理由:弦的垂直平分线经过圆心,并且平分弦所对的两条弧.
【小问2详解】
解:不正确,作图如下.
25. 在丝绸博览会期间,某公司展销一种工艺品,已知该工艺品每件成本是50元.经市场调研,售价为60元,每天可售出800件;售价每提高5元,销量将减少100件,另外每天除工艺品的成本外所需支付的各种费用是2000元,请问这种工艺品把销售单价定为多少元时,当日所获利润为10000元.
【答案】当定价为 元或元时,当日所获利润为10000元
【解析】
【分析】本题考查一元二次方程的实际应用,根据总利润等于单件利润乘以销量,列出方程,进行求解即可.
【详解】解:设销售单价定为元,由题意,得:
,
解得:或,
答:当定价为 元或元时,当日所获利润为10000元.
26. 在解一元二次方程时,小马同学粗心地将二次项的系数与一次项系数对换了,得到了一个新的方程.他正确地解出了这个新的方程,其中一个根是3,另一根等于原方程的一个根.
(1)求这两个方程相同的根.
(2)求原方程两根之和.
【答案】(1)1 (2)
【解析】
【分析】本题考查一元二次方程的解,一元二次方程根与系数的关系:
(1)令,结合,可得两方程相同的根;
(2)结合(1)中结论,利用一元二次方程根与系数的关系求解.
【小问1详解】
解:原方程为,小马解的方程为,
令,
化简得,
,
,,
,
即这两个方程相同的根是1.
【小问2详解】
解:由(1)可知新方程的两个根为3,1,
,
,
原方程为两根之和为.
27. 如图,点、、、在上,且, 是延长线上一点,且是 中点.
(1)求证:;
(2)连接 并延长交于 ,延长 到使,连接、 ,试说明;
(3)在(2)的条件下,若为,则当 =______ 时,四边形为菱形.
【答案】(1)见解析 (2)见解析
(3)
【解析】
【分析】(1)先判断出是的中位线,得到 ,再判断出 ,即可得出结论;
(2)连接,得出四边形是平行四边形,证明点在上,则 ,根据是直径可得,进而根据线段垂直平分的性质,即可得出结论;
(3)若四边形为菱形时,,根据已知为,是直径,可得,进而根据,即可求解.
【小问1详解】
证明:如图,连接 ,
∵F是的中点,
,
,
是的中位线,
,
,
,
,
,
,
【小问2详解】
如图,连接,
由(1)知,
∵
∴,
∴四边形是平行四边形,
∴
∴
∴
∴点在上,则
∵是直径,
∴
∵
∴
又∵
∴ 垂直平分
∴
【小问3详解】
由(2)可得
若四边形为菱形,则,
∴
∵为,是直径,则为,
∴
∴
∴在(2)的条件下,若为,则当时,四边形为菱形.
故答案为: .
【点睛】本题主要考查了三角形的中位线定理,同圆中等弧所对的弦相等,平行四边形的性质与判定,圆周角定理,平行线的性质与判定,菱形的判定与性质,熟练掌握以上知识是解题的关键.
28. 如图,在 中,,, ,G为上一点(不与D、C重合),,动点E从点B出发,以个单位/秒的速度沿射线运动,设运动时间为t秒.
(1)将 沿着翻折得到 ,
①当______秒时,点F的运动路径长为;
②当点F到直线 的距离等于1时,求t的值;
(2)当时,有且仅有一个时刻,能使为直角三角形,直接写出m的取值范围.
【答案】(1)①,②5或10
(2)或
【解析】
【分析】(1)①根据翻折得到,,在以为圆心,为半径的弧上,利用弧长公式求得角度进而即可求解;
②分当点F在直线 下方时,当点F在直线 上方时,利用解直角三角形和相似三角形的性质和判定分别求解;
(2)分两种情况分别求m的取值范围,再结合题意写出m的取值范围.
【小问1详解】
解:①将 沿着翻折得到 ,
,,
在以为圆心,为半径的弧上,
设,
,
,
,
点F在射线上,,
中,,
,
,
,
点E从点B出发,以个单位/秒的速度沿射线运动,时间;
②当点F在直线 下方时,如图所示:
作 于H,作于L,交 于点K,作 于J,连接,
,
四边形是矩形,
,
,
,
,
,
,
中,,
,
,
,
,
,
关于直线对称,
,
,
于J,
,
,
,
,
,
,
,
,
;
当F在直线 上方时,如图所示:
作于L,交 于点K,作 于J,连接,
由①可得,
,
,
,
中,,
,
同①可得,,
,
,
,
,
;
综上所述,当点F到直线CD的距离等于1时,t的值为5或10;
【小问2详解】
解:①若 ,则G为以为直径的圆与线段 的交点(不包括C、D两点),作于,作 于,如图,
当变大时,变大,
,
时,,此时最大,,
中,,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
(舍),,
时,;
②若 ,,当时,B、E重合,
,
,
,
,
,
,
当E向C运动, G向C运动, 当 时,,此时最大,,
作于,交延长线于M,
同①可得,,,
同理可证,,
,
,
,
时,,
∴当时,只有以为斜边的一个直角三角形,符合题意;
当,以分别为斜边,各有一个直角三角形,不符合题意;
当时,只有以 为斜边的一个直角三角形,符合题意;
综上,当时,有且仅有一个时刻,能使为直角三角形,m的取值范围是或.
【点睛】本题考查了平行四边形的性质,相似三角形的性质和判定,解直角三角形及圆的相关性质,熟知相关性质定理,正确作图,运用数形结合、分类讨论是正确解决本题的关键.
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