精品解析:江苏省南京市金陵汇文学校2024-2025学年上学期12月月考九年级数学试卷
2024-12-18
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2份
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32页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | 南京市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.48 MB |
| 发布时间 | 2024-12-18 |
| 更新时间 | 2026-06-23 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-12-18 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/49428872.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
九年级(上)大单元练习
数学
注意事项:
本试卷共6页.全卷满分120分.考试时间为120分钟.考生答题全部答在答题卡上,答在本试卷上无效.
一、选择题(本大题共6小题,每小题2分,共12分.在每小题所给出的四个选项中,恰有一项是符合题目要求的,请将正确选项的序号填涂在答题卡相应位置上)
1. 一元二次方程的解是( )
A. 0 B. 2 C. 0和2 D. 0和
2. 一组数据:5,6,6,7,8,这组数据的众数是( )
A. 5 B. 6 C. 7 D. 8
3. 已知中,,若以点A为圆心,以为半径作圆,则点C在( )
A. 内 B. 上 C. 外 D. 内或外
4. 如图,,与分别相切于点A,B,,,则的长为( )
A. 2 B. 3 C. D.
5. 如图,四边形内接于,E是延长线上一点,若,则的度数是( )
A. B. C. D.
6. 若二次函数有最大值,则“”中可填的数是( )
A. 2 B. 1 C. 0 D.
二、填空题(本大题共10小题,每小题2分,共20分.不需写出解答过程,请把答案直接填写在答题卡相应位置上)
7. 若圆锥的底面圆半径为2,母线长为5,则该圆锥的侧面积是______.(结果保留)
8. 已知二次函数图象的顶点在y轴上,则k的值为________.
9. 公司对应聘者进行创新、综合知识、语言测试,三项成绩分别为分、分、分.若这三个分数依次按的比例确定综合成绩,则该应聘者的得分为________分.
10. 已知二次函数的图象与x轴有两个公共点,则a的取值范围是________.
11. 如图,抛物线与直线相交于点,,则关于x的方程的解为______.
12. 如图,在等腰三角形中,,,以为直径作圆,与,分别相交于点,,则的长度是______.
13. 如图,将二次函数位于x轴的下方的图象沿x轴翻折,得到一个新函数的图象(实线部分).当新函数中函数值y随x的增大而增大时,自变量x的取值范围是________.
14. 已知关于的二次函数,当时,函数的取值范围为______.
15. 已知二次函数的图像与x轴有且只有一个公共点,且过,两点,则n的值为________.
16. 如图,是半圆的直径,将沿弦折叠,使与相切,若,则的长的取值范围是______.
三、解答题(本大题共11小题,共88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)
17. 解下列一元二次方程.
(1);
(2).
18. 把二次函数的图象向下平移1个单位长度,再向左平移5个单位长度后,所得的抛物线的顶点坐标为.求b,c的值.
19. 某校举办“十佳歌手”演唱比赛,五位评委进行现场打分,将甲、乙、丙三位选手得分数据整理如下:
【整理数据】
【分析数据】
平均数/分
中位数/分
方差
甲
8.8
0.56
乙
8.8
9
0.96
丙
8
0.96
(1)表中________,________.
(2)从三位选手中选一位参加市级比赛,你认为选谁更合适?请说明理由.
(3)若去掉一个最高分和一个最低分之后甲的方差记为,则________.(填“”“”或“”)
20. 如图,正方形内接于,P为上的一点,连接,.
(1)求的度数:
(2)若的半径为r,则阴影部分面积是________;
(3)当点P为的中点时,是的内接正n边形的一边,则________.
21. 为满足市场需求,新生活超市在端午节前夕购进价格为元/个的粽子,根据市场预测,该品牌粽子每个售价元时,每天能出售个,并且售价每上涨元,其销售量将减少个,为了维护消费者利益,物价部门规定,该品牌粽子的售价不能超过进价的.
(1)请你利用所学知识帮助超市给该品牌粽子定价,使超市每天的销售利润为元.
(2)定价为多少时每天的利润最大?最大利润是多少?
22. 已知实数a,b,c,m,n满足,.求证:为非负数.
23. 一艘装有防汛器材的运输船,露出水面部分的宽为4 ,高为0.75 .当水面与抛物线形桥拱的顶部相距5时,桥下水面宽为8.要使该船顺利通过桥孔,水面与顶部至少相距多少?
24. 已知关于的二次函数与轴有两个不同的交点.
(1)求的范围;
(2)若点,在二次函数的图象上,且,结合函数的图象,直接写出的取值范围.
25. 如图,在中,,以为直径的交于点D,E是的中点,连接并延长交的延长线于点F.
(1)求证:是的切线;
(2)若,,求的半径.
26. 尺规作图:如图,点在直线上,点在线段上,在直线上找一点,连接,,使.(保留作图的痕迹,写出必要的文字说明)
仅用无刻度的直尺在给定网格中完成画图:如图,是由小正方形组成的的网格,每个小正方形的顶点叫做格点,点在格点上,点是小正方形边的中点,以为直径的半圆交网格线于点.在图2中,先画弧的中点,再在半圆上画点,使.(画图过程用虚线表示,写出必要的文字说明)
27. 【回归教材】
(1)苏科版数学九年级教材第42页第4题:如图1,、是的高,M是的中点.点B、C、D、E是否在以点M为圆心的同一个圆上?为什么?小明在完成此题解答后提出:如图2,若、的交点为点O,则点A、D、O、E四点也在同一个圆上.请对教材原题或小明提出的问题进行解答.(选择一个解答即可)
【灵活应用】
(2)如图3,在中,,,线段绕点C在平面内旋转,过点B作的垂线,交射线于点E.若,则的最大值为________.
【拓展延伸】
(3)如图4,小明完成上面的问题后发现的两条高、相交于点O,连接并延长交于点F.则为的边上的高.即三角形的三条高所在直线交于同一点.如图5,过圆上一点C,仅用无刻度的直尺,能否画出已知直径的垂线?请画出图形并说明理由.
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九年级(上)大单元练习
数学
注意事项:
本试卷共6页.全卷满分120分.考试时间为120分钟.考生答题全部答在答题卡上,答在本试卷上无效.
一、选择题(本大题共6小题,每小题2分,共12分.在每小题所给出的四个选项中,恰有一项是符合题目要求的,请将正确选项的序号填涂在答题卡相应位置上)
1. 一元二次方程的解是( )
A. 0 B. 2 C. 0和2 D. 0和
【答案】C
【解析】
【分析】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.利用因式分解法解方程即可.
【详解】解:,
,
,
故选:C.
2. 一组数据:5,6,6,7,8,这组数据的众数是( )
A. 5 B. 6 C. 7 D. 8
【答案】B
【解析】
【分析】本题考查了众数,掌握众数的定义是解题关键.根据众数指一组数据中出现次数最多的数据,即可得到答案.
【详解】解:一组数据:5,6,6,7,8,其中出现了两次,次数最多,
即这组数据的众数是6,
故选:B.
3. 已知中,,若以点A为圆心,以为半径作圆,则点C在( )
A. 内 B. 上 C. 外 D. 内或外
【答案】B
【解析】
【分析】本题考查了点与圆的位置关系的应用,注意:点和圆有三种位置关系:在圆内、在圆外、在圆上.用 和的半径比较即可得出结果.
【详解】解: 在中,,
以点为圆心,长为半径作圆,
点在上,
故选:B.
4. 如图,,与分别相切于点A,B,,,则的长为( )
A. 2 B. 3 C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】本题考查的是等边三角形的判定与性质,切线长定理的应用,先证明,再证明为等边三角形,从而可得答案.
【详解】解:∵与分别相切于点,,,
∴,
∵,
∴为等边三角形,
∴,
故选B.
5. 如图,四边形内接于,E是延长线上一点,若,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】本题考查的是圆内接四边形的性质,即圆内接四边形的对角互补.
先根据圆内接四边形的性质求出的度数,再由两角互补的性质即可得出结论.
【详解】解: 四边形是圆内接四边形,
,
,
,
,
.
故选:.
6. 若二次函数有最大值,则“”中可填的数是( )
A. 2 B. 1 C. 0 D.
【答案】D
【解析】
【分析】本题考查了二次函数的最值,解题关键是掌握二次函数顶点式,并会根据顶点式求最值.
先设处为,然后根据二次函数的性质得,最后根据可得中可填的数是.
【详解】解:设处为,由题意得二次函数为,
∵二次函数有最大值,
∴二次函数的图象开口向下即,
,
∴可以是,
∴中可填的数是.
故选:D.
二、填空题(本大题共10小题,每小题2分,共20分.不需写出解答过程,请把答案直接填写在答题卡相应位置上)
7. 若圆锥的底面圆半径为2,母线长为5,则该圆锥的侧面积是______.(结果保留)
【答案】
【解析】
【分析】根据圆锥的底面圆半径为2,母线长为5,直接利用圆锥的侧面积公式求出即可.
【详解】根据圆锥的侧面积公式:,
故答案为:.
【点睛】本题主要考查了圆锥侧面面积的计算,熟练记忆圆锥的侧面积公式是解决问题的关键.
8. 已知二次函数图象的顶点在y轴上,则k的值为________.
【答案】0
【解析】
【分析】本题考查二次函数的性质,解答本题的关键是明确在轴上的点的横坐标都为0.
根据二次函数的图象的顶点在轴上,可知该函数图象顶点的横坐标为0,然后即可求得的值.
【详解】解: 二次函数的图象的顶点在轴上,
,
解得,
故答案为:0.
9. 公司对应聘者进行创新、综合知识、语言测试,三项成绩分别为分、分、分.若这三个分数依次按的比例确定综合成绩,则该应聘者的得分为________分.
【答案】
【解析】
【分析】本题考查了加权平均数,熟练掌握定义是解题的关键.把各项成绩分别乘以其权,再除以权的和,即可求出加权平均数.
【详解】解:该应聘者的得分为,
故答案为:.
10. 已知二次函数的图象与x轴有两个公共点,则a的取值范围是________.
【答案】且
【解析】
【分析】本题考查了二次函数的定义和抛物线与轴的交点,要结合判别式进行解答.
根据二次函数的图象与轴有两个公共点可知且,据此可知的取值范围.
【详解】解: 二次函数的图象与轴有两个公共点,
且,
即,
解得且,
故答案为:且.
11. 如图,抛物线与直线相交于点,,则关于x的方程的解为______.
【答案】,
【解析】
【分析】本题考查了二次函数与一次函数,二次函数的图象和性质等知识点,能根据交点的坐标得出方程的解是解此题的关键.根据,两点的横坐标和函数的图象得出方程的解即可.
【详解】解:∵抛物线与直线相交于点,
∴关于的方程的解为,
故答案为:.
12. 如图,在等腰三角形中,,,以为直径作圆,与 ,分别相交于点,,则的长度是______.
【答案】
【解析】
【分析】本题考查了圆周角定理,等腰三角形的性质,求弧长,三角形内角和定理,连接,,,由等腰三角形的性质和三角形内角和定理求出,然后根据圆周角定理和“三线合一”推出,进而利用弧长公式进行求解即可,掌握知识点的应用是解题的关键.
【详解】解:如图,连接,,,
∵,,
∴,
∴,
∵是圆直径,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴的长度是,
故答案为:.
13. 如图,将二次函数位于x轴的下方的图象沿x轴翻折,得到一个新函数的图象(实线部分).当新函数中函数值y随x的增大而增大时,自变量x的取值范围是________.
【答案】或
【解析】
【分析】本题考查了二次函数与几何变换,二次函数图象上点的坐标特征;先求得与轴的交点坐标,根据图象求得答案即可.
【详解】解:由题意,将二次函数位于轴的下方的图象沿轴翻折,得到一个新函数,
新函数的解析式为.
当时,,
解得或,
根据函数图象可得:当新函数中函数y随x的增大而增大时,自变量x的范围是或.
故答案为:或.
14. 已知关于的二次函数,当时,函数的取值范围为______.
【答案】
【解析】
【分析】本题考查二次函数的图象及性质,根据函数解析式得出抛物线的对称轴,抛物线开口向上,当时,函数有最小值,距离对称轴越远,函数值越大,由此可解,能够根据二次函数解析式判断出抛物线的开口方向、对称轴,并熟练运用数形结合思想是解题的关键.
【详解】解:由二次函数可知,对称轴为直线,,
∴当时,二次函数有最小值,
由,根据距离对称轴越远,函数值越大,
∴当时,,
∴当时,函数的取值范围为,
故答案为:.
15. 已知二次函数的图像与x轴有且只有一个公共点,且过,两点,则n的值为________.
【答案】18
【解析】
【分析】本题考查了抛物线与x轴的交点,根据点A、B的坐标易求该抛物线的对称轴是直线.故设抛物线解析式为,直接将代入,通过解方程来求n的值.
【详解】解:∵抛物线过点,,
∴对称轴是直线,
又∵抛物线与x轴只有一个交点,
∴顶点为,
∴抛物线解析式为,
把代入,得:
,
即.
故答案为:18.
16. 如图,是半圆的直径,将沿弦折叠,使与相切,若,则的长的取值范围是______.
【答案】
【解析】
【分析】本题考查了垂径定理,勾股定理,折叠的性质,根据题意画出图形,分别求出的最大值和最小值即可求解,正确画出图形是解题的关键.
【详解】解:如图,当时,的值最大,
过点作交于点,连接,则,
由折叠可得, ,
∴,
∴;
如图,当点与点重合,时,的值最小,
∵,,
∴;
∴的长的取值范围是,
故答案为:.
三、解答题(本大题共11小题,共88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)
17. 解下列一元二次方程.
(1);
(2).
【答案】(1),
(2),
【解析】
【分析】本题考查了解一元二次方程.
(1)将左边利用十字相乘法因式分解,继而可得两个关于x的一元一次方程,分别求解即可;
(2)先展开方程,再利用因式分解法求解即可.
【小问1详解】
解:
,
或,
,;
【小问2详解】
解:,
,
,
,
,.
18. 把二次函数的图象向下平移1个单位长度,再向左平移5个单位长度后,所得的抛物线的顶点坐标为.求b,c的值.
【答案】
【解析】
【分析】本题考查了二次函数图象与几何变换:由于抛物线平移后的形状不变,故不变,考虑平移后的顶点坐标,逆推出原抛物线的顶点坐标,即可求出解析式.
把平移后的抛物线顶点向上平移1个单位长度,再沿轴向右平移5个单位长度后得到原抛物线的顶点坐标,然后利用顶点式写出原抛物线相应的函数表达式.
【详解】解:把点向上平移1个单位长度,再沿轴向右平移5个单位长度后所得对应点的坐标为,
即二次函数图象的顶点坐标为,
所以原抛物线相应的函数表达式为,即.
∴.
19. 某校举办“十佳歌手”演唱比赛,五位评委进行现场打分,将甲、乙、丙三位选手得分数据整理如下:
【整理数据】
【分析数据】
平均数/分
中位数/分
方差
甲
8.8
0.56
乙
8.8
9
0.96
丙
8
0.96
(1)表中________,________.
(2)从三位选手中选一位参加市级比赛,你认为选谁更合适?请说明理由.
(3)若去掉一个最高分和一个最低分之后甲的方差记为,则________.(填“”“”或“”)
【答案】(1)9,
(2)选甲更合适.理由如下:
因为甲、乙、丙三人平均成绩一样,说明三人实力相当,但是甲的方差最小,说明甲的成绩更稳定,
所以选甲更合适; (3)
【解析】
【分析】本题主要考查了中位数,平均数,众数以及方差,理解相关定义与意义,熟记方差公式是解题关键.
(1)分别根据中位数、平均数的定义进行计算,即可得到答案;
(2)根据(1)中表格,结合平均数和方差的意义进行分析,即可得到答案;
(3)根据方差公式进行计算,再比较大小即可得到答案.
【小问1详解】
解:由甲得分的折线统计图可知,甲得分的排序为:10、9、9、8、8,
∴甲得分的中位数为9,
由丙得分的扇形统计图可知,丙得分分别为:8,8,8,10,10,
∴丙得分平均数为.
故答案为:9,;
【小问2详解】
略
【小问3详解】
去掉一个最高分和一个最低分之后,甲的平均数为,
甲的方差,
,
故答案为:.
20. 如图,正方形内接于,P为上的一点,连接,.
(1)求的度数:
(2)若的半径为r,则阴影部分面积是________;
(3)当点P为的中点时,是的内接正n边形的一边,则________.
【答案】(1)
(2)
(3)8
【解析】
【分析】(1)连接,根据正方形内接于,结合圆周角定理可得;
(2)根据即可求出答案;
(3)结合正多边形的性质以及圆周角定理得出的度数,进而得出答案.
【小问1详解】
解:连接,
∵正方形内接于,
∴,
∴.
【小问2详解】
由题意可得,阴影部分面积是:
,
故答案为:
【小问3详解】
解:连接,如图所示:
∵正方形内接于,
∴,
∵点P为的中点,
∴,
∴,
∴.
【点睛】本题主要考查了正多边形和圆、圆周角定理、正方形的性质、扇形面积公式等知识,解题的关键是熟练掌握同弧所对的圆周角等于圆心角的一半.
21. 为满足市场需求,新生活超市在端午节前夕购进价格为元/个的粽子,根据市场预测,该品牌粽子每个售价元时,每天能出售个,并且售价每上涨元,其销售量将减少个,为了维护消费者利益,物价部门规定,该品牌粽子的售价不能超过进价的.
(1)请你利用所学知识帮助超市给该品牌粽子定价,使超市每天的销售利润为元.
(2)定价为多少时每天的利润最大?最大利润是多少?
【答案】(1)定价为元时,每天的利润为元;(2)当定价为元时,每天的利润最大,最大的利润是元.
【解析】
【分析】(1)设每个粽子的定价为元时,每天的利润为元,根据“总利润=单个利润×数量”列出方程即可求出结论;
(2)设每个粽子的定价为元,根据“总利润=单个利润×数量”即可表示出总利润,然后利用配方法和平方的非负性即可求出结论.
【详解】解:设每个粽子的定价为元时,每天的利润为元,
根据题意得:,
解得
因售价不能超过进价的,
故,即
,即定价为元时,每天的利润为元.
设每个粽子的定价为元,则每天的利润为:
当定价为元时,每天的利润最大,最大的利润是元.
【点睛】此题考查的是一元二次方程的应用,掌握实际问题中的等量关系、配方法和平方的非负性求最值是解决此题的关键.
22. 已知实数a,b,c,m,n满足,.求证:为非负数.
【答案】证明:,,
,.
则,
,,是实数,
,
为非负数.
【解析】
【分析】本小题考查整式的运算、因式分解、分式的性质等基础知识:考的运算能力、推理能力、创新意识等,以及综合应用所学知识分析、解决问题的能力.根据题意得出,根据非负数的性质,即可求解;
【详解】略
23. 一艘装有防汛器材的运输船,露出水面部分的宽为4 ,高为0.75 .当水面与抛物线形桥拱的顶部相距5时,桥下水面宽为8.要使该船顺利通过桥孔,水面与顶部至少相距多少?
【答案】要使该船顺利通过桥孔,水面与顶部至少相距2m
【解析】
【分析】如图所示,以桥拱的顶部为原点,建立平面直角坐标系,设抛物线解析式为,先根据当水面与抛物线形桥拱的顶部相距5m时,桥下水面宽为8m,求出抛物线解析式,然后把,代入抛物线解析式求解即可得到答案.
【详解】解:如图所示,以桥拱的顶部为原点,建立平面直角坐标系,
设抛物线解析式为,
∵当水面与抛物线形桥拱的顶部相距5m时,桥下水面宽为8m,
∴可知点(4,-5)在抛物线图像上,
∴,
∴,
∴抛物线解析式为,
当时,,
∴要使该船顺利通过桥孔,水面与顶部至少相距.
【点睛】本题主要考查了二次函数的应用,解题的关键在于能够准确读懂题意建立坐标系求解.
24. 已知关于的二次函数与轴有两个不同的交点.
(1)求的范围;
(2)若点,在二次函数的图象上,且,结合函数的图象,直接写出的取值范围.
【答案】(1);
(2)
【解析】
【分析】()由与轴有两个不同的交点,则,然后求出的范围即可;
()根据二次函数,由题意可得时,随的增大而减小,故有,然后求出的范围即可;
本题考查了二次函数的图象与性质,一元二次方程的根的判别式等知识点,掌握并灵活运用二次函数的性质是解题的关键.
【小问1详解】
解:令,,
∵与轴有两个不同的交点,
∴,
∴;
【小问2详解】
解:由,
∴抛物线对称轴为直线,
∵点,在二次函数的图象上,且,
∴时,随的增大而减小,
∴,
∴.
25. 如图,在中,,以为直径的交于点D,E是的中点,连接并延长交的延长线于点F.
(1)求证:是的切线;
(2)若,,求的半径.
【答案】(1)见解析 (2)
【解析】
【分析】(1)连接,,根据是的直径,得出,,根据直角三角形的性质得出,根据等腰三角形的性质得出,,即可得出,即可证明是的切线.
(2)根据勾股定理求出,在三角形中和三角形中根据勾股定理求出,即,求出,再根据勾股定理即可求解.
【小问1详解】
证明:连接,,
是的直径,
,
,
是的中点,
,
,
,
,
,
,
.
于点,
又 点在上,
是的切线.
【小问2详解】
解:,,,
,
在中,在中,
,
,
解得:,
,,
的半径为.
【点睛】此题重点考查圆周角定理、直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半、等腰三角形的性质、切线的判定、勾股定理等知识点,掌握以上知识点是解题的关键.
26. 尺规作图:如图,点在直线上,点在线段上,在直线上找一点,连接,,使.(保留作图的痕迹,写出必要的文字说明)
仅用无刻度的直尺在给定网格中完成画图:如图,是由小正方形组成的的网格,每个小正方形的顶点叫做格点,点在格点上,点是小正方形边的中点,以为直径的半圆交网格线于点.在图2中,先画弧的中点,再在半圆上画点,使.(画图过程用虚线表示,写出必要的文字说明)
【答案】(1)见解析;(2)见解析
【解析】
【分析】以为圆心, 长为半径画弧,与直线交于一点,以为圆心,长为半径画弧,与直线交于点,根据圆的性质可知,,利用等腰三角形的性质可知;
在网格中构造,借助网格作的平分线交半圆于点,则点为半圆的中点,过点为边作的正方形,连接交于点,则.
【详解】解:如下图所示,
以为圆心, 长为半径画弧,与直线交于一点,
以为圆心,长为半径画弧,与直线交于点,
则点即为所求作的点;
理由:如下图所示,连接,
由作图可知,,
,,
,
,
又,
;
以点为格点,做是半圆所对的圆周角;
作平分线交半圆于点,即为半圆中点,
过点为边作的正方形,
连接交于点,
,
,
∵,
∴
连接,则,
点即为所求.
【点睛】本题主要考查了尺规作图、等腰三角形的性质、圆的性质、三角形外角定理、正方形的性质.解决本题的关键是利用这些图形的性质找到角之间的关系.
27. 【回归教材】
(1)苏科版数学九年级教材第42页第4题:如图1,、是的高,M是的中点.点B、C、D、E是否在以点M为圆心的同一个圆上?为什么?小明在完成此题解答后提出:如图2,若、的交点为点O,则点A、D、O、E四点也在同一个圆上.请对教材原题或小明提出的问题进行解答.(选择一个解答即可)
【灵活应用】
(2)如图3,在中,,,线段绕点C在平面内旋转,过点B作的垂线,交射线于点E.若,则 的最大值为________.
【拓展延伸】
(3)如图4,小明完成上面的问题后发现的两条高、相交于点O,连接并延长交于点F.则为的边上的高.即三角形的三条高所在直线交于同一点.如图5,过圆上一点C,仅用无刻度的直尺,能否画出已知直径的垂线?请画出图形并说明理由.
【答案】(1)见解析
(2)
(3)见解析
【解析】
【分析】(1)作辅助线构造直角三角形,根据直角三角形斜边上的中线的性质得到相等的线段,最后根据等量代换及圆的定义解答即可;
(2)根据题意可知点是在以为直径的圆上运动,点是在以为圆心,以2为半径的圆上运动,所以当最大,最小, 最大,再根据已知长度计算就可以.
(3)先画出图形,根据是圆的直径可得出点是三条高的交点,进而得到;根据(1)中的结论可得点、、、在同一个圆上,则有,再结合点、、、在上,推出,等量代换,结合平行线的判定可证明,至此问题不难解答.
【详解】(1)证明:点、、、四点也在同一个圆上;理由如下:
如图1:点是的中点.、的交点为点,点、、、四点也在同一个圆上.连接,,
,
、是△的高,
△,△均为直角三角形,
,
,
点、、、四点也在同一个圆上;
点、、、四点在同一个圆上;理由如下:
如图2,连接,取的中点,连接,,
则,
、是△的高,
△,△均为直角三角形,
,
,
点、、、四点在同一个圆上;
(2)解:,
,
点是在以为直径的圆上运动,
,且是绕点旋转,
点是在以为圆心,以2为半径的圆上运动,
,
如图3,当与圆相切于点,且在外部时,最大,最小, 最大,
,
,
,
,
∴
,
此时,即的最小值为,
∵,
此时 的最大值为.
故答案为:.
(3)如图所示,即为所求.
是的直径,
,即,,
根据三角形的三条高交于同一点可得:.
.
.
由(1)中的结论可得:点、、、在同一个圆上,如图所示.
.
,
.
∴.
.
,
,即.
【点睛】本题主要考查了圆周角定理、直角三角形斜边上的中线的性质、切线的性质、勾股定理等知识点,正确画出图形、掌握并灵活运用四点共圆成为解题的关键.
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