内容正文:
期末各名校真题-压轴必刷题(60题)
范围:九年级全册
一、单选题
1.如图,四边形为矩形,,.点P是线段上一动点,点M为线段上一点.,则的最小值为( )
A. B. C. D.
2.关于二次函数,下列说法正确的是( )
A.函数图象的开口向下 B.函数图象的顶点坐标是
C.该函数有最大值,最大值是5 D.当时,y随x的增大而增大
3.二次函数的图象与一次函数在同一平面直角坐标系中的图象可能是( )
A.B.C. D.
4.已知关于x的一元二次方程有两个不相等的实数根,则实数k的取值范围是( )
A. B.
C.且 D.且
5.如图,二次函数的图象关于直线对称,与x轴交于,两点,若,则下列四个结论:①,②,③,④.
正确结论的个数为( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
6.陕西饮食文化源远流长,“老碗面”是陕西地方特色美食之一.图②是从正面看到的一个“老碗”( 图①)的形状示意图.是的一部分,是的中点,连接,与弦交于点,连接,.已知cm,碗深,则的半径为( )
A.13cm B.16cm C.17cm D.26cm
7.如图,将绕点A逆时针旋转到,旋转角为,点B的对应点D恰好落在边上,若,则旋转角的度数为( )
A. B. C. D.
8.如果关于x的一元二次方程,有一个解是0,那么m的值是( )
A.3 B. C. D.0或
9.如图,扇形纸片AOB的半径为3,沿AB折叠扇形纸片,点O恰好落在上的点C处,图中阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
10.如图,点O为矩形ABCD的对称中心,点E从点A出发沿AB向点B运动,移动到点B停止,延长EO交CD于点F,则四边形AECF形状的变化依次为( )
A.平行四边形→正方形→平行四边形→矩形
B.平行四边形→菱形→平行四边形→矩形
C.平行四边形→正方形→菱形→矩形
D.平行四边形→菱形→正方形→矩形
11.如图,菱形对角线交点与坐标原点重合,点,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
12.如图,在中,,将绕点逆时针旋转到的位置,使得,划的度数是( )
A. B. C. D.
13.如图1,矩形中,点为的中点,点沿从点运动到点,设,两点间的距离为,,图2是点运动时随变化的关系图象,则的长为( )
A. B. C. D.
14.关于二次函数,下列说法正确的是( )
A.图像与轴的交点坐标为 B.图像的对称轴在轴的右侧
C.当时,的值随值的增大而减小 D.的最小值为-3
15.某班学生表演课本剧,要制作一顶圆锥形的小丑帽.如图,这个圆锥的底面圆周长为 ,母线长为30,为了使帽子更美观,要粘贴彩带进行装饰,其中需要粘贴一条从点A处开始,绕侧面一周又回到点A的彩带(彩带宽度忽略不计),这条彩带的最短长度是( )
v
A. B. C. D.
16.已知二次函数(其中是自变量),当时对应的函数值均为正数,则的取值范围为( )
A. B.或
C.或 D.或
17.如图,正方形的边长为4,点E是正方形内的动点,点P是边上的动点,且.连结,,,,则的最小值为( )
A. B. C. D.
18.将二次函数的图象在x轴上方的部分沿x轴翻折后,所得新函数的图象如图所示.当直线与新函数的图象恰有3个公共点时,b的值为( )
A.或 B.或 C.或 D.或
19.如图,在等腰中,,,,点D是边上一动点,连接,以为直径的圆交于点E,则线段长度的最小值为( )
A. B. C. D.
20.如图,菱形中,,垂足为点H,分别交,及的延长线于点E,M,F,且,则的值为( )
A. B. C. D.
21.如图,已知E,F分别为正方形的边的中点,与交于点M,O为的中点,则下列结论:①,②,③,④.其中正确结论的有( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
二、填空题
22.若点在二次函数的图象上,且点到轴的距离小于2,则的取值范围是 .
23.已知二次函数,当时,函数值y的最小值为1,则a的值为 .
24.如图,在中,,是的内切圆,三个切点分别为,,,若,,则的面积是 .
25.如图,是等边三角形的外接圆,其半径为4.过点B作于点E,点P为线段上一动点(点P不与B,E重合),则的最小值为 .
26.已知二次函数y=﹣x2+4x+5及一次函数y=﹣x+b,将该二次函数在x轴上方的图象沿x轴翻折到x轴下方,图象的其余部分不变,得到一个新图象(如图所示),当直线y=﹣x+b与新图象有4个交点时,b的取值范围是 .
27.如图,小珍同学用半径为,圆心角为的扇形纸片,制作一个底面半径为的圆锥侧面,则圆锥上粘贴部分的面积是 .
28.如图,在矩形中,,动点在矩形的边上沿运动.当点不与点重合时,将沿对折,得到,连接,则在点的运动过程中,线段的最小值为 .
29.已知二次函数,图象的一部分如图所示,该函数图象经过点,对称轴为直线.对于下列结论:①;②;③;④(其中);⑤若和均在该函数图象上,且,则.其中正确结论的个数共有 个.
30.如图所示,在平面直角坐标系中,直线经过点C与x轴平行,且直线分别与反比例函数和的图象交于点P,Q,若的面积为8,则 .
31.如图,点A在双曲线上,连接,作,交双曲线于点B,连接.若,则k的值为 .
32.如图,在边长为8的正方形中,过正方形的中心O的直线,分别与交于点,若H为的中点,连接并延长,与交于点G,且.则的长为 .
33.如图,与关于点A位似,点C的坐标为,若与的面积比为,则点A的坐标为 .
34.如图,点A在双曲线上,点B在双曲线上,且轴,在x轴上,平行四边形的面积为6,则 .
35.如图,在矩形中,,点,分别在,边上,且与关于直线对称.点在边上,分别与,交于,两点.若,,则 .
36.如图,点,分别在函数与函数的图象上,线段的中点在轴上,的面积为,则 .
37.如图,反比例函数的图象经过矩形对角线的交点M,分别交,于点D,E.若四边形的面积为20,则k的值为 .
三、解答题
38.某商店购进了一种消毒用品,进价为每件8元,在销售过程中发现,每天的销售量y(件)与每件售价x(元)之间存在一次函数关系(其中8≤x≤15,且x为整数).当每件消毒用品售价为9元时,每天的销售量为105件;当每件消毒用品售价为11元时,每天的销售量为95件.
(1)求y与x之间的函数关系式.
(2)若该商店销售这种消毒用品每天获得425元的利润,则每件消毒用品的售价为多少元?
(3)设该商店销售这种消毒用品每天获利w(元),当每件消毒用品的售价为多少元时,每天的销售利润最大?最大利润是多少元?
39.某学校为美化学校环境,打造绿色校园,决定用篱笆围成一个一面靠墙(墙足够长)的矩形花园,用一道篱笆把花园分为A,B两块(如图所示),花园里种满牡丹和芍药,学校已定购篱笆120米.
(1)设计一个使花园面积最大的方案,并求出其最大面积;
(2)在花园面积最大的条件下,A,B两块内分别种植牡丹和芍药,每平方米种植2株,知牡丹每株售价25元,芍药每株售价15元,学校计划购买费用不超过5万元,求最多可以购买多少株牡丹?
40.如图,为的直径,C为上一点,D为的中点,过C作的切线交的延长线于E,交的延长线于F,连.
(1)求证:与相切;
(2)若,,求的半径.
41.如图,圆内接四边形的对角线,交于点,平分,.
(1)求证平分,并求的大小;
(2)过点作交的延长线于点.若,,求此圆半径的长.
42.如图,抛物线(b,c是常数)的顶点为C,与x轴交于A,B两点,,,点P为线段上的动点,过P作//交于点Q.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)求面积的最大值,并求此时P点坐标.
43.综合与实践
问题提出:某兴趣小组开展综合实践活动:在中,,D为上一点,,动点P以每秒1个单位的速度从C点出发,在三角形边上沿匀速运动,到达点A时停止,以为边作正方形设点P的运动时间为,正方形的而积为S,探究S与t的关系
(1)初步感知:如图1,当点P由点C运动到点B时,
①当时,_______.
②S关于t的函数解析式为_______.
(2)当点P由点B运动到点A时,经探究发现S是关于t的二次函数,并绘制成如图2所示的图象请根据图象信息,求S关于t的函数解析式及线段的长.
(3)延伸探究:若存在3个时刻()对应的正方形的面积均相等.
①_______;
②当时,求正方形的面积.
44.【问题背景】
“刻漏”是我国古代的一种利用水流计时的工具.综合实践小组准备用甲、乙两个透明的竖直放置的容器和一根带节流阀(控制水的流速大小)的软管制作简易计时装置.
【实验操作】
综合实践小组设计了如下的实验:先在甲容器里加满水,此时水面高度为30cm,开始放水后每隔10min观察一次甲容器中的水面高度,获得的数据如下表:
流水时间t/min
0
10
20
30
40
水面高度h/cm(观察值)
30
29
28.1
27
25.8
任务1 分别计算表中每隔10min水面高度观察值的变化量.
【建立模型】
小组讨论发现:“,”是初始状态下的准确数据,水面高度值的变化不均匀,但可以用一次函数近似地刻画水面高度h与流水时间t的关系.
任务2 利用时,;时,这两组数据求水面高度h与流水时间t的函数解析式.
【反思优化】
经检验,发现有两组表中观察值不满足任务2中求出的函数解析式,存在偏差.小组决定优化函数解析式,减少偏差.通过查阅资料后知道:t为表中数据时,根据解析式求出所对应的函数值,计算这些函数值与对应h的观察值之差的平方和,记为w;w越小,偏差越小.
任务3 (1)计算任务2得到的函数解析式的w值.
(2)请确定经过的一次函数解析式,使得w的值最小.
【设计刻度】
得到优化的函数解析式后,综合实践小组决定在甲容器外壁设计刻度,通过刻度直接读取时间.
任务4 请你简要写出时间刻度的设计方案.
45.如图,抛物线经过两点,并交x轴于另一点B,点M是抛物线的顶点,直线AM与y轴交于点D.
(1)求该抛物线的表达式;
(2)若点H是x轴上一动点,分别连接MH,DH,求的最小值;
(3)若点P是抛物线上一动点,问在对称轴上是否存在点Q,使得以D,M,P,Q为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出所有满足条件的点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
46.如图1,灌溉车沿着平行于绿化带底部边线的方向行驶,为绿化带浇水.喷水口离地竖直高度为(单位:).如图2,可以把灌溉车喷出水的上、下边缘抽象为平面直角坐标系中两条抛物线的部分图象;把绿化带横截面抽象为矩形,其水平宽度,竖直高度为的长.下边缘抛物线是由上边缘抛物线向左平移得到,上边缘抛物线最高点离喷水口的水平距离为,高出喷水口,灌溉车到的距离为(单位:).
(1)若,;
①求上边缘抛物线的函数解析式,并求喷出水的最大射程;
②求下边缘抛物线与轴的正半轴交点的坐标;
③要使灌溉车行驶时喷出的水能浇灌到整个绿化带,求的取值范围;
(2)若.要使灌溉车行驶时喷出的水能浇灌到整个绿化带,请直接写出的最小值.
47.如图,已知直线y=x+4与x轴交于点A,与y轴交于点C,抛物线y=ax2+bx+c经过A,C两点,且与x轴的另一个交点为B,对称轴为直线x=﹣1.
(1)求抛物线的表达式;
(2)D是第二象限内抛物线上的动点,设点D的横坐标为m,求四边形ABCD面积S的最大值及此时D点的坐标;
(3)若点P在抛物线对称轴上,是否存在点P,Q,使以点A,C,P,Q为顶点的四边形是以AC为对角线的菱形?若存在,请求出P,Q两点的坐标;若不存在,请说明理由.
48.2022年北京冬奥会即将召开,激起了人们对冰雪运动的极大热情.如图是某跳台滑雪训练场的横截面示意图,取某一位置的水平线为轴,过跳台终点作水平线的垂线为轴,建立平面直角坐标系.图中的抛物线近似表示滑雪场地上的一座小山坡,某运动员从点正上方米处的点滑出,滑出后沿一段抛物线运动.
(1)当运动员运动到离处的水平距离为米时,离水平线的高度为米,求抛物线的函数解析式(不要求写出自变量的取值范围);
(2)在(1)的条件下,当运动员运动水平线的水平距离为多少米时,运动员与小山坡的竖直距离为米?
(3)当运动员运动到坡顶正上方,且与坡顶距离超过米时,求的取值范围.
49.如图,内接于,是的直径,平分,,延长交的延长线于点A,连接.
(1)求证:是的切线;
(2)若,,求的值.
50.综合与探究:已知在等腰中,是边上任意一点(不与点,重合).
(1)【动手操作】
如图①,若,在的右侧作等腰直角,使,,连接,根据题意画出图形,则的度数为________________度;
(2)【问题探究】
如图②,若,,在的右侧作等腰,使,,连接,探究线段与之间的数量关系,并说明理由;
(3)【拓展延伸】
在(2)的条件下,若是射线上任意一点,,求的长.
51.【项目式学习】
项目主题:学科融合—用数学的眼光观察世界
项目背景:学习完相似三角形性质后,某学校科学小组的同学们尝试用数学的知识和方法来研究凸透镜成像规律.
项目素材:
素材一:凸透镜成像规律:( )表示凸透镜的焦距,()表示物体到凸透镜的距离,( )表示像到凸透镜的距离,规律如下表
物体到凸透镜距离u
像到凸透镜距离v
像的大小
像的正倒
缩小
倒立
等大
倒立
放大
倒立
与物同侧
放大
正立
素材二:透镜成像中,光路图的规律:通过透镜中心的光线不发生改变;平行于主光轴的光线经过折射后光线经过焦点.
项目任务:
(1)任务一:凸透镜的焦距为 ,蜡烛的高为 ,离透镜中心的距离是 时,请你利用所学的知识填空:①_________, ②_________,③ _________;
(2)任务二:某实验小组取焦距 为 的凸透镜,高度是 的蜡烛,设置物距时,测量蜡烛的成像的高 ,
①以为自变量,为因变量,写出与的关系式: ;
②当 时,随的增大而 (选填“增大”或“减小”)
(提示:可在平面直角坐标系中作出函数的图象,不计分).
52.如图①,在中,,在内作,其中点,分别在边,上,,过点作,垂足为点,且交于点.
(1)求证:;
(2)如图②,若是的中线,且,
①求证:;
②求的值.
53.如图,在中,,以为直径的交于点D,交于点E,过D作于点F.
(1)求证:是的切线;
(2)若,,求的半径.
54.如图,在四边形中,平分,,为的中点.
(1)求证:;
(2)求证:;
(3)若,,求的值.
55.是的内接三角形,是的内心,连接交于点,连接、,根据内心的定义,我们很容易证明,根据题设回答以下问题.
(1)如图,若关于的对称点恰巧落在上,连接、,则的度数是________.
(2)如图,若点、、在一条直线上,且,,求的内心和外心之间的距离.
(3)如图,在()的条件下,是弦弦长线上的一个动点,连接交于点,若,是否为定值,若是定值,请求出这个定值;若不是定值,请说明理由.
56.如图,点是以为直径的上一点,点是上一点且,过点作与点,延长交于点,连接交于点,连接,.
(1)求证:.
(2)求与的数量关系.
(3)若,,求的长.
57.如图,已知是的直径,是的弦,点是外的一点,,垂足为点,与相交于点,连接,且,延长交的延长线于点.
(1)求证:是的切线;
(2)若半径为,,求的长.
58.图1是某学校教师办公楼的人脸识别考勤机(整个头部需在摄像头视角范围内才能被识别),其示意图如图2,摄像头A的仰角、俯角均为,摄像头高度,识别的最远水平距离.
(1)体育王老师的身高,头部高度为,若他正常站立,王老师能否在有效识别距离内被识别?请计算说明.
(2)数学张老师身高,头部高度为,若张老师正常站立被识别,则张老师离摄像头水平距离的最小值是多少?请计算说明
(精确到,参考数据,,)
59.材料阅读:
光从空气中射入水中时,传播方向发生了偏折,这种现象叫做光的折射,我们把入射角的正弦值和折射角的正弦值之比称为折射率,即,已知光线从空气进入水中时的折射率为.
问题解答:
如图,矩形为盛满水的水槽、一束光线从点P射向水面上的点O,折射后照到水槽底部的点Q.测得,,若P,O,C三点在同一条直线上,请依据相关材料回答以下问题:
(1)求的正弦值;
(2)求的长(结果精确到,参考数据:,,).
60.综合与探究
【问题情境】
如图1,在矩形中,为对角线上的一动点(与点,不重合),,F分别是边,上的动点,且满足,连接.
【问题初探】
(1)当时,求证:.
【深入探究】
(2)当为锐角时,求证:.
【拓展运用】
(3)如图,当点与点重合时,以,为邻边作矩形,过点作于点.已知,,,求的长.
试卷第1页,共3页
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期末各名校真题-压轴必刷题(60题)
范围:九年级全册
一、单选题
1.如图,四边形为矩形,,.点P是线段上一动点,点M为线段上一点.,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】证明,得出点M在O点为圆心,以AO为半径的圆上,从而计算出答案.
【详解】设AD的中点为O,以O点为圆心,AO为半径画圆
∵四边形为矩形
∴
∵
∴
∴
∴点M在O点为圆心,以AO为半径的圆上
连接OB交圆O与点N
∵点B为圆O外一点
∴当直线BM过圆心O时,BM最短
∵,
∴
∴
∵
故选:D.
【点睛】本题考查直角三角形、圆的性质,解题的关键是熟练掌握直角三角形和圆的相关知识.
2.关于二次函数,下列说法正确的是( )
A.函数图象的开口向下 B.函数图象的顶点坐标是
C.该函数有最大值,最大值是5 D.当时,y随x的增大而增大
【答案】D
【分析】由抛物线的表达式和函数的性质逐一求解即可.
【详解】解:对于y=(x-1)2+5,
∵a=1>0,故抛物线开口向上,故A错误;
顶点坐标为(1,5),故B错误;
该函数有最小值,最小值是5,故C错误;
当时,y随x的增大而增大,故D正确,
故选:D.
【点睛】本题考查的是抛物线与x轴的交点,主要考查函数图象上点的坐标特征,要求学生非常熟悉函数与坐标轴的交点、顶点等点坐标的求法,及这些点代表的意义及函数特征.
3.二次函数的图象与一次函数在同一平面直角坐标系中的图象可能是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先分析二次函数的图像的开口方向即对称轴位置,而一次函数的图像恒过定点,即可得出正确选项.
【详解】二次函数的对称轴为,一次函数的图像恒过定点,所以一次函数的图像与二次函数的对称轴的交点为,只有A选项符合题意.
故选A.
【点睛】本题考查了二次函数的图像与性质、一次函数的图像与性质,解决本题的关键是能推出一次函数的图像恒过定点,本题蕴含了数形结合的思想方法等.
4.已知关于x的一元二次方程有两个不相等的实数根,则实数k的取值范围是( )
A. B.
C.且 D.且
【答案】C
【分析】由一元二次方程定义得出二次项系数k≠0;由方程有两个不相等的实数根,得出“△>0”,解这两个不等式即可得到k的取值范围.
【详解】解:由题可得:,
解得:且;
故选:C.
【点睛】本题考查了一元二次方程的定义和根的判别式,涉及到了解不等式等内容,解决本题的关键是能读懂题意并牢记一元二次方程的概念和根的判别式的内容,能正确求出不等式(组)的解集等,本题对学生的计算能力有一定的要求.
5.如图,二次函数的图象关于直线对称,与x轴交于,两点,若,则下列四个结论:①,②,③,④.
正确结论的个数为( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】B
【分析】根据二次函数的对称性,即可判断①;由开口方向和对称轴即可判断②;根据抛物线与x轴的交点已经x=-1时的函数的取值,即可判断③;根据抛物线的开口方向、对称轴,与y轴的交点以及a-b+c<0,即可判断④.
【详解】∵对称轴为直线x=1,-2<x1<-1,
∴3<x2<4,①正确,
∵ = 1,
∴b=- 2а,
∴3a+2b= 3a-4a= -a,
∵a>0,
∴3a+2b<0,②错误;
∵抛物线与x轴有两个交点,
∴b2 - 4ac > 0,根据题意可知x=-1时,y<0,
∴a-b+c<0,
∴a+c<b,
∵a>0,
∴b=-2a<0,
∴a+c<0,
∴b2 -4ac > a+ c,
∴b2>a+c+4ac,③正确;
∵抛物线开口向上,与y轴的交点在x轴下方,
∴a>0,c<0,
∴a>c,
∵a-b+c<0,b=-2a,
∴3a+c<0,
∴c<-3a,
∴b=–2a,
∴b>c,以④错误;
故选B
【点睛】本题主要考查图象与二次函数系数之间的关系,解题的关键是掌握数形结合思想的应用,注意掌握二次函数图象与系数的关系,掌握二次函数的对称性.
6.陕西饮食文化源远流长,“老碗面”是陕西地方特色美食之一.图②是从正面看到的一个“老碗”( 图①)的形状示意图.是的一部分,是的中点,连接,与弦交于点,连接,.已知cm,碗深,则的半径为( )
A.13cm B.16cm C.17cm D.26cm
【答案】A
【分析】首先利用垂径定理的推论得出,,再设的半径为,则.在中根据勾股定理列出方程,求出即可.
【详解】解: 是的一部分,是的中点,,
,.
设的半径为,则.
在中,,
,
,
,
即的半径为.
故选:A.
【点睛】本题考查了垂径定理、勾股定理的应用,设的半径为,列出关于的方程是解题的关键.
7.如图,将绕点A逆时针旋转到,旋转角为,点B的对应点D恰好落在边上,若,则旋转角的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先求出,再利用旋转的性质求出,,然后利用等边对等角求出,最后利用三角形的内角和定理求解即可.
【详解】解:如图,
,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵旋转,
∴,,
∴,
∴,
即旋转角的度数是.
故选:C.
【点睛】本题考查了旋转的性质,等腰三角形的性质,三角形内角和定理等,掌握等边对等角是解题的关键.
8.如果关于x的一元二次方程,有一个解是0,那么m的值是( )
A.3 B. C. D.0或
【答案】B
【分析】把x=0代入方程(m-3)x2+3x+m2-9=0中,解关于m的一元二次方程,注意m的取值不能使原方程对二次项系数为0.
【详解】解:把x=0代入方程(m-3)x2+3x+m2-9=0中,得
m2-9=0,
解得m=-3或3,
当m=3时,原方程二次项系数m-3=0,舍去,
∴m=-3
故选:B.
【点睛】本题考查的是一元二次方程解的定义,一元二次方程的概念,掌握方程的解的含义是解题的关键.
9.如图,扇形纸片AOB的半径为3,沿AB折叠扇形纸片,点O恰好落在上的点C处,图中阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据折叠,,进一步得到四边形OACB是菱形;进一步由得到是等边三角形;最后阴影部分面积=扇形AOB面积-菱形的面积,即可
【详解】依题意:,
∴
∴四边形OACB是菱形
∴
连接OC
∵
∴
∴是等边三角形
同理:是等边三角形
故
由三线合一,在中:
故选:B
【点睛】本题考查菱形的判定,菱形面积公式,扇形面积公式;解题关键是发现是等边三角形
10.如图,点O为矩形ABCD的对称中心,点E从点A出发沿AB向点B运动,移动到点B停止,延长EO交CD于点F,则四边形AECF形状的变化依次为( )
A.平行四边形→正方形→平行四边形→矩形
B.平行四边形→菱形→平行四边形→矩形
C.平行四边形→正方形→菱形→矩形
D.平行四边形→菱形→正方形→矩形
【答案】B
【分析】根据对称中心的定义,根据矩形的性质,可得四边形AECF形状的变化情况.
【详解】解:观察图形可知,四边形AECF形状的变化依次为平行四边形→菱形→平行四边形→矩形.
故选:B.
【点睛】考查了中心对称,矩形的性质,平行四边形的判定与性质,菱形的性质,根据EF与AC的位置关系即可求解.
11.如图,菱形对角线交点与坐标原点重合,点,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据菱形的中心对称性,A、C坐标关于原点对称,利用横反纵也反的口诀求解即可.
【详解】∵菱形是中心对称图形,且对称中心为原点,
∴A、C坐标关于原点对称,
∴C的坐标为,
故选B.
【点睛】本题考查了菱形的中心对称性质,原点对称,熟练掌握菱形的性质,关于原点对称点的坐标特点是解题的关键.
12.如图,在中,,将绕点逆时针旋转到的位置,使得,划的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据平行线的性质,结合旋转性质,由等腰三角形性质及三角形内角和定理求解即可得到答案.
【详解】解:∵,
∴,
∵将绕点逆时针旋转到的位置,
∴,
∴,
∴,
,,
∴,即旋转角的度数是,
故选:B.
【点睛】本题考查旋转性质求角度,涉及平行线的性质、旋转性质、等腰三角形的判定与性质及三角形内角和定理,熟练掌握旋转性质,数形结合,是解决问题的关键.
13.如图1,矩形中,点为的中点,点沿从点运动到点,设,两点间的距离为,,图2是点运动时随变化的关系图象,则的长为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先利用图2得出当P点位于B点时和当P点位于E点时的情况,得到AB和BE之间的关系以及,再利用勾股定理求解即可得到BE的值,最后利用中点定义得到BC的值.
【详解】解:由图2可知,当P点位于B点时,,即,
当P点位于E点时,,即,则,
∵,
∴,
即,
∵
∴,
∵点为的中点,
∴,
故选:C.
【点睛】本题考查了学生对函数图象的理解与应用,涉及到了勾股定理、解一元二次方程、中点的定义等内容,解决本题的关键是能正确理解题意,能从图象中提取相关信息,能利用勾股定理建立方程等,本题蕴含了数形结合的思想方法.
14.关于二次函数,下列说法正确的是( )
A.图像与轴的交点坐标为 B.图像的对称轴在轴的右侧
C.当时,的值随值的增大而减小 D.的最小值为-3
【答案】D
【详解】∵y=2x2+4x-1=2(x+1)2-3,
∴当x=0时,y=-1,故选项A错误,
该函数的对称轴是直线x=-1,故选项B错误,
当x<-1时,y随x的增大而减小,故选项C错误,
当x=-1时,y取得最小值,此时y=-3,故选项D正确,
故选:D.
【点睛】本题考查二次函数的性质、二次函数的最值,解答本题的关键是明确题意,利用二次函数的性质解答.
15.某班学生表演课本剧,要制作一顶圆锥形的小丑帽.如图,这个圆锥的底面圆周长为 ,母线长为30,为了使帽子更美观,要粘贴彩带进行装饰,其中需要粘贴一条从点A处开始,绕侧面一周又回到点A的彩带(彩带宽度忽略不计),这条彩带的最短长度是( )
v
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据圆锥的底面圆周长求得半径为,根据母线长求得展开后的扇形的圆心角为,进而即可求解.
【详解】解:∵这个圆锥的底面圆周长为 ,
∴
解得:
∵
解得:
∴侧面展开图的圆心角为
如图所示,即为所求,过点作,
∵,,则
∵,则
∴,,
故选:B.
【点睛】本题考查了圆锥侧面展开图的圆心角的度数,勾股定理解直角三角形,求得侧面展开图的圆心角为解题的关键.
16.已知二次函数(其中是自变量),当时对应的函数值均为正数,则的取值范围为( )
A. B.或
C.或 D.或
【答案】D
【分析】首先根据题意求出对称轴,然后分两种情况:和,分别根据二次函数的性质求解即可.
【详解】∵二次函数,
∴对称轴,
当时,
∵当时对应的函数值均为正数,
∴此时抛物线与x轴没有交点,
∴,
∴解得;
当时,
∵当时对应的函数值均为正数,
∴当时,,
∴解得,
∴,
∴综上所述,
当时对应的函数值均为正数,则的取值范围为或.
故选:D.
【点睛】此题考查了二次函数的图象和性质,解题的关键是分两种情况讨论.
17.如图,正方形的边长为4,点E是正方形内的动点,点P是边上的动点,且.连结,,,,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先证明,即可得点E在以为直径的半圆上移动,设的中点为O,作正方形关于直线对称的正方形,则点D的对应点是F,连接交于P,交半圆O于E,根据对称性有:,则有:,则线段的长即为的长度最小值,问题随之得解.
【详解】解:∵四边形是正方形,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴点E在以为直径的半圆上移动,
如图,设的中点为O,
作正方形关于直线对称的正方形,
则点D的对应点是F,
连接交于P,交半圆O于E,
根据对称性有:,
则有:,
则线段的长即为的长度最小值,E
∵,,
∴,,
∴,
∴,
故的长度最小值为,
故选:A.
【点睛】本题考查了轴对称﹣最短路线问题,正方形的性质,勾股定理,正确的作出辅助线,得出点E的运动路线是解题的关键.
18.将二次函数的图象在x轴上方的部分沿x轴翻折后,所得新函数的图象如图所示.当直线与新函数的图象恰有3个公共点时,b的值为( )
A.或 B.或 C.或 D.或
【答案】A
【分析】由二次函数解析式,可求与x轴的两个交点A、B,直线表示的图像可看做是直线的图像平移b个单位长度得到,再结合所给函数图像可知,当平移直线经过B点时,恰与所给图像有三个交点,故将B点坐标代入即可求解;当平移直线经过C点时,恰与所给图像有三个交点,即直线与函数关于x轴对称的函数图像只有一个交点,即联立解析式得到的方程的判别式等于0,即可求解.
【详解】解:由知,当时,即
解得:
作函数的图像并平移至过点B时,恰与所给图像有三个交点,此时有:
平移图像至过点C时,恰与所给图像有三个交点,即当时,只有一个交点
当的函数图像由的图像关于x轴对称得到
当时对应的解析式为
即,整理得:
综上所述或
故答案是:A.
【点睛】本题主要考查二次函数翻折变化、交点个数问题、函数图像平移的性质、二次函数与一元二次方程的关系等知识,属于函数综合题,中等难度.解题的关键是数形结合思想的运用,从而找到满足题意的条件.
19.如图,在等腰中,,,,点D是边上一动点,连接,以为直径的圆交于点E,则线段长度的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】连接,取的中点M,连接,根据圆周角定理,勾股定理,等腰直角三角形的性质,等腰直角三角形的性质,特殊角的三角函数值,线段最短原理解答即可.
【详解】解:连接,
∵为直径的圆交于点E,
∴,
取的中点M,连接,
∵,,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴当三点共线时,取得最小值,
∴最小值为:,
故选:B.
【点睛】本题考查了圆周角定理,勾股定理,等腰直角三角形的性质,特殊角的三角函数值,线段最短原理,熟练掌握圆的性质,特殊角的三角函数值,勾股定理是解题的关键.
20.如图,菱形中,,垂足为点H,分别交,及的延长线于点E,M,F,且,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了相似三角形的判定与性质,菱形的性质,连接,如图,利用菱形的性质得,,,再证明,接着判断四边形为平行四边形得到,设,,所以,然后证明得到,最后利用比例的性质得到的值.
【详解】解:连接,如图,
∵四边形为菱形,
∴,,,
∵,
∴,
而,
∴四边形为平行四边形,
∴,
由,设,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
故选:D.
21.如图,已知E,F分别为正方形的边的中点,与交于点M,O为的中点,则下列结论:①,②,③,④.其中正确结论的有( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
【答案】B
【分析】本题考查正方形的性质,全等三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,勾股定理等,证明,得出,通过导角证明,可判断①;根据可判断②;证明,根据对应边成比例可判断③;过点M作于点N,证明,结合勾股定理可判断④.
【详解】解:在正方形中,,,
E,F分别为边的中点,
.
在和中,,
,
.
,
,
故①正确;
是的中线,
,
,
故②错误;
设正方形的边长为,则,
在中,.
,,
,
,即,
解得,,
,
,
故③正确;
如图,过点M作于点N,
,,
,
,即,
解得,,
.
根据勾股定理,得,
,,
.
故④正确.
综上所述,正确的结论有①③④共3个,
故选B.
第II卷(非选择题)
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二、填空题
22.若点在二次函数的图象上,且点到轴的距离小于2,则的取值范围是 .
【答案】
【分析】先判断,再根据二次函数的性质可得:,再利用二次函数的性质求解n的范围即可.
【详解】解:点到轴的距离小于2,
,
点在二次函数的图象上,
,
当时,有最小值为1.
当时,,
的取值范围为.
故答案为:
【点睛】本题考查的是二次函数的性质,掌握“二次函数的增减性”是解本题的关键.
23.已知二次函数,当时,函数值y的最小值为1,则a的值为 .
【答案】/
【分析】先把函数解析式化为顶点式可得当时,y随x的增大而增大,当时,y随x的增大而减小,然后分两种情况讨论:若;若,即可求解.
【详解】解:,
∴当时,y随x的增大而增大,当时,y随x的增大而减小,
若,当时,y随x的增大而减小,
此时当时,函数值y最小,最小值为,不合题意,
若,当时,函数值y最小,最小值为1,
∴,
解得:或(舍去);
综上所述,a的值为.
故答案为:
【点睛】本题主要考查了二次函数的图象和性质,熟练掌握二次函数的图象和性质是解题的关键.
24.如图,在中,,是的内切圆,三个切点分别为,,,若,,则的面积是 .
【答案】30
【分析】根据切线长定理得到,,,代入求解即可得到答案;
【详解】解:∵是的内切圆,三个切点分别为,,,若,,
∴,,,
∵,
∴,
解得:,(不符合题意舍去),
∴,,
∴,
故答案为:;
【点睛】本题考查切线长定理及勾股定理,解题的关键是得到,,.
25.如图,是等边三角形的外接圆,其半径为4.过点B作于点E,点P为线段上一动点(点P不与B,E重合),则的最小值为 .
【答案】6
【分析】过点P作,连接并延长交于点F,连接,根据等边三角形的性质和圆内接三角形的性质得到,,然后利用含角直角三角形的性质得到,进而求出,然后利用代入求解即可.
【详解】如图所示,过点P作,连接并延长交于点F,连接
∵是等边三角形,
∴
∵是等边三角形的外接圆,其半径为4
∴,,
∴
∴
∵
∴
∴
∵,
∴
∴
∴的最小值为的长度
∵是等边三角形,,
∴
∴的最小值为6.
故答案为:6.
【点睛】此题考查了圆内接三角形的性质,等边三角形的性质,含角直角三角形的性质等知识,解题的关键是熟练掌握以上知识点.
26.已知二次函数y=﹣x2+4x+5及一次函数y=﹣x+b,将该二次函数在x轴上方的图象沿x轴翻折到x轴下方,图象的其余部分不变,得到一个新图象(如图所示),当直线y=﹣x+b与新图象有4个交点时,b的取值范围是 .
【答案】
【分析】解方程﹣x2+4x+5=0得A(﹣1,0),B(5,0),再利用折叠的性质求出折叠部分的解析式为,即y=x2﹣4x﹣5(﹣1≤x≤5),然后求出直线y=﹣x+b经过点A(﹣1,0)时b的值和当直线y=﹣x+b与抛物线y=x2﹣4x﹣5(﹣1≤x≤5)有唯一公共点时b的值,从而得到当直线y=﹣x+b与新图象有4个交点时,b的取值范围.
【详解】解:如图所示:
当y=0时,﹣x2+4x+5=0,解得x1=﹣1,x2=5,则A(﹣1,0),B(5,0),
将该二次函数在x轴上方的图象沿x轴翻折到x轴下方的部分图象的解析式为,
即y=x2﹣4x﹣5(﹣1≤x≤5),
当直线y=﹣x+b经过点A(﹣1,0)时,1+b=0,解得b=﹣1;
当直线y=﹣x+b与抛物线y=x2﹣4x﹣5(﹣1≤x≤5)有唯一公共点时,方程,即有相等的实数解,即
解得,
所以当直线y=﹣x+b与新图象有4个交点时,b的取值范围为<b<﹣1,
故答案为:.
【点睛】本题考查了抛物线与x轴的交点:把求二次函数y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a≠0)与x轴的交点坐标问题转化为解关于x的一元二次方程.也考查了二次函数图象与几何变换.
27.如图,小珍同学用半径为,圆心角为的扇形纸片,制作一个底面半径为的圆锥侧面,则圆锥上粘贴部分的面积是 .
【答案】/
【分析】由题意知,底面半径为的圆锥的底面周长为,扇形弧长为,则扇形中未组成圆锥底面的弧长,根据圆锥上粘贴部分的面积为扇形中未组成圆锥的弧长部分所对应的扇形面积可得圆锥上粘贴部分的面积为,计算求解即可.
【详解】解:由题意知,底面半径为的圆锥的底面周长为,扇形弧长为,
∴扇形中未组成圆锥底面的弧长,
∵圆锥上粘贴部分的面积为扇形中未组成圆锥的弧长部分所对应的扇形面积,
∴圆锥上粘贴部分的面积为,
故答案为:.
【点睛】本题考查了扇形的弧长、面积公式.解题的关键在于熟练掌握,,其中为扇形的圆心角,为扇形的半径.
28.如图,在矩形中,,动点在矩形的边上沿运动.当点不与点重合时,将沿对折,得到,连接,则在点的运动过程中,线段的最小值为 .
【答案】/
【分析】根据折叠的性质得出在为圆心,为半径的弧上运动,进而分类讨论当点在上时,当点在上时,当在上时,即可求解.
【详解】解:∵在矩形中,,
∴,,
如图所示,当点在上时,
∵
∴在为圆心,为半径的弧上运动,
当三点共线时,最短,
此时,
当点在上时,如图所示,
此时
当在上时,如图所示,此时
综上所述,的最小值为,
故答案为:.
【点睛】本题考查了矩形与折叠问题,圆外一点到圆上的距离的最值问题,熟练掌握折叠的性质是解题的关键.
29.已知二次函数,图象的一部分如图所示,该函数图象经过点,对称轴为直线.对于下列结论:①;②;③;④(其中);⑤若和均在该函数图象上,且,则.其中正确结论的个数共有 个.
【答案】3
【分析】根据抛物线与x轴的一个交点(-2,0)以及其对称轴,求出抛物线与x轴的另一个交点(1,0),代入可得:,再根据抛物线开口朝下,可得,进而可得,,再结合二次函数的图象和性质逐条判断即可.
【详解】∵抛物线的对称轴为:,且抛物线与x轴的一个交点坐标为(-2,0),
∴抛物线与x轴的另一个坐标为(1,0),
∴代入(-2,0)、(1,0)得:,
解得:,故③正确;
∵抛物线开口朝下,
∴,
∴,,
∴,故①错误;
∵抛物线与x轴两个交点,
∴当y=0时,方程有两个不相等的实数根,
∴方程的判别式,故②正确;
∵,
∴,,
∴,
∵,,
∴,
即,故④正确;
∵抛物线的对称轴为:,且抛物线开口朝下,
∴可知二次函数,在时,y随x的增大而减小,
∵,
∴,故⑤错误,
故正确的有:②③④,
故答案为:3.
【点睛】本题考查了二次函数的图象与性质、二次函数和一元二次方程的关系等知识,掌握二次函数的性质,特别是根据对称轴求出抛物线与x轴的交点是解答本题的关键.
30.如图所示,在平面直角坐标系中,直线经过点C与x轴平行,且直线分别与反比例函数和的图象交于点P,Q,若的面积为8,则 .
【答案】
【分析】由轴及函数图象可知,即,于是可得,由图象可知,于是得解.
【详解】解:轴,
,
即:,
,
而,
,
故答案为:.
【点睛】本题主要考查了反比例函数与几何综合,反比例函数的性质,三角形的面积公式,绝对值方程,化简绝对值,等式的性质,等式的性质等知识点,熟练掌握反比例函数的图象与性质以及反比例函数与几何综合是解题的关键.
31.如图,点A在双曲线上,连接,作,交双曲线于点B,连接.若,则k的值为 .
【答案】
【分析】本题主要考查了相似三角形的判定与性质、勾股定理,反比例函数系数的几何意义,利用条件构造三角形相似是解题的关键.过作轴于点,过作轴于点,由条件证得,从而得出,即可得到,解方程求得的值.
【详解】解:,
,
,
可设,
,
,
过作轴于点,过作轴于点,
;,
,
,
,且,
,
,
,
解得,
故答案为:.
32.如图,在边长为8的正方形中,过正方形的中心O的直线,分别与交于点,若H为的中点,连接并延长,与交于点G,且.则的长为 .
【答案】2
【分析】本题主要考查相似三角形的判定与性质、正方形的性质、勾股定理等知识点,灵活运用相关知识成为解题的关键.
先根据正方形的性质、勾股定理可得,再由直线过正方形的中心O可得、;再结合已知条件可得,然后证明可得;又,然后代入求得,进而完成解答.
【详解】解:∵边长为8的正方形,
∴,
∵,
∴,
∵正方形中,直线过正方形的中心O,
∴把矩形分割成的两部分图形一样,
∴,,
∵H为的中点,
∴,
∴,
∵四边形为正方形,
∴,即,
∴,
∴,
∵,
∴,解得:,
∴.
故答案为2.
33.如图,与关于点A位似,点C的坐标为,若与的面积比为,则点A的坐标为 .
【答案】
【分析】本题考查位似变换、相似三角形的判定和性质,坐标与图形性质,过点A作轴于点E,过点C作轴于点F,可得,则.根据位似的性质可得,进而可得.由题意可得,,即可得,,从而可得答案.
【详解】解:过点A作轴于点E,过点C作轴于点F,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵点C的坐标为,
∴,.
∵与关于点A位似,与的面积比为,
∴,
∴,
∴,
∴,,
∴点A的坐标为.
故答案为:.
34.如图,点A在双曲线上,点B在双曲线上,且轴,在x轴上,平行四边形的面积为6,则 .
【答案】10
【分析】本题主要考查反比例函数的性质,熟练掌握反比例函数的性质是解题的关键.
设,,则,平行四边形的边上高为b,然后根据平行四边形的面积公式计算即可.
【详解】解:∵点A在双曲线上,点B在双曲线上,
∴设,,
∵平行四边形且轴,
∴,,
∴平行四边形的边上高为b,面积为6,
∴,解得:.
故答案为10.
35.如图,在矩形中,,点,分别在,边上,且与关于直线对称.点在边上,分别与,交于,两点.若,,则 .
【答案】
【分析】本题考查了矩形的性质,轴对称的性质,平行线分线段成比例,熟练掌握平行线分线段成比例,是解题的关键.连接,根据题意可证明四边形是菱形,从而得到,然后利用平行线分线段成比例可得的值.
【详解】解:连接,
四边形是矩形,
,,,
,
设,,
与关于直线对称,
,,,
,
,
,
,
四边形是菱形,
,
,
,
故答案为:.
36.如图,点,分别在函数与函数的图象上,线段的中点在轴上,的面积为,则 .
【答案】
【分析】本题主要考查反比例函数与几何综合,过点作轴交于,过点作轴交于,证明则,根据的几何意义可得,进而结合已知条件,即可求解.
【详解】解:如图所示,过点作轴交于,过点作轴交于
∴,
又∵,,
∴
∴
∵点,分别在函数与函数的图象上,
∴,
∴
∵的面积为,则
故答案为:.
37.如图,反比例函数的图象经过矩形对角线的交点M,分别交,于点D,E.若四边形的面积为20,则k的值为 .
【答案】
【分析】本题可从反比例函数图象上的点、、入手,分别找出、、矩形的面积与的关系,列出等式求出值.本题考查了反比例函数系数的几何意义,过双曲线上的任意一点分别向两条坐标轴作垂线,与坐标轴围成的矩形面积就等于.本知识点是中考的重要考点,同学们应高度关注.
【详解】解:∵、、位于反比例函数的图象上,
∴,,
过点作轴于点,作轴于点,
则,
∴四边形是矩形,
∵点M在反比例函数的图象上,
则,
又为矩形对角线的交点,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,,
同理得,
则,
∵函数图象在第一象限,
,
∵四边形的面积为20,
则,
.
故答案为:.
三、解答题
38.某商店购进了一种消毒用品,进价为每件8元,在销售过程中发现,每天的销售量y(件)与每件售价x(元)之间存在一次函数关系(其中8≤x≤15,且x为整数).当每件消毒用品售价为9元时,每天的销售量为105件;当每件消毒用品售价为11元时,每天的销售量为95件.
(1)求y与x之间的函数关系式.
(2)若该商店销售这种消毒用品每天获得425元的利润,则每件消毒用品的售价为多少元?
(3)设该商店销售这种消毒用品每天获利w(元),当每件消毒用品的售价为多少元时,每天的销售利润最大?最大利润是多少元?
【答案】(1)
(2)13
(3)每件消毒用品的售价为15元时,每天的销售利润最大,最大利润是525元.
【分析】(1)根据给定的数据,利用待定系数法即可求出y与x之间的函数关系式;
(2)根据每件的销售利润×每天的销售量=425,解一元二次方程即可;
(3)利用销售该消毒用品每天的销售利润=每件的销售利润×每天的销售量,即可得出w关于x的函数关系式,再利用二次函数的性质即可解决最值问题.
【详解】(1)解:设y与x之间的函数关系式为,根据题意得:
,解得:,
∴y与x之间的函数关系式为;
(2)解:(-5x+150)(x-8)=425,
整理得:,
解得:,
∵8≤x≤15,
∴若该商店销售这种消毒用品每天获得425元的利润,则每件消毒用品的售价为13元;
(3)解:根据题意得:
∵8≤x≤15,且x为整数,
当x<19时,w随x的增大而增大,
∴当x=15时,w有最大值,最大值为525.
答:每件消毒用品的售价为15元时,每天的销售利润最大,最大利润是525元.
【点睛】本题考查了待定系数法求一次函数解析式以及二次函数的应用,解题的关键是找准题目的等量关系,
39.某学校为美化学校环境,打造绿色校园,决定用篱笆围成一个一面靠墙(墙足够长)的矩形花园,用一道篱笆把花园分为A,B两块(如图所示),花园里种满牡丹和芍药,学校已定购篱笆120米.
(1)设计一个使花园面积最大的方案,并求出其最大面积;
(2)在花园面积最大的条件下,A,B两块内分别种植牡丹和芍药,每平方米种植2株,知牡丹每株售价25元,芍药每株售价15元,学校计划购买费用不超过5万元,求最多可以购买多少株牡丹?
【答案】(1)长为60米,宽为20米时,有最大面积,且最大面积为1200平方米
(2)最多可以购买1400株牡丹
【分析】(1)设长为x米,面积为y平方米,则宽为米,可以得到y与x的函数关系式,配成顶点式求出函数的最大值即可;
(2)设种植牡丹的面积为a平方米,则种植芍药的面积为平方米,由题意列出不等式求得种植牡丹面积的最大值,即可解答.
【详解】(1)解:设长为x米,面积为y平方米,则宽为米,
∴,
∴当时,y有最大值是1200,
此时,宽为(米)
答:长为60米,宽为20米时,有最大面积,且最大面积为1200平方米.
(2)解:设种植牡丹的面积为a平方米,则种植芍药的面积为平方米,
由题意可得
解得:,
即牡丹最多种植700平方米,
(株),
答:最多可以购买1400株牡丹.
【点睛】本题考查二次函数的应用、一元一次不等式的应用,解题的关键是明确题意,找出所求问题需要的条件.
40.如图,为的直径,C为上一点,D为的中点,过C作的切线交的延长线于E,交的延长线于F,连.
(1)求证:与相切;
(2)若,,求的半径.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题主要考查垂径定理、切线的判定和性质、全等三角形的判定和性质,掌握相关定理并能利用等面积法解决问题是关键.
(1)连接,由垂径定理得,根据垂直平分线的性质可得,证明,利用全等三角形的性质可得即可;
(2)先利用勾股定理求得,设,再根据等面积法列即可求解.
【详解】(1)证明:如图,连接,
是的切线,
,
为的中点,,
,则垂直平分,
,
,,
,
,
与相切;
(2)解:,,
,
由(1)可知,,
,
设,
,
,
,
解得,
故的半径为.
41.如图,圆内接四边形的对角线,交于点,平分,.
(1)求证平分,并求的大小;
(2)过点作交的延长线于点.若,,求此圆半径的长.
【答案】(1)见解析,
(2)
【分析】(1)根据已知得出,则,即可证明平分,进而根据平分,得出,推出,得出是直径,进而可得;
(2)根据(1)的结论结合已知条件得出,,是等边三角形,进而得出,由是直径,根据含度角的直角三角形的性质可得,在中,根据含度角的直角三角形的性质求得的长,进而即可求解.
【详解】(1)解:∵
∴,
∴,即平分.
∵平分,
∴,
∴,
∴,即,
∴是直径,
∴;
(2)解:∵,,
∴,则.
∵,
∴.
∵,
∴,
∴是等边三角形,则.
∵平分,
∴.
∵是直径,
∴,则.
∵四边形是圆内接四边形,
∴,则,
∴,
∴,
∴.
∵,
∴,
∴.
∵是直径,
∴此圆半径的长为.
【点睛】本题考查了弧与圆周角的关系,等弧所对的圆周角相等,直径所对的圆周角是直角,含度角的直角三角形的性质,等边三角形的性质与判定,圆内接四边形对角互补,熟练掌握以上知识是解题的关键.
42.如图,抛物线(b,c是常数)的顶点为C,与x轴交于A,B两点,,,点P为线段上的动点,过P作//交于点Q.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)求面积的最大值,并求此时P点坐标.
【答案】(1)
(2)2;P(-1,0)
【分析】(1)用待定系数法将A,B的坐标代入函数一般式中,即可求出函数的解析式;
(2)分别求出C点坐标,直线AC,BC的解析式,PQ的解析式为:y=-2x+n,进而求出P,Q的坐标以及n的取值范围,由列出函数式求解即可.
【详解】(1)解:∵点A(1,0),AB=4,
∴点B的坐标为(-3,0),
将点A(1,0),B(-3,0)代入函数解析式中得:
,
解得:b=2,c=-3,
∴抛物线的解析式为;
(2)解:由(1)得抛物线的解析式为,
顶点式为:,
则C点坐标为:(-1,-4),
由B(-3,0),C(-1,-4)可求直线BC的解析式为:y=-2x-6,
由A(1,0),C(-1,-4)可求直线AC的解析式为:y=2x-2,
∵PQ∥BC,
设直线PQ的解析式为:y=-2x+n,与x轴交点P,
由解得:,
∵P在线段AB上,
∴,
∴n的取值范围为-6<n<2,
则
∴当n=-2时,即P(-1,0)时,最大,最大值为2.
【点睛】本题考查二次函数的面积最值问题,二次函数的图象与解析式间的关系,一次函数的解析式与图象,熟练掌握数形结合思想是解决本题的关键.
43.综合与实践
问题提出:某兴趣小组开展综合实践活动:在中,,D为上一点,,动点P以每秒1个单位的速度从C点出发,在三角形边上沿匀速运动,到达点A时停止,以为边作正方形设点P的运动时间为,正方形的而积为S,探究S与t的关系
(1)初步感知:如图1,当点P由点C运动到点B时,
①当时,_______.
②S关于t的函数解析式为_______.
(2)当点P由点B运动到点A时,经探究发现S是关于t的二次函数,并绘制成如图2所示的图象请根据图象信息,求S关于t的函数解析式及线段的长.
(3)延伸探究:若存在3个时刻()对应的正方形的面积均相等.
①_______;
②当时,求正方形的面积.
【答案】(1)①3;②
(2),
(3)①4;②
【分析】(1)①先求出,再利用勾股定理求出,最后根据正方形面积公式求解即可;②仿照(1)①先求出,进而求出,则;
(2)先由函数图象可得当点P运动到B点时,,由此求出当时,,可设S关于t的函数解析式为,利用待定系数法求出,进而求出当时,求得t的值即可得答案;
(3)①根据题意可得可知函数可以看作是由函数向右平移四个单位得到的,设是函数上的两点,则,是函数上的两点,由此可得,则,根据题意可以看作,则;②由(3)①可得,再由,得到,继而得答案.
【详解】(1)解:∵动点P以每秒1个单位的速度从C点出发,在三角形边上沿匀速运动,
∴当时,点P在上,且,
∵,,
∴,
∴,
故答案为:3;
②∵动点P以每秒1个单位的速度从C点出发,在匀速运动,
∴,
∵,,
∴,
∴;
(2)解:由图2可知当点P运动到B点时,,
∴,
解得,
∴当时,,
由图2可知,对应的二次函数的顶点坐标为,
∴可设S关于t的函数解析式为,
把代入中得:,
解得,
∴S关于t的函数解析式为,
在中,当时,解得或,
∴;
(3)解:①∵点P在上运动时, ,点P在上运动时,
∴可知函数可以看作是由函数向右平移四个单位得到的,
设是函数上的两点,则,是函数上的两点,
∴,
∴,
∵存在3个时刻()对应的正方形的面积均相等.
∴可以看作,
∴,
故答案为:4;
②由(3)①可得,
∵,
∴,
∴,
∴.
.
【点睛】本题主要考查了二次函数与图形运动问题,待定系数法求函数解析式,勾股定理等等,正确理解题意利用数形结合的思想求解是解题的关键.
44.【问题背景】
“刻漏”是我国古代的一种利用水流计时的工具.综合实践小组准备用甲、乙两个透明的竖直放置的容器和一根带节流阀(控制水的流速大小)的软管制作简易计时装置.
【实验操作】
综合实践小组设计了如下的实验:先在甲容器里加满水,此时水面高度为30cm,开始放水后每隔10min观察一次甲容器中的水面高度,获得的数据如下表:
流水时间t/min
0
10
20
30
40
水面高度h/cm(观察值)
30
29
28.1
27
25.8
任务1 分别计算表中每隔10min水面高度观察值的变化量.
【建立模型】
小组讨论发现:“,”是初始状态下的准确数据,水面高度值的变化不均匀,但可以用一次函数近似地刻画水面高度h与流水时间t的关系.
任务2 利用时,;时,这两组数据求水面高度h与流水时间t的函数解析式.
【反思优化】
经检验,发现有两组表中观察值不满足任务2中求出的函数解析式,存在偏差.小组决定优化函数解析式,减少偏差.通过查阅资料后知道:t为表中数据时,根据解析式求出所对应的函数值,计算这些函数值与对应h的观察值之差的平方和,记为w;w越小,偏差越小.
任务3 (1)计算任务2得到的函数解析式的w值.
(2)请确定经过的一次函数解析式,使得w的值最小.
【设计刻度】
得到优化的函数解析式后,综合实践小组决定在甲容器外壁设计刻度,通过刻度直接读取时间.
任务4 请你简要写出时间刻度的设计方案.
【答案】任务1:见解析;任务2:;任务3:(1),(2);任务4:见解析
【分析】任务1:根据表格每隔10min水面高度数据计算即可;
任务2:根据每隔10min水面高度观察值的变化量大约相等,得出水面高度h与流水时间t的是一次函数关系,由待定系数法求解;
任务3:(1)先求出对应时间的水面高度,再按要求求w值;
(2)设,然后根据表格中数据求出此时w的值是关于k的二次函数解析式;由此求出w的值最小时k值即可;
任务4:根据高度随时间变化规律,以相同时间刻画不同高度即可,类似如数轴三要素,有原点、正方向与单位长度.最大量程约为294min可以代替单位长度要素.
【详解】解:任务1:变化量分别为,;;
;;
任务2:设,
∵时,,时,;
∴
∴水面高度h与流水时间t的函数解析式为.
任务3:(1)当时,,
当时,,
当时,,
当时,,
当时,,
∴
.
(2)设,则
.
当时,w最小.
∴优化后的函数解析式为.
任务4:时间刻度方案要点:
①时间刻度的0刻度在水位最高处;
②刻度从上向下均匀变大;
③每0.102cm表示1min(1cm表示时间约为9.8min).
【点睛】本题主要考查一次函数和二次函数的应用、方差的计算,熟练掌握待定系数法求解析式及一次函数的函数值、二次函数的最值是解题的关键.
45.如图,抛物线经过两点,并交x轴于另一点B,点M是抛物线的顶点,直线AM与y轴交于点D.
(1)求该抛物线的表达式;
(2)若点H是x轴上一动点,分别连接MH,DH,求的最小值;
(3)若点P是抛物线上一动点,问在对称轴上是否存在点Q,使得以D,M,P,Q为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出所有满足条件的点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)存在,或或
【分析】(1)待定系数法求出函数解析式即可;
(2)作点关于轴的对称点,连接,与轴的交点即为点,进而得到的最小值为的长,利用两点间距离公式进行求解即可;
(3)分,,分别为对角线,三种情况进行讨论求解即可.
【详解】(1)解:∵抛物线经过两点,
∴,解得:,
∴;
(2)∵,
∴,
设直线,
则:,解得:,
∴,
当时,,
∴;
作点关于轴的对称点,连接,
则:,,
∴当三点共线时,有最小值为的长,
∵,,
∴,
即:的最小值为:;
(3)解:存在;
∵,
∴对称轴为直线,
设,,
当以D,M,P,Q为顶点的四边形是平行四边形时:
①为对角线时:,
∴,
当时,,
∴,
∴;
②当为对角线时:,
∴,
当时,,
∴,
∴;
③当为对角线时:,
∴,
当时,,
∴,
∴;
综上:当以D,M,P,Q为顶点的四边形是平行四边形时,或或.
【点睛】本题考查二次函数的综合应用,是中考常见的压轴题.正确的求出函数解析式,熟练掌握二次函数的性质,利用数形结合和分类讨论的思想进行求解,是解题的关键.
46.如图1,灌溉车沿着平行于绿化带底部边线的方向行驶,为绿化带浇水.喷水口离地竖直高度为(单位:).如图2,可以把灌溉车喷出水的上、下边缘抽象为平面直角坐标系中两条抛物线的部分图象;把绿化带横截面抽象为矩形,其水平宽度,竖直高度为的长.下边缘抛物线是由上边缘抛物线向左平移得到,上边缘抛物线最高点离喷水口的水平距离为,高出喷水口,灌溉车到的距离为(单位:).
(1)若,;
①求上边缘抛物线的函数解析式,并求喷出水的最大射程;
②求下边缘抛物线与轴的正半轴交点的坐标;
③要使灌溉车行驶时喷出的水能浇灌到整个绿化带,求的取值范围;
(2)若.要使灌溉车行驶时喷出的水能浇灌到整个绿化带,请直接写出的最小值.
【答案】(1)①,;②;③
(2)
【分析】(1)①根据顶点式求上边缘二次函数解析式即可;
②设根据对称性求出平移规则,再根据平移规则由C点求出B点坐标;
③要使灌溉车行驶时喷出的水能浇灌到整个绿化带,则上边缘抛物线至少要经过F点,下边缘抛物线,计算即可;
(2)当喷水口高度最低,且恰好能浇灌到整个绿化带时,点,恰好分别在两条抛物线上,设出D、F坐标计算即可.
【详解】(1)(1)①如图1,由题意得是上边缘抛物线的顶点,
设.
又∵抛物线经过点,
∴,
∴.
∴上边缘抛物线的函数解析式为.
当时,,
∴,(舍去).
∴喷出水的最大射程为.
图1
②∵对称轴为直线,
∴点的对称点的坐标为.
∴下边缘抛物线是由上边缘抛物线向左平移得到的,
即点是由点向左平移得到,则点的坐标为.
③如图2,先看上边缘抛物线,
∵,
∴点的纵坐标为0.5.
抛物线恰好经过点时,
.
解得,
∵,
∴.
当时,随着的增大而减小,
∴当时,要使,
则.
∵当时,随的增大而增大,且时,,
∴当时,要使,则.
∵,灌溉车喷出的水要浇灌到整个绿化带,
∴的最大值为.
再看下边缘抛物线,喷出的水能浇灌到绿化带底部的条件是,
∴的最小值为2.
综上所述,的取值范围是.
(2)的最小值为.
由题意得是上边缘抛物线的顶点,
∴设上边缘抛物线解析式为.
∵上边缘抛物线过出水口(0,h)
∴
解得
∴上边缘抛物线解析式为
∵对称轴为直线,
∴点的对称点的坐标为.
∴下边缘抛物线是由上边缘抛物线向左平移得到的,
∴下边缘抛物线解析式为.
当喷水口高度最低,且恰好能浇灌到整个绿化带时,点,恰好分别在两条抛物线上,
∵DE=3
∴设点,,,
∵D在下边缘抛物线上,
∴
∵EF=1
∴
∴ ,
解得,
代入,得.
所以的最小值为.
【点睛】本题考查二次函数的实际应用中的喷水问题,构造二次函数模型并把实际问题中的数据转换成二次函数上的坐标是解题的关键.
47.如图,已知直线y=x+4与x轴交于点A,与y轴交于点C,抛物线y=ax2+bx+c经过A,C两点,且与x轴的另一个交点为B,对称轴为直线x=﹣1.
(1)求抛物线的表达式;
(2)D是第二象限内抛物线上的动点,设点D的横坐标为m,求四边形ABCD面积S的最大值及此时D点的坐标;
(3)若点P在抛物线对称轴上,是否存在点P,Q,使以点A,C,P,Q为顶点的四边形是以AC为对角线的菱形?若存在,请求出P,Q两点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)y=﹣x2﹣x+4
(2)S最大=,D(﹣,5)
(3)存在,Q(﹣2,)
【分析】(1)先求得A,C,B三点的坐标,将抛物线设为交点式,进一步求得结果;
(2)作DF⊥AB于F,交AC于E,根据点D和点E坐标可表示出DE的长,进而表示出三角形ADC的面积,进而表示出S的函数关系式,进一步求得结果;
(3)根据菱形性质可得PA=PC,进而求得点P的坐标,根据菱形性质,进一步求得点Q坐标.
【详解】(1)解:当x=0时,y=4,
∴C (0,4),
当y=0时,x+4=0,
∴x=﹣3,
∴A (﹣3,0),
∵对称轴为直线x=﹣1,
∴B(1,0),
∴设抛物线的表达式:y=a(x﹣1)•(x+3),
∴4=﹣3a,
∴a=﹣,
∴抛物线的表达式为:y=﹣(x﹣1)•(x+3)=﹣x2﹣x+4;
(2)如图1,
作DF⊥AB于F,交AC于E,
∴D(m,﹣﹣m+4),E(m,m+4),
∴DE=﹣﹣m+4﹣(m+4)=﹣m2﹣4m,
∴S△ADC=OA=•(﹣m2﹣4m)=﹣2m2﹣6m,
∵S△ABC===8,
∴S=﹣2m2﹣6m+8=﹣2(m+)2+,
∴当m=﹣时,S最大=,
当m=﹣时,y=﹣=5,
∴D(﹣,5);
(3)设P(﹣1,n),
∵以A,C,P,Q为顶点的四边形是以AC为对角线的菱形,
∴PA=PC,
即:PA2=PC2,
∴(﹣1+3)2+n2=1+(n﹣4)2,
∴n=,
∴P(﹣1,),
∵xP+xQ=xA+xC,yP+yQ=yA+yC
∴xQ=﹣3﹣(﹣1)=﹣2,yQ=4﹣=,
∴Q(﹣2,).
【点睛】本题考查了二次函数及其图象性质,勾股定理,菱形性质等知识,解决问题的关键是熟练掌握相关二次函数和菱形性质
48.2022年北京冬奥会即将召开,激起了人们对冰雪运动的极大热情.如图是某跳台滑雪训练场的横截面示意图,取某一位置的水平线为轴,过跳台终点作水平线的垂线为轴,建立平面直角坐标系.图中的抛物线近似表示滑雪场地上的一座小山坡,某运动员从点正上方米处的点滑出,滑出后沿一段抛物线运动.
(1)当运动员运动到离处的水平距离为米时,离水平线的高度为米,求抛物线的函数解析式(不要求写出自变量的取值范围);
(2)在(1)的条件下,当运动员运动水平线的水平距离为多少米时,运动员与小山坡的竖直距离为米?
(3)当运动员运动到坡顶正上方,且与坡顶距离超过米时,求的取值范围.
【答案】(1);(2)12米;(3).
【分析】(1)根据题意可知:点A(0,4)点B(4,8),利用待定系数法代入抛物线即可求解;
(2)高度差为1米可得可得方程,由此即可求解;
(3)由抛物线可知坡顶坐标为 ,此时即当时,运动员运动到坡顶正上方,若与坡顶距离超过米,即,由此即可求出b的取值范围.
【详解】解:(1)根据题意可知:点A(0,4),点B(4,8)代入抛物线得,
,
解得:,
∴抛物线的函数解析式;
(2)∵运动员与小山坡的竖直距离为米,
∴,
解得:(不合题意,舍去), ,
故当运动员运动水平线的水平距离为12米时,运动员与小山坡的竖直距离为米;
(3)∵点A(0,4),
∴抛物线,
∵抛物线,
∴坡顶坐标为 ,
∵当运动员运动到坡顶正上方,且与坡顶距离超过米时,
∴,
解得:.
【点睛】本题属二次函数应用中的难题.解决函数应用问题的一般步骤为:(1)审题:弄清题意,分清条件和结论,理清数量关系;(2)建模:将文字语言转化为数学语言,利用数学知识建立相应的数学模型;(3)求模:求解数学模型,得到数学结论;(4) 还原:将用数学方法得到的结论还原为实际问题.
49.如图,内接于,是的直径,平分,,延长交的延长线于点A,连接.
(1)求证:是的切线;
(2)若,,求的值.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查切线的性质,直角三角形的边角关系,圆周角定理以及相似三角形的判的性质,掌握切线的性质,直角三角形的边角关系,圆周角定理以及相似三角形的判的性质是正确解答的关键.
(1)根据角平分线的定义,等腰三角形的性质,平行线的性质以及切线的判定方法进行解答即可;
(2)设的半径为r,则,,由证出.由得,求出,即,由勾股定理得出的值.
【详解】(1)证明:∵平分,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
即,
∵是半径,
∴是的切线;
(2)解:设的半径为r,则,.
由(1)知,
∴.
∵,
∴,
∴,
解得,
∴,
∴.
50.综合与探究:已知在等腰中,是边上任意一点(不与点,重合).
(1)【动手操作】
如图①,若,在的右侧作等腰直角,使,,连接,根据题意画出图形,则的度数为________________度;
(2)【问题探究】
如图②,若,,在的右侧作等腰,使,,连接,探究线段与之间的数量关系,并说明理由;
(3)【拓展延伸】
在(2)的条件下,若是射线上任意一点,,求的长.
【答案】(1)图见解析;45
(2);理由见解析
(3)的长为2或6
【分析】(1)利用证明,据此求解即可;
(2)先证明,再证明得,然后再证明,据此求解即可;
(3)先证明,再证明得,从而,然后再证明可证结论成立.
【详解】(1)解:画出图形如图.
∵和都是等腰直角三角形,
∴,,,,
∴,
即,
∴,
∴,
故答案为:45;
(2)解:成立,
理由:∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴;
(3)解:当点D在线段上时,如图,
由(2)知,,
∴,
∴,
∴;
当点D在线段的延长线上时,如图,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,,,
∴,
∴.
综上可知,的长为2或6.
【点睛】本题考查了全等三角形的判定与性质,等腰三角形的性质,相似三角形的判定和性质等知识,证明是解(1)的关键,证明是解(2)(3)的关键.
51.【项目式学习】
项目主题:学科融合—用数学的眼光观察世界
项目背景:学习完相似三角形性质后,某学校科学小组的同学们尝试用数学的知识和方法来研究凸透镜成像规律.
项目素材:
素材一:凸透镜成像规律:( )表示凸透镜的焦距,()表示物体到凸透镜的距离,( )表示像到凸透镜的距离,规律如下表
物体到凸透镜距离u
像到凸透镜距离v
像的大小
像的正倒
缩小
倒立
等大
倒立
放大
倒立
与物同侧
放大
正立
素材二:透镜成像中,光路图的规律:通过透镜中心的光线不发生改变;平行于主光轴的光线经过折射后光线经过焦点.
项目任务:
(1)任务一:凸透镜的焦距为 ,蜡烛的高为 ,离透镜中心的距离是 时,请你利用所学的知识填空:①_________, ②_________,③ _________;
(2)任务二:某实验小组取焦距 为 的凸透镜,高度是 的蜡烛,设置物距时,测量蜡烛的成像的高 ,
①以为自变量,为因变量,写出与的关系式: ;
②当 时,随的增大而 (选填“增大”或“减小”)
(提示:可在平面直角坐标系中作出函数的图象,不计分).
【答案】(1),,;
(2)①;②减小
【分析】本题考查了,相似三角形的性质与判定,画反比例函数,反比例函数的性质
(1)任务一:①由矩形,得到的长,由,得到,即:,设,用含的代数式,表示出、,由,得到,解出,即可求解,
(2)任务二:①由,整理得到,根据描点法,画出函数图象,
②根据反比例函数的增减性,即可求解,
【详解】(1)解:任务一:①根据题意得:矩形,
∴,
根据题意得:与平行,
则,
∴,即:,
设,则,,
由题意得,
∴,
∴,即:,解得:,
∴,
故答案为:,,;.
(2)任务二:①依题意得:四边形为矩形,,
,
由任务一可知:,
,
即,
解得:;
②用描点法可得该函数的图象,如下图所示:
当当 时,随的增大而减小,
故答案为:减小.
52.如图①,在中,,在内作,其中点,分别在边,上,,过点作,垂足为点,且交于点.
(1)求证:;
(2)如图②,若是的中线,且,
①求证:;
②求的值.
【答案】(1)见解析
(2)①见解析;②
【分析】本题考查了三角形相似的判定和性质,正切函数的应用,平行线分线段成比例定理;
(1)证明,,可证;
(2)①根据,设,则,证明得出,由(1)可知,得出,即可得证;
②作,则,证明,根据平行线分线段成比例定理得出,进而得出,结合,即可求解.
【详解】(1)证明∵
∴.
∵,
∴,,
∴.
∵,
∴,
∴,
∴.
(2)解:∵,
设,则,
∵是的中线,
∴,
∵,
∴,
又∵
∴,
∴,
∴
由(1)可知,
∴,
∴,即
∴
即
②如图,作于点,
∵ ,
∴,
∴,
∴,
∴.
∵,,
∴,
∴,,
∵是的中线,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
又∵,即,
∴.
53.如图,在中,,以为直径的交于点D,交于点E,过D作于点F.
(1)求证:是的切线;
(2)若,,求的半径.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)如图所示,连接,,利用等腰三角形三线合一得到,证明出是的中位线,得到,进而得到,即可证明出是的切线;
(2)如图所示,连接,首先证明出,得到,然后代数求出,设,,表示出,然后在中利用勾股定理求出,得到,进而求解即可.
【详解】(1)证明:如图所示,连接,
∵是的直径
∴
∵
∴是等腰三角形
∴,即点D是的中点
∵点O是的中点
∴是的中位线
∴
∵
∴
∵点D在上,是半径
∴是的切线;
(2)解:如图所示,连接
∵是的直径
∴
∵
∴
∴
∴
∴
∴
∵
∴设,
∴
∴在中,
∴
∴
∴
∴
∴的半径是.
【点睛】此题考查了直径所对的圆周角是直角,切线的判定,三角形中位线的性质和判定,勾股定理,相似三角形的性质和判定等知识,解题的关键是正确作出辅助线求解.
54.如图,在四边形中,平分,,为的中点.
(1)求证:;
(2)求证:;
(3)若,,求的值.
【答案】(1)详见解析.
(2)详见解析.
(3).
【分析】本题考查了“内错角相等两直线平行”、角平分线的性质、“直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半”和相似三角形的判定及性质等知识点,理解并掌握以上知识点是解答本题的关键.
(1)先利用直角三角形斜边中线的性质得出,进而得出,根据角平分线性质得到,从而,再根据“内错角相等,两直线平行”即可得出结论;
(2)先根据角平分线得出,进而判断出,根据相似三角形性质即可得出结论.
(3)证,根据相似三角形性质可得:,即可得到.
【详解】(1)证明:∵在直角三角形中,为的中点,
∴,
∴,
∵平分,
∴,
∴,
∴ .
(2)证明:∵平分,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴ .
(3)解:由(1)可得,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴.
55.是的内接三角形,是的内心,连接交于点,连接、,根据内心的定义,我们很容易证明,根据题设回答以下问题.
(1)如图,若关于的对称点恰巧落在上,连接、,则的度数是________.
(2)如图,若点、、在一条直线上,且,,求的内心和外心之间的距离.
(3)如图,在()的条件下,是弦弦长线上的一个动点,连接交于点,若,是否为定值,若是定值,请求出这个定值;若不是定值,请说明理由.
【答案】(1);
(2)的内心和外心之间的距离;
(3)为定值,,理由见解析.
【分析】()根据题意得,又四边形是圆内接四边形,则,再通过即可求解;
()连接,过作于点,过作于点,设与交于点,则,再通过垂径定理得,设半径为,则,又是的内心,则,通过,求出,最后由线段和差即可求解;
()连接,,,,,设与交于点,证明是等边三角形,,在中,由勾股定理得,求出,,然后根据圆内接四边形和邻补角定义得出,然后证明,最后根据相似三角形的性质即可求解.
【详解】(1)解:∵关于的对称点恰巧落在圆上,
∴,
∵四边形是圆内接四边形,
∴,
∵,
∴,
故答案为:;
(2)解:如图,连接,过作于点,过作于点,设与交于点,
∵点、、在一条直线上,
∴,
∴,,
∴由勾股定理得:,
设半径为,
由勾股定理定理:,
∴,
∴,
∴,
∵是的内心,
∴,
∴,
∴,
∴的内心和外心之间的距离;
(3)解:为定值,,理由,
如图,连接,,,,,设与交于点,
由()得:,
∵是的内心,
∴平分,
∴,
∴,
∴,,
∴是等边三角形,,
∴,,,
∴,
∴在中,由勾股定理得:,
∴,
∴,
∴,
∵四边形是圆内接四边形,
∴,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴为定值,.
【点睛】本题考查了垂径定理,勾股定理,圆内接四边形的性质,三角形的内心和外心,圆周角定理,相似三角形的判定与性质,熟练掌握知识点的应用是解题的关键.
56.如图,点是以为直径的上一点,点是上一点且,过点作与点,延长交于点,连接交于点,连接,.
(1)求证:.
(2)求与的数量关系.
(3)若,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
(3)
【分析】(1)由直径所对的圆周角等于90度可得出,结合已知条件可得出,由同弧所对的圆周角相等可得出,等量代换可得出,再结合,即可证明 ;
(2)由相似三角形的性质可得出,推出,进而可得出;
(3)过点作于点,由已知条件可得出,进而可得,,得,,,设,则,结合勾股定理即可得出x的值,再利用勾股定理即可得出.
【详解】(1)证明:∵是的直径
∴,
∴
∵,
∴,
∴,
又∵,
∴,
又∵,
∴.
(2)解:∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
(3)解:过点作于点,
∴,
∴,,
∴,,
∴,,
∴,
∵,由(2)知,
∴,
∴,,
由(2)知,设,则,
∴,即,
解得:,
∴.
【点睛】本题主要考查了直径所对的圆周角等于90度,同弧所对的圆周角相等,相似三角形的判定以及性质,平行线截线段成比例以及勾股定理,掌握相关知识是解题的关键.
57.如图,已知是的直径,是的弦,点是外的一点,,垂足为点,与相交于点,连接,且,延长交的延长线于点.
(1)求证:是的切线;
(2)若半径为,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题主要考查了切线的判定,解题直角三角形,解题的关键是熟练掌握经过半径外端且垂直于半径的直线是圆的切线,以及解直角三角形的方法和步骤.
(1)根据,得出,进而得出,易得,根据,得出,则,即可求证是的切线;
(2)根据题意得,,结合正弦函数得出,,求出,则,根据勾股定理求出,进而求出,最后根据勾股定理即可求解.
【详解】(1)证明:连接,如图所示:
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,则,
∴,即,
∴是的切线;
(2)解:∵,,
∴,
∵半径为3,
∴,
∵是的切线,
∴,则,
∵,
∴,
,
∴,
∵,
∴,
∴,
根据勾股定理可得:,
∴,
∴,
∴根据勾股定理可得:.
58.图1是某学校教师办公楼的人脸识别考勤机(整个头部需在摄像头视角范围内才能被识别),其示意图如图2,摄像头A的仰角、俯角均为,摄像头高度,识别的最远水平距离.
(1)体育王老师的身高,头部高度为,若他正常站立,王老师能否在有效识别距离内被识别?请计算说明.
(2)数学张老师身高,头部高度为,若张老师正常站立被识别,则张老师离摄像头水平距离的最小值是多少?请计算说明
(精确到,参考数据,,)
【答案】(1)能,理由见解析
(2)张老师离摄像头水平距离的最小值约为
【分析】本题考查的是解直角三角形的应用,作出合适的辅助线构建直角三角形是解本题的关键;
(1)假定王老师站在考勤机前E处,头顶正好在仰角线上,过点E作的垂线分别交仰角、俯角线于点C,D,交水平线于点P,再利用锐角三角函数求解,再进一步可得结论;
(2)假定张老师站在考勤机前F处,头部下颌正好在俯角线上,过点F作的垂线分别交仰角、俯角线于点M,N,交水平线于点Q,再利用锐角三角函数求解,再进一步可得结论.
【详解】(1)解:王老师能在有效识别距离内被识别.
理由:假定王老师站在考勤机前E处,头顶正好在仰角线上,过点E作的垂线分别交仰角、俯角线于点C,D,交水平线于点P,
由题意,得,,
∴,
∵,,,
∴,
∴,
在中,,
∴,
∵,,
∴王老师能在有效识别距离内被识别;
(2)解:假定张老师站在考勤机前F处,头部下颌正好在俯角线上,过点F作的垂线分别交仰角、俯角线于点M,N,交水平线于点Q,
由题意,得,,
,
同(1),
∴,即整个头部在摄像头视角范围内,
在中,∵,,
∴,
∴,
答:张老师离摄像头水平距离的最小值约为.
59.材料阅读:
光从空气中射入水中时,传播方向发生了偏折,这种现象叫做光的折射,我们把入射角的正弦值和折射角的正弦值之比称为折射率,即,已知光线从空气进入水中时的折射率为.
问题解答:
如图,矩形为盛满水的水槽、一束光线从点P射向水面上的点O,折射后照到水槽底部的点Q.测得,,若P,O,C三点在同一条直线上,请依据相关材料回答以下问题:
(1)求的正弦值;
(2)求的长(结果精确到,参考数据:,,).
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)在中,利用锐角三角函数的定义求出的长,再根据已知易得:,从而根据对顶角相等可得;
(2)然后在中,根据锐角三角函数的定义可设,则,从而利用勾股定理进行计算可求出的长,最后利用线段的和差关系进行计算,即可解答.
本题考查了解直角三角形的应用,勾股定理,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.
【详解】(1)解:在中,,,
,
∵我们把入射角的正弦值和折射角的正弦值之比称为折射率,即,已知光线从空气进入水中时的折射率为.
∴,
;
(2)解:,
,
∴在中,,
设,则,
,
,
解得:,
,
,
答:的长约为.
60.综合与探究
【问题情境】
如图1,在矩形中,为对角线上的一动点(与点,不重合),,F分别是边,上的动点,且满足,连接.
【问题初探】
(1)当时,求证:.
【深入探究】
(2)当为锐角时,求证:.
【拓展运用】
(3)如图,当点与点重合时,以,为邻边作矩形,过点作于点.已知,,,求的长.
【答案】(1)见详解;(2)见详解;(3)
【分析】本题考查勾股定理,圆周角定理,三角函数,相似三角形的判定和性质,熟练掌握相似三角形的判定和性质是解题的关键;
(1)根据勾股定理可得,通过,进而求解;
(2)根据题意可得共圆,进而,即可求证;
(3)作于点,根据勾股定理求出的长度,证明,根据,求得的长度,进而求解;
【详解】(1)解: ,
,
,
,
,
,
;
(2),,
共圆,
,
,
,
,
,
,,
;
(3)作于点,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
故;
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
学科网(北京)股份有限公司
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