期末复习(易错题60题29个考点)-2024-2025学年九年级数学上学期期中期末考点归纳满分攻略讲练(浙教版)
2024-12-31
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2份
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92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 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 浙江省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.34 MB |
| 发布时间 | 2024-12-31 |
| 更新时间 | 2025-01-03 |
| 作者 | 广益数学 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-12-31 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/49699122.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
期末复习(易错题60题29个考点)
范围:九年级全册
一.二次函数的图象(共1小题)
1.函数y=与y=﹣kx2+k(k≠0)在同一平面直角坐标系中的图象可能是( )
A.B. C.D.
二.二次函数的性质(共1小题)
2.黄冈中学是百年名校,百年校庆上的焰火晚会令很多人记忆犹新.有一种焰火升高高度为h(m)与飞行时间t(s)的关系式是,若这种焰火在点燃升空后到最高处引爆,则从点火到引爆所需时间为 s;
三.二次函数图象与系数的关系(共3小题)
3.如图,已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,有下列5个结论:①abc>0;②b﹣a>c;③4a+2b+c>0;④3a>﹣c;⑤a+b>m(am+b)(m≠1的实数).其中正确结论的有( )
A.①②③ B.②③⑤ C.②③④ D.③④⑤
4.如图,抛物线y=ax2+bx+c的对称轴是直线x=﹣1.且过点(,0),有下列结论:①abc>0;②a﹣2b+4c=0;③25a﹣10b+4c=0;④3b+2c>0;⑤a﹣b≥m(am﹣b);其中所有正确的结论是 .(填写正确结论的序号)
5.记函数y=x2﹣6x﹣5a+3(﹣2≤x≤6)的图象为图形M,函数y=﹣x+4的图象为图形N,若M与N没有公共点,则a的取值范围是 .
四.二次函数的最值(共1小题)
6.如图,已知二次函数y=(x+1)2﹣4,当﹣2≤x≤2时,则函数y的最小值和最大值( )
A.﹣3和5 B.﹣4和5 C.﹣4和﹣3 D.﹣1和5
五.抛物线与x轴的交点(共3小题)
7.将二次函数y=x2﹣5x﹣6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,若直线y=2x+b与这个新图象有3个公共点,则b的值为( )
A.﹣或﹣12 B.﹣或2 C.﹣12或2 D.﹣或﹣12
8.已知函数y=(k﹣3)x2+2x+1的图象与x轴有交点,则k的取值范围是( )
A.k≤4且k≠3 B.k<4且k≠3 C.k<4 D.k≤4
9.如图,抛物线y=ax2与直线y=bx+c的两个交点分别为A(﹣2,4),B(1,1),则关于x的方程ax2﹣bx﹣c=0的解为( )
A.﹣4,3 B.﹣5,2 C.﹣2,1 D.﹣3,2
六.二次函数与不等式(组)(共3小题)
10.如图,直线y=x+m和抛物线y=x2+bx+c都经过点A(1,0)和B(3,2),不等式x2+bx+c>x+m的解集为 .
11.如图,已知顶点为(﹣3,﹣6)的抛物线y=ax2+bx+c经过点(﹣1,﹣4),下列结论:①b2>4ac;②ax2+bx+c≥﹣6;③若点(﹣2,m),(﹣5,n)在抛物线上,则m>n;④关于x的一元二次方程ax2+bx+c=﹣4的两根为﹣5和﹣1,其中正确的是 .
12.如图,一次函数y=mx+n的图象与二次函数y=ax2+bx+c的图象相交于点A(﹣1,d),B(3,e),则mx+n<ax2+bx+c解集是 .
七.二次函数的应用(共6小题)
13.如图,水池中心点O处竖直安装一水管,水管喷头喷出抛物线形水柱,喷头上下移动时,抛物线形水柱随之竖直上下平移,水柱落点与点O在同一水平面.安装师傅调试发现,喷头高2.5m时,水柱落点距O点2.5m;喷头高4m时,水柱落点距O点3m.那么喷头高 m时,水柱落点距O点4m.
14.如图,曲线AB是顶点为B,与y轴交于点A的抛物线y=﹣x2+4x+2的一部分,曲线BC是双曲线y=的一部分,由点C开始不断重复“A﹣B﹣C”的过程,形成一组波浪线,点P(2018,m)与Q(2025,n)均在该波浪线上,则mn= .
15.某公司生产A型活动板房成本是每个425元.图①表示A型活动板房的一面墙,它由长方形和抛物线构成,长方形的长AD=4m,宽AB=3m,抛物线的最高点E到BC的距离为4m.
(1)按如图①所示的直角坐标系,抛物线可以用y=kx2+m(k≠0)表示.求该抛物线的函数表达式;
(2)现将A型活动板房改造为B型活动板房.如图②,在抛物线与AD之间的区域内加装一扇长方形窗户FGMN,点G,M在AD上,点N,F在抛物线上,窗户的成本为50元/m2.已知GM=2m,求每个B型活动板房的成本是多少?(每个B型活动板房的成本=每个A型活动板房的成本+一扇窗户FGMN的成本)
(3)根据市场调查,以单价650元销售(2)中的B型活动板房,每月能售出100个,而单价每降低10元,每月能多售出20个.公司每月最多能生产160个B型活动板房.不考虑其他因素,公司将销售单价n(元)定为多少时,每月销售B型活动板房所获利润w(元)最大?最大利润是多少?
16.如图,小静和小林在玩沙包游戏,沙包(看成点)抛出后,在空中的运动轨迹可看作抛物线的一部分,小静和小林分别站在点O和点A处,测得OA距离为6m,若以点O为原点,OA所在直线为x轴,建立如图所示的平面直角坐标系,小林在距离地面1m的B处将沙包抛出,其运动轨迹为抛物线C1:y=a(x﹣3)2+2的一部分,小静恰在点C(0,c)处接住,然后跳起将沙包回传,其运动轨迹为抛物线C2:的一部分.
(1)抛物线C1的最高点坐标为 ;
(2)求a,c的值;
(3)小林在x轴上方1m的高度上,且到点A水平距离不超过1m的范围内可以接到沙包,若小林成功接到小静的回传沙包,则n的整数值可为 .
17.某厂家生产一种新型电子产品,制造时每件的成本为40元,通过试销发现,销售量y(万件)与销售单价x(元)之间符合一次函数关系,其图象如图所示.
(1)求y与x的函数关系式;
(2)物价部门规定:这种电子产品销售单价不得超过每件80元,那么,当销售单价x定为多少元时,厂家每月获得的利润(w)最大?最大利润是多少?
18.一大型商场经营某种品牌商品,该商品的进价为每件30元,根据市场调查发现,该商品每周的销售量y(件)与售价x(元/件)(x为正整数)之间满足一次函数关系,下表记录的是某三周的有关数据:
x(元/件)
40
50
60
y(件)
10000
9500
9000
(1)求y与x的函数关系式(不求自变量的取值范围);
(2)在销售过程中要求销售单价不低于成本价,且不高于150元/件.若某一周该商品的销售量不少于6000件,求这一周该商场销售这种商品获得的最大利润和售价分别为多少元?
(3)抗疫期间,该商场这种商品售价不大于150元/件时,每销售一件商品便向某慈善机构捐赠m元(10≤m≤60),捐赠后发现,该商场每周销售这种商品的利润仍随售价的增大而增大.请求出m的取值范围.
八.二次函数综合题(共6小题)
19.如图所示,抛物线y=x2+bx+c经过A、B两点,A、B两点的坐标分别为(﹣1,0)、(0,﹣3).
(1)求抛物线的函数解析式;
(2)点E为抛物线的顶点,点C为抛物线与x轴的另一交点,点D为y轴上一点,且DC=DE,求出点D的坐标;
(3)在第二问的条件下,在直线DE上存在点P,使得以C、D、P为顶点的三角形与△DOC相似,请你直接写出所有满足条件的点P的坐标.
20.如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+bx+c交x轴于点A(﹣4,0)、B(2,0),交y轴于点C(0,6),在y轴上有一点E(0,﹣2),连接AE.
(1)求二次函数的表达式;
(2)若点D为抛物线在x轴负半轴上方的一个动点,求△ADE面积的最大值;
(3)抛物线对称轴上是否存在点P,使△AEP为等腰三角形?若存在,请直接写出所有P点的坐标,若不存在,请说明理由.
21.如图,抛物线y=ax2+x+c(a≠0)与x轴相交于点A(﹣1,0)和点B,与y轴相交于点C(0,3),作直线BC.
(1)求抛物线的解析式;
(2)在直线BC上方的抛物线上存在点D,使∠DCB=2∠ABC,求点D的坐标;
(3)在(2)的条件下,点F的坐标为(0,),点M在抛物线上,点N在直线BC上.当以D,F,M,N为顶点的四边形是平行四边形时,请直接写出点N的坐标.
22.如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴正半轴交于点A(4,0),与y轴交于点B(0,2),点C在该抛物线上且在第一象限.
(1)求该抛物线的表达式;
(2)将该抛物线向下平移m个单位,使得点C落在线段AB上的点D处,当AD=3BD时,求m的值;
(3)连接BC,当∠CBA=2∠BAO时,求点C的坐标.
23.如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2+bx﹣4与x轴交于A,B两点(B在A的右侧),与y轴交于点C,已知OA=1,OB=4OA,连接BC.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,点P为BC下方抛物线上一动点,连接BP、CP,当S△BCP=S△BOC时,求点P的坐标;
(3)如图2,点N为线段OC上一点,求AN+CN的最小值.
24.如图,抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A(﹣3,0),B(1,0)两点,与y轴交于点C,连接AC,BC,点P是直线AC下方抛物线上的一个动点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)连接AP,CP,设P点的横坐标为m,△ACP的面积为S,求S与m的函数关系式;
(3)试探究:过点P作BC的平行线1,交线段AC于点D,在直线l上是否存在点E,使得以点D,C,B,E为顶点的四边形为菱形,若存在,请直接写出点E的坐标,若不存在,请说明理由.
九.几何体的展开图(共1小题)
25.如图,已知BC是圆柱的底面直径,AB是圆柱的高,在圆柱的侧面上,过点A、C嵌有一圈路径最短的金属丝,现将圆柱侧面沿AB剪开,若展开图中,金属丝与底面周长围成的图形的面积是5πcm2,该圆柱的侧面积是 cm2.
一十.展开图折叠成几何体(共1小题)
26.已知图1的小正方形和图2中所有的小正方形都全等,将图1的小正方形安放在图2中的①、②、③、④的其中某一个位置,放置后所组成的图形是不能围成一个正方体的.那么安放的位置是( )
A.① B.② C.③ D.④
一十一.专题:正方体相对两个面上的文字(共2小题)
27.如图,在一个正方形盒子的六面上写有“祝、母、校、更、美、丽”六个汉字,其中“祝”与“更”,“母”与“美”在相对的面上,则这个盒子的展开图(不考虑文字方向)不可能的是( )
A. B.
C. D.
28.如图1,将正方体骰子放置于水平桌面上(相对面上的点数分别为1和6,2和5,3和4),在图2中,将骰子向右翻滚90°,然后在桌面上按顺时针方向旋转90°,则完成一次变换.若骰子的初始位置为图1所示的状态,那么按上述规则连续完成2017次变换后,骰子朝上一面的点数是( )
A.6 B.5 C.3 D.1
一十二.圆内接四边形的性质(共1小题)
29.如图,四边形ABCD内接于⊙O,如果它的一个外角∠DCE=64°,那么∠BOD=( )
A.128° B.100° C.64° D.32°
一十三.点与圆的位置关系(共1小题)
30.如图,点A,B的坐标分别为A(2,0),B(0,2),点C为坐标平面内一点,BC=1,点M为线段AC的中点,连接OM,则OM的最大值为( )
A.+1 B.+ C.2+1 D.2﹣
一十四.切线的性质(共4小题)
31.如图,P是抛物线y=x2﹣4x+3上的一点,以点P为圆心、1个单位长度为半径作⊙P,当⊙P与直线y=0相切时,点P的坐标为 .
32.如图,PA,PB是⊙O的两条切线,切点分别为A,B.连接OA,OB,AB,PO,PO与AB交于点C.若∠APB=60°,OC=1,则△PAB的周长为 .
33.已知点M(2.0),⊙M的半径为1,OA切⊙M于点A,点P为⊙M上的动点,当P的坐标为 时,△POA是等腰三角形.
34.如图1,AB为⊙O的直径,C为⊙O上一点,作AD⊥CD,垂足为D.
(1)若直线CD与⊙O相切于点C,求证:△ADC∽△ACB;
(2)如果把直线CD向下平行移动,如图2,直线CD交⊙O于C、G两点,若题目中的其他条件不变,tan∠DAC=,AB=10,求圆心O到GB的距离OH的长.
一十五.切线的判定与性质(共2小题)
35.如图所示,在平面直角坐标系xOy中,⊙A半径为3,且点A的坐标为(5,0),将⊙A沿x轴的负方向平移,使⊙A与y轴相切,则平移的距离为( )
A.2 B.5 C.8 D.2或8
36.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,在AC上取一点D,以AD为直径作⊙O,与AB相交于点E,作线段BE的垂直平分线MN交BC于点N,连接EN.
(1)求证:EN是⊙O的切线;
(2)若AC=3,BC=4,⊙O的半径为1.求线段EN与线段AE的长.
一十六.三角形的内切圆与内心(共1小题)
37.如图,把Rt△OAB置于平面直角坐标系中,点A的坐标为(0,4),点B的坐标为(3,0),点P是Rt△OAB内切圆的圆心.将Rt△OAB沿x轴的正方向作无滑动滚动,使它的三边依次与x轴重合,第一次滚动后圆心为P1,第二次滚动后圆心为P2,…,依此规律,第2020次滚动后,Rt△OAB内切圆的圆心P2020的坐标是 .
一十七.扇形面积的计算(共1小题)
38.如图,AB为半圆O的直径,C为AO的中点,CD⊥AB交半圆于点D,以C为圆心,CD为半径画弧交AB于E点,若AB=4,则图中阴影部分的面积是( )
A. B. C. D.
一十八.旋转的性质(共4小题)
39.如图,在正方形ABCD中,AB=4,E为AB边上一点,点F在BC边上,且BF=1,将点E绕着点F顺时针旋转90°得到点G,连接DG,则DG的长的最小值为( )
A.2 B.2 C.3 D.
40.如图,在△ABC中,AB=6,将△ABC绕点B按逆时针方向旋转30°后得到△A1BC1,则阴影部分的面积为 .
41.如图,长方形ABCD中AB=2,BC=4,正方形AEFG的边长为1.正方形AEFG绕点A旋转的过程中,线段CF的长的最小值为 .
42.阅读下面材料,并解决问题:
(1)如图①等边△ABC内有一点P,若点P到顶点A、B、C的距离分别为3,4,5,求∠APB的度数.
为了解决本题,我们可以将△ABP绕顶点A旋转到△ACP′处,此时△ACP′≌△ABP,这样就可以利用旋转变换,将三条线段PA、PB、PC转化到一个三角形中,从而求出∠APB= ;
(2)基本运用
请你利用第(1)题的解答思想方法,解答下面问题
已知如图②,△ABC中,∠CAB=90°,AB=AC,E、F为BC上的点且∠EAF=45°,求证:EF2=BE2+FC2;
(3)能力提升
如图③,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=1,∠ABC=30°,点O为Rt△ABC内一点,连接AO,BO,CO,且∠AOC=∠COB=∠BOA=120°,求OA+OB+OC的值.
一十九.平行线分线段成比例(共1小题)
43.如图,直线l1∥l2∥l3,直线AC分别交l1,l2,l3于点A,B,C,直线DF分别交l1,l2,l3于点D,E,F,AC与DF相交于点G,且AG=2,GB=1,BC=5,则的值为( )
A. B.2 C. D.
二十.相似三角形的判定(共2小题)
44.如图,在△ABC中,AB=8cm,BC=16cm,动点P从点A开始沿AB边运动,速度为2cm/s;动点Q从点B开始沿BC边运动,速度为4cm/s;如果P、Q两动点同时运动,那么何时△QBP与△ABC相似?
45.如图,在等腰△ABC中,AB=AC=10cm,BC=16cm.点D由点A出发沿AB方向向点B匀速运动,同时点E由点B出发沿BC方向向点C匀速运动,它们的速度均为1cm/s.连接DE,设运动时间为t(s)(0<t<10),解答下列问题:
(1)当t为何值时,△BDE的面积为7.5cm2;
(2)在点D,E的运动中,是否存在时间t,使得△BDE与△ABC相似?若存在,请求出对应的时间t;若不存在,请说明理由.
二十一.相似三角形的判定与性质(共1小题)
46.如图,在△ABC中,BC=120,高AD=60,正方形EFGH一边在BC上,点E,F分别在AB,AC上,AD交EF于点N,则AN的长为( )
A.15 B.20 C.25 D.30
二十二.锐角三角函数的定义(共1小题)
47.如图,在网格中,小正方形的边长均为1,点A、B、O都在格点上,则∠OAB的正弦值是 .
二十三.解直角三角形的应用(共3小题)
48.学科综合
我们在物理学科中学过:光线从空气射入水中会发生折射现象(如图1),我们把n=称为折射率(其中α代表入射角,β代表折射角).
观察实验
为了观察光线的折射现象,设计了图2所示的实验,即通过细管MN可以看见水底的物块C,但不在细管MN所在直线上,图3是实验的示意图,四边形ABFE为矩形,点A,C,B在同一直线上,测得BF=12cm,DF=16cm.
(1)求入射角α的度数.
(2)若BC=7cm,求光线从空气射入水中的折射率n.(参考数据:,,)
49.图①是某小区折叠道闸的实景图,图②是其工作示意图,道闸由垂直于地面的立柱AB,CD和折叠杆“AE﹣EF”组成,其中AB=CD=1.2m,AB,CD之间的水平距离BD=2.5m,AE=1.5m.道闸工作时,折叠杆“AE﹣EF”可绕点A在一定范围内转动,张角为∠BAE(90°≤∠BAE≤150°),同时杆EF始终与地面BD保持平行.(参考数据:≈1.414,≈1.732)
(1)当张角∠BAE为135°时,求杆EF与地面BD之间的距离(结果精确到0.01m);
(2)试通过计算判断宽度为1.8m,高度为2.45m的小型厢式货车能否正常通过此道闸?
50.如图1,图2分别是网上某种型号拉杆箱的实物图与示意图,根据商品介绍,获得了如下信息:滑杆DE、箱长BC、拉杆AB的长度都相等,即DE=BC=AB,点B、F在线段AC上,点C在DE上,支杆DF=40cm,CE:CD=1:4,∠DCF=45°,∠CDF=37°.
请根据以上信息,解决下列问题:
(1)求滑竿DE的长度;
(2)求拉杆端点A到水平滑杆ED的距离(结果精确到0.1).参考数据:sin37°≈,cos37°≈,tan37°≈,≈1.414.
二十四.解直角三角形的应用-坡度坡角问题(共1小题)
51.如图,先锋村准备在坡角为α的山坡上栽树,要求相邻两树之间的水平距离为5米,那么这两树在坡面上的距离AB为( )
A.5cosα B. C.5sinα D.
二十五.解直角三角形的应用-仰角俯角问题(共5小题)
52.在一次综合实践活动中,某小组对一建筑物进行测量.如图,在山坡坡脚C处测得该建筑物顶端B的仰角为60°,沿山坡向上走20m到达D处,测得建筑物顶端B的仰角为30°.已知山坡坡度i=3:4,即tanθ=,请你帮助该小组计算建筑物的高度AB.
(结果精确到0.1m,参考数据:≈1.732)
53.如图,某校无人机兴趣小组为测量教学楼的高度,在操场上展开活动.此时无人机在离地面30m的D处,操控者从A处观测无人机D的仰角为30°,无人机D测得教学楼BC顶端点C处的俯角为37°,又经过人工测量测得操控者A和教学楼BC之间的距离AB为60m,点A,B,C,D都在同一平面上.
(1)求此时无人机D与教学楼BC之间的水平距离BE的长度(结果保留根号);
(2)求教学楼BC的高度(结果取整数)(参考数据:≈1.73,sin37°≈0.60,cos37°≈0.80,tan37°≈0.75).
54.《海岛算经》是中国古代测量术的代表作,原名《重差》.这本著作建立起了从直接测量向间接测量的桥梁.直至近代,重差测量法仍有借鉴意义.
如图2,为测量海岛上一座山峰AH的高度,直立两根高2米的标杆BC和DE,两杆间距BD相距6米,D、B、H三点共线.从点B处退行到点F,观察山顶A,发现A、C、F三点共线,且仰角为45°;从点D处退行到点G,观察山顶A,发现A、E、G三点共线,且仰角为30°.(点F、G都在直线HB上)
(1)求FG的长(结果保留根号);
(2)山峰高度AH的长(结果精确到0.1米).(参考数据:≈1.41,≈1.73)
55.我省某通信公司准备逐步在浮山上建设5G基站.如图,某处斜坡CB的坡度(或坡比)为i=1:2.4,通讯塔AB垂直于水平地面,在C处测得塔顶A的仰角为45°,在D处测得塔顶A的仰角为53°,斜坡路段CD长26米.
(1)求点D到水平地面CQ的距离.
(2)求通讯塔AB的高度.(参考数据:sin53°≈,cos53°≈,tan53°≈)
56.小王同学学习了锐角三角函数后,通过观察广场的台阶与信号塔之间的相对位置,他认为利用台阶的可测数据与在点A、B处测出点D的仰角度数,可以求出信号塔DE的高.如图,AB的长为5米,高BC为3米.他在点A处测得点D的仰角为45°,在点B处测得点D的仰角为38.7°.A、B、C、D、E在同一平面内.设塔DE的高度为x米.
(1)用含有x的式子表示线段CE的长: 米;
(2)你认为小王同学能求出信号塔DE的高吗?若能,请求出信号塔DE的高;若不能,请说明理由.(参考数据:sin38.7°≈0.625,cos38.7°≈0.780,tan38.7°≈0.80,结果保留整数)
二十六.解直角三角形的应用-方向角问题(共1小题)
57.为了增强学生体质、锤炼学生意志,某校组织一次定向越野拉练活动.如图,A点为出发点,途中设置两个检查点,分别为B点和C点,行进路线为A→B→C→A.B点在A点的南偏东25°方向3km处,C点在A点的北偏东80°方向,行进路线AB和BC所在直线的夹角∠ABC为45°.
(1)求行进路线BC和CA所在直线的夹角∠BCA的度数;
(2)求检查点B和C之间的距离(结果保留根号).
二十七.简单组合体的三视图(共1小题)
58.如图是一个空心圆柱体,其主视图是( )
A. B. C. D.
二十八.由三视图判断几何体(共1小题)
59.用大小和形状完全相同的小正方体木块搭成一个几何体,使得它的正视图和俯视图如图所示,则搭成这样的一个几何体至少需要小正方体木块的个数为( )
A.22个 B.19个 C.16个 D.13个
二十九.平行投影(共1小题)
60.春分时日,小明上午9:00出去,测量了自己的影长,出去一段时间后回来时,发现这时的影长和上午出去时的影长一样长,则小明出去的时间大约为 小时.
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期末复习(易错题60题29个考点)
范围:九年级全册
一.二次函数的图象(共1小题)
1.函数y=与y=﹣kx2+k(k≠0)在同一平面直角坐标系中的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解答】解:解法一:由解析式y=﹣kx2+k可得:抛物线对称轴x=0;
A、由双曲线的两支分别位于二、四象限,可得k<0,则﹣k>0,抛物线开口方向向上、抛物线与y轴的交点为y轴的负半轴上;本图象与k的取值相矛盾,故A错误;
B、由双曲线的两支分别位于一、三象限,可得k>0,则﹣k<0,抛物线开口方向向下、抛物线与y轴的交点在y轴的正半轴上,本图象符合题意,故B正确;
C、由双曲线的两支分别位于一、三象限,可得k>0,则﹣k<0,抛物线开口方向向下、抛物线与y轴的交点在y轴的正半轴上,本图象与k的取值相矛盾,故C错误;
D、由双曲线的两支分别位于一、三象限,可得k>0,则﹣k<0,抛物线开口方向向下、抛物线与y轴的交点在y轴的正半轴上,本图象与k的取值相矛盾,故D错误.
解法二:
①k>0,双曲线在一、三象限,﹣k<0,抛物线开口向下,顶点在y轴正半轴上,选项B符合题意;
②K<0时,双曲线在二、四象限,﹣k>0,抛物线开口向上,顶点在y轴负半轴上,选项B符合题意;
故选:B.
二.二次函数的性质(共1小题)
2.黄冈中学是百年名校,百年校庆上的焰火晚会令很多人记忆犹新.有一种焰火升高高度为h(m)与飞行时间t(s)的关系式是,若这种焰火在点燃升空后到最高处引爆,则从点火到引爆所需时间为 4 s;
【答案】见试题解答内容
【解答】解:根据题意得焰火引爆处为抛物线的顶点处,顶点处的横坐标即代表从点火到引爆所需时间,
则t=﹣20×=4s,
故答案为4s.
三.二次函数图象与系数的关系(共3小题)
3.如图,已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,有下列5个结论:①abc>0;②b﹣a>c;③4a+2b+c>0;④3a>﹣c;⑤a+b>m(am+b)(m≠1的实数).其中正确结论的有( )
A.①②③ B.②③⑤ C.②③④ D.③④⑤
【答案】B
【解答】解:①∵对称轴在y轴的右侧,
∴ab<0,
由图象可知:c>0,
∴abc<0,
故①不正确;
②当x=﹣1时,y=a﹣b+c<0,
∴b﹣a>c,
故②正确;
③由对称知,当x=2时,函数值大于0,即y=4a+2b+c>0,
故③正确;
④∵x=﹣=1,
∴b=﹣2a,
∵a﹣b+c<0,
∴a+2a+c<0,
3a<﹣c,
故④不正确;
⑤当x=1时,y的值最大.此时,y=a+b+c,
而当x=m时,y=am2+bm+c,
所以a+b+c>am2+bm+c(m≠1),
故a+b>am2+bm,即a+b>m(am+b),
故⑤正确.
故②③⑤正确.
故选:B.
4.如图,抛物线y=ax2+bx+c的对称轴是直线x=﹣1.且过点(,0),有下列结论:①abc>0;②a﹣2b+4c=0;③25a﹣10b+4c=0;④3b+2c>0;⑤a﹣b≥m(am﹣b);其中所有正确的结论是 ①③⑤ .(填写正确结论的序号)
【答案】见试题解答内容
【解答】解:由抛物线的开口向下可得:a<0,
根据抛物线的对称轴在y轴左边可得:a,b同号,所以b<0,
根据抛物线与y轴的交点在正半轴可得:c>0,
∴abc>0,故①正确;
直线x=﹣1是抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的对称轴,所以﹣=﹣1,可得b=2a,
a﹣2b+4c=a﹣4a+4c=﹣3a+4c,
∵a<0,
∴﹣3a>0,
∴﹣3a+4c>0,
即a﹣2b+4c>0,故②错误;
∵抛物线y=ax2+bx+c的对称轴是直线x=﹣1.且过点(,0),
∴抛物线与x轴的另一个交点坐标为(,0),
当x=﹣时,y=0,即,
整理得:25a﹣10b+4c=0,故③正确;
∵b=2a,
∴25a﹣20a+4c=0,
∴5a+4c=0,即c=﹣a;
∵b=2a,a+b+c<0,
∴,
即3b+2c<0,故④错误;
由二次函数的性质可知,当x=﹣1时,y取最大值,
∴对任意﹣m的值,满足a﹣b+c≥am2﹣bm+c,
整理得,a﹣b≥m(am﹣b);
故⑤正确;
故答案为:①③⑤.
5.记函数y=x2﹣6x﹣5a+3(﹣2≤x≤6)的图象为图形M,函数y=﹣x+4的图象为图形N,若M与N没有公共点,则a的取值范围是 或 .
【答案】见试题解答内容
【解答】解:∵函数y=x2﹣6x﹣5a+3(﹣2≤x≤6)的图象为图形M,
函数y=﹣x+4的图象为图形N,若M与N没有公共点,
∴①Δ<0,
∴x2﹣6x﹣5a+3=﹣x+4
∴x2﹣5x﹣5a﹣1=0
△=25+20a+4=20a+29
∴20a+29<0解得a<﹣;
②当x=﹣2时,代入函数y=﹣x+4,得y=6,
代入函数y=x2﹣6x﹣5a+3,得y=﹣5a+19,
当﹣2≤x≤6时,﹣5a+19<6,解得a>;
③当x=6时,代入函数y=﹣x+4,得y=﹣2,
代入函数y=x2﹣6x﹣5a+3,得y=﹣5a+3,
当﹣2≤x≤6时,﹣5a+3<﹣2,解得a>1.
所以综上a>.
则a的取值范围是a>或a<﹣.
故答案为:a>或a<﹣.
四.二次函数的最值(共1小题)
6.如图,已知二次函数y=(x+1)2﹣4,当﹣2≤x≤2时,则函数y的最小值和最大值( )
A.﹣3和5 B.﹣4和5 C.﹣4和﹣3 D.﹣1和5
【答案】B
【解答】解:∵二次函数y=(x+1)2﹣4,
对称轴是:x=﹣1
∵a=1>0,
∴x>﹣1时,y随x的增大而增大,x<﹣1时,y随x的增大而减小,
由图象可知:在﹣2≤x≤2内,x=2时,y有最大值,y=(2+1)2﹣4=5,
x=﹣1时y有最小值,是﹣4,
故选:B.
五.抛物线与x轴的交点(共3小题)
7.将二次函数y=x2﹣5x﹣6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,若直线y=2x+b与这个新图象有3个公共点,则b的值为( )
A.﹣或﹣12 B.﹣或2 C.﹣12或2 D.﹣或﹣12
【答案】A
【解答】解:如图所示,过点B的直线y=2x+b与新图象有三个公共点,将直线向下平移到恰在点C处相切,此时与新图象也有三个公共点,
令y=x2﹣5x﹣6=0,解得:x=﹣1或6,即点B坐标(6,0),
将一次函数与二次函数表达式联立得:x2﹣5x﹣6=2x+b,整理得:x2﹣7x﹣6﹣b=0,
Δ=49﹣4(﹣6﹣b)=0,解得:b=﹣,
当一次函数过点B时,将点B坐标代入:y=2x+b得:0=12+b,解得:b=﹣12,
综上,直线y=2x+b与这个新图象有3个公共点,则b的值为﹣12或﹣;
故选:A.
8.已知函数y=(k﹣3)x2+2x+1的图象与x轴有交点,则k的取值范围是( )
A.k≤4且k≠3 B.k<4且k≠3 C.k<4 D.k≤4
【答案】D
【解答】解:当k=3时,函数y=2x+1是一次函数,它的图象与x轴有一个交点;
当k≠3,函数y=(k﹣3)x2+2x+1是二次函数,
当22﹣4(k﹣3)≥0,
k≤4
即k≤4时,函数的图象与x轴有交点.
综上k的取值范围是k≤4.
故选:D.
9.如图,抛物线y=ax2与直线y=bx+c的两个交点分别为A(﹣2,4),B(1,1),则关于x的方程ax2﹣bx﹣c=0的解为( )
A.﹣4,3 B.﹣5,2 C.﹣2,1 D.﹣3,2
【答案】C
【解答】解:把B(1,1)代入y=ax2,
得a=1,
把A(﹣2,4),B(1,1)代入y=bx+c,
得,
解得:,
关于x的方程化为x2+x﹣2=0,
(x+2)(x﹣1)=0,
x1=﹣2,x2=1,
故选:C.
六.二次函数与不等式(组)(共3小题)
10.如图,直线y=x+m和抛物线y=x2+bx+c都经过点A(1,0)和B(3,2),不等式x2+bx+c>x+m的解集为 x<1或x>3 .
【答案】见试题解答内容
【解答】解:∵直线y=x+m和抛物线y=x2+bx+c都经过点A(1,0)和B(3,2),
∴根据图象可知,不等式x2+bx+c>x+m 的解集为x<1或x>3;
故答案为:x<1或x>3.
11.如图,已知顶点为(﹣3,﹣6)的抛物线y=ax2+bx+c经过点(﹣1,﹣4),下列结论:①b2>4ac;②ax2+bx+c≥﹣6;③若点(﹣2,m),(﹣5,n)在抛物线上,则m>n;④关于x的一元二次方程ax2+bx+c=﹣4的两根为﹣5和﹣1,其中正确的是 ①②④ .
【答案】见试题解答内容
【解答】解:由图象知,抛物线与x轴有两个不同的交点,只是左边那个没画出来而已,
从而由二次函数与一元二次方程的关系可知,Δ=b2﹣4ac>0,从而b2>4ac,故①正确;
已知该抛物线是开口向上,顶点为(﹣3,﹣6),故ax2+bx+c≥﹣6正确,从而②正确;
由抛物线的对称轴为x=﹣3,点(﹣2,m),(﹣5,n)在抛物线上,则点(﹣2,m)离对称轴的距离为1,而点(5,n)离抛物线的距离为2,开口向上时,离对称轴越远,函数值越大,从而m<n,故③错误;
由图象可知,x=﹣1为关于x的一元二次方程ax2+bx+c=﹣4的一个根,由二次函数的对称性,可知﹣5为另一个根,从而④正确;、
综上,正确的是①②④.
故答案为:①②④.
12.如图,一次函数y=mx+n的图象与二次函数y=ax2+bx+c的图象相交于点A(﹣1,d),B(3,e),则mx+n<ax2+bx+c解集是 ﹣1<x<3 .
【答案】﹣1<x<3.
【解答】解:mx+n<ax2+bx+c体现在图象上就是一次函数y=mx+n的图象在二次函数y=ax2+bx+c的图象的下方.
由图知,图象在点A,B之间,
∴﹣1<x<3.
故答案为:﹣1<x<3.
七.二次函数的应用(共6小题)
13.如图,水池中心点O处竖直安装一水管,水管喷头喷出抛物线形水柱,喷头上下移动时,抛物线形水柱随之竖直上下平移,水柱落点与点O在同一水平面.安装师傅调试发现,喷头高2.5m时,水柱落点距O点2.5m;喷头高4m时,水柱落点距O点3m.那么喷头高 8 m时,水柱落点距O点4m.
【答案】8.
【解答】解:由题意可知,在调整喷头高度的过程中,水柱的形状不发生变化,
当喷头高2.5m时,可设y=ax2+bx+2.5,
将(2.5,0)代入解析式得出6.25a+2.5b+2.5=0,
整理得2.5a+b+1=0①;
喷头高4m时,可设y=ax2+bx+4;
将(3,0)代入解析式得9a+3b+4=0②,
联立可求出a=﹣,b=,
设喷头高为h时,水柱落点距O点4m,
∴此时的解析式为y=﹣x2+x+h,
将(4,0)代入可得﹣×42+×4+h=0,
解得h=8.
故答案为:8.
14.如图,曲线AB是顶点为B,与y轴交于点A的抛物线y=﹣x2+4x+2的一部分,曲线BC是双曲线y=的一部分,由点C开始不断重复“A﹣B﹣C”的过程,形成一组波浪线,点P(2018,m)与Q(2025,n)均在该波浪线上,则mn= 24 .
【答案】见试题解答内容
【解答】解:由图可得,A,C之间的水平距离为6,
2018÷6=336…2,
由抛物线y=﹣x2+4x+2可得,顶点B(2,6),即A,B之间的水平距离为2,
∴点P'、点B离x轴的距离相同,都为6,即点P的纵坐标m=6,
由抛物线解析式可得AO=2,即点C的纵坐标为2,
∴C(6,2),
∴k=2×6=12,
∴双曲线解析式为y=,
2025﹣2018=7,故点Q与点P的水平距离为7,
∵点P'、Q“之间的水平距离=(2+7)﹣(2+6)=1,
∴点Q“的横坐标=2+1=3,
∴在y=中,令x=3,则y=4,
∴点Q“、点Q'离x轴的距离相同,都为4,即点Q的纵坐标n=4,
∴mn=6×4=24,
故答案为:24.
15.某公司生产A型活动板房成本是每个425元.图①表示A型活动板房的一面墙,它由长方形和抛物线构成,长方形的长AD=4m,宽AB=3m,抛物线的最高点E到BC的距离为4m.
(1)按如图①所示的直角坐标系,抛物线可以用y=kx2+m(k≠0)表示.求该抛物线的函数表达式;
(2)现将A型活动板房改造为B型活动板房.如图②,在抛物线与AD之间的区域内加装一扇长方形窗户FGMN,点G,M在AD上,点N,F在抛物线上,窗户的成本为50元/m2.已知GM=2m,求每个B型活动板房的成本是多少?(每个B型活动板房的成本=每个A型活动板房的成本+一扇窗户FGMN的成本)
(3)根据市场调查,以单价650元销售(2)中的B型活动板房,每月能售出100个,而单价每降低10元,每月能多售出20个.公司每月最多能生产160个B型活动板房.不考虑其他因素,公司将销售单价n(元)定为多少时,每月销售B型活动板房所获利润w(元)最大?最大利润是多少?
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)∵长方形的长AD=4m,宽AB=3m,抛物线的最高点E到BC的距离为4m.
∴OH=AB=3,
∴EO=EH﹣OH=4﹣3=1,
∴E(0,1),D(2,0),
∴该抛物线的函数表达式为:y=kx2+1,
把点D(2,0)代入,得k=﹣,
∴该抛物线的函数表达式为:y=﹣x2+1;
(2)∵GM=2,
∴OM=OG=1,
∴当x=1时,y=,
∴N(1,),
∴MN=,
∴S矩形MNFG=MN•GM=×2=,
∴每个B型活动板房的成本是:
425+×50=500(元).
答:每个B型活动板房的成本是500元;
(3)根据题意,得
w=(n﹣500)[100+]
=﹣2(n﹣600)2+20000,
∵每月最多能生产160个B型活动板房,
∴100+≤160,
解得n≥620,
∵﹣2<0,
∴n≥620时,w随n的增大而减小,
∴当n=620时,w有最大值为19200元.
答:公司将销售单价n(元)定为620元时,每月销售B型活动板房所获利润w(元)最大,最大利润是19200元.
16.如图,小静和小林在玩沙包游戏,沙包(看成点)抛出后,在空中的运动轨迹可看作抛物线的一部分,小静和小林分别站在点O和点A处,测得OA距离为6m,若以点O为原点,OA所在直线为x轴,建立如图所示的平面直角坐标系,小林在距离地面1m的B处将沙包抛出,其运动轨迹为抛物线C1:y=a(x﹣3)2+2的一部分,小静恰在点C(0,c)处接住,然后跳起将沙包回传,其运动轨迹为抛物线C2:的一部分.
(1)抛物线C1的最高点坐标为 (3,2) ;
(2)求a,c的值;
(3)小林在x轴上方1m的高度上,且到点A水平距离不超过1m的范围内可以接到沙包,若小林成功接到小静的回传沙包,则n的整数值可为 4或5 .
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)由题意,∵抛物线C1:y=a(x﹣3)2+2,
∴抛物线 C1 的最高点坐标为的(3,2).
故答案为:(3,2).
(2)由题得,B(6,1).
将B(6,1)代入抛物线C1:y=a(x﹣3)2+2,
∴.
∴抛物线C1:y=﹣(x﹣3)2+2.
∴当x=0时,y=c=1.
(3)∵小林在x轴上方1m的高度上,且到点A水平距离不超过1m的范围内可以接到沙包,
∴此时,点B的坐标范围是(5,1)~(7,1),
当经过(5,1)时,1=﹣×25+×5+1+1,
解得:n=.
当经过(7,1)时,1=﹣×49+×7+1+1,
解得:n=,
∴≤n≤,
∵n为整数,
∴符合条件的n的整数值为4和5.
故答案为:4或5.
17.某厂家生产一种新型电子产品,制造时每件的成本为40元,通过试销发现,销售量y(万件)与销售单价x(元)之间符合一次函数关系,其图象如图所示.
(1)求y与x的函数关系式;
(2)物价部门规定:这种电子产品销售单价不得超过每件80元,那么,当销售单价x定为多少元时,厂家每月获得的利润(w)最大?最大利润是多少?
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)设y与x的函数关系式为y=kx+b(k≠0),
∵函数图象经过点(40,200)和点(60,160),
∴,解得:,
∴y与x的函数关系式为y=﹣2x+280.
(2)由题意得:w=(x﹣40)(﹣2x+280)=﹣2x2+360x﹣11200=﹣2(x﹣90)2+5000.
∵试销期间销售单价不低于成本单价,也不高于每千克80元,且电子产品的成本为每千克40元,
∴自变量x的取值范围是40≤x≤80.
∵﹣2<0,
∴当x<90时,w随x的增大而增大,
∴x=80时,w有最大值,其最大值为4800,
答:当销售单价x定为80元时,厂家每月获得的利润(w)最大,最大利润是4800万元.
18.一大型商场经营某种品牌商品,该商品的进价为每件30元,根据市场调查发现,该商品每周的销售量y(件)与售价x(元/件)(x为正整数)之间满足一次函数关系,下表记录的是某三周的有关数据:
x(元/件)
40
50
60
y(件)
10000
9500
9000
(1)求y与x的函数关系式(不求自变量的取值范围);
(2)在销售过程中要求销售单价不低于成本价,且不高于150元/件.若某一周该商品的销售量不少于6000件,求这一周该商场销售这种商品获得的最大利润和售价分别为多少元?
(3)抗疫期间,该商场这种商品售价不大于150元/件时,每销售一件商品便向某慈善机构捐赠m元(10≤m≤60),捐赠后发现,该商场每周销售这种商品的利润仍随售价的增大而增大.请求出m的取值范围.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)设y与x的函数关系式为:y=kx+b(k≠0),
把x=40,y=10000和x=50,y=9500代入得,
,
解得,,
∴y=﹣50x+12000;
(2)根据“在销售过程中要求销售单价不低于成本价,且不高于150元/件.若某一周该商品的销售量不少于6000件,”得,
,
解得,30≤x≤120,
设利润为w元,根据题意得,
w=(x﹣30)y
=(x﹣30)(﹣50x+12000)
=﹣50x2+13500x﹣360000
=﹣50(x﹣135)2+551250,
∵﹣50<0,
∴当x<135时,w随x的增大而增大,
∵30≤x≤120,且x为正整数,
∴当x=120时,w取最大值为:﹣50×(120﹣135)2+551250=540000,
答:这一周该商场销售这种商品获得的最大利润为540000元,售价为120元;
(3)根据题意得,w=(x﹣30﹣m)(﹣50x+12000)
=﹣50x2+(13500+50m)x﹣360000﹣12000m,
∴对称轴为直线x=135+0.5m,
∵﹣50<0,
∴当x<135+0.5m时,w随x的增大而增大,
∵该商场这种商品售价不大于150元/件时,捐赠后发现,该商场每周销售这种商品的利润仍随售价的增大而增大.
对称轴x=135+0.5m,m大于等于10,则对称轴大于等于149,由于x取整数,
实际上x是二次函数的离散整数点,x取30,31,...149时利润一直增大,
只需保证x=150时利润大于x=149时即可满足要求,所以对称轴要大于149就可以了,
∴135+0.5m>149.5,解得m>29,
∵29<m≤60,
∴29<m≤60.
八.二次函数综合题(共6小题)
19.如图所示,抛物线y=x2+bx+c经过A、B两点,A、B两点的坐标分别为(﹣1,0)、(0,﹣3).
(1)求抛物线的函数解析式;
(2)点E为抛物线的顶点,点C为抛物线与x轴的另一交点,点D为y轴上一点,且DC=DE,求出点D的坐标;
(3)在第二问的条件下,在直线DE上存在点P,使得以C、D、P为顶点的三角形与△DOC相似,请你直接写出所有满足条件的点P的坐标.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)∵抛物线y=x2+bx+c经过A(﹣1,0)、B(0,﹣3),
∴,
解得,
故抛物线的函数解析式为y=x2﹣2x﹣3;
(2)令x2﹣2x﹣3=0,
解得x1=﹣1,x2=3,
则点C的坐标为(3,0),
∵y=x2﹣2x﹣3=(x﹣1)2﹣4,
∴点E坐标为(1,﹣4),
设点D的坐标为(0,m),作EF⊥y轴于点F,
∵DC2=OD2+OC2=m2+32,DE2=DF2+EF2=(m+4)2+12,
∵DC=DE,
∴m2+9=m2+8m+16+1,
解得m=﹣1,
∴点D的坐标为(0,﹣1);
(3)∵点C(3,0),D(0,﹣1),E(1,﹣4),
∴CO=DF=3,DO=EF=1,
根据勾股定理,CD===,
在△COD和△DFE中,
∵,
∴△COD≌△DFE(SAS),
∴∠EDF=∠DCO,
又∵∠DCO+∠CDO=90°,
∴∠EDF+∠CDO=90°,
∴∠CDE=180°﹣90°=90°,
∴CD⊥DE,
①分OC与CD是对应边时,
∵△DOC∽△PDC,
∴=,
即=,
解得DP=,
过点P作PG⊥y轴于点G,
则==,
即==,
解得DG=1,PG=,
当点P在点D的左边时,OG=DG﹣DO=1﹣1=0,
所以点P(﹣,0),
当点P在点D的右边时,OG=DO+DG=1+1=2,
所以,点P(,﹣2);
②OC与DP是对应边时,
∵△DOC∽△CDP,
∴=,
即=,
解得DP=3,
过点P作PG⊥y轴于点G,
则==,
即==,
解得DG=9,PG=3,
当点P在点D的左边时,OG=DG﹣OD=9﹣1=8,
所以,点P的坐标是(﹣3,8),
当点P在点D的右边时,OG=OD+DG=1+9=10,
所以,点P的坐标是(3,﹣10),
综上所述,满足条件的点P共有4个,其坐标分别为(﹣,0)、(,﹣2)、(﹣3,8)、(3,﹣10).
20.如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+bx+c交x轴于点A(﹣4,0)、B(2,0),交y轴于点C(0,6),在y轴上有一点E(0,﹣2),连接AE.
(1)求二次函数的表达式;
(2)若点D为抛物线在x轴负半轴上方的一个动点,求△ADE面积的最大值;
(3)抛物线对称轴上是否存在点P,使△AEP为等腰三角形?若存在,请直接写出所有P点的坐标,若不存在,请说明理由.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)∵二次函数y=ax2+bx+c经过点A(﹣4,0)、B(2,0),C(0,6),
∴,
解得,
所以二次函数的解析式为:y=,
(2)由A(﹣4,0),E(0,﹣2),可求AE所在直线解析式为y=,
过点D作DG⊥x轴于G,交AE于点F,交x轴于点G,过点E作EH⊥DF,垂足为H,如图
设D(m,),则点F(m,),
∴DF=﹣()=,
∴S△ADE=S△ADF+S△EDF=×DF×AG+DF×EH
=×DF×(AG+EH)
=×4×DF
=2×()
=,
∴当m=时,△ADE的面积取得最大值为.
(3)y=的对称轴为x=﹣1,
设P(﹣1,n),又E(0,﹣2),A(﹣4,0),
可求PA2=9+n2,PE2=1+(n+2)2,AE2=16+4=20,
当PA2=PE2时,9+n2=1+(n+2)2,
解得,n=1,此时P(﹣1,1);
当PA2=AE2时,9+n2=20,
解得,n=,此时点P坐标为(﹣1,);
当PE2=AE2时,1+(n+2)2=20,
解得,n=﹣2,此时点P坐标为:(﹣1,﹣2).
综上所述,
P点的坐标为:(﹣1,1),(﹣1,),(﹣1,﹣2).
21.如图,抛物线y=ax2+x+c(a≠0)与x轴相交于点A(﹣1,0)和点B,与y轴相交于点C(0,3),作直线BC.
(1)求抛物线的解析式;
(2)在直线BC上方的抛物线上存在点D,使∠DCB=2∠ABC,求点D的坐标;
(3)在(2)的条件下,点F的坐标为(0,),点M在抛物线上,点N在直线BC上.当以D,F,M,N为顶点的四边形是平行四边形时,请直接写出点N的坐标.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)∵抛物线经过点A(﹣1,0),C(0,3),
∴,解得:,
∴抛物线的解析式为:;
(2)解法一:作点B关于y轴的对称点B',作射线B'C交抛物线于点D,
∵B的坐标为(4,0),
∴B'(﹣4,0),
∴直线B'C的解析式为:y=x+3,
则﹣x2+x+3=x+3,
解得:x1=0(舍),x2=2,
∴D(2,);
如图1,过点C作CE∥x轴交抛物线于点E,则∠ECB=∠ABC,
过点D作DH⊥CE于点H,则∠DHC=90°,
∵∠DCB=∠DCH+∠ECB=2∠ABC,
∴∠DCH=∠ABC,
∵∠DHC=∠COB=90°,
∴△DCH∽△CBO,
∴,
设点D的横坐标为t,则,
∵C(0,3),
∴,
∵点B是y=﹣+x+3与x轴的交点,
∴,
解得x1=4,x2=﹣1,
∴B的坐标为(4,0),
∴OB=4,
∴,
解得t1=0(舍去),t2=2,
∴点D的纵坐标为:,
则点D坐标为;
(3)设直线BC的解析式为:y=kx+b,
则,解得:,
∴直线BC的解析式为:y=﹣x+3,
设N(m,﹣m+3),
分两种情况:
①如图2﹣1和图2﹣2,以DF为边,DN为对角线,N在x轴的上方时,四边形DFNM是平行四边形,
∵D(2,),F(0,),
∴M(m+2,﹣m+4),
代入抛物线的解析式得:﹣=﹣m+4,
解得:m=,
∴N(,3﹣)或(﹣,3+);
②如图3﹣1和3﹣2,以DF为边,DM为对角线,四边形DFMN是平行四边形,
同理得:M(m﹣2,﹣m+2),
代入抛物线的解析式得:﹣=﹣m+2,
解得:m=4,
∴N(4+,﹣)或(4﹣,);
③以DF为对角线时,设中点P的坐标为(1,4),
设M(t,﹣t2+t+3),N(n,﹣n+3),
∴,
此方程组无解,所以此种情况不成立;
综上,点N的坐标分别为:(,3﹣)或(﹣,3+)或(4+,﹣)或(4﹣,).
22.如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴正半轴交于点A(4,0),与y轴交于点B(0,2),点C在该抛物线上且在第一象限.
(1)求该抛物线的表达式;
(2)将该抛物线向下平移m个单位,使得点C落在线段AB上的点D处,当AD=3BD时,求m的值;
(3)连接BC,当∠CBA=2∠BAO时,求点C的坐标.
【答案】(1)抛物线的解析式为:y=﹣x2+x+2;
(2)m=;
(3)C(2,3).
【解答】解:(1)把点A(4,0)和点B(0,2)代入抛物线y=﹣x2+bx+c中得:
,
解得:,
∴抛物线的解析式为:y=﹣x2+x+2;
(2)如图1,过点D作DG⊥x轴于G,
∴DG∥OB,
∴△ADG∽△ABO,
∴,
∵AD=3BD,
∴AG=3OG,
∵A(4,0),B(0,2),
∴OA=4,OB=2,
∴OG=1,DG=,
∵D(1,),
由平移得:点C的横坐标为1,
当x=1时,y=﹣×1+×1+2=3,
∴m=3﹣=;
(3)∵∠CBA=2∠BAO,点C在该抛物线上且在第一象限,
∴点C在AB的上方,
如图2,过A作AF⊥x轴于A,交BC的延长线于点F,过B作BE⊥AF于点E,
∴BE∥OA,
∴∠BAO=∠ABE,
∵∠CBA=2∠BAO=∠ABE+∠EBF,
∴∠FBE=∠ABE,
∵∠BEF=∠AEB=90°,
∴∠F=∠BAF,
∴AB=BF,
∴AE=EF=OB=2,
∴F(4,4),
设BF的解析式为:y=kx+n,
则,
解得:,
∴BF的解析式为:y=x+2,
∴,
解得或,
∴C(2,3).
23.如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2+bx﹣4与x轴交于A,B两点(B在A的右侧),与y轴交于点C,已知OA=1,OB=4OA,连接BC.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,点P为BC下方抛物线上一动点,连接BP、CP,当S△BCP=S△BOC时,求点P的坐标;
(3)如图2,点N为线段OC上一点,求AN+CN的最小值.
【答案】(1)抛物线的解析式为:y=x2﹣3x﹣4;
(2)P(2,﹣6);
(3).
【解答】解:(1)∵OA=1,OB=4OA,
∴OB=4,
∴A(﹣1,0),B(4,0),
将A,B坐标代入抛物线解析式得,,
解得,
∴抛物线的解析式为:y=x2﹣3x﹣4;
(2)过点P作y轴的平行线,交BC于点Q,
设点P的横坐标为t,则P(t,t2﹣3t﹣4),
由(1)知抛物线的解析式为y=x2﹣3x﹣4,
令x=0,则y=﹣4,
∴C(0,﹣4),
∴OB=OC=4,
∴S△BOC=×4×4=8.
设直线BC的解析式为y=mx+n,
则,解得,
∴直线MN的解析式为y=x﹣4,
∴Q(t,t﹣4),
∴QP=t﹣4﹣(t2﹣3t﹣4)=﹣t2+4t,
∴S△BCP=S△BPQ+S△QCP=PQ•(xB﹣xQ)+PQ•(xQ﹣xC)=PQ•(xB﹣xC)=•(﹣t2+4t)×(4﹣0)=﹣2t2+8t,
∵S△BCP=S△BOC,
∴﹣2t2+8t=8,
解得t=2;
此时y=22﹣3×2﹣4=﹣6,
∴P(2,﹣6);
(3)如图,过点N作NM⊥BC于点M,
∴∠CMN=90°,
由(2)知,OB=OC=4,
∴∠OBC=∠OCB=45°,
∴△CNM是等腰直角三角形,
∴NM=CN,
∴AN+CN=AN+NM,
则当A,N,M三点共线时,即AM⊥BC时,取到最小值,如图,过点A作AM′⊥BC于点M′,
则△AM′B是等腰直角三角形,
∴AM′=AB=.
∴AN+CN的最小值为:.
24.如图,抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A(﹣3,0),B(1,0)两点,与y轴交于点C,连接AC,BC,点P是直线AC下方抛物线上的一个动点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)连接AP,CP,设P点的横坐标为m,△ACP的面积为S,求S与m的函数关系式;
(3)试探究:过点P作BC的平行线1,交线段AC于点D,在直线l上是否存在点E,使得以点D,C,B,E为顶点的四边形为菱形,若存在,请直接写出点E的坐标,若不存在,请说明理由.
【答案】(1)y=x2+2x﹣3;
(2)S=﹣m2﹣m(﹣3<m<0);
(3)点E的坐标为(﹣+1,)或(﹣3,﹣4).
【解答】解:(1)将A(﹣3,0),B(1,0)代入y=x2+bx+c得:,
解得:,
∴y=x2+2x﹣3;
(2)如图1,过点P作PM∥y轴交直线AC于点M,
∵A(﹣3,0),C(0,﹣3),
设直线AC的解析式为:y=kx+n,
∴,
∴,
∴AC的解析式为:y=﹣x﹣3,
∵P点的横坐标为m,
∴P的坐标是(m,m2+2m﹣3),则M的坐标是(m,﹣m﹣3),
∴PM=﹣m﹣3﹣(m2+2m﹣3)=﹣m2﹣3m,
∵点P是直线AC下方抛物线上的一个动点,
∴﹣3<m<0,
∴S=•PM•OA=(﹣m2﹣3m)=﹣m2﹣m(﹣3<m<0);
(3)分两种情况:
①如图2,四边形CDEB是菱形,
设D(t,﹣t﹣3),则E(t+1,﹣t),
∵四边形CDEB是菱形,
∴CD=BC,
∴(t﹣0)2+(﹣t﹣3+3)2=12+32,
∴t=±,
∵t<0,
∴t=﹣,
∴E(﹣+1,);
②如图3,四边形CBDE是菱形,
设D(t,﹣t﹣3),则E(t﹣1,﹣t﹣6),
∵四边形CBDE是菱形,
∴CE=BC,
∴(t﹣1﹣0)2+(﹣t﹣6+3)2=12+32,
∴t=0(舍)或﹣2,
∴E(﹣3,﹣4);
综上所述,点E的坐标为(﹣+1,)或(﹣3,﹣4).
九.几何体的展开图(共1小题)
25.如图,已知BC是圆柱的底面直径,AB是圆柱的高,在圆柱的侧面上,过点A、C嵌有一圈路径最短的金属丝,现将圆柱侧面沿AB剪开,若展开图中,金属丝与底面周长围成的图形的面积是5πcm2,该圆柱的侧面积是 10π cm2.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:如图,圆柱的侧面展开图为长方形,AC=A'C,且点C为BB'的中点,
∵AA'∥BB',四边形ABB'A'是矩形,
∴S△AA'C=S长方形ABB'A',
又∵展开图中,S△AA'C=5πcm2,
∴圆柱的侧面积是10πcm2.
故答案为:10π.
一十.展开图折叠成几何体(共1小题)
26.已知图1的小正方形和图2中所有的小正方形都全等,将图1的小正方形安放在图2中的①、②、③、④的其中某一个位置,放置后所组成的图形是不能围成一个正方体的.那么安放的位置是( )
A.① B.② C.③ D.④
【答案】A
【解答】解:将图1的正方形放在图2中的①的位置出现重叠的面,所以不能围成正方体.
故选:A.
一十一.专题:正方体相对两个面上的文字(共2小题)
27.如图,在一个正方形盒子的六面上写有“祝、母、校、更、美、丽”六个汉字,其中“祝”与“更”,“母”与“美”在相对的面上,则这个盒子的展开图(不考虑文字方向)不可能的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解答】解:由图可得,“祝”与“更”,“母”与“美”在相对的面上,则这个盒子的展开图可能是A,B,C选项,
而D选项中,“更”与“祝”的位置互换后则符合题意.
故选:D.
28.如图1,将正方体骰子放置于水平桌面上(相对面上的点数分别为1和6,2和5,3和4),在图2中,将骰子向右翻滚90°,然后在桌面上按顺时针方向旋转90°,则完成一次变换.若骰子的初始位置为图1所示的状态,那么按上述规则连续完成2017次变换后,骰子朝上一面的点数是( )
A.6 B.5 C.3 D.1
【答案】B
【解答】解:根据题意可知,连续3次变换是一循环.
2017÷3=672…1.
所以得到第1次变换后的图形,即按上述规则连续完成2017次变换后,骰子朝上一面的点数是5.
故选:B.
一十二.圆内接四边形的性质(共1小题)
29.如图,四边形ABCD内接于⊙O,如果它的一个外角∠DCE=64°,那么∠BOD=( )
A.128° B.100° C.64° D.32°
【答案】A
【解答】解:∵四边形ABCD内接于⊙O,
∴∠A=∠DCE=64°,
∴∠BOD=2∠A=128°.
故选:A.
一十三.点与圆的位置关系(共1小题)
30.如图,点A,B的坐标分别为A(2,0),B(0,2),点C为坐标平面内一点,BC=1,点M为线段AC的中点,连接OM,则OM的最大值为( )
A.+1 B.+ C.2+1 D.2﹣
【答案】B
【解答】解:如图,
∵点C为坐标平面内一点,BC=1,
∴C在⊙B上,且半径为1,
取OD=OA=2,连接CD,
∵AM=CM,OD=OA,
∴OM是△ACD的中位线,
∴OM=CD,
当OM最大时,即CD最大,而D,B,C三点共线时,当C在DB的延长线上时,OM最大,
∵OB=OD=2,∠BOD=90°,
∴BD=2,
∴CD=2+1,
∴OM=CD=,即OM的最大值为+;
故选:B.
一十四.切线的性质(共4小题)
31.如图,P是抛物线y=x2﹣4x+3上的一点,以点P为圆心、1个单位长度为半径作⊙P,当⊙P与直线y=0相切时,点P的坐标为 (2+,1)或(2﹣,1)或(2,﹣1) .
【答案】见试题解答内容
【解答】解:当y=1时,x2﹣4x+3=1,
解得:x=2±,
∴P(2+,1)或(2﹣,1),
当y=﹣1时,x2﹣4x+3=﹣1,
解得:x1=x2=2,
∴P(2,﹣1),
则点P的坐标为:(2+,1)或(2﹣,1)或(2,﹣1).
32.如图,PA,PB是⊙O的两条切线,切点分别为A,B.连接OA,OB,AB,PO,PO与AB交于点C.若∠APB=60°,OC=1,则△PAB的周长为 6 .
【答案】见试题解答内容
【解答】解:∵PA、PB是⊙O的两条切线,
∴OA⊥PA,OB⊥PB,OP平分∠APB,PA=PB,
∵∠APB=60°,
∴△PAB是等边三角形,AB=2AC,PO⊥AB,
∴∠PAB=60°,
∴∠OAC=∠PAO﹣∠PAB=90°﹣60°=30°,
∴AO=2OC,
∵OC=1,
∴AO=2,
∴AC=,
∴AB=2AC=2,
∴△PAB的周长=6.
故答案为:6.
33.已知点M(2.0),⊙M的半径为1,OA切⊙M于点A,点P为⊙M上的动点,当P的坐标为 (1,0),(3,0)(,) 时,△POA是等腰三角形.
【答案】(1,0),(3,0),(,).
【解答】解:如图,当P的坐标为(1,0),(3,0),(,)时,△POA是等腰三角形.理由如下:
连接AM,
∵M(2.0),⊙M的半径为1,
∴OM=2,AM=PM=1,
∴OP=1,
∵OA切⊙M于点A,
∴∠MAO=90°,
∴∠AOM=30°,
∴∠AMO=60°,
∴PA=AM=PM=1,
∴OP=PA=1,
∴P(1,0);
当OA=OP′时,连接AP′交x轴于点H,
∵OA切⊙M于点A,
∴OP′切⊙M于点P′,
∴∠P′OM=∠AOM=30°,
∴∠AOP′=60°,
∴△AOP′是等边三角形,
∴AP′=OA===,
∴OH=OA=,P′H=AP′=,
∴P′(,);
∵MA=MP″,∠AMO=60°,
∴∠MAP″=∠MP″A=30°,
∴∠AOP″=∠MP″A=30°,
∴OA=OP″,
∴P″(3,0).
综上所述:当P的坐标为(1,0),(3,0),(,)时,△POA是等腰三角形.
故答案为:(1,0),(3,0),(,).
34.如图1,AB为⊙O的直径,C为⊙O上一点,作AD⊥CD,垂足为D.
(1)若直线CD与⊙O相切于点C,求证:△ADC∽△ACB;
(2)如果把直线CD向下平行移动,如图2,直线CD交⊙O于C、G两点,若题目中的其他条件不变,tan∠DAC=,AB=10,求圆心O到GB的距离OH的长.
【答案】见试题解答内容
【解答】(1)证明:连接OC,如图1,
∵直线CD与⊙O相切于点C,
∴OC⊥CD,
∵AD⊥CD,
∴AD∥OC,
∴∠DAC=∠ACO,
∵OA=OC,
∴∠ACO=∠CAO,
∴∠DAC=∠CAO,
∵AB为⊙O的直径,
∴∠ACB=90°,
∴∠ADC=∠ACB,
∴△ADC∽△ACB;
(2)解:如图2,∵AB是⊙O的直径,
∴∠AGB=90°,
∵四边形ABGC是⊙O的内接四边形,
∴∠ACD=∠B,
∵∠ADC=∠AGB=90°,
∴∠DAC=∠GAB,
∵tan∠DAC==tan∠GAB=,
设GB=3x,AG=4x,
∵AB=10,
∴(3x)2+(4x)2=102,
解得x=2,
∴AG=8,GB=6,
∵OH⊥GB,AG⊥GB,
∴OH∥AG,
∴△ABG∽△OBH,
∴==,
∴OH=4.
一十五.切线的判定与性质(共2小题)
35.如图所示,在平面直角坐标系xOy中,⊙A半径为3,且点A的坐标为(5,0),将⊙A沿x轴的负方向平移,使⊙A与y轴相切,则平移的距离为( )
A.2 B.5 C.8 D.2或8
【答案】见试题解答内容
【解答】解:当⊙A位于y轴的右侧且与y轴相切时,平移的距离为2;
当⊙A位于y轴的左侧且与y轴相切时,平移的距离为8.
故选:D.
36.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,在AC上取一点D,以AD为直径作⊙O,与AB相交于点E,作线段BE的垂直平分线MN交BC于点N,连接EN.
(1)求证:EN是⊙O的切线;
(2)若AC=3,BC=4,⊙O的半径为1.求线段EN与线段AE的长.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)证明:如图,连接OE,
∵NM是BE的垂直平分线,
BN=EN,
∴∠B=∠NEB,
∵OA=OE
∴∠A=∠OEA,
∵∠C=90°,
∴∠A+∠B=90°,
∴∠OEN=90°,即OE⊥EN,
∵OE是半径,
∴EN是⊙O的切线;
(2)如图,连接ON,
设EN长为x,则BN=EN=x
∵AC=3,BC=4,⊙O的半径为1,
∴CN=4﹣x,OC=AC﹣OA=3﹣1=2,
∴OE2+EN2=OC2+CN2,
∴12+x2=22+(4﹣x)2,
解得x=,
∴EN=.
连接ED,DB,设AE=y,
∵AC=3,BC=4,
∴AB=5,
∵⊙O的半径为1.
∴AD=2,
则DE2=AD2﹣AE2=22﹣y2,
∵CD=AC﹣AD=3﹣2=1,
∴DB2=CD2+BC2=17,
∵AD为直径,
∴∠AED=∠DEB=90°,
∴DE2+EB2=DB2,
即22﹣y2+(5﹣y)2=17,
解得y=,
∴EN=,AE=.
一十六.三角形的内切圆与内心(共1小题)
37.如图,把Rt△OAB置于平面直角坐标系中,点A的坐标为(0,4),点B的坐标为(3,0),点P是Rt△OAB内切圆的圆心.将Rt△OAB沿x轴的正方向作无滑动滚动,使它的三边依次与x轴重合,第一次滚动后圆心为P1,第二次滚动后圆心为P2,…,依此规律,第2020次滚动后,Rt△OAB内切圆的圆心P2020的坐标是 (8081,1) .
【答案】(8081,1).
【解答】解:∵点A的坐标为(0,4),点B的坐标为(3,0),
∴OA=4,OB=3,
∴AB==5,
∴Rt△OAB内切圆的半径=(3+4﹣5)=1,
∴P的坐标为(1,1),
∵将Rt△OAB沿x轴的正方向作无滑动滚动,使它的三边依次与x轴重合,
所以第一次滚动后圆心为P1(5,1),第二次滚动后圆心为P2(11,1),…,
∴P3(3+5+4+1,1),即(13,1),
每滚动3次一个循环,
∵2020÷3=673…1,
∴第2020次滚动后,Rt△OAB内切圆的圆心P2020的横坐标是673×(3+5+4)+5=8081,
即P2020的横坐标是8081,
∴P2020的坐标是(8081,1);
故答案为:(8081,1).
一十七.扇形面积的计算(共1小题)
38.如图,AB为半圆O的直径,C为AO的中点,CD⊥AB交半圆于点D,以C为圆心,CD为半径画弧交AB于E点,若AB=4,则图中阴影部分的面积是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解答】解:连接AD,OD,BD,
∵AB为半圆O的直径,
∴∠ADB=90°,又CD⊥AB,
∴△ACD∽△CDB,
∴=,即=,
∴CD=,又OC=1,
∴∠COD=60°,
∴S扇形OAD==π,
S△CDO=×CO×CD=,
∴S扇形OAD﹣S△CDO=π﹣,S扇形CDE==π,
∴阴影部分的面积=S半圆﹣(S扇形OAD﹣S△CDO+S扇形CDE)=π+.
故选:A.
一十八.旋转的性质(共4小题)
39.如图,在正方形ABCD中,AB=4,E为AB边上一点,点F在BC边上,且BF=1,将点E绕着点F顺时针旋转90°得到点G,连接DG,则DG的长的最小值为( )
A.2 B.2 C.3 D.
【答案】C
【解答】解:过点G作GH⊥BC,垂足为H,
∴∠GHF=90°,
∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=CD=4,∠B=90°,
∴∠B=∠GHF=90°,
由旋转得:
EF=FG,∠EFG=90°,
∴∠EFB+∠GFH=90°,
∵∠BEF+∠BFE=90°,
∴∠BEF=∠GFH,
∴△EBF≌△FHG(AAS),
∴BF=GH=1,
∴点G在与BC平行且与BC的距离为1的直线上,
∴当点G在CD边上时,DG最小且DG=4﹣1=3,
∴DG的最小值为3,
故选:C.
40.如图,在△ABC中,AB=6,将△ABC绕点B按逆时针方向旋转30°后得到△A1BC1,则阴影部分的面积为 9 .
【答案】见试题解答内容
【解答】解:∵在△ABC中,AB=6,将△ABC绕点B按逆时针方向旋转30°后得到△A1BC1,
∴△ABC≌△A1BC1,
∴A1B=AB=6,
∴△A1BA是等腰三角形,∠A1BA=30°,
如图,过A1作A1D⊥AB于D,则A1D=A1B=3,
∴S△A1BA=×6×3=9,
又∵S阴影=S△A1BA+S△A1BC1﹣S△ABC,
S△A1BC1=S△ABC,
∴S阴影=S△A1BA=9.
故答案为:9.
41.如图,长方形ABCD中AB=2,BC=4,正方形AEFG的边长为1.正方形AEFG绕点A旋转的过程中,线段CF的长的最小值为 2﹣ .
【答案】见试题解答内容
【解答】解:如图,连接AF,CF,AC,
∵长方形ABCD中AB=2,BC=4,正方形AEFG的边长为1,
∴AC=2,AF=,
∵AF+CF≥AC,
∴CF≥AC﹣AF,
∴当点A,F,C在同一直线上时,CF的长最小,最小值为2﹣,
故答案为:2﹣.
42.阅读下面材料,并解决问题:
(1)如图①等边△ABC内有一点P,若点P到顶点A、B、C的距离分别为3,4,5,求∠APB的度数.
为了解决本题,我们可以将△ABP绕顶点A旋转到△ACP′处,此时△ACP′≌△ABP,这样就可以利用旋转变换,将三条线段PA、PB、PC转化到一个三角形中,从而求出∠APB= 150° ;
(2)基本运用
请你利用第(1)题的解答思想方法,解答下面问题
已知如图②,△ABC中,∠CAB=90°,AB=AC,E、F为BC上的点且∠EAF=45°,求证:EF2=BE2+FC2;
(3)能力提升
如图③,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=1,∠ABC=30°,点O为Rt△ABC内一点,连接AO,BO,CO,且∠AOC=∠COB=∠BOA=120°,求OA+OB+OC的值.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)∵△ACP′≌△ABP,
∴AP′=AP=3、CP′=BP=4、∠AP′C=∠APB,
由题意知旋转角∠PA P′=60°,
∴△AP P′为等边三角形,
P P′=AP=3,∠A P′P=60°,
易证△P P′C为直角三角形,且∠P P′C=90°,
∴∠APB=∠AP′C=∠A P′P+∠P P′C=60°+90°=150°;
故答案为:150°;
(2)如图2,把△ABE绕点A逆时针旋转90°得到△ACE′,
由旋转的性质得,AE′=AE,CE′=BE,∠CAE′=∠BAE,∠ACE′=∠B,∠EAE′=90°,
∵∠EAF=45°,
∴∠E′AF=∠CAE′+∠CAF=∠BAE+∠CAF=∠BAC﹣∠EAF=90°﹣45°=45°,
∴∠EAF=∠E′AF,
在△EAF和△E′AF中,
∴△EAF≌△E′AF(SAS),
∴E′F=EF,
∵∠CAB=90°,AB=AC,
∴∠B=∠ACB=45°,
∴∠E′CF=45°+45°=90°,
由勾股定理得,E′F2=CE′2+FC2,
即EF2=BE2+FC2.
(3)如图3,将△AOB绕点B顺时针旋转60°至△A′O′B处,连接OO′,
∵在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=1,∠ABC=30°,
∴AB=2,
∴BC=,
∵△AOB绕点B顺时针方向旋转60°,
∴△A′O′B如图所示;
∠A′BC=∠ABC+60°=30°+60°=90°,
∵∠C=90°,AC=1,∠ABC=30°,
∴AB=2AC=2,
∵△AOB绕点B顺时针方向旋转60°,得到△A′O′B,
∴A′B=AB=2,BO=BO′,A′O′=AO,
∴△BOO′是等边三角形,
∴BO=OO′,∠BOO′=∠BO′O=60°,
∵∠AOC=∠COB=∠BOA=120°,
∴∠COB+∠BOO′=∠BO′A′+∠BOO′=120°+60°=180°,
∴C、O、A′、O′四点共线,
在Rt△A′BC中,A′C=,
∴OA+OB+OC=A′O′+OO′+OC=A′C=.
一十九.平行线分线段成比例(共1小题)
43.如图,直线l1∥l2∥l3,直线AC分别交l1,l2,l3于点A,B,C,直线DF分别交l1,l2,l3于点D,E,F,AC与DF相交于点G,且AG=2,GB=1,BC=5,则的值为( )
A. B.2 C. D.
【答案】D
【解答】解:∵AG=2,GB=1,
∴AB=AG+BG=3,
∵直线l1∥l2∥l3,
∴=,
故选:D.
二十.相似三角形的判定(共2小题)
44.如图,在△ABC中,AB=8cm,BC=16cm,动点P从点A开始沿AB边运动,速度为2cm/s;动点Q从点B开始沿BC边运动,速度为4cm/s;如果P、Q两动点同时运动,那么何时△QBP与△ABC相似?
【答案】见试题解答内容
【解答】解:设经过t秒时,以△QBP与△ABC相似,则AP=2t厘米,BP=(8﹣2t)厘米,BQ=4t厘米,
∵∠PBQ=∠ABC,
∴当=时,△BPQ∽△BAC,即=,解得t=2(s);
当=时,△BPQ∽△BCA,即=,解得t=0.8(s);
即经过2秒或0.8秒时,△QBP与△ABC相似.
45.如图,在等腰△ABC中,AB=AC=10cm,BC=16cm.点D由点A出发沿AB方向向点B匀速运动,同时点E由点B出发沿BC方向向点C匀速运动,它们的速度均为1cm/s.连接DE,设运动时间为t(s)(0<t<10),解答下列问题:
(1)当t为何值时,△BDE的面积为7.5cm2;
(2)在点D,E的运动中,是否存在时间t,使得△BDE与△ABC相似?若存在,请求出对应的时间t;若不存在,请说明理由.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)分别过点D、A作DF⊥BC、AG⊥BC,垂足为F、G
如图
∴DF∥AG,=
∵AB=AC=10,BC=16∴BG=8,∴AG=6.
∵AD=BE=t,∴BD=10﹣t,
∴=
解得DF=(10﹣t)
∵S△BDE=BE•DF=7.5
∴(10﹣t)•t=15
解得t=5.
答:t为5秒时,△BDE的面积为7.5cm2.
(2)存在.理由如下:
①当BE=DE时,△BDE∽△BCA,
∴=即=,
解得t=,
②当BD=DE时,△BDE∽△BAC,
=即=,
解得t=.
答:存在时间t为或秒时,使得△BDE与△ABC相似.
二十一.相似三角形的判定与性质(共1小题)
46.如图,在△ABC中,BC=120,高AD=60,正方形EFGH一边在BC上,点E,F分别在AB,AC上,AD交EF于点N,则AN的长为( )
A.15 B.20 C.25 D.30
【答案】B
【解答】解:设正方形EFGH的边长EF=EH=x,
∵四边形EFGH是正方形,
∴∠HEF=∠EHG=90°,EF∥BC,
∴△AEF∽△ABC,
∵AD是△ABC的高,
∴∠HDN=90°,
∴四边形EHDN是矩形,
∴DN=EH=x,
∵△AEF∽△ABC,
∴=(相似三角形对应边上的高的比等于相似比),
∵BC=120,AD=60,
∴AN=60﹣x,
∴=,
解得:x=40,
∴AN=60﹣x=60﹣40=20.
故选:B.
二十二.锐角三角函数的定义(共1小题)
47.如图,在网格中,小正方形的边长均为1,点A、B、O都在格点上,则∠OAB的正弦值是 .
【答案】见试题解答内容
【解答】解:如图,过点O作OC⊥AB的延长线于点C,
则AC=4,OC=2,
在Rt△ACO中,AO=,
∴sin∠OAB=.
故答案为:.
二十三.解直角三角形的应用(共3小题)
48.学科综合
我们在物理学科中学过:光线从空气射入水中会发生折射现象(如图1),我们把n=称为折射率(其中α代表入射角,β代表折射角).
观察实验
为了观察光线的折射现象,设计了图2所示的实验,即通过细管MN可以看见水底的物块C,但不在细管MN所在直线上,图3是实验的示意图,四边形ABFE为矩形,点A,C,B在同一直线上,测得BF=12cm,DF=16cm.
(1)求入射角α的度数.
(2)若BC=7cm,求光线从空气射入水中的折射率n.(参考数据:,,)
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)如图:过点D作DG⊥AB,垂足为G,
由题意得:四边形DGBF是矩形,
∴DG=BF=12cm,BG=DF=16cm,
在Rt△DGB中,tan∠BDG===,
∴∠BDG=53°,
∴∠PDH=∠BDG=53°,
∴入射角α的度数为53°;
(2)∵BG=16cm,BC=7cm,
∴CG=BG﹣BC=9(cm),
在Rt△CDG中,DG=12cm,
∴DC===15(cm),
∴sinβ=sin∠GDC===,
由(1)得:∠PDH=53°,
∴sin∠PDH=sinα≈,
∴折射率n===,
∴光线从空气射入水中的折射率n约为.
49.图①是某小区折叠道闸的实景图,图②是其工作示意图,道闸由垂直于地面的立柱AB,CD和折叠杆“AE﹣EF”组成,其中AB=CD=1.2m,AB,CD之间的水平距离BD=2.5m,AE=1.5m.道闸工作时,折叠杆“AE﹣EF”可绕点A在一定范围内转动,张角为∠BAE(90°≤∠BAE≤150°),同时杆EF始终与地面BD保持平行.(参考数据:≈1.414,≈1.732)
(1)当张角∠BAE为135°时,求杆EF与地面BD之间的距离(结果精确到0.01m);
(2)试通过计算判断宽度为1.8m,高度为2.45m的小型厢式货车能否正常通过此道闸?
【答案】(1)2.26米;
(2)不能通过.
【解答】解:(1)过点E作EM⊥BD,垂足为M,交AC于点N,则EN⊥AC,
∵AB⊥BD,
∴四边形ABMN是矩形,
∴AB=MN=1.2(米),∠BAN=90°,
∵∠BAE=135°,
∴∠EAN=∠BAE﹣∠BAN=45°,
在Rt△AEN中,EN=AEsin45°=1.5×=(米),
∴EM=EN+MN=+1.2≈2.26(米),
答:杆EF与地面BD之间的距离为2.26米;
(2)由(1)得:∠BAN=90°,
当∠BAE=150°时,
∴∠EAN=∠BAE﹣∠BAN=60°,
在Rt△AEN中,EN=AEsin60°=1.5×=(米),
∴EM=EN+MN=+1.2≈2.5(米),
当QD=PC=1.8m,
∴BQ=AP=2.5﹣1.8=0.7m,
当∠BAE=150°时,
∴∠EAP=∠BAE﹣∠BAP=60°,
在Rt△AGP中,GP=APtan60°=0.7≈1.212米,
∴GP+PQ=1.212+1.2=2.412米,
∵2.412<2.45,
∴宽度为1.8m,高度为2.45m的小型厢式货车不能正常通过此道闸.
50.如图1,图2分别是网上某种型号拉杆箱的实物图与示意图,根据商品介绍,获得了如下信息:滑杆DE、箱长BC、拉杆AB的长度都相等,即DE=BC=AB,点B、F在线段AC上,点C在DE上,支杆DF=40cm,CE:CD=1:4,∠DCF=45°,∠CDF=37°.
请根据以上信息,解决下列问题:
(1)求滑竿DE的长度;
(2)求拉杆端点A到水平滑杆ED的距离(结果精确到0.1).参考数据:sin37°≈,cos37°≈,tan37°≈,≈1.414.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)过点F作FG⊥CD,垂足为G,
在Rt△DFG中,∠CDF=37°.DF=40cm,
∴FG=DF•sin37°≈40×=24(cm),
DG=DF•cos37°≈40×=32(cm),
在Rt△CFG中,∠DCF=45°,
∴CG==24(cm),
∴DC=CG+DG=24+32=56(cm),
∵CE:CD=1:4,
∴CE=CD=14(cm),
∴DE=CE+CD=70(cm),
∴滑竿DE的长度约为70cm;
(2)过点A作AH⊥CD,交CD的延长线于点H,
∵DE=BC=AB=70cm,
∴AC=AB+BC=140(cm),
在Rt△ACH中,∠ACH=45°,
∴AH=AC•sin45°=140×=70≈99.0(cm),
∴拉杆端点A到水平滑杆ED的距离约为99.0cm.
二十四.解直角三角形的应用-坡度坡角问题(共1小题)
51.如图,先锋村准备在坡角为α的山坡上栽树,要求相邻两树之间的水平距离为5米,那么这两树在坡面上的距离AB为( )
A.5cosα B. C.5sinα D.
【答案】B
【解答】解:如图,过点B作BC⊥AF于点C.
∵BC=5米,∠CBA=∠α.
∴AB==.
故选:B.
二十五.解直角三角形的应用-仰角俯角问题(共5小题)
52.在一次综合实践活动中,某小组对一建筑物进行测量.如图,在山坡坡脚C处测得该建筑物顶端B的仰角为60°,沿山坡向上走20m到达D处,测得建筑物顶端B的仰角为30°.已知山坡坡度i=3:4,即tanθ=,请你帮助该小组计算建筑物的高度AB.
(结果精确到0.1m,参考数据:≈1.732)
【答案】建筑物的高度AB约为31.9米.
【解答】解:过点D作DE⊥AC,垂足为E,过点D作DF⊥AB,垂足为F,
则DE=AF,DF=AE,
在Rt△DEC中,tanθ==,
设DE=3x米,则CE=4x米,
∵DE2+CE2=DC2,
∴(3x)2+(4x)2=400,
∴x=4或x=﹣4(舍去),
∴DE=AF=12米,CE=16米,
设BF=y米,
∴AB=BF+AF=(12+y)米,
在Rt△DBF中,∠BDF=30°,
∴DF===y(米),
∴AE=DF=y米,
∴AC=AE﹣CE=(y﹣16)米,
在Rt△ABC中,∠ACB=60°,
∴tan60°===,
解得:y=6+8,
经检验:y=6+8是原方程的根,
∴AB=BF+AF=18+8≈31.9(米),
∴建筑物的高度AB约为31.9米.
53.如图,某校无人机兴趣小组为测量教学楼的高度,在操场上展开活动.此时无人机在离地面30m的D处,操控者从A处观测无人机D的仰角为30°,无人机D测得教学楼BC顶端点C处的俯角为37°,又经过人工测量测得操控者A和教学楼BC之间的距离AB为60m,点A,B,C,D都在同一平面上.
(1)求此时无人机D与教学楼BC之间的水平距离BE的长度(结果保留根号);
(2)求教学楼BC的高度(结果取整数)(参考数据:≈1.73,sin37°≈0.60,cos37°≈0.80,tan37°≈0.75).
【答案】(1)此时无人机D与教学楼BC之间的水平距离BE的长度为(60﹣30)m;
(2)教学楼BC的高度约为24m.
【解答】解:(1)在Rt△ADE中,∠A=30°,DE=30m,
∴AE=DE=30(m),
∵AB=60m,
∴BE=AB﹣AE=(60﹣30)m,
∴此时无人机D与教学楼BC之间的水平距离BE的长度为(60﹣30)m;
(2)过点C作CF⊥DE,垂足为F,
由题意得:CF=BE=(60﹣30)m,BC=EF,CF∥DG,
∴∠DCF=∠CDG=37°,
在Rt△DCF中,DF=CF•tan37°≈(60﹣30)×0.75=(45﹣22.5)m,
∴EF=DE﹣DF=30﹣(45﹣22.5)=22.5﹣15≈24(m),
∴BC=EF=24m,
∴教学楼BC的高度约为24m.
54.《海岛算经》是中国古代测量术的代表作,原名《重差》.这本著作建立起了从直接测量向间接测量的桥梁.直至近代,重差测量法仍有借鉴意义.
如图2,为测量海岛上一座山峰AH的高度,直立两根高2米的标杆BC和DE,两杆间距BD相距6米,D、B、H三点共线.从点B处退行到点F,观察山顶A,发现A、C、F三点共线,且仰角为45°;从点D处退行到点G,观察山顶A,发现A、E、G三点共线,且仰角为30°.(点F、G都在直线HB上)
(1)求FG的长(结果保留根号);
(2)山峰高度AH的长(结果精确到0.1米).(参考数据:≈1.41,≈1.73)
【答案】(1)FG的长为(4+2)米;
(2)山峰高度AH的长约为10.2米.
【解答】解:(1)由题意得:CB⊥FH,ED⊥HG,
在Rt△FBC中,∠BFC=45°,BC=2,
∴BF==2(米),
在Rt△DEG中,∠G=30°,DE=2,
∴DG===2(米),
∵BD=6米,
∴FG=BD+DG﹣BF=6+2﹣2=(4+2)米,
∴FG的长为(4+2)米;
(2)设AH=x米,
在Rt△AHF中,∠AFH=45°,
∴FH==x(米),
∵FG=(4+2)米,
∴HG=HF+FG=(x+4+2)米,
在Rt△AHG中,∠G=30°,
∴HG===AH,
∴x+4+2=x,
解得:x=5+3≈10.2,
∴AH=10.2米,
∴山峰高度AH的长约为10.2米.
55.我省某通信公司准备逐步在浮山上建设5G基站.如图,某处斜坡CB的坡度(或坡比)为i=1:2.4,通讯塔AB垂直于水平地面,在C处测得塔顶A的仰角为45°,在D处测得塔顶A的仰角为53°,斜坡路段CD长26米.
(1)求点D到水平地面CQ的距离.
(2)求通讯塔AB的高度.(参考数据:sin53°≈,cos53°≈,tan53°≈)
【答案】(1)点D到水平地面CQ的距离为10米;
(2)通讯塔AB的高度约为38.5米.
【解答】解:(1)过点D作DF⊥CQ,垂足为F,
∵斜坡CB的坡度(或坡比)为i=1:2.4,
∴==,
∴设DF=5x米,则CF=12x米,
在Rt△CDF中,CD=26米,
∴CD2=CF2+DF2,
∴262=(5x)2+(12x)2,
解得:x=2或x=﹣2(舍去),
∴CF=12x=24(米),DF=5x=10(米),
∴点D到水平地面CQ的距离为10米;
(2)延长AB交CQ于点E,过点D作DH⊥AE,垂足为H,
由题意得:DF=HE=10米,DH=FE,
设DH=FE=y米,
∵CF=24米,
∴CE=CF+EF=(24+y)米,
在Rt△ADH中,∠ADH=53°,
∴AH=DH•tan53°≈y(米),
∴AE=AH+HE=(y+10)米,
在Rt△ACE中,∠ACE=45°,
∴tan45°==1,
∴AE=CE,
∴y+10=24+y,
解得:y=42,
∴DH=FE=42米,AH=y=56(米),
∵斜坡CB的坡度(或坡比)为i=1:2.4,
∴==,
∴BH=17.5米,
∴AB=AH﹣BH=56﹣17.5=38.5(米),
∴通讯塔AB的高度约为38.5米.
56.小王同学学习了锐角三角函数后,通过观察广场的台阶与信号塔之间的相对位置,他认为利用台阶的可测数据与在点A、B处测出点D的仰角度数,可以求出信号塔DE的高.如图,AB的长为5米,高BC为3米.他在点A处测得点D的仰角为45°,在点B处测得点D的仰角为38.7°.A、B、C、D、E在同一平面内.设塔DE的高度为x米.
(1)用含有x的式子表示线段CE的长: (x+4) 米;
(2)你认为小王同学能求出信号塔DE的高吗?若能,请求出信号塔DE的高;若不能,请说明理由.(参考数据:sin38.7°≈0.625,cos38.7°≈0.780,tan38.7°≈0.80,结果保留整数)
【答案】(1)(x+4);
(2)我认为小王同学能求出信号塔DE的高,理由见解答.
【解答】解:(1)由题意得:BC⊥AC,DE⊥CE,
在Rt△ABC中,AB=5米,BC=3米,
∴AC===4(米),
在Rt△ADE中,∠DAE=45°,DE=x米,
∴AE==x(米),
∴CE=AC+AE=(x+4)米,
故答案为:(x+4);
(2)我认为小王同学能求出信号塔DE的高,
理由:过点B作BF⊥DE,垂足为F,
由题意得:BF=CE=(x+4)米,BC=EF=3米,
在Rt△BDF中,∠DBF=38.7°,
∴DF=BF•tan38.7°≈0.8(x+4)米,
∵DF+EF=DE,
∴0.8(x+4)+3=x,
解得:x=31,
∴DE=31米,
∴信号塔DE的高约为31米.
二十六.解直角三角形的应用-方向角问题(共1小题)
57.为了增强学生体质、锤炼学生意志,某校组织一次定向越野拉练活动.如图,A点为出发点,途中设置两个检查点,分别为B点和C点,行进路线为A→B→C→A.B点在A点的南偏东25°方向3km处,C点在A点的北偏东80°方向,行进路线AB和BC所在直线的夹角∠ABC为45°.
(1)求行进路线BC和CA所在直线的夹角∠BCA的度数;
(2)求检查点B和C之间的距离(结果保留根号).
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)由题意得:∠NAC=80°,∠BAS=25°,
∴∠CAB=180°﹣∠NAC﹣∠BAS=75°,
∵∠ABC=45°,
∴∠ACB=180°﹣∠CAB﹣∠ABC=60°,
∴行进路线BC和CA所在直线的夹角∠BCA的度数为60°;
(2)过点A作AD⊥BC,垂足为D,
在Rt△ABD中,AB=3km,∠ABC=45°,
∴AD=AB•sin45°=3×=3(km),
BD=AB•cos45°=3×=3(km),
在Rt△ADC中,∠ACB=60°,
CD===(km),
∴BC=BD+CD=(3+)km,
∴检查点B和C之间的距离(3+)km.
二十七.简单组合体的三视图(共1小题)
58.如图是一个空心圆柱体,其主视图是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解答】解:从前面观察物体可以发现:它的主视图应为矩形,
又因为该几何体为空心圆柱体,故中间的两条棱在主视图中应为虚线,
故选:D.
二十八.由三视图判断几何体(共1小题)
59.用大小和形状完全相同的小正方体木块搭成一个几何体,使得它的正视图和俯视图如图所示,则搭成这样的一个几何体至少需要小正方体木块的个数为( )
A.22个 B.19个 C.16个 D.13个
【答案】D
【解答】解:综合正视图和俯视图,这个几何体的底层最少有3+3+1=7个小正方体,第二层最少有3个,第三层最少有2个,第四层最少有1个,因此搭成这样的一个几何体至少需要小正方体木块的个数为7+3+2+1=13个.
故选:D.
二十九.平行投影(共1小题)
60.春分时日,小明上午9:00出去,测量了自己的影长,出去一段时间后回来时,发现这时的影长和上午出去时的影长一样长,则小明出去的时间大约为 6 小时.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:依题意,要令影长相等,就要使太阳高度角相等.已知上午9:00与15:00的太阳高度角是相等的,故可求出小明出去的之间为6小时.
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