内容正文:
2024-2025学年九年级上学期期末考试
数学试题
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共6页,满分150分.考试时间为120分钟.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,并在规定位置粘贴考试用条形码.答卷时,须将答案答在答题卡的对应框内,超出答题区域书写的答案无效,在本试题卷、草稿纸上答题无效,考试结束后,本试题卷由学生自己保留,只将答题卡交回.
第Ⅰ卷 选择题(共48分)
一、选择题(本题有12个小题,每小题4分,满分48分,每小题只有一个选项符合题意)
1. 生活中存在丰富的对称图形,我们可以从中抽象并设计出漂亮的数学图案.图案中,既是中心对称图形也是轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
2. 二次函数的图象如图所示,当时,函数值为( )
A. B. C. D.
3. 下列事件中,是必然事件的是( )
A. 将圆锥的侧面沿母线剪开并展平,得到一个矩形
B. 投掷一枚正六面体骰子,朝上一面的点数为6
C. 过弦中点的直径垂直于弦
D. 圆心到圆上各点的距离相等
4. 方程根的情况是( )
A. 有一个实数根 B. 有两个相等的实数根
C. 有两个不相等的实数根 D. 无实数根
5. 如图,直线与相切于点,且为的中点,,则的度数为( )
A. B. C. D.
6. 一个不透明袋子中装有1个白球,1个红球,3个绿球,4个黑球,每个球除颜色外都相同.从中随机摸出一个球,则下列事件发生的概率为的是( )
A. 摸出白球 B. 摸出红球 C. 摸出绿球 D. 摸出黑球
7. 将抛物线向左平移2个单位,则平移后抛物线的顶点坐标为( )
A. B. C. D.
8. 如图,某隧道横截面为弓形,测得隧道高,水平路面宽,则该弓形所在圆的半径为( )
A. B. 4m C. D.
9. 若关于的一元二次方程有两个相等的实数根,则的值为( )
A. 1 B. C. 2 D.
10. 圆锥的底面半径为,母线长,其侧面展开图的圆心角度数为( )
A. B. C. D.
11. 如图,为的直径,.若,,则的长为( )
A. B. 4 C. D.
12. 已知二次函数,当时,的取值范围是,且该二次函数的图象经过,两点,有以下结论:①;②若,且,则;③时,;④或.其中,正确的个数是( )
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
第Ⅱ卷 非选择题(共102分)
二、填空题(本题有6个小题,每小题4分,满分24分)
13. 一元二次方程的根为______.
14. 如图,是的外接圆,已知于点,,则的度数为______.
15. 若关于x的方程有一个根是1,则_________.
16. 如图,正六边形桌面上有一内切圆,若向这个桌面上随意抛一粒豆子,则豆子的落点在内的概率是______.
17. 如图,线段上的点,分别满足关系式,,.若,则线段的长为______.
18. 如图,在矩形中,,与边,对角线分别相切于点,,点是边上的一个动点,切于点.若的最小值为,则______.
三、解答题(本题有8个小题,满分78分)
19. 解方程:.
20. 从一副普通的扑克牌中取出三张牌,它们的花色分别是两张红桃,一张黑桃.
(1)将这三张扑克牌背面朝上,洗匀后从中随机抽取一张,则抽到______的概率更大;(填“红桃”或“黑桃”);
(2)将这三张扑克牌背面朝上,洗匀后从中随机抽取一张(不放回),再从中随机抽取第二张.请用列表或画树状图的方法,求抽取的这两张牌一张为红桃一张为黑桃的概率.
21. 某文具店购入一批进价为元/盒的卡片进行销售,在某段时间内若以每盒元出售,可卖出盒.
(1)若文具店在让利消费者的前提下获利元,则每盒卡片的售价是多少元?
(2)文具店如何定价才能使利润最大?
22. 如图,顶点坐标分别为,,.
(1)若与关于轴对称,则的坐标是______;
(2)若与关于坐标原点中心对称,则的坐标是______;
(3)请在下图中画出将绕点沿顺时针方向旋转得到的,并写出的坐标.
23. 如图,是的直径,内接于,点是的内心,的延长线与交于点是上任意一点,连接.
(1)若,求的度数:
(2)若,,,请直接写出与的数量关系;
(3)找出图中所有与相等的线段,并证明.
24. 如图,在中,,,,点由点出发,沿方向向点匀速运动,速度为,点由点出发,沿方向向点匀速运动,速度为.如果动点同时从两点出发,一个点到达终点时,另一个点也停止运动,设运动的时间为.
(1)当时,______,______cm(用含的代数式表示);
(2)当时,求四边形的面积关于的函数关系式;
(3)当面积最大时,求的值.
25. 中,.
(1)如图①,是边上任意一点,以点为旋转中心,将逆时针旋转到位置,连接.若,则的度数为______;
(2)如图②,是边上两点,点在点左边,.
①若,,,则______;
②若,请写出线段之间的数量关系,并进行证明.
26. 如图①,经点的直线与经过点的二次函数的图像交于点,与轴交于点.
(1)求二次函数的解析式及点的坐标;
(2)如图②,点是线段下方抛物线上的一个动点,过点作轴的垂线,交线段于点,再过点作轴的垂线交抛物线于点.是否存在点使为等腰直角三角形?若存在,请直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)如图③,点为线段上的一个动点(不与重合),经过三点的圆与经过点且垂直于的直线交点,当面积取最小值时,求直线上点的坐标,使得周长最小.
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2024-2025学年九年级上学期期末考试
数学试题
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共6页,满分150分.考试时间为120分钟.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,并在规定位置粘贴考试用条形码.答卷时,须将答案答在答题卡的对应框内,超出答题区域书写的答案无效,在本试题卷、草稿纸上答题无效,考试结束后,本试题卷由学生自己保留,只将答题卡交回.
第Ⅰ卷 选择题(共48分)
一、选择题(本题有12个小题,每小题4分,满分48分,每小题只有一个选项符合题意)
1. 生活中存在丰富的对称图形,我们可以从中抽象并设计出漂亮的数学图案.图案中,既是中心对称图形也是轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】本题考查了轴对称图形和中心对称图形的识别,熟练掌握轴对称图形和中心对称图形的定义是解答本题的关键.
根据轴对称图形和中心对称图形的定义逐项识别即可.在平面内,一个图形绕某个点旋转180度能与原图形重合,这个图形叫做中心对称图形;一个图形的一部分,以某条直线为对称轴,经过轴对称能与图形的另一部分重合,这样的图形叫做轴对称图形.
【详解】解:A.既不是中心对称图形,也不是轴对称图形,故A选项不符合题意;
B.不是轴对称图形,但是中心对称图形,故B选项不符合题意;
C.既是中心对称图形,也是轴对称图形,故C选项符合题意;
D.是轴对称图形,但不是中心对称图形,故D选项不符合题意,
故选:C.
2. 二次函数的图象如图所示,当时,函数值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】本题考查二次函数的图象和性质,根据图象求出函数解析式,进而求出,当时的值,判断即可.
【详解】解:由图象可知,函数图象过点和,
∴,
∴当时,;
故选B.
3. 下列事件中,是必然事件的是( )
A. 将圆锥的侧面沿母线剪开并展平,得到一个矩形
B. 投掷一枚正六面体骰子,朝上一面的点数为6
C. 过弦中点的直径垂直于弦
D. 圆心到圆上各点的距离相等
【答案】D
【解析】
【分析】本题考查事件的分类,垂径定理,圆锥的侧面展开图,圆的概念辨析,根据一定条件下,一定会发生的事件为必然事件,可能发生可能不发生的事件为随机事件,一定不发生的事件为不可能事件,进行判断即可.
【详解】解:A、将圆锥的侧面沿母线剪开并展平,得到一个矩形,是不可能事件,不符合题意;
B、投掷一枚正六面体骰子,朝上一面的点数为6,是随机事件,不符合题意;
C、过弦中点的直径垂直于弦,是随机事件,不符合题意;
D、圆心到圆上各点的距离相等,是必然事件,符合题意;
故选D.
4. 方程根的情况是( )
A. 有一个实数根 B. 有两个相等的实数根
C. 有两个不相等的实数根 D. 无实数根
【答案】D
【解析】
【分析】本题考查了一元二次方程根的判别式与根的关系.当时,一元二次方程有两个不相等的实数根;当时,一元二次方程有两个相等的实数根;当时,一元二次方程没有实数根.求出根的判别式即可判断.
【详解】解:∵,
∴,
∴方程无实数根.
故选D.
5. 如图,直线与相切于点,且为的中点,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】本题考查切线的性质,等边对等角,等弧对等角,根据切线的性质,得到,进而求出的度数,等边对等角结合三角形的内角和定理,求出的度数,等弧对等角,得到即可.
【详解】解:∵直线与相切于点,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵为的中点,
∴,
∴;
故选B.
6. 一个不透明袋子中装有1个白球,1个红球,3个绿球,4个黑球,每个球除颜色外都相同.从中随机摸出一个球,则下列事件发生的概率为的是( )
A. 摸出白球 B. 摸出红球 C. 摸出绿球 D. 摸出黑球
【答案】C
【解析】
【分析】本题考查了概率,熟练掌握概率公式是解题关键.分别求出摸出四种颜色球的概率,即可得到答案.
【详解】A.摸出白球的概率为:,不符合题意;
B.摸出红球的概率为:,不符合题意;
C.摸出绿球的概率为:,符合题意;
D.摸出黑球的概率为:,不符合题意;
故选:C
7. 将抛物线向左平移2个单位,则平移后抛物线的顶点坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】本题考查抛物线的平移,根据平移规则,左加右减,上加下减,求出新的抛物线,再根据顶点式的顶点坐标公式,求解即可.
【详解】解:由题意,平移后的解析式为:,
∴平移后抛物线的顶点坐标为;
故选C.
8. 如图,某隧道横截面为弓形,测得隧道高,水平路面宽,则该弓形所在圆的半径为( )
A. B. 4m C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】本题考查垂径定理,勾股定理等知识,设半径为,利用勾股定理构建方程求解.
【详解】解:设该弓形所在圆的圆心为O,半径为,如图,连接,于
在中,
由勾股定理得:
即
解得:
故选:A
9. 若关于的一元二次方程有两个相等的实数根,则的值为( )
A. 1 B. C. 2 D.
【答案】C
【解析】
【分析】本题主要考查了一元二次方程的定义,一元二次方程根的判别式,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,据此求解即可;
【详解】∵一元二次方程有两个相等的实数根
故选:C
10. 圆锥的底面半径为,母线长,其侧面展开图的圆心角度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】本题主要考查了求圆锥侧面展开图的圆心角,熟练掌握弧长公式是解题关键.设圆锥的侧面展开图的圆心角度数为,根据弧长计算公式列出方程,解方程即可.
【详解】解:设圆锥的侧面展开图的圆心角度数为,
根据题意有:,
解得:,
故选:B.
11. 如图,为的直径,.若,,则的长为( )
A. B. 4 C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】本题考查圆周角定理,勾股定理,连接,交于点,易得,圆周角定理,推出,三线合一,得到,,设,则:,勾股定理求出得值,进而求出得长,即可.
【详解】解:连接,交于点,
∵为的直径,,
∴,
∵,,
∴,
∴,,
设,则:,
在中,由勾股定理,得:,
在中,由勾股定理,得:,
∴,即:,解得:,
∴,
∴,
∴
故选A.
12. 已知二次函数,当时,的取值范围是,且该二次函数的图象经过,两点,有以下结论:①;②若,且,则;③时,;④或.其中,正确的个数是( )
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
【答案】D
【解析】
【分析】本题考查二次函数的图象的和性质,根据当时,的取值范围是,得到抛物线的开口方向向上,对称轴为,判断①,根据二次函数的对称性和增减性,判断②③和④即可.
【详解】解:∵二次函数,当时,的取值范围是,
∴抛物线的开口向上,对称轴为直线,
∴,故①正确;
当,且时,则:,
∴和的函数值相同,
∴;故②正确;
∵抛物线的开口向上,对称轴为直线,
∴当时,函数有最小值为,
∴当时,,
∴,
∴,
∴;故③正确;
∵抛物线的开口向上,
∴抛物线上的点距离对称轴越远,函数值越大;
∵,且二次函数的图象经过,,
∴点到对称轴的距离小于点到对称轴的距离,
∴,
∴,
∴或;故④正确;
故选D.
第Ⅱ卷 非选择题(共102分)
二、填空题(本题有6个小题,每小题4分,满分24分)
13. 一元二次方程的根为______.
【答案】,
【解析】
【分析】先将方程整理为一般形式,再利用因式分解法求解一元二次方程即可.
【详解】解:移项得,
提取公因式得,
即或,
解得,.
14. 如图,是的外接圆,已知于点,,则的度数为______.
【答案】##度
【解析】
【分析】本题考查圆周角定理,三线合一,连接,得到,三线合一结合圆周角定理,得到,即可.
【详解】解:连接,则:,
∵,
∴,
∵,
∴;
故答案为:
15. 若关于x的方程有一个根是1,则_________.
【答案】1
【解析】
【分析】根据一元二次方程的解的定义,把x=1代入方程得到关于a的一次方程,然后解此一次方程即可.
【详解】解:把x=1代入方程得1+a-2=0,
解得a=1.
故答案是:1.
【点睛】本题考查了一元二次方程的解:能使一元二次方程左右两边相等的未知数的值是一元二次方程的解.
16. 如图,正六边形桌面上有一内切圆,若向这个桌面上随意抛一粒豆子,则豆子的落点在内的概率是______.
【答案】
【解析】
【分析】本题考查正多边形和圆,几何概率,圆的面积与正六边形的面积之比,进行求解即可.
【详解】解:连接,设与相切于点,的半径为,连接,
则:,,
∴为等边三角形,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴;
故答案为:
17. 如图,线段上的点,分别满足关系式,,.若,则线段的长为______.
【答案】
【解析】
【分析】本题考查黄金分割,根据题意易得均为黄金分割点,根据黄金分割点的定义进行求解即可.
【详解】解:∵,
∴,
∴是线段的黄金分割点,
∴,
∴,
同理:,,
∴,
∴,
∴;
故答案为:.
18. 如图,在矩形中,,与边,对角线分别相切于点,,点是边上的一个动点,切于点.若的最小值为,则______.
【答案】
【解析】
【分析】连接,延长交于点,证明四边形为正方形,四边形为矩形,设半径为,得到,根据垂线段最短,得到当与点重合时,最短,此时最小, 勾股定理求出,设,得到,利用勾股定理求出的值即可.
【详解】解:连接,延长交于点,
∵与边,对角线分别相切于点,,切于点,
∴,,
∵矩形,
∴,
∴四边形,四边形均为矩形,
∴,,
∵,
∴四边形为正方形,
∴,
设的半径为,则:,,
∵点是边上的一个动点,
∴当与重合时,最小,此时最小,
由勾股定理,得:,
∴,
解得:,
∴,
∴,
设,则:,
在中,由勾股定理,得:,
∴,
解得:,
∴;
故答案为:.
【点睛】本题考查三角形的内切圆,切线长定理,正方形的判定和性质,矩形的判定和性质,熟练掌握相关知识点,确定点的位置,是解题的关键.
三、解答题(本题有8个小题,满分78分)
19. 解方程:.
【答案】,
【解析】
【分析】本题考查解一元二次方程,选择合适解一元二次方程的方法是解题的关键.
运用因式分解法求解一元二次方程即可.
【详解】解:,
,
,,
解得,.
20. 从一副普通的扑克牌中取出三张牌,它们的花色分别是两张红桃,一张黑桃.
(1)将这三张扑克牌背面朝上,洗匀后从中随机抽取一张,则抽到______的概率更大;(填“红桃”或“黑桃”);
(2)将这三张扑克牌背面朝上,洗匀后从中随机抽取一张(不放回),再从中随机抽取第二张.请用列表或画树状图的方法,求抽取的这两张牌一张为红桃一张为黑桃的概率.
【答案】(1)红桃 (2)
【解析】
【分析】本题考查列表法求概率,熟练掌握概率的意义,列表法求概率,是解题的关键:
(1)根据概率的意义,进行判断即可;
(2)列出表格,利用概率公式进行计算即可.
【小问1详解】
解:∵三张牌中,有两张红桃,一张黑桃,红桃的数量比黑桃多,
∴抽到红桃的概率更大;
故答案为:红桃;
【小问2详解】
如图,列表如下:
红桃
红桃
黑桃
红桃
红桃,红桃
红桃,黑桃
红桃
红桃,红桃
红桃,黑桃
黑桃
黑桃,红桃
黑桃,红桃
共6种等可能的结果,其中两张牌一张为红桃一张为黑桃的结果有4种,
∴.
21. 某文具店购入一批进价为元/盒的卡片进行销售,在某段时间内若以每盒元出售,可卖出盒.
(1)若文具店在让利消费者的前提下获利元,则每盒卡片的售价是多少元?
(2)文具店如何定价才能使利润最大?
【答案】(1)每盒卡片的售价是元;
(2)每盒卡片的售价是每盒元时,文具店利润最大.
【解析】
【分析】此题考查了二次函数和一元二次方程的实际应用.
(1)文具店在让利消费者的前提下获利元,据此列方程,解方程后根据题意选取合适的答案即可;
(2)设利润为元,列出的函数解析式,根据二次函数的性质进行解答即可.
【小问1详解】
解:由题意可得,,
解得,
∵文具店在让利消费者的前提下获利元,
∴;
答:每盒卡片的售价是元;
【小问2详解】
解:设利润为元,
则,
∵,
∴当时,有最大值,最大值为,
答:每盒卡片的售价是每盒元时,文具店利润最大.
22. 如图,顶点坐标分别为,,.
(1)若与关于轴对称,则的坐标是______;
(2)若与关于坐标原点中心对称,则的坐标是______;
(3)请在下图中画出将绕点沿顺时针方向旋转得到的,并写出的坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】本题考查作图-旋转变换等知识,解题的关键是掌握旋转变换的性质,也考查了轴对称的性质.
(1)根据关于x轴对称的点,横坐标相同,纵坐标互为相反数即可求解;
(2)根据关于原点对称的点,横坐标互为相反数,纵坐标互为相反数即可求解;
(3)分别作出A,B,C的对应点,即可写出的坐标.
【小问1详解】
根据关于x轴对称的点的坐标特征可知:点关于轴对称的点的坐标是
故答案为:
【小问2详解】
根据关于原点对称的点的坐标特征可知:点关于坐标原点对称的点的坐标是
故答案为:
【小问3详解】
如图所示,即为所求作的三角形,
由图可知:
23. 如图,是的直径,内接于,点是的内心,的延长线与交于点是上任意一点,连接.
(1)若,求的度数:
(2)若,,,请直接写出与的数量关系;
(3)找出图中所有与相等的线段,并证明.
【答案】(1)
(2)
(3),
证明如下:连接,
∵点是的内心,
∴平分,平分,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴.
【解析】
【分析】本题考查圆周角定理,圆内接四边形,三角形的内心,等角对等边等知识点,熟练掌握相关定理,性质,是解题的关键.
(1)圆内接四边形的性质,得到的度数,圆周角定理,得到,再利用三角形的内角和定理,求出的度数即可;
(2)同法(1)求出的度数,等弧所对的圆周角相等,得到,根据三角形的内角和定理,得到与的数量关系;
(3)连接,根据三角形的内心是角平分线的交点,结合三角形的外角和圆周角定理,得到,等角对等边,得到,圆周角定理得到,进而得到,得到.
【小问1详解】
解:∵内接于,是上任意一点,
∴四边形为圆内接四边形,
∴,
∵是的直径,
∴,
∴;
【小问2详解】
同(1)法可得:,
∵,
∴,
在中,,
∴,
∴;
【小问3详解】
略
24. 如图,在中,,,,点由点出发,沿方向向点匀速运动,速度为,点由点出发,沿方向向点匀速运动,速度为.如果动点同时从两点出发,一个点到达终点时,另一个点也停止运动,设运动的时间为.
(1)当时,______,______cm(用含的代数式表示);
(2)当时,求四边形的面积关于的函数关系式;
(3)当面积最大时,求的值.
【答案】(1),
(2)
(3)
【解析】
【分析】本题考查二次函数的实际应用,解直角三角形,解题的关键是正确的求出函数解析式:
(1)根据路程等于速度乘以时间结合线段的和差关系,列出代数式即可;
(2)用的面积减去的面积即可;
(3)分别表示出点在上和点在上两种情况求出函数解析式,利用二次函数求最值即可.
【小问1详解】
解:∵,,,
∴,
由题意,点运动到点时间为:,点运动到点的时间为:,从点运动到点的时间为:;
∴当时,,
∴;
故答案为:,;
【小问2详解】
当时,
;
【小问3详解】
当时,,
∴抛物线的开口向下,当时,随的增大而增大,
∴当时,最大为:;
当时,如图,则:,过点作,
则:,
∴,
∴,
∴当时,随的增大而减小,
当时,,
∴当时,;
综上:的最大值为15,此时.
25. 中,.
(1)如图①,是边上任意一点,以点为旋转中心,将逆时针旋转到位置,连接.若,则的度数为______;
(2)如图②,是边上两点,点在点左边,.
①若,,,则______;
②若,请写出线段之间的数量关系,并进行证明.
【答案】(1)
(2)①;
②,证明:
如图所示,以点为旋转中心,将逆时针旋转到位置,连接,过点F作直线的垂线,垂足为G,
同理可得,
由旋转的性质可得,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴;
在中,,
∴,
∴,
∴,
在中,由勾股定理得,
∴,
∴,
∴.
【解析】
【分析】本题主要考查了旋转的性质,全等三角形的性质与判定,勾股定理,等腰三角形的性质和三角形内角和定理:
(1)先由等边对等角和三角形内角和定理求出的度数,再由旋转的性质求出的度数即可得到答案;
(2)①以点为旋转中心,将逆时针旋转到位置,连接,仿照(1)可求出,再证明,得到 ,设,则,,在中,由勾股定理得,解方程即可得到答案;②以点为旋转中心,将逆时针旋转到位置,连接,过点F作直线的垂线,垂足为G,
同理可得,同理证明;在中,求出,得到,再求出,在中,由勾股定理得,据此可得结论.
【小问1详解】
解:∵在中,,,
∴;
由旋转的性质可得,
∴;
【小问2详解】
解:①如图所示,以点为旋转中心,将逆时针旋转到位置,连接,
∵在中,,,
∴;
由旋转的性质可得,,
∴;
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴ ,
设,则,
∵,
∴,
在中,由勾股定理得,
∴,
解得或(舍去);
∴;
②略
26. 如图①,经点的直线与经过点的二次函数的图像交于点,与轴交于点.
(1)求二次函数的解析式及点的坐标;
(2)如图②,点是线段下方抛物线上的一个动点,过点作轴的垂线,交线段于点,再过点作轴的垂线交抛物线于点.是否存在点使为等腰直角三角形?若存在,请直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)如图③,点为线段上的一个动点(不与重合),经过三点的圆与经过点且垂直于的直线交点,当面积取最小值时,求直线上点的坐标,使得周长最小.
【答案】(1),
(2)或
(3)
【解析】
【分析】(1)直接将点,代入二次函数中即可求得得解,同时设直线的解析式为,代入,得到值,即可得点的坐标;
(2)设,则,,进而得出,,根据列出方程,解方程,即可求解;
(3)先求得直线的解析式,设,设,,的中点为圆心,设为,则,根据圆的性质,可得一定在的垂直平分线上,得出,进而得出,用表示出,根据二次函数的性质得出,取得最小值时,,进而根据周长最小,设关于的对称点为,得出,求得直线的解析式为,联立直线解析式,即可求解.
【小问1详解】
解:依题意,将点,代入二次函数解析式中,
可得,解得,
∴二次函数解析式为:,
设直线的解析式为,
将,代入,
可得,解得,
故直线的解析式为,
令得,
∴点的坐标为;
【小问2详解】
解:∵,对称轴为直线,
设,,则,,
∴,,
∵为等腰直角三角形,,
∴,
∴或,
解得:(舍去)或或或(舍去),
当时,,
当时,,
∴或;
【小问3详解】
解:∵,
∴是等腰直角三角形,
∵,
设直线与轴交于点,如下图,则是等腰直角三角形,
∴,即,
设直线的解析式为,代入,,
∴,解得,
∴直线的解析式,设,
∵点为线段上的一个动点(不与重合),设,,
∵,
∴的中点为圆心,设为,则,
又∵,则一定在的垂直平分线上,
∴,
∴,
∴,
∴
,
∴当时,取得最小值为,
∴,
设关于的对称点为,
∵,
∴在直线上,
如图所示,连接交于点,
∴的周长为,
当在上时,周长最小,
设,
∵,
∴,
∴,
∴,
设直线的解析式为,,
∴,解得,
∴直线的解析式为,
联立,解得,
∴.
【点睛】本题考查了二次函数综合问题、二次函数与一次函数的综合应用、等腰三角形的定义与性质、勾股定理、轴对称的性质、直角所对的弦是直径等知识,结合题意完善图像,熟练掌握相关知识是解题的关键.
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