江苏省淮安市2024-2025学年上学期九年级期末数学试卷
2025-02-15
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内容正文:
2024-2025学年江苏省淮安市九年级(上)期末数学试卷
一、单选题(本题共8小题,每小题3分,共24分)
1.(3分)下列每个选项的两个图形,不是相似图形的是( )
A. B.
C. D.
2.(3分)已知∠A是锐角,且sinA=,那么∠A等于( )
A.30° B.45° C.60° D.75°
3.(3分)抛物线y=﹣(x+2)2+3的顶点坐标是( )
A.(﹣2,3) B.(﹣2,﹣3) C.(2,3) D.(2,﹣3)
4.(3分)已知△ABC∽△A'B'C,如果∠A=55°,∠B=100°,则∠C′的度数是( )
A.25° B.30° C.55° D.100°
5.(3分)若2x=5y,则下列式子中正确的是( )
A. B. C. D.
6.(3分)将抛物线y=x2的图象向上平移3个单位后,所得抛物线的表达式是( )
A.y=(x﹣3)2 B.y=(x+3)2+6
C.y=x2+3 D.y=x2﹣3
7.(3分)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=3,AB=5,则tanA的值是( )
A. B. C. D.
8.(3分)如图为二次函数y=ax2+bx+c的图象,则下列说法正确的个数是( )
①二次函数的最大值为a+b+c;②a﹣b+c<0;③b2﹣4ac<0;④当y>0时,﹣1<x<3.
A.1 B.2 C.3 D.4
二、填空题(本题共8小题,每小题3分,共24分)
9.(3分)已知:,则= .
10.(3分)若△ABC与△DEF的相似比为2:3,且两个三角形的周长之和为45,则较大三角形的周长为 .
11.(3分)已知二次函数y=x2+x+m的图象与x轴没有公共点,则m的取值范围为 .
12.(3分)如图,点A(3,t)在第一象限,射线OA与x轴所夹的锐角为α,tanα=,则t的值是 .
13.(3分)如图,利用标杆BE测量建筑物的高度,已知标杆BE高2m,测得AB=3m,BC=6m.则建筑物CD的高为 m.
14.(3分)在△ABC中,∠C=90°,AB=8,,则BC的长为 .
15.(3分)如图,已知抛物线y=ax2+c与直线y=kx+m交于A(﹣4,y1),B(1,y2)两点,则关于x的不等式ax2+c≥kx+m的解集是 .
16.(3分)如图,菱形OABC的顶点A在x轴正半轴上,顶点C的坐标为(4,3),点D是抛物线y=﹣x2+6x在x轴上方一动点,则△BCD面积的最大值为 .
三、解答题(本大题共10小题,共102分.解答时需写出必要的文字说明、过程或步骤)
17.(10分)(1)计算:;
(2)解方程:(x﹣2)2=3(x﹣2).
18.(8分)已知线段a、b、c满足,且a+2b+c=26.
(1)求a、b、c的值;
(2)若线段x是线段a、b的比例中项,求x.
19.(8分)如图,D是△ABC的边AC上的一点,连接BD,使∠ABD=∠C.
(1)求证:△ABD∽△ACB;
(2)若AB=6,AD=4,求AC的长.
20.(8分)已知抛物线y=x2﹣2(m+1)x+m2+2m.
(1)求证:无论m取任何实数,该抛物线与x轴都有两个公共点;
(2)若m=1,抛物线与x轴的两个交点分别为A、B(A在B左边),与y轴的交点为C,求△ABC的面积.
21.(8分)如图,在△ABC中,∠C=90°.
(1)利用直尺(不带刻度)和圆规作出AB的垂直平分线MN,交CB于点D(不写作法,保留作图痕迹);
(2)连接AD,若AC=6,BC=8,求tan∠CAD的值.
22.(10分)如图,湖边A、B两点由两段笔直的观景栈道AC和CB相连.为了计算A、B两点之间的距离,经测量得:∠BAC=37°,∠ABC=53°,AC=80米,求A、B两点之间的距离.(参考数据:sin37°≈0.60,cos37°≈0.80,tan37°≈0.75)
23.(12分)如图:在Rt△ABC中,∠ACB=90°,BD是∠ABC的平分线,点O在AB上,⊙O经过B、D两点,交BC于点E.
(1)试说明:AC是⊙O的切线;
(2)若BC=6,AC=8,求⊙O的半径.
24.(12分)某商店销售一种进价50元/件的商品,经市场调查发现:该商品的每天销售量y(件)是出售价x(元/件)的一次函数,其出售价、销售量的对应值如下表:
出售价x(元/件)
55
65
销售量y(件/天)
90
70
(1)直接写出y与x的函数关系式: ;
(2)若某天销售利润为800元,求该天的售价为多少元/件?
(3)设商店销售该商品每天获得的利润为W(元),求当销售单价定为多少时,该商店销售这种商品每天获得的利润最大?
25.(12分)【问题背景】
如图1,在四边形ABCD中,若∠A+∠C=180°或∠B+∠D=180°,我们把这种四边形称为“对补四边形”.某学习小组根据研究矩形、菱形、正方形的经验,又进行了如下探究.
【初步认识】
该学习小组先对“对补四边形”的角进行探究.
(1)如图1,四边形ABCD是“对补四边形”,若∠A:∠B:∠C=4:3:2,则∠D= .
【观察猜想】
(2)该学习小组在探究“对补四边形”的边和对角线时,发现“对补四边形”的边和对角线都有着特殊的性质,并提出了下列两个猜想.
猜想1:如图2,四边形ABCD是“对补四边形”,若对角线AC平分∠DAB,CD和CB的数量关系是: ;
猜想2:如图3,四边形ABCD是“对补四边形”,若AB=AD,连接CA,则CA平分∠ .
请补全猜想1和猜想2,并从猜想1或猜想2中任选一个给出证明;
【解决问题】
(3)某乡村准备开发一个红色旅游景区,如图4,在四边形ABCD中,AB=AD,∠B=120°,∠D=60°,AB+BC=10,且2≤BC≤5,求旅游景区的最大面积.
26.(14分)如图,抛物线y=ax2+bx﹣4与x轴交于,B(4,0)两点,与y轴交于点C.
(1)a= ,b= ;
(2)若P(x1,y1)、Q(x2,y2)是抛物线上的两点,当m≤x1≤m+2,时,均有y1≤y2,求实数m的取值范围;
(3)抛物线上一点D(1,﹣5),直线BD与y轴交于点E,动点M在线段BD上,当∠BDC=∠MCE时,求点M的坐标.
2024-2025学年江苏省淮安市九年级(上)期末数学试卷
参考答案与试题解析
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
D
C
A
A
C
C
D
B
一、单选题(本题共8小题,每小题3分,共24分)
1.(3分)下列每个选项的两个图形,不是相似图形的是( )
A. B.
C. D.
【分析】根据相似图形的定义,对选项进行一一分析,排除错误答案.
【解答】解:A.形状相同,符合相似形的定义,此选项不符合题意;
B.形状相同,符合相似形的定义,此选项不符合题意;
C.形状相同,符合相似形的定义,此选项不符合题意;
D.形状不相同,不符合相似形的定义,此选项符合题意;
故选:D.
【点评】本题考查的是相似形的定义,结合图形,即图形的形状相同,但大小不一定相同的变换是相似变换.
2.(3分)已知∠A是锐角,且sinA=,那么∠A等于( )
A.30° B.45° C.60° D.75°
【分析】根据特殊角的三角函数值即可解答.
【解答】解:∵∠A是锐角,sinA=,
∴∠A=60°.
故选:C.
【点评】熟记特殊角的三角函数值是解题的关键.
3.(3分)抛物线y=﹣(x+2)2+3的顶点坐标是( )
A.(﹣2,3) B.(﹣2,﹣3) C.(2,3) D.(2,﹣3)
【分析】直接利用顶点式的特点可知顶点坐标.
【解答】解:抛物线y=﹣(x+2)2+3的顶点坐标为(﹣2,3).
故选:A.
【点评】本题考查了二次函数的性质:顶点式y=a(x﹣h)2+k,顶点坐标是(h,k),对称轴是直线x=h,此题考查了学生的应用能力.
4.(3分)已知△ABC∽△A'B'C,如果∠A=55°,∠B=100°,则∠C′的度数是( )
A.25° B.30° C.55° D.100°
【分析】由三角形内角和定理求出∠C=25°,由相似三角形的性质推出∠C′=∠C=25°.
【解答】解:∵∠A=55°,∠B=100°,
∴∠C=180°﹣55°﹣100°=25°,
∵ABC∽△A'B'C,
∴∠C′=∠C=25°.
故选:A.
【点评】本题考查相似三角形的性质,关键是掌握相似三角形的对应角相等.
5.(3分)若2x=5y,则下列式子中正确的是( )
A. B. C. D.
【分析】根据比例的性质进行计算,逐一判断即可解答.
【解答】解:A、∵=,
∴5x=2y,
故A不符合题意;
B、∵=,
∴5x=2y,
故B不符合题意;
C、∵=,
∴5x+5y=7x,
∴5y=2x,
故C符合题意;
D、∵=,
∴5x﹣5y=3y,
∴5x=8y,
故D不符合题意;
故选:C.
【点评】本题考查了比例的性质,准确熟练地进行计算是解题的关键.
6.(3分)将抛物线y=x2的图象向上平移3个单位后,所得抛物线的表达式是( )
A.y=(x﹣3)2 B.y=(x+3)2+6
C.y=x2+3 D.y=x2﹣3
【分析】根据二次函数图象的平移法则解答即可.
【解答】解:将抛物线y=x2的图象向上平移3个单位后,所得抛物线的表达式是y=x2+3.
故选:C.
【点评】本题考查了二次函数图象与几何变换,熟练掌握二次函数图象的平移法则是关键.
7.(3分)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=3,AB=5,则tanA的值是( )
A. B. C. D.
【分析】先利用勾股定理求出BC=4,然后利用锐角三角函数的定义进行计算,即可解答.
【解答】解:在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=3,AB=5,
∴BC===4,
∴tanA==,
故选:D.
【点评】本题考查了勾股定理,锐角三角函数的定义,熟练掌握锐角三角函数的定义是解题的关键.
8.(3分)如图为二次函数y=ax2+bx+c的图象,则下列说法正确的个数是( )
①二次函数的最大值为a+b+c;②a﹣b+c<0;③b2﹣4ac<0;④当y>0时,﹣1<x<3.
A.1 B.2 C.3 D.4
【分析】根据所给二次函数图象,得出抛物线的对称轴为直线x=1,再结合抛物线的对称性及增减性对所给说法依次进行判断即可.
【解答】解:由所给函数图象可知,
因为抛物线与x轴的交点坐标为(﹣1,0)和(3,0),
所以抛物线的对称轴为直线x=.
又因为抛物线开口向下,
所以当x=1时,函数取得最大值为a+b+c.
故①正确.
因为抛物线经过点(﹣1,0),
所以a﹣b+c=0.
故②错误.
因为抛物线与x轴有两个不同的交点,
所以关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0有两个不相等的实数根,
所以b2﹣4ac>0.
故③错误.
当﹣1<x<3时,抛物线在x轴上方,即y>0,
所以当y>0时,﹣1<x<3.
故④正确.
故选:B.
【点评】本题主要考查了二次函数图象与系数的关系、二次函数的最值及抛物线与x轴的交点,熟知二次函数的图象与性质是解题的关键.
二、填空题(本题共8小题,每小题3分,共24分)
9.(3分)已知:,则= .
【分析】利用设k法进行计算即可解答.
【解答】解:∵,
∴设a=2k,b=5k,
∴=
=
=,
故答案为:.
【点评】本题考查了比例的性质,熟练掌握设k法是解题的关键.
10.(3分)若△ABC与△DEF的相似比为2:3,且两个三角形的周长之和为45,则较大三角形的周长为 27 .
【分析】根据相似三角形的周长比等于相似比求解即可.
【解答】解:设△DEF的周长是3x,则△ABC的周长是2x,
则3x+2x=45,
解得x=9,
那么较大三角形的周长是3x=27,
故答案为:27.
【点评】本题考查了相似三角形性质,结合相似三角形周长的比等于相似比是解题关键.
11.(3分)已知二次函数y=x2+x+m的图象与x轴没有公共点,则m的取值范围为 m> .
【分析】利用根的判别式的意义得到Δ=12﹣4m<0,然后解不等式即可.
【解答】解:∵二次函数y=x2+x+m的图象与x轴没有公共点,
∴关于x的一元二次方程x2+x+m=0没有实数解,
∴Δ=12﹣4m<0,
解得m>,
即m的取值范围为m>.
故答案为:m>.
【点评】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;Δ=b2﹣4ac决定抛物线与x轴的交点个数.也考查了二次函数的性质.
12.(3分)如图,点A(3,t)在第一象限,射线OA与x轴所夹的锐角为α,tanα=,则t的值是 4 .
【分析】过点A作x轴的垂线,垂足为B,根据题意可得OB=3,则tanα=,代入计算即可得出答案.
【解答】解:过点A作x轴的垂线,垂足为B,如图,
OB=3,
∵tanα=,
∴,
∴t=4.
故答案为:4.
【点评】本题主要考查了解直角三角形,根据题意构造直角三角形进行求解是解决本题的关键.
13.(3分)如图,利用标杆BE测量建筑物的高度,已知标杆BE高2m,测得AB=3m,BC=6m.则建筑物CD的高为 6 m.
【分析】根据题意可得:EB⊥AC,DC⊥AC,从而可得∠ABE=∠ACD=90°,然后证明A字模型△ABE∽△ACD,从而利用相似三角形的性质进行计算即可解答.
【解答】解:由题意得:EB⊥AC,DC⊥AC,
∴∠ABE=∠ACD=90°,
∵∠A=∠A,
∴△ABE∽△ACD,
∴=,
∴=,
解得:CD=6,
∴建筑物CD的高为6m,
故答案为:6.
【点评】本题考查了相似三角形的应用,熟练掌握相似三角形的判定与性质是解题的关键.
14.(3分)在△ABC中,∠C=90°,AB=8,,则BC的长为 6 .
【分析】根据正弦的定义即可解决问题.
【解答】解:在Rt△ABC中,
sinA=.
∵AB=6,sinA=,
∴,
∴BC=6.
故答案为:6.
【点评】本题主要考查了解直角三角形,熟知正弦的定义是解题的关键.
15.(3分)如图,已知抛物线y=ax2+c与直线y=kx+m交于A(﹣4,y1),B(1,y2)两点,则关于x的不等式ax2+c≥kx+m的解集是 ﹣4≤x≤1 .
【分析】根据图象求出抛物线在直线上方的部分对应的x的范围即可.
【解答】解:∵抛物线y=ax2+c与直线y=kx+m交于A(﹣4,y1),B(1,y2),
由图象可知,当﹣4≤x≤1时,抛物线不在直线y=kx+m的下方,
∴不等式ax2+c≥kx+m的解集是﹣4≤x≤1,
故答案为:﹣4≤x≤1.
【点评】本题主要考查函数与不等式之间的关键,要牢记函数值较大的图象在函数值较小的图象的上方.
16.(3分)如图,菱形OABC的顶点A在x轴正半轴上,顶点C的坐标为(4,3),点D是抛物线y=﹣x2+6x在x轴上方一动点,则△BCD面积的最大值为 15 .
【分析】设点D(x,﹣x2+6x),△BCD的面积=×BC×(yD﹣yC),即可求解.
【解答】解:菱形顶点C的坐标为(4,3),
则OC=5,则BC=OC=5,
设点D(x,﹣x2+6x),
△BCD的面积=×BC×(yD﹣yC)=×5×(﹣x2+6x﹣3)=﹣(x﹣3)2+15,
∵﹣<0,故△BCD面积有最大值为15,
故答案为:15.
【点评】本题考查的是二次函数与x轴的交点,涉及到菱形的性质,通过点C的坐标确定菱形的边长,再利用三角形面积公式,即可求解.
三、解答题(本大题共10小题,共102分.解答时需写出必要的文字说明、过程或步骤)
17.(10分)(1)计算:;
(2)解方程:(x﹣2)2=3(x﹣2).
【分析】(1)根据零指数幂、负整数指数幂、特殊角的三角函数值计算即可;
(2)根据因式分解法解方程即可.
【解答】解:(1)
=1﹣9+2×
=1﹣9+1
=﹣7;
(2)(x﹣2)2=3(x﹣2),
(x﹣2)2﹣3(x﹣2)=0.
(x﹣2)(x﹣5)=0,
∴x1=2,x2=5.
【点评】本题考查了实数的运算、解一元二次方程,熟练掌握运算知识点是关键.
18.(8分)已知线段a、b、c满足,且a+2b+c=26.
(1)求a、b、c的值;
(2)若线段x是线段a、b的比例中项,求x.
【分析】(1)设比值为k,然后用k表示出a、b、c,再代入等式求解得到k,然后求解即可;
(2)根据比例中项的定义列式求解即可.
【解答】解:(1)设===k,
则a=3k,b=2k,c=6k,
所以,3k+2×2k+6k=26,
解得k=2,
所以,a=3×2=6,
b=2×2=4,
c=6×2=12;
(2)∵线段x是线段a、b的比例中项,
∴x2=ab=6×4=24,
∴线段x=2.
【点评】本题考查了比例的性质,比例线段,利用“设k法”用k表示出a、b、c可以使计算更加简便.
19.(8分)如图,D是△ABC的边AC上的一点,连接BD,使∠ABD=∠C.
(1)求证:△ABD∽△ACB;
(2)若AB=6,AD=4,求AC的长.
【分析】(1)由∠ABD=∠C,∠A=∠A,根据“两角分别相等的两个三角形相似”证明△ABD∽△ACB;
(2)由相似三角形的性质得=,而AB=6,AD=4,则AC==9.
【解答】(1)证明:∵∠ABD=∠C,∠A=∠A,
∴△ABD∽△ACB.
(2)解:∵△ABD∽△ACB,
∴=,
∵AB=6,AD=4,
∴AC===9,
∴AC的长是9.
【点评】此题重点考查相似三角形的判定与性质,适当选择相似三角形的判定定理证明△ABD∽△ACB是解题的关键.
20.(8分)已知抛物线y=x2﹣2(m+1)x+m2+2m.
(1)求证:无论m取任何实数,该抛物线与x轴都有两个公共点;
(2)若m=1,抛物线与x轴的两个交点分别为A、B(A在B左边),与y轴的交点为C,求△ABC的面积.
【分析】(1)先计算出根的判别式的值得到Δ>0,然后根据根的判别式的意义得到结论;
(2)先解方程x2﹣4x+3=0得到点A、B的坐标,再求自变量为0所对应的函数值得到C点坐标,然后根据三角形面积公式求解.
【解答】(1)证明:∵Δ=4(m﹣1)2﹣4(m2+2m)
=4m2﹣8m+4﹣4m2﹣8m
=4>0,
∴无论m取任何实数,该抛物线与x轴都有两个公共点;
(2)解:当m=1时,抛物线系数为y=x2﹣4x+3,
当y=0时,x2﹣4x+3=0,
解得x1=1,x2=3,
∴A(1,0),B(3,0),
当x=0时,y=x2﹣4x+3=3,
∴C(0,3),
∴△ABC的面积=×(3﹣1)×3=3.
故答案为:3.
【点评】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;Δ=b2﹣4ac决定抛物线与x轴的交点个数.也考查了二次函数的性质.
21.(8分)如图,在△ABC中,∠C=90°.
(1)利用直尺(不带刻度)和圆规作出AB的垂直平分线MN,交CB于点D(不写作法,保留作图痕迹);
(2)连接AD,若AC=6,BC=8,求tan∠CAD的值.
【分析】(1)根据“作线段的垂直平分线的基本作法”作图;
(2)先根据勾股定理求出CD,再根据三角函数的定义求解.
【解答】解:(1)如图所示:MN即为所求;
(2)设CD=x,则BD=8﹣x,
∵AB的垂直平分线是MN,
∴AD=BD=8﹣x,
∵∠C=90°,
∴AC2+CD2=AD2,
即62+x2=(8﹣x)2,
解得:x=,
∴tan∠CAD==÷6=.
【点评】本题考查了基本作图,掌握线段的中垂线的画法和性质及勾股定理是解题的关键.
22.(10分)如图,湖边A、B两点由两段笔直的观景栈道AC和CB相连.为了计算A、B两点之间的距离,经测量得:∠BAC=37°,∠ABC=53°,AC=80米,求A、B两点之间的距离.(参考数据:sin37°≈0.60,cos37°≈0.80,tan37°≈0.75)
【分析】易得∠C=90°,那么利用37°的余弦值可得AB之间的距离.
【解答】解:∵∠A=37°,∠B=53°,
又∵∠ACB+∠A+∠B=180°,
∴∠ACB=90°,
在Rt△ACB 中,
∵∠BAC=37°,AC=80米,
∴(米).
答:A、B两点之间的距离约为100米.
【点评】本题考查解直角三角形的应用.用到的知识点点为:cosA=.
23.(12分)如图:在Rt△ABC中,∠ACB=90°,BD是∠ABC的平分线,点O在AB上,⊙O经过B、D两点,交BC于点E.
(1)试说明:AC是⊙O的切线;
(2)若BC=6,AC=8,求⊙O的半径.
【分析】(1)根据等腰三角形的性质以及角平分线的定义得出∠ODB=∠CBD,进而OD∥BC,又∠ACB=90°,即AC⊥BC,得到OD⊥AC,根据切线的判定方法即可得出结论;
(2)根据勾股定理求出AB,再根据相似三角形的判定和性质列方程求解即可.
【解答】(1)证明:如图,连接OD,
∵OB=OD,
∴∠OBD=∠ODB,
又∵BD是∠ABC的平分线,即∠ABD=∠CBD,
∴∠ODB=∠CBD,
∴OD∥BC,
∵∠ACB=90°,即AC⊥BC,
∴OD⊥AC,
∵OD是⊙O的半径,
∴AC是⊙O的切线;
(2)在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=8,BC=6,
∴AB==10,
设半径为x,即OD=OB=x,则AO=10﹣x,
∵OD∥BC,
∴△AOD∽△ABC,
∴=,
即=,
解得x=,
即半径为.
【点评】本题考查切线的判定和性质,角平分线的定义,平行线的性质以及相似三角形的判定和性质,掌握切线的判定方法,角平分线的定义,平行线的性质以及相似三角形的判定和性质是正确解答的关键.
24.(12分)某商店销售一种进价50元/件的商品,经市场调查发现:该商品的每天销售量y(件)是出售价x(元/件)的一次函数,其出售价、销售量的对应值如下表:
出售价x(元/件)
55
65
销售量y(件/天)
90
70
(1)直接写出y与x的函数关系式: y=﹣2x+200 ;
(2)若某天销售利润为800元,求该天的售价为多少元/件?
(3)设商店销售该商品每天获得的利润为W(元),求当销售单价定为多少时,该商店销售这种商品每天获得的利润最大?
【分析】(1)利用待定系数法求一次函数解析式进行计算,即可解答;
(2)根据总利润=单个利润×总数量进行计算,即可解答;
(3)根据总利润=单个利润×总数量进行计算,即可解答.
【解答】解:(1)设y=kx+b,
把(55,90)(65,70)代入y=kx+b中得:
,
解得:,
∴y=﹣2x+200,
故答案为:y=﹣2x+200;
(2)由题意得:(x﹣50)y=800,
(x﹣50)(﹣2x+200)=800,
解得:x1=60,x2=90,
∴该天的售价为60元/件或90元/件;
(3)由题意得:W=(x﹣50)y
=(x﹣50)(﹣2x+200)
=﹣2x2+300x﹣10000
=﹣2(x﹣75)2+1250,
∵a=﹣2<0,
∴当x=75时,W最大,
∴当销售单价定为75元时,该商店销售这种商品每天获得的利润最大.
【点评】本题考查了二次函数的应用,一元二次方程的应用,准确熟练地进行计算是解题的关键.
25.(12分)【问题背景】
如图1,在四边形ABCD中,若∠A+∠C=180°或∠B+∠D=180°,我们把这种四边形称为“对补四边形”.某学习小组根据研究矩形、菱形、正方形的经验,又进行了如下探究.
【初步认识】
该学习小组先对“对补四边形”的角进行探究.
(1)如图1,四边形ABCD是“对补四边形”,若∠A:∠B:∠C=4:3:2,则∠D= 90° .
【观察猜想】
(2)该学习小组在探究“对补四边形”的边和对角线时,发现“对补四边形”的边和对角线都有着特殊的性质,并提出了下列两个猜想.
猜想1:如图2,四边形ABCD是“对补四边形”,若对角线AC平分∠DAB,CD和CB的数量关系是: CD=CB ;
猜想2:如图3,四边形ABCD是“对补四边形”,若AB=AD,连接CA,则CA平分∠ DCB .
请补全猜想1和猜想2,并从猜想1或猜想2中任选一个给出证明;
【解决问题】
(3)某乡村准备开发一个红色旅游景区,如图4,在四边形ABCD中,AB=AD,∠B=120°,∠D=60°,AB+BC=10,且2≤BC≤5,求旅游景区的最大面积.
【分析】(1)设∠A=4x,∠B=3x,∠C=2x,根据“对补四边形”的性质即可求得答案;
(2)猜想1:CD=CB;过点C分别作CE⊥AD于E,CF⊥AB于F,可证得△CDE≌△CBF(AAS),可得CD=CB;
猜想2:∠DCB;过点A作AE⊥BC,垂足为E,作AF⊥CD,垂足为F.可证得△ABE≌△ADF(AAS),得出AF=AE,BE=DF,再运用角平分线判定即可证得结论;
(3)连接AC,将△ABC绕点A旋转,使AB与AD重合,得△ADE,过点A作AN⊥CD于点N,设BC=x,且2≤x≤5,则AB=AD=10﹣x,DM=x,∠ADM=∠B=120°,AM=AC,利用解直角三角形可得:DN=5﹣x,AN=(10﹣x),CN=5+x,CM=2CN=10+x,进而可得S△ACM=CM•AN=×(10+x)×(10﹣x)=﹣x2+25,运用二次函数的性质即可求得答案.
【解答】【初步认识】
(1)解:∵∠A:∠B:∠C=4:3:2,
∴设∠A=4x,∠B=3x,∠C=2x,
∵四边形ABCD是“对补四边形”,
∴∠A+∠C=180°或∠B+∠D=180°,
∴4x+2x=180°,
解得:x=30°,
∴∠A=4x=120°,∠B=3x=90°,∠C=2x=60°,
∴∠D=180°﹣∠B=90°,
故答案为:90°.
【观察猜想】解:猜想1:四边形ABCD是“对补四边形”,若对角线AC平分∠DAB,则CD=CB,
故答案为:CD=CB;
猜想2:四边形ABCD是“对补四边形”,若AB=AD,连接CA,则CA平分∠DCB,
故答案为:DCB;
【推理验证】
(2)选择猜想1:CD=CB;
证明:如图,过点C分别作CE⊥AD于E,CF⊥AB于F,
∵对角线AC平分∠DAB,CE⊥AD,CF⊥AB,
∴CE=CF,∠CED=∠CFB=90°,
∵四边形ABCD是“对补四边形”,
∴∠CBF+∠ADC=180°,
∵∠CDE+∠ADC=180°,
∴∠CDE=∠CBF,
在△CDE和△CBF中,
,
∴△CDE≌△CBF(AAS),
∴CD=CB;
选择猜想2:DCB;
证明:如图,过点A作AE⊥BC,垂足为E,作AF⊥CD,垂足为F,
∵∠B+∠ADC=180°,∠ADC+∠ADF=180°,
∴∠B=∠ADF,
又∵AB=AD,∠AEB=∠AFD=90°,
∴△ABE≌△ADF(AAS),
∴AF=AE,BE=DF,
∵AE⊥BC,AF⊥CF,AE=AF,
∴AC平分∠DCB;
【解决问题】
(3)解:如图,连接AC,将△ABC绕点A旋转,使AB与AD重合,得△ADM,过点A作AN⊥CD于点N,
设BC=x,且2≤x≤5,则AB=AD=10﹣x,DM=x,∠ADM=∠B=120°,AM=AC,
∵∠ADC=60°,
∴∠ADM+∠ADC=120°+60°=180°,
∴C、D、M三点共线,
∵AM=AC,AN⊥CM,
∴CN=MN,
在Rt△ADN中,∠ADN=60°,
∴DN=AD•cos∠ADN=AD=5﹣x,AN=AD•sin∠ADN=(10﹣x),
∴CN=MN=DN+DM=5﹣x+x=5+x,CM=2CN=10+x,
∴S△ACM=CM•AN=×(10+x)×(10﹣x)=﹣x2+25,
∵2≤x≤5,
∴当x=2时,S△ACM有最大值,最大值为24,
∴旅游景区的最大面积是24.
【点评】本题是四边形综合题,考查了角平分线的判定和性质,直角三角形的性质,解直角三角形,全等三角形的判定和性质,旋转变换的性质,二次函数的性质,新定义等,熟练掌握全等三角形的判定和性质是解题关键.
26.(14分)如图,抛物线y=ax2+bx﹣4与x轴交于,B(4,0)两点,与y轴交于点C.
(1)a= ,b= ﹣ ;
(2)若P(x1,y1)、Q(x2,y2)是抛物线上的两点,当m≤x1≤m+2,时,均有y1≤y2,求实数m的取值范围;
(3)抛物线上一点D(1,﹣5),直线BD与y轴交于点E,动点M在线段BD上,当∠BDC=∠MCE时,求点M的坐标.
【分析】(1)把,B(4,0)两点代入y=ax2+bx﹣4,解方程组即可得到结论;
(2)由(1)知,函数的对称轴为:x=,则x=和x=﹣2关于对称轴对称,故其函数值相等,即可求解;
(3)确定△BOC、△CDG均为等腰直角三角形,即可求解.
【解答】解:(1)∵抛物线y=ax2+bx﹣4与x轴交于,B(4,0)两点,
∴,
解得,
故答案为:,﹣;
(2)由(1)知抛物线y=x2+﹣x﹣4,函数的对称轴为:x=,
则x=和x=﹣2关于对称轴对称,故其函数值相等,
又m≤x3≤m+2,x2≥时,均有y1≤y2,
结合函数图象可得,
解得﹣2≤m≤;
(3)如图,连接BC、CM,过点D作DG⊥OE于点G,
而点B、C、D的坐标分别为:(4,0)、(0,﹣4)、(1,﹣5),
则OB=OC=4,CG=GD=1,BC=4,CD=,
故△BOC、△CDG均为等腰直角三角形,
∴∠BCD=180°﹣∠OCB﹣∠GCD=90°,
在Rt△BCD中,tan∠BDC===4,
∠BDC=∠MCE,
则tan∠MCE=4,
将点B、D坐标代入一次函数表达式:y=mx+n并解得:
直线BD的表达式为:y=x﹣,故点E(0,﹣),
设点M(n,n﹣),
过点M作MF⊥CE于点F,
则MF=n,CF=OF﹣OC=﹣,
tan∠MCE===4,
解得:n=,
故点M(,﹣).
【点评】本题考查的是二次函数综合运用,涉及到一次函数、等腰直角三角形性质等,其中(3),确定△BOC、△CDG均为等腰直角三角形是本题解题的关键.
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