内容正文:
九年级上学期第三次阶段自评(B)
数学2024.12
(考试范围:至下册46页,满分:120分)
注意事项:
1.本试卷分试题卷和答题卡两部分.试题卷共4页,三个大题,满分120分.
2.试题卷上不要答题,请用0.5毫米黑色签字水笔直接把答案写在答题卡上.答在试题卷上的答案无效.
3.答题前,考生务必将本人所在学校、姓名、考场、座号、准考证号填写在答题卡第一面的指定位置上.
一、选择题(每小题3分,共30分)
1. 关于的一元二次方程有实数根,则满足( )
A. B. 且 C. 且 D.
2. 下列图案中,既是轴对称图形又是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
3. 一个不透明的口袋中装有4个红球和若干个白球,每个球除颜色外都相同.若从中任意摸出一个球是白球的概率是,则口袋中白球的数量是( )
A. 20 B. 24 C. 30 D. 36
4. 如图,的直径垂直于弦,垂足为的长为( )
A. B. 4 C. D. 8
5. 已知一个圆锥的母线长是,高是,则该圆锥的侧面积是( )
A. B. C. D.
6. 已知反比例函数的图象如图所示,关于下列说法:①常数;②y的值随x值的增大而减小;③若点A为x轴上一点,点B为反比例函数图象上一点,则;④若点在反比例函数的图象上,则点也在该反比例函数的图象上.其中说法正确的是( )
A. ①②③ B. ③④ C. ①④ D. ②③④
7. 如图,直线,直线,分别交直线,,于,,和,,,且,,则( )
A. 5 B. 10 C. 12 D. 15
8. 如图,双曲线(x<0)经过▱ABCO的对角线交点D,已知边OC在y轴上,且AC⊥OC于点C,则▱OABC的面积是( )
A. B. C. 3 D. 6
9. 如图,扇形的圆心角为直角,,点在上,以为邻边构造,边交于点,若,则图中两块阴影部分的面积之和为( )
A. B. C. D.
10. 抛物线的部分图象如图所示,与轴的一个交点坐标为,抛物线的对称轴是直线.下列结论:①;②;③;④方程有两个不相等的实数根;⑤若点在该抛物线上,则.其中正确的个数有( )
A. 2个 B. 3个 C. 4个 D. 5个
二、填空题(每小题3分,共15分)
11. 在一次商品交易会上,参加交易会的每两家公司之间都要签订一份合同,会议结束后统计共签订了78份合同,若设有x家公司出席了这次交易会,则可列方程为:______
12. 一个正多边形的一个外角为,边长为4,则这个正多边形的弦心距是___________.
13. 已知二次函数,当时,函数值的取值范围是___________.
14. 如图,将△ABC沿着BC方向平移得到△DEF,△ABC与△DEF重叠部分(图中阴影部分)的面积是△ABC的面积的一半,已知BC=6,则EC的长为_____.
15. 如图,中,,,点在的延长线上,且,连接并延长,作于,若,则的面积为______.
三、解答题(共8个小题,共75分)
16. 已知关于的一元二次方程.
(1)求证:对于任意实数,该方程总有实数根;
(2)若这个一元二次方程的一根大于2,求的取值范围.
17. 为大力弘扬“奉献、友爱、互助、进步”的志愿精神,我市某社区开展了“文明新风进社区”系列志愿服务活动,参加活动的每位志愿者必须从.“垃圾分类入户宣传”、.“消防安全知识宣传”、.“走访慰问孤寡老人”三个活动主题中随机选取一个主题.
(1)志愿者小李选取,“垃圾分类入户宣传”这个主题的概率是_______.
(2)志愿者小张和小李从、、三个主题中分别随机选取一个主题,请用列表或画树状图的方法,求他们选取相同主题的概率.
18. 如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,D是AB边上的一点,以BD为直径作⊙O,⊙O与AC的公共点为E,连接DE并延长交BC的延长线于点F,BD=BF.
(1)试判断AC与⊙O的位置关系并说明理由;
(2)若AB=12,BC=6,求⊙O的面积.
19. 某数学兴趣小组开展了“测量某宝塔高度”的实践活动,在点处垂直于地面竖立一根高度为2米的标杆,这时地面上的点,标杆的顶端点,宝塔的塔尖点正好在同一直线上,得米,将标杆向右平移到点处,这时地面上的点F,标杆的顶端点,宝塔的塔尖点正好在同一直线上(点,点,点,点与塔底处的点在同一直线上),这时测得米,米.请你根据以上数据,计算真身宝塔的高度.
20. 如图,一次函数与反比例函数的图象相交于,两点,连接,,延长交反比例函数图象于点.
(1)求一次函数的表达式与反比例函数的表达式;
(2)当时,直接写出自变量的取值范围为 ;
(3)点是轴上一点,当时,求出点的坐标.
21. 消毒洗手液与百姓生活息息相关,某药店的消毒洗手液很畅销.已知该消毒洗手液的进价为每瓶22元,经市场调查,每天洗手液的销售量y(瓶)与销售单价x(元/瓶)之间满足一次函数关系,部分数据记录如表所示:
x(元/瓶)
22
24
26
27
y(瓶)
90
80
70
65
(1)直接写出y与x之间的函数关系式;(不需要写自变量x的取值范围)
(2)若该药店每天想从这批消毒洗手液的销售中获利325元,又想尽量给顾客实惠,问这批消毒洗手液每瓶的售价为多少元?
(3)该药店上级主管部门规定,消毒洗手液的每瓶利润不允许高于进价的,设这种消毒洗手液每天的总利润为w元,那么售价定为多少元时该药店可获得的利润最大?最大利润是多少元?
22. 如图,的两条直角边,,点D沿从A向B运动,速度是/秒,同时,点E沿从B向C运动,速度为/秒.动点E到达点C时运动终止.连接、、.
(1)当动点运动时间 秒时,与相似.
(2)在运动过程中,当时,为何值?请说明理由.
23. 如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线与x轴交于A(4,0),B(﹣1,0)两点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点G为抛物线上的一动点,过点G作GE垂直于y轴于点E,交直线AC于点D,过点D作x轴的垂线,垂足为点F,连接EF,当线段EF的长度最短时,求出EF的长度.
(3)在抛物线上对称轴上是否存在点P,使△ACP是直角三角形?若存在,求出符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.
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九年级上学期第三次阶段自评(B)
数学2024.12
(考试范围:至下册46页,满分:120分)
注意事项:
1.本试卷分试题卷和答题卡两部分.试题卷共4页,三个大题,满分120分.
2.试题卷上不要答题,请用0.5毫米黑色签字水笔直接把答案写在答题卡上.答在试题卷上的答案无效.
3.答题前,考生务必将本人所在学校、姓名、考场、座号、准考证号填写在答题卡第一面的指定位置上.
一、选择题(每小题3分,共30分)
1. 关于的一元二次方程有实数根,则满足( )
A. B. 且 C. 且 D.
【答案】C
【解析】
【分析】本题考查了一元二次方程的定义、一元二次方程根的判别式,根据一元二次方程的定义可知,根据一元二次方程有实数根,可知,解不等式可得:.
【详解】解:是一元二次方程,
,
解得:,
一元二次方程有实数根,
,
解得:,
满足且.
故选:C.
2. 下列图案中,既是轴对称图形又是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】本题考查了中心对称图形与轴对称图形,根据轴对称图形和中心对称图形的定义进行逐一判断即可,如果一个平面图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,这个图形就叫做轴对称图形;把一个图形绕着某一个点旋转,如果旋转后的图形能够与原来的图形重合,那么这个图形叫做中心对称图形,这个点就是它的对称中心.掌握中心对称图形与轴对称图形的判断是解题的关键.
【详解】解:A、不是中心对称图形,也不是轴对称图形,故不符合题意;
B、是轴对称图形,但不是中心对称图形,故不符合题意;
C、是轴对称图形,但不是中心对称图形,故不符合题意;
D、既是轴对称图形,也是中心对称图形,故符合题意;
故选:D.
3. 一个不透明的口袋中装有4个红球和若干个白球,每个球除颜色外都相同.若从中任意摸出一个球是白球的概率是,则口袋中白球的数量是( )
A. 20 B. 24 C. 30 D. 36
【答案】A
【解析】
【分析】设白球的个数是,根据概率公式列出方程,求得答案即可.
【详解】解:设白球的个数是,
根据题意得:,
解得:,经检验是原方程的解,
即:口袋中的白球有20个,
故选:A.
【点睛】本题考查概率的求法:如果一个事件有种可能,而且这些事件的可能性相同,其中事件出现种可能,那么事件的概率.
4. 如图,的直径垂直于弦,垂足为的长为( )
A. B. 4 C. D. 8
【答案】C
【解析】
【分析】本题主要考查了垂径定理,勾股定理,等腰直角三角形的性质,通过等腰直角三角形得到是解题的关键.
先求出的度数,再结合垂径定理证是等腰直角三角形,求出的长度,即可求解.
【详解】解:
的直径垂直于弦
又
.
故选:C.
5. 已知一个圆锥的母线长是,高是,则该圆锥的侧面积是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】本题考查了求圆锥的侧面积,利用勾股定理先求出圆锥底面半径,再根据圆锥的侧面积底面周长母线长计算即可求解,掌握圆锥的侧面积的计算方法是解题的关键.
【详解】解:∵圆锥的母线长是,高是,
∴圆锥的半径,
∴圆锥的侧面积.
故选:.
6. 已知反比例函数的图象如图所示,关于下列说法:①常数;②y的值随x值的增大而减小;③若点A为x轴上一点,点B为反比例函数图象上一点,则;④若点在反比例函数的图象上,则点也在该反比例函数的图象上.其中说法正确的是( )
A. ①②③ B. ③④ C. ①④ D. ②③④
【答案】C
【解析】
【分析】本题考查了反比例函数的图象和性质,反比例函数系数的几何意义,掌握反比例函数的图象和性质是解题的关键.
根据反比例函数的图象和性质逐一判断即可.
【详解】反比例函数的图象在第一、三象限,
,故①说法正确;
反比例函数的增减性与所处象限有关,
②说法错误;
与轴不一定垂直,
,故③说法错误;
点在反比例函数的图象上,
,
点也在该反比例函数的图象上,故④说法正确;
故选:C.
7. 如图,直线,直线,分别交直线,,于,,和,,,且,,则( )
A. 5 B. 10 C. 12 D. 15
【答案】D
【解析】
【分析】本题考查的是平行线分线段成比例定理,根据平行线分线段成比例定理列出比例式,计算即可.
【详解】解:∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴.
故选:D.
8. 如图,双曲线(x<0)经过▱ABCO的对角线交点D,已知边OC在y轴上,且AC⊥OC于点C,则▱OABC的面积是( )
A. B. C. 3 D. 6
【答案】C
【解析】
【详解】解:∵点D为▱ABCD的对角线交点,双曲线(x<0)经过点D,AC⊥y轴,∴S平行四边形ABCO=4S△COD=4××|﹣|=3.故选C.
点睛:本题考查了反比例函数系数k的几何意义以及平行四边形的性质,根据平行四边形的性质结合反比例函数系数k的几何意义,找出出S平行四边形ABCO=4S△COD=2|k|是解题的关键.
9. 如图,扇形的圆心角为直角,,点在上,以为邻边构造,边交于点,若,则图中两块阴影部分的面积之和为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】连接,由勾股定理可求出的长,再计算扇形面积和梯形并作差即可.
【详解】解:连接
在中,
故选:C.
【点睛】本题主要考查勾股定理,扇形面积计算以及梯形面积计算,熟练掌握扇形面积计算以及勾股定理是解决本题的关键.
10. 抛物线的部分图象如图所示,与轴的一个交点坐标为,抛物线的对称轴是直线.下列结论:①;②;③;④方程有两个不相等的实数根;⑤若点在该抛物线上,则.其中正确的个数有( )
A. 2个 B. 3个 C. 4个 D. 5个
【答案】D
【解析】
【分析】本题考查二次函数图象与系数的关系、二次函数图象上点的坐标特征,解答本题的关键是明确题意,利用二次函数的性质和数形结合的思想解答.
结合函数图像,根据二次函数的性质及二次函数与一元二次方程、不等式间的关系逐一判断即可.
【详解】解:∵抛物线与轴的一个交点坐标为,抛物线的对称轴是直线,
∴与轴的交点到对称轴距离为,
∴该抛物线与x轴的另一个交点为,
补图如下:
∵抛物线开口向下,
∴,
∵对称轴在y轴的右侧,a、b异号,
∴,
∵抛物线与y轴交在正半轴,
∴,
∴,故①正确,
抛物线的对称轴是直线即,
∴,
∴,故②正确;
∵该抛物线与x轴的另一个交点为,
∴当时,,故③正确;
∵由图象可得,抛物线的顶点坐标为,
∴直线与抛物线有两个交点,
∴一元二次方程有两个不相等的实数根,故④正确;
∵当时,该函数取得最大值,此时,
∵点在该抛物线上,则,故⑤正确;
综上所述:正确的个数有5个.
故选:D.
二、填空题(每小题3分,共15分)
11. 在一次商品交易会上,参加交易会的每两家公司之间都要签订一份合同,会议结束后统计共签订了78份合同,若设有x家公司出席了这次交易会,则可列方程为:______
【答案】x(x−1)=78.
【解析】
【分析】每家公司都与其他公司签订了一份合同,设有x家公司出席了这次交易会,则每个公司要签(x-1)份合同,签订合同共有x(x-1)份,由此列出方程即可.
【详解】解:设有x家公司出席了这次交易会,依题意,得
x(x−1)=78.
故答案为x(x−1)=78.
【点睛】本题考查了一元二次的应用.
12. 一个正多边形的一个外角为,边长为4,则这个正多边形的弦心距是___________.
【答案】
【解析】
【分析】本题考查正多边形的外角和、等边三角形的判定与性质,勾股定理等,先根据多边形的外角和是360度求出该多边形是正六边形,再判定是等边三角形,过点O作,根据勾股定理求解即可.
【详解】解:∵一个正多边形的一个外角为,
∴该多边形的边数为:,即该多边形是正六边形,
如图所示,过点O作于点C,
∵该多边形是正六边形,
∴,,
∴是等边三角形,
∴,
∴,
故答案为:.
13. 已知二次函数,当时,函数值的取值范围是___________.
【答案】
【解析】
【分析】根据二次函数的性质可得函数图像开口方向向上,对称轴为,顶点坐标为,根据的值离对称轴越远值越大,在对称轴的位置值最小即可得出函数值的取值范围.
【详解】解:,
可知函数图像开口方向向上,对称轴为,顶点坐标为,
的值离对称轴越远值越大,在对称轴的位置值最小,
当时,,
当时,函数值的取值范围是,
故答案为:.
【点睛】本题考查了二次函数图像与不等式的解集,二次函数一般式化成顶点式,熟练掌握二次函数的性质是解答本题的关键.
14. 如图,将△ABC沿着BC方向平移得到△DEF,△ABC与△DEF重叠部分(图中阴影部分)的面积是△ABC的面积的一半,已知BC=6,则EC的长为_____.
【答案】3.
【解析】
【分析】由平移的性质可得AB//EG,可证明△GEC∽△ABC,根据相似三角形的性质得出=()2=,得出==,即可得答案.
【详解】∵△ABC沿BC边平移到△DEF的位置,
∴AB∥EG,
∴△GEC∽△ABC,
∴=()2=,
∴==,
∵BC=6,
∴EC=3,
故答案为:3
【点睛】本题考查平移的性质及相似三角形的性质,熟练掌握相似三角形的面积比等于相似比的平方是解题关键.
15. 如图,中,,,点在的延长线上,且,连接并延长,作于,若,则的面积为______.
【答案】
【解析】
【分析】过点B作BF⊥CD于F,由“AAS”可证△BFC≌△CEA,可得CF=AE=,BF=CE,由平行线分线段成比例可求EF=DF,由三角形中位线定理可求BF=CE=,由三角形面积公式可求解.
【详解】解:如图,过点B作BF⊥CD于F,
∴∠BFC=∠AEC=90°,
∴∠BCF+∠FBC=90°,
∵∠ACB=90°,
∴∠BCF+∠ACE=90°,
∴∠ACE=∠FBC,
在△BFC与△CEA中,
,
∴△BFC≌△CEA(AAS),
∴CF=AE=,BF=CE,
∵BF⊥CD,AE⊥CD,
∴BF∥AE,
∴,
∴EF=DF,
又∵AB=BD,
∴BF=AE=,
∴CE=BF=,
∴EF==DF,
∴△BCD的面积=×CD×BF=×()×=.
故答案为:.
【点睛】本题考查了全等三角形的判定和性质,等腰直角三角形的性质,平行线分线段成比例,三角形中位线定理,添加恰当的辅助线构造全等三角形是本题的关键.
三、解答题(共8个小题,共75分)
16. 已知关于的一元二次方程.
(1)求证:对于任意实数,该方程总有实数根;
(2)若这个一元二次方程的一根大于2,求的取值范围.
【答案】(1)
证明:∵关于x的一元二次方程,
∴,
∴对于任意实数m,该方程总有实数根;
(2).
【解析】
【分析】本题考查了根的判别式及解一元二次方程,正确运用判别式是解题的关键:
(1)根据一元二次方程判别式为,即可解答;
(2)解方程,求得,,根据题意得到,解不等式即可.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
解:设方程的两个实数根为,,
,
∴,,
∵这个一元二次方程的一根大于2,
∴,
解得:,
∴m的取值范围.
17. 为大力弘扬“奉献、友爱、互助、进步”的志愿精神,我市某社区开展了“文明新风进社区”系列志愿服务活动,参加活动的每位志愿者必须从.“垃圾分类入户宣传”、.“消防安全知识宣传”、.“走访慰问孤寡老人”三个活动主题中随机选取一个主题.
(1)志愿者小李选取,“垃圾分类入户宣传”这个主题的概率是_______.
(2)志愿者小张和小李从、、三个主题中分别随机选取一个主题,请用列表或画树状图的方法,求他们选取相同主题的概率.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】本题考查用列表法或画树状图法求概率,用到的知识点:概率所求情况数与总情况数之比.
(1)直接根据概率公式求解即可;
(2)画树状图,共有种等可能的结果,小张和小李选择相同主题的结果有种,再由概率公式求解即可.
【小问1详解】
解:志愿者小李选取,“垃圾分类入户宣传”这个主题的概率是;
【小问2详解】
解:画树状图如图:
共有种等可能结果,小张和小李选取相同主题的结果有种,
小张和小李选择相同主题的概率为.
18. 如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,D是AB边上的一点,以BD为直径作⊙O,⊙O与AC的公共点为E,连接DE并延长交BC的延长线于点F,BD=BF.
(1)试判断AC与⊙O的位置关系并说明理由;
(2)若AB=12,BC=6,求⊙O的面积.
【答案】(1)AC与⊙O相切;(2)16.
【解析】
【分析】(1)求出OE∥BF推出∠AEO=90º,根据切线的判定推出即可;
(2)证△AOE∽△ABC,得出关于r的方程,求出方程的解即可.
【详解】解:(1)AC与⊙O相切.
连接OE,
∵OD=OE,
∴∠ODE=∠OED.
∵BD=BF,
∴∠ODE=∠F.
∴∠OED=∠F.
∴OE∥BF.
∴∠AEO=∠ACB=90°.
∴OE⊥AC.
∵点E为⊙O上一点,
∴AC与⊙O相切;
(2)由(1)知∠AEO=∠ACB,
又∵∠A=∠A,
∴△AOE∽△ABC,
∴=,
设⊙O的半径为r,则=,解得r=4,
∴⊙O的面积为π×42=16π.
故答案为:(1)AC与⊙O相切;(2)16.
【点睛】本题考查了切线的判定,等腰三角形的判定与性质,相似三角形的判定和性质.
19. 某数学兴趣小组开展了“测量某宝塔高度”的实践活动,在点处垂直于地面竖立一根高度为2米的标杆,这时地面上的点,标杆的顶端点,宝塔的塔尖点正好在同一直线上,得米,将标杆向右平移到点处,这时地面上的点F,标杆的顶端点,宝塔的塔尖点正好在同一直线上(点,点,点,点与塔底处的点在同一直线上),这时测得米,米.请你根据以上数据,计算真身宝塔的高度.
【答案】真身宝塔的高度为48米
【解析】
【分析】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和性质定理即可得到结论.证明出,相似,再根据相似三角形的性质定理建立等式求解,即可得到结论.
【详解】解:由题意知,,
,
,
由题知,,
,
,
,
,
米,米,米,
,
米.
,
米,
答:真身宝塔的高度为48米.
20. 如图,一次函数与反比例函数的图象相交于,两点,连接,,延长交反比例函数图象于点.
(1)求一次函数的表达式与反比例函数的表达式;
(2)当时,直接写出自变量的取值范围为 ;
(3)点是轴上一点,当时,求出点的坐标.
【答案】(1),
(2)或
(3)或.
【解析】
【分析】本题考查一次函数与反比例函数的交点问题、利用待定系数法求函数解析式;熟练的利用数形结合的方法解题是关键;
(1)利用待定系数法求解即可;
(2)根据图象求解即可;
(3)先求得,再根据,求得,根据中心对称的性质得出,进而求得,即可求解.
【小问1详解】
解:将代入得,
解得,
反比例函数的解析式为,
将,代入得,
解得,
一次函数为;
【小问2详解】
解:由图象可知,当时,自变量的取值范围为:或,
故答案为:或;
【小问3详解】
解:由题意可知,
,
把代入得,,
解得,
,
,
,
,
,
,即,
,
或.
21. 消毒洗手液与百姓生活息息相关,某药店的消毒洗手液很畅销.已知该消毒洗手液的进价为每瓶22元,经市场调查,每天洗手液的销售量y(瓶)与销售单价x(元/瓶)之间满足一次函数关系,部分数据记录如表所示:
x(元/瓶)
22
24
26
27
y(瓶)
90
80
70
65
(1)直接写出y与x之间的函数关系式;(不需要写自变量x的取值范围)
(2)若该药店每天想从这批消毒洗手液的销售中获利325元,又想尽量给顾客实惠,问这批消毒洗手液每瓶的售价为多少元?
(3)该药店上级主管部门规定,消毒洗手液的每瓶利润不允许高于进价的,设这种消毒洗手液每天的总利润为w元,那么售价定为多少元时该药店可获得的利润最大?最大利润是多少元?
【答案】(1)与之间的函数关系式为
(2)这批消毒洗手液每瓶的售价为27元
(3)售价定为31元时该药店可获得的利润最大,最大利润是405元
【解析】
【分析】本题主要考查了求一次函数的表达式,一元二次方程的实际应用,二次函数的实际应用,解题的关键是熟练掌握用待定系数法求解函数表达式的方法,根据题意找出等量关系,正确列出利润的表达式.
(1)设与之间的函数关系式为,将表格中的数据代入求解即可;
(2)根据总利润=单个利润×数量,列出方程求解即可,
(3)根据题意,列出总利润的函数表达式,化为顶点式,再根据每瓶利润不允许高于进价的确定自变量的取值,即可求解.
【小问1详解】
解:设与之间的函数关系式为,
将时,和时代入得,
,
解得:,
∴与之间的函数关系式为.
【小问2详解】
由(1)可知,每瓶售价为x元,每天销售量为y瓶,
,
∵,
∴,
整理得:,
解得:,,
∵尽量给顾客实惠,
∴.
答:这批消毒洗手液每瓶的售价为27元.
【小问3详解】
,
∵每瓶利润不允许高于进价的,
∴,
解得:,
∴当时,总利润为最大,此时(元).
∴售价定为31元时该药店可获得的利润最大,最大利润是405元.
22. 如图,的两条直角边,,点D沿从A向B运动,速度是/秒,同时,点E沿从B向C运动,速度为/秒.动点E到达点C时运动终止.连接、、.
(1)当动点运动时间 秒时,与相似.
(2)在运动过程中,当时,为何值?请说明理由.
【答案】(1)或
(2)当时,秒.理由:
如图,过点E作于F,
设经过运动时间为t秒时,,
则,,,;
,即,
,,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,即,
(秒).
【解析】
【分析】(1)本题考查了三角形相似的判定和性质,判断何时与相似是解决问题的关键.已知是直角三角形,要与其相似,图中已有一个公共角,所以只需的另外两个角有一个角是直角,那么与相似.由此对应两种情况:或,需分情况讨论分析.然后两个三角形相似,对应边成比例即可求出运动时间.
(2)本题考查了三角形相似的判定和性质,构造辅助线,找到三角形相似是解决问题的关键.当时,过点作于,证明,然后利用相似三角形对应边成比例即可求出时间.
【小问1详解】
解:设经过运动时间为t秒时,与相似.
则,,,;
1)当,即时,
;
,即,
.
2)当,即时,
,
,即,
.
和都符合,
当动点运动秒或秒时,与相似.
故答案为:或.
【小问2详解】
略
23. 如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线与x轴交于A(4,0),B(﹣1,0)两点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点G为抛物线上的一动点,过点G作GE垂直于y轴于点E,交直线AC于点D,过点D作x轴的垂线,垂足为点F,连接EF,当线段EF的长度最短时,求出EF的长度.
(3)在抛物线上对称轴上是否存在点P,使△ACP是直角三角形?若存在,求出符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)y=x2+x+2;(2),(3)(-1,0)或(1,3),
【解析】
【分析】(1)将A,B的坐标代入抛物线y=ax2+bx+2,利用待定系数法求该抛物线的解析式即可;
(2)连接OD,由题意知,矩形OFDE的对角线相等:OD=EF,据垂线段最短,可知:当OD⊥AC时,OD最短,即EF最短.
(3)设点P的坐标为(m,﹣m2+3m+4),结合点A,C的坐标可得出AP2,CP2,AC2的值,分∠ACP=90°及∠APC=90°两种情况,利用勾股定理即可得出关于m的一元二次方程,解之即可得出结论.
【详解】解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+2经过点A(4,0),B(﹣1,0),
∴,
解得:,
∴抛物线的解析式为:y=x2+x+2;
(2)连接OD,由题意知,四边形OFDE是矩形,则OD=EF,据垂线段最短,可知:
当OD⊥AC时,OD最短,即EF最短.
由(1)知,在Rt△AOC中,OC=2,OA=4,
∴AC=.
∵,
∴,
故EF的长度为;
(3)假设存在,设点P的坐标为(m,m2+m+2).
∵点A的坐标为(4,0),点C的坐标为(0,2),
∴AP2=(m﹣4)2+(m2+m+2﹣0)2,CP2=(m﹣0)2+(m2+m+2﹣2)2,AC2=(0﹣4)2+(2﹣0)2=20.
分两种情况考虑,①当∠ACP=90°时,AP2=CP2+AC2,
即(m﹣4)2+(m2+m+2﹣0)2=(m﹣0)2+(m2+m+2﹣2)2+20,
解得:m1=0(舍去),m2=-1,
∴点P的坐标为(-1,0);
②当∠APC=90°时,CP2+AP2=AC2,
即,(m﹣4)2+(m2+m+2﹣0)2+(m﹣0)2+(m2+m+2﹣2)2=20
解得:m1=0(舍去),m2=4(舍去),m3=m4=1,
∴点P的坐标为(1,3).
综上所述,假设成立,
即存在点P(-1,0)或(1,3),使得△ACP是直角三角形.
【点睛】本题考查了二次函数的综合题:熟练掌握二次函数图象上点的坐标特征、二次函数的性质;会利用待定系数法求函数解析式;会运用勾股定理解方程,会解一元二次方程;理解坐标与图形性质;会运用分类讨论的思想解决数学问题.
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