内容正文:
攀枝花市东区2024-2025学年九年级上期期末教学质量监测
数 学
注意事项:
1.答卷前考生务必把自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.
2.回答选择题时用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑;回答非选择题时,用0.5毫米黑色墨迹签字笔将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效.
3.试卷满分150分,考试时间120分钟,考试结束后将本试卷和答题卡一并交回.
第I卷(选择题)
一、单选题(共60分)
1. 若分式有意义,则x的取值范围是( )
A. B. C. D.
2. 下列各式中是最简二次根式的是( )
A. B. C. D.
3. 电影《志愿军》不仅讲述了中国人民志愿军抗美援朝的故事,更是通过鲜活生动的人物塑造,让观众体会到历史事件背后的人性和情感,一上映就获得全国人民的追捧.某地第一天票房约3亿元,若以后每天票房按相同的增长率增长,三天后票房收入累计达8亿元,若把增长率记作x,则方程可以列为( )
A. B.
C. D.
4. 若关于x的一元二次方程有实数根,则k的取值范围为( )
A. B. 且
C. 且 D. 且
5. 下列事件中,是必然事件的是( )
A. 掷一枚硬币一次,反面向上
B. 任意三条线段可以组成一个三角形
C. 一个不透明的袋子中有三个红球两个黑球,摸出一个白球
D. 三角形的内角和为
6. 将分别标有“惟”、“楚”、“有”、“才”四个汉字的小球装在一个不透明的口袋中,这些小球除汉字以外其它完全相同,每次摸球前先搅匀,随机摸出一球,不放回,再随机摸出一球,两次摸出的球上的汉字组成“楚才”的概率是( )
A. B. C. D.
7. 在同一平面直角坐标系内,将函数的图象向右平移个单位,再向下平移个单位得到图象的顶点坐标是( )
A. B. C. D.
8. 已知二次函数y=2x2和一次函数y=3x﹣1两函数图象交于点A、B,则A、B与二次函数的顶点O组成的△OAB的面积为( )
A. B. C. D. 1
9. 如图,的弦与直径相交,若,则( )
A. B. C. D.
10. 如图所示,在中,,点D是斜边的中点,点G是的重心,于点E,若,那么的长为( ).
A. 1 B. 2 C. 3 D.
11. 已知点和直线,求点P到直线的距离d可用公式计算.根据以上材料解决下面问题:如图,的圆心C的坐标为,半径为1,直线l的表达式为,P是直线l上的动点,Q是上的动点,则的最小值是( )
A. B. C. D. 2
12. 正方形ABCD的边长AB=2,E为AB的中点,F为BC的中点,AF分别与DE、BD相交于点M,N,则MN的长为( )
A. B. C. D.
第II卷(非选择题)
二、填空题(共20分)
13. 函数中,自变量的取值范围是______.
14. 若,是一元二次方程的两个实数根,则的值为______.
15. 如图,已知四边形ABCD内接于半径为4的⊙O中,且∠C=2∠A,则BD=______.
16. 已知抛物线,当时,自变量的取值范围是或,若点在对称轴左侧的抛物线上,则的取值范围是________.
三、解答题(共70分)
17. 计算:
18. 先化简,再求值
,从-2,-1,0中选取一个你喜欢的数作为的值
19. 我国大力发展职业教育,促进劳动力就业,某职业教育培训中心开设:(旅游管理)、(信息技术)、(酒店管理)、(汽车维修)四个专业,对某中学有参加培训意向的学生进行随机抽样调查,每个被调查的学生必须从这四个专业中选择一个且只能选择一个,该培训中将调查结果绘制成如下两幅不完整的统计图.面根号)
根据图中信息解答下列问题:
(1)本次被调查的学生有________人:扇统计图中(旅游管理)专业所对应的心角的度数为________:
(2)请补全条形统计图,若该中学有名学生有培训意向,请估计该中学选择“信息技术”专业意向的学生有___人:
(3)从选择(汽车维修)专业的甲、乙、丙、丁四名同学中随机抽取两人去某汽车维修店观摩学习,请用列表法活画树状图的方法求出恰好抽到甲、丙两名同学的概率.
20. 如图,大楼AB右侧有一障碍物,在障碍物的旁边有一幢小楼DE,在小楼的顶端D处测得障碍物边缘点C的俯角为30°,测得大楼顶端A的仰角为45°(点B、C、E在同一水平直线上),已知AB=100m,DE=20m,求障碍物B、C两点间的距离(结果精确到0.1m).(参考数据:≈1.414,≈1.732)
21. 已知:如图,,是的两条切线,,是切点,是直径,交于点,的半径为3,.
(1)求证:;
(2)求的长
22. 随着国家乡村振兴政策的推进,凤凰村农副产品越来越丰富.为增加该村村民收入,计划定价销售某土特产,他们把该土特产(每袋成本10元)进行4天试销售,日销量y(袋)和每袋售价x(元)记录如下:
时间
第一天
第二天
第三天
第四天
x/元
15
20
25
30
y/袋
25
20
15
10
若试销售和正常销售期间,日销量y与每袋售价x的一次函数关系相同,解决下列问题:
(1)求日销量y关于每袋售价x的函数关系式;
(2)请你帮村民设计,每袋售价定为多少元,才能使这种土特产每日销售的利润最大?并求出最大利润.(利润销售额成本)
23. 如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线与x轴交于.两点,与y轴交于点,连接,
(1)求该抛物线的函数表达式;
(2)若P点是抛物线对称轴上的一点,求周长最小时,P点的坐标;
(3)若点N为抛物线对称轴上一点,抛物线上是否存在点M,使得以B,C,M,N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M的坐标;若不存在,请说明理由.
24. 如图1,在正方形中,点是边上一动点,将沿向左平移得到,且,与相交于点,连接.
(1)求证:;
(2)探究与的位置关系,并说明理由;
(3)如图2,点是上一动点,过点作,分别与,射线交于点,连接,若,当面积取最小值时,求的最小值.
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注意事项:
1.答卷前考生务必把自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.
2.回答选择题时用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑;回答非选择题时,用0.5毫米黑色墨迹签字笔将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效.
3.试卷满分150分,考试时间120分钟,考试结束后将本试卷和答题卡一并交回.
第I卷(选择题)
一、单选题(共60分)
1. 若分式有意义,则x的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】本题主要考查分式有意义的条件,要使分式有意义,分式的分母不能为0,即,求解即可,熟练掌握分式有意义的条件是分母不等于零是解题关键.
【详解】根据题意得:,
解得:,
故选:D.
2. 下列各式中是最简二次根式的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】本题考查了最简二次根式的定义,能熟记最简二次根式的定义是解此题的关键,满足以下两个条件的二次根式,叫最简二次根式:①被开方数的因数是整数,因式是整式,②被开方数中不含有能开得尽方的因数和因式.
【详解】解:A、被开方数含有分母,不是最简二次根式,不符合题意;
B、被开方数含有开得尽的因式,不是最简二次根式,不符合题意;
C、被开方数含有分母,不是最简二次根式,不符合题意;
D、是最简二次根式,符合题意;
故选:D.
3. 电影《志愿军》不仅讲述了中国人民志愿军抗美援朝的故事,更是通过鲜活生动的人物塑造,让观众体会到历史事件背后的人性和情感,一上映就获得全国人民的追捧.某地第一天票房约3亿元,若以后每天票房按相同的增长率增长,三天后票房收入累计达8亿元,若把增长率记作x,则方程可以列为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】本题考查了由实际问题抽象出一元二次方程,解答本题的关键是明确题意,找出等量关系,列出相应的方程.
根据题意和题目中的数据,可以列出方程,即可解答.
【详解】解:由题意得.
故选:D.
4. 若关于x的一元二次方程有实数根,则k的取值范围为( )
A. B. 且
C. 且 D. 且
【答案】C
【解析】
【分析】本题考查根据一元二次方程的根的情况求参数的取值范围.根据方程是一元二次方程,得到,根据方程有实数根,得到,进行求解即可.熟练掌握一元二次方程有实数根,其根的判别式,是解题的关键.
【详解】解:∵是一元二次方程,
∴,
∴.
∵方程有实数根,
∴,整理,得:,
解得:,
综上:且;
故选:C.
5. 下列事件中,是必然事件的是( )
A. 掷一枚硬币一次,反面向上
B. 任意三条线段可以组成一个三角形
C. 一个不透明的袋子中有三个红球两个黑球,摸出一个白球
D. 三角形的内角和为
【答案】D
【解析】
【分析】本题主要考查了必然事件的定义,熟知定义是解题的关键.事件分为必然事件、随机事件与不可能事件;一定发生的事件是必然事件;可能发生也可能不发生的事件是随机事件;一定不发生的事件是不可能事件;根据三类事件的含义进行判断即可.
【详解】解:A、抛掷一枚硬币,可能正面向上,也有可能反面向上,故选项是随机事件,不符合题意;
B、满足任意两边之和大于第三边,任意两边之差小于第三边的三条线段可以组成一个三角形,故选项是随机事件,不符合题意;
C、一个不透明的袋子中有三个红球两个黑球,不可能摸出一个白球,故选项是不可能事件,不符合题意;
D、任何一个三角形的内角和都为,故选项是必然事件,符合题意;
故选:D.
6. 将分别标有“惟”、“楚”、“有”、“才”四个汉字的小球装在一个不透明的口袋中,这些小球除汉字以外其它完全相同,每次摸球前先搅匀,随机摸出一球,不放回,再随机摸出一球,两次摸出的球上的汉字组成“楚才”的概率是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】本题考查了用列表法或树状图求概率.根据题意画出树状图,数出所有的情况数和符合条件的情况数,再用概率公式求解即可.
【详解】解:画树状图如下:
共有12种等可能的结果,其中两次摸出的球上的汉字组成“楚才”的结果有2种,
∴两次摸出的球上的汉字组成“楚才”的概率为,
故选:A.
7. 在同一平面直角坐标系内,将函数的图象向右平移个单位,再向下平移个单位得到图象的顶点坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】先确定函数的顶点坐标,再利用点平移的坐标规律求解即可.
【详解】函数的顶点坐标为(0,1),把点(0,1)向右平移个单位,再向下平移个单位得到的对应点为(3,0),
故选:C.
【点睛】本题考查了二次函数图象与几何变换,熟练掌握点平移的坐标规律是解答的关键.
8. 已知二次函数y=2x2和一次函数y=3x﹣1两函数图象交于点A、B,则A、B与二次函数的顶点O组成的△OAB的面积为( )
A. B. C. D. 1
【答案】A
【解析】
【分析】联立二次函数y=2x2和一次函数y=3x﹣1求出点A、B的坐标,再用补差法算面积即可.
【详解】解:联立,
解得x1=1,x2=,
∴A、B的坐标为(,),(1,2),
∴S△OAB=S△OBC﹣S△ABD﹣S梯形OADC=×1×2﹣××﹣×(+1)×=.
故选:A.
【点睛】本题主要考查了二次函数与一次函数的综合应用,准确计算一元二次方程是解题的关键.
9. 如图,的弦与直径相交,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】本题考查的是三角形的内角和定理的应用,圆周角定理的应用,先证明,求解,再利用圆周角定理可得答案.
【详解】解:∵是的直径,
∴,
∵,
∴,
∴,
故选D
10. 如图所示,在中,,点D是斜边的中点,点G是的重心,于点E,若,那么的长为( ).
A. 1 B. 2 C. 3 D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据在直角三角形中,30°所对的直角边是斜边的一半得到,根据直角三角形斜边上的中线是斜边的一半,根据重心的性质得到,根据30°所对的直角边是斜边的一半得到答案.
【详解】解:在中,,
∴,
在中,点D是斜边的中点,
∴,
∵点G是的重心,
∴,
∵,
∴,
∴,
故选:B.
11. 已知点和直线,求点P到直线的距离d可用公式计算.根据以上材料解决下面问题:如图,的圆心C的坐标为,半径为1,直线l的表达式为,P是直线l上的动点,Q是上的动点,则的最小值是( )
A. B. C. D. 2
【答案】B
【解析】
【分析】过点C作直线l的垂线,交于点Q,交直线l于点P,此时PQ的值最小,利用公式计算即可.
【详解】过点C作直线l的垂线,交于点Q,交直线l于点P,此时PQ的值最小,如图,
∵点C到直线l的距离,半径为1,
∴的最小值是,
故选:B.
【点睛】此题考查公式的运用,垂线段最短的性质,正确理解公式中的各字母的含义,确定点P与点Q最小时的位置是解题的关键.
12. 正方形ABCD的边长AB=2,E为AB的中点,F为BC的中点,AF分别与DE、BD相交于点M,N,则MN的长为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】首先过F作FH⊥AD于H,交ED于O,于是得到FH=AB=2,根据勾股定理求得AF,根据平行线分线段成比例定理求得OH,由相似三角形的性质求得AM与AN的长,即可得到结论.
【详解】过F作FH⊥AD于H,交ED于O,则FH=AB=2,
∵BF=FC,BC=AD=2,
∴BF=AH=1,FC=HD=1,
∴AF==,
∵OH∥AE,
∴,
∴OH=AE=,
∴OF=FH−OH=2−=,
∵AE∥FO,
∴△AME∽△FMO,
∴,
∴AM=AF=,
∵AD∥BF,
∴△AND∽△FNB,
∴=2,
∴AN=2NF=,
∴MN=AN−AM=−=.
故选:C.
【点睛】本题考查了相似三角形的判定与性质,正方形的性质,勾股定理,比例的性质,准确作出辅助线,求出AN与AM的长是解题的关键.
第II卷(非选择题)
二、填空题(共20分)
13. 函数中,自变量的取值范围是______.
【答案】
【解析】
【分析】本题主要考查了求自变量的取值范围,分式有意义的条件,根据分式有意义的条件是分母不为0进行求解即可.
【详解】解:根据题意可得;
解得,
∴函数中,自变量的取值范围是.
故答案为:.
14. 若,是一元二次方程的两个实数根,则的值为______.
【答案】2
【解析】
【分析】本题考查根与系数的关系,解题的关键是熟练运用根与系数的关系.先根据一元二次方程根的定义得到,则原式可表示为,再根据根与系数的关系得到,然后利用整体代入的方法计算即可.
【详解】解:∵,是一元二次方程的两个实数根,
∴,,
∴,
∴
.
故答案为:2.
15. 如图,已知四边形ABCD内接于半径为4的⊙O中,且∠C=2∠A,则BD=______.
【答案】
【解析】
【分析】连接OD、OB,过点O作OF⊥BD,垂足为F,由垂径定理可知DF=BF,∠DOF=∠BOF,再由圆内接四边形的性质求出∠A的度数,故可得出∠BOD的度数,再由锐角三角函数的定义求出BF的长,进而可得出结论.
【详解】解:连接OD、OB,过点O作OF⊥BD,垂足为F,
∵OF⊥BD,
∴DF=BF,∠DOF=∠BOF.
∵四边形ABCD内接于⊙O,
∴∠A+∠C=180°.
∵∠C=2∠A,
∴∠A=60°,
∴∠BOD=120°,
∴∠BOF=60°.
∵OB=4,
∴BF=OB•sin∠BOF=4×sin60°=,
∴BD=2BF=.
故答案为.
【点睛】本题考查的是圆内接四边形的性质,垂径定理的应用,锐角的正弦的应用,熟知圆内接四边形的对角互补是解答此题的关键.
16. 已知抛物线,当时,自变量的取值范围是或,若点在对称轴左侧的抛物线上,则的取值范围是________.
【答案】##
【解析】
【分析】本题考查了二次函数的性质;先得出抛物线的对称轴为直线,进而根据题意得出,分析当时的两个点的横坐标,得出,根据一元二次方程根与系数的关系得出,结合,即可求解.
【详解】解:∵当时,自变量的取值范围是或,
∴抛物线开口向上,对称轴为直线,
∴,即
∴抛物线解析式为,
当时,
解得:
∵当时,自变量的取值范围是或,
∴当时,
解得:
∵点在对称轴左侧的抛物线上,
∴点在对称轴右侧的抛物线上,
∵当时,或,
∴,
即是方程的两个根,
∴,
即
∴
∴
解得:
又∵
∴,
故答案为:.
三、解答题(共70分)
17. 计算:
【答案】
【解析】
【分析】本题考查的是零次幂,负整数指数幂,化简绝对值,特殊角的三角函数值,分别计算零次幂,负整数指数幂,化简绝对值,再代入特殊角的三角函数值,再合并即可.
【详解】解:
.
18. 先化简,再求值
,从-2,-1,0中选取一个你喜欢的数作为的值
【答案】,-1
【解析】
【分析】先将括号里的分式的分母进行因式分解,再进行通分,然后进行减法运算,再根据分式除法法则进行计算即可.
【详解】解:原式=
=
=
=
=,
∵-2,-1,0中,x只能取值-1,
∴原式=.
【点睛】本题考查了分式的化简求值,涉及分式有意义的条件,异分母分式的减法,分式的除法等知识.掌握分式的混合运算法则是解题的关键.
19. 我国大力发展职业教育,促进劳动力就业,某职业教育培训中心开设:(旅游管理)、(信息技术)、(酒店管理)、(汽车维修)四个专业,对某中学有参加培训意向的学生进行随机抽样调查,每个被调查的学生必须从这四个专业中选择一个且只能选择一个,该培训中将调查结果绘制成如下两幅不完整的统计图.面根号)
根据图中信息解答下列问题:
(1)本次被调查的学生有________人:扇统计图中(旅游管理)专业所对应的心角的度数为________:
(2)请补全条形统计图,若该中学有名学生有培训意向,请估计该中学选择“信息技术”专业意向的学生有___人:
(3)从选择(汽车维修)专业的甲、乙、丙、丁四名同学中随机抽取两人去某汽车维修店观摩学习,请用列表法活画树状图的方法求出恰好抽到甲、丙两名同学的概率.
【答案】(1);
(2)
补全条形统计图如图所示.
(3)
【解析】
【分析】(1)由选择专业的人数除以所占百分比即可得本次被调查的学生人数;用乘以选择专业的人数所占的百分比,即可得出答案;
(2)求出选择专业的人数,补全条形统计图即可;根据用样本估计总体,用乘以样本中选择的人数所占的百分比,即可得出答案;
(3)画树状图可得出所有等可能的结果数以及恰好抽到甲、丙两名同学的结果数,再利用概率公式可得出答案
【小问1详解】
解:本次被调查的学生有:(人),
扇统计图中(旅游管理)专业所对应的圆心角的度数为:,
故答案为:;;
【小问2详解】
条形统计图中,(信息技术)专业的人数为:(人),
(人)
∴估计该中学选择“信息技术”专业意向的学生有人,
故答案为:;
【小问3详解】
画树状图如下:
共有种等可能的结果,其中恰好抽到甲、丙两名同学的结果有:甲丙,丙甲,共种,
∴恰好抽到甲、丙两名同学的概率为,
答:恰好抽到甲、丙两名同学的概率为.
【点睛】本题考查列表法与树状图法、条形统计图、扇形统计图、用样本估计总体,能够读懂统计图,掌握列表法与树状图法以及用样本估计总体是解题的关键.
20. 如图,大楼AB右侧有一障碍物,在障碍物的旁边有一幢小楼DE,在小楼的顶端D处测得障碍物边缘点C的俯角为30°,测得大楼顶端A的仰角为45°(点B、C、E在同一水平直线上),已知AB=100m,DE=20m,求障碍物B、C两点间的距离(结果精确到0.1m).(参考数据:≈1.414,≈1.732)
【答案】障碍物、两点间的距离约为.
【解析】
【分析】过点作于点,先根据矩形的判定与性质可得,再根据等腰直角三角形的判定与性质可得,然后在中,解直角三角形可得,最后根据即可得出答案.
【详解】解:如图,过点作于点,
则四边形是矩形,
,
,
,
,
是等腰直角三角形,,
,
,
,
在中,,
,
答:障碍物、两点间的距离约为.
【点睛】本题考查了解直角三角形的实际应用等知识点,熟练掌握解直角三角形的方法是解题关键.
21. 已知:如图,,是的两条切线,,是切点,是直径,交于点,的半径为3,.
(1)求证:;
(2)求的长
【答案】(1)
证明:连接,则,
根据切线长定理可得,
,
是直径,
,
,
(2)
【解析】
【分析】(1)连接,根据切线长定理可得,,则,根据直径所对的圆周角相等即可证明,从而得证;
(2)根据(1)的结论可得,根据同角的余角相等可得,根据切线的性质可得,勾股定理求得, 由即可求解.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
,
,
,
,
,
,
,
是的切线,
,
在中,,
,
,
,
,
.
【点睛】本题考查了垂直平分线的判定,直径所对的圆周角是直角,切线长定理,勾股定理,切线的性质,根据正弦求边长,掌握以上知识是解题的关键.
22. 随着国家乡村振兴政策的推进,凤凰村农副产品越来越丰富.为增加该村村民收入,计划定价销售某土特产,他们把该土特产(每袋成本10元)进行4天试销售,日销量y(袋)和每袋售价x(元)记录如下:
时间
第一天
第二天
第三天
第四天
x/元
15
20
25
30
y/袋
25
20
15
10
若试销售和正常销售期间,日销量y与每袋售价x的一次函数关系相同,解决下列问题:
(1)求日销量y关于每袋售价x的函数关系式;
(2)请你帮村民设计,每袋售价定为多少元,才能使这种土特产每日销售的利润最大?并求出最大利润.(利润销售额成本)
【答案】(1)日销量y关于每袋售价x的函数关系式为
(2)每袋售价定为25元时,这种土特产日销售的利润最大,最大利润为225元
【解析】
【分析】本题考查了一次函数和二次函数的应用,解题的关键是理解题意,正确找出等量关系.
(1)设日销售量y(袋)和每袋售价x(元)的函数关系式为()代入数据,利用待定系数法即可求解;
(2)设每袋土特产的售价定为x元,则日销量为袋,成本为,总利润为W元,根据销售利润销售每袋土特产的利润每日的销售量,得到与的函数关系式,再根据二次函数的性质求解即可.
【小问1详解】
解:设()
将,代入,
得
解得,
∴日销量y关于每袋售价x的函数关系式为;
【小问2详解】
解:设每袋土特产的售价定为x元,则日销量为袋,成本为,总利润为W元,
()
,
当时,W最大,最大值为225
答:每袋售价定为25元时,这种土特产日销售的利润最大,最大利润为225元.
23. 如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线与x轴交于.两点,与y轴交于点,连接,
(1)求该抛物线的函数表达式;
(2)若P点是抛物线对称轴上的一点,求周长最小时,P点的坐标;
(3)若点N为抛物线对称轴上一点,抛物线上是否存在点M,使得以B,C,M,N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M的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)
解:存在点使得以,,,为顶点的四边形是平行四边形,
由题得,,,设,,
①四边形是平行四边形时,,
解得:(舍去),
;
②四边形是平行四边形时,,
解得:,
;
③四边形是平行四边形时,,
,
;
综上所述:或或.
【解析】
【分析】(1)将点,,代入中求解即可;
(2)确定出当三点共线时,周长最小,求出直线方程,再联立抛物线的方程,求解即可;
(3)需要分类来讨论,再设设,,利用中点坐标公式及平行四边形的性质建立等式进行求解.
【小问1详解】
解:将点,,代入,得
.
解得,,,
故该抛物线的解析式为.
【小问2详解】
解:,
对称轴为直线,
当时,即,
解得:,
关于对称,
,
当三点共线时,周长最小,
设直线方程为,
将,代入得
,
解得:;
联立,
解得:,
;
【小问3详解】
略
【点睛】本题主要考查了抛物线与轴的交点,二次函数的性质,待定系数法确定函数解析式,平行四边形的性质,其中(3),要注意分类求解,避免遗漏.
24. 如图1,在正方形中,点是边上一动点,将沿向左平移得到,且,与相交于点,连接.
(1)求证:;
(2)探究与的位置关系,并说明理由;
(3)如图2,点是上一动点,过点作,分别与,射线交于点,连接,若,当面积取最小值时,求的最小值.
【答案】(1)
证明:将沿向左平移得到,
,
,
,
在正方形中,,,
,
在和中,
,
.
(2),
理由如下:
∵正方形,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∵沿向左平移得到,
∴,,
∴,,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
根据(1)证明得,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
(3)
【解析】
【分析】(1)根据平移性质、正方形的性质得到边及角的关系,再由全等三角形的判定与性质即可得到答案;
(2)根据正方形的性质,平移的性质,证明,再利用两边对应成比例及其夹角相等的三角形相似,证明,得证即可.
(3)根据(2)证明得知,得到,设,得到∴,构造二次函数,确定最值,过点F作,且,连接,则四边形是平行四边形,得到,把的最小值就转化为的最小值,结合,得到当H,M,K三点共线时,取得最小值,最小值为,利用勾股定理,三角形全等等知识解答即可.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
略
【小问3详解】
根据(2)证明得知,,,
∴,
设,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴
,
故当时,面积取得最小值即;且;
过点F作,且,连接,
则四边形是平行四边形,
∴,
∴的最小值就转化为的最小值,
∵,
∴当H,M,K三点共线时,取得最小值,最小值为,
∵,
∴,
∴,
∴,
过点M作于点Q,
则四边形矩形,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
故的最小值.
【点睛】本题考查了三角形全等的判定和性质,三角形相似的判定和性质,分割法表示三角形的面积,构造二次函数求面积的最值,运用三角形不等式求线段和最小值,勾股定理,熟练掌握三角形相似的判定和性质,分割法表示三角形的面积,构造二次函数求面积的最值,运用三角形不等式求线段和最小值是解题的关键.
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