精品解析:2025年甘肃省陇南市第五次九年级模拟考试数学试题
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内容正文:
2025年陇南市中考全仿真模拟试题
数学
考生注意:本试卷满分为150分,考试时间为120分钟.所有试题均在答题卡上作答,否则无效.
一、选择题:本大题共10小题,每小题3分,共30分.每小题只有一个正确选项.
1. 的倒数是( )
A. B. C. D.
2. 如图是一个带有圆形空洞和方形空洞的小木板,则下列物体中,既可以堵住圆形空洞,又可以堵住方形空洞的是(注:圆形空洞的直径、方形空洞的边长、正方体的棱长、圆柱的底面直径与高、圆锥的底面直径与高、球的直径,以上的这些量的长度都相等)( )
A. B. C. D.
3. 如图,,,,则的度数是( )
A. B. C. D.
4. 化简÷的结果是 ( )
A. B. x-1 C. D.
5. 如图,在中,,的平分线交于点,恰好是的垂直平分线,垂足为.若,则的长为( )
A. 4 B. 3 C. 2 D. 1
6. 如图,AB是⊙O的直径,CD是⊙O的弦,如果∠ACD=34°,那么∠BAD等于( )
A. 34° B. 46° C. 56° D. 66°
7. 如图,以点为圆心,在轴,轴上分别截取,,使得,然后分别以点,为圆心,以大于长为半径画弧,两弧交于点,如果点的坐标为,则的值是( )
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
8. 一组大于1的正整数5,7,3,m,7,6的中位数是5.5;唯一的众数是7,则这组数据的平均数是( )
A. B. C. 5或 D. 5或
9. 如图,在直角坐标系中,各点坐标分别为,,.先作关于x轴成轴对称的,再把平移后得到.若,则点坐标为( )
A. B. C. D.
10. 如图,与正方形的一条边重合,,,将正方形沿向右平移,当点D与点A重合时,停止平移,设点C平移的距离为x,正方形与重合部分的面积为y,则y关于x的函数图象大致为( )
A. B. C. D.
二、填空题:本大题共6小题,每小题4分,共24分.
11. 若4a4﹣ka2b+25b2是一个完全平方式,则k=_____.
12. 规定一种运算:.例如:.已知,则______.
13. 一件衣服先按成本提高50%标价,再以8折(标价的80%)出售,结果获利28元,那么这件衣服的成本是_____元.
14. 已知点,若点M关于x轴的对称点在第三象限,则a的取值范围是______.
15. 如图,某拱桥呈抛物线形状,桥的最大高度是16米,跨度是40米,在线段上离中心处5米的地方,桥的高度是___________米.
16. 将绕点逆时针旋转到使、、在同一直线上,若,,,则图中阴影部分面积为________.
三、解答题:本大题共6小题,共46分.解答时,应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.
17. 计算:
18. 已知,求代数式的值.
19. 先化简,再求值:,其中.
20. 如图,在中,,.
(1)尺规作图:作线段的垂直平分线l,分别交,于点D,E:(要求:保留作图痕迹,不写作法,标明字母)
(2)在(1)所作的图中,连接,若,求的长.
21. 九年级物理学习了电学知识后,小明选取了四个开关按键、一个电源、一个小灯泡和若干电线设计了如图的电路图(四个开关按键都处于打开状态,在开关闭合的情况下,再闭合中的任意一个开关,小灯泡就会发光).
(1)若闭合,则任意闭合其余三个开关按键中的一个,小灯泡能发光的概率为 ;
(2)求同时闭合其中的两个开关按键,灯泡能发光的概率.(用列表法或树状图法)
22. 图1是某越野车的侧面示意图,折线段表示车后盖,已知,,,该车的高度.如图2,打开后备箱,车后盖落在处,与水平面的夹角.(结果精确到,参考数据:,,,)
(1)求打开后备箱后,车后盖最高点到地面l的距离;
(2)若小琳爸爸的身高为,他从打开的车后盖处经过,有没有碰头的危险?请说明理由.
四、解答题:本大题共5小题,共50分.解答时,应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.
23. 为了解学生的安全知识掌握情况,某校举办了安全知识竞赛.现从七、八年级的学生中各随机抽取名学生的竞赛成绩(百分制)进行收集、整理、描述、分析.所有学生的成绩均高于分(成绩得分用表示,共分成四组:.;.;.;.),下面给出了部分信息:
七年级名学生的竞赛成绩为:
66,67,68,68,75,83,84,86,86,86,
86,87,87,89,95,95,96,98,98,100.
八年级名学生的竞赛成绩在组的数据是:81,82,84,87,88,89.
七、八年级所抽学生的竞赛成绩统计表
年级
七年级
八年级
平均数
中位数
众数
根据以上信息,解答下列问题:
(1)上述图表中______,______,______;
(2)根据以上数据分析,你认为该校七、八年级中哪个年级学生的安全知识竞赛成绩较好?请说明理由(写出一条理由即可);
(3)该校七年级有名学生,八年级有名学生参加了此次安全知识竞赛,估计该校七、八年级参加此次安全知识竞赛成绩优秀的学生人数是多少?
24. 如图,直线经过点,交反比例函数的图象于点.
(1)求的值;
(2)点为第一象限内反比例函数图象上点下方的一个动点,过点作轴交线段于点,连接,若点的横坐标为2,求的面积.
25. 如图,圆内接四边形的对角线,交于点,平分,.
(1)求证平分,并求的大小;
(2)过点作交的延长线于点.若,,求此圆半径的长.
26. 某校数学兴趣小组的同学在学习了图形的相似后,对三角形的相似进行了深入研究.
(一)拓展探究
如图1,在中,,垂足为.
(1)兴趣小组的同学得出.理由如下:
①______
②______
请完成填空:①______;②______;
(2)如图2,为线段上一点,连接并延长至点,连接,当时,请判断的形状,并说明理由.
(二)学以致用
(3)如图3,是直角三角形,,平面内一点,满足,连接并延长至点,且,当线段的长度取得最小值时,求线段的长.
27. 在平面直角坐标系中,正方形的顶点,在轴上,,.抛物线与轴交于点和点.
(1)如图1,若抛物线过点,求抛物线的表达式和点的坐标;
(2)如图2,在(1)的条件下,连接,作直线,平移线段,使点的对应点落在直线上,点的对应点落在抛物线上,求点的坐标;
(3)如图3,若抛物线的顶点在正方形内部,且与正方形恰有两个交点,求的取值范围.
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2025年陇南市中考全仿真模拟试题
数学
考生注意:本试卷满分为150分,考试时间为120分钟.所有试题均在答题卡上作答,否则无效.
一、选择题:本大题共10小题,每小题3分,共30分.每小题只有一个正确选项.
1. 的倒数是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】本题考查的是倒数的含义,根据乘积为1 两个数互为倒数可得答案.
【详解】解:∵,
∴的倒数是,
故选:C
2. 如图是一个带有圆形空洞和方形空洞的小木板,则下列物体中,既可以堵住圆形空洞,又可以堵住方形空洞的是(注:圆形空洞的直径、方形空洞的边长、正方体的棱长、圆柱的底面直径与高、圆锥的底面直径与高、球的直径,以上的这些量的长度都相等)( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】本题考查简单几何体的三视图.圆柱的俯视图是个圆,可以堵住圆形空洞,它的正视图和左视图是个长方形,可以堵住方形空洞,据此选择即可.
【详解】解:圆柱的俯视图是一个圆,可以堵住圆形空洞,而它的正视图以及侧视图都为一个长方形,可以堵住方形的空洞,故圆柱是最佳选项.
故选:B.
3. 如图,,,,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】本题主要考查了平行线的性质与判定,垂线的定义,过点E作,则,由平行线的性质可得,再由垂线的定义得到,据此由角的和差关系可得答案.
【详解】解:如图所示,过点E作,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
故选:C.
4. 化简÷的结果是 ( )
A. B. x-1 C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】原式=÷=×=x-1,所以选B.
5. 如图,在中,,的平分线交于点,恰好是的垂直平分线,垂足为.若,则的长为( )
A. 4 B. 3 C. 2 D. 1
【答案】C
【解析】
【分析】由角平分线和线段垂直平分线性质可求出,,继而推出,即可得到答案.
【详解】解:∵是的垂直平分线,
∴,,
∴,
∵平分,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,即,
∵平分,,,
∴,
∵,
∴,
∴.
故选:C.
【点睛】本题主要考查了线段垂直平分线的性质、角平分线的性质、含30度角的直角三角形的性质等知识,熟练掌握知识点是解题的关键.
6. 如图,AB是⊙O的直径,CD是⊙O的弦,如果∠ACD=34°,那么∠BAD等于( )
A. 34° B. 46° C. 56° D. 66°
【答案】C
【解析】
【分析】由AB是⊙O的直径,根据直径所对的圆周角是直角,可求得∠ADB=90°,又由∠ACD=34°,可求得∠ABD的度数,再根据直角三角形的性质求出答案.
【详解】解:∵AB是⊙O的直径,
∴∠ADB=90°,
∵∠ACD=34°,
∴∠ABD=34°
∴∠BAD=90°﹣∠ABD=56°,
故选C.
【点睛】此题考查了圆周角定理以及直角三角形的性质.此题比较简单,注意掌握数形结合思想的应用.
7. 如图,以点为圆心,在轴,轴上分别截取,,使得,然后分别以点,为圆心,以大于长为半径画弧,两弧交于点,如果点的坐标为,则的值是( )
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
【答案】A
【解析】
【分析】本题考查了角平分线的作法,坐标与图形,一次函数的几何应用,由作图可知点在的角平分线上,即点在直线上,即得,解之即可求解,掌握直线上点的坐标特征是解题的关键.
【详解】解:由作图可知,点在的角平分线上,即点在直线上,
∴,
解得,
故选:A.
8. 一组大于1的正整数5,7,3,m,7,6的中位数是5.5;唯一的众数是7,则这组数据的平均数是( )
A. B. C. 5或 D. 5或
【答案】C
【解析】
【分析】本题主要考查众数和中位数,一组数据中出现次数最多的数据叫做众数,将一组数据按照从小到大(或从大到小)的顺序排列,如果数据的个数是奇数,则处于中间位置的数就是这组数据的中位数.如果这组数据的个数是偶数,则中间两个数据的平均数就是这组数据的中位数.
根据题意分两种情况分析:当重新排列如下:3,m,5,6,7,7;当重新排列如下:m,3,5,6,7,7;根据中位数及题意确定m的值,求解即可.
【详解】解:∵5,7,3,m,7,6的中位数是5.5;唯一的众数是7,
当重新排列如下:3,m,5,6,7,7,
此时中位数为:,
∴且,
∴,
此时平均数为:;
当重新排列如下:m,3,5,6,7,7,
此时中位数为:,
∴,
∴,
此时平均数为:;
综上可得:平均数为5或
故选:C
9. 如图,在直角坐标系中,各点坐标分别为,,.先作关于x轴成轴对称的,再把平移后得到.若,则点坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】三点,,的对称点坐标为,,,结合,得到平移规律为向右平移3个单位,向上平移4个单位,计算即可.
【详解】∵三点,,的对称点坐标为,,,结合,
∴得到平移规律为向右平移3个单位,向上平移4个单位,
故坐标为.
故选B.
【点睛】本题考查了关于x轴对称,平移规律,熟练掌握轴对称的特点和平移规律是解题的关键.
10. 如图,与正方形的一条边重合,,,将正方形沿向右平移,当点D与点A重合时,停止平移,设点C平移的距离为x,正方形与重合部分的面积为y,则y关于x的函数图象大致为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】分别求出当和当时y与x的函数关系式,再由函数关系式判断即可解答.
【详解】解:设点C平移的距离为x,正方形与重合部分的面积为y,
∴当时,如图:
∴;
当时,如图:
∴;
∴,
由分段函数可看出B选项中的函数图象与所求的分段函数对应,
故选:B.
【点睛】本题考查动点问题的函数图象及二次函数的性质,等腰直角三角形的性质,平移的性质等知识点,熟练掌握二次函数的性质并运用数形结合是解题关键.
二、填空题:本大题共6小题,每小题4分,共24分.
11. 若4a4﹣ka2b+25b2是一个完全平方式,则k=_____.
【答案】±20
【解析】
【详解】∵4a4-ka2b+25b2是一个完全平方式,
∴4a4-ka2b+25b2=(2a2±5b)2=4a4±20a2b+25b2,
∴k=±20,
故答案为±20.
12. 规定一种运算:.例如:.已知,则______.
【答案】
【解析】
【分析】根据新运算的定义可得一个关于x的一元一次方程,解方程即可得.
【详解】解:由题意得:,
∵,
∴,
∴,
解得,
故答案为:.
【点睛】本题考查了一元一次方程的应用,根据新运算的定义正确建立方程是解题关键.
13. 一件衣服先按成本提高50%标价,再以8折(标价的80%)出售,结果获利28元,那么这件衣服的成本是_____元.
【答案】140
【解析】
【详解】解:设这件衣服的成本是x元,根据题意得:
x(1+50%)×80%﹣x=28,
解得:x=140.
答:这件衣服的成本是140元;
故答案为:140.
14. 已知点,若点M关于x轴的对称点在第三象限,则a的取值范围是______.
【答案】
【解析】
【分析】根据点M关于x轴的对称点在第三象限,可知点M在第二象限,让根据第二象限点的特征列不等式计算即可.
【详解】解:∵点M关于x轴的对称点在第三象限,
∴点M在第二象限,
则,
解不等式得:,
解不等式得:,
∴不等式组的解集为:,
故答案为:.
【点睛】本题考查了轴对称的性质,平面直角坐标系中点的坐标特征,解不等式组等知识点,熟知平面直角坐标系中各个象限中点的坐标特征是解本题的关键.
15. 如图,某拱桥呈抛物线形状,桥的最大高度是16米,跨度是40米,在线段上离中心处5米的地方,桥的高度是___________米.
【答案】15
【解析】
【分析】以M为坐标原点,AB所在直线为x轴,建直角坐标系,根据桥的最大高度是16米,跨度是40米,求出抛物线解析式,再将x=5代入即可得答案.
【详解】解:以M为坐标原点,AB所在直线为x轴,建直角坐标系,如图:
∵桥的最大高度是16米,跨度是40米,
∴抛物线顶点C(0,16),A(-20,0),B(20,0),
设抛物线解析式为y=ax2+16,将A(-20,0)代入得:
0=400a+16,解得a=-,
∴抛物线解析式为y=x2+16,
当x=5时,,
∴在线段AB上离中心M处5米的地方,桥的高度是15米,
故答案为:15.
【点睛】本题考查二次函数的应用,解题的关键是建立直角坐标系,求出抛物线的解析式.
16. 将绕点逆时针旋转到使、、在同一直线上,若,,,则图中阴影部分面积为________.
【答案】
【解析】
【详解】分析:易得整理后阴影部分面积为圆心角为120°,两个半径分别为4和2的圆环的面积.
详解:由旋转可得△ABC≌△A′BC′.∵∠BCA=90°,∠BAC=30°,AB=4cm,
∴BC=2cm,AC=2cm,∠A′BA=120°,∠CBC′=120°,
∴阴影部分面积=(S△A′BC′+S扇形BAA′)-S扇形BCC′-S△ABC=×(42-22)=4πcm2.
故答案为4π.
点睛:本题利用旋转前后的图形全等,直角三角形的性质,扇形的面积公式求解.
三、解答题:本大题共6小题,共46分.解答时,应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.
17. 计算:
【答案】
【解析】
【分析】本题考查的是二次根式的混合运算,掌握运算顺序是解本题的关键,先化简二次根式,计算二次根式的乘法运算,再合并即可.
【详解】解:
.
18. 已知,求代数式的值.
【答案】3
【解析】
【分析】本题考查了分式的化简求值,熟练掌握知识点是解题的关键.
先利用完全平方公式和整式的加法,乘法对分母分子化简,再对化简得到,再整体代入求值即可.
【详解】解:原式
,
∵,
∴,
∴原式.
19. 先化简,再求值:,其中.
【答案】;
【解析】
【分析】本题考查整式的混合运算及其求值,先根据整式的混合运算法则化简原式,再代值求解即可.
【详解】解:
.
当时,原式.
20. 如图,在中,,.
(1)尺规作图:作线段的垂直平分线l,分别交,于点D,E:(要求:保留作图痕迹,不写作法,标明字母)
(2)在(1)所作的图中,连接,若,求的长.
【答案】(1)
如下直线l即为所求.
(2)
【解析】
【分析】(1)分别以A、B为圆心,大于为半径画弧,分别交,于点D,E,作直线,则直线l即为所求.
(2)连接,由线段垂直平分线的性质可得出,由等边对等角可得出,由三角形内角和得出,则得出为等腰直角三角形,再根据正弦的定义即可求出的长.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
连接如下图:
∵为线段的垂直平分线,
∴,
∴,
∴,
∴为等腰直角三角形,
∴,
∴
【点睛】本题主要考查了作线段的垂线平分线,线段的垂线平分线的性质,等腰三角形的性质,三角形内角和定理以及正弦的定义.掌握线段的垂直平分线的性质是解题的关键.
21. 九年级物理学习了电学知识后,小明选取了四个开关按键、一个电源、一个小灯泡和若干电线设计了如图的电路图(四个开关按键都处于打开状态,在开关闭合的情况下,再闭合中的任意一个开关,小灯泡就会发光).
(1)若闭合,则任意闭合其余三个开关按键中的一个,小灯泡能发光的概率为 ;
(2)求同时闭合其中的两个开关按键,灯泡能发光的概率.(用列表法或树状图法)
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】本题考查的是用列表法或画树状图法求概率.列表法或画树状图法可以不重复不遗漏的列出所有可能的结果,列表法适合于两步完成的事件,树状图法适合两步或两步以上完成的事件;注意概率=所求情况数与总情况数之比.
(1)直接利用概率公式计算得出答案;
(2)利用树状图列举出所有可能,进而求出答案.
【小问1详解】
若闭合,还剩下3个开关按键,只有闭合开关按键,灯泡才会发光,
所以P(灯泡发光);
【小问2详解】
画树状图如下:
一共有12种不同的情况,其中有6种情况下灯泡能发光,
所以P(灯泡发光).
22. 图1是某越野车的侧面示意图,折线段表示车后盖,已知,,,该车的高度.如图2,打开后备箱,车后盖落在处,与水平面的夹角.(结果精确到,参考数据:,,,)
(1)求打开后备箱后,车后盖最高点到地面l的距离;
(2)若小琳爸爸的身高为,他从打开的车后盖处经过,有没有碰头的危险?请说明理由.
【答案】(1)车后盖最高点到地面的距离为
(2)没有危险
【解析】
【分析】(1)作,垂足为点,先求出的长,再求出的长即可;
(2)过作,垂足为点,先求得,再得到,再求得,从而得出到地面的距离为,最后比较即可.
【小问1详解】
如图,作,垂足为点,
在中,
,,
,
,
平行线间的距离处处相等,
,
答:车后盖最高点到地面的距离为.
【小问2详解】
没有危险,理由如下:
如图,过作,垂足为点,
,,
,
,
,
在中,,
.
平行线间的距离处处相等,
到地面的距离为.
,
没有危险.
【点睛】本题主要考查了解直角三角形的应用,掌握直角三角形的边角关系是解题的关键.
四、解答题:本大题共5小题,共50分.解答时,应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.
23. 为了解学生的安全知识掌握情况,某校举办了安全知识竞赛.现从七、八年级的学生中各随机抽取名学生的竞赛成绩(百分制)进行收集、整理、描述、分析.所有学生的成绩均高于分(成绩得分用表示,共分成四组:.;.;.;.),下面给出了部分信息:
七年级名学生的竞赛成绩为:
66,67,68,68,75,83,84,86,86,86,
86,87,87,89,95,95,96,98,98,100.
八年级名学生的竞赛成绩在组的数据是:81,82,84,87,88,89.
七、八年级所抽学生的竞赛成绩统计表
年级
七年级
八年级
平均数
中位数
众数
根据以上信息,解答下列问题:
(1)上述图表中______,______,______;
(2)根据以上数据分析,你认为该校七、八年级中哪个年级学生的安全知识竞赛成绩较好?请说明理由(写出一条理由即可);
(3)该校七年级有名学生,八年级有名学生参加了此次安全知识竞赛,估计该校七、八年级参加此次安全知识竞赛成绩优秀的学生人数是多少?
【答案】(1),,;
(2)
八年级学生竞赛成绩较好,理由:
七、八年级的平均分均为分,八年级的中位数高于七年级的中位数,整体上看八年级学生竞赛成绩较好;
(3)该校七、八年级参加此次安全知识竞赛成绩优秀的学生人数是人.
【解析】
【分析】()根据表格及题意可直接进行求解;
()根据平均分、中位数及众数分析即可得出结果;
()由题意可得出参加此次竞赛活动成绩优秀的百分比,然后可进行求解;
本题主要考查扇形统计图及中位数、众数、平均数,熟练掌握扇形统计图及中位数、众数、平均数是解题的关键.
【小问1详解】
根据七年级学生竞赛成绩可知:出现次数最多,则众数为,
八年级竞赛成绩中组:(人),
组:(人),
组:人,所占百分比为
组:(人)所占百分比为,则,
∴八年级的中位数为第个同学竞赛成绩的平均数,
即组第个同学竞赛成绩的平均数,
故答案为:,,;
【小问2详解】
略
【小问3详解】
(人),
答:该校七、八年级参加此次安全知识竞赛成绩优秀的学生人数是人.
24. 如图,直线经过点,交反比例函数的图象于点.
(1)求的值;
(2)点为第一象限内反比例函数图象上点下方的一个动点,过点作轴交线段于点,连接,若点的横坐标为2,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】本题考查了待定系数法求反比例函数的解析式,一次函数图象上点的坐标特征,反比例函数图象上点的坐标特征,熟练掌握反比例函数的性质是解题的关键.
(1)根据待定系数法即可解答;
(2)求得点坐标,利用三角形面积公式即可解答.
【小问1详解】
解:把代入,得,
解得,
直线的函数表达式为,
当时,,
,
把代入反比例函数,得;
【小问2详解】
解:点在反比例函数上,且横坐标为2,
,
轴,
的纵坐标为4,
把代入,
,
.
25. 如图,圆内接四边形的对角线,交于点,平分,.
(1)求证平分,并求的大小;
(2)过点作交的延长线于点.若,,求此圆半径的长.
【答案】(1)
证明:∵,
∴,
又∵,
∴,
∴平分,
(2)
【解析】
【分析】(1)根据圆周角定理得出,结合题意可得,再由三角形内角和定理得,最后由圆内接四边形对角互补可求解;
(2)根据(1)的结论结合已知条件得出,,是等边三角形,进而得出,由是直径,根据含度角的直角三角形的性质可得,在中,根据含度角的直角三角形的性质求得的长,进而即可求解.
【小问1详解】
解:∵平分,
∴,
又∵
∴
又∵,
∴;
【小问2详解】
解:∵,,
∴,则.
∵,
∴.
∵,
∴,
∴是等边三角形,则.
∵平分,
∴.
∵是直径,
∴,则.
∵四边形是圆内接四边形,
∴,则,
∴,
∴,
∴.
∵,
∴,
∴.
∵是直径,
∴此圆半径的长为.
【点睛】本题考查了弧与圆周角的关系,等弧所对的圆周角相等,直径所对的圆周角是直角,含度角的直角三角形的性质,等边三角形的性质与判定,圆内接四边形对角互补,熟练掌握以上知识是解题的关键.
26. 某校数学兴趣小组的同学在学习了图形的相似后,对三角形的相似进行了深入研究.
(一)拓展探究
如图1,在中,,垂足为.
(1)兴趣小组的同学得出.理由如下:
①______
②______
请完成填空:①______;②______;
(2)如图2,为线段上一点,连接并延长至点,连接,当时,请判断的形状,并说明理由.
(二)学以致用
(3)如图3,是直角三角形,,平面内一点,满足,连接并延长至点,且,当线段的长度取得最小值时,求线段的长.
【答案】(1)①;②;
(2)是直角三角形;理由如下:
,
,
,
由(1)得,
,
,
,
,
,
是直角三角形.
(3)
【解析】
【分析】(1)根据余角的性质和三角形相似的性质进行解答即可;
(2)证明,得出,证明,得出,即可得出答案;
(3)证明,得出,求出,以点为圆心,2为半径作,则都在上,延长到,使,交于,连接,证明,得出,说明点在过点且与垂直的直线上运动,过点作,垂足为,连接,根据垂线段最短,得出当点E在点处时,最小,根据勾股定理求出结果即可.
【详解】解:(1),
,
,
,
,
,
,
,
,
;
(2)略
(3),
,
,
,
如图,以点为圆心,2为半径作,则都在上,延长到,使,交于,连接,
则,
∵为的直径,
∴,
,
∴,
,
,
,
点在过点且与垂直的直线上运动,
过点作,垂足为,连接,
∵垂线段最短,
∴当点E在点处时,最小,
即的最小值为的长,
∵,
∴四边形是矩形,
∴,
在中根据勾股定理得:,
即当线段的长度取得最小值时,线段的长为.
【点睛】本题主要考查了三角形相似的判定和性质,圆周角定理,矩形的判定和性质,勾股定理,垂线段最短,解题的关键是作出辅助线,熟练掌握三角形相似的判定方法.
27. 在平面直角坐标系中,正方形的顶点,在轴上,,.抛物线与轴交于点和点.
(1)如图1,若抛物线过点,求抛物线的表达式和点的坐标;
(2)如图2,在(1)的条件下,连接,作直线,平移线段,使点的对应点落在直线上,点的对应点落在抛物线上,求点的坐标;
(3)如图3,若抛物线的顶点在正方形内部,且与正方形恰有两个交点,求的取值范围.
【答案】(1),;
(2);
(3)或
【解析】
【分析】(1)将点,代入抛物线,利用待定系数法求出抛物线的表达式,再令,求出值,即可得到点的坐标;
(2)设直线的表达式为,将点,代入解析式,利用待定系数法求出直线的表达式为:,设点,根据平移的性质,得到点,将点P代入,求出的值,即可得到点的坐标;
(3)根据正方形和点C的坐标,得出,,,将代入,求得,进而得到顶点坐标,当抛物线顶点在正方形内部时,列出不等式组求解,即可得到答案.
【小问1详解】
解:抛物线过点,
,解得:,
抛物线表达式为,
当时,,
解得:(舍去),,
;
【小问2详解】
解:设直线的表达式为,
直线过点,,
,解得:,
直线的表达式为:,
点在抛物线上,
设点,
,,且由平移得到,
点向左平移2个单位,向上平移3个单位得到点,
点在直线上,
将代入,
,
整理得:,
解得:,(舍去),
当时,
点坐标为;
【小问3详解】
解:四边形是正方形,,
,,
,
点A和点D的横坐标为,点B和点C的横坐标为2,
将代入,得:,
,
顶点坐标为,
如图,当抛物线顶点在正方形内部时,与正方形有两个交点,
,解得:.
【点睛】本题是二次函数综合题,考查了二次函数的图象和性质,待定系数法求函数解析式,平移的性质,函数图像上点的坐标特征,抛物线与直线交点问题,解一元二次方程,解一元一次不等式组等知识,利用分类讨论的思想,熟练掌握二次函数的图象和性质是解题关键.
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