内容正文:
2024-2025学年第一学期第二次月考(九年级)
数学试题
考试时间:120分钟 分值:150分
一、选择题(本大题共12个小题每小题4分,共48分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.)
1. 为推动世界冰雪运动的发展,我国于2022年成功举办了北京冬奥会.在此之前进行了冬奥会会标的征集活动,以下是部分参选作品,其文字上方的图案是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
2. 关于x的方程是一元二次方程,则m的值是( )
A. B. C. D.
3. 反比例函数中,当时,y随x增大而增大,则m的取值范围( )
A. B. C. D.
4. 半径为16的圆中,垂直平分半径的弦长为( )
A. B. C. D.
5. 下列函数中,当x>0时,y随x的增大而增大的是( )
A.
B.
C.
D.
6. 下列说法:①三点确定一个圆,②平分弦(不是直径)的直径垂直于弦,③相等的圆心角所对的弦相等,④三角形的外心到三个顶点的距离相等,其中正确的有( )
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
7. 如图,正比例函数的图象与反比例函数的图象相交于A,B两点,点B的横坐标为2,当时,x的取值范围是( )
A. 或 B. 或
C. 或 D. 或
8. 已知,且,则的值为( ).
A. B. C. 5 D.
9. 二次函数y=ax2+bx+c的图象在平面直角坐标系中的位置如图所示,则一次函数y=ax+b与反比例函数y=在同一平面直角坐标系中的图象可能是( )
A. B. C. D.
10. 如图,直线与双曲线交于A、B两点.过点A作轴,垂足为M,连结BM.若,则k的值是( )
A. 2 B. C. m D. 4
11. 如图,是的弦,,与相切,,相交于点C,若,,则线段的长为( )
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
12. 已知二次函数,当时,函数y的最小值为,则a的值为( )
A. B. 2 C. D.
二、填空题(本大题共6个小题,共24分)
13. 不透明布袋中装有除颜色外没有其他区别的1个红球和2个白球,从中一次性摸出两个球,两个球都是白球的概率是 _____.
14. 以原点为中心,把逆时针旋转,得到点B,求点B的坐标______.
15. 已知反比例函数的图像与正比例函数的图像有两个交点,其中一个交点的横坐标为1,另外一个交点的纵坐标为,那么常数k的值是__________.
16. 如图,在等腰直角三角形ABC中,AB=BC=2cm,以直角顶点B为圆心,AB长为半径画弧,再以AC为直径画弧,两弧之间形成阴影部分.阴影部分面积为______cm2.
17. 如图,过的图象上点A,分别作x轴,y轴的平行线交的图象于B,D两点,以,为邻边的矩形被坐标轴分割成四个小矩形,面积分别记为,,,,若,则k的值为______.
18. 二次函数的图象如图所示,对称轴是直线.下列结论:①;②③;④(为实数).其中结论正确的为______.
三、解答题(本题共7小题,共78分)
19. 小明解方程的过程如下:
解:原方程可化为. ……第一步
配方,得,……第二步
即 .……第三步
直接开平方,得
所以,.……第五步
(1)小明是用 (填“配方法”“公式法”或“因式分解法”)来解这个方程的;他的解题过程从第 步开始出现错误.
(2)请你用不同于小明的方法解该方程.
20. 如图,一名篮球运动员在距离篮球框中心A点(水平距离)远处跳起投篮,篮球准确落入篮框,已知篮球运行的路线为抛物线,当篮球运行水平距离为时,篮球达到最大高度B点处,且最大高度为,以地面水平线为x轴,过最高点B垂直地面的直线为y轴建立平面直角坐标系,如果篮框中心A距离地面.
(1)求该篮球的运行路线(抛物线)的表达式;
(2)求出篮球在该运动员出手时的高度.
21. 某博物馆展厅的俯视示意图如图1所示,嘉淇进入展厅后开始自由参观,每走到一个十字道口,她自己可能直行,也可能向左转或向右转,且这三种可能性均相同.
(1)求嘉淇走到十字道口向北走的概率;
(2)补全图2的树状图,并分析嘉淇经过两个十字道口后向哪个方向参观的概率较大.
22. 心理学家研究发现,一般情况下,一节课40分钟中,学生的注意力随教师讲课时间的变化而变化.学生的注意力指标数随时间(分钟)的变化规律如图所示(其中、分别为线段,为双曲线的一部分):
(1)分别求出线段和双曲线的函数关系式;
(2)一道数学竞赛题,需要讲19分钟,为了效果较好,要求学生的注意力指标数最低达到36,那么经过适当安排,老师能否在学生注意力达到所需的状态下讲解完这道题目?
23. 如图,为的直径,点C在外,的平分线与交于点D,.
(1)与有怎样的位置关系?请说明理由;
(2)若,求长.
24. 如图,双曲线y=上的一点A(m,n),其中n>m>0,过点A作AB⊥x轴于点B,连接OA.
(1)已知△AOB的面积是3,求k的值;
(2)将△AOB绕点A逆时针旋转90°得到△ACD,且点O的对应点C恰好落在该双曲线上,求的值.
25. 若一个三角形的最大内角小于120°,则在其内部有一点所对三角形三边的张角均为120°,此时该点叫做这个三角形的费马点.如图1,当△ABC三个内角均小于120°时,费马点P在△ABC内部,此时,的值最小.
(1)如图2,等边三角形ABC内有一点P,若点P到顶点A,B,C的距离分别为3,4,5,求的度数.为了解决本题,小林利用“转化”思想,将△ABP绕顶点A旋转到处,连接,此时,这样就可以通过旋转变换,将三条线段PA,PB,PC转化到一个三角形中,从而求出______.
(2)如图3,在图1的基础上延长BP,在射线BP上取点D,E,连接AE,AD.使,,求证:.
(3)如图4,在直角三角形ABC中 ,,,,点P为直角三角形ABC的费马点,连接AP,BP,CP,请直接写出的值.
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2024-2025学年第一学期第二次月考(九年级)
数学试题
考试时间:120分钟 分值:150分
一、选择题(本大题共12个小题每小题4分,共48分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.)
1. 为推动世界冰雪运动的发展,我国于2022年成功举办了北京冬奥会.在此之前进行了冬奥会会标的征集活动,以下是部分参选作品,其文字上方的图案是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据中心对称图形的概念可直接进行排除选项.
【详解】解:A、文字上方的图案既不是轴对称图形也不是中心对称图形,故不符合题意;
B、文字上方的图案既是轴对称图形也是中心对称图形,故符合题意;
C、文字上方的图案是轴对称图形但不是中心对称图形,故不符合题意;
D、文字上方的图案既不是轴对称图形,也不是中心对称图形,故不符合题意;
故选B.
【点睛】本题主要考查轴对称图形及中心对称图形的识别,熟练掌握轴对称图形及中心对称图形的概念是解题的关键.
2. 关于x的方程是一元二次方程,则m的值是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据一元二次方程的定义,即可求解.
【详解】解:∵关于x的方程是一元二次方程,
∴且,
解得:.
故选:C
【点睛】本题主要考查了一元二次方程的定义,熟练掌握含有一个未知数,且未知数的最高次数是2的整式方程是一元二次方程是解题的关键.
3. 反比例函数中,当时,y随x增大而增大,则m的取值范围( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】本题考查反比例函数的性质.根据反比例函数的性质,当比例系数时,在每个象限内,y随x的增大而增大.由此建立不等式求解m的取值范围.
【详解】解:∵在反比例函数中,当时,y随x的增大而增大,
∴,
解得.
故选:A
4. 半径为16的圆中,垂直平分半径的弦长为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据垂径定理的推论和勾股定理计算即可.
【详解】如图,根据题意,得
,
∴,
∴,
故选D.
【点睛】本题考查了垂径定理的推论,勾股定理,正确理解定理,灵活用定理是解题的关键.
5. 下列函数中,当x>0时,y随x的增大而增大的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据二次函数、一次函数、反比例函数的增减性,结合自变量的取值范围,逐一判断
【详解】解:A、,一次函数,k<0,故y随着x增大而减小,错误;
B、(x>0),故当图像在对称轴右侧,y随着x的增大而增大,正确;
C、,k=1>0,分别在一、三象限里,每个象限内y随x的增大而减小,错误;
D、(x>0),故当图像在对称轴右侧,y随着x的增大而减小,错误.
故选:B.
【点睛】本题考查一次函数,二次函数及反比例函数的增减性,掌握函数图像性质利用数形结合思想是解答本题的关键.
6. 下列说法:①三点确定一个圆,②平分弦(不是直径)的直径垂直于弦,③相等的圆心角所对的弦相等,④三角形的外心到三个顶点的距离相等,其中正确的有( )
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
【答案】B
【解析】
【分析】本题考查了确定圆的条件、垂径定理、圆心角与弦的关系以及三角形外心的性质,熟练掌握以上知识点是解题的关键.
根据相关知识点需逐一分析.
【详解】解:①不在同一直线上的三点才能确定一个圆,若三点共线则无法确定,错误;
②根据垂径定理,平分非直径弦的直径必垂直于该弦,正确;
③ 相等的圆心角所对的弦相等需在同圆或等圆中成立,未限定条件则不成立,错误;
④ 三角形的外心是各边垂直平分线的交点,到三个顶点的距离相等(即外接圆半径),正确;
综上,正确的有②和④,共2个.
故选:B.
7. 如图,正比例函数的图象与反比例函数的图象相交于A,B两点,点B的横坐标为2,当时,x的取值范围是( )
A. 或 B. 或
C. 或 D. 或
【答案】C
【解析】
【分析】根据轴对称的性质得到点A的横坐标为-2,利用函数图象即可确定答案.
【详解】解:∵正比例函数与反比例函数都关于原点对称,
∴点A与点B关于原点对称,
∵点B的横坐标为2,
∴点A的横坐标为-2,
由图象可知,当或时,正比例函数的图象在反比例函数的图象的上方,
∴当或时,,
故选:C.
【点睛】此题考查正比例函数与反比例函数的性质及相交问题,函数值的大小比较,正确理解图象是解题的关键.
8. 已知,且,则的值为( ).
A. B. C. 5 D.
【答案】D
【解析】
【分析】本题考查了一元二次方程的根与系数的关系,正确掌握相关性质内容是解题的关键.先把整理得,则,再因为,同理得,则和是方程 的两个根,运用根与系数的关系进行列式计算,即可作答.
【详解】解:∵,
∴,
,
设,则方程变为,
∵,
∴设,方程同样变为:,
因此,和是方程 的两个根,
∴,
故选:D.
9. 二次函数y=ax2+bx+c的图象在平面直角坐标系中的位置如图所示,则一次函数y=ax+b与反比例函数y=在同一平面直角坐标系中的图象可能是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】试题分析:∵二次函数图象开口方向向下,∴a<0,∵对称轴为直线>0,∴b>0,∵与y轴的正半轴相交,∴c>0,∴的图象经过第一、二、四象限,反比例函数图象在第一三象限,只有C选项图象符合.故选C.
考点:1.二次函数的图象;2.一次函数的图象;3.反比例函数的图象.
10. 如图,直线与双曲线交于A、B两点.过点A作轴,垂足为M,连结BM.若,则k的值是( )
A. 2 B. C. m D. 4
【答案】A
【解析】
【分析】设A坐标为,根据直线与双曲线的对称性得到点B坐标为,即可得到,根据点A在点第一象限,即可得到.
【详解】解:设点A坐标为,由直线与双曲线的对称性得点A和点B关于原点对称,
∴点B坐标为,
∴,
∵点A在点第一象限,
∴.
故选:A
【点睛】本题主要考查了反比例函数的几何意义和中心对称性,熟知反比例函数的中心对称性根据点A坐标确定点B的坐标是解题关键.
11. 如图,是的弦,,与相切,,相交于点C,若,,则线段的长为( )
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
【答案】B
【解析】
【分析】本题考查了勾股定理,等角的余角相等,熟练运用勾股定理是解题的关键.
先证明,设,则,根据勾股定理可得,代入即可求解.
【详解】解:,
,
,
,
又,
,
与相切,
,
,
,
,
设,则,
,
在中,
,
,
,
即,
故选:B.
12. 已知二次函数,当时,函数y的最小值为,则a的值为( )
A. B. 2 C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】本题考查了二次函数的图象性质,根据开口向下,越远离对称轴的所对应的函数值越小,再根据当时,函数y的最小值为即可作答.
【详解】解:∵,
∴函数的开口向下,函数的对称轴为直线,
∴越远离对称轴的所对应的函数值越小,
把代入得,
∴函数的顶点坐标为,
∴当时,,
∵当时,函数y的最小值为,
∴在函数上
∴,
解得或(舍去).
故选:D.
二、填空题(本大题共6个小题,共24分)
13. 不透明布袋中装有除颜色外没有其他区别的1个红球和2个白球,从中一次性摸出两个球,两个球都是白球的概率是 _____.
【答案】
【解析】
【分析】根据题意可列出树状图进行求解即可.
【详解】解:由题意得:
∵有6种等可能的情况,从中一次性摸出两个球,两个球都是白球的有2种,
∴两次都摸出白球的概率是.
故答案为:.
【点睛】本题主要考查了利用列表法或画树状图法求概率,熟练掌握利用树状图求解概率是解题的关键.
14. 以原点为中心,把逆时针旋转,得到点B,求点B的坐标______.
【答案】
【解析】
【分析】本题考查的是一个点绕原点旋转后对应的点的坐标,掌握旋转的性质,画出旋转后的对应点的位置是解题的关键.
在坐标系内描出点 连接 画出绕点逆时针旋转的线段 再根据的位置可得答案.
【详解】解:如图,以原点为旋转中心,把点逆时针旋转,得到点,则点
故答案为:.
15. 已知反比例函数的图像与正比例函数的图像有两个交点,其中一个交点的横坐标为1,另外一个交点的纵坐标为,那么常数k的值是__________.
【答案】3
【解析】
【分析】根据反比例函数与正比例函数的对称性可得图象经过的点坐标,进而求解.
【详解】解:∵反比例函数的图像与正比例函数的图象都关于原点对称,
∴图象经过两点坐标为(1,3)与(-1,-3),
∴k=1×3=3.
故答案为:3.
【点睛】本题考查反比例函数与一次函数的交点问题,解题关键是熟练掌握两种函数的性质.
16. 如图,在等腰直角三角形ABC中,AB=BC=2cm,以直角顶点B为圆心,AB长为半径画弧,再以AC为直径画弧,两弧之间形成阴影部分.阴影部分面积为______cm2.
【答案】2
【解析】
【分析】先根据勾股定理求得AC的长,再仔细分析图形特征可得阴影部分的面积等于半圆AC的面积减去扇形面积与等腰直角三角形ABC的面积的差.
【详解】∵等腰直角三角形ABC中,AB=BC=2cm
∴
∴阴影部分面积.
【点睛】解题的关键是熟练掌握扇形的面积公式:,注意在使用公式时度不带单位.
17. 如图,过的图象上点A,分别作x轴,y轴的平行线交的图象于B,D两点,以,为邻边的矩形被坐标轴分割成四个小矩形,面积分别记为,,,,若,则k的值为______.
【答案】2
【解析】
【分析】本题考查的是反比例函数的图象与性质性质,熟练掌握反比例函数的性质是解题关键,设,先求出,则,根据得出方程求出即可.
【详解】解:设,
在中,令,得,
令,得,
,
,
,
,
,
解得:,
经检验,是方程的解,符合题意,
故答案为:2.
18. 二次函数的图象如图所示,对称轴是直线.下列结论:①;②③;④(为实数).其中结论正确的为______.
【答案】②③④
【解析】
【分析】本题考查二次函数的图象和性质,根据二次函数的图象判断式子的符号,根据开口方向,对称轴,与轴的交点位置,判断①,特殊点结合对称轴判断②,特殊点结合平方差公式判断③,最值判断④即可.
【详解】解:由图象可知:,
∴,
∴;故①错误,
当时,,
∴;故②正确;
∵时,函数有最小值,且由图象可知最小值为:,
∴,故③正确;
,
∴;故④正确;
故答案为:②③④
三、解答题(本题共7小题,共78分)
19. 小明解方程的过程如下:
解:原方程可化为. ……第一步
配方,得,……第二步
即 .……第三步
直接开平方,得
所以,.……第五步
(1)小明是用 (填“配方法”“公式法”或“因式分解法”)来解这个方程的;他的解题过程从第 步开始出现错误.
(2)请你用不同于小明的方法解该方程.
【答案】(1)配方法,二
(2)
解:
,,
∴
∴
解得,.
【解析】
【分析】本题考查了一元二次方程的解法,
(1)利用配方法解一元二次方程即可;
(2)利用公式法解一元二次方程即可;
解题的关键是掌握一元二次方程的解法:直接开平方法,配方法,公式法,因式分解法等.
【小问1详解】
由小明的解答过程可知,他采用的是配方法解方程,
∴
解得,,
∴他的解题过程从第二步开始出现错误,
故答案为:配方法,二;
【小问2详解】
略
20. 如图,一名篮球运动员在距离篮球框中心A点(水平距离)远处跳起投篮,篮球准确落入篮框,已知篮球运行的路线为抛物线,当篮球运行水平距离为时,篮球达到最大高度B点处,且最大高度为,以地面水平线为x轴,过最高点B垂直地面的直线为y轴建立平面直角坐标系,如果篮框中心A距离地面.
(1)求该篮球的运行路线(抛物线)的表达式;
(2)求出篮球在该运动员出手时的高度.
【答案】(1)
(2)篮球在该运动员出手时的高度是2.25米
【解析】
【分析】本题主要考查了二次函数的实际应用,明确题意,准确求出函数解析式是解题的关键.
(1)根据题意设出抛物线的解析式为:,将点A的坐标代入,即可求出解析式;
(2)将点C的横坐标代入,即可得出结论.
【小问1详解】
根据题意得:,,点C的横坐标为,
设抛物线的表达式为,
把点代入得:,
解得:,
∴抛物线的表达式为;
【小问2详解】
解:令,则,
∴篮球在该运动员出手时的高度是2.25米.
21. 某博物馆展厅的俯视示意图如图1所示,嘉淇进入展厅后开始自由参观,每走到一个十字道口,她自己可能直行,也可能向左转或向右转,且这三种可能性均相同.
(1)求嘉淇走到十字道口向北走的概率;
(2)补全图2的树状图,并分析嘉淇经过两个十字道口后向哪个方向参观的概率较大.
【答案】(1),(2)嘉淇经过两个十字道口后向西参观的概率较大.
【解析】
【分析】(1)嘉淇走到十字道口一共有三种可能,向北只有一种可能,根据概率公式求解即可;
(2)根据树状图的画法补全树状图,再根据向哪个方向出现的次数求概率即可.
【详解】解:(1)嘉淇走到十字道口一共有三种可能,向北只有一种可能,嘉淇走到十字道口向北走的概率为;
(2)补全树状图如图所示:
嘉淇经过两个十字道口后共有9种可能,向西的概率为:;向南的概率为;向北的概率为;向东的概率为;嘉淇经过两个十字道口后向西参观的概率较大.
【点睛】本题考查了概率的应用,解题关键是根据题意准确画出树状图,正确进行求解判断.
22. 心理学家研究发现,一般情况下,一节课40分钟中,学生的注意力随教师讲课时间的变化而变化.学生的注意力指标数随时间(分钟)的变化规律如图所示(其中、分别为线段,为双曲线的一部分):
(1)分别求出线段和双曲线的函数关系式;
(2)一道数学竞赛题,需要讲19分钟,为了效果较好,要求学生的注意力指标数最低达到36,那么经过适当安排,老师能否在学生注意力达到所需的状态下讲解完这道题目?
【答案】(1)线段的函数关系式为;双曲线的函数关系式为
(2)能
【解析】
【分析】(1)根据点A,B,C的坐标,利用待定系数法求解;
(2)令(1)中两个函数关系式中的函数值大于等于36,求出x值的取值范围,结合图形即可得出结论.
【小问1详解】
解:由图可知,点A,B,C的坐标分别为,,,
设线段的函数关系式为,
将,代入,得:
,
解得,
线段的函数关系式为;
设双曲线的函数关系式为,
将代入,得:,
解得,
双曲线的函数关系式为;
【小问2详解】
解:令,
解得,
令,
解得,
结合图形可知,当时,,
,
经过适当安排,老师能在学生注意力达到所需的状态下讲解完这道题目.
【点睛】本题考查一次函数与反比例函数的应用,解题的关键利用待定系数法求出函数解析式.
23. 如图,为的直径,点C在外,的平分线与交于点D,.
(1)与有怎样的位置关系?请说明理由;
(2)若,求长.
【答案】(1)
解:相切.理由如下:
连接,
∵是的平分线,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴与相切;
(2)
【解析】
【分析】本题考查了圆的切线的判定,弧长公式.
(1)连接,只需证明即可;
(2)由(1)中的结论可得,可求得的圆心角度数,再利用弧长公式求得结果即可.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
解:若,可得,
∴,
又∵,
∴,
∴的长.
24. 如图,双曲线y=上的一点A(m,n),其中n>m>0,过点A作AB⊥x轴于点B,连接OA.
(1)已知△AOB的面积是3,求k的值;
(2)将△AOB绕点A逆时针旋转90°得到△ACD,且点O的对应点C恰好落在该双曲线上,求的值.
【答案】(1)6;(2)
【解析】
【分析】(1)依据△AOB的面积是3,即可得到mn=6,进而得出k的值;
(2)延长DC交x轴于E,依据四边形ABED是矩形,即可得到DE=AB=n,CE=n-m,OE=m+n,进而得到C(m+n,n-m),根据点A,C都在双曲线上,即可得到mn=(m+n)(n-m),进而得出的值.
【详解】解:(1)∵双曲线y=上的一点A(m,n),过点A作AB⊥x轴于点B,
∴AB=n,OB=m,
又∵△AOB的面积是3,
∴mn=3,
∴mn=6,
∵点A在双曲线y=上,
∴k=mn=6;
(2)如图,延长DC交x轴于E,
由旋转可得△AOB≌△ACD,∠BAD=90°,
∴AD=AB=n,CD=OB=m,∠ADC=90°,
∵AB⊥x轴,
∴∠ABE=90°,
∴四边形ABED是矩形,
∴∠DEB=90°,
∴DE=AB=n,CE=n﹣m,OE=m+n,
∴C(m+n,n﹣m),
∵点A,C都在双曲线上,
∴mn=(m+n)(n﹣m),
即m2+mn﹣n2=0,
方程两边同时除以n2,得
+﹣1=0,
解得=,
∵n>m>0,
∴=.
【点睛】本题考查了反比例函数系数k的几何意义,解题时注意:在反比例函数的图象上任意一点向坐标轴作垂线,这一点和垂足以及坐标原点所构成的三角形的面积是|k|,且保持不变.
25. 若一个三角形的最大内角小于120°,则在其内部有一点所对三角形三边的张角均为120°,此时该点叫做这个三角形的费马点.如图1,当△ABC三个内角均小于120°时,费马点P在△ABC内部,此时,的值最小.
(1)如图2,等边三角形ABC内有一点P,若点P到顶点A,B,C的距离分别为3,4,5,求的度数.为了解决本题,小林利用“转化”思想,将△ABP绕顶点A旋转到处,连接,此时,这样就可以通过旋转变换,将三条线段PA,PB,PC转化到一个三角形中,从而求出______.
(2)如图3,在图1的基础上延长BP,在射线BP上取点D,E,连接AE,AD.使,,求证:.
(3)如图4,在直角三角形ABC中 ,,,,点P为直角三角形ABC的费马点,连接AP,BP,CP,请直接写出的值.
【答案】(1)150°
(2)
证明:∵点P为△ABC的费马点,
∴,
∴,
又∵,
∴APD为等边三角形
∴,,
∴,
∴,
在△APC和△ADE中,
∴ (ASA);
∴,
∵,
∴BE=PA+PB+PC;
(3)
【解析】
【分析】(1)由全等三角形的性质得到AP′=AP=3、CP′=BP=4,∠AP′C=∠APB,再根据旋转性质,证明△APP′为等边三角形,△PP′C为直角三角形,最后由∠APB=∠AP′C=∠AP′P+∠PP′C解答;
(2)由费马点的性质得到,,再证明 (ASA),由全等三角形对应边相等的性质解得,最后根据线段的和差解答;
(3)将△APB绕点B顺时针旋转60°至△A′P′B处,连接PP′,由勾股定理解得,由旋转的性质,可证明△BPP′是等边三角形,再证明C、P、A′、P′四点共线,最后由勾股定理解答.
【小问1详解】
解:∵,
∴AP′=AP=3、CP′=BP=4,∠AP′C=∠APB,
由题意知旋转角∠PAP′=60°,
∴△APP′为等边三角形,
PP′=AP=3,∠AP′P=60°,
由旋转的性质可得:AP′=AP=PP′=3,CP′=4,PC=5,
∵32+42=52
∴△PP′C为直角三角形,且∠PP′C=90°,
∴∠APB=∠AP′C=∠AP′P+∠PP′C=60°+90°=150°;
故答案为:150°;
【小问2详解】
略
【小问3详解】
解:如图,将△APB绕点B顺时针旋转60°至△A′P′B处,连接PP′,
∵在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=1,∠ABC=30°,
∴AB=2,
∴,
把△APB绕点B顺时针方向旋转60°得到△A′P′B,
∴∠A′BC=∠ABC+60°=30°+60°=90°,
∵∠C=90°,AC=1,∠ABC=30°,
∴AB=2AC=2,
∵△APB绕点B顺时针方向旋转60°,得到△A′P′B,
∴A′B=AB=2,BP=BP′,A′P′=AP,
∴△BPP′是等边三角形,
∴BP=PP′,∠BPP′=∠BP′P=60°,
∵∠APC=∠CPB=∠BPA=120°,
∴∠CPB+∠BPP′=∠BP′A′+∠BP′P=120°+60°=180°,
∴C、P、A′、P′四点共线,
在Rt△A′BC中,,
∴PA+PB+PC=A′P′+PP′+PC=A′C=.
【点睛】本题考查全等三角形的判定与性质、等边三角形的判定与性质、勾股定理、旋转的性质、费马点等知识,是重要考点,有难度,掌握相关知识,正确做出辅助线是解题关键.
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