内容正文:
济南市2025年九年级学业水平考试
数学试题
(考试时间:120分钟 满分:150分)
选择题部分 共40分
一、选择题(本大题共10个小题,每小题4分,共40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. 下列各数中为负数的是( )
A. B. 0 C. 2 D.
2. 如图是由几个大小相同的小立方块搭成的几何体,其主视图是( )
A. B. C. D.
3. 2025年“五一”假期,济南市图书馆推出全民阅读文化市集、集邮展销等活动,累计接待读者96110人次,数据96110用科学记数法表示为( )
A. B. C. D.
4. 下列图形中,既是轴对称图形又是中心对称图形的是( )
A. B.
C. D.
5. 下列运算正确的是( )
A. B.
C. D.
6. 已知,则下列不等式一定成立的是( )
A. B. C. D.
7. 如图,在由边长为1个单位长度的小正方形组成的网格中,点A,B,C,D,E都在网格的格点上,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
8. 某学校食堂准备了A,B,C,D四种营养套餐,如果小明和小亮每人随机选择其中一种营养套餐,则他们恰好选到同一种营养套餐的概率是( )
A. B. C. D.
9. 如图,在中,按如下步骤作图:
①在和上分别截取,,使,分别以点M和N为圆心,以大于的长为半径作弧,两弧在内交于点O,作射线交于点D,
②分别以点C和D为圆心,以大于的长为半径作弧,两弧相交于点P和Q,作直线交于点E,交于点F.
根据以上作图,若,,,则线段的长为( )
A. B. C. 5 D.
10. 已知二次函数(a,b,c为常数,)图像的顶点坐标是,且经过,两点,.有下列结论:
①关于x的一元二次方程有两个不相等的实数根;
②当时,y的值随x值的增大而减小;③;
④;⑤对于任意实数t,总有.
以上结论正确的有( )
A. 5个 B. 4个 C. 3个 D. 2个
二、填空题:本题共5小题,每小题4分,共20分.直接填写答案.
11. 已知一个正方形的面积为2,则其边长为___________.
12. 在一个不透明的袋中有2个红球、3个黄球和4个白球,这些球除颜色外都相同.从中随机摸出一个球,这个球是红球的概率为___________.
13. 如图,两条直线,分别经过正六边形的顶点B,C,且.当时,___________.
14. A,B两地相距,甲、乙两人骑车同时分别从A,B两地相向而行.假设他们都保持匀速行驶,甲、乙两人各自到A地的距离与骑车时间的关系如图所示,则他们相遇时距离A地___________ .
15. 如图,正方形纸片中,E是上一点,将纸片沿过点E的直线折叠,使点A落在上的点G处,点B落在点H处,折痕交于点F.若,,则___________.
三、解答题:本题共10小题,共90分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
16. 计算:.
17. 解不等式组并写出它的所有整数解.
18. 已知:如图,在平行四边形中,点E,F分别在和上,且.求证:.
19. 某水上乐园有两个相邻的水上滑梯,如图所示,左边滑梯的长度为,倾斜角为,右边滑梯的高度为,倾斜角为,支架,都与地面垂直,,都与地面平行,两支架之间的距离为(点B,C,F,E在同一条直线上)
(1)求两滑梯的高度差;
(2)两滑梯的底端分别为B,E,求的长.(结果精确到.参考数据:,,,,,)
20. 如图,是的直径,C为上一点,P为外一点,,且,连接.
(1)求证:与相切;
(2)若,,求的长.
21. 某学校为了更好地开展学生体育活动,组织八年级学生进行体育测试(百分制),从中随机抽取了部分学生的成绩(成绩用x表示,单位:分),并对数据(成绩)进行整理,数据分为五组,下面给出了部分信息:
a.抽取的学生体育测试成绩统计表和不完整的扇形统计图如下:
组别
成绩/分
人数(频数)
A
1
B
5
C
m
D
16
E
20
b.D组的数据:60,60,61,62,62,63,63,66,67,67,70,70,71,74,75,79
请根据以上信息完成下列问题:
(1)求随机抽取的学生人数;
(2)统计表中的___________,扇形统计图中E组所对应扇形的圆心角为___________度;
(3)抽取的八年级学生体育测试成绩的中位数为___________分;
(4)若该校八年级共有800名学生参加了此次体育测试,请你估计该校八年级参加此次体育测试成绩达到60分及以上的学生人数.
22. 随着“体重管理年”三年行动的实施,全民体重管理意识和技能逐步提升.某健身中心要采购甲、乙两种型号的健身器材以满足群众的健身需求.据了解,甲型健身器材的单价比乙型健身器材的单价低300元,用50000元购买甲型健身器材的数量和用56000元购买乙型健身器材的数量相同.
(1)求甲、乙两种型号健身器材的单价各是多少元.
(2)该健身中心计划购买甲、乙两种型号的健身器材共20台,且甲型健身器材的购买数量不超过乙型健身器材购买数量的3倍,购买甲型健身器材多少台时采购费用最少?最少采购费用是多少元?
23. 一次函数的图象与反比例函数的图象交于点,与x轴交于点B,与y轴交于点C.
(1)求m,k的值.
(2)D为反比例函数图象上的一点且横坐标大于m.
①如图1,若点D的横坐标为4,连接,E为线段上一点,且,求点E的坐标;
②如图2,M为线段上一点,且,四边形是平行四边形,连接,若,求点D的坐标.
24. 二次函数的图象经过,两点,顶点为G.
(1)求二次函数的表达式和顶点G的坐标.
(2)如图1,将二次函数的图象沿x轴方向平移个单位长度得到一个新函数的图象,当时,新函数的最大值是8,求n的值.
(3)如图2,将二次函数的图象沿直线平移,点A,G的对应点分别为,,连接,,线段与交于点M.若,请直接写出点的坐标.
25. 在中,,,,点O为的中点.在中,,,,连接并延长到点F,使,连接.
【初步感知】(1)如图1,当点D,E分别在,上时,请完成填空:___________;___________.
【深入探究】(2)如图2,若将图1中的绕点B按逆时针方向旋转一定的角度,连接,,,.
①(1)中的结论是否仍然成立?若成立,请予以证明;若不成立,请说明理由.
②当四边形的面积最小时,求线段的长.
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济南市2025年九年级学业水平考试
数学试题
(考试时间:120分钟 满分:150分)
选择题部分 共40分
一、选择题(本大题共10个小题,每小题4分,共40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. 下列各数中为负数的是( )
A. B. 0 C. 2 D.
【答案】D
【解析】
【分析】本题考查负数的识别.小于0的数即为负数,据此即可求得答案.
【详解】解:和2均大于0,是正数,0既不是正数也不是负数,,是负数,
故选:D .
2. 如图是由几个大小相同的小立方块搭成的几何体,其主视图是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】此题考查的是几何体主视图的判断,掌握主视图的定义是解决此题的关键.
找到从正面看所得到的图形即可,注意从正面看到的所有棱都应表现在主视图中.
【详解】解:这个几何体的主视图是:
故选:B.
3. 2025年“五一”假期,济南市图书馆推出全民阅读文化市集、集邮展销等活动,累计接待读者96110人次,数据96110用科学记数法表示为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】本题主要考查科学记数法的表示方法.科学记数法的表示形式为的形式,其中,n为整数.确定n的值时,要看把原数变成a时,小数点移动了多少位,n的绝对值与小数点移动的位数相同.
【详解】解:,
故选:C.
4. 下列图形中,既是轴对称图形又是中心对称图形的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】本题主要考查了轴对称图形和中心对称图形的识别,根据中心对称图形的定义和轴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.
【详解】解:.是轴对称图形不是中心对称图形,故该选项不符合题意;
.既是轴对称图形又是中心对称图形,故该选项符合题意;
.不是轴对称图形是中心对称图形,故该选项不符合题意;
.是轴对称图形不是中心对称图形,故该选项不符合题意;
故选:B.
5. 下列运算正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】本题考查了合并同类项,同底数幂的乘除法运算,幂的乘方运算,熟练掌握运算法则是解题的关键.
根据合并同类项,同底数幂的乘除法运算,幂的乘方运算法则一一判断即可.
【详解】解:A、,计算正确,符合题意;
B、,原选项错误,不符合题意;
C、与不是同类项,不能合并,原选项错误,不符合题意;
D、,原选项错误,不符合题意;
故选:A.
6. 已知,则下列不等式一定成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】本题考查了不等式的基本性质,掌握三个性质是解决本题的关键.不等式的基本性质:基本性质1,不等式两边同时加上或减去同一个整式,不等号的方向不变;基本性质2,不等式两边同时乘以或除以同一个正数,不等号的方向不变;基本性质3,不等式两边同时乘以或除以同一个负数,不等号的方向改变.根据不等式的性质即可得出答案.
【详解】解:A、,则,选项错误,不符合题意;
B、,则,选项错误,不符合题意;
C、,则,选项错误,不符合题意;
D、,则,即,选项正确,符合题意,
故选:D.
7. 如图,在由边长为1个单位长度的小正方形组成的网格中,点A,B,C,D,E都在网格的格点上,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】本题主要考查了求角的正切值,根据网格可知,,即可知,即可得出,由即可推出.
【详解】解:由网格可知:,,
,
∴,
∵,
∴
∴,
故选C
8. 某学校食堂准备了A,B,C,D四种营养套餐,如果小明和小亮每人随机选择其中一种营养套餐,则他们恰好选到同一种营养套餐的概率是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】本题主要考查了树状图或列表法求解概率,正确画出树状图或列出表格是解题的关键.
先画出树状图得到所有等可能性的结果数,再找到符合题意的结果数,最后依据概率计算公式求解即可.
【详解】解:画树状图为:
由树状图可知一共有16种等可能性的结果,其中恰好选到同一种营养套餐的结果有4种,
∴恰好选到同一种营养套餐的概率是.
故选:A.
9. 如图,在中,按如下步骤作图:
①在和上分别截取,,使,分别以点M和N为圆心,以大于的长为半径作弧,两弧在内交于点O,作射线交于点D,
②分别以点C和D为圆心,以大于的长为半径作弧,两弧相交于点P和Q,作直线交于点E,交于点F.
根据以上作图,若,,,则线段的长为( )
A. B. C. 5 D.
【答案】D
【解析】
【分析】本题考查了作图−复杂作图、角平分线的性质和垂直平分线的性质、相似三角形的判定和性质,证明是解答本题的关键.解决此类题目的关键是熟悉基本几何图形的性质,结合几何图形的基本性质把复杂作图拆解成基本作图,逐步操作.
根据作法得平分,垂直平分,所以,,从而证明,可得,然后利用相似三角形性质可得,解比例方程即可求解.
【详解】解:连接,
由作法得平分,垂直平分,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴
∴,
∵,,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
故选:D.
10. 已知二次函数(a,b,c为常数,)图像的顶点坐标是,且经过,两点,.有下列结论:
①关于x的一元二次方程有两个不相等的实数根;
②当时,y的值随x值的增大而减小;③;
④;⑤对于任意实数t,总有.
以上结论正确的有( )
A. 5个 B. 4个 C. 3个 D. 2个
【答案】A
【解析】
【分析】本题主要考查了二次函数的图像和性质,结合题意画出函数图像,结合函数图像一一判断即可得出答案.
【详解】解:∵二次函数(a,b,c为常数,)图像的顶点坐标是,
且经过,两点,
∴抛物线开口向下,对称轴为直线,
∴,抛物线与x轴的交点为:和,
图象如下所示:
令,即把向下平移一个单位,
再结合函数图像可知有两个不相等的实数根,
故关于x的一元二次方程有两个不相等的实数根;故①正确;
∵抛物线开口向下,对称轴为直线,
∴当时,y的值随x值的增大而减小,故②正确;
∵抛物线与x轴的交点为:和
∴二次函数为,
∴,
∵
∴,
解得,故③正确,
结合函数图像可知,当时,,故④正确,
∵
∴,
∴
,
∵,,
∴,
即对于任意实数t,,故⑤正确,
综上:①②③④⑤正确,
故选:A.
二、填空题:本题共5小题,每小题4分,共20分.直接填写答案.
11. 已知一个正方形的面积为2,则其边长为___________.
【答案】
【解析】
【分析】本题考查算术平方根的应用,正方形的面积等于边长的平方,所以2的算术平方根即为所求.
【详解】解:已知一个正方形的面积为2,则其边长为.
故答案为:
12. 在一个不透明的袋中有2个红球、3个黄球和4个白球,这些球除颜色外都相同.从中随机摸出一个球,这个球是红球的概率为___________.
【答案】
【解析】
【分析】此题考查概率的求法: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.
直接利用概率公式求解即可.
【详解】解:因为不透明的袋中有2个红球、3个黄球和4个白球,这些球除颜色外都相同,
所以从中随机摸出一个球,这个球是红球的概率为,
故答案为:.
13. 如图,两条直线,分别经过正六边形的顶点B,C,且.当时,___________.
【答案】97
【解析】
【分析】本题考查正多边形内角和问题,平行线的性质,先根据正六边形内角和公式求出单个内角的度数,再根据平行线的性质求解.
【详解】解:如图,
正六边形内角和为:,
,
,
,
,
,
,
故答案为:97.
14. A,B两地相距,甲、乙两人骑车同时分别从A,B两地相向而行.假设他们都保持匀速行驶,甲、乙两人各自到A地的距离与骑车时间的关系如图所示,则他们相遇时距离A地___________ .
【答案】##
【解析】
【分析】本题属于一次函数的应用,熟练掌握待定系数法是关键; 设甲的函数图象为,乙的函数图象为,结合图形进而确定两函数解析式; 利用两函数解析式联立方程组,进而求得方程组的解即可.
【详解】解:由图可得,甲的函数图象为正比例函数,乙的函数图象为一次函数,与纵坐标轴的交点为,
设甲的函数图象为,乙的函数图象为,
则,,
解得,,
甲的函数图象为,乙的函数图象为,
联立,
解得
即他们相遇时距离A地.
故答案为:.
15. 如图,正方形纸片中,E是上一点,将纸片沿过点E的直线折叠,使点A落在上的点G处,点B落在点H处,折痕交于点F.若,,则___________.
【答案】##
【解析】
【分析】由折叠性质可知,进而利用同角的余角相等证明,由此即可得出,进而确定.在中,根据勾股定理列方程求解即可.
【详解】解:如图,连接交于点,过点作,垂足为,
则,
∵正方形,
∴,,
∴四边形是矩形,
∴,
由折叠可知,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∵
∴,
设正方形边长为,则,
∵,
∴,
在中,,即
解得:或(不合题意舍去)
∴.
故答案为:.
【点睛】本题考查正方形的性质,折叠的性质,全等三角形的判定与性质,勾股定理,矩形的判定与性质,掌握折叠的性质,根据垂直模型证明是解题关键.
三、解答题:本题共10小题,共90分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
16. 计算:.
【答案】
【解析】
【分析】本题考查实数的混合运算,先计算零次幂,负整数次幂,绝对值,三角函数,化简二次根式,最后进行加减运算.
【详解】解:原式
.
17. 解不等式组并写出它的所有整数解.
【答案】,整数解为:,0,1,2,3.
【解析】
【分析】本题主要考查了解一元一次不等式组,并求其整数解,分别求两个不等式的解集,再根据不等式组的解集,即可得到整数解.
【详解】解:解不等式①,得,
解不等式②,得
原不等式组的解集是
整数解为,0,1,2,3
18. 已知:如图,在平行四边形中,点E,F分别在和上,且.求证:.
【答案】见解析
【解析】
【分析】本题考查平行四边形的判定和性质,平行线的性质,由可得,再证四边形是平行四边形,推出,,等量代换即可得出.
【详解】证明:平行四边形中,,
,
,,
四边形是平行四边形,
,
,
.
19. 某水上乐园有两个相邻的水上滑梯,如图所示,左边滑梯的长度为,倾斜角为,右边滑梯的高度为,倾斜角为,支架,都与地面垂直,,都与地面平行,两支架之间的距离为(点B,C,F,E在同一条直线上)
(1)求两滑梯的高度差;
(2)两滑梯的底端分别为B,E,求的长.(结果精确到.参考数据:,,,,,)
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】本题主要考查了解直角三角形的应用.
(1)通过解,求出,再通过即可求出两滑梯的高度差.
(2)通过解,求出,通过解,求出,再通过 ,代入数值计算即可得出答案.
【小问1详解】
解:在中,
,,
∴,
∴,
答:两滑梯高度差为
【小问2详解】
解:在中 ,
,,
∴,
在中,
,,
∴,
∴
答:长.
20. 如图,是的直径,C为上一点,P为外一点,,且,连接.
(1)求证:与相切;
(2)若,,求的长.
【答案】(1)见解析 (2)
【解析】
【分析】(1)连接,利用平行线的性质及等边对等角,通过等量代换可得,进而证明,推出,即可证明与相切;
(2)由可推出垂直平分,利用等面积法求出,进而求出,由圆周角定理得,最后用勾股定理解即可.
【小问1详解】
证明:如图,连接,
,
,
,
,,
,
在和中,
,
,
,
与相切;
【小问2详解】
解:如图,连接交于点D,
,
,,
垂直平分,
,,,
,
,
,
,
是的直径,
, ,
.
【点睛】本题考查切线的判定,全等三角形的判定和性质,等腰三角形的性质,圆周角定理,勾股定理等,正确作出辅助线是解题的关键.
21. 某学校为了更好地开展学生体育活动,组织八年级学生进行体育测试(百分制),从中随机抽取了部分学生的成绩(成绩用x表示,单位:分),并对数据(成绩)进行整理,数据分为五组,下面给出了部分信息:
a.抽取的学生体育测试成绩统计表和不完整的扇形统计图如下:
组别
成绩/分
人数(频数)
A
1
B
5
C
m
D
16
E
20
b.D组的数据:60,60,61,62,62,63,63,66,67,67,70,70,71,74,75,79
请根据以上信息完成下列问题:
(1)求随机抽取的学生人数;
(2)统计表中的___________,扇形统计图中E组所对应扇形的圆心角为___________度;
(3)抽取的八年级学生体育测试成绩的中位数为___________分;
(4)若该校八年级共有800名学生参加了此次体育测试,请你估计该校八年级参加此次体育测试成绩达到60分及以上的学生人数.
【答案】(1)50人 (2)8,144
(3)70 (4)576人
【解析】
【分析】本题考查频数分布表,扇形统计图,求中位数,利用样本估计总体等:
(1)用B组人数除以所占百分比即为所求;
(2)m等于总人数减去其它各组的人数,E组人数占总人数的比例乘以360度即为对应的圆心角的度数;
(3)根据中位数的定义求解;
(4)利用样本估计总体即可求解.
【小问1详解】
解:(人)
即随机抽取的学生人数为50人;
【小问2详解】
解:,
扇形统计图中E组所对应扇形的圆心角为:,
故答案为:8,144;
【小问3详解】
解:将50人成绩从低到高排序,第25和26人的平均分为中位数,
,,
第25和26人在D组,结合 D组数据可得第25和26人成绩均为70分,
抽取的八年级学生体育测试成绩的中位数为70分,
故答案为:70;
【小问4详解】
解:(人)
即估计此次体育测试成绩达到60分及以上的学生人数为576人.
22. 随着“体重管理年”三年行动的实施,全民体重管理意识和技能逐步提升.某健身中心要采购甲、乙两种型号的健身器材以满足群众的健身需求.据了解,甲型健身器材的单价比乙型健身器材的单价低300元,用50000元购买甲型健身器材的数量和用56000元购买乙型健身器材的数量相同.
(1)求甲、乙两种型号健身器材的单价各是多少元.
(2)该健身中心计划购买甲、乙两种型号的健身器材共20台,且甲型健身器材的购买数量不超过乙型健身器材购买数量的3倍,购买甲型健身器材多少台时采购费用最少?最少采购费用是多少元?
【答案】(1)甲型健身器材价格为2500元,则乙型健身器材的价格为2800元
(2)购买甲型健身器材15台,购买乙型健身器材5台时,费用最低,最低费用51500元.
【解析】
【分析】(1)设甲型健身器材价格为x元,则乙型健身器材的价格为元,根据题意,得,解方程即可.
(2)根据题意,甲型健身器材买了个,则购买乙型健身器材数量为个,且,根据题意,得,解答即可.
本题考查了分式方程的应用题,不等式组的应用,一次函数的性质应用,熟练掌握性质是解题的关键.
【小问1详解】
解:设甲型健身器材价格为x元,则乙型健身器材的价格为元,
根据题意,得,
解得,
经检验,是原方程的根.
此时,
答:甲型健身器材价格为2500元,则乙型健身器材的价格为2800元.
【小问2详解】
解:根据题意,甲型健身器材买了个,则购买乙型健身器材数量为个,且即,且a为正整数,
根据题意,得,
由,得随a的增大而减小,
故当时,取得最小值,且最小值为(元),
故购买甲型健身器材15台,购买乙型健身器材5台时,费用最低,最低费用51500元.
23. 一次函数的图象与反比例函数的图象交于点,与x轴交于点B,与y轴交于点C.
(1)求m,k的值.
(2)D为反比例函数图象上的一点且横坐标大于m.
①如图1,若点D的横坐标为4,连接,E为线段上一点,且,求点E的坐标;
②如图2,M为线段上一点,且,四边形是平行四边形,连接,若,求点D的坐标.
【答案】(1),
(2)①,②
【解析】
【分析】(1)将点代入一次函数求得,结合点在反比例函数的图象上代入求得k;
(2)①过点A作轴交于点H,过点E作交于点M,过点D作交于点N,则,有,进一步求得点D的坐标,结合已知比例可求得和,以及,即可求得点E;
②根据一次函数求得点,即可知点,过点C作交于点P,过点P作轴于点K,过点A作轴于点G,则为等腰直角三角形,且,则,进一步判定点M与点K重合,由待定系数法求得直线的解析式,设点,结合平行四边形的性质求得点,代入反比例函数即可求得m,即可知点D.
【小问1详解】
解:由题意可知,点在一次函数的图象上,则
,解得,
∵点在反比例函数的图象上,
∴,解得,
则,;
【小问2详解】
解:①过点A作轴交于点H,过点E作交于点M,过点D作交于点N,如图,
则,
∴,
∴,
∴,
∵点D的横坐标为4,
∴点D的纵坐标为,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
则,解得,
∴,
∵,
∴,
∴,解得,
则,
那么,点;
②一次函数的图象与y轴交于点C,
令,则,
∴,
∵,
∴,
过点C作交于点P,过点P作轴于点K,过点A作轴于点G,如图,
则,
∵,
∴,
∵,
∴为等腰直角三角形,
∴,
则,
∵点,
∴,
∵,
∴点M与点K重合,,
∴点,
设直线的解析式为,则
,解得,
∴,
设点,
∵四边形是平行四边形,
∴,
则,
∵D为反比例函数图象上的一点,
∴,解得,或,
∵D的横坐标大于1,
∴,
∴,
故点.
【点睛】本题主要考查函数和三角形的结合,涉及一次函数与坐标轴的交点、平行线的性质、相似三角形的判定和性质、等腰直角三角形的判定和性质、全等三角形的判定和性质、平行四边形的性质和解一元二次方程,题目综合性较强,难度偏高,解题的关键是熟悉函数性质和平行四边形的性质.
24. 二次函数的图象经过,两点,顶点为G.
(1)求二次函数的表达式和顶点G的坐标.
(2)如图1,将二次函数的图象沿x轴方向平移个单位长度得到一个新函数的图象,当时,新函数的最大值是8,求n的值.
(3)如图2,将二次函数的图象沿直线平移,点A,G的对应点分别为,,连接,,线段与交于点M.若,请直接写出点的坐标.
【答案】(1),顶点G的坐标为
(2)或
(3)或
【解析】
【分析】(1)利用待定系数法求解析式,将二次函数一般式化为顶点式,可得顶点坐标;
(2)分两种情况进行讨论,抛物线向左平移或者向右平移,根据平移规律可得新抛物线解析式为:或,根据对称轴与区间范围的中轴线之间的关系分类讨论即可;
(3)分成两种情况进行讨论,抛物线沿射线方向或射线方向平移.沿射线方向平移,求出直线的解析式为,由直线性质可知图象沿上下方向与左右方向平移相同的单位,设向上、向右平移了m个单位,可得,,由平移性质可证四边形是平行四边形,推出交点M坐标为,可证明为直角三角形且,根据,可得四点共圆,是在以为直径的圆上,可求中点,根据列方程即可求得的值,则题目可解; 抛物线沿射线方向,作关于点对称点,方法同上.
【小问1详解】
解:将,代入,
,
解得,
,
,
当时,取最小值,最小值为,
顶点G的坐标为.
【小问2详解】
解:Ⅰ、当抛物线向右平移时:
根据平移规律可得新抛物线解析式为:,
对称轴为直线,
,
,
当时,即时,如图:
直线与抛物线交点M纵坐标最大,
将,代入解析式得,
解得,与矛盾,不合题意;
当时,即时,如图:
直线与抛物线交点N纵坐标最大,
将,代入解析式得,
解得,与矛盾,不合题意;
,符合题意;
Ⅱ、当抛物线向左平移时,
根据平移规律可得新抛物线解析式为:,
对称轴为直线,
,
,
∴当时,y取最大值8,代入解析式得:
,
解得:,(舍),
综上可知,或;
【小问3详解】
解: 设直线的解析式为,
将,代入得,,
解得,
直线的解析式为,
令,则,
∴直线与轴交于,
直线与坐标轴围成的是一个等腰直角三角形,
∴图象沿直线平移时,上下方向与左右方向平移的距离相等,
设向上、向右平移了m个单位,
,,
由平移得,,
四边形是平行四边形,
线段与交于点M,
∴为线段的中点,
,
Ⅰ、如图,抛物线沿射线平移,
∵,,G,
∴由勾股定理可得,
,
,且,
∵,
∴,
∴四点共圆,是在以为直径的圆上,
中点,
则,
,
即
解得:或(舍)
∴;
Ⅱ、如图,抛物线沿射线平移,
作关于点对称点,
则可同理证明,且,
∵,
∴,
∴四点共圆,在以为直径的圆上,
中点,
则,
,
即
解得:或(舍)
∴;
【点睛】本题属于二次函数综合题,考查求二次函数解析式,二次函数图象的平移,相似三角形的判定和性质,锐角三角函数,求一次函数解析式,平行四边形的判定和性质等,难度较大,解题的关键是综合应用上述知识点,正确作出辅助线.
25. 在中,,,,点O为的中点.在中,,,,连接并延长到点F,使,连接.
【初步感知】(1)如图1,当点D,E分别在,上时,请完成填空:___________;___________.
【深入探究】(2)如图2,若将图1中的绕点B按逆时针方向旋转一定的角度,连接,,,.
①(1)中的结论是否仍然成立?若成立,请予以证明;若不成立,请说明理由.
②当四边形的面积最小时,求线段的长.
【答案】(1)90;;(2)①(1)中的结论仍然成立,证明见解析;②
【解析】
【分析】(1)证明,可得,,从而得到,进而得到;根据题意可得,即可得到;
(2)①证明四边形为平行四边形,可得,,从而得到,根据题意可得,可证明,可得,从而得到的度数,即可;②根据平行四边形的性质可得当最小时,四边形的面积最小,即当E到的距离最小时,最小,四边形的面积最小,过点E作于点M,连接,则当最小时,四边形的面积最小,从而得到当点B,E,M三点共线时,取得最小值,最小值为,此时时,最小,再由,可得,,然后根据勾股定理可得的长,再结合,即可求解.
【详解】解:∵点O为的中点,
∴,
∵,,
∴,
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴;
∵,,,,
∴,
∴,
∴;
故答案为:90;
(2)①中的结论仍然成立,证明
∵点O为的中点,
∴,
∵,
∴四边形为平行四边形,
∴,
∴,
∴,
∵,,,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,,
∴,;
②在中,∵,,,
∴,
由①得:四边形为平行四边形,
∴四边形的面积等于,
∴当最小时,四边形的面积最小,
即当E到的距离最小时,最小,四边形的面积最小,
如图,过点E作于点M,连接,则当最小时,四边形的面积最小,
∵,,
∴,
即当点B,E,M三点共线时,取得最小值,最小值为,
此时时,最小,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
由①得:,
∴.
【点睛】本题主要考查了相似三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理,平行四边形的判定和性质等,熟练掌握相似三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性,勾股定理,平行四边形的判定和性质,利用类比思想解答是解题的关键.
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