内容正文:
九年级数学上学期第一次月考·拔尖卷
【苏科版】
时间:120分钟 满分:120分 测试范围:一元二次方程~对称图形——圆
姓名:___________班级:___________考号:___________
考卷信息:
本卷试题共24题,单选10题,填空6题,解答8题,满分120分,限时120分钟,本卷题型针对性较高,覆盖面广,选题有深度,可衡量学生掌握本章内容的具体情况!
第Ⅰ卷
一.选择题(共10小题,满分30分,每小题3分)
1.(3分)(24-25九年级上·辽宁鞍山·阶段练习)如图,半径为5的中,弦,所对的圆心角分别是,,若,,则弦的长等于( )
A.8 B.10 C.11 D.12
2.(3分)(2025·河北沧州·二模)甲、乙两人在解一道一元二次方程时,甲在化简过程中写错了常数项,因而得到方程的两个根为6和1,乙在化简过程中写错了一次项的系数,因而得到方程的两个根为和,则原方程根的情况是( )
A.没有实数根 B.有两个相等的实数根
C.两根分别是2和5 D.两根分别是和
3.(3分)(24-25九年级下·江苏苏州·期末)如图,已知锐角三角形内接于圆,于点,连接,点在线段上,,连接,若,,则的度数是()
A. B. C. D.
4.(3分)(24-25八年级下·安徽合肥·期末)已知关于的一元二次方程满足,且有两个相等的实数根,则下列结论错误的是( )
A. B. C. D.
5.(3分)如图,正四边形和正五边形内接于,和相交于点,则的度数为( )
A. B. C. D.
6.(3分)(24-25八年级下·安徽合肥·期末)关于x的一元二次方程 与 称为“同族二次方程”.如 与 就是“同族二次方程”.现有关于x的一元二次方程 与 是“同族二次方程”,那么代数式 能取的最大值是( )
A.2023 B.2024 C.2025 D.2026
7.(3分)(24-25九年级上·河南驻马店·期末)如图,正方形的边长为,分别以,为圆心,半径为作弧和,两处阴影部分面积分别记为,,则( )
A. B. C. D.
8.(3分)如图,这是一个三角点阵,从上向下数有无数多行,其中第一行有1个点,第二行有2个点…,第行有个点…,前行的点数和不能是以下哪个结果 ( )
A.741 B.600 C.465 D.300
9.(3分)如图,锐角三角形内接于,点、分别是、的中点,,,则( )
A. B.
C. D.
10.(3分)(24-25九年级下·湖北武汉·阶段练习)如图,锐角内接于,其中,M为锐角的内心,连并延长与相交于点D,若,则锐角的内切圆半径为( )(参考数据:,,结果保留2位小数)
A.0.65 B.0.66 C.0.67 D.0.68
二.填空题(共6小题,满分18分,每小题3分)
11.(3分)若关于x的一元二次方程有两个不相等的实数根,则k的最小正整数值是 .
12.(3分)(2025·浙江·模拟预测)如图,中,,,,则外接圆的面积为 .
13.(3分)非零实数满足,则 .
14.(3分)(2025·浙江·模拟预测)如图,以等边的三个顶点为圆心,以边长为半径画弧,由三段圆弧得到的封闭图形就是“莱洛三角形”,而封闭图形由,,,组成是由两个“莱洛三角形”交叠而成.若,则封闭图形的周长是 .
15.(3分)关于的方程的解是,(、、均为常数,),则方程的解是 .
16.(3分)(24-25九年级上·贵州遵义·期末)如图,四边形内接于,,,,则的半径为: .
第Ⅱ卷
三.解答题(共8小题,满分72分)
17.(6分)(24-25九年级上·北京海淀·期中)已知关于的方程.
(1)求证:方程必有两个不等实数根;
(2)当取的整数时,存在两个有理数根,求的值和这两个有理数根.
18.(6分)(24-25九年级下·辽宁本溪·开学考试)如图,直线与相切于点A,是的弦且平行直线,连接半径交于点,弦与交于点,连接,.
(1)求证:;
(2)若,,,求的长.
19.(8分)(24-25九年级上·福建厦门·阶段练习)如图,在矩形中,,动点P、Q分别以,的速度从点A,C同时出发,沿规定路线移动.
(1)若点P从点A移动到点B停止,点Q随点P的停止而停止移动,问经过多长时间P,Q两点之间的距离是?
(2)若点P沿着移动,点Q从点C移动到点D停止时,点P随点Q的停止而停止移动,试探求经过多长时间的面积为?
20.(8分)(24-25九年级上·安徽淮南·阶段练习)如图,在四边形中,平分.点O在上,以点O为圆心,为半径,作与相切于点B,且过点,延长线交于点E,交于点F,连接, .
(1)求证:是的切线;
(2)若,求的长.
21.(10分)(24-25八年级下·湖南长沙·期末)关于x的一元二次方程有两个实数根分别是,,若,为整数,则称为“”点.
(1) (填是或否)存在“”点;
(2)若关于x的一元二次方程:的“”点为,求b,c的值;
(3)关于x的一元二次方程是否存在一“”点,且该点在直线上,若存在,求出m的值,若不存在,请说明理由.
22.(10分)(24-25八年级下·浙江·阶段练习)已知关于x的方程.
(1)求证:无论k取任何实数值,方程总有实数根;
(2)若斜边长,另两边长b,c恰好是这个方程的两个根,求的周长.
(3)已知三个不同的实数a,b,c满足,方程和有一个相同的实根,方程和也有一个相同的实根.求a,b,c的值.
23.(12分)(2025·浙江杭州·三模)已知,正方形和它的外接圆.
(1)如图1,若点在弧上,是上的一点,且,过点作,.求的半径;
(2)如图2,若点在弧上,过点作,试探究此时线段、、之间的关系.请写出你的结论并证明;
(3)如图3,在正方形中,,若点满足,且,请直接写出点到的距离.
24.(12分)(2025·陕西西安·模拟预测)【问题提出】
(1)如图①,为的一条弦,连接,若,为上一点,且满足,求劣弧的长;
【问题解决】
(2)在2025年全国两会政府工作报告中,“好房子”首次被明确提出,标志着中国住房政策从“量”到“质”的转型,并且提出提高得房率的要求.某开发商为满足这一要求,为每套住宅配套了如图②所示的正方形多功能赠送区域.小明家买了一套这样的房子,在装修这个多功能区域时,以为腰向正方形内部作等腰为妈妈留作花房,且,剩下区域留作阳台晾衣区.在花房内部,过点作于点,点是的内心,连接,将分为肥料区,种植区,剩余部分方便活动.若米,连接,在处铺设水管,为减少材料浪费,需要水管尽可能短,求水管的最小值.
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九年级数学上学期第一次月考·拔尖卷
【苏科版】
参考答案与试题解析
第Ⅰ卷
一.选择题(共10小题,满分30分,每小题3分)
1.(3分)(24-25九年级上·辽宁鞍山·阶段练习)如图,半径为5的中,弦,所对的圆心角分别是,,若,,则弦的长等于( )
A.8 B.10 C.11 D.12
【答案】A
【分析】本题考查了圆周角定理、勾股定理.作直径,连接,先利用等角的补角相等得到,然后再根据同圆中,相等的圆心角所对的弦相等得到,再利用勾股定理,继而求得答案.
【详解】解:∵半径为5的,
∴,
作直径,连接,如图,
则,,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴.
故选:A.
2.(3分)(2025·河北沧州·二模)甲、乙两人在解一道一元二次方程时,甲在化简过程中写错了常数项,因而得到方程的两个根为6和1,乙在化简过程中写错了一次项的系数,因而得到方程的两个根为和,则原方程根的情况是( )
A.没有实数根 B.有两个相等的实数根
C.两根分别是2和5 D.两根分别是和
【答案】C
【分析】本题考查了一元二次方程根与系数的关系、解一元二次方程,熟练掌握一元二次方程根与系数的关系是解题的关键.设原方程为,由根与系数的关系得,,得出,,再代入到原方程,解出的值即可得出答案.
【详解】解:设原方程为,
由题意得,,,
,,
原方程为,即,
解得:,,
原方程根的情况是两根分别是2和5.
故选:C.
3.(3分)(24-25九年级下·江苏苏州·期末)如图,已知锐角三角形内接于圆,于点,连接,点在线段上,,连接,若,,则的度数是()
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查等腰三角形的性质,垂径定理,圆周角定理,正确作出辅助线是解题的关键.
延长交圆于点,连接,,,利用圆周角定理和垂径定理求出,,及的度数即可求解.
【详解】解:延长交圆于点,连接,,,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵圆中于点,根据垂径定理可得:,
∴,
∴,
∴,
故选:.
4.(3分)(24-25八年级下·安徽合肥·期末)已知关于的一元二次方程满足,且有两个相等的实数根,则下列结论错误的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了一元二次方程根的判别式的意义.
根据题意得出,,,再根据判别式的意义可知,进而可得答案.
【详解】解:∵,
∴,,.
∵一元二次方程有两个相等的实数根,,
∴,
∴,选项A结论正确,不符合题意;
∵一元二次方程有两个相等的实数根,,
∴,
∴,选项B结论正确,不符合题意;
∵一元二次方程有两个相等的实数根,,
∴,
∴,选项C结论正确,不符合题意;
∵,,.
∵,,
∴,,
∴,
∵,
∴,选项D结论错误,符合题意.
故选:D.
5.(3分)如图,正四边形和正五边形内接于,和相交于点,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了圆内接正多边形的性质,圆周角定理,三角形内角和定理,对顶角的性质,直角三角形的性质,连接,设与相交于点,由圆的内接正多边形的性质可得,,即得,即可由圆周角定理得,进而由三角形内角和定理得,再由直角三角形两锐角互余得到,正确作出辅助线是解题的关键.
【详解】解:连接,设与相交于点,
∵正四边形和正五边形内接于,
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
故选:.
6.(3分)(24-25八年级下·安徽合肥·期末)关于x的一元二次方程 与 称为“同族二次方程”.如 与 就是“同族二次方程”.现有关于x的一元二次方程 与 是“同族二次方程”,那么代数式 能取的最大值是( )
A.2023 B.2024 C.2025 D.2026
【答案】D
【分析】本题考查一元二次方程,配方法的应用,根据新定义,得到,可以写成,展开对应相等求出的值,利用配方法求出的最大值即可.熟练掌握新定义是解题的关键.
【详解】解:∵关于x的一元二次方程 与 是“同族二次方程”
∴第二个方程可以写成的形式,
∴展开得:
∴,,,
解得:,,
∴,
∵
∴
∴能取的最大值是2026.
故选D.
7.(3分)(24-25九年级上·河南驻马店·期末)如图,正方形的边长为,分别以,为圆心,半径为作弧和,两处阴影部分面积分别记为,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了整式的加减及扇形面积的计算.过点作,交、于点、,连接,可知、,从而可得,根据扇形的面积公式和正方形的面积公式计算即可.
【详解】解:如下图所示,过点作,交、于点、,连接,
四边形为正方形,
,,,
,,
设,则,
,,
.
故选:A .
8.(3分)如图,这是一个三角点阵,从上向下数有无数多行,其中第一行有1个点,第二行有2个点…,第行有个点…,前行的点数和不能是以下哪个结果 ( )
A.741 B.600 C.465 D.300
【答案】B
【分析】由于第一行有1个点,第二行有2个点…第n行有n个点…,则前五行共有(1+2+3+4+5)个点,前10行共有(1+2+3+4+5+6+7+8+9+10)个点,前n行共有1+2+3+4+5+…+n=n(n+1)个点,然后根据选项分别求出n的数值,即可作出判断.
【详解】解:通过观察图形可知:
第一行有1个点,第二行有2个点…第n行有n个点,
则前5行共有(1+2+3+4+5)个点,
前10行共有(1+2+3+4+5+6+7+8+9+10)个点,
前n行共有1+2+3+4+5+…+n=n(n+1)个点,
其中n为正整数,
∴当n(n+1)=741时,解得:(舍),,
当n(n+1)=600时,解得: (舍),
当n(n+1)=465时,解得:(舍),,
当n(n+1)=300时,解得:(舍),,
故选:B.
【点睛】本题考查了图形的变化规律,通过从一些特殊的数字变化中发现不变的因素或按规律变化的因素,然后推广到一般情况.
9.(3分)如图,锐角三角形内接于,点、分别是、的中点,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】此题考查了圆周角定理,解题的关键是掌握圆周角定理.连接、、,由同圆中,等弧所对的圆周角相等,得到,同弧所对的圆周角相等,,即,,在中三角形的内角和为,可以得出,在中,,,即可以得出与的关系.
【详解】解:如图,连接、、,
∵、分别是、中点,
,,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
在中,,
,
在中,
,
,
,
,
故选:B.
10.(3分)(24-25九年级下·湖北武汉·阶段练习)如图,锐角内接于,其中,M为锐角的内心,连并延长与相交于点D,若,则锐角的内切圆半径为( )(参考数据:,,结果保留2位小数)
A.0.65 B.0.66 C.0.67 D.0.68
【答案】B
【分析】本题考查三角形的内切圆与外接圆的综合,涉及垂径定理,切线的性质,勾股定理,二次根式的混合运算等知识点,连接,,,,连接交于,过作于,设锐角的内切圆半径为,由内切圆可得点到三边距离为,,,是的角平分线,先证明,得到,再在中,由,得到,在和中求出,,最后根据求解即可.
【详解】解:如图,连接,,,,连接交于,过作于,设锐角的内切圆半径为,
∵M为锐角的内心,
∴点到三边距离为,,,是的角平分线,
∴,,
∵,,
∴,
∴,,,
∴,
∴,
∵,
∴垂直平分,
∴中,,,,
∴,
∵,
∴,
∴中,,,
中,,,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
故选:B.
二.填空题(共6小题,满分18分,每小题3分)
11.(3分)若关于x的一元二次方程有两个不相等的实数根,则k的最小正整数值是 .
【答案】2
【分析】本题主要考查根的判别式、一元二次方程的定义、解不等式等知识点,解题的关键是掌握一元二次方程根的判别式.
根据一元二次方程有两个不相等的实数根得出,结合一元二次方程的定义知求解即可.
【详解】解:∵关于x的一元二次方程有两个不相等的实数根,
∴,
解得:且,
∴k的最小正整数值是2.
故答案为:2.
12.(3分)(2025·浙江·模拟预测)如图,中,,,,则外接圆的面积为 .
【答案】
【分析】先连接,在截取一点,连接使得,证明是等腰直角三角形,结合三角形的外角性质以及角的和差关系得,即,设,则,得,
根据,得,整理得,运用圆周角定理以及勾股定理,得再代入数值计算,即可作答.
【详解】解:连接,在截取一点,连接使得,
如图所示:
∵,
∴,
即是等腰直角三角形,
∵,,
∴,
即,
∴,
设,
则,
∴,
过作,
∴,
同理证明是等腰直角三角形
∴,
∵,
∴,
整理得,
过作,
∵,
∴,
∵,
∴是等腰直角三角形,
∴,
设,
∴,
即,
∴,
∴,
则
即
∴,
∵,
∴,
整理得,
∴,
则外接圆的面积为,
故答案为:.
【点睛】本题考查了圆周角定理,勾股定理,等腰直角三角形的判定与性质,三角形外角性质,难度较大,综合性较强,正确掌握相关性质内容是解题的关键.
13.(3分)非零实数满足,则 .
【答案】3
【分析】本题考查了方程的解以及一元二次方程的根与系数的关系,能熟练利用方程解的定义得到m,n是方程的两实数根是解题的关键.
根据已知判断出m,n是方程的两实数根,然后利用根与系数的关系即可求解.
【详解】解:∵非零实数,满足等式,,
∴m,n是方程的两实数根,
∴,,
∴,
故答案为:.
14.(3分)(2025·浙江·模拟预测)如图,以等边的三个顶点为圆心,以边长为半径画弧,由三段圆弧得到的封闭图形就是“莱洛三角形”,而封闭图形由,,,组成是由两个“莱洛三角形”交叠而成.若,则封闭图形的周长是 .
【答案】/
【分析】连接,如图,先根据等边三角形的性质得到,则根据圆心角、弧、弦的关系得到,再利用画法得到,所以,所以封闭图形ABCD的周长的长,然后根据弧长公式计算即可.
本题考查了弧长的计算,弧长公式:其中n为圆心角的度数,R为圆的半径也考查了等边三角形的性质.
【详解】解:连接,如图,
为等边三角形,
,,
,
,
,
,
封闭图形的周长的长
故答案为:
15.(3分)关于的方程的解是,(、、均为常数,),则方程的解是 .
【答案】,/,
【分析】本题考查了用换元法解一元二次方程,首先把方程 ,整理成的形式,根据方程的解是,,可知方程的解是,,从而求出方程的解.
【详解】解:,
整理得:,
方程的解是,,
方程的解是,,
解得:,.
故答案为:, .
16.(3分)(24-25九年级上·贵州遵义·期末)如图,四边形内接于,,,,则的半径为: .
【答案】
【分析】本题考查了全等三角形的性质与判定,圆周角定理,等腰三角形的性质与判定等知识点,熟练掌握圆周角定理以及全等三角形的性质与判定是解题的关键.
连接,延长至点,使,连接并延长交于点,连接,即可证得,进而可求得,再利用圆周角定理得到,运用含角的直角三角形的性质即可求解.
【详解】解:如图,连接,延长至点,使,连接并延长交于点,连接,
∵四边形内接于,
∴,
∴,
∵,
∴,,
∴是的直径,,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴是等腰直角三角形,,
∵,
∵是直径,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵.
故答案为:.
第Ⅱ卷
三.解答题(共8小题,满分72分)
17.(6分)(24-25九年级上·北京海淀·期中)已知关于的方程.
(1)求证:方程必有两个不等实数根;
(2)当取的整数时,存在两个有理数根,求的值和这两个有理数根.
【答案】(1)方程必有两个不等实数根;
(2)m的值为1,这两个有理数根为和.
【分析】本题考查了根的判别式以及公式法解一元二次方程.
(1)由方程的系数结合根的判别式,可得出,进而可证出方程必有两个不等实数根;
(2)由m的取值范围及方程存在两个有理数根,可得出,代入后可得出原方程为,且,再利用公式法,即可求出原方程的两个有理数根.
【详解】(1)证明:
.
∵,
∴,
即,
∴方程必有两个不等实数根;
(2)解:∵当m取的整数时,存在两个有理数根,且,
∴,
∴原方程为,且,
∴此时原方程的解为,
∴m的值为1,这两个有理数根为和.
18.(6分)(24-25九年级下·辽宁本溪·开学考试)如图,直线与相切于点A,是的弦且平行直线,连接半径交于点,弦与交于点,连接,.
(1)求证:;
(2)若,,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查切线的性质,垂径定理,圆周角,勾股定理,相似三角形的判定与性质,掌握知识点是解题的关键.
(1)连接,先证明直线,,可推导出,则,根据,得到,即可解答;
(2)根据勾股定理,先求出,证明,得到,即可解答.
【详解】(1)证明:连接.
∵直线是切线,
∴直线,
∵平行直线,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴;
(2)解:∵,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴.
19.(8分)(24-25九年级上·福建厦门·阶段练习)如图,在矩形中,,动点P、Q分别以,的速度从点A,C同时出发,沿规定路线移动.
(1)若点P从点A移动到点B停止,点Q随点P的停止而停止移动,问经过多长时间P,Q两点之间的距离是?
(2)若点P沿着移动,点Q从点C移动到点D停止时,点P随点Q的停止而停止移动,试探求经过多长时间的面积为?
【答案】(1)经过或后、两点之间的距离是
(2)经过秒或秒的面积为.
【分析】此题主要考查了矩形的性质以及勾股定理和一元二次方程的应用等知识,熟练应用矩形的性质是解题关键.
(1)如图,过点P作于E,设x秒后,利用勾股定理得出即可.
(2)分类讨论:①当点P在上时;②当点P在边上;③当点P在边上时,根据面积列方程求解即可.
【详解】(1)解:过点作于.
设秒后,点和点的距离是.
根据题意得:
,即,
∴,
∴,;
∴经过或后、两点之间的距离是;
(2)连接.设经过后的面积为.
①当时,则,
∴,即,
解得;
②当时,
,,则
,
解得,(舍去);
③时,,
,
∴,
解得(舍去).
综上所述,经过秒或秒的面积为.
20.(8分)(24-25九年级上·安徽淮南·阶段练习)如图,在四边形中,平分.点O在上,以点O为圆心,为半径,作与相切于点B,且过点,延长线交于点E,交于点F,连接, .
(1)求证:是的切线;
(2)若,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)连接,证明,得到,即可求证;
(2)由,,可得垂直平分,,进而可得,即可求出,再利用勾股定理得到的长.
【详解】(1)证明:连接,
平分,
,
,,
,,
,,
,
,,
,
,
与相切于点B,
,
,
,
即,
是的切线;
(2)解:,,
垂直平分,,
,
,
,
,
,
是的直径,
,
,
,
.
【点睛】本题考查了角平分线的定义,切线的性质和判定,全等三角形的判定和性质,三角形的外角性质,等腰三角形的性质,线段垂直平分线的判定和性质,圆周角定理,直角三角形的性质,掌握圆的有关性质是解题的关键.
21.(10分)(24-25八年级下·湖南长沙·期末)关于x的一元二次方程有两个实数根分别是,,若,为整数,则称为“”点.
(1) (填是或否)存在“”点;
(2)若关于x的一元二次方程:的“”点为,求b,c的值;
(3)关于x的一元二次方程是否存在一“”点,且该点在直线上,若存在,求出m的值,若不存在,请说明理由.
【答案】(1)是
(2),
(3)存在,
【分析】本题考查解一元二次方程,一元二次方程根的判别式及根与系数的关系,一次函数图象上点的特征,新定义及规律探究.
(1)先解一元二次方程,得到方程的两个根,再根据“”点的定义判断即可;
(2)根据一元二次方程根与系数的关系得,,进而可得答案;
(3)假设存在,根据题意,求出;再根据,,得到,,代入化简为,求出m,检验是否符合题意即可.
【详解】(1)解:由,得,
∴或,
解得,,
∵,为整数,
∴是“”点,
故答案为:是;
(2)解:∵关于x的一元二次方程:的“”点为,
∴,,
故,;
(3)解:假设关于x的一元二次方程存在一“”点,且该点在直线上,
由,
得,
故,
由一元二次方程的根与系数的关系得,,
∴,
∵“”点在直线上,
∴,
∴,
解得,,
所以,
整理得 ,
解得或,
当时,方程为,,,“”点坐标为,符合;
当时,和不是整数解,舍去.
综上,关于x的一元二次方程存在一“”点,且该点在直线上,此时.
22.(10分)(24-25八年级下·浙江·阶段练习)已知关于x的方程.
(1)求证:无论k取任何实数值,方程总有实数根;
(2)若斜边长,另两边长b,c恰好是这个方程的两个根,求的周长.
(3)已知三个不同的实数a,b,c满足,方程和有一个相同的实根,方程和也有一个相同的实根.求a,b,c的值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3),,
【分析】本题考查了一元二次方程根的判别式,根与系数的关系,勾股定理的应用.
(1)把一元二次方程根的判别式转化成完全平方式的形式,得出可知方程总有实数根.
(2)根据根与系数的关系得,再由勾股定理得到,即可解得k的值,利用取舍k的值,即可得到的周长.
(3)依次将题设中所给的四个方程编号为①,②,③,④.设是方程①和方程②的一个相同的实根,可得:.设是方程③和方程④的一个相同的实根,可得,可得.再进一步求解即可.
【详解】(1)证明:∵,
∴
,
,
无论k为任意实数值方程,总有实数根.
(2)解:∵斜边长,另两边长b,c恰好是方程的两个根,
∴,
∵b、c为直角边,斜边长,
∴,
∴,
∴,
整理得,
解得,,
,
舍去,
∴,
∴的周长,
(3)解:依次将题设中所给的四个方程编号为①,②,③,④.
设是方程①和方程②的一个相同的实根,则,两方程相减,
解得:.
设是方程③和方程④的一个相同的实根,则,两方程相减,
∴解得,
∴.
又方程①的两根之积等于1,
∴也是方程①的根,则.
又,
两方程相减,得.
若,则方程①无实根,
∴,
∴.
∴,
∴,
由④得:.
又,
解得:,.
23.(12分)(2025·浙江杭州·三模)已知,正方形和它的外接圆.
(1)如图1,若点在弧上,是上的一点,且,过点作,.求的半径;
(2)如图2,若点在弧上,过点作,试探究此时线段、、之间的关系.请写出你的结论并证明;
(3)如图3,在正方形中,,若点满足,且,请直接写出点到的距离.
【答案】(1)
(2),理由见解析
(3)或
【分析】(1)连接、,由题意易得,则可证,然后可得,进而可得是等腰直角三角形,进而在中,勾股定理,即可求解.
(2)在上取点G,使,连接,同理(1)可得:,则有是等腰直角三角形三角形,然后问题可求解;
(3)由题意易得点P在以为直径的圆上,则可分当点P在如图3①所示位置时,当点P在如图3②所示位置时,进而问题可求解
【详解】(1)解:连接、,如图所示:
∵四边形是正方形,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,即,
∴是等腰直角三角形,
∵,
∴,
∴,
∴
∵
∴是的直径,
∴
在中,
∴
∴的半径为
(2),理由如下:
在上取点G,使,连接,
同理(1)可得:,
∴,
在正方形中,,
∴,
∴,
∴,
∴是等腰直角三角形三角形,
∵,
∴,
∵,
∴;
(3)解:点A到的距离是或,理由如下:
∵,
∴点在以点为圆心,为半径的圆上,
∵,
∴点在以为直径的圆上,
∴点是这两圆的交点,
①当点P在如图3①所示位置时,
连接、、,作,垂足为H,过点A作,交于点E,如图3①,
∵四边形是正方形,
∴,
∴.
∵,
∴,
∵,
∴A、P、D、B在以为直径的圆上,
∴,
∴是等腰直角三角形,
又∵是等腰直角三角形,点B、E、P共线,,
∴由(2)中的结论可得:,
∴,
∴;
②当点P在如图3②所示位置时,
连接、、,作,垂足为H,过点A作,交的延长线于点E,如图3②,
同理可得:,
∴,
∴,
综上所述:点A到的距离为或.
【点睛】本题考查了正方形的性质、等腰三角形的性质、直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半、圆周角定理、三角形全等的判定与性质等知识,考查了运用已有的知识和经验解决问题的能力,而通过添加适当的辅助线从而能用(2)中的结论解决问题是解决第(3)的关键.
24.(12分)(2025·陕西西安·模拟预测)【问题提出】
(1)如图①,为的一条弦,连接,若,为上一点,且满足,求劣弧的长;
【问题解决】
(2)在2025年全国两会政府工作报告中,“好房子”首次被明确提出,标志着中国住房政策从“量”到“质”的转型,并且提出提高得房率的要求.某开发商为满足这一要求,为每套住宅配套了如图②所示的正方形多功能赠送区域.小明家买了一套这样的房子,在装修这个多功能区域时,以为腰向正方形内部作等腰为妈妈留作花房,且,剩下区域留作阳台晾衣区.在花房内部,过点作于点,点是的内心,连接,将分为肥料区,种植区,剩余部分方便活动.若米,连接,在处铺设水管,为减少材料浪费,需要水管尽可能短,求水管的最小值.
【答案】(1);(2)米
【分析】(1)过作,垂足为,根据已知得出,进而根据含度角的直角三角形的性质得出,求得半径,再根据弧长公式,即可求解.
(2)根据三角形内心的性质得出,进而证明,得出,作的外接圆,连接,,,设的半径为,的最小值即为.过点作交的延长线于点,然后求得的长,即可求解.
【详解】解:如图①,过作,垂足为.
,,
.
,,
.
劣弧的长为
(2),
.
.
点是的内心,
,分别平分,.
.
.
,,,
.
,
如图②,作的外接圆,连接,,,设的半径为,
则的最小值即为.过点作交的延长线于点.
,
优弧所对的圆心角为.
.
,
.
,
.
四边形是正方形,
,.
又,
.
.
,
.
.
.
.
水管的最小值为米.
【点睛】本题考查了全等三角形的性质与判定,三角形的内心的性质,圆周角定理的应用,勾股定理,熟练掌握定弦定角模型是解题的关键.
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