内容正文:
初三数学国庆学情检测
一、选择题:本题共10小题,每小题3分,共30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. 下列说法正确的是( )
A. 垂直于弦的直径平分弦 B. 平分弦的直径垂直于弦
C. 相等的圆心角所对的弦相等 D. 三个点确定一个圆
【答案】A
【解析】
【分析】本题考查了圆心角、弧、弦的关系、垂径定理、圆周角定理等有关圆的知识,牢记这些定理是解决本题的关键.
根据垂径定理判断选项A、B;根据圆心角、弧、弦的关系判断选项C;根据不在同一条直线上的三点确定一个圆判断选项D.
【详解】解:A、垂直于弦的直径平分弦,故本选项正确;
B、平分弦(不是直径)的直径垂直于弦,故本选项错误;
C、同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弦相等,故本选项错误;
D、不在同一条直线上的三点确定一个圆,故本选项错误;
故选:A.
2. 如图,从热气球看一面墙顶部的仰角是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】本题考查仰角的定义.根据仰角是向上看的视线与水平线的夹角进行判断即可.
【详解】解:从热气球看一面墙顶部的仰角是,
故选:C.
3. 如图,是的直径,弦交于点,,,,则的长为( )
A. B. C. D. 12
【答案】C
【解析】
【分析】作OM⊥CD,连接OC,先求得半径和OP,根据等腰直角三角形的性质求得OM,再根据勾股定理求得CM,结合垂径定理即可求得CD,
【详解】解:∵,,
∴AB=12,AO=6,
∴PO=2,
作OM⊥CD,连接OC,
∵,
∴∠AOM=45°,△MOP为等腰直角三角形,
∴,
在Rt△OCM中根据勾股定理
,
∴.
故选:C.
【点睛】本题考查勾股定理,垂径定理等.注意垂直于弦的直径平分这条弦,并且平分弦所对的两条弧.
4. 是中的两条弦,若,则与的大小关系是( )
A. B. C. D. 不能确定
【答案】A
【解析】
【分析】根据弦和弧之间关系和三角形三边关系即可求证.
【详解】解:如图,取的中点E,则.
∵,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
故选A.
【点睛】本题主要考查弦和弧之间关系和三角形三边关系,解决本题的关键是要熟练掌握弦和弧之间关系和三角形三边关系.
5. 如图,中,AB=AC,AD是∠BAC的平分线,EF是AC的垂直平分线,交AD于点O.若OA =3,则外接圆的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】先根据等腰三角形的三线合一可得AD是BC的垂直平分线,从而可得点O即为外接圆的圆心,再利用圆的面积公式即可得.
【详解】,AD是的平分线
,且AD是BC边上的中线(等腰三角形的三线合一)
是BC的垂直平分线
是AC的垂直平分线
点O为外接圆的圆心,OA为外接圆的半径
外接圆的面积为
故选:D.
【点睛】本题考查了等腰三角形的三线合一、三角形外接圆,正确找出三角形外接圆的圆心是解题关键.
6. 如图是一架儿童滑梯截面示意图,过道与地面平行,扶梯的坡比为,滑梯的坡比为,若扶梯长为4米,则滑梯的长为( )米
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】本题考查解直角三角形的应用-坡度坡角问题,根据矩形的性质得到,得到(米),求得米,得到米,根据勾股定理即可得到结论.
【详解】解:如图,
∵,
∴四边形是矩形,
∴,
∵扶梯的坡比为,
∴,
∴(米),
∴米,
∵滑梯的坡比为,
∴,
∴米,
∴(米),
答:滑梯的长为米.
故选:B.
7. 如图,中,,以为直径的分别交,于点D,E,连接,则的长为( )
A. 1 B. C. 2 D.
【答案】B
【解析】
【分析】本题考查圆中求线段长,涉及圆周角定理及其推论、等腰三角形判定与性质、圆内接四边形性质、相似三角形的判定与性质等知识,先由直径所对的圆周角是直角,再由等腰三角形三线合一得到,根据圆内接四边形性质得到,结合三角形相似的判定与性质即可得到答案,熟练掌握圆的性质及相似三角形性质求线段长是解决问题的关键.
【详解】解:连接,如图所示:
为的直径,
,即,
在中,,
则,
四边形是的内接四边形,
,
在中,,
,
,
,
即,解得,
故选:B.
8. 如图,四边形是的内接四边形,,,,,则的长为( )
A. B. C. D. 2
【答案】C
【解析】
【分析】如图,延长AD,BC,二线交于点E,可求得∠E=30°,在Rt△CDE中,利用tan30°计算DE,在Rt△ABE中,利用sin30°计算AE,根据AD=AE-DE求解即可;
【详解】如图,延长AD,BC,二线交于点E,
∵∠B=90°,∠BCD=120°,
∴∠A=60°,∠E=30°,∠ADC=90°,
∴∠ADC=∠EDC= 90°,
在Rt△CDE中,
tan30°=,
∴DE==,
在Rt△ABE中,
sin30°=,
∴AB==4,
∴AD=AE-DE=,
故选C
【点睛】本题考查了圆的内接四边形对角互补,特殊角的三角函数值,延长构造直角三角形,灵活运用直角三角形特殊角的三角函数值计算是解题的关键.
9. 如图,在中,,过点A作于点D,.若E、F分别为、的中点,则的长为( )
A. 2 B. C. D. 4
【答案】A
【解析】
【分析】本题考查解直角三角形,三角形中位线定理,由等腰直角三角形的性质求出,由锐角的正弦求出,由三角形中位线定理求出.
【详解】解:∵,,,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∵,
∴,
∵E、F分别为、的中点,
∴是的中位线,
∴.
故选:A.
10. 如图,在中,,,是等边三角形.如图,将四边形折叠,使D与C重合,为折痕,则的余弦值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】设,由含角的直角三角形的性质和勾股定理求得的值,再由等边三角形的性质证得,然后由折叠的性质知,设,由勾股定理求出的长,最后由锐角三角函数的定义即可得出结果.
【详解】解:设,
∵中,,,
∴,,
∵是等边三角形,
∴,,
∴,
由折叠的性质得:,
设,则,
在中,由勾股定理得:,
即,
解得:,
∴,
∴.
故选:D.
【点睛】本题考查了折叠的性质、等边三角形的性质、勾股定理、锐角三角函数的定义等知识,熟练掌握折叠的性质和勾股定理是解题的关键.
二、填空题:本题共6小题,每小题3分,共18分.
11. 在半径为的圆中,长度等于的弦所对的弧的度数为____________.
【答案】90°或270°
【解析】
【分析】根据勾股定理的逆定理可知, 的弦与弦的端点两条长为1半径的围成的三角形是直角三角形.
【详解】解:由题意可知:半径 ,弦长为 ,
根据勾股定理的逆定理可知:所对的角为直角.
∴长度等于 的弦所对的圆心角为90°,
∵长度等于 的弦所对的弧有优弧、劣弧,
长度等于 的弦所对的弧的度数为 或者
故答案为: 或者
【点睛】本题考查了圆心角、弧、弦的关系:在同圆和等圆中,相等的圆心角所对的弧相等,所对的弦也相等;涉及勾股定理的逆定理、分类讨论的思想.
12. 在中,若,则∠C的度数是_________
【答案】##度
【解析】
【分析】根据非负性,求出,进而求出,根据三角形内角和,求出即可.
【详解】解:∵,,
∴,
∴,
∴,
∴;
故答案为:.
【点睛】本题考查特殊角的三角函数值,绝对值的非负性以及三角形的内角和.熟记特殊角的三角函数值,是解题的关键.
13. 如图,的顶点的坐标分别是,且,则顶点A的坐标是_____.
【答案】
【解析】
【分析】根据的坐标求得的长度,, 利用30度角所对的直角边等于斜边的一半,求得的长度,即点的横坐标,易得轴,则的纵坐标即的纵坐标.
【详解】的坐标分别是
轴
.
故答案为:.
【点睛】本题考查了含30°角的直角三角形,用到的知识点有特殊角的三角函数,在直角三角形中,30度角所对的直角边等于斜边的一半,熟记特殊角的三角函数是解题的关键.
14. 如图,是的直径,,点在上,,为弧的中点,是直径上一动点,则的最小值为________.
【答案】
【解析】
【分析】本题考查了圆周角定理,轴对称最短路线问题,垂径定理,直角三角形的性质,确定点的位置是解答本题的关键.连接,,,作点关于的对称点,连接交于点,则点就是所求作的点. 此时最小,且等于的长, 根据圆周角定理可求得的度数, 根据垂径定理得 , 得到的度数, 进而得到、的度数, 过点作交于点,利用勾股定理解直角三角形即可求得的长,即可得解.
【详解】解:如图, 连接,,, 作点关于的对称点,连接交于点,则点就是所求作的点. 此时最小,且等于的长.
,
,
为弧的中点,
,
根据垂径定理得 ,
,
,
,
,
,
过点作交于点,
,
,
,即的最小值为.
故答案为: .
15. 如图,在平面直角坐标系中,直线与相交于A,B两点,且点A在x轴上,则弦的长为_________.
【答案】2.
【解析】
【分析】过O作OE⊥AB于C,根据垂径定理可得AC=BC=,可求OA=2,OD=,在Rt△AOD中,由勾股定理,可证△OAC∽△DAO,由相似三角形性质可求即可.
【详解】解:过O作OE⊥AB于C,
∵AB为弦,
∴AC=BC=,
∵直线与相交于A,B两点,
∴当y=0时,,解得x=-2,
∴OA=2,
∴当x=0时,,
∴OD=,
在Rt△AOD中,由勾股定理,
∵∠ACO=∠AOD=90°,∠CAO=∠OAD,
∴△OAC∽△DAO,
即,
∴AB=2AC=2,
故答案为2.
【点睛】本题考查直线与圆的位置关系,垂径定理,直线与两轴交点,勾股定理,三角形相似判定与性质,掌握以上知识、正确添加辅助线是解题关键.
16. 某校组织一次定向越野拉练活动.如图,点为出发点,途中设置两个检查点,分别为点和点,行进路线为,点在点的南偏东方向处,点在点的北偏东方向,.则检查点和之间的距离________.
【答案】
【解析】
【分析】本题主要考查三角函数的应用.过点A作,垂足为,由等角对等边得出,再由正弦函数及正切函数求解即可.
【详解】解:过点A作,垂足为.
,
,
.
,
在中,
,
.
,
在中,
,
,
.
故答案为:.
三、解答题:本题共7小题,共72分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
17. 计算:
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】本题考查的是特殊角的三角函数值的混合运算,熟记特殊角的三角函数值是解本题的关键.
(1)把特殊角的三角函数值代入,再计算即可;
(2)把特殊角的三角函数值代入,再计算即可.
【小问1详解】
解:
.
【小问2详解】
解:
.
18. 如图,在中,,为上一点,,.
(1)求的长;(2)求的值.
【答案】(1);(2).
【解析】
【分析】(1)根据,可设,得,再由勾股定理列出的方程求得,进而由勾股定理求;
(2)过点作于点,解直角三角形求得与,进而求得结果.
【详解】解:(1)∵,可设,得,
∵,
∴,
解得,(舍去),或,
∴,
∵,
∴,
∴;
(2)过点作于点,
∵,可设,则,
∵,
∴,
解得,(舍),或,
∴,
∴.
【点睛】考核知识点:解直角三角形.理解三角函数的定义是关键.
19. 如图,在中,C,D是直径上的两点,且,交于C、D,点E,G,F,H在上.
(1)若,求半径;
(2)求证:;
(3)若C,D分别为的中点,则成立吗?请说明理由.
【答案】(1)5 (2)
如图1,在(1)基础上连接,
∵,
∴.
∵,
∴在和中,,
∴,
∴,
∴;
(3)
成立,理由如下:
∵C,D分别为的中点,
∴,
∴
∴,
同理,
∴,
∴.
【解析】
【分析】(1)连接,利用勾股定理即可求得;
(2)通过证得,得到,即可根据圆心角、弧、弦的关系得到结论;
(3)根据含30度角的直角三角形的性质求得,同理,进一步得到,即可根据圆心角、弧、弦的关系得到.
【小问1详解】
如图1,连接,
设半径为r,
∵,
∴.
∵,
∴,
在中,,
∴,
解得,
∴半径为5;
【小问2详解】
略
【小问3详解】
略
【点睛】本题考查了圆心角、弧、弦的关系,三角形全等的判断和性质,勾股定理的应用等,作出辅助性构建直角三角形是解题的关键.
20. 根据以下材料,完成问题解决.
利用光的反射定律测量建筑物的高度
背景
如图,当光线入射到平面镜表面时,反射角等于入射角,这是光的反射定律.该定律作为光学领域基础理论,在生活中有着广泛应用.某校实践小组利用此定律及相关数学知识,巧妙测量建筑物的高度,将抽象的理论转化为解决生活问题的有效工具.
工具
激光发射器、平面镜、皮尺、测角仪
步骤
如图,实践小组操作如下:
(1)在地面某处放置一个激光发射器,在山坡的中点处放一面镜子;
(2)从激光发射器向处发射一束激光,使得反射光线照射到建筑物的顶端处,记此时激光发射器的位置为点;
(3)测量山坡底部点到点的距离、光线与地面的夹角.
数据
已知数据:山坡的坡度,山坡上面的平地,米;
测量数据:米,;
参考数据:,,.
问题解决
问题一
求从点观测点的仰角.
问题二
求建筑物的高度.
【答案】问题一:;
问题二:教学楼的高度为米.
【解析】
【分析】问题一、根据坡度为,可知,根据入射角等于反射角可得:,从而可以求出从点观测点的仰角为;
问题二、过点作于点,过点作于点,延长交于点,根据问题一可知是等腰直角三角形,根据的正切求出米,利用可证,根据全等三角形的性质可得:米,根据矩形的性质可以求出米,米,再利用的正切求出的长度即可.
【详解】问题一、解:如下图所示,过点作,
则有,
坡度,即,
,
,
,
,
入射角等于反射角,
,
,
从点观测点的仰角为;
问题二、解:如下图所示,过点作于点,过点作于点,延长交于点,
在中,,
在中,,
解得:(米),
点是的中点,
,
又,,
在和中,,
,
(米),
,
,
,
,
,,
,
,
四边形为矩形,
(米),(米),
在中,,
,
解得:(米),
教学楼的高度为米.
【点睛】本题主要考查了解直角三角形、矩形的判定与性质、全等三角形的判定与性质、等腰直角三角形,解决本题的关键是根据坡度判断是等腰直角三角形,利用等腰直角三角形的性质计算出边的长度.
21. 【阅读理解】:如图,在中,a,b,c分别是,,的对边,,其外接圆半径为.根据锐角三角函数的定义:,,可得,即(规定).
【探究活动】如图,在锐角中,a,b,c分别是,,的对边,其外接圆半径为,那么:______________________(用>,=或<连接),并说明理由.
【初步应用】:事实上,以上结论适用于任意三角形.在中,a,b,c分别是,,的对边.已知,,,求.
【综合应用】:如图,在某次数学实践活动中,小莹同学测量一栋楼的高度,在处用测角仪测得地面点处的俯角为,点处的俯角为,B,C,D在一条直线上,且C,D两点的距离为100m,求楼的高度.(参考数据:,)
【答案】探究活动:,;初步应用:;综合应用:楼高度约为.
【解析】
【分析】探究活动:由锐角三角函数可得,可得解;
初步应用:将数值代入可求解;
综合应用:由锐角三角函数即可求解.
【详解】解:探究活动:如图,过点C作直径,连接,
∴,,
∴,
∴,
同理可证:,
∴,
故答案为:,;
初步应用:
∵,,,,
∴,
∴,
∴;
综合应用:
如图,
由题意得:,,,,
∴,
∵,
∴,,
设楼,则,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴楼高度约为.
【点睛】本题是圆的综合题,主要考查了圆周角定理,锐角三角函数等知识,读懂材料,并能熟练运用结论是解题的关键.
22. 如图(1),内接于,,点在劣弧上运动.过点作,交延长线于,连接.
(1)求证:.
(2)求证:
(3)当点运动到什么位置时,?请画出图,进行探索和证明.
【答案】(1)
证明:∵,
∴,
∵都是所对的圆周角,
∴,
又∵,
∴,
∴.
(2)
证明:∵,
∴,
∴,即,
又∵,
∴.
(3)
解:点D运动到中点时,.
画图如下:
证明如下:
∴,
∴,
∵
∴,
∴,
又∵,
∴.
【解析】
【分析】本题主要考查了平行线的性质、圆周角定理、相似三角形的判定与性质等知识点,灵活运用相关知识是解题的关键.
(1)由可得;由都是所对的圆周角得;又等边对等角可得,再运用等量代换即可证明结论;
(2)先证明得,即.
(3)点D运动到中点时,.由得;由得;又可得.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
略
【小问3详解】
略
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一、选择题:本题共10小题,每小题3分,共30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. 下列说法正确的是( )
A. 垂直于弦的直径平分弦 B. 平分弦的直径垂直于弦
C. 相等的圆心角所对的弦相等 D. 三个点确定一个圆
2. 如图,从热气球看一面墙顶部的仰角是( )
A. B. C. D.
3. 如图,是的直径,弦交于点,,,,则的长为( )
A. B. C. D. 12
4. 是中的两条弦,若,则与的大小关系是( )
A. B. C. D. 不能确定
5. 如图,中,AB=AC,AD是∠BAC的平分线,EF是AC的垂直平分线,交AD于点O.若OA =3,则外接圆的面积为( )
A. B. C. D.
6. 如图是一架儿童滑梯截面示意图,过道与地面平行,扶梯的坡比为,滑梯的坡比为,若扶梯长为4米,则滑梯的长为( )米
A. B. C. D.
7. 如图,中,,以为直径的分别交,于点D,E,连接,则的长为( )
A. 1 B. C. 2 D.
8. 如图,四边形是的内接四边形,,,,,则的长为( )
A. B. C. D. 2
9. 如图,在中,,过点A作于点D,.若E、F分别为、的中点,则的长为( )
A. 2 B. C. D. 4
10. 如图,在中,,,是等边三角形.如图,将四边形折叠,使D与C重合,为折痕,则的余弦值为( )
A. B. C. D.
二、填空题:本题共6小题,每小题3分,共18分.
11. 在半径为的圆中,长度等于的弦所对的弧的度数为____________.
12. 在中,若,则∠C的度数是_________
13. 如图,的顶点的坐标分别是,且,则顶点A的坐标是_____.
14. 如图,是的直径,,点在上,,为弧的中点,是直径上一动点,则的最小值为________.
15. 如图,在平面直角坐标系中,直线与相交于A,B两点,且点A在x轴上,则弦的长为_________.
16. 某校组织一次定向越野拉练活动.如图,点为出发点,途中设置两个检查点,分别为点和点,行进路线为,点在点的南偏东方向处,点在点的北偏东方向,.则检查点和之间的距离________.
三、解答题:本题共7小题,共72分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
17. 计算:
(1);
(2).
18. 如图,在中,,为上一点,,.
(1)求的长;(2)求的值.
19. 如图,在中,C,D是直径上的两点,且,交于C、D,点E,G,F,H在上.
(1)若,求半径;
(2)求证:;
(3)若C,D分别为的中点,则成立吗?请说明理由.
20. 根据以下材料,完成问题解决.
利用光的反射定律测量建筑物的高度
背景
如图,当光线入射到平面镜表面时,反射角等于入射角,这是光的反射定律.该定律作为光学领域基础理论,在生活中有着广泛应用.某校实践小组利用此定律及相关数学知识,巧妙测量建筑物的高度,将抽象的理论转化为解决生活问题的有效工具.
工具
激光发射器、平面镜、皮尺、测角仪
步骤
如图,实践小组操作如下:
(1)在地面某处放置一个激光发射器,在山坡的中点处放一面镜子;
(2)从激光发射器向处发射一束激光,使得反射光线照射到建筑物的顶端处,记此时激光发射器的位置为点;
(3)测量山坡底部点到点的距离、光线与地面的夹角.
数据
已知数据:山坡的坡度,山坡上面的平地,米;
测量数据:米,;
参考数据:,,.
问题解决
问题一
求从点观测点的仰角.
问题二
求建筑物的高度.
21. 【阅读理解】:如图,在中,a,b,c分别是,,的对边,,其外接圆半径为.根据锐角三角函数的定义:,,可得,即(规定).
【探究活动】如图,在锐角中,a,b,c分别是,,的对边,其外接圆半径为,那么:______________________(用>,=或<连接),并说明理由.
【初步应用】:事实上,以上结论适用于任意三角形.在中,a,b,c分别是,,的对边.已知,,,求.
【综合应用】:如图,在某次数学实践活动中,小莹同学测量一栋楼的高度,在处用测角仪测得地面点处的俯角为,点处的俯角为,B,C,D在一条直线上,且C,D两点的距离为100m,求楼的高度.(参考数据:,)
22. 如图(1),内接于,,点在劣弧上运动.过点作,交延长线于,连接.
(1)求证:.
(2)求证:
(3)当点运动到什么位置时,?请画出图,进行探索和证明.
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