内容正文:
九年级练习(一)
数学
说明:1.范围:1.1~2.4.
2.满分:120分;时间:120分钟.
3.请将答案写在答题卡上.
一、选择题(本大题共6小题,每小题3分,共18分.每小题只有一个正确选项)
1. 下列方程是一元二次方程的是( )
A. B.
C. D.
2. 对角线一定互相垂直平分的四边形是( )
A. 平行四边形 B. 矩形 C. 矩形、正方形 D. 菱形、正方形
3. 一个等腰三角形两腰长分别是关于x的一元二次方程的两个根,则n的值为( )
A. 8 B. 7 C. 6 D. 5
4. 如图,已知在矩形中,于点,,则的度数为( )
A. B. C. D. 以上都不对
5. 用公式法解关于x的一元二次方程,得,则该一元二次方程是( )
A. B.
C. D.
6. 如图,已知正方形的边长为4,点P是对角线上一点,于点,于点F,连接,.下列结论正确的是( )
A. B. 四边形的周长为
C. D. 的最小值为
二、填空题(本大题共6小题,每小题3分,共18分)
7. 一元二次方程的一般形式是_______.
8. 若关于x的一元二次方程的一个解是,则的值是_______.
9. 如图,在中,当______时,是矩形(填一个条件即可).
10. 已知关于x的一元二次方程(m为实数)有实数根,则m的取值范围是________.
11. 如图,在矩形中,,延长到点E,连接交于点G,点F为的中点,连接,若,则的长为_______.
12. 在平面直角坐标系O中,过原点O及点A(0,2) 、C(6,0)作矩形OABC,∠AOC的平分线交AB于点D 点P从点O出发,以每秒个单位长度的速度沿射线OD方向移动;同时点Q从点O出发,以每秒2个单位长度的速度沿x轴正方向移动 设移动时间为t秒,当t为______时,为直角三角形.
三、解答题(本大题共5小题,每小题6分,共30分)
13. 解方程:
(1);
(2).
14. 已知关于x的一元二次方程的一个根是,求a的值.
15. 如图,在菱形中,过点B作于点E,作于点F.
(1)求证:;
(2)若,求的度数.
16. 如图,已知菱形,请仅用无刻度的直尺按要求作图(保留作图痕迹,不写作法).
(1)在图1中,点E是边的中点,过点C作的中线;
(2)在图2中,,垂足为点M,过点C画出边上的高.
17. 已知关于x的一元二次方程.
(1)求证:该方程总有两个实数根;
(2)若方程有一个不小于5的根,求实数k的取值范围.
四、解答题(本大题共3小题,每小题8分,共24分)
18. 图1是一种利用了四边形不稳定性设计的千斤顶.如图2所示,该千斤顶的基本形状是一个菱形,中间通过螺杆连接,转动手柄可改变的大小(菱形的边长不变),从而改变千斤顶的高度(即A,C之间的距离).已知.
(1)当时,求千斤顶高的长度;
(2)当从变为时,千斤顶升高了多少?
19. 如图,将长方形纸片对折,折痕为,然后展开,点E为上一点,再将沿折叠,使点A落到上的点F处,若.
(1)求证:是等边三角形;
(2)求的长.
20. 定义:如果关于x的方程(,,,是常数)与(,,,是常数),其中方程中的二次项系数、一次项系数、常数项分别满足,,,则称这两个方程互为“对称方程”.例如:方程的“对称方程”是.请根据上述内容,解决以下问题:
(1)直接写出方程的“对称方程”:________;
(2)已知关于x的方程与互为“对称方程”.
①________,_______;
②求方程的解.
五、解答题(本大题共2小题,每小题9分,共18分)
21. 如图,在中,,点D为的中点,过点D作,交于点E,过点A作,交的延长线于点F,连接.
(1)试判断四边形的形状,并说明理由;
(2)当,时,求四边形的面积;
(3)当满足什么条件时,四边形是正方形?
22. 如图,在矩形中,,,点P从点A出发沿以的速度向终点B运动,同时点Q从点B出发沿以的速度向终点C运动,它们到达终点后分别停止运动.
(1)点P运动的时间是_______秒,点Q运动的时间是_______秒;
(2)几秒后,P,D两点的距离是P,Q两点距离的2倍?
(3)是否存在时间使得的面积是?若存在,请求出的值;若不存在,请说明理由.
六、解答题(本大题共12分)
23. 如图,四边形为正方形,点E为线段上一点,连接,过点E作,交射线于点F,以为邻边作矩形,连接.
(1)求证:矩形是正方形;
(2)若,求的长和的面积;
(3)当线段与正方形的某条边所在直线的夹角是时,直接写出的度数.
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九年级练习(一)
数学
说明:1.范围:1.1~2.4.
2.满分:120分;时间:120分钟.
3.请将答案写在答题卡上.
一、选择题(本大题共6小题,每小题3分,共18分.每小题只有一个正确选项)
1. 下列方程是一元二次方程的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】本题考查一元二次方程的定义.含有一个未知数,且未知数的最高次为二次的整式方程是一元二次方程,据此即可解答.
【详解】解:A:,当时,方程不是一元二次方程;
B:,含有分式,不是一元二次方程;
C:,根据一元二次方程的定义,此方程为一元二次方程;
D:,此方程为二元二次方程.
故选:C.
2. 对角线一定互相垂直平分的四边形是( )
A. 平行四边形 B. 矩形 C. 矩形、正方形 D. 菱形、正方形
【答案】D
【解析】
【分析】本题考查了菱形的性质,正方形的性质,解题关键是掌握上述知识点并能熟练运用求解.
根据菱形、正方形的性质求解.
【详解】解:菱形的对角互相垂直且互相平分,正方形的对角线互相垂直且互相平分,
故选:D.
3. 一个等腰三角形两腰长分别是关于x的一元二次方程的两个根,则n的值为( )
A. 8 B. 7 C. 6 D. 5
【答案】B
【解析】
【分析】本题考查了等腰三角形的定义,一元二次方程根的判别式,解题的关键是熟练掌握当时,方程有两个不相等的实数根;当时,方程有两个相等的实数根;当时,方程没有实数根.
根据题意可得该一元二次方程有两个相等的实数根,再由求解即可.
【详解】解:∵等腰三角形的两腰长相等,
∴该一元二次方程有两个相等的实数根,
∴
解得,
故选:B.
4. 如图,已知在矩形中,于点,,则的度数为( )
A. B. C. D. 以上都不对
【答案】A
【解析】
【分析】先利用矩形的性质得到,再直角三角形两个锐角互余得到,,然后根据,求得,再根据垂直的意义与直角三角形两个锐角互余得到,,从而可求得,再结合等边对等角,三角形的内角和定理求得的度数.
【详解】解:∵四边形是矩形,
∴,
∴,,
又,
∴,
∴,
解得:,
,
,,
,
解得:,
,
解得:,
又∵四边形是矩形,
,,,
,
,
,
,解得:,
故选:A.
【点睛】本题考查了矩形的性质,直角三角形两个锐角互余,等边对等角,三角形的内角和定理,解题关键是掌握上述知识点并能熟练运用求解.
5. 用公式法解关于x的一元二次方程,得,则该一元二次方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】本题考查一元二次方程的求根公式.根据一元二次方程的求根公式即可求解.
【详解】解:形如的一元二次方程,
当时,
其两根为,
∵一元二次方程的根为,
∴,
故选:C.
6. 如图,已知正方形的边长为4,点P是对角线上一点,于点,于点F,连接,.下列结论正确的是( )
A. B. 四边形的周长为
C. D. 的最小值为
【答案】C
【解析】
【分析】利用正方形的性质,矩形的性质,等腰直角三角形的判定与性质,勾股定理,全等三角形的判定与性质对每个选项进行逐一判断即可得出结论.
【详解】解:∵四边形为正方形,
∴,
∵,
∴,
∵,,,
∴四边形为矩形,
∴,
∴,
故A不正确;
∵,,,
∴和为等腰直角三角形,
∴,,
∴四边形的周长
,
故B错误;
连接,如图,
∵四边形为正方形,
∴,,
在和中,
,
∴.
∴,
∵四边形为矩形,
∴,
∴,
故C正确;
,
∴当取最小值时,取得最小值,
∵点P是对角线上一点,
∴当,即点P为对角线的中点时,的值最小,
此时,
∴的最小值为,
故D错误,
故选:C.
【点睛】本题考查了正方形的性质,矩形的性质等腰直角三角形的判定与性质,勾股定理,全等三角形的判定与性质,解题关键是掌握上述知识点并能运用求解.
二、填空题(本大题共6小题,每小题3分,共18分)
7. 一元二次方程的一般形式是_______.
【答案】
【解析】
【分析】本题考查了多项式乘以多项式,将一元二次方程化为一般形式,解题关键是掌握上述知识点并能熟练运用求解.
利用多项式乘以多项式,再移项、合并同类项,将一元二次方程化为一般形式.
【详解】解:,
去括号,得,
移项,得,
合并同类项,得,
故答案为:.
8. 若关于x的一元二次方程的一个解是,则的值是_______.
【答案】2025
【解析】
【分析】本题考查了一元二次方程根的意义,已知方程的解求代数式的值,解题关键是掌握上述知识点并能熟练运用求解.先根据一元二次方程根的意义,得到关于、的式子,再求出即可.
【详解】解:∵关于x的一元二次方程的一个解是,
∴,
∴,
即,
故答案为:.
9. 如图,在中,当______时,是矩形(填一个条件即可).
【答案】(答案不唯一)
【解析】
【分析】本题考查了矩形的判定定理,根据对角线相等的平行四边形为矩形得出答案即可,熟练掌握矩形的判定定理是解此题的关键.
【详解】解:在中,当时,是矩形,
故答案为:(答案不唯一).
10. 已知关于x的一元二次方程(m为实数)有实数根,则m的取值范围是________.
【答案】且
【解析】
【分析】本题考查了一元二次方程的定义,根据一元二次方程根的情况求参数,解题关键是掌握上述知识点并能熟练运用求解.
根据一元二次方程的概念,一元二次方程根的判别式,列出不等式求解即可.
【详解】解:∵关于x的一元二次方程(m为实数)有实数根,
∴且,
解得:且,
故答案为:且.
11. 如图,在矩形中,,延长到点E,连接交于点G,点F为的中点,连接,若,则的长为_______.
【答案】9
【解析】
【分析】本题考查了矩形的性质,斜边的中线等于斜边的一半,勾股定理等知识点,解题关键是掌握上述知识点并能熟练运用求解.
根据矩形的性质求得,根据直角三角形的性质求得,从而可求得,根据勾股定理得到的长.
【详解】解:∵四边形是矩形,,
∴,,
∴是直角三角形,
∵F是的中点,,
∴,
∴,
∵,
∴,解得:(负值已舍去),
故答案为:9.
12. 在平面直角坐标系O中,过原点O及点A(0,2) 、C(6,0)作矩形OABC,∠AOC的平分线交AB于点D 点P从点O出发,以每秒个单位长度的速度沿射线OD方向移动;同时点Q从点O出发,以每秒2个单位长度的速度沿x轴正方向移动 设移动时间为t秒,当t为______时,为直角三角形.
【答案】秒或2秒
【解析】
【详解】由题易知,B(6,2),P(t,t),Q(2t,0)
则BP2=(6-t)2+(2-t)2;BQ2=(6-2t)2+4;PQ2=2t2;
当△PQB为直角三角形时,
①BP2=BQ2+ PQ2时, (6-t)2+(2-t)2=(6-2t)2+4+2t2
解得t=2;t=0(舍去)
②BP2+BQ2= PQ2时, (6-t)2+(2-t)2+(6-2t)2+4=2t2
解得:
②BP2+PQ2=BQ2时, (6-t)2+(2-t)2+2t2= (6-2t)2+4
解得:t=0(舍去)
综上,t=或t=2
故答案为:秒或2秒
【点睛】掌握两点之间的距离,一元二次方程的解法,直角三角形的判定是解题的关键.
三、解答题(本大题共5小题,每小题6分,共30分)
13. 解方程:
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】本题考查了配方法解一元二次方程,公式法解一元二次方程,解题关键是掌握上述知识点并能熟练运用求解.
(1)利用配方法求解;
(2)利用公式法求解.
【小问1详解】
解:移项,得,
配方,得,
即,
两边开方,得,
即,或,
解得:.
【小问2详解】
解:,
,
解得:.
14. 已知关于x的一元二次方程的一个根是,求a的值.
【答案】或
【解析】
【分析】本题考查了一元二次方程的解,解一元二次方程,一元二次方程的定义,把代入求得或,再结合,即可得解,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.
【详解】解:把代入,得,
,
解得或.
,
,
的值为或.
15. 如图,在菱形中,过点B作于点E,作于点F.
(1)求证:;
(2)若,求的度数.
【答案】(1)
证明:∵四边形是菱形,
∴,为对角线,
是的角平分线.
,,
∴,
∴,
∴.
(2)
【解析】
【分析】本题考查了菱形的性质,全等三角形的判定与性质,角平分线的性质定理,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.
(1)由菱形的性质可得,为对角线,即是的角平分线,再由角平分线的性质定理可得,最后证明即可得证;
(2)由菱形的性质可得,再由平行线的性质计算即可得解.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
解:∵四边形是菱形,
∴,
.
,即,
.
同理可得,
.
16. 如图,已知菱形,请仅用无刻度的直尺按要求作图(保留作图痕迹,不写作法).
(1)在图1中,点E是边的中点,过点C作的中线;
(2)在图2中,,垂足为点M,过点C画出边上的高.
【答案】(1)中线即为所求:
(2)
高为所求作:
【解析】
【分析】(1)先作出图形,再利用菱形的性质证明即可;
(2)先作出图形,再利用菱形的性质证明四边形是矩形即可.
【小问1详解】
解:如图,连结,交于点O,交于点,
∵四边形是菱形,
∴与互相平分,
即是的边上的中线,
又点E是边的中点,
∴为边上的中线,
连结并延长交于点,
则就是所求作的,过点C作的中线;
【小问2详解】
如图,∵四边形是菱形,
∴与互相平分,即,
∵,
∴,
连结并延长交于点,连结,
∵四边形是菱形,
∴四边形是中心对称图形,为对称中心,
∴与为对应点,
∴,
∴与互相平分,
∴四边形是平行四边形,
又,
∴四边形是矩形,
∴,
即为边上的高,
【点睛】本题考查了画三角形的高,利用矩形的性质证明,利用菱形的性质证明,无刻度直尺作图,画三角形的高等知识点,解题关键是掌握上述知识点并能运用求解.
17. 已知关于x的一元二次方程.
(1)求证:该方程总有两个实数根;
(2)若方程有一个不小于5的根,求实数k的取值范围.
【答案】(1)
证明:,
,
∴该方程总有两个实数根.
(2)
【解析】
【分析】本题考查一元二次方程根的判别式与方程的根之间的关系,熟练掌握相关知识点是解题关键.
(1)证出根的判别式 即可;
(2)将k视为常数,求出方程的两个根,即可求出k的取值范围.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
解:,
.
∵方程有一个不小于5的根,
,
解得.
四、解答题(本大题共3小题,每小题8分,共24分)
18. 图1是一种利用了四边形不稳定性设计的千斤顶.如图2所示,该千斤顶的基本形状是一个菱形,中间通过螺杆连接,转动手柄可改变的大小(菱形的边长不变),从而改变千斤顶的高度(即A,C之间的距离).已知.
(1)当时,求千斤顶高的长度;
(2)当从变为时,千斤顶升高了多少?
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)先根据菱形的性质得出,平分,再证明是等边三角形,从而可根据等边三角形的性质得出;
(2)求出时,的长,结合(1)求得的的长,求出千斤顶升高的长度即可.
【小问1详解】
解:如图,连接,交于点O.
由题意可知,四边形是菱形,
,
平分.
当时,
是等边三角形,
.
【小问2详解】
当时.
平分,,
.
在中,,
,
,
∴千斤顶升高了.
【点睛】本题考查了等边三角形的判定和性质,含度角的直角三角形,用勾股定理解三角形,利用菱形的性质求线段长,解题关键是掌握上述知识点并能运用求解.
19. 如图,将长方形纸片对折,折痕为,然后展开,点E为上一点,再将沿折叠,使点A落到上的点F处,若.
(1)求证:是等边三角形;
(2)求的长.
【答案】(1)
证明:如图,连接.
∵长方形纸片沿对折,
垂直平分,
.
沿折叠,
,,,
,
是等边三角形;
(2)
【解析】
【分析】(1)先根据折叠的性质,得出垂直平分,再根据垂直平分得到,再根据折叠的性质,,,从而可得,于是可得出是等边三角形;
(2)先根据等边三角形的性质得到,,从而可得,再根据矩形,结合折叠的性质,得到,从而可得,再利用勾股定理求.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
解:是等边三角形,
,
.
∵四边形是矩形,
,
由折叠知,
,
由勾股定理得,
,
解得:(负值舍去).
【点睛】本题考查了线段垂直平分线的性质,矩形与折叠问题,等边三角形的性质,用勾股定理解三角形,解题关键是掌握上述知识点并能熟练运用求解.
20. 定义:如果关于x的方程(,,,是常数)与(,,,是常数),其中方程中的二次项系数、一次项系数、常数项分别满足,,,则称这两个方程互为“对称方程”.例如:方程的“对称方程”是.请根据上述内容,解决以下问题:
(1)直接写出方程的“对称方程”:________;
(2)已知关于x的方程与互为“对称方程”.
①________,_______;
②求方程的解.
【答案】(1)
(2)①, ②,
【解析】
【分析】本题考查了解一元二次方程,“对称方程”的定义,熟练掌握“对称方程”的定义是解此题的关键.
(1)根据“对称方程”的定义即可得解;
(2)①根据“对称方程”的定义即可得解;②将,代入,得,再解方程即可得解.
【小问1详解】
解:方程的“对称方程”;
【小问2详解】
解:①由,移项可得.
由互为“对称方程”的定义可得,,,
解得,.
②将,代入,得,
解方程得,.
五、解答题(本大题共2小题,每小题9分,共18分)
21. 如图,在中,,点D为的中点,过点D作,交于点E,过点A作,交的延长线于点F,连接.
(1)试判断四边形的形状,并说明理由;
(2)当,时,求四边形的面积;
(3)当满足什么条件时,四边形是正方形?
【答案】(1)
解:四边形是菱形.理由如下:
∵,
.
∵点D为的中点,
.
在和中
,
,
,
∴四边形是平行四边形.
,交的延长线于点F,
,
∴四边形是菱形.
(2)
(3)(答案不唯一)
【解析】
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定与性质、菱形的判定、角平分线的性质、正方形的判定等知识,证明是解题的关键.
(1)由得,而即可根据“”证明得,则四边形是平行四边形,因为,所以四边形是菱形;
(2)先根据菱形的性质、等腰三角形的判定与性质可证,即四边形的面积倍的面积,再求得的面积即可解答;
(3)当时,四边形是正方形,由,点C与点E重合,则,所以当时,四边形是正方形,据此即可解得.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
解:,四边形是菱形,
,
,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴四边形的面积倍的面积.
,,
的面积,
∴四边形的面积.
【小问3详解】
解:∵四边形是菱形,
∴当时,四边形是正方形.
,
∴点C与点E重合,
,
∴当满足时,四边形是正方形(答案不唯一).
22. 如图,在矩形中,,,点P从点A出发沿以的速度向终点B运动,同时点Q从点B出发沿以的速度向终点C运动,它们到达终点后分别停止运动.
(1)点P运动的时间是_______秒,点Q运动的时间是_______秒;
(2)几秒后,P,D两点的距离是P,Q两点距离的2倍?
(3)是否存在时间使得的面积是?若存在,请求出的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)5;8 (2)3秒或秒
(3)存在;2秒或5.6秒
【解析】
【分析】本题考查了矩形的性质、勾股定理、一元二次方程的应用,熟练掌握以上知识点并灵活运用,采用分类讨论的思想是解此题的关键.
(1)由矩形的性质可得,再根据运动时间路程速度计算即可得解;
(2)设t秒后,P,D两点的距离是P,Q两点距离的2倍,则,从而可得,由矩形的性质并结合勾股定理可得,.由题意可得,,则,再分两种情况:①时,②时,分别求解即可;
(3)设t秒后,的面积是.分两种情况:①时,;②时.点P运动到点B停,分别计算即可得解.
【小问1详解】
解:∵在矩形中,,,
∴,
∵点P从点A出发沿以的速度向终点B运动,同时点Q从点B出发沿以的速度向终点C运动,
∴点P运动的时间是秒,点Q运动的时间是秒;
【小问2详解】
解:设t秒后,P,D两点的距离是P,Q两点距离的2倍,
,即.
∵四边形是矩形,
,
,.
由题意可得:,,
∴,
①时.,
,
解得,(不符合题意,舍去).
;
②时.
时,点P运动到点B停止,
.
,
.
∵点Q从点B出发沿以的速度向终点C运动,
.
综上所述,3秒或秒后,P,D两点的距离是P,Q两点距离的2倍.
【小问3详解】
解:存在.求值如下:
设t秒后,的面积是.
①时.
,
,
整理得,
解得,(不符合题意,舍去).
;
②时.
时,点P运动到点B停止,
,
解得.
综上所述,当t的值为2或5.6秒时,的面积是.
六、解答题(本大题共12分)
23. 如图,四边形为正方形,点E为线段上一点,连接,过点E作,交射线于点F,以为邻边作矩形,连接.
(1)求证:矩形是正方形;
(2)若,求的长和的面积;
(3)当线段与正方形的某条边所在直线的夹角是时,直接写出的度数.
【答案】(1)
证明:如图1,过点E作于点于点Q.
∵四边形为正方形,
∴,,
∴,
.
∵四边形是矩形,
∴,则,
∴.
在和中
∴,
∴,
∴矩形是正方形.
(2);1
(3)或
【解析】
【分析】(1)先根据正方形的性质得到,,从而可得
,求得,再根据矩形的性质得到,从而可利用证明,根据全等三角形的性质可得,从而可得矩形是正方形.
(2)先根据正方形的性质可得, ,从而可得是等腰直角三角形,根据等腰直角三角形的性质可得,再利用勾股定理求得,接着利用证明,根据全等三角形的性质可得,从而可得.再证明四边形是矩形,根据矩形的性质可得,再利用勾股定理求得,然后求得,再根据三角形面积公式求解即可;
(3)分与(或)的夹角为、与(或)的夹角为两种情形,分别求出即可.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
如图2,过点G作交延长线于点H.
由正方形的性质可得,
,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∴,
解得:.
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴
∴,
∴,即,
∴.
由(1)可得,
∴.
∵,
∴四边形是矩形,
∴,
∴,
∴,
∴.
∵,
∴,
∴的面积.
【小问3详解】
①当与(或)的夹角为时,点F在边上,,如图3,
则.
在四边形中,由四边形内角和定理得;
②当与(或)的夹角为时,点F在的延长线上,,与交于点H,如图4.
∵,,
∴.
综上所述,的度数为或.
【点睛】本题考查了正方形的判定与性质,矩形的判定与性质,全等三角形的判定与性质综合(或),勾股定理,四边形的内角和定理等知识点,解题关键是掌握上述知识点,并能熟练运用求解.
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