精品解析:山东省潍坊市2025-2026学年九年级上学期11月期中数学试题

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2025-11-21
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资源信息

学段 初中
学科 数学
教材版本 -
年级 九年级
章节 -
类型 试卷
知识点 -
使用场景 同步教学-期中
学年 2025-2026
地区(省份) 山东省
地区(市) 潍坊市
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 4.06 MB
发布时间 2025-11-21
更新时间 2026-02-05
作者 学科网试题平台
品牌系列 -
审核时间 2025-11-21
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价格 5.00储值(1储值=1元)
来源 学科网

内容正文:

2025-2026学年度第一学期期中质量检测 九年级数学试题 注意事项: 1.本试卷满分120分,考试用时120分钟; 2.答题前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、准考证号和座号填写在答题卡和试卷规定的位置上; 3.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号; 4.非选择题必须用0.5毫米黑色签字笔作答,答案必须写在答题卡指定区域内. 一、选择题(共10小题,每小题3分,共30分.每小题只有一个选项符合题目要求) 1. 如图,在中,,则的值为( ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【分析】本题考查了锐角三角函数的概念:在直角三角形中,锐角的正弦等于对边比斜边;余弦等于邻边比斜边;锐角的正切等于对边比邻边. 根据锐角的正切等于对边比邻边作答即可. 【详解】解:在中,,则. 故选:C. 2. 下列各组图形中一定是相似形的是( ) A. 两个等腰三角形 B. 两个菱形 C. 两个直角三角形 D. 两个正方形 【答案】D 【解析】 【分析】本题考查的是相似形的定义,掌握相似形的定义“形状相同,但大小不一定相同的两个图形是相似形”是解题的关键. 【详解】解:A、两个等腰三角形的顶角可能不等,不一定相似; B、两个菱形的内角可能不等,不一定相似; C、两个直角三角形的锐角可能不等,不一定相似; D、∵两个正方形的所有内角均为,对应角相等;且所有边相等,对应边成比例, ∴ 两个正方形一定相似; 故选:D. 3. 如图,在中,,在用教材上的科学计算器求的度数时,下列操作正确的是( ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【分析】本题主要考查了正弦的定义,用计算器求一个角的度数,解题的关键是熟练掌握正弦定义;根据,,,得出,然后用计算器上反正弦按键计算即可. 【详解】解:∵,,, ∴, ∴用科学计算器上反正弦按键求的度数时,按键顺序为. 故选:B. 4. 如图,为的直径,,则的度数为( ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【分析】本题考查了垂径定理,圆周角定理,直角三角形的两个锐角互余,正确掌握相关性质内容是解题的关键.先根据为的直径,,则,再根据,即,代入进行计算,即可作答. 【详解】解:∵为的直径,, ∴, ∴, ∵, ∴, ∴. 故选:C. 5. 用配方法解方程,下列配方正确的是( ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【分析】本题主要考查了一元二次方程配方法的应用,准确计算是解题的关键. 通过配方法将方程转化为完全平方形式,比较选项得出正确结果. 【详解】解:, , , ; 故选. 6. 小亮在测量一根电线杆的高度时,制定了如下的测量方案:如图,先在地面的适当位置处平放一面镜子,然后沿着电线杆的底部与镜子所在的直线向后退,退到在镜子中刚好能看到电线杆的顶端为止.此时,测得小亮眼睛到地面的距离,小亮到处的距离,电线杆底部到的距离.电线杆的高度的值为( ) A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【分析】本题考查了相似三角形的实际应用,熟练掌握相似三角形的判定是解决本题的关键.根据与可判断,再根据相似三角形的性质求解即可. 【详解】解:由题意得,, , , ∵,,, , . 故选:A. 7. 《九章算术》中记载:今有户不知高、广,竿不知长、短.横之不出四尺,从之不出二尺,斜之适出.问户高、广、斜各几何?译文是:今有门,不知其高、宽,有竿,不知其长、短.横放,竿比门宽长出4尺;竖放,竿比门高长出2尺;斜放,竿与门对角线恰好相等.问:门高、宽、对角线长分别是多少?若设门宽为尺,则可列方程为( ) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【分析】本题考查了由实际问题抽象出一元二次方程、数学常识以及勾股定理的应用,找准等量关系,正确列出一元二次方程是解题的关键. 设门宽为尺,则竿长为尺,门高为竿长减2尺,即尺,门对角线长等于竿长,即尺.根据勾股定理,门宽、门高和对角线构成直角三角形,满足门宽的平方加门高的平方等于对角线的平方. 【详解】门宽为尺,门高为尺,对角线为尺, 由勾股定理得:, 即. 故选:D. 8. 如图,是等边的外接圆,圆心为,半径为3.点,分别是边的三等分点,连接得到一六边形,则该六边形边长为( ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【分析】本题考查了三角形的外接圆,等边三角形的性质,解直角三角形,相似三角形的判定与性质,过点作于点M,根据是等边的外接圆,圆心为,可得,,解直角三角形求出,得到,进而得到,根据点,分别是边的三等分点,求出,,证明,得出,求出,同理可得,即可得解. 【详解】解:过点作于点M, ∵是等边的外接圆,圆心为,半径为3, ∴,,,, ∴, ∴, ∴, ∵点,分别是边的三等分点, ∴, ∴, ∴,即, 同理得, ∵, ∴, ∴, ∴, 同理可得, ∴六边形是正六边形,且边长为. 故选:B. 9. 实数是关于的方程的两根,其中,是三条边的长,则下列说法正确的是( ) A. 是方程的一个根 B. C. D. 【答案】D 【解析】 【分析】根据方程解的定义判断A,利用根与系数的关系分析选项B和C;通过判别式大于0判断选项D,解答即可. 本题考查了解的定义,三角形三边关系定理,根与系数的关系定理,根的判别式,熟练掌握上述知识是解题的关键. 【详解】解:∵ 方程 ,其中 为的三边长, 故 ,且满足三角形不等式 , 选项A:代入 ,得,不等于0, 故A错误; 选项B:由根与系数关系,, ∵ , ∴ ,即 , 故B错误; 选项C:, ∵ , 故, 故C错误; 选项D:根据题意,得, ∵ , ∴ , 故, 故方程有两个不等实根, 故,D正确; 故选:D. 10. 如图,是一幅眼肌运动训练图,其中数字对应的点均匀分布在一个半径为的圆上,数字0对应圆心.使用方法:以的顺序顺着箭头方向移动眼球,移动一圈后再回到圆心,反复进行.图中以数字对应的点为端点的所有线段中,有一条线段的长与其他的都不相等,则该线段的长为( ) A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【分析】此题考查了圆心角,解直角三角形,等边对等角,三线合一性质等知识,解题的关键是掌握以上知识点.如图所示,设数字0记为圆心O,数字6记为A,数字7记为B,过点O作于点D,首先得到线段的长与其他的都不相等,然后求出,解直角三角形求出,然后利用三线合一求解即可. 【详解】解:如图所示,设数字0记为圆心O,数字6记为A,数字7记为B,过点O作于点D, 由图可得,线段的长与其他的都不相等, ∵其中数字对应的点均匀分布在一个圆上, ∴, ∴相邻两个数字与圆心组成的圆心角为, ∴, ∴, ∵, ∴, ∴, ∴, ∵,, ∴, ∴这条线段的长为. 故选:A. 二、填空题(共5小题,每小题3分,共15分.只写最后结果) 11. 计算___________. 【答案】 【解析】 【分析】本题考查了特殊角的三角函数值,二次根式的乘法运算,熟练掌握特殊角的三角函数值是解题的关键.利用特殊角的三角函数值,直接代入计算. 【详解】解:. 故答案为:. 12. 如图,在中,直径于点,连接.已知的半径为,则的长为___________. 【答案】## 【解析】 【分析】本题考查了垂径定理,勾股定理,先利用勾股定理求出,根据垂径定理求出,再利用勾股定理求出,即可求解. 【详解】解:∵,, ∴, ∵直径于点, ∴,, ∴, ∴. 故答案为:. 13. 若关于的一元二次方程有实数根,则的取值范围是______. 【答案】## 【解析】 【分析】根据一元二次方程根的情况与判别式的关系,由关于的一元二次方程有实数根得到,解不等式即可得到答案. 【详解】解:关于的一元二次方程有实数根, ,解得, 故答案为:. 【点睛】本题考查根据一元二次方程根的情况求参数范围,熟记一元二次方程根的情况与判别式的关系是解决问题的关键. 14. 如图,的内切圆(圆心为)与各边分别相切于点,连接.以点为圆心,以适当的长为半径作弧,分别交于两点;分别以为圆心,以大于的长为半径作弧,两弧交于点;作射线.有下列结论:①垂直平分;②;③.其中正确结论的序号是___________. 【答案】①③ 【解析】 【分析】本题主要考查了尺规作角平分线,内心的性质,切线长定理,正方形的判定与性质. 延长交于点H,连接,根据尺规作图的过程可知平分,再根据的内切圆(圆心为)与各边分别相切于点,可得,由等腰三角形三线合一可判断①③;由直角三角形的性质可得,结合可判断②. 【详解】解:延长交于点H,连接, 由作图过程可知平分,则, ∵的内切圆(圆心为)与各边分别相切于点, ∴,, ∴是等腰三角形, ∴垂直平分,即垂直平分,故①正确; ∵, ∴, ∵, ∴四边形是矩形, ∵, ∴四边形是正方形, ∴, ∴,故③正确; ∵,, ∴,故②错误; 则正确的结论有①③. 故答案为:①③. 15. 如图,在中,,过点作,垂足为点,再过点作,垂足为点按照以上方法继续作下去得到,则线段的长为___________. 【答案】 【解析】 【分析】本题考查了相似三角形的判定与性质,数字类规律变化,勾股定理,先利用勾股定理求出,证明,求出,同理求出,,找出规律即可解答. 【详解】解:∵中,, ∴, ∵, ∴, ∵是公共角, ∴, ∴,即, ∴, 同理可得:,,, 可得规律为:. 故答案为:. 三、解答题(共8小题,共75分.请写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤) 16. 解下列方程: (1); (2). 【答案】(1),; (2) 或 【解析】 【分析】本题考查了利用公式法和因式分解法解一元二次方程,准确计算是解题的关键. (1)利用公式法解一元二次方程即可; (2)利用因式分解法解一元二次方程即可; 【小问1详解】 , , ,,, , , ,, ,; 【小问2详解】 , , , 或, 或. 17. 如图,在由边长为1的正方形组成的网格中,的顶点,,均在格点上,点,分别是边,与网格线的交点,连接.点,,,,均为格点. (1)求的长; (2)求. 【答案】(1) (2) 【解析】 【分析】(1)通过网格得,可得,,利用相似三角形对应边成比例(),结合即可求出的长; (2)由得,在中(网格得,),用勾股定理可得,由余弦的定义可得,即可得出. 【小问1详解】 解: 由题意得,,,, ∴,, ∴, ∴; 【小问2详解】 解:由题意得,,, ∴, ∴, ∵, ∴, ∴. 【点睛】本题考查了平行线分线段成比例,相似三角形的判定与性质,勾股定理,余弦的定义,熟练掌握这些知识是解题的关键. 18. 如图,是的外接圆,延长到,作的平分线交于点,连接.试判断的数量关系,并证明你的结论. 【答案】,证明见解析 【解析】 【分析】本题考查同弧所对圆周角相等,三角形外角的定义与性质,等腰三角形的判定,熟练掌握以上知识点是解题点关键.由同弧所对圆周角相等可得,,,推出,再根据三角形外角的性质求出,结合角平分线的定义得到,从而得到,推出,即可得出结论. 【详解】解:,证明如下: ∵,,, ∴, ∵, ∴, ∵平分, ∴, ∴, ∵, ∴, ∴. 19. 小莹手中有两段长分别为和的铁丝,打算用其中的一段铁丝折成一个面积为的矩形. (1)她应当选择用哪段铁丝?为什么? (2)求出折成的矩形的边长. 【答案】(1)她应当选择用的铁丝,因为用的铁丝无法折成面积为的矩形. (2)折成的矩形的边长为和. 【解析】 【分析】本题考查了一元二次方程的应用以及根的判别式,找准等量关系,正确列出一元二次方程是解题的关键. (1)当选择用的铁丝时,设矩形的长为,则矩形的宽为,依题意列出一元二次方程,此时方程无实数根;当选择用的铁丝时,设矩形的长为,则矩形的宽为,依题意列出一元二次方程,此时方程有解,即可得出她应当选择用的铁丝; (2)根据第(1)问,当选择用铁丝时,求出一元二次方程的解,即可求得折成的矩形的边长. 【小问1详解】 解:她应当选择用的铁丝,理由如下: 当选择用的铁丝时, 设矩形的长为,则矩形的宽为, 依题意得:, 整理得:, , 原方程无实数根. 不能选用的铁丝. 当选择用的铁丝时, 设矩形的长为,则矩形的宽为, 依题意得:, 整理得:, 解得:,. 应当选择用的铁丝. 【小问2详解】 由(1)得,折成的矩形的边长为和. 20. 在2025年国庆假期期间,潍坊某区以“景区+文创”联动模式激活文旅市场,相关数据如下: I.该区2023年国庆假期文旅总消费为2.5亿元,2025年同期文旅总消费达到3.6亿元,且这两年国庆假期文旅总消费的年平均增长率保持不变; II.活动期间,该区每天生产某文创产品的固定成本为800元(无可变生产成本).当每件产品售价为30元时,平均每天可卖出200件;为进一步让利于游客,公司决定降价促销,经调研发现,售价每降低1元,平均每天的销售量就会增加10件. (1)求该区2023-2025年国庆假期文旅总消费的年平均增长率; (2)为确保扣除固定成本后每天的利润仍能达到5360元,又能让游客切实享受优惠,试问每件产品应降价多少元? 【答案】(1) (2)8元 【解析】 【分析】本题主要考查一元二次方程的应用,正确理解题意找出等量关系是解答本题的关键. (1)设增长率为x,根据2023年和2025年数据列方程求解即可; (2)设降价x元,根据售价、销售量和固定成本列利润方程,求解二次方程得到降价金额. 【小问1详解】 解:设该区2023-2025年国庆假期文旅总消费的年平均增长率为x,根据题意, 得:, 解得:,(不合题意,舍去) 所以,年平均增长率为; 【小问2详解】 解:设每件产品降价x元,根据题意,得: 解得:或, 因为要让游客切实享受优惠, 所以,每件产品应降价8元. 21. 如图是一款智能化路灯灯杆的示意图,由灯臂,灯柱以及圆锥形的灯罩构成,灯罩的轴线与灯臂垂直.其工作原理是:通过改变灯臂与灯柱间的夹角的大小及灯柱的高度(如:夹角增大,灯柱的高度减小)来调节照明效果,当灯罩的轴线通过马路的路面中心线时,照明效果最佳.已知,路面宽.当为时,为使照明效果达到最佳,灯柱C的高度应调整至多高?(结果保留根号) 【答案】灯柱C的高度应调整至. 【解析】 【分析】本题考查了解直角三角形的应用.作于点,作于点,先证明四边形为矩形,利用直角三角形的性质结合勾股定理求得和的长,再在中,利用正切函数求解即可. 【详解】解:作于点,作于点, ∵, ∴四边形为矩形, ∴,,, ∵, ∴, ∵, ∴,, ∴, ∵, ∴, ∴, ∵与灯臂垂直, ∴, 在中,, ∴, 即灯柱的高度应调整至. 22. 如图,四边形内接于,是的直径,平分,作并交的延长线于点E. (1)判断直线与的位置关系,并说明理由; (2)已知的半径为1,,求图中阴影部分的面积. 【答案】(1)直线与相切,理由见解析 (2). 【解析】 【分析】(1)连接,根据角平分线的定义得到,根据等腰三角形的性质得到,推出,得到,得到,根据切线的判定定理即可得到结论; (2)连接,,作并交于点F,证明是等边三角形,利用扇形面积公式和三角形面积公式计算即可得到结论. 小问1详解】 解:直线与相切, 理由:连接, 平分, , , , , ∴, ∵, ∴, 是的半径, 与相切; 【小问2详解】 解:连接,,作并交于点F, ∵, ∴, ∴, ∵, ∴是等边三角形, ∴, ∵平分, ∴, ∴, ∵, ∴是等边三角形, ∴, ∴, ∴, ∴, ∵, ∴阴影部分的面积. 【点睛】本题考查了直线与圆的位置关系,等边三角形的判定和性质,圆周角定理,勾股定理,扇形面积公式.正确作出辅助线是解题的关键. 23. 在数学综合实践课上,同学们以四边形为背景,探究两条垂直线段数量关系问题,请按照他们的探究过程完成相关问题. (1)【问题初探】如图1,在正方形中,点分别在边上,且,请判断线段的数量关系,并证明你的结论. (2)【深入探究】如图2,在矩形中,点分别在边上,且,若,试判断线段的数量关系,并证明你的结论。 (3)【拓展延伸】 如图3,在中,点E为边的一个三等分点,连接,过点C作交于点D,当时,直接写出线段的长. 【答案】(1) (2) (3)线段的长为或 【解析】 【分析】(1)设交于点O,过点G作于点J,过点E作于点K,利用正方形的性质证明四边形和四边形都是矩形,再利用矩形的性质证明,即可求解; (2)设交于点O,过点E作于点M,过点H作于点N,证明,可得,即可求解; (3)先求出,,,再结合点E为边的一个三等分点,进行分类讨论,且作图,运用数形结合思想以及相似三角形的判定与性质进行分析,列式计算,即可作答. 【小问1详解】 解:,过程如下: 如图1,设交于点O,过点G作于点J,过点E作于点K, 四边形是正方形, ,, 四边形和四边形都是矩形, ,, , , , , , , 又,, , ∴, 小问2详解】 解:,过程如下: 如图2,设交于点O,过点E作于点M,过点H作于点N, , 四边形是矩形, ,, 四边形和四边形都是矩形, ,, ,, , , 又, , , , , , 【小问3详解】 解:∵在中, ∴,, ∴, 当点是靠近的,且在边的一个三等分点,如图,过点作交的延长线于点, ∵ ∴, ∴, ∴, ∵, ∴ ∴ ∴ ∵点是靠近的,且在边的一个三等分点, ∴ 即 解得 ∵ ∴ ∵ 即 ∵ ∴ ∴ ∴ ∵ ∴; 当点是靠近B的,且在边的一个三等分点,如图,过点作交的延长线于点, 同理,得 ∴, ∵点是靠近B的,且在边的一个三等分点, ∴ 即 解得 同理证明 ∴ ∴ ∵ ∴; 综上:满足题意的的值为或. 【点睛】此题主要考查了正方形的性质,矩形的性质,全等三角形的判定和性质,相似三角形的判定与性质,勾股定理,添加辅助线,构造全等三角形或相似三角形是解题的关键. 第1页/共1页 学科网(北京)股份有限公司 $ 2025-2026学年度第一学期期中质量检测 九年级数学试题 注意事项: 1.本试卷满分120分,考试用时120分钟; 2.答题前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、准考证号和座号填写在答题卡和试卷规定的位置上; 3.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号; 4.非选择题必须用0.5毫米黑色签字笔作答,答案必须写在答题卡指定区域内. 一、选择题(共10小题,每小题3分,共30分.每小题只有一个选项符合题目要求) 1. 如图,在中,,则的值为( ) A. B. C. D. 2. 下列各组图形中一定是相似形的是( ) A. 两个等腰三角形 B. 两个菱形 C. 两个直角三角形 D. 两个正方形 3. 如图,在中,,在用教材上的科学计算器求的度数时,下列操作正确的是( ) A. B. C. D. 4. 如图,为直径,,则的度数为( ) A. B. C. D. 5. 用配方法解方程,下列配方正确的是( ) A. B. C. D. 6. 小亮在测量一根电线杆的高度时,制定了如下的测量方案:如图,先在地面的适当位置处平放一面镜子,然后沿着电线杆的底部与镜子所在的直线向后退,退到在镜子中刚好能看到电线杆的顶端为止.此时,测得小亮眼睛到地面的距离,小亮到处的距离,电线杆底部到的距离.电线杆的高度的值为( ) A. B. C. D. 7. 《九章算术》中记载:今有户不知高、广,竿不知长、短.横之不出四尺,从之不出二尺,斜之适出.问户高、广、斜各几何?译文是:今有门,不知其高、宽,有竿,不知其长、短.横放,竿比门宽长出4尺;竖放,竿比门高长出2尺;斜放,竿与门对角线恰好相等.问:门高、宽、对角线长分别是多少?若设门宽为尺,则可列方程为( ) A. B. C. D. 8. 如图,是等边的外接圆,圆心为,半径为3.点,分别是边的三等分点,连接得到一六边形,则该六边形边长为( ) A. B. C. D. 9. 实数是关于的方程的两根,其中,是三条边的长,则下列说法正确的是( ) A. 是方程的一个根 B. C. D. 10. 如图,是一幅眼肌运动训练图,其中数字对应的点均匀分布在一个半径为的圆上,数字0对应圆心.使用方法:以的顺序顺着箭头方向移动眼球,移动一圈后再回到圆心,反复进行.图中以数字对应的点为端点的所有线段中,有一条线段的长与其他的都不相等,则该线段的长为( ) A. B. C. D. 二、填空题(共5小题,每小题3分,共15分.只写最后结果) 11. 计算___________. 12. 如图,在中,直径于点,连接.已知的半径为,则的长为___________. 13. 若关于一元二次方程有实数根,则的取值范围是______. 14. 如图,的内切圆(圆心为)与各边分别相切于点,连接.以点为圆心,以适当的长为半径作弧,分别交于两点;分别以为圆心,以大于的长为半径作弧,两弧交于点;作射线.有下列结论:①垂直平分;②;③.其中正确结论的序号是___________. 15. 如图,在中,,过点作,垂足为点,再过点作,垂足为点按照以上的方法继续作下去得到,则线段的长为___________. 三、解答题(共8小题,共75分.请写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤) 16. 解下列方程: (1); (2). 17. 如图,在由边长为1正方形组成的网格中,的顶点,,均在格点上,点,分别是边,与网格线的交点,连接.点,,,,均为格点. (1)求的长; (2)求. 18. 如图,是的外接圆,延长到,作的平分线交于点,连接.试判断的数量关系,并证明你的结论. 19. 小莹手中有两段长分别为和的铁丝,打算用其中的一段铁丝折成一个面积为的矩形. (1)她应当选择用哪段铁丝?为什么? (2)求出折成的矩形的边长. 20. 在2025年国庆假期期间,潍坊某区以“景区+文创”联动模式激活文旅市场,相关数据如下: I.该区2023年国庆假期文旅总消费为2.5亿元,2025年同期文旅总消费达到3.6亿元,且这两年国庆假期文旅总消费的年平均增长率保持不变; II.活动期间,该区每天生产某文创产品的固定成本为800元(无可变生产成本).当每件产品售价为30元时,平均每天可卖出200件;为进一步让利于游客,公司决定降价促销,经调研发现,售价每降低1元,平均每天的销售量就会增加10件. (1)求该区2023-2025年国庆假期文旅总消费年平均增长率; (2)为确保扣除固定成本后每天的利润仍能达到5360元,又能让游客切实享受优惠,试问每件产品应降价多少元? 21. 如图是一款智能化路灯灯杆的示意图,由灯臂,灯柱以及圆锥形的灯罩构成,灯罩的轴线与灯臂垂直.其工作原理是:通过改变灯臂与灯柱间的夹角的大小及灯柱的高度(如:夹角增大,灯柱的高度减小)来调节照明效果,当灯罩的轴线通过马路的路面中心线时,照明效果最佳.已知,路面宽.当为时,为使照明效果达到最佳,灯柱C的高度应调整至多高?(结果保留根号) 22. 如图,四边形内接于,是的直径,平分,作并交的延长线于点E. (1)判断直线与位置关系,并说明理由; (2)已知的半径为1,,求图中阴影部分的面积. 23. 在数学综合实践课上,同学们以四边形为背景,探究两条垂直线段的数量关系问题,请按照他们的探究过程完成相关问题. (1)【问题初探】如图1,在正方形中,点分别在边上,且,请判断线段的数量关系,并证明你的结论. (2)【深入探究】如图2,在矩形中,点分别在边上,且,若,试判断线段的数量关系,并证明你的结论。 (3)【拓展延伸】 如图3,在中,点E为边的一个三等分点,连接,过点C作交于点D,当时,直接写出线段的长. 第1页/共1页 学科网(北京)股份有限公司 $

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