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2025-2026学年九年级下册数学单元检测卷
第一章解直角三角形能力提升(参考答案)
一、选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分)
1
2
3
4
6
个
8
9
10
B
B
A
C
c
B
D
C
B
二、填空题(本大题共6小题,每小题3分,共18分)》
2
13.6
14.05
15.3v5
2
16.
2035
9’47
三、解答题(共8小题,共72分)
17.(8分)
【详解】解:原式
2
2
-35+x1+6x5
=1-V5.(8分)
18.(8分)
【详解】解:过点A作AD⊥CB,垂足为D,
D
B
C
77777六777777777
,∠ABD是ABC的一个外角,∠ABD=60°,∠ACD=30°,
∴.LBAC=∠ABD-LACD=30°,
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LBAC=∠ACD=30°,
∴.AB=BC=160米,
在R1△4BD中,AD=AB-sSin60=160xV5
80V5(米),
.该主塔的高度是80√5米.(8分)
19.(8分)
【详解】(1)解:连接OD,如图所示:
D
F
M
B
CD∥AB,OE⊥AB,
.0F⊥CD,
:FD=CD=303cm.
2
.0F=30cm,
.0D=V0F2+DF2=60em;(4分)
(2)解:由(1)可知:0M=60cm,
.ME 20cm
.∴.0E=0M+ME=80cm,
,△0AB为等边三角形,
.∠AOB=∠OBA=60°,AB=OB,
OB=-OE=160 cm-4B,
sin60°3
∴.SA0B=
x4BxE=5400 cm,
2
3
:S扇形408=
60°
π×602=600πcm2,
360°
∴.阴影部分的面积=S4OB一S扇形AOB三
/64005-600元cm2(8分)
3
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20.(8分)
【详解】(I)证明:,∠ACB=90°,CD是斜边AB上的中线,
.AD CD,
∴.∠CAB=∠ACH,
:AE⊥CD,
.∠ACB=∠AHC=90°,
.△ABC∽△CAH,
.AH_Ac
·BCAB
.AH·AB=AC·BC;(4分)
(2)解:,∠ACB=90°,CD是斜边AB上的中线,
∴.CD=BD,
∴.∠B=LBCD,
AE⊥CD,
∴.∠CAH+∠ACH=90°,
LACB=90°,
∴.LBCD+∠ACH=90°,
∴.∠B=∠BCD=∠CAH,
.AH =2CH
由勾股定理得AC=√AH'+CH2=V5CH,
∴.CH:AC=1:V5,
sinB=sin∠CAH=CH-V
AC 5
.(8分)
21.(8分)
【详解】(1)解:在Rt△ABC中,∠ABC=90°,AC=10,
'sinC=4=4B_4B
Γ5AC10
.AB=8,
:BC=AC2-AB2=6,
故答案为:6;(2分)
(2)解:如图,过点B作BD⊥AC交AC于点D,
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B
PD
:BC=6,∠ABC=90°,AC=10,AB=8,
BD=AB×BC24
AC
5
.CD=BC2-BD =18
,
点P从点C出发,沿CA以每秒3个单位长度的速度向终点A匀速运动,
复P从点C出发运动到点D的时间1+3=,到达点A用时14
5
:cos∠C=
BC 3 3t
AC5 CM'
:CM =5t,
当0<1<9时,MN=2(6-50=12-10r,
当6
<1≤10时,MN=251-6)=101-12:5分)
3》解如图.此时0<1名,
N/
B/
M
A
CM CO
当MQ/I PN时,M=PO
.co=PO,
:CM =MN,
51=12-10i,解有1-号
此时MN=12-10x4=4.(8分)
5
22.(10分)
【详解】(1)证明::CD⊥AB,
.∠ADC=90°,
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:∠ACB=90°,
∠ADC=∠ACB,
∠A=∠A,
△ACD∽△ABC,
AC AD
AB AC
:AC2=ABAD;(3分)
(2)①证明::AB=AC,O是AC的中点,
OB⊥AC,
:∠ABC=90°,BF⊥CE,
:由射影定理得:BC2=CF.CE=OCAC,
CF OC
AC CE
:∠ACE=∠OCF,
:AC0 FACEA;(5分)
②解::BE=4,AB=BC=12,∠ABC=90°,
:CE=VBE2+BC2=V√42+122=4V10,AC=V2AB=12N2,AE=8,
:0是AC的中点,
.0C=6,
由①得:△C0 FACEA,
OF OC
OE CE
OF 62
84V10
0F=125,7分)
5
(3)如图,
E
B
DG C
作AF⊥BC于F,作EG⊥BC于G,
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∠AFD=∠EGD=90°,
:∠FAD+∠ADF=90°,
:AD⊥DE,
LADE=90°,
∠ADF+∠EDG=90°,
:.∠EDG=∠FAD,
△ADF∽△DEG,
DE EG DG
AD DF AF
BA 1
ac-n
:设BA=l,AC=n,
:BC=Vn2+1,
由射影定理得,BF=g,CF=4C:
BCn2+1
BC n2+1
:∠BAC=90°,
:∠BAF+∠CAF=90°,
:∠AFC=90°,
∠C+LCAF=90°,
:ZBAF ZC,
:∠BAD=2∠C,
∠BAD=2∠BAF,
∠BAF=∠DAF,
:∠B=∠ADF,
:AB=AD,
.DF-BF
1
1
:SABc=AC·AF=)AB·AC
2
:AF=AB.AC
n
BC
Vn2+1
tan C=
EG AB 1
CG AC n
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设EG=x,CG=x
n2
1
DG=CF-CG-DF=-DF=-
-nx-
n2+1
√n2+1
n2-1
.X=
2n√n2+1
n2
1
-x-
=Vm+1
Vn2+1
1
n
√m2+1
Vn2+1
n2-1
:EG=
2n.vn2+1
DE EG n2-1
AD DF
(10分)
2n
23.(10分)
【详解】(I)解:如图:线段DC以及点E即为所求;
D
D
H
(3分)
B
E
(2)解:如图,线段AM即为所求;
X
(6分)
B
R
C
(3)解:如图,点9即为所求:
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(10分)
24.(12分)
【详解】(1)解:,点A6,0,∠AB0=30°,∠AOB=90°,tan∠AB0=tan30°=
OA 3
OB 3
BO=
0A=6=6N5
tan30°√3
3
,△BCO为等边三角形,作CD⊥y轴于点D,如图①所示,
N
--I1D
0
A
图①
则0D=)B0=3V5,∠Dc0=30,am∠Dc0=am30=D0-5
DC 3
CD=DO3V3
=9
tan30°
3
3
故B的坐标为(0,6W⑤),C的坐标为(-9,35,
故作案为:(0,6⑤,(-9,33);(6分)
(2)解:①由平移的性质可得,BC‖B'C',BC=B0=B'C'=B'O'=6√5,
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以
B
B'
E
0
O'A衣
,∠CBA=∠CB0+∠AB0=60°+30°=90°,
.LBFG=∠B'FE=90°,
∴.∠HO'0=30°,∠C'HG=∠O'H0=60°,LC'GH=∠CB0=60°,
.aC'GH是等边三角形,
医R1a0H0中,00=1则H0=,0=2的
3
CH=c0-H0E652N31=239-)=cG=Gh
3
cm-9cm929=9
2
在R1aA0'E中,OA=6-t,0E=V3(6-1),B'E=B0-OE=63-5(6-t=V3t,
cosZB'EF=cos30=EF=
B'E 2
∴Ef=gEas30=5xv=3,Br-号E=5,-5,
2
2
所以S=S.cBo-S.cGH-S.BgEF
=SCBO-S.CGH-SREF
-ORCD-GHCD-RFEF
6w5x92-9-*9号
2
-m5-2-6a9
8
175+65t
24
当点O,O重合时,t=0,此时B'C'0'与△AB0重叠部分不是五边形,当点A,O'重合时,t=6,此时
B'C'O与△AB0重叠部分不是五边形,
∴.t的取值范围是:0<t<6;(9分)
②如图所示,连接AB和OC',
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B
B
D
A
以AB'和B'C'为邻边构造平行四边形AB'CA',A(6,0),C'(-9+,35,B',6V5),设4'(m,n),
.6+9+-+m,0+35_65+n,AB'=4C,
2
2
2
2
解得,m=-3,n=-35,
4r-3,-35
由(1)得,点0关于直线y=35的对称点为点B0,63),
故AB'+OC'=A'C'+C'B,当A'、C'、B三点共线时,A'C'+CB值最小,连接AB即为AB'+OC'的最小值,
设直线A'B的解析式为y=a+6W3(k≠0),
.-3k+6√5=-3V5,
解得,k=3√5,
∴.直线A'B的解析式为y=3V3x+6V5,
当y=3V5时,3√5x+65=35,
解得,x=-1,
C的坐标为-1,3V3.(12分)
10/10………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○………………
………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○………………
此卷只装订不密封
………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○………………
………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○………………
… 学校:______________姓名:_____________班级:_______________考号:______________________
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第一章 解直角三角形·能力提升
建议用时:120分钟,满分:120分
一、选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分)
1.的值为( )
A. B. C. D.
2.已知α是锐角,,那么锐角α的度数是( )
A. B. C. D.
3.在中,,,,那么的正切值是( )
A. B. C. D.
4.如果把锐角的各边长都扩大到原来的4倍,那么锐角A的正切值( )
A.扩大到原来的4倍 B.缩小到原来的
C.没有改变 D.无法判断是否发生改变
5.一艘货轮从小岛A正南方向的点B处向西航行到达点C处,然后沿北偏西方向航行到达点D处,此时观测到小岛A在北偏东方向,则小岛A与出发点B之间的距离为( )
A. B.
C. D.
6.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.
7.如图,在中,,是线段上的动点(不含端点、).若线段长为正整数,则点的个数共有( )
A.3个 B.4个 C.5个 D.6个
8.如图,24个形状大小完全相同的菱形组成的网格,菱形的顶点称为格点,已知菱形的一个内角为,点A、B、C、D都在格点上,且线段、相交于点,则为( )
A. B. C. D.
9.如图,正方形的边长为2,是边的中点,把沿折叠得到(点的对应点为点),则的值为( )
A. B. C. D.
10.如图,在平面直角坐标系中,O为原点,是直角三角形,,,,点B在y轴正半轴,等边的顶点,点C在第二象限,将沿x轴向右平移,得到,点O,C,D的对应点分别为,,.设,与重叠部分的面积为S,当点与点A重合时停止运动.则表示S与x的函数图象正确的是( )
A. B. C. D.
二、填空题(本大题共6小题,每小题3分,共18分)
11.
12.如图,菱形的对角线、相交于点,为的中点,,,那么 .
13.如图,在中,,,,将绕点C旋转得到,当点D恰好落在射线上时,的长为 .
14.如图,将图1的七巧板,拼成图2所示的平行四边形,则的值为 .
15.如图,四边形是正方形,点O为对角线的中点,点E为射线上一点,连接,将绕点O顺时针方向旋转,得到交于点M.若,,则的长为 .
16.如图,四边形,,,,,,动点从点开始沿的方向向点匀速运动,运动速度为,动点从点开始沿的方向向点匀速运动,运动速度为.点和点同时出发.
(1)当时,的值为 ;
(2)当时,的值为 ;
三、解答题(共8小题,共72分)
17.(8分)计算:.
18.(8分)如图,港珠澳大桥是粤港澳大湾区的标志性工程,是世界上最长的跨海大桥.被誉为“当代桥梁建设的巅峰之作”.某初三学生为了测量该主塔的高度,站在处看塔顶,仰角为,然后向后走160米(米),到达处,此时看塔顶,仰角为,求该主塔的高度.
19.(8分)日晷是我国古代使用的一种计时仪器,某日晷底座的正面与晷面在同一平面上.如图,表示日晷的晷面圆周,日晷底座的底边在水平线上,为等边三角形,,与分别交于,两点,点,是上两点,,过作于点,交于点,交于点.已知,,.
(1)求的半径;
(2)求图中阴影部分的面积.(结果保留π)
20.(8分)如图,已知中,,是斜边上的中线,过点A作,分别与,相交于点H,E,.
(1)求证:;
(2)求的值;
21.(8分)如图,在中,,,.动点P从点C出发,沿以每秒3个单位长度的速度向终点A匀速运动.过点P作的垂线交射线于点M,当点M不和点B重合时,作点M关于的对称点N.设点P的运动时间为t秒.
(1) ;
(2)求的长;(用含t的代数式表示)
(3)取的中点Q,连结、,当点M在边上,且时,求的长.
22.(10分)【问题情境】如图1,在中,,,垂足为,我们可以得到如下正确结论:①;②;③,这些结论是由古希腊著名数学家欧几里德在《几何原本》最先提出的,我们称之为“射影定理”,又称“欧几里德定理”.
(1)请证明“射影定理”中的结论②.
【结论运用】
(2)如图2,等腰直角的腰长为,点是斜边的中点,点在上,连接,过点作,垂足为,连接.
①求证:.
②若,求的长.
()如图,在中,已知,过点作,交于点,此时,若,请直接写出的值.(用含的代数式表示)
23.(10分)如图是由小正方形组成的网格,每个小正方形的顶点叫做格点,A,B,C三点是格点,仅用无刻度的直尺在给定网格中完成画图,每个任务的画线不得超过四条.
(1)在图1中,点P在上,将线段沿方向平移,使点B与C重合,画出平移后的线段;再在上画点E,使;
(2)在图2中,设,将绕点A逆时针旋转,得到线段,画出线段.
(3)在图3中,点P在格线上,在上画点Q,.
24.(12分)在平面直角坐标系中,O为原点,点,点B在y轴的正半轴上,,是等边三角形,点C在第二象限.
(1)填空:如图①,点B的坐标为 ,点C的坐标为 ;
(2)将沿x轴向右平移得到,点B,C,O的对应点分别为.
①如图②,设与重叠部分的面积为S.当与重叠部分为五边形时,分别与相交于点E,F,G,H,试用含有t的式子表示S,并直接写出t的取值范围;
②连接,当取得最小值时,求点的坐标(直接写出结果即可).
试题 第3页(共8页) 试题 第4页(共8页)
试题 第1页(共8页) 试题 第2页(共8页)
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第一章 解直角三角形·能力提升
建议用时:120分钟,满分:120分
一、选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分)
1.的值为( )
A. B. C. D.
2.已知α是锐角,,那么锐角α的度数是( )
A. B. C. D.
3.在中,,,,那么的正切值是( )
A. B. C. D.
4.如果把锐角的各边长都扩大到原来的4倍,那么锐角A的正切值( )
A.扩大到原来的4倍 B.缩小到原来的
C.没有改变 D.无法判断是否发生改变
5.一艘货轮从小岛A正南方向的点B处向西航行到达点C处,然后沿北偏西方向航行到达点D处,此时观测到小岛A在北偏东方向,则小岛A与出发点B之间的距离为( )
A. B.
C. D.
6.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.
7.如图,在中,,是线段上的动点(不含端点、).若线段长为正整数,则点的个数共有( )
A.3个 B.4个 C.5个 D.6个
8.如图,24个形状大小完全相同的菱形组成的网格,菱形的顶点称为格点,已知菱形的一个内角为,点A、B、C、D都在格点上,且线段、相交于点,则为( )
A. B. C. D.
9.如图,正方形的边长为2,是边的中点,把沿折叠得到(点的对应点为点),则的值为( )
A. B. C. D.
10.如图,在平面直角坐标系中,O为原点,是直角三角形,,,,点B在y轴正半轴,等边的顶点,点C在第二象限,将沿x轴向右平移,得到,点O,C,D的对应点分别为,,.设,与重叠部分的面积为S,当点与点A重合时停止运动.则表示S与x的函数图象正确的是( )
A. B. C. D.
二、填空题(本大题共6小题,每小题3分,共18分)
11.
12.如图,菱形的对角线、相交于点,为的中点,,,那么 .
13.如图,在中,,,,将绕点C旋转得到,当点D恰好落在射线上时,的长为 .
14.如图,将图1的七巧板,拼成图2所示的平行四边形,则的值为 .
15.如图,四边形是正方形,点O为对角线的中点,点E为射线上一点,连接,将绕点O顺时针方向旋转,得到交于点M.若,,则的长为 .
16.如图,四边形,,,,,,动点从点开始沿的方向向点匀速运动,运动速度为,动点从点开始沿的方向向点匀速运动,运动速度为.点和点同时出发.
(1)当时,的值为 ;
(2)当时,的值为 ;
三、解答题(共8小题,共72分)
17.(8分)计算:.
18.(8分)如图,港珠澳大桥是粤港澳大湾区的标志性工程,是世界上最长的跨海大桥.被誉为“当代桥梁建设的巅峰之作”.某初三学生为了测量该主塔的高度,站在处看塔顶,仰角为,然后向后走160米(米),到达处,此时看塔顶,仰角为,求该主塔的高度.
19.(8分)日晷是我国古代使用的一种计时仪器,某日晷底座的正面与晷面在同一平面上.如图,表示日晷的晷面圆周,日晷底座的底边在水平线上,为等边三角形,,与分别交于,两点,点,是上两点,,过作于点,交于点,交于点.已知,,.
(1)求的半径;
(2)求图中阴影部分的面积.(结果保留π)
20.(8分)如图,已知中,,是斜边上的中线,过点A作,分别与,相交于点H,E,.
(1)求证:;
(2)求的值;
21.(8分)如图,在中,,,.动点P从点C出发,沿以每秒3个单位长度的速度向终点A匀速运动.过点P作的垂线交射线于点M,当点M不和点B重合时,作点M关于的对称点N.设点P的运动时间为t秒.
(1) ;
(2)求的长;(用含t的代数式表示)
(3)取的中点Q,连结、,当点M在边上,且时,求的长.
22.(10分)【问题情境】如图1,在中,,,垂足为,我们可以得到如下正确结论:①;②;③,这些结论是由古希腊著名数学家欧几里德在《几何原本》最先提出的,我们称之为“射影定理”,又称“欧几里德定理”.
(1)请证明“射影定理”中的结论②.
【结论运用】
(2)如图2,等腰直角的腰长为,点是斜边的中点,点在上,连接,过点作,垂足为,连接.
①求证:.
②若,求的长.
()如图,在中,已知,过点作,交于点,此时,若,请直接写出的值.(用含的代数式表示)
23.(10分)如图是由小正方形组成的网格,每个小正方形的顶点叫做格点,A,B,C三点是格点,仅用无刻度的直尺在给定网格中完成画图,每个任务的画线不得超过四条.
(1)在图1中,点P在上,将线段沿方向平移,使点B与C重合,画出平移后的线段;再在上画点E,使;
(2)在图2中,设,将绕点A逆时针旋转,得到线段,画出线段.
(3)在图3中,点P在格线上,在上画点Q,.
24.(12分)在平面直角坐标系中,O为原点,点,点B在y轴的正半轴上,,是等边三角形,点C在第二象限.
(1)填空:如图①,点B的坐标为 ,点C的坐标为 ;
(2)将沿x轴向右平移得到,点B,C,O的对应点分别为.
①如图②,设与重叠部分的面积为S.当与重叠部分为五边形时,分别与相交于点E,F,G,H,试用含有t的式子表示S,并直接写出t的取值范围;
②连接,当取得最小值时,求点的坐标(直接写出结果即可).
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第一章 解直角三角形·能力提升
建议用时:120分钟,满分:120分
1、 选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分)
1.的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了特殊角的三角函数值,然后根据特殊角的三角函数值,直接计算的值,熟练掌握等特殊角的三角函数值有助于快速解题.
【详解】解:.
故选:B.
2.已知α是锐角,,那么锐角α的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了特殊角的三角函数值,熟练掌握相关数值是解题关键.根据特殊角的三角函数值求解即可.
【详解】解:∵ ,且 ,α 是锐角,
∴,
故选:B.
3.在中,,,,那么的正切值是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了正切、勾股定理,熟练掌握正切的定义是解题关键.先利用勾股定理可得,再根据正切的定义求解即可得.
【详解】解:由题意,画出图形如下:
∵在中,,,,
∴,
∴.
故选:A.
4.如果把锐角的各边长都扩大到原来的4倍,那么锐角A的正切值( )
A.扩大到原来的4倍 B.缩小到原来的
C.没有改变 D.无法判断是否发生改变
【答案】C
【分析】本题主要考查了求角的正切值,相似三角形的性质与判定,在锐角中,是边上的高,根据正切的定义可得,设锐角的各边长都扩大到原来的4倍后得到的三角形为(其中A、B、C分别与对应),为的边上的高,证明,,可得,则可求出,据此可得答案.
【详解】解:如图所示,在锐角中,是边上的高,
∴;
设锐角的各边长都扩大到原来的4倍后得到的三角形为(其中A、B、C分别与对应),为的边上的高,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
∴锐角A的正切值没有改变,
故选:C.
5.一艘货轮从小岛A正南方向的点B处向西航行到达点C处,然后沿北偏西方向航行到达点D处,此时观测到小岛A在北偏东方向,则小岛A与出发点B之间的距离为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了解直角三角形的应用,方向角,矩形的判定与性质,熟练掌握锐角三角函数的知识是解答本题的关键.
过点作于点,过点作于点,得到四边形是矩形,,,在中,求出,,再根据锐角三角函数定义得到,由此得到答案.
【详解】解:如图所示,过点作于点,过点作于点,
,
四边形是矩形,
,,
由题意得:,
∴,,
,
由题意得,,
,
∴.
故选:C.
6.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
【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.
7.如图,在中,,是线段上的动点(不含端点、).若线段长为正整数,则点的个数共有( )
A.3个 B.4个 C.5个 D.6个
【答案】C
【分析】本题考查勾股定理,等腰直角三角形的性质,垂线段最短求出AD的取值范围是解题关键.
过点作,求出的取值范围即可解答.
【详解】解:过点作,如图:
∵,,
∴,
∴,
在中,,
∴,
解得:,
∴,
∴,
∴,
∵线段长为正整数,
∴为或或或,共4个数;
当为时,点D与重合,只有一条线段;
当为时,可在点的左右两边,有两条线段;
当为时,在点的左边,只有一条线段;
当为时,在点的左边,只有一条线段;
∴一共有条线段;
故选:C.
8.如图,24个形状大小完全相同的菱形组成的网格,菱形的顶点称为格点,已知菱形的一个内角为,点A、B、C、D都在格点上,且线段、相交于点,则为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】取格点,连额吉,不妨设小菱形的边长为1,先证明是的中位线,得到,接着利用菱形的性质,证明为等腰三角形,为等边三角形,接着证明为直角,过点作于点,利用勾股定理求得,最后求得答案.
【详解】解:取格点,连接,设小菱形的边长为1,如图所示:
∵,
∴是的中位线,
∴,
∴,
∵菱形的一个内角为,
∴,
∵,
∴,
过点作于点,如图所示:
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,,
∴为等边三角形,
,
∴,
∴,
故选:D.
【点睛】本题考查了中位线的判定与性质,菱形的性质,等腰三角形的判定与性质,30度所对的直角边等于斜边的一半,勾股定理,解直角三角形,熟练掌握以上知识点并作出合适的辅助线是解题的关键.
9.如图,正方形的边长为2,是边的中点,把沿折叠得到(点的对应点为点),则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了正方形的性质,矩形的判定和性质,相似三角形的判定,勾股定理,求正切值等,熟练掌握知识点是解题的关键.过点作,分别交于点,证明四边形是矩形和,再利用相似三角形的性质得出,再利用勾股定理求出的值,进而求解即可.
【详解】解:过点作,分别交于点,
∵四边形为正方形,
∵是边的中点,把沿折叠得到,
∴四边形是矩形,
设,
则,
,
,
在Rt中,,即,解得,
,
故选:C.
10.如图,在平面直角坐标系中,O为原点,是直角三角形,,,,点B在y轴正半轴,等边的顶点,点C在第二象限,将沿x轴向右平移,得到,点O,C,D的对应点分别为,,.设,与重叠部分的面积为S,当点与点A重合时停止运动.则表示S与x的函数图象正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了平移变换的性质,等边三角形的性质,解直角三角形的应用,二次函数的性质,三角形面积等,熟练掌握次函数的性质,三角形的面积的知识点是解题的关键.根据已知条件求出和的相关边长和角度等信息.然后,分不同阶段分析沿x轴平移过程中与重叠部分的形状和面积计算方法,进而得到S与x的函数关系,最后根据函数关系判断函数图象.
【详解】解:①当时,与重叠部分为,如图1,
由平移得:,
,
,
图象为开口向上的抛物线,A选项不符合题意;
②当时,与重叠部分为四边形,如图2,
由平移得:,,,
,
,
,
在中,,
;
图象为开口向下的抛物线;C选项不符合题意;
③当时,与重叠部分为,如图3,
则,且,
是等边三角形,作于,
,
,
,
图象为开口向上的抛物线,B选项符合题意;
故选:B.
2、 填空题(本大题共6小题,每小题3分,共18分)
11.
【答案】
【分析】本题主要考查了特殊角的三角函数值.根据特殊角的三角函数值,直接求解即可.
【详解】解:.
故答案为:
12.如图,菱形的对角线、相交于点,为的中点,,,那么 .
【答案】
【分析】本题考查了菱形的性质,斜边上的中线等于斜边的一半,求一个角的正弦值,正确掌握相关性质内容是解题的关键.先由四边形是菱形,得,,再结合为的中点,得,,故,代入数值计算,即可作答.
【详解】解:∵四边形是菱形,,
∴,,
∵为的中点,,
∴,
∴,,
在中,,
故答案为:.
13.如图,在中,,,,将绕点C旋转得到,当点D恰好落在射线上时,的长为 .
【答案】6
【分析】本题考查了直角三角形的性质角所对直角边为斜边的一半)、图形旋转的性质(对应边相等)及勾股定理,解题的关键是通过作高构造直角三角形,利用勾股定理计算线段长度.
先在中,利用“角所对直角边为斜边的一半”得,再由勾股定理得;作,在中,结合(直角三角形两锐角互余),得、;由旋转性质知,在中用勾股定理求出,进而得;最后由,算出.
【详解】解:在中,
∵,
∴,;
过点C作于H,在中,,
∴,;
由旋转性质,得,在中,
,
∴,
∴.
故答案为:6.
14.如图,将图1的七巧板,拼成图2所示的平行四边形,则的值为 .
【答案】/
【分析】本题考查了七巧板问题,正方形的判定和性质,三角函数.
在图1中连接,证明四边形是正方形,得到,,在图2中可得,,根据三角函数计算即可.
【详解】解:如图1,连接,
由七巧板可知,,,,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴平行四边形是矩形,
∵,
∴矩形是正方形,
∴,,
如图2,连接、,则,
∴,
由七巧板可知,,
则,
∴.
故答案为:.
15.如图,四边形是正方形,点O为对角线的中点,点E为射线上一点,连接,将绕点O顺时针方向旋转,得到交于点M.若,,则的长为 .
【答案】
【分析】作于点,证明,求出的长,进而求出的长,解直角三角形求出,同角的余角得到,设,则,勾股定理求出的值,再利用线段的和差关系进行求解即可.
【详解】解:作于点,
∵正方形,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∵点O为对角线的中点,
∴,
∴,,
∴,,
∵将绕点O顺时针方向旋转,
∴,
∴,
∴,
设,则,
在中,由勾股定理,得,解得(负值舍去);
∴,
∴;
故答案为:.
【点睛】本题考查正方形的性质,旋转的性质,相似三角形的判定和性质,勾股定理,熟练掌握相关知识点,添加辅助线,构造直角三角形和相似三角形是解题的关键.
16.如图,四边形,,,,,,动点从点开始沿的方向向点匀速运动,运动速度为,动点从点开始沿的方向向点匀速运动,运动速度为.点和点同时出发.
(1)当时,的值为 ;
(2)当时,的值为 ;
【答案】
【分析】本题考查了直角梯形的性质、相似三角形的判定与性质、动点问题中的平行与垂直关系,解题的关键是通过作辅助线求出AD的长度,利用相似三角形的比例关系建立方程求解的值.
(1) 先求AD长度,当时,利用的相似比列方程;
(2) 作构造,利用与互余的正切关系列方程.
【详解】(1)解:过作于,
∵,,
∴四边形DEBC是矩形,,
∵,
∴,
∴.
当时,,
∴,
即,解得.
故答案为:.
(2) 解:过作于,
∵,,
∴,
∴,
其中,
即,
∵,
∴
∵,
∴,
又,
∴,
∴
在中,,
即,
化简得,
解得,
故答案为:.
三、解答题(共8小题,共72分)
17.(8分)计算:.
【答案】
【分析】本题考查了实数的运算;将特殊锐角的三角函数值代入、计算零指数幂、化简二次根式,再进一步计算即可.
【详解】解:原式,
,
.
18.(8分)如图,港珠澳大桥是粤港澳大湾区的标志性工程,是世界上最长的跨海大桥.被誉为“当代桥梁建设的巅峰之作”.某初三学生为了测量该主塔的高度,站在处看塔顶,仰角为,然后向后走160米(米),到达处,此时看塔顶,仰角为,求该主塔的高度.
【答案】米
【分析】本题考查了解直角三角形的应用–仰角俯角问题,根据题目的已知条件并结合图形添加适当的辅助线是解题的关键.
过点A作,垂足为D,先根据三角形的外角性质可得,从而可得米,然后在中,利用锐角三角函数的定义求出的长,即可解答.
【详解】解:过点作,垂足为,
∵是的一个外角,,,
∴,
∵,
∴米,
在中,(米),
∴该主塔的高度是米.
19.(8分)日晷是我国古代使用的一种计时仪器,某日晷底座的正面与晷面在同一平面上.如图,表示日晷的晷面圆周,日晷底座的底边在水平线上,为等边三角形,,与分别交于,两点,点,是上两点,,过作于点,交于点,交于点.已知,,.
(1)求的半径;
(2)求图中阴影部分的面积.(结果保留π)
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查了利用垂径定理求值、求其他不规则图形的面积、三角函数等知识点,掌握相关结论是解题关键;
(1)连接,推出,得,即可求解;
(2)由(1)可知:,推出,根据为等边三角形,求出,,结合,即可求解;
【详解】(1)解:连接,如图所示:
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴;
(2)解:由(1)可知:,
∵.
∴,
∵为等边三角形,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴阴影部分的面积
20.(8分)如图,已知中,,是斜边上的中线,过点A作,分别与,相交于点H,E,.
(1)求证:;
(2)求的值;
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查解直角三角形,直角三角形斜边中线的性质,勾股定理,解题的关键是掌握相关知识解决问题.
(1)证明,可得结论;
(2)求出可得结论.
【详解】(1)证明:∵,是斜边上的中线,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴;
(2)解:∵,是斜边上的中线,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
由勾股定理得,
∴,
∴.
21.(8分)如图,在中,,,.动点P从点C出发,沿以每秒3个单位长度的速度向终点A匀速运动.过点P作的垂线交射线于点M,当点M不和点B重合时,作点M关于的对称点N.设点P的运动时间为t秒.
(1) ;
(2)求的长;(用含t的代数式表示)
(3)取的中点Q,连结、,当点M在边上,且时,求的长.
【答案】(1)
(2)当时,,当时,
(3)
【分析】本题主要考查了解直角三角形,平行线分线段成比例定理,勾股定理,解一元一次方程等知识,熟练掌握其性质并能灵活运用参数构建方程是解决此题的关键.
先解求出,再利用勾股定理求解即可;
如图,过点B作交于点D,分两种情形:当时,当时,分别求解即可;
由平行线分线段成比例定理证明,由此构建方程,可得结论.
【详解】(1)解:在中,,
∵
∴,
,
故答案为:;
(2)解:如图,过点B作交于点D,
,,,,
,
,
∵点从点出发,沿以每秒3个单位长度的速度向终点匀速运动,
∴点从点出发运动到点的时间,到达点用时,
∵,
,
当时,,
当时,;
(3)解:如图,此时,
当时,,
,
,
,解得,
此时.
22.(10分)【问题情境】如图1,在中,,,垂足为,我们可以得到如下正确结论:①;②;③,这些结论是由古希腊著名数学家欧几里德在《几何原本》最先提出的,我们称之为“射影定理”,又称“欧几里德定理”.
(1)请证明“射影定理”中的结论②.
【结论运用】
(2)如图2,等腰直角的腰长为,点是斜边的中点,点在上,连接,过点作,垂足为,连接.
①求证:.
②若,求的长.
()如图,在中,已知,过点作,交于点,此时,若,请直接写出的值.(用含的代数式表示)
【答案】(1)见解析(2)①证明见解析;②(3)
【分析】本题考查了相似三角形的判定和性质,勾股定理,正切的定义等知识,解决问题的关键是作辅助线,构造相似三角形.
(1)证明,从而得出;
(2)①由射影定理得,进而证得;
②根据勾股定理得出和的长,进而得出的长,根据得出,进而得出结果;
(3)作于,作于,可证得,设,从而得出、、,可推出,根据面积法表示出,设,,从而表示出,即可求解.
【详解】(1)证明:,
,
,
,
,
,
,
;
①证明:,是的中点,
,
,,
由射影定理得:,
,
,
;
②解:,,,
,
是的中点,
,
由①得:,
,
;
(3)如图,
作于,作于,
,
,
,
,
,
,
,
设,
,
由射影定理得,,,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
设
23.(10分)如图是由小正方形组成的网格,每个小正方形的顶点叫做格点,A,B,C三点是格点,仅用无刻度的直尺在给定网格中完成画图,每个任务的画线不得超过四条.
(1)在图1中,点P在上,将线段沿方向平移,使点B与C重合,画出平移后的线段;再在上画点E,使;
(2)在图2中,设,将绕点A逆时针旋转,得到线段,画出线段.
(3)在图3中,点P在格线上,在上画点Q,.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)见解析
【分析】(1)根据平移的性质即可作出,取格点,连接并延长交即为点,由得到,而,再由对顶角相等即可证明,故;
(2)取格点,连接交于点,连接,则即为所求;可得,则,那么,记交于,则,故,可得,则,然后根据互余关系可得,则由得到,故关于对称,故,则;
(3)连接与格线交于点,取格点,连接并延长,与格线交于点,连接并延长与交点即为点;由得到,则,同理,则,那么可证明,再可得,则得到对应角相等,继而由互余关系可证明,那么.
【详解】(1)解:如图:线段以及点即为所求;
(2)解:如图,线段即为所求;
(3)解:如图,点即为所求:
【点睛】本题考查了使用无刻度直尺作图,难度较大,涉及全等三角形的判定与性质,解直角三角形,平行线分线段成比例定理,轴对称的性质等知识点.
24.(12分)在平面直角坐标系中,O为原点,点,点B在y轴的正半轴上,,是等边三角形,点C在第二象限.
(1)填空:如图①,点B的坐标为 ,点C的坐标为 ;
(2)将沿x轴向右平移得到,点B,C,O的对应点分别为.
①如图②,设与重叠部分的面积为S.当与重叠部分为五边形时,分别与相交于点E,F,G,H,试用含有t的式子表示S,并直接写出t的取值范围;
②连接,当取得最小值时,求点的坐标(直接写出结果即可).
【答案】(1) ,
(2)①,其中t的取值范围是:;②
【分析】(1)解直角三角形可得,,从而可得B、C坐标;
(2)①由平移的性质可得, ,.利用三角函数表示出和和的面积,根据即可求重叠部分的面积;
②通过构造平行四边形转移边和轴对称化折为直,将折线段拼接起来后,利用两点之间线段最短求最值.
【详解】(1)解:∵点,
∴,
∵为等边三角形,作轴于点D,如图①所示,
则,,,
∴,
故B的坐标为,的坐标为,
故作案为:,;
(2)解:①由平移的性质可得,,
∵,
∴,
∴,,
∴是等边三角形,
在中,,则,,,
∴,
在中,,,
∵,
∴,,
所以
,
当点重合时,,此时与重叠部分不是五边形,当点重合时,,此时与重叠部分不是五边形,
∴t的取值范围是:;
②如图所示,连接和,
以和为邻边构造平行四边形,,设,
∴,,,
解得,,
∴,
由(1)得,点O关于直线的对称点为点,
故,当三点共线时,值最小,连接即为的最小值,
设直线的解析式为,
∴,
解得,,
∴直线的解析式为,
当时,,
解得,,
∴的坐标为.
【点睛】本题主要考查了等边三角形的判定和性质,一次函数与坐标轴的交点,一次函数与几何图形面积的计算,解直角三角形的计算,平行四边形的性质,中点坐标的计算,待定系数法求一次函数解析式,最短路径的计算等知识的综合,掌握一次函数与几何图形的综合运用,合理作出辅助线是解题的关键.
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