内容正文:
泸县五中初2023级九年级下第一次定时练习
数 学
全卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共4页.全卷满分150分.考试时间共120分钟.
注意事项:
1.答题前,请考生务必在答题卡上正确填写自己的姓名、准考证号和座位号.考试结束,将试卷和答题卡一并交回.
2.选择题每小题选出的答案须用2B铅笔在答题卡上把对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦擦净后,再选涂其它答案.非选择题须用0.5毫米黑色墨迹签字笔在答题卡上对应题号位置作答,在试卷上作答无效.
第Ⅰ卷(选择题 共4 )
一、选择题(本大题共12个小题,每小题 ,共4 .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. 在,0,4,这四个数中,最小的数是 ( )
A. B. 0 C. 4 D.
2. 下列图形属于轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
3. 截至2025年5月,国家智慧教育平台注册用户已突破亿,成为世界第一大教育资源数字化中心和平台.将亿用科学记数法表示应为( )
A. B. C. D.
4. 不等式的解集在数轴上表示如下,正确的是( )
A. B.
C. D.
5. 下列说法不正确的是( )
A. 内错角相等,两直线平行 B. 两条直线被第三条直线所截,同旁内角互补
C. 两平行线的同位角的角平分线互相平行 D. 两条直线不平行,内错角不相等
6. 下列运算正确的是( )
A. B.
C. D.
7. 如图,点O是边的中点,连接并延长至点D,使,添加下列选项中的一个条件,不能判定四边形为矩形的是( )
A. B. C. D.
8. 估计﹣1的值在( )
A. 2和3之间 B. 3和4之间 C. 4和5之间 D. 5和6之间
9. 如图是二次函数图象的一部分,且过点A(3,0),二次函数图象的对称轴是直线x=1,下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
10. 如图,在中,,以直角边为直径的交线段于点E,点M是弧的中点,交于点D,的半径是6,则的长度为( )
A. 2 B. C. 3 D. 2
11. 如图,点E是矩形的边上一点,连接,把沿对折,点D的对称点F恰好落在上,已知折痕,且,那么该矩形的周长为( )
A. 18 B. 36 C. D.
12. 用列表法画二次函数的图象时先列一个表,当表中对自变量x的值以相等间隔的值增加时,函数y所对应的值依次为:20、56、110、182、274、380、506、650,其中有一个值不正确,这个不正确的值是( )
A. 506 B. 380 C. 274 D. 182
第Ⅱ卷(非选择题 共10 )
注意事项:用0.5毫米黑色墨迹签字笔在答题卡上对应题号位置作答,在试卷上作答无效.
二、填空题(本大题共5个小题,每小题 ,共20分)
13. 数据7,9,5,3,2,4,9,2,7,8的中位数为_______.
14. 若关于的一元二次方程的一个根为1,则的值为__________.
15. 如图,平面直角坐标系中有一段弧经过格点(正方形网格交点)A、B、C,其中,则圆弧所在圆的圆心坐标为______.
16. 已知二次函数当时,函数有最大值,则二次函数的表达式为______.
17. 如图,在矩形中,,,P为的中点,连接.在矩形外部找一点E,使得,则线段的最大值为___________.
三、本大题共2个小题,每小题 ,共16分
18. 计算:.
19. 化简:.
四、本大题共3个小题,每小题 ,共30分.
20. 为了丰富学生课余文化生活,某中学组织学生进行才艺比赛,每人只能从以下五个项目中选报一项:A.书法比赛,B.绘画比赛,C.乐器比赛,D.象棋比赛,E.围棋比赛根据学生报名的统计结果,绘制了如下尚不完整的统计图:
根据以上信息解答下列问题:
(1)学生报名总人数为_______人;
(2)如图1项目D所在扇形的圆心角等于_______;
(3)请将图2的条形统计图补充完整;
(4)学校准备从书法比赛一等奖获得者甲、乙、丙、丁四名同学中任意选取两名同学去参加全市的书法比赛,求恰好选中甲、乙两名同学的概率.
21. 新世纪百货某品牌商为响应商城618年中狂欢大促活动,六月精选出一款夏季新品T恤同时做线上、线下推广促销,线下专柜按T恤标价打八折销售,线上云购在T恤标价基础上降价200元并包邮销售.线下专柜花1600元购买的T恤的数量与线上云购花1200元购买的T恤数量相同.
(1)求该T恤的标价为多少元?
(2)6月该T恤在线下专柜售出100件,线上云购售出200件.7月品牌商继续对该T恤让利促销,线下专柜和线上云购分别在6月售价的基础上降价a%销售,据统计,7月线下专柜销量比6月增加了20%,线上云购销量比6月增加了3a%,7月线上线下合计销售总额达到10.8万元,求a的值.
22. 某学习小组带着测角仪开展“测量高压电塔高度”的实践活动,绘制了如下示意图.在A处测得塔顶D的仰角为,向前行40米,在B处测得塔顶D的仰角为,A、B与电塔底部C在同一直线上.
(1)求点B到的距离;
(2)求高压电塔的高度(结果保留根号).
五、本大题共3个小题,每小题1 ,共36分.
23. 如图,在平面直角坐标系中,四边形为矩形,点A的坐标为,点C的坐标为,D为的中点.反比例函数的图象过点D,交于点E.
(1)求点D的坐标和k的值;
(2)延长 交x轴于点F,求的面积.
24. 如图,已知是的直径,是上一点,过作直线与的延长线交于点,过点A作于点,连结、,且.
(1)求证:直线是的切线;
(2)若,,求与的长度;
(3)在(2)的条件下,若为上的一动点,且在直线上方,连结.当四边形面积最大时,求的长度.
25. 如图,在平面直角坐标系中,抛物线与轴相交于两点(点在点的左边),与轴相交于点,且抛物线的顶点坐标为.
(1)求抛物线的表达式;
(2)是抛物线上位于第四象限的一点,点,连接相交于点,连接.若与的面积相等,求点的坐标;
(3)是抛物线上的两个动点,分别过点作直线的垂线段,垂足分别为.是否存在点,使得以为顶点的四边形是正方形?若存在,求该正方形的边长;若不存在,说明理由.
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泸县五中初2023级九年级下第一次定时练习
数 学
全卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共4页.全卷满分150分.考试时间共120分钟.
注意事项:
1.答题前,请考生务必在答题卡上正确填写自己的姓名、准考证号和座位号.考试结束,将试卷和答题卡一并交回.
2.选择题每小题选出的答案须用2B铅笔在答题卡上把对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦擦净后,再选涂其它答案.非选择题须用0.5毫米黑色墨迹签字笔在答题卡上对应题号位置作答,在试卷上作答无效.
第Ⅰ卷(选择题 共4 )
一、选择题(本大题共12个小题,每小题 ,共4 .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. 在,0,4,这四个数中,最小的数是 ( )
A. B. 0 C. 4 D.
【答案】D
【解析】
【分析】有理数的比较大小,先比较符号,正数大于负数,正数相比较,绝对值大的数大,负数相比较,绝对值大的数反而小,正数大于零大于负数.
【详解】解:∵,
∴,
∴,
∴最小的数为.
2. 下列图形属于轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】如果一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,这个图形叫做轴对称图形,根据轴对称图形的概念判断即可.
【详解】解:A、是轴对称图形,故本选项正确;
B、不是轴对称图形,故本选项错误;
C、不是轴对称图形,故本选项错误;
D、不是轴对称图形,故本选项错误.
故选:A.
【点睛】本题考查了轴对称图形的概念:轴对称图形的关键是寻找对称轴,图形两部分沿对称轴折叠后可重合.
3. 截至2025年5月,国家智慧教育平台注册用户已突破亿,成为世界第一大教育资源数字化中心和平台.将亿用科学记数法表示应为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】此题考查科学记数法的表示方法.科学记数法的表示形式为,其中,n为整数.确定n的值时,要看把原数变成a时,小数点移动了多少位,n的绝对值与小数点移动的位数相同.当原数绝对值时,n是正数;当原数的绝对值时,n是负数.根据定义求解即可.
【详解】解:亿,
故选:C
4. 不等式的解集在数轴上表示如下,正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】先求出不等式的解集,然后在数轴上表示即可.
【详解】∵,
∴x≤2.
在数轴上表示为:
故选B.
【点睛】本题考查了一元一次不等式的解法,熟练掌握解一元一次不等式的步骤是解答本题的关键.去括号时,不要漏乘没有分母的项;系数化为1时,如果未知数的系数是负数,则不等号的方向要改变,如果系数是正数,则不等号的方不变. 不等式的解集在数轴上表示时,空心圈表示不包含该点,实心点表示包含该点.
5. 下列说法不正确的是( )
A. 内错角相等,两直线平行 B. 两条直线被第三条直线所截,同旁内角互补
C. 两平行线的同位角的角平分线互相平行 D. 两条直线不平行,内错角不相等
【答案】B
【解析】
【分析】利用平行线的性质及判定分别判断后即可确定正确的选项.
【详解】A选项:内错角相等,两直线平行,是真命题,不合题意;
B选项:两条平行线被第三条直线所截,同旁内角才互补,是假命题,符合题意;
C选项:两直线平行,内错角相等,是真命题,不合题意;
D选项:两条直线不平行,内错角不相等,是真命题,不合题意,
故选B.
【点睛】考查了命题与定理的知识,解题的关键是了解平行线的性质及判定.
6. 下列运算正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】本题考查指数运算的基本规则,包括合并同类项、积的乘方、同底数幂的除法和幂的乘方,根据相关运算法则逐一计算即可.
【详解】解:A、与指数不同,不能直接相加,原计算错误,不符合题意;
B、,原计算错误,不符合题意;
C、,原计算错误,不符合题意;
D、,原计算正确,符合题意;
故选:D.
7. 如图,点O是边的中点,连接并延长至点D,使,添加下列选项中的一个条件,不能判定四边形为矩形的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】本题主要考查了矩形的判定,先根据题意得出四边形是平行四边形,然后根据矩形的判定定理一一判定即可得出答案.
【详解】解:∵点O是边的中点,
∴,
又,
∴四边形是平行四边形,
.若,则四边形是菱形,无法得出四边形为矩形,故该选项符合题意;
.若,则四边形为矩形,故该选项不符合题意;
.∵四边形是平行四边形,∴,又,,∴,∴,
∴,∴则四边形为矩形,故该选项不符合题意;
.若,∴,
∴,∴则四边形为矩形,故该选项不符合题意;
故选:A.
8. 估计﹣1的值在( )
A. 2和3之间 B. 3和4之间 C. 4和5之间 D. 5和6之间
【答案】C
【解析】
【分析】由题意易得,然后问题可求解.
【详解】解:∵,
∴,
∴;
故选C.
【点睛】本题主要考查无理数的估算,熟练掌握无理数的估算是解题的关键.
9. 如图是二次函数图象的一部分,且过点A(3,0),二次函数图象的对称轴是直线x=1,下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用二次函数的图象和性质,逐一进行判断即可.
【详解】解:由图象可知:抛物线开口向上,,对称轴为:,,过点A(3,0),根据对称性,与轴另一交点为:,与轴有两个交点,,与轴交于负半轴,;
A、,选项错误,不符合题意;
B、,,∴,选项错误,不符合题意;
C、,∴,选项错误,不符合题意;
D、∵图象过,∴,∵,∴,选项正确,符合题意;
故选D.
【点睛】本题考查二次函数图象与系数的关系.熟练掌握二次函数的图象和性质是解题的关键.
10. 如图,在中,,以直角边为直径的交线段于点E,点M是弧的中点,交于点D,的半径是6,则的长度为( )
A. 2 B. C. 3 D. 2
【答案】C
【解析】
【分析】根据三角形内角和定理求出,根据垂径定理求出,根据含的直角三角形的性质求出,再求出即可.
【详解】解:∵,
∴,
∵M为弧的中点,过圆心O,
∴,
∴,
∵ 的半径是6,
∴
∴
故选:C.
【点睛】本题考查了含角直角三角形的性质,垂径定理等知识点,能根据垂径定理求出是解此题的关键.
11. 如图,点E是矩形的边上一点,连接,把沿对折,点D的对称点F恰好落在上,已知折痕,且,那么该矩形的周长为( )
A. 18 B. 36 C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据矩形的性质可得,再由折叠的性质可得,从而得到,再由,可设,则,进而得到.然后在中,根据勾股定理,即可求解.
【详解】解:在矩形中,,
∵沿对折,点D的对称点F恰好落在上,
∴.
∵,
∴.
∵,
∴.
∴设.
在中,根据勾股定理得,
∴.
∴.
∵,
∴,
∴.
在中,,
即,
解得.
∴,
∴矩形的周长.
故选B.
【点睛】本题考查了矩形的对边相等,四个角都是直角的性质,锐角三角函数,勾股定理的应用,根据正切值设出未知数并表示出图形中的各线段是解题的关键,也是本题的难点.
12. 用列表法画二次函数的图象时先列一个表,当表中对自变量x的值以相等间隔的值增加时,函数y所对应的值依次为:20、56、110、182、274、380、506、650,其中有一个值不正确,这个不正确的值是( )
A. 506 B. 380 C. 274 D. 182
【答案】C
【解析】
【分析】本题考查二次函数的性质,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,属于中考常考题型.
因为的值以相等间隔的值增加,所以只要设出相邻的两个自变量的值为、代入求出差值,再由具体的计算看是否成规律变化找出即可.
【详解】解:设相邻的两个自变量的值为、,代入,
计算差值为:,因此函数值之间的差值间隔是相等的,
即含有公因数,
计算各个差值为
;;;;;;,
36、54、72、126、144都含有公因数3,即,
而92、106不含有因数3,
可以断定是274错误了.
故选:C.
第Ⅱ卷(非选择题 共10 )
注意事项:用0.5毫米黑色墨迹签字笔在答题卡上对应题号位置作答,在试卷上作答无效.
二、填空题(本大题共5个小题,每小题 ,共20分)
13. 数据7,9,5,3,2,4,9,2,7,8的中位数为_______.
【答案】6
【解析】
【分析】先将这组数据按从小到大的顺序排列,因为这组数有10个,所以中位数取排列后的第五个数和第六个数的平均数.
【详解】先将这组数据按从小到大的顺序排列为2,2,3,4,5,7,7,8,9,9,易知正中间的两个数分别是5和7,而,所以该组数据的中位数是6.
【点睛】本题考查中位数的定义,在找中位数时需先给数列进行排序,如果数列的个数是奇数个,那么中位数为中间那个数,如果数列的个数是偶数个,那么中位数为中间两个数的平均数.
14. 若关于的一元二次方程的一个根为1,则的值为__________.
【答案】
5
【解析】
【分析】本题考查一元二次方程的解,理解方程的解的含义是解题关键.
将方程的根代入原方程中,得到关于a的方程,解这个关于a的方程即可.
【详解】解:将 代入方程 ,得 ,即 ,
解得 .
故答案为:5.
15. 如图,平面直角坐标系中有一段弧经过格点(正方形网格交点)A、B、C,其中,则圆弧所在圆的圆心坐标为______.
【答案】
【解析】
【分析】根据垂径定理的推论:弦的垂直平分线必过圆心,可以作弦和的垂直平分线,交点即为圆心.
【详解】解:根据垂径定理的推论:弦的垂直平分线必过圆心,
可知弦和的垂直平分线,交点即为圆心.
如图所示,则圆心是.
故答案是:
【点睛】本题考查的是坐标图形性质、垂径定理,熟知“弦的垂直平分线必过圆心”是解答此题的关键.
16. 已知二次函数当时,函数有最大值,则二次函数的表达式为______.
【答案】
【解析】
【分析】把代入二次函数的解析式求得的值即可.
【详解】解:当时,函数有最大值,
,
解得:或,
有最大值,
,
,
二次函数的表达式为.
故答案为:.
【点睛】本题考查了二次函数的性质等知识,解题的关键是根据题意求得的值后进行正确的取舍.
17. 如图,在矩形中,,,P为的中点,连接.在矩形外部找一点E,使得,则线段的最大值为___________.
【答案】##
【解析】
【分析】以的中点O为圆心,为半径画圆,可得所画圆是的外接圆,弦右侧圆弧上任意一点E与构成的,使得四边形是圆内接四边形,,可得,连接并延长与圆的交点即为的最长距离,作于点H,是的中位线,,根据勾股定理求出和的值,进而可得的最大值.
【详解】解:如图,以的中点O为圆心,为半径画圆,
在矩形中,,,,
∵,
∴所画圆是的外接圆,
弦右侧圆弧上任意一点E与构成的,使得四边形是圆内接四边形,
∴,
连接并延长与圆的交点即为的最长距离,
作于点H,
∴H是的中点,
是的中位线,
为的中点,
,
,
,
,
,
,
.
故答案为:
【点睛】本题考查了矩形的性质,勾股定理,三角形中位线定理,圆周角定理,最短路线问题,解决本题的关键是综合利用以上知识找到点E.
三、本大题共2个小题,每小题 ,共16分
18. 计算:.
【答案】
【解析】
【分析】本题主要考查了实数的运算、特殊角三角函数值、零指数幂、负整数指数幂等知识,先计算特殊角三角函数值、零指数幂、负整数指数幂并化简绝对值,最后根据实数的运算法则求解即可.
【详解】解:
.
19. 化简:.
【答案】
【解析】
【分析】先计算括号内的分式加法,再计算分式的乘法即可得.
【详解】解:原式
.
【点睛】本题考查了分式的加法与乘法,熟练掌握分式的运算法则是解题关键.
四、本大题共3个小题,每小题 ,共30分.
20. 为了丰富学生课余文化生活,某中学组织学生进行才艺比赛,每人只能从以下五个项目中选报一项:A.书法比赛,B.绘画比赛,C.乐器比赛,D.象棋比赛,E.围棋比赛根据学生报名的统计结果,绘制了如下尚不完整的统计图:
根据以上信息解答下列问题:
(1)学生报名总人数为_______人;
(2)如图1项目D所在扇形的圆心角等于_______;
(3)请将图2的条形统计图补充完整;
(4)学校准备从书法比赛一等奖获得者甲、乙、丙、丁四名同学中任意选取两名同学去参加全市的书法比赛,求恰好选中甲、乙两名同学的概率.
【答案】(1)200人
(2)
(3)见解析 (4)
【解析】
【分析】本题主要考查调查与统计,列表法或画树状图法求随机事件的概率.
(1)根据A项目的人数和百分比计算即可;
(2)根据圆心角的计算公式求解即可;
(3)由样本容量及A,B,D,E项目的数量得到C项目的数量即可作图;
(4)运用列表法或画树状图法把所有等可能结果表示出来,再根据概率公式计算即可.
【小问1详解】
解:学生报名总人数为(人);
【小问2详解】
解:项目所在扇形的圆心角等于;
【小问3详解】
解:项目的人数为,
补全图形如下:
【小问4详解】
解:画树状图得:
所有出现的等可能性结果共有12种,其中满足条件的结果有2种,
恰好选中甲、乙两名同学的概率为.
21. 新世纪百货某品牌商为响应商城618年中狂欢大促活动,六月精选出一款夏季新品T恤同时做线上、线下推广促销,线下专柜按T恤标价打八折销售,线上云购在T恤标价基础上降价200元并包邮销售.线下专柜花1600元购买的T恤的数量与线上云购花1200元购买的T恤数量相同.
(1)求该T恤的标价为多少元?
(2)6月该T恤在线下专柜售出100件,线上云购售出200件.7月品牌商继续对该T恤让利促销,线下专柜和线上云购分别在6月售价的基础上降价a%销售,据统计,7月线下专柜销量比6月增加了20%,线上云购销量比6月增加了3a%,7月线上线下合计销售总额达到10.8万元,求a的值.
【答案】(1)500元;
(2)40.
【解析】
【分析】(1)设该恤的标价为元,则线下专柜的售价为元,线上云购的售价为元,利用销售数量销售总额销售单价,结合线下专柜花1600元购买的恤的数量与线上云购花1200元购买的恤数量相同,即可得出关于的分式方程,求解且检验后即可得出结论;
(2)利用销售总额销售单价销售数量,即可得出关于的一元二次方程,求解并且取其正值即可得出结论.
【小问1详解】
解:设该恤的标价为元,则线下专柜的售价为元,线上云购的售价为元,
依题意得:,
解得:,
经检验,是原方程的解,且符合题意.
答:该恤的标价为500元.
【小问2详解】
解:依题意得:,
整理得:,
解得:,(不合题意,舍去).
答:的值为40.
【点睛】本题考查了分式方程的应用以及一元二次方程的应用,解题的关键是:(1)找准等量关系,正确列出分式方程;(2)找准等量关系,正确列出一元二次方程.
22. 某学习小组带着测角仪开展“测量高压电塔高度”的实践活动,绘制了如下示意图.在A处测得塔顶D的仰角为,向前行40米,在B处测得塔顶D的仰角为,A、B与电塔底部C在同一直线上.
(1)求点B到的距离;
(2)求高压电塔的高度(结果保留根号).
【答案】(1)20m (2)
【解析】
【分析】本题考查了解直角三角形的应用,正确作出辅助线是解题的关键.
(1)作于点,解直角三角形即可解答;
(2)求得,进行角度计算得到,则可求得,再解直角三角形即可解答.
【小问1详解】
解:如图,作于点,
,
;
【小问2详解】
解:由(1)得:
,
,
,
,
,,
.
五、本大题共3个小题,每小题1 ,共36分.
23. 如图,在平面直角坐标系中,四边形为矩形,点A的坐标为,点C的坐标为,D为的中点.反比例函数的图象过点D,交于点E.
(1)求点D的坐标和k的值;
(2)延长 交x轴于点F,求的面积.
【答案】(1),
(2)
【解析】
【分析】(1)由矩形性质得点,根据 D为的中点,得,得,得;
(2)求出和直线解析式,求出,得,求出,,即得.
【小问1详解】
解:∵四边形为矩形,点A的坐标为,点C的坐标为,
∴点,
∴,
∵D为的中点,
∴,
∵反比例函数的图象过点D,
∴,
∴,
∴.
【小问2详解】
解:∵反比例函数的图象交于点E,
∴设,
∴,∴
设直线解析式为,
则,
解得,
∴,
令,
则,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴.
【点睛】本题考查了反比例函数与几何综合,熟练掌握待定系数法求反比例函数解析式和一次函数解析式,反比例函数的图象与性质,矩形的性质,三角形面积公式,是解题关键.
24. 如图,已知是的直径,是上一点,过作直线与的延长线交于点,过点A作于点,连结、,且.
(1)求证:直线是的切线;
(2)若,,求与的长度;
(3)在(2)的条件下,若为上的一动点,且在直线上方,连结.当四边形面积最大时,求的长度.
【答案】(1)见解析 (2),
(3)
【解析】
【分析】(1)连接, 可得,,由直径性质,得,可得,即得直线是的切线;
(2)证明,得,得,可得,证明,得,,由,得;
(3)过点E作于点G,则,当四边形面积最大时,面积最大,点F是的中点,可得,得 ,得,∴,得,由,得,即得.
【小问1详解】
解:连接,
则,
∴,
∵,
∴,
∵是的直径,
∴,
∴,
∴直线是的切线;
【小问2详解】
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
解得(舍去)或;
【小问3详解】
过点E作于点G,
则,
当四边形面积最大时,面积最大,点F到的距最大,点F是的中点,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
【点睛】本题考查了圆与三角形综合.熟练掌握圆周角定理及推论,圆切线的判定和性质,正切定义,勾股定理,相似三角形的判定和性质,等腰直角三角形性质,是解题的关键.
25. 如图,在平面直角坐标系中,抛物线与轴相交于两点(点在点的左边),与轴相交于点,且抛物线的顶点坐标为.
(1)求抛物线的表达式;
(2)是抛物线上位于第四象限的一点,点,连接相交于点,连接.若与的面积相等,求点的坐标;
(3)是抛物线上的两个动点,分别过点作直线的垂线段,垂足分别为.是否存在点,使得以为顶点的四边形是正方形?若存在,求该正方形的边长;若不存在,说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)存在,正方形的边长为或
【解析】
【分析】(1)待定系数法求出函数解析式即可;
(2)作轴,垂足为点,设,则:,,根据与的面积相等,推出,列出方程进行求解即可;
(3)存在点,使四边形为正方形,如图所示,过作轴,过作轴,过作轴,则有与都为等腰直角三角形,设,设直线解析式为,与二次函数解析式联立,消去得到关于的一元二次方程,利用根与系数关系表示出,由为等腰直角三角形,得到,若四边形为正方形,得到,求出的值,进而确定出的长,即为正方形边长.
【小问1详解】
解:∵抛物线与轴相交于点,且抛物线的顶点坐标为.
∴设抛物线的解析式为:,
把代入,得:,
∴,
∴;
【小问2详解】
当时,解得:,
∴,
∵,
∴设直线的解析式为:,把代入,得:,
∴,
作轴,垂足为点,设,则:,
∴,
∵与的面积相等,
∴,即:,
∵,
∴,
∴,
解得:或(舍去);
∴;
【小问3详解】
存在点,使四边形为正方形,
如图所示,过作轴,过作轴,过作轴,则有与都为等腰直角三角形,,
由(2)可知,直线的解析式为,
设,直线解析式为,
联立得:,
消去得:,
,
为等腰直角三角形,
,
,
,
,
∵四边形为正方形,
∴,
,
整理得:,
解得:或,
正方形边长为,
或.即正方形的边长为或.
【点睛】此题属于二次函数综合题,涉及的知识有:待定系数法确定函数解析式,根与系数的关系,等腰直角三角形的性质,正方形的性质,勾股定理以及一次函数与二次函数的性质,熟练掌握待定系数法是解本题的关键.
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