内容正文:
九年级数学
说明:
1.全卷共8页,满分120分.考试时间120分钟.
2.答题必须用黑色字迹的水笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目的指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用修正带或涂改液.
3.请书写工整,保持卷面整洁.
一、选择题(共10小题,每小题3分,满分30分)
1. 的倒数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】本题考查了倒数的定义,根据倒数的定义,一个数的倒数是指与该数相乘等于的数,即可求解.
【详解】解:的倒数为,
故选:A.
2. 据国内产品榜统计数据,某款搜索工具在上线仅20天后,其日活跃用户数()迅速突破两千万大关,达22150000.将数据22150000用科学记数法表示为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【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的形式,其中为整数,表示时关键要正确确定的值以及的值.据此求解即可.
【详解】解:.
故选:D.
3. 若二次根式有意义,则实数x的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】本题考查了二次根式有意义的条件,根据二次根式有意义的条件是被开方数非负,得到不等式,解不等式即可.
【详解】解:∵有意义,
∴,
∴.
故选:C.
4. 若关于x 的一元二次方程有实数根,则k的取值范围是( )
A. B. C. 且 D. 且
【答案】D
【解析】
【分析】本题考查了一元二次方程根的判别式,一元二次方程的根与有如下关系:①,方程有两个不相等的实数根,②,方程有两个相等的实数根,③,方程没有实数根;由题意可得且,求解即可,熟练掌握此知识点并灵活运用是解此题的关键.
【详解】解:∵关于x 的一元二次方程有实数根,
∴且,
解得且,
故选:D.
5. 某市大力推进新能源汽车充电桩建设,助力绿色交通发展.截至2025年初,全市公共充电桩数量已从2023年初的10万个增长至16.9万个.设全市公共充电桩数量的年平均增长率为x,则可列方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】本题考查一元二次方程的应用,涉及年平均增长率的计算.从2023年初到2025年初是两年时间,设年平均增长率为x,则两年后的数量为初始数量乘以的平方.
【详解】解:∵ 初始数量为10万个,两年后数量为16.9万个,年平均增长率为x,
∴ 一年后数量为,两年后数量为,
∴ 可列方程:,
故选:B.
6. 我国元朝朱世杰所著的《算学启蒙》中,记载了这样一个问题:“良马日行二百四十里,驽马日行一百五十里,驽马先行一十二日,问良马几何追及之?”其大意是:跑得快的马每天走240里,跑得慢的马每天走150里,慢马先走12天,问快马几天可追上慢马?据此可知快马追上慢马的天数是( )
A. 5天 B. 10天 C. 15天 D. 20天
【答案】D
【解析】
【分析】本题考查一元一次方程的行程问题,根据题意找到对应的数量关系是解题关键.
设快马追上慢马的天数为x天,根据两匹马的行走距离相等列方程求解即可.
【详解】解:设快马追上慢马的天数为x天,则追上时慢马走了天,
由题意,得,
解得,
故快马追上慢马的天数为20天,
故选:D.
7. 当自变量时,下列函数y随x的增大而增大的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】本题考查了函数的增减性,掌握一次函数,反比例函数以及二次函数的增减性是解题关键.根据函数的相关性质逐一判断即可.
【详解】解:A、在中,,则y随x的增大而减小,不符合题意;
B、在中,,则当自变量时,y随x的增大而减小,不符合题意;
C、在中,,则y随x的增大而增大,符合题意;
D、在中,,则二次函数开口向下,对称轴为直线,当自变量时,y随x的增大而减小,不符合题意;
故选:C.
8. 已知点在抛物线上,则下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】分别计算自变量为1和2对应的函数值,然后对各选项进行判断.
【详解】当x=1时,y1=−(x+1) +2=−(1+1) +2=−2;
当x=2时,y=−(x+1) +2=−(2+1) +2=−7;
所以.
故选A
【点睛】此题考查二次函数顶点式以及二次函数的性质,解题关键在于分析函数图象的情况
9. 我国宋代数学家杨辉发现了展开式系数的规律:
1 展开式系数和为1
1 1 展开式系数和为
1 2 1 展开式系数和为
1 3 3 1 展开式系数和为
1 4 6 4 1 展开式系数和为
以上系数三角表称为“杨辉三角”,根据上述规律,展开式的系数和是( )
A. 64 B. 128 C. 256 D. 612
【答案】C
【解析】
【分析】本题考查了数字规律,解题的关键是熟练掌握观察展开式中所有项的系数和.由“杨辉三角”得到是(n为非负整数)展开式的项系数和为,即可求解.
【详解】解:由系数和可得:
当时,展开式中所有项的系数和为,
当时,展开式中所有项的系数和为,
当时,展开式中所有项的系数和为,
当时,展开式中所有项的系数和为,
当时,展开式中所有项的系数和为,
⋯,
∴(n为非负整数)展开式的项系数和为
当时,展开式的项系数和为,
故答案为:C.
10. 如图,点、在双曲线上,直线分别与轴、轴交于点、,与双曲线交于点,连接,若,,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】过点作轴于点,过点作轴的垂线,垂足为,过点作轴的垂线,垂足为,连接,先证明四边形为平行四边形,则,证明,则,再证明,则, ,则,由轴,得到,则,则,则可求,即可求解的值.
【详解】解:过点作轴于点,过点作轴的垂线,垂足为,过点作轴的垂线,垂足为,连接,
点、在双曲线上,
∴,
轴,轴,轴,
∴,
∵,且共底,
∴在上的高相等,
∴,
∴四边形为平行四边形,
∴,
∵轴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵轴,
∴
∴,
∴,
∴,
∴,
∵双曲线经过第二象限,
∴,
故选:C.
【点睛】本题考查了反比例函数与几何综合,反比例函数k的几何意义,平行线分线段成比例定理,平行四边形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,难度较大,解题的关键是熟练掌握反比例函数有关的“等角、等线段”的性质是解题的关键.
二、填空题(共5小题,每小题3分,满分15分)
11. 分解因式:______.
【答案】
【解析】
【分析】直接利用平方差公式分解因式即可得到结果.
【详解】解:.
12. 若,则代数式的值为_______.
【答案】6
【解析】
【分析】先将所求代数式配方变形,再将已知条件整体代入计算即可.
【详解】解:对配方得
.
∵,
∴.
13. 方程的解是_______.
【答案】
【解析】
【详解】解:
解得.
14. 如图1,在中,,动点从点出发,沿折线匀速运动至点停止.若点的运动速度为,设点的运动时间为,的长度为,与的函数图象如图2所示.当恰好平分时的值为__.
【答案】##
【解析】
【分析】本题主要考查了动点问题的函数图象、相似三角形的判定与性质、解一元二次方程等知识点,关键是证明.
根据函数图象可得,作的平分线,由可得,进而得到,由相似三角形的性质求出的长,进而求解即可.
【详解】解:如图,作的平分线,
由图2可得,
,,
,
平分,
,
,,
,
,,
,
(负值舍去)
.
故答案为:.
15. 如图,,,,是分别以,,,为直角顶点且一条直角边在轴正半轴上的等腰直角三角形,其斜边中点,,均在反比例函数的图象上,则的值为____________________.
【答案】
【解析】
【分析】先分析第一个等腰直角三角形,设直角顶点坐标,利用中点坐标公式得到斜边中点坐标,代入反比例函数求出第一个中点的纵坐标;
用相同方法求出第二个、第三个中点的纵坐标,观察并归纳出第个中点纵坐标的表达式;将代入表达式,计算最终结果.
【详解】解:
设的直角顶点的坐标为,则的坐标为,
的坐标为,
又在反比例函数的图象上,
,即,解得,
.
的坐标为,设的直角顶点的坐标为,
是等腰直角三角形,
,则的坐标为,
是斜边的中点,
的坐标为,
又在反比例函数的图象上,
,解得,
.
同理,可求得第三个中点的纵坐标,
由此归纳得出第个中点的纵坐标为:.
当时,.
三、解答题(一)(共3小题,每小题7分,满分21分)
16. 计算: .
【答案】
【解析】
【详解】解:原式
.
17. 解不等式组,并将解集用数轴表示出来.
【答案】
解:,
解不等式得:,
解不等式得:,
∴原不等式组的解集为,
把解集用数轴表示出来,如图:
【解析】
【详解】略
18. 万荣稷王庙位于山西省万荣县,是为祭祀中国古代农业神后稷而建的庙宇,是中国现存唯一的北宋单檐庑殿顶木构建筑.学习了直角三角形的三边关系后,学校组织参观以万荣稷王庙为主题的综合与实践活动.下面是某学习小组的活动记录.
活动课题
测量万荣稷王庙的高度
活动目的
运用直角三角形的三边关系的相关知识解决实际问题
方案示意图
测量步骤
1.无人机在点处以的速度竖直上升后,飞行至点处.
2.调整无人机位置,使得点,,,,均在同一竖直平面内,且点,在同一水平线上且.
3.在点处测得塔顶的俯角为.
4.然后沿水平方向向左飞行至点处,在点处测得塔顶和点的俯角均为.
参考数据
,,
应用
请根据以上数据计算的高度(结果精确到0.1米).
请完成同学们提出的问题.
【答案】的高度为米
【解析】
【分析】本题考查的是解直角三角形的应用仰角俯角问题,熟练掌握是解答本题的关键.延长交的延长线于点,则四边形是矩形,设,则,求出,在中,根据三角函数求出结论即可.
【详解】解:延长交的延长线于点,
由题意得:四边形是矩形,
∴.
设,则,
在中,,
∴.
∵,
∴,
∴.
在中,,,
∴,
∴.
解得:.
答:的高度为11.6米.
四、解答题(二)(共3小题,每小题9分,满分27分)
19. 在“趣味化学实验室”课上,张老师用毛笔蘸取透明无色液体,并在白纸上书写,立即显现出红色的文字,这是酚酞产生的神奇变化.酚酞是化学领域重要的酸碱指示剂,它遇碱变红,遇酸或中性溶液不变色.现有四个完全相同且无标签的滴瓶,里面分别装有四种无色溶液.
A.酚酞 B.氢氧化钠溶液(碱性) C.盐酸溶液(酸性) D.蒸馏水(中性)
(1)小明同学从中随机拿出一瓶,选中酚酞的概率是________.
(2)张老师从这四瓶无色液体中随机选取两瓶,并分别取一定量的溶液混合均匀,请利用画树状图或列表的方法求混合后溶液变红的概率.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】本题考查列表法、概率公式求概率,解决本题的关键是理解题目意义.
(1)直接由概率公式求解即可;
(2)列表可得出所有等可能的结果数以及混合后的溶液变红色的结果数,再利用概率公式可得出答案.
【小问1详解】
解:由题意知,共有4种等可能的结果,其中选中酚酞的结果有1种,
∴小明同学从中随机拿出一瓶,选中酚酞的概率是,
故答案为:;
【小问2详解】
解:列表如下.
共有12种等可能的结果,其中混合后的溶液变红色的结果有,,共2种,
混合后的溶液变红色的概率为.
20. 如图,在菱形中,对角线,相交于点,延长到点,使得.连接.过点作,交于点,连接.
(1)求证:四边形是矩形;
(2)若,求菱形的面积.
【答案】(1)证明:∵四边形是菱形,
,
,
,
,
∴四边形是平行四边形,
,
,
∴四边形是平行四边形,
,
∴平行四边形是矩形;
(2)
【解析】
【分析】(1)证四边形是平行四边形,再证,则,然后由矩形的判定即可得出结论;
(2)由矩形的性质得,由菱形性质可证为等边三角形,可得,再由勾股定理求出,根据菱形的面积公式求解即可.
【小问1详解】
解:略;
【小问2详解】
解:由(1)知四边形是矩形,
,
又,
,
∵四边形是菱形,
,
为等边三角形,
,
,
,
.
21. 【概念呈现】在钝角三角形中,钝角的度数恰好是其中一个锐角的度数与90度的和,则称这个钝角三角形为正度三角形,这个锐角叫做正度角.
【概念理解】
(1)根据概念,完成下列问题:
①如图1,是正度三角形,是正度角.若,则________;
②若正度三角形是等腰三角形时,则正度角的度数为________.
【性质探究】
(2)如图2,数学兴趣小组发现,当是正度三角形,是钝角,是正度角时,存在的结论,亲爱的同学,请你深入思考并证明这个结论;
【拓展应用】
(3)如图3,是的直径,点、是圆上的两点,弦与交于点.连接,,和都是正度三角形,且、分别为正度角时,求的度数.
【答案】(1)①;②
(2)
证明:如图1,作交于D,
∴,
∵是正度三角形,是钝角,是正度角,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴;
(3)
【解析】
【分析】(1)①根据新定义进行列式计算,即可作答.
②根据新定义,等腰三角形的性质,三角形的内角和定理列方程再求解即可;
(2)作,根据新定义可得,再证明,利用相似三角形的性质和锐角的正切的比例关系证明即可;
(3)设,结合、分别为正度角,得出,,运用三角形内角和性质,得,据此计算即可求解.
【小问1详解】
解:①∵是正度三角形,是正度角,,
∴,
则,
②设正度角的度数为x.
根据题意可得:,
解得:,
∴正度角的度数为;
【小问2详解】
略
【小问3详解】
解:连接,如图所示:
设,
∵是正度角,
则
∵是直径,
∴,
则,
∵是正度角,
∴在中,,
∵,
∴,
由内角和可得,
解得,
∴.
五、解答题(三)(共2小题,22题13分,23题14分,满分27分)
22. 为迎接春节的到来,某社区在大门上方的抛物线形框架结构上悬挂了灯笼,营造喜庆的节日氛围.某数学兴趣小组开展了综合与实践活动,记录如下:
活动主题
在大门上方的抛物线形框架结构上悬挂灯笼
测量工具
皮尺等
采集数据
如图1是该社区大门及上方抛物线形框架结构平面示意图,信息如下:
1.大门形状为矩形(矩形);
2.底部跨度的长为;
3.大门上方抛物线形框架的顶点P到的距离;
4.大门B,C两点到地面的垂直距离均为
设计方案
现需在此抛物线形框架上的点M,N处各悬挂一个灯笼.已知点M,N关于抛物线的对称轴对称,且两灯笼之间的水平距离为(M,N之间的距离为)
确定思路
如图2,小组成员经过讨论,确定以所在直线为x轴,所在直线为y轴,建立平面直角坐标系
根据以上信息,解决下列问题:
(1)求大门上方框架所在抛物线的表达式,并写出自变量x的取值范围.
(2)若悬挂点到灯笼最底端的距离为,求灯笼最底端到地面的高度.
(3)春节期间,该社区举行非遗盛大文化表演,表演时矩形彩车经过该社区大门时不能触碰灯笼.已知宽为、高度不等的矩形彩车车队居中行驶,且彩车的高度均为整数.在(2)的条件下,求该车队中彩车的最大高度.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)由得抛物线对称轴为,结合、顶点,设顶点式,代入点求得,进而即可得解;
(2)分别过点M,N作的垂线,垂足为E,F,连接,、关于对称轴对称且水平距,得,代入抛物线得悬挂点的高度,再减去悬挂的距离,即可得到灯笼底端到地面高度;
(3)根据彩车居中行驶,宽,可得,代入得抛物线高度约,再根据彩车高度为整数,即可得解.
【小问1详解】
解:∵,抛物线对称轴为;到地面高度为,,
∴的纵坐标为,即.
∵,是原点,
∴,
设大门上方抛物线的表达式为.
把代入中,
得,
解得,
∴大门上方抛物线的表达式为;
【小问2详解】
解:如图,分别过点M,N作的垂线,垂足为E,F,连接,则四边形是矩形.
根据题意,得.
∴.
∵点M,N关于抛物线的对称轴对称,,
∴
.
当时,.
∴.
答:灯笼最底端到地面的高度为;
【小问3详解】
解:∵彩车居中行驶,
∴当时,.
∵,
∴彩车经过灯笼的下方.
又∵,彩车的高度均为整数,
∴该车队中彩车的最大高度为.
【点睛】本题以社区大门抛物线框架为实际背景,通过建立平面直角坐标系,将几何问题转化为二次函数问题,结合函数表达式求解与实际应用,体现了数形结合与数学建模的核心思想.
23. 综合与探究
【问题背景】
如图①,在四边形中,,,探究线段,,之间的数量关系.
小吴同学探究此问题的思路是:将绕点,逆时针旋转到处,点,分别落在点,处(如图②),易证点,,在同一条直线上,并且是等腰直角三角形,所以,从而得出结论:.
【简单应用】
(1)在图①中,若,,则________.
(2)如图③,有一个圆形公园,直径是贯穿公园的一条小路,出口点、在公园上,且,线段也是一条小路,若路米,米,现在要在出口、之间挖一条小河,小河是多少米?
【拓展规律】
(3)如图④,,,若,,求的长(用含,的代数式表示).
(4)如图⑤,,,点为的中点,若点满足,,点为的中点,则线段与的数量关系是________.(直接写出答案)
【答案】(1)
(2)米
(3)
(4)或
【解析】
【分析】(1)仿照小吴同学方法,得出,把,代入计算即可;
(2)根据圆周角定理得出,根据得出,利用勾股定理求出米,利用(1)中距离求出的长即可;
(3)以为直径作,连接并延长,交于,连接、、,根据圆周角定理得出点、在上,四边形是正方形,,,利用(1)中结论及勾股定理得出,,再利用勾股定理即可求出;
(4)分点在直线的左侧和右侧两种情况,利用等腰直角三角形的性质、勾股定理,结合(1)中结论,分别求解即可.
【小问1详解】
解:如图,将绕点,逆时针旋转到处,点,分别落在点,处,
∴,,,,
∵,
∴,
∴,
∴点,,在同一条直线上,
∴,
∴,
∵,,
∴,
解得:.
【小问2详解】
如图,连接、、,
∵是直径,
∴,
∵,
∴,
∵米,米,
∴(米),
由(1)可知,,
∴(米).
∴小河最短是沿线段修建,距离为米.
【小问3详解】
解:如图,以为直径作,连接并延长,交于,连接、、,
∵为的直径,,
∴点、点都在上,为的直径,
∴,
∵,
∴四边形是正方形,,,
由(1)可知,,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
【小问4详解】
解:如图,当点在直线的左侧时,连接、,
∵,,点是的中点,
∴,,
∵,点是的中点,
∴,
设,
∵,
∴,
∴,
∴,
由勾股定理可求得:,
由(1)可知,
∴,
∴;
如图,当点在直线的右侧时,连接、,
同理可知,,
设,则,
∴,
∴,
由(1)可知,,
∴.
综上所述,线段与的数量关系是或.
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$