内容正文:
2022-2023学年度九年级下学期第一次推荐生考试
数学学科试题
本试卷包括三道大题,共24道小题.全卷满分120分.考试时间为120分钟.
一、选择题(本大题共8小题,每小题3分,共24分)
1. 下列四个实数中,最大的是( )
A. -1.2 B. C. 1 D. 0
2. 疫情防控工作开始以来,长春市名机关党员干部全部下沉到居住社区对接抗疫.这个数字用科学记数法表示为( )
A. B. C. D.
3. 下列四个几何体中,三视图均为圆的是( )
A. B. C. D.
4. 若是不等式的一个解,则n的值可以是( )
A. 4 B. 5 C. 6 D. 7
5. 如图,在相距am的东西两座炮台A、B处同时发现入侵敌舰C,在炮台A处测得敌舰C在它的南偏东α度的方向,在炮台B测得敌舰在它的正南方,则敌舰C与炮台B之间的距离为( )
A. B. asinαm C. D. atanαm
6. 用一根长为a(单位:cm)的铁丝,首尾相接围成一个正方形,要将它按图的方式向外等距扩1(单位:cm)得到新的正方形,则这根铁丝需增加( )
A. 4cm B. 8cm C. (a+4)cm D. (a+8)cm
7. 如图,已知AB是⊙O的切线,点A为切点,连接OB交⊙O于点C,∠B=38°,点D是⊙O上一点,连接CD,AD.则∠D等于( )
A. 76° B. 38° C. 30° D. 26°
8. 如图,在平面直角坐标系中,的边轴,点的坐标为,点的坐标为,点B、D的横坐标均为整数,若点B、D都在函数的图象上,则的值可能为( )
A. 15 B. 18 C. 20 D. 21
二、填空题(本大题共6小题,每小题3分,共18分)
9. 比较大小:______.(填“”、“”或“”)
10. 分解因式:2a3﹣8a=________.
11. 若关于x的一元二次方程有两个相等的实数根,则m的值为______.
12. 用杠杆撬石头的示意图如图所示,P是支点,当用力压杠杆的A端时,杠杆绕P点转动,另一端B向上翘起,石头就被撬动.现有一块石头要使其滚动,杠杆的B端必须向上翘起8cm,已知杠杆的动力臂AP与阻力臂BP之比为4:1,要使这块石头滚动,至少要将杠杆的A端向下压_____cm.
13. 如图,在正方形中,,点E为的中点,点F为边一动点,将沿翻折得到,连接,则线段的长度的最小值为______.
14. 已知抛物线(为常数,且),在轴上存在点,过点垂直于轴的直线交抛物线于两点,且,则的取值范围为______.
三、解答题(共78分)
15. 先化简,再求值:,其中.
16. 一个不透明的袋子中装有红、白两种颜色的小球,这些球除颜色外都相同,其中红球有1个,若从中随机摸出一个球,这个球是白球的概率为.
(1)袋子中白球的个数是______.
(2)随机摸出一个球后,放回并搅匀,再随机摸出一个球.请用列表或画树状图的方法,求两次摸到的小球颜色不同的概率.
17. 供电局的电力维修工人要到30千米的郊区进行电力抢修,维修工人骑摩托车先从供电局出发,15分钟后,抢修车装载着所有的材料出发,沿着与维修工人相同的路线行驶,结果他们同时到达,已知抢修车的速度是摩托车速度的1.5倍,求摩托车的速度.
18. 图、图、图均是的正方形网格,每个小正方形的边长为,每个小正方形的顶点称为格点.只用无刻度的直尺,在给定的网格中按要求画图,不要求写画法,保留作图痕迹.
(1)在图中找到格点,连接,使;
(2)在图中的上找一点,连接,使得;
(3)在图中的上找一点,连接,使得.
19. 如图,为的直径,D为上一点,过点D作的切线交射线于点C.过点A作,垂足为E,连接.
(1)求证:.
(2)若,,则的长为______.
20. 2022年初,受“病毒”的影响,某校开展了“居家、学习、战疫情”的号召,小明同学抽样调查了本班20名学生每天用于学习的时间,数据如下(单位:小时)
5.5 5 2 2 1.5 4 7 0.5 2 1.5
3.5 2 4 3 1.5 5.5 6 6.5 4 3.5
整理数据:按如下分段整理样本数据并补全表格:
学习时间(小时)
人数
4
a
6
3
分析数据:补全下列表格中的统计量:
平均数
中位数
众数
3.525
b
c
根据以上信息,解答下列问题:
(1)请写出表中______;______;______.
(2)为调动学生的积极性,该班班主任根据学生每天学习的时间制定了奖励标准,凡达到或超过这个标准的学生将获得奖励.如果想让一半左右的学生能获奖,应根据______来确定奖励标准比较合适.(填“平均数”、“众数”或“中位数”)
(3)如果我校现有学生1500人,估计每天学习时间达到或超过3.5小时的学生人数.
21. 由于连降暴雨,某水库水位不断上涨.暴雨停止后,经勘测发现,水库水位已经超过警戒线水位.防汛指挥部指令,将五个水流量相同的泄洪闸打开紧急泄洪.6小时后水位降到了警戒线以下,关闭三个泄洪闸减少水流量继续泄洪.水库水位y(m)与泄洪时间x(h)的关系如图所示,根据图像解答下列问题.
(1)当0≤x≤6时,求y 与 x之间的函数关系式;
(2)该水库的警戒线水位为多少?
(3)若水位高度降至125米时关闭所有泄洪闸,此次泄洪共持续多长时间?
22. 现有长方形纸片,,.
【动手操作】小秋将这张长方形纸片按如图那样折叠,折痕分别为、,可得结论:,.方法提示:过点作于点,可证,可得上述结论(不需要证明).
(1)【操作探究】小秋同学在操作的过程中发现与相等.你认为小秋同学的发现是否正确?如果正确,请给出证明,如果不正确,请说明理由
(2)【结论应用】在【操作探究】的过程中:
延长交矩形边于点,当点恰好落在某一锐角的角平分线上时,则______.(直接写出结果)
23. 如图,在中,,,,动点从点出发,以每秒个单位长度的速度沿着的方向向终点运动,连接(点不与点、重合),点运动的时间为(秒).
(1)点到的距离为______;
(2)点在上运动时,连接,当是以为底的等腰三角形时,求的长;
(3)点在运动的过程中,以为斜边向的右侧作等腰直角三角形.
①若边与的边所成的角被的直角边平分时,求与重叠部分图形的面积;
②设的中点为点,当点、点与某一顶点共线时,直接写出的值.
24. 在平面直角坐标系中,抛物线(a为常数)的最低点的纵坐标为.线段的两个端点坐标为,.
(1)求抛物线所对应的函数表达式;
(2)过点A、B分别作直线、垂直于x轴.当时,求抛物线夹在直线、之间的部分(含端点)的图象的最高点的纵坐标;
(3)将线段绕点B顺时针旋转得到线段,以线段、为邻边构造正方形.
①当抛物线在正方形内部的图象的点的纵坐标y随x的增大而增大时,求m的取值范围;
②当抛物线与正方形,有两个交点,且交点的纵坐标之差为时,直接写出m的值.
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2022-2023学年度九年级下学期第一次推荐生考试
数学学科试题
本试卷包括三道大题,共24道小题.全卷满分120分.考试时间为120分钟.
一、选择题(本大题共8小题,每小题3分,共24分)
1. 下列四个实数中,最大的是( )
A. -1.2 B. C. 1 D. 0
【答案】B
【解析】
【分析】根据比较实数大小的法则:正数大于0,0大于负数,比较即可求解.
【详解】解:∵-1.2<0<1<,
∴最大的是,
故选:B.
【点睛】本题考查比较实数大小,掌握比较实数大小的法则:正数大于0,0大于负数,两个负数比较,绝对值大的反而小是解题的关键.
2. 疫情防控工作开始以来,长春市名机关党员干部全部下沉到居住社区对接抗疫.这个数字用科学记数法表示为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】科学记数法的表示形式为的形式,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,当原数绝对值大于等于1时,n是正数.
【详解】解:.
3. 下列四个几何体中,三视图均为圆的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】解:选项,正视图、左视图都是矩形,不符合题意;
选项,正视图、左视图都是三角形,不符合题意;
选项,三视图都是圆,符合题意;
选项,三视图都是正方形,不符合题意.
4. 若是不等式的一个解,则n的值可以是( )
A. 4 B. 5 C. 6 D. 7
【答案】D
【解析】
【分析】根据不等式的解的定义,将代入原不等式,得到关于的不等式,求出的取值范围,再结合选项判断即可.
【详解】解:∵是不等式的一个解,
∴将代入不等式,不等式成立,可得,
解得.
∵选项中只有满足,
∴的值可以是.
5. 如图,在相距am的东西两座炮台A、B处同时发现入侵敌舰C,在炮台A处测得敌舰C在它的南偏东α度的方向,在炮台B测得敌舰在它的正南方,则敌舰C与炮台B之间的距离为( )
A. B. asinαm C. D. atanαm
【答案】C
【解析】
【分析】首先根据题意得出∠ACB=∠DAC=α,AB=am,然后在中通过进一步分析求解即可.
【详解】∵∠DAC+∠CAB=90°,∠ACB+∠CAB=90°,
∴∠ACB=∠DAC=α,
在中,
∵,
∴,
∴BC=,
即敌舰C与炮台B之间的距离为m,
故选:C.
【点睛】本题主要考查了解直角三角形的实际应用,熟练掌握相关方法是解题关键.
6. 用一根长为a(单位:cm)的铁丝,首尾相接围成一个正方形,要将它按图的方式向外等距扩1(单位:cm)得到新的正方形,则这根铁丝需增加( )
A. 4cm B. 8cm C. (a+4)cm D. (a+8)cm
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意得出原正方形的边长,再得出新正方形的边长,继而得出答案.
【详解】∵原正方形的周长为acm,
∴原正方形的边长为cm,
∵将它按图的方式向外等距扩1cm,
∴新正方形的边长为(+2)cm,
则新正方形的周长为4(+2)=a+8(cm),
因此需要增加的长度为a+8﹣a=8cm,
故选:B.
【点睛】本题考查列代数式,解题的关键是根据题意表示出新正方形的边长及规范书写代数式.
7. 如图,已知AB是⊙O的切线,点A为切点,连接OB交⊙O于点C,∠B=38°,点D是⊙O上一点,连接CD,AD.则∠D等于( )
A. 76° B. 38° C. 30° D. 26°
【答案】D
【解析】
【详解】试题分析:先根据切线的性质得到∠OAB=90°,再利用互余计算出∠AOB=52°,然后根据圆周角定理求解.
解:∵AB是⊙O的切线,
∴OA⊥AB,
∴∠OAB=90°,
∵∠B=38°,
∴∠AOB=90°﹣38°=52°,
∴∠D=∠AOB=26°.
故选D.
考点:切线的性质.
8. 如图,在平面直角坐标系中,的边轴,点的坐标为,点的坐标为,点B、D的横坐标均为整数,若点B、D都在函数的图象上,则的值可能为( )
A. 15 B. 18 C. 20 D. 21
【答案】C
【解析】
【分析】本题考查了反比例函数与几何的综合.设点的坐标为,得到点的坐标为,据此求解即可.
【详解】解:设点的坐标为,k为整数,则,
点的坐标为,
,
,
为整数,
为4的倍数,
.
二、填空题(本大题共6小题,每小题3分,共18分)
9. 比较大小:______.(填“”、“”或“”)
【答案】
【解析】
【分析】本题可运用平方法比较正实数的大小,两个正实数比较,平方结果更大的原数更大.
【详解】解:,,
且,,
又,
.
10. 分解因式:2a3﹣8a=________.
【答案】2a(a+2)(a﹣2)
【解析】
【分析】要将一个多项式分解因式的一般步骤是首先看各项有没有公因式,若有公因式,则把它提取出来,之后再观察是否是完全平方式或平方差式,若是就考虑用公式法继续分解因式.
【详解】.
11. 若关于x的一元二次方程有两个相等的实数根,则m的值为______.
【答案】
【解析】
【分析】已知一元二次方程有两个相等的实数根,根据根的判别式的性质,可得根的判别式的值为,据此列出关于的方程,求解即可得到的值.
【详解】解:关于的一元二次方程有两个相等的实数根,
,
整理得,
解得.
12. 用杠杆撬石头的示意图如图所示,P是支点,当用力压杠杆的A端时,杠杆绕P点转动,另一端B向上翘起,石头就被撬动.现有一块石头要使其滚动,杠杆的B端必须向上翘起8cm,已知杠杆的动力臂AP与阻力臂BP之比为4:1,要使这块石头滚动,至少要将杠杆的A端向下压_____cm.
【答案】32
【解析】
【分析】首先根据题意画出图形,然后根据△APM∽△BPN有,然后再利用动力臂AP与阻力臂BP之比为4:1和即可求出AM的最小值.
【详解】解:如图:AM、BN都与水平线垂直,即AM∥BN;
∴△APM∽△BPN;
∴=,
∵杠杆的动力臂AP与阻力臂BP之比为4:1,
∴=,即AM=4BN;
∴当BN8cm时,AM32cm;
故要使这块石头滚动,至少要将杠杆的端点A向下压32cm.
故答案为:32.
【点睛】本题主要考查相似三角形的判定及性质的应用,掌握相似三角形的判定及性质是解题的关键.
13. 如图,在正方形中,,点E为的中点,点F为边一动点,将沿翻折得到,连接,则线段的长度的最小值为______.
【答案】
【解析】
【分析】连接,可得,由可得当点在线段上时,线段的长度最小,再由勾股定理求解即可.
【详解】解:连接,
四边形是正方形,
,
点为的中点
由折叠的性质可知:
∵,
则
∴当点在线段上时,线段的长度最小
在中,由勾股定理得:
线段的长度的最小值为.
14. 已知抛物线(为常数,且),在轴上存在点,过点垂直于轴的直线交抛物线于两点,且,则的取值范围为______.
【答案】
【解析】
【分析】先联立直线与抛物线方程得到一元二次方程,利用的长度得到关于的表达式,再根据的取值范围结合二次函数的性质求出的取值范围.
【详解】解:由题意得,过点垂直于轴的直线为,
将代入抛物线得:,
整理得:,
设,,由得,
由根与系数的关系得,,
因为,
∴,
,
,
整理得,
由,根据二次函数的性质,的最小值为(当时取得),最大值为(当时取得),即,
∴,即.
三、解答题(共78分)
15. 先化简,再求值:,其中.
【答案】,
【解析】
【分析】先利用完全平方公式和单项式乘以多项式法则化简,再代入求值即可.
【详解】解:
,
当时,原式.
16. 一个不透明的袋子中装有红、白两种颜色的小球,这些球除颜色外都相同,其中红球有1个,若从中随机摸出一个球,这个球是白球的概率为.
(1)袋子中白球的个数是______.
(2)随机摸出一个球后,放回并搅匀,再随机摸出一个球.请用列表或画树状图的方法,求两次摸到的小球颜色不同的概率.
【答案】(1)2 (2)
【解析】
【分析】(1)首先得到从中随机摸出一个球,这个球是红球的概率为,然后求出球的总个数,进而求解即可;
(2)画树状图列举出所有可能的情况和两次摸到的小球颜色不同情况,然后利用概率公式求解.
【小问1详解】
解:∵从中随机摸出一个球,这个球是白球的概率为
∴从中随机摸出一个球,这个球是红球的概率为
∵红球有1个,
∴球的总个数为
∴袋子中白球的个数是(个);
【小问2详解】
解:画树状图如下:
共有9种等可能的情况,其中两次摸到的小球颜色不同的结果有4种,
∴两次摸到的小球颜色不同的概率为.
17. 供电局的电力维修工人要到30千米的郊区进行电力抢修,维修工人骑摩托车先从供电局出发,15分钟后,抢修车装载着所有的材料出发,沿着与维修工人相同的路线行驶,结果他们同时到达,已知抢修车的速度是摩托车速度的1.5倍,求摩托车的速度.
【答案】摩托车的速度是40千米/小时
【解析】
【分析】根据题意设摩托车的速度为x千米/小时,然后列出方程进行解答即可.
【详解】设摩托车的速度为x千米/小时
根据题意得:
经检验是方程的解
答:摩托车的速度是40千米/小时
【点睛】本题主要考查分式方程的实际应用问题,解题关键是根据题目的等量关系式(基本等量关系:速度=路程÷时间)列出方程求解.
18. 图、图、图均是的正方形网格,每个小正方形的边长为,每个小正方形的顶点称为格点.只用无刻度的直尺,在给定的网格中按要求画图,不要求写画法,保留作图痕迹.
(1)在图中找到格点,连接,使;
(2)在图中的上找一点,连接,使得;
(3)在图中的上找一点,连接,使得.
【答案】(1)见解析;
(2)见解析; (3)见解析.
【解析】
【分析】()以为直角边,构造等腰直角三角形,则点即为所求;
()连接,以为直角边,构造等腰直角三角形,然后连接,,交于点,则点即为所求;
()连接,以为直角边,构造等腰直角三角形,然后连接,,交于点,则点即为所求.
【小问1详解】
解:如图,以为直角边,构造等腰直角三角形,则点即为所求,
理由:由网格可知,,,
∴,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∴点即为所求;
【小问2详解】
解:如图,连接,以为直角边,构造等腰直角三角形,然后连接,,交于点,则点即为所求,
理由:由网格可知,,,
∴,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,即,
∴点即为所求;
【小问3详解】
解:如图,连接,以为直角边,构造等腰直角三角形,然后连接,,交于点,则点即为所求,
理由:由网格可知,,,
∴,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,即,
∴点即为所求.
19. 如图,为的直径,D为上一点,过点D作的切线交射线于点C.过点A作,垂足为E,连接.
(1)求证:.
(2)若,,则的长为______.
【答案】(1)见解析 (2)48
【解析】
【分析】(1)连接,根据切线的性质以及垂直的定义得出直角,证明,得出,然后利用三角形外角的性质以及等量代换即可得出结论;
(2)利用锐角三角函数进行求解即可.
【小问1详解】
证明:如图,连接,
∵是的切线,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴;
【小问2详解】
解:∵,,
∴,
解得,
设的半径为,
∴,
解得,
∵为的直径,
∴.
20. 2022年初,受“病毒”的影响,某校开展了“居家、学习、战疫情”的号召,小明同学抽样调查了本班20名学生每天用于学习的时间,数据如下(单位:小时)
5.5 5 2 2 1.5 4 7 0.5 2 1.5
3.5 2 4 3 1.5 5.5 6 6.5 4 3.5
整理数据:按如下分段整理样本数据并补全表格:
学习时间(小时)
人数
4
a
6
3
分析数据:补全下列表格中的统计量:
平均数
中位数
众数
3.525
b
c
根据以上信息,解答下列问题:
(1)请写出表中______;______;______.
(2)为调动学生的积极性,该班班主任根据学生每天学习的时间制定了奖励标准,凡达到或超过这个标准的学生将获得奖励.如果想让一半左右的学生能获奖,应根据______来确定奖励标准比较合适.(填“平均数”、“众数”或“中位数”)
(3)如果我校现有学生1500人,估计每天学习时间达到或超过3.5小时的学生人数.
【答案】(1),,
(2)中位数 (3)825人
【解析】
【分析】(1)根据中位数、众数的定义,结合20个数据求解即可;
(2)根据中位数的意义即可求解;
(3)用样本估计总体的方法求解即可.
【小问1详解】
解:由本班20名学生每天用于学习的时间可得,,
将数据从小到大排列为:
0.5,1.5,1.5,1.5,2 ,2,2 ,2,3,3.5,3.5,4,4,4,5,5.5,5.5,6,6.5,7
∴中位数;众数;
【小问2详解】
解:如果想让一半左右的学生能获奖,应根据中位数来确定奖励标准比较合适;
【小问3详解】
解:(人)
答:每天学习时间达到或超过3.5小时的学生有人.
21. 由于连降暴雨,某水库水位不断上涨.暴雨停止后,经勘测发现,水库水位已经超过警戒线水位.防汛指挥部指令,将五个水流量相同的泄洪闸打开紧急泄洪.6小时后水位降到了警戒线以下,关闭三个泄洪闸减少水流量继续泄洪.水库水位y(m)与泄洪时间x(h)的关系如图所示,根据图像解答下列问题.
(1)当0≤x≤6时,求y 与 x之间的函数关系式;
(2)该水库的警戒线水位为多少?
(3)若水位高度降至125米时关闭所有泄洪闸,此次泄洪共持续多长时间?
【答案】(1)
(2)该水库的警戒线水位为127.5m
(3)此次泄洪共持续了16h
【解析】
【分析】(1)当时,设y 与 x之间的函数关系式为,根据题意,得,求出的值,进而可得关系式;
(2)将代入解析式求解即可;
(3)由题意得,5个泄洪闸全开时的水位下降速度为:,关闭3个泄洪站后的水位下降速度为:, 根据计算总时间即可.
【小问1详解】
解:当时,设y 与 x之间的函数关系式为,
根据题意,得,
解得,
∴当时,设y 与 x之间的函数关系式为.
【小问2详解】
解:由题意得,当时,
∴该水库的警戒线水位为127.5m.
【小问3详解】
解:由题意得,5个泄洪闸全开时的水位下降速度为:,
∴关闭3个泄洪站后的水位下降速度为:,
,
∴此次泄洪共持续了16h.
【点睛】本题考查了一次函数的应用,函数图像.解题的关键在于求出函数解析式.
22. 现有长方形纸片,,.
【动手操作】小秋将这张长方形纸片按如图那样折叠,折痕分别为、,可得结论:,.方法提示:过点作于点,可证,可得上述结论(不需要证明).
(1)【操作探究】小秋同学在操作的过程中发现与相等.你认为小秋同学的发现是否正确?如果正确,请给出证明,如果不正确,请说明理由
(2)【结论应用】在【操作探究】的过程中:
延长交矩形边于点,当点恰好落在某一锐角的角平分线上时,则______.(直接写出结果)
【答案】(1)见解析 (2)或
【解析】
【分析】(1)连接,过点作于点,证明得出,证明,得出,再证明,;
(2)分两种情况得出当平分时,当平分时,分情况画出图形,分别求得的长,即可求解.
【小问1详解】
解:,理由如下,
如图所示,连接,过点作于点,
∵四边形是长方形
∴,
∴
∵,,
∴
∵折叠
∴,
∴,
又∵,
∴
∴
∵
∴
∴
在中,
∴
∴;
【小问2详解】
解:如图,当平分时,
依题意,,平分
∴,
在中,
∴
∴,
∵折叠
∴
∴;
如图,当平分时,
同理可得,
设,,
∴,,
由(1)可得
∵折叠,
∴,,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴
∴,
∵
∴
∴
∴,
∴,
在中,
∴
解得:,即
综上所述,当点恰好落在某一锐角的角平分线上时,或
23. 如图,在中,,,,动点从点出发,以每秒个单位长度的速度沿着的方向向终点运动,连接(点不与点、重合),点运动的时间为(秒).
(1)点到的距离为______;
(2)点在上运动时,连接,当是以为底的等腰三角形时,求的长;
(3)点在运动的过程中,以为斜边向的右侧作等腰直角三角形.
①若边与的边所成的角被的直角边平分时,求与重叠部分图形的面积;
②设的中点为点,当点、点与某一顶点共线时,直接写出的值.
【答案】(1)
(2)
(3)①或;②或或
【解析】
【分析】(1)作于点,根据正弦函数的定义求解即可;
(2)作于点,作于点,根据题意可知,,由等腰三角形的性质可得,利用三角函数可计算出,则.容易证明四边形是矩形,则;
(3)①由等腰直角三角形的性质可得,因此当边或平分与的边所成的角时,该角为,即与的边互相垂直.分类讨论,当时,设与的交点为,作于点,容易判断点与点重合,此时重叠部分为.利用三角函数可得,,从而计算出,进一步计算出的面积;当时,设与的交点为,作于点,此时重叠部分为,同样的方法可计算出,再算出的面积即可;
②分类讨论,当直线过点时,连接, 过点作的垂线,交的延长线于点,由等腰三角形的性质可得,垂直平分,则.由(1)可知,,使用勾股定理计算出,,则,点的运动路程为,除以运动速度得出的值;当直线过点时,同理,同样方法计算出的值;当直线过点时,同理,则,同样方法计算出的值即可.
【小问1详解】
解:如图,作于点H,
在中,,
∴点到的距离为;
【小问2详解】
解:如图,作于点,作于点,
由题意可知,,
∵,
∴,,
∵,
∴,
在中,,
∴,
∵四边形是平行四边形,
∴,
∴,
∴四边形是矩形,
∴;
【小问3详解】
解:①∵是以为斜边的等腰直角三角形,
∴,
∴当边或平分与的边所成的角时,该角为,即与的边互相垂直,
(Ⅰ)当时,如图,此时与也垂直,设与的交点为,作于点,
∵,
∴,
在中,,,
∵,
∴点与点重合,
∴此时重叠部分为,
∵四边形是平行四边形,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴是等腰直角三角形,
∴,
在中,,
∵,
∴,解得,
∴;
(Ⅱ)当时,如图,此时与也垂直,设与的交点为,作于点,此时重叠部分为,
由(1)可知,,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴是等腰直角三角形,
∴,
在中,,
∵,
∴,解得,
∴;
综上所述,重叠部分图形的面积为或;
②(Ⅰ)当直线过点时,如图,连接, 过点作的垂线,交的延长线于点,
∵,
又∵点为中点,
∴垂直平分,
∴,
由(1)可知,,
在中,,
在中,,
∴,
∴点运动的时间;
(Ⅱ)当直线过点时,如图,连接,
由①可知,,
同理(Ⅰ)可得,,
∴点运动的时间;
(Ⅲ)当直线过点时,如图,
同理可得,,
∵四边形是平行四边形,
∴,
∴,
∴点运动的时间;
综上所述,的值为或或.
24. 在平面直角坐标系中,抛物线(a为常数)的最低点的纵坐标为.线段的两个端点坐标为,.
(1)求抛物线所对应的函数表达式;
(2)过点A、B分别作直线、垂直于x轴.当时,求抛物线夹在直线、之间的部分(含端点)的图象的最高点的纵坐标;
(3)将线段绕点B顺时针旋转得到线段,以线段、为邻边构造正方形.
①当抛物线在正方形内部的图象的点的纵坐标y随x的增大而增大时,求m的取值范围;
②当抛物线与正方形,有两个交点,且交点的纵坐标之差为时,直接写出m的值.
【答案】(1)
(2)
(3)①;②或
【解析】
【分析】本题主要考查二次函数的图像和性质,正方形的性质,熟练掌握二次函数的图像和性质是解题的关键.
(1)先将解析式化为顶点式,再根据抛物线的最低点的纵坐标为得到,即可得到答案;
(2)根据题意得到,故抛物线夹在直线、之间的部分,即可求出最高点的纵坐标;
(3)①根据和时分别进行讨论即可;
②分当两个交点分别在左右竖直边上时,两个交点分别在水平边与竖直边上时,两个交点分别在上下水平边上时三种情况进行分类讨论即可.
【小问1详解】
解:,
抛物线的最低点的纵坐标为,
,
解得,代入抛物线解析式为;
【小问2详解】
解:,
,
过点A、B分别作直线、垂直于x轴,
,
当时,,
当时,,
因此,最高点的纵坐标为;
【小问3详解】
解:①抛物线的对称轴为,开口向上,在对称轴右侧随的增大而增大,
,,
,
要使抛物线在正方形内部的图象的点的纵坐标y随x的增大而增大,
抛物线对称轴右侧的部分需要经过正方形内部,
令,得,
当时,如图,正方形与抛物线没有公共部分不符合题意,
当时,如图,由题意知,此时,
当在抛物线上时,得(负值舍去),
当在抛物线与轴的交点重合时,得,
∴当时,在正方形内部的图象的点的纵坐标y随x的增大而增大,
综合可得,;
②当两个交点分别在左右竖直边上时,
或,
解得的解都不符合题意,舍去,
当两个交点分别在水平边与竖直边上时,
或,或或,或,或或,
解得的解符合题意的有和,其余不符合题意的舍去,
两个交点分别在上下水平边时,
或,
∴解得的解都不符合题意,舍去,
综上,m的值为或.
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