内容正文:
九年级数学学科练习题
(考试时间:120分钟 分数:120分)
注意:所有试题必须在答题纸上作答,在本试卷上作答无效
一、选择题(本题共10小题,每小题3分,共30分)
1. 如图是由5个完全相同的小正方体组成的几何体,则该几何体的主视图是( )
A. B.
C. D.
2. “长征是宣言书,长征是宣传队,长征是播种机”,二万五千里长征是中国历史上的伟大壮举,也是人类史上的奇迹,将25000用科学记数法可表示为( )
A. B. C. D.
3. 下列食品标识中,既是轴对称图形又是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
4. 下列运算结果正确的是( )
A. B. C. D.
5. 在一个不透明的袋子中,装有3个红球和若干个黑球,每个球除颜色外都相同,若从袋中任意摸出一个球是红球的概率为,则袋中黑球的个数为( )
A. 13 B. 9 C. 6 D. 3
6. 如图,于点B,.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
7. 如图,在矩形中,对角线与相交于点O,若,,则的长为( )
A. 3 B. 4 C. 5 D.
8. 在平面直角坐标系中,将点向右平移5个单位长度,再向下平移4个单位长度后得到点B,则点B的坐标是( )
A. B. C. D.
9. 《九章算术》是我国古代重要的数学专著之一,其中记录的一道题译为:把一份文件用慢马送到900里外的城市,需要的时间比规定时间多1天;如果用快马送,所需的时间比规定时间少3天.已知快马的速度是慢马速度的2倍,根据题意列方程为,其中表示( )
A. 快马的速度 B. 慢马的速度 C. 总路程 D. 规定的时间
10. 如图,在矩形中,,延长至点,延长至点,连接,.若四边形为菱形,则这个菱形的面积为( )
A. 9 B. C. D.
二、填空题(本题共5小题,每小题3分,共15分)
11. 《国家学生体质健康标准》规定:七年级学生一分钟仰卧起坐优秀等级的标准成绩是45次.超过标准的次数用正数表示,不足的次数用负数表示.小明的成绩是48次,记作___________次.
12. 甲、乙、丙、丁四名射击运动员进行射击测试,每人次射击成绩的平均数(单位:环)及方差(单位:环)如表所示:
甲
乙
丙
丁
根据表中数据,要从中选择一名成绩好且发挥稳定的运动员参加比赛,应选择______ .
13. 如图,在中,点D,E分别在AB,AC上,且,,若的面积为,则四边形的面积为______.
14. 如图,在中,,,,是的中位线,点F 在上,与相交于点G,若,则的长为__________.
15. 如图所示,为直角三角形,,,,用圆规以A点为圆心画圆弧,分别交,于点D,E,然后再分别以D,E为圆心,以大于长度的一半画圆弧,两圆弧交于点F,连接交于点G,最后以点G为圆心,以的长度为半径画圆交圆弧于点M,N,连接分别交,于点P,Q,连接,,则四边形的周长为 ________.
三、解答题(本题共8小题,共75分。)
16. 计算:
(1);
(2)化简:.
17. 某学校为开展课外活动、计划购买一批乒乓球拍和羽毛球拍,已知购买3副乒乓球拍和2副羽毛球拍共需270元,购买5副乒乓球拍和4副羽毛球拍共需480元.
(1)求每副乒乓球拍和每副羽毛球拍的价格;
(2)该学校准备购买乒乓球拍和羽毛球拍共50副,且购买费用不超过2610元,那么该学校最多可以购买多少副乒乓球拍?
18. 今年央视春晚节目《秧》别出心裁,人机共舞为文化传承搭建了新的桥梁,随着科技的发展机器人在人们生活中应用广泛,某实践小组对某款聊天机器人的使用满意度进行了问卷调查,并对数据进行整理、描述和分析(测试满分为100分,所有问卷结果都在60分以上,评分分数用x表示,结果分为四个等级:“不满意”:,“比较满意”:,“满意”:,“非常满意”:),部分信息如下:
信息一:
信息二:评分“满意”等级的数据(单位:分)如下:80,81,81,82,82,83,84,84,88.
根据以上信息,解答下列问题:
(1)补全频数分布直方图,并求所抽取的机器人使用满意度的结果为“非常满意”的人数;
(2)求出所抽取的机器人使用满意度评分的中位数;
(3)若有1000人购买了本款聊天机器人,请估计这1000人中对本款机器人“满意”的人数.
19. 如图,点在上,是直径,,过点作交的延长线于点.
(1)求证:是的切线.
(2)若,求图中阴影部分的面积.
20. 如图1是一种路灯的实物图,由灯杆和灯管支架两部分构成,图2是它的示意图,灯杆与地面垂直,灯管支架与灯杆的夹角.,在路灯正前方的点处测得.,,.(结果精确到.参考数据:,,)
(1)求灯杆的长度.
(2)求灯管支架的长度.
21. 2022年我国成功举办了第24届“冬奥会”,冬奥会让冰雪运动走向大众.图1为滑雪大跳台的简化模型:段和段是长度均为的倾斜滑道,段为圆弧滑道,与平滑连接,段为结束区.运动员从助滑区的台端A点出发,在助滑道上获得高速度,至跳台区依靠惯性配合身体动作跃向空中,从跳台区的末端C点水平飞出后,身体以抛物线轨迹在空中飞行.已知跳台高是,某位运动员的一次动作中,在离开跳台末端C点后水平前进了时,高度恰好下降了(忽略运动过程中所受的空气阻力),为方便研究,我们建立了如图2所示的平面直角坐标系.
(1)请写出抛物线的函数解析式.
(2)运动员在着陆区斜坡上着陆,可以利用斜坡的角度进行有效的缓冲,若在终点区上着陆,则会增加受伤风险.请你判断这位运动员此次动作会在哪个区域着陆,并求出着陆点的坐标.
22. 已知,在中,,,将绕点A逆时针方向旋转得到,使点C的对应点E落在边上,射线交于点F,连接.
(1)如图1,当时.
①求证:点E是的中点;
②求出的度数;
(2)如图2,当时,在DF上截取,连接,判断,,之间的数量关系,并说明理由;
(3)若,,直接写出的长.
23. 定义:在平面直角坐标系中,如果一个点的纵坐标是这个点的横坐标的2倍,则称这个点是“二倍点”,如,,都是“二倍点”.
(1)直接写出直线上的“二倍点”的坐标________.
(2)如图,点A为函数(,)的图象上的“二倍点”.过点A做y轴的平行线交直线于点B(点B在点A下方),点C为直线在第一象限内图象上的“二倍点”,且点C在的右侧,若的面积为,求k的值.
(3)①若二次函数的图象上只存在一个唯一的“二倍点”,当时,该二次函数的最小值为,最大值为顶点的纵坐标,求n的值及m的取值范围.
②当时,二次函数的图象上至少存在一个“二倍点”,请直接写出c的取值范围________.
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九年级数学学科练习题
(考试时间:120分钟 分数:120分)
注意:所有试题必须在答题纸上作答,在本试卷上作答无效
一、选择题(本题共10小题,每小题3分,共30分)
1. 如图是由5个完全相同的小正方体组成的几何体,则该几何体的主视图是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】本题考查了简单组合体的三视图,解题的关键是明确从正面看得到的视图是主视图.
根据从正面看得到的视图是主视图,观察即可得答案.
【详解】解:该几何体的主视图是,
故选:B.
2. “长征是宣言书,长征是宣传队,长征是播种机”,二万五千里长征是中国历史上的伟大壮举,也是人类史上的奇迹,将25000用科学记数法可表示为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】此题主要考查了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,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是正整数.
【详解】解:将25000用科学记数法可表示为,
故选:C.
3. 下列食品标识中,既是轴对称图形又是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】解:A、既不是轴对称图形,也不是中心对称图形,故选项不符合题意;
B、是轴对称图形,不是中心对称图形,故选项不符合题意;
C、既是轴对称图形,也是中心对称图形,故选项符合题意;
D、不是轴对称图形,是中心对称图形,故选项不符合题意;
4. 下列运算结果正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用幂的乘方,单项式乘以单项式,合并同类项法则,积的乘方,逐一进行判断即可.
【详解】解:A、,运算正确,符合题意;
B、,原运算错误,不符合题意;
C、,原运算错误,不符合题意;
D、,原运算错误,不符合题意;
故选A.
【点睛】本题考查幂的乘方,积的乘方,单项式乘以单项式,合并同类项.熟练掌握相关运算法则,是解题的关键.
5. 在一个不透明的袋子中,装有3个红球和若干个黑球,每个球除颜色外都相同,若从袋中任意摸出一个球是红球的概率为,则袋中黑球的个数为( )
A. 13 B. 9 C. 6 D. 3
【答案】B
【解析】
【分析】根据概率的意义,摸出红球的概率等于红球个数除以袋中球的总个数,先求出总球数,再减去红球个数即可得到黑球个数.
【详解】设袋中球的总个数为,
∵ 红球有个,摸出红球的概率为,
∴ ,
解得,
∴ 黑球个数为 .
6. 如图,于点B,.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据平行线的性质(两直线平行,内错角相等)求出 的度数,再根据垂直的定义得到 ,最后利用角的和差关系求出 的度数.
【详解】解:,
(两直线平行,内错角相等).
,
.
.
7. 如图,在矩形中,对角线与相交于点O,若,,则的长为( )
A. 3 B. 4 C. 5 D.
【答案】C
【解析】
【分析】本题考查了矩形的性质,勾股定理.根据矩形得到,,,再由勾股定理求出,即可求解.
【详解】解:∵四边形是矩形,对角线与交于点O,
∴,,,
∵,,
∴,
∴,
∴,
故选:C.
8. 在平面直角坐标系中,将点向右平移5个单位长度,再向下平移4个单位长度后得到点B,则点B的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】本题考查坐标与图形的平移变化,熟记点平移的坐标规律“右移加,左移减,上移加,下移减”,即可计算得到点的坐标.
【详解】解:∵点向右平移个单位长度,再向下平移个单位长度得到点,
∴点的横坐标为,纵坐标为,
∴点的坐标为.
故选:B.
9. 《九章算术》是我国古代重要的数学专著之一,其中记录的一道题译为:把一份文件用慢马送到900里外的城市,需要的时间比规定时间多1天;如果用快马送,所需的时间比规定时间少3天.已知快马的速度是慢马速度的2倍,根据题意列方程为,其中表示( )
A. 快马的速度 B. 慢马的速度 C. 总路程 D. 规定的时间
【答案】D
【解析】
【分析】本题考查了由实际问题抽象出分式方程以及数学常识.由快、慢马速度间的关系,结合所列的方程,可得出表示慢马的速度,表示快马的速度,结合快、慢马所需时间与规定时间之间的关系,可得出表示规定的时间.
【详解】解:快马的速度是慢马的2倍,所列方程为,
表示慢马的速度,表示快马的速度;
把一份文件用慢马送到900里外的城市,需要的时间比规定时间多1天;如果用快马送,所需的时间比规定时间少3天,
表示规定的时间.
故选:D.
10. 如图,在矩形中,,延长至点,延长至点,连接,.若四边形为菱形,则这个菱形的面积为( )
A. 9 B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】此题考查了菱形的性质、矩形的性质、勾股定理等知识,熟练掌握菱形的性质、矩形的性质是关键.根据菱形的性质得到,由矩形的性质得到,,,设,则在中,则利用勾股定理求出,即.得到,根据菱形的面积求出答案即可.
【详解】解:∵四边形为菱形,
∴,
∵四边形为矩形,
∴,,,
设,则在中,
∴
∵,
即,
∴,
即.
∴,
∴菱形的面积为,
故选:C
二、填空题(本题共5小题,每小题3分,共15分)
11. 《国家学生体质健康标准》规定:七年级学生一分钟仰卧起坐优秀等级的标准成绩是45次.超过标准的次数用正数表示,不足的次数用负数表示.小明的成绩是48次,记作___________次.
【答案】
【解析】
【分析】本题考查正负数表示实际问题的含义,超过标准成绩记为正数,不足记为负数,通过计算实际成绩与标准成绩的差值确定记法.
【详解】解:标准成绩是45次,小明的成绩是48次.
计算差值:(次).
由于小明的成绩超过标准成绩3次,故记作次.
故答案为.
12. 甲、乙、丙、丁四名射击运动员进行射击测试,每人次射击成绩的平均数(单位:环)及方差(单位:环)如表所示:
甲
乙
丙
丁
根据表中数据,要从中选择一名成绩好且发挥稳定的运动员参加比赛,应选择______ .
【答案】乙
【解析】
【分析】本题考查了方差和平均数,掌握相关知识点是解题的关键.
根据平均数比较成绩优劣,再根据方差比较稳定性,即可求解.
【详解】解:甲和乙的平均成绩均为环,高于丙和丁的环,因此应从甲和乙中选择,
乙的方差为,小于甲的方差,因此乙发挥更稳定,故选择乙.
故答案为:乙.
13. 如图,在中,点D,E分别在AB,AC上,且,,若的面积为,则四边形的面积为______.
【答案】
【解析】
【分析】根据判定,根据相似三角形面积比等于相似比的平方得到,继而得到四边形的面积.
【详解】解:∵,
∴,
∵,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴四边形的面积为:.
14. 如图,在中,,,,是的中位线,点F 在上,与相交于点G,若,则的长为__________.
【答案】4
【解析】
【分析】本题主要考查了三角形中位线的性质,等腰三角形的判定,先根据等角对等边得,再根据是的三角形中位线可得,再利用已知条件可得出答案.
【详解】∵,,,
∴,
∴.
∵是的中位线,
∴,
∵,
∴,
∴.
故答案为:4.
15. 如图所示,为直角三角形,,,,用圆规以A点为圆心画圆弧,分别交,于点D,E,然后再分别以D,E为圆心,以大于长度的一半画圆弧,两圆弧交于点F,连接交于点G,最后以点G为圆心,以的长度为半径画圆交圆弧于点M,N,连接分别交,于点P,Q,连接,,则四边形的周长为 ________.
【答案】24
【解析】
【分析】由作图可得,平分,垂直平分,证明,得出,则,证明四边形是菱形,求出的长即可得解.
【详解】解:如图,令交于,
,
∵,
∴,
∵,,
∴,,
由作图可得,平分,垂直平分,
∴,,,,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴四边形是菱形,
在中,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴菱形的周长,
故答案为:.
【点睛】本题考查了角平分线的定义、线段垂直平分线的性质、菱形的判定与性质、全等三角形的判定与性质、直角三角形的性质等知识点,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.
三、解答题(本题共8小题,共75分。)
16. 计算:
(1);
(2)化简:.
【答案】(1)11 (2)
【解析】
【分析】(1)利用二次根式的性质,零指数幂,绝对值的乘方,负整数指数幂的运算法则进行计算即可;
(2)先计算括号内的减法,再对分子分母因式分解,将除法转化为乘法后约分得到化简结果.
【小问1详解】
解:
;
【小问2详解】
解:
.
17. 某学校为开展课外活动、计划购买一批乒乓球拍和羽毛球拍,已知购买3副乒乓球拍和2副羽毛球拍共需270元,购买5副乒乓球拍和4副羽毛球拍共需480元.
(1)求每副乒乓球拍和每副羽毛球拍的价格;
(2)该学校准备购买乒乓球拍和羽毛球拍共50副,且购买费用不超过2610元,那么该学校最多可以购买多少副乒乓球拍?
【答案】(1)每副乒乓球拍元和每副羽毛球拍元.
(2)最多可购买副乒乓球拍.
【解析】
【分析】本题考查了二元一次方程组的应用以及一元一次不等式的应用,解题的关键是:(1)找准等量关系,正确列出二元一次方程组;(2)根据各数量之间的关系,正确列出一元一次不等式.
(1)设乒乓球拍单价为元/副,羽毛球拍单价为元/副,根据购买3副乒乓球拍和2副羽毛球拍共需270元,购买5副乒乓球拍和4副羽毛球拍共需480元可列二元一次方程组进行求解即可,注意代入验证;
(2)根据总数量与预算限制,建立不等式关系,求解满足条件的最大乒乓球拍数量即可.注意最终结果需符合实际情境,取整数解.
【小问1详解】
解:设乒乓球拍单价为元/副,羽毛球拍单价为元/副,
根据题意,可列方程:,
解得,
答:每副乒乓球拍元和每副羽毛球拍元.
【小问2详解】
解:设购买乒乓球拍副,则羽毛球拍为副,
总费用满足:
解得,
为正整数,
最多可购买副乒乓球拍.
答:学校最多可以购买副乒乓球拍.
18. 今年央视春晚节目《秧》别出心裁,人机共舞为文化传承搭建了新的桥梁,随着科技的发展机器人在人们生活中应用广泛,某实践小组对某款聊天机器人的使用满意度进行了问卷调查,并对数据进行整理、描述和分析(测试满分为100分,所有问卷结果都在60分以上,评分分数用x表示,结果分为四个等级:“不满意”:,“比较满意”:,“满意”:,“非常满意”:),部分信息如下:
信息一:
信息二:评分“满意”等级的数据(单位:分)如下:80,81,81,82,82,83,84,84,88.
根据以上信息,解答下列问题:
(1)补全频数分布直方图,并求所抽取的机器人使用满意度的结果为“非常满意”的人数;
(2)求出所抽取的机器人使用满意度评分的中位数;
(3)若有1000人购买了本款聊天机器人,请估计这1000人中对本款机器人“满意”的人数.
【答案】(1)补全频数分布直方图见解析;6人
(2)分
(3)450人
【解析】
【分析】(1)用“满意”的人数除以所占百分比可得调查抽取总数,进而求出“非常满意”等级的人数,并补全频数分布直方图;
(2)根据中位数的定义求解即可;
(3)利用“样本估计总体”进行求解即可.
【小问1详解】
解:调查抽取的总人数为:人,
则“非常满意”的人数为:人,
补全频数分布直方图如下:
【小问2详解】
解:由频数分布直方图可知,使用满意度的结果为“不满意”有2人,“比较满意”的有3人,“满意”有9人,
则中位数位于“满意”等级,
将评分“满意”等级的数据从小到大排列:
80,81,81,82,82,83,84,84,88,
则中位数为分;
【小问3详解】
解:人
答:这1000人中对本款机器人“满意”的人数为450人.
19. 如图,点在上,是直径,,过点作交的延长线于点.
(1)求证:是的切线.
(2)若,求图中阴影部分的面积.
【答案】(1)见解析 (2)
【解析】
【分析】本题考查圆周角定理,切线的判定,解直角三角形,求不规则图形的面积,熟练掌握相关知识点,并灵活运用,是解题的关键.
(1)连接,根据圆周角定理,得到,根据平行线的性质,得到,即可得证;
(2)作于点,易得四边形为正方形,解,求出的长,再利用分割法求出阴影部分的面积即可.
【小问1详解】
证明:如图,连接,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵为的半径,
∴是的切线;
【小问2详解】
解:如图,作于点,
由(1)知:,
∴四边形为矩形,
∵,
∴四边形为正方形,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴
.
20. 如图1是一种路灯的实物图,由灯杆和灯管支架两部分构成,图2是它的示意图,灯杆与地面垂直,灯管支架与灯杆的夹角.,在路灯正前方的点处测得.,,.(结果精确到.参考数据:,,)
(1)求灯杆的长度.
(2)求灯管支架的长度.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】 本题考查解直角三角形,矩形的性质等知识,解题的关键是掌握解直角三角形的应用,矩形的性质,进行解答,即可.
(1)根据解直角三角形,,解出,即可;
(2)过点作,垂足为,过点作,垂足为,根据矩形的判定和性质,则,,,求出,根据等角对等边,则,设,根据,求出;再根据,即可.
【小问1详解】
解:∵灯杆与地面垂直,
∴,
在中,
∵,
∴,
答:灯杆的长度为.
【小问2详解】
解:过点作,垂足为,过点作,垂足为,
∵,,,
∴四边形是矩形,
∴,,,
∴,
在中,
∵,
∴,
∴,
设,则,
∴,
在中,
∵,
∴,即,
∴,
∵,
∴.
答:灯管支架的长度约为.
21. 2022年我国成功举办了第24届“冬奥会”,冬奥会让冰雪运动走向大众.图1为滑雪大跳台的简化模型:段和段是长度均为的倾斜滑道,段为圆弧滑道,与平滑连接,段为结束区.运动员从助滑区的台端A点出发,在助滑道上获得高速度,至跳台区依靠惯性配合身体动作跃向空中,从跳台区的末端C点水平飞出后,身体以抛物线轨迹在空中飞行.已知跳台高是,某位运动员的一次动作中,在离开跳台末端C点后水平前进了时,高度恰好下降了(忽略运动过程中所受的空气阻力),为方便研究,我们建立了如图2所示的平面直角坐标系.
(1)请写出抛物线的函数解析式.
(2)运动员在着陆区斜坡上着陆,可以利用斜坡的角度进行有效的缓冲,若在终点区上着陆,则会增加受伤风险.请你判断这位运动员此次动作会在哪个区域着陆,并求出着陆点的坐标.
【答案】(1)
(2)这位运动员此次动作会在斜坡上着陆,着陆点的坐标为
【解析】
【分析】本题主要考查二次函数综合应用,根据给定背景获取坐标点,
(1)根据题意得和,结合图像的值抛物线的对称轴为y轴,设抛物线解析式为待定系数法求得解析式;
(2)利用勾股定理求得点D的坐标,设直线的解析式为,利用待定系数法求得直线的解析式为,联立可求得方程组的解,再判断落点位置即可.
【小问1详解】
解:∵运动员从跳台区的末端C点水平飞出,
∴抛物线的顶点为C,坐标为.
∵运动员在离开跳台末端C点后水平前进了时,高度恰好下降了,
∴抛物线上该点的坐标为.
∵抛物线的对称轴为y轴,
∴设抛物线的解析式为.
依题意,得,解得,
∴抛物线的函数解析式为.
【小问2详解】
∵,,
∴.
设直线的解析式为.
∵,,
∴,解得,
∴直线的解析式为,
联立,解得或,
∵抛物线与直线交于点和.
∵,
∴这位运动员此次动作会在斜坡上着陆点的坐标为.
22. 已知,在中,,,将绕点A逆时针方向旋转得到,使点C的对应点E落在边上,射线交于点F,连接.
(1)如图1,当时.
①求证:点E是的中点;
②求出的度数;
(2)如图2,当时,在DF上截取,连接,判断,,之间的数量关系,并说明理由;
(3)若,,直接写出的长.
【答案】(1)①见解析;②
(2),理由见解析
(3)的长为或
【解析】
【分析】(1)①当时,,由三角形内角和定理可得,由直角三角形的性质可得,由旋转的性质可得,则,即可得证;②由旋转的性质可得:,则,由①可得点E是的中点,从而可得垂直平分,进而可得,即可得出结果;
(2)由旋转的性质可得,,,在DF上截取,连接,证明,得出,,再证明为等边三角形,得出,即可得出结果;
(3)分两种情况:当是锐角时,作于点;当是钝角时,作于点,分别结合勾股定理以及相似三角形的性质计算即可得出结果.
【小问1详解】
①证明:当时,,
∴ ,
∴,
由旋转的性质可得,
∴,
∵点E落在边上,
∴点E是的中点;
②由旋转的性质可得:,
∴,
由①可得点E是的中点,
∴垂直平分,
∴,
∴;
【小问2详解】
解:,理由如下:
由旋转的性质可得:,,,
在DF上截取,连接,
在和中,
,
∴,
∴,,
∵ ,
∴ ,
∴,
∴为等边三角形,
∴,
∴ ;
【小问3详解】
解:如图,当是锐角时,作于点,
∵,
∴ ,
∴,
∴,
∴,
∴,
由旋转的性质可得:,,,,,
∴,
∵,,
∴,
∴,即,
∴,,
由(2)可得:,
∴;
如图:当是钝角时,作于点,
∵,
∴ ,
∴,
∴,
∴,
∴ ,
由旋转的性质可得:,,,,,
∴,
∵,,
∴,
∴,即,
∴,,
由(2)可得:,
∴;
综上所述,的长为或.
23. 定义:在平面直角坐标系中,如果一个点的纵坐标是这个点的横坐标的2倍,则称这个点是“二倍点”,如,,都是“二倍点”.
(1)直接写出直线上的“二倍点”的坐标________.
(2)如图,点A为函数(,)的图象上的“二倍点”.过点A做y轴的平行线交直线于点B(点B在点A下方),点C为直线在第一象限内图象上的“二倍点”,且点C在的右侧,若的面积为,求k的值.
(3)①若二次函数的图象上只存在一个唯一的“二倍点”,当时,该二次函数的最小值为,最大值为顶点的纵坐标,求n的值及m的取值范围.
②当时,二次函数的图象上至少存在一个“二倍点”,请直接写出c的取值范围________.
【答案】(1)
(2)18 (3)①,的取值范围为;②
【解析】
【分析】(1)利用“二倍点”的定义求解即可;
(2)过点C作的延长线于点D,根据“二倍点”的定义求出点A、C的坐标,利用列方程求解即可;
(3)①根据“二倍点”定义可得,“二倍点”都在上,由二次函数的图象上只存在一个唯一的“二倍点”求出的值,再利用二次函数的图象性质求解即可;
②根据题意求出,则顶点坐标为,从而求出的取值范围.
【小问1详解】
解:设“二倍点”的坐标为,
将代入直线得:
,
解得:,
,
直线上的“二倍点”的坐标为;
【小问2详解】
解:如图,过点C作的延长线于点D,
点A为函数的图象上的“二倍点”,
设点,点,
将点代入函数得:
,
解得:,
轴,
将代入得:,
,
,
将点代入直线得:
,
解得:,
,
,
,
,
,
解得:或(舍去),
;
【小问3详解】
解:①根据“二倍点”定义可得,“二倍点都在上,
联立,
整理得:,
二次函数的图象上只存在一个唯一的“二倍点”,
判别式,
解得:,
二次函数,
二次函数的对称轴为,顶点坐标为,
当时,该二次函数的最小值为,最大值为顶点的纵坐标,
则,
将代入该二次函数解析式得:,
解得:或(舍去),
将代入该二次函数解析式得:,
要使区间内最小值为,则,
综上所述,,的取值范围为;
②联立,
整理得:,
二次函数的图象上至少存在一个“二倍点”,
,
解得:,
,
顶点坐标为,
当时, ,
当时, ,
的取值范围为.
【点睛】本题考查二次函数与一次函数综合,反比例函数的图象性质、“二倍点”的定义,熟练掌握二次函数的图象性质,正确理解新的定义是解题的关键.
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