内容正文:
2025-2026学年度下学期初三二模数学试题
考生注意:
1.考试时间120分钟;
2.全卷共三道大题,总分120分;
3.请将答案写在答题卡的指定位置.
一、选择题(每小题3分,满分30分)
1. 下列各数中,互为相反数的是( ).
A. 2和 B. 和 C. 与 D. 和2
2. 下列分子结构模型示意图中,既是轴对称图形,又是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
3. 下列计算正确的是( )
A. B.
C. D.
4. 如图所示的几何体是由8个相同的小正方体搭成的.若抽掉其中一个有标号的小正方体后,分别从正面和上面看到的形状图仍没改变,则抽调的是( )
A. ① B. ② C. ③ D. ④
5. 从,0,,3.14,这5个数中随机抽取一个数,抽到有理数的概率是( )
A. B. C. D.
6. 用一副三角板按如图所示的方式摆放,其中点A,B在直线l上,,,,点A,E,D,F在同一条直线上,当时,则的度数为( )
A. B. C. D.
7. 若关于x的方程有解,则m的取值范围是( )
A. B. 且
C. 且 D. 且
8. 把一根长为的绳子剪成和长两种规格的绳子,并且绳子刚好用完,其中和长的绳子分别有a段、b段,则的最大值为( )
A. 30 B. 28 C. 26 D. 24
9. 如图,已知是反比例函数图象上的点,轴,交轴于点,连接,动点做匀速运动,轨迹为从坐标原点出发,沿线段运动,再从沿双曲线运动到,最后从沿线段运动到,终点为.过点作轴于,轴于,设四边形的面积为,点运动的时间为,则关于的函数图象大致是( )
A. B.
C. D.
10. 已知抛物线(为常数,且)的对称轴为直线,其与轴的一个交点为,与轴的交点在点,之间(不含端点),有下列结论:①;②;③;④若方程的两根分别为,(),则.⑤抛物线上有,,当时则的取值范围是,其中,正确结论的个数是( )
A. B. C. D.
二.填空题(每小题3分,满分18分)
11. “嫦娥五号”返回器携带月球样品顺利返回地球,我国科学家通过研究证明了月球在19.6亿年前仍存在岩浆活动.数据19.6亿用科学记数法表示为____________.
12. 一个底面半径是3cm的圆锥,其侧面展开图是圆心角为135°的扇形,则这个圆锥的侧面积为_____cm2.
13. 如图,在中,,,,按下列步骤作图:①在和上分别截取、,使.②分别以点D和点E为圆心,以大于的长为半径作弧,两弧在内交于点M.③作射线交于点F.若点P是线段上的一个动点,连接,则的最小值是______________.
14. 如图,反比例函数在第一象限的图象上有,两点,直线与x轴相交于点C,D是线段上一点.若,连接,记的面积分别为,则的值为___________.
15. 在中,,,,为中点(如图),为射线上一点,将沿着翻折得到,点的对应点为,如果,那么________.
16. 如图,在平面直角坐标系中,点的坐标为,以点为圆心,长为半径画弧,交直线于点,过点,作轴,交直线于点,以点为圆心,长为半径画弧,交直线于点;过点作轴,交直线于点,以点为圆心,长为半径画弧,交直线于点;过点作轴,交直线于点,以点为圆心,长为半径画弧,交直线于点按照此规律进行下去,点的坐标为____________.
三、解答题(本题共8道大题,共72分)
17. 完成下列各题:
(1)计算:;
(2)因式分解:.
18. 解下列不等式组,并求它的所有整数解的和.
19. 解方程:.
20. 2025世界智能大会在上海举行,本届大会的主题是“智能时代,同球共济”.大会的举办掀起了人工智能热,学校计划组织七年级学生参观本地举办的智能科技展,其中5个展区的主题分别是:A.人工智能、B.工业互联网、C.智能交通、D.智慧生活、E.数字健康.为了解同学们的参展意向,学校随机抽取了七年级的部分学生进行了问卷调查,问卷全部收回,并将调查结果绘制成如下所示的统计图(均不完整)
请根据上面的信息,解答下列问题:
(1)本次调查所抽取的学生人数有__________人.
(2)请把条形统计图补充完整.
(3)求扇形统计图中“C智能交通”对应的扇形圆心角的度数.
(4)根据以上调查,请估计该校七年级1200名学生参观意向为“A人工智能”的人数.
21. 如图,已知等腰,,以为直径作交于点,过作于点,交延长线于点.
(1)求证:是的切线;
(2)若,,求图中阴影部分的面积(结果用含的式子表示).
22. A,B,C三地在同一条公路上,C地在A,B两地之间,且到A,B两地的路程相等.甲、乙两车分别从A,B两地同时出发,匀速行驶.甲车到达C地并停留1小时后以原速继续前往B地,到达B地后立即调头(调头时间忽略不计),并按原路原速返回,到达C地停止行驶;乙车经C地到达A地停止行驶.在两车行驶的过程中,甲、乙两车距C地的路程y(单位:千米)与甲车所用时间x(单位:小时)之间的函数图像如图所示,请结合图像信息解答下列问题:
(1)乙车的速度为______千米/时;
(2)求乙车从C地到A地的过程中,y与x的函数关系式(不用写自变量的取值范围);
(3)请直接写出x为何值时两车距C地的路程之和为120千米?
23. 综合与实践课上,老师让同学们以“矩形的旋转”为主题开展数学活动.
【初步观察】如图1,矩形和矩形重合,,,矩形保持不动,将矩形绕点A逆时针旋转.
(1)如图2,当经过点D时,DF的长为______.
【实践探究】
(2)①如图3,当点E落在对角线上时,连接,的度数为______; 的长为______.
②如图4,当点F落在的延长线上时,延长交于点H,请判断与的数量关系并说明理由.
【拓展延伸】
(3)矩形绕点A逆时针旋转,若直线,交于点P,请直接写出点P到直线的距离的最大值.
24. 综合与探究
如图,抛物线经过点和点,与x轴的另一个交点为A,连接、.
(1)求抛物线的解析式及点A的坐标;
(2)如图1,点D是线段的中点,连接,若点E在y轴上,使得是以为斜边的直角三角形,则点E的坐标为________________.
(3)点P是直线上方抛物线上的一动点,过点P作轴,分别交、x轴于点M、N.
①如图2,当时,请求出满足条件的点P的横坐标.
②如图3,连接,将绕点O按顺时针方向旋转得到,连接,线段长度的最小值为________________.
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2025-2026学年度下学期初三二模数学试题
考生注意:
1.考试时间120分钟;
2.全卷共三道大题,总分120分;
3.请将答案写在答题卡的指定位置.
一、选择题(每小题3分,满分30分)
1. 下列各数中,互为相反数的是( ).
A. 2和 B. 和 C. 与 D. 和2
【答案】B
【解析】
【分析】本题考查了相反数:只有符号不同的两个数互为相反数,零的相反数是零;根据相反数的定义判断即可.
【详解】解:由题意知,和互为相反数;选项A中两个数符号相同;选项C、D中两个数符号虽相反,但其绝对值不相等,所以它们都不互为相反数;
故选:B.
2. 下列分子结构模型示意图中,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】
【分析】平面内,一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够完全重合的图形叫做轴对称图形;在平面内,把一个图形绕着某个点旋转,如果旋转后的图形能与原来的图形重合,那么这个图形叫做中心对称图形.据此逐项分析判断即可.
【详解】解:A.是轴对称图形,但不是中心对称,本选项不符合题意;
B. 是轴对称图形,但不是中心对称,本选项不符合题意;
C. 既是轴对称图形,又是中心对称图形,本选项符合题意;
D. 是轴对称图形,但不是中心对称,本选项不符合题意.
3. 下列计算正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据整式运算法则与二次根式的性质逐一验证选项即可得到结果.
【详解】解:选项A:∵根据完全平方公式,,
∴A错误.
选项B:∵根据积的乘方法则,,
∴B错误.
选项C:∵根据同底数幂除法法则,,
∴C错误.
选项D:∵,
∴D正确.
4. 如图所示的几何体是由8个相同的小正方体搭成的.若抽掉其中一个有标号的小正方体后,分别从正面和上面看到的形状图仍没改变,则抽调的是( )
A. ① B. ② C. ③ D. ④
【答案】A
【解析】
【分析】先画出从正面和上面看到的形状图,再进行判断.
【详解】如图所示
从正面看
从上面看
根据从正面和上面看到的形状图,可知抽掉①小正方体后,分别从正面和上面看到的形状图仍没改变.
故选:A
【点睛】本题考查三视图,解题的关键是掌握三视图的画法.
5. 从,0,,3.14,这5个数中随机抽取一个数,抽到有理数的概率是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】从所列五个实数中找到有理数的个数,利用概率公式求解即可.
【详解】解:在所列的5个实数中,是有理数的有0,3.14,这3个数,
所以随机抽取一个数,抽到有理数的概率是.
故选:C.
【点睛】本题考查有理数的定义以及简单的概率计算.根据有理数的定义找出五个数中有理数的个数是解题的关键.
6. 用一副三角板按如图所示的方式摆放,其中点A,B在直线l上,,,,点A,E,D,F在同一条直线上,当时,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据平行线的性质可得,根据外角的性质可得的度数.
【详解】解:,,
,
,
,
,,
,
.
7. 若关于x的方程有解,则m的取值范围是( )
A. B. 且
C. 且 D. 且
【答案】C
【解析】
【分析】分式方程有解需满足两个条件:一是去分母得到的整式方程有解;二是整式方程的解不是原分式方程的增根,据此计算的取值范围即可.
【详解】解:,
方程两边同乘得,
去括号、移项、合并同类项得,
∵关于的方程有解,
∴且,
解得且.
8. 把一根长为的绳子剪成和长两种规格的绳子,并且绳子刚好用完,其中和长的绳子分别有a段、b段,则的最大值为( )
A. 30 B. 28 C. 26 D. 24
【答案】B
【解析】
【分析】本题考查了二元一次方程的应用,根据绳子的总长度为,可列出关于a,b的二元一次方程,结合a,b均为正整数,可得出a,b的值,再取的最大值,即可得出结论.
【详解】解:根据题意得:,
∴,
又∵a,b均为正整数,
∴或或或,
∴或24或20或16,
∴的最大值为28.
故选:B.
9. 如图,已知是反比例函数图象上的点,轴,交轴于点,连接,动点做匀速运动,轨迹为从坐标原点出发,沿线段运动,再从沿双曲线运动到,最后从沿线段运动到,终点为.过点作轴于,轴于,设四边形的面积为,点运动的时间为,则关于的函数图象大致是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】通过两段的判断即可得出答案,点在上运动时,此时四边形的面积不变,可以排除;点在上运动时,与的关系为一次函数,从而排除.
【详解】解:点在上运动时,此时四边形的面积为比例系数 ,保持不变,故排除;
点在 上运动时,设路线的总路程为 ,点的速度为 ,则 ,因为均是常数, 所以与成一次函数关系,故排除,
故选:A.
10. 已知抛物线(为常数,且)的对称轴为直线,其与轴的一个交点为,与轴的交点在点,之间(不含端点),有下列结论:①;②;③;④若方程的两根分别为,(),则.⑤抛物线上有,,当时则的取值范围是,其中,正确结论的个数是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】本题考查二次函数的图象与性质,利用对称轴和交点坐标得到的关系,结合的取值范围得到的范围,再利用二次函数的性质逐一判断每个结论即可.
【详解】解:∵抛物线对称轴为直线,与轴一个交点为 ,
∴由抛物线对称性得,抛物线与轴另一个交点为,且,即;
将代入抛物线解析式得,把代入得,
∵抛物线与轴交点在之间,
∴,且抛物线开口向上,,
∵,∴,①错误;
∵,,∴,②正确;
∵,不等式两边同除以得:,③正确;
∵方程变形为,根为抛物线与直线交点的横坐标,
∵时抛物线直线,时抛物线直线,抛物线开口向上,
∴,④正确;
∵开口向上,,
∴点离对称轴比离对称轴更远,
即,
化简得:,
平方整理得:,与结论不符,⑤错误;
综上,正确结论共个,
故选:B.
二.填空题(每小题3分,满分18分)
11. “嫦娥五号”返回器携带月球样品顺利返回地球,我国科学家通过研究证明了月球在19.6亿年前仍存在岩浆活动.数据19.6亿用科学记数法表示为____________.
【答案】
【解析】
【分析】科学记数法的表示形式为的形式,其中,为整数.解题时先将19.6亿化为整数形式,再确定和的值即可.
【详解】解:亿.
12. 一个底面半径是3cm的圆锥,其侧面展开图是圆心角为135°的扇形,则这个圆锥的侧面积为_____cm2.
【答案】24π
【解析】
【分析】设圆锥的母线长为cm,利用弧长公式得到2π×3= ,解得=8,然后利用扇形的面积公式计算这个圆锥的侧面积.
【详解】解:设圆锥的母线长为cm,
根据题意得2π×3=,解得=8,
所以这个圆锥的侧面积=
故答案为:24π.
【点睛】本题考查了圆锥的计算:圆锥的侧面展开图为一扇形,这个扇形的弧长等于圆锥底面的周长,扇形的半径等于圆锥的母线长.
13. 如图,在中,,,,按下列步骤作图:①在和上分别截取、,使.②分别以点D和点E为圆心,以大于的长为半径作弧,两弧在内交于点M.③作射线交于点F.若点P是线段上的一个动点,连接,则的最小值是______________.
【答案】
【解析】
【分析】过点P作于点Q,过点C作于点H,先利用角平分线和三角形的内角和定理求出,然后利用含的直角三角的性质得出,则,当C、P、Q三点共线,且与垂直时,最小,最小值为,利用含的直角三角的性质和勾股定理求出,,最后利用等面积法求解即可.
【详解】解:过点P作于点Q,过点C作于点H,
由题意知:平分,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴当C、P、Q三点共线,且与垂直时,最小,最小值为,
∵,,,
∴,
∴,
∵,
∴,
即最小值为.
故答案为:.
【点睛】本题考查了尺规作图-作角平分线,含的直角三角形的性质,勾股定理等知识,注意掌握利用等积法求三角形的高或点的线的距离的方法.
14. 如图,反比例函数在第一象限的图象上有,两点,直线与x轴相交于点C,D是线段上一点.若,连接,记的面积分别为,则的值为___________.
【答案】4
【解析】
【分析】如图,连结BD,证明 再求解反比例函数为:, 直线AB为: 再求解 再利用相似三角形的性质可得答案.
【详解】解:如图,连结BD,
,
而
在反比例函数图象上,
即反比例函数为:,
在反比例函数图象上,
即
设直线AB为:
解得:
∴直线AB为:
当时,
故答案为:4
【点睛】本题考查的是反比例函数的图象与性质,相似三角形的判定与 性质,证明是解本题的关键.
15. 在中,,,,为中点(如图),为射线上一点,将沿着翻折得到,点的对应点为,如果,那么________.
【答案】或6
【解析】
【分析】当点在线段上时,根据已知条件得出三点共线,在中,勾股定理求得的长,当在的延长线上时,证明,利用相似三角形的性质求解即可.
【详解】解:如图所示,当点在线段上时,
∵将沿着翻折得到,,
∴,,
∴三点共线,
设,则,,
∵,为中点,
∴,
∴,
在中,,
∴,
解得:;
当在的延长线上时,如图所示,
∵,
∴
∴,
又∵,,
∴,
解得:,
故答案为:或6.
【点睛】本题考查了折叠的性质,勾股定理,相似三角形的性质与判定,分论讨论是解题的关键.
16. 如图,在平面直角坐标系中,点的坐标为,以点为圆心,长为半径画弧,交直线于点,过点,作轴,交直线于点,以点为圆心,长为半径画弧,交直线于点;过点作轴,交直线于点,以点为圆心,长为半径画弧,交直线于点;过点作轴,交直线于点,以点为圆心,长为半径画弧,交直线于点按照此规律进行下去,点的坐标为____________.
【答案】
【解析】
【分析】根据求得点的坐标,同理可求得点的坐标,点的坐标,点的坐标,点的坐标,然后即可发现坐标变化的规律,从而可以求得点的坐标.
【详解】解:由题意可得,点,设点的坐标为,
∵,
∴,
解得:,
∴点,
同理可得,点的坐标为,点的坐标为;
点的坐标为,点的坐标为;
点的坐标,点的坐标,
∴点的坐标为.
三、解答题(本题共8道大题,共72分)
17. 完成下列各题:
(1)计算:;
(2)因式分解:.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)先算绝对值化简、零指数幂、负整数指数幂、三角函数,最后算加减即可;
(2)先提公因式,再利用平方差公式计算即可 .
【小问1详解】
解:原式
;
【小问2详解】
解:原式
.
18. 解下列不等式组,并求它的所有整数解的和.
【答案】,
【解析】
【分析】分别求出每一个不等式的解集,根据口诀:同大取大、同小取小、大小小大中间找、大大小小找不到确定不等式组的解集,再找出所有的整数解,求和即可.
【详解】解:解不等式①可得:,
解不等式②可得:,
∴不等式组的解集为,
∴所有的整数解为,,,它们的和为.
19. 解方程:.
【答案】或
【解析】
【分析】本题主要考查了因式分解法解一元二次方程,
先移项,再提出公因式,求出解即可.
【详解】解:
移项,得,
因式分解,得,
即,
∴或,
解得或.
20. 2025世界智能大会在上海举行,本届大会的主题是“智能时代,同球共济”.大会的举办掀起了人工智能热,学校计划组织七年级学生参观本地举办的智能科技展,其中5个展区的主题分别是:A.人工智能、B.工业互联网、C.智能交通、D.智慧生活、E.数字健康.为了解同学们的参展意向,学校随机抽取了七年级的部分学生进行了问卷调查,问卷全部收回,并将调查结果绘制成如下所示的统计图(均不完整)
请根据上面的信息,解答下列问题:
(1)本次调查所抽取的学生人数有__________人.
(2)请把条形统计图补充完整.
(3)求扇形统计图中“C智能交通”对应的扇形圆心角的度数.
(4)根据以上调查,请估计该校七年级1200名学生参观意向为“A人工智能”的人数.
【答案】(1)80 (2)见解析
(3)
(4)300
【解析】
【分析】本题考查的是从条形图与扇形图中获取信息,补全条形统计图,抽样调查的合理性,利用样本估计总体,掌握以上统计基础知识是解本题的关键.
(1)由人工智能的人数除以其占比即可得总人数,
(2)先求解选择“C智能交通”的学生人数,再补全图形即可;
(3)由选择智能交通的人数除以总人数,得到比例,再求圆心角即可;
(4)由样本估计总体直接求解即可.
【小问1详解】
解:总人数为:(人),
故答案为:80;
【小问2详解】
由;
补全图形如下:
【小问3详解】
所调查的学生中选择“C智能交通”的学生人数占调查总人数的
,
故所对的圆心角度数为;
【小问4详解】
七年级总人数为1200人,根据以上调查,“A人工智能”的学生占,
所以估计全校参观意向为“A人工智能”的学生人数约为:人.
21. 如图,已知等腰,,以为直径作交于点,过作于点,交延长线于点.
(1)求证:是的切线;
(2)若,,求图中阴影部分的面积(结果用含的式子表示).
【答案】(1)证明见解析;
(2).
【解析】
【分析】(1)连接,根据等腰三角形的性质证明,进而可以得到结论;
(2)连接,,推出,根据等腰三角形三线合一,推出,再运用解直角三角形性质求出,通过圆周角定理求出,根据解直角三角形性质分别求出、,然后根据三角形面积公式和中线性质、扇形面积公式分别求出,最后根据代入求解即可.
【小问1详解】
证明:如图,连接,
∵等腰,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵是的半径,
∴是的切线;
【小问2详解】
解:如图,连接,,
∵为直径,,
∴,,
∵等腰,,
∴,,
∵在中,,,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴为等边三角形,
∴,
∴,,
∵,,
∴,,
∵,,,
∴,,
∴,
∴
.
22. A,B,C三地在同一条公路上,C地在A,B两地之间,且到A,B两地的路程相等.甲、乙两车分别从A,B两地同时出发,匀速行驶.甲车到达C地并停留1小时后以原速继续前往B地,到达B地后立即调头(调头时间忽略不计),并按原路原速返回,到达C地停止行驶;乙车经C地到达A地停止行驶.在两车行驶的过程中,甲、乙两车距C地的路程y(单位:千米)与甲车所用时间x(单位:小时)之间的函数图像如图所示,请结合图像信息解答下列问题:
(1)乙车的速度为______千米/时;
(2)求乙车从C地到A地的过程中,y与x的函数关系式(不用写自变量的取值范围);
(3)请直接写出x为何值时两车距C地的路程之和为120千米?
【答案】(1)40 (2)y=40x-120,详见解析
(3)1.2或4.2或7
【解析】
【分析】(1)由函数图像中得出乙车在6小时内走完全程240千米,利用公式求出速度即可;
(2)根据图像可知乙车出发3小时后到达C地,再经过3小时到达A地,利用待定系数法求解析式即可;
(3)有三种情况下两车距C地之和为120千米,分类讨论求解即可.
【小问1详解】
解:由函数图像知,乙车在6小时内走完全程240千米,
∴乙车的速度为240÷6=40千米/小时,
故答案为:40.
【小问2详解】
解:设y=kx+b,
由题意知,乙车3小时到达C地,6小时到达A地,
∴将(3,0)、(6,120)代入y=kx+b得:
,
解得:,
即乙车从C地到A地的过程中,y与x的函数关系式为:y=40x-120.
【小问3详解】
解:分三种情况讨论,
①当甲在A至C,乙在B至C的过程中,
由题意知,甲车速度为120÷2=60千米/小时,
∴60x+120+40x=240,解得:x=1.2;
②当甲在C至B,乙在C至A的过程中,
由题意得:40x-120+60(x-1)-120=120,
解得:x=4.2;
③当甲在B至C,乙在C至A的过程中,
由题意得:60(x-1)-240+240-40x=120,
解得:x=9>7,不符合题意,
这种情况为甲车到达A地后,乙车到达C地时,符合题意,
即x=7时,
综上所述,当x的值为1.2或4.2或7时,两车距C地的路程之和为120千米.
【点睛】本题考查了一次函数的实际应用、待定系数法求函数解析式、一元一次方程的应用等知识,解题关键是理解每段函数图像的意义,进行分类讨论.
23. 综合与实践课上,老师让同学们以“矩形的旋转”为主题开展数学活动.
【初步观察】如图1,矩形和矩形重合,,,矩形保持不动,将矩形绕点A逆时针旋转.
(1)如图2,当经过点D时,DF的长为______.
【实践探究】
(2)①如图3,当点E落在对角线上时,连接,的度数为______; 的长为______.
②如图4,当点F落在的延长线上时,延长交于点H,请判断与的数量关系并说明理由.
【拓展延伸】
(3)矩形绕点A逆时针旋转,若直线,交于点P,请直接写出点P到直线的距离的最大值.
【答案】(1);(2)①,;②,理由见解析;(3)4.
【解析】
【分析】(1)由矩形得到,,当经过点D时,勾股定理求出,进而求解即可;
(2)①证明出,得到,求出,如图所示,连接,勾股定理求出,由相似得到,设,,则,勾股定理求出,进而求解即可;
②如图所示,连接,,,得到,证明出四边形是平行四边形,得到,证明出,得到,即可得到;
(3)首先得到,点P在以为直径得圆上运动,如图所示,连接,交于点O,当点P在经过对角线交点O,垂直的直径上时,点P到的距离最大,即的值,然后利用勾股定理求出,求出,进而求解即可.
【详解】(1)四边形,是矩形,且初始位置重合,
,,,
当经过点D时,中,,
,
故答案为:;
(2)①,
,即,,
,
,
,
,即,
如图所示,连接,
根据题意,,
,
,
设,,则,
在中,,
,
整理得,,
解得,不符合题意,舍去,,
,
,
故答案为:,;
②,理由如下,
四边形,是矩形,
,
当点F落在的延长线上时,,即,
如图所示,连接,,,
,
四边形是矩形,
,
,
,
四边形是平行四边形,
,
根据题意可得,,,
,
,
;
(3)根据(2)中①可得直线,交于点P,同理可得,
点P在以为直径得圆上运动,如图所示,连接,交于点O,
当点P在经过对角线交点O,垂直的直径上时,点P到的距离最大,即的值,
根据矩形,勾股定理得到,,,
,
在中,点O是中点,
,
,
点P到直线的距离的最大值为.
【点睛】此题考查了矩形的性质,旋转的性质,勾股定理,圆周角定理,相似三角形的性质和判定,解题的关键是掌握以上知识点.
24. 综合与探究
如图,抛物线经过点和点,与x轴的另一个交点为A,连接、.
(1)求抛物线的解析式及点A的坐标;
(2)如图1,点D是线段的中点,连接,若点E在y轴上,使得是以为斜边的直角三角形,则点E的坐标为________________.
(3)点P是直线上方抛物线上的一动点,过点P作轴,分别交、x轴于点M、N.
①如图2,当时,请求出满足条件的点P的横坐标.
②如图3,连接,将绕点O按顺时针方向旋转得到,连接,线段长度的最小值为________________.
【答案】(1);
(2)或
(3)①;②
【解析】
【分析】(1)将点和点代入抛物线解析式求出抛物线解析式,再令,求出点坐标;
(2)设,是以为斜边的直角三角形,可得,利用勾股定理分别表示出,,,建立方程求解即可;
(3)①过点作,交于点,先求出直线解析式,设,则,利用,,可证明,得出,从而得出点的纵坐标为,由点的纵坐标为,建立方程求解即可;②设,则,过点作轴,垂足为,证明,得出,求出旋转后的点坐标,得出点的轨迹是直线上在之间的一段线段,由垂线段最短可知,当时,长度取最小值,利用三角形面积求出长度即可.
【小问1详解】
解:点和点代入抛物线解析式得:
,解得:,
∴抛物线解析式为,
令,得:,解得:或,
∴.
【小问2详解】
解:由(1)得:,,,如图所示:
∵点D是线段的中点,
∴,即,
∵点E在y轴上,
∴设,
∵,,,
∴,,,
∵是以为斜边的直角三角形,
∴,即,整理得:,解得:或,
∴点E的坐标为或.
【小问3详解】
解:①如图所示,过点作,交于点,
∵点P是直线上方抛物线上的一动点,抛物线解析式为,
∴设,,
设直线解析式为,将,代入得:
,解得:,
∴直线解析式为,
∵轴,交于点M,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,即,
∴,
∵轴,,
∴,即,
又∵,
∴,
∴,
∵点的纵坐标为,
又∵点的纵坐标与点的纵坐标相等,
∴,解得:或(舍去),
∴满足条件的点P的横坐标即为;
②依然可设,,
由①得:直线解析式为,,
过点作轴,垂足为,
∵将绕点O按顺时针方向旋转得到,
∴,
∴,,
∴,
在与中
∴,
∴,
∵,
∴,,
∴,
∴点的坐标为,
令,,即,消去得:,
∴点的坐标满足解析式,
∵,
∴,即,
∴点的轨迹是直线上在之间的一段线段,
设直线与轴交于点,与轴交于点,
在中,令,得:;令,得:,
∴,,
∴点的轨迹即是线段,
连接,过点作,
∴当时,长度取最小值,最小值为的长度,
∵,,,
∴,,,
∵,
∴,解得:,
∴长度的最小值为.
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