内容正文:
2025—2026学年第二学期二模考试九年级数学试卷
注意事项:
1.本试卷共8页,总分120分,考试时间120分钟.
2.答案须用黑色字迹的钢笔、签字笔书写在答题卡指定位置.
一、单选题(本大题共12小题,每小题3分,共36分)
1. 比大4的数是( )
A. 1 B. C. D. 9
2. 如图,则( )
A. B. C. D.
3. 两个大小不同的正方体按如图摆放,组成一个几何体,下列不是这个几何体的三视图为( ).
A. B. C. D.
4. 在计算时,下列数中x能取的值是( )
A. 1 B. C. 0 D. 2
5. 若一元二次方程的两根为,,则点在平面直角坐标系中位于( )
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
6. 和相乘后得正有理数的是( )
A. B. C. D.
7. 不透明袋子中有红球、绿球和蓝球共个,这些球除颜色外无其他差别,若从袋子中随机取出1个球,取出红球的概率是,取出绿球的概率是.嘉嘉从中拿出一个红球后,再从剩下的球中随机取出个球,这个球是蓝球的概率是( ).
A. B. C. D.
8. 如图所示的箭头图形中,,,,则( )
A. B. C. D.
9. 如图,四边形是正方形,点E,G分别是边上的动点,且,分别作,,与交于点F,设,,则下列图象能反映y与x函数关系的是( )
A. B. C. D.
10. 如图,在边长为1的正方形网格中,点A,B,E在格点上,点C,D在网格线上.对于下列两个结论:
①平分;②.
下列说法正确的是( )
A. ①对,②错 B. ①错,②对 C. ①②都错 D. ①②都对
11. 将一张长方形纸片(如图1)进行折叠操作,第一次折叠后如图2),使得,再沿着将纸片剪开,取部分继续折叠;第二次折叠后(如图3),使得,再沿着将纸片剪开,取部分继续折叠;……按此操作,若将纸片沿着剪开,此时小于20°,则n的最小值是( )
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
12. 课堂上老师给出如下问题:在平面直角坐标系中,横、纵坐标都是整数的点称为整点,如图,,,四边形是矩形,将直线沿横轴平移个单位,是否存在的值使得矩形内部(不含边界)的整点落在直线两侧的个数之比为?甲:矩形内部的整点共有个,不能分成个数比为,所以不存在这样的值.乙:存在,其中一个值为.下面的说法正确的是( )
A. 甲对乙错 B. 甲错乙对 C. 甲乙都对 D. 甲乙都不对
二、填空题(本大题共4个小题,每小题3分,共12分)
13. 计算:______.
14. 如图1是圆规实物图,图2是其示意图,其中,以A为支撑点铅笔芯端点B绕点A旋转做出圆.若,则该圆的半径可能是______.(写出一个即可)
15. 在我国古代数学名著《九章算法比类大全》中记载有一则“哪吒战夜叉”的趣题.书中是这样叙述的:八臂一头号夜叉、三头六臂是哪吒.两处争强来斗胜,不相胜负正交加.三十六头齐出动,一百八手乱相抓,旁边看者殷勤问,几个哪吒几夜叉?这道题的意思是:夜叉有1个头8条胳膊,哪吒有3个头6条胳膊,哪吒与夜叉打得不可开交,只看见战场上有36个头108条胳膊在搏斗,旁边观看的人问:战场上有几个哪吒,几个夜叉?题目中夜叉的个数为________.
16. 如图,在中心为的正六边形中,点同时、同速从点出发,点沿的延长线向右运动,点沿方向运动,当点运动到点时,两点都停止运动,此时,与多边形和的延长线所围成图形的面积记为,,其中,那么图中阴影面积(即)为________.
三、解答题(本大题共8个小题,共72分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17. 设的结果为P.
(1)若,求P的值;
(2)若P为正数,求x的最大整数值.
18. 有一道题:“先化简,再求值:,其中”,小明的化简过程如下:
原式
请你判断他的化简过程是否正确?若正确,请完成代入求值;若不正确,请写出正确完整的解答过程.
19. 已知题目:如图,B,D,E,C在同一直线上,,,求证:.下面是小明的证明过程.
证明:∵,∴.………………………………………第①步
在和中,∵,∴,………第②步
∴.…………………………………………………………………第③步
(1)老师批改时,告知小明在第______步中出现错误,请你写出正确的证明过程;
(2)若,,通过计算比较与的大小.
20. 为了弘扬航天精神,某校开展了航天知识竞赛,共有20道题,竞赛采用限定时间快速答题的方式进行,多选,不选,选错都算错.竞赛结束后,学校抽取了m名学生的答卷,将他们答对的题数(单位:道)统计如下(有几个数据被墨水污染了);2,8,4,10,18,5,9,10,12,11,20,16,15,13,10,15,14,13,将以上数据分5个等次,绘制了尚不完整的频数分布直方图及扇形统计图.(A:,B:,C:,D:,E:),
(1)________,________;
(2)求的值,并补出频数分布直方图中B等次部分;
(3)直接写出答对题数的众数和中位数.
(4)再追加一名学生参赛,该同学要至少答对几道题才能使答对题数的中位数提高?请直接写出.
21. 摄氏温度和热力学温度是两种不同的温度计量方法,二者成一次函数关系,与之间的部分对应数值如表所示.
摄氏温度
1
2
3
4
热力学温度
274
275
276
277
(1)求与之间的函数解析式;
(2)是热力学温度中的绝对零度,则绝对零度是________;
(3)一定质量的理想气体,在压强不变时,气体体积与气体的热力学温度成正比,即常数.在压强不变时,将的的氮气加热到时,求此时氮气的体积发生了什么变化,变化到了多少?
22. 如图1和图2,中,对角线,是上一点(不与点重合),以为直径作半圆,圆心为点,交于点.
(1)如图1,若半圆与相切,点为切点,连接并延长,交于点,求证:;
(2)如图2,若半圆与交于点,,且,,.
①求的长;
②连接,直接写出与长的大小关系.(注:取3.14)
23. 已知同一坐标系中,直线与过点的抛物线.
(1)当时:
①求出此时抛物线解析式.
②设点在轴下方,且到轴距离1个单位.抛物线上是否存在这样的点?若存在,请求出点坐标;若不存在,请说明理由.
③抛物线沿纵轴平移个单位时和直线只有一个交点,求值.
④是直线上一个动点,过点作轴的垂线交抛物线于点,且点在点下方,直接写出线段的长度随的增大而减小时,的取值范围.
(2)无论怎样变化,抛物线与直线始终有两个交点,设这两个交点分别为,.直接写出线段的中点到抛物线对称轴的距离.
24. 如图,在矩形中,,为边的中点,动点从点出发,沿射线以每秒1个单位长度的速度运动,连接,设点的运动时间为秒,当点与点重合时,.
(1)在图中,利用尺规作出点关于直线的对称点,连接、;
(2)________,________;
(3)求为何值时,直线平分矩形的面积;
(4)当点在矩形内部(不含边界)时,直接写出的取值范围;
(5)点在射线上,且,连接,点为的中点.当点在线段上运动时,请直接写出点的运动路径长.
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2025—2026学年第二学期二模考试九年级数学试卷
注意事项:
1.本试卷共8页,总分120分,考试时间120分钟.
2.答案须用黑色字迹的钢笔、签字笔书写在答题卡指定位置.
一、单选题(本大题共12小题,每小题3分,共36分)
1. 比大4的数是( )
A. 1 B. C. D. 9
【答案】B
【解析】
【分析】本题考查有理数的加法运算,根据题意列出加法算式,再按照有理数加法法则计算结果即可.
【详解】解:
2. 如图,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】解:直尺较长的两边是一组平行线,由两直线平行,同位角相等得到的对顶角为,
所以.
3. 两个大小不同的正方体按如图摆放,组成一个几何体,下列不是这个几何体的三视图为( ).
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】画出该几何体的三视图,再逐项判断即可.
【详解】解:该几何体的三视图如图所示:
∴只有选项A不是.
4. 在计算时,下列数中x能取的值是( )
A. 1 B. C. 0 D. 2
【答案】D
【解析】
【分析】本题考查分式有意义的条件,根据分式分母不为0、除法中除数不为0,列出限制条件,排除不符合要求的选项,即可得到答案.
【详解】解:∵分式运算中,分母不能为0,除数不能为0,
∴原式需满足以下条件:
,
解得:且且,
选项A的,选项B的,选项C的都不满足条件,只有选项D的符合要求,因此选D.
5. 若一元二次方程的两根为,,则点在平面直角坐标系中位于( )
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
【答案】C
【解析】
【分析】本题考查一元二次方程的整理,根与系数的关系和平面直角坐标系内点的象限特征,先将方程整理为一般形式,再求出两根之积和两根之和,得到点的坐标后判断象限即可.
【详解】解:将原方程展开整理为一元二次方程一般形式:,其中,,
∵对于一元二次方程,两根之积为,两根之和为
∴ ,
∴点的坐标为,横纵坐标均为负数,因此该点位于第三象限
6. 和相乘后得正有理数的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】本题考查二次根式的乘法运算,利用平方差公式可简化计算,只需将各选项与相乘,判断结果是否为正有理数即可得到答案.
【详解】解:选项A∶ ,结果是无理数,不符合要求.
选项B∶ ,结果是无理数,不符合要求.
选项C∶ ,结果是负有理数,不符合要求.
选项D∶ ,是正有理数,符合要求.
7. 不透明袋子中有红球、绿球和蓝球共个,这些球除颜色外无其他差别,若从袋子中随机取出1个球,取出红球的概率是,取出绿球的概率是.嘉嘉从中拿出一个红球后,再从剩下的球中随机取出个球,这个球是蓝球的概率是( ).
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】先根据概率公式求出三种颜色球的个数,再计算拿出1个红球后剩余球的总数和蓝球个数,最后根据概率公式求解取出蓝球的概率.
【详解】解:∵袋子中共有个球,取出红球的概率为,取出绿球的概率为,
∴红球个数为(个),绿球个数为(个),
∴蓝球个数为(个),
∵拿出个红球后,剩余球的总个数为(个),蓝球个数仍为个,
∴再随机取出个球是蓝球的概率为.
8. 如图所示的箭头图形中,,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】解:如图所示,延长交于点,延长交于点,过点作,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∴.
9. 如图,四边形是正方形,点E,G分别是边上的动点,且,分别作,,与交于点F,设,,则下列图象能反映y与x函数关系的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】可证明四边形是正方形,则四边形的周长为,则可得到,根据点E在上,得到,则,据此可得答案.
【详解】解:∵四边形是正方形,
∴,
∵,,
∴,
∴四边形是矩形,
又∵,
∴矩形是正方形,
∴四边形的周长为,
∵,
∴,
∵点E在上,
∴,
∴,
∴只有B选项中的函数图象符合题意.
10. 如图,在边长为1的正方形网格中,点A,B,E在格点上,点C,D在网格线上.对于下列两个结论:
①平分;②.
下列说法正确的是( )
A. ①对,②错 B. ①错,②对 C. ①②都错 D. ①②都对
【答案】A
【解析】
【详解】解:由图可知:
,
∴,
∴平分,,
故①对②错.
11. 将一张长方形纸片(如图1)进行折叠操作,第一次折叠后如图2),使得,再沿着将纸片剪开,取部分继续折叠;第二次折叠后(如图3),使得,再沿着将纸片剪开,取部分继续折叠;……按此操作,若将纸片沿着剪开,此时小于20°,则n的最小值是( )
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
【答案】C
【解析】
【分析】根据图形的变化分别求解第一次折后,,第二次折后,从而可得第次折后的角为:,由<20°,经验算可得答案.
【详解】解:∵第一次折叠后(如图2),补原图形,使得,
由矩形
∴,
即.
同理:第二次折叠后,补图如图3,
由 ,
每一次折叠后形成的角都为原角的,
第次折后的角为:,
所以有:<20°,
经验算可得:n的最小值为4.
故选:C.
【点睛】本题考查了图形的变化类,考查了矩形的性质,轴对称的性质,解决本题的关键是观察图形的变化发现规律并总结出规律.
12. 课堂上老师给出如下问题:在平面直角坐标系中,横、纵坐标都是整数的点称为整点,如图,,,四边形是矩形,将直线沿横轴平移个单位,是否存在的值使得矩形内部(不含边界)的整点落在直线两侧的个数之比为?甲:矩形内部的整点共有个,不能分成个数比为,所以不存在这样的值.乙:存在,其中一个值为.下面的说法正确的是( )
A. 甲对乙错 B. 甲错乙对 C. 甲乙都对 D. 甲乙都不对
【答案】D
【解析】
【分析】先求出直线解析式,平移后得到新直线;矩形内共个内部整点,按分配总份数,不能整除,但要注意:平移后的直线可能经过部分整点,这些点不属于两侧,因此两侧的整点总数会小于,甲错误;代入算出直线,全部整点都在直线同侧,无法满足比例,乙错误.
【详解】解:∵,
设直线:,
代入得,
解得,
∴解析式:,
∵将直线沿横轴平移个单位,
∴平移后:,
甲:矩形中,,内部(不含边界)整点满足:
,
整点:一共个整点,
两侧个数比,总份数,总整点,
若两侧整点个数比为,则两侧数量分和,都不是整数,
但要注意:平移后的直线可能经过部分整点,这些点不属于两侧,
因此两侧的整点总数会小于,
故甲说法错误;
乙:存在,其中一个值为,
平移后直线:,
代入矩形内部整点横坐标:
当时,,此时对应的个整点都在直线上方;
当时,,此时对应的个整点都在直线上方;
当时,,此时对应的个整点都在直线上方;
当时,,此时对应的个整点都在直线上方;
当时,,此时对应的个整点都在直线上方;
即个整点都在直线下方,不满足整点落在直线两 侧的个数之比为,乙的说法错误
综上,甲错乙错.
二、填空题(本大题共4个小题,每小题3分,共12分)
13. 计算:______.
【答案】
【解析】
【详解】解:.
14. 如图1是圆规实物图,图2是其示意图,其中,以A为支撑点铅笔芯端点B绕点A旋转做出圆.若,则该圆的半径可能是______.(写出一个即可)
【答案】(答案不唯一)
【解析】
【详解】解:根据三角形的三边关系可知,
又∵,,
∴
则该圆的半径可能是(答案不唯一).
15. 在我国古代数学名著《九章算法比类大全》中记载有一则“哪吒战夜叉”的趣题.书中是这样叙述的:八臂一头号夜叉、三头六臂是哪吒.两处争强来斗胜,不相胜负正交加.三十六头齐出动,一百八手乱相抓,旁边看者殷勤问,几个哪吒几夜叉?这道题的意思是:夜叉有1个头8条胳膊,哪吒有3个头6条胳膊,哪吒与夜叉打得不可开交,只看见战场上有36个头108条胳膊在搏斗,旁边观看的人问:战场上有几个哪吒,几个夜叉?题目中夜叉的个数为________.
【答案】
【解析】
【分析】设战场上有个夜叉,个哪吒,根据总头数与总胳膊数的数量关系列出二元一次方程组,解方程组即可得到夜叉的个数.
【详解】解:设战场上有个夜叉,个哪吒.
根据题意,可得方程组:
①,得③ .
,得.
解得.
16. 如图,在中心为的正六边形中,点同时、同速从点出发,点沿的延长线向右运动,点沿方向运动,当点运动到点时,两点都停止运动,此时,与多边形和的延长线所围成图形的面积记为,,其中,那么图中阴影面积(即)为________.
【答案】
【解析】
【分析】设正六边形边长为,由动点同速得,借助正六边形特征算出四边形与面积相等;通过面积等量代换推出,结合,算出.
【详解】解:如图, 连接、、,作,垂足为,
正六边形各边长相等,设边长为,点从运动到,总路程为;
∵同速同时运动,
∴运动的路程,
∵
∴都是等边三角形,
同理,正六边形的中心与相邻顶点构成的、都是等边三角形,
∴
∴,即
∴
∴四边形的面积等于个等边三角形的面积:
∴
∴,
设与交于点,则:, ,
∴,
∵,
∴,
故.
三、解答题(本大题共8个小题,共72分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17. 设的结果为P.
(1)若,求P的值;
(2)若P为正数,求x的最大整数值.
【答案】(1)的值为
(2)的最大整数值为
【解析】
【小问1详解】
解:当时,
;
【小问2详解】
解:由题意得,
∴,
解得,
∴的最大整数值为.
18. 有一道题:“先化简,再求值:,其中”,小明的化简过程如下:
原式
请你判断他的化简过程是否正确?若正确,请完成代入求值;若不正确,请写出正确完整的解答过程.
【答案】小明的化简过程不正确,
正确解答过程如下:原式
将代入得 .
【解析】
【分析】先分解分母,通分后合并分子,约分得到最简结果,再代入的值计算.
【详解】略
19. 已知题目:如图,B,D,E,C在同一直线上,,,求证:.下面是小明的证明过程.
证明:∵,∴.………………………………………第①步
在和中,∵,∴,………第②步
∴.…………………………………………………………………第③步
(1)老师批改时,告知小明在第______步中出现错误,请你写出正确的证明过程;
(2)若,,通过计算比较与的大小.
【答案】(1)②;见详解
(2)
【解析】
【分析】(1)由不能证明两个三角形全等可知第②步有错;根据等边对等角和三角形外角的性质证明,再利用证明,则可证明结论;
(2)由全等三角形的性质和三角形外角的性质推出,,则可求出,进而可证明,据此可证明结论.
【小问1详解】
解:观察过程可知,小明在第②步中有错,原因是不能证明两个三角形全等,
正确过程如下所示:
,
,
,
,
,
在和中,
,
,
.
【小问2详解】
解:∵,
,
,
,
,
.
20. 为了弘扬航天精神,某校开展了航天知识竞赛,共有20道题,竞赛采用限定时间快速答题的方式进行,多选,不选,选错都算错.竞赛结束后,学校抽取了m名学生的答卷,将他们答对的题数(单位:道)统计如下(有几个数据被墨水污染了);2,8,4,10,18,5,9,10,12,11,20,16,15,13,10,15,14,13,将以上数据分5个等次,绘制了尚不完整的频数分布直方图及扇形统计图.(A:,B:,C:,D:,E:),
(1)________,________;
(2)求的值,并补出频数分布直方图中B等次部分;
(3)直接写出答对题数的众数和中位数.
(4)再追加一名学生参赛,该同学要至少答对几道题才能使答对题数的中位数提高?请直接写出.
【答案】(1);
(2),频数分布直方图补全如下:
(3)众数为,中位数为
(4)至少需要答对道题
【解析】
【分析】(1)用E等次的学生人数除以所占的百分比即可得到抽取的学生数,再用A等次的学生人数除以抽取人数,即可得出所占的百分比;
(2)根据扇形统计图中的百分比计算出,再作差求出B等次的人数,最后补全频数分布直方图即可;
(3)将已知数据重新排列,结合频数分布直方图确定丢失的数据的个数和所在的等次,再根据众数和中位数的定义进行计算即可;
(4)根据中位数的性质进行判断即可.
【小问1详解】
解:由统计图可知,E等次的学生有3人,占比为,
∴抽取的学生数为(人),
∴,
,
∴;
【小问2详解】
解:,
∴B等次的学生人数为(人),
频数分布直方图如答案所示;
【小问3详解】
解:将已知数据从小到大排列,得:
,,,,,,,,,,,,,,,,,,
其中A等次2人,B等次2人,C等次6人,D等次6人,E等次2人,
结合频数分布直方图可知,缺失的数据有2个,1个在B等次,1个在E等次,
∴这20个数的第10个数为11,第11个数为12,
∴这组数的中位数为,
∵这组数中,10出现3次,出现的次数最多,
∴这组数的众数为10;
【小问4详解】
解:要想使整体的中位数提高,则必须进入前,
由(3)可知,原中位数为,
∴至少需要答对12道题.
21. 摄氏温度和热力学温度是两种不同的温度计量方法,二者成一次函数关系,与之间的部分对应数值如表所示.
摄氏温度
1
2
3
4
热力学温度
274
275
276
277
(1)求与之间的函数解析式;
(2)是热力学温度中的绝对零度,则绝对零度是________;
(3)一定质量的理想气体,在压强不变时,气体体积与气体的热力学温度成正比,即常数.在压强不变时,将的的氮气加热到时,求此时氮气的体积发生了什么变化,变化到了多少?
【答案】(1)
(2)
(3)氮气的体积增加了,变化到了
【解析】
【分析】(1)使用待定系数法求函数解析式即可;
(2)将代入(1)中求出的解析式,计算出的值;
(3)设时,氮气的体积为,分别计算出和对应的热力学温度,根据题意列出方程,求解出的值,并作比较即可.
【小问1详解】
解:设,
将;,,代入,得,
,
解得,
∴;
【小问2详解】
解:将代入,得,
∴绝对零度是;
【小问3详解】
解:设时,氮气的体积为,
当时,;当时,,
根据题意可得:,
解得,
∵,
∴氮气的体积增加了,变化到了.
22. 如图1和图2,中,对角线,是上一点(不与点重合),以为直径作半圆,圆心为点,交于点.
(1)如图1,若半圆与相切,点为切点,连接并延长,交于点,求证:;
(2)如图2,若半圆与交于点,,且,,.
①求的长;
②连接,直接写出与长的大小关系.(注:取3.14)
【答案】(1)见解析;
(2)①;②.
【解析】
【分析】(1)连接,由切线的性质可知,可证,进一步可知,根据平行四边形的性质可知,即可求解;
(2)①作于点,设半圆的半径为,根据解三角形可知半径,即可求解弧长;
②根据是直径,可知,进而可知,根据余弦值可知长度,进而即可求解.
【小问1详解】
证明:连接,如图1.
∵半圆与相切,点为切点,
∴
∵,
∴,
∴
又,
∴
∴
∵四边形是平行四边形,
∴,
∴
∴
∴
;
【小问2详解】
解:①作于点,如图2.
设半圆的半径为,则
∵,
∴
∵,
∴
解得
∴的长为
②
如图3,∵是直径,
∴
∵,
∴
∴
∵,
∴
∵,
∴,
∴
而,
∴
23. 已知同一坐标系中,直线与过点的抛物线.
(1)当时:
①求出此时抛物线解析式.
②设点在轴下方,且到轴距离1个单位.抛物线上是否存在这样的点?若存在,请求出点坐标;若不存在,请说明理由.
③抛物线沿纵轴平移个单位时和直线只有一个交点,求值.
④是直线上一个动点,过点作轴的垂线交抛物线于点,且点在点下方,直接写出线段的长度随的增大而减小时,的取值范围.
(2)无论怎样变化,抛物线与直线始终有两个交点,设这两个交点分别为,.直接写出线段的中点到抛物线对称轴的距离.
【答案】(1)①;②存在,点的坐标为;③;④
(2)
【解析】
【分析】(1)①使用待定系数法求解即可;
②根据题意,,将代入,求解出对应的的值;
③先写出平移后的抛物线解析式,再与直线联立,得到关于的一元二次方程,利用求解出的值;
④先联立直线与抛物线求出交点坐标,再结合图象确定点在点上方时,的取值范围.利用直线和抛物线的解析式求出点和点的坐标,从而求出与的关系式,根据二次函数的增减性判断范围,最后取公共部分即可;
(2)设点、的横坐标为、,中点的横坐标为,将点代入抛物线解析式可得,则,对称轴为直线.联立直线与抛物线并化简可得,由韦达定理可得,则,因此中点到对称轴的距离为.
【小问1详解】
解:①当时,点的坐标为,
将点代入,得,
∴抛物线的解析式为;
②∵点在轴下方,且到轴距离1个单位,
∴,
将代入,得,
∴存在,点的坐标为;
③平移后的抛物线解析式为,
联立直线与抛物线,并消去,得,
,
整理,得,
∵直线与抛物线只有一个交点,
∴,
解得;
④解:如图,设直线与抛物线的交点为点和点,
联立直线与抛物线,得,
,
解得或,
∴点的坐标为,点的坐标为,
由图可知,当时,点在点的下方时,
∵点在直线上,
∴点的坐标为,
∵轴,
∴,
∴点的坐标为,
∴,
∵,
∴当时,随的增大而减小,
综上,的取值范围为;
【小问2详解】
解:设点、的横坐标为、,中点的横坐标为,
将点代入,得,
,
∴,
∴抛物线解析式为,对称轴为直线,
联立直线与抛物线,并消去,得,
,
∵,
∴,
整理,得,
根据根与系数的关系可得,,
由中点公式可得,,
∴线段的中点到抛物线对称轴的距离为.
24. 如图,在矩形中,,为边的中点,动点从点出发,沿射线以每秒1个单位长度的速度运动,连接,设点的运动时间为秒,当点与点重合时,.
(1)在图中,利用尺规作出点关于直线的对称点,连接、;
(2)________,________;
(3)求为何值时,直线平分矩形的面积;
(4)当点在矩形内部(不含边界)时,直接写出的取值范围;
(5)点在射线上,且,连接,点为的中点.当点在线段上运动时,请直接写出点的运动路径长.
【答案】(1)点如图所示:
(2);
(3)
(4)或
(5)
【解析】
【分析】(1)以点为圆心,为半径画弧,以点为圆心,为半径画弧,两弧的交点即为所求的点,连接、即可;
(2)由对称性的性质可得,利用勾股定理计算出即可;
(3)连接、交于点,由直线平分矩形的面积可知,直线过点,则,由对称性可知,,从而计算出,因此;
(4)由为定值可知,点在以点为圆心,为半径的圆弧上,设的中点为,连接,分类讨论,当点在线段上时,容易证明四边形是矩形,则,,使用勾股定理可得,则.容易证明,则,计算得;当点在线段上时,则,,在中,使用勾股定理构造方程,解出,结合图形判断范围即可;
(5)连接,取的中点,连接,容易判断是的中位线,则为定值,因此点在以点为圆心,为半径的圆弧上运动.分析圆弧的两个端点,当点与点重合时,点也与点重合,此时点是的中点;点与点重合时,容易计算出,则,进而得出点的运动路径为圆心角为,为半径的圆弧,使用扇形的弧长公式进行计算即可.
【小问1详解】
解:如图,连接交于点,
根据题意,,,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,
∴,,
∴点与点关于直线对称;
【小问2详解】
解:∵为边的中点,
∴,
由轴对称的性质可得,,
当点与点重合时,如图,
∵四边形是矩形,
∴,
在中,;
【小问3详解】
解:如图,连接、交于点,
∵四边形是矩形,
∴,,
∵直线平分矩形的面积,
∴直线过点,
∵为边的中点,
∴是的中位线,
∴,
∴,
∵点与点关于直线对称,
∴,
∴,
∴;
【小问4详解】
解:设的中点为,连接,
根据题意,,
由(2)可知,为定值,
∴点在以点为圆心,为半径的圆弧上,
①当点在线段上时,如图,
∴,
∵四边形是矩形,
∴,,,
∵、为、的中点,
∴,
∵,,,
∴四边形是矩形,
∴,,
由轴对称的性质可得,,,
在中,,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,即,
∴,
∴当时,点在矩形内左侧的圆弧上;
②当点在线段上时,如图,
∴,
同理①可得,,
∴,
由轴对称的性质可得,,
在中,,
∴,
解得,
∴当时,点在矩形内右侧的圆弧上;
综上所述,当或时,点在矩形内部(不含边界);
【小问5详解】
解:如图,连接,取的中点,连接,
∵点为的中点,点为的中点,
∴是的中位线,
∴,为定值,
∴点在以点为圆心,为半径的圆弧上运动,
如图,
当点与点重合时,点也与点重合,此时点是的中点,即点处,则;
当点与点重合时,点在点处,延长交于点,
在中,,
∴,
由轴对称的性质可得,,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴点的运动路径为圆心角为,为半径的圆弧,
∴点的运动路径长为.
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