精品解析:2026年河南平顶山市宝丰县第四教研区二模数学试题
2026-06-10
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2份
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 中考复习-二模 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 河南省 |
| 地区(市) | 平顶山市 |
| 地区(区县) | 宝丰县 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 9.03 MB |
| 发布时间 | 2026-06-10 |
| 更新时间 | 2026-06-10 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-10 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58279342.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2026年中考学科第二次调研考试
数学
注意事项:
1.本试卷共6页,三个大题,满分120分,考试时间100分钟.
2.本试卷上不要答题,请按答题卡上注意事项的要求,直接把答案填写在答题卡上.
一、选择题(每小题3分,共30分.下列各小题均有四个选项,其中只有一个是正确的)
1. 的绝对值是( )
A. B. C. D.
2. 中国古代数学名著《九章算术注》中记载:“邪解立方,得两堑堵.”意思是:把一长方体沿对角面一分为二,相同的这两块叫做“堑堵”.如图是“堑堵”的立体图形,它的主视图为( )
A. B. C. D.
3. 清代诗人袁枚的诗《苔》中的诗句:“白日不到处,青春恰自来.苔花如米小,也学牡丹开.”若苔花的花粉直径约为米,则数据用科学记数法表示为( )
A. B. C. D.
4. 下列计算正确的是( )
A. B.
C. D.
5. 如图1是一台可折叠的床头伸缩壁灯,图2是其示意图.已知调整前、后的灯杆,调整前臂杆之间的夹角,调整后臂杆之间的夹角,则调整前后同一臂杆变化的角度( ).
A. B. C. D.
6. 已知一元二次方程,则该方程根的情况是( )
A. 只有一个实数根 B. 有两个相等的实数根
C. 有两个不相等的实数根 D. 没有实数根
7. 在平行四边形中,分别以,为圆心,任意长为半径画弧,交,,于,,,,分别以,为圆心,大于的长为半径画弧交于点,分别以,为圆心,大于的长为半径画弧交于点,连接,并延长相交于点,点恰好在上,若,则的长为( )
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
8. 河南地处中原,省内17处国家级旅游景区皆是华夏文明的璀璨坐标.正面分别印有“少林寺”“龙门石窟”“云台山”“殷墟”图片的四张卡片如图所示,它们除正面外完全相同.把这四张卡片背面朝上洗匀,从中随机抽取两张,则这两张卡片上正面恰好是“少林寺”和“云台山”的概率是( )
A. B. C. D.
9. 如图,在边长为5的菱形中,对角线与相交于点O,,点E在线段上,,点F在线段上,,连接,点P为的中点,连接,则的长为( )
A. B. C. D.
10. 在一次物理实验中,小明同学用一固定电压为的蓄电池,通过调节滑动变阻器来改变电流大小,完成控制灯泡L(灯丝的阻值是定值)亮度的实验(如图1).已知串联电路中,电流与电阻R、之间关系为,图2是I关于R的函数图象,则下列说法中错误的是( )
A. 灯丝的阻值为
B. 用含R的代数式表示I为
C. 当滑动变阻器的电阻为时,串联电路电流为
D. 要使通过灯泡的电流不低,则调节滑动变阻器电阻的范围为
二、填空题(每小题3分,共15分)
11. 请你取一个的值,说明命题“”是假命题,那么__________.
12. 某公司为选拔英语翻译员,举行听、说、读、写综合测试,其中听、说、读、写各项成绩(百分制)按的比例计算最终成绩.参与选拔的甲、乙两位员工的听、说、读、写各项测试成绩及最终成绩如下表:
项目
员工
听
说
读
写
最终成绩
甲
A
70
80
90
82
乙
B
90
80
70
82
由以上信息,可以判断A,B的大小关系是A_______B.(填“>”“=”或“<”)
13. 化简____________.
14. 如图所示的扇形中,,过点作,交于点,若,则阴影部分的面积为 _____.
15. 定义:三角形一边上的点将该边分为两条线段,且这两条线段的积等于这个点到这边所对顶点连线的平方,则称这个点为三角形该边的“豫点”.如图中,于E,,若点D是边上的“豫点”,则线段的长为________.
三、解答题(本大题共8个小题,共75分)
16. 计算和化简:
(1)计算:;
(2)化简:.
17. 2025年6月6日是第30个全国“爱眼日”,为了增强学生的护眼意识,某校组织了一次全员护眼知识竞赛.以下是本次护眼知识竞赛成绩抽样与数据分析过程.
【收集数据】随机抽取了部分学生的竞赛成绩组成一个样本.
【整理数据】整理发现样本数据的最低分为51分,最高分为满分100分,对样本数据分成5组进行统计整理,绘制出如下不完整的统计表:
组别
分数
频数
百分比
第1组
第2组
10
第3组
15
第4组
40
第5组
【描述数据】根据样本数据的统计表绘制如下不完整的频数分布直方图.
【分析数据】请根据以上信息,解答下列问题:
(1) , ;请将频数分布直方图补充完整;
(2)所抽取学生竞赛成绩的中位数处于第 组的分数段内;
(3)计划将竞赛成绩不低于91分的学生评为“护眼知识达人”,请估计全校3000名学生中获得“护眼知识达人”的人数.
18. 如图,四边形中,连接.
(1)尺规作图(不写作法,保留作图痕迹):作的垂直平分线,分别交于点E、F;
(2)连接,若,求的度数.
19. 如图,正比例函数的图象与反比例函数的图象相交于点,点P为射线上位于点A右侧的一点,且,过点P作轴,垂足为Q,交反比例函数的图象于点M.
(1)求反比例函数的解析式;
(2)求,的长.
20. 为打造花园式居住环境,某物业公司计划购进A、B两种花木对小区进行美化,已知B种花木比A种花木每棵贵20元,且购买2棵A种花木与3棵B种花木共需要210元.
(1)求A、B两种花木的单价各是多少元?
(2)如果购进的这批花木共6000棵,A种花木至多购进4000棵,为了使购进的这批花木的费用最低,应购进A种花木和B种花木各多少棵?并求出最低费用.
21. 图是某摩天轮的实景图.摩天轮可视作半径为米的,其上的某个座舱可视作上的点,座舱距离地面的最低高度为米,地面上的观察点到点的距离为米,平面示意图如图所示.
(1)当视线与相切时,求点处的座舱到地面的距离;
(2)已知摩天轮匀速转动一周需要分钟,当座舱距离地面不低于米时,在座舱中观赏风景的体验最佳,点处的座舱随摩天轮匀速转动一周的过程中,求该座舱中乘客最佳观赏风景的时长,并求这段时间内该座舱经过的圆弧的长.
(以上结果均保留小数点后一位数字,参考数据:,,,,)
22. 在平面直角坐标系中,已知抛物线.
(1)若,求证:抛物线与轴一定有两个交点.
(2)若,点在抛物线上,其中,
①若的最小值是,求函数的表达式;
②若对于,都有,求的取值范围.
23. 定义:菱形一边的中点与它所在边的对边的两个端点连线所形成的折线,叫作菱形的“和谐线”.如图1,在菱形中,P是的中点,连接,,则折线叫作菱形的“和谐线”,折线的长叫作“和谐线”的长.已知在菱形中,,P是的中点,连接,.
(1)如图1,若,,求“和谐线”的长;
(2)如图2,若,请探究“和谐线”的长与菱形的边长a之间满足的等量关系式,并说明理由;
(3)若,且“和谐线”中的或与菱形的一条对角线相等,求“和谐线”的长.
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2026年中考学科第二次调研考试
数学
注意事项:
1.本试卷共6页,三个大题,满分120分,考试时间100分钟.
2.本试卷上不要答题,请按答题卡上注意事项的要求,直接把答案填写在答题卡上.
一、选择题(每小题3分,共30分.下列各小题均有四个选项,其中只有一个是正确的)
1. 的绝对值是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】需根据负数的绝对值是它的相反数进行计算即可.
【详解】解:∵,
∴根据绝对值的性质,负数的绝对值等于它的相反数,可得:.
2. 中国古代数学名著《九章算术注》中记载:“邪解立方,得两堑堵.”意思是:把一长方体沿对角面一分为二,相同的这两块叫做“堑堵”.如图是“堑堵”的立体图形,它的主视图为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】解:由图可知,这个立体图形的主视图为.
3. 清代诗人袁枚的诗《苔》中的诗句:“白日不到处,青春恰自来.苔花如米小,也学牡丹开.”若苔花的花粉直径约为米,则数据用科学记数法表示为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】本题考查小于的正数的科学记数法表示,科学记数法的形式为,其中,为整数,的绝对值等于原数左起第一个非零数字前的个数,据此确定和即可.
【详解】解:.
4. 下列计算正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据同底数幂的除法运算,负整数指数幂性质,二次根式的运算与性质,对各选项逐一计算验证即可得出结果.
【详解】解:∵,∴A计算错误.
∵,∴B计算正确.
∵,∴C计算错误.
∵,
∴,∴D计算错误.
5. 如图1是一台可折叠的床头伸缩壁灯,图2是其示意图.已知调整前、后的灯杆,调整前臂杆之间的夹角,调整后臂杆之间的夹角,则调整前后同一臂杆变化的角度( ).
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】解:如图,设与的交点为,
∵,,
∴,
∵是的外角,
∴.
6. 已知一元二次方程,则该方程根的情况是( )
A. 只有一个实数根 B. 有两个相等的实数根
C. 有两个不相等的实数根 D. 没有实数根
【答案】C
【解析】
【分析】本题考查一元二次方程根的判别式,利用判别式的符号即可判断根的情况.当时,方程有两个不相等的实数根;当时,方程有两个相等的实数根;当时,方程没有实数根.
【详解】解:∵一元二次方程中,,,
∴
∴该方程有两个不相等的实数根.
7. 在平行四边形中,分别以,为圆心,任意长为半径画弧,交,,于,,,,分别以,为圆心,大于的长为半径画弧交于点,分别以,为圆心,大于的长为半径画弧交于点,连接,并延长相交于点,点恰好在上,若,则的长为( )
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
【答案】B
【解析】
【分析】根据作图可得,根据平行四边形的性质可得,,进而结合平行线的性质可得出,根据等角对等边可得,即可求解.
【详解】解:根据作图可得分别平分
∴
∵四边形是平行四边形,
∴,
∴
∴
∴
又∵,
∴
8. 河南地处中原,省内17处国家级旅游景区皆是华夏文明的璀璨坐标.正面分别印有“少林寺”“龙门石窟”“云台山”“殷墟”图片的四张卡片如图所示,它们除正面外完全相同.把这四张卡片背面朝上洗匀,从中随机抽取两张,则这两张卡片上正面恰好是“少林寺”和“云台山”的概率是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用画树状图法解答即可.
【详解】解:设“少林寺”表示为A,“龙门石窟” 表示为B,“云台山”表示为C,“殷墟” 表示为D,根据题意,画树状图如下:
由树状图可知,共有12种等可能的结果,其中这两张卡片上正面恰好是“少林寺”和“云台山”的结果有2种,
这两张卡片上正面恰好是“少林寺”和“云台山”的概率是.
9. 如图,在边长为5的菱形中,对角线与相交于点O,,点E在线段上,,点F在线段上,,连接,点P为的中点,连接,则的长为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由菱形的性质得到,,利用勾股定理求得,从而求得的长,取中点Q,连接,由三角形中位线定理结合勾股定理即可求得最终结果.
【详解】在菱形中,对角线与相交于点O,
,,
∴,,
由勾股定理可得,
∵,
∴,
如图,取中点Q,连接,
∴,
∵点P为的中点,点Q为的中点,
∴,,
∴,
∵,
∴,
在中,,
∴.
10. 在一次物理实验中,小明同学用一固定电压为的蓄电池,通过调节滑动变阻器来改变电流大小,完成控制灯泡L(灯丝的阻值是定值)亮度的实验(如图1).已知串联电路中,电流与电阻R、之间关系为,图2是I关于R的函数图象,则下列说法中错误的是( )
A. 灯丝的阻值为
B. 用含R的代数式表示I为
C. 当滑动变阻器的电阻为时,串联电路电流为
D. 要使通过灯泡的电流不低,则调节滑动变阻器电阻的范围为
【答案】D
【解析】
【分析】本题主要考查了反比例函数的实际应用.观察图象得:当时,,可得,再根据反比例函数的性质解答,即可求解.
【详解】解:观察图象得:当时,,
∴,解得:,
即灯丝的阻值为,故A选项正确,不符合题意;
∴用含R的代数式表示I为,故B选项正确,不符合题意;
当时,,
即当滑动变阻器的电阻为时,串联电路电流为,故C选项正确,不符合题意;
∵通过灯泡的电流不低,
∴,解得:,
即要使通过灯泡的电流不低,则调节滑动变阻器电阻的范围为,故D选项错误,符合题意;
故选:D
二、填空题(每小题3分,共15分)
11. 请你取一个的值,说明命题“”是假命题,那么__________.
【答案】0(答案不唯一)
【解析】
【分析】本题考查举例说明假命题,根据绝对值的意义,一个负数的绝对值等于它的相反数,举出一个反例即可.
【详解】解:当时,,,此时;
∴“”是假命题,
故答案为:0(答案不唯一).
12. 某公司为选拔英语翻译员,举行听、说、读、写综合测试,其中听、说、读、写各项成绩(百分制)按的比例计算最终成绩.参与选拔的甲、乙两位员工的听、说、读、写各项测试成绩及最终成绩如下表:
项目
员工
听
说
读
写
最终成绩
甲
A
70
80
90
82
乙
B
90
80
70
82
由以上信息,可以判断A,B的大小关系是A_______B.(填“>”“=”或“<”)
【答案】>
【解析】
【分析】本题考查了加权平均数的计算,能够掌握计算公式且准确计算是解决问题的关键.利用加权平均数的计算公式求解即可.
【详解】解:,
∵,
∴.
∵,
∴.
∵,
∴.
故答案为;.
13. 化简____________.
【答案】
【解析】
【分析】本题考查了分式的混合运算.
先对括号内的表达式进行通分相加,然后将除法运算转化为乘法运算,利用平方差公式分解因式并约分即可.
【详解】解:
.
故答案为:.
14. 如图所示的扇形中,,过点作,交于点,若,则阴影部分的面积为 _____.
【答案】
【解析】
【分析】本题考查了不规则面积的计算,扇形面积的计算,解直角三角形,用扇形的面积减去三角形的面积即可求解,掌握扇形的面积公式和解直角三角形是解题的关键.
【详解】解:∵,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴阴影部分的面积为,
故答案为:.
15. 定义:三角形一边上的点将该边分为两条线段,且这两条线段的积等于这个点到这边所对顶点连线的平方,则称这个点为三角形该边的“豫点”.如图中,于E,,若点D是边上的“豫点”,则线段的长为________.
【答案】或2
【解析】
【分析】先求出,设,则,,再分三种情况:①点在上;②点与点重合,③点在上,利用勾股定理求出的值,再根据“豫点”的定义求出的值,两者建立方程,解方程即可得.
【详解】解:∵,,
∴,
∴,
∴,
设,
∵,
∴,,
①如图,当点在上时,则,
∴,
在中,,
∵点是边上的“豫点”,
∴,
∴,
解得或(不符合题设,舍去),
∴此时;
②如图,当点与点重合时,则,
∴,,
∴,这与点是边上的“豫点”矛盾,则的情形不存在;
③如图,当点在上时,则,
∴,
在中,,
∵点是边上的“豫点”,
∴,
∴,
解得或(不符合题设,舍去),
∴此时;
综上,线段的长为或2.
三、解答题(本大题共8个小题,共75分)
16. 计算和化简:
(1)计算:;
(2)化简:.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
解:原式
;
【小问2详解】
解:
.
17. 2025年6月6日是第30个全国“爱眼日”,为了增强学生的护眼意识,某校组织了一次全员护眼知识竞赛.以下是本次护眼知识竞赛成绩抽样与数据分析过程.
【收集数据】随机抽取了部分学生的竞赛成绩组成一个样本.
【整理数据】整理发现样本数据的最低分为51分,最高分为满分100分,对样本数据分成5组进行统计整理,绘制出如下不完整的统计表:
组别
分数
频数
百分比
第1组
第2组
10
第3组
15
第4组
40
第5组
【描述数据】根据样本数据的统计表绘制如下不完整的频数分布直方图.
【分析数据】请根据以上信息,解答下列问题:
(1) , ;请将频数分布直方图补充完整;
(2)所抽取学生竞赛成绩的中位数处于第 组的分数段内;
(3)计划将竞赛成绩不低于91分的学生评为“护眼知识达人”,请估计全校3000名学生中获得“护眼知识达人”的人数.
【答案】(1)10%,30%,见解析
(2)4 (3)全校获得“护眼知识达人”的同学约有900人
【解析】
【分析】本题考查了频率和频数,频数分布直方图,中位数,利用样本估计总体.
(1)根据第2组的频数和百分比,求出抽取的学生人数,再求出相应的值,补全频数分布直方图即可;
(2)根据中位数的定义求解即可
(3)利用全校人数乘以成绩不低于91分的学生占比,即可求解.
【小问1详解】
解:抽取的学生人数为人,
则,
,
,,
补全频数分布直方图如下:
【小问2详解】
解:抽取的名学生竞赛成绩中,中位数为第和名学生竞赛成绩的平均数,
由(1)可知,第1组有5人,第2组有10人,第3组有15人,第4组有40人,
前三组人数为人,前四组人数为人,
则中位数处于第4组的分数段内,
故答案为:4;
【小问3详解】
解:由(1)可知,,即全校91分以上的同学占比约为,
则全校91分以上的同学约有(人),
答:全校获得“护眼知识达人”的同学约有900人.
18. 如图,四边形中,连接.
(1)尺规作图(不写作法,保留作图痕迹):作的垂直平分线,分别交于点E、F;
(2)连接,若,求的度数.
【答案】(1)如图1所示:直线即为所求.
(2)
【解析】
【分析】本题考查的是作线段的垂直平分线,等腰三角形的性质,三角形的外角的含义,掌握线段的垂直平分线的作图与性质的运用是解本题的关键.
(1)分别以,为圆心,大于为半径画弧,得到两弧的交点,再过两弧的交点画直线,分别交于点E、F即可;
(2)证明,可得,再利用三角形的外角的性质可得答案.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
解:如图2.连接,
∵垂直平分,,
∴,
∴.
∵是的外角,
∴.
19. 如图,正比例函数的图象与反比例函数的图象相交于点,点P为射线上位于点A右侧的一点,且,过点P作轴,垂足为Q,交反比例函数的图象于点M.
(1)求反比例函数的解析式;
(2)求,的长.
【答案】(1)见解析 (2)
【解析】
【分析】(1)先确定,代入求解即可;
(2)过点A作轴,垂足为N,证明,利用函数解析式求解即可.
【小问1详解】
解:∵点在正比例函数的图象上,
∴,
解得,
∴,
∵点在反比例函数的图象上,
∴,
∴反比例函数的解析式为;
【小问2详解】
解:如图,过点A作轴,垂足为N,
∵轴,
,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
将代入正比例函数,
得,
将代入反比例函数,
得,
∴,
∴,;
20. 为打造花园式居住环境,某物业公司计划购进A、B两种花木对小区进行美化,已知B种花木比A种花木每棵贵20元,且购买2棵A种花木与3棵B种花木共需要210元.
(1)求A、B两种花木的单价各是多少元?
(2)如果购进的这批花木共6000棵,A种花木至多购进4000棵,为了使购进的这批花木的费用最低,应购进A种花木和B种花木各多少棵?并求出最低费用.
【答案】(1)A,B两种花木的单价分别是30元和50元
(2)购进A种花木4000棵,B种花木2000棵,能使得购进这批花木的费用最低,为220000元
【解析】
【分析】(1)设A种花木每棵x元,B种花木每棵y元,依据题意可得,求解即可;
(2)设购进A种花木t棵,这批花木的费用为w元,则.根据函数的性质求解即可;
【小问1详解】
解:设A种花木每棵x元,B种花木每棵y元,
依据题意可得,
解得.
答:A,B两种花木的单价分别是30元和50元.
【小问2详解】
解:设购进A种花木t棵,这批花木的费用为w元,
则.
∵,
w随着t的增大而减小,,
∴当时,w最小.
此时,B种花木有(棵),
.
答:购进A种花木4000棵,B种花木2000棵,能使得购进这批花木的费用最低,为220000元.
21. 图是某摩天轮的实景图.摩天轮可视作半径为米的,其上的某个座舱可视作上的点,座舱距离地面的最低高度为米,地面上的观察点到点的距离为米,平面示意图如图所示.
(1)当视线与相切时,求点处的座舱到地面的距离;
(2)已知摩天轮匀速转动一周需要分钟,当座舱距离地面不低于米时,在座舱中观赏风景的体验最佳,点处的座舱随摩天轮匀速转动一周的过程中,求该座舱中乘客最佳观赏风景的时长,并求这段时间内该座舱经过的圆弧的长.
(以上结果均保留小数点后一位数字,参考数据:,,,,)
【答案】(1)米;
(2)10分钟;米.
【解析】
【分析】本题考查了切线的性质,解直角三角形的应用,勾股定理,弧长公式等知识,掌握知识点的应用是解题的关键.
()连接,,作,垂足为,根据勾股定理得(米),又,所以,因为与相切,所以,可得,所以,(米),从而可得,所以(米);
()过点作,交于点.延长,交于点,连接,不妨设米,又因为,所以,则(米),然后通过,可得,则,故有最佳观赏风景的时间为(分钟),最后通过弧长公式即可求解.
【小问1详解】
解:连接,,作,垂足为,
根据题意可知,(米),
在中,米,,
所以(米),
因为,
所以,
因为与相切,
所以,
所以,
因为米,
所以,
所以,(米),
所以,
在中,(米),
所以,点处的座舱到地面的距离约为米;
【小问2详解】
解:过点作,交于点.延长,交于点,连接,不妨设米,
因为,
所以,
所以(米),
因为米,
所以,
所以,
因为,
所以,
所以最佳观赏风景的时间为(分钟),
所以的长(米),
∴座舱经过的的长约为米.
22. 在平面直角坐标系中,已知抛物线.
(1)若,求证:抛物线与轴一定有两个交点.
(2)若,点在抛物线上,其中,
①若的最小值是,求函数的表达式;
②若对于,都有,求的取值范围.
【答案】(1)见详解 (2)①,②或
【解析】
【分析】本题考查了二次函数的图象和性质,二次函数与一元二次方程的关系,二次函数与不等式的关系,理解二次函数与不等式的关系是解题的关键.
(1)把代入抛物线方程,根据抛物线与一元二次方程的关系求解即可;
(2)把代入抛物线方程,得,①根据抛物线的开口向上,且顶点为最低点列方程求出m的值即可;②先求出当和时的函数值,比较后,根据最大函数值小于列不等式求解即可.
【小问1详解】
证明:当时,抛物线方程化为,
∵
抛物线与轴一定有两个交点;
【小问2详解】
解:当时,抛物线方程化为,
抛物线的顶点为,开口向上,
①抛物线开口向上,对称轴为且,
当时,抛物线的最小值为,即顶点纵坐标,
,
,
故函数表达式为;
②当时,,
∵抛物线开口向上,在内的最大值出现在区间端点离对称轴更远的点,
若对于,都有成立,需保证在取值范围内,两端点的函数值均小于,
当时,,
当时,,
,
化简,得,
解得:或,
的取值范围为或.
23. 定义:菱形一边的中点与它所在边的对边的两个端点连线所形成的折线,叫作菱形的“和谐线”.如图1,在菱形中,P是的中点,连接,,则折线叫作菱形的“和谐线”,折线的长叫作“和谐线”的长.已知在菱形中,,P是的中点,连接,.
(1)如图1,若,,求“和谐线”的长;
(2)如图2,若,请探究“和谐线”的长与菱形的边长a之间满足的等量关系式,并说明理由;
(3)若,且“和谐线”中的或与菱形的一条对角线相等,求“和谐线”的长.
【答案】(1)“和谐线”的长为
(2)“和谐线”的长等于,理由见解析
(3)“和谐线”的长为或
【解析】
【分析】(1)连接,根据题意证得为等边三角形,利用勾股定理求出,,即可解答;
(2)证明,列出比例式,求出代入比例式求解即可;
(3)由已知得“和谐线”中的或只能与菱形中较短的对角线相等,分以下情况讨论:当时,过点P作,交的延长线于点E,过点B作于点F;当时,过点C作,交的延长线于点E,分别计算即可得出结果.
【小问1详解】
解:如图1,连接,
在菱形中,,,
∴为等边三角形,
∵点P为的中点,
∴,,
∴在中,,
∵,
∴,
∴在中,,
∴“和谐线”的长为.
【小问2详解】
解:“和谐线”的长等于.
理由:如图2,
在菱形中,,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴“和谐线”的长为.
【小问3详解】
解:“和谐线”的长为或.
由已知得“和谐线”中的或只能与菱形中较短的对角线相等,
①当时,如图3,过点P作,交的延长线于点E,过点B作于点F,
∴,,
在中,,
在中,,
∵,,
在中,,
∴;
②当时,同理可证,,;
③当时,同理可得,,;
④当时,如图4,过点C作,交的延长线于点E,
∴四边形是平行四边形,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,即,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,得,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
综上,“和谐线”的长为或.
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