内容正文:
学业综合素养监测
九年级数学试题
亲爱的同学:
这份试卷将记录你的自信、沉着、智慧和收获.请认真审题,看清要求,仔细答题.预祝你取得好成绩!
请注意:
1.选择题答案用铅笔涂在答题卡上,如不用答题卡,请将答案填在表格里.
2.填空题、解答题不得用铅笔或红色笔填写.
3.考试时,不允许使用科学计算器.
4.试卷分值:120分.
一、选择题(每小题3分,共30分)
1. 下列实数中,最小的是( )
A. B. C. D.
2. 生活处处离不开石油,汽油、塑料、化纤衣物、部分医用材料等都源自石油化工.普通人日均消耗石油2.3升,约4瓶矿泉水.2026年初,我国战略石油储备为173000000吨,可满足全国人民约130天的石油消费需求.数据“173000000”用科学记数法表示为( )
A. B. C. D.
3. 数学世界中有许多美妙的几何图形等待着你去发现,下列四个几何图形中,既是轴对称图形又是中心对称图形的是( )
A. 谢尔宾斯基三角形 B. 科赫曲线
C. 分形树 D. 费马螺线
4. 图中三视图所对应的直观图是( )
A. B. C. D.
5. 下列运算中正确的是( )
A. B.
C. D.
6. 《四元玉鉴》是中国古代著名的数学专著,书里记载了一道这样的题:“今有绫、罗共三丈,各值钱八百九十六文.只云绫、罗各一尺共值钱一百二十文,问绫、罗尺价各几何?”题目译文如下:现在有绫布和罗布,布长共3丈(1丈尺),已知绫布和罗布分别售出后均能收入896文;绫布和罗布各出售1尺共收入120文.问两种布每尺各多少钱?
若设某个量为x,根据题意可列方程,则x( )
A. 只能表示绫布的长度
B. 只能表示罗布每尺的价格
C. 既可以表示绫布的长度,又可以表示罗布的长度
D. 既可以表示绫布每尺的价格,又可以表示罗布每尺的价格
7. 人工智能是数字经济高质量发展的引擎,也是新一轮科技革命和产业变革的重要驱动.山东某学校九年级开展“人工智能项目化学习活动”,设置了四个类型,分别是.决策类人工智能、.人工智能机器人、.语音类人工智能、.视觉类人工智能.每名学生只选择其中一个项目进行学习.已知甲乙两位同学都选了“(决策类人工智能)”,丙同学选了“(人工智能机器人)”,丁同学选了“(语音类人工智能)”,如果从这人中选人到某智能公司总部观摩学习,则抽到的这两位同学选择项目是一样的概率( )
A. B. C. D.
8. 道路上,小汽车刹车后车轮滑过的距离通常和车辆当时行驶的速度、道路的动摩擦因数有关,经验公式为,其中表示车速(单位:),表示刹车后车轮滑过的距离(单位:),表示动摩擦因数,其函数图象如图所示,下列说法正确的是( )
A. 小汽车行驶速度每增加,刹车后车轮滑过的距离就增加
B. 当小汽车行驶速度是时,刹车后车轮滑过的距离大约是
C. 当小汽车行驶速度为时,与前车保持的距离就不会发生碰撞
D. 此道路的动摩擦因数是1.2
9. 如图,四边形是的内接四边形,是的直径.点是上一点,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
10. 已知二次函数中,函数与自变量的部分对应值如表所示,以下结论正确的是( )
A. 抛物线的开口向下 B. 当时,随增大而增大
C. 当时,的取值范围是 D. 方程的根为和
二、填空题(每小题3分,共15分)
11. 已知是二次根式,则字母应满足的条件是__________.
12. 如图,一束平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,其折射光线与一束经过光心O的光线相交于点P,点F为该凸透镜的焦点.若,,则的度数为__________.
13. 如果关于x的方程有实数根,那么k的取值范围是________.
14. 如图,在平面直角坐标系中,一次函数的图象直线与轴交于点,以为一边作正方形,使得点在轴正半轴上,延长交直线于点,按同样方法依次作正方形、正方形、…、正方形,使得点,,,…,均在直线上,点,,…在轴正半轴上.则点的坐标是__________.
15. 在四边形中,,,,,则的最大值为______.
三、解答题(本题共8道大题,满分75分)
16. 计算
(1)计算:.
(2)先化简,再求值:,其中整数满足.
17. 如图,在中,.
(1)在上求作一点D,使;(要求:尺规作图,保留作图痕迹)
(2)在(1)的条件下,在AB上存在点E满足,连接.求证:.
18. 某校为丰富社团活动,计划购买一批国画用品和书法用品.已知购买1套国画用品和2套书法用品共需400元;购买2套国画用品和1套书法用品共需350元.
(1)求每套国画用品和每套书法用品的价格;
(2)社团准备购买两种用品共30套,且国画用品套数不多于书法用品套数的2倍.请设计一种购买方案使总费用最低,并求出最低总费用.
19. 申伯楼是信阳狮河区浉河公园内的标志性景观,属信阳新八景之一,不仅是狮河烟火休闲季活动场地,更是全域旅游线上的特色景点.某综合与实践小组开展测量申伯楼高度的活动,记录如下.
活动主题
测量申伯楼高度
实物图和测量示意图
测量说明
申伯楼前有一座高为的观景台,已知观景台的倾斜步道的坡度为.该小组在观景台处测得申伯楼顶部的仰角为,在观景台处测得申伯楼顶部的仰角为.
测量数据
,,,
备注
点,,在同一条水平直线上.参考数据:,
根据以上信息,解决下列问题:
(1)分别求和的长.
(2)求申伯楼的高度.(此问结果精确到)
20. 快递业为农产品走进全国千家万户提供了极大便利,不同的快递公司在配送、服务、收费和投递范围等方面各具优势.草莓种植户小刘经过初步了解,打算从甲、乙两家快递公司中选择一家合作.为此,小刘收集了10家草莓种植户对两家公司的相关评价,并整理如下:
a.配送速度得分(满分10分):
甲:6,6,7,7,8,8,9,9,9,10.
乙:6,7,7,8,8,8,8,9,9,10.
根据以上信息,解答下列问题:
(1)填空:甲公司配送速度得分的平均数为7.9分、中位数为8分、众数为9分:乙公司配送速度得分的平均数为__________、中位数为__________、众数为__________.
(2)甲公司服务质量得分的方差为1,请计算乙公司服务质量得分的方差,并由此判定哪家公司的得分更稳定;
(3)小刘又收集了10家草莓种植户对两家公司的相关评价,并与第一次收集的10家草莓种植户对两家公司的相关评价一起整理、分析,得出如下配送速度和服务质量得分统计表.
配送速度得分
服务质量得分
甲
8
7.2
乙
8.2
6.8
鉴于生鲜产品对配送速度要求会更高,小刘将两项得分按的比例确定最终得分,并以此为依据选择公司,请问小刘会选择哪家快递公司?
21. 如图,点在上,为直径,为延长线上一点,,且.
(1)求证:是的切线;
(2)若,,求阴影部分的面积.(结果保留)
22. 在平面直角坐标系中,抛物线(a,b为常数,)的对称轴是直线,与x轴交于A、B两点(A在B的左边),与y轴交于点C.
(1)求证:该抛物线的顶点在第一象限;
(2)若该抛物线经过点.
①求此抛物线的表述式;
②点,为抛物线图象上的两个动点,若,求t的取值范围.
(3)在抛物线上有两点和,若,求m的取值范围.
23. 【问题情境】
折纸是一种许多人熟悉的活动,在数学活动课上,老师让同学们以“图形的翻折”为主题开展数学活动.
活动一:矩形可折叠
矩形纸片中,在边上取一点沿翻折,使点落在矩形内部处;再次翻折矩形,使与所在直线重合,点落在直线上的点处,折痕为.翻折后的纸片如图1所示.
活动二:折叠可得矩形
如图2,将 纸片沿中位线折叠,使点的对称点落在边上,再将纸片分别沿等腰和等腰 的底边上的高线,折叠,折叠后的三个三角形拼合形成一个矩形.类似地,对多边形进行折叠,若翻折后的图形恰能拼合成一个无缝隙、无重叠的矩形,这样的矩形称为“叠合矩形”,如图3和图4.
【提出问题】
(1)如图1,的度数为 ;
(2)如图1,若,,求的最大值;
(3)纸片还可以按图4的方式折叠成一个叠合矩形,若,,直接写出的长 ;
【解决问题】
(4)如图5,一张矩形纸片通过活动一中的翻折方式得到四边形,其中的一边与矩形纸片的一边重合,,,,,求该矩形纸片较长边的长度.
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学业综合素养监测
九年级数学试题
亲爱的同学:
这份试卷将记录你的自信、沉着、智慧和收获.请认真审题,看清要求,仔细答题.预祝你取得好成绩!
请注意:
1.选择题答案用铅笔涂在答题卡上,如不用答题卡,请将答案填在表格里.
2.填空题、解答题不得用铅笔或红色笔填写.
3.考试时,不允许使用科学计算器.
4.试卷分值:120分.
一、选择题(每小题3分,共30分)
1. 下列实数中,最小的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】先化简各选项,再根据实数大小比较规则:负数小于一切正数,即可判断出最小的数.
【详解】解:分别化简各选项得:
∵ ,,,三个数均为正数,仅是负数,
又∵负数小于一切正数,
∴是四个数中最小的数.
2. 生活处处离不开石油,汽油、塑料、化纤衣物、部分医用材料等都源自石油化工.普通人日均消耗石油2.3升,约4瓶矿泉水.2026年初,我国战略石油储备为173000000吨,可满足全国人民约130天的石油消费需求.数据“173000000”用科学记数法表示为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】科学记数法的表示形式为,其中,为整数,确定和的值即可解题.
【详解】解:.
3. 数学世界中有许多美妙的几何图形等待着你去发现,下列四个几何图形中,既是轴对称图形又是中心对称图形的是( )
A. 谢尔宾斯基三角形 B. 科赫曲线
C. 分形树 D. 费马螺线
【答案】B
【解析】
【详解】解:A、是轴对称图形,但不是中心对称图形,故本选项不符合题意;
B、既是轴对称图形又是中心对称图形,故本选项符合题意;
C、是轴对称图形,但不是中心对称图形,故本选项不符合题意;
D、是中心对称图形,但不是轴对称图形,故本选项不符合题意;
4. 图中三视图所对应的直观图是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】试题分析:主视图、左视图、俯视图是分别从物体正面、左面和上面看,所得到的图形.
【详解】解:从俯视图可以看出直观图的下面部分为长方体,上面部分为圆柱,且与下面的长方体的顶面的两边相切高度相同.
只有C满足这两点.
故选C.
考点:由三视图判断几何体.
5. 下列运算中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】需根据同底数幂的乘除法、合并同类项、积的乘方法则,对各选项逐一判断即可。
【详解】解:选项A:根据同底数幂相乘,底数不变指数相加,∵ ,∴ A正确;
选项B:合并同类项时,系数相加字母和指数不变,∵ ,∴ B错误;
选项C:根据积的乘方法则,把每一个因式分别乘方,再把所得的幂相乘,∵ ,∴ C错误;
选项D:根据同底数幂相除,底数不变指数相减,∵ ,∴ D错误.
6. 《四元玉鉴》是中国古代著名的数学专著,书里记载了一道这样的题:“今有绫、罗共三丈,各值钱八百九十六文.只云绫、罗各一尺共值钱一百二十文,问绫、罗尺价各几何?”题目译文如下:现在有绫布和罗布,布长共3丈(1丈尺),已知绫布和罗布分别售出后均能收入896文;绫布和罗布各出售1尺共收入120文.问两种布每尺各多少钱?
若设某个量为x,根据题意可列方程,则x( )
A. 只能表示绫布的长度
B. 只能表示罗布每尺的价格
C. 既可以表示绫布的长度,又可以表示罗布的长度
D. 既可以表示绫布每尺的价格,又可以表示罗布每尺的价格
【答案】C
【解析】
【分析】本题考查了分式方程的应用,设其中一种布的长度为x尺,则另一种布的长度为尺,根据题意可列方程,由于题目条件对于绫、罗两种布是对称的,由此可知x既可以表示绫布的长度,又可以表示罗布的长度.
【详解】解:根据题意,设其中一种布的长度为x尺,则另一种布的长度为尺,
由“绫布和罗布各出售1尺共收入120文”可列方程为:,
由于题目条件对于绫、罗两种布是对称的,
因此x既可以表示绫布的长度,又可以表示罗布的长度.
故选:C.
7. 人工智能是数字经济高质量发展的引擎,也是新一轮科技革命和产业变革的重要驱动.山东某学校九年级开展“人工智能项目化学习活动”,设置了四个类型,分别是.决策类人工智能、.人工智能机器人、.语音类人工智能、.视觉类人工智能.每名学生只选择其中一个项目进行学习.已知甲乙两位同学都选了“(决策类人工智能)”,丙同学选了“(人工智能机器人)”,丁同学选了“(语音类人工智能)”,如果从这人中选人到某智能公司总部观摩学习,则抽到的这两位同学选择项目是一样的概率( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】本题考查古典概型的概率计算,利用列举法列出所有等可能结果,再找出满足条件的结果,最后代入概率公式计算即可.
【详解】解: 人分别为甲、乙、丙、丁,从人中任选人,所有等可能的结果有:甲乙,甲丙,甲丁,乙丙,乙丁,丙丁,共种,
其中抽到两位同学选择项目相同的结果只有“甲乙”这种,
所求概率.
8. 道路上,小汽车刹车后车轮滑过的距离通常和车辆当时行驶的速度、道路的动摩擦因数有关,经验公式为,其中表示车速(单位:),表示刹车后车轮滑过的距离(单位:),表示动摩擦因数,其函数图象如图所示,下列说法正确的是( )
A. 小汽车行驶速度每增加,刹车后车轮滑过的距离就增加
B. 当小汽车行驶速度是时,刹车后车轮滑过的距离大约是
C. 当小汽车行驶速度为时,与前车保持的距离就不会发生碰撞
D. 此道路的动摩擦因数是1.2
【答案】D
【解析】
【分析】本题考查了二次函数的实际应用,根据待定系数法求得二次函数的解析式,再利用图象和二次函数的性质,逐一判断即可.
【详解】解:由题意可得与的函数图象为二次函数,
∴小汽车行驶速度每增加,刹车后车轮滑过的距离不一定增加,故A错误;
根据图象可得当小汽车行驶速度是时,刹车后车轮滑过的距离大约是,故B错误;
把代入,可得,解得,故D正确;
,
当时,,
故当小汽车行驶速度为时,与前车保持的距离会发生碰撞,故C错误,
故选:D.
9. 如图,四边形是的内接四边形,是的直径.点是上一点,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】连接,则,根据圆周角定理得到,进而求出的度数,再根据圆内接四边形的性质,解答即可.
【详解】解:如图,连接,则,
∵是的直径,
∴,
∴,
∵四边形是的内接四边形,
∴,
∴.
10. 已知二次函数中,函数与自变量的部分对应值如表所示,以下结论正确的是( )
A. 抛物线的开口向下 B. 当时,随增大而增大
C. 当时,的取值范围是 D. 方程的根为和
【答案】D
【解析】
【分析】根据表格确定对称轴的位置,进而求出的值,画出二次函数的图象,利用数形结合的思想,进行判断即可.
【详解】解:由表格可知:和的函数值相同,均为,
∴抛物线的对称轴为直线:,
∴和的函数值相等,即:,
根据五点作图法,得到二次函数的图象如下:
由图可知:
抛物线开口向上, 时,随值的增大而减小,时,随值的增大而增大,
当时,x的取值范围是或,
抛物线与轴交于,,
∴方程的根为和;
综上:,,选项错误,不符合题意,选项正确,符合题意;
故选:.
【点睛】本题考查二次函数的图象和性质.熟练掌握数形结合的思想是解题的关键.
二、填空题(每小题3分,共15分)
11. 已知是二次根式,则字母应满足的条件是__________.
【答案】
【解析】
【分析】根据二次根式和分式有意义的条件,列出关于的不等式,解不等式即可得到满足的条件.
【详解】解:若是二次根式,则需满足被开方数为非负数,且分式的分母不为零.
由题意得,且.
.
解得.
12. 如图,一束平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,其折射光线与一束经过光心O的光线相交于点P,点F为该凸透镜的焦点.若,,则的度数为__________.
【答案】##度
【解析】
【分析】由平行线的性质可得,由对顶角相等可得,最后再由三角形外角的定义及性质计算即可得出结果.
【详解】解:如图:
由题意可得:,
∴,
由对顶角相等可得:,
∴.
13. 如果关于x的方程有实数根,那么k的取值范围是________.
【答案】
【解析】
【分析】本题需分情况讨论方程的类型,当时方程为一元一次方程,当时方程为一元二次方程,结合判别式与根的关系求解即可.
【详解】解:分两种情况讨论:
①当时,原方程化为,该方程为一元一次方程,有实数根,符合题意;
②当时,原方程是一元二次方程,
因为方程有实数根,
所以根的判别式,
即,
解得,此时.
综上,的取值范围为.
14. 如图,在平面直角坐标系中,一次函数的图象直线与轴交于点,以为一边作正方形,使得点在轴正半轴上,延长交直线于点,按同样方法依次作正方形、正方形、…、正方形,使得点,,,…,均在直线上,点,,…在轴正半轴上.则点的坐标是__________.
【答案】
【解析】
【分析】根据一次函数图象上点的坐标特征结合正方形的性质,可得出点、的坐标,同理可得出、、、、的坐标,根据点的坐标变化可找出变化规律,依此规律即可得出结论.
【详解】解:当时,有,
解得,
∴点的坐标为.
∵四边形为正方形,
∴点的坐标为.
当时,有,
解得:,
∴点的坐标为.
同理,可得出:,
∴的坐标为(为正整数),
∴点的坐标是.
15. 在四边形中,,,,,则的最大值为______.
【答案】
【解析】
【分析】本题是四边形中线段最值问题,考查了全等三角形的判定和性质、三角形的三边关系等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,用转化的思想思考问题.将线段绕点顺时针旋转得到,连接、,可得到等腰直角,通过判定,得出,因为,所以当、、三点共线时,取最大值,由,即可求出的最大值.
【详解】解:如图所示,将线段绕点顺时针旋转得到,连接、,
由旋转可得,,,
,
,即,
,
,
,
,
,
,,
当、、三点共线时,取最大值,最大值为,
是等腰直角三角形,
,
故答案为:.
三、解答题(本题共8道大题,满分75分)
16. 计算
(1)计算:.
(2)先化简,再求值:,其中整数满足.
【答案】(1)
(2),当时,原式,当时,原式.
【解析】
【小问1详解】
解:原式
.
【小问2详解】
解:
∵整数y满足,,,
∴或3,
当时,原式;
当时,原式.
17. 如图,在中,.
(1)在上求作一点D,使;(要求:尺规作图,保留作图痕迹)
(2)在(1)的条件下,在AB上存在点E满足,连接.求证:.
【答案】(1)如图:点D即为所求.
(2)
证明:由(1)作图可知:,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,即,
∴.
【解析】
【分析】(1)用尺规作图作出线段的中点即可;
(2)由(1)作图可知:,再结合可得,利用等边对等角、三角形内角和定理、角的和差可得,进而证明结论.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
略
18. 某校为丰富社团活动,计划购买一批国画用品和书法用品.已知购买1套国画用品和2套书法用品共需400元;购买2套国画用品和1套书法用品共需350元.
(1)求每套国画用品和每套书法用品的价格;
(2)社团准备购买两种用品共30套,且国画用品套数不多于书法用品套数的2倍.请设计一种购买方案使总费用最低,并求出最低总费用.
【答案】(1)每套国画用品价格为100元,每套书法用品价格为150元
(2)购买国画用品20套,书法用品10套时,总费用最低,最低总费用为3500元
【解析】
【分析】(1)设每套国画用品价格为a元,每套书法用品价格为b元,根据题意列二元一次方程组求解即可;
(2)设购买国画用品x套,设总费用为y元,根据题意列不等式求出的取值范围,再得出关于的一次函数,利用一次函数的增减性求最值即可.
【小问1详解】
解:设每套国画用品价格为a元,每套书法用品价格为b元,
由题意得:,
解得.
答:每套国画用品价格为100元,每套书法用品价格为150元.
【小问2详解】
解:设购买国画用品x套,则购买书法用品套,设总费用为y元,
由题意得:,
解得.
,
,
随x的增大而减小,
∴当时,.
答:购买国画用品20套,书法用品10套时,总费用最低,最低总费用为3500元.
19. 申伯楼是信阳狮河区浉河公园内的标志性景观,属信阳新八景之一,不仅是狮河烟火休闲季活动场地,更是全域旅游线上的特色景点.某综合与实践小组开展测量申伯楼高度的活动,记录如下.
活动主题
测量申伯楼高度
实物图和测量示意图
测量说明
申伯楼前有一座高为的观景台,已知观景台的倾斜步道的坡度为.该小组在观景台处测得申伯楼顶部的仰角为,在观景台处测得申伯楼顶部的仰角为.
测量数据
,,,
备注
点,,在同一条水平直线上.参考数据:,
根据以上信息,解决下列问题:
(1)分别求和的长.
(2)求申伯楼的高度.(此问结果精确到)
【答案】(1),
(2)的高度约为
【解析】
【分析】(1)根据坡度的定义可得,结合勾股定理得,列出方程,可求出和的长;
(2)过点作于点,令,可用表示、的长度,再结合,即可得出的高度.
【小问1详解】
解:∵倾斜步道的坡度为,,
故,
∴,
由,得,
解得,.
【小问2详解】
解:过点作于点,如下图所示:
∵,
∴四边形为矩形,
∴,,
令,
∵,
∴,
∴,
∴,
,
∵,
即,
解得,
故的高度约为.
20. 快递业为农产品走进全国千家万户提供了极大便利,不同的快递公司在配送、服务、收费和投递范围等方面各具优势.草莓种植户小刘经过初步了解,打算从甲、乙两家快递公司中选择一家合作.为此,小刘收集了10家草莓种植户对两家公司的相关评价,并整理如下:
a.配送速度得分(满分10分):
甲:6,6,7,7,8,8,9,9,9,10.
乙:6,7,7,8,8,8,8,9,9,10.
根据以上信息,解答下列问题:
(1)填空:甲公司配送速度得分的平均数为7.9分、中位数为8分、众数为9分:乙公司配送速度得分的平均数为__________、中位数为__________、众数为__________.
(2)甲公司服务质量得分的方差为1,请计算乙公司服务质量得分的方差,并由此判定哪家公司的得分更稳定;
(3)小刘又收集了10家草莓种植户对两家公司的相关评价,并与第一次收集的10家草莓种植户对两家公司的相关评价一起整理、分析,得出如下配送速度和服务质量得分统计表.
配送速度得分
服务质量得分
甲
8
7.2
乙
8.2
6.8
鉴于生鲜产品对配送速度要求会更高,小刘将两项得分按的比例确定最终得分,并以此为依据选择公司,请问小刘会选择哪家快递公司?
【答案】(1)8分,8分,8分
(2),甲公司的得分更稳定
(3)小刘会选择甲快递公司
【解析】
【分析】(1)根据平均数,中位数和众数的计算公式进行求解即可;
(2)根据方差的计算公式进行计算,再比较大小即可;
(3)求出加权平均数,进行比较即可.
【小问1详解】
解:平均数为(分);
将数据排序后第5个和第6个数据均为8,故中位数为8分;
出现次数最多的数据是8,故众数为8分;
【小问2详解】
解:由图可知,乙公司服务质量得分的平均数为,
故
∵甲公司服务质量得分的方差为1,,
∴甲公司的得分更稳定;
【小问3详解】
解:由题意,甲最终得分为(分);
乙最终得分为(分),
∵,
∴小刘会选择甲快递公司.
21. 如图,点在上,为直径,为延长线上一点,,且.
(1)求证:是的切线;
(2)若,,求阴影部分的面积.(结果保留)
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】()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;
()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:连接,
∵,
∴,即,
∵,
∴,
∵是的半径,
∴是的切线;
【小问2详解】
解:如图,作于点,
由()知:,
∴四边形为矩形,
∵,
∴四边形为正方形,
∵,
∴,
∵,
∴
∴,
∴,
.
22. 在平面直角坐标系中,抛物线(a,b为常数,)的对称轴是直线,与x轴交于A、B两点(A在B的左边),与y轴交于点C.
(1)求证:该抛物线的顶点在第一象限;
(2)若该抛物线经过点.
①求此抛物线的表述式;
②点,为抛物线图象上的两个动点,若,求t的取值范围.
(3)在抛物线上有两点和,若,求m的取值范围.
【答案】(1)
证明:∵抛物线(a,b,c为常数,)的对称轴是直线,
∴,
∴,
∴,
∴
∴抛物线的顶点为,
∵,
∴,
∴该抛物线的顶点在第一象限.
(2)①;②
(3)
【解析】
【分析】(1)由抛物线的对称轴是直线,可得,可得,由抛物线顶点为,即可得到抛物线的顶点在第一象限;
(2)①把代入即可得到解析式;②由交点的含义可得,可得,,进一步计算,再进一步建立不等式解题即可;
(3)由离对称轴直线越近,值越大,离对称轴直线越远,值越小.结合抛物线上有两点和,且,再建立不等式解题即可.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
解:①将代入,
得,
∴,
∴此抛物线的表达式为.
②根据题意,得,
∴,
∴,
∴,
∴.
【小问3详解】
解:∵,
∴抛物线开口向下.
∵抛物线的对称轴是直线,
∴离对称轴直线越近,值越大,离对称轴直线越远,值越小.
∵抛物线上有两点和,且,
∴,
∴,
解得:.
23. 【问题情境】
折纸是一种许多人熟悉的活动,在数学活动课上,老师让同学们以“图形的翻折”为主题开展数学活动.
活动一:矩形可折叠
矩形纸片中,在边上取一点沿翻折,使点落在矩形内部处;再次翻折矩形,使与所在直线重合,点落在直线上的点处,折痕为.翻折后的纸片如图1所示.
活动二:折叠可得矩形
如图2,将 纸片沿中位线折叠,使点的对称点落在边上,再将纸片分别沿等腰和等腰 的底边上的高线,折叠,折叠后的三个三角形拼合形成一个矩形.类似地,对多边形进行折叠,若翻折后的图形恰能拼合成一个无缝隙、无重叠的矩形,这样的矩形称为“叠合矩形”,如图3和图4.
【提出问题】
(1)如图1,的度数为 ;
(2)如图1,若,,求的最大值;
(3)纸片还可以按图4的方式折叠成一个叠合矩形,若,,直接写出的长 ;
【解决问题】
(4)如图5,一张矩形纸片通过活动一中的翻折方式得到四边形,其中的一边与矩形纸片的一边重合,,,,,求该矩形纸片较长边的长度.
【答案】(1);(2)的最大值为;(3)15;(4)矩形纸片较长边的长度为或
【解析】
【分析】(1)由折叠的性质得出,,根据,即得;
(2)设,,则,证明,,得,得,得,根据二次函数的性质,即得的最大值为;
(3)设点B的对应点为M,点D的对应点为N,如图4,由矩形性质和勾股定理,得 ,证明,得,由, ,即得;
(4)分和为矩形的边和角,和为矩形的边和角,两种情况计算矩形的边,比较得出矩形的较长边.
【详解】解:(1)如图1,
由题意得:,,
,
,
,
;
(2)如图1,
设,,则,
由(1)知,
,
四边形为矩形,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
当时,有最大值为,
的最大值为;
(3)解:设点B的对应点为M,点D的对应点为N,如图4,
∵矩形中,,
∴,
∵,
∴,
由折叠的性质得:,
∵中,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴;
(4)作出原矩形,连接,如图5①,
,,,
,
,
四边形为矩形,
,.
设,则,设,则.
,
.
,
.
,
,
.
,
,
,
,
,
矩形纸片较长边的长度为;
当为矩形的一边时,作出原矩形,如图5②,
设,则,设,
四边形为矩形,
,,,
,
.
,
.
,
,
.
,
,
,
.
,
矩形纸片较长边的长度为;
综上所述,矩形纸片较长边的长度为或.
【点睛】本题考查折叠的性质,平行四边形的性质,矩形的判定,勾股定理;本题属于四边形综合题目,主要考查了折叠的性质、正方形的性质、矩形的性质、平行四边形的性质、三角形全等的判定与性质、勾股定理、梯形面积的计算、解方程等知识的综合运用;折叠是一种对称变换,它属于轴对称,折叠前后图形的形状和大小不变,位置变化,对应边和对应角相等.
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