内容正文:
2026年九年级中考三模考试数学试题
(试卷满分:150分 考试时间:120分钟 )
友情提醒:本卷中的所有题目均在答题卷上作答,在本卷中作答无效.
一、选择题(本大题共有8小题,每小题3分,共24分.在每小题所给出的四个选项中,恰有一项是符合题目要求的,请将正确选项前的字母代号填涂在答题卡相应位置上)
1. 的倒数是( )
A. B. 5 C. D.
2. 下列图形中,既是轴对称图形又是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
3. 下列运算正确的是( )
A. 5a2+3a2=8a4 B. a3•a4=a12
C. a+2b=2ab D. a5÷a2=a3
4. 某学校数学社团15名同学积极参加“一日捐”捐款活动,捐款情况如下表所示,下列说法正确的是( )
捐款数额(元)
10
20
30
50
100
人数
2
4
5
3
1
A. 众数是100元 B. 极差是20元 C. 中位数是30元 D. 平均数是30元
5. 如图,四边形ABCD内接于⊙O,∠ABD=35°,∠ACB=45°,则∠BAD等于( )
A. 100° B. 90°
C. 80° D. 70°
6. 如图,在中,,根据作图痕迹可得的长为( )
A. 3 B. 4 C. 6 D. 8
7. 如图,由边长为1的小正方形构成的网格中,点A、、都在格点上,以为直径的圆经过点、,则的值为( )
A. B. C. D.
8. 如图,在矩形中,,分别以所在直线为x轴、y轴建立如图所示的平面直角坐标系.F为边上的一个动点(不与B,C重合),过点F的反比例函数的图象与边交于点E,连接,将沿折叠,点C恰好落在边上的点G处,则此时k的值为( )
A. B. C. D.
二、填空题(本大题共有10小题,每小题3分,共30分.不需写出解答过程,请把答案直接写在答题卡的相应位置上)
9. 2019年5月28日,我国“科学”号远洋科考船在最深约为的马里亚纳海沟南侧发现了近10片珊瑚林.将11000用科学记数法表示为_____.
10. 在函数中,自变量x的取值范围是___.
11. 分解因式:________.
12. 已知一个多边形的每个内角都是,则这个多边形的边数为____ .
13. 若,则的值为_____.
14. 已知扇形的圆心角为120°,半径等于6,则用该扇形围成的圆锥的底面半径为_________.
15. 如图,已知点在反比例函数的图像上,观察图像可知,当时,的取值范围是___________.
16. 物理课上学过小孔成像的原理,它是一种利用光的直线传播特性实现图象投影的方法.如图,燃烧的蜡烛(竖直放置)经小孔O在屏幕(竖直放置)上成像,设,小孔O到的距离为,则小孔O到的距离为_____.
17. 如图,在菱形ABCD中,∠A=60°,AB=6,点M为AB边上一点,AM=4,点N为AD边上的一动点,沿MN将△AMN翻折,点A落在点P处,当点P在菱形的对角线上时,AN的长度为_____.
18. 定义为函数的特征数,下面给出特征数为的函数的一些结论:①当时,函数图像的顶点坐标是;②当时,函数图像截x轴所得的线段长度大于3;③当时,函数在时,y随x的增大而减小;④不论m取何值,函数图像经过两个定点.其中正确的结论有_____.(填序号)
三、解答题(本大题共有10小题,共96分.请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出必要的文字说明或演算步骤)
19. 计算与化简:
(1)计算;
(2)化简:.
20. 解不等式组,并写出它的最大负整数解.
21. 育人中学开展课外体育活动,决定开设A:篮球、B:乒乓球、C:踢毽子、D:跑步四种活动项目.为了解学生最喜欢哪一种活动项目(每人只选取一种),随机抽取了部分学生进行调查,并将调查结果绘成如甲、乙所示的统计图,请你结合图中信息解答下列问题.
(1)样本中最喜欢A项目的人数所占的百分比为________ ,其所在扇形统计图中对应的圆心角度数是 ______度;
(2)请把条形统计图补充完整;
(3)若该校有学生1000人,请根据样本估计全校最喜欢踢毽子的学生人数约是多少?
22. 在一个不透明的盒子里装有4张卡片,4张卡片的正面分别标有数字,0,1,2,这些卡片除数字外都一样,将卡片搅匀.
(1)从盒子中任意抽取一张卡片,恰好抽到数字0的概率是 ;
(2)先从盒子中任意抽取一张卡片,记下数字作为点A的横坐标,再从余下的3张卡片中任意抽取一张卡片,记下数字作为点A的纵坐标,利用画树状图或列表的方法,求点A落在第二象限的概率.
23. “绿水青山就是金山银山”,为了更进一步优化环境,甲、乙两队承担河道整治任务.甲、乙两个工程队每天共整治河道1500米,且甲工程队整治1800米所用的时间与乙工程队整治1200米所用的时间相等.求甲工程队每天整治河道多少米?
24. 如图,平行四边形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,过点O作EF⊥AC,分别交AB、DC于点E、F,连接AF、CE.
(1)若OE=3,求EF的长;
(2)判断四边形AECF的形状,并说明理由.
25. 如图,已知在中,,的平分线交边于点.以上点为圆心作,使经过点和点.
(1)判断直线与的位置关系,并说明理由;
(2)若,劣弧的长为,求线段,与劣弧所围成的阴影部分的面积(结果保留根号和).
26. 如图是由小正方形组成的网格,每个小正方形的顶点叫做格点.三个顶点都是格点.仅用无刻度的直尺在给定网格中完成四个画图任务,每个任务的画线不得超过三条.
(1)在图(1)中,画射线交于点D,使平分的面积;
(2)在(1)的基础上,在射线上画点E,使;
(3)在图(2)中,先画点F,使点A绕点F顺时针旋转到点C,再画射线交于点G;
(4)在(3)的基础上,将线段绕点G旋转,画对应线段(点A与点M对应,点B与点N对应).
27. 综合实践
问题情境:校园为优化夜间操场照明,在操场上方架设高空射灯投射装置,灯光在地面形成的照明边界轮廓可近似看作抛物线.
建立如图1所示的平面直角坐标系,该抛物线解析式为,灯光与地面(x轴)交于点和点B,灯光发射口在y轴上的点C处,且发射口高度.
(1)直接写出抛物线的解析式及直线的解析式;
(2)如图2,该抛物线的顶点D为射灯最高照射点位,为监测灯光边界的地下延伸范围,在边界点A处布设地下预埋激光探测线,其解析式为,探测线与抛物线在第四象限交于点E,求的度数.
(3)若点P是该抛物线上任意一点,作轴垂足为点Q,直线交直线于F,再过点F作x轴的垂线垂足为R,为安装照明感应监控设备,要求线段最短,求此时点P的坐标及的最短长度.
28. 为丰富校园数学实践活动,某数学兴趣小组开展线段勾股分割探究活动,现定义如下:
如图1,点M,N在线段上,若以线段为边恰好能组成一个直角三角形,则称点M,N为线段的勾股分割点.
(1)如图1,M,N为线段的勾股分割点,且,则 ;
(2)如图2,在平行四边形中,点E在边上,,F为边上一动点,分别交于点M,N,当点M,N为线段的勾股分割点时,求与的数量关系;
(3)如图3,中,,延长到点M,延长到点N,使点A,B恰好是线段的勾股分割点(),过点M,N分别作的平行线交于点P.
①的长度是否为定值?若是,请求出该定值;若不是,请说明理由;
②直接写出面积的最大值.
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2026年九年级中考三模考试数学试题
(试卷满分:150分 考试时间:120分钟 )
友情提醒:本卷中的所有题目均在答题卷上作答,在本卷中作答无效.
一、选择题(本大题共有8小题,每小题3分,共24分.在每小题所给出的四个选项中,恰有一项是符合题目要求的,请将正确选项前的字母代号填涂在答题卡相应位置上)
1. 的倒数是( )
A. B. 5 C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】解:∵乘积为的两个数互为倒数,且,
∴的倒数为.
2. 下列图形中,既是轴对称图形又是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据轴对称图形与中心对称图形的概念判断即可.
【详解】解:A、是中心对称图形,不是轴对称图形,故不符合题意;
B、既是中心对称图形,也是轴对称图形,故符合题意;
C、不是中心对称图形,是轴对称图形,故不符合题意;
D、既不是中心对称图形,也不是轴对称图形,故不符合题意;
3. 下列运算正确的是( )
A. 5a2+3a2=8a4 B. a3•a4=a12
C. a+2b=2ab D. a5÷a2=a3
【答案】D
【解析】
【分析】先根据合并同类项法则、同底数幂的乘除法,求出每一式子的值,再判断即可.
【详解】解:A、结果是8a2,故本选项错误;
B、结果是a7,故本选项错误;
C、不能合并,故本选项错误;
D、结果是a3,故本选项正确;
故选:D.
【点睛】此题主要考查了整式的运算,关键是熟记合并同类项法则,同底数幂相乘除的法则,正确应用即可求解,比较简单.
4. 某学校数学社团15名同学积极参加“一日捐”捐款活动,捐款情况如下表所示,下列说法正确的是( )
捐款数额(元)
10
20
30
50
100
人数
2
4
5
3
1
A. 众数是100元 B. 极差是20元 C. 中位数是30元 D. 平均数是30元
【答案】C
【解析】
【详解】解:∵捐款30元的人数最多,为5人,
∴众数是30元,A错误;
∵数据最大值是100元,最小值是10元,
∴极差为(元),B错误;
∵15个数据的中位数是第个数据,前个数据均不大于20,第7到第11个数据均为30,
∴第8个数据是30,即中位数为30元,C正确;
∵总捐款额为(元),
∴平均数为(元),不等于30元,D错误.
5. 如图,四边形ABCD内接于⊙O,∠ABD=35°,∠ACB=45°,则∠BAD等于( )
A. 100° B. 90°
C. 80° D. 70°
【答案】A
【解析】
【分析】由题意易得∠ACD=∠ABD=35°,然后可得∠BCD=80°,进而根据圆内接四边形的性质可求解.
【详解】解:∵∠ABD=35°,
∴∠ACD=∠ABD=35°,
∵∠ACB=45°,
∴∠BCD=80°,
∵四边形ABCD内接于⊙O,
∴∠BCD+∠BAD=180°,
∴∠BAD=100°,
故选A.
【点睛】本题主要考查圆内接四边形的性质及圆周角,熟练掌握圆内接四边形的性质及圆周角是解题的关键.
6. 如图,在中,,根据作图痕迹可得的长为( )
A. 3 B. 4 C. 6 D. 8
【答案】D
【解析】
【分析】利用角平分线的定义及三角函数求解.
【详解】解:∵,
∴,,
由作图知,平分,
∴,
∴,
∴.
7. 如图,由边长为1的小正方形构成的网格中,点A、、都在格点上,以为直径的圆经过点、,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】首先根据勾股定理求出AB的长度,然后根据圆周角定理的推论得出,,然后在求解即可.
【详解】,
.
,
.
AB为直径,
.
在中,
∵,
,
故选:B.
【点睛】本题主要考查三角函数,掌握勾股定理及圆周角定理的推论是关键.
8. 如图,在矩形中,,分别以所在直线为x轴、y轴建立如图所示的平面直角坐标系.F为边上的一个动点(不与B,C重合),过点F的反比例函数的图象与边交于点E,连接,将沿折叠,点C恰好落在边上的点G处,则此时k的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】过点E作于点H,由题意得,;易得,由相似三角形的性质即可求解.
【详解】解:如图,过点E作于点H,
∵,四边形是矩形,
∴,,,,
∴点E、F在反比例函数图象上,
∴,,
∴,,
∵反比例函数的图象在第四象限,
∴,
∴,,
由折叠知,,,
∴,
∴,
∴,
∴,
在中,由勾股定理得:,
解得.
二、填空题(本大题共有10小题,每小题3分,共30分.不需写出解答过程,请把答案直接写在答题卡的相应位置上)
9. 2019年5月28日,我国“科学”号远洋科考船在最深约为的马里亚纳海沟南侧发现了近10片珊瑚林.将11000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.确定的值时,要看把原数变成时,小数点移动了多少位,的绝对值与小数点移动的位数相同.当原数绝对值时,是正数;当原数的绝对值时,是负数.
【详解】将11000用科学记数法表示为:.故答案为.
【点睛】此题考查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,为整数,表示时关键要正确确定的值以及的值.
10. 在函数中,自变量x的取值范围是___.
【答案】
【解析】
【详解】试题分析:求函数自变量的取值范围,就是求函数解析式有意义的条件,根据二次根式被开方数必须是非负数的条件,要使在实数范围内有意义,必须.
11. 分解因式:________.
【答案】
【解析】
【分析】本题考查了因式分解—公式法的运用,熟练掌握平方差公式是解题的关键.利用平方差公式分解因式即可.
【详解】.
故答案为:.
12. 已知一个多边形的每个内角都是,则这个多边形的边数为____ .
【答案】8
【解析】
【分析】本题考查多边形的内角和与外角,掌握知识点是解题的关键.
利用多边形的外角和定理,每个外角为,外角和为,即可求出多边形的边数.
【详解】解:每个内角为,则每个外角为,
∵多边形的外角和为,
∴多边形的边数为.
故答案为:8.
13. 若,则的值为_____.
【答案】
【解析】
【详解】解:,
∴,
.
14. 已知扇形的圆心角为120°,半径等于6,则用该扇形围成的圆锥的底面半径为_________.
【答案】2
【解析】
【详解】分析:利用圆锥的底面周长等于侧面展开图的扇形弧长,列出方程进行计算即可.
详解:扇形的圆心角是120°,半径为6,
则扇形的弧长是:=4π,
所以圆锥的底面周长等于侧面展开图的扇形弧长是4π,
设圆锥的底面半径是r,
则2πr=4π,
解得:r=2.
所以圆锥的底面半径是2.
故答案为2.
点睛:本题考查了弧长计算公式及圆锥的相关知识.理解圆锥的底面周长等于侧面展开图的扇形弧长是解题的关键.
15. 如图,已知点在反比例函数的图像上,观察图像可知,当时,的取值范围是___________.
【答案】
【解析】
【分析】直接根据函数图像以及P点坐标即可解答.
【详解】解:由P点坐标以及函数图像可知,当时,y的取值范围是.
16. 物理课上学过小孔成像的原理,它是一种利用光的直线传播特性实现图象投影的方法.如图,燃烧的蜡烛(竖直放置)经小孔O在屏幕(竖直放置)上成像,设,小孔O到的距离为,则小孔O到的距离为_____.
【答案】
【解析】
【分析】根据相似三角形的性质即可求解.
【详解】解:如图,过点O作于点C,延长交于点D,
由题意得,
∴,,
∴,
即
即小孔O到的距离为.
17. 如图,在菱形ABCD中,∠A=60°,AB=6,点M为AB边上一点,AM=4,点N为AD边上的一动点,沿MN将△AMN翻折,点A落在点P处,当点P在菱形的对角线上时,AN的长度为_____.
【答案】4或10﹣2.
【解析】
【分析】分两种情况:①当点在菱形对角线上时,由折叠的性质得:,,证出,得出;
②当点在菱形对角线上时,设,由折叠的性质得:,,,求出,证明,得出比例线段,可求出答案
【详解】解:分两种情况:①当点P在菱形对角线AC上时,如图1所示:
由折叠的性质得:AN=PN,AM=PM,
∵四边形ABCD是菱形,∠BAD=60°,
∴∠PAM=∠PAN=30°,
∴∠AMN=∠ANM=90°﹣30°=60°,
∴AN=AM=4;
②当点P在菱形对角线BD上时,如图2所示:
设AN=x,
由折叠的性质得:PM=AM=4,PN=AN=x,∠MPN=∠A=60°,
∵AB=6,
∴BM=AB﹣AM=2,
∵四边形ABCD是菱形,
,,
∵∠BPN=∠BPM+60°=∠DNP+60°,
∴∠BPM=∠DNP,
∴△PDN∽△MBP,
,即,
,
,
解得:或(不合题意舍去),
综上所述,的长为4或.
故答案为:4或.
【点睛】本题考查了翻折变换的性质、菱形的性质、相似三角形的判定与性质以及分类讨论等知识;熟练掌握翻折变换的性质,证明三角形相似是解题的关键.
18. 定义为函数的特征数,下面给出特征数为的函数的一些结论:①当时,函数图像的顶点坐标是;②当时,函数图像截x轴所得的线段长度大于3;③当时,函数在时,y随x的增大而减小;④不论m取何值,函数图像经过两个定点.其中正确的结论有_____.(填序号)
【答案】②③④
【解析】
【分析】根据特征数定义得到函数解析式,依次利用二次函数的顶点性质,图象与x轴交点计算,二次函数增减性,定点判定方法对四个结论逐一验证即可.
【详解】解:由特征数定义,得函数解析式为 ,
①当 时,,则函数解析式为,
整理得,顶点坐标为,不是,故①错误;
②令,则,因式分解得,解得,
截x轴所得线段长度为( 时,绝对值可去掉),
化简得,
因为,所以,
故长度大于,②正确;
③二次函数对称轴为直线,
当 时,,抛物线开口向下,
化简对称轴得,即对称轴在直线左侧,开口向下时对称轴右侧y随x增大而减小,
故时y随x增大而减小,③正确;
④整理函数得,
令,解得或,代入得对应y值为和,
故不论m取何值,函数都经过两个定点和,④正确;
综上,正确的结论为②③④.
三、解答题(本大题共有10小题,共96分.请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出必要的文字说明或演算步骤)
19. 计算与化简:
(1)计算;
(2)化简:.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
解:
;
【小问2详解】
解:
.
20. 解不等式组,并写出它的最大负整数解.
【答案】不等式组的解集为x≤−5;最大负整数解为-5
【解析】
【分析】分别求出每一个不等式的解集,根据口诀:同小取小确定不等式组的解集,从而得出答案.
【详解】解不等式x+5≤0,得x≤−5,
解不等式,得:x≤−3,
则不等式组的解集为x≤−5,
所以不等式组的最大负整数解为−5.
【点睛】本题考查的是解一元一次不等式组及其整数解,正确求出每一个不等式解集是基础,熟知“同大取大;同小取小;大小小大中间找;大大小小找不到”的原则是解答此题的关键.
21. 育人中学开展课外体育活动,决定开设A:篮球、B:乒乓球、C:踢毽子、D:跑步四种活动项目.为了解学生最喜欢哪一种活动项目(每人只选取一种),随机抽取了部分学生进行调查,并将调查结果绘成如甲、乙所示的统计图,请你结合图中信息解答下列问题.
(1)样本中最喜欢A项目的人数所占的百分比为________ ,其所在扇形统计图中对应的圆心角度数是 ______度;
(2)请把条形统计图补充完整;
(3)若该校有学生1000人,请根据样本估计全校最喜欢踢毽子的学生人数约是多少?
【答案】(1)40% , 144;(2)补图见解析;(3)估计全校最喜欢踢毽子的学生人数约100人.
【解析】
【分析】(1)利用100%减去D、C、B三部分所占百分比即可得到最喜欢A项目的人数所占的百分比;所在扇形统计图中对应的圆心角度数用360°×40%即可;
(2)根据频数=总数×百分比可算出总人数,再利用总人数减去D、C、B三部分的人数即可得到A部分的人数,再补全图形即可;
(3)利用样本估计总每个体的方法用1000×样本中喜欢踢毽子的人数所占百分比即可.
【详解】解:(1)100%﹣20%﹣10%﹣30%=40%,
360°×40%=144°;
(2)抽查的学生总人数:15÷30%=50,
50﹣15﹣5﹣10=20(人).如图所示:
(3)1000×10%=100(人).
答:全校最喜欢踢毽子的学生人数约是100人.
22. 在一个不透明的盒子里装有4张卡片,4张卡片的正面分别标有数字,0,1,2,这些卡片除数字外都一样,将卡片搅匀.
(1)从盒子中任意抽取一张卡片,恰好抽到数字0的概率是 ;
(2)先从盒子中任意抽取一张卡片,记下数字作为点A的横坐标,再从余下的3张卡片中任意抽取一张卡片,记下数字作为点A的纵坐标,利用画树状图或列表的方法,求点A落在第二象限的概率.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由题意,共有4张卡片,数字0只有1张,直接利用概率公式计算;
(2)先由树状图列出所有可能的坐标,再找出第二象限的点,计算概率即可.
【小问1详解】
解:由题意可得,总卡片数为 ,数字为0的卡片有 张,
从盒子中任意抽取一张卡片,恰好抽到数字0的概率是.
【小问2详解】
解:由题意,画出树状图如下:
共12种等可能的结果,其中点A在第二象限的结果有:共2种
∴点A落在第二象限的概率为.
23. “绿水青山就是金山银山”,为了更进一步优化环境,甲、乙两队承担河道整治任务.甲、乙两个工程队每天共整治河道1500米,且甲工程队整治1800米所用的时间与乙工程队整治1200米所用的时间相等.求甲工程队每天整治河道多少米?
【答案】900米
【解析】
【分析】设甲工程队每天整治河道x米,则乙工程队每天整治河道米,根据时间相等列出分式方程即可求解.
【详解】解:设甲工程队每天整治河道x米,则乙工程队每天整治河道米,
依题意,得 ,
解这个方程,,
经检验,是原方程的解且符合题意.
答:甲工程队每天整治河道900米.
24. 如图,平行四边形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,过点O作EF⊥AC,分别交AB、DC于点E、F,连接AF、CE.
(1)若OE=3,求EF的长;
(2)判断四边形AECF的形状,并说明理由.
【答案】(1)6 (2)菱形,见解析
【解析】
【分析】(1)只要证明即可得到结果;
(2)先判断四边形AECF是平行四边形,再根据对角线互相垂直且平分证明是菱形,即可得到结论;
【小问1详解】
∵四边形ABCD是平行四边形,AC、BD是对角线,
,
,
,
在和中,
,
.
,
,
.
故EF的长为.
【小问2详解】
由(1)可得,,
四边形ABCD是平行四边形,
,
∴四边形AECF是平行四边形,
又,
∴平行四边形AECF是菱形.
【点睛】本题主要考查了特殊平行四边形的性质应用,准确运用全等三角形的性质及菱形的判定是解题的关键.
25. 如图,已知在中,,的平分线交边于点.以上点为圆心作,使经过点和点.
(1)判断直线与的位置关系,并说明理由;
(2)若,劣弧的长为,求线段,与劣弧所围成的阴影部分的面积(结果保留根号和).
【答案】(1)直线与相切.理由如下:
证明:连接.
∵是的平分线,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴直线与相切.
(2)
【解析】
【分析】(1)连接,由是的平分线,,可证得,进而有,即与相切;
(2)由劣弧的长为,解得圆心角,与劣弧所围成的阴影部分的面积等于的面积减去扇形的面积,即可求解.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
解:∵,
∴,
又∵劣弧的长为,
∴,
解得,即,
∵,
∴,
∴,
,
阴影部分的面积
答:阴影部分的面积为.
26. 如图是由小正方形组成的网格,每个小正方形的顶点叫做格点.三个顶点都是格点.仅用无刻度的直尺在给定网格中完成四个画图任务,每个任务的画线不得超过三条.
(1)在图(1)中,画射线交于点D,使平分的面积;
(2)在(1)的基础上,在射线上画点E,使;
(3)在图(2)中,先画点F,使点A绕点F顺时针旋转到点C,再画射线交于点G;
(4)在(3)的基础上,将线段绕点G旋转,画对应线段(点A与点M对应,点B与点N对应).
【答案】(1)作图见解析
(2)作图见解析 (3)作图见解析
(4)作图见解析
【解析】
【分析】本题考查了网格作图.熟练掌握全等三角形性质,平行四边形性质,等腰三角形性质,等腰直角三角形性质,是解题的关键.
(1)作矩形,对角线交于点D,做射线,即可;
(2)作,射线于点Q,连接交于点E,即可;
(3)在下方取点F,使,是等腰直角三角形,连接, ,交于点G,即可;
(4)作,交于点M,作,交于点N,连接,即可.
【小问1详解】
如图,作线段,使四边形是矩形,交于点D,做射线,点D即为所求作;
【小问2详解】
如图,作,作于点Q,连接交于点E,点E即为作求作;
【小问3详解】
如图,在下方取点F,使,连接,连接并延长,交于点G,点F,G即为所求作;
【小问4详解】
如图,作,交射线于点M,作,交于点N,连接,线段即为所求作.
27. 综合实践
问题情境:校园为优化夜间操场照明,在操场上方架设高空射灯投射装置,灯光在地面形成的照明边界轮廓可近似看作抛物线.
建立如图1所示的平面直角坐标系,该抛物线解析式为,灯光与地面(x轴)交于点和点B,灯光发射口在y轴上的点C处,且发射口高度.
(1)直接写出抛物线的解析式及直线的解析式;
(2)如图2,该抛物线的顶点D为射灯最高照射点位,为监测灯光边界的地下延伸范围,在边界点A处布设地下预埋激光探测线,其解析式为,探测线与抛物线在第四象限交于点E,求的度数.
(3)若点P是该抛物线上任意一点,作轴垂足为点Q,直线交直线于F,再过点F作x轴的垂线垂足为R,为安装照明感应监控设备,要求线段最短,求此时点P的坐标及的最短长度.
【答案】(1),
(2)
(3)或,
【解析】
【分析】(1)利用待定系数法即可求解二次函数与一次函数的解析式;
(2)首先求出顶点D的坐标,连接,过D作轴于M,由点D、C、A的坐标易得,求得,的值,从而求得的正切值,同理可求得与的正切值相等,即这两个角相等,由此即可求得的度数;
(3)连接,易得四边形为矩形,则有,当时,最短,由为等腰直角三角形可求得最短长度,且点F是的中点,由此得其坐标,由点P与点F的纵坐标相同,代入抛物线解析式中求得点P的横坐标,从而得点P的坐标.
【小问1详解】
解:∵,
∴抛物线的对称轴为直线,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
将B、C两点坐标代入,
∴,解得,
∴抛物线的解析式为,
设直线的解析式为,
∴,解得,
∴直线的解析式为;
【小问2详解】
解:∵,
∴顶点,
连接,过D作轴于M,设直线与y轴交点,如图2,
则,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
在中,,
∵直线与y轴交点,
∴,
∴,
∴,
∴;
【小问3详解】
解:如图3,连接,
∵轴,轴,
∴,
∴四边形为矩形,
∴,
∴当时,最短,
∵,
∴为等腰直角三角形,此时F为线段的中点,
∴最短长度,,
∵轴,
∴P点纵坐标也为3,
∴,
解得,
∴点P的坐标为或,
∴的最短长度为.
28. 为丰富校园数学实践活动,某数学兴趣小组开展线段勾股分割探究活动,现定义如下:
如图1,点M,N在线段上,若以线段为边恰好能组成一个直角三角形,则称点M,N为线段的勾股分割点.
(1)如图1,M,N为线段的勾股分割点,且,则 ;
(2)如图2,在平行四边形中,点E在边上,,F为边上一动点,分别交于点M,N,当点M,N为线段的勾股分割点时,求与的数量关系;
(3)如图3,中,,延长到点M,延长到点N,使点A,B恰好是线段的勾股分割点(),过点M,N分别作的平行线交于点P.
①的长度是否为定值?若是,请求出该定值;若不是,请说明理由;
②直接写出面积的最大值.
【答案】(1)或4
(2)与的数量关系为或;
(3)①是定值4;②
【解析】
【分析】(1)分两种情况,是斜边;是斜边,利用勾股定理即可求解;
(2)由平行四边形的性质得,,即;分三种情况:;;;对前两种情况可得,进而求得用表示,即可求得与的数量关系;对于最后一种情况,可求得,利用消元思想得到关于的一元二次方程,利用判别式即可判断方程无实数解;
(3)①连接,将绕点P逆时针旋转得,将绕点P逆时针旋转得,连接.只要证明,再得到四边形是平行四边形即可;
②过C作于V,过P作于U,根据三角形面积公式可得结论.
【小问1详解】
解:若是斜边,则;
若是斜边,则;
即的长为或4;
【小问2详解】
解:∵四边形是平行四边形,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,即;
①若,
即,
∴,
解,得,
∴,
∴,
即,
此时;
②若,
即,
∴,
解,得,
∴,
∴,
即,
∴
∴,
∴;
③若,则,
把代入并整理得,
∴,
整理得,
∵,
∴,
∵,
∴关于未知数的一元二次方程无实数解,
此种情况不存在;
综上,与的数量关系为或;
【小问3详解】
解:①如图,连接,
∵,
∴,,
∵,
∴,
∴,,
将绕点P逆时针旋转得,将绕点P逆时针旋转得,连接,
∴,
∴,,
∴,
∴,
∵点A,B恰好是线段的勾股分割点,且,
∴,
∴,
∵将绕点P逆时针旋转得,
∴,
∴,,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴四边形是平行四边形,
∴,
∵,
∴,
即是定值;
②如图3,过C作于V,过P作于U,
∵,
∴,
∵,
∴的最大值为,
∴,
∴的面积的最大值为.
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