内容正文:
内容:(初三数学)素养评估
一、选择题.(每小题4分,共24分)
1. 下列各式中,是的二次函数的是( )
A. B.
C. D.
2. 已知抛物线与轴有两个交点,则的取值范围是( )
A. B. C. 且 D.
3. 关于抛物线,下列说法正确的是( )
A. 开口向上 B. 对称轴是直线
C. 顶点坐标是 D. 时,随增大而增大
4. 如图,在中,点D,E分别在边AB,AC上,添加一个条件仍不能判定与相似的是( )
A. B.
C. D.
5. 两个相似三角形的最长边分别是和,并且它们的周长之和为,那么较小三角形的周长是( )
A. B. C. D.
6. 如图是二次函数的图象的一部分,图象过点A,二次函数的对称轴为,给出下列结论:①;②;③;④;⑤当时,,其中正确的结论有( )
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
二、填空题.(每小题4分,共68分)
7. 已知,那么________.
8. 如果函数是关于x的二次函数,则_______.
9. 已知线段,点是线段的黄金分割点,且,那么的长为________.
10. 将抛物线向左平移一个单位,再向上平移两个单位,得到的新抛物线的解析式为_______________.
11. 如图,,,,,则的长度是________.
12. 如图,已知矩形矩形,点D,C分别在线段上,若,则线段的长为____________.
13. 已知点,在抛物线上,且,则__________(填“>”“<”或“=”).
14. 如图,的三个顶点均在网格的格点上,请选三个格点组成一个格点三角形,它与有一条公共边且相似(不全等),则这个格点三角形是_______.
15. 如图,用一段长为的篱笆围成一个一边靠墙的矩形围栏(墙足够长),则这个围栏的最大面积为_______.
16. 如图,矩形中,点,,若,则点的坐标是________.
17. 如图,中,,将△ABC绕点C逆时针旋转,旋转后的图形是,点A的对应点落在中线AD上,且点是△ABC的重心,与BC相交于点E.那么________.
三、解答题.(第18、19、20题每题分,第21、22题每题12分,第23、24题每题14分,共82分)
18. 已知二次函数(、、是常数,且),函数与自变量的部分对应值如表:
…
0
1
3
4
…
…
10
2
5
…
(1)直接写出的值________;
(2)求出函数表达式:
(3)求抛物线顶点坐标,写出开口方向和对称轴.
19. 如图,在中,,点,,,在同一条直线上,且.
(1)求证:;
(2)若,,求的长度.
20. 如图,在平面直角坐标系中,的顶点坐标分别为点,,.
(1)请以原点为位似中心,画出,使它与的位似比为;点的对应点的坐标为________;
(2)用无刻度的直尺画出上的一点,使得(保留作图痕迹,写出结论)
21. 为方便悬挂电子屏幕,学校需要在校门上方的抛物线形框架结构上增加立柱.为此,某数学兴趣小组开展了综合与实践活动,记录如下:
活动主题
为校门上方的抛物线形框架结构增加立柱
活动准备
1.去学校档案馆查阅框架结构的图纸;
2.准备皮尺等测量工具.
采集数据
图1是校门及上方抛物线形框架结构的平面示意图,信息如下:
1.大门形状为矩形(矩形);
2.底部跨度(的长)为;
3.立柱的长为,且,垂足为.
设计方案
考虑实用和美观等因素,在间增加两根与垂直的立柱,垂足分别为,立柱的另一端点在抛物线形框架结构上,其中.
确定思路
小组成员经过讨论,确定以点为坐标原点,线段所在直线为轴,建立如图2所示的平面直角坐标系.点的坐标为,设抛物线的表达式为,分析数据得到点或点的坐标,进而求出抛物线的表达式,再利用表达式求出增加立柱的长度,从而解决问题.
根据以上信息,解决下列问题:
(1)求抛物线的表达式;
(2)现有一根长度为的材料,如果用它制作这两根立柱,请你通过计算,判断这根材料的长度是否够用(因施工产生的材料长度变化忽略不计)
22. 已知:如图,在△ABC中,点D、E分别在边BC、AC上,点F在DE的延长线上,AD=AF,AE•CE=DE•EF.
(1)求证:△ADE∽△ACD;
(2)如果AE•BD=EF•AF,求证:AB=AC.
23. 如图,在直角坐标平面中,点在轴的负半轴上,点在轴的正半轴上,,抛物线经过三点.
(1)求此抛物线的对称轴及点的坐标;
(2)连接,当时,
①求此抛物线表达式;
②在抛物线的对称轴上是否存在点,使得?如果存在,求出所有符合条件的点坐标;如果不存在,请说明理由.
24. 如图,已知在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AB=10,AC=6,点D是斜边AB上的动点,联结CD,作DE⊥CD交射线CB于点E,设AD=x.
(1)当点D是边AB的中点时,求线段DE的长;
(2)当△BED是等腰三角形时,求x的值;
(3)如果,求y关于x的函数解析式,并写出它的定义域.
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内容:(初三数学)素养评估
一、选择题.(每小题4分,共24分)
1. 下列各式中,是的二次函数的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据二次函数定义逐一判断选项即可.
【详解】解:二次函数的定义为:一般地,形如(,,是常数,)的函数,叫做二次函数.
∵选项A中是一次函数,
∴A不符合题意;
∵选项B中 ,符合二次函数的定义,
∴B符合题意;
∵选项C中,未说明,当时不是二次函数,
∴C不符合题意;
∵选项D中 里,是分式,不是整式,不符合二次函数定义,
∴D不符合题意.
2. 已知抛物线与轴有两个交点,则的取值范围是( )
A. B. C. 且 D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据抛物线与轴有两个交点,可得二次项系数不为及判别式大于,即可求解.
【详解】解:∵抛物线与轴有两个交点,
∴,
∴,
∴的取值范围是且.
3. 关于抛物线,下列说法正确的是( )
A. 开口向上 B. 对称轴是直线
C. 顶点坐标是 D. 时,随增大而增大
【答案】C
【解析】
【分析】根据顶点式的性质,判断开口方向、对称轴、顶点坐标和增减性即可得到答案.
【详解】解:,
∴顶点坐标为,对称轴为直线,故B错误,C正确;
∵,
∴抛物线开口向下,故A错误,
∴当时,随的增大而减小,故D错误.
4. 如图,在中,点D,E分别在边AB,AC上,添加一个条件仍不能判定与相似的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】解:∵,
∴A、添加,根据“两角相等的两个三角形相似”可以得到,选项不符合题意;
B、添加,得到,根据“两角相等的两个三角形相似”可以得到,选项不符合题意;
C、添加,根据“两组边对应成比例及夹角相等的两个三角形相似”可以得到,选项不符合题意;
D、添加,不能判定与相似,选项符合题意.
5. 两个相似三角形的最长边分别是和,并且它们的周长之和为,那么较小三角形的周长是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】本题考查相似三角形的性质,根据最长边分别为和确定相似比,相似三角形的周长比等于相似比,再根据周长之和为即可求解.
【详解】解:两个相似三角形的最长边分别为和,
相似比为,
较大三角形与较小三角形的周长比为:,
它们的周长之和为,
较小三角形的周长为:,
故选:B.
6. 如图是二次函数的图象的一部分,图象过点A,二次函数的对称轴为,给出下列结论:①;②;③;④;⑤当时,,其中正确的结论有( )
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
【答案】C
【解析】
【分析】根据抛物线的开口方向、对称轴位置、与坐标轴的交点、特殊值点等方面逐项判断即可.
【详解】解:∵抛物线与x轴有两个交点,
∴,即,故①正确;
∵抛物线开口向下,
∴,
∵对称轴,
∴,
∵抛物线交y轴于正半轴,
∴,
∴,故②正确;
∵,
∴,故③正确;
∵时,,
∴,故④错误;
∵抛物线交x轴于,对称轴为,
∴抛物线与x轴的另一交点为,
∴时,,故⑤错误.
综上所述,正确的结论有3个.
二、填空题.(每小题4分,共68分)
7. 已知,那么________.
【答案】
【解析】
【详解】解:∵,
∴.
8. 如果函数是关于x的二次函数,则_______.
【答案】
【解析】
【详解】解:由题意,可得 ,
解方程,得,
解得或;
由,得,
故.
9. 已知线段,点是线段的黄金分割点,且,那么的长为________.
【答案】
【解析】
【详解】解:由题意得,,
∵黄金分割比为,且,
即
解得,
检验:当时,,
∴是原分式方程的解,
即的长为.
10. 将抛物线向左平移一个单位,再向上平移两个单位,得到的新抛物线的解析式为_______________.
【答案】
【解析】
【分析】原抛物线已经是顶点式,直接根据二次函数平移的“左加右减,上加下减”规律计算即可.
【详解】解:根据抛物线平移规律:左加右减自变量,上加下减常数项.
∵原抛物线解析式为,
∴向左平移1个单位,对自变量加1,得,
再向上平移2个单位,对整体加2,得,
∴最后得到的新抛物线解析式为:.
11. 如图,,,,,则的长度是________.
【答案】15
【解析】
【分析】由 ,根据平行线分线段成比例定理可得 ,求出的长,进而求得的长.
【详解】解:,
,
,,,
,
,
.
12. 如图,已知矩形矩形,点D,C分别在线段上,若,则线段的长为____________.
【答案】
【解析】
【分析】本题考查的是矩形的性质,相似多边形的性质,由矩形的性质可得,由矩形矩形,可得,代数求解即可.
【详解】解:∵矩形矩形,
∴,,
∴,
∴.
故答案为:.
13. 已知点,在抛物线上,且,则__________(填“>”“<”或“=”).
【答案】>
【解析】
【分析】先判断抛物线的开口方向与对称轴,再利用二次函数的增减性比较和的大小.
【详解】对于抛物线,
二次项系数,
因此抛物线开口向下,对称轴为直线,
根据二次函数的性质,当时,随的增大而减小,
,
.
14. 如图,的三个顶点均在网格的格点上,请选三个格点组成一个格点三角形,它与有一条公共边且相似(不全等),则这个格点三角形是_______.
【答案】(答案不唯一)
【解析】
【分析】本题考查相似三角形的判定,由,,判定.
【详解】解:这个格点三角形可以是(答案不唯一),理由如下:
由勾股定理得:,
∵,,
∴,,
∴,
∵,
∴.
故答案为:(答案不唯一).
15. 如图,用一段长为的篱笆围成一个一边靠墙的矩形围栏(墙足够长),则这个围栏的最大面积为_______.
【答案】32
【解析】
【分析】设围栏垂直于墙的一边长为x米,则平行于墙的一边长为米,列出围栏面积S关于x的二次函数解析式,化为顶点式,即可求解.
【详解】解:设围栏垂直于墙的一边长为x米,则平行于墙的一边长为米,
∴围栏的面积,
∴当时,S取最大值,最大值为32,
故答案为:32.
【点睛】本题主要考查二次函数的实际应用,根据已知条件列出函数解析式是解题的关键.
16. 如图,矩形中,点,,若,则点的坐标是________.
【答案】
【解析】
【分析】本题是坐标系中的矩形问题,利用一线三垂直构造相似三角形.由矩形内角为推导角相等,证得;再由得到相似比,求出两条直角边长,最后转化为横、纵坐标.
【详解】解:如图所示:过点作于点,
∵点,点,
,
,又,
.
又,
.
相似比,
故.
代入、:
,
.
由图知在的右下方,
故横坐标为,纵坐标为.
【点睛】坐标系中出现直角顶点,优先构造一线三垂直模型;利用相似比求线段长,再转化成横纵坐标,是九年级这类题型标准解法.
17. 如图,中,,将△ABC绕点C逆时针旋转,旋转后的图形是,点A的对应点落在中线AD上,且点是△ABC的重心,与BC相交于点E.那么________.
【答案】
【解析】
【分析】设,利用重心性质和直角三角形斜边中线性质表示出的长;作,利用勾股定理求出和的长;利用面积法求出点到的距离,进而求出的长;证明,求出的长,最后计算比值.
【详解】设.
点是的重心,且在上,
,.
,是的中线,
,.
旋转,
,.
.
过点作于.
,,
.
.
在中,.
在中,.
过点作交的延长线于.
,
,
.
在中,.
,,
.
,即.
.
.
.
故答案为:.
三、解答题.(第18、19、20题每题分,第21、22题每题12分,第23、24题每题14分,共82分)
18. 已知二次函数(、、是常数,且),函数与自变量的部分对应值如表:
…
0
1
3
4
…
…
10
2
5
…
(1)直接写出的值________;
(2)求出函数表达式:
(3)求抛物线顶点坐标,写出开口方向和对称轴.
【答案】(1)
(2)
(3)顶点坐标为,开口向上,对称轴为直线
【解析】
【分析】(1)利用待定系数法求出a、b、c的值,再求出时的函数值即可得到答案;
(2)由(1)即可得到答案;
(3)把解析式化为顶点式即可得到答案.
【小问1详解】
解:由题意得,,
解得,
在中,当时,,
∴;
【小问2详解】
解:由(1)得该函数的函数表达式为;
【小问3详解】
解:∵,二次项系数,
∴顶点坐标为,开口向上,对称轴为直线.
19. 如图,在中,,点,,,在同一条直线上,且.
(1)求证:;
(2)若,,求的长度.
【答案】(1)证明:∵,
,
∴,
∵,
∴; (2)9
【解析】
【分析】(1)根据等边对等角可知,进而即可证明
(2)根据相似三角形的性质即可求解.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
解:∵,
∴
∵,,
∴,
∴.
20. 如图,在平面直角坐标系中,的顶点坐标分别为点,,.
(1)请以原点为位似中心,画出,使它与的位似比为;点的对应点的坐标为________;
(2)用无刻度的直尺画出上的一点,使得(保留作图痕迹,写出结论)
【答案】(1)如图,即为所求;
;
(2)如图,点即为所求;
【解析】
【分析】(1)先画出,再根据要求画出,进而可知点的坐标;
(2)由题意可知和高相等,根据“等高三角形的面积比等于底边长的比”可知若,则.利用网格的格点连线,构造平行线分线段成比例,在上找到将分为的点,该点即为所求点.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
解:和有公共顶点,底边、都在直线上,因此两个三角形的高相等(都是点到直线的距离).根据“等高三角形的面积比等于底边长的比”,由,可得,即点在上,满足,也就是.
作图略.
21. 为方便悬挂电子屏幕,学校需要在校门上方的抛物线形框架结构上增加立柱.为此,某数学兴趣小组开展了综合与实践活动,记录如下:
活动主题
为校门上方的抛物线形框架结构增加立柱
活动准备
1.去学校档案馆查阅框架结构的图纸;
2.准备皮尺等测量工具.
采集数据
图1是校门及上方抛物线形框架结构的平面示意图,信息如下:
1.大门形状为矩形(矩形);
2.底部跨度(的长)为;
3.立柱的长为,且,垂足为.
设计方案
考虑实用和美观等因素,在间增加两根与垂直的立柱,垂足分别为,立柱的另一端点在抛物线形框架结构上,其中.
确定思路
小组成员经过讨论,确定以点为坐标原点,线段所在直线为轴,建立如图2所示的平面直角坐标系.点的坐标为,设抛物线的表达式为,分析数据得到点或点的坐标,进而求出抛物线的表达式,再利用表达式求出增加立柱的长度,从而解决问题.
根据以上信息,解决下列问题:
(1)求抛物线的表达式;
(2)现有一根长度为的材料,如果用它制作这两根立柱,请你通过计算,判断这根材料的长度是否够用(因施工产生的材料长度变化忽略不计)
【答案】(1)
(2)这根材料的长度够用
【解析】
【分析】本题考查二次函数的实际应用,正确的求出函数解析式,是解题的关键:
(1)求出点坐标,代入函数解析式,进行求解即可;
(2)求出的坐标,进而求出的长,进行判断即可.
【小问1详解】
解:由题意,得:,,
∴,
把代入,得:,
∴,
∴;
【小问2详解】
由题意,可知:,
∴关于轴对称,
∵,
∴当时,,
∴,
∵,
故这根材料的长度够用.
22. 已知:如图,在△ABC中,点D、E分别在边BC、AC上,点F在DE的延长线上,AD=AF,AE•CE=DE•EF.
(1)求证:△ADE∽△ACD;
(2)如果AE•BD=EF•AF,求证:AB=AC.
【答案】(1)见解析;(2)见解析.
【解析】
【分析】(1)由AE•CE=DE•EF,推出△AEF∽△DEC,可得∠F=∠C,再证明∠ADF=∠C,即可解决问题;
(2)欲证明AB=AC,利用相似三角形的性质证明∠B=∠C即可.
【详解】(1)∵AD=AF,
∴∠ADF=∠F,
∵AE•CE=DE•EF,
∴,
又∵∠AEF=∠DEC,
∴△AEF∽△DEC,
∴∠F=∠C,
∴∠ADF=∠C,
又∵∠DAE=∠CAD,
∴△ADE∽△ACD.
(2)∵AE•BD=EF•AF,
∴,
∵AD=AF,
∴,
∵∠AEF=∠EAD+∠ADE,∠ADB=∠EAD+∠C,
∴∠AEF=∠ADB,
∴△AEF∽△ADB,
∴∠F=∠B,
∴∠C=∠B,
∴AB=AC.
【点睛】本题考查等腰三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,属于中考常考题型.
23. 如图,在直角坐标平面中,点在轴的负半轴上,点在轴的正半轴上,,抛物线经过三点.
(1)求此抛物线的对称轴及点的坐标;
(2)连接,当时,
①求此抛物线表达式;
②在抛物线的对称轴上是否存在点,使得?如果存在,求出所有符合条件的点坐标;如果不存在,请说明理由.
【答案】(1),,
(2)①;②存在,,
【解析】
【分析】(1)根据抛物线的性质可求出抛物线的对称轴,再根据且点在轴的负半轴上可求出点A的坐标,再根据,点在轴的正半轴上,可得出点关于直线对称.进一步即可求出点B的坐标.
(2)①设相交于点D.先证明,由相似三角形的性质可得出,即可求出,即可求出点C的坐标,再利用待定系数法即可求出抛物线表达式.②过点作,垂足为点.由已知条件得出,,利用A,C的坐标求出的解析式,设直线与直线的交点为点,则.
设,然后分两种情况当点在点上方时和当点在点下方时,利用三角形的面积求出y值即可.
【小问1详解】
解:∵抛物线经过三点,且点在轴的负半轴上,
∴.
由抛物线表达式可知:对称轴为直线.
∵,点在轴的正半轴上,
∴点关于直线对称.
∴.
【小问2详解】
①设相交于点D.
∵,
∴,
∴
∵点C在x轴上,,
∴,轴,,
∴,,
即,
∴,
∴,
∴,
∴.
∵,,
∴.
∴,即,
∴.
把代入,可得.
∴抛物线表达式为.
②存在.如图,过点作,垂足为点.
∵,
∴.
∴.
∵,∴.
∵,,
设直线的解析式为:,
则,
解得:
∴可求得直线的解析式为.
设直线与直线的交点为点,则.
设,
(Ⅰ)当点在点上方时,.
∵,
∴,
即,得.
∴.
(Ⅱ)当点在点下方时,.
同理可得.
∴.
综上所述,,.
【点睛】本题主要考查了二次函数的综合问题,求二次函数解析式,一次函数解析式以及二次函数的性质,相似三角形的判定以及性质等知识点,根据题意画出图像是解题的关键.
24. 如图,已知在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AB=10,AC=6,点D是斜边AB上的动点,联结CD,作DE⊥CD交射线CB于点E,设AD=x.
(1)当点D是边AB的中点时,求线段DE的长;
(2)当△BED是等腰三角形时,求x的值;
(3)如果,求y关于x的函数解析式,并写出它的定义域.
【答案】(1);(2)或2;(3)(0<x<10)
【解析】
【分析】(1)先由勾股定理求出BC的长,再由D为斜边上的中点,找条件证明△EDC∽△ACB即可求出DE的长;
(2)分E在BC边上和延长线上两种情况考虑,利用等腰三角形的性质计算即可;
(3)作DM垂直于BC,得到DM与AC平行,由平行得比例,表示出DM与BM,进而表示出CD与CM,由三角形DEM与三角形CDM相似得比例,表示出DE,由BD=AB-AD=10-x,将DE与DB代入表示出y,化简得到结果,并求出x的范围即可.
【详解】(1)在△ABC中,∵∠ACB=90°,AB=10,AC=6,
∴BC=8,
∵点D为斜边AB的中点,
∴CD=AD=BD=5,
∴∠DCB=∠DBC,
∵∠EDC=∠ACB=90°,
∴△EDC∽△ACB,
∴,即,
解得;
(2)分两种情况情况:
(i)当E在BC边上时,
∵△BED为等腰三角形,∠BED为钝角,
∴EB=ED,
∴∠EBD=∠EDB,
∵∠EDC=∠ACB=90°,
∴∠CDA=∠A,
∴CD=AC,
作CH⊥AB,垂足为H,
那么AD=2AH,
∴
∴,
∴,
即;
(ii)当E在CB延长线上时,
∵△BED为等腰三角形,∠DBE为钝角,
∴BD=BE,
∴∠BED=∠BDE,
∵∠EDC=90°,
∴∠BED+∠BCD=∠BDE+∠BDC=90°,
∴∠BCD=∠BDC,
∴BD=BC=8,
∴AD=x=AB-BD=10-8=2;
综上所述,当△BED是等腰三角形时,x的值为或2
(3)作DM⊥BC,垂足为M,
∵DM∥AC,
∴,
∴,
∴
∴,
∵△DEM∽△CDM,
∴
∴
∴,
整理得:(0<x<10).
【点睛】此题属于相似型综合题,涉及的知识有:相似三角形的判定与性质,锐角三角函数定义,勾股定理,直角三角形斜边上的中线性质,等腰三角形的判定与性质,利用了分类讨论的思想,熟练掌握相似三角形的判定与性质是解本题的关键.
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