内容正文:
前京中学九年级数学学科10月阶段学情诊断与反馈
一、选择题:(本大题共5题,每题4分,满分20分)
1. 用放大镜观察三角形时,一定不发生变化的是( )
A. 周长 B. 各边的长度 C. 面积 D. 各内角大小
2. 在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=5,AC=3,则下列等式正确的是( )
A. sinA= B. cosA= C. tanA= D. cosA=
3. 如图,已知,,,那么的长等于( )
A. B. C. D.
4. 已知点P是线段AB的黄金分割点,且,则下列比例式能成立的是( )
A. B. C. D.
5. 如图,在中,点、分别在边、上,四边形是正方形,点、在边上,交于点.甲、乙两位同学在研究这个图形时,分别产生了以下两个结论:①;②.那么下列说法中,正确的是( )
A. ①正确②错误 B. ①错误②正确
C. ①、②皆正确 D. ①、②皆错误
二、填空题(本大题共10题,每题4分,满分40分)
6. 已知线段厘米,厘米,c是线段a、b的比例中项.那么______厘米.
7. 如果两个相似三角形面积之比为3:2,那么这两个三角形的周长之比为______.
8. 已知点C是线段的黄金分割点,如果,则______.
9. 点G是的重心,过点G作边的平行线与边交于点E,与边交于点F,则___________.
10. 如图,在平面直角坐标系中,△ABC和△A′B′C′是以坐标原点O为位似中心的位似图形,点B、B′的坐标分别为(3,1)、(6,2)若点A的坐标为(,3),则点A′的坐标为_____.
11. 某人在高为30米的建筑物顶部测得地面某观察点的俯角为,那么这个观察点到建筑物的距离为_______米.
12. 如图,是的中线,点P在上,且,若,则的面积为_______.
13. 如图,一个高为米的长方体木箱沿坡比为的斜面下滑,当木箱滑至如图位置时,米,则木箱端点E距地面的高度为_____米.
14. 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________.
15. 如图,等腰中,,,为的中点,将一块三角板的角顶点放在点处,让三角板的两边分别交两腰于点,,那么___________.
三、解答题(本大题共8题,满分90分)
16. 已知:.
(1)求代数式的值;
(2)如果,求的值.
17. 计算:
18. 如图,在中,,,点在边上,,,过点作交的延长线于点.
(1)求的长;
(2)求的值.
19. 如图,在四边形ABCD中,ADBC,∠C=90°,AB=AD=25,BC=32,连接BD,AE⊥BD,垂足为E.
(1)求证:ABE∽DBC;
(2)求线段AE的长.
20. 根据下列素材,完成探索任务.
核验山区5G信号塔高度项目
素材1
图①是某山区信号塔高度检测基地的横断面示意图,它是由一段斜坡与一段水平地面构成.斜坡用表示,水平地面用表示.有两个监测点分别在斜坡的端点A点处与水平地面上的C点处.根据选址时勘测日志中的记载,A点的地面海拔高度为592米,B点的地面海拔高度为542米,A、B两点垂直方向上的高度差即为海拔差,在整个检测过程中,检测员小李从A点到B点共走了130米,从B点到C点共走了60米.
素材2
图②为信号塔高度检测基地与修建在山上的5G信号塔与山的横断面示意图,垂直于水平面的5G信号塔就建在山上的Q点处.根据施工日志资料显示,信号塔底Q点的海拔高度为802米.检测员小李在检测基地的A点处利用测角仪测得塔顶P点的仰角为,在C点利用测角仪测得塔顶P点的仰角为,测角仪的高度忽略不计.
问题解决
任务一
如图①,求斜坡的坡比.
任务二
如图②,根据小李记录下的测量数据,求这个5G信号塔的高度.(参考数据:,,,,,)
21. 如图,在的正方形网格中,每个小正方形的边长为,均为小正方形的顶点,请仅用无刻度的直尺画图,按要求保留作图痕迹,
(1)在图中作出的重心;
(2)在图中作出边上的点,使得;
(3)在图中作出边上的点,使得.
22. 如图,已知ABC中,∠ACB=90°,AB=6,BC=4,D是边AB上一点(与点A、B不重合),DE平分∠CDB,交边BC于点E,EF⊥CD,垂足为点F.
(1)当DE⊥BC时,求DE的长;
(2)当CEF与ABC相似时,求∠CDE的正切值;
(3)如果BDE的面积是DEF面积的2倍,求这时AD的长.
23. 数学活动课上,同学们将两个全等的三角形纸片完全重合放置,固定一个顶点,然后将其中一个纸片绕这个顶点旋转,来探究图形旋转的性质.已知三角形纸片和中,,,,旋转角为().
【初步感知】
(1)如图1,将三角形纸片绕点B旋转,连接,,求的值;
【深入探究】
(2)如图2,在三角形纸片绕点B旋转过程中,当点D恰好落在的中线的延长线上时,延长交于点G,求的长;
【拓展延伸】
(3)在三角形纸片绕点B旋转过程中,试探究A,D,E三点,能否构成以为直角边的直角三角形.若能,求线段的长度;若不能,请说明理由.
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前京中学九年级数学学科10月阶段学情诊断与反馈
一、选择题:(本大题共5题,每题4分,满分20分)
1. 用放大镜观察三角形时,一定不发生变化的是( )
A. 周长 B. 各边的长度 C. 面积 D. 各内角大小
【答案】D
【解析】
【详解】解:用放大镜观察三角形相当于相似变换.
∵相似变换仅改变图形大小,不改变形状,
∴各内角大小不变.
∴各边长度、周长、面积均会按比例放大.
故答案为.
2. 在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=5,AC=3,则下列等式正确的是( )
A. sinA= B. cosA= C. tanA= D. cosA=
【答案】B
【解析】
【分析】利用勾股数求出BC=4,根据锐角三角函数的定义,分别计算∠A的三角函数值即可.
【详解】解:如图所示:
∵∠C=90°,AB=5,AC=3,
∴BC=4,
∴sinA=,故A错误;
cosA=,故B正确;
tanA=,故C错误;
cosA=,故D错误;
故选:B.
【点睛】本题考查了锐角三角函数的定义,勾股数的应用,掌握锐角三角函数的定义是解题的关键.
3. 如图,已知,,,那么的长等于( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用平行线分线段成比例可求得的长,则由线段的差即可求得结果.
【详解】,
,
,
,
故选:C.
【点睛】本题考查了平行线分线段成比例定理,掌握此定理是关键.
4. 已知点P是线段AB的黄金分割点,且,则下列比例式能成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据黄金分割的定义求解即可.
【详解】解:根据黄金分割定义可知:
AP是AB和BP的比例中项,
即AP2=AB•BP,
∴.
故选:C.
【点睛】本题考查了黄金分割,解决本题的关键是掌握黄金分割定义(把线段AB分成两条线段AP和BP(AP>BP),且使AP是AB和BP的比例中项,叫做把线段AB黄金分割,点P叫做线段AB的黄金分割点).
5. 如图,在中,点、分别在边、上,四边形是正方形,点、在边上,交于点.甲、乙两位同学在研究这个图形时,分别产生了以下两个结论:①;②.那么下列说法中,正确的是( )
A. ①正确②错误 B. ①错误②正确
C. ①、②皆正确 D. ①、②皆错误
【答案】C
【解析】
【分析】本题考查了相似三角形的判定和性质,正方形的性质,证明三角形相似是解题的关键.
由平行线分线段成比例和相似三角形的性质可得,,,,即可求解.
【详解】解:∵四边形是正方形,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
故选:C.
二、填空题(本大题共10题,每题4分,满分40分)
6. 已知线段厘米,厘米,c是线段a、b的比例中项.那么______厘米.
【答案】9
【解析】
【分析】本题考查了比例中项,熟练掌握比例中项的定义是解题关键.根据比例中项的定义可得,代入计算即可得.
【详解】解:∵是线段、的比例中项,
∴,
∵线段厘米,厘米,
∴,
∴(厘米),
故答案为:9.
7. 如果两个相似三角形面积之比为3:2,那么这两个三角形的周长之比为______.
【答案】
【解析】
【分析】此题考查了相似三角形的性质,熟练掌握相似三角形性质是解题的关键.相似三角形的面积比等于相似比的平方,由此得解.
【详解】解:两个相似三角形的面积之比为,
它们的周长比为,
故答案为:.
8. 已知点C是线段的黄金分割点,如果,则______.
【答案】或
【解析】
【分析】本题考查的是黄金分割的概念,掌握黄金比值是、灵活运用分类讨论思想是解题的关键.分、两种情况,根据黄金比值计算即可.
【详解】解:点是线段的黄金分割点,
当时,,
,
,
当时,,
,
,
综上所述:或,
故答案为:或.
9. 点G是的重心,过点G作边的平行线与边交于点E,与边交于点F,则___________.
【答案】
【解析】
【分析】本题考查了三角形重心定理,相似三角形的判定与性质,连接交于点D,由G是的重心,可得,由,可得,,得到,,进而可得,熟练掌握三角形重心定理是解题的关键.
【详解】解:连接交于点D,如图:
∵G是的重心,
∴,
∵,
∴,,
∴,,
∴,
故答案为:.
10. 如图,在平面直角坐标系中,△ABC和△A′B′C′是以坐标原点O为位似中心的位似图形,点B、B′的坐标分别为(3,1)、(6,2)若点A的坐标为(,3),则点A′的坐标为_____.
【答案】(5,6).
【解析】
【分析】直接利用在平面直角坐标系中,如果位似变换是以原点为位似中心,相似比为k,那么位似图形对应点的坐标的比等于k或﹣k,进而结合已知得出答案.
【详解】解:∵△ABC和△A′B′C′是以坐标原点O为位似中心的位似图形,点B、B′的坐标分别为(3,1)、(6,2)若点A的坐标为(,3),
∴位似比为:2,故点A′的坐标为(5,6).
故答案为(5,6).
【点睛】此题主要考查了位似变换,正确得出位似比是解题关键.
11. 某人在高为30米的建筑物顶部测得地面某观察点的俯角为,那么这个观察点到建筑物的距离为_______米.
【答案】
【解析】
【分析】本题考查解直角三角形的知识及俯角的定义,根据题意画出示意图,然后根据俯角的定义可得,然后可得出的度数,进而根据的正切值可得出的长度,即得出了这个观察点到建筑物的距离.
【详解】解:如图,
由题意得:,米,
,
,
米,
故答案为:.
12. 如图,是的中线,点P在上,且,若,则的面积为_______.
【答案】
【解析】
【分析】本题考查了三角形中线与面积,掌握相关知识点是解题的关键.
由是的中线,得,由,得,即可求解.
【详解】解:是的中线,
,
,
,
.
故答案为:.
13. 如图,一个高为米的长方体木箱沿坡比为的斜面下滑,当木箱滑至如图位置时,米,则木箱端点E距地面的高度为_____米.
【答案】
【解析】
【分析】本题主要考查解直角三角形,掌握锐角三角函数的相关知识是解题的关键.根据锐角三角函数值,求出,进而利用解直角三角形求得、,然后求得,从而得到,即可求解.
【详解】解:设、交于点,
∵斜坡的坡比为,
∴,
∴,
∴,
∴,
在中,,
∴,
解得,(米),
∴(米),
∴(米),
在中,,
∴(米),
∴(米),
故答案为:.
14. 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:.
15. 如图,等腰中,,,为的中点,将一块三角板的角顶点放在点处,让三角板的两边分别交两腰于点,,那么___________.
【答案】
【解析】
【分析】连接,过点P作,作于点H,根据三角形的外角性质得出,可得,得,可得,得,得,由角平分线性质得,再由,,可计算的面积.
【详解】解:连接,过点P作于点G,作于点H,如图所示:
∵等腰中,,,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴ ,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴的面积为:.
故答案为:.
【点睛】题目主要考查相似三角形的判定和性质,含30度角的直角三角形的性质,勾股定理解三角形,等腰三角形的判定和性质等,理解题意,作出辅助线,综合运用这些知识点是解题关键.
三、解答题(本大题共8题,满分90分)
16. 已知:.
(1)求代数式的值;
(2)如果,求的值.
【答案】(1)1;(2)
【解析】
【分析】(1)设a=2k,b=3k,c=5k,代入代数式,即可求出答案;
(2)把a、b、c的值代入,求出即可.
【详解】∵
∴设a=2k,b=3k,c=5k,
(1);
(2)∵
∴6k-3k+5k=24,
∴k=3,
∴a=2×3=6,b=3×3=9,c=5×3=15.
【点睛】本题考查了比例的性质的应用,主要考查学生的计算能力.
17. 计算:
【答案】
【解析】
【分析】先代入特殊角函数值,再利用 去根号(判断被开方数正负后脱去绝对值),最后对含根式的分母有理化并合并同类二次根式.
【详解】解:原式
.
18. 如图,在中,,,点在边上,,,过点作交的延长线于点.
(1)求的长;
(2)求的值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】本题考查解直角三角形,熟练掌握锐角三角函数的定义,是解题的关键:
(1)线段的和差求出的长,正切值求出的长,勾股定理求出的长即可;
(2)同角的余角相等,得到,根据正弦的定义求出即可.
【小问1详解】
解:在中,,,,
∴,
∴,
在中,由勾股定理,得;
【小问2详解】
解:由(1)知:,,
∵,
∴,
∴,
∴.
19. 如图,在四边形ABCD中,ADBC,∠C=90°,AB=AD=25,BC=32,连接BD,AE⊥BD,垂足为E.
(1)求证:ABE∽DBC;
(2)求线段AE的长.
【答案】
(1)证明:∵AB=AD=25,
∴∠ABD=∠ADB,
∵AD∥BC,
∴∠ADB=∠DBC,
∴∠ABD=∠DBC,
∵AE⊥BD,
∴∠AEB=∠C=90°,
∴△ABE∽△DBC;
(2)AE=15.
【解析】
【分析】(1)由等腰三角形的性质可知∠ABD=∠ADB,由AD∥BC可得∠ADB=∠DBC,即可得出∠ABD=∠DBC,根据∠AEB=∠C=90°,即可可证明△ABE∽△DBC;
(2)由等腰三角形的性质可知,BD=2BE,根据相似三角形的性质可求出BE的长,在Rt△ABE中,利用勾股定理求AE即可得答案.
【详解】(1)略
(2)∵AB=AD,AE⊥BD,
∴BE=DE,
∴BD=2BE,
∵△ABE∽△DBC,
∴,
∵AB=AD=25,BC=32,
∴,
∴BE=20,
∴AE==15.
【点睛】本题考查相似三角形的判定与性质,熟练掌握相似三角形的判定方法是解题关键.
20. 根据下列素材,完成探索任务.
核验山区5G信号塔高度项目
素材1
图①是某山区信号塔高度检测基地的横断面示意图,它是由一段斜坡与一段水平地面构成.斜坡用表示,水平地面用表示.有两个监测点分别在斜坡的端点A点处与水平地面上的C点处.根据选址时勘测日志中的记载,A点的地面海拔高度为592米,B点的地面海拔高度为542米,A、B两点垂直方向上的高度差即为海拔差,在整个检测过程中,检测员小李从A点到B点共走了130米,从B点到C点共走了60米.
素材2
图②为信号塔高度检测基地与修建在山上的5G信号塔与山的横断面示意图,垂直于水平面的5G信号塔就建在山上的Q点处.根据施工日志资料显示,信号塔底Q点的海拔高度为802米.检测员小李在检测基地的A点处利用测角仪测得塔顶P点的仰角为,在C点利用测角仪测得塔顶P点的仰角为,测角仪的高度忽略不计.
问题解决
任务一
如图①,求斜坡的坡比.
任务二
如图②,根据小李记录下的测量数据,求这个5G信号塔的高度.(参考数据:,,,,,)
【答案】(1);(2)36米
【解析】
【分析】本题考查了解直角三角形的应用,仰俯角和坡比问题,正确理解题意,构造直角三角形是解题的关键.
(1)过点A作,交延长线于点,由题意得:米,米,则由勾股定理得米,则,继而可求坡比;
(2)过点A作交延长线于点,延长交延长线于点,设,则,,在中,,则,故,在中,,得到,即可求解.
【详解】解:(1)延长,过点A作,交延长线于点,
由题意得:米,米,
则由勾股定理得:米,
∴,
∴斜坡的坡比为:;
(2)过点A作交延长线于点,延长交延长线于点,
则由题意得:米,,米,米,
设,则,,
在中,,
∴,
∴,
在中,,
∴,
解得:,
答:这个5G信号塔的高度为36米.
21. 如图,在的正方形网格中,每个小正方形的边长为,均为小正方形的顶点,请仅用无刻度的直尺画图,按要求保留作图痕迹,
(1)在图中作出的重心;
(2)在图中作出边上的点,使得;
(3)在图中作出边上的点,使得.
【答案】(1)如图,点即为所求;
(2)如图,点即为所求;
(3)如图,点即为所求.
【解析】
【分析】取分别为中点,连接交于点,则点即为重心;
取格点,连接,交于点即为所求;
取格点,连接,交网格线于点,再连接,交于点,此时,,,可得,则点即为所求.
【小问1详解】
解:画图略,
取分别为中点,连接交于点,
∴为中线,
∴的交点为的重心,
∴点即为所求;
【小问2详解】
解:画图略,
由图可知,
∴,
∴,即,
∴点即为所求;
【小问3详解】
解:画图略,
由图可知,,,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴点即为所求.
22. 如图,已知ABC中,∠ACB=90°,AB=6,BC=4,D是边AB上一点(与点A、B不重合),DE平分∠CDB,交边BC于点E,EF⊥CD,垂足为点F.
(1)当DE⊥BC时,求DE的长;
(2)当CEF与ABC相似时,求∠CDE的正切值;
(3)如果BDE的面积是DEF面积的2倍,求这时AD的长.
【答案】(1)
(2)1或
(3)
【解析】
【分析】(1)证明△DCE≌△DBE(ASA),可得CE=BE=2,根据=tan∠B=,即可求得答案;
(2)分两种情况:①当△CEF∽△ABC时,可证得∠CDB=90°,再根据DE平分∠CDB,可得∠CDE=45°,再由特殊角的三角函数值即可求得答案;②当△CEF∽△BAC时,则∠ECF=∠ABC,得出DC=DB,再由DE平分∠CDB,可得DE⊥BC,推出∠CDE=∠BAC,利用三角函数定义即可求得答案;
(3)如图,过点E作EG⊥AB于点G,根据角平分线性质可得出EF=EG,推出DF=DG,再由△BDE的面积是△DEF面积的2倍,可得出BD=2DF,进而推出DE=BE,设BE=x,则DE=x,CE=BC﹣BE=4﹣x,,,根据△CDE∽CBD,得出,建立方程求解即可.
【小问1详解】
在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AB=6,BC=4,
∴,
∵DE平分∠CDB,
∴∠CDE=∠BDE,
∵DE⊥BC,
∴∠DEC=∠DEB=90°,
在△DCE和△DBE中,
,
∴△DCE≌△DBE(ASA),
∴CE=BE,
∵CE+BE=BC=4,
∴CE=BE=2,
∵,
∴,
∴DE=;
【小问2详解】
∵EF⊥CD,
∴∠CFE=90°=∠ACB,
∵△CEF与△ABC相似,
∴△CEF∽△ABC或△CEF∽△BAC,
①当△CEF∽△ABC时,
则∠ECF=∠BAC,
∵∠ACB=90°,
∴∠BAC+∠ABC=90°,
∴∠ECF+∠ABC=90°,
∴∠CDB=90°,
∵DE平分∠CDB,
∴,
∴tan∠CDE=tan45°=1;
②当△CEF∽△BAC时,
则∠ECF=∠ABC,
∴DC=DB,
∵DE平分∠CDB,
∴DE⊥BC,
∴∠CDE+∠ECF=90°,
∵∠BAC+∠ABC=90°,
∴∠CDE=∠BAC,
∴,
综上所述,∠CDE的正切值为1或;
【小问3详解】
如图,过点E作EG⊥AB于点G,
∵DE平分∠CDB,EF⊥CD,EG⊥AB,
∴EF=EG,
∵DE=DE,
∴Rt△DEF≌Rt△DEG(HL),
∴DF=DG,
∵△BDE的面积是△DEF面积的2倍,
∴BD=2DF,
∴DG=BG,
∵EG⊥BD,
∴DE=BE,
设BE=x,则DE=x,CE=BC﹣BE=4﹣x,,
∴,
∴,
∵DE平分∠CDB,
∴∠CDE=∠BDE,
∵DE=BE,
∴∠BDE=∠B,
∴∠CDE=∠B,
∵∠DCE=∠BCD,
∴△CDE∽CBD,
∴,即,
解得:CD=3,,
∴,
故这时AD的长为.
【点睛】本题是几何综合题,考查了直角三角形性质,勾股定理,全等三角形判定和性质,相似三角形的判定和性质,角平分线性质,三角形面积,三角函数等知识,解题关键是熟练掌握相似三角形的判定和性质等相关知识,运用分类讨论思想和方程思想解决问题.
23. 数学活动课上,同学们将两个全等的三角形纸片完全重合放置,固定一个顶点,然后将其中一个纸片绕这个顶点旋转,来探究图形旋转的性质.已知三角形纸片和中,,,,旋转角为().
【初步感知】
(1)如图1,将三角形纸片绕点B旋转,连接,,求的值;
【深入探究】
(2)如图2,在三角形纸片绕点B旋转过程中,当点D恰好落在的中线的延长线上时,延长交于点G,求的长;
【拓展延伸】
(3)在三角形纸片绕点B旋转过程中,试探究A,D,E三点,能否构成以为直角边的直角三角形.若能,求线段的长度;若不能,请说明理由.
【答案】(1) (2) (3)或
【解析】
【分析】(1)证明即可解答;
(2)如图, 通过延长交于点,连接,得到四边形为矩形,设,先根据相似得,再证明三角形全等得,由勾股定理列方程即可解答;
(3)分两种情况:如图和图,分别根据相似三角形和勾股定理即可解答.
【详解】解:(1)
∴,
由旋转得:,
,
,
∴;
(2)如图2, 延长交于,连接交于,
由(1)知:,
∴,
∵是中线,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴是矩形,
∴,,
∵,
∴,
设,
∵, ,
∴,
,
,
,,
∴,
,
由勾股定理得:,即
解得,
;
(3)分两种情况:①如图3,,过点作于,过点作于,
,
∴四边形是矩形,
,
设,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
,即 ,
,
中,,
,
解得:(负值舍),
∵,
即 ,
;
②如图,,过点作于,
,
∴四边形是矩形,
,
,
,
由勾股定理得:;
综上,的长是或.
【点睛】本题是三角形的综合题,考查了旋转的性质,等腰三角形的性质,全等三角形的判定和性质,相似三角形的性质和判定,矩形的判定和性质等知识,熟练掌握相关的性质是本题的关键.
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