内容正文:
期中仿真模拟题(二)[范围:第1-3章] 2026-2027学年湘教版数学九年级上册
一、选择题
1.如图,在平面直角坐标中,已知,与位似,原点是位似中心.若,则长为( )
A.4. 5 B.6 C.7.5 D.9
2.在△ABC中,∠C=90°,a,b,c分别是∠A,∠B,∠C的对边,且有c2+4b2-4bc=0,则sin A+cos A的值为( )
A. B. C. D.
3.若关于的方程有实数根,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
4.如图1,一长方体容器放置在水平桌面上,里面盛有水,绕底面一棱进行旋转倾斜后,水面恰好触到容器口边缘.图2是此时的示意图,若BC=6cm,AB=16cm,水面BF 离桌面的高度为9.6cm,则此时点 C 离桌面的高度为( )
A.10 cm B.13.2cm C.14.4 cm D.16 cm
5.如图是一架儿童滑梯截面示意图,过道与地面平行,扶梯的坡比为,滑梯的坡比为,若扶梯长为4米,则滑梯的长为( )米
A. B. C. D.
6.设、是方程的两个实数根,实数、满足:,,则的值为( )
A. B. C. D.
7.《代数学》中记载,形如的方程,求其正数解的几何方法是:“如图①,先构造一个面积为的正方形,再以正方形的边为一边向外构造四个面积为的长方形,得到大正方形的面积为,则该方程的正数解为.”小唐按此方法解关于的方程时,构造出如图②所示的图形,已知阴影部分的面积为64,则该方程的正数解为( )
A.4 B.6 C.8 D.10
8.如图为一节楼梯的示意图,BC⊥AC,∠BAC=α,AC=5米.现要在楼梯上铺一块地毯,则地毯的长度需要( )
A.米 B.(5tan α+5)米
C.米 D.米
9.如图,四个全等的直角三角形拼成“赵爽弦图”,得到正方形与正方形,连接,若平分,则( )
A. B. C. D.
10.对于一元二次方程,下列说法:
①若,则;
②若方程有两个不相等的实根,则方程必有两个不相等的实根;
③若c是方程的一个根,则一定有成立;
④若是一元二次方程的根,则.
⑤存在实数,使得
其中正确的是( )
A.①②④ B.①②④⑤ C.①②③④⑤ D.①②③
二、填空题
11. 如图, △ABC 关于 BC 的中点 O 作位似图形△EFG, 若点 E恰为△ABC的重心, 则△EFG与△ABC的周长比为 。
12.如图,△ABC与△DEF是以点O为位似中心的位似图形,若OA:AD=2:3,△DEF的周长等于15,则△ABC的周长为 .
13.如图,在矩形中,点在边上,,连接,点关于的对称点恰好落在线段上,连接,则 .
14.在 Rt△ABC 中,若∠C=90°, AC=24,则 AB 的长为 .
15.已知是一元二次方程的一个根,则代数式的值是 .
16.某奶茶店销售一款招牌奶茶,每杯成本为5元.当售价为15元/杯时,平均每天能售出300杯.市场调查发现,售价每降价1元,平均每天就能多售出50杯.店主希望扩大销量,提高知名度,且使每天的销售利润仍保持在3000元,则每杯奶茶应降价 元.
17.如图,小明先将矩形ABCD 纸片沿对角线AC 剪开,再将△ABC 纸片沿CD 方向平移到△EAD 处,BC与AD 重合,连接EC.若AB=2,BC=3,则sin∠ACE 的值为 .
18.已知关于的一元二次方程(均为常数,且)的解是,,则关于的一元二次方程的解是 .
三、解答题
19.在正方形网格图中,每个小正方形的顶点称为格点,顶点均在格点上的三角形称为格点三角形.请按下列要求画出格点三角形.
(1)在图1中画一个格点三角形,使该三角形与格点全等;
(2)在图2中画一个格点三角形,使该三角形的一条边与格点的一条边重合,且与相似.
20. 求值:.
21.解下列一元二次方程:
(1)3x(x﹣2)=x﹣2;
(2)2x2﹣5x+3=0.
22.已知a, b, c为△ABC的三边长, 且a+b+c=27, 求△ABC三边的长.
23.根据以下材料,完成任务.
材料1
“天下第一壶”位于中国名茶之乡遵义湄潭县天壶公园,建筑由茶壶和底座构成,壶身最大直径米,是世界上最大的茶壶实物造型,并于年月日被上海大世界吉尼斯总部授予中国之最最大实物造型,被誉为遵义的又一地标性建筑.
材料2
小明画出了建筑的侧面示意图,水平地面上方有一水平的平台,该平台上有一个竖直的茶壶,经过测量,从到处的斜坡的坡度:且米假设、、、、、在同一竖直平面内.
材料3
已知在处测得建筑物顶端的仰角,在处测得的仰角.
任务1
⑴求平台到地面的高度.
任务2
⑵求建筑物的高度结果保留整数
备注
参考数据:,,,,,.
24.如图,在中,点在边上,点、点在边上,且,.
(1)求证:;
(2)如果,,.求的面积.
25.【问题发现】我国数学家赵爽在其所著的《勾股圆方图注》中记载了一元二次方程的几何解法.例如x2+2x﹣35=0,可变形为x(x+2)=35.如图1,构造一个长为x+2、宽为x、面积为35的矩形;如图2,将4个矩形构造成一个边长为(x+x+2)的大正方形,中间恰好是一个边长为2的小正方形.大正方形的面积可表示为(x+x+2)2,也可表示为4×35+22,由此可得新方程:(x+x+2)2=144,易得这个方程的正数解为x=5.注意:这种构造图形的方法只能求出方程的一个根!
(1)尝试:小颖根据赵爽的解法解方程2x2+3x﹣2=0,请将其解答过程补充完整:
第一步:将原方程变为,即x( )=1;
第二步:利用四个全等的矩形构造“空心”大正方形;(在画图区画出示意图,标明各边长)
第三步:根据大正方形的面积可得新的方程: ;解得原方程的一个根为 ;
(2)【思维拓展】参照以上方法求出关于x的一元二次方程x2+bx=c(b>0,c>0)的正数解(用含b,c的代数式表示).
26. 按要求解题:
(1)【问题猜想】如图1,在中,,是中点,点、分别在、的延长线上,且.请猜想与的大小关系,并证明.
(2)【问题探究】如图2,在中,,点在上,点、分别在、的延长线上,且.求证:.
(3)【问题延伸】如图3,在中,是中点,,点、分别在、的延长线上,且.求证:.
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】图形位似变换的点的坐标特征;位似图形的性质
【解析】【解答】解:,
与位似,原点是位似中心,
,
,
,
故答案为:A.
【分析】本题以位似图形为背景,考查了位似比与相似比的关系及对应点坐标与位似中心的关系。根据点A与点D的坐标确定位似比,再根据相似三角形对应边成比例求DE的长。
2.【答案】B
【知识点】特殊角的三角函数的混合运算;因式分解的应用-判断三角形形状
【解析】【解答】解:
∴
∴c=2b,
在Rt△ABC中,
∴∠B=30°,
∴∠A=90°-∠B=60°,
故答案为:B。
【分析】先利用完全平方公式可得:(c-2b)2=0,从而可得c=2b,然后在 中,利用锐角三角函数的定义可得: 从而可得 进而可得∠A=6 0°,最后进行计算即可解答.
3.【答案】C
【知识点】一元二次方程根的判别式及应用
【解析】【解答】解:∵关于x的方程x2﹣4x﹣m=0有实数根,
∴△=(﹣4)2﹣4×1×(﹣m)=16+4m≥0,
解得m≥﹣4.
故答案为:C.
【分析】对于一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0),判别式△=b2﹣4ac,当△≥0时,方程有实数根,据此代入数值计算,即可作答.
4.【答案】C
【知识点】相似三角形的实际应用;相似三角形的判定-AA;相似三角形的性质-对应边
【解析】【解答】如图,过点C作桌面的垂线CM,垂足为点M,交BF于点N,过点B作桌面的垂线BP,垂足为点P.
∵水面BF离桌面的高度为9.6 cm,
∴BP=MN=9.6 cm.
∵BF∥AP,CM⊥AP,
∴CN⊥BF.
∵∠CBN+∠ABF=∠ABP+∠ABF=90°,
∴∠CBN=∠ABP.
又∵∠CNB=∠APB,
∴△CNB∽△APB,
∴=,即=,解得BN=3.6.
根据勾股定理可得CN==4.8,
∴CM=CN+MN=4.8+9.6=14.4(cm),
即此时点C离桌面的高度为14.4 cm.
故答案为:C.
【分析】本题结合长方体倾斜的实际情境,转化为平面几何问题求解点到直线的高度。先构造垂线,把桌面看作直线,作出 B、C 到桌面的垂线段,得到 BF 所在直线与桌面平行,因此 BF 上各点到桌面距离相等。通过等角互余证明一组角相等,结合直角相等证出△CNB∽△APB,利用相似三角形对应边成比例求出BN;再借助勾股定理算出CN;最后点 C 到桌面的高度等于CN与 BF 到桌面高度之和,求得最终结果。
5.【答案】B
【知识点】勾股定理;矩形的性质;解直角三角形的实际应用﹣坡度坡角问题
【解析】【解答】解:如图,
∵,
∴四边形是矩形,
∴,
∵扶梯的坡比为,
∴,
∴(米),
∴米,
∵滑梯的坡比为,
∴,
∴米,
∴(米),
答:滑梯的长为米.
故选:B.
【分析】本题以儿童滑梯截面为背景,考查了解直角三角形的坡度问题及勾股定理的应用。根据扶梯AD的坡比求出竖直高度DE,利用矩形性质得CF=DE,再结合滑梯BC的坡比求出水平距离BF,最后在Rt△BCF中利用勾股定理求BC的长。
6.【答案】D
【知识点】多项式乘多项式;一元二次方程的根与系数的关系(韦达定理)
【解析】【解答】解:∵、是方程的两个实数根,
∴由韦达定理(根与系数的关系)得:
,。
对代数式进行变形:
将,,以及已知条件代入得:
故答案为:D
【分析】本题考查一元二次方程根与系数的关系及高次代数式的递推变形。首先由方程的系数结合韦达定理,得到两根之和与两根之积;再将待求的高次幂代数式拆分为两根和与低次幂乘积的组合形式,构造出已知的两个低次代数式,通过整体代入的方法计算出最终结果,核心是利用递推关系将高次幂降次。
7.【答案】A
【知识点】解一元二次方程的其他方法
【解析】【解答】解:∵阴影部分的面积为64,
设4a=12,则a=3,
先构造一个面积为 的正方形,再以正方形的边长为一边向外构造四个面积为3x的矩形,得到大正方形的面积为 则该方程的正数解为10-6=4,
故选:A.
【分析】由题意得出 设4a=12,则a=3,再根据题意先构造一个面积为 的正方形,再以正方形的边长为一边向外构造四个面积为3x的矩形,得到大正方形的面积为
即可得解.
8.【答案】B
【知识点】已知正切值求边长
【解析】【解答】解: 由题意, 在Rt△ABC中, BC=AC·tan∠BAC=5tanα(米),
所以地毯的长度为BC+AC=(5tanα+5)米,
故选: B.
【分析】先解直角三角形求出BC的长,从而可得地毯的长度,再根据矩形的面积公式即可得.
9.【答案】C
【知识点】正方形的性质;“赵爽弦图”模型;相似三角形的判定-AA;相似三角形的性质-对应边
【解析】【解答】解:∵平分,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
设,,
则,则,
即,
设,
∴,即,
解得或(舍),
经检验是原方程的解,
∴.
故答案为:C.
【分析】先证明,由此可以得到,接着再证明。
设,,结合相似三角形的对应边成比例的性质,能够推导出。
设,对等式整理后可得,解这个一元二次方程可以得到,最后就可以根据这个结果求出题目所需答案.
10.【答案】B
【知识点】一元二次方程的根;一元二次方程根的判别式及应用
【解析】【解答】解:∵若,则是方程的根,此时判别式,当方程有两个相等的实数根时,;当方程有两个不同的实根时,,
∴判别式,故①正确;
∵方程有两个不等实根,则其判别式,即,
∴方程的判别式,故②正确;
∵若c是方程的根,则,即,当时,不一定为0,故③错误;
∵是方程的根,则,,
,故④正确;
∵存在实数使,整理得(m-n)(am+an+b)=0,由于m≠n,则am+an+b=0,∴m+n=,∴m、n只需要取关于对称的即可,故⑤正确,
综上,正确的是①②④⑤.
故答案为:B.
【分析】使方程左右两边相等的未知数的值就是方程的根;对于一元二次方程“ax2+bx+c=0(a、b、c是常数,且a≠0)”中,当b2-4ac>0时方程有两个不相等的实数根,当b2-4ac=0时方程有两个相等的实数根,当b2-4ac<0时方程没有实数根;据此对于①,若a+b+c=0,则x=1是方程的根,判别式一定非负;②由方程ax2+c=0有两个不相等实数根,则由根的判别式可推出ac<0,进而推出原方程根的判别式大于0;③代入c后考虑c=0的特殊情况;④代入x0后,表示出c,进而求根的判别式,再用完全平方公式分解因式可判断;⑤由已知可推出am+an+b=0,则m+n=,故m、n只需要取关于对称的即可.
11.【答案】
【知识点】三角形的重心及应用;相似三角形的性质-对应边;相似三角形的性质-对应周长;位似图形的性质
【解析】【解答】解:由重心的性质可知点E是OA的三等分点,
∴
∵△EFG是△ABC关于点O的位似图形
∴△EFG~△ABC, AB//EF, AC//EG
∴
∴
故答案为:.
【分析】根据三角形重心的性质可以求出,从而进一步求出△EFG~△ABC,AB//EF,AC//EG,可求出,从而根据相似三角形的周长比计算即可.
12.【答案】6
【知识点】位似变换;相似三角形的性质-对应周长;位似图形的性质
【解析】【解答】解:与是以点为位似中心的位似图形,
,且等于相似比.
,
.
与的相似比为.
相似三角形的周长比等于相似比,.
的周长等于,
的周长.
故答案为:6.
【分析】根据位似可得,求出相似比.然后根据相似三角形的周长比等于相似比解答即可.
13.【答案】
【知识点】矩形的性质;轴对称的性质;解直角三角形—边角关系;求正切值
【解析】【解答】解:如图,连接AF,
设AB=3k,CE=4k,
∵四边形ABCD是矩形,
∴CD=AB=3k,∠B=∠C=90°,AD∥BC,AD=BC,
∴DE=,∠DAE=∠AEB,
由对称的性质得AF=AB=3k,EF=BE,∠B=∠AEF=90°,∠AEF=∠AEB,
∴∠AFD=90°,∠DAE=∠AEB,
∴△ADE是等腰三角形,
∴AD=DE=5k=BC,
∴BE=BC-CE=k,
∴EF=BE=k,
过F作FG⊥BC于点G,
∵∠DCE=90°,
∴,,
∵∠FEG=90°,
∴,,
∴,,
∴CG=CE-EG=,
∴
故填:.
【分析】连接AF,过F作FG⊥BC于点G,设AB=3k,CE=4k,根据勾股定理求出DE=5k,再证出△ADE是等腰三角形,得出AD=DE=5k=BC,从而得出EF=BE=k,利用锐角三角函数求出,,从而得出CG=CE-EG=,再根据正切的定义得出,即可得出答案.
14.【答案】26
【知识点】已知余弦值求边长
【解析】【解答】解:如图,在Rt△ABC中,
∵cos A==,AC=24,
∴AB==24×=26.
故答案为:26.
【分析】本题主要考查了锐角三角函数的定义.在Rt△ABC中,cosA等于角A的邻边AC与斜边AB的比值,代入AC=24和cosA=,通过AB=计算即可.
15.【答案】6
【知识点】求代数式的值-整体代入求值;已知一元二次方程的根求参数
【解析】【解答】解:∵是一元二次方程的一个根,
∴,
∴,
∴.
故答案为:6.
【分析】把x=m代入方程可得,然后将代数式提取公因式后整体代入计算即可.
16.【答案】4
【知识点】一元二次方程的实际应用-销售问题
【解析】【解答】解:设每杯奶茶应降价x元,
由题意得:(15-x-5)(300+50x)=3000,
解得
∵店主希望扩大销量,降价越多销量越高,
∴舍去x=0,取x=4,
故答案为:4 .
【分析】设出每杯奶茶的降价金额,结合已知条件表示出每杯利润和每日销售量,根据总利润=每杯利润x销售量列方程求解,再根据扩大销量的要求选择符合题意的解即可.
17.【答案】
【知识点】矩形的判定与性质;平移的性质;解直角三角形—边角关系;相似三角形的判定-AA;相似三角形的性质-对应边
【解析】【解答】解:如图所示,过点A作CE的垂线段AF.
四边形ABCD是矩形
三点共线、
故正确答案为:
【分析】先由矩形的性质和平移的性质可知E在BA的延长线上且EA=AB=3,则由勾股定理可分别求得AC、EC的长,由于求∠ACE 的正弦值,可过点A作EC的垂线段构造直角三角形ACF,再利用AA判定,同相似比可得AF的长,最后再解直角三角形ACF即可.
18.【答案】
【知识点】换元法解一元二次方程
【解析】【解答】解: ∵关于的一元二次方程(均为常数,且)的解是,,
令x+3=y,
∴关于y的一元二次方程(均为常数,且)的解是,,
即关于的一元二次方程的解是,,
∴.
故答案为:.
【分析】令x+3=y,观察发现方程和是同一个方程,解相同,故可根据的解得到方程的解.再解关于x的方程,即可得到的解.
19.【答案】(1)解:如图1,△DEF即为所求作;
则,,
∴△ABC≌△DEF(SSS)
(2)解:如图2,△BGC即为所求,
由图可得BG=2,CG=4,
∴
∴△ABC∽△BGC
【知识点】作图﹣相似变换;三角形全等的判定-SSS;尺规作图-作三角形;相似三角形的判定-SSS;运用勾股定理解决网格问题
【解析】【分析】(1)根据题意,作△ABC关于大正方形对称轴的轴对称图形,即可求解;
(2)根据三边对应成比例的三角形是相似三角形作图即可.
20.【答案】解:
【知识点】零指数幂;求特殊角的三角函数值;实数的绝对值
【解析】【分析】实数的混合运算,先分别求特殊角的三角函数值、实数的绝对值和0次幂,最后再进行加减运算即可.
21.【答案】(1)解:3x(x﹣2)=x﹣2,
3x(x﹣2)﹣(x﹣2)=0,
(x﹣2)(3x﹣1)=0,
∴x﹣2=0或3x﹣1=0,
∴x1=2,x2= ;
(2)解:2x2﹣5x+3=0,
(2x﹣3)(x﹣1)=0,
∴2x﹣3=0或x﹣1=0,
∴x1= ,x2=1.
【知识点】因式分解法解一元二次方程
【解析】【分析】(1)利用因式分解法解方程即可;
(2)利用因式分解法解方程即可。
22.【答案】解:设(),则,,,
,
,即,
解得,
,,,
故三边的长分别为、、.
答:、、.
【知识点】比例的性质
【解析】【分析】设(),即可得到,,,代入等式求出k的值即可解答.
23.【答案】⑴过点C作CH⊥AB,垂足为H.
背水坡AC的坡度i=1:2,即:
=,
设CH=x米,则AH=2x米,
在Rt△ACH中,由勾股定理:
CH2+AH2=AC2
代入AC=,
x2+(2x)2=()2
x2=625.
因为长度为正,所以:x=25.
答:平台 CD 到地面的高度为 25 米.
⑵延长EF交AB于点G.
∵CD是平台,EF⊥CD,CG⊥AB,
∴ 四边形CGFD是矩形,
∴CF=DG,FG=CG=25米,
设建筑物EF=h米,则总高度:
EG=EF+FG=h+25,
∠ECF=72∘,
由正切定义:tan72∘=,
CF==,
代入tan72∘≈3.00:CF≈,
由 (1) 知AG=2×25=50米,
AG总=AG+DG=AG+CF=50+,
∠EAG=48∘,
由正切定义:tan48∘=,
代入EG=h+25、AG总=50+、tan48∘≈1.10:
1.10=,
展开:55+=h+25,
h=≈47.
答:建筑物 EF 的高度约为 47 米.
【知识点】勾股定理;解直角三角形的实际应用﹣坡度坡角问题;解直角三角形—边角关系
【解析】【分析】(1)过点C作CG⊥AB于G,CG就是平台CD到地面的高度;坡度i=1:2,即竖直高度:水平宽度=1:2,因此=。设CG=x,则AG=2x;在Rt△ACG中,由勾股定理CG2+AG2=AC2,代入AC=列一元二次方程,解出x即为高度.
(2)延长EF交AB于G,四边形CGFD是矩形,得CF=DG、FG=CG=25米,因此总高度EG=EF+FG=h+25;在Rt△ECF中,∠ECF=72∘,由tan72∘=,变形得CF=;总水平距离AG总=AG+DG=50+CF;在Rt△EAG中,tan48∘=,代入各线段表达式得到关于h的方程;解方程求出h,取近似整数.
24.【答案】(1)证明:∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,.
∴;
(2)解:∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴S△ABC=9S△ADE=9×9=81.
【知识点】两条直线被一组平行线所截,所得的对应线段成比例;相似三角形的判定-AA;相似三角形的判定-SAS;相似三角形的性质-对应角;相似三角形的性质-对应面积
【解析】【分析】(1) 先由平行线分线段成比例定理得 ,再结合已知得 ,即可得出结论;
(2) 先根据已知结合 (1) 得 ,求出 ,再证明 ,根据相似三角形的性质得,进而可得答案。
25.【答案】(1);;
(2)解:方程变形为:,
根据赵爽的解法可造方程为:,
∵,,
∴(舍去负值),
∴,
∴原方程的一个正数解为:.
【知识点】一元二次方程的其他应用;勾股定理
【解析】【解答】(1)解:第一步,将原方程变为,变形得:,
第二步,利用四个全等的矩形构造“空心”大正方形如图:
第三步,根据大正方形的面积可得新的方程:,
解得原方程的一个根为.
故答案为:;,;
【分析】(1)本小题考查一元二次方程的几何解法,理解赵爽弦图的构造原理是解题关键。第一步先将二次项系数化为1,通过移项将方程变形为"x乘一个含x的一次式等于常数"的形式,对应矩形的长和宽;第二步用四个相同的矩形拼接成大正方形,中间的小正方形边长为矩形长与宽的差;第三步分别用两种方式表示大正方形的面积,建立等式得到新的方程,开平方后取正数解得到原方程的一个根。
(2)本小题考查用几何方法推导一元二次方程的求根公式。先将方程变形为的形式,对应矩形的宽为、长为;仿照赵爽的方法构造大正方形,根据大正方形面积的两种表示方式建立方程;最后开平方并舍去负根,整理得到方程的正数解表达式。
26.【答案】(1)解:,
证明如下:
如图,延长至点,使得,连接,
∵,
∴,
∴,即,
∵是的中点,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴
(2)证明:如图,作,交延长线于点,
∵,
∴,
∴,即,
在和中,
,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴
(3)证明:如图,过点作于点,作于点,连接,
∵是的中点,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
设,则,,
∴,
∴,
∴.
【知识点】三角形全等的判定-SAS;相似三角形的判定-AA;相似三角形的判定-SAS;相似三角形的性质-对应角;相似三角形的性质-对应边
【解析】【分析】(1)延长至点,使得,连接,利用等边对等角可证得,由此可证得,利用线段中点的定义可证得BD=CD,利用SAS可证得△DBE≌△DCG,利用全等三角形的性质可知,,由此可推出∠G=∠F,即可征得结论.
(2)作,交延长线于点,利用有两组对应角分别相等的两三角形相似,可证得△DBE∽△DCM,利用相似三角形的性质可证得,,即可推出DF=DM,利用等边对等角可证得,由此可证得结论.
(3)过点作于点,作于点,连接,利用点D是BC的中点可证得,利用三角形的面积公式可推出,据此可证得;设,则,,然后利用SAS可证得△DEH∽△DFN,利用相似三角形的对应角相等,可证得结论.
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