精品解析:山东济南市莱芜区2026-2027学年九年级上学期11月期中数学试题
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内容正文:
2026—2027学年度第一学期诊断性检测九年级
数学试题(A卷)
注意事项:
1.本试题共8页,分选择题部分和非选择题部分,选择题部分满分为40分,非选择题部分满分为110分.全卷满分为150分.考试时间为120分钟.
2.答题前,请考生务必将自己的学校、班级、姓名、座位号写在答题卡的规定位置.
3.答题时,选择题部分每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号.非选择题部分,用0.5毫米黑色签字笔在答题卡上题号所提示的答题区域作答.直接在试题上作答无效.
4.本考试不允许使用计算器.考试结束后,将本试题和答题卡一并交回.
选择题部分共40分
一、选择题(本大题共10个小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.)
1. 下列各数中,属于负数的是( )
A. B. C. D.
2. 若干桶方便面摆放在桌子上,实物图片左边所给的是它的三视图,则这一堆方便面共有()
A. 5桶 B. 6桶 C. 9桶 D. 12桶
3. 年月日“世界读书日”期间,济南市图书馆联合泉城书房推出“夜读泉城”系列活动,活动首周累计到馆总人次约为.数据用科学记数法表示为( )
A. B. C. D.
4. 中国古代建筑中的窗格图案美观大方,寓意吉祥,下列绘出的图案中既是轴对称图形又是中心对称图形是()
A. B. C. D.
5. 下列各式计算正确的是( )
A. B.
C. D.
6. 若关于的一元二次方程有实数根,则应满足( )
A. B. 且
C. 且 D.
7. 计算:的结果是( )
A. B. C. D.
8. 某人经过两个十字路口,每一个路口可能会遇到红、绿、黄三种交通信号灯,可能性相同.则此人两次都遇到绿灯的概率是( )
A. B. C. D.
9. 如图,在中,以为圆心,以长为半径画弧交于点;以点为圆心,适当长为半径画弧分别交,于,两点,分别以点,为圆心,大于的长为半径画弧,两弧在平行四边形内交于点,连接并延长交于点,连接,,分别交,于,两点.若,,则的长为( )
A. B. C. D.
10. 已知二次函数(,,为常数,)图象的对称轴为直线,该函数图象经过点,且.下列结论:①关于的一元二次方程有两个不相等的实数根;②当时,的值随值的增大而增大;③;④;⑤对于任意实数,总有.其中正确的有( )
A. 5个 B. 4个 C. 3个 D. 2个
非选择题部分共110分
二、填空题(本大题共5个小题,每小题4分,共20分.请直接填写答案.)
11. 分解因式:_____.
12. 向如图所示的区域(小正方形的边长相等)随机掷一枚石子,石子落在空白部分的概率是________.
13. 如图,在圆心角为的扇形内,以为直径作半圆,连接,若,则阴影部分的面积为________.
14. 甲、乙两人沿雪野湖环湖步道匀速徒步前行,甲比乙早出发,甲从出发经过抵达目的地.两人之间的距离和甲出发后的时间之间的关系如图所示,则乙从出发到抵达目的地所用的时间是________.
15. 如图,正方形的边长为6,点是边的三等分点(),是边上一动点,连接,将沿翻折得到,当最小时,________.
三、解答题(本大题共10小题,共90分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.)
16. 计算:.
17. 解不等式组:,并求出它的整数解.
18. 如图,在中,点,点在上,且,求证:.
19. 随着科技的发展,无人机已广泛应用于生产和生活,如代替人们在高空测量距离和角度.某校“综合与实践”活动小组的同学要测量,两座楼之间的距离,他们借助无人机设计了如下测量方案:无人机在,两楼之间上方的点处,点距地面的高度为,此时观测到楼底部点处的俯角为,楼上点处的俯角为,沿水平方向由点飞行到达点,测得点处俯角为,其中点,,,,,,均在同一竖直平面内.请根据以上数据求:
(1)的距离;
(2)楼与之间的距离的长.(结果精确到.参考数据:,,,)
20. 如图,内接于,为的直径,于点,将沿所在的直线翻折,得到,点的对应点为点,延长交的延长线于点.
(1)求证:是的切线;
(2)若,,求图中阴影部分的周长.
21. 为响应“阳光体育”号召,某中学随机抽取九年级部分学生,统计学生全天体育总时长(包含上、下午大课间活动,体育课时间不计入统计)(时长用表示,单位:分钟),并对数据时长进行统计整理,下面给出了部分信息:
.统计数据时墨水遮盖住其中一些数据,如下表所示:
.下面是不完整的频数分布直方图和扇形统计图:
请根据以上信息完成下列问题:
(1)随机抽取的学生人数为________,并补全频数分布直方图;
(2)扇形统计图中第4组对应的圆心角的度数是________度;
(3)若第4组这组数据的中位数是63.5,则第4组中被墨水盖住的数字是________;
(4)该校九年级共有1200名学生,请估算该校全天体育总时长不少于50分钟的学生人数.
22. 为助力乡村文旅发展,某村落改造A、B两类特色民宿客房接待游客.已知一间A类客房占地面积比一间B类客房多5平方米;2间A类客房和3间B类客房总占地面积为85平方米.改造A类客房每平方米费用110元,改造B类客房每平方米费用90元.
(1)求每间A、B类客房占地面积各为多少平方米?
(2)该村计划改造A、B两类客房一共24间,且B类客房的数量不超过A类客房数量的2倍.如何规划A、B两类客房改造数量,使改造总费用最少?求出最低费用是多少元?
23. 在平面直角坐标系中,正方形的边在轴上,在轴上,点的坐标为.反比例函数的图象经过的中点,与交于点.
(1)如图1,求的值:
(2)如图2,将直线沿轴平移得到直线,交的图象于点,若,求直线的解析式;
(3)如图3,将直线绕点顺时针旋转后与第一象限的双曲线交于点,求点的横坐标.
24. 在平面直角坐标系中,抛物线与轴交于、两点,与轴交于点,顶点为,点是第一象限内抛物线上的一动点.
(1)求抛物线的表达式;
(2)如图1,连接,过点作于点,求的最大值及此时点的坐标;
(3)如图2,连接,过点作交抛物线于点,连接,试问直线是否过定点?若过定点,请求出定点坐标;若不过定点,请说明理由.
25. 如图①,在中,,,以为斜边在上方作等腰.
(1)如图②,连接,将线段绕点顺时针旋转得到线段,延长交于点,连接.点,分别是,的中点,连接.,.
①求证:;
②求线段的长;
(2)如图③,点在直线上,连接,将线段绕点逆时针旋转得到线段,连接,点在直线上,连接,.请直接写出的最小值.
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2026—2027学年度第一学期诊断性检测九年级
数学试题(A卷)
注意事项:
1.本试题共8页,分选择题部分和非选择题部分,选择题部分满分为40分,非选择题部分满分为110分.全卷满分为150分.考试时间为120分钟.
2.答题前,请考生务必将自己的学校、班级、姓名、座位号写在答题卡的规定位置.
3.答题时,选择题部分每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号.非选择题部分,用0.5毫米黑色签字笔在答题卡上题号所提示的答题区域作答.直接在试题上作答无效.
4.本考试不允许使用计算器.考试结束后,将本试题和答题卡一并交回.
选择题部分共40分
一、选择题(本大题共10个小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.)
1. 下列各数中,属于负数的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】解:∵,
∴ D选项的数是负数.
2. 若干桶方便面摆放在桌子上,实物图片左边所给的是它的三视图,则这一堆方便面共有()
A. 5桶 B. 6桶 C. 9桶 D. 12桶
【答案】B
【解析】
【分析】从俯视图中可以看出最底层方便面的个数及摆放的形状,从主视图可以看出每一层方便面的层数和个数,从左视图可看出每一行方便面的层数和个数,从而算出总个数.
【详解】综合三视图,这堆方便面底层有桶,第二层有2桶,第三层有1桶,因此共有桶.
故选B.
【点睛】本题考查对三视图的理解应用及空间想象能力.
3. 年月日“世界读书日”期间,济南市图书馆联合泉城书房推出“夜读泉城”系列活动,活动首周累计到馆总人次约为.数据用科学记数法表示为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】解:.
4. 中国古代建筑中的窗格图案美观大方,寓意吉祥,下列绘出的图案中既是轴对称图形又是中心对称图形是()
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据轴对称图形和中心对称图形的定义解答,即可求解.
【详解】解:A、是轴对称图形,不是中心对称图形,故本选项不符合题意;
B、是轴对称图形,也是中心对称图形,故本选项符合题意;
C、不是轴对称图形,是中心对称图形,故本选项不符合题意;
D、是轴对称图形,不是中心对称图形,故本选项不符合题意;
故选B
【点睛】本题主要考查了轴对称图形和中心对称图形的定义,熟练掌握根轴对称图形的性质:有一条直线是对称轴,图形沿轴折叠,折叠后互相重合;根据中心对称图形的性质:有一个对称中心,图形绕中心旋转180°,旋转后互相重合是解题的关键.
5. 下列各式计算正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】解:A选项:,原选项计算错误;
B选项:,原选项计算错误;
C选项:,原选项计算错误;
D选项:,原选项计算正确.
6. 若关于的一元二次方程有实数根,则应满足( )
A. B. 且
C. 且 D.
【答案】B
【解析】
【详解】解:∵关于的一元二次方程有实数根.
∴,且.
整理得.解得.
∴的取值范围是且.
7. 计算:的结果是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】解:
8. 某人经过两个十字路口,每一个路口可能会遇到红、绿、黄三种交通信号灯,可能性相同.则此人两次都遇到绿灯的概率是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】解:画树状图如下:
∴经过两个十字路口共有9种等可能的结果,
∵两次都遇到绿灯的结果仅有1种,
∴所求概率为
9. 如图,在中,以为圆心,以长为半径画弧交于点;以点为圆心,适当长为半径画弧分别交,于,两点,分别以点,为圆心,大于的长为半径画弧,两弧在平行四边形内交于点,连接并延长交于点,连接,,分别交,于,两点.若,,则的长为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由作图可得,,平分,由角平分线的定义结合平行线的性质得出,推出,结合,得,则,再证明,得出,再证明,得出,即可求解.
【详解】解:由作图可得,,平分;
∵四边形为平行四边形,
∴,
∴,
∵平分,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴四边形是菱形;
∵,
∴,则,
∵四边形是菱形,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
10. 已知二次函数(,,为常数,)图象的对称轴为直线,该函数图象经过点,且.下列结论:①关于的一元二次方程有两个不相等的实数根;②当时,的值随值的增大而增大;③;④;⑤对于任意实数,总有.其中正确的有( )
A. 5个 B. 4个 C. 3个 D. 2个
【答案】D
【解析】
【分析】由对称轴得与的关系,结合已知点推导与的关系,判断开口方向,利用对称性得抛物线与轴的另一交点,再逐一验证各结论.
【详解】解:∵二次函数的对称轴为直线,
∴,即.
∵函数图象经过点,
∴.
将代入,得,即.
∵,
∴,
解得,故③错误.
∵,
∴抛物线开口向下.
由对称性可得该函数图象经过点,
∴当时,,故④错误.
方程可变形为.
抛物线顶点纵坐标为.
∵,
∴,即顶点纵坐标大于0.
∵,
∴直线与抛物线有两个不同交点,
∴方程有两个不相等的实数根,故①正确.
∵抛物线开口向下,对称轴为,
∴当时,随的增大而减小,故②错误.
整理:
.
将代入,得.
∵,,
∴,即对任意实数,总有,故⑤正确.
综上,正确的结论为①⑤,共2个.
非选择题部分共110分
二、填空题(本大题共5个小题,每小题4分,共20分.请直接填写答案.)
11. 分解因式:_____.
【答案】
【解析】
【分析】此题考查了十字相乘法的分解因式,熟练掌握十字相乘法是解本题的关键.根据十字相乘法分解因式即可得出答案.
【详解】解:.
故答案为:.
12. 向如图所示的区域(小正方形的边长相等)随机掷一枚石子,石子落在空白部分的概率是________.
【答案】
【解析】
【分析】我们设每个小正方形的边长为1,可得整个大正方形区域总面积为9,通过切割平移得空白部分的总面积为5,根据几何概型概率公式,用空白部分面积除以总面积即可得到石子落在空白部分的概率.
【详解】解:设每个小正方形的边长为1,那么整个大正方形的总面积为 .
如图,通过切割平移,阴影部分面积占4块.
空白部分面积 = 大正方形总面积 - 阴影面积 = .
根据几何概型的概率公式,石子落在空白部分的概率为空白面积除以总面积,即 .
13. 如图,在圆心角为的扇形内,以为直径作半圆,连接,若,则阴影部分的面积为________.
【答案】##
【解析】
【分析】连接,取的中点O,连接,根据为直径可知,在等腰直角三角形中,,,根据三线合一得到,得出,再由,得到,因此阴影部分的面积可以看作是扇形的面积与的面积之差,据此求解即可.
【详解】解:如图,连接,取的中点O,连接,
∵在中,,
∴,
∵是半圆的直径,
∴,
∴,
∴点D是的中点,
∴,,
∴,
∵点O是的中点,
∴,
∴,
∴,
∵点O是的中点,
∴,
∴
即.
∴
.
14. 甲、乙两人沿雪野湖环湖步道匀速徒步前行,甲比乙早出发,甲从出发经过抵达目的地.两人之间的距离和甲出发后的时间之间的关系如图所示,则乙从出发到抵达目的地所用的时间是________.
【答案】50
【解析】
【分析】根据30分钟的路程时间关系求出甲的速度,再根据60分钟的路程和时间关系求出乙的速度,进而可以求得乙从出发到抵达目的地所用的时间.
【详解】解:甲从出发到抵达目的地用时,由图可知甲走了,
∴甲的速度为:
∴环湖步道总路程为甲全程的路程:,
∵甲比乙早出发,即乙在甲出发后才开始出发,
∴ 当甲出发时,甲已经走完全程,此时两人相距,
∴乙在自己出发的内,走的路程为,
∴乙的速度为:,
∵总路程为,乙的速度为,
∴乙从出发到抵达目的地的总时间为:.
15. 如图,正方形的边长为6,点是边的三等分点(),是边上一动点,连接,将沿翻折得到,当最小时,________.
【答案】3
【解析】
【分析】连接,则,即当点B、G、F三点共线时,取得最小值.过点G作,交于点M,交于点N,可得,,根据同角的余角相等得到,进而得出.在中,求得,即可求解.
【详解】解:连接,
∵正方形的边长为6,
∴,
由折叠可得,
∵,
∴当点B、G、F三点共线时,取得最小值,如图,
过点G作,交于点M,交于点N,
∵四边形是正方形,
∴,
∴,,
∴,
由折叠有,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴.
∵点F是的三等分点,
∴,
∴在中,,
∵,
∴.
三、解答题(本大题共10小题,共90分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.)
16. 计算:.
【答案】
【解析】
【详解】解:
.
17. 解不等式组:,并求出它的整数解.
【答案】,0,1,2
【解析】
【分析】首先解不等式组,确定不等式组的解集;然后再确定整数解即可.
【详解】解:
解不等式①,得:,
解不等式②,得:,
∴原不等式组的解集是:,
∴原不等式组的整数解为:0,1,2.
18. 如图,在中,点,点在上,且,求证:.
【答案】证明:∵四边形是平行四边形,
,,
,
,
,
,
在和中,
,
.
【解析】
【详解】略
19. 随着科技的发展,无人机已广泛应用于生产和生活,如代替人们在高空测量距离和角度.某校“综合与实践”活动小组的同学要测量,两座楼之间的距离,他们借助无人机设计了如下测量方案:无人机在,两楼之间上方的点处,点距地面的高度为,此时观测到楼底部点处的俯角为,楼上点处的俯角为,沿水平方向由点飞行到达点,测得点处俯角为,其中点,,,,,,均在同一竖直平面内.请根据以上数据求:
(1)的距离;
(2)楼与之间的距离的长.(结果精确到.参考数据:,,,)
【答案】(1)
(2)楼与之间的距离的长约为
【解析】
【分析】(1)由三角形外角的性质求出,然后利用等角对等边得到;
(2)延长和分别与直线交于点和点,证明四边形是矩形,得到,然后解直角三角形求出,,进而求解即可.
【小问1详解】
解:根据题意得,,,,
,
,
;
【小问2详解】
解:延长和分别与直线交于点和点,如图,
∴,
又∵,
∴四边形是矩形,
,
由题意得:,,,,
∵,
,
∵,
∴,
,
.
答:楼与之间的距离的长约为.
20. 如图,内接于,为的直径,于点,将沿所在的直线翻折,得到,点的对应点为点,延长交的延长线于点.
(1)求证:是的切线;
(2)若,,求图中阴影部分的周长.
【答案】(1)证明:连接,
沿翻折得到,,
,,
,
,
,
,即,
又是半径,
是的切线;
(2)
【解析】
【分析】(1)由翻折的性质,可得,且;由,等边对等角得到,在中,,等量代换得到,即,结合是半径,即可证得切线;
(2)已知,先得到,由(1),在中算出,又,所以是等边三角形,得到半径,阴影部分周长由三段组成:线段、线段、,在中,,利用含直角三角形边角关系求出、;再用弧长公式算出弧的长度,最后把三段相加就是阴影周长.
【小问1详解】
略.
【小问2详解】
解:,
,
,
中,,
,,
为等边三角形,
,
在中,,,
,,
的长,
∴阴影部分的周长的长.
21. 为响应“阳光体育”号召,某中学随机抽取九年级部分学生,统计学生全天体育总时长(包含上、下午大课间活动,体育课时间不计入统计)(时长用表示,单位:分钟),并对数据时长进行统计整理,下面给出了部分信息:
.统计数据时墨水遮盖住其中一些数据,如下表所示:
.下面是不完整的频数分布直方图和扇形统计图:
请根据以上信息完成下列问题:
(1)随机抽取的学生人数为________,并补全频数分布直方图;
(2)扇形统计图中第4组对应的圆心角的度数是________度;
(3)若第4组这组数据的中位数是63.5,则第4组中被墨水盖住的数字是________;
(4)该校九年级共有1200名学生,请估算该校全天体育总时长不少于50分钟的学生人数.
【答案】(1)随机抽取的学生人数为20人,补全频数分布直方图如下:
(2)72 (3)60
(4)660
【解析】
【分析】(1)用第一组的人数除以所占的比例即可得出随机抽取的学生人数,求出第二组、第四组的人数,即可补全频数分布直方图;
(2)用乘以第四组人数所占的比例即可得出结果;
(3)根据中位数的定义求解即可;
(4)用1200乘以该校全天体育总时长不少于50分钟的学生人数所占的比例即可得出结果.
【小问1详解】
解:(人),
∴随机抽取的学生人数为人;
∴第四组人数为(人),第二组人数为(人),
补全频数分布直方图如图略;
【小问2详解】
解:,
∴扇形统计图中第四组的圆心角的度数是度;
【小问3详解】
解:∵第四组数据的中位数是63.5,
∴第四组中被盖住的数字为;
【小问4详解】
解:(人),
∴估算该校全天体育总时长不少于50分钟的学生人数为660人.
22. 为助力乡村文旅发展,某村落改造A、B两类特色民宿客房接待游客.已知一间A类客房占地面积比一间B类客房多5平方米;2间A类客房和3间B类客房总占地面积为85平方米.改造A类客房每平方米费用110元,改造B类客房每平方米费用90元.
(1)求每间A、B类客房占地面积各为多少平方米?
(2)该村计划改造A、B两类客房一共24间,且B类客房的数量不超过A类客房数量的2倍.如何规划A、B两类客房改造数量,使改造总费用最少?求出最低费用是多少元?
【答案】(1)每间A类客房占地面积20平方米,每间B类客房占地面积15平方米.
(2)改造类客房8间,类客房16间时总费用最少,最少费用39200元.
【解析】
【分析】(1)设每间A占地平方米,每间B占地平方米,根据题意列出二元一次方程组,解方程组,即可求解;
(2)设改造A类客房间,B类客房间,根据题意列出不等式,得出,设改造客房的总费用为元,进而列出一次函数关系式,根据一次函数的性质,即可求解.
【小问1详解】
解:设每间A占地平方米,每间B占地平方米,
由题意得:,
解得:,
∴每间A类客房占地面积20平方米,每间B类客房占地面积15平方米.
【小问2详解】
设改造A类客房间,B类客房间,
由题意得,
解得,
设改造客房的总费用为元,
由题意得,
,
随的增大而增大,
∴当时,有最小值,
,此时,
∴改造类客房8间,类客房16间时总费用最少,最少费用39200元.
23. 在平面直角坐标系中,正方形的边在轴上,在轴上,点的坐标为.反比例函数的图象经过的中点,与交于点.
(1)如图1,求的值:
(2)如图2,将直线沿轴平移得到直线,交的图象于点,若,求直线的解析式;
(3)如图3,将直线绕点顺时针旋转后与第一象限的双曲线交于点,求点的横坐标.
【答案】(1)
(2)当点在点的左侧时,为,此时直线为,当点在点的右侧时,为,此时直线为;
(3)
【解析】
【分析】(1)根据正方形的性质和中点坐标公式求点的坐标,然后代入反比例函数解析式求k值即可;
(2)先求出直线的解析式,由直线平移得,利用平行线间距离相等推出,结合三角形面积公式求出的长度和F点坐标,即可求解;
(3)作辅助线构造直角三角形,由是顺时针旋转所得,证为等腰直角三角形,得,再证,求出点坐标,求直线的解析式,与反比例函数解析式联立,求解并结合第一象限条件得点Q的横坐标.
【小问1详解】
解:∵四边形是正方形,,点是的中点,
,即点,
将代入中,得:;
【小问2详解】
解: ,
则设直线解析式为,
,
解得,
直线为,
设直线与轴的交点为,连接,如图
,
,,
,解得,
当点在点的左侧时,为,此时直线为,
当点在点的右侧时,为,此时直线为;
【小问3详解】
解:过作交于点,作轴的平行线交轴于点,过作轴的平行线,交于点,
,
又,
,
又,
,
,
,
又,,
,
,
,,
,即,
设的解析式为,将代入得:,
解得:,
的解析式为,
联立得:,
解得,
又,
,
点的横坐标是.
24. 在平面直角坐标系中,抛物线与轴交于、两点,与轴交于点,顶点为,点是第一象限内抛物线上的一动点.
(1)求抛物线的表达式;
(2)如图1,连接,过点作于点,求的最大值及此时点的坐标;
(3)如图2,连接,过点作交抛物线于点,连接,试问直线是否过定点?若过定点,请求出定点坐标;若不过定点,请说明理由.
【答案】(1)
(2)当时,点到的距离最大值为
(3)直线恒过点
【解析】
【分析】(1)根据对称轴求出,再将代入解析式求出,即可求解;
(2)过点作轴,垂足为,交于点,先求出、的坐标,进而得到,则,得到,求出直线的解析式为,设,则,得到,
则当时,有最大值,此时最大,即可求解;
(3)过点作轴的平行线,过点作,垂足为,过点作,垂足为,设,,则,,结合题意可推出,根据三角函数得到,即
,整理得,
设直线的表达式为,联立直线和抛物线并结合根与系数的关系得到,,则,得到直线的表达式即可判定.
【小问1详解】
解:,
,
,
将代入,得,
解得,
抛物线的表达式为;
【小问2详解】
过点作轴,垂足为,交于点,
令得,
解得,,
,
令,则,
,
,
,
,
,
设直线的解析式为,
将,代入得,
解得,
,
设,则,
,
当时,有最大值,此时最大,
;
将代入,解得,
当时,点到的距离最大值为;
【小问3详解】
过点作轴的平行线,过点作,垂足为,过点作,垂足为,
设,,则,,
,,
,
,即,
,
即,
设直线的表达式为,
令,
整理得,
,,
,
解得,
,
直线恒过点.
25. 如图①,在中,,,以为斜边在上方作等腰.
(1)如图②,连接,将线段绕点顺时针旋转得到线段,延长交于点,连接.点,分别是,的中点,连接.,.
①求证:;
②求线段的长;
(2)如图③,点在直线上,连接,将线段绕点逆时针旋转得到线段,连接,点在直线上,连接,.请直接写出的最小值.
【答案】(1)①证明:∵线段绕点顺时针旋转得到线段,
,,
,
,
即,
在和中
,
,
;
②
(2)
【解析】
【分析】(1)①由线段绕点顺时针旋转得,得到、,又是等腰直角三角形,,。通过同角减去,推导出,凑出和的全等条件,全等之后直接得到;
②先由①的全等,结合,是中点,得到,再证,得到等腰,建立和的数量关系;再证明,得到,算出长度;再利用中位线定理得到,代入等腰直角三角形的边角关系,求出;
(2)先由旋转得到DQ,结合等腰,证明,得到,确定动点的轨迹是过点且垂直于BC的定直线;要求最小,作点关于这条定直线的对称点D',根据轴对称性质,则,当,,三点共线时取最小值,最后构造直角三角形,用勾股定理算出的长,即为最小值.
【小问1详解】
解:①略
②连接,,
,分别是,边上的中线,,
,,
,
,即,
∴是等腰直角三角形,
,
,
,即,
是等腰直角三角形,
,,
,
,
,
,,
,
,
点是的中点,
∵点是的中点,
,
,
,
,
,
;
【小问2详解】
解:的最小值.
理由:如图,连接,
∵线段绕点逆时针旋转得到线段,是等腰直角三角形,
,,,,
,即,
在和中:
,
,
,
,
∴点在与垂直且垂足为点的直线上运动,
以直线为对称轴,作的对称点,连接交直线于点,
连接交直线于点,此时,最短,
过点作于点,
∴四边形为矩形,
,,
在等腰中,,
在等腰中,,
,
过作的垂线,交的延长线于点,
则四边形为矩形,
,,
,
在中,,
的最小值.
【点睛】本题是几何变换综合题,围绕等腰直角三角形的性质、旋转的全等特性、中点模型、最值转化四大核心考点展开,解题的关键思路锚定旋转构造全等.
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