精品解析:北京市第十三中学分校2026-2027学年上学期九年级数学期中试卷
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内容正文:
2026—2027学年度北京市第十三中学分校
第一学期期中 九年级 数学试卷
考生须知
1.本试卷分为第Ⅰ卷和第Ⅱ卷,第Ⅰ卷共 2 页,第Ⅱ卷共 6 页.
2.本试卷满分 100 分,考试时间 120 分钟.
3.在试卷(包括第Ⅰ卷和第Ⅱ卷)密封线内准确填写学校、班级、姓名、学号.
4.考试结束,将试卷及答题纸一并交回监考老师.
第Ⅰ卷
一、选择题:(本大题共8小题,每小题2分,共16分)
1. 下列图案中既是中心对称图形又是轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
2. 抛物线的顶点坐标是( )
A. B. C. D.
3. 如图,、、是上的三个点,若,则( )
A. B. C. D.
4. 在平面直角坐标系中,将抛物线的图象先向左平移2个单位长度,再向上平移3个单位长度,所得函数的解析式是( )
A. B.
C. D.
5. 如图,在中,,若,则 ( )
A. 3 B. 6 C. 9 D. 12
6. 已知点,,在二次函数的图象上,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
7. 敦煌藻井是敦煌石窟图案中的精华,位于石窟顶部中央,被称为“天空的艺术”.如图1是方井套叠藻井,层层递进极具纵深感.如图2是抽象出的几何图形,正方形,正方形,正方形以角交错套叠而成,其中点,,,分别落在正方形的各边上,点,,,分别落在正方形的各边上,则正方形与正方形的相似比是( )
A. B. C. D.
8. 如图,等边边长为4,以为圆心作半径为2的圆,分别交边、于、两点.点是上的动点(点不与点,点重合),连接,点为线段的中点.给出下面四个结论:
①连接,的长度为定值;
②连接、,的度数是;
③的长可能是;
④连接,的长不可能是5.
上述结论中,所有正确结论的序号为( )
A. ① B. ①② C. ①③ D. ①④
第Ⅱ卷
二、填空题(本大题共8小题,每小题2分,共16分)
9. 计算:_______.
10. 已知二次函数满足条件:①图象过点;②当时,随的增大而增大.写出一个满足上述所有条件的二次函数解析式:______.
11. 已知关于的方程有两个相等的实数根,则的值是_____..
12. 如图,为测量某棵树的高度,小明用长为竹竿作测量工具,移动竹竿,使竹竿顶端影子与树的顶端影子恰好落在地面同一点.此时竹竿与这一点相距,与树相距,则树的高度为____米.
13. 如图,为的直径,,为上的点,若,则的度数为_____.(用含的式子表示)
14. 二次函数的部分图象如图所示,其对称轴为直线.若该图象与轴的一个交点坐标为,则方程的解为_________.
15. 智能四足机器狗在多场景开展示范应用,机器狗水平行走时侧面如图1所示,四边形,四边形都是平行四边形,,,当机器狗前腿直立时,侧面如图2所示,此时,,三点刚好共线,,,则机器狗的身长_____.(结果精确到)参考数据:,,.
16. 已知抛物线过点和点,与轴一个交点在点的右侧,有以下四个结论:
①;
②;
③当时,方程的两个根为,;
④过点作轴的垂线,交抛物线于点,
交直线于点,若线段的长度随着的增加而增大,
则的取值范围是或.
其中正确的结论是_________________.
三、解答题:(本大题共12小题,其中第17题6分,第18-21题每题5分,第22-23题每题6分,第24题5分,第25-26题每题6分,第27题7分,第28题6分,共68分)
17. 解方程:
(1)
(2)
18. 已知二次函数过点
(1)直接写出的值;
(2)在坐标系中画出该二次函数的图象;
(3)当时,结合图象直接写出的取值范围.
19. 如图,在中,,点为中点,于点.
(1)求证:;
(2)若,,求的长.
20. 数学活动课上,同学们要测一个如图所示的残缺的圆形工件的半径,小明的解决方案是:在工件圆弧上任取两点,,连接,作的垂直平分线交于点,交于点,测出,.
(1)利用直尺和圆规确定圆形工件的圆心;(不写作法,保留作图痕迹);
(2)求圆形工件的半径.
21. 已知关于的一元二次方程有两个不相等的实数根.
(1)求的取值范围;
(2)若方程的两个实数根和满足,求的值.
22. 据《年中国人工智能计算力发展评估报告》,我国智能算力规模持续高速增长.某智算中心年的智能算力规模为,经过连续两年的扩容,年该智算中心的智能算力规模达到.假设这两年间智能算力规模的年平均增长率保持不变,解决以下问题:
(1)求该智算中心年到年智能算力规模的年平均增长率;
(2)若年该智算中心的智能算力规模仍按(1)中所求的年平均增长率增长,试通过计算判断:年该智算中心的智能算力规模能否超过?
23. 如图,已知,以为一边作等边,连接,将线段绕点顺时针旋转得到线段,连接,连接交于点.
(1)依题意补全图形;
(2)求证:;
(3)_______;若,,,则_________.
24. 打铁花(如图①)是国家级非物质文化遗产.表演时,艺人用木板将高温铁水击向高空,铁水在空中散开后落下,形成绚丽的火花.铁花飞溅的高度通常在10米以上,部分表演可达十几米.
某次表演中,技术人员记录了铁水的运动轨迹.铁水从升降台上被击出,击出点离地面的高度为.铁水在空中经过的轨迹可以近似看作抛物线的一部分,该抛物线的最高点离地面,且点与击出点之间的水平距离为.如图②,建立平面直角坐标系,设该抛物线表示的二次函数为.
(1)求该抛物线表示的二次函数;
(2)在铁水飞行的过程中,当铁水离地面的高度不低于时,求铁水在该阶段水平方向上的飞行距离;
(3)现将升降台向上抬升,再次进行表演.若铁水飞溅的运动路径形状保持不变,为确保观赏安全,要求铁水落地点与击出点的水平距离不超过,直接写出的最大值.
25. 已知:如图,为的直径,点在上,点为的中点,连接,过点作的垂线,交的延长线于点,交的延长线于点.
(1)求证:;
(2)若的半径是2,,求的长.
26. 在平面直角坐标系中,,是抛物线上不重合的两点.
(1)若,求的值;
(2)记抛物线在点、之间的部分(含点、)为图形,过抛物线上一点作直线垂直于轴.若直线与图形有且只有一个公共点,求的取值范围.
27. 如图,在中,点是边上一点,连接,点为线段延长线上一点.将线段绕点逆时针旋转得到线段,连接,,,点为中点,连接,满足.
(1)证明:;
(2)已知与交于点,连接,满足,.猜想线段,满足的数量关系,并说明理由
28. 在中,是非直径弦,为的中点.将射线绕点逆时针旋转得射线,在上取点,使,若的一条弦以为中点,则这条弦叫作弦的“续转弦”.
已知在平面直角坐标系中,的半径为.
(1)如图1,,,.直接写出弦的“续转弦”两个端点的坐标;
(2)如图2,若弦的长度为,在图中画出弦的“续转弦”,并直接写出它的长度(用含,的代数式表示);
(3)若,.点在上运动,弦为弦的“续转弦”,点,分别是弦和弦的中点.以为直径作.当点在上或内部时,点也在上或内部,直接写出的取值范围.
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2026—2027学年度北京市第十三中学分校
第一学期期中 九年级 数学试卷
考生须知
1.本试卷分为第Ⅰ卷和第Ⅱ卷,第Ⅰ卷共 2 页,第Ⅱ卷共 6 页.
2.本试卷满分 100 分,考试时间 120 分钟.
3.在试卷(包括第Ⅰ卷和第Ⅱ卷)密封线内准确填写学校、班级、姓名、学号.
4.考试结束,将试卷及答题纸一并交回监考老师.
第Ⅰ卷
一、选择题:(本大题共8小题,每小题2分,共16分)
1. 下列图案中既是中心对称图形又是轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A选项,是中心对称图形,不是轴对称图形,不符合题意;
B选项,是轴对称图形,不是中心对称图形,不符合题意;
C选项,是中心对称图形,也是轴对称图形,符合题意;
D选项,是轴对称图形,不是中心对称图形,不符合题意.
2. 抛物线的顶点坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据顶点式,可直接求出顶点坐标.
【详解】解:∵抛物线解析式为,
∴顶点坐标为.
故选:B.
【点睛】本题考查二次函数的性质,记住二次函数顶点式,顶点坐标是,对称轴是直线等知识点是解题关键.
3. 如图,、、是上的三个点,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】本题主要考查了圆周角定理,根据在同圆或等圆中同弧所对的圆周角等于该弧所对圆心角的一半,可得:.
【详解】解:,
,
,
.
故选:B.
4. 在平面直角坐标系中,将抛物线的图象先向左平移2个单位长度,再向上平移3个单位长度,所得函数的解析式是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】解:将抛物线向左平移2个单位长度,得,
再向上平移3个单位长度,得.
5. 如图,在中,,若,则 ( )
A. 3 B. 6 C. 9 D. 12
【答案】C
【解析】
【分析】本题考查了平行四边形的性质,相似三角形的判定和性质.
根据平行四边形的性质得到,,证明,再根据相似三角形的面积比等于相似比的平方作答即可.
【详解】解:∵,
∴,,
∴,
∵
∴,
∴,
∵,
∴.
故选:C.
6. 已知点,,在二次函数的图象上,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】无需计算参数,利用二次函数的开口方向与对称轴,通过比较各点到对称轴的距离判断函数值大小.
【详解】解:二次函数的对称轴为直线,
∵,
∴抛物线开口向上,点到对称轴的距离越远,对应的函数值越大,
点到对称轴的距离为,
点到对称轴的距离为,
点到对称轴的距离为,
∵,
∴.
7. 敦煌藻井是敦煌石窟图案中的精华,位于石窟顶部中央,被称为“天空的艺术”.如图1是方井套叠藻井,层层递进极具纵深感.如图2是抽象出的几何图形,正方形,正方形,正方形以角交错套叠而成,其中点,,,分别落在正方形的各边上,点,,,分别落在正方形的各边上,则正方形与正方形的相似比是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意可得,为等腰直角三角形,可得到,同理,从而得到,即可求解.
【详解】解:∵四边形,均为正方形,
∴,
∵,
∴为等腰直角三角形,,
∴,为等腰直角三角形,
∴,
∴,
同理,
∴,
∴正方形与正方形的相似比是.
8. 如图,等边边长为4,以为圆心作半径为2的圆,分别交边、于、两点.点是上的动点(点不与点,点重合),连接,点为线段的中点.给出下面四个结论:
①连接,的长度为定值;
②连接、,的度数是;
③的长可能是;
④连接,的长不可能是5.
上述结论中,所有正确结论的序号为( )
A. ① B. ①② C. ①③ D. ①④
【答案】D
【解析】
【分析】连接,,根据中位线的性质求出,即可判断①正确;分点F在优弧和劣弧上两种情况分别求出的度数,即可判断②错误;求出的最大值和最小值,即可判断③错误;求出的最大值和最小值,即可判断④正确.
【详解】解:连接,,如图所示:
∵为等边三角形,
∴,,
根据作图可知:,
∴,
∴,
∵G为的中点,
∴,
∴的长度为定值,故①正确;
当点F在优弧上时,如图所示:
此时;
当点F在劣弧上时,如图所示:
此时;
综上,或,故②错误;
根据题意得:的最大值为,最小值为,
∵,,且,
∴,
∴的长不可能是,故③错误;
连接,如图所示:
∵,为等边三角形,
∴,
∴,
∴,
∵为定值,
∴点G在以点E为圆心,1为半径的圆上,
∴的最大值为,最小值为,
∵,,且,
∴,
∴,
∴的长不可能是5,故④正确;
综上,正确的结论有①④.
第Ⅱ卷
二、填空题(本大题共8小题,每小题2分,共16分)
9. 计算:_______.
【答案】##0.5
【解析】
【分析】利用特殊角的三角函数值进行计算即可.
【详解】解:;
故答案为:.
【点睛】本题考查特殊角的三角函数值的计算.熟记特殊角的三角函数值,是解题的关键.
10. 已知二次函数满足条件:①图象过点;②当时,随的增大而增大.写出一个满足上述所有条件的二次函数解析式:______.
【答案】(答案不唯一)
【解析】
【分析】结合二次函数的增减性、图象过定点的特征,构造同时满足两个约束条件的解析式,写出符合要求的一个解析式即可.
【详解】解:∵当时,随的增大而增大,
∴该二次函数开口向下,即二次项系数,且对称轴位于直线或其右侧,
不妨取对称轴为直线,设二次函数的解析式为,
∵函数图象经过点,
∴将代入解析式,得,
取满足的一个值,如,
∴可得到一个符合条件的解析式为.
11. 已知关于的方程有两个相等的实数根,则的值是_____..
【答案】1
【解析】
【详解】解:∵关于x的一元二次方程有两个相等的实数根,
∴∆=0,
∴4﹣4m=0,
∴m=1,
故答案为1.
12. 如图,为测量某棵树的高度,小明用长为竹竿作测量工具,移动竹竿,使竹竿顶端影子与树的顶端影子恰好落在地面同一点.此时竹竿与这一点相距,与树相距,则树的高度为____米.
【答案】6
【解析】
【分析】如图,先证明,再利用相似三角形的性质求解即可.
【详解】解:如图:
由题意知:,,
∴,
∴,
∴,即,
∴树的高度.
13. 如图,为的直径,,为上的点,若,则的度数为_____.(用含的式子表示)
【答案】##
【解析】
【分析】连接得,利用同弧所对圆周角相等得出,再计算即可.
【详解】解:如图,连接,
为的直径,
,
,
,
.
14. 二次函数的部分图象如图所示,其对称轴为直线.若该图象与轴的一个交点坐标为,则方程的解为_________.
【答案】
,
【解析】
【分析】对称性求出抛物线与轴的另一个交点坐标,根据抛物线与轴的交点的横坐标为对应一元二次方程的根,即可得出结果.
【详解】解:∵二次函数的对称轴为直线,且该图象与轴的一个交点坐标为,
∴抛物线与轴的另一个交点坐标为,
∴方程的解为,.
15. 智能四足机器狗在多场景开展示范应用,机器狗水平行走时侧面如图1所示,四边形,四边形都是平行四边形,,,当机器狗前腿直立时,侧面如图2所示,此时,,三点刚好共线,,,则机器狗的身长_____.(结果精确到)参考数据:,,.
【答案】
【解析】
【分析】由平行四边形对边相等得,;过点C作、,构造矩形与双直角三角形.先在中由求得,再计算得;最后在中由列方程,解得.
【详解】解:∵四边形、四边形都是平行四边形,
∴,,
过点C作于点G,于点H,如图:
由题意得,,
∴四边形是矩形,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴
解得,
验证:当时,,
∴是原分式方程的解.
16. 已知抛物线过点和点,与轴一个交点在点的右侧,有以下四个结论:
①;
②;
③当时,方程的两个根为,;
④过点作轴的垂线,交抛物线于点,
交直线于点,若线段的长度随着的增加而增大,
则的取值范围是或.
其中正确的结论是_________________.
【答案】③④##④③
【解析】
【分析】由抛物线上两点纵坐标相等,得对称轴为直线,由推得,结合得.由交点位置推出,故,即可判断①;由对称性,与函数值相等且均小于0,故,即可判断②;代入解方程得两根为4和,即可判断③;,分段并根据二次函数的性质即可判断④.
【详解】解:∵抛物线过点和,
∴这两点关于抛物线的对称轴对称,
∴对称轴为,
∵,
∴.
∵,
∴,
结论①:,
设抛物线与x轴的两个交点横坐标为,
∴,即.
∵一个交点在右侧,
∴,
∴,
∴另一个交点在左侧.
∵抛物线开口向上,
∴当x在两个交点之间时,此时函数值.
∵,
∴在两个交点之间,
∴当时,.
∴,故①错误;
当时,,
∵
∴与的函数值相同.
∵在两个交点之间,
∴由①可得,此时的函数值小于0,
∴,故②错误;
将、代入方程,得,
∵,
∴
解得,,故③正确;
由题意得,点M、N的横坐标均为t,点M在抛物线上,点N在直线上,
∴,
∵垂直于x轴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴.
∵a是正数,
∴的大小变化与的大小变化一致.
当时,,
∵二次项系数,
∴该二次函数开口向下且对称轴为,
∴在对称轴左侧,y随t的增大而增大,即,
∴当时,随t的增大而增大;
当时,,
∵二次项系数,
∴该二次函数开口向上且对称轴为.
∴在对称轴右侧,y随t的增大而增大,即,
∴当时,随t的增大而增大;
综上所述,当线段的长度随t的增大而增大时,t的取值范围是或,故④正确.
综上所述,正确的结论是③④.
三、解答题:(本大题共12小题,其中第17题6分,第18-21题每题5分,第22-23题每题6分,第24题5分,第25-26题每题6分,第27题7分,第28题6分,共68分)
17. 解方程:
(1)
(2)
【答案】(1),
(2),
【解析】
【分析】(1)用配方法将原式凑成完全平方式,再开平方求解;
(2)移项,提取公因式进行因式分解,令每个因式等于零求出方程的根.
【小问1详解】
解:已知,
则,
即,
可得或,
解得,.
【小问2详解】
解:已知,
则,
可得,
则或,
解得,.
18. 已知二次函数过点
(1)直接写出的值;
(2)在坐标系中画出该二次函数的图象;
(3)当时,结合图象直接写出的取值范围.
【答案】(1)
(2) (3)
【解析】
【分析】()根据点即可求解;
()把函数解析式转化为顶点式,得出顶点坐标,再根据列表、描点、连线的步骤作图即可;
()根据函数图象即可求解.
【小问1详解】
解:∵抛物线经过点,即抛物线与轴的交点坐标为,
∴;
【小问2详解】
解:由()得:,
∵,
∴抛物线的顶点坐标为,对称轴为直线,
列表如下:
画图略;
【小问3详解】
解:由函数图象可知:当时,的取值范围为.
19. 如图,在中,,点为中点,于点.
(1)求证:;
(2)若,,求的长.
【答案】(1)证明:∵,点为中点,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴;
(2)
【解析】
【分析】(1)根据等腰三角形三线合一推出,得到,再结合公共角, 即可得证;
(2)在中,由勾股定理得的长, 再根据相似三角形的性质列式计算即可.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
解:∵点为中点,
∴,
在中,,
∵,
∴, 即,
∴.
20. 数学活动课上,同学们要测一个如图所示的残缺的圆形工件的半径,小明的解决方案是:在工件圆弧上任取两点,,连接,作的垂直平分线交于点,交于点,测出,.
(1)利用直尺和圆规确定圆形工件的圆心;(不写作法,保留作图痕迹);
(2)求圆形工件的半径.
【答案】(1)如图,点即为所求
(2)圆形工件的半径为
【解析】
【分析】(1)根据圆的两条弦的垂直平分线交点为圆心,在圆弧上取一点,作的垂直平分线即可;
(2)由垂径定理可得,在中,利用勾股定理进行求解即可.
【小问1详解】
解:在圆弧上取一点,作的垂直平分线,这条垂直平分线和直线的交点即为圆心;
连接,,,则,
∵是的垂直平分线,
∴,
∴,即点为圆心;
【小问2详解】
解:∵,,
∴,
设圆的半径为,则,,
在中,,
∴, 解得,
即圆形工件的半径为.
21. 已知关于的一元二次方程有两个不相等的实数根.
(1)求的取值范围;
(2)若方程的两个实数根和满足,求的值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据所给一元二次方程有两个不相等的实数根,得出关于m的不等式,据此可解决问题.
(2)利用一元二次方程根与系数的关系即可解决问题.
【小问1详解】
解:∵一元二次方程有两个不相等的实数根,
∴,
解得.
【小问2详解】
解:是方程的两个根,
则,,
∵,
∴,
∴,
整理,得,
解得.
22. 据《年中国人工智能计算力发展评估报告》,我国智能算力规模持续高速增长.某智算中心年的智能算力规模为,经过连续两年的扩容,年该智算中心的智能算力规模达到.假设这两年间智能算力规模的年平均增长率保持不变,解决以下问题:
(1)求该智算中心年到年智能算力规模的年平均增长率;
(2)若年该智算中心的智能算力规模仍按(1)中所求的年平均增长率增长,试通过计算判断:年该智算中心的智能算力规模能否超过?
【答案】(1)
该智算中心年到年智能算力规模的年平均增长率为
(2)
年该智算中心的智能算力规模能超过
【解析】
【分析】(1)根据题意列一元二次方程,解一元二次方程,舍去不符合题意的负根即可;
(2)按照(1)所求的增长率算出年该智算中心的智能算力规模,进行比较即可.
【小问1详解】
解:设该智算中心年到年智能算力规模的年平均增长率为x,根据题意可得:
即
或
解得:,(不符合题意,舍去),
,
答:该智算中心年到年智能算力规模的年平均增长率为;
【小问2详解】
,
,
答:年该智算中心的智能算力规模能超过.
23. 如图,已知,以为一边作等边,连接,将线段绕点顺时针旋转得到线段,连接,连接交于点.
(1)依题意补全图形;
(2)求证:;
(3)_______;若,,,则_________.
【答案】(1) (2)解:∵旋转,
∴,
∴为等边三角形,
∵等边,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴;
(3)120;
【解析】
【分析】(1)根据题意补全图形即可;
(2)证明,即可得证;
(3)根据全等三角形的性质结合三角形的内角和定理,求出的度数,解直角三角形,求出的长即可.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
略
【小问3详解】
解:设交于点,作,如图,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴;
∵为等边三角形,
∴,,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴.
24. 打铁花(如图①)是国家级非物质文化遗产.表演时,艺人用木板将高温铁水击向高空,铁水在空中散开后落下,形成绚丽的火花.铁花飞溅的高度通常在10米以上,部分表演可达十几米.
某次表演中,技术人员记录了铁水的运动轨迹.铁水从升降台上被击出,击出点离地面的高度为.铁水在空中经过的轨迹可以近似看作抛物线的一部分,该抛物线的最高点离地面,且点与击出点之间的水平距离为.如图②,建立平面直角坐标系,设该抛物线表示的二次函数为.
(1)求该抛物线表示的二次函数;
(2)在铁水飞行的过程中,当铁水离地面的高度不低于时,求铁水在该阶段水平方向上的飞行距离;
(3)现将升降台向上抬升,再次进行表演.若铁水飞溅的运动路径形状保持不变,为确保观赏安全,要求铁水落地点与击出点的水平距离不超过,直接写出的最大值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)根据题意确定抛物线顶点坐标,设顶点式,代入已知点求出a,得到解析式;
(2)将代入解析式,求出两个x的值,差值即为水平距离;
(3)先根据平移规律得出新抛物线的解析式,然后令,求出,(舍去),结合,得出,最后解不等式即可.
【小问1详解】
解:由题意,顶点B的坐标为,点A的坐标为,
∴,,
∴,
把代入,得,
解得,
∴;
【小问2详解】
解:当时,,
解得,,
∵,
∴抛物线开口向下,
∴当时,,
∴铁水离地面的高度不低于时,铁水在该阶段水平方向上的飞行距离为;
【小问3详解】
解:由题意可知,新抛物线可由抛物线向上平移n个单位得到,
∴新抛物线对应的函数解析式为,
当时,,
解得,(舍去),
由题意,得,
∴,
解得,
∴n的最大值为.
25. 已知:如图,为的直径,点在上,点为的中点,连接,过点作的垂线,交的延长线于点,交的延长线于点.
(1)求证:;
(2)若的半径是2,,求的长.
【答案】(1)证明∶∵点为的中点,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴;
(2)4
【解析】
【分析】(1)根据圆周角定理可得出,根据等边对等角得出,则,然后根据平行线的判定即可得证;
(2)连接,解求出,解求出,证明,根据相似三角形的性质求解即可.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
解:连接,
∵,,
∴,
∵是的直径,的半径是2,
∴,,
∴,
∴,
∵,,
∴,
又,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,即,
解得.
26. 在平面直角坐标系中,,是抛物线上不重合的两点.
(1)若,求的值;
(2)记抛物线在点、之间的部分(含点、)为图形,过抛物线上一点作直线垂直于轴.若直线与图形有且只有一个公共点,求的取值范围.
【答案】(1)的值为
(2)的取值范围是或
【解析】
【分析】(1)先求出抛物线对称轴,然后通过已知条件可知、两点关于对称轴对称,列出等式,求解a并验证即可;
(2)先将点P代入抛物线解析式求出点P坐标,然后求直线l的方程,再求直线与抛物线的交点,分类讨论交点情况.
【小问1详解】
解:抛物线的对称轴为
∵,、为不重合的两点,
∴、两点关于对称轴对称,
∴
解得
验证:当时,、,对称轴,两点不重合且关于对称轴对称,符合条件.
【小问2详解】
将点代入抛物线解析式:
∴点P坐标为.
∵直线垂直于轴,
∴直线的方程为.
令
整理得:
因式分解得:
解得,,
∴直线与抛物线交点为和.
∵,,且两点不重合,
∴,即.
要使直线l与图形G仅有一个公共点,需两个交点中仅有一个在G的横坐标区间内:
情况1:时,抛物线开口向上,
∵,
∴,,
∴点A在y轴负半轴,点P、Q在y轴正半轴,且P在Q右侧,
如图,点B必须在P、Q之间,且不与P重合,
∴
解得;
情况2:时,抛物线开口向下,
∵,
∴,,恒成立,
∴点B、Q在y轴负半轴,且B在Q左侧,点A在y轴正半轴,且P在Q右侧,
如图,点A必须在P、Q之间,且不与P重合,
∴
解得;
综上所述,a的取值范围是或.
27. 如图,在中,点是边上一点,连接,点为线段延长线上一点.将线段绕点逆时针旋转得到线段,连接,,,点为中点,连接,满足.
(1)证明:;
(2)已知与交于点,连接,满足,.猜想线段,满足的数量关系,并说明理由
【答案】(1)证明:设,
∵,
∴,
∴,
∵将线段绕点逆时针旋转得到线段,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵点为中点,
∴,
∴,
∴,
∴;
(2)解:,理由如下:
作交于点,设交于点,则,
∵,,
∴,
∵,
∴,,
又∵,
∴,
∴,
∴为等腰直角三角形,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,
由(1)知,,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,
又∵,
∴四边形为平行四边形,
∴.
【解析】
【分析】(1)设,易得,根据旋转的性质,等边对等角,得到,进而得到,三角形的外角的性质,得到,进而得到,推出,等边对等角结合角的和差关系,即可得出结论;
(2)作交于点,设交于点,证明,得到,进而得到为等腰直角三角形,得到,推出,进而得到,根据等边对等角和三角形的外角的性质,得到,推出,得到,进而得到四边形为平行四边形,即可得出结果.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
略
28. 在中,是非直径弦,为的中点.将射线绕点逆时针旋转得射线,在上取点,使,若的一条弦以为中点,则这条弦叫作弦的“续转弦”.
已知在平面直角坐标系中,的半径为.
(1)如图1,,,.直接写出弦的“续转弦”两个端点的坐标;
(2)如图2,若弦的长度为,在图中画出弦的“续转弦”,并直接写出它的长度(用含,的代数式表示);
(3)若,.点在上运动,弦为弦的“续转弦”,点,分别是弦和弦的中点.以为直径作.当点在上或内部时,点也在上或内部,直接写出的取值范围.
【答案】(1);
(2)解:如图,弦即为所求;
;
(3).
【解析】
【分析】(1)根据垂径定理,旋转的性质,推出四边形为矩形,且弦的“续转弦”的其中一个端点为,根据这个结论,得到四边形为矩形,为弦的“续转弦”的一个端点,进而求出另一个端点即可;
(2)根据(1)的结论,过点作的垂线段垂足为,分别以为圆心,的长为半径画弧,两弧的交点即为点,延长交于点,即为所求,利用垂径定理求出的长,进而求出的长即可;
(3)分点在上半圆和点在下半圆,两种情况进行讨论分析,得到点在上半圆,圆心在以为圆心,1为半径的圆的上半圆上运动,设,求出点恰好在上时的两个临界圆心,再根据题意得到点在这些圆的公共部分,临界状态为点在两个临界圆的公共部分,列出不等式进行求解即可.
【小问1详解】
解:如图,在中,是非直径弦,为的中点,
∴,,
∵旋转,
∴,
∴,
∴,
又∵,
∴四边形为平行四边形,
∵,
∴四边形为矩形,
∴弦的“续转弦”的其中一个端点为;
∵,,,
∴的中点,
由题意,可知四边形为矩形,为弦的“续转弦”的一个端点,
∴,
∵点为“续转弦”的中点,
∴另一个端点为;
【小问2详解】
解:画图略;
由(1)可知,四边形为矩形,,,连接,则,
∵为中点,
∴,,
∴,
∴;
【小问3详解】
解:当点在上半圆时,则为矩形,
,
∴的圆心为的中点,且的半径为1,
∴,
∴点在以为圆心,1为半径的圆的上半圆上运动,
当点在下半圆时,则为矩形,
此时点为的中点,
∵,
∴,
此时,即,点在的外部,不符合题意;
∴点只能在上半圆上运动,
设,
∵
∴,即,
当点恰好在上时,则,
∴,
∴,
∴,
∴,解得,
∴两个临界圆心是 其中点为两个圆的一个交点,两圆的另一个交点为;
∵当点在上或内部时,点也在上或内部,
∴Q 必须落在这些圆的公共部分,
∵,
∴点在直线上,
如图,临界条件为点在和的公共部分内,
当点在上或内部时,,解得;
当点在上或内部时,,解得;
故.
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