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2021-2022学年度德州初中数学九年级上学期期末模拟考试试题(解析版)
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这是一份2021-2022学年度德州初中数学九年级上学期期末模拟考试试题(解析版),共32页。试卷主要包含了请将答案正确填写在答题卡上等内容,欢迎下载使用。
2021-2022学年度初中数学九年级上学期期末模拟考试
(满分150分,考试时间:100分钟)
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题)
一、单选题(每小题4分,共48分)
1.如图,PA与⊙O相切于点A,线段PO交⊙O于点C,过点C作⊙O的切线交PA于点B.若PC=4,AB=3,则⊙O的半径等于( )
A.4 B.5 C.6 D.12
【答案】C
【分析】
根据切线长定理得到BC=BA,根据勾股定理求出PB,根据切线的性质、勾股定理计算即可.
【详解】
解:设⊙O的半径为r,
由切线长定理得,BC=BA=3,
∵BC是⊙O的切线,
∴∠BCP=90°,
∴PB==5,
∴AP=PB+AB=8,
∵PA是⊙O的切线,
∴∠OAP=90°,
∴AP2+OA2=OP2,即82+r2=(4+r)2,
解得,r=6,
故选:C.
【点睛】
本题主要考查了切线长定理,勾股定理,准确计算是解题的关键.
2.如图,将绕顶点B顺时针旋转得到,且点C刚好落在线段上,若,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】
由旋转的性质可得CB=AB,∠ABC=40°,∠D=∠E,由等腰三角形的性质及三角形内角和定理可求出答案.
【详解】
解:∵将△ABD绕点B顺时针旋转40°得到△CBE,
∴CB=AB,∠ABC=40°,∠D=∠E,
∴,
∵∠CBD=32°,
∴∠ABD=∠ABC+∠CBD=40°+32°=72°,
∴∠D=∠E=180°-∠A-∠ABD=180°-70°-72°=38°.
故选:D.
【点睛】
本题考查了旋转的性质,等腰三角形的性质,三角形内角和定理,掌握旋转的性质是解题的关键.
3.如图,矩形ABCD中,AD=2,AB=4.点G,E分别在边AB,CD上,点F,H在对角线AC上.若四边形EFGH是菱形,则AG的长是( )
A.2 B. C. D.
【答案】C
【分析】
首先连接EG交AC于O,由矩形ABCD中,四边形EEFGH是菱形,易证得△CEO≌△AOG(AAS),即可得OA=OC,然后由勾股定理求得AC的长,继而求得OA的长,又由△AOG∽△ABC,利用相似三角形的对应边成比例,即可求得答案.
【详解】
解:连接GE交AC于C于O,
∵四边形EFGH是菱形,
∴GE⊥AC,OG=OE,
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠B=∠D=90°,AB//CD,
∴∠ACD=∠CAB,
在△CEO与△AOG中,
∴△CEO≌△AOG(AAS),
∴AO=CO,
∵AC=
∴AO=AC=,
∵∠CAB=∠CAB,∠AOG=∠B=90°,
∴△AOG∽△ABC,
∴,
∴
∴AG=.
故选:C.
【点睛】
此题考查了菱形的性质、矩形的性质、全等三角形的判定与性质以及相似三角形的判定与性质.注意准确作出辅助线是解此题的关键.
4.如图,将△ABC沿BC边向右平移得到△DEF,DE交AC于点G.若BC:EC=3:1.S△ADG=16.则S△CEG的值为( )
A.2 B.4 C.6 D.8
【答案】B
【分析】
根据相似三角形得到,比例的性质得到,由题意可得从而得到,根据相似三角形的性质,求解即可.
【详解】
解:由题意可得:,,
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
故选:B
【点睛】
此题考查了相似三角形的判定与性质,涉及了平移的性质,解题的关键是灵活利用相关性质进行求解.
5.如图,一渔船上的渔民在A处看见灯塔M在北偏东60°方向,这艘渔船以28km/时的速度向正东航行,半小时到B处,在B处看见灯塔M在北偏东15°方向,此时,灯塔M与渔船的距离是( )
A.7km B.14km C.7km D.14km
【答案】A
【分析】
作BH⊥AM于H,根据题意标注方向角,根据等腰直角三角形的性质和锐角三角函数的概念进行计算即可.
【详解】
解:如图,过点M作MC⊥AB于点C,过点B作BN⊥AM于点N,
由题意得,∠MAB=30°,∠MBC=75°,
∵∠CBM=∠BAM+∠AMB,
∴∠AMB=∠NBM=45°,
∴BN=MN,
∵AB=28×0.5=14km,
∴BN==7km,
∴BM= NB=7(km).
故选:A.
【点睛】
本题考查的是解直角三角形的应用−方向角问题,正确画出图形、准确标注方向角、掌握锐角三角函数的概念是解题的关键.
6.如图,AB为的直径,点P为AB延长线上的一点,过点Р作的切线PE,切点为M,过A、B两点分别作PE的垂线AC、BD,垂足分别为C、D,连接AM,则下列结论正确个数是( )
①AM平分;②;③若,,则BM的长为;④若,,则有.
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
【答案】B
【分析】
连接OM,BM,可证OM∥AC,得出∠CAM=∠AMO,由OA=OM可得∠OAM=∠AMO,故①正确;证明△ACM∽△AMB,则可得出②正确;求出∠MOP=60°,OB=2,则用弧长公式可求出的长为,故③错误;由BD∥AC可得PB=PA,则PB=OB=OA,得出∠OPM=30°,则PM=2,可得出CM=DM=DP=,故④正确.
【详解】
解:连接OM,BM,
∵PE为⊙O的切线,
∴OM⊥PC,
∵AC⊥PC,
∴OM∥AC,
∴∠CAM=∠AMO,
∵OA=OM,
∠OAM=∠AMO,
∴∠CAM=∠OAM,即AM平分∠CAB,故①正确;
∵AB为⊙O的直径,
∴∠AMB=90°,
∵∠CAM=∠MAB,∠ACM=∠AMB,
∴△ACM∽△AMB,
∴,
∴AM2=AC•AB,故②正确;
∵∠APE=30°,
∴∠MOP=∠OMP-∠APE=90°-30°=60°,
∵AB=4,
∴OB=2,
∴的长为,故③错误;
∵BD⊥PC,AC⊥PC,
∴BD∥AC,
∴,
∴PB=PA,
∴PB=AB,BD=OM,
∴PB=OB=OA,
∴在Rt△OMP中,OM=2BD=2,
∴OP=4,
∴∠OPM=30°,
∴PM=2,
∴CM=DM=DP=,故④正确.
∴正确的结论为①②④,共3个,
故选:B.
【点睛】
本题考查圆知识的综合应用,涉及切线的性质,圆周角定理,相似三角形的判定和性质、弧长公式、含30度直角三角形的性质等知识,解题的关键是灵活运用这些知识解决问题.
7.如图,在平面直角坐标系中,点E是平行四边形ABCD内一点,轴,且,轴,连接BE并延长BE与CD交于点F,,的面积为.若反比例函数的图象经过点B和点E,则k的值为( )
A.3 B.6 C.12 D.15
【答案】C
【分析】
延长交轴于点,作轴,,设,,根据反比例函数的性质以及全等三角形的性质求得与的关系,以及,即可求解.
【详解】
解:延长交轴于点,作轴,,如下图:
由题意可得:轴,
设,,则
则,
,即
,解得
,即
代入,化简得,,即
∴
在平行四边形中,,
∴
又∵轴
∴
∴
又∵
∴
∴
故选C
【点睛】
此题考查了反比例函数与几何的综合应用,涉及了全等三角形的判定与性质,反比例函数的性质,解题的关键是灵活利用相关性质进行求解.
8.如图,四边形ABCD内接于⊙O,若它的一个外角∠DCE=115°,则另一个外角∠DAF的度数为( )
A.75° B.65° C.55° D.45°
【答案】B
【分析】
根据平角的定义可得∠BCD的度数,根据圆内接四边形的性质可得∠BAD+∠BCD=180°,可求出∠BAD的度数,利用平角的定义即可得答案.
【详解】
∵∠DCE=115°,
∴∠BCD=180°﹣∠DCE=65°,
∵四边形ABCD内接于⊙O,
∴∠BAD+∠BCD=180°,
∴∠BAD=115°,
∴∠DAF=180°-∠BAD=65°.
故选:B.
【点睛】
本题考查圆内接四边形的性质,圆内接四边形对角互补,熟练掌握圆内接四边形的性质是解题关键.
9.用反证法证明“在同一平面内,若,,则//”,第一步应假设( )
A.// B.与垂直 C.与不一定平行 D.与相交
【答案】D
【分析】
根据用反证法证明的方法,首先从命题结论的反面出发,假设命题不正确,可以直接得出答案.
【详解】
解:∵反证法证明“在同一平面内,若,,则//”,
∴第一步应假设与不平行,即与相交.
故选:D
【点睛】
此题主要考查了用反证法证明的基本步骤,熟知反证法证明题目的一般步骤是解题关键.
10.如图,在矩形ABCD中,AB=3、AD=4,直线MN从点D出发,沿D→A方向以每秒1个单位长度的速度运动,且该直线平行于对角线AC,与边AD(或AB)、CD(或BC)所在直线分别交于点M、N,设直线MN的运动时间为x(秒),△DMN的面积为y,则y关于x的函数图象是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】
要找出准确反映y与x之间对应关系的图象,需分析在不同阶段中y随x变化的情况,根据矩形的性质和直角三角形的面积公式求解即可.
【详解】
解:当0<x≤4时,y;
当4<x≤8时,y=12,由以上分析可知,这个分段函数的图象左边为抛物线的一部分且开口方向向上,右边为抛物线的一部分,开口方向向下.
故选:D.
【点睛】
本题以动态的形式考查了分类讨论的思想,函数的知识和矩形的性质,具有很强的综合性.解题关键是掌握分类讨论的思想.
11.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,BC=4,AC=8.动点E与动点D同时从点C出发,点D沿线段CB以1单位长度/秒的速度运动,点E沿线段CA以2单位长度/秒的速度运动,当其中一个点到达端点时,另一个点也停止运动.以CE,CD为边作矩形CDFE,若设运动时间为x秒(0<x≤4),矩形CDFE与△ABC重合部分的面积为y,则下列能大致反映y与x的函数关系的图象是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】
分0≤x≤2、2<x≤4两种情况,通过画图确定矩形CDFE的位置,进而求解.
【详解】
解:当0≤x≤2时,如图,
y=CE•CD=2x•x=2x2,该函数为开口向上的抛物线;
当2<x≤4时,如下图,设DF、EF分别交AB于点H、G,
则BD=BC-CD=4-x,则HD=BDtanB=(4-x)×=8-2x,
则HF=DF-DH=CE-DH=2x-(8-2x)=4x-8,则GF=2x-4,
则y=S五边形CDHGE=S矩形CDFE-S△GHF
=2x•x-×(2x-4)(4x-8)
=-2x2+16x-16,该函数为开口向下的抛物线,
故选:A.
【点睛】
本题考查的是动点问题的函数图象,涉及到二次函数、一次函数、解直角三角形等知识,确定函数表达式是本题解题的关键.
12.如图,等腰Rt△ABC的顶点B、C在⊙O上,∠BAC=90°,BC=6,OA=1,则⊙O的半径是( )
A. B. C.3 D.
【答案】A
【分析】
根据圆中的垂径定理,首先需要作辅助线过O作OD⊥BC,连接OB,即可构造出等腰直角三角形,然后根据勾股定理求出圆的半径.
【详解】
解:如图所示,过O作OD⊥BC,连接OB,
∵BC是圆上的弦,且BC=6,
∴BD=CD=3,
∴OD垂直平分BC,
又∵AB=AC,
∴点A在BC的垂直平分线上,即A、O及D三点共线,
∵△ABC为等腰直角三角形,
∴∠B=45°,
∴△ABD为等腰直角三角形,
∴BD=AD=3,
即OD=2,
∴在Rt△OBD中,OB===.
故答案为:A.
【点睛】
本题重点考察的是圆中的基本性质,灵活运用等腰三角形的性质,以及圆中的性质是解本题的关键.
第II卷(非选择题)
二、填空题(每小题4分,共24分)
13.如图,等腰中,顶角,用尺规按①到④的步骤操作:
①以O为圆心,OA为半径画圆;
②在上任取一点P(不与点A,B重合),连接AP;
③作AB的垂直平分线与交于M,N;
④作AP的垂直平分线与交于E,F.
结论Ⅰ:顺次连接M,E,N,F四点必能得到矩形;
结论Ⅱ:上只有唯一的点P,使得.
对于结论Ⅰ和Ⅱ正确的是______.
【答案】结论Ⅰ
【分析】
如图,连接EM,EN,MF.NF.根据矩形的判定证明四边形MENF是矩形,再说明∠MOF=∠AOB时,S扇形FOM=S扇形AOB,观察图形可知,这样的点P不唯一,可知(Ⅱ)错误.
【详解】
解:如图,连接EM,EN,MF.NF.
∵MN垂直平分AB,EF垂直平分AP,由“垂径定理的逆定理”可知,MN和EF都是⊙O的直径,
∴OM=ON,OE=OF,
∴四边形MENF是平行四边形,
∵EF=MN,
∴四边形MENF是矩形,故(Ⅰ)正确,
观察图形可知当∠MOF=∠AOB,
∴S扇形FOM=S扇形AOB,
观察图形可知,这样的点P不唯一(如下图所示),故(Ⅱ)错误,
故答案为:结论Ⅰ.
【点睛】
本题考查作图——复杂作图,线段的垂直平分线的性质,矩形的判定,扇形的面积等知识,解题的关键是熟练掌握五种基本作图,属于中考常考题型.
14.如图,已知A点从点出发,以每秒1个单位长度的速度沿着x轴的正方向运动,经过t秒后,以O,A为顶点作菱形,使B,C点都在第一象限内,且,若以为圆心,为半径的圆恰好与所在的直线相切,则_________.
【答案】4-1
【分析】
先根据已知条件,求出经过t秒后,OC的长,当⊙P与OA,即与x轴相切时,则切点为O,此时PC=OP,过P作PE⊥OC,利用垂径定理和解直角三角形的有关知识即可求出t的值.
【详解】
解:∵已知A点从(1,0)点出发,以每秒1个单位长的速度沿着x轴的正方向运动,
∴经过t秒后,
∴OA=1+t,
∵四边形OABC是菱形,
∴OC= OA =1+t,
当⊙P与OA,即与x轴相切时,如图所示,则切点为O,此时PC=OP,过P作PE⊥OC,
∴OE=CE=OC,
∴,
在Rt△OPE中,OE=OP•cos30°=2,
∴,
∴t=4-1,
故答案为:4-1.
【点睛】
本题综合性的考查了菱形的性质、坐标与图形性质、切线的性质、垂径定理的运用以及解直角三角形的有关知识,属于中档题目.
15.已知关于x的方程x2﹣(a+b)x+ab﹣1=0,x1、x2是此方程的两个实数根,现给出三个结论:①x1≠x2;②x1x2<ab;③x12+x22<a2+b2;④当a+b=ab时,方程有一根为1.则正确结论的序号是 ____________.
【答案】①②④
【分析】
利用一元二次方程根的判别式即可判断①;利用一元二次方程根与系数的关系即可判断②;利用一元二次方程根与系数的关系、完全平方公式进行变形运算即可判断③;先将方程转化为,再利用因式分解法解方程即可判断④.
【详解】
解:关于的方程,
此方程根的判别式为,
此方程有两个不相等的实数根,
,结论①正确;
由一元二次方程根与系数的关系得:,结论②正确;
由一元二次方程根与系数的关系得:,
,
,
,
则结论③错误;
当时,方程可转化为,
即,
解得或,
即当时,方程有一根为1,结论④正确;
综上,正确的结论是①②④,
故答案为:①②④.
【点睛】
本题考查了一元二次方程根的判别式、以及根与系数的关系等知识点,熟练掌握一元二次方程根的判别式是解题关键.
16.如图,内接于⊙O,的角平分线交⊙O于D.若,则的长为____.
【答案】
【分析】
连接AD,则可得△ABD是等腰直角三角形,从而由勾股定理可求得AB的长,再由勾股定理即可求得BC的长.
【详解】
如图,连接AD
∵
∴AB是⊙O的直径
∴∠ADB=90°
∵CD平分∠ACB
∴∠ACD=∠BCD
∴AD=BD=
∴△ABD是等腰直角三角形
由勾股定理得:
在Rt△ABC中,由勾股定理得:
故答案为:
【点睛】
本题考查了90度角所对的弦是直径,直径所对的圆周角是直角,角平分线的性质,圆周角与弦间的关系,勾股定理等知识,连接AD并由角平分线得出△ABD为等腰直角三角形是本题的关键.
17.如图,从一块半径是1m的圆形铁皮上剪出一个圆心角为90°的扇形围成一个圆锥,则这个圆锥的底面半径是______m.
【答案】
【分析】
连接BC,如图,根据圆周角定理得BC为⊙O的直径,即BC=2,所以AB=,设该圆锥的底面圆的半径为rm,根据弧长公式得到2πr=,然后解方程即可.
【详解】
解:连接BC,如图,
∵∠BAC=90°,
∴BC为⊙O的直径,即BC=2m,
∵AB=AC,
∴AB=,
设该圆锥的底面圆的半径为r,
根据题意得2πr=,解得r=,
即该圆锥的底面圆的半径为m.
故答案为.
【点睛】
本题考查了圆锥的计算:圆锥的侧面展开图为一扇形,这个扇形的弧长等于圆锥底面的周长,扇形的半径等于圆锥的母线长.
18.如图,点A是双曲线在第一象限的分支上的动点,连接AO并延长交另一分支于点B,以AB为斜边作等腰直角三角形ABC,顶点C在第四象限,AC与x轴交于点P,连接BP.在点A运动的过程中,当BP平分∠ABC时,点C的坐标是________.
【答案】(2,)
【分析】
连接OC,过点A作轴,过点C作轴,证明,过点P作,根据角平分线的性质得到,计算即可;
【详解】
连接OC,过点A作轴,过点C作轴,
∵是等腰直角三角形,
∴,,
∴,
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
过点P作,
∵BP平分∠ABC,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
设,则,
∵点A在反比例函数,
∴,
∴,
∴,
∴,,
∴点C的坐标为.
故答案是:.
【点睛】
本题主要考查了全等三角形的判定与性质,反比例函数图象上点的坐标特征,相似三角形的判定与性质,等腰直角三角形的性质,准确计算是解题的关键.
三、解答题
19.(10分)如图,AB是的直径,BD切于点B,C是圆上一点,过点C作AB的垂线,交AB于点P,与DO的延长线交于点E,且,连接.
(1)求证:CD是的切线;
(2)若,OP::2,求PC的长.
【答案】(1)见解析;(2)
【分析】
(1)连接OC,根据切线的性质可得∠OBD=90°,然后利用SAS证出≌,可得∠OCD=∠OBD=90°,从而证出结论;
(2)直接根据已知条件求出OP的长度,结合半径OC的长度,在Rt△OPC中利用勾股定理求解即可.
【详解】
(1)证明:如图所示,连接OC.
∵DB切⊙O于点B,
∴∠OBD=90°.
∵OA=OC,
∴∠ACO=∠CAO.
∵OD∥AC,
∴∠COD=∠ACO,∠CAO=∠BOD,
∴∠COD=∠BOD.
又∵OC=OB,OD=OD,
∴≌(SAS),
∴∠OCD=∠OBD=90°,
即OC⊥CD,且OC为直径,
∴CD是⊙O的切线.
(2)解:∵AB=12,AB是直径,
∴OB=OA=OC=6.
∵OP∶AP=1∶2,
∴OP=2,AP=4.
∵CE⊥AB,
∴∠OPC=90°,
在Rt△OPC中,由勾股定理,PC=,
∴.
【点睛】
本题考查圆的基本性质,切线的判定,以及勾股定理解三角形等,掌握圆中的基本性质,以及切线的判定方法是解题关键.
20.(10分)在不透明的袋子里装有2个红球、1个蓝球(除颜色外其余都相同).
(1)第一次任意摸出一个球(不放回),第二次再摸出一个球,请用画树状图或列表的方法,求两次摸到一红一蓝的概率.
(2)若向袋中再放入若干个同样的蓝球,搅拌均匀后,使从袋中摸出一个蓝球的概率为,求后来放入袋中的蓝球个数.
【答案】(1) ;(2)9个
【分析】
(1)根据题意画出树状图后,数出可能的结果总数及两次摸到不同颜色球的结果数,再根据概率的意义可得解;
(2)设放入x个蓝球,再根据概率的意义得到方程,解方程后可以得解.
【详解】
解:(1)如图所示,
共有6种可能结果,每种结果发生的可能性相等;
其中两次摸到不同颜色球包含其中4种结果,
所以两次摸到不同颜色球的概率为;
(2)设放入x个蓝球,
由题意,得: ,
解得: x=9,
经检验, x=9 是原方程的解,
所以,放入袋中的蓝球为9个.
【点睛】
本题考查概率的应用,熟练掌握概率的意义、树状图求概率的方法及方程思想方法的应用是解题关键.
21.(10分)红星公司销售一种成本为50元/件的产品,原月销售单价为60元/件.一个月可售出5万件,现公司打算提价销售,经市场调查表明,当月销售单价每涨价1元,月销售量就减少万件.设月销售单价为x元/件,月销售量为y万件,月销售利润为w万元.
(1)求出y与x之间的函数关系式,不需要写出自变量x的取值范围;
(2)当月销售单价是多少元/件时,月销售利润最大,最大利润是多少万元?
(3)为响应国家“乡村振兴”政策,该公司决定在某月每销售1件产品便向贫困山区捐款a元.已知该公司捐款当月的月销售单价不高于80元/件,月销售最大利润是78万元,求a的值.
【答案】(1);(2)定价80元时,利润最大为90万元;(3)4
【分析】
(1)由题意易知月销售单价上涨为(x-60)元,则有减少的件数为0.1(x-60)件,然后问题可求解;
(2)根据月销售利润w=(x-50)y可列出函数关系式,进而根据二次函数的性质可求解;
(3)设捐款后月销售利润为Z,然后根据题意可得,然后问题可求解.
【详解】
解:(1)由题意得:y;
(2)设利润为w万元,由(1)及题意得:
,
∵,
∴当x=80时,;
答:当月销售单价是80元/件时,月销售利润最大,最大利润是90万元.
(3)设捐款后月销售利润为Z,由题意得:
=,
∴对称轴为直线x=80+,
∵该公司捐款当月的月销售单价不高于80元/件,且,即开口向下,
∴z随x的增大而增大,
∴当x=80时,捐款后月销售利润最大,
即,
解得:a=4.
【点睛】
本题主要考查二次函数的应用,熟练掌握二次函数的应用是解题的关键.
22.(10分)若二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)图象的顶点在一次函数y=kx+t(k≠0)的图象上,则称y=ax2+bx+c(a≠0)为y=kx+t(k≠0)的伴随函数,如:y=x2+1是y=x+1的伴随函数.
(1)若y=x2﹣4是y=﹣x+p的伴随函数,求直线y=﹣x+p的解析式?
(2)若函数y=kx﹣3(k≠0)的伴随函数y=x2+2x+n与x轴两个交点间的距离为4,求k,n的值?
【答案】(1)一次函数为:y=﹣x﹣4;(2)k=1,n=﹣3
【分析】
(1)先求出抛物线y=x2﹣4的顶点,根据伴随函数的定义,把(0,﹣4)代入一次函数y=﹣x+p解析式求解即可,
(2)设函数y=x2+2x+n与x轴两个交点的横坐标分别为x1,x2,根据根与系数关系得出x1+x2=﹣2,x1x2=n,根据两点距离公式,将其变形得,列方程求出n的值,再求出抛物线的顶点坐标,根据根据伴随函数的定义,将顶点坐标代入一次函数求解即可.
【详解】
解:(1)解:∵y=x2﹣4,
∴其顶点坐标为(0,﹣4),
∵y=x2﹣4是y=﹣x+p的伴随函数,
∴(0,﹣4)在一次函数y=﹣x+p的图象上,
∴﹣4=0+p.
∴p=﹣4,
∴一次函数为:y=﹣x﹣4,
(2)设函数y=x2+2x+n与x轴两个交点的横坐标分别为x1,x2,则x1+x2=﹣2,x1x2=n,
∴,
∵函数y=x2+2x+n与x轴两个交点间的距离为4,
∴,
解得,n=﹣3,
∴函数y=x2+2x+n为:y=x2+2x﹣3=(x+1)2﹣4,
∴其顶点坐标为(﹣1,﹣4),
∵y=x2+2x-3是y=kx﹣3(k≠0)的伴随函数,
∴﹣4=﹣k﹣3,
∴k=1.
【点睛】
本题考查新定义函数关系,无理方程,一元二次方程根与系数关系,两点距离公式,掌握新定义实质一次函数是抛物线顶点形成的轨迹是解题关键.
23.(12分)如图,在△ABD中,AB=AD,AO平分∠BAD,过点D作AB的平行线交AO的延长线于点C,连接BC.
(1)求证:四边形ABCD是菱形;
(2)如果OA,OB(OA>OB)的长(单位;米)是一元二次方程x²-7x+12=0的两根,求AB的长以及菱形ABCD的面积;
(3)在(2)的条件下,若动点M从A出发,沿AC以2米/秒的速度匀速直线运动到点C,动点N从B出发,沿BD以1米/秒的速度速直线运动到点D,当M运动到C点时,运动停止.若M、N同时出发,问出发几秒钟后,△MON的面积为2米2
【答案】(1)见解析;(2)5米;24平方米;(3)1秒或4秒
【分析】
(1)根据题意,用“一组对边平行且相等的四边形是平行四边形”先判定平行四边形,再用邻边相等证明菱形;
(2)解方程可得OA、OB的长,用勾股定理可求AB,根据“菱形的面积对应对角线积的一半”计算连线面积;
(3)根据点M、N运动过程中与O点的位置关系,分三种情况分别讨论.
【详解】
解:(1)证明:∵AO平分∠BAD,AB∥CD
∴∠DAC=∠BAC=∠DCA
∴△ACD是等腰三角形,AD=DC
又∵AB=AD
∴AB=CD,
∴四边形ABCD为平行四边形,
又∵AB=AD,
∴▱ABCD是菱形;
(2)解:解方程x2-7x+12=0,得
,
∴OA=4,OB=3,
利用勾股定理,
S菱形ABCD==24平方米.
(3)解:在第(2)问的条件下,设M、N同时出发x秒钟后,△MON的面积为2m2,
当点M在OA上时,x<2,S△MON=(4-2x)(3-x)=2,
整理得, ;
解得x1=1,x2=4(大于2,舍去);
当点M在OC上且点N在OB上时,2<x<3,S△MON=(3-x)(2x-4)=2,
整理得,
此时,
∴原方程无解;
当点M在OC上且点N在OD上时,即3<x≤4,S△MON=(2x-4)(x-3)=2
整理得, ;
解得x1=4,x2=1(小于3,舍去).
综上所述:M,N出发1秒或4秒钟后,△MON的面积为2m2.
【点睛】
本题考查了菱形的判定方法,菱形的面积计算方法,分类讨论的数学思想.
24.(12分)如图,△ABC是等腰直角三角形,∠ACB=90°,CA=CB=4,D是射线AB上的一动点,将CD绕点C逆时针旋转90°得到CE,连接BE,DE.
(1)如图1,△CDE是_______三角形.
(2)如图2,猜想BC,BD,BE之间的数量关系,并证明你的结论.
(3)在点D移动过程中.当∠DEB=30°时,求BD的长.
【答案】(1)等腰直角;(2)BC+BD=BE,证明见解析;(3)BD的长为或.
【分析】
(1)根据旋转的性质可得∠DCE=90°,CD=CE,即可得△CDE是等腰直角三角形;
(2)根据旋转的性质可得∠DCE=90°,CD=CE,根据角的和差关系可得∠ACD=∠BCE,利用SAS可证明△ACD≌△BCE,可得BE=AD,根据等腰直角三角形的性质可得AB=BC,根据线段的和差关系即可得答案;
(3)根据SAS可证明△ACD≌△BCE,可得∠CBE=∠A=45°,可得∠ABE=90°,根据含30°角的直角三角形的性质及勾股定理可得BE=BD,分D在B的左边和右边两种情况,利用线段的和差关系列方程求出BD的值即可得答案.
【详解】
(1)∵将CD绕点C逆时针旋转90°得到CE,
∴CD=CE,∠DCE=90°,
∴△CDE是等腰直角三角形,
故答案为:等腰直角
(2)BC+BD=BE,证明如下:
∵将CD绕点C逆时针旋转90°得到CE,
∴CD=CE,∠DCE=90°,
∵∠ACB=∠DCE=90°,
∴∠ACB+∠BCD=∠DCE+∠BCD,即∠ACD=∠BCE,
在△ACD和△BCE中,,
∴△ACD≌△BCE,
∴BE=AD,
∵AC=BC,∠ACB=90°,
∴AB=BC,AD=AB+BD,
∴BE=AB+BD=BC+BD;
(3)∵AC=BC,∠ACB=90°,
∴∠A=∠ABC=45°,
在△ACD和△BCE中,,
∴△ACD≌△BCE,
∴∠CBE=∠A=45°,AD=BE,
∴∠ABE=90°,
∵∠DEB=30°,
∴DE=2BD,
∴BE==BD,
如图1,当D在B的左边时,
∴AD=BE=AB﹣BD=BC﹣BD;
∴BD=BC﹣BD,
∵AC=BC=4,
解得:BD=.
如图2,当D在B的右边时,当∠DEB=30°时,
∴BE=BD,
由(2)可得:BE=BD=BC+BD;
解得BD=.
综上所述:BD的长为或.
【点睛】
本题考查旋转的性质、全等三角形的判定与性质、含30°角的直角三角形的性质及勾股定理,30°角所对的直角边等于斜边的一半;熟练掌握相关判定定理及性质是解题关键.
25.(14分)在如图的正方形网格中,每一个小正方形的边长为1,格点三角形ABC(顶点是网格线交点的三角形)的三个顶点的坐标分别为,,
(1)请在图中的网格平面内建立平面直角坐标系,并将画出来.
(2)在图中找一点D,使,,并将点D标记出来.
(3)在x轴上找一点P,使的值最小,请直接写出点P的坐标.
(4)在y轴上是否存在点Q,使得,如果存在,求出点Q的坐标,如果不存在,说明理由.
【答案】(1)作图见解析;(2)D点位置见解析;(3);(4)存在,或
【分析】
(1)在正方形网格中合适的位置建立平面直角坐标系,再标出点A,点B,点C,最后依次连接即可;
(2)以点A为圆心,以为半径画圆,以点B为圆心,以为半径画圆,两圆交点即为点D的位置;
(3)根据轴对称的性质和两点之间,线段最短确定点P的位置,再根据一次函数的图象和性质即可求出点P的坐标;
(4)根据割补法求出的面积,进而确定的面积,再根据三角形面积公式即可求出点Q的坐标.
【详解】
解:(1)如下图所示,建立平面直角坐标系,将点A,点B,点C依次标在平面直角坐标系中,再依次连接即可.
(2)∵,,
∴相当于两个直角边分别为1和5的直角三角形的斜边长,相当于两个直角边分别为2和3的直角三角形的斜边长.
∴如(1)中图所示,以点A为圆心,以为半径画圆,以点B为圆心,以为半径画圆,两圆交点或即为点D的位置.
(3)如(1)中图所示,作出点A关于x轴的对称点点,连接,其与x轴的交点即为点P.
∵,
∴.
设直线的的解析式为y=kx+b.
根据点和点可得
解得
∴直线的的解析式为.
∵点P在x轴上,
∴.
∴.
∴.
∴.
(4)如(1)中图所示,在平面直角坐标系中标出点E,点F,点G.
∴EF=EA=AG=3,EC=2,CF=1,FB=2,BG=1.
∴S正方形AEFG,,,.
∴S正方形AEFG.
∵,
∴.
∵点Q在y轴上,
∴设点Q的坐标为.
∴.
∵,
∴.
∴,.
∴或.
【点睛】
本题考查平面直角坐标系,勾股定理,一次函数的图象和性质,割补法求面积,综合应用这些知识点是解题关键.
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