四川省成都七中育才学校学道分校2023—-2024学年上学期12月月考九年级数学试卷
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这是一份四川省成都七中育才学校学道分校2023—-2024学年上学期12月月考九年级数学试卷,共39页。
A.B.
C.D.
2.(4分)用配方法解一元二次方程x2﹣4x﹣1=0时,配方得( )
A.(x﹣2)2=1B.(x﹣2)2=5C.(x﹣4)2=1D.(x﹣4)2=5
3.(4分)如图,在平面直角坐标系xOy中,若菱形ABCD的顶点A,B的坐标分别为(3,0),(﹣2,0),点D在y轴上,则点C的坐标( )
A.(﹣3,4)B.(﹣2,3)C.(﹣5,4)D.(5,4)
4.(4分)一个不透明的箱子里装有m个球,其中红球3个,这些球除颜色不同其余都相同,每次搅拌均匀后,任意摸出一个球记下颜色后再放回,大量重复试验发现,摸到红球的频率稳定在0.3附近,则可以估算出m的值为( )
A.3B.5C.10D.12
5.(4分)如图,已知Rt△ABC,∠C=90°,AB=5,BC=3,则下列结论正确的是( )
A.B.C.D.
6.(4分)已知点A(﹣1,y1),点B(2,y2),点C(5,y3)均在二次函数y=x2﹣2x+3的图象上,则y1,y2,y3的大小关系是( )
A.y1<y2<y3B.y2<y1<y3C.y3<y2<y1D.y1<y3<y2
7.(4分)如图,在⊙O中,直径AB=15,弦DE⊥AB于点C,若OC:OB=3:5,则DE的长为( )
A.6B.9C.12D.15
8.(4分)如图,在△ABC中,AB=AC=6,D为AC上一点,连接BD,且BD=BC=4,则DC为( )
A.2B.C.D.5
二.填空题(每小题4分,共20分)
9.(4分)已知关于x的方程x2+(2k+1)x+k2=0有两个实数根,则实数k的取值范围为 .
10.(4分)已知函数y=(m+3)x|m|﹣4是反比例函数,则m= .
11.(4分)如图,在矩形ABCD中,AB=3,AD=4,对角线AC,BD交于点O,点M,N分别为OB,OC的中点,则△OMN的面积为 .
12.(4分)如图,在边长为1的小正方形组成的网格中,点A,B,C都在格点上,点D在以AB为直径的圆上,则tan∠ADC= .
13.(4分)如图,在△ABC中,∠C=90°,∠A=30°,以点B为圆心,适当长为半径画弧,分别交BA,BC于点M,N,再分别以点M,N为圆心,大于的长为半径画弧,两弧交于点P,作射线BP交AC于点D.若AC=12,则在△ABD中AB边上的高为 .
三.解答题(共48分)
14.(6分)(1)计算:|tan60°﹣1|﹣+(2023﹣π)0+()﹣1;
(2)解方程:(x﹣3)2+2x﹣6=0.
15.(8分)2021年,“碳中和、碳达峰”成为高频热词.为了解学生对“碳中和、碳达峰”知识的知晓情况,某校团委随机对该校部分学生进行了问卷调查,调查结果共分成四个类别:A表示“从未听说过”,B表示“不太了解”,C表示“比较了解”,D表示“非常了解”.根据调查统计结果,绘制成两种不完整的统计图.请结合统计图,回答下列问题.
(1)参加这次调查的学生总人数为 人;
(2)扇形统计图中,B部分扇形所对应的圆心角度数是 ;
(3)将条形统计图补充完整;
(4)现需从D类的4名学生中随机抽取2名作为“碳中和、碳达峰”知识的义务宣讲员,这四人中,1名来自七年级,1名来自八年级,2名来自九年级,请用列表或画树状图的方法,求抽到的2名学生来自不同年级的概率.
16.(8分)成都新世纪环球中心被誉为亚洲第一大单体建筑,可容纳20个悉尼歌剧院,3个五角大楼.某校开展综合实践活动,测量环球中心主体顶端A离地面的高度AB的长,如图,在观测点C处测得建筑物顶端A的仰角为30°,在观测点C测得建筑物底部B的俯角为14°,观测点C与建筑物的水平距离CD为120米,且AB垂直于CD(点A,B,C,D在同一平面内).求环球中心主体顶端A离地面的高度AB的长.(结果精确到1米;参考数据sin14°≈0.24,cs14°≈0.97,tan14°≈0.25,≈1.73)
17.(10分)如图,已知AB是⊙O的直径,C是⊙O上一点,OD⊥BC,垂足为D,连接AD,过点A作⊙O的切线与DO的延长线相交于点E.
(1)求证:∠B=∠E;
(2)若⊙O的半径为4,OE=6,求AD的长.
18.(10分)如图,函数y=(x>0)的图象过点A(n,2)和B(,2n﹣3)两点.
(1)求n和k的值;
(2)将直线OA沿x轴向左移动得直线DE,交x轴于点D,交y轴于点E,交y=(x>0)于点C,若S△ACO=6,求直线DE解析式;
(3)在(2)的条件下,第二象限内是否存在点F,使得△DEF为等腰直角三角形,若存在,请直接写出点F的坐标;若不存在,请说明理由.
一、填空题(每小题4分,共20分)
19.(4分)已知a、b是一元二次方程3x2﹣x﹣1=0的两根,则= .
20.(4分)如图,矩形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,过点O作OE⊥BD交AD于点E,已知AB=4,△DOE的面积为5,则AE的长为 .
21.(4分)如图,△ABC内接于⊙O,AH⊥BC于点H,若AC=24,AH=18,⊙O的半径OC=13,则AB= .
22.(4分)如图,点A在x轴上,点C在反比例函数y=的图象上,直线AC交y轴于点D,连接OC,以OA,OC为邻边作▱OABC,连接OB交AC于点E,若=,△BDE的面积是10,则k的值为 .
23.(4分)如图,在▱ABCD中,BC=11,对角线AC=4,tan∠ACB=,点E是线段BC上的动点,连接AE,过点A作AP⊥AE,在射线AP上取点F,使得∠AFE=∠ACB,连接EF,则△ABF周长的最小值为 .
二、解答题:(共30分)
24.(8分)某果园有100棵橙子树,平均每棵树结600个橙子,现准备多种一些橙子树以提高果园产量,但是如果多种树,那么树之间的距离和每一棵树所接受的阳光就会减少.根据经验估计,每多种一棵树,平均每棵树就会少结5个橙子,假设果园多种了x棵橙子树.
(1)直接写出平均每棵树结的橙子个数y(个)与x之间的关系;
(2)果园多种多少棵橙子树时,可使橙子的总产量最大?最大为多少个?
25.(10分)如图,抛物线y=﹣+bx+c与x轴交于A(﹣4,0),B(1,0)两点,与y轴交于点C,点D为直线AC上方抛物线上的动点,DE⊥线段AC于点E.
(1)求抛物线解析式;
(2)如图1,求线段DE的最大值;
(3)如图2,连接CD、BC,当△BOC与以C、D、E为顶点的三角形相似时,求点D的横坐标.
26.(12分)在矩形ABCD中,AB=6,BC=10,点P是BC边上一点,连接AP交对角线BD于点E,
(1)如图1,当AP⊥BD时,求BP的长;
(2)如图2,当BP=1时,将线段AP对折使A、P重合,折痕分别交线段DC、DB、AP、AB于点M,G,F,N,连接FC.求tan∠CFM的值;
(3)如图3,若将线段AP对折使A、P重合后,折痕恰好过点D,连接PD交FC于点Q,求;
(4)如图4,在(3)的条件下,线段DF、DP上有两个动点T1、T2,请直接写出QT1+T1T2的最小值.
2023-2024学年四川省成都七中育才学校学道分校九年级(上)月考数学试卷(12月份)
参考答案与试题解析
一.选择题(每小题4分,共32分)
1.(4分)一个由长方体截去一部分后得到的几何体如图,其俯视图是( )
A.B.
C.D.
【分析】根据从上边看得到的图形是俯视图,注意所有的看到的棱都应表现在视图中.
【解答】解:从上边看,可得选项A的图形.
故选:A.
【点评】本题考查了简单组合体的三视图:画简单组合体的三视图要循序渐进,通过仔细观察和想象,再画它的三视图.画物体的三视图的口诀为:主、俯:长对正;主、左:高平齐;俯、左:宽相等.
2.(4分)用配方法解一元二次方程x2﹣4x﹣1=0时,配方得( )
A.(x﹣2)2=1B.(x﹣2)2=5C.(x﹣4)2=1D.(x﹣4)2=5
【分析】先把常数项移到方程右侧,再把方程两边加上4,然后把方程左边写成完全平方的形式即可.
【解答】解:∵x2﹣4x﹣1=0,
∴x2﹣4x=1,
∴x2﹣4x+4=5,
∴(x﹣2)2=5.
故选:B.
【点评】本题考查了解一元二次方程﹣配方法:掌握用配方法解一元二次方程的步骤.
3.(4分)如图,在平面直角坐标系xOy中,若菱形ABCD的顶点A,B的坐标分别为(3,0),(﹣2,0),点D在y轴上,则点C的坐标( )
A.(﹣3,4)B.(﹣2,3)C.(﹣5,4)D.(5,4)
【分析】利用菱形的性质以及勾股定理得出DO的长,进而求出C点坐标.
【解答】解:∵菱形ABCD的顶点A,B的坐标分别为(3,0),(﹣2,0),点D在y轴上,
∴AB=5,
∴DO=4,
∴点C的坐标是:(﹣5,4).
故选:C.
【点评】此题主要考查了菱形的性质以及坐标与图形的性质,得出DO的长是解题关键.
4.(4分)一个不透明的箱子里装有m个球,其中红球3个,这些球除颜色不同其余都相同,每次搅拌均匀后,任意摸出一个球记下颜色后再放回,大量重复试验发现,摸到红球的频率稳定在0.3附近,则可以估算出m的值为( )
A.3B.5C.10D.12
【分析】用红球的个数除以红球频率的稳定值即可.
【解答】解:由题意知,m的值约为3÷0.3=10,
故选:C.
【点评】本题主要考查利用频率估计概率,大量重复实验时,事件发生的频率在某个固定位置左右摆动,并且摆动的幅度越来越小,根据这个频率稳定性定理,可以用频率的集中趋势来估计概率,这个固定的近似值就是这个事件的概率.
5.(4分)如图,已知Rt△ABC,∠C=90°,AB=5,BC=3,则下列结论正确的是( )
A.B.C.D.
【分析】根据勾股定理求出AC,再根据锐角三角函数的定义逐个判断即可.
【解答】解:在Rt△ABC,∠C=90°,AB=5,BC=3,
AC===4,
∴sinA==,csB==,tanA==,sinB==,
故选:D.
【点评】本题考查锐角三角函数的定义、勾股定理,掌握锐角三角函数的定义和勾股定理是正确解答的关键.
6.(4分)已知点A(﹣1,y1),点B(2,y2),点C(5,y3)均在二次函数y=x2﹣2x+3的图象上,则y1,y2,y3的大小关系是( )
A.y1<y2<y3B.y2<y1<y3C.y3<y2<y1D.y1<y3<y2
【分析】由抛物线解析式可知图象开口向上,对称轴为直线x=1,根据离对称轴水平距离越远,函数值越大求解可得.
【解答】解:∵二次函数y=x2﹣2x+3中a=1>0,
∴抛物线开口向上,对称轴为直线x=﹣=1,
∴离对称轴水平距离越远,函数值越大,
∵2﹣1<1﹣(﹣1)<5﹣1,
∴y2<y1<y3.
故选:B.
【点评】本题主要考查二次函数图象上点的坐标特征,解题的关键是掌握二次函数的图象与性质.
7.(4分)如图,在⊙O中,直径AB=15,弦DE⊥AB于点C,若OC:OB=3:5,则DE的长为( )
A.6B.9C.12D.15
【分析】根据题意求出OC,再由垂径定理得CD=CE,然后由勾股定理求出CD=6,即可求解.
【解答】解:∵直径AB=15,
∴OD=OB=,
∵OC:OB=3:5,
∴OC=,
∵DE⊥AB,
∴CD=CE,
在Rt△OCD中,由勾股定理得:CD===6,
∴DE=2CD=12,
故选:C.
【点评】本题考查的是垂径定理以及勾股定理,熟练掌握垂径定理,由勾股定理求出CD的长是解题的关键.
8.(4分)如图,在△ABC中,AB=AC=6,D为AC上一点,连接BD,且BD=BC=4,则DC为( )
A.2B.C.D.5
【分析】如图,作BE⊥AC于E.设EC=DE=x,则有:BE2=AB2﹣AE2=BC2﹣EC2,由此构建方程求出x即可解决问题.
【解答】解:如图,作BE⊥AC于E.
∵BD=BC,BE⊥CD,
∴EC=DE,设EC=DE=x,
则有:BE2=AB2﹣AE2=BC2﹣EC2,
∴62﹣(6﹣x)2=42﹣x2,
解得x=,
∴CD=2EC=,
故选:C.
【点评】本题考查解直角三角形的应用,勾股定理,等腰三角形的性质等知识,解题的关键是学会利用参数构建方程解决问题,属于中考常考题型.
二.填空题(每小题4分,共20分)
9.(4分)已知关于x的方程x2+(2k+1)x+k2=0有两个实数根,则实数k的取值范围为 k≥ .
【分析】根据根与系数的关系即可求出答案.
【解答】解:根据题意得,Δ=(2k+1)2﹣4k2
=4k+1≥0,
∴k≥,
故答案为:k≥
【点评】本题考查根的判别式,解题的关键是熟练运用根的判别式,本题属于基础题型.
10.(4分)已知函数y=(m+3)x|m|﹣4是反比例函数,则m= 3 .
【分析】根据反比例函数的定义y=kx﹣1(k≠0)的形式求出m的值.
【解答】解:由y=(m+3)x|m|﹣4是反比例函数,得
|m|﹣4=﹣1,且m+3≠0.
解得m=3,
故答案为:3.
【点评】本题考查了反比例函数的定义,重点是将一般式(k≠0)转化为y=kx﹣1(k≠0)的形式,注意k≠0.
11.(4分)如图,在矩形ABCD中,AB=3,AD=4,对角线AC,BD交于点O,点M,N分别为OB,OC的中点,则△OMN的面积为 .
【分析】利用相似三角形的性质求出△OMN的面积即可.
【解答】解:∵四边形ABCD是矩形,
∴S矩形ABCD=AB•AD=12,
∵OA=OC=OB=OD,
∴S△OBC=S矩形ABCD=3,
∵OM=MB,ON=NC,
MN∥BC,MN=BC
∴△OMN∽△OBC,
∴=()2=,
∴S△OMN=,
故答案为.
【点评】本题考查矩形的性质,三角形的中位线定理,相似三角形的判定和性质等知识,解题的关键是熟练掌握基本知识,属于中考常考题型.
12.(4分)如图,在边长为1的小正方形组成的网格中,点A,B,C都在格点上,点D在以AB为直径的圆上,则tan∠ADC= .
【分析】根据图形求出AC和BC,根据圆周角定理得出∠ACB=90°,∠ADC=∠ABC,再解直角三角形求出tan∠ABC即可.
【解答】解:由图可知:AC=3,BC=2,
∵AB是圆的直径,
∴∠ACB=90°,
由圆周角定理得:∠ADC=∠ABC,
∴tan∠ADC=tan∠ABC==,
故答案为:.
【点评】本题考查了圆周角定理和解直角三角形,能熟记圆周角定理是解此题的关键,注意:直径所对的圆周角是直角.
13.(4分)如图,在△ABC中,∠C=90°,∠A=30°,以点B为圆心,适当长为半径画弧,分别交BA,BC于点M,N,再分别以点M,N为圆心,大于的长为半径画弧,两弧交于点P,作射线BP交AC于点D.若AC=12,则在△ABD中AB边上的高为 4 .
【分析】过点D作DE⊥AB于点E,由作图可知,BP为∠ABC的平分线,即可得CD=DE,在Rt△ADE中,可得AD=2DE,进而可得3DE=12,即可得出答案.
【解答】解:过点D作DE⊥AB于点E,
由作图可知,BP为∠ABC的平分线,
∵∠C=90°,
∴CD=DE,
在Rt△ADE中,∠A=30°,
∴AD=2DE,
∵AC=12,
∴AD+CD=AD+DE=3DE=12,
∴DE=4,
∴在△ABD中AB边上的高为4.
故答案为:4.
【点评】本题考查作图﹣基本作图、角平分线的性质、含30度角的直角三角形,熟练掌握含30度角的直角三角形、角平分线的性质是解答本题的关键.
三.解答题(共48分)
14.(6分)(1)计算:|tan60°﹣1|﹣+(2023﹣π)0+()﹣1;
(2)解方程:(x﹣3)2+2x﹣6=0.
【分析】(1)先根据特殊角的三角函数值、零指数幂和负整数指数幂的意义计算,再去绝对值和化简,然后合并即可;
(2)先录用因式分解法把方程转化为x﹣3=0或x﹣3+2=0,然后解两个一次方程即可.
【解答】解:(1)原式=|﹣1|﹣2+1+2
=﹣1﹣2+1+2
=2﹣;
(2)(x﹣3)2+2x﹣6=0,
(x﹣3)2+2(x﹣3)=0,
(x﹣3)(x﹣3+2)=0,
x﹣3=0或x﹣3+2=0,
所以x1=3,x2=1.
【点评】本题考查了解一元二次方程﹣因式分解法:因式分解法就是利用因式分解求出方程的解的方法,这种方法简便易用,是解一元二次方程最常用的方法.也考查了实数的运算.
15.(8分)2021年,“碳中和、碳达峰”成为高频热词.为了解学生对“碳中和、碳达峰”知识的知晓情况,某校团委随机对该校部分学生进行了问卷调查,调查结果共分成四个类别:A表示“从未听说过”,B表示“不太了解”,C表示“比较了解”,D表示“非常了解”.根据调查统计结果,绘制成两种不完整的统计图.请结合统计图,回答下列问题.
(1)参加这次调查的学生总人数为 40 人;
(2)扇形统计图中,B部分扇形所对应的圆心角度数是 108° ;
(3)将条形统计图补充完整;
(4)现需从D类的4名学生中随机抽取2名作为“碳中和、碳达峰”知识的义务宣讲员,这四人中,1名来自七年级,1名来自八年级,2名来自九年级,请用列表或画树状图的方法,求抽到的2名学生来自不同年级的概率.
【分析】(1)用A类别的人数除以其所占的百分比可得参加这次调查的学生总人数.
(2)用360°乘以本次调查中B类别的人数所占的百分比,即可得出答案.
(3)求出C类别的人数,补全条形统计图即可.
(4)画树状图得出所有等可能的结果数以及抽到的2名学生来自不同年级的结果数,再利用概率公式可得出答案.
【解答】解:(1)参加这次调查的学生总人数为6÷15%=40(人).
故答案为:40.
(2)扇形统计图中,B部分扇形所对应的圆心角度数是360°×=108°.
故答案为:108°.
(3)C类别的人数为40﹣6﹣12﹣4=18(人).
补全条形统计图如图所示.
(4)将1名来自七年级的学生记为A,1名来自八年级的学生记为B,2名来自九年级的学生分别记为C,D,
画树状图如下:
共有12种等可能的结果,其中抽到的2名学生来自不同年级的结果有:AB,AC,AD,BA,BC,BD,CA,CB,DA,DB,共10种,
∴抽到的2名学生来自不同年级的概率为=.
【点评】本题考查列表法与树状图法、条形统计图、扇形统计图,能够理解条形统计图和扇形统计图,熟练掌握列表法与树状图法是解答本题的关键.
16.(8分)成都新世纪环球中心被誉为亚洲第一大单体建筑,可容纳20个悉尼歌剧院,3个五角大楼.某校开展综合实践活动,测量环球中心主体顶端A离地面的高度AB的长,如图,在观测点C处测得建筑物顶端A的仰角为30°,在观测点C测得建筑物底部B的俯角为14°,观测点C与建筑物的水平距离CD为120米,且AB垂直于CD(点A,B,C,D在同一平面内).求环球中心主体顶端A离地面的高度AB的长.(结果精确到1米;参考数据sin14°≈0.24,cs14°≈0.97,tan14°≈0.25,≈1.73)
【分析】根据正切的定义求出AD、BD,进而即可求得AB.
【解答】解:∵AB垂直于CD,
∴∠ADC=∠BDC=90°,
在Rt△ADC中,CD=120米,∠ACD=30°,
tan∠ACD=,
∴AD=CD•tan∠ACD=120×=40(米),
在Rt△BDC中,CD=120米,∠BCD=14°,
tan∠BCD=,
∴DB=CD•tan∠BCD≈120×0.25=30(米),
∴AB=AD+DB=30+40≈99(米),
答:环球中心主体顶端A离地面的高度AB的长约为99米.
【点评】本题考查的是解直角三角形的应用﹣仰角俯角问题,掌握仰角俯角的概念、熟记锐角三角函数的定义是解题的关键.
17.(10分)如图,已知AB是⊙O的直径,C是⊙O上一点,OD⊥BC,垂足为D,连接AD,过点A作⊙O的切线与DO的延长线相交于点E.
(1)求证:∠B=∠E;
(2)若⊙O的半径为4,OE=6,求AD的长.
【分析】(1)先垂直的定义得到∠ODB=90°,根据切线的性质得到∠OAE=90°,然后根据等角的余角相等可得到结论;
(2)连接AC,如图,先利用勾股定理计算出AE=2,再根据圆周角定理得到∠C=90°,接着证明△ABC∽△OEA,则利用相似比可计算出AC=,BC=,然后根据垂径定理得到CD=BD=,最后利用勾股定理可计算出AD的长.
【解答】(1)证明:∵OD⊥BC,
∴∠ODB=90°,
∵AE为⊙O的切线,
∴AB⊥AE,
∴∠OAE=90°,
∵∠BOD=∠AOE,
∴∠B=∠E;
(2)解:连接AC,如图,
在Rt△AOE中,AE===2,
∵AB是⊙O的直径,
∴∠C=90°,
∵∠B=∠E,∠C=∠OAE,
∴△ABC∽△OEA,
∴==,即==,
解得AC=,BC=,
∵OD⊥BC,
∴CD=BD=BC=,
在Rt△ACD中,AD===.
【点评】本题考查了切线的性质:圆的切线垂直于经过切点的半径.也考查了垂径定理、圆周角定理和相似三角形的判定与性质.
18.(10分)如图,函数y=(x>0)的图象过点A(n,2)和B(,2n﹣3)两点.
(1)求n和k的值;
(2)将直线OA沿x轴向左移动得直线DE,交x轴于点D,交y轴于点E,交y=(x>0)于点C,若S△ACO=6,求直线DE解析式;
(3)在(2)的条件下,第二象限内是否存在点F,使得△DEF为等腰直角三角形,若存在,请直接写出点F的坐标;若不存在,请说明理由.
【分析】(1)把A、B点坐标代入反比例函数解析式列出n、k的方程组便可求得n、k的值;
(2)由A点坐标求得直线OA的解析式,设C(m,),过C作CH⊥x轴与OA交于点H,根据S△ACO=6,列出m的方程求得C点坐标,由平移性质设直线DE的解析式,再代入C点坐标便可求得结果;
(3)先求出D、E的坐标,再分三种情况:①当∠EDF=90°,DE=DF时,②当∠DEF=90°,DE=EF时,③当∠DFE=90°,DF=EF时,分别构造全等三角形求得F点坐标便可.
【解答】解:(1)∵函数y=(x>0)的图象过点A(n,2)和B(,2n﹣3)两点.
∴,
解得,;
(2)由(1)知,A(4,2),
设直线OA的解析式为y=ax(a≠0),则
2=4a,
∴a=,
∴直线OA的解析式为:y=,
由(1)知反比例函数的解析式为:y=,
设C(m,),过C作CH⊥x轴与OA交于点H,如图1,
则H(m,m),
∴CH=,
∵S△ACO=6,
∴,
解得,m=﹣8(舍),或m=2,
∴C(2,4),
∵将直线OA沿x轴向左移动得直线DE,
∴设直线DE的解析式为:y=x+c,
把C(2,4)代入y=x+c中,得4=1+c,
解得,c=3,
∴直线DE的解析式为:y=x+3;
(3)令x=0,得y=x+3=3,
令y=0,得y=x+3=0,解得x=﹣6,
∴D(﹣6,0),E(0,3),
①当∠EDF=90°,DE=DF时,如图2,过F作FG⊥x轴于点G,
∵∠ODE+∠FDG=∠ODE+∠OED=90°,
∴∠OED=∠GDF,
∵∠DOE=∠FGD=90°,DE=FD,
∴△ODE≌△GFD(AAS),
∴DG=0E=3,FG=DO=6,
∴F(﹣9,6);
②当∠DEF=90°,DE=EF时,如图3,过F作FG⊥y轴于点G,
∵∠ODE+∠DEO=∠GEF+∠OED=90°,
∴∠ODE=∠GEF,
∵∠DOE=∠FGE=90°,DE=EF,
∴△ODE≌△GEF(AAS),
∴EG=DO=6,FG=EO=3,
∴F(﹣3,9);
③当∠DFE=90°,DF=EF时,如图4,过点F作FG⊥x轴于点G,作FH⊥y轴于点H,
∴∠DFE=∠GFH=90°,
∴∠DFG=∠EFH,
∵∠DGF=∠EHF=90°,DF=EF,
∴△DGF≌△EHF(AAS),
∴GF=HF,DG=EH,
∵∠FGO=∠GOH=∠OHF=90°,
∴四边形OGFH为正方形,
∴OG=OH,即6﹣DG=3+EH,
∴DG=EH=,
∴OG=OH=,
∴F();
综上,第二象限内存在点F,使得△DEF为等腰直角三角形,其F点的坐标为(﹣9,6)或(﹣3,9)或(﹣).
【点评】本题是反比例函数的综合题,主要考查了反比例函数的图象与性质,待定系数法,三角形的面积,平移的性质,一次函数的图象与性质,全等三角形的性质与判定,第(3)题的关键在于构造全等三角形和分情况讨论.
一、填空题(每小题4分,共20分)
19.(4分)已知a、b是一元二次方程3x2﹣x﹣1=0的两根,则= ﹣1 .
【分析】利用根与系数格线判断出a+b=,ab=﹣,再利用整体代入的射线求解.
【解答】解:∵a、b是一元二次方程3x2﹣x﹣1=0的两根,
∴a+b=,ab=﹣,
∴+===﹣1.
故答案为:﹣1.
【点评】本题考查根与系数关系,解题的关键是学会利用整体代入的思想解决问题.
20.(4分)如图,矩形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,过点O作OE⊥BD交AD于点E,已知AB=4,△DOE的面积为5,则AE的长为 3 .
【分析】连接BE,由矩形的性质得∠BAD=90°,OB=OD,则OE垂直平分BD,可证明S△BOE=S△DOE=5,则S△BDE=10,所以×4DE=S△BDE=10,则BE=DE=5,由勾股定理得AE==3,于是得到问题的答案.
【解答】解:连接BE,
∵四边形ABCD是矩形,对角结AC、BD相交于点O,
∴∠BAD=90°,OB=OD,
∵OE⊥BD,
∴OE垂直平分BD,S△BOE=OB•OE=OD•OE=S△DOE=5,
∴S△BDE=S△BOE+S△DOE=10,
∵AB⊥DE,AB=4,
∴×4DE=S△BDE=10,
∴BE=DE=5,
∴AE===3,
故答案为:3.
【点评】此题重点考查矩形的性质、线段的垂直平分线的性质、勾股定理、根据面积等式求线段的长度等知识与方法,正确地作出所需要的辅助线是解题的关键.
21.(4分)如图,△ABC内接于⊙O,AH⊥BC于点H,若AC=24,AH=18,⊙O的半径OC=13,则AB= .
【分析】首先作直径AE,连接CE,易证得△ABH∽△AEC,然后由相似三角形的对应边成比例,即可求得⊙O半径.
【解答】解:作直径AE,连接CE,
∴∠ACE=90°,
∵AH⊥BC,
∴∠AHB=90°,
∴∠ACE=∠AHB,
∵∠B=∠E,
∴△ABH∽△AEC,
∴=,
∴AB=,
∵AC=24,AH=18,AE=2OC=26,
∴AB==,
故答案为:.
【点评】此题考查了圆周角定理与相似三角形的判定与性质.此题难度适中,注意掌握辅助线的作法,注意数形结合思想的应用.
22.(4分)如图,点A在x轴上,点C在反比例函数y=的图象上,直线AC交y轴于点D,连接OC,以OA,OC为邻边作▱OABC,连接OB交AC于点E,若=,△BDE的面积是10,则k的值为 ﹣12 .
【分析】根据平行四边形的性质得出AE=CE,OE=BE,由=,即可得出=,=,从而得出S△EOD=S△BDE=10,S△AOE=15,S△AOD=25,S△COD=5,证得△CDF∽△ADO,求得S△CDF=1,即可得出S△COF=6,根据反比例函数系数k的几何意义即可求得k的值.
【解答】解:∵四边形OABC是平行四边形,
∴AE=CE,OE=BE,
∵=,
∴=,=,
∵BDE的面积是10,
∴S△EOD=S△BDE=10,
∵=,
∴S△AOE=15,
∴S△AOD=25,
∵=,
∴S△COD=5,
∵BC∥OA,
∴△CDF∽△ADO,
∴=()2=,
∴S△CDF=1,
∴S△COF=5+1=6,
∵BC∥OA,
∴BC⊥y轴,
∴S△COF=|k|=6,
∵反比例函数y=的图象在第二象限,
∴k=﹣12.
故答案为:﹣12.
【点评】本题是反比例函数与一次函数的交点问题,考查了平行四边形的性质,三角形相似的判定和性质,反比例函数系数k的几何意义,求得△COF的面积是解题的关键.
23.(4分)如图,在▱ABCD中,BC=11,对角线AC=4,tan∠ACB=,点E是线段BC上的动点,连接AE,过点A作AP⊥AE,在射线AP上取点F,使得∠AFE=∠ACB,连接EF,则△ABF周长的最小值为 +5 .
【分析】作AG⊥BC于点G,延长CB到点H,使HB=AB,连接AH交BF于点I,作直线FH,由=tan∠ACB=,得CG=2AG,则AC==AG=4,求得AG=4,CG=8,则BG=3,所以HB=AB==5,则HG=CG=8,所以AH=AC,则∠AFE=∠ACB=∠AHE,可证明△AIF∽△EIH,得=,变形为=,再证明△FIH∽△AIE,得∠FHI=∠AEI,可证明∠CHF=∠AHE+∠FHI=∠AFE+∠AEI=90°,可知点F在经过定点H且与BC垂直的直线上运动,作点A关于直线FH的对称点L,连接AL交FH于点J,则LJ=AJ=HG=8,连接FL、BL,作LK⊥CH交CH的延长线于K,则LF=AF,GK=AL=2LJ=16,LK=AG=4,求得BK=13,则BL==,由LF+BF≥BL,得AF+BF+AB≥+5,则△ABF周长的最小值为+5,于是得到问题的答案.
【解答】解:作AG⊥BC于点G,延长CB到点H,使HB=AB,连接AH交BF于点I,作直线FH,
∵∠AGC=∠AGH=90°,AC=4,BC=11,
∴=tan∠ACB=,
∴CG=2AG,
∴AC===AG=4,
∴AG=4,CG=8,
∴BG=BC﹣CG=11﹣8=3,
∴HB=AB===5,
∴HG=HB+BG=5+3=8=CG,
∴AG垂直平分CH,
∴AH=AC,
∴∠AFE=∠ACB=∠AHE,
∵∠AIF=∠EIH,
∴△AIF∽△EIH,
∴=,
∴=,
∵∠FIH=∠AIE,
∴△FIH∽△AIE,
∴∠FHI=∠AEI,
∵AF⊥AE,
∴∠EAF=90°,
∴∠CHF=∠AHE+∠FHI=∠AFE+∠AEI=90°,
∴点F在经过定点H且与BC垂直的直线上运动,
作点A关于直线FH的对称点L,连接AL交FH于点J,
∵FH垂直平分AL,
∴∠AJH=∠GHJ=∠AGH=90°,
∴四边形AGHJ是矩形,
∴LJ=AJ=HG=8,
连接FL、BL,作LK⊥CH交CH的延长线于K,则LF=AF,
∵∠K=∠AGK=∠GAL=90°,
∴四边形AGKL是矩形,
∴GK=AL=2LJ=16,LK=AG=4,
∴BK=GK﹣BG=16﹣3=13,
∴BL===,
∵LF+BF≥BL,
∴AF+BF+AB≥BL+AB,
∴AF+BF+AB≥+5,
∴△ABF周长的最小值为+5,
故答案为:+5.
【点评】此题重点考查锐角三角函数与解直角三角形、勾股定理、线段的垂直平分线的性质、相似三角形的判定与性质、轴对称的性质、两点之间线段最短等知识,正确地作出所需要的辅助线是解题的关键.
二、解答题:(共30分)
24.(8分)某果园有100棵橙子树,平均每棵树结600个橙子,现准备多种一些橙子树以提高果园产量,但是如果多种树,那么树之间的距离和每一棵树所接受的阳光就会减少.根据经验估计,每多种一棵树,平均每棵树就会少结5个橙子,假设果园多种了x棵橙子树.
(1)直接写出平均每棵树结的橙子个数y(个)与x之间的关系;
(2)果园多种多少棵橙子树时,可使橙子的总产量最大?最大为多少个?
【分析】(1)根据每多种一棵树,平均每棵树就会少结5个橙子列式即可;
(2)根据题意列出函数解析式,利用配方法把二次函数化为顶点式,根据二次函数的性质进行解答即可.
【解答】解:(1)平均每棵树结的橙子个数y(个)与x之间的关系为:y=600﹣5x(0≤x<120);
(2)设果园多种x棵橙子树时,可使橙子的总产量为w,
则w=(600﹣5x)(100+x)
=﹣5x2+100x+60000
=﹣5(x﹣10)2+60500,
∵a=﹣5<0,
∴w的最大值是60500,
则果园多种10棵橙子树时,可使橙子的总产量最大,最大为60500个.
【点评】本题考查的是二次函数的应用,根据题意正确列出二次函数解析式、熟练运用配方法、掌握二次函数的性质是解题的关键.
25.(10分)如图,抛物线y=﹣+bx+c与x轴交于A(﹣4,0),B(1,0)两点,与y轴交于点C,点D为直线AC上方抛物线上的动点,DE⊥线段AC于点E.
(1)求抛物线解析式;
(2)如图1,求线段DE的最大值;
(3)如图2,连接CD、BC,当△BOC与以C、D、E为顶点的三角形相似时,求点D的横坐标.
【分析】(1)根据点A,B的坐标,利用待定系数法即可求出抛物线的解析式;
(2)过点D作DF⊥x轴,垂足为F,DF交AC于点M,利用二次函数图象上点的坐标特征可得出点C的坐标,根据点A,C的坐标,利用待定系数法可求出直线AC的解析式,设点D的坐标为(x,﹣x2﹣x+3)(﹣4<x<0),则点M的坐标为(x,x+3),进而可得出DM的长,在Rt△AOC中,利用勾股定理可求出AC的长,由∠DEM=∠AFM,∠DME=∠AMF可得出△DME∽△AMF,利用相似三角形的性质可得出DE=DM=﹣x2﹣x,再利用二次函数的性质即可解决最值问题;
(3)设点D的坐标为(x,﹣x2﹣x+3)(﹣4<x<0),则DE=﹣x2﹣x,DC=﹣x•,由点B,C的坐标可得出BC的长度,分△DEC∽△COB和△CED∽△COB两种情况考虑:①当△DEC∽△COB时,利用相似三角形的性质可得出关于x的无理方程,解之经检验后即可得出结论;②当△CED∽△COB时,利用相似三角形的性质可得出关于x的无理方程,解之经检验后即可得出结论.综上,此题得解.
【解答】解:(1)将A(﹣4,0),B(1,0)代入y=﹣+bx+c,得:,
解得:,
∴抛物线的解析式为y=﹣x2﹣x+3.
(2)在图1中,过点D作DF⊥x轴,垂足为F,DF交AC于点M.
当x=0时,y=﹣x2﹣x+3=3,
∴点C的坐标为(0,3).
设直线AC的解析式为y=kx+d(k≠0),
将A(﹣4,0),C(0,3)代入y=kx+d,得:,
解得:,
∴直线AC的解析式为y=x+3.
设点D的坐标为(x,﹣x2﹣x+3)(﹣4<x<0),则点M的坐标为(x,x+3),
∴DM=﹣x2﹣x+3﹣(x+3)=﹣x2﹣3x.
在Rt△AOC中,OA=4,OC=3,
∴AC==5.
∵DF⊥x轴,DE⊥AC,
∴∠DEM=∠AFM.
∵∠DME=∠AMF,
∴△DME∽△AMF,
∴===,
∴DE=DM=﹣x2﹣x=﹣(x+2)2+,
∴当x=﹣2时,DE取得最大值,最大值为.
(3)设点D的坐标为(x,﹣x2﹣x+3)(﹣4<x<0),则DE=﹣x2﹣x,DC==﹣x•.
∵点B的坐标为(1,0),点C的坐标为(0,3),
∴OB=1,OC=3,BC=.
①当△DEC∽△COB时,=,即=,
∴13x2+14x﹣27=0,
解得:x1=﹣,x2=1(舍去),
经检验,x=﹣是原方程的解,且符合题意;
②当△CED∽△COB时,=,即=,
∴243x2+2034x+4123=0,
解得:x1=﹣,x2=﹣(舍去),
经检验,x=﹣是原方程的解,且符合题意.
综上所述:当△BOC与以C、D、E为顶点的三角形相似时,点D的横坐标为﹣或﹣.
【点评】本题考查了待定系数法求二次函数解析式、二次函数图象上点的坐标特征、待定系数法求一次函数解析式、一次函数图象上点的坐标特征、相似三角形的判定与性质、二次函数的性质以及解无理方程,解题的关键是:(1)根据点的坐标,利用待定系数法求出抛物线的解析式;(2)利用相似三角形的性质找出DE=﹣x2﹣x;(3)分△DEC∽△COB和△CED∽△COB两种情况,利用相似三角形的性质找出关于x的无理方程.
26.(12分)在矩形ABCD中,AB=6,BC=10,点P是BC边上一点,连接AP交对角线BD于点E,
(1)如图1,当AP⊥BD时,求BP的长;
(2)如图2,当BP=1时,将线段AP对折使A、P重合,折痕分别交线段DC、DB、AP、AB于点M,G,F,N,连接FC.求tan∠CFM的值;
(3)如图3,若将线段AP对折使A、P重合后,折痕恰好过点D,连接PD交FC于点Q,求;
(4)如图4,在(3)的条件下,线段DF、DP上有两个动点T1、T2,请直接写出QT1+T1T2的最小值.
【分析】(1)由矩形性质可得:∠BAD=∠ABC=90°,AD=BC=10,利用同角的余角相等可得∠BAP=∠ADB,进而可得△ABP∽△DAB,即可求得答案;
(2)过点F作FJ∥AD,交CD于J,交AB于H,过点M作MK⊥CF于K,由折叠得AF=FP,AP⊥MN,运用三角形中位线定理可得FH=BP=,运用勾股定理可得CF==,再证明△FMJ∽△APB,可求得MJ=,根据面积法可得MK•CF=FJ•CM,进而求得MK=,根据三角函数定义可得tan∠FCM==,可得CK=,即可求得答案;
(3)过点F作FG⊥BC于G,过点P作PH⊥BC,交CF于H,可证得△PEG∽△PAB,可得===,即PG=PB=1,FG=AB=3,再由△CHP∽△CFG,可得PH=,由△PQH∽△DQC,可得===,设PQ=4x,DQ=9x,则PD=PQ+DQ=4x+9x=13x,即可求得答案;
(4)作点T2关于直线DF的对称点G,当点Q、T1、G在同一条直线上,且QG⊥AD时,QT1+T1T2=QT1+T1G=QG最小.利用解直角三角形即可求得答案.
【解答】解:(1)∵四边形ABCD是矩形,
∴∠BAD=∠ABC=90°,AD=BC=10,
∴∠BAP+∠DAE=90°,
∵AP⊥BD,
∴∠ADB+∠DAE=90°,
∴∠BAP=∠ADB,
∴△ABP∽△DAB,
∴=,即=,
∴BP=;
(2)如图2,过点F作FJ∥AD,交CD于J,交AB于H,过点M作MK⊥CF于K,
∵四边形ABCD是矩形,
∴AD∥BC,AB∥CD,
∴AD∥FJ∥BC,
∴==,
由折叠得AF=FP,AP⊥MN,
∴AH=BH=DJ=CJ=AB=3,
∵FH是△ABP的中位线,
∴FH=BP=,
∵HJ=BC=10,
∴FJ=HJ﹣FH=,
在Rt△CFJ中,CF===,
∵∠PAB+∠ANF=∠PAB+∠APB=90°,
∴∠ANF=∠APB,
∵AB∥CD,
∴∠ANF=∠FMJ,
∴∠FMJ=∠APB,
∵∠FJM=∠ABP=90°,
∴△FMJ∽△APB,
∴=,即=,
∴MJ=,
∴CM=CJ+MJ=3+=,
∵MK•CF=FJ•CM,
∴MK===,
∵tan∠FCM==,
∴CK===,
∴FK=CF﹣CK=﹣=,
∴tan∠CFM===;
(3)如图3,过点F作FG⊥BC于G,过点P作PH⊥BC,交CF于H,
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠BAD=∠ABC=∠BCD=90°,CD=AB=6,AD=BC=10,
由折叠可得:AF=FP=AP,DN⊥AP,
∴DP=AD=10,
在Rt△PDC中,PC===8,
∴BP=BC﹣PC=10﹣8=2,
∵FG⊥BC,
∴∠PGF=90°=∠ABC,
∴FG∥AB,
∴△PEG∽△PAB,
∴===,
∴PG=PB=1,FG=AB=3,
∴CG=PC+PG=8+1=9,
∵PH⊥BC,
∴∠CPH=90°=∠CGF,
∴PH∥FG,
∴△CHP∽△CFG,
∴=,即=,
∴PH=,
∵∠CPH+∠BCD=90°+90°=180°,
∴PH∥CD,
∴△PQH∽△DQC,
∴===,
设PQ=4x,DQ=9x,则PD=PQ+DQ=4x+9x=13x,
∴==;
(4)如图4,作点T2关于直线DF的对称点G,则点G一定在线段AD上,当点Q、T1、G在同一条直线上,且QG⊥AD时,QT1+T1T2=QT1+T1G=QG最小.
由(3)得:=,
∴PQ=×10=,
∴DQ=PD﹣PQ=10﹣=,
∵AD∥BC,
∴∠DQG=∠DPC,
∴sin∠DQG=sin∠DPC,
∴=,即=,
∴QG=,
∴QT1+T1T2的最小值为.
【点评】本题是矩形的综合题,考查了矩形的性质,相似三角形的判定和性质,解直角三角形,折叠变换性质,轴对称﹣求最小值,勾股定理等,添加辅助线构造相似三角形和直角三角形是解题关键.
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