2023-2024学年天津市南开区九年级(上)期末数学试卷(含解析)
展开1.下列各曲线是根据不同的函数绘制而成的,其中是中心对称图形的是( )
A. B.
C. D.
2.下列说法中,正确的是( )
A. “射击运动员射击一次,命中靶心”是必然事件
B. 事件发生的可能性越大,它的概率越接近1
C. 某种彩票中奖的概率是1%,因此买100张该种彩票就一定会中奖
D. 抛掷一枚图钉,“针尖朝上”的概率可以用列举法求得
3.如图,各正方形的边长均为1,则四个阴影三角形中,一定相似的一对是( )
A. ①②B. ①③C. ②③D. ②④
4.若函数y=m−2x的图象在每个象限内y的值随x的增大而增大,则m的取值范围是( )
A. m>2B. m>−2C. m<2D. m<−2
5.一元二次方程x2+3x−1=0的两根为x1,x2,则1x1+1x2的值为( )
A. 32B. −3C. 3D. −32
6.如图,正五边形ABCDE内接于⊙O,P为AB上一点,连接PA,PE,则∠APE的度数为( )
A. 18°
B. 36°
C. 54°
D. 72°
7.已知,二次函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,则点P(abc,b2−4ac)所在的象限是( )
A. 第一象限
B. 第二象限
C. 第三象限
D. 第四象限
8.如图,△ABC的内切圆⊙O分别与AB,BC,AC相切于点D,E,F,且AD=3,BC=5,则△ABC的周长为( )
A. 16
B. 14
C. 12
D. 10
9.为了宣传环保,某学生写了一份倡议书在微博传播,规则为:将倡议书发表在自己的微博,再邀请n个好友转发倡议书,每个好友转发倡议书,又邀请n个互不相同的好友转发倡议书,以此类推,已知经过两轮传播后,共有1641人参与了传播活动,则方程列为( )
A. (n+1)2=1641B. n2+n+1=1641
C. n(n+1)=1641D. (n−1)2=1641
10.如图,在等腰直角△ABC中,AC=BC,∠ACB=90°,点D为斜边AB上一点,将△BCD绕点C逆时针旋转90°得到△ACE,则下列说法错误的是( )
A. ∠EAC=∠B
B. △EDC是等腰直角三角形
C. BD2+AD2=CD2
D. ∠AED=∠ACD
11.如图,点P是⊙O外一定点,连接线段OP,与⊙O交于点A.按照如下尺规作图的步骤进行操作:
①分别以P,O为圆心,以大于12PO长为半径画弧,两弧交于点M,N,作直线MN,交PO于点B;
②以点B为圆心,以BO为半径作⊙B,与⊙O交于点Q,R两点;
③连接PQ,PR,OQ,OR,QR,线段QR与PO相交于点C.
则下列说法中不一定正确的是( )
A. PQ,PR均为⊙O的切线
B. ∠QPR+∠QOR=180°
C. AQ=OQ
D. OP⋅QC=PQ⋅OQ
12.从地面竖直向上抛出一小球,小球的高度h(单位:m)与小球运动时间t(单位:s)之间的函数关系为h=30t−5t2,其中0≤t≤6.有下列结论:
①当t=2时,小球运动到最大高度;
②当小球的运动高度为40m时,运动时间为2s或4s;
③小球运动中的最大高度为46m;
④小球从抛出到落地需要6s.
其中正确的结论有( )
A. 1个B. 2个C. 3个D. 4个
二、填空题:本题共6小题,每小题3分,共18分。
13.如图是一个可以自由转动的质地均匀的转盘,被分成12个相同的小扇形.若把某些小扇形涂上红色,使转动的转盘停止时,指针指向红色的概率是13,则涂上红色的小扇形有 个.
14.如图,在△ABC中,D、E分别是边AB、AC的中点,若△ADE的面积是1,则△ABC的面积是______.
15.在平面直角坐标系xOy中,直线y=x与双曲线y=mx交于A,B两点.若点A,B的纵坐标分别为y1,y2,则y1+y2的值为______.
16.如图,点A,B,C在⊙O上,∠ABC=100°.若点D为⊙O上一点(不与点A,C重合),则∠ADC的度数为______.
17.如图,⊙O是正方形ABCD的外接圆,AB=4,点E是AD上任意一点,CF⊥BE于F.当点E从点A出发按顺时针方向运动到点D时,则AF的最小值为______ .
18.如图,在每个小正方形的边长为1的网格中,点A,B,均在格点上.
(Ⅰ)AB的长为______ ;
(Ⅱ)若以AB为边的矩形ABCD,其面积为13.请用无刻度的直尺,在如图所示的网格中,画出矩形ABCD,并简要说明点C,D的位置是如何找到的(不要求证明) ______ .
三、解答题:本题共7小题,共66分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤。
19.(本小题8分)
现有四张完全相同的不透明卡片,其正面分别写有数−2,0,1,2,把这四张卡片背面朝上洗匀后放在桌面上.
(Ⅰ)随机的取一张卡片,直接写出抽取的卡片上的数为非负数的概率.
(Ⅱ)先随机抽取一张卡片,其上的数作为点A的横坐标;然后放回并洗匀,再随机抽取一张卡片,其上的数作为点A的纵坐标,试用画树状图或列表的方法求出点A在双曲线y=2x上的概率.
20.(本小题8分)
已知一次函数y=kx+b(k≠0)的图象与反比例函数y=mx(m≠0)的图象相交于点A(−12,2),B(n,−1).
(Ⅰ)求一次函数和反比例函数的解析式;
(Ⅱ)填空:
①直接写出不等式kx+b>mx的解集______ ;
②点A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3)都在反比例函数y=mx的图象上,若x1
如图1,△ABC中,DE//BC,EF//AB.
(Ⅰ)求证△ADE∽△EFC;
(Ⅱ)如图2,若DE=EF=a,AB=3,BC=4,求a的值.
22.(本小题10分)
如图1,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=45°,以AB为直径的⊙O与BC相交于点D.过点D的切线与AC相交于点E.
(Ⅰ)求∠C和∠DEC的度数;
(Ⅱ)如图2,过点O作OF⊥AC于点F,过点F作MN⊥AB于点H,交⊙O于点M和N.若MN=2 3,求EC的长.
23.(本小题10分)
如图1,有长为24m的篱笆,一面利用墙(墙的最大可用长度a为10m),围成中间隔有一道篱笆的矩形花圃ABCD.设花圃的宽AB为x m(宽AB不大于长BC),面积为S m2.
(Ⅰ)求S与x之间的函数关系式,并写出自变量x的取值范围;
(Ⅱ)请求出花圃ABCD能围成的最大面积,并写出此时x的值;
(Ⅲ)如图2,为了方便出入,在建造篱笆花圃时,在BC上用其他材料做了宽均为1m的两扇小门,能否使围成的花圃面积为51m2?如果能,请直接写出花圃宽AB和长BC的值;如果不能,请说明理由.
24.(本小题10分)
如图1,在平面直角坐标系中,O(0,0)为坐标原点,正方形OABC的顶点A的坐标为(4,0).将正方形OABC绕点O逆时针旋转,旋转角为α(0°<α<45°).BA的延长线交x轴于点D,BC与y轴交于点E.
(Ⅰ)如图2,当α=30°时,求点E的坐标;
(Ⅱ)如图3,在旋转过程中,连接ED,CA,交于点F,CA与y轴交于点G,连接OF.设AD=m,△EOF的面积为S1.
①求∠EOF的度数;
②求S1关于m的函数表达式,并直接写出m的取值范围;
(Ⅲ)在(Ⅱ)的情况下,设AF=n,△EOC的面积为S2,S=S1−S2.请直接写出S关于n的函数表达式(无需写出n的取值范围).
25.(本小题10分)
在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+34x+c与y轴交于点A(0,9),与x轴交于点B(−6,0)和点C,抛物线的顶点为P.
(Ⅰ)求此抛物线的解析式和顶点P的坐标.
(Ⅱ)若点D,E均在此抛物线上,其横坐标分别为m,2m(m>0).且D,E两点的纵坐标的差为3.
①求m的值.
②将点C向上平移8m+36个单位得到点C′,将抛物线沿x轴向右平移n个单位得到新抛物线,点D的对应点为点D′,点E的对应点为点E′,顶点P的对应点为点P′.在抛物线平移过程中,当C′D′+C′E′的值最小时,请填空:n= ______ ,新抛物线的顶点P′的坐标为______ ,C′D′+C′E′的最小值为______ .
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:A、该图不是中心对称图形,故本选项不符合题意;
B、该图不是中心对称图形,故本选项不符合题意;
C、该图是中心对称图形,故本选项符合题意;
D、该图不是中心对称图形,故本选项不符合题意;
故选:C.
根据中心对称图形的定义,逐项判断即可求解.
本题主要考查了中心对称图形的定义,熟练掌握在平面内,把一个图形绕着某个点旋转180°,如果旋转后的图形能与原来的图形重合,那么这个图形叫做中心对称图形是解题的关键.
2.【答案】B
【解析】解:A.“射击运动员射击一次,命中靶心”是随机事件,故选项A错误;
B.事件发生的可能性越大,它的概率越接近1,故选项B正确;
C.某种彩票中奖的概率是1%,因此买100张该种彩票就可能会中奖,故选项C错误;
D.抛掷一枚图钉,“针尖朝上”的概率不可以用列举法求得,故选项D错误,
故选:B.
根据必然事件,随机事件,不可能事件的特点以及求概率的方法,对四个选项逐一判断即可.
本题考查了概率的意义,随机事件,概率公式,熟练掌握这些数学概念是解题的关键.
3.【答案】A
【解析】解:由图中各正方形的边长均为1,根据勾股定理,可得出
①图中阴影三角形的边长分别为:1, 2, 5;
②图中阴影三角形的边长分别为: 2,2, 10;
③图中阴影三角形的边长分别为:2, 5, 13;
④图中阴影三角形的边长分别为:1, 5,2 2;
可以得出①②两个阴影三角形的边长比1 2= 22= 5 10= 22,
∴图①②两个阴影三角形相似;
故答案为:A.
首先根据小正方形的长为1,利用勾股定理求出每个阴影部分的边长,然后用三边对应成比例的两三角形相似来判定,掌握利用勾股定理求出三边,然后利用三边对应成比例来判定两个三角形相似.
此题考查的是相似三角形的判定和勾股定理,掌握相关知识是解决此题的关键.
4.【答案】C
【解析】解:∵函数y=m−2x的图象在每个象限内y的值随x的增大而增大,
∴m−2<0,
解得m<2.
故选:C.
根据反比例函数的性质,可得m−2<0,从而得出m的取值范围.
本题考查了反比例函数的性质,当k<0,在每个象限内,y随x的增大而增大.
5.【答案】C
【解析】解:∵一元二次方程x2+3x−1=0的两根为x1,x2,
∴x1+x2=−3;x1x2=−1.
∴1x1+1x2
=x1+x2x1x2
=−3−1
=3.
故选:C.
直接根据根与系数的关系得出x1+x2、x1x2的值,再代入计算即可.
本题考查了一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根与系数的关系,关键是掌握x1,x2是一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的两根时,x1+x2=−ba,x1x2=ca.
6.【答案】B
【解析】解:连接OA、OE,
∵正五边形ABCDE内接于⊙O,
∴∠AOE=15×360°=72°,
∵P为AB上一点,
∴∠APE=12∠AOE=12×72°=36°,
故选:B.
连接OA、OE,则∠AOE=15×360°=72°,由圆周角定理得∠APE=12∠AOE=36°,于是得到问题的答案.
此题重点考查正多边形和圆、正多边形的中心角的定义、圆周角定理等知识,正确地作出所需要的辅助线并且求得∠AOE=72°是解题的关键.
7.【答案】A
【解析】解:∵抛物线开口向上,
∴a>0,
∵抛物线的对称轴在y轴右侧,
∴a、b异号,
∴b<0,
∵抛物线与y轴的交点在y轴的负半轴,
∴c<0,
∴abc>0,
∵抛物线与x轴有两个交点,
∴b2−4ac>0,
点P(abc,b2−4ac)在第一象限.
故选:A.
先由抛物线开口方向得到a>0,由抛物线的对称轴位置得到b<0,由抛物线与y轴的交点位置得到c<0,则abc>0,然后由抛物线与x轴有两个交点得到b2−4ac>0,于是可判断点P(abc,b2−4ac)所在象限.
本题考查了抛物线与x轴的交点:把求二次函数y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a≠0)与x轴的交点坐标问题转化为解关于x的一元二次方程;Δ=b2−4ac决定抛物线与x轴的交点个数.也考查了二次函数的性质.
8.【答案】A
【解析】解:∵△ABC的内切圆⊙O分别与AB,BC,AC相切于点D,E,F,
∴AD=AF=3,BD=BE,CF=CE,
∴BD+CF=BE+CE=BC=5,
∴AB+AC+BC=AD+AF+BD+CF+BC=3+3+5+5=16,
∴△ABC的周长为16,
故选:A.
由切线长定理得AD=AF=3,BD=BE,CF=CE,则BD+CF=BE+CE=BC=5,则AB+AC+BC=AD+AF+BD+CF+BC=16,于是得到问题的答案.
此题重点考查三角形的内切圆的定义、切线长定理、三角形的周长等知识,证明AD=AF,BD=BE,CF=CE是解题的关键.
9.【答案】B
【解析】解:第一轮传播人数为:1+n,第二轮又增加n2,
由题意,得:1+n+n2=1641;
故选:B.
根据两轮传播后,共有1641人参与了传播活动,列出方程即可.
本题考查了从实际问题抽象出一元二次方程.找准等量关系是解题的关键.
10.【答案】C
【解析】解:∵AC=BC,∠ACB=90°,
∴∠ABC=∠BAC=45°.
由旋转的性质可知∠EAC=∠B=45°,EC=DC,∠ECD=90°,
故A正确,不符合题意;
∴△EDC是等腰直角三角形,
故B正确,不符合题意;
∴∠EAD=∠EAC+∠BAC=90°,DE2=2CD2,
∴AE2+AD2=DE2,
∴AE2+AD2=2CD2,
∵AE=BD,
∴BD2+AD2=2CD2,
故C错误,符合题意
∵∠EAC=∠B=∠CDE=45°,且对顶角相等,
∴∠AED=∠ACD,
故D正确,不符合题意;
故选:C.
由AC=BC,∠ACB=90°,可得∠ABC=∠BAC=45°,由旋转的性质可知∠EAC=∠B=45°,EC=DC,∠ECD=90°,可判定A正确,B正确;根据∠EAD=∠EAC+∠BAC=90°,可得AE2+AD2=DE2,即可得BD2+AD2=2CD2,判断C错误;由∠EAC=∠B且对顶角相等,可判断D正确.
本题主要考查的是旋转的性质、等腰直角三角形的性质和判定、勾股定理的应用,熟练掌握相关知识是解题的关键.
11.【答案】C
【解析】解:∵PO是直径,
∴∠PQO=∠PRO=90°,
又∵OQ与OR是半径,
∴PQ,PR均为⊙O的切线;故选项A不合题意;
∵∠PQO+∠PRO+∠QPR+∠QOR=360°,
∴∠QPR+∠QOR=180°,故选项B不合题意;
∵PQ,PR均为⊙O的切线,
∴PR=PQ,
又∵OQ=OR,
∴PO⊥QR,
∴∠QCO=∠PQO,
又∵∠POQ=∠COQ,
∴△PQO∽△QCO,
∴POOQ=PQQC,
∴PQ⋅OQ=PO⋅QC,故选项D不合题意;
故选:C.
由切线的判定可得PQ,PR均为⊙O的切线;故选项A不合题意;由四边形的内角和定理可求∠QPR+∠QOR=180°,故选项B不合题意;通过证明△PQO∽△QCO,可得PQ⋅OQ=PO⋅QC,故选项D不合题意;即可求解.
本题考查了相似三角形的判定和性质,圆的有关知识,灵活运用这些性质解决问题是解题的关键.
12.【答案】B
【解析】解:h=30t−5t2=−5(t2−6t)=−5(t−3)2+45,
∵−5<0,
∴当t=3时,小球运动到最大高度,最大高度为45m,
故①③错误;
当h=40时,30t−5t2=40,
解得t1=2,t2=4,
∴当运动时间为2s或4s时,小球的运动高度为40m,
故②正确;
令h=0,则30t−5t2=0,
解得t1=0,t2=6,
∴小球从抛出到落地需要6s,
故④正确,
∴正确的结论有2个,
故选:B.
把函数解析式化为顶点式,可以判断①③;令h=40,解方程求出x的值,可以判断②;令h=40,解方程求出x的值,可以判断④.
本题考查了二次函数的应用.解此题的关键是把实际问题转化成数学问题,利用二次函数的性质就能求出结果.
13.【答案】4
【解析】解:12×13=4(个).
故涂上红色的小扇形有4个.
故答案为:4.
先根据题意得出指针指向红色的概率是13,再根据有12个等分区,结合概率公式即可求出答案.
此题考查了概率公式,掌握概率公式的求法,即概率=所求情况数与总情况数之比是解题的关键.
14.【答案】4
【解析】解:∵D、E分别是边AB、AC的中点,
∴DE//BC,DE=12BC,
∴△ADE∽△ABC,
∴S△ADES△ABC=(DEBC)2=14,
∴S△ABC=4S△ADE=4×1=4,
故答案为:4.
根据三角形中位线定理得到DE//BC,DE=12BC,得到△ADE∽△ABC,根据相似三角形的性质计算即可.
本题考查的是相似三角形的性质、三角形中位线定理的应用,掌握相似三角形的面积比等于相似比的平方是解题的关键.
15.【答案】0
【解析】解:∵直线y=x与双曲线y=mx交于A,B两点,
∴联立方程组得:y=xy=mx,
解得:x1= my1= m,x2=− my2=− m,
∴y1+y2=0,
故答案为:0.
联立方程组,可求y1,y2的值,即可求解.
本题考查了反比例函数与一次函数的交点问题,掌握函数图象上点的坐标满足图象的解析式是本题的关键.
16.【答案】80°或100°
【解析】解:当点D为优弧AC上一点时,如图,
则∠B+∠D=180°,
∵∠ABC=100°,
∴∠D=80°;
当点D为劣弧AC上一点时,如图,
则∠D=∠B=100°,
∠ADC的度数为80°或100°.
故答案为:80°或100°.
分两种情况讨论,根据圆周角定理和圆内接四边形的性质即可求出答案.
本题利用了圆周角定理:在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等,都等于这条弧所对的圆心角的一半,关键是分类讨论.
17.【答案】2 5−2
【解析】解:如图,
∵CF⊥BE,
∴∠CFB=90°,
∴点F的运动轨迹是BC为直径的⊙O′,连接AO′交⊙O′于点M,
在Rt△ABO′中,AO′= 42+22=2 5,
∴AM=2 5−2,
∴当点E从点A出发按顺时针方向运动到点D时,AF的最小值为2 5−2.
故答案为:2 5−2.
首先证明点F的运动轨迹是BC为直径的⊙O′,连接AO′交⊙O′于点M,求出AF的最小值即可.
本题主要考查了正多边形与圆,点与圆的位置关系,勾股定理,解题的关键是正确寻找点F的运动轨迹,属于中考常考题型.
18.【答案】 13 过点A作AD=AB且AD⊥AB,过点B作BC=AB且BC⊥AB
【解析】解:(1)由勾股定理得,AB= 22+32= 13.
故答案为: 13.
(2)如图,矩形ABCD即为所求.
过点A作AD=AB且AD⊥AB,过点B作BC=AB且BC⊥AB,
则点C,D即为所求.
故答案为:过点A作AD=AB且AD⊥AB,过点B作BC=AB且BC⊥AB.
(1)利用勾股定理计算即可.
(2)根据矩形的判定与性质,过点A作AD=AB且AD⊥AB,过点B作BC=AB且BC⊥AB,连接CD,即可得出答案.
本题考查作图—复杂作图、勾股定理、矩形的判定与性质,熟练掌握勾股定理、矩形的判定与性质是解答本题的关键.
19.【答案】解:(1)随机抽取一张卡片,则抽取的卡片上数字为非负数的概率等于34;
故答案为:34;
(2)根据题意画图如下:
共有16个可能的结果,点A在直线y=2x上有2种,
则点A在直线y=3x上的概率是216=18.
【解析】(Ⅰ)由概率公式即可得出结果;
(Ⅱ)直接利用树状图法列举出所有可能,进而得出答案.
此题主要考查了树状图法求概率、概率公式、一次函数图象上点的坐标特征,正确列举出所有可能是解题关键.
20.【答案】x<−12或0
得m=−1,n=1,
∴反比例函数的解析式为y=−1x,B(1,−1),
再将点A、B代入一次函数y=kx+b得−12k+b=2k+b=−1,
解得k=−2b=1,
∴一次函数的解析式为y=−2x+1;
(Ⅱ)①观察图象,不等式kx+b>mx的解集为x<−12或0
∴反比例函数y=mx的图象分布在第二、四象限,
在每一象限y随x的增大而增大,
而x1
∴y3<0
(Ⅱ)①观察图象,即可求得不等式kx+b>mx的解集;
②根据反比例函数性质,反比例函数y=mx的图象分布在第二、四象限,再根据x1
21.【答案】(Ⅰ)证明:∵DE//BC,EF//AB,
∴∠AED=∠C,∠FEC=∠A,
∴△ADE∽△EFC;
(Ⅱ)解:∵DE//BC,EF//AB,
∴四边形DEFB是平行四边形,
又∵DE=EF=a,
∴四边形DEFB是菱形,
∴BD=BF=EF=DE=a,
∴AD=3−a,FC=4−a,
∵△ADE∽△EFC,
∴ADEF=DEFC,
∴3−aa=a4−a,
∴a=127,
经检验,a=127是原方程的解,
∴a的值为127.
【解析】(Ⅰ)由相似三角形的判定方法可得结论;
(Ⅱ)先证四边形DEFB是菱形,可得BD=BF=EF=DE=a,由相似三角形的性质可得△ADE∽△EFC,即可求解.
本题考查了相似三角形的判定和性质,菱形的判定和性质,掌握相似三角形的判定方法是解题的关键.
22.【答案】解:(Ⅰ)∵AB=AC,
∴∠B=∠C,
∵∠BAC=45°,
∴∠C=∠B=180°−45°2=67.5°,
∵OB=OD,
∴∠B=∠ODB,
∴∠C=∠ODB,
∴OD//AC,
∴∠ODE=∠DEC,
∵DE为⊙O的切线,
∴∠ODE=90°,
∴∠DEC=90°;
(Ⅱ)如图2,连接AD,ON,
∵DE为⊙O的切线,
∴∠ODE=90°,
由(Ⅰ)知∠DEC=90°,
∴∠DEF=90°,
∵OF⊥AC,
∴∠OFC=90°,
∴∠ODE=∠DEF=∠OFC=90°,
∴四边形ODEF为矩形,
∴OF=DE,∠OFA=90°,
∵∠BAC=45°,
∴∠AOF=45°,
∴△AOF为等腰直角三角形,
∵MN⊥AB,
∴AH=OH,
∴AH=OH=HF,
设AH=OH=x,
则AO=2x,
∴ON=2x,
∵MN⊥AB,
∴NH=12MN=12×2 3= 3,
在△ONH中,由勾股定理得,
ON2=OH2+NH2,
即(2x)2=x2+( 3)2,
解得x=1,
∴OH=FH=1,
∴OA=2,
∴AB=2OA=4,
在Rt△OFH中,由勾股定理得OF= 2,
∴DE= 2,
∵AB为直径,
∴∠ADB=90°,
∴∠ADC=90°,
∴∠ADE+∠EDC=90°,
∵∠DEC=90°,
∴∠C+∠EDC=90°,
∴∠ADE=∠C,
∵∠AED=∠DEC=90°,
∴△ADE∽△DCE,
∴DEEC=AEDE,
∴ 2EC=4−EC 2,
即EC2−4EC+2=0,
解得EC=2+ 2(舍去),EC=2− 2.
【解析】(Ⅰ)根据等边对等角得出∠B=∠C,再根据三角形内角和定理即可求出∠C的度数;再证得OD//AC,即可得出∠ODE=∠DEC,根据切线的性质得出∠ODE=90°,即可求出∠DEC的度数;
(2)根据垂径定理求出NH的长,再证得AH=OH=FH,利用勾股定理即可求出半径的长,OF的长,于是得出AB的长,即可得出AC的长,再证四边形ODEF是矩形,得出DE的长,再证△ADE∽△DCE,即可求出EC的长.
本题考查了垂径定理,勾股定理,等腰直角三角形的判定与性质,矩形的判定与性质,相似三角形的判定与性质,直径所对的圆周角是直角,切线的性质,三角形内角和定理等知识,熟练掌握这些知识点是解题的关键.
23.【答案】解:(Ⅱ)∵宽AB=x m,则长BC=(24−3x)m,
∴S=x(24−3x)=−3x2+24x,
又x>0,且10≥24−3x≥x,
∴143≤x≤6,
∴S关于x的函数解析式为S=−3x2+24x(143≤x≤6);
(Ⅱ)S=−3x2+24x=−3(x2−8x)=−3(x−4)2+48,
∵−3<0,
∴当x>4时,y随x的增大而减小,
∵143≤x≤8,
∴当x=143时,S有最大值,最大值为1403,
∴当x=143时,花圃ABCD能围成的最大面积为1403m2;
(Ⅲ)能使围成的花圃面积为51m2.理由:
设AB=x m,则BC=24−3x+2=(26−3x)m,
∴S=x⋅(26−3x)=−3x2+26x,
令S=51,则−3x2+26x=51,
解得x1=173,x2=3,
∵墙的最大可用长度为10米,
∴x≤26−3x≤10,
∴163≤x≤132,
∴x=173,
此时,BC=26−3x=26−17=9(m),
∴当AB=173m,BC=9m时,能使围成的花圃面积为51m2.
【解析】(Ⅰ)根据矩形的面积即可写出函数关系式,并根据墙长求出自变量x的取值范围;
(Ⅱ)根据(Ⅰ)中所得函数关系式化为顶点式,再根据自变量的取值范围即可求出最大面积;
(Ⅲ)根据矩形的面积公式写出函数解析式,根据墙长求出x的取值范围,再令S=51,解方程求出x的值即可.
本题考查了二次函数的应用、一元二次方程的应用,解决本题的关键是综合掌握二次函数和一元二次方程的应用.
24.【答案】解:(Ⅰ)根据题意得:点A坐标为(4,0),将正方形OABC绕点O逆时针旋转30°,得到如图正方形OABC,
由旋转的性质得:∠COE=∠AOD=30°,
∵四边形OABC是正方形,
∴OA=OC=4,∠C=∠BAO=∠OAD=90°,
在Rt△OCE中,OE=2CE,
由勾股定理得OE2=CE2+x2,
∴4CE2=CE2+OC2,
∴4CE2=CE2+16,
解得:CE=43 3,OE=83 3,
∴点E的坐示为(0,8 33).
(Ⅱ)①∵将正方形OABC绕点O逆时针旋转,
∴∠COE=∠AOD=α,
在△OCE和△OAD中,
∠ECO=∠DAO=90°CO=AO∠COE=∠AOD,
∴△OCE≌△OAD(ASA),
∴OE=OD,CE=AD=m,
∴△EOD是等腰直角三角形,
如图,过点E作EM⊥BC交CA于点M,
则∠CEM=90°,即EM//BD,
∵四边形OABC是正方形,
∴∠BCA=45°,
∴△ECM是等腰直角三角形,
∴CE=EM=m,
∴EM=AD,
∵EM//BD,
∴∠FEM=∠FDA,∠EMF=∠DAF,
在△FEM和△FDA中,
∠FEM=∠FDAEM=DA∠EMF=∠DAF,
∴△FEM≌△FDA(ASA),
∴EF=DF,
又∵OE=OD,
∴∠EOF=12∠DOE=45°,
②在Rt△OAD中,由勾股定理得:OD2=OA2+AD2=16+m2,
∴S△EOD=12OD2=16+m22,
∵∠EOF=45°,
∴点F为等腰直角△EOD斜边的中点,
∴S1=12S△EOD=14m2+4(0
在等腰Rt△ABC中,由勾股定理得:AB2+BC2=AC2,
即 42+42=CM+FM+AF,
∴4 2=2n+ 2m,
∴3m=4− 2n,
又∵△EOC的面积为S2,
∴S2=12EC⋅CO=2m,
∵S1=14m2+4,
∴S=S1−S2=14m2−2m+4,
把m=4− 2n代入得:S=14(4− 2n)2−2(4− 2n)+4=12n2.
【解析】(Ⅰ)由正方形的性质得出OA=OC=4,∠C=∠BAO=∠OAD=90°,由勾股定理求出OE和CE的长,则可得出答案;
(Ⅱ)①证明△OCE≌△OAD(ASA),得出OE=OD,CE=AD=m,过点E作EM⊥BC交CA于点M,证明△FEM≌△FDA(ASA),得出EF=DF,则可得出答案;
②由直角三角形的性质可得出答案;
(Ⅲ)由(Ⅱ)得:AD=CE=EM=m,AF=MF=n,求出S2,则可得出答案.
本题是几何变换综合题,考查了正方形的性质,旋转的性质,三角形的面积公式,全等三角形的判定与性质,勾股定理,熟练掌握以上知识点是解题的关键.
25.【答案】398 (638,818) 203
【解析】解:(Ⅰ)将A、B两点代入抛物线y=ax2+34x+c得,
c=936a−92+c=0,
∴a=−18c=9,
∴抛物线解析式为y=−18x2+34x+9,
∵y=−18x2+34x+9=−18(x2−6x+9)+818=−18(x−3)2+818,
∴顶点P为(3,818);
(Ⅱ)①由题意,D(m,−18m2+34m+9),E(2m,−12m2+32m+9),
∵D,E两点的纵坐标的差为3,
∴|−18m2+34m+9−(−12m2+32m+9)|=3,
∴m=−2或m=4,
∵m>0,
∴m=4,
②由m=4得,D(4,10),E(8,7),
把y=0代入y=−18x2+34x+9,
解得:x=−6或x=12,
∴点C的坐标为(12,0),
∵将点C向上平移8m+36=356个单位得到点C′,
∴C′(12,356),
∵D横坐标为4.E横坐标8,
∴D的纵坐标为y=−18×42+34×4+9=10,E的纵坐标为y=−18×82+34×8+9=7,
即D(4,10),E(8,7),
∴D′(4+n,10),E′(8+n.7),P′(3+n,818),
∴C′D′+C′E′= (12−4−n)2+(356−10)2+ (12−8−n)2+(356−7)2= (8−n)2+(256)2+ (4−n)2+(76)2,
即点(n,0)与(8,256),(4,76)的距离和最小值,
取点(4.76)关于x的对称点为(4,−76),
∴(8,256)与(4,−76)的距离即为 (8−n)2+(256)2+ (4−n)2+(76)2的最小值,
∴C′D′+C′E′的最小值为: (8−4)2+(256+76)2=203,
设过点(8,256)与(4,−76)的直线解析式为y=kx+b,
∴256=8k+b−76=4k+b,
解得:k=43b=−132,即y=43x−132,
令y=0,解得:x=398,即n=398,
∴P′(3+n,818)为P′(638,818).
故答案为:398,P′(638,818),203.
(Ⅰ)依据题意,将A(0,9),B(−6,0)代入求出a,c后即可得解;
(Ⅱ)①根据题意列出方程,解方程即可求解;
②分别表示出C′,D′,E′,根据勾股定理表示出C′D′+C′E′,转化为两点到x轴的距离的和的最值问题,即可求解.
本题考查了二次函数综合问题,轴对称求线段和的最值问题,勾股定理求最值问题,平移的性质,熟练掌握二次函数的性质是解题的关键.
2023-2024学年天津市南开区八年级(上)期末数学试卷(含解析): 这是一份2023-2024学年天津市南开区八年级(上)期末数学试卷(含解析),共19页。试卷主要包含了选择题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
天津市南开区2023-2024学年上学期九年级期末数学试卷: 这是一份天津市南开区2023-2024学年上学期九年级期末数学试卷,共8页。
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