2023-2024学年浙江省台州初级中学九年级(上)月考数学试卷(11月份)(含解析)
展开1.下列图标中是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
2.抛物线y=(x−1)2+3的顶点坐标为( )
A. (1,3)B. (−1,3)C. (−1,−3)D. (3,1)
3.下列各数中,是方程x2−3x−4=0的根的是( )
A. 2B. 1C. −1D. −4
4.已知⊙O的半径为r,点P到圆心O的距离为5,若使点P在⊙O外,则r的值可以是( )
A. 4B. 5C. 6D. 7
5.下列二次函数的图象中,开口最大的是( )
A. y=x2B. y=4x2C. y=−2x2D. 无法确定
6.设方程x2−x−2=0的两个根为m,n,那么m+n−mn的值等于( )
A. −3B. −1C. 1D. 3
7.如图,O为线段BC的中点,点A,C,D到点O的距离相等.则∠A与∠C的数量关系为( )
A. ∠A=∠C
B. ∠A=2∠C
C. ∠A−∠C=90°
D. ∠A+∠C=180°
8.如图,已知BC是⊙O的直径,半径OA⊥BC,点D在劣弧AC上(不与点A,点C重合),BD与OA交于点E.设∠AED=α,∠AOD=β,则( )
A. 3α+β=180°
B. 2α+β=180°
C. 3α−β=90°
D. 2α−β=90°
9.如图,四边形ABCD是正方形,点E,F分别在边AB、CD上,且△CEF为等边三角形,则S△BCE:S△AEF为( )
A. 1:3
B. 1:2
C. 2:3
D. 3:5
10.已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象经过(−1.5,0)与(2.5,0)两点,关于x的一元二次方程ax2+bx+c=p(p<0)有两个不同的实数根,其中一个根是x=m(m<−1.5).如果关于x的方程ax2+bx+c=q(q>0)有两个不同的整数,则这两个整数根可能是( )
A. x1=−1,x2=0B. x1=0,x2=2
C. x1=−1,x2=2D. x1=−2,x2=3
二、填空题:本题共6小题,每小题4分,共24分。
11.点M(1,−4)关于原点对称的点的坐标是______.
12.若关于x的一元二次方程ax2=b(a≠0)一根为2,则另一根为______.
13.要组织一次篮球联赛,参赛的每两个队之间都要比赛一场,计划安排15场比赛,若邀请x个球队参加比赛,依题意可列方程______.
14.如图,将含30°角的三角板的顶点放在半圆上,这个三角板的两边分别与半圆相交于点A,B,若弦AB=1,则半圆的半径为______.
15.已知⊙O的半径为1,弦AB= 2,弦AC= 3,则∠BOC= ______.
16.如图,∠ACB=60°,半径为1的⊙O与角的两边相切,点P是⊙O上任意一点,过点P向角的两边作垂线,垂足分别为E,F,设t=PE+2PF,则t的取值范围是______.
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。
17.(本小题8分)
解方程:
(1)x2=2x;
(2)y2+y−1=0.
18.(本小题8分)
已知关于x的一元二次方程x2+6x+(2m+1)=0有实数根.
(1)求m的取值范围;
(2)若方程有一个根是3,求方程的另一个根.
19.(本小题8分)
如图,⊙O为△ABC的外接圆,请仅用无刻度的直尺,根据下列条件分别在图1,图2中画出一条弦,使这条弦将△ABC分成面积相等的两部分(保留作图痕迹,不写作法).
(1)如图1,AC=BC;
(2)如图2,直线l与⊙O相切于点P,且l//BC.
20.(本小题8分)
已知二次函数y=2x2+4x+3,当−2≤x≤−1时,求函数y的最小值和最大值,如图是小明同学的解答过程.你认为他做得正确吗?如果正确,请说明解答依据,如果不正确,请写出你得解答过程.
21.(本小题10分)
如图,已知AB是⊙O的直径,点C在⊙O上,AD⊥DC于点D,AC平分∠DAB.
(1)求证:直线CD是⊙O的切线;
(2)若AB=4,∠DAB=60°,求AD的长.
22.(本小题10分)
在直角坐标系中,设函数y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a≠0).
(1)已知a=1.
①若函数的图象经过(0,3)和(−1,0)两点,求函数的表达式;
②若将函数图象向下平移两个单位后与x轴恰好有一个交点,求b+c的最小值.
(2)若函数图象经过(−2,m),(−3,n)和(x0,c),且c
在等边△AOB中,将扇形COD按图1摆放,使扇形的半径OC、OD分别与OA、OB重合,OA=OB=4,OC=OD=2,固定等边△AOB不动,让扇形COD绕点O逆时针旋转,线段AC、BD也随之变化,设旋转角为α.(0<α≤360°)
(1)当OC//AB时,旋转角α= ______度,OC⊥AB时旋转角α= ______度.
发现:(2)线段AC与BD有何数量关系,请仅就图2给出证明.
应用:(3)当A、C、D三点共线时,求BD的长.
拓展:(4)P是线段AB上任意一点,在扇形COD的旋转过程中,请直接写出线段PC的最大值与最小值.
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解:选项A、C、D的图形都不能找到某一个点,使图形绕某一点旋转180°后与原来的图形重合,所以不是中心对称图形;
选项B的图形能找到一个点,使图形绕某一点旋转180°后与原来的图形重合,所以是中心对称图形;
故选:B.
根据中心对称图形的概念判断.把一个图形绕某一点旋转180°,如果旋转后的图形能够与原来的图形重合,那么这个图形就叫做中心对称图形.
本题考查的是中心对称图形,中心对称图形是要寻找对称中心,旋转180度后与自身重合.
2.【答案】A
【解析】解:抛物线y=(x−1)2+3的顶点坐标为(1,3),
故选:A.
根据题目中的函数解析式,可以直接写出该函数图象的顶点坐标.
本题考查二次函数的性质,解答本题的关键是明确题意,利用二次函数的性质解答.
3.【答案】C
【解析】解:x2−3x−4=0,
(x−4)(x+1)=0,
x−4=0或x+1=0,
x1=4,x2=−1.
故选:C.
利用因式分解法求解即可.
本题主要考查解一元二次方程,熟知解出一元二次方程的因式分解法是解题的关键.
4.【答案】A
【解析】解:⊙O的半径为r,点P到圆心距离d=5.
∵点P在⊙O外,
∴r
故选:A.
直接根据点与圆的位置关系解答即可.
本题考查了点与圆的位置关系,掌握“设⊙O的半径为r,点P到圆心的距离OP=d,则有:点P在圆外⇔d>r;点P在圆上⇔d=r;点P在圆内⇔d
【解析】解:∵|1|<|−2|<|4|,
∴抛物线y=x2开口最大.
故选:A.
根据二次函数的性质解答即可.
本题主要考查二次函数的性质,即二次函数中二次项系数的绝对值越大,函数图象开口越大,写出二次项系数的绝对值并比较大小是解题的关键.
6.【答案】D
【解析】解:∵方程x2−x−2=0的两个根为m,n,
∴m+n=1,mn=−2,
∴m+n−mn=1−(−2)=3.
故选:D.
根据二次函数的性质解答即可.
本题主要考查一元二次方程根与系数关系,掌握一元二次方程根与系数关系是解题的关键.
7.【答案】D
【解析】解:由题意得到OA=OB=OC=OD,作出圆O,如图所示,
∴四边形ABCD为圆O的内接四边形,
∴∠A+∠C=180°,
故选:D.
根据题意得到四点A、B、C、D共圆,利用圆内接四边形对角互补即可求出所求角的度数.
此题考查了圆内接四边形的性质,熟练掌握圆内接四边形的性质是解本题的关键.
8.【答案】D
【解析】【分析】
本题主要考查了圆周角定理,直角三角形的性质,关键是用α表示∠COD.
根据直角三角形两锐角互余性质,用α表示∠CBD,进而由圆心角与圆周角关系,用α表示∠COD,最后由角的和差关系得结果.
【解答】
解:
∵OA⊥BC,
∴∠AOB=∠AOC=90°,
∴∠DBC=90°−∠BEO=90°−∠AED=90°−α,
∴∠COD=2∠DBC=180°−2α,
∵∠AOD+∠COD=90°,
∴β+180°−2α=90°,
∴2α−β=90°,
故选:D.
9.【答案】B
【解析】解:∵正方形ABCD,等边三角形CEF,
∴AB=BC=CD=AD,CE=CF=EF,∠A=∠B=∠D=90°,
∵CF=CE,CD=CB,
∴Rt△CDF≌Rt△CBE(HL),
∴DF=BE,AF=AE,
设AF=AE=b,DF=BE=a,则BC=a+b,
由勾股定理得,EF2=AE2+AF2=2b2,
∴CE2=EF2=2b2,
由勾股定理得,BE2+BC2=CE2,即a2+(a+b)2=2b2,
整理得,2a(a+b)=b2,
∴S△BCE=12a(a+b),S△AEF=12b2,
∴S△BCES△AEF=12a(a+b)12b2=12a(a+b)12×2a(a+b)=12,
∴S△BCE:S△AEF=1:2,
故选:B.
证明Rt△CDF≌Rt△CBE(HL),设AF=AE=b,DF=BE=a,则BC=a+b,由勾股定理得,EF2=AE2+AF2=2b2,则CE2=2b2,由勾股定理得,BE2+BC2=CE2,即a2+(a+b)2=2b2,整理得,2a(a+b)=b2,则S△BCE=12a(a+b),S△AEF=12b2,然后代入求比值即可.
本题考查了正方形、等边三角形的性质,全等三角形的判定与性质,勾股定理等知识.熟练掌握正方形、等边三角形的性质,全等三角形的判定与性质确定线段之间的数量关系是解题的关键.
10.【答案】C
【解析】解:∵二次函数y=ax2+bx+c的图象经过(−1.5,0)与(2.5,0)两点,
则函数y=ax2+bx+c的对称轴是直线x=12,
关于x的一元二次方程ax2+bx+c=p(p<0)有两个不同的实数根,其中一个根是x=m(m<−1.5)
则抛物线开口向下,
如果关于x的方程ax2+bx+c=q(q>0)有两个不同的整数,相等于y=ax2+bx+c和y=q(q>0)有在x轴上方的两个交点,且两个解关于对称轴对称,
只有C符合上述条件,
故选:C.
二次函数y=ax2+bx+c的图象经过(−1.5,0)与(2.5,0)两点,关于x的一元二次方程ax2+bx+c=p(p<0)有两个不同的实数根,其中一个根是x=m(m<−1.5)
则抛物线开口向下,进而求解.
本题考查抛物线与x轴的交点、二次函数与一元二次方程的关系,解答本题的关键是明确题意,利用二次函数的关系解答.
11.【答案】(−1,4)
【解析】解:M(1,−4)关于原点对称的点的坐标是(−1,4),
故答案为:(−1,4).
根据关于关于原点对称的点,横坐标与纵坐标都互为相反数,即可得出结论.
此题主要考查了关于原点对称点的性质,解决本题的关键是掌握好对称点的坐标规律:关于原点对称的点,横坐标与纵坐标都互为相反数.
12.【答案】−2
【解析】解:设方程的另一个根为m,
则2+m=0,
解得:m=−2,
故答案为:−2.
设方程的另一根为m,根据根与系数的关系得到2+m=0,然后解一次方程即可.
本题考查了根与系数的关系,如果一元二次方程ax2+bx+c=0的两根分别为x1与x2,则x1+x2=−ba,x1⋅x2=ca.
13.【答案】12x(x−1)=15
【解析】解:设应邀请x个球队参加比赛,
由题可知,12x(x−1)=15
故答案为:12x(x−1)=15.
根据每两队之间都赛一场,设邀请x个球队参加比赛,则每一个球队都会比赛(x−1)场,剔除重复的一半,即可解题.
本题考查了一元二次方程的实际应用,正确找到等量关系列出方程是解题关键.
14.【答案】1
【解析】解:如图,圆心为O,连接AO、BO,
∵∠ACB=30°,
∴∠AOB=60°,
∴△ABO为等边三角形,
∵AB=1,
∴AO=BO=AB=1.
故答案为:1.
连接OA,OB,根据圆周角定理得出∠AOB=2∠ACB.
本题考查圆周角定理,熟练使用圆周角定理进行推导角度是解题关键.
15.【答案】150°或30°
【解析】解:分为两种情况:
①当圆心O在∠CAB的内部时,如图,
过O作OM⊥AC于M,ON⊥AB于N,连接OA,
∵OM、ON都过O,弦AB= 2,弦AC= 3,
∴AM=CM=12AC= 32,AN=BN= 22,
∴cs∠BAO=ANAO= 221= 22,cs∠CAO=AMAO= 321= 32,
∴∠BAO=45°,∠CAO=30°,
∴∠BAC=∠BAO+∠CAO=45°+30°=75°,
∴∠BOC=2∠NAC=150°;
②当圆心O在∠CAB的内部时,如图,
过O作OM⊥AC于M,ON⊥AB于N,连接OA,
此时∠BAC=45°−30°=15°,
所以∠BOC=2∠BAC=30°;
故答案为:150°或30°.
分为两种情况,画出图形,根据垂径定理求出AN和AM,解直角三角形求出∠BAO和∠CAO,求出∠BAC,再根据圆周角定理求出∠BOC即可.
本题考查了解直角三角形,圆周角定理,垂径定理等知识点,能求出符合的所有情况是解此题的关键.
16.【答案】3− 3≤t≤3+ 3
【解析】解:设半径为1的⊙O与角的两边相切于M,N,如图1,连接OM,ON,延长NO交CB于D,
∴∠CND=∠OMD=90°,
∵∠ACB=60°,
∴△CND是直角三角形,
∴∠CDN=30°,
∵ON=OM=1,
∴OD=2,
∴DN=OD+ON=2+1=3,
∴CN= 33DN= 3,
如图1,延长EP交BC于Q,
∵EQ⊥AC,PF⊥BC,
∴∠CEQ=∠PFQ=90°,
∵∠ACB=60°,
∴∠EQC=30°,
∴△ECQ与△PFQ是直角三角形,
∴ 3CE=EQ,PQ=2PF,
∴t=PE+2PF=PE+PQ=EQ,
当EQ与⊙O相切且点P在圆心的右侧时,t有最大值,
连接OP,
则四边形ENOP是正方形,
∴EN=OP=1,CN=CM= 3,
∴t=PE+2PF=PE+PQ=EQ= 3CE= 3(CN+EN)= 3( 3+1)=3+ 3;
如图2,当EQ与⊙O相切且点P在圆心的左侧时,t有最小值,
同理可得t=PE+2PF=PE+PQ=EQ= 3CE= 3(CN−EN)= 3( 3−1)=3− 3;
故t的取值范围是3− 3≤t≤3+ 3,
故答案为:3− 3≤t≤3+ 3.
设半径为1的⊙O与角的两边相切于M,N,连接OM,ON,延长NO交CB于D,求得∠CND=∠OMD=90°,根据直角三角形的性质得到∠CDN=30°,求得OD,得到CN= 33DN,如图1,延长EP交BC于Q,推出△ECQ与△PFQ是直角三角形,根据直角三角形的性质得到CE=EQ,PQ=2PF,求得t=PE+2PF=PE+PQ=EQ,当EQ与⊙O相切且点P在圆心的右侧时,t有最大值,连接OP,则四边形ENOP是正方形,根据正方形的性质得到EN=OP=1,求得t;如图2,当EQ与⊙O相切且点P在圆心的,左侧时,t有最小值,同理可得t,于是得到结论.
本题考查了切线的性质,勾股定理,关键是切线性质定理的应用.
17.【答案】解:(1)x2=2x,
∴x2−2x=0,
∴x(x−2)=0,
∴x1=0,x2=2;
(2)y2+y−1=0,
∵a=1,b=1,c=−1,Δ=b2−4ac=1−4×1×(−1)=5,
∴y=−b± b2−4ac2a=−1± 52,
解得:y1=−1+ 52,y2=−1− 52.
【解析】(1)根据因式分解法解一元二次方程,即可求解.
(2)根据公式法解一元二次方程,即可求解.
本题考查了解一元二次方程,熟知解一元二次方程的因式分解法和公式法是解题的关键.
18.【答案】解:(1)根据题意,36−4(2m−1)≥0,
解得:m≤5;
答:实数m的取值范围是m≤5;
(2)设方程的另一个根为x2,x2+3=−6,
解得:x2=−9,
答:方程的另一个根为−9.
【解析】(1)根据根的判别式列出关于m的不等式,求解可得;
(2)设方程的另一个根为x2,根据韦达定理列出方程,解方程组即可得.
本题主要考查的一元二次方程根与系数的关系及根的判别式,熟知x1,x2是一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的两根时,x1+x2=−ba,x1x2=ca是解题的关键.
19.【答案】解:(1)如图1,CD即为所求;
(2)如图2,AD即为所求.
【解析】(1)过点C作直径CD,由于AC=BC,AC=BC,根据垂径定理的推理得CD垂直平分AB,所以CD将△ABC分成面积相等的两部分;
(2)连结PO并延长交BC于E,过点A、E作弦AD,由于直线l与⊙O相切于点P,根据切线的性质得OP⊥l,而l//BC,则PE⊥BC,根据垂径定理得BE=CE,所以弦AE将△ABC分成面积相等的两部分.
本题考查了复杂作图:复杂作图是在五种基本作图的基础上进行作图,一般是结合了几何图形的性质和基本作图方法.解决此类题目的关键是熟悉基本几何图形的性质,结合几何图形的基本性质把复杂作图拆解成基本作图,逐步操作.也考查了切线的性质.
20.【答案】解:小明的做法是错误的,
正确的做法如下:
∵二次函数y=2x2+4x+3=2(x+1)2+1,
∴该函数图象开口向上,该函数的对称轴是直线x=−1,当x=−1时取得最小值,最小值是1,
∵−2≤x≤−1,
∴当x=−2时取得最大值,此时y=3,
当x=−1时取得最小值,最小值是y=1,
由上可得,当−2≤x≤−1时,函数y的最小值是1,最大值是3.
【解析】根据二次函数的性质和小明的做法,可以判断小明的做法是否正确,然后根据二次函数的性质即可解答本题.
本题考查二次函数的性质、二次函数的最值,解答本题的关键是明确题意,利用二次函数的性质解答,注意x的取值范围.
21.【答案】(1)证明:连接OC,如图1所示:
∵OA=OC,
∴∠OAC=∠OCA,
∵AC平分∠DAB,
∴∠DAC=∠OAC,
∴∠OCA=∠DAC,
∴OC//AD,
∵AD⊥DC,
∴CD⊥OC,
又∵OC是⊙O的半径,
∴直线CD是⊙O的切线;
(2)解:连接BC,如图2所示:
∵AB是⊙O的直径,
∴∠ACB=90°,
∵AC平分∠DAB,∠DAB=60°,
∴∠DAC=∠BAC=30°,
∴BC=12AB=2,AC= 3BC=2 3,
∵AD⊥DC,
∴∠ADC=90°,
∴CD=12AC= 3,AD= 3CD=3.
【解析】(1)连接OC,先证出∠OCA=∠DAC,得OC//AD,再由平行线的性质得CD⊥OC,即可得出结论;
(2)连接BC,先由圆周角定理得∠ACB=90°,由角平分线定义得∠DAC=∠BAC=30°,再由含30°角的直角三角形的性质得BC=12AB=2,AC= 3BC=2 3,进而得出答案.
本题考查了切线的判定、圆周角定理、等腰三角形的性质、含30°角的直角三角形的性质、平行线的判定与性质等知识;熟练掌握切线的判定和圆周角定理是解题的关键.
22.【答案】解:(1)∵a=1,
∴y=x2+bx+c.
①将(0,3)和(−1,0)两点代入y=x2+bx+c.得,
3=c1−b+c=0,
解得:c=3b=4.
∴y=x2+4x+3.
答:函数的表达式y=x2+4x+3.
②函数向下平移两个单位得y=x2+bx+c−2,此时该函数与x轴恰好有一个交点,
∴Δ=0,
即b2−4(c−2)=0,
b2−4c+8=0,
c=b24+2,
∴b+c=b+b24+2=14(b+2)2+1,
∴当b=−2时,b+c的最小值为1.
答:b+c的最小值为1.
(2)当x=0时,y=ax2+bx+c=c,即抛物线和y轴的交点为:(0,c),
而(x0,c),则抛物线的对称轴为x=12x0,
当a>0时,抛物线开口向上,
∵函数图象经过(−2,m),(−3,n)且n
∴抛物线的对称轴在x=−52的左侧,
则c>m和题设矛盾,故a<0,
∵c
解得:−5
②写出平移后的函数解析式,根据函数图象向下平移两个单位后与x轴恰好有一个交点,利用判别式Δ=0,即b2−4(c−2)=0,整理为c=b24+2,进而求出b+c,再配方,结合二次函数的性质即可求解.
(2)判定a<0,由c
本题为二次函数综合题,主要考查了二次函数的图象和性质、二次函数图象与x轴的交点、解不等式、待定系数法求函数表达式等,对二次函数图象和性质的深度理解是本题解题的关键.
23.【答案】60或240 150或330
【解析】解:(1)如图1中,
∵△ABC是等边三角形,
∴∠AOB=∠COD=60°,
∴当点D在线段AO和线段AO的延长线上时,OC//AB,
此时旋转角α=60°或240°,
同法可得:OC⊥AB时,α=150°或330°,
故答案为60或240;或150或330;
(2)结论:AC=BD,理由如下:
如图2中,
由旋转的性质可知:∠COD=∠AOB=60°,
∴∠COA=∠DOB,
在△AOC和△BOD中,
OA=OB∠COA=∠DOBCO=OD,
∴△AOC≌△BOD,
∴AC=BD;
(3)①如图3中,当A、C、D共线时,作OH⊥AC于H.
在Rt△COH中,∵OC=2,∠COH=30°,
∴CH=HD=1,OH= 3,
在Rt△AOH中,
AH= OA2−OH2= 13,
∴BD=AC=CH+AH=1+ 13.
②如图4中,当A、C、D共线时,作OH⊥AC于H.
易知AC=BD=AH−CH= 13−1,
综上所述,当A、C、D三点共线时,BD的长为 13+1或 13−1;
(4)如图5中,由题意,点C在以O为圆心,2为半径的⊙O上运动,过点O作OH⊥AB于H,直线OH交⊙O于C′、C″,线段CB的长即为PC的最大值,线段C″H的长即为PC的最小值.易知PC的最大值=6,PC的最小值=2 3−2.
(1)如图1中,易知当点D在线段AO和线段AO的延长线上时,OC//AB,此时旋转角α=60°或240°,同法可求OC⊥AB时的旋转角;
(2)结论:AC=BD.只要证明△AOC≌△BOD即可.
(3)在图3、图4中,分别求解即可.
(4)如图5中,由题意,点C在以O为圆心,1为半径的⊙O上运动,过点O作OH⊥AB于H,直线OH交⊙O于C′、C″,线段CB的长即为PC的最大值,线段C″H的长即为PC的最小值.易知PC的最大值=6,PC的最小值=2 3−2.
本题考查圆综合题、旋转变换、等边三角形的性质、全等三角形的判定和性质、勾股定理、圆上的点到直线的距离的最值问题等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,学会添加常用辅助线,构造直角三角形解决问题,利用辅助圆解决最值问题,属于中考压轴题.
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