陕西省宝鸡市第一中学2023-2024学年九年级下学期开学数学试卷
展开这是一份陕西省宝鸡市第一中学2023-2024学年九年级下学期开学数学试卷,共25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。
1.若有理数a与3互为相反数,则a的值是( )
A. 3B. -3C. 13D. -13
2.把一副三角板放在水平桌面上,摆放成如图所示形状,若DE//AB,则∠1的度数为( )
A. 105°
B. 115°
C. 120°
D. 135°
3.计算2x2⋅(-3x3)的结果是( )
A. -6x5B. 6x5C. -2x6D. 2x6
4.如图,在△ABC中,CD⊥AB于D,下列条件中,不能使△DAC∽△DCB的是( )
A. ∠ACB=90°B. tanA=BDCDC. AC2=AD⋅ABD. ACAD=BDCD
5.如图,平行四边形ABCD中,∠B=60°.G是CD的中点,E是边AD上的动点,EG的延长线与BC的延长线交于点F,连结CE,DF,下列说法不正确的是( )
A. 四边形CEDF是平行四边形
B. 当CE⊥AD时,四边形CEDF是矩形
C. 当∠AEC=120°时,四边形CEDF是菱形
D. 当AE=ED时,四边形CEDF是菱形
6.如图,把Rt△ABC放在平面直角坐标系内,其中∠CAB=90°,BC=5,点A、B的坐标分别为(1,0)、(4,0),将△ABC沿x轴向右平移,当点C落在直线y=2x-6上时,线段BC扫过的面积为( )
A. 4
B. 8
C. 16
D. 20
7.如图,△ABC内接于⊙O,AB是⊙O的直径,∠BAC=40°,点I是△ABC的内心,BI的延长线交⊙O于点D,连接AD,则∠CAD的度数为( )
A. 35°
B. 30°
C. 25°
D. 20°
8.已知二次函数y=ax2-2ax+a+2(a≠0),若-1≤x≤2时,函数的最大值与最小值的差为4,则a的值为( )
A. 1B. -1C. ±1D. 无法确定
二、填空题:本题共5小题,每小题3分,共15分。
9.实数25的算术平方根是______.
10.若将三个数- 3, 7, 11表示在数轴上,其中能被如图所示的墨迹覆盖的数是______.
11.符合黄金分割比例的图形会使人产生视觉上的美感.如图所示的五角星中,C、D两点都是AB的黄金分割点,若AB=2,则AC的长是______.
12.如图,在平面直角坐标系中,直线AB与x轴交于点A(-2 3,0),与x轴夹角为30°,将△ABO沿直线AB翻折,点O的对应点C恰好落在双曲线y=kx(k≠0)上,则k= ______.
13.如图,在正方形ABCD中,AB=2,E为边AB上一点,F为边BC上一点.连接DE和AF交于点G,连接BG.若AE=BF,则BG的最小值为______.
三、解答题:本题共13小题,共81分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤。
14.(本小题5分)
计算:| 5-2|+(2023+π)0+2 5-(-12)-1.
15.(本小题5分)
化简:(1-1a-1)÷2a-4a2-1.
16.(本小题5分)
解不等式组:2x+1≥x3-x6-2x-24>-1,并把它的解集在数轴上表示出来.
17.(本小题5分)
如图,在△ABC中,AB=AC,请用尺规作图法,在边AB上求作一点D,使点D到点A的距离与点D到点C的距离相等.(保留作图痕迹,不写作法)
18.(本小题5分)
如图所示,在四边形ABCD中,对角线AC与BD相交于点E,若AC平分∠DAB,且AB=AE,AC=AD,求证:∠DBC=∠CAB.
19.(本小题5分)
如图,在正方形网格中有三角形ABC.
(1)将三角形ABC进行平移,使得点A的对应点为点A1(如图所示),画出三角形A1B1C1;
(2)画出(1)中三角形A1B1C1关于B1C1中点成中心对称的图形,所画图形需用实线画出.
20.(本小题6分)
一只不透明袋中装有1个白球和若干个红球,这些球除颜色外都相同,某课外学习小组做摸球试验:将球搅匀后从袋中摸出1个球,记下颜色后放回、揽匀,不断重复这个过程,获得数据如下:
(1)该小组发现,摸到白球的频率在一个常数附近摆动,这个常数是______(精确到0.001),由此估出红球有______个;
(2)现从该袋中随机摸出一个球,不放回,再摸出一个球,请用画树状图或列表法求恰好摸到1个白球和1个红球的概率.
21.(本小题6分)
在学习解直角三角形以后,某班数学兴趣小组的同学测量了旗杆的高度,如图,某一时刻,旗杆AB的影子一部分落在平台上,另一部分落在斜坡上,测得落在平台上的影长BC为6米,落在斜坡上的影长CD为4米,AB⊥BC,点A,B,F三点共线,且BC//EF,同一时刻,光线与旗杆的夹角为30°(米),测得坡角∠CEF的度数是30°,求旗杆AB的高度为多少米?(结果保留根号)
22.(本小题6分)
在河道A,B两个码头之间有客轮和货轮通行.一天,客轮从A码头匀速行驶到B码头,同时货轮从B码头出发,运送一批物资匀速行驶到A码头,两船距B码头的距离y(km)与行驶时间x(min)之间的函数关系如图所示,请根据图象解决下列问题:
(1)求客轮距B码头的距离y1(km)与时间x(min)之间的函数表达式;
(2)请问两船出发多久相距35km?
23.(本小题7分)
为保障学生的生命安全和心理健康,市政府开展“安全知识进校园”宣传活动.为了调查学生对安全知识的掌握情况,从某中学随机抽取40名学生进行了相关知识测试,将成绩(成绩取整数)分为“A:90~100分;B:80~89分;C:70~79分;D:69分及以下”四个等级进行统计,得到如图尚不完整的统计图表:
A等级成绩的具体情况是:
根据图表提供的信息,解答下列问题:
(1)请补全条形统计图;
(2)A等级成绩的中位数是 分;
(3)假设全市有12000名学生都参加此次测试,若成绩在80分以上(含80分)为优秀,求全市成绩优秀的学生人数约有多少人.
24.(本小题8分)
如图,在等腰△ABC中AB=AC,以AB为直径的⊙O交BC于点D,DE⊥AC于点E,ED的延长线与AB的延长线交于点F.
(1)求证:EF是⊙O的切线;
(2)若CE=1,BD= 5,tanF=34,求FB的值.
25.(本小题8分)
如图,抛物线y=-12x2+bx+c与x轴交于点A和点B,与y轴交于点C,点B坐标为(6,0),点C坐标为(0,6),点D是抛物线的顶点,过点D作x轴的垂线,垂足为E,连接BD.
(1)求抛物线的解析式及点D的坐标;
(2)点F是抛物线上的动点,当∠FBA=∠BDE时,求点F的坐标;
(3)若点P是x轴上方抛物线上的动点,以PB为边作正方形PBFG,随着点P的运动,正方形的大小、位置也随着改变,当顶点F或G恰好落在y轴上时,请直接写出点P的横坐标.
26.(本小题10分)
问题探究:
如图①,已知等边△ABC,在△ABC内求作一点P,使P到各边的距离都相等,画出这个点;
如图②,△ABC中,∠A=60°,AB=8,AC=6,请求出△ABC的内切圆半径的值(结果保留根号);
问题解决:
如图③,市区有空地位于两条笔直且平行的道路a,b之间,a、b之间的距离为40米,线段BC在b上,且BC=60米,现拟在道路a找一点A,与B、C构成三角形休闲小道,△ABC内建圆形绿化区,要求AB、AC、BC均与圆形绿化区相切,试探究圆形绿化区面积有无最大值?如果有,求面积的最大值及并指出圆心位置;如果没有,请说明理由(道路宽度可忽略不计).
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解:因为3的相反数是-3,所以a=-3。
故选:B。
只有符号不同的两个数互为相反数,0的相反数是0。
主要考查相反数的意义。
2.【答案】A
【解析】解:如图,AC和DE交于点G,
由三角板可知:∠D=45°,∠BAC=30°,
∵DE//AB,
∴∠AGD=∠BAC=30°,
∴∠1=180°-∠D-∠AGD=105°,
故选:A.
根据三角板得到∠D=45°,∠BAC=30°,再根据平行线的性质得到∠AGD=∠BAC,最后利用三角形内角和定理计算即可.
本题考查平行线的性质,三角板的性质,三角形内角和,解题关键是结合图形利用平行线的性质进行角的转化和计算.
3.【答案】A
【解析】【分析】
本题主要考查单项式相乘的法则和同底数幂的乘法的性质.
根据单项式乘单项式的法则和同底数幂相乘,底数不变,指数相加计算后选取答案.
【解答】
解:2x2⋅(-3x3),
=2×(-3)⋅(x2⋅x3),
=-6x5.
故选A.
4.【答案】D
【解析】解:∵∠ACB=90°,CD⊥AB,
∴∠A+∠ACD=∠BCD+∠ACD=90°,
∴∠A=∠BCD,
∵∠ADC=∠CDB=90°,
∴△DAC∽△DCB,
故A不符合题意;
∵tanA=BDCD,tan∠BCD=BDCD,
∴∠A=∠BCD,
∵∠ADC=∠CDB=90°,
∴△DAC∽△DCB,
故B不符合题意;
∵AC2=AD⋅AB,
∴AD:AC=AC:AB,
∴sin∠ACD=sinB,
∴∠ACD=∠B,
∵∠ADC=∠CDB=90°,
∴△ACD∽△CDB,
故C不符合题意;
∵ACAD=BDCD,
∴Rt△DAC的斜边AC和直角边AD与Rt△DCB的两直角边BD和CD对应成比例,
∴不能判定△DAC∽△DCB,
故选:D.
若∠ACB=90°,由余角的性质推出∠A=∠BCD,而∠ADC=∠CDB=90°,即可判定△DAC∽△DCB,由tanA=BDCD,tan∠BCD=BDCD,得到∠A=∠BCD,而∠ADC=∠CDB=90°,判定△DAC∽△DCB,由AC2=AD⋅AB,得到AD:AC=AC:AB,因此sin∠ACD=sinB,得到∠ACD=∠B,又∠ADC=∠CDB=90°,即可判定△ACD∽△CDB,由ACAD=BDCD,不能判定△DAC∽△DCB.
本题考查相似三角形的判定,关键是掌握相似三角形的判定方法.
5.【答案】D
【解析】【解答】
解:A、∵四边形ABCD是平行四边形,
∴CF//ED,
∴∠FCG=∠EDG,
∵G是CD的中点,
∴CG=DG,
在△FCG和△EDG中,
∠FCG=∠EDGCG=DG∠CGF=∠DGE,
∴△FCG≌△EDG(ASA)
∴FG=EG,
∵CG=DG,
∴四边形CEDF是平行四边形,正确;
B、∵四边形CEDF是平行四边形,
∵CE⊥AD,
∴四边形CEDF是矩形,正确;
C、∵四边形CEDF是平行四边形,
∵∠AEC=120°,
∴∠CED=60°,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴∠ADC=∠B=60°,
∴△CDE是等边三角形,
∴CE=DE,
∵四边形CEDF是平行四边形,
∴四边形CEDF是菱形,正确;
D、当AE=ED时,不能得出四边形CEDF是菱形,错误;
故选:D.
【分析】
本题考查了平行四边形的性质和判定,菱形的判定,矩形的判定,等边三角形的性质和判定,全等三角形的性质和判定的应用,注意:有一组邻边相等的平行四边形是菱形,有一个角是直角的平行四边形是矩形.根据平行四边形的性质和菱形、矩形的判定判断即可.
6.【答案】C
【解析】解:如图所示.
∵点A、B的坐标分别为(1,0)、(4,0),
∴AB=3.
∵∠CAB=90°,BC=5,
∴AC=4.
∴A'C'=4.
∵点C'在直线y=2x-6上,
∴2x-6=4,解得x=5.
即OA'=5.
∴CC'=5-1=4.
∴S▱BCC'B'=4×4=16 (面积单位).
即线段BC扫过的面积为16面积单位.
故选:C.
根据题意,线段BC扫过的面积应为一平行四边形的面积,其高是AC的长,底是点C平移的路程.求当点C落在直线y=2x-6上时的横坐标即可.
此题考查平移的性质及一次函数的综合应用,解决本题的关键是明确线段BC扫过的面积应为一平行四边形的面积.
7.【答案】C
【解析】解:∵点I是△ABC的内心,
∴∠ABD=∠CBD,
∵AB是⊙O的直径,
∴∠C=90°,
∵∠BAC=40°,
∴∠ABC=180°-90°-40°=50°,
∴∠ABD=∠CBD=12∠ABC=25°,
∴∠CAD=∠CBD=25°,
故选:C.
先由三角形内心的性质得到∠ABD=∠CBD,根据圆周角定理得到∠C=90°,利用三角形内角和求出∠ABC,得到∠CBD,最后根据同弧所对的圆周角相等可得结果.
本题主要考查了三角形内心的性质,圆周角定理及其推论,解题的关键是灵活运用所学定理,根据内心得到∠ABD=∠CBD.
8.【答案】C
【解析】解:当a>0时,
∵对称轴为x=--2a2a=1,
当x=1时,y有最小值为2,当x=-1时,y有最大值为4a+2,
∴4a+2-2=4.
∴a=1;
当a<0时,同理可得
y有最大值为2;y有最小值为4a+2,
∴2-(4a+2)=4,
∴a=-1;
综上所述,a的值为±1;
故选:C.
分a>0或a<0两种情况讨论,求出y的最大值和最小值,即可求解.
本题考查了二次函数的性质,二次函数图象上点的坐标特征等知识,利用分类思想解决问题是本题的关键.
9.【答案】5
【解析】解:实数25的算术平方根为5.
故答案为:5.
利用算术平方根的定义计算即可得到结果.
本题考查了算术平方根,掌握算术平方根的定义是解本题的关键.
10.【答案】 11
【解析】解:∵-2<- 3<-1,2< 7<3,3< 11<4,且墨迹覆盖的范围是3~5,
∴能被墨迹覆盖的数是 11.
故答案为: 11.
首先利用估算的方法分别得到- 3, 7, 11前后的整数(即它们分别在那两个整数之间),从而可判断出被覆盖的数.
本题考查了实数与数轴的对应关系,以及估算无理数大小的能力,关键在于得出无理数的取值范围.
11.【答案】 5-1
【解析】解:∵点C是AB的黄金分割点,且AC>BC,AB=2,
∴AC= 5-12AB= 5-12×2= 5-1,
故答案为: 5-1.
根据黄金分割的定义进行计算,即可解答.
本题考查了黄金分割,熟练掌握黄金分割的定义是解题的关键.
12.【答案】-3 3
【解析】解:过点C作CD⊥x轴于D,作CE⊥y轴于E,则CE=DO,CD=EO,
∵A(-2 3,0),
∴AO=2 3,
由折叠得,AC=AO=2,∠CAO=2∠BAO=60°,
∴Rt△ACD中,∠ACD=30°,
∴AD=12AC= 3,CD= (2 3)2-( 3)2=3
∴DO=AO-AD=2 3- 3= 3,OE=3,
又∵点C在第二象限,
∴C(- 3,3),
∵点C在双曲线y=kx(k≠0)上,
∴k=- 3×3=-3 3,
故答案为:-3 3.
先过点C作CD⊥x轴于D,作CE⊥y轴于E,构造矩形CDOE,再根据折叠的性质求得AC=2 3,∠ACD=30°,根据直角三角形的性质以及勾股定理,求得AD与CD的长,得出点C的坐标,最后计算反比例函数解析式即可.
本题以折叠问题为背景,主要考查了直角三角形的性质,以及勾股定理的应用,解决问题的关键是作辅助线构造直角三角形求出点C的坐标.
13.【答案】 5-1
【解析】解:如图,取AD的中点T,连接BT,GT.
∵四边形ABCD是正方形,
∴AD=AB=2,∠DAE=∠ABF=90°,
在△DAE和△ABF中,
DA=AB∠DAE=∠ABFAE=BF,
∴△DAE≌△ABF(SAS),
∴∠ADE=∠BAF,
∵∠BAF+∠DAF=90°,
∴∠ADE+∠DAF=90°,
∴∠AGD=90°,
∵DT=AT,
∴GT=12AD=1,
∵BT= AT2+AB2= 12+22= 5,
∴BG≥BT-GT,
∴BG≥ 5-1,
∴BG的最小值为 5-1.
故答案为: 5-1.
如图,取AD的中点T,连接BT,GT.首先利用全等三角形的性质证明∠AGD=90°,求出GT=1,BT= 5,根据BG≥BT-GT,可得结论.
本题考查正方形的性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,求出GT,BT是解题的关键.
14.【答案】解:| 5-2|+(2023+π)0+2 5-(-12)-1
= 5-2+1+2 5-(-2)
= 5-2+1+2 5+2
=3 5+1.
【解析】先化简各式,然后再进行计算即可解答.
本题考查了实数的运算,零指数幂,负整数指数幂,准确熟练地进行计算是解题的关键.
15.【答案】解:(1-1a-1)÷2a-4a2-1
=a-1-1a-1÷2(a-2)(a+1)(a-1)
=a-2a-1×(a+1)(a-1)2(a-2)
=12(a+1).
【解析】先把括号里的式子进行通分,再把后面分式的分子分母分别进行因式分解,进而化简即可.
本题考查的是分式的化简,解题的关键是熟练掌握分式的运算法则.
16.【答案】解:2x+1≥x①3-x6-2x-24>-1②,
解不等式①得x≥-1,
解第二个不等式得x<0.
故不等式组的解集为-1≤x<0.
在数轴上表示:
.
【解析】分别求出不等式组中两不等式的解集,找出解集的公共部分即可.
此题考查了解一元一次不等式组,在数轴上表示不等式组的解集等知识点的理解和掌握,关键是能根据不等式的解集找出不等式组的解集.
17.【答案】解:如图,点D即为所求.
【解析】作线段AC的垂直平分线交AB于点D,点D即为所求.
本题考查作图-复杂作图,线段垂直平分线的性质,等腰三角形三角形的性质,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题.
18.【答案】证明:∵AC平分∠DAB,
∴∠DAE=∠CAB,
在△DAE和△CAB中,
AD=AC∠DAE=∠CABAE=AB,
∴△DAE≌△CAB(SAS).
∴∠AED=∠ABC,
∵∠AED=∠CAB+∠ABE,∠ABC=∠DBC+∠ABE,
∴∠DBC=∠CAB.
【解析】先证△DAE≌△CAB(SAS),根据性质可得∠AED=∠ABC,再根据三角形的外角性质即可求证.
本题考查了角平分线的定义、全等三角形的判定和性质以及三角形外角性质,解题的关键是熟练掌握以上知识点的应用.
19.【答案】解:(1)如图,三角形A1B1C1即为所求.
(2)如图,三角形A2B1C1即为所求.
【解析】(1)根据平移的性质作图即可.
(2)先取B1C1的中点,再根据中心对称的性质作图即可.
本题考查作图-平移变换、中心对称,熟练掌握平移的性质、中心对称的性质是解答本题的关键.
20.【答案】0.334 2
【解析】解:(1)利用表中数据,摸到白球的频率在一个常数附近摆动,这个常数是0.033(精确到0.001),
设红球有x个,则11+x=0.334,
解得x≈2,
由此估出红球的个数为2个.
故答案为:0.033,2;
(2)列表为:
共有6种等可能的结果,其中恰好摸到1个白球和1个红球的有4种,
所以恰好摸到1个白球和1个红球的概率为46=23.
(1)利用频率估计概率,通过大量的实验,摸到白球的频率在一个常数附近摆动,这个常数可作为摸到白球的概率,进而可求解;
(2)利用列表法得到所有的等可能结果,再找出符合条件的结果数,然后利用求概率公式求解即可.
本题考查了列表法与树状图法:利用列表法或树状图展示所有可能的结果求出n,再从中选出符合事件A或B的结果数目m,然后利用概率公式求出事件A或B的概率.也考查了频率估计概率.
21.【答案】解:过点D作DH⊥AB于点H,过点C作CG⊥DH于点G,
∵AF⊥EF,
∴DH//EF,
∴∠CDG=∠CEF=30°,
∴CG=12CD=2米,DG=CDcs30°=4× 32=2 3(米),
∵AB⊥BC,
∴四边形BCGH是矩形,
∴BH=CG=2米,GH=BC=6米,
∴DH=2 3+6米,
在Rt△AHD中,AH=DHtan∠A=2 3+6 33=6+6 3(米),
∴AB=AH-BH=6+6 3-2=4+6 3(米),
答:旗杆AB的高度为(4+6 3)米.
【解析】过点D作DH⊥AB于点H,过点C作CG⊥DH于点G,先计算CG,DG的长,然后证明四边形BCGH是矩形,得到BH,GH,DH的长,再求AH的长,即可进一步得到答案.
本题考查了解直角三角形的应用,矩形的判定与性质,添加辅助线、构造直角三角形是解题的关键.
22.【答案】解:(1)设y1=k1x+b,
由图象可知:DE为客轮行驶的函数图象,点(0,80),(40,0)在该图象上,
∴b=8040k1+b=0,
解得:k1=-2b=80,
∴y1(km)与时间x(min)之间的函数表达式为y1=-2x+80(0≤x≤40).
(2)设y2=k2x,
由图象可知:OC为货轮行驶的函数图象,点(160,80)在该图象上,
∴160k2=80,
解得:k2=12,
∴y2=12x(0≤x≤160),
∵两船出发多久相距35km,
∴|y1-y2|=35,
当0≤x≤40时,|y1-y2|=|-2x+80-12x|=35,
解得:x1=18,x2=46(舍去),
当40
综上所述:两船出发18min或70min相距35km.
【解析】(1)设y1=k1x+b,根据图象,把(0,80),(40,0)代入得出关于k1、b的二元一次方程组,解方程组求出k1、b的值即可得答案;
(2)设y2=k2x,把(160,80)代入求出k2的值,即可得出y2与x的关系式,令|y1-y2|=35,求出对应的x的值即可得答案.
本题考查一次函数的应用,解题时注意分段函数思想的应用,熟练掌握待定系数法求函数的表达式是解题的关键.
23.【答案】97
【解析】解:(1)B的人数为:40-(5+12+13)=40-30=10,
补全条形统计图如右图所示:
(2)A等级共有13名学生,按照从小到大的顺序排列是
93、93、95、95、95、97、97、97、97、97、98、98、99,
这组数据为中位数是97.
故答案为:97.
(3)12000×10+1340=6900(人),
答:该校成绩优秀的学生人数约有6900人.
(1)用总人数减去A、B、D三组的人数和即可得出C组的人数,然后补全条形统计图即可;
(2)A组共有13人,把数据按照从小到大(从大到小)的顺序排列,找到中间第七个数据即可;
(3)用12000乘以80分以上的人数所占的比例即可得出人数.
本题主要考查的是条形统计图,解题的关键是掌握中位数的概念以及掌握用样本估计总体的方法.
24.【答案】(1)证明:如图1,连接OD,
∵AB=AC,
∴∠ABC=∠ACB,
∵OB=OD,
∴∠OBD=∠ODB,
∴∠ACB=∠ODB,
∴OD//AC,
∵DE⊥AC,
∴∠ODE=∠DEC=90°,
∴OD⊥EF,
又∵OD是半径,
∴EF是⊙O的切线;
(2)解:连接AD,如图2,
∵AB是⊙O的直径,
∴∠ADB=∠ADC=90°,
∵AB=AC,BD= 5,
∴DC=BD= 5,
∵CE=1,∠DEC=90°,
∴DE= ( 5)2-12=2,
∵∠ADC=∠DEC=90°,
∴∠DAE=∠EDC=90°,∠C+∠EDC=90°,
∴∠DAE=∠EDC,
∴△ADE∽△DCE,
∴AEDE=DECE,
∴AE2=21,
解得AE=4,
∴AB=AC=4+1=5,
∵tanF=34,
∴AEFE=4FE=34,
解得:FE=163,
∴AF= (163)2+42=203,
∴FB=AF-AB=203-5=53.
【解析】(1)连接OD,根据AB=AC得到∠ABC=∠ACB,根据OB=OD得到∠OBD=∠ODB,即可得到∠ACB=∠ODB,从而得到OD//AC结合DE⊥AC即可得到证明;
(2)先求出CD,根据勾股定理求出DE,再证明△ADE∽△DCE,即可求出AE,再根据tanF=34求出FE,结合勾股定理求出AF即可得到答案.
本题考查相似三角形的判定与性质,解直角三角形正切的运用,勾股定理,熟练掌握相似三角形的判定定理是解答本题的关键.
25.【答案】解:(1)把点B坐标为(6,0),点C坐标为(0,6)代入抛物线y=-12x2+bx+c得:
-12×36+6b+c=0c=6,
解得:b=2c=6,
∴y=-12x2+2x+6=-12(x-2)2+8,
∴D(2,8);
(2)如图1,过F作FG⊥x轴于点G,
设F(x,-12x2+2x+6),则FG=|-12x2+2x+6|,
∵∠FBA=∠BDE,∠FGB=∠BED=90°,
∴△FBG∽△BDE,
∴FGBG=BEDE,
∵B(6,0),D(2,8),
∴E(2,0),BE=4,DE=8,OB=6,
∴BG=6-x,
∴|-12x2+2x+6|6-x=48=12,
当点F在x轴上方时,有6-x=2(-12x2+2x+6),
解得x=-1或x=6(舍去),
此时F点的坐标为(-1,72);
当点F在x轴下方时,有6-x=2(12x2-2x-6),
解得x=-3或x=6(舍去),
此时F点的坐标为(-3,-92);
综上可知F点的坐标为(-1,72)或(-3,-92);
(3)设P(m,-12m2+2m+6),
有四种情况:
①如图2,当G在y轴上时,过P作PQ⊥y轴于Q,作PM⊥x轴于M,
∵四边形PBFG是正方形,
∴PG=PB,
∵∠PQG=∠PMB=90°,∠QPG=∠MPB,
∴△PQG≌△PMB,
∴PQ=PM,
即m=-12m2+2m+6,
解得:m1=1+ 13,m2=1- 13(舍),
∴P的横坐标为1+ 13,
②当F在y轴上时,如图3,过P作PM⊥x轴于M,
同理得:△PMB≌△BOF,
∴OB=PM=6,
即-12m2+2m+6=6,
m1=0(舍),m2=4,
∴P的横坐标为4,
③当F在y轴上时,如图4,此时P与C重合,
此时P的横坐标为0,
④当G在y轴上时,如图5,过P作PM⊥x轴于M,作PN⊥y轴于N,
同理得:△GPN≌△BPM,
∴PN=PM,
∴-m=-12m2+2m+6,
解得:m=3± 21,
由图5可知:P在第二象限,
∴m=3- 21,
此时P的横坐标为3- 21,
综上所述,点P的横坐标为1+ 13或4或0或3- 21.
【解析】(1)由B、C的坐标,利用待定系数法可求得抛物线解析式,再求其顶点D即可;
(2)过F作FG⊥x轴于点G,可设出F点坐标,利用△FBG∽△BDE,由相似三角形的性质可得到关于F点坐标的方程,可求得F点的坐标;
(3)设P(m,-12m2+2m+6),有四种情况:
①如图2,当G在y轴上时,过P作PQ⊥y轴于Q,作PM⊥x轴于M,
证明△PQG≌△PMB,则PQ=PM,列方程可得m的值;
②当F在y轴上时,如图3,过P作PM⊥x轴于M,同理得结论;
③当F在y轴上时,如图4,此时P与C重合;
④当G在y轴上时,如图5,过P作PM⊥x轴于M,作PN⊥y轴于N,列方程可得m的值.
本题为二次函数的综合应用,涉及待定系数法、相似三角形和全等三角形的判定和性质、正方形的性质、方程思想及分类讨论思想等知识.在(1)中注意待定系数法的应用,在(2)中构造三角形相似是解题的关键,注意有两种情况,在(3)中确定出P的位置是解题的关键.本题考查知识点较多,综合性较强,难度适中.
26.【答案】解:问题探究:分别以点B、C为圆心,以大于12BC的长为半径画弧,两弧交于点M,作射线AM,
再分别以点A、C为圆心,以大于12AC的长为半径画弧,两弧交于点N,作射线BN,
AM与BN交于点P,点P即为所求作,如图①;
如图②,过点C作CD⊥AB于点D,连接PA,PB,PC,设⊙P的半径为r,
则∠ADC=∠BDC=90°,
∵∠BAC=60°,
∴∠ACD=90°-∠BAC=30°,
∴AD=12AC=3,CD= 3AD=3 3,
∴BD=AB-AD=5,
∴BC= BD2+CD2=2 13,
∵S△ABC=S△PAB+S△PBC+S△PAC,
∴12AB⋅CD=12AB⋅r+12BC⋅r+12AC⋅r,
∴8×3 3=8r+2 13r+6r,
∴r=7 3- 393,
故△ABC的内切圆半径为7 3- 393;
问题解决:圆形绿化区面积有最大值.理由如下:
当AB=AC时,圆形绿化区面积最大,设半径为r,过点A作AD⊥BC于点D,
则BD=CD=12BC=30,
∵AD=40,
∴AB=AC= AD2+BD2=50,
由图②知,60×40=(60+50+50)r,
∴r=15,
∴S=πr2=225π.
故圆形绿化区面积最大为225πm2,圆心到各边的距离均为15m.
【解析】问题探究:图①根据等边三角形的性质,作边BC,AC的垂直平分线,即角平分线,两条角平分线的交点即为内切圆的圆心;
图②过点C作CD⊥AB于点D,连接PA,PB,PC,设⊙P的半径为r,根据含30°的直角三角形性质得到AD=3,CD=3 3,得到BD=5,由勾股定理得到BC=2 13,运用三角形面积公式求得r=7 3- 393;
问题解决:当AB=AC时,圆形绿化区面积最大,设半径为r,过点A作AD⊥BC于点D,则BD=CD=30,根据勾股定理得到AB=50,运用图②方法求得r=15,S=πr2=225π.
本题属于圆的综合题,主要考查了三角形的内切圆,解决问题的关键是熟练掌握勾股定理解直角三角形,角平分线性质,含30°的直角三角形性质,圆切线性质,三角形内心性质,等腰三角形性质,面积法求三角形的高.摸球的次数
200
300
400
1000
1600
2000
摸到白球的频数
72
93
130
334
532
667
摸到白球的频率
0.3600
0.3100
0.3250
0.3340
0.3325
0.3335
分数/分
93
95
97
98
99
人数/人
2
3
5
2
1
白
红
红
白
红白
红白
红
白红
红红
红
白红
红红
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