數(shù)學(xué)考題的容量在120分鐘時(shí)間內(nèi)完成大小26個(gè)題,時(shí)間很緊張,不允許做大量細(xì)致的解后檢驗(yàn),所以要盡量準(zhǔn)確運(yùn)算(關(guān)鍵步驟,力求準(zhǔn)確,寧慢勿快),立足一次成功。下面是小編為大家整理的有關(guān)九年級上冊數(shù)學(xué)期中試卷及答案新人教版 ,希望對你們有幫助!
九年級上冊數(shù)學(xué)期中試卷及答案新人教版
一、選擇題(共8小題,每小題4分,滿分32分)
1.方程x2﹣3x﹣5=0的根的情況是( )
A. 有兩個(gè)不相等的實(shí)數(shù)根 B. 有兩個(gè)相等的實(shí)數(shù)根
C. 沒有實(shí)數(shù)根 D. 無法確定是否有實(shí)數(shù)根
考點(diǎn): 根的判別式.
分析: 求出b2﹣4ac的值,再進(jìn)行判斷即可.
解答: 解:x2﹣3x﹣5=0,
△=b2﹣4ac=(﹣3)2﹣4×1×(﹣5)=29>0,
所以方程有兩個(gè)不相等的實(shí)數(shù)根,
故選A.
點(diǎn)評: 本題考查了一元二次方程的根的判別式的應(yīng)用,注意:一元二次方程ax2+bx+c=0(a、b、c為常數(shù),a≠0)①當(dāng)b2﹣4ac>0時(shí),一元二次方程有兩個(gè)不相等的實(shí)數(shù)根,②當(dāng)b2﹣4ac=0時(shí),一元二次方程有兩個(gè)相等的實(shí)數(shù)根,③當(dāng)b2﹣4ac<0時(shí),一元二次方程沒有實(shí)數(shù)根.
2.在Rt△ABC中,∠C=90°,BC=3,AB=5,則sinA的值為( )
A. B. C. D.
考點(diǎn): 銳角三角函數(shù)的定義.
分析: 直接根據(jù)三角函數(shù)的定義求解即可.
解答: 解:∵Rt△ABC中,∠C=90°,BC=3,AB=5,
∴sinA= = .
故選A.
點(diǎn)評: 此題考查的是銳角三角函數(shù)的定義,比較簡單,用到的知識點(diǎn):
正弦函數(shù)的定義:我們把銳角A的對邊a與斜邊c的比叫做∠A的正弦,記作sinA.即sinA=∠A的對邊:斜邊=a:c.
3.若如圖是某個(gè)幾何體的三視圖,則這個(gè)幾何體是( )
A. 長方體 B. 正方體 C. 圓柱 D. 圓錐
考點(diǎn): 由三視圖判斷幾何體.
分析: 由主視圖和左視圖確定是柱體,錐體還是球體,再由俯視圖確定具體形狀.
解答: 解:主視圖和左視圖都是等腰三角形,那么此幾何體為錐體,由俯視圖為圓,可得此幾何體為圓錐.
故選:D.
點(diǎn)評: 本題考查的知識點(diǎn)是三視圖,如果有兩個(gè)視圖為三角形,該幾何體一定是錐,如果有兩個(gè)矩形,該幾何體一定柱,其底面由第三個(gè)視圖的形狀決定.
4.小丁去看某場電影,只剩下如圖所示的六個(gè)空座位供他選擇,座位號分別為1號、4號、6號、3號、5號和2號.若小丁從中隨機(jī)抽取一個(gè),則抽到的座位號是偶數(shù)的概率是( )
A. B. C. D.
考點(diǎn): 概率公式.
分析: 由六個(gè)空座位供他選擇,座位號分別為1號、4號、6號、3號、5號和2號,直接利用概率公式求解即可求得答案.
解答: 解:∵六個(gè)空座位供他選擇,座位號分別為1號、4號、6號、3號、5號和2號,
∴抽到的座位號是偶數(shù)的概率是: = .
故選C.
點(diǎn)評: 此題考查了概率公式的應(yīng)用.用到的知識點(diǎn)為:概率=所求情況數(shù)與總情況數(shù)之比.
5.如圖,△ABC和△A1B1C1是以點(diǎn)O為位似中心的位似三角形,若C1為OC的中點(diǎn),AB=4,則A1B1的長為( )
A. 1 B. 2 C. 4 D. 8
考點(diǎn): 位似變換.
專題: 計(jì)算題.
分析: 根據(jù)位似變換的性質(zhì)得到 = ,B1C1∥BC,再利用平行線分線段成比例定理得到 = ,所以 = ,然后把OC1= OC,AB=4代入計(jì)算即可.
解答: 解:∵C1為OC的中點(diǎn),
∴OC1= OC,
∵△ABC和△A1B1C1是以點(diǎn)O為位似中心的位似三角形,
∴ = ,B1C1∥BC,
∴ = ,
∴ = ,
即 =
∴A1B1=2.
故選B.
點(diǎn)評: 本題考查了位似變換:如果兩個(gè)圖形不僅是相似圖形,而且對應(yīng)頂點(diǎn)的連線相交于一點(diǎn),對應(yīng)邊互相平行,那么這樣的兩個(gè)圖形叫做位似圖形,這個(gè)點(diǎn)叫做位似中心.注意:①兩個(gè)圖形必須是相似形;②對應(yīng)點(diǎn)的連線都經(jīng)過同一點(diǎn);③對應(yīng)邊平行.
6.已知點(diǎn)A(x1,y1),B(x2,y2)是反比例函數(shù)y=﹣ 的圖象上的兩點(diǎn),若x1<0<x2,則下列結(jié)論正確的是( )< p="">
A. y1<0<y2 p="" y2<y1<0<="" d.="" y1<y2<0="" c.="" y2<0
考點(diǎn): 反比例函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)特征.
專題: 計(jì)算題.
分析: 根據(jù)反比例函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)特征得到y(tǒng)1=﹣ ,y2=﹣ ,然后利用x1<0<x2即可得到y(tǒng)1與y2的大小.< p="">
解答: 解:∵A(x1,y1),B(x2,y2)是反比例函數(shù)y=﹣ 的圖象上的兩點(diǎn),
∴y1=﹣ ,y2=﹣ ,
∵x1<0<x2,< p="">
∴y2<0<y1.< p="">
故選B.
點(diǎn)評: 本題考查了反比例函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)特征:反比例函數(shù)y= (k為常數(shù),k≠0)的圖象是雙曲線,圖象上的點(diǎn)(x,y)的橫縱坐標(biāo)的積是定值k,即xy=k.
7.如圖,AB是半圓O的直徑,AC為弦,OD⊥AC于D,過點(diǎn)O作OE∥AC交半圓O于點(diǎn)E,過點(diǎn)E作EF⊥AB于F.若AC=2,則OF的長為( )
A. B. C. 1 D. 2
考點(diǎn): 垂徑定理;全等三角形的判定與性質(zhì).
分析: 根據(jù)垂徑定理求出AD,證△ADO≌△OFE,推出OF=AD,即可求出答案.
解答: 解:∵OD⊥AC,AC=2,
∴AD=CD=1,
∵OD⊥AC,EF⊥AB,
∴∠ADO=∠OFE=90°,
∵OE∥AC,
∴∠DOE=∠ADO=90°,
∴∠DAO+∠DOA=90°,∠DOA+∠EF=90°,
∴∠DAO=∠EOF,
在△ADO和△OFE中,
,
∴△ADO≌△OFE(AAS),
∴OF=AD=1,
故選C.
點(diǎn)評: 本題考查了全等三角形的性質(zhì)和判定,垂徑定理的應(yīng)用,解此題的關(guān)鍵是求出△ADO≌△OFE和求出AD的長,注意:垂直于弦的直徑平分這條弦.
8.如圖,在矩形ABCD中,AB<bc,ac,bd交于點(diǎn)o.點(diǎn)e為線段ac上的一個(gè)動點(diǎn),連接de,be,過e作ef⊥bd于f,設(shè)ae=x,圖1中某條線段的長為y,若表示y與x的函數(shù)關(guān)系的圖象大致如圖2所示,則這條線段可能是圖1中的( )< p="">
A. 線段EF B. 線段DE C. 線段CE D. 線段BE
考點(diǎn): 動點(diǎn)問題的函數(shù)圖象.
分析: 作BN⊥AC,垂足為N,F(xiàn)M⊥AC,垂足為M,DG⊥AC,垂足為G,分別找出線段EF、CE、BE最小值出現(xiàn)的時(shí)刻即可得出結(jié)論.
解答: 解:作BN⊥AC,垂足為N,F(xiàn)M⊥AC,垂足為M,DG⊥AC,垂足為G.
由垂線段最短可知:當(dāng)點(diǎn)E與點(diǎn)M重合時(shí),即AE< 時(shí),F(xiàn)E有最小值,與函數(shù)圖象不符,故A錯(cuò)誤;
由垂線段最短可知:當(dāng)點(diǎn)E與點(diǎn)G重合時(shí),即AEd> 時(shí),DE有最小值,故B正確;
∵CE=AC﹣AE,CE隨著AE的增大而減小,故C錯(cuò)誤;
由垂線段最短可知:當(dāng)點(diǎn)E與點(diǎn)N重合時(shí),即AE< 時(shí),BE有最小值,與函數(shù)圖象不符,故D錯(cuò)誤;
故選:B.
點(diǎn)評: 本題主要考查的是動點(diǎn)問題的函數(shù)圖象,根據(jù)垂線段最短確定出函數(shù)最小值出現(xiàn)的時(shí)刻是解題的關(guān)鍵.
二、填空題(共4小題,每小題4分,滿分16分)
9.如圖,已知扇形的半徑為3cm,圓心角為120°,則扇形的面積為 3π cm2.(結(jié)果保留π)
考點(diǎn): 扇形面積的計(jì)算.
專題: 壓軸題.
分析: 知道扇形半徑,圓心角,運(yùn)用扇形面積公式就能求出.
解答: 解:由S= 知
S= × π×32=3πcm2.
點(diǎn)評: 本題主要考查扇形面積的計(jì)算,知道扇形面積計(jì)算公式S= .
10.在某一時(shí)刻,測得一根高為2m的竹竿的影長為1m,同時(shí)測得一棟建筑物的影長為12m,那么這棟建筑物的高度為 24 m.
考點(diǎn): 相似三角形的應(yīng)用.
分析: 根據(jù)同時(shí)同地的物高與影長成正比列式計(jì)算即可得解.
解答: 解:設(shè)這棟建筑物的高度為xm,
由題意得, = ,
解得x=24,
即這棟建筑物的高度為24m.
故答案為:24.
點(diǎn)評: 本題考查了相似三角形的應(yīng)用,熟記同時(shí)同地的物高與影長成正比是解題的關(guān)鍵.
11.如圖,拋物線y=ax2與直線y=bx+c的兩個(gè)交點(diǎn)坐標(biāo)分別為A(﹣2,4),B(1,1),則關(guān)于x的方程ax2﹣bx﹣c=0的解為 x1=﹣2,x2=1 .
考點(diǎn): 二次函數(shù)的性質(zhì).
專題: 數(shù)形結(jié)合.
分析: 根據(jù)二次函數(shù)圖象與一次函數(shù)圖象的交點(diǎn)問題得到方程組 的解為 , ,于是易得關(guān)于x的方程ax2﹣bx﹣c=0的解.
解答: 解:∵拋物線y=ax2與直線y=bx+c的兩個(gè)交點(diǎn)坐標(biāo)分別為A(﹣2,4),B(1,1),
∴方程組 的解為 , ,
即關(guān)于x的方程ax2﹣bx﹣c=0的解為x1=﹣2,x2=1.
故答案為x1=﹣2,x2=1.
點(diǎn)評: 本題考查了二次函數(shù)的性質(zhì):二次函數(shù)y=ax2+bx+c(a≠0)的頂點(diǎn)坐標(biāo)是(﹣ , ),對稱軸直線x=﹣ .也考查了二次函數(shù)圖象與一次函數(shù)圖象的交點(diǎn)問題.
12.對于正整數(shù)n,定義F(n)= ,其中f(n)表示n的首位數(shù)字、末位數(shù)字的平方和.例如:F(6)=62=36,F(xiàn)(123)=f(123)=12+32=10.規(guī)定F1(n)=F(n),F(xiàn)k+1(n)=F(Fk(n)).例如:F1(123)=F(123)=10,F(xiàn)2(123)=F(F1(123))=F(10)=1.
(1)求:F2(4)= 37 ,F(xiàn)2015(4)= 26 ;
(2)若F3m(4)=89,則正整數(shù)m的最小值是 6 .
考點(diǎn): 規(guī)律型:數(shù)字的變化類.
專題: 新定義.
分析: 通過觀察前8個(gè)數(shù)據(jù),可以得出規(guī)律,這些數(shù)字7個(gè)一個(gè)循環(huán),根據(jù)這些規(guī)律計(jì)算即可.
解答: 解:(1)F2(4)=F(F1(4))=F(16)=12+62=37;
F1(4)=F(4)=16,F(xiàn)2(4)=37,F(xiàn)3(4)=58,
F4(4)=89,F(xiàn)5(4)=145,F(xiàn)6(4)=26,F(xiàn)7(4)=40,F(xiàn)8(4)=16,
通過觀察發(fā)現(xiàn),這些數(shù)字7個(gè)一個(gè)循環(huán),2015是7的287倍余6,因此F2015(4)=26;
(2)由(1)知,這些數(shù)字7個(gè)一個(gè)循環(huán),F(xiàn)4(4)=89=F18(4),因此3m=18,所以m=6.
故答案為:(1)37,26;(2)6.
點(diǎn)評: 本題屬于數(shù)字變化類的規(guī)律探究題,通過觀察前幾個(gè)數(shù)據(jù)可以得出規(guī)律,熟練找出變化規(guī)律是解題的關(guān)鍵.
三、解答題(共13小題,滿分72分)
13.計(jì)算:(﹣1)2015+sin30°﹣(π﹣3.14)0+( )﹣1.
考點(diǎn): 實(shí)數(shù)的運(yùn)算;零指數(shù)冪;負(fù)整數(shù)指數(shù)冪;特殊角的三角函數(shù)值.
專題: 計(jì)算題.
分析: 原式第一項(xiàng)利用乘方的意義計(jì)算,第二項(xiàng)利用特殊角的三角函數(shù)值計(jì)算,第三項(xiàng)利用零指數(shù)冪法則計(jì)算,最后一項(xiàng)利用負(fù)指數(shù)冪法則計(jì)算即可.
解答: 解:原式=﹣1+ ﹣1+2= .
點(diǎn)評: 此題考查了實(shí)數(shù)的運(yùn)算,熟練掌握運(yùn)算法則是解本題的關(guān)鍵.
14.如圖,△ABC中,AB=AC,D是BC中點(diǎn),BE⊥AC于E,求證:△ACD∽△BCE.
考點(diǎn): 相似三角形的判定.
專題: 證明題.
分析: 根據(jù)等腰三角形的性質(zhì),由AB=AC,D是BC中點(diǎn)得到AD⊥BC,易得∠ADC=∠BEC=90°,再加上公共角,于是根據(jù)有兩組角對應(yīng)相等的兩個(gè)三角形相似即可得到結(jié)論.
解答: 證明:∵AB=AC,D是BC中點(diǎn),
∴AD⊥BC,
∴∠ADC=90°,
∵BE⊥AC,
∴∠BEC=90°,
∴∠ADC=∠BEC,
而∠ACD=∠BCE,
∴△ACD∽△BCE.
點(diǎn)評: 本題考查了相似三角形的判定:有兩組角對應(yīng)相等的兩個(gè)三角形相似.也考查了等腰三角形的性質(zhì).
15.已知m是一元二次方程x2﹣3x﹣2=0的實(shí)數(shù)根,求代數(shù)式 的值.
考點(diǎn): 一元二次方程的解.
專題: 計(jì)算題.
分析: 把x=m代入方程得到m2﹣2=3m,原式分子利用平方差公式化簡,將m2﹣2=3m代入計(jì)算即可求出值.
解答: 解:把x=m代入方程得:m2﹣3m﹣2=0,即m2﹣2=3m,
則原式= = =3.
點(diǎn)評: 此題考查了一元二次方程的解,熟練掌握運(yùn)算法則是解本題的關(guān)鍵.
16.拋物線y=2x2平移后經(jīng)過點(diǎn)A(0,3),B(2,3),求平移后的拋物線的表達(dá)式.
考點(diǎn): 二次函數(shù)圖象與幾何變換.
專題: 計(jì)算題.
分析: 由于拋物線平移前后二次項(xiàng)系數(shù)不變,則可設(shè)平移后的拋物線的表達(dá)式為y=2x2+bx+c,然后把點(diǎn)A和點(diǎn)B的坐標(biāo)代入得到關(guān)于b、c的方程組,解方程組求出b、c即可得到平移后的拋物線的表達(dá)式.
解答: 解:設(shè)平移后的拋物線的表達(dá)式為y=2x2+bx+c,
把點(diǎn)A(0,3),B(2,3)分別代入得 ,解得 ,
所以平移后的拋物線的表達(dá)式為y=2x2﹣4x+3.
點(diǎn)評: 本題考查了二次函數(shù)圖象與幾何變換:由于拋物線平移后的形狀不變,故a不變,所以求平移后的拋物線解析式通常可利用兩種方法:一是求出原拋物線上任意兩點(diǎn)平移后的坐標(biāo),利用待定系數(shù)法求出解析式;二是只考慮平移后的頂點(diǎn)坐標(biāo),即可求出解析式.
17.如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,正比例函數(shù)y=2x與反比例函數(shù)y= 的圖象交于A,B兩點(diǎn),A點(diǎn)的橫坐標(biāo)為2,AC⊥x軸于點(diǎn)C,連接BC.
(1)求反比例函數(shù)的解析式;
(2)若點(diǎn)P是反比例函數(shù)y= 圖象上的一點(diǎn),且滿足△OPC與△ABC的面積相等,請直接寫出點(diǎn)P的坐標(biāo).
考點(diǎn): 反比例函數(shù)與一次函數(shù)的交點(diǎn)問題.
分析: (1)把A點(diǎn)橫坐標(biāo)代入正比例函數(shù)可求得A點(diǎn)坐標(biāo),代入反比例函數(shù)解析式可求得k,可求得反比例函數(shù)解析式;
(2)由條件可求得B、C的坐標(biāo),可先求得△ABC的面積,再結(jié)合△OPC與△ABC的面積相等求得P點(diǎn)坐標(biāo).
解答: 解:
(1)把x=2代入y=2x中,得y=2×2=4,
∴點(diǎn)A坐標(biāo)為(2,4),
∵點(diǎn)A在反比例函數(shù)y= 的圖象上,
∴k=2×4=8,
∴反比例函數(shù)的解析式為y= ;
(2)∵AC⊥OC,
∴OC=2,
∵A、B關(guān)于原點(diǎn)對稱,
∴B點(diǎn)坐標(biāo)為(﹣2,﹣4),
∴B到OC的距離為4,
∴S△ABC=2S△ACO=2× ×2×4=8,
∴S△OPC=8,
設(shè)P點(diǎn)坐標(biāo)為(x, ),則P到OC的距離為| |,
∴ ×| |×2=8,解得x=1或﹣1,
∴P點(diǎn)坐標(biāo)為(1,8)或(﹣1,﹣8).
點(diǎn)評: 本題主要考查待定系數(shù)法求函數(shù)解析式及函數(shù)的交點(diǎn)問題,在(1)中求得A點(diǎn)坐標(biāo)、在(2)中求得P點(diǎn)到OC的距離是解題的關(guān)鍵.
18.如圖,△ABC中,∠ACB=90°,sinA= ,BC=8,D是AB中點(diǎn),過點(diǎn)B作直線CD的垂線,垂足為點(diǎn)E.
(1)求線段CD的長;
(2)求cos∠ABE的值.
考點(diǎn): 解直角三角形;勾股定理.
專題: 計(jì)算題.
分析: (1)在△ABC中根據(jù)正弦的定義得到sinA= = ,則可計(jì)算出AB=10,然后根據(jù)直角三角形斜邊上的中線性質(zhì)即可得到CD= AB=5;
(2)在Rt△ABC中先利用勾股定理計(jì)算出AC=6,在根據(jù)三角形面積公式得到S△BDC=S△ADC,則S△BDC= S△ABC,即 CD?BE= ? AC?BC,于是可計(jì)算出BE= ,然后在Rt△BDE中利用余弦的定義求解.
解答: 解:(1)在△ABC中,∵∠ACB=90°,
∴sinA= = ,
而BC=8,
∴AB=10,
∵D是AB中點(diǎn),
∴CD= AB=5;
(2)在Rt△ABC中,∵AB=10,BC=8,
∴AC= =6,
∵D是AB中點(diǎn),
∴BD=5,S△BDC=S△ADC,
∴S△BDC= S△ABC,即 CD?BE= ? AC?BC,
∴BE= = ,
在Rt△BDE中,cos∠DBE= = = ,
即cos∠ABE的值為 .
點(diǎn)評: 本題考查了解直角三角形:在直角三角形中,由已知元素求未知元素的過程就是解直角三角形.也考查了直角三角形斜邊上的中線性質(zhì)和三角形面積公式.
19.已知關(guān)于x的一元二次方程mx2﹣(m+2)x+2=有兩個(gè)不相等的實(shí)數(shù)根x1,x2.
(1)求m的取值范圍;
(2)若x2<0,且 >﹣1,求整數(shù)m的值.
考點(diǎn): 根的判別式;根與系數(shù)的關(guān)系.
專題: 計(jì)算題.
分析: (1)由二次項(xiàng)系數(shù)不為0,且根的判別式大于0,求出m的范圍即可;
(2)利用求根公式表示出方程的解,根據(jù)題意確定出m的范圍,找出整數(shù)m的值即可.
解答: 解:(1)由已知得:m≠0且△=(m+2)2﹣8m=(m﹣2)2>0,
則m的范圍為m≠0且m≠2;
(2)方程解得:x= ,即x=1或x= ,
∵x2<0,∴x2= <0,即m<0,
∵ >﹣1,
∴ >﹣1,即m>﹣2,
∵m≠0且m≠2,
∴﹣2<m<0,< p="">
∵m為整數(shù),
∴m=﹣1.
點(diǎn)評: 此題考查了根的判別式,一元二次方程有兩個(gè)不相等的實(shí)數(shù)根即為根的判別式大于0.
20.某工廠生產(chǎn)的某種產(chǎn)品按質(zhì)量分為10個(gè)檔次,據(jù)調(diào)查顯示,每個(gè)檔次的日產(chǎn)量及相應(yīng)的單件利潤如表所示(其中x為正整數(shù),且1≤x≤10);
質(zhì)量檔次 1 2 … x … 10
日產(chǎn)量(件) 95 90 … 100﹣5x … 50
單件利潤(萬元) 6 8 … 2x+4 … 24
為了便于調(diào)控,此工廠每天只生產(chǎn)一個(gè)檔次的產(chǎn)品,當(dāng)生產(chǎn)質(zhì)量檔次為x的產(chǎn)品時(shí),當(dāng)天的利潤為y萬元.
(1)求y關(guān)于x的函數(shù)關(guān)系式;
(2)工廠為獲得利潤,應(yīng)選擇生產(chǎn)哪個(gè)檔次的產(chǎn)品?并求出當(dāng)天利潤的值.
考點(diǎn): 二次函數(shù)的應(yīng)用.
分析: (1)根據(jù)總利潤=單件利潤×銷售量就可以得出y與x之間的函數(shù)關(guān)系式;
(2)由(1)的解析式轉(zhuǎn)化為頂點(diǎn)式,由二次函數(shù)的性質(zhì)就可以求出結(jié)論.
解答: 解:(1)由題意,得
y=(100﹣5x)(2x+4),
y=﹣10x2+180x+400(1≤x≤10的整數(shù));
答:y關(guān)于x的函數(shù)關(guān)系式為y=﹣10x2+180x+400;
(2)∵y=﹣10x2+180x+400,
∴y=﹣10(x﹣9)2+1210.
∵1≤x≤10的整數(shù),
∴x=9時(shí),y=1210.
答:工廠為獲得利潤,應(yīng)選擇生產(chǎn)9檔次的產(chǎn)品,當(dāng)天利潤的值為1210萬元.
點(diǎn)評: 本題考查了總利潤=單件利潤×銷售量的運(yùn)用,二次函數(shù)的解析式的運(yùn)用,頂點(diǎn)式的運(yùn)用,解答時(shí)求出函數(shù)的解析式是關(guān)鍵.
21.如圖,四邊形ABCD是平行四邊形,點(diǎn)A,B,C在⊙O上,AD與⊙O相切,射線AO交BC于點(diǎn)E,交⊙O于點(diǎn)F.點(diǎn)P在射線AO上,且∠PCB=2∠BAF.
(1)求證:直線PC是⊙O的切線;
(2)若AB= ,AD=2,求線段PC的長.
考點(diǎn): 切線的判定;勾股定理;平行四邊形的性質(zhì);相似三角形的判定與性質(zhì).
分析: (1)首先連接OC,由AD與⊙O相切,可得FA⊥AD,四邊形ABCD是平行四邊形,可得AD∥BC,然后由垂徑定理可證得F是 的中點(diǎn),BE=CE,∠OEC=90°,又由∠PCB=2∠BAF,即可求得∠OCE+∠PCB=90°,繼而證得直線PC是⊙O的切線;
(2)首先由勾股定理可求得AE的長,然后設(shè)⊙O的半徑為r,則OC=OA=r,OE=3﹣r,則可求得半徑長,易得△OCE∽△CPE,然后由相似三角形的對應(yīng)邊成比例,求得線段PC的長.
解答: (1)證明:連接OC.
∵AD與⊙O相切于點(diǎn)A,
∴FA⊥AD.
∵四邊形ABCD是平行四邊形,
∴AD∥BC,
∴FA⊥BC.
∵FA經(jīng)過圓心O,
∴F是 的中點(diǎn),BE=CE,∠OEC=90°,
∴∠COF=2∠BAF.
∵∠PCB=2∠BAF,
∴∠PCB=∠COF.
∵∠OCE+∠COF=180°﹣∠OEC=90°,
∴∠OCE+∠PCB=90°.
∴OC⊥PC.
∵點(diǎn)C在⊙O上,
∴直線PC是⊙O的切線.
(2)解:∵四邊形ABCD是平行四邊形,
∴BC=AD=2.
∴BE=CE=1.
在Rt△ABE中,∠AEB=90°,AB= ,
∴ .
設(shè)⊙O的半徑為r,則OC=OA=r,OE=3﹣r.
在Rt△OCE中,∠OEC=90°,
∴OC2=OE2+CE2.
∴r2=(3﹣r)2+1.
解得 ,
∵∠COE=∠PCE,∠OEC=∠CEP=90°.
∴△OCE∽△CPE,
∴ .
∴ .
∴ .
點(diǎn)評: 此題考查了切線的判定、平行四邊形的性質(zhì)、勾股定理以及相似三角形的判定與性質(zhì).此題難度適中,注意掌握輔助線的作法,注意掌握數(shù)形結(jié)合思想與方程思想的應(yīng)用.
22.閱讀下面材料:
小明觀察一個(gè)由1×1正方形點(diǎn)陣組成的點(diǎn)陣圖,圖中水平與豎直方向上任意兩個(gè)相鄰點(diǎn)間的距離都是1,他發(fā)現(xiàn)一個(gè)有趣的問題:對于圖中出現(xiàn)的任意兩條端點(diǎn)在點(diǎn)陣上且互相不垂直的線段,都可以在點(diǎn)陣中找到一點(diǎn)構(gòu)造垂直,進(jìn)而求出它們相交所成銳角的正切值.
請回答:
(1)如圖1,A,B,C是點(diǎn)陣中的三個(gè)點(diǎn),請?jiān)邳c(diǎn)陣中找到點(diǎn)D,作出線段CD,使得CD⊥AB;
(2)如圖2,線段AB與CD交于點(diǎn)O.為了求出∠AOD的正切值,小明在點(diǎn)陣中找到了點(diǎn)E,連接AE,恰好滿足AE⊥CD于點(diǎn)F,再作出點(diǎn)陣中的其它線段,就可以構(gòu)造相似三角形,經(jīng)過推理和計(jì)算能夠使問題得到解決.
請你幫小明計(jì)算:OC= ;tan∠AOD= 5 ;
解決問題:
如圖3,計(jì)算:tan∠AOD= .
考點(diǎn): 相似形綜合題.
分析: (1)用三角板過C作AB的垂線,從而找到D的位置;
(2)連接AC、DB、AD、DE.由△ACO∽△DBO求得CO的長,由等腰直角三角形的性質(zhì)可以求出AF,DF的長,從而求出OF的長,在Rt△AFO中,根據(jù)銳角三角函數(shù)的定義即可求出tan∠AOD的值;
(3)如圖,連接AE、BF,則AF= ,AB= ,由△AOE∽△BOF,可以求出AO= ,在Rt△AOF中,可以求出OF= ,故可求得tan∠AOD.
解答: 解:(1)如圖所示:
線段CD即為所求.
(2)如圖2所示連接AC、DB、AD.
∵AD=DE=2,
∴AE=2 .
∵CD⊥AE,
∴DF=AF= .
∵AC∥BD,
∴△ACO∽△DBO.
∴CO:DO=2:3.
∴CO= .
∴DO= .
∴OF= .
tan∠AOD= .
(3)如圖3所示:
根據(jù)圖形可知:BF=2,AE=5.
由勾股定理可知:AF= = ,AB= = .
∵FB∥AE,
∴△AOE∽△BOF.
∴AO:OB=AE:FB=5:2.
∴AO= .
在Rt△AOF中,OF= = .
∴tan∠AOD= .
點(diǎn)評: 本題主要考查的是相似三角形的性質(zhì)和判定、勾股定理的應(yīng)用、銳角三角函數(shù)的定義,根據(jù)點(diǎn)陣圖構(gòu)造相似三角形是解題的關(guān)鍵.
23.在平面直角坐標(biāo)系xOy中,反比例函數(shù)y= 的圖象經(jīng)過點(diǎn)A(1,4)、B(m,n).
(1)求代數(shù)式mn的值;
(2)若二次函數(shù)y=(x﹣1)2的圖象經(jīng)過點(diǎn)B,求代數(shù)式m3n﹣2m2n+3mn﹣4n的值;
(3)若反比例函數(shù)y= 的圖象與二次函數(shù)y=a(x﹣1)2的圖象只有一個(gè)交點(diǎn),且該交點(diǎn)在直線y=x的下方,結(jié)合函數(shù)圖象,求a的取值范圍.
考點(diǎn): 反比例函數(shù)綜合題;代數(shù)式求值;反比例函數(shù)與一次函數(shù)的交點(diǎn)問題;二次函數(shù)的性質(zhì).
專題: 綜合題;數(shù)形結(jié)合;分類討論.
分析: (1)只需將點(diǎn)A、B的坐標(biāo)代入反比例函數(shù)的解析式就可解決問題;
(2)將點(diǎn)B的坐標(biāo)代入y=(x﹣1)2得到n=m2﹣2m+1,先將代數(shù)式變形為mn(m2﹣2m+1)+2mm﹣4n,然后只需將m2﹣2m+1用n代替,即可解決問題;
(3)可先求出直線y=x與反比例函數(shù)y= 交點(diǎn)C和D的坐標(biāo),然后分a>0和a<0兩種情況討論,先求出二次函數(shù)的圖象經(jīng)過點(diǎn)D或C時(shí)對應(yīng)的a的值,再結(jié)合圖象,利用二次函數(shù)的性質(zhì)(|a|越大,拋物線的開口越小)就可解決問題.
解答: 解:(1)∵反比例函數(shù)y= 的圖象經(jīng)過點(diǎn)A(1,4)、B(m,n),
∴k=mn=1×4=4,
即代數(shù)式mn的值為4;
(2)∵二次函數(shù)y=(x﹣1)2的圖象經(jīng)過點(diǎn)B,
∴n=(m﹣1)2=m2﹣2m+1,
∴m3n﹣2m2n+3mn﹣4n=m3n﹣2m2n+mn+2mn﹣4n
=mn(m2﹣2m+1)+2mm﹣4n
=4n+2×4﹣4n
=8,
即代數(shù)式m3n﹣2m2n+3mn﹣4n的值為8;
(3)設(shè)直線y=x與反比例函數(shù)y= 交點(diǎn)分別為C、D,
解 ,得:
或 ,
∴點(diǎn)C(﹣2,﹣2),點(diǎn)D(2,2).
①若a>0,如圖1,
當(dāng)拋物線y=a(x﹣1)2經(jīng)過點(diǎn)D時(shí),
有a(2﹣1)2=2,
解得:a=2.
∵|a|越大,拋物線y=a(x﹣1)2的開口越小,
∴結(jié)合圖象可得:滿足條件的a的范圍是0<a<2;< p="">
②若a<0,如圖2,
當(dāng)拋物線y=a(x﹣1)2經(jīng)過點(diǎn)C時(shí),
有a(﹣2﹣1)2=﹣2,
解得:a=﹣ .
∵|a|越大,拋物線y=a(x﹣1)2的開口越小,
∴結(jié)合圖象可得:滿足條件的a的范圍是a<﹣ .
綜上所述:滿足條件的a的范圍是0<a<2或a<﹣ p="" .
點(diǎn)評: 本題主要考查了反比例函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)特征、求代數(shù)式的值、求直線與反比例函數(shù)圖象的交點(diǎn)坐標(biāo)、二次函數(shù)的性質(zhì)等知識,另外還重點(diǎn)對整體思想、數(shù)形結(jié)合的思想、分類討論的思想進(jìn)行了考查,運(yùn)用整體思想是解決第(2)小題的關(guān)鍵,考慮臨界位置并運(yùn)用數(shù)形結(jié)合及分類討論的思想是解決第(3)小題的關(guān)鍵.
24.如圖1,在△ABC中,BC=4,以線段AB為邊作△ABD,使得AD=BD,連接DC,再以DC為邊作△CDE,使得DC=DE,∠CDE=∠ADB=α.
(1)如圖2,當(dāng)∠ABC=45°且α=90°時(shí),用等式表示線段AD,DE之間的數(shù)量關(guān)系;
(2)將線段CB沿著射線CE的方向平移,得到線段EF,連接BF,AF.
①若α=90°,依題意補(bǔ)全圖3,求線段AF的長;
②請直接寫出線段AF的長(用含α的式子表示).
考點(diǎn): 幾何變換綜合題.
分析: (1)根據(jù)等腰直角三角形的性質(zhì)得出即可;
(2)①設(shè)DE與BC相交于點(diǎn)H,連接 AE,交BC于點(diǎn)G,根據(jù)SAS推出△ADE≌△BDC,根據(jù)全等三角形的性質(zhì)得出AE=BC,∠AED=∠BCD.求出∠AFE=45°,解直角三角形求出即可;
②過E作EM⊥AF于M,根據(jù)等腰三角形的性質(zhì)得出∠AEM=∠FME= ,AM=FM,解直角三角形求出FM即可.
解答: 解:(1)AD+DE=4,
理由是:如圖1,
∵∠ADB=∠EDC=∠α=90°,AD=BD,DC=DE,
∴AD+DE=BC=4;
(2)①補(bǔ)全圖形,如圖2,
設(shè)DE與BC相交于點(diǎn)H,連接AE,
交BC于點(diǎn)G,
∵∠ADB=∠CDE=90°,
∴∠ADE=∠BDC,
在△ADE與△BDC中,
,
∴△ADE≌△BDC,
∴AE=BC,∠AED=∠BCD.
∵DE與BC相交于點(diǎn)H,
∴∠GHE=∠DHC,
∴∠EGH=∠EDC=90°,
∵線段CB沿著射線CE的方向平移,得到線段EF,
∴EF=CB=4,EF∥CB,
∴AE=EF,
∵CB∥EF,
∴∠AEF=∠EGH=90°,
∵AE=EF,∠AEF=90°,
∴∠AFE=45°,
∴AF= =4 ;
②如圖2,過E作EM⊥AF于M,
∵由①知:AE=EF=BC,
∴∠AEM=∠FME= ,AM=FM,
∴AF=2FM=EF×sin =8sin .
點(diǎn)評: 本題考查了全等三角形的性質(zhì)和判定,解直角三角形,等腰三角形的性質(zhì),平移的性質(zhì)的應(yīng)用,能正確作出輔助線是解此題的關(guān)鍵,綜合性比較強(qiáng),難度偏大.
25.在平面直角坐標(biāo)系xOy中,設(shè)點(diǎn)P(x1,y1),Q(x2,y2)是圖形W上的任意兩點(diǎn).
定義圖形W的測度面積:若|x1﹣x2|的值為m,|y1﹣y2|的值為n,則S=mn為圖形W的測度面積.
例如,若圖形W是半徑為1的⊙O,當(dāng)P,Q分別是⊙O與x軸的交點(diǎn)時(shí),如圖1,|x1﹣x2|取得值,且值m=2;當(dāng)P,Q分別是⊙O與y軸的交點(diǎn)時(shí),如圖2,|y1﹣y2|取得值,且值n=2.則圖形W的測度面積S=mn=4
(1)若圖形W是等腰直角三角形ABO,OA=OB=1.
①如圖3,當(dāng)點(diǎn)A,B在坐標(biāo)軸上時(shí),它的測度面積S= 1 ;
②如圖4,當(dāng)AB⊥x軸時(shí),它的測度面積S= 1 ;
(2)若圖形W是一個(gè)邊長1的正方形ABCD,則此圖形的測度面積S的值為 2 ;
(3)若圖形W是一個(gè)邊長分別為3和4的矩形ABCD,求它的測度面積S的取值范圍.
考點(diǎn): 圓的綜合題.
分析: (1)由測度面積的定義利用它的測度面積S=|OA|?|OB|求解即可;
②利用等腰直角三角形的性質(zhì)求出AC,AB,利用測度面積S=|AB|?|OC|求解即可;
(2)先確定正方形有測度面積S時(shí)的圖形,即可利用測度面積S=|AC|?|BD|求解.
(3)分兩種情況當(dāng)A,B或B,C都在x軸上時(shí),當(dāng)頂點(diǎn)A,C都不在x軸上時(shí)分別求解即可.
解答: 解:(1)①如圖3,
∵OA=OB=1,點(diǎn)A,B在坐標(biāo)軸上,
∴它的測度面積S=|OA|?|OB|=1,
故答案為:1.
②如圖4,
∵AB⊥x軸,OA=OB=1.
∴AB= ,OC= ,
∴它的測度面積S=|AB|?|OC|= × =1,
故答案為:1.
(2)如圖5,圖形的測度面積S的值,
∵四邊形ABCD是邊長為1的正方形.
∴它的測度面積S=|AC|?|BD|= × =2,
故答案為:2.
(3)設(shè)矩形ABCD的邊AB=4,BC=3,由已知可得,平移圖形W不會改變其測度面積的大小,將矩形ABCD的其中一個(gè)頂點(diǎn)B平移至x軸上,
當(dāng)A,B或B,C都在x軸上時(shí),
如圖6,圖7,
矩形ABCD的測度面積S就是矩形ABCD的面積,此時(shí)S=12.
當(dāng)頂點(diǎn)A,C都不在x軸上時(shí),如圖8,過點(diǎn)A作直線AH⊥x軸于點(diǎn)E,過C點(diǎn)作CF⊥x軸于點(diǎn)F,過點(diǎn)D作直線GH∥x軸,分別交AE,CF于點(diǎn)H,G,則可得四邊形EFGH是矩形,
當(dāng)點(diǎn)P,Q與點(diǎn)A,C重合時(shí),|x1﹣x2|的值為m=EF,|y1﹣y2|的值為n=GF.
圖形W的測度面積S=EF?GF,
∵∠ABC+∠CBF=90°,∠ABC+∠BAE=90°,
∴∠CBF=∠BAE,
∵∠AEB=∠BFC=90°,
∴△AEB∽△BFC,
∴ = = = ,
設(shè)AE=4a,EB=4b,(a>0,b>0),則BF=3a,F(xiàn)C=3b,
在RT△AEB中,AE2+BE2=AB2,
∴16a2+16b2=16,即a2+b2=1,
∵b>0,
∴b= ,
在△ABE和△CDG中,
∴△ABE≌△CDG(AAS)
∴CG=AE=4a,
∴EF=EB+BF=4b+3a,GF=FC+CG=3b+4a,
∴圖形W的測度面積S=EF?GF=(4b+3a)(3b+4a)=12a2+12b2+25a =12+25 =12+25 ,
當(dāng)a2= 時(shí),即a= 時(shí),測度面積S取得值12+25× = ,
∵a>0,b>0,
∴ >0,
∴S>12,
綜上所述:測度面積S的取值范圍為12≤S≤ .
點(diǎn)評: 本題主要考查了閱讀材料題,涉及新定義,三角形相似,三角形全等的判定與性質(zhì),勾股定理及矩形,正方形等知識,解題的關(guān)鍵是正確的確定矩形|x1﹣x2|的值,|y1﹣y2|的值.