



2021-2022學年北京市西城區(qū)九年級(上)期中數(shù)學試卷
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這是一份2021-2022學年北京市西城區(qū)九年級(上)期中數(shù)學試卷,共32頁。試卷主要包含了填空題,解答題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
?2021-2022學年北京市西城區(qū)九年級(上)期中數(shù)學試卷
一、選擇題(本題共16分,每小題2分)下面各題均有四個選項,其中只有一個是符合題意的。
1.(2分)下列圖書館的標志中,是中心對稱圖形的是( )
A. B.
C. D.
2.(2分)二次函數(shù)y=﹣(x+1)2﹣2的最大值是( ?。?br />
A.﹣2 B.﹣1 C.1 D.2
3.(2分)已知關于x的一元二次方程(k+1)x2﹣2x+1=0有兩個不相等的實數(shù)根,則k的取值范圍為( )
A.k≥0 B.k≤0且k≠﹣1 C.k<0且k≠﹣1 D.k≤0
4.(2分)如圖,將△ABC繞點A逆時針旋轉(zhuǎn)100°,得到△ADE.若點D在線段BC的延長線上,則∠B的大小為( ?。?br />
A.30° B.40° C.50° D.60°
5.(2分)如表是二次函數(shù)y=ax2+bx+c的幾組對應值:
x
6.17
6.18
6.19
6.20
y=ax2+bx+c
﹣0.03
﹣0.01
0.02
0.04
根據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷,方程ax2+bx+c=0的一個解x的范圍是( )
A.6<x<6.17 B.6.17<x<6.18
C.6.18<x<6.19 D.6.19<x<6.20
6.(2分)如圖,在5×5正方形網(wǎng)格中,一條圓弧經(jīng)過A、B、C三點,那么所對的圓心角的大小是( ?。?br />
A.60° B.75° C.80° D.90°
7.(2分)如圖,拋物線y=ax2+bx+c與x軸交于點(﹣1,0),對稱軸為直線x=1,則下列結(jié)論中正確的是( )
A.a(chǎn)>0
B.當x>1時,y隨x的增大而增大
C.c<0
D.x=3是一元二次方程ax2+bx+c=0的一個根
8.(2分)小明以二次函數(shù)y=2x2﹣4x+8的圖象為靈感為“2017北京?房山國際葡萄酒大賽”設計了一款杯子,如圖為杯子的設計稿,若AB=4,DE=3,則杯子的高CE為( ?。?br />
A.14 B.11 C.6 D.3
二、填空題(本題共16分,每小題2分)
9.(2分)若x=2是一元二次方程x2﹣mx﹣2=0的一個根,則m= ??;方程的另一根是 ?。?br />
10.(2分)請寫出一個開口向下,且與y軸的交點坐標為(0,﹣3)的拋物線的解析式 .
11.(2分)如圖,在平面直角坐標系xOy中,直線y1=kx+m(k≠0)與拋物線y2=ax2+bx+c(a≠0)交于點A(0,4),B(3,1),當y1≤y2時,x的取值范圍是 ?。?br />
12.(2分)二次函數(shù)y=ax2+bx+c(a≠0)的圖象如圖所示,那么一元二次方程ax2+bx+c=m(a≠0,m為常數(shù)且m≤4)的兩根之和為 ?。?br />
13.(2分)如圖,在△ABC中,∠BAC=65°,將△ABC繞點A逆時針旋轉(zhuǎn),得到△AB'C',連接C'C.若C'C∥AB,則∠BAB'= °.
14.(2分)如圖,若AB是⊙O的直徑,CD是⊙O的弦,∠ABD=58°,則∠BCD= ?。?br />
15.(2分)如圖,⊙O的直徑AB垂直于弦CD,垂足為E.若∠B=60°,CD=6,則AC的長為 ?。?br />
16.(2分)如下圖,正方形ABCD的邊AB在x軸上,A(﹣4,0),B(﹣2,0),定義:若某個拋物線上存在一點P,使得點P到正方形ABCD四個頂點的距離相等,則稱這個拋物線為正方形ABCD的“友好拋物線”.若拋物線y=2x2﹣nx﹣n2﹣1是正方形ABCD的“友好拋物線”,則n的值為 ?。?br />
三、解答題(本題共68分,17題每小題8分,18、21、22、23、24、25、28題每題5分,19題4分,20、26、27題各7分)
17.(8分)解方程:
(1)x2﹣3x+1=0;
(2)(x+3)(x﹣1)=5.
18.(5分)若關于x的一元二次方程x2﹣3x+a﹣2=0有實數(shù)根.
(1)求a的取值范圍;
(2)當a為符合條件的最大整數(shù),求此時方程的解.
19.(4分)如圖1是博物館展出的古代車輪實物,《周禮?考工記》記載:“…故兵車之輪六尺有六寸,田車之輪六尺有三寸…”據(jù)此,我們可以通過計算車輪的半徑來驗證車輪類型,請將以下推理過程補充完整.
如圖2所示,在車輪上取A、B兩點,設所在圓的圓心為O,半徑為rcm.
作弦AB的垂線OC,D為垂足,則D是AB的中點.其推理依據(jù)是: .
經(jīng)測量:AB=90cm,CD=15cm,則AD= cm;
用含r的代數(shù)式表示OD,OD= cm.
在Rt△OAD中,由勾股定理可列出關于r的方程:
r2= ,
解得r=75.
通過單位換算,得到車輪直徑約為六尺六寸,可驗證此車輪為兵車之輪.
20.(7分)對于拋物線y=x2﹣2x﹣3.
(1)它與x軸交點的坐標為 ,與y軸交點的坐標為 ,頂點坐標為 ?。?br />
(2)在坐標系中利用描點法畫出此拋物線;
x
…
…
y
…
…
(3)利用以上信息解答下列問題:若關于x的一元二次方程x2﹣2x﹣3﹣t=0(t為實數(shù))在0<x<4的范圍內(nèi)有解,則t的取值范圍是 ?。?br />
21.(5分)如圖,D是等邊三角形ABC內(nèi)一點,將線段AD繞點A順時針旋轉(zhuǎn)60°,得到線段AE,連接CD,BE.
(1)求證:∠AEB=∠ADC;
(2)連接DE,若∠ADC=105°,求∠BED的度數(shù).
22.(5分)學校要圍一個矩形花圃,花圃的一邊利用足夠長的墻,另三邊用總長為36米的籬笆恰好圍成(如圖所示).設矩形的一邊AB的長為x米(要求AB<AD),矩形ABCD的面積為S平方米.
(1)求S與x之間的函數(shù)關系式,并直接寫出自變量x的取值范圍;
(2)要想使花圃的面積最大,AB邊的長應為多少米?最大面積為多少平方米?
23.(5分)如圖,點O、B坐標分別為(0,0)、(3,0),將△OAB繞O點按逆時針方向旋轉(zhuǎn)90°到△OA'B'.
(1)畫出平面直角坐標系和△OA'B';
(2)直接寫出點A'的坐標;
(3)求旋轉(zhuǎn)過程中點B走過的路徑長.
24.(5分)如圖,⊙O的半徑為2,四邊形ABCD內(nèi)接于⊙O,圓心O到AC的距離等于.
(1)求AC的長;
(2)求∠ADC的度數(shù).
25.(5分)如圖,Rt△ABC中,∠C=90°,AC=BC,AB=4cm.動點D沿著A→C→B的方向從A點運動到B點.DE⊥AB,垂足為E.設AE長為xcm,BD長為ycm(當D與A重合時,y=4;當D與B重合時y=0).
小云根據(jù)學習函數(shù)的經(jīng)驗,對函數(shù)y隨自變量x的變化而變化的規(guī)律進行了探究.
下面是小云的探究過程,請補充完整:
(1)通過取點、畫圖、測量,得到了x與y的幾組值,如下表:
x/cm
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
y/cm
4
3.5
3.2
t
2.8
2.1
1.4
0.7
0
補全上面表格,要求結(jié)果保留一位小數(shù).則t≈ .
(2)在下面的網(wǎng)格中建立平面直角坐標系,描出以補全后的表中各對對應值為坐標的點,畫出該函數(shù)的圖象.
(3)結(jié)合畫出的函數(shù)圖象,解決問題:當DB=AE時,AE的長度約為 cm.
26.(7分)在平面直角坐標系xOy中,直線y=4x+4與x軸,y軸分別交于點A,B,拋物線y=ax2+bx﹣3a經(jīng)過點A,將點B向右平移5個單位長度,得到點C.
(1)求點C的坐標;
(2)求拋物線的對稱軸;
(3)若拋物線與線段BC恰有一個公共點,結(jié)合函數(shù)圖象,求a的取值范圍.
27.(7分)在正方形ABCD中,M是BC邊上一點,且點M不與B、C重合,點P在射線AM上,將線段AP繞點A順時針旋轉(zhuǎn)90°得到線段AQ,連接BP,DQ.
(1)如圖1,當點P在線段AM上時,依題意補全圖1;
(2)在圖1的條件下,延長BP,QD交于點H,求證:∠H=90°.
(3)在圖2中,當點P在線段AM的延長線上時,連接DP,若點P,Q,D恰好在同一條直線時,猜想DP,DQ,AB之間的數(shù)量關系,并證明.
28.(5分)在平面直角坐標系xOy中,對于點P(x,y)和Q(x,y'),給出如下定義:
若y′=,則稱點Q為點P的“可控變點“
例如:點(1,2)的“可控變點”為點(1,2),點(﹣1,3)的”可控變點”為點(﹣1,﹣3).
(1)點(﹣5,﹣2)的“可控變點”坐標為 ??;
(2)若點P在函數(shù)y=﹣x2+16的圖象上,其“可控變點”Q的縱坐標y'是7,求“可控變點”Q的橫坐標:
(3)若點P在函數(shù)y=﹣x2+16(﹣5≤x≤a)的圖象上,其“可控變點”Q的縱坐標y'的取值范圍是﹣16≤y'≤16,求a
的值.
2021-2022學年北京市西城區(qū)九年級(上)期中數(shù)學試卷
參考答案與試題解析
一、選擇題(本題共16分,每小題2分)下面各題均有四個選項,其中只有一個是符合題意的。
1.(2分)下列圖書館的標志中,是中心對稱圖形的是( ?。?br />
A. B.
C. D.
【分析】根據(jù)軸對稱圖形與中心對稱圖形的概念求解.
【解答】解:A、不是中心對稱圖形,故此選項錯誤;
B、不是中心對稱圖形,故此選項錯誤;
C、是中心對稱圖形,故此選項正確;
D、不是中心對稱圖形,故此選項錯誤;
故選:C.
2.(2分)二次函數(shù)y=﹣(x+1)2﹣2的最大值是( ?。?br />
A.﹣2 B.﹣1 C.1 D.2
【分析】所給形式是二次函數(shù)的頂點式,易知其頂點坐標是(﹣1,﹣2),也就是當x=﹣1,函數(shù)有最大值﹣2.
【解答】解:∵y=﹣(x+1)2﹣2,
∴此函數(shù)的頂點坐標是(﹣1,﹣2),即當x=﹣1函數(shù)有最大值﹣2
故選:A.
3.(2分)已知關于x的一元二次方程(k+1)x2﹣2x+1=0有兩個不相等的實數(shù)根,則k的取值范圍為( ?。?br />
A.k≥0 B.k≤0且k≠﹣1 C.k<0且k≠﹣1 D.k≤0
【分析】根據(jù)二次項系數(shù)非零及根的判別式Δ>0,即可得出關于k的一元一次不等式組,解之即可得出k的取值范圍.
【解答】解:∵關于x的一元二次方程(k+1)x2﹣2x+1=0有兩個不相等的實數(shù)根,
∴,
解得:k<0且k≠﹣1.
故選:C.
4.(2分)如圖,將△ABC繞點A逆時針旋轉(zhuǎn)100°,得到△ADE.若點D在線段BC的延長線上,則∠B的大小為( )
A.30° B.40° C.50° D.60°
【分析】根據(jù)旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)可得出AB=AD、∠BAD=100°,再根據(jù)等腰三角形的性質(zhì)可求出∠B的度數(shù),此題得解.
【解答】解:根據(jù)旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),可得:AB=AD,∠BAD=100°,
∴∠B=∠ADB=×(180°﹣100°)=40°.
故選:B.
5.(2分)如表是二次函數(shù)y=ax2+bx+c的幾組對應值:
x
6.17
6.18
6.19
6.20
y=ax2+bx+c
﹣0.03
﹣0.01
0.02
0.04
根據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷,方程ax2+bx+c=0的一個解x的范圍是( )
A.6<x<6.17 B.6.17<x<6.18
C.6.18<x<6.19 D.6.19<x<6.20
【分析】利用二次函數(shù)和一元二次方程的性質(zhì)進行解答即可.
【解答】解:由表可以看出,當x取6.18與6.19之間的某個數(shù)時,y=0,即這個數(shù)是ax2+bx+c=0的一個根.
ax2+bx+c=0的一個解x的取值范圍為6.18<x<6.19.
故選:C.
6.(2分)如圖,在5×5正方形網(wǎng)格中,一條圓弧經(jīng)過A、B、C三點,那么所對的圓心角的大小是( )
A.60° B.75° C.80° D.90°
【分析】根據(jù)垂徑定理的推論:弦的垂直平分線必過圓心,分別作AB,BC的垂直平分線即可得到圓心,進而解答即可.
【解答】解:作AB的垂直平分線,作BC的垂直平分線,如圖,
它們都經(jīng)過Q,所以點Q為這條圓弧所在圓的圓心.
連接AQ,CQ,
在△APQ與△CQN中
,
∴△APQ≌△CQN(SAS),
∴∠AQP=∠CQN,∠PAQ=∠CQN
∵∠AQP+∠PAQ=90°,
∴∠AQP+∠CQN=90°,
∴∠AQC=90°,
即所對的圓心角的大小是90°,
故選:D.
7.(2分)如圖,拋物線y=ax2+bx+c與x軸交于點(﹣1,0),對稱軸為直線x=1,則下列結(jié)論中正確的是( ?。?br />
A.a(chǎn)>0
B.當x>1時,y隨x的增大而增大
C.c<0
D.x=3是一元二次方程ax2+bx+c=0的一個根
【分析】根據(jù)二次函數(shù)圖象的開口方向向下可得a是負數(shù),與y軸的交點在正半軸可得c是正數(shù),根據(jù)二次函數(shù)的增減性可得B選項錯誤,根據(jù)拋物線的對稱軸結(jié)合與x軸的一個交點的坐標可以求出與x軸的另一交點坐標,也就是一元二次方程ax2+bx+c=0的根,從而得解.
【解答】解:A、根據(jù)圖象,二次函數(shù)開口方向向下,∴a<0,故本選項錯誤;
B、當x>1時,y隨x的增大而減小,故本選項錯誤;
C、根據(jù)圖象,拋物線與y軸的交點在正半軸,∴c>0,故本選項錯誤;
D、∵拋物線與x軸的一個交點坐標是(﹣1,0),對稱軸是直線x=1,
設另一交點為(x,0),
﹣1+x=2×1,
x=3,
∴另一交點坐標是(3,0),
∴x=3是一元二次方程ax2+bx+c=0的一個根,
故本選項正確.
故選:D.
8.(2分)小明以二次函數(shù)y=2x2﹣4x+8的圖象為靈感為“2017北京?房山國際葡萄酒大賽”設計了一款杯子,如圖為杯子的設計稿,若AB=4,DE=3,則杯子的高CE為( ?。?br />
A.14 B.11 C.6 D.3
【分析】首先由y=2x2﹣4x+8求出D點的坐標為(1,6),然后根據(jù)AB=4,可知B點的橫坐標為x=3,代入y=2x2﹣4x+8,得到y(tǒng)=14,所以CD=14﹣6=8,又DE=3,所以可知杯子高度.
【解答】解:∵y=2x2﹣4x+8=2(x﹣1)2+6,
∴拋物線頂點D的坐標為(1,6),
∵AB=4,
∴B點的橫坐標為x=3,
把x=3代入y=2x2﹣4x+8,得到y(tǒng)=14,
∴CD=14﹣6=8,
∴CE=CD+DE=8+3=11.
故選:B.
二、填空題(本題共16分,每小題2分)
9.(2分)若x=2是一元二次方程x2﹣mx﹣2=0的一個根,則m= 1?。环匠痰牧硪桓? ﹣1?。?br />
【分析】利用根與系數(shù)的關系,得到兩根之積,先求出另外一根,再利用兩根之和求出m的值,還可以直接將x=2代入到方程中,直接求出m和另外一根的值.
【解答】解:設方程的另外一根為a,
則2a=﹣2,2+a=m,
∴a=﹣1,m=1,
故答案為:1;﹣1.
10.(2分)請寫出一個開口向下,且與y軸的交點坐標為(0,﹣3)的拋物線的解析式 y=﹣x2﹣3(答案不唯一) .
【分析】設二次函數(shù)的解析式為y=ax2+bx+c(a≠0),根據(jù)二次函數(shù)圖象的開口方向及與y軸的交點坐標,可得出a<0,c=﹣3,取a=﹣1,b=0即可得出結(jié)論(答案不唯一).
【解答】解:設二次函數(shù)的解析式為y=ax2+bx+c(a≠0).
∵二次函數(shù)的圖象開口向下,與y軸的交點坐標為(0,﹣3),
∴a<0,c=﹣3,
∴二次函數(shù)的解析式可以為y=﹣x2﹣3.
故答案為:y=﹣x2﹣3(答案不唯一).
11.(2分)如圖,在平面直角坐標系xOy中,直線y1=kx+m(k≠0)與拋物線y2=ax2+bx+c(a≠0)交于點A(0,4),B(3,1),當y1≤y2時,x的取值范圍是 0≤x≤3?。?br />
【分析】根據(jù)函數(shù)圖象以及點A、B的坐標,寫出拋物線在直線上方部分的x的取值范圍即可.
【解答】解:∵兩函數(shù)圖象交于點A(0,4),B(3,1),
∴當 y1≤y2時,x的取值范圍是0≤x≤3.
故答案為:0≤x≤3.
12.(2分)二次函數(shù)y=ax2+bx+c(a≠0)的圖象如圖所示,那么一元二次方程ax2+bx+c=m(a≠0,m為常數(shù)且m≤4)的兩根之和為 ﹣2?。?br />
【分析】利用函數(shù)圖象得到拋物線與x軸的兩交點坐標為(﹣3,0),(1,0),根據(jù)拋物線與x軸的交點問題得到ax2+bx+c=0的兩根分別為x1=﹣3,x2=1,則根據(jù)根與系數(shù)的關系得到=2,然后求一元二次方程ax2+bx+c﹣m=0的兩根之和.
【解答】解:∵拋物線與x軸的兩交點坐標為(﹣3,0),(1,0),
∴一元二次方程ax2+bx+c=0的兩根分別為x1=﹣3,x2=1,
∴﹣3+1=﹣,即=2,
∴一元二次方程ax2+bx+c﹣m=0的兩根之和=﹣=﹣2.
故答案為﹣2.
13.(2分)如圖,在△ABC中,∠BAC=65°,將△ABC繞點A逆時針旋轉(zhuǎn),得到△AB'C',連接C'C.若C'C∥AB,則∠BAB'= 50 °.
【分析】根據(jù)旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)得AC′=AC,∠B′AB=∠C′AC,再根據(jù)等腰三角形的性質(zhì)得∠AC′C=∠ACC′,然后根據(jù)平行線的性質(zhì)由CC′∥AB得∠ACC′=∠CAB=65°,則∠AC′C=∠ACC′=65°,再根據(jù)三角形內(nèi)角和計算出∠CAC′=50°,所以∠B′AB=50°.
【解答】解:∵△ABC繞點A逆時針旋轉(zhuǎn)到△AB′C′的位置,
∴AC′=AC,∠B′AB=∠C′AC,
∴∠AC′C=∠ACC′,
∵CC′∥AB,
∴∠ACC′=∠CAB=65°,
∴∠AC′C=∠ACC′=65°,
∴∠CAC′=180°﹣2×65°=50°,
∴∠B′AB=50°,
故答案為50.
14.(2分)如圖,若AB是⊙O的直徑,CD是⊙O的弦,∠ABD=58°,則∠BCD= 32°?。?br />
【分析】根據(jù)圓周角定理求得∠AOD=2∠ABD=116°(同弧所對的圓周角是所對的圓心角的一半)、∠BOD=2∠BCD(同弧所對的圓周角是所對的圓心角的一半);根據(jù)平角是180°知∠BOD=180°﹣∠AOD,故∠BCD=32°.
【解答】解:連接OD.
∵AB是⊙0的直徑,CD是⊙O的弦,∠ABD=58°,
∴∠AOD=2∠ABD=116°(同弧所對的圓周角是所對的圓心角的一半);
又∵∠BOD=180°﹣∠AOD,∠BOD=2∠BCD(同弧所對的圓周角是所對的圓心角的一半);
∴∠BCD=32°;
另法:∵AB為直徑,
∴∠ADB=90°,
∵∠ABD=58°,
∴∠A=90°﹣58°=32°,
∵∠BCD和∠A都是BD所對圓周角,
∴∠BCD=32°.
故答案為:32°.
15.(2分)如圖,⊙O的直徑AB垂直于弦CD,垂足為E.若∠B=60°,CD=6,則AC的長為 6 .
【分析】先由圓周角定理得∠ACB=90°,則∠A=30°,再由垂徑定理得CE=DE=CD=3,然后由含30°角的直角三角形的性質(zhì)即可得出答案.
【解答】解:∵AB為⊙O的直徑,
∴∠ACB=90°,
∴∠A=90°﹣∠B=90°﹣60°=30°,
∵AB⊥CD,
∴∠AEC=90°,CE=DE=CD=3,
∴AC=2CE=6,
故答案為:6.
16.(2分)如下圖,正方形ABCD的邊AB在x軸上,A(﹣4,0),B(﹣2,0),定義:若某個拋物線上存在一點P,使得點P到正方形ABCD四個頂點的距離相等,則稱這個拋物線為正方形ABCD的“友好拋物線”.若拋物線y=2x2﹣nx﹣n2﹣1是正方形ABCD的“友好拋物線”,則n的值為 ﹣3或6 .
【分析】根據(jù)正方形的性質(zhì)得出另外兩個頂點C、D的坐標,繼而得出對角線的交點P的坐標,代入解析式求解可得.
【解答】解:∵點A(﹣4,0)、B(﹣2,0),
∴點C(﹣4,﹣2)、D(﹣2,﹣2),
則對角線AC、BD交點P的坐標為(﹣3,﹣1),
根據(jù)題意,將點P(﹣3,﹣1)代入解析式y(tǒng)=2x2﹣nx﹣n2﹣1,
得:18+3n﹣n2﹣1=﹣1,
整理,得:n2﹣3n﹣18=0,
解得:n=﹣3或n=6,
故答案為:﹣3或6.
三、解答題(本題共68分,17題每小題8分,18、21、22、23、24、25、28題每題5分,19題4分,20、26、27題各7分)
17.(8分)解方程:
(1)x2﹣3x+1=0;
(2)(x+3)(x﹣1)=5.
【分析】(1)利用公式法解一元二次方程即可;
(2)利用因式分解法解一元二次方程即可.
【解答】解:(1)x2﹣3x+1=0,
∵△=b2﹣4ac=9﹣4=5,
∴x=,
=,
∴x1=,x2=;
(2)(x+3)(x﹣1)=5,
方程整理得,x2+2x﹣8=0,
(x﹣2)(x+4)=0,
x﹣2=0或x+4=0,
解得x1=2,x2=﹣4.
18.(5分)若關于x的一元二次方程x2﹣3x+a﹣2=0有實數(shù)根.
(1)求a的取值范圍;
(2)當a為符合條件的最大整數(shù),求此時方程的解.
【分析】(1)由方程有實數(shù)根,根據(jù)根的判別式可得到關于a的不等式,則可求得a的取值范圍;
(2)由(1)中所求a的取值范圍可求得a的最大整數(shù)值,代入方程求解即可.
【解答】解:
(1)∵關于x的一元二次方程x2﹣3x+a﹣2=0有實數(shù)根,
∴△≥0,即(﹣3)2﹣4(a﹣2)≥0,解得a≤;
(2)由(1)可知a≤,
∴a的最大整數(shù)值為4,
此時方程為x2﹣3x+2=0,
解得x=1或x=2.
19.(4分)如圖1是博物館展出的古代車輪實物,《周禮?考工記》記載:“…故兵車之輪六尺有六寸,田車之輪六尺有三寸…”據(jù)此,我們可以通過計算車輪的半徑來驗證車輪類型,請將以下推理過程補充完整.
如圖2所示,在車輪上取A、B兩點,設所在圓的圓心為O,半徑為rcm.
作弦AB的垂線OC,D為垂足,則D是AB的中點.其推理依據(jù)是: 垂直弦的直徑平分弦 .
經(jīng)測量:AB=90cm,CD=15cm,則AD= 45 cm;
用含r的代數(shù)式表示OD,OD=?。╮﹣15) cm.
在Rt△OAD中,由勾股定理可列出關于r的方程:
r2= 452+(r﹣15)2 ,
解得r=75.
通過單位換算,得到車輪直徑約為六尺六寸,可驗證此車輪為兵車之輪.
【分析】根據(jù)垂徑定理,利用勾股定理構(gòu)建方程求解即可.
【解答】解:如圖2所示,在車輪上取A、B兩點,設所在圓的圓心為O,半徑為rcm.
作弦AB的垂線OC,D為垂足,則D是AB的中點.其推理依據(jù)是:垂直弦的直徑平分弦.
經(jīng)測量:AB=90cm,CD=15cm,則AD=45cm;
用含r的代數(shù)式表示OD,OD=(r﹣15)cm.
在Rt△OAD中,由勾股定理可列出關于r的方程:
r2=452+(r﹣15)2,
解得r=75.
通過單位換算,得到車輪直徑約為六尺六寸,可驗證此車輪為兵車之輪.
故答案為:垂直弦的直徑平分弦,45,(r﹣15),452+(r﹣15)2.
20.(7分)對于拋物線y=x2﹣2x﹣3.
(1)它與x軸交點的坐標為 (3,0)(﹣1,0) ,與y軸交點的坐標為 (0,﹣3) ,頂點坐標為 ?。?,﹣4)?。?br />
(2)在坐標系中利用描點法畫出此拋物線;
x
…
﹣1
0
1
3
4
…
y
…
0
﹣3
﹣4
0
5
…
(3)利用以上信息解答下列問題:若關于x的一元二次方程x2﹣2x﹣3﹣t=0(t為實數(shù))在0<x<4的范圍內(nèi)有解,則t的取值范圍是 ﹣4≤t<5?。?br />
【分析】(1)令y=0,求出拋物線與x軸交點的坐標;
(2)圖象如圖所示,把表格中的值分別代入y=x2﹣2x﹣3求出對應的數(shù)值;
(3)根據(jù)關于x的一元二次方程x2﹣2x﹣3﹣t=0(t為實數(shù))在0<x<4的范圍內(nèi)有解,得b2﹣4ac≥0,求出t取值范圍,再把x=0、x=4分別代入x2﹣2x﹣3﹣t=0,求出t的值,進而求出t的取值范圍.
【解答】解:(1)令y=0,0=x2﹣2x﹣3.
解得,x1=3,x2=﹣1,
∴它與x軸交點的坐標為(3,0)(﹣1,0),
令x=0,y=﹣3,
∴與y軸交點的坐標為(0,﹣3),
頂點(1,﹣4);
故答案為:(3,0)(﹣1,0),(0,﹣3),(1,﹣4);
(2)
(3)∵關于x的一元二次方程x2﹣2x﹣3﹣t=0(t為實數(shù))在0<x<4的范圍內(nèi)有解,
∴b2﹣4ac≥0,
∴4﹣4×1×(﹣3﹣t)≥0,
解得,t≥﹣4,
把x=0代入x2﹣2x﹣3﹣t=0,
得t=4,
把x=4代入x2﹣2x﹣3﹣t=0,
得t=5,
∴t的取值范圍是﹣4≤t<5.
故答案為:﹣4≤t<5.
21.(5分)如圖,D是等邊三角形ABC內(nèi)一點,將線段AD繞點A順時針旋轉(zhuǎn)60°,得到線段AE,連接CD,BE.
(1)求證:∠AEB=∠ADC;
(2)連接DE,若∠ADC=105°,求∠BED的度數(shù).
【分析】(1)根據(jù)等邊三角形的性質(zhì)得出∠BAC=60°,AB=AC,根據(jù)旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)得出∠DAE=60°,AE=AD.求出∠EAB=∠DAC,證△EAB≌△DAC即可;
(2)求出∠AEB=105°,求出∠AED,即可得出答案.
【解答】解:(1)∵△ABC是等邊三角形,
∴∠BAC=60°,AB=AC,
∵線段AD繞點A順時針旋轉(zhuǎn)60°,得到線段AE,
∴∠DAE=60°,AE=AD.
∴∠BAD+∠EAB=∠BAD+∠DAC.
∴∠EAB=∠DAC.
在△EAB和△DAC中,
∵,
∴△EAB≌△DAC,
∴∠AEB=∠ADC;
(2)如圖,
∵∠DAE=60°,AE=AD,
∴△EAD為等邊三角形,
∴∠AED=60°,
又∵∠AEB=∠ADC=105°,
∴∠BED=105°﹣60°=45°.
22.(5分)學校要圍一個矩形花圃,花圃的一邊利用足夠長的墻,另三邊用總長為36米的籬笆恰好圍成(如圖所示).設矩形的一邊AB的長為x米(要求AB<AD),矩形ABCD的面積為S平方米.
(1)求S與x之間的函數(shù)關系式,并直接寫出自變量x的取值范圍;
(2)要想使花圃的面積最大,AB邊的長應為多少米?最大面積為多少平方米?
【分析】(1)因為AB=x米,所以BC為(36﹣2x)米,由長方形的面積列式即可;
(2)將(1)中的二次函數(shù)進行配方即可化為頂點式.y=a(x﹣h)2+k,因為a=﹣2<0拋物線開口向下,函數(shù)有最大值,即當x=h時,取得最大值.
【解答】解:(1)∵四邊形ABCD是矩形,AB的長為x米,
∴CD=AB=x(米).
∵矩形除AD邊外的三邊總長為36米,
∴BC=36﹣2x(米),
∴S=x(36﹣2x)=﹣2x2+36x,
∵0<x<36﹣2x,
∴0<x<12,
∴S與x之間的函數(shù)關系式為S=﹣2x2+36x(0<x<12);
(2)∵S=﹣2x2+36x=﹣2(x﹣9)2+162,0<x<12,
∴當x=9時,S取最大值,最大值=162(平方米),
∴AB邊的長為9米時,花圃的面積最大,最大值為162平方米.
23.(5分)如圖,點O、B坐標分別為(0,0)、(3,0),將△OAB繞O點按逆時針方向旋轉(zhuǎn)90°到△OA'B'.
(1)畫出平面直角坐標系和△OA'B';
(2)直接寫出點A'的坐標;
(3)求旋轉(zhuǎn)過程中點B走過的路徑長.
【分析】(1)分別作出A,B,的對應點A′,B′即可.
(2)根據(jù)點A′的位置寫出坐標即可.
(3)利用弧長公式計算即可.
【解答】解:(1)如圖,△OA'B'即為所求.
(2)A′(﹣2,4).
(3)旋轉(zhuǎn)過程中點B走過的路徑長==.
24.(5分)如圖,⊙O的半徑為2,四邊形ABCD內(nèi)接于⊙O,圓心O到AC的距離等于.
(1)求AC的長;
(2)求∠ADC的度數(shù).
【分析】(1)過O作OE⊥AC于E,連接OA、OC,根據(jù)勾股定理求出AE,根據(jù)垂徑定理求出AE=CE,再求出AC即可;
(2)根據(jù)直角三角形的性質(zhì)求出∠AOE=30°,求出∠AOC=60°,根據(jù)圓周角定理求出∠ABC,根據(jù)圓內(nèi)接四邊形的性質(zhì)求出∠ADC+∠ABC=180°,再求出答案即可.
【解答】解:(1)過O作OE⊥AC于E,連接OA、OC,則∠AEO=90°,
∵圓心O到AC的距離等于,
∴OE=,
由勾股定理得:AE===1,
∵OE⊥AC,OE過圓心O,
∴AE=CE=1,
∴AC=AE+CE=1+1=2;
(2)∵OA=2,AE=1,∠AEO=90°,
∴AE=OA,
∵∠AEO=90°,
∴∠AOE=30°,
同理∠COE=30°,
∴∠AOC=30°+30°=60°,
∴∠ABC=AOC=30°,
∵四邊形ADCB是⊙O的內(nèi)接四邊形,
∴∠ADC+∠ABC=180°,
∴∠ADC=180°﹣30°=150°.
25.(5分)如圖,Rt△ABC中,∠C=90°,AC=BC,AB=4cm.動點D沿著A→C→B的方向從A點運動到B點.DE⊥AB,垂足為E.設AE長為xcm,BD長為ycm(當D與A重合時,y=4;當D與B重合時y=0).
小云根據(jù)學習函數(shù)的經(jīng)驗,對函數(shù)y隨自變量x的變化而變化的規(guī)律進行了探究.
下面是小云的探究過程,請補充完整:
(1)通過取點、畫圖、測量,得到了x與y的幾組值,如下表:
x/cm
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
y/cm
4
3.5
3.2
t
2.8
2.1
1.4
0.7
0
補全上面表格,要求結(jié)果保留一位小數(shù).則t≈ 2.9?。?br />
(2)在下面的網(wǎng)格中建立平面直角坐標系,描出以補全后的表中各對對應值為坐標的點,畫出該函數(shù)的圖象.
(3)結(jié)合畫出的函數(shù)圖象,解決問題:當DB=AE時,AE的長度約為 2.3 cm.
【分析】(1)按題意,認真測量即可;
(2)利用數(shù)據(jù)描點、連線;
(3)當DB=AE時,y=x,畫圖形測量交點橫坐標即可.
【解答】解:(1)根據(jù)題意量取數(shù)據(jù)為2.9
故答案為:2.9
(2)根據(jù)已知數(shù)據(jù)描點連線得:
(3)當DB=AE時,y與x滿足y=x,在(2)圖中,畫y=x圖象,測量交點橫坐標為2.3.
故答案為:2.3
26.(7分)在平面直角坐標系xOy中,直線y=4x+4與x軸,y軸分別交于點A,B,拋物線y=ax2+bx﹣3a經(jīng)過點A,將點B向右平移5個單位長度,得到點C.
(1)求點C的坐標;
(2)求拋物線的對稱軸;
(3)若拋物線與線段BC恰有一個公共點,結(jié)合函數(shù)圖象,求a的取值范圍.
【分析】(1)根據(jù)坐標軸上點的坐標特征可求點B的坐標,根據(jù)平移的性質(zhì)可求點C的坐標;
(2)根據(jù)坐標軸上點的坐標特征可求點A的坐標,進一步求得拋物線的對稱軸;
(3)結(jié)合圖形,分三種情況:①a>0;②a<0,③拋物線的頂點在線段BC上;進行討論即可求解.
【解答】解:(1)與y軸交點:令x=0代入直線y=4x+4得y=4,
∴B(0,4),
∵點B向右平移5個單位長度,得到點C,
∴C(5,4);
(2)與x軸交點:令y=0代入直線y=4x+4得x=﹣1,
∴A(﹣1,0),
將點A(﹣1,0)代入拋物線y=ax2+bx﹣3a中得0=a﹣b﹣3a,即b=﹣2a,
∴拋物線的對稱軸x=﹣=﹣=1;
(3)∵拋物線y=ax2+bx﹣3a經(jīng)過點A(﹣1,0)且對稱軸x=1,
由拋物線的對稱性可知拋物線也一定過A的對稱點(3,0),
①a>0時,如圖1,
將x=0代入拋物線得y=﹣3a,
∵拋物線與線段BC恰有一個公共點,
∴﹣3a<4,
a>﹣,
將x=5代入拋物線得y=12a,
∴12a≥4,
解得a≥;
②a<0時,如圖2,
將x=0代入拋物線得y=﹣3a,
∵拋物線與線段BC恰有一個公共點,
∴﹣3a>4,
解得a<﹣;
③當拋物線的頂點在線段BC上時,則頂點為(1,4),如圖3,
將點(1,4)代入拋物線得4=a﹣2a﹣3a,
解得a=﹣1.
綜上所述,a≥或a<﹣或a=﹣1.
27.(7分)在正方形ABCD中,M是BC邊上一點,且點M不與B、C重合,點P在射線AM上,將線段AP繞點A順時針旋轉(zhuǎn)90°得到線段AQ,連接BP,DQ.
(1)如圖1,當點P在線段AM上時,依題意補全圖1;
(2)在圖1的條件下,延長BP,QD交于點H,求證:∠H=90°.
(3)在圖2中,當點P在線段AM的延長線上時,連接DP,若點P,Q,D恰好在同一條直線時,猜想DP,DQ,AB之間的數(shù)量關系,并證明.
【分析】(1)根據(jù)要求畫出圖形,即可得出結(jié)論;
(2)由旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)可得AQ=AP,∠QAP=∠DAB=90°,由“SAS”可證△AQD≌△APB,可得PB=QD,∠AQD=∠APB,由平角的性質(zhì)和四邊形內(nèi)角和定理可得∠QHP=90°,即可得出結(jié)論;
(3)連接BD,如圖2,只要證明△ADQ≌△ABP,∠DPB=90°,即可解決問題.
【解答】解:(1)補全圖形如圖1:
(2)如圖1,延長BP,QD交于點H,
∵四邊形ABCD是正方形,
∴AD=AB,∠DAB=90°,
∵將線段AP繞點A順時針旋轉(zhuǎn)90°得到線段AQ,
∴AQ=AP,∠QAP=∠DAB=90°,
∴∠QAD=∠BAP,
∴△AQD≌△APB(SAS),
∴PB=QD,∠AQD=∠APB,
∵∠APB+∠APH=180°,
∴∠AQD+∠APH=180°,
∵∠QAP+∠APH+∠AQD+∠H=360°,
∴∠H=90°;
(3)DP2+DQ2=2AB2.
證明:連接BD,如圖2,
∵線段AP繞點A順時針旋轉(zhuǎn)90°得到線段AQ,
∴AQ=AP,∠QAP=90°,
∵四邊形ABCD是正方形,
∴AD=AB,∠DAB=90°,
∴∠1=∠2.
∴△ADQ≌△ABP(SAS),
∴DQ=BP,∠Q=∠3,
∵在Rt△QAP中,∠Q+∠QPA=90°,
∴∠BPD=∠3+∠QPA=90°,
在Rt△BPD中,DP2+BP2=BD2,
又∵DQ=BP,BD2=2AB2,
∴DP2+DQ2=2AB2.
28.(5分)在平面直角坐標系xOy中,對于點P(x,y)和Q(x,y'),給出如下定義:
若y′=,則稱點Q為點P的“可控變點“
例如:點(1,2)的“可控變點”為點(1,2),點(﹣1,3)的”可控變點”為點(﹣1,﹣3).
(1)點(﹣5,﹣2)的“可控變點”坐標為 ?。ī?,2)?。?br />
(2)若點P在函數(shù)y=﹣x2+16的圖象上,其“可控變點”Q的縱坐標y'是7,求“可控變點”Q的橫坐標:
(3)若點P在函數(shù)y=﹣x2+16(﹣5≤x≤a)的圖象上,其“可控變點”Q的縱坐標y'的取值范圍是﹣16≤y'≤16,求a
的值.
【分析】(1)根據(jù)可控變點的定義,可得答案
(2)根據(jù)可控變點的定義,可得函數(shù)解析式,根據(jù)自變量與函數(shù)值的對應關系,可得答案
(3)根據(jù)可控變點的定義,可得函數(shù)解析式,根據(jù)自變量與函數(shù)值的對應關系,可得答案
【解答】解(1)∵﹣5<0
∴y'=﹣y=2
即點(﹣5,﹣2)的“可控變點”坐標為(﹣5,2)
(2)由題意得y=﹣x2+16的圖象上的點P的“可控變點”必在函數(shù)
y′=的圖象上,
∵“可控變點”Q的縱坐標y′的是7
∴當﹣x2+16=7時,解得x=3,
當x2﹣16=7時,解得x=﹣
故答案為:3或﹣
(3)由題意得∵﹣16≤y′≤16,
∴﹣16=﹣x2+16
∴x=4,
觀察圖象可知,實數(shù)a=4.
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