一、选择题(下列各题的备选答案中,只有一个选项是正确的,每小题2分,共20分)
1.若=,则的值为( )
A. B. C. D.
2.如图所示的立体图形是一个圆柱被截去四分之一后得到的几何体,它的左视图是( )
A. B. C. D.
3.矩形具有而菱形不具有的性质是( )
A.两组对边分别平行 B.对角线相等
C.对角线互相平分 D.两组对角分别相等
4.在利用正六面体骰子进行频率估计概率的实验中,小颖同学统计了某一结果出现的频率,绘出的统计图如图所示,则符合这一结果的试验可能是( )
A.朝上的点数是5的概率
B.朝上的点数是奇数的概率
C.朝上的点数是大于2的概率
D.朝上的点数是3的倍数的概率
5.下列一元二次方程没有实数根的是( )
A.x2+x+1=0 B.x2+x﹣1=0 C.x2﹣2x﹣1=0 D.x2﹣2x+1=0
6.已知反比例函数y=﹣,下列说法中正确的是( )
A.该函数的图象分布在第一、三象限
B.点(2,3)在该函数图象上
C.y随x的增大而增大
D.该图象关于原点成中心对称
7.在平面直角坐标系中,点A,B的坐标分别是(4,2),B(5,0),以O为位似中心,相似比为,把△ABO缩小,得到△A1B1O,则点A的对应点A1的坐标为( )
A.(2,1) B.(2,﹣1)
C.(﹣2,﹣1) D.(2,1)或(﹣2,﹣1)
8.已知函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,那么关于x的方程ax2+bx+c+=0的根的情况是( )
A.无实数根 B.有两个相等实数根
C.有两个异号实数根 D.有两个同号不等实数根
9.如图,△OAB∽△OCD,OA:OC=3:2,△OAB与△OCD的面积分别是S1与S2,周长分别是C1与C2,则下列说法正确的是( )
A.= B.= C.= D.=
10.如图是二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)图象的一部分,对称轴是直线x=,且经过点(2,0),下列说法:①abc>0;②b2﹣4ac>0;③x=﹣1是关于x的方程ax2+bx+c=0的一个根;④a+b=0.其中正确的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
二、填空题(每小题3分,共18分)
11.(3分)方程x(x+3)=0的解是 .
12.(3分)如图,小树AB在路灯O的照射下形成投影BC.若树高AB=2m,树影BC=3m,树与路灯的水平距离BP=4m.则路灯的高度OP为 m.
13.(3分)在Rt△ABC中,∠C=90°,BC=5,AC=12,则sinB的值是 .
14.(3分)如图,公路AC与BC互相垂直,垂足为点C,公路AB的中点M与点C被湖隔开,若测得AB的长为4.6km,则点M与C之间的距离是 km.
15.(3分)若关于x的一元二次方程(m﹣3)x2+6x+m2﹣7m+12=0有一个根是0,那么m的值为 .
16.(3分)如图,在四边形ABCD中,AD=AB,∠A=30°,将线段CD绕点C逆时针旋转90°,并延长至其倍(即CE=CD),过点E作EF⊥AB于点F,当AD=6,BF=3,EF=时,边BC的长是 .
三、解答题(第17小题6分,第18,19小题各8分,共22分)
17.(6分)计算:4sin260°+cos45°﹣2tan60°•tan30°.
18.(8分)共享经济已经进入人们的生活.小沈收集了自己感兴趣的4个共享经济领域的图标,共享出行、共享服务、共享物品、共享知识,制成编号为A、B、C、D的四张卡片(除字母和内容外,其余完全相同).现将这四张卡片背面朝上,洗匀放好.
(1)小沈从中随机抽取一张卡片是“共享服务”的概率是 ;
(2)小沈从中随机抽取一张卡片(不放回),再从余下的卡片中随机抽取一张,请你用列表或画树状图的方法求抽到的两张卡片恰好是“共享出行”和“共享知识”的概率.(这四张卡片分别用它们的编号A、B、C、D表示)
19.(8分)如图,在正方形ABCD中,对角线BD所在的直线上有两点E,F(点E,F在正方形ABCD的外部),满足BE=DF,连接AE,AF,CE,CF.
(1)求证:四边形AECF是菱形;
(2)若AB=4,sin∠AFE=,则四边形AECF的面积是 .
四、(每小题8分,共16分)
20.(8分)某地区2018年投入教育经费2000万元,2020年投入教育经费2880万元.
(1)求2018年至2020年该地区投入教育经费的年平均增长率;
(2)根据(1)所得的年平均增长率,预计2021年该地区将投入教育经费多少万元.
21.(8分)如图,小亮在大楼AD的观光电梯中的E点测得大楼BC楼底C点的俯角为60°,此时他距地面的高度AE为21米,电梯再上升9米到达D点,此时测得大楼BC楼顶B点的仰角为45°,求大楼BC的高度.(结果保留根号)
五、(本题10分)
22.(10分)如图,平行于y轴的直尺(一部分)与双曲线y=(x>0)交于点A和C,与x轴交于点B和D,点A和B的刻度分别为5cm和2cm,直尺的宽度为2cm,OB=2cm.(注:平面直角坐标系内一个单位长度为1cm)
(1)点A的坐标为 ;
(2)求双曲线y=的解析式;
(3)若经过A,C两点的直线解析式为y=mx+b,请直接写出关于x的不等式mx<0的解集.
六、(本题10分)
23.(10分)某厂为满足市场需求,改造了10条口罩生产线,每条生产线每天可生产口罩500个,如果每增加一条生产线,每条生产线每天就会少生产20个口罩,设增加x条生产线(x为正整数),每条生产线每天可生产口罩y个.
(1)请直接写出y与x之间的函数关系式和自变量取值范围;
(2)设该厂每天可以生产的口罩w个,请求出w与x的函数关系式,并求出当x为多少时,每天生产的口罩数量w最多?最多为多少个?
(3)由于口罩供不应求,所以每天生产的口罩数量不能低于6000个,请直接写出需要增加的生产线x条的取值范围.
七、(本题12分)
24.(12分)在矩形ABCD中,AD=6,AB=2,点E是边AD上的一个动点,连接BE,以BE为一边在其左上方作矩形BEFG,过点F作直线AD的垂线,垂足为点H,连接DF.
(1)当BE=EF时.
①求证:FH=AE;
②当△DEF的面积是时,求线段DE的长;
(2)如图2,当BE=EF,且射线FE经过CD的中点时,请直接写出线段FH长.
八、(本题12分)
25.(12分)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)与x轴交于点A(﹣1,0)、B(3,0),与y轴交于点C,点P是第一象限内抛物线上的动点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)连接BC与OP,交于点D,求当的值最大时点P的坐标;
(3)点F与点C关于抛物线的对称轴成轴对称,当点P的纵坐标为2时,过点P作直线PQ∥x轴,点M为直线PQ上的一个动点,过点M作MN⊥x轴于点N,在线段ON上任取一点K,当有且只有一个点K满足∠FKM=135°时,请直接写出此时线段ON的长.
2020-2021学年辽宁省沈阳市沈河区九年级(上)期末数学试卷
参与试题解析
一、选择题(下列各题的备选答案中,只有一个选项是正确的,每小题2分,共20分)
1.若=,则的值为( )
A. B. C. D.
【分析】设==t,则可用t表示a、b得到a=3t,b=2t,然后把它们代入分式中约分即可.
【解答】解:设==t,则a=3t,b=2t,
所以==.
故选:C.
2.如图所示的立体图形是一个圆柱被截去四分之一后得到的几何体,它的左视图是( )
A. B. C. D.
【分析】根据从左边看得到的图形是左视图,可得答案.
【解答】解:从左边看外边是一个矩形,矩形中间有一条纵向的虚线,
故选:C.
3.矩形具有而菱形不具有的性质是( )
A.两组对边分别平行 B.对角线相等
C.对角线互相平分 D.两组对角分别相等
【分析】根据矩形与菱形的性质对各选项分析判断后利用排除法求解.
【解答】解:A、矩形与菱形的两组对边都分别平行,故本选项错误;
B、矩形的对角线相等,菱形的对角线不相等,故本选项正确;
C、矩形与菱形的对角线都互相平分,故本选项错误;
D、矩形与菱形的两组对角都分别相等,故本选项错误.
故选:B.
4.在利用正六面体骰子进行频率估计概率的实验中,小颖同学统计了某一结果出现的频率,绘出的统计图如图所示,则符合这一结果的试验可能是( )
A.朝上的点数是5的概率
B.朝上的点数是奇数的概率
C.朝上的点数是大于2的概率
D.朝上的点数是3的倍数的概率
【分析】随机掷一个均匀正六面体骰子,每一个面朝上的概率为,约为16.67%,根据频率估计概率实验统计的频率,随着实验次数的增加,频率越稳定在35%左右,因此可以判断各选项.
【解答】解:从统计图中可得该事件发生的可能性约在35%左右,
A的概率为1÷6×100%≈16.67%,
B的概率为3÷6×100%=50%,
C的概率为4÷6×100%≈66.67%,
D的概率为2÷6×100%≈33.33%,
即朝上的点数是3的倍数的概率与之最接近,
故选:D.
5.下列一元二次方程没有实数根的是( )
A.x2+x+1=0 B.x2+x﹣1=0 C.x2﹣2x﹣1=0 D.x2﹣2x+1=0
【分析】根据方程的系数结合根的判别式△=b2﹣4ac,逐一分析四个选项方程根的判别式的符号,由此即可得出结论.
【解答】解:A、在方程x2+x+1=0中,△=12﹣4×1×1=﹣3<0,
∴该方程没有实数根;
B、在方程x2+x﹣1=0中,△=12﹣4×1×(﹣1)=5>0,
∴该方程有两个不相同的实数根;
C、在方程x2﹣2x﹣1=0中,△=(﹣2)2﹣4×1×(﹣1)=8>0,
∴该方程有两个不相同的实数根;
D、在方程x2﹣2x+1=0中,△=(﹣2)2﹣4×1×1=0,
∴该方程有两个相等的实数根.
故选:A.
6.已知反比例函数y=﹣,下列说法中正确的是( )
A.该函数的图象分布在第一、三象限
B.点(2,3)在该函数图象上
C.y随x的增大而增大
D.该图象关于原点成中心对称
【分析】根据反比例函数的解析式得出函数的图象在第二、四象限,函数的图象在每个象限内,y随x的增大而增大,再逐个判断即可.
【解答】解:A.∵反比例函数y=﹣中﹣6<0,
∴该函数的图象在第二、四象限,故本选项不符合题意;
B.把(2,3)代入y=﹣得:左边=3,右边=﹣3,左边≠右边,
所以点(2,3)不在该函数的图象上,故本选项不符合题意;
C.∵反比例函数y=﹣中﹣6<0,
∴函数的图象在每个象限内,y随x的增大而增大,故本选项不符合题意;
D.反比例函数y=﹣的图象在第二、四象限,并且图象关于原点成中心对称,故本选项符合题意;
故选:D.
7.在平面直角坐标系中,点A,B的坐标分别是(4,2),B(5,0),以O为位似中心,相似比为,把△ABO缩小,得到△A1B1O,则点A的对应点A1的坐标为( )
A.(2,1) B.(2,﹣1)
C.(﹣2,﹣1) D.(2,1)或(﹣2,﹣1)
【分析】根据位似变换的性质计算,得到答案.
【解答】解:点A为(4,2),以O为位似中心,相似比为,把△ABO缩小,得到△A1B1O,
则点A的对应点A1的坐标为(4×,2×)或(﹣4×,﹣2×),即(2,1)或(﹣2,﹣1),
故选:D.
8.已知函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,那么关于x的方程ax2+bx+c+=0的根的情况是( )
A.无实数根 B.有两个相等实数根
C.有两个异号实数根 D.有两个同号不等实数根
【分析】利用函数图象平移即可求解.
【解答】解:函数y=ax2+bx+c向上平移个单位得到y′=ax2+bx+c+,
而y′顶点的纵坐标为﹣2+=﹣,
故y′=ax2+bx+c+与x轴有两个交点,且两个交点在x轴的右侧,
故ax2+bx+c+=0有两个同号不相等的实数根,
故选:D.
9.如图,△OAB∽△OCD,OA:OC=3:2,△OAB与△OCD的面积分别是S1与S2,周长分别是C1与C2,则下列说法正确的是( )
A.= B.= C.= D.=
【分析】根据相似三角形的性质判断即可.
【解答】解:∵△OAB∽△OCD,OA:OC=3:2,
∴,A正确;
∴,B错误;
∴,C错误;
∴OA:OC=3:2,D错误;
故选:A.
10.如图是二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)图象的一部分,对称轴是直线x=,且经过点(2,0),下列说法:①abc>0;②b2﹣4ac>0;③x=﹣1是关于x的方程ax2+bx+c=0的一个根;④a+b=0.其中正确的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【分析】①根据抛物线开口方向、对称轴位置、抛物线与y轴交点位置求得a、b、c的符号即可判断;
②根据抛物线与x轴的交点即可判断;
③根据二次函数的对称性即可判断;
④由对称轴求出b=﹣a即可判断.
【解答】解:①∵二次函数的图象开口向下,
∴a<0,
∵二次函数的图象交y轴的正半轴于一点,
∴c>0,
∵对称轴是直线x=,
∴﹣=,
∴b=﹣a>0,
∴abc<0.
故①错误;
②∵抛物线与x轴有两个交点,
∴b2﹣4ac>0,
故②正确;
③∵对称轴为直线x=,且经过点(2,0),
∴抛物线与x轴的另一个交点为(1,0),
∴x=﹣1是关于x的方程ax2+bx+c=0的一个,
故③正确;
④∵由①中知b=﹣a,
∴a+b=0,
故④正确;
综上所述,正确的结论是②③④共3个.
故选:C.
二、填空题(每小题3分,共18分)
11.(3分)方程x(x+3)=0的解是 0或﹣3 .
【分析】推出方程x=0,x+3=0,求出方程的解即可.
【解答】解:x(x+3)=0,
∴x=0,x+3=0,
∴方程的解是x1=0,x2=﹣3.
故答案为:0或﹣3.
12.(3分)如图,小树AB在路灯O的照射下形成投影BC.若树高AB=2m,树影BC=3m,树与路灯的水平距离BP=4m.则路灯的高度OP为 m.
【分析】利用中心投影的特点得到AB∥OP,则可判断△ABC∽△OPC,然后利用相似比求OP的长.
【解答】解:∵AB∥OP,
∴△ABC∽△OPC,
∴=,即=,
∴OP=(m).
故答案为.
13.(3分)在Rt△ABC中,∠C=90°,BC=5,AC=12,则sinB的值是 .
【分析】先利用勾股定理计算出AB,然后根据正弦的定义求解.
【解答】解:∵∠C=90°,BC=5,AC=12,
∴AB==13,
∴sinB==.
故答案为.
14.(3分)如图,公路AC与BC互相垂直,垂足为点C,公路AB的中点M与点C被湖隔开,若测得AB的长为4.6km,则点M与C之间的距离是 2.3 km.
【分析】利用直角三角形的性质可得CM=AB,从而可得答案.
【解答】解:∵公路AC与BC互相垂直,
∴∠ACB=90°,
∵M是AB中点,
∴CM=AB=4.6km=2.3km,
故答案为:2.3.
15.(3分)若关于x的一元二次方程(m﹣3)x2+6x+m2﹣7m+12=0有一个根是0,那么m的值为 4 .
【分析】先把x=0代入(m﹣3)x2+6x+m2﹣7m+12=0得m2﹣7m+12=0,再解关于m的方程,然后根据一元二次方程的定义确定满足条件的m的值.
【解答】解:把x=0代入(m﹣3)x2+6x+m2﹣7m+12=0得m2﹣7m+12=0,
解得m1=4,m2=3,
∵m﹣3≠0,
∴m的值为4.
故答案为4.
16.(3分)如图,在四边形ABCD中,AD=AB,∠A=30°,将线段CD绕点C逆时针旋转90°,并延长至其倍(即CE=CD),过点E作EF⊥AB于点F,当AD=6,BF=3,EF=时,边BC的长是 .
【分析】由锐角三角函数可求∠DEC=30°,通过证明△ADE∽△BDC,可得=,由勾股定理可求AE的长,即可求解.
【解答】解:如图,连接BD,AE,DE,
∵将线段CD绕点C逆时针旋转90°,并延长至其倍,
∴∠DCE=90°,CD,
∴tan∠DEC=,
∴∠DEC=30°,
∴cos∠DEC==,sin∠DEC=,
∵AD=AB,
∴,
∴,
又∵∠DEC=∠DAB=30°,
∴△DEC∽△DAB,
∴∠ADB=∠EDC,,
∴∠ADE=∠BDC,
∴△ADE∽△BDC,
∴=,
∵AD=AB,AD=6,
∴AB=9,
又∵BF=3,
∴AF=6,
∴AE===,
∴BC=AE=,
故答案为:.
三、解答题(第17小题6分,第18,19小题各8分,共22分)
17.(6分)计算:4sin260°+cos45°﹣2tan60°•tan30°.
【分析】根据特殊角的三角函数值和实数的运算法则即可求.
【解答】解;原式=4×+×﹣2××
=4×+1﹣2
=2.
18.(8分)共享经济已经进入人们的生活.小沈收集了自己感兴趣的4个共享经济领域的图标,共享出行、共享服务、共享物品、共享知识,制成编号为A、B、C、D的四张卡片(除字母和内容外,其余完全相同).现将这四张卡片背面朝上,洗匀放好.
(1)小沈从中随机抽取一张卡片是“共享服务”的概率是 ;
(2)小沈从中随机抽取一张卡片(不放回),再从余下的卡片中随机抽取一张,请你用列表或画树状图的方法求抽到的两张卡片恰好是“共享出行”和“共享知识”的概率.(这四张卡片分别用它们的编号A、B、C、D表示)
【分析】(1)根据概率公式直接得出答案;
(2)根据题意先画树状图列出所有等可能的结果数,两张卡片恰好是“共享出行”和“共享知识”的结果数为2,根据概率公式求解可得.
【解答】解:(1)∵有共享出行、共享服务、共享物品、共享知识,共四张卡片,
∴小沈从中随机抽取一张卡片是“共享服务”的概率是,
故答案为:;
(2)画树状图如图:
共有12种等可能的结果数,其中两张卡片恰好是“共享出行”和“共享知识”的结果数为2,
∴抽到的两张卡片恰好是“共享出行”和“共享知识”的概率==.
19.(8分)如图,在正方形ABCD中,对角线BD所在的直线上有两点E,F(点E,F在正方形ABCD的外部),满足BE=DF,连接AE,AF,CE,CF.
(1)求证:四边形AECF是菱形;
(2)若AB=4,sin∠AFE=,则四边形AECF的面积是 32 .
【分析】(1)连接AC,根据正方形的性质即可证明四边形AECF是菱形;
(2)根据正方形ABCD的性质和AB=4,sin∠AFE=,可得AC=4,EF=8,进而可得菱形AECF的面积.
【解答】证明:(1)如图,连接AC,
∵四边形ABCD是正方形,
∴OA=OC,OB=OD,AC⊥EF,
∵BE=DF,
∴OB+BE=OD+DF,
即OE=OF,
∵OA=OC,OE=OF,
∴四边形AECF是平行四边形,
∵AC⊥EF,
∴四边形AECF是菱形;
(2)∵四边形ABCD是正方形,AB=4,AC⊥EF,
∴OA=AB=2,
∴AC=4,
∵sin∠AFE==,
∴=,
∴AF=2,
∴OF==4,
∴EF=8,
∴菱形AECF的面积=AC•EF=4×8=32.
故答案为:32.
四、(每小题8分,共16分)
20.(8分)某地区2018年投入教育经费2000万元,2020年投入教育经费2880万元.
(1)求2018年至2020年该地区投入教育经费的年平均增长率;
(2)根据(1)所得的年平均增长率,预计2021年该地区将投入教育经费多少万元.
【分析】(1)设2018年至2020年该地区投入教育经费的年平均增长率为x,根据该地区2018年及2020年投入教育经费的金额,即可得出关于x的一元二次方程,解之取其正值即可得出结论;
(2)根据该地区2021年投入教育经费=该地区2020年投入教育经费×(1+增长率),即可求出结论.
【解答】解:(1)设2018年至2020年该地区投入教育经费的年平均增长率为x,
依题意得:2000(1+x)2=2880,
解得:x1=0.2=20%,x2=﹣2.2(不合题意,舍去).
答:2018年至2020年该地区投入教育经费的年平均增长率为20%.
(2)2880×(1+20%)=3456(万元).
答:预计2021年该地区将投入教育经费3456万元.
21.(8分)如图,小亮在大楼AD的观光电梯中的E点测得大楼BC楼底C点的俯角为60°,此时他距地面的高度AE为21米,电梯再上升9米到达D点,此时测得大楼BC楼顶B点的仰角为45°,求大楼BC的高度.(结果保留根号)
【分析】过D作DH⊥BC于H,过E作EG⊥BC于G.求出EG和DH的长,在Rt△BDH中,求出BH,则可得出答案
【解答】解:过D作DH⊥BC于H,过E作EG⊥BC于G.
由已知得,∠BDH=45°,∠CEG=60°,AE=21米,DE=9米.
在Rt△CEG中,CG=AE=21米,tan∠CEG=,
∴EG===7(米).
∴DH=EG=7米.
在Rt△BDH中,∵∠BDH=45°,
∴BH=DH=7米.
∴BC=CG+HG+BH=CG+DE+BH=21+9+7=(30+7)米.
答:大楼BC的高度是(30+7)米.
五、(本题10分)
22.(10分)如图,平行于y轴的直尺(一部分)与双曲线y=(x>0)交于点A和C,与x轴交于点B和D,点A和B的刻度分别为5cm和2cm,直尺的宽度为2cm,OB=2cm.(注:平面直角坐标系内一个单位长度为1cm)
(1)点A的坐标为 (2,3) ;
(2)求双曲线y=的解析式;
(3)若经过A,C两点的直线解析式为y=mx+b,请直接写出关于x的不等式mx<0的解集.
【分析】(1)由OB与AB的长,及A位于第一象限,确定出A的坐标;
(2)将A坐标代入反比例函数解析式中求出k的值;
(3)由图象求得即可.
【解答】解:(1)由题意可知A(2,3),
故答案为(2,3);
(2)将A点坐标代入y=中,得:3=,
∴k=6,
∴双曲线的解析式为y=;
(3)由图象可知,关于x的不等式mx<0的解集是0<x<2或x>4.
六、(本题10分)
23.(10分)某厂为满足市场需求,改造了10条口罩生产线,每条生产线每天可生产口罩500个,如果每增加一条生产线,每条生产线每天就会少生产20个口罩,设增加x条生产线(x为正整数),每条生产线每天可生产口罩y个.
(1)请直接写出y与x之间的函数关系式和自变量取值范围;
(2)设该厂每天可以生产的口罩w个,请求出w与x的函数关系式,并求出当x为多少时,每天生产的口罩数量w最多?最多为多少个?
(3)由于口罩供不应求,所以每天生产的口罩数量不能低于6000个,请直接写出需要增加的生产线x条的取值范围.
【分析】(1)由题意可知该函数关系为一次函数,直接写出其解析式及自变量的取值范围即可;
(2)先根据题意写出关于x的二次函数,再将其配方,写成顶点式,然后根据二次函数的性质可得答案;
(3)生产线的条数乘以每条生产线生产的口罩数量=6000,据此列出一元二次方程,求解并根据题意得出x的取值范围.
【解答】解:(1)由题意可知该函数关系为一次函数,其解析式为:y=500﹣20x;
故y与x之间的函数关系式为y=500﹣20x(1≤x≤25,且x为正整数);
(2)w=(10+x)(500﹣20x)
=﹣20x2+300x+5000
=﹣20(x﹣7.5)2+6125,
∵a=﹣20<0,开口向下,
∴当x=7.5时,w最大,
又∵x为整数,
∴当x=7或8时,w最大,最大值为6120.
答:当增加7或生产线时,每天生产的口罩数量最多,为6120个;
(3)由题意得:
(10+x)(500﹣20x)=6000,
整理得:x2﹣15x+50=0,
解得:x1=5,x2=10,
由(2)得:w=﹣20x2+300x+5000,
∵a=﹣20<0,开口向下,
∴需要增加的生产线x条的取值范围是:5≤x≤10(x为正整数).
七、(本题12分)
24.(12分)在矩形ABCD中,AD=6,AB=2,点E是边AD上的一个动点,连接BE,以BE为一边在其左上方作矩形BEFG,过点F作直线AD的垂线,垂足为点H,连接DF.
(1)当BE=EF时.
①求证:FH=AE;
②当△DEF的面积是时,求线段DE的长;
(2)如图2,当BE=EF,且射线FE经过CD的中点时,请直接写出线段FH长.
【分析】(1)①根据正方形的性质和全等三角形的判定和性质解答即可;
②根据全等三角形的性质和三角形面积公式解答即可;
(3)根据矩形的性质和相似三角形的判定和性质解答即可.
【解答】解:(1)①∵FH⊥AE,
∴∠FEH+∠HFE=90°,
∵矩形BEFG,
∴∠FEH+∠AEB=90°,
∴∠AEB=∠HFE,
在△FHE与△EAB中,
,
∴△FHE≌△EAB(AAS),
∴FH=AE;
②∵△FHE≌△EAB,
∴AE=FH,
∵AD=6,
设CD=x,AE=6﹣x,
∵△DEF的面积=,
可得:,
解得:,
即线段DE的长为或;
(2)∵FH⊥AE,
∴∠FEH+∠HFE=90°,
∵矩形BEFG,
∴∠FEH+∠AEB=90°,
∴∠AEB=∠HFE,
∴△FHE∽△EAB,
∴,
∵AB=6,
∴,
∴HE=2,
延长FE交DC于点Q,
∵Q是CD的中点,
∴DQ=,
设FH为x,则AE=x,
则DE=6﹣x,
∵∠DEQ=∠FEH,∠FHE=∠QDE=90°,
∴△EDQ∽△EHF,
∴,
即,
解得:,,
∴线段FH长为+1或﹣1.
八、(本题12分)
25.(12分)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)与x轴交于点A(﹣1,0)、B(3,0),与y轴交于点C,点P是第一象限内抛物线上的动点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)连接BC与OP,交于点D,求当的值最大时点P的坐标;
(3)点F与点C关于抛物线的对称轴成轴对称,当点P的纵坐标为2时,过点P作直线PQ∥x轴,点M为直线PQ上的一个动点,过点M作MN⊥x轴于点N,在线段ON上任取一点K,当有且只有一个点K满足∠FKM=135°时,请直接写出此时线段ON的长.
【分析】(1)利用待定系数法可求解析式;
(2)过点P作PG⊥x轴,交BC与G,先求出直线BC的解析式,设点P(p,﹣p2+2p+3),则点G坐标为(p,﹣p+3),可求PG的长,由平行线分线段成比例可得,利用二次函数的性质可求解;
(3)分两种情况讨论,连接FM,以FM为斜边,作等腰直角△FHM,当以H为圆心FH为半径作圆H,与x轴相切于K,此时有且只有一个点K满足∠FKM=135°,设点H(x,y),由“AAS”可证△FHE≌△HMQ,可得HE=QM=y﹣3,HQ=EF=x﹣2,由勾股定理可求y的值,可求点M坐标,即可求解.
【解答】解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)与x轴交于点A(﹣1,0)、B(3,0),
∴,
解得:,
∴抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+3;
(2)如图1,过点P作PG⊥x轴,交BC于G,
∵抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+3与y轴交于点C,
∴点C(0,3),
∴直线BC解析式为y=﹣x+3,
设点P(p,﹣p2+2p+3),则点G坐标为(p,﹣p+3),
∴PG=﹣p2+2p+3﹣(﹣p+3)=﹣p2+3p,
∵PG∥OC,
∴==,
∴当p=时,的值有最大值,
∴点P(,);
(3)当点M在点F的右侧,如图2,连接FM,以FM为斜边,作等腰直角△FHM,当以H为圆心FH为半径作圆H,与x轴相切于K,此时有且只有一个点K满足∠FKM=135°,
连接HK,交PM于Q,延长CF交HK于E,则HK⊥x轴,
设点H(x,y),
∵点A(﹣1,0)、B(3,0),
∴抛物线的对称轴为直线x=1,
∵点F与点C关于抛物线的对称轴成轴对称,
∴点F(2,3),CF∥x轴,
∴CF∥PM,
∴HK⊥CF,HK⊥PM,
∴∠FEH=∠HQM=90°=∠FHM,
∴∠FHE+∠QHM=90°=∠FHE+∠HFE,
∴∠QHM=∠HFE,
又∵FH=HM,
∴△FHE≌△HMQ(AAS),
∴HE=QM=y﹣3,HQ=EF=x﹣2,
∴y﹣2=x﹣2,
∴x=y,
∵FH2=HE2+EF2,
∴y2=(y﹣2)2+(y﹣3)2,
∴y=2+5,
∴QM=2+5﹣3=2+2,
∴点M的坐标(4+7,2),
∵MN⊥x轴,
∴ON=7+4,
当点M在点F的左侧,同理可求ON=3+4,
综上所述:线段ON的长为7+4或3+4.下载本文