2019-2020学年河北省唐山市路北区九年级(上)期末数学试卷
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一、选择题(本大题共14个小题,每题2分,共28分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.(2分)下列方程中,为一元二次方程的是( )
A.2x+1=0 B.3x2﹣x=10 C. D.x2+y2=5.
2.(2分)若反比例函数y=的图象经过点(2,3),则它的图象也一定经过的点是( )
A.(﹣3,﹣2) B.(2,﹣3) C.(3,﹣2) D.(﹣2,3)
3.(2分)如图,在△ABC中,∠A=90°.若AB=12,AC=5,则cosC的值为( )
A. B. C. D.
4.(2分)反比例函数y=﹣的图象在( )
A.第二、四象限 B.第一、三象限
C.第一、二象限 D.第三、四象限
5.(2分)在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=10,sin∠B=,则BC=( )
A.15 B.6 C.9 D.8
6.(2分)对于反比例函数y=,下列说法不正确的是( )
A.点(﹣2,﹣1)在它的图象上
B.它的图象在第一、三象限
C.当x>0时,y随x的增大而增大
D.当x<0时,y随x的增大而减小
7.(2分)两个相似多边形的面积之比是1:4,则这两个相似多边形的周长之比是( )
A.1:2 B.1:4 C.1:8 D.1:16
8.(2分)如图,过反比例函数y=(x>0)的图象上一点A作AB⊥x轴于点B,连接AO,则S△AOB=( )
A.1 B.2 C.4 D.8
9.(2分)用配方法解一元二次方程x2+4x﹣3=0时,原方程可变形为( )
A.(x+2)2=1 B.(x+2)2=19 C.(x+2)2=13 D.(x+2)2=7
10.(2分)如图,△AOB缩小后得到△COD,△AOB与△COD的相似比是3,若C(1,2),则点A的坐标为( )
A.(2,4) B.(2,6) C.(3,6) D.(3,4)
11.(2分)如图,用一个半径为5cm的定滑轮带动重物上升,滑轮上一点A旋转了108°,假设绳索(粗细不计)与滑轮之间没有滑动,则重物上升了( )
A.πcm B.2πcm C.3πcm D.5πcm
12.(2分)如图,AB是⊙O的直径,CD是⊙O的弦,若∠BAD=48°,则∠DCA的大小为( )
A.48° B.42° C.45° D.24°
13.(2分)若点A(﹣1,y1),B(1,y2),C(3,y3)在反比例函数y=﹣的图象上,则y1,y2,y3的大小关系是( )
A.y1<y2<y3 B.y2<y3<y1 C.y3<y2<y1 D.y2<y1<y3
14.(2分)如图,在△ABC中,D,E分别是边AB,BC上的点,且DE∥AC,若S△BDE=4,S△CDE=16,则△ACD的面积为( )
A.64 B.72 C.80 D.96
二、填空题(本大题共4个小题;每小题3分,共12分.把正确的答案填在横线上)
15.(3分)已知二次函数y=a(x+3)2﹣b(a≠0)有最大值1,则该函数图象的顶点坐标为 .
16.(3分)已知x=1是一元二次方程x2+ax+b=0的一个根,则a2+2ab+b2的值为 .
17.(3分)在某一时刻,测得一根高为2m的竹竿的影长为1m,同时测得一栋建筑物的影长为12m,那么这栋建筑物的高度为 m.
18.(3分)如图,将半径为4cm的圆折叠后,圆弧恰好经过圆心,则折痕的长为 .
三、解答题(本题共8道题,满分0分)
19.(1)计算:|﹣1|+2sin45°﹣+tan260°
(2)已知:,求
20.解方程:
(1)x2﹣2x﹣3=0
(2)3x2﹣6x+1=2
21.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠B=30°.
(1)用直尺和圆规作⊙O,使圆心O在BC边,且⊙O经过A,B两点(不写作法,保留作图痕迹);
(2)连接AO,求证:AO平分∠CAB.
22.如图,在平面直角坐标系xOy中,直线y=x﹣2与双曲线y=(k≠0)相交于A,B两点,且点A的横坐标是3.
(1)求k的值;
(2)过点P(0,n)作直线,使直线与x轴平行,直线与直线y=x﹣2交于点M,与双曲线y=(k≠0)交于点N,若点M在N右边,求n的取值范围.
23.如图,已知圆锥的底面半径是2,母线长是6.
(1)求这个圆锥的高和其侧面展开图中∠ABC的度数;
(2)如果A是底面圆周上一点,从点A拉一根绳子绕圆锥侧面一圈再回到A点,求这根绳子的最短长度.
24.如图,⊙O的直径AB与弦CD相交于点E,且DE=CE,⊙O的切线BF与弦AD的延长线交于点F.
(1)求证:CD∥BF;
(2)若⊙O的半径为6,∠A=35°,求的长.
25.如图,二次函数y=﹣x2+bx+c的图象经过坐标原点,与x轴的另一个交点为A(﹣2,0).
(1)求二次函数的解析式;
(2)在抛物线上是否存在一点P,使△AOP的面积为3?若存在请求出点P的坐标,若不存在,请说明理由.
26.如图,在△ABC中,∠A=30°,∠C=90°,AB=12,四边形EFPQ是矩形,点P与点C重合,点Q、E、F分别在BC、AB、AC上(点E与点A、点B均不重合).
(1)当AE=8时,求EF的长;
(2)设AE=x,矩形EFPQ的面积为y.
①求y与x的函数关系式;
②当x为何值时,y有最大值,最大值是多少?
(3)当矩形EFPQ的面积最大时,将矩形EFPQ以每秒1个单位的速度沿射线CB匀速向右运动(当点P到达点B时停止运动),设运动时间为t秒,矩形EFPQ与△ABC重叠部分的面积为S,求S与t的函数关系式,并写出t的取值范围.
2019-2020学年河北省唐山市路北区九年级(上)期末数学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本大题共14个小题,每题2分,共28分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.(2分)下列方程中,为一元二次方程的是( )
A.2x+1=0 B.3x2﹣x=10 C. D.x2+y2=5.
【分析】根据一元二次方程的定义解答.
【解答】解:A、该方程属于一元一次方程,故本选项错误;
B、该方程符合一元二次方程的定义,故本选项正确;
C、该方程不是分式方程,故本选项错误;
D、该方程属于二元二次方程,故本选项错误.
故选:B.
【点评】本题利用了一元二次方程的概念.只有一个未知数且未知数最高次数为2的整式方程叫做一元二次方程,一般形式是ax2+bx+c=0(且a≠0)
2.(2分)若反比例函数y=的图象经过点(2,3),则它的图象也一定经过的点是( )
A.(﹣3,﹣2) B.(2,﹣3) C.(3,﹣2) D.(﹣2,3)
【分析】根据反比例函数图象上点的坐标特征得到点的横纵坐标之积为6的点在反比例函数图象上,由此分别对各点进行判断.
【解答】解:根据题意得k=2×3=6,
所以反比例函数解析式为y=,
∵﹣3×(﹣2)=6,2×(﹣3)=﹣6,3×(﹣2)=﹣6,﹣2×3=﹣6,
∴点(﹣3,﹣2)在反比例函数y=的图象上.
故选:A.
【点评】本题考查了反比例函数图象上点的坐标特征:反比例函数y=(k为常数,k≠0)的图象是双曲线,图象上的点(x,y)的横纵坐标的积是定值k,即xy=k.
3.(2分)如图,在△ABC中,∠A=90°.若AB=12,AC=5,则cosC的值为( )
A. B. C. D.
【分析】利用勾股定理列式求出BC,再根据锐角的余弦等于邻边比斜边解答.
【解答】解:根据勾股定理得,BC===13,
所以,cosC==.
故选:A.
【点评】本题考查锐角三角函数的定义及运用:在直角三角形中,锐角的正弦为对边比斜边,余弦为邻边比斜边,正切为对边比邻边.
4.(2分)反比例函数y=﹣的图象在( )
A.第二、四象限 B.第一、三象限
C.第一、二象限 D.第三、四象限
【分析】直接利用反比例函数图象分布象限规律进而分析得出答案.
【解答】解:反比例函数y=﹣的图形在:第二、四象限.
故选:A.
【点评】此题主要考查了反比例函数的性质,正确掌握反比例函数分布的象限是解题关键.
5.(2分)在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=10,sin∠B=,则BC=( )
A.15 B.6 C.9 D.8
【分析】首先根据正弦函数的定义求得AC的长,然后利用勾股定理求得BC的长.
【解答】解:∵sinB==,
∴AC=AB×=6,
∴直角△ABC中,BC===8.
故选:D.
【点评】本题主要考查了解直角三角形、正弦函数的定义;熟练掌握正弦函数的定义是解决问题的关键.
6.(2分)对于反比例函数y=,下列说法不正确的是( )
A.点(﹣2,﹣1)在它的图象上
B.它的图象在第一、三象限
C.当x>0时,y随x的增大而增大
D.当x<0时,y随x的增大而减小
【分析】根据反比例函数的性质用排除法解答.
【解答】解:A、把点(﹣2,﹣1)代入反比例函数y=得﹣1=﹣1,故A选项正确;
B、∵k=2>0,∴图象在第一、三象限,故B选项正确;
C、当x>0时,y随x的增大而减小,故C选项错误;
D、当x<0时,y随x的增大而减小,故D选项正确.
故选:C.
【点评】本题考查了反比例函数y=(k≠0)的性质:
①当k>0时,图象分别位于第一、三象限;当k<0时,图象分别位于第二、四象限.
②当k>0时,在同一个象限内,y随x的增大而减小;当k<0时,在同一个象限,y随x的增大而增大.
7.(2分)两个相似多边形的面积之比是1:4,则这两个相似多边形的周长之比是( )
A.1:2 B.1:4 C.1:8 D.1:16
【分析】根据相似多边形的性质求出相似比,根据相似多边形的性质求出周长比.
【解答】解:∵两个相似多边形的面积之比是1:4,
∴这两个相似多边形的相似比是1:2,
则这两个相似多边形的周长之比是1:2,
故选:A.
【点评】本题考查的是相似多边形的性质,相似多边形对应边之比、周长之比等于相似比,而面积之比等于相似比的平方.
8.(2分)如图,过反比例函数y=(x>0)的图象上一点A作AB⊥x轴于点B,连接AO,则S△AOB=( )
A.1 B.2 C.4 D.8
【分析】利用反比例函数k的几何意义求得即可.
【解答】解:根据题意得:S△AOB=×4=2,
故选:B.
【点评】此题考查了反比例函数系数k的几何意义,以及反比例函数图象上点的坐标特征,熟练掌握反比例函数k的几何意义是解本题的关键.
9.(2分)用配方法解一元二次方程x2+4x﹣3=0时,原方程可变形为( )
A.(x+2)2=1 B.(x+2)2=19 C.(x+2)2=13 D.(x+2)2=7
【分析】移项后两边配上一次项系数一半的平方即可得.
【解答】解:∵x2+4x=3,
∴x2+4x+4=3+4,即(x+2)2=7,
故选:D.
【点评】本题主要考查解一元二次方程的能力,熟练掌握解一元二次方程的几种常用方法:直接开平方法、因式分解法、公式法、配方法,结合方程的特点选择合适、简便的方法是解题的关键.
10.(2分)如图,△AOB缩小后得到△COD,△AOB与△COD的相似比是3,若C(1,2),则点A的坐标为( )
A.(2,4) B.(2,6) C.(3,6) D.(3,4)
【分析】根据位似变换的性质计算即可.
【解答】解:由题意得,点A与点C是对应点,
△AOB与△COD的相似比是3,
∴点A的坐标为(1×3,2×3),即(3,6),
故选:C.
【点评】本题考查的是位似变换的性质,掌握在平面直角坐标系中,如果位似变换是以原点为位似中心,相似比为k,那么位似图形对应点的坐标的比等于k或﹣k是解题的关键.
11.(2分)如图,用一个半径为5cm的定滑轮带动重物上升,滑轮上一点A旋转了108°,假设绳索(粗细不计)与滑轮之间没有滑动,则重物上升了( )
A.πcm B.2πcm C.3πcm D.5πcm
【分析】根据定滑轮的性质得到重物上升的即为转过的弧长,利用弧长公式计算即可.
【解答】解:根据题意得:l==3πcm,
则重物上升了3πcm,
故选:C.
【点评】此题考查了旋转的性质,以及弧长公式,熟练掌握旋转的性质是解本题的关键.
12.(2分)如图,AB是⊙O的直径,CD是⊙O的弦,若∠BAD=48°,则∠DCA的大小为( )
A.48° B.42° C.45° D.24°
【分析】连接BD,则可得∠ADB=90°,在△ABD中求出∠ABD,再由圆周角定理可得出∠DCA.
【解答】解:连接BD,
∵AB是⊙O的直径,
∴∠ADB=90°,
∴∠ABD=90°﹣∠BAD=42°,
∴∠DCA=∠ABD=42°.
故选:B.
【点评】本题考查了圆周角定理的知识,解答本题的关键是熟练记忆圆周角定理及其推论,并能灵活运用.
13.(2分)若点A(﹣1,y1),B(1,y2),C(3,y3)在反比例函数y=﹣的图象上,则y1,y2,y3的大小关系是( )
A.y1<y2<y3 B.y2<y3<y1 C.y3<y2<y1 D.y2<y1<y3
【分析】根据反比例函数的性质判断即可.
【解答】解:∵k=﹣3<0,
∴在第四象限,y随x的增大而增大,
∴y2<y3<0,
∵y1>0,
∴y2<y3<y1,
故选:B.
【点评】本题考查的是反比例函数的性质,掌握反比例函数的增减性是解题的关键.
14.(2分)如图,在△ABC中,D,E分别是边AB,BC上的点,且DE∥AC,若S△BDE=4,S△CDE=16,则△ACD的面积为( )
A.64 B.72 C.80 D.96
【分析】由S△BDE=4,S△CDE=16,得到S△BDE:S△CDE=1:4,根据等高的三角形的面积的比等于底边的比求出=,然后求出△DBE和△ABC相似,根据相似三角形面积的比等于相似比的平方求出△ABC的面积,然后求出△ACD的面积.
【解答】解:∵S△BDE=4,S△CDE=16,
∴S△BDE:S△CDE=1:4,
∵△BDE和△CDE的点D到BC的距离相等,
∴=,
∴=,
∵DE∥AC,
∴△DBE∽△ABC,
∴S△DBE:S△ABC=1:25,
∴S△ACD=80.
故选:C.
【点评】本题考查了相似三角形的判定与性质,等高的三角形的面积的比等于底边的比,熟记相似三角形面积的比等于相似比的平方,用△BDE的面积表示出△ABC的面积是解题的关键.
二、填空题(本大题共4个小题;每小题3分,共12分.把正确的答案填在横线上)
15.(3分)已知二次函数y=a(x+3)2﹣b(a≠0)有最大值1,则该函数图象的顶点坐标为 (﹣3,1) .
【分析】二次函数y=a(x﹣h)2+k(a≠0)的顶点坐标是(h,k),依此即可求解.
【解答】解:∵二次函数y=a(x+3)2﹣b(a≠0)有最大值1,
∴﹣b=1,
根据二次函数的顶点式方程y=a(x+3)2﹣b(a≠0)知,该函数的顶点坐标是:(﹣3,﹣b),
∴该函数图象的顶点坐标为(﹣3,1).
故答案为:(﹣3,1).
【点评】本题考查了二次函数的性质和二次函数的三种形式.解答该题时,需熟悉二次函数的顶点式方程y=a(x﹣h)2+k中的h、k所表示的意义.
16.(3分)已知x=1是一元二次方程x2+ax+b=0的一个根,则a2+2ab+b2的值为 1 .
【分析】由x=1是一元二次方程x2+ax+b=0的一个根,可得1+a+b=0,推出a+b=﹣1,可得a2+2ab+b2=(a+b)2=1.
【解答】解:∵x=1是一元二次方程x2+ax+b=0的一个根,
∴1+a+b=0,
∴a+b=﹣1,
∴a2+2ab+b2=(a+b)2=1.
故答案为1.
【点评】本题考查一元二次方程的解,完全平方公式等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,属于中考常考题型.
17.(3分)在某一时刻,测得一根高为2m的竹竿的影长为1m,同时测得一栋建筑物的影长为12m,那么这栋建筑物的高度为 24 m.
【分析】根据同时同地的物高与影长成正比列式计算即可得解.
【解答】解:设这栋建筑物的高度为xm,
由题意得,=,
解得x=24,
即这栋建筑物的高度为24m.
故答案为:24.
【点评】本题考查了相似三角形的应用,熟记同时同地的物高与影长成正比是解题的关键.
18.(3分)如图,将半径为4cm的圆折叠后,圆弧恰好经过圆心,则折痕的长为 4 .
【分析】连接AO,过O作OD⊥AB,交于点D,交弦AB于点E,根据折叠的性质可知OE=DE,再根据垂径定理可知AE=BE,在Rt△AOE中利用勾股定理即可求出AE的长,进而可求出AB的长.
【解答】解:如图所示,
连接AO,过O作OD⊥AB,交于点D,交弦AB于点E,
∵折叠后恰好经过圆心,
∴OE=DE,
∵⊙O的半径为4,
∴OE=OD=×4=2,
∵OD⊥AB,
∴AE=AB,
在Rt△AOE中,
AE===2.
∴AB=2AE=4.
故答案是:4.
【点评】本题考查的是垂径定理在实际生活中的运用及翻折变换的性质,根据题意画出图形,作出辅助线利用数形结合解答.
三、解答题(本题共8道题,满分0分)
19.(1)计算:|﹣1|+2sin45°﹣+tan260°
(2)已知:,求
【分析】(1)利用绝对值的意义、特殊角的三角函数值和二次根式的计算;
(2)根据合比性质计算.
【解答】解:(1)原式=﹣1+2×﹣2+()2
=﹣1+﹣2+3
=2;
(2)∵,
∴==.
【点评】本题考查了比例的性质:灵活应用比例性质(内项之积等于外项之积、合比性质、分比性质、合分比性质、等比性质)进行计算.
20.解方程:
(1)x2﹣2x﹣3=0
(2)3x2﹣6x+1=2
【分析】(1)利用因式分解法求解可得;
(2)整理为一般式,再利用公式法求解可得.
【解答】解:(1)原方程可以变形为(x﹣3)(x+1)=0,
∴x﹣3=0,x+1=0,
∴x1=3,x2=﹣1;
(2)方程整理为一般式为3x2﹣6x﹣1=0,
∵a=3,b=﹣6,c=﹣1,
∴△=36﹣4×3×(﹣1)=48>0,
则,
即.
【点评】本题主要考查解一元二次方程的能力,熟练掌握解一元二次方程的几种常用方法:直接开平方法、因式分解法、公式法、配方法,结合方程的特点选择合适、简便的方法是解题的关键.
21.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠B=30°.
(1)用直尺和圆规作⊙O,使圆心O在BC边,且⊙O经过A,B两点(不写作法,保留作图痕迹);
(2)连接AO,求证:AO平分∠CAB.
【分析】(1)如图,作AB的垂直平分线交BC于O,然后以O点为圆心,OB为半径作圆即可;
(2)通过计算∠CAO=∠BAO=30°进行证明.
【解答】(1)解:如图,⊙O为所作;
(2)证明:∵OA=OB,
∴∠OAB=∠B=30°,
而∠CAB=90°﹣∠B=60°,
∴∠CAO=∠BAO=30°,
∴OC平分∠CAB.
【点评】本题考查了作图﹣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.
22.如图,在平面直角坐标系xOy中,直线y=x﹣2与双曲线y=(k≠0)相交于A,B两点,且点A的横坐标是3.
(1)求k的值;
(2)过点P(0,n)作直线,使直线与x轴平行,直线与直线y=x﹣2交于点M,与双曲线y=(k≠0)交于点N,若点M在N右边,求n的取值范围.
【分析】(1)把A横坐标代入一次函数解析式求出纵坐标,确定出A坐标,代入反比例解析式求出k的值即可;
(2)根据题意画出直线,根据图象确定出点M在N右边时n的取值范围即可.
【解答】解:(1)令x=3,代入y=x﹣2,则y=1,
∴A(3,1),
∵点A(3,1)在双曲线y=(k≠0)上,
∴k=3;
(2)联立得:,
解得:或,即B(﹣1,﹣3),
如图所示:
当点M在N右边时,n的取值范围是n>1或﹣3<n<0.
【点评】此题考查了一次函数与反比例函数的交点问题,利用了数形结合的思想,熟练掌握待定系数法是解本题的关键.
23.如图,已知圆锥的底面半径是2,母线长是6.
(1)求这个圆锥的高和其侧面展开图中∠ABC的度数;
(2)如果A是底面圆周上一点,从点A拉一根绳子绕圆锥侧面一圈再回到A点,求这根绳子的最短长度.
【分析】(1)根据勾股定理直接求出圆锥的高,再利用圆锥侧面展开图弧长与其底面周长的长度关系,求出侧面展开图中∠ABC的度数即可;
(2)首先求出BD的长,再利用勾股定理求出AD以及AC的长即可.
【解答】解:(1)圆锥的高=,
底面圆的周长等于:2π×2=,
解得:n=120°;
(2)连结AC,过B作BD⊥AC于D,则∠ABD=60°.
由AB=6,可求得BD=3,
∴AD═3,
AC=2AD=6,
即这根绳子的最短长度是6.
【点评】此题考查了圆锥的计算;得到圆锥的底面圆的周长和扇形弧长相等是解决本题的突破点.
24.如图,⊙O的直径AB与弦CD相交于点E,且DE=CE,⊙O的切线BF与弦AD的延长线交于点F.
(1)求证:CD∥BF;
(2)若⊙O的半径为6,∠A=35°,求的长.
【分析】(1)根据垂径定理、切线的性质定理证明;
(2)根据圆周角定理求出∠COD,根据弧长公式计算即可.
【解答】(1)证明:∵AB是⊙O的直径,DE=CE,
∴AB⊥CD,
∵BF是⊙O的切线,
∴AB⊥BF,
∴CD∥BF;
(2)解:连接OD、OC,
∵∠A=35°,
∴∠BOD=2∠A=70°,
∴∠COD=2∠BOD=140°,
∴的长==.
【点评】本题考查的是切线的性质、弧长的计算,掌握切线的性质定理、弧长的计算公式是解题的关键.
25.如图,二次函数y=﹣x2+bx+c的图象经过坐标原点,与x轴的另一个交点为A(﹣2,0).
(1)求二次函数的解析式;
(2)在抛物线上是否存在一点P,使△AOP的面积为3?若存在请求出点P的坐标,若不存在,请说明理由.
【分析】(1)把点(0,0)和点A(﹣2,0)分别代入函数关系式来求b、c的值,可得二次函数的解析式;
(2)设点P的坐标为(x,﹣x2﹣2x).利用三角形的面积公式得到﹣x2﹣2x=±3.通过解方程来求x的值,则易求点P的坐标.
【解答】解:(1)∵二次函数y=﹣x2+bx+c的图象经过坐标原点(0,0)
∴c=0
又∵二次函数y=﹣x2+bx+c的图象过点A(﹣2,0)
∴﹣(﹣2)2﹣2b+0=0,
∴b=﹣2,
∴所求b、c值分别为﹣2,0
∴y=﹣x2﹣2x,
(2)存在一点P,满足S△AOP=3.
设点P的坐标为(x,﹣x2﹣2x)
∵S△AOP=3
∴|﹣x2﹣2x|=3
∴﹣x2﹣2x=±3
当﹣x2﹣2x=3时,此方程无解;
当﹣x2﹣2x=﹣3时,解得x1=﹣3,x2=1,
∴点P的坐标为:(﹣3,﹣3)或(1,﹣3).
【点评】本题考查了抛物线与x轴的交点和利用待定系数法来求抛物线的解析式,设点P的坐标为(x,﹣x2﹣2x)是解答此题的关键.
26.如图,在△ABC中,∠A=30°,∠C=90°,AB=12,四边形EFPQ是矩形,点P与点C重合,点Q、E、F分别在BC、AB、AC上(点E与点A、点B均不重合).
(1)当AE=8时,求EF的长;
(2)设AE=x,矩形EFPQ的面积为y.
①求y与x的函数关系式;
②当x为何值时,y有最大值,最大值是多少?
(3)当矩形EFPQ的面积最大时,将矩形EFPQ以每秒1个单位的速度沿射线CB匀速向右运动(当点P到达点B时停止运动),设运动时间为t秒,矩形EFPQ与△ABC重叠部分的面积为S,求S与t的函数关系式,并写出t的取值范围.
【分析】(1)由EF∥BC,可得=,由此即可解决问题;
(2)①先根据点E为AB上一点得出自变量x的取值范围,根据30°的直角三角形的性质求出EF和AF的长,在
在Rt△ACB中,根据三角函数求出AC的长,计算FC的长,利用矩形的面积公式可求得S的函数关系式;
②把二次函数的关系式配方可以得结论;
(3)分两种情形分别求解即可解决问题.
【解答】解:(1)在Rt△ABC中,∵AB=12,∠A=30°,
∴BC=AB=6,AC=BC=6,
∵四边形EFPQ是矩形,
∴EF∥BC,
∴=,
∴=,
∴EF=4.
(2)①∵AB=12,AE=x,点E与点A、点B均不重合,
∴0<x<12,
∵四边形CDEF是矩形,
∴EF∥BC,∠CFE=90°,
∴∠AFE=90°,
在Rt△AFE中,∠A=30°,
∴EF=x,
AF=cos30°•AE=x,
在Rt△ACB中,AB=12,
∴cos30°=,
∴AC=12×=6 ,
∴FC=AC﹣AF=6 ﹣x,
∴S=FC•EF=x(6 ﹣x)=﹣x2+3 x(0<x<12);
②S=x(12﹣x)=﹣(x﹣6)2+9 ,
当x=6时,S有最大值为9 ;
(3)①当0≤t<3时,如图1中,重叠部分是五边形MFPQN,
S=S矩形EFPQ﹣S△EMN=9﹣t2=﹣t2+9.
②当3≤t≤6时,重叠部分是△PBN,
S=(6﹣t)2,
综上所述,S=.
【点评】本题考查了矩形的性质、特殊的三角函数、30°的直角三角形的性质、二次函数的最值、正方形的判定等知识,解题的关键是学会构建二次函数解决最值问题,学会用分类讨论的思想思考问题,属于中考压轴题.
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日期:2020/12/13 15:52:14;用户:13784622801;邮箱:13784622801;学号:37960971
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