北京市燕山区九年级(上)期末数学试卷(解析版)
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2017-2018学年北京市燕山区九年级(上)期末数学试卷
一、选择题(本题共30分,每小题3分)下面各题均有四个选项,其中只有一个是符合题意的.
1.二次函数y=(x﹣1)2+2的最小值是( )
A.﹣2 B.﹣1 C.1 D.2
2.下面四个图形分别是绿色食品、节水、节能和回收标志,在这四个标志中,是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
3.下面的几何体中,主视图为三角形的是( )
A. B. C. D.
4.若△ABC∽△DEF,相似比为1:3,则△ABC与△DEF的面积比为( )
A.1:9 B.1:3 C.1:2 D.1:
5.有一盒水彩笔除了颜色外无其他差别,其中各种颜色的数量统计如图所示.小腾在无法看到盒中水彩笔颜色的情形下随意抽出一支.小腾抽到蓝色水彩笔的概率为( )
A. B. C. D.
6.如图,AB是⊙O的直径,C,D是圆上两点,∠AOC=50°,则∠D等于( )
A.25° B.30° C.40° D.50°
7.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=3,AB=5,则cosB的值为( )
A. B. C. D.
8.已知一块蓄电池的电压为定值,以此蓄电池为电源时,电流I(A)与电阻R(Ω)之间的函数关系如图,则电流I关于电阻R的函数解析式为( )
A. B. C. D.
9.某地下车库出口处安装了“两段式栏杆”,点A是栏杆转动的支点,点E是栏杆两段的联结点.当车辆经过时,栏杆AEF最多只能升起到如图所示的位置,其中AB⊥BC,EF∥BC,∠AEF=135°,AB=AE=1.3米,那么适合该地下车库的车辆限高标志牌为(栏杆宽度忽略不计.参考数据:≈1.4)( )
A. B. C. D.
10.一个寻宝游戏的寻宝通道如图1所示,四边形ABCD为矩形,且AB>AD>,为记录寻宝者的行进路线,在AB的中点M处放置了一台定位仪器,设寻宝者行进的时间为x,寻宝者与定位仪器之间的距离为y,若寻宝者匀速行进,且表示y与x的函数关系的图象大致如图2所示,则寻宝者的行进路线可能为( )
A.O→D→C→B B.A→B→C C.D→O→C→B D.B→C→O→A
二、填空题(本题共18分,每小题3分)
11.点P(﹣3,4)关于原点对称的点的坐标是 .
12.关于x的一元二次方程ax2+bx﹣2015=0有一个根为x=1,写出一组满足条件的实数a,b的值:a= ,b= .
13.某农科院在相同条件下做了某种玉米种子发芽率的试验,结果如下:
种子总数
100
400
800
1000
3500
7000
9000
14000
发芽种子数
91
354
716
901
3164
5613
8094
12614
发芽的频率
0.91
0.885
0.895
0.901
0.904
0.902
0.899
0.901
则该玉米种子发芽的概率估计值为 (结果精确到0.1).
14.《九章算术》是中国传统数学最重要的著作,奠定了中国传统数学的基本框架.其中卷第九勾股,主要讲述了以测量问题为中心的直角三角形三边互求的关系.其中记载:“今有邑,东西七里,南北九里,各中开门,出东门一十五里有木,问:出南门几何步而见木?”
译文:“今有一座长方形小城,东西向城墙长7里,南北向城墙长9里,各城墙正中均开一城门.走出东门15里处有棵大树,问走出南门多少步恰好能望见这棵树?”(注:1里=300步)
你的计算结果是:出南门 步而见木.
15.老师在课堂上出了一个问题:若点A(﹣2,y1),B(1,y2)和C(4,y3)都在反比例函数的图象上,比较y1,y2,y3的大小.
小明是这样思考的:当k<0时,反比例函数的图象是y随x的增大而增大的,并且﹣2<1<4,所以y1<y2<y3.
你认为小明的思考 (填“正确”和“不正确”),理由是 .
16.阅读下面材料:
在数学课上,老师提出如下问题:
尺规作图:作Rt△ABC,使其斜边AB=c,一条直角边BC=a.
已知线段a,c如图.
小芸的作法如下:
①取AB=c,作AB的垂直平分线交AB于点O;
②以点O为圆心,OB长为半径画圆;
③以点B为圆心,a长为半径画弧,与⊙O交于点C;
④连接BC,AC.
则Rt△ABC即为所求.
老师说:“小芸的作法正确.”
请回答:小芸的作法中判断∠ACB是直角的依据是 .
三、解答题(本题共72分,第17-26题,每小题5分,第27题7分,第28题8分,第29题7分)解答应写出文字说明,演算步骤或证明过程.
17.计算: cos45°﹣tan30°•sin60°.
18.解方程:x2﹣3x﹣1=0.
19.如图,⊙O的半径为5,AB为弦,OC⊥AB,交AB于点D,交⊙O于点C,CD=2,求弦AB的长.
20.如图,△ABC中,CD是边AB上的高,且=.
(1)求证:△ACD∽△CBD;
(2)求∠ACB的大小.
21.如图,在边长为1的小正方形组成的网格中,△ABC的三个顶点均在格点上.将△ABC绕点A顺时针旋转90°得到△AB1C1.
(1)在网格中画出△AB1C1;
(2)计算点B旋转到B1的过程中所经过的路径长.(结果保留π)
22.已知二次函数y=2x2﹣8x.
(1)用配方法将y=2x2﹣8x化成y=a(x﹣h)2+k的形式;
(2)求出该二次函数的图象与x轴的交点A,B的坐标(A在B的左侧);
(3)将该二次函数的图象沿x轴向左平移2个单位,再沿y轴向上平移3个单位,请直接写出得到的新图象的函数表达式.
23.如图,一次函数y=x+2的图象与反比例函数y=(k≠0)的图象交于A,B两点,且点A的坐标为(1,m).
(1)求反比例函数y=(k≠0)的表达式;
(2)若P是y轴上一点,且满足△ABP的面积为6,求点P的坐标.
24.北京联合张家口成功申办2022年冬奥会后,滑雪运动已成为人们喜爱的娱乐健身项目.如图是某滑雪场为初学者练习用的斜坡示意图,出于安全因素考虑,决定将斜坡的倾角由45°降为30°,已知原斜坡坡面AB长为200米,点D,B,C在同一水平地面上,求改善后的斜坡坡角向前推进的距离BD.(结果保留整数.参考数据:≈1.41,≈1.73,≈2.45)
25.如图,已知⊙O是以AB为直径的△ABC的外接圆,过点A作⊙O的切线交OC的延长线于点D,交BC的延长线于点E.
(1)求证:∠DAC=∠DCE;
(2)若AB=2,sin∠D=,求AE的长.
26.有这样一个问题:探究函数y=+x的图象与性质.
小东根据学习函数的经验,对函数y=+x的图象与性质进行了探究.
下面是小东的探究过程,请补充完整:
(1)函数y=+x的自变量x的取值范围是 ;
(2)下表是y与x的几组对应值.
x
…
﹣3
﹣2
﹣1
0
2
3
4
5
…
y
…
﹣
﹣
﹣
﹣1
﹣
﹣
3
m
…
求m的值;
(3)如图,在平面直角坐标系xOy中,描出了以上表中各对对应值为坐标的点,根据描出的点,画出该函数的图象;
(4)进一步探究发现,该函数图象在第一象限内的最低点的坐标是(2,3),结合函数的图象,写出该函数的其它性质(一条即可): .
27.在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=x2+bx+c经过点A(﹣1,t),B(3,t),与y轴交于点C(0,﹣1).一次函数y=x+n的图象经过抛物线的顶点D.
(1)求抛物线的表达式;
(2)求一次函数y=x+n的表达式;
(3)将直线l:y=mx+n绕其与y轴的交点E旋转,使当﹣1≤x≤1时,直线l总位于抛物线的下方,请结合函数图象,求m的取值范围.
28.如图1,△ABC和△CDE都是等腰直角三角形,∠C=90°,将△CDE绕点C逆时针旋转一个角度α(0°<α<90°),使点A,D,E在同一直线上,连接AD,BE.
(1)①依题意补全图2;
②求证:AD=BE,且AD⊥BE;
③作CM⊥DE,垂足为M,请用等式表示出线段CM,AE,BE之间的数量关系;
(2)如图3,正方形ABCD边长为,若点P满足PD=1,且∠BPD=90°,请直接写出点A到BP的距离.
29.在平面直角坐标系xOy中,⊙C的半径为r,点P是与圆心C不重合的点,给出如下定义:若点P′为射线CP上一点,满足CP•CP′=r2,则称点P′为点P关于⊙C的反演点.右图为点P及其关于⊙C的反演点P′的示意图.
(1)如图1,当⊙O的半径为1时,分别求出点M(1,0),N(0,2),T(,)关于⊙O的反演点M′,N′,T′的坐标;
(2)如图2,已知点A(1,4),B(3,0),以AB为直径的⊙G与y轴交于点C,D(点C位于点D下方),E为CD的中点.
①若点O,E关于⊙G的反演点分别为O′,E′,求∠E′O′G的大小;
②若点P在⊙G上,且∠BAP=∠OBC,设直线AP与x轴的交点为Q,点Q关于⊙G的反演点为Q′,请直接写出线段GQ′的长度.
2017-2018学年北京市燕山区九年级(上)期末数学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本题共30分,每小题3分)下面各题均有四个选项,其中只有一个是符合题意的.
1.二次函数y=(x﹣1)2+2的最小值是( )
A.﹣2 B.﹣1 C.1 D.2
【分析】根据二次函数的性质求解.
【解答】解:∵y=(x﹣1)2+2,
∴当x=1时,函数有最小值2.
故选D.
2.下面四个图形分别是绿色食品、节水、节能和回收标志,在这四个标志中,是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
【分析】根据中心对称图形的概念对各个选项中的图形进行判断即可.
【解答】解:A、B、C都不是中心对称图形,D是中心对称图形,
故选:D.
3.下面的几何体中,主视图为三角形的是( )
A. B. C. D.
【分析】主视图是从几何体的正面看所得到的图形,根据主视图所看的方向,写出每个图形的主视图及可选出答案.
【解答】解:A、主视图是长方形,故A选项错误;
B、主视图是长方形,故B选项错误;
C、主视图是三角形,故C选项正确;
D、主视图是正方形,中间还有一条线,故D选项错误;
故选:C.
4.若△ABC∽△DEF,相似比为1:3,则△ABC与△DEF的面积比为( )
A.1:9 B.1:3 C.1:2 D.1:
【分析】根据相似三角形的面积的比等于相似比的平方解答即可.
【解答】解:∵△ABC∽△DEF,相似比为1:3,
∴△ABC与△DEF的面积比为1:9,
故选:A.
5.有一盒水彩笔除了颜色外无其他差别,其中各种颜色的数量统计如图所示.小腾在无法看到盒中水彩笔颜色的情形下随意抽出一支.小腾抽到蓝色水彩笔的概率为( )
A. B. C. D.
【分析】根据统计图求出总的水彩笔和蓝色水彩笔的支数,再根据概率公式进行计算即可.[来源:Z+xx+k.Com]
【解答】解:图中共有水彩笔2+3+4+3+6+2=20支,
其中蓝色水彩笔6支,
则抽到蓝色水彩笔的概率为=;
故选:C.
6.如图,AB是⊙O的直径,C,D是圆上两点,∠AOC=50°,则∠D等于( )
A.25° B.30° C.40° D.50°
【分析】直接根据圆周角定理即可得出结论.
【解答】解:∵∠AOC与∠D是同弧所对的圆心角与圆周角,∠AOC=50°,
∴∠D=∠AOC=25°.
故选A.
7.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=3,AB=5,则cosB的值为( )
A. B. C. D.
【分析】根据勾股定理,可得BC的长,根据锐角的余弦等于邻边比斜边,可得答案.
【解答】解:在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=3,AB=5,
由勾股定理,得
BC===4.
cosB==,
故选:B.
8.已知一块蓄电池的电压为定值,以此蓄电池为电源时,电流I(A)与电阻R(Ω)之间的函数关系如图,则电流I关于电阻R的函数解析式为( )
A. B. C. D.
【分析】首先设I=,再把点(4,8)代入可得k的值,进而可得函数解析式.
【解答】解:设I=,
∵图象经过点(4,8),
∴8=,
解得:k=32,
∴电流I关于电阻R的函数解析式为I=.
故选:C.
9.某地下车库出口处安装了“两段式栏杆”,点A是栏杆转动的支点,点E是栏杆两段的联结点.当车辆经过时,栏杆AEF最多只能升起到如图所示的位置,其中AB⊥BC,EF∥BC,∠AEF=135°,AB=AE=1.3米,那么适合该地下车库的车辆限高标志牌为(栏杆宽度忽略不计.参考数据:≈1.4)( )
A. B. C. D.
【分析】过点A作BC的平行线AG,过点E作EH⊥AG于H,则∠BAG=90°,∠EHA=90°.先求出∠AEH=45°,则∠EAH=45°,然后在△EAH中,利用正弦函数的定义得出EH=AE•sin∠EAH,则栏杆EF段距离地面的高度为:AB+EH,代入数值计算即可.
【解答】解:如图,过点A作BC的平行线AG,过点E作EH⊥AG于H,
则∠EHG=∠HEF=90°,
∵∠AEF=135°,
∴∠AEH=∠AEF﹣∠HEF=45°,
∠EAH=45°,
在△EAH中,∠EHA=90°,∠EAH=45°,AE=1.3米,
∴EH=AE•sin∠EAH≈1.3×0.7=0.91(米),
∵AB=1.3米,
∴AB+EH≈1.3+0.91=1.92≈2.2米.
故选B.
10.一个寻宝游戏的寻宝通道如图1所示,四边形ABCD为矩形,且AB>AD>,为记录寻宝者的行进路线,在AB的中点M处放置了一台定位仪器,设寻宝者行进的时间为x,寻宝者与定位仪器之间的距离为y,若寻宝者匀速行进,且表示y与x的函数关系的图象大致如图2所示,则寻宝者的行进路线可能为( )
A.O→D→C→B B.A→B→C C.D→O→C→B D.B→C→O→A
【分析】观察图2,发现寻宝者与定位仪器之间的距离先越来越远,再先近后远,最后越来越近,确定出寻宝者的行进路线即可.
【解答】解:观察图2得:寻宝者与定位仪器之间的距离先越来越远,再先近后远,最后越来越近,
结合图1得:寻宝者的行进路线可能为O→D→C→B,
故选A.
二、填空题(本题共18分,每小题3分)
11.点P(﹣3,4)关于原点对称的点的坐标是 (3,﹣4) .
【分析】本题比较容易,考查平面直角坐标系中任意一点P(x,y),关于原点的对称点是(﹣x,﹣y),即关于原点的对称点,横纵坐标都变成相反数.
【解答】解:根据中心对称的性质,得点P(﹣3,4)关于原点对称的点的坐标是(3,﹣4).
12.关于x的一元二次方程ax2+bx﹣2015=0有一个根为x=1,写出一组满足条件的实数a,b的值:a= 1 ,b= 2014 .
【分析】根据一元二次方程的解的定义,把x=1代入方程得到a+b﹣2015=0,于是a取1时,计算对应的b的值.
【解答】解:把x=1代入ax2+bx﹣2015=0得a+b﹣2015=0,
当a=1时,b=2014.
故答案为1,2014.
13.某农科院在相同条件下做了某种玉米种子发芽率的试验,结果如下:
种子总数
100
400
800
1000
3500
7000
9000
14000
发芽种子数
91
354
716
901
3164
5613
8094
12614
发芽的频率
0.91
0.885
0.895[来源:学科网ZXXK]
0.901
0.904
0.902
0.899
0.901
则该玉米种子发芽的概率估计值为 0.9 (结果精确到0.1).
【分析】仔细观察表格,发现大量重复试验发芽的频率逐渐稳定在0.9左右,从而得到结论.
【解答】解:∵观察表格,发现大量重复试验发芽的频率逐渐稳定在0.9左右,
∴该玉米种子发芽的概率为0.9,
故答案为:0.9.
14.《九章算术》是中国传统数学最重要的著作,奠定了中国传统数学的基本框架.其中卷第九勾股,主要讲述了以测量问题为中心的直角三角形三边互求的关系.其中记载:“今有邑,东西七里,南北九里,各中开门,出东门一十五里有木,问:出南门几何步而见木?”
译文:“今有一座长方形小城,东西向城墙长7里,南北向城墙长9里,各城墙正中均开一城门.走出东门15里处有棵大树,问走出南门多少步恰好能望见这棵树?”(注:1里=300步)
你的计算结果是:出南门 315 步而见木.
【分析】根据题意写出AB、AC、CD的长,根据相似三角形的性质得到比例式,计算即可.
【解答】解:由题意得,AB=15里,AC=4.5里,CD=3.5里,
△ACB∽△DEC,
∴=,即=,
解得,DE=1.05里=315步,
∴走出南门315步恰好能望见这棵树,
故答案为:315.
15.老师在课堂上出了一个问题:若点A(﹣2,y1),B(1,y2)和C(4,y3)都在反比例函数的图象上,比较y1,y2,y3的大小.
小明是这样思考的:当k<0时,反比例函数的图象是y随x的增大而增大的,并且﹣2<1<4,所以y1<y2<y3.
你认为小明的思考 不正确 (填“正确”和“不正确”),理由是 y2<y3<y1 .
【分析】先根据反比例函数的解析式判断出函数图象所在的象限及其增减性,再由各点横坐标的值即可得出结论.
【解答】解:∵反比例函数中k=﹣8<0,
∴此函数图象的两个分支分别位于二四象限,并且在每一象限内,y随x的增大而增大.
∵点A(﹣2,y1),B(1,y2)和C(4,y3)都在反比例函数的图象上,
∴A在第二象限,点B、C在第四象限,
∴y1>0,y2<y3<0,
∴y2<y3<y1.
故小明的思考不正确,
故答案为:不正确,y2<y3<y1.
16.阅读下面材料:[来源:Zxxk.Com]
在数学课上,老师提出如下问题:
尺规作图:作Rt△ABC,使其斜边AB=c,一条直角边BC=a.
已知线段a,c如图.
小芸的作法如下:
①取AB=c,作AB的垂直平分线交AB于点O;
②以点O为圆心,OB长为半径画圆;
③以点B为圆心,a长为半径画弧,与⊙O交于点C;
④连接BC,AC.
则Rt△ABC即为所求.
老师说:“小芸的作法正确.”
请回答:小芸的作法中判断∠ACB是直角的依据是 直径所对的圆周角为直角 .
【分析】根据圆周角定理的推论求解.
【解答】解:小芸的作法中判断∠ACB是直角的依据是直径所对的圆周角为直角.
故答案为直径所对的圆周角为直角.
三、解答题(本题共72分,第17-26题,每小题5分,第27题7分,第28题8分,第29题7分)解答应写出文字说明,演算步骤或证明过程.
17.计算: cos45°﹣tan30°•sin60°.
【分析】根据特殊角三角函数值,可得实数的运算,根据实数的运算,可得答案.
【解答】解:原式=×﹣•
=1﹣
=.
18.解方程:x2﹣3x﹣1=0.
【分析】此题比较简单,采用公式法即可求得,首先确定a,b,c的值,然后检验方程是否有解,若有解代入公式即可求解.
【解答】解:∵a=1,b=﹣3,c=﹣1,
∴b2﹣4ac=(﹣3)2﹣4×1×(﹣1)=13,
∴x1=,x2=.
19.如图,⊙O的半径为5,AB为弦,OC⊥AB,交AB于点D,交⊙O于点C,CD=2,求弦AB的长.
【分析】求出OD,根据垂径定理得出AB=2AD,根据勾股定理求出AD,即可得出答案.
【解答】解:∵⊙O的半径为5,
∴OA=OC=5,
∵CD=2,
∴OD=5﹣2=3,
∵OC⊥AB,OC过O,
∴AB=2AD,∠ODA=90°,
在Rt△ODA中,由勾股定理得:AD===4,
∴AB=2AD=8.
20.如图,△ABC中,CD是边AB上的高,且=.
(1)求证:△ACD∽△CBD;
(2)求∠ACB的大小.
【分析】(1)由两边对应成比例且夹角相等的两个三角形相似,即可证明△ACD∽△CBD;
(2)由(1)知△ACD∽△CBD,然后根据相似三角形的对应角相等可得:∠A=∠BCD,然后由∠A+∠ACD=90°,可得:∠BCD+∠ACD=90°,即∠ACB=90°.
【解答】(1)证明:∵CD是边AB上的高,
∴∠ADC=∠CDB=90°,
∵=.
∴△ACD∽△CBD;
(2)解:∵△ACD∽△CBD,
∴∠A=∠BCD,
在△ACD中,∠ADC=90°,
∴∠A+∠ACD=90°,
∴∠BCD+∠ACD=90°,
即∠ACB=90°.
21.如图,在边长为1的小正方形组成的网格中,△ABC的三个顶点均在格点上.将△ABC绕点A顺时针旋转90°得到△AB1C1.
(1)在网格中画出△AB1C1;
(2)计算点B旋转到B1的过程中所经过的路径长.(结果保留π)
【分析】(1)利用网格特点和旋转的性质画出点B、C的对应点B1、C1即可得到△AB1C1;
(2)点B旋转到B1的过程中所经过的路径为以A为圆心,AB为半径,圆心角为90°的弧,于是根据弧长公式可计算出点B旋转到B1的过程中所经过的路径长.
【解答】解:(1)如图,△AB1C1为所作;
(2)AB==5,
所以B旋转到B1的过程中所经过的路径长==π.
22.已知二次函数y=2x2﹣8x.
(1)用配方法将y=2x2﹣8x化成y=a(x﹣h)2+k的形式;
(2)求出该二次函数的图象与x轴的交点A,B的坐标(A在B的左侧);
(3)将该二次函数的图象沿x轴向左平移2个单位,再沿y轴向上平移3个单位,请直接写出得到的新图象的函数表达式.
【分析】(1)利用配方法即可直接求解;
(2)在解析式中令y=0,求得x即可求得A和B的横坐标;
(3)根据二次函数的平移法则即可直接写出平移后的解析式.
【解答】解:(1)y=2x2﹣8x=2(x2﹣4x+4﹣4)=2(x﹣2)2﹣8;
(2)在y=2x2﹣8x中令y=0,则2x2﹣8x=0,解得:x1=0,x2=4,
则A的坐标是(0,0),B的坐标是(4,0);
(3)y=2(x﹣2)2﹣8沿x轴向左平移2个单位,再沿y轴向上平移3个单位后的解析式是:y=2x2﹣5.
23.如图,一次函数y=x+2的图象与反比例函数y=(k≠0)的图象交于A,B两点,且点A的坐标为(1,m).
(1)求反比例函数y=(k≠0)的表达式;
(2)若P是y轴上一点,且满足△ABP的面积为6,求点P的坐标.
[来源:学科网]
【分析】(1)把A点坐标代入一次函数解析式可求得m的值,可得到A点坐标,再把A点坐标代入反比例函数解析式可求得k的值;
(2)联立方程,解方程组即可求得B的坐标,设直线与y轴的交点为C(0,2),根据△ABP的面积为6得出PC•|xB|+PC•|xA|=6,求出PC的长,即可求得P点的坐标.
【解答】解:(1)∵一次函数图象过A点,
∴m=1+2,解得m=3,
∴A点坐标为(1,3),
又∵反比例函数图象过A点,
∴k=1×3=3,
∴反比例函数y=(k≠0)的表达式为y=.
(2)∵,
解得或
∴B(﹣3,﹣1),
设直线与y轴的交点为C(0,2),
∵△ABP的面积为6,
∴PC•|xB|+PC•|xA|=6,
∴PC(1+3)=6,
∴PC=3,
∴P(0,5)或(0,﹣1).
24.北京联合张家口成功申办2022年冬奥会后,滑雪运动已成为人们喜爱的娱乐健身项目.如图是某滑雪场为初学者练习用的斜坡示意图,出于安全因素考虑,决定将斜坡的倾角由45°降为30°,已知原斜坡坡面AB长为200米,点D,B,C在同一水平地面上,求改善后的斜坡坡角向前推进的距离BD.(结果保留整数.参考数据:≈1.41,≈1.73,≈2.45)
【分析】根据题意和正切的概念分别求出CB、CD的长,计算即可.
【解答】解:∵∠C=90°,∠ABC=45°,
∴AC=BC=100≈141米,
tan∠D=,
∴CD==100≈245米,
∴BD=CD﹣CB=104米,
答:改善后的斜坡坡角向前推进的距离BD为104米.
25.如图,已知⊙O是以AB为直径的△ABC的外接圆,过点A作⊙O的切线交OC的延长线于点D,交BC的延长线于点E.
(1)求证:∠DAC=∠DCE;
(2)若AB=2,sin∠D=,求AE的长.
【分析】(1)由切线的性质可知∠DAB=90°,由直角所对的圆周为90°可知∠ACB=90°,根据同角的余角相等可知∠DAC=∠B,然后由等腰三角形的性质可知∠B=∠OCB,由对顶角的性质可知∠DCE=∠OCB,故此可知∠DAC=∠DCE;
(2)题意可知AO=1,OD=3,DC=2,由勾股定理可知AD=2,由∠DAC=∠DCE,∠D=∠D可知△DEC∽△DCA,故此可得到DC2=DE•AD,故此可求得DE=,于是可求得AE=.
【解答】解:(1)∵AD是圆O的切线,
∴∠DAB=90°.
∵AB是圆O的直径,
∴∠ACB=90°.
∵∠DAC+∠CAB=90°,∠CAB+∠ABC=90°,
∴∠DAC=∠B.
∵OC=OB,
∴∠B=∠OCB.
又∵∠DCE=∠OCB.
∴∠DAC=∠DCE.
(2)∵AB=2,
∴AO=1.
∵sin∠D=,
∴OD=3,DC=2.
在Rt△DAO中,由勾股定理得AD==2.
∵∠DAC=∠DCE,∠D=∠D,
∴△DEC∽△DCA.
∴,即.
解得:DE=.
∴AE=AD﹣DE=.
26.有这样一个问题:探究函数y=+x的图象与性质.
小东根据学习函数的经验,对函数y=+x的图象与性质进行了探究.
下面是小东的探究过程,请补充完整:
(1)函数y=+x的自变量x的取值范围是 x≠1 ;
(2)下表是y与x的几组对应值.
x
…
﹣3
﹣2
﹣1
0
2
3
4
5
…
y
…
﹣
﹣
﹣
﹣1
﹣
﹣
3
m
…
求m的值;
(3)如图,在平面直角坐标系xOy中,描出了以上表中各对对应值为坐标的点,根据描出的点,画出该函数的图象;
(4)进一步探究发现,该函数图象在第一象限内的最低点的坐标是(2,3),结合函数的图象,写出该函数的其它性质(一条即可): 该函数没有最大值,也没有最小值 .
【分析】(1)由图表可知x≠0;
(2)根据图表可知当x=4时的函数值为m,把x=4代入解析式即可求得;
(3)根据坐标系中的点,用平滑的直线连接即可;
(4)观察图象即可得出该函数的其他性质.
【解答】解:(1)x≠1,
故答案为x≠1;
(2)令x=4,
∴y=+4=;
∴m=;
(3)如图
(4)该函数的其它性质:
该函数没有最大值,也没有最小值;
故答案为该函数没有最大值,也没有最小值.
27.在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=x2+bx+c经过点A(﹣1,t),B(3,t),与y轴交于点C(0,﹣1).一次函数y=x+n的图象经过抛物线的顶点D.
(1)求抛物线的表达式;
(2)求一次函数y=x+n的表达式;
(3)将直线l:y=mx+n绕其与y轴的交点E旋转,使当﹣1≤x≤1时,直线l总位于抛物线的下方,请结合函数图象,求m的取值范围.
【分析】(1)根据A和B对称,可求得对称轴,则b的值即可求得,然后根据函数经过点(0,﹣1),代入即可求得c的值,则抛物线解析式即可求得;
(2)首先求得抛物线的顶点,代入一次函数解析式即可求得n的值,求得一次函数的解析式;
(3)首先求得抛物线上当x=﹣1和x=1时对应点的坐标,然后求得直线y=mx+n经过这两个点时对应的m的值,据此即可求解.
【解答】解:(1)二次函数的对称轴是x==1,
则﹣=1,
解得:b=﹣2,
∵抛物线与y轴交于点C(0,﹣1).
∴c=﹣1,
则二次函数的解析式是y=x2﹣2x﹣1;
(2)二次函数y=x2﹣2x﹣1的顶点坐标是(1,﹣2),
代入y=x+n得﹣2=1+n,
解得:n=﹣3,
则一次函数y=x+n的表达式是y=x﹣3;
(3)如图所示:
在y=x2﹣2x﹣1中,当x=﹣1时,y=2;
当x=1时,y=﹣2.
当直线y=mx﹣3经过点(﹣1,2)时,﹣m﹣3=2,解得:m=﹣5;
当直线y=mx﹣3经过点(1,﹣2)时,m﹣3=﹣2,解得:m=1.
则当﹣5<m<1时,当﹣1≤x≤1时,直线l总位于抛物线的下方.
28.如图1,△ABC和△CDE都是等腰直角三角形,∠C=90°,将△CDE绕点C逆时针旋转一个角度α(0°<α<90°),使点A,D,E在同一直线上,连接AD,BE.
(1)①依题意补全图2;
②求证:AD=BE,且AD⊥BE;
③作CM⊥DE,垂足为M,请用等式表示出线段CM,AE,BE之间的数量关系;
(2)如图3,正方形ABCD边长为,若点P满足PD=1,且∠BPD=90°,请直接写出点A到BP的距离.
【分析】(1)①根据旋转的特性画出图象;②由∠ACD、∠BCE均与∠DCB互余可得出∠ACD=∠BCE,由△ABC和△CDE都是等腰直角三角形可得出AC=BC、DC=EC,结合全等三角形的判定定理SAS即可得出△ADC≌△BEC,从而得出AD=BE,再由∠BCE=∠ADC=135°,∠CED=45°即可得出∠AEB=90°,即证出AD⊥BE;③依照题意画出图形,根据组合图形的面积为两个三角形的面积和可用AE,BE去表示CM;
(2)根据题意画出图形,比照(1)③的结论,套入数据即可得出结论.
【解答】解:(1)①依照题意补全图2,如下图(一)所示.
②证明:∵∠ACD+∠DCB=∠ACB=90°,∠BCE+∠DCB=∠DCE=90°,
∴∠ACD=∠BCE.
∵△ABC和△CDE都是等腰直角三角形,
∴AC=BC,DC=EC.
在△ADC和△BEC中,有,
∴△ADC≌△BEC(SAS),
∴AD=BE,∠BEC=∠ADC.
∵点A,D,E在同一直线上,△CDE是等腰直角三角形,
∴∠CDE=∠CED=45°,∠ADC=180°﹣∠CDE=135°,
∴∠AEB=∠BEC﹣∠CED=135°﹣45°=90°,
∴AD⊥BE.
③依照题意画出图形,如图(二)所示.
∵S△ABC+S△EBC=S△CAE+S△EAB,
即AC•BC+BE•CM=AE(CM+BE),
∴AC2﹣AE•BE=CM(AE﹣BE).
∵△CDE为等腰直角三角形,
∴DE=2CM,
∴AE﹣BE=2CM,
∴CM=.
(2)依照题意画出图形(三).
其中AB=,DP=1,BD=AB=
由勾股定理得:BP==3.
结合(1)③的结论可知:
AM===1.
故点A到BP的距离为1.
29.在平面直角坐标系xOy中,⊙C的半径为r,点P是与圆心C不重合的点,给出如下定义:若点P′为射线CP上一点,满足CP•CP′=r2,则称点P′为点P关于⊙C的反演点.右图为点P及其关于⊙C的反演点P′的示意图.
(1)如图1,当⊙O的半径为1时,分别求出点M(1,0),N(0,2),T(,)关于⊙O的反演点M′,N′,T′的坐标;
(2)如图2,已知点A(1,4),B(3,0),以AB为直径的⊙G与y轴交于点C,D(点C位于点D下方),E为CD的中点.
①若点O,E关于⊙G的反演点分别为O′,E′,求∠E′O′G的大小;
②若点P在⊙G上,且∠BAP=∠OBC,设直线AP与x轴的交点为Q,点Q关于⊙G的反演点为Q′,请直接写出线段GQ′的长度.
【分析】(1)利用反演点定义,先求出:ON′,OT′,OM′的长度,然后求出它们的坐标;
(2)①求出:E′G,O′G,O′E′,利用勾股定理逆定理证明△E′O′G是RT△;
②考虑两种情形,点P在直线AB左右都存在.
【解答】解:(1)∵ON•ON′=1,ON=2,
∴ON′=,∴反演点N′坐标(0,),
∵OM•OM′=1,OM=1,
∴OM′=1
反演点M′坐标(1,0)
∵,
∴,
∵T′在第一象限的角平分线上,
∴反演点T′坐标(1,1)
(2)①由题意:AB=2,r=,
∵E(0,2),G(2,2),EG=2,E′G•EG=5,
∴,
∵OG•O′G=5,OG=2,
∴O′G=,
∵E′(﹣,2),O′(,),
∴O′E′=,
∴E′G2=E′O′2+O′G2,
∴∠E′O′G=90°
②如图:∵∠BAP1=∠OBC,∠CAP1+∠CBP1=∠CAB+∠BAP1+∠CBP1=180°,∠OBC+∠CBP1+∠P1BQ1=180°,∠CAB=45°,
∴∠P1BQ1=45°,
∵∠AP1B=∠BP1Q1=90°,
∴△PBQ1是等腰直角三角形,
由△AP1B∽△BOC得到:,
∵,
∴,BQ1=2,Q1(5,0),
∵Q1′G•GQ1=5,
∴Q1′G=,
∵∠P2AB=∠BAP1,
∴P1,P2关于直线AB对称,∵P1(4,1),易知:P2(,﹣),[来源:Zxxk.Com]
∴直线AP2:Y=﹣7X+11,∴Q2(),
由:Q2′G•Q2G=5得到:Q2′G=.
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