广东省汕头市龙湖实验中学2022-2023学年九年级上学期开学考试数学试卷(含答案)
展开2022-2023学年广东省汕头市龙湖实验中学九年级(上)开学
数学试卷(含答案解析)
一.选择题(本题共10小题,每小题3分,共30分)
1.(3分)下列方程是关于x的一元二次方程的是( )
A.x+2y=1 B.x2+x﹣1=x2 C. D.x2﹣5x=0
2.(3分)以下列长度的线段为边,不能构成直角三角形的是( )
A.2、3、4 B.1、1、 C.3、4、5 D.5、12、13
3.(3分)下列根式中属最简二次根式的是( )
A. B. C. D.
4.(3分)下列计算正确的是( )
A. B. C. D.
5.(3分)一组数据1,1,3,2,2,1的众数是( )
A.3 B.1.5 C.2 D.1
6.(3分)菱形ABCD的两条对角线AC=8cm,BD=6cm,那么菱形的边长是( )
A.6cm B.5cm C.4cm D.8cm
7.(3分)甲、乙、丙、丁四位优秀短跑选手,近期的10次百米测试平均成绩都是10.3秒,但他们成绩的方差分别是0.020、0.019、0.021、0.022(单位:秒2).则这四人中发挥最稳定的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
8.(3分)对于一次函数y=x+6,下列结论错误的是( )
A.函数值随自变量增大而增大
B.函数图象与x轴正方向成45°角
C.函数图象不经过第四象限
D.函数图象与x轴交点坐标是(0,6)
9.(3分)三角形的三边长为a,b,c,且满足(a+b)2=c2+2ab,则这个三角形是( )
A.等边三角形 B.钝角三角形 C.直角三角形 D.锐角三角形
10.(3分)如图,已知直线l:y=x,过点A(0,1)作y轴的垂线交直线l于点B,过点B作直线l的垂线交y轴于点A1;过点A1作y轴的垂线交直线l于点B1,过点B1作直线l的垂线交y轴于点A2;…;按此作法继续下去,则点B2020的坐标为( )
A.(2020,2020) B.(4040,4040)
C.(42020•,42020) D.(22020•,22020)
二.填空题(本大题共7小题,每小题4分,共28分)
11.(4分)计算:= .
12.(4分)已知三角形三边长分别是6,8,10,则此三角形的面积为 .
13.(4分)如图,△ABC中,三条中位线围成的△DEF的周长是15cm,则△ABC的周长是 cm.
14.(4分)若y=(m+1)x|m|+3是关于x的一次函数,则m= .
15.(4分)一次函数y=kx+b与y=2x+1平行,且经过点(﹣3,4),则表达式为: .
16.(4分)若x=3是关于x的一元二次方程x2﹣mx﹣3=0的一个解,则m的值是 .
17.(4分)如图,在矩形ABCD中,AB=6,AD=8,以A为圆心,任意长为半径画弧交AB,AC于M,N,再分别以M,N为圆心,大于MN为半径画弧,两弧交于点G,连接AG,交边BC于E,则△AEC的周长为 .
三、解答题(一)(本大题共3小题,每小题6分,共18分)
18.(6分)计算:.
19.(6分)先化简后求值:,其中.
20.(6分)如图,在▱ABCD中,DE⊥AC于E,BF⊥AC于F,∠DAE=35°.
(1)求证:△AED≌△CFB;
(2)求∠CBF的度数.
四、解答题(二)(本大题3小题,每小题8分,共24分)
21.(8分)如图,已知一次函数y=kx+b的图象经过A(﹣2,﹣1),B(1,3)两点,并且交x轴于点C,交y轴于点D.
(1)求该一次函数的解析式;
(2)求△AOB的面积.
22.(8分)在一次大学生一年级新生训练射击训练中,某小组的成绩如表:
环数
6
7
8
9
人数
1
5
3
1
(1)该小组射击数据的众数是 ,中位数是 ;
(2)求该小组的平均成绩;
(3)若8环(含8环)以上为优秀射手,在1200名新生中有多少人可以评为优秀射手?
23.(8分)某商场计划购进A,B两种新型节能台灯共100盏,这两种台灯的进价、售价如表所示:
类型价格
进价(元/盏)
售价(元/盏)
A型
30
45
B型
50
70
(1)若商场预计进货款为3500元,则这两种台灯各购进多少盏?
(2)若商场规定B型台灯的进货数量不超过A型台灯数量的3倍,应怎样进货才能使商场在销售完这批台灯时获利最多?此时利润为多少元?
五、解答题(三)(本大题2小题,每小题10分,共20分)
24.(10分)如图,直线AB为y=kx+6,D(8,0),点O关于直线AB的对称点C在直线AD上.
(1)求直线AD的解析式.
(2)求点C的坐标.
(3)若OC交AB于点E,在线段AD上是否存在一点F,使△ABC与△AEF的面积相等?若存在求出F点坐标,若不存在,请说明理由.
25.(10分)阅读理解:在平面直角坐标系中,任意两点A(x1,y1),B(x2,y2),则①AB两点的距离=;②线段AB的中点坐标为(,).
解决问题:
如图,平行四边形ABCD中,点B在x轴负半轴上,点D在第一象限,A,C两点的坐标分别为(0,4),(3,0),边AD的长为6.
(1)若点P是直线AD上一动点,当PO+PC取得最小值时,求点P的坐标及PO+PC的最小值;
(2)已知直线l:y=kx+b过点(0,﹣2),且将平行四边ABCD分成面积相等的两部分,求直线l的解析式;
(3)若点N在平面直角坐标系内,在x轴上是否存在点F,使以A、C、F、N为顶点的四边形为菱形?若存在,请直接写出点F的坐标,若不存在,请说明理由.
2022-2023学年广东省汕头市龙湖实验中学九年级(上)开学
数学试卷
参考答案与试题解析
一.选择题(本题共10小题,每小题3分,共30分)
1.(3分)下列方程是关于x的一元二次方程的是( )
A.x+2y=1 B.x2+x﹣1=x2 C. D.x2﹣5x=0
【分析】根据只含有一个未知数,并且未知数的最高次数是2的整式方程叫一元二次方程进行分析即可.
【解答】解:A.该方程是二元一次方程,故本选项不合题意;
B.该方程化简后可得x﹣1=0,是一元一次方程,故此选项不符合题意;
C.该方程是分式方程,故本选项不合题意;
D、该方程是一元二次方程,故本选项符合题意;
故选:D.
【点评】此题主要考查了一元二次方程的定义,解题的关键是掌握判断一个方程是否是一元二次方程应注意抓住5个方面:“化简后”;“一个未知数”;“未知数的最高次数是2”;“二次项的系数不等于0”;“整式方程”.
2.(3分)以下列长度的线段为边,不能构成直角三角形的是( )
A.2、3、4 B.1、1、 C.3、4、5 D.5、12、13
【分析】根据勾股定理的逆定理,可以判断各个选项中的三条线段是否可以构成直角三角形,从而可以解答本题.
【解答】解:∵22+32=4+9=13≠16=42,故选项A中三条线段不能构成直角三角形;
∵12+12=1+1=2=()2,故选项B中三条线段能构成直角三角形;
∵32+42=9+16=25=52,故选项C中三条线段能构成直角三角形;
∵52+122=25+144=225=152,故选项D中三条线段能构成直角三角形;
故选:A.
【点评】本题考查勾股定理的逆定理,解答本题的关键是明确题意,利用勾股定理的逆定理解答.
3.(3分)下列根式中属最简二次根式的是( )
A. B. C. D.
【分析】利用最简二次根式定义判断即可.
【解答】解:A、原式为最简二次根式,符合题意;
B、原式==,不符合题意;
C、原式=2,不符合题意;
D、原式=,不符合题意.
故选:A.
【点评】此题考查了最简二次根式,熟练掌握最简二次根式的定义是解本题的关键.
4.(3分)下列计算正确的是( )
A. B. C. D.
【分析】直接利用二次根式的混合运算法则计算得出答案.
【解答】解:A、2+,无法计算,故此选项错误;
B、﹣,无法计算,故此选项错误;
C、×=2,正确;
D、÷=,无法计算,故此选项错误;
故选:C.
【点评】此题主要考查了二次根式的混合运算,正确化简二次根式是解题关键.
5.(3分)一组数据1,1,3,2,2,1的众数是( )
A.3 B.1.5 C.2 D.1
【分析】根据众数的定义即可得出答案.
【解答】解:∵1出现了3次,出现的次数最多,
∴众数是1.
故选:D.
【点评】此题考查了众数,众数是一组数据中出现次数最多的数,注意:众数不止一个.
6.(3分)菱形ABCD的两条对角线AC=8cm,BD=6cm,那么菱形的边长是( )
A.6cm B.5cm C.4cm D.8cm
【分析】由菱形对角线互相垂直平分,可得AC⊥BD,BO=4cm,AO=3cm,然后由勾股定理求得边长,继而求得答案.
【解答】解:四边形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,BO=OD=BD=6=3(cm),AO=OC=AC=×8=4(cm),
∴AB==5(cm),
故选:B.
【点评】此题考查了菱形的性质以及勾股定理.此题难度不大,注意掌握数形结合思想的应用.
7.(3分)甲、乙、丙、丁四位优秀短跑选手,近期的10次百米测试平均成绩都是10.3秒,但他们成绩的方差分别是0.020、0.019、0.021、0.022(单位:秒2).则这四人中发挥最稳定的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【分析】根据方差的意义求解即可.
【解答】解:∵他们成绩的方差分别是0.020、0.019、0.021、0.022,
∴0.019<0.020<0.021<0.022,
∴乙的方差最小,
∴这四人中发挥最稳定的是乙,
故选:B.
【点评】本题主要考查方差的意义,方差是反映一组数据的波动大小的一个量.方差越大,则平均值的离散程度越大,稳定性也越差;反之,则它与其平均值的离散程度越小,稳定性越好.
8.(3分)对于一次函数y=x+6,下列结论错误的是( )
A.函数值随自变量增大而增大
B.函数图象与x轴正方向成45°角
C.函数图象不经过第四象限
D.函数图象与x轴交点坐标是(0,6)
【分析】根据一次函数的性质对各选项进行逐一判断即可.
【解答】解:A、∵一次函数y=x+6中k=1>0,∴函数值随自变量增大而增大,故A选项正确;
B、∵一次函数y=x+6与x、y轴的交点坐标分别为(﹣6,0),(0,6),∴此函数与x轴所成角度的正切值==1,∴函数图象与x轴正方向成45°角,故B选项正确;
C、∵一次函数y=x+6中k=1>0,b=6>0,∴函数图象经过一、二、三象限,故C选项正确;
D、∵令y=0,则x=﹣6,∴一次函数y=x+6与x轴的交点坐标分别为(﹣6,0),故D选项错误.
故选:D.
【点评】本题考查的是一次函数的性质,熟知一次函数的增减性及与坐标轴的交点坐标是解答此题的关键.
9.(3分)三角形的三边长为a,b,c,且满足(a+b)2=c2+2ab,则这个三角形是( )
A.等边三角形 B.钝角三角形 C.直角三角形 D.锐角三角形
【分析】对等式进行整理,再判断其形状.
【解答】解:化简(a+b)2=c2+2ab,得,a2+b2=c2所以三角形是直角三角形,
故选:C.
【点评】本题考查了直角三角形的判定:可用勾股定理的逆定理判定.
10.(3分)如图,已知直线l:y=x,过点A(0,1)作y轴的垂线交直线l于点B,过点B作直线l的垂线交y轴于点A1;过点A1作y轴的垂线交直线l于点B1,过点B1作直线l的垂线交y轴于点A2;…;按此作法继续下去,则点B2020的坐标为( )
A.(2020,2020) B.(4040,4040)
C.(42020•,42020) D.(22020•,22020)
【分析】根据所给直线解析式可得l与x轴的夹角,进而根据所给条件依次得到点B1,B2的坐标,通过相应规律得到B2020坐标即可.
【解答】解:∵直线l:y=x,
∴l与x轴的夹角为30°,
∵AB∥x轴,
∴∠ABO=30°,
∵OA=1,
∴AB=,
∴B(,1),
∵A1B⊥l,
∴∠ABA1=60°,
∴AA1=3,
∴A1(0,4),
把y=4代入y=x,求得x=4,
∴B1(4,4)
同理可得B2(16,16),
…,
∴B2020(42020•,42020).
故选:C.
【点评】此题考查的是一次函数综合题,先根据所给一次函数判断出一次函数与x轴夹角是解决本题的突破点;根据含30°的直角三角形的特点依次得到B、B1、B2、B3…的点的坐标是解决本题的关键.
二.填空题(本大题共7小题,每小题4分,共28分)
11.(4分)计算:= 5 .
【分析】根据二次根式的基本性质进行解答即可.
【解答】解:原式==5.
故答案为:5.
【点评】本题考查的是二次根式的性质与化简,熟知二次根式的基本性质是解答此题的关键.
12.(4分)已知三角形三边长分别是6,8,10,则此三角形的面积为 24 .
【分析】根据三角形三边长,利用勾股定理逆定理求证此三角形是直角三角形,然后即可求得面积.
【解答】解:∵62+82=102,
∴此三角形为直角三角形,
∴此三角形的面积为:×6×8=24.
故答案为:24.
【点评】此题主要考查学生对勾股定理逆定理的理解和掌握,解答此题的关键是利用勾股定理逆定理求证此三角形是直角三角形.
13.(4分)如图,△ABC中,三条中位线围成的△DEF的周长是15cm,则△ABC的周长是 30 cm.
【分析】根据三角形的周长公式、三角形中位线定理解答即可.
【解答】解:∵△DEF的周长是15,
∴DE+DF+EF=15,
∵DE、DF、EF分别是△ABC的中位线,
∴BC=2DE,AC=2DF,AB=2EF,
∴△ABC的周长=BC+AC+AB=2(DE+DF+EF)=30(cm),
故答案为:30.
【点评】本题考查的是三角形中位线定理,掌握三角形的中位线平行于第三边,且等于第三边的一半是解题的关键.
14.(4分)若y=(m+1)x|m|+3是关于x的一次函数,则m= 1 .
【分析】根据一次函数定义可得:|m|=1,且m+1≠0,再解即可.
【解答】解:由题意得:|m|=1且m+1≠0,
解得:m=1,
故答案为:1.
【点评】此题主要考查了一次函数定义,关键是掌握一次函数解析式y=kx+b的结构特征:k≠0;自变量的次数为1;常数项b可以为任意实数.
15.(4分)一次函数y=kx+b与y=2x+1平行,且经过点(﹣3,4),则表达式为: y=2x+10 .
【分析】根据一次函数与y=2x+1平行,可求得k的值,再把点(﹣3,4)代入即可求得一次函数的解析式.
【解答】解:∵一次函数y=kx+b与y=2x+1平行,
∴k=2,
又∵函数经过点(﹣3,4)
∴4=﹣6+b,解得:b=10
∴函数的表达式为y=2x+10.
【点评】本题考查了待定系数法求一次函数的解析式,比较简单,同学们要熟练掌握.
16.(4分)若x=3是关于x的一元二次方程x2﹣mx﹣3=0的一个解,则m的值是 2 .
【分析】根据x=3是已知方程的解,将x=3代入方程即可求出m的值.
【解答】解:将x=3代入方程得:9﹣3m﹣3=0,
解得:m=2.
故答案为:2.
【点评】本题考查了一元二次方程的解.解题的关键是掌握一元二次方程的解的定义:能使一元二次方程左右两边相等的未知数的值是一元二次方程的解.
17.(4分)如图,在矩形ABCD中,AB=6,AD=8,以A为圆心,任意长为半径画弧交AB,AC于M,N,再分别以M,N为圆心,大于MN为半径画弧,两弧交于点G,连接AG,交边BC于E,则△AEC的周长为 15+3 .
【分析】作EF⊥AC于F,由题意得AE平分∠BAC,证Rt△AEF≌Rt△AEB(HL),得出AF=AB=6,CF=AC﹣AF=4,设EF=EB=x,则CE=8﹣x,在Rt△CEF中,由勾股定理得出方程,解方程得出EF=3,由三角形周长公式即可得出答案.
【解答】解:作EF⊥AC于F,如图:
由题意得:AE平分∠BAC,
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠B=90°,BC=AD=8,
∴AC===10,
EB⊥AB,
∵AE平分∠BAC,
∴EF=EB,
在Rt△AEF和Rt△AEB中,,
∴Rt△AEF≌Rt△AEB(HL),
∴AF=AB=6,
∴CF=AC﹣AF=4,
设EF=EB=x,则CE=8﹣x,
在Rt△CEF中,由勾股定理得:x2+42=(8﹣x)2,
解得:x=3,
∴BE=3,
∴CE=5,
∴AE==3,
∴△AEC的周长为15+3,
故答案为:15+3.
【点评】本题考查了作图﹣基本作图,矩形的性质、角平分线的性质、全等三角形的判定与性质以及勾股定理等知识;熟练掌握全等三角形的判定与性质,由勾股定理得出方程是解题的关键.
三、解答题(一)(本大题共3小题,每小题6分,共18分)
18.(6分)计算:.
【分析】直接利用零指数幂的性质以及二次根式的性质、绝对值的性质、负整数指数幂的性质分别化简,进而计算得出答案.
【解答】解:原式=2﹣(﹣1)﹣1+2
=2﹣+1﹣1+2
=+2.
【点评】此题主要考查了实数的运算,正确化简各数是解题关键.
19.(6分)先化简后求值:,其中.
【分析】先对分式分母进行分式因解,把除法部分化成乘法形式,再进行化简求值.
【解答】解:
=
=
=
=﹣,
当x=﹣1时,﹣=﹣=﹣.
【点评】本题考查了学生对分式综合运算能力,式子比较复杂,做题过程中要细心,综合性比较强.
20.(6分)如图,在▱ABCD中,DE⊥AC于E,BF⊥AC于F,∠DAE=35°.
(1)求证:△AED≌△CFB;
(2)求∠CBF的度数.
【分析】(1)利用平行四边形的性质得出AD=BC,∠DAE=∠BCA,进而利用全等三角形的判定得出即可;
(2)在Rt△ADE中根据∠DAE=35°,∠DEA=C=90°得到∠ADE=90°﹣∠DAE=55°,然后根据△AED≌△CFB,求得∠CBF=∠ADE=55°.
【解答】(1)证明:在平行四边形ABCD中,AD=CB,
又AD∥BC,
∴∠DAE=∠BCF,
∵DE⊥AC,BF⊥AC.
∴∠DEA=∠BFC=90°,
在△AED和△CFB中,
,
∴△AED≌△CFB(AAS);
(2)解:在Rt△ADE中,∠DAE=35°,∠DEA=C=90°,
∠ADE=90°﹣∠DAE=55°,
∵△AED≌△CFB(AAS),
∴∠CBF=∠ADE=55°.
【点评】考查了平行四边形的性质及全等三角形的判定与性质,得出△ADE≌△CBF是解题关键.
四、解答题(二)(本大题3小题,每小题8分,共24分)
21.(8分)如图,已知一次函数y=kx+b的图象经过A(﹣2,﹣1),B(1,3)两点,并且交x轴于点C,交y轴于点D.
(1)求该一次函数的解析式;
(2)求△AOB的面积.
【分析】(1)先把A点和B点坐标代入y=kx+b得到关于k、b的方程组,解方程组得到k、b的值,从而得到一次函数的解析式;
(2)先确定D点坐标,然后根据三角形面积公式和△AOB的面积=S△AOD+S△BOD进行计算.
【解答】解:(1)把A(﹣2,﹣1),B(1,3)代入y=kx+b得,
解得.
所以一次函数解析式为y=x+;
(2)把x=0代入y=x+得y=,
所以D点坐标为(0,),
所以△AOB的面积=S△AOD+S△BOD
=××2+××1
=.
【点评】本题考查了待定系数法求一次函数解析式:(1)先设出函数的一般形式,如求一次函数的解析式时,先设y=kx+b;(2)将自变量x的值及与它对应的函数值y的值代入所设的解析式,得到关于待定系数的方程或方程组;(3)解方程或方程组,求出待定系数的值,进而写出函数解析式.
22.(8分)在一次大学生一年级新生训练射击训练中,某小组的成绩如表:
环数
6
7
8
9
人数
1
5
3
1
(1)该小组射击数据的众数是 7 ,中位数是 7 ;
(2)求该小组的平均成绩;
(3)若8环(含8环)以上为优秀射手,在1200名新生中有多少人可以评为优秀射手?
【分析】(1)根据众数和中位数的定义即可得出答案;
(2)根据平均数的计算公式进行计算即可;
(3)用1200乘以优秀选手所占的百分比即可得出答案.
【解答】解:(1)∵射击7环数的人数有5个,人数最多,
∴该小组射击数据的众数是7;
共10人,中位数为第5和第6人的平均数,即=7,
故答案为:7,7;
(2)该小组的平均成绩为:(6+7×5+8×3+9)=7.4(环);
(3)根据题意得:
1200×=480(名),
答:在1200名新生中有480名可以评为优秀射手.
【点评】此题考查了众数、平均数和用样本估计总体,掌握众数的定义、用样本估计总体和平均数的计算公式是本题的关键.
23.(8分)某商场计划购进A,B两种新型节能台灯共100盏,这两种台灯的进价、售价如表所示:
类型价格
进价(元/盏)
售价(元/盏)
A型
30
45
B型
50
70
(1)若商场预计进货款为3500元,则这两种台灯各购进多少盏?
(2)若商场规定B型台灯的进货数量不超过A型台灯数量的3倍,应怎样进货才能使商场在销售完这批台灯时获利最多?此时利润为多少元?
【分析】(1)设商场应购进A型台灯x盏,表示出B型台灯为(100﹣x)盏,然后根据进货款=A型台灯的进货款+B型台灯的进货款列出方程求解即可;
(2)设商场销售完这批台灯可获利y元,根据获利等于两种台灯的获利总和列式整理,再求出x的取值范围,然后根据一次函数的增减性求出获利的最大值.
【解答】解:(1)设商场应购进A型台灯x盏,则B型台灯为(100﹣x)盏,
根据题意得,30x+50(100﹣x)=3500,
解得x=75,
所以,100﹣75=25,
答:应购进A型台灯75盏,B型台灯25盏;
(2)设商场销售完这批台灯可获利y元,
则y=(45﹣30)x+(70﹣50)(100﹣x),
=15x+2000﹣20x,
=﹣5x+2000,
即y=﹣5x+2000,
∵B型台灯的进货数量不超过A型台灯数量的3倍,
∴100﹣x≤3x,
∴25≤x≤100,
∵k=﹣5<0,y随x的增大而减小,
∴x=25时,y取得最大值,为﹣5×25+2000=1875(元)
答:商场购进A型台灯25盏,B型台灯75盏,销售完这批台灯时获利最多,此时利润为1875元.
【点评】本题考查了一次函数的应用,主要利用了一次函数的增减性,(2)题中理清题目数量关系并列式求出x的取值范围是解题的关键.
五、解答题(三)(本大题2小题,每小题10分,共20分)
24.(10分)如图,直线AB为y=kx+6,D(8,0),点O关于直线AB的对称点C在直线AD上.
(1)求直线AD的解析式.
(2)求点C的坐标.
(3)若OC交AB于点E,在线段AD上是否存在一点F,使△ABC与△AEF的面积相等?若存在求出F点坐标,若不存在,请说明理由.
【分析】(1)求出A(0,6),然后用待定系数法即可求直线解析式;
(2)利用折叠的性质以及勾股定理求出点B的坐标,设C(x,﹣x+6),由∠OAB=∠COB,利用三角形函数值求出x,即可得点C的坐标;
(3)由面积相等可推导出BF∥OC,求出直线BF的解析式为y=x﹣,联立方程即可求F点坐标.
【解答】解:(1)∵y=kx+6,
∴A(0,6),
∵D(8,0),
设直线AD的解析式为y=k′x+6,
∴8k′+6=0,解得k′=﹣,,
∴直线AD的解析式为y=﹣x+6;
(2)在Rt△AOD中,AD==10,
∵点O、点C关于直线AB对称,
∴设OB=BC=a,OA=AC=6,
∴CD=AD﹣AC=4,BD=8﹣a,
在Rt△BCD中,a2+42=(8﹣a)2,
∴a=3,
∴B(3,0),
∵C点在直线AD上,
∴设C(x,﹣x+6),
∵OE⊥AB,OA⊥OB,
∴∠OAB=∠COB,
∴tan∠OAB=tan∠COB,
∴,
∴x=,
∴C(,);
(3)如图:连接BF,
∵△ABC与△AEF的面积相等,
∴△BEC与△ECF的面积相等,
∴BF∥OC,
∵C(,),
直线OC的解析式为y=x,
设直线BF的解析式为y=x+n,
∵B(3,0)在直线BF上,
∴b=﹣,
∴直线BF的解析式为y=x﹣,
联立x﹣=﹣x+6,
∴x=6,
∴F(6,).
【点评】本题是一次函数综合题,考查了待定系数法,轴对称的性质,勾股定理,锐角三角函数等知识,利用数形结合思想解决问题是解题的关键.
25.(10分)阅读理解:在平面直角坐标系中,任意两点A(x1,y1),B(x2,y2),则①AB两点的距离=;②线段AB的中点坐标为(,).
解决问题:
如图,平行四边形ABCD中,点B在x轴负半轴上,点D在第一象限,A,C两点的坐标分别为(0,4),(3,0),边AD的长为6.
(1)若点P是直线AD上一动点,当PO+PC取得最小值时,求点P的坐标及PO+PC的最小值;
(2)已知直线l:y=kx+b过点(0,﹣2),且将平行四边ABCD分成面积相等的两部分,求直线l的解析式;
(3)若点N在平面直角坐标系内,在x轴上是否存在点F,使以A、C、F、N为顶点的四边形为菱形?若存在,请直接写出点F的坐标,若不存在,请说明理由.
【分析】(1)“将军饮马”模型:设点O关于直线AD的对称点为Q,连接CQ交AD于P,连接OP,求出直线QC的解析式为,即得P(,4),PO+PC的最小值=QC=;
(2)设AC与BD交于点E,则直线l经过点E,由A(0,4)C(3,0),得点E的坐标为,用待定系数法即可求得直线l的解析式为y=x﹣2;
(3)分类画出图象:①以AC为边时,可得CF1=CF2=AC=5,即得F1(8,0),F2(﹣2,0),当F3与B重合时,四边形AF3N3C为菱形,可得F3(﹣3,0);
②以AC为对角线时,设此时F4(t,0),由AF4=CF4可得:=|3﹣t|,即可求出F4(﹣,0).
【解答】解:(1)设点O关于直线AD的对称点为Q,连接CQ交AD于P,连接OP,如图:
∵A(0,4),
∴Q(0,8),PO=PQ,
∵C(3,0),
∴设直线QC的解析式为y=kx+b(k≠0),则,解得:,
∴直线QC的解析式为,
当y=4时,4=﹣x+8,
解得x=,
∴P(,4),
∴PO+PC的最小值=;
(2)设AC与BD交于点E,由平行四边形的中心对称性可知,直线l将平行四边ABCD分成面积相等的两部分,则直线l经过点E,
如图:
在平行四边形ABCD中,EA=EC,
∵A(0,4)C(3,0),
∴点E的坐标为,
设直线l的解析式为y=mx+n(m≠0),则,
解得:,
∴直线l的解析式为y=x﹣2;
(3)存在,理由如下:
①∵A(0,4),C(3,0),
∴AC=5,
以AC为边时,如图:
此时CF1=CF2=AC=5,
∴F1(8,0),F2(﹣2,0),
当F3与B重合时,如图:
此时AC=AF3,过B(F3)作AC平行线,过C作AB(AF3)的平行线,两平行线交于N3,此时四边形AF3N3C为菱形,
∴F3(﹣3,0),
②以AC为对角线时,如图:
设此时F4(t,0),由AF4=CF4可得:=|3﹣t|,
解得t=﹣,
∴F4(﹣,0),
综上所述,以A、C、F、N为顶点的四边形为菱形,点F的坐标为(8,0)或(﹣2,0)或(﹣3,0)或(,0).
【点评】本题考查平行四边形性质及应用,涉及待定系数法,一次函数图象、“将军饮马”问题等知识,解题的关键是分类画出图形,数形结合解决问题.
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