上海市罗星中学2023-2024学年九年级上册期中数学试题(含解析)
展开(考试时间100分钟 满分150分)
一、选择题(本大题共6小题,共24分)
1.下列各组图形中,一定相似的是( )
A.两个矩形B.两个菱形C.两个正方形D.两个等腰梯形
2.已知Rt△ABC中,∠C=90°,AC=4,BC=6,那么下列各式中,正确的是( )
A.B.C.D.
3.已知点为线段的黄金分割点,如果,那么的长度为( )
A.B.C.D.
4.如果向量与单位向量的方向相反,且长度为3,那么用向量表示向量为( )
A.B.C.D.
5.在△ABC中,点D、E分别在AB、AC的延长线上,下列不能判定DE//BC的条件是
A.;B.;
C.;D..
6.将两个完全相同的等腰直角三角形△ABC与△AFG摆成如图的样子,两个三角形的重叠部分为△ADE,那么图中一定相似的三角形是( )
A.△ABC与△ADEB.△ABD与△AECC.△ABE与△ACDD.△AEC与△ADC
二、填空题(本大题共12小题,共48分)
7.已知,那么的值等于 .
8.在中,点、分别在边、上,且,,,,那么 .
9.如果两个相似三角形的周长的比等于,那么它们的面积的比等于 .
10.在平面直角坐标系中,为原点,点在第一象限内,,射线与轴正半轴的夹角为,如果,那么点的坐标为 .
11.如图,已知l1∥l2∥l3,直线AB分别交l1、l2、l3于A、M、B,直线CD分别交l1、l2、l3于C、N、D,AM=4,MB=6,CD=9,那么ND= .
12.一段公路路面的坡度为,如果某人沿着这段公路向上行走了260米,那么此人升高了 米.
13.如图,已知在平行四边形ABCD中,E是边AB的中点,DE与对角线AC相交于点F,如果,那么 (用含的式子表示).
14.如图,在△ABC中,AD是BC上的高,AD=BC=12,如果矩形PQMN内接于△ABC中,点P、N分别在边AB、AC上,点Q、M在BC上,那么矩形PQMN的周长为 .
15.在△ABC中,点G是重心,∠BGC=90°,BC=8,那么AG的长为 .
16.如图是由6个形状、大小完全相同的菱形组成的网格,菱形的顶点称为格点.已知菱形的一个角(∠O)为120°,A、B、C都在格点上,则tan∠ABC的值是 .
17.新定义:如果一个三角形一条边上的高等于这条边,那么这个三角形叫做等高底三角形,这条边叫做等底.如图,是等高底三角形,是等底,点关于直线的对称点是点,连接,如果点是的重心,那么的值是 .
18.如图,已知中,,点、分别在线段、上,将沿直线折叠,使点的对应点恰好落在线段上,当为直角三角形时,折痕的长为 .
三、解答题(本大题共7小题,共78分)
19.计算:.
20.如图,在平行四边形ABCD中,点E为边BC上一点,连接AE并延长AE交DC的延长线于点M,交BD于点G,过点G作GF∥BC交DC于点F.
求证:.
21.如图,在中,是边上的高,.
求:(1)线段的长;
(2)的值.
22.如图,在路边安装路灯,灯柱高10m,与灯杆的夹角为.路灯采用锥形灯罩,照射范围长为,从D、E两处测得路灯A的仰角分别为,.求:
(1)路灯A离地面的高度(即点A到地面的距离);
(2)灯杆的长度.(参考数据:,)
23.如图,在中,,于,是的中点,的延长线与的延长线交于点.
(1)求证:;
(2)若,求的值.
24.在等腰直三角形ABC中,,已知,,M为边BC的中点.
(1)求点C的坐标;
(2)设点M的坐标为(a,b),求的值;
(3)探究:在x轴上是否存在点P,使以O、P、M点的三角形与相似?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请简述理由.
25.在中,,,,点D是斜边上一点,过点A作,垂足为点E,交直线于点F.
(1)当时,求线段的长;
(2)当点F在边上时,设,,求y关于x的函数解析式,及其定义域;
(3)当时,求线段的长.
参考答案与解析
1.C
【分析】根据相似图形的定义,四条边对应成比例,四个角对应相等,对各选项分析判断后利用排除法解答.
【详解】A、两个矩形四个角相等,但是各边不一定对应成比例,所以不一定相似,故不符合题意;
B、两个菱形,对应边成比例,对应角不一定相等,不符合相似的定义,故不符合题意;
C、两个正方形,对应角相等,对应边一定成比例,一定相似,故符合题意;
D、两个等腰梯形同一底上的角不一定相等,对应边不一定成比例,不符合相似的定义,故不符合题意.
故选:C.
【点睛】本题主要考查了相似形的定义,熟练掌握矩形、等腰梯形、菱形、正方形的性质是解题的关键.
2.D
【分析】先领用勾股定理求得第三边的长,再根据锐角三角函数的定义分别进行求解即可.
【详解】∵∠C=90°,BC=6,AC=4,
∴AB=2,
A.sinA==,故此选项错误;
B.csA==,故此选项错误;
C.tanA==,故此选项错误;
D.ctA==,故此选项正确.
故选D.
【点睛】此题主要考查了锐角三角函数的定义以及勾股定理,熟练应用锐角三角函数的定义是解决问题的关键.
3.C
【分析】本题考查黄金分割点.根据黄金分割点分线段对应成比例,分成的两条线段中的较长的线段与原线段的比值为,进行求解即可.
【详解】解:由题意,得:,
∵,
∴;
故选C.
4.B
【分析】根据平面向量的定义解答即可.
【详解】解:∵向量为单位向量,向量与向量方向相反,
∴.
故选B.
【点睛】本题考查平面向量的性质,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题.
5.B
【详解】试题解析:如图:
∵EA:AC=DA:AB,
∴DEBC,故A正确;
∵EA:EC=DA:DB,
∴DEBC,故C正确;
∵AC:EC=AB:DB,
∴DEBC,故D正确;
故不能够判断DEBC的是B.
故选B.
6.C
【分析】根据是直角三角形,而不是直角三角形,即可判断A选项,只有,不能判断B选项中两三角形相似,根据题意可得,进而证明,即可判断,即可判断C选项,D选项中只有一个公共角,根据已知条件找不到另外一对角相等,故不能判断D选项中两三角形相似.
【详解】A.是直角三角形,不是直角三角形,故不能判断△ABC与△ADE相似;
B.只有,不能判断B选项中△ABD与△AEC相似;
D. 只有,不能判断D选项中△AEC与△ADC相似;
C.是等腰直角三角形,则
设,则,
,
,
,
故选C.
【点睛】本题考查了相似三角形的性质与判定,掌握相似三角形的判定定理是解题的关键.
7.##
【分析】本题考查比例的性质,利用设参法进行求解即可.
【详解】解:∵,
∴设,
∴;
故答案为:.
8.
【分析】本题考查平行线分线段成比例.根据,得到,进行求解即可.
【详解】解:∵,
∴,
∴,
∴,
∴;
故答案为:.
9.
【分析】本题考查了相似三角形的性质,熟知“相似三角形的周长比等于相似比,面积比等于相似比的平方”是解题关键.根据两个相似三角形的周长的比等于,得到相似比为,即可得到它们的面积比等于.
【详解】解:∵两个相似三角形的周长的比等于,
∴这两个相似三角形的相似比是,
∴它们的面积比等于.
故答案为:
10.
【分析】如图,过点作轴于,根据,,求出,再利用勾股定理求出即可解决问题.
【详解】解:如图,过点作轴于,
,,
∴,
,
,
故答案为:.
【点睛】本题考查解直角三角形,求点的坐标,添加常用辅助线构造直角三角形是解题关键.
11.5.4
【分析】由题意利用平行线分线段成比例定理列出比例式,以此进行计算即可得出答案.
【详解】解:∵l1∥l2∥l3,
∴=,
∴,
解得 CN=3.6,
∴ND=CD﹣CN=9﹣3.6=5.4
故答案为:5.4.
【点睛】本题考查的是平行线分线段成比例定理的应用,灵活运用定理、找准对应关系是解题的关键.
12.100
【分析】本题考查解直角三角形的应用.设他沿着垂直方向升高了x米,根据坡度的概念用x表示出他行走的水平宽度,根据勾股定理计算即可.掌握坡度等于铅直高与水平距离的比值,是解题的关键.
【详解】解:设此人升高了x米,
∵坡度为,
∴他行走的水平距离为米,
由勾股定理得,,
解得: (负值舍去),
即他沿着垂直方向升高了100米,
故答案为:100.
13.
【分析】利用平行四边形的性质可先求出DF:EF的值,从而得到DF:DE,然后用三角形法则表示出,即可得到
【详解】解:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴DC∥AB,DC=AB,
∵E是AB的中点,
∴DC:AE=AB:AE=1:2,
∴DF:EF=DC:AE=2:1,
∴DF:DE=,
∵,
∴
故答案为:
【点睛】本题主要考查平面向量的知识,结合平行四边形性质,得到相关的边关系式解题的关键.
14.24
【分析】根据相似三角形的性质得出PQ和PN的关系,再求周长即可.
【详解】解:∵矩形PQMN内接于△ABC中,
∴PN∥BC,
∴△ABC∽△APN,
∵AD是BC上的高,
∴,
∵AD=BC=12,
∴PN=AE,
∴PQ+ PN= PQ+ AE= AD=12,
矩形PQMN的周长为2×12=24.
【点睛】本题考查了相似三角形的性质,解题关键是根据相似三角形的性质得出矩形两邻边的关系.
15.8
【分析】延长AG交BC于D,根据重心的定义,点D为BC的中点,先由直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半求得DG的长,再由重心的性质:三角形的重心到一顶点的距离等于到对边中点距离的2倍进行求解即可.
【详解】解:延长AG交BC于D,
∵点G是重心,
∴点D为BC的中点,且AG=2DG,
∵∠BGC=90°,BC=8,
∴DG=BC=4,
∴AG=2DG=8,
故答案为:8.
【点睛】本题考查了三角形的重心、直角三角形斜边上的中线性质,熟练掌握三角形的重心定义和性质是解答的关键.
16.
【分析】如图,连接EA、EC,先证明∠AEC=90°,E、A、B共线,再根据tan∠ABC=,求出EC、EB即可解决问题.
【详解】解:如图,连接EA,EC,
设菱形的边长为a,由题意得∠CEF=60°,∠BEF=30°,CE=a,AE=,EB=,
∴∠AEC=90°,
∵∠ACE=∠AGF=60°,
∴∠EAB=180°,
∴E、A、B共线,
在Rt△CEB中,tan∠ABC=.
故答案为:.
【点睛】本题考查菱形的性质、三角函数、特殊三角形边角关系等知识,解题的关键是添加辅助线构造直角三角形解决问题,属于中考常考题型.
17.##
【分析】延长与交于点,根据轴对称性质得,,,再由是等高底三角形,是等底,得,再根据三角形的重心定理得,设,则,由勾股定理用表示,进而计算的值便可.
【详解】解:延长与交于点,如图所示:
点A关于直线的对称点是点,
,,,
是等高底三角形,是等底,
,
点是的重心,
,
设,则,
,
故答案为:.
【点睛】本题主要考查了对称变换,三角形的重心性质,新定义,关键是根据三角形的重心性质得出与的数量关系.
18.或
【分析】由为直角三角形,分两种情况进行讨论:分别依据含角的直角三角形的性质以及等腰直角三角形的性质,即可得到折痕的长.
【详解】解:分两种情况:
如图,
当时,是直角三角形,
在中,,
,
由折叠可得,,
,
,
,
,
,
,
,
;
如图,
当时,是直角三角形,
由题可得,,
,
,
又,
,
过作于,则,
,
由折叠可得,,
是等腰直角三角形,
,
.
故答案为:或.
【点睛】本题考查了翻折变换折叠问题,勾股定理,含角的直角三角形的性质,等腰直角三角形的性质,正确的作出图形是解题的关键.折叠是一种对称变换,它属于轴对称,折叠前后图形的形状和大小不变,位置变化,对应边和对应角相等.
19.
【分析】根据特殊角的三角函数值求解即可.
【详解】解:,,,
【点睛】此题考查了特殊角的三角函数值,解题的关键是熟练掌握特殊角的三角函数值.
20.见解析
【分析】由GF∥BC,根据平行线分线段成比例定理,可得,又由四边形ABCD是平行四边形,可得AB=CD,AB∥CD,继而可证得,则可证得结论.
【详解】证明:∵GF∥BC,
∴,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB=CD,AB∥CD,
∴,
∴.
点评:此题考查了平行分线段成比例定理以及平行四边形的性质.此题难度不大,注意掌握数形结合思想的应用.
21.(1)5;(2).
【分析】(1)在Rt△ABD中,由AD=12,sinB=,可求出AB,再根据勾股定理求出BD,进而求出CD;
(2)作高,构造直角三角形,求出CE、AC即可,利用三角形的面积公式和勾股定理可求.
【详解】解:(1)∵AD是BC边上的高,
∴∠D=90°,
在Rt△ABD中,
∵sinB=,
∴,
又∵AD=12,
∴AB=15,
∴BD==9,
又∵BC=4,
∴CD=BD-BC=9-4=5;
答:线段CD的长为5;
(2)如图,过点C作CE⊥AB,垂足为E,
∵S△ABC=BC•AD=AB•CE
∴×4×12=×15×CE,
∴CE=,
在Rt△AEC中,
∴sin∠BAC=,
答:sin∠BAC的值为.
【点睛】本题考查了解直角三角形,掌握直角三角形的边角关系和三角形的面积公式是解决问题的关键.
22.(1)路灯A离地面的高度为
(2)灯杆的长度为
【分析】本题考查解直角三角形的应用,矩形的判定和性质.
(1)过点作,设,则:,在中,表示出的长,在,利用,列出方程求解即可;
(2)过点作,易得四边形为矩形,得到,进而求出的长,再利用含30度角的直角三角形的性质,求出的长即可.
【详解】(1)解:过点作,则:,
设,则:,
在中,,则:,
在中,,则:,
∴,解得:,
∴;
答:路灯A离地面的高度为;
(2)过点作,
∵,
∴四边形为矩形,
∴,
∴,
在中,,
∴,
∴;
答:灯杆的长度为.
23.(1)详见解析;(2)
【分析】(1)根据直角三角形斜边上中线性质求出DE=EC,推出∠EDC=∠ECD,求出∠FDC=∠B,根据∠F=∠F,证△FBD∽△FDC即可;
(2)根据已知和三角形面积公式得出,,根据相似三角形面积比等于相似比的平方得出,即可求出.
【详解】(1)证明:,,
是的中点,,,
,,
,,
,,
,,
.
(2),,,
,
,
.
【点睛】本题考查了相似三角形的性质和判定,注意:相似数据线的面积比等于相似比的平方,题目比较好,有一定的难度.
24.(1);(2);(3)存在,,
【分析】(1)如图1中,作CD⊥x轴于D.证明△ABO≌△CAD(AAS),利用全等三角形的性质即可解决问题;
(2)过点M作轴,垂足为点H.根据平行线等分线段定理证得H是OD中点,再求出M坐标即可解决问题;
(3)在Rt△中,,得,证得OM平分∠BOD
,再由△OMB与△OMP相似,根据相似的性质求出P点坐标即可;
【详解】解:(1)过点C作轴,垂足为点D.
∵△是等腰直角三角形,
∴,,
∴,
又
∴,
∵,
∴△△.
∴,,
∴
(2)过点M作轴,垂足为点H.
∵,.
∴
∴,
∴
(3)存在点P,分两种情况:
∵在Rt△中,
∵,
∴
当点P在轴时,
∵,
∴当△OMB与△OMP时.有或
∴或
∴,
【点睛】本题属于相似形综合题,考查了等腰直角三角形的性质,全等三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质等知识,解题的关键是学会用分类讨论的思想思考问题,属于中考压轴题.
25.(1)
(2)
(3)或
【分析】(1)根据,求出的长,勾股定理求出的长,同角的余角相等,得到,求出的长,再用求出的长;
(2)过点作,交的延长线与点,证明,得到,利用,得到,进而推出y关于x的函数解析式,及其定义域即可;
(3)分点在线段上和在线段的延长线上,两种情况进行讨论求解即可.
【详解】(1)解:∵,,,
∴,
∴,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,即:,
∴,
∴;
(2)过点作,交的延长线与点,
则:,,
∴,即:①
由(1)知:,
∴,
∴,即:②,
由①②,得:,
∴,
∵,
∴,
∴;
∴;
(3)①当点在线段上时,
∵,,
∴,解得:,
经检验,是原方程的解,
∴,
②当点在线段的延长线上时,
设,同法(2)可得:,解得:;
经检验,是原方程的解;
∴;
综上:或.
【点睛】本题考查勾股定理,解直角三角形,相似三角形的判定和性质,求函数表达式.本题的综合性强,难度较大,解题的关键是掌握锐角三角函数的定义,添加辅助线,构造相似三角形.
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