2021-2022学年北京石景山区初三上学期数学期末试卷及答案
展开1. 若,则下列比例式正确的是( )
A B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据“内项之积等于外项之积”对四个选项进行计算,然后与条件进行对比即可判断.
【详解】解:A、,得,故选项A不符合题意;
B、 ,得,故选项B不符合题意;
C、,得,故选项C符合题意;
D、,得,故选项D不符合题意;
故选:C.
【点睛】此题主要考查了比例的性质,正确将已知变形是解题关键.
2. 如图,在中,.若,,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】先根据勾股定理求出AB,再根据正弦的定义计算即可.
【详解】解:在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=4,BC=3,
则AB===5,
∴sinA=,
故选:A.
【点睛】本题考查的是锐角三角函数的定义,掌握锐角A的对边a与斜边c的比叫做∠A的正弦是解题的关键.
3. 在平面直角坐标系xOy中,抛物线向上平移2个单位长度得到的抛物线为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】抛物线的平移规律:左加右减,上加下减,利用平移规律直接可得答案.
【详解】解:抛物线向上平移2个单位长度得到的抛物线为
故选D
【点睛】本题考查的是抛物线的平移,掌握“抛物线的上下平移规律”是解本题的关键.
4. 在平面直角坐标系xOy中,抛物线的示意图如图所示,下列说法中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据抛物线开口方向可得,可对A进行判断;根据对称轴位置可得b>0,可对B进行判断;根据抛物线与y轴交点位置可得c<0,可对C进行判断;根据抛物线与x轴无交点可得△<0,可对D进行判断;综上即可得答案.
【详解】∵抛物线开口向下,
∴,故A选项正确,
∵对称轴在y轴右侧,
∴>0,
∴b>0,故B选项错误,
∵抛物线与y轴交于y轴负半轴,
∴c<0,故C选项错误,
∵抛物线与x轴无交点,
∴△<0,故D选项错误,
故选:A.
【点睛】本题考查二次函数图象与系数的关系,当a=0时,抛物线开口向上,当a<0时,开口向下;当对称轴在y轴左侧时,a、b同号,当对称轴在y轴右侧时,a、b异号;c的符号由图象与y轴的交点位置决定;当△>0时,图象与x轴有2个交点,当△=0时,图象与x轴有1个交点;△<0时,图象与x轴没有交点;熟练掌握相关知识是解题关键.
5. 在平面直角坐标系xOy中,若函数的函数值y随着自变量x的增大而增大,则函数的图象所在的象限为( )
A. 第一象限B. 第二象限C. 第三象限D. 第四象限
【答案】B
【解析】
【分析】根据反比例函数的性质求解.
【详解】解:反比例函数的函数值y随着自变量x的增大而增大,
所以双曲线的两支分别位于第二、第四象限,而x<0,则分支在第二象限.
故选:B.
【点睛】本题考查了反比例函数的性质:反比例函数(k≠0)的图象是双曲线;当k>0,双曲线的两支分别位于第一、第三象限,在每一象限内y随x的增大而减小;当k<0,双曲线的两支分别位于第二、第四象限,在每一象限内y随x的增大而增大.
6. 如图,四边形ABCD内接于,若四边形ABCO是菱形,则的度数为( )
A. 45°B. 60°C. 90°D. 120°
【答案】B
【解析】
【分析】设∠ADC=α,∠ABC=β,由菱形的性质与圆周角定理可得 ,求出β即可解决问题.
【详解】解:设∠ADC=α,∠ABC=β;
∵四边形ABCO是菱形,
∴∠ABC=∠AOC;
∠ADC=β;
四边形为圆的内接四边形,
α+β=180°,
∴ ,
解得:β=120°,α=60°,则∠ADC=60°,
故选:B.
【点睛】该题主要考查了圆周角定理及其应用,圆的内接四边形的性质,菱形的性质;掌握“同圆或等圆中,一条弧所对的圆周角是它所对的圆心角的一半”是解本题的关键.
7. 正方形的面积y与它的周长x满足的函数关系是( )
A. 正比例函数B. 一次函数C. 二次函数D. 反比例函数
【答案】C
【解析】
【分析】由周长,先求出正方形的边长,然后结合面积公式,即可得到答案.
【详解】解:∵正方形的周长为x,
∴正方形的边长为,
∴正方形的面积;
故选:C.
【点睛】本题考查了函数表达式,解题的关键是掌握正方形的面积和周长公式.
8. 在平面直角坐标系xQy中,点,,在抛物线上.当时,下列说法一定正确的是( )
A. 若,则B. 若,则
C. 若,则D. 若,则
【答案】A
【解析】
【分析】根据点到对称轴的距离判断y3>y1>y2,再结合题目一一判断即可.
【详解】解:∵二次函数(a<0)的图象过点,,,
∴抛物线开口向上,对称轴为直线x=,
∵点,,与直线x=1的距离从大到小依次为、、,
∴y3>y1>y2,
若y1y2<0,则y3>0,选项A符合题意,
若,则或y1>0,选项B不符合题意,
若,则,选项C不符合题意,
若,则或y2≠0,选项D不符合题意,
故选:A.
【点睛】本题考查了二次函数的性质,二次函数图象上的点的坐标特征,得到y3>y1>y2是解题的关键.
二、填空题(本题共16分,每小题2分)
9. 如图,,AD,BC交于点O,.若,则OC的长为______.
【答案】6
【解析】
【分析】根据可以证明,进而得出比例式,再根据和即可求出OC的长度.
【详解】解:∵,AD,BC交于点O,
∴,.
∴.
∴.
∵,
∴.
∴.
∵,
∴.
故答案为:6.
【点睛】本题考查相似三角形的判定定理和性质,综合应用这些知识点是解题关键.
10. 在半径为3的圆中,60°的圆心角所对的劣弧长等于_____.
【答案】π
【解析】
【分析】弧长公式为l=,把半径和圆心角代入公式计算就可以求出弧长.
【详解】解:半径为3的圆中,60°的圆心角所对的劣弧长==π,
故答案为:π.
【点睛】本题主要考查了弧长计算,关键是掌握弧长计算公式.
11. 如图,在平面直角坐标系xOy中,P为函数图象上一点,过点P分别作x轴、y轴的垂线,垂足分别为M,N.若矩形PMON的面积为3,则m的值为______.
【答案】3
【解析】
【分析】根据反比例函数的解析式是,设点,根据已知得出,即,求出即可.
【详解】解:设反比例函数解析式是,
设点是反比例函数图象上一点,
矩形的面积为3,
,
即,
故答案为:3.
【点睛】本题考查了矩形的面积和反比例函数的有关内容的应用,解题的关键是主要考查学生的理解能力和运用知识点解题的能力.
12. 如图,的高AD,BE相交于点O,写出一个与相似的三角形,这个三角形可以是______.
【答案】(答案不唯一)
【解析】
【分析】根据已知条件得到,,推出;同理,根据相似三角形性质得到,又,于是得到.
【详解】解:本题答案不唯一;
与相似的三角形有:,,,
选择求证:.
证明:的高,交于点,
.
,
,
故答案是:.
【点睛】本题考查了相似三角形的判定,三角形的高的定义,解题的关键是掌握有两角对应的两个三角形相似.
13. 如图,PA,PB是的切线,切点分别为A,B.若,,则AB的长为______.
【答案】3
【解析】
【分析】由切线长定理和,可得为等边三角形,则.
【详解】解:连接,如下图:
,分别为的切线,
,
为等腰三角形,
,
,
为等边三角形,
,
,
.
故答案为:3.
【点睛】本题考查了等边三角形的判定和切线长定理,解题的关键是作出相应辅助线.
14. 有一块三角形的草坪,其中一边的长为10m.在这块草坪的图纸上,这条边的长为5cm.已知图纸上的三角形的周长为15cm,则这块草坪的周长为______m.
【答案】
【解析】
【分析】设这块草坪的周长为m,由实际的三角形草坪与图纸上的三角形草坪是相似三角形,再利用相似三角形的性质列方程即可.
【详解】解:设这块草坪的周长为m,
由题意可得:实际的三角形草坪与图纸上的三角形草坪是相似三角形,
解得:,
所以这块草坪的周长为m.
故答案为:
【点睛】本题考查的是相似三角形的性质,掌握“相似三角形的周长之比等于相似比”是解本题的关键.
15. 北京冬奥会雪上项目竞赛场地“首钢滑雪大跳台”巧妙地融入了敦煌壁画“飞天”元素.如图,赛道剖面图的一部分可抽象为线段AB.已知坡AB的长为30m,坡角约为37°,则坡AB的铅直高度AH约为______m.(参考数据:,,.)
【答案】18
【解析】
【分析】由结合再解方程即可.
【详解】解:由题意得:
m,
故答案为:18
【点睛】本题考查的是解直角三角形的实际应用,掌握“由锐角的正弦求解直角三角形的边长”是解本题的关键.
16. 如图,在平面直角坐标系xOy中,P为x轴正半轴上一点.已知点,,为的外接圆.
(1)点M的纵坐标为______;
(2)当最大时,点P的坐标为______.
【答案】 ①. 5 ②. (4,0)
【解析】
【分析】(1)根据点M在线段AB的垂直平分线上求解即可;
(2)点P在⊙M切点处时,最大,而四边形OPMD是矩形,由勾股定理求解即可.
【详解】解:(1)∵⊙M为△ABP的外接圆,
∴点M在线段AB的垂直平分线上,
∵A(0,2),B(0,8),
∴点M的纵坐标为:,
故答案为:5;
(2)过点,,作⊙M与x轴相切,则点M在切点处时,最大,
理由:
若点是x轴正半轴上异于切点P的任意一点,
设交⊙M于点E,连接AE,则∠AEB=∠APB,
∵∠AEB是ΔAE的外角,
∴∠AEB>∠AB,
∵∠APB>∠AB,即点P在切点处时,∠APB最大,
∵⊙M经过点A(0,2)、B(0,8),
∴点M在线段AB的垂直平分线上,即点M在直线y=5上,
∵⊙M与x轴相切于点P,MP⊥x轴,从而MP=5,即⊙M的半径为5,
设AB的中点为D,连接MD、AM,如上图,则MD⊥AB,AD=BD=AB=3,BM=MP=5,
而∠POD=90°,
∴四边形OPMD是矩形,从而OP=MD,
由勾股定理,得
MD=,
∴OP=MD=4,
∴点P的坐标为(4,0),
故答案为:(4,0).
【点睛】本题考查了切线的性质,线段垂直平分线的性质,矩形的判定及勾股定理,正确作出图形是解题的关键.
三、解答题(本题共68分,第17-20题,每小题5分;第21-23题,每小题6分;第24-25题,每小题5分;第26题6分;第27-28题,每小题7分)解答应写出文字说明、演算步骤或证明过程.
17. 计算:.
【答案】2
【解析】
【分析】将特殊角的三角函数值代入,然后利用二次根式的运算法则计算即可得.
【详解】解:,
,
,
.
【点睛】题目主要考查特殊角的三角函数值的计算,二次根式的混合运算,0次幂的运算,熟记特殊角的三角函数值是解题关键.
18. 如图,AE平分,DAE上一点,.
(1)求证:;
(2)若D为AE中点,,求CD的长.
【答案】(1)证明见详解;(2)CD的长为2.
【解析】
【分析】(1)由角平分线的定义可得,根据相似三角形的判定定理即可证明;
(2)由中点的定义可得,再由(1)中结论相似三角形的性质即可得.
【详解】解:(1)证明∵AE平分,
∴,
在与中,
∵,
,
∴;
(2)∵D为AE中点,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴CD的长为2.
【点睛】题目主要考查相似三角形的判定和性质,角平分线和线段中点的性质,熟练掌握相似三角形的判定和性质是解题关键.
19. 在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线.
(1)求它的顶点坐标;
(2)求它与x轴的交点坐标.
【答案】(1);(2)
【解析】
【分析】(1)把抛物线化为顶点式即可;
(2)令 则再利用因式分解法解一元二次方程即可.
【详解】解:(1)
所以抛物线的顶点坐标为:
(2)令 则
或
解得:
所以抛物线与x轴的交点坐标为:
【点睛】本题考查的是求解抛物线的顶点坐标,抛物线与轴的交点坐标,掌握“把抛物线化为顶点式以及把代入抛物线求解与x轴的交点坐标”是解本题的关键.
20. 下面是小石设计的“过三角形一个顶点作其对边的平行线”的尺规作图过程.
已知:如图,.
求作:直线BD,使得.
作法:如图,
①分别作线段AC,BC的垂直平分线,,两直线交于点O;
②以点O为圆心,OA长为半径作圆;
③以点A为圆心,BC长为半径作弧,交于点D;
④作直线BD.所以直线BD就是所求作的直线.
根据小石设计的尺规作图过程,
(1)使用直尺和圆规,补全图形;(保留作图痕迹)
(2)完成下面的证明.
证明:连接AD,
∵点A,B,C,D在上,,
∴______.
∴(______)(填推理的依据).
∴.
【答案】(1)作图见解析;(2)在同圆中,等弧所对的圆周角相等
【解析】
【分析】(1)根据题干的作图步骤依次作图即可;
(2)由作图可得,证明,利用圆周角定理可得,从而可得答案.
【详解】解:(1)如图,直线BD就是所求作的直线
(2)证明:连接AD,
∵点A,B,C,D在上,,
∴.
∴(在同圆中,等弧所对的圆周角相等).
∴.
故答案为:在同圆中,等弧所对的圆周角相等
【点睛】本题考查的是作线段的垂直平分线,三角形的外接圆,平行线的作图,圆周角定理的应用,掌握“圆周角定理”是理解作图的关键.
21. 如图,在中,,,,求BC的长.
【答案】10
【解析】
【分析】过点A作AD⊥BC,结合三角函数值,分别求出BD、CD的长度,即可得到答案.
【详解】解:根据题意,过点A作AD⊥BC,如图:
∴△ABD,△ACD都是直角三角形,
∵,
设,,
∴,
解得:(负值已舍去),
∴,,
∵,
∴,
∴;
【点睛】本题考查了三角函数,勾股定理,等腰直角三角形的性质,解题的关键是正确的求出BD、CD的长度.
22. 在平面直角坐标系xOy中,二次函数图象上部分点的横坐标x,纵坐标y的对应值如下表:
(1)求这个二次函数的表达式;
(2)画出这个二次函数的图象;
(3)若,结合函数图象,直接写出x的取值范围.
【答案】(1);(2)图象见解析;(3)或x>3
【解析】
【分析】(1)设二次函数的表达式为,根据三组横坐标x和纵坐标y的值列出方程组求出a,b,c的值即可得到二次函数的表达式;
(2)计算并补充出一些横坐标x和纵坐标y的对应值,然后在平面直角坐标系中描点,并用平滑曲线连接即可;
(3)根据二次函数的图象应用数形结合思想即可得到x的取值范围.
【详解】解:(1)设二次函数的表达式为.
将三组横坐标x,纵坐标y的值代入可得
解得
所以二次函数的表达式为.
(2)横坐标x与纵坐标y的对应值如下表:
建立平面直角坐标系,描点并用平滑曲线连接即可得到该二次函数的图象.
(3),即.
根据(2)中二次函数图象可以看出当或x>3时,.
所以x的取值范围是或x>3.
【点睛】本题考查二次函数的解析式,二次函数的图象和性质,熟练掌握这些知识点是解题关键.
23. 如图,AB为的直径,点C在上,连接AC,BC,过点O作于点D,过点C作的切线交OD的延长线于点E.
(1)求证:;
(2)连接AD.若,,求AD的长.
【答案】(1)证明见解析;(2)AD=4
【解析】
【分析】(1)连接OC通过垂径定理和等腰三角形性质证明∠E=∠B
(2)连接AD通过计算发现BC=EC,再通过证明△CED≌△ABC得到AC=DC=4.
【详解】(1)证明:连接OC如图:
OD⊥CB
∴OB=OC,∠B=OCD
又CE为圆O的切线
∴OC⊥CE
∴∠ECD+∠DCO=∠ECD+∠E=90°
∴∠E=∠DCO=∠B
∴∠E=∠B
(2)连接AD如图
∵△EDC为Rt△
∴DE==8
由(1)得∠E=∠B
又AB为直径
∴∠BCA=90°
在△CED和△ABC中
∵
∴△CED≌△ABC(AAS)
∴AC=DC==4
∴
【点睛】本题考查垂径定理和全等三角形的判定与性质,掌握这些是本题解题关键.
24. 如图,排球运动场的场地长18m,球网高度2.24m,球网在场地中央,距离球场左、右边界均为9m.一名球员在场地左侧边界练习发球,排球的飞行路线可以看作是对称轴垂直于水平面的抛物线的一部分.某次发球,排球从左边界的正上方发出,击球点的高度为2m,当排球飞行到距离球网3m时达到最大高度2.5m.小石建立了平面直角坐标系xOy(1个单位长度表示1m),求得该抛物线的表达式为.根据以上信息,回答下列问题:
(1)画出小石建立的平面直角坐标系;
(2)判断排球能否过球网,并说明理由.
【答案】(1)见解析;(2)排球能过球网,理由见解析
【解析】
【分析】(1)根据该抛物线的表达式为,可得抛物线的顶点坐标为 ,从而得到小石建立的平面直角坐标系是以O为坐标原点,OB所在的直线为x轴,OA所在的直线为y轴,即可求解;
(2)根据题意得:当 时, ,即可求解.
【详解】解:(1)如图,
∵该抛物线的表达式为,
∴抛物线的顶点坐标为 ,
∵当排球飞行到距离球网3m时达到最大高度2.5m.
根据题意得:点A的坐标为,
∴小石建立的平面直角坐标系是以O为坐标原点,OB所在的直线为x轴,OA所在的直线为y轴,如下图:
(2)排球能过球网,理由如下:
根据题意得:点B的横坐标为3,
∴当 时, ,
∴排球能过球网.
【点睛】本题主要考查了建立二次函数的图象和性质,建立适当的平面直角坐标系,熟练掌握二次函数的图象和性质是解题的关键.
25. 在平面直角坐标系xOy中,反比例函数的图象过点.
(1)求k的值;
(2)过点作x轴的垂线,分别交反比例函数,的图象于点M,N.
①当时,求MN的长;
②若,直接写出m的取值范围.
【答案】(1)6;(2)①5;②或
【解析】
【分析】(1)把代入中即可得出的值;
(2)①令代入和中,求出点M、N的坐标,即可得出MN的长;
②令代入和中,求出点M、N的坐标,即可得出MN含的表达式,由即可求出的取值范围.
【详解】(1))把代入中得:,
∴;
(2)
①令代入中得:,
∴,
令代入中得:,
∴,
∴;
②令代入中得:,
∴,
令代入中得:,
∴,
∴,
当时,,
解得:,
∴,
当时,,
解得:,
∴,
综上述所,的取值范围为或.
【点睛】本题考查反比例函数的综合应用,掌握待定系数法求解析式以及两点长度的表示是解题的关键.
26. 在平面直角坐标系xOy中,,是抛物线上两点.
(1)将写成形式;
(2)若,比较,的大小,并说明理由;
(3)若,直接写出m的取值范围.
【答案】(1);(2);(3)或.
【解析】
【分析】(1)利用完全平方公式可直接得出;
(2)当时,确定函数解析式,将点,,代入确定,,然后比较大小即可;
(3),,代入函数解析式,令,当时,求解可得,,结合函数图象可得时,m的取值范围,即为时,m的取值范围.
【详解】解:(1),
;
(2)当时,,
,,
∴,
,
∴;
(3)由题意可得:
,
,
令
当时,,
解得:,,
结合函数图象可得:当时,
或,
∴当时,m的取值范围为:或.
【点睛】题目主要考查二次函数化为顶点式,函数值比较大小解不等式等,理解题意,熟练运用顶点式是解题关键.
27. 如图,AD是的高,点B关于直线AC的对称点为E,连接CE,F为线段CE上—点(不与点E重合),.
(1)比较与的大小;
(2)用等式表示线段BD,EF的数量关系,并证明.
(3)连接BF,取BF的中点M,连接DM.判断DM与AC的位置关系,并证明.
【答案】(1),理由见详解;(2),理由见详解;(3)DH⊥AC.
【解析】
【分析】(1)过点A作AG⊥CE,然后利用HL证明Rt△ABD≌Rt△AFG,即可得到结论成立;
(2)连接AE,则AE=AF,则AG垂直平分EF,则,即可得到答案;
(3)连接BF,取BF的中点M,连接AM,DM并延长交AC于H,由等腰三角形的性质知∠BAM+∠ABM=90°,再利用四边形内角和定理说明∠ACB+∠BAM=90°,则∠ACD=∠ABM,由∠AMB=∠ADB=90°,由四点A、B、D、M共圆解决问题.
【详解】解:(1);
理由如下:过点A作AG⊥CE,如图:
根据题意,点B关于直线AC的对称点为E,
∴AC平分∠BCE,
∵AD⊥BC,AG⊥CE,
∴AD=AG,
∵AF=AB,
∴Rt△ABD≌Rt△AFG(HL),
∴;
(2);
理由如下:连接AE,如图:
∵Rt△ABD≌Rt△AFG,
∴,
∵点B关于直线AC的对称点为E,
∴AB=AE,
∴AE=AF,
∴AG垂直平分EF,
∴,
∴,
∴;
(3)DM⊥AC,理由如下:
连接BF,取BF的中点M,连接AM,DM并延长交AC于H,
∵AB=AF,点M为BF的中点,
∴AM⊥BF,
∴∠BAM+∠ABM=90°,
∵点B关于直线AC的对称点为E,
∴∠ACB=∠ACF,
∵∠ABC=∠AFE,
∴∠ABC+∠AFC=180°,
∴∠BAF+∠BCF=180°,
∴∠ACB+∠BAM=90°,
∴∠ACD=∠ABM,
∵∠AMB=∠ADB=90°,
∴四点A、B、D、M共圆,
∴∠ABM=∠ADM,
∴∠ADM+∠HDC=90°,
∴∠ACD+∠HDC=90°,
∴DH⊥AC.
【点睛】本题考查了轴对称的性质,全等三角形的判定和性质,垂直平分线的性质,角平分线的性质定理,解题的关键是熟练掌握所学的知识,正确的作出辅助线,从而进行解题.
28. 在平面直角坐标系xOy中,的半径为2.点P,Q为外两点,给出如下定义:若上存在点M,N,使得P,Q,M,N为顶点的四边形为矩形,则称点P,Q是的“成对关联点”.
(1)如图,点A,B,C,D横、纵坐标都是整数.在点B,C,D中,与点A组成的“成对关联点”的点是______;
(2)点在第一象限,点F与点E关于x轴对称.若点E,F是的“成对关联点”,直接写出t的取值范围;
(3)点G在y轴上.若直线上存在点H,使得点G,H是的“成对关联点”,直接写出点G的纵坐标的取值范围.
【答案】(1)B和C;(2);(3)
【解析】
【分析】(1)根据图形可确定与点A组成的“成对关联点”的点;
(2)如图,点E在直线上,点F在直线上,当点E在线段上,点F在线段上时,有的“成对关联点”,求出即可得出的取值范围;
(3)分类讨论:点G在上,点G在的下方和点G在的上方,构造的“成对关联点”,即可求出的取值范围.
【详解】(1)如图所示:
在点B,C,D中,与点A组成的“成对关联点”的点是B和C,
故答案为:B和C;
(2)∵
∴在直线上,
∵点F与点E关于x轴对称,
∴在直线,
如下图所示:
直线和与分别交于点,,与直线分别交于,,
由题可得:,
当点E在线段上时,有的“成对关联点”
∴;
(3)
如图,当点G在上时,轴,在上不存在这样的矩形;
如图,当点G在下方时,也不存在这样的矩形;
如图,当点G在上方时,存在这样的矩形GMNH,
当恰好只能构成一个矩形时,
设,直线与y轴相交于点K,
则,,,,,
∴,即,
∴,
解得:或(舍),
综上:当时,点G,H是的“成对关联点”.
【点睛】本题考查几何图形综合问题,属于中考压轴题,掌握“成对关联点”的定义是解题的关键.
x
…
-1
0
1
2
…
y
…
-3
0
1
0
…
x
-2
-1
0
1
2
3
4
y
-8
-3
0
1
0
-3
-8
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