江西省宜春市丰城市第九中学2023-2024学年八年级下学期期中数学试题(A卷)(原卷版+解析版)
展开一、单选题(本大题共6小题,每小题3分,共18分)
1. 下列图形中,既是轴对称图形又是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】本题主要考查了轴对称图形和中心对称图形的识别,熟练掌握轴对称图形和中心对称图形的定义是解题关键.在平面内,如果一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够完全重合,这样的图形叫做轴对称图形;在平面内,把一个图形绕着某个点旋转,如果旋转后的图形能与原来的图形重合,那么这个图形叫做中心对称图形.据此逐项分析判断即可.
【详解】解:A.是轴对称图形,但不是中心对称图形,故不符合题意;
B. 是轴对称图形,也是中心对称图形,符合题意;
C. 是中心对称图形,但不是轴对称图形,故不符合题意;
D. 是轴对称图形,但不是中心对称图形,故不符合题意.
故选:B.
2. 已知函数,下列结论正确的是( )
A. 函数图象过点B. 函数图象与轴无交点
C. 当时, 随的增大而减小D. 当时, 随的增大而减小
【答案】D
【解析】
【分析】根据二次函数的性质进行判断即可.
【详解】解:A、当x=-1时,=1+2﹣1=2,函数图象过点(-1,2),此选项错误;
B、∵△=(﹣2)2﹣4×1×(﹣1)=8>0,
∴函数图象与x轴有两个交点,
故此选项错误;
C、∵=(x﹣1)2﹣2,且1>0,
∴当x≥1时,y随x的增大而增大,
故此选项错误;
D、当x≤1,时,y随x的增大而减小,此选项正确,
故选:D.
【点睛】本题考查二次函数的性质、抛物线与x轴的交点问题,熟练掌握二次函数的性质是解答的关键.
3. 若关于x的一元二次方程有实数根,则的取值范围是( )
A. B. 且C. D. 且
【答案】A
【解析】
【分析】本题考查一元二次方程根的判别式,根据方程有实数根,得到,列出不等式进行求解即可.
【详解】解:由题意得,,
解得:,
故选:A.
4. 如图,AB为⊙O的直径,点C在⊙O上,若∠OCA=50°,AB=4,则的长为( )
A. πB. πC. πD. π
【答案】B
【解析】
【分析】直接利用等腰三角形的性质得出∠A的度数,再利用圆周角定理得出∠BOC的度数,再利用弧长公式求出答案.
【详解】解:∵∠OCA=50°,OA=OC,
∴∠A=50°,
∴∠BOC=2∠A=100°,
∵AB=4,
∴BO=2,
∴的长为:π.
故选:B.
【点睛】此题主要考查了弧长公式应用以及圆周角定理,正确得出∠BOC的度数是解题关键.
5. 要组织一次足球联赛,赛制为双循环形式(每两队之间都进行两场比赛),共要比赛90场.设共有个队参加比赛,则满足的关系式为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】设共有个队参加比赛,根据每两队之间都进行两场比赛,共要比赛90场,可列出方程.
【详解】解:设有个队参赛,则
.
故选:D.
【点睛】本题考查了由实际问题抽象出一元二次方程,解题的关键是理解题意,找准等量关系,列出方程.
6. 如图,是等腰直角三角形,正方形绕点A逆时针旋转,再延长交于G,以下结论中:①;②;③当,时,,正确的有( )
A. 3个B. 2个C. 1个D. 都不对
【答案】B
【解析】
【分析】根据等腰直角三角形的性质及正方形的性质易得△BAD≌△CAF,从而易得①②正确;取BC的中点O,连接OG、OA,则由直角三角形斜边上中线的性质可得OG是BC的一半,即为定值,故可得点G的运动路径是以O为圆心OG长为半径一段圆弧上运动,从而BG的长度不是固定的,因此可对③作出判定.
【详解】(1)∵四边形ADEF是正方形
∴AD=AF,∠DAF=∠DAC+∠CAF=90゜
∵△ABC是等腰直角三角形,∠BAC=90゜
∴AB=AC
∴∠BAD+DAC=90゜
∴∠BAD=∠CAF
在△BAD和△CAF中
∴△BAD≌△CAF(SAS)
∴BD=CF,∠DBA=∠FCA
设BG与AC交于点M,则∠BMA=∠CMG
∴∠FCA+∠CMG=∠DBA+∠BMA=90゜
∴∠CGM=90゜
∴BD⊥CF
故①②均正确;
如图,取BC的中点O,连接OG、OA
∵BG⊥CF,AB⊥AC
∴OG、OA分别是Rt△GBC、Rt△ABC斜边上的中线
∴
在Rt△ABC中,由勾股定理得
∴
则点G在以O为圆心为半径的一段圆弧上运动,其中点A为此弧的一个端点
所以BG的长变化的,不可能是定值
故③不正确
故选:B.
【点睛】本题综合考查了全等三角形的判定与性质,正方形的性质,勾股定理,直角三角形斜边上中线的性质等知识,对③的判断是比较难,判断出点G的运动路径后问题则迎刃而解.
二、填空题(本大题共6小题,每小题3分,共18分)
7. 用因式分解法解关于的方程 ,将左边分解因式后有一个因式为,则的值为_______
【答案】1
【解析】
【分析】方法一:根据题意因式分解得到,再展开去括号,根据恒等式即可求出p的值;方法二:将代入方程可得一个关于p的一元一次方程,解方程即可得.
【详解】方法一:由题意得,,
,,
解得,
则;
方法二:由题意得,是关于x的方程的一个解,
则将代入得:,
解得,
故答案为:1.
【点睛】本题考查了多项式因式分解的方法、利用因式分解法解一元二次方程,熟练掌握多项式的运算法则和方程的解法是解题关键.
8. 在平面直角坐标系中,点与点关于原点对称,且点在第三象限,则m的取值范围是 ____________.
【答案】
【解析】
【分析】本题考查平面内两点关于原点对称的点,横坐标与纵坐标都互为相反数.
根据平面内两点关于原点对称点,横坐标与纵坐标都互为相反数,可得,解不等式组可得答案.
【详解】解:因为在平面直角坐标系中,点与点关于原点对称,且点在第三象限,
所以,
解得.
故答案为:.
9. 已知是关于的二次函数,那么的值为______.
【答案】
【解析】
【分析】本题主要考查了二次函数的定义,熟练掌握二次函数的定义是解题关键.根据二次函数的定义,列出关于的不等式组并求解,即可获得答案.
【详解】解:∵是关于的二次函数,
∴且,
解得.
故答案为:.
10. 如图所示,P是正方形内一点,将绕点B按顺时针方向旋转能与重合,若,则__________
【答案】
【解析】
【分析】首先根据正方形的性质得到,再根据旋转的性质得,,则为等腰直角三角形;然后根据等腰直角三角形的性质,运用勾股定理求解.
【详解】解:∵四边形是正方形,
∴.
∵绕点B顺时针方向旋转能与重合,
∴,
∴,,
∴,,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∵,
∴,
所以等于.
故答案为:.
【点睛】本题是有关旋转的性质的题目,关键涉及到了正方形与等腰直角三角形的性质.
11. 如图,小明同学用一张长11cm,宽7cm的矩形纸板制作一个底面积为的无盖长方体纸盒,他将纸板的四个角各剪去一个同样大小的正方形,将四周向上折叠即可(损耗不计).设剪去的正方形边长为xcm,则可列出关于x的方程为______.
【答案】
【解析】
【分析】设剪去的正方形边长为xcm,根据题意,列出方程,即可求解.
【详解】解:设剪去的正方形边长为xcm,根据题意得:
.
故答案为:
【点睛】本题主要考查了一元二次方程的应用,明确题意,准确得到等量关系是解题的关键.
12. 如图,在平面直角坐标系中,已知点 A(0,1)、B(0,1+t)、C(0,1-t)(其中t>0),点P在以D(4,4)为圆心,1 为半径的⊙D上运动,且始终满足∠BPC=90°,则t的取值范围是_____ .
【答案】4≤t≤6
【解析】
【分析】根据点A、B、C的坐标,可知点A是BC的中点,根据直角三角形斜边的中线等于斜边的一半解得AP的长,再由勾股定理解得AD的长,最后由点与圆的位置关系解得t的最大值与最小值,进而确定t的取值范围.
【详解】连接AP,
由题意得,
t要最大,就是点A到上的一点的距离最大
在AD延长线上,
的最大值是APAD+PD=5+1=6
的最小值是APAD-PD=5-1=4
故t的取值范围为: 4≤t≤6
故答案为:4≤t≤6.
【点睛】本题考查点与圆的位置关系,其中涉及坐标与图形的性质、勾股定理、直角三角形中线的性质等知识,是重要考点,难度较易,掌握相关知识是解题关键.
三、(本大题共4小题,每小题6分,共24分)
13. 解方程.
(1)
(2)
【答案】(1),
(2),
【解析】
【分析】(1)根据因式分解法求解即可;
(2)根据公式法求解即可.
【小问1详解】
解:,
∴,
∴或,
∴, ;
【小问2详解】
解:
,,,
∴,
∴,
∴,
【点睛】本题考查了解一元二次方程,常见的解法有:直接开平方法,配方法,公式法,因式分解法,灵活选择适当的方法进行求解是解题的关键.
14. 当时,求二次函数的最大值.
【答案】2
【解析】
【分析】用配方法配方成顶点式,可求二次函数的最大值.
【详解】解:
∵对称轴为直线:x=-1,且开口向下,
∴在对称轴的右侧y随x的增大而减小,
∵,
∴当x=1时,二次函数的最大值为2.
【点睛】本题考查了二次函数图象的性质,熟练掌握二次函数y=a(x-h)2+k的性质是解答本题的关键.
15. 抛物线与轴交点为,与y轴交点为,求两点坐标及的面积.
【答案】A(3,0),B(0,27),40.5
【解析】
【分析】根据轴和y轴上点的坐标特征可求A,B的坐标,由于是直角三角形,根据直角三角形的面积计算公式即可求出结果.
【详解】解:令y=0,则
解得:x=3,
∴点A的坐标为(3,0),
令x=0,则
∴点B的坐标为(0,27),
∵点A的坐标为(3,0),点B的坐标为(0,27),
∴OA=3,OB=27.
∴=40.5.
【点睛】本题考查二次函数与坐标轴的交点问题,掌握相关知识是解题的关键.
16. 如图,正方形的边长为4,以为直径在正方形内部作半圆O,点E在边上,,连接,和.
(1)求证:是半圆O的切线;
(2)请直接写出图中阴影部分的面积(用含π的代数式表示).
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)过点O作OF⊥DE于F,利用勾股定理分别求出DE、OE、OD,利用勾股定理逆定理判断是直角三角形,利用等面积法求出OF的长即可求证结论.
(2)利用即可求解.
【小问1详解】
解:过点O作OF⊥DE于F,如图所示:
在中,,,CE=BC-BE=4-1=3,
,
在中,,,
,
中,,,
,
,
三角形是直角三角形,且,
,
,
,
是圆的半径,且,
是半圆O的切线.
【小问2详解】
.
【点睛】本题考查了切线的判定、正方形的性质、勾股定理及逆定理的应用、等面积法求高和求不规则图形的面积,熟练掌握正方形的性质及勾股定理及其逆定理是解题的关键.
17. 已知关于x的一元二次方程.
(1)求证:方程有两个不相等的实数根;
(2)如果方程的两实根为,,且,求m的值.
【答案】(1)见解析 (2);
【解析】
【分析】(1)由题意可得根的判别式,即可得证;
(2)由根与系数的关系可得;然后代入求出的值即可.
【小问1详解】
解:∵方程
∴
,
∴方程有两个不相等的实数根;
【小问2详解】
解:由两根关系得,
∵,
∴,
即
即
解得:;
【点睛】本题主要考查了一元二次方程根的判别式、根与系数的关系等知识点,熟练掌握一元二次方程根的判别式和根与系数的关系是解题的关键.
四、(本大题共3小题,每小题8分,共24分)
18. 如图,已知,,均在上,请仅用无刻度直尺按下列要求作图(保留作图痕迹).
(1)在图①中,若,作一个的角;
(2)在图②中,若,分别是边的中点,作的内心.
【答案】(1)见解析 (2)见解析
【解析】
【分析】(1)连接并延长交于点,连接,则,进而即可得.
(2)延长分别交于D、E,则根据垂径定理得到,连接相交于P点, 根据圆周角定理得到,,则点P为的内角平分线的交点, 所以点P为的内心.
【小问1详解】
解:在上找一点D,连接,如图,
则是直径,
∴,
∵,
∴,
∴即为所求;
【小问2详解】
解:延长分别交于、,根据垂径定理得到,连接相交于点, 根据圆周角定理得到,,则点为的内角平分线的交点,所以点为的内心;
【点睛】本题考查了作图—复杂作图,涉及到圆周角的性质,垂径定理等,灵活运用所学知识是关键.
19. 如图,在四边形ABCD中,∠ABC=∠ADC=45°,将△BCD绕点C顺时针旋转一定角度后,点B的对应点恰好与点A重合,得到△ACE.
(1)求证:AE⊥BD;
(2)若AD=2,CD=3,试求四边形ABCD的对角线BD的长.
【答案】(1)见解析;(2)
【解析】
【分析】(1)由旋转的性质可得AC=BC,∠DBC=∠CAE,即可得∠ACB=90°,根据直角三角形的性质可得AE⊥BD,
(2)由旋转的性质可得CD=CE=3,BD=AE,∠DCE=∠ACB=90°,由勾股定理可求BD的长.
【详解】(1)如图,设AC与BD的交点为点M,BD与AE的交点为点N,
∵旋转
∴AC=BC,∠DBC=∠CAE
又∵∠ABC=45°,
∴∠ABC=∠BAC=45°,
∴∠ACB=90°,
∵∠DBC+∠BMC=90°
∴∠AMN+∠CAE=90°
∴∠AND=90°
∴AE⊥BD,
(2)如图,连接DE,
∵旋转
∴CD=CE=3,BD=AE,∠DCE=∠ACB=90°
∴DE==3,∠CDE=45°
∵∠ADC=45°
∴∠ADE=90°
∴EA==
∴BD=.
【点睛】此题考查旋转的性质,勾股定理,熟练运用旋转的性质解决问题是本题的关键.
20. 李大爷每天到批发市场购进某种水果进行销售,这种水果每箱10千克,批发商规定:整箱购买,一箱起售,每人一天购买不超过10箱;当购买1箱时,批发价为8.2元/千克,每多购买1箱,批发价每千克降低0.2元.根据李大爷的销售经验,这种水果售价为12元/千克时,每天可销售1箱;售价每千克降低0.5元,每天可多销售1箱.
(1)请求出这种水果批发价y(元/千克)与购进数量x(箱)之间的函数关系式;
(2)若每天购进的这种水果需当天全部售完,请你计算,李大爷每天应购进这种水果多少箱,才能使每天所获利润最大?最大利润是多少?
【答案】(1)且x为整数.
(2)李大爷每天应购进这种水果7箱,获得的利润最大,最大利润是140元.
【解析】
【分析】(1)根据题意列出,得到结果.
(2)根据销售利润=销售量(售价-进价),利用(1)结果,列出销售利润w与x的函数关系式,即可求出最大利润.
【小问1详解】
解:由题意得
∴批发价y与购进数量x之间的函数关系式是,且x为整数.
【小问2详解】
解:设李大爷销售这种水果每天获得的利润为w元
则
∵
∴抛物线开口向下
∵对称轴是直线
∴当时,w的值随x值的增大而增大
∵x为正整数,∴此时,当时,
当时,w的值随x值的增大而减小
∵x为正整数,∴此时,当时,
∵
∴李大爷每天应购进这种水果7箱,获得的利润最大,最大利润是140元.
【点睛】本题考查了二次函数的性质在实际生活中的应用,最大销售利润的问题常利用二次函数的增减性来解答,解题关键是理解题意,确定变量,建立函数模型,然后结合实际选择最优方案进行解决.
五、(本大题共2小题,每小题9分,共 18分)
21. (1)课本再现:在中,是所对的圆心角,是所对的圆周角,我们在数学课上探索两者之间的关系时,要根据圆心O与的位置关系进行分类.图1是其中一种情况,请你在图2和图3中画出其它两种情况的图形,并从三种位置关系中任选一种情况证明;
(2)知识应用:如图4,若的半径为2,分别与相切于点A,B,,求的长.
【答案】(1)见解析;(2)
【解析】
【分析】(1)①如图2,当点O在∠ACB内部,作直径,根据三角形外角的性质和等腰三角形的性质可得结论;②如图3,当O在∠ACB的外部时,作直径CD,同理可理结论;
(2)如图4,先根据(1)中的结论可得∠AOB=120°,由切线的性质可得∠OAP=∠OBP=90°,可得∠OPA=30°,从而得PA的长.
【详解】解:(1)①如图2,连接CO,并延长CO交⊙O于点D,
∵OA=OC=OB,
∴∠A=∠ACO,∠B=∠BCO,
∵∠AOD=∠A+∠ACO=2∠ACO,∠BOD=∠B+∠BCO=2∠BCO,
∴∠AOB=∠AOD+∠BOD=2∠ACO+2∠BCO=2∠ACB,
∴∠ACB=∠AOB;
如图3,连接CO,并延长CO交⊙O于点D,
∵OA=OC=OB,
∴∠A=∠ACO,∠B=∠BCO,
∵∠AOD=∠A+∠ACO=2∠ACO,∠BOD=∠B+∠BCO=2∠BCO,
∴∠AOB=∠AOD-∠BOD=2∠ACO-2∠BCO=2∠ACB,
∴∠ACB=∠AOB;
(2)如图4,连接OA,OB,OP,
∵∠C=60°,
∴∠AOB=2∠C=120°,
∵PA,PB分别与⊙O相切于点A,B,
∴∠OAP=∠OBP=90°,∠APO=∠BPO=∠APB=(180°-120°)=30°,
∵OA=2,
∴OP=2OA=4,
∴PA=
【点睛】本题考查了切线长定理,圆周角定理等知识,掌握证明圆周角定理方法是解本题的关键.
22. 小明探究函数的图象和性质的过程如下,请按要求回答问题:
(1)列表:
表格中, , .
(2)在如图所示的坐标系中进行描点,并画出函数M的图象.
(3)观察图象并解答:
①当 时,y有最小值;
②求函数与直线的交点坐标.
【答案】(1)3;
(2)见解析 (3)①;②交点坐标为,,.
【解析】
【分析】本题考查了二次函数的图象和性质,含有绝对值的解析式,分类讨论是关键.
(1)将和分别代入即可求出、的值;
(2)描点,画出图象即可;
(3)①根据图像可得时,函数有最小值即可;②根据的取值范围分解为两个解析式,再与直线解析式联立求出交点坐标即可.
【小问1详解】
解:当时,,
当时,,
故答案:3;;
【小问2详解】
解:如图所示:
;
【小问3详解】
解:①由图象可知,当时,函数有最小值为;
故答案为:;
②,
当时,联立方程组 解得或,
此时 与的交点坐标为和;
当时,,解得或 (舍去),
综上, 与直线的交点坐标为,,.
六、(本题12分)
23. 如图1,已知抛物线经过点,两点,且与y轴交于点C.
(1)求b,c的值.
(2)在第二象限的抛物线上,是否存在一点P,使得的面积最大?求出点P的坐标及的面积最大值. 若不存在,请说明理由.
(3)如图2,点E为线段上一个动点(不与B,C重合),经过B、E、O三点的圆与过点B且垂直于的直线交于点F,当面积取得最小值时,求点E坐标.
【答案】(1)
(2)存在,点P坐标为,的面积最大值是
(3)
【解析】
【分析】(1)将A、B两点坐标代入即可求出;
(2)由(1)得到抛物线的解析式为,求出点,设点,,连接,作轴交于M,利用待定系数法求出直线的解析式为,则,得到,得到,从而可求出的面积最大值及点P的坐标;
(3)连接,证明,则,是等腰直角三角形,当最小时,面积取得最小值.由点E在线段上,则当时,最小. 此时点E是中点,由中点坐标公式即可得到点E坐标.
【小问1详解】
将,两点坐标代入得:
,
解得:;
【小问2详解】
存在.理由如下:
由(1)得到抛物线的解析式为,
当时,
∴点,
设点,,
连接,作轴交于M,
设直线的解析式为,
由,可得
,
解得,
∴直线的解析式为,则,
,
∵,
当时,
∴的面积最大值为;
当时,,
∴点P坐标为;
【小问3详解】
连接,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∴,
∴,
∴,是等腰直角三角形,
∴当最小时,面积取得最小值.
∵点E在线段上,
∴当时,最小.
∵是等腰直角三角形,
∴此时点E是中点,
∵,,
∴.
【点睛】此题考查了二次函数的图象和性质、圆周角定理、待定系数法求二次函数的解析式和一次函数解析式、二次函数的最值、等腰直角三角形的判定和性质等知识,数形结合和准确计算是解答此题的关键.
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