苏科版数学九年级下册苏科九下期中测试卷(2)
展开期中测试卷(2)
一.选择题
1.下列关系式中y是x的二次函数的是( )
A.y=x2 B.y= C.y= D.y=ax2
2.已知抛物线和直线l在同一直角坐标系中的图象如图所示,抛物线的对称轴为直线x=﹣1,P1(x1,y1),P2(x2,y2)是抛物线上的点,P3(x3,y3)是直线l上的点,且x3<﹣1<x1<x2,则y1,y2,y3的大小关系是( )
A.y1<y2<y3 B.y2<y3<y1 C.y3<y1<y2 D.y2<y1<y3
3.若y﹣4与x2成正比例,当x=2时,y=6,则y与x的函数关系式是( )
A.y=x2+4 B.y=﹣x2+4 C.y=﹣x2+4 D.y=x2+4
4.已知二次函数y=(k﹣2)x2+2x+1的图象与x轴有交点,则k的取值范围是( )
A.k≥3 B.k<3 C.k≤3且k≠2 D.k<2
5.某地要建造一个圆形喷水池,在水池中央垂直于地面安装一个柱子OA,O恰为水面中心,安置在柱子顶端A处的喷头向外喷水,水流在各个方向上沿形状相同的抛物线路径落下.在过OA的任一平面上,建立平面直角坐标系(如图),水流喷出的高度y(m)与水平距离x(m)之间的关系式是y=﹣x2+2x+,则下列结论:
(1)柱子OA的高度为m;
(2)喷出的水流距柱子1m处达到最大高度;
(3)喷出的水流距水平面的最大高度是2.5m;
(4)水池的半径至少要2.5m才能使喷出的水流不至于落在池外.
其中正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
6.已知x:y=5:2,则下列各式中不正确的是( )
A.= B.= C.= D.=
7.如图是著名画家达芬奇的名画《蒙娜丽莎》.画中的脸部被包在矩形ABCD内,点E是AB的黄金分割点,BE>AE,若AB=2a,则BE长为( )
A.(+1)a B.(﹣1)a C.(3﹣)a D.(﹣2)a
8.如图,在△ABC中,D为AB上的一点,过点D作DE∥BC交AC于点E,过点D作DF∥AC交BC 于点F,则下列结论错误的是( )
A.= B.= C.= D.=
9.对一个图形进行放缩时,下列说法中正确的是( )
A.图形中线段的长度与角的大小都保持不变B.图形中线段的长度与角的大小都会改变C.图形中线段的长度保持不变、角的大小可以改变D.图形中线段的长度可以改变、角的大小保持不变
10.如图所示,图中共有相似三角形( )
A.2对 B.3对 C.4对 D.5对
11.如图,在梯形ABCD中,AD∥BC,对角线AC与BD相交于点O,如果S△ACD:S△ABC=1:2,那么S△AOD:S△BOC是( )
A.1:3 B.1:4 C.1:5 D.1:6
12.如图,已知小鱼与大鱼是位似图形,则小鱼的点(a,b)对应大鱼的点( )
A.(﹣a,﹣2b) B.(﹣2a,﹣b) C.(﹣2b,﹣2a) D.(﹣2a,﹣2b)
二.填空题
13.如图,在同一时刻,测得小丽和旗杆的影长分别为1m和6m,小华的身高约为1.8m,则旗杆的高约为 m.
14.人体下半身与身高的比例越接近0.618,越给人美感.遗憾的是,即使芭蕾舞演员也达不到如此的完美.某女士身高1.68m,下半身1.02m,她应该选择穿 (精确到0.1cm)的高跟鞋看起来更美.
15.如图,DE∥BC,DE:BC=4:5,则EA:AC= .
16.如图,△ABC内接于⊙O,D是上一点,E是BC的延长线上一点,AE交⊙O于点F,若要使△ADB∽△ACE,还需添加一个条件,这个条件可以是 .
17.二次函数y=﹣x2+2x﹣3,用配方法化为y=a(x﹣h)2+k的形式为 .
18.某种商品的进价为40元,在某段时间内若以每件x元出售,可卖出(100﹣x)件,当x= 时才能使利润最大.
三.解答题
19.如图,矩形OABC的两边在坐标轴上,点A的坐标为(10,0),抛物线y=ax2+bx+4过点B,C两点,且与x轴的一个交点为D(﹣2,0),点P是线段CB上的动点,设CP=t(0<t<10).
(1)请直接写出B、C两点的坐标及抛物线的解析式;
(2)过点P作PE⊥BC,交抛物线于点E,连接BE,当t为何值时,∠PBE=∠OCD?
(3)点Q是x轴上的动点,过点P作PM∥BQ,交CQ于点M,作PN∥CQ,交BQ于点N,当四边形PMQN为正方形时,请求出t的值.
20.如图,直线y=﹣x+分别与x轴、y轴交于B、C两点,点A在x轴上,∠ACB=90°,抛物线y=ax2+bx+经过A,B两点.
(1)求A、B两点的坐标;
(2)求抛物线的解析式;
(3)点M是直线BC上方抛物线上的一点,过点M作MH⊥BC于点H,作MD∥y轴交BC于点D,求△DMH周长的最大值.
21.如图,已知点O (0,0),A (﹣5,0),B (2,1),抛物线l:y=﹣(x﹣h)2+1(h为常数)与y轴的交点为C.
(1)抛物线l经过点B,求它的解析式,并写出此时抛物线l的对称轴及顶点坐标;
(2)设点C的纵坐标为yc,求yc的最大值,此时抛物线l上有两点(x1,y1),(x2,y2),其中x1>x2≥0,比较y1与y2的大小;
(3)当线段OA被l只分为两部分,且这两部分的比是1:4时,求h的值.
22.如图1所示,点C将线段AB分成两部分,如果,那么点C为线段AB的黄金分割点.某研究小组在进行课题学习时,由黄金分割点联想到“黄金分割线”,类似地给出“黄金分割线”的定义:直线l将一个面积为S的图形分成两部分,这两部分的面积分别为S1、S2,如果,那么称直线l为该图形的黄金分割线.
(1)研究小组猜想:在△ABC中,若点D为AB边上的黄金分割点,如图2所示,则直线CD是△ABC的黄金分割线,你认为对吗?说说你的理由;
(2)请你说明:三角形的中线是否是该三角形的黄金分割线.
23.如图,在直角梯形OABC中,OA∥BC,A、B两点的坐标分别为A(13,0),B(11,12).动点P、Q分别从O、B两点出发,点P以每秒2个单位的速度沿x轴向终点A运动,点Q以每秒1个单位的速度沿BC方向运动;当点P停止运动时,点Q也同时停止运动.线段PQ和OB相交于点D,过点D作DE∥x轴,交AB于点E,射线QE交x轴于点F.设动点P、Q运动时间为t(单位:秒).
(1)当t为何值时,四边形PABQ是平行四边形.
(2)△PQF的面积是否发生变化?若变化,请求出△PQF的面积s关于时间t的函数关系式;若不变,请求出△PQF的面积.
(3)随着P、Q两点的运动,△PQF的形状也随之发生了变化,试问何时会出现等腰△PQF?
24.在等边△ABC中,点D为AC上一点,连接BD,直线l与AB,BD,BC分别相交于点E,P,F,且∠BPF=60°.
(1)如图(1),写出图中所有与△BPF相似的三角形,并选择其中一对给予证明;
(2)若直线l向右平移到图(2),图(3)的位置时(其它条件不变),(1)中的结论是否仍然成立?若成立,请写出来(不需证明),若不成立,请说明理由;
(3)探究:如图(1),当BD满足什么条件时(其它条件不变),EF=BF?请写出探究结果,并说明理由.
答案
一.选择题
1.下列关系式中y是x的二次函数的是( )
A.y=x2 B.y= C.y= D.y=ax2
【考点】H1:二次函数的定义.
【专题】选择题
【难度】易
【分析】根据二次函数的定义判定即可.
【解答】解:A、y=x2,是二次函数,正确;
B、y=,被开方数含自变量,不是二次函数,错误;
C、y=,分母中含自变量,不是二次函数,错误;
D、a=0时,不是二次函数,错误.
故选A.
【点评】此题主要考查了二次根式的定义,正确把握二次根式的定义是解题关键.
2.已知抛物线和直线l在同一直角坐标系中的图象如图所示,抛物线的对称轴为直线x=﹣1,P1(x1,y1),P2(x2,y2)是抛物线上的点,P3(x3,y3)是直线l上的点,且x3<﹣1<x1<x2,则y1,y2,y3的大小关系是( )
A.y1<y2<y3 B.y2<y3<y1 C.y3<y1<y2 D.y2<y1<y3
【考点】H3:二次函数的性质;H2:二次函数的图象.
【专题】选择题
【难度】易
【分析】设点P0(﹣1,y0)为抛物线的顶点,根据一次函数的单调性结合抛物线开口向下即可得出y3>y0,再根据二次函数的性质结合二次函数图象即可得出y0>y1>y2,进而即可得出y2<y1<y3,此题得解.
【解答】解:设点P0(﹣1,y0)为抛物线的顶点,
∵抛物线的开口向下,
∴点P0(﹣1,y0)为抛物线的最高点.
∵直线l上y值随x值的增大而减小,且x3<﹣1,直线l在抛物线上方,
∴y3>y0.
∵在x>﹣1上时,抛物线y值随x值的增大而减小,﹣1<x1<x2,
∴y0>y1>y2,
∴y2<y1<y3.
故选D.
【点评】本题考查了二次函数的性质、一次函数的性质以及二次函数的图象,设点P0(﹣1,y0)为抛物线的顶点,根据一次(二次)函数的性质找出y2<y1<y0<y3是解题的关键.
3.若y﹣4与x2成正比例,当x=2时,y=6,则y与x的函数关系式是( )
A.y=x2+4 B.y=﹣x2+4 C.y=﹣x2+4 D.y=x2+4
【考点】H8:待定系数法求二次函数解析式.
【专题】选择题
【难度】易
【分析】根据正比例函数的定义可设y﹣4=kx2,然后把x=2,y=6代入可计算出k的值,则可得到y与x的函数关系式.
【解答】解:根据题意得y﹣4=kx2,
当x=2,y=6,则4k=6﹣4,解得k=,
所以y﹣4=x2,
即y与x的函数关系式为y=x2+4.
故选D.
【点评】本题考查了待定系数法求二次函数的解析式:在利用待定系数法求二次函数关系式时,要根据题目给定的条件,选择恰当的方法设出关系式,从而代入数值求解.一般地,当已知抛物线上三点时,常选择一般式,用待定系数法列三元一次方程组来求解;当已知抛物线的顶点或对称轴时,常设其解析式为顶点式来求解;当已知抛物线与x轴有两个交点时,可选择设其解析式为交点式来求解.也考查了正比例函数的定义.
4.已知二次函数y=(k﹣2)x2+2x+1的图象与x轴有交点,则k的取值范围是( )
A.k≥3 B.k<3 C.k≤3且k≠2 D.k<2
【考点】HA:抛物线与x轴的交点.
【专题】选择题
【难度】易
【分析】根据二次函数图象与x轴有交点可得出关于x的一元二次方程有解,根据根的判别式结合二次项系数非零即可得出关于k的一元一次不等式组,解不等式组即可得出结论.
【解答】解:∵二次函数y=(k﹣2)x2+2x+1的图象与x轴有交点,
∴一元二次方程(k﹣2)x2+2x+1=0有解,
∴,
解得:k≤3且k≠2.
故选:C.
【点评】本题考查了抛物线与x轴的交点、根的判别式以及解一元一次不等式组,根据根的判别式△≥0结合二次项系数非零找出关于k的一元一次不等式组是解题的关键.
5.某地要建造一个圆形喷水池,在水池中央垂直于地面安装一个柱子OA,O恰为水面中心,安置在柱子顶端A处的喷头向外喷水,水流在各个方向上沿形状相同的抛物线路径落下.在过OA的任一平面上,建立平面直角坐标系(如图),水流喷出的高度y(m)与水平距离x(m)之间的关系式是y=﹣x2+2x+,则下列结论:
(1)柱子OA的高度为m;
(2)喷出的水流距柱子1m处达到最大高度;
(3)喷出的水流距水平面的最大高度是2.5m;
(4)水池的半径至少要2.5m才能使喷出的水流不至于落在池外.
其中正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【考点】HE:二次函数的应用.
【专题】选择题
【难度】易
【分析】在已知抛物线解析式的情况下,利用其性质,求顶点(最大高度),与x轴,y轴的交点,解答题目的问题.
【解答】解:当x=0时,y=,故柱子OA的高度为m;(1)正确;
∵y=﹣x2+2x+=﹣(x﹣1)2+2.25,
∴顶点是(1,2.25),
故喷出的水流距柱子1m处达到最大高度,喷出的水流距水平面的最大高度是2.25米;故(2)正确,(3)错误;
解方程﹣x2+2x+=0,
得x1=﹣,x2=,
故水池的半径至少要2.5米,才能使喷出的水流不至于落在水池外,(4)正确.
故选:C.
【点评】本题考查了抛物线解析式的实际应用,掌握抛物线顶点坐标,与x轴交点,y轴交点的实际意义是解决问题的关键.
6.已知x:y=5:2,则下列各式中不正确的是( )
A.= B.= C.= D.=
【考点】S1:比例的性质.
【专题】选择题
【难度】易
【分析】根据合比性质,可判断A,根据分比性质,可判断B,根据合比性质、反比性质,可判断C,根据分比性质、反比性质,可判断D.
【解答】解:A、由合比性质,得=,故A正确;
B、由分比性质,得=,故B正确;
C、由反比性质,得y:x=2:5.由合比性质,得=,再由反比性质,得=,故C正确;
D、由反比性质,得y:x=2:5.由分比性质,得=.再由反比性质,得=,故D错误;
故选;D.
【点评】本题考查了比例的性质,利用了反比性质,合比性质、分比性质,记住性质是解题关键.
7.如图是著名画家达芬奇的名画《蒙娜丽莎》.画中的脸部被包在矩形ABCD内,点E是AB的黄金分割点,BE>AE,若AB=2a,则BE长为( )
A.(+1)a B.(﹣1)a C.(3﹣)a D.(﹣2)a
【考点】S3:黄金分割.
【专题】选择题
【难度】易
【分析】直接根据黄金分割的定义求解.
【解答】解:∵点E是AB的黄金分割点,BE>AE,
∴BE=AB=•2a=(﹣1)a.
故选B.
【点评】本题考查了黄金分割:把线段AB分成两条线段AC和BC(AC>BC),且使AC是AB和BC的比例中项(即AB:AC=AC:BC),叫做把线段AB黄金分割,点C叫做线段AB的黄金分割点.其中AC=AB≈0.618AB,并且线段AB的黄金分割点有两个.
8.如图,在△ABC中,D为AB上的一点,过点D作DE∥BC交AC于点E,过点D作DF∥AC交BC 于点F,则下列结论错误的是( )
A.= B.= C.= D.=
【考点】S4:平行线分线段成比例.
【专题】选择题
【难度】易
【分析】根据平行线分线段成比例定理得出比例式,再把它们等量代换,即可得出答案.
【解答】解:∵DF∥AC,
∴=,
∵DE∥BC,
∴四边形DECF为平行四边形,
∴DE=CF,
∴=,故A正确;
∵DE∥BC,
∴=,故B正确;
∵DE∥BC,DF∥AC,
∴=,=,故C错误;
∵DE∥BC,DF∥AC,
∴=,=,
∴=,故D正确;
故选C.
【点评】本题考查了平行线分线段成比例定理,此题比较简单,注意掌握比例线段的对应关系是解此题的关键.
9.对一个图形进行放缩时,下列说法中正确的是( )
A.图形中线段的长度与角的大小都保持不变B.图形中线段的长度与角的大小都会改变C.图形中线段的长度保持不变、角的大小可以改变D.图形中线段的长度可以改变、角的大小保持不变
【考点】S5:相似图形.
【专题】选择题
【难度】易
【分析】根据相似图形的性质得出相似图形的对应边成比例,对应角相等,即可得出答案.
【解答】解:根据相似多边形的性质:相似多边形的对应边成比例,对应角相等,
∴对一个图形进行收缩时,图形中线段的长度改变,角的大小不变,
故选D.
【点评】本题主要考查对相似图形的性质的理解和掌握,能熟练地根据相似图形的性质进行说理是解此题的关键.
10.如图所示,图中共有相似三角形( )
A.2对 B.3对 C.4对 D.5对
【考点】S8:相似三角形的判定;M5:圆周角定理.
【专题】选择题
【难度】易
【分析】可以运用相似三角形的判定方法进行验证.
【解答】解:共四对,分别是△PAC∽△PBD、△AOC∽△DOB、
△AOB∽△COD、△PAD∽△PCB.
故选C.
【点评】主要考查相似三角形的判定方法的掌握情况.
11.如图,在梯形ABCD中,AD∥BC,对角线AC与BD相交于点O,如果S△ACD:S△ABC=1:2,那么S△AOD:S△BOC是( )
A.1:3 B.1:4 C.1:5 D.1:6
【考点】S9:相似三角形的判定与性质;LH:梯形.
【专题】选择题
【难度】易
【分析】首先根据S△ACD:S△ABC=1:2,可得AD:BC=1:2;然后根据相似三角形的面积的比的等于它们的相似比的平方,求出S△AOD:S△BOC是多少即可.
【解答】解:∵在梯形ABCD中,AD∥BC,而且S△ACD:S△ABC=1:2,
∴AD:BC=1:2;
∵AD∥BC,
∴△AOD~△BOC,
∵AD:BC=1:2,
∴S△AOD:S△BOC=1:4.
故选:B.
【点评】此题主要考查了相似三角形的判定与性质的应用,以及梯形的特征和应用,要熟练掌握.
12.如图,已知小鱼与大鱼是位似图形,则小鱼的点(a,b)对应大鱼的点( )
A.(﹣a,﹣2b) B.(﹣2a,﹣b) C.(﹣2b,﹣2a) D.(﹣2a,﹣2b)
【考点】SC:位似变换;D5:坐标与图形性质.
【专题】选择题
【难度】易
【分析】直接利用位似图形的性质得出位似比,进而得出答案.
【解答】解:由图形可得,小鱼与大鱼的位似比为:1:2,
则小鱼的点(a,b)对应大鱼的点为:(﹣2a,﹣2b).
故选:D.
【点评】此题主要考查了位似变换以及坐标与图形的性质,正确得出位似比是解题关键.
二.填空题
13.如图,在同一时刻,测得小丽和旗杆的影长分别为1m和6m,小华的身高约为1.8m,则旗杆的高约为 m.
【考点】SA:相似三角形的应用.
【专题】填空题
【难度】中
【分析】由小丽与旗杆的长度之比等于影子之比求出所求即可.
【解答】解:根据题意得:=,
解得:x=10.4,
则旗杆的高约为10.4m,
故答案为:10.4
【点评】此题考查了相似三角形的应用,熟练掌握相似三角形的性质是解本题的关键.
14.人体下半身与身高的比例越接近0.618,越给人美感.遗憾的是,即使芭蕾舞演员也达不到如此的完美.某女士身高1.68m,下半身1.02m,她应该选择穿 (精确到0.1cm)的高跟鞋看起来更美.
【考点】S3:黄金分割;1H:近似数和有效数字.
【专题】填空题
【难度】中
【分析】设她应选择高跟鞋的高度是xcm,根据黄金分割的定义,列出方程直接求解即可.
【解答】解:设她应选择高跟鞋的高度是xcm,则
=0.618,
解得:x≈4.8cm.
经检验知x≈4.8是原方程的解,
答:她应该选择穿4.8cm的高跟鞋看起来更美.
故本题答案为:4.8.
【点评】此题主要考查了黄金分割,据题黄金分割的定义列出方程是本题的关键.注意身高不要忘记加上高跟鞋的高度.
15.如图,DE∥BC,DE:BC=4:5,则EA:AC= .
【考点】S4:平行线分线段成比例.
【专题】填空题
【难度】中
【分析】如图,首先证明△ADE∽△ABC,列出比例式即可解决问题.
【解答】解:如图,∵DE∥BC,
∴△ADE∽△ABC,
∴,
故答案为4:5.
【点评】该题主要考查了平行线分线段成比例定理及其应用问题;牢固掌握平行线分线段成比例定理、准确找出图形中的对应线段是解题的关键.
16.如图,△ABC内接于⊙O,D是上一点,E是BC的延长线上一点,AE交⊙O于点F,若要使△ADB∽△ACE,还需添加一个条件,这个条件可以是 .
【考点】S8:相似三角形的判定;M6:圆内接四边形的性质.
【专题】填空题
【难度】中
【分析】根据圆内接四边形的性质得到∠ADB=∠ACE,然后可以根据有两组角对应相等的两个三角形相似添加条件.
【解答】解:∵四边形ADBC为⊙O的内接四边形,
∴∠ADB=∠ACE,
当∠DAB=∠CAE时,△ADB∽△ACE.
故答案为∠DAB=∠CAE.
【点评】本题考查了相似三角形的判定:平行于三角形的一边的直线与其他两边相交,所构成的三角形与原三角形相似;三组对应边的比相等的两个三角形相似;两组对应边的比相等且夹角对应相等的两个三角形相似;有两组角对应相等的两个三角形相似.也考查了圆内接四边形的性质.
17.二次函数y=﹣x2+2x﹣3,用配方法化为y=a(x﹣h)2+k的形式为 .
【考点】H9:二次函数的三种形式.
【专题】填空题
【难度】中
【分析】直接利用配方法表示出顶点式即可.
【解答】解:∵y=﹣x2+2x﹣3
=﹣(x2﹣2x)﹣3
=﹣(x﹣1)2﹣2.
故答案为:y=﹣(x﹣1)2﹣2.
【点评】此题主要考查了二次函数的三种形式,正确配方法是解题关键.
18.某种商品的进价为40元,在某段时间内若以每件x元出售,可卖出(100﹣x)件,当x= 时才能使利润最大.
【考点】HE:二次函数的应用.
【专题】填空题
【难度】中
【分析】根据题意可以得到利润与售价之间的函数关系式,然后化为顶点式即可解答本题.
【解答】解:设获得的利润为w元,由题意可得,
w=(x﹣40)(100﹣x)=﹣(x﹣70)2+900,
∴当x=70时,w取得最大值,
故答案为:70.
【点评】本题考查二次函数的应用,解题的关键是明确题意,找出所求问题需要的条件.
三.解答题
19.如图,矩形OABC的两边在坐标轴上,点A的坐标为(10,0),抛物线y=ax2+bx+4过点B,C两点,且与x轴的一个交点为D(﹣2,0),点P是线段CB上的动点,设CP=t(0<t<10).
(1)请直接写出B、C两点的坐标及抛物线的解析式;
(2)过点P作PE⊥BC,交抛物线于点E,连接BE,当t为何值时,∠PBE=∠OCD?
(3)点Q是x轴上的动点,过点P作PM∥BQ,交CQ于点M,作PN∥CQ,交BQ于点N,当四边形PMQN为正方形时,请求出t的值.
【考点】HF:二次函数综合题.
【专题】解答题
【难度】难
【分析】(1)由抛物线的解析式可求得C点坐标,由矩形的性质可求得B点坐标,由B、D的坐标,利用待定系数法可求得抛物线解析式;
(2)可设P(t,4),则可表示出E点坐标,从而可表示出PB、PE的长,由条件可证得△PBE∽△OCD,利用相似三角形的性质可得到关于t的方程,可求得t的值;
(3)当四边形PMQN为正方形时,则可证得△COQ∽△QAB,利用相似三角形的性质可求得CQ的长,在Rt△BCQ中可求得BQ、CQ,则可用t分别表示出PM和PN,可得到关于t的方程,可求得t的值.
【解答】解:
(1)在y=ax2+bx+4中,令x=0可得y=4,
∴C(0,4),
∵四边形OABC为矩形,且A(10,0),
∴B(10,4),
把B、D坐标代入抛物线解析式可得,解得,
∴抛物线解析式为y=﹣x2+x+4;
(2)由题意可设P(t,4),则E(t,﹣t2+t+4),
∴PB=10﹣t,PE=﹣t2+t+4﹣4=﹣t2+t,
∵∠BPE=∠COD=90°,∠PBE=∠OCD,
∴△PBE∽△OCD,
∴=,即BP•OD=CO•PE,
∴2(10﹣t)=4(﹣t2+t),解得t=3或t=10(不合题意,舍去),
∴当t=3时,∠PBE=∠OCD;
(3)当四边形PMQN为正方形时,则∠PMC=∠PNB=∠CQB=90°,PM=PN,
∴∠CQO+∠AQB=90°,
∵∠CQO+∠OCQ=90°,
∴∠OCQ=∠AQB,
∴Rt△COQ∽Rt△QAB,
∴=,即OQ•AQ=CO•AB,
设OQ=m,则AQ=10﹣m,
∴m(10﹣m)=4×4,解得m=2或m=8,
①当m=2时,CQ==2,BQ==4,
∴sin∠BCQ==,sin∠CBQ==,
∴PM=PC•sin∠PCQ=t,PN=PB•sin∠CBQ=(10﹣t),
∴t=(10﹣t),解得t=,
②当m=8时,同理可求得t=,
∴当四边形PMQN为正方形时,t的值为或.
【点评】本题为二次函数的综合应用,涉及矩形的性质、待定系数法、相似三角形的判定和性质、勾股定理、解直角三角形、方程思想等知识.在(1)中注意利用矩形的性质求得B点坐标是解题的关键,在(2)中证得△PBE∽△OCD是解题的关键,在(3)中利用Rt△COQ∽Rt△QAB求得CQ的长是解题的关键.本题考查知识点较多,综合性较强,难度较大.
20.如图,直线y=﹣x+分别与x轴、y轴交于B、C两点,点A在x轴上,∠ACB=90°,抛物线y=ax2+bx+经过A,B两点.
(1)求A、B两点的坐标;
(2)求抛物线的解析式;
(3)点M是直线BC上方抛物线上的一点,过点M作MH⊥BC于点H,作MD∥y轴交BC于点D,求△DMH周长的最大值.
【考点】HF:二次函数综合题.
【专题】解答题
【难度】难
【分析】(1)由直线解析式可求得B、C坐标,在Rt△BOC中由三角函数定义可求得∠OCB=60°,则在Rt△AOC中可得∠ACO=30°,利用三角函数的定义可求得OA,则可求得A点坐标;
(2)由A、B两点坐标,利用待定系数法可求得抛物线解析式;
(3)由平行线的性质可知∠MDH=∠BCO=60°,在Rt△DMH中利用三角函数的定义可得到DH、MH与DM的关系,可设出M点的坐标,则可表示出DM的长,从而可表示出△DMH的周长,利用二次函数的性质可求得其最大值.
【解答】解:
(1)∵直线y=﹣x+分别与x轴、y轴交于B、C两点,
∴B(3,0),C(0,),
∴OB=3,OC=,
∴tan∠BCO==,
∴∠BCO=60°,
∵∠ACB=90°,
∴∠ACO=30°,
∴=tan30°=,即=,解得AO=1,
∴A(﹣1,0);
(2)∵抛物线y=ax2+bx+经过A,B两点,
∴,解得,
∴抛物线解析式为y=﹣x2+x+;
(3)∵MD∥y轴,MH⊥BC,
∴∠MDH=∠BCO=60°,则∠DMH=30°,
∴DH=DM,MH=DM,
∴△DMH的周长=DM+DH+MH=DM+DM+DM=DM,
∴当DM有最大值时,其周长有最大值,
∵点M是直线BC上方抛物线上的一点,
∴可设M(t,﹣t2+t+),则D(t,﹣t+),
∴DM=﹣t2+t+),则D(t,﹣t+),
∴DM=﹣t2+t+﹣(﹣t+)=﹣t2+t=﹣(t﹣)2+,
∴当t=时,DM有最大值,最大值为,
此时DM=×=,
即△DMH周长的最大值为.
【点评】本题为二次函数的综合应用,涉及待定系数法、三角函数的定义、二次函数的性质、方程思想等知识.在(1)中注意函数图象与坐标的交点的求法,在(2)中注意待定系数法的应用,在(3)中找到DH、MH与DM的关系是解题的关键.本题考查知识点较多,综合性较强,难度适中.
21.如图,已知点O (0,0),A (﹣5,0),B (2,1),抛物线l:y=﹣(x﹣h)2+1(h为常数)与y轴的交点为C.
(1)抛物线l经过点B,求它的解析式,并写出此时抛物线l的对称轴及顶点坐标;
(2)设点C的纵坐标为yc,求yc的最大值,此时抛物线l上有两点(x1,y1),(x2,y2),其中x1>x2≥0,比较y1与y2的大小;
(3)当线段OA被l只分为两部分,且这两部分的比是1:4时,求h的值.
【考点】H8:待定系数法求二次函数解析式;H7:二次函数的最值.
【专题】解答题
【难度】难
【分析】(1)把x=2,y=1代入二次函数的解析式计算,得到解析式,根据二次函数的性质得到抛物线l的对称轴及顶点坐标;
(2)根据坐标的特征求出yc,根据平方的非负性求出yc的最大值,根据二次函数的性质比较y1与y2的大小;
(3)根据把线段OA分1:4两部分的点是(﹣1,0)或(﹣4,0),代入计算即可.
【解答】解:(1)把x=2,y=1代入y=﹣(x﹣h)2+1,得:h=2,
∴解析式为:y=﹣(x﹣2)2+1,
∴对称轴为:x=2,顶点坐标为:(2,1);
(2)点C的横坐标为0,则yc=﹣h2+1,
∴当h=0时,yc有最大值为1,
此时,抛物线为:y=﹣x2+1,对称轴为y轴,
当x≥0时,y随着x的增大而减小,
∴x1>x2≥0时,y1<y2;
(3)把线段OA分1:4两部分的点是(﹣1,0)或(﹣4,0),
把x=﹣1,y=0代入y=﹣(x﹣h)2+1,得:h=0或h=﹣2.
但h=﹣2时,线段OA被分为三部分,不合题意,舍去,
同样,把x=﹣4,y=0代入y=﹣(x﹣h)2+1,
得:h=﹣5或h=﹣3(舍去),
∴h的值为0或﹣5.
【点评】本题考查的是二次函数的最值的确定、待定系数法的应用,灵活运用待定系数法求出二次函数的解析式、熟记二次函数的性质是解题的关键.
22.如图1所示,点C将线段AB分成两部分,如果,那么点C为线段AB的黄金分割点.某研究小组在进行课题学习时,由黄金分割点联想到“黄金分割线”,类似地给出“黄金分割线”的定义:直线l将一个面积为S的图形分成两部分,这两部分的面积分别为S1、S2,如果,那么称直线l为该图形的黄金分割线.
(1)研究小组猜想:在△ABC中,若点D为AB边上的黄金分割点,如图2所示,则直线CD是△ABC的黄金分割线,你认为对吗?说说你的理由;
(2)请你说明:三角形的中线是否是该三角形的黄金分割线.
【考点】S3:黄金分割;K3:三角形的面积.
【专题】解答题
【难度】难
【分析】(1)结合线段的黄金分割点的概念和三角形的面积公式进行分析计算;
(2)根据三角形的中线的概念可知分成的两个三角形的面积相等,显然不符合黄金分割线的概念.
【解答】解:∵,,
又∵D是AB的黄金分割点,
∴,
,
∴CD是△ABC的黄金分割线;
(2)不是.
∵CD是△ABC的中线,
∴AD=DB,
∴=,
而=1,
∴≠,
∴中线不是黄金分割线.
【点评】主要考查的是线段的黄金分割点的概念和三角形的面积公式.
23.如图,在直角梯形OABC中,OA∥BC,A、B两点的坐标分别为A(13,0),B(11,12).动点P、Q分别从O、B两点出发,点P以每秒2个单位的速度沿x轴向终点A运动,点Q以每秒1个单位的速度沿BC方向运动;当点P停止运动时,点Q也同时停止运动.线段PQ和OB相交于点D,过点D作DE∥x轴,交AB于点E,射线QE交x轴于点F.设动点P、Q运动时间为t(单位:秒).
(1)当t为何值时,四边形PABQ是平行四边形.
(2)△PQF的面积是否发生变化?若变化,请求出△PQF的面积s关于时间t的函数关系式;若不变,请求出△PQF的面积.
(3)随着P、Q两点的运动,△PQF的形状也随之发生了变化,试问何时会出现等腰△PQF?
【考点】S4:平行线分线段成比例;KH:等腰三角形的性质;KQ:勾股定理;L5:平行四边形的性质;LI:直角梯形.
【专题】解答题
【难度】难
【分析】(1)设OP=2t,QB=t,PA=13﹣2t,根据平行四边形的性质(对边平行且相等)知,只需QB=PA,从而求得t;
(2)根据平行线分线段成比例求得=;然后由平行线OB∥DE∥PA分线段成比例求得=;利用等量代换求得AF=2QB=2t,PF=OA=13;最后由三角形的面积公式求得△PQF的面积;
(3)由(2)知,PF=OA=13.分三种情况解答:①QP=FQ,作QG⊥x轴于G,则11﹣t﹣2t=2t+13﹣(11﹣t);②PQ=FP;③FQ=FP.
【解答】解:(1)设OP=2t,QB=t,PA=13﹣2t,要使四边形PABQ为平行四边形,则13﹣2t=t
∴.
(2)不变.
∵,
∴=,
∵QB∥DE∥PA,
∴=,
∴AF=2QB=2t,
∴PF=OA=13,
∴S△PQF=;
(3)由(2)知,PF=OA=13,
①QP=FQ,作QG⊥x轴于G,则11﹣t﹣2t=2t+13﹣(11﹣t),
∴;
②PQ=FP,
∴,
∴;
③FQ=FP,,
∴t=1;
综上,当或时,△PQF是等腰三角形.
【点评】本题综合考查了平行线分线段成比例、平行四边形的判定、等腰三角形的判定及勾股定理与直角梯形性质的应用.解答此题时,多处用到了分类讨论的数学思想,防止漏解.
24.在等边△ABC中,点D为AC上一点,连接BD,直线l与AB,BD,BC分别相交于点E,P,F,且∠BPF=60°.
(1)如图(1),写出图中所有与△BPF相似的三角形,并选择其中一对给予证明;
(2)若直线l向右平移到图(2),图(3)的位置时(其它条件不变),(1)中的结论是否仍然成立?若成立,请写出来(不需证明),若不成立,请说明理由;
(3)探究:如图(1),当BD满足什么条件时(其它条件不变),EF=BF?请写出探究结果,并说明理由.
【考点】SO:相似形综合题.
【专题】解答题
【难度】难
【分析】(1)先判断出∠BPF=∠EBF=60°,再结合公共角即可得出结论;
(2)同(2)的方法即可得出结论;
(3)先判断出∠BEF=30°,再利用锐角三角函数即可得出结论.
【解答】解:(1)△BPF∽△EBF,△BPF∽△BCD,
理由:∵等边△ABC中,∴∠EPF=60°,
∴∠BPF=∠EBF=60°,∠BFP=∠BFE,
∴△BPF∽△EBF,
同理:△BPF∽△BCD
(2)成立,△BPF∽△EBF,△BPF∽△BCD,
理由:∵等边△ABC中,∴∠EPF=60°,
∴∠BPF=∠EBF=60°,∠BFP=∠BFE,
∴△BPF∽△EBF,
同理:△BPF∽△BCD
(3)当BD平分∠ABC时,EF=BF,
理由:∵BD平分∠ABC,
∴∠ABP=∠PBF=30°,
∵∠BPF=60°,∠BFP=90°,
∴∠BEF=60°﹣30°=30°,
在Rt△BEF中,∠EBF=60°,
∴tan60°=,
即:EF=BF.
【点评】此题是相似形综合题,主要考查了等边三角形的性质,相似三角形的判定,锐角三角函数的意义,解本题的关键是求出∠EBF=60°,是一道比较简单的题目.
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