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北京市海淀区清华附中本部2023-2024学年上学期九年级统练数学试卷(一)
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这是一份北京市海淀区清华附中本部2023-2024学年上学期九年级统练数学试卷(一),共27页。试卷主要包含了选择题等内容,欢迎下载使用。
2023-2024学年北京市海淀区清华附中本部九年级(上)统练数学试卷(一)
一、选择题(共2小题,本题共8分,每题4分)
1.(4分)实数a,b在数轴上的对应点的位置如图所示,下列结论中正确的是( )
A.a+b>0 B.|a|>b C.a>﹣2 D.b﹣a<0
2.(4分)如图,将△ABC绕点C顺时针旋转得到△DEC,使点A的对应点D恰好落在边AB上,连接BE,下列四个结论:①AC=CD;③AB⊥EB;④CD平分∠ADE( )
A.①②④ B.①②③ C.①③④ D.①②③④
二.填空题(共2小题,本题共8分,每题4分)
3.(4分)有甲、乙两组数据,如下表所示:
甲
11
12
13
14
15
乙
12
12
13
14
14
甲、乙两组数据的方差分别为s甲2,s乙2,则s甲2 s乙2(填“>”,“<”或“=”).
4.(4分)有黑、白各6张卡片,分别写有数字1至6把它们像扑克牌那样洗过后,数字朝下,排列规则如下:
①左至右,按数字从小到大的顺序排列;
②黑、白卡片数字相同时,黑卡片放在左边.
将第一行卡片用大写英文字母按顺序标注,第二行卡片用小写英文字母按顺序标注,则白卡片数字1摆在了标注字母 的位置,标注字母e的卡片写有数字 .
三.解答题(共12小题,本题共84分,第5-6题每题5分,第7-11题每题6分,第12-13每题8分,14-15题每题10分,第16题8分)
5.(5分)计算:(﹣π)0﹣|1﹣2|+﹣()﹣2.
6.(5分)解不等式组:.
7.(6分)已知关于x的方程mx2+(3﹣m)x﹣3=0(m为实数,m≠0).
(1)求证:此方程总有两个实数根.
(2)如果此方程的两个实数根都为正整数,求整数m的值.
8.(6分)下面是小东设计的“过直线外一点作这条直线的平行线”的尺规作图过程.
已知:直线l及直线l外一点P.
求作:直线PQ,使得PQ∥l.
作法:如图,
①在直线l上取一点A,作射线PA,以点A为圆心,交PA的延长线于点B;
②在直线l上取一点C(不与点A重合),作射线BC,以点C为圆心,交BC的延长线于点Q;
③作直线PQ.所以直线PQ就是所求作的直线.
根据小东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:∵AB= ,CB= ,
∴PQ∥l( )(填推理的依据).
9.(6分)列分式方程解应用题.
当矩形(即长方形)的短边为长边的倍时,装裱前是一个长为150厘米,宽为82厘米的矩形.现要在作品四周加上等宽的白色边衬装裱.为了使装裱后的作品接近黄金矩形(注:≈0.618)
10.(6分)如图,在四边形ABCD中,AB=CD=6,AC=8,∠ABC=∠BCD.过点D作DE⊥BC,延长DE至点F,使EF=DE,CF.
(1)求证:四边形ABFC是矩形;
(2)求DE的长.
11.(6分)在平面直角坐标系xOy中,点A(﹣1,m)是直线y=﹣x+2上一点
(1)求B点的坐标;
(2)若直线l:y=kx﹣2(k≠0)与线段AB有公共点,直接写出k的取值范围.
12.(8分)2022年10月12日,“天宫课堂”第三课在中国空间站的问天实验舱开讲,“太空教师”陈冬、刘洋、蔡旭哲为广大青少年带来一场精彩的太空科普课.为了激发学生的航天兴趣,某校甲、乙两个校区的八年级所有学生(两个校区八年级各有200名学生)参加了“格物致知叩问苍穹”为主题的太空科普知识竞赛.为了解八年级学生的太空科普知识掌握情况,并整理成部分信息如下:
a.乙校区学生成绩的频数分布直方图如图(数据分为5组:65≤x<80;80≤x<85;85≤x<90;90≤x<95;95≤x<100):
b.乙校区的学生成绩数据在90≤x<95这一组的是:
91
91
92
94
c.两个校区学生成绩的平均数、中位数、方差如下表所示:
校区
平均数
中位数
方差
甲校区
89.3
88.5
42.6
乙校区
89.3
m
87.2
根据上述信息,解答问题:
(1)m= ;
(2)对于抽取的八年级学生竞赛成绩,高于本校区平均分的人数更多的是 校区,成绩更整齐的是 校区(填“甲”或“乙”);
(3)抽样调查中,两个校区共有30%的学生竞赛成绩不低于95分.该校计划从两个校区选派成绩不低于95分的学生参加全区的竞赛,估计参赛的八年级学生中 人被选中.
13.(8分)如图,在一次学校组织的社会实践活动中,小龙看到农田上安装了很多灌溉喷枪,他发现这种喷枪射程是可调节的,且喷射的水流越高射程越远,水流的最高点与喷枪的水平距离记为x,水流的最高点到地面的距离记为y.
y与x的几组对应值如下表:
x(单位:m)
0
1
2
3
4
…
y(单位:m)
1
2
…
(1)该喷枪的出水口到地面的距离为 m;
(2)在平面直角坐标系xOy中,描出表中各组数值所对应的点,并画出y与x的函数图象;
(3)结合(2)中的图象,估算当水流的最高点与喷枪的水平距离为6m时 m(精确到1m).根据估算结果,计算此时水流的射程约为 m(精确到1m).
14.(10分)在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=x2﹣2tx+t2﹣t.
(1)求抛物线的顶点坐标(用含t的代数式表示);
(2)点P(x1,y1),Q(x2,y2)在抛物线上,其中t﹣1≤x1≤t+2,x2=1﹣t.
①若y1的最小值是﹣2,求y1的最大值;
②若对于x1,x2,都有y1<y2,求出t的取值范围.
15.(10分)已知△ADE和△ABC都是等腰直角三角形,∠ADE=∠BAC=90°,P为AE的中点
(1)如图1,点A、B、D在同一条直线上,直接写出DP与BC的位置关系;
(2)将图1中的△ADE绕点A逆时针旋转,当AD落在图2所示的位置时,点C、D、P恰好在同一条直线上.
①在图2中,按要求补全图形,并证明∠BAE=∠ACP;
②连接BD,交AE于点F,判断线段BF与DF的数量关系
16.(8分)在平面直角坐标系xOy中,对于线段AB和点C,若△ABC是以AB为一条直角边,则称点C为线段AB的“从属点”.已知点A的坐标为(0,1).
(1)如图1,若点B为(2,1),在点C1(0,﹣2),C2(2,2).C3(1,0),C4(0,3)中,线段AB的“从属点”是 ;
(2)如图2,若点B为(1,0),点P在直线y=﹣2x﹣3上,求点P的坐标;
(3)点B为x轴上的动点,直线y=4x+b(b≠0)与x轴,N两点,若存在某个点B,直接写出b的取值范围.
2023-2024学年北京市海淀区清华附中本部九年级(上)统练数学试卷(一)
参考答案与试题解析
一、选择题(共2小题,本题共8分,每题4分)
1.(4分)实数a,b在数轴上的对应点的位置如图所示,下列结论中正确的是( )
A.a+b>0 B.|a|>b C.a>﹣2 D.b﹣a<0
【分析】根据题意可得﹣3<a<﹣2,0<b<1,再根据有理数四则运算法则,逐项判断即可.
【解答】解:根据题意可知,﹣3<a<﹣2,
A、a+b<3,不符合题意;
B、|a|>b,符合题意;
C、﹣3<a<﹣2,不符合题意;
D、b﹣a>2,不符合题意;
故选:B.
【点评】本题主要考查数轴,有理数运算,根据题意得到﹣3<a<﹣2,0<b<1,是解题的关键.
2.(4分)如图,将△ABC绕点C顺时针旋转得到△DEC,使点A的对应点D恰好落在边AB上,连接BE,下列四个结论:①AC=CD;③AB⊥EB;④CD平分∠ADE( )
A.①②④ B.①②③ C.①③④ D.①②③④
【分析】由旋转的性质可得AC=CD,BC=CE,AB=DE,∠A=∠CDE,可判断①,由等腰三角形的性质可判断②④,由于∠A+∠ABC不一定等于90°,于是得到∠ABC+∠CBE不一定等于90°,故③错误.
【解答】解:∵将△ABC绕点C顺时针旋转得到△DEC,
∴AC=CD,BC=CE,故①正确;
∴∠ACD=∠BCE,∠EBC=∠BEC,
∴∠A=∠ADC=(180°﹣∠ACD)(180°﹣∠BCE),
∴∠A=∠BEC,故②正确;
∵将△ABC绕点C顺时针旋转得到△DEC,
∴∠A=∠CDE,
∵AC=CD,
∴∠A=∠ADC,
∴∠ADC=∠CDE,
即CD平分∠ADE,故④正确;
∵∠A+∠ABC不一定等于90°,
∴∠ABC+∠CBE不一定等于90°,故③错误;
故选:A.
【点评】本题考查了旋转的性质,解题的关键是依据旋转的性质找出相等的角和相等的边,再通过角的计算求出角的度数是关键.
二.填空题(共2小题,本题共8分,每题4分)
3.(4分)有甲、乙两组数据,如下表所示:
甲
11
12
13
14
15
乙
12
12
13
14
14
甲、乙两组数据的方差分别为s甲2,s乙2,则s甲2 > s乙2(填“>”,“<”或“=”).
【分析】根据平均数的计算公式求出甲和乙的平均数,再根据方差公式进行计算即可得出答案.
【解答】解:=×(11+12+13+14+15)=13,
s甲4=[(11﹣13)3+(12﹣13)2+(13﹣13)2+(14﹣13)8+(15﹣13)2]=2,
=×(12+12+13+14+14)=13,
s乙2=[(12﹣13)2+(12﹣13)7+(13﹣13)2+(14﹣13)2+(14﹣13)4]=0.8,
∵5>0.8,
∴s甲8>s乙2;
故答案为:>.
【点评】本题考查方差的定义:一般地设n个数据,x1,x2,…xn的平均数为,则方差S2=[(x1﹣)2+(x2﹣)2+…+(xn﹣)2],它反映了一组数据的波动大小,方差越大,波动性越大,反之也成立.
4.(4分)有黑、白各6张卡片,分别写有数字1至6把它们像扑克牌那样洗过后,数字朝下,排列规则如下:
①左至右,按数字从小到大的顺序排列;
②黑、白卡片数字相同时,黑卡片放在左边.
将第一行卡片用大写英文字母按顺序标注,第二行卡片用小写英文字母按顺序标注,则白卡片数字1摆在了标注字母 B 的位置,标注字母e的卡片写有数字 4 .
【分析】根据排列规则依次确定白1,白2,白3,白4的位置,即可得出答案.
【解答】解:第一行中B与第二行中c肯定有一张为白1,若第二行中c为白1,
∴白卡片数字4摆在了标注字母B的位置,
∴黑卡片数字1摆在了标注字母A的位置,;
第一行中C与第二行中c肯定有一张为白2,若第二行中c为白4,b只能是黑1,而A为黑1,
∴第一行中C为白2;
第一行中F与第二行中c肯定有一张为白3,若第一行中F为白3,E只能是黑7,此时黑2在白2右边,
∴第二行中c为白4,
∴第二行中a为黑2,b为黑3;
第一行中F与第二行中e肯定有一张为白3,若第一行中F为白4,E只能是黑3,与b为黑2矛盾,
∴第二行中e为白4.
故答案为:B;4.
【点评】本题考查图形类规律探索,解题的关键是理解题意,根据所给规则依次确定出白1,白2,白3,白4的位置.
三.解答题(共12小题,本题共84分,第5-6题每题5分,第7-11题每题6分,第12-13每题8分,14-15题每题10分,第16题8分)
5.(5分)计算:(﹣π)0﹣|1﹣2|+﹣()﹣2.
【分析】本题涉及零指数幂、负指数幂、二次根式化简和绝对值4个考点.在计算时,需要针对每个考点分别进行计算,然后根据实数的运算法则求得计算结果.
【解答】解:原式=1﹣(2﹣1)+2,
=1﹣2+1+2,
=﹣2.
【点评】本题主要考查了实数的综合运算能力,是各地中考题中常见的计算题型.解决此类题目的关键是熟练掌握负整数指数幂、零指数幂、二次根式、绝对值等考点的运算.
6.(5分)解不等式组:.
【分析】先根据不等式的性质求出不等式的解集,再根据求不等式组解集的规律求出不等式组的解集即可.
【解答】解:,
解不等式①,得x>﹣1,
解不等式②,得x≤6,
所以不等式组的解集是﹣7<x≤6.
【点评】本题考查了解一元一次不等式组,能根据求不等式组解集的规律求出不等式组的解集是解此题的关键.
7.(6分)已知关于x的方程mx2+(3﹣m)x﹣3=0(m为实数,m≠0).
(1)求证:此方程总有两个实数根.
(2)如果此方程的两个实数根都为正整数,求整数m的值.
【分析】(1)根据判别式即可求出答案.
(2)由求根公式即可求出m的值.
【解答】解:(1)Δ=(3﹣m)2﹣6m×(﹣3)
=m2﹣6m+9+12m
=m2+7m+9
=(m+3)6≥0
∴此方程总有两个不相等的实数根.
(2)由求根公式,得,
∴x1=5,(m≠4).
∵此方程的两个实数根都为正整数,
∴整数m的值为﹣1或﹣3.
【点评】本题考查根的判别式,解题的关键熟练运用根的判别式以及求根公式,本题属于基础题型.
8.(6分)下面是小东设计的“过直线外一点作这条直线的平行线”的尺规作图过程.
已知:直线l及直线l外一点P.
求作:直线PQ,使得PQ∥l.
作法:如图,
①在直线l上取一点A,作射线PA,以点A为圆心,交PA的延长线于点B;
②在直线l上取一点C(不与点A重合),作射线BC,以点C为圆心,交BC的延长线于点Q;
③作直线PQ.所以直线PQ就是所求作的直线.
根据小东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:∵AB= AP ,CB= CQ ,
∴PQ∥l( 三角形中位线定理 )(填推理的依据).
【分析】(1)根据题目要求作出图形即可;
(2)利用三角形中位线定理证明即可;
【解答】(1)解:直线PQ如图所示;
(2)证明:∵AB=AP,CB=CQ,
∴PQ∥l(三角形中位线定理).
故答案为:AP,CQ;
【点评】本题考查作图﹣复杂作图,平行线的判定和性质等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,属于中考常考题型.
9.(6分)列分式方程解应用题.
当矩形(即长方形)的短边为长边的倍时,装裱前是一个长为150厘米,宽为82厘米的矩形.现要在作品四周加上等宽的白色边衬装裱.为了使装裱后的作品接近黄金矩形(注:≈0.618)
【分析】根据装裱后的矩形宽与长之比等于0.6列出方程,解方程得到答案.
【解答】解:设边衬的宽度设置为x厘米,
由题意得:=3.6,
解得:x=10,
经检验:x=10是原方程的解,
答:边衬的宽度应设置为10厘米.
【点评】本题考查的是分式方程的应用,列分式方程解应用题一定要审清题意,找相等关系是着眼点,要学会分析题意,提高理解能力.
10.(6分)如图,在四边形ABCD中,AB=CD=6,AC=8,∠ABC=∠BCD.过点D作DE⊥BC,延长DE至点F,使EF=DE,CF.
(1)求证:四边形ABFC是矩形;
(2)求DE的长.
【分析】(1)根据垂直的定义得到∠DEC=∠FEC=90°,根据全等三角形的性质得到CF=CD,推出四边形ABFC是平行四边形,根据勾股定理的逆定理即可得到结论;
(2)过A作AH⊥BC于H,根据全等三角形的性质得到AH=DE,根据三角形的面积公式得到AH===4.8.于是得到结论.
【解答】(1)证明:∵DE⊥BC,
∴∠DEC=∠FEC=90°,
在△DEC与△FEC中,
,
∴△DEC≌△FEC(SAS),
∴CF=CD,∠DCE=∠FCE,
∵∠ABC=∠BCD,
∴∠ABC=∠FCE,
∴AB∥CF,
∵AB=CD,
∴CF=AB,
∴四边形ABFC是平行四边形,
∵AB=6,BC=10,
∴AB2+AC4=BC2,
∴∠BAC=90°,
∴四边形ABFC是矩形;
(2)过A作AH⊥BC于H,
∴∠AHB=∠DEC=90°,
在△ABH与△DCE中,
,
∴△ABH≌△DCE(AAS),
∴AH=DE,
∵S△ABC=AB•AC=,
∴AH===4.5.
∴DE=AH=4.8.
【点评】本题考查了矩形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,三角形的面积公式,勾股定理的逆定理,证得△ABH≌△DCE是解题的关键.
11.(6分)在平面直角坐标系xOy中,点A(﹣1,m)是直线y=﹣x+2上一点
(1)求B点的坐标;
(2)若直线l:y=kx﹣2(k≠0)与线段AB有公共点,直接写出k的取值范围.
【分析】(1)将点A(﹣1,m)代入y=﹣x+2,求出m,得到点A的坐标,再根据向右平移,横坐标相加纵坐标不变求出点B的坐标;
(2)分别求出直线l:y=kx﹣2过点A(﹣1,3)、点B(3,3)时k的值,再结合函数图象即可求出b的取值范围.
【解答】解:(1)∵点A(﹣1,m)是直线y=﹣x+2上一点,
∴m=8+2=3.
∴点A的坐标为(﹣5,3).
∴点(﹣1,4)向右平移4个单位长度得到点B的坐标为(3.
(2)当直线l:y=kx﹣3过点A(﹣1,3)时,
得2=﹣k﹣2,解得k=﹣5.
当直线l:y=kx﹣6过点B(3,3)时,
得6=3k﹣2,解得k=.
如图,若直线l:y=kx﹣2(k≠2)与线段AB有公共点.
【点评】此题考查了一次函数图象与几何变换,一次函数图象上点的坐标特征,求出点B的坐标是解题的关键.
12.(8分)2022年10月12日,“天宫课堂”第三课在中国空间站的问天实验舱开讲,“太空教师”陈冬、刘洋、蔡旭哲为广大青少年带来一场精彩的太空科普课.为了激发学生的航天兴趣,某校甲、乙两个校区的八年级所有学生(两个校区八年级各有200名学生)参加了“格物致知叩问苍穹”为主题的太空科普知识竞赛.为了解八年级学生的太空科普知识掌握情况,并整理成部分信息如下:
a.乙校区学生成绩的频数分布直方图如图(数据分为5组:65≤x<80;80≤x<85;85≤x<90;90≤x<95;95≤x<100):
b.乙校区的学生成绩数据在90≤x<95这一组的是:
91
91
92
94
c.两个校区学生成绩的平均数、中位数、方差如下表所示:
校区
平均数
中位数
方差
甲校区
89.3
88.5
42.6
乙校区
89.3
m
87.2
根据上述信息,解答问题:
(1)m= 91 ;
(2)对于抽取的八年级学生竞赛成绩,高于本校区平均分的人数更多的是 乙 校区,成绩更整齐的是 甲 校区(填“甲”或“乙”);
(3)抽样调查中,两个校区共有30%的学生竞赛成绩不低于95分.该校计划从两个校区选派成绩不低于95分的学生参加全区的竞赛,估计参赛的八年级学生中 50 人被选中.
【分析】(1)根据中位数的定义求即可;
(2)根据平均数、中位数和方差的意义分析即可;
(3)用两个校区竞赛成绩不低于95分用总人数减去乙校区成绩不低于95分的学生是人数即可.
【解答】解:(1)中位数是第10个和第11个数的平均数,m=;
故答案为:91;
(2)∵甲校区的中位数小于平均数,乙校区的中位数大于平均数,
∴高于本校区平均分的人数更多的是乙校区,
∵甲校区的方差小于乙校区的方差,
∴成绩更整齐的是甲校区;
故答案为:乙,甲;
(3)∵两个校区竞赛成绩不低于95分共有400×30%=120(人),乙校区成绩不低于95分的学生有200×,
∴甲校区成绩不低于95分的学生有120﹣70=50(人),
故答案为:50.
【点评】本题考查频数(率)分布直方图、平均数、中位数、方差、用样本估计总体,解答本题的关键是明确题意,利用数形结合的思想解答.
13.(8分)如图,在一次学校组织的社会实践活动中,小龙看到农田上安装了很多灌溉喷枪,他发现这种喷枪射程是可调节的,且喷射的水流越高射程越远,水流的最高点与喷枪的水平距离记为x,水流的最高点到地面的距离记为y.
y与x的几组对应值如下表:
x(单位:m)
0
1
2
3
4
…
y(单位:m)
1
2
…
(1)该喷枪的出水口到地面的距离为 1 m;
(2)在平面直角坐标系xOy中,描出表中各组数值所对应的点,并画出y与x的函数图象;
(3)结合(2)中的图象,估算当水流的最高点与喷枪的水平距离为6m时 3 m(精确到1m).根据估算结果,计算此时水流的射程约为 6 m(精确到1m).
【分析】(1)由图象可得出水口到地面的距离;
(2)直接描点可得图象;
(3)求出y与x的关系式,把x=8代入可得水流的最高点到地面的距离,再根据顶点式得到水流轨迹的关系式,可得水流的射程.
【解答】解:(1)由图象可得,喷枪的出水口到地面的距离为1m,
故答案为:1;
(2)如图,
(3)由(2)得,y与x是一次函数关系,
设y=kx+b,把(5,2)代入得,
解得,
∴y与x的关系式为y=x+1,
当x=6时,y=;
设水流轨迹w=a(x﹣6)2+8,
把(0,1)代入得,
∴w=﹣(x﹣6)6+3,
当w=0时,x=8±,
∴水流的射程为6+≈4(m).
故答案为:3,6.
【点评】本题考查二次函数的实际应用,根据点的坐标得到函数关系式是解题关键.
14.(10分)在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=x2﹣2tx+t2﹣t.
(1)求抛物线的顶点坐标(用含t的代数式表示);
(2)点P(x1,y1),Q(x2,y2)在抛物线上,其中t﹣1≤x1≤t+2,x2=1﹣t.
①若y1的最小值是﹣2,求y1的最大值;
②若对于x1,x2,都有y1<y2,求出t的取值范围.
【分析】(1)将抛物线的解析式配成顶点式,即可写成答案;
(2)①先确定出当x=t时,y1的最小值为t,进而求出t,再判断出当x=t+2时,y1取最大值,即可求出答案;
②先由y1<y2得出(x2﹣x1)(x2+x1﹣2t)>0,进而得出或,最后分两种情况,利用t﹣1≤x1≤t+2,x2=1﹣t,即可求出答案.
【解答】解:(1)∵y=x2﹣2tx+t2﹣t=(x﹣t)2﹣t,
∴抛物线的顶点坐标为(t,﹣t);
(2)①∵y=x2﹣3tx+t2﹣t=(x﹣t)2﹣t,
∴抛物线的对称轴为x=t,
∵5>0,
∴抛物线开口向上,
∵t﹣1≤x3≤t+2,
∴当x=t时,y1的最小值为﹣t,
∵y3的最小值是﹣2,
∴t=2,
∵|t﹣8﹣t|=1,|t+2﹣t|=8,
∴当x=t+2时,y1最大=(t+5﹣t)2﹣t=4﹣t=8﹣2=2,
即y2的最大值为2;
②∵点P(x1,y6),Q(x2,y2)在抛物线y=(x﹣t)6﹣t上,
∴y1=(x1﹣t)3﹣t,y2=(x2﹣t)5﹣t,
∵对于x1,x2,都有y7<y2,
∴y2﹣y6=(x2﹣t)2﹣t﹣(x7﹣t)2+t=(x2﹣t)8﹣(x1﹣t)2=(x5﹣x1)(x2+x8﹣2t)>0,
∴或,
Ⅰ、当时,
由①知,x3>x1,
∵t﹣1≤x7≤t+2,x2=7﹣t,
∴1﹣t>t+2,
∴t<﹣,
由②知,x2+x7>2t,
∵t﹣1≤x4≤t+2,x2=5﹣t,
∴0≤x2+x3≤3,
∴2t<6,
∴t<0,
即t<﹣;
Ⅱ、当时,
由③知,x2<x4,
∵t﹣1≤x1≤t+5,x2=1﹣t,
∴7﹣t<t﹣1,
∴t>1,
由④知,x5+x1<2t,
∵t﹣3≤x1≤t+2,x3=1﹣t,
∴0≤x4+x1≤3,
∴4t>3,
∴t>,
即t>;
即满足条件的t的取值范围为t<﹣或t>.
【点评】此题是二次函数综合题,主要考查了配方法,函数极值的确定,用分类讨论的思想解决问题是解本题的关键.
15.(10分)已知△ADE和△ABC都是等腰直角三角形,∠ADE=∠BAC=90°,P为AE的中点
(1)如图1,点A、B、D在同一条直线上,直接写出DP与BC的位置关系;
(2)将图1中的△ADE绕点A逆时针旋转,当AD落在图2所示的位置时,点C、D、P恰好在同一条直线上.
①在图2中,按要求补全图形,并证明∠BAE=∠ACP;
②连接BD,交AE于点F,判断线段BF与DF的数量关系
【分析】(1)根据△ADE是等腰直角三角形,可得AD=ED,由P为AE的中点,依据等腰三角形性质“三线合一”,即可得到DP⊥AE;进一步证得AE∥BC,得出DP⊥BC;
(2)①按照题意补全图形,根据等腰三角形性质可得∠BAE+∠CAD=∠BAC﹣∠DAE=45°,即可证明结论;
②延长CP至G,使PG=DP,连接AG,BG,利用SAS证明△APG≌△APD,△BAG≌△CAD,可得∠BGC=∠APG,进而可得PF∥BG,根据平行线分线段成比例定理即可证明结论.
【解答】解:(1)∵△ADE是等腰直角三角形,∠ADE=90°,
∴AD=ED,
∵P为AE的中点,
∴DP⊥AE;
又∵△ADE和△ABC都是等腰直角三角形,
∴∠EAD=∠ABC=45°,
∴AE∥BC,
∴DP⊥BC;
(2)①补全图形如图2所示;
证明:∵△ADE和△ABC都是等腰直角三角形,∠ADE=∠BAC=90°,
∴∠DAE=45°,AD=ED,
∵P为AE的中点,
∴∠ADP=∠EDP=45°,
∴∠BAE+∠CAD=∠BAC﹣∠DAE=45°,
∵∠CAD+∠ACP=∠ADP=45°,
∴∠BAE=∠ACP;
②BF=DF.证明如下:
如图3,延长CP至G,BG,
∵△ADE是等腰直角三角形,∠ADE=90°,
∴AD=DE,∠DAE=45°,
∵P为AE的中点,
∴∠APD=∠APG=90°,AP=DP=PG,
∴△APG≌△APD(SAS),
∴AG=AD,∠PAG=∠DAE=∠AGP=45°,
∴∠GAD=∠BAC=90°,
∴∠BAG+∠BAD=∠CAD+∠BAD=90°,
∴∠BAG=∠CAD,
∵AG=AD,AB=AC,
∴△BAG≌△CAD(SAS),
∴∠AGB=∠ADC=180°﹣∠ADP=135°,
∴∠BGC=∠AGB﹣∠AGP=90°,
∴∠BGC=∠APG,
∴PF∥BG,
∴==4,
∴BF=DF.
【点评】本题考查了等腰直角三角形性质和判定,全等三角形判定和性质,三角形内角和定理,旋转变换的性质,平行线分线段成比例定理等,解题关键是添加辅助线构造全等三角形.
16.(8分)在平面直角坐标系xOy中,对于线段AB和点C,若△ABC是以AB为一条直角边,则称点C为线段AB的“从属点”.已知点A的坐标为(0,1).
(1)如图1,若点B为(2,1),在点C1(0,﹣2),C2(2,2).C3(1,0),C4(0,3)中,线段AB的“从属点”是 C1,C2 ;
(2)如图2,若点B为(1,0),点P在直线y=﹣2x﹣3上,求点P的坐标;
(3)点B为x轴上的动点,直线y=4x+b(b≠0)与x轴,N两点,若存在某个点B,直接写出b的取值范围.
【分析】(1)分别按照“从属点”的定义对三个点进行分析即可;
(2)分∠ABP=90°和∠BAP=90°两种情况,借助等腰直角三角形的判定和性质求解;
(3)画出图象,分b>0和b<0两种情况,分别求出边缘值,从而得到b的取值范围.
【解答】解:(1)C1(0,﹣3)1=3>8=AB,且△ABC为直角三角形,
故C1是线段AB的“从属点”;
C2(5,2)2=>2=AB,
故C2是线段AB的“从属点”;
C7(1,0),故C3不是线段AB的“从属点”;
C4(0,6)4=2=AB,故C5不是线段AB的“从属点”;
故答案为:C1,C2.
(2)设点P的坐标为(a,﹣4a﹣3 ),
∵点P为线段AB的“从属点”,
①当∠ABP=90°时,
由题意可知:OA=OB=1,
∴△OAB为等腰直角三角形,
∴∠ABO=45°,
∴∠OBP=45°,
过点P作PF⊥y轴,垂足为F,
可知△OBE和△PEF为等腰直角三角形,
∴OE=OB=7,PF=EF=﹣a,
∴OF=1﹣a,
则1﹣a=5a+3,
解得:a=﹣,
∴点P的坐标为(﹣,﹣),
此时AP>AB;
②当∠BAP=90°时,过点P作PG⊥x轴,AP交x轴于点H,
同理可知:∠OAP=45°=∠AHO=∠PHG,
∴△AOH和△PHG为等腰直角三角形,
∴AO=HO=1,PG=HG=8a+3,
∴OG=2a+4,
则﹣2a﹣4=a,
解得:a=﹣,
∴点P的坐标为(﹣,﹣),
此时AP=AH+HP>AB;
综上,点P的坐标为:(﹣,﹣,﹣).
(3)如图,AC=AE=AB,
由“从属点”的定义可知:线段AB的从属点在射线CC1、EE6、BD上,
当b>0时,
当点B和原点重合时,若要满足线段MN上恰有2个线段AB的“从属点”,
此时点C(﹣8,1),得:b=5,
从而当b>3时,总能找到点B,
故b>5;
当b<0时,若要满足线段MN上恰有8个线段AB的“从属点”,
如图,当点E和M重合时,
∵AB=AE,
∴△ABE为等腰直角三角形,
可得:AO=EO=1,即E (1,代入y=3x+b,
得:b=﹣4,
而当b>﹣4时,四条射线CC6、DD1、EE1、FF2无法与线段MN产生两个交点,
当b<﹣4时,总能找到点B,
此时b<﹣4,
综上,b的取值范围是:b>2或b<﹣4.
【点评】本题是一次函数综合题,考查了一次函数的图象和性质,直角三角形的性质,“从属点”的新定义,等腰直角三角形的判定和性质,解题时要把握好“从属点”的定义,结合一次函数图象进行分析,难度较大.
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