2022-2023学年山东省青岛市市南区九年级(上)期末数学试卷
一、选择题(本大题共8小题,每小题3分,共24分)
1.(3分)如图所示的几何体的三种视图是( )
A. B.
C. D.
2.(3分)在Rt△ABC中,∠A、∠B.∠C对边分别为a、b、c,∠C=90°,若sinA=,则cosB=( )
A. B. C. D.
3.(3分)一元二次方程x2=2x的解是( )
A.x=2 B.x=0 C.x1=﹣2,x2=0 D.x1=2,x2=0
4.(3分)在四个完全相同的小球上分别写上1,2,3,4四个数字,然后装入一个不透明的口袋内搅匀.从口袋内任取出一个球记下数字后作为点P的横坐标x,然后再从袋中剩下的小球中取出一个球记下数字后作为点P的纵坐标y,则点P(x,y)落在直线y=﹣x+5上的概率是( )
A. B. C. D.
5.(3分)美是一种感觉,当人体下半身长与身高的比越接近0.618时,越给人一种美感.小颖妈妈身高165cm,下半身长x与身高l的比值是0.60,为尽可能达到好的效果,她应穿的高跟鞋的高度大约为( )
A.8cm B.7cm C.6cm D.5cm
6.(3分)如图是小明设计用手电来测量某古城墙高度的示意图.点P处放一水平的平面镜,光线从点A出发经平面镜反射后刚好射到古城墙CD的顶端C处,已知AB⊥BD,CD⊥BD,且测得AB=1.2米,BP=1.8米,PD=12米,那么该古城墙的高度是( )
A.6米 B.8米 C.18米 D.24米
7.(3分)如图,在平面直角坐标系中,已知点A(﹣3,6)、B(﹣9,﹣3),以原点O为位似中心,相似比为,把△ABO缩小,则点B的对应点B′的坐标是( )
A.(﹣3,﹣1) B.(﹣1,2)
C.(﹣9,1)或(9,﹣1) D.(﹣3,﹣1)或(3,1)
8.(3分)若二次函数y=|a|x2+bx+c的图象经过A(m,n)、B(0,y1)、C(3﹣m,n)、D(,y2)、E(2,y3),则y1、y2、y3的大小关系是( )
A.y1<y2<y3 B.y1<y3<y2 C.y3<y2<y1 D.y2<y3<y1
二、填空题(本大题共8小题,每小题3分,共24分)
9.(3分)已知线段a、b满足,那么的值为 .
10.(3分)某公司在疫情缓和期间为了恢复工作,用30600元为公司员工采购了医用防护口罩和KN95型防护口罩共5000个,其中购买医用防护口罩花费14400元,已知KN95型防护口罩单价是医用防护口罩单价的4.5倍,设医用防护口罩单价为x元,则可列方程 .
11.(3分)如图,将 ABCD沿EF对折,使点A落在点C处,若∠A=60°,AD=4,AB=6,则AE的长为 .
12.(3分)如图,双曲线y=(k>0)与⊙O在第一象限内交于P、Q两点,分别过P、Q两点向x轴和y轴作垂线.已知点P坐标为(1,3),则图中阴影部分的面积为 .
13.(3分)如图,在平行四边形ABCD中,AE平分∠BAD,交BC于点E,BF平分∠ABC,交AD于点F,AE与BF交于点P,连接EF,PD.若AB=4,AD=6,∠ABC=60°,则tan∠ADP的值为 .
14.(3分)已知在△ABC中,AB=AC=8,∠BAC=30°,将△ABC绕点A旋转,使点B落在原△ABC的点C处,此时点C落在点D处,延长线段AD,交原△ABC的边BC的延长线于点E,那么线段DE的长等于 .
15.(3分)如图,在矩形ABCD中,点E,F分别在边AB,BC上,且AE=AB,将矩形沿直线EF折叠,点B恰好落在AD边上的点P处,连接BP交EF于点Q,对于下列结论:①EF=2BE;②PF=2PE;③FQ=4EQ;④△PBF是等边三角形.其中正确的是 (填序号)
16.(3分)如图,n+1个边长为2的等边三角形有一条边在同一直线上,设△B2D1C1的面积为S1,△B3D2C2的面积为S2,…,△Bn+1Dn n的面积为Sn,则Sn= (用含n的式子表示).
三、作图题(本大题满分4分)
17.(4分)已知:矩形ABCD内有一点P.
求作:等腰直角△PEF,使它的直角顶点为P,斜边EF落在边CD上.
四、解答题(本大题满分68分,共有7道小题)
18.(12分)(1)计算:sin230°+2sin60°﹣tan45°﹣tan60°+cos230°;
(2)若二次函数y=x2+2x+k﹣2的图象与x轴有交点,求实数k的取值范围.
(3)如图所示的是某个几何体的三视图.根据图中的有关数据,求这个几何体的表面积.
19.(8分)日照间距系数反映了房屋日照情况.如图①,当前后房屋都朝向正南时,日照间距系数=L:(H﹣H1),其中L为楼间水平距离,H为南侧楼房高度,H1为北侧楼房底层窗台至地面高度.
如图②,山坡EF朝北,EF长为15m,坡度为i=1:0.75,山坡顶部平地EM上有一高为22.5m的楼房AB,底部A到E点的距离为4m.
(1)求山坡EF的水平宽度FH;
(2)欲在AB楼正北侧山脚的平地FN上建一楼房CD,已知该楼底层窗台P处至地面C处的高度为0.9m,要使该楼的日照间距系数不低于1.25,底部C距F处至少多远?
20.(8分)如图,将 ABCD的边AB延长到点E,使BE=AB,连接DE交边BC于点F.
(1)求证:△BFD≌△CFE;
(2)若∠A=∠EFC,判断四边形BECD的形状,并证明你的结论.
21.(8分)已知:如图,AB⊥x轴,△ABC是等腰直角三角形,∠B=90°,点B的坐标为(1,2).反比例函数的图象经过点C,一次函数y=ax+b的图象经过A,C两点.
(1)求反比例函数和一次函数的关系式;
(2)直接写出不等式组的解集.
22.(10分)某果农今年试种了一种新品种的水果,5月份开始上市.根据其它相似产品的销售经验,若设该水果上市第天的销售单价为t(元/千克),则t与P之间满足如下关系:
t 1 2 3 4 5 6 …
P(元/千克) 120 60 40 30 24 20 …
该水果每天的销售量S(千克)与t之间满足的函数关系如图所示:
(1)猜想与之间满足我们学过的哪种函数关系?并直接写出销售单价P与t之间的函数关系式(不必写出自变量取值范围);
(2)求每天的销售量S(千克)与t之间的函数关系式,并求上市第几天销售量最大,最大销售量是多少千克?
(3)当每天的销售收入低于600元时,该水果将失去生产销售的价值.该水果最只能上市销售几天?最低销售单价是多少元?(销售收入=销售单价P×销售量S)
(4)当每天的销售量不低于200千克时,这种水果的最低售价是多少元?
23.(10分)知识迁移
我们知道,函数y=a(x﹣m)2+n(a≠0,m>0,n>0)的图象是由二次函数y=ax2的图象向右平移m个单位,再向上平移n个单位得到;类似地,函数y=+n(k≠0,m>0,n>0)的图象是由反比例函数y=的图象向右平移m个单位,再向上平移n个单位得到,其对称中心坐标为(m,n).
理解应用
函数y=+1的图象可由函数y=的图象向右平移 个单位,再向上平移 个单位得到,其对称中心坐标为 .
灵活应用
如图,在平面直角坐标系xOy中,请根据所给的y=的图象画出函数y=﹣2的图象,并根据该图象指出,当x在什么范围内变化时,y≥﹣1?
实际应用
某老师对一位学生的学习情况进行跟踪研究,假设刚学完新知识时的记忆存留量为1,新知识学习后经过的时间为x,发现该生的记忆存留量随x变化的函数关系为y1=;若在x=t(t≥4)时进行第一次复习,发现他复习后的记忆存留量是复习前的2倍(复习的时间忽略不计),且复习后的记忆存留量随x变化的函数关系为y2=,如果记忆存留量为时是复习的“最佳时机点”,且他第一次复习是在“最佳时机点”进行的,那么当x为何值时,是他第二次复习的“最佳时机点”?
24.(12分)如图,在△ABC中,AB=AC=10cm,BD⊥AC于点D,BD=8cm.点M从点A出发,沿AC方向匀速运动,速度为2cm/s;同时直线PQ由点B出发,沿BA的方向匀速运动,速度为1cm/s,运动过程中始终保持PQ∥AC.直线PQ交AB于点P,交BC于点Q,交BD于点F,连接PM.设运动时间为t(s)(0<t<5).
(1)当t为何值时,四边形PQCM是平行四边形?
(2)设四边形PQCM的面积为ycm2,求y与t之间的函数关系式;
(3)是否存在某一时刻t,使S四边形PQCM=S△ABC?若存在,求出此时t的值;若不存在,说明理由.
(4)连接PC,是否存在某一时刻t,使点M在线段PC的垂直平分线上?若存在,求出此时t的值;若不存在,说明理由.
2022-2023学年山东省青岛市市南区九年级(上)期末数学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本大题共8小题,每小题3分,共24分)
1.(3分)如图所示的几何体的三种视图是( )
A. B.
C. D.
【分析】分别找到找到从正面、上面、左面看所得到的图形即可.
【解答】解:该图形的主视图为长方形,并且里边有一个小圆形,左视图为矩形,里边有两条横向虚线,俯视图为矩形,里面有两条纵向虚线.
故选:C.
2.(3分)在Rt△ABC中,∠A、∠B.∠C对边分别为a、b、c,∠C=90°,若sinA=,则cosB=( )
A. B. C. D.
【分析】根据锐角三角函数的定义得出sinA==,cosB=,即可得出答案.
【解答】
解:∵sinA==,
∴cosB==,
故选:A.
3.(3分)一元二次方程x2=2x的解是( )
A.x=2 B.x=0 C.x1=﹣2,x2=0 D.x1=2,x2=0
【分析】首先移项,将方程右边2x移到左边,再提取公因式x,可得x(x﹣2)=0,将原式化为两式相乘的形式,再根据“两式相乘值为0,这两式中至少有一式值为0.”,即可求得方程的解.
【解答】解:原方程移项得:
x2﹣2x=0,
∴x(x﹣2)=0,(提取公因式x),
∴x1=0,x2=2,
故选:D.
4.(3分)在四个完全相同的小球上分别写上1,2,3,4四个数字,然后装入一个不透明的口袋内搅匀.从口袋内任取出一个球记下数字后作为点P的横坐标x,然后再从袋中剩下的小球中取出一个球记下数字后作为点P的纵坐标y,则点P(x,y)落在直线y=﹣x+5上的概率是( )
A. B. C. D.
【分析】首先根据题意画出表格,然后由表格求得所有等可能的结果与数字x、y满足y=﹣x+5的情况,再利用概率公式求解即可求得答案.
【解答】解:列表得:
1 2 3 4
1 (1,1) (1,2) (1,3) (1,4)
2 (2,1) (2,2) (2,3) (2,4)
3 (3,1) (3,2) (3,3) (3,4)
4 (4,1) (4,2) (4,3) (4,4)
∵共有16种等可能的结果,数字x、y满足y=﹣x+5的有(1,4),(2,3),(3,2),(4,1),
∴数字x、y满足y=﹣x+5的概率为:.
故选:B.
5.(3分)美是一种感觉,当人体下半身长与身高的比越接近0.618时,越给人一种美感.小颖妈妈身高165cm,下半身长x与身高l的比值是0.60,为尽可能达到好的效果,她应穿的高跟鞋的高度大约为( )
A.8cm B.7cm C.6cm D.5cm
【分析】先求得下半身的实际高度,再根据黄金分割的定义求解.
【解答】解:根据已知条件得下半身长是165×0.60=99cm,
设需要穿的高跟鞋是ycm,则根据黄金分割的定义得:,
解得:y≈8cm.
故选:A.
6.(3分)如图是小明设计用手电来测量某古城墙高度的示意图.点P处放一水平的平面镜,光线从点A出发经平面镜反射后刚好射到古城墙CD的顶端C处,已知AB⊥BD,CD⊥BD,且测得AB=1.2米,BP=1.8米,PD=12米,那么该古城墙的高度是( )
A.6米 B.8米 C.18米 D.24米
【分析】由已知得△ABP∽△CDP,则根据相似形的性质可得,解答即可.
【解答】解:
由题意知:光线AP与光线PC,∠APB=∠CPD,
∴Rt△ABP∽Rt△CDP,
∴,∴CD==8(米).
故选:B.
7.(3分)如图,在平面直角坐标系中,已知点A(﹣3,6)、B(﹣9,﹣3),以原点O为位似中心,相似比为,把△ABO缩小,则点B的对应点B′的坐标是( )
A.(﹣3,﹣1) B.(﹣1,2)
C.(﹣9,1)或(9,﹣1) D.(﹣3,﹣1)或(3,1)
【分析】利用以原点为位似中心,相似比为k,位似图形对应点的坐标的比等于k或﹣k,把B点的横纵坐标分别乘以或﹣即可得到点B′的坐标.
【解答】解:∵以原点O为位似中心,相似比为,把△ABO缩小,
∴点B(﹣9,﹣3)的对应点B′的坐标是(﹣3,﹣1)或(3,1).
故选:D.
8.(3分)若二次函数y=|a|x2+bx+c的图象经过A(m,n)、B(0,y1)、C(3﹣m,n)、D(,y2)、E(2,y3),则y1、y2、y3的大小关系是( )
A.y1<y2<y3 B.y1<y3<y2 C.y3<y2<y1 D.y2<y3<y1
【分析】由点A(m,n)、C(3﹣m,n)的对称性,可求函数的对称轴为x=,再由B(0,y1)、D(,y2)、E(2,y3)与对称轴的距离,即可判断y1>y3>y2;
【解答】解:∵经过A(m,n)、C(3﹣m,n),
∴二次函数的对称轴x=,
∵B(0,y1)、D(,y2)、E(2,y3)与对称轴的距离B最远,D最近,
∵|a|>0,
∴y1>y3>y2;
故选:D.
二、填空题(本大题共8小题,每小题3分,共24分)
9.(3分)已知线段a、b满足,那么的值为 .
【分析】由,可得5a=3a+3b,即2a=3b,进而求出=.
【解答】解:∵,
∴5a=3a+3b,
∴2a=3b,
∴=.
故答案为:.
10.(3分)某公司在疫情缓和期间为了恢复工作,用30600元为公司员工采购了医用防护口罩和KN95型防护口罩共5000个,其中购买医用防护口罩花费14400元,已知KN95型防护口罩单价是医用防护口罩单价的4.5倍,设医用防护口罩单价为x元,则可列方程 +=5000 .
【分析】直接根据题意分别表示出采购的医用防护口罩和KN95型防护口罩的数量=100000,进而得出等式.
【解答】解:设医用防护口罩单价为x元,则可列方程:
+=5000.
故答案为:+=5000.
11.(3分)如图,将 ABCD沿EF对折,使点A落在点C处,若∠A=60°,AD=4,AB=6,则AE的长为 .
【分析】过点C作CG⊥AB的延长线于点G,易证△D′CF≌△ECB(ASA),从而可知D′F=EB,CF=CE,设AE=x,在△CEG中,利用勾股定理列出方程即可求出x的值.
【解答】解:过点C作CG⊥AB的延长线于点G,
在 ABCD中,
∠D=∠EBC,AD=BC,∠A=∠DCB,
由于 ABCD沿EF对折,
∴∠D′=∠D=∠EBC,∠D′CE=∠A=∠DCB,
D′C=AD=BC,
∴∠D′CF+∠FCE=∠FCE+∠ECB,
∴∠D′CF=∠ECB,
在△D′CF与△ECB中,
∴△D′CF≌△ECB(ASA)
∴D′F=EB,CF=CE,
∵DF=D′F,
∴DF=EB,AE=CF
设AE=x,
则EB=6﹣x,CF=x,
∵BC=4,∠CBG=60°,
∴BG=BC=2,
由勾股定理可知:CG=2,
∴EG=EB+BG=6﹣x+2=8﹣x
在△CEG中,
由勾股定理可知:(8﹣x)2+(2)2=x2,
解得:x=AE=
故答案为:
12.(3分)如图,双曲线y=(k>0)与⊙O在第一象限内交于P、Q两点,分别过P、Q两点向x轴和y轴作垂线.已知点P坐标为(1,3),则图中阴影部分的面积为 4 .
【分析】由于⊙O和y=(k>0)都关于y=x对称,于是易求Q点坐标是(3,1),那么阴影面积等于两个面积相等矩形的面积减去2个边长是1的正方形的面积.
【解答】解:∵⊙O在第一象限关于y=x对称,
y=(k>0)也关于y=x对称,
P点坐标是(1,3),
∴Q点的坐标是(3,1),
∴S阴影=1×3+1×3﹣2×1×1=4.
故答案是4.
13.(3分)如图,在平行四边形ABCD中,AE平分∠BAD,交BC于点E,BF平分∠ABC,交AD于点F,AE与BF交于点P,连接EF,PD.若AB=4,AD=6,∠ABC=60°,则tan∠ADP的值为 2 .
【分析】首先证明四边形ABEF是菱形,由菱形的性质得出AE⊥BF,得到∠ABF=30°,∠BAP=∠FAP=60°从而得出AP=2,过点P作PM⊥AD于M,得到PM=,AM=1,从而得到,DM=5,于是推出结论.
【解答】解:四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,
∴∠AFB=∠FBE,
∵∠ABF=∠FBE,
∴∠ABF=∠AFB,
∴AB=AF,
同理AB=BE,
∴四边形ABEF是菱形;
∴AE⊥BF,
∵∠ABC=60°,
∴∠ABF=30°,∠BAP=∠FAP=60°,
∵AB=4,
∴AP=2,
如图,过点P作PM⊥AD于M,
∴PM=,AM=1,
∵AD=6,
∴DM=5,
∴PD===2.
故答案为:2.
14.(3分)已知在△ABC中,AB=AC=8,∠BAC=30°,将△ABC绕点A旋转,使点B落在原△ABC的点C处,此时点C落在点D处,延长线段AD,交原△ABC的边BC的延长线于点E,那么线段DE的长等于 4﹣4 .
【分析】作CH⊥AE于H,根据等腰三角形的性质和三角形内角和定理可计算出∠ACB=(180°﹣∠BAC)=75°,再根据旋转的性质得AD=AB=8,∠CAD=∠BAC=30°,则利用三角形外角性质可计算出∠E=45°,接着在Rt△ACH中利用含30度的直角三角形三边的关系得CH=AC=4,AH=CH=4,所以DH=AD﹣AH=8﹣4,然后在Rt△CEH中利用∠E=45°得到EH=CH=4,于是可得DE=EH﹣DH=4﹣4.
【解答】解:作CH⊥AE于H,如图,
∵AB=AC=8,
∴∠B=∠ACB=(180°﹣∠BAC)=(180°﹣30°)=75°,
∵△ABC绕点A旋转,使点B落在原△ABC的点C处,此时点C落在点D处,
∴AD=AB=8,∠CAD=∠BAC=30°,
∵∠ACB=∠CAD+∠E,
∴∠E=75°﹣30°=45°,
在Rt△ACH中,∵∠CAH=30°,
∴CH=AC=4,AH=CH=4,
∴DH=AD﹣AH=8﹣4,
在Rt△CEH中,∵∠E=45°,
∴EH=CH=4,
∴DE=EH﹣DH=4﹣(8﹣4)=4﹣4.
故答案为4﹣4.
15.(3分)如图,在矩形ABCD中,点E,F分别在边AB,BC上,且AE=AB,将矩形沿直线EF折叠,点B恰好落在AD边上的点P处,连接BP交EF于点Q,对于下列结论:①EF=2BE;②PF=2PE;③FQ=4EQ;④△PBF是等边三角形.其中正确的是 ①④ (填序号)
【分析】由条件可得∠APE=30°,则∠PEF=∠BEF=60°,可得EF=2BE,PF=PE,EF=2BE=4EQ,从而可判断出正确的结论.
【解答】解:由折叠可得PE=BE,PF=BF,∠PEF=∠BEF,∠EFB=∠EFP,
∵AE=AB,
∴BE=PE=2AE,
∴∠APE=30°,
∴∠PEF=∠BEF=60°,
∴∠EFB=∠EFP=30°,
∴EF=2BE,PF=PE,
∴①正确,②不正确;
又∵EF⊥BP,
∴EF=2BE=4EQ,
∴③不正确;
又∵PF=BF,∠BFP=2∠EFP=60°,
∴△PBF为等边三角形,
∴④正确;
所以正确的为①④,
故答案为:①④.
16.(3分)如图,n+1个边长为2的等边三角形有一条边在同一直线上,设△B2D1C1的面积为S1,△B3D2C2的面积为S2,…,△Bn+1Dn n的面积为Sn,则Sn= (用含n的式子表示).
【分析】由n+1个边长为2的等边三角形有一条边在同一直线上,则B1,B2,B3,…Bn在一条直线上,可作出直线B1B2.易求得△AB1C1的面积,然后由相似三角形的性质,易求得S1的值,同理求得S2的值,继而求得Sn的值.
【解答】解:n+1个边长为2的等边三角形有一条边在同一直线上,则B1,B2,B3,…Bn在一条直线上,作出直线B1B2.
∴S△AB1C1=×2×=,
∵∠B1C1B2=60°,
∴AB1∥B2C1,
∴△B1C1B2是等边△,且边长=2,
∴△B1B2D1∽△C1AD1,
∴B1D1:D1C1=1:1,
∴S1=,
同理:B2B3:AC2=1:2,
∴B2D2:D2C2=1:2,
∴S2=,
同理:BnBn+1:A n=1:n,
∴BnDn:Dn n=1:n,
∴Sn=.
故答案为:.
三、作图题(本大题满分4分)
17.(4分)已知:矩形ABCD内有一点P.
求作:等腰直角△PEF,使它的直角顶点为P,斜边EF落在边CD上.
【分析】作PQ⊥CD于Q,然后在直线CD上截取QE=PQ,QF=PQ,则△PEF满足条件.
【解答】解:如图,△PEF为所作.
四、解答题(本大题满分68分,共有7道小题)
18.(12分)(1)计算:sin230°+2sin60°﹣tan45°﹣tan60°+cos230°;
(2)若二次函数y=x2+2x+k﹣2的图象与x轴有交点,求实数k的取值范围.
(3)如图所示的是某个几何体的三视图.根据图中的有关数据,求这个几何体的表面积.
【分析】(1)根据特殊锐角三角函数值进行计算即可;
(2)根据二次函数图象与系数的关系进行解答即可;
(3)求出三个侧面积的和,再求出两个底面积的和,再根据表面积的定义进行计算即可.
【解答】解:(1)原式=()2+2×﹣1﹣+()2
=+﹣1﹣+
=0;
(2)∵二次函数y=x2+2x+k﹣2的图象与x轴有交点,
∴b2﹣4ac=4﹣4k+8≥0,
即k≤3;
(3)三个侧面的面积为:3×15+4×15+5×15=180,
两个底面面积为:×3×4×2=12,
所以这个几何体的表面积为:180+12=192.
19.(8分)日照间距系数反映了房屋日照情况.如图①,当前后房屋都朝向正南时,日照间距系数=L:(H﹣H1),其中L为楼间水平距离,H为南侧楼房高度,H1为北侧楼房底层窗台至地面高度.
如图②,山坡EF朝北,EF长为15m,坡度为i=1:0.75,山坡顶部平地EM上有一高为22.5m的楼房AB,底部A到E点的距离为4m.
(1)求山坡EF的水平宽度FH;
(2)欲在AB楼正北侧山脚的平地FN上建一楼房CD,已知该楼底层窗台P处至地面C处的高度为0.9m,要使该楼的日照间距系数不低于1.25,底部C距F处至少多远?
【分析】(1)在Rt△EFH中,根据坡度的定义得出tan∠EFH=i=1:0.75==,设EH=4x,则FH=3x,由勾股定理求出EF==5x,那么5x=15,求出x=3,即可得到山坡EF的水平宽度FH为9m;
(2)根据该楼的日照间距系数不低于1.25,列出不等式≥1.25,解不等式即可.
【解答】解:(1)在Rt△EFH中,∵∠H=90°,
∴tan∠EFH=i=1:0.75==,
设EH=4xm,则FH=3xm,
∴EF==5xm,
∵EF=15m,
∴5x=15m,x=3,
∴FH=3x=9m.
即山坡EF的水平宽度FH为9m;
(2)∵L=CF+FH+EA=CF+9+4=CF+13,
H=AB+EH=22.5+12=34.5,H1=0.9,
∴日照间距系数=L:(H﹣H1)==,
∵该楼的日照间距系数不低于1.25,
∴≥1.25,
∴CF≥29.
答:要使该楼的日照间距系数不低于1.25,底部C距F处29m远.
20.(8分)如图,将 ABCD的边AB延长到点E,使BE=AB,连接DE交边BC于点F.
(1)求证:△BFD≌△CFE;
(2)若∠A=∠EFC,判断四边形BECD的形状,并证明你的结论.
【分析】(1)先根据平行四边形的性质得出AB=CD,AB∥CD,再由BE=AB得出BE=CD,根据平行线的性质得出∠BEF=∠CDF,∠EBF=∠DCF,根据全等三角形的判定和性质定理进而可得出结论;
(2)根据平行四边形的性质可得AB∥CD,AB=CD,∠A=∠DCB,再由AB=BE,可得CD=EB,进而可判定四边形BECD是平行四边形,然后再证明BC=DE即可得到四边形BECD是矩形.
【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∵AB=CD,AB∥CD.
∵BE=AB,
∴BE=CD.
∵AB∥CD,
∴∠BEF=∠CDF,∠EBF=∠DCF,
在△BEF与△CDF中,
,
∴△BEF≌△CDF(ASA);
∴BF=CF,EF=DF,
在△BFD与△CFE中,
,
∴△BFD≌△CFE(SAS);
(2)解:四边形BECD是矩形,
理由:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB∥CD,AB=CD,∠A=∠DCB,
∵AB=BE,
∴CD=EB,
∴四边形BECD是平行四边形,
∴BF=CF,EF=DF,
∵∠A=∠EFC,
∴∠BFD=2∠DCF,
∴∠DCF=∠FDC,
∴DF=CF,
∴DE=BC,
∴四边形BECD是矩形.
21.(8分)已知:如图,AB⊥x轴,△ABC是等腰直角三角形,∠B=90°,点B的坐标为(1,2).反比例函数的图象经过点C,一次函数y=ax+b的图象经过A,C两点.
(1)求反比例函数和一次函数的关系式;
(2)直接写出不等式组的解集.
【分析】(1)根据题意得出A(1,0),C(3,2),然后利用待定系数法求得即可;
(2)观察函数图象即可求解.
【解答】解:(1)∵△ABC是等腰直角三角形且点B的坐标为(1,2),
∴AB=BC=2,
∴点C的坐标为(3,2),点A的坐标为(1,0),
把点C的坐标代入,解得k=6,
∴反比例函数关系式为y=,
把点C(3,2),点A(1,0)代入一次函数y=ax+b得,
解得,
∴一次函数函数关系式为y=x﹣1;
(2)观察函数图象知,不等式组的解集为:1<x≤3.
22.(10分)某果农今年试种了一种新品种的水果,5月份开始上市.根据其它相似产品的销售经验,若设该水果上市第天的销售单价为t(元/千克),则t与P之间满足如下关系:
t 1 2 3 4 5 6 …
P(元/千克) 120 60 40 30 24 20 …
该水果每天的销售量S(千克)与t之间满足的函数关系如图所示:
(1)猜想与之间满足我们学过的哪种函数关系?并直接写出销售单价P与t之间的函数关系式(不必写出自变量取值范围);
(2)求每天的销售量S(千克)与t之间的函数关系式,并求上市第几天销售量最大,最大销售量是多少千克?
(3)当每天的销售收入低于600元时,该水果将失去生产销售的价值.该水果最只能上市销售几天?最低销售单价是多少元?(销售收入=销售单价P×销售量S)
(4)当每天的销售量不低于200千克时,这种水果的最低售价是多少元?
【分析】(1)根据表中数据可得销售单价P与t之间满足反比例函数,并根据Pt=120得出P与t之间的函数关系式;
(2)根据函数图象设出函数解析式,并用待定系数法求函数解析式,再由函数性质求最值;
(3)设销售收入为W元,根据销售收入=销售量×销售价格列出函数解析式,再根据W>600,求出t的取值范围,再根据函数的性质求出最低销售单价;
(4)先根据题意求出t的取值范围,再根据函数的性质求最小值即可.
【解答】解:(1)由表中数据可得,Pt=120,
销售单价P与t之间满足反比例函数,即P=,
∴销售单价P与t之间满足反比例函数,销售单价P与t之间的函数关系式为P=;
(2)由图象可设销售量S(千克)与t之间的函数关系式为S=at2+bt,
把(6,144),(30,0)代入解析式得,
解得,
∴S=﹣t2+30t=﹣(t﹣15)2+225,
∴﹣1<0,
∴当t=15时,S有最大值,最大值为225,
∴每天的销售量S(千克)与t之间的函数关系式为S=﹣t2+30t,上市第15天销售量最大,最大销售量是225千克;
(3)设销售收入为W元,
则W=PS=(﹣t2+30t)=﹣120t+3600.
∵当每天的销售收入低于600元时,该水果将失去生产销售的价值,
∴W>600,
∴120t+3600>600,
解得t<25,
此时P==5(元),
∴该水果最多只能上市销售24天,最低销售单价为5元;
(4)当S=﹣t230t=200时,
解得t=10或t=20,
∴当10≤t≤20时,S≥200,
∵P=,120>0,图象在第一象限内,P随t的增大而减小,
∴当t=20时,P有最小值为6,
∴当每天的销售量S不低于200千克时,这种水果的最低销售价是6元.
23.(10分)知识迁移
我们知道,函数y=a(x﹣m)2+n(a≠0,m>0,n>0)的图象是由二次函数y=ax2的图象向右平移m个单位,再向上平移n个单位得到;类似地,函数y=+n(k≠0,m>0,n>0)的图象是由反比例函数y=的图象向右平移m个单位,再向上平移n个单位得到,其对称中心坐标为(m,n).
理解应用
函数y=+1的图象可由函数y=的图象向右平移 1 个单位,再向上平移 1 个单位得到,其对称中心坐标为 (1,1) .
灵活应用
如图,在平面直角坐标系xOy中,请根据所给的y=的图象画出函数y=﹣2的图象,并根据该图象指出,当x在什么范围内变化时,y≥﹣1?
实际应用
某老师对一位学生的学习情况进行跟踪研究,假设刚学完新知识时的记忆存留量为1,新知识学习后经过的时间为x,发现该生的记忆存留量随x变化的函数关系为y1=;若在x=t(t≥4)时进行第一次复习,发现他复习后的记忆存留量是复习前的2倍(复习的时间忽略不计),且复习后的记忆存留量随x变化的函数关系为y2=,如果记忆存留量为时是复习的“最佳时机点”,且他第一次复习是在“最佳时机点”进行的,那么当x为何值时,是他第二次复习的“最佳时机点”?
【分析】理解应用:根据“知识迁移”得到双曲线的图象平移变换的规律:上加下减.由此得到答案:
灵活应用:根据平移规律作出图象;
实际应用:先求出第一次复习的“最佳时机点”(4,1),然后代入y2,求出解析式,然后再求出第二次复习的“最佳时机点”.
【解答】解:理解应用:根据“知识迁移”易得,函数y=+1的图象可由函数y=的图象向右平移 1个单位,再向上平移 1个单位得到,其对称中心坐标为 (1,1).
故答案是:1,1,(1,1)
灵活应用:将y=的图象向右平移2个单位,然后再向下平移两个单位,即可得到函数y=﹣2的图象,其对称中心是(2,﹣2).图象如图所示:
由y=﹣1,得﹣2=﹣1,
解得x=﹣2
由图可知,当﹣2≤x<2时,y≥﹣1
实际应用:
解:当x=t时,y1=,
则由y1==,解得:t=4,
即当t=4时,进行第一次复习,复习后的记忆存留量变为1,
∴点(4,1)在函数y2=的图象上,
则1=,解得:a=﹣4,
∴y2=,
当y2==,解得:x=12,
即当x=12时,是他第二次复习的“最佳时机点”.
24.(12分)如图,在△ABC中,AB=AC=10cm,BD⊥AC于点D,BD=8cm.点M从点A出发,沿AC方向匀速运动,速度为2cm/s;同时直线PQ由点B出发,沿BA的方向匀速运动,速度为1cm/s,运动过程中始终保持PQ∥AC.直线PQ交AB于点P,交BC于点Q,交BD于点F,连接PM.设运动时间为t(s)(0<t<5).
(1)当t为何值时,四边形PQCM是平行四边形?
(2)设四边形PQCM的面积为ycm2,求y与t之间的函数关系式;
(3)是否存在某一时刻t,使S四边形PQCM=S△ABC?若存在,求出此时t的值;若不存在,说明理由.
(4)连接PC,是否存在某一时刻t,使点M在线段PC的垂直平分线上?若存在,求出此时t的值;若不存在,说明理由.
【分析】(1)假设PQCM为平行四边形,根据平行四边形的性质得到对边平行,进而得到AP=AM,列出关于t的方程,求出方程的解得到满足题意t的值;
(2)根据PQ∥AC可得△PBQ∽△ABC,根据相似三角形的形状必然相同可知△BPQ也为等腰三角形,即BP=PQ=t,再由证得的相似三角形得底比底等于高比高,用含t的代数式就可以表示出BF,进而得到梯形的高PE=DF=8﹣t,又点M的运动速度和时间可知点M走过的路程AM=2t,所以梯形的下底CM=10﹣2t.最后根据梯形的面积公式即可得到y与t的关系式;
(3)根据三角形的面积公式,先求出三角形ABC的面积,又根据S四边形PQCM=S△ABC,求出四边形PQCM的面积,从而得到了y的值,代入第二问求出的y与t的解析式中求出t的值即可;(4)假设存在,则根据垂直平分线上的点到线段两端点的距离相等即可得到MP=MC,过点M作MH垂直AB,由一对公共角的相等和一对直角的相等即可得到△AHM∽△ADB,由相似得到对应边成比例进而用含t的代数式表示出AH和HM的长,再由AP的长减AH的长表示出PH的长,从而在直角三角形PHM中根据勾股定理表示出MP的平方,再由AC的长减AM的长表示出MC的平方,根据两者的相等列出关于t的方程进而求出t的值.
【解答】解:(1)假设四边形PQCM是平行四边形,则PM∥QC,
∴AP:AB=AM:AC,
∵AB=AC,
∴AP=AM,即10﹣t=2t,
解得:t=,
∴当t=时,四边形PQCM是平行四边形.
(2)∵PQ∥AC,
∴△PBQ∽△ABC,
∴△PBQ为等腰三角形,PQ=PB=t,
∴=,即=,
解得:BF=t,
∴FD=BD﹣BF=8﹣t,
又∵MC=AC﹣AM=10﹣2t,
∴y=(PQ+MC) FD=(t+10﹣2t)(8﹣t)=t2﹣8t+40(0<t<5).
(3)存在;
∵S△ABC=AC BD=×10×8=40,
当y=S△ABC=×40=时,
即t2﹣8t+40=,
解得:t1=,t2=(舍去).
∴t=时,S四边形PQCM=S△ABC.
(4)存在.假设存在某一时刻t,使得M在线段PC的垂直平分线上,则MP=MC,
过M作MH⊥AB,交AB于H,如图所示:
∵∠A=∠A,∠AHM=∠ADB=90°,
∴△AHM∽△ADB,
∴==,
又∵AD===6,
∴==,
∴HM=t,AH=t,
∴HP=10﹣t﹣t=10﹣t,
在Rt△HMP中,MP2=()2+(10﹣)2=t2﹣44t+100,
又∵MC2=(10﹣2t)2=100﹣40t+4t2,
∵MP2=MC2,
∴t2﹣44t+100=100﹣40t+4t2,
解得 t1=,t2=0(舍去),
∴t=时,点M在线段PC的垂直平分线上.