2022-2023学年襄州区双沟镇中心学校九年级下学期期中测试
数学试题
考试时间:100分钟;总分:120分
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
题号 一 二 三 总分
得分
评卷人 得 分
一.选择题(共10小题,满分30分,每小题3分)
1.(3分)如图是由4个完全相同的小正方体组成的立体图形,它的俯视图是( )
A. B.
C. D.
2.(3分)如图,点P是反比例函数y=图象上的一点,过点P作PD⊥x轴于点D,若△POD的面积为m,则函数y=mx﹣1的图象为( )
A. B.
C. D.
3.(3分)如图,是一圆锥的左视图,根据图中所示数据,可得圆锥侧面展开图的面积为( )
A. B. C.24π D.32π
4.(3分)血药浓度(PlasmaConcentration)指药物吸收后在血浆内的总浓度,已知药物在体内的浓度随着时间而变化.某成人患者在单次口服1单位某药后,体内血药浓度及相关信息如图所示,根据图中提供的信息,下列关于成人患者使用该药血药浓度(mg/L)5a最低中毒浓度(MTC)物的说法中正确的是( )
A.从t=0开始,随着时间逐渐延长,血药浓度逐渐增大
B.当t=1时,血药浓度达到最大为5amg/L
C.首次服用该药物1单位3.5小时后,立即再次服用该药物1单位,不会发生药物中毒
D.每间隔4h服用该药物1单位,可以使药物持续发挥治疗作用
5.(3分)已知点在反比例函数的图象上,则( )
A.y2<y1<0 B.y1<y2<0 C.y1<0<y2 D.0<y1<y2
6.(3分)如图,一架飞机在空中A处检测到正下方地平面目标C,此时飞机的飞行高度AC=2800米,从飞机上看地平面指挥台B的俯角α=34°,此时AB长为( )
A.2800sin34°米 B.米
C.2800cos34°米 D.米
7.(3分)如图,△ABC中,CD⊥AB,BE⊥AC,垂足分别为D、E,连接DE,若=,则sinA的值为( )
A. B. C. D.
8.(3分)某商家设计了一个水箱水位自动报警仪,其电路图如图1所示,其中定值电阻R1=10Ω,R2是一个压敏电阻,用绝缘薄膜包好后放在一个硬质凹形绝缘盒中,放入水箱底部,受力面水平,承受水压的面积S为0.01m2,压敏电阻R2的阻值随所受液体压力F的变化关系如图2所示(水深h越深,压力F越大),电源电压保持6V不变,当电路中的电流为0.3A时,报警器(电阻不计)开始报警,水的压强随深度变化的关系图象如图3所示(参考公式,F=pS,1000Pa=1kPa),则下列说法中不正确的是( )
A.当水箱未装水(h=0m)时,压强p为0kPa
B.当报警器刚好开始报警时,水箱受到的压力F为40N
C.当报警器刚好开始报警时,水箱中水的深度h是0.8m
D.若想使水深1m时报警,应使定值电阻R1的阻值为12Ω
9.(3分)如图所示,边长为4的正方形ABCD中,对角线AC,BD交于点O,E在线段OD上,连接CE,作EF⊥CE交AB于点F,连接CF交BD于点H,则下列结论:①EF=EC;②CF2=CG CA;③BE DH=16;④若BF=1,则DE=,正确的是( )
A.①②④ B.①③④ C.①②③ D.①②③④
10.(3分)如图,点A是反比例函数y=(x>0)图象上的一点,AB垂直于x轴,垂足为B,△OAB的面积为8.若点P(a,4)也在此函数的图象上,则a的值是( )
A.2 B.﹣2 C.4 D.﹣4
评卷人 得 分
二.填空题(共5小题,满分20分,每小题4分)
11.(4分)用小正方体搭一个几何体,其主视图和左视图如图所示,那么搭成这样的几何体至少需要 个小正方体.
12.(4分)一款闭门器按如图1所示安装,支点A,C分别固定在门框和门板上,门宽OD=52cm,摇臂AB=18cm,连杆BC=24cm,闭门器工作时,摇臂、连杆和OC长度均固定不变.如图2,当门闭合时,,则AC的长为 cm.如图3,门板绕点O旋转,当∠B=90°时,点D到门框的距离DK=48cm,则OC的长为 cm.
13.(4分)如图,某数学兴趣小组测量一棵树CD的高度,在点A处测得树顶C的仰角为45°,在点B处测得树顶C的仰角为60°,且A,B,D三点在同一直线上,若AB=20m,则这棵树CD的高度约为 m.(按四舍五入法将结果保留小数点后一位,参考数据:)
14.(4分)如图,已知函数y=(k≠0)经过点A(2,3),延长AO交双曲线另一分支于点C,过点A作直线AB交y轴正半轴于点D,交x轴负半轴于点E,交双曲线另一分支于点B,且DE=2AD.则△ABC的面积 .
(4分)已知过原点的一条直线l与反比例函数的图象交于A,B两点(A在B的右侧).C是反比例函数图象上位于A点上方的一动点,连接AC并延长交y轴于点D,连接CB交y轴于点E.若AC=mCD,BC=nCE,则m﹣n= .
评卷人 得 分
三.解答题(共8小题,满分70分)
16.(8分)如图,在△ABC中,∠B=45°,∠A=105°,AC=4,求BC的长.
17.(8分)在一次课外实践活动中,九年级数学兴趣小组准备测量学校旁边的一座古塔的高度,同学们设计了两个测量方案如下:
课题 测量古塔(AB)的高度
测量工具 测角仪,1.5m标杆,皮尺等
测量小组 第一组 第二组
测量方案示意图
说明 点C、E、B在同一直线上,CD、EF为标杆 CD为古塔旁边的两层小楼
测量数据 从点D处测得A点的仰角为35°,从点F处测得A点的仰角为45°,CE=10m 从点D处测得A点的仰角为35°,CD=10m
(1)根据以上数据请你判断,第 小组无法测量出古塔的高度?原因是 ;
(2)请根据表格中的数据,依据正确的测量方案求出古塔的高度.(精确到0.1m,参考数据:sin35°≈0.57,cos35°≈0.82,tan35°≈0.70)
18.(10分)探究函数性质时,我们经历了列表、描点、连线画出函数图象,观察分析图象特征,概括函数性质的过程,结合已有经验,请画出函数y=的图象,并探究该函数性质.
(1)绘制函数图象
①列表:下列是x与y的几组对应值,其中a= ,b= .
x …… ﹣5 ﹣4 ﹣3 ﹣2 ﹣1 1 2 3 4 5 ……
y …… ﹣3.8 ﹣2.5 ﹣1 1 5 5 a ﹣1 b ﹣3.8 ……
②描点:请根据表中所给的数值在图中描点;
③连线:请结合反比例函数图象的特征,画出函数图象.
(2)探究函数性质
①当x>0时,函数值y随着自变量x的增大而 ;(填“减小”或“增大”)
②函数的图象关于 对称;
(3)运用函数图象及性质
①点A(﹣7,y1),B(﹣,y2),C(,y3)在函数图象上,请比较y1,y2,y3的大小( )
A.y1<y2<y3
B.y1<y3<y2
C.y3<y2<y1
D.y2<y3<y1
②点D(x1,),E(x2,6)在函数图象上,请比较x1,x2的大小( )
A.x1>x2
B.x1=x2
C.x1<x2
D.不确定
③写出方程的解 ;
④写出不等式的解集 .
19.(9分)如图,直线y=kx+b与双曲线相交于A(﹣3,1),B两点,与x轴相交于点C(﹣4,0).
(1)分别求一次函数与反比例函数的解析式;
(2)连接OA,OB,求△AOB的面积;
(3)直接写出当x<0时,关于x的不等式的解集.
20.(9分)如图,一次函数y1=kx+b与反比例函数的图象交于A(a,4),B(﹣3,﹣2)两点,直线AB与x轴,y轴分别交于D,C两点.
(1)求一次函数与反比例函数的表达式;
(2)求证:AD=BC;
(3)点P是x轴正半轴上的一点,连接PA,PC,若S△PAC=4,请直接写出点P的坐标.
21.(9分)如图,已知Rt△ABC中,∠ACB=90°,AD平分∠BAC,交BC于点D,以AB上某一点O为圆心作⊙O,使⊙O经过点A和点D,交AB于点E,连接ED并延长交AC的延长线于点F.
(1)判断直线BC与⊙O的位置关系,并说明理由;
(2)若AF=12,CF=3,求CD的长;
(3)在(2)的条件下,求阴影部分的面积.
22.(8分)(1)如图1,在△ABC中,AB=AC=900,∠C=60°,求△ABC的面积;
(2)我市将在春天举办花展,政府为花展划定了一个三角形区域ABC,AB=AC=900米,BC=360米.根据需要,政府将花展区域内的△BDE区域划定为管理区域,禁止游客进入.其中点D,E分别在AB,BC边上,BD=100米,BE=150米.主办方在四边形ADEC内部摆满鲜花,其中在AD边上摆满郁金香.某游客想要拍摄AD边上的郁金香,且已知拍摄的张角∠APD等于∠C时,拍照效果最佳.请你帮该游客在四边形ADEC的边上寻找最佳拍摄地点P,并求此时CP的长度.(≈2.236)
23.(9分)如图,矩形ABCD中,AE⊥BD于点E,点F是EA延长线上的一点,DG⊥BF于点G,分别交AE、AB于点I、H.
(1)若DG平分∠ADB,求证:AH BD=BH AD;
(2)若AI=4,EI=2,求AF的长;
(3)在(1)的条件下,若,且BG+GF=k,BG GF=2k2+1,求AD的长.2022-2023学年襄州区双沟镇中心学校九年级期中测试
参考答案与试题解析
一.选择题(共10小题,满分30分,每小题3分)
1.(3分)如图是由4个完全相同的小正方体组成的立体图形,它的俯视图是( )
A. B.
C. D.
【分析】从上往下看,看到平面图形就是俯视图,选择正确选项即可.
【解答】解:根据题意,从上面看原图形可得到,
故选:D.
【点评】本题主要考查了简单组合体的三视图的知识,俯视图是从上往下看得到的平面图形.
2.(3分)如图,点P是反比例函数y=图象上的一点,过点P作PD⊥x轴于点D,若△POD的面积为m,则函数y=mx﹣1的图象为( )
A. B.
C. D.
【分析】先根据反比例函数系数k的几何意义,求出m的值等于1,然后求出一次函数的解析式,再确定一次函数的图象经过点(0,﹣1)(1,0),即可确定选项.
【解答】解:设P点坐标为(x,y),
∵P点在第一象限且在函数y=的图象上,
∴S△POD=×2=1,即m=1.
∴一次函数y=mx﹣1的解析式为:y=x﹣1,
∴一次函数的图象是经过点(0,﹣1),(1,0)的直线.
故选:A.
【点评】考查了反比例函数图象上点的坐标特点及一次函数的图象,解答此题的关键是根据反比例函数系数k的几何意义求出m的值,再根据一次函数解析式确定一次函数的图象与坐标轴的交点.
3.(3分)如图,是一圆锥的左视图,根据图中所示数据,可得圆锥侧面展开图的面积为( )
A. B. C.24π D.32π
【分析】由题意知,该圆锥的底面半径r为,圆锥高为8,圆锥的母线长l为,根据圆锥侧面展开图的面积为πrl,代入求解即可.
【解答】解:由题意知,该圆锥的底面半径r为,圆锥高为8,圆锥的母线长l为,
∴圆锥侧面展开图的面积为,
故选:C.
【点评】本题考查了圆锥侧面展开图的面积.解题的关键在于熟练掌握面积公式.
4.(3分)血药浓度(PlasmaConcentration)指药物吸收后在血浆内的总浓度,已知药物在体内的浓度随着时间而变化.某成人患者在单次口服1单位某药后,体内血药浓度及相关信息如图所示,根据图中提供的信息,下列关于成人患者使用该药血药浓度(mg/L)5a最低中毒浓度(MTC)物的说法中正确的是( )
A.从t=0开始,随着时间逐渐延长,血药浓度逐渐增大
B.当t=1时,血药浓度达到最大为5amg/L
C.首次服用该药物1单位3.5小时后,立即再次服用该药物1单位,不会发生药物中毒
D.每间隔4h服用该药物1单位,可以使药物持续发挥治疗作用
【分析】根据该药物的血药浓度应介于最低有效浓度与最低中毒浓度之间时,药物在人体内发挥疗效作用,通过观察图象的变化情况分别判断即可.
【解答】解:∵该药物的血药浓度应介于最低有效浓度与最低中毒浓度之间时,药物在人体内发挥疗效作用,
∴观察图象的变化情况可知:
A、从t=0开始,随着时间逐渐延长,血药浓度先逐渐增大,再逐渐减小,故不符合题意;
B、当t=1时,血药浓度达到最大为4amg/L,故不符合题意;
C、首次服用该药物1单位3.5小时后,血药浓度高于最低有效浓度,立即再次服用该药物1单位,会发生药物中毒,故不符合题意;
D、每间隔4h服用该药物1单位,该药物的血药浓度应介于最低有效浓度与最低中毒浓度之间,可以使药物持续发挥治疗作用,故符合题意;
故选:D.
【点评】本题考查了反比例函数的应用,解决本题的关键是利用数形结合思想.
5.(3分)已知点在反比例函数的图象上,则( )
A.y2<y1<0 B.y1<y2<0 C.y1<0<y2 D.0<y1<y2
【分析】根据反比例函数的性质解答即可.
【解答】解:∵k=﹣8<0,
∴反比例函数的图象的两个分支分别位于二、四象限,且在每一象限内,y随x的增大而增大.
∵点在反比例函数的图象上,且0<m2+1<m2+2,
∴y1<y2<0.
故选:B.
【点评】本题考查的是反比例函数图象上点的坐标特点,熟知反比例函数的性质是解答此题的关键.
6.(3分)如图,一架飞机在空中A处检测到正下方地平面目标C,此时飞机的飞行高度AC=2800米,从飞机上看地平面指挥台B的俯角α=34°,此时AB长为( )
A.2800sin34°米 B.米
C.2800cos34°米 D.米
【分析】根据题意可得:AC⊥BC,然后在Rt△ABC中,利用锐角三角函数的定义进行计算,即可解答.
【解答】解:由题意得:AC⊥BC,
在Rt△ABC中,AC=2800米,∠ABC=α=34°,
∴AB==(米),
故选:B.
【点评】本题考查了解直角三角形的应用﹣仰角俯角问题,熟练掌握锐角三角函数的定义是解题的关键.
7.(3分)如图,△ABC中,CD⊥AB,BE⊥AC,垂足分别为D、E,连接DE,若=,则sinA的值为( )
A. B. C. D.
【分析】本题可以利用锐角三角函数的定义求解.
【解答】解:∵CD⊥AB,BE⊥AC,
∵∠A=∠A,∠ADC=∠BEA,
∴△ABE∽△ACD,
∴=,
又∵∠A=∠A,
∴△AED∽△ABC,
∴==,
设AD=2a,则AC=5a,
根据勾股定理得到CD=a,
因而sinA==.
故选:B.
【点评】本题考查了解直角三角形,能证出△AED∽△ABC是解决本题的关键.
8.(3分)某商家设计了一个水箱水位自动报警仪,其电路图如图1所示,其中定值电阻R1=10Ω,R2是一个压敏电阻,用绝缘薄膜包好后放在一个硬质凹形绝缘盒中,放入水箱底部,受力面水平,承受水压的面积S为0.01m2,压敏电阻R2的阻值随所受液体压力F的变化关系如图2所示(水深h越深,压力F越大),电源电压保持6V不变,当电路中的电流为0.3A时,报警器(电阻不计)开始报警,水的压强随深度变化的关系图象如图3所示(参考公式,F=pS,1000Pa=1kPa),则下列说法中不正确的是( )
A.当水箱未装水(h=0m)时,压强p为0kPa
B.当报警器刚好开始报警时,水箱受到的压力F为40N
C.当报警器刚好开始报警时,水箱中水的深度h是0.8m
D.若想使水深1m时报警,应使定值电阻R1的阻值为12Ω
【分析】由图3可以直接判断A;根据欧姆定律计算当报警器刚好开始报警时通过电路的电阻,根据串联电路电阻规律计算此时压敏电阻的阻值,根据F=pS计算压敏电阻受到的压力即可判断B;,根据液体压公式计算水箱中水的深度即可判断C;根据液体压强公式计算水深为1m时压敏电阻受到的压强,根据F=pS计算此时压敏电阻受到的压力,由乙图可知此时压敏电阻的阻值,由B知当报警器刚好开始报警时电路总电阻,根据串联电路电阻规律计算选用的定值电阻的阻值.
【解答】解:A、由图3可知,水箱未装水(h=0m)时,压强p为0kPa,
故A正确,不符合题意;
B、当报警器刚好开始报警时,根据欧姆定律可知此时电路的电阻:R===20(Ω),
比时压敏电阻的阻值:R2=R﹣R1=20Q﹣10Q=10Ω,由乙图可知此时压敏电阻受到压力为80N,
故B不正确,符合题意;
C、当报警器刚好开始报警时,则水箱受到的压强为P===8000(Pa),
则水箱的深度为h===0.8(m),
故C正确,不符合题意;
D、水深为lm时,压敏电阻受到的压强:P=ρgh=1.0×103×10×l=10000(Pa),
此时压敏电阻受到的压力:F=PS=10000×0.01=100(N),
由图2可知此时压敏电阻的阻值为8Ω,
由B知当报警器刚好开始报警时,电路总电阻为20Q,
根据串联电路电阻规律可知选用的定值电阻的阻值:R1=R﹣R2=20﹣8=12.
故D正确,不符合题意.
故选:B.
【点评】本题考查了反比例函数,关键串联电路特点、欧姆定律、液体压强公式、压强定义公式的灵活运用.
9.(3分)如图所示,边长为4的正方形ABCD中,对角线AC,BD交于点O,E在线段OD上,连接CE,作EF⊥CE交AB于点F,连接CF交BD于点H,则下列结论:①EF=EC;②CF2=CG CA;③BE DH=16;④若BF=1,则DE=,正确的是( )
A.①②④ B.①③④ C.①②③ D.①②③④
【分析】①由“SAS”可证△ADE≌△CDE,可得AE=EC,∠DAE=∠DCE,由四边形的内角和定理可证∠AFE=∠BCE=∠EAF,可得AE=EF=EC;
②通过证明△FCG∽△ACF,可得CF2=CG CA;
③通过证明△ECH∽△CDH,可得,通过证明△ECH∽△EBC,可得,可得结论;
④通过证明△AFC∽△DEC,可得,即可求解.
【解答】解:如图,连接AE,
∵四边形ABCD是正方形,
∴AD=CD,∠ADB=∠CDB=∠BAC=∠DAC=45°,
又∵DE=DE,
∴△ADE≌△CDE(SAS),
∴AE=EC,∠DAE=∠DCE,
∴∠EAF=∠BCE,
∵∠ABC+∠FEC+∠EFB+∠BCE=360°,
∴∠BCE+∠EFB=180°,
又∵∠AFE+∠BFE=180°,
∴∠AFE=∠BCE=∠EAF,
∴AE=EF,
∴EF=EC,故①正确;
∵EF=EC,∠FEC=90°,
∴∠EFC=∠ECF=45°,
∴∠FAC=∠EFC=45°,
又∵∠ACF=∠FCG,
∴△FCG∽△ACF,
∴,
∴CF2=CG CA,故②正确;
∵∠ECH=∠CDB,∠EHC=∠DHC,
∴△ECH∽△CDH,
∴,
∴,
∵∠ECH=∠DBC,∠BEC=∠CEH,
∴△ECH∽△EBC,
∴,
∴,
∴,
∴BC CD=DH BE=16,故③正确;
∵BF=1,AB=4,
∴AF=3,AC=4,
∵∠ECF=∠ACD=45°,
∴∠ACF=∠DCE,
又∵∠FAC=∠CDE=45°,
∴△AFC∽△DEC,
∴,
∴,
∴DE=,故④正确,
故选:D.
【点评】本题是四边形综合题,考查了全等三角形的判定和性质,正方形的性质,相似三角形的判定和性质,灵活运用这些性质解决问题是本题的关键.
10.(3分)如图,点A是反比例函数y=(x>0)图象上的一点,AB垂直于x轴,垂足为B,△OAB的面积为8.若点P(a,4)也在此函数的图象上,则a的值是( )
A.2 B.﹣2 C.4 D.﹣4
【分析】根据k的几何含义可得k的值,从而得出反比例函数的解析式,进而把点P的坐标代入,从而得出a的值.
【解答】解:∵AB垂直于x轴,△OAB的面积为8,k>0,
∴k=2×8=16,
∴y=,
∵点P(a,4)也在此函数的图象上,
∴4=,
∴a=4,
故选:C.
【点评】本题考查了反比例函数的“k“的几何函数,点和函数图象的关系等知识,解决问题的关键是熟练掌握有关基础知识.
二.填空题(共5小题,满分20分,每小题4分)
11.(4分)用小正方体搭一个几何体,其主视图和左视图如图所示,那么搭成这样的几何体至少需要 5 个小正方体.
【分析】根据图形,主视图的底层最少有3个小正方形.第二层最少有2个小正方形.
【解答】解:综合主视图和左视图,这个几何体的底层最少有3个小正方体,第二层最最少有2个小正方体,那么搭成这样的几何体至少需要3+2=5个小正方体,
故答案为:5.
【点评】本题考查三视图,然后根据“俯视图打地基,正视图疯狂盖,左视图拆违章”来分析出小正方体的个数.
12.(4分)一款闭门器按如图1所示安装,支点A,C分别固定在门框和门板上,门宽OD=52cm,摇臂AB=18cm,连杆BC=24cm,闭门器工作时,摇臂、连杆和OC长度均固定不变.如图2,当门闭合时,,则AC的长为 18 cm.如图3,门板绕点O旋转,当∠B=90°时,点D到门框的距离DK=48cm,则OC的长为 8 cm.
【分析】如图2,过点A作AE⊥BC于点E,根据锐角三角函数的定义可AE的长度,然后根据勾股定理即可求出AC的长度.如图3,连接AC,过点C作CE⊥AK于点E,由勾股定理可分别求出AC、OK的长度,然后利用相似三角形的性质可设OE=5x(cm),CE=12x(cm),OC=13x(cm),再根据勾股定理列出方程即可求出x的值.
【解答】解:如图2,过点A作AE⊥BC于点E,
在Rt△AEB中,
sinB=,
∴AE=AB sinB=18×=6(cm),
由勾股定理可知:BE==12(cm),
∴CE=CB﹣BE=24﹣12=12(cm),
在Rt△ACE中,
由勾股定理可知:AC==18cm(cm).
如图3,连接AC,过点C作CE⊥AK于点E,
在Rt△KOD中,
KO==20(cm),
∵∠DKO=∠CEO=90°,
∴DK∥CE,
∴△CEO∽△DKE,
∴==,
故设OE=5x(cm),CE=12x(cm),OC=13x(cm),
∴OA=OC+AC=(13x+18)(cm),
∴EA=OE+OA=(18x+18)(cm),
在Rt△ABC中,
由勾股定理可知:AC==30(cm),
在Rt△ACE中,
由勾股定理可知:(12x)2+(18x+18)2=302,
解得:x=﹣2(舍去)或x=,
∴OC=13x=8(cm),
故答案为:18,8.
【点评】本题考查解直角三角形的应用,解题的关键是熟练运用锐角三角函数的定义以及勾股定理,本题属于中等题型.
13.(4分)如图,某数学兴趣小组测量一棵树CD的高度,在点A处测得树顶C的仰角为45°,在点B处测得树顶C的仰角为60°,且A,B,D三点在同一直线上,若AB=20m,则这棵树CD的高度约为 12.7 m.(按四舍五入法将结果保留小数点后一位,参考数据:)
【分析】根据题意可得:CD⊥AB,设BD=x米,然后在Rt△BDC中,利用锐角三角函数的定义求出CD的长,再在Rt△ACD中,利用锐角三角函数的定义求出AD的长,然后根据AD+BD=AB,列出关于x的方程,进行计算即可解答.
【解答】解:由题意得:CD⊥AB,
设BD=x米,
在Rt△BDC中,∠CBD=60°,
∴CD=BD tan60°=x(米),
在Rt△ACD中,∠CAD=45°,
∴AD==x(米),
∵AD+BD=AB,
∴x+x=20,
∴x=10﹣10,
∴CD=x=30﹣10≈12.7(米),
∴这棵树CD的高度约为12.7米,
故答案为:12.7.
【点评】本题考查了解直角三角形的应用﹣仰角俯角问题,熟练掌握锐角三角函数的定义是解题的关键.
14.(4分)如图,已知函数y=(k≠0)经过点A(2,3),延长AO交双曲线另一分支于点C,过点A作直线AB交y轴正半轴于点D,交x轴负半轴于点E,交双曲线另一分支于点B,且DE=2AD.则△ABC的面积 16 .
【分析】过点A作AF⊥x轴于点F,连接OB,可证得△EDO∽△EAF,求得OD=2,即D(0,2),利用待定系数法可得直线AB的解析式为y=x+2,与反比例函数y=联立,可求得点B的横坐标为﹣6,根据S△AOB=S△AOD+S△BOD,S△ABC=2S△AOB,即可求得答案.
【解答】解:如图,过点A作AF⊥x轴于点F,连接OB,
则∠AFE=90°=∠DOE,
∴OD∥AF,
∴△EDO∽△EAF,
∴=,
∵DE=2AD,
∴AE=3AD,
∵A(2,3),
∴k=6,AF=3,
∴=,
∴OD=2,
∴D(0,2),
设直线AB的解析式为y=mx+n,则,
解得:,
∴直线AB的解析式为y=x+2,
与反比例函数y=联立,得x+2=,
解得:x1=2,x2=﹣6,
∴点B的横坐标为﹣6,
∴S△AOB=S△AOD+S△BOD=×2×2+×2×6=8,
∵延长AO交双曲线另一分支于点C,
∴点C与点A关于原点对称,即点O是AC的中点,
∴S△ABC=2S△AOB=2×8=16.
故答案为:16.
【点评】本题考查了待定系数法求函数解析式,反比例函数y=中k的几何意义,相似三角形的判定和性质,中心对称的性质,三角形面积等,求出点D的坐标是解题的关键;本题考查知识点较多,综合性较强,难度适中.
15.(4分)已知过原点的一条直线l与反比例函数的图象交于A,B两点(A在B的右侧).C是反比例函数图象上位于A点上方的一动点,连接AC并延长交y轴于点D,连接CB交y轴于点E.若AC=mCD,BC=nCE,则m﹣n= ﹣2 .
【分析】过点A作AF⊥y轴于点F,过点C作CM⊥y轴于M,过点B作BN⊥y轴于N,所以CM∥AF∥BN,AC=mCD,所以CM:AF:BN=1:(1+m):(1+m),可得CE:BE=1:(1+m),因为BC=nCE.所以CE:BE=1:(n﹣1),则1+m=n﹣1,整理即可得出结论.
【解答】解:根据题意作出图形,如图所示,
过点A作AF⊥y轴于点F,过点C作CM⊥y轴于M,过点B作BN⊥y轴于N,
∴CM∥AF∥BN,AC=mCD,
∴CM:AF:BN=1:(1+m):(1+m),
∴CE:BE=1:(1+m),
∵BC=nCE.
∴CE:BE=1:(n﹣1),
∴1+m=n﹣1,
∴m﹣n=﹣2.
故答案为:﹣2.
【点评】本题是反比例函数与一次函数的交点问题,考查了反比例函数的性质,反比例函数图象上点的坐标特征,平行线分线段成比例定理,能够正确表示出线段的比是解题的关键.
三.解答题(共8小题,满分70分)
16.(8分)如图,在△ABC中,∠B=45°,∠A=105°,AC=4,求BC的长.
【分析】如图所示,过点A作AD⊥BC于D,先利用三角形内角和定理求出∠C=30°,再证明∠BAD=45°=∠B,得到AD=BD,由含30度角的直角三角形的性质求出BD=AD=2,再利用勾股定理求出即可得到答案.
【解答】解:如图所示,过点A作AD⊥BC于D,
∵在△ABC中,∠B=45°,∠BAC=105°,
∴∠C=180°﹣∠B﹣∠BAC=30°,
∵AD⊥BC,
∴∠ADB=∠ADC=90°,
∴∠BAD=45°=∠B,
∴AD=BD,
∵AC=4,
∴,
∴,
∴.
【点评】本题主要考查了勾股定理,等腰直角三角形的性质与判定,三角形内角和定理,含30度角的直角三角形的性质,正确作出辅助线是解题的关键.
17.(8分)在一次课外实践活动中,九年级数学兴趣小组准备测量学校旁边的一座古塔的高度,同学们设计了两个测量方案如下:
课题 测量古塔(AB)的高度
测量工具 测角仪,1.5m标杆,皮尺等
测量小组 第一组 第二组
测量方案示意图
说明 点C、E、B在同一直线上,CD、EF为标杆 CD为古塔旁边的两层小楼
测量数据 从点D处测得A点的仰角为35°,从点F处测得A点的仰角为45°,CE=10m 从点D处测得A点的仰角为35°,CD=10m
(1)根据以上数据请你判断,第 二 小组无法测量出古塔的高度?原因是 没有测量BC的长度 ;
(2)请根据表格中的数据,依据正确的测量方案求出古塔的高度.(精确到0.1m,参考数据:sin35°≈0.57,cos35°≈0.82,tan35°≈0.70)
【分析】(1)第二组没有测量有关线段长度;
(2)根据第一组的测量数据,延长DF交AB于点G,可得△AFG是等腰直角三角形,得AG=FG,在Rt△ADG中,由锐角三角函数定义求解即可.
【解答】解:(1)第二组的数据无法算出大楼高度,理由如下:
第二小组测量了从点D处测得A点的仰角为35°,CD=10m,没有测量BC的长度,无法算出大楼高度.
故答案为:二;没有测量BC的长度;
(2)根据第一组测量的数据,
过点D作DG⊥AB交AB于点G,
∵CD=EF=1.5m,
∴点F在DG上,则BG=1.5m,
在Rt△AGF中,∠AFG=45°,
∴△AGF是等腰直角三角形,
∴AG=FG,
设AG=FG=x,
则在Rt△AGD中,AG=x,DG=DF+FG=(10+x),
∴,
∴,
解得:x≈23.3,
∴AB=AG+BG=23.3+1.5=24.8(m).
答:古塔的高度为24.8m.
【点评】本题考查了解直角三角形的应用—仰角俯角问题中仰角问题,等腰直角三角形的判定与性质,解决本题的关键是熟练掌握仰角俯角定义,根据锐角三角函数解决实际问题.
18.(10分)探究函数性质时,我们经历了列表、描点、连线画出函数图象,观察分析图象特征,概括函数性质的过程,结合已有经验,请画出函数y=的图象,并探究该函数性质.
(1)绘制函数图象
①列表:下列是x与y的几组对应值,其中a= 1 ,b= ﹣2.5 .
x …… ﹣5 ﹣4 ﹣3 ﹣2 ﹣1 1 2 3 4 5 ……
y …… ﹣3.8 ﹣2.5 ﹣1 1 5 5 a ﹣1 b ﹣3.8 ……
②描点:请根据表中所给的数值在图中描点;
③连线:请结合反比例函数图象的特征,画出函数图象.
(2)探究函数性质
①当x>0时,函数值y随着自变量x的增大而 减小 ;(填“减小”或“增大”)
②函数的图象关于 y轴 对称;
(3)运用函数图象及性质
①点A(﹣7,y1),B(﹣,y2),C(,y3)在函数图象上,请比较y1,y2,y3的大小( B )
A.y1<y2<y3
B.y1<y3<y2
C.y3<y2<y1
D.y2<y3<y1
②点D(x1,),E(x2,6)在函数图象上,请比较x1,x2的大小( A )
A.x1>x2
B.x1=x2
C.x1<x2
D.不确定
③写出方程的解 x1=﹣1,x2=1 ;
④写出不等式的解集 x≤﹣2或x≥2 .
【分析】(1)①把x=2和x=4分别代入解析式即可得a、b的值;
②③按要求描点,连线即可;
(2)观察函数图象,可得函数性质;
(3)观察函数图象即得答案.
【解答】解:(1)①列表:当x=2时,a=﹣|2|=1,
当x=4时,b=﹣|4|=﹣2.5,
故答案为:1,﹣2.5;
②描点,③连线如下:
(2)观察函数图象可得:①当x>0时,函数值y随着自变量x的增大而减小;(填“减小”或“增大”)
②函数的图象关于y轴对称;
故答案为:减小;y轴;
(3)①点A(﹣7,y1),B(﹣,y2),C(,y3)在函数图象上,则y1<y3<y2,
故答案为:B;
②点D(x1,),E(x2,6)在函数图象上,则x1>x2,
故答案为:A;
③写出方程的解为x1=﹣1,x2=1;
故答案为:x1=﹣1,x2=1;
④写出不等式的解集为x≤﹣2或x≥2;
故答案为:x≤﹣2或x≥2.
【点评】本题考查反比例函数图象及性质,解题的关键是画出函数图象.
19.(9分)如图,直线y=kx+b与双曲线相交于A(﹣3,1),B两点,与x轴相交于点C(﹣4,0).
(1)分别求一次函数与反比例函数的解析式;
(2)连接OA,OB,求△AOB的面积;
(3)直接写出当x<0时,关于x的不等式的解集.
【分析】(1)将已知点坐标代入函数表达式,即可求解;
(2)两函数解析式联立成方程组,求出点B的坐标,然后根据∴△AOB的面积=S△AOD﹣S△BOD即可以解决问题;
(3)根据图象即可解决问题.
【解答】解:(1)将A(﹣3,1),C(﹣4,0)代入y=kx+b,
得,
解得:,
∴一次函数的解析式为y=x+4,
将A(﹣3,1)代入,
得m=﹣3,
∴反比例的解析式为y=﹣(x<0);
(2)∵直线AC的解析式为y=x+4与y轴交点D,
∴点D的坐标为(0,4),
由,解得或,
∴点B的坐标为(﹣1,3),
∴△AOB的面积=S△AOD﹣S△BOD==4;
(3)观察图象,当x<0时,关于x的不等式的解集是x<﹣3或﹣1<x<0.
【点评】本题是反比例函数与一次函数的交点问题,主要考查了待定系数法求一次函数和反比例函数解析式、三角形面积等;解题时着重使用一次函数,体现了方程思想,综合性较强.
20.(9分)如图,一次函数y1=kx+b与反比例函数的图象交于A(a,4),B(﹣3,﹣2)两点,直线AB与x轴,y轴分别交于D,C两点.
(1)求一次函数与反比例函数的表达式;
(2)求证:AD=BC;
(3)点P是x轴正半轴上的一点,连接PA,PC,若S△PAC=4,请直接写出点P的坐标.
【分析】(1)将点B(﹣3,﹣2)代入反比例函数求得m=6,进而将点A(a,4),代入得出,再根据待定系数法求一次函数的解析式即可求解;
(2)方法一:作AM⊥x轴于点M,BN⊥y轴于点N,证明△ADM≌△CBN,根据全等三角形的性质,即可得证;
方法二:作AM⊥y轴于点M,BN⊥x轴于点N,证明△ACM≌△DBN,根据全等三角形的性质,即可得证;
方法三:得出点C的坐标为(0,2);点D的坐标为,根据勾股定理求得AD,BC,即可得证;
(3)设P(x,0)(x>0),根据三角形面积列出方程,解方程即可求解.
【解答】(1)解:∵点B(﹣3,﹣2)在反比例函数的图象上,
∴m=﹣3×(﹣2)=6.
∴反比例函数的表达式为.
∵点A(a,4)在反比例函数的图象上,
∴.
∴点A的坐标为点.
将点代入y=kx+b中,得,
解得:,
∴一次函数的表达式为;
(2)证明:方法一:作AM⊥x轴于点M,BN⊥y轴于点N,
则.∠AMD=∠BNC=90°,
当x=0时,y=2;当y=0时,.
∴点C的坐标为(0,2);点D的坐标为,
∴.
∴CN=OC+ON=4,DN=OD+OM=3.
∴AM=CN=4,BN=DM=3.
在△ADM与△CBN中,
,
∴△ADM≌△CBN(SAS).
∴AD=BC.
方法二:作AM⊥y轴于点M,BN⊥x轴于点N,
则.∠AMC=∠BND=90°,
当x=0时,y=2;当y=0时,.
∴点C的坐标为(0,2);点D的坐标为.
∴.
∴CM=OM﹣OC=4﹣2=2.
∴.
∴.
在△ACM与△DBN中,
,
∴△ACM≌△DBN(SAS),
∴BD=AC,
∴BD+CD=AC+CD.
即:AD=BC;
方法三:当x=0时,y=2;当y=0时,,
∴点C的坐标为(0,2);点D的坐标为.
∵..
∴AD=BC;
(3)解:∵点C的坐标为(0,2),点D的坐标为,点A的坐标为点,S△PAC=4,
设P(x,0)(x>0),
∴,
∴,
解得:,
∴P.
【点评】本题考查了一次函数与反比例函数交点问题,勾股定理,全等三角形的性质与判定,一次函数与坐标轴的交点问题,掌握以上知识是解题的关键.
21.(9分)如图,已知Rt△ABC中,∠ACB=90°,AD平分∠BAC,交BC于点D,以AB上某一点O为圆心作⊙O,使⊙O经过点A和点D,交AB于点E,连接ED并延长交AC的延长线于点F.
(1)判断直线BC与⊙O的位置关系,并说明理由;
(2)若AF=12,CF=3,求CD的长;
(3)在(2)的条件下,求阴影部分的面积.
【分析】(1)连接OD,根据角平分线的定义得出∠BAD=∠CAD,由等边对等角得出∠BAD=∠ODA,即可得出∠ODA=∠CAD,进而判定OD∥AC,根据平行线的性质得到∠ODB=90°,即OD⊥BC,即可得解;
(2)由AE是⊙O直径得出AD⊥EF,进而得到AE=AF=12,AC=9,根据两角相等的两个三角形相似得到△DCF∽△ACD,即可得出CD2=AC CF,求出CD,在根据锐角三角函数定义求出∠CAD=30°,即得∠B=30°,再根据直角三角形中30°的角所对的直角边等于斜边的一半得出AB=18,即可根据求解BE;
(3)根据阴影部分面积等于△BOD的面积减去扇形EOD的面积求解即可.
【解答】(1)证明:直线BC与⊙O相切,理由如下:
如图,连接OD,
∵AD平分∠BAC,
∴∠BAD=∠CAD,
∵OA=OD,
∴∠BAD=∠ODA,
∴∠ODA=∠CAD,
∴OD∥AC,
∵∠ACB=90°,
∵∠ODB=∠ACB=90°,
∴OD⊥BC,
∴BC是⊙O的切线;
(2)解:∵AE是⊙O直径,
∴∠ADE=90°,
∴AD⊥EF,
∵AD平分∠BAC,AE=12,
∴AE=AF=12,
∵CF=3,
∴AC=9,
在Rt△ADF中,∠ACD=90°,
∴∠FDC+∠ADC=∠CAD+∠ADC,
∴∠FDC=∠CAD,
∵∠DCF=∠ACD=90°,
∴△DCF∽△ACD,
∴=,
∴CD2=AC CF,
∴,
∵tan∠CAD===,
∴∠CAD=30°,
∴∠BAD=30°,
∴∠B=90°﹣∠BAC=30°,
在Rt△ABC中,AC=9,
∴AB=18,
∴BE=18﹣12=6;
(3)解:∵OD⊥BC,∠B=30°,OD=AE=6,
∴,
∴,
∵∠BAD=30°,
∴∠BOD=60°,
∴S扇形EOD==6π,
∴.
【点评】本题考查了切线的判定与性质、锐角三角函数、相似三角形的判定与性质、勾股定理等知识,熟记相关的定理及证明直线BC与⊙O相切是解题的关键.
22.(8分)(1)如图1,在△ABC中,AB=AC=900,∠C=60°,求△ABC的面积;
(2)我市将在春天举办花展,政府为花展划定了一个三角形区域ABC,AB=AC=900米,BC=360米.根据需要,政府将花展区域内的△BDE区域划定为管理区域,禁止游客进入.其中点D,E分别在AB,BC边上,BD=100米,BE=150米.主办方在四边形ADEC内部摆满鲜花,其中在AD边上摆满郁金香.某游客想要拍摄AD边上的郁金香,且已知拍摄的张角∠APD等于∠C时,拍照效果最佳.请你帮该游客在四边形ADEC的边上寻找最佳拍摄地点P,并求此时CP的长度.(≈2.236)
【分析】(1)作AN⊥BC于N,根据已知条件得出△ABC是等边三角形,由等边三角形的边长求出三角形的面积;
(2)分P在EC上和P在AC上两种情况,求出PC即可.
【解答】解:(1)作AN⊥BC于N,
∵AB=AC=900,∠C=60°,
∴△ABC为等边三角形,
∴BC=900,
∵AN⊥BC,
∴BN=CN=450,
∴AN===450,
∴S△ABC=BC AN=×900×450=202500;
(2)当P在EC上时,
∵AB=AC,
∴∠B=∠C,
∵∠APD=∠C,
∴∠APB=∠APD+∠BPD=∠C+∠PAC,
∴∠PAC=∠BPD,
∵∠B=∠C,
∴△APC∽△PDB,
∴=,
∴=,
∴BP PC=90000,
又∵BP+CP=360,
∴PC(360﹣PC)=9000,
∴PC2﹣360PC+90000=0,
∵Δ=(360)2﹣4×90000=648000﹣360000=2402×5,
∴PC==180±120,
∴PC=60或300,
当PC=300时,BP=60≈60×2.236<150(舍去),
∴PC=60(米);
当P在AC上时,
∵∠APD=∠C,
∴DP∥BC,
∴==1,
∴CP=BD=100(米).
∴CP=100米或60米.
【点评】考查了三角形的面积公式,勾股定理,三角形相似的判定和性质,关键是根据题意得出直角三角形,利用三角形的面积公式求解.
23.(9分)如图,矩形ABCD中,AE⊥BD于点E,点F是EA延长线上的一点,DG⊥BF于点G,分别交AE、AB于点I、H.
(1)若DG平分∠ADB,求证:AH BD=BH AD;
(2)若AI=4,EI=2,求AF的长;
(3)在(1)的条件下,若,且BG+GF=k,BG GF=2k2+1,求AD的长.
【分析】(1)过点H作HK⊥BD于K,根据同角的函数值相等,再根据角平分线的性质即可;
(2)根据已知条件证出△ADE∽△BAE,可得AE2=BE DE,可出EF,即可得出结论;
(3)过点H作HM⊥AE于点M,过点A作AL⊥BF于点L,可证出△AMH∽△AEB,可得,再等量代换即可得出结论.
【解答】(1)证明:过点H作HK⊥BD于K,
∵sin∠HBK=sin∠ABD,
∴即 HK BD=BH AD,
∵矩形ABCD中AB⊥AD,且DG平分∠ADB,
∴HK=AH,
∴AH BD=BH AD;
(2)解:∵AE⊥BD,
∴∠AED=∠AEB=90°,
∴∠ADE+∠DAE=90°,
∵∠ADE+∠ABD=90°,
∴∠DAE=∠ABD,
∴△ADE∽△BAE,
∴即AE2=BE DE,
∵AE⊥BD,DG⊥BF,
∴∠BEF=∠BGD=90°,
∴∠DBF+∠F=90°,∠DBF+∠IDE=90°,
∴∠F=∠IDE,
∴tanF=tan∠IDE,
∴,即 EF IE=BE DE,
∴AE2=EF IE即,
∴AF=EF﹣AE=18﹣6=12;
(3)解:过点H作HM⊥AE于点M,过点A作AL⊥BF于点L,如图,
∵∠1=∠2,∠1=∠F,
∴∠2=∠F,
∵∠2=90°﹣∠AHD,∠ABF=90°﹣∠BHG,
又∵∠AHD=∠BHG,
∴∠2=∠ABF,
∴∠F=∠ABF,
∴AB=AF,
∵HM⊥AE,AE⊥BD,
∴HM∥BD,
∴△AMH∽△AEB,
∴,
∵∠AIH=∠2+∠3,∠AHI=∠1+∠4,
又∵∠1=∠2,∠3=∠4,
∴∠AIH=∠AHI,
∴AI=AH,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,即,
则,
设GL=3a,BG=5a,则BL=8a,FL=8a,GF=11a,
∵,BG GF=2k2+1,
∴,
解得
∴,
由(1)知,
∴,
设AD=3n,BD=5n,由勾股定理得AB=4n,
∴,
由勾股定理得,
在Rt△BGD和Rt△HAD中,
∵∠1=∠2,
∴sin∠1=sin∠2,
∴,即,
解得n=1,
∴AD=3.