2023-2024学年人教版九年级数学《第21—24章》阶段性综合练习题(附答案)
一、选择题(共30分)
1.下列环保标志,既是轴对称图形,也是中心对称图形的是( )
A. B.
C. D.
2.圆的直径为10cm,如果圆心与直线的距离是d,那么( )
A.当d=8cm时,直线与圆相交
B.当d=4.5cm时,直线与圆相离
C.当d=5cm时,直线与圆相切
D.当d=10cm时,直线与圆相切
3.如图,AB为⊙O的直径,CD为⊙O的弦,AB⊥CD于E,下列说法错误的是( )
A.CE=DE B.
C.OE=BE D.∠COB=2∠BAD
4.若关于x的一元二次方程(k+2)x2﹣2x﹣1=0有实数根,则实数k的取值范围是( )
A.k>3 B.k≥﹣3
C.k>﹣3且k≠﹣2 D.k≥﹣3且k≠﹣2
5.为了宣传垃圾分类,小明写了一篇倡议书,决定用微博转发的方式传播.他设计了如下的传播规则:将倡议书发表在自己的微博上,再邀请n个好友转发,每个好友转发之后,又邀请n个互不相同的好友转发,依此类推.已知经过两轮转发后,共有111个人参与了宣传活动,则n的值为( )
A.9 B.10 C.11 D.12
6.在同一平面直角坐标系中,二次函数y=mx2与一次函数y=﹣mx﹣m的图象可能是( )
A. B.
C. D.
7.如图,PA,PB分别与⊙O相切于点A,B,,∠APB=60°,则的长为( )
A. B. C. D.
8.如图,AB是⊙O的直径,C、D、E是⊙O上的点,若,∠E=70°,则∠ABC的度数( )
A.30° B.40° C.50° D.60°
9.如图,在半径为的圆形纸片中,剪一个圆心角为90°的最大扇形(阴影部分),则这个扇形的面积为( )
A.π B. C.2π D.
10.若直角三角形中两直角边之比是,则称直角三角形为完美三角形.如图,C是⊙O上半圆上一点,将⊙O沿着BC折叠,与直径AB交于圆心O右侧一点D,若△ABC是完美三角形,则BD:AD为( )
A.3:1 B. C. D.7:2
二、填空题(共18分)
11.已知点A坐标为(﹣1,2),则点A′关于原点的对称点的坐标为 .
12.第七届世界军人运动会将于2019年10月18日至27日在中国武汉举行,小熙同学幸运获得了一张军运会吉祥物“兵兵”的照片,如图,该照片(中间的矩形)长29cm,宽为20cm,他想为此照片配一个四条边宽度相等的镜框(阴影部分),且镜框所占面积为照片面积的,为求镜框的宽度,他设镜框的宽度为x cm,依题意列方程,化成一般式为 .
13.一个圆锥的侧面展开图是半径为2的半圆,则该圆锥的底面半径是 .
14.如图,要修建一个圆形喷水池,在池中心竖直安装一根长度为3.2m水管AB,在水管的顶端A点处安一个喷水头,使喷出的抛物线形水柱在与池中心的水平距离BC=3m处达到最高,水柱落地处离池中心距离BD=8m,则抛物线形水柱的最高点到地面的距离EC是 m.
15.已知O,I分别是△ABC的外心和内心,∠BOC=144°,则∠BIC的大小是 .
16.抛物线y=ax2+bx+c交x轴于A(﹣1,0),B(3,0),交y轴的负半轴于C,顶点为D.下列结论:①2a+b=0;②2c<3b;③当m≠1时,a+b<am2+bm;④当△ABC是等腰三角形时,a的值有3个.其中正确的有 (填序号即可).
三、解答题(共72分)
17.解方程:x2﹣4x﹣7=0.
18.如图,两个圆都以点O为圆心,大圆的弦AB交小圆于C、D两点.
求证:AC=BD.
19.已知关于x的方程x2﹣(k+2)x+2k﹣1=0.
(1)求证:方程总有两个不相等的实数根;
(2)如果方程的一个根为x=3,求k的值及方程的另一根.
20.如图,等腰△ABC中AB=AC,以AB为直径的⊙O与BC、CA的延长线分别交于点E、D,EF垂直DC于F.
(1)求证:EF为⊙O的切线;
(2)若AF=2,EF=4,求AD的长.
21.请用无刻度直尺完成下列作图,不写画法,保留画图痕迹.(用虚线表示画图过程,实线表示画图结果)
(1)如图1,在 ABCD中,E是边AD上一点,在边BC上画点F,使CF=AE;
(2)如图2,△ABC内接于⊙O,D是的中点,画△ABC的中线AE;
(3)如图3,在 ABCD中,E是边AD上一点,且DE=DC,画∠BAD的平分线AF;
(4)如图4,BC是⊙O的直径,A是⊙O内一点,画△ABC的高AD.
22.小雨、小华、小星暑假到某超市参加社会实践活动,在活动中他们参加了某种水果的销售工作,已知该水果的进价为8元/千克.他们通过市场调查发现:当销售单价为10元时,那么每天可售出300千克;销售单价每上涨1元,每天的销售量就减少50千克.
(1)求该超市销售这种水果,每天的销售量y(千克)与销售单价x(元/千克)之间的函数关系式;
(2)一段时间后,发现这种水果每天的销售量均不低于250千克,则此时该超市销售这种水果每天获取的利润w(元)最大是多少?
(3)为响应政府号召,该超市决定在暑假期间每销售1千克这种水果就捐赠a元利润(a≤2.5)给希望工程.公司通过销售记录发现,当销售单价不超过13元时,每天扣除捐赠后的日销售利润随销售单价x(元/千克)的增大而增大,求a的取值范围.
23.【问题背景】如图1,在Rt△ABC中,AB=AC,D是直线BC上的一点,将线段AD绕点A逆时针旋转90°至AE,连接CE,求证:△ABD≌△ACE;
【尝试应用】如图2,在图1的条件下,延长DE,AC交于点G,BF⊥AB交DE于点F,求证:FGAE;
【拓展创新】如图3,A是△BDC内一点,∠ABC=∠ADB=45°,∠BAC=90°,BD,直接写出△BDC的面积为 .
24.如图所示,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的顶点坐标为C(3,6),并与y轴交于点B(0,3),点A是对称轴与x轴的交点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图①所示,P是抛物线上的一个动点,且位于第一象限,连接BP,AP,求△ABP的面积的最大值;
(3)如图②所示,在对称轴AC的右侧作∠ACD=30°交抛物线于点D,求出D点的坐标;并探究:在y轴上是否存在点Q,使∠CQD=60°?若存在,求点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
参考答案
一、选择题(共30分)
1.下列环保标志,既是轴对称图形,也是中心对称图形的是( )
A. B.
C. D.
解:A、是轴对称图形,不是中心对称图形,则此项不符合题意;
B、是轴对称图形,不是中心对称图形,则此项不符合题意;
C、不是轴对称图形,也不是中心对称图形,则此项不符合题意;
D、是轴对称图形,也是中心对称图形,则此项符合题意;
故选:D.
2.圆的直径为10cm,如果圆心与直线的距离是d,那么( )
A.当d=8cm时,直线与圆相交
B.当d=4.5cm时,直线与圆相离
C.当d=5cm时,直线与圆相切
D.当d=10cm时,直线与圆相切
解:已知圆的直径为10cm,则半径为5cm,
当d=5cm时,直线与圆相切,d<5cm直线与圆相交,d>5cm直线与圆相离,
故A、B、D错误,C正确,
故选:C.
3.如图,AB为⊙O的直径,CD为⊙O的弦,AB⊥CD于E,下列说法错误的是( )
A.CE=DE B.
C.OE=BE D.∠COB=2∠BAD
解:连接OD,如图,
∵AB⊥CD,
∴CE=DE,,,
∵,
∴∠BOC=∠BOD,
∵∠BOD=2∠BAD,
∴∠BOC=2∠BAD.
故选:C.
4.若关于x的一元二次方程(k+2)x2﹣2x﹣1=0有实数根,则实数k的取值范围是( )
A.k>3 B.k≥﹣3
C.k>﹣3且k≠﹣2 D.k≥﹣3且k≠﹣2
解:由题意可知:Δ=4+4(k+2)≥0,
∴解得:k≥﹣3,
∵k+2≠0,
∴k≥﹣3且k≠﹣2,
故选:D.
5.为了宣传垃圾分类,小明写了一篇倡议书,决定用微博转发的方式传播.他设计了如下的传播规则:将倡议书发表在自己的微博上,再邀请n个好友转发,每个好友转发之后,又邀请n个互不相同的好友转发,依此类推.已知经过两轮转发后,共有111个人参与了宣传活动,则n的值为( )
A.9 B.10 C.11 D.12
解:依题意,得:1+n+n2=111,
解得:n1=10,n2=﹣11.
故选:B.
6.在同一平面直角坐标系中,二次函数y=mx2与一次函数y=﹣mx﹣m的图象可能是( )
A. B.
C. D.
解:∵y=﹣mx﹣m=﹣m(x+1),
∴一次函数图象经过点(﹣1,0),故B、D不合题意;
A、由二次函数y=mx2的图象开口向上,可知m>0,由一次函数y=﹣mx﹣m的图象经过第一、二、三象限可知m<0,结论矛盾,A选项不符合题意;
C、由二次函数y=mx2的图象开口向下,可知m<0,由一次函数y=﹣mx﹣m的图象经过第一、二、三象限可知m<0,结论一致,C选项符合题意;
故选:C.
7.如图,PA,PB分别与⊙O相切于点A,B,,∠APB=60°,则的长为( )
A. B. C. D.
解:如图,连接OA,OP,OB,
∵PA、PB分别与相切⊙O于点A、B,
∴PA=PB,OA⊥AB,OB⊥PB,
∵∠APB=60°,
∴∠AOB=120°,
∵PA,
∴∠APO∠APB60°=30°,
∴OA1.
故⊙O的半径长为为1,
则的长π.
故选:B.
8.如图,AB是⊙O的直径,C、D、E是⊙O上的点,若,∠E=70°,则∠ABC的度数( )
A.30° B.40° C.50° D.60°
解:连接DB,
∵∠E=70°,
∴∠A=70°,
∵AB是⊙O的直径,
∴∠ADB=90°,
∴∠ABD=90°﹣∠A=90°﹣70°=20°,
∵,
∴∠DBC=∠DBA=20°,
∴∠ABC=∠DBC+∠DBA=20°+20°=40°.
故选:B.
9.如图,在半径为的圆形纸片中,剪一个圆心角为90°的最大扇形(阴影部分),则这个扇形的面积为( )
A.π B. C.2π D.
解:连接BC,
由∠BAC=90°得BC为⊙O的直径,
∴BC=2,
在Rt△ABC中,由勾股定理可得:AB=AC=2,
∴S扇形ABCπ,
故选:A.
10.若直角三角形中两直角边之比是,则称直角三角形为完美三角形.如图,C是⊙O上半圆上一点,将⊙O沿着BC折叠,与直径AB交于圆心O右侧一点D,若△ABC是完美三角形,则BD:AD为( )
A.3:1 B. C. D.7:2
解:如图,作CH⊥AB交AB于H,连接CD,
∵弧CDB是由⊙O部分沿BC折叠得到的,且∠ABC=∠CBD,
∴AC=CD,
又∵CH⊥AB,
∴AH=DH,
∵△ABC是完美三角形,
∴,,
设AH=DH=x,则AD=2x,
∴,
∴BH=8x,
∴BD=BH﹣DH=7x,
∴BD:AD=7x:2x=7:2.
故选:D.
二、填空题(共18分)
11.已知点A坐标为(﹣1,2),则点A′关于原点的对称点的坐标为 (1,﹣2) .
解:∵点A坐标为(﹣1,2),
∴点A′关于原点的对称点的坐标为:(1,﹣2).
故答案为:(1,﹣2).
12.第七届世界军人运动会将于2019年10月18日至27日在中国武汉举行,小熙同学幸运获得了一张军运会吉祥物“兵兵”的照片,如图,该照片(中间的矩形)长29cm,宽为20cm,他想为此照片配一个四条边宽度相等的镜框(阴影部分),且镜框所占面积为照片面积的,为求镜框的宽度,他设镜框的宽度为x cm,依题意列方程,化成一般式为 4x2+98x﹣145=0 .
解:根据题意可得:2(29+2x) x+20x 2=20×29,
整理得:4x2+98x﹣145=0.
故答案为:4x2+98x﹣145=0.
13.一个圆锥的侧面展开图是半径为2的半圆,则该圆锥的底面半径是 1 .
解:∵圆锥的侧面展开图是半径为2的半圆,
∴圆锥的底面周长是:2π;
设圆锥的底面半径是r,则2πr=2π.
解得:r=1.
故答案为:1.
14.如图,要修建一个圆形喷水池,在池中心竖直安装一根长度为3.2m水管AB,在水管的顶端A点处安一个喷水头,使喷出的抛物线形水柱在与池中心的水平距离BC=3m处达到最高,水柱落地处离池中心距离BD=8m,则抛物线形水柱的最高点到地面的距离EC是 5 m.
解:以点B为原点,以BD所在直线为x轴,以BA所在直线为y轴,建立平面直角坐标系,
设EC=h,则A(0,3.2),D(8,0),E(3,h),
设抛物线解析式为:y=a(x﹣3)2+h,
把点A(0,3.2),D(8,0),代入得:
,
解得:,
∴抛物线形水柱的最高点到地面的距离EC是5m,
故答案为:5.
15.已知O,I分别是△ABC的外心和内心,∠BOC=144°,则∠BIC的大小是 126°或144° .
解:∵O是△ABC的外心,
∴∠BAC∠BOC144°=72°(如图1)
或∠BAC=180°﹣72°=108°,(如图2)
∵I是△ABC的内心,
∴∠BIC=90°∠BAC,
当∠BAC=72°时,∠BIC=90°72°=126°;
当∠BAC=110°时,∠BIC=90°108°=144°;
即∠BIC的度数为126°或144°.
故答案为:126°或144°.
16.抛物线y=ax2+bx+c交x轴于A(﹣1,0),B(3,0),交y轴的负半轴于C,顶点为D.下列结论:①2a+b=0;②2c<3b;③当m≠1时,a+b<am2+bm;④当△ABC是等腰三角形时,a的值有3个.其中正确的有 ①③ (填序号即可).
解:①∵二次函数与x轴交于点A(﹣1,0)、B(3,0).
∴二次函数的对称轴为x1,即1,
∴2a+b=0.
故①正确;
②∵二次函数y=ax2+bx+c与x轴交于点A(﹣1,0)、B(3,0).
∴a﹣b+c=0,9a+3b+c=0.
又∵b=﹣2a.
∴3b=﹣6a,a﹣(﹣2a)+c=0.
∴3b=﹣6a,2c=﹣6a.
∴2c=3b.
故②错误;
③∵抛物线y=ax2+bx+c交x轴于A(﹣1,0),B(3,0),交y轴的负半轴于C,
∴抛物线开口向上.
∴x=1时,二次函数有最小值.
∴m≠1时,a+b+c<am2+bm+c.
即a+b<am2+bm.
故③正确;
④由图象可得,AC≠BC.
故△ABC是等腰三角形时,a的值有2个,故⑤错误;
故①③正确.
故答案为①③.
三、解答题(共72分)
17.解方程:x2﹣4x﹣7=0.
解:移项得:x2﹣4x=7,
配方得:x2﹣4x+4=7+4,
即(x﹣2)2=11,
开方得:x﹣2=±,
∴原方程的解是:x1=2,x2=2.
18.如图,两个圆都以点O为圆心,大圆的弦AB交小圆于C、D两点.
求证:AC=BD.
证明:过点O作OE⊥AB,
∵OA=OB,
∴AE=BE,
又∵在⊙O中,
∴CE=DE,
∴AC=BD
19.已知关于x的方程x2﹣(k+2)x+2k﹣1=0.
(1)求证:方程总有两个不相等的实数根;
(2)如果方程的一个根为x=3,求k的值及方程的另一根.
(1)证明:由于x2﹣(k+2)x+2k﹣1=0是一元二次方程,Δ=b2﹣4ac=[﹣(k+2)]2﹣4×1×(2k﹣1)=k2﹣4k+8=(k﹣2)2+4,
无论k取何实数,总有(k﹣2)2≥0,(k﹣2)2+4>0,
所以方程总有两个不相等的实数根.
(2)解:把x=3代入方程x2﹣(k+2)x+2k﹣1=0,有32﹣3(k+2)+2k﹣1=0,
整理,得 2﹣k=0.
解得 k=2,
此时方程可化为 x2﹣4x+3=0.
解此方程,得 x1=1,x2=3.
所以方程的另一根为x=1.
20.如图,等腰△ABC中AB=AC,以AB为直径的⊙O与BC、CA的延长线分别交于点E、D,EF垂直DC于F.
(1)求证:EF为⊙O的切线;
(2)若AF=2,EF=4,求AD的长.
(1)证明:如图所示,连接OE,
∵AB=AC,
∴△ABC是等腰三角形,∠B=∠C,
∵OE=OB,
∴∠B=∠OEB,
∴∠OEB=∠C,
∴OE∥AC,而EF⊥DC,
∴∠OEF=∠EFC=90°,
∵OE是⊙O的半径,
∴EF是⊙O的切线;
(2)解:∵AB为⊙O的直径,
∴AE⊥BC,∠AEB=90°,
∴BE=CE,
如图所示,连接BD,
∵AF=2,EF=4,∠AFE=90°,
∴AE,
∵OB=OE,
∴∠OBE=∠OEB,
∵∠AEF+∠AEO=90°,∠OEB+∠AEO=90°,
∴∠AEF=∠OEB,
∴∠OBE=∠AEF,
∵∠AEB=∠AFE=90°,
∴△AEF∽△ABE,
∴,即,
解得AB=10,
∵AB为⊙O的直径,
∴∠D=90°,
∵EF⊥AC,
∴EF∥BD,
∴△CEF∽△CBD,
∵,
∴,
∴BD=2EF=8,
∴AF6.
21.请用无刻度直尺完成下列作图,不写画法,保留画图痕迹.(用虚线表示画图过程,实线表示画图结果)
(1)如图1,在 ABCD中,E是边AD上一点,在边BC上画点F,使CF=AE;
(2)如图2,△ABC内接于⊙O,D是的中点,画△ABC的中线AE;
(3)如图3,在 ABCD中,E是边AD上一点,且DE=DC,画∠BAD的平分线AF;
(4)如图4,BC是⊙O的直径,A是⊙O内一点,画△ABC的高AD.
解:(1)如图1中,线段CF即为所求作.
(2)如图2中,线段AE即为所求作.
(3)如图3中,射线AF即为所求作.
(4)如图4中,线段AD即为所求作.
22.小雨、小华、小星暑假到某超市参加社会实践活动,在活动中他们参加了某种水果的销售工作,已知该水果的进价为8元/千克.他们通过市场调查发现:当销售单价为10元时,那么每天可售出300千克;销售单价每上涨1元,每天的销售量就减少50千克.
(1)求该超市销售这种水果,每天的销售量y(千克)与销售单价x(元/千克)之间的函数关系式;
(2)一段时间后,发现这种水果每天的销售量均不低于250千克,则此时该超市销售这种水果每天获取的利润w(元)最大是多少?
(3)为响应政府号召,该超市决定在暑假期间每销售1千克这种水果就捐赠a元利润(a≤2.5)给希望工程.公司通过销售记录发现,当销售单价不超过13元时,每天扣除捐赠后的日销售利润随销售单价x(元/千克)的增大而增大,求a的取值范围.
解:(1)由题意,可得y=﹣50x+800
(2)∵﹣50x+800≥250
∴x≤11
w=(x﹣8)y=(x﹣8)(﹣50x+800)=﹣50x2+1200x﹣6400=﹣50(x﹣12)2+800
∵﹣50<0,
∴当x≤12时,w随x的增大而增大,
∴当x=11时,w最大值=750
答:当售价为11元/千克时,该超市销售这种水果每天获取的利润w最大为750元.
(3)设扣除捐赠后的日销售利润为S元,
∴S=(x﹣8﹣a)(﹣50x+800)=﹣50x2+(1200+50a)x﹣6400﹣800a
∵当x≤13时,S随x的增大而增大,
∴13
∴a≥2
∴2≤a≤2.5
即a的取值范围为2≤a≤2.5
23.【问题背景】如图1,在Rt△ABC中,AB=AC,D是直线BC上的一点,将线段AD绕点A逆时针旋转90°至AE,连接CE,求证:△ABD≌△ACE;
【尝试应用】如图2,在图1的条件下,延长DE,AC交于点G,BF⊥AB交DE于点F,求证:FGAE;
【拓展创新】如图3,A是△BDC内一点,∠ABC=∠ADB=45°,∠BAC=90°,BD,直接写出△BDC的面积为 6 .
【问题背景】证明:如图1,
∵∠BAC=∠DAE=90°,
∴∠DAB=∠EAC,
在△ABD和△ACE中,
,
∴△ABD≌△ACE(SAS).
【尝试应用】证明:如图2,过点D作DK⊥DC交FB的延长线于K.
∵DK⊥CD,BF⊥AB,
∴∠BDK=∠ABK=90°,
∵AB=AC,∠BAC=90°,
∴∠ABC=∠ACB=45°,
∴∠DBK=∠K=45°,
∴DK=DB,
∵△ABD≌△ACE,
∴∠ABD=∠ACE=135°,DB=EC=DK,
∴∠ECG=45°,
∵BF⊥AB,CA⊥AB,
∴AG∥BF,
∴∠G=∠DFK,
在△ECG和△DKF中,
,
∴△ECG≌△DKF(AAS),
∴DF=EG,
∵DEAE,
∴DF+EFAE,
∴EG+EFAE,即FGAE.
【拓展创新】解:如图3中,过点A作AE⊥AD交BD于E,连接CE.
.
∵∠ADB=45°,∠DAE=90°,
∴△ADE与△ABC都是等腰直角三角形,
同法可证△ABD≌△ACE,
∴CE=BD=2,
∵∠AEC=∠ADB=45°,
∴∠CED=∠CEB=90°,
∴S△BDC BD CE226.
故答案为:6.
24.如图所示,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的顶点坐标为C(3,6),并与y轴交于点B(0,3),点A是对称轴与x轴的交点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图①所示,P是抛物线上的一个动点,且位于第一象限,连接BP,AP,求△ABP的面积的最大值;
(3)如图②所示,在对称轴AC的右侧作∠ACD=30°交抛物线于点D,求出D点的坐标;并探究:在y轴上是否存在点Q,使∠CQD=60°?若存在,求点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
解:(1)抛物线顶点坐标为C(3,6),
∴可设抛物线解析式为y=a(x﹣3)2+6,
将B(0,3)代入可得a,
∴yx2+2x+3;
(2)连接PO,
由题意,BO=3,AO=3,
设P(n,n2+2n+3),
∴S△ABP=S△BOP+S△AOP﹣S△ABO,
S△BPOn,
S△APOn2+3n,
S△ABO,
∴S△ABP=S△BOP+S△AOP﹣S△ABOn2n(n)2,
∴当n时,S△ABP的最大值为;
(3)存在,设D点的坐标为(t,t2+2t+3),
过D作对称轴的垂线,垂足为G,
则DG=t﹣3,CG=6﹣(t2+2t+3)t2﹣2t+3,
∵∠ACD=30°,
∴2DG=DC,
在Rt△CGD中,
CGDG,
∴(t﹣3)t2﹣2t+3,
∴t=3+3或t=3(舍)
∴D(3+3,﹣3),
∴AG=3,GD=3,
连接AD,在Rt△ADG中,
∴AD6,
∴AD=AC=6,∠CAD=120°,
∴在以A为圆心,AC为半径的圆与y轴的交点为Q点,
此时,∠CQD∠CAD=60°,
设Q(0,m),AQ为圆A的半径,
AQ2=OA2+QO2=9+m2,
∴AQ2=AC2,
∴9+m2=36,
∴m=3或m=﹣3,
综上所述:Q点坐标为(0,3)或(0,﹣3).