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北京市西城区 2022—2023 学年度第一学期期末试卷九年级数学
满分100分,考试时间120分钟.
第一部分选择题
一、选择题(共16分,每题2分)
1. 二次函数y=(x-2)2+3的最小值是( )
A. 3 B. 2 C. -2 D. -3
【答案】A
【解析】
【分析】根据二次函数的性质解答即可.
【详解】二次函数y=(x-2)2+3,
当x=2时,最小值是3,
故选A.
【点睛】本题考查的是二次函数的最值,掌握二次函数的性质是解题的关键.
2. 中国传统扇文化有着深厚的文化底蕴,是中华民族文化的一个组成部分,在中国传统社会中,扇面形状
的设计与日常生活中的图案息息相关,下列扇面图形中,既是轴对称图形,又是中心对称图形的是(
)
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据轴对称图形和中心对称图形的定义:如果一个平面图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能
够互相重合,这个图形就叫做轴对称图形;中心对称图形的定义:把一个图形绕着某一个点旋转 ,如
果旋转后的图形能够与原来的图形重合,那么这个图形叫做中心对称图形,这个点就是它的对称中心,进
行逐一判断即可.
【详解】解:A.是轴对称图形,不是中心对称图形,故A选项不合题意;
B.是轴对称图形,不是中心对称图形,故B选项不符合题意;
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学科网(北京)股份有限公司C.既是轴对称图形,又是中心对称图形,故C选项合题意;
D.是轴对称图形,不是中心对称图形,故D选项不合题意.
故选:C.
【点睛】本题主要考查了轴对称图形和中心对称图形,解题的关键在于能够熟练掌握轴对称图形和中心对
称图形的定义.
3. 下列事件中是随机事件的是( )
A. 明天太阳从东方升起
B. 经过有交通信号灯的路口时遇到红灯
C. 平面内不共线的三点确定一个圆
D. 任意画一个三角形,其内角和是
【答案】B
【解析】
【分析】根据随机事件的定义,逐项判断即可求解.
【详解】解:A.明天太阳从东方升起,是必然事件,故本选项不符合题意;
B.经过有交通信号灯的路口时遇到红灯,是随机事件,故本选项符合题意;
C.平面内不共线的三点确定一个圆,是必然事件,故本选项不符合题意;
D.任意画一个三角形,其内角和是 ,是不可能事件,故本选项不符合题意;
故选:B.
【点睛】本题主要考查的是必然事件、不可能事件、随机事件的概念,熟练掌握必然事件指在一定条件下,
一定发生的事件;不可能事件是指在一定条件下,一定不发生的事件;不确定事件即随机事件是指在一定
条件下,可能发生也可能不发生的事件是解题的关键.
4. 如图,在 中,弦 , 相交于点 , , ,则 的大小是( )
.
A 35° B. 45° C. 60° D. 70°
【答案】A
【解析】
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学科网(北京)股份有限公司【分析】根据三角形的外角的性质可得 ,求得 ,再根据同弧所对的圆周角相等,
即可得到答案.
【详解】解: , , ,
,
,
故选:A.
【点睛】本题考查了圆周角定理及三角形的外角的性质,熟练掌握知识点是解题的关键.
5. 抛物线 通过变换可以得到抛物线 ,以下变换过程正确的是( )
A. 先向右平移1个单位,再向上平移2个单位
B. 先向左平移1个单位,再向下平移2个单位
C. 先向右平移1个单位,再向下平移2个单位
D. 先向左平移1个单位,再向上平移2个单位
【答案】D
【解析】
【分析】由平移前后的解析式,结合平移法则即可得解;
【
详解】解:抛物线 通过先向左平移1个单位,再向上平移2个单位可以得到抛物线
,
故选择:D
【点睛】本题考查抛物线的平移.熟练掌握二次函数平移规律是解题的关键.
6. 要组织一次篮球联赛,赛制为单循环形式(每两队之间都只赛一场),计划安排15场比赛,如果设邀
请 个球队参加比赛,那么根据题意可以列方程为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】赛制为单循环形式(每两队之间都赛一场), 个球队比赛总场数 ,由此可得出方
程.
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学科网(北京)股份有限公司【详解】解:设邀请 个队,每个队都要赛 场,但两队之间只有一场比赛,
由题意得 .
故选:D.
【点睛】本题考查了由实际问题抽象一元二次方程的知识,解决本题的关键是读懂题意,得到总场数与球
队之间的关系.
7. 如图,在等腰 中, ,将 绕点 逆时针旋转 得到 ,当
点 的对应点 落在 上时,连接 ,则 的度数是( )
A. 30° B. 45° C. 55° D. 75°
【答案】B
【解析】
【分析】由等腰三角形的性质和三角形内角和定理,得 ,根据旋转的性质,得
, ,再由等腰三角形和三角形内角和定理得
,即可求得 .
【详解】解: , ,
,
由旋转得, , ,
,
,
故选:B.
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学科网(北京)股份有限公司【点睛】本题考查了旋转的性质,等腰三角形的性质和三角形内角和定理,熟练掌握知识点是解题的关键.
8. 下表记录了二次函数 中两个变量 与 的5组对应值,其中 .
… 1 3 …
… 0 2 0 …
根据表中信息,当 时,直线 与该二次函数图象有两个公共点,则 的取值范围是(
)
.
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据表中数据得出对称轴 ,进而得到抛物线与 轴的交点,利用交点式得到
,从而得到二次函数表达式为 ,根据当 时,直线
与该二次函数图像有两个公共点,可得 .
【详解】解:由 可得抛物线对称轴 ,
又由 以及对称轴 可得 ,
,则设抛物线交点式为 ,
与 对比可得 ,
解得 ,
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学科网(北京)股份有限公司二次函数表达式为 ,
当 时, ;
当 时, ;
当 时, ,
,当 时,直线 与该二次函数图像有两个公共点,
,
故选:C
【点睛】本题考查二次函数图像与性质,掌握二次函数表达式的求法是解决问题的关键.
第二部分非选择题
二、填空题(共16分,每题2分)
9. 一元二次方程x2﹣16=0的解是_____.
【答案】x=﹣4,x=4
1 2
【解析】
【分析】直接运用直接开平方法进行求解即可.
【详解】解:方程变形得:x2=16,
开方得:x=±4,
解得:x=﹣4,x=4.
1 2
故答案为:x=﹣4,x=4
1 2
【点睛】本题考查了一元二次方程的解法,掌握直接开平方法是解答本题的关键.
10. 已知 的半径为5,点 到圆心 的距离为8,则点 在 ______(填“内”“上”或“外”).
【答案】外
【解析】
【分析】点与圆的位置关系有3种.设 的半径为 ,点 到圆心的距离 ,则有:①点 在圆
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学科网(北京)股份有限公司外 ;②点 在圆上 ;③点 在圆内 ,由此即可判断;
⇔ ⇔ ⇔
【详解】解: , ,
,
点 在 外,
故答案为:外.
【点睛】本题考查点与圆的位置关系,记住:①点 在圆外 ;②点 在圆上 ;③点 在
⇔ ⇔
圆内 是解题的关键.
⇔
11. 若关于 的一元二次方程 有两个相等的实数根,则 的值为__________.
【答案】
【解析】
【分析】根据判别式 求解即可.
【详解】解:∵一元二次方程 有两个相等的实数根,
∴ ,
解得 .
故答案为: .
【点睛】本题考查了一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根的判别式△=b2-4ac:当△>0,方程有两个不相
等的实数根;当△=0,方程有两个相等的实数根;当△<0,方程没有实数根.
12. 圆心角是60°的扇形的半径为6,则这个扇形的面积是_____.
【答案】6π
【解析】
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学科网(北京)股份有限公司【分析】根据扇形的面积公式S= 计算,即可得出结果.
【详解】解:该扇形的面积S= =6π.
故答案为6π.
【点睛】本题考查了扇形面积的计算,熟记扇形的面积公式是解题的关键.
13. 点 是抛物线 上一点,则 的值是______,点 关于原点对称的点的坐标是______.
【答案】 ①. ②.
【解析】
【分析】将 代入二次函数解析式,得出 ,根据关于原点对称的两个点,横坐标、纵坐标
分别互为相反数,即可求解.
【详解】解:∵点 是抛物线 上一点,
∴ ,
∴ ,
∴点 关于原点对称的点的坐标是 ,
故答案为: , .
【点睛】本题考查了二次函数的性质,关于原点对称的点的坐标特征,求得点 是解题的关键.
14. 已知二次函数满足条件:①图像象过原点;②当 时, 随 的增大而增大,请你写出一个满足上
述条件的二次函数的解析式:______.
【答案】 (答案不唯一)
【解析】
【分析】根据二次函数的图像与性质可以得出各系数的取值范围,举一例即可.
【详解】解:图像过原点,
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学科网(北京)股份有限公司可以设解析式为:
当 时, 随 的增大而增大,
,开口向上,且对称轴 ,
即 ,
可以设二次函数为
满足 均可.
故答案不唯一,如: .
【点睛】本题考查二次函数的图像与性质,掌握二次函数的图像与各系数间的关系是解题的关键.
15. 如图,在平面直角坐标系 中,以点 为圆心,1为半径画圆,将 绕点 逆时针旋转
得到 ,使得 与 轴相切,则 的度数是____.
【答案】 或
【解析】
【分析】分析可知:A在以O为圆心, 为半径的圆上运动,分情况讨论,当A转到 时, ,
作 轴与点B,利用勾股定理可知 ,进一步可求出旋转角度为 ;当A转到 时,
,作 轴与点C,利用勾股定理可知 ,进一步可求出旋转角度为 .
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学科网(北京)股份有限公司【详解】解:∵ ,将 绕点 逆时针旋转 得到
∴A在以O为圆心, 为半径的圆上运动,
当A转到 时, ,作 轴于点B,
∵ 半径为1, 与 轴相切,
∴ ,
由勾股定理可得: ,
∴ 为等腰直角三角形,
∴ , ,即旋转角度为 ;
当A转到 时, ,作 轴于点C,
∵ 半径为1, 与 轴相切,
∴ ,
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学科网(北京)股份有限公司由勾股定理可得: ,
∴ 为等腰直角三角形,
∴ , ,即旋转角度为 ;
故答案为: ,
【点睛】本题考查圆与切线,旋转,等腰直角三角形,勾股定理,解题的关键是掌握切线的性质,旋转,
理解A在以O为圆心, 为半径的圆上运动.
16. 如图, 是 的直径, 为 上一点,且 , 为圆上一动点, 为 的中点,连
接 ,若 的半径为2,则 长的最大值是_____.
【答案】 ##
【解析】
【分析】连接 , ,取 中点 ,连接 、 , 是⊙ 的直径,可推出
和 ,由此可知 ,则 在以 为直径的圆上,当
与 点重合时, 最大,根据 求出 长代入即可.
【详解】解:连接 , ,
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学科网(北京)股份有限公司∵ 是⊙ 的直径,
∴ ,
∵ 为 的中点, 为 的中点,
∴ ,
∴ ,
取 中点 ,连接 ,
∴ 在以 为直径的圆上,
∵三角形两边之和大于第三边,且 的半径为2,
∴ ,
∴当 与 点重合时, 最大,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
故答案为 .
【点睛】本题考查了直径所对的圆周角是 及三角形的中位线的性质,熟练掌握数形结合思想是解题关
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学科网(北京)股份有限公司键.
三、解答题(共68分,第17-18题,每题5分,第19题6分,第20-23题5分,第24-26题,
每题6分,第27-28题,每题7分)
17. 解方程:x2﹣4x+2=0.
【答案】
【解析】
【分析】根据配方法解一元二次方程的一般步骤解方程即可.
【详解】解:x2﹣4x+2=0
移项得 ,
配方得 ,
即 ,
∴ ,
∴ .
【点睛】本题考查了一元二次方程的解法,熟练掌握配方法解一元二次方程的步骤是解题的关键,此题也
可以用公式法解方程.
18. 已知:点 , , 在 上,且 .
求作:直线 ,使其过点 ,并与 相切.
作法:①连接 ;
②分别以点 ,点 为圆心, 长为半径作弧,两弧交于 外一点 ;
③作直线 .
直线 就是所求作直线 .
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学科网(北京)股份有限公司(1)使用直尺和圆规,依作法补全图形(保留作图痕迹);
(2)完成下面的证明.
证明:连接 , ,
∵ ,
∴四边形 是菱形,
∵点 , , 在 上,且 ,
∴ ______°(_________________)(填推理的依据).
∴四边形 是正方形,
∴ ,即 ,
∵ 为 半径,
的
∴直线 为 切线(_________________)(填推理的依据).
【答案】(1)见解析;
(2)90°;一条弧所对的圆周角等于它所对的圆心角的一半;经过半径的外端并且垂直于这条半径的直线
是圆的切线
【解析】
【分析】(1)按照题中作法步骤作图即可;
(2)根据圆周角定理和切线的判定定理填空.
【小问1详解】
解:补全图形,如图所示;
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学科网(北京)股份有限公司【小问2详解】
90°;一条弧所对的圆周角等于它所对的圆心角的一半;经过半径的外端并且垂直于这条半径的直线是圆的
切线.
【点睛】本题考查作图-复杂作图,圆周角定理,切线的判断和性质,熟练掌握知识点是解题的关键.
19. 已知二次函数 .
(1)将 化成 的形式,并写出它的顶点坐标;
(2)在所给的平面直角坐标系中画出此函数的图象;
(3)当 时,结合图象,直接写出函数值 的取值范围.
【答案】(1) ,
(2)见解析 (3)
【解析】
【分析】(1)运用配方法将原解析式化为顶点式即可;
(2)根据(1)所得的顶点式解析式,利用五点作图法直接画出图像即可;
(3)根据函数图像确定当 时对应的y的取值范围即可.
【小问1详解】
.
【小问2详解】
列表如下:
x 0 1 2 3
y 0 0
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学科网(北京)股份有限公司图象如图所示;:
【小问3详解】
由图象可得,当 时, .
【点睛】本题主要考查了二次函数的顶点式、二次函数的图象、二次函数的性质等知识点,准确画出二次
函数的图象成为解答本题的关键.
20. 如图, 是 的一条弦,点 是 的中点,连接 并延长交劣弧 于点 ,连接 , ,
若 , ,求 的面积.
【答案】
【解析】
【分析】设 的半径为 ,由垂径定理得出 ,用含 的式子表示 ,再根据勾股定理列方程解得
半径的长,即可求解.
【详解】解:设 ,则 .
点 是 的中点, 过圆心 ,
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学科网(北京)股份有限公司.
, ,
, .
在
中, ,
.
解得, .
.
.
【点睛】本题考查了垂径定理,勾股定理,根据垂径定理判断出 是 的垂直平分线是解题的关键.
21. 在学习《用频率估计概率》时,小明和他的伙伴们设计了一个摸球试验:在一个不透明帆布袋中装有
白球和红球共4个,这4个球除颜色外无其他差别,每次摸球前先将袋中的球搅匀,然后从袋中随机摸出
1个球,观察该球的颜色并记录,再把它放回,在老师的帮助下,小明和他的伙伴们用计算机模拟这个摸
球试验,下图显示的是这个试验中摸出一个球是红球的结果.
(1)根据所学的频率与概率关系的知识,估计从这个不透明的帆布袋中随机摸出一个球是红球的概率是
______,其中红球的个数是______;
(2)如果从这个不透明的帆布袋中同时摸出两个球,用列举法求摸出的两个球刚好一个是红球和一个是
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学科网(北京)股份有限公司白球的概率.
【答案】(1)0.75,3
(2)
【解析】
【分析】(1)根据图表中的频率分布可估计概率,再利用总数乘以概率可得红球个数;
(2)列出表格,利用概率公式计算.
【小问1详解】
解:由图表可知:摸出红球的频率分布在0.75上下,
则可估计随机摸出一个球是红球的概率是0.75,
红球的个数是: ,
故答案为:0.75,3;
【小问2详解】
由(1)可知帆布袋中有3个红球和1个白球.
列表如下:
白 红1 红2 红3
白 白,红1 白,红2 白,红3
红1 红1,红2 红1,红3
红2 红2,红3
红3
可以看出,从帆布袋中同时摸出两个球,所有可能出现的结果共有6种,即
(白,红1),(白,红2),(白,红3),(红1,红2),(红1,红3),(红2,红3),且这些结
果出现的可能性相等,其中摸出的两个球刚好一个是红球和一个是白球(记为事件A)共有3种结果,即
(白,红1),(白,红2),(白,红3),
所以 .
【点睛】本题考查了列表法或树状图法:通过列表法或树状图法展示所有等可能的结果求出n,再从中选
出符合事件A或B的结果数目m,然后根据概率公式求出事件A或B的概率.也考查了利用频率估计概率.
22. 如图,在四边形 中, , 是对角线,将点B绕点C逆时针旋转 得到点E,连接 ,
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学科网(北京)股份有限公司, .
(1)求 的度数;
(2)若 是等边三角形,且 , , ,求 的长.
【答案】(1)
(2)4
【解析】
【分析】(1)根据旋转的性质得 是等边三角形,即可得出答案;
(2)先证明 ≌ ,可知 ,进而说明 是直角三角形,然后根据勾股定理得出答案.
【小问1详解】
解:∵将点B绕点C逆时针旋转 得到点E,
∴ , ,
∴ 是等边三角形,
∴ ,
∴ 的度数为60°;
【小问2详解】
∵ 是等边三角形,
∴ , .
∵ ,
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学科网(北京)股份有限公司∴ ,
∴ .
∵ , ,
∴ ≌ ( ),
∴ .
∵ , ,
∴ .
在 中, ,
∴ ,
∴ 的长为4.
【点睛】本题主要考查了等边三角形的判定和性质,全等三角形的性质和判定,勾股定理等,勾股定理是
求线段长的常用方法.
23. 已知关于 的方程 .
(1)求证:方程有两个不相等的实数根;
(2)设此方程的两个根分别为 , ,且 ,若 ,求 的值.
【答案】(1)见解析;
(2) .
【解析】
【分析】(1)根据方程的的判别式,即可得出 ,由此可证出此方程有两个不相等的实数根;
(2)解方程,再由 , ,即可得到关于 的一元一次方程,解之即可得出结论.
【小问1详解】
证明:
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学科网(北京)股份有限公司.
方程有两个不相等的实数根.
【小问2详解】
解:解方程,得 ,
,
, .
,
.
.
【点睛】本题考查了根的判别式,解题的关键是掌握根的判别式、根与系数的关系的表达式,并会熟练计
算.
24. 如图,在 中, , ,点 是 上一点,以 为圆心, 长为半径作
圆,使 与 相切于点 ,与 相交于点 .过点 作 ,交 的延长线于点 .
(1)若 ,求 的半径;
(2)连接 ,求证:四边形 是平行四边形.
【答案】(1) ;
(2)见解析.
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学科网(北京)股份有限公司【解析】
【分析】(1)连接 ,由⊙O与 相切于点A,与 相切于点D,得到 ,
由切线长定理得: ,由勾股定理求出 ,即可得到 的半径.
(2)连接 ,交 于点H,由 是⊙O的直径,得到 .根据 与⊙O分别相
切于点A,D,证得 .得到 .即可证得四边形 是平行四边形.
【小问1详解】
解:连接 ,如图.
∵在 中,
∴⊙O与 相切于点A, .
∵ 是⊙O的半径,⊙O与 相切于点D,
∴ .
∴ .
∵ ,
∴由切线长定理得: ,由勾股定理得: .
∴ .
∴⊙O的半径是 .
【小问2详解】
证明:连接 ,交 于点H,如图.
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学科网(北京)股份有限公司∵ 是⊙O的直径,
∴ .
∵ 与⊙O分别相切于点A,D,
∴ .
∴ .
∴ .
∴ .
∴ .
∵ ,
∴ 四边形 是平行四边形.
【点睛】此题考查了圆的切线的性质定理,切线长定理,直径所对的圆周角是直角,平行四边形的判定定
理,熟记各定理是解题的关键.
25. 跳台滑雪是冬季奥运会的比赛项目之一,如图,运动员通过助滑道后在点 处起跳经空中飞行后落在
着陆坡 上的点 处,他在空中飞行的路线可以看作抛物线的一部分,这里 表示起跳点 到地面
的距离, 表示着陆坡 的高度, 表示着陆坡底端 到点 的水平距离,建立如图所示的平面
直角坐标系,从起跳到着陆的过程中,运动员的竖直高度 (单位:m)与水平距离 (单位:m)近似满
足函数关系: ,已知 , ,落点 的水平距离是40m,竖直高度
是30m.
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学科网(北京)股份有限公司(1)点 的坐标是_____,点 的坐标是_______;
(2)求满足的函数关系 ;
(3)运动员在空中飞行过程中,当他与着陆坡 竖直方向上的距离达到最大时,直接写出此时的水平
距离.
【答案】(1) , ;
(2) ;
(3)
【解析】
【分析】(1) ,落点 的水平距离是40m,竖直高度是30m,即可得到点 、 的坐标;
(2)用待定系数法求解即可;
(3)由 ,先求出直线 的表达式,作 轴交抛物线和直线 于点 、 ,用含未
知数 的式子表示 ,再根据二次函数的性质进行判断即可.
【小问1详解】
解: ,落点 的水平距离是40m,竖直高度是30m,
, ;
【小问2详解】
解:把 , 代入
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学科网(北京)股份有限公司得, ,
解得, ,
;
【小问3详解】
解: ,
设直线 的表达式为 ,
把 代入,得 ,
解得, ,
,
设 到 竖直方向上的距离最大,作 轴交抛物线和直线 于点 、
,
,
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学科网(北京)股份有限公司,
当 时, 最大,即水平距离为 时,运动员与着陆坡 竖直方向上的距离达到最大.
【点睛】本题考查了二次函数的实际应用,待定系数法求解析式,二次函数图象的性质,熟练掌握知识点
是解题的关键.
26. 在平面直角坐标系 中,抛物线 的对称轴为直线 ,且 .
(1)当 时,求 的值;
(2)点 , , 在抛物线上,若 ,判断 , 与 的大小关系,并说明理由.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由 , ,可得 ,根据对称轴为直线 即可求解;
(2)根据 ,求得对称轴 的范围,再将点 根据对称性转化到对称轴右
侧,再根据 得抛物线开口向上, 随 的增大而增大,即可得出答案.
【小问1详解】
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学科网(北京)股份有限公司当 时,得 ,
,
;
【小问2详解】
,
,
,
,
,
,
点 关于直线 的对称点的坐标是 ,
.
.
,
当 时, 随 的增大而增大.
.
【点睛】本题考查了二次函数的性质,主要涉及到二次函数的开口方向、对称性以及增减性,熟知二次函
数的基本性质是解决函数问题的关键.
27. 如图,在 中, , , ,连接 ,将线段 绕点 顺时针旋
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学科网(北京)股份有限公司转90°得到线段 ,连接 .
(1)依题意,补全图形,并证明: ;
(2)求 的度数;
(3)若 为线段 的中点,连接 ,请用等式表示线段 与 之间的数量关系,并证明.
【答案】(1)画图和证明见解析;
(2)135° (3) ,证明见解析.
【解析】
【分析】(1)先根据题意画出对应的图形,只需要利用 证明 即可证明 ;
(2)连接 ,如图所示.先由等腰直角三角形的性质得到 再证明
由全等三角形的性质得到 .则可以推出 ,利用
三角形内角和定理即可得到 ;
(3)如图所示,延长 至K,使得 ,连接 .证明 .得到
, ,则 .进一步证明 .得到 .由此
证明 ,得到 .在等腰直角 中, ,则 ,即
可证明 .
【小问1详解】
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学科网(北京)股份有限公司补全图形,如图所示.
证明:∵ 线段 绕点C顺时针旋转90°得到线段 ,
∴
∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴
∴ ;
【小问2详解】
解:连接 ,如图所示.
由(1)可得 是等腰直角三角形,
∴
∴
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学科网(北京)股份有限公司∵
∴
由 可得 .
∴ .
∴ ;
【小问3详解】
解; ,理由如下:
如图所示,延长 至K,使得 ,连接 .
∵ 为线段 的中点,
∴ .
∵ ,
∴ .
∴ , .
∴ , .
∴ .
∵ ,
∴ .
∵ ,
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学科网(北京)股份有限公司∴ .
由 可得 ,
∴ ,
∵ ,
∴ .
∴ .
∵在等腰直角 中, ,
∴ .
∵ ,
∴ .
【点睛】本题主要考查了旋转的性质,全等三角形的性质与判定,等腰直角三角形的性质与判定,三角形
内角和定理,勾股定理等,正确作出辅助线构造全等三角形是解题的关键.
28. 给定图形 和点 , ,若图形 上存在两个不重合的点 , ,使得点 关于点 的对称点与
点 关于点 的对称点重合,则称点 与点 关于图形 双对合.在平面直角坐标系 中,已知点
, , .
(1)在点 , , 中,与点 关于线段 双对合的点是______;
(2)点 是 轴上一动点, 的直径为1.
①若点 与点 关于 双对合,求 的取值范围;
②当点 运动时,若 上存在一点与 上任意一点关于 双对合,直接写出点 的横坐标 的
取值范围.
【答案】(1)D,F;
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学科网(北京)股份有限公司(2)① ;② 或 .
【解析】
【分析】(1)根据双对合的定义逐一判断即可得到答案;
(2)①由双对合定义可知随着直径 的端点G,H在 上运动,点 在以点A为圆心,2为半径的
圆上及其内部(不含点A),由此求出取值范围;②找出临界图形,计算可以求出取值范围.
【小问1详解】
由双对合定义可知: ,
, ,
轴,
, ,
,
O关于线段 的双对合点是D,F;
故答案为D,F;
【小问2详解】
①设 是 上任意一条直径,则 .
设点 是与点A关于 双对合的点,将点A和点 分别关于点G,H对称后重合的点记为 ,所以点
G,H分别是 和 的中点.
由三角形中位线的知识,可知 .
随着点G,H在 上运动,点 在以点A为圆心,2为半径的圆上及其内部(不含点A),将它记为
S.因为点A与点 关于 双对合,
所以当S与y轴相交时,可求得t 的值为 和 .
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学科网(北京)股份有限公司所以t 的取值范围是 .
②当 上的一点在 上时,如图,则 上离 最近的点到 的距离为: 时
存在,解得 ;
当 上的一点在BC上时,则 上的点离 最近的点到 的距离不大于1,
即K到 的距离不大于 ,
,即 与x轴的的夹角为45°,
交点 ,
这时 ,
即 ;
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学科网(北京)股份有限公司当 上的一点在 上时,则 上的点离 最近的点到 的距离大于1,不存在;
综上所述: 或
【点睛】本题考查新定义,能正确理解新定义并转化为所学知识解决问题是解题的关键.
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