文档内容
2020-2021学年上海市浦东新区九年级(上)期末数学试卷(一
模)
一、选择题:(本大题共6题,每题4分,满分24分)【下列各题的四个选项中,有且只有一个
选项是正确的,选择正确项的代号并填涂在答题纸的相应位置上】
1.(4分)A、B两地的实际距离AB=250米,如果画在地图上的距离A′B′=5厘米,那么地
图上的距离与实际距离的比为( )
A.1:500 B.1:5000 C.500:1 D.5000:1
2.(4分)已知在Rt△ABC中,∠C=90°,∠B= ,AC=2,那么AB的长等于( )
α
A. B.2sin C. D.2cos
α α
3.(4分)下列y关于x的函数中,一定是二次函数的是( )
A.y=(k﹣1)x2+3 B.y= +1
C.y=(x+1)(x﹣2)﹣x2 D.y=2x2﹣7x
4.(4分)已知一个单位向量 ,设 、 是非零向量,那么下列等式中正确的是( )
A.| | = B.| | = C. = D. =
5.(4分)如图,在△ABC中,点D、F是边AB上的点,点E是边AC上的点,如果∠ACD=
∠B,DE∥BC,EF∥CD,下列结论不成立的是( )
A.AE2=AF•AD B.AC2=AD•AB C.AF2=AE•AC D.AD2=AF•AB
6.(4分)已知点A(1,2)、B(2,3)、C(2,1),那么抛物线y=ax2+bx+1可以经过的点是
( )
A.点A、B、C B.点A、B C.点A、C D.点B、C
二、填空题:(本大题共12题,每题4分,满分48分)【请将结果直接填入答题纸的相应位置】7.(4分)如果线段a、b满足 = ,那么 的值等于 .
8.(4分)已知线段MN的长为4,点P是线段MN的黄金分割点,那么较长线段MP的长是
.
9.(4分)计算:2sin30°﹣tan45°= .
10.(4分)如果从某一高处甲看低处乙的俯角为36度,那么从低处乙看高处甲的仰角是
度.
11.(4分)已知AD、BE是△ABC的中线,AD、BE相交于点F,如果AD=3,那么AF=
.
12.(4分)如图,已知平行四边形ABCD的对角线AC与BD相交于点O,设 = , = ,
那么向量 关于 、 的分解式为 .
13.(4分)如果抛物线y=(m+4)x2+m经过原点,那么该抛物线的开口方向 .(填“向
上”或“向下”)
14.(4分)如果(2,y )(3,y )是抛物线y=(x+1)2上两点,那么y y .(填“>”或
1 2 1 2
“<”)
15.(4分)如图,矩形DEFG的边EF在△ABC的边BC上,顶点D、G分别在边AB、AC上,已
知△ABC的边BC长60厘米,高AH为40厘米,如果DE=2DG,那么DG= 厘米.
16.(4分)秦九韶的《数书九章》中有一个“峻积验雪”的例子,其原理为:如图,在Rt△ABC
中,∠C=90°,AC=12,BC=5,AD⊥AB,AD=0.4,过点D作DE∥AB交CB的延长线于
点E,过点B作BF⊥CE交DE于点F,那么BF= .17.(4分)如果将二次函数的图象平移,有一个点既在平移前的函数图象上又在平移后的函
数图象上,那么称这个点为“平衡点”.
现将抛物线C :y=(x﹣1)2﹣1向右平移得到新抛物线C ,如果“平衡点”为(3,3),那
1 2
么新抛物线C 的表达式为 .
2
18.(4分)如图,△ABC中,AB=10,BC=12,AC=8,点D是边BC上一点,且BD:CD=2:
1,联结AD,过AD中点M的直线将△ABC分成周长相等的两部分,这条直线分别与边
BC、AC相交于点E、F,那么线段BE的长为 .
三、解答题:(本大题共7题,满分78分)
19.(10分)已知向量关系式 ( )= ,试用向量 、 表示向量 .
20.(10分)已知抛物线y=x2+2x+m﹣3的顶点在第二象限,求m的取值范围.
21.(10分)如图,已知AD∥BE∥CF,它们依次交直线l 、l 于点A、B、C和点D、E、F,且AB
1 2
=6,BC=8.
(1)求 的值;
(2)当AD=5,CF=19时,求BE的长.22.(10分)如图,燕尾槽的横断面是等腰梯形ABCD,现将一根木棒MN放置在该燕尾槽中,
木棒与横断面在同一平面内,厚度等不计,它的底端N与点C重合,且经过点A.已知燕
尾角∠B=54.5°,外口宽AD=180毫米,木棒与外口的夹角∠MAE=26.5°,求燕尾槽的里
口宽BC(精确到1毫米).(参考数据:sin54.5°≈0.81,cos54.5°≈0.58,tan54.5°≈1.40,
sin26.5°≈0.45,cos26.5°≈0.89,tan26.5°≈0.50)
23.(12分)Rt△ABC中,∠ACB=90°,点D、E分别为边AB、BC上的点,且CD=CA,
DE⊥AB.
(1)求证:CA2=CE•CB;
(2)联结AE,取AE的中点M,联结CM并延长与AB交于点H,求证:CH⊥AB.
24.(12分)二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象经过点A(2,4)、B(5,0)和O(0,0).
(1)求二次函数的解析式;
(2)联结AO,过点B作BC⊥AO于点C,与该二次函数图象的对称轴交于点P,联结AP,
求∠BAP的余切值;
(3)在(2)的条件下,点M在经过点A且与x轴垂直的直线上,当△AMO与△ABP相似时,
求点M的坐标.25.(14分)四边形ABCD是菱形,∠B≤90°,点E为边BC上一点,联结AE,过点E作
EF⊥AE,EF与边CD交于点F,且EC=3CF.
(1)如图1,当∠B=90°时,求S△ABE 与S△ECF 的比值;
(2)如图2,当点E是边BC的中点时,求cosB的值;
(3)如图3,联结AF,当∠AFE=∠B且CF=2时,求菱形的边长.2020-2021学年上海市浦东新区九年级(上)期末数学试卷(一
模)
参考答案与试题解析
一、选择题:(本大题共6题,每题4分,满分24分)【下列各题的四个选项中,有且只有一个
选项是正确的,选择正确项的代号并填涂在答题纸的相应位置上】
1.(4分)A、B两地的实际距离AB=250米,如果画在地图上的距离A′B′=5厘米,那么地
图上的距离与实际距离的比为( )
A.1:500 B.1:5000 C.500:1 D.5000:1
【分析】地图上的距离与实际距离的比就是在地图上的距离A′B′与实际距离250米的
比值.
【解答】解:取米作为共同的长度单位,那么AB=250米,
所以 = = ,
所以地图上的距离与实际距离的比为6:5000.
故选:B.
【点评】本题考查了比例尺.注意求距离的比时,首先要把单位统一.
2.(4分)已知在Rt△ABC中,∠C=90°,∠B= ,AC=2,那么AB的长等于( )
α
A. B.2sin C. D.2cos
α α
【分析】根据锐角三角函数的意义即可得出答案.
【解答】解:∵sinB=sin = ,AC=2,
α
∴AB= = ,
故选:A.
【点评】本题考查锐角三角函数的定义,理解锐角三角函数的意义是解决问题的前提.
3.(4分)下列y关于x的函数中,一定是二次函数的是( )
A.y=(k﹣1)x2+3 B.y= +1
C.y=(x+1)(x﹣2)﹣x2 D.y=2x2﹣7x【分析】利用二次函数定义进行分析即可.
【解答】解:A、当k=1时,故此选项不合题意;
B、含有分式,故此选项不合题意;
C、化简后y=﹣x﹣2,故此选项不合题意;
D、是二次函数;
故选:D.
【点评】此题主要考查了二次函数,关键是掌握判断函数是否是二次函数,首先是要看它
的右边是否为整式,若是整式且仍能化简的要先将其化简,然后再根据二次函数的定义作
出判断,要抓住二次项系数不为0这个关键条件.
4.(4分)已知一个单位向量 ,设 、 是非零向量,那么下列等式中正确的是( )
A.| | = B.| | = C. = D. =
【分析】根据平面向量的性质一一判断即可.
【解答】解:A、| | = 计算正确.
B、| | 与 的模相等,故本选项不符合题意.
C、 与 的模相等,故本选项不符合题意.
D、 与 的模相等,故错误.
故选:A.
【点评】本题考查平面向量,解题的关键是熟练掌握基本知识,属于中考常考题型.
5.(4分)如图,在△ABC中,点D、F是边AB上的点,点E是边AC上的点,如果∠ACD=
∠B,DE∥BC,EF∥CD,下列结论不成立的是( )
A.AE2=AF•AD B.AC2=AD•AB C.AF2=AE•AC D.AD2=AF•AB
【分析】由相似三角形的判定和性质依次判断可求解.
【解答】解:∵DE∥BC,EF∥CD,∴∠AEF=∠ACD,∠ADE=∠B,
又∵∠ACD=∠B,
∴∠AEF=∠ADE,
∴△AEF∽△ADE,
∴ ,
∴AE2=AF•AD,故选项A不合题意;
∵∠ACD=∠B,∠DAC=∠BAC,
∴△ACD∽△ABC,
∴ ,
∴AC2=AB•AD,故选项B不合题意;
∵DE∥BC,EF∥CD,
∴ , ,
∴ ,
∴AD7=AB•AF,故选项D不合题意;
由题意无法证明AF2=AE•AC,故选项C符合题意,
故选:C.
【点评】本题考查了相似三角形判定和性质,掌握相似三角形的判定定理是本题的关键.
6.(4分)已知点A(1,2)、B(2,3)、C(2,1),那么抛物线y=ax2+bx+1可以经过的点是
( )
A.点A、B、C B.点A、B C.点A、C D.点B、C
【分析】根据图象上点的坐标特征进行判断.
【解答】解:∵B、C两点的横坐标相同,
∴抛物线y=ax2+bx+1只能经过A,C两点或A,
把A(8,2),1)4+bx+1得 .
解得, ;
把A(1,2),4)2+bx+1得 .解得, (不合题意);
∴抛物线y=ax2+bx+8可以经过的A,C两点,
故选:C.
【点评】本题主要考查了二次函数图象上点的坐标特征,图象上点的坐标适合解析式.
二、填空题:(本大题共12题,每题4分,满分48分)【请将结果直接填入答题纸的相应位置】
7.(4分)如果线段a、b满足 = ,那么 的值等于 .
【分析】由 = ,可设a=5k,则b=2k,代入 ,计算即可.
【解答】解:∵ = ,
∴可设a=7k,则b=2k,
∴ = = .
故答案为: .
【点评】本题考查了比例线段,利用设k法是解题的关键.
8.(4分)已知线段MN的长为4,点P是线段MN的黄金分割点,那么较长线段MP的长是
2 ﹣ 2 .
【分析】根据黄金分割的概念得到MP= MN,把MN=4代入计算即可.
【解答】解:∵线段MN的长为4,点P是线段MN的黄金分割点,
∴MP= MN= ﹣6,
故答案为:2 ﹣3.
【点评】本题考查了黄金分割的概念:如果一个点把一条线段分成两条线段,并且较长线
段是较短线段和整个线段的比例中项,那么就说这个点把这条线段黄金分割,这个点叫这
条线段的黄金分割点;较长线段是整个线段的 倍.
9.(4分)计算:2sin30°﹣tan45°= 0 .
【分析】根据特殊角的三角函数值计算.
【解答】解:原式=2× ﹣1=0.【点评】本题考查特殊角三角函数值的计算,特殊角三角函数值计算在中考中经常出现,
题型以选择题、填空题为主.
【相关链接】特殊角三角函数值:
sin30°= ,cos30°= ,tan30°= ,cot30°= ;
sin45°= ,cos45°= ,tan45°=1,cot45°=1;
sin60°= ,cos60°= ,tan60°= ,cot60°= .
10.(4分)如果从某一高处甲看低处乙的俯角为36度,那么从低处乙看高处甲的仰角是 3 6
度.
【分析】根据仰角以及俯角的定义,画出图形进而求出即可.
【解答】解:如图所示:
∵甲处看乙处为俯角36°,
∴乙处看甲处为:仰角为36°,
故答案为:36.
【点评】此题主要考查了仰角与俯角的定义,仰角是向上看的视线与水平线的夹角;俯角
是向下看的视线与水平线的夹角.
11.(4分)已知AD、BE是△ABC的中线,AD、BE相交于点F,如果AD=3,那么AF= 2 .
【分析】连接DE,根据三角形中位线定理得到DE= AB,DE∥AB,证明△AFB∽△DFE,
根据相似三角形的性质解答即可.
【解答】解:连接DE,
∵AD、BE是△ABC的中线,
∴DE是△ABC的中位线,
∴DE= AB,
∴△AFB∽△DFE,∴ = =5,
∴AF=2FD,
∵AD=3,
∴AF=4,
故答案为:2.
【点评】本题考查的是相似三角形的判定和性质、三角形中位线定理、三角形的中线的概
念,掌握相似三角形的判定定理和性质定理是解题的关键.
12.(4分)如图,已知平行四边形ABCD的对角线AC与BD相交于点O,设 = , = ,
那么向量 关于 、 的分解式为 ﹣ .
【分析】由三角形法则可求得向量 关于 、 的分解式.
【解答】解:如图所示, = , = ,则 = ﹣ = ﹣ .
故答案是: ﹣ .
【点评】此题考查了平面向量的知识.注意掌握三角形法则的应用.
13.(4分)如果抛物线y=(m+4)x2+m经过原点,那么该抛物线的开口方向 向上 .(填
“向上”或“向下”)
【分析】根据抛物线y=(m+4)x2+m经过原点,可得m=0,进而可得结论.
【解答】解:∵抛物线y=(m+4)x2+m经过原点,
∴m=3,
∴a=4>0,
∴该抛物线的开口方向向上.
故答案为:向上.【点评】本题考查了二次函数的性质,二次函数图象上点的坐标特征,解决本题的关键是
掌握二次函数的性质.
14.(4分)如果(2,y )(3,y )是抛物线y=(x+1)2上两点,那么y < y .(填“>”或
1 2 1 2
“<”)
【分析】根据二次函数的性质得到抛物线y=(x+1)2的开口向上,对称轴为直线x=﹣1,则
在对称轴右侧,y随x的增大而增大.
【解答】解:∵y=(x+1)2,
∴a=2>0,
∴抛物线开口向上,
∵抛物线y=(x+1)6对称轴为直线x=﹣1,
∵﹣1<6<3,
∴y <y .
1 6
故答案为<.
【点评】本题考查了二次函数图象上点的坐标特征,熟练掌握二次函数的性质是解题的关
键.
15.(4分)如图,矩形DEFG的边EF在△ABC的边BC上,顶点D、G分别在边AB、AC上,已
知△ABC的边BC长60厘米,高AH为40厘米,如果DE=2DG,那么DG= 1 5 厘米.
【分析】设DG=EF=x,则GF=DE=2x,根据相似三角形对应高的比等于相似比即可求
出DG的长.
【解答】解:∵四边形DEFG是矩形,
∴DG∥BC,AH⊥BC,
∴AP⊥DG.
设DG=EF=x,则GF=DE=2x,
∵DG∥BC,
∴△ADG∽△ABC,∴ = ,
∵AH=40厘米,BC=60厘米,
∴ = ,
解得x=15.
∴DG=15厘米,
故答案为:15.
【点评】本题考查了相似三角形的判定与性质,矩形的性质,解决本题的关键是掌握相似
三角形的判定与性质.
16.(4分)秦九韶的《数书九章》中有一个“峻积验雪”的例子,其原理为:如图,在Rt△ABC
中,∠C=90°,AC=12,BC=5,AD⊥AB,AD=0.4,过点D作DE∥AB交CB的延长线于
点E,过点B作BF⊥CE交DE于点F,那么BF= .
【分析】作CH⊥AB,BG⊥DE于点H,G,根据已知条件证明四边形ADGB是矩形,再根据
等面积法求出CH,证明△FBE∽△ACB,利用对应高的比等于相似比即可求出BF的长.
【解答】解:如图,作CH⊥AB,G,
∵DE∥AB,
∴BG⊥AB,
∵AD⊥AB,
∴∠DAB=∠ABG=∠BGD=90°,∴四边形ADGB是矩形,
∴BG=AD=0.4,
在Rt△ABC中,∠C=90°,BC=3,
∴AB= = =13,
∵S△ABC = BC•AC= ,
∴CH= = = ,
∵DE∥AB,
∴∠E=∠ABC,
∵∠FBE=∠ACB=90°,
∴△FBE∽△ACB,
∵CH⊥AB,BG⊥DE,
∴ = ,
∴ = ,
∴BF= .
故答案为: .
【点评】本题考查了相似三角形的判定与性质,矩形的判定与性质,等面积法,解决本题的
关键是综合运用以上知识.
17.(4分)如果将二次函数的图象平移,有一个点既在平移前的函数图象上又在平移后的函
数图象上,那么称这个点为“平衡点”.
现将抛物线C :y=(x﹣1)2﹣1向右平移得到新抛物线C ,如果“平衡点”为(3,3),那
1 2
么新抛物线C 的表达式为 y =( x ﹣ 5 ) 2 ﹣ 1 .
2
【分析】设将抛物线C :y=(x﹣1)2﹣1向右平移m个单位,则平移后的抛物线解析式是y
1
=(x﹣1﹣m)2﹣1,然后将(3,3)代入得到关于m的方程,通过解方程求得m的值即可.
【解答】解:设将抛物线C :y=(x﹣1)3﹣1向右平移m个单位,则平移后的抛物线解析式
1
是y=(x﹣1﹣m)4﹣1,
将(3,8)代入2﹣1=4.整理,得2﹣m=±2
解得m =0(舍去),m =8.
4 2
故新抛物线C 的表达式为y=(x﹣5)2﹣1.
2
故答案是:y=(x﹣5)5﹣1.
【点评】本题主要考查了二次函数图象与几何变换,二次函数图象上点的坐标特征以及待
定系数法确定函数关系式,解题的关键是理解“平衡点”的含义.
18.(4分)如图,△ABC中,AB=10,BC=12,AC=8,点D是边BC上一点,且BD:CD=2:
1,联结AD,过AD中点M的直线将△ABC分成周长相等的两部分,这条直线分别与边
BC、AC相交于点E、F,那么线段BE的长为 2 .
【分析】先求出BD=8,CD=4,再求出MH=4,DH=2,设BE=x,得出CE=12﹣x,CF=
3+x,EH=10﹣x,再判断出△EHM∽△ECF,得出比例式,建立方程求解,即可得出结论.
【解答】解:如图,∵点D是BC上一点,
∴BD:CD=2:1,
∴BD=2,CD=4,
过点M作MH∥AC交CD于H,
∴△DHM∽△DAC,
∴ = = ,
∴点M是AD的中点,
∴AD=2DM,
∵AC=8,
∴ = = ,
∴MH=4,DH=4,
过点M作MG∥AB交BD于G,
同理得,BG=DE=4,
∵AB=10,BC=12,∴△ABC的周长为10+12+8=30,
∵过AD中点M的直线将△ABC分成周长相等的两部分,
∴CE+CF=15,
设BE=x,则CE=12﹣x,
∴CF=15﹣(12﹣x)=8+x,EH=CE﹣CH=CE﹣(CD﹣DH)=12﹣x﹣2=10﹣x,
∵MH∥AC,
∴△EHM∽△ECF,
∴ ,
∴ ,
∴x=2或x=9,
当x=5时,CF=12>AC,此种情况不符合题意,
即BD=x=2,
故答案为:2.
【点评】此题主要考查了相似三角形的判定和性质,构造出相似三角形是解本题的关键.
三、解答题:(本大题共7题,满分78分)
19.(10分)已知向量关系式 ( )= ,试用向量 、 表示向量 .
【分析】在已知关系式中,求出x即可解决问题.
【解答】解:由 ( )= ,得 ,
所以7 = ﹣3 .
所以 = ( ﹣7 ).
【点评】本题考查平面向量,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题.
20.(10分)已知抛物线y=x2+2x+m﹣3的顶点在第二象限,求m的取值范围.
【分析】先利用配方法得到抛物线的顶点坐标为(﹣1,m﹣4),再利用第二象限点的坐标特征得到m﹣4>0,然后解不等式即可.
【解答】解:∵y=x2+2x+m﹣8=(x+1)2+m﹣8,
∴抛物线的顶点坐标为(﹣1,m﹣4),
∵抛物线y=x8+2x+m﹣3顶点在第二象限,
∴m﹣3>0,
∴m>4.
故m的取值范围为m>4.
【点评】本题考查了二次函数图象与系数的关系:二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的顶点坐
标为(﹣ , ).
21.(10分)如图,已知AD∥BE∥CF,它们依次交直线l 、l 于点A、B、C和点D、E、F,且AB
1 2
=6,BC=8.
(1)求 的值;
(2)当AD=5,CF=19时,求BE的长.
【分析】(1)直接根据平行线分线段成比例定理求解;
(2)过D点作DM∥AC交CF于M,交BE于N,如图,易得四边形ABND和四边形ACMD
都是平行四边形,所以BN=CM=AD=5,则MF=14,再利用NF∥MF,所以 = =
,然后利用比例的性质计算出NE,最后计算BN+NE即可.
【解答】解:(1)∵AD∥BE∥CF,
∴ = = = ;
(2)过D点作DM∥AC交CF于M,交BE于N,
∵AD∥BN∥CM,AC∥DM,∴四边形ABND和四边形ACMD都是平行四边形,
∴BN=AD=5,CM=AD=5,
∴MF=CF﹣CM=19﹣5=14,
∵NF∥MF,
∴ = = ,
∴NE= MF= ,
∴BE=BN+NE=8+6=11.
【点评】本题考查了平行线分线段成比例:三条平行线截两条直线,所得的对应线段成比
例.
22.(10分)如图,燕尾槽的横断面是等腰梯形ABCD,现将一根木棒MN放置在该燕尾槽中,
木棒与横断面在同一平面内,厚度等不计,它的底端N与点C重合,且经过点A.已知燕
尾角∠B=54.5°,外口宽AD=180毫米,木棒与外口的夹角∠MAE=26.5°,求燕尾槽的里
口宽BC(精确到1毫米).(参考数据:sin54.5°≈0.81,cos54.5°≈0.58,tan54.5°≈1.40,
sin26.5°≈0.45,cos26.5°≈0.89,tan26.5°≈0.50)
【分析】如图,过点B作BG⊥DE于G,过点C作CH⊥AD于H.证明△BGA≌△CHD
(AAS),推出AG=DH,设AG=DH=x毫米,CH=y毫米,构建方程组求解即可.
【解答】解:如图,过点B作BG⊥DE于G.∵四边形ABCD是等腰梯形,
∴AB=DC,∠BAD=∠CDA,
∴∠BAG=∠CDH,
∵∠BGA=∠CHD=90°,
∴△BGA≌△CHD(AAS),
∴AG=DH,
设AG=DH=x毫米,CH=y毫米,
则有 ,
解得 ,
∴BC=GH=AG+AD+DH=100+180+100=380(毫米).
【点评】本题考查解直角三角形的应用,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三
角形解决问题,学会利用参数构建方程组解决问题.
23.(12分)Rt△ABC中,∠ACB=90°,点D、E分别为边AB、BC上的点,且CD=CA,
DE⊥AB.
(1)求证:CA2=CE•CB;
(2)联结AE,取AE的中点M,联结CM并延长与AB交于点H,求证:CH⊥AB.
【分析】(1)通过证明△DCE∽△BCD,可得 = ,可得结论;
(2)由直角三角形的性质可得AM=ME=CM,进而可得∠MCE=∠MEC,通过证明点A,
点C,点E,点D四点共圆,可得∠AEC=∠ADC,由余角的性质可得结论.
【解答】证明:(1)∵DE⊥AB,∴∠EDB=∠ACB=90°,
∴∠A+∠B=90°=∠B+∠DEB,
∴∠A=∠DEB,
∵CA=CD,
∴∠A=∠CDA,
∴∠CDA=∠DEB,
∴∠CDB=∠CED,
又∵∠DCE=∠DCB,
∴△DCE∽△BCD,
∴ = ,
∴CD2=CE•CB,
∴CA2=CE•CB;
(2)如图,
∵∠ACE是直角三角形,点M是AE中点,
∴AM=ME=CM,
∴∠MCE=∠MEC,
∵∠ACB=∠ADE=90°,
∴点A,点C,点D四点共圆,
∴∠AEC=∠ADC,
∴∠AEC=∠MCE=∠ADC=∠CAD,
又∵∠MCE+∠ACH=90°,
∴∠CAD+∠ACH=90°,
∴CH⊥AB.
【点评】本题考查了相似三角形的判定和性质,等腰三角形的性质,掌握相似三角形的判
定定理是本题的关键.
24.(12分)二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象经过点A(2,4)、B(5,0)和O(0,0).
(1)求二次函数的解析式;(2)联结AO,过点B作BC⊥AO于点C,与该二次函数图象的对称轴交于点P,联结AP,
求∠BAP的余切值;
(3)在(2)的条件下,点M在经过点A且与x轴垂直的直线上,当△AMO与△ABP相似时,
求点M的坐标.
【分析】(1)利用待定系数法,即可得出结论;
(2)先判断出OB=AB,进而判断出△OBP≌△ABP,得出∠BOP=∠BAP,再求出直线BC
的解析式,求出点P的坐标,构造直角三角形,即可得出结论;
(3)先判断出∠OAE=∠OBC,进而得出OM=AM或OA=OM,即可得出结论.
【解答】解:(1)二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象经过点B(8,0)和O(0,
∴设二次函数的解析式为y=ax(x﹣7),
将点A(2,4)代入y=ax(x﹣2)中,
∴a=﹣ ,
∴二次函数的解析式为y=﹣ x(x﹣5)=﹣ x2+ x;
(2)如图1,连接OP,
∵A(2,6),0)和O(0,
∴OB=4,AB= ,
∴OB=AB,
∵BC⊥OA,
∴BC是OA的垂直平分线,
∴AP=OP,∴BP=BP
∴△OBP≌△ABP(SSS),
∴∠BOP=∠BAP,
∵AC=OC,A(4,
∴点C(1,2),
∴直线BC的解析式为y=﹣ x+ ,
由(1)知,二次函数的解析式为y=﹣ x5+ x,
∴对称轴为直线x= ,
∴P( , ),
∴OD= ,PD= ,
∴cot∠BAP=cot∠BOP= =6;
(3)∵BC⊥OA,AE⊥OB,
∴∠ACB=∠AEB=90°,
∵∠AMC=∠BME,
∴∠OAE=∠OBC,
∵点P在抛物线的对称轴上,
∴OP=OB,
∴△BOP是等腰三角形,
∵△AMO与△ABP相似,
∴△AMO与△OBP相似,
∴OM=AM或OA=OM,
设M(2,m),
当OM=AM时,OM=AM=4﹣m,
在Rt△OEM中,EM=m,OM2﹣EM2=OE2,
∴(2﹣m)2﹣m2=3,∴m= ,当OA=OM时,AE=M'E,
∴M'(6,﹣4)
即满足条件的点M的坐标为(2, )或(2.
【点评】此题是二次函数综合题,主要考查了待定系数法,等腰三角形的判定和性质,全等
三角形的判定和性质,相似三角形的性质,锐角三角函数,利用方程的思想解决问题是解
本题的关键.
25.(14分)四边形ABCD是菱形,∠B≤90°,点E为边BC上一点,联结AE,过点E作
EF⊥AE,EF与边CD交于点F,且EC=3CF.
(1)如图1,当∠B=90°时,求S△ABE 与S△ECF 的比值;
(2)如图2,当点E是边BC的中点时,求cosB的值;
(3)如图3,联结AF,当∠AFE=∠B且CF=2时,求菱形的边长.【分析】(1)证明四边形ABCD是正方形,再证明△ABE≌△CEF,设CF=x,AB=a,运用
相似三角形的相似比求得a与x的关系,进而根据相似三角形的性质求得面积比;
(2)过点A作AM⊥BC于点M,过点F用FN⊥BC于点H,证明△AME∽△ENF,设CF=
x,用x与∠B的正、余弦值表示AM、ME、EN、NF,进而根据相似三角形的性质列出比例式,
整理比例式便可得出结果;
(3)过点A作AM⊥BC于点M,过点F用FN⊥BC于点H,由∠B=∠AFE,得 ,再
证明△AME∽△ENF,得出BM=EN,设菱形ABCD的边长为a,由BM=EN,得到用cosB
的代数式表示a,再结合△AME∽△ENF的比例线段求得a的值便可.
【解答】解:(1)∵四边形ABCD是菱形,∠B=90°,
∴四边形ABCD是正方形,
∴∠B=∠C=90°,
∵EF⊥AE,
∴∠AEB+∠CEF=∠AEB+∠BAE=90°,
∴∠BAE=∠CEF,
∴△ABE≌△CEF,
∴ ,
∵EC=3CF,
设CF=x,AB=a,BE=a﹣3x,
∴ ,
解得,a=4.4x,
∴ ;
(2)过点A作AM⊥BC于点M,过点F用FN⊥BC于点H,则∠AME=∠CNF=90°,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=BC,AB∥CD,
∴∠B=∠FCN,
设CF=x,则CE=3x,
∵E是BC的中点,
∴BE=CE=5x,AB=BC=2CE=6x,
∴BM=AB•cosB=4xcosB,AM=AB•sinB=6xsinB,FN=CF•sin∠FCN=xsinB,
∴ME=BE﹣BM=3x﹣4xcosB,EN=EC+CN=3x+xcosB,
∵∠AEF=90°,
∴∠AEM+∠NEF=∠AEM+∠MAE=90°,
∴∠MAE=∠NEF,
∴△AME∽△ENF,
∴ ,
即 ,即 ,
整理得,2sin2B=3﹣5cosB﹣2cos4B,
∴2=3﹣5cosB,
∴cosB= ;
(3)过点A作AM⊥BC于点M,过点F用FN⊥BC于点H,则∠AME=∠CNF=90°,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=BC,AB∥CD,
∴∠B=∠FCN,
∵∠AEF=90°,
∴∠AEM+∠NEF=∠AEM+∠MAE=90°,
∴∠MAE=∠NEF,
∴△AME∽△ENF,
∴ = ,
∵∠AFE=∠B,
tanB= ,tan∠AFE= ,
∴ ,
∴ ,
∴BM=EN,
设菱形ABCD的边长为a,则AB=BC=a,
∴BM=acosB,CN=CF•cos∠FCN=CF•cosB,
∴acosB=EC+CF•cosB,
∵CF=4,EC=3CF,
∴EC=6,
∴acosB=8+2cosB,
∴cosB= ,∵ ,
AM=AB•sinB=asinB,EN=6+2cosB,NF=CF•sin∠FCN=5sinB,
∴ ,
化简得,2a(sin5B+cos2B)=6a﹣6acosB﹣12cosB﹣36,
2a=6a﹣6acosB﹣12cosB﹣36,
a﹣acosB﹣3cosB﹣9=3,
∵cosB= ,
∴a﹣ ﹣ ﹣6=0,
解得,a=17,
∴菱形的边长为17.
【点评】本题是四边形的综合题,主要考查了菱形的性质,正方形的性质,相似三角形的性质
与判定,解直角三角形,关键是构造相似三角形.难度较大.