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第二十二章 二次函数(高效培优单元测试·强化卷)
(考试时间:120分钟 试卷满分:120分)
一、选择题(本题共12小题,每小题3分,共36分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目
要求的。)
1.战国时期的著作《墨经》中“…,一中同长也”描述的图形是( )
A.等边三角形 B.正方形
C.正六边形 D.圆
【答案】D
【解答】解:战国时期的《墨经》一书中记载:“圜(圆),一中同长也”.表示圆心到圆上各点的距
离都相等,即半径都相等;
故选:D.
2.下列语句,错误的是( )
A.直径是弦
B.相等的圆心角所对的弧相等
C.弦的垂直平分线一定经过圆心
D.平分弧的半径垂直于弧所对的弦
【答案】B
【解答】解:直径是弦,A正确,不符合题意;
在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧相等,B错误,符合题意;
弦的垂直平分线一定经过圆心,C正确,不符合题意;
平分弧的半径垂直于弧所对的弦,D正确,不符合题意;
故选:B.
3.如图, O是△ABC的外接圆,若∠A=35°,∠ABO=15°,则∠ACO的度数为( )
⊙
A.55° B.70° C.20° D.30°
【答案】C
【解答】解:如图,连接AO并延长到点D,∴∠BOC=2∠BAC=∠ACO+∠ABO+∠BAC,
∵∠BAC=35°,∠ABO=15°,
∴∠ACO=20°,
故选:C.
4.如图,四边形ABCD是 O的内接四边形,∠B=56°,∠ACD=40°.若 O的半径为5,则^DC的长为
( ) ⊙ ⊙
13 8 1
A. π B. π C. D. π
3 9 2
π
【答案】B
【解答】解:连接OC,OD,如图所示:
∵四边形ABCD是 O的内接四边形,∠B=56°,
∴∠ADC=180°﹣∠⊙B=124°,
∵∠ACD=40°,
∴∠CAD=180°﹣∠ADC﹣∠ACD=16°,
∴∠COD=2∠CAD=32°,
32π×5 8
∴l = = π,
⌢ 180 9
CD
故选:B.5.如图,已知 O的半径为5cm,弦AB的长为8cm,P是AB的延长线上一点,BP=2cm,则OP等于(
) ⊙
A.2❑√2cm B.3❑√2 cm C.2❑√5cm D.3❑√5cm
【答案】D
【解答】解:过O作OC⊥AB于C,
则∠OCP=∠ACO=90°,
∵OC⊥AB,OC过O,
1 1
∴AC=BC= AB= ×8cm=4cm,
2 2
∵BP=2cm,
∴PC=BC+BP=6cm,
在Rt△ACO中,由勾股定理得:OC=❑√OA2−AC2=❑√52−42=3(cm),
在Rt△PCO中,由勾股定理得:OP=❑√PC2+OC2=❑√32+62=3❑√5(cm),
故选:D.
6.嘉嘉同学制作了一把扇形纸扇.如图,OA=20cm,OB=5cm,纸扇完全打开后,外侧两竹条(竹条宽
度忽略不计)的夹角∠AOC=120°.现需在扇面一侧绘制山水画,则山水画所在纸面的面积为( )
25
A.150 B.125 C.75 D. π
3
π π π
【答案】B120⋅π⋅202 400
【解答】解:由题知,S = = π(cm2 ),
扇 形OAC 360 3
120⋅π⋅52 25
S = = π(cm2 ),
扇 形OBD 360 3
400 25
所以山水画所在纸面的面积为: π− π=125π(cm2 ).
3 3
答:山水画所在纸面的面积为125 cm2,
故选:B. π
7.在△ABC中,BC=3,AC=4,下列说法错误的是( )
A.1<AB<7
B.S ≤6
△ABC
C.△ABC内切圆的半径r<1
D.当AB=❑√7时,△ABC是直角三角形
【答案】C
【解答】解:A、由三角形三边关系得,4﹣3<AB<4+3,即1<AB<7,故A正确,不符合题意;
1
B、当BC⊥AC时,S
△ABC
最大,此时S
△ABC
=
2
×3×4=6,故B正确,不符合题意;
2S 2×6
C、三角形内切圆半径r= ,当S =6时,则此时r= =1,所以r<1错误,故C错误,符
C △ABC 3+4+5
合题意;
D、当AB=❑√7时,BC2=AC2﹣AB2,所以△ABC时直角三角形,故D正确,不符合题意.
故选:C.
3
8.在平面直角坐标系xOy中, O的半径为2.5,直线l的解析式为y= x+3,那么直线l与 O的位置
4
⊙ ⊙
关系是( )
A.相离 B.相切 C.相交 D.无法确定
【答案】C
3
【解答】解:如图,直线y= x+3分别与x、y轴交于A、B,
4
过O作OH⊥AB于H,
当x=0时,y=3,
∴OA=3,
3
当y=0时, x+3=0,
4∴x=﹣4,
∴OB=4,
∴AB=❑√OA2+OB2=5,
1 1
∵△AOB的面积= AB•OH= OB•OA,
2 2
∴5×OH=3×4,
∴OH=2.4,
∴O到直线l的距离d=2.4,
∵ O的半径r=2.5,
∴d⊙<r,
∴直线l与 O的位置关系是相交.
故选:C.⊙
9.如图,点O为正六边形ABCDEF的外接圆圆心,四边形AGHF为正方形,则∠GOC的度数为( )
A.50° B.45° C.35° D.30°
【答案】B
【解答】解:如图,连接OA、OD、OF、OH,
∵六边形ABCDEF是 O的内接正六边形,
36⊙0°
∴∠AOF=∠COD= =60°,OA=OF=OC=OD,
6∴△AOF、△COD是正三角形,
∴∠OAF=∠OFA=60°,
∵四边形AFHG是正方形,
∴AF=HF=AG,∠AFH=∠FAG=90°,
∴∠OFH=∠OAG=90°﹣60°=30°,
180°−30°
∴∠FOH=∠FHO=∠AGO=∠AOG= =75°,
2
∴∠OHG=∠OGH=90°﹣75°=15°,
∴∠GOH=180°﹣15°﹣15°=150°,
150°−60°
有对称轴可知,∠COG=∠DOH= = 45°.
2
故选:B.
10.如图,在圆 O 中,点 C 是弧 AB 的中点,CD 垂直平分半径 OA,BD=2❑√7,则该圆的半径为
( )
4
A.4 B.2 C. D.❑√7
3
【答案】A
【解答】解:连接AC,OC,OB,过B作BH⊥AO交AO的延长线于H,
设圆的半径是r,
∵CD垂直平分半径OA,
1 1
∴AC=OC,OD= OA= r,
2 2
∵OA=OC,∴△OAC是等边三角形,
∴∠AOC=60°,
∵C是弧AB的中点,
∴∠BOC=∠AOC=60°,
∴∠BOH=180°﹣60°﹣60°=60°,
∴∠OBH=90°﹣60°=30°,
1 1
∴OH= OB= r,
2 2
❑√3
∴BH=❑√3OH= r,DH=OD+OH=r,
2
∵BH2+DH2=BD2,
❑√3 2
∴( r) +r2=(2❑√7) 2,
2
∴r=4,
∴该圆的半径为4.
故选:A.
11.如图,直线y=﹣x+6与坐标轴交于A,B两点,点C为坐标平面内一点,BC=2,点M为线段AC的
中点,连结OM,则线段OM的最小值是( )
A.3❑√2+1 B.3❑√2−1 C.2 D.3❑√2
【答案】B
【解答】解:如图,∵直线y=﹣x+6与坐标轴交于A,B两点,
∴A(6,0),B(0,6),
∴OA=OB=6,∵点C为坐标平面内一点,BC=2,
∴C在 B上,且半径为2,
取OD⊙=OA=6,连接CD,
∵AM=CM,OD=OA,
∴OM是△ACD的中位线,
1
∴OM= CD,
2
当OM最小时,即CD最小,而D,B,C三点共线时,当C在线段DB上时,OM最小,
∵OB=OD=6,∠BOD=90°,
∴BD=6❑√2,
∴CD=6❑√2−2.
1
∴OM= CD=3❑√2−1.
2
即OM的最小值为:3❑√2−1.
故选:B.
12.如图,AB是 O的直径,C,D是 O上的点,且OC∥BD,AD分别与BC,OC相交于点E,F,则下
列结论: ⊙ ⊙
①AD⊥BD;②∠AOC=∠AEC;③BC平分∠ABD;④AF=DF;⑤BD=2OF;⑥△CEF≌△BED,
其中一定成立的是( )
A.②④⑤⑥ B.①③⑤⑥ C.②③④⑥ D.①③④⑤
【答案】D【解答】解:①、∵AB是 O的直径,
∴∠ADB=90°, ⊙
∴AD⊥BD,
②假设∠AOC=∠AEC,
∴∠A=∠C,
∵∠ABC=∠C,
∴∠A=∠ABC,
∴^AC=^BD,
∵OC∥BD
∴∠C=∠CBD,
∴∠ABC=∠DBC,
即:^AC=C^D
∴C,D是半圆的三等分点,
而与“C,D是 O上的点”矛盾,
∴∠AOC≠∠AEC⊙,
③、∵OC∥BD,
∴∠OCB=∠DBC,
∵OC=OB,
∴∠OCB=∠OBC,
∴∠OBC=∠DBC,
∴BC平分∠ABD,
④、∵AB是 O的直径,
∴∠ADB=90°⊙,
∴AD⊥BD,
∵OC∥BD,
∴∠AFO=90°,
∵点O为圆心,
∴AF=DF,
⑤、由④有,AF=DF,
∵点O为AB中点,
∴OF是△ABD的中位线,
∴BD=2OF,⑥∵△CEF和△BED中,没有相等的边,
∴△CEF与△BED不全等,
故选:D.
二、填空题(本题共6小题,每小题2分,共12分.)
13.将一张半径为13cm的扇形纸片卷成一个圆锥形桶(不重叠,无缝隙),通过测量,知该圆锥形桶高
为12cm,则扇形纸片的面积为 6 5 cm2(结果保留 ).
【答案】65 . π π
【解答】解π:∵扇形的半径为13cm,高为12cm,
∴圆锥的底面半径为❑√132−122=5cm,
∴圆锥的侧面积为13×5 =65 cm2,
故答案为:65 . π π
14.如图,古人在π计算残缺的不确定圆心的圆形物件的半径时,会采用以下的方法:在圆上找两点A,B,
25
连接并确定AB的中点C,弧AB的中点D.若测得AB为20分米,CD为5分米,则半径为 分
2
米.
25
【答案】 .
2
【解答】解:由题意,圆心O在CD上,连接AO.
∵AC=CB=10分米,^AD=^DB,
∴直线CD经过圆心O,OD⊥AB,
设OA=OD=r分米,则有r2=102+(r﹣5)2,25
解得r= .
2
25
故答案为: .
2
15.如图,四边形ABCD是 O的外切四边形,且AB=10,CD=12,则四边形ABCD的周长为 44
. ⊙
【答案】见试题解答内容
【解答】解:∵四边形ABCD是 O的外切四边形,
∴AD+BC=AB+CD=22, ⊙
∴四边形ABCD的周长=AD+BC+AB+CD=44,
故答案为:44.
16.如图,直线AB,CD相交于点O,∠AOC=30°,圆P的半径为1cm,动点P在直线AB上从点O左侧
且距离O点6cm处,以1cm/s的速度向右运动,当圆P与直线CD相切时,圆心P的运动时间为 4 或
8 s.
【答案】4或8.
【解答】解:当点P在射线OA时 P与CD相切,如图,过P作PE⊥CD于E,
∴PE=1cm, ⊙
∵∠AOC=30°,
∴OP=2PE=2cm,
∴ P的圆心在直线AB上向右移动了(6﹣2)cm后与CD相切,
⊙ 6−2
∴
P移动所用的时间= =4(秒);
1
⊙
当点P在射线OB时 P与CD相切,如图,过P作PE⊥CD与F,
⊙∴PF=1cm,
∵∠AOC=∠DOB=30°,
∴OP=2PF=2cm,
∴ P的圆心在直线AB上向右移动了(6+2)cm后与CD相切,
⊙
6+2
∴
P移动所用的时间= =8(秒).
1
⊙
当 P的运动时间为4或8时, P与直线CD相切.
故⊙答案为:4或8. ⊙
2π
17.如图,扇形的圆心角为120°,点C在圆弧上,若∠ABC=30°,OA=2,则阴影部分的面积为
3
.
2π
【答案】 .
3
【解答】解:连接AC,CO
∵OA=OB,∠AOB=120°,
∴∠OAB=30°.
又∵∠ABC=30°,∴∠AOC=60°,∠ABC=∠OAB,
∴AO∥BC,
∴S =S ,
△ABC △AOC
∴S阴影 =S扇形OAC .
60⋅π⋅22 2π
又∵S = = ,
扇 形OAC 360 3
2π
∴S = .
阴影 3
2π
故答案为: .
3
18.如图,已知AC是圆O的直径,弦BD⊥AC于点H,过点B作圆O的切线交AC的延长线于点E,连接
CD,F为CD的中点,连接FB.若圆O的半径为2,∠E=30°,则BD= 2❑√3 ,BF= ❑√7 .
【答案】2❑√3,❑√7.
【解答】解:如图所示,连接OB,
∵BE与 O相切,
∴∠OBE⊙=90°,
∵圆O的半径为2,∠E=30°,
∴OE=2OB=2×2=4,
∴BE=❑√OE2−OB2=2❑√3,
∵BD⊥AC,
∴BD=2BH,∠BHE=90°,1 1
∴BH= BE= ×2❑√3=❑√3,
2 2
∴BD=2BH=2×❑√3=2❑√3;
如图,过点F作FG⊥BD于点G,
∵∠E=30°,
∴∠BOE=60°,
∴△OBC是等边三角形,
∵BD⊥AC,
1
∴CH= OC=1,
2
又∵F为CD的中点,
∴FG是△DCH的中位线,
1 1 ❑√3 1 1
∴HG= HD= BH= ,FG= CH= ,
2 2 2 2 2
3❑√3
∴BG=BH+HG= ,
2
由勾股定理得BF=❑√BG2+FG2=❑√7;
故答案为:2❑√3,❑√7.
三、解答题(本题共8小题,共72分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)
19.(8分)如图,已知AB是 O的直径,弦AC∥OD.
(1)求证:^BD=C^D.
⊙
(2)若^AC的度数为58°,求∠AOD的度数.
【答案】见试题解答内容【解答】解:(1)连接OC.∵OA=OC,
∴∠OAC=∠ACO.
∵AC∥OD,
∴∠OAC=∠BOD.
∴∠DOC=∠ACO.
∴∠BOD=∠COD,
∴^BD=C^D.
(2)∵^BD=C^D,
1
∴
^BD=C^D= ^BC
2
1 1
∴∠BOD= ∠BOC= (180°﹣58°)=61°.
2 2
∴∠AOD=58°+61°=119°
20.(8分)如图,在 O中,AB、AC为弦,CD为直径,AB⊥CD于M,BN⊥AC于N,BN与CD相交于
E. ⊙
(1)求证:MD=ME;
(2)若AB=8,OE=1,求 O的半径.
⊙
【答案】(1)见解答;
13
(2) .
3
【解答】(1)证明:连结BD,如图,
∵AB⊥CD,BN⊥AC,
∴∠BME=∠CNE=90°,∵∠BEM=∠CEN,
∴∠EBM=∠C,
∵∠DBM=∠C,
∴∠EBM=∠DBM,
∴∠BEM=∠BDM,
∴BE=BD,
∵BM⊥DE,
∴MD=ME;
(2)解:连结OA,如图,设 O的半径为r,
∵ME=DM=OE+OM=1+OM,⊙
而DM=r﹣OM,
∴r﹣OM=1+OM,
r−1
∴OM= ,
2
∵OM⊥AB,
1
∴AM=BM= AB=4,
2
r−1
在Rt△OAM中,( )2+42=r2,
2
13
解得r= ,
3
13
即 O的半径为 .
3
⊙
21.(8分)某隧道口是圆弧形拱顶,圆心为O,隧道口的水平宽AB为12m,AB离地面的高度AE=5m,
连接OA,拱顶最高处C离地面的高度CD为9m,在拱顶的M,N处安装照明灯,且M,N离地面的高
度均为8.5m.
(1)求AO的长;
(2)求MN的长.13
【答案】(1) m;
2
(2)5m.
【解答】解:(1)如图,设CD交AB于点G、交MN于点H.
根据题意,得AB⊥CD,
∵AB=12m,
1
∴AG= AB=6m,
2
设AO=CO=r m,
∵CD=9m,GD=AE=5m,
∴CG=CD﹣GD=4m,
∴GO=CO﹣CG=(r﹣4)m,
在Rt△AGO中利用勾股定理,得AO2=AG2+GO2,
∴r2=62+(r﹣4)2,
13
∴r= ,
2
13
∴AO的长是 m.
2
(2)如上图,连接MO.
∵M,N离地面的高度均为8.5m,
∴MN⊥CD,
1
∴MH= MN,HD=8.5m,
25
∵DO=CD﹣CO= m,
2
∴HO=HD﹣DO=6m,
5
在Rt△OHM中利用勾股定理,得MH=❑√MO2−HO2=
(m),
2
∴MN=2MH=5m.
22.(8分)学生活动节乐乐使用塑料制作了一个水火箭模型(如图),它的上半部是圆锥形,下半部是
圆柱形.已知圆柱的底面积为3.14dm2,母线AD=6dm,圆锥的高SO=2dm,母线SD=2.24dm.
(1)制作一个这样的模型(接缝忽略不计)至少需要多少塑料(模型的底部是封闭的, 取3.14,结
果精确到0.1dm2)? π
(2)模型的最大注水量大约是多少( 取3.14,结果精确到0.1dm3)?
π
【答案】(1)47.9dm2;
(2)20.9dm3.
【解答】解:(1)设圆柱的底面半径为r dm,
∴3.14=3.14r2,
∴r=1(dm),
∴圆锥侧面积= rl
=3.14×1×2.24 π
=7.0336
≈7.03(dm2),
圆柱侧面积=2 r1
=2×3.14×1×6 π
=37.68(dm2),∴7.03+37.68+3.14=47.85≈47.9(dm2),
答:制作一个这样的模型(接缝忽略不计)至少需要47.9dm2塑料;
1
(2)3.14×6+ ×3.14×2
3
=18.84+2.09
=20.93
≈20.9(dm3),
答:模型的最大注水量大约是20.9dm3.
23.(10分)如图, O的内接四边形ABCD两组对边的延长线分别交于点M,N.
(1)当∠M=∠N⊙=42°时,求∠A的度数;
(2)若∠DMC= ,∠BNC= 且 ≠ ,请你用含有 、 的代数式表示∠A的度数.
α β α β α β
【答案】(1)∠A=48°;
α+β
(2)∠A=90°− .
2
【解答】解:(1)在△CDM与△CBN中,∵∠M=∠N=42°,∠MCD=∠NCB,
∴∠CDM=∠CBN,
∴180°﹣∠CDM=180°﹣∠CBN,即∠ADC=∠ABC,
∵四边形ABCD内接于 O,
∴∠ADC+∠ABC=180°,⊙
∴∠ABC=90°;
∵∠M=42°,
∴∠A=90°﹣∠M=48°;
(2)∵四边形ABCD内接于 O,
∴∠ADC+∠ABC=180°, ⊙
∴∠MDC+∠NBC=180°,∵∠M+∠MDC+∠MCD=180°,∠N+∠NCB+∠NBC=180°,
∴∠M+∠N+∠MCD+∠NCB=180°,
又∠DMC= ,∠BNC= ,
∴∠MCD+∠NαCB=180°﹣β( + ),
∴∠BCD+∠NCM=360°﹣(α∠MβCD+∠NCB)=180°+(a+ ),
∵∠BCD=∠NCM, β
α+β
∴∠BCD=90°+ ,
2
∵∠A+∠BCD=180°,
α+β
∴∠A=90°− .
2
24.(10分)如图,AC为 O的直径,D,E为 O上两点,连接ED,EC,EA,延长EA,CD交于点
B,∠EDC=2∠ACB. ⊙ ⊙
(1)求证:AB=AC;
13 5
(2)过点D作 O的切线,交AB于点F,若DE= ,DF= ,求BE的长.
2 2
⊙
【答案】(1)见解析;
(2)12.
【解答】(1)证明:∵∠CAE=∠CDE,∠EDC=2∠ACB,
∴∠CAE=2∠ACB,
∵∠CAE=∠B+∠ACB=2∠ACB,
∴∠B=∠ACB,
∴AB=AC;
(2)解:连接AD,OD,
∵AC为 O的直径,
∴AD⊥B⊙C,AE⊥CE,
∴BD=CD,
AO=CO,∴OD是△ABC的中位线,
∴OD∥AB,
∵DF是 O的切线,
∴DF⊥O⊙D,
∴DF⊥BE,
∴DF∥CE,
∴BF=EF,
13 5
∵DE= ,DF= ,
2 2
∴EF=❑√DE2−DF2=6,
∴BE=2EF=12.
25.(10分)如图1和图2,O为内、外两个圆的圆心,大圆被八等分,分点为 A,B,C,D,E,F,
G,H.已知两个圆的半径分别为6,2.
(1)如图1,若大圆中的弦AP与小圆相切于点M,求AP的长;
(2)通过计算比较^AD的长和小圆的周长的大小;
(3)如图2,连接OB,AG,通过说理判断OB和AG的位置关系,并求点B到AG的距离.
【答案】(1)8❑√2;
(2)弧AD的长大于小圆的周长;
(3)3❑√2.【解答】解:(1)如图1.1,连接OA,OM,则OM⊥AP,
∴AM=PM,
在Rt△AOM中,OA=6,OM=2,
∴AM=4❑√2,
∴AP=2AM=8❑√2;
(2)如图1.2,连接OD,
360°
由题意得∠AOD= ×3=135°,
8
135π×6 9π
∴弧AD的长为 = ,
180 2
∴小圆的周长为2 ×2=4 ,
9π π π
∵4π< ,
2
∴弧AD的长大于小圆的周长;
(3)如图2,连接OA,OG.360° 360°
由题意得 ∠AOB= =45°,∠AOG= ×2=90°,OA=OG,
8 8
∴∠OAG=∠OGA=45°,
∴∠OAG=∠AOB,
∴OB∥AG,
过点O作ON⊥AG于点N,则ON=OA•sin45°=3❑√2.
∵OB∥AG,
∴点B到AG的距离为3❑√2.
26.(10分)如图, O是△ABC的内切圆,切点分别是D、E、F.已知∠A=100°,∠C=20°.
(1)则∠DFE的度⊙数= 6 0 °.
(2)连接OA、OC,则∠AOC的度数= 12 0 °.
(3)连接DE,若△ABC的周长为20cm,AC=6cm,求DE的长.
【答案】(1)60;
(2)120;
(3)4cm.
【解答】解:(1)∵∠A=100°,∠C=20°,
∴∠B=180°﹣∠A﹣∠C=20°,
∵ O是△ABC的内切圆,切点分别是D、E、F,
∴∠⊙BDO=∠BEO=90°,
∴∠DOE=180°﹣∠B=120°,1
∴∠DFE= ∠DOE=60°;
2
(2)连接OA、OC,
∵ O是△ABC的内切圆,
∴A⊙O,CO分别是△ABC的角平分线,
1 1 1 1
∴∠CAO= ∠BAC= ×100°=50°,∠ACO= ∠ACB ×20°=10°,
2 2 2 2
∴∠AOC=180°﹣∠CAO﹣∠ACO=120°;
(3)连接DE,
∵ O是△ABC的内切圆,切点分别是D、E、F,
∴A⊙D=AF,BD=BE,CF=CE,
∵AC=6cm,
∴AF+CF=AD+CE=AC=6cm,
∵△ABC的周长为20cm,
∴BD+BE=20﹣6×2=8cm,
∴BD=BE=4cm,
∵∠A=100°,∠C=20°,
∴∠B=60°,
∴△BDE是等边三角形,
∴DE=BD=4cm.