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2024-2025 学年九年级数学上学期第一次月考卷
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓
名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需
改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.测试范围:北京版九年级上册第18章-第19章。
5.难度系数:0.85。
第Ⅰ卷
一、选择题:本题共8 小题,每小题2分,共16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.抛物线y(x2)21的顶点坐标是( )
A.2,1 B.2,1 C.2,1 D.2,1
k
2.若反比例函数y k 0的图象经过点P2,3,则该函数的图象不经过的点是( )
x
A.3,2 B.1,6 C.1,6 D.1,6
3.如图,已知12,那么添加下列一个条件后,仍无法判定△ABC∽△ADE的是( )
AB AC AB BC
A.C E B.BADE C. D.
AD AE AD DE
AE 1
4.如图,在菱形ABCD中,点E 在边AD上,射线CE交BA的延长线于点F,若 ,AB6,则 AF
ED 2
的长为( )
4
A.2 B. C.3 D.4
3
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1
5.若A ,y ,B1,y ,C2,y 三点都在二次函数yx22h的图象上,则y ,y ,y 的大小关
2 1 2 3 1 2 3
系为( )
A.y y y B.y y y C.y y y D.y y y
1 2 3 1 3 2 3 1 2 3 2 1
k
6.如图,点
A
是反比例函数y 的图象上的一点,过点
A
作ABx轴,垂足为
B
.点C为y轴上一点,
x
连接AC,BC.若V ABC的面积为3,则k的值是( )
A.3 B.6 C.6 D.3
BD
7.如图,V ABC和VADE都是等腰直角三角形,ABCADE90.连接BD,CE.则 的值为( )
CE
A. 1 B. 2 C.
2
D.2
2 2
8.某小区有一块绿地如图中等腰直角V ABC所示,计划在绿地上建造一个矩形的休闲书吧PMBN,其
中点 P,M,N 分别在边AC,BC,AB上,记PM x,PN y,图中阴影部分的面积为S,当x 在
一定范围内变化时,y和S都随x 的变化而变化,则y与x,S与x满足的函数关系分别是( )
A.正比例函数关系,一次函数关系 B.一次函数关系,二次函数关系
C.一次函数关系,一次函数关系 D.正比例函数关系,二次函数关系
第Ⅱ卷
二、填空题:本题共8 小题,每小题2分,共16分。
9.顶点是5,0,形状、开口方向与抛物线y7x2都相同的二次函数的表达式为 .
10.在平面直角坐标系xOy中,若点A3,y 和B 2,y 在反比例函数y k k0的图象上,则y y
1 2 x 1 2
(填“”“”或“”).
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11.将二次函数yx24x5向左平移2个单位,再向下平移1个单位,得到的函数表达式是 .
12.如图,在Rt△ABC中,BAC 90,AD BC于点D,AB3,BC 5,则BD .
13.如图,在平面直角坐标系xOy中,二次函数yax2 bxc(a0)的图象与x轴交于A(2,0),
B
两点,
并且过C(m,n)和D(2m,n),则点
B
的坐标为 .
3
14.如图,若点P 在反比例函数y=﹣ (x<0)的图象上,过点P作PM⊥x 轴于点M,PN⊥y
x
轴于点N,则矩形PMON 的面积为 .
15.如图,在矩形ABCD中,对角线AC、BD交于点O,OECD交BC于点E,连接AE交BD于点F,
BF
则 .
BD
16.如图,在矩形ABCD中,AB3,BC10,点E在边BC上,DF AE,垂足为F .若DF 6,则线
段 的长为 .
BE
三、解答题:本题共12小题,共68分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步棸。
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17.(4 分)如图,AC,BD相交于点O,AD.
求证:△AOB∽△DOC
18.(5 分)已知抛物线yx2bxc经过点(1,0),(0,3).
(1)求抛物线的解析式;
(2)求该抛物线的顶点坐标.
19.(6 分)已知二次函数yax1x3,过点2,5.
(1)求此二次函数的表达式;
(2)直接写出当x取何值时,y0.
20.(5分)如图是一位同学用激光笔测量某古城墙高度的示意图.点
P
处放一水平的平面镜,光线从
点
A
出发经平面镜反射后刚好到古城墙CD的顶端C处,若ABBD,CDBD,测得AB1.5m,
BP2m,PD6m,则该古城墙CD的高是?
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k
21.(6分)如图,一次函数y xm的图象与反比例函数y 的图象交于A,
B
两点,且与x轴
x
交于点C,点A的坐标为2,1.
(1)求m及k的值;
(2)求VAOB的面积.
22.(5 分)如图,在V ABC中,C90,点D在AC上,DEAB于点E.
(1)求证:△ADE∽△ABC;
(2)AC4,AB5且AD3,求AE的长.
23.(5 分)在平面直角坐标系xOy中, , , , 是抛物线yax2bx1a0上任意两点,
1 1 2 2
设抛物线的对称轴为直线xt.
(1)若点 2,1 在该抛物线上,求t 的值;
(2)当t0时,对于x 2,都有y y ,直接写出x的取值范围.
2 1 2 1
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24.(6分)商场经销一种商品,进价为每件40元,售价是每件60元,每星期可卖出300件.市场调
查反映:如果调整价格,每涨价1元,每星期要少卖出10件.
(1)要想获得6000元的利润,该商品应定价为多少元?
(2)该商品应定价为多少元时,商场能获得最大利润?
25.(5 分)已知y4与x成正比,当x1时,y2.
(1)求y与x之间的函数关系式;
1
(2)当x 时,求函数y的值;5
2
(3)将所得函数的图象向右平移a个单位,使它过点0,6,请求出a的值.
26.(5分)如图,要修建一个圆形喷水池,在池中心竖直安装一根水管,在水管的顶端安一个喷水头,
使喷出的抛物线形水柱在与池中心的水平距离为1m处达到最高.高度为3m.
(1)在给出的图中画出平面直角坐标系;
(2)求出水管的长度.
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27.(8分)如图,在等腰直角
ABC
中,ACBC,D为平面上一动点,在运动过程上保持ADBD于
点D,将△BCD沿BD翻折得到 BED,在直线AD上取点F,作CF∥DE.
DG BG
(1)如图,若AD与BC相交于点G,求证 ;
CG AG
(2)猜想
CDF
的形状,并说明理由.
28.(8 分)在平面直角坐标系xOy中,对于抛物线C:y x2 x和直线l:yxb给出如下定义:过抛物
线C 上一点Ax ,y 作垂直于x轴的直线AB,交直线l 于点Bx ,y ,若存在实数y 满足y y y ,
0 1 0 2 0 1 0 2
则称点Px ,y 是抛物线C的“如意点”,点P关于直线l的对称点Q为点P与抛物线C的“称心点”.
0 0
(1)若b2,
①在点P0,0,P 1,2,P 1,3,P 2, 2 中,抛物线C 的“如意点”是______;
1 2 3 4
②若点D是抛物线C的“如意点”,点E是点D与抛物线C的“称心点”,直接写出DE的最大值______;
(2)若边长为 2 2 的正方形RR R R 边上的点都是抛物线C的“如意点”或某点与抛物线C的“称心点”,
1 2 3 4
直接写出b的最小值______.
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2024-2025 学年九年级数学上学期第一次月考卷
(考试时间:120分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓
名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需
改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.测试范围:北京版九年级上册第18章-第19章。
5.难度系数:0.85。
第Ⅰ卷
一、选择题:本题共8 小题,每小题2分,共16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.抛物线y(x2)21的顶点坐标是( )
A.2,1 B.2,1 C.2,1 D.2,1
【答案】D
【详解】解:抛物线ya(xh)2k 的顶点坐标是h,k,
抛物线y(x2)21的顶点坐标是2,1,故选:D.
k
2.若反比例函数y k 0的图象经过点P2,3,则该函数的图象不经过的点是( )
x
A.3,2 B.1,6 C.1,6 D.1,6
【答案】D
【详解】解:3(2)=6,故该函数的图象经过点3,2;
1(6)=6,故该函数的图象经过点1,6;
16=6,故该函数的图象经过点1,6;
1(6)=6,故该函数的图象经不过点1,6.故选:D.
3.如图,已知12,那么添加下列一个条件后,仍无法判定△ABC∽△ADE的是( )
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AB AC AB BC
A.C E B.BADE C. D.
AD AE AD DE
【答案】D
【详解】解:12,
BAC DAE,
A、添加C E,可用两角法判定△ABC∽△ADE,故本选项错误;
B、添加BADE,可用两角法判定△ABC∽△ADE,故本选项错误;
AB AC
C、添加 ,可用两边及其夹角法判定△ABC∽△ADE,故本选项错误;
AD AE
AB BC
D、添加 ,不能判定△ABC∽△ADE,故本选项正确;故选:D.
AD DE
AE 1
4.如图,在菱形ABCD中,点E 在边AD上,射线CE交BA的延长线于点F,若 ,AB6,则 AF
ED 2
的长为( )
4
A.2 B. C.3 D.4
3
【答案】C
【详解】解:四边形ABCD是菱形,AB6,
∴AB∥CD,ABCD6,
∴F ECD,FAED ,
∴△AEF∽△DEC,
AE 1
∵ ,
ED 2
AF AE 1
∴ ,
CD ED 2
∴AF 3.
故选 C.
1
5.若A ,y ,B1,y ,C2,y 三点都在二次函数yx22h的图象上,则y ,y ,y 的大小关
2 1 2 3 1 2 3
系为( )
A.y y y B.y y y C.y y y D.y y y
1 2 3 1 3 2 3 1 2 3 2 1
【答案】A
【详解】解:二次函数y (x2)2k 的图象开口向下,对称轴为x2,
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∴C(2,y )正好是抛物线的顶点坐标,
3
∴y 是二次函数的最大值,
3
∵在对称轴左侧,y随x的增大而增大,
1
又∵ 12,
2
∴y y y .故选:A.
1 2 3
k
6.如图,点
A
是反比例函数y 的图象上的一点,过点
A
作ABx轴,垂足为
B
.点C为y轴上一点,
x
连接AC,BC.若V ABC的面积为3,则k的值是( )
A.3 B.6 C.6 D.3
【答案】B
【详解】如图,连接OA,
∵ABx轴,
∴OC∥AB,
∴S S 3,
OAB CAB
1
而S k ,
OAB 2
1
∴ k 3,
2
∵k 0,
∴k 6.
故选:B.
BD
7.如图,V ABC和VADE都是等腰直角三角形,ABCADE90.连接BD,CE.则 的值为( )
CE
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A. 1 B. 2 C.
2
D.2
2 2
【答案】B
【详解】解:∵V ABC和VADE都是等腰直角三角形,
∴DAE BAC 45, AE 2AD , AC 2AB ,
AE AC
∴EAC DAB, 2,
AD AB
∴VDAB∽VEAC,
BD AD 2
∴ .
CE AE 2
故选 B.
8.某小区有一块绿地如图中等腰直角V ABC所示,计划在绿地上建造一个矩形的休闲书吧PMBN,其
中点 P,M,N 分别在边AC,BC,AB上,记PM x,PN y,图中阴影部分的面积为S,当x 在
一定范围内变化时,y和S都随x 的变化而变化,则y与x,S与x满足的函数关系分别是( )
A.正比例函数关系,一次函数关系 B.一次函数关系,二次函数关系
C.一次函数关系,一次函数关系 D.正比例函数关系,二次函数关系
【答案】B
【详解】解:设ABm (m 为常数),
在△PCM 中,C45,CM PM ,
∴△PCM 为等腰直角三角形,
CM PM ,
∵四边形PMBN是矩形,
PNBM ,
xyPM PNCM BM ABm ,即yxm,
∴y与x 成一次函数关系,
1 1 1
S S S m2xy m2xxm x2mx m2,
ABC 矩形PMBN 2 2 2
∴S与 x成二次函数关系.故选 B.
第Ⅱ卷
二、填空题:本题共8 小题,每小题2分,共16分。
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9.顶点是5,0,形状、开口方向与抛物线y7x2都相同的二次函数的表达式为 .
【答案】y7x52
【详解】解:设抛物线的解析式为yaxh2k ,且该抛物线的形状与开口方向和抛物线y7x2
相同,
∴a7,
∵顶点是5,0,
∴y7x52,
∴这个函数解析式为y7x52,故答案为:y7x52.
10.在平面直角坐标系xOy中,若点A3,y 和B 2,y 在反比例函数y k k0的图象上,则y y
1 2 x 1 2
(填“”“”或“”).
【答案】
【详解】解:∵k 0,
k
∴反比例函数y k 0的图象在二、四象限,
x
∵320,
∴点A3,y ,B2,y 在第四象限,y随x 的增大而增大,
1 2
∴y y .
1 2
故答案为:.
11.将二次函数yx24x5向左平移2个单位,再向下平移1个单位,得到的函数表达式是 .
【答案】y= x2
【详解】解:y x24x5x221,
由题意得,新图象函数的表达式为:yx22211x2.故答案为:y= x2.
12.如图,在Rt△ABC中,BAC 90,AD BC于点D,AB3,BC 5,则BD .
9
【答案】
5
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【详解】解:∵BAC 90,AD BC ,
∴ABCBAD90,ABCACB90,
即BADACB,
∵BB,
∴ABD∽CBA,
BD AB
∴ ,
AB BC
AB2 9
则BD= .
BC 5
9
故答案为: .
5
13.如图,在平面直角坐标系xOy中,二次函数yax2 bxc(a0)的图象与x轴交于A(2,0),
B
两点,
并且过C(m,n)和D(2m,n),则点
B
的坐标为 .
【答案】(4,0)
【详解】解:点C(m,n)和D(2m,n)在二次函数yax2 bxc(a0)的图象上,
m2m
该函数图象的对称轴为直线x 1,
2
二次函数yax2 bxc(a0)的图象与x轴交于A(2,0),
B
两点,
点
B
的横坐标为:12(2)4,
点
B
的坐标为(4,0),
故答案为:(4,0).
3
14.如图,若点P 在反比例函数y=﹣ (x<0)的图象上,过点P作PM⊥x 轴于点M,PN⊥y
x
轴于点N,则矩形PMON 的面积为 .
【答案】3
【详解】解:设PN=a,PM=b,
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∵P点在第二象限,
3
∴P(﹣a,b),代入y=﹣ 中,得
x
﹣ab=﹣3,
∴矩形PMON 的面积=PN•PM=ab=3,故答案为:3.
15.如图,在矩形ABCD中,对角线AC、BD交于点O,OECD交BC于点E,连接AE交BD于点F,
BF
则 .
BD
1
【答案】
3
【详解】解:设OEa,
∵四边形ABCD为矩形,对角线AC、BD交于点O,
1
∴ABCD,AB∥CD,OBODOCOA BD,DCB90,
2
∵OECD,则OEBC,
∴BE CE,则OE是△BCD的中位线,
∴CDAB2OE2a,
∵AB∥CD,OECD,
∴AB∥OE ,
∴ABF∽EOF,
∴BF:OFAB:OE2a:a2,
∴BF 2OF,
∴OBBFOF3OF,
∴BD2OB6OF,
BF 2OF 1
∴ .
BD 6OF 3
1
故答案为: .
3
16.如图,在矩形ABCD中,AB3,BC10,点E在边BC上,DF AE,垂足为F .若DF 6,则线
段 的长为 .
BE
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【答案】4
【详解】解:四边形ABCD为矩形,
ABCD3,BC AD10,AD∥BC,
AEBDAF,
△AFD∽△EBA ,
AF DF
,
BE AB
DF 6,
AF AD2DF2 100368 ,
8 6
,
BE 3
BE 4,
故答案为:4.
三、解答题:本题共12小题,共68分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步棸。
17.(4 分)如图,AC,BD相交于点O,AD.
求证:△AOB∽△DOC.
【详解】解:∵AC,BD交于点O,
∴BOADOC,...........................................................2分
∵AD,
∴△AOB∽△DOC. ...........................................................4分
18.(5 分)已知抛物线yx2bxc经过点(1,0),(0,3).
(1)求抛物线的解析式;
(2)求该抛物线的顶点坐标.
1bc0
【详解】(1)抛物线yx2bxc经过点(1,0),(0,3), ,
c3
b2
解得 , ...........................................................2分
c3
y x22x3;...........................................................3分
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(2)y x22x3x124,
顶点坐标为(1,4)............................................................5分
19.(6 分)已知二次函数yax1x3,过点2,5.
(1)求此二次函数的表达式;
(2)直接写出当x取何值时,y0.
【详解】(1)解:根据题意得:5a2123,
解得:a1,
所以二次函数的表达式为yx1x3 x22x3;...........................................................2分
(2)解:令yx1x30,
解得:x1或x3, ...........................................................4分
∴二次函数的图象与x轴交于1,0和3,0,
∵10,
∴二次函数的图象开口向上,
∴当y0时,x的取值范围是1 x3............................................................6分
20.(5分)如图是一位同学用激光笔测量某古城墙高度的示意图.点
P
处放一水平的平面镜,光线从
点
A
出发经平面镜反射后刚好到古城墙CD的顶端C处,若ABBD,CDBD,测得AB1.5m,
BP2m,PD6m,则该古城墙CD的高是?
【详解】解:由题意,结合镜面反射原理知:APBCPD,...........................................................1
分
∵ABBD,CDBD,
∴ABDCDB90,...........................................................2分
∴△ABP∽△CDP,...........................................................3分
AB BP 1.5 2
∴ ,即 ,...........................................................4分
CD DP CD 6
∴CD4.5,
∴该古城墙的高度CD是4.5m............................................................5分
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k
21.(6分)如图,一次函数y xm的图象与反比例函数y 的图象交于A,
B
两点,且与x轴
x
交于点C,点A的坐标为2,1.
(1)求m及k的值;
(2)求VAOB的面积.
【详解】(1)解:由题意可得:点A(2,1)在函数y xm的图象上,
2m1,即m1, ..........................................................1分
k
A(2,1)在反比例函数y 的图象上,
x
k
1,
2
k 2; ....................................................................................................................3分
(2)解:连接OA、OB,
由(1)可知一次函数解析式为yx1,令y0,得x1,
点C的坐标是(1,0), ...........................................................4分
yx1
x 2 x 1
由
2
解得 1 , 2 ,
y
x
y
1
1 y
2
2
由图象可得:点
B
的坐标为(1,2),
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1 1 3
S S S OC(12) 13 ............................................................6分
AOB BOC AOC 2 2 2
22.(5 分)如图,在V ABC中,C 90,点D在AC上,DEAB于点E.
(1)求证:△ADE∽△ABC;
(2)AC4,AB5且AD3,求AE的长.
【详解】(1)证明:DEAB于点E,C90,
AEDC 90,
AA,
△ADE∽△ABC; ..........................................................2分
(2)解:△ADE∽△ABC,
AD AE
,
AB AC
AC4,AB5,AD3,
3 AE
,
5 4
12
AE . ...........................................................5分
5
23.(5 分)在平面直角坐标系xOy中, , , , 是抛物线yax2bx1a0上任意两点,
1 1 2 2
设抛物线的对称轴为直线xt.
(1)若点 2,1 在该抛物线上,求t 的值;
(2)当t0时,对于x 2,都有y y ,直接写出x的取值范围.
2 1 2 1
【详解】(1)解:∵抛物线yax2bx1a0经过点2,1,
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∴4a2b11,
∴b2a,
b
∴抛物线对称轴为直线x 1,
2a
∴t 1; ...........................................................3分
(2)解:∵a0,
∴抛物线开口向上,
∴当xt时,y随x增大而增大,当xt时,y随x 增大而减小,且离对称轴越远函数值越大;
当0x 2时,
1
∵tx x ,
1 2
∴此时满足y y ;
1 2
当2x 0时,
1
∵t0,
∴点 M到对称轴的距离小于点N 到对称轴的距离,
∴此时满足y y ;
1 2
当x 2时,一定会有x 的值满足x x ,即此时y y ,不符合题意;
1 2 1 2 1 2
当x 2时,若t 0,且x x 时,此时y y ,不符合题意;
1 1 2 1 2
综上所述,2x 2. ...........................................................5分
1
24.(6分)商场经销一种商品,进价为每件40元,售价是每件60元,每星期可卖出300件.市场调
查反映:如果调整价格,每涨价1元,每星期要少卖出10件.
(1)要想获得6000元的利润,该商品应定价为多少元?
(2)该商品应定价为多少元时,商场能获得最大利润?
【详解】(1)设涨价 x元时,由题意得
6040x30010x6000, ...........................................................2分
解得x 0(舍去),x 10,
1 2
∴601070(元),
答:要想获得6000元的利润,该商品应定价为70元;...........................................................3分
(2)设涨价x时,每周售出商品的利润为y 元,
y6040x30010x10x526250, ...........................................................4分
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∴当x5时,y有最大值,最大值为6250,
∴定价为60565(元),
答:每件商品定价为65元时利润最大,最大利润为 6250元. ...........................................................6
分
25.(5 分)已知y4与x成正比,当x1时,y2.
(1)求y与x之间的函数关系式;
1
(2)当x 时,求函数y的值;5
2
(3)将所得函数的图象向右平移a个单位,使它过点0,6,请求出a的值.
【详解】(1)设y4kx,
∵当x1时,y2,
∴24k,解得k 2,
∴y42x,
∴y与x之间的函数关系式为y2x4; ...........................................................2分
1 1
(2)当x 时,y2 45; ...........................................................3分
2 2
(3)设平移后的解析式为y2xa4,
将0,6代入得:20a46,解得:a1. ..........................................................5分
26.(5分)如图,要修建一个圆形喷水池,在池中心竖直安装一根水管,在水管的顶端安一个喷水头,
使喷出的抛物线形水柱在与池中心的水平距离为1m处达到最高.高度为3m.
(1)在给出的图中画出平面直角坐标系;
(2)求出水管的长度.
【详解】(1)解:以水池中心为原点,竖直安装的水管为y轴,与水管垂直的方向为x 轴建立平
面直角坐标系;如图所示: ...........................................................2分
(2)解:由题意可知点(1,3)是抛物线的顶点,
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∴设这段抛物线的解析式为y=a(x-1)2+3.
∵该抛物线过点(3,0),
∴0=a(3-1)2+3,
3
解得:a=- .
4
3
∴y=- (x-1)2+3(0≤x≤3), ...........................................................4分
4
3 3 9
∵当 x=0 时,y=- ×(0-1)2+3=- +3= ,
4 4 4
9
∴水管的长度为 m. ...........................................................5分
4
27.(8分)如图,在等腰直角ABC中,ACBC,D为平面上一动点,在运动过程上保持ADBD于
点D,将△BCD沿BD翻折得到 BED,在直线AD上取点F,作CF∥DE.
DG BG
(1)如图,若AD与BC相交于点G,求证 ;
CG AG
(2)猜想CDF 的形状,并说明理由.
【详解】(1)∵ABC是等腰直角三角形,AC BC,ADBD ,
∴ADBACB90,
又∵BGDAGC,
∴△BDG∽△ACG,
DG BG
∴ ; ...........................................................3分
CG AG
(2)CDF 为等腰直角三角形,...........................................................4分
DG BG
理由:由(1)得 .
CG AG
又∵CGDAGB,
∴△CDG∽△ABG, ...........................................................5分
∴ADCABC45,
∴BDC135,
由翻折得BDE BDC135.
∴CDE90, ...........................................................6分
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∵CF∥DE,
∴DCF CDE 90,
∴CFD45,
∴CFDCDF 45,
∴CF CD,
∴CDF 为等腰直角三角形. ...........................................................8分
28.(8 分)在平面直角坐标系xOy中,对于抛物线C:y x2 x和直线l:yxb给出如下定义:过抛物
线C 上一点Ax ,y 作垂直于x轴的直线AB,交直线l 于点Bx ,y ,若存在实数y 满足y y y ,
0 1 0 2 0 1 0 2
则称点Px ,y 是抛物线C的“如意点”,点P关于直线l的对称点Q为点P与抛物线C的“称心点”.
0 0
(1)若b2,
①在点P0,0,P 1,2,P 1,3,P 2, 2 中,抛物线C 的“如意点”是______;
1 2 3 4
②若点D是抛物线C的“如意点”,点E是点D与抛物线C的“称心点”,直接写出DE的最大值______;
(2)若边长为 2 2 的正方形RR R R 边上的点都是抛物线C的“如意点”或某点与抛物线C的“称心点”,
1 2 3 4
直接写出b的最小值______.
【详解】(1)解:①在y x2 x中,当x0时,y0,x1时,y0,x1时,y2, x 2 时,
y2 2;
在yx2中,当x0时,y2,x1时,y1,x1时,y3, x 2 时,y2 2;
∵02,012,23, 2 2 2 ,
∴只有P0,0,P 1,3是抛物线C 的“如意点”,
1 3
故答案为:P、P ; ...........................................................2分
1 3
②点 E是点D与抛物线C 的“称心点”,
∴点 E和点D关于直线yx2对称,
∴DE的长等于点D到直线yx2的距离的两倍,
∴当点D到直线yx2的距离最大时,DE有最大值,
根据“如意点”的定义可知,抛物线与直线yx2围成的封闭区域内的所有点到时抛物线C 的如意
点,
∴当平行于直线yx2的直线与抛物线恰好有一个交点时,且当点D与该交点重合时满足题意,
设直线y xt恰好与抛物线yx2x有一个交点,
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yxt
联立 得 x2t0 ,
yx2x
∴024t0,
解得t 0,
∴x200,解得x0,
∴此时点D与原点重合;
如图所示,设直线yx2分别与x轴,y 轴交于G、H,则G2,0,H0,2,
∴OG OH 2,
∴ GH OG2OH2 2 2 ,
设DE、GH 交于F,则DF GH,
1 1
∴ OFGH OGOH ,
2 2
1 1
∴ 2 2OF 22,
2 2
∴ OF 2 ,
∴DE 2 2,
最大
故答案为:
2 2
; ...........................................................5分
(2)解:由(1)可得,抛物线C 的“如意点”组成的区域即为直线yxb与抛物线yx2x围成
的封闭区域(包括边界),
∴抛物线C 的“称心点”一定在直线yxb与抛物线yx2x围成的封闭区域外面,
∵边长为 2 2 的正方形RR R R 边上的点都是抛物线C的“如意点”或某点与抛物线C 的“称心点”,
1 2 3 4
∴正方形RR R R 边上的点全部是“如意点”时b的值一定要比正方形RR R R 边上的点部分是“如意
1 2 3 4 1 2 3 4
点”,部分时“称心点”时b的值大,
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∴当恰好正方形RR R R 上的点一半是“如意点”,一半是“称心点”时b最小,即直线yxb一定经
1 2 3 4
过正方形RR R R 的一条对角线,
1 2 3 4
此时有RR∥x轴,
1 2
1 1
∴此时R、R 关于抛物线对称轴对称,即关于直线x 对称,
1 2 2 2
1
∴R的横坐标为 2,
1 2
1 1 2 1 7
在yx2x中,当x 2时,y 2 2 ,
2 2 2 4
1 7
∴R 2, 2 ,
1 2 4
1 7 1 7
把R 2, 2 代入yxb中得 2b ,
1 2 4 2 4
9
∴b 2,
4
9
∴b的最小值即为 2. ...........................................................8分
4
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