资源描述
2022-2023 学年广东省实验中学九年级(上)期末数学试卷
一、选择题(本大题共 10 小题,每题 3 分,共 30 分)
1.(3 分)2 的相反数是( )
第 9页(共 30页)
A. -2
B.2 C. - 1
2
D.1
2.(3 分)如图的几何体,其左视图是( )
A. B. C. D.
3.(3 分)为了加快构建清洁低碳、安全高效的能源体系,国家发布《关于促进新时代新能源高质量发展的实施方案》,旨在锚定到 2030 年我国风电、太阳能发电总装机容量达到
1200000000 千瓦以上的目标.数据 1200000000 用科学记数法表示为( )
A.1.2 ´1010
B.1.2 ´109
C. 0.12 ´1010
D.12 ´108
4.(3 分)在RtDABC 中, ÐC = 90° , AB = 5 , AC = 3 ,则sin B 的值为( )
A. 3
4
B. 4
3
C. 4
5
D. 3
5
5.(3 分)下列运算正确的是( )
A. 3a2 - 2a = a
B. (a - b)2 = a2 - b2
C. a(a + 1) = a2 + a
D. a8 ¸ a4 = a2
6.(3 分)如图,直线 a / /b , Ð1 = 75° , Ð2 = 35° ,则Ð3 的度数是( )
A. 75° B. 55° C. 40° D. 35°
7.(3 分)如图,以点O 为位似中心,作四边形 ABCD 的位似图形 A¢B¢C¢D¢ ,已知 OA = 1 ,
OA¢ 3
若四边形 ABCD 的面积是 2,则四边形 A¢B¢C¢D¢ 的面积是( )
A.4 B.6 C.16 D.18
8.(3 分)如图,折叠直角三角形纸片,使点C 落在 AB 上的点 E 处.已知 BC = 12 ,ÐB = 30° ,
ÐC = 90° ,则 DE 的长是( )
A.6 B.4 C.3 D.2
9.(3 分)对于两个不相等的有理数 a,b,我们规定符号 min{a,b}表示 a、b 两数中较小的数,例如 min{2,﹣4}=﹣4,则方程 min{x,﹣x}=3x+4 的解为( )
A.x=﹣2 B.x=﹣1 C.x=﹣1 或 x=﹣2 D.x=1 或 x=2 10.(3 分)如图,抛物线 y = x2 - bx + c 与 x 轴交于C 、 D 两点(点C 在点 D 的左侧),顶点在线段 AB 上运动, AB / / x 轴, B(1, -1) , AB = 3 ,则下列结论中正确的是( )
A. b2 - 4ac < 0 B.当 x > 0 时,一定有 y 随 x 的增大而增大
C. 0c3 D.若点C 的坐标为(m, 0) ,则点 D 的坐标为(m + 2, 0)
二、填空题(每小题 3 分,共 18 分)
11.(3 分)用“ > ”、“ = ”、“ < ”符号填空: -4 -p .
12.(3 分)在正比例函数 y = kx 中,y 的值随着 x 值的增大而增大,则点 P(3, k ) 在第 象限.
13.(3 分)已知扇形半径是3cm ,弧长为 3pcm ,则扇形的圆心角为 度.
2
14.(3 分)分解因式: 3m3 -12m = .
15.(3 分)如图,函数 y = x 与 y = 4 的图象相交于 A 、 B 两点,过 A 、 B 两点分别作 x 轴
x
垂线,垂足分别为点C 、 D ,则四边形 ACBD 的面积为 .
16.(3 分)如图,在菱形 ABCD 中, AB = BD ,点 E 、F 分别在 AB 、AD 上,且 BE = AF ,连接 BF 与 DE 相交于点G ,连接CG 与 BD 相交于点 H .
①若 AF = DF ,则 FG = ;
BG
②若 AD = 2 ,则四边形GDCB 的面积最大值为 .
三、解答题(满分 72 分,解答题应写出必要的文字说明,演算步骤或证明过程)
íx
2x - 4
17.(4 分)解不等式组: ì5x -1 > 4x + 2 .
î
18.(4 分)如图,AB / / DE ,点C 、F 在线段 AD 上,且 AC = DF ,ÐB = ÐE .求证:AB = DE .
19.(6 分)已知 A = (3 + a)(3 - a) + (1 - a)2 .
(1) 化简 A .
5
(2) a 是 的整数部分,求 A 的值.
20.(6 分)随着信息技术的迅猛发展,人们去商场购物的支付方式更加多样、便捷.某校数学兴趣小组设计了一份调查问卷,要求每人选且只选一种最喜欢的支付方式.现将调查结 果进行统计并绘制成如下两幅不完整的统计图.请结合图中所给的信息解答下列问题:
(1) 这次活动共调查了 人;请将条形统计图补充完整.
(2) 在一次购物中,小明和小亮都想从“微信”“支付宝”“银行卡”三种方式中选一种方式进行支付,请用画树状图或列表的方法,求出两人恰好选择同一种支付方式的概率.
21.(8 分)广州某商店准备购进一批洗发水和电池,每件洗发水的进价比每件电池的进价多 4 元,商店用 800 元购进洗发水的数量与用 640 元购进电池的数量相等.
(1) 求每件洗发水与每件电池的进价分别是多少?
(2) 已知洗发水的销售价为每件 26 元,电池的销售价为每件 20 元.若该商店准备购进这两种用品共 100 件,其中购进洗发水 a 件(20a38) ,那么该商店要获得最大利润应如何进货?
22.(10 分)如图,在DABC 中, AC = BC = 5 , AB = 8 , AB ^ x 轴,垂足为 A ,反比例函
数 y = k (x > 0) 的图象经过点 C ,交 AB 于点 D .
x
(1) 若OA = AB ,求 k 的值;
(2) 若 BC = BD ,连接OC ,求DOAC 的面积.
23.(10 分)如图,在DABC 中, ÐC 是钝角,以 AB 上一点O 为圆心, AC 为弦作eO .
(1) 在图中作出eO 交 AB 于点 D (不写作法,保留作图痕迹);
(2) 若ÐBCD = ÐA .
①求证: BC 是eO 的切线;
② tan A = 1 , BC = 9 ,求弦 AC 的长.
3
24.(12 分)在正方形 ABCD 中,边长为 2.点 E 是线段 BC 上的动点,以 AE 为直角边在直线 BC 的上方作等腰直角三角形 AEF ,ÐAEF = 90° ,其中 EF 交CD 于点 P ,AF 交CD 于点Q ,连接CF .
(1) 如图 1,①若 BE = 1 时,求线段CF 的长;
2
②当点 E 在线段 BC 上运动时,求证: ÐQEF = ÐFEC .
(2) 如图 2,过点 B 作 BG ^ AE 交 EQ 于点G ,过点 D 作 DH ^ CF 所在的直线于点 H , 求 HG 的最小值.
25.(12 分)已知抛物线 y = ax2 - 5x + c 与 x 轴交于 M 、 N 两点(点 M 在点 N 的左侧).
(1) 若抛物线的对称轴为直线 x = 1 ,则 a = .
(2) 如图 1,若抛物线与直线 y = -x 有且只有一个交点 E ,当 a > 0 时,求ÐENM 的度数.
(3) 如图 2,若抛物线满足(1)中的条件,且顶点 D 的纵坐标为-4 ,点 P 的坐标为(-2, -2) ,点 P 以每秒 1 个单位长度的速度向右匀速运动,6 秒后停止运动,设运动时间为t(t > 0) . 连接 PD ,过点 P 作 PD 的垂线交 y 轴于点 R ,求在点 P 的整个运动过程中,点 R 运动的路径长.
第 30页(共 30页)
2022-2023 学年广东省实验中学九年级(上)期末数学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本大题共 10 小题,每题 3 分,共 30 分)
1.(3 分)2 的相反数是( )
A. -2
B.2 C. - 1
2
D.1
【解答】解:2 的相反数是-2 . 故选: A .
2.(3 分)如图的几何体,其左视图是( )
A. B. C. D.
【解答】解:由题意知,原几何体的左视图共两层,底层是两个小正方形,上层的左边是一 个小正方形.
故选: B .
3.(3 分)为了加快构建清洁低碳、安全高效的能源体系,国家发布《关于促进新时代新能源高质量发展的实施方案》,旨在锚定到 2030 年我国风电、太阳能发电总装机容量达到
1200000000 千瓦以上的目标.数据 1200000000 用科学记数法表示为( )
A.1.2 ´1010
B.1.2 ´109
C. 0.12 ´1010
D.12 ´108
【解答】解:1200000000 =1.2 ´109 . 故选: B .
4.(3 分)在RtDABC 中, ÐC = 90° , AB = 5 , AC = 3 ,则sin B 的值为( )
A. 3
4
B. 4
3
C. 4
5
D. 3
5
【解答】解:Q在RtDABC 中, ÐC = 90° , AB = 5 , AC = 3 ,
\ sin B = AC = 3
AB 5
故选: D .
5.(3 分)下列运算正确的是( )
A. 3a2 - 2a = a
B. (a - b)2 = a2 - b2
C. a(a + 1) = a2 + a
D. a8 ¸ a4 = a2
【解答】解: A 、3a2 与-2a 不是同类项,不能合并,原计算错误,故此选项不符合题意;
B 、原式= a2 - 2ab + b2 ,原计算错误,故此选项不符合题意;
C 、原式= a2 + a ,原计算正确,故此选项符合题意; D 、原式= a4 ,原计算错误,故此选项不符合题意; 故选: C .
6.(3 分)如图,直线 a / /b , Ð1 = 75° , Ð2 = 35° ,则Ð3 的度数是( )
A. 75° B. 55° C. 40° D. 35°
【解答】解:Q直线 a / /b , Ð1 = 75° ,
\Ð4 = Ð1 = 75° ,
QÐ2 + Ð3 = Ð4 ,
\Ð3 = Ð4 - Ð2 = 75° - 35° = 40° . 故选: C .
7.(3 分)如图,以点O 为位似中心,作四边形 ABCD 的位似图形 A¢B¢C¢D¢ ,已知 OA = 1 ,
OA¢ 3
若四边形 ABCD 的面积是 2,则四边形 A¢B¢C¢D¢ 的面积是( )
A.4 B.6 C.16 D.18
【解答】解:Q以点O 为位似中心,作四边形 ABCD 的位似图形 A¢B¢C¢D¢ , OA = 1 ,
\ S四边形ABCD S四边形A¢B¢C¢D¢
= 1 =
9
2 ,
S四边形A¢B¢C¢D¢
OA¢ 3
则四边形 A¢B¢C¢D¢ 面积为:18. 故选: D .
8.(3 分)如图,折叠直角三角形纸片,使点C 落在 AB 上的点 E 处.已知 BC = 12 ,ÐB = 30° ,
ÐC = 90° ,则 DE 的长是( )
A.6 B.4 C.3 D.2
【解答】解:由题意可得, AD 平分ÐBAC , ÐC = ÐAED = 90° ,
\ DE = DC , 又QÐB = 30° ,
\ DE = 1 BD ,
2
又Q BC = 12 ,
\3DE = 12 ,
\ DE = 4 . 故选: B .
9.(3 分)对于两个不相等的有理数 a,b,我们规定符号 min{a,b}表示 a、b 两数中较小的数,例如 min{2,﹣4}=﹣4,则方程 min{x,﹣x}=3x+4 的解为( )
A.x=﹣2 B.x=﹣1 C.x=﹣1 或 x=﹣2 D.x=1 或 x=2
【解答】解:(1)x≥0 时,x≥﹣x,
∵min{x,﹣x}=3x+4,
∴﹣x=3x+4,
解得 x=﹣1(﹣1<0,舍去).
(2)x<0 时,x<﹣x,
∵min{x,﹣x}=3x+4,
∴x=3x+4, 解得 x=﹣2.
综上,可得方程 min{x,﹣x}=3x+4 的解为 x=﹣2. 故选:A.
10.(3 分)如图,抛物线 y = x2 - bx + c 与 x 轴交于C 、 D 两点(点C 在点 D 的左侧),顶点在线段 AB 上运动, AB / / x 轴, B(1, -1) , AB = 3 ,则下列结论中正确的是( )
A. b2 - 4ac < 0
B. 当 x > 0 时,一定有 y 随 x 的增大而增大
C. 0c3
D.若点C 的坐标为(m, 0) ,则点 D 的坐标为(m + 2, 0)
【解答】解:图象与 x 轴有两个交点,所以b2 - 4ac > 0 ,故选项 A 错误;
Q抛物线开口向上,顶点的纵坐标为-1 ,且横坐标在-2 与 1 之间,
\当对称轴在 y 轴右边、 x > 0 时,不是 y 随 x 的增大而增大, 故选项 B 错误;
Q顶点为(0, -1) 时, c = -1,
故C 错误;
Q抛物线的对称轴是直线 x = - -b = b ,点C 在点 D 的左侧,
2 ´1 2
1,
\
4ac - b2 = 4c - (-b)2 = -
4a
b
2
\c = -1 ,
4
2
4 ´1
2 b2
\抛物线 y = x
2
- bx + c 为 y = x
b2
- bx + - 1 ,
4
当 y = 0 时, x
- bx + -1 = 0 ,
4
解得 x = b ± 1 ,
2
\点C 的坐标为(b - 1, 0) , D(b + 1 , 0) ,
2 2
若点C 坐标为(m, 0) ,则 b - 1 = m .
2
\ b + 1 = m + 2 ,
2
\点 D 坐标为(m + 2, 0) , 故 D 正确.
故选: D .
二、填空题(每小题 3 分,共 18 分)
11.(3 分)用“ > ”、“ = ”、“ < ”符号填空: -4 < -p.
【解答】解:Q| -4 |= 4 , | -p|= p, 4 > p,
\-4 < -p,
故答案为: < .
12.(3 分)在正比例函数 y = kx 中, y 的值随着 x 值的增大而增大,则点 P(3, k ) 在第 一
象限.
【解答】解:Q在正比例函数 y = kx 中, y 的值随着 x 值的增大而增大,
\ k > 0 ,
\点 P(3, k ) 在第一象限. 故答案为:一.
13.(3 分)已知扇形半径是3cm ,弧长为 3pcm ,则扇形的圆心角为 90 度.
2
【解答】解:设扇形的圆心角为 n° ,
Q扇形半径是3cm ,弧长为 3pcm ,
2
\ np´ 3 = 3p,
180 2
解得: n = 90 . 故答案为:90.
14.(3 分)分解因式: 3m3 -12m = 3m(m - 2)(m + 2) .
【解答】解: 3m3 -12m
= 3m(m2 - 4)
= 3m(m - 2)(m + 2) .
故答案为: 3m(m - 2)(m + 2) .
15.(3 分)如图,函数 y = x 与 y = 4 的图象相交于 A 、 B 两点,过 A 、 B 两点分别作 x 轴
x
垂线,垂足分别为点C 、 D ,则四边形 ACBD 的面积为 8 .
【解答】解:设 A 的坐标是(m, n) ,则 B 的坐标是(-m, -n) , mn = 4
则 AC = n , CD = 2m .
则四边形 ACBD 的面积= AC × CD = 2mn = 8 . 故答案为:8.
16.(3 分)如图,在菱形 ABCD 中, AB = BD ,点 E 、F 分别在 AB 、AD 上,且 BE = AF ,连接 BF 与 DE 相交于点G ,连接CG 与 BD 相交于点 H .
①若 AF = DF ,则 FG = 1 ;
BG 2
②若 AD = 2 ,则四边形GDCB 的面积最大值为 .
【解答】解:(1)Q DABC 是等边三角形,
\ AD = AB ,
Q AF = DF , BE = AF ,
\ AE = EB ,
\点G 是DABC 的重心,
\ BG = 2FG ,
\ FG = 1 .
BG 2
故答案为: 1 .
2
(2)Q四边形 ABCD 为菱形,
\ AB = AD .
Q AB = BD ,
\DABD 为等边三角形.
\ÐA = ÐBDF = 60° .
\ÐBCD = 60° ,
Q AD = DB , ÐDAE = ÐBDF , AE = DF ,
\DDAE @ DBDF (SAS ) ,
\ÐADE = ÐDBF ,
\ÐBGE = ÐBDG + ÐDBF = ÐBDG + ÐADE = ÐADB = 60° ,
\ÐBGD = 180° - 60° = 120° ,
\ÐBGD + ÐBCD = 180° ,
\点 B 、C 、 D 、G 四点共圆,
\当CG 是直径时,四边形 DGBC 的面积最大,最大面积为 = 2S
DCDG
= 2 ´ 1 ´ 2 ´ 2 3 = 4 3 .
2 3 3
4 3
3
故答案为: .
三、解答题(满分 72 分,解答题应写出必要的文字说明,演算步骤或证明过程)
íx
2x - 4
17.(4 分)解不等式组: ì5x -1 > 4x + 2 .
î
ì5x -1 > 4x + 2①
î
【解答】解: íx
2x - 4② ,
由①得: x > 3 , 由②得: x4 ,
则不等式组的解集为3 < x4 .
18.(4 分)如图,AB / / DE ,点C 、F 在线段 AD 上,且 AC = DF ,ÐB = ÐE .求证:AB = DE .
【解答】证明:Q AB / / DE ,
\ÐA = ÐD ,
在DABC 与DDEF 中,
ìÐA = ÐD
í
ïÐB = ÐE ,
î
ï AC = DF
\DABC @ DDEF (AAS ) ,
\ AB = DE .
19.(6 分)已知 A = (3 + a)(3 - a) + (1 - a)2 .
(1) 化简 A .
5
(2) a 是 的整数部分,求 A 的值.
【解答】解:(1) A = 9 - a2 + 1 - 2a + a2
= 10 - 2a .
4
(2)Q
< < ,即 2 < < 3 .
5
9
5
\ a = 2 . 当 a = 2 时, A = 10 - 2a
= 10 - 2 ´ 2
= 10 - 4
= 6 .
20.(6 分)随着信息技术的迅猛发展,人们去商场购物的支付方式更加多样、便捷.某校数学兴趣小组设计了一份调查问卷,要求每人选且只选一种最喜欢的支付方式.现将调查结 果进行统计并绘制成如下两幅不完整的统计图.请结合图中所给的信息解答下列问题:
(1) 这次活动共调查了 200 人;请将条形统计图补充完整.
(2) 在一次购物中,小明和小亮都想从“微信”“支付宝”“银行卡”三种方式中选一种方式进行支付,请用画树状图或列表的方法,求出两人恰好选择同一种支付方式的概率.
【解答】解:(1)本次活动调查的总人数为 (45 + 15) ¸ (1 -15% - 30% - 25%) = 200 (人) ,用微信支付的人数为 200 ´ 30% = 60 (人) ,用银行卡支付的人数为 200 ´15% = 30 (人) , 故答案为:200,
补全条形统计图如下:
(2)把“微信”“支付宝”“银行卡”三种方式分别记为 A 、 B 、C ,画树状图如下:
共有 91 种等可能的结果,其中小明和小亮两人恰好选择同一种支付方式的结果有 3 种,
\小明和小亮两人恰好选择同一种支付方式的概率为 3 = 1 .
9 3
21.(8 分)广州某商店准备购进一批洗发水和电池,每件洗发水的进价比每件电池的进价
多 4 元,商店用 800 元购进洗发水的数量与用 640 元购进电池的数量相等.
(1) 求每件洗发水与每件电池的进价分别是多少?
(2) 已知洗发水的销售价为每件 26 元,电池的销售价为每件 20 元.若该商店准备购进这两种用品共 100 件,其中购进洗发水 a 件(20a38) ,那么该商店要获得最大利润应如何进货?
【解答】解:(1)设每件洗发水的进价是 x 元,则每件电池的进价是(x - 4) 元,
根据题意得: 800 =
640 ,
x x - 4
解得 x = 20 ,
经检验, x = 20 是方程的解,
\ x - 4 = 20 - 4 = 16 ,
\每件洗发水的进价是 20 元,每件电池的进价是 16 元;
(2)设该商店获得的利润为 y 元,
根据题意得 y = (26 - 20)a + (20 - 16)(100 - a) = 2a + 400 ,
Q 20a38 ,
\当 a = 38 时, y 取最大值,最大值为 2 ´ 38 + 400 = 476 (元) ,
\100 - a = 100 - 38 = 62 (件) ,
答:购进洗发水 38 件,电池 62 件,该商店获得最大利润 476 元.
22.(10 分)如图,在DABC 中, AC = BC = 5 , AB = 8 , AB ^ x 轴,垂足为 A ,反比例函
数 y = k (x > 0) 的图象经过点 C ,交 AB 于点 D .
x
(1) 若OA = AB ,求 k 的值;
(2) 若 BC = BD ,连接OC ,求DOAC 的面积.
【解答】解:(1)过点C 作CE ^ AB 于点 E , CF ^ OA 于 F ,则CF = AE
Q AB = 8 , AC = BC , CE ^ AB
\ BE = AE = CF = 4
Q AC = BC = 5
\CE = 3
Q OA = AB = 8
\OF = 5
\点C(5, 4)
Q点C 在 y = k 图象上
x
\ k = 20
(2)Q BC = BD = 5 , AB = 8
\ AD = 3
设 A 点坐标为(m, 0) ,则C , D 两点坐标分别为(m - 3, 4) , (m, 3)
Q C , D 在 y = k 图象上
x
\ 4(m - 3) = 3m
\ m = 12
\ A(12, 0) , C(9, 4) , D(12, 3)
\ SDAOC
= 1 ´12 ´ 4 = 24
2
23.(10 分)如图,在DABC 中, ÐC 是钝角,以 AB 上一点O 为圆心, AC 为弦作eO .
(1) 在图中作出eO 交 AB 于点 D (不写作法,保留作图痕迹);
(2) 若ÐBCD = ÐA .
①求证: BC 是eO 的切线;
② tan A = 1 , BC = 9 ,求弦 AC 的长.
3
【解答】(1)解:如图, eO ,点 D 即为所求;
(2)①证明:连接OC ,
Q AD 是直径,
\ÐACD = 90° ,
\ÐA + ÐADC = 90° ,
Q OC = OD ,
\ÐDC = ÐOCD ,
\ÐA + ÐOCD = 90° ,
QÐDCB = ÐA ,
\ÐDCB + ÐOCD = 90° ,
\ÐOCB = 90° ,
\OC ^ BC ,
Q OC 是半径,
\ BC 是eO 的切线;
②解:QÐB = ÐB , ÐDCB = ÐA ,
\DCBD∽DABC ,
\ CD = BC = BD ,
AC AB BC
Q tan ÐA = CD = 1 , BC = 9 ,
AC 3
\ AB = 27 ,
Q BC 2 = BD × BA ,
\ BD = 3 ,
\ AD = AB - BD = 24 ,
设CD = k , AC = 3k ,则有 k 2 + 9k 2 = 242 ,
\ k = 12 10 (负根已经舍去),
5
\ AC = 36 10 .
5
24.(12 分)在正方形 ABCD 中,边长为 2.点 E 是线段 BC 上的动点,以 AE 为直角边在直线 BC 的上方作等腰直角三角形 AEF ,ÐAEF = 90° ,其中 EF 交CD 于点 P ,AF 交CD 于点Q ,连接CF .
(1) 如图 1,①若 BE = 1 时,求线段CF 的长;
2
②当点 E 在线段 BC 上运动时,求证: ÐQEF = ÐFEC .
(2) 如图 2,过点 B 作 BG ^ AE 交 EQ 于点G ,过点 D 作 DH ^ CF 所在的直线于点 H , 求 HG 的最小值.
【解答】(1)①解:过点 F 作 FN ^ 直线 BC 于 N ,
QDAEF 是等腰直角三角形,
\ AE = EF , ÐEAF = 45° , ÐAEF = ÐABE = ÐFNE = 90° ,
\ÐAEB + ÐBAE = 90° = ÐAEB + ÐFEN ,
\ÐBAE = ÐFEN ,
\DABE @ DENF (AAS ) ,
\ BE = FN = 1 , AB = EN ,
2
\ BC = EN = AB ,
\CN = BE = 1 ,
2
又QÐN = 90° ,
\DCFN 是等腰直角三角形,
\CF =
2CN = 2 ;
2
②证明:如图,延长CB 至 K ,使 BK = DQ ,连接 AK ,
Q BK = DQ , ÐABK = ÐD = 90° , AB = AD ,
\DABK @ DADQ (SAS ) ,
\ÐBAK = ÐDAQ , AK = AQ ,
QÐEAF = 45° ,
\ÐBAE + ÐDAQ = 45° ,
\ÐBAE + ÐBAK = 45° = ÐEAK = ÐEAD , 又Q AE = AE ,
\DAEK @ DAEQ(SAS ) ,
\ÐAEK = ÐAEQ ,
QÐAEF = 90° ,
\ÐFEQ = ÐFEC ;
(3) 解:如图,连接 AG , GH , AH , AC ,
由(1)可知ÐDCH = 45° , ÐAEB = ÐAEG ,
2
Q四边形 ABCD 是正方形,
\ AB = AD = CD = 2 , AC =
2 AD = 2
, ÐACD = 45° ,
\ÐACH = 90° ,
Q DH ^ CH , ÐDCH = 45° ,
\DDCH 是等腰直角三角形,
\ DC = 2CH = 2 ,
2
\CH = ,
AC2 + CH 2
8 + 2
10
\ AH = = = ,
Q BG ^ AE , ÐAEB = ÐAEG ,
\ÐEBG = ÐEGB ,
\ BE = EG , 又Q AE = AE ,
\DABE @ DAGE (SAS ) ,
\ AB = AG ,
\点G 在以点 A 为圆心, AB 长为半径的圆上,
\点G 在线段 AH 上时, GH 有最小值,
10
\GH 的最小值为 - 2 .
25.(12 分)已知抛物线 y = ax2 - 5x + c 与 x 轴交于 M 、 N 两点(点 M 在点 N 的左侧).
(1) 若抛物线的对称轴为直线 x = 1 ,则 a = 5 .
2
(2) 如图 1,若抛物线与直线 y = -x 有且只有一个交点 E ,当 a > 0 时,求ÐENM 的度数.
(3) 如图 2,若抛物线满足(1)中的条件,且顶点 D 的纵坐标为-4 ,点 P 的坐标为(-2, -2) ,点 P 以每秒 1 个单位长度的速度向右匀速运动,6 秒后停止运动,设运动时间为t(t > 0) . 连接 PD ,过点 P 作 PD 的垂线交 y 轴于点 R ,求在点 P 的整个运动过程中,点 R 运动的路径长.
【解答】解:(1)Q抛物线 y = ax2 - 5x + c 的对称轴为直线 x = 1 ,
\- -5 = 1 ,
2a
解得 a = 5 ,
2
经检验, a = 5 是方程的解,
2
\ a = 5 ;
2
故答案为: 5 ;
2
(2) 过 E 作 EH ^ x 轴于 H ,如图:
Q抛物线 y = ax2 - 5x + c 与直线 y = -x 有且只有一个交点,
\ ax2 - 5x + c = -x 有两个相等实数解,即 ax2 - 4x + c = 0 有两个相等实数解,
\△ = 0 ,即16 - 4ac = 0 ,
\ ac = 4 ,
\ ax2 - 4x + c = 0 的解为 x = x
= 2 ,
\ E( 2 , - 2) ,
1 2 a
a a
\OH = 2 , EH = 2 ,
a a
在 y = ax2 - 5x + c 中,令 y = 0 得 x = 5 ±
Q ac = 4 ,
25 - 4ac ,
2a
\ xM
= 1 , x a N
= 4 ,
a
\ M ( 1 , 0) , N ( 4 , 0) ,
a a
\ON = 4 ,
a
\ HN = ON - OH = 2 ,
a
\ HN = EH ,
\DEHN 是等腰直角三角形,
\ÐMNE = 45° ;
(3) 由(1)得,抛物线 y = ax2 - 5x + c 的对称轴为直线 x = 1 ,
\顶点 D(1, -4) ,
根据题意, P 从(-2, -2) 开始,以每秒 1 个单位长度的速度向右匀速运动,6 秒后停止运动,
\ P 最终运动到点(4, -2) ;
过点 P 作直线 x = 1 的垂线,垂足为点 F ,交 y 轴于点G ,连接GD ,
①点 P 在 y 轴左侧,此时点 R 在点G 的上方,当点 P 的坐标为(-2, -2) 时,点 R 的位置最高, 如图:
QÐPGR = ÐDFG = 90° , ÐRPG = 90° - ÐFPD = ÐPDF ,
\DPRG∽DDPF ,
\ RG = PG ,
PF DF
Q P(-2, -2) , D(1, -4) ,
\ PF = 3 , DF = 2 , PG = 2 ,
\ RG = 2 ´ 3 = 3 ,
2
\ R(0,1) ;
②当点 P 在 y 轴右侧且在直线 x = 1 左侧,此时点 R 的最低位置在点G 下方,如图:
同理可得DPRG∽DDPF ,
\ RG = PG ,
PF DF
\ RG = PG × PF ,
DF
设 P(r, -2) ,则 RG = r(1 - r) = - 1 r 2 + 1 r = - 1 (r - 1 )2 + 1 ,
2 2 2 2 2 8
\当 r = 1 时, RG 的最大值为 1 ,
2 8
\ R(0, - 17 ) ,
8
③当点 P 在直线 x = 1 右侧,则点 R 在点G 的上方,当点 P 坐标为(4, -2) 时,点 R 的位置最高,如图:
同理可得DPRG∽DDPF ,
\ RG = PG ,
PF DF
\GR = PG × PF = 4 ´ 3 = 6 ,
DF 2
\ R(0, 4) ,
Q1 + 17 + 17 + 4 = 37 ,
8 8 4
\点 R 运动路径的长为 37 .
4
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