北京市西城区2014-2015学年度第一学期期末试卷
九年级数学 2015. 1
一、选择题(本题共32分,每小题4分)
下面各题均有四个选项,其中只有一个....是符合题意的. 1.二次函数2(+1)2y x =--的最大值是
A .2-
B .1-
C .1
D .2 2.如图,四边形ABCD 内接于⊙O ,
E 为CD 延长线上一点,如果 ∠ADE =120°,那么∠B 等于
A .
130°
B .120°
C .80°
D .60°
3.下列手机软件图标中,既是轴对称图形又是中心对称图形的是
A B C D 4.把抛物线2=+1y x 向右平移3个单位,再向下平移2个单位,得到抛物线
A .()2
31y x =+- B .()2
33y x =++ C .()2
31y x =-- D .()2
33y x =-+
5.△ABC 与△A ′B ′C ′是位似图形,且△ABC 与△A ′B ′C ′的位似比是1∶2,如果△ABC 的面积是3,那么△A ′B ′C ′的面积等于
A .3
B .6
C .9
D .12 6.如果关于x 的一元二次方程21104
x x m -+-=有实数根,那么m 的取值范围是
A .m >2
B .m ≥3
C .m <5
D .m ≤5
7.如图,在Rt △ABC 中,∠ACB =90?,AC =12,BC =5,
CD ⊥AB 于点D ,那么sin BCD ∠的值是
A .
512 B .513 C .1213 D .125
8.如图,在10×10的网格中,每个小方格都是边长为1的小正方形,每个小正方形的顶点称为格点.如果抛物线经过图中的三个格点,那么以这三个格点为顶点的三角形称为该抛物线的“内接格点三角形”.设对称轴平行于y 轴的抛物线与网格对角线OM 的两个交点为A ,B ,其顶点为C ,如果△ABC 是该抛物线的内
接格点三角形,AB =且点A ,B ,C 的横坐标A x ,B x ,C x 满足A x <C x <B x ,那么符合上述条件的抛物线条数是
A .7
B .8
C .14
D .16
二、填空题(本题共16分,每小题4分)
9.在平面直角坐标系xOy 中,点(2,)A n -在反比例函数6
y x
=-的图象上,AB ⊥x 轴于 点B ,那么△AOB 的面积等于 .
10.如图,将△ABC 绕点A 按顺时针方向旋转某个角度得到 △AB ′C ′,使AB ′∥CB , CB ,AC ′的延长线相交于点D , 如果∠D =28°,那么BAC ∠= °.
11.如图,点D 为△ABC 外一点,AD 与BC 边的交点为E ,AE=3,
DE=5,BE =4,要使△BDE ∽△ACE ,且点B ,D 的对应点为A ,C ,那么线段CE 的长应等于 .
12.在平面直角坐标系xOy 中,(,0)A m -,(,0)B m (其中
0m >)
,点P 在以点(3,4)C 为圆心,半径等于2的圆上,如果动点P 满足90APB ∠=?,(1)线段OP 的长等于 (用含m 的代数式表示);(2)m 的最小值为 .
三、解答题(本题共30分,每小题5分) 13.计算:23tan30cos 452sin60?+?-?. 14.解方程:2410x x -+=.
15.如图,在⊙O 中,点P 在直径AB 的延长线上,PC ,PD
与⊙O 相切,切点分别为点C ,点D ,连接CD 交AB 于
点E .如果⊙O 的半径等于1
tan 2
CPO ∠=,求 弦CD 的长.
16.如图,正方形网格中的每个小正方形的边长都是1,每个
小正方形的顶点叫做格点.△ABC 的三个顶点A ,B ,C 都在格点上,将△ABC 绕点A 顺时针方向旋转90°得到 △AB C ''.
(1)在正方形网格中,画出△AB C '';
(2)计算线段AB 在旋转到AB '的过程中所扫过区域的面积. (结果保留π)
17.某商店以每件20元的价格购进一批商品,若每件商品售价a 元,则每天可卖出(80010)a -件.如果商店计划要每天恰好盈利8000元,并且要使每天的销售量尽量大,求每件商品的售价是多少元.
18.如果关于x 的函数2(2)1y ax a x a =++++的图象与x 轴只有一个公共点,求实数a
的值.
四、解答题(本题共20分,每小题5分)
19.如图,小明同学在东西方向的环海路A 处,测得海中灯塔P
在它的北偏东60°方向上,在A 的正东400米的B 处,测得 海中灯塔P 在它的北偏东30°方向上.问:灯塔P 到环海路
的距离PC 1.732,结果精确到1米)
20.如图,在正方形ABCD 中,有一个小正方形EFGH ,其中顶点
E ,
F ,
G 分别在AB ,BC ,FD 上. (1)求证:△EBF ∽△FCD ;
(2)连接DH ,如果BC=12,BF =3,求tan HDG ∠的值.
21.如图,在⊙O 中,弦BC ,BD 关于直径AB 所在直线对称.E 为半径OC 上一点,3OC OE =, 连接AE 并延长交⊙O 于点F ,连接DF 交BC 于点M .
(1)请依题意补全图形; (2)求证:AOC DBC ∠=∠; (3)求BM
BC
的值.
22. 已知抛物线C :2=23y x x +-.
(1)补全表中A ,B 两点的坐标,并在所给的平面直
角坐标系中画出抛物线C ; (2)将抛物线C 上每一点的横坐标变为原来的2倍,
纵坐标变为原来的
1
2
,可证明得到的曲线仍是 抛物线,(记为1C ),且抛物线1C 的顶点是抛物 线C 的顶点的对应点,求抛物线1C 对应的函数 表达式.
五、解答题(本题共22分,第23题7分,第24题8分,第25题7分)
23.如图,在平面直角坐标系xOy 中,点1(,2)2A ,(3,)B n 在反比例函数m
y x
=(m 为常
数)的图象G 上,连接AO 并延长与图象G 的另一个交点为点C ,过点A 的直线l 与 x 轴的交点为点(1,0)D ,过点C 作CE ∥x 轴交直线l 于点E .
(1)求m 的值及直线l 对应的函数表达式; (2)求点E 的坐标;
(3)求证:BAE ACB ∠=∠.
24.如图,等边三角形ABC 的边长为4,直线l 经过点A 并与AC 垂直.当点P 在直线l 上运动到某一位置(点P 不与点A 重合)时,连接PC ,并将△ACP 绕点C 按逆时针方向旋转60?得到△BCQ ,记点P 的对应点为Q ,线段P A 的长为m (0m >). (1) ①QBC ∠= ?;
② 如图1,当点P 与点B 在直线AC 的同侧,且3m =时,点Q 到直线l 的距离等于 ;
(2) 当旋转后的点Q 恰好落在直线l 上时,点P ,Q 的位置分别记为0P ,0Q .在图2
中画出此时的线段0P C 及△0BCQ ,并直接写出相应m 的值;
(3)当点P 与点B 在直线AC 的异侧,且△P AQ 时,求m 的值.
25.如图1,对于平面上不大于90?的MON ∠,我们给出如下定义:若点P 在MON ∠的内部或边界上,作PE OM ⊥于点E ,PF ON ⊥于点F ,则称PE PF +为点P 相对于MON ∠的“点角距离”,记为(),d P MON ∠.
如图2,在平面直角坐标系xOy 中,对于xOy ∠,点P 为第一象限内或两条坐标轴正半轴上的动点,且满足(),d P xOy ∠=5,点P 运动形成的图形记为图形G .
(1)满足条件的其中一个点P 的坐标是 ,图形G 与坐标轴围成图形的面积等于 ;
(2)设图形G 与x 轴的公共点为点A ,已知(3,4)B ,(4,1)M ,求(),d M AOB ∠的值; (3)如果抛物线21
2
y x bx c =-++经过(2)中的A ,B 两点,点Q 在A ,B 两点之间的抛物线上(点Q 可与A ,B 两点重合),求当(),d Q AOB ∠取最大值时,点Q 的坐标.
北京市西城区2014-2015学年度第一学期期末
九年级数学试卷参考答案及评分标准 2015.1
一、选择题(本题共32分,每小题4分)
二、填空题(本题共16分,每小题4分) 9.3. 10.28. 11.
4
15
. 12.(1)m ;(2)3. 三、解答题(本题共30分,每小题5分) 13.解: 23tan30cos 452sin60?+?-?
2
322?=- ?? ……………………………………………………… 3分 1
21
.2
= ………………………………………………………………………………… 5分 14.解:2410x x -+=.
∵ 1a =,4b =-,1c =, ……………………………………………………… 1分
∴ 224(4)41112b ac -=--??=.……………………………………………… 2分
∴ x == ……………………………………………… 3分
2=
=
∴ 原方程的解是12x =22x =-…………………………………… 5分
15.解:连接OC .(如图1)
∵ PC ,PD 与⊙O 相切,切点分别为点C ,点D ,
∴ OC ⊥PC ,……………………………………………………………………… 1分 PC =PD ,∠OPC=∠OPD .
∴ CD ⊥OP ,CD =2CE . …………………………2分
∵ 2
1tan =
∠CPO , ∴ 1
tan tan 2
OCE CPO ∠=∠=
.……………3分
设 OE=k ,则CE=2k ,OC =.(0k >)
∵ ⊙O
的半径等于 ∴
=3k =.
∴ CE=6 .………………………………………………………………………… 4分 ∴ CD =2CE=12 .………………………………………………………………… 5分
16.(1)画图见图2. …………………………… 2分 (2)由图可知△ABC 是直角三角形,AC=4,BC=3,
所以AB=5.…………………… 3分 线段AB 在旋转到AB '的过程中所扫过区域 是一个扇形,且它的圆心角为90°,半径为5.
……………………………………… 4分 ∴ 221125
ππ5π444
AB B S AB '=
?=?=扇形. …………………………………… 5分
所以线段AB 在旋转到AB '的过程中所扫过区域的面积为
25
π4
. 17.解:根据题意,得(20)(80010)8000a a --=.(20≤a ≤80) …………………… 1分
整理,得 210024000a a -+=.
可得 (40)(60)0a a --=.
解方程,得140a =,260a =.…………………………………………………… 3分 当140a =时,800108001040400a -=-?=(件). 当260a =时,800108001060200a -=-?=(件).
因为要使每天的销售量尽量大,所以40a =. ………………………………… 4分 答:商店计划要每天恰好盈利8000元,并且要使每天的销售量尽量大,每件商品的售
价应是40元.……………………………………………………………………… 5分 18.解:(1)当0a =时,函数21y x =+的图象与x 轴只有一个公共点成立.…………1分 (2)当a ≠0时,函数2(2)1y ax a x a =++++是关于x 的二次函数.
∵ 它的图象与x 轴只有一个公共点,
∴ 关于x 的方程 2(2)10ax a x a ++++=有两个相等的实数根. ………2分
∴ 2(2)4(1)0a a a ?=+-+=.………………………………………………3分
整理,得 2340a -=. 解得
a =.…………………………………………………………… 5分
综上,0a =
或a =. 四、解答题(本题共20分,每小题5分)
19.解:如图3,由题意,可得∠P AC =30°,∠PBC =60°. ………………………………………… 2分 ∴ 30APB PBC PAC ∠=∠-∠=?.
∴ ∠P AC=∠APB .
∴ PB =AB = 400.…………………………… 3分
在Rt △PBC 中,∠PCB =90°,∠PBC =60°,PB =400,
∴sin 400346.42
PC PB PBC =?∠=?
=≈346(米)
.………………4分 答:灯塔P 到环海路的距离PC 约等于346米. …………………………………… 5分 20.(1)证明:如图4.
∵ 正方形ABCD ,正方形EFGH ,
∴ ∠B =∠C =90°,∠EFG =90°,
BC =CD ,GH=EF=FG .
又∵ 点F 在BC 上,点G 在FD 上,
∴ ∠DFC +∠EFB =90°,∠DFC +∠FDC =90°, ∴ ∠EFB =∠FDC . …………………… 1分 ∴ △EBF ∽△FCD .…………………… 2分 (2)解:∵ BF =3,BC =CD =12,
∴ CF =9
,15DF ==.
由(1)得
BE CF
BF CD
=
. ∴ 399
124
BF CF BE CD ??===. …………………………………………… 3分
∴
15
4
GH FG EF ====.……………………………………4分
454DG DF FG =-=. ∴ 1
tan 3
GH HDG DG ∠==. ………………………………………………… 5分
21.(1)补全图形见图5.…………………………………………1分 (2)证明:∵ 弦BC ,BD 关于直径AB 所在直线对称,
∴ ∠DBC =2∠ABC . ……………………………2分 又∵2AOC ABC ∠=∠,
∴ AOC DBC ∠=∠.……………………………3分
(3)解:∵
,
∴ ∠A =∠D .
又∵ AOC DBC ∠=∠,
∴ △AOE ∽△DBM . 分
BF=BF
∴
OE BM
OA BD
=
. ∵ 3OC OE =,OA =OC , ∴
1
3
BM OE OE BD OA OC ===. ∵ 弦BC ,BD 关于直径AB 所在直线对称, ∴ BC =BD . ∴
1
3
BM BM BC BD ==.………………………………………………………… 5分 22.解:(1)(1,4)A --,(3,0)B -. ……………………………………………………… 2分
画图象见图6.……………………………………………………………… 3分
(2)由题意得变换后的抛物线1C 的相关点的坐标如下表所示:
设抛物线1C 对应的函数表达式为 2(2)2y a x =+-.(a ≠0) ∵ 抛物线1C 与y 轴交点的坐标为(0, 1.5)-,
∴ 3
422
a -
=-. 解得 1
8a =.
∴ 221113
(2)28822
y x x x =+-=+-.……… 5分
∴ 抛物线1C 对应的函数表达式为2113
822
y x x =+-
说明:其他正确解法相应给分.
五、解答题(本题共22分,第23题7分,第24题8分,第25题7分) 23.解:(1)∵ 点1(,2)2A 在反比例函数m
y x =
(m 为常数)的图象G 上,
∴ 1
212
m =?=.………………………………………………………………1分
∴ 反比例函数m y x =(m 为常数)对应的函数表达式是1
y x
=.
设直线l 对应的函数表达式为y kx b =+(k ,b 为常数,k ≠0).
∵ 直线l 经过点1
(,2)2
A ,(1,0)D ,
∴ 1
2,
20.
k b k b ?+=???+=? 解得4,4.k b =-??=?
∴ 直线l 对应的函数表达式为44y x =-+. ………………………………2分 (2)由反比例函数图象的中心对称性可知点C 的坐标为1(,2)2
C --. ………… 3分 ∵ CE ∥x 轴交直线l 于点E , ∴ E C y y =.
∴ 点E 的坐标为3(,2)2
E -.………………………………………………… 4分
(3)如图7,作AF ⊥CE 于点F ,与过点B 的y 轴的垂线交于点G ,BG 交AE 于点M ,
作CH ⊥BG 于点H ,则BH ∥CE ,BCE CBH ∠=∠.
∵ 1(,2)2A ,1(,2)2C
--,3(,2)2
E -,
∴ 点F 的坐标为1(,2)2
F -.
∴ CF =EF . ∴ AC =AE .
∴ ∠ACE =∠AEC .………………………… 5分
∵ 点(3,)B n 在图象G 上,
∴ 1
3
n =,
∴ 1(3,)3B ,11
(,)23
G ,11(,)23H -.
在Rt △ABG 中,1223tan 13
32
AG ABH BG -
∠=
==-, 在Rt △BCH 中,12
2
3tan 13
32
CH CBH BH +∠=
==+, ∴ ABH CBH ∠=∠.………………………………………………………… 6分 ∴ BCE ABH ∠=∠.
∵ BAE AMH ABH AEC ABH ∠=∠-∠=∠-∠,ACB ACE BCE ∠=∠-∠, ∴ ∠BAE =∠ACB . …………………………………………………………… 7分
24.解:(1)①QBC ∠= 90?;………………………………………………………………1分
② m =3时,点Q 到直线l 的距离等于
.……………………………… 2分 (2)所画图形见图8.………………………… 3分 m =
4分
(3)作BG ⊥AC 于点G ,过点Q 作直线l 的垂线交l 于点D ,交BG 于点F .
∵ CA ⊥直线l ,
∴ ∠CAP =90?.
易证四边形ADFG 为矩形.
∵ 等边三角形ABC 的边长为4, ∴ ∠ACB =60?,122DF AG CG AC ===
=,1
302
CBG CBA ∠=∠=?. ∵ 将△ACP 绕点C 按逆时针方向旋转60?得到△BCQ , ∴ △ACP ≌△BCQ .
∴ AP = BQ = m ,∠P AC =∠QBC =90?. ∴ ∠QBF =60?.
在Rt △QBF 中,∠QFB =90?,∠QBF =60?,BQ=m , ∴
QF =
.…………………………………………………………… 5分 要使△P AQ 存在,则点P 不能与点A ,0P 重合,所以点P 的位置分为以下两 种情况:
① 如图9,当点P 在(2)中的线段0P A 上(点P 不与点A ,0P 重合)时,
可得0m <<
Q 在直线l 的下方. ∴
2DQ DF QF =-=.
∵12APQ S AP DQ ?=?=,
∴
1(2)2m =
.
240m -+=.
解得1m =
或2m =
经检验,m =
0m << 7分
② 如图10,当点P 在(2)中的线段0AP 的延长线上(点P 不与点A ,0P 重
合)时,可得
m >
Q 在直线l 的上方. ∴ 2DQ QF DF =--.
∵
124
APQ S AP DQ ?=
?=
, ∴
.12)2m -=
. 整理,得
2
330m --=.
解得
m (舍负).
经检验,m =
在m >8分
综上所述,m =
32132+时,△P AQ
.
25.解:(1)满足条件的其中一个点P 的坐标是(5,0);………………………………… 1分
(说明:点(,)P x y 的坐标满足5x y +=, 0≤x ≤5,0≤y ≤5均可)
图形G 与坐标轴围成图形的面积等于
25
2
.…………………………………2分 (2)如图11,作ME ⊥OB 于点E ,MF ⊥x 轴于点F ,则MF =1,作MD ∥x 轴,交
OB 于点D ,作BK ⊥x 轴于点K .
由点B 的坐标为(3,4)B ,可求得直线OB 对应的函数关系式为43
y x =
. ∴ 点D 的坐标为3(,1)4D ,313444
DM =-=. ∴ OB =5,4
sin 5
BK AOB OB ∠=
=, 4
sin sin 5
MDE AOB ∠=∠=.
∴ 13413
sin 455ME DM MDE =?∠=?=.…… 3分
∴ 1318
(,)155
d M AOB ME MF ∠=+=+=.… 4分
(3)∵ 抛物线2
12
y x bx c =-
++经过(5,0)A ,(3,4)B 两点, ∴ 221055,21433.2b c b c ?=-?++????=-?++??
解得2,5.2b c =???=??
∴ 抛物线对应的函数关系式为215
222
y x x =-
++.…………5分
如图12,作QG ⊥OB 于点G ,QH ⊥x 轴于点H .作QN ∥x 轴,交OB 于点N . 设点Q 的坐标为(,)Q m n ,其中3≤m ≤5, 则21522
2QH n m m ==-++
.
同(2)得 4sin sin 5
QNG AOB ∠=∠=
. ∴ 点N 的坐标为3(,)4N n n ,3
4
NQ m n =-.
∴ 43
sin ()
54QG NQ QNG m n =?∠=-
43
55
m n =-. ∴ 434
(,)5555
d Q AOB QG QH m n n ∠=+=-+=
24215(2)5522m m m =+-++ 218
155m m =-++
2121
(4)55
m =--+.
∴ 当4m =(在3≤m ≤5范围内)时,(),d Q AOB ∠取得最大值(
21
5
). ………………………………………………………… 6分
此时点Q 的坐标为5
(4,)2
.…………………………………………………7分