西城区2015-2016学年度第一学期期末九年级数学试题及答案

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北京市西城区2015— 2016学年度第一学期期末试卷九年级数学2016.1一、选择题(本题共30分,每小题3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()257y x =-+的最小值是 A .7-B .7C .5-D .52.如图,在Rt △ABC 中,∠C =90°,AC =3,BC =4,则cos A 的值为A .35B .53C .45 D .343.如图,⊙C 与∠AOB 的两边分别相切,其中OA 边与⊙C相切于点P .若∠AOB =90°,OP =6,则OC 的长为A .12B .C .D .4.将二次函数265y x x =-+用配方法化成2()y x h k =-+的形式,下列结果中正确的是 A .2(6)5y x =-+B .2(3)5y x =-+C .2(3)4y x =--D .2(3)9y x =+-5.若一个扇形的半径是18cm ,且它的弧长是12π cm ,则此扇形的圆心角等于 A .30° B .60° C .90° D .120°6.如图,在平面直角坐标系xOy 中,点A 的坐标为(1-,2), AB ⊥x 轴于点B .以原点O 为位似中心,将△OAB 放大为 原来的2倍,得到△OA 1B 1,且点A 1在第二象限,则点A 1 的坐标为A .(2-,4)B .(12-,1)C .(2,4-)D .(2,4)7.如图,一艘海轮位于灯塔P 的南偏东37°方向,距离灯塔40 海里的A 处,它沿正北方向航行一段时间后, 到达位于灯塔P 的正东方向上的B 处.这时,B 处与 灯塔P 的距离BP 的长可以表示为A .40海里B .40tan37°海里C .40cos37°海里D .40sin37°海里8.如图,A ,B ,C 三点在已知的圆上,在△ABC 中,∠ABC =70°,∠ACB =30°,D 是 的中点, 连接DB ,DC ,则∠DBC 的度数为A .30°B .45°C .50°D .70°9.某商品现在的售价为每件60元,每星期可卖出300件.市场调查反映,如果调整商品售价,每降价1元,每星期可多卖出20件.设每件商品降价x 元后,每星期售出商品的总销售额为y 元,则y 与x 的关系式为A .60(30020)y x =+B .(60)(30020)y x x =-+C .300(6020)y x =-D .(60)(30020)y x x =--10.二次函数228y x x m =-+满足以下条件:当21x -<<-时,它的图象位于x 轴的下方;当67x <<时,它的图象位于x 轴的上方,则m 的值为A .8B .10-C .42-D .24-二、填空题(本题共18分,每小题3分) 11.若34a b =,则a bb+的值为 . 12.点A (3-,1y ),B (2,2y )在抛物线25y x x =-上,则1y 2y .(填“>”,“<”或“=”) 13.△ABC 的三边长分别为5,12,13,与它相似的△DEF 的最小边长为15,则△DEF 的周长为 .14.如图,线段AB 和射线AC 交于点A ,∠A =30°,AB =20.点D 在射线AC 上,且∠ADB 是钝角,写出一个满足条件 的AD 的长度值:AD = .15.程大位所著《算法统宗》是一部中国传统数学重要的著作.在《算法统宗》中记载:“平地秋千未起,踏板离地一尺.送行二步与人齐,五尺人高曾记.仕女佳人争蹴,终朝笑语欢嬉.良工高士素好奇,算出索长有几?” 【注释】1步=5尺. 译文:“当秋千静止时,秋千上的踏板离地有1尺高,如将秋千的踏板往前推动两步(10尺)时,踏板就和人一样高,已知这个人身高是5尺.美丽的姑娘和才子们,每天都来争荡秋千,欢声笑语终日不断.好奇的能工巧匠,能算出这秋千的绳索长是多少吗?” 如图,假设秋千的绳索长始终保持直线状态,OA 是秋千的静止状态,A 是踏板,CD 是地面,点B 是推动两步后踏板的位置,弧AB 是踏板移动的轨迹.已知AC =1尺,CD =EB =10尺,人的身高BD =5尺.设绳索长OA =OB =x 尺,则可列方程为 .16.阅读下面材料:在学习《圆》这一章时,老师给同学们布置了一道尺规作图题:小敏的作法如下:老师认为小敏的作法正确.请回答:连接OA ,OB 后,可证∠OAP =∠OBP =90°,其依据是;由此可证明直线P A ,PB 都是⊙O 的切线,其依据是 .三、解答题(本题共72分,第17﹣26题,每小题5分,第27题7分,第28题7分,第29题8分)解答应写出文字说明,演算步骤或证明过程.17.计算:24cos30tan60sin 45︒⋅︒-︒.18.如图,△ABC 中,AB =12,BC =15,AD ⊥BC 于点D ,∠BAD 求tan C 的值.19.已知抛物线223y x x =-++与x 轴交于A ,B 两点,点A 在点B 的左侧.(1)求A ,B 两点的坐标和此抛物线的对称轴;(2)设此抛物线的顶点为C ,点D 与点C 关于x 轴对称,求四边形ACBD 的面积.20.如图,四边形ABCD 中,AD ∥BC ,∠A =∠BDC . (1)求证:△ABD ∽△DCB ;(2)若AB =12,AD =8,CD =15,求DB 的长.21.某小区有一块长21米,宽8米的矩形空地,如图所示.社区计划在其中修建两块完全相同的矩形绿地,并且两块绿地之间及四周都留有宽度为x 米的人行通道.如果这两块绿地的面积之和为60平方米,人行通道的宽度应是多少米?22.已知抛物线1C :2124y x x k =-+与x 轴只有一个公共点. (1)求k 的值;(2)怎样平移抛物线1C 就可以得到抛物线2C :222(1)4y x k =+-?请写出具体的平移方法;(3)若点A (1,t )和点B (m ,n )都在抛物线2C :222(1)4y x k =+-上,且n t <,直接写出m 的取值范围.23.如图,AB 是⊙O 的一条弦,且AB =C ,E 分别在⊙O 上,且OC ⊥AB 于点D ,∠E =30°,连接OA . (1)求OA 的长;(2)若AF 是⊙O 的另一条弦,且点O 到AF 的距离为直接写出∠BAF 的度数.24.奥林匹克公园观光塔由五座高度不等、错落有致的独立塔组成.在综合实践活动课中,某小组的同学决定利用测角仪测量这五座塔中最高塔的高度(测角仪高度忽略不计).他们的操作方法如下:如图,他们先在B 处测得最高塔塔顶A 的仰角为45°,然后向最高塔的塔基直行90米到达C 处,再次测得最高塔塔顶A 的仰角为58°.请帮助他们计算出最高塔的高度AD 约为多少米.(参考数据:sin58°≈0.85,cos58°≈0.53,tan58°≈1.60)25.如图,△ABC 内接于⊙O ,AB 是⊙O 的直径.PC 是⊙O 的切线,C 为切点,PD ⊥AB 于点D ,交AC 于点E .(1)求证:∠PCE =∠PEC ; (2)若AB =10,ED =32,sin A =35,求PC 的长.26.阅读下面材料:如图1,在平面直角坐标系xOy 中,直线1y ax b =+与 双曲线2ky x=交于A (1,3)和B (3-,1-)两点. 观察图象可知:①当3x =-或1时,12y y =; ②当30x -<<或1x >时,12y y >,即通过观察函 数的图象,可以得到不等式kax b x+>的解集. 有这样一个问题:求不等式32440x x x +-->的解集.某同学根据学习以上知识的经验,对求不等式32440x x x +-->的解集进行了探究.下面是他的探究过程,请将(2)、(3)、(4)补充完整: (1)将不等式按条件进行转化当0x =时,原不等式不成立;当0x >时,原不等式可以转化为2441x x x +->; 当0x <时,原不等式可以转化为2441x x x+-<;(2)构造函数,画出图象设2341y x x =+-,44y x=中分别画出这两个函数的图象.双曲线44y x=如图2所示,请在此坐标系中画出抛物线.....2341y x x =+-;(不用列表)(3)确定两个函数图象公共点的横坐标观察所画两个函数的图象,猜想并通过代入函数解析式验证可知:满足34y y =的所有x 的值为 ; (4)借助图象,写出解集结合(1)的讨论结果,观察两个函数的图象可知:不等式32440x x x +-->的解集为 .27.如图,在平面直角坐标系xOy 中,二次函数212y x bx c =-++的图象经过点A (1,0),且当0x =和5x =时所对应的函数值相等.一次函数3y x =-+与二次函数212y x b x c=-++的图象分别交于B ,C 两点,点B 在第一象限. (1)求二次函数212y x bx c =-++的表达式;(2)连接AB ,求AB 的长;(3)连接AC ,M 是线段AC 的中点,将点B 绕点M 旋转180°得到点N ,连接AN ,CN ,判断四边形ABCN 的形状,并证明你的结论.28.在△ABC 中,∠ACB =90°,AC =BC = 4,M 为AB 的中点.D 是射线BC 上一个动点,连接AD ,将线段AD 绕点A 逆时针旋转90°得到线段AE ,连接ED ,N 为ED 的中点,连接AN ,MN .(1)如图1,当BD =2时,AN =_______,NM 与AB 的位置关系是____________; (2)当4<BD <8时,①依题意补全图2;②判断(1)中NM 与AB 的位置关系是否发生变化,并证明你的结论;(3)连接ME ,在点D 运动的过程中,当BD 的长为何值时,ME 的长最小?最小值是多少?请直接写出结果.图1 图2 备用图29.在平面直角坐标系xOy中,过⊙C上一点P作⊙C的切线l.当入射光线照射在点P处时,产生反射,且满足:反射光线与切线l的夹角和入射光线与切线l的夹角相等,点P称为反射点.规定:光线不能“穿过”⊙C,即当入射光线在⊙C外时,只在圆外进行反射;当入射光线在⊙C内时,只在圆内进行反射.特别地,圆的切线不能作为入射光线和反射光线.光线在⊙C外反射的示意图如图1所示,其中∠1=∠2.图1 图2 图3 (1)自⊙C内一点出发的入射光线经⊙C第一次反射后的示意图如图2所示,P1是第1个反射点.请在图2中作出光线经⊙C第二次反射后的反射光线;(2)当⊙O的半径为1时,如图3,①第一象限内的一条入射光线平行于x轴,且自⊙O的外部照射在其上点P处,此光线经⊙O反射后,反射光线与y轴平行,则反射光线与切线l的夹角为__________°;,0)出发的入射光线,在⊙O内不断地反射.若第1个反射点P1在第②自点A(1二象限,且第12个反射点P12与点A重合,则第1个反射点P1的坐标为______________;(3)如图4,点M的坐标为(0,2),⊙M的半径为1.第一象限内自点O出发的入射光线经⊙M反射后,反射光线与坐标轴无公共点,求反射点P的纵坐标的取值范围.图4北京市西城区2015— 2016学年度第一学期期末试卷九年级数学参考答案及评分标准2016.1一、选择题(本题共30分,每小题3分)三、解答题(本题共72分,第17﹣26题,每小题5分,第27题7分,第28题7分,第29题8分)17.解:原式=24………………………………………………………3分=162-=112.…………………………………………………………………………5分18.解:∵AD⊥BC于点D,∴∠ADB=∠ADC=90°.∵在Rt△ABD中,AB=12,∠BAD=30°,∴BD=12AB=6,…………………………………1分AD=AB·cos∠BAD =12·cos30°=……………………………………2分∵BC=15,∴CD= BC-BD=15-6=9.………………………………………………………3分∴在Rt△ADC中,tan C=ADCD……………………………………………………4分………………………………………5分19.解:(1)令0=y,则2230x x-++=.解得11-=x,32=x.………………………………………………………1分∵点A在点B的左侧,∴A (1-,0),B (3,0). …………………………………………………2分 对称轴为直线1=x . …………………………………………………………3分 (2)∵当1x =时,4=y ,∴顶点C 的坐标为(1,4). …………………………………………………4分∵点C ,D 关于x 轴对称,∴点D 的坐标为(1,4-).∵AB =4,∴=ACB DCB ACBD S S S ∆∆+四边形1442162=⨯⨯⨯=. ………………………………5分20.(1)证明:∵AD ∥BC ,∴∠ADB=∠DBC . ……………………1分 ∵∠A =∠BDC ,∴△ABD ∽△DCB . ……………………3分(2)解:∵△ABD ∽△DCB ,∴AB ADDC DB=. …………………………………………………………4分 ∵AB =12,AD =8,CD =15, ∴12815DB=. ∴DB =10. ………………………………………………………………5分21.解:根据题意,得 (213)(82)6x x --=. …………………………………………2分整理得 211180x x -+=. 解得 12x =,29x =. …………………………………………………………3分 ∵9x =不符合题意,舍去,∴2x =. ……………………………………………………………………………4分答:人行通道的宽度是2米. ……………………………………………………5分 22.解:(1)∵抛物线1C :2124y x x k =-+与x 轴有且只有一个公共点,∴方程2240x x k -+=有两个相等的实数根.∴2(4)420k ∆=--⨯=. ……………………………………………………1分 解得 2k =. …………………………………………………………………2分(2)∵抛物线1C :21242y x x =-+22(1)x =-,顶点坐标为(1,0),抛物线2C :222(1)8y x =+-的顶点坐标为(-1,-8), ………………3分∴将抛物线1C 向左平移2个单位长度,再向下平移8个单位长度就可以得到抛物线2C . …………………………………………………………………4分(3)31m -<<. ……………………………………………………………………5分 23.解:(1)∵OC ⊥AB 于点D ,∴AD =DB , ……………………………………1分∠ADO =90°.∵AB= ∴AD=∵∠AOD =2∠E ,∠E =30°,∴∠AOD =60°. ………………………………………………………………2分 ∵在Rt △AOD 中,, ∴OA =︒=∠60sin 32sin AOD AD =4. ………………………………………………3分 (2)∠BAF =75°或15°. ……………………………………………………………5分24.解:(1)∵在Rt △ADB 中,∠ADB =90°,∠B =45°, ∴∠BAD =90°—∠B =45°. ∴∠BAD =∠B .∴AD =DB . ……………………………1分 设AD =x ,∵在Rt △ADC 中,tan ∠ACD =ADDC,∠ACD =58°, ∴DC =tan58x. ………………………………………………………………3分 ∵DB = DC + CB =AD ,CB =90,∴tan58x+90=x . ……………………………………………………………4分将tan58°≈1.60代入方程,解得x ≈240. …………………………………………………………………5分答:最高塔的高度AD 约为240米. 25.(1)证明:连接OC ,如图1.∵ PC 是⊙O 的切线,C 为切点,∴OC ⊥PC . ……………………………1分 ∴∠PCO =∠1+∠2=90°. ∵PD ⊥AB 于点D , ∴∠EDA =90°. ∴∠A +∠3=90°.图1∵OA =OC , ∴∠A =∠1. ∴∠2=∠3. ∵∠3=∠4, ∴∠2=∠4.即∠PCE =∠PEC . …………………………………………………………2分(2)解:作PF ⊥EC 于点F ,如图2.∵AB 是⊙O 的直径, ∴∠ACB =90°.∵在Rt △ABC 中,AB =10,3sin 5A =, ∴BC =AB ·sin A =6.∴AC =22BC AB -=8. 3分 ∵在Rt △AED 中,ED =32, ∴AE =sin ED A =52. ∴EC=AC -AE =112. ∵∠2=∠4, ∴PE=PC .∵PF ⊥EC 于点F , ∴FC=12……………………………………………………………4分 ∠PFC =90°. ∴∠2+∠5=90°.∵∠A +∠2=∠1+∠2=90°. ∴∠A =∠5. ∴sin ∠5 =35. ∴在Rt △PFC 中,PC =sin 5FC ∠=1255. ……………………………………5分26.解:(2)抛物线如图所示; ……………………1分(3)x =4-,1-或1; ……………………3分 (4)41x -<<-或1x >. ……………………5分27.解:(1)∵二次函数212y x bx c =-++,当0x =和5x =时所对应的函数值相等,∴二次函数212y x bx c =-++的图象的对称轴是直线52x =. ∵二次函数212y x bx c =-++的图象经过点A (1,0),∴10,25.2b c b ⎧=-++⎪⎪⎨⎪=⎪⎩……………………………………………………………1分解得 2,5.2c b =-⎧⎪⎨=⎪⎩∴二次函数的表达式为215222y x x =-+-. ………………………………2分(2)过点B 作BD ⊥x 轴于点D ,如图1.∵一次函数3y x =-+与二次函数212y x bx c =-++的图象分别交于B ,C 两点, ∴2153222x x x -+=-+-. 解得 12x =,25x =. ………………3分 ∴交点坐标为(2,1),(5,2-). ∵点B 在第一象限,∴点B 的坐标为(2,1). ∴点D 的坐标为(2,0). 在Rt △ABD 中,AD =1,BD =1,∴AB 2. …………………………………………………4分 (3)结论:四边形ABCN 的形状是矩形. ………………………………………5分证明:设一次函数3y x =-+的图象与x 轴交于点E ,连接MB ,MN ,如图2.∵点B 绕点M 旋转180°得到点N ,∴M 是线段BN 的中点.∴MB = MN .∵M 是线段AC 的中点, ∴MA = MC .∴四边形ABCN 是平行四边形. ……6分∵一次函数3y x =-+的图象与x 轴交于点E , 当0y =时,3x =. ∴点E 的坐标为(3,0). ∴DE =1= DB .∴在Rt △BDE 中,∠DBE =∠DEB =45°. 同理∠DAB =∠DBA =45°. ∴∠ABE =∠DBA +∠DBE =90°.∴四边形ABCN 是矩形. ……………………………………………7分28.解:(1,垂直; …………………………2分(2)①补全图形如图所示; ………………3 ②结论:(1)中NM 与AB 证明:∵∠ACB =90°,AC =BC , ∴∠CAB =∠B =45°. ∴∠CAN +∠NAM =45°.∵AD 绕点A 逆时针旋转90°得到线段AE , ∴AD =AE ,∠DAE =90°. ∵N 为ED 的中点,∴∠DAN =12∠DAE =45°, AN ⊥DE .∴∠CAN +∠DAC =45°, ∠AND =90°.∴∠NAM =∠DAC . 4分在Rt △AND 中,ANAD=cos ∠DAN在Rt △ACB 中,ACAB=cos ∠CAB∵M 为AB 的中点,∴AB =2AM .∴2AC AC AB AM ==.∴AM AC =. ∴AN AD =AMAC. ∴△ANM ∽△ADC . ∴∠AMN =∠ACD .∵点D 在线段BC 的延长线上, ∴∠ACD =180°-∠ACB =90°. ∴∠AMN =90°.∴NM ⊥AB . ………………………………………………………5分 (3)当BD 的长为 6 时, ……………………………7分 29.解:(1)所得图形,如图1所示. ……………………1分(2)①45°; ………………………………………3分②(12)或(12-); ……………5分 (3)①如图2,直线OQ 与⊙M 相切于点Q ,点Q 在第一象限,连接MQ ,过点Q 作QH ⊥x 轴于点H . ∵直线OQ 与⊙M 相切于点Q , ∴MQ ⊥OQ . ∴∠MQO =90°. ∵MO =2,MQ =1,∴在Rt △MQO 中,sin ∠MOQ=21=MO MQ . ∴∠MOQ =30°.∴OQ =OM ﹒cos ∠MOQ =3. ∵QH ⊥x 轴, ∴∠QHO =90°.∵∠QOH =90°-∠MOQ =60°,∴在Rt △QOH 中,QH = OQ ﹒sin ∠QOH =23. …………………………6分 ②如图3,当反射光线PN 与坐标轴平行时,连接MP 并延长交x 轴于点D ,过点P 作PE ⊥OD 于点E ,过点O 作OF ⊥PD 于点F .∵直线l 是⊙M 的切线, ∴MD ⊥l .∴∠1+∠OPD =∠2+∠NPD =90°. ∵∠1=∠2,∴∠OPD =∠NPD . ∵PN ∥x 轴,∴∠NPD =∠PDO . ∴∠OPD =∠PDO .图2∴OP =OD . ∵OF ⊥PD , ∴∠MFO =90°,PF =FD . ∵cos OMF ∠=MF MOMO MD=, 设PF =FD =x ,而MO =2,MP =1,∴12212x x+=+.解得x =∵0x >,∴x =∵PE ⊥OD , ∴∠PED =90°=∠MOD . ∴PE ∥MO .∴∠EPD =∠OMF .∴cos ∠EPD = cos ∠OMF .∴MOMFPD PE =. ∴PD MO MFPE ⋅==122x x +⋅ (1)x x =+. …………………………………………………………7分. 可知,当反射点P 从②中的位置开始,在⊙M 上沿逆时针方向运动,到与①中的点Q 重合之前,都满足反射光线与坐标轴无公共点,所以反射点P 的纵32P y <. ………………………………8分。