一、问题情境
在综合与实践课上,老师组织同学们以“直角三角形的旋转”为主题开展数学活动.如图1,矩形ABCD中,AD=2AB,连接AC,将△ABC绕点A旋转到某一位置,观察图形,提出问题并加以解决. 二、实践操作,解决问题
(1)如图2,慎思组的间学将图1中的△ABC以点A为旋转中心,按逆时针方向旋转,得到△A'B'C',此时B'C'过点D,则∠ADB′=____度.
(2)博学组的同学在图2的基础上继续旋转到图3,此时点C落在CD的延长线上,连接BB',该组提出下面两个问题,并请你解决该组提出的这两个问题. ①C'D和AB有何数量关系?并说明理由. ②BB'和AC'有何位置关系?并说明理由.
(3)精英组的同学在图3的基础上按逆时针方向旋转至AB'与对角线AC重合时,B'C'与AD交于点M,如图4,则S
:S△ABC=_____.
22.某数学兴趣小组对函数y=下
(1)请补全此表;
4
的图象和性质进行探究,他们用描点法画此函数图象时,先列表如x2?1
(2)根据表中数据,在如图坐标系中画出该函数的图象; (3)请写出此函数图象不同方面的三个性质;
(4)若点(m,y1),(2,y2)都在此函数图象上,且y1≤y2,求m的取值范围 x y …… …… _____ _____ ____ ____ _____ _____ _____ _____ 0 4 1 2 2 3 4 …… 4 52 54 17
23.已知△OAB在平面直角坐标系中的位置如图所示.请解答以下问题:
(1)按要求作图:先将△ABO绕原点O逆时针旋转90°得△OA1B1,再以原点O为位似中心,将△OA1B1在原点异侧按位似比2:1进行放大得到△OA2B2; (2)直接写出点A1的坐标,点A2的坐标.
24.2018年底我市新湖一路贯通工程圆满竣工,若要在宽为40米的道路AD两边安装路灯,灯柱AB高10米,路灯的灯臂BC与灯柱AB成130°角,路灯采用圆锥形灯罩,灯罩的轴线CO与灯臂BC垂直,当灯罩的轴线CO通过公路的中心线时照明效果最好,此时路灯的灯臂BC应为多少米?(结果精确到0.01)
(参考数据:sin40°≈0.64,cos40°≈0.77,tan40°≈0.84).
25.菱形ABCD中,对角线AC=6cm,BD=8cm,动点P、Q分别从点C、O同时出发,运动速度都是1cm/s,点P由C向D运动;点Q由O向B运动,当Q到达B时,P、Q两点运动停止,设时间为t妙(0<t<4).连接AP,AQ,PQ. (1)当t为何值时,PQ⊥AB;
(2)设△APQ的面积为y(cm2),请写出y与t的函数关系式; (3)当t为何值时,△APQ的面积是四边形AQPD面积的
2? 3(4)是否存在t值,使得线段PQ经过CO的中点M?若存在,求出t值;若不存在,请说明理由.
【参考答案】*** 一、选择题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 D B B A D B C C B B 二、填空题 13.< 14.2020 15.90 16.①②④
A B 17.x≠1.5 18.360 三、解答题 19.(1) y?123x?x?2;(2) 当m=2时,四边形CQMD为平行四边形;(3) Q1(8,18)、Q2(﹣1,220)、Q3(3,﹣2) 【解析】 【分析】
(1)直接将A(-1,0),B(4,0)代入抛物线y=
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x+bx+c方程即可; 2(2)由(1)中的解析式得出点C的坐标C(0,-2),从而得出点D(0,2),求出直线BD:y=?x+2,设点M(m,?m+2),Q(m,
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m?m?2),可得MQ=?m+m+4,根据平行四边形的性质可得222QM=CD=4,即?m2+m+4=4可解得m=2;
(3)由Q是以BD为直角边的直角三角形,所以分两种情况讨论,①当∠BDQ=90°时,则BD+DQ=BQ,列出方程可以求出Q1(8,18),Q2(-1,0),②当∠DBQ=90°时,则BD+BQ=DQ,列出方程可以求出Q3(3,-2). 【详解】 (1)由题意知,
∵点A(﹣1,0),B(4,0)在抛物线y=
2
2
2
2
2
2
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x+bx+c上, 2?13?b?c?0???2?b??∴?解得:?2
1??42?4b?c?0??c??2??2∴所求抛物线的解析式为 y?123x?x?2 22123x?x?2,令x=0,得y=﹣2 22(2)由(1)知抛物线的解析式为y?∴点C的坐标为C(0,﹣2) ∵点D与点C关于x轴对称 ∴点D的坐标为D(0,2)
设直线BD的解析式为:y=kx+2且B(4,0) ∴0=4k+2,解得:k??1 2∴直线BD的解析式为:y?1x?2 2∵点P的坐标为(m,0),过点P作x轴的垂线1,交BD于点M,交抛物线与点Q ∴可设点M?m,?∴MQ=???13??1?m?2?,Q?m,m2?m?2? 22??2?12m?m?4 2∵四边形CQMD是平行四边形
∴QM=CD=4,即?12m?m?4=4 2解得:m1=2,m2=0(舍去)
∴当m=2时,四边形CQMD为平行四边形 (3)由题意,可设点Q?m,2
??123?m?m?2?且B(4,0)、D(0,2) 22?23?1?∴BQ=(m?4)??m2?m?2? 2?2?23?1?DQ=m2??m2?m?4?
2?2?2
2BD=20
①当∠BDQ=90°时,则BD2+DQ2=BQ2,
222
33?1??1?∴20?m??m2?m?4??(m?4)2??m2?m?2? 22?2??2?2解得:m1=8,m2=﹣1,此时Q1(8,18),Q2(﹣1,0) ②当∠DBQ=90°时,则BD+BQ=DQ,
2
2
2
33?1??1?∴20?(m?4)2??m2?m?2??m2??m2?m?4?
22?2??2?解得:m3=3,m4=4,(舍去)此时Q3(3,﹣2)
∴满足条件的点Q的坐标有三个,分别为:Q1(8,18)、Q2(﹣1,0)、Q3(3,﹣2). 【点睛】
此题考查了待定系数法求解析式,还考查了平行四边形及直角三角形的定义,要注意第3问分两种情形求解. 20.-5≤x<【解析】 【分析】
分别解出两不等式的解集,再求其公共解. 【详解】
225 2?2x?1>4?x?1?①?解:?x?1x?1
?4?3?1②?由①得x<
5; 25. 2由②得x≥-5;
∴不等式组的解集为-5≤x<【点睛】
本题考查了解一元一次不等式组,求不等式组的解集应遵循以下原则:同大取较大,同小取较小,小大大小中间找,大大小小解不了.
21.(1)30;(2)①C′D=AB;②AC′∥BB′;(3)3:4. 【解析】 【分析】
(1)由旋转性质知AB=AB′、∠B′=∠B=90°,结合AD=BC=2AB可得AD=2AB′,根据直角三角形的性质可得答案;
(2)①利用“HL”证Rt△ADC′≌Rt△ABC即可得;②过点C′作C′H垂直于BA延长线于点H,证△C′HA≌△C′B′A得∠HAC′=∠C′AB,由AB=AB′知∠ABB′=∠AB′B,据此根据∠HAB′=∠ABB′+∠AB′B可得2∠C′AB′=2∠AB′B,即可得证; (3)设AB=a,则BC=2a,求出MC′:B′C′的值即可解决问题. 【详解】
解:(1)由题意知△ABC≌△AB′C′, ∴AB=AB′、∠B′=∠B=90°, ∵AD=BC=2AB,
∴在Rt△AB′D中,AD=2AB′, 则∠ADB′=30°, 故答案为:30;
(2)①C′D=AB,理由如下: ∵四边形ABCD是矩形,
∴AD=BC、∠ABC=∠ADC=∠ADC′=90°, 由旋转知AC′=AC, 在Rt△ADC′和Rt△ABC中,
?AD?CB∵? , ?AC?AC?∴Rt△ADC′≌Rt△ABC(HL), ∴C′D=AB; ②结论:AC′∥BB′;
理由:如图a,过点C′作C′H垂直于BA延长线于点H,
则四边形HADC′是矩形, ∴C′H=AD、AH=C′D=AB, 在△C′HA和△C′B′A中,
?HA?DC??Q?C?H?AD ?AC??C?A?∴△C′HA≌△C′B′A(SSS), ∴∠HAC′=∠C′AB, 又∵AB=AB′, ∴∠ABB′=∠AB′B,
在△ABB′中,∠HAB′=∠ABB′+∠AB′B,即∠HAC′+∠C′AB′=∠ABB′+∠AB′B, ∴2∠C′AB′=2∠AB′B, ∴∠C′AB′=∠AB′B,
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