9年级数学提优第12次.docx
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9年级数学提优第12次
1.(16锡山区一模)如图,边长为2的正方形ABCD的顶点A、B在一个半径为2的圆上,顶点C、D在圆内,将正方形ABCD沿圆的内壁作无滑动的滚动.当滚动一周回到原位置时,点C运动的路径长为( )
A.2πB.(+1)πC.(+2)πD.(+1)π
2.(16无锡一模)如图:
△ABC中,AC=6,∠BAC=22.5°,点M、N分别是射线AB和AC上动点,则CM+MN的最小值是( )
A.2B.2C.3D.3
3.如图,扇形OMN与正方形ABCD,半径OM与边AB重合,弧MN的长等于AB的长,已知AB=2,扇形OMN沿着正方形ABCD逆时针滚动到点O首次与正方形的某顶点重合时停止,则点O经过的路径长( )
A.4πB.2+4πC.4π﹣2D.以上都不对
4.如图,以G(0,1)为圆心,半径为2的圆与x轴交于A、B两点,与y轴交于C、D两点,点E为⊙G上一动点,CF⊥AE于F.当点E从点B出发顺时针运动到点D时,点F所经过的路径长为( )
A.B.C.D.
5.如图,Rt△AOB中,O为坐标原点,∠AOB=90°,∠B=30°,如果点A在反比例函数y=(x>0)的图象上运动,那么点B在函数 (填函数解析式)的图象上运动.
6.如图,在平面直角坐标系中,已知点A(0,1)、点B(0,1+t)、C(0,1﹣t)(t>0),点P在以D(3,3)为圆心,1为半径的圆上运动,且始终满足∠BPC=90°,则t的最小值是 .
7.(阿氏圆)如图,半圆的半径为1,AB为直径,AC、BD为切线,AC=1,BD=2,P为上一动点,求PC+PD的最小值.
8.对于半径为r的⊙P及一个正方形给出如下定义:
若⊙P上存在到此正方形四条边距离都相等的点,则称⊙P是该正方形的“等距圆”.如图1,在平面直角坐标系xOy中,正方形ABCD的顶点A的坐标为(2,4),顶点C、D在x轴上,且点C在点D的左侧.
(1)当r=4时,
①在P1(0,﹣3),P2(4,6),P3(4,2)中可以成为正方形ABCD的“等距圆”的圆心的是 ;
②若点P在直线y=﹣x+2上,且⊙P是正方形ABCD的“等距圆”,则点P的坐标为 ;
(2)如图2,在正方形ABCD所在平面直角坐标系xOy中,正方形EFGH的顶点F的坐标为(6,2),顶点E、H在y轴上,且点H在点E的上方.若⊙P同时为上述两个正方形的“等距圆”,且与BC所在直线相切,求⊙P在y轴上截得的弦长;
9.(16锡山一模)如图,正方形OABC的顶点O在坐标原点,且OA边和AB边所在直线的解析式分别为y=x和y=﹣x+.
(1)求正方形OABC的边长;
(2)现有动点P、Q分别从C、A同时出发,点P沿线段CB向终点B运动,速度为每秒1个单位,点Q沿折线A→O→C向终点C运动,速度为每秒k个单位,设运动时间为2秒.当k为何值时,将△CPQ沿它的一边翻折,使得翻折前后的两个三角形组成的四边形为菱形?
(3)若正方形以每秒个单位的速度沿射线AO下滑,直至顶点C落在x轴上时停止下滑.设正方形在x轴下方部分的面积为S,求S关于滑行时间t的函数关系式,并写出相应自变量t的取值范围.
10.如图,形如三角板的△ABC中,∠ACB=90°,∠ABC=45°,BC=12cm,形如矩形量角器的半圆O的直径DE=12cm,矩形DEFG的宽EF=6cm,矩形量角器以2cm/s的速度从左向右运动,在运动过程中,点D、E始终在BC所在的直线上,设运动时间为x(s),矩形量角器和△ABC的重叠部分的面积为S(cm2).当x=0(s)时,点E与点C重合.(图(3)、图(4)、图(5)供操作用).
(1)当x=3时,如图
(2),S= cm2,当x=6时,S= cm2,当x=9时,S= cm2;
(2)当3<x<6时,求S关于x的函数关系式;
(3)当6<x<9时,求S关于x的函数关系式;
(4)当x为何值时,△ABC的斜边所在的直线与半圆O所在的圆相切?
11.⊙O的半径为1,等腰直角三角形ABC的顶点B的坐标为(,0),∠CAB=90°,AC=AB,顶点A在⊙O上运动.
(1)当点A运动到x轴的负半轴上时,试判断直线BC与⊙O位置关系,并说明理由;
(2)设点A的横坐标为x,△ABC的面积为S,求S与x之间的函数关系式,并求出S的最大值与最小值;
(3)当直线AB与⊙O相切时,求AB所在直线对应的函数关系式.
12.如图,△ABC中,∠B=90°,AB=8cm,BC=6cm.点P从点B以1cm/s的速度向点C运动,点Q从点C以2cm/s的速度向点A运动,两点同时出发,运动的时间为t秒(0≤t≤5).过点Q作直线QD∥BC,交AB于点D,连接PD、PQ.
(1)用含有t的代数式表示DQ的长;
(2)是否存在某一时刻t,使得△DPQ为直角三角形?
若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由;
(3)以线段PC为直径作⊙O.
①在运动过程中,求当动点Q在⊙O内部时t的取值范围;
②连接OD,交线段PQ于点E,求点E恰好落在⊙O上时t的值.
13.(16淮安)问题背景:
如图①,在四边形ADBC中,∠ACB=∠ADB=90°,AD=BD,探究线段AC,BC,CD之间的数量关系.
小吴同学探究此问题的思路是:
将△BCD绕点D,逆时针旋转90°到△AED处,点B,C分别落在点A,E处(如图②),易证点C,A,E在同一条直线上,并且△CDE是等腰直角三角形,所以CE=CD,从而得出结论:
AC+BC=CD.
简单应用:
(1)在图①中,若AC=,BC=2,则CD= .
(2)如图③,AB是⊙O的直径,点C、D在⊙上,=,若AB=13,BC=12,求CD的长.
拓展规律:
(3)如图④,∠ACB=∠ADB=90°,AD=BD,若AC=m,BC=n(m<n),求CD的长(用含m,n的代数式表示)
1.解:
如图,分别连接OA、OB、OD′、OC、OC′;
∵OA=OB=AB,∴△OAB是等边三角形,∴∠OAB=60°;
同理可证:
∠OAD′=60°,∴∠D′AB=120°;
∵∠D′AB′=90°,∴∠BAB′=120°﹣90°=30°,
由旋转变换的性质可知∠C′AC=∠B′AB=30°;
∵四边形ABCD为正方形,且边长为2,
∴∠ABC=90°,AC==2,
∴当点D第一次落在圆上时,点C运动的路线长为:
=.
以D或B为圆心滚动时,每次C点运动,
以A做圆心滚动两次,以B和D做圆心滚动三次,所以总路径=×2+×3=(+1)π.
2.解:
作C关于AB的对称点E,过E作EN⊥AC于N,连接AE,
则EN=CM+MN的最小值,
由对称的性质得:
AB垂直平分BC,∴AE=AC=6,∠EAC=2∠BAC=45°,
∴△AEN是等腰直角三角形,∴EN=AE=3,
3.解:
当扇形绕B旋转时,路径长是=2π,
当弧NM在BC上时,O经过的路径长是2;
当扇形绕C旋转时,路径长是=2π;则点O经过的路径长2+2π+2π=2+4π.故选:
B.
4.解:
连接AC,AG,∵GO⊥AB,∴O为AB的中点,即AO=BO=AB,
∵G(0,1),即OG=1,
∴在Rt△AOG中,根据勾股定理得:
AO==,∴AB=2AO=2,
又CO=CG+GO=2+1=3,
∴在Rt△AOC中,根据勾股定理得:
AC==2,
∵CF⊥AE,∴△ACF始终是直角三角形,点F的运动轨迹为以AC为直径的半圆,
当E位于点B时,CO⊥AE,此时F与O重合;当E位于D时,CA⊥AE,此时F与A重合,
∴当点E从点B出发顺时针运动到点D时,点F所经过的路径长,
在Rt△ACO中,tan∠ACO==,∴∠ACO=30°,∴度数为60°,
∵直径AC=2,∴的长为=π,
则当点E从点B出发顺时针运动到点D时,点F所经过的路径长π.故选B
5.解:
分别过A、B作AC⊥y轴于C,BD⊥y轴于D.设A(a,b).
∵点A在反比例函数y=(x>0)的图象上,∴ab=1.
在△OAC与△BOD中,∠AOC=90°﹣∠BOD=∠OBD,∠OCA=∠BDO=90°,
∴△OAC∽△BOD,∴OC:
BD=AC:
OD=OA:
OB,
在Rt△AOB中,∠AOB=90°,∠B=30°,∴OA:
OB=1:
,
∴b:
BD=a:
OD=1:
,∴BD=b,OD=a,∴BD•OD=3ab=3,
又∵点B在第四象限,∴点B在函数(x>0)的图象上运动.
6.解:
如图,连接AP,
∵点A(0,1)、点B(0,1+t)、C(0,1﹣t)(t>0),
∴AB=(1+t)﹣1=t,AC=1﹣(1﹣t)=t,∴AB=AC,
∵∠BPC=90°,∴AP=BC=AB=t,
要t最小,就是点A到⊙D上的一点的距离最小,∴点P在AD上,
∵A(0,1),D(3,3),∴AD==,
∴t的最小值是AP=AD﹣PD=﹣1,
8.解:
(1)①连接AC和BD,交于点M,
∵四边形ABCD是正方形,∴M到正方形ABCD四条边距离都相等
∴⊙P一定通过点M,
∵A(2,4)∴M(0,2)设⊙P的圆心坐标是(x,y),∴r=4时,
∴x2+(y﹣2)2=(4)2,即,x2+(y﹣2)2=32,
把P1(0,﹣3),P2(4,6),P3(4,2)代入,只有P2,P3成立,
∴可以成为正方形ABCD的“等距圆”的圆心的是P2,P3,
②∵点P在直线y=﹣x+2上,且⊙P是正方形ABCD的“等距圆”,
∴把y=﹣x+2代入x2+(y﹣2)2=32,得x2+x2=32,解得x=±4,
∴y=﹣2或6,∴P(4,﹣2)或P(﹣4,6).
(2)如图:
①∵⊙P同时为正方形ABCD与正方形EFGH的“等距圆”,
∴⊙P同时过正方形ABCD的对称中心E和正方形EFGH的对称中心I.
∴点P在线段EI的中垂线上.
∵A(2,4),正方形ABCD的边CD在x轴上;F(6,2),正方形EFGH的边HE在y轴上,
∴E(0,2),I(3,5)∴∠IEH=45°,
设线段EI的中垂线与y轴交于点L,与x轴交于点M,
∴△LIE为等腰直角三角形,LI⊥y轴,∴L(0,5),
∴△LOM为等腰直角三角形,LO=OM∴M(5,0),
∴P在直线y=﹣x+5上,∴设P(p,﹣p+5)
过P作PQ⊥直线BC于Q,连结PE,
∵⊙P与BC所在直线相切,∴PE=PQ,∴p2+(﹣p+5﹣2)2=(p+2)2,
解得:
P1=5+2,P2=5﹣2,
∴P1(5+2,﹣2),P2(5﹣2,2),
∵⊙P过点E,且E点在y轴上,
∴⊙P在y轴上截得的弦长为2|﹣2﹣2|=4+4或2|2﹣2|=4﹣4.
10..解:
(1)36,54,18
(2)如图,设矩形DEFG与斜边AB的交点分别为N、H,与直角边AC的交点为M;
∵BE=12﹣2x,AM=12﹣6=6,(4分)
∴S=S△ABC﹣S△AMN﹣S△BHE=×12×12﹣×6×6﹣×(12﹣2x)2=﹣2x2+24x﹣18,
∴当3<x<6时,S=﹣2x2+24x﹣18.
(3)如图,
设矩形DEFG与斜边AB的交点为M,延长FG交AC于点H;
∵AH=12﹣6=6,HG=2x﹣12,
∴S=S△ABC﹣S△AHM﹣S矩形HCOG=×12×12﹣×6×6﹣6×(2x﹣12)=﹣12x+126,
∴当6<x<9时,S=﹣12x+126.
(4)如图,①过点O′作O′D′⊥AB于点D′,由题意得O′D′=6;
∵∠ABC=45°,∠O′D′B=90°,∴O′B==6,
∴x1=(秒)②过点O作OE⊥AB,交AB的延长线于点E,由题意得OE=6;
∵∠OBE=45°,∠