【精品解析】湖北省武汉市东西湖区2025-2026学年九年级(上)期中数学试卷

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【精品解析】湖北省武汉市东西湖区2025-2026学年九年级(上)期中数学试卷

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湖北省武汉市东西湖区2025-2026学年九年级(上)期中数学试卷
一、选择题:本题共10小题,每小题3分,共30分。在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(2025九上·东西湖期中) 将一元二次方程化成一般形式后,常数项为,二次项系数和一次项系数分别是(  )
A.5, B.5,4 C.5, D.5,1
2.(2025九上·东西湖期中)到2035年,我国的现代化建设将基本实现.2035四个数字中既是中心对称又是轴对称图形的是(  )
A. B. C. D.
3.(2025九上·东西湖期中)抛物线y=2x2与y=-2x2相同的性质是(  )
A.开口向下 B.对称轴是y轴 C.有最低点 D.对称轴是x轴
4.(2025九上·东西湖期中)对于抛物线y=-3(x-1)2-2,下列说法正确的是(  )
A.开口向下,对称轴为直线x=1,顶点坐标是(1,-2)
B.开口向上,对称轴为直线x=1,顶点坐标是(-1,-2)
C.开口向上,对称轴为直线x=-1,顶点坐标是(1,-2)
D.开口向下,对称轴为直线x=-1,顶点坐标是(-1,-2)
5.(2025九上·东西湖期中)如图,A,B,C三点在圆O上,若∠B=20°,∠C=30°,则∠BOC的度数为(  )
A.40° B.60° C.100° D.130°
6.(2025九上·东西湖期中)关于x的一元二次方程x2-kx-2=0的根的情况是(  )
A.无法确定 B.没有实数根
C.有两个相等的实数根 D.有两个不相等的实数根
7.(2025九上·东西湖期中) 将抛物线 平移后得到抛物线 ,下列平移方法正确的是(  )
A.先向左平移1个单位,再向上平移1个单位
B.先向左平移1个单位,再向下平移1个单位
C.先向右平移1个单位,再向上平移1个单位
D.先向右平移1个单位,再向下平移1个单位
8.(2025九上·东西湖期中) 如图,一名男生推铅球,铅球行进高度 y(单位:m)与水平距离 x(单位:m)之间的关系是,他推出铅球的距离为 (  )
A.2m B.3m C.8m D.10m
9.(2025九上·东西湖期中)△ABC中,AC=3,BC=4,AB=5,若A,B,C三个顶点均在圆O上,则圆O的半径为(  )
A.5 B. C. D.2
10.(2025九上·东西湖期中)已知a,b是方程x2-3x-3=0的两根,则代数式2a3-6a2+b2+3b+1的值是(  )
A.-20 B.-24 C.22 D.20
二、填空题:本题共6小题,每小题3分,共18分。
11.(2025九上·东西湖期中)一元二次方程的根是   .
12.(2025九上·东西湖期中)在平面直角坐标系中,点A(3,-2)关于原点对称的点的坐标为   .
13.(2025九上·东西湖期中)为响应全民阅读活动,东西湖区面向社会开放图书馆.自开放以来,进馆人次不断增加,第一周进馆3000人次,第三周进馆4320人次.若进馆人次的周增长率相同,为求进馆人次的周增长率.设进馆人次的周增长率为x,依题意可列方程为   .
14.(2025九上·东西湖期中)菱形ABCD的一条对角线长为6,边AB的长是方程 的一个根,则菱形ABCD的周长为   .
15.(2025九上·东西湖期中)如图,已知P是等边△ABC.内一点,PA=3,PC=4,PB=5.则△ABC的面积为   .
16.(2025九上·东西湖期中)已知二次函数y=ax2+bx+c的图象与y轴交于正半轴,且满足a+b+c=0.则下列5个结论:
①该二次函数的图象经过点(1,0);
②abc<0;
③若9a+3b+c=0,则此二次函数的对称轴为直线x=2;
④若a<b<c,则此二次函数的图象与x轴有两个不同的公共点;
⑤若存在-3<m<-2满足am2+bm+c=0,则当x<-1时,y随着x的增大而减小;
其中正确的结论有   (只填写正确的序号即可).
三、解答题:本题共8小题,共72分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤。
17.(2025九上·东西湖期中)请你选择合适的方法解下列方程:
(1)x2+10x+9=0;
(2)x(x+4)=8x+12.
18.(2025九上·东西湖期中)如图,A,B,C三点不共线,△ABD和△AEC都是等边三角形.CD与BE交于点F.
(1)△ACD可以看作是由△AEB旋转得到,其旋转中心是   点,旋转方向是   时针,旋转角(小于平角)的度数是   ;
(2)请你求出∠CFE的度数.
19.(2025九上·东西湖期中)如图,利用函数y=x2-4x+3的图象,直接回答:
(1)方程x2-4x+3=0的解是   .
(2)当x满足   时,y随x的增大而增大.
(3)当x满足   时,函数值大于0.
(4)当0<x<5时,y的取值范围是   .
20.(2025九上·东西湖期中)一座半圆形拱桥的截面图如图1,测得桥下水面的宽AB=16m,拱顶到水面的距离CD=4m,
(1)求拱桥的半径;
(2)如图2,一艘宽12m,船舱顶部为矩形并高出水面3m的货船,能否顺利通过这座拱桥,请说明理由.【温馨提示:就是利用垂径定理加勾股定理思考弓形ABC内能否放下一个两边长为12和3的矩形】
21.(2025九上·东西湖期中)如图,在边长均为1的7×6小正方形网格中,三角形ABC的顶点A,B,C均为格点,E点为边AB上任意一点,仅用无刻度直尺在给定的网格中完成下面的两个问题,每个问题的画线不得超过6条.
(1)在图1中作一个格点平行四边形ABDC,再过点E作直线EF平分四边形ABDC的面积,与边CD交于点F;
(2)在图2中先画线段AC绕着点C顺时针旋转90°得到的线段CG,再画出线段BE绕点B逆时针旋转∠ABC的角度得到的线段BQ.
22.(2025九上·东西湖期中)问题背景为美化校园,某学校计划在如图所示的正方形 ABCD花坛内种植红、蓝、黄三种颜色的花卉,在四个全等三角形(阴影部分)内种植红色花卉,正方形IJKL内种植蓝色花卉,剩下四个全等三角形内种植黄色花卉.AB的长为8m,AE=LI.红、蓝、黄三种花卉的单价分别为40元/m2,100元/m2,60元/m2.
建立模型设 AE的长为x m,购买花卉的总费用为W元.
(1)用含x的式子分别写出红、蓝、黄三种颜色花卉的种植面积;
(2)求W与x之间的函数表达式;
(3)方案决策
当购买花卉的总费用最少时,求EI的长.
23.(2025九上·东西湖期中)
问题背景
如图1,在△ABC与△ADE中,若AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠DAE,则存在一对全等三角形,请直接写出这对全等三角形.
尝试运用
如图2,在等边△ABC中,BC=12,点D在BC上,以AD为边在其右侧作等边△ADE,F是DE的中点,连接BF,若BD=4,求BF的长.
拓展创新
如图3,在等腰Rt△ABC中,∠BAC=90°,BC=12,点D在BC上,以AD为斜边在其右侧作等腰Rt△ADE,连接BE.设BD=x,BE2=y,直接写出y关于x的函数关系式(不要求写自变量的取值范围).
24.(2025九上·东西湖期中)抛物线y=-x2-2x+3与x轴交于A,B两点,与y轴交于C点.
(1)直接写出A,B,C三点的坐标;
(2)如图1,连接BC,点P在抛物线上,且∠PAB=∠BCO,求P点坐标;
(3)作直线AC,横坐标为m的点E是抛物线上任意一点,过点E作x轴的垂线,垂足为点G,与直线AC交于点F(其中E,F,G互不重合),当EF-FG=2时,求m的值.
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】一元二次方程的一般形式
【解析】【解答】解:化为一般式为,故二次项系数为5,一次项系数为-4
故答案为:C.
【分析】移项化为一般式后直接判断即可.
2.【答案】B
【知识点】轴对称图形;中心对称图形
【解析】【解答】解:A.是中心对称,不是轴对称图形,故不符合题意;
B.既是中心对称又是轴对称图形,故符合题意;
C.不是中心对称,是轴对称图形,故不符合题意;
D.是中心对称,不是轴对称图形,故不符合题意.
故答案为:B .
【分析】根据轴对称图形及中心对称图形的定义进行判断即可得出答案.
3.【答案】B
【知识点】二次函数y=ax²的图象
【解析】【解答】解:抛物线 的开口向上,对称轴为 轴,有最低点;
抛物线 开口向下,对称轴为 轴,有最高点;
故抛物线 与 相同的性质是对称轴都是 轴.
故答案为:B.
【分析】两函数解析式都缺了一次项及常数项,二次项的系数又互为相反数,故两函数图象开口方向相反,开口大小一样,对称轴一样都是y轴,当开口向上的时候,图象有最低点,当开口向下的时候图象有最高点,据此即可一一判断得出答案.
4.【答案】A
【知识点】二次函数y=a(x-h)²+k的性质
【解析】【解答】解:由解析式可得,开口向下,对称轴为直线x=1,顶点坐标为(1,-2).
故答案为:A .
【分析】根据表达式直接得出答案.
5.【答案】C
【知识点】圆周角定理;等腰三角形的性质-等边对等角
【解析】【解答】解:连接AO,
∵OA=OB=OC,
∴∠B=∠BAO,∠C=∠OAC,
∵ ∠B=20°,∠C=30°,
∴∠BAO=20°,∠OAC=30°,
∴∠BAC=∠BAO+∠OAC=20°+30°=50°,
∴∠BOC=2∠BAC=100°.
故答案为:C .
【分析】连接AO,根据等边对等角及∠B=20°,∠C=30°可得∠BAO=20°,∠OAC=30°,再根据角的和差得出∠BAC的度数,最后根据圆周角定理即可得出答案.
6.【答案】D
【知识点】一元二次方程根的判别式及应用
【解析】【解答】解:k2-4×1×(-2)=k2+8,
∵k2≥0,
∴k2+8>0,
∴原方程有两个不相等的实数根.
故答案为:D .
【分析】先写出判别式,再判断其正负情况,即可得出答案.
7.【答案】B
【知识点】二次函数图象的平移变换
【解析】【解答】解:∵ 将抛物线 平移后得到抛物线 ,
∴将抛物线 先向左平移1个单位,再向下平移1个单位.
故答案为:B .
【分析】根据平移的规律:“左加右减,上加下减”,即可得出答案.
8.【答案】D
【知识点】二次函数的实际应用-抛球问题
【解析】【解答】解:当y=0时,即,
解得:x1=-2(舍),x2=10.
故答案为:D .
【分析】根据题意可知他推出铅球的距离其实就是当y=0时,x对应的值.
9.【答案】B
【知识点】三角形的外接圆与外心;直角三角形的判定
【解析】【解答】解:∵ AC=3,BC=4,AB=5,
∴32+42=52,
∴三角形ABC为直角三角形,
∴ 圆O的半径.
故答案为:B .
【分析】先判定三角形ABC为直角三角形,再根据直角三角形外接圆的圆心是斜边的中点,即可得出答案.
10.【答案】C
【知识点】一元二次方程的定义及相关的量;一元二次方程的根;一元二次方程的根与系数的关系(韦达定理)
【解析】【解答】解:∵ a,b是方程x2-3x-3=0的两根,
∴a2-3a-3=0,b2-3b-3=0,a+b=3,
∴a2=3a+3,b2=3b+3,
∴ 2a3-6a2+b2+3b+1
=2a(3a+3)-6a2+(3b+3)+3b+1
=6a2+6a-6a2+3b+3+3b+1
=6a+6b+4,
=6(a+b)+4
=6×3+4
=18+4
=22.
故答案为:C .
【分析】由 a,b是方程x2-3x-3=0的两根可得a2-3a-3=0,b2-3b-3=0,a+b=3,再整理可得a2=3a+3,b2=3b+3,接着将其代入原式,进而得出答案.
11.【答案】,
【知识点】因式分解法解一元二次方程
【解析】【解答】解:,


所以该方程的解为:,.
故答案为:,.
【分析】根据平方差公式进行因式分解,再解方程即可求出答案.
12.【答案】(-3,2)
【知识点】关于原点对称的点的坐标特征
【解析】【解答】解: 点A(3,-2)关于原点对称的点的坐标为 (-3,2).
故答案为:(-3,2) .
【分析】根据“关于原点对称的点的坐标横纵坐标都互为相反数”,即可得出答案.
13.【答案】3000(1+x)2=4320
【知识点】一元二次方程的实际应用-百分率问题
【解析】【解答】解:根据题意可得:3000(1+x)2=4320.
故答案为:3000(1+x)2=4320 .
【分析】根据题意找出等量关系式,列出方程式即可.
14.【答案】16
【知识点】一元二次方程的其他应用;三角形三边关系;菱形的性质
【解析】【解答】∵x2-7x+12=0,
∴(x-3)(x-4)=0,
∴x1=3或x2=4,
①当AB=3时,
又∵菱形ABCD的一条对角线长为6,
∴AB+AD=3+3=6,
∴不能构成三角形,AB=3(舍)
②当AB=4时,
又∵菱形ABCD的一条对角线长为6,
∴AB+AD=4+4=8,
∴C菱形ABCD=4×4=16.
故答案为:16.
【分析】根据边AB的长是方程x2-7x+12=0 的一个根,解方程求出菱形AB的长;再根据菱形ABCD的一条对角线长为6,由三角形的三边关系:两边之和大于第三边得出菱形的边长,从而求出菱形的周长.
15.【答案】
【知识点】三角形的面积;等边三角形的判定与性质;勾股定理;勾股定理的逆定理;等腰三角形的性质-三线合一
【解析】【解答】解:过点A作AF⊥BC于点F,将△ABP绕点A逆时针旋转60°得△ACD,由于∠BAC=60°,则点B于点C重合,设点P的对应点为D,连接PD,过点C作CE⊥PA,交PA的延长线于点E,
∵ △ABC是等边三角形,
∴设AB=AC=BC=a,∠BAC=60°,
∵AF⊥BC,
∴BF=CF=BC=a,
∴AF==,
∴△ABC的面积为BC×AF=×a×=,
由旋转可得△ABP≌△ACD,∠DAP=60°,
∴AD=AP,BP=DC,
∴△APD为等边三角形,
∴∠APD=60°,
∵ PA=3,PC=4,PB=5,
∴DP=AD=3,DC=5,
∵32+42=52,
∴PC2+PD2=CD2,
∴△DPC为直角三角形,
∴∠DPC=90°,
∴∠APC=∠APD+∠DPC=150°,
∴∠CPE=30°,
∴EC=PC=2,
∴PE==2,
∵AC2=AE2+EC2,
∴=25+12,
∴ △ABC的面积为×BC×AF=×a×==×(25+12)=.
故答案为: .
【分析】过点A作AF⊥BC于点F,将△ABP绕点A逆时针旋转60°得△ACD,由于∠BAC=60°,则点B于点C重合,设点P的对应点为D,连接PD,过点C作CE⊥PA,交PA的延长线于点E,设AB=AC=BC=a,根据勾股定理求AF=,再说明△DPC为直角三角形,再求出PE的长度,接着根据勾股定理得出a2的值,即可求出△ABC的面积.
16.【答案】①③④
【知识点】二次函数图象与坐标轴的交点问题;二次函数y=ax²+bx+c的图象;二次函数y=ax²+bx+c的性质;利用二次函数图象判断一元二次方程根的情况
【解析】【解答】解:①当x=1时,y=a+b+c,
∵a+b+c=0,
∴当x=1时,y=0,故①正确;
②∵ 二次函数y=ax2+bx+c的图象与y轴交于正半轴,
∴c>0,
∵a+b+c=0,
∴a+b=-c,
∴a+b<0,
∴a、b同负或一正一负,且负数的绝对值比较大,
∴abc<0或abc>0,故②错误;
③∵ 9a+3b+c=0,
∴当x=3时,y=0,
∴对称轴为x==2,故③正确;
④∵ a<b<c, a+b+c=0,
∴a<0,b>0,
∴b2-4ac>0,
∴ 二次函数的图象与x轴有两个不同的公共点 ,故④正确;
⑤∵ am2+bm+c=0, 当x=1时,y=0,
∴对称轴为直线x=,
∵ -3<m<-2 ,
∴-1<<-,
∵c>0,m<0,
∴a<0,
∴图象开口向下,
∴ 当x<-1时,y随着x的增大而增大,故⑤错误.
故答案为:①③④ .
【分析】根据二次函数y=ax2+bx+c的图象与y轴交于正半轴,且满足a+b+c=0可得c>0,图象过(1,0)点,再逐一判断即可.
17.【答案】(1)解:方程左边因式分解可得(x+1)(x+9)=0,
则x+1=0或x+9=0,
所以x1=-1,x2=-9.
(2)解:方程化成一般形式为x2-4x-12=0,
则x-6=0或x+2=0,
所以x1=-2,x2=6.
【知识点】因式分解法解一元二次方程
【解析】【分析】(1)利用因式分解求解即可;
(2)先整理成一般形式,利用因式分解求解即可.
18.【答案】(1)A;顺;60°
(2)解:∵ △ABD和△AEC都是等边三角形 ,
∴AD=AB,AC=AE,∠DAB=∠EAC=60°,
∴∠DAB+∠DAC=∠EAC+∠DAC,
∴∠DAC=∠DAE,
∴△ACD≌△ABE(SAS)
∴∠AEB=∠ACD,
∵ ∠CFE+∠ACD+∠FMC=∠EAM+∠AEB+∠AME,
∴∠CFE=∠EAM=60°.
【知识点】图形的旋转;三角形全等的判定-SAS;手拉手全等模型;全等三角形中对应角的关系
【解析】【解答】(1)解: △ACD可以看作是由△AEB旋转得到,其旋转中心是A点, 旋转方向是顺时针,旋转角为60°.
故答案为:A;顺;60°.
【分析】(1)根据图即可得出答案;
(2)根据SAS证明△ACD≌△ABE,进而得出答案.
19.【答案】(1)x1=1,x2=3
(2)>2
(3)x<1或x>3
(4)-1≤y<8
【知识点】二次函数与不等式(组)的综合应用;二次函数y=ax²+bx+c的图象;二次函数y=ax²+bx+c的性质;二次函数与一元二次方程的综合应用
【解析】【解答】解:(1)∵ 函数y=x2-4x+3的图象与x轴的交点为(1,0)、(3,0),
∴ 方程x2-4x+3=0的解是x1=1,x2=3.
故答案为:x1=1,x2=3.
(2)对称轴为直线x==2,
结合图象可得,当x>2时,y随x的增大而增大.
故答案为:>2.
(3)结合图象可得, 当x<1或x>3 时,函数值大于0.
故答案为:x<1或x>3.
(4)当x=2时,y=4-8+3=-1,
当x=5时,y=25-20+3=8,
结合图象可得,当0<x<5时,y的取值范围是-1≤y<8.
故答案为:-1≤y<8.
【分析】(1)方程x2-4x+3=0的解就是函数y=x2-4x+3的图象与x轴的交点的横坐标;
(2)先求出坐标轴,再结合图象即可得出答案;
(3)结合图象即可得出答案;
(4)结合图象和对称轴即可得出答案.
20.【答案】(1)解:连接OB,设半径为r,
∵ AB=16m ,OC⊥AB,
∴BD=8cm,
∵OB2=BD2+OD2,
∴r2=82+(r-4)2,
∴r=10m
(2)解:不能顺利通过这座拱桥,理由如下:
如图2,过O作OG⊥EF,交EF于点G,连接OF,
∵OD=10-4=6(m),
∴OG=9m,
在中,由勾股定理得:(m),

∵,
∴不能顺利通过这座拱桥.
【知识点】垂径定理;勾股定理的实际应用-其他问题
【解析】【分析】(1)连接OB,设半径为r,根据勾股定理建立关于r的方程式,进而得出答案;
(2)过O作OG⊥EF,交EF于点G,连接OF,根据勾股定理求出GF的值,再求出EF的值,最后比较即可.
21.【答案】(1)解:如图1,直线EF即为所求.
(2)解:如图2中,线段CG、BQ即为所求.
【知识点】勾股定理;平行四边形的性质;作图﹣旋转;等腰三角形的对称性
【解析】【分析】(1)取格点D,连接BD、CD,再连接AD,与BC交于点O,连接EO并延长与边CD交于点F,根据平行四边形是中心对称图形的性质得出直线EF平分四边形ABDC的面积;
(2)先将CA绕点C顺时针旋转90°得到CG,再取格点M、N,依次连接A、M、C、N,则四边形AMCN是矩形,连接MN交AC于点P,则点P为AC中点,再连接CE交AP于点D,连接AD并延长交BC于点Q,根据勾股定理得出AB=5,再根据等腰三角形的轴对称性可得BQ=BE.
22.【答案】(1)解:∵AB=AD=BC=CD=8m,AE=x m,
∴AH=(8-x)m,
∵阴影部分的四个三角形全等,
红色花卉的种植面积为:,
∵IL=x m,四边形IJKL为正方形,
∴蓝色花卉的种植面积为:x2 m2,
黄色花卉的种植面积为:82-(-2x2+16x)-x2=x2-16x+64(m2).
(2)解:根据题意得:W=40(-2x2+16x)+100x2+60(x2-16x+64)
=-80x2+640x+100x2+60x2-960x+3840
=80x2-320x+3840,
∴W与x之间的函数表达式为W=80x2-320x+3840.
(3)解:W=80x2-320x+3840=80(x-2)2+3520,
∵80>0,
∴当x=2时,W有最小值,最小值为3520,
∴AE=2m,AH=6m,
∵四个黄色的直角三角形全等,
∴EI=HL,
设EI=a m,
则IH=IL+LH=2+a(m),
在Rt△EIH中,
a2+(a+2)2=22+62,
整理得:a2+2a-18=0,
解得,
∵a>0,
∴,
∴EI的长为()米.
【知识点】二次函数的最值;二次函数y=ax²+bx+c与二次函数y=a(x-h)²+k的转化;用代数式表示几何图形的数量关系;“赵爽弦图”模型
【解析】【分析】(1)先用含x的代数式表示AH,再表示红色花卉的种植面积,接着表示蓝色花卉的种植面积,最后表示出黄色花卉的种植面积;
(2)根据题意列出W与x的表达式,即可得出答案;
(3)根据二次函数的最值得出当x=2时,W有最小值,最小值为3520,即AE=2,设EI=a m,用含a的代数式表示IH,再根据勾股定理列出关于a的方程式,求出a值,进而得出答案.
23.【答案】解:问题背景:△BAD≌△CAE,理由如下:
∵∠BAC=∠DAE,
∴∠BAD=∠CAE,
在△BAD和△CAE中,

∴△BAD≌△CAE(SAS);
尝试运用:如图2,连接CE,取DC中点H,连接FH,过点F作FN⊥CD于N,
∵△ABC和△ADE是等边三角形,
∴AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠DAE=60°=∠ABC,
∴∠BAD=∠CAE,
∴△ABD≌△ACE(SAS),
∴BD=CE=4,∠ABD=∠ACE=60°,
∴∠BCE=120°,
∵BC=12,BD=4,
∴CD=8,
∵点H是CD中点,
∴DH=CH=4,
又∵点F是DE的中点,
∴FH=CE=2,FH∥EC,
∴∠DHF=∠BCE=120°,
∴∠FHC=60°,
∵FN⊥CD,
∴∠HFN=30°,
∴HN=FH=1,FN=HN=,
∴BN=9,
∴BF===;
拓展创新:如图3,过点A作AH⊥BC于点H,连接HE,过点E作EN⊥BC于点N,
在等腰Rt△ABC中,∠BAC=90°,BC=12,AH⊥BC,
∴BH=CH=AH=6,∠BAH=∠ABH=45°,
∴AB=AH,
∵△ADE是等腰直角三角形,
∴AE=DE,∠DAE=45°,AD=AE,
∴∠DAE=∠BAH,
∴∠BAD=∠HAE,
又∵,
∴△ABD∽△AHE,
∴∠AHE=∠ABD=45°, ,
∴∠EHN=45°,HE=x,
∵EN⊥BC,
∴∠HEN=∠EHN=45°,
∴EN=HN,
∴EH=EN,
∴EN=x=HN,
∵BE2=EN2+BN2,
∴y=x2+(6+x)2=x2+6x+36.
【知识点】三角形全等及其性质;等边三角形的性质;勾股定理;三角形全等的判定-SAS
【解析】【分析】问题背景:先证明∠BAD=∠CAE,再利用SAS证明△BAD≌△CAE,即可得出答案;
尝试运用:连接CE,取DC中点H,连接FH,过点F作FN⊥CD于N,根据等边三角形的性质可得AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠DAE=60°=∠ABC,进而得出∠BAD=∠CAE,再根据SAS得出△ABD≌△ACE,再求出CD=8,DH=CH=4,BN=9,最后根据勾股定理即可得出答案;
拓展创新:过点A作AH⊥BC于点H,连接HE,过点E作EN⊥BC于点N,根据等腰直角三角形额性质可得BH=CH=AH=6,∠BAH=∠ABH=45°,进而求出AB=AH,再根据△ADE是等腰直角三角形可得AE=DE,∠DAE=45°,AD=AE,从而得出∠DAE=∠BAH,∠BAD=∠HAE,再根据,即可得证△ABD∽△AHE,设HE=x,则EN=x,再利用勾股定理即可得出答案.
24.【答案】(1)解:当x=0时,y=3,
则点C的坐标为(0,3),
当y=0时,即 -x2-2x+3 =0,
解得:x1=-3,x2=1,
∴点A的坐标为(-3,0),点B的坐标为(1,0).
(2)解:设点P的坐标为(x, -x2-2x+3 ),
∵点C的坐标为(0,3),点B的坐标为(1,0),
∴BO=1,OC=3,
∴tan∠BCO=,
过点P作PM垂直x轴,交x轴于点M,
∵ ∠PAB=∠BCO ,
∴tan∠PAB=,
∴,
∵-3∴x+3>0,
若点P在x轴的上方,则,
解得:x=或x=-3(舍),
∴点P的坐标为,
若点P在x轴的下方,则,
解得:x=或x=-3(舍),
∴点P的坐标为,
综上所述:点P的坐标为或.
(3)解:设直线AC的解析式为y=kx+b,
∵点C(0,3),A(-3,0)在AC上,
则,
解得:,
则直线AC的解析式为y=x+3,
由题意可得点E的坐标为(m,-m2-2m+3),
则点F的坐标为(m,m+3),点G的坐标为(m,0),
∴EF=|-m2-2m+3-m-3|=|-m2-3m|,
FG=|m+3|,
∵ EF-FG=2 ,
∴|-m2-3m|-|m+3|=2,
当m<-3时,即m2+4m+3=2
解得:m=-2-,或m=-2+(舍),
当-3当m>0时,即m2+2m-3=2
解得:m=-1-(舍),或m=-1+,
综上所述:或.
【知识点】待定系数法求一次函数解析式;二次函数与一次函数的综合应用;二次函数图象上点的坐标特征;解直角三角形—边角关系;二次函数-角度的存在性问题
【解析】【分析】(1)将x=0代入解析式可得出点C的坐标,将y=0代入解析式可得出点C的坐标,可求出 A,B两点的坐标;
(2)过点P作PM垂直x轴,交x轴于点M,设点P的坐标为(x, -x2-2x+3 ),由tan∠BCO=,可得tan∠PAB,则,再根据点P在轴的上下方进行分类讨论求解即可;
(3)设直线AC的解析式为y=kx+b,先求出直线AC的表达式,由题意可得点E的坐标为(m,-m2-2m+3),则点F的坐标为(m,m+3),点G的坐标为(m,0),则EF=|-m2-2m+3-m-3|=|-m2-3m|,FG=|m+3|,再根据EF-FG=2 可得|-m2-3m|-|m+3|=2,分为三种情况进行计算,进而得出答案.
1 / 1湖北省武汉市东西湖区2025-2026学年九年级(上)期中数学试卷
一、选择题:本题共10小题,每小题3分,共30分。在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(2025九上·东西湖期中) 将一元二次方程化成一般形式后,常数项为,二次项系数和一次项系数分别是(  )
A.5, B.5,4 C.5, D.5,1
【答案】C
【知识点】一元二次方程的一般形式
【解析】【解答】解:化为一般式为,故二次项系数为5,一次项系数为-4
故答案为:C.
【分析】移项化为一般式后直接判断即可.
2.(2025九上·东西湖期中)到2035年,我国的现代化建设将基本实现.2035四个数字中既是中心对称又是轴对称图形的是(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】轴对称图形;中心对称图形
【解析】【解答】解:A.是中心对称,不是轴对称图形,故不符合题意;
B.既是中心对称又是轴对称图形,故符合题意;
C.不是中心对称,是轴对称图形,故不符合题意;
D.是中心对称,不是轴对称图形,故不符合题意.
故答案为:B .
【分析】根据轴对称图形及中心对称图形的定义进行判断即可得出答案.
3.(2025九上·东西湖期中)抛物线y=2x2与y=-2x2相同的性质是(  )
A.开口向下 B.对称轴是y轴 C.有最低点 D.对称轴是x轴
【答案】B
【知识点】二次函数y=ax²的图象
【解析】【解答】解:抛物线 的开口向上,对称轴为 轴,有最低点;
抛物线 开口向下,对称轴为 轴,有最高点;
故抛物线 与 相同的性质是对称轴都是 轴.
故答案为:B.
【分析】两函数解析式都缺了一次项及常数项,二次项的系数又互为相反数,故两函数图象开口方向相反,开口大小一样,对称轴一样都是y轴,当开口向上的时候,图象有最低点,当开口向下的时候图象有最高点,据此即可一一判断得出答案.
4.(2025九上·东西湖期中)对于抛物线y=-3(x-1)2-2,下列说法正确的是(  )
A.开口向下,对称轴为直线x=1,顶点坐标是(1,-2)
B.开口向上,对称轴为直线x=1,顶点坐标是(-1,-2)
C.开口向上,对称轴为直线x=-1,顶点坐标是(1,-2)
D.开口向下,对称轴为直线x=-1,顶点坐标是(-1,-2)
【答案】A
【知识点】二次函数y=a(x-h)²+k的性质
【解析】【解答】解:由解析式可得,开口向下,对称轴为直线x=1,顶点坐标为(1,-2).
故答案为:A .
【分析】根据表达式直接得出答案.
5.(2025九上·东西湖期中)如图,A,B,C三点在圆O上,若∠B=20°,∠C=30°,则∠BOC的度数为(  )
A.40° B.60° C.100° D.130°
【答案】C
【知识点】圆周角定理;等腰三角形的性质-等边对等角
【解析】【解答】解:连接AO,
∵OA=OB=OC,
∴∠B=∠BAO,∠C=∠OAC,
∵ ∠B=20°,∠C=30°,
∴∠BAO=20°,∠OAC=30°,
∴∠BAC=∠BAO+∠OAC=20°+30°=50°,
∴∠BOC=2∠BAC=100°.
故答案为:C .
【分析】连接AO,根据等边对等角及∠B=20°,∠C=30°可得∠BAO=20°,∠OAC=30°,再根据角的和差得出∠BAC的度数,最后根据圆周角定理即可得出答案.
6.(2025九上·东西湖期中)关于x的一元二次方程x2-kx-2=0的根的情况是(  )
A.无法确定 B.没有实数根
C.有两个相等的实数根 D.有两个不相等的实数根
【答案】D
【知识点】一元二次方程根的判别式及应用
【解析】【解答】解:k2-4×1×(-2)=k2+8,
∵k2≥0,
∴k2+8>0,
∴原方程有两个不相等的实数根.
故答案为:D .
【分析】先写出判别式,再判断其正负情况,即可得出答案.
7.(2025九上·东西湖期中) 将抛物线 平移后得到抛物线 ,下列平移方法正确的是(  )
A.先向左平移1个单位,再向上平移1个单位
B.先向左平移1个单位,再向下平移1个单位
C.先向右平移1个单位,再向上平移1个单位
D.先向右平移1个单位,再向下平移1个单位
【答案】B
【知识点】二次函数图象的平移变换
【解析】【解答】解:∵ 将抛物线 平移后得到抛物线 ,
∴将抛物线 先向左平移1个单位,再向下平移1个单位.
故答案为:B .
【分析】根据平移的规律:“左加右减,上加下减”,即可得出答案.
8.(2025九上·东西湖期中) 如图,一名男生推铅球,铅球行进高度 y(单位:m)与水平距离 x(单位:m)之间的关系是,他推出铅球的距离为 (  )
A.2m B.3m C.8m D.10m
【答案】D
【知识点】二次函数的实际应用-抛球问题
【解析】【解答】解:当y=0时,即,
解得:x1=-2(舍),x2=10.
故答案为:D .
【分析】根据题意可知他推出铅球的距离其实就是当y=0时,x对应的值.
9.(2025九上·东西湖期中)△ABC中,AC=3,BC=4,AB=5,若A,B,C三个顶点均在圆O上,则圆O的半径为(  )
A.5 B. C. D.2
【答案】B
【知识点】三角形的外接圆与外心;直角三角形的判定
【解析】【解答】解:∵ AC=3,BC=4,AB=5,
∴32+42=52,
∴三角形ABC为直角三角形,
∴ 圆O的半径.
故答案为:B .
【分析】先判定三角形ABC为直角三角形,再根据直角三角形外接圆的圆心是斜边的中点,即可得出答案.
10.(2025九上·东西湖期中)已知a,b是方程x2-3x-3=0的两根,则代数式2a3-6a2+b2+3b+1的值是(  )
A.-20 B.-24 C.22 D.20
【答案】C
【知识点】一元二次方程的定义及相关的量;一元二次方程的根;一元二次方程的根与系数的关系(韦达定理)
【解析】【解答】解:∵ a,b是方程x2-3x-3=0的两根,
∴a2-3a-3=0,b2-3b-3=0,a+b=3,
∴a2=3a+3,b2=3b+3,
∴ 2a3-6a2+b2+3b+1
=2a(3a+3)-6a2+(3b+3)+3b+1
=6a2+6a-6a2+3b+3+3b+1
=6a+6b+4,
=6(a+b)+4
=6×3+4
=18+4
=22.
故答案为:C .
【分析】由 a,b是方程x2-3x-3=0的两根可得a2-3a-3=0,b2-3b-3=0,a+b=3,再整理可得a2=3a+3,b2=3b+3,接着将其代入原式,进而得出答案.
二、填空题:本题共6小题,每小题3分,共18分。
11.(2025九上·东西湖期中)一元二次方程的根是   .
【答案】,
【知识点】因式分解法解一元二次方程
【解析】【解答】解:,


所以该方程的解为:,.
故答案为:,.
【分析】根据平方差公式进行因式分解,再解方程即可求出答案.
12.(2025九上·东西湖期中)在平面直角坐标系中,点A(3,-2)关于原点对称的点的坐标为   .
【答案】(-3,2)
【知识点】关于原点对称的点的坐标特征
【解析】【解答】解: 点A(3,-2)关于原点对称的点的坐标为 (-3,2).
故答案为:(-3,2) .
【分析】根据“关于原点对称的点的坐标横纵坐标都互为相反数”,即可得出答案.
13.(2025九上·东西湖期中)为响应全民阅读活动,东西湖区面向社会开放图书馆.自开放以来,进馆人次不断增加,第一周进馆3000人次,第三周进馆4320人次.若进馆人次的周增长率相同,为求进馆人次的周增长率.设进馆人次的周增长率为x,依题意可列方程为   .
【答案】3000(1+x)2=4320
【知识点】一元二次方程的实际应用-百分率问题
【解析】【解答】解:根据题意可得:3000(1+x)2=4320.
故答案为:3000(1+x)2=4320 .
【分析】根据题意找出等量关系式,列出方程式即可.
14.(2025九上·东西湖期中)菱形ABCD的一条对角线长为6,边AB的长是方程 的一个根,则菱形ABCD的周长为   .
【答案】16
【知识点】一元二次方程的其他应用;三角形三边关系;菱形的性质
【解析】【解答】∵x2-7x+12=0,
∴(x-3)(x-4)=0,
∴x1=3或x2=4,
①当AB=3时,
又∵菱形ABCD的一条对角线长为6,
∴AB+AD=3+3=6,
∴不能构成三角形,AB=3(舍)
②当AB=4时,
又∵菱形ABCD的一条对角线长为6,
∴AB+AD=4+4=8,
∴C菱形ABCD=4×4=16.
故答案为:16.
【分析】根据边AB的长是方程x2-7x+12=0 的一个根,解方程求出菱形AB的长;再根据菱形ABCD的一条对角线长为6,由三角形的三边关系:两边之和大于第三边得出菱形的边长,从而求出菱形的周长.
15.(2025九上·东西湖期中)如图,已知P是等边△ABC.内一点,PA=3,PC=4,PB=5.则△ABC的面积为   .
【答案】
【知识点】三角形的面积;等边三角形的判定与性质;勾股定理;勾股定理的逆定理;等腰三角形的性质-三线合一
【解析】【解答】解:过点A作AF⊥BC于点F,将△ABP绕点A逆时针旋转60°得△ACD,由于∠BAC=60°,则点B于点C重合,设点P的对应点为D,连接PD,过点C作CE⊥PA,交PA的延长线于点E,
∵ △ABC是等边三角形,
∴设AB=AC=BC=a,∠BAC=60°,
∵AF⊥BC,
∴BF=CF=BC=a,
∴AF==,
∴△ABC的面积为BC×AF=×a×=,
由旋转可得△ABP≌△ACD,∠DAP=60°,
∴AD=AP,BP=DC,
∴△APD为等边三角形,
∴∠APD=60°,
∵ PA=3,PC=4,PB=5,
∴DP=AD=3,DC=5,
∵32+42=52,
∴PC2+PD2=CD2,
∴△DPC为直角三角形,
∴∠DPC=90°,
∴∠APC=∠APD+∠DPC=150°,
∴∠CPE=30°,
∴EC=PC=2,
∴PE==2,
∵AC2=AE2+EC2,
∴=25+12,
∴ △ABC的面积为×BC×AF=×a×==×(25+12)=.
故答案为: .
【分析】过点A作AF⊥BC于点F,将△ABP绕点A逆时针旋转60°得△ACD,由于∠BAC=60°,则点B于点C重合,设点P的对应点为D,连接PD,过点C作CE⊥PA,交PA的延长线于点E,设AB=AC=BC=a,根据勾股定理求AF=,再说明△DPC为直角三角形,再求出PE的长度,接着根据勾股定理得出a2的值,即可求出△ABC的面积.
16.(2025九上·东西湖期中)已知二次函数y=ax2+bx+c的图象与y轴交于正半轴,且满足a+b+c=0.则下列5个结论:
①该二次函数的图象经过点(1,0);
②abc<0;
③若9a+3b+c=0,则此二次函数的对称轴为直线x=2;
④若a<b<c,则此二次函数的图象与x轴有两个不同的公共点;
⑤若存在-3<m<-2满足am2+bm+c=0,则当x<-1时,y随着x的增大而减小;
其中正确的结论有   (只填写正确的序号即可).
【答案】①③④
【知识点】二次函数图象与坐标轴的交点问题;二次函数y=ax²+bx+c的图象;二次函数y=ax²+bx+c的性质;利用二次函数图象判断一元二次方程根的情况
【解析】【解答】解:①当x=1时,y=a+b+c,
∵a+b+c=0,
∴当x=1时,y=0,故①正确;
②∵ 二次函数y=ax2+bx+c的图象与y轴交于正半轴,
∴c>0,
∵a+b+c=0,
∴a+b=-c,
∴a+b<0,
∴a、b同负或一正一负,且负数的绝对值比较大,
∴abc<0或abc>0,故②错误;
③∵ 9a+3b+c=0,
∴当x=3时,y=0,
∴对称轴为x==2,故③正确;
④∵ a<b<c, a+b+c=0,
∴a<0,b>0,
∴b2-4ac>0,
∴ 二次函数的图象与x轴有两个不同的公共点 ,故④正确;
⑤∵ am2+bm+c=0, 当x=1时,y=0,
∴对称轴为直线x=,
∵ -3<m<-2 ,
∴-1<<-,
∵c>0,m<0,
∴a<0,
∴图象开口向下,
∴ 当x<-1时,y随着x的增大而增大,故⑤错误.
故答案为:①③④ .
【分析】根据二次函数y=ax2+bx+c的图象与y轴交于正半轴,且满足a+b+c=0可得c>0,图象过(1,0)点,再逐一判断即可.
三、解答题:本题共8小题,共72分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤。
17.(2025九上·东西湖期中)请你选择合适的方法解下列方程:
(1)x2+10x+9=0;
(2)x(x+4)=8x+12.
【答案】(1)解:方程左边因式分解可得(x+1)(x+9)=0,
则x+1=0或x+9=0,
所以x1=-1,x2=-9.
(2)解:方程化成一般形式为x2-4x-12=0,
则x-6=0或x+2=0,
所以x1=-2,x2=6.
【知识点】因式分解法解一元二次方程
【解析】【分析】(1)利用因式分解求解即可;
(2)先整理成一般形式,利用因式分解求解即可.
18.(2025九上·东西湖期中)如图,A,B,C三点不共线,△ABD和△AEC都是等边三角形.CD与BE交于点F.
(1)△ACD可以看作是由△AEB旋转得到,其旋转中心是   点,旋转方向是   时针,旋转角(小于平角)的度数是   ;
(2)请你求出∠CFE的度数.
【答案】(1)A;顺;60°
(2)解:∵ △ABD和△AEC都是等边三角形 ,
∴AD=AB,AC=AE,∠DAB=∠EAC=60°,
∴∠DAB+∠DAC=∠EAC+∠DAC,
∴∠DAC=∠DAE,
∴△ACD≌△ABE(SAS)
∴∠AEB=∠ACD,
∵ ∠CFE+∠ACD+∠FMC=∠EAM+∠AEB+∠AME,
∴∠CFE=∠EAM=60°.
【知识点】图形的旋转;三角形全等的判定-SAS;手拉手全等模型;全等三角形中对应角的关系
【解析】【解答】(1)解: △ACD可以看作是由△AEB旋转得到,其旋转中心是A点, 旋转方向是顺时针,旋转角为60°.
故答案为:A;顺;60°.
【分析】(1)根据图即可得出答案;
(2)根据SAS证明△ACD≌△ABE,进而得出答案.
19.(2025九上·东西湖期中)如图,利用函数y=x2-4x+3的图象,直接回答:
(1)方程x2-4x+3=0的解是   .
(2)当x满足   时,y随x的增大而增大.
(3)当x满足   时,函数值大于0.
(4)当0<x<5时,y的取值范围是   .
【答案】(1)x1=1,x2=3
(2)>2
(3)x<1或x>3
(4)-1≤y<8
【知识点】二次函数与不等式(组)的综合应用;二次函数y=ax²+bx+c的图象;二次函数y=ax²+bx+c的性质;二次函数与一元二次方程的综合应用
【解析】【解答】解:(1)∵ 函数y=x2-4x+3的图象与x轴的交点为(1,0)、(3,0),
∴ 方程x2-4x+3=0的解是x1=1,x2=3.
故答案为:x1=1,x2=3.
(2)对称轴为直线x==2,
结合图象可得,当x>2时,y随x的增大而增大.
故答案为:>2.
(3)结合图象可得, 当x<1或x>3 时,函数值大于0.
故答案为:x<1或x>3.
(4)当x=2时,y=4-8+3=-1,
当x=5时,y=25-20+3=8,
结合图象可得,当0<x<5时,y的取值范围是-1≤y<8.
故答案为:-1≤y<8.
【分析】(1)方程x2-4x+3=0的解就是函数y=x2-4x+3的图象与x轴的交点的横坐标;
(2)先求出坐标轴,再结合图象即可得出答案;
(3)结合图象即可得出答案;
(4)结合图象和对称轴即可得出答案.
20.(2025九上·东西湖期中)一座半圆形拱桥的截面图如图1,测得桥下水面的宽AB=16m,拱顶到水面的距离CD=4m,
(1)求拱桥的半径;
(2)如图2,一艘宽12m,船舱顶部为矩形并高出水面3m的货船,能否顺利通过这座拱桥,请说明理由.【温馨提示:就是利用垂径定理加勾股定理思考弓形ABC内能否放下一个两边长为12和3的矩形】
【答案】(1)解:连接OB,设半径为r,
∵ AB=16m ,OC⊥AB,
∴BD=8cm,
∵OB2=BD2+OD2,
∴r2=82+(r-4)2,
∴r=10m
(2)解:不能顺利通过这座拱桥,理由如下:
如图2,过O作OG⊥EF,交EF于点G,连接OF,
∵OD=10-4=6(m),
∴OG=9m,
在中,由勾股定理得:(m),

∵,
∴不能顺利通过这座拱桥.
【知识点】垂径定理;勾股定理的实际应用-其他问题
【解析】【分析】(1)连接OB,设半径为r,根据勾股定理建立关于r的方程式,进而得出答案;
(2)过O作OG⊥EF,交EF于点G,连接OF,根据勾股定理求出GF的值,再求出EF的值,最后比较即可.
21.(2025九上·东西湖期中)如图,在边长均为1的7×6小正方形网格中,三角形ABC的顶点A,B,C均为格点,E点为边AB上任意一点,仅用无刻度直尺在给定的网格中完成下面的两个问题,每个问题的画线不得超过6条.
(1)在图1中作一个格点平行四边形ABDC,再过点E作直线EF平分四边形ABDC的面积,与边CD交于点F;
(2)在图2中先画线段AC绕着点C顺时针旋转90°得到的线段CG,再画出线段BE绕点B逆时针旋转∠ABC的角度得到的线段BQ.
【答案】(1)解:如图1,直线EF即为所求.
(2)解:如图2中,线段CG、BQ即为所求.
【知识点】勾股定理;平行四边形的性质;作图﹣旋转;等腰三角形的对称性
【解析】【分析】(1)取格点D,连接BD、CD,再连接AD,与BC交于点O,连接EO并延长与边CD交于点F,根据平行四边形是中心对称图形的性质得出直线EF平分四边形ABDC的面积;
(2)先将CA绕点C顺时针旋转90°得到CG,再取格点M、N,依次连接A、M、C、N,则四边形AMCN是矩形,连接MN交AC于点P,则点P为AC中点,再连接CE交AP于点D,连接AD并延长交BC于点Q,根据勾股定理得出AB=5,再根据等腰三角形的轴对称性可得BQ=BE.
22.(2025九上·东西湖期中)问题背景为美化校园,某学校计划在如图所示的正方形 ABCD花坛内种植红、蓝、黄三种颜色的花卉,在四个全等三角形(阴影部分)内种植红色花卉,正方形IJKL内种植蓝色花卉,剩下四个全等三角形内种植黄色花卉.AB的长为8m,AE=LI.红、蓝、黄三种花卉的单价分别为40元/m2,100元/m2,60元/m2.
建立模型设 AE的长为x m,购买花卉的总费用为W元.
(1)用含x的式子分别写出红、蓝、黄三种颜色花卉的种植面积;
(2)求W与x之间的函数表达式;
(3)方案决策
当购买花卉的总费用最少时,求EI的长.
【答案】(1)解:∵AB=AD=BC=CD=8m,AE=x m,
∴AH=(8-x)m,
∵阴影部分的四个三角形全等,
红色花卉的种植面积为:,
∵IL=x m,四边形IJKL为正方形,
∴蓝色花卉的种植面积为:x2 m2,
黄色花卉的种植面积为:82-(-2x2+16x)-x2=x2-16x+64(m2).
(2)解:根据题意得:W=40(-2x2+16x)+100x2+60(x2-16x+64)
=-80x2+640x+100x2+60x2-960x+3840
=80x2-320x+3840,
∴W与x之间的函数表达式为W=80x2-320x+3840.
(3)解:W=80x2-320x+3840=80(x-2)2+3520,
∵80>0,
∴当x=2时,W有最小值,最小值为3520,
∴AE=2m,AH=6m,
∵四个黄色的直角三角形全等,
∴EI=HL,
设EI=a m,
则IH=IL+LH=2+a(m),
在Rt△EIH中,
a2+(a+2)2=22+62,
整理得:a2+2a-18=0,
解得,
∵a>0,
∴,
∴EI的长为()米.
【知识点】二次函数的最值;二次函数y=ax²+bx+c与二次函数y=a(x-h)²+k的转化;用代数式表示几何图形的数量关系;“赵爽弦图”模型
【解析】【分析】(1)先用含x的代数式表示AH,再表示红色花卉的种植面积,接着表示蓝色花卉的种植面积,最后表示出黄色花卉的种植面积;
(2)根据题意列出W与x的表达式,即可得出答案;
(3)根据二次函数的最值得出当x=2时,W有最小值,最小值为3520,即AE=2,设EI=a m,用含a的代数式表示IH,再根据勾股定理列出关于a的方程式,求出a值,进而得出答案.
23.(2025九上·东西湖期中)
问题背景
如图1,在△ABC与△ADE中,若AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠DAE,则存在一对全等三角形,请直接写出这对全等三角形.
尝试运用
如图2,在等边△ABC中,BC=12,点D在BC上,以AD为边在其右侧作等边△ADE,F是DE的中点,连接BF,若BD=4,求BF的长.
拓展创新
如图3,在等腰Rt△ABC中,∠BAC=90°,BC=12,点D在BC上,以AD为斜边在其右侧作等腰Rt△ADE,连接BE.设BD=x,BE2=y,直接写出y关于x的函数关系式(不要求写自变量的取值范围).
【答案】解:问题背景:△BAD≌△CAE,理由如下:
∵∠BAC=∠DAE,
∴∠BAD=∠CAE,
在△BAD和△CAE中,

∴△BAD≌△CAE(SAS);
尝试运用:如图2,连接CE,取DC中点H,连接FH,过点F作FN⊥CD于N,
∵△ABC和△ADE是等边三角形,
∴AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠DAE=60°=∠ABC,
∴∠BAD=∠CAE,
∴△ABD≌△ACE(SAS),
∴BD=CE=4,∠ABD=∠ACE=60°,
∴∠BCE=120°,
∵BC=12,BD=4,
∴CD=8,
∵点H是CD中点,
∴DH=CH=4,
又∵点F是DE的中点,
∴FH=CE=2,FH∥EC,
∴∠DHF=∠BCE=120°,
∴∠FHC=60°,
∵FN⊥CD,
∴∠HFN=30°,
∴HN=FH=1,FN=HN=,
∴BN=9,
∴BF===;
拓展创新:如图3,过点A作AH⊥BC于点H,连接HE,过点E作EN⊥BC于点N,
在等腰Rt△ABC中,∠BAC=90°,BC=12,AH⊥BC,
∴BH=CH=AH=6,∠BAH=∠ABH=45°,
∴AB=AH,
∵△ADE是等腰直角三角形,
∴AE=DE,∠DAE=45°,AD=AE,
∴∠DAE=∠BAH,
∴∠BAD=∠HAE,
又∵,
∴△ABD∽△AHE,
∴∠AHE=∠ABD=45°, ,
∴∠EHN=45°,HE=x,
∵EN⊥BC,
∴∠HEN=∠EHN=45°,
∴EN=HN,
∴EH=EN,
∴EN=x=HN,
∵BE2=EN2+BN2,
∴y=x2+(6+x)2=x2+6x+36.
【知识点】三角形全等及其性质;等边三角形的性质;勾股定理;三角形全等的判定-SAS
【解析】【分析】问题背景:先证明∠BAD=∠CAE,再利用SAS证明△BAD≌△CAE,即可得出答案;
尝试运用:连接CE,取DC中点H,连接FH,过点F作FN⊥CD于N,根据等边三角形的性质可得AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠DAE=60°=∠ABC,进而得出∠BAD=∠CAE,再根据SAS得出△ABD≌△ACE,再求出CD=8,DH=CH=4,BN=9,最后根据勾股定理即可得出答案;
拓展创新:过点A作AH⊥BC于点H,连接HE,过点E作EN⊥BC于点N,根据等腰直角三角形额性质可得BH=CH=AH=6,∠BAH=∠ABH=45°,进而求出AB=AH,再根据△ADE是等腰直角三角形可得AE=DE,∠DAE=45°,AD=AE,从而得出∠DAE=∠BAH,∠BAD=∠HAE,再根据,即可得证△ABD∽△AHE,设HE=x,则EN=x,再利用勾股定理即可得出答案.
24.(2025九上·东西湖期中)抛物线y=-x2-2x+3与x轴交于A,B两点,与y轴交于C点.
(1)直接写出A,B,C三点的坐标;
(2)如图1,连接BC,点P在抛物线上,且∠PAB=∠BCO,求P点坐标;
(3)作直线AC,横坐标为m的点E是抛物线上任意一点,过点E作x轴的垂线,垂足为点G,与直线AC交于点F(其中E,F,G互不重合),当EF-FG=2时,求m的值.
【答案】(1)解:当x=0时,y=3,
则点C的坐标为(0,3),
当y=0时,即 -x2-2x+3 =0,
解得:x1=-3,x2=1,
∴点A的坐标为(-3,0),点B的坐标为(1,0).
(2)解:设点P的坐标为(x, -x2-2x+3 ),
∵点C的坐标为(0,3),点B的坐标为(1,0),
∴BO=1,OC=3,
∴tan∠BCO=,
过点P作PM垂直x轴,交x轴于点M,
∵ ∠PAB=∠BCO ,
∴tan∠PAB=,
∴,
∵-3∴x+3>0,
若点P在x轴的上方,则,
解得:x=或x=-3(舍),
∴点P的坐标为,
若点P在x轴的下方,则,
解得:x=或x=-3(舍),
∴点P的坐标为,
综上所述:点P的坐标为或.
(3)解:设直线AC的解析式为y=kx+b,
∵点C(0,3),A(-3,0)在AC上,
则,
解得:,
则直线AC的解析式为y=x+3,
由题意可得点E的坐标为(m,-m2-2m+3),
则点F的坐标为(m,m+3),点G的坐标为(m,0),
∴EF=|-m2-2m+3-m-3|=|-m2-3m|,
FG=|m+3|,
∵ EF-FG=2 ,
∴|-m2-3m|-|m+3|=2,
当m<-3时,即m2+4m+3=2
解得:m=-2-,或m=-2+(舍),
当-3当m>0时,即m2+2m-3=2
解得:m=-1-(舍),或m=-1+,
综上所述:或.
【知识点】待定系数法求一次函数解析式;二次函数与一次函数的综合应用;二次函数图象上点的坐标特征;解直角三角形—边角关系;二次函数-角度的存在性问题
【解析】【分析】(1)将x=0代入解析式可得出点C的坐标,将y=0代入解析式可得出点C的坐标,可求出 A,B两点的坐标;
(2)过点P作PM垂直x轴,交x轴于点M,设点P的坐标为(x, -x2-2x+3 ),由tan∠BCO=,可得tan∠PAB,则,再根据点P在轴的上下方进行分类讨论求解即可;
(3)设直线AC的解析式为y=kx+b,先求出直线AC的表达式,由题意可得点E的坐标为(m,-m2-2m+3),则点F的坐标为(m,m+3),点G的坐标为(m,0),则EF=|-m2-2m+3-m-3|=|-m2-3m|,FG=|m+3|,再根据EF-FG=2 可得|-m2-3m|-|m+3|=2,分为三种情况进行计算,进而得出答案.
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