【精品解析】浙江省温州市南浦实验中学2025-2026学年九年级下册开学数学试卷

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浙江省温州市南浦实验中学2025-2026学年九年级下册开学数学试卷
1.已知-3的相反数是a,则a的值为(  )
A.3 B. C. D.-1
【答案】A
【知识点】相反数的意义与性质
【解析】【解答】解:∵ -3的相反数是a,
∴a=-(-3)=3.
故答案为:A.
【分析】根据相反数的定义,计算出-3的相反数为3,从而确定a=3.
2.下列航天领域的图标中,既是轴对称图形又是中心对称图形的是(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】轴对称图形;中心对称及中心对称图形
【解析】【解答】解:A、图标含“CASC”文字,文字部分不满足轴对称(不是轴对称图形),旋转180°后文字倒置(不是中心对称图形),A错误;
B、图形沿水平/竖直中线对折,图形可完全重合(是轴对称图形);绕中心旋转180°后,图形与自身完全重合(是中心对称图形),B正确;
C、图形的火箭沿竖直中线对折不可重合(不是轴对称图形),旋转180°后火箭方向倒置,无法重合(不是中心对称图形),C错误;
D、宇航员图案不对称,既不是轴对称图形,也不是中心对称图形,D错误.
故答案为:B.
【分析】先根据轴对称图形和中心对称图形的定义,分别判断每个选项是否满足两个条件,最终确定B符合条件.
3.DeepSeek-V3是一款基于混合专家架构的大语言模型,拥有庞大参数量,知识储备深厚,当前最新版本参数规模为6850亿.数据68500000000用科学记数法表示为(  )
A.68.5×1010 B.6.85×1010 C.6.85×1011 D.0.685×1011
【答案】B
【知识点】科学记数法表示大于10的数
【解析】【解答】解:68500000000=6.85×1010.
故答案为:B.
【分析】先根据科学记数法的定义,即形式为a×10n且1≤∣a∣<10,再将原数68500000000的小数点向左移动10位,得到a=6.85,指数n=10,从而写出科学记数法的正确形式6.85×1010.
4.如图是由6个完全相同的小正方体搭成的几何体,这个几何体的主视图是(  )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】小正方体组合体的三视图
【解析】【解答】解:从正面看,几何体分为左,中,右三列:
左列:有2层(上下各1个小正方体);
中列:只有1层(1个小正方体);
右列:有2层(上下各1个小正方体).
因此,主视图的结构为:底层3个正方形,上层在左右两列各1个正方形,中间无正方形.
故答案为:A.
【分析】先根据主视图的定义,即从正面观察几何体得到的视图,再按列分析几何体的层数,左列2层,中列1层,右列2层,据此确定主视图的结构.
5.给出下列等式,其中正确的是(  )
A.(a2)3=a5 B.a2 a3=a6 C.a2+a3=a5 D.3a2-a2=2a2
【答案】D
【知识点】同底数幂的乘法;合并同类项法则及应用;幂的乘方运算
【解析】【解答】解:A、(a2)3=a2×3=a6≠a5,A错误;
B、a2 a3=a2+3=a5≠a6,B错误;
C、a2与a3不是同类项,不能直接合并,C错误;
D、3a2-a2=(3-1)a2=2a2,D正确.
故答案为:D.
【分析】根据幂的乘方运算法则(幂的乘方,底数不变,指数相乘),同底数幂的乘法法则(同底数幂相乘,底数不变,指数相加),同类项的定义(如果两个单项式,他们所含的字母相同,并且相同字母的次数也分别相同,那么就称这两个单项式为同类项),合并同类项的法则(合并同类项,系数相减,字母和指数不变)逐项判断即可得出结论.
6.如图,四边形ABCD与四边形EFGH位似,其位似中心为点O,且,则四边形EFGH与四边形ABCD的周长之比是(  )
A.1 B.2 C. D.
【答案】C
【知识点】位似变换;位似图形的性质
【解析】【解答】解:∵ 四边形ABCD与四边形EFGH位似 ,且 ,
∴四边形ABCD与四边形EFGH相似比为,
∴四边形ABCD与四边形EFGH的周长之比是.
故答案为:C.
【分析】先根据位似图形的性质,由位似比得到两个四边形的相似比为,再根据相似多边形的周长比等于相似比,得出四边形EFGH与四边形ABCD的周长之比为.
7.榫卯(sǔn mǎo),是中国传统建筑中的一种结构方式,它通过两个构件上凹凸部位相结合来将不同构件组合在一起,凸出部分叫榫,凹进部分叫卯,其特点是在物件上不使用钉子,利用榫卯加固物件,体现出中国古老的文化和智慧.小温制作了一种特定的榫卯组合,每个榫需要的木材比每个卯需要的木材多0.5千克.已知用30千克木材制作榫的数量与用25千克木材制作卯的数量相同.设制作1个榫需要的木材为x千克,符合题意的方程是(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】列分式方程
【解析】【解答】解:根据题意,每个榫需要的木材比每个卯多0.5千克,因此制作1个卯需要的木材为x-0.5千克.用30千克木材制作榫的数量为,用25千克木材制作卯的数量为.题目中说明这两个数量相同,因此可得方程:.
故答案为:C.
【分析】先根据题意得出每个卯需要的木材为x-0.5千克,再分别用总木材量除以单个所需木材量,得到制作榫的数量为,制作卯的数量为,最后根据“两者数量相同”的条件,列出方程 .
8.已知△ABC,由尺规作图痕迹可知△ABC≌△ABD,全等的理由为(  )
A.SSS B.SAS C.AAS D.ASA
【答案】D
【知识点】三角形全等的判定-ASA
【解析】【解答】解:根据尺规作图痕迹分析:
(1)以点A为圆心,小于AC的长为半径画弧交于AC,AB;
(2)截取弧与AC,AB的交点为半径,以弧与AB的交点为圆心画弧交于前弧;
(3)过A和两弧交点作射线;
(4)同理,过B和两弧交点作射线;
(5)两射线相交于点D.
由作图可知,∠CAB=∠BAD,∠ABC=∠ABD.
因此,在△ABC和△ABD中,
∴△ABC≌△ABD(ASA).
故答案为:D.
【分析】先观察尺规作图痕迹,还原作图过程,并得到∠CAB=∠BAD和∠ABC=∠ABD,再结合公共边AB=AB,根据三角形全等的ASA判定定理,得出△ABC≌△ABD.
9.如图,在△ABC中,CA=CB,,∠ABC=α,将△ABC绕点B逆时针旋转2α,得到△A'BC',连结CC',当C,C'、A'三点共线时,则的长为(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】弧长的计算;解直角三角形;旋转的性质
【解析】【解答】解:∵在△ABC中,CA=CB,
∴∠BAC=∠ABC=α,
∴∠ACB=180°-2α.
∵将△ABC绕点B逆时针旋转2α得到△A'BC',
∴BC=BC',,∠A'C'B=∠ACB=180°-2α,旋转角∠CBC'=2α.
∵BC=BC',
∴△BCC'为等腰三角形,底角.
∵C,C',A'三点共线,
∴∠BC'C+∠A'C'B=180°,即(90°-α)+(180°-2α)=180°,解得α=30°,
∴旋转角∠CBC'=2α=60°.
设CD交AB于D,
∵CA=CB,
∴D为AB中点,.
在Rt△BCD中,,即,解得BC=4,
∴的半径r=BC=4,圆心角n=60°,根据弧长公式,得.
故答案为:B.
【分析】先利用等腰三角形性质,得到∠ACB=180°-2α;再根据旋转的性质和等腰三角形底角公式求出∠BC'C=90°-α;接着利用C,C',A'三点共线的条件,建立方程(90°-α)+(180°-2α)=180°,解得α=30°,从而得到圆心角∠CBC'=60°;然后在Rt△BCD中,利用,解得半径BC=4;最后代入弧长公式,计算得弧长为 .
10.如图1,在矩形ABCD中,AB=6cm,点E,F同时从点D出发,点E以2cm/s的速度沿D→A→B匀速运动,点F沿D→B匀速运动,当点E运动到终点B时,两点同时停止运动.当点F出发t秒时,△DEF的面积为ycm2.已知y与t的函数关系的图象如图2(曲线OH和GH均为抛物线的一部分),则下列选项中说法错误的是(  )
A.BD=10cm
B.曲线GH的函数表达式为
C.点F的运动速度为1cm/s
D.若秒,则△BEF∽△BCD
【答案】D
【知识点】矩形的性质;相似三角形的判定;动点问题的函数图象;二次函数的其他应用
【解析】【解答】解:A、点E的速度为2cm/s,从D→A→B运动,AB=6cm,因此E从D到A的时间为t=4s(对应图2中H点横坐标为4),说明AD=2×4=8cm.矩形ABCD中,AB=6cm,AD=8cm,则对角线,A正确;
B、t=4s时,E到达A点,E继续向B运动,AE=2(t-4),EB=6-2(t-4)=14-2t.
F运动的距离DF=tcm,FB=10-t,F到AB的距离为(由相似三角形比例).
△DEF的面积.设E到BD的距离为hE,则,结合E在AB段的位置,最终可得: ,B正确;
C、点F沿D→B匀速运动,当t=4s时,△DEF的面积cm2.此时E在A点,DE=AD=8cm,设F到AD的距离为h,则,解得cm.
由相似三角形,,即,解得DF=4cm,因此F的速度为cm/s,C正确;
D、时,E在AD段(t≤4),cm,cm,cm.
F运动的距离cm,cm.
若△BEF~△BCD,则需满足,即,计算得,故不相似,D错误.
故答案为:D.
【分析】先通过点E在t=4s时到达A点,求出矩形的边长AD=8cm,进而得到对角线BD=10cm;再根据t=4s时的面积求出点F的速度为1cm/s;接着根据点E在AB段的运动情况,推导出曲线GH的函数表达式;最后验证时△BEF与△BCD的相似性,得出D错误.
11.分解因式:   .
【答案】
【知识点】因式分解﹣提公因式法
【解析】【解答】解:,
故答案为:.
【分析】直接提取公因式a即可.
12.不等式组:的解集为    .
【答案】-3<x≤4
【知识点】解一元一次不等式组
【解析】【解答】解:
解不等式①,得x>-3
解不等式②,得x≤4
∴不等式的解集为-3故答案为:-3<x≤4.
【分析】先分别解不等式①得x>-3,解不等式②得x≤4;再取两个解集的公共部分,得到不等式组的解集为-313.衣橱里挂着3套不同颜色的服装,同一套服装的上衣与裤子的颜色相同,若从衣橱里各任取一件上衣和一条裤子,则它们取自同一套的概率是   .
【答案】
【知识点】用列表法或树状图法求概率;概率公式
【解析】【解答】解:令3件上衣分别为A,B,C,对应的裤子分别为a,
b, c画树状图如下:
由树状图可知,共有9种等可能结果,其中取自同一套的有3种可能,
所以取自同一套的概率为:.
故答案为:.
【分析】令3件上衣分别为A,B,C,对应的裤子分别为a,b, c,然后画树状图进行分析,可得出共有9种等可能结果,其中取自同一套的有3种可能,进而根据概率计算公式,即可得出答案。
14.反比例函数经过点A(4,1),部分图象如图所示.当x>4时,y的取值范围为    .
【答案】0<y<1
【知识点】反比例函数的性质;待定系数法求反比例函数解析式
【解析】【解答】解:将点A(4,1)代入反比例函数,得,解得k=4,
∴反比例函数解析式为.
∵反比例函数中,k=4>0,
∴在第一象限内,y随x的增大而减小.
当x=4时,y=1;
当x>4时,根据函数的单调性,y的值会小于1.同时,函数图象在第一象限,y>0.
因此,x>4时,y的取值范围是0<y<1.
故答案为:0<y<1.
【分析】先通过点A(4,1)求出反比例函数的解析式,再根据k=4>0判断出函数在第一象限内y随x的增大而减小,最后结合x>4的条件,确定此时y的取值范围为015.【文化欣赏】
我国南宋时期数学家杨辉于1261年写下《详解九章算法》,书中记载的二项和的乘方(a+b)n展开的系数规律如图所示,其中“五乘”对应的展开式:
(a+b)6=a6+6a5b+15a4b2+20a3b3+15a2b4+6ab5+b6
【应用体验】
已知(x-3)6=x6+mx5+135x4-540x3+1215x2-1458x+729,则m的值为    .
【答案】-18
【知识点】多项式的项、系数与次数;探索规律-系数规律
【解析】【解答】解:根据二项式展开公式:(a+b)6=a6+6a5b+15a4b2+20a3b3+15a2b4+6ab5+b6
令a=x,b=-3,则:(x-3)6=x6+6x5(-3)+15x4(-3)2+……
其中x5项的系数m=6×(-3)=-18.
故答案为:-18.
【分析】先根据题目给出的“杨辉三角”(二项式展开)公式,明确(a+b)6的展开式结构;再将(x-3)6看作(a+b)6的形式(令a=x,b=-3);最后找到展开式中x5项的对应部分,计算其系数m=6×(-3)即可.
16.如图,在四边形ABCD中,∠A=90°,∠C=120°,AB=AD,BC=CD=2,点P是CD延长线上的一点,连结BP,△BEP与△BCP关于直线BP对称.当EP经过点A时,线段CP长为    .
【答案】
【知识点】勾股定理;轴对称的性质;等腰直角三角形;解直角三角形—边角关系
【解析】【解答】解:∵ △BEP与△BCP关于直线BP对,
∴△BEP≌△BCP,
∴BE=BC=2,∠BEP=∠BCP=120°,∠EBP=∠CBP.
过C作CH⊥BD于H,过B作BF⊥PE,交PE的延长线于点F.
∵在等腰△BCD中,BC=CD=2,∠BCD=120°,
∴∠BCH=60°,,
∴.
∵在等腰Rt△BAD中,BA=AD,∠BAD=90°,,
∴.
∵∠BEP=120°,
∴,
在Rt△BEF中,∠EBF=30°,,由勾股定理,得.
在Rt△ABF中,,,由勾股定理,得,
∴AF=BF,△ABF为等腰直角三角形,∠ABF=45°.
∴∠ABE=∠ABF-∠EBF=45°-30°=15°.
在等腰Rt△ABD中,∠ABD=45°,在等腰△BCD中,∠CBD=30°,
由轴对称,∠EBP=∠CBP,即∠ABE+∠ABP=∠CBD+(∠ABD-∠ABP),
代入∠ABE=15°,∠CBD=30°,∠ABD=45°,得15°+∠ABP=30°+(45°-∠ABP),解得∠ABP=30°.
∴∠DBP=∠ABD-∠ABP=45°-30°=15°.
在△BDP中,∠BDC是外角,∠BDC=30°,
∴∠BDC=∠DBP+∠BPD,
代入∠BDC=30°,∠DBP=15°,得∠BPD=15°.
∴∠DBP=∠BPD,
∴.
∴.
故答案为:.
【分析】先利用轴对称的性质,得到△BEP≌△BCP,推出BE=2,∠BEP=120°;接着在等腰△BCD中,通过作垂线构造含60°的直角三角形,计算得,再结合等腰Rt△BAD的性质,求出;同时过B作BF⊥PE,在Rt△BEF中,利用30°角的性质得到EF=1,,再通过勾股定理计算得,证明△ABF为等腰直角三角形,得到∠ABF=45°,进而算出∠ABE=15°;再结合∠EBP=∠CBP的关系,建立角度方程15°+∠ABP=30°+(45°-∠ABP),解得∠ABP=30°,推出∠DBP=15°;再利用三角形外角性质,由∠BDC=30°得到∠BPD=15°,根据“等角对等边”得;最后根据CP=CD+DP,代入CD=2,,计算得.
17.计算:.
【答案】解:
【知识点】零指数幂;负整数指数幂;实数的混合运算(含开方)
【解析】【分析】先根据负指数幂的运算法则,等于;再根据绝对值的性质,因为,所以;然后根据零指数幂的运算法则,;最后将各项结果代入原式进行加减运算,得到.
18.解方程组.
【答案】解:,
①+②,得3x=6,
解得x=2,
把x=2代入②,得y=3,
故原方程组的解为
【知识点】加减消元法解二元一次方程组
【解析】【分析】利用加减消元法,直接相加把不等式①与不等式②相加减消去未知数y,解得x=2;再把x=2代入不等式②中,解得y=3,从而得到方程组的解 .
19.如图,在Rt△ABC中,∠CAB=90°,点E,点F分别是AC、BC的中点,连结EF、BE,过点A作AD∥BE交FE的延长线于点D.
(1)求证:四边形ABED为平行四边形.
(2)若,求线段AD的长.
【答案】(1)证明:∵点E,点F分别是AC、BC的中点,
∴EF是△ABC的中位线,
∴EF∥AB,
∴DE∥AB,
∵AD∥BE,
∴四边形ABED为平行四边形
(2)解:∵EF是△ABC的中位线,且EF=1,
∴AB=2EF=2.
在Rt△ABC中,,代入AB=2,得,解得AC=6.
∵E是AC中点,
∴.
在Rt△ABE中,由勾股定理,得.
∵四边形ABED是平行四边形,

【知识点】平行四边形的判定与性质;三角形的中位线定理;已知正切值求边长
【解析】【分析】(1)先利用三角形中位线定理证明EF∥AB,从而得到DE∥AB,再结合已知的AD∥BE,根据平行四边形的判定定理即可证明;
(2)先由中位线性质求出AB=2,再根据 若 求出AC=6,进而得到AE=3,在Rt△ABE中用勾股定理算出,最后利用平行四边形对边相等的性质,得出.
20.为迎接温州市“小数学家”评比,某校举办了校内说题比赛.参与比赛的学生的成绩分为优秀(20分)、良好(16分)、及格 、不及格 四个等级.现分别从八、九年级各随机抽取20名学生的竞赛成绩进行分析统计,根据分析统计结果绘制成如下两幅统计图.
八、九年级学生得分情况综合统计表
年级 平均数 中位数 众数
八 a b 12
九 14.4 16 c
根据以上信息,解决下列问题:
(1)填空:a=   ,b=   ,c=   .
(2)若该校九年级参与比赛的学生共有140人,请你估计该校九年级学生的说题成绩为良好及以上的共多少人.
【答案】(1)14.8;14;16
(2)解:九年级抽取的20名学生中,良好(16分)及优秀(20分)的人数为7+4=11人,占比为.
九年级共有140人参赛,因此良好及以上人数约为人.
【知识点】用样本估计总体;平均数及其计算;中位数;众数
【解析】【解答】解: (1)根据扇形统计图可知,八年级抽取了20名学生中,
8分的有:20×10%=2(人);
20分的有:20×30%=6(人);
12分的有:20-2-6-4=8(人);
16分的有:20-2-6-8=4(人).
平均数: .
20个数据按从小到大排列,中位数是第10,11个数据的平均数.
8分(2人)→12分(8人,累计10人)→第10,11个数据为12分和16分,
因此 .
九年级条形统计图中,16分的人数最多(7人),因此众数c=16.
故答案为:14.8;14;16 .
【分析】(1)先根据八年级扇形统计图,算出各分数段的人数8分2人,20分6人,12分8人,16分4人,再利用平均数公式求出a=14.8;接着将八年级20个成绩从小到大排列,取第10,11个数的平均数得到中位数b=14;最后根据九年级条形统计图,找出出现次数最多的分数,确定众数c=16.
(2)先从九年级条形统计图中,算出样本里“良好及以上”的人数11人和占比;再用这个占比去乘以九年级总人数140,从而估计出总体中“良好及以上”的人数22人.
21.同选材料:对实数a、b,定义F(a,b)的含义为:
例如:F(2,3)=2+3=5,F(3,2)=3-2=1.
根据以上材料,回答下列问题:
(1)若F(x2,-1)=5,求x的值.
(2)已知m+n=10,且m>n,求F(4,m)-F(5,n)的值.
【答案】(1)解:∵x2≥0,而-1<0,
∴x2≥-1,
适用F(a,b)=a-b的规则,即F(x2,-1)=x2-(-1)=x2+1
∵F(x2,-1)=5
∴x2+1=5,解得x=±2
(2)解:∵m+n=10且m>n,
又由m>n可得m>10-m,解得m>5,
∴n=10-m<5.
对于F(4,m):
∵m>5,∴4对于F(5,n):
∵n<5,∴5>n,适用F(a,b)=a-b的规则,即F(5,n)=5-n
∴F(4,m)-F(5,n)=(4+m)-(5-n)=4+m-5+n=(m+n)-1,代入m+n=10,得(m+n)-1=10-1=9
【知识点】直接开平方法解一元二次方程;求代数式的值-整体代入求值;求代数式的值-化简代入求值
【解析】【分析】 (1)先根据定义新运算的规则,判断a和b的大小关系;再结合x2的非负性,判断出x2≥-1,从而确定适用F(a,b)=a-b的公式;接着代入公式得到方程x2+1=5,最后通过开平方解方程x2+1=5求出x=±2;
(2)先根据已知条件m+n=10且m>n,分析出m>5,n<5的取值范围;再分别判断4与m,5与n的大小关系,确定F(4,m)和F(5,n)分别适用的运算公式;接着将两个运算结果F(4,m)=4+m和F(5,n)=5-n代入原式,通过去括号,合并同类项化简得到表达式F(4,m)-F(5,n)=(m+n)-1;最后利用m+n=10整体代入,求出最终结果F(4,m)-F(5,n)=9.
22.如图1,在正方形ABCD中,对角线AC,BD交于点O,点F在线段DO上,以AF为斜边向下作等腰直角三角形AEF,连结OE.
(1)求证:∠AOE=45°.
(2)连结BE,若,求线段DF的长.
【答案】(1)证明:∵四边形ABCD为正方形,
∴△AOD是等腰直角三角形,
∴∠DAO=45°,
∵△AEF是等腰直角三角形,
∴△AOD∽△AEF,∠FAE=45°,
∴,
即,
∵∠DAO=∠FAE=45°,
∴∠DAO-∠FAO=∠FAE-∠FAO,
即∠DAF=∠OAE,
∴△ADF∽△AOE,
∴∠AOE=∠ADF=45°
(2)解:已知AB=8,则正方形对角线,.
由(1)知△ADF∽△AOE,故,即.
在△BOE中,,,∠BOE=90°-∠AOE=45°.
过E作EH⊥OB于H,连接BE,则△EHO为等腰直角三角形,
设EH=OH=x,则.
在Rt△EHB中,由勾股定理,得,
即,解得或(舍去,因F在DO上,对应E位置应取较小值),
故,
因此
【知识点】正方形的性质;相似三角形的判定-AA;相似三角形的性质-对应角;相似三角形的性质-对应边
【解析】【分析】 (1) 先根据正方形和等腰直角三角形的性质,得到∠DAO=45°,∠FAE=45°,△AOD∽△AEF,并得到对应边的比例关系和角度关系∠DAO=∠FAE;再通过角度相减,得到夹角相等∠DAF=∠OAE,证明△ADF与△AOE相似;最后利用相似三角形的对应角相等∠AOE=∠ADF,得出∠AOE=45°.
(2) 先利用正方形的边长求出对角线和半对角线长度,即,.;再结合(1)中的△ADF∽△AOE,得到DF与OE的比例;接着通过作垂线构造等腰直角三角形Rt△EHB,利用勾股定理求出;最后代入比例关系,计算出.
23.已知二次函数y=ax2+bx+6(a<0)的图象经过点A(4,6).
(1)求该二次函数图象的对称轴.
(2)若y=ax2+bx+6的最大值为10,将该函数的图象向左平移3个单位长度,得到新的二次函数y1,当-2<x<2时,求y1的取值范围.
(3)若存在直线l与抛物线交于点M(x1,m),点N(x2,m),当0≤x2-x1≤8时,m有最大值8,求a的值及m的最小值.
【答案】(1)解:已知二次函数 y=ax2+bx+6 经过点A(4,6),代入得6=a-42+b×4+6,解得b=-4a . 二次函数对称轴公式为,将b=-4a代入. 因此,对称轴为直线x=2
(2)解:已知函数最大值为10,对称轴为x=2,a<0,因此顶点为(2,10),函数可写为顶点式,代入点A(4,6),得,解得,因此原函数为.
当向左平移3个单位时,得到新函数为,则该函数对称轴为x=-1,开口向下.
当-2x=-1时,y1取最大值10;
x=2时,y1=-(2+1)2+10=1;
x=-2时,y1=-(-2+1)2+10=9.因此当-2(3)解:点M(x1,m),N(x2,m)在抛物线上,则两点关于对称轴对称,对称轴为x=2,因此,即x1+x2=4.
已知0≤x2-x1≤8,设d=x2-x1,则x2=x1+d,代入x1+x2=4,得,.
,代入b=-4a,得,化简得.
因为a<0,所以m随d的增大而减小,
当d=8时,m取最大值8,即,解得.
此时函数为,开口向下,与y轴交点为(0,6),顶点为(2,8).
当x1=0,x2=4时,m=6;
当x1=-2,x2=6时,m=0.
因此m的最小值为0.
因此,m的最小值为0
【知识点】二次函数的最值;二次函数y=ax²+bx+c的性质;二次函数图象的平移变换;二次函数的对称性及应用
【解析】【分析】 (1)先将点A(4,6)代入函数,得到a和b的关系b=-4a,再利用二次函数对称轴公式,代入化简后求出对称轴为x=2;
(2)先根据最大值和对称轴写出顶点式,代入点A求出a=-1;再通过平移得到新函数y1=-(x+1)2+10;最后分析在区间-2(3)先根据抛物线上两点纵坐标相等,推出两点关于对称轴对称,结合0≤x2-x1≤8的范围,将m表示为d=x2-x1的函数;再利用a<0时m随d增大而减小,结合d=8时m=8求出;最后分析函数在区间内的最小值,得出m的最小值为0.
24.如图,在矩形ABCD中,AB=8,BC=4,点P在边CD上,△BCP的外接圆分别交AP,AB于点E,F,连接CE,EF,CF.
(1)求证:△ECF∽△DAP.
(2)当DP=2时,求△ECF的面积.
(3)连接BE,令x=tan∠ECF,,求y关于x的函数表达式.
【答案】(1)证明:∵四边形ABCD为矩形,
∴∠ABC=∠D=90°,
∴CF为直径,
∴∠CEF=90°,
∴∠D=∠CEF,
∵四边形PEFB为圆的内接四边形,
∴∠DPA=∠EFC,
∴△EFC∽△DAP
(2)解:∵四边形ABCD为矩形,
∴CD=AB=8,BC=AD=4,∠BCD=90°.
∵DP=2,
∴CP=CD-DP=6.
在△BCP中,由勾股定理,得.
∴.
在△ADP中,由勾股定理,得.
∵△EFC∽△DAP,
∴.
∵.

(3)解:如图,
∵△ECF∽△DAP,
∴∠DAP=∠ECF,
∴,
∴DP=4x,
∴CP=8-4x.
在△PCB和△FBC中,
∴△PCB≌△FBC(ASA).
∴BF=CP=8-4x.
∴AF=4x.
∴.
∵CD∥AB,
∴∠DPA=∠PAB,即∠DPA=∠EAF.
又∠DPA=∠EFC,且∠EFC=∠EBC
∴∠EAF=∠EBC.
∵四边形EFBC为内接四边形,
∴∠EFA=∠ECB,
∴△AEF∽△BEC,
∴,
∴,

【知识点】矩形的性质;圆内接四边形的性质;相似三角形的判定-AA;相似三角形的性质-对应面积
【解析】【分析】 (1) 先根据矩形的性质得到∠ABC=∠D=90°,再利用“直径所对的圆周角为直角”得到∠CEF=90°,从而得到∠D=∠CEF;接着利用圆内接四边形的性质,得到∠DPA=∠EFC;最后根据“两角分别相等的两个三角形相似”即可证明 △ECF∽△DAP;
(2) 先根据矩形和勾股定理求出,即与,再利用△ECF∽△DAP的相似关系,得到面积比为相似比的平方;最后代入,计算出△ECF的面积为.
(3)先利用tan∠ECF与△DAP的对应边关系,得到DP=4x,进而求出CP=8-4x,BF=CP=8-4x,AF=4x;再通过证明△PCB≌△FBC,和利用平行线的性质和圆内接四边形性质证明△AEF∽△BEC,得到相似比,最后利用三角形面积比和相似三角形的面积比性质,得到,化简得到y=-x2+2x.
1 / 1浙江省温州市南浦实验中学2025-2026学年九年级下册开学数学试卷
1.已知-3的相反数是a,则a的值为(  )
A.3 B. C. D.-1
2.下列航天领域的图标中,既是轴对称图形又是中心对称图形的是(  )
A. B. C. D.
3.DeepSeek-V3是一款基于混合专家架构的大语言模型,拥有庞大参数量,知识储备深厚,当前最新版本参数规模为6850亿.数据68500000000用科学记数法表示为(  )
A.68.5×1010 B.6.85×1010 C.6.85×1011 D.0.685×1011
4.如图是由6个完全相同的小正方体搭成的几何体,这个几何体的主视图是(  )
A. B. C. D.
5.给出下列等式,其中正确的是(  )
A.(a2)3=a5 B.a2 a3=a6 C.a2+a3=a5 D.3a2-a2=2a2
6.如图,四边形ABCD与四边形EFGH位似,其位似中心为点O,且,则四边形EFGH与四边形ABCD的周长之比是(  )
A.1 B.2 C. D.
7.榫卯(sǔn mǎo),是中国传统建筑中的一种结构方式,它通过两个构件上凹凸部位相结合来将不同构件组合在一起,凸出部分叫榫,凹进部分叫卯,其特点是在物件上不使用钉子,利用榫卯加固物件,体现出中国古老的文化和智慧.小温制作了一种特定的榫卯组合,每个榫需要的木材比每个卯需要的木材多0.5千克.已知用30千克木材制作榫的数量与用25千克木材制作卯的数量相同.设制作1个榫需要的木材为x千克,符合题意的方程是(  )
A. B.
C. D.
8.已知△ABC,由尺规作图痕迹可知△ABC≌△ABD,全等的理由为(  )
A.SSS B.SAS C.AAS D.ASA
9.如图,在△ABC中,CA=CB,,∠ABC=α,将△ABC绕点B逆时针旋转2α,得到△A'BC',连结CC',当C,C'、A'三点共线时,则的长为(  )
A. B. C. D.
10.如图1,在矩形ABCD中,AB=6cm,点E,F同时从点D出发,点E以2cm/s的速度沿D→A→B匀速运动,点F沿D→B匀速运动,当点E运动到终点B时,两点同时停止运动.当点F出发t秒时,△DEF的面积为ycm2.已知y与t的函数关系的图象如图2(曲线OH和GH均为抛物线的一部分),则下列选项中说法错误的是(  )
A.BD=10cm
B.曲线GH的函数表达式为
C.点F的运动速度为1cm/s
D.若秒,则△BEF∽△BCD
11.分解因式:   .
12.不等式组:的解集为    .
13.衣橱里挂着3套不同颜色的服装,同一套服装的上衣与裤子的颜色相同,若从衣橱里各任取一件上衣和一条裤子,则它们取自同一套的概率是   .
14.反比例函数经过点A(4,1),部分图象如图所示.当x>4时,y的取值范围为    .
15.【文化欣赏】
我国南宋时期数学家杨辉于1261年写下《详解九章算法》,书中记载的二项和的乘方(a+b)n展开的系数规律如图所示,其中“五乘”对应的展开式:
(a+b)6=a6+6a5b+15a4b2+20a3b3+15a2b4+6ab5+b6
【应用体验】
已知(x-3)6=x6+mx5+135x4-540x3+1215x2-1458x+729,则m的值为    .
16.如图,在四边形ABCD中,∠A=90°,∠C=120°,AB=AD,BC=CD=2,点P是CD延长线上的一点,连结BP,△BEP与△BCP关于直线BP对称.当EP经过点A时,线段CP长为    .
17.计算:.
18.解方程组.
19.如图,在Rt△ABC中,∠CAB=90°,点E,点F分别是AC、BC的中点,连结EF、BE,过点A作AD∥BE交FE的延长线于点D.
(1)求证:四边形ABED为平行四边形.
(2)若,求线段AD的长.
20.为迎接温州市“小数学家”评比,某校举办了校内说题比赛.参与比赛的学生的成绩分为优秀(20分)、良好(16分)、及格 、不及格 四个等级.现分别从八、九年级各随机抽取20名学生的竞赛成绩进行分析统计,根据分析统计结果绘制成如下两幅统计图.
八、九年级学生得分情况综合统计表
年级 平均数 中位数 众数
八 a b 12
九 14.4 16 c
根据以上信息,解决下列问题:
(1)填空:a=   ,b=   ,c=   .
(2)若该校九年级参与比赛的学生共有140人,请你估计该校九年级学生的说题成绩为良好及以上的共多少人.
21.同选材料:对实数a、b,定义F(a,b)的含义为:
例如:F(2,3)=2+3=5,F(3,2)=3-2=1.
根据以上材料,回答下列问题:
(1)若F(x2,-1)=5,求x的值.
(2)已知m+n=10,且m>n,求F(4,m)-F(5,n)的值.
22.如图1,在正方形ABCD中,对角线AC,BD交于点O,点F在线段DO上,以AF为斜边向下作等腰直角三角形AEF,连结OE.
(1)求证:∠AOE=45°.
(2)连结BE,若,求线段DF的长.
23.已知二次函数y=ax2+bx+6(a<0)的图象经过点A(4,6).
(1)求该二次函数图象的对称轴.
(2)若y=ax2+bx+6的最大值为10,将该函数的图象向左平移3个单位长度,得到新的二次函数y1,当-2<x<2时,求y1的取值范围.
(3)若存在直线l与抛物线交于点M(x1,m),点N(x2,m),当0≤x2-x1≤8时,m有最大值8,求a的值及m的最小值.
24.如图,在矩形ABCD中,AB=8,BC=4,点P在边CD上,△BCP的外接圆分别交AP,AB于点E,F,连接CE,EF,CF.
(1)求证:△ECF∽△DAP.
(2)当DP=2时,求△ECF的面积.
(3)连接BE,令x=tan∠ECF,,求y关于x的函数表达式.
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】相反数的意义与性质
【解析】【解答】解:∵ -3的相反数是a,
∴a=-(-3)=3.
故答案为:A.
【分析】根据相反数的定义,计算出-3的相反数为3,从而确定a=3.
2.【答案】B
【知识点】轴对称图形;中心对称及中心对称图形
【解析】【解答】解:A、图标含“CASC”文字,文字部分不满足轴对称(不是轴对称图形),旋转180°后文字倒置(不是中心对称图形),A错误;
B、图形沿水平/竖直中线对折,图形可完全重合(是轴对称图形);绕中心旋转180°后,图形与自身完全重合(是中心对称图形),B正确;
C、图形的火箭沿竖直中线对折不可重合(不是轴对称图形),旋转180°后火箭方向倒置,无法重合(不是中心对称图形),C错误;
D、宇航员图案不对称,既不是轴对称图形,也不是中心对称图形,D错误.
故答案为:B.
【分析】先根据轴对称图形和中心对称图形的定义,分别判断每个选项是否满足两个条件,最终确定B符合条件.
3.【答案】B
【知识点】科学记数法表示大于10的数
【解析】【解答】解:68500000000=6.85×1010.
故答案为:B.
【分析】先根据科学记数法的定义,即形式为a×10n且1≤∣a∣<10,再将原数68500000000的小数点向左移动10位,得到a=6.85,指数n=10,从而写出科学记数法的正确形式6.85×1010.
4.【答案】A
【知识点】小正方体组合体的三视图
【解析】【解答】解:从正面看,几何体分为左,中,右三列:
左列:有2层(上下各1个小正方体);
中列:只有1层(1个小正方体);
右列:有2层(上下各1个小正方体).
因此,主视图的结构为:底层3个正方形,上层在左右两列各1个正方形,中间无正方形.
故答案为:A.
【分析】先根据主视图的定义,即从正面观察几何体得到的视图,再按列分析几何体的层数,左列2层,中列1层,右列2层,据此确定主视图的结构.
5.【答案】D
【知识点】同底数幂的乘法;合并同类项法则及应用;幂的乘方运算
【解析】【解答】解:A、(a2)3=a2×3=a6≠a5,A错误;
B、a2 a3=a2+3=a5≠a6,B错误;
C、a2与a3不是同类项,不能直接合并,C错误;
D、3a2-a2=(3-1)a2=2a2,D正确.
故答案为:D.
【分析】根据幂的乘方运算法则(幂的乘方,底数不变,指数相乘),同底数幂的乘法法则(同底数幂相乘,底数不变,指数相加),同类项的定义(如果两个单项式,他们所含的字母相同,并且相同字母的次数也分别相同,那么就称这两个单项式为同类项),合并同类项的法则(合并同类项,系数相减,字母和指数不变)逐项判断即可得出结论.
6.【答案】C
【知识点】位似变换;位似图形的性质
【解析】【解答】解:∵ 四边形ABCD与四边形EFGH位似 ,且 ,
∴四边形ABCD与四边形EFGH相似比为,
∴四边形ABCD与四边形EFGH的周长之比是.
故答案为:C.
【分析】先根据位似图形的性质,由位似比得到两个四边形的相似比为,再根据相似多边形的周长比等于相似比,得出四边形EFGH与四边形ABCD的周长之比为.
7.【答案】C
【知识点】列分式方程
【解析】【解答】解:根据题意,每个榫需要的木材比每个卯多0.5千克,因此制作1个卯需要的木材为x-0.5千克.用30千克木材制作榫的数量为,用25千克木材制作卯的数量为.题目中说明这两个数量相同,因此可得方程:.
故答案为:C.
【分析】先根据题意得出每个卯需要的木材为x-0.5千克,再分别用总木材量除以单个所需木材量,得到制作榫的数量为,制作卯的数量为,最后根据“两者数量相同”的条件,列出方程 .
8.【答案】D
【知识点】三角形全等的判定-ASA
【解析】【解答】解:根据尺规作图痕迹分析:
(1)以点A为圆心,小于AC的长为半径画弧交于AC,AB;
(2)截取弧与AC,AB的交点为半径,以弧与AB的交点为圆心画弧交于前弧;
(3)过A和两弧交点作射线;
(4)同理,过B和两弧交点作射线;
(5)两射线相交于点D.
由作图可知,∠CAB=∠BAD,∠ABC=∠ABD.
因此,在△ABC和△ABD中,
∴△ABC≌△ABD(ASA).
故答案为:D.
【分析】先观察尺规作图痕迹,还原作图过程,并得到∠CAB=∠BAD和∠ABC=∠ABD,再结合公共边AB=AB,根据三角形全等的ASA判定定理,得出△ABC≌△ABD.
9.【答案】B
【知识点】弧长的计算;解直角三角形;旋转的性质
【解析】【解答】解:∵在△ABC中,CA=CB,
∴∠BAC=∠ABC=α,
∴∠ACB=180°-2α.
∵将△ABC绕点B逆时针旋转2α得到△A'BC',
∴BC=BC',,∠A'C'B=∠ACB=180°-2α,旋转角∠CBC'=2α.
∵BC=BC',
∴△BCC'为等腰三角形,底角.
∵C,C',A'三点共线,
∴∠BC'C+∠A'C'B=180°,即(90°-α)+(180°-2α)=180°,解得α=30°,
∴旋转角∠CBC'=2α=60°.
设CD交AB于D,
∵CA=CB,
∴D为AB中点,.
在Rt△BCD中,,即,解得BC=4,
∴的半径r=BC=4,圆心角n=60°,根据弧长公式,得.
故答案为:B.
【分析】先利用等腰三角形性质,得到∠ACB=180°-2α;再根据旋转的性质和等腰三角形底角公式求出∠BC'C=90°-α;接着利用C,C',A'三点共线的条件,建立方程(90°-α)+(180°-2α)=180°,解得α=30°,从而得到圆心角∠CBC'=60°;然后在Rt△BCD中,利用,解得半径BC=4;最后代入弧长公式,计算得弧长为 .
10.【答案】D
【知识点】矩形的性质;相似三角形的判定;动点问题的函数图象;二次函数的其他应用
【解析】【解答】解:A、点E的速度为2cm/s,从D→A→B运动,AB=6cm,因此E从D到A的时间为t=4s(对应图2中H点横坐标为4),说明AD=2×4=8cm.矩形ABCD中,AB=6cm,AD=8cm,则对角线,A正确;
B、t=4s时,E到达A点,E继续向B运动,AE=2(t-4),EB=6-2(t-4)=14-2t.
F运动的距离DF=tcm,FB=10-t,F到AB的距离为(由相似三角形比例).
△DEF的面积.设E到BD的距离为hE,则,结合E在AB段的位置,最终可得: ,B正确;
C、点F沿D→B匀速运动,当t=4s时,△DEF的面积cm2.此时E在A点,DE=AD=8cm,设F到AD的距离为h,则,解得cm.
由相似三角形,,即,解得DF=4cm,因此F的速度为cm/s,C正确;
D、时,E在AD段(t≤4),cm,cm,cm.
F运动的距离cm,cm.
若△BEF~△BCD,则需满足,即,计算得,故不相似,D错误.
故答案为:D.
【分析】先通过点E在t=4s时到达A点,求出矩形的边长AD=8cm,进而得到对角线BD=10cm;再根据t=4s时的面积求出点F的速度为1cm/s;接着根据点E在AB段的运动情况,推导出曲线GH的函数表达式;最后验证时△BEF与△BCD的相似性,得出D错误.
11.【答案】
【知识点】因式分解﹣提公因式法
【解析】【解答】解:,
故答案为:.
【分析】直接提取公因式a即可.
12.【答案】-3<x≤4
【知识点】解一元一次不等式组
【解析】【解答】解:
解不等式①,得x>-3
解不等式②,得x≤4
∴不等式的解集为-3故答案为:-3<x≤4.
【分析】先分别解不等式①得x>-3,解不等式②得x≤4;再取两个解集的公共部分,得到不等式组的解集为-313.【答案】
【知识点】用列表法或树状图法求概率;概率公式
【解析】【解答】解:令3件上衣分别为A,B,C,对应的裤子分别为a,
b, c画树状图如下:
由树状图可知,共有9种等可能结果,其中取自同一套的有3种可能,
所以取自同一套的概率为:.
故答案为:.
【分析】令3件上衣分别为A,B,C,对应的裤子分别为a,b, c,然后画树状图进行分析,可得出共有9种等可能结果,其中取自同一套的有3种可能,进而根据概率计算公式,即可得出答案。
14.【答案】0<y<1
【知识点】反比例函数的性质;待定系数法求反比例函数解析式
【解析】【解答】解:将点A(4,1)代入反比例函数,得,解得k=4,
∴反比例函数解析式为.
∵反比例函数中,k=4>0,
∴在第一象限内,y随x的增大而减小.
当x=4时,y=1;
当x>4时,根据函数的单调性,y的值会小于1.同时,函数图象在第一象限,y>0.
因此,x>4时,y的取值范围是0<y<1.
故答案为:0<y<1.
【分析】先通过点A(4,1)求出反比例函数的解析式,再根据k=4>0判断出函数在第一象限内y随x的增大而减小,最后结合x>4的条件,确定此时y的取值范围为015.【答案】-18
【知识点】多项式的项、系数与次数;探索规律-系数规律
【解析】【解答】解:根据二项式展开公式:(a+b)6=a6+6a5b+15a4b2+20a3b3+15a2b4+6ab5+b6
令a=x,b=-3,则:(x-3)6=x6+6x5(-3)+15x4(-3)2+……
其中x5项的系数m=6×(-3)=-18.
故答案为:-18.
【分析】先根据题目给出的“杨辉三角”(二项式展开)公式,明确(a+b)6的展开式结构;再将(x-3)6看作(a+b)6的形式(令a=x,b=-3);最后找到展开式中x5项的对应部分,计算其系数m=6×(-3)即可.
16.【答案】
【知识点】勾股定理;轴对称的性质;等腰直角三角形;解直角三角形—边角关系
【解析】【解答】解:∵ △BEP与△BCP关于直线BP对,
∴△BEP≌△BCP,
∴BE=BC=2,∠BEP=∠BCP=120°,∠EBP=∠CBP.
过C作CH⊥BD于H,过B作BF⊥PE,交PE的延长线于点F.
∵在等腰△BCD中,BC=CD=2,∠BCD=120°,
∴∠BCH=60°,,
∴.
∵在等腰Rt△BAD中,BA=AD,∠BAD=90°,,
∴.
∵∠BEP=120°,
∴,
在Rt△BEF中,∠EBF=30°,,由勾股定理,得.
在Rt△ABF中,,,由勾股定理,得,
∴AF=BF,△ABF为等腰直角三角形,∠ABF=45°.
∴∠ABE=∠ABF-∠EBF=45°-30°=15°.
在等腰Rt△ABD中,∠ABD=45°,在等腰△BCD中,∠CBD=30°,
由轴对称,∠EBP=∠CBP,即∠ABE+∠ABP=∠CBD+(∠ABD-∠ABP),
代入∠ABE=15°,∠CBD=30°,∠ABD=45°,得15°+∠ABP=30°+(45°-∠ABP),解得∠ABP=30°.
∴∠DBP=∠ABD-∠ABP=45°-30°=15°.
在△BDP中,∠BDC是外角,∠BDC=30°,
∴∠BDC=∠DBP+∠BPD,
代入∠BDC=30°,∠DBP=15°,得∠BPD=15°.
∴∠DBP=∠BPD,
∴.
∴.
故答案为:.
【分析】先利用轴对称的性质,得到△BEP≌△BCP,推出BE=2,∠BEP=120°;接着在等腰△BCD中,通过作垂线构造含60°的直角三角形,计算得,再结合等腰Rt△BAD的性质,求出;同时过B作BF⊥PE,在Rt△BEF中,利用30°角的性质得到EF=1,,再通过勾股定理计算得,证明△ABF为等腰直角三角形,得到∠ABF=45°,进而算出∠ABE=15°;再结合∠EBP=∠CBP的关系,建立角度方程15°+∠ABP=30°+(45°-∠ABP),解得∠ABP=30°,推出∠DBP=15°;再利用三角形外角性质,由∠BDC=30°得到∠BPD=15°,根据“等角对等边”得;最后根据CP=CD+DP,代入CD=2,,计算得.
17.【答案】解:
【知识点】零指数幂;负整数指数幂;实数的混合运算(含开方)
【解析】【分析】先根据负指数幂的运算法则,等于;再根据绝对值的性质,因为,所以;然后根据零指数幂的运算法则,;最后将各项结果代入原式进行加减运算,得到.
18.【答案】解:,
①+②,得3x=6,
解得x=2,
把x=2代入②,得y=3,
故原方程组的解为
【知识点】加减消元法解二元一次方程组
【解析】【分析】利用加减消元法,直接相加把不等式①与不等式②相加减消去未知数y,解得x=2;再把x=2代入不等式②中,解得y=3,从而得到方程组的解 .
19.【答案】(1)证明:∵点E,点F分别是AC、BC的中点,
∴EF是△ABC的中位线,
∴EF∥AB,
∴DE∥AB,
∵AD∥BE,
∴四边形ABED为平行四边形
(2)解:∵EF是△ABC的中位线,且EF=1,
∴AB=2EF=2.
在Rt△ABC中,,代入AB=2,得,解得AC=6.
∵E是AC中点,
∴.
在Rt△ABE中,由勾股定理,得.
∵四边形ABED是平行四边形,

【知识点】平行四边形的判定与性质;三角形的中位线定理;已知正切值求边长
【解析】【分析】(1)先利用三角形中位线定理证明EF∥AB,从而得到DE∥AB,再结合已知的AD∥BE,根据平行四边形的判定定理即可证明;
(2)先由中位线性质求出AB=2,再根据 若 求出AC=6,进而得到AE=3,在Rt△ABE中用勾股定理算出,最后利用平行四边形对边相等的性质,得出.
20.【答案】(1)14.8;14;16
(2)解:九年级抽取的20名学生中,良好(16分)及优秀(20分)的人数为7+4=11人,占比为.
九年级共有140人参赛,因此良好及以上人数约为人.
【知识点】用样本估计总体;平均数及其计算;中位数;众数
【解析】【解答】解: (1)根据扇形统计图可知,八年级抽取了20名学生中,
8分的有:20×10%=2(人);
20分的有:20×30%=6(人);
12分的有:20-2-6-4=8(人);
16分的有:20-2-6-8=4(人).
平均数: .
20个数据按从小到大排列,中位数是第10,11个数据的平均数.
8分(2人)→12分(8人,累计10人)→第10,11个数据为12分和16分,
因此 .
九年级条形统计图中,16分的人数最多(7人),因此众数c=16.
故答案为:14.8;14;16 .
【分析】(1)先根据八年级扇形统计图,算出各分数段的人数8分2人,20分6人,12分8人,16分4人,再利用平均数公式求出a=14.8;接着将八年级20个成绩从小到大排列,取第10,11个数的平均数得到中位数b=14;最后根据九年级条形统计图,找出出现次数最多的分数,确定众数c=16.
(2)先从九年级条形统计图中,算出样本里“良好及以上”的人数11人和占比;再用这个占比去乘以九年级总人数140,从而估计出总体中“良好及以上”的人数22人.
21.【答案】(1)解:∵x2≥0,而-1<0,
∴x2≥-1,
适用F(a,b)=a-b的规则,即F(x2,-1)=x2-(-1)=x2+1
∵F(x2,-1)=5
∴x2+1=5,解得x=±2
(2)解:∵m+n=10且m>n,
又由m>n可得m>10-m,解得m>5,
∴n=10-m<5.
对于F(4,m):
∵m>5,∴4对于F(5,n):
∵n<5,∴5>n,适用F(a,b)=a-b的规则,即F(5,n)=5-n
∴F(4,m)-F(5,n)=(4+m)-(5-n)=4+m-5+n=(m+n)-1,代入m+n=10,得(m+n)-1=10-1=9
【知识点】直接开平方法解一元二次方程;求代数式的值-整体代入求值;求代数式的值-化简代入求值
【解析】【分析】 (1)先根据定义新运算的规则,判断a和b的大小关系;再结合x2的非负性,判断出x2≥-1,从而确定适用F(a,b)=a-b的公式;接着代入公式得到方程x2+1=5,最后通过开平方解方程x2+1=5求出x=±2;
(2)先根据已知条件m+n=10且m>n,分析出m>5,n<5的取值范围;再分别判断4与m,5与n的大小关系,确定F(4,m)和F(5,n)分别适用的运算公式;接着将两个运算结果F(4,m)=4+m和F(5,n)=5-n代入原式,通过去括号,合并同类项化简得到表达式F(4,m)-F(5,n)=(m+n)-1;最后利用m+n=10整体代入,求出最终结果F(4,m)-F(5,n)=9.
22.【答案】(1)证明:∵四边形ABCD为正方形,
∴△AOD是等腰直角三角形,
∴∠DAO=45°,
∵△AEF是等腰直角三角形,
∴△AOD∽△AEF,∠FAE=45°,
∴,
即,
∵∠DAO=∠FAE=45°,
∴∠DAO-∠FAO=∠FAE-∠FAO,
即∠DAF=∠OAE,
∴△ADF∽△AOE,
∴∠AOE=∠ADF=45°
(2)解:已知AB=8,则正方形对角线,.
由(1)知△ADF∽△AOE,故,即.
在△BOE中,,,∠BOE=90°-∠AOE=45°.
过E作EH⊥OB于H,连接BE,则△EHO为等腰直角三角形,
设EH=OH=x,则.
在Rt△EHB中,由勾股定理,得,
即,解得或(舍去,因F在DO上,对应E位置应取较小值),
故,
因此
【知识点】正方形的性质;相似三角形的判定-AA;相似三角形的性质-对应角;相似三角形的性质-对应边
【解析】【分析】 (1) 先根据正方形和等腰直角三角形的性质,得到∠DAO=45°,∠FAE=45°,△AOD∽△AEF,并得到对应边的比例关系和角度关系∠DAO=∠FAE;再通过角度相减,得到夹角相等∠DAF=∠OAE,证明△ADF与△AOE相似;最后利用相似三角形的对应角相等∠AOE=∠ADF,得出∠AOE=45°.
(2) 先利用正方形的边长求出对角线和半对角线长度,即,.;再结合(1)中的△ADF∽△AOE,得到DF与OE的比例;接着通过作垂线构造等腰直角三角形Rt△EHB,利用勾股定理求出;最后代入比例关系,计算出.
23.【答案】(1)解:已知二次函数 y=ax2+bx+6 经过点A(4,6),代入得6=a-42+b×4+6,解得b=-4a . 二次函数对称轴公式为,将b=-4a代入. 因此,对称轴为直线x=2
(2)解:已知函数最大值为10,对称轴为x=2,a<0,因此顶点为(2,10),函数可写为顶点式,代入点A(4,6),得,解得,因此原函数为.
当向左平移3个单位时,得到新函数为,则该函数对称轴为x=-1,开口向下.
当-2x=-1时,y1取最大值10;
x=2时,y1=-(2+1)2+10=1;
x=-2时,y1=-(-2+1)2+10=9.因此当-2(3)解:点M(x1,m),N(x2,m)在抛物线上,则两点关于对称轴对称,对称轴为x=2,因此,即x1+x2=4.
已知0≤x2-x1≤8,设d=x2-x1,则x2=x1+d,代入x1+x2=4,得,.
,代入b=-4a,得,化简得.
因为a<0,所以m随d的增大而减小,
当d=8时,m取最大值8,即,解得.
此时函数为,开口向下,与y轴交点为(0,6),顶点为(2,8).
当x1=0,x2=4时,m=6;
当x1=-2,x2=6时,m=0.
因此m的最小值为0.
因此,m的最小值为0
【知识点】二次函数的最值;二次函数y=ax²+bx+c的性质;二次函数图象的平移变换;二次函数的对称性及应用
【解析】【分析】 (1)先将点A(4,6)代入函数,得到a和b的关系b=-4a,再利用二次函数对称轴公式,代入化简后求出对称轴为x=2;
(2)先根据最大值和对称轴写出顶点式,代入点A求出a=-1;再通过平移得到新函数y1=-(x+1)2+10;最后分析在区间-2(3)先根据抛物线上两点纵坐标相等,推出两点关于对称轴对称,结合0≤x2-x1≤8的范围,将m表示为d=x2-x1的函数;再利用a<0时m随d增大而减小,结合d=8时m=8求出;最后分析函数在区间内的最小值,得出m的最小值为0.
24.【答案】(1)证明:∵四边形ABCD为矩形,
∴∠ABC=∠D=90°,
∴CF为直径,
∴∠CEF=90°,
∴∠D=∠CEF,
∵四边形PEFB为圆的内接四边形,
∴∠DPA=∠EFC,
∴△EFC∽△DAP
(2)解:∵四边形ABCD为矩形,
∴CD=AB=8,BC=AD=4,∠BCD=90°.
∵DP=2,
∴CP=CD-DP=6.
在△BCP中,由勾股定理,得.
∴.
在△ADP中,由勾股定理,得.
∵△EFC∽△DAP,
∴.
∵.

(3)解:如图,
∵△ECF∽△DAP,
∴∠DAP=∠ECF,
∴,
∴DP=4x,
∴CP=8-4x.
在△PCB和△FBC中,
∴△PCB≌△FBC(ASA).
∴BF=CP=8-4x.
∴AF=4x.
∴.
∵CD∥AB,
∴∠DPA=∠PAB,即∠DPA=∠EAF.
又∠DPA=∠EFC,且∠EFC=∠EBC
∴∠EAF=∠EBC.
∵四边形EFBC为内接四边形,
∴∠EFA=∠ECB,
∴△AEF∽△BEC,
∴,
∴,

【知识点】矩形的性质;圆内接四边形的性质;相似三角形的判定-AA;相似三角形的性质-对应面积
【解析】【分析】 (1) 先根据矩形的性质得到∠ABC=∠D=90°,再利用“直径所对的圆周角为直角”得到∠CEF=90°,从而得到∠D=∠CEF;接着利用圆内接四边形的性质,得到∠DPA=∠EFC;最后根据“两角分别相等的两个三角形相似”即可证明 △ECF∽△DAP;
(2) 先根据矩形和勾股定理求出,即与,再利用△ECF∽△DAP的相似关系,得到面积比为相似比的平方;最后代入,计算出△ECF的面积为.
(3)先利用tan∠ECF与△DAP的对应边关系,得到DP=4x,进而求出CP=8-4x,BF=CP=8-4x,AF=4x;再通过证明△PCB≌△FBC,和利用平行线的性质和圆内接四边形性质证明△AEF∽△BEC,得到相似比,最后利用三角形面积比和相似三角形的面积比性质,得到,化简得到y=-x2+2x.
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