北京市怀柔区2018届九年级上学期期末考试数学试题
一、选择题(本题共16分,每小题2分)
1.北京电影学院落户,怀柔一期工程建设进展顺利,一期工程建筑面积为178800平方米,建设内容有教学行政办公、图书馆、各类实习用房、学生及教工宿舍、食堂用房等,预计将于2019年投入使用.将178800用科学记数法表示应为( )
A.1.788×104 B.1.788×105 C.1.788×106 D.1.788×107
【分析】科学记数法的表示形式为a×10n的形式,其中1≤|a|<10,n为整数.确定n的值时,要看把原数变成a时,小数点移动了多少位,n的绝对值与小数点移动的位数相同.当原数绝对值>1时,n是正数;当原数的绝对值<1时,n是负数.
【解答】解:178800用科学记数法表示应为1.788×105,
故选:B.
【点评】此题考查科学记数法的表示方法.科学记数法的表示形式为a×10n的形式,其中1≤|a|<10,n为整数,表示时关键要正确确定a的值以及n的值.
2.若将抛物线y=﹣x2先向左平移3个单位,再向下平移2个单位,得到新的抛物线,则新抛物线的表达式是( )
A.y=﹣(x+3)2﹣2 B.y=﹣(x﹣3)2﹣2
C.y=(x+3)2﹣2 D.y=﹣(x+3)2+2
【分析】先求出平移后的抛物线的顶点坐标,再利用顶点式抛物线解析式写出即可.
【解答】解:抛物线y=﹣x2的顶点坐标为(0,0),
先向左平移3个单位,再向下平移2个单位后的抛物线的顶点坐标为(﹣3,﹣2),
所以,平移后的抛物线的解析式为y=﹣(x+3)2﹣2.
故选:A.
【点评】本题考查了二次函数图象与几何变换,要求熟练掌握平移的规律:左加右减,上加下减.并用根据规律利用点的变化确定函数解析式.
3.在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=4,BC=3,则tanA的值为( )
A. B. C. D.
【分析】根据锐角的正切等于对边比邻边解答.
【解答】解:如图,tanA==.
故选B.
【点评】此题考查了锐角三角函数的定义,掌握在直角三角形中,锐角的正弦为对边比斜边,余弦为邻边比斜边,正切为对边比邻边是解题的关键.
4.如图,在△ABC中,点D,E分别为边AB,AC上的点,且DE∥BC,若AD=4,BD=8,AE=2,则CE的长为( )
A.2 B.4 C.6 D.8
【分析】根据平行线分线段成比例定理即可解决问题;
【解答】解:∵DE∥BC,
∴=,
∴=,
∴EC=4,
故选:B.
【点评】本题考查平行线分线段成比例定理,解题的关键是熟练掌握基本知识,属于中考常考题型.
5.如图,⊙O是△ABC的外接圆,∠BOC=100°,则∠A的度数为( )
A.40° B.50° C.80° D.100°
【分析】根据圆周角定理:在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等,都等于这条弧所对的圆心角的一半得∠BOC=2∠A,进而可得答案.
【解答】解:∵⊙O是△ABC的外接圆,∠BOC=100°,
∴∠A=∠B0C=50°.
故选:B.
【点评】此题主要考查了圆周角定理,关键是准确把握圆周角定理即可.
6.网球单打比赛场地宽度为8米,长度在球网的两侧各为12米,球网高度为0.9米(如图AB的高度).中网比赛中,某运动员退出场地在距球网14米的D点处接球,设计打出直线穿越球,使球落在对方底线上C处,用刁钻的落点牵制对方.在这次进攻过程中,为保证战术成功,该运动员击球点高度至少为( )
A.1.65米 B.1.75米 C.1.85米 D.1.95米
【分析】根据AB∥DE知△ABC∽△EDC,据此可得=,将有关数据代入计算即可.
【解答】解:由题意知AB∥DE,
则△ABC∽△EDC,
∴=,即=,
解得:ED=1.95,
故选:D.
【点评】本题主要考查相似三角形的应用,解题的关键是熟练掌握相似三角形的判定和性质.
7.某校科技实践社团制作实践设备,小明的操作过程如下:
①小明取出老师提供的圆形细铁环,先通过在圆一章中学到的知识找到圆心O,再任意找出圆O的一条直径标记为AB(如图1),测量出AB=4分米;
②将圆环进行翻折使点B落在圆心O的位置,翻折部分的圆环和未翻折的圆环产生交点分别标记为C、D(如图2);
③用一细橡胶棒连接C、D两点(如图3);
④计算出橡胶棒CD的长度.
小明计算橡胶棒CD的长度为( )
A.2分米 B.2分米 C.3分米 D.3分米
【分析】连接OC.根据垂径定理和勾股定理求解即可.
【解答】解:连接OC,作OE⊥CD,如图3,
∵AB=4分米,
∴OC=2分米,
∵将圆环进行翻折使点B落在圆心O的位置,
∴OE=分米,
在Rt△OCE中,CE=分米,
∴CD=2分米;
故选:B.
【点评】此题综合运用了勾股定理以及垂径定理.注意构造由半径、半弦、弦心距组成的直角三角形进行有关的计算.
8.如图1,⊙O过正方形ABCD的顶点A、D且与边BC相切于点E,分别交AB、DC于点M、N.动点P在⊙O或正方形ABCD的边上以每秒一个单位的速度做连续匀速运动.设运动的时间为x,圆心O与P点的距离为y,图2记录了一段时间里y与x的函数关系,在这段时间里P点的运动路径为( )
A.从D点出发,沿弧DA→弧AM→线段BM→线段BC
B.从B点出发,沿线段BC→线段CN→弧ND→弧DA
C.从A点出发,沿弧AM→线段BM→线段BC→线段CN
D.从C点出发,沿线段CN→弧ND→弧DA→线段AB
【分析】结合图1分别画出A、B、C、D四种函数图象,即可判断.
【解答】解:根据画出的函数的图象,C符合,
故选:C.
【点评】本题考查了动点问题的函数图象,根据题意,分别画出函数的图象是解题的关键.
二、填空题(本题共16分,每小题2分)
9.分解因式:3x3﹣6x2+3x= 3x(x﹣1)2 .
【分析】此题是分解因式中综合性题目,应从提出3x这个公因式后,再利用完全平方公式进一步因式分解.
【解答】解:3x3﹣6x2+3x,
=3x•x2﹣3x•2x+3x,
=3x(x2﹣2x+1),
=3x(x﹣1)2.
【点评】本题考查了提取公因式法与公式法因式分解,应注意找准公因式,提取公因式后因注意能否继续因式分解,此题容易分解因式不彻底.
10.若△ABC∽△DEF,且对应边BC与EF的比为1:3,则△ABC与△DEF的面积比等于 1:9 .
【分析】根据相似三角形面积的比等于相似比的平方,即可得出△ABC与△DEF的面积比.
【解答】解:∵△ABC与△DEF的相似比是1:3,
∴△ABC与△DEF的面积比等于12:32=1:9.
故答案为1:9.
【点评】熟悉相似三角形的性质:相似三角形的面积比是相似比的平方.
11.有一个反比例函数的图象,在第二象限内函数值随着自变量的值增大而增大,这个函数的表达式可能是(写出一个即可): y=﹣ .
【分析】首先根据反比例函数的性质可得k<0,再写一个符合条件的数即可.
【解答】解:∵反比例函数y=(k是常数,k≠0),在其图象所在的每一个象限内,y的值随着x的值的增大而增大,
∴k<0,
∴y=﹣.
故答案为:y=﹣.
【点评】此题主要考查了反比例函数的性质,关键是掌握对于反比例函数y=(k是常数,k≠0),当k>0时,在每一个象限内,函数值y随自变量x的增大而减小;当k<0时,在每一个象限内,函数值y随自变量x增大而增大.
12.抛物线y=2(x+1)2+3的顶点坐标为 (﹣1,3) .
【分析】抛物线y=a(x﹣h)2+k,顶点坐标是(h,k),直接根据抛物线y=2(x+1)2+3写出顶点坐标则可.
【解答】解:顶点坐标是(﹣1,3).
【点评】本题考查由抛物线的顶点坐标式写出抛物线顶点的坐标,比较容易.
13.将y=x2﹣4x+5化成y=a(x﹣h)2+k的形式 y=(x﹣2)2+1 .
【分析】化为一般式后,利用配方法先提出二次项系数,再加上一次项系数的一半的平方来凑完全平方式,把一般式转化为顶点式.
【解答】解:∵y=x2﹣4x+5,
∴y=x2﹣4x+4+1,
∴y=(x﹣2)2+1.
故答案为y=(x﹣2)2+1.
【点评】本题考查了二次函数的三种形式,二次函数的解析式有三种形式:
(1)一般式:y=ax2+bx+c(a≠0,a、b、c为常数);
(2)顶点式:y=a(x﹣h)2+k;
(3)交点式(与x轴):y=a(x﹣x1)(x﹣x2).
14.数学实践课上,同学们分组测量教学楼前国旗杆的高度.小泽同学所在的组先设计了测量方案,然后开始测量了.他们全组分成两个测量队,分别负责室内测量和室外测量(如图).室内测量组来到教室内窗台旁,在点E处测得旗杆顶部A的仰角α为45°,旗杆底部B的俯角β为60°.室外测量组测得BF的长度为5米.则旗杆AB= (5+5) 米.
【分析】根据题意直接得出AN的长,进而得出BN的长,即可得出答案.
【解答】解:如图所示:由题意可得,EN=BF=5m,
∵α为45°,
∴AN=EN=5m,
tan60°==,
解得:BN=5,
则旗杆AB=AN+BN=(5+5)m.
故答案为:(5+5).
【点评】本题考查了解直角三角形的应用,解答本题的关键是构造直角三角形,利用三角函数的知识求解相关线段的长度.
15.在学校的花园里有一如图所示的花坛,它是由一个正三角形和圆心分别在正三角形顶点、半径为1米的三个等圆组成,现在要在花坛正三角形以外的区域(图中阴影部分)种植草皮.草皮种植面积为 米2.
【分析】根据等边三角形的性质和弧长公式即可得到结论.
【解答】解:草皮种植面积==πm2,]
故答案为:π.
【点评】本题考查了等边三角形的性质,弧长公式,正确的识别图形是解题的关键.
16.阅读下面材料:
在数学课上,老师提出利用尺规作图完成下面问题:
已知:如图1,△OAB.
求作:⊙O,使⊙O与△OAB的边AB相切.
小明的作法如下:
如图2,①取线段OB的中点M;以M为圆心,MO为半径作⊙
M,与边AB交于点C;②以O为圆心,OC为半径作⊙O; 所以,⊙O就是所求作的圆.
请回答:这样做的依据是 圆的定义、直径所对的圆周角为90°,经过半径的外端并且垂直于这条半径的直线是圆的切线 .
【分析】由作图步骤,根据“圆的定义、直径所对的圆周角为90°,经过半径的外端并且垂直于这条半径的直线是圆的切线”可得答案.
【解答】解:①取线段OB的中点M;以M为圆心,MO为半径作⊙M,则根据圆的定义知OB为⊙M的直径;
由直径所对圆周角为直角知OC⊥AB;
②以O为圆心,OC为半径作⊙O; 由经过半径的外端并且垂直于这条半径的直线是圆的切线知⊙O就是所求作的圆;
综上,这样做的依据是:圆的定义、直径所对的圆周角为90°,经过半径的外端并且垂直于这条半径的直线是圆的切线.
故答案为:圆的定义、直径所对的圆周角为90°,经过半径的外端并且垂直于这条半径的直线是圆的切线.
【点评】本题主要考查作图﹣复杂作图,解题的关键是熟练掌握圆的有关性质及切线的判定和性质.
三、解答题(本题共68分,第20、21题每小题5分,第26-28题每小题5分,其余每小题5分)解答应写出文字说明、演算步骤或证明过程.
17.(5分)计算:4sin45°﹣+(﹣1)0+|﹣2|.
【分析】直接利用特殊角的三角函数值以及零指数幂的性质、特殊角的三角函数值分别化简得出答案.
【解答】解:原式=4×﹣2+1+2
=2﹣2+3
=3.
【点评】此题主要考查了实数运算,正确化简各数是解题关键.
18.(5分)如图,在△ABC中,D为AC边上一点,BC=4,AC=8,CD=2.求证:△BCD∽△ACB.
【分析】根据两边成比例夹角相等的两三角形相似即可判断.
【解答】证明:∵BC=4,AC=8,CD=2,
∴=,
又∵∠C=∠C,
∴△BCD∽△ACB.
【点评】本题考查相似三角形的判定,解题的关键是熟练掌握相似三角形的判定方法,学会利用数形结合的思想思考问题;
19.(5分)如图,在△ABC中,tanA=,∠B=45°,AB=14.求BC的长.
【分析】作CD⊥AB于D,如图,先在Rt△CDA中利用tanA的定义可计算.
【解答】解:过点C作CD⊥AB于点D,如图,
∵在Rt△CDA中,tanA=,
设CD=3x,AD=4x,
∵在Rt△CDB中,∠B=45°
∴tanB==1,sinB=,
∵CD=3x.
∴BD=3x,BC=•3x=3x.
又∵AB=AD+BD=14,
∴4x+3x=14,解得x=2,
∴BC=6.
【点评】本题考查了解直角三角形:在直角三角形中,由已知元素求未知元素的过程就是解直角三角形.熟练掌握三角函数的定义是解决此类问题的关键.
20.(6分)在平面直角坐标系xOy中,直线y=x+3与双曲线y=相交于点A(m,2).
(1)求反比例函数的表达式;
(2)画出直线和双曲线的示意图;
(3)若P是坐标轴上一点,且满足PA=OA.直接写出点P的坐标.
【分析】(1)理由待定系数法即可解决问题;
(2)利用描点法画出函数图象即可;
(3)图中P、P′即为满足条件的点P,写出坐标即可;
【解答】解:(1)∵直线y=x+3与双曲线y=相交于点A(m,2).
∴A(﹣1,2),y=﹣.
(2)函数图象如图所示.
(3)观察图象可知满足条件的点P坐标为(0,4)或(﹣2,0).
【点评】本题考查反比例函数与一次函数的交点问题,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,学会用分类讨论的思想思考问题,属于中考常考题型.
21.(6分)一个二次函数图象上部分点的横坐标x,纵坐标y的对应值如下表:
x
…
﹣4
﹣3
﹣2
﹣1
0
1
2
3
4
…
y
…
﹣
0
2
0
m
﹣6
﹣
…
(1)求这个二次函数的表达式;
(2)求m的值;
(3)在给定的直角坐标系中,画出这个函数的图象;
(4)根据图象,写出当y<0时,x的取值范围.
【分析】(1)先确定出顶点坐标,再设顶点式解析式为y=a(x+1)2+2,然后将点(1,0)代入求出a的值,从而得解;
(2)将x=2代入函数解析式计算即可得解;
(3)根据二次函数图象的画法作出图象即可;
(4)根据函数图象,写出x轴上方部分的x的取值范围即可.
【解答】解:(1)由图表可知抛物线的顶点坐标为(﹣1,2),
所以,设这个二次函数的表达式为y=a(x+1)2+2,
∵图象过点(1,0),
∴a(1+1)2+2=0,
∴a=﹣,
∴这个二次函数的表达式为y=﹣(x+1)2+2;
(2)x=2时,m=﹣(2+1)2+2=﹣;
(3)函数图象如图所示;
(4)y<0时,x<﹣3或x>1.
【点评】本题考查了抛物线与x轴的交点问题,二次函数的性质,待定系数法求二次函数解析式,读懂题目信息,从表格中判断出顶点坐标是解题的关键.
22.(5分)如图,已知AB是⊙O的直径,点M在BA的延长线上,MD切⊙O于点D,过点B作BN⊥MD于点C,连接AD并延长,交BN于点N.
(1)求证:AB=BN;
(2)若⊙O半径的长为3,cosB=,求MA的长.
【分析】(1)本题可连接OD,由MD切⊙O于点D,得到OD⊥MD,由于BN⊥MC,得到OD∥BN,得出∠ADO=∠N,根据等腰三角形的性质和等量代换可得结果;
(2)由(1)知,OD∥BN,得到∠MOD=∠B,根据三角函数的定义即可得到结果.
【解答】(1)证明:连接OD,
∵MD切⊙O于点D,
∴OD⊥MD,
∵BN⊥MC,
∴OD∥BN,
∴∠ADO=∠N,
∵OA=OD,
∴∠OAD=∠ADO,
∴∠OAD=∠N,
∴AB=BN;
(2)由(1)OD∥BN,
∴∠MOD=∠B,
∴cos∠MOD=cosB=,
在Rt△MOD中,cos∠MOD═,
∵OD=OA,MO=MA+OA=3+MA,
∴,
∴MA=4.5.
【点评】本题考查了切线的性质,等腰三角形性质以及等边三角形的判定等知识点,正确的画出辅助线是解题的关键.
23.(5分)数学课上老师提出了下面的问题:
在正方形ABCD对角线BD上取一点F,使.
小明的作法如下:如图
①应用尺规作图作出边AD的中点M;
②应用尺规作图作出MD的中点E;
③连接EC,交BD于点F.所以F点就是所求作的点.
请你判断小明的作法是否正确,并说明理由.
【分析】根据相似三角形的判定和性质解答即可.
【解答】解:正确.
理由如下:由做法可知M为AD的中点, E为MD的中点,
∴
∵四边形ABCD是正方形,
∴AD=BC,ED∥BC,
∴△DEF∽△BFC
∴
∵AD=BC
∴
∴.
【点评】此题考查作图问题,关键是根据正方形的性质和相似三角形的判定和性质解答.
24.(5分)已知:如图,在四边形ABCD中,BD是一条对角线,∠DBC=30°,∠DBA=45°,∠C=70°.若DC=a,AB=b,请写出求tan∠ADB的思路.(不用写出计算结果)
【分析】作DE⊥BC于点E、AF⊥BD于点F,Rt△CDF中可得DE=CDsinC=asin70°,Rt△BDE中可得BD=2DE=2asin30°,在由AF=BF=AB=b,据此得出DF、AF的长,从而得出答案.
【解答】解:如图,
(1)过D点作DE⊥BC于点E,可知△CDE和△DEB都是直角三角形;
(2)由∠C=70°,可知sin∠C的值,在Rt△CDE中,由sin∠C和DC=a,可求DE的长;
(3)在Rt△DEB中,由∠DBC=30°,DE的长,可求BD的长;
(4)过A点作AF⊥BD于点F,可知△DFA和△AFB都是直角三角形;
(5)在Rt△AFB中,由∠DBA=45°,AB=b,可求AF和BF的长;
(6)由DB、BF的长,可知DF的长;
(7)在Rt△DFA中,由可求tan∠ADB.
【点评】本题主要考查解直角三角形,解题的关键是根据题意构建直角三角形、熟练掌握三角函数的运用.
25.(5分)如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,∠ADC=90°,点E是BC边上一动点,联结AE,过点E作AE的垂线交直线CD于点F.已知AD=4cm,CD=2cm,BC=5cm,设BE的长为xcm,CF的长为ycm.
小东根据学习函数的经验,对函数y随自变量x的变化而变化的规律进行探究.
下面是小东的探究过程,请补充完整:
(1)通过取点、画图、测量,得到了x与y的几组值,如下表:
x/cm
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
5
y/cm
2.5
1.1
0
0.9
1.5
1.9
2
1.9
1.5
0.9
0
(说明:补全表格时相关数据保留一位小数)
(2)建立直角坐标系,描出以补全后的表中各对对应值为坐标的点,画出该函数的图象;
(3)结合画出的函数图象,解决问题:当BE=CF时,BE的长度约为 0.6~0.8 cm.
【分析】根据题意作图测量即可,第(3)问构造直线y=x与所画图象求交点即可.
【解答】解:(1)根据题意作图测量可得y=1.5
故答案为:1.5
(2)根据题意作图得
(3)根据题意,所画图象于直线y=x交点即为所求数值.故测量数据在0.6~0.8之间.
故答案为:0.6~0.8
【点评】本题为动点问题的函数图象探究题,考查了函数图象的画法和将数据条件转化为函数图象的思想.解答关键是标准作图、数形结合.
26.(7分)在平面直角坐标系xOy中,直线l:y=﹣2x+n与抛物线y=mx2﹣4mx﹣2m﹣3相交于点A(﹣2,7).
(1)求m、n的值;
(2)过点A作AB∥x轴交抛物线于点B,设抛物线与x轴交于点C、D(点C在点D的左侧),求△BCD的面积;
(3)点E(t,0)为x轴上一个动点,过点E作平行于y轴的直线与直线l和抛物线分别交于点P、Q.当点P在点Q上方时,求线段PQ的最大值.
【分析】(1)把点A的坐标分别代入直线和抛物线解析式求得m、n的值即可;
(2)利用抛物线解析式求得点C、D的坐标,结合抛物线的对称性和三角形的面积公式解答;
(3)P(t,﹣2t+3),Q( t,t2﹣4t﹣5),由x2﹣4x﹣5=﹣2x+3得直线y=﹣2x+
3与抛物线y=x2﹣4x﹣5的两个交点坐标分别为(﹣2,7)和(4,﹣5),由两点间的距离公式和二次函数最值的求法解答.
【解答】解:(1)把A(﹣2,7)代入y=﹣2x+n,得
7=4+n,
解得n=3.
把把A(﹣2,7)代入y=mx2﹣4mx﹣2m﹣3,得
7=4m+8m﹣2m﹣3,
解得m=1.
综上所述,m=1,n=3;
(2)由(1)知抛物线表达式为y=x2﹣4x﹣5
令y=0得,x2﹣4x﹣5=0.
解得x1=﹣1,x2=5,
∴抛物线y=x2﹣4x﹣5与x轴得两个交点C、D的坐标分别为C(﹣1,0),D(5,0)
∴CD=6.
∵A(﹣2,7),AB∥x轴交抛物线于点B,根据抛物线的轴对称性,可知B(6,7)
∵S△BCD=21;
(3)据题意,可知P(t,﹣2t+3),Q( t,t2﹣4t﹣5),
由x2﹣4x﹣5=﹣2x+3得直线y=﹣2x+3与抛物线y=x2﹣4x﹣5的两个交点坐标分别为(﹣2,7)和(4,﹣5)
∵点P在点Q上方
∴﹣2<t<5,
∴PQ=﹣t2+2t+8=﹣( t﹣1)2+9
∵a=﹣1
∴PQ的最大值为9.
【点评】考查了二次函数综合题,利用待定系数法求一次函数、二次函数解析式,函数图象上点的坐标特征,二次函数最值的求法以及三角形的面积公式等知识点进行解答,另外注意二次函数图象的性质在解题过程中的应用,难度不是很大.
27.(7分)在等腰△ABC中,AB=AC,将线段BA绕点B顺时针旋转到BD,使BD⊥AC于H,连结AD并延长交BC的延长线于点P.
(1)依题意补全图形;
(2)若∠BAC=2α,求∠BDA的大小(用含α的式子表示);
(3)小明作了点D关于直线BC的对称点点E,从而用等式表示线段DP与BC之间的数量关系.请你用小明的思路补全图形并证明线段DP与BC之间的数量关系.
【分析】(1)依据将线段BA绕点B顺时针旋转到BD,使BD⊥AC于H,连结AD并延长交BC的延长线于点P,进行作图;
(2)依据∠BAC=2α,∠AHB=90°,可得∠ABH=90°﹣2α,依据BA=BD,即可得到∠BDA=45°+α;
(3)依据D关于BC的对称点为E,且DE交BP于G,可得DE⊥BP,DG=GE,∠DBP=∠EBP,BD=BE,再判定△ABC≌△BDE,可得BC=DE,进而得到∠DPB=∠ADB﹣∠DBP=45°+α﹣α=45°,据此可得BC=DP.
【解答】解:(1)如图:
(2)∵∠BAC=2α,∠AHB=90°,
∴∠ABH=90°﹣2α,
∵BA=BD,
∴∠BDA=45°+α;
(3)补全图形,如图:
证明过程如下:
∵D关于BC的对称点为E,且DE交BP于G,
∴DE⊥BP,DG=GE,∠DBP=∠EBP,BD=BE,
∵AB=AC,∠BAC=2α,
∴∠ABC=90°﹣α,
由(2)知∠ABH=90°﹣2α,
∠DBP=90°﹣α﹣(90°﹣2α)=α,
∴∠DBP=∠EBP=α,
∴∠BDE=2α,
∵AB=BD,
∴△ABC≌△BDE,
∴BC=DE,
∴∠DPB=∠ADB﹣∠DBP=45°+α﹣α=45°,
∴=,
∴=,
∴=,
∴BC=DP.
【点评】本题主要考查了利用旋转变换以及轴对称变换进行作图,根据旋转的性质可知,对应角都相等都等于旋转角,对应线段也相等,由此可以通过作相等的角,在角的边上截取相等的线段的方法,找到对应点,顺次连接得出旋转后的图形.
28.(7分)在平面直角坐标系xOy中,点P的横坐标为x,纵坐标为2x,满足这样条件的点称为“关系点”.
(1)在点A(1,2)、B(2,1)、M(,1)、N(1,)中,是“关系点”的 A,M ;
(2)⊙O的半径为1,若在⊙O上存在“关系点”P,求点P坐标;
(3)点C的坐标为(3,0),若在⊙C上有且只有一个“关系点”P,且“关系点”P的横坐标满足﹣2≤x≤2.请直接写出⊙C的半径r的取值范围.
【分析】(1)先判断出直线y=2x上的点是“关系点”,再将点A,B,M,N的坐标代入判断即可得出结论;
(2)构造直角三角形,即可得出结论;
(3)先判断出满足条件的点的特点,再利用三角函数和平面坐标系中两点间的距离公式即可得出结论.
【解答】解:(1)设点P的纵坐标为y,则y=2x,
∴点P在直线y=2x上,
即:直线y=2x上的点称为“关系点”,
当x=1时,y=2×1=1,
∴点A是“关系点”,
当x=2时,y=2×2=4≠1,
∴点B不是“关系点”,
当x=时,y=2×=1,
∴点M是“关系点”,
∴点A,M是“关系点”,
故答案为:A,M;
(2)如图1,过点P作PG⊥x轴于点G,
设P(x,2x)
∵OG2+PG2=OP2
∴x2+4x2=1
∴5x2=1
∴x2=
∴x=
∴P(,)或P(﹣,﹣);
(3)如图2,
由(1)知,点P在直线y=2x上,
∵﹣2≤x≤2,
即:点(2,4)为B,(﹣2,﹣4)为A,
过B作BE⊥x轴于E,
∴OE=2,BE=4,
在Rt△BOE中,根据勾股定理得,OB==2,
∴sin∠BOE===,
①当⊙C与线段AB相切时,切点记作D,连接CD,
∵C(3,0),
∴OC=3,
在Rt△COD中,sin∠COD=,
∴,
∴CD=,
②当以点C为圆心的圆刚好过点B时,与线段的另一个交点记作F,⊙C的半径BC==,
当以点C为圆心的圆刚好过点A时,⊙C的半径AC==,
∵在⊙C上有且只有一个“关系点”P,
∴点P和点D重合时,满足条件,点P在线段AF上时,满足条件(包括点A,不包括点F),
∴t=或<r≤.
【点评】此题是圆的综合题,主要考查了新定义“关系点”的理解掌握,直线解析式的确定,圆的切线的性质,勾股定理,锐角三角函数,理解和应用新定义是解本题的关键.