泰州市靖江實驗學(xué)校2012-2013學(xué)年九年級(上)期中數(shù)學(xué)試卷
參考答案與試題解析
一、(本大題共有8小題,每小題3分,共24分.在每小題所給出的四個選項中,恰有一項是符合題目要求的,請將正確選項前的字母代號填在下表相應(yīng)位置上)
1.(3分)使 有意義的x的取值范圍是( 。
A. B. C.x≥ D.x≥
考點:二次根式有意義的條件..
專題:.
分析:根據(jù)二次根式的被開方數(shù)為非負(fù)數(shù)即可解答.
解答:解:由二次根式有意義得:3x?4≥0,
解得:x≥ .
故選D.
點評:本題考查二次根式有意義的條件,難度不大,注意掌握二次根式的被開方數(shù)為非負(fù)數(shù).
2.(3分)(2006•無錫)設(shè)一元二次方程x2?2x?4=0的兩個實數(shù)為x1和x2,則下列結(jié)論正確的是( 。
A.x1+x2=2B.x1+x2=?4C.x1x2=?2D.x1x2=4
考點:根與系數(shù)的關(guān)系..
分析:根據(jù)一元二次方程根與系數(shù)的關(guān)系求則可.設(shè)x1,x2是關(guān)于x的一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0,a,b,c為常數(shù))的兩個實數(shù)根,則x1+x2= ,x1x2= .
解答:解:這里a=1,b=?2,c=?4,
根據(jù)根與系數(shù)的關(guān)系可知:x1+x2=? =2,x1•x2= =?4,
故選A
點評:本題考查了一元二次方程根與系數(shù)的關(guān)系.
3.(3分)(2010•隨州)在Rt△ABC中,∠C=90°,sinA= ,則tanB的值為( 。
A. B. C. D.
考點:銳角三角函數(shù)的定義;互余兩角三角函數(shù)的關(guān)系..
分析:本題可以利用銳角三角函數(shù)的定義求解,也可以利用互為余角的三角函數(shù)關(guān)系式求解.
解答:解:由題意,設(shè)BC=4x,則AB=5x,AC= =3x,
∴tanB= = = .
故選B.
點評:本題利用了勾股定理和銳角三角函數(shù)的定義.通過設(shè)參數(shù)的方法求三角函數(shù)值.
4.(3分)下列命題中正確的是( 。
A.一組對邊平行的四邊形是平行四邊形
B.兩條對角線相等的平行四邊形是矩形
C.兩邊相等的平行四邊形是菱形
D.對角線互相垂直且相等的四邊形是正方形
考點:命題與定理..
專題:.
分析:兩組對邊平行的四邊形是平行四邊形;
兩條對角線相等的四邊形是矩形;
鄰邊相等的平行四邊形是菱形;
對角線互相垂直,相等且互相平分的四邊形是正方形.
解答:解:A、兩組對邊平行的四邊形是平行四邊形,故本選項錯誤.
B、兩條對角線相等的四邊形是矩形,故本選項正確.
C、鄰邊相等的平行四邊形是菱形,故本選項錯誤.
D、對角線互相垂直,相等且互相平分的四邊形是正方形,故本選項錯誤.
故選B.
點評:本題考查了平行四邊形,矩形,菱形,正方形的判定定理,要熟記這些判定定理.
5.(3分)點P到⊙O的圓心O的距離為d,⊙O的半徑為r,d與r的值是一元二次方程x2?3x+2=0的兩個根,則點P與⊙O的位置關(guān)系為( )
A.點P在⊙O內(nèi)B.點P在⊙O外C.點P在⊙O上D.點P不在⊙O上
考點:點與圓的位置關(guān)系;解一元二次方程-因式分解法..
分析:求解方程求得方程的兩個根即可得到d與r的值,然后做出判斷即可.
解答:解:解方程x2?3x+2=0得:x=1或x=2,
∵d≠r,
∴點P不在⊙O上,
故選D.
點評:本題考查了點與圓的位置關(guān)系及用因式分解法解一元二次方程的知識,解題的關(guān)鍵是正確的解方程.
6.(3分)當(dāng)b<0時,化簡 等于( 。
A.2b?1B.?1C.1?2bD.1
考點:二次根式的性質(zhì)與化簡;絕對值..
專題:.
分析:由于b<0,直接利用二次根式的基本性質(zhì)進(jìn)行化簡,再由絕對值的一般性質(zhì)知b=?b, =1?b,再代入所求代數(shù)式,即可得所求結(jié)果.
解答:解:∵b<0,
∴得b=?b,b?1<0,
∴ =1?b,
∴ =?b+1?b=1?2b.
故選C.
點評:本題主要考查二次根式的簡單性質(zhì),對簡單的二次根式進(jìn)行化簡,是中考中的?純(nèi)容,要引起注意.
7.(3分)如圖,⊙O的直徑CD=5c,AB是⊙O的弦,AB⊥CD,垂足為,tan∠OB= ,則AB的長是( 。
A.2cB.3cC.4cD.2 c
考點:垂徑定理;解直角三角形..
分析:在直角三角形OB中,利用銳角三角函數(shù)定義表示出tan∠OB,由tan∠OB的值設(shè)出O=3xc與B=4xc,再由直徑CD的長求出半徑OB的長,利用勾股定理列出方程,求出方程的解得到x的值,確定出B的長,再由CD垂直于AB,利用垂徑定理得到為AB的中點,即可求出AB的長.
解答:解:在Rt△OB中,tan∠OB= = ,
設(shè)O=3xc,B=4xc,由直徑CD=5c,得到OB=2.5c,
根據(jù)勾股定理得:OB2=O2+B2,即6.25=9x2+16x2,
解得:x=0.5,
則B=4x=2c,
∵AB⊥DC,
∴為AB的中點,即A=B= AB,
則AB=2B=4c.
故選C.
點評:此題考查了垂徑定理,勾股定理,銳角三角函數(shù)定義,利用了方程的思想,熟練掌握垂徑定理是解本題的關(guān)鍵.
8.(3分)如圖,一種電子游戲,電子屏幕上有一正方形ABCD,點P沿直線AB從右向左移動,當(dāng)出現(xiàn):點P與正方形四個頂點中的至少兩個頂點構(gòu)造成等腰三角形時,就會發(fā)出警報,則直線AB上會發(fā)出警報的點P有( )
A.7個B.8個C.9個D.10個
考點:等腰三角形的判定;正方形的性質(zhì)..
專題:計算題;壓軸題.
分析:根據(jù)正方形的性質(zhì),利用等腰三角形的判定方法,從右到左依次考慮,即可得到所有構(gòu)成等腰三角形的情況,得到直線AB上會發(fā)出警報的點P的個數(shù).
解答:解:當(dāng)BC=BP時,△BCP為等腰三角形;
當(dāng)P與B重合時,△APC為等腰三角形;
當(dāng)P運動到AB邊的中點時,PD=PC,此時△PCD為等腰三角形;
當(dāng)P與A重合時,△PBD為等腰三角形;
當(dāng)PA=AD時,△PAD為等腰三角形;
當(dāng)AP=AC時,△APC是等腰三角形;
當(dāng)BD=BP時,△BDP 是等腰三角形,
綜上,直線AB上會發(fā)出警報的點P有7個.
故選A
點評:此題考查了等腰三角形的判定,以及正方形的性質(zhì),熟練掌握等腰三角形的判定是解本題的關(guān)鍵.
二、題(每題3分,共30分)
9.(3分) = 2 。
考點:二次根式的乘除法..
專題:計算題.
分析:根據(jù)二次根式的除法法則進(jìn)行運算,然后將二次根式化為最簡即可.
解答:解:原式=
=
=2 .
故答案為:2 .
點評:本題考查了二次根式的除法運算,屬于基礎(chǔ)題,掌握二次根式的除法法則及二次根式的化簡是關(guān)鍵.
10.(3分)(2012•歷下區(qū)二模)己知α是銳角,且 ,則α= 45°。
考點:特殊角的三角函數(shù)值..
專題:計算題.
分析:直接根據(jù)sin60°= 進(jìn)行解答即可.
解答:解:∵sin60°= ,α是銳角,且 ,
∴α+15°=60°,
解得α=45°.
故答案為:45°.
點評:本題考查的是特殊角的三角函數(shù)值,熟記各特殊角度的三角函數(shù)值是解答此題的關(guān)鍵.
11.(3分)小明沿著坡度為1:2的山坡向上走了100,則他升高了 20 .
考點:解直角三角形的應(yīng)用-坡度坡角問題..
分析:首先根據(jù)題意畫出圖形,由小明沿著坡度為1:2的山坡向上走了100,利用坡度的意義,根據(jù)三角函數(shù)的定義,即可求得答案.
解答:解:如圖,過點A作AE⊥BC于點E,
∵坡度為1:2,
∴i=tan∠B= = ,
∴sin∠B= ,
∵AB=100,
∴AE= =20 ().
即他升高了20 .
故答案為:20 .
點評:此題考查了坡度坡角問題.此題難度不大,注意根據(jù)題意構(gòu)造直角三角形,并解直角三角形;注意掌握數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用.
12.(3分)(2008•濮陽)某花木場有一塊如等腰梯形ABCD的空地(如圖),各邊的中點分別是E、F、G、H,用籬笆圍成的四邊形EFGH場地的周長為40c,則對角線AC= 20 c.
考點:等腰梯形的性質(zhì);三角形中位線定理..
分析:利用等腰梯形和中位線定理和已知條件,即可推出結(jié)論.
解答:解:∵等腰梯形的對角線相等,EF、HG、GF、EF均為梯形的中位線,∴EF=HG=GF=EF= AC.
又∵EF+HG+GF+EF=40c,即2AC=40c,則AC=20c.對角線AC=20c.
點評:本題考查的是等腰梯形的性質(zhì)即三角形中位線的性質(zhì),屬一般題目.
13.(3分)最簡二次根式 與 是同類二次根式,則xy= 9。
考點:同類二次根式..
專題:計算題.
分析:由同類二次根式的定義得到根指數(shù)相等,被開方數(shù)相等,列出方程,求出x與y的值,即可確定出xy的值.
解答:解:根據(jù)題意得:x2?3=2x,y?1=2,且x2?3=2x≥0,
x2?2x?3=0,即(x?3)(x+1)=0,
解得:x=3或x=?1(舍去),y=3,
則xy=9.
故答案為:9
點評:此題考查了同類二次根式,同類二次根式是化為最簡二次根式后,被開方數(shù)相同的二次根式稱為同類二次根式.
14.(3分)關(guān)于x的方程x2?(2?1)x+?2=0有兩個實數(shù)根,則的取值范圍是 且≠0。
考點:根的判別式;一元二次方程的定義..
分析:根據(jù)方程有兩個實數(shù)根,得到根的判別式大于等于0,列出關(guān)于的不等式,求出不等式的解集,即可得到的范圍.
解答:解:∵關(guān)于x的方程x2?(2?1)x+?2=0有兩個實數(shù)根,
∴△=b2?4ac=(2?1) 2?4(?2)≥0,
解得:≥? ,
則的取值范圍是≥? 且≠0.
故答案為: 且≠0.
點評:此題考查了一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0,a,b,c為常數(shù))的根的判別式△=b2?4ac.當(dāng)△>0時,方程有兩個不相等的實數(shù)根;當(dāng)△=0時,方程有兩個相等的實數(shù)根;當(dāng)△<0時,方程沒有實數(shù)根.同時考查了一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0,a,b,c為常數(shù))的定義.
15.(3分)若小唐同學(xué)擲出的鉛球在場地上砸出一個直徑約為10 c、深約為2 c的小坑,則該鉛球的直徑約為 14.5 c.
考點:垂徑定理的應(yīng)用;勾股定理..
專題:.
分析:根據(jù)題意,把實際問題抽象成幾何問題,即圓中與弦有關(guān)的問題,根據(jù)垂徑定理,構(gòu)造直角三角形,小坑的直徑就是圓中的弦長,小坑的深就是拱高,利用勾股定理,設(shè)出未知數(shù),列出方程,即可求出鉛球的直徑.
解答:解:根據(jù)題意,畫出圖形如圖所示,
由題意知,AB=10,CD=2,OD是半徑,且OC⊥AB,
∴AC=CB=5,
設(shè)鉛球的半徑為r,則OC=r?2,
在Rt△AOC中,根據(jù)勾股定理,OC2+AC2=OA2,
即(r?2)2+52=r2,
解得:r=7.25,
所以鉛球的直徑為:2×7.25=14.5 c.
點評:解決與弦有關(guān)的問題時,往往需構(gòu)造以半徑、弦心距和弦長的一半為三邊的直角三角形,若設(shè)圓的半徑為r,弦長為a,這條弦的弦心距為d,則有等式r2=d2+( )2成立,知道這三個量中的任意兩個,就可以求出另外一個.
16.(3分)如圖,⊙O的直徑AB與弦CD相交于點E,若AE=7,BE=1,cos∠AED= ,則CD= 2 。
考點:垂徑定理;勾股定理;解直角三角形..
專題:計算題.
分析:過O作OF⊥CD,交CD于點F,利用垂徑定理得到DF=CF,連接OD,有AE+BE求出AB的長,進(jìn)而確定出OB的長,由OB?EB求出OE的長,在直角三角形OEF中,利用銳角三角函數(shù)定義求出EF的長,利用勾股定理求出OF的長,在直角三角形ODF中,利用勾股定理求出DF的長,由CD=2DF即可求出CD的長.
解答:解:過O作OF⊥CD,交CD于點F,可得DF=CF,連接OD,
∵AE=7,BE=1,
∴OB=OD= AB= ×8=4,OE=OB?EB=3,
在Rt△OEF中,OE=3,cos∠AED= ,
∴EF=OEcos∠AED=2,根據(jù)勾股定理得:OF= = ,
在Rt△ODF中,根據(jù)勾股定理得:DF= = ,
則CD=2DF=2 .
故答案為:2 .
點評:此題考查了垂徑定理,勾股定理,以及解直角三角形,熟練掌握垂徑定理是解本題的關(guān)鍵.
17.(3分)如圖,梯形ABCD中,AD∥BC,點E在BC上,AE=BE,點F是CD的中點,且AF⊥AB,若AD=2.7,AF=4,AB=6,則CE的長為 2.3。
考點:梯形;等腰三角形的性質(zhì);勾股定理;三角形中位線定理..
專題:計算題.
分析:延長AF至BC延長線上交于G點,由已知可證明∠AGB=∠EAG,則EF為△ABG的中位線,得出EF=3,還可證明FG=4,由勾股定理得EG=5,則求得CE的長為2.3.
解答:解:延長AF至BC延長線上交于G點,
∵AE=BE,
∴∠ABE=∠BAE,
∵AF⊥AB,
∴∠ABE+∠AGB=90°,∠BAE+∠EAG=90°,
∴∠AGB=∠EAG,
∴∠ABE=∠AGE,
∴AE=EG,
∴GE=BE,
∴E為BG中點,
∴EF是△ABG的中位線,
故可得:EF= AB=3,F(xiàn)G=AF=4,
∴AG=8,
∴BG=10,
∴EG=5,
∵AF⊥AB,AE=BE,
∴點E是BG的中點,
∴EG=BE=5,
∴可得△EFG為直角三角形,
∴CE=EG?CG=EG?AD=5?2.7=2.3.
故答案為:2.3.
點評:本題考查了三角形的中位線定理、等腰三角形的性質(zhì)和勾股定理,是一道綜合題,難度較大.
18.(3分)如圖,在邊長相同的小正方形組成的網(wǎng)格中,點A、B、C、D都在這些小正方形的頂點上,AB、CD相交于點P,則sin∠APD的值是 。
考點:相似三角形的判定與性質(zhì);勾股定理;銳角三角函數(shù)的定義..
專題:網(wǎng)格型.
分析:首先連接BE,AE,過點A作AF⊥BE于點F,由勾股定理即可得AB=AE= ,BE= ,則可求得AF的長,繼而可求得答案.
解答:解:如圖,連接BE,AE,過點A作AF⊥BE于點F,
∵由題意得:AB= = ,AE= = ,BE= = ,
∴AE=AB,
∴BF= BE= ,
∴在Rt△ABF中,AF= = ,
∴sin∠ABF= = = ,
∵CD∥BE,
∴∠APD=∠ABE,
∴sin∠APD= .
故答案為: .
點評:此題考查了三角函數(shù)的定義、等腰三角形的判定與性質(zhì)以及勾股定理.此題難度適中,注意掌握輔助線的作法,注意數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用.
三、解答題
19.(8分)計算: .
考點:特殊角的三角函數(shù)值;實數(shù)的性質(zhì);零指數(shù)冪;負(fù)整數(shù)指數(shù)冪;二次根式的性質(zhì)與化簡..
專題:計算題.
分析:按照實數(shù)的運算法則依次計算,注意(π?3.14)0=1,(? )?1=?2.
解答:解:原式=1+(?2)+ ?4×
=1?2+3? ?
=2? .
點評:本題考查的知識點是:任何不等于0的數(shù)的0次冪是1,a?p= .
20.(8分)先化簡,再求值:( ) ,其中a滿足a2+a?1=0.
考點:分式的化簡求值..
專題:計算題.
分析:原式括號中兩項通分并利用同分母分式的減法法則計算,除數(shù)分母利用平方差公式分解因式,再利用除以一個數(shù)等于乘以這個數(shù)的倒數(shù)將除法運算化為運算,約分得到最簡結(jié)果,由已知方程求出a的值,代入計算即可求出值.
解答:解:∵a2+a?1=0,即a2=?(a?1),
∴原式= ÷
= •
=
=
=?1.
點評:此題考查了分式的化簡求值,分式的加減運算關(guān)鍵是通分,通分的關(guān)鍵是找最簡公分母;分式的乘除運算關(guān)鍵是約分,約分的關(guān)鍵是找公因式.
21.(8分)關(guān)于x的一元二次方程x2?x+p?1=0有兩個實數(shù)根x1、x2.
(1)求p的取值范圍;
(2)若 ,求p的值.
考點:根的判別式;根與系數(shù)的關(guān)系..
專題:計算題.
分析:(1)根據(jù)一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根的判別式△=b2?4ac的意義得到△≥0,即12?4×1×(p?1)≥0,解不等式即可得到p的取值范圍;
(2)根據(jù)一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的解的定義得到x12?x1+p?1=0,x22?x2+p?1=0,則有x12?x1=?p+1=0,x22?x2=?p+1,然后把它們整體代入所給等式中得到(?p+1?2)(?p+1?2)=9,解方程求出p,然后滿足(1)中的取值范圍的p值即為所求.
解答:解:(1)∵方程x2?x+p?1=0有兩個實數(shù)根x1、x2,
∴△≥0,即12?4×1×(p?1)≥0,解得p≤ ,
∴p的取值范圍為p≤ ;
(2)∵方程x2?x+p?1=0有兩個實數(shù)根x1、x2,
∴x12?x1+p?1=0,x22?x2+p?1=0,
∴x12?x1=?p+1=0,x22?x2=?p+1,
∴(?p+1?2)(?p+1?2)=9,
∴(p+1)2=9,
∴p1=2,p2=?4,
∵p≤ ,
∴p=?4.
點評:本題考查了一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根的判別式△=b2?4ac:當(dāng)△>0,方程有兩個不相等的實數(shù)根;當(dāng)△=0,方程有兩個相等的實數(shù)根;當(dāng)△<0,方程沒有實數(shù)根.也考查了一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的解的定義.
22.(8分)如圖,AB、CD是⊙O的弦,∠A=∠C.求證:AB=CD.
考點:圓心角、弧、弦的關(guān)系..
專題:證明題.
分析:連接BO,OD,利用等腰三角形性質(zhì)證圓心角相等,即可得出AB=CD.
解答:解:連接BO,OD,
∵OA=OB,
∴∠A=∠B,
∵OC=OD,
∴∠C=∠D,
∵∠A=∠C,
∴∠AOB=∠COD,
∴AB=CD.
點評:此題主要考查了圓周角定理和等弧對等弦,以及全等三角形的判定和性質(zhì).
23.(10分)(2006•上海)已知:如圖,在△ABC中,AD是邊BC上的高,E為邊AC的中點,BC=14,AD=12,sinB= .
求:(1)線段DC的長;
(2)tan∠EDC的值.
考點:解直角三角形;直角三角形斜邊上的中線..
專題:計算題.
分析:(1)在Rt△ABD中,根據(jù)已知條件求出邊AB的長,再由BC的長,可以求出CD的長;
(2)根據(jù)直角三角形中,斜邊上的中線等于斜邊的一半,求出∠C=∠EDC,從而求出∠C的正切值即求出了tan∠EDC的值.
解答:解:(1)∵AD是BC邊上的高,△ABD和△ACD是Rt△,
在Rt△ABD中,
∵sinB= ,AD=12,
∴ ,
∴AB=15,
∴BD= ,
又∵BC=14,
∴CD=5;
(2)在Rt△ACD中,
∵E為斜邊AC的中點,
∴ED=EC= AC,
∴∠C=∠EDC,
∴tan∠EDC=tanC= .
點評:此題要靈活應(yīng)用三角函數(shù)公式和解直角三角形的公式,同時還要掌握“直角三角形中,斜邊上的中線等于斜邊的一半“等知識點.
24.(10分)國家為了加強(qiáng)對房地產(chǎn)市場的宏觀調(diào)控,抑制房價的過快上漲,規(guī)定購買新房滿5年后才可上市轉(zhuǎn)賣,對二手房買賣征收差價的x%的附加稅.某城市在不征收附加稅時,每年可成交10萬套二手房;征收附加稅后,每年減少0.1x萬套二手房交易.現(xiàn)已知每套二手房買賣的平均差價為10萬元.如果要使每年征收的附加稅金為16億元,并且要使二手房市場保持一定的活力,每年二手房交易量不低于6萬套.問:二手房交易附加稅的稅率應(yīng)確定為多少?
考點:一元二次方程的應(yīng)用..
分析:國家征收的附加稅金總額=二手房的銷售額(即單價×銷售量)×征收的稅率.以此可得出方程,然后根據(jù)“不低于6萬套”舍去不合題意的解.
解答:解:設(shè)稅率應(yīng)確定為x%,
根據(jù)題意得10(10?0.1x)•x%=16,
x2?100x+1600=0,
解得x1=80,x2=20,
當(dāng)x2=80時,10?0.1×80=2<6,不符合題意,舍去,
x1=20時,100?0.1×20=8>6,
答:稅率應(yīng)確定為20%.
點評:此題考查了一元二次方程的應(yīng)用,此題不僅是一道實際問題,而且結(jié)合了現(xiàn)在房價問題,是一個比較典型的題目.
25.(10分)(2011•寧波)如圖,在▱ABCD中,E、F分別為邊AB、CD的中點,BD是對角線,過點A作AG∥DB交CB的延長線于點G.
(1)求證:DE∥BF;
(2)若∠G=90°,求證:四邊形DEBF是菱形.
考點:菱形的判定;平行四邊形的性質(zhì)..
專題:證明題;壓軸題.
分析:(1)根據(jù)已知條件證明BE=DF,BE∥DF,從而得出四邊形DFBE是平行四邊形,即可證明DE∥BF,
(2)先證明DE=BE,再根據(jù)鄰邊相等的平行四邊形是菱形,從而得出結(jié)論.
解答:證明:(1)∵四邊形ABCD是平行四邊形,
∴AB∥CD,AB=CD.
∵點E、F分別是AB、CD的中點,
∴BE= AB,DF= CD.
∴BE=DF,BE∥DF,
∴四邊形DFBE是平行四邊形,
∴DE∥BF;
(2)∵∠G=90°,AG∥BD,AD∥BG,
∴四邊形AGBD是矩形,
∴∠ADB=90°,
在Rt△ADB中
∵E為AB的中點,
∴DE=BE,
∵四邊形DFBE是平行四邊形,
∴四邊形DEBF是菱形.
點評:本題主要考查了平行四邊形的性質(zhì)、菱形的判定,直角三角形的性質(zhì):在直角三角形中斜邊中線等于斜邊一半,比較綜合,難度適中.
26.(10分)如圖,已知斜坡AB長60米,坡角(即∠BAC)為30°,BC⊥AC,現(xiàn)計劃在斜坡中點D處挖去部分坡體(用陰影表示)修建一個平行于水平線CA的平臺DE和一條新的斜坡BE.(下面兩小題的結(jié)果都精確到0.1米,參考數(shù)據(jù): ≈1.732)
(1)若修建的斜坡BE的坡度為1:0.8,則平臺DE的長為 14.0 米;
(2)斜坡前的池塘內(nèi)有一座建筑物GH,小明在平臺E處測得建筑物頂部H的仰角(即∠HE)為30°,測得建筑物頂部H在池塘中倒影H′的俯角為45°(即∠H′E),測得點B、C、A、G、H、H′在同一個平面內(nèi),點C、A、G在同一條直線上,且HG⊥CG,求建筑物GH的高和AG的長.
考點:解直角三角形的應(yīng)用-坡度坡角問題;解直角三角形的應(yīng)用-仰角俯角問題..
分析:(1)由三角函數(shù)的定義,即可求得DF與BF的長,又由坡度的定義,即可求得EF的長,繼而求得平臺DE的長;
(2)首先設(shè)GH=x米,由三角函數(shù)的定義,即可求得GH的長,繼而求得答案.
解答:解:(1)∵F∥CG,
∴∠BDF=∠BAC=30°,
∵斜坡AB長60米,D是AB的中點,
∴BD=30米,
∴DF=BD•cos∠BDF=30× =15 ≈25.98(米),BF=BD•sin∠BDF=30× =15(米),
∵斜坡BE的坡度為1:0.8,
∴ = ,
解得:EF=12(米),
∴DE=DF?EF=25.98?12≈14.0(米);
故答案為:14.0;
(2)設(shè)GH=x米,
則H=GH?G=x?15(米),GH′=GH=x米,H′=GH′+G=x+15(米),
在Rt△EH中,tan30°= = ,
在Rt△EH′中,tan45°= =1,
∴ = ,
即 = ,
解得:x=56.0,
即GH=56.0米,
∵∠BEF=∠DEH′=45°,
∴EF=BF=15(米),
∴E=H′=x+15=71.0(米),
∴F=EF+E=15+71.0=86.0(米),
∴CG=F=86.0米,
∵AC=AB•cos30°=60× =30 ≈52.0(米),
∴AG=CG?AC=86.0?52.0=34.0(米).
答:建筑物GH的高為56.0米,AG的長約為34.0米.
點評:此題考查了坡度坡角問題以及俯角仰角的定義.此題難度較大,注意根據(jù)題意構(gòu)造直角三角形,并解直角三角形;注意掌握數(shù)形結(jié)合思想與方程思想的應(yīng)用.
27.(12分)(2011•盤錦)已知菱形ABCD的邊長為5,∠DAB=60°.將菱形ABCD繞著A逆時針旋轉(zhuǎn)得到菱形AEFG,設(shè)∠EAB=α,且0°<α<90°,連接DG、BE、CE、CF.
(1)如圖(1),求證:△AGD≌△AEB;
(2)當(dāng)α=60°時,在圖(2)中畫出圖形并求出線段CF的長;
(3)若∠CEF=90°,在圖(3)中畫出圖形并求出△CEF的面積.
考點:菱形的性質(zhì);三角形的面積;全等三角形的判定與性質(zhì);銳角三角函數(shù)的定義..
專題:綜合題;壓軸題.
分析:(1)利用AD=AB,AG=AE,∠GAD=∠EAB(SAS)證明△AGD≌△AEB即可;
(2)當(dāng)α=60°時,AE與AD重合,作DH⊥CF于H.由已知可得∠CDF=120°,DF=DC=5,在Rt△CDH中,CH=DCsin60°,繼而求出CF的長;
(3)當(dāng)∠CEF=90°時,延長CE交AG于,連接AC,∠CEF=90°,只需求出EC的長,又EC=C?E,在Rt△AE和Rt△AC中求解C和E的長即可.
解答:解:(1)∵菱形ABCD繞著點A逆時針旋轉(zhuǎn)得到菱形AEFG,
∴AG=AD,AE=AB,∠GAD=∠EAB=α.
∵四邊形AEFG是菱形,
∴AD=AB.
∴AG=AE.
∴△AGD≌△AEB.(3分)
(2)解法一:如圖(1),當(dāng)α=60°時,AE與AD重合,(4分)
作DH⊥CF于H.由已知可得∠CDF=120°,DF=DC=5.
∴∠CDH= ∠CDF=60°,CH= CF.
在Rt△CDH中,
∵CH=DCsin60°=5× = ,(6分)
∴CF=2CH=5 .(7分)
解法二:如圖(1),當(dāng)α=60°時,AE與AD重合,(4分)
連接AF、AC、BD、AC與BD交于點O.
由題意,知AF=AC,∠FAC=60°.
∴△AFC是等邊三角形.
∴FC=AC.
由已知,∠DAO= ∠BAD=30°,AC⊥BD,
∴AO=ADcos30°= .(6分)
∴AC=2AO=5 .
∴FC=AC=5 .(7分)
(3)如圖(2),當(dāng)∠CEF=90°時,(8分)
延長CE交AG于,連接AC.
∵四邊形AEFG是菱形,
∴EF∥AG.
∵∠CEF=90°,
∴∠GE=90°.
∴∠AE=90°.(9分)
在Rt△AE中,AE=5,∠AE=60°,
∴A=AEcos60°= ,E=AEsin60°= .
在Rt△AC中,易求AC=5 ,
∴C= = .
∴EC=C?E= ? ,
= ( ? ).(11分)
∴S△CEF= •EC•EF= .(12分)
點評:本題考查菱形的性質(zhì),同時涉及了銳角三角函數(shù)的定義、全等三角形的判定與性質(zhì)及三角形面積公式,注意這些知識的熟練掌握并靈活運用,難度較大.
28.(12分)如圖,已知△ABC中,AB=10c,AC=8c,BC=6c,如果點P由B出發(fā)沿BA方向向點A勻速運動,速度為2c/s,同時點Q由A出發(fā)沿AC方向向點C勻速運動,速度為1c/s,連接PQ,設(shè)運動的時間為t(單位:s)(0≤t≤5).解答下列問題:
(1)當(dāng)t為何值時,△APQ是直角三角形?
(2)是否存在某時刻t,使線段PQ恰好把△ABC的面積平分?若存在求出此時t的值;若不存在,請說明理由;
(3)把△APQ沿AB(或沿AC)翻折,翻折前后的兩個三角形所組成的四邊形能不能是菱形?若能,求出此時菱形的面積;若不能,請說明理由.
考點:相似形綜合題..
專題:壓軸題.
分析:(1)表示出AP、AQ,然后分∠AQP=90°和∠APQ=90°兩種情況,利用∠A的余弦列式計算即可得解;
(2)先求出△ABC的面積,然后利用∠A的正弦求出點P到AQ的距離,再根據(jù)△APQ的面積公式列出方程,然后求出根的判別式△<0,確定不存在;
(3)根據(jù)菱形的對角相等,對角線平分一組對角可得關(guān)于AB翻折時,∠A=∠APQ,過點Q作QD⊥AB于D,根據(jù)等腰三角形三線合一的性質(zhì)可得AD= AP,然后利用∠A的余弦列式求出t的值,再根據(jù)正弦求出DQ,然后根據(jù)S菱形=2S△APQ計算即可得解;關(guān)于AC翻折時,∠A=∠AQP,過點P作PE⊥AC于E,根據(jù)等腰三角形三線合一的性質(zhì)可得AE= AQ,然后利用∠A的余弦列式求出t的值,再根據(jù)正弦求出PE,然后根據(jù)S菱形=2S△APQ計算即可得解.
解答:解:(1)∵點P的速度為2c/s,點Q的速度為1c/s,
∴AP=10?2t,AQ=t,
如圖1,∠AQP=90°時,cos∠A= = ,
∴ = ,
解得t= ,
如圖2,∠APQ=90°時,cos∠A= = ,
∴ = ,
解得t= ,
綜上所述,t= 或 時,△APQ是直角三角形;
(2)△ABC的面積= AC•BC= ×8×6=24c2,
假設(shè)存在t使線段PQ恰好把△ABC的面積平分,
則點P到AQ的距離為:AP•sin∠A=(10?2t)× = (10?2t),
∴△APQ的面積= t• (10?2t)= ×24,
整理得,t2?5t+20=0,
∵△=(?5)2?4×1×20=25?80=?55<0,
∴此方程無解,
∴不存在某時刻t,使線段PQ恰好把△ABC的面積平分;
(3)根據(jù)菱形的性質(zhì),若關(guān)于AB翻折時,則∠A=∠APQ,
如圖1,過點Q作QD⊥AB于D,則AD= AP= (10?2t)=5?t,
cos∠A= = ,
∴ = ,
解得t= ,
∴DQ=AQ•sin∠A= × = ,
AP=10?2t=10?2× = ,
∴S菱形=2S△APQ=2× × × = ;
若關(guān)于AC翻折時,則∠A=∠AQP,
如圖2,過點P作PE⊥AC于E,則AE= AQ= ,
cos∠A= = ,
∴ = ,
解得t= ,
∴PE=AP•sin∠A=(10?2× )× = × = ,
∴S菱形=2S△APQ=2× × × = ;
綜上所述,△APQ沿AB(或沿AC)翻折,翻折前后的兩個三角形所組成的四邊形能是菱形,
菱形的面積為 或 .
點評:本題是相似形綜合題型,主要考查了銳角三角函數(shù),三角形的面積,菱形的對角相等,對角線平分一組對角的性質(zhì),(1)(3)兩題難點在于要分情況討論求解,(2)利用根的判別式判斷即可,綜合題,但難度不大.
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