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九年级数学填空题一般
题目
如图11,在矩形ABCDABCD中,边长AB=aAB=a,AD=bAD=b,其中aab(a<b)b\left(a \lt b\right)分别是方程x27x+12=0x^{2}-7x+12=0的两个根,连接BDBD.点OO从点CC出发,沿CBCB向点BB运动(到达点BB停止运动),速度为11个单位每秒,设运动时间为tt秒.

(1)BD=______.(1)BD=\_\_\_\_\_\_.
(2)(2)如图22,在运动过程中,以OO为圆心,OCOC的长为半径作半圆,交射线CBCB于点QQ,当tt为______时,点OO运动到BDC\angle BDC的角平分线上,此时,半圆OOBDBD有怎样的位置关系,并加以说明.
(3)(3)如图33,在运动过程中,连接ODOD,将ODC\triangle ODC沿ODOD折叠,得到ODP\triangle ODP,连接BPBP.当BPBP取最小值时,tt为______,此时,APAP的值为______.
(4)(4)如图44,当半圆OOABD\triangle ABD的边有两个交点时,直接写出tt的取值范围.
知识点:平行四边形的判定、等腰梯形的判定、坐标与图形性质章节:未标注

答案与解析

答案

(1)由x27x+12=0x^{2}-7x+12=0,即(x3)(x4)=0\left(x-3\right)\left(x-4\right)=0
解得:x1=3x_{1}=3x2=4x_{2}=4
\because边长AB=aAB=aAD=bAD=b,其中aab(a<b)b\left(a \lt b\right)分别是方程x27x+12=0x^{2}-7x+12=0的两个根,
AB=3\therefore AB=3AD=4AD=4
\because四边形ABCDABCD是矩形,
BAD=90\therefore \angle BAD=90^{\circ}
RtABDRt\triangle ABD中,AB=3AB=3AD=4AD=4
BD=AB2+AD2=32+42=5\therefore BD=\sqrt{AB^2+AD^2}=\sqrt{3^2+4^2}=5
故答案为:55
(2)(2)如图,过点OOOEBDOE\bot BD,垂足为点EE

OD\because ODBDC\angle BDC的平分线,
又在矩形ABCDABCD中,C=90\angle C=90^{\circ}AB=CD=3AB=CD=3AD=BC=4AD=BC=4
OCCD\therefore OC\bot CD
OE=OC\therefore OE=OC
BD\therefore BDO\odot O的切线,即BDBDO\odot O相切,
SBDC=SBDO+SCDOS_{\triangle BDC}=S_{\triangle BDO}+S_{\triangle CDO}
12BDOE+12CDOC=12BCCD\therefore \frac{1}{2}BD•OE+\frac{1}{2}CD•OC=\frac{1}{2}BC•CD
5OE+3OC=12\therefore 5OE+3OC=12,即8OC=128OC=12
OC=32\therefore OC=\frac{3}{2}
t=32÷1=32\therefore t=\frac{3}{2}÷1=\frac{3}{2}
故答案为:32\frac{3}{2}
(3)(3)由折叠的性质得:DOP\triangle DOPDOC\triangle DOC
DP=CD=AB\therefore DP=CD=ABDPO=DCB=90\angle DPO=\angle DCB=90^{\circ},点OO在运动过程中,
DP\because DP的长度和BDBD的长度是固定不变的,如图,

BDDPBP\because BD-DP\leqslant BP
\therefore当点BBPPDD三点共线时,BPBP的长度最短,即有最小值,最小值为BDDPBD-DP,此时,BPO=90\angle BPO=90^{\circ}
过点PPPFABPF\bot AB垂足为FF点,PTBCPT\bot BC于点TT,如图,

所以,四边形PFBTPFBT是矩形,
BF=PT\therefore BF=PTPF=BTPF=BT
由(1)知BD=5BD=5AB=CD=3AB=CD=3AD=BC=4AD=BC=4
由(2)知,PO=OC=32PO=OC=\frac{3}{2}
t=32÷1=32\therefore t=\frac{3}{2}÷1=\frac{3}{2}BO=BCOC=432=52BO=BC-OC=4-\frac{3}{2}=\frac{5}{2}
BP=BDDP=BDCD=53=2\therefore BP=BD-DP=BD-CD=5-3=2
12BOPT=12BPPO\frac{1}{2}BO•PT=\frac{1}{2}BP•PO
PT=PBPOBO=2×3252=65\therefore PT=\frac{PB•PO}{BO}=\frac{2×\frac{3}{2}}{\frac{5}{2}}=\frac{6}{5}
BF=FT=65\therefore BF=FT=\frac{6}{5}
AF=ABBF=365=95\therefore AF=AB-BF=3-\frac{6}{5}=\frac{9}{5}
RtPTORt\triangle PTO中,TO=PO2PT2=(32)2(65)2=910TO=\sqrt{PO^2-PT^2}=\sqrt{(\frac{3}{2})^2-(\frac{6}{5})^2}=\frac{9}{10}
BT=BOTO=52910=85\therefore BT=BO-TO=\frac{5}{2}-\frac{9}{10}=\frac{8}{5}
RtAFPRt\triangle AFP中,AP=AF2+BP2=(95)2+(85)2=1455AP=\sqrt{AF^{2}+BP^{2}}=\sqrt{(\frac{9}{5})^{2}+(\frac{8}{5})^{2}}=\frac{\sqrt{145}}{5}
故答案为:32\frac{3}{2}1455\frac{\sqrt{145}}{5}
(4)(4)如图,当半圆OOBDBD相切时,此时半圆OOABD\triangle ABD的边有11个交点,即为切点,设切点为HH,连接OHOH

由(2)知,t=32t=\frac{3}{2}
如图,当点QQ与点BB重合时,此时半圆OOABD\triangle ABD的边有22个交点,

此时,BCBC为半圆OO的直径,OC=12BC=2OC=\frac{1}{2}BC=2
t=2÷1=2\therefore t=2\div 1=2
\therefore32t2\frac{3}{2}<t≤2时,半圆OOBDBD22个交点,
即半圆OOABD\triangle ABD的边有22个交点;
如图,此时,半圆OOBDBD11个交点,与ABAB11个交点,

如图,当半圆OOADAD相切时,此时半圆OOABD\triangle ABD的边有33个交点,设ADAD与半圆OO的切点为MM,连接OMOM

OM=OC=AB=3\because OM=OC=AB=3
t=3÷1=3\therefore t=3\div 1=3
\therefore2<t<32 \lt t \lt 3时,半圆OOBDBD11个交点,与ABAB11个交点,
即半圆OOABD\triangle ABD的边有22个交点;
如图,当半圆OO与经过点AA时,此时半圆OOABD\triangle ABD的边有33个交点;
连接OAOA

OA=OC=xOA=OC=x,由勾股定理得:
32+(4x)2=x23^{2}+\left(4-x\right)^{2}=x^{2}
解得:x=258x=\frac{25}{8}
OC=258\therefore OC=\frac{25}{8}
t=258÷1=258\therefore t=\frac{25}{8}÷1=\frac{25}{8}
如图,当点OO与点BB重合时,此时点OO停止运动,

OC=BC=4\therefore OC=BC=4
t=4÷1=4\therefore t=4\div 1=4
\therefore258t4\frac{25}{8}<t≤4时,半圆OOBDBD11个交点,与ADAD11个交点,
即半圆OOABD\triangle ABD的边有22个交点;
综上,半圆OOABD\triangle ABD的边有两个交点时,32t3\frac{3}{2}<t<3258t4\frac{25}{8}<t≤4.

解析

(1)由x27x+12=0x^{2}-7x+12=0,即(x3)(x4)=0\left(x-3\right)\left(x-4\right)=0
解得:x1=3x_{1}=3x2=4x_{2}=4
\because边长AB=aAB=aAD=bAD=b,其中aab(a<b)b\left(a \lt b\right)分别是方程x27x+12=0x^{2}-7x+12=0的两个根,
AB=3\therefore AB=3AD=4AD=4
\because四边形ABCDABCD是矩形,
BAD=90\therefore \angle BAD=90^{\circ}
RtABDRt\triangle ABD中,AB=3AB=3AD=4AD=4
BD=AB2+AD2=32+42=5\therefore BD=\sqrt{AB^2+AD^2}=\sqrt{3^2+4^2}=5
故答案为:55
(2)(2)如图,过点OOOEBDOE\bot BD,垂足为点EE

OD\because ODBDC\angle BDC的平分线,
又在矩形ABCDABCD中,C=90\angle C=90^{\circ}AB=CD=3AB=CD=3AD=BC=4AD=BC=4
OCCD\therefore OC\bot CD
OE=OC\therefore OE=OC
BD\therefore BDO\odot O的切线,即BDBDO\odot O相切,
SBDC=SBDO+SCDOS_{\triangle BDC}=S_{\triangle BDO}+S_{\triangle CDO}
12BDOE+12CDOC=12BCCD\therefore \frac{1}{2}BD•OE+\frac{1}{2}CD•OC=\frac{1}{2}BC•CD
5OE+3OC=12\therefore 5OE+3OC=12,即8OC=128OC=12
OC=32\therefore OC=\frac{3}{2}
t=32÷1=32\therefore t=\frac{3}{2}÷1=\frac{3}{2}
故答案为:32\frac{3}{2}
(3)(3)由折叠的性质得:DOP\triangle DOPDOC\triangle DOC
DP=CD=AB\therefore DP=CD=ABDPO=DCB=90\angle DPO=\angle DCB=90^{\circ},点OO在运动过程中,
DP\because DP的长度和BDBD的长度是固定不变的,如图,

BDDPBP\because BD-DP\leqslant BP
\therefore当点BBPPDD三点共线时,BPBP的长度最短,即有最小值,最小值为BDDPBD-DP,此时,BPO=90\angle BPO=90^{\circ}
过点PPPFABPF\bot AB垂足为FF点,PTBCPT\bot BC于点TT,如图,

所以,四边形PFBTPFBT是矩形,
BF=PT\therefore BF=PTPF=BTPF=BT
由(1)知BD=5BD=5AB=CD=3AB=CD=3AD=BC=4AD=BC=4
由(2)知,PO=OC=32PO=OC=\frac{3}{2}
t=32÷1=32\therefore t=\frac{3}{2}÷1=\frac{3}{2}BO=BCOC=432=52BO=BC-OC=4-\frac{3}{2}=\frac{5}{2}
BP=BDDP=BDCD=53=2\therefore BP=BD-DP=BD-CD=5-3=2
12BOPT=12BPPO\frac{1}{2}BO•PT=\frac{1}{2}BP•PO
PT=PBPOBO=2×3252=65\therefore PT=\frac{PB•PO}{BO}=\frac{2×\frac{3}{2}}{\frac{5}{2}}=\frac{6}{5}
BF=FT=65\therefore BF=FT=\frac{6}{5}
AF=ABBF=365=95\therefore AF=AB-BF=3-\frac{6}{5}=\frac{9}{5}
RtPTORt\triangle PTO中,TO=PO2PT2=(32)2(65)2=910TO=\sqrt{PO^2-PT^2}=\sqrt{(\frac{3}{2})^2-(\frac{6}{5})^2}=\frac{9}{10}
BT=BOTO=52910=85\therefore BT=BO-TO=\frac{5}{2}-\frac{9}{10}=\frac{8}{5}
RtAFPRt\triangle AFP中,AP=AF2+BP2=(95)2+(85)2=1455AP=\sqrt{AF^{2}+BP^{2}}=\sqrt{(\frac{9}{5})^{2}+(\frac{8}{5})^{2}}=\frac{\sqrt{145}}{5}
故答案为:32\frac{3}{2}1455\frac{\sqrt{145}}{5}
(4)(4)如图,当半圆OOBDBD相切时,此时半圆OOABD\triangle ABD的边有11个交点,即为切点,设切点为HH,连接OHOH

由(2)知,t=32t=\frac{3}{2}
如图,当点QQ与点BB重合时,此时半圆OOABD\triangle ABD的边有22个交点,

此时,BCBC为半圆OO的直径,OC=12BC=2OC=\frac{1}{2}BC=2
t=2÷1=2\therefore t=2\div 1=2
\therefore32t2\frac{3}{2}<t≤2时,半圆OOBDBD22个交点,
即半圆OOABD\triangle ABD的边有22个交点;
如图,此时,半圆OOBDBD11个交点,与ABAB11个交点,

如图,当半圆OOADAD相切时,此时半圆OOABD\triangle ABD的边有33个交点,设ADAD与半圆OO的切点为MM,连接OMOM

OM=OC=AB=3\because OM=OC=AB=3
t=3÷1=3\therefore t=3\div 1=3
\therefore2<t<32 \lt t \lt 3时,半圆OOBDBD11个交点,与ABAB11个交点,
即半圆OOABD\triangle ABD的边有22个交点;
如图,当半圆OO与经过点AA时,此时半圆OOABD\triangle ABD的边有33个交点;
连接OAOA

OA=OC=xOA=OC=x,由勾股定理得:
32+(4x)2=x23^{2}+\left(4-x\right)^{2}=x^{2}
解得:x=258x=\frac{25}{8}
OC=258\therefore OC=\frac{25}{8}
t=258÷1=258\therefore t=\frac{25}{8}÷1=\frac{25}{8}
如图,当点OO与点BB重合时,此时点OO停止运动,

OC=BC=4\therefore OC=BC=4
t=4÷1=4\therefore t=4\div 1=4
\therefore258t4\frac{25}{8}<t≤4时,半圆OOBDBD11个交点,与ADAD11个交点,
即半圆OOABD\triangle ABD的边有22个交点;
综上,半圆OOABD\triangle ABD的边有两个交点时,32t3\frac{3}{2}<t<3258t4\frac{25}{8}<t≤4.

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