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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,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______;
(3)(3)如图33,在运动过程中,以OO为圆心,OCOC的长为半径作半圆,交射线CBCBQQ,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)x27x+12=0\left(1\right)x^{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,BD=AB2+AD2=5BD=\sqrt{A{B}^{2}+A{D}^{2}}=5

故答案为:55

(2)(2)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}

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2.12.1

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

如图33,过点PPPEABPE\bot AB垂足为EE点,

此时,BPO=90\angle BPO=90^{\circ}

由(1)知BD=5BD=5AB=CD=3AB=CD=3AD=BC=4AD=BC=4

sinCBD=CDBD=POBO=POBCOC=35\therefore sin\angle CBD=\frac{CD}{BD}=\frac{PO}{BO}=\frac{PO}{BC-OC}=\frac{3}{5}

PO=OC\because PO=OC

PO=32\therefore PO=\frac{3}{2}BO=BCOC=52BO=BC-OC=\frac{5}{2}

t=32÷1=32\therefore t=\frac{3}{2}\div 1=\frac{3}{2}

此时BP=BO2PO2=2BP=\sqrt{B{O}^{2}-P{O}^{2}}=2

PEAB\because PE\bot AB

PEB=BPO=90\therefore \angle PEB=\angle BPO=90^{\circ}

CBD+ABD=BPE+ABD=90\because \angle CBD+\angle ABD=\angle BPE+\angle ABD=90^{\circ}

CBD=BPE\therefore \angle CBD=\angle BPE

PBO\therefore \triangle PBOEPB\triangle EPB

BPEP=POBE=BOBP=522=54\therefore \frac{BP}{EP}=\frac{PO}{BE}=\frac{BO}{BP}=\frac{\frac{5}{2}}{2}=\frac{5}{4}

EP=85BE=65\therefore EP=\frac{8}{5},BE=\frac{6}{5}

AE=ABBE=95\therefore AE=AB-BE=\frac{9}{5}

RtAEPRt\triangle AEP中,AP=AE2+EP2=1455AP=\sqrt{A{E}^{2}+E{P}^{2}}=\frac{\sqrt{145}}{5}

故答案为:32\frac{3}{2}1455\frac{\sqrt{145}}{5}

(3)(3)如图3.13.1,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

BHO=90\because \angle BHO=90^{\circ}OH=OCOH=OC

sinCBD=CDBD=OHBO=OCBCOC=35\therefore sin\angle CBD=\frac{CD}{BD}=\frac{OH}{BO}=\frac{OC}{BC-OC}=\frac{3}{5}

OC=32\therefore OC=\frac{3}{2}

此时,t=32÷1=32t=\frac{3}{2}\div 1=\frac{3}{2}

如图3.23.2,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=2\therefore OC=\frac{1}{2}BC=2

t=2÷1=2\therefore t=2\div 1=2

\therefore32t2\frac{3}{2}\color{red}{<}t\color{red}{≤}2时,半圆OOBDBD22个交点,

即半圆OOABD\triangle ABD的边有22个交点;

如图3.33.3,此时,半圆OOBDBD11个交点,与ABAB11个交点,

如图3.43.4,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相切点为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3.53.5,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

O运动时间为t秒,速度为1个单位每秒\because O\mathrm{运动时间为}t秒,\mathrm{速度为}1\mathrm{个单位每秒}

OC=OA=t\therefore OC=OA=t

OB=BCOC=4t\therefore OB=BC-OC=4-t

RtABO中:OA2=OB2+AB2在Rt\triangle ABO中:O{A}^{2}=O{B}^{2}+A{B}^{2}

t2=(4t)2+32即{t}^{2}={\left(4-t\right)}^{2}+{3}^{2}

解得t=258t=\dfrac{25}{8}

如图3.63.6,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\dfrac{25}{8}\color{red}{<}t\color{red}{\le }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}\color{red}{<}t\color{red}{<}3258t4\dfrac{25}{8}\color{red}{<}t\color{red}{\le }4.

解析

(1)x27x+12=0\left(1\right)x^{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,BD=AB2+AD2=5BD=\sqrt{A{B}^{2}+A{D}^{2}}=5

故答案为:55

(2)(2)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}

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2.12.1

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

如图33,过点PPPEABPE\bot AB垂足为EE点,

此时,BPO=90\angle BPO=90^{\circ}

由(1)知BD=5BD=5AB=CD=3AB=CD=3AD=BC=4AD=BC=4

sinCBD=CDBD=POBO=POBCOC=35\therefore sin\angle CBD=\frac{CD}{BD}=\frac{PO}{BO}=\frac{PO}{BC-OC}=\frac{3}{5}

PO=OC\because PO=OC

PO=32\therefore PO=\frac{3}{2}BO=BCOC=52BO=BC-OC=\frac{5}{2}

t=32÷1=32\therefore t=\frac{3}{2}\div 1=\frac{3}{2}

此时BP=BO2PO2=2BP=\sqrt{B{O}^{2}-P{O}^{2}}=2

PEAB\because PE\bot AB

PEB=BPO=90\therefore \angle PEB=\angle BPO=90^{\circ}

CBD+ABD=BPE+ABD=90\because \angle CBD+\angle ABD=\angle BPE+\angle ABD=90^{\circ}

CBD=BPE\therefore \angle CBD=\angle BPE

PBO\therefore \triangle PBOEPB\triangle EPB

BPEP=POBE=BOBP=522=54\therefore \frac{BP}{EP}=\frac{PO}{BE}=\frac{BO}{BP}=\frac{\frac{5}{2}}{2}=\frac{5}{4}

EP=85BE=65\therefore EP=\frac{8}{5},BE=\frac{6}{5}

AE=ABBE=95\therefore AE=AB-BE=\frac{9}{5}

RtAEPRt\triangle AEP中,AP=AE2+EP2=1455AP=\sqrt{A{E}^{2}+E{P}^{2}}=\frac{\sqrt{145}}{5}

故答案为:32\frac{3}{2}1455\frac{\sqrt{145}}{5}

(3)(3)如图3.13.1,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

BHO=90\because \angle BHO=90^{\circ}OH=OCOH=OC

sinCBD=CDBD=OHBO=OCBCOC=35\therefore sin\angle CBD=\frac{CD}{BD}=\frac{OH}{BO}=\frac{OC}{BC-OC}=\frac{3}{5}

OC=32\therefore OC=\frac{3}{2}

此时,t=32÷1=32t=\frac{3}{2}\div 1=\frac{3}{2}

如图3.23.2,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=2\therefore OC=\frac{1}{2}BC=2

t=2÷1=2\therefore t=2\div 1=2

\therefore32t2\frac{3}{2}\color{red}{<}t\color{red}{≤}2时,半圆OOBDBD22个交点,

即半圆OOABD\triangle ABD的边有22个交点;

如图3.33.3,此时,半圆OOBDBD11个交点,与ABAB11个交点,

如图3.43.4,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相切点为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3.53.5,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

O运动时间为t秒,速度为1个单位每秒\because O\mathrm{运动时间为}t秒,\mathrm{速度为}1\mathrm{个单位每秒}

OC=OA=t\therefore OC=OA=t

OB=BCOC=4t\therefore OB=BC-OC=4-t

RtABO中:OA2=OB2+AB2在Rt\triangle ABO中:O{A}^{2}=O{B}^{2}+A{B}^{2}

t2=(4t)2+32即{t}^{2}={\left(4-t\right)}^{2}+{3}^{2}

解得t=258t=\dfrac{25}{8}

如图3.63.6,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\dfrac{25}{8}\color{red}{<}t\color{red}{\le }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}\color{red}{<}t\color{red}{<}3258t4\dfrac{25}{8}\color{red}{<}t\color{red}{\le }4.

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