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      2025-2026学年北京市海淀区北京交通大学附属中学九年级上册12月月考数学试卷 [附答案]

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      2025-2026学年北京市海淀区北京交通大学附属中学九年级上册12月月考数学试卷 [附答案]

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      这是一份2025-2026学年北京市海淀区北京交通大学附属中学九年级上册12月月考数学试卷 [附答案],共35页。试卷主要包含了单选题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
      1.我国古代数学的发展历史源远流长,曾诞生了很多伟大的数学发现.下列与我国古代数学发现相关的图形中,既是轴对称图形,又是中心对称图形的是( )
      A.B.
      C.D.
      2.若关于的一元二次方程的一个根为0,则的值为( )
      A.0B.1C.D.1或
      3.一个小球在如图所示的地板上自由滚动,并随机停留在某块方砖上.如果每一块方砖除颜色外完全相同,则小球最终停留在白砖上的概率是( )
      A.B.C.D.
      4.如图,圆O的直径,是圆O的弦,,垂足为M,,则的长为( )
      A.B.C.D.
      5.将抛物线平移,使它平移后图象的顶点为,则需将该抛物线()
      A.向上平移5个单位B.向下平移5个单位
      C.向左平移5个单位D.向右平移5个单位
      6.抖空竹在我国有着悠久的历史,是国家级的非物质文化遗产之一.如图,AC,BD分别与⊙O切于点C,D,延长AC,BD交于点P.若,⊙O的半径为6cm,则图中的长为( )
      A.π cmB.2π cmC.3π cmD.4π cm
      7.今年“国庆中秋”双节叠加,普天同庆.某家庭微信群规定,群内的每个人都要发红包,并保证群内其他人恰好都能抢到(自己不能抢自己发的)红包.此次活动结束,群内所有人共收到56个红包,则该群一共有( )
      A.6人B.7人C.8人D.9人
      8.已知二次函数(,,为常数,)图象的顶点坐标是,且经过,两点,.有下列结论:①关于的一元二次方程有两个不相等的实数根;②当时,的值随值的增大而减小;③;④;⑤对于任意实数,总有.以上结论正确的有( )
      A.5个B.4个C.3个D.2个
      二、填空题
      9.请写出一个常数项为0,有一个根为的一元二次方程: .
      10.在平面直角坐标系中,点关于原点的对称点为,则的值为 .
      11.如图,点A,B,C在上,.若点D为上一点(不与点A,C重合),则的度数为 .
      12.二次函数的自变量与函数的部分对应值如下表:
      关于的方程的解为 .
      13.把球放在长方体纸盒内,球的一部分露出盒外,其截面如图所示,已知EF=CD=12cm,则球的半径为 cm.

      14.如图,小明的父亲在相距2米的两棵树间拴了一根绳子,给小明做了一个简易的秋千.拴绳子的地方距地面高都是2.5米,绳子自然下垂呈抛物线状,身高1米的小明距较近的那棵树0.5米时,头部刚好接触到绳子,则绳子的最低点距地面的距离为 米.
      15.有一直径为2的圆形铁皮,要从中剪出一个最大圆心角为60°的扇形ABC,用此剪下的扇形铁皮围成一个圆锥,该圆锥的底面圆的半径r= .
      16.如图,在平面直角坐标系中,点是轴正半轴上任意一点,点是第一象限角平分线上一点(不含原点),,以为一边作正,则
      (1)外接圆的半径是 .
      (2)点到原点距离的取值范围是 .
      三、解答题
      17.解方程:.
      18.如图,在等腰直角中,,D为边上一点,连接,将绕点C逆时针旋转到,连接.
      (1)求证:.
      (2)若,,求四边形的面积.
      19.已知,是关于的方程的两个不相等的实数根.
      (1)求的取值范围.
      (2)若,且,都是整数,请直接写出符合条件的整数的值.
      20.如图,是⊙O的直径,是⊙O的一条弦,且于点E.
      (1)求证:;
      (2)若,,求⊙O的半径.
      21.已知二次函数部分自变量与函数值的对应值如下表所示:
      (1)求二次函数解析式,并在平面直角坐标系中画出二次函数的图象;
      (2)根据图象写出当时,的取值范围为__________;
      (3)根据图象写出当时,的取值范围为__________.
      22.学校组织学生到研学基地参加研学,学生可自由体验基地的三个项目(:泥塑、:机器人编程、:航空航天体验),甲和乙两位同学准备各自随机选择一个项目进行体验.
      (1)甲同学选择项目的概率是______;
      (2)用画树状图或列表等方法求甲和乙选择不同体验项目的概率.
      23.关于x的一元二次方程经过适当变形,可以写成的形式.现列表探究的变形:
      回答下列问题:
      (1)表格中t的值为______;
      (2)观察上述探究过程,表格中m与n满足的等量关系为______;
      (3)记的两个变形为和,则的值______.
      24.如图,是的直径,,是弦,过点作交于点,过点作的切线与的延长线交于点,连接.
      (1)求证:是的切线;
      (2)连接交于,如果,求的长.
      25.2024年巴黎奥运会8月6日单人10米决赛中,全红婵以425.60分的总分夺得金牌,陈芋汐获得银牌,在精彩的比赛过程中,全红婵选择了一个极具难度的(向后翻腾三周半抱膝),如图2所示,建立平面直角坐标系,如果她从点A起跳后的运动路线可以看作抛物线的一部分,从起跳到入水的过程中,她的竖直高度y(单位:米)与水平距离x(单位:米)近似满足二次函数关系.
      (1)在平时训练完成一次跳水动作时,全红婵的水平距离x与竖直高度y的几组数据如下表:
      根据表中数据,直接写出h的值为 ,满足的二次函数关系式为: ;
      (2)在(1)的条件下,记全红婵训练时入水点的水平距离为;比赛当天的某一次跳水中,全红婵的竖直高度y与水平距离x近似满足二次函数关系:,记比赛当天入水点的水平距离为,判断与的大小关系,并说明理由.
      26.已知抛物线与轴交于点(点在点的左侧),与轴交于点,点为轴上一动点,过点作轴的垂线交抛物线于点与不重合).
      (1)求点的坐标(用含的式子表示);
      (2)当时,若,求的最大值;
      (3)对于的每一个确定的值,有最小值,若,请直接写出的取值范围___________.
      27.已知正方形,将线段绕点旋转得到线段,连接.作的平分线交于点,交直线于点,连接.
      (1)如图1,当点在正方形的内部时,用等式表示线段之间的数量关系___________.
      (2)当点在正方形的外部时,在图2中依题意补全图形,用等式表示线段,,之间的数量关系,并证明.
      28.在平面直角坐标系中,已知点和点,线段和线段外的一点,给出如下定义:若时,则称点为线段的限角点,且当时,称点为线段的最佳限角点.
      (1)①如图,在点中,线段的限角点是___________;
      ②若点在轴负半轴上,写出满足条件的点的纵坐标的范围___________;
      (2)在直线上存在线段的限角点,求的取值范围;
      (3)在直线上存在线段的最佳限角点,直接写出的取值范围___________.
      答案
      1.【正确答案】B
      【分析】本题考查轴对称及中心对称的定义,掌握中心对称图形与轴对称图形的概念,要注意:轴对称图形的关键是寻找对称轴,图形两部分折叠后可重合;中心对称图形是要寻找对称中心,旋转180度后与原图重合.根据轴对称图形与中心对称图形的概念逐选项判断即可.
      【详解】解:A、是轴对称图形,但不是中心对称图形,故不符合题意;
      B、既是轴对称图形,也是中心对称图形,故符合题意;
      C、不是轴对称图形,是中心对称图形,故不符合题意;
      D、不是轴对称图形,也不是中心对称图形,故不符合题意;
      故选B.
      2.【正确答案】C
      【分析】本题考查一元二次方程的定义与解,解一元二次方程,将代入原方程可得出关于的一元二次方程,解之即可得出的值,根据一元二次方程的定义可得出,进而可得出,据此可得答案.
      【详解】解:关于的一元二次方程的一个根为0,,
      ∴将代入,得:,
      解得,.
      ∵方程是一元二次方程,



      故选C.
      3.【正确答案】B
      【分析】本题考查几何概率的求法:首先根据题意将代数关系用面积表示出来,一般用阴影区域表示所求事件(A);然后计算阴影区域的面积在总面积中占的比例,这个比例即事件(A)发生的概率.
      根据几何概率的求法:最终停留在白色的方砖上的概率就是白域的面积与总面积的比值.
      【详解】解:观察这个图可知:白域(4块)的面积占总面积(9块)的,
      则它最终停留在白砖上的概率是.
      故选B.
      4.【正确答案】C
      【分析】由于的直径,则的半径为,又已知,则可以求出,,连接,根据勾股定理和垂径定理可求得的长度.
      【详解】解:连接,
      ∵的直径,
      ∴的半径为,
      ∴,
      又∵,
      ∴,
      ∵,
      ∴,
      在中,,
      ∴.
      故选C.
      5.【正确答案】A
      【分析】本题考查二次函数图象的平移,二次函数的图象及性质.通过比较原抛物线的顶点坐标与平移后图象的顶点坐标,确定平移方向和距离.
      【详解】解:∵原抛物线的顶点为,平移后图象的顶点为,
      ∴需向上平移个单位.
      故选A.
      6.【正确答案】B
      【分析】连接OC、OD,利用切线的性质得到,根据四边形的内角和求得,再利用弧长公式求得答案.
      【详解】连接OC、OD,
      分别与相切于点C,D,
      ∴,

      ∴,
      的长,
      故选B
      7.【正确答案】C
      【分析】本题考查一元二次方程的应用,根据已知条件列出方程是解题的关键.
      设该群有人,每人收个红包,总收红包数为,解方程,求正整数解即可.
      【详解】解:设该群有人,每人收个红包,列出方程为:

      解得或(舍去)
      因此,该群一共有人,
      故选C.
      8.【正确答案】A
      【分析】本题主要考查了二次函数的性质(顶点、对称轴、增减性)、函数与方程的关系及代数式的变形,熟练掌握二次函数的图象与性质是解题的关键.
      先根据二次函数的顶点坐标和过点情况,确定函数表达式,再结合的符号、对称轴等性质,逐一分析每个结论的正确性.
      【详解】解:二次函数顶点为,且过,
      由对称性,函数过,
      设,

      过,



      ,结论③正确;
      顶点纵坐标,,

      方程即,
      函数最大值为,且,
      ∴方程有两个不相等的实数根,结论①正确;
      ,对称轴为
      当时,y随x的增大而减小,结论②正确;


      ,结论④正确

      ,,
      ,结论⑤正确;
      综上,①②③④⑤均正确
      故选A.
      9.【正确答案】(答案不唯一)
      【分析】本题考查了一元二次方程的概念,根据一元二次方程的定义,常数项为0即,且有一个根为,因此可构造一个以和为根的一元二次方程。
      【详解】解:设一元二次方程为,
      由题意,常数项,故方程为,
      由于有一个根为,代入方程得,即,
      整理得,即,
      取,则,因此方程为.
      10.【正确答案】6
      【分析】本题考查了已知两点关于原点对称求参数,根据关于原点对称的点的坐标特征,原点的对称点的横纵坐标均互为相反数,由此建立方程求解a和b的值,进而计算的值即可.
      【详解】解:∵点关于原点的对称点为,
      ∴,,
      解得,,
      ∴.
      11.【正确答案】或
      【分析】分两种情况:当点D在优弧上时,当点D在劣弧上时,根据圆内接四边形的性质,即可得出答案.
      【详解】解:
      分两种情况:
      当点D在优弧上时,根据圆内接四边形的性质,可知,
      当点D在劣弧上时,.
      12.【正确答案】,
      【分析】本题考查的是二次函数的图象与性质,二次函数与一元二次方程的关系,根据二次函数对称性,由点和点纵坐标相同,求得对称轴,再利用对称轴求点的对称点,从而得到方程的解.
      【详解】解:由二次函数可知,当时,,故点在函数图象上.
      由表可知,当时,,故点也在函数图象上.
      点和点纵坐标相同,
      ∴函数图象的对称轴为直线.
      ∵点在函数图象上,其关于对称轴的对称点为,
      ∴当时,.
      因此方程的解为或.
      13.【正确答案】7.5
      【分析】首先找到EF的中点M,作MN⊥AD于点M,取MN上的球心O,连接OF,设OF=x,则OM是(12﹣x) cm,MF=6 cm,然后在直角三角形MOF中利用勾股定理求得OF的长即可.
      【详解】解:EF的中点M,作MN⊥AD于点M,取MN上的球心O,连接OF,

      ∵四边形ABCD是矩形,
      ∴∠C=∠D=90°,
      ∴四边形CDMN是矩形,
      ∴MN=CD=12 cm
      设OF=x cm,则ON=OF,
      ∴OM=MN﹣ON= (12﹣x) cm,MF=6 cm,
      在直角三角形OMF中,OM2+MF2=OF2,
      即:(12﹣x)2+62=x2,
      解得:x=7.5.
      14.【正确答案】0.5
      【分析】根据题意,运用待定系数法,建立适当的函数解析式,代入求值即可解答.
      【详解】以左边树与地面交点为原点,地面水平线为x轴,左边树为y轴建立平面直角坐标系,
      由题意可得A(0,2.5),B(2,2.5),C(0.5,1)
      设函数解析式为y=ax2+bx+c
      把A. B. C三点分别代入得出c=2.5
      同时可得4a+2b+c=2.5,0.25a+0.5b+c=1
      解得a=2,b=−4,c=2.5.
      ∴y=2x2−4x+2.5=2(x−1)2+0.5.
      ∵2>0
      ∴当x=1时,ymin=0.5米.
      15.【正确答案】
      【分析】连接,延长交于点,连接、;根据扇形性质,得,结合圆周角性质,得;根据直径对应圆周角为直角的性质计算,得;通过三角函数计算,得;根据弧长公式,计算得,从而完成求解.
      【详解】如图,连接,延长交于点,连接、
      ∵扇形ABC


      ∵为直径

      ∴,

      由题意得:,





      16.【正确答案】;
      【分析】本题考查了三角形外接圆,圆周角定理,勾股定理,线段垂直平分线的判定,一点与圆上一点距离的最值等知识.
      (1)设外接圆圆心为P,连接,则,由圆周角定理得,
      由勾股定理即可求得外接圆的半径;
      (2)连接,交于H,则垂直平分,由勾股定理求得,由直角三角形的性质得,从而,由,当O、P、C三点共线时,最大,类似地可求得的最小值.
      【详解】解:(1)如图,设外接圆圆心为P,连接,
      则,
      由圆周角定理得,
      ∴是等腰直角三角形,
      由勾股定理得.
      (2)如图,连接,交于H,
      ∵是等边三角形,
      ∴,
      ∵,
      ∴垂直平分,
      ∴,
      由勾股定理求得,
      ∵,
      ∴,
      ∴,
      ∵,
      ∴当O、P、C三点共线时,最大,
      由(1)知,
      ∴最大值为;
      当点C在边的左侧时,,
      当O、P、C三点共线时,最小,
      此时,
      ∴最小值为,
      ∴.
      17.【正确答案】
      【分析】本题考查配方法解一元二次方程,核心是通过在等式两边加上一次项系数一半的平方,将一元二次方程的左边配成完全平方式,把复杂的一元二次方程转化为一元一次方程求解.
      先将常数项移到等号的右边,将等号左边写成完全平方形式,进而求解方程的根.
      【详解】解:,





      18.【正确答案】(1)见详解
      (2)8
      【分析】本题考查了全等三角形的判定和性质,旋转的性质,解题的关键是掌握旋转前后对应边相等,全等三角形的判定方法以及全等三角形对应边相等,面积相等.
      (1)通过证明,即可求证;
      (2)先求出,在根据勾股定理求出,由全等的性质得出,则,即可解答.
      【详解】(1)证明:∵绕点C逆时针旋转到,
      ∴,
      ∵,
      ∴,即,
      ∵为等腰直角三角形,
      ∴,
      在和中,

      ∴,
      ∴;
      (2)解:∵,,
      ∴,
      设,
      根据勾股定理可得:,
      则,
      解得:(负值舍去),
      ∴,
      ∵,
      ∴,
      ∴.
      19.【正确答案】(1)
      (2)或
      【分析】本题主要考查了已知一元二次方程根的情况求参数的取值范围,解题的关键是熟练掌握当时,方程有两个不相等的实数根;当时,方程有两个相等的实数根;当时,方程没有实数根.
      (1)根据一元二次方程根的判别式可得,然后进行求解即可;
      (2)根据(1)中得出的的取值范围,得出整数的值为,分别求出方程的解,即可解答.
      【详解】(1)解:根据题意得,,


      (2)解:,

      是整数,
      ∴整数的值为,
      当时,方程为,
      解得:,符合题意.
      当时,,此时方程解不为整数.
      当时,方程为,此时方程解不为整数.
      当时,方程为,
      解得:,符合题意.
      综上所述,的值为2或5.
      20.【正确答案】(1)见详解
      (2)3
      【分析】(1)根据同弧所对圆周角相等及等腰三角形两底角相等即可得到答案;
      (2)连接,根据垂径定理得到,根据勾股定理即可得到答案.
      【详解】(1)证明:∵,
      ∴,
      ∵与都是弧所对圆周角,
      ∴,
      ∴;
      (2)解:连接,
      ∵,,
      ∴,
      在中,根据勾股定理可得,

      21.【正确答案】(1),图象见详解
      (2)
      (3)
      【分析】本题主要考查待定系数法求二次函数解析式,根据函数解析式画函数图象,根据函数自变量求函数取值范围,掌握待定系数法解二次函数解析式,函数图象的性质是解题的关键.
      (1)用待定系数法即可求解函数解析式,根据函数解析式,用描点法即可求解;
      (2)求出函数图象与轴的交点是,,根据函数图象解答即可;
      (3)根据自变量的取值范围,结合图示,即可确定函数值的取值范围.
      【详解】(1)解:当时,;当时,;当时,,
      ∴,解方程得,
      ∴二次函数解析式为.
      二次函数的图象如下:

      (2)当时,,解得,
      ∴函数图象与轴的交点是,,
      根据图象写出当时,的取值范围为.
      (3)解:当时,根据图象可知,
      当时,;当当时,;当时,.
      ∴当时,.
      22.【正确答案】(1)
      (2)
      【分析】本题考查了列表法与树状图法求概率,概率公式,熟练掌握列表法与树状图法以及概率公式是解答本题的关键.
      (1)直接利用概率公式求解即可;
      (2)画树状图或列表表示出所有等可能的结果数,以及甲和乙选择不同体验项目的结果数,再利用概率公式可得出答案.
      【详解】(1)解:甲同学从、、三个项目中随机选择一个,
      甲选择项目的概率为;
      (2)解:画树状图如下:
      共有种等可能结果,其中甲和乙选择不同体验项目的结果有种,
      甲和乙选择不同体验项目的概率为.
      23.【正确答案】(1)
      (2)
      (3)
      【分析】本题考查了解一元二次方程,理解题意,得出为一次项系数的相反数是解此题的关键.
      (1)把展开得到,据此得到,解方程即可得到答案;
      (2)利用表中的数据可得到为一次项系数的相反数,由此即可得到答案;
      (3)由(2)的结论可得:,,从而得到,代入进行计算即可得到答案.
      【详解】(1)解:∵,
      ∴,
      ∴,
      又∵是变形得到的,
      ∴,
      ∴.
      (2)解:,,,,
      为一次项系数的相反数,
      .
      (3)解:由(2)的结论可得:,,



      24.【正确答案】(1)见详解
      (2)
      【分析】(1)连接,由直径对的圆周角是直角及平行线的性质得,由等腰三角形的性质得垂直平分,从而可证明,得,即可证明结论;
      (2)由切线的性质及互余关系得,结合已知得,由此求得,由直角三角形的性质求得圆的半径,进而求得,再由直角三角形的性质即可求得的长.
      【详解】(1)证明:如图1,连接,
      是的切线,

      是的直径,




      ∴垂直平分,
      ,,



      半径于点,
      是的切线;
      (2)解:和都是的切线,


















      ∵,
      ∴由勾股定理得:,
      即,

      25.【正确答案】(1);
      (2).
      【分析】本题考查二次函数的实际应用,解题的关键是正确的求出函数解析式.
      (1)通过表格数据结合待定系数法求出解析式,即可求解;
      (2)分别求出两个解析式当时,x的值,进行比较即可.
      【详解】(1)解:根据表格得:函数图象过点,
      ∴,
      ∴,
      ∴,
      解得:,
      ∴.
      (2)解:对于,
      当时,,
      解得:,(不合题意,舍去),
      ∴米,
      对于,
      当时,,
      解得:,(不合题意,舍去),
      ∴,
      ∵,
      ∴.
      26.【正确答案】(1)
      (2)的最大值
      (3)或
      【分析】(1)令即可求解;
      (2)令,求得A、B的坐标,即可求得的长,由则可求得a的值,从而求得二次函数解析式,再由求得关于t的函数式,即可求得其最大值;
      (3)由求得关于t的函数式,分两种情况考虑,利用函数的性质即可求解.
      【详解】(1)解:对于,令,得,
      ∴;
      (2)解:令,
      解得:,
      ∴点A、B的坐标分别为,
      ∴,
      ∴,
      ∴,
      解得:,
      ∵,
      ∴,

      令,整理得:,
      ∵M、N不重合,
      ∴,
      ∴,
      ∵,
      ∴,
      解得:,
      ∴,其中,
      对于一次函数,且,
      当时,函数取得最大值17,从而取得最大值,
      ∴的最大值为;
      (3)解:令,
      整理得:,
      由题意知,方程必有两个不相等的实数根,设这两个实数根分别为,
      ∴,
      ∴,其中,
      ∵M、N不重合,
      ∴,
      当时,对于的每一个确定的值,当时,取得最小值,
      由题意知,
      ∴,
      解得:;
      当时,对于的每一个确定的值,当时,取得最小值,
      由题意知,
      ∴,
      解得:;
      综上,a的取值范围为或.
      27.【正确答案】(1)
      (2),补全图形和见详解
      【分析】(1)过点B作交的延长线于点M,由旋转的性质及角平分线的意义证明,得,再由旋转及等腰三角形的性质可得,从而证明,得,由勾股定理即可得三线段,,的关系;
      (2)补全图形;过点B作于H,由正方形的性质、旋转的性质及等腰三角形的性质可得;再证明,得,,从而得,由勾股定理得,进而有.
      【详解】(1)解:如图,过点B作交的延长线于点M,
      ∵四边形是正方形,
      ∴,
      由旋转知,,
      ∴,
      ∵平分,
      ∴,
      ∵,
      ∴,
      ∴,
      ∵,
      ∴,
      ∴,
      ∴,
      ∵,
      ∴,
      ∵,
      ∴,
      ∵,
      ∴,
      ∴,
      ∴是等腰直角三角形,
      ∴,
      ∵,
      ∴,
      (2)解:补全的图形如下:
      线段,,之间的数量关系为:;
      证明:如图,过点B作于H,
      ∵四边形是正方形,
      ∴,
      由旋转知,,
      ∵,
      ∴,
      ∵,,
      ∴,
      ∴,
      ∵平分,
      ∴,
      ∵,,
      ∴,
      ∴,
      ∴,
      ∴,
      ∴,
      ∵,
      ∴,
      ∴,
      在中,,
      ∴.
      28.【正确答案】(1)①;②
      (2)
      (3)或
      【分析】(1)①描出三个点,分别构造等腰直角三角形,利用三角形外角的性质,根据线段的限角点含义即可判断;
      ②确定出点P的轨迹,过H作x轴的垂线交于点M、N,则,,设,分别交y轴负半轴于点F、G,设,其中a、b均为负,根据,由勾股定理建立方程求得a与b的值,则点P的纵坐标介于a与b之间,从而求解;
      (2)当直线与相切于点Q,设,根据切线的性质得到关于x的一元二次方程,根据判别式为0可求得m的值;同理当直线与相切于点R时,也可求得m的值,从而可确定m的范围;
      (3)直线与阴影部分的公共点均是线段的最佳限角点,因此当直线与线段有公共点时满足条件;确定点S、T的坐标,把S、M、N、T四点坐标代入中即可求得n的值,从而确定n的范围.
      【详解】(1)解:①∵,
      如图,由题意得,且,在上取,连接,
      则是等腰直角三角形,,
      ∵,
      ∴,
      ∴点不是线段的限角点;
      ∵三点的横坐标相同,
      ∴这三点在垂直于x轴的直线上,且,
      分别作等腰直角三角形,其中,
      在中,,
      ∴点不是线段的限角点;
      在中,,且,
      即,
      ∴点是线段的限角点.
      ②如图,阴影部分(包括边界)任意一点均满足点P是线段的限角点;其中小圆的半径为,圆心,
      过H作x轴的垂线交于点M、N,则,,
      两段大弧所在圆的圆心分别为M、N,半径为,且,
      设,分别交y轴负半轴于点F、G,设,其中a、b均为负,
      ∴,
      ∴,,
      解得:或,
      ∵a、b均为负,
      ∴,
      由题意知,点P在y轴负半轴上,
      ∴;
      (2)解:如图,当直线与相切于点Q,
      设,
      ∵,,
      ∴,
      整理得:,
      由题意知,上述方程有两个相等的实数解,
      ∴,
      整理得:,
      解得:,(舍去);
      当直线与相切于点R时,设,
      ∵,,
      ∴,
      整理得:,
      由题意知,上述方程有两个相等的实数解,
      ∴,
      整理得:,
      解得:,(舍去);
      当时,在直线上存在线段的限角点,
      (3)解:∵是线段的垂直平分线,
      ∴直线与阴影部分的公共点到的距离都相等,
      即直线与阴影部分的公共点均是线段的最佳限角点,
      因此当直线与线段有公共点时满足条件;
      ∵,
      ∴,,
      ∵,,
      把S、M的坐标分别代入中,
      得:,,
      解得:,,
      当时,满足条件;
      把T、N的坐标分别代入中,
      得,,
      解得:,,
      当时满足条件;
      综上,n的取值范围为:或.x

      2

      y

      m
      0
      c

      x

      0
      1
      2

      y

      0
      3
      4
      3

      变形
      5
      0
      4
      3
      1
      6
      2
      2
      7
      水平距离x/m
      3
      h
      4
      4.5
      竖直高度y/m
      10
      11.25
      10
      6.25

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