江苏省宿迁市宿豫区2019-2020学年九年级(上)期末数学试卷 解析版
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这是一份初中苏科版本册综合同步测试题,共25页。试卷主要包含了二次函数y=3,有一组数据等内容,欢迎下载使用。
2019-2020学年江苏省宿迁市宿豫区九年级(上)期末数学试卷一.选择题(共8小题)
1.二次函数y=3(x+4)2﹣5的图象的顶点坐标为( )
A.(4,5) B.(﹣4,5) C.(4,﹣5) D.(﹣4,﹣5)
2.有一组数据:4,6,6,6,8,9,12,13,这组数据的中位数为( )
A.6 B.7 C.8 D.9
3.如图,∠1=∠2,要使△ABC∽△ADE,只需要添加一个条件即可,这个条件不可能是( )
A.∠B=∠D B.∠C=∠E C. D.
4.在4张相同的小纸条上分别写上数字﹣2、0、1、2,做成4支签,放在一个盒子中,搅匀后从中任意抽出1支签(不放回),再从余下的3支签中任意抽出1支签,则2次抽出的签上的数字的和为正数的概率为( )
A. B. C. D.
5.如图,PA是⊙O的切线,切点为A,PO的延长线交⊙O于点B,连接AB,若∠B=25°,则∠P的度数为( )
A.25° B.40° C.45° D.50°
6.某同学在解关于x的方程ax2+bx+c=0时,只抄对了a=1,b=﹣8,解出其中一个根是x=﹣1.他核对时发现所抄的c是原方程的c的相反数,则原方程的根的情况是( )
A.有两个不相等的实数根 B.有两个相等的实数根
C.有一个根是x=1 D.不存在实数根
7.如图,AC是⊙O的内接正四边形的一边,点B在弧AC上,且BC是⊙O的内接正六边形的一边.若AB是⊙O的内接正n边形的一边,则n的值为( )
A.6 B.8 C.10 D.12
8.关于二次函数y=x2+2x+3的图象有以下说法:其中正确的个数是( )
①它开口向下;
②它的对称轴是过点(﹣1,3)且平行于y轴的直线;
③它与x轴没有公共点;
④它与y轴的交点坐标为(3,0).
A.1 B.2 C.3 D.4
二.填空题(共10小题)
9.某公园平面图上有一条长12cm的绿化带.如果比例尺为1:2000,那么这条绿化带的实际长度为 .
10.有4根细木棒,它们的长度分别是2cm、4cm、6cm、8cm.从中任取3根恰好能搭成一个三角形的概率是 .
11.若圆弧所在圆的半径为12,所对的圆心角为60°,则这条弧的长为 .
12.若函数y=(m+1)x2﹣x+m(m+1)的图象经过原点,则m的值为 .
13.顶点在原点的二次函数图象先向左平移1个单位长度,再向下平移2个单位长度后,所得的抛物线经过点(0,﹣3),则平移后抛物线相应的函数表达式为 .
14.若把一根长200cm的铁丝分成两部分,分别围成两个正方形,则这两个正方形的面积的和最小值为 .
15.如图,C、D是线段AB的两个黄金分割点,且CD=1,则线段AB的长为 .
16.已知关于x的一元二次方程ax2+bx+5a=0有两个正的相等的实数根,则这两个相等实数根的和为 .
17.已知二次函数y=3x2+2x,当﹣1≤x≤0时,函数值y的取值范围是 .
18.如图,在△ABC中,AC:BC:AB=3:4:5,⊙O沿着△ABC的内部边缘滚动一圈,若⊙O的半径为1,且圆心O运动的路径长为18,则△ABC的周长为 .
三.解答题(共10小题)
19.解方程:3x2﹣4x+1=0.(用配方法解)
20.表是2019年天气预报显示宿迁市连续5天的天气气温情况.利用方差判断这5天的日最高气温波动大还是日最低气温波动大.
12月17日
12月18日
12月19日
12月20日
12月21日
最高气温(℃)
10
6
7
8
9
最低气温(℃)
1
0
﹣1
0
3
21.如图,AD、A′D′分别是△ABC和△A′B′C′的中线,且.判断△ABC和△A′B′C′是否相似,并说明理由.
22.一只不透明的袋子中装有1个红球和1个白球,这些球除颜色外都相同,搅匀后从中任意摸出1个球,记录颜色后放回、搅匀,这样连续共计摸3次.
(1)用树状图列出所有可能出现的结果;
(2)求3次摸到的球颜色相同的概率.
23.已知二次函数y=ax2+bx﹣16的图象经过点(﹣2,﹣40)和点(6,8).
(1)求这个二次函数图象与x轴的交点坐标;
(2)当y>0时,直接写出自变量x的取值范围.
24.如图,转盘A中的6个扇形的面积相等,转盘B中的3个扇形的面积相等.分别任意转动转盘A、B各1次,当转盘停止转动时,将指针所落扇形中的2个数字分别作为平面直角坐标系中一个点的横坐标、纵坐标.
(1)用表格列出这样的点所有可能的坐标;
(2)求这些点落在二次函数y=x2﹣5x+6的图象上的概率.
25.如图,某农户计划用长12m的篱笆围成一个“日”字形的生物园饲养两种不同的家禽,生物园的一面靠墙,且墙的可利用长度最长为7m.
(1)若生物园的面积为9m2,则这个生物园垂直于墙的一边长为多少?
(2)若要使生物园的面积最大,该怎样围?
26.如图,在平面直角坐标系中,⊙O的半径为1,点A在x轴的正半轴上,B为⊙O上一点,过点A、B的直线与y轴交于点C,且OA2=AB•AC.
(1)求证:直线AB是⊙O的切线;
(2)若AB=,求直线AB对应的函数表达式.
27.(1)如图①,AB为⊙O的直径,点P在⊙O上,过点P作PQ⊥AB,垂足为点Q.说明△APQ∽△ABP;
(2)如图②,⊙O的半径为7,点P在⊙O上,点Q在⊙O内,且PQ=4,过点Q作PQ的垂线交⊙O于点A、B.设PA=x,PB=y,求y与x的函数表达式.
28.如图①,抛物线y=x2﹣(a+1)x+a与x轴交于A、B两点(点A位于点B的左侧),与y轴交于点C.已知△ABC的面积为6.
(1)求这条抛物线相应的函数表达式;
(2)在抛物线上是否存在一点P,使得∠POB=∠CBO,若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)如图②,M是抛物线上一点,N是射线CA上的一点,且M、N两点均在第二象限内,A、N是位于直线BM同侧的不同两点.若点M到x轴的距离为d,△MNB的面积为2d,且∠MAN=∠ANB,求点N的坐标.
参考答案与试题解析
一.选择题(共8小题)
1.二次函数y=3(x+4)2﹣5的图象的顶点坐标为( )
A.(4,5) B.(﹣4,5) C.(4,﹣5) D.(﹣4,﹣5)
【分析】根据题目中函数的顶点式,可以直接写出该函数的顶点坐标,本题得以解决.
【解答】解:∵二次函数y=3(x+4)2﹣5,
∴该函数图象的顶点坐标为(﹣4,﹣5),
故选:D.
2.有一组数据:4,6,6,6,8,9,12,13,这组数据的中位数为( )
A.6 B.7 C.8 D.9
【分析】根据题目中的数据和中位数的定义,可以求得这组数据的中位数.
【解答】解:∵一组数据:4,6,6,6,8,9,12,13,
∴这组数据的中位数是(6+8)÷2=14÷2=7,
故选:B.
3.如图,∠1=∠2,要使△ABC∽△ADE,只需要添加一个条件即可,这个条件不可能是( )
A.∠B=∠D B.∠C=∠E C. D.
【分析】根据∠1=∠2可得∠DAE=∠BAC,再结合相似三角形的判定方法进行分析即可.
【解答】解:∵∠1=∠2,
∴∠1+∠BAE=∠2+∠BAE,
∴∠DAE=∠BAC,
A、添加∠B=∠D可利用两角法:有两组角对应相等的两个三角形相似可得△ABC∽△ADE,故此选项不合题意;
B、添加∠C=∠E可利用两角法:有两组角对应相等的两个三角形相似可得△ABC∽△ADE,故此选项不合题意;
C、添加可利用,故此选项不合题意;
D、添加不能证明△ABC∽△ADE,故此选项符合题意;
故选:D.
4.在4张相同的小纸条上分别写上数字﹣2、0、1、2,做成4支签,放在一个盒子中,搅匀后从中任意抽出1支签(不放回),再从余下的3支签中任意抽出1支签,则2次抽出的签上的数字的和为正数的概率为( )
A. B. C. D.
【分析】根据题意列出树状图得出所有等可能的结果和2次抽出的签上的数字的和为正数的情况数,然后利用概率公式求解即可.
【解答】解:根据题意画图如下:
共有12种等情况数,其中2次抽出的签上的数字的和为正数的有6种,
则2次抽出的签上的数字的和为正数的概率为=;
故选:C.
5.如图,PA是⊙O的切线,切点为A,PO的延长线交⊙O于点B,连接AB,若∠B=25°,则∠P的度数为( )
A.25° B.40° C.45° D.50°
【分析】连接OA,根据圆周角定理求出∠AOP,根据切线的性质得到∠OAP=90°,根据直角三角形的性质计算,得到答案.
【解答】解:连接OA,
由圆周角定理得,∠AOP=2∠B=50°,
∵PA是⊙O的切线,
∴∠OAP=90°,
∴∠P=90°﹣50°=40°,
故选:B.
6.某同学在解关于x的方程ax2+bx+c=0时,只抄对了a=1,b=﹣8,解出其中一个根是x=﹣1.他核对时发现所抄的c是原方程的c的相反数,则原方程的根的情况是( )
A.有两个不相等的实数根 B.有两个相等的实数根
C.有一个根是x=1 D.不存在实数根
【分析】利用题意得x=﹣1为方程x2﹣8x﹣c=0的根,则可求出c=9,所以原方程为x2﹣8x+9=0,然后计算判别式的值判断方程根的情况.
【解答】解:x=﹣1为方程x2﹣8x﹣c=0的根,
1+8﹣c=0,解得c=9,
所以原方程为x2﹣8x+9=0,
因为△=(﹣8)2﹣4×9>0,
所以方程有两个不相等的实数根.
故选:A.
7.如图,AC是⊙O的内接正四边形的一边,点B在弧AC上,且BC是⊙O的内接正六边形的一边.若AB是⊙O的内接正n边形的一边,则n的值为( )
A.6 B.8 C.10 D.12
【分析】根据中心角的度数=360°÷边数,列式计算分别求出∠AOB,∠BOC的度数,则∠AOC=30°,则边数n=360°÷中心角.
【解答】解:连接AO、BO、CO,
∵AC是⊙O内接正四边形的一边,
∴∠AOC=360°÷6=90°,
∵BC是⊙O内接正六边形的一边,
∴∠BOC=360°÷6=60°,
∴∠AOB=∠AOC﹣∠BOC=90°﹣60°=30°,
∴n=360°÷30°=12;
故选:D.
8.关于二次函数y=x2+2x+3的图象有以下说法:其中正确的个数是( )
①它开口向下;
②它的对称轴是过点(﹣1,3)且平行于y轴的直线;
③它与x轴没有公共点;
④它与y轴的交点坐标为(3,0).
A.1 B.2 C.3 D.4
【分析】根据a=1>0即可判断①,求出抛物线的对称轴,即可判断②,求出b2﹣4ac的值,即可判断③,求出与y轴的交点坐标,即可判断④.
【解答】解:①y=x2+2x+3,
a=1>0,函数的图象的开口向上,故①错误;
②y=x2+2x+3的对称轴是直线x=﹣=﹣1,
即函数的对称轴是过点(﹣1,3)且平行于y轴的直线,故②正确;
③y=x2+2x+3,
△=22﹣4×1×3=﹣8<0,即函数的图象与x轴没有交点,故③正确;
④y=x2+2x+3,
当x=0时,y=3,
即函数的图象与y轴的交点是(0,3),故④错误;
即正确的个数是2个,
故选:B.
二.填空题(共10小题)
9.某公园平面图上有一条长12cm的绿化带.如果比例尺为1:2000,那么这条绿化带的实际长度为 240m .
【分析】已知比例尺、图上距离,求实际距离,根据图上距离:比例尺=实际距离,列式求得实际距离.
【解答】解:设这条公路的实际长度为xcm,则:
1:2000=12:x,
解得x=24000,
24000cm=240m.
故答案为240m.
10.有4根细木棒,它们的长度分别是2cm、4cm、6cm、8cm.从中任取3根恰好能搭成一个三角形的概率是 .
【分析】利用完全列举法展示所有等可能的结果数,再根据三角形三边的关系确定恰好能搭成一个三角形的结果数,然后根据概率公式计算.
【解答】解:从中任取3根共有4种等可能的结果数,它们为2、4、6;、2、4、8;2、6、8;、4、6、8,
其中恰好能搭成一个三角形为4、6、8,
所以恰好能搭成一个三角形的概率=.
故答案为.
11.若圆弧所在圆的半径为12,所对的圆心角为60°,则这条弧的长为 4π .
【分析】利用弧长的计算公式计算即可.
【解答】解:l==4π,
故答案为:4π.
12.若函数y=(m+1)x2﹣x+m(m+1)的图象经过原点,则m的值为 0或﹣1 .
【分析】将点(0,0)代入函数解析式得到m(m+1)=0,即可求出m的值.
【解答】解:∵函数经过原点,
∴m(m+1)=0,
∴m=0或m=﹣1,
故答案为0或﹣1.
13.顶点在原点的二次函数图象先向左平移1个单位长度,再向下平移2个单位长度后,所得的抛物线经过点(0,﹣3),则平移后抛物线相应的函数表达式为 y=﹣(x+1)2﹣2 .
【分析】根据题意平移后的顶点为(﹣1,﹣2),设出函数解析式,代入(0,﹣3)即可求得解析式.
【解答】解:由题意可知,平移后的函数的顶点为(﹣1,﹣2),
设平移后函数的解析式为y=a(x+1)2﹣2,
∵所得的抛物线经过点(0,﹣3),
∴﹣3=a﹣2,解得a=﹣1,
∴平移后函数的解析式为y=﹣(x+1)2﹣2,
故答案为y=﹣(x+1)2﹣2.
14.若把一根长200cm的铁丝分成两部分,分别围成两个正方形,则这两个正方形的面积的和最小值为 1250cm2 .
【分析】先将铁丝分成xcm和(200﹣x)cm两部分,再列出二次函数,求其最小值.
【解答】解:如图,设将铁丝分成xcm和(200﹣x)cm两部分,列方程得:
y=()2+()2=(x﹣100)2+1250,
由于>0,故其最小值为1250cm2,
故答案为:1250cm2.
15.如图,C、D是线段AB的两个黄金分割点,且CD=1,则线段AB的长为 .
【分析】根据黄金分割点的定义,知较短的线段=原线段的倍,可得BC的长,同理求得AD的长,则AB即可求得.
【解答】解:∵线段AB=x,点C是AB黄金分割点,
∴较小线段AD=BC=,
则CD=AB﹣AD﹣BC=x﹣2×=1,
解得:x=2+.
故答案为:2+
16.已知关于x的一元二次方程ax2+bx+5a=0有两个正的相等的实数根,则这两个相等实数根的和为 .
【分析】根据根的判别式,令△=0,建立关于a和b的方程,据此求出a和b的关系,进一步求出两个相等实数根的和.
【解答】解:当关于x的一元二次方程ax2+bx+5a=0有两个正的相等的实数根时,
△=0,即b2﹣20a2=0,
解得b=﹣2a或b=2a(舍去),
原方程可化为ax2﹣2ax+5a=0,
则这两个相等实数根的和为.
故答案为:2.
17.已知二次函数y=3x2+2x,当﹣1≤x≤0时,函数值y的取值范围是 ≤y≤1 .
【分析】由于对称轴为x=﹣,则当﹣1≤x≤0时,函数有最小值﹣,当x=﹣1时,有最大值1,即可求y的取值范围.
【解答】解:∵y=3x2+2x=3(x+)2﹣,
∴函数的对称轴为x=﹣,
∴当﹣1≤x≤0时,函数有最小值﹣,当x=﹣1时,有最大值1,
∴y的取值范围是﹣≤y≤1,
故答案为﹣≤y≤1.
18.如图,在△ABC中,AC:BC:AB=3:4:5,⊙O沿着△ABC的内部边缘滚动一圈,若⊙O的半径为1,且圆心O运动的路径长为18,则△ABC的周长为 30 .
【分析】根据⊙O沿着△ABC的内部边缘滚动一圈,得矩形DEPG、矩形EQNF、矩形DEMH,正方形CPEQ,根据DE∥AC,DF∥AB,EF∥BC,证明△DEF∽△ABC,得DE:EF:DF=AC:BC:AB=3:4:5,根据圆心O运动的路径长为18,可得DE+EF+DF=18,进而可求得DE、EF、DF的长,根据切线长定理即可求得AB、AC、BC的长,从而求出三角形ABC的周长.
【解答】解:设⊙O沿着△ABC的内部边缘滚动一圈,如图所示,
连接DE、EF、DF,
设切点分别为G、H、P、Q、M、N,
连接DH、DG、EP、EQ、FM、FN,
得矩形DEPG、矩形EQNF、矩形DEMH,
∴DE=GP,EF=QN,DF=HM,
根据切线长定理四边形CPEQ是正方形,
∴PC=PE=EQ=CQ=1,
∵⊙O的半径为1,且圆心O运动的路径长为18,
∴DE+EF+DF=18,
∵DE∥AC,DF∥AB,EF∥BC,
∴∠DEF=∠ACB,∠DFE=∠ABC,
∴△DEF∽△ABC,
∴DE:EF:DF=AC:BC:AB=3:4:5,
设DE=3k(k>0),则EF=4k,DF=5k,
∵DE+EF+DF=18,
∴3k+4k+5k=18,
解得k=,
∴DE=3k=,EF=4k=6,DF=5k=,
根据切线长定理,
设AG=AH=x,BN=BM=y,
则AC=AG+GP+CP=x++1=x+5.5,
BC=CQ+QN+BN=1+6+y=y+7,
AB=AH+HM+BM=x++y=x+y+7.5,
∵AC:BC:AB=3:4:5,
∴(x+5.5):(y+7):(x+y+7.5)=3:4:5,
解得x=2,y=3,
∴AC=7.5,BC=10,AB=12.5,
∴AC+BC+AB=30.
所以△ABC的周长为30.
故答案为30.
三.解答题(共10小题)
19.解方程:3x2﹣4x+1=0.(用配方法解)
【分析】用配方法解,首先把系数化为1,移项,把常数项移到等号的右边,然后在方程的左右两边同时加上一次项系数的一半,即可使左边是完全平方式,右边是常数,即可求解.
【解答】解:3x2﹣4x+1=0
3(x2﹣x)+1=0
(x﹣)2=
∴x﹣=±
∴x1=1,x2=
20.表是2019年天气预报显示宿迁市连续5天的天气气温情况.利用方差判断这5天的日最高气温波动大还是日最低气温波动大.
12月17日
12月18日
12月19日
12月20日
12月21日
最高气温(℃)
10
6
7
8
9
最低气温(℃)
1
0
﹣1
0
3
【分析】根据方差的公式求解即可.
【解答】解:∵=,
=2(℃2)
=1.84(℃2)
∴
∴这5天的日最高气温波动大.
21.如图,AD、A′D′分别是△ABC和△A′B′C′的中线,且.判断△ABC和△A′B′C′是否相似,并说明理由.
【分析】根据相似三角形的判定解答即可.
【解答】解:△ABC∽△A'B'C',
理由:∵
∴△ABD∽△A'B'D',
∴∠B=∠B',
∵AD、A'D'分别是△ABC和△A'B'C'的中线
∴,,
∴,
在△ABC和△A'B'C'中
∵,且∠B=∠B'
∴△ABC∽△A'B'C'.
22.一只不透明的袋子中装有1个红球和1个白球,这些球除颜色外都相同,搅匀后从中任意摸出1个球,记录颜色后放回、搅匀,这样连续共计摸3次.
(1)用树状图列出所有可能出现的结果;
(2)求3次摸到的球颜色相同的概率.
【分析】(1)画树状图展示所有8种等可能的结果数;
(2)找出3次摸到的球颜色相同的结果数为2,然后根据概率公式计算.
【解答】解:(1)画树状图为:
共有8种等可能的结果数;
(2)3次摸到的球颜色相同的结果数为2,
3次摸到的球颜色相同的概率==.
23.已知二次函数y=ax2+bx﹣16的图象经过点(﹣2,﹣40)和点(6,8).
(1)求这个二次函数图象与x轴的交点坐标;
(2)当y>0时,直接写出自变量x的取值范围.
【分析】(1)把两点的坐标代入函数解析式,能求出a、b,即可求出函数的解析式,再求出与x轴的交点坐标即可;
(2)根据二次函数的性质和与x轴的交点坐标得出即可.
【解答】解:(1)由题意,得,
解得:,
所以这个二次函数的解析式为:y=﹣x2+10x﹣16,
当y=0时,﹣x2+10x﹣16=0,
解之得:x1=2,x2=8,
∴这个二次函数图象与x轴的交点坐标为(2,0)和(8,0);
(2)当y>0时,直接写出自变量x的取值范围是2<x<8.
24.如图,转盘A中的6个扇形的面积相等,转盘B中的3个扇形的面积相等.分别任意转动转盘A、B各1次,当转盘停止转动时,将指针所落扇形中的2个数字分别作为平面直角坐标系中一个点的横坐标、纵坐标.
(1)用表格列出这样的点所有可能的坐标;
(2)求这些点落在二次函数y=x2﹣5x+6的图象上的概率.
【分析】(1)根据题意列出图表得出所有等情况数即可;
(2)先找出符合条件的坐标数,再根据概率公式即可得出答案.
【解答】解:(1)根据题意列表如下:
纵坐标
横坐标
3
1
2
﹣1
(﹣1,3)
(﹣1,1)
(﹣1,2)
0
(0,3)
(0,1)
(0,2)
1
(1,3)
(1,1)
(1,2)
2
(2,3)
(2,1)
(2,2)
3
(3,3)
(3,1)
(3,2)
4
(4,3)
(4,1)
(4,2)
由表可知,共有18种等情况数;
(2)由上表可知,点(1,2)、(4,2)都在二次函数y=x2﹣5x+6的图象上,
所以P(这些点落在二次函数y=x2﹣5x+6的图象上)==.
25.如图,某农户计划用长12m的篱笆围成一个“日”字形的生物园饲养两种不同的家禽,生物园的一面靠墙,且墙的可利用长度最长为7m.
(1)若生物园的面积为9m2,则这个生物园垂直于墙的一边长为多少?
(2)若要使生物园的面积最大,该怎样围?
【分析】(1)设这个生物园垂直于墙的一边长为xm,表示出另外的边长,利用矩形的面积公式列出方程求解即可;
(2)设围成生物园的面积为ym2,表示出有关x的二次函数即可求得最值.
【解答】解:设这个生物园垂直于墙的一边长为xm,
(1)由题意,得x(12﹣3x)=9,
解得,x1=1(不符合题意,舍去),x2=3,
答:这个生物园垂直于墙的一边长为3m;
(2)设围成生物园的面积为ym2.
由题意,得y=x(12﹣3x)=﹣3(x﹣2)2+12,
∵
∴
∴当x=2时,y最大值=12,12﹣3x=6,
答:生物园垂直于墙的一边长为2m.平行于墙的一边长为6m时,围成生物园的面积最大,且为12m2.
26.如图,在平面直角坐标系中,⊙O的半径为1,点A在x轴的正半轴上,B为⊙O上一点,过点A、B的直线与y轴交于点C,且OA2=AB•AC.
(1)求证:直线AB是⊙O的切线;
(2)若AB=,求直线AB对应的函数表达式.
【分析】(1)连接OB,证明△OAB∽△CAO,可得出∠ABO=∠AOC,则∠ABO=90°,结论得证;
(2)求出OA=2,求出C点坐标,设直线AB对应的函数表达式为y=kx+b,求出k,b,则解析式可求出;
【解答】(1)证明:连接OB.
∵OA2=AB•AC
∴,
又∵∠OAB=∠CAO,
∴△OAB∽△CAO,
∴∠ABO=∠AOC,
又∵∠AOC=90°,
∴∠ABO=90°,
∴AB⊥OB;
∴直线AB是⊙O的切线;
(2)解:∵∠ABO=90°,,OB=1,
∴,
∴点A坐标为(2,0),
∵△OAB∽△CAO,
∴,
即,
∴,
∴点C坐标为;
设直线AB对应的函数表达式为y=kx+b,
则,
∴
∴.
即直线AB对应的函数表达式为.
27.(1)如图①,AB为⊙O的直径,点P在⊙O上,过点P作PQ⊥AB,垂足为点Q.说明△APQ∽△ABP;
(2)如图②,⊙O的半径为7,点P在⊙O上,点Q在⊙O内,且PQ=4,过点Q作PQ的垂线交⊙O于点A、B.设PA=x,PB=y,求y与x的函数表达式.
【分析】(1)如图①,由AB为⊙O的直径,得∠APB=90°,结合PQ⊥AB可得∠AQP=∠APB,再由一个公共角∠A,可得△APQ∽△ABP;
(2)如图②,连接PO,并延长PO交⊙O于点C,连接AC.先证∠PAC=∠PQB,再由同弧所对的圆周角相等得∠C=∠B,从而△PAC∽△PQB,然后根据相似三角形的性质得比例式,再将x,y和已知线段的长代入,化简即可得答案.
【解答】解:(1)如图①所示:
∵AB为⊙O的直径
∴∠APB=90°
又∵PQ⊥AB
∴∠AQP=90°
∴∠AQP=∠APB
又∵∠PAQ=∠BAP
∴△APQ∽△ABP.
(2)如图②,连接PO,并延长PO交⊙O于点C,连接AC.
∵PC为⊙O的直径
∴∠PAC=90°
又∵PQ⊥AB
∴∠PQB=90°
∴∠PAC=∠PQB
又∵∠C=∠B(同弧所对的圆周角相等)
∴△PAC∽△PQB
∴
又∵⊙O的半径为7,即AC=14,且PQ=4,PA=x,PB=y
∴
∴.
28.如图①,抛物线y=x2﹣(a+1)x+a与x轴交于A、B两点(点A位于点B的左侧),与y轴交于点C.已知△ABC的面积为6.
(1)求这条抛物线相应的函数表达式;
(2)在抛物线上是否存在一点P,使得∠POB=∠CBO,若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)如图②,M是抛物线上一点,N是射线CA上的一点,且M、N两点均在第二象限内,A、N是位于直线BM同侧的不同两点.若点M到x轴的距离为d,△MNB的面积为2d,且∠MAN=∠ANB,求点N的坐标.
【分析】(1)令y=0求出点A坐标为(a,0),点B坐标为(1,0),令x=0,求出点C坐标为(0,a),再由△ABC的面积得到即可求a的值;
(2)①当点P在x轴上方时,直线OP的函数表达式为y=3x,则直线与抛物线的交点为P;②当点P在x轴下方时,直线OP的函数表达式为y=﹣3x,则直线与抛物线的交点为P;
(3)过点A作AE⊥BM于点E,过点N作NF⊥BM于点F,设AM与BN交于点G,延长MN与x轴交于点H;由S△AMB=S△MNB,得到AE=NF,可以证明四边形AEFN是矩形,再证明△AMB≌△NBM(SAS),进而证明M、N、H三点的横坐标相同,且BH=MH,设点M的坐标为(t,t2+2t﹣3),则有1﹣t=t2+2t﹣3,能求出点N的横坐标为﹣4,再设直线AC:y=kx﹣3,则0=﹣3k﹣3,得到y=﹣x﹣3,可求N点坐标.
【解答】解:(1)当y=0时,x2﹣(a+1)x+a=0,
解得x1=1,x2=a,
∵点A位于点B的左侧,
∴点A坐标为(a,0),点B坐标为(1,0),
当x=0时,y=a,
∴点C坐标为(0,a),
∴AB=1﹣a,OC=﹣a,
∵△ABC的面积为6,
∴,
∴a1=﹣3,a2=4,
∵a<0,
∴a=﹣3,
∴y=x2+2x﹣3;
(2)设直线BC:y=kx﹣3,则0=k﹣3,
∴k=3;
①当点P在x轴上方时,直线OP的函数表达式为y=3x,
则,
∴,,
∴点P坐标为;
②当点P在x轴下方时,直线OP的函数表达式为y=﹣3x,
则
∴,,
∴点P坐标为,
综上可得 点P坐标为或;
(3)过点A作AE⊥BM于点E,过点N作NF⊥BM于点F,设AM与BN交于点G,延长MN与x轴交于点H;
∵AB=4,点M到x轴的距离为d,
∴,
∵S△MNB=2d,
∴S△AMB=S△MNB,
∴,
∴AE=NF,
∵AE⊥BM,NF⊥BM,
∴四边形AEFN是矩形,
∴AN∥BM,
∵∠MAN=∠ANB,
∴GN=GA,
∵AN∥BM,
∴∠MAN=∠AMB,∠ANB=∠NBM,
∴∠AMB=∠NBM,
∴GB=GM,
∴GN+GB=GA+GM即BN=MA,
在△AMB和△NBM中
∴△AMB≌△NBM(SAS),
∴∠ABM=∠NMB,
∵OA=OC=3,∠AOC=90°,
∴∠OAC=∠OCA=45°,
又∵AN∥BM,
∴∠ABM=∠OAC=45°,
∴∠NMB=45°,
∴∠ABM+∠NMB=90°,
∴∠BHM=90°,
∴M、N、H三点的横坐标相同,且BH=MH,
∵M是抛物线上一点,
∴可设点M的坐标为(t,t2+2t﹣3),
∴1﹣t=t2+2t﹣3,
∴t1=﹣4,t2=1(舍去),
∴点N的横坐标为﹣4,
可设直线AC:y=kx﹣3,则0=﹣3k﹣3,
∴k=﹣1,
∴y=﹣x﹣3,
当x=﹣4时,y=﹣(﹣4)﹣3=1,
∴点N的坐标为(﹣4,1).
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