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2021-2022学年辽宁省大连市甘井子区九年级(上)期中数学试卷
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这是一份2021-2022学年辽宁省大连市甘井子区九年级(上)期中数学试卷,共27页。试卷主要包含了选择题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
2021-2022学年辽宁省大连市甘井子区九年级(上)期中数学试卷
一、选择题(共10小题,每小题3分,满分30分)
1.(3分)下列图形,既是轴对称图形,又是中心对称图形的是( )
A.等腰三角形 B.等边三角形
C.平行四边形 D.矩形
2.(3分)将方程x(x﹣1)=5(x+2)化成ax2+bx+c=0的形式,则a,b,c的值分别为( )
A.1,6,10 B.1,﹣6,﹣10 C.1,﹣6,10 D.1,6,﹣10
3.(3分)抛物线y=﹣3(x﹣1)2﹣2的顶点坐标为( )
A.(﹣1,﹣2) B.(1,﹣2) C.(﹣1,2) D.(1,﹣2)
4.(3分)如图,△ABC中,点D,E分别在AB,AC边上,DE∥BC,=,则的值为( )
A. B. C. D.
5.(3分)用配方法解方程x2+6x+4=0,下列变形正确的是( )
A.(x+3)2=﹣4 B.(x﹣3)2=4 C.(x+3)2=5 D.(x+3)2=±
6.(3分)若点P(2,﹣3),则点P关于原点的对称点的坐标是( )
A.(2,3) B.(﹣2,﹣3) C.(﹣2,3) D.(2,﹣3)
7.(3分)把抛物线y=x2先向右平移6个单位长度,再向上平移3个单位长度,所得抛物线的函数表达式为( )
A.y=(x+6)2+3 B.y=(x+6)2﹣3
C.y=(x﹣6)2+3 D.y=(x﹣6)2﹣3
8.(3分)如图,△ABC中,点D是AB上一点,补充下列条件后,仍不能判定△ADC∽△ACB的是( )
A.∠ADC=∠ACB B.∠ACD=∠ABC C.= D.=
9.(3分)足球联赛实行主客场的循环赛,即每两个球队都要在主场和客场各踢一场,某个赛季共举行比赛210场.设共有x个队参赛,可列方程为( )
A.x(x﹣1)=210 B.x(x+1)=210
C.x(x﹣1)=210 D.x(x+1)=210
10.(3分)关于函数y=﹣x2﹣2x的图象,有下列说法:①对称轴为直线x=﹣1;②抛物线开口向上;③从图象可以判断出,当x>﹣1时,y随着x的增大而减小.其中正确的是( )
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
二、填空题(本题共6小题,每小题3分,共18分)
11.(3分)关于x的一元二次方程5x2﹣4x+m=0的一个根是1,则m的值是 .
12.(3分)若关于x的一元二次方程x2﹣4x+m=0有两个不相等的实数根,则m的取值范围为 .
13.(3分)从地面竖直向上抛出一小球,小球的高度h(单位:m)与小球的运动时间t(单位:s)之间的关系式是h=30t﹣5t2,图象如图所示,则小球从抛出到落地共用时为 s.
14.(3分)《九章算术》是我国古代数学的经典著作,它的出现标志着中国古代数学形成了完整的体系,其“勾股”章中记载了一个数学问题:“今有户高多于广六尺,两隅相去适一丈,问户高、广各几何?”译文为:“已知有一扇矩形门的高比宽多6尺,门的对角线长为1丈(1丈=10尺),那么门的高和宽各是多少?”如果设门的宽为x尺,则可列方程为 .
15.(3分)如图,在直角坐标系xOy中,点A,点B的坐标分别为(2,﹣1)和(4,2),以O为位似中心,将△AOB缩小为△A′OB′,且△A′OB′与△AOB的相似比为,则点B的对应点B′的坐标为 .
16.(3分)如图,矩形ABCD中,AB=3,BC=4,点E在边BC上,点F在边CD上,∠AEF=90°,设BE=x,CF=y,当0<x<4时,y关于x的函数解析式是 .
三、解答题(本题共4小题,其中第17、18、20题各10分,第19题9分,共39分)
17.(10分)解方程:
(1)3x2﹣2x=0;
(2)x2+4x﹣10=0.
18.(10分)已知二次函数y=x2+bx+c,画此函数图象时,列表如下:
x
…
0
1
2
3
4
…
y
…
3
0
﹣1
0
3
…
(1)求出b,c的值;
(2)当0<x<3时,y的取值范围是 .
19.(9分)如图,为了估计河的宽度,我们可以在河对岸选定一个目标点A,在近岸取点B,使AB与河岸垂直,在近岸取点C,E,使BC⊥AB,CE⊥BC,AE与BC交于点D.已测得BD=40m,DC=20m,EC=24m,求河宽AB.
20.(10分)如图,平面直角坐标系xOy中,点A,点B的坐标分别为(﹣2,1)和(1,2),将线段AB绕点P逆时针方向旋转90°得到线段A′B′,点A的对应点为点A′,点B的对应点为点B′,点A′,B′的坐标分别为(﹣2,﹣1)和(﹣3,2).
(1)点P的坐标是 (填写选项);
A.(0,0)
B.(1,0)
C.(﹣1,0)
(2)线段BA的延长线与线段A'B′相交于点M,连接AP,BP,A′P,B′P,请补全图形并求出∠BMA′的度数.
四、解答题(本题共3小题,其中第21题9分,第22、23题各10分,共29分)
21.(9分)如图,四边形ABCD中,∠BAD=∠C=90°,AB=AD,AE⊥BC,垂足为E,AE=3,求四边形ABCD的面积.
22.(10分)如图,利用一面墙(墙的长度为12m),用22m长的篱笆,围成一个矩形场地.
(1)当BC是多少米时,场地的面积最大?
(2)若场地的面积为48m2,求BC的长.
23.(10分)如图,平面直角坐标系xOy中,抛物线y1=﹣x2+x+的顶点为C,与x轴交于点A,B.抛物线y2与y1关于原点对称,y2的顶点为D,与x轴交于点E,F.
(1)求y2的解析式;
(2)连接BC,CE,DE,BD,判断四边形BCED的形状,并说明理由.
五、解答题(本题共3小题,其中24、25题各11分,第26题12分,共34分)
24.(11分)如图,Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=4cm,BC=3cm,以AC为边向右作正方形ACDE,点P从点C出发,沿射线CD以1cm/s的速度向右运动,过点P作直线l与射线BA交于点Q,使得∠BPQ=∠B,设运动时间为t(s),△BPQ与正方形ACDE重合部分的面积为S(cm2).
(1)当直线l经过点E时,t的值为 .
(2)求S关于t的函数关系式,并直接写出自变量t的取值范围.
25.(11分)如图,△ABC中,点D,E在边AB上,点F在边BC上,且AD=AC,EF=EC,∠CEF=∠A,连接DF.
(1)在图1中找出与∠ACE相等的角,并证明;
(2)求证:∠BDF=∠EFC;
(3)如图2,延长FD,CA交于点G,连接EG,若EG=AG,DE=kAE,求的值(用含k的代数式表示).
26.(12分)在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=x2﹣(m﹣2)x﹣2m,其中m为常数,点A(﹣2,n)在此抛物线上.
(1)n的值为 ;
(2)若当﹣1≤x≤1时,函数的最大值与最小值的差为3,求m的值.
(3)抛物线与直线x=2m+1交于点B,连接AB,过点A作AB的垂线,与y轴交于点C,当AB=AC时,求m的值.
2021-2022学年辽宁省大连市甘井子区九年级(上)期中数学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(共10小题,每小题3分,满分30分)
1.(3分)下列图形,既是轴对称图形,又是中心对称图形的是( )
A.等腰三角形 B.等边三角形
C.平行四边形 D.矩形
【分析】根据轴对称图形和中心对称图形的概念,对各选项分析判断即可得解.把一个图形绕某一点旋转180°,如果旋转后的图形能够与原来的图形重合,那么这个图形就叫做中心对称图形;如果一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,这个图形叫做轴对称图形.
【解答】解:A.是轴对称图形,不是中心对称图形,故本选项不符合题意;
B.是轴对称图形,不是中心对称图形,故本选项不符合题意;
C.不是轴对称图形,不是中心对称图形,故本选项不符合题意;
D.既是轴对称图形,不是中心对称图形,故本选项符合题意.
故选:D.
2.(3分)将方程x(x﹣1)=5(x+2)化成ax2+bx+c=0的形式,则a,b,c的值分别为( )
A.1,6,10 B.1,﹣6,﹣10 C.1,﹣6,10 D.1,6,﹣10
【分析】先化成一元二次方程的一般形式,再求出a、b、c的值即可.
【解答】解:x(x﹣1)=5(x+2),
x2﹣x=5x+10,
x2﹣x﹣5x﹣10=0,
x2﹣6x﹣10=0,
所以a=1,b=﹣6,c=﹣10,
故选:B.
3.(3分)抛物线y=﹣3(x﹣1)2﹣2的顶点坐标为( )
A.(﹣1,﹣2) B.(1,﹣2) C.(﹣1,2) D.(1,﹣2)
【分析】由抛物线解析式可求得答案.
【解答】解:
∵y=﹣3(x﹣1)2﹣2,
∴顶点坐标为(1,﹣2),
故选:B.
4.(3分)如图,△ABC中,点D,E分别在AB,AC边上,DE∥BC,=,则的值为( )
A. B. C. D.
【分析】利用平行线分线段成比例定理解决问题即可.
【解答】解:∵DE∥BC,
∴==,
故选:A.
5.(3分)用配方法解方程x2+6x+4=0,下列变形正确的是( )
A.(x+3)2=﹣4 B.(x﹣3)2=4 C.(x+3)2=5 D.(x+3)2=±
【分析】把常数项4移到等号的右边,再在等式的两边同时加上一次项系数6的一半的平方,配成完全平方的形式,从而得出答案.
【解答】解:∵x2+6x+4=0,
∴x2+6x=﹣4,
∴x2+6x+9=5,即(x+3)2=5.
故选:C.
6.(3分)若点P(2,﹣3),则点P关于原点的对称点的坐标是( )
A.(2,3) B.(﹣2,﹣3) C.(﹣2,3) D.(2,﹣3)
【分析】根据两个点关于原点对称时,它们的坐标符号相反可得答案.
【解答】解:点P(2,﹣3),则点P关于原点的对称点的坐标是(﹣2,3),
故选:C.
7.(3分)把抛物线y=x2先向右平移6个单位长度,再向上平移3个单位长度,所得抛物线的函数表达式为( )
A.y=(x+6)2+3 B.y=(x+6)2﹣3
C.y=(x﹣6)2+3 D.y=(x﹣6)2﹣3
【分析】根据二次函数图象左加右减,上加下减的平移规律进行求解.
【解答】解:将抛物线y=x2先向右平移6个单位长度,得:y=(x﹣6)2;再向上平移3个单位长度,得:y=(x﹣6)2+3.
故选:C.
8.(3分)如图,△ABC中,点D是AB上一点,补充下列条件后,仍不能判定△ADC∽△ACB的是( )
A.∠ADC=∠ACB B.∠ACD=∠ABC C.= D.=
【分析】根据三角形相似的判定方法一一判断即可.
【解答】解:A、根据题意可知:∠CAD=∠BAC,∠ADC=∠ACB,由两角对应相等两三角形相似.本选项不符合题意.
B、根据题意可知:∠CAD=∠BAC,∠ACD=∠ABC,由两角对应相等两三角形相似.本选项不符合题意.
C、根据题意可知:∠CAD=∠BAC,=,根据两边成比例夹角相等两三角形相似,本选项不符合题意.
D、根据题意可知:由条件无法判断两三角形相似.本选项符合题意,
故选:D.
9.(3分)足球联赛实行主客场的循环赛,即每两个球队都要在主场和客场各踢一场,某个赛季共举行比赛210场.设共有x个队参赛,可列方程为( )
A.x(x﹣1)=210 B.x(x+1)=210
C.x(x﹣1)=210 D.x(x+1)=210
【分析】设参加比赛的球队共有x支,则每支球队都要与余下的(x﹣1)支球队进行比赛,又每两支球队都要在自己的主场和客场踢一场,即每两支球队相互之间都要比赛两场,故这x支球队一共需要比赛x(x﹣1)场,而这个场次又是210场,据此列出方程.
【解答】解:设参加比赛的球队共有x支,每一个球队都与剩余的(x﹣1)队打球,即共打x(x﹣1)场
∵每两支球队都要在自己的主场和客场踢一场,即每两支球队相互之间都要比赛两场,
∴每两支球队相互之间都要比赛两场,
即x(x﹣1)=210,
故选:C.
10.(3分)关于函数y=﹣x2﹣2x的图象,有下列说法:①对称轴为直线x=﹣1;②抛物线开口向上;③从图象可以判断出,当x>﹣1时,y随着x的增大而减小.其中正确的是( )
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
【分析】利用抛物线的顶点式和二次函数的性质分别进行判断.
【解答】解:∵a=﹣1<0,
∴抛物线开口向下,所以②错误;
∵y=﹣x2﹣2x=﹣(x+1)2+1,
∴抛物线的对称轴为直线x=﹣1,所以①正确;
当x>﹣1时,y随x的增大而减小,所以③正确;
综上所述,正确的说法有①③2个.
故选:B.
二、填空题(本题共6小题,每小题3分,共18分)
11.(3分)关于x的一元二次方程5x2﹣4x+m=0的一个根是1,则m的值是 ﹣1 .
【分析】直接利用一元二次方程的解的意义将x=1代入求出答案.
【解答】解:∵关于x的一元二次方程5x2﹣4x+m=0的一个根是1,
∴5×12﹣4×1+m=0,
解得:m=﹣1.
故答案是:﹣1.
12.(3分)若关于x的一元二次方程x2﹣4x+m=0有两个不相等的实数根,则m的取值范围为 m<4 .
【分析】根据判别式的意义得到Δ=(﹣4)2﹣4m>0,然后解不等式即可.
【解答】解:∵关于x的一元二次方程x2﹣4x+m=0有两个不相等的实数根,
∴Δ=(﹣4)2﹣4m>0,
解得:m<4.
故答案为:m<4.
13.(3分)从地面竖直向上抛出一小球,小球的高度h(单位:m)与小球的运动时间t(单位:s)之间的关系式是h=30t﹣5t2,图象如图所示,则小球从抛出到落地共用时为 6 s.
【分析】令h=0,解一元二次方程即可.
【解答】解:令h=0,则30t﹣5t2=0,
解得:t=0或t=6,
∴小球从抛出到落地共用时为6s,
故答案为:6.
14.(3分)《九章算术》是我国古代数学的经典著作,它的出现标志着中国古代数学形成了完整的体系,其“勾股”章中记载了一个数学问题:“今有户高多于广六尺,两隅相去适一丈,问户高、广各几何?”译文为:“已知有一扇矩形门的高比宽多6尺,门的对角线长为1丈(1丈=10尺),那么门的高和宽各是多少?”如果设门的宽为x尺,则可列方程为 x2+(x+6)2=102 .
【分析】直接利用勾股定理进而得出等式方程即可.
【解答】解:设门的宽为x尺,那么这个门的高为(x+6)尺,根据题意得方程:
x2+(x+6)2=102,
故答案为:x2+(x+6)2=102.
15.(3分)如图,在直角坐标系xOy中,点A,点B的坐标分别为(2,﹣1)和(4,2),以O为位似中心,将△AOB缩小为△A′OB′,且△A′OB′与△AOB的相似比为,则点B的对应点B′的坐标为 (2,1)或(﹣2,﹣1) .
【分析】根据位似变换的性质计算,得到答案.
【解答】解:∵以O为位似中心,将△AOB缩小为△A′OB′,且△A′OB′与△AOB的相似比为,点B的坐标为(4,2),
∴点B的对应点B′的坐标为(4×,2×)或(4×(﹣),2×(﹣)),即(2,1)或(﹣2,﹣1),
故答案为:(2,1)或(﹣2,﹣1).
16.(3分)如图,矩形ABCD中,AB=3,BC=4,点E在边BC上,点F在边CD上,∠AEF=90°,设BE=x,CF=y,当0<x<4时,y关于x的函数解析式是 y=﹣x .
【分析】证明△ABE∽△ECF,由相似三角形的性质得出,则可得出答案.
【解答】解:∵四边形ABCD是矩形,
∴∠B=∠C=90°,
∴∠BAE+∠AEB=90°,
∵∠AEF=90°,
∴∠AEB+∠FEC=90°,
∴∠BAE=∠FEC,
∴△ABE∽△ECF,
∴,
∵AB=3,BC=4,BE=x,CF=y,
∴,
∴y=﹣x(0<x<4).
故答案为:y=﹣x.
三、解答题(本题共4小题,其中第17、18、20题各10分,第19题9分,共39分)
17.(10分)解方程:
(1)3x2﹣2x=0;
(2)x2+4x﹣10=0.
【分析】(1)分解因式,即可得出两个一元一次方程,求出方程的解即可;
(2)移项、配方,再开方,即可得出两个一元一次方程,求出方程的解即可.
【解答】解:(1)3x2﹣2x=0,
x(3x﹣2)=0,
∴x=0或3x﹣2=0,
∴x1=0,x2=;
(2)x2+4x﹣10=0,
x2+4x=10,
x2+4x+4=10+4,即(x+2)2=14,
∴x+2=,
∴x1=﹣2+,x2=﹣2﹣.
18.(10分)已知二次函数y=x2+bx+c,画此函数图象时,列表如下:
x
…
0
1
2
3
4
…
y
…
3
0
﹣1
0
3
…
(1)求出b,c的值;
(2)当0<x<3时,y的取值范围是 ﹣1≤y<3 .
【分析】(1)根据抛物线的对称性求得对称轴,即可求得b的值,由抛物线过点(0,3),即可求得c=3;
(2)根据图象即可求得.
【解答】解:(1)∵x=1、x=3时的函数值相等,都是0,
∴﹣=,
∴b=﹣4,
∵二次函数y=x2+bx+c图象经过点(0,3),
∴c=3;
(2)描点、连线画出函数图象如图:
∴0<x<3时,y的取值范围是﹣1≤y<3.
故答案为:﹣1≤y<3.
19.(9分)如图,为了估计河的宽度,我们可以在河对岸选定一个目标点A,在近岸取点B,使AB与河岸垂直,在近岸取点C,E,使BC⊥AB,CE⊥BC,AE与BC交于点D.已测得BD=40m,DC=20m,EC=24m,求河宽AB.
【分析】求出△ABD和△ECD相似,根据相似三角形对应边成比例列式计算即可得解.
【解答】解:∵AB⊥BC,CE⊥BC,
∴∠ABD=∠ECD=90°,
又∵∠ADB=∠EDC(对顶角相等),
∴△ABD∽△ECD,
∴,
即,
解得AB=12.
答:河的宽度AB为12m.
20.(10分)如图,平面直角坐标系xOy中,点A,点B的坐标分别为(﹣2,1)和(1,2),将线段AB绕点P逆时针方向旋转90°得到线段A′B′,点A的对应点为点A′,点B的对应点为点B′,点A′,B′的坐标分别为(﹣2,﹣1)和(﹣3,2).
(1)点P的坐标是 C (填写选项);
A.(0,0)
B.(1,0)
C.(﹣1,0)
(2)线段BA的延长线与线段A'B′相交于点M,连接AP,BP,A′P,B′P,请补全图形并求出∠BMA′的度数.
【分析】(1)线段AA′,BB′的垂直平分线的交点P即为所求;
(2)根据要求作出图形,即可解决问题.
【解答】解:(1)如图,旋转中心P的坐标为(﹣1,0).
故答案为:C;
(2)图形如图所示,∠BMA′=90°.
四、解答题(本题共3小题,其中第21题9分,第22、23题各10分,共29分)
21.(9分)如图,四边形ABCD中,∠BAD=∠C=90°,AB=AD,AE⊥BC,垂足为E,AE=3,求四边形ABCD的面积.
【分析】过A点作AF⊥CD交CD的延长线于F点,由AE⊥BC,AF⊥CF,∠C=90°可得四边形AECF为矩形,则∠2+∠3=90°,而∠BAD=90°,根据等角的余角相等得∠1=∠3,加上∠AEB=∠AFD=90°和AB=AD,根据全等三角形的判定可得△ABE≌△ADF,由全等三角形的性质有AE=AF=5,S△ABE=S△ADF,则S四边形ABCD=S正方形AECF,然后根据正方形的面积公式计算即可.
【解答】解:过A点作AF⊥CD交CD的延长线于F点,如图,
∵AE⊥BC,AF⊥CF,
∴∠AEC=∠CFA=90°,
而∠C=90°,
∴四边形AECF为矩形,
∴∠2+∠3=90°,
又∵∠BAD=90°,
∴∠1=∠3,
在△ABE和△ADF中,
,
∴△ABE≌△ADF(AAS),
∴AE=AF=3,S△ABE=S△ADF,
∴四边形AECF是边长为3的正方形,
∴S四边形ABCD=S正方形AECF=32=9.
22.(10分)如图,利用一面墙(墙的长度为12m),用22m长的篱笆,围成一个矩形场地.
(1)当BC是多少米时,场地的面积最大?
(2)若场地的面积为48m2,求BC的长.
【分析】(1)设BC=x米,场地的面积为y平方米,根据场地的面积=AB•BC可得关系式,再利用二次函数的性质可得答案;
(2)将y=48代入(1)所得的关系式,然后解出x的值后判断,即可得出答案.
【解答】解:(1)设BC=x米,场地的面积为y平方米,
由题意得,y=x•=﹣2+11x=﹣(x﹣11)2+60.5,
所以当BC=11米时,场地是面积最大是60.5平方米;
(2)当y=48时,
﹣2+11x=48,
解得x=6或16(舍),
答:BC的长是6米.
23.(10分)如图,平面直角坐标系xOy中,抛物线y1=﹣x2+x+的顶点为C,与x轴交于点A,B.抛物线y2与y1关于原点对称,y2的顶点为D,与x轴交于点E,F.
(1)求y2的解析式;
(2)连接BC,CE,DE,BD,判断四边形BCED的形状,并说明理由.
【分析】(1)利用关于原点对称得到点D,E,F的坐标,再利用待定系数法即可求得函数解析式;
(2)分别计算出线段BC,CE,DE,BD,BE的长度利用矩形的判定定理即可得出结论.
【解答】解:(1)对于抛物线y1=﹣x2+x+,
令y=0,则﹣x2+x+=0,
解得:x1=3,x2=﹣1.
∴A(﹣1,0),B(3,0).
∵抛物线y1=﹣x2+x+=﹣,
∴C(1,2).
∵抛物线y2与y1关于原点对称,
∴D(﹣1,﹣2),E(﹣3,0),F(1,0).
设抛物线y2的解析式为y2=a(x+1)2﹣2,由题意得:
(1+1)2a﹣2=0.
解得:a=.
∴抛物线y2的解析式为y2=+x﹣.
(2)四边形BCED是矩形,理由:
连接CF,DA,如图,
∵C(1,2),F(1,0),
∴CF⊥AB.
同理:AD⊥EF.
∵C(1,2),D(﹣1,﹣2),
∴CF=AD=2.
∵A(﹣1,0),B(3,0),E(﹣3,0),F(1,0),
∴OA=OF=1,OE=OB=3.
∴EF=AB=4,EB=OE+OB=6.
∴EC==2,
BD==2,
∴EC=BD.
同理:DE=BC=2.
∴四边形BCED是平行四边形.
∵CE2+BC2=24+12=36,
EB2=62=36,
∴CE2+BC2=EB2.
∴∠ECB=90°.
∴四边形BCED是矩形.
五、解答题(本题共3小题,其中24、25题各11分,第26题12分,共34分)
24.(11分)如图,Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=4cm,BC=3cm,以AC为边向右作正方形ACDE,点P从点C出发,沿射线CD以1cm/s的速度向右运动,过点P作直线l与射线BA交于点Q,使得∠BPQ=∠B,设运动时间为t(s),△BPQ与正方形ACDE重合部分的面积为S(cm2).
(1)当直线l经过点E时,t的值为 7 .
(2)求S关于t的函数关系式,并直接写出自变量t的取值范围.
【分析】(1)根据正方形的性质可证得△EPD≌△ABC(AAS),即可求得答案;
(2)分三种情况:①当0≤t≤3时,如图2,设PQ与AC交于点F,由△FPC∽△ABC,可求得FC=t,再运用三角形面积公式即可;
②当3<t≤4时,如图3,设PQ与AE交于点G,过点A作AF∥PQ交CD于点F,先证明四边形AFPG是平行四边形,再证明△AFC≌△ABC(AAS),即可求得答案;
③当4<t≤7时,如图4,PQ交AE于G,交DE于H,由△PHD∽△GHE,△ABC∽△HPD,S=S正方形ACDE﹣S△EGH,即可求得答案;
④当t>7时,S=16.
【解答】解:(1)∵四边形ACDE是正方形,CP=tcm,
∴∠ACD=∠CDE=90°,AC=CD=DE=4cm,
∵直线l经过点E,∠BPQ=∠B,
∴△EPD≌△ABC(AAS),
∴PD=BC=3cm,
∴CP=CD+PD=4+3=7(cm),
∴t=7,
故答案为:7;
(2)①当0≤t≤3时,如图2,设PQ与AC交于点F,
∵∠FCP=∠ACB=90°,∠FPC=∠ABC,
∴△FPC∽△ABC,
∴=,即=,
∴FC=t,
∴S=•CP•FC=×t×t=t2;
②当3<t≤4时,如图3,设PQ与AE交于点G,
过点A作AF∥PQ交CD于点F,
∵四边形ACDE是正方形,
∴AE∥CD,
∴四边形AFPG是平行四边形,
∵AF∥PQ,
∴∠AFC=∠BPQ,
∵∠BPQ=∠ABC,∠ACF=∠ACB=90°,AC=AC,
∴△AFC≌△ABC(AAS),
∴CF=CB=3cm,
∴FP=CP﹣CF=(t﹣3)cm,
∴S=S△AFC+S▱AFPG=CF•AC+FP•AC=×3×4+4(t﹣3)=4t﹣6;
③当4<t≤7时,如图4,PQ交AE于G,交DE于H,
∵四边形ACDE是正方形,
∴∠PDH=∠E=90°,∠PHD=∠GHE,
∴△PHD∽△GHE,
∴=,即=,
∵∠ACB=∠HDP=90°,∠ABC=∠HPD,
∴△ABC∽△HPD,
∴=,即=,
∴DH=(t﹣4),
∴EH=DE﹣DH=4﹣(t﹣4)=﹣t+,
∵==,
∴GE=(﹣t+)=﹣t+7,
∴S=S正方形ACDE﹣S△EGH=16﹣×(﹣t+7)(﹣t+)=﹣t+t﹣;
④当t>7时,S=16;
综上所述,S=.
25.(11分)如图,△ABC中,点D,E在边AB上,点F在边BC上,且AD=AC,EF=EC,∠CEF=∠A,连接DF.
(1)在图1中找出与∠ACE相等的角,并证明;
(2)求证:∠BDF=∠EFC;
(3)如图2,延长FD,CA交于点G,连接EG,若EG=AG,DE=kAE,求的值(用含k的代数式表示).
【分析】(1)由三角形外角的性质可得出答案;
(2)连接CD,过点E作AC的平行线与CD交于点M,证明△DEF≌△MEC(SAS),由全等三角形的性质可得出∠EDF=∠EMC,证出∠EMD=∠EFC,则可得出结论;
(3)连接CD,过点E作AC的平行线与CD交于点M,证明△EFG≌△ECD(ASA),由全等三角形的性质可得出GF=DC,证出GD=DM,则可得出答案.
【解答】解:(1)∠DEF=∠ACE.
证明:∵∠DEC是△ACE的外角,
∴∠DEC=∠A+∠ACE,
∵∠DEC=∠DEF+∠CEF,
∴∠DEC+∠CEF=∠A+∠ACE,
∵∠CEF=∠A,
∴∠DEF=∠ACE;
(2)证明:连接CD,过点E作AC的平行线与CD交于点M,
∵AD=AC,
∴∠ADC=∠ACD,
∵EM∥AC,
∴∠EMD=∠ACD,∠CEM=∠ACE,
∴∠EDM=∠EMD,∠DEF=∠CEM,
∴ED=EM,
又∵EF=EC,
∴△DEF≌△MEC(SAS),
∴∠EDF=∠EMC,
∵∠BDF+∠EDF=∠EMD+∠EMC=180°,
∴∠BDF=∠EMC,
∵EM∥AC,
∴∠DEM=∠A,
∵∠A=∠CEF,
∴∠DEM=∠CEF,
∵△DEM中,∠EMD=,△FEC中,∠EFC=,
∴∠EMD=∠EFC,
∴∠BDF=∠EFC;
(3)连接CD,过点E作AC的平行线与CD交于点M,
∵EG=AG,
∴∠GAE=∠GEA,
∵∠DAC+∠GAE=∠GEA+∠GED=180°,
∴∠DAC=∠GED,
∵∠CEF=∠DAC,
∴∠DEG=∠CEF,
∴∠DEG+∠DEF=∠CEF+∠DEF,
即∠GEF=∠DEC,
∵△DEF≌△MEC,
∴∠EFG=∠ECD,DF=MC,
又∵EF=EC,
∴△EFG≌△ECD(ASA),
∴GF=DC,
∴DC﹣MC=GF﹣DF,
即GD=DM,
∵EM∥AC,
∴,
∴.
26.(12分)在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=x2﹣(m﹣2)x﹣2m,其中m为常数,点A(﹣2,n)在此抛物线上.
(1)n的值为 0 ;
(2)若当﹣1≤x≤1时,函数的最大值与最小值的差为3,求m的值.
(3)抛物线与直线x=2m+1交于点B,连接AB,过点A作AB的垂线,与y轴交于点C,当AB=AC时,求m的值.
【分析】(1)将点A(﹣2,n)代入y=x2﹣(m﹣2)x﹣2m,即可求m的值;
(2)分别求出当x=1时,y=3﹣3m,当x=﹣1时,y=﹣1﹣m,抛物线的对称轴为直线x=,当x=时,y=﹣m2﹣m﹣1,再分五种情况讨论:①当≤﹣1时,m=(舍);②当﹣2<≤﹣1时,m=(舍);③当﹣1<≤0时,m=4﹣2;④当0<≤1时,m=2;⑤当>1时,m=(舍);
(3)设直线x=2m+1与x轴的交点为E,可证明△BAE≌△ACO(AAS),再由AO=BE=2,B(2m+1,2m2+5m+3),可得2m2+5m+3=±2,即可求出m=.
【解答】解:(1)∵点A(﹣2,n)在此抛物线y=x2﹣(m﹣2)x﹣2m上,
∴n=4+2(m﹣2)﹣2m,
解得n=0,
故答案为:0;
(2)当x=1时,y=1﹣m+2﹣2m=3﹣3m,
当x=﹣1时,y=1+m﹣2﹣2m=﹣1﹣m,
抛物线的对称轴为直线x=,
当x=时,y=﹣m2﹣m﹣1,
①当≤﹣1时,即m≤﹣2,
∴3﹣3m﹣(﹣1﹣m)=4﹣2m=3,
∴m=(舍);
②当﹣2<≤﹣1时,即﹣2<m≤0,
∴3﹣3m﹣(﹣1﹣m)=4﹣2m=3,
∴m=(舍);
③当﹣1<≤0时,即0<m≤2,
∴3﹣3m﹣(﹣m2﹣m﹣1)=3,
∴m=4±2,
∴m=4﹣2;
④当0<≤1时,即2<m≤4,
∴﹣1﹣m﹣(﹣m2﹣m﹣1)=3,
∴m=±2,
∴m=2;
⑤当>1时,即m>4,
∴﹣1﹣m﹣(3﹣3m)=3,
∴m=(舍);
综上所述:m的值为4﹣2或2;
(3)设直线x=2m+1与x轴的交点为E,
∵AB⊥AC,
∴∠BAC=90°,
∵∠BAE+∠CAO=90°,∠BAE+∠ABE=90°,
∴∠ABE=∠CAO,
∵AB=AC,
∴△BAE≌△ACO(AAS),
∴AO=BE,
∵A(﹣2,0),
∴AO=BE=2,
∵抛物线与直线x=2m+1交于点B,
∴B(2m+1,2m2+5m+3),
∴2m2+5m+3=±2,
∴m=.
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