辽宁省鞍山市台安县2021-2022学年九年级上学期期中考试数学试卷(Word版含答案)
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这是一份辽宁省鞍山市台安县2021-2022学年九年级上学期期中考试数学试卷(Word版含答案),共30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学年辽宁省鞍山市台安县九年级第一学期期中数学试卷
一、选择题(本题共8道小题,每小题3分,共24分)
1.若方程(m﹣2)x|m|+3mx+1=0是关于x的一元二次方程,则m的值为( )
A.±2 B.+2 C.﹣2 D.以上都不对
2.下列关于防范“新冠肺炎”的标志中既是轴对称图形,又是中心对称图形的是( )
A.戴口罩讲卫生 B.勤洗手勤通风
C.有症状早就医 D.少出门少聚集
3.下列说法正确的是( )
A.平分弦的直径垂直于弦
B.等弧所对的圆心角相等
C.经过三点可以做一个圆
D.三角形的外心到三角形三边的距离相等
4.函数y=ax2﹣2x+1和y=ax+a(a是常数,且a≠0)在同一平面直角坐标系中的图象可能是( )
A. B.
C. D.
5.将抛物线y=﹣2(x+1)2﹣3先向右平移4个单位长度,再向上平移5个单位长度,得到的抛物线的函数表达式是( )
A.y=﹣2(x﹣5)2+8 B.y=﹣2(x﹣3)2+8
C.y=﹣2(x﹣5)2+2 D.y=﹣2(x﹣3)2+2
6.如图,△ODC是由△OAB绕点O顺时针旋转40°后得到的图形,若点D恰好落在AB上,且∠AOC=100°,则∠C的度数是( )
A.50° B.60° C.65° D.70°
7.如图,△ABC中,∠C=90°,AC=12,BC=5,⊙O与△ABC的三边相切于点D、E、F,则AD长为( )
A.8 B.10 C.12 D.14
8.二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象的一部分如图所示.已知图象经过点(3,0),对称轴为直线x=1,现给出下列结论:①abc<0;②a﹣b+c=0;③8a+c<0;④若抛物线经过点(﹣3,n),则关于x的一元二次方程ax2+bx+c﹣n=0(a≠0)的两根分别为﹣3,5.上述结论中正确结论的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
二、填空题(本题共8道小题,每小题3分,共24分)
9.已知抛物线y=ax2的开口向上,且|a|=4,则a= .
10.若a是方程x2﹣2x﹣3=0的一个根,则代数式2021﹣a2+2a的值为 .
11.三角形两边的长分别为3和6,第三边的长是方程x2﹣9x+18=0的根,则该三角形的周长为 .
12.已知点A(1,y1),B(2,y2),C(﹣2,y3)在抛物线y=﹣(x+1)2+n上,则y1,y2,y3的大小关系是 (用“<”连接).
13.一个已知点P到圆周上的最长距离是9,最短距离是3,则此圆的半径是 .
14.某商店连续两次降价10%后商品的价格是81元,则该商品原来的价格是 元.
15.如图,⊙O的弦AC=BD,且AC⊥BD于点E,连接AB,若⊙O的半径是3cm,则AB的长是 cm.
16.如图,在⊙O中,直径AB=2,延长AB至C,使BC=OB,点D在⊙O上运动,连接CD,将CD绕点C顺时针旋转90°得到CE,连接OE,则线段OE的最大值为 .
三、解答题(每小题8分,共16分)
17.按照要求解方程:
(1)x2﹣2x﹣8=0(配方法);
(2)5x2﹣3x=x+1(公式法).
18.△ABC在平面直角坐标系中的位置如图所示,A、B、C三点在格点上.
(1)画出△ABC关于x轴对称的△A1B1C1;
(2)画出△ABC绕点O按逆时针方向旋转90°后的△A2B2C2;
(3)连接A1、A2,并直接写出线段A1A2的长.
四、解答题(每小题10分,共20分)
19.关于x的一元二次方程(m﹣1)x2﹣x﹣2=0
(1)若x=﹣1是方程的一个根,求m的值及另一个根.
(2)当m为何值时方程有两个不同的实数根.
20.为满足市场需求,中百超市在中秋节前夕购进价格为6元/个的月饼,根据市场预测,该品牌月饼每个售价8元时,每天能出售1000个,并且售价每上涨0.1元,其销售量将减少10个,为了维护消费者利益,物价部门规定,该品牌月饼的售价不能超过进价的200%.
(1)该品牌月饼每个售价为9元,则每天出售多少个?
(2)该品牌月饼定价为多少元时,该超市每天的销售利润为3200元.
五、解答题(每小题10分,共20分)
21.如图,⊙O中两条互相垂直的弦AB,CD交于点E.
(1)点G是CD的中点,OG=3,CD=8,求⊙O的半径长;
(2)点F在CD上,且CE=EF,求证:AF⊥BD.
22.如图所示,有一建筑工地从10m高的窗口A处用水管向外喷水,喷出的水呈抛物线状,如果抛物线的最高点M离墙1m,离地面m.
(1)求抛物线的解析式;
(2)求水流落地点B离墙的距离OB.
六、解答题(每小题10分,共20分)
23.如图,AB为⊙O的切线,B为切点,过点B作BC⊥OA,垂足为点E,交⊙O于点C,连接CO并延长CO与AB的延长线交于点D,连接AC.
(1)求证:AC为⊙O的切线;
(2)若⊙O半径为2,OD=4.求线段AD的长.
24.小明投资销售一种进价为每件20元的护眼台灯.销售过程中发现,每月销售量y(件)与销售单价x(元)之间的关系可近似的看作一次函数:y=﹣10x+500,在销售过程中销售单价不低于成本价,而每件的利润不高于成本价的60%.
(1)设小明每月获得利润为w(元),求每月获得利润w(元)与销售单价x(元)之间的函数关系式,并确定自变量x的取值范围.
(2)当销售单价定为多少元时,每月可获得最大利润?每月的最大利润是多少?
七、解答题
25.在△ABC中,AB=AC,D是边BC上一动点,连接AD,将AD绕点A逆时针旋转至AE的位置,使得∠DAE+∠BAC=180°.
(1)如图1,当∠BAC=90°时,连接BE,交AC于点F.若BE平分∠ABC,BD=2,求AF的长;
(2)如图2,连接BE,取BE的中点G,连接AG.猜想AG与CD存在的数量关系,并证明你的猜想;
(3)如图3,在(2)的条件下,连接DG,CE.若∠BAC=120°,当BD>CD,∠AEC=150°时,请直接写出的值.
八、解答题
26.如图,抛物线y=ax²+bx+3与x轴交于点A(3,0),B(1,0),与y轴交于点C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)D为抛物线上一点,且不与点B重合,若S△ACD=S△ABC,求点D的坐标;
(3)E为抛物线上一点,若∠BCE=45°,求点E的坐标.
参考答案
一、选择题(本题共8道小题,每小题3分,共24分)
1.若方程(m﹣2)x|m|+3mx+1=0是关于x的一元二次方程,则m的值为( )
A.±2 B.+2 C.﹣2 D.以上都不对
【分析】根据一元二次方程的定义,一元二次方程必须满足三个条件:未知数的最高次数是2;二次项系数不为0;是整式方程.由这两个条件得到相应的关系式,再求解即可.
解:由题意,得
|m|=2,且m﹣2≠0,解得m=﹣2,
故选:C.
2.下列关于防范“新冠肺炎”的标志中既是轴对称图形,又是中心对称图形的是( )
A.戴口罩讲卫生 B.勤洗手勤通风
C.有症状早就医 D.少出门少聚集
【分析】直接利用轴对称图形和中心对称图形的概念求解.
解:A、是轴对称图形,不是中心对称图形,故此选项不合题意;
B、不是轴对称图形,也不是中心对称图形,故此选项不合题意;
C、既是中心对称图形也是轴对称图形,故此选项符合题意;
D、不是轴对称图形,也不是中心对称图形,故此选项不合题意;
故选:C.
3.下列说法正确的是( )
A.平分弦的直径垂直于弦
B.等弧所对的圆心角相等
C.经过三点可以做一个圆
D.三角形的外心到三角形三边的距离相等
【分析】利用三角形的外接圆与外心、垂径定理及圆心角、弧、弦之间的关系分别判断后即可得到正确的答案.
解:A、平分弦(不是直径)的直径垂直于弦,故不符合题意;
B、等弧所对的圆心角相等,故符合题意;
C、经过不在同一直线上的三点可以做一个圆,故不符合题意;
D、三角形的外心到三角形三顶点的距离相等,故不符合题意,
故选:B.
4.函数y=ax2﹣2x+1和y=ax+a(a是常数,且a≠0)在同一平面直角坐标系中的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【分析】可先根据一次函数的图象判断a的符号,再判断二次函数图象与实际是否相符,判断正误.
解:A、由一次函数y=ax+a的图象可得:a<0,此时二次函数y=ax2﹣2x+1的图象应该开口向下,故选项错误;
B、由一次函数y=ax+a的图象可得:a<0,此时二次函数y=ax2﹣2x+1的图象应该开口向下,故选项错误;
C、由一次函数y=ax+a的图象可得:a>0,此时二次函数y=ax2﹣2x+1的图象应该开口向上,对称轴x=﹣>0,故选项正确;
D、由一次函数y=ax+a的图象可得:a<0,此时二次函数y=ax2﹣2x+1的对称轴x=﹣<0,故选项错误.
故选:C.
5.将抛物线y=﹣2(x+1)2﹣3先向右平移4个单位长度,再向上平移5个单位长度,得到的抛物线的函数表达式是( )
A.y=﹣2(x﹣5)2+8 B.y=﹣2(x﹣3)2+8
C.y=﹣2(x﹣5)2+2 D.y=﹣2(x﹣3)2+2
【分析】直接根据“上加下减,左加右减”的原则进行解答即可.
解:将抛物线y=﹣2(x+1)2﹣3先向右平移4个单位长度,再向上平移5个单位长度,得到的抛物线的函数表达式是:y=﹣2(x+1﹣4)2﹣3+5,即y=﹣2(x﹣3)2+2;
故选:D.
6.如图,△ODC是由△OAB绕点O顺时针旋转40°后得到的图形,若点D恰好落在AB上,且∠AOC=100°,则∠C的度数是( )
A.50° B.60° C.65° D.70°
【分析】先根据∠AOC的度数和∠BOC的度数,可得∠AOB的度数,再根据△AOD中,AO=DO,可得∠A的度数,进而得出△ABO中∠B的度数,可得∠C的度数.
解:∵∠AOC的度数为100°,
由旋转可得∠AOD=∠BOC=40°,
∴∠AOB=100°﹣40°=60°,
∵△AOD中,AO=DO,
∴∠A=(180°﹣40°)=70°,
∴△ABO中,∠B=180°﹣70°﹣60°=50°,
由旋转可得,∠C=∠B=50°,
故选:A.
7.如图,△ABC中,∠C=90°,AC=12,BC=5,⊙O与△ABC的三边相切于点D、E、F,则AD长为( )
A.8 B.10 C.12 D.14
【分析】根据勾股定理可得AB的长,然后根据三角形面积可以求出⊙O的半径,再根据切线的性质可得AD的长.
解:如图,连接OD、OE、OF,
∵∠C=90°,AC=12,BC=5,
∴AB===13,
设OE=OF=OD=r,
∵S△ABC=S△AOB+S△BOC+S△AOC,
∴13r+12r+5r=12×5,
解得r=2,
∵⊙O与Rt△ABC的三边相切于点D、E、F,
∴OE⊥AC,OF⊥BC,
∴四边形OECF为正方形,
∵⊙O的半径为2,BC=5,
∴CE=CF=2,BD=BF=3,
∴AD=AB﹣BD=13﹣3=10.
故选:B.
8.二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象的一部分如图所示.已知图象经过点(3,0),对称轴为直线x=1,现给出下列结论:①abc<0;②a﹣b+c=0;③8a+c<0;④若抛物线经过点(﹣3,n),则关于x的一元二次方程ax2+bx+c﹣n=0(a≠0)的两根分别为﹣3,5.上述结论中正确结论的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【分析】由已知条件得出:a<0,﹣=1,c>0,a﹣b+c=0,利用上述条件进行适当变形,再结合二次函数图象的性质对每个结论进行逐一分析,得出正确选项.
解:∵抛物线的开口向下,
∴a<0.
∵抛物线与y轴的正半轴相交,
∴c>0.
∵抛物线的对称轴为直线x=1,
∴﹣=1,
∴b=﹣2a,b>0.
∴abc<0,故①正确;
∵抛物线经过点(3,0),对称轴为直线x=1,
∴抛物线经过点(﹣1,0),
∴a﹣b+c=0,故②正确;
∵a﹣b+c=0,b=﹣2a,
∴a﹣(﹣2a)+c=0,即3a+c=0.
∴8a+c=3a+c+5a=5a<0.
故③正确;
∵抛物线经过点(﹣3,n),其对称轴为直线x=1,
∴根据对称性,抛物线必经过点(5,n),
∴当y=n时,x=﹣3或5.
∴当ax2+bx+c=n(a≠0)时,x=﹣3或5.
即关于x的一元二次方程ax2+bx+c﹣n=0(a≠0)的两根分别为﹣3,5.
故④正确;
综上,正确的结论有:①③④.
故选:D.
二、填空题(本题共8道小题,每小题3分,共24分)
9.已知抛物线y=ax2的开口向上,且|a|=4,则a= 4 .
【分析】利用二次函数的性质得到a>0,然后根据|a|=4,即可求得a=4.
解:∵抛物线y=ax2开口向上,
∴a>0,
∵|a|=4,
∴a=4,
故答案为4.
10.若a是方程x2﹣2x﹣3=0的一个根,则代数式2021﹣a2+2a的值为 2018 .
【分析】直接把a的值代入得出2a2+a=2,进而将原式变形得出答案.
解:∵a是方程x2﹣2x﹣3=0的一个根,
∴a2﹣2a=3,
∴2021﹣a2+2a=2021﹣(a2﹣2a)=2021﹣3=2018.
故答案为:2018.
11.三角形两边的长分别为3和6,第三边的长是方程x2﹣9x+18=0的根,则该三角形的周长为 15 .
【分析】利用十字相乘法将方程的左边因式分解,继而得出两个关于x的一元一次方程,再进一步求解即可.
解:∵x2﹣9x+18=0,
∴(x﹣3)(x﹣6)=0,
则x﹣3=0或x﹣6=0,
解得x1=3,x2=6,
当x=3时,3+3=6,不符合构成三角形条件,舍去;
当x=6时,3、6、6符合构成三角形三边长度的条件,此时周长为3+6+6=15,
故答案为:15.
12.已知点A(1,y1),B(2,y2),C(﹣2,y3)在抛物线y=﹣(x+1)2+n上,则y1,y2,y3的大小关系是 y2<y1<y3 (用“<”连接).
【分析】根据解析式求得开口方向和对称轴,然后二次函数的对称性和增减性即可判断.
解:∵y=﹣(x+1)2+n,
∴抛物线的开口向下,对称轴为直线x=﹣1,
∴当x>﹣1时,y随x增大而减小,
∵C(﹣2,y3)与点(0,y3)关于直线x=﹣1对称,且﹣1<0<1<2,
∴y2<y1<y3.
故答案为:y2<y1<y3.
13.一个已知点P到圆周上的最长距离是9,最短距离是3,则此圆的半径是 6或3 .
【分析】根据已知条件能求出圆的直径,即可求出半径,此题点的位置不确定所以要分类讨论.
解:①当点在圆外时,
∵圆外一点和圆周的最短距离为3,最长距离为9,
∴圆的直径为9﹣3=6,
∴该圆的半径是3;
②当点在圆内时,
∵点到圆周的最短距离为3,最长距离为9,
∴圆的直径=9+3=12,
∴圆的半径为6,
故答案为6或3.
14.某商店连续两次降价10%后商品的价格是81元,则该商品原来的价格是 100 元.
【分析】可设该商品原来的价格是x元,根据等量关系式:原价×(1﹣降低率)2=81,列出方程即可求解.
解:设该商品原来的价格是x元,则
x×(1﹣10%)2=81,
解得x=100.
故答案是:100.
15.如图,⊙O的弦AC=BD,且AC⊥BD于点E,连接AB,若⊙O的半径是3cm,则AB的长是 cm.
【分析】在同圆或等圆中,弦相等可得,弧相等,继而得到等弧所对的圆周角相等,所以添加辅助线,连接AD,得到∠ADB=∠CAD,从而得到△AED是一个等腰直角三角形,由圆周角的度数能得出圆心角的度数,所以连接OA,OB,然后求出圆心角∠AOB的度数即可解决.
解:连接AD,OA,OB,
∵AC=BD,
∴弧AC=弧BD,
∴弧AC﹣弧BC=弧BD﹣弧BC,
即弧AB=弧CD,
∴∠ADB=∠CAD,
∵AC⊥BD,
∴∠AED=90°,
∴∠ADB=∠CAD=45°,
∴∠AOB=2∠ADB=90°,
∴AB=.
16.如图,在⊙O中,直径AB=2,延长AB至C,使BC=OB,点D在⊙O上运动,连接CD,将CD绕点C顺时针旋转90°得到CE,连接OE,则线段OE的最大值为 2+1 .
【分析】过点C作AC的垂线,在垂线上截取CF=CO,连接DF,从而可证△OCE≌△FCD,进而得到OE=FD,将求线段OE的最大值转化为求线段FD的最大值,然后结合点与圆的位置关系求出最大值即可.
解:如图,过点C作AC的垂线,在垂线上截取CF=CO,连接DF,
∴∠DCE=∠OCF=90°,
∴∠OCE=∠FCD,
又∵CD=CE,
∴△OCE≌△FCD(SAS),
∴OE=FD,
连接FO,并延长FO交圆于点H,FH即为FD最大值,
∵AB=2,OB=BC,
∴OC=CF=2,
∴OF=2,
∴FH=OF+OH=2+1,
∴OE最大值=DF最大值=FH=2+1,
故答案为:2+1.
三、解答题(每小题8分,共16分)
17.按照要求解方程:
(1)x2﹣2x﹣8=0(配方法);
(2)5x2﹣3x=x+1(公式法).
【分析】(1)方程利用配方法求出解即可;
(2)方程整理后,利用公式法求出解即可.
解:(1)方程移项得:x2﹣2x=8,
配方得:x2﹣2x+1=9,即(x﹣1)2=9,
开方得:x﹣1=3或x﹣1=﹣3,
解得:x1=4,x2=﹣2;
(2)方程整理得:5x2﹣4x﹣1=0,
这里a=5,b=﹣4,c=﹣1,
∵b2﹣4ac=(﹣4)2﹣4×5×(﹣1)=16+20=36>0,
∴x==,
解得:x1=﹣,x2=1.
18.△ABC在平面直角坐标系中的位置如图所示,A、B、C三点在格点上.
(1)画出△ABC关于x轴对称的△A1B1C1;
(2)画出△ABC绕点O按逆时针方向旋转90°后的△A2B2C2;
(3)连接A1、A2,并直接写出线段A1A2的长.
【分析】(1)分别作出三个顶点关于x轴的对称点,再首尾顺次连接即可;
(2)将三个顶点分别绕点O按逆时针方向旋转90°后得到其对应点,再首尾顺次连接即可;
(3)利用勾股定理求解即可.
解:(1)如图所示,△A1B1C1即为所求;
(2)如图所示,△A2B2C2即为所求;
(3)A1A2==6.
四、解答题(每小题10分,共20分)
19.关于x的一元二次方程(m﹣1)x2﹣x﹣2=0
(1)若x=﹣1是方程的一个根,求m的值及另一个根.
(2)当m为何值时方程有两个不同的实数根.
【分析】(1)将x=﹣1代入原方程可求出m的值,将m的值代入原方程,利用分解因式法解方程即可得出方程的另一个根;
(2)根据二次项系数非零及根的判别式Δ>0,即可得出关于m的一元一次不等式组,解之即可得出结论.
解:(1)将x=﹣1代入原方程得m﹣1+1﹣2=0,
解得:m=2.
当m=2时,原方程为x2﹣x﹣2=0,即(x+1)(x﹣2)=0,
∴x1=﹣1,x2=2,
∴方程的另一个根为2.
(2)∵方程(m﹣1)x2﹣x﹣2=0有两个不同的实数根,
∴,
解得:m>且m≠1,
∴当m>且m≠1时,方程有两个不同的实数根.
20.为满足市场需求,中百超市在中秋节前夕购进价格为6元/个的月饼,根据市场预测,该品牌月饼每个售价8元时,每天能出售1000个,并且售价每上涨0.1元,其销售量将减少10个,为了维护消费者利益,物价部门规定,该品牌月饼的售价不能超过进价的200%.
(1)该品牌月饼每个售价为9元,则每天出售多少个?
(2)该品牌月饼定价为多少元时,该超市每天的销售利润为3200元.
【分析】(1)利用销售数量=1000﹣提高的价格÷0.1×10,即可求出每天出售的数量;
(2)设该品牌月饼定价为x元,则每个月饼的销售利润为(x﹣6)元,每天可售出(1800﹣100x)个,利用该超市每天销售该品牌月饼获得的利润=每个月饼的销售利润×每天的销售数量,即可得出关于x的一元二次方程,解之即可得出x的值,再结合该品牌月饼的售价不能超过进价的200%,即可确定该品牌月饼的定价.
解:(1)1000﹣(9﹣8)÷0.1×10
=1000﹣1÷0.1×10
=1000﹣100
=900(个).
答:该品牌月饼每个售价为9元时,每天出售900个.
(2)设该品牌月饼定价为x元,则每个月饼的销售利润为(x﹣6)元,每天可售出1000﹣(x﹣8)÷0.1×10=(1800﹣100x)个,
依题意得:(x﹣6)(1800﹣100x)=3200,
整理得:x2﹣24x+140=0,
解得:x1=10,x2=14.
又∵该品牌月饼的售价不能超过进价的200%,
∴x≤6×200%=12,
∴x=10.
答:该品牌月饼定价为10元时,该超市每天的销售利润为3200元.
五、解答题(每小题10分,共20分)
21.如图,⊙O中两条互相垂直的弦AB,CD交于点E.
(1)点G是CD的中点,OG=3,CD=8,求⊙O的半径长;
(2)点F在CD上,且CE=EF,求证:AF⊥BD.
【分析】(1)连接OD,由垂径定理推论可得∠OGD=90°,在Rt△OGD中用勾股定理即可得半径;
(2)连接AC,延长AF交BD于M,由已知可证△ACF是等腰三角形,∠FAE=∠CAE,又=,有∠CAE=∠CDB,故∠FAE=∠CDB,即可由∠CDB+∠B=90°,得∠AMB=90°,从而得证AF⊥BD.
【解答】(1)解:连接OD,如图1:
∵G是CD的中点,CD=8,
∴DG=CD=4,OG⊥CD,∠OGD=90°,
Rt△OGD中,OD=,且OG=3,
∴OD==5,即圆O的半径长为5;
(2)证明:连接AC,延长AF交BD于M,如图2:
∵AB⊥CD,CE=EF,
∴AB是CF的垂直平分线,
∴AF=AC,即△ACF是等腰三角形,
∵CE=EF,
∴∠FAE=∠CAE,
∵=,
∴∠CAE=∠CDB,
∴∠FAE=∠CDB,
Rt△BDE中,∠CDB+∠B=90°,
∴∠FAE+∠B=90°,
∴∠AMB=90°,
∴AM⊥BD,即AF⊥BD.
22.如图所示,有一建筑工地从10m高的窗口A处用水管向外喷水,喷出的水呈抛物线状,如果抛物线的最高点M离墙1m,离地面m.
(1)求抛物线的解析式;
(2)求水流落地点B离墙的距离OB.
【分析】(1)根据题意得出二次函数顶点坐标为M(1,),设出顶点式,代入点A(0,10)进而求出抛物线解析式;
(2)令y=0时,解一元二次方程即可,在实际问题中,注意负值舍去.
解:(1)可建立如图所示坐标系,
由题知A(0,10),顶点坐标M(1,),
设y=a(x﹣1)2+,
将(0,10)代入,
得a=10﹣=﹣,
即y=﹣(x﹣1)2+=﹣(x2﹣2x+1)+=﹣x2+x+10;
(2)将y=0代入得:﹣x2+x+10=0,
解得:x=3或x=﹣1(舍去),
即OB=3米.
六、解答题(每小题10分,共20分)
23.如图,AB为⊙O的切线,B为切点,过点B作BC⊥OA,垂足为点E,交⊙O于点C,连接CO并延长CO与AB的延长线交于点D,连接AC.
(1)求证:AC为⊙O的切线;
(2)若⊙O半径为2,OD=4.求线段AD的长.
【分析】(1)根据切线的判定方法,证出OC⊥AC即可;
(2)根据勾股定理求出BD,再根据锐角三角函数求出AC即可.
解:(1)连接OB,
∵AB是⊙O的切线,
∴OB⊥AB,
即∠ABO=90°,
∵BC是弦,OA⊥BC,
∴CE=BE,
∴AC=AB,
在△AOB和△AOC中,
,
∴△AOB≌△AOC(SSS),
∴∠ACO=∠ABO=90°,
即AC⊥OC,
∴AC是⊙O的切线;
(2)在Rt△BOD中,由勾股定理得,
BD==2,
∵=tanD=,⊙O半径为2,OD=4.
∴=,
解得AC=2,
∴AD=BD+AB=4.
24.小明投资销售一种进价为每件20元的护眼台灯.销售过程中发现,每月销售量y(件)与销售单价x(元)之间的关系可近似的看作一次函数:y=﹣10x+500,在销售过程中销售单价不低于成本价,而每件的利润不高于成本价的60%.
(1)设小明每月获得利润为w(元),求每月获得利润w(元)与销售单价x(元)之间的函数关系式,并确定自变量x的取值范围.
(2)当销售单价定为多少元时,每月可获得最大利润?每月的最大利润是多少?
【分析】(1)利用每件的利润乘以每月的销售量,可得w关于x的二次函数,由每件的利润不高于成本价的60%及进价为每件20元可得自变量x的取值范围.
(2)先确定二次函数的对称轴,再根据开口方向及函数的增减变化可得出答案.
解:(1)由题意得:
w=(x﹣20)•y
=(x﹣20)(﹣10x+500)
=﹣10x2+700x﹣10000.
∵每件的利润不高于成本价的60%.
∴20≤x≤20(1+60%),
∴20≤x≤32,
∴w=﹣10x2+700x﹣10000(20≤x≤32).
(2)∵w=﹣10x2+700x﹣10000(20≤x≤32),
∴对称轴为直线x=﹣=35,
又∵a=﹣10<0,
∴抛物线开口向下,
∴当20≤x≤32时,w随x的增大而增大,
∴当x=32时,w有最大值,最大值为﹣10×322+700×32﹣10000=2160(元).
∴当销售单价定为32元时,每月可获得最大利润,每月的最大利润是2160元.
七、解答题
25.在△ABC中,AB=AC,D是边BC上一动点,连接AD,将AD绕点A逆时针旋转至AE的位置,使得∠DAE+∠BAC=180°.
(1)如图1,当∠BAC=90°时,连接BE,交AC于点F.若BE平分∠ABC,BD=2,求AF的长;
(2)如图2,连接BE,取BE的中点G,连接AG.猜想AG与CD存在的数量关系,并证明你的猜想;
(3)如图3,在(2)的条件下,连接DG,CE.若∠BAC=120°,当BD>CD,∠AEC=150°时,请直接写出的值.
【分析】(1)连接CE,过点F作FQ⊥BC于Q,判断出FA=FQ,再判断出∠BAD=∠CAE,进而得出△ABD≌△ACE(SAS),得出BD=CE=2,∠ABD=∠ACE=45°,再判断出CF=CE=2,即可得出结论;
(2)延长BA至点M,使AM=AB,连接EM,得出AG=ME,再判断出△ADC≌△AEM(SAS),得出CD=EM,即可得出结论;
(3)如图3,连接DE,AD与BE的交点记作点N,先判断出△ADE是等边三角形,得出AE=DE,∠ADE=∠AED=60°,∠ACB=∠ABC=30°,进而判断出点A,B,C,E四点共圆,得出∠BEC=∠BAC=120°,再判断出BE是AD的垂直平分线,也是∠ABC的角平分线,设AG=a,则DG=a,进而得出CD=2a,CE=DE=a,AD=a,再构造直角三角形求出AC,即可得出结论.
解:(1)连接CE,过点F作FQ⊥BC于Q,
∵BE平分∠ABC,∠BAC=90°,
∴FA=FQ,
∵AB=AC,
∴∠ABC=∠ACB=45°,
∴FQ=CF,
∵∠BAC+∠DAE=180°,
∴∠DAE=∠BAC=90°,
∴∠BAD=∠CAE,
由旋转知,AD=AE,
∴△ABD≌△ACE(SAS),
∴BD=CE=2,∠ABD=∠ACE=45°,
∴∠BCE=90°,
∴∠CBF+∠BEC=90°,
∵BE平分∠ABC,
∴∠ABF=∠CBF,
∴∠ABF+∠BEC=90°,
∵∠BAC=90°,
∴∠ABF+∠AFB=90°,
∴∠AFB=∠BEC,
∵∠AFB=∠CFE,
∴∠BEC=∠CFE,
∴CF=CE=2,
∴AF=FQ=CF=;
(2)AG=CD,
理由:延长BA至点M,使AM=AB,连接EM,
∵G是BE的中点,
∴AG=ME,
∵∠BAC+∠DAE=∠BAC+∠CAM=180°,
∴∠DAE=∠CAM,
∴∠DAC=∠EAM,
∵AB=AM,AB=AC,
∴AC=AM,
∵AD=AE,
∴△ADC≌△AEM(SAS),
∴CD=EM,
∴AG=CD;
(3)如图3,连接DE,AD与BE的交点记作点N,
∵∠BAC+∠DAE=180°,∠BAC=120°,
∴∠DAE=60°,
∵AD=AE,
∴△ADE是等边三角形,
∴AE=DE,∠ADE=∠AED=60°,
∵∠AEC=150°,
∴∠DEC=∠AEC﹣∠AED=90°,
在△ABC中,AB=AC,∠BAC=120°,
∴∠ACB=∠ABC=30°,
∵∠AEC=150°,
∴∠ABC+∠AEC=180°,
∴点A,B,C,E四点共圆,
∴∠BEC=∠BAC=120°,
∴∠BED=∠BEC﹣∠DEC=30°,
∴∠DNE=180°﹣∠BED﹣∠ADE=90°,
∵AE=DE,
∴AN=DN,
∴BE是AD的垂直平分线,
∴AG=DG,BA=BD=AC,
∴∠ABE=∠DBE=∠ABC=15°,
∴∠ACE=∠ABE=15°,
∴∠DCE=45°,
∵∠DEC=90°,
∴∠EDC=45°=∠DCE,
∴DE=CE,
∴AD=DE,
设AG=a,则DG=a,
由(2)知,AG=CD,
∴CD=2AG=2a,
∴CE=DE=CD=a,
∴AD=a,
∴DN=AD=a,
过点D作DH⊥AC于H,
在Rt△AHC中,∠ACB=30°,CD=2a,
∴DH=a,
根据勾股定理得,CH=a,
在Rt△AHD中,根据勾股定理得,AH==a,
∴AC=AH+CH=a+a,
∴BD=a+a,
∴==.
八、解答题
26.如图,抛物线y=ax²+bx+3与x轴交于点A(3,0),B(1,0),与y轴交于点C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)D为抛物线上一点,且不与点B重合,若S△ACD=S△ABC,求点D的坐标;
(3)E为抛物线上一点,若∠BCE=45°,求点E的坐标.
【分析】(1)将抛物线解析式设为交点式,再将(0,3)代入可求得抛物线解析式;
(2)只要点D到AC的距离等于点B到AC,则S△ACD=S△ABC,所以过点B作BG∥AC,然后在y轴上截取CE=CG,再作EF∥AC交抛物线于D,求出BG和EF的函数解析式,然后分别与抛物线的解析式联立成方程组,解方程组求得点D坐标.
解:(1)设抛物线解析式是y=a(x﹣1)•(x﹣3),
∴a•(0﹣1)•(0﹣3)=3,
∴a=1,
∴y=(x﹣1)•(x﹣3)=x2﹣4x+3;
(2)如图1,
作BG∥AC交OC于G,交抛物线于G1,
作直线EF∥AC交y轴于E,且到CA的距离等于BG到AC的距离,
∴=S△ABC,
∵A(3,0),C(0,3),
∴直线AC的解析式是:y=﹣x+3,
∵B(1,0),
∴直线BG的解析式是:y=﹣x+1,
∵C(0,3),
∴CG=3﹣1=2,
∴CE=CG=2,
∴OE=OC+CE=5,
∴直线EF的解析式是:y=﹣x+5,
由得,
,,
由得,
,,
∴D(2,﹣1)或(,)或(,);
(3)如图2,
作MB⊥CB交CE于M,作MN⊥AB于N,
∴∠CBM=∠BOC=∠MNB=90°,
∴∠BCO+∠OBC=90°,
∠BCO+∠MBN=90°,
∴∠BCO=∠MBN,
∵∠BCE=45°,
∴∠CMB=45°,
∴∠CMB=∠BCE,
∴CB=NB,
∴△MNB≌△BCO(AAS),
∴MN=OB=1,BN=OC=3,
∴ON=OB+BN=4,
∴M(4,1),
∵C(0,3),
∴直线CE的解析式是:y=﹣x+3,
由得,
,,
∴E(,).
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