专题07 与角有关的数量关系的常见压轴题-【聚焦压轴】2022届中考数学压轴大题专项训练1
展开问题解决:如图2,在四边形ABCD中,∠BAD=∠BCD=90°,∠BDC=25°,求∠BAC的度数;
问题拓展:如图3,在中,∠BAC=45°,AD是BC边上的高,且BD=4,CD=2,求AD的长.
【答案】(1)45°;(2)25°;(3)
【解题思路分析】(1)利用同弧所对的圆周角是所对圆心角的一半求解;
(2)由、、、共圆,得出;
(3)作的外接圆,过圆心作于点,作于点,连接、、.利用圆周角定理推知是等腰直角三角形,结合该三角形的性质求得,,进而求解.
【解析】解:(1)如图,,,
点、、在以点为圆心,长为半径的圆上,
是所对的圆心角,而是所对的圆周角,
,
故答案为:;
(2)如图,取的中点,连接、.
,点为的中点,
∴
点、、、在以点为圆心,长为半径的圆上,
∵
,
,
;
(3)如图,作的外接圆,过圆心作于点,作于点,连接、、.
,
,
∵,,
∴,
在中,,
又∵,
.
∵,,,
,
,,
∵在中,,,
,
.
2.(2021·北京海淀·清华附中九年级月考)已知∠AOB=45°,P为射线OB上一定点,OP=2,M为射线OA上一动点,连接PM,满足∠OMP为钝角.以点P为中心,将线段PM顺时针旋转135°,得到线段PN,连接ON.
(1)依题意补全图1;
(2)求证:∠OMP=∠OPN;
(3)Q为射线OA上一动点,E为MQ中点.连接PQ.若对于任意的点M总有ON=PQ,请问点E的位置是否改变,若改变,说明理由,若不变,求出OE的值.
【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)点E的位置不改变,OE=2+
【解题思路分析】(1)根据要求画出图形即可.
(2)根据三角形内角和定理以及角的和差定义解决问题即可.
(3)过点N作NC⊥OB于点C,过点P作PD⊥OA于点D,如图2,证明△PDM≌△NCP(AAS),Rt△OCN≌Rt△QDP(HL),根据勾股定理求出OD,根据PO=2DE,求出DE,最后求出OE的长度.
【解析】(1)解:图形如图所示:
(2)证明:∵∠MPN=135°,
∴∠OPM+∠OPN=135°,
∵∠MOP+∠OPM+∠OMP=180°,∠POM=45°,
∴∠OPM+∠OMP=135°,
∴∠OMP=∠OPN.
(3)点E的位置不改变
解:过点N作NC⊥OB于点C,过点P作PD⊥OA于点D,如图2,
∴∠NCP=∠PDM=∠PDQ=90°,
由(2)得∠OMP=∠OPN,
∴∠PMD=∠NPC,
在△PDM与△NCP中,
∴△PDM≌△NCP(AAS),
∴PC=MD,PD=NC,
∵ON=QP,
∴Rt△OCN≌Rt△QDP(HL),
∴OC=DQ,
∵PD⊥OA,
∴∠PDO=90°,
∵∠POD=45°,
∴∠OPD=180°-90°-45°=45°,
∴∠POD=∠OPD,
∴OD=DP,
∵OP=,
∴,
∴OD=2,
∵DE=OE-OD,ME=EQ=ED+DE,
DQ=MQ-MD=2(MD+DE)-MD=2DE+MD,
∴OC=2DE+MD,
∴PO=2DE+MD-PC=2DE,
∴DE=,
∴OE=OD+DE=2+.
3.(2021·济南市章丘区第四中学九年级月考)如图,在平面直角坐标系中,四边形ABCD是平行四边形,AD=6,若OA、OB的长是关于x的一元二次方程x2-7x+12=0的两个根,且OA>OB.
(1)求A、B的坐标.
(2)求证:射线AO是∠BAC的平分线.
(3)若点M在平面直角坐标系内,则在直线AB上是否存在点F,使以A、C、F、M为顶点的四边形为菱形?若存在,直接写出F点的坐标,若不存在,请说明理由.
【答案】(1)A(0,4),B(-3,0);(2)见解析;(3)存在,满足条件的点有四个:(3,8)或F(-3,0)或(-,-)或(-,).
【解题思路分析】(1)先解出一元二次方程,即得出OA,OB,即可得出点A,B坐标;
(2)先得出BC=AD=6,求出OC,再判断出,△AOB≌△AOC即可;
(3)根据菱形的性质,分AC与AF是邻边并且点F在射线AB上与射线BA上两种情况,以及AC与AF分别是对角线的情况分别进行求解计算.
【解析】解:(1)∵关于x的一元二次方程x2-7x+12=0的两个根,
∴x=3或x=4,
∵OA>OB,
∴OA=4,OB=3,
∴A(0,4),B(-3,0);
(2)连接AC,如图:
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴BC=AD=6,
∵B(-3,0),
∴C(3,0),
∴OC=OB,
在△AOB和△AOC中,,
∴△AOB≌△AOC,
∴∠BAO=∠CAO,
∴射线AO是∠BAC的平分线;
(3)根据计算的数据,OB=OC=3,
∴AO平分∠BAC,
①AC、AF是邻边,点F在射线AB上时,AF=AC=5,
所以点F与B重合,
即F(-3,0);
②AC、AF是邻边,点F在射线BA上时,M应在直线AD上,且FC垂直平分AM,
点F(3,8);
③AC是对角线时,作AC垂直平分线交直线AB于点F,
设直线AB的解析式为y=kx+4,把B(-3,0)代入得:
0=-3k+4,解得:k=,
∴直线AB的解析式为y=x+4,
设点F的坐标为(x,x+4),
依题意有:FA=FC,即FA2=FC2,
∴,
解得:x=-,-,
∴F(-,-);
④AF是对角线时,过C作AB垂线,垂足为N,
∵A(0,4),B(-3,0),C(3,0),
∴OA=4,OB=3,OC=3,
∴AB=AC=,
三角形ABC的面积=BCAO=ABCN,
∴CN=,
由勾股定理得,AN=,
作A关于N的对称点即为F,AF=,
过F作y轴垂线,垂足为G,
∵FG∥BO,
∴,
∴FG=,AG=,则OG==,
∴F(-,);
综上所述,满足条件的点有四个:(3,8)或F(-3,0)或(-,-)或(-,).
4.(2021·沈阳市尚品学校九年级月考)解答下列各题:
(1)问题发现
如图1,在和中,,,,连接,交于点.
填空:
①的值为____________;
②的度数为_____________;
(2)类比探究
如图2,在和中,,,连接交的延长线于点.请判断的值及的度数,说明理由.
(3)拓展延伸
在(2)的条件下,将绕点在平面内旋转,所在直线交于点,若,,当点与点重合时,请直接写出三角形的面积.
【答案】(1)①;②;(2);(3)的面积为或.
【解题思路分析】(1)问题发现:①证明,得,比值为1;②由,得,根据三角形的内角和定理得:;
(2)类比探究:根据,根据两边的比相等且夹角相等可得,则,由相似三角形的性质得的度数;
(3)拓展延伸:正确画出图形,当点与点重合时,有两种情况:同(2)可得:,则,,设,则,再分别求解 过作于 利用 求解 从而可得答案.
【解析】解:(1)问题发现
①如图1,,
,
,,
,
,
,
②,
,
,
,
在中,
,
故答案为:①1;②;
(2)类比探究
如图2,,,理由是:
中,,
,
同理得:,
,
,
,
,
,,
在中,;
(3)拓展延伸
①点与点重合时,如图,同(2)得:,
同理可得:,
设,则,
中,,,
,
中,,,
,
在中,由勾股定理得:,
,
整理得:
解得:(舍去)
过作于 而
·
②点与点重合时,如图,同(2)得:,
同理可得:,
设,则,
中,,,
,
中,,,
,
在中,由勾股定理得:,
,
整理得:
解得:(舍去)
过作于 而
·
综上所述,的面积为或.
5.(2021·哈尔滨风华中学九年级开学考试)如图,直线y=3x+3交x轴于点B,交y轴于点A,点C为x轴正半轴上一点,且AC=BC.
(1)求直线AC的解析式;
(2)点P从点O出发沿y轴的正方向运动,速度为1个单位/秒,运动时间为t秒,过点P作x轴的平行线,分别交直线AB,AC于点D、E,若设DE=d,求d与t的函数解析式,并直接写出t的取值范围;
(3)在(2)的条件下,当点P在OA的延长线上时,连接BE,若2∠BED=3∠BCE,求点E的坐标.
【答案】(1)y=−x+3;(2)d=;(3)E(−,)
【解题思路分析】(1)由y=3x+3得A(0,3),B(−1,0),设C(m,0),m>0,根据AC=BC,可得C(4,0),设直线AC解析式为y=kx+3,用待定系数法即得直线AC解析式为y=−x+3;
(2)由y=3x+3得D(−1,t),由y=−x+3得E(−t+4,t),当0≤t≤3时,DE=xE−xD=−t+5,即d=−t+5,当t>3时,DE=xD−xE=t−5,即d=t−5;
(3)过B作BN⊥EC于N,过E作EM⊥AD于M,由2∠BED=3∠BCE,得2(∠BEC+∠DEC)=3∠BCE,即2(∠BEC+∠BCE)=3∠BCE,故∠DEC=∠BCE=2∠BEC,而AC=BC,DE∥x轴,得∠CAB=∠CBA=∠EAD=∠EDA,ED=EA,得∠DEC=2∠DEM,DM= AD,即有∠DEM=∠BEC,sin∠DEM=sin∠BEC,即D即,
DM•BE=ED•BN,而ED=t−5,BN=OA=3,即得DM•BE=5(t−3),根据D(−1,t),E(−t+4,t),A(0,3),B(−1,0),得DM=(t−3),BE=,列出方程,进而即可求解.
【解析】解:(1)在y=3x+3中,令x=0得y=3,令y=0得x=−1,
∴A(0,3),B(−1,0),
设C(m,0),m>0,则AC=,BC=m+1,
∵AC=BC,
∴=m+1,解得m=4,
∴C(4,0),
设直线AC解析式为y=kx+3,则0=4k+3,
∴k=−,
∴直线AC解析式为:y=−x+3;
(2)在y=3x+3中,令y=t得x==−1,
∴D(−1,t),
在y=−x+3,令y=t得x=−t+4,
∴E(−t+4,t),
当0≤t≤3时,如图:
∵DE=xE−xD=(−t+4)−(−1)=−t+5,
∴d=−t+5,
当t>3时,如图:
∵DE=xD−xE=(−1)−(−t+4)=t-5,
∴d=t-5,
综上所述,d=;
(3)过B作BN⊥EC于N,过E作EM⊥AD于M,如图:
∵2∠BED=3∠BCE,
∴2(∠BEC+∠DEC)=3∠BCE,
∵DE∥x轴,
∴∠DEC=∠BCE,
∴2(∠BEC+∠BCE)=3∠BCE,
∴∠DEC=∠BCE=2∠BEC,
∵AC=BC,DE∥x轴,
∴∠CAB=∠CBA=∠EAD=∠EDA,
∴ED=EA,
∵EM⊥AD,
∴∠DEC=2∠DEM,DM=AD,
∴∠DEM=∠BEC,
∴sin∠DEM=sin∠BEC,即,
∴DM•BE=ED•BN,
由(2)知:当t>3时,ED=−5,
∵BC•OA=AC•BN,AC=BC,
∴BN=OA=3,
∴DM•BE=(−5)×3=5(t−3),
由(2)知:D(−1,t),E(−t+4,t),
而A(0,3),B(−1,0),
∴DM=AD===
=(t−3),
同理:BE=,
∴(t−3)∙=5(t−3),
∵t>3,
∴∙=5,解得t=或t=−3(舍去),
∴E(−,).
6.(2021·哈尔滨市虹桥初级中学校九年级一模)如图,已知为直径,点为弧的中点,为弦,过点作的垂线,垂足为.
(1)如图1,求证:;
(2)如图2,连接,的度数;
(3)如图3,在(2)的条件下,延长交⊙O于,交于,过作的垂线交于,交⊙O于点,连接,若,(),求的度数.
【答案】(1)见解析;(2);(3)
【解题思路分析】(1)连接,,;
(2)连接,,说明,可得、、、共圆,利用圆周角定理得证;
(3),,由求得,再求出半径,可求得的度数.
【解析】解:(1)证明:如图1,
连接,,
是直径,
是半圆,
点是的中点,
,
,
,
,
,
;
(2)如图2,
连接,,
由(1)知:
,
点、、、四点共圆,
;
(3)如图3,
,
,
,
在中,
,
在 中,,,
,
,
,
,
,
由得,
,
或(舍去),
设⊙O的半径为,
,
,
在 中,由勾股定理得,
,
或(舍去),
,
,
,
.
7.(2021·日照港中学九年级一模)如图,在平面直角坐标系中,直线与轴交于点,与轴交于点,抛物线经过,两点且与轴的负半轴交于点.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)若点为直线上方抛物线上的一个动点,当时,求点的坐标;
(3)已知是轴上的点,是抛物线上的动点,当,,,为顶点的四边形是平行四边形时,求出所有符合条件的点的坐标,
【答案】(1)抛物线得解析式为;(2)点的坐标为;(3)点的坐标为(2,0)或(,0)或(,0)或(-4,0).
【解题思路分析】(1)求得两点坐标,代入抛物线解析式,获得的值,获得抛物线的解析式.
(2)通过平行线分割倍角条件,得到相等的角关系,利用等角的三角函数值相等,得到点坐标.
(3)四点作平行四边形,以已知线段为边和对角线分类讨论,当为边时,以,点B到x轴距离等于点F到x轴的距离,先求出点F坐标,再建构方程求解,当为对角线时,与互相平分,利用BF∥EC,点F与点B的纵坐标相同,先求出点F即可求出点坐标.
【解析】解:(1)在中,令,得,令,得
把,代入,得
,
解得
抛物线得解析式为
(2)如图,过点作轴得平行线交抛物线于点,过点作的垂线,垂足为
∵BE∥x轴,
即
设点的坐标为 ,则
,
,即
解得(舍去),
当时,
点的坐标为
(3)设点E(m,0),
,
解得,,
∴点C(-1,0),
当为边时,CB∥EF,CB=EF ,点E在x轴上,
点B到x轴距离等于点F到x轴的距离,
∵,
∴yF=2或-2,
当yF=2时,
解得x=0,或x=3,
∴点F(3,2),
∵BF=CE,
∴m+1=3-0,
解得m=2,
点E(2,0),
当yF=-2时,
,
整理得
△=,
∴,
点F(,-2)或(,-2),
当点F(,-2), +1=m-0,
∴m =,
点E(,0),
当点F(,-2)时,+1=m-0,
∴m =,
点E(,0),
当为对角线时,与互相平分,
∵点E在x轴上,EC∥BF,且EC=BF,
∴点F与点B的纵坐标相同,
∴yF=2,
当yF=2时,
解得x=0,或x=3,
∴点F(3,2),
-1-m=3-0,
∴m=-4,
∴点E(-4,0);
点的坐标为(2,0)或(,0)或(,0)或(-4,0).
8.(2021·武汉一初慧泉中学九年级开学考试)(1)问题背景:如图1,正方形ABCD中,F在直线CD上,E在直线BC上.若∠EAF=45°,求证:BE+FD=EF;
(2)迁移应用:如图2,将正方形ABCD的一部分沿GH翻折,使A点的对应点E在BC上,且AD的对应边EM交CD于F点.若BE=3,EC=2,求EF的长;
(3)联系拓展:如图3,正方形ABCD中,E、Q在CD上,F在BC上,若EF=EA,∠FQA=∠FEA.若∠CFQ=34°,则∠QAD=_______°.
【答案】(1)见解析;(2);(3)34°
【解题思路分析】(1)将绕点A顺时针旋转90°,使AB与AD重合,得到了旋转后的,由此可得∠BAE=∠DAG,AE=AG,∠B=∠ADG=90°,BE=DG,进而证明≌,由此即可证得结论;
(2)根据翻折可设AG=GE=x,则BG=5-x,利用勾股定理可得,由此解得,,在利用相似三角形的判定与性质即可求得答案;
(3)连接AF,设∠FQA=∠FEA=m,根据等腰三角形的性质可得∠AFE=,再通过相似三角形的判定与性质可得∠AQE=∠AFE=,最后根据三角形的内角和及平角的定义即可求得答案.
【解析】(1)证明:如图1,将绕点A顺时针旋转90°,使AB与AD重合,得到了旋转后的,
∴∠BAE=∠DAG,AE=AG,∠B=∠ADG=90°,BE=DG,
∴∠ADF+∠ADG=180°,
∴F,D,G三点共线,
∵∠EAF=45°,
∴∠BAE+∠FAD=45°,
∴∠DAG+∠FAD=45°,
∴∠EAF=∠FAG,
在与中,
,
≌(SAS),
∴EF=FG,
∵DG+FD=FG,
∴BE+FD=EF;
(2)解:∵四边形ABCD为正方形,
∴AB=BC,∠B=∠C=∠A=∠D=90°,
∵BE=3,EC=2,
∴AB=BC=5,
∵翻折,
∴设AG=GE=x,则BG=5-x,
∵在中,,
∴,
解得:,
∴,
∵翻折,
∴∠GEF=∠A=90°,
∴∠GEB+∠FEC=∠GEB+∠BGE=90°,
∴∠FEC=∠BGE,
又∵∠B=∠C,
∴,
∴,
即:,
解得:,
∴EF的长为;
(3)解:如图,连接AF,设∠FQA=∠FEA=m,
∵EF=EA,
∴∠EAF=∠EFA=,
∵∠FQA=∠FEA,∠FOQ=∠AOE,
∴,
∴,
∴,
又∵∠FOA=∠QOE,
∴,
∴∠AQE=∠AFE=,
∵∠CFQ=34°,∠C=90°,
∴∠CQF=90°-∠CFQ=56°,
∵∠CQF+∠FQA+∠AQE=180°,
∴56°+m+=180°,
解得:m=68°,
∵∠D=90°,
∴∠QAD=90°-∠AQE
=90°-()
=
=34°,
故答案为:34.
9.(2021·苏州高新区实验初级中学九年级月考)如图,直线与反比例函数交于、B两点,过点A作x轴的垂线与过点B垂直于y轴的直线交于点C,且的面积为8,
(1)求反比例函数解析式;
(2)点E、F是第一象限内反比例函数上两点,设点E的横坐标为a,点F的横坐标为b,,连接、、、,试比较与的大小,并说明理由.
【答案】(1);(2),证明见解析
【解题思路分析】(1)根据正比例函数和反比例函数的图像关于坐标原点中心对称,设,进而求得的坐标,进而求得的长,根据的面积为8,即可求得的值;
(2)过点分别作的垂线,垂足为,过点作垂足为,交于点,根据题意以及(1)的结论,可知,,,进而求得,进而证明,可得,,同理可得~,可得,即可求得.
【解析】(1)设
由中心对称可知点
∴,
∵
∴
∴
∴反比例函数解析式为
(2),理由如下:
联立,可得,
∵点E、F的横坐标为a
∴
如图所示,过点分别作的垂线,垂足为,过点作垂足为,交于点,
则
∴
又∵
∴~,
同理:~
∴
∴
10.(2021·辽宁沈阳·中考真题)在中,,中,(),,,,点B,C,E不共线,点P为直线上一点,且.
(1)如图1,点D在线段延长线上,则________,________,(用含的代数式表示);
(2)如图2,点A,E在直线同侧,求证:平分;
(3)若,,将图3中的绕点C按顺时针方向旋转,当时,直线交于点G,点M是中点,请直接写出的长.
【答案】(1),;(2)见解析;(3)的长为或.
【解题思路分析】(1)利用三角形内角和定理以及等腰三角形的性质求解即可.
(2)如图2中,连接.证明,可得结论.
(3)分两种情形:如图中,设交于.图中,设交于,当时,利用三角形的中位线定理,可得,求出,可得结论.
【解析】(1)解:如图1中,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
(2)证明:如图2中,连接.
,,
,,
,
,
,
平分.
(3)解:如图中,设交于.
,,
是等腰直角三角形,
,,
垂直平分线段,
,
,
,
,
,是等边三角形,
,
,
,
,
,,
,
,
,
.
如图中,设交于,当时,同法可证.
,,
,
,
,,
,
,
,
,
综上所述,的长为或.
11.如图1,在中,,以点B为圆心,半径作圆.点Р为⊙B上的动点,连接,作,使点落在直线的上方,且满足,连接.
(1)求的度数,并证明~;
(2)若点P在上时,
①在图2中画出;
②连接,求的长;
(3)点P在运动过程中,是否有最大值或最小值?若有,请直接写出取得最大值或最小值时的度数;若没有,请说明理由.
【答案】(1);证明见解析;(2)①见解析;②;(3)取得最大值时,;取得最小值时,.
【解题思路分析】(1)利用锐角三角函数求出即可;先判断出,再判断出,即可得出结论;
(2)①利用垂直和线段的关系即可画出图形;②先求出,进而得出,再利用相似求出,即可得出结论;
(3)先求出是定值,判断出点在以点为圆心,1为半径的圆上,即可得出结论.
【解析】解:(1)①∵在中,,,
,
;
②,,
,
,
,
,
,
,
;
(2)①如图1所示;
②如图2,连接,
由(1)知,,
,
,
,
,,
点在上,
,
;
又∵,
∴在中,,,根据勾股定理得,;
(3)由(1)知,,
,
,
是定值,
点是在以点为圆心,半径为的圆上,
①如图3,
点在的延长线上,此时,取得最大值,
,
,
,
取得最大值时,;
②如图4,点在线段上时,取得最小值,
,
,
取得最小值时,.
12.如图所示,将笔记本活页两角向内折叠,使角的顶点A落在处,顶点D落在处,BC,BE为折痕.
(1)如图1,使边与边重合,若,求_______,_______.
(2)如图2,使边BD沿着BE折叠后的边落在内部,若,设,,求与之间的数量关系,并直接写出,的取值范围.
【答案】(1)60°,90°;(2)0°<α<40°,50°<β<70°
【解题思路分析】(1)由∠A′BD=120°,∠2=∠DBE,可得∠2=∠A′BD=60°;
(2)由折叠的性质得到∠ABC=∠1=40°,∠DBD′=2∠EBD=2β,得到α和β的关系,再结合BD在∠1内部,可得各自的范围.
【解析】解:(1)∵角的顶点A落在点A'处,BC为折痕,
∴∠1=∠ABC=30°.∴∠A'BD=180°-30°-30°=120°,
∵∠A′BD=120°,∠2=∠DBE,
∴∠2=∠DBE=∠A′BD=60°,
∴∠CBE=∠1+∠2=30°+60°=90°.
(2)由折叠的性质可得:
∠ABC=∠1=40°,∠DBD′=2∠EBD=2β,
∴∠A′BD=180°-∠ABC-∠1=100°,
∵∠A′BD=∠DBD′-∠A′BD′,∠A′BD′=α,
∴2β-α=100°,
∴α=2β-100°,
∵BD在∠1内部,
∴0°<α<40°,
∴0°<2β-100°<40°,
∴50°<β<70°.
13.若同一平面内三条射线OA、OB、OC有公共端点,且满足∠AOC=∠BOC时,我们称OC是(OA,OB)的“和谐线”,但OC不是(OB,OA)的“和谐线”.
(1)如图①,已知OM⊥ON,射线OG是ON的反向延长线,OE、OF是∠MON的三等分线,则射线 是(OM,ON)的“和谐线”;
(2)如图②,若∠AOB=60°,OC是(OA,OB)的“和谐线”,则∠BOC= °.
(3)如图③,若∠AOB=60°,射线OP,OQ同时从OB开始,分别以每秒10°和每秒6°的速度按逆时针方向绕点O旋转.求射线OP成为两条射线OA和OQ的“和谐线”时,射线OP旋转的时间t的值.(0<t<18)
【答案】(1)OG、OE;(2)或;(3)或或
【解题思路分析】(1)根据定义,证明和,得到OG和OE是【OM,ON】的“和谐线”;
(2)分情况讨论,OC在内或外,由定义得,分别算出的度数;
(3)进行分类讨论,OP是【OQ,OA】的“和谐线”或OP是【OA,OQ】的“和谐线”,画出图形,根据角度的运动时间t,表示出角度,列式求出t的值.
【解析】解:(1)∵,
∴,
∴,
∴OG是【OM,ON】的“和谐线”,
∵OE、OF是的三等分线,
∴,,
∴,
∴OE是【OM,ON】的“和谐线”,
故答案是:OG、OE;
(2)①如图,OC在内,
∵OC是【OA,OB】的“和谐线”,
∴,
∴;
②如图,OC在外,
∵OC是【OA,OB】的“和谐线”,
∴,
∴,
故答案是:或;
(3)根据题意,设,,
①如图,此时OP是【OQ,OA】的“和谐线”,
∴,
,
,
,解得;
②如图,此时OP是【OA,OQ】的“和谐线”,
∴,
,解得;
③如图,此时OP是【OA,OQ】的“和谐线”,
∴,
,
,
,解得
如图,此时OP是【OQ,OA】的“和谐线”,
∴,
,解得(舍去),
综上:t的取值为或或.
14.(2021·福建省福州外国语学校九年级三模)抛物线与x轴交于两点(点A在点B的左侧).
(1)求b与m的数量关系;
(2)若直线与抛物线交于P,Q两点(点P在点Q左侧),且在内部.
①当时,求证:平分;
②当时,,分别交y轴于C,D两点,求证:是一个定值.
【答案】(1);(2)见解析;(3)见解析.
【解题思路分析】(1)由、的中点在函数的对称轴上,则有,即可求;
(2)①当时,,可求函数解析式为,联立,设,,,,则有,,过点作轴交于点,过点作轴交于点,得到,,,,所以,,可求得,所以,即可证明,所以平分;
(3)由,可求,求的直线解析式为,直线的解析式为,所以,,则,,联立,由韦达定理可得,,所以,由在上,可得,所以为定值.
【解析】解:(1)点,的中点为,,
函数的对称轴为直线,
,
;
(2)①当时,,,
将点代入,解得,
,
联立,
整理得,
设,,,,
,,
过点作轴交于点,过点作轴交于点,
,,,,
,,
,
,
,
平分;
(3),
,
由(2)可求的直线解析式为,
直线的解析式为,
,,
,,
联立,
,
,,
,
在上,
,
,
,
为定值.
15.(2021·哈尔滨市第一一三中学校九年级月考)如图,等边△ABC内接于⊙O,点D是弧AC上一点,连接BD交AC于E.
(1)如图1,求证∠ADB=∠CDB;
(2)如图2,点F为线段BD上一点,连接CF,若∠BCF=2∠ABD时,求证:BF=DE+AD;
(3)在(2)的条件下,作∠BCF的平分线交⊙O于M,在CM上取点R,连接AR交CF于点T,若TR=1,MR=5,∠CAT=3∠ACD,求AT的长.
【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)6.
【解题思路分析】(1)根据等边三角形的性质,可得的,进而可得,根据等弧所对的圆周角相等即可得证;
(2)作的角平分线,交于点,设,进而证明以及,进而即可证明;
(3)延长CF交⊙O点P,交AM于N点,连接PA,过M点作,交AR于Q点,由等边三角形性质和圆周角性质对图形中角进行转换求值可得:,即和是等腰三角形,,,在中,,可得,由此求出在中, ,,,,再利用30°直角三角形性质和勾股定理求出AT即可.
【解析】(1)证明:是等边三角形,
∴
∠ADB=∠CDB;
(2)证明:如图,
作的角平分线,交于点,设,
∵,
∴
,
是等边三角形
,
∵
在与中
(SAS)
,;
∴是等边三角形
∴
在与中
(ASA)
即
(3)解:设,则,
如解图(3)-1,延长CF交⊙O点P,交AM于N点,连接PA,过M点作,交AR于Q点,
∵CM是∠BCF的平分线,
由(2)得,
∴,
,
∵,
∴,,
∴,
∴,
,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵设,
则,
∴,
∵,
∴,
又∵,
,
∴,
∴,,
∴
在中, ,,,,
如解图(3)-2,过R点作AM边的高HR,
∴,
∴,,
∴,
在中, ,
∴,
解得:,(舍去),
∴.
16.(2021·沈阳市第三十三中学九年级月考)在△ABC中,AB=AC,△CDE中,CE=CD(CE≥CA),BC=CD,∠D=α,∠ACB+∠ECD=180°,点B,C,E不共线,点P为直线DE上一点,且PB=PD.
(1)如图1,点D在线段BC延长线上,则∠ECD= ,∠ABP= (用含α的代数式表示)
(2)如图2,点A,E在直线BC同侧,求证:BP平分∠ABC;
(3)若∠ABC=60°,BC=+1,将图3中的CDE绕点C按顺时针方向旋转,当BP⊥DE时,直线PC交BD于点G,点M是PD中点,请直接写出GM的长.
【答案】(1)180°-2α,α;(2)见解析;(3)或
【解题思路分析】(1)利用三角形内角和定理以及等腰三角形的性质求解即可.
(2)如图2中,连接BD.证明∠PBC=∠CDE=α,可得结论.
(3)分两种情形:如图3-1中,设BP交AC于J.图3-2中,设PC交BC于K,当BP⊥PC时,利用三角形的中位线定理,可得GM=PB,求出PB,可得结论.
【解析】解:(1)如图1中,
∵CE=CD,
∴∠D=∠E=α,
∴∠ECD=180°-2α,
∴∠ECB=∠E+∠D=2α,
∵AB=AC,
∴∠ABC=∠ACB=2α,
∵PB=PD,
∴∠PBD=∠D=α,
∴∠ABP=∠ABC-∠PBD=α,
故答案为:180°-2α,α.
(2)证明:如图2中,连接BD.
∵CB=CD,PB=PD,
∴∠CBD=∠CDB,∠PBD=∠PDB,
∴∠PBC=∠PDC=α,
∵∠ABC=2α,
∴∠ABP=∠PBC=α,
∴PB平分∠ABC.
(3)如图3-1中,设BP交AC于J.
∵BP⊥PD,BP=PD,
∴△PBD是等腰直角三角形,
∵CB=CD,PB=PD,
∴PG垂直平分线段BD,
∴BG=DG,
∵PM=MD,
∴GM=PB,
∵∠ABC=∠ACB=60°,
∴∠ECD=180°-60°=120°,△ACB是等边三角形,
∵CE=CD,
∴∠CDE=30°,
∴∠PBC=∠PDC=30°,
∴∠BJC=90°,
∴CJ=BC=,BJ=CJ=,
∵∠CPD=∠CPJ=45°,
∴PJ=JC=,
∴PB=BJ+PJ=+2,
∴GM=;
如图3-2中,设PC交BC于K,当BP⊥PC时,同法可证GM=PB.
∵∠PBC=30°,∠GPB=∠PBC+∠PCB=45°,
∴∠PCB=∠PCD=15°,
∴∠KCE=120°-15°-15°=90°,
∵∠E=30°,CE=CB=,
∴CK=,
∴BK=BC-CK=,
∴PB===1,
∴GM=PB=,
综上所述,GM的长为或.
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