2022版长沙四大名校集团九上第三次月考真题精选
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这是一份2022版长沙四大名校集团九上第三次月考真题精选,共109页。试卷主要包含了之间满足如图所示的函数关系等内容,欢迎下载使用。
九上第三次月考真题精选2022版
一.试题(共42小题)
1.(2021秋•开福区校级月考)某校师生植树节积极参加以组为单位的植树活动,七个小组植树情况如下:则本组数据的众数与中位数分别为( )
第一组
第二组
第三组
第四组
第五组
第六组
第七组
数量(棵)
5
6
5
4
6
5
7
A.5,4 B.6,5 C.7,6 D.5,5
2.(2021秋•雨花区校级月考)一个不透明的盒子里有9个黄球和若干个红球,红球和黄球除颜色外其他完全相同,每次摸球前先将盒子里的球摇匀,任意摸出一个球记下颜色后再放回盒子,通过大量重复摸球试验后发现,摸到黄球的频率稳定在30%,那么估计盒子中红球的个数为 .
3.(2021秋•芙蓉区校级月考)如图,甲为四等分数字转盘,乙为三等分数字转盘.同时自由转动两个转盘,当转盘停止转动后(若指针指在边界处则重转),两个转盘指针指向数字之和不超过4的概率是( )
A. B. C. D.
4.(2021秋•开福区校级月考)下列命题是假命题的是( )
A.平行四边形既是轴对称图形,又是中心对称图形
B.同角(或等角)的余角相等
C.线段垂直平分线上的点到线段两端的距离相等
D.正方形的对角线相等,且互相垂直平分
5.(2021秋•芙蓉区校级月考)如图①,正方形ABCD中,AC,BD相交于点O,E是OD的中点.动点P从点E出发,沿着E→O→B→A的路径以每秒1个单位长度的速度运动到点A,在此过程中线段AP的长度y随着运动时间x的函数关系如图②所示,则AB的长为( )
A.4 B.4 C.3 D.2
6.(2021秋•岳麓区校级月考)如图,用一段长为30m的篱笆围成一个一边靠墙的矩形苗圃园,墙长为18m,设这个苗圃园垂直于墙的一边AB的长为xm.
(1)用含有x的式子表示BC,并直接写出x的取值范围;
(2)若苗圃园的面积为72m2,求AB的长.
7.(2021秋•雨花区校级月考)某商家准备销售一种防护品,进货价格为每件40元,并且每件的售价不低于进货价.经过市场调查,每月的销售量y(件)与每件的售价x(元)之间满足如图所示的函数关系.
(1)求每月的销售量y(件)与每件的售价x(元)之间的函数关系式;(不必写出自变量的取值范围)
(2)物价部门规定,该防护品每件的利润不允许高于进货价的50%.设这种防护品每月的总利润为w(元),那么售价定为多少元可获得最大利润?最大利润是多少?
8.(2021秋•雨花区校级月考)二次函数y=ax2+bx+c(abc≠0)的图象如图所示,反比例函数与正比例函数y=ax在同一坐标系内的大致图象是( )
A. B. C.D.
9.(2021秋•望城区校级月考)已知二次函数y=ax2+bx+c的自变量x与函数y的部分对应值见表格,则下列结论:①c=2;②b2﹣4ac>0;③方程ax2+bx=0的两根为x1=﹣2,x2=0;④7a+c<0.其中正确的有( )
x
…
﹣3
﹣2
﹣1
1
2
…
y
…
1.875
3
m
1.875
0
…
A.①④ B.②③ C.③④ D.②④
10.(2021秋•雨花区校级月考)若ab<0,则反比例函数y=与一次函数y=ax+b在同一坐标系中的大致图象可能是( )
A. B.
C. D.
11.(2021秋•望城区校级月考)如图,平行于y轴的直线分别交y=与y=的图象(部分)于点A、B,点C是y轴上的动点,则△ABC的面积为( )
A.k1﹣k2 B.(k1﹣k2) C.k2﹣k1 D.(k2﹣k1)
12.(2021秋•雨花区校级月考)如图,第一象限内的点A在反比例函数上,第二象限的点B在反比例函数上,且OA⊥OB,,BC、AD垂直于x轴于C、D,则k的值为 .
13.(2021秋•雨花区校级月考)如图,点A,B在反比例函数y=(k>0)的图象上,点A的横坐标为2,点B的纵坐标为1,OA⊥AB,则k的值为 .
14.(2021秋•天心区校级月考)如图,矩形OABC的顶点A,C分别在x轴,y轴正半轴上,反比例函数y=(k>0,x>0)的图象分别与矩形OABC两边AB,BC交于点D,E,沿直线DE将△DBE翻折得到△DFE,且点F恰好落在直线OA上.下列四个结论:①DE∥AC;②CE=AD;③tan∠FED=;④S△EOF=k.其中结论正确的有 .(仅填序号即可)
15.(2021秋•雨花区校级月考)如图,已知矩形OABC的面积为18,它的对角线OB与双曲线相交于点D,且OD:DB=2:1,则k= .
16.(2021秋•望城区校级月考)如图,点A,B在反比例函数y=(k>0)的图象上,且点A,B的横坐标分别为a和2a(a>0).过点A作x轴的垂线,垂足为C,连接OA,△AOC的面积为2.
(1)求反比例函数表达式;
(2)求△AOB的面积;
(3)点P,Q在这个双曲线位于第三象限的一支上,点P的横坐标为﹣2.若△POQ与△AOB的面积相等,写出Q点的坐标 .
17.(2021秋•长沙月考)如图,在平面直角坐标系xOy中,已知四边形DOBC是矩形,且D(0,4),B(6,0).若反比例函数y=(x>0)的图象经过线段OC的中点A(3,2),交DC于点E,交BC于点F.设直线EF的解析式为y=k2x+b.
(1)求反比例函数和直线EF的解析式;
(2)求△OEF的面积;
(3)请结合图象直接写出不等式k2x+b>0的解集.
18.(2021秋•岳麓区校级月考)如图,直线y=﹣x+b分别与x轴,y轴相交于A,B,反比例函数y=(x>0)的图象与直线AB相交于C,D两点,且C点坐标是(2,n),tan∠BOC=.
(1)求直线AB及反比例函数的表达式.
(2)若x轴上有一点P,使∠ODP=90°,求P点的坐标.
19.(2021秋•长沙月考)已知反比例函数y=,一次函数y=mx﹣m+1.
(1)求证:这两个函数一定有交点;
(2)我们定义:若两个函数图象的两个交点的横坐标x1、x2(x1>x2),满足2<<3,则称这两个函数有两个“梦想交点”,如果y=与y=mx﹣m+1有两个“梦想交点”,求m的取值范围.
20.(2021秋•开福区校级月考)“圆材埋壁”是我国古代数学名著《九章算术》中的一个问题:“今有圆材,埋在壁中,不知大小.以锯锯之,深一寸,锯道长一尺.问:径几何?”转化为现在的数学语言就是:如图,AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB,垂足为E,AE=1寸,CD=10寸,则直径AB的长为 寸.
21.(2021秋•望城区校级月考)如图,在等腰Rt△ABC中,AC=BC=3,点P在以斜边AB为直径的半圆上,M为PC的中点.当点P沿半圆从点A运动至点B,点M运动的路径长是 .
22.(2021秋•雨花区校级月考)如图所示,点A、D在以BC为直径的半圆上,D是弧的中点,AC与BD交于点E.若AE=3,CD=2,则CE等于( )
A.5 B.4 C.2 D.12
23.(2021秋•岳麓区校级月考)如图,AB是⊙O的直径,AB⊥CD于点E,连接CO,AD.若∠BAD=20°,则( )
A.AD=2OB B.CE=EO C.∠OCE=40° D.∠BOC=2∠BAD
24.(2021秋•岳麓区校级月考)如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,∠A=32°,点B、C在⊙O上,边AB、AC分别交⊙O于D、E两点,点B是的中点,则∠ABE= .
25.(2021秋•天心区月考)如图,从一块半径为1m的圆形铁皮上剪出一个圆周角为120°的扇形ABC,如果将剪下来的扇形围成一个圆锥,则该圆锥的底面圆的半径为 m.
26.(2021秋•长沙月考)如图,矩形ABCD中,AC,BD交于点O,M,N分别为BC,OC的中点,若MN=3,则BD= .
27.(2021秋•开福区校级月考)如图,在四边形ABCD中,∠ACB=∠CAD=90°,点E在BC上,AE∥DC,EF⊥AB,垂足为F.
(1)求证:四边形AECD是平行四边形;
(2)若AE平分∠BAC,BE=5,cosB=,求BF和AD的长.
28.(2021秋•望城区校级月考)如图,AC是⊙O的直径,BC是⊙O的弦,点P是⊙O外一点,连接PB、AB,∠PBA=∠C.
(1)求证:PB是⊙O的切线;
(2)连接OP,若OP∥BC,且OP=8,⊙O的半径为2,求BC的长.
29.(2021秋•天心区月考)如图,AB是⊙O的直径,点C在AB的延长线上,AD平分∠CAE交⊙O于点D,且AE⊥CD,垂足为点E.
(1)求证:直线CE是⊙O的切线;
(2)求证:CD2=CB•CA;
(3)若BC=3,CD=,求弦AD的长.
30.(2021秋•雨花区校级月考)如图,已知等腰三角形ABC的底角为30°,以BC为直径的⊙O与底边AB交于点D,过D作DE⊥AC,垂足为E.
(1)证明:DE为⊙O的切线;
(2)若BC=4,求DE的长.
31.(2021秋•开福区校级月考)如图,把矩形ABCD沿过点A的直线折叠,使点D落在BC边上的点F处,折痕交CD于E,若AE=10,tan∠EFC=,则矩形ABCD的面积为 .
32.(2021秋•岳麓区校级月考)在△ABC中,∠ACB=90°,BC=1,AC=3,将△ABC以点C为中心顺时针旋转90°,得到△DEC,连接BE、AD.下列说法错误的是( )
A.S△ABD=6 B.S△ADE=3 C.BE⊥AD D.∠AED=135°
33.(2021秋•岳麓区校级月考)如图,将△ABC绕点A逆时针旋转60°得到△AMN,点C和点N是对应点,若AB=2,则BM= .
34.(2021秋•天心区月考)如图,小正方形的边长均为1,则下列图中的三角形(阴影部分)与△ABC相似的是( )
A. B. C. D.
35.(2021秋•岳麓区校级月考)如图所示,在△ABC中,AB=6,AC=4,P是AC的中点,过P点的直线交AB于点Q,若以A、P、Q为顶点的三角形和以A、B、C为顶点的三角形相似,则AQ的长为 .
36.(2021秋•望城区校级月考)如图,矩形ABCD中,F是DC上一点,BF⊥AC,垂足为E,=,△CEF的面积为S1,△AEB的面积为S2,则的值等于 .
37.(2021秋•长沙月考)如图,在直角坐标系中,点A在第一象限内,点B在x轴正半轴上,以点O为位似中心,在第三象限内与△OAB的位似比为的位似图形△OCD.若点C的坐标为(﹣1,﹣),则点A的坐标为( )
A.(,2) B.(2,3) C.(3,) D.(3,2)
38.(2021秋•雨花区校级月考)如图,Rt△ABC中,∠A=90°,AD⊥BC于点D,若BD=3,CD=2,则tanB的值为( )
A. B. C. D.
39.(2021秋•岳麓区校级月考)如图是净月潭国家森林公园一段索道的示意图.已知A、B两点间的距离为30米,∠A=α,则缆车从A点到达B点,上升的高度(BC的长)为( )
A.30sinα米 B.米 C.30cosα米 D.米
40.(2021秋•雨花区校级月考)如图,某大楼的顶部竖有一块广告牌CD,小马同学在山坡的坡脚A处测得广告牌底部D的仰角为53°,沿坡面AB向上走到B处测得广告牌顶部C的仰角为45°,已知山坡AB的坡比i=1:,AB=10米,AE=21米.(测角器的高度忽略不计,参考数据:,tan53°
(1)求点B距水平地面AE的高度.
(2)若市政规定广告牌的高度不得大于7米,请问该公司的广告牌是否符合要求,并说明理由.
41.(2021秋•雨花区校级月考)如图,D为⊙O上一点,点C在直径BA的延长线上,且CD2=CA•CB.
(1)求证:CD是⊙O的切线;
(2)过点B作⊙O的切线交CD的延长线于点E,若BC=10,,求BE的长.
42.(2020秋•开福区校级月考)如图,△ABC中,AB=AC,以AC为直径的⊙O交BC于点D,点E为AC延长线上一点,且DE是⊙O的切线.
(1)求证:∠CDE=∠BAC;
(2)连接AD,若tan∠CAD=,CE=4,求⊙O的半径.
二.几何压轴(共9小题)
43.(2021秋•雨花区校级月考)如图,在正方形ABCD中,F为CD上一点,AF交对角线BD于点E,点G是BC上的一点且AE=EG,连结AG,交BD于点H.满足AH2=HE•HD,现给出下列结论:①EG⊥AF;②BG+DF=FG;③若tan∠DAF=,则.其中正确的有( )个.
A.0 B.1 C.2 D.3
44.(2021秋•长沙月考)如图,AB是⊙O的直径,点D在AB的延长线上,C、E是⊙O上的两点,CE=CB,∠BCD=∠CAE,延长AE交BC的延长线于点F.
(1)求证:CD是⊙O的切线;
(2)求证:CE=CF;
(3)若BD=1,CD=,求弦AC的长.
45.(2021秋•岳麓区校级月考)如图,AB是⊙O的直径,点C是⊙O上一点,AD与过点C的切线垂直,垂足为点D,直线DC与AB的延长线相交于点P,弦CE平分∠ACB,交AB点F,连接BE.
(1)求证:AC平分∠DAB;
(2)求证:PC=PF;
(3)若tan∠ABC=,AB=14,求线段PC的长.
46.(2021秋•天心区校级月考)如图,已知AB是⊙O的直径.BC是⊙O的弦,弦ED垂直AB于点F,交BC于点G.过点C作⊙O的切线交ED的延长线于点P
(1)求证:PC=PG;
(2)判断PG2=PD•PE是否成立?若成立,请证明该结论;
(3)若G为BC中点,OG=,sinB=,求DE的长.
47.(2021秋•岳麓区校级月考)如图,已知AB是⊙O的直径,点D在AB的延长线上,CD为⊙O的切线,过D作ED⊥AD,与AC的延长线相交于E,BD=1,DE=.
(1)求证:CD=DE;
(2)求⊙O的半径;
(3)若∠ACB的平分线与⊙O交于点F,P为△ABC的内心,求PF的长.
48.(2021秋•岳麓区校级月考)有一边是另一边的倍的三角形叫做智慧三角形,这两边中较长边称为智慧边,这两边的夹角叫做智慧角.
(1)已知Rt△ABC为智慧三角形,且Rt△ABC的一边长为,则该智慧三角形的面积为 ;
(2)如图①,在△ABC中,∠C=105°,∠B=30°,求证:△ABC是智慧三角形;
(3)如图②,△ABC是智慧三角形,BC为智慧边,∠B为智慧角,A(3,0),点B,C在函数y=上(x>0)的图象上,点C在点B的上方,且点B的纵坐标为.当△ABC是直角三角形时,求k的值.
49.(2021秋•岳麓区校级月考)定义:如果一个三角形中有两个内角α,β满足α+2β=90°,那我们称这个三角形为“近直角三角形”.
(1)若△ABC是“近直角三角形”,∠B>90°,∠C=50°,则∠A= °;
(2)如图1,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=3,AC=4.若BD是∠ABC的平分线,
①求证:△BDC是“近直角三角形”;
②在边AC上是否存在点E(异于点D),使得△BCE也是“近直角三角形”?若存在,请求出CE的长;若不存在,请说明理由.
(3)如图2,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,点D为AC边上一点,以BD为直径的圆交BC于点E,连结AE交BD于点F,若△BCD为“近直角三角形”,且AB=5,AF=3,求AD的长.
50.(2021秋•雨花区校级月考)如图所示的一张矩形纸片ABCD(AD>AB),将纸片折叠一次,使点A与C重合,再展开,折痕EF交AD边于点E,交BC边于点F,交AC于点O,分别连接AF和CE.
(1)求证:四边形AFCE是菱形;
(2)过E点作AD的垂线EP交AC于点P,求证:2AE2=AC•AP;
(3)若AE=10cm,△ABF的面积为24cm2,求△ABF的周长.
51.(2021秋•开福区校级月考)如图,在等边△ABC中,AB=20,点P是AC边上一动点(不与点A、C重合),以PA长为半径的⊙P与边AB的另一个交点为D,过点D作DE⊥CB于点E.
(1)当⊙P与边BC相切时,求⊙P的半径;
(2)连结BP交DE于点F,设AP的长为x,PF的长为y,求y关于x的函数解析式,并直接写出x的取值范围;
(3)在(2)的条件下,当以PE长为直径的⊙Q与⊙P相交于AC边上的点G时,求相交所得的公共弦的长.
三.函数压轴(共9小题)
52.(2021秋•岳麓区校级月考)二次函数y=ax2+bx+4(a≠0)的图象经过点A(﹣4,0),B(1,0),与y轴交于点C,点P为第二象限内抛物线上一点,连接BP、AC,交于点Q,过点P作PD⊥x轴于点D.
(1)求二次函数的表达式;
(2)连接BC,当∠DPB=2∠BCO时,求直线BP的表达式;
(3)请判断:是否有最大值,如有请求出有最大值时点P的坐标,如没有请说明理由.
53.(2021秋•长沙月考)如图所示,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的顶点坐标为C(3,6),并与y轴交于点B(0,3),点A是对称轴与x轴的交点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图①所示,P是抛物线上的一个动点,且位于第一象限,连接BP,AP,求△ABP的面积的最大值;
(3)如图②所示,在对称轴AC的右侧作∠ACD=30°交抛物线于点D,求出D点的坐标;并探究:在y轴上是否存在点Q,使∠CQD=60°?若存在,求点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
54.(2021秋•雨花区校级月考)如图,在平面直角坐标系中,△ABC的边AB在x轴上,且OB>OA,以AB为直径的圆过点C,若点C的坐标为(0,4),且AB=10.
(1)求抛物线的解析式;
(2)设点P是抛物线上在第一象限内的动点(不与C,B重合),过点P作PD⊥BC,垂足为点D,点P在运动的过程中,以P,D,C为顶点的三角形与△COA相似时,求点P的坐标;
(3)若∠ACB的平分线所在的直线l交x轴于点E,过点E任作一直线l分别交射线CA,CB(点C除外)于点M,N,则是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由.
55.(2021秋•长沙月考)如图,在平面直角坐标系中,一次函数y=x﹣2的图象分别交x、y轴于点A、B,抛物线y=x2+bx+c经过点A、B,点P为第四象限内抛物线上的一个动点.
(1)求此抛物线对应的函数表达式;
(2)如图1所示,过点P作PM∥y轴,分别交直线AB、x轴于点C、D,若以点P、B、C为顶点的三角形与以点A、C、D为顶点的三角形相似,求点P的坐标;
(3)如图2所示,过点P作PQ⊥AB于点Q,连接PB,当△PBQ中有某个角的度数等于∠OAB度数的2倍时,请直接写出点P的横坐标.
56.(2021秋•雨花区校级月考)如图,在平面直角坐标系中,一次函数(b为常数)与函数(k为常数,k>0,x>0)交于A,B两点(B在A右侧),与x轴,y轴分别交于C,D两点.
(1)求tan∠DCO的值;
(2)如图1,若点B的坐标为(6,1),在x轴上是否存在点P,使△ACP与△CDO相似,若存在,求出点P的坐标,若不存在,请说明理由;
(3)如图2,将直线AB平移到直线EF,其中点E为(0,1),点F在x轴上,连接AE,若AE⊥EF且AB=2EF,求k的值.
57.(2021秋•岳麓区校级月考)如图1,在平面直角坐标系中,直线y=﹣5x+5与x轴,y轴分别交于A、C两点,抛物线y=x2+bx+c经过A、C两点,与x轴的另一交点为B.
(1)求抛物线解析式;
(2)若点M为x轴下方抛物线上一动点,当点M运动到某一位置时,△ABM的面积等于△ABC面积的,求此时点M的坐标;
(3)如图2,以B为圆心,2为半径的⊙B与x轴交于E、F两点(F在E右侧),若P点是⊙B上一动点,连接PA,以PA为腰作等腰Rt△PAD,使∠PAD=90°(P、A、D三点为逆时针顺序),连接FD.求FD长度的取值范围.
58.(2021秋•开福区校级月考)定义:T函数的图象是由一次函数部分图象与二次函数部分图象组合而成.现有T函数:y=.
(1)当m=6时,点P(5,n)在此函数图象上,求n的值;
(2)已知线段AB的两个端点坐标分别为A(2,2)、B(4,2),当此函数的图象与线段AB只有一个交点时,直接写出m的取值范围;
(3)当此函数图象上恰好有3个点到x轴的距离等于4,求m的取值范围.
59.(2021秋•雨花区校级月考)若函数y1、y2满足y=y1+y2,则称函数y是y1、y2的“融合函数”.例如,一次函数y1=2x+1和二次函数y2=x2+3x﹣4,则y1、y2的“融合函数”为y=y1+y2=x2+5x﹣3.
(1)若反比例函数y1=和一次函数y2=kx﹣3,它们的“融合函数”过点(1,5),求k的值;
(2)若y1=ax2+bx+c为二次函数,且a+b+c=5,在x=t时取得最值,y2是一次函数,且y1y2的“融合函数”为y=2x2+x﹣4,当﹣1≤x≤2时,求函数y1的最小值(用含t的式子表示);
(3)若二次函数y1=ax2+bx+c与一次函数y2=﹣ax﹣b,其中a+b+c=0且a>b>c,若它们的“融合函数”与x轴交点为A(x1,0)、B(x2,0),求|的取值范围.
60.(2020秋•长沙月考)已知抛物线y=(2m﹣1)x2+(m+1)x+3(m为常数).
(1)若该抛物线经过点(1,m+7),求m的值;
(2)若抛物线上始终存在不重合的两点关于原点对称,求满足条件的最大整数m;
(3)将该抛物线向下平移若干个单位长度,所得的新抛物线经过P(﹣5,y1),Q(7,y2)(其中y1<y2)两点,当﹣5≤x≤3时,点P是该部分函数图象的最低点,求m的取值范围.
九上第三次月考真题精选2022版
参考答案与试题解析
一.试题(共42小题)
1.(2021秋•开福区校级月考)某校师生植树节积极参加以组为单位的植树活动,七个小组植树情况如下:则本组数据的众数与中位数分别为( )
第一组
第二组
第三组
第四组
第五组
第六组
第七组
数量(棵)
5
6
5
4
6
5
7
A.5,4 B.6,5 C.7,6 D.5,5
【解答】解:∵5出现了3次,出现的次数最多,
∴这组数据的众数是5棵;
把这组数据从小到大排列为:4,5,5,5,6,6,7,最中间的数是5;
则中位数为5.
故选:D.
2.(2021秋•雨花区校级月考)一个不透明的盒子里有9个黄球和若干个红球,红球和黄球除颜色外其他完全相同,每次摸球前先将盒子里的球摇匀,任意摸出一个球记下颜色后再放回盒子,通过大量重复摸球试验后发现,摸到黄球的频率稳定在30%,那么估计盒子中红球的个数为 21 .
【解答】解:设盒子中红球的个数为m个.
根据题意得=30%,
解得:m=21,
经检验,m=21是分式方程的解,
所以这个不透明的盒子中红球的个数为21个.
故答案为:21.
3.(2021秋•芙蓉区校级月考)如图,甲为四等分数字转盘,乙为三等分数字转盘.同时自由转动两个转盘,当转盘停止转动后(若指针指在边界处则重转),两个转盘指针指向数字之和不超过4的概率是( )
A. B. C. D.
【解答】解:
由树状图可知共有4×3=12种可能,两个转盘指针指向数字之和不超过4的有6种,
∴两个转盘指针指向数字之和不超过4的概率是,
故选:D.
4.(2021秋•开福区校级月考)下列命题是假命题的是( )
A.平行四边形既是轴对称图形,又是中心对称图形
B.同角(或等角)的余角相等
C.线段垂直平分线上的点到线段两端的距离相等
D.正方形的对角线相等,且互相垂直平分
【解答】解:A.平行四边形既是轴对称图形,又是中心对称图形;假命题;
B.同角(或等角)的余角相等;真命题;
C.线段垂直平分线上的点到线段两端的距离相等;真命题;
D.正方形的对角线相等,且互相垂直平分;真命题;
故选:A.
5.(2021秋•芙蓉区校级月考)如图①,正方形ABCD中,AC,BD相交于点O,E是OD的中点.动点P从点E出发,沿着E→O→B→A的路径以每秒1个单位长度的速度运动到点A,在此过程中线段AP的长度y随着运动时间x的函数关系如图②所示,则AB的长为( )
A.4 B.4 C.3 D.2
【解答】解:如图,连接AE.
∵四边形ABCD是正方形,
∴AC⊥BD,OA=OC=OD=OB,
由题意DE=OE,设DE=OE=x,则OA=OD=2x,
∵AE=2,
∴x2+(2x)2=(2)2,
解得x=2或﹣2(不合题意舍弃),
∴OA=OD=4,
∴AB=AD=4,
故选:A.
6.(2021秋•岳麓区校级月考)如图,用一段长为30m的篱笆围成一个一边靠墙的矩形苗圃园,墙长为18m,设这个苗圃园垂直于墙的一边AB的长为xm.
(1)用含有x的式子表示BC,并直接写出x的取值范围;
(2)若苗圃园的面积为72m2,求AB的长.
【解答】解:(1)∵AB=CD=xm,且篱笆的长为30m,
∴BC=(30﹣2x)m.
又∵,
∴6≤x<15.
(2)依题意得:x(30﹣2x)=72,
整理得:x2﹣15x+36=0,
解得:x1=3,x2=12.
又∵6≤x<15,
∴x=12.
答:AB的长为12m.
7.(2021秋•雨花区校级月考)某商家准备销售一种防护品,进货价格为每件40元,并且每件的售价不低于进货价.经过市场调查,每月的销售量y(件)与每件的售价x(元)之间满足如图所示的函数关系.
(1)求每月的销售量y(件)与每件的售价x(元)之间的函数关系式;(不必写出自变量的取值范围)
(2)物价部门规定,该防护品每件的利润不允许高于进货价的50%.设这种防护品每月的总利润为w(元),那么售价定为多少元可获得最大利润?最大利润是多少?
【解答】解:(1)设每月的销售量y(件)与每件的售价x(元)之间的函数关系式是y=kx+b,
∵点(60,600),(80,400)在该函数图象上,
∴,
解得,
即每月的销售量y(件)与每件的售价x(元)之间的函数关系式是y=﹣10x+1200;
(2)由题意可得,
w=(x﹣40)y=(x﹣40)(﹣10x+1200)=﹣10(x﹣80)2+16000,
∴该函数图象开口向下,当x<80时,w随x的增大而增大,
∵该防护品每件的利润不允许高于进货价的50%.
∴x﹣40≤40×50%,
解得x≤60,
∴当x=60时,w取得最大值,此时w=12000,
答:售价定为60元可获得最大利润,最大利润是12000元.
8.(2021秋•雨花区校级月考)二次函数y=ax2+bx+c(abc≠0)的图象如图所示,反比例函数与正比例函数y=ax在同一坐标系内的大致图象是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:由二次函数的图象可得,a>0,b<0,c>0.
∴bc<0,
∴反比例函数的图象在第二、四象限,正比例函数y=ax的图象过一、三象限,
故选:B.
9.(2021秋•望城区校级月考)已知二次函数y=ax2+bx+c的自变量x与函数y的部分对应值见表格,则下列结论:①c=2;②b2﹣4ac>0;③方程ax2+bx=0的两根为x1=﹣2,x2=0;④7a+c<0.其中正确的有( )
x
…
﹣3
﹣2
﹣1
1
2
…
y
…
1.875
3
m
1.875
0
…
A.①④ B.②③ C.③④ D.②④
【解答】解:由表格可以得到,二次函数图象经过点(﹣3,1.875)和点(1,1.875),
∵点(﹣3,1.875)与点(1,1.875)是关于二次函数对称轴对称的,
∴二次函数的对称轴为直线x==﹣1,
∴设二次函数解析式为y=a(x+1)2+h,
代入点(﹣2,3),(2,0)得,
,
解得,
∴二次函数的解析式为:,
∵,
∴c=3,
∴①是错误的,
∵b2﹣4ac=>0,
∴②是正确的,
方程ax2+bx=0为,
即为x2+2x=0,
∴x1=﹣2,x2=0,
∴③是正确的,
∵7a+c==>0,
∴④是错误的,
∴②③是正确的,
故选:B.
10.(2021秋•雨花区校级月考)若ab<0,则反比例函数y=与一次函数y=ax+b在同一坐标系中的大致图象可能是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:∵ab<0,
∴反比例函数y=的图象在二、四象限,故A、C选项不合题意,
∵ab<0,
∴一次函数y=ax+b的图象经过第一、三、四象限或经过一、二、四象限,故B选项不合题意,D选项符合题意,
故选:D.
11.(2021秋•望城区校级月考)如图,平行于y轴的直线分别交y=与y=的图象(部分)于点A、B,点C是y轴上的动点,则△ABC的面积为( )
A.k1﹣k2 B.(k1﹣k2) C.k2﹣k1 D.(k2﹣k1)
【解答】解:由题意可知,AB=﹣,AB边上的高为x,
∴S△ABC=×(﹣)•x=(k1﹣k2),
故选:B.
12.(2021秋•雨花区校级月考)如图,第一象限内的点A在反比例函数上,第二象限的点B在反比例函数上,且OA⊥OB,,BC、AD垂直于x轴于C、D,则k的值为 ﹣ .
【解答】解:如图,∵第一象限内的点A在反比例函数上,BC、AD垂直于x轴于C、D,
∴S△AOD=×4=2,
∵OA⊥OB,
∴∠AOD+∠BOC=90°,
∴∠AOD+∠OAD=90°,
∴∠BOC=∠OAD,
∵∠BCO=∠ODA=90°,
∴Rt△AOD∽Rt△OBC,
∵,
∴=()=,
∴S△OBC=S△AOD=×2=,
∴•|k|=,
而k<0,
∴k=﹣.
故答案为:﹣.
13.(2021秋•雨花区校级月考)如图,点A,B在反比例函数y=(k>0)的图象上,点A的横坐标为2,点B的纵坐标为1,OA⊥AB,则k的值为 8 .
【解答】解:过点A作AM⊥x轴于点M,过点B作BN⊥AM于N,
∵∠OAB=90°,
∴∠OAM+∠BAN=90°,
∵∠AOM+∠OAM=90°,
∴∠BAN=∠AOM,
∴△AOM∽△BAN,
∴=,
∵点A,B在反比例函数y=(k>0)的图象上,点A的横坐标为2,点B的纵坐标为1,
∴A(2,),B(k,1),
∴OM=2,AM=,AN=﹣1,BN=k﹣2,
∴=,
解得k1=2(舍去),k2=8,
∴k的值为8,
故答案为:8.
14.(2021秋•天心区校级月考)如图,矩形OABC的顶点A,C分别在x轴,y轴正半轴上,反比例函数y=(k>0,x>0)的图象分别与矩形OABC两边AB,BC交于点D,E,沿直线DE将△DBE翻折得到△DFE,且点F恰好落在直线OA上.下列四个结论:①DE∥AC;②CE=AD;③tan∠FED=;④S△EOF=k.其中结论正确的有 ①③④ .(仅填序号即可)
【解答】解:设OA=a,OC=b,
E点的纵坐标为b,A的横坐标为a,分别代入y=,
得E(,b),D(a,),
∴CE=,AD=,
∵四边形OABC是矩形,
∴OA=BC=a,OC=AB=b,
∴BE=a﹣,BD=b﹣,
∴=,=,
∴=,
∴DE∥AC,故①正确;
∵=,
∴=,
∵BC≠AB,
∴CE≠AD,故②错误;
过点E作EG⊥OA于点G,
∴∠EGA=∠FAD=90°,
∵∠B=∠EFD=90°,
∴∠GEF+∠GFE=90°,
∵∠GFE+∠AFD=90°,
∴∠GEF=∠AFD,
∴△EGF∽△FAD,
∴DF:EF=AF:EG,
∵∠EGA=∠GAB=90°,
∴四边形EGAB是矩形,
∴EB=AG,EG=AB,
∴DF:EF=AF:AB,
在Rt△EFD中,tan∠FED=,
∴tan∠FED=,故③正确;
∵BE=EF=a﹣,BD=FD=b﹣,且△EGF∽△FAD,
∴=,
∴GF=,
∴CE=OG=,
∴OG=GF,
∴OF=2OG=,
∴S△EOF=•OF•EG=••b=k,
故④正确.
故答案为:①③④.
15.(2021秋•雨花区校级月考)如图,已知矩形OABC的面积为18,它的对角线OB与双曲线相交于点D,且OD:DB=2:1,则k= 8 .
【解答】解:由题意,设点D的坐标为(xD,yD),则点B的坐标为(xD,yD).
∴矩形OABC的面积=|xD×yD|=18,
∵图象有第一象限,
∴k=xD•yD=8.
故答案为:8.
16.(2021秋•望城区校级月考)如图,点A,B在反比例函数y=(k>0)的图象上,且点A,B的横坐标分别为a和2a(a>0).过点A作x轴的垂线,垂足为C,连接OA,△AOC的面积为2.
(1)求反比例函数表达式;
(2)求△AOB的面积;
(3)点P,Q在这个双曲线位于第三象限的一支上,点P的横坐标为﹣2.若△POQ与△AOB的面积相等,写出Q点的坐标 (﹣1,﹣4),(﹣4,﹣1) .
【解答】解:(1)∵点A在反比例函数y=(k>0)的图象上,过点A作x轴的垂线,垂足为C,△AOC的面积为2,
∴k=2,
∴k=4,
∴反比例函数表达式为y=;
(2)如图,作BD⊥x轴于点D,则S△AOC=S△BOD=×4=2.
∵点A,B在反比例函数y=的图象上,且点A,B的横坐标分别为a和2a(a>0),
∴A(a,),B(2a,),
∴S△AOB=S梯形ABDC+S△AOC﹣S△BOD
=S梯形ABDC
=(BD+AC)•CD
=(+)×(2a﹣a)
=3;
(3)∵点P在反比例函数y=的图象上,点P的横坐标为﹣2,
∴y==﹣2,即P(﹣2,﹣2).
设Q点的坐标为(m,).
如图,作PM⊥x轴于点M,QN⊥x轴于点N,
由(2)知S△POQ=S梯形PMNQ=3,
所以(2﹣)×|m+2|=3,
①如果m<﹣2,那么(2﹣)×(﹣m﹣2)=3,
化简整理得,m2+3m﹣4=0,
解得m1=﹣4,m2=1(不合题意舍去),
所以Q点坐标为(﹣4,﹣1);
②如果m>﹣2,那么(2﹣)×(m+2)=3,
化简整理得,m2﹣3m﹣4=0,
解得m1=﹣1,m2=4(不合题意舍去),
所以Q点坐标为(﹣1,﹣4);
综上所述,Q点坐标为(﹣1,﹣4),(﹣4,﹣1).
故答案为(﹣1,﹣4),(﹣4,﹣1).
17.(2021秋•长沙月考)如图,在平面直角坐标系xOy中,已知四边形DOBC是矩形,且D(0,4),B(6,0).若反比例函数y=(x>0)的图象经过线段OC的中点A(3,2),交DC于点E,交BC于点F.设直线EF的解析式为y=k2x+b.
(1)求反比例函数和直线EF的解析式;
(2)求△OEF的面积;
(3)请结合图象直接写出不等式k2x+b>0的解集.
【解答】解:(1)∵四边形DOBC是矩形,且D(0,4),B(6,0),
∴C点坐标为(6,4),
∵A点坐标为(3,2),
∴k1=3×2=6,
∴反比例函数解析式为y=;
把x=6代入y=得x=1,则F点的坐标为(6,1);
把y=4代入y= 得x=,则E点坐标为(,4),
把F(6,1)、E(,4)代入y=k2x+b,
得 ,
解得,,
∴直线EF的解析式为y=﹣x+5;
(2)△OEF的面积=S矩形BCDO﹣S△ODE﹣S△OBF﹣S△CEF
=4×6﹣×4×﹣×6×1﹣×(6﹣)×(4﹣1)
=;
(3)由图象得:不等式k2x+b﹣>0的解集为<x<6.
18.(2021秋•岳麓区校级月考)如图,直线y=﹣x+b分别与x轴,y轴相交于A,B,反比例函数y=(x>0)的图象与直线AB相交于C,D两点,且C点坐标是(2,n),tan∠BOC=.
(1)求直线AB及反比例函数的表达式.
(2)若x轴上有一点P,使∠ODP=90°,求P点的坐标.
【解答】解:(1)如图1,
过点C作CE⊥OB于E,
∴∠OEC=90°,
∵C(2,n),
∴CE=2,OE=n,
∵tan∠BOC=,
∴,
∴=,
∴n=4,
∴C(2,4),
将点C的坐标代入直线AB:y=﹣x+b中,得4=﹣×2+b,
∴b=5,
∴直线AB的解析式为y=﹣x+5,
将点C的坐标代入反比例函数y=中,得k=2×4=8,
∴反比例函数的解析式为y=;
(2)如图2,由(1)知,直线AB的解析式为y=﹣x+5①,
反比例函数的解析式为y=②,
联立①②解得,或,
∴D(8,1),
过点D作DF⊥OA于F,
∴∠OFD=90°,
∴∠DOF+∠ODF=90°,
∵∠ODP=90°,
∴∠ODF+∠PDF=90°,
∴∠DOF=∠PDF,
∴△OFD∽△DFP,
∴,
∵D(8,1),
∴OF=8,DF=1,
∴,
∴PF=,
∴OP=OF+PF=8+=,
∴P(,0).
19.(2021秋•长沙月考)已知反比例函数y=,一次函数y=mx﹣m+1.
(1)求证:这两个函数一定有交点;
(2)我们定义:若两个函数图象的两个交点的横坐标x1、x2(x1>x2),满足2<<3,则称这两个函数有两个“梦想交点”,如果y=与y=mx﹣m+1有两个“梦想交点”,求m的取值范围.
【解答】解:(1)联立,
整理得mx2﹣(m﹣1)x﹣1=0.
∴a=m,b=﹣(m﹣1),c=﹣1,
∴Δ=[﹣(m﹣1)]2﹣4m(﹣1)=m2﹣2m+1+4m,
∴Δ=(m+1)2≥0,
∴这两个函数一定有交点;
(2)∵mx2﹣(m﹣1)x﹣1=0,
∴x=1或﹣,
由题意得:2<﹣m<3或2<﹣<3,
解得:﹣3<m<﹣2或﹣<m<﹣.
综上所述,m的取值范围为:﹣<m<﹣或﹣3<m<﹣2.
20.(2021秋•开福区校级月考)“圆材埋壁”是我国古代数学名著《九章算术》中的一个问题:“今有圆材,埋在壁中,不知大小.以锯锯之,深一寸,锯道长一尺.问:径几何?”转化为现在的数学语言就是:如图,AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB,垂足为E,AE=1寸,CD=10寸,则直径AB的长为 26 寸.
【解答】解:连接OC.设圆的半径是x寸,在直角△OCE中,OC=x寸,OE=(x﹣1)寸,
∵OC2=OE2+CE2,
则x2=(x﹣1)2+25,
解得:x=13.
则AB=2×13=26(寸).
故答案为:26.
21.(2021秋•望城区校级月考)如图,在等腰Rt△ABC中,AC=BC=3,点P在以斜边AB为直径的半圆上,M为PC的中点.当点P沿半圆从点A运动至点B,点M运动的路径长是 π .
【解答】解:取AB中点O,连接OP,OC,取OC中点D,连接MD,
∵,
∴,
∴,
由题意可知,点M的运动路径是以点D为圆心,为半径的半圆,
∴,
∴点M的运动路径长=,
故答案为:π.
22.(2021秋•雨花区校级月考)如图所示,点A、D在以BC为直径的半圆上,D是弧的中点,AC与BD交于点E.若AE=3,CD=2,则CE等于( )
A.5 B.4 C.2 D.12
【解答】解:延长BA、CD交于点G,
∵D是的中点,
∴∠ACD=∠ABD=∠CBD,
又∵BC为直径,
∴∠BDC=90,
∴△BCG为等腰三角形,
∴BD平分CG,
∴CG=2CD=4,
在Rt△CDE和Rt△CAG中,由于∠ACD是公共角,∠CDE=∠CAG=90°,
∴△CDE∽△CAG,
∴=,
即=,
解得CE=5或CE=﹣8(舍去),
故CE的长为5,
故选:A.
23.(2021秋•岳麓区校级月考)如图,AB是⊙O的直径,AB⊥CD于点E,连接CO,AD.若∠BAD=20°,则( )
A.AD=2OB B.CE=EO C.∠OCE=40° D.∠BOC=2∠BAD
【解答】解:∵AB⊥CD于点E,
∴CE=DE,=,
∴∠BOC=2∠BAD=40°.
故选:D.
24.(2021秋•岳麓区校级月考)如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,∠A=32°,点B、C在⊙O上,边AB、AC分别交⊙O于D、E两点,点B是的中点,则∠ABE= 13° .
【解答】解:如图,连接DC,
∵∠DBC=90°,
∴DC是⊙O的直径,
∵点B是的中点,
∴∠BCD=∠BDC=45°,
在Rt△ABC中,∠ABC=90°,∠A=32°,
∴∠ACB=90°﹣32°=58°,
∴∠ACD=∠ACB﹣∠BCD=58°﹣45°=13°=∠ABE,
故答案为:13°.
25.(2021秋•天心区月考)如图,从一块半径为1m的圆形铁皮上剪出一个圆周角为120°的扇形ABC,如果将剪下来的扇形围成一个圆锥,则该圆锥的底面圆的半径为 m.
【解答】解:如图,连接OA,OB,OC,
则OB=OA=OC=1m,
因此阴影扇形的半径为1m,圆心角的度数为120°,
则扇形的弧长为:m,
而扇形的弧长相当于围成圆锥的底面周长,因此有:
2πr=,
解得,r=(m),
故答案为:.
26.(2021秋•长沙月考)如图,矩形ABCD中,AC,BD交于点O,M,N分别为BC,OC的中点,若MN=3,则BD= 12 .
【解答】解:∵M、N分别为BC、OC的中点,
∴BO=2MN=6.
∵四边形ABCD是矩形,
∴BD=2BO=12.
故答案为12.
27.(2021秋•开福区校级月考)如图,在四边形ABCD中,∠ACB=∠CAD=90°,点E在BC上,AE∥DC,EF⊥AB,垂足为F.
(1)求证:四边形AECD是平行四边形;
(2)若AE平分∠BAC,BE=5,cosB=,求BF和AD的长.
【解答】(1)证明:∵∠ACB=∠CAD=90°,
∴AD∥CE,
∵AE∥DC,
∴四边形AECD是平行四边形;
(2)解:∵EF⊥AB,
∴∠BFE=90°,
∵cosB==,BE=5,
∴BF=BE=×5=4,
∴EF===3,
∵AE平分∠BAC,EF⊥AB,∠ACE=90°,
∴EC=EF=3,
由(1)得:四边形AECD是平行四边形,
∴AD=EC=3.
28.(2021秋•望城区校级月考)如图,AC是⊙O的直径,BC是⊙O的弦,点P是⊙O外一点,连接PB、AB,∠PBA=∠C.
(1)求证:PB是⊙O的切线;
(2)连接OP,若OP∥BC,且OP=8,⊙O的半径为2,求BC的长.
【解答】(1)证明:连接OB,如图所示:
∵AC是⊙O的直径,
∴∠ABC=90°,
∴∠C+∠BAC=90°,
∵OA=OB,
∴∠BAC=∠OBA,
∵∠PBA=∠C,
∴∠PBA+∠OBA=90°,
即PB⊥OB,
∴PB是⊙O的切线;
(2)解:∵⊙O的半径为2,
∴OB=2,AC=4,
∵OP∥BC,
∴∠CBO=∠BOP,
∵OC=OB,
∴∠C=∠CBO,
∴∠C=∠BOP,
又∵∠ABC=∠PBO=90°,
∴△ABC∽△PBO,
∴,
即,
∴BC=2.
29.(2021秋•天心区月考)如图,AB是⊙O的直径,点C在AB的延长线上,AD平分∠CAE交⊙O于点D,且AE⊥CD,垂足为点E.
(1)求证:直线CE是⊙O的切线;
(2)求证:CD2=CB•CA;
(3)若BC=3,CD=,求弦AD的长.
【解答】(1)证明:连接OD,
∵AD平分∠EAC,
∴∠OAD=∠EAD,
∵OA=OD,
∴∠OAD=∠ODA,
∴∠EAD=∠ODA,
∴OD∥AE,
∵AE⊥DC,
∴OD⊥CE,
∵OD为⊙O的半径,
∴CE是⊙O的切线;
(2)证明:连接BD,
∵AB是⊙O的直径,
∵∠ADB=90°,
∴∠CDO=∠ADB,
∴∠ODA=∠CDB=∠OAD,
∵∠C=∠C,
∴△CDB∽△CAD,
∴=,
∴CD2=CB•CA;
(3)解:∵CB=3,CD=3,
∴CA==6,
∴AB=6﹣3=3,
由(2)可知:△CDB∽△CAD,
∴===,
∴BD=AD,
在Rt△ADB中,AD2+BD2=AB2,即AD2+(AD)2=32,
解得:AD=.
30.(2021秋•雨花区校级月考)如图,已知等腰三角形ABC的底角为30°,以BC为直径的⊙O与底边AB交于点D,过D作DE⊥AC,垂足为E.
(1)证明:DE为⊙O的切线;
(2)若BC=4,求DE的长.
【解答】(1)证明:连接OD,
∵OD=OB,
∴∠ODB=∠B,
∵AC=BC,
∴∠A=∠B,
∴∠ODB=∠A,
∴OD∥AC,
∴∠ODE=∠DEA=90°,
∴DE为⊙O的切线;
(2)解:连接CD,
∵BC为直径,
∴∠ADC=90°,
∵∠A=30°,
又∵AC=BC=4,
∴AD=AC•cos30°=4×=2,
∴DE=AD=.
31.(2021秋•开福区校级月考)如图,把矩形ABCD沿过点A的直线折叠,使点D落在BC边上的点F处,折痕交CD于E,若AE=10,tan∠EFC=,则矩形ABCD的面积为 64 .
【解答】解:设CE=3k,则CF=4k,由勾股定理得EF=DE==5k,
∴DC=AB=8k,
∵∠AFB+∠BAF=90°,∠AFB+∠EFC=90°,
∴∠BAF=∠EFC,
∴tan∠BAF=tan∠EFC=,
∴BF=6k,AF=BC=AD=10k,
在Rt△AFE中,由勾股定理得AE===5k=10,
解得:k=,
∴BC=4,AB=,
∴矩形ABCD的面积为BC×AB=4×=64.
故答案为:64.
32.(2021秋•岳麓区校级月考)在△ABC中,∠ACB=90°,BC=1,AC=3,将△ABC以点C为中心顺时针旋转90°,得到△DEC,连接BE、AD.下列说法错误的是( )
A.S△ABD=6 B.S△ADE=3 C.BE⊥AD D.∠AED=135°
【解答】解:∵将△ABC以点C为中心顺时针旋转90°,得到△DEC,
∴AC=CD=3,BC=CE=1,∠ACD=90°,
∴AE=AC﹣CE=2,BD=BC+CD=4,∠ADC=∠CAD=∠CBE=∠CEB=45°,
∴S△ABD=×BD×AC=6,S△ADE=×AE×CD=3,∠CBE+∠ADC=90°,∠ADE<45°,
∴BE⊥AD,
故A、B、C选项不符合题意,D选项符合题意.
故选:D.
33.(2021秋•岳麓区校级月考)如图,将△ABC绕点A逆时针旋转60°得到△AMN,点C和点N是对应点,若AB=2,则BM= 2 .
【解答】解:连接MB,
∵将△ABC绕点A逆时针旋转60°得到△AMN,
∴AB=AM,∠MAB=60°,
∴△ABM是等边三角形,
∴MB=AB=2,
故答案为:2.
34.(2021秋•天心区月考)如图,小正方形的边长均为1,则下列图中的三角形(阴影部分)与△ABC相似的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:由正方形的性质可知,∠ACB=180°﹣45°=135°,
A、C、D图形中的钝角都不等于135°,
由勾股定理得,BC=,AC=2,
对应的图形B中的边长分别为1和,
∵=,
∴图B中的三角形(阴影部分)与△ABC相似,
故选:B.
35.(2021秋•岳麓区校级月考)如图所示,在△ABC中,AB=6,AC=4,P是AC的中点,过P点的直线交AB于点Q,若以A、P、Q为顶点的三角形和以A、B、C为顶点的三角形相似,则AQ的长为 3或 .
【解答】解:∵AC=4,P是AC的中点,
∴AP=AC=2,
①若△APQ∽△ACB,则,
即,
解得:AQ=3;
②若△APQ∽△ABC,则,
即,
解得:AQ=;
∴AQ的长为3或.
故答案为:3或.
36.(2021秋•望城区校级月考)如图,矩形ABCD中,F是DC上一点,BF⊥AC,垂足为E,=,△CEF的面积为S1,△AEB的面积为S2,则的值等于 .
【解答】解:∵=,
∴设AD=BC=a,则AB=CD=2a,
∴AC=a,
∵BF⊥AC,
∴△CBE∽△CAB,△AEB∽△ABC,
∴BC2=CE•CA,AB2=AE•AC
∴a2=CE•a,2a2=AE•a,
∴CE=,AE=,
∴=,
∵△CEF∽△AEB,
∴=()2=,
故答案为:.
37.(2021秋•长沙月考)如图,在直角坐标系中,点A在第一象限内,点B在x轴正半轴上,以点O为位似中心,在第三象限内与△OAB的位似比为的位似图形△OCD.若点C的坐标为(﹣1,﹣),则点A的坐标为( )
A.(,2) B.(2,3) C.(3,) D.(3,2)
【解答】解:∵以点O为位似中心,在第三象限内作与△OAB的位似比为的位似图形△OCD,C(﹣1,﹣),
∴点A的坐标为(﹣1×(﹣3),﹣×(﹣3)),即(3,2),
故选:D.
38.(2021秋•雨花区校级月考)如图,Rt△ABC中,∠A=90°,AD⊥BC于点D,若BD=3,CD=2,则tanB的值为( )
A. B. C. D.
【解答】解:∵∠BAC=90°,
∴∠BAD+∠CAD=90°,
又∠B+∠BAD=90°,
∴∠CAD=∠B,
∴tan∠B=,tan∠CAD=,
∴=,即AD2=BD•CD=3×2=6.
∴AD=.
故tan∠B==.
故选:D.
39.(2021秋•岳麓区校级月考)如图是净月潭国家森林公园一段索道的示意图.已知A、B两点间的距离为30米,∠A=α,则缆车从A点到达B点,上升的高度(BC的长)为( )
A.30sinα米 B.米 C.30cosα米 D.米
【解答】解:由图可知,在△ABC中,AC⊥BC,
∴sinα==,
∴BC=30sinα米.
故选:A.
40.(2021秋•雨花区校级月考)如图,某大楼的顶部竖有一块广告牌CD,小马同学在山坡的坡脚A处测得广告牌底部D的仰角为53°,沿坡面AB向上走到B处测得广告牌顶部C的仰角为45°,已知山坡AB的坡比i=1:,AB=10米,AE=21米.(测角器的高度忽略不计,参考数据:,tan53°
(1)求点B距水平地面AE的高度.
(2)若市政规定广告牌的高度不得大于7米,请问该公司的广告牌是否符合要求,并说明理由.
【解答】解:(1)如图,过点B作BM⊥AE,BN⊥CE,垂足分别为M、N,
由题意可知,∠CBN=45°,∠DAE=53°,i=1:,AB=10米,AE=21米.
∵i=1:==tan∠BAM,
∴∠BAM=30°,
∴BM=AB=5(米),
即点B距水平地面AE的高度为5米;
(2)在Rt△ABM中,
∴BM=AB=5(米)=NE,
AM=AB=5(米),
∴ME=AM+AE=(5+21)米=BN,
∵∠CBN=45°,
∴CN=BN=ME=(5+21)米,
∴CE=CN+NE=(5+26)米,
在Rt△ADE中,∠DAE=53°,AE=21米,
∴DE=AE•tan53°≈21×=28(米),
∴CD=CE﹣DE
=5+26﹣28
=5﹣2
≈6.7(米)<7米,
∴符合要求,
41.(2021秋•雨花区校级月考)如图,D为⊙O上一点,点C在直径BA的延长线上,且CD2=CA•CB.
(1)求证:CD是⊙O的切线;
(2)过点B作⊙O的切线交CD的延长线于点E,若BC=10,,求BE的长.
【解答】(1)证明:如图,连接OD,
∵CD2=CA•CB,
∴,
∵∠C=∠C,
∴△DCA∽△BCD,
∴∠ADC=∠DBC,
∵OB=OD,
∴∠BDO=∠DBO,
∵AB为⊙O的直径,
∴∠BDA=90°,
∴∠BDO+∠ODA=∠CDA+∠ODA=90°,
∴OD⊥CD,
∴CD为O0的切线;
(2)∵BE、CE是⊙O的切线,
∴ED=EB,
∵△DCA∽△BCD,
∴∠DBA=∠CDA,
∴=tan∠DBA=tan∠CDA=,
∴CD=BC=6,
设BE=x,则DE=x,CE=x+6.
在Rt△CBE中,
(x+6)2=x2+102,
解得:x=,
∴BE=.
42.(2020秋•开福区校级月考)如图,△ABC中,AB=AC,以AC为直径的⊙O交BC于点D,点E为AC延长线上一点,且DE是⊙O的切线.
(1)求证:∠CDE=∠BAC;
(2)连接AD,若tan∠CAD=,CE=4,求⊙O的半径.
【解答】解:(1)如图,连接OD,AD,
∵AC是直径,
∴∠ADC=90°,
∴AD⊥BC,
∵AB=AC,
∴∠CAD=∠BAD=BAC,
∵DE是⊙O的切线,
∴OD⊥DE,
∴∠ODE=90°,
∴∠ADC=∠ODE,
∴∠CDE=∠ADO,
∵OA=OD,
∴∠CAD=∠ADO,
∴∠CDE=∠CAD,
∵∠CAD=BAC,
∴∠CDE=∠BAC;
(2)解:∵AD⊥BC,
∴tan∠CAD==,
∴AD=3CD,
设DC=x,则AD=3x,CE=4,
∴AC==x,
∵∠CDE=∠CAD,∠DEC=∠AED,
∴△CDE∽△DAE,
∴==,
∴==,
∴DE=12,x=,
∴AC=x=32,
∴⊙O的半径为16.
二.几何压轴(共9小题)
43.(2021秋•雨花区校级月考)如图,在正方形ABCD中,F为CD上一点,AF交对角线BD于点E,点G是BC上的一点且AE=EG,连结AG,交BD于点H.满足AH2=HE•HD,现给出下列结论:①EG⊥AF;②BG+DF=FG;③若tan∠DAF=,则.其中正确的有( )个.
A.0 B.1 C.2 D.3
【解答】解:∵AH2=HE•HD,
∴=,
∵∠HAE=∠ADH,
∴△AHE∽△DHA,
∴∠HAE=∠ADH,
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠ADC=90°,AC平分∠ADC,
∴∠ADH=45°,
∴∠HAE=∠EGA=45°,
∵AE=EG,
∴∠EAH=∠EGA=45°,
∴∠AEG=90°,
∴EG⊥AF,
∴①正确;
将△ADF绕点A顺时针旋转90°到△ABM,
∴△ADF≌△ABM,
∴AF=AM,DF=BM,∠DAF=∠BAM,
∵∠FAG=45°,∠DAB=90°,
∴∠DAF+∠GAB=45°,
∴∠GAB+∠BAM=45°,
∴∠FAG=∠MAG,
在△FAG和△MAG中,
,
∴△FAG≌△MAG(SAS),
∴FG=MG,
∴MB+BG=FG,
∴BG+DF=GF,
∴②正确;
设正方形的边长为4,BG=a,
∵tan∠DAF=,
∴DF=FC=BM=2,
∴CG=4﹣a,MG=GF=2+a,
在Rt△FCG中,CG2+CF2=GF2,
∴(4﹣a)2+4=(a+2)2,
解得:a=,
即BG=,GC=,
∴=,
∴③错误.
正确的有2个.
故选:C.
44.(2021秋•长沙月考)如图,AB是⊙O的直径,点D在AB的延长线上,C、E是⊙O上的两点,CE=CB,∠BCD=∠CAE,延长AE交BC的延长线于点F.
(1)求证:CD是⊙O的切线;
(2)求证:CE=CF;
(3)若BD=1,CD=,求弦AC的长.
【解答】解:(1)连接OC,如右图所示,
∵AB是⊙O的直径,
∴∠ACB=90°,
∴∠CAD+∠ABC=90°,
∵CE=CB,
∴∠CAE=∠CAB,
∵∠BCD=∠CAE,
∴∠CAB=∠BCD,
∵OB=OC,
∴∠OBC=∠OCB,
∴∠OCB+∠BCD=90°,
∴∠OCD=90°,
∴CD是⊙O的切线;
(2)∵∠BAC=∠CAE,∠ACB=∠ACF=90°,AC=AC,
∴△ABC≌△AFC(ASA),
∴CB=CF,
又∵CB=CE,
∴CE=CF;
(3)∵∠BCD=∠CAD,∠ADC=∠CDB,
∴△DCB∽△DAC,
∴,
∴,
∴DA=2,
∴AB=AD﹣BD=2﹣1=1,
设BC=a,AC=a,由勾股定理可得:,
解得:a=,
∴.
45.(2021秋•岳麓区校级月考)如图,AB是⊙O的直径,点C是⊙O上一点,AD与过点C的切线垂直,垂足为点D,直线DC与AB的延长线相交于点P,弦CE平分∠ACB,交AB点F,连接BE.
(1)求证:AC平分∠DAB;
(2)求证:PC=PF;
(3)若tan∠ABC=,AB=14,求线段PC的长.
【解答】(1)证明:∵PD切⊙O于点C,
∴OC⊥PD,
又∵AD⊥PD,
∴OC∥AD,
∴∠ACO=∠DAC.
∵OC=OA,
∴∠ACO=∠CAO,
∴∠DAC=∠CAO,
即AC平分∠DAB;
(2)证明:∵AD⊥PD,
∴∠DAC+∠ACD=90°.
又∵AB为⊙O的直径,
∴∠ACB=90°.
∴∠PCB+∠ACD=90°,
∴∠DAC=∠PCB.
又∵∠DAC=∠CAO,
∴∠CAO=∠PCB.
∵CE平分∠ACB,
∴∠ACF=∠BCF,
∴∠CAO+∠ACF=∠PCB+∠BCF,
∴∠PFC=∠PCF,
∴PC=PF;
(3)解:∵∠PAC=∠PCB,∠P=∠P,
∴△PAC∽△PCB,
∴=.
又∵tan∠ABC=,
∴,
∴,
设PC=4k,PB=3k,则在Rt△POC中,PO=3k+7,OC=7,
∵PC2+OC2=OP2,
∴(4k)2+72=(3k+7)2,
∴k=6 (k=0不合题意,舍去).
∴PC=4k=4×6=24.
46.(2021秋•天心区校级月考)如图,已知AB是⊙O的直径.BC是⊙O的弦,弦ED垂直AB于点F,交BC于点G.过点C作⊙O的切线交ED的延长线于点P
(1)求证:PC=PG;
(2)判断PG2=PD•PE是否成立?若成立,请证明该结论;
(3)若G为BC中点,OG=,sinB=,求DE的长.
【解答】解:(1)连接OC,
∵OC=OB,
∴∠OCB=∠OBC,
∵CP是⊙O的切线,
∴∠OCP=90°,
∵弦ED垂直AB于点F,AB是⊙O的直径,
∴∠GFB=90°,
∵∠FGB+∠FBG=90°,∠OCB+∠BCP=90°,
∴∠FGB=∠PCG,
∵∠FGB=∠PGC,
∴∠PCG=∠PGC,
∴PC=PG;
(2)如图1,连接EC、CD,
∵ED⊥AB,AB是圆O的直径,
∴=,
∴∠ECB=∠BCD,
∵PG=PC,
∴∠PCG=∠PGC,
∵∠CGP=∠E+∠ECB,∠GCP=∠PCD+∠BCD,
∴∠PCD=∠E,
∴△PCD∽△PEC,
∴=,
∴PC2=PE•PD,
∵PC=PG,
∴PG2=PD•PE;
(3)如图2,连接OG,EO,
∵G为BC中点,
∴OG⊥BC,
在Rt△BOG中,OG=,sinB=,
∴OB=5,BG=2,
∵GF⊥OB,
∴∠B+∠FGB=90°,∠B+∠BOG=90°,
∴∠GOF=∠FGB,
∴△FGB∽△GOB,
∴,
∴=,
∴FB=4,
∴OF=1,
在Rt△EOF中,OF=1,EO=5,
∴EF=2,
∴ED=4.
47.(2021秋•岳麓区校级月考)如图,已知AB是⊙O的直径,点D在AB的延长线上,CD为⊙O的切线,过D作ED⊥AD,与AC的延长线相交于E,BD=1,DE=.
(1)求证:CD=DE;
(2)求⊙O的半径;
(3)若∠ACB的平分线与⊙O交于点F,P为△ABC的内心,求PF的长.
【解答】(1)证明:如图1,连接OC,
∵CD为⊙O的切线,
∴OC⊥CD,
∴∠ACO+∠ECD=90°,
∵ED⊥AD,
∴∠A+∠E=90°,
∵OA=OC,
∴∠A=∠ACO,
∴∠E=∠DCE,
∴CD=DE;
(2)解:设⊙O的半径为r,则OB=OC=r,
∵BD=1,DE=,
∴OD=r+1,CD=,
在Rt△OCD中,OC2+CD2=OD2,
∴r2+()2=(r+1)2,
解得:r=2,
∴⊙O的半径为2;
(3)解:如图2,连接AF,BF,AP,
∵CF平分∠ACB,
∴∠ACF=∠BCF,
∴=,
∴AF=BF,∠ACF=∠BCF=∠ABF=∠BAF,
∵AB是⊙O的直径,
∴AB=4,
∴AF=BF=2,
∵P为△ABC的内心,
∴AP平分∠BAC,
∴∠CAP=∠BAP,
∵∠PAF=∠BAP+∠BAF,∠APF=∠CAP+∠ACF,
∴∠PAF=∠APF,
∴PF=AF=2.
48.(2021秋•岳麓区校级月考)有一边是另一边的倍的三角形叫做智慧三角形,这两边中较长边称为智慧边,这两边的夹角叫做智慧角.
(1)已知Rt△ABC为智慧三角形,且Rt△ABC的一边长为,则该智慧三角形的面积为 或1或或或 ;
(2)如图①,在△ABC中,∠C=105°,∠B=30°,求证:△ABC是智慧三角形;
(3)如图②,△ABC是智慧三角形,BC为智慧边,∠B为智慧角,A(3,0),点B,C在函数y=上(x>0)的图象上,点C在点B的上方,且点B的纵坐标为.当△ABC是直角三角形时,求k的值.
【解答】解:(1)如图1,设∠A=90°,AC≤AB,S△ABC=AC•AB
①若AC=
i)AB=AC=2,
∴S=
ii)BC=AC=2,则AB=,
∴S=
②若AB=
i)AB=AC,即AC=,
∴S=
ii)BC=AB=2,则AC=
∴S=
③若BC=,若AB=AC==1
∴S=,
若AB=AC,AB=,,S=××=
故答案为:或1或或或.
(2)证明:如图2,过点C作CD⊥AB于点D,
∴∠ADC=∠BDC=90°
在Rt△BCD中,∠B=30°,
∴BC=2CD,∠BCD=90°﹣∠B=60°
∵∠ACB=105°
∴∠ACD=∠ACB﹣∠BCD=45°
∴Rt△ACD中,AD=CD
∴AC=
∴
∴△ABC是智慧三角形.
(3)∵△ABC是智慧三角形,BC为智慧边,∠B为智慧角
∴BC=AB
∵△ABC是直角三角形,
∴AB不可能为斜边,即∠ACB≠90°
∴∠ABC=90°或∠BAC=90°
①当∠ABC=90°时,过B作BE⊥x轴于E,过C作CF⊥EB于F,过C作CG⊥x轴于G,如图3,
∴∠AEB=∠F=∠ABC=90°
∴∠BCF+∠CBF=∠ABE+∠CBF=90°
∴∠BCF=∠ABE
∴△BCF∽△ABE
∴
设AE=a,则BF=AE=a
∵A(3,0)
∴OE=OA+AE=3+a
∵B的纵坐标为,即BE=
∴CF=BE=2,CG=EF=BE+BF=,B(3+a,)
∴OG=OE﹣GE=OE﹣CF=3+a﹣2=1+a
∴C(1+a,)
∵点B、C在在函数y=上(x>0)的图象上,
∴(3+a)=(1+a)(+a)=k
解得:a1=﹣2(舍去),a2=1
∴k=
②当∠BAC=90°时,过C作CM⊥x轴于M,过B作BN⊥x轴于N,如图4,
∴∠CMA=∠ANB=∠BAC=90°
∴∠MCA+∠MAC=∠MAC+∠NAB=90°
∴∠MCA=∠NAB
∴△MCA∽△NAB
∵BC=,
∴2AB2=BC2=AB2+AC2
∴AC=AB
∴△MCA≌△NAB(AAS)
∴AM=BN=
∴OM=OA﹣AM=3﹣
设CM=AN=b,则ON=OA+AN=3+b,
∴C(3﹣,b),B(3+b,)
∵点B、C在在函数y=上(x>0)的图象上,
∴(3﹣)b=(3+b)=k
解得:b=
∴k=18+15
综上所述,k的值为或
49.(2021秋•岳麓区校级月考)定义:如果一个三角形中有两个内角α,β满足α+2β=90°,那我们称这个三角形为“近直角三角形”.
(1)若△ABC是“近直角三角形”,∠B>90°,∠C=50°,则∠A= 20 °;
(2)如图1,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=3,AC=4.若BD是∠ABC的平分线,
①求证:△BDC是“近直角三角形”;
②在边AC上是否存在点E(异于点D),使得△BCE也是“近直角三角形”?若存在,请求出CE的长;若不存在,请说明理由.
(3)如图2,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,点D为AC边上一点,以BD为直径的圆交BC于点E,连结AE交BD于点F,若△BCD为“近直角三角形”,且AB=5,AF=3,求AD的长.
【解答】解:(1)∠B不可能是α或β,
当∠A=α时,∠C=β=50°,α+2β=90°,不成立;
故∠A=β,∠C=α,α+2β=90°,则β=20°,
故答案为20;
(2)①如图1,设∠ABD=∠DBC=β,∠C=α,
则α+2β=90°,故△BDC是“近直角三角形”;
②存在,理由:
在边AC上是否存在点E(异于点D),使得△BCE是“近直角三角形”,
AB=3,AC=4,则BC=5,
则∠ABE=∠C,则△ABC∽△AEB,
即,即,解得:AE=,
则CE=4﹣=;
(3)①如图2所示,连接DE,
当∠ACB+2∠DBC=90°时,
又∵∠ACB+∠ABC=90°,
∴∠ABD=∠DBC=β,
∴AD=DE,
∵BD是直径,
∴∠BAD=∠BED=90°,
∴∠ADB=∠BDE,
∴AB=BE,
∴BD垂直平分AE,
∴BF===4,
∵∠DAE=∠DBE=∠ABD,∠AFD=∠AFB=90°,
∴△ADF∽△BAF,
∴=,
∴=,
∴AD=;
②如图3所示,当2∠C+∠DBC=90°时,
又∵∠DBC+∠C+∠ABD=90°,
∴∠ABD=∠C=β,
过点A作AH⊥BE交BE于点H,交BD于点G,则点G是圆的圆心(BE的中垂线与直径的交点),
∵∠AEB=∠DAE+∠C=α+β=∠ABC,
∴AE=AB=5,
∴EF=AE﹣AF=5﹣3=2,
∵DE⊥BC,AH⊥BC,
∴ED∥AH,则AF:EF=AG:DE=3:2,
则DE=2k,则AG=3k=R(圆的半径)=BG,点H是BE的中点,则GH=DE=k,
在△BGH中,BH===2k,
∵AG=3k,GH=k,
∴AH=4k,
∵∠C+∠ABC=90°,∠ABC+∠BAH=90°,
∴∠C=∠BAH,
∴tanC=tan∠BAH=tan∠ABD==,
∴,
∴AD=,
综上所述:AD的长为或.
50.(2021秋•雨花区校级月考)如图所示的一张矩形纸片ABCD(AD>AB),将纸片折叠一次,使点A与C重合,再展开,折痕EF交AD边于点E,交BC边于点F,交AC于点O,分别连接AF和CE.
(1)求证:四边形AFCE是菱形;
(2)过E点作AD的垂线EP交AC于点P,求证:2AE2=AC•AP;
(3)若AE=10cm,△ABF的面积为24cm2,求△ABF的周长.
【解答】(1)证明:当顶点A与C重合时,折痕EF垂直平分AC,
∴OA=OC,∠AOE=∠COF=90°,
∵在矩形ABCD中,AD∥BC,
∴∠EAO=∠FCO,
在△AOE和△COF中,
∴△AOE≌△COF(ASA),
∴OE=OF,
∵OA=OC,
∴四边形AFCE是平行四边形,
∵EF⊥AC,
∴平行四边形AFCE是菱形.
(2)证明:∵∠AEP=∠AOE=90°,∠EAO=∠EAP,
∴△AOE∽△AEP,
∴=,
即AE2=AO•AP,
∵AO=AC,
∴AE2=AC•AP,
∴2AE2=AC•AP.
(3)解:设AB=xcm,BF=ycm.
∵由(1)四边形AFCE是菱形,
∴AF=AE=10cm.
∵∠B=90°,
∴x2+y2=100.
∴(x+y)2﹣2xy=100①.
∵△ABF的面积为24cm2,
∴xy=24.即xy=48 ②.
由①、②得(x+y)2=196.
∴x+y=14或x+y=﹣14(不合题意,舍去).
∴△ABF的周长为:x+y+AF=14+10=24(cm).
51.(2021秋•开福区校级月考)如图,在等边△ABC中,AB=20,点P是AC边上一动点(不与点A、C重合),以PA长为半径的⊙P与边AB的另一个交点为D,过点D作DE⊥CB于点E.
(1)当⊙P与边BC相切时,求⊙P的半径;
(2)连结BP交DE于点F,设AP的长为x,PF的长为y,求y关于x的函数解析式,并直接写出x的取值范围;
(3)在(2)的条件下,当以PE长为直径的⊙Q与⊙P相交于AC边上的点G时,求相交所得的公共弦的长.
【解答】解:(1)如图1,
设BC与⊙P相切于点E,连接AE,
∴PE⊥BC,
∵△ABC是等边三角形,
∴∠C=60°,AC=AB=20,
在Rt△PCE中,PE=AP=x,PC=20﹣x,∠C=60°,
由PE=PC•sinC得,
•(20﹣x)=x,
∴,
∴⊙P的半径为;
(2)如图2,
作PH⊥AB于H,作FG⊥AB于G,
在Rt△APH中,∠A=60°,AP=x,
∴AH==,PH==,
在Rt△APH中,BH=AB﹣AH=20﹣,PH=,
∴BP==,
在Rt△DFG中,∠FDG=90°﹣∠ABC=90°﹣60°=30°,
设FG=a,则DG=,
∴BG=AB﹣AD﹣DG=20﹣x﹣,
∵FG∥PH,
∴△BFG∽△BPH,
∴,
∴==,
∴a=,
∴=,
∴BF=,
∴PF=BP﹣BF=(1﹣)=,
∴y=,(0<x<20);
(3)如图3,
连接EG,
∵PD=PA,∠A=60°,
∴△APD是等边三角形,
∴∠APD=∠ADP=60°,
∵∠B=60°,
∴∠B=∠ADP,
∴PD∥BC,
∵DE⊥BC,
∴PD⊥DE,
∴∠PDE=90°,
∴点D在⊙Q上,
∵PE是⊙Q的直径,
∴∠EPF=90°,
在Rt△EPG和Rt△EPD中,∠EGP=∠EDP=90°,
,
∴Rt△EPG≌Rt△EPD(HL),
∴∠EPG=∠EPD==60°,
∵∠C=60°,
∴△ECP是等边三角形,
∴CG=PG=AP,
∴PG=PD=,
在Rt△PGT中,
GT=,
∴DG=2GT=,
即⊙P和⊙Q的公共弦的长为:.
三.函数压轴(共9小题)
52.(2021秋•岳麓区校级月考)二次函数y=ax2+bx+4(a≠0)的图象经过点A(﹣4,0),B(1,0),与y轴交于点C,点P为第二象限内抛物线上一点,连接BP、AC,交于点Q,过点P作PD⊥x轴于点D.
(1)求二次函数的表达式;
(2)连接BC,当∠DPB=2∠BCO时,求直线BP的表达式;
(3)请判断:是否有最大值,如有请求出有最大值时点P的坐标,如没有请说明理由.
【解答】解:(1)∵二次函数y=ax2+bx+4(a≠0)的图象经过点A(﹣4,0),B(1,0),
∴,
解得:,
∴该二次函数的表达式为y=﹣x2﹣3x+4;
(2)如图,设BP与y轴交于点E,
∵PD∥y轴,
∴∠DPB=∠OEB,
∵∠DPB=2∠BCO,
∴∠OEB=2∠BCO,
∴∠ECB=∠EBC,
∴BE=CE,
令x=0,得y=4,
∴C(0,4),OC=4,
设OE=a,则CE=4﹣a,
∴BE=4﹣a,
在Rt△BOE中,由勾股定理得:BE2=OE2+OB2,
∴(4﹣a)2=a2+12,
解得:a=,
∴E(0,),
设BE所在直线表达式为y=kx+e(k≠0),
∴,
解得:,
∴直线BP的表达式为y=﹣x+;
(3)有最大值.
如图,设PD与AC交于点N,
过点B作y轴的平行线与AC相交于点M,
设直线AC表达式为y=mx+n,
∵A(﹣4,0),C(0,4),
∴,
解得:,
∴直线AC表达式为y=x+4,
∴M点的坐标为(1,5),
∴BM=5,
∵BM∥PN,
∴△PNQ∽△BMQ,
∴==,
设P(a0,﹣a02﹣3a0+4)(﹣4<a0<0),则N(a0,a0+4),
∴===,
∴当a0=﹣2时,有最大值,
此时,点P的坐标为(﹣2,6).
53.(2021秋•长沙月考)如图所示,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的顶点坐标为C(3,6),并与y轴交于点B(0,3),点A是对称轴与x轴的交点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图①所示,P是抛物线上的一个动点,且位于第一象限,连接BP,AP,求△ABP的面积的最大值;
(3)如图②所示,在对称轴AC的右侧作∠ACD=30°交抛物线于点D,求出D点的坐标;并探究:在y轴上是否存在点Q,使∠CQD=60°?若存在,求点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
【解答】解:(1)抛物线顶点坐标为C(3,6),
∴可设抛物线解析式为y=a(x﹣3)2+6,
将B(0,3)代入可得a=﹣,
∴y=﹣x2+2x+3;
(2)连接PO,
由题意,BO=3,AO=3,
设P(n,﹣n2+2n+3),
∴S△ABP=S△BOP+S△AOP﹣S△ABO,
S△BPO=n,
S△APO=﹣n2+3n+,
S△ABO=,
∴S△ABP=S△BOP+S△AOP﹣S△ABO=﹣n2+n=﹣(n﹣)2+,
∴当n=时,S△ABP的最大值为;
(3)存在,设D点的坐标为(t,﹣t2+2t+3),
过D作对称轴的垂线,垂足为G,
则DG=t﹣3,CG=6﹣(﹣t2+2t+3)=t2﹣2t+3,
∵∠ACD=30°,
∴2DG=DC,
在Rt△CGD中,
CG=DG,
∴(t﹣3)=t2﹣2t+3,
∴t=3+3或t=3(舍)
∴D(3+3,﹣3),
∴AG=3,GD=3,
连接AD,在Rt△ADG中,
∴AD==6,
∴AD=AC=6,∠CAD=120°,
∴在以A为圆心,AC为半径的圆与y轴的交点为Q点,
此时,∠CQD=∠CAD=60°,
设Q(0,m),AQ为圆A的半径,
AQ2=OA2+QO2=9+m2,
∴AQ2=AC2,
∴9+m2=36,
∴m=3或m=﹣3,
综上所述:Q点坐标为(0,3)或(0,﹣3).
54.(2021秋•雨花区校级月考)如图,在平面直角坐标系中,△ABC的边AB在x轴上,且OB>OA,以AB为直径的圆过点C,若点C的坐标为(0,4),且AB=10.
(1)求抛物线的解析式;
(2)设点P是抛物线上在第一象限内的动点(不与C,B重合),过点P作PD⊥BC,垂足为点D,点P在运动的过程中,以P,D,C为顶点的三角形与△COA相似时,求点P的坐标;
(3)若∠ACB的平分线所在的直线l交x轴于点E,过点E任作一直线l分别交射线CA,CB(点C除外)于点M,N,则是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由.
【解答】解:(1)∵以AB为直径的圆过点C,
∴∠ACB=90°,
∵点C的坐标为(0,4),
∴CO⊥AB,
∴∠AOC=∠COB=90°,
∴∠ACO+∠OCB=∠ACO+∠OAC=90°,
∴∠OCB=∠OAC,
∴△AOC∽△COB,
∴=,
∵CO=4,AO+BO=AB=10,
∴AO=10﹣OB,
∴=,
解得OB=2或OB=8,经检验,均满足题意,
∵OB>OA,
∴OB=8,
∴A(﹣2,0),B(8,0),
设抛物线的解析式为y=ax2+bx+c,把点A、B、C三点的坐标代入,
则,解得,
∴抛物线的解析式为:y=﹣x2+x+4.
(2)根据题意,如图:
当△AOC∽△PDC时,
∴∠ACO=∠PCD,
∵∠ACO+∠OCB=90°,
∴∠PCD+∠OCB=90°,
∴PC⊥OC,
∴点P的纵坐标为4,
当y=4时,有﹣x2+x+4=4,
解得x=6或x=0(舍),
∴点P的坐标为(6,4);
当△AOC∽△CDP时,
∴∠P′D′C=90°,∠P′CD′=∠CAO,
∴BC垂直平分OP′,
作P′G⊥y轴于点G,如上图,
∴∠CQP′=∠AOC=90°,
∴AC∥OP′,
∴∠ACO=∠P′OG,
∵∠P′GO=∠AOC=90°,
∴△AOC∽△P′GO,
∴AO:P′G=OC:GO,
设P′(x,﹣x2+x+4),
∴P′G=x,GO=﹣x2+x+4,
∴=,
解得x=﹣1(负值舍去),
∴﹣x2+x+4=2﹣2,
∴点P的坐标为(﹣1,2﹣2).
综上,点P的坐标为:(6,4)或(﹣1,2﹣2).
(3)过点E作EI⊥AC于I,EJ⊥CN于J,如图,
∵点C是∠ACB的平分线,EI⊥AC,EJ⊥CN,
∴EI=EJ,
∵EN∥CN,EJ∥CM,
∴△MEI∽△MNC,△NEJ∽△NMC,
∴=,=,
∴+=+=1,
∴+=1,
∴=,
∵△ACO∽△AEI,
∴,
∵AC==2,
AC=AI+IC=AI+EI,
∴=,
解得EI=,经检验,符合题意;
∴==;
∴是一个定值.
55.(2021秋•长沙月考)如图,在平面直角坐标系中,一次函数y=x﹣2的图象分别交x、y轴于点A、B,抛物线y=x2+bx+c经过点A、B,点P为第四象限内抛物线上的一个动点.
(1)求此抛物线对应的函数表达式;
(2)如图1所示,过点P作PM∥y轴,分别交直线AB、x轴于点C、D,若以点P、B、C为顶点的三角形与以点A、C、D为顶点的三角形相似,求点P的坐标;
(3)如图2所示,过点P作PQ⊥AB于点Q,连接PB,当△PBQ中有某个角的度数等于∠OAB度数的2倍时,请直接写出点P的横坐标.
【解答】解:(1)令x=0,得y=x﹣2=﹣2,则B(0,﹣2),
令y=0,得0=x﹣2,解得x=4,则A(4,0),
把A(4,0),B(0,﹣2)代入y=x2+bx+c(a≠0)中,得:,
解得:,
∴抛物线的解析式为:y=x2﹣x﹣2;
(2)∵PM∥y轴,
∴∠ADC=90°,
∵∠ACD=∠BCP,
∴以点P、B、C为顶点的三角形与以点A、C、D为顶点的三角形相似,存在两种情况:
①当∠CBP=90°时,如图1,过P作PN⊥y轴于N,
设P(x,x2﹣x﹣2),则C(x,x﹣2),
∵∠ABO+∠PBN=∠ABO+∠OAB=90°,
∴∠PBN=∠OAB,
∵∠AOB=∠BNP=90°,
∴△AOB∽△BNP,
∴,即=,
解得:x1=0(舍),x2=,
∴P(,﹣5);
②当∠CPB=90°时,如图2,则B和P是对称点,
当y=﹣2时,x2﹣x﹣2=﹣2,
∴x1=0(舍),x2=,
∴P(,﹣2);
综上,点P的坐标是(,﹣5)或(,﹣2);
(3)∵OA=4,OB=2,∠AOB=90°,
∴∠BOA≠45°,
∴∠BQP≠2∠BOA,
∴分两种情况:
①当∠PBQ=2∠OAB时,如图3,取AB的中点E,连接OE,过P作PG⊥x轴于G,交直线AB于H,
∴OE=AE,
∴∠OAB=∠AOE,
∴∠OEB=2∠OAB=∠PBQ,
∵OB∥PG,
∴∠OBE=∠PHB,
∴△BOE∽△HPB,
∴,
由勾股定理得:AB==2,
∴BE=,
∵GH∥OB,
∴,即,
∴BH=x,
设P(x,x2﹣x﹣2),则H(x,x﹣2),
∴PH=x﹣2﹣(x2﹣x﹣2)=﹣x2+4x,
∴,
解得:x1=0,x2=3,
∴点P的横坐标是3;
②当∠BPQ=2∠OAB时,如图4,取AB的中点E,连接OE,过P作PG⊥x轴于G,交直线AB于H,过O作OF⊥AB于F,连接AP,则∠BPQ=∠OEF,
设点P(t,t2﹣t﹣2),则H(t,t﹣2),
∴PH=t﹣2﹣(t2﹣t﹣2)=﹣t2+4t,
∵OB=2,OA=4,
∴AB=2,
∴OE=BE=AE=,OF===,
∴EF===,
S△ABP==,
∴2PQ=4(﹣t2+4t),
PQ=,
∵∠OFE=∠PQB=90°,
∴△PBQ∽△EOF,
∴,即,
∴BQ=,
∵BQ2+PQ2=PB2,
∴=,
化简得,44t2﹣388t+803=0,
即:(2t﹣11)(22t﹣73)=0,
解得:t1=5.5(舍),t2=;
综上,存在点P,使得△PBQ中有某个角的度数等于∠OAB度数的2倍时,其P点的横坐标为3或.
56.(2021秋•雨花区校级月考)如图,在平面直角坐标系中,一次函数(b为常数)与函数(k为常数,k>0,x>0)交于A,B两点(B在A右侧),与x轴,y轴分别交于C,D两点.
(1)求tan∠DCO的值;
(2)如图1,若点B的坐标为(6,1),在x轴上是否存在点P,使△ACP与△CDO相似,若存在,求出点P的坐标,若不存在,请说明理由;
(3)如图2,将直线AB平移到直线EF,其中点E为(0,1),点F在x轴上,连接AE,若AE⊥EF且AB=2EF,求k的值.
【解答】解:(1)对y=﹣,令x=0,则y=b,令y=0,则x=2b,
∴C(2b,0),D(0,b),
由题意可得OD=b,OC=2b,
∴tan∠DCO=;
(2)存在,
∵B(6,1)在y=﹣和y=上,
∴1=﹣,k=1×6=6,
解得b=4,
∴OD=4,OC=8,
∴直线AB的解析式为y=﹣,反比例函数的解析式为y=,
解方程组得:,,
∴A(2,3),
若△ACP与△CDO相似,由于∠ACO为公共角,
则有两种情况:①∠APC=90°时,如图,
满足△ACP与△CDO相似,此时OP=2,AP=3,
即P(2,0);
②当∠PAC=90°时,如图,
满足△ACP与△CDO相似,此时CP:CD=CA:CO,
∵CD=,AC=,
∴CP:4=3:8,
解得CP=,
∴OP=,
即点P();
综上所述,P(2,0)或(,0);
(3)由题意可得平移后的直线EF解析式为y=﹣,
∴F(2,0),
∵E(0,1),
∴EF==,
过点F作FG⊥AB于G,过点A作AM⊥y轴于点M,过点B作BH⊥AM于点H,如图,
则四边形AEFG是矩形,
∴AG=EF,
∵AB=2EF,
∴AB=2AG=2EF=2,
∵AB∥EF,MH∥OC,
∴∠ACO=∠HAC=∠EFO,
∵∠MEA+∠MAE=∠MEA+∠HAC=90°,
∴∠ACO=∠HAC=∠MEA=∠DAM,
∴=tan,
∵OD=b,OE=1,
∴DE=,AM=,ME=,HB=2,AH=4,
∴A(),B(4+),
由于A,B都在双曲线上,
∴[1+]=4[4+]×,
解得b=,
∴A(),
∴k=.
57.(2021秋•岳麓区校级月考)如图1,在平面直角坐标系中,直线y=﹣5x+5与x轴,y轴分别交于A、C两点,抛物线y=x2+bx+c经过A、C两点,与x轴的另一交点为B.
(1)求抛物线解析式;
(2)若点M为x轴下方抛物线上一动点,当点M运动到某一位置时,△ABM的面积等于△ABC面积的,求此时点M的坐标;
(3)如图2,以B为圆心,2为半径的⊙B与x轴交于E、F两点(F在E右侧),若P点是⊙B上一动点,连接PA,以PA为腰作等腰Rt△PAD,使∠PAD=90°(P、A、D三点为逆时针顺序),连接FD.求FD长度的取值范围.
【解答】解:(1)令x=0,则y=5,
∴C(0,5),
令y=0,则x=1,
∴A(1,0),
将点A(1,0),C(0,5)代入y=x2+bx+c,
得,
∴,
∴y=x2﹣6x+5;
(2)设M(m,m2﹣6m+5),
令y=0,则x2﹣6x+5=0,
解得x=5或x=1,
∴B(5,0),
∴AB=4,
∴S△ABC=×4×5=10,
∵△ABM的面积等于△ABC面积的,
∴S△AMB=6=×4×(m2﹣6m+5),
解得m=2或m=4,
∴M(2,﹣3)或M(4,﹣3);
(3)将点B绕A点顺时针旋转90°到B',连接AB',PB,B'D,
∵∠B'AD+∠BAD=90°,∠PAB+∠BAD=90°,
∴∠B'AD=∠PAB,
∵AB=AB',PA=AD,
∴△ADB'≌△APB'(SAS),
∴BP=B'D,
∵PB=2,
∴B'D=2,
∴D在以B'为圆心,2为半径的圆上运动,
∵B(5,0),A(1,0),
∴B'(1,﹣4),
∵BF=2,
∴F(7,0),
∴B'F=2,
∴DF的最大值为2+2,DF的最小值为2﹣2,
∴2﹣2≤DF≤2+2.
58.(2021秋•开福区校级月考)定义:T函数的图象是由一次函数部分图象与二次函数部分图象组合而成.现有T函数:y=.
(1)当m=6时,点P(5,n)在此函数图象上,求n的值;
(2)已知线段AB的两个端点坐标分别为A(2,2)、B(4,2),当此函数的图象与线段AB只有一个交点时,直接写出m的取值范围;
(3)当此函数图象上恰好有3个点到x轴的距离等于4,求m的取值范围.
【解答】解:(1)当m=6时,y=,
当x=5时,n=﹣25+30+6=11,
∴n=11;
(2)如图1,函数与线段AB只有一个交点,只需直线y=﹣2x+4m与线段AB有一个交点,
当x=2时,﹣4+4m=2,解得m=,
当x=4时,﹣8+4m=2,解得m=,
∴≤m≤时,函数与线段AB只有一个交点;
(3)如图2,当y=﹣x2+mx+m与y=4有一个交点时,
∴﹣x2+mx+m=4,
∴Δ=m2+4m﹣16=0,
解得m=﹣2+2或m=﹣2﹣2(舍),
此时图象T到x轴的距离为4的点有三个;
当直线y=﹣2x+4m经过点(m,4)时,2m=4,
解得m=2,此时图象T到x轴的距离为4的点有三个;
∴2≤m≤2﹣2时,图象T到x轴的距离为4的点有三个.
59.(2021秋•雨花区校级月考)若函数y1、y2满足y=y1+y2,则称函数y是y1、y2的“融合函数”.例如,一次函数y1=2x+1和二次函数y2=x2+3x﹣4,则y1、y2的“融合函数”为y=y1+y2=x2+5x﹣3.
(1)若反比例函数y1=和一次函数y2=kx﹣3,它们的“融合函数”过点(1,5),求k的值;
(2)若y1=ax2+bx+c为二次函数,且a+b+c=5,在x=t时取得最值,y2是一次函数,且y1y2的“融合函数”为y=2x2+x﹣4,当﹣1≤x≤2时,求函数y1的最小值(用含t的式子表示);
(3)若二次函数y1=ax2+bx+c与一次函数y2=﹣ax﹣b,其中a+b+c=0且a>b>c,若它们的“融合函数”与x轴交点为A(x1,0)、B(x2,0),求|的取值范围.
【解答】解:(1)由题意得:y1,y2的“融合函数”为:y=y1+y2=+kx﹣3,
将点(1,5)代入得:5=+k﹣3,
∴k=6.
(2)∵y1=ax2+bx+c,y1+y2=2x2+x﹣4,
∴y2=(2﹣a)x2+(1﹣b)x﹣4﹣c,
∵y1是二次函数,y2是一次函数,
∴2﹣a=0,a≠0,1﹣b≠0,
∴a=2,b≠1,
∵y1=ax2+bx+c在x=t取得最值,
∴t=﹣,t≠﹣,
∴b=﹣4t,
∵a+b+c=5,
∴c=5﹣b﹣a
=5+4t﹣2
=3+4t,
∴y1=2x2﹣4tx+3+4t,
开口向上,对称轴:x=t,
∵﹣1≤x≤2,
∴当t≤﹣1时,x=﹣1时,y1有最小值8t+5,
当﹣1≤t<2时,x=t时,y1有最小值﹣2t2+4t+3,
∵t≠﹣,
∴y1≠,
当t≥2时,x=2时,y1有最小值﹣4t+11.
(3)∵设y为y1和y2的“融合函数”,
则y=ax2+(b﹣a)x+c﹣b与x轴交于A(x1,0),B(x2,0),
则x1,x2是方程ax2+(b﹣a)x+c﹣b=0的两根,
∴x1+x2=﹣,
x1x2=,
∵a+b+c=0,a>b>c,
∴a>0,c<0,
∴|x1﹣x2|=
=
=
=
=
=,
∵b=﹣a﹣c,b>c,
∴﹣a﹣c>c,
﹣a>2c,
﹣>,
∵b<a,
∴﹣a﹣c<a,
﹣c<2a,
∴﹣<2,
∴<﹣+2<4,
∴<(﹣+2)2<16,
∴<(﹣+2)2﹣4<12,
∴<|x1﹣x2|<2,
∴<|x1﹣x2|<2.
60.(2020秋•长沙月考)已知抛物线y=(2m﹣1)x2+(m+1)x+3(m为常数).
(1)若该抛物线经过点(1,m+7),求m的值;
(2)若抛物线上始终存在不重合的两点关于原点对称,求满足条件的最大整数m;
(3)将该抛物线向下平移若干个单位长度,所得的新抛物线经过P(﹣5,y1),Q(7,y2)(其中y1<y2)两点,当﹣5≤x≤3时,点P是该部分函数图象的最低点,求m的取值范围.
【解答】解:(1)抛物线经过点(1,m+7),
∴m+7=2m﹣1+m+1+3,
∴m=2;
(2)设抛物线上关于原点对称且不重合的两点坐标分别是(x0,y0),(﹣x0,﹣y0),
代入解析式可得:,
∴两式相加可得:2(2m﹣1)x02+6=0,
化简得:x02=﹣,
又∵x0≠0,
∴﹣>0,
∴2m﹣1<0,
∴m<,
故满足条件的最大整数m=0;
(3)∵新抛物线经过P(﹣5,y1),Q(7,y2)(其中y1<y2)两点,
∵当﹣5≤x≤3时,点P是该图象的最低点,
①当2m﹣1>0时,﹣≤﹣5,
∴<m≤,
②当2m﹣1<0时,﹣>1,
∴<m<;
综上所述:<m≤且m≠;
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