2022-2023学年天津市河西区培杰中学九年级(上)期末数学试卷
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一、单选题(每题3分,共36分)
1.(3分)关于x的一元二次方程kx2+2x﹣1=0有两个不相等的实数根,则k的取值范围是( )
A.k>﹣1 B.k>﹣1且k≠0 C.k<1 D.k<1且k≠0
2.(3分)用配方法解方程x2﹣2x﹣5=0时,原方程变形为( )
A.(x+1)2=6 B.(x﹣1)2=6 C.(x+2)2=9 D.(x﹣1)2=9
3.(3分)在“新冠”初期,有1人感染了“新冠”,经过两轮传染后共有144人感染了“新冠”(这两轮感染均未被发现未被隔离),则每轮传染中平均一个人传染了几个人?设每轮传染中平均一个人传染了x人,则根据题意可列方程( )
A.(1﹣x)2=144 B.(1﹣x2)=144 C.(1+x)2=144 D.(1+x2)=144
4.(3分)下列图案中,既是轴对称图形,又是中心对称图形的是( )
A. B.
C. D.
5.(3分)如图,将钝角△ABC绕点A按逆时针方向旋转110°,得到△AB'C',连接BB',若AC'∥BB',则∠CAB'的大小为( )
A.75° B.70° C.65° D.60°
6.(3分)已知⊙O的半径为5cm,点P在⊙O上,则OP的长为( )
A.4cm B.5cm C.8cm D.10cm
7.(3分)高速公路的隧道和桥梁最多,如图是一个隧道的横截面,若它的形状是以O为圆心的圆的一部分,路面AB=8米,净高CD=8米,则此圆的半径OA=( )
A.5米 B.米 C.6米 D.米
8.(3分)如图,AB是⊙O的直径,,∠COD=34°,则∠AEO的度数是( )
A.51° B.56° C.68° D.78°
9.(3分)如图,四边形ABCD内接于⊙O,AB为⊙O的直径,点C为的中点,若∠DAB=40°,则∠ABC的度数是( )
A.80° B.70° C.50° D.40°
10.(3分)如图,一个亭子的地基是半径为4m的正六边形,则该正六边形地基的面积是( )
A.24m2 B. C.48m2 D.
11.(3分)已知二次函数y=x2﹣2x+3,当﹣2≤x≤2,下列说法正确的是( )
A.有最小值11 B.有最小值3 C.有最小值2 D.有最大值3
12.(3分)如图,是二次函数y=ax2+bx+c图象的一部分,其对称轴是直线x=﹣1,且过点(﹣3,0),下列说法:①abc<0;②2a﹣b=0;③若(﹣5,y1),(3,y2)是抛物线上两点,则y1=y2;④4a+2b+c<0,其中正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
二、填空题(每题3分,共18分)
13.(3分)点(1,﹣2)关于原点的对称点的坐标为 .
14.(3分)不透明布袋中装有除颜色外没有其他区别的1个红球、2个白球和3个黄球,若从袋中任意摸取1个球,是白球的概率是 .
15.(3分)已知扇形的半径是2cm,面积是cm2,那么扇形的圆心角是 度.
16.(3分)已知一个二次函数的图象开口向上,顶点坐标为(0,﹣1),请你写出一个满足条件的二次函数的解析式 .
17.(3分)如图,在△ABC中,内切⊙O与边AB相切于点D,AB=10,AC=12,BC=14,则BD的长是 .
18.(3分)如图,正方形ABCD的边长为6,点E是正方形外一动点,且点E在CD的右侧,∠AED=45°,P为AB的中点,当点E运动时,线段PE的最大值为 .
三、解答题(19-25共66分)
19.(8分)解方程:
(1)x2﹣4x﹣5=0;
(2)2x2﹣2x﹣1=0.
20.(8分)某市有A、B、C、D、E五个景区.若甲从A、B、D三个景区中任选一个游玩,乙从B、D、E三个景区中任选一个游玩,求甲、乙恰好游玩同一景区的概率.
21.(10分)如图,⊙O是△ABC的外接圆,AE切⊙O于点A,AE与直径BD的延长线相交于点E.
(Ⅰ)如图①,若∠C=70°,求∠E的大小;
(Ⅱ)如图②,若AE=AB,求∠E的大小.
22.(10分)如图,AB是⊙O的直径,点C是⊙O上的一点,OD⊥AB交AC于点E,∠D=2∠A.
(1)求证:CD是⊙O的切线;
(2)求证:DE=DC;
(3)若OD=10,CD=6,求AE的长.
23.(10分)如图所示,在△ABC中,∠B=90°,AB=5cm,BC=7cm,点P从点A开始沿AB边向点B以1cm/s的速度运动,点Q从点B开始沿BC边向点C以2cm/s的速度运动.P、Q分别从A、B同时出发,当P、Q两点中有一点停止运动时,则另一点也停止运动.设运动的时间为ts.(t≥0)
(1)当t为何值时,PQ的长度等于5cm;
(2)求出S△BPQ关于t的函数解析式,计算P、Q出发几秒时,S△BPQ有最大值,并求出这个最大面积?
24.(10分)将一个直角三角形纸片ABC放置在平面直角坐标系中,点A(﹣2,0),点B(4,0),点C在第一象限,∠ACB=90°,∠CAB=30°,将△ABC绕点B沿顺时针方向旋转α得到△DBE,点A,C的对应点分别为D,E.
(1)如图①,求点C的坐标,填写下空:
过点C作CH⊥AB于点H,依题意得AB=6
在Rt△ABC中,∠CAB=30°
∴BC=
在Rt△BCH中,∠BCH=30°
∴BH= ,CH=
∴OH=
∴点C的坐标是( , )
(2)如图②,当DE∥AB时,BD与y轴交于点F,求旋转角α的大小和点F的坐标;
(3)点F不变,当0°<α≤360°时,记P为线段FD的中点,Q为线段ED的中点,求PQ的取值范围(直接写出结果即可).
25.(10分)如图,在平面直角坐标系中,点A,B的坐标分别为(6,6),(6,0),抛物线y=﹣(x﹣m)2+n的顶点P在折线OA﹣AB上运动.
(1)当点P在线段OA上运动时,抛物线y=﹣(x﹣m)2+n与y轴交点坐标为(0,c).
①用含m的代数式表示n,
②求c的取值范围.
(2)当抛物线y=﹣(x﹣m)2+n经过点B时,求抛物线所对应的函数表达式;
(3)当抛物线与△ABO的边有三个公共点时,直接写出点P的坐标.
2022-2023学年天津市河西区培杰中学九年级(上)期末数学试卷
参考答案与试题解析
一、单选题(每题3分,共36分)
1.(3分)关于x的一元二次方程kx2+2x﹣1=0有两个不相等的实数根,则k的取值范围是( )
A.k>﹣1 B.k>﹣1且k≠0 C.k<1 D.k<1且k≠0
【分析】由关于x的一元二次方程kx2+2x﹣1=0有两个不相等的实数根,知Δ=22﹣4×k×(﹣1)>0且k≠0,解之可得答案.
【解答】解:∵关于x的一元二次方程kx2+2x﹣1=0有两个不相等的实数根,
∴Δ=22﹣4×k×(﹣1)>0且k≠0,
解得k>﹣1且k≠0,
故选:B.
【点评】本题主要考查根的判别式及一元二次方程的定义,一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根与Δ=b2﹣4ac有如下关系:①当Δ>0时,方程有两个不相等的实数根;②当Δ=0时,方程有两个相等的实数根;③当Δ<0时,方程无实数根.
2.(3分)用配方法解方程x2﹣2x﹣5=0时,原方程变形为( )
A.(x+1)2=6 B.(x﹣1)2=6 C.(x+2)2=9 D.(x﹣1)2=9
【分析】首先把常数项移到右边,再将方程两边同时加上一次项系数一半的平方,配成完全平方公式,即可得解.
【解答】解:x2﹣2x﹣5=0,
x2﹣2x=5,
x2﹣2x+1=5+1,
∴(x﹣1)2=6.
故选:B.
【点评】本题考查了利用配方法解一元二次方程,掌握配方法的步骤是关键.
3.(3分)在“新冠”初期,有1人感染了“新冠”,经过两轮传染后共有144人感染了“新冠”(这两轮感染均未被发现未被隔离),则每轮传染中平均一个人传染了几个人?设每轮传染中平均一个人传染了x人,则根据题意可列方程( )
A.(1﹣x)2=144 B.(1﹣x2)=144 C.(1+x)2=144 D.(1+x2)=144
【分析】设每轮传染中平均1个人感染x人,根据“有1人感染了“新冠”,经过两轮传染后共有144人感染”列出方程,此题得解.
【解答】解:设每轮传染中平均1个人感染x人,
根据题意可得:(1+x)2=144,
故选:C.
【点评】本题考查一元二次方程的应用,解题的关键是明确题意,找出等量关系.
4.(3分)下列图案中,既是轴对称图形,又是中心对称图形的是( )
A. B.
C. D.
【分析】根据轴对称图形与中心对称图形的概念求解.
【解答】解:A、是轴对称图形,不是中心对称图形,故此选项错误;
B、是轴对称图形,不是中心对称图形,故此选项错误;
C、既是轴对称图形,是中心对称图形,故此选项正确;
D、是轴对称图形,不是中心对称图形,故此选项错误;
故选:C.
【点评】此题主要考查了中心对称图形与轴对称图形的概念.轴对称图形的关键是寻找对称轴,图形两部分折叠后可重合,中心对称图形是要寻找对称中心,旋转180度后两部分重合.
5.(3分)如图,将钝角△ABC绕点A按逆时针方向旋转110°,得到△AB'C',连接BB',若AC'∥BB',则∠CAB'的大小为( )
A.75° B.70° C.65° D.60°
【分析】由旋转的性质可得AB=AB',∠BAB'=∠CAC'=110°,由此即可求出∠ABB'=35°,由平行线的性质求出∠C'AB'=∠AB'B=35°,即可得到答案.
【解答】解:由旋转的性质可得AB=AB',∠BAB'=∠CAC'=110°,
∴,
∵AC∥BB',
∴∠C'AB'=∠AB'B=35°,
∴∠CAB'=∠CAC'﹣∠C'AB'=75°,故A正确.
故选:A.
【点评】本题主要考查了旋转的性质,等腰三角形的性质,三角形内角和定理,平行线的性质,熟知旋转的性质是解题的关键.
6.(3分)已知⊙O的半径为5cm,点P在⊙O上,则OP的长为( )
A.4cm B.5cm C.8cm D.10cm
【分析】根据点与圆的位置关系解决问题即可.
【解答】解:∵点P在⊙O上,
∴OP=r=5cm,
故选:B.
【点评】本题考查了对点与圆的位置关系的判断.关键要记住若半径为r,点到圆心的距离为d,则有:当d>r时,点在圆外;当d=r时,点在圆上,当d<r时,点在圆内.
7.(3分)高速公路的隧道和桥梁最多,如图是一个隧道的横截面,若它的形状是以O为圆心的圆的一部分,路面AB=8米,净高CD=8米,则此圆的半径OA=( )
A.5米 B.米 C.6米 D.米
【分析】设⊙O的半径是r米,由垂径定理,勾股定理,列出关于r的方程,即可求解.
【解答】解:设⊙O的半径是r米,
∵CD⊥AB,
∴ADAB=4(米),
∵OA2=OD2+AD2,
∴r2=(8﹣r)2+42,
∴r=5,
∴⊙O的半径OA是5米.
故选:A.
【点评】本题考查垂径定理,勾股定理,关键是应用勾股定理列出关于半径的方程.
8.(3分)如图,AB是⊙O的直径,,∠COD=34°,则∠AEO的度数是( )
A.51° B.56° C.68° D.78°
【分析】由,可求得∠BOC=∠EOD=∠COD=34°,继而可求得∠AOE的度数;然后再根据等腰三角形的性质和三角形内角和定理来求∠AEO的度数.
【解答】解:如图,∵,∠COD=34°,
∴∠BOC=∠EOD=∠COD=34°,
∴∠AOE=180°﹣∠EOD﹣∠COD﹣∠BOC=78°.
又∵OA=OE,
∴∠AEO=∠OAE,
∴∠AEO(180°﹣78°)=51°.
故选:A.
【点评】此题考查了弧与圆心角的关系.此题比较简单,注意掌握数形结合思想的应用.
9.(3分)如图,四边形ABCD内接于⊙O,AB为⊙O的直径,点C为的中点,若∠DAB=40°,则∠ABC的度数是( )
A.80° B.70° C.50° D.40°
【分析】连接AC,根据圆周角定理得到∠CAB=20°,∠ACB=90°,根据直角三角形的性质计算即可.
【解答】解:连接AC,
∵点C为劣弧BD的中点,∠DAB=40°,
∴∠CAB∠DAB=20°,
∵AB为⊙O的直径,
∴∠ACB=90°,
∴∠ABC=90°﹣20°=70°,
故选:B.
【点评】本题考查的是圆周角定理,掌握直径所对的圆周角是直角是解题的关键.
10.(3分)如图,一个亭子的地基是半径为4m的正六边形,则该正六边形地基的面积是( )
A.24m2 B. C.48m2 D.
【分析】连接OB,OC,可求出圆心角∠BOC的度数,则可得△OBC是等边三角形,再由等边三角形的性质即可求出BC的长,继而求得正六边形的周长.
【解答】解:如图,连接OB,OC,则OB=OC=4m,
∵六边形ABCDEF是正六边形,
∴,
∴△OBC是等边三角形,
∴BC=CO=BO=4m,,
∴.
故选:B.
【点评】本题考查的是圆的内接正六边形的性质及等边三角形的判定与性质,三角函数,注意掌握辅助线的作法是解题的关键.
11.(3分)已知二次函数y=x2﹣2x+3,当﹣2≤x≤2,下列说法正确的是( )
A.有最小值11 B.有最小值3 C.有最小值2 D.有最大值3
【分析】根据题目中的函数解析式和二次函数的性质,可以得到该函数的对称轴和开口方向,然后根据﹣2≤x≤2,即可得到相应的最大值和最小值,从而可以解答本题.
【解答】解:∵二次函数y=x2﹣2x+3=(x﹣1)2+2,
∴该函数的对称轴是直线x=1,函数图象开口向上,
∴在﹣2≤x≤2的取值范围内,当x=﹣2时取得最大值11,当x=1时,取得最小值2,
故选:C.
【点评】本题考查二次函数的性质、二次函数的最值,解答本题的关键是明确二次函数的性质,求出相应的最值.
12.(3分)如图,是二次函数y=ax2+bx+c图象的一部分,其对称轴是直线x=﹣1,且过点(﹣3,0),下列说法:①abc<0;②2a﹣b=0;③若(﹣5,y1),(3,y2)是抛物线上两点,则y1=y2;④4a+2b+c<0,其中正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【分析】根据抛物线开口方向得到a>0,根据抛物线的对称轴得b=2a>0,则2a﹣b=0,则可对②进行判断;根据抛物线与y轴的交点在x轴下方得到c<0,则abc<0,于是可对①进行判断;通过点(﹣5,y1)和点(3,y2)离对称轴的远近对③进行判断;由于x=2时,y>0,则得到4a+2b+c>0,则可对④进行判断.
【解答】解:∵抛物线开口向上,
∴a>0,
∵抛物线对称轴为直线x1,
∴b=2a>0,则2a﹣b=0,所以②正确;
∵抛物线与y轴的交点在x轴下方,
∴c<0,
∴abc<0,所以①正确;
∵点(﹣5,y1)离对称轴的距离与点(3,y2)离对称轴的距离相等,
∴y1=y2,所以③正确;
∵x=2时,y>0,
∴4a+2b+c>0,所以④错误.
故选:C.
【点评】本题考查了二次函数图象与系数的关系:二次函数y=ax2+bx+c(a≠0),二次项系数a决定抛物线的开口方向和大小,当a>0时,抛物线向上开口;当a<0时,抛物线向下开口;一次项系数b和二次项系数a共同决定对称轴的位置:当a与b同号时(即ab>0),对称轴在y轴左;当a与b异号时(即ab<0),对称轴在y轴右.(简称:左同右异).抛物线与y轴交于(0,c).抛物线与x轴交点个数:Δ=b2﹣4ac>0时,抛物线与x轴有2个交点;Δ=b2﹣4ac=0时,抛物线与x轴有1个交点;Δ=b2﹣4ac<0时,抛物线与x轴没有交点.
二、填空题(每题3分,共18分)
13.(3分)点(1,﹣2)关于原点的对称点的坐标为 (﹣1,2) .
【分析】根据对称点的坐标规律作答即可.
【解答】解:点(1,﹣2)关于原点的对称点的坐标为(﹣1,2),
故答案为:(﹣1,2).
【点评】本题考查了关于原点对称的点的坐标,解决本题的关键是掌握好对称点的坐标规律:关于x轴对称的点,横坐标相同,纵坐标互为相反数;关于y轴对称的点,纵坐标相同,横坐标互为相反数;关于原点对称的点,横坐标与纵坐标都互为相反数.
14.(3分)不透明布袋中装有除颜色外没有其他区别的1个红球、2个白球和3个黄球,若从袋中任意摸取1个球,是白球的概率是 .
【分析】根据题意,可得白球的数目与球的总数目,进而由概率的计算方法可得摸出的球是白球的概率.
【解答】解:根据题意,布袋中装有6个球,其中2个白球,
则摸出的球是白球的概率是.
故答案为:.
【点评】本题主要考查了概率公式的知识,用到的知识点为:概率=所求情况数与总情况数之比.
15.(3分)已知扇形的半径是2cm,面积是cm2,那么扇形的圆心角是 120 度.
【分析】根据圆心角的度数和半径的长来得出:S,计算圆心角即可.
【解答】解:根据Sπcm2,
即
解得n=120°.
所以扇形的圆心角为n=120°.
故答案为:120°.
【点评】本题主要考查了扇形面积的求算方法,掌握扇形面积公式是解题的关键.
16.(3分)已知一个二次函数的图象开口向上,顶点坐标为(0,﹣1),请你写出一个满足条件的二次函数的解析式 y=2x2﹣1(答案不唯一) .
【分析】根据顶点坐标知其解析式满足y=ax2﹣1,由开口向上知a>0,据此写出一个即可.
【解答】解:∵抛物线的顶点坐标为(0,﹣1),
∴该抛武线的解析式为y=ax2﹣1,
又∵二次函数的图象开口向上,
∴a>0,
∴这个二次函数的解析式可以是y=2x2﹣1,
故答案为:y=2x2﹣1(答案不唯一).
【点评】本题主要考查待定系数法求函数解析式,熟练掌握抛物线的顶点式是解题的关键.
17.(3分)如图,在△ABC中,内切⊙O与边AB相切于点D,AB=10,AC=12,BC=14,则BD的长是 6 .
【分析】设AD=AE=x,CE=CF=y,BD=BF=z,根据切线的性质解方程即可得到结论.
【解答】解:设AC与⊙O相切于E,BC与⊙O相切于F,
∵⊙O是△ABC的内切圆,
∴设AD=AE=x,CE=CF=y,BD=BF=z,
∵AB=10,AC=12,BC=14,
∴,
解得z=6,
∴BD的长是6,
故答案为:6.
【点评】本题考查了三角形的内切圆与内心,切线的性质,根据切线的性质列方程是解题的关键.
18.(3分)如图,正方形ABCD的边长为6,点E是正方形外一动点,且点E在CD的右侧,∠AED=45°,P为AB的中点,当点E运动时,线段PE的最大值为 33 .
【分析】过D作DF⊥DE,则△DEF为等腰直角三角形,连接EC,取AC的中点O,连接PO、OE,根据SAS可证△ADF≌△CDE,可得∠AFD=∠CED=135°,∠AEC=90°,根据勾股定理求出AC=6,可得OE=3,POBC=3,从而得到线段PE的最大值.
【解答】解:过D作DF⊥DE,则△DEF为等腰直角三角形,连接AC,取AC的中点O,连接PO、OE,
∵△DEF为等腰直角三角形,
∴DF=DE,
∵∠ADF+∠FDC=∠CDE+∠FDC,
∴∠ADF=∠CDE,
在△ADF与△CDE中,
,
∴△ADF≌△CDE(SAS),
∴∠AFD=∠CED=135°,
∴∠AEC=90°,
∵正方形边长为6,
∴AC,
∴OE=3,POBC=3,
∴OE﹣PO≤PE≤PO+OE,
∴33≤PE≤33,
∵E不可以与A,B,C,D重合,
∴线段PE的取值范围为33≤PE≤33,且PE≠3,PE≠3.
∴线段PE的最大值为33.
故答案为:33.
【点评】本题考查了点与圆的位置关系、正方形的性质、全等三角形的判定与性质、圆周角定理等知识;熟练掌握正方形的性质,证明△ADF≌△CDE是解决问题的关键.
三、解答题(19-25共66分)
19.(8分)解方程:
(1)x2﹣4x﹣5=0;
(2)2x2﹣2x﹣1=0.
【分析】(1)先分解因式,即可得出两个一元一次方程,求出方程的解即可;
(2)先求出b2﹣4ac的值,再代入公式求出即可.
【解答】解:(1)x2﹣4x﹣5=0,
分解因式得:(x﹣5)(x+1)=0,
x﹣5=0,x+1=0,
x1=5,x2=﹣1;
(2)2x2﹣2x﹣1=0,
a=2,b=﹣2,c=﹣1,
Δ=b2﹣4ac=(﹣2)2﹣4×2×(﹣1)=12>0,
方程有两个不相等的实数根,
,.
【点评】本题考查了解一元二次方程,能选项适当的方法解一元二次方程是解此题的关键.
20.(8分)某市有A、B、C、D、E五个景区.若甲从A、B、D三个景区中任选一个游玩,乙从B、D、E三个景区中任选一个游玩,求甲、乙恰好游玩同一景区的概率.
【分析】根据题意画出树状图得出所有等可能的情况数,找出甲、乙恰好游玩同一景区的情况,然后根据概率公式即可得出答案.
【解答】解:根据题意画图如下:
共有9种等可能的情况数,其中甲、乙恰好游玩同一景区的有2种,
则甲、乙恰好游玩同一景区的概率是.
【点评】本题考查了列表法与树状图法:利用列表法或树状图法展示所有等可能的结果n,再从中选出符合事件A或B的结果数目m,然后利用概率公式计算事件A或事件B的概率.
21.(10分)如图,⊙O是△ABC的外接圆,AE切⊙O于点A,AE与直径BD的延长线相交于点E.
(Ⅰ)如图①,若∠C=70°,求∠E的大小;
(Ⅱ)如图②,若AE=AB,求∠E的大小.
【分析】(Ⅰ)连接OA,先由切线的性质得∠OAE的度数,求出∠AOB=2∠C=140°,进而得∠AOE,则可求出答案;
(Ⅱ)连接OA,由等腰三角形的性质求出∠E=30°.
【解答】解:(Ⅰ)连接OA.如图①,
∵AE切⊙O于点A,
∴OA⊥AE,
∴∠OAE=90°,
∵∠C=70°,
∴∠AOB=2∠C=2×70°=140°,
又∵∠AOB+∠AOE=180°,
∴∠AOE=40°,
∵∠AOE+∠E=90°,
∴∠E=90°﹣40°=50°.
(Ⅱ)连接OA,如图②,
设∠E=x.
∵AB=AE,
∴∠ABE=∠E=x,
∵OA=OB,
∴∠OAB=∠ABO=x,
∴∠AOE=∠ABO+∠BAO=2x.
∵AE是⊙O的切线,
∴OA⊥AE,即∠OAE=90°,
在△OAE中,∠AOE+∠E=90°,
即2x+x=90°,
解得x=30°,
∴∠E=30°.
【点评】本题主要考查了切线的性质,等腰三角形的性质,圆周角的性质,三角形内角和的性质,用方程思想解决几何问题,关键是熟悉掌握这些性质.
22.(10分)如图,AB是⊙O的直径,点C是⊙O上的一点,OD⊥AB交AC于点E,∠D=2∠A.
(1)求证:CD是⊙O的切线;
(2)求证:DE=DC;
(3)若OD=10,CD=6,求AE的长.
【分析】(1)连接OC,由等腰三角形的性质得出∠ACO=∠A,由直角三角形的性质证出OC⊥DC,则可得出结论;
(2)由直角三角形的性质证得∠DEC=∠DCE,由等腰三角形的判定可得出结论;
(3)由勾股定理求出OC=4,求出OE=2,由勾股定理可求出答案.
【解答】(1)证明:连接OC,如图,
∵OA=OC,
∴∠ACO=∠A,
∴∠COB=∠A+∠ACO=2∠A,
又∵∠D=2∠A,
∴∠D=∠COB.
又∵OD⊥AB,
∴∠COB+∠COD=90°,
∴∠D+∠COD=90°,即∠DCO=90°,
∴OC⊥DC,
又点C在⊙O上,
∴CD是⊙O的切线;
(2)证明:∵∠DCO=90°,
∴∠DCE+∠ACO=90°,
又∵OD⊥AB,
∴∠AEO+∠A=90°,
又∵∠A=∠ACO,∠DEC=∠AEO,
∴∠DEC=∠DCE,
∴DE=DC;
(3)解:∵∠DCO=90°,OD=10,DC=6,
∴OC8,
∴OA=OC=8,
又DE=DC=6,
∴OE=OD﹣DE=4,
在Rt△AEO中,由勾股定理得:AE2=OA2+OE2=82+42=80,
∴AE=4.
【点评】本题考查了切线的判定,等腰三角形的判定和性质,勾股定理,直角三角形的性质,正确地识别图形是解题的关键.
23.(10分)如图所示,在△ABC中,∠B=90°,AB=5cm,BC=7cm,点P从点A开始沿AB边向点B以1cm/s的速度运动,点Q从点B开始沿BC边向点C以2cm/s的速度运动.P、Q分别从A、B同时出发,当P、Q两点中有一点停止运动时,则另一点也停止运动.设运动的时间为ts.(t≥0)
(1)当t为何值时,PQ的长度等于5cm;
(2)求出S△BPQ关于t的函数解析式,计算P、Q出发几秒时,S△BPQ有最大值,并求出这个最大面积?
【分析】(1)利用t的代数式分别表示出线段AP,PB,BQ,利用勾股定理在Rt△PBQ中列出关于t的方程,解方程即可得出结论;
(2)利用(1)中的结论和三角形的面积公式即可得到S△BPQ关于t的函数解析式,再利用配方法和二次函数的性质解答即可得出结论.
【解答】解:(1)由题意得:AP=tcm,BQ=2tcm,
∵AB=5cm,
∴PB=AB﹣AP=(5﹣t)cm.
在Rt△PBQ中,
∵PB2+BQ2=PQ2,
∴(5﹣t)2+(2t)2=52,
解得:t=2或t=0(不合题意,舍去),
∴t=2.
答:当t为2秒时,PQ的长度等于5cm.
(2)由(1)知:AP=tcm,BQ=2tcm,
∵当P、Q两点中有一点停止运动时,则另一点也停止运动,
∴,
∴0≤t.
∴S△BPQPB•BQ(5﹣t)•2t=﹣t2+5t,
∴S△BPQ关于t的函数解析式为S△BPQ=﹣t2+5t;
∵S△BPQ=﹣t2+5t,
∵﹣1<0,
∴当t秒时,S△BPQ有最大值,最大值为.
∴P、Q出发秒时,S△BPQ有最大值,这个最大面积为cm2.
【点评】本题主要考查了二次函数的应用,二次函数的性质,二次函数的极值,勾股定理和一元二次方程分应用,本题是动点问题,利用t的代数式分别表示出线段AP,PB,BQ的长度是解题的关键.
24.(10分)将一个直角三角形纸片ABC放置在平面直角坐标系中,点A(﹣2,0),点B(4,0),点C在第一象限,∠ACB=90°,∠CAB=30°,将△ABC绕点B沿顺时针方向旋转α得到△DBE,点A,C的对应点分别为D,E.
(1)如图①,求点C的坐标,填写下空:
过点C作CH⊥AB于点H,依题意得AB=6
在Rt△ABC中,∠CAB=30°
∴BC= AB=3
在Rt△BCH中,∠BCH=30°
∴BH= BC ,CH=
∴OH= OB﹣BH
∴点C的坐标是( , )
(2)如图②,当DE∥AB时,BD与y轴交于点F,求旋转角α的大小和点F的坐标;
(3)点F不变,当0°<α≤360°时,记P为线段FD的中点,Q为线段ED的中点,求PQ的取值范围(直接写出结果即可).
【分析】(1)过点C作CH⊥x轴,垂足为H.解直角三角形求出OH,CH,可得结论;
(2)如图②,解直角三角形求出OF,可得结论;
(3)如图③﹣1中,连接EF.利用三角形中位线定理证明QPEF,再求出EF的取值范围,可得结论.
【解答】(1)解:过点C作CH⊥AB于点H,依题意得AB=6,
在Rt△ABC中,∠CAB=30°,
∴BCAB=3,
在Rt△BCH中,∠BCH=30°,
∴BHBC,CH,
∴OH=OB﹣BH=4,
又∵点C在第一象限,
∴C(,).
故答案为:AB=3,BC,,OB﹣BH,,;
(2)解:如图②中,
∵以点B为中心,顺时针旋转三角形ABC,得到三角形BDE,点A,C的对应点分别为D,E,且DE∥AB,
∴∠FBA=∠EDB=∠CAB=30°.
在Rt△FOB中,OB=4,
∴OF,
∴F(0,);
(3)解:如图③﹣1中,连接EF.
∵DP=PF,DQ=QE,
∴PQEF,
∵BF=2OF,BE=BC=3,
∴3≤EF3,
∴PQ.
【点评】本题属于几何变换综合题,考查了矩形的判定,平行四边形的判定和性质,解直角三角形等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造三角形中位线,直角三角形解决问题.
25.(10分)如图,在平面直角坐标系中,点A,B的坐标分别为(6,6),(6,0),抛物线y=﹣(x﹣m)2+n的顶点P在折线OA﹣AB上运动.
(1)当点P在线段OA上运动时,抛物线y=﹣(x﹣m)2+n与y轴交点坐标为(0,c).
①用含m的代数式表示n,
②求c的取值范围.
(2)当抛物线y=﹣(x﹣m)2+n经过点B时,求抛物线所对应的函数表达式;
(3)当抛物线与△ABO的边有三个公共点时,直接写出点P的坐标.
【分析】(1)①设直线OA的解析式为y=kx,把点(6,6)代入可得k=1,推出y=x.因为y=﹣(x﹣m)2+n的顶点P在OA上,推出n=m.②由题意:y=﹣x2+2mx﹣m2+m,由抛物线与y轴交点坐标为(0,c),推出c=﹣m2+m,根据0≤m≤6,利用二次函数的性质即可解决问题.
(2)把B(6,0)代入抛物线的解析式即可解决问题.
(3)分三种情形①当抛物线经过点O时,抛物线与△ABO的边有三个公共点,
②当抛物线经过点A时,抛物线与△ABO的边有三个公共点,此时P(6,6).
③当点P在AB上运动,抛物线与OA只有一个公共点时,抛物线与△ABO的边有三个公共点.
【解答】解:(1)①设直线OA的解析式为y=kx,∵经过(6,6),
∴6k=6,
∴k=1,
∴y=x.
∵y=﹣(x﹣m)2+n的顶点P在OA上,
∴n=m.
②由题意:y=﹣x2+2mx﹣m2+m,
∵抛物线与y轴交点坐标为(0,c),
∴c=﹣m2+m,
∵点P在线段OA上,
∴0≤m≤6,,
∵06,
∴当m时,c=﹣()2,
当m=6时,c=﹣62+6=﹣30,
∴c的取值范围为﹣30≤c.
(2)当点P在线段OA上时,
∵抛物线经过B(6,0),
∴﹣(6﹣m)2+m=0,
∴m=4或9(舍弃),
∴y=﹣(x﹣4)2+4,
当点P在线段AB上时,点P与点B重合,
∴m=6,
∴y=﹣(x﹣6)2.
(3)①当抛物线经过点O时,抛物线与△ABO的边有三个公共点,
把(0,0)代入抛物线y=﹣(x﹣m)2+m得到m=1或0(舍弃),此时P(1,1).
②当抛物线经过点A时,抛物线与△ABO的边有三个公共点,此时P(6,6).
③当点P在AB上运动,抛物线与OA只有一个公共点时,抛物线与△ABO的边有三个公共点,
由消去y得到x2﹣11x+36﹣n=0,
由题意Δ=0,∴121﹣4(36﹣n)=0,
∴n,
∴P(6,),
综上所述,满足条件的点P坐标为(1,1)或(6,6)或(6,)
【点评】本题考查二次函数综合题、待定系数法、一元二次方程的根的判别式等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,学会用分类讨论的思想思考问题,属于中考压轴题.
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