2022-2023学年广东省梅州市丰顺县颍川中学九年级(下)开学数学试卷(解析版)
展开2022-2023学年广东省梅州市丰顺县颍川中学九年级(下)开学数学试卷
一、单选题:本大题共10小题,每小题3分,共30分。
1.二次函数y=﹣(x﹣b)2+4b+1图象与一次函数y=﹣x+5(﹣1≤x≤5)只有一个交点,则b的值为( )
A. B.b=2或b=12
C.2<b≤12 D.2<b≤12或
2.已知⊙O的半径为8cm,点P在⊙O上,则OP的长为( )
A.2cm B.4cm C.8cm D.16cm
3.将抛物线y=2x2向左平移3个单位,所得抛物线的解析式是( )
A.y=2(x+3)2 B.y=2(x﹣3)2 C.y=2x2+3 D.y=2x2﹣3
4.箱子内有分别标示号码1~5的球,每个号码各2颗,总共10颗.已知小茹先从箱内抽出5颗球且不将球放回箱内,这5颗球的号码分别是1、2、2、3、5.今阿纯打算从此箱内剩下的球中抽出1颗球,若箱内剩下的每颗球被他抽出的机会相等,则他抽出的球的号码,与小茹已抽出的5颗球中任意一颗球的号码相同的概率是多少?( )
A. B. C. D.
5.如图,函数y=ax2+bx+c的图象过点(﹣1,0)和(m,0),请思考下列判断:①abc<0;②4a+c<2b;③;④am2+(2a+b)m+a+b+c>0;⑤.正确的是( )
A.①③⑤ B.①②③④⑤ C.①②③④ D.①②③⑤
6.如图,已知点A、点C在⊙O上,AB是⊙O切线,连接AC,若∠ACO=65°,则∠CAB的度数为( )
A.35° B.30° C.25° D.20°
7.下列图形中,既是轴对称又是中心对称图形的是( )
A. B.
C. D.
8.如图,AC是⊙O的直径,弦BC=6cm,AB=8cm,若动点M以2cm/s的速度从C点出发沿着C到A的方向运动,点N以1cm/s的速度从A点出发沿着A到B的方向运动,当点M到达点A时,点N也随之停止运动,设运动时间为t(s),当△AMN是直角三角形时,t的值为( )
A. B.5s
C. D.或
9.函数y=x2+bx+c与函数y=x的图象如图所示,有以下结论:①b2﹣4c>0;②b+c=0;③b<0;④方程组的解为,;⑤当1<x<3时,x2+(b﹣1)x+c>0.其中正确的是( )
A.①②③ B.②③④ C.③④⑤ D.②③⑤
10.Rt△ABC中,∠C=90°,AC=3,BC=4,以C为圆心,以AC长为半径作⊙C,则AB与⊙C的位置关系是( )
A.相离 B.相切 C.相交 D.无法确定
二、填空题:本大题共7小题,每小题4分,共28分。
11.方程x2﹣6x+8=0的两个根是等腰三角形的底和腰,则这个等腰三角形周长是 .
12.关于x的方程x2﹣mx﹣3=0的一个根是x1=3,则它的另一个根x2= .
13.如图:P是⊙O的直径CD的延长线上一点,PA是⊙O的切线,A为切点,∠P=40°,则∠ACP= .
14.若函数是二次函数,则m的值为 .
15.已知直线m与半径为5cm的⊙O相切于点P,AB是⊙O的一条弦,且=,若AB=6cm,则直线m与弦AB之间的距离为 .
16.在平面直角坐标系中,点(﹣2,3)关于原点对称的点的坐标是 .
17.如图,将正方形ABCD绕着点A逆时针旋转得到正方形AEFG,点B的对应点E落在正方形ABCD的对角线上,若AD=3,则的长为 .
三、解答题:第18,19.20小题6分,第21,22,23小题9分,第24,25小题10分。
18.若关于x的一元二次方程(m﹣1)x2﹣4mx+4m+6=0有实数根,求m能取的正整数值.
19.已知:a、b是实数,且满足+|b+2|=0,求关于x的一元二次方程ax2+bx+=0的根.
20.已知PA,PB分别与⊙O相切于点A,B,∠APB=80°,C为⊙O上一点.
(Ⅰ)如图①,求∠ACB的大小;
(Ⅱ)如图②,AE为⊙O的直径,AE与BC相交于点D.若AB=AD,求∠EAC的大小.
21.如图,将矩形ABCD绕点A顺时针旋转得到矩形AB′C′D′,点C的对应点C'恰好落在CB的延长线上,求证:BC=BC'.
22.如图,将△ABC绕点A逆时针旋转40°得到△AED.使点B的对应点E落在边BC上,求∠AEC的度数.
23.如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,点D是△ABC内一点,连接AD,将线段AD绕点A逆时针旋转90°,得到线段AE,连接BD、CE.求证:BD=CE.
四、综合题
24.已知,AB是⊙O直径,弦CD⊥AB于点H,点P是⊙O上一点.
(1)如图1,连接PB、PC、PD,求证:BP平分∠CPD;
(2)如图2,连接PA、PC、PD,PC交AB于点E,交AD于点F,若AE=AP;求证:CE=DP;
(3)如图3,在(2)的条件下,连接BP交AD于G,连接OG,若∠OGA=45°,S△AOG=30,求⊙O半径.
25.如图,已知抛物线与x轴交于点A,B;与y轴交于点C,且OC=OB=2OA,对称轴为直线x=1.
(1)求抛物线的解析式.
(2)若点M,N分别是线段AC,BC上的点,且MN∥AB,当MN=2时,求点M,N的坐标.
(3)D是抛物线的顶点,在抛物线上是否存在不与点D重合的点E,使得△BCE与△BCD的面积相等?若存在,请求点E的坐标;若不存在,请说明理由.
参考答案
一、单选题:本大题共10小题,每小题3分,共30分。
1.二次函数y=﹣(x﹣b)2+4b+1图象与一次函数y=﹣x+5(﹣1≤x≤5)只有一个交点,则b的值为( )
A. B.b=2或b=12
C.2<b≤12 D.2<b≤12或
【分析】由y=﹣x+5(﹣1≤x≤5)可得线段端点坐标为(﹣1,6),(5,0),然后通过数形结合求解.
解:把x=﹣1代入y=﹣x+5得y=6,
把x=5代入y=﹣x+5得y=0,
∴抛物线y=﹣(x﹣b)2+4b+1
如图,
把x=﹣1代入y=﹣(x﹣b)2+4b+1得y=﹣(1+b)2+4b+1,
∴6≥﹣(1+b)2+4b+1,
把x=5代入y=﹣(x﹣b)2+4b+1得y=﹣(5﹣b)2+4b+1>0,
解得2<b<12,
当b>5时,抛物线经过(5,0)满足题意,
∴﹣(5﹣b)2+4b+1=0,
解得b=12或b=2(舍),
∴2<b≤12.
如图,
令﹣(x﹣b)2+4b+1=﹣x+5,整理得x2﹣(2b+1)x+b2﹣4b+4=0,
∴Δ=(2b+1)2﹣4(b2﹣4b+4)=0,
解得b=.
∴2<b≤12或b=.
故选:D.
【点评】本题考查二次函数的性质,解题关键是通过数形结合方法,通过分类讨论,根据抛物线与线段只有1个交点和抛物线与直线相切两种情况求解.
2.已知⊙O的半径为8cm,点P在⊙O上,则OP的长为( )
A.2cm B.4cm C.8cm D.16cm
【分析】根据点在圆上,点到圆心的距离等于圆的半径求解.
解:∵点P在⊙O上,
∴OP=8cm.
故选:C.
【点评】本题考查了点与圆的位置关系:设⊙O的半径为r,点P到圆心的距离OP=d,则有:点P在圆外⇔d>r;点P在圆上⇔d=r;点P在圆内⇔d<r.
3.将抛物线y=2x2向左平移3个单位,所得抛物线的解析式是( )
A.y=2(x+3)2 B.y=2(x﹣3)2 C.y=2x2+3 D.y=2x2﹣3
【分析】按照“左加右减”的规律即可求得.
解:将抛物线y=2x2向左平移3个单位,得y=2(x+3)2;
故所得抛物线的解析式为y=2(x+3)2.
故选:A.
【点评】考查了抛物线的平移以及抛物线解析式的变化规律:左加右减,上加下减.
4.箱子内有分别标示号码1~5的球,每个号码各2颗,总共10颗.已知小茹先从箱内抽出5颗球且不将球放回箱内,这5颗球的号码分别是1、2、2、3、5.今阿纯打算从此箱内剩下的球中抽出1颗球,若箱内剩下的每颗球被他抽出的机会相等,则他抽出的球的号码,与小茹已抽出的5颗球中任意一颗球的号码相同的概率是多少?( )
A. B. C. D.
【分析】根据箱内剩下的球中的号码为1,3,4,4,5,和小茹已抽出的5颗球中任意一颗球的号码相同的号码是1,3,5,根据概率公式即可得到结论.
解:∵箱内剩下的球中的号码为1,3,4,4,5,
∴阿纯打算从此箱内剩下的球中抽出1颗球与小茹已抽出的5颗球中任意一颗球的号码相同的号码是1,3,5,
∴与小茹已抽出的5颗球中任意一颗球的号码相同的概率是,
故选:C.
【点评】本题考查概率公式,熟练掌握概率公式是解题的关键.
5.如图,函数y=ax2+bx+c的图象过点(﹣1,0)和(m,0),请思考下列判断:①abc<0;②4a+c<2b;③;④am2+(2a+b)m+a+b+c>0;⑤.正确的是( )
A.①③⑤ B.①②③④⑤ C.①②③④ D.①②③⑤
【分析】①利用图象信息即可判断;②根据x=﹣2时,y<0即可判断;③根据m是方程ax2+bx+c=0的根,结合两根之积﹣m=,即可判断;④根据两根之和﹣1+m=﹣,可得ma=a﹣b,可得am2+(2a+b)m+a+b+c=am2+bm+c+2am+a+b=2a﹣2b+a+b=3a﹣b<0,⑤根据抛物线与x轴的两个交点之间的距离,列出关系式即可判断;
解:∵抛物线开口向下,
∴a<0,
∵抛物线交y轴于正半轴,
∴c>0,
∵﹣>0,
∴b>0,
∴abc<0,故①正确,
∵x=﹣2时,y<0,
∴4a﹣2b+c<0,即4a+c<2b,故②正确,
∵y=ax2+bx+c的图象过点(﹣1,0)和(m,0),
∴﹣1×m=,am2+bm+c=0,
∴++=0,
∴=1﹣,故③正确,
∵﹣1+m=﹣,
∴﹣a+am=﹣b,
∴am=a﹣b,
∵am2+(2a+b)m+a+b+c
=am2+bm+c+2am+a+b
=2a﹣2b+a+b
=3a﹣b<0,故④错误,
∵m+1=|﹣|,
∴m+1=||,
∴|am+a|=,故⑤正确,
故选:D.
【点评】本题考查了二次函数图象与系数的关系:对于二次函数y=ax2+bx+c(a≠0),二次项系数a决定抛物线的开口方向: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;常数项c决定抛物线与y轴交点:抛物线与y轴交于(0,c);△决定抛物线与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.
6.如图,已知点A、点C在⊙O上,AB是⊙O切线,连接AC,若∠ACO=65°,则∠CAB的度数为( )
A.35° B.30° C.25° D.20°
【分析】连接OA,则∠CAO=∠ACO=65°,由切线的性质得∠OAB=90°,即可求得∠CAB=∠OAB﹣∠CA=25°,于是得到问题的答案.
解:连接OA,则OA=OC,
∴∠CAO=∠ACO=65°,
∵AB是⊙O切线,
∴AB⊥OA,
∴∠OAB=90°,
∴∠CAB=∠OAB﹣∠CAO=90°﹣65°=25°,
故选:C.
【点评】此题重点考查等腰三角形的性质、切线的性质等知识,正确地作出所需要的辅助线并且求出∠OAB和∠CAO的度数是解题的关键.
7.下列图形中,既是轴对称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判断即可.
解:A、不是轴对称图形,是中心对称图形;
B、是轴对称图形,是中心对称图形;
C、是轴对称图形,不是中心对称图形;
D、不是轴对称图形,不是中心对称图形.
故选:B.
【点评】本题考查的是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.
8.如图,AC是⊙O的直径,弦BC=6cm,AB=8cm,若动点M以2cm/s的速度从C点出发沿着C到A的方向运动,点N以1cm/s的速度从A点出发沿着A到B的方向运动,当点M到达点A时,点N也随之停止运动,设运动时间为t(s),当△AMN是直角三角形时,t的值为( )
A. B.5s
C. D.或
【分析】应分两种情况进行讨论:①当MN⊥AB时,△AMN为直角三角形,根据△AMN∽△ACB,可将时间t求出;当MN⊥AC时,△AMN为直角三角形,根据△AMN∽△ABC,可将时间t求出.
解:如图,∵AC是直径,
∴∠B=90°.
又∵BC=6cm,AB=8cm,
∴根据勾股定理得到,
则AM=(10﹣2t)cm,
AN=t.
∵当点P到达点A时,点Q也随之停止运动,
∴0<t≤5.
①如图1,
当MN⊥AB时,MN∥BC,则△AMN∽△ACB.
故,即,解得.
②如图2,
当MN⊥AC时,△AMN∽△ABC,
则,即,
解得.
综上所述,当或时,△APQ为直角三角形.
故选:D.
【点评】本题考查圆周角定理、相似三角形的性质、直角三角形的性质等知识的综合应用能力.在求时间t时应分情况进行讨论,防止漏解.
9.函数y=x2+bx+c与函数y=x的图象如图所示,有以下结论:①b2﹣4c>0;②b+c=0;③b<0;④方程组的解为,;⑤当1<x<3时,x2+(b﹣1)x+c>0.其中正确的是( )
A.①②③ B.②③④ C.③④⑤ D.②③⑤
【分析】由函数y=x2+bx+c与x轴无交点,可得b2﹣4c<0;当x=1时,y=1+b+c=1;当x=3时,y=9+3b+c=3;当1<x<3时,二次函数值小于一次函数值,可得x2+bx+c<x,继而可求得答案.
解:∵函数y=x2+bx+c与x轴无交点,
∴b2﹣4ac<0;
故①错误;
当x=1时,y=1+b+c=1,则b+c=0,
故②正确;
对称轴在y轴的右侧,a、b异号,则b<0,
故③正确;
根据抛物线与直线y=x的交点知:方程组的解为,.
故④正确;
∵当1<x<3时,二次函数值小于一次函数值,
∴x2+bx+c<x,
∴x2+(b﹣1)x+c<0.
故⑤错误.
故选:B.
【点评】主要考查图象与二次函数系数之间的关系.此题难度适中,注意掌握数形结合思想的应用.
10.Rt△ABC中,∠C=90°,AC=3,BC=4,以C为圆心,以AC长为半径作⊙C,则AB与⊙C的位置关系是( )
A.相离 B.相切 C.相交 D.无法确定
【分析】此题首先应求得圆心到直线的距离,根据直角三角形的面积公式即可求得;再进一步根据这些和圆的位置关系与数量之间的联系进行判断.
若d<r,则直线与圆相交;若d=r,则直线于圆相切;若d>r,则直线与圆相离.
解:根据勾股定理求得BC=5.
∵AC=3,BC=4,
∴AB==5,S△ABC=AC×BC=×3×4=6,
∴AB上的高为:6×2÷5=2.4,
即圆心到直线的距离是2.4.
∵2.4<3,
∴直线和圆相交.
故选:C.
【点评】此题主要考查了直线与圆的位置关系,关键是根据三角形的面积求出斜边上的高的长度.
注意:直角三角形斜边上的高等于两条直角边的乘积除以斜边.
二、填空题:本大题共7小题,每小题4分,共28分。
11.方程x2﹣6x+8=0的两个根是等腰三角形的底和腰,则这个等腰三角形周长是 10 .
【分析】求等腰三角形的周长,即是确定等腰三角形的腰与底的长求周长.首先求出方程的根,再根据三角形三边关系定理列出不等式,确定是否符合题意.
解:解方程x2﹣6x+8=0,得x1=2,x2=4,
当2为腰,4为底时,不能构成等腰三角形;
当4为腰,2为底时,能构成等腰三角形,周长为4+4+2=10.
故答案为10.
【点评】本题考查了解一元二次方程,从边的方面考查三角形,涉及分类讨论的思想方法.求三角形的周长,不能盲目地将三边长相加起来,而应养成检验三边长能否组成三角形的好习惯,把不符合题意的舍去.
12.关于x的方程x2﹣mx﹣3=0的一个根是x1=3,则它的另一个根x2= ﹣1 .
【分析】直接利用根与系数的关系求解.
解:根据根与系数的关系得x1x2=﹣3,
即3x2=﹣3,
所以x2=﹣1.
故答案为:﹣1.
【点评】本题考查了根与系数的关系:若x1,x2是一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的两根时,x1+x2=﹣,x1x2=.
13.如图:P是⊙O的直径CD的延长线上一点,PA是⊙O的切线,A为切点,∠P=40°,则∠ACP= 25° .
【分析】连接OA,由PA是⊙O的切线,则∠OAP=90°,又∠P=40°,则∠AOP=50°,再由圆周角定理得出∠ACP的度数.
解:连接OA.
由于PA是⊙O的切线,则△APO是直角三角形;
在Rt△APO中,∠P=40°,∠AOP=50°;
再由圆周角定理,∠ACP=∠AOP=25°.
【点评】本题考查了切线的性质及圆周角定理,同学们要学会由切线入手解决这类问题.
14.若函数是二次函数,则m的值为 0 .
【分析】根据二次函数的定义列出关于m的不等式组,求出m的值即可.
解:由题意,
解得m=0.
故答案为:0.
【点评】本题考查的是二次函数的定义,熟知一般地,形如y=ax2+bx+c(a、b、c是常数,a≠0)的函数,叫做二次函数是解题的关键.
15.已知直线m与半径为5cm的⊙O相切于点P,AB是⊙O的一条弦,且=,若AB=6cm,则直线m与弦AB之间的距离为 1cm或9cm .
【分析】连接OP交AB于C,根据垂径定理得到OP⊥AB,得到AC=AB=3cm,根据勾股定理求出OC,进而求出CP,同理求出DP,得出结论.
解:连接OP交AB于C,
∵直线m⊙O相切于点P,
∴OP⊥m,
∵=,
∴OP⊥AB,
∴AC=AB=3cm,
由勾股定理得:OC===4(cm),
则CP=OP﹣OC=5﹣4=1cm,
∴直线m与弦AB之间的距离为1cm,
同理可得直线m与弦A′B′之间的距离为5+4=9cm,
综上所述:直线m与弦AB之间的距离为1cm或9cm,
故答案为:1cm或9cm.
【点评】本题考查的是切线的性质、垂径定理和勾股定理的应用,灵活运用分情况讨论思想是解题的关键.
16.在平面直角坐标系中,点(﹣2,3)关于原点对称的点的坐标是 (2,﹣3) .
【分析】根据关于原点对称的点的横坐标与纵坐标都互为相反数解答.
解:点(﹣2,3)关于原点对称的点的坐标为(2,﹣3).
故答案是:(2,﹣3).
【点评】本题考查了关于原点对称的点的坐标,两点关于原点对称,则两点的横、纵坐标都是互为相反数.
17.如图,将正方形ABCD绕着点A逆时针旋转得到正方形AEFG,点B的对应点E落在正方形ABCD的对角线上,若AD=3,则的长为 .
【分析】连接AC,AF,根据正方形的性质得出∠DAC=45°,AD=DC=3,∠ADC=90°,求出A、D、F三点共线,A、E、C三点共线,求出∠FAC=45°,再根据弧长公式求出答案即可.
解:连接AC,AF,
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠DAC=45°,AD=DC=3,∠ADC=90°,
由勾股定理得:AC===3,
∵将正方形ABCD绕着点A逆时针旋转得到正方形AEFG,点B的对应点E落在正方形ABCD的对角线上,
∴A、D、F三点共线,A、E、C三点共线,
∴∠FAC=45°,
∴的长是=,
故答案为:.
【点评】本题考查了正方形的性质,勾股定理,旋转的性质,弧长公式等知识点,能求出AC长和旋转角的度数是解此题的关键,注意:一条弧所对的圆心角是n°,半径为r,那么这条弧的长度是.
三、解答题:第18,19.20小题6分,第21,22,23小题9分,第24,25小题10分。
18.若关于x的一元二次方程(m﹣1)x2﹣4mx+4m+6=0有实数根,求m能取的正整数值.
【分析】根据一元二次方程的定义和根的判别式的意义得到m﹣1≠0且Δ=(﹣4m)2﹣4(m﹣1)(4m+6)≥0,然后求出m的取值范围,进而求出结果.
解:根据题意得m﹣1≠0且Δ=(﹣4m)2﹣4(m﹣1)(4m+6)≥0,
解得m≤3且m≠1.
故m能取的正整数值为2,3.
【点评】本题考查了一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根的判别式Δ=b2﹣4ac:当Δ>0,方程有两个不相等的实数根;当Δ=0,方程有两个相等的实数根;当Δ<0,方程没有实数根.也考查了一元二次方程的定义.
19.已知:a、b是实数,且满足+|b+2|=0,求关于x的一元二次方程ax2+bx+=0的根.
【分析】利用非负数的性质求得a、b的值,然后利用因式分解法求解即可.
解:∵a、b是实数,且满足+|b+2|=0,
∴a=,b=﹣2,
∴关于x的一元二次方程为x2﹣2x+=0,
整理得3x2﹣4x+1=0,
(3x﹣1)(x﹣1)=0,
解得x1=,x2=1.
【点评】本题综合考查了解一元二次方程,非负数的性质,根据方程的特点灵活选用合适的解一元二次方程方法是解题的关键.
20.已知PA,PB分别与⊙O相切于点A,B,∠APB=80°,C为⊙O上一点.
(Ⅰ)如图①,求∠ACB的大小;
(Ⅱ)如图②,AE为⊙O的直径,AE与BC相交于点D.若AB=AD,求∠EAC的大小.
【分析】(Ⅰ)连接OA、OB,根据切线的性质得到∠OAP=∠OBP=90°,根据四边形内角和等于360°计算;
(Ⅱ)连接CE,根据圆周角定理得到∠ACE=90°,根据等腰三角形的性质、三角形的外角性质计算即可.
解:(Ⅰ)连接OA、OB,
∵PA,PB是⊙O的切线,
∴∠OAP=∠OBP=90°,
∴∠AOB=360°﹣90°﹣90°﹣80°=100°,
由圆周角定理得,∠ACB=∠AOB=50°;
(Ⅱ)连接CE,
∵AE为⊙O的直径,
∴∠ACE=90°,
∵∠ACB=50°,
∴∠BCE=90°﹣50°=40°,
∴∠BAE=∠BCE=40°,
∵AB=AD,
∴∠ABD=∠ADB=70°,
∴∠EAC=∠ADB﹣∠ACB=20°.
【点评】本题考查的是切线的性质、圆周角定理、等腰三角形的性质,掌握圆的切线垂直于经过切点的半径是解题的关键.
21.如图,将矩形ABCD绕点A顺时针旋转得到矩形AB′C′D′,点C的对应点C'恰好落在CB的延长线上,求证:BC=BC'.
【分析】根据旋转的性质得AC=AC',再结合等腰三角形的性质得出答案.
【解答】证明:连接AC,AC',
∵四边形ABCD为矩形,
∴∠ABC=90°,
即AB⊥CC'.
由旋转,得AC=AC'.
∴BC=BC'.
【点评】本题主要考查了旋转的性质,矩形的性质,等腰三角形的性质等,掌握等腰三角形“三线合一”的性质是解题的关键.
22.如图,将△ABC绕点A逆时针旋转40°得到△AED.使点B的对应点E落在边BC上,求∠AEC的度数.
【分析】由旋转的性质可知AE=AB,∠BAE=40°,求出∠AEB可得结论.
解:由旋转的性质可知AE=AB,∠BAE=40°,
∴∠ABE=∠AEB=(180°﹣40°)=70°
∴∠AEC=180°﹣∠AEB=110°.
【点评】本题考查旋转的性质,等腰三角形的性质,三角形内角和定理等知识,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题.
23.如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,点D是△ABC内一点,连接AD,将线段AD绕点A逆时针旋转90°,得到线段AE,连接BD、CE.求证:BD=CE.
【分析】首先根据旋转的性质,判断出∠DAE=90°,AD=AE,进而判断出∠BAD=∠CAE;然后根据全等三角形判定的方法,判断出△ABD≌△ACE,即可判断出BD=CE.
解:由旋转的性质,可得
∠DAE=90°,AD=AE,
∵∠BAD+∠DAC=∠BAC=90°,∠CAE+∠DAC=∠DAE=90°,
∴∠BAD=∠CAE,
在△ABD和△ACE中,
,
∴△ABD≌△ACE(SAS),
∴BD=CE.
【点评】(1)此题主要考查了旋转的性质和应用,要熟练掌握,解答此题的关键是要明确:①对应点到旋转中心的距离相等.②对应点与旋转中心所连线段的夹角等于旋转角.③旋转前、后的图形全等.
(2)此题还考查了全等三角形的判定和性质的应用,要熟练掌握.
四、综合题
24.已知,AB是⊙O直径,弦CD⊥AB于点H,点P是⊙O上一点.
(1)如图1,连接PB、PC、PD,求证:BP平分∠CPD;
(2)如图2,连接PA、PC、PD,PC交AB于点E,交AD于点F,若AE=AP;求证:CE=DP;
(3)如图3,在(2)的条件下,连接BP交AD于G,连接OG,若∠OGA=45°,S△AOG=30,求⊙O半径.
【分析】(1)根据垂径定理可得,进而可以解决问题;
(2)设∠DCP=α,根据圆周角定理证明∠BAD=∠PAD,连接OD,证明△DFE≌△DFP(SAS),可得DP=DE,再证明△CEH≌△DEH(AAS),可得CE=DE,进而可以解决问题;
(3)连接EG、CO,证明△AEF≌△APF(SAS),可得EF=PF,再证明△AEG≌△APG(SSS),可得∠AEG=∠APG=90°,证明BO=BG,设半径为r,HC=a,由△CHO≌△BGE(AAS),可得HC=BE=a,根据S△AOG=30,可得,然后在Rt△EBG中利用勾股定理即可解决问题.
【解答】(1)证明:∵AB是⊙O直径,AB⊥CD,
∴,
∴∠BPC=∠BPD,
∴BP平分∠CPD;
(2)证明:设∠DCP=α,
∵AB⊥CH,
∴∠CHA=90°,
∴∠COH=180°﹣90°﹣α=90°﹣α,
∵∠AEP=∠CEH,
∴∠AEP=90°﹣α,
∵AE=AP,
∴∠APE=∠AEP=90°﹣α,
∵,
∴∠DAP=∠DCP=α,
∴∠AFP=180°﹣(90°﹣α)﹣α=90°,
∴AF⊥CP,
∵∠AEF=90°﹣α,
∴∠OAD=180°﹣90°﹣(90°﹣α)=α,
∴∠BAD=∠PAD,
∴EF=PF,
如图2,连接OD,
∵DF=DF,
∴△DFE≌△DFP(SAS),
∴DP=DE,
∵∠ECH=∠EDH,EH=EH,∠CHE=∠DHE,
∴△CEH≌△DEH(AAS),
∴CE=DE,
∴CE=DP;
(3)解:如图3,连接EG、CO,
设∠BAD=x,
∵AB为直径,AB⊥CD,
∴,
∵∠COB=2∠BAD=2x,由(1)(2)知∠DCP=∠BPE,
∵∠BPE=∠BPD,∠BPD=∠BAD=x,
∴∠PCD=x,
∴∠PCD=∠DAP=x,
在△AEF和△APF中,
,
∴△AEF≌△APF(SAS),
∴EF=PF,
∵AF⊥EP,
∴AG为EP的中垂线,
∴EG=PG,
∴∠EGA=∠PGA,
∵AB为直径,
∴∠APG=90°,
∴∠PGA=∠EGA=90°﹣x,
∴∠EGB=180°﹣2(90°﹣x)=2x,
在△AEG和△APG中,
∵AE=AP,EG=PG,AG=AG,
∴△AEG≌△APG(SSS),
∴∠AEG=∠APG=90°,
∵∠OGA=45°,∠BAD=x,
∴∠EOG=45°+x,
∴∠OGE=90°﹣(45°+x)=45°﹣x,
∵∠EGB=2x,
∴∠OGB=2x+45°﹣x=45°+x,
∴∠OGB=∠BOG,
∴BO=BG,
设半径为r,HC=a,
则BG=BO=r,
∵,
∴,
∴CD=BP,
∵HC=a,
∴CD=BP=2a,
∴PG=PB﹣BG=2a﹣r,
∴EG=2a﹣r,
在△CHO和△BGE中,
∵∠COH=∠BGE,∠OHC=∠BEG,CO=BG,
∴△CHO≌△BGE(AAS),
∴HC=BE=a,
∵S△AOG=30,
∴,
∴,
∴,
在Rt△EBG中,由勾股定理得EG2+EB2=BG2,
即(2a﹣r)2+a2=r2,
∴,
∴,
则(2a﹣r)2+a2=r2,
∴,
即,
令r2=t,
则原式为,
即(t﹣20)2=6400,
解得:t1=100,t2=﹣60(舍),
∴r2=100,
∴r=10(负值舍去).
∴⊙O半径为10.
【点评】本题属于圆的综合题,考查垂径定理、全等三角形的判定和性质、等腰三角形的判定和性质、勾股定理等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,学会构建方程组解决问题,属于中考压轴题.
25.如图,已知抛物线与x轴交于点A,B;与y轴交于点C,且OC=OB=2OA,对称轴为直线x=1.
(1)求抛物线的解析式.
(2)若点M,N分别是线段AC,BC上的点,且MN∥AB,当MN=2时,求点M,N的坐标.
(3)D是抛物线的顶点,在抛物线上是否存在不与点D重合的点E,使得△BCE与△BCD的面积相等?若存在,请求点E的坐标;若不存在,请说明理由.
【分析】(1)设OA=m,由对称轴为直线x=1,可得m=2,即得A(﹣2,0),B(4,0),C(0,4),设抛物线的解析式为y=a(x+2)(x﹣4),用待定系数法有抛物线的解析式为y=﹣x2+x+4;
(2)由A(﹣2,0),C(0,4)可得直线AC解析式为y=2x+4,由B(4,0),C(0,4)可得直线BC解析式为y=﹣x+4,设M(n,2n+4),根据MN=2,得n=﹣,故M(﹣,),N(,);
(3)过D作DK∥BC交y轴于K,交抛物线于E,在C下方的y轴上取T,使CT=CK,过T作TE'∥BC,交抛物线于E',E'',由y=﹣x2+x+4=﹣(x﹣1)2+得D(1,),可得直线DK解析式为y=﹣x+,解得E(3,),由CT=CK,得直线TE'解析式为y=﹣x+,解得E'(2﹣,+),E''(2+,﹣).
解:(1)设OA=m,则OB=OC=2m,
∴A(﹣m,0),B(2m,0),C(0,2m),
∵对称轴为直线x=1,
∴=1,
解得m=2,
∴A(﹣2,0),B(4,0),C(0,4),
设抛物线的解析式为y=a(x+2)(x﹣4),
把C(0,4)代入得:4=﹣8a,
解得a=﹣,
∴y=﹣(x+2)(x﹣4)=﹣x2+x+4,
∴抛物线的解析式为y=﹣x2+x+4;
(2)如图:
由A(﹣2,0),C(0,4)可得直线AC解析式为y=2x+4,
由B(4,0),C(0,4)可得直线BC解析式为y=﹣x+4,
设M(n,2n+4),
在y=﹣x+4中,令y=2n+4得x=﹣2n,
∴N(﹣2n,2n+4),
∵MN=2,
∴﹣2n﹣n=2,
解得n=﹣,
∴M(﹣,),N(,);
(3)存在不与点D重合的点E,使得△BCE与△BCD的面积相等,理由如下:
过D作DK∥BC交y轴于K,交抛物线于E,在C下方的y轴上取T,使CT=CK,过T作TE'∥BC,交抛物线于E',E'',如图:
∵DK∥BC,△BCE和△BCD同底等高,
∴△BCE与△BCD的面积相等,
由y=﹣x2+x+4=﹣(x﹣1)2+得D(1,),
∵直线BC解析式为y=﹣x+4,DK∥BC,
∴直线DK解析式为y=﹣x+,
∴K(0,),CK=,
解得或,
∴E(3,),
∵CT=CK,
∴T(0,),直线DK与BC的距离与直线TE'与BC的距离相等,
∴直线TE'解析式为y=﹣x+,E',E''都是满足条件的点,
解得或,
∴E'(2﹣,+),E''(2+,﹣),
综上所述,E的坐标为:(3,)或(2﹣,+)或(2+,﹣).
【点评】本题考查二次函数的综合应用,涉及待定系数法,三角形面积等知识,解题的关键是掌握待定系数法,用含字母的代数式表示相关点坐标和相关线段的长度.
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