2023-2024学年江苏省泰州市兴化市九年级(上)期中数学试卷
展开1.一组数据3,5,4,5,8的众数是( )
A.3B.4C.5D.8
2.已知四边形ABCD是圆内接四边形,∠A=70°,则∠C的度数为( )
A.70°B.80°C.100°D.110°
3.抛物线y=2(x+3)2﹣1的顶点坐标是( )
A.(3,1)B.(3,﹣1)C.(﹣3,1)D.(﹣3,﹣1)
4.若⊙O的内接正n边形的边长与⊙O的半径相等,则n的值为( )
A.4B.5C.6D.7
5.在学校举办的学习强国演讲比赛中,李华根据九位评委所给的分数制作了如表格:
如果要去掉一个最高分和一个最低分,则表中数据一定不发生变化的是( )
A.平均数B.众数C.方差D.中位数
6.将一根长为a的铁丝首尾相接围成矩形,则该矩形面积的最大值是( )
A.B.C.D.
二、填空题(本大题共10小题,每小题3分,共30分,请把答案直接填写在答题纸相应位置上)
7.若⊙O的半径为3cm,点A与圆心O的距离为4cm,则点A与⊙O的位置关系是 .
8.一组数据7,﹣5,4,2,9的极差是 .
9.正十二边形的外角和为 .
10.将二次函数y=﹣5x2的图象先向左平移2个单位,再向下平移5个单位,则函数关系式是 .
11.有甲、乙两组数据,如表所示:
甲、乙两组数据的方差分别为s甲2,s乙2,则s甲2 s乙2(填“>”、“<”或“=”).
12.二次函数y=2x2﹣4x+3m的图象的顶点在x轴上,则m的值为 .
13.直角三角形中,两直角边的长分别为3与4,则其内切圆半径为 .
14.二次函数y=ax2+bx+c图象如图所示,则关于x的不等式a(x+2)2+b(x+2)+c≤0的解集为 .
15.二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于两点A和B,顶点为C,连接AC、BC,当∠ACB=90°时,b2﹣4ac= .
16.如图,在平面直角坐标系中,点A、B的坐标分别为(0,3)、,点C是第一象限内AB右上方的一动点,且满足∠ACB=60°.若点C坐标为(a,b),则a+b的最大值为 .
三、解答题(本大题共10小题,共102分,请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
17.兴化市某中学在一次爱心捐款活动中,全体同学积极踊跃捐款.现抽查了九年级(1)班全班同学捐款情况,并绘制出如下的统计表和统计图:
(1)m= ,n= ;
(2)求学生捐款数目的中位数、众位数;
(3)若该校有学生2000人,估计该校学生共捐款多少元?
18.(8分)如图,正六边形ABCDEF内接于⊙O,⊙O半径为4.
(1)求点O到CD的距离;
(2)求正六边形ABCDEF的面积.
19.(8分)如图,二次函数y=ax2+bx+c图象经过点A(﹣1,0),点B(3,0),且OB=OC.
(1)求二次函数y=ax2+bx+c的表达式;
(2)点D是二次函数y=ax2+bx+c的顶点,连接BD、BC、CD,并求△BCD的面积.
20.已知二次函数y=ax2﹣2ax﹣3a.
(1)试证明二次函数图象与x轴始终有两个交点;
(2)若二次函数图象的顶点在直线y=﹣2x+3上,求出该二次函数函数表达式.
21.如图,在直径为2的圆形纸片上裁剪出圆心角∠ACB=90°的扇形CAB.
(1)求阴影部分面积;
(2)用所裁剪的扇形纸片CAB围成一个圆锥的侧面,求圆锥底面圆的半径.
23.如图,四边形ABCD内接于⊙O,AB是⊙O的直径,AC平分∠BAD,BD交OC于点H.
(1)判断OC与BD的位置关系,并说明理由;
(2)当∠DCB=130°,CH=2,BD=8时,求劣弧BC的长度.
24.某主题公园装修后重新开业,试营业期间统计发现,公园每天售出的门票张数y(元/张)与门票售价x(元/张)之间满足一次函数的关系:y=﹣x+120(50≤x≤80,x是整数),若公园每天运营成本为1200元,设公园每天的利润为P(元)(利润=门票收入﹣运营成本).
(1)试求P与x的函数表达式;
(2)公园的门票售价定为多少时,每天获利最大?最大利润是多少元?
25.(12分)已知△ABC内接于⊙O.
(1)如图1,过点B作BD⊥AC于点N,交⊙O于点D,过点A作AE⊥BC于点E,交BD于点M,试探究AM与AD的数量关系,并说明理由;
(2)如图2,在(1)的条件下,过点O作OH⊥BC于点H,试证明:AM=2OH;
(3)如图3,作∠BAC的角平分线AD交圆O于点D,若点P为劣弧BC上一动点,连接PB、PC,过点D作DH⊥PC于点H,试猜想的值是否是定值,如果是,请求出定值,如果不是,请说明理由.
26.已知二次函数y=(x﹣p)(x﹣q)(p、q为实数),记顶点为G.
(1)直接写出G点坐标(用p、q的代数式表示);
(2)记该函数图象与y轴交于点H,直线HG与y轴所夹的角为45°,当0<p<q时,求p+q的值;
(3)若该二次函数的图象经过点(0,a)、(2,b),记W=a⋅b,当0<p<q<2时,试探究W的取值范围.
2023-2024学年江苏省泰州市兴化市九年级(上)期中数学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本大题共6小题,每小题3分,共18分,在每小题所给出的四个选项中,恰有一项是符合题目要求的)
1.一组数据3,5,4,5,8的众数是( )
A.3B.4C.5D.8
【分析】一组数据中出现次数最多的数据叫做众数,依此求解即可.
解:这组数据中5出现的次数最多,所以众数为5.
故选:C.
【点评】本题考查了众数的概念:一组数据中出现次数最多的数据叫做众数.求一组数据的众数的方法:找出频数最多的那个数据,众数就是这多个数据.
2.已知四边形ABCD是圆内接四边形,∠A=70°,则∠C的度数为( )
A.70°B.80°C.100°D.110°
【分析】根据圆内接四边形的对角互补列式计算即可.
解:∵四边形ABCD是圆内接四边形,
∴∠A+∠C=180°,
∵∠A=70°,
∴∠C=180°﹣∠A=180°﹣70°=110°.
故选:D.
【点评】本题考查了圆内接四边形的性质,熟练掌握圆内接四边形的对角互补是解题的关键.
3.抛物线y=2(x+3)2﹣1的顶点坐标是( )
A.(3,1)B.(3,﹣1)C.(﹣3,1)D.(﹣3,﹣1)
【分析】直接根据二次函数的顶点式进行解答即可.
解:∵抛物线的解析式为:y=2(x+3)2﹣1,
∴其顶点坐标为:(﹣3,﹣1).
故选:D.
【点评】本题考查的是二次函数的性质,二次函数的顶点式为y=a(x﹣h)2+k,此时顶点坐标是(h,k),对称轴是直线x=h,此题考查了学生的应用能力.
4.若⊙O的内接正n边形的边长与⊙O的半径相等,则n的值为( )
A.4B.5C.6D.7
【分析】因为⊙O的半径与这个正n边形的边长相等,推出这个多边形的中心角=60°,构建方程即可解决问题.
解:∵⊙O的半径与这个正n边形的边长相等,
∴这个多边形的中心角=60°,
∴=60°,
∴n=6,
故选:C.
【点评】本题考查正多边形与圆,解题的关键是熟练掌握基本知识,灵活运用所学知识解决问题,属于中考常考题型.
5.在学校举办的学习强国演讲比赛中,李华根据九位评委所给的分数制作了如表格:
如果要去掉一个最高分和一个最低分,则表中数据一定不发生变化的是( )
A.平均数B.众数C.方差D.中位数
【分析】根据平均数、众数、方差、中位数的概念判断.
解:去掉一个最高分和一个最低分,平均分、众数、方差可能发生变化,
中位数一定不发生变化,
故选:D.
【点评】本题考查的是平均数、众数、方差、中位数的概念,掌握它们的概念是解题的关键.
6.将一根长为a的铁丝首尾相接围成矩形,则该矩形面积的最大值是( )
A.B.C.D.
【分析】设围成的矩形的一边长为x,围成的矩形面积为S,则另一边长为,根据矩形面积公式可得S与x 的关系式,再根据二次函数的性质解答即可.
解:设围成的矩形的一边长为x,围成的矩形面积为S,则另一边长为,根据题意,得:
,
∴当时,.
故选:D.
【点评】本题考查了二次函数的应用,属于常考题型,正确列出函数关系式、熟练掌握二次函数的性质是解题的关键.
二、填空题(本大题共10小题,每小题3分,共30分,请把答案直接填写在答题纸相应位置上)
7.若⊙O的半径为3cm,点A与圆心O的距离为4cm,则点A与⊙O的位置关系是 圆外 .
【分析】判断点到圆心的距离与圆的半径的大小关系可得答案.
解:∵⊙O的半径为3cm,点A与圆心O的距离为4cm,
∴点A在⊙O外,
故答案为:圆外.
【点评】本题主要考查点与圆的位置关系,点与圆的位置关系有3种.设⊙O的半径为r,点P到圆心的距离OP=d,则有:①点P在圆外⇔d>r;②点P在圆上⇔d=r;③点P在圆内⇔d<r.
8.一组数据7,﹣5,4,2,9的极差是 14 .
【分析】求极差的方法是用一组数据中的最大值减去最小值,从而可得答案.
解:这组数据的最大值为9,最小值为﹣5,
所以这组数据的极差为:9﹣(﹣5)=14,
故答案为:14.
【点评】本题考查了极差的定义,极差反映了一组数据变化范围的大小,熟练掌握极差的定义是解答本题的关键.
9.正十二边形的外角和为 360° .
【分析】根据多边形的外角和定理求解.
解:正十二边形的外角和是:360°.
故答案为:360°.
【点评】本题考查了多边形的外角和定理,理解定理是关键.
10.将二次函数y=﹣5x2的图象先向左平移2个单位,再向下平移5个单位,则函数关系式是 y=﹣5(x+2)2﹣5 .
【分析】根据二次函数图象平移的法则解答即可.
解:∵二次函数y=﹣5x2的图象先向左平移2个单位,再向下平移5个单位,
∴所得图象的函数表达式为y=﹣5(x+2)2﹣5.
故答案为:y=﹣5(x+2)2﹣5.
【点评】本题主要考查二次函数的图象与几何变换,熟知“上加下减,左加右减”的原则是解答此题的关键.
11.有甲、乙两组数据,如表所示:
甲、乙两组数据的方差分别为s甲2,s乙2,则s甲2 > s乙2(填“>”、“<”或“=”).
【分析】根据平均数的计算公式求出甲和乙的平均数,再根据方差公式进行计算即可得出答案.
解:=×(11+12+13+14+15)=13,
s甲2=×[(11﹣13)2+(12﹣13)2+(13﹣13)2+(14﹣13)2+(15﹣13)2]=2,
=×(12+12+13+14+14)=13,
s乙2=×[(12﹣13)2+(12﹣13)2+(13﹣13)2+(14﹣13)2+(14﹣13)2]=0.8,
∵2>0.8,
∴s甲2>s乙2.
故答案为:>.
【点评】本题考查方差的定义:一般地设n个数据,x1,x2,…xn的平均数为,则方差S2=[(x1﹣)2+(x2﹣)2+…+(xn﹣)2],它反映了一组数据的波动大小,方差越大,波动性越大,反之也成立.
12.二次函数y=2x2﹣4x+3m的图象的顶点在x轴上,则m的值为 .
【分析】求出顶点(1,3m﹣2),再由题意可得3m﹣2=0,即可求m的值.
解:∵y=2x2﹣4x+3m=2(x﹣1)2﹣2+3m,
∴顶点(1,3m﹣2),
∵顶点在x轴上,
∴3m﹣2=0,
∴m=,
故答案为:.
【点评】本题考查二次函数的图象及性质,熟练掌握二次函数的图象及性质是解题的关键.
13.直角三角形中,两直角边的长分别为3与4,则其内切圆半径为 1 .
【分析】连接OD、OE、OF、OA、OC、OB,根据勾股定理求出AB,根据三角形面积公式得出关于R的方程,求出即可.
【解答】
解:在Rt△ACB中,由勾股定理得:AB==5,
连接OD、OE、OF、OA、OC、OB,
设⊙O的半径是R,则OE=OD=OF=R,OD⊥BC,OF⊥AB,OE⊥AC,
由三角形面积公式得:×3×4=×5×R+×3×R+×4×R,
R=1.
故答案为:1.
【点评】本题考查了三角形面积公式,三角形的内切圆,勾股定理的应用,关键是能得出关于R的方程.
14.二次函数y=ax2+bx+c图象如图所示,则关于x的不等式a(x+2)2+b(x+2)+c≤0的解集为 ﹣3≤x≤﹣1 .
【分析】先得到函数y=a(x+2)2+b(x+2)+c的图象与x轴的交点为﹣1,1,再利用数形结合的方法解题即可.
解:∵由函数y=ax2+bx+c图象可知,当1≤x≤3时,函数图象在x轴的下方(包括交点),
∴函数y=a(x+2)2+b(x+2)+c的图象与x轴的交点为﹣1,1,(把x+2作为一个整体,代入上面的函数中,)
∴不等式a(x+2)2+b(x+2)+c≤0的解集为﹣1≤x+2≤1,即﹣3≤x≤﹣1.
故答案为:﹣3≤x≤﹣1.
【点评】本题考查的是二次函数与不等式组,能根据题意利用数形结合求出不等式的解集是解答此题的关键.
15.二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于两点A和B,顶点为C,连接AC、BC,当∠ACB=90°时,b2﹣4ac= 4 .
【分析】先证明△ABC为等腰直角三角形,可得AB=2|yC|,从而可得答案.
解:设二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴有两个交点A和B的坐标分别为(x1,0),(x2,0),
则,
∴,
∵∠ACB=90°,
∴△ACB是等腰直角三角形,
∴AB=2|yC|,
∴该函数顶点C的坐标为:,
∴,
解得:Δ=b2﹣4ac=4.
故答案为:4.
【点评】本题考查的是二次函数与一元二次方程的联系,二次函数的性质,正确记忆相关知识点是解题关键.
16.如图,在平面直角坐标系中,点A、B的坐标分别为(0,3)、,点C是第一象限内AB右上方的一动点,且满足∠ACB=60°.若点C坐标为(a,b),则a+b的最大值为 .
【分析】如图,作等边三角形AMB,及两条高ML,BN,交于点K,则C在以K为圆心,BK为半径的优弧上运动,不包括A,B,求解圆心,设m=a+b,可得C在直线y=﹣x+m上,而m最大,直线y=﹣x+m与⊙K相切,切点为C,再建立方程组解题即可.
解:如图,作等边三角形AMB,及两条高ML,BN,交于点K,则C在以K为圆心,BK为半径的优弧上运动,不包括A,B,
∵点A、B的坐标分别为(0,3)、,
∴,,
∴∠OBA=60°,
∵∠ABM=60°=∠AMB,
∴AM∥OB,
∴,BN=OA=3,,
∴圆心,
设m=a+b,
∴b=﹣a+m,而C(a,b),
∴C在直线y=﹣x+m上,
而m最大,
∴直线y=﹣x+m与⊙K相切,切点为C,
∴T(0,m),
由半径为2可得:①,
由HK2+TH2=TK2=CK2+TC2可得:
②,
而m=a+b③,
联立①②③解得:,,
∴,
即a+b的最大值为:;
故答案为:.
【点评】本题考查的是坐标与图形,等边三角形的性质,一次函数的几何应用,三角形的外接圆的圆心的确定,锐角三角函数的应用,圆的切线的性质,勾股定理的应用,本题难度很大,确定C的位置是解本题的关键.
三、解答题(本大题共10小题,共102分,请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
17.兴化市某中学在一次爱心捐款活动中,全体同学积极踊跃捐款.现抽查了九年级(1)班全班同学捐款情况,并绘制出如下的统计表和统计图:
(1)m= 40 ,n= 30 ;
(2)求学生捐款数目的中位数、众位数;
(3)若该校有学生2000人,估计该校学生共捐款多少元?
【分析】(1)把表格中的数据相加得出本次接受随机抽样调查的学生人数;利用50元,100元的捐款人数求得占总数的百分比得出m、n的数值即可;
(2)利用众数、中位数的意义和求法分别得出答案即可;
(3)求出平均数,乘总人数得出答案即可.
解:(1)本次接受随机抽样调查的学生人数为4+12+9+3+2=30(人).
12÷30=40%,9÷30=30%,
所以扇形统计图中的m=40,n=30;
故答案为:40,30;
(2)∵在这组数据中,50出现了12次,出现的次数最多,
∴学生捐款数目的众数是50元;
∵按照从小到大排列,处于中间位置的两个数据都是50,
∴中位数为50元;
(3)这组数据的平均数=(20×4+50×12+100×9+150×3+200×2)÷30=2430÷30=81(元).
根据题意得:2000×81=162000(元),
答:估计该校学生共捐款162000元.
【点评】此题考查扇形统计图,用样本估计总体,众数、中位数、平均数的意义与求法,理解题意,从图表中得出数据以及利用数据运算的方法是解决问题的关键.
18.(8分)如图,正六边形ABCDEF内接于⊙O,⊙O半径为4.
(1)求点O到CD的距离;
(2)求正六边形ABCDEF的面积.
【分析】(1)连接连接OC、OD,作OH⊥CD于H,根据余弦的定义计算即可;
(2)根据正六边形的性质、三角形的面积公式计算.
解:(1)连接OC、OD,作OH⊥CD于H,
∵半径OC=4,
∵六边形ABCDEF是正六边形,
∴∠COD=60°,
∴∠COH=30°,
∴圆心O到CD的距离;
(2)正六边形ABCDEF的面积=.
【点评】本题考查的是正多边形与圆、锐角三角函数的应用,掌握正六边形的性质、垂径定理是解题的关键.
19.(8分)如图,二次函数y=ax2+bx+c图象经过点A(﹣1,0),点B(3,0),且OB=OC.
(1)求二次函数y=ax2+bx+c的表达式;
(2)点D是二次函数y=ax2+bx+c的顶点,连接BD、BC、CD,并求△BCD的面积.
【分析】(1)根据已知得出点C(0,3),进而待定系数法求解析式即可求解.
(2)根据解析式化为顶点式求得D(1,4),待定系数法求得直线BC的解析式,过点D作DF⊥x轴于点F,交BC于点E,则E(1,2),进而根据三角形的面积公式即可求解.
解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+c经过点A(﹣1,0),点B(3,0),且OB=OC.
∴OC=OB=3,
即C(0,3),
设抛物线解析式为y=a(x+1)(x﹣3),将(0,3)代入得,
﹣3a=3
解得:a=﹣1,
∴抛物线解析式为y=﹣(x+1)(x﹣3)=﹣x2+2x+3;
(2)∵y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,
∴D(1,4),
如图所示,过点D作DF⊥x轴于点F,交BC于点E,
设直线BC的解析式为y=kx+3,将(3,0)代入得0=3k+3,
解得:k=﹣1,
∴直线BC的解析式为y=﹣x+3,
当x=1时,y=2,
∴E(1,2),
∴DE=4﹣2=2,
∴.
【点评】本题考查了待定系数法求二次函数解析式,面积问题,熟练掌握二次函数的性质是解题的关键.
20.已知二次函数y=ax2﹣2ax﹣3a.
(1)试证明二次函数图象与x轴始终有两个交点;
(2)若二次函数图象的顶点在直线y=﹣2x+3上,求出该二次函数函数表达式.
【分析】(1)无论a为何值,二次函数的图象与x轴总有两个交点即ax2﹣2ax﹣3a=0有两个不相等的实数根,直接根据根的判别式计算即可;
(2)由顶点坐标为(1,﹣4a),先将(1,﹣4a)代入y=﹣2x+3,从而可得答案.
解:(1)∵二次函数y=ax2﹣2ax﹣3a的图象与x轴相交,即y=0,
∴ax2﹣2ax﹣3a=0,
由题意,可得:Δ=4a2﹣4×a×(﹣3a)=16a2,
∵a≠0,则16a2>0,
∴Δ>0恒成立,
∴二次函数的图象与x轴总有两个交点.
(2)由二次函数的性质可知对称轴为直线,
设顶点坐标为(1,﹣4a),
∵二次函数图象的顶点在直线y=﹣2x+3上,
∴﹣2×1+3=﹣4a,
解得:,
∴二次函数为.
【点评】本题考查了根的判别式,二次函数的图象和性质,一次函数的图象与性质,求解二次函数的解析式,二次函数与一元二次方程的关系,掌握二次函数图象与x轴的交点情况的确定是解本题的关键.
21.如图,在直径为2的圆形纸片上裁剪出圆心角∠ACB=90°的扇形CAB.
(1)求阴影部分面积;
(2)用所裁剪的扇形纸片CAB围成一个圆锥的侧面,求圆锥底面圆的半径.
【分析】(1)AB是圆O的直径,求出求得,进而利用扇形的面积公式可得阴影部分的面积;
(2)求出AB的长度,即圆锥底面圆的周长,继而可得出底面圆的半径.
解:(1)连接AB,OC,
∵∠ACB=90°,
∴AB是圆O的直径,
∴点A、O、B三点共线,
∴OB=OC=OA,
又∵AC=BC,
∴AO⊥BC,
∵圆的直径为2,
则,
故.
∴;
(2)AB的长,
则,
解得:.
故该圆锥的底面圆的半径是.
【点评】本题考查了扇形的面积计算,圆锥的底面圆的半径,正确记忆相关知识点是解题关键.
23.如图,四边形ABCD内接于⊙O,AB是⊙O的直径,AC平分∠BAD,BD交OC于点H.
(1)判断OC与BD的位置关系,并说明理由;
(2)当∠DCB=130°,CH=2,BD=8时,求劣弧BC的长度.
【分析】(1)先证明∠ADB=90°,再证明∠DAC=∠OCA,可得OC∥AD,可得OC⊥BD;
(2)先求解∠DAB=50°,证明∠COB=∠DAB=50°,设半径为r,则OH=r﹣2,由r2=(r﹣2)2+42,可得:r=5,再利用弧长公式计算即可.
解:(1)OC⊥BD,理由如下:
∵AB是⊙O的直径,
∴∠ADB=90°,即AD⊥BD,
∵AC平分∠BAD,
∴∠DAC=∠OAC,
∵OA=OC,
∴∠OAC=∠OCA,
∴∠DAC=∠OCA,
∴OC∥AD,
∴OC⊥BD;
(2)∵∠DCB=130°,
∴∠DAB=180°﹣130°=50°,
∵OC∥AD,
∴∠COB=∠DAB=50°,
设半径为r,则OH=r﹣2,
∵BD=8,OC⊥BD,
∴BH=4,
∴r2=(r﹣2)2+42,
解得:r=5,
∴劣弧BC的长度=.
【点评】本题考查的是角平分线的定义,平行线的性质,圆周角定理的应用,等腰三角形的性质,圆的内接四边形的性质,勾股定理的应用,弧长的计算,掌握以上基础知识是解本题的关键.
24.某主题公园装修后重新开业,试营业期间统计发现,公园每天售出的门票张数y(元/张)与门票售价x(元/张)之间满足一次函数的关系:y=﹣x+120(50≤x≤80,x是整数),若公园每天运营成本为1200元,设公园每天的利润为P(元)(利润=门票收入﹣运营成本).
(1)试求P与x的函数表达式;
(2)公园的门票售价定为多少时,每天获利最大?最大利润是多少元?
【分析】(1)根据“利润=票房收入﹣运营成本”可得函数解析式;
(2)将函数解析式配方成顶点式,由50≤x≤80,且x是整数,结合二次函数的性质求解可得.
解:(1)根据题意,得:
P=(﹣x+120)x﹣1200=﹣x2+120x﹣1200;
∴P与x之间的函数关系式为P=﹣x2+120x﹣1200;
(2)∵P=﹣x2+120x﹣1200=﹣(x﹣60)2+2400,
而50≤x≤80,
∴当x=60时,P取得最大值,最大值为2400.
答:公园的门票售价定为每张60元时,每天获利最大,最大利润是2400元.
【点评】本题考查二次函数的应用,解题的关键是得出函数解析式,并熟练掌握二次函数的性质.
25.(12分)已知△ABC内接于⊙O.
(1)如图1,过点B作BD⊥AC于点N,交⊙O于点D,过点A作AE⊥BC于点E,交BD于点M,试探究AM与AD的数量关系,并说明理由;
(2)如图2,在(1)的条件下,过点O作OH⊥BC于点H,试证明:AM=2OH;
(3)如图3,作∠BAC的角平分线AD交圆O于点D,若点P为劣弧BC上一动点,连接PB、PC,过点D作DH⊥PC于点H,试猜想的值是否是定值,如果是,请求出定值,如果不是,请说明理由.
【分析】(1)利用等角的余角相等求得∠D=∠BME,即可证明AM=AD;
(2)过点C作直径CF,连接BF,利用等角的余角相等求得∠BCF=∠ABD,推出AM=BF,再根据垂径定理证明OH是△CBF的中位线,据此即可证明AM=2OH;
(3)在CH上截取CN=PB,证明△PBD≌△NCD(SAS),推出DP=DN,由等腰三角形的性质求得PH=NH,推出PB+PC=2CH,据此即可求解.
【解答】(1)解:AM=AD,理由如下,
∵BD⊥AC,AE⊥BC,
∴∠AND=∠BEM=90°,
∵=,
∴∠CAD=∠CBD=90°,
∴∠D=90°﹣∠CAD=90°﹣∠CBD=∠BME,
∴AM=AD;
(2)证明:过点C作直径CF,连接BF,如图2,
∵CF是直径,
∴∠CBF=90°,
∵BD⊥AC,
∴∠BNA=90°,
∵=,
∴∠F=∠BAC,
∴∠BCF=∠ABD,
∴=,
∴BF=AD,
由(1)得AM=AD,
∴AM=BF,
∵OH⊥BC,
∴BH=CH,
∵CO=OF,
∴OH是△CBF的中位线,
∴,即AM=2OH;
(3)解:的值是定值,定值为2,
在CH上截取CN=PB,连接DB,DC,DP,DN,
∵=,
∴∠PBD=∠NCD,
∵AD是∠BAC的平分线,
∴=,
∴BD=CD,
∴△PBD≌△NCD(SAS),
∴DP=DN,
∵DH⊥PC,
∴PH=NH,
∴PB+PC=PN+CN+PC=2HN+2CN=2CH,
∴.
【点评】本题考查了圆周角定理,垂径定理,三角形中位线定理,等腰三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,正确引出辅助线解决问题是解题的关键.
26.已知二次函数y=(x﹣p)(x﹣q)(p、q为实数),记顶点为G.
(1)直接写出G点坐标(用p、q的代数式表示);
(2)记该函数图象与y轴交于点H,直线HG与y轴所夹的角为45°,当0<p<q时,求p+q的值;
(3)若该二次函数的图象经过点(0,a)、(2,b),记W=a⋅b,当0<p<q<2时,试探究W的取值范围.
【分析】(1)把函数解析化为顶点式即可求解;
(2)先求出H的坐标,然后结合条件画出草图,过G作GM⊥y轴于M,可判断△GHM是等腰直角三角形,则HM=GM,得出关于p,q的等式,再化简即可;
(3)先把(0,a)、(2,b)代入函数解析式,求出a,b,从而求出w关于pq的解析式,然后根据0<p<q<2求解即可.
解:(1)y=(x﹣p)(x﹣q)
=x2﹣(p+q)x+pq
=,
∴顶点G的坐标为,即;
(2)当x=0时,y=pq,
∴H(0,pq),
∵直线HG与y轴所夹的角为45°,且0<p<q,
∴二次函数y=(x﹣p)(x﹣q)的草图如图,
过G作GM⊥y轴于M,
则△GHM是等腰直角三角形,
∴HM=GM,
∴,
化简得(p+q)2=2(p+q),
又0<p<q,
∴p+q>0,
∴p+q=2;
(3)∵二次函数的图象经过点(0,a)、(2,b),
∴a=pq,b=(2﹣p)(2﹣q)=4﹣2(p+q)+pq,
由(2)知:p+q=2,
∴b=4﹣2×2+pq=pq,
∴W=a⋅b
=(pq)2,
∵0<p<q<2,
∴0<pq<4,
∴0<(pq)2<16,
∴0<W<16.
【点评】本题考查了二次函数的性质、二次函数与特殊三角形等,掌握二次函数的性质是解题的关键.平均数
中位数
众数
方差
8.5
8.3
8.1
0.15
甲
11
12
13
14
15
乙
12
12
13
14
14
捐款(元)
20
50
100
150
200
人数(人)
4
12
9
3
2
平均数
中位数
众数
方差
8.5
8.3
8.1
0.15
甲
11
12
13
14
15
乙
12
12
13
14
14
捐款(元)
20
50
100
150
200
人数(人)
4
12
9
3
2
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