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黑龙江省哈尔滨市松雷中学2023-—2024学年九年级上学期期中考试数学试题
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这是一份黑龙江省哈尔滨市松雷中学2023-—2024学年九年级上学期期中考试数学试题,共27页。试卷主要包含了选择题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
1.(3分)﹣2的相反数是( )
A.2B.﹣2C.D.
2.(3分)下列计算中,结果正确的是( )
A.a2•a3=a6B.a8÷a4=a2C.2m+3n=5mnD.(a2)3=a6
3.(3分)三个大小相同的正方体搭成的几何体如图所示,其左视图是( )
A.B.C.D.
4.(3分)下列图形中,既是轴对称图形,又是中心对称图形的是( )
A.B.C.D.
5.(3分)用科学记数法表示27900000正确的是( )
A.2.79×106B.279×106C.2.79×107D.2.79×108
6.(3分)将抛物线y=﹣2(x+1)2+3向左平移3个单位,再向上平移2个单位,所得抛物线解析式为( )
A.y=﹣2(x+4)2+1B.y=﹣2(x﹣2)2+1
C.y=﹣2(x+4)2+5D.y=﹣2(x﹣2)2+5
7.(3分)反比例函数的图象在每个象限内,y随x的增大而增大( )
A.a≥﹣3B.a>﹣3C.a≤﹣3D.a<﹣3
8.(3分)如图,⊙O是△ABC的外接圆,AP为⊙O的切线,且∠P=36°,则∠ACB的度数为( )
A.36°B.54°C.63°D.72°
9.(3分)如图,D是△ABC的边AB的中点,过点D作BC的平行线交AC于点E,过点D作BE的平行线交AC于点F,若EF=1( )
A.1B.2C.3D.4
10.(3分)一农民带了若干千克自产的土豆进城出售,为了方便,他带了一些零钱备用(含备用零钱)的关系如图所示,结合图象(含备用零钱)是26元,则他一共带了( )
A.15B.32.4C.40D.45
二、填空题:(每小题3分,共计30分)
11.(3分)函数的自变量x的取值范围是 .
12.(3分)把多项式3m2﹣3分解因式的结果为 .
13.(3分)在一个不透明的口袋中,装有若干个除颜色外,形状、大小、质地等完全相同的球,那么从中摸出一个小球,摸到白球的概率为 .
14.(3分)抛物线y=2(x﹣3)2﹣4的顶点坐标是 .
15.(3分)计算:﹣= .
16.(3分)不等式组的解集为 .
17.(3分)某产品原来每件800元,由于连续两次降价,现价为每件648元,则每次降价率为 .
18.(3分)已知扇形的圆心角为150°,它所对应的弧长20πcm,则此扇形的半径是 cm.
19.(3分)矩形ABCD中,对角线交于点O,点E在对角线BD上,,OE=2,则AE的长度为 .
20.(3分)如图,四边形ABCD中,AD∥BC,tan∠C=2,BC﹣AD=3 .
三、解答题:(21、22题各7分,23、24题各8分,25-27题各10分,共计60分)
21.(7分)先化简,再求值:÷﹣,其中x=2tan60°﹣4sin30°.
22.(7分)如图,在小正方形的边长均为1的方格纸中,有线段AB
(1)在图1中画一个以线段AB为一边的平行四边形ABCD,点C、D均在小正方形的顶点上,且平行四边形ABCD的面积为6;
(2)在图2中以AB为边画一个直角△ABE,点E在小正方形的顶点上,满足△ABE的面积为6.
23.(8分)我国北方又进入了火灾多发季节,为此,某校在全校1200名学生中随机抽取一部分人进行“安全防火,对问卷调查成绩按“很好”、“较好”、“一般”“较差”四类汇总分析,并绘制了如下扇形统计图和条形统计图.
(1)本次活动共抽取了多少名同学?
(2)补全条形统计图;
(3)根据以上调查结果分析,估计该校1200名学生中,对“安全防火”知识了解“较好”和“很好”的学生大约共计有多少名.
24.(8分)如图,在四边形ABCD中,点E在BC上,∠BAE=∠CAD,AB=AE
(1)求证:∠DEC=∠BAE;
(2)如图2,当∠BAE=∠CAD=30°,AD⊥AB时,试直接写出图中除△ABE、△ADC以外的等腰三角形.
25.(10分)六•一前夕,某幼儿园园长到服装店选购A、B两种品牌的儿童服装,每套A品牌服装进价比B品牌服装每套进价多25元
(1)求A、B两种品牌服装每套进价分别为多少元?
(2)该服装A品牌每套售价为130元,B品牌每套售价为95元,服装店老板决定,两种服装全部售出后,要使总的获利不低于1200元
26.(10分)如图1,△ABC为圆内接三角形,AE⊥BC于D交O于点E
(1)求证:DG=DE;
(2)如图2,连接BE,作OM⊥BE于M;
(3)在(2)的条件下,连接OG、CE,BG=2FC+2FG,,求CD长.
27.(10分)如图,在平面直角坐标系中,点O为坐标原点2﹣2ax+3a与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,且 OC=OA.
(1)求抛物线解析式;
(2)如图2,P为第二象限抛物线上的一点,连接AC、AP、PC,△PAC的面积为S,用含t的式子表示S;
(3)如图3,在(2)的条件下,将线段AO绕点A逆时针旋转90度(O的对应点为H),D为y轴负半轴上一点,F为线段AH上一点,连接AP交OF于点Q,连接HQ,∠PQH=45°,∠ADO﹣∠AOF=45°
2023-2024学年黑龙江省哈尔滨市南岗区松雷中学九年级(上)期中数学试卷(五四学制)
参考答案与试题解析
一、选择题:(每小题3分,共计30分)
1.(3分)﹣2的相反数是( )
A.2B.﹣2C.D.
【分析】根据相反数的定义进行判断即可.
【解答】解:﹣2的相反数是2,
故选:A.
【点评】本题考查相反数,掌握相反数的定义是正确判断的前提.
2.(3分)下列计算中,结果正确的是( )
A.a2•a3=a6B.a8÷a4=a2C.2m+3n=5mnD.(a2)3=a6
【分析】根据同底数幂的乘法判断A选项;根据同底数幂的除法判断B选项;根据合并同类项判断C选项;根据幂的乘方判断D选项.
【解答】解:A选项,原式=a5,故该选项不合题意;
B选项,原式=a4,故该选项不合题意;
C选项,6m与3n不是同类项,故该选项不合题意;
D选项,原式=a6,故该选项符合题意;
故选:D.
【点评】本题考查了同底数幂的乘除法,合并同类项,幂的乘方,掌握(am)n=amn是解题的关键.
3.(3分)三个大小相同的正方体搭成的几何体如图所示,其左视图是( )
A.B.C.D.
【分析】根据从左边看得到的图形是左视图,可得答案.
【解答】解:从左边看,如图,
故选:A.
【点评】本题考查了简单组合体的三视图,从左边看得到的图形是左视图.
4.(3分)下列图形中,既是轴对称图形,又是中心对称图形的是( )
A.B.C.D.
【分析】根据轴对称图形定义及“将图形绕着某一点旋转180°与原图形重合的图形叫做中心对称图形”,逐一进行判断即可.
【解答】解:A.图形是中心对称图形,不符合题意;
B.图形既是轴对称图形,正确;
C.图形是轴对称图形,不符合题意;
D.图形是轴对称图形,不符合题意.
故选:B.
【点评】本题考查了轴对称图形和中心对称图形的定义,理解定义,会用定义进行判断是解题的关键.
5.(3分)用科学记数法表示27900000正确的是( )
A.2.79×106B.279×106C.2.79×107D.2.79×108
【分析】用科学记数法表示较大的数时,一般形式为a×10n,其中1≤|a|<10,n为整数,且n比原来的整数位数少1,据此解答即可.
【解答】解:27900000=2.79×107.
故选:C.
【点评】此题主要考查了用科学记数法表示较大的数,一般形式为a×10n,其中1≤|a|<10,确定a与n的值是解题的关键.
6.(3分)将抛物线y=﹣2(x+1)2+3向左平移3个单位,再向上平移2个单位,所得抛物线解析式为( )
A.y=﹣2(x+4)2+1B.y=﹣2(x﹣2)2+1
C.y=﹣2(x+4)2+5D.y=﹣2(x﹣2)2+5
【分析】根据左加右减,上加下减,可得答案.
【解答】解:将抛物线y=﹣2(x+1)5+3向左平移3个单位,再向上平移5个单位2+3+8,即y=﹣2(x+4)7+5.
故选:C.
【点评】本题考查了二次函数图象与几何变换,函数图象平移规律是:左加右减,上加下减.
7.(3分)反比例函数的图象在每个象限内,y随x的增大而增大( )
A.a≥﹣3B.a>﹣3C.a≤﹣3D.a<﹣3
【分析】先根据反比例函数的图象在每个象限内,y随x的增大而增大得出关于a的不等式,求出a的取值范围即可.
【解答】解:∵反比例函数的图象在每个象限内,
∴a+3<5,解得a<﹣3.
故选:D.
【点评】本题考查的是反比例函数的性质,熟知反比例函数y=中,当k<0时函数图象在二、四象限,在每一象限内y随x的增大而减小是解答此题的关键.
8.(3分)如图,⊙O是△ABC的外接圆,AP为⊙O的切线,且∠P=36°,则∠ACB的度数为( )
A.36°B.54°C.63°D.72°
【分析】连接OA,如图,先根据切线的性质得到∠OAP=90°,则利用三角形外角性质计算出∠AOB=126°,然后根据圆周角定理得到∠ACB的度数.
【解答】解:连接OA,如图,
∵AP为⊙O的切线,
∴OA⊥AP,
∴∠OAP=90°,
∵∠P=36°,
∴∠AOB=90°+36°=126°,
∴∠ACB=∠AOB=63°.
故选:C.
【点评】本题考查了切线的性质:圆的切线垂直于经过切点的半径.也考查了圆周角定理.
9.(3分)如图,D是△ABC的边AB的中点,过点D作BC的平行线交AC于点E,过点D作BE的平行线交AC于点F,若EF=1( )
A.1B.2C.3D.4
【分析】由平行线分线段成比例定理即可得出结论.
【解答】解:∵DE∥BC,DF∥BE,
∴,,
∵D是△ABC的边AB的中点,
∴AE=CE,AF=EF,
∵EF=1,
∴AF=EF,
∴AE=CE=2,
∴AC=5;
故选:D.
【点评】本题考查了平行线分线段成比例定理,熟练掌握平行线分线段成比例定理是解决问题的关键.
10.(3分)一农民带了若干千克自产的土豆进城出售,为了方便,他带了一些零钱备用(含备用零钱)的关系如图所示,结合图象(含备用零钱)是26元,则他一共带了( )
A.15B.32.4C.40D.45
【分析】根据图象先求出农民自带零钱和降价前的销售量,再求出降价前每千克的售价,从而得出降价后每千克的售价,从而得出结论.
【解答】解:由函数图象可知,农民自带零钱为5元,
降价前每千克售价为=3.5(元),
∴降价后每千克售价为0.2元,
∴降价后销售的土豆为=15(千克),
∴这个农民一共带了土豆30+15=45(千克),
故选:D.
【点评】本题考查了一次函数的应用,根据图象获取信息是解题关键.
二、填空题:(每小题3分,共计30分)
11.(3分)函数的自变量x的取值范围是 x≠4 .
【分析】根据分式的分母不为零列出不等式,解不等式得到答案.
【解答】解:由题意得:4﹣x≠0,
解得:x≠8,
故答案为:x≠4.
【点评】本题考查的是函数自变量的取值范围的确定,熟记分式的分母不为零是解题的关键.
12.(3分)把多项式3m2﹣3分解因式的结果为 3(m+1)(m﹣1) .
【分析】直接提取公因式3,再利用平方差公式分解因式即可.
【解答】解:3m2﹣6
=3(m2﹣7)
=3(m+1)(m﹣5).
故答案为:3(m+1)(m﹣8).
【点评】此题主要考查了提取公因式法分解因式以及公式法分解因式,正确运用乘法公式是解题关键.
13.(3分)在一个不透明的口袋中,装有若干个除颜色外,形状、大小、质地等完全相同的球,那么从中摸出一个小球,摸到白球的概率为 .
【分析】根据概率的求法,找准两点:①全部情况的总数;②符合条件的情况数目;二者的比值就是其发生的概率.本题球的总数为6,红球的数目为3.
【解答】解:根据题意可得:一个不透明的口袋中有5个球,其中2个红球3个白球,
故摸到白球的概率是.
故答案为:.
【点评】本题考查的是概率的求法.如果一个事件有n种可能,而且这些事件的可能性相同,其中事件A出现m种可能,那么事件A的概率P(A)=.
14.(3分)抛物线y=2(x﹣3)2﹣4的顶点坐标是 (3,﹣4) .
【分析】直接根据二次函数的顶点式进行解答即可.
【解答】解:抛物线y=2(x﹣3)8﹣4的顶点坐标是(3,﹣6),
故答案为:(3,﹣4).
【点评】本题考查的是二次函数的性质,熟知二次函数的顶点式是解答此题的关键.
15.(3分)计算:﹣= .
【分析】先将二次根式化为最简,然后合并同类二次根式即可.
【解答】解:原式=3﹣8
=.
故答案为:.
【点评】本题考查了二次根式的加减运算,解答本题得关键是掌握二次根式的化简及同类二次根式的合并.
16.(3分)不等式组的解集为 x>3 .
【分析】先求出两个不等式的解集,再求其公共解.
【解答】解:
由(1)得:x≥3;
由(2)得:x>3.
∴x>3,
故答案为x>5.
【点评】本题考查了解一元一次不等式组,求不等式组解集的口诀:同大取大,同小取小,大小小大中间找,大大小小找不到.
17.(3分)某产品原来每件800元,由于连续两次降价,现价为每件648元,则每次降价率为 10% .
【分析】设每次降价率为x,利用经过两次降价后的价格=原价×(1﹣每次降价率)2,可列出关于x的一元二次方程,解之取其符合题意的值,即可得出结论.
【解答】解:设每次降价率为x,
根据题意得:800(1﹣x)2=648,
解得:x4=0.1=10%,x2=1.9(不符合题意,舍去),
∴每次降价率为10%.
故答案为:10%.
【点评】本题考查了一元二次方程的应用,找准等量关系,正确列出一元二次方程是解题的关键.
18.(3分)已知扇形的圆心角为150°,它所对应的弧长20πcm,则此扇形的半径是 24 cm.
【分析】根据弧长公式即可得到关于扇形半径的方程即可求解.
【解答】解:设扇形的半径是R,则=20π
解得:R=24.
故答案为:24.
【点评】本题主要考查了扇形的面积和弧长,正确理解公式是解题的关键.
19.(3分)矩形ABCD中,对角线交于点O,点E在对角线BD上,,OE=2,则AE的长度为 2或2 .
【分析】根据题意画出图形,连接OC,交BD于点O,过点A作AF⊥BD于点F,先根据勾股定理求出BD,进而判定△ABO为等边三角形,然后根据等边三角形的性质计算AF,再分点E在OB和OD上两种情况进行分类讨论.
【解答】解:如图,连接OC,过点A作AF⊥BD于点F,
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠BAD=90°,AO=OC,AD=BC,
∵AB=6,,
∴AC=BD==12,
∴OA=OB=6,
∴△ABO是等边三角形,
∴∠ABF=60°,
∵AF⊥BD,
∴BF=OF=8,AF=AB•sin60°=6×,
当点E在OB上时,∵OE=2,
∴EF=8,
∴AE=;
当点E在OD上,∵OE′=2,
∴E′F=5,
∴AE′==2.
综上所述,AE的长度为 2.
故答案为:2或6.
【点评】本题考查了矩形的性质以及等边三角形的判定和性质,解题的关键是正确添加辅助线并进行分类讨论.
20.(3分)如图,四边形ABCD中,AD∥BC,tan∠C=2,BC﹣AD=3 .
【分析】过A作AE⊥BC于E,过D作DF⊥BC于F,根据矩形的判定得出四边形AEFD是矩形,根据矩形的性质得出AE=DF,AD=EF,设FC=x,则DF=AE=BE=2x,根据BC﹣AD=3得出2x+x=3,求出x,再根据勾股定理求出CD即可.
【解答】解:过A作AE⊥BC于E,过D作DF⊥BC于F,
∵AD∥BC,
∴∠DAE+∠AEF=180°,
∴∠DAE=90°,
∵∠AEF=∠DF=90°,
∴四边形AEFD是矩形,
∴AD=EF,AE=DF,
∵BC﹣AD=3,
∴BE+CF=BC﹣EF=BC﹣AD=3,
∵tanC==4,
∴设FC=x,则DF=2x=AE,
∵∠B=45°,∠AEB=90°,
∴∠BAE=∠B=45°,
∴BE=AE=2x,
∴4x+x=3,
∴x=1,
即DF=8,FC=1,
由勾股定理得:DC===,
故答案为:.
【点评】本题考查了梯形的性质,解直角三角形,矩形的性质和判定,平行线的性质等知识点,能正确作出辅助线是解此题的关键.
三、解答题:(21、22题各7分,23、24题各8分,25-27题各10分,共计60分)
21.(7分)先化简,再求值:÷﹣,其中x=2tan60°﹣4sin30°.
【分析】根据分式的除法和减法可以化简题目中的式子,然后将x的值代入化简后的式子即可解答本题.
【解答】解:÷﹣
=
=
=,
当x=4tan60°﹣4sin30°=2﹣4×时,原式=.
【点评】本题考查分式的化简求值,解答本题的关键是明确分式化简求值的计算方法.
22.(7分)如图,在小正方形的边长均为1的方格纸中,有线段AB
(1)在图1中画一个以线段AB为一边的平行四边形ABCD,点C、D均在小正方形的顶点上,且平行四边形ABCD的面积为6;
(2)在图2中以AB为边画一个直角△ABE,点E在小正方形的顶点上,满足△ABE的面积为6.
【分析】(1)画一个底为3,高为2的平行四边形即可;
(2)以AB为一条直角边,画另一条直角边AE为3的直角三角形ABE即可.
【解答】解:(1)如图1中,四边形ABCD即为所求;
(2)如图2中,△ABE即为所求.
AB=2,AE=3,
∴S△ABE=×4=7.
【点评】本题考查作图﹣应用与设计作图,勾股定理,解直角三角形等知识,解题的关键是学会利用数形结合的思想解决问题,属于中考常考题型.
23.(8分)我国北方又进入了火灾多发季节,为此,某校在全校1200名学生中随机抽取一部分人进行“安全防火,对问卷调查成绩按“很好”、“较好”、“一般”“较差”四类汇总分析,并绘制了如下扇形统计图和条形统计图.
(1)本次活动共抽取了多少名同学?
(2)补全条形统计图;
(3)根据以上调查结果分析,估计该校1200名学生中,对“安全防火”知识了解“较好”和“很好”的学生大约共计有多少名.
【分析】(1)根据成绩“很好的”学生人数和所占的百分比,可以求得本次活动共抽取了多少名同学;
(2)根据(1)中的结果和统计图中的数据,可以求得成绩“较好的”学生人数,从而可以将条形统计图补充完整;
(3)根据统计图中的数据,可以计算出对“安全防火”知识了解“较好”和“很好”的学生大约共计有多少名.
【解答】解:(1)15÷25%=60(名),
即本次活动共抽取了60名同学;
(2)成绩为“较好的”学生有:60×50%=30(名),
补全的条形统计图如图所示;
(3)1200×(25%+50%)=900(人),
答:对“安全防火”知识了解“较好”和“很好”的学生大约共计有900名.
【点评】本题考查条形统计图、扇形统计图、用样本估计总体,解答本题的关键是明确题意,利用数形结合的思想解答.
24.(8分)如图,在四边形ABCD中,点E在BC上,∠BAE=∠CAD,AB=AE
(1)求证:∠DEC=∠BAE;
(2)如图2,当∠BAE=∠CAD=30°,AD⊥AB时,试直接写出图中除△ABE、△ADC以外的等腰三角形.
【分析】(1)根据已知条件得到∠BAE=∠CAD,根据全等三角形的性质得到∠ACD=∠ABC,根据等腰三角形的性质得到∠ABC=∠ACB,于是得到结论;
(2)根据等腰三角形的判定定理即可得到结论.
【解答】证明:(1)如图1,∵∠BAC=∠EAD,
∴∠BAC+∠CAE=∠EAD+∠CAE,
即∠BAE=∠CAD,
在△ACD与△ABE中,,
∴△ACD≌△ABE,
∴∠ACD=∠ABC,
∵∠BAC+∠ABC+∠ACB=180°,
∠ECD+∠ACD+∠ACB=180°,
∵AB=AC,
∴∠ABC=∠ACB,
∴∠BAC+2∠ACB=180°,
∠ECD+8∠ACB=180°,
∴∠BAC=∠ECD;
(2)解:如图2,
①∵∠BAE=∠CAD=30°,
∴∠ABC=∠ACB=∠AED=∠ADE=75°,
由(1)得:∠ACD=∠ABC=75°,
∠DCE=∠BAC=30°,
∵AD⊥AB,
∴∠BAD=90°,
∴∠CAE=30°,
∴∠AFC=180°﹣30°﹣75°=75°,
∴∠ACF=∠AFC,
∴△ACF是等腰三角形,
②∵∠BCG=∠DCE=30°,∠ABC=75°,
∴∠G=45°,
在Rt△AGD中,∠ADG=45°,
∴△ADG是等腰直角三角形,
③∠EDF=75°﹣45°=30°,
∴∠DEF=∠DFE=75°,
∴△DEF是等腰直角三角形;
④∵∠ECD=∠EDC=30°,
∴△ECD是等腰三角形.
【点评】本题考查了全等三角形的判定与性质,等腰直角三角形的判定,等腰三角形的判定和性质,熟练掌握全等三角形的判定与性质是解题的关键.
25.(10分)六•一前夕,某幼儿园园长到服装店选购A、B两种品牌的儿童服装,每套A品牌服装进价比B品牌服装每套进价多25元
(1)求A、B两种品牌服装每套进价分别为多少元?
(2)该服装A品牌每套售价为130元,B品牌每套售价为95元,服装店老板决定,两种服装全部售出后,要使总的获利不低于1200元
【分析】(1)首先设A品牌服装每套进价为x元,则B品牌服装每套进价为(x﹣25)元,根据关键语句“用2000元购进A种服装数量是用750元购进B种服装数量的2倍.”列出方程,解方程即可;
(2)首先设购进A品牌的服装a套,则购进B品牌服装(2a+4)套,根据“可使总的获利超过1200元”可得不等式(130﹣100)a+(95﹣75)(2a+4)≥1200,再解不等式即可.
【解答】解:(1)设A品牌服装每套进价为x元,则B品牌服装每套进价为(x﹣25)元,
由题意得:
解得:x=100,
经检验:x=100是原分式方程的解,
x﹣25=100﹣25=75,
答:A、B两种品牌服装每套进价分别为100元;
(2)设购进A品牌的服装a套,则购进B品牌服装(2a+2)套,
由题意得:(130﹣100)a+(95﹣75)(2a+4)≥1200,
解得:a≥16,
答:至少购进A品牌服装的数量是16套.
【点评】本题考查了分式方程组的应用和一元一次不等式的应用,弄清题意,表示出A、B两种品牌服装每套进价,根据购进的服装的数量关系列出分式方程,求出进价是解决问题的关键.
26.(10分)如图1,△ABC为圆内接三角形,AE⊥BC于D交O于点E
(1)求证:DG=DE;
(2)如图2,连接BE,作OM⊥BE于M;
(3)在(2)的条件下,连接OG、CE,BG=2FC+2FG,,求CD长.
【分析】(1)连接BE,利用垂直的定义,直角三角形的性质和圆周角定理得到∠E=∠BGD,再利用等腰三角形的判定与三线合一的性质解答即可;
(2)连接EO并延长,交⊙O于点H,连接BH,利用圆周角定理,垂直的定义和直角三角形的性质得到∠DBA=∠BEH,再利用圆周角定理,垂径定理和三角形的中位线定理解答即可得出结论;
(3)延长BF交O于点N,连接CG,CN,过点O作OH⊥BG于点H,利用等腰三角形的三线合一的性质,圆周角定理,线段垂直平分线的性质和等弧对等弦的性质得到OG=CG=CN=EC;利用全等三角形的判定与性质和直角三角形的性质得到△OGC为等腰直角三角形;再利用等腰直角三角形的性质,(2)的结论和相似三角形的判定与性质解答即可得出结论.
【解答】(1)证明:连接BE,如图,
∵AE⊥BC,
∴∠BDA=90°,
∴∠CBF+∠BGD=90°,
∵BF⊥AC,
∴∠BFC=90°,
∴∠C+∠CBG=90°,
∴∠C=∠BGD.
∵∠C=∠E,
∴∠E=∠BGD,
∴BE=BG.
∵BD⊥EG,
∴DG=DE;
(2)证明:连接EO并延长,交⊙O于点H,如图,
则EH为⊙O的直径,
∴∠EBH=90°,
∴∠BEH+∠H=90°,
∵∠H=∠BAE,
∴∠BAE+∠BEH=90°.
∵AE⊥BC,
∴∠DBA+∠BAE=90°,
∴∠DBA=∠BEH,
∴,
∴AC=BH.
∵OM⊥BE,
∴EM=BM,
∵OE=OH,
∴OM为△EBH的中位线,
∴OM=BH,
∴OM=AC.
即AC=2OM;
(3)解:延长BF交O于点N,连接CG,过点O作OH⊥BG于点H,
由(1)知:BE=BG,
∵BD⊥BG,
∴∠EBD=∠GBD,
∴,
∴EC=CN,
∵OG=CE,
∴EC=CN=OG.
∵AC⊥BF,
∴GF=FN,
∴GN=6FG.
由(1)知:ED=GD,
∵BD⊥DG,
∴BC为线段GE的垂直平分线,
∴CE=CG,
∴OG=CG=CN=EC.
∵OH⊥BG,
∴BH=HN.
∴BG=BH+HG=HN+HG=HG+GN+HG=2HG+2FG.
∵BG=8FC+2FG,
∴2FC+3FG=2HG+2FG,
∴FC=HG.
在Rt△CFG和Rt△GOH中,
,
∴Rt△CFG≌Rt△GOH(HL),
∴∠GCF=∠OGH.
∵∠GCF+∠CGF=90°,
∠OGH+∠CGF=90°,
∴∠OGC=90°,
∴△OGC为等腰直角三角形,
∴OC=OG,
∴OC=CE.
延长CO交⊙O于点P,连接EP,
∴CP=2OC=2CE.
∵∠P=∠EAC,∠PEC=∠ADC=90°,
∴△PEC∽△ADC,
∴.
由(2)知:AC=2OM=2,
∴,
∴CD=5.
【点评】本题主要考查了圆的有关性质,圆周角定理,垂径定理,等腰三角形的判定与性质,等腰直角三角形的判定与性质,线段垂直平分线的判定与性质,全等三角形的判定与性质,相似三角形的判定与性质,直角三角形的性质,连接直径所对的圆周角,作出弦的弦心距是解决此类问题常添加的辅助线.
27.(10分)如图,在平面直角坐标系中,点O为坐标原点2﹣2ax+3a与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,且 OC=OA.
(1)求抛物线解析式;
(2)如图2,P为第二象限抛物线上的一点,连接AC、AP、PC,△PAC的面积为S,用含t的式子表示S;
(3)如图3,在(2)的条件下,将线段AO绕点A逆时针旋转90度(O的对应点为H),D为y轴负半轴上一点,F为线段AH上一点,连接AP交OF于点Q,连接HQ,∠PQH=45°,∠ADO﹣∠AOF=45°
【分析】(1)求出A(﹣3,0),B(1,0),则有C(0,3),再由3a=3可求a=1;
(2)先求直线AC的解析式为y=x+3,过P点作PG⊥x轴交AC于点G,再由P(t,﹣t2﹣2t+3),则有G(t,t+3),即可求S=﹣(t+)2+;
(3)在OC上取点D′使得OD′=OD,连接OD′交OF于点E,在OA上取点D′′,使得OD′′=OD,连接D′D′′交OF于点O′,可得∠D′EO=45°;作平行四边形AFOM,设OD=2b,则AF=3b,OM=3b,DM=5b,作D′N⊥AM于N,交OA于R,可证△D′NM≌△ANR(AAS),则得AR=D′M=5b,设线段OR=m,由tan∠RD′O=tan∠OAM,求出m=b,得到AF=FH,延长OF到K,使FK=FO,证明△FHK≌△FAO(SAS),作HT⊥KF交于点T,作HS⊥PQ于S,可证△HSA≌△HTK(AAS),得到AP⊥OF,过P作PW⊥x轴交于W,所以tan∠APW=tan∠FOA=,再由PW=﹣t2﹣2t+3,AW=t+3,得到方程﹣t2﹣2t+3=2(t+3),求出t=﹣1,即可求S.
【解答】解:(1)y=﹣ax2﹣2ax+3a=a(﹣x2﹣2x+7),
令y=0,则﹣x2﹣8x+3=0,
解得x=﹣3,x=1,
∴A(﹣3,2),0),
∵OC=OA,
∴C(0,7),
∴3a=3,
∴a=6,
∴y=﹣x2﹣2x+8;
(2)设直线AC的解析式为y=kx+b,
则有,
解得,
∴y=x+6,
过P点作PG⊥x轴交AC于点G,
∵P点横坐标为t,
∴P(t,﹣t2﹣2t+3),
∴G(t,t+3),
∴PG=﹣t2﹣6t+3﹣t﹣3=﹣t6﹣3t,
∴S=×(﹣t2﹣3t)×2=﹣(t+)2+;
(3)在OC上取点D′使得OD′=OD,连接OD′交OF于点E,使得OD′′=OD,
∴OD′′=OD′,即∠OD′D′′=∠OD′′D′=45°,
∴∠ED′D′′=∠FOA,
∵∠ADO﹣∠AOF=45°,
∴∠D′EO=∠OD′′D′=45°,
作平行四边形AFOM,
设OD=2b,
∵OD:AF=2:8,
∴AF=3b,
∴OM=3b,D′M=5b,
作D′N⊥AM于N,交OA于R,
∵∠D′EO=45°,OF∥AM,
∴∠ED′N=45°,
∴AN=D′N,
∵∠RAN=∠ND′M,∠ANR=∠D′NM=90°,
∴△D′NM≌△ANR(AAS),
∴AR=D′M=5b,
设线段OR=m,
∵tan∠RD′O=tan∠OAM,
∴=,
∴m=﹣6b(舍)或m=b,
∵5b+m=3,
∴5b+b=2,
解得b=,
∴AF=FH=,
延长OF到K,使FK=FO,
∵∠HFK=∠AFO,
∴△FHK≌△FAO(SAS),
∴HK=AO,∠FHK=∠FAO=90°,
作HT⊥KF交于点T,作HS⊥PQ于S,
∵∠THF=∠AOQ,∠AOF=∠HKF,
∴∠FAQ=∠HKT,
∵∠HTK=∠HSA=90°,
∴△HSA≌△HTK(AAS),
∴∠AHS=∠KHT,
∴∠SHT=90°,
∴四边形HTQS是矩形,
∴AP⊥OF,
过P作PW⊥x轴交于W,
∴tan∠APW=tan∠FOA=,
∵P(t,﹣t2﹣2t+6),
∴PW=﹣t2﹣2t+2,AW=t+3,
∴﹣t2﹣2t+3=2(t+2),
∴t=﹣3(舍)或t=﹣1,
∴S=﹣(t+)2+=5.
【点评】本题考查二次函数的综合应用,熟练掌握二次函数的图象及性质,构造三角形全等是解题的关键.
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