2023-2024学年广东省广州市黄埔区九年级(上)期末数学试卷(含答案)
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这是一份2023-2024学年广东省广州市黄埔区九年级(上)期末数学试卷(含答案),共24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)下列新能源汽车标志图案中,既是轴对称图形又是中心对称图形的是()
A. B. C.D.
2.(3 分)已知⊙O 半径为 10cm,圆心 O 到点 A 的距离为 10cm,则点 A 与⊙O 的位置关系是()
A.相切B.圆外C.圆上D.圆内3.(3 分)下列事件属于必然事件的是()
A.篮球队员在罚球线上投篮一次,未投中B.掷一次骰子,向上一面的点数是 6
C.任意画一个三角形,其内角和是 180° D.经过有交通信号灯的路口,遇到红灯
4.(3 分)如图,在⊙O 中,弦 AB,CD 相交于点 P,若∠A=60°,∠APD=80°,则∠B 等于()
A.30°B.35°C.40°D.45°
5.(3 分)如图,AB,AC 分别切⊙O 于 B,C 两点,若∠OBC=26°,则∠A 的度数为()
A.32°B.52°C.64°D.72°
6.(3 分)将抛物线 y=3x2 先向右平移 1 个单位,再向上平移 2 个单位得到的抛物线的解析式是()
A.y=3(x﹣1)2+2B.y=3(x+1)2﹣2
C.y=3(x﹣1)2﹣2D.y=3(x+1)2+2
2
7.(3 分)设 x1,x2 是一元二次方程 x2﹣2x﹣3=0 的两根,则 x12+x 2=( )
A.2B.﹣2C.﹣1D.10
8.(3 分)若点 A(﹣1,a),B(1,b),C(2,c)在反比例函数 y=(k 为常数)的图象上,则 a, b,c 的大小关系是( )
A.a<b<cB.b<a<cC.c<a<bD.a<c<b
9.(3 分)如图,将边长为 1 的正方形 OAPB 沿 x 轴正方向边连续翻转 2023 次,点 P 依次落在点 P1,P2, P3,…,P2023 的位置,则 P2023 的横坐标 x2023 为( )
A.2021B.2022C.2023D.不能确定
10.(3 分)如图,已知二次函数 y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与 x 轴交于点 A(﹣1,0),与 y 轴的交点 B
在(0,﹣2)和(0,﹣1)之间(不包括这两点),对称轴为直线 x=1.下列结论:
①abc>0②4a+2b+c>0③4ac﹣b2<8a
④ <a< ⑤b>c. 其中含所有正确结论的选项是()
A.①③B.①③④C.②④⑤D.①③④⑤
二、填空题(本大题共 6 小题,每小题 3 分,满分 18 分.)
11.(3 分)点 P(2,﹣3)关于原点对称的点 P1 的坐标为 .
12.(3 分)一元二次方程 x2+6x=3x+2 化成一般式为: .
13.(3 分)不透明的袋子中装有 8 个球,除颜色外无其他差别.每次把球充分搅匀后,随机摸出一个球记下颜色再放回袋子.通过大量重复试验,发现摸到白球的频率稳定于 0.25,则袋子中白球的个数约是.
14.(3 分)圆锥的底面半径为 5cm,高为 12cm,则圆锥的侧面积是 .
15.(3 分)点 A 是反比例函数 y=(k>0)上的点,过点 A 作 AB⊥x 轴,垂足为 B,若△AOB 的面积为
8,则一元二次方程 x2﹣4x+k=0 的根的情况为.
16.(3 分)如图,正方形 ABCD 的边长为 4cm,动点 E、F 分别从点 A、C 同时出发,以相同的速度分别沿 AB、CD 向终点 B、D 移动,当点 E 到达点 B 时,运动停止,过点 B 作直线 EF 的垂线 BG,垂足为点 G,连接 AG,则 AG 长的最小值为cm.
三、解答题(本大题共 9 小题,满分 72 分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)
17.(4 分)解方程:x2﹣4x=5.
18.(4 分)如图,将△ABC 绕点 C 顺时针旋转 90°得到△EDC.若点 A、D、E 在同一条直线上,且∠ACB
=20°,求∠CAE 及∠B 的度数.
19.(6 分)随着信息技术的迅猛发展,人们去商场购物的支付方式更加多样、便捷,现有“微信”、“支付宝”、“银行卡”和“现金”四种支付方式.
若随机选一种方式进行支付,则恰巧是“现金”的概率是;
在一次购物中,小嘉和小琪都想从“微信”、“支付宝”和“银行卡”三种支付方式中选一种方式 进行支付,求出两人恰好选择同一种支付方式的概率(用画树状图法或列表法求解).
20.(6 分)如图,在▱OABC 中,点 O 为坐标顶点,点 A(3,0),C(1,2),反比例函数 y=(k≠0)的图象经过定 C.
求 k 的值及直线 OB 的函数表达式;
试探究此反比例函数的图象是否经过▱OABC 的中心.
21.(8 分)对于抛物线 y=x2﹣4x+3.
它与 x 轴交点的坐标为,与 y 轴交点的坐标为,顶点坐标为;
在坐标系中利用描点法画出此抛物线;
结合图象直接回答:当 0<x<3 时,则 y 的取值范围是.
x
…
…
y
…
…
22.(10 分)如图,在△ABC 中,∠ABC=90°,D 是边 AC 上的一点,连接 BD,使∠A=2∠1,E 是 BC
上的一点,以 BE 为直径的⊙O 经过点 D.
求证:AC 是⊙O 的切线;
若∠A=60°,⊙O 的半径为 2,求阴影部分的面积.(结果保留根号和π)
23.(10 分)由于新冠疫情的影响,口罩需求量急剧上升,经过连续两次价格的上调,口罩的价格由每包
10 元涨到了每包 16.9 元.
求出这两次价格上调的平均增长率;
在有关部门大力调控下,口罩价格还是降到了每包 10 元,而且调查发现,定价为每包 10 元时,
一天可以卖出 30 包,每降价 1 元,可以多卖出 5 包.当销售额为 315 元时,且让顾客获得更大的优惠, 应该降价多少元?
24.(12 分)如图,直线 y=x﹣3 与 x 轴、y 轴分别交于点 B、点 C,经过 B、C 两点的抛物线 y=﹣x2+mx+n
与 x 轴的另一个交点为 A,顶点为 P.
求 3m+n 的值;
在该抛物线的对称轴上是否存在点 Q,使以 C,P,Q 为顶点的三角形为等腰三角形?若存在,求出所有符合条件的点 Q 的坐标;若不存在,请说明理由.
将该抛物线在 x 轴上方的部分沿 x 轴向下翻折,图象的其余部分保持不变,翻折后的图象与原图象 x 轴下方的部分组成一个“M”形状的新图象,若直线 y=x+b 与该“M”形状的图象部分恰好有三个公共点,求 b 的值.
25.(12 分)如图,P 是正方形 ABCD 中一动点,连接 PA,PB,PC.
如图 1,若 BC=PB,∠CBP=30°,求∠APC 的度数;
如图 2,当∠APC=135°时,求证:CD=PB;
如图 3,在(2)的条件下,若正方形 ABCD 的边长为 8,Q 为 BC 上一点,CQ=2,连接 AQ,PQ, 求△APQ 面积的最大值.
2023-2024 学年广东省广州市黄埔区九年级(上)期末数学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本大题共 10 小题,每小题 3 分,满分 30 分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.)
1.(3 分)下列新能源汽车标志图案中,既是轴对称图形又是中心对称图形的是()
A. B.
C. D.
【解答】解:A 选项中的图形既是轴对称图形,又是中心对称图形,故本选项符合题意;
B 选项中的图形是轴对称图形,不是中心对称图形,故本选项不符合题意;
C 选项选项中的图形不是轴对称图形,也不是中心对称图形,故本选项不符合题意;
D 选项中的图形是轴对称图形,但不是中心对称图形,故本选项不符合题意. 故选:A.
2.(3 分)已知⊙O 半径为 10cm,圆心 O 到点 A 的距离为 10cm,则点 A 与⊙O 的位置关系是()
A.相切B.圆外C.圆上D.圆内
【解答】解:∵⊙O 的半径为 10cm,点 A 到圆心 O 的距离为 10cm,
∴d=r,
∴点 A 与⊙O 的位置关系是:点 A 在圆上, 故选:C.
3.(3 分)下列事件属于必然事件的是() A.篮球队员在罚球线上投篮一次,未投中B.掷一次骰子,向上一面的点数是 6
C.任意画一个三角形,其内角和是 180° D.经过有交通信号灯的路口,遇到红灯
【解答】解:A、篮球队员在罚球线上投篮一次,未投中,是随机事件.
B、掷一次骰子,向上一面的点数是 6,是随机事件.
C、任意画一个三角形,其内角和是 180°,是必然事件. D、经过有交通信号灯的路口,遇到红灯,是随机事件. 故选:C.
4.(3 分)如图,在⊙O 中,弦 AB,CD 相交于点 P,若∠A=60°,∠APD=80°,则∠B 等于()
A.30°B.35°C.40°D.45°
【解答】解:∵∠A=60°,
∴∠C=∠A=60°,
∵∠APD=80°,
∴∠BPC=80°,
∴∠B=180°﹣∠C﹣∠BPC=180°﹣60°﹣80°=40°. 故选:C.
5.(3 分)如图,AB,AC 分别切⊙O 于 B,C 两点,若∠OBC=26°,则∠A 的度数为()
A.32°B.52°C.64°D.72°
【解答】解:∵AB,AC 分别切⊙O 于 B,C 两点,
∴AB=AC,OB⊥AB,
∴∠OBA=90°,
∵∠OBC=26°,
∴∠ABC=90°﹣26°=64°,
∵AB=AC,
∴∠ACB=∠ABC=64°,
∴∠A=180°﹣∠ABC﹣∠ACB=52°.
故选:B.
6.(3 分)将抛物线 y=3x2 先向右平移 1 个单位,再向上平移 2 个单位得到的抛物线的解析式是()
A.y=3(x﹣1)2+2B.y=3(x+1)2﹣2
C.y=3(x﹣1)2﹣2D.y=3(x+1)2+2
【解答】解:∵抛物线 y=3x2 的对称轴为直线 x=0,顶点坐标为(0,0),
∴抛物线 y=3x2 向右平移 1 个单位,再向上平移 2 个单位得到的抛物线的对称轴为直线 x=1,顶点坐标为(1,2),
∴平移后抛物线的解析式为 y=3(x﹣1)2+2. 故选:A.
2
7.(3 分)设 x1,x2 是一元二次方程 x2﹣2x﹣3=0 的两根,则 x12+x 2=()
A.2B.﹣2C.﹣1D.10
【解答】解:根据根与系数的关系可得 x1+x2=2,x1x2=﹣3, 所以 x12+x22=(x1+x2)2﹣2x1x2=4﹣2×(﹣3)=10.
故选:D.
8.(3 分)若点 A(﹣1,a),B(1,b),C(2,c)在反比例函数 y=(k 为常数)的图象上,则 a, b,c 的大小关系是()
A.a<b<cB.b<a<cC.c<a<bD.a<c<b
【解答】解:∵k2+3>0,
∴反比例函数 y=(k 为常数)的图象位于一三象限,且在每个象限内,y 随 x 的增大而减小,
∴点 A(﹣1,a)在第三象限,B(1,b),C(2,c)在第一象限,
∴a<0,b>c>0,
∴a<c<b, 故选:D.
9.(3 分)如图,将边长为 1 的正方形 OAPB 沿 x 轴正方向边连续翻转 2023 次,点 P 依次落在点 P1,P2, P3,…,P2023 的位置,则 P2023 的横坐标 x2023 为()
A.2021B.2022C.2023D.不能确定
【解答】解:从 P 到 P4 要翻转 4 次,横坐标刚好加 4,
∵2023÷4=505……3,
∴505×4﹣1=2019,
还要再翻三次,即完成从 P 到 P3 的过程,横坐标加 3, 则 P2023 的横坐标 x2023=2022.
故选:B.
10.(3 分)如图,已知二次函数 y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与 x 轴交于点 A(﹣1,0),与 y 轴的交点 B
在(0,﹣2)和(0,﹣1)之间(不包括这两点),对称轴为直线 x=1.下列结论:
①abc>0
②4a+2b+c>0
③4ac﹣b2<8a
④ <a<
⑤b>c.
其中含所有正确结论的选项是()
A.①③B.①③④C.②④⑤D.①③④⑤
【解答】解:①∵函数开口方向向上,
∴a>0;
∵对称轴在 y 轴右侧
∴ab 异号,
∵抛物线与 y 轴交点在 y 轴负半轴,
∴c<0,
∴abc>0, 故①正确;
②∵图象与 x 轴交于点 A(﹣1,0),对称轴为直线 x=1,
∴图象与 x 轴的另一个交点为(3,0),
∴当 x=2 时,y<0,
∴4a+2b+c<0, 故②错误;
③∵图象与 x 轴交于点 A(﹣1,0),
∴当 x=﹣1 时,y=(﹣1)2a+b×(﹣1)+c=0,
∴a﹣b+c=0,即 a=b﹣c,c=b﹣a,
∵对称轴为直线 x=1
∴ =1,即 b=﹣2a,
∴c=b﹣a=(﹣2a)﹣a=﹣3a,
∴4ac﹣b2=4•a•(﹣3a)﹣(﹣2a)2=﹣16a2<0
∵8a>0
∴4ac﹣b2<8a 故③正确
④∵图象与 y 轴的交点 B 在(0,﹣2)和(0,﹣1)之间,
∴﹣2<c<﹣1
∴﹣2<﹣3a<﹣1,
∴ >a> ; 故④正确
⑤∵a>0,
∴b﹣c>0,即 b>c; 故⑤正确;
故选:D.
二、填空题(本大题共 6 小题,每小题 3 分,满分 18 分.)
11.(3 分)点 P(2,﹣3)关于原点对称的点 P1 的坐标为 (﹣2,3) .
【解答】解:点 P(2,﹣3)关于原点对称的点 P′的坐标是(﹣2,3).故答案为:(﹣2,3).
12.(3 分)一元二次方程 x2+6x=3x+2 化成一般式为: x2+3x﹣2=0.
【解答】解:x2+6x=3x+2,
移项,得 x2+6x﹣3x﹣2=0, 合并同类项,得 x2+3x﹣2=0,
即把一元二次方程 x2=4x﹣6 化成一般式是:x2+3x﹣2=0, 故答案为:x2+3x﹣2=0.
13.(3 分)不透明的袋子中装有 8 个球,除颜色外无其他差别.每次把球充分搅匀后,随机摸出一个球记下颜色再放回袋子.通过大量重复试验,发现摸到白球的频率稳定于 0.25,则袋子中白球的个数约是 2
个 .
【解答】解:根据题意,袋子中白球的个数约是 8×0.25=2(个),故答案为:2 个.
14.(3 分)圆锥的底面半径为 5cm,高为 12cm,则圆锥的侧面积是65π cm2.
【解答】解:∵圆锥的底面半径为 5cm,高为 12cm,
∴圆锥的母线长==13(cm),
∴圆锥的侧面积=×2π×5×13=65π(cm2),故答案为:65π cm2.
15.(3 分)点 A 是反比例函数 y=(k>0)上的点,过点 A 作 AB⊥x 轴,垂足为 B,若△AOB 的面积为
8,则一元二次方程 x2﹣4x+k=0 的根的情况为 无实数根 .
【解答】解:根据题意得 S△AOB=|k|=8,
∵k>0,
∴k=16,
∴一元二次方程 x2﹣4x+k=0 为:一元二次方程 x2﹣4x+16=0,
∵Δ=16﹣64<0,
∴方程 x2﹣4x+k=0 无实数根, 故答案为:无实数根.
16.(3 分)如图,正方形 ABCD 的边长为 4cm,动点 E、F 分别从点 A、C 同时出发,以相同的速度分别沿 AB、CD 向终点 B、D 移动,当点 E 到达点 B 时,运动停止,过点 B 作直线 EF 的垂线 BG,垂足为点 G,连接 AG,则 AG 长的最小值为cm.
【解答】解:设正方形的中心为 O,可证 EF 经过 O 点.
连接 OB,取 OB 中点 M,连接 MA,MG,则 MA,MG 为定长,
∴MA=,MG= OB=,AG≥AM﹣MG=, 当 A,M,G 三点共线时,AG 最小=()cm,
故答案为:().
三、解答题(本大题共 9 小题,满分 72 分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)
17.(4 分)解方程:x2﹣4x=5.
【解答】解:∵x2﹣4x=5
∴x2﹣4x﹣5=0
∴(x﹣5)(x+1)=0
∴x﹣5=0,x+1=0
∴原方程的解为:x1=5,x2=﹣1.
18.(4 分)如图,将△ABC 绕点 C 顺时针旋转 90°得到△EDC.若点 A、D、E 在同一条直线上,且∠ACB
=20°,求∠CAE 及∠B 的度数.
【解答】解:根据旋转的性质可知 CA=CE,且∠ACE=90°, 所以△ACE 是等腰直角三角形.
所以∠CAE=45°;
根据旋转的性质可得∠BCD=90°,
∵∠ACB=20°.
∴∠ACD=90°﹣20°=70°.
∴∠EDC=45°+70°=115°.
所以∠B=∠EDC=115°.
19.(6 分)随着信息技术的迅猛发展,人们去商场购物的支付方式更加多样、便捷,现有“微信”、“支付宝”、“银行卡”和“现金”四种支付方式.
若随机选一种方式进行支付,则恰巧是“现金”的概率是;
在一次购物中,小嘉和小琪都想从“微信”、“支付宝”和“银行卡”三种支付方式中选一种方式 进行支付,求出两人恰好选择同一种支付方式的概率(用画树状图法或列表法求解).
【解答】解:(1)若随机选一种方式进行支付,则恰巧是“现金”支付方式的概率为,
故答案为 ;
(2)树状图如图,由树状图可知,共有 9 种等可能结果,其中两人恰好选择同一种支付方式的有 3 种, 故 P(两人恰好选择同一种支付方式)为.
20.(6 分)如图,在▱OABC 中,点 O 为坐标顶点,点 A(3,0),C(1,2),反比例函数 y=(k≠0)的图象经过定 C.
求 k 的值及直线 OB 的函数表达式;
试探究此反比例函数的图象是否经过▱OABC 的中心.
【解答】解:(1)将点 C(1,2)代入反比例函数 y= ,
得 k=2,
∵A(3,0),
∴OA=3,
在▱OABC 中,OA∥BC,且 OA=BC,
∴点 B 坐标是(4,2),
设直线 OB 的解析式:y=kx, 代入 B(4,2),
得 4k=2,
解得 k=,
∴直线 OB 解析式是:y=x;
(2)∵▱OABC 的中心就是 OB 中点,且 OB 的中点坐标(2,1),
∴将 x=2 代入, 可得 y=1,
∴反比例函数的图象经过▱OABC 的中心.
21.(8 分)对于抛物线 y=x2﹣4x+3.
它与 x 轴交点的坐标为 (1,0),(3,0) ,与 y 轴交点的坐标为 (0,3) ,顶点坐标为 (2,﹣1) ;
在坐标系中利用描点法画出此抛物线;
结合图象直接回答:当 0<x<3 时,则 y 的取值范围是 ﹣1≤y<3.
x
…
0
1
2
3
4
…
y
…
3
0
﹣1
0
3
…
【解答】解:(1)当 y=0 时,x2﹣4x+3=0,解得 x1=1,x2=3,则抛物线与 x 轴的交点坐标为(1,0),
(3,0);
当 x=0 时,y=x2﹣4x+3=3,则抛物线与 y 轴的交点坐标为(0,3),
∵y=(x﹣2)2﹣1,
∴抛物线的顶点坐标为(2,﹣1),
故答案为:(1,0),(3,0),(0,3),(2,﹣1);
列表:
描点、连线,如图,
由(2)中的函数图象知,当 0<x<3 时,则 y 的取值范围是﹣1≤y<3. 故答案为:﹣1≤y<3.
22.(10 分)如图,在△ABC 中,∠ABC=90°,D 是边 AC 上的一点,连接 BD,使∠A=2∠1,E 是 BC
上的一点,以 BE 为直径的⊙O 经过点 D.
求证:AC 是⊙O 的切线;
若∠A=60°,⊙O 的半径为 2,求阴影部分的面积.(结果保留根号和π)
【解答】(1)证明:连接 OD,
∵OD=OB,
∴∠1=∠ODB,
∴∠DOC=∠1+∠ODB=2∠1, 而∠A=2∠1,
∴∠DOC=∠A,
∵∠A+∠C=90°,
∴∠DOC+∠C=90°,
∴OD⊥DC,
∴AC 是⊙O 的切线;
(2)解:∵∠A=60°,
∴∠C=30°,∠DOC=60°, 在 Rt△DOC 中,OD=2,
∴CD= OD=2 ,
∴阴影部分的面积=S△COD﹣S 扇形DOE
= ×2×2﹣
=2﹣ .
23.(10 分)由于新冠疫情的影响,口罩需求量急剧上升,经过连续两次价格的上调,口罩的价格由每包
10 元涨到了每包 16.9 元.
求出这两次价格上调的平均增长率;
在有关部门大力调控下,口罩价格还是降到了每包 10 元,而且调查发现,定价为每包 10 元时,
一天可以卖出 30 包,每降价 1 元,可以多卖出 5 包.当销售额为 315 元时,且让顾客获得更大的优惠, 应该降价多少元?
【解答】解:(1)设这两次价格上调的平均增长率为 x,依题意得:10(1+x)2=16.9,
解得:x1=0.3=30%,x2=﹣2.3(不符合题意,舍去).答:这两次价格上调的平均增长率为 30%.
(2)设每包应该降价 m 元,则每包的售价为(10﹣m)元,每天可售出(30+5m)包, 依题意得:(10﹣m)(30+5m)=315,
整理得:m2﹣4m+3=0, 解得:m1=1,m2=3.
又∵要让顾客获得更大的优惠,
∴m 的值为 3.
答:每包应该降价 3 元.
24.(12 分)如图,直线 y=x﹣3 与 x 轴、y 轴分别交于点 B、点 C,经过 B、C 两点的抛物线 y=﹣x2+mx+n
与 x 轴的另一个交点为 A,顶点为 P.
求 3m+n 的值;
在该抛物线的对称轴上是否存在点 Q,使以 C,P,Q 为顶点的三角形为等腰三角形?若存在,求出所有符合条件的点 Q 的坐标;若不存在,请说明理由.
将该抛物线在 x 轴上方的部分沿 x 轴向下翻折,图象的其余部分保持不变,翻折后的图象与原图象 x 轴下方的部分组成一个“M”形状的新图象,若直线 y=x+b 与该“M”形状的图象部分恰好有三个公共点,求 b 的值.
【解答】解:(1)直线 y=x﹣3,令 y=0,则 x=3,令 x=0,则 y=﹣3,故点 B、C 的坐标分别为(3,0)、(0,﹣3),
将点 B、C 的坐标分别代入抛物线表达式得:,解得: ,
则抛物线的表达式为:y=﹣x2+4x﹣3,则点 A 坐标为(1,0),顶点 P 的坐标为(2,1),
3m+n=12﹣3=9;
①当 CP=CQ 时,C 点纵坐标与 PQ 中点的纵坐标相同, 故此时 Q 点坐标为(2,﹣7);
②当 CP=PQ 时,
可得:点 Q 的坐标为(2,1﹣2)或(2,1+2);
③当 CQ=PQ 时,
可得:过该中点与 CP 垂直的直线方程为:y=﹣x﹣ , 当 x=2 时,y=﹣,即点 Q 的坐标为(2,﹣);
故:点 Q 的坐标为(2,1﹣2)或(2,1+2)或(2,﹣)或(2,﹣7);
图象翻折后的点 P 对应点 P′的坐标为(2,﹣1),
①在如图所示的位置时,直线 y=x+b 与该“M”形状的图象部分恰好有三个公共点, 此时直线 BC 和抛物线的交点有 3 个,b=﹣3;
②当直线 y=x+b 与 x 轴上方的部分沿 x 轴向下翻折后的图象相切时, 此时,直线 y=x+b 与该“M”形状的图象部分恰好有三个公共点;
即:x2﹣4x+3=x+b,Δ=52﹣4(3﹣b)=0,解得:b=﹣ .
即:b=﹣3 或﹣.
25.(12 分)如图,P 是正方形 ABCD 中一动点,连接 PA,PB,PC.
如图 1,若 BC=PB,∠CBP=30°,求∠APC 的度数;
如图 2,当∠APC=135°时,求证:CD=PB;
如图 3,在(2)的条件下,若正方形 ABCD 的边长为 8,Q 为 BC 上一点,CQ=2,连接 AQ,PQ,
求△APQ 面积的最大值.
【解答】(1)解:∵∠CBP=30°,∠ABC=90°,
∴∠ABP=60°,
∵BC=PB,
∴AB=PB,
∴△ABP 是等边三角形,
∴∠APB=60°,
∵∠BPC=∠BCP=75°,
∴∠APC=135°;
(2)证明:∵∠ABC=90°,AB=BC, 以 B 为圆心,AB 为半径作圆,
∵劣弧 AC 所对的圆心角是 270°,
∴优弧 AC 所对的圆周角是 135°,
∵∠APC=135°,
∴P 点在圆 B 上,
∴BP=BC,
∵BC=CD,
∴BP=CD;
(3)解:∵CQ=2,AB=8,
∴BQ=6,
∴AQ=10,
当 BP⊥AQ 时,△APQ 面积有最大值, 设 BP 与 AQ 的交点为 K,
∵AB•BQ=AQ•BK,
∴BK= ,
∵AB=BP,
∴PK=8﹣ = ,
∴△APQ 面积的最大值为10×=16.
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