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广东省广州市番禺区桥城中学2022-2023学年九年级上学期期末数学试卷(含答案)
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这是一份广东省广州市番禺区桥城中学2022-2023学年九年级上学期期末数学试卷(含答案),共21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。
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)
下列图形中,是中心对称图形的是()
B.
C.D.
若关于 x 的一元二次方程 x2﹣x+m=0 的一个根是 2,则 m 的值是()
A.﹣1B.﹣2C.﹣3D.2
将抛物线 y=x2 向上平移 1 个单位长度,再向右平移 4 个单位长度,所得到的抛物线为
()
A.y=(x﹣4)2+1B.y=(x+1)2+4C.y=(x+4)2﹣1D.y=(x﹣1)2﹣4 4.用配方法解方程 x2+2x﹣3=0,下列变形正确的是()
A.(x+1)2=2B.(x+1)2=4C.(x+1)2=3D.(x+1)2=﹣3 5.如图,四边形 ABCD 是⊙O 的内接四边形,其中∠A=100°,则∠C 的度数为()
A.120°B.100°C.80°D.50°
在一个不透明的布袋中装有 50 个黄、白两种颜色的球,除颜色外其他都相同,小红通过多次摸球试验后发现,摸到黄球的频率稳定在 0.3 左右,则布袋中白球可能有( )
A.15 个B.20 个C.30 个D.35 个
如图,有一张长 12cm,宽 9cm 的矩形纸片,在它的四个角各剪去一个同样大小的小正方形,然后折叠成一个无盖的长方体纸盒.若纸盒的底面(图中阴影部分)面积是70cm2,求剪去的小正方形的边长.设剪去的小正方形的边长是 xcm,根据题意,可列方
A.12×9﹣4×9x=70B.12×9﹣4x2=70
C.(12﹣x)(9﹣x)=70D.(12﹣2x)(9﹣2x)=70
从 1~9 这九个自然数中任取一个,是 2 的倍数或是 3 的倍数的概率是()
A. B. C. D.
如图,在△ABC 中,∠ACB=90°,AB=5,BC=4.以点 A 为圆心,r 为半径作圆,当点 C 在⊙A 内且点 B 在⊙A 外时,r 的值可能是()
A.2B.3C.4D.5
如图,在△ABC 中,∠B=45°,AB=AC,点 D 为 BC 中点,直角∠MDN 绕点 D 旋转, DM,DN 分别与边 AB,AC 交于 E,F 两点,下列结论:①AE=CF;②△DEF 是等腰直角三角形;③BE+CF=EF;④S 四边形AEDF=S△ABC,其中正确结论是()
A.①②④B.②③④C.①②③D.①②③④
二、填空题(共 6 题,每题 3 分,共 18 分)
已知点 A(a,1)与点 B(﹣3,﹣1)关于原点对称,则 a=.
抛物线的解析式为 y=(x﹣2)2+1,则抛物线的顶点坐标是.
正 n 边形的中心角为 72°,则 n=.
若圆锥的侧面积为 14π,底面圆半径为 2,则该圆锥母线长是.
为了改善居民住房条件,某市计划用两年的时间,将城镇居民的住房面积由现在的人均
图中的每个小方格都是边长为 1 个单位长度的正方形,每个小正方形的顶点叫格点,△
ABC 的顶点均在格点上
画出将△ABC 绕点 B 按逆时针方向旋转 90°后所得到的△A1BC1;
画出将△ABC 向右平移 6 个单位后得到的△A2B2C2;
在(1)中,求在旋转过程中△ABC 扫过的面积.
已知二次函数 y=x2﹣2x﹣3.
在平面直角坐标系 xOy 中画出该函数的图象;
当 0≤x≤3 时,结合函数图象,直接写出 y 的取值范围.
小聪参加一个幸运挑战活动,规则是:在一个箱子里有 3 个白球和 1 个红球,它们除颜
色外其余都相同,现从箱子里摸出 1 个球,不放回,记下颜色,再摸出 1 个球,若两次摸出球的颜色相同,则挑战成功.
小聪从箱子里摸出 1 个球是白球是 事件.(选填“必然”、“随机”、“不可
能”)
求小聪挑战成功的概率.
已知关于 x 的一元二次方程 x2﹣4x﹣2m+5=0 有两个不相等的实数根.
求实数 m 的取值范围;
12
若 x1,x2 是该方程的两个根,且满足 x 2+x 2=3x1x2+1,求 m 的值.
已知:如图,在 Rt△ABC 中,∠C=90°,∠BAC 的角平分线 AD 交 BC 边于 D.
以 AB 边上一点 O 为圆心,过 A、D 两点作⊙O,并标出圆心.(不写作法,保留作图痕迹).
判断直线 BC 与⊙O 的位置关系,并说明理由.
若 AB=8,BD=4,求⊙O 的半径.
如图,⊙O 为 Rt△ABC 的外接圆,∠ACB=90°,BC=4,AC=4,点 D 是⊙O 上的动点,且点 C、D 分别位于 AB 的两侧.
求⊙O 的半径;
当 CD=4时,求∠ACD 的度数;
设 AD 的中点为 M,在点 D 的运动过程中,线段 CM 是否存在最大值?若存在,求出 CM 的最大值;若不存在,请说明理由.
已知抛物线 y=﹣x2+bx+c 经过 A(m,n),B(4﹣m,n),C(1,4)三点,顶点为 P.
求抛物线的解析式;
如果△PAB 是以 AB 为底边的等腰直角三角形,求△PAB 的面积;
若直线 l1:y=k1x﹣2k1 与抛物线交于 D,E 两点,直线 l2:y=k2x﹣2k2 与抛物线交 F、G 两点,DE 的中点为 M,FG 的中点为 N,k1k2=﹣2,求点 P 到直线 MN 距离的最大值.
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)
下列图形中,是中心对称图形的是()
B.
C.D.
【分析】根据中心对称图形的定义进行判断,即可得出答案.
【解答】解:A.不是中心对称图形,故本选项不符合题意; B.是中心对称图形,故本选项符合题意; C.不是中心对称图形,故本选项不符合题意; D.不是中心对称图形,故本选项不符合题意.
故选:B.
【点评】本题考查了中心对称图形的概念,判断中心对称图形是要寻找对称中心,旋转
180 度后与原图重合.
若关于 x 的一元二次方程 x2﹣x+m=0 的一个根是 2,则 m 的值是()
A.﹣1B.﹣2C.﹣3D.2
【分析】把 x=2 代入方程 x2﹣x+m=0 得 22﹣2+m=0,然后解关于 m 的方程即可.
【解答】解:把 x=2 代入方程 x2﹣x+m=0 得 22﹣2+m=0, 解得 m=﹣2.
故选:B.
【点评】本题考查了一元二次方程的解:能使一元二次方程左右两边相等的未知数的值是一元二次方程的解.
将抛物线 y=x2 向上平移 1 个单位长度,再向右平移 4 个单位长度,所得到的抛物线为
()
A.y=(x﹣4)2+1B.y=(x+1)2+4C.y=(x+4)2﹣1D.y=(x﹣1)2﹣4
【分析】抛物线 y=x2 的顶点坐标为(0,0),向上平移 1 个单位长度,再向右平移 4 个单位长度,所得的抛物线的顶点坐标为(4,1),根据顶点式可确定所得抛物线解析式.
【解答】解:依题意可知,原抛物线顶点坐标为(0,0),平移后抛物线顶点坐标为(4,
1),
又因为平移不改变二次项系数,所以所得抛物线解析式为:y=(x﹣4)2+1. 故选:A.
【点评】本题考查了抛物线的平移,解题关键是熟悉抛物线在平移的过程中,a 的值不发生变化,变化的只是顶点的位置,且与平移方向有关.
用配方法解方程 x2+2x﹣3=0,下列变形正确的是()
A.(x+1)2=2B.(x+1)2=4C.(x+1)2=3D.(x+1)2=﹣3
【分析】根据用配方法解一元二次方程的步骤即可进行解答.
【解答】解:移项,得:x2+2x=3, 配方,得:x2+2x+1=4,
即:(x+1)2=4.故选:B.
【点评】本题主要考查了用配方法解一元二次方程,解题的关键是熟练掌握用配方法解一元二次方程的步骤和方法.
如图,四边形 ABCD 是⊙O 的内接四边形,其中∠A=100°,则∠C 的度数为()
A.120°B.100°C.80°D.50°
【分析】根据圆内接四边形的对角互补,列式计算即可.
【解答】解:∵四边形 ABCD 为圆内接四边形,
∴∠A+∠C=180°,
∵∠A=100°,
∴∠C=180°﹣∠A=180°﹣100°=80°. 故选:C.
【点评】本题考查了圆内接四边形的性质,掌握圆内接四边形的对角互补是解题的关键.
在一个不透明的布袋中装有 50 个黄、白两种颜色的球,除颜色外其他都相同,小红通过多次摸球试验后发现,摸到黄球的频率稳定在 0.3 左右,则布袋中白球可能有( )
A.15 个B.20 个C.30 个D.35 个
【分析】在同样条件下,大量反复试验时,随机事件发生的频率逐渐稳定在概率附近, 可以从比例关系入手,设出未知数列出方程求解.
【解答】解:设袋中有黄球 x 个,由题意得=0.3, 解得 x=15,则白球可能有 50﹣15=35 个.
故选:D.
【点评】本题利用了用大量试验得到的频率可以估计事件的概率.关键是利用黄球的概率公式列方程求解得到黄球的个数.
如图,有一张长 12cm,宽 9cm 的矩形纸片,在它的四个角各剪去一个同样大小的小正方形,然后折叠成一个无盖的长方体纸盒.若纸盒的底面(图中阴影部分)面积是70cm2,求剪去的小正方形的边长.设剪去的小正方形的边长是 xcm,根据题意,可列方程为( )
A.12×9﹣4×9x=70B.12×9﹣4x2=70
C.(12﹣x)(9﹣x)=70D.(12﹣2x)(9﹣2x)=70
【分析】设剪去的小正方形的边长是 xcm,则纸盒底面的长为(12﹣2x)cm,宽为(9﹣ 2x)cm,根据纸盒的底面(图中阴影部分)面积是 70cm2,得出关于 x 的一元二次方程, 从而得到答案.
【解答】解:设剪去的小正方形的边长是 xcm,则纸盒底面的长为(12﹣2x)cm,宽为
(9﹣2x)cm,
∵纸盒的底面(图中阴影部分)面积是 70cm2,
∴(12﹣2x)(9﹣2x)=70,故选:D.
【点评】本题考查一元二次方程解实际问题,读懂题意,找准等量关系,正确列出一元
二次方程是解题的关键.
从 1~9 这九个自然数中任取一个,是 2 的倍数或是 3 的倍数的概率是()
A. B. C. D.
【分析】从 1 到 9 这 9 个自然数中任取一个有 9 种可能的结果,其中是 2 的倍数或是 3
的倍数的有 2,3,4,6,8,9 共计 6 个.
【解答】解:从 1 到 9 这 9 个自然数中任取一个有 9 种可能的结果,是 2 的倍数或是 3
的倍数的有 6 个结果,因而概率是. 故选:C.
【点评】本题考查概率,概率=所求情况数与总情况数之比.正确写出是 2 的倍数或是 3
的倍数的数有哪些是本题解决的关键.
如图,在△ABC 中,∠ACB=90°,AB=5,BC=4.以点 A 为圆心,r 为半径作圆,当点 C 在⊙A 内且点 B 在⊙A 外时,r 的值可能是()
A.2B.3C.4D.5
【分析】由勾股定理求出 AC 的长度,再由点 C 在⊙A 内且点 B 在⊙A 外求解.
【解答】解:在 Rt△ABC 中,由勾股定理得 AC==3,
∵点 C 在⊙A 内且点 B 在⊙A 外,
∴3<r<5, 故选:C.
【点评】本题考查点与圆的位置关系,解题关键是掌握勾股定理.
如图,在△ABC 中,∠B=45°,AB=AC,点 D 为 BC 中点,直角∠MDN 绕点 D 旋转, DM,DN 分别与边 AB,AC 交于 E,F 两点,下列结论:①AE=CF;②△DEF 是等腰直角三角形;③BE+CF=EF;④S 四边形AEDF= S△ABC,其中正确结论是()
A.①②④B.②③④C.①②③D.①②③④
【分析】根据等腰直角三角形的性质可得∠CAD=∠B=45°,根据同角的余角相等求出
∠ADF=∠BDE,然后利用“角边角”证明△BDE 和△ADF 全等,判断出④正确;根据全等三角形对应边相等可得 DE=DF、BE=AF,从而得到△DEF 是等腰直角三角形,判断出②正确;再求出 AE=CF,判断出①正确;根据 BE+CF=AF+AE,利用三角形的任意两边之和大于第三边可得 BE+CF>EF,判断出③错误.
【解答】解:∵∠B=45°,AB=AC,
∴△ABC 是等腰直角三角形,
∵点 D 为 BC 中点,
∴AD=CD=BD,AD⊥BC,∠CAD=45°,S△ABD=S△ACD= S△ABC,
∴∠CAD=∠B,
∵∠MDN 是直角,
∴∠ADF+∠ADE=90°,
∵∠BDE+∠ADE=∠ADB=90°,
∴∠ADF=∠BDE,
在△BDE 和△ADF 中,
,
∴△BDE≌△ADF(ASA),
∴S 四边形 AEDF=S△AED+S△ADF==S△AED+S△BDE=S△ABD,
∴S 四边形 AEDF=S△ABC, 故④正确;
∴DE=DF,BE=AF,
∴△DEF 是等腰直角三角形,故②正确;
∵AE=AB﹣BE,CF=AC﹣AF,
∴AE=CF,故①正确;
∵BE+CF=AF+AE,
∴BE+CF>EF, 故③错误;
∴正确的有①②④, 故选:A.
【点评】本题考查了旋转的性质,全等三角形的判定与性质,等腰直角三角形的性质, 熟练掌握等腰直角三角形的性质,并能进行推理论证是解决问题的关键.
二、填空题(共 6 题,每题 3 分,共 18 分)
已知点 A(a,1)与点 B(﹣3,﹣1)关于原点对称,则 a= 3.
【分析】直接利用关于原点对称点的性质得出 a 的值,进而得出答案.
【解答】解:∵点 A(a,1)与点 B(﹣3,﹣1)关于原点对称,
∴a=3.
故答案为:3.
【点评】此题主要考查了关于原点对称点的性质,正确记忆关于原点对称点的性质是解题关键.
抛物线的解析式为 y=(x﹣2)2+1,则抛物线的顶点坐标是 (2,1).
【分析】利用二次函数的顶点式是:y=a(x﹣h)2+k(a≠0,且 a,h,k 是常数),顶点坐标是(h,k)进行解答.
【解答】解:∵y=(x﹣2)2+1
∴抛物线的顶点坐标是(2,1) 故答案为:(2,1).
【点评】本题主要是对抛物线中顶点式的对称轴,顶点坐标的考查.
正 n 边形的中心角为 72°,则 n= 5.
【分析】根据正多边形的中心角和为 360°计算即可.
【解答】解:n==5, 故答案为:5.
【点评】本题考查的是正多边形和圆,熟知正多边形的中心角和为 360°是解答此题的关键.
若圆锥的侧面积为 14π,底面圆半径为 2,则该圆锥母线长是 7.
【分析】根据圆锥侧面积公式 S=πrl 计算即可.
【解答】解:设圆锥的母线长为 l, 设由题意得,14π=πl×2,
解得,l=7, 故答案为:7.
【点评】本题考查的是圆锥的计算,掌握圆锥的母线长是扇形的半径,圆锥的底面圆周长是扇形的弧长是解题的关键.
为了改善居民住房条件,某市计划用两年的时间,将城镇居民的住房面积由现在的人均约为 10m2 提高到 12.1m2,若每年的年增长率相同,则年增长率为 10%.
【分析】此题可设年增长率为 x,第一年为 10(1+x)m2,那么第二年为 10(1+x)
(1+x)m2,列出一元二次方程解答即可.
【解答】解:设年增长率为 x,根据题意列方程得
10(1+x)2=12.1
解得 x1=0.1,x2=﹣2.1(不符合题意舍去) 所以年增长率为 0.1,即 10%.
【点评】找到关键描述语,找到等量关系准确地列出方程是解决问题的关键.判断所求的解是否符合题意,舍去不合题意的解.
已知二次函数 y=x2﹣2ax+a2﹣3a+6 的图象与 x 轴没有公共点,且当 x<﹣1 时,y 随 x
的增大而减小,则实数 a 的取值范围是 ﹣1≤a<2.
【分析】由题意得:Δ<0,解得 a<2,当 x<﹣1 时,y 随 x 的增大而减小,则 a≥﹣1, 即可求解.
【解答】解:由题意得:△=(﹣2a)2﹣4(a2﹣3a+6)<0,解得 a<2,
∵1>0,故抛物线开口向上,
当 x<﹣1 时,y 随 x 的增大而减小,则 a≥﹣1,
∴实数 a 的取值范围是﹣1≤a<2, 故答案为:﹣1≤a<2.
【点评】本题考查了抛物线与 x 轴的交点:把求二次函数 y=ax2+bx+c(a,b,c 是常数, a≠0)与 x 轴的交点坐标问题转化为解关于 x 的一元二次方程.也考查了二次函数的性质.
三、解答题(本大题共 9 小题,满分 0 分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.解方程:x2﹣6x+5=0(两种方法).
【分析】利用因式分解法和配方法解方程.
【解答】解:方法一:(x﹣5)(x﹣1)=0,
x﹣5=或 x﹣1=0, 所以 x1=5,x2=1;
方法二:x2﹣6x=﹣5,
x2﹣6x+9=4,
(x﹣3)2=4,
x﹣3=±2,
所以 x1=5,x2=1.
【点评】本题考查了解一元二次方程﹣因式分解法:因式分解法就是利用因式分解求出方程的解的方法,这种方法简便易用,是解一元二次方程最常用的方法.也考查了配方法.
某蔬菜基地的圆弧形蔬菜大棚的剖面如图所示,已知 AB=16m,半径 OA=10m,则中间柱 CD 的高度为多少 m?
【分析】由垂径定理可知 OC 垂直平分 AB,再解直角三角形 AOD 即可求得 OD 的长, 因 CD=CO﹣DO,所以可得 CD 的长.
【解答】解:如图所示:
已知 AB=16m,半径 OA=10m,AB 为弦,
∴OC 垂直平分 AB
∴AD= AB=8m
在 Rt△AOD 中,由勾股定理可得:
OD2=AO2﹣AD2
∴OD=6m
∴CD=OC﹣OD=4m
答:中间柱 CD 的高度为 4m.
【点评】本题主要考查了垂径定理和解直角三角形的应用.
图中的每个小方格都是边长为 1 个单位长度的正方形,每个小正方形的顶点叫格点,△
ABC 的顶点均在格点上
画出将△ABC 绕点 B 按逆时针方向旋转 90°后所得到的△A1BC1;
画出将△ABC 向右平移 6 个单位后得到的△A2B2C2;
在(1)中,求在旋转过程中△ABC 扫过的面积.
【分析】(1)根据旋转的性质得出对应点位置,即可画出图形;
利用平移的性质得出对应点位置,进而得出图形;
根据△ABC 扫过的面积等于扇形 BCC1 的面积与△A1BC1 的面积和,列式进行计算即可.
【解答】解:(1)如图所示,△A1BC1 即为所求;
如图所示,△A2B2C2 即为所求;
由题可得,△ABC 扫过的面积=+×4×1=4π+2.
【点评】本题考查了利用旋转变换依据平移变换作图,熟练掌握网格结构,准确找出对应点位置作出图形是解题的关键.求扫过的面积的主要思路是将不规则图形面积转化为
规则图形的面积.
已知二次函数 y=x2﹣2x﹣3.
在平面直角坐标系 xOy 中画出该函数的图象;
当 0≤x≤3 时,结合函数图象,直接写出 y 的取值范围.
【分析】(1)先把解析式配成顶点式为 y=x2﹣2x﹣3=(x﹣1)2﹣4,则抛物线的顶点坐标为(1,﹣4),再求出抛物线与 y 轴的交点坐标,然后利用描点法画出二次函数图象;
(2)先计算 x=0 时,y=3,然后利用图象写出对应的 y 的范围.
【解答】解:
(1)y=x2﹣2x﹣3=(x﹣1)2﹣4,则抛物线的顶点坐标为(1,﹣4),
当 x=0 时,y=x2﹣2x﹣3=﹣3,则抛物线与 y 轴的交点坐标为(0,﹣3),函数图象如下图所示:
(2)观察图象得:当 x=1 时 y 最小=﹣3; 当 x=3 时,y 最大=0,
∴当 0≤x≤3 时,y 的取值范围为﹣4≤y≤0.
【点评】本题考查了抛物线与 x 轴的交点:把求二次函数 y=ax2+bx+c(a,b,c 是常数, a≠0)与 x 轴的交点坐标问题转化解关于 x 的一元二次方程即可求得交点横坐标.也考查了二次函数的性质.
小聪参加一个幸运挑战活动,规则是:在一个箱子里有 3 个白球和 1 个红球,它们除颜
色外其余都相同,现从箱子里摸出 1 个球,不放回,记下颜色,再摸出 1 个球,若两次摸出球的颜色相同,则挑战成功.
(1)小聪从箱子里摸出 1 个球是白球是 随机 事件.(选填“必然”、“随机”、“不可
能”)
共有 12 种等可能发生的情况,其中两次摸出的球的颜色相同的情况有:6 种,
∴挑战成功的概率为: .
【点评】本题考查画树状图法求概率.熟练掌握画树状图的方法以及概率公式是解题的关键.
已知关于 x 的一元二次方程 x2﹣4x﹣2m+5=0 有两个不相等的实数根.
求实数 m 的取值范围;
12
若 x1,x2 是该方程的两个根,且满足 x 2+x 2=3x1x2+1,求 m 的值.
【分析】(1)利用根的判别式Δ=b2﹣4ac>0,即可求出答案;
(2)先将 转化成 ,再运用根与系数的关系即可求出答案.
【解答】解:(1)∵x2﹣4x﹣2m+5=0 有两个不相等的实数根,
∴Δ=b2﹣4ac>0,
∴(﹣4)2﹣4×1×(﹣2m+5)>0,
∴ ;
(2)∵x1,x2 是该方程的两个根,
∴x1+x2=4,x1x2=﹣2m+5,
∵,
图痕迹).
判断直线 BC 与⊙O 的位置关系,并说明理由.
若 AB=8,BD=4,求⊙O 的半径.
【分析】(1)以 AB 边上一点 O 为圆心,过 A、D 两点作⊙O,并标出圆心;
根据切线的判定即可判断直线 BC 与⊙O 的位置关系;
根据 AB=8,BD=4,即可求⊙O 的半径.
【解答】解:如图,
⊙O 即为所求;
直线 BC 与⊙O 的位置关系为:相切,理由如下: 连接 OD,
∴OD=OA,
∴∠OAD=∠ODA,
∵AD 平分∠BAC,
∴∠BAD=∠CAD,
∴∠ODA=∠CAD,
∴AC∥OD,
∴∠ODB=∠C=90°,
∴OD⊥BC,OD 是半径,
∴直线 BC 与⊙O 相切;
设⊙O 的半径为 x,
在 Rt△OBD 中,OD=x,OB=8﹣x,BD=4,
∴(8﹣x)2=x2+42, 解得 x=3.
答:⊙O 的半径为 3.
【点评】本题考查了作图﹣复杂作图、角平分线的性质、直线与圆的位置关系,解决本题的关键是准确画图.
如图,⊙O 为 Rt△ABC 的外接圆,∠ACB=90°,BC=4,AC=4,点 D 是⊙O 上的动点,且点 C、D 分别位于 AB 的两侧.
求⊙O 的半径;
当 CD=4时,求∠ACD 的度数;
设 AD 的中点为 M,在点 D 的运动过程中,线段 CM 是否存在最大值?若存在,求出 CM 的最大值;若不存在,请说明理由.
【分析】(1)利用勾股定理求出 AB 即可.
连接 OC,OD,证明∠OCA=60°,∠OCD=45°,可得结论.
如图 2 中,连接 OM,OC.证明 OM⊥AD,推出点 M 的运动轨迹以 AO 为直径的
⊙J,连接 CJ,JM.求出 CJ.JM,根据 CM≤CJ+JM=2+2,可得结论.
【解答】解:(1)如图 1 中,
∵AB 是直径,
∴∠ACB=90°,
∵AC=4,BC=4 ,
∴AB= ==8,
∴⊙O 的半径为 4.
如图 1 中,连接 OC,OD.
∵CD=4 ,OC=OD=4,
∴CD2=OC2+OD2,
∴∠COD=90°,
∴∠OCD=45°,
∵AC=OC=OA,
∴△AOC 是等边三角形,
∴∠ACO=60°,
∴∠ACD=∠ACO﹣∠DCO=60°﹣45°=15°.
如图 2 中,连接 OM,OC.
∵AM=MD,
∴OM⊥AD,
∴点 M 的运动轨迹以 AO 为直径的⊙J, 连接 CJ,JM.
∵△AOC 是等边三角形,AJ=OJ,
∴CJ⊥OA,
∴CJ= =2 ,
∵CM≤CJ+JM=2 +2,
∴CM 的最大值为 2+2.
【点评】本题属于圆综合题,考查了圆周角定理,垂径定理,等边三角形的判定和性质, 等腰直角三角形的判定和性质,解直角三角形等知识,解题的关键是寻找特殊三角形解决问题,正确寻找点 M 的运动轨迹,属于中考压轴题.
已知抛物线 y=﹣x2+bx+c 经过 A(m,n),B(4﹣m,n),C(1,4)三点,顶点为 P.
求抛物线的解析式;
如果△PAB 是以 AB 为底边的等腰直角三角形,求△PAB 的面积;
若直线 l1:y=k1x﹣2k1 与抛物线交于 D,E 两点,直线 l2:y=k2x﹣2k2 与抛物线交 F、G 两点,DE 的中点为 M,FG 的中点为 N,k1k2=﹣2,求点 P 到直线 MN 距离的最大值.
【分析】(1)根据点 A 和点 B 的坐标,可得出抛物线的对称轴,由此可得出 b 的值,把点 C 坐标代入即可求出 c;
由 A,B 的坐标可知 AB∥x 轴,过点 P 作 PQ⊥AB 于点 Q,根据等腰直角三角形的性质可得出 m 和 n 等量关系,由此求出 n 的值,进而可求出△PAB 的面积;
分别联立直线 l1,直线 l2 和抛物线的解析式,根据根与系数的关系可分别表示出点M 和点 N 的坐标,由此求出直线 MN 的解析,得出直线 MN 过定点(2,﹣1),即可得点 P 到直线 MN 距离的最大值.
【解答】解:(1)∵A(m,n),B(4﹣m,n),
∴该函数的对称轴为直线 ,
∴ ,
解得:b=4,
∴y=﹣x2+4x+c,
把点 C(1,4)代入得:4=﹣12+4+c, 解得:c=1,
∴抛物线的解析式为:y=﹣x2+4x+1;
(2)当 x=2 时,y=﹣22+4×2+1=5,
∴P(2,5),
∵AB∥x 轴,
∴Q(2,n),
∵A(m,n),B(4﹣m,n),
∴AB=(4﹣m)﹣m=4﹣2m,PQ=5﹣n,n=﹣m2+4m+1,
∴PQ=m2﹣4m+4,
∵△PAB 是以 AB 为底边的等腰直角三角形,PQ⊥AB,
∴ ,
即 ,
整理得:m2﹣3m+2=0,
解得:m1=1,m2=2(舍去),
∴AB=2,PQ=1,
∴ ,
(3)联立直线 l1:y=k1x﹣2k1 和抛物线 y=﹣x2+4x+1 得: ,
①﹣②得:x2+(k1﹣4)x﹣(2k1+1)=0,
∴xD+xE=4﹣k1;
可得:xF+xG=4﹣k2,
∴ , ,
∴ , ,
∴ , , 设直线 MN 的函数表达式为:y=kx+b,
∴直线 MN 的函数表达式为:y﹣yM=k(x﹣xM),
即 ,
整理得:y=(k1+k2)(x﹣2)+,
∵k1k2=﹣2, 则,
∴,
当 x=2 时,y=﹣1,
则直线 MN 经过定点(2,﹣1),
∴点 P 到直线 MN 距离的最大值为点 P 到点(2,﹣1)的距离,
∵P(2,5),
∴点 P 到直线 MN 距离的最大值为:.
【点评】本题考查了二次函数的综合运用,熟练掌握用待定系数法求解函数表达式,二次函数的图像和性质,等腰直角三角形的性质是解题的关键.
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