2021年广西贵港市中考数学试卷 (含解析)
展开2021年广西贵港市中考数学试卷
一、选择题(本大题共12小题,每小题3分,共36分)每小题都给出标号为A.B.C.D.的四个选项,其中只有一个是正确的,请考生用2B铅笔在答题卡上将选定的答案标号涂黑
1.﹣3的绝对值是( )
A.﹣3 B.3 C.﹣ D.
2.若分式在实数范围内有意义,则x的取值范围是( )
A.x≠﹣5 B.x≠0 C.x≠5 D.x>﹣5
3.下列计算正确的是( )
A.a2+a2=a4 B.2a﹣a=1
C.2a•(﹣3a)=﹣6a2 D.(a2)3=a5
4.一组数据8,7,8,6,4,9的中位数和平均数分别是( )
A.7和8 B.7.5和7 C.7和7 D.7和7.5
5.在平面直角坐标系中,若点P(a﹣3,1)与点Q(2,b+1)关于x轴对称,则a+b的值是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
6.不等式1<2x﹣3<x+1的解集是( )
A.1<x<2 B.2<x<3 C.2<x<4 D.4<x<5
7.已知关于x的一元二次方程x2﹣kx+k﹣3=0的两个实数根分别为x1,x2,且x12+x22=5,则k的值是( )
A.﹣2 B.2 C.﹣1 D.1
8.下列命题是真命题的是( )
A.同旁内角相等,两直线平行
B.对角线相等的四边形是矩形
C.对角线互相垂直的四边形是菱形
D.两角分别相等的两个三角形相似
9.某蔬菜种植基地2018年的蔬菜产量为800吨,2020年的蔬菜产量为968吨,设每年蔬菜产量的年平均增长率都为x,则年平均增长率x应满足的方程为( )
A.800(1﹣x)2=968 B.800(1+x)2=968
C.968(1﹣x)2=800 D.968(1+x)2=800
10.如图,点A,B,C,D均在⊙O上,直径AB=4,点C是的中点,点D关于AB对称的点为E,若∠DCE=100°,则弦CE的长是( )
A.2 B.2 C. D.1
11.如图,在正方形ABCD中,E,F是对角线AC上的两点,且EF=2AE=2CF,连接DE并延长交AB于点M,连接DF并延长交BC于点N,连接MN,则=( )
A. B. C.1 D.
12.如图,在△ABC中,∠ABC=90°,AB=8,BC=12,D为AC边上的一个动点,连接BD,E为BD上的一个动点,连接AE,CE,当∠ABD=∠BCE时,线段AE的最小值是( )
A.3 B.4 C.5 D.6
二、填空题(本大题共6小题,每小题3分,共18分)
13.甲、乙两人在相同条件下进行射击练习,每人10次射击成绩的平均数都是8环,方差分别为S甲2=1.4,S乙2=0.6,则两人射击成绩比较稳定的是 (填“甲”或“乙”).
14.第七次全国人口普查公布的我国总人口数约为1411780000人,将数据1411780000用科学记数法表示为 .
15.如图,AB∥CD,CB平分∠ECD,若∠B=26°,则∠1的度数是 .
16.如图,圆锥的高是4,它的侧面展开图是圆心角为120°的扇形,则圆锥的侧面积是 (结果保留π).
17.如图,在矩形ABCD中,BD是对角线,AE⊥BD,垂足为E,连接CE,若tan∠ADB=,则tan∠DEC的值是 .
18.我们规定:若=(x1,y1),=(x2,y2),则•=x1x2+y1y2.例如=(1,3),=(2,4),则•=1×2+3×4=2+12=14.已知=(x+1,x﹣1),=(x﹣3,4),且﹣2≤x≤3,则•的最大值是 .
三、解答题(本大题共8小题,满分66分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
19.(10分)(1)计算:﹣2cos45°;
(2)解分式方程:.
20.(5分)尺规作图(只保留作图痕迹,不要求写出作法).如图,已知△ABC,且AB>AC.
(1)在AB边上求作点D,使DB=DC;
(2)在AC边上求作点E,使△ADE∽△ACB.
21.(6分)如图,一次函数y=x+2的图象与反比例函数y=的图象相交,其中一个交点的横坐标是1.
(1)求k的值;
(2)若将一次函数y=x+2的图象向下平移4个单位长度,平移后所得到的图象与反比例函数y=的图象相交于A,B两点,求此时线段AB的长.
22.(8分)某校为了了解本校学生每天课后进行体育锻炼的时间情况,在5月份某天随机抽取了若干名学生进行调查,调查发现学生每天课后进行体育锻炼的时间都不超过100分钟,现将调查结果绘制成两幅尚不完整的统计图表.请根据统计图表提供的信息,解答下列问题:
组别
锻炼时间(分)
频数(人)
百分比
A
0≤x≤20
12
20%
B
20<x≤40
a
35%
C
40<x≤60
18
b
D
60<x≤80
6
10%
E
80<x≤100
3
5%
(1)本次调查的样本容量是 ;表中a= ,b= ;
(2)将频数分布直方图补充完整;
(3)已知E组有2名男生和1名女生,从中随机抽取两名学生,恰好抽到1名男生和1名女生的概率是 ;
(4)若该校学生共有2200人,请根据以上调查结果估计:该校每天课后进行体育锻炼的时间超过60分钟的学生共有多少人?
23.(8分)某公司需将一批材料运往工厂,计划租用甲、乙两种型号的货车,在每辆货车都满载的情况下,若租用30辆甲型货车和50辆乙型货车可装载1500箱材料;若租用20辆甲型货车和60辆乙型货车可装载1400箱材料.
(1)甲、乙两种型号的货车每辆分别可装载多少箱材料?
(2)经初步估算,公司要运往工厂的这批材料不超过1245箱.计划租用甲、乙两种型号的货车共70辆,且乙型货车的数量不超过甲型货车数量的3倍,该公司一次性将这批材料运往工厂共有哪几种租车方案?
24.(8分)如图,⊙O是△ABC的外接圆,AD是⊙O的直径,F是AD延长线上一点,连接CD,CF,且∠DCF=∠CAD.
(1)求证:CF是⊙O的切线;
(2)若cosB=,AD=2,求FD的长.
25.(11分)如图,已知抛物线y=ax2+bx+c与x轴相交于A(﹣3,0),B两点,与y轴相交于点C(0,2),对称轴是直线x=﹣1,连接AC.
(1)求该抛物线的表达式;
(2)若过点B的直线l与抛物线相交于另一点D,当∠ABD=∠BAC时,求直线l的表达式;
(3)在(2)的条件下,当点D在x轴下方时,连接AD,此时在y轴左侧的抛物线上存在点P,使S△BDP=S△ABD.请直接出所有符合条件的点P的坐标.
26.(10分)已知在△ABC中,O为BC边的中点,连接AO,将△AOC绕点O顺时针方向旋转(旋转角为钝角),得到△EOF,连接AE,CF.
(1)如图1,当∠BAC=90°且AB=AC时,则AE与CF满足的数量关系是 ;
(2)如图2,当∠BAC=90°且AB≠AC时,(1)中的结论是否仍然成立?若成立,请写出证明过程;若不成立,请说明理由.
(3)如图3,延长AO到点D,使OD=OA,连接DE,当AO=CF=5,BC=6时,求DE的长.
2021年广西贵港市中考数学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本大题共12小题,每小题3分,共36分)每小题都给出标号为A.B.C.D.的四个选项,其中只有一个是正确的,请考生用2B铅笔在答题卡上将选定的答案标号涂黑
1.﹣3的绝对值是( )
A.﹣3 B.3 C.﹣ D.
【分析】计算绝对值要根据绝对值的定义求解.第一步列出绝对值的表达式;第二步根据绝对值定义去掉这个绝对值的符号.
【解答】解:|﹣3|=3.
故﹣3的绝对值是3.
故选:B.
2.若分式在实数范围内有意义,则x的取值范围是( )
A.x≠﹣5 B.x≠0 C.x≠5 D.x>﹣5
【分析】根据分式成立的条件列不等式求解.
【解答】解:根据分式成立的条件,可得:x+5≠0,
∴x≠﹣5,
故选:A.
3.下列计算正确的是( )
A.a2+a2=a4 B.2a﹣a=1
C.2a•(﹣3a)=﹣6a2 D.(a2)3=a5
【分析】根据合并同类项的运算法则、单项式乘单项式和幂的乘方的运算法则解答即可.
【解答】解:A、a2+a2=2a2,原计算错误,故此选项不符合题意;
B、2a﹣a=a,原计算错误,故此选项不符合题意;
C、2a•(﹣3a)=﹣6a2,原计算正确,故此选项符合题意;
D、(a2)3=a6,原计算错误,故此选项不符合题意.
故选:C.
4.一组数据8,7,8,6,4,9的中位数和平均数分别是( )
A.7和8 B.7.5和7 C.7和7 D.7和7.5
【分析】根据中位数、平均数的定义分别列出算式,再进行计算即可.
【解答】解:把这些数从小大排列为4,6,7,8,8,9,
则中位数是=7.5;
平均数是:(8+7+8+6+4+9)÷6=7.
故选:B.
5.在平面直角坐标系中,若点P(a﹣3,1)与点Q(2,b+1)关于x轴对称,则a+b的值是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【分析】直接利用关于x轴对称点的性质:横坐标不变,纵坐标互为相反数,即可得出a,b的值,进而得出答案.
【解答】解:∵点P(a﹣3,1)与点Q(2,b+1)关于x轴对称,
∴a﹣3=2,b+1=﹣1,
∴a=5,b=﹣2,
则a+b=5﹣2=3.
故选:C.
6.不等式1<2x﹣3<x+1的解集是( )
A.1<x<2 B.2<x<3 C.2<x<4 D.4<x<5
【分析】分别求出各不等式的解集,再求出其公共部分即可.
【解答】解:不等式组化为,
由不等式①,得x>2,
由不等式②,得x<4,
故原不等式组的解集是2<x<4,
故选:C.
7.已知关于x的一元二次方程x2﹣kx+k﹣3=0的两个实数根分别为x1,x2,且x12+x22=5,则k的值是( )
A.﹣2 B.2 C.﹣1 D.1
【分析】利用根与系数的关系得出x1+x2=k,x1x2=k﹣3,进而得出关于k的一元二次方程求出即可.
【解答】解:∵关于x的一元二次方程x2﹣kx+k﹣3=0的两个实数根分别为x1,x2,
∴x1+x2=k,x1x2=k﹣3,
∵x12+x22=5,
∴(x1+x2)2﹣2x1x2=5,
∴k2﹣2(k﹣3)=5,
整理得出:k2﹣2k+1=0,
解得:k1=k2=1,
故选:D.
8.下列命题是真命题的是( )
A.同旁内角相等,两直线平行
B.对角线相等的四边形是矩形
C.对角线互相垂直的四边形是菱形
D.两角分别相等的两个三角形相似
【分析】利用平行线的判定方法、矩形及菱形的判定方法、相似三角形的判定方法分别判断后即可确定正确的选项.
【解答】解:A、同旁内角互补,两直线平行,故原命题错误,是假命题,不符合题意;
B、对角线相等的平行四边形是矩形,故原命题错误,是假命题,不符合题意;
C、对角线互相垂直的平行四边形是菱形,故原命题错误,是假命题,不符合题意;
D、两角分别相等的两个三角形相似,正确,是真命题,符合题意,
故选:D.
9.某蔬菜种植基地2018年的蔬菜产量为800吨,2020年的蔬菜产量为968吨,设每年蔬菜产量的年平均增长率都为x,则年平均增长率x应满足的方程为( )
A.800(1﹣x)2=968 B.800(1+x)2=968
C.968(1﹣x)2=800 D.968(1+x)2=800
【分析】根据该种植基地2018年及2020年的蔬菜产量,即可得出关于x的一元二次方程,此题得解.
【解答】解:依题意得:800(1+x)2=968.
故选:B.
10.如图,点A,B,C,D均在⊙O上,直径AB=4,点C是的中点,点D关于AB对称的点为E,若∠DCE=100°,则弦CE的长是( )
A.2 B.2 C. D.1
【分析】连接AD、AE、OD、OC、OE,过点O作OH⊥CE于点H,根据圆内接四边形的性质得∠DAE=80°,根据对称以及圆周角定理可得∠BOD=∠BOE=80°,由点C是的中点可得∠BOC=∠COD=40°,∠COE=∠BOC+∠BOE=120°,根据等腰三角形以及直角三角形的性质即可求解.
【解答】解:连接AD、AE、OD、OC、OE,过点O作OH⊥CE于点H,
∵∠DCE=100°,
∴∠DAE=180°﹣∠DCE=80°,
∵点D关于AB对称的点为E,
∴∠BAD=∠BAE=40°,
∴∠BOD=∠BOE=80°,
∵点C是的中点,
∴∠BOC=∠COD=40°,
∴∠COE=∠BOC+∠BOE=120°,
∵OE=OC,OH⊥CE,
∴EH=CH,∠OEC=∠OCE=30°,
∵直径AB=4,
∴OE=OC=2,
∴EH=CH=,
∴CE=2.
故选:A.
11.如图,在正方形ABCD中,E,F是对角线AC上的两点,且EF=2AE=2CF,连接DE并延长交AB于点M,连接DF并延长交BC于点N,连接MN,则=( )
A. B. C.1 D.
【分析】设AB=AD=BC=CD=3a,首先证明AM=CN,再利用平行线分线段成比例定理求出CN=a,推出AM=a,BM=BN=2a,可得结论.
【解答】解:设AB=AD=BC=CD=3a,
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠DAE=∠DCF=45°,∠DAM=∠DCN=90°,
在△DAE和△DCF中,
,
∴△DAE≌△DCF(SAS),
∴∠DAE=∠CDF,
在△DAM和△DCN中,
,
∴△DAM≌△DCN(ASA),
∴AM=CN,
∵AB=BC,
∴BM=BN,
∵CN∥AD,
∴==,
∴CN=AM=a,BM=BN=2a,
∴===,
故选:A.
12.如图,在△ABC中,∠ABC=90°,AB=8,BC=12,D为AC边上的一个动点,连接BD,E为BD上的一个动点,连接AE,CE,当∠ABD=∠BCE时,线段AE的最小值是( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【分析】如图,取BC的中点T,连接AT,ET.首先证明∠CEB=90°,求出AT,ET,根据AE≥AT﹣ET,可得结论.
【解答】解:如图,取BC的中点T,连接AT,ET.
∵∠ABC=90°,
∴∠ABD+∠CBD=90°,
∵∠ABD=∠BCE,
∴∠CBD+∠BCE=90°,
∴∠CEB=90°,
∵CT=TB=6,
∴ET=BC=6,AT===10,
∵AE≥AT﹣ET,
∴AE≥4,
∴AE的最小值为4,
故选:B.
二、填空题(本大题共6小题,每小题3分,共18分)
13.甲、乙两人在相同条件下进行射击练习,每人10次射击成绩的平均数都是8环,方差分别为S甲2=1.4,S乙2=0.6,则两人射击成绩比较稳定的是 乙 (填“甲”或“乙”).
【分析】根据方差的意义即方差越小,表明这组数据分布比较集中,各数据偏离平均数越小,数据越稳定,即可得出答案.
【解答】解:∵S甲2=1.4,S乙2=0.6,
∴S甲2>S乙2,
∴两人射击成绩比较稳定的是乙.
故答案为:乙.
14.第七次全国人口普查公布的我国总人口数约为1411780000人,将数据1411780000用科学记数法表示为 1.41178×109 .
【分析】科学记数法的表示形式为a×10n的形式,其中1≤|a|<10,n为整数.确定n的值时,要看把原数变成a时,小数点移动了多少位,n的绝对值与小数点移动的位数相同.当原数绝对值≥10时,n是正整数.
【解答】解:1411780000=1.41178×109,
故答案是:1.41178×109.
15.如图,AB∥CD,CB平分∠ECD,若∠B=26°,则∠1的度数是 52° .
【分析】根据平行线的性质得出∠B=∠BCD=26°,根据角平分线定义求出∠∠ECD=2∠BCD=52°,再根据平行线的性质即可得解.
【解答】解:∵AB∥CD,∠B=26°,
∴∠BCD=∠B=26°,
∵CB平分∠ECD,
∴∠ECD=2∠BCD=52°,
∵AB∥CD,
∴∠1=∠ECD=52°,
故答案为:52°.
16.如图,圆锥的高是4,它的侧面展开图是圆心角为120°的扇形,则圆锥的侧面积是 6 (结果保留π).
【分析】设圆锥的底面半径为r,母线长为l,根据题意得:2πr=,解得:l=3r,然后根据高为4,利用勾股定理得r2+42=(3r)2,从而求得底面半径和母线长,利用侧面积公式求得答案即可.
【解答】解:设圆锥的底面半径为r,母线长为l,
根据题意得:2πr=,
解得:l=3r,
∵高为4,
∴r2+42=(3r)2,
解得:r=,
∴母线长为3,
∴圆锥的侧面积为πrl=π××3=6π,
故答案为:6π.
17.如图,在矩形ABCD中,BD是对角线,AE⊥BD,垂足为E,连接CE,若tan∠ADB=,则tan∠DEC的值是 .
【分析】过点C作CF⊥BD于点F,设CD=2a,易证△ABE≌△CDF(AAS),从而可求出AE=CF=a,BE=FD=1,然后根据锐角三角函数的定义即可求出答案.
【解答】解:如图,过点C作CF⊥BD于点F,设CD=2a,
在△ABE与△CDF中,
,
∴△ABE≌△CDF(AAS),
∴AE=CF,BE=FD,
∵AE⊥BD,
∴∠ADB=∠BAE=30°,
∴AE=CF=a,BE=FD=a,
∵∠BAD=90°,∠ADB=30°,AE⊥BD,
∴∠BAE=∠ADB=30°,
∴BD=2AB=4a,
∴EF=4a﹣2a=2a,
∴tan∠DEC==,
故答案为:.
18.我们规定:若=(x1,y1),=(x2,y2),则•=x1x2+y1y2.例如=(1,3),=(2,4),则•=1×2+3×4=2+12=14.已知=(x+1,x﹣1),=(x﹣3,4),且﹣2≤x≤3,则•的最大值是 8 .
【分析】根据平面向量的新定义运算法则,列出关于x的二次函数,根据二次函数最值的求法解答即可.
【解答】解:根据题意知:•=(x+1)(x﹣3)+4(x﹣1)=(x+1)2﹣8.
因为﹣2≤x≤3,
所以当x=3时,•=(3+1)2﹣8=8.
即•的最大值是8.
故答案是:8.
三、解答题(本大题共8小题,满分66分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
19.(10分)(1)计算:﹣2cos45°;
(2)解分式方程:.
【分析】(1)先分别化简二次根式,零指数幂,有理数的乘方,特殊角三角函数值,然后再计算;
(2)将分式方程转化为整式方程,然后解方程,注意分式方程的结果要进行检验.
【解答】解:(1)原式=2+1﹣1﹣2×
=2+1﹣1﹣
=;
(2)整理,得:,
方程两边同时乘以(x﹣2),得:x﹣3+x﹣2=﹣3,
解得:x=1,
检验:当x=1时,x﹣2≠0,
∴x=1是原分式方程的解.
20.(5分)尺规作图(只保留作图痕迹,不要求写出作法).如图,已知△ABC,且AB>AC.
(1)在AB边上求作点D,使DB=DC;
(2)在AC边上求作点E,使△ADE∽△ACB.
【分析】(1)作线段BC的垂直平分线交AB于点D,连接CD即可.
(2)作∠ADT=∠ACB,射线DT交AC于点E,点E即为所求.
【解答】解:(1)如图,点D即为所求.
(2)如图,点E即为所求.
21.(6分)如图,一次函数y=x+2的图象与反比例函数y=的图象相交,其中一个交点的横坐标是1.
(1)求k的值;
(2)若将一次函数y=x+2的图象向下平移4个单位长度,平移后所得到的图象与反比例函数y=的图象相交于A,B两点,求此时线段AB的长.
【分析】(1)将x=1代入y=x+1=3,故其中交点的坐标为(1,3),将(1,3)代入反比例函数表达式,即可求解;
(2)一次函数y=x+2的图象向下平移4个单位得到y=x﹣2,一次函数和反比例函数解析式联立,解方程组求得A、B的坐标,然后根据勾股定理即可求解.
【解答】解:(1)将x=1代入y=x+2=3,
∴交点的坐标为(1,3),
将(1,3)代入y=,
解得:k=1×3=3;
(2)将一次函数y=x+2的图象向下平移4个单位长度得到y=x﹣2,
由,
解得:或,
∴A(﹣1,﹣3),B(3,1),
∴AB==4.
22.(8分)某校为了了解本校学生每天课后进行体育锻炼的时间情况,在5月份某天随机抽取了若干名学生进行调查,调查发现学生每天课后进行体育锻炼的时间都不超过100分钟,现将调查结果绘制成两幅尚不完整的统计图表.请根据统计图表提供的信息,解答下列问题:
组别
锻炼时间(分)
频数(人)
百分比
A
0≤x≤20
12
20%
B
20<x≤40
a
35%
C
40<x≤60
18
b
D
60<x≤80
6
10%
E
80<x≤100
3
5%
(1)本次调查的样本容量是 60 ;表中a= 21 ,b= 30% ;
(2)将频数分布直方图补充完整;
(3)已知E组有2名男生和1名女生,从中随机抽取两名学生,恰好抽到1名男生和1名女生的概率是 ;
(4)若该校学生共有2200人,请根据以上调查结果估计:该校每天课后进行体育锻炼的时间超过60分钟的学生共有多少人?
【分析】(1)由A的人数除以所占百分比求出样本容量,即可解决问题;
(2)将频数分布直方图补充完整即可;
(3)画树状图,共有6种等可能的结果,恰好抽到1名男生和1名女生的结果有4种,再由概率公式求解即可;
(4)由该校学生总人数乘以每天课后进行体育锻炼的时间超过60分钟的学生所占的百分比即可.
【解答】解:(1)本次调查的样本容量是:12÷20%=60,
则a=60﹣12﹣18﹣6﹣3=21,b=18÷60×100%=30%,
故答案为:60,21,30%;
(2)将频数分布直方图补充完整如下:
(3)画树状图如图:
共有6种等可能的结果,恰好抽到1名男生和1名女生的结果有4种,
∴恰好抽到1名男生和1名女生的概率为=,
故答案为:;
(4)2200×(10%+5%)=330(人),
即该校每天课后进行体育锻炼的时间超过60分钟的学生共有330人.
23.(8分)某公司需将一批材料运往工厂,计划租用甲、乙两种型号的货车,在每辆货车都满载的情况下,若租用30辆甲型货车和50辆乙型货车可装载1500箱材料;若租用20辆甲型货车和60辆乙型货车可装载1400箱材料.
(1)甲、乙两种型号的货车每辆分别可装载多少箱材料?
(2)经初步估算,公司要运往工厂的这批材料不超过1245箱.计划租用甲、乙两种型号的货车共70辆,且乙型货车的数量不超过甲型货车数量的3倍,该公司一次性将这批材料运往工厂共有哪几种租车方案?
【分析】(1)设甲型货车每辆可装载x箱材料,乙型货车每辆可装载y箱材料,根据“若租用30辆甲型货车和50辆乙型货车可装载1500箱材料;若租用20辆甲型货车和60辆乙型货车可装载1400箱材料”,即可得出关于x,y的二元一次方程组,解之即可得出结论;
(2)设租用m辆甲型货车,则租用(70﹣m)辆乙型货车,根据“租用的乙型货车的数量不超过甲型货车数量的3倍,且要运往工厂的这批材料不超过1245箱”,即可得出关于m的一元一次不等式组,解之即可得出m的取值范围,结合m为整数,即可得出各租车方案.
【解答】解:(1)设甲型货车每辆可装载x箱材料,乙型货车每辆可装载y箱材料,
依题意得:,
解得:.
答:甲型货车每辆可装载25箱材料,乙型货车每辆可装载15箱材料.
(2)设租用m辆甲型货车,则租用(70﹣m)辆乙型货车,
依题意得:,
解得:≤m≤.
又∵m为整数,
∴m可以取18,19,
∴该公司共有2种租车方案,
方案1:租用18辆甲型货车,52辆乙型货车;
方案2:租用19辆甲型货车,51辆乙型货车.
24.(8分)如图,⊙O是△ABC的外接圆,AD是⊙O的直径,F是AD延长线上一点,连接CD,CF,且∠DCF=∠CAD.
(1)求证:CF是⊙O的切线;
(2)若cosB=,AD=2,求FD的长.
【分析】(1)根据切线的判定,连接OC,证明出OC⊥FC即可,利用直径所得的圆周角为直角,三角形的内角和以及等腰三角形的性质可得答案;
(2)由cosB=,根据锐角三角函数的意义和勾股定理可得CD:AC:AD=3:4:5,再根据相似三角形的性质可求出答案.
【解答】解:(1)连接OC,
∵AD是⊙O的直径,
∴∠ACD=90°,
∴∠ADC+∠CAD=90°,
又∵OC=OD,
∴∠ADC=∠OCD,
又∵∠DCF=∠CAD.
∴∠DCF+∠OCD=90°,
即OC⊥FC,
∴FC是⊙O的切线;
(2)∵∠B=∠ADC,cosB=,
∴cos∠ADC=,
在Rt△ACD中,
∵cos∠ADC==,AD=2,
∴CD=AD•cos∠ADC=2×=,
∴AC===,
∴=,
∵∠FCD=∠FAC,∠F=∠F,
∴△FCD∽△FAC,
∴===,
设FD=3x,则FC=4x,AF=3x+2,
又∵FC2=FD•FA,
即(4x)2=3x(3x+2),
解得x=(取正值),
∴FD=3x=.
25.(11分)如图,已知抛物线y=ax2+bx+c与x轴相交于A(﹣3,0),B两点,与y轴相交于点C(0,2),对称轴是直线x=﹣1,连接AC.
(1)求该抛物线的表达式;
(2)若过点B的直线l与抛物线相交于另一点D,当∠ABD=∠BAC时,求直线l的表达式;
(3)在(2)的条件下,当点D在x轴下方时,连接AD,此时在y轴左侧的抛物线上存在点P,使S△BDP=S△ABD.请直接出所有符合条件的点P的坐标.
【分析】(1)先根据对称轴得出b=2a,再由点C的坐标求出c=2,最后将点A的坐标代入抛物线解析式求解,即可得出结论;
(2)分两种情况,Ⅰ、当点D在x轴上方时,先判断出AE=BE,进而得出点E在直线x=﹣1上,再求出点E的坐标,最后用待定系数法求出直线l的解析式;Ⅱ、当点D在x轴下方时,判断出BD∥AC,即可得出结论;
(3)先求出点D的坐标,进而求出△ABD的面积,得出△PBD的面积,设P(m,﹣m2﹣m+2)(m<0),过P作y轴的平行线交直线BD于F,得出F(m,m﹣),进而表示出PF,最后用面积建立方程求解,即可得出结论.
【解答】解:(1)∵抛物线的对称轴为x=﹣1,
∴﹣=﹣1,
∴b=2a,
∵点C的坐标为(0,2),
∴c=2,
∴抛物线的解析式为y=ax2+2ax+2,
∵点A(﹣3,0)在抛物线上,
∴9a﹣6a+2=0,
∴a=﹣,
∴b=2a=﹣,
∴抛物线的解析式为y=﹣x2﹣x+2;
(2)Ⅰ、当点D在x轴上方时,如图1,
记BD与AC的交点为点E,
∵∠ABD=∠BAC,
∴AE=BE,
∵直线x=﹣1垂直平分AB,
∴点E在直线x=﹣1上,
∵点A(﹣3,0),C(0,2),
∴直线AC的解析式为y=x+2,
当x=﹣1时,y=,
∴点E(﹣1,),
∵点A(﹣3,0)点B关于x=﹣1对称,
∴B(1,0),
∴直线BD的解析式为y=﹣x+,
即直线l的解析式为y=﹣x+;
Ⅱ、当点D在x轴下方时,如图2,
∵∠ABD=∠BAC,
∴BD∥AC,
由Ⅰ知,直线AC的解析式为y=x+2,
∴直线BD的解析式为y=x﹣,
即直线l的解析式为y=x﹣;
综上,直线l的解析式为y=﹣x+或y=x﹣;
(3)由(2)知,直线BD的解析式为y=x﹣①,
∵抛物线的解析式为y=﹣x2﹣x+2②,
∴或,
∴D(﹣4,﹣),
∴S△ABD=AB•|yD|=×4×=,
∵S△BDP=S△ABD,
∴S△BDP=×=10,
∵点P在y轴左侧的抛物线上,
∴设P(m,﹣m2﹣m+2)(m<0),
过P作y轴的平行线交直线BD于F,
∴F(m,m﹣),
∴PF=|﹣m2﹣m+2﹣(m﹣)|=|m2+2m﹣|,
∴S△BDP=PF•(xA﹣xB)=×|m2+2m﹣|×4=10,
∴m=(舍)或m=,
∴P(,5).
26.(10分)已知在△ABC中,O为BC边的中点,连接AO,将△AOC绕点O顺时针方向旋转(旋转角为钝角),得到△EOF,连接AE,CF.
(1)如图1,当∠BAC=90°且AB=AC时,则AE与CF满足的数量关系是 AE=CF ;
(2)如图2,当∠BAC=90°且AB≠AC时,(1)中的结论是否仍然成立?若成立,请写出证明过程;若不成立,请说明理由.
(3)如图3,延长AO到点D,使OD=OA,连接DE,当AO=CF=5,BC=6时,求DE的长.
【分析】(1)结论AE=CF.证明△AOE≌△COF(SAS),可得结论.
(2)结论成立.证明方法类似(1).
(3)首先证明∠AED=90°,再利用相似三角形的性质求出AE,利用勾股定理求出DE即可.
【解答】解:(1)结论:AE=CF.
理由:如图1中,
∵AB=AC,∠BAC=90°,OC=OB,
∴OA=OC=OB,AO⊥BC,
∵∠AOC=∠EOF=90°,
∴∠AOE=∠COF,
∵OA=OC,OE=OF,
∴△AOE≌△COF(SAS),
∴AE=CF.
(2)结论成立.
理由:如图2中,
∵∠BAC=90°,OC=OB,
∴OA=OC=OB,
∵∠AOC=∠EOF,
∴∠AOE=∠COF,
∵OA=OC,OE=OF,
∴△AOE≌△COF(SAS),
∴AE=CF.
(3)如图3中,
由旋转的性质可知OE=OA,
∵OA=OD,
∴OE=OA=OD=5,
∴∠AED=90°,
∵OA=OE,OC=OF,∠AOE=∠COF,
∴=,
∴△AOE∽△COF,
∴=,
∵CF=OA=5,
∴=,
∴AE=,
∴DE===.
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