湖南省衡阳市2021-2022学年九年级上学期期末数学试卷(word版 含答案)
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这是一份湖南省衡阳市2021-2022学年九年级上学期期末数学试卷(word版 含答案),共25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.下列事件为必然事件的是( )
A.打开电视,正在播放新闻
B.买一张电影票,座位号是奇数号
C.任意画一个三角形,其内角和是180°
D.掷一枚质地均匀的硬币,正面朝上
2.要使二次根式有意义,那么x的取值范围是( )
A.x≥1B.x>1C.x<1D.x≥﹣1
3.下列各式中,是最简二次根式的是( )
A.B.C.D.
4.一元二次方程x2+3x=0的根是( )
A.x1=x2=3B.x1=x2=﹣3C.x1=3,x2=0D.x1=﹣3,x2=0
5.用配方法解方程x2﹣2x﹣5=0时,原方程应变形为( )
A.(x+1)2=6B.(x+2)2=9C.(x﹣1)2=6D.(x﹣2)2=9
6.如图,AD∥BE∥CF,直线m,n与这三条平行线分别交于点A、B、C和点D、E、F,已知AB=5,BC=10,DE=4,则EF的长为( )
A.12.5B.12C.8D.4
7.二次函数y=(m﹣2)x2+2x+1的图象与x轴有交点,则m取值范围是( )
A.m≤3B.m<3C.m<3且m≠2D.m≤3且m≠2
8.如图,在△ABC中,EF∥BC,AE=2BE,则△AEF与梯形BCFE的面积比为( )
A.1:2B.2:3C.3:4D.4:5
9.如图,在△ABC中,AC⊥BC,∠ABC=30°,点D是CB延长线上的一点,且BD=BA,则tanD的值为( )
A.2+B.2﹣C.2D.3
10.某模具公司销售员小王一月份销售额为8万元,已知小王第一季度销售额为34.88万元,若设小王平均每月销售额的增长率均为x,可以列出方程为( )
A.8(1+x)2=34.88
B.8(1+3x)=34.88
C.8[1+(1+x)+(1+x)2]=34.88
D.34.88(1﹣x)2=8
11.已知二次函数y=ax2﹣4ax﹣1,当x≤1时,y随x的增大而增大,且﹣1≤x≤6时,y的最小值为﹣4,则a的值为( )
A.1B.C.﹣D.﹣
12.如图,二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)图象与x轴交于A,B两点,与y轴交于C点,且对称轴为x=1,点B坐标为(﹣1,0).则下面的四个结论:①abc>0;②b2﹣4ac>0;③当y<0时,x<﹣1或x>3;④3a+c=0.其中正确的有( )
A.4个B.3个C.2个D.1个
二、填空题(本大题共6小题,每小题3分,满分18分)
13.一个不透明的口袋中,装有红球6个,白球9个,黑球3个,这些球除颜色不同外没有任何区别,现从中任意摸出一个球,恰好是黑球的概率为 .
14.△ABC中,∠A、∠B均为锐角,且(tanA﹣)2+|2csB﹣1|=0,则△ABC的形状是 .
15.如图,在直角坐标系中,每个小正方形的边长均为1个单位长度,△ABO的顶点坐标分别为A(﹣2,﹣1),B(﹣2,﹣3),O(0,0),△A1B1O1的顶点坐标分别为A1(1,﹣1),B1(1,﹣5),O1(5,1),△ABO与△A1B1O1是以点P为位似中心的位似图形,则P点的坐标为 .
16.已知实数x、y满足(x2+y2+1)(x2+y2+3)=15,则x2+y2= .
17.将抛物线y=﹣2(x+2)2+5向右平移3个单位,再向下平移2个单位,所得抛物线的解析式为 .
18.如图,四边形ABCD是边长为2的正方形,点E是边BC上一动点(不与点B,C重合),∠AEF=90°,且EF交正方形外角的平分线CF于点F,交CD于点G,连接AF,有下列结论:
①△ABE∽△ECG;
②AE=EF;
③∠DAF=∠CFE;
④△CEF的面积的最大值为1.
其中正确结论的序号是 .(把正确结论的序号都填上)
三、解答题(本大题共8个小题,满分66分.第19~20题每题6分,第21~24题每题8分,第25题10分,第26题12分,解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.)
19.计算:()×.
20.小颖和小丽做“摸球”游戏:在一个不透明的袋子中装有编号为1﹣4的四个球(除编号外都相同),从中随机摸出一个球,记下数字后放回,再从中摸出一个球,记下数字.若两次数字之和大于5,则小颖胜,否则小丽胜,这个游戏对双方公平吗?请说明理由.
21.已知关于x的一元二次方程x2﹣mx+2m﹣1=0的两个实数根分别是x1、x2,且x12+x22=7,求m的值.
22.如图,一艘邮轮从港口P处出发,沿北偏东60°方向行驶200海里到A港口,卸货后向正南方向行驶到B港口,此时P港口在邮轮的北偏西45°方向上,求此时邮轮与港口P相距多少海里.(结果保留根号)
23.超市销售某种儿童玩具,经市场调查发现,每件利润为40元时,每天可售出50件;销售单价每增加2元,每天销售量会减少1件.物价管理部门规定,该种玩具每件利润不得超过60元.设销售单价增加x元,每天可售出y件.
(1)写出y与x之间的函数关系式: (不要求写出自变量取值范围);
(2)当x取何值时,超市每天销售这种玩具可获得利润2250元?此时每天可销售多少件?
24.如图,王华晚上由路灯A下的B处走到C处时,测得影子CD的长为1米,继续往前走3米到达E处时,测得影子EF的长为2米,已知王华的身高是1.5米,那么路灯A的高度AB是多少?
25.如图,四边形OABC是一张放在平面直角坐标系中的矩形纸片,点A在x轴上,点C在y轴上,将边BC折叠,使点B落在边OA的点D处.已知折痕CE=5,且AE:AD=3:4.
(1)判断△OCD与△ADE是否相似?请说明理由;
(2)求直线CE与x轴交点P的坐标;
(3)是否存在过点D的直线l,使直线l、直线CE与x轴所围成的三角形和直线l、直线CE与y轴所围成的三角形相似?如果存在,请直接写出其解析式并画出相应的直线;如果不存在,请说明理由.
26.如图,已知抛物线经过点A(﹣1,0),B(3,0),C(0,﹣3)三点.点D为抛物线的顶点.连接AC,BC,CD,BD.
(1)求抛物线的解析式和D点坐标;
(2)求证:△AOC∽△DCB;
(3)如图1,延长AC,BD相交于点E,求tan∠AEB的值.
(4)如图2,点P为抛物线在第四象限内的一个动点,过点P作PM⊥直线CD,垂足为M,当PM最大时,请直接写出此时点P的坐标.
参考答案
一、选择题(本大题共12个小题,每小题3分,满分36分。在每小题给出的四个选项中只有-项是符合题目要求的。)
1.下列事件为必然事件的是( )
A.打开电视,正在播放新闻
B.买一张电影票,座位号是奇数号
C.任意画一个三角形,其内角和是180°
D.掷一枚质地均匀的硬币,正面朝上
【分析】根据事件发生的可能性大小判断.
解:A、打开电视,正在播放新闻,是随机事件;
B、买一张电影票,座位号是奇数号,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、掷一枚质地均匀的硬币,正面朝上,是随机事件;
故选:C.
2.要使二次根式有意义,那么x的取值范围是( )
A.x≥1B.x>1C.x<1D.x≥﹣1
【分析】根据二次根式有意义的条件列出不等式,解不等式得到答案.
解:由题意得,2x﹣2≥0,
解得,x≥1,
故选:A.
3.下列各式中,是最简二次根式的是( )
A.B.C.D.
【分析】根据最简二次根式的定义判断即可.
解:A.,故A不符合题意;
B.,故B不符合题意;
C.,故C不符合题意;
D.是最简二次根式,故D符合题意;
故选:D.
4.一元二次方程x2+3x=0的根是( )
A.x1=x2=3B.x1=x2=﹣3C.x1=3,x2=0D.x1=﹣3,x2=0
【分析】将方程左边分解因式,即可得出两个一元一次方程,求出方程的解即可.
解:x2+3x=0,
x(x+3)=0,
x+3=0或x=0,
解得:x1=﹣3,x2=0,
故选:D.
5.用配方法解方程x2﹣2x﹣5=0时,原方程应变形为( )
A.(x+1)2=6B.(x+2)2=9C.(x﹣1)2=6D.(x﹣2)2=9
【分析】配方法的一般步骤:
(1)把常数项移到等号的右边;
(2)把二次项的系数化为1;
(3)等式两边同时加上一次项系数一半的平方.
解:由原方程移项,得
x2﹣2x=5,
方程的两边同时加上一次项系数﹣2的一半的平方1,得
x2﹣2x+1=6
∴(x﹣1)2=6.
故选:C.
6.如图,AD∥BE∥CF,直线m,n与这三条平行线分别交于点A、B、C和点D、E、F,已知AB=5,BC=10,DE=4,则EF的长为( )
A.12.5B.12C.8D.4
【分析】根据平行线分线段成比例定理得到比例式,代入已知数据计算即可.
解:∵AD∥BE∥CF,
∴=,即=,
解得,EF=8,
故选:C.
7.二次函数y=(m﹣2)x2+2x+1的图象与x轴有交点,则m取值范围是( )
A.m≤3B.m<3C.m<3且m≠2D.m≤3且m≠2
【分析】利用二次函数的定义和判别式的意义得到m﹣2≠0且Δ=22﹣4(m﹣2)≥0,然后求出两个不等式的公共部分即可.
解:根据题意得m﹣2≠0且Δ=22﹣4(m﹣2)≥0,
解得m≤3且m≠2.
故选:D.
8.如图,在△ABC中,EF∥BC,AE=2BE,则△AEF与梯形BCFE的面积比为( )
A.1:2B.2:3C.3:4D.4:5
【分析】证明△AEF∽△ABC,利用相似三角形的性质得到=()2=,然后根据比例的性质得到△AEF与梯形BCFE的面积比.
解:∵AE=2BE,
∴==,
∵EF∥BC,
∴△AEF∽△ABC,
∴=()2=()2=,
∴△AEF与梯形BCFE的面积比为4:5.
故选:D.
9.如图,在△ABC中,AC⊥BC,∠ABC=30°,点D是CB延长线上的一点,且BD=BA,则tanD的值为( )
A.2+B.2﹣C.2D.3
【分析】通过解直角△ABC得到AC与BC、AB间的数量关系,然后利用锐角三角函数的定义求tan∠D的值.
解:如图,∵在△ABC中,AC⊥BC,∠ABC=30°,
∴AB=2AC,BC==AC.
∵BD=BA,
∴DC=BD+BC=(2+)AC,
∴tan∠D===2﹣.
故选:B.
10.某模具公司销售员小王一月份销售额为8万元,已知小王第一季度销售额为34.88万元,若设小王平均每月销售额的增长率均为x,可以列出方程为( )
A.8(1+x)2=34.88
B.8(1+3x)=34.88
C.8[1+(1+x)+(1+x)2]=34.88
D.34.88(1﹣x)2=8
【分析】增长率问题一般用增长后的量=增长前的量×(1+增长率),本题可先用x表示出二月份的销售额,再根据题意表示出三月份的销售额,然后将三个月的销售额相加,即可列出方程.
解:小王平均每月销售额的增长率均为x,则有
8[1+(1+x)+(1+x)2]=34.88.
故选:C.
11.已知二次函数y=ax2﹣4ax﹣1,当x≤1时,y随x的增大而增大,且﹣1≤x≤6时,y的最小值为﹣4,则a的值为( )
A.1B.C.﹣D.﹣
【分析】根据二次函数y=ax2﹣4ax﹣1,可以得到该函数的对称轴,再根据当x≤1时,y随x的增大而增大,可以得到a的正负情况,然后根据﹣1≤x≤6时,y的最小值为﹣4,即可得到a的值.
解:∵二次函数y=ax2﹣4ax﹣1=a(x﹣2)2﹣4a﹣1,
∴该函数的对称轴是直线x=2,
又∵当x≤1时,y随x的增大而增大,
∴a<0,
∵当﹣1≤x≤6时,y的最小值为﹣4,
∴x=6时,y=a×62﹣4a×6﹣1=﹣4,
解得a=﹣,
故选:D.
12.如图,二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)图象与x轴交于A,B两点,与y轴交于C点,且对称轴为x=1,点B坐标为(﹣1,0).则下面的四个结论:①abc>0;②b2﹣4ac>0;③当y<0时,x<﹣1或x>3;④3a+c=0.其中正确的有( )
A.4个B.3个C.2个D.1个
【分析】①函数的对称轴在y轴右侧,则ab<0,而c>0,即可求解;
②抛物线和x轴有两个交点,即可求解;
③点B坐标为(﹣1,0),点A(3,0),即可求解;
④对称轴为x=1,则b=﹣2a,点B(﹣1,0),故a﹣b+c=0,即可求解.
解:①函数的对称轴在y轴右侧,则ab<0,而c>0,故abc<0,故原答案错误,不符合题意;
②抛物线和x轴有两个交点,故b2﹣4ac>0正确,符合题意;
③点B坐标为(﹣1,0),点A(3,0),则当y<0时,x<﹣1或x>3.故正确,符合题意;
④函数的对称轴为:x=﹣=1,故b=﹣2a,点B坐标为(﹣1,0),故a﹣b+c=0,而b=﹣2a,即3a+c=0,正确,符合题意;
故选:B.
二、填空题(本大题共6小题,每小题3分,满分18分)
13.一个不透明的口袋中,装有红球6个,白球9个,黑球3个,这些球除颜色不同外没有任何区别,现从中任意摸出一个球,恰好是黑球的概率为 .
【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+9+3=18,黑球的数目为3.
解:根据题意可得:一袋中装有红球6个,白球9个,黑球3个,共18个,
任意摸出1个,摸到黑球的概率是==.
故答案为:.
14.△ABC中,∠A、∠B均为锐角,且(tanA﹣)2+|2csB﹣1|=0,则△ABC的形状是 等边三角形 .
【分析】直接利用非负数的性质结合特殊角的三角函数值得出各角度数,即可得出答案.
解:∵(tanA﹣)2+|2csB﹣1|=0,
∴tanA﹣=0,2csB﹣1=0,
则tanA=,csB=,
故∠A=60°,∠B=60°,
则∠C=60°,即△ABC的形状是等边三角形.
故答案为:等边三角形.
15.如图,在直角坐标系中,每个小正方形的边长均为1个单位长度,△ABO的顶点坐标分别为A(﹣2,﹣1),B(﹣2,﹣3),O(0,0),△A1B1O1的顶点坐标分别为A1(1,﹣1),B1(1,﹣5),O1(5,1),△ABO与△A1B1O1是以点P为位似中心的位似图形,则P点的坐标为 (﹣5,﹣1) .
【分析】分别延长B1B、O1O、A1A,它们相交于点P,然后写出P点坐标即可.
解:如图,P点坐标为(﹣5,﹣1).
故答案为(﹣5,﹣1).
16.已知实数x、y满足(x2+y2+1)(x2+y2+3)=15,则x2+y2= 2 .
【分析】根据换元法,可得一元二次方程,根据解一元二次方程,可得答案.
解:设x2+y2=z,原方程化为(z+1)(z+3)=15,即z2+4z﹣12=0.
解得z=2,z=﹣6(不符合题意,舍),
所以x2+y2=2,
故答案为:2.
17.将抛物线y=﹣2(x+2)2+5向右平移3个单位,再向下平移2个单位,所得抛物线的解析式为 y=﹣2(x﹣1)2+3 .
【分析】按照“左加右减,上加下减”的规律,即可得出平移后抛物线的解析式.
解:将抛物线y=﹣2(x+2)2+5向右平移3个单位,再向下平移2个单位,所得抛物线的解析式为:y=﹣2(x+2﹣3)2+5﹣2,即y=﹣2(x﹣1)2+3.
故答案为:y=﹣2(x﹣1)2+3.
18.如图,四边形ABCD是边长为2的正方形,点E是边BC上一动点(不与点B,C重合),∠AEF=90°,且EF交正方形外角的平分线CF于点F,交CD于点G,连接AF,有下列结论:
①△ABE∽△ECG;
②AE=EF;
③∠DAF=∠CFE;
④△CEF的面积的最大值为1.
其中正确结论的序号是 ①②③ .(把正确结论的序号都填上)
【分析】①由∠AEB+∠CEG=∠AEB+∠BAE得∠BAE=∠CEG,再结合两直角相等得△ABE∽△ECG;
②在BA上截取BM=BE,易得△BEM为等腰直角三角形,则∠BME=45°,所以∠AME=135°,再利用等角的余角相等得到∠BAE=∠FEC,于是根据“ASA”可判断△AME≌△ECF,则根据全等三角形的性质可对②进行判断;
③由∠MAE+∠DAF=45°,∠CEF+∠CFE=45°,可得出∠DAF与∠CFE的大小关系,便可对③判断;
④设BE=x,则BM=x,AM=AB﹣BM=2﹣x,利用三角形面积公式得到S△AME=•x•(2﹣x),则根据二次函数的性质可得S△AME的最大值,便可对④进行判断.
解:①∵四边形ABCD是正方形,
∴∠B=∠ECG=90°,
∵∠AEF=90°,
∴∠AEB+∠CEG=∠AEB+∠BAE,
∴∠BAE=∠CEG,
∴△ABE∽△ECG,
故①正确;
②在BA上截取BM=BE,如图1,
∵四边形ABCD为正方形,
∴∠B=90°,BA=BC,
∴△BEM为等腰直角三角形,
∴∠BME=45°,
∴∠AME=135°,
∵BA﹣BM=BC﹣BE,
∴AM=CE,
∵CF为正方形外角平分线,
∴∠DCF=45°,
∴∠ECF=135°,
∵∠AEF=90°,
∴∠AEB+∠FEC=90°,
而∠AEB+∠BAE=90°,
∴∠BAE=∠FEC,
在△AME和△ECF中
,
∴△AME≌△ECF(ASA),
∴AE=EF,
故②正确;
③∵AE=EF,∠AEF=90°,
∴∠EAF=45°,
∴∠BAE+∠DAF=45°,
∵∠BAE+∠CFE=∠CEF+∠CFE=45°,
∴∠DAF=∠CFE,
故③正确;
④设BE=x,则BM=x,AM=AB﹣BM=2﹣x,
S△ECF=S△AME=•x•(2﹣x)=﹣(x﹣1)2+,
当x=1时,S△ECF有最大值,
故④错误.
故答案为:①②③.
三、解答题(本大题共8个小题,满分66分.第19~20题每题6分,第21~24题每题8分,第25题10分,第26题12分,解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.)
19.计算:()×.
【分析】根据二次根式的乘法法则运算.
解:原式=﹣
=6﹣
=5.
20.小颖和小丽做“摸球”游戏:在一个不透明的袋子中装有编号为1﹣4的四个球(除编号外都相同),从中随机摸出一个球,记下数字后放回,再从中摸出一个球,记下数字.若两次数字之和大于5,则小颖胜,否则小丽胜,这个游戏对双方公平吗?请说明理由.
【分析】列表得出所有等可能的情况数,找出数字之和大于5的情况数,分别求出两人获胜的概率,比较即可得到游戏公平与否.
解:这个游戏对双方不公平.
理由:列表如下:
所有等可能的情况有16种,其中数字之和大于5的情况有(2,4),(3,3),(3,4),(4,2),(4,3),(4,4)共6种,
故小颖获胜的概率为:=,则小丽获胜的概率为:,
∵<,
∴这个游戏对双方不公平.
21.已知关于x的一元二次方程x2﹣mx+2m﹣1=0的两个实数根分别是x1、x2,且x12+x22=7,求m的值.
【分析】首先根据一元二次方程根与系数得到两根之和和两根之积,然后把x12+x22转换为(x1+x2)2﹣2x1x2,然后利用前面的等式即可得到关于m的方程,解方程即可求出结果.
解:∵x1、x2是一元二次方程x2﹣mx+2m﹣1=0的两个实数根,
∴x1+x2=m,x1x2=2m﹣1,
∵x12+x22=(x1+x2)2﹣2x1x2=7,
∴m2﹣2(2m﹣1)=7,
解得:m1=5,m2=﹣1,
又∵方程x2﹣mx+2m﹣1=0有两个实数根,
∴Δ=m2﹣4(2m﹣1)≥0,
∴当m=5时,
Δ=25﹣36=﹣11<0,舍去;
故符合条件的m的值为m=﹣1.
22.如图,一艘邮轮从港口P处出发,沿北偏东60°方向行驶200海里到A港口,卸货后向正南方向行驶到B港口,此时P港口在邮轮的北偏西45°方向上,求此时邮轮与港口P相距多少海里.(结果保留根号)
【分析】如图所示,作PD⊥AB于D点,解直角三角形即可得到结论.
解:如图所示,作PD⊥AB于D点,
根据题意可得∠APD=30°,AP=200海里,
在Rt△APD中,AD=100,cs∠APD=,
∴PD=APcs30°=200×=100(海里),
在Rt△BPD中,PD=100海里,sinB=,∠B=45°,
∴PB===100(海里),
答:此时邮轮与港口P相距100海里.
23.超市销售某种儿童玩具,经市场调查发现,每件利润为40元时,每天可售出50件;销售单价每增加2元,每天销售量会减少1件.物价管理部门规定,该种玩具每件利润不得超过60元.设销售单价增加x元,每天可售出y件.
(1)写出y与x之间的函数关系式: y=50﹣ (不要求写出自变量取值范围);
(2)当x取何值时,超市每天销售这种玩具可获得利润2250元?此时每天可销售多少件?
【分析】(1)利用每天可售出的数量=50﹣销售单价增加的钱数÷2,即可得出y与x之间的函数关系式;
(2)利用超市每天销售这种玩具获得的利润=每件的利润×每天的销售量,即可得出关于x的一元二次方程,解之即可得出x的值,再结合该种玩具每件利润不得超过60元,即可确定x的值,再将其代入y=50﹣中即可求出此时每天的销售量.
解:(1)依题意得:y=50﹣.
故答案为:y=50﹣.
(2)依题意得:(40+x)(50﹣)=2250,
整理得:x2﹣60x+500=0,
解得:x1=10,x2=50.
∵每件利润不得超过60元,
∴0≤x≤20,
∴x=10,此时y=50﹣=50﹣=45.
答:当x为10时,超市每天销售这种玩具可获得利润2250元,此时每天可销售45件.
24.如图,王华晚上由路灯A下的B处走到C处时,测得影子CD的长为1米,继续往前走3米到达E处时,测得影子EF的长为2米,已知王华的身高是1.5米,那么路灯A的高度AB是多少?
【分析】根据在同一时刻物高和影长成正比,即在同一时刻的两个物体,影子,经过物体顶部的光线三者构成的两个直角三角形相似解答.
解:∵,
当王华在CG处时,Rt△DCG∽Rt△DBA,即=,
当王华在EH处时,Rt△FEH∽Rt△FBA,即==,
∴=,
∵CG=EH=1.5米,CD=1米,CE=3米,EF=2米,
设AB=x,BC=y,
∴=,解得:y=3,经检验y=3是原方程的根.
∵=,即=,
解得x=6米.
即路灯A的高度AB=6米.
25.如图,四边形OABC是一张放在平面直角坐标系中的矩形纸片,点A在x轴上,点C在y轴上,将边BC折叠,使点B落在边OA的点D处.已知折痕CE=5,且AE:AD=3:4.
(1)判断△OCD与△ADE是否相似?请说明理由;
(2)求直线CE与x轴交点P的坐标;
(3)是否存在过点D的直线l,使直线l、直线CE与x轴所围成的三角形和直线l、直线CE与y轴所围成的三角形相似?如果存在,请直接写出其解析式并画出相应的直线;如果不存在,请说明理由.
【分析】(1)结论△OCD与△ADE相似:根据同角的余角相等即可得出∠OCD=∠EDA,由此可证得两三角形相似.
(2)求出C、E点的坐标,根据待定系数法即可解决问题.
(3)应该有两条如图
①直线BF满足条件,根据B、D两点的坐标求出此直线的解析式.
②假设直线DN满足条件,因为△PDM∽△NCM,推出∠PDM=∠NCM,推出∠ODN=∠PCO,所以tan∠PCO=tan∠ODN,得到=,即=,推出ON=12,然后根据N、D两点的坐标求出直线DN的解析式.
解:(1)△OCD与△ADE相似.
理由如下:
由折叠知,∠CDE=∠B=90°,
∴∠CDO+∠EDA=90°,
∵∠CDO+∠OCD=90°,
∴∠OCD=∠EOA.
又∵∠COD=∠DAE=90°,
∴△OCD∽△ADE.
(2)∵=,
∴设AE=3t,则AD=4t,
由勾股定理得DE=5t,
∴OC=AB=AE+EB=AE+DE=3t+5t=8t.
由(1)△OCD∽△ADE,得 =,
∴=,
∴CD=10t.
在△DCE中,∵CD2+DE2=CE2,
∴(10t)2+(5t)2=(5 )2,
解得t=1.
∴OC=8,AE=3,点C的坐标为(0,8),
点E的坐标为(10,3),
设直线CE的解析式为y=kx+b,
∴,
解得,
∴y=﹣x+8,则点P的坐标为(16,0).
(3)存在.①直线BF满足条件.
∵CE必垂直平分BD,
∴∠DGP=∠CGF=90°,
∵∠CFG+∠FCE=90°,∠DPG+∠FCE=90°
∴∠CFG=∠DPG,
∴△DPG∽△CFG,
∴直线BD符合条件,
∵D(6,0),B(10,8),
∴直线BD的解析式为y=2x﹣12.
②假设直线DN满足条件,
∵△PDM∽△NCM,
∴∠PDM=∠NCM,
∴∠ODN=∠PCO,
∴tan∠PCO=tan∠ODN,
∴=,
∴=,
∴ON=12,
∵N(0,12),D(6,0),
∴直线DN的解析式为y=﹣2x+12.
综上所述,满足条件的直线l有2条:y1=﹣2x+12,y2=2x﹣12.
26.如图,已知抛物线经过点A(﹣1,0),B(3,0),C(0,﹣3)三点.点D为抛物线的顶点.连接AC,BC,CD,BD.
(1)求抛物线的解析式和D点坐标;
(2)求证:△AOC∽△DCB;
(3)如图1,延长AC,BD相交于点E,求tan∠AEB的值.
(4)如图2,点P为抛物线在第四象限内的一个动点,过点P作PM⊥直线CD,垂足为M,当PM最大时,请直接写出此时点P的坐标.
【分析】(1)先由点A和点B的坐标设二次函数的交点式,然后代入点C的坐标求得二次函数的解析式,再将函数解析式化为顶点式求得点D的坐标;
(2)由点A、B、C、D的坐标求得OA、OC、AC、BC、BD、CD的长,然后证明三角形相似;
(3)先求得直线AC和直线BD的解析式,然后求得点E的坐标,进而求得AE和BE的长,过点B作BF⊥AE于点F,过点E作EG⊥x轴于点G,然后利用等面积法求BF得长,进而利用勾股定理求得EF的长,最后求得tan∠AEB的值;
(4)先求直线BC的解析式,过点P作PH⊥x轴交BC于点H,然后设点P的坐标,得到点H的坐标,从而得到PH的长度,再利用等面积法求得PM的长度,最后利用二次函数的性质求得PM最大时,点P的坐标.
解:(1)由抛物线经过点A(﹣1,0)和B(3,0)设y=a(x+1)(x﹣3),
将点C(0,﹣3)代入y=a(x+1)(x﹣3)得,﹣3a=﹣3,
∴a=1,
∴y=(x+1)(x﹣3)=x2﹣2x﹣3,
∵y=(x﹣1)2﹣4,
∴点D的坐标为(1,﹣4);
(2)∵A(﹣1,0),B(3,0),C(0,﹣3),D(1,﹣4),
∴OA=1,OC=3,AC=,BC=3,BD=2,CD=,
∴,
∴△AOC∽△DCB;
(3)设直线AC的解析式为y=kx+b,则
,解得:,
∴直线AC的解析式为y=﹣3x﹣3,
设直线BD的解析式为y=mx+n,则
,解得:,
∴直线BD的解析式为y=2x﹣6,
联立y=﹣3x﹣3和y=2x﹣6得,
,解得:,
∴点E的坐标为(,﹣),
∵A(﹣1,0),B(3,0),
∴AE=,BE=,AB=4,
如图1,过点B作BF⊥AE于点F,过点E作EG⊥x轴于点G,则EG=,
∵S△ABE=,
∴,
解得:BF=,
∴EF==,
∴tan∠AEB==1;
(4)设直线BC的解析式y=kx+b,则
,解得:,
∴直线BC的解析式为y=x﹣3,
如图2,过点P作PH⊥x轴交BC于点H,连接PC,PB,
设点P的坐标为(x,x2﹣2x﹣3),则点H的坐标为(x,x﹣3),
∴PH=x﹣3﹣(x2﹣2x﹣3)=﹣x2+3x,
∵PM⊥直线CD,
∴S△PBC=,
∴×3×PM=×(﹣x2+3x)×3,
∴PM=﹣=﹣(x﹣)2+,
∴当x=时,PM最大=,
此时,点P的坐标为(,﹣).
1
2
3
4
1
(1,1)
(2,1)
(3,1)
(4,1)
2
(1,2)
(2,2)
(3,2)
(4,2)
3
(1,3)
(2,3)
(3,3)
(4,3)
4
(1,4)
(2,4)
(3,4)
(4,4)
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