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2021-2022学年江苏省盐城市滨海县九年级(上)期末数学试卷 解析版
展开2021-2022学年江苏省盐城市滨海县九年级(上)期末数学试卷
一、选择题(本大题共8小题,每小题3分,共24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,请将正确选项前的字母代号填涂在答题卡相应位置上)
1.(3分)函数y=(x+1)2﹣3的最小值是( )
A.1 B.﹣1 C.3 D.﹣3
2.(3分)已知3a=4b(ab≠0),则下列各式正确的是( )
A. B. C. D.
3.(3分)已知关于x的方程x2﹣kx﹣6=0的一个根为x=﹣3,则实数k的值为( )
A.1 B.﹣1 C.2 D.﹣2
4.(3分)若抛物线y=﹣x2+bx+c经过点(﹣2,3),则c﹣2b的值是( )
A.7 B.﹣1 C.﹣2 D.3
5.(3分)某校艺术节的乒乓球比赛中,小东同学顺利进入决赛.有同学预测“小东夺冠的可能性是80%”,则对该同学的说法理解最合理的是( )
A.小东夺冠的可能性较大
B.如果小东和他的对手比赛10局,他一定会赢8局
C.小东夺冠的可能性较小
D.小东肯定会赢
6.(3分)由下表:
x
6.17
6.18
6.19
6.20
ax2+bx+c
﹣0.03
﹣0.01
0.04
0.1
可知方程ax2+bx+c=0(a≠0,a,b,c为常数)一个根(精确到0.01)的范围是( )
A.6<x<6.17 B.6.17<x<6.18
C.6.18<x<6.19 D.6.19<x<6.20
7.(3分)如图,AB是⊙O的直径,点C在⊙O上,∠ABC=30°,AC=4,则⊙O的半径为( )
A.4 B.8 C. D.
8.(3分)如图,以点O为圆心作圆,所得的圆与直线a相切的是( )
A.以OA为半径的圆 B.以OB为半径的圆
C.以OC为半径的圆 D.以OD为半径的圆
二、填空题(本大题共10小题,每小题3分,共30分.不需写出解答过程,请把答案直接填写在答题卡相应位置上)
9.(3分)二次函数y=﹣3x2+2x﹣3图象的开口方向是 .
10.(3分)一元二次方程x2﹣3x=0的解是 .
11.(3分)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”).
12.(3分)实数m,n是一元二次方程x2﹣3x+2=0的两个根,则多项式mn﹣m﹣n的值为 .
13.(3分)将抛物线y=2x2﹣1向右平移3个单位,再向上平移3个单位,所得的抛物线的解析式为 .
14.(3分)如图,AB是⊙O的直径,C、D是⊙O上的两点,∠AOC=120°,则∠CDB= °.
15.(3分)如图,为了测量操场上一棵大树的高度,小英拿来一面镜子,平放在离树根部5m的地面上,然后她沿着树根和镜子所在的直线后退,当她后退1m时,正好在镜中看见树的顶端.小英估计自己的眼睛到地面的距离为1.6m,则大树的高度是 m.
16.(3分)如图,在平行四边形ABCD中,E是AB的中点,EC交BD于点F,则△BEF与△DCF的面积比为 .
17.(3分)如图,AB是⊙O的直径,AC是⊙O的弦,过点C的切线交AB的延长线于点D,若∠A=∠D,CD=3,则图中阴影部分的面积为 .
18.(3分)如图,正方形ABCD的边长为6,⊙O的半径为1.若⊙O在正方形ABCD内平移(⊙O可以与该正方形的边相切),则点A到⊙O上的点的距离的最大值为 .
三、解答题(本大题共9小题,共96分.请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
19.(8分)如图,在平面直角坐标系中,△AOB的顶点坐标分别为A(2,1)、O(0,0)、B(1,﹣2).
(1)△AOB向左平移3个单位,向上平移1个单位,请画出平移后的△A1O1B1;
(2)以点O为位似中心,在y轴的右侧画出△AOB的一个位似△A2OB2,使它与△AOB的相似比为2:1;
(3)若△A2OB2与△A1O1B1是关于某一点Q为位似中心的位似图形,请在图中标出位似中心Q,并写出点Q的
坐标.
20.(10分)如图,在Rt△ABC和Rt△ACD中,∠B=∠ACD=90°,AC平分∠BAD.
(1)证明:△ABC∽△ACD;
(2)若AB=4,AC=5,求CD的长.
21.(10分)某中学为了解初三学生参加志愿者活动的次数,随机调查了该年级20名学生,统计得到该20名学生参加志愿者活动的次数如下:
3,5,3,6,3,4,4,5,2,4,5,6,1,3,5,5,4,4,2,4
根据以上数据,得到如下不完整的频数分布表:
次数
1
2
3
4
5
6
人数
1
2
a
6
b
2
(1)表格中的a= ,b= ;
(2)在这次调查中,参加志愿者活动的次数的众数为 ,中位数为 ;
(3)若该校初三年级共有300名学生,根据调查统计结果,估计该校初三年级学生参加志愿者活动的次数为4次的人数.
22.(10分)李老师为缓解小如和小意的压力,准备了四个完全相同(不透明)的锦囊,里面各装有一张纸条,分别写有:A.转移注意力,B.合理宣泄,C.自我暗示,D.放松训练.
(1)若小如随机取走一个锦囊,则取走的是写有“自我暗示”的概率是 ;
(2)若小如和小意每人先后随机抽取一个锦囊(取走后不放回),请用列表法或画树状图的方法求小如和小意都没有取走“合理宣泄”的概率.
23.(10分)如图,预防新冠肺炎疫情期间,某校在校门口用塑料膜围成一个临时隔离区,隔离区一面靠长为10m的墙,隔离区分成两个区域,中间用塑料膜隔开.已知整个隔离区塑料膜总长为24m,如果隔离区出入口的大小不计,并且隔离区靠墙的面不能超过墙长,设垂直于墙的一边为xm,隔离区面积为Sm2.
(1)求S关于x的函数解析式,并写出x的取值范围;
(2)求隔离区面积的最大值.
24.(10分)如图,⊙O是△ABC的外接圆,点O在BC边上,∠BAC的平分线交⊙O于点D,连接BD,CD,过点D作⊙O的切线与AC的延长线交于点P.
(1)求证:DP∥BC;
(2)求证:△ABD∽△DCP;
(3)当AB=5cm,AC=12cm时,求线段PC的长.
25.(12分)某游乐场的圆形喷水池中心O有一雕塑OA,从A点向四周喷水,喷出的水柱为抛物线,且形状相同.如图,以水平方向为x轴,点O为原点建立直角坐标系,点A在y轴上,x轴上的点C,D为水柱的落水点,水柱所在抛物线(第一象限部分)的函数表达式为y=﹣(x﹣5)2+6.
(1)求雕塑高OA.
(2)求落水点C,D之间的距离.
(3)若需要在OD上的点E处竖立雕塑EF,OE=10m,EF=1.8m,EF⊥OD.问:顶部F是否会碰到水柱?请通过计算说明.
26.(12分)在△ABC中,∠ACB=90°,AC=8,BC=6.
(1)如图1,点D为AC上一点,DE∥BC交AB边于点E,若=,求AD及DE的长;
(2)如图2,折叠△ABC,使点A落在BC边上的点H处,折痕分别交AC、AB于点G、F,且FH∥AC.
①求证:四边形AGHF是菱形;
②求菱形的边长;
(3)在(1)(2)的条件下,线段CD上是否存在点P,使得△CPH∽△DPE?若存在,求出PD的长;若不存在,请说明理由.
27.(14分)如图,二次函数y=﹣x2+bx+c的图象与x轴交于点A(﹣1,0)、B(3,0)两点,与y轴交于点C,点D为OC的中点.
(1)求二次函数的表达式;
(2)若点E为直线BC上方抛物线上一点,过点E作EH⊥x轴,垂足为H,EH与BC、BD分别交于点F、G两点,设点E的横坐标为m.
①用含m的代数式表示线段EF的长度;
②若EF=FG,求此时点E的坐标;
(3)在抛物线的对称轴上是否存在一点P,使∠CPB=90°,若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
2021-2022学年江苏省盐城市滨海县九年级(上)期末数学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本大题共8小题,每小题3分,共24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,请将正确选项前的字母代号填涂在答题卡相应位置上)
1.(3分)函数y=(x+1)2﹣3的最小值是( )
A.1 B.﹣1 C.3 D.﹣3
【分析】利用二次函数顶点式求函数的最小值即可.
【解答】解:∵a=1>0,
∴当x=﹣1时,y的最小值是﹣3,
故选:D.
2.(3分)已知3a=4b(ab≠0),则下列各式正确的是( )
A. B. C. D.
【分析】比例的性质:内项之积等于外项之积,依此即可求解.
【解答】解:A、由=可得3a=4b,故选项正确;
B、由=可得4a=3b,故选项错误;
C、由=可得4a=3b,故选项错误;
D、由=可得ab=3×4=12,故选项错误.
故选:A.
3.(3分)已知关于x的方程x2﹣kx﹣6=0的一个根为x=﹣3,则实数k的值为( )
A.1 B.﹣1 C.2 D.﹣2
【分析】方程的根即方程的解,就是能使方程两边相等的未知数的值,利用方程解的定义就可以得到关于k的方程,从而求得k的值.
【解答】解:把x=﹣3代入方程得:9+3k﹣6=0,
解得k=﹣1.
故选:B.
4.(3分)若抛物线y=﹣x2+bx+c经过点(﹣2,3),则c﹣2b的值是( )
A.7 B.﹣1 C.﹣2 D.3
【分析】把(﹣2,3)代入y=﹣x2+bx+c可得﹣2b+c=7,再将所求的式子变形,即可求出答案
【解答】解:∵抛物线y=﹣x2+bx+c经过点(﹣2,3),
∴﹣(﹣2)2﹣2b+c=3,
整理得,﹣2b+c=7,
即c﹣2b=7
故选:A.
5.(3分)某校艺术节的乒乓球比赛中,小东同学顺利进入决赛.有同学预测“小东夺冠的可能性是80%”,则对该同学的说法理解最合理的是( )
A.小东夺冠的可能性较大
B.如果小东和他的对手比赛10局,他一定会赢8局
C.小东夺冠的可能性较小
D.小东肯定会赢
【分析】根据概率的意义,反映的只是这一事件发生的可能性的大小,不一定发生也不一定不发生,依次分析可得答案.
【解答】解:根据题意,有人预测李东夺冠的可能性是80%,结合概率的意义,
A、李东夺冠的可能性较大,故本选项正确;
B、李东和他的对手比赛10局时,他可能赢8局,故本选项错误;
C、李东夺冠的可能性较大,故本选项错误;
D、李东可能会赢,故本选项错误.
故选:A.
6.(3分)由下表:
x
6.17
6.18
6.19
6.20
ax2+bx+c
﹣0.03
﹣0.01
0.04
0.1
可知方程ax2+bx+c=0(a≠0,a,b,c为常数)一个根(精确到0.01)的范围是( )
A.6<x<6.17 B.6.17<x<6.18
C.6.18<x<6.19 D.6.19<x<6.20
【分析】由表格可发现y的值﹣0.01和0.04最接近0,再看对应的x的值即可得.
【解答】解:由表可以看出,当x取6.18与6.19之间的某个数时,y=0,即这个数是ax2+bx+c=0的一个根.
ax2+bx+c=0的一个解x的取值范围为6.18<x<6.19.
故选:C.
7.(3分)如图,AB是⊙O的直径,点C在⊙O上,∠ABC=30°,AC=4,则⊙O的半径为( )
A.4 B.8 C. D.
【分析】利用直角三角形30度角的性质解决问题即可.
【解答】解:∵AB是直径,
∴∠C=90°,
∵∠ABC=30°,
∴AB=2AC=8,
∴OA=OB=4,
故选:A.
8.(3分)如图,以点O为圆心作圆,所得的圆与直线a相切的是( )
A.以OA为半径的圆 B.以OB为半径的圆
C.以OC为半径的圆 D.以OD为半径的圆
【分析】根据直线与圆的位置关系的判定方法进行判断.
【解答】解:∵OD⊥a于D,
∴以点O为圆心,OD为半径的圆与直线a相切.
故选:D.
二、填空题(本大题共10小题,每小题3分,共30分.不需写出解答过程,请把答案直接填写在答题卡相应位置上)
9.(3分)二次函数y=﹣3x2+2x﹣3图象的开口方向是 向下 .
【分析】由抛物线解析式可知,二次项系数a=﹣3<0,可知抛物线开口向下.
【解答】解:∵二次函数y=﹣3x2+2x﹣3的二次项系数a=﹣3<0,
∴抛物线开口向下.
故答案为:向下.
10.(3分)一元二次方程x2﹣3x=0的解是 x1=0,x2=3 .
【分析】首先利用提取公因式法分解因式,由此即可求出方程的解.
【解答】解:x2﹣3x=0,
x(x﹣3)=0,
∴x1=0,x2=3.
故答案为:x1=0,x2=3.
11.(3分)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.
12.(3分)实数m,n是一元二次方程x2﹣3x+2=0的两个根,则多项式mn﹣m﹣n的值为 ﹣1 .
【分析】由实数m,n是一元二次方程x2﹣3x+2=0的两个根,利用根与系数的关系可得出(m+n),mn的值,再将其代入mn﹣m﹣n=mn﹣(m+n)中即可求出结论.
【解答】解:∵实数m,n是一元二次方程x2﹣3x+2=0的两个根,a=1,b=﹣3,c=2,
∴m+n=﹣=3,mn==2,
∴mn﹣m﹣n=mn﹣(m+n)=2﹣3=﹣1.
故答案为:﹣1.
13.(3分)将抛物线y=2x2﹣1向右平移3个单位,再向上平移3个单位,所得的抛物线的解析式为 y=2(x﹣3)2+2 .
【分析】先求出平移后的抛物线的顶点坐标,再利用顶点式抛物线解析式写出即可.
【解答】解:抛物线y=2x2﹣1的顶点坐标为(0,﹣1),
先向右平移3个单位,再向上平移3个单位后的抛物线的顶点坐标为(3,2),
所以,平移后的抛物线的解析式为y=2(x﹣3)2+2.
故答案为:y=2(x﹣3)2+2.
14.(3分)如图,AB是⊙O的直径,C、D是⊙O上的两点,∠AOC=120°,则∠CDB= 30 °.
【分析】先利用邻补角计算出∠BOC,然后根据圆周角定理得到∠CDB的度数.
【解答】解:∵∠BOC=180°﹣∠AOC=180°﹣120°=60°,
∴∠CDB=∠BOC=30°.
故答案为30.
15.(3分)如图,为了测量操场上一棵大树的高度,小英拿来一面镜子,平放在离树根部5m的地面上,然后她沿着树根和镜子所在的直线后退,当她后退1m时,正好在镜中看见树的顶端.小英估计自己的眼睛到地面的距离为1.6m,则大树的高度是 8 m.
【分析】入射角等于反射角,两个直角相等,那么图中的两个三角形相似,利用对应边成比例可求得树高.
【解答】解:∵∠ABC=∠DBE,∠ACB=∠DEB=90°,
∴△ABC∽△DBE,
∴BC:BE=AC:DE,
即1:5=1.6:DE,
∴DE=8(m),
故答案为:8.
16.(3分)如图,在平行四边形ABCD中,E是AB的中点,EC交BD于点F,则△BEF与△DCF的面积比为 1:4 .
【分析】先根据平行四边形的性质得AB∥CD,AB=CD,而E是AB的中点,BE=AB=CD,再证明△BEF∽△DCF,然后根据相似三角形的性质可计算△BEF与△DCF的面积比.
【解答】解:∵四边形ABCD为平行四边形,
∴AB∥CD,AB=CD,
∵E是AB的中点,
∴BE=AB=CD;
∵BE∥CD,
∴△BEF∽△DCF,
∴△BEF与△DCF的面积比=,
故答案为:1:4.
17.(3分)如图,AB是⊙O的直径,AC是⊙O的弦,过点C的切线交AB的延长线于点D,若∠A=∠D,CD=3,则图中阴影部分的面积为 .
【分析】连接OC,可求得△OCD和扇形OCB的面积,进而可求出图中阴影部分的面积.
【解答】解:连接OC,
∵过点C的切线交AB的延长线于点D,
∴OC⊥CD,
∴∠OCD=90°,
即∠D+∠COD=90°,
∵AO=CO,
∴∠A=∠ACO,
∴∠COD=2∠A,
∵∠A=∠D,
∴∠COD=2∠D,
∴3∠D=90°,
∴∠D=30°,
∴∠COD=60°
∵CD=3,
∴OC=3×=,
∴阴影部分的面积=×3×﹣=,
故答案为:.
18.(3分)如图,正方形ABCD的边长为6,⊙O的半径为1.若⊙O在正方形ABCD内平移(⊙O可以与该正方形的边相切),则点A到⊙O上的点的距离的最大值为 5+1 .
【分析】当⊙O与CB、CD相切于点E,F时,点A到⊙O上的点Q的距离最大,如图,连接OE,OF,根据切线的性质得到OE=OF=1,利用正方形的性质得到点O在AC上,然后计算出AQ的长即可.
【解答】解:当⊙O与CB、CD相切于点E,F时,点A到⊙O上的点Q的距离最大,如图,连接OE,OF,
∴OE⊥BC,OF⊥CD,OE=OF=1,
∴OC平分∠BCD,
∵四边形ABCD为正方形,
∴点O在AC上,
∵AC=BC=6,OC=OE=,
∴AQ=OA+OQ=6﹣+1=5+1,
即点A到⊙O上的点的距离的最大值为5+1,
故答案为:5+1.
三、解答题(本大题共9小题,共96分.请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
19.(8分)如图,在平面直角坐标系中,△AOB的顶点坐标分别为A(2,1)、O(0,0)、B(1,﹣2).
(1)△AOB向左平移3个单位,向上平移1个单位,请画出平移后的△A1O1B1;
(2)以点O为位似中心,在y轴的右侧画出△AOB的一个位似△A2OB2,使它与△AOB的相似比为2:1;
(3)若△A2OB2与△A1O1B1是关于某一点Q为位似中心的位似图形,请在图中标出位似中心Q,并写出点Q的
坐标.
【分析】(1)将三个顶点分别向左平移3个单位,向上平移1个单位得到其对应点,再首尾顺次连接即可;
(2)延长OA、OB到A1、B1,使OA2=2OA,OB2=2OB,与点O首尾顺次连接即可;
(3)直线A1A2、OO1、B1B2的交点即为所求.
【解答】解:(1)如图所示,△A1O1B1即为所求.
(2)如图所示,△A2OB2即为所求.
(3)如图所示,点Q即为所求,其坐标为(﹣6,2).
20.(10分)如图,在Rt△ABC和Rt△ACD中,∠B=∠ACD=90°,AC平分∠BAD.
(1)证明:△ABC∽△ACD;
(2)若AB=4,AC=5,求CD的长.
【分析】(1)根据AC平分∠BAD,可得∠BAC=∠DAC.进而可以解决问题;
(2)根据勾股定理首先求出BC=3,再根据△ABC∽△ACD,对应边成比例即可解决问题.
【解答】(1)证明:∵AC平分∠BAD,
∴∠BAC=∠DAC.
∵∠B=∠ACD=90°,
∴△ABC∽△ACD.
(2)解:在Rt△ABC中,∠B=90°,
∵AB=4,AC=5,
∴,
∵△ABC∽△ACD,
∴.
∴,
∴.
21.(10分)某中学为了解初三学生参加志愿者活动的次数,随机调查了该年级20名学生,统计得到该20名学生参加志愿者活动的次数如下:
3,5,3,6,3,4,4,5,2,4,5,6,1,3,5,5,4,4,2,4
根据以上数据,得到如下不完整的频数分布表:
次数
1
2
3
4
5
6
人数
1
2
a
6
b
2
(1)表格中的a= 4 ,b= 5 ;
(2)在这次调查中,参加志愿者活动的次数的众数为 4 ,中位数为 4 ;
(3)若该校初三年级共有300名学生,根据调查统计结果,估计该校初三年级学生参加志愿者活动的次数为4次的人数.
【分析】(1)由题中的数据即可求解;
(2)根据中位数、众数的定义,即可解答;
(3)根据样本估计总体,即可解答.
【解答】解:(1)由该20名学生参加志愿者活动的次数得:a=4,b=5,
故答案为:4,5;
(2)该20名学生参加志愿者活动的次数从小到大排列如下:
1,2,2,3,3,3,3,4,4,4,4,4,4,5,5,5,5,5,6,6,
∵4出现的最多,有6次,
∴众数为4,中位数为第10,第11个数的平均数=4,
故答案为:4,4;
(3)300×=90(人).
答:估计该校初三年级学生参加志愿者活动的次数为4次的人数有90人.
22.(10分)李老师为缓解小如和小意的压力,准备了四个完全相同(不透明)的锦囊,里面各装有一张纸条,分别写有:A.转移注意力,B.合理宣泄,C.自我暗示,D.放松训练.
(1)若小如随机取走一个锦囊,则取走的是写有“自我暗示”的概率是 ;
(2)若小如和小意每人先后随机抽取一个锦囊(取走后不放回),请用列表法或画树状图的方法求小如和小意都没有取走“合理宣泄”的概率.
【分析】(1)直接由概率公式求解即可;
(2)画树状图,共有12种等可能的结果,小如和小意都没有取走“合理宣泄”的结果有6种,再由概率公式求解即可.
【解答】解:(1)若小如随机取走一个锦囊,则取走的是写有“自我暗示”的概率是,
故答案为:;
(2)画树状图如图:
共有12种等可能的结果,小如和小意都没有取走“合理宣泄”的结果有6种,
∴小如和小意都没有取走“合理宣泄”的概率为=.
23.(10分)如图,预防新冠肺炎疫情期间,某校在校门口用塑料膜围成一个临时隔离区,隔离区一面靠长为10m的墙,隔离区分成两个区域,中间用塑料膜隔开.已知整个隔离区塑料膜总长为24m,如果隔离区出入口的大小不计,并且隔离区靠墙的面不能超过墙长,设垂直于墙的一边为xm,隔离区面积为Sm2.
(1)求S关于x的函数解析式,并写出x的取值范围;
(2)求隔离区面积的最大值.
【分析】(1)垂直于墙的一边为xm,则隔离区的另一边为(24﹣3x)m,得S=x(24﹣3x),化简得S=﹣3x2+24x,根据题意,得不等式组,解不等式组即可;
(2)S=﹣3x2+24x=﹣3(x﹣4)2+48,根据开口,对称轴,取值范围确定增减性,即可求解.
【解答】解:(1)垂直于墙的一边为xm,则隔离区的另一边为(24﹣3x)m,
∴S=x(24﹣3x),化简得S=﹣3x2+24x,
根据题意,得不等式组,
解得:≤x<8,
∴S关于x的函数解析式S=﹣3x2+24x,x的取值范围:≤x<8;
(2)S=﹣3x2+24x=﹣3(x﹣4)2+48,
∵该抛物线开口向下,对称轴为直线x=4,
∴当≤x<8时,S随x的增大而减小,
当x=时,S的值最大,最大值=﹣3×()2+24×=46,
答:隔离区面积最大值为46m2.
24.(10分)如图,⊙O是△ABC的外接圆,点O在BC边上,∠BAC的平分线交⊙O于点D,连接BD,CD,过点D作⊙O的切线与AC的延长线交于点P.
(1)求证:DP∥BC;
(2)求证:△ABD∽△DCP;
(3)当AB=5cm,AC=12cm时,求线段PC的长.
【分析】(1)连接OD,由∠BAC是直径所对的圆周角,可知∠BAC=90°,再由AD是∠BAC的平分线,可得∠BAD=45°,根据同弧所对的圆周角与圆心角的关系,可得∠BOD=90°,再由切线DP⊥OD,可证DP∥BC;
(2)由(1)DP∥BC,得∠ACB=∠P,再由同弧所对圆周角相等,得∠ACB=∠ADB,进而得到∠P=∠ADB,又由∠ODC=45°,∠CDP=45°,即可证明△ABD∽△DCP;
(3)由已知可求BC=13cm,在Rt△COD中,CD=,在Rt△BOD中,BD=,再由△ABD∽△DCP,可得=,即可求CP=.
【解答】解:(1)连接OD,
∵DP是⊙O的切线,
∴DO⊥DP,
∵AD是∠BAC的平分线,
∴∠BAD=∠CAD,
∴=,
∵BC是圆的直径,
∴∠BAC=90°,
∴∠BAD=45°,
∴∠BOD=90°,
∴OD⊥BC,
∴DP∥BC;
(2)∵DP∥BC,
∴∠ACB=∠P,
∵=,
∴∠ACB=∠ADB,
∴∠P=∠ADB,
∵OD=OC,
∴∠ODC=45°,
∴∠CDP=45°,
∴△ABD∽△DCP;
(3)∵AB=5cm,AC=12cm,∠BAC=90°,
∴BC=13cm,
在Rt△COD中,CD=,
在Rt△BOD中,BD=,
∵△ABD∽△DCP,
∴=,
∴=,
∴CP=.
25.(12分)某游乐场的圆形喷水池中心O有一雕塑OA,从A点向四周喷水,喷出的水柱为抛物线,且形状相同.如图,以水平方向为x轴,点O为原点建立直角坐标系,点A在y轴上,x轴上的点C,D为水柱的落水点,水柱所在抛物线(第一象限部分)的函数表达式为y=﹣(x﹣5)2+6.
(1)求雕塑高OA.
(2)求落水点C,D之间的距离.
(3)若需要在OD上的点E处竖立雕塑EF,OE=10m,EF=1.8m,EF⊥OD.问:顶部F是否会碰到水柱?请通过计算说明.
【分析】(1)利用二次函数图象上点的坐标特征可求出点A的坐标,进而可得出雕塑高OA的值;
(2)利用二次函数图象上点的坐标特征可求出点D的坐标,进而可得出OD的长度,由喷出的水柱为抛物线且形状相同,可得出OC的长,结合CD=OC+OD即可求出落水点C,D之间的距离;
(3)代入x=10求出y值,进而可得出点(10,)在抛物线y=﹣(x﹣5)2+6上,将与1.8比较后即可得出顶部F不会碰到水柱.
【解答】解:(1)当x=0时,y=﹣×(0﹣5)2+6=,
∴点A的坐标为(0,),
∴雕塑高m.
(2)当y=0时,﹣(x﹣5)2+6=0,
解得:x1=﹣1(舍去),x2=11,
∴点D的坐标为(11,0),
∴OD=11m.
∵从A点向四周喷水,喷出的水柱为抛物线,且形状相同,
∴OC=OD=11m,
∴CD=OC+OD=22m.
(3)当x=10时,y=﹣×(10﹣5)2+6=,
∴点(10,)在抛物线y=﹣(x﹣5)2+6上.
又∵≈1.83>1.8,
∴顶部F不会碰到水柱.
26.(12分)在△ABC中,∠ACB=90°,AC=8,BC=6.
(1)如图1,点D为AC上一点,DE∥BC交AB边于点E,若=,求AD及DE的长;
(2)如图2,折叠△ABC,使点A落在BC边上的点H处,折痕分别交AC、AB于点G、F,且FH∥AC.
①求证:四边形AGHF是菱形;
②求菱形的边长;
(3)在(1)(2)的条件下,线段CD上是否存在点P,使得△CPH∽△DPE?若存在,求出PD的长;若不存在,请说明理由.
【分析】(1)由△ADE∽△ABC,可求相似比为,即可求AD,DE的长;
(2)①根据折叠的性质和平行线的性质,证明AG=AF=FH=HG,即可求解;
②由△FBH∽△ABC,可得BH:FH:BF=3:4:5,设BH=3a,则FH=AF=4a,BF=5a,求得,在求FH即可;
(3)由△CPH∽△DPE,可求BH,CH,再由,即可求.
【解答】解:(1)∵DE∥BC,
∴△ADE∽△ABC,
∴,
∴,
∴AD=2,;
(2)①由翻折不变性可知:
AF=FH,AG=GH,
∠AFG=∠GFH,
∵FH∥AC,
∴∠AGF=∠GFH,
∴∠AGF=∠AFG,
∴AG=AF,
∴AG=AF=FH=HG,
∴四边形AGHF是菱形;
②∵FH∥AC,
∴△FBH∽△ABC,
∴,
又∵BC=6,AC=8,AB=10,
∴BH:FH:BF=3:4:5,
∴设BH=3a,则FH=AF=4a,BF=5a,
∴4 a+5a=10,
∴,
∴FH=,
即菱形的边长为;
(3)在点P使得△CPH∽△DPE,理由如下:
∵△CPH∽△DPE,
∴,
∵BH=,
∴CH=,
∴,
∴.
27.(14分)如图,二次函数y=﹣x2+bx+c的图象与x轴交于点A(﹣1,0)、B(3,0)两点,与y轴交于点C,点D为OC的中点.
(1)求二次函数的表达式;
(2)若点E为直线BC上方抛物线上一点,过点E作EH⊥x轴,垂足为H,EH与BC、BD分别交于点F、G两点,设点E的横坐标为m.
①用含m的代数式表示线段EF的长度;
②若EF=FG,求此时点E的坐标;
(3)在抛物线的对称轴上是否存在一点P,使∠CPB=90°,若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【分析】(1)利用交点式可直接求得二次函数解析式;
(2)①先求出直线BC的表达式,设点E的坐标为(m,﹣m2+2m+3),可表达点F的坐标,上减下可表达EF的长;
②先求出直线BD的表达式,可表达点G的坐标,进而表达线段FG的长,利用等式建立方程,求解即可;
(3)先得出抛物线的对称轴为直线x=1,取BC的中点为M,根据直角三角形斜边中线等于斜边一半可得,MB=MP,由此建立方程,求解即可.
【解答】解:(1)∵y=﹣x2+bx+c与x轴交于点(﹣1,0),(3,0)两点,
∴抛物线的表达式为:y=﹣(x+1)(x﹣3),
即y=﹣x2+2x+3.
(2)①由题意知:C(0,3),B(3,0),
∴直线BC的表达式为:y=﹣x+3,
∵E(m,﹣m2+2m+3),
∴F(m,﹣m+3),
∴EF=﹣m2+3m.
②∵D为OC的中点,
∵C(0,3),
∴D(0,,
又∵B(3,0),
设BD的表达式为:y=kx+b,
∴,
∴,
∴,
∴G(m,,
FG=,
∵EF=FG,
∴,
∴m1=3(舍去),,
∴E(,).
(3)∵A(﹣1,0),B(3,0),
∴对称轴为:直线x=1,
设P(1,a),
∵∠CPB=90°,
∵B(3,0),C(0,3),
∴BC的中点M(,),
则MB=MP,
∴,
∴a2﹣3a﹣2=0,
∴,,
∴,.
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