2023-2024学年河北省保定市阜平县九年级(上)期末数学试卷(含解析)
展开1.“我爱中国”这四个汉字拼音的首字母如图所示,其中属于中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
2.建设中的G107马头南至冀豫界段是我省“十四五”建设项目,其某段施工需运送土石方104m3,则土石方日运送量V(m3/天)与完成运送任务所需时间t(天)满足( )
A. 反比例函数关系B. 正比例函数关系C. 一次函数关系D. 二次函数关系
3.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,则下列比值中等于sinB的是( )
A. ABAC
B. ACAB
C. BCAB
D. ACBC
4.将抛物线y=x2向右平移一个单位,得到的新抛物线的表达式是( )
A. y=(x+1)2B. y=(x−1)2C. y=x2+1D. y=x2−1
5.已知事件①:任意画一个多边形,其外角和为360°;事件②:明天下雨,下列说法正确的是( )
A. 事件①和②都是随机事件B. 事件①和②都是必然事件
C. 事件①是随机事件,事件②是必然事件D. 事件①是必然事件,事件②是随机事件
6.如图,△OA1B1与△OAB的形状相同,大小不同,△OA1B1是由△OAB的各顶点变化得到的,则各顶点变化情况( )
A. 横坐标和纵坐标都加2
B. 横坐标和纵坐标都乘以2
C. 横坐标和纵坐标都除以2
D. 横坐标和纵坐标都减2
7.如图,在⊙O中,点C在AD上.若AB=BD,∠AOB=110°,则∠BCD的度数为( )
A. 55°
B. 70°
C. 110°
D. 250°
8.如图,将△ABC绕点C顺时针旋转,点B的对应点为点E,点A的对应点为点D,当点E恰好落在边AC上时,连接AD,若∠ACB=30°,则∠DAC的度数是( )
A. 60°
B. 65°
C. 70°
D. 75°
9.2021年以来,某厂生产的电子产品处于高速增长上升期,该厂生产一件产品起初的成本为125元,经过两次技术改进,现生产一件这种产品的成本比起初下降了19.2元.设每次技术改进产品的成本下降率均为x,则下列方程正确的是( )
A. 125(1−2x)=125−19.2B. 19.2(1+x)2=125
C. 125(1−x)2=19.2D. 125(1−x)2=125−19.2
10.关于x的方程x2−kx+9=0有两个相等的实数根,则k的值为( )
A. 9B. 6C. ±9D. ±6
11.一个乒乓球从光滑斜面自由滚下的路程y(米)与时间x(秒)的平方成正比例,当乒乓球滚下3米时,经过的时间为1.5秒,当x=2时,该乒乓球所经过的路程为( )
A. 5米B. 163米C. 83米D. 23米
12.已知二次函数y=x2+bx+c的图象如图所示,则一次函数y=bx+c与反比例函数y=bcx的图象可能是( )
A.
B.
C.
D.
13.如图是一个钟表表盘,连接整点2时与整点10时的B,D两点并延长,交过整点8时的切线于点P,若表盘的半径长为 3,则切线长PC为( )
A. 3
B. 2
C. 2 3
D. 3 3
14.图是由8个小正方形组成的网格,则在△ABD,△ACD,△EBD,△EAF中,与△ABC相似的有( )
A. 1个B. 2个C. 3个D. 4个
15.如图,在平面直角坐标系中,△ABC为等腰直角三角形,点A、B的坐标分别为(1,5)、(1,2),∠B=90°,点C在点B的右侧.动点D从点A出发,沿AB−BC运动到点C,反比例函数y=kx(x>0)的图象L经过点D.则在点D的运动过程中,图象L经过两次的点是( )
A. (1,2)B. (3,1)C. (2,2)D. (3,3)
16.如图,正六边形ABCDEF内接于⊙O,点P在边BC上.关于结论Ⅰ、Ⅱ,下列判断正确的是( )
结论Ⅰ:若⊙O的半径为2,P是边BC的中点,则PE的长为 13;
结论Ⅱ:连接PF.若S△PEF= 32,则EF的长为π3.
A. 只有结论Ⅰ对
B. 只有结论Ⅱ对
C. 结论Ⅰ、Ⅱ都对
D. 结论Ⅰ、Ⅱ都不对
二、填空题:本题共3小题,共10分。
17.已知反比例函数y=kx,若当x<0时y随x的增大而增大,写出一个符合条件的k的整数值:______.
18.如图,在△ABC中,D,F是AB的三等分点,DE//FG//BC.
(1)若DE=2,则BC= ______;
(2)S△ADE:S△AFG:S△ABC= ______.
19.已知函数y=(x−2)2+m.
(1)若m=1,则该函数图象与y轴的交点坐标为______;
(2)当x≤m时,函数y=(x−2)2+m的最小值为4,则m的值为______.
三、解答题:本题共7小题,共72分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤。
20.(本小题9分)
解下列方程.
(1)x2−4x=12;
(2)2x2−7x+3=0.
21.(本小题9分)
如图1、图2,△ABO的顶点都在平面直角坐标系中的网格点上.
(1)在图1中画出与△ABO关于点O对称的△A′B′O,点A′的坐标为______;
(2)在图2的网格中找一格点C,使得以A,B,O,C为顶点的四边形是中心对称图形.
22.(本小题9分)
如图,已知点B(4,4),反比例函数y=kx(x>0)的图象经过点A(1,3).(1)求反比例函数的解析式,并在图中画出该反比例函数的图象;
(2)当x≥3时,求函数值y的取值范围;
(3)若关于x的一次函数y=ax+b(a≠0)的图象经过点B,且与图中的反比例函数的图象交于点P,当a>0时,直接写出点P的横坐标xp的取值范围.
23.(本小题10分)
现有四张不透明且质地相同的数字卡片,卡片正面分别写有数字1,1,3,4,将卡片洗匀后,背面朝上放置在桌面上.
(1)随机抽取一张卡片,恰好得到数字1的概率为______;
(2)班级图书角新加一本《西游记》,嘉嘉和淇淇都想看,张红用以上四张卡片设计了游戏:随机抽取一张卡片,记下数字后不放回,再从剩余的卡片中随机抽取一张记下数字,将抽取的第一张、第二张卡片上的数字相加.若两数之和为奇数,则嘉嘉先看;若两数之和为偶数,则淇淇先看,但嘉嘉却认为这个游戏设计得不公平,请你画树状图求出嘉嘉先看《西游记》的概率,再判断嘉嘉的说法是否正确.
24.(本小题10分)
小明对他击羽毛球的路线进行分析.如图13,在平面直角坐标系中,点A,C在x轴上,球网AB与y轴的水平距离OA=3m,CA=2m,击球点P在y轴上.若小明选择扣球,羽毛球的飞行高度y(m)与水平距离x(m)近似满足一次函数关系y=−0.4x+2.8;若小明选择吊球,羽毛球的飞行高度y(m)与水平距离x(m)近似满足二次函数关系y=a(x−1)2+3.2.
(1)求点P的坐标和a的值;
(2)通过分析发现,上面两种击球方式均能使球过球网AB.要使球的落地点到点C的距离更近,请通过计算判断应选择哪种击球方式;
(3)小明在点P处再次以吊球的方式击球,此次羽毛球飞行路线的形状与y=a(x−1)2+3.2的相同,且恰好落到点C处,则此次羽毛球飞行到最高点时与y轴的水平距离比1m ______(填“大”或“小”).
25.(本小题12分)
如图1,将Rt△ABC的顶点C放在⊙O上,边BC与⊙O相切于点C,边AC与⊙O交于点D.已知∠BCA=60°,∠B=90°,BC=6,⊙O的直径为8.
(1)如图1,过点O作OM⊥CD于点M,求CM的长度;
(2)从图1的位置开始,将△ABC绕点C顺时针旋转,设旋转角为α(0°≤α≤360°).
①如图2,当α=20°时,边BC与⊙O的另一交点为E,求CE的长度;
②如图3,当AC经过圆心O时,试判断AB与⊙O之间的位置关系,并说明理由;
③在旋转过程中,直接写出点O到边AB的距离h的取值范围.
26.(本小题13分)
在△ABC中,∠ABC=90°,AB=3,BC=4.点Q在线段AC上运动,过点Q作AC的垂线交线段AB(如图1)或线段AB的延长线(如图2)于点P.
(1)当点P在线段AB上时,求证:△AQP∽△ABC;
(2)当点P与点B重合时,求AQ的长;
(3)若点Q从点A以每秒2个单位长的速度向点C运动,求点P与点B的距离不大于1时,点Q的运动时间;
(4)当△BPQ为等腰三角形时,直接写出AP的长.
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:在英文字母W,A,Z,G中,是中心对称图形的是Z.
故选:C.
根据中心对称图形的概念求解.
此题主要考查了中心对称图形,掌握好中心对称图形的概念.中心对称是要寻找对称中心,旋转180度后与原图重合.
2.【答案】A
【解析】解:根据题意得:Vt=104,
∴V=104t,
∴V与t满足反比例函数关系;
故选:A.
列出V与t的关系式,根据反比例函数的定义可得答案.
本题考查反比例函数的应用,解题的关键是读懂题意,掌握反比例函数的定义.
3.【答案】B
【解析】解:Rt△ABC中,∠C=90°,
∴sinB=ACAB.
故选:B.
直角三角形中,锐角的对边与斜边的比叫做这个锐角的正弦,由此即可得到答案.
本题考查锐角三角函数定义,关键是掌握锐角的正弦定义.
4.【答案】B
【解析】解:将抛物线y=x2向右平移一个单位,得到的新抛物线的表达式是y=(x−1)2.
故选:B.
直接利用二次函数图象的平移规律:左加右减进而得出答案.
此题主要考查了二次函数图象与几何变换,正确掌握平移规律是解题关键.
5.【答案】D
【解析】解:事件①:任意画一个多边形,其外角和为360°是必然事件;
事件②:明天下雨是随机事件.
故选:D.
根据随机事件的定义解答即可.
本题考查的是随机事件,熟知在一定条件下,可能发生也可能不发生的事件,称为随机事件是解题的关键.
6.【答案】C
【解析】解:∵A1(2,1),A(4,2);B1(1,3),B(2,6),
∴各顶点变化情况为:横坐标和纵坐标都除以2.
故选:C.
直接利用对应点横纵坐标的关系进而得出答案.
此题主要考查了位似变换,正确利用已知点坐标的变化规律分析是解题关键.
7.【答案】A
【解析】解:∵AB=BD,∠AOB=110°,
∴∠BCD=12∠AOB=12×110°=55°.
故选:A.
利用AB=BD及等弧所对圆周角圆心角关系可以得到结果.
此题主要考查了等弧所对的圆周角圆心角的关系,解题的关键会识别圆周角圆心角是否对着等弧或同弧.
8.【答案】D
【解析】【分析】
本题主要考查旋转的性质,解题的关键是掌握旋转的性质:①对应点到旋转中心的距离相等.②对应点与旋转中心所连线段的夹角等于旋转角.③旋转前、后的图形全等.
由旋转性质知△ABC≌△DEC,据此得∠ACB=∠DCE=30°、AC=DC,继而可得答案.
【解答】
解:由题意知△ABC≌△DEC,
则∠ACB=∠DCE=30°,AC=DC,
∴∠DAC=180°−∠DCA2=180°−30°2=75°,
故选D.
9.【答案】D
【解析】解:根据题意得:125(1−x)2=125−19.2.
故选:D.
可先表示出第一次降价后的价格,那么第一次降价后的价格×(1−降低的百分率)=125−19.2,把相应数值代入即可列出方程.
此题考查由实际问题抽象出一元二次方程,求平均变化率的方法,若设变化前的量为a,变化后的量为b,平均变化率为x,则经过两次变化后的数量关系为a(1±x)2=b.
10.【答案】D
【解析】解:∵关于x的方程x2−kx+9=0有两个相等的实数根,
∴Δ=b2−4ac=(−k)2−4×9=0,
解得:k=±6.
故选:D.
利用一元二次方程的根的判别式即可得求解.
本题考查了一元二次方程的根的判别式,解题的关键是掌握:对于一般形式ax2+bx+c=0(a≠0),当Δ=b2−4ac>0,方程有两个不相等的实数根;当Δ=b2−4ac=0,方程有两个相等的实数根;当Δ=b2−4ac<0,方程没有实数根.
11.【答案】C
【解析】解:设y=ax2,
将(1.5,3)代入上式得:3=2.25a,
解得:a=43,
则函数的表达式为:y=43x2,
当x=2时,y=43×2=83,
即乒乓球所经过的路程是83米,
故选:C.
先由待定系数法求出函数关系式,再代入x=2即可求出结论.
本题考查的是二次函数的应用,确定函数表达式是本题解题的关键.
12.【答案】B
【解析】解:由抛物线y=ax2+bx+c图象可知,a>0,b>0,c>0,
∴bc>0,
∴一次函数y=bx+c的图象在第一、二、三象限,反比例函数y=bcx的图象在一、三象限,
故选:B.
根据抛物线,可以得到a、b、c的正负情况,从而可以得到一次函数y=bx+c反比例函数y=bcx的图象所在的位置,从而可以解答本题.
本题考查反比例函数的图象、一次函数的图象、二次函数的图象,解答本题的关键是明确题意,利用数形结合的思想解答.
13.【答案】B
【解析】解:设钟表的中心为点O,连接BC,OD,
由题意得:点O在BC上,∠DOC=2×30°=60°,
∴∠DBC=12∠DOC=30°,
∵PC与⊙O相切于点C,
∴∠BCP=90°,
∵BC=2 3,
∴CP=tan30°BC= 33×2 3=2,
故选:B.
设钟表的中心为点O,连接BC,OD,根据题意可得:点O在BC上,∠DOC=60°,然后利用圆周角定理可得∠DBC=30°,再利用切线的性质可得∠BCP=90°,最后在Rt△BCP中,利用锐角三角函数的定义进行计算即可解答.
本题考查了切线的性质,根据题目的已知条件并结合图形添加适当的辅助线是解题的关键.
14.【答案】B
【解析】解:由题意可得:∠ABC=∠EAF=135°,
设小正方形的边长为a,则AE=AB= 2a,CD=BC=a,BD=2a,AF=3a,
∴AC//DE,
∴△ABC∽△EBD,
∵ABBC= 2=BDAB,∠ABC=∠ABC,
∴△ABC∽△DBA,
故选:B.
由三角形中位线定理可得AC//DE,可证△ABC∽△EBD,由两组对应边的比相等且夹角对应相等的两个三角形相似,可证△ABC∽△DBA,即可求解.
本题考查相似三角形判定,三角形中位线定理,掌握三角形的判定方法是解题的关键.
15.【答案】C
【解析】解:∵△ABC为等腰直角三角形,点A、B的坐标分别为(1,5)、(1,2),∠B=90°,
∴AB⊥x轴,BC//x轴,
∴C(4,2),
∵点(1,4)、(2,2)在反比例函数y=kx(x>0)的图象上,
∴图象L经过两次的点是(1,4)、(2,2),
故选:C.
根据题意得到C(4,2),由点(1,4)、(2,2)在反比例函数y=kx(x>0)的图象上,即可得出正确选项.
本题考查了反比例函数图象上点的坐标特征,图象上点的坐标适合解析式是解题的关键.
16.【答案】C
【解析】解:结论Ⅰ:连接OB,OC,
∵正六边形ABCDEF内接于⊙O,
∴∠BOC=360°6=60°,
∴△BOC是等边三角形,
∴BC=OB=2,
连接CE,过D作DH⊥CE于H,
∵DE=CD,∠EDC=∠BCD=(6−2)×180°6=120°,
∴∠DEC=∠DCE=30°,
∴DH=12CD=1,∠ECP=90°,
∴CE=2CH=2× 22−12=2 3,
∵P是边BC的中点,
∴CP=12BC=1,
∴PE= (2 3)2+12= 13;故结论Ⅰ正确;
结论Ⅱ:连接BF,BE,设正六边形ABCDEF的边长为a,
∵正六边形ABCDEF内接于⊙O,
∴BE过点O,
连接OF,
则△EOF是等边三角形,
∴∠EOF=60°,
过点A作AT⊥BF于T,
∵多边形ABCDEF是正六边形,
∴CB//EF,AB=AF,∠BAF=120°,
∴S△PEF=S△BEF,
∵AT⊥BF,AB=AF,
∴BT=FT,∠BAT=∠FAT=60°,
∴BT=FT=AB⋅sin60°= 3a2,
∴BF=2BT= 3a,
∵∠AFE=120°,∠AFB=∠ABF=30°,
∴∠BFE=90°,
∴∠EBF=12∠EOF=30°,
∵EF=a,
∴△PEF的面积=△BEF的面积=12a⋅ 3a= 32,
∴a=1(负值舍去),
∴EF的长=60π×1180=13π,故结论Ⅱ正确.
故选:C.
结论Ⅰ:连接OB,OC,根据等边三角形的性质得到△BOC是等边三角形,求得BC=OB=2,连接CE,过D作DH⊥CE于H,得到∠DEC=∠DCE=30°,根据直角三角形的性质得到DH=12CD=1,∠ECP=90°,求得CE=2CH=2× 22−12=2 3,根据勾股定理得到PE= (2 3)2+12= 13;
结论Ⅱ:连接BF,BE,设正六边形ABCDEF的边长为a,连接OF,求得∠EOF=60°,过点A作AT⊥BF于T,得到S△PEF=S△BEF,根据三角形的面积列方程求得a=2(负值舍去),根据弧长公式即可得到结论.
本题考查正多边形与圆,解直角三角形等知识,解题的关键是学会用转化的思想思考问题,属于中考常考题型.
17.【答案】−1(答案不唯一)
【解析】解:∵反比例函数y=kx,当x<0时y随x的增大而增大,
∴k<0,
∴k的值可以为−1(答案不唯一).
故答案为:−1(答案不唯一).
先根据反比例函数的性质判断出k的符号,再写出符合条件的函数关系式即可.
本题考查的是反比例函数的性质,掌握反比例函数y=kx(k≠0),当k<0时,反比例函数图象在第二、四象限内,在每一象限内y随x的增大而增大是解决问题的关键.
18.【答案】6 1:4:9
【解析】解:(1)∵D,F是AB的三等分点,
∴ADAB=13,
∵DE//BC.
∴△ADE∽△ABC,
∴DEBC=ADAB=13,
∵DE=2,
∴BC=6;
故答案为:6;
(2)∵D,F是AB的三等分点,
∴AD:AF:AB=1:2:3,
∵DE//FG//BC.
∴△ADE∽△AFG∽△ABC,
∴S△ADE:S△AFG:S△ABC=1:4:9.
故答案为:1:4:9.
(1)先由三等分点可得ADAB=13,然后证明△ADE∽△ABC,根据对应边成比例即可求解;
(2)先求出AD:AF:AB=1:2:3,然后证明△ADE∽△AFG∽△ABC,再根据面积之比等于相似比的平方即可解答.
本题考查相似三角形的判定和性质,熟练掌握相似三角形的判定和性质是解题关键.
19.【答案】(0,5) 0或4
【解析】解:(1)若m=1,则y=(x−2)2+1,
当x=0时,y=4+1=5,
∴该函数图象与y轴交点坐标为(0,5).
故答案为:(0,5);
(2)由y=(x−2)2+m可知,当x=2时,函数有最小值m,
∵当x≤m时,函数y=(x−2)2+m的最小值为4,
∴当m≥2时,函数y=(x−2)2+m的最小值为m,
∴此时m=4时符合题意;
当m<2时,则x=m时,函数y=(x−2)2+m的最小值为4,
∴(m−2)2+m=4,
解得m=0或m=3(不合题意,舍去),
∴m=0,
综上所述:m=0或4.
故答案为:0或4.
(1)利用一次函数图象上点的坐标特征,可求出一次函数图象与y轴的交点坐标;
(2)分两种情形:当m≥2时,则函数y=(x−2)2+m的最小值为m,得到m=4.当m<2时,则x=m时,函数y=(x−2)2+m的最小值为4,列出方程即可解决.
本题考查了一次函数图象上点的坐标特征、二次函数的最值,解题的关键是:(1)牢记“直线上任意一点的坐标都满足函数关系式y=kx+b”;(2)利用分类讨论解决问题.
20.【答案】解:(1)x2−4x=12,
x2−4x−12=0,
(x−6)(x+2)=0,
∴x−6=0或x+2=0,
∴x1=6,x2=−2.
(2)2x2−7x+3=0,
(2x−1)(x−3)=0,
∴2x−1=0或x−3=0,
∴x1=12,x2=3.
【解析】(1)利用因式分解法求解即可.
(2)利用因式分解法求解即可.
本题主要考查了解一元二次方程,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.
21.【答案】(2,2)
【解析】解:(1)分别延长AO和BO到点A′和点B′,使OA′=OA,OB′=OB,连接A′B′,
如图所示,
点A′的坐标为(2,2).
故答案为:(2,2).
(2)如图所示,
点C即为所求作的点.
(1)根据成中心对称的两个图形之间的关系即可解决问题.
(2)根据中心对称图形的性质即可解决问题.
本题考查作图−旋转变换,熟知图形旋转的性质是解题的关键.
22.【答案】解:(1)∵反比例函数图象过A(1,3),
∴将点4代入y=kx得:3=k1,
∴k=3,
∴反比例函数解析式为:y=3x;
图象如图:
(2)∵k=3>0,
∴在第一象限,y随x的增大而减小,
∴当x≥3时,最大值为当x=3时,y=1,
∴当x≥3时,函数值y的取值范围为:0
把x=4代入y=3x,得y=34,
当直线y=ax+b与x轴平行时,
把y=4代入y=3x,得x=34,
∴P的横坐标xp的取值范围为:34
(2)根据反比例函数图象的性质,采用数形结合的方法,即可判断出函数值的取值范围;
(3)根据一次函数和反比例函数的性质,过点B分别作坐标轴的垂线,即可求出xp的取值范围.
本题考查了反比例函数的图象和性质、一次函数图象和性质,熟练掌握函数的相关性质是解决本题的关键.
23.【答案】12
【解析】解:(1)随机抽取一张卡片,恰好得到数字1的概率=24=12;
故答案为:12;
(2)画树状图为:
共有12种等可能的结果,其中两数之和为奇数的结果数为6种,两数之和为偶数的结果数为6种,
所以嘉嘉先看《西游记》的概率=612=12,
因为淇淇先看《西游记》的概率=612=12,
而12=12,
所以这个游戏设计公平,
所以嘉嘉的说法不正确.
(1)直接根据概率公式求解;
(2)先画树状图展示所有12种等可能的结果,找出两数之和为奇数的结果数和两数之和为偶数的结果数,则可计算出嘉嘉先看《西游记》的概率=12,淇淇先看《西游记》的概率为12,于是可判断这个游戏设计公平,从而判断嘉嘉的说法不正确.
本题考查了列表法与树状图法:利用列表法或树状图展示所有可能的结果求出n,再从中选出符合事件A或B的结果数目m,然后利用概率公式求出事件A或B的概率.
24.【答案】大
【解析】解:(1)对于一次函数y=−0.4x+2.8,令x=0,则y=2.8,即P(0,2.8),
将P点坐标代入二次函数y=a(x−1)2+3.2中,
a(0−1)2+3.2=2.8,
解得:a=−0.4;
(2)对于一次函数y=−0.4x+2.8,令y=0,则x=7,
对于二次函数y=−0.4(x−1)2+3.2,令y=0,(x>0),则x=2 2+1,
∵OA=3m,CA=2m,
∴OC=5cm,
∵7−5>5−(2 2+1),
∴应选择吊球;
(3)∵在点P处再次以吊球的方式击球,此次羽毛球飞行路线的形状与y=a(x−1)2+3.2的相同,
∴设此时y=−0.4x2+bx+2.8,
代入C点得,−0.4×52+5b+2.8=0,
解得:b=1.44,
y=−0.4x2+1.44x+2.8,
x=−b2a=1.8>1,
故答案为:大.
(1)对于一次函数y=−0.4x+2.8,令x=0,可求得y值,即为P点坐标,将P点坐标代入二次函数y=a(x−1)2+3.2中,可解得a的值;
(2)分别计算一次函数y=−0.4x+2.8、二次函数y=a(x−1)2+3.2与x轴的交点,比较两点到C点的距离,可得选择哪种击球方式使球的落地点到点C的距离更近;
(3)因为小明在点P处再次以吊球的方式击球,此次羽毛球飞行路线的形状与y=a(x−1)2+3.2的相同,所以设此时y=−0.4x2+bx+2.8,代入C点可得该二次函数解析式,即得此次羽毛球飞行到最高点时x的值.
本题考查了二次函数的实际应用,关键是掌握二次函数的性质.
25.【答案】解:(1)如图,连接OC.
∵边BC与⊙O相切于点C,
∴OC⊥BC,
∴∠OCB=90°,
∵∠BCA=60°,
∴∠OCM=30°,
∴OM=12OC,CM= 3OM,
∵⊙O的直径为8.
∴OC=4,
∴OM=12OC=2,CM= 3OM=2 3;
(2)①连接OC,OE,
当α=20°时,∠OCE=90°−α=70°,
∵OC=OE,
∴∠OCE=∠OEC=70°,
∴∠COE=40°,
∴CE的长=40×π×4180=8π9;
②AB与⊙O之间的位置关系是相切.
理由:如图,作OG⊥AB于点G.
∵∠BCA=60°,∠B=90°,BC=6,
∴AC=12,
∵⊙O的直径为8,
∴CO=4,
∴AO=8,
∵OG⊥AB,∠B=90°,
∴OG//BC,
∴OGCB=AOAC,即OG6=812,
解得OG=4,
即OG等于⊙O的半径,
∴AB与⊙O相切;
③∵∠ABC=90°,
∴当点B在直径CD上时,点O到边AB的距离最小为h=6−4=2;
当点C在DC的延长线上时,点O到边AB的距离最大为h=6+4=10,
∴点O到边AB的距离h的取值范围为2≤x≤10.
【解析】(1)连接OC,根据切线的性质得∠OCB=90°,可得∠OCM=30°,根据含30°角的直角三角形的性质即可求解;
(2)①连接OC,OE,当α=20°时,可得∠OCE=∠OEC=70°,则∠COE=40°,根据弧长公式即可求解;
②作OG⊥AB于点G,根据平行线的判定,以及平行线分线段成比例得到OG的长即可作出判断;
③当点B在直径CD上时,点O到边AB的距离h最小为h=6−4=2;当点B在DC的延长线上时,点O到边AB的距离h最大为h=6+4=10,从而确定取值范围.
本题是圆的综合题,考查了旋转的性质:旋转前后两图形全等;对应点到旋转中心的距离相等;对应点与旋转中心的连线段的夹角等于旋转角.切线的性质,圆周角定理,平行线的判定,平行线分线段成比例,综合性较强,有一定的难度.
26.【答案】(1)证明:∵PQ⊥AQ,
∴∠AQP=90°=∠ABC,
在△APQ与△ABC中,
∵∠AQP=90°=∠ABC,∠A=∠A,
∴△AQP∽△ABC;
(2)在Rt△ABC中,
AC= AB2+BC2= 32+42=5,
由(1)知△AQP∽△ABC,
当点P与点B重合时,△AQB∽△ABC,
∴ABAC=AQAB,
∴AQ=AB2AC=325=95;
(3)解:设点Q的运动时间为t秒,由题意知AQ=2t.当点P与点B重合时,
由(2)知AQ=95,
∴2t=95,
∴t=910
①当点P在线段AB上时,
由(1)可知,△AQP∽△ABC,
∴PAAC=PQBC=AQAB,
∴2t3=PA5,
∴PA=103t,
∴PB=3−103t,
∴3−103t≤1,
∴0≤t≤35;
②当点P在线段AB的延长线上时,PB=103t−3,
∴103t−3≤1,
∴35
∵∠QPB为钝角,
∴当△PQB为等腰三角形时,
①当点P在线段AB上时,如题图1所示.
∵∠QPB为钝角,
∴当△PQB为等腰三角形时,只可能是PB=PQ,
由(1)可知,△AQP∽△ABC,
∴PAAC=PQBC,即3−PB5=PB4,
解得PB=43,
∴AP=AB−PB=3−43=53;
②当点P在线段AB的延长线上时,如题图2所示.
∵∠QBP为钝角,
∴当△PQB为等腰三角形时,只可能是PB=BQ.
∵BP=BQ,
∴∠BQP=∠P,
∵∠BQP+∠AQB=90°,∠A+∠P=90°,
∴∠AQB=∠A,
∴BQ=AB,
∴AB=BP,点B为线段AP中点,
∴AP=2AB=2×3=6.
综上所述,当△PQB为等腰三角形时,AP的长为53或6.
【解析】(1)根据垂直的定义得到∠AQP=90°=∠ABC,根据相似三角形的判定定理即可得到结论;
(2)根据勾股定理得到AC= AB2+BC2= 32+42=5,由(1)知△AQP∽△ABC,当点P与点B重合时,根据相似三角形的性质即可得到结论;
(3)设点Q的运动时间为t秒,由题意知AQ=2t.当点P与点B重合时,由(2)知AQ=95,得到t=910①当点P在线段AB上时,②当点P在线段AB的延长线上时,PB=103t−3,根据相似三角形的判定和性质定理即可得到结论;
(4)当△PQB为等腰三角形时,①当点P在线段AB上时,如题图1所示.得到当△PQB为等腰三角形时,只可能是PB=PQ,由(1)可知根据相似三角形的性质得到AP=AB−PB=3−43=53;②当点P在线段AB的延长线上时,如题图2所示.当△PQB为等腰三角形时,只可能是PB=BQ.根据等腰三角形的性质即可得到结论.
本题是相似形的综合题,考查相似三角形的判定和性质、等腰三角形的性质等知识,解题的关键是学会用分类讨论的思想思考问题,属于中考常考题型.
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