2021年四川省泸州市中考数学真题卷及答案解析
展开2021年四川省泸州市中考数学试卷
一、选择题(本大题共12个小题,每小题3分,共36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).
1.2021的相反数是( )
A.﹣2021 B.2021 C. D.﹣
2.第七次全国人口普查统计,泸州市常住人口约为4254000人,将4254000用科学记数法表示为( )
A.4.254×105 B.42.54×105 C.4.254×106 D.0.4254×107
3.下列立体图形中,主视图是圆的是( )
A. B.
C. D.
4.函数y=的自变量x的取值范围是( )
A.x<1 B.x>1 C.x≤1 D.x≥1
5.如图,在▱ABCD中,AE平分∠BAD且交BC于点E,∠D=58°,则∠AEC的大小是( )
A.61° B.109° C.119° D.122°
6.在平面直角坐标系中,将点A(﹣3,﹣2)向右平移5个单位长度得到点B,则点B关于y轴对称点B′的坐标为( )
A.(2,2) B.(﹣2,2) C.(﹣2,﹣2) D.(2,﹣2)
7.下列命题是真命题的是( )
A.对角线相等的四边形是平行四边形
B.对角线互相平分且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.对角线互相垂直平分的四边形是正方形
8.在锐角△ABC中,∠A,∠B,∠C所对的边分别为a,b,c,有以下结论:===2R(其中R为△ABC的外接圆半径)成立.在△ABC中,若∠A=75°,∠B=45°,c=4,则△ABC的外接圆面积为( )
A. B. C.16π D.64π
9.关于x的一元二次方程x2+2mx+m2﹣m=0的两实数根x1,x2,满足x1x2=2,则(x12+2)(x22+2)的值是( )
A.8 B.32 C.8或32 D.16或40
10.已知10a=20,100b=50,则a+b+的值是( )
A.2 B. C.3 D.
11.如图,⊙O的直径AB=8,AM,BN是它的两条切线,DE与⊙O相切于点E,并与AM,BN分别相交于D,C两点,BD,OC相交于点F,若CD=10,则BF的长是( )
A. B. C. D.
12.直线l过点(0,4)且与y轴垂直,若二次函数y=(x﹣a)2+(x﹣2a)2+(x﹣3a)2﹣2a2+a(其中x是自变量)的图象与直线l有两个不同的交点,且其对称轴在y轴右侧,则a的取值范围是( )
A.a>4 B.a>0 C.0<a≤4 D.0<a<4
二、填空题(本大题共4个小题,每小题3分,共12分).
13.分解因式:4﹣4m2= .
14.不透明袋子中装有3个红球,5个黑球,4个白球,这些球除颜色外无其他差别,从袋子中随机摸出一个球,则摸出红球的概率是 .
15.关于x的不等式组恰好有2个整数解,则实数a的取值范围是 .
16.如图,在边长为4的正方形ABCD中,点E是BC的中点,点F在CD上,且CF=3DF,AE,BF相交于点G,则△AGF的面积是 .
三、本大题共3个小题,每小题6分,共18分.
17.(6分)计算:()0+()﹣1﹣(﹣4)+2cos30°.
18.(6分)如图,点D在AB上,点E在AC上,AB=AC,∠B=∠C,求证:BD=CE.
19.(6分)化简:(a+)÷.
四、本大题共2个小题,每小题7分,共14分.
20.(7分)某合作社为帮助农民增收致富,利用网络平台销售当地的一种农副产品.为了解该农副产品在一个季度内每天的销售额,从中随机抽取了20天的销售额(单位:万元)作为样本,数据如下:
16 14 13 17 15 14 16 17 14 14
15 14 15 15 14 16 12 13 13 16
(1)根据上述样本数据,补全条形统计图;
(2)上述样本数据的众数是 ,中位数是 ;
(3)根据样本数据,估计这种农副产品在该季度内平均每天的销售额.
21.(7分)某运输公司有A、B两种货车,3辆A货车与2辆B货车一次可以运货90吨,5辆A货车与4辆B货车一次可以运货160吨.
(1)请问1辆A货车和1辆B货车一次可以分别运货多少吨?
(2)目前有190吨货物需要运输,该运输公司计划安排A、B两种货车将全部货物一次运完(A、B两种货车均满载),其中每辆A货车一次运货花费500元,每辆B货车一次运货花费400元.请你列出所有的运输方案,并指出哪种运输方案费用最少.
五、本大题共2个小题,每小题8分,共16分.
22.(8分)一次函数y=kx+b(k≠0)的图象与反比例函数y=的图象相交于A(2,3),B(6,n)两点.
(1)求一次函数的解析式;
(2)将直线AB沿y轴向下平移8个单位后得到直线l,l与两坐标轴分别相交于M,N,与反比例函数的图象相交于点P,Q,求的值.
23.(8分)如图,A,B是海面上位于东西方向的两个观测点,有一艘海轮在C点处遇险发出求救信号,此时测得C点位于观测点A的北偏东45°方向上,同时位于观测点B的北偏西60°方向上,且测得C点与观测点A的距离为25海里.
(1)求观测点B与C点之间的距离;
(2)有一艘救援船位于观测点B的正南方向且与观测点B相距30海里的D点处,在接到海轮的求救信号后立即前往营救,其航行速度为42海里/小时,求救援船到达C点需要的最少时间.
六、本大题共2个小题,每小题12分,共24分.
24.(12分)如图,△ABC是⊙O的内接三角形,过点C作⊙O的切线交BA的延长线于点F,AE是⊙O的直径,连接EC.
(1)求证:∠ACF=∠B;
(2)若AB=BC,AD⊥BC于点D,FC=4,FA=2,求AD•AE的值.
25.(12分)如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=﹣x2+x+4与两坐标轴分别相交于A,B,C三点.
(1)求证:∠ACB=90°;
(2)点D是第一象限内该抛物线上的动点,过点D作x轴的垂线交BC于点E,交x轴于点F.
①求DE+BF的最大值;
②点G是AC的中点,若以点C,D,E为顶点的三角形与△AOG相似,求点D的坐标.
2021年四川省泸州市中考数学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本大题共12个小题,每小题3分,共36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).
1.2021的相反数是( )
A.﹣2021 B.2021 C. D.﹣
【分析】利用相反数的定义分析得出答案,只有符号不同的两个数叫做互为相反数.
【解答】解:2021的相反数是:﹣2021.
故选:A.
2.第七次全国人口普查统计,泸州市常住人口约为4254000人,将4254000用科学记数法表示为( )
A.4.254×105 B.42.54×105 C.4.254×106 D.0.4254×107
【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;当原数的绝对值<1时,n是负整数.
【解答】解:4254000=4.254×106.
故选:C.
3.下列立体图形中,主视图是圆的是( )
A. B.
C. D.
【分析】分别得出三棱柱,圆柱,圆锥,球的主视图即可.
【解答】解:三棱柱、圆柱的主视图都是长方形,
圆锥的主视图是三角形,
球的主视图是圆,
故选:D.
4.函数y=的自变量x的取值范围是( )
A.x<1 B.x>1 C.x≤1 D.x≥1
【分析】根据二次根式的意义和分式的意义可知:x﹣1>0,可求x的范围.
【解答】解:要使函数有意义,
则x﹣1>0,
解得:x>1,
故选:B.
5.如图,在▱ABCD中,AE平分∠BAD且交BC于点E,∠D=58°,则∠AEC的大小是( )
A.61° B.109° C.119° D.122°
【分析】由平行四边形的性质可得∠BAD=122°,∠B=∠D=58°,由角平分线的性质和外角性质可求解.
【解答】解:∵四边形ABCD是平行四边形,∠D=58°,
∴∠BAD=122°,∠B=∠D=58°,
∵AE平分∠BAD,
∴∠BAE=61°,
∴∠AEC=∠B+∠BAE=119°,
故选:C.
6.在平面直角坐标系中,将点A(﹣3,﹣2)向右平移5个单位长度得到点B,则点B关于y轴对称点B′的坐标为( )
A.(2,2) B.(﹣2,2) C.(﹣2,﹣2) D.(2,﹣2)
【分析】首先根据横坐标右移加,左移减可得B点坐标,然后再关于y轴对称点的坐标特点:横坐标互为相反数,纵坐标不变可得答案.
【解答】解:点A(﹣3,﹣2)向右平移4个单位长度得到的B的坐标为(﹣3+5,﹣2),即(2,﹣2),
则点B关于y轴的对称点B′的坐标是:(﹣2,﹣2).
故选:C.
7.下列命题是真命题的是( )
A.对角线相等的四边形是平行四边形
B.对角线互相平分且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.对角线互相垂直平分的四边形是正方形
【分析】根据平行四边形及特殊平行四边形的判定,逐个判断即可.
【解答】解:A、对角线互相平分的四边形是平行四边形,对角线相等的四边形也可能是等腰梯形等四边形,故A不符合题意;
B、对角线互相平分的四边形是平行四边形,若对角线再相等,则四边形是矩形,故B符合题意;
C、对角线互相垂直的四边形不能判定是平行四边形,也就不能判定是菱形,故C不符合题意;
D、对角线互相垂直平分的四边形是菱形,不能判断它的内角有直角,故D不符合题意;
故选:B.
8.在锐角△ABC中,∠A,∠B,∠C所对的边分别为a,b,c,有以下结论:===2R(其中R为△ABC的外接圆半径)成立.在△ABC中,若∠A=75°,∠B=45°,c=4,则△ABC的外接圆面积为( )
A. B. C.16π D.64π
【分析】已知c,所以求出∠C的度数即可使用题中的结论,得到关于R的方程,再求圆的面积即可.
【解答】解:∵∠A+∠B+∠C=180°,
∴∠C=180°﹣∠A﹣∠B=180°﹣75°﹣45°=60°,
∵=2R,
∴2R===,
∴R=,
∴S=πR2=π()2=π,
故选:A.
9.关于x的一元二次方程x2+2mx+m2﹣m=0的两实数根x1,x2,满足x1x2=2,则(x12+2)(x22+2)的值是( )
A.8 B.32 C.8或32 D.16或40
【分析】根据一元二次方程根与系数的关系得到x1+x2=﹣2m,x1•x2=m2﹣m=2,进而求得m=2或m=﹣1,从而求得x1+x2=﹣4或2,把原式变形,代入计算即可.
【解答】解:关于x的一元二次方程x2+2mx+m2﹣m=0的两实数根x1,x2,满足x1x2=2,
则x1+x2=﹣2m,x1•x2=m2﹣m=2,
∴m2﹣m﹣2=0,解得m=2或m=﹣1,
∴x1+x2=﹣4或2,
(x12+2)(x22+2)
=(x1x2)2+2(x1+x2)2﹣4x1x2+4,
当x1+x2=﹣4时,原式=22+2×(﹣4)2﹣4×2+4=32;
当x1+x2=2时,原式=22+2×22﹣4×2+4=8;
故选:C.
10.已知10a=20,100b=50,则a+b+的值是( )
A.2 B. C.3 D.
【分析】把100变形为102,两个条件相乘得a+2b=3,整体代入求值即可.
【解答】解:∵10a×100b=10a×102b=10a+2b=20×50=1000=103,
∴a+2b=3,
∴原式=(a+2b+3)=×(3+3)=3,
故选:C.
11.如图,⊙O的直径AB=8,AM,BN是它的两条切线,DE与⊙O相切于点E,并与AM,BN分别相交于D,C两点,BD,OC相交于点F,若CD=10,则BF的长是( )
A. B. C. D.
【分析】如图,构建如图平面直角坐标系,过点D作DH⊥BC于H.想办法求出C,D两点坐标,构建一次函数,利用方程组确定交点坐标即可.
【解答】解:如图,构建如图平面直角坐标系,过点D作DH⊥BC于H.
∵AB是直径,AB=8,
∴OA=OB=4,
∵AD,BC,CD是⊙O的切线,
∴∠DAB=∠ABH=∠DHB=90°,DA=DE,CE=CB,
∴四边形ABHD是矩形,
∴AD=BH,AB=DH=8,
∴CH===6,
设AD=DE=BH=x,则EC=CB=x+6,
∴x+x+6=10,
∴x=2,
∴D(2,4),C(8,﹣4),B(0,﹣4),
∴直线OC的解析式为y=﹣x,直线AD的解析式为y=4x﹣4,
由,解得,
∴F(,﹣),
∴BF==,
故选:A.
12.直线l过点(0,4)且与y轴垂直,若二次函数y=(x﹣a)2+(x﹣2a)2+(x﹣3a)2﹣2a2+a(其中x是自变量)的图象与直线l有两个不同的交点,且其对称轴在y轴右侧,则a的取值范围是( )
A.a>4 B.a>0 C.0<a≤4 D.0<a<4
【分析】先写出直线l的解析式,根据直线和抛物线有两个不同的交点,由直线和抛物线解析式得出关于x的一元二次方程,通过判别式△>0,求出a的取值,再根据对称轴在y轴右侧,得出a的取值,故可以判断D正确.
【解答】解:∵直线l过点(0,4)且与y轴垂直,
∴直线l为:y=4,
∵二次函数y=(x﹣a)2+(x﹣2a)2+(x﹣3a)2﹣2a2+a的图象与直线l有两个不同的交点,
∴(x﹣a)2+(x﹣2a)2+(x﹣3a)2﹣2a2+a=4,
整理得:3x2﹣12ax+12a2+a﹣4=0,
△=(﹣12a)2﹣4×3(12a2+a﹣4)=144a2﹣144a2﹣12a+48=﹣12a+48>0,
∴a<4,
又∵二次函数y=(x﹣a)2+(x﹣2a)2+(x﹣3a)2﹣2a2+a=3x2﹣12ax+12a2+a对称轴在y轴右侧,
∴﹣=2a>0,
∴a>0,
∴0<a<4,
故选:D.
二、填空题(本大题共4个小题,每小题3分,共12分).
13.分解因式:4﹣4m2= 4(1+m)(1﹣m) .
【分析】先提取公因式4,再用平方差公式因式分解.
【解答】解:原式=4(1﹣m2)
=4(1+m)(1﹣m).
故答案为:4(1+m)(1﹣m).
14.不透明袋子中装有3个红球,5个黑球,4个白球,这些球除颜色外无其他差别,从袋子中随机摸出一个球,则摸出红球的概率是 .
【分析】用红色球的个数除以球的总个数即可.
【解答】解:∵袋子中共有3+5+4=12个除颜色外无其他差别的球,其中红球的个数为3,
∴从袋子中随机摸出一个球,摸出红球的概率是=,
故答案为:.
15.关于x的不等式组恰好有2个整数解,则实数a的取值范围是 0<a≤0.5 .
【分析】先解不等式组得出1.5<x<2a+3,根据不等式组恰有2个整数解得出3<2a+3≤4,解之即可得出答案.
【解答】解:解不等式2x﹣3>0,得:x>1.5,
解不等式x﹣2a<3,得:x<2a+3,
∵不等式组恰好有2个整数解,
∴3<2a+3≤4,
解得:0<a≤0.5,
故答案为:0<a≤0.5.
16.如图,在边长为4的正方形ABCD中,点E是BC的中点,点F在CD上,且CF=3DF,AE,BF相交于点G,则△AGF的面积是 .
【分析】根据正方形的性质和相似三角形的性质,可以得到GN的长,然后通过图形可知,△AGF的面积=△ABF的面积﹣△ABG的面积,代入数据计算即可.
【解答】解:作FM⊥AB于点M,作GN⊥AB于点N,如右图所示,
∵正方形ABCD的边长为4,点E是BC的中点,点F在CD上,且CF=3DF,
∴BE=2,MF=4,BM=CF=3,
∵GN⊥AB,FM⊥AB,
∴GN∥FM,
∴△BNG∽△BMF,
∴,
设BN=3x,则NG=4x,AN=4﹣3x,
∵GN⊥AB,EB⊥AB,
∴△ANG∽△ABE,
∴,
即,
解得x=,
∴GN=4x=,
∴△AGF的面积是:==,
故答案为:.
三、本大题共3个小题,每小题6分,共18分.
17.(6分)计算:()0+()﹣1﹣(﹣4)+2cos30°.
【分析】利用0指数幂、负指数幂法则,以及特殊角的三角函数值计算即可得到结果;
【解答】解:()0+()﹣1﹣(﹣4)+2cos30°.
=1+4+4+3
=12.
18.(6分)如图,点D在AB上,点E在AC上,AB=AC,∠B=∠C,求证:BD=CE.
【分析】要证BD=CE只要证明AD=AE即可,而证明△ABE≌△ACD,则可得AD=AE.
【解答】证明:在△ABE与△ACD中
,
∴△ABE≌△ACD(ASA).
∴AD=AE.
∴BD=CE.
19.(6分)化简:(a+)÷.
【分析】先计算括号内分式的加法,然后将分子因式分解,继而将除法转化为乘法,最后约分即可.
【解答】解:原式=(+)÷
=•
=•
=a﹣1.
四、本大题共2个小题,每小题7分,共14分.
20.(7分)某合作社为帮助农民增收致富,利用网络平台销售当地的一种农副产品.为了解该农副产品在一个季度内每天的销售额,从中随机抽取了20天的销售额(单位:万元)作为样本,数据如下:
16 14 13 17 15 14 16 17 14 14
15 14 15 15 14 16 12 13 13 16
(1)根据上述样本数据,补全条形统计图;
(2)上述样本数据的众数是 14万元 ,中位数是 14.5万元 ;
(3)根据样本数据,估计这种农副产品在该季度内平均每天的销售额.
【分析】(1)根据题目中的数据,可以得到销售额14万元和16万元的天数,然后即可将条形统计图补充完整;
(2)根据条形统计图中的数据,可以直接写出样本数据的众数,计算出样本数据的中位数;
(3)根据条形统计图中的数据,可以计算出这种农副产品在该季度内平均每天的销售额.
【解答】解:(1)由题目中的数据可得,
销售额为14万元的有6天,销售额为16万元的有4天,
补全的条形统计图如右图所示;
(2)由条形统计图可得,
样本数据的众数是14万元,中位数是(14+15)÷2=14.5(万元),
故答案为:14万元,14.5万元;
(3)=14.65(万元),
答:估计这种农副产品在该季度内平均每天的销售额是14.65万元.
21.(7分)某运输公司有A、B两种货车,3辆A货车与2辆B货车一次可以运货90吨,5辆A货车与4辆B货车一次可以运货160吨.
(1)请问1辆A货车和1辆B货车一次可以分别运货多少吨?
(2)目前有190吨货物需要运输,该运输公司计划安排A、B两种货车将全部货物一次运完(A、B两种货车均满载),其中每辆A货车一次运货花费500元,每辆B货车一次运货花费400元.请你列出所有的运输方案,并指出哪种运输方案费用最少.
【分析】(1)设1辆A货车一次可以运货x吨,1辆B货车一次可以运货y吨,根据3辆A货车与2辆B货车一次可以运货90吨,5辆A货车与4辆B货车一次可以运货160吨列出方程组解答即可;
(2)设A货车运输m吨,则B货车运输(190﹣m)吨,设总费用为w元,列出w的一次函数表达式,化简得w随m的增大而减小;根据A、B两种货车均满载,得,都是整数,分类列举得到符合题意得方案,最后根据费用越少,m越大得到费用最少的方案.
【解答】解:(1)设1辆A货车一次可以运货x吨,1辆B货车一次可以运货y吨,
根据题意得:,
解得:,
答:1辆A货车一次可以运货20吨,1辆B货车一次可以运货15吨;
(2)设A货车运输m吨,则B货车运输(190﹣m)吨,设总费用为w元,
则:w=500×+400×
=25m+
=25m﹣m+
=﹣m+,
∵﹣<0,
∴w随m的增大而减小.
∵A、B两种货车均满载,
∴,都是整数,
当m=20时,不是整数;
当m=40时,=10;
当m=60时,不是整数;
当m=80时,不是整数;
当m=100时,=6;
当m=120时,不是整数;
当m=140时,不是整数;
当m=160时,=2;
当m=180时,不是整数;
故符合题意的运输方案有三种:
①A货车2辆,B货车10辆;
②A货车5辆,B货车6辆;
③A货车8辆,B货车2辆;
∵w随m的增大而减小,
∴费用越少,m越大,
故方案③费用最少.
五、本大题共2个小题,每小题8分,共16分.
22.(8分)一次函数y=kx+b(k≠0)的图象与反比例函数y=的图象相交于A(2,3),B(6,n)两点.
(1)求一次函数的解析式;
(2)将直线AB沿y轴向下平移8个单位后得到直线l,l与两坐标轴分别相交于M,N,与反比例函数的图象相交于点P,Q,求的值.
【分析】(1)根据待定系数法,先求出反比例函数的解析式,求出B点坐标,进而求出一次函数的解析式;
(2)根据直线AB沿y轴向下平移8个单位后得到直线l求得l的解析式,然后求出点M,N得坐标,根据勾股定理求得MN的长度;联立一次函数l和反比例函数得到点P,Q的坐标,过点P作x轴的平行线,过点Q作y轴的平行线,两条平行线交于点C,根据勾股定理求得PQ的长度,问题即可迎刃而解.
【解答】解:(1)∵反比例函数y=得图象过点A(2,3),点B(6,n),
∴m=2×3=6,m=6n,
∴y=,n=1,
∴一次函数y=kx+b(k≠0)的图象过点A(2,3),点B(6,1),
∴,
解得:,
∴一次函数的解析式为:y=﹣x+4;
(2)∵直线AB沿y轴向下平移8个单位后得到直线l,
∴直线l的解析式为:y=﹣x+4﹣8=﹣x﹣4,
当x=0时,y=﹣4,
当y=0时,x=﹣8,
∴M(﹣8,0),N(0,﹣4),
∴OM=8,ON=4,
∴MN===4,
联立,
得:﹣x﹣4=,
解得:x1=﹣2,x2=﹣6,
将x1=﹣2,x2=﹣6代入y=得:y1=﹣3,y2=﹣1,
经检验:和都是原方程组的解,
∴P(﹣6,﹣1),Q(﹣2,﹣3),
如图,过点P作x轴的平行线,过点Q作y轴的平行线,两条平行线交于点C,
则∠C=90°,C(﹣2,﹣1),
∴PC=﹣2﹣(﹣6)=4,CQ=﹣1﹣(﹣3)=2,
∴PQ===2,
∴==.
23.(8分)如图,A,B是海面上位于东西方向的两个观测点,有一艘海轮在C点处遇险发出求救信号,此时测得C点位于观测点A的北偏东45°方向上,同时位于观测点B的北偏西60°方向上,且测得C点与观测点A的距离为25海里.
(1)求观测点B与C点之间的距离;
(2)有一艘救援船位于观测点B的正南方向且与观测点B相距30海里的D点处,在接到海轮的求救信号后立即前往营救,其航行速度为42海里/小时,求救援船到达C点需要的最少时间.
【分析】(1)过点C作CE⊥AB于点E,根据题意可得∠ACE=∠CAE=45°,AC=25海里,根据勾股定理可得AE=CE=25(海里),由∠CBE=30°,即可得结论;
(2)作CF⊥DB于点F,证明四边形CEBF是矩形,可得FB=CE=25(海里),CF=BE=25(海里),根据勾股定理求出CD的长,进而可得救援船到达C点需要的最少时间.
【解答】解:(1)如图,过点C作CE⊥AB于点E,
根据题意可知:∠ACE=∠CAE=45°,AC=25海里,
∴AE=CE=25(海里),
∵∠CBE=30°,
∴BE=25(海里),
∴BC=2CE=50(海里).
答:观测点B与C点之间的距离为50海里;
(2)如图,作CF⊥DB于点F,
∵CF⊥DB,FB⊥EB,CE⊥AB,
∴四边形CEBF是矩形,
∴FB=CE=25(海里),CF=BE=25(海里),
∴DF=BD+BF=30+25=55(海里),
在Rt△DCF中,根据勾股定理,得
CD===70(海里),
∴70÷42=(小时).
答:救援船到达C点需要的最少时间是小时.
六、本大题共2个小题,每小题12分,共24分.
24.(12分)如图,△ABC是⊙O的内接三角形,过点C作⊙O的切线交BA的延长线于点F,AE是⊙O的直径,连接EC.
(1)求证:∠ACF=∠B;
(2)若AB=BC,AD⊥BC于点D,FC=4,FA=2,求AD•AE的值.
【分析】(1)如图1,连接OC,先根据切线的性质和同圆的半径相等,及等边对等角可得:∠ACF=∠OCE=∠E,从而得结论;
(2)证明△ACF∽△CBF,得BF=8,再证明△ABD∽△AEC,列比例式可得结论.
【解答】(1)证明:如图1,连接OC,
∵CF是⊙O的切线,
∴∠OCF=90°,
∴∠OCA+∠ACF=90°,
∵OB=OC,
∴∠E=∠OCE,
∵AE是⊙O的直径,
∴∠ACE=90°,
∴∠OCA+∠OCE=90°,
∴∠ACF=∠OCE=∠E,
∵∠B=∠E,
∴∠ACF=∠B;
(2)解:∵∠ACF=∠B,∠F=∠F,
∴△ACF∽△CBF,
∴=,
∵AF=2,CF=4,
∴,
∴BF=8,
∴AB=BC=8﹣2=6,AC=3,
∵AD⊥BC,
∴∠ADB=∠ACE=90°,
∵∠B=∠E,
∴△ABD∽△AEC,
∴=,即AE•AD=AB×AC=6×3=18.
25.(12分)如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=﹣x2+x+4与两坐标轴分别相交于A,B,C三点.
(1)求证:∠ACB=90°;
(2)点D是第一象限内该抛物线上的动点,过点D作x轴的垂线交BC于点E,交x轴于点F.
①求DE+BF的最大值;
②点G是AC的中点,若以点C,D,E为顶点的三角形与△AOG相似,求点D的坐标.
【分析】(1)由抛物线y=﹣x2+x+4与两坐标轴分别相交于A,B,C三点,求出A,B,C坐标和△ABC三边长,用勾股定理逆定理判断△ABC是直角三角形即可
(2)①由B(8,0),C(0,4)可得直线BC解析式为y=﹣x+4,设第一象限D(m,+m+4),则E(m,﹣m+4),可得DE+BF=(﹣m2+2m)+(8﹣m)=﹣(m﹣2)2+9,即可得DE+BF的最大值是9;
②由∠CAB+∠CBA=90°,FEB+∠CBA=90°,得∠CAB=∠FEB=∠DEC,以点C,D,E为顶点的三角形与△AOG相似,只需=或=,而OA=2,AG=,用含m的代数式表示DE=﹣m2+2m,CE=,分情况列出方程即可得m的值,从而得到答案.
【解答】解:(1)y=﹣x2+x+4中,令x=0得y=4,令y=0得x1=﹣2,x2=8,
∴A(﹣2,0),B(8,0),C(0,4),
∴OA=2,OB=8,OC=4,AB=10,
∴AC2=OA2+OC2=20,BC2=OB2+OC2=80,
∴AC2+BC2=100,
而AB2=102=100,
∴AC2+BC2=AB2,
∴∠ACB=90°;
(2)①设直线BC解析式为y=kx+b,将B(8,0),C(0,4)代入可得:,
解得,
∴直线BC解析式为y=﹣x+4,
设第一象限D(m,+m+4),则E(m,﹣m+4),
∴DE=(+m+4)﹣(﹣m+4)=﹣m2+2m,BF=8﹣m,
∴DE+BF=(﹣m2+2m)+(8﹣m)
=﹣m2+m+8
=﹣(m﹣2)2+9,
∴当m=2时,DE+BF的最大值是9;
②由(1)知∠ACB=90°,
∴∠CAB+∠CBA=90°,
∵DF⊥x轴于F,
∴∠FEB+∠CBA=90°,
∴∠CAB=∠FEB=∠DEC,
∴以点C,D,E为顶点的三角形与△AOG相似,只需=或=,
而G为AC中点,A(﹣2,0),C(0,4),
∴G(﹣1,2),OA=2,AG=,
由①知:DE=﹣m2+2m,E(m,﹣m+4),
∴CE==,
当=时,=,解得m=4或m=0(此时D与C重合,舍去)
∴D(4,6),
当=时,=,解得m=3或m=0(舍去),
∴D(3,),
综上所述,以点C,D,E为顶点的三角形与△AOG相似,则D的坐标为(4,6)或(3,).
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