江苏省镇江市丹阳市2020-2021学年九年级(上)期末数学试卷 解析版
展开2020-2021学年江苏省镇江市丹阳市九年级(上)期末数学试卷
一、填空题(本大题共有12小题,每小题2分,共计24分)
1.已知=,那么= .
2.如图,DE∥BC,AE=DE=1,BC=3,则线段CE的长为 .
3.如图,AB是⊙O的直径,CD是⊙O的弦,∠ACD=30°,AD=1,则AB= .
4.若圆锥的母线长为8cm,其底面半径为2cm,则圆锥的侧面积为 cm2(结果保留π).
5.已知x=1是方程x2+2mx﹣3=0的一个根,则m= .
6.一组数据1、2、3、4、5的方差是 .
7.关于x的一元二次方程x2﹣2x+a=0有两不等实根,则a的取值范围是 .
8.抛物线y=x2﹣2x+1的顶点坐标是 .
9.把函数y=x2的图象先向左平移两个单位,再向上平移一个单位,则平移后的图象的函数表达式是 .
10.已知二次函数y=a(x﹣2)2+c(a>0),当自变量x分别取﹣1、4、6时,对应的函数值分别为y1,y2,y3,则y1,y2,y3的大小关系是 (用“<”号连接).
11.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=6,BC=8,以点A为圆心、AC长为半径画弧,交AB于点D,再分别以B、D为圆心,大于BD的长为半径画弧,两弧交于M,N,作直线MN,分别交AB、BC于点E、F,则线段EF的长为 .
12.若实数m、n满足m+n=2,则代数式2m2+mn+m﹣n的最小值是 .
二、选择题(本大题共有6小题,每小题3分,共计18分,在每小题所给出的四个选项中恰有一项符合题目要求.)
13.(3分)关于x的方程(m+1)x2+2mx﹣3=0是一元二次方程,则( )
A.m≠±1 B.m=1 C.m≠1 D.m≠﹣1
14.(3分)一枚质地均匀的普通骰子,抛掷6次没有1次点数1朝上,那么第7次抛掷,点数1朝上的概率是( )
A. B. C.1 D.0
15.(3分)如图,AB为⊙O的弦,点C为AB的中点,AB=8,OC=3,则⊙O的半径长为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
16.(3分)如图,已知▱ABCD,以B为位似中心,作▱ABCD的位似图形▱EBFG,位似图形与原图形的位似比为,连结CG,DG.若▱ABCD的面积为30,则△CDG的面积为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
17.(3分)二次函数y=ax2+bx+c(a,b,c为常数,且a≠0)中的x与y的部分对应值如表:
x
﹣1
0
1
3
y
﹣1
3
5
3
则代数式﹣(4a+2b+c)的值为( )
A. B. C.9 D.15
18.(3分)如图,矩形ABCD中,AB=4,BC=2,以点A为旋转中心将矩形ABCD旋转,旋转后的矩形记为AEFG,如图所示.CD所在直线与AE、GF交于点H、I,CH=IH.则线段HI的长度为( )
A.3 B.2 C.5 D.
三、解答题(本大题共有10小题,共计78分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.)
19.(10分)用适当的方法解方程:
(1)(x﹣1)2=9;
(2)x2+4x﹣5=0.
20.(6分)如图,转盘被等分成6个扇形,每个扇形上依次标有数字1,2,3,4,5,6.在游戏中特别规定:当指针指向边界时,重新转动转盘.
(1)自由转动转盘,当它停止转动时,指针指向的数大于3的概率为 ;
(2)请用画树状图法或列表法等方式求出“两次转动转盘,指针指向的数的和大于8”的概率.
21.(6分)小强帮助母亲预算家庭一年煤气开支,他连续7个月估计了每个月的煤气使用数据,并记录如表:
日期
6月1日
7月1日
8月1日
9月1日
10月1日
11月1日
12月1日
使用量(方)
9.51
10.12
9.47
9.63
10.12
10.12
11.03
(1)求这7个月每月煤气使用量的众数、中位数、平均数;
(2)若煤气每方3元,估计小强家一年的煤气费为多少元.
22.(6分)如图是长方形鸡场平面示意图,一边靠墙(足够长),另外三面用竹篱笆围成,若竹篱笆总长为36m,设垂直于墙的一边长为xm.
(1)若所围的面积为160m2,求x的值?
(2)求当x的值是多少时,所围成的鸡场面积最大,最大值是多少?
23.(6分)已知直线y=x+3分别交x轴和y轴于点A和B,抛物线y=ax2+bx+c经过点A和B,且抛物线的对称轴为直线x=﹣2.
(1)抛物线与x轴的另一个交点C的坐标为 ;
(2)试确定抛物线的解析式;
(3)在同一平面直角坐标系中分别画出两个函数的图象(请用2B铅笔或黑色水笔加黑加粗),观察图象,写出二次函数值小于一次函数值的自变量x的取值范围 .
24.(6分)如图,已知AB是⊙O的直径,点C在⊙O上,过点C的直线与AB的延长线交于点P,连接AC,若CA=CP,∠A=30°.
(1)求证:CP是⊙O的切线;
(2)若OA=1,求弦AC的长.
25.(8分)如图,△ABC中,BD平分∠ABC,E为BC上一点,∠BDE=∠BAD=90°.
(1)求证:BD2=BA•BE;
(2)求证:△CDE∽△CBD;
(3)若AB=6,BE=8,求CD的长.
26.(8分)【发现】
如图(1),AB为⊙O的一条弦,点C在弦AB所对的优弧上,根据圆周角性质,我们知道∠ACB的度数 (填“变”或“不变”);若∠AOB=150°,则∠ACB= °.爱动脑筋的小明猜想,如果平面内线段AB的长度已知,∠ACB的大小确定,那么点C是不是在某一个确定的圆上运动呢?
【研究】
为了解决这个问题,小明先从一个特殊的例子开始研究.如图(2),若AB=2,直线AB上方一点C满足∠ACB=45°,为了画出点C所在的圆,小明以AB为底边构造了一个等腰Rt△AOB,再以O为圆心,OA为半径画圆,则点C在⊙O上.请根据小明的思路在图(2)中完成作图(要求尺规作图,不写作法,保留作图痕迹,并用2B铅笔或黑色水笔加黑加粗).后来,小明通过逆向思维及合情推理,得出一个一般性的结论,即:若线段AB的长度已知,∠ACB的大小确定,则点C一定在某一个确定的圆上,即定弦定角必定圆,我们把这样的几何模型称之为“定弦定角”模型.
【应用】
(1)如图(3),AB=2,平面内一点C满足∠ACB=60°,则△ABC面积的最大值为 .
(2)如图(4),已知正方形ABCD,以AB为腰向正方形内部作等腰△BAE,其中BE=BA,过点E作EF⊥AB于点F,点P是△BEF的内心.
①∠BPE= °,∠BPA= °;
②连接CP,若正方形ABCD的边长为2,则CP的最小值为 .
27.(11分)对于两个相似三角形,如果沿周界按对应点顺序环绕的方向相同,那么称这两个三角形互为顺相似;如果沿周界按对应点顺序环绕的方向相反,那么称这两个三角形互为逆相似.例如,如图(1),△CDE∽△CAB,且沿周界CDEC与CABC环绕的方向(同为逆时针方向)相同,因此△CDE和△CAB互为顺相似;如图(2),△CDE∽△CBA,且沿周界CDEC与CBAC环绕的方向相反,因此△CDE和△CBA互为逆相似.
(1)根据以上材料填空:
①如图(3),AB∥CD,则△AOB∽△COD,它们互为 相似(填“顺”或“逆”,下同);
②如图(4),Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB于点D,则△ABC∽ ,它们互为 相似;
③如图(5),若∠DAB=∠EBC=90°,并且BD⊥CE于点F,则△ABD∽ ,它们互为 相似;
(2)如图(6),若△AOB∽△COD,指出图中另外的一对相似三角形并说明理由,同时指出它们互为顺相似还是互为逆相似;
(3)如图(7),在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=20,BC=15,点P在△ABC的斜边上,且AP=16,过点P画直线截△ABC,使截得的一个三角形与△ABC相似,则满足的截线共有 条.
28.(11分)已知抛物线C1:y=﹣x2+2x+3与x轴交于点A、B(点A在点B左边),与y轴交于点C,抛物线C2经过点A,与x轴的另一个交点为E(4,0),与y轴交于点D(0,﹣2).
(1)求抛物线C2的解析式;
(2)点P(m,0)为线段AB上一动点(不与A、B重合),过点P作y轴的平行线交抛物线C1于点M,交抛物线C2于点N.
①请用含m的代数式分别表示点M、N的坐标;
②设四边形OMEN的面积为S,求S关于m的函数关系式,并求出当S的最大值以及此时m的值;
③在点P移动的过程中,若CM=DN≠0,则m的值为 .
(3)如图(2),点Q(0,n)为y轴上一动点(0<n<4),过点Q作x轴的平行线依次交两条抛物线于点R、S、T、U,则TU﹣RS= .
2020-2021学年江苏省镇江市丹阳市九年级(上)期末数学试卷
参考答案与试题解析
一、填空题(本大题共有12小题,每小题2分,共计24分)
1.已知=,那么= 1 .
【分析】直接利用已知进而变形,代入原式求出答案.
【解答】解:∵=,
∴3a=2b,
∴==1.
故答案为:1.
2.如图,DE∥BC,AE=DE=1,BC=3,则线段CE的长为 2 .
【分析】由平行线的性质可得∠ADE=∠B,由AE=DE=1,可得∠ADE=∠DAE,易得∠DAE=∠B,可得AC=BC,易得结果.
【解答】解:∵DE∥BC,
∴∠ADE=∠B,
∵AE=DE=1,
∴∠ADE=∠DAE,
∴∠DAE=∠B,BC=3,
∴AC=BC=3,
∴CE=AC﹣AE=3﹣1=2,
故答案为:2.
3.如图,AB是⊙O的直径,CD是⊙O的弦,∠ACD=30°,AD=1,则AB= 2 .
【分析】根据圆周角定理得到∠ADB=90°,∠B=∠ACD=30°,然后利用含30度的直角三角形三边的关系求解.
【解答】解:∵AB是⊙O的直径,
∴∠ADB=90°,
∵∠B=∠ACD=30°,
∴AB=2AD=2×1=2.
故答案为2.
4.若圆锥的母线长为8cm,其底面半径为2cm,则圆锥的侧面积为 16π cm2(结果保留π).
【分析】圆锥的侧面积=底面周长×母线长÷2,把相应数值代入即可求解.
【解答】解:圆锥的侧面积=2π×8×2÷2=16π(cm2).
故答案为:16π.
5.已知x=1是方程x2+2mx﹣3=0的一个根,则m= 1 .
【分析】根据一元二次方程的解,把x=1代入方程x2+2mx﹣3=0得到关于m的一次方程,然后解此一次方程即可.
【解答】解:把x=1代入x2+2mx﹣3=0得1+2m﹣3=0,解得m=1.
故答案为:1.
6.一组数据1、2、3、4、5的方差是 2 .
【分析】根据方差公式计算即可.S2=[(x1﹣)2+(x2﹣)2+…+(xn﹣)2].
【解答】解:=(1+2+3+4+5)÷5=3,
S2=[(1﹣3)2+(2﹣3)2+(3﹣3)2+(4﹣3)2+(5﹣3)2]=2.
故填2.
7.关于x的一元二次方程x2﹣2x+a=0有两不等实根,则a的取值范围是 a<1 .
【分析】根据根的判别式得到△=4﹣4a>0,然后解不等式即可.
【解答】解:根据题意得△=4﹣4a>0,
解得a<1.
故答案为a<1.
8.抛物线y=x2﹣2x+1的顶点坐标是 (1,0) .
【分析】用配方法将抛物线的一般式转化为顶点式,确定顶点坐标即可.
【解答】解:∵y=x2﹣2x+1=(x﹣1)2,
∴抛物线顶点坐标为(1,0).
故答案为:(1,0).
9.把函数y=x2的图象先向左平移两个单位,再向上平移一个单位,则平移后的图象的函数表达式是 y=(x+2)2+1 .
【分析】利用“左加右减,上加下减”的规律求得即可.
【解答】解:按照“左加右减,上加下减”的规律,y=x2的图象向左平移2个单位,再向上平移1个单位得y=(x+2)2+1.
故答案为y=(x+2)2+1.
10.已知二次函数y=a(x﹣2)2+c(a>0),当自变量x分别取﹣1、4、6时,对应的函数值分别为y1,y2,y3,则y1,y2,y3的大小关系是 y2<y1<y3 (用“<”号连接).
【分析】利用二次函数图象上点的坐标特征可分别求出y1,y2,y3的值,结合a>0,即可得出4a+c<9a+c<16a+c,即y2<y1<y3.
【解答】解:当x=﹣1时,y1=a(﹣1﹣2)2+c=9a+c;
当x=4时,y2=a(4﹣2)2+c=4a+c;
当x=6时,y3=a(6﹣2)2+c=16a+c.
∵a>0,
∴4a+c<9a+c<16a+c,
∴y2<y1<y3.
故答案为:y2<y1<y3.
11.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=6,BC=8,以点A为圆心、AC长为半径画弧,交AB于点D,再分别以B、D为圆心,大于BD的长为半径画弧,两弧交于M,N,作直线MN,分别交AB、BC于点E、F,则线段EF的长为 .
【分析】依据勾股定理以及线段垂直平分线的的性质,即可得到BE的长,再根据△ABC∽△FBE,即可得到EF的长.
【解答】解:∵Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=6,BC=8,
∴由勾股定理得,AB=,
由题可得,AD=AC=6,
∴BD=10﹣6=4,
由题可得,MN垂直平分BD,
∴BE=2,∠BEF=∠ACB=90°,
又∵∠B=∠B,
∴△ABC∽△FBE,
∴,
即,
解得EF=,
故答案为:.
12.若实数m、n满足m+n=2,则代数式2m2+mn+m﹣n的最小值是 ﹣6 .
【分析】设y=2m2+mn+m﹣n,由m+n=2得n=2﹣m,再由二次函数的性质即可解决问题.
【解答】解:设y=2m2+mn+m﹣n,
∵m+n=2,
∴n=2﹣m,
∴y=2m2+m(2﹣m)+m﹣(2﹣m)=m2+4m﹣2=(m+2)2﹣6,
此为一个二次函数,开口向上,有最小值,
当m=﹣2时,y有最小值为﹣6,
故答案为:﹣6.
二、选择题(本大题共有6小题,每小题3分,共计18分,在每小题所给出的四个选项中恰有一项符合题目要求.)
13.(3分)关于x的方程(m+1)x2+2mx﹣3=0是一元二次方程,则( )
A.m≠±1 B.m=1 C.m≠1 D.m≠﹣1
【分析】根据一元二次方程定义可得m+1≠0,再解可得答案.
【解答】解:由题意得:m+1≠0,
解得:m≠﹣1,
故选:D.
14.(3分)一枚质地均匀的普通骰子,抛掷6次没有1次点数1朝上,那么第7次抛掷,点数1朝上的概率是( )
A. B. C.1 D.0
【分析】根据抛掷一枚质地均匀的普通骰子,朝上一面共有6种等可能结果,其中点数1朝上的只有1种结果,再利用概率公式求解即可得出答案.
【解答】解:∵抛掷一枚质地均匀的普通骰子,朝上一面共有6种等可能结果,其中点数1朝上的只有1种结果,
∴第7次抛掷,点数1朝上的概率是,
故选:A.
15.(3分)如图,AB为⊙O的弦,点C为AB的中点,AB=8,OC=3,则⊙O的半径长为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
【分析】已知AB和OC的长,根据垂径定理可得,AC=CB=4,在Rt△AOC中,根据勾股定理可以求出OA.
【解答】解:∵OC⊥AB于C,
∴AC=CB,
∵AB=8,
∴AC=CB=4,
在Rt△AOC中,OC=3,
根据勾股定理,
OA==5.
故选:B.
16.(3分)如图,已知▱ABCD,以B为位似中心,作▱ABCD的位似图形▱EBFG,位似图形与原图形的位似比为,连结CG,DG.若▱ABCD的面积为30,则△CDG的面积为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【分析】连接BG,根据位似变换的概念得到点D、G、B在同一条直线上,FG∥CD,根据相似三角形的性质得到==,根据三角形的面积公式计算,得到答案.
【解答】解:连接BG,
∵▱ABCD和▱EBFG是以B为位似中心的位似图形,
∴点D、G、B在同一条直线上,FG∥CD,
∵四边形ABCD是平行四边形,面积为30,
∴△CDB的面积为15,
∵FG∥CD,
∴△BFG∽△BCD,
∴==,
∴=,
∴△CDG的面积=15×=5,
故选:C.
17.(3分)二次函数y=ax2+bx+c(a,b,c为常数,且a≠0)中的x与y的部分对应值如表:
x
﹣1
0
1
3
y
﹣1
3
5
3
则代数式﹣(4a+2b+c)的值为( )
A. B. C.9 D.15
【分析】由当x=0和x=3时y值相等,可得出二次函数图象的对称轴为直线x=,进而可得出﹣的值,由x=1时y=5,可得出当x=2时y=5,即4a+2b+c=5,再将﹣=及4a+2b+c=5代入﹣(4a+2b+c)中即可求出结论.
【解答】解:∵当x=0和x=3时,y值相等,
∴二次函数图象的对称轴为直线x=,
∴﹣=.
∵当x=1时,y=5,
∴当x=2×﹣1=2时,y=5,
∴4a+2b+c=5.
∴﹣(4a+2b+c)=×5=.
故选:B.
18.(3分)如图,矩形ABCD中,AB=4,BC=2,以点A为旋转中心将矩形ABCD旋转,旋转后的矩形记为AEFG,如图所示.CD所在直线与AE、GF交于点H、I,CH=IH.则线段HI的长度为( )
A.3 B.2 C.5 D.
【分析】由“HL”可证Rt△AGI≌Rt△ADI,可得∠GAI=∠DAI,由余角的性质可得∠IAH=∠AID,可证IH=AH,通过证明△ADI∽△CDA,可得,可求DI=1,即可求解.
【解答】解:如图,连接AI,AC,
∵以点A为旋转中心将矩形ABCD旋转,旋转后的矩形记为AEFG,
∴AG=AD,∠GAE=∠DAB=90°,
在Rt△AGI和Rt△ADI中,
,
∴Rt△AGI≌Rt△ADI(HL),
∴∠GAI=∠DAI,
∴90°﹣∠GAI=90°﹣∠DAI,
∴∠IAH=∠AID,
∴IH=AH,
又∵IH=HC,
∴IH=HC=AH,
∴∠IAC=90°,
∴∠DAI+∠DAC=90°,
又∵∠DAC+∠DCA=90°,
∴∠DAI=∠DCA,
又∵∠ADI=∠ADC=90°,
∴△ADI∽△CDA,
∴,
∴,
∴DI=1,
∴CI=ID+CD=5,
∴IH=IC=,
故选:D.
三、解答题(本大题共有10小题,共计78分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.)
19.(10分)用适当的方法解方程:
(1)(x﹣1)2=9;
(2)x2+4x﹣5=0.
【分析】(1)利用直接开平方法解方程;
(2)利用因式分解法解方程.
【解答】解:(1)x﹣1=±3,
所以x1=4,x2=﹣2;
(2)(x+5)(x﹣1)=0,
x+5=0或x﹣1=0,
所以x1=﹣5,x2=1.
20.(6分)如图,转盘被等分成6个扇形,每个扇形上依次标有数字1,2,3,4,5,6.在游戏中特别规定:当指针指向边界时,重新转动转盘.
(1)自由转动转盘,当它停止转动时,指针指向的数大于3的概率为 ;
(2)请用画树状图法或列表法等方式求出“两次转动转盘,指针指向的数的和大于8”的概率.
【分析】(1)直接由概率公式求解即可;
(2)画树状图,共有36个等可能的结果,两次转动转盘,指针指向的数的和大于8”的结果有10个,再由概率公式求解即可.
【解答】解:(1)自由转动转盘,当它停止转动时,指针指向的数大于3的概率为=,
故答案为:;
(2)画树状图如图:
共有36个等可能的结果,两次转动转盘,指针指向的数的和大于8”的结果有10个,
∴两次转动转盘,指针指向的数的和大于8”的概率为=.
21.(6分)小强帮助母亲预算家庭一年煤气开支,他连续7个月估计了每个月的煤气使用数据,并记录如表:
日期
6月1日
7月1日
8月1日
9月1日
10月1日
11月1日
12月1日
使用量(方)
9.51
10.12
9.47
9.63
10.12
10.12
11.03
(1)求这7个月每月煤气使用量的众数、中位数、平均数;
(2)若煤气每方3元,估计小强家一年的煤气费为多少元.
【分析】(1)将数据重新排列,再根据众数、中位数和平均数的定义求解即可;
(2)用每方的费用乘以12个月,再乘以平均每月的使用量,据此可得答案.
【解答】解:(1)将这7个数据重新排列为:9.47,9.51,9.63,10.12,10.12,10.12,11.03,
则这7个月每月煤气使用量的众数为10.12方,中位数为10.12方,平均数为=10(方);
(2)估计小强家一年的煤气费为3×12×10=360(元).
22.(6分)如图是长方形鸡场平面示意图,一边靠墙(足够长),另外三面用竹篱笆围成,若竹篱笆总长为36m,设垂直于墙的一边长为xm.
(1)若所围的面积为160m2,求x的值?
(2)求当x的值是多少时,所围成的鸡场面积最大,最大值是多少?
【分析】(1)若所围的面积为160m2,则矩形的长×宽=160,据此列出方程并求解即可;
(2)设长方形鸡场的面积为S,由题意得S关于x的二次函数,根据二次函数的性质可得答案.
【解答】解:(1)由题意得:
x(36﹣2x)=160,
解得:x1=8,x2=10,
∵0<36﹣2x<36,
∴0<x<18,
∴x的值为8或10.
(2)设长方形鸡场的面积为S,由题意得:
S=x(36﹣2x)
=﹣2x2+36x
=﹣2(x﹣9)2+162,
∵﹣2<0,
∴当x=9时,S取得最大值,最大值为162.
∴当x的值是9时,所围成的鸡场面积最大,最大值是162m2,
23.(6分)已知直线y=x+3分别交x轴和y轴于点A和B,抛物线y=ax2+bx+c经过点A和B,且抛物线的对称轴为直线x=﹣2.
(1)抛物线与x轴的另一个交点C的坐标为 (﹣1,0) ;
(2)试确定抛物线的解析式;
(3)在同一平面直角坐标系中分别画出两个函数的图象(请用2B铅笔或黑色水笔加黑加粗),观察图象,写出二次函数值小于一次函数值的自变量x的取值范围 ﹣3<x<0 .
【分析】(1)先求出点B,点A坐标,由对称性可求点C坐标;
(2)利用待定系数法可求解析式;
(3)由图象可求解.
【解答】解:(1)∵直线y=x+3分别交x轴和y轴于点A和B,
∴点A(﹣3,0),点B(0,3),
∵抛物线的对称轴为直线x=﹣2.
∴点C(﹣1,0),
故答案为(﹣1,0);
(2)∵抛物线y=ax2+bx+c经过点A(﹣3,0),B(0,3),点C(﹣1,0),
∴,
∴,
∴二次函数的解析式为:y=x2+4x+3;
(3)如图所示:
当﹣3<x<0时,二次函数值小于一次函数值,
故答案为:﹣3<x<0.
24.(6分)如图,已知AB是⊙O的直径,点C在⊙O上,过点C的直线与AB的延长线交于点P,连接AC,若CA=CP,∠A=30°.
(1)求证:CP是⊙O的切线;
(2)若OA=1,求弦AC的长.
【分析】(1)连接OC,由等腰三角形的性质得出∠A=∠ACO=30°,∠P=30°,求出∠ACP的度数,则可求出答案;
(2)连接BC,由勾股定理可求出答案.
【解答】(1)证明:连接OC,如图1,
∵OA=OC,∠A=30°,
∴∠A=∠ACO=30°,
∵CA=CP,
∴∠A=∠P=30°,
∴∠ACP=180°﹣∠A﹣∠P=180°﹣30°﹣30°=120°,
∴∠OCP=∠ACP﹣∠ACO=120°﹣30°=90°,
∴OC⊥CP,
∴CP是⊙O的切线;
(2)解:如图2,连接BC,
∵OA=OB=1,
∴AB=2,
∵AB是⊙O的直径,
∴∠ACB=90°,
∵∠A=30°,
∴BC=AB=1,
∴AC==.
25.(8分)如图,△ABC中,BD平分∠ABC,E为BC上一点,∠BDE=∠BAD=90°.
(1)求证:BD2=BA•BE;
(2)求证:△CDE∽△CBD;
(3)若AB=6,BE=8,求CD的长.
【分析】(1)直接利用两角对应相等两三角形相似进而得出答案;
(2)直接利用相似三角形的性质结合互余两角的关系得出∠DBE=∠EDC,即可得出答案;
(3)利用锐角三角函数关系得出∠ABD=∠DBE=30°,进而得出答案.
【解答】(1)证明:∵BD平分∠ABC,
∴∠BAD=∠DBE,
又∵∠A=∠BDE,
∴△BAD∽△BDE,
∴=,
∴BD2=BA•BE;
(2)证明:∵△BAD∽△BDE,
∴∠ADB=∠DEB,
∵∠BDE=90°,
∴∠DBE+∠BED=90°,
∠ADB+∠EDC=90°,
∴∠DBE=∠EDC,
又∵∠C=∠C,
∴△CDE∽△CBD;
(3)解:由(1)得:BD2=BA•BE,
∵AB=6,BE=8,
∴BD2=6×8=48,
∴BD=4,
∴cos∠ABD===,
∴∠ABD=30°,
∴∠ABD=∠DBC=30°,
∴∠C=30°,
∴∠C=∠DBE,
∴BD=CD=4.
26.(8分)【发现】
如图(1),AB为⊙O的一条弦,点C在弦AB所对的优弧上,根据圆周角性质,我们知道∠ACB的度数 不变 (填“变”或“不变”);若∠AOB=150°,则∠ACB= 75 °.爱动脑筋的小明猜想,如果平面内线段AB的长度已知,∠ACB的大小确定,那么点C是不是在某一个确定的圆上运动呢?
【研究】
为了解决这个问题,小明先从一个特殊的例子开始研究.如图(2),若AB=2,直线AB上方一点C满足∠ACB=45°,为了画出点C所在的圆,小明以AB为底边构造了一个等腰Rt△AOB,再以O为圆心,OA为半径画圆,则点C在⊙O上.请根据小明的思路在图(2)中完成作图(要求尺规作图,不写作法,保留作图痕迹,并用2B铅笔或黑色水笔加黑加粗).后来,小明通过逆向思维及合情推理,得出一个一般性的结论,即:若线段AB的长度已知,∠ACB的大小确定,则点C一定在某一个确定的圆上,即定弦定角必定圆,我们把这样的几何模型称之为“定弦定角”模型.
【应用】
(1)如图(3),AB=2,平面内一点C满足∠ACB=60°,则△ABC面积的最大值为 3 .
(2)如图(4),已知正方形ABCD,以AB为腰向正方形内部作等腰△BAE,其中BE=BA,过点E作EF⊥AB于点F,点P是△BEF的内心.
①∠BPE= 135 °,∠BPA= 135 °;
②连接CP,若正方形ABCD的边长为2,则CP的最小值为 ﹣ .
【分析】【发现】根据题意,直接得出答案,利用圆周角定理求出∠ACB;
【研究】先作出AB的垂直平分线,再以垂足为圆心,AB的一半为半径确定出圆心O,即可得出结论;
【应用】(1)先确定出△ABC的外接圆的半径,再判断出点C到AB的最大距离为3,即可得出结论;
(2)①先确定出∠BFE=90°,再判断出∠BEP=∠BEF,∠EBP=∠ABE,最后用三角形的内角和定理,即可得出结论;
②先作出△ABP的外接圆,进而求出外接圆的半径,进而判断出CP最小时,点P的位置,最后构造直角三角形,即可得出结论.
【解答】解:【发现】根据圆周角性质,∠ACB的度数不变,
∵∠AOB=150°,
∴∠ACB=∠AOB=75°,
故答案为:不变,75°;
【研究】补全图形如图1所示,
【应用】(1)如图2,
记△ABC的外接圆的圆心为O,连接OA,OB,
∵∠ACB=60°,
∴∠AOB=2∠ACB=120°,
∵OA=OB,
∴∠OAB=30°,
过点O作OH⊥AB于H,
∴AH=AB=,
在Rt△AHO中,设⊙O的半径为2r,则OH=r,
根据勾股定理得,(2r)2﹣r2=3,
∴r=1(舍去负数),
∴OA=2,OH=1,
∵点C到AB的最大距离h为r+OH=2+1=3,
∴S△ABC最大=AB•h=×2×3=3,
故答案为:3;
(2)①∵EF⊥AB,
∴∠EFB=90°,
∴∠BEF+∠EBF=90°,
∵点P是△BEF的内心,
∴PE,PF分别是∠BEF和∠EBF的角平分线,
∴∠BEP=∠BEF,∠EBP=∠ABP=∠ABE,
∴∠BPE=180°﹣(∠BEP+∠EBP)=180°﹣(∠BEF+∠EBF)=180°﹣×90°=135°;
在△BPE和△BPA中,
,
∴△BPE≌△BPA(SAS).
∴∠BPA=∠BPE=135°,
故答案为:135°,135°;
②如图3,
作△ABP的外接圆,圆心记作点O,连接OA,OB,在优弧AB上取一点Q,连接AQ,BQ,
则四边形APBQ是⊙O的圆内接四边形,
∴∠AQB=180°∠BPA=45°,
∴∠AOB=2∠AQB=90°,
∴OA=OB=AB=,
连接OC,与⊙O相交于点P'此时,CP'是CP的最小值,
过点O作OM⊥AB于M,ON⊥CB,交CB的延长线于N,
则四边形OMBN是正方形,
∴ON=BN=BM=AB=1,
∴CN=BC+BN=3,
在Rt△ONC中,OC==,
∴CP的最小值=CP'=OC﹣OP'=﹣,
故答案为:﹣.
27.(11分)对于两个相似三角形,如果沿周界按对应点顺序环绕的方向相同,那么称这两个三角形互为顺相似;如果沿周界按对应点顺序环绕的方向相反,那么称这两个三角形互为逆相似.例如,如图(1),△CDE∽△CAB,且沿周界CDEC与CABC环绕的方向(同为逆时针方向)相同,因此△CDE和△CAB互为顺相似;如图(2),△CDE∽△CBA,且沿周界CDEC与CBAC环绕的方向相反,因此△CDE和△CBA互为逆相似.
(1)根据以上材料填空:
①如图(3),AB∥CD,则△AOB∽△COD,它们互为 逆 相似(填“顺”或“逆”,下同);
②如图(4),Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB于点D,则△ABC∽ △ACD(或△CBD) ,它们互为 逆 相似;
③如图(5),若∠DAB=∠EBC=90°,并且BD⊥CE于点F,则△ABD∽ △BCE ,它们互为 顺 相似;
(2)如图(6),若△AOB∽△COD,指出图中另外的一对相似三角形并说明理由,同时指出它们互为顺相似还是互为逆相似;
(3)如图(7),在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=20,BC=15,点P在△ABC的斜边上,且AP=16,过点P画直线截△ABC,使截得的一个三角形与△ABC相似,则满足的截线共有 3 条.
【分析】(1)①根据新定义直接判断,即可得出结论;
②先判断出∠ADC=∠BDC=90°=∠ACB,进而分两种情况,判断出两三角形相似,最后根据新定义判断,即可得出结论;
③先判断出∠ABD=∠C,进而得出△ABD∽△BCE,最后用新定义判断,即可得出结论;
(2)先由△AOB∽△COD,判断出=,∠AOB=∠COD,进而得出∠AOC=∠BOD,即可得出结论;
(3)先求出BP=9,分三种情况,过点P作AB,AC,BC的垂线,利用相似三角形得出比例式,建立方程求解,即可得出结论.
【解答】解:(1)①∵AB∥CD,
∴△AOB∽△COD,
∴△AOB和△COD互为逆相似,
故答案为:逆;
②∵CD⊥AB,
∴∠ADC=∠BDC=90°=∠ACB,
Ⅰ、∵∠A=∠A,
∴△ABC∽△ACD,
∴△ABC和△ACD互为逆相似;
Ⅱ、∠B=∠B,
∴△ABC∽△CBD,
∴△ABC和△CBD互为逆相似;
故答案为:△ACD(或△CBD),逆;
③∵BD⊥CE,
∴∠BFC=90°,
∴∠CBD+∠C=90°,
∵∠EBC=90°,
∴∠CBD+∠ABD=90°,
∴∠ABD=∠C,
∴△ABD∽△BCE,
∴△ABD和△BCE互为顺相似;
【注:Ⅰ、当△ABD∽△FCB时,△ABD和△FCB互为逆相似;
Ⅱ、当△ABD∽△FBE时,△ABD和△FBE互为逆相似;】
故答案为:△BCE,顺;
(2)△AOC∽△BOD,△AOC和△BOD互为逆相似;
理由:∵△AOB∽△COD,
∴=,∠AOB=∠COD,
∴∠AOB﹣∠BOC=∠COD﹣∠BOC,
∴∠AOC=∠BOD,
∵=,
∴=,
∴△AOC∽△BOD,
∴△AOC和△BOD互为逆相似;
(3)在Rt△ABC中,AC=20,BC=15,根据勾股定理得,AB===25,
∵AP=16,
∴BP=AB﹣AP=9,
如图1,
①过点P作PG⊥BC于G,
∴∠BGP=90°=∠ACB,
∵∠B=∠B,
∴△ABC∽△PBG,
∴,
∴,
∴BG==<BC,
∴点G在线段BC(不包括端点)上,
过点P作PG''⊥AC于G'',
∴∠AG''P=∠ACB,
∵∠A=∠A,
∴△ABC∽△APG'',
∴,
∴,
∴AG''==<AC,
∴点G''在线段AC(不包括端点)上,
过点P作PG'⊥AB,交直线BC与G',交直线AC于H,
∵∠APG'=∠APH=90°=∠ACB,
∵∠A=∠A,
∴△ABC∽△G'BP,
∴,
∴,
∴BG'==15=BC,
∴点G'和点H都和点C重合(注:为了说明问题,有意将点G'和点H没画在点C处),
故答案为:3.
28.(11分)已知抛物线C1:y=﹣x2+2x+3与x轴交于点A、B(点A在点B左边),与y轴交于点C,抛物线C2经过点A,与x轴的另一个交点为E(4,0),与y轴交于点D(0,﹣2).
(1)求抛物线C2的解析式;
(2)点P(m,0)为线段AB上一动点(不与A、B重合),过点P作y轴的平行线交抛物线C1于点M,交抛物线C2于点N.
①请用含m的代数式分别表示点M、N的坐标;
②设四边形OMEN的面积为S,求S关于m的函数关系式,并求出当S的最大值以及此时m的值;
③在点P移动的过程中,若CM=DN≠0,则m的值为 1或 .
(3)如图(2),点Q(0,n)为y轴上一动点(0<n<4),过点Q作x轴的平行线依次交两条抛物线于点R、S、T、U,则TU﹣RS= 1 .
【分析】(1)令抛物线l1:y=0,可求得点A和点B的坐标,然后设设抛物线l2的解析式为y=a(x+1)(x﹣4),将点D的坐标代入可求得a的值,从而得到抛物线的解析式.
(2)①利用待定系数法可得,M(m,﹣m2+2M+3),N(M,m2﹣m﹣2).
②由点A和点B的坐标可求得AB的长,依据SAMBN=AB•MN列出S与x的函数关系,从而可得到当S有最大值时,m的值,于是可得结论.
③CM与DN不平行时,可证明四边形CDNM为等腰梯形,然后可证明GM=HN,列出关于m的方程,于是可求得点P的坐标;当CM∥DN时,四边形CDNM为平行四边形.故此DC=MN=5,从而得到关于m的方程,从而可得结论.
(3)设S,T的横坐标分别为x1,x2,设R,U的横坐标分别为x3,x4.利用根与系数的关系解决问题即可.
【解答】解:(1)∵令﹣x2+2x+3=0,解得:x1=﹣1,x2=3,
∴A(﹣1,0),B(3,0),
设抛物线l2的解析式为y=a(x+1)(x﹣4),
∵将D(0,﹣2)代入得:﹣4a=﹣2,
∴a=,
∴抛物线的解析式为y=x2﹣x﹣2.
(2)①由题意P(m,0),可得M(m,﹣m2+2m+3),N(m,m2﹣m﹣2).
②如图1所示:
∵A(﹣1,0),B(3,0),
∴AB=4,
∵P(m,0),M(m,﹣m2+2m+3),N(m,m2﹣m﹣2),
∵MN⊥AB,
∴SAMBN=AB•MN=﹣3m2+7m+10(﹣1<m<3),
∴当m=时,SAMBN有最大值,最大值=.
③如图2所示:作CG⊥MN于G,DH⊥MN于H,如果CM与DN不平行.
∵DC∥MN,CM=DN,
∴四边形CDNM为等腰梯形.
∴∠DNH=∠CMG.
在△CGM和△DNH中,
,
∴△CGM≌△DNH(AAS),
∴MG=HN.
∴PM﹣PN=1.
∵P(m,0),则M(m,﹣m2+2m+3),N(m,m2﹣m﹣2).
∴(﹣m2+2m+3)+(m2﹣m﹣2)=1,解得:m1=0(舍去),m2=1.
当CM∥DN时,如图3所示:
∵DC∥MN,CM∥DN,
∴四边形CDNM为平行四边形.
∴DC=MN=5
∴﹣m2+2m+3﹣(m2﹣m﹣2)=5,
∴m1=0(舍去),m2=,
综上所述,m的值为1或.
故答案为:1或.
(3)设S,T的横坐标分别为x1,x2,设R,U的横坐标分别为x3,x4.
则TU=x4﹣x2,RS=x1﹣x3,
∴TU﹣RS=(x4﹣x2)﹣(x1﹣x3)=(x3+x4)﹣(x1+x2),
由﹣x2+2x+3=n,可得,x2﹣2x﹣3+n=0,
∴x1+x2=2,
由x2﹣x﹣2=n,可得x2﹣3x﹣4﹣2n=0,
∴x3+x4=3,
∴TU﹣RS=(x3+x4)﹣(x1+x2)=3﹣2=1,
故答案为:1.
2021-2022学年江苏省镇江市丹阳市七年级(下)期末数学试卷(含解析): 这是一份2021-2022学年江苏省镇江市丹阳市七年级(下)期末数学试卷(含解析),共19页。试卷主要包含了填空题,选择题,解答题等内容,欢迎下载使用。
镇江市丹阳市2021-2022学年八年级(上)期末数学试卷: 这是一份镇江市丹阳市2021-2022学年八年级(上)期末数学试卷,共6页。试卷主要包含了填空题,选择题,解答题等内容,欢迎下载使用。
2021-2022学年江苏省镇江市丹阳市七年级(下)期末数学试卷(Word解析版): 这是一份2021-2022学年江苏省镇江市丹阳市七年级(下)期末数学试卷(Word解析版),共19页。试卷主要包含了填空题,选择题,解答题等内容,欢迎下载使用。