江苏省宿迁市沭阳县2019-2020学年九年级(上)期末数学试卷 解析版
展开2019-2020学年九年级(上)期末数学试卷
一.选择题(共8小题)
1.下列关系式中,属于二次函数的是(x为自变量)( )
A.y= B.y= C.y= D.y=ax2+bx+c
2.在平面直角坐标系中,圆O的半径为5,圆心O为坐标原点,则点P(﹣3,4)与圆O的位置关系是( )
A.在⊙O内 B.在⊙O外 C.在⊙O上 D.不能确定
3.某班抽取6名同学参加体能测试,成绩如下:80,90,75,75,80,80.下列表述错误的是( )
A.众数是80 B.中位数是75 C.平均数是80 D.极差是15
4.某水果园2017年水果产量为50吨,2019年水果产量为70吨,求该果园水果产量的年平均增长率.设该果园水果产量的年平均增长率为x,则根据题意可列方程为( )
A.50(1﹣x)2=70 B.50(1+x)2=70
C.70(1﹣x)2=50 D.70(1+x)2=50
5.如图,AB为⊙O直径,已知圆周角∠BCD=30°,则∠ABD为( )
A.30° B.40° C.50° D.60°
6.(易错题)已知:如图,∠ADE=∠ACD=∠ABC,图中相似三角形共有( )
A.1对 B.2对 C.3对 D.4对
7.如图,在△ABC中,AB=AC=10,BC=12,则sinB等于( )
A. B. C. D.
8.定义符号min{a,b}的含义为:当a≥b时min{a,b}=b;当a<b时min{a,b}=a.如:min{1,﹣3}=﹣3,min{﹣4,﹣2}=﹣4.则min{﹣x2+1,﹣x}的最大值是( )
A. B. C.1 D.0
二.填空题(共10小题)
9.一元二次方程4x2﹣9=0的根是 .
10.已知点P、Q为线段AB的黄金分割点,且AB=2,则PQ= .(结果保留根号)
11.如果x:y:z=1:3:5,那么= .
12.已知点A(﹣2,a),B(2,b)是抛物线y=x2﹣4x上的两点,则a,b的大小关系 .
13.如图,圆锥的底面半径r为6cm,高h为8cm,则圆锥的侧面积为 .
14.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=10,若以点C为圆心,CB长为半径的圆恰好经过AB的中点D,则AC的长等于 .
15.如图,在边长为1的正方形网格中,连接格点D、N和E、C,DN和EC相交于点P,tan∠CPN为 .
16.如图是小明设计用手电来测量都匀南沙州古城墙高度的示意图,点P处放一水平的平面镜,光线从点A出发经过平面镜反射后刚好射到古城墙CD的顶端C处,已知AB⊥BD,CD⊥BD,且测得AB=1.2米,BP=1.8米,PD=12米,那么该古城墙的高度是 米(平面镜的厚度忽略不计).
17.如图.在直角坐标系中,矩形ABCO的边OA在x轴上,边OC在y轴上,点B的坐标为(1,3),将矩形沿对角线AC翻折,B点落在D点的位置,且AD交y轴于点E.那么点D的坐标为 .
18.如图,正方形ABCD的对角线AC上有一点E,且CE=4AE,点F在DC的延长线上,连接EF,过点E作EG⊥EF,交CB的延长线于点G,连接GF并延长,交AC的延长线于点P,若AB=5,CF=2,则线段EP的长是 .
三.解答题(共10小题)
19.(1)计算:3tan30°+cos45°﹣2sin60°
(2)解方程:x2+3x﹣4=0.
20.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,D是AB的中点,过D点作AB的垂线交AC于点E,若BC=6,sinA=,求DE的长.
21.如图,△ABC在平面直角坐标系中,点A(2,﹣1),B(3,2),C(1,0).解答问题:请按要求对△ABC作如下变换.
(1)将△ABC绕点O逆时针旋转90°得到△A1B1C1;
(2)以点O为位似中心,位似比为2:1,将△ABC在位似中心的异侧进行放大得到△A2B2C2.
22.在甲口袋中有三个球分别标有数码1,﹣2,3;在乙口袋中也有三个球分别标有数码4,﹣5,6;已知口袋均不透明,六个球除标码不同外其他均相同,小明从甲口袋中任取一个球,并记下数码,小林从乙口袋中任取一个球,并记下数码.
(1)用树状图或列表法表示所有可能的结果;
(2)求所抽取的两个球数码的乘积为负数的概率.
23.如图,一块材料的形状是锐角三角形ABC,边BC长13cm,BC边上的高AD为6cm,把它加工成正方形零件,使正方形的一边在BC上,其余两个顶点分别在AB、AC上.
(1)求证:△AEF∽△ABC;
(2)求这个正方形零件的边长.
24.如图,直线AC与⊙O相切于点A,点B为⊙O上一点,且OC⊥OB于点O,连接AB交OC于点D.
(1)求证:AC=CD;
(2)若AC=3,OB=4,求OD的长度.
25.如图,二次函数y=(x+2)2+m的图象与y轴交于点C,点B在抛物线上,且与点C关于抛物线的对称轴对称,已知一次函数y=kx+b的图象经过该二次函数图象上的点A(﹣1,0)及点B.
(1)求二次函数与一次函数的解析式;
(2)根据图象,写出满足(x+2)2+m≥kx+b的x的取值范围.
26.如图,以AB为直径作⊙O,过点A作⊙O的切线AC,连结BC,交⊙O于点D,点E是BC边的中点,连结AE.
(1)求证:∠AEB=2∠C;
(2)若AB=6,cosB=,求DE的长.
27.如图,平行四边形ABCD中,以B为坐标原点建立如图所示直角坐标系,AB⊥AC,AB=3,AD=5,点P在边AD上运动(点P不与A重合,但可以与D点重合),以P为圆心,PA为半径的⊙P与对角线AC交于A,E两点.
(1)设AP为x,P点坐标为( , )(用含x的代数式表示)
(2)当⊙P与边CD相切于点F时,求P点的坐标;
(3)随着AP的变化,⊙P与平行四边形ABCD的边的公共点的个数也在变化,若公共点的个数为4,直接写出相对应的AP的值的取值范围 .
28.如图,抛物线y=ax2+bx﹣2的对称轴是直线x=1,与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,点A的坐标为(﹣2,0),点P为抛物线上的一个动点,过点P作PD⊥x轴于点D,交直线BC于点E.
(1)求抛物线解析式;
(2)若点P在第一象限内,当OD=4PE时:
①求点D、P、E的坐标;
②求四边形POBE的面积.
(3)在(2)的条件下,若点M为直线BC上一点,点N为平面直角坐标系内一点,是否存在这样的点M和点N,使得以点B,D,M,N为顶点的四边形是菱形?若存在上,直接写出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
参考答案与试题解析
一.选择题(共8小题)
1.下列关系式中,属于二次函数的是(x为自变量)( )
A.y= B.y= C.y= D.y=ax2+bx+c
【分析】根据形如y=ax2+bx+c,(a、b、c是常数,a≠0)是二次函数,可得答案.
【解答】解:A、是二次函数,故A正确;
B、不是二次函数,故B错误;
C、不是二次函数,故C错误;
D、a=0是不是二次函数,故D错误;
故选:A.
2.在平面直角坐标系中,圆O的半径为5,圆心O为坐标原点,则点P(﹣3,4)与圆O的位置关系是( )
A.在⊙O内 B.在⊙O外 C.在⊙O上 D.不能确定
【分析】利用勾股定理求出OP即可判断.
【解答】解:∵P(﹣3,4),
∴OP==5,
∵OP=r=5,
∴点P在⊙O上,
故选:C.
3.某班抽取6名同学参加体能测试,成绩如下:80,90,75,75,80,80.下列表述错误的是( )
A.众数是80 B.中位数是75 C.平均数是80 D.极差是15
【分析】根据平均数,中位数,众数,极差的概念逐项分析.
【解答】解:A、80出现的次数最多,所以众数是80,A正确;
B、把数据按大小排列,中间两个数为80,80,所以中位数是80,B错误;
C、平均数是=80,C正确;
D、极差是90﹣75=15,D正确.
故选:B.
4.某水果园2017年水果产量为50吨,2019年水果产量为70吨,求该果园水果产量的年平均增长率.设该果园水果产量的年平均增长率为x,则根据题意可列方程为( )
A.50(1﹣x)2=70 B.50(1+x)2=70
C.70(1﹣x)2=50 D.70(1+x)2=50
【分析】2019年的产量=2017年的产量×(1+年平均增长率)2,把相关数值代入即可.
【解答】解:2018年的产量为50(1+x),
2019年的产量为50(1+x)(1+x)=50(1+x)2,
即所列的方程为50(1+x)2=70.
故选:B.
5.如图,AB为⊙O直径,已知圆周角∠BCD=30°,则∠ABD为( )
A.30° B.40° C.50° D.60°
【分析】连接AD,根据AB为⊙O直径,直径所对的圆周角是直角求得∠ADB的度数,然后根据同弧所对的圆周角相等求得∠DAB的度数,然后可求解.
【解答】解:连接AD.
∵AB为⊙O直径,
∴∠ADB=90°,
又∵∠DAB=∠BCD=30°,
∴∠ABD=90°﹣∠DAB=90°﹣30°=60°.
故选:D.
6.(易错题)已知:如图,∠ADE=∠ACD=∠ABC,图中相似三角形共有( )
A.1对 B.2对 C.3对 D.4对
【分析】根据已知先判定线段DE∥BC,再根据相似三角形的判定方法进行分析,从而得到答案.
【解答】解:∵∠ADE=∠ACD=∠ABC
∴DE∥BC
∴△ADE∽△ABC,
∵DE∥BC
∴∠EDC=∠DCB,
∵∠ACD=∠ABC,
∴△EDC∽△DCB,
同理:∠ACD=∠ABC,∠A=∠A,
∴△ABC∽△ACD,
∵△ADE∽△ABC,△EDC∽△DCB,
∴△ADE∽△ACD
∴共4对
故选:D.
7.如图,在△ABC中,AB=AC=10,BC=12,则sinB等于( )
A. B. C. D.
【分析】作AD⊥BC于D,由等腰三角形的性质得出BD=BC=6,由勾股定理得出AD==8,再由三角函数定义即可得出答案.
【解答】解:作AD⊥BC于D,如图所示:
∵AB=AC,AD⊥BC,
∴BD=BC=6,
∴AD===8,
∴sinB===;
故选:A.
8.定义符号min{a,b}的含义为:当a≥b时min{a,b}=b;当a<b时min{a,b}=a.如:min{1,﹣3}=﹣3,min{﹣4,﹣2}=﹣4.则min{﹣x2+1,﹣x}的最大值是( )
A. B. C.1 D.0
【分析】理解min{a,b}的含义就是取二者中的较小值,画出函数图象草图,利用函数图象的性质可得结论.
【解答】解:在同一坐标系xOy中,画出函数二次函数y=﹣x2+1与正比例函数y=﹣x的图象,如图所示.设它们交于点A、B.
令﹣x2+1=﹣x,即x2﹣x﹣1=0,解得:x=或,
∴A(,),B(,).
观察图象可知:
①当x≤时,min{﹣x2+1,﹣x}=﹣x2+1,函数值随x的增大而增大,其最大值为;
②当<x<时,min{﹣x2+1,﹣x}=﹣x,函数值随x的增大而减小,其最大值为;
③当x≥时,min{﹣x2+1,﹣x}=﹣x2+1,函数值随x的增大而减小,最大值为.
综上所示,min{﹣x2+1,﹣x}的最大值是.
故选:A.
二.填空题(共10小题)
9.一元二次方程4x2﹣9=0的根是 x1=,x2= .
【分析】先把方程变形为x2=,然后利用直接开平方法解方程.
【解答】解:4x2=9,
x2=,
所以x1=,x2=.
故答案为x1=,x2=.
10.已知点P、Q为线段AB的黄金分割点,且AB=2,则PQ= 2﹣4 .(结果保留根号)
【分析】先根据黄金分割的定义得出较长的线段AP=BQ=AB,再根据PQ=AP+BQ﹣AB,即可得出结果.
【解答】解:根据黄金分割点的概念,可知AP=BQ=×2=(﹣1).
则PQ=AP+BQ﹣AB=(﹣1)×2﹣2=(2﹣4).
故本题答案为:2﹣4.
11.如果x:y:z=1:3:5,那么= ﹣ .
【分析】根据x:y:z=1:3:5,可以设x=k,y=3k,z=5k,把这三个式子代入所要求的式子,进行化简就可以求出式子的值.
【解答】解:∵x:y:z=1:3:5,
设x=k,y=3k,z=5k,
则==﹣.
12.已知点A(﹣2,a),B(2,b)是抛物线y=x2﹣4x上的两点,则a,b的大小关系 a>b .
【分析】把A(﹣2,a),B(2,b)代入y=x2﹣4x,求得a、b的值即可判断.
【解答】解:∵点A(﹣2,a),B(2,b)是抛物线y=x2﹣4x上的两点,
∴a=(﹣2)2﹣4×(﹣2)=12,b=22﹣4×2=﹣4
∴a>b,
故答案为a>b.
13.如图,圆锥的底面半径r为6cm,高h为8cm,则圆锥的侧面积为 60πcm2 .
【分析】首先利用勾股定理求出圆锥的母线长,再通过圆锥侧面积公式可以求得结果.
【解答】解:∵h=8,r=6,
可设圆锥母线长为l,
由勾股定理,l==10,
圆锥侧面展开图的面积为:S侧=×2×6π×10=60π,
所以圆锥的侧面积为60πcm2.
故答案为:60πcm2;
14.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=10,若以点C为圆心,CB长为半径的圆恰好经过AB的中点D,则AC的长等于 5 .
【分析】连接CD,根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半可得AB=2CD,求出圆的半径的长,再利用勾股定理列式进行计算即可得解.
【解答】解:如图,∵∠C=90°,点D为AB的中点,
∴AB=2CD=10,
∴CD=5,
∴BC=CD=5,
在Rt△ABC中,AC===5.
故答案为:5.
15.如图,在边长为1的正方形网格中,连接格点D、N和E、C,DN和EC相交于点P,tan∠CPN为 2 .
【分析】连接格点MN、DM,可得MN∥EC,由平行线的性质得出∠DNM=∠CPN,证出∠DMN=90°,由三角函数定义即可得出答案.
【解答】解:连接格点MN、DM,如图所示:
则四边形MNCE是平行四边形,△DAM和△MBN都是等腰直角三角形,
∴EC∥MN,∠DMA=∠NMB=45°,DM=AD=2,MN=BM=,
∴∠CPN=∠DNM,
∴tan∠CPN=tan∠DNM,
∵∠DMN=180°﹣∠DMA﹣∠NMB=180°﹣45°﹣45°=90°,
∴tan∠CPN=tan∠DNM===2,
故答案为2.
16.如图是小明设计用手电来测量都匀南沙州古城墙高度的示意图,点P处放一水平的平面镜,光线从点A出发经过平面镜反射后刚好射到古城墙CD的顶端C处,已知AB⊥BD,CD⊥BD,且测得AB=1.2米,BP=1.8米,PD=12米,那么该古城墙的高度是 8 米(平面镜的厚度忽略不计).
【分析】由已知得△ABP∽△CDP,根据相似三角形的性质可得,解答即可.
【解答】解:由题意知:光线AP与光线PC,∠APB=∠CPD,
∴Rt△ABP∽Rt△CDP,
∴,
∴CD==8(米).
故答案为:8.
17.如图.在直角坐标系中,矩形ABCO的边OA在x轴上,边OC在y轴上,点B的坐标为(1,3),将矩形沿对角线AC翻折,B点落在D点的位置,且AD交y轴于点E.那么点D的坐标为 (﹣,) .
【分析】首先过D作DF⊥AF于F,根据折叠可以证明△CDE≌△AOE,然后利用全等三角形的性质得到OE=DE,OA=CD=1,设OE=x,那么CE=3﹣x,DE=x,利用勾股定理即可求出OE的长度,而利用已知条件可以证明△AEO∽△ADF,而AD=AB=3,接着利用相似三角形的性质即可求出DF、AF的长度,也就求出了D的坐标.
【解答】解:如图,过D作DF⊥AO于F,
∵点B的坐标为(1,3),
∴BC=AO=1,AB=OC=3,
根据折叠可知:CD=BC=OA=1,∠CDE=∠B=∠AOE=90°,AD=AB=3,
在△CDE和△AOE中,
,
∴△CDE≌△AOE,
∴OE=DE,OA=CD=1,AE=CE,
设OE=x,那么CE=3﹣x,DE=x,
∴在Rt△DCE中,CE2=DE2+CD2,
∴(3﹣x)2=x2+12,
∴x=,
∴OE=,AE=CE=OC﹣OE=3﹣=,
又∵DF⊥AF,
∴DF∥EO,
∴△AEO∽△ADF,
∴AE:AD=EO:DF=AO:AF,
即:3=:DF=1:AF,
∴DF=,AF=,
∴OF=﹣1=,
∴D的坐标为:(﹣,).
故答案为:(﹣,).
18.如图,正方形ABCD的对角线AC上有一点E,且CE=4AE,点F在DC的延长线上,连接EF,过点E作EG⊥EF,交CB的延长线于点G,连接GF并延长,交AC的延长线于点P,若AB=5,CF=2,则线段EP的长是 .
【分析】如图,作FH⊥PE于H.利用勾股定理求出EF,再证明△CEF∽△FEP,可得EF2=EC•EP,由此即可解决问题.
【解答】解:如图,作FH⊥PE于H.
∵四边形ABCD是正方形,AB=5,
∴AC=5,∠ACD=∠FCH=45°,
∵∠FHC=90°,CF=2,
∴CH=HF=,
∵CE=4AE,
∴EC=4,AE=,
∴EH=5,
在Rt△EFH中,EF2=EH2+FH2=(5)2+()2=52,
∵∠GEF=∠GCF=90°,
∴E,G,F,C四点共圆,
∴∠EFG=∠ECG=45°,
∴∠ECF=∠EFP=135°,
∵∠CEF=∠FEP,
∴△CEF∽△FEP,
∴=,
∴EF2=EC•EP,
∴EP==.
故答案为.
三.解答题(共10小题)
19.(1)计算:3tan30°+cos45°﹣2sin60°
(2)解方程:x2+3x﹣4=0.
【分析】(1)根据特殊角的三角函数值即可计算;
(2)根据因式分解法解一元二次方程即可.
【解答】解:(1)3tan30°+cos45°﹣2sin60°
=3×+﹣2×
=+﹣
=;
(2)x2+3x﹣4=0.
(x﹣1)(x+4)=0
∴x1=1 x2=﹣4.
20.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,D是AB的中点,过D点作AB的垂线交AC于点E,若BC=6,sinA=,求DE的长.
【分析】在Rt△ABC中,先求出AB,AC继而得出AD,再由△ADE∽△ACB,利用对应边成比例可求出DE.
【解答】解:∵BC=6,sinA=,
∴AB=10,
∴AC==8,
∵D是AB的中点,
∴AD=AB=5,
∵△ADE∽△ACB,
∴=,即=,
解得:DE=.
21.如图,△ABC在平面直角坐标系中,点A(2,﹣1),B(3,2),C(1,0).解答问题:请按要求对△ABC作如下变换.
(1)将△ABC绕点O逆时针旋转90°得到△A1B1C1;
(2)以点O为位似中心,位似比为2:1,将△ABC在位似中心的异侧进行放大得到△A2B2C2.
【分析】(1)根据网格结构找出点A、B、C绕点O逆时针旋转90°的对应点A1、B1、C1的位置,然后顺次连接即可;
(2)连接AO并延长至A2,使A2O=2AO,连接BO并延长至B2,使B2O=2BO,连接CO并延长至C2,使C2O=2CO,然后顺次连接A2、B2、C2即可.
【解答】解:(1)如图所示,△A1B1C1即为△ABC绕点O逆时针旋转90°得到的图形;
(2)如图所示,△A2B2C2即为△ABC在位似中心O的异侧位似比为2:1的图形.
22.在甲口袋中有三个球分别标有数码1,﹣2,3;在乙口袋中也有三个球分别标有数码4,﹣5,6;已知口袋均不透明,六个球除标码不同外其他均相同,小明从甲口袋中任取一个球,并记下数码,小林从乙口袋中任取一个球,并记下数码.
(1)用树状图或列表法表示所有可能的结果;
(2)求所抽取的两个球数码的乘积为负数的概率.
【分析】(1)利用列表法可得所有等可能结果;
(2)从所有等可能结果中找到符合条件的结果数,再利用概率公式可得答案.
【解答】解:(1)列表如下:
1
﹣2
3
4
(1,4)
(﹣2,4)
(3,4)
﹣5
(1,﹣5)
(﹣2,﹣5)
(3,﹣5)
6
(1,6)
(﹣2,6)
(3,6)
(2)由表可知,共有9种等可能结果,其中所抽取的两个球数码的乘积为负数的由4种结果,
∴所抽取的两个球数码的乘积为负数的概率为.
23.如图,一块材料的形状是锐角三角形ABC,边BC长13cm,BC边上的高AD为6cm,把它加工成正方形零件,使正方形的一边在BC上,其余两个顶点分别在AB、AC上.
(1)求证:△AEF∽△ABC;
(2)求这个正方形零件的边长.
【分析】(1)根据矩形的对边平行得到BC∥EF,利用“平行于三角形的一边的直线截其他两边或其他两边的延长线,得到的三角形与原三角形相似”判定即可.
(2)设正方形零件的边长为xmm,则KD=EF=x,AK=6﹣x,根据EF∥BC,得到△AEF∽△ABC,根据相似三角形的性质得到比例式,解方程即可得到结果.
【解答】解:(1)∵正方形EGHF,
∴EF∥BC,
∴△AEF∽△ABC,
(2)设EG=EF=x
∵△AEF∽△ABC
∴=,
∴=,
∴x=,
∴正方形零件的边长为cm.
24.如图,直线AC与⊙O相切于点A,点B为⊙O上一点,且OC⊥OB于点O,连接AB交OC于点D.
(1)求证:AC=CD;
(2)若AC=3,OB=4,求OD的长度.
【分析】(1)欲证明CD=CA,只要证明∠CDA=∠DAC即可.
(2)利用勾股定理求出OC即可解决问题.
【解答】(1)证明:∵AC是⊙O的切线,
∴OA⊥AC,
∴∠OAC=90°,
∵OD⊥OB,
∴∠DOB=90°,
∴∠BDO+∠B=90°,∠OAD+∠DAC=90°,
∵OA=OB,
∴∠OAD=∠B,
∴∠BDO=∠DAC,
∵∠BDO=∠CDA,
∴∠CDA=∠DAC,
∴CD=CA.
(2)在Rt△ACO中,OC===5,
∵CA=CD=3,
∴OD=OC﹣CD=2.
25.如图,二次函数y=(x+2)2+m的图象与y轴交于点C,点B在抛物线上,且与点C关于抛物线的对称轴对称,已知一次函数y=kx+b的图象经过该二次函数图象上的点A(﹣1,0)及点B.
(1)求二次函数与一次函数的解析式;
(2)根据图象,写出满足(x+2)2+m≥kx+b的x的取值范围.
【分析】(1)将点A的坐标代入二次函数解析式求出m的值,再根据二次函数解析式求出点C的坐标,然后求出点B的坐标,最后利用待定系数法求一次函数解析式求解即可;
(2)根据函数图象点A以及点A右边的部分,点B以及点B左边的部分的自变量x的取值范围即为不等式的解集.
【解答】解:(1)∵抛物线y=(x+2)2+m经过点A(﹣1,0),
∴0=1+m,
∴m=﹣1,
∴抛物线解析式为y=(x+2)2﹣1=x2+4x+3,
∴点C坐标(0,3),
∵对称轴x=﹣2,B、C关于对称轴对称,
∴点B坐标(﹣4,3),
∵y=kx+b经过点A、B,
∴,
解得,
∴一次函数解析式为y=﹣x﹣1;
(2)由图象可知,满足(x+2)2+m≥kx+b的x的取值范围为x≤﹣4或x≥﹣1.
26.如图,以AB为直径作⊙O,过点A作⊙O的切线AC,连结BC,交⊙O于点D,点E是BC边的中点,连结AE.
(1)求证:∠AEB=2∠C;
(2)若AB=6,cosB=,求DE的长.
【分析】(1)根据切线的性质证明即可;
(2)连接AD,根据三角函数解答即可.
【解答】(1)证明:∵AC是⊙O的切线,
∴∠BAC=90°.
∵点E是BC边的中点,
∴AE=EC.
∴∠C=∠EAC,
∵∠AEB=∠C+∠EAC,
∴∠AEB=2∠C.
(2)连结AD.
∵AB为直径作⊙O,
∴∠ABD=90°.
∵AB=6,,
∴BD=.
在Rt△ABC中,AB=6,,
∴BC=10.
∵点E是BC边的中点,
∴BE=5.
∴.
27.如图,平行四边形ABCD中,以B为坐标原点建立如图所示直角坐标系,AB⊥AC,AB=3,AD=5,点P在边AD上运动(点P不与A重合,但可以与D点重合),以P为圆心,PA为半径的⊙P与对角线AC交于A,E两点.
(1)设AP为x,P点坐标为( +x , )(用含x的代数式表示)
(2)当⊙P与边CD相切于点F时,求P点的坐标;
(3)随着AP的变化,⊙P与平行四边形ABCD的边的公共点的个数也在变化,若公共点的个数为4,直接写出相对应的AP的值的取值范围 <AP<或AP= .
【分析】(1)过点A作AE⊥BC于点E,由勾股定理可求AC=4,由三角形的面积公式可得AE=,由勾股定理可求BE的长,可得点A坐标,即可求点P坐标;
(2)连接PF,由切线的性质可得PF⊥CD,由平行四边形的性质,可得PF∥AC,由相似三角形的性质可得,可求AP的长,即可求点P坐标;
(3)通过图形可求解.
【解答】解:(1)如图,过点A作AE⊥BC于点E
∵AB⊥AC,AB=3,AD=5,
∴AC===4,
∵S△ABC=AB×AC=BC×AE,
∴3×4=5AE
∴AE=,
∴BE===,
∴点A坐标为(,)
∵AP=x,
∴点P坐标为(+x,),
故答案为:+x,;
(2)如图,连接PF
∵⊙P与边CD相切于点F
∴PF⊥CD
∵四边形ABCD是平行四边形
∴AB∥CD,且AB⊥AC
∴AC⊥CD
∴PF∥AC
∴△DPF∽△DAC
∴,
∴,
∴AP=,
∴点P坐标为(,);
(3)当<AP<或AP=时,⊙P与平行四边形ABCD的边的4个公共点,如图所示,
28.如图,抛物线y=ax2+bx﹣2的对称轴是直线x=1,与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,点A的坐标为(﹣2,0),点P为抛物线上的一个动点,过点P作PD⊥x轴于点D,交直线BC于点E.
(1)求抛物线解析式;
(2)若点P在第一象限内,当OD=4PE时:
①求点D、P、E的坐标;
②求四边形POBE的面积.
(3)在(2)的条件下,若点M为直线BC上一点,点N为平面直角坐标系内一点,是否存在这样的点M和点N,使得以点B,D,M,N为顶点的四边形是菱形?若存在上,直接写出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
【分析】(1)抛物线y=ax2+bx﹣2的对称轴是直线x=1,A(﹣2,0)在抛物线上,x=﹣=1,解得:a=,b=﹣,即可求解;
(2)设D(m,0),则E(m,m﹣2),P(m,m2﹣m﹣2),OD=4PE,m=4(m2﹣m﹣2﹣m+2),即可求解;
(3)分BD为对角线、BD为边,两种情况分别求解即可.
【解答】解:(1)∵抛物线y=ax2+bx﹣2的对称轴是直线x=1,A(﹣2,0)在抛物线上,∴x=﹣=1,解得:a=,b=﹣,
抛物线解析式为y=x2﹣x﹣2;
(2)令y=x2﹣x﹣2=0,x﹣2=0,解得:x1=﹣2,x2=4,
当x=0时,y=﹣2,
由B(4,0),C(0,﹣2),得,直线C的表达式为:y=x﹣2
设D(m,0),∵DP∥y轴,∴E(m,m﹣2),P(m,m2﹣m﹣2),
∵OD=4PE,
∴m=4(m2﹣m﹣2﹣m+2),
∴m=5,m=0(舍去),
∴D(5,0),P(5,),E(5,),
∴四边形POBE的面积=S△OPD﹣S△EBD=×5×﹣×1×=;
(3)存在,设M(n,n﹣2),
①以BD为对角线,如图1,
∵四边形BNDM是菱形,
∴MN垂直平分BD,
∴n=4+,
∴M(,),
∵M,N关于x轴对称,
∴N(,﹣);
②以BD为边,如图2,
∵四边形BDMN是菱形,
∴MN∥BD,MN=BD=MD=1,
过M作MH⊥x轴于H,
∴MH2+DH2=DM2,
即(n﹣2)2+(n﹣5)2=12,
∴n1=4(不合题意),n2=5.6,
∴N(4.6,),
同理(n﹣2)2+(4﹣n)2=1,
∴n1=4+(不合题意,舍去),n2=4﹣,
∴N(5﹣,﹣),
③以BD为边,如图3,
过M作MH⊥x轴于H,
∴MH2+BH2=BM2,
即(n﹣2)2+(n﹣4)2=12,
∴n1=4+,n2=4﹣(不合题意,舍去),
∴N(5+,),
综上所述,点N坐标为:()或 (,)或(5﹣,)或 (5+,).
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