浙江省宁波市鄞州区宋诏桥中学2021-2022学年九年级上学期强基考试数学试卷(word版含答案)
展开2021-2022学年浙江省宁波市鄞州区宋诏桥中学九年级(上)
强基考试数学试卷(附答案与解析)
一.选择题(每题6分,共48分)
1.(6分)从1、2、3、4四个数中随机选取两个不同的数,分别记为a,c,则二次函数y=ax2+4x+c与x轴有两个不同交点的概率为( )
A. B. C. D.
2.(6分)在抛物线y=x2上任取一点A(非坐标原点O),连接OA,在OA上取点B,使OB=OA,则顶点在原点且过点B的抛物线的表达式为( )
A.y=x2 B.y=9x2 C.y=x2 D.y=3x2
3.(6分)若M=3x2﹣8xy+9y2﹣4x+6y+14(x,y是实数),则M的值一定是( )
A.0 B.负数 C.正数 D.整数
4.(6分)如图,△ABC中,D、E是BC边上的点,BD:DE:EC=3:2:1,M在AC边上,CM:MA=1:2,BM交AD,AE于H,G,则BH:HG:GM等于( )
A.3:2:1 B.5:3:1 C.25:12:5 D.51:24:10
5.(6分)一个正方体的表面涂满了颜色,按如图所示将它切成27个大小相等的小立方块,设其中仅有i个面(i=1,2,3)涂有颜色的小立方块的个数为xi,则x1,x2,x3之间的关系为( )
A.x1﹣x2+x3=1 B.x1+x2﹣x3=1 C.x1+x2﹣x3=2 D.x1﹣x2+x3=2
6.(6分)从﹣4,﹣3,1,3,4这五个数中,随机抽取一个数,记为m,若m使得关于x,y的二元一次方程组有解,且使关于x的分式方程﹣1=有正数解,那么这五个数中所有满足条件的m的值之和是( )
A.1 B.2 C.﹣1 D.﹣2
7.(6分)设关于x的方程ax2+(a+2)x+9a=0,有两个不相等的实数根x1、x2,且x1<1<x2,那么实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
8.(6分)在圆内接四边形ABCD中,∠BAD、∠ADC的角平分线交于点E,过E作直线MN平行于BC,与AB、CD交于M、N,则总有MN=( )
A.BM+DN B.AM+CN C.BM+CN D.AM+DN
二、填空题(每题6分,共36分)
9.(6分)已知点A(1,3).B(5,﹣2),在x轴上找一点P,使|AP﹣BP|最大,则满足条件的点P的坐标是 .
10.(6分)如图,在平面直角坐标系中,正方形ABOC和正方形DOFE的顶点B,F在x轴上,顶点C,D在y轴上,且S△ADF=3,反比例函数y=(x>0)的图象经过点E,则k= .
11.(6分)已知函数y=|x2﹣2x﹣3|,则使y=m成立的x值恰好有三个,则m的值为 .
12.(6分)如图,设AD、BE、CF为△ABC的三条高,若AB=6,BC=5,EF=3,则线段BE的长为 .
13.(6分)如图,在平面直角坐标系中,点A(﹣4,0),点B(2,0),点C(0,4),D为线段BC上一动点,DE⊥AC于E,DF⊥AB于F,连接EF,则线段EF的长的最小值为 .
14.(6分)四边形ABCD内部有1000个点,若以顶点A,B,C,D和这1000个点能把原四边形分割成n个没有重叠的小三角形,则个数n的值为 .
三.解答题(第15题14分,第16题16分,第17题16分,第18
15.(14分)当三个非负实数x,y,z满足关系式x+3y+2z=3与3x+3y+z=4时,M=3x﹣2y+4z的最小值和最大值分别是多少?
16.(16分)在平面直角坐标系xOy中,点A是x轴外的一点,若平面内的点B满足:线段AB的长度与点A到x轴的距离相等,则称点B是点A的“等距点”.
(1)若点A的坐标为(0,2),点P1(2,2),P2(1,﹣4),P3(﹣,1)中,点A的“等距点”是 ;
(2)若点M(1,2)和点N(1,8)是点A的两个“等距点”,求点A的坐标;
(3)记函数y=x(x>0)的图象为L,⊙T的半径为2,圆心坐标为T(0,t).若在L上存在点M,⊙T上存在点N,满足点N是点M的“等距点”,直接写出t的取值范围.
17.(16分)如图,在平面直角坐标系中,直线y=x+2与x轴交于点A,与y轴交于点C,抛物线y=﹣x2+bx+c经过A,C两点,与x轴的另一个交点为点B.
(1)求抛物线的函数表达式.
(2)点D为直线AC上方抛物线上一动点,连接BC,CD,设直线BD交线段AC于点E,△CDE的面积为S1,△BCE的面积为S2,求的最大值.
18.有一组邻边相等且对角互补的四边形叫做等邻边互补四边形.
(1)如图1,在等邻边互补四边形ABCD中,AD=CD,且AD∥BC,BC=2AD,求∠B的度数;
(2)如图2,四边形ABCD内接于⊙O,连接DO交AC于点E(不与点O重合),若E是AC的中点,求证:四边形ABCD是等邻边互补四边形;
(3)在(2)的条件下,延长DO交BC于点F,交⊙O于点G,若=,tan∠ABC=,AC=12,求FG的长;
(4)如图3,四边形ABCD内接于⊙O,AB=BC,BD为⊙O的直径,连接AO并延长交BC于点E,交⊙O于点F,连接FC,设tan∠BAF=x,=y,求y与x之间的函数关系式.
2021-2022学年浙江省宁波市鄞州区宋诏桥中学九年级(上)
强基考试数学试卷
参考答案与试题解析
一.选择题(每题6分,共48分)
1.(6分)从1、2、3、4四个数中随机选取两个不同的数,分别记为a,c,则二次函数y=ax2+4x+c与x轴有两个不同交点的概率为( )
A. B. C. D.
【分析】首先画出树状图即可求得所有等可能的结果与使ac<4的情况,然后利用概率公式求解即可求得答案.
【解答】解:画树状图得:
由树形图可知:一共有12种等可能的结果,其中使判别式Δ=16﹣4ac>0,即ac<4的有4种结果,
∴二次函数y=ax2+4x+c与x轴有两个不同交点的概率为=;
故选:B.
【点评】本题考查的是用列表法或画树状图法求概率.列表法或画树状图法可以不重复不遗漏的列出所有可能的结果,列表法适合于两步完成的事件,树状图法适合两步或两步以上完成的事件.用到的知识点为:概率=所求情况数与总情况数之比.
2.(6分)在抛物线y=x2上任取一点A(非坐标原点O),连接OA,在OA上取点B,使OB=OA,则顶点在原点且过点B的抛物线的表达式为( )
A.y=x2 B.y=9x2 C.y=x2 D.y=3x2
【分析】过A作AD⊥x轴于D,过B作BC⊥x轴于C,设A(m,m2),证明△OBC∽△OAD,由OB=OA,可得B(m,m2),令x=m,y=m2,即可得y=3x2.
【解答】解:过A作AD⊥x轴于D,过B作BC⊥x轴于C,如图:
设A(m,m2),
∵AD⊥x轴,BC⊥x轴,
∴BC∥AD,
∴∠OCB=∠ODA,∠OBC=∠OAD,
∴△OBC∽△OAD,
∴==,
∵OB=OA,
∴OC=OD,BC=AD,
∴B(m,m2),
令x=m,y=m2,
∴m=3x,
∴y=×(3x)2=3x2,
即顶点在原点且过点B的抛物线的表达式为y=3x2,
故选:D.
【点评】本题考查求二次函数解析式,解题的关键是证明△OBC∽△OAD,用含m的代数式表示B的坐标.
3.(6分)若M=3x2﹣8xy+9y2﹣4x+6y+14(x,y是实数),则M的值一定是( )
A.0 B.负数 C.正数 D.整数
【分析】本题可将M进行适当变形,将M的表达式转换为几个完全平方式的和,然后根据非负数的性质来得出M的取值范围.
【解答】解:M=3x2﹣8xy+9y2﹣4x+6y+14
=(x2﹣4x+4)+(y2+6y+9)+2(x2﹣4xy+4y2)+1
=(x﹣2)2+(y+3)2+2(x﹣2y)2+1>0.
故选:C.
【点评】本题主要考查了配方法的应用,非负数的性质,将M的表达式根据完全平方公式的特点进行变形是解答本题的关键.
4.(6分)如图,△ABC中,D、E是BC边上的点,BD:DE:EC=3:2:1,M在AC边上,CM:MA=1:2,BM交AD,AE于H,G,则BH:HG:GM等于( )
A.3:2:1 B.5:3:1 C.25:12:5 D.51:24:10
【分析】连接EM,根据已知可得△BHD∽△BME,△CEM∽△CDA,根据相似比从而不难得到答案.
【解答】解:连接EM,
CE:CD=CM:CA=1:3
∴EM平行于AD
∴△BHD∽△BME,△CEM∽△CDA
∴HD:ME=BD:BE=3:5,ME:AD=CM:AC=1:3
∴AH=(3﹣)ME,
∴AH:ME=12:5
∴HG:GM=AH:EM=12:5
设GM=5k,GH=12k,
∵BH:HM=3:2=BH:17k
∴BH=K,
∴BH:HG:GM=k:12k:5k=51:24:10
故选:D.
【点评】此题主要考查相似三角形的性质的理解及运用.
5.(6分)一个正方体的表面涂满了颜色,按如图所示将它切成27个大小相等的小立方块,设其中仅有i个面(i=1,2,3)涂有颜色的小立方块的个数为xi,则x1,x2,x3之间的关系为( )
A.x1﹣x2+x3=1 B.x1+x2﹣x3=1 C.x1+x2﹣x3=2 D.x1﹣x2+x3=2
【分析】根据图示:在原正方体的8个顶点处的8个小正方体上,有3个面涂有颜色;2个面涂有颜色的小正方体有12个,1个面涂有颜色的小正方体有6个.
【解答】解:根据以上分析可知x1+x3﹣x2=6+8﹣12=2.
故选:D.
【点评】此题主要考查了立体图形的性质,根据已知得出涂有颜色不同的小立方体的个数是解题关键.
6.(6分)从﹣4,﹣3,1,3,4这五个数中,随机抽取一个数,记为m,若m使得关于x,y的二元一次方程组有解,且使关于x的分式方程﹣1=有正数解,那么这五个数中所有满足条件的m的值之和是( )
A.1 B.2 C.﹣1 D.﹣2
【分析】分别解出二元一次方程组、分式方程,根据题意得到满足条件的m的值,计算即可.
【解答】解:解方程组,得,
当方程组有解时,m≠﹣4,
解分式方程﹣1=,得x=4﹣m,
由题意得,4﹣m>0,
解得,m<4,
当x=1,即m=3时,分式方程无解,
∴m≠3,
由题意得,m=﹣3,1,
∴满足条件的m的值之和=﹣3+1=﹣2,
故选:D.
【点评】本题考查的是分式方程的解法、二元一次方程组的解法,正确解出分式方程、二元一次方程组是解题的关键.
7.(6分)设关于x的方程ax2+(a+2)x+9a=0,有两个不相等的实数根x1、x2,且x1<1<x2,那么实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【分析】方法1、根据一元二次方程的根的判别式,建立关于a的不等式,求出a的取值范围.又存在x1<1<x2,即(x1﹣1)(x2﹣1)<0,x1x2﹣(x1+x2)+1<0,利用根与系数的关系,从而最后确定a的取值范围.
方法2、由方程有两个实数根即可得出此方程是一元二次方程,而x1<1<x2,可以看成是二次函数y=ax2+(a+2)x+9a的图象与x轴的两个交点在1左右两侧,由此得出自变量x=1时,对应的函数值的符号,即可得出结论.
【解答】解:方法1、∵方程有两个不相等的实数根,
则a≠0且Δ>0,
由(a+2)2﹣4a×9a=﹣35a2+4a+4>0,
解得﹣<a<,
∵x1+x2=﹣,x1x2=9,
又∵x1<1<x2,
∴x1﹣1<0,x2﹣1>0,
那么(x1﹣1)(x2﹣1)<0,
∴x1x2﹣(x1+x2)+1<0,
即9++1<0,
解得<a<0,
最后a的取值范围为:<a<0.
故选D.
方法2、由题意知,a≠0,令y=ax2+(a+2)x+9a,
由于方程的两根一个大于1,一个小于1,
∴抛物线与x轴的交点分别在1两侧,
当a>0时,x=1时,y<0,
∴a+(a+2)+9a<0,
∴a<﹣(不符合题意,舍去),
当a<0时,x=1时,y>0,
∴a+(a+2)+9a>0,
∴a>﹣,
∴﹣<a<0,
故选:D.
【点评】总结:1、一元二次方程根的情况与判别式△的关系:
(1)Δ>0⇔方程有两个不相等的实数根;
(2)Δ=0⇔方程有两个相等的实数根;
(3)Δ<0⇔方程没有实数根.
2、根与系数的关系为:x1+x2=﹣,x1x2=.
8.(6分)在圆内接四边形ABCD中,∠BAD、∠ADC的角平分线交于点E,过E作直线MN平行于BC,与AB、CD交于M、N,则总有MN=( )
A.BM+DN B.AM+CN C.BM+CN D.AM+DN
【分析】在NM上截取NF=ND,连接DF,AF,由A,B,C,D四点共圆,得出∠MND+∠MAD=180°,由MN∥BC,得出∠AMN+∠ADN=180°,可得到A,D,N,M四点共圆,再由AE,DE分别平分∠BAD,∠CDA,A,F,E,D四点共圆,由∠MAF=180°﹣∠DAF﹣∠MND=180°﹣∠DEN﹣∠MND=∠EDN=∠ADE=∠AFM,可得出MA=MF,即得出MN=MF+NF=MA+ND.
【解答】解:如图,在NM上截取NF=ND,连接DF,AF
∴∠NFD=∠NDF,
∵A,B,C,D四点共圆,
∴∠ADC+∠B=180°,
∵MN∥BC,
∴∠AMN=∠B,
∴∠AMN+∠ADN=180°,
∴A,D,N,M四点共圆,
∴∠MND+∠MAD=180°,
∵AE,DE分别平分∠BAD,∠CDA,
∴∠END+2∠DFN=∠END+2∠DAE=180°,
∴∠DFN=∠DAE,
∴A,F,E,D四点共圆,
∴∠DEN=∠DAF,∠AFM=∠ADE,
∴∠MAF=180°﹣∠DAF﹣∠MND
=180°﹣∠DEN﹣∠MND
=∠EDN=∠ADE
=∠AFM,
∴MA=MF,
∴MN=MF+NF=MA+ND.
故选:D.
【点评】本题主要考查了四点共圆,解题的关键是正确作出辅助线,利用四点共圆求解.
二、填空题(每题6分,共36分)
9.(6分)已知点A(1,3).B(5,﹣2),在x轴上找一点P,使|AP﹣BP|最大,则满足条件的点P的坐标是 (13,0) .
【分析】作点B(5,﹣2)关于x轴的对称点B′,则B′(5,2),连接AB′并延长,它与x轴的交点就是满足条件的点P,用待定系数法求出过点A(1,3)、B′(5,2)的直线解析式,根据坐标轴上点的坐标特点令y=0求出x的值,即为点P的坐标.
【解答】解:作点B(5,﹣2)关于x轴的对称点B′,则B′(5,2),连接AB′并延长,它与x轴的交点就是满足条件的点P,设过点A(1,3)、B′(5,2)的直线解析式为y=kx+b(k≠0),
那么k+b=3,5k+b=2,
解得k=﹣,b=,
即AB′所在直线的解析式为y=﹣x+,
那么,AB′所在直线与x轴的交点P的坐标,即当y=0时,x的值,则0=﹣x+,
所以x=13,
则点P的坐标为(13,0).
故答案为:(13,0).
【点评】本题考查的是最短路线问题及用待定系数法求一次函数的解析式,解答此类问题的关键是熟知两点之间线段最短的知识.
10.(6分)如图,在平面直角坐标系中,正方形ABOC和正方形DOFE的顶点B,F在x轴上,顶点C,D在y轴上,且S△ADF=3,反比例函数y=(x>0)的图象经过点E,则k= 6 .
【分析】设正方形ABOC的边长为a,正方形DOFE的边长为b,如图,利用面积法得(b+a)•b+a2=•b(a+b)+3+a2,所以a2=6,然后利用k的几何意义得到k的值.
【解答】解:设正方形ABOC的边长为a,正方形DOFE的边长为b,如图,
∵S梯形ABOD+S正方形ODEF=S△ABF+S△ADF+S△DEF,
∴(b+a)•b+a2=•b(a+b)+3+a2,
即a2=6,
∵|k|=6,
∴k=6.
故答案为6.
【点评】本题考查了反比例函数系数k的几何意义:在反比例函数y=图象中任取一点,过这一个点向x轴和y轴分别作垂线,与坐标轴围成的矩形的面积是定值|k|.
11.(6分)已知函数y=|x2﹣2x﹣3|,则使y=m成立的x值恰好有三个,则m的值为 4 .
【分析】画出函数图象,结合函数图象可得m=4.
【解答】解:y=x2﹣2x﹣3的顶点坐标为(1,﹣4),
如图:
点(1,﹣4)关于x轴的对称点为(1,4),
∵y=m成立的x值恰好有三个,
∴m=4,
故答案为4.
【点评】本题考查二次函数的图象及性质;利用图象变换画出函数图象,数形结合解题是关键.
12.(6分)如图,设AD、BE、CF为△ABC的三条高,若AB=6,BC=5,EF=3,则线段BE的长为 .
【分析】此题考查了直角三角形的性质和锐角三角函数的性质.
【解答】解:∵AD,BE,CF为△ABC的三条高,易知B,C,E,F四点共圆,
∴△AEF∽△ABC,
∴,
即cos∠BAC=,
∴sin∠BAC=,
∴在Rt△ABE中,BE=ABsin∠BAC=6 =.
故答案为:.
【点评】本题是一道根据直角三角形的性质结合角的三角函数求解的综合题,要注意圆的性质应用;要注意数形结合思想的应用.
13.(6分)如图,在平面直角坐标系中,点A(﹣4,0),点B(2,0),点C(0,4),D为线段BC上一动点,DE⊥AC于E,DF⊥AB于F,连接EF,则线段EF的长的最小值为 .
【分析】先判断出△EFG是等腰直角三角形,得出EF=AD,进而判断出AD⊥BC时EF最小,最后用三角形的面积求出AD,即可得出结论.
【解答】解:如图,连接AD,取AD的中点G,连接EG,FG,
则AG=DG=AD,
∵DE⊥AC,
∴∠AED=90°,
∴△ADE是直角三角形,
∴EG=AD(直角三角形斜边的中线等于斜边的一半),
∵DF⊥AB,
∴∠AFD=90,
∴△ADF是直角三角形,
∴FG=AD(直角三角形斜边的中线等于斜边的一半),
∴EG=FG=AG=DG,
∴点A,F,D,E是以点G为圆心AD为直径的圆上,
∵点A(﹣4,0),点C(0,4),
∴OA=OC,
∴∠OAB=45°,
∴∠EGF=90°,
∵EG=FG,
∴△EFG是等腰直角三角形,
∴EF=EG=×AD=AD,
要EF最小,则AD最小,
∵点D在BC上,
∴当AD⊥BC时,AD最小,
此时,S△ABC=AB•OC=BC•AD,
∴AD=,
∵点A(﹣4,0),点B(2,0),点C(0,4),
∴OC=4,AB=6,BC==2,
∴AD==,
∴EF最小=AD=×=,
故答案为.
【点评】此题主要考查了直角三角形的性质,四点共圆,圆周角定理,等腰直角三角形的判定和性质,判断出EF=AD是解本题的关键.
14.(6分)四边形ABCD内部有1000个点,若以顶点A,B,C,D和这1000个点能把原四边形分割成n个没有重叠的小三角形,则个数n的值为 2002 .
【分析】有1个点时,内部分割成4个三角形;
有2个点时,内部分割成4+2=6个三角形;
那么有3个点时,内部分割成4+2×2=8个三角形;
有4个点时,内部分割成4+2×3=10个三角形;
有n个点时,内部分割成4+2×(n﹣1)=(2n+2)个三角形.
【解答】解:四边形ABCD内部有有n个点时,内部分割成4+2×(n﹣1)=(2n+2)个三角形.
故n=2×1000+2=2002.
故答案为:2002.
【点评】此题考查了图形的变化类问题,解决此类探究性问题,关键在观察、分析已知数据,寻找它们之间的以及与第一个图形的相互联系,探寻其规律.本题需注意是得到被分割成的三角形的个数.
三.解答题(第15题14分,第16题16分,第17题16分,第18
15.(14分)当三个非负实数x,y,z满足关系式x+3y+2z=3与3x+3y+z=4时,M=3x﹣2y+4z的最小值和最大值分别是多少?
【分析】根据关系式x+3y+2z=3与3x+3y+z=4求出y和z与x的关系式,又因x、y、z均为非负实数,求出x的取值范围,于是可以求出M的最大值和最小值.
【解答】解:由得:
,
代入M的表达式中得,
M=3x﹣2y+4z=3x﹣(1﹣x)+4(2x﹣1)=x﹣,
又因x、y、z均为非负实数,
所以,
即≤x≤1,
当x=时,M有最小值为﹣,
当x=1时,M有最大值为7.
故M=3x﹣2y+4z的最小值为﹣,最大值为7.
【点评】本题主要考查函数最值问题、不等式的性质、解三元一次方程组,解答本题的关键是把y和z用x表示出来,此题有一定难度.
16.(16分)在平面直角坐标系xOy中,点A是x轴外的一点,若平面内的点B满足:线段AB的长度与点A到x轴的距离相等,则称点B是点A的“等距点”.
(1)若点A的坐标为(0,2),点P1(2,2),P2(1,﹣4),P3(﹣,1)中,点A的“等距点”是 P1,P3 ;
(2)若点M(1,2)和点N(1,8)是点A的两个“等距点”,求点A的坐标;
(3)记函数y=x(x>0)的图象为L,⊙T的半径为2,圆心坐标为T(0,t).若在L上存在点M,⊙T上存在点N,满足点N是点M的“等距点”,直接写出t的取值范围.
【分析】(1)利用两点间的距离公式求出AP1,AP2,AP3的值,结合点A的坐标及“等距点”的定义,即可得出结论;
(2)由点M,N为点A的等距点可得出AM=AN,进而可得出点A在线段MN的垂直平分线上,设MN与其垂直平分线交于点C,点A的坐标为(m,n),由点M,N的坐标可得出点C的坐标及AM,CM的长度,利用勾股定理可求出AC的长度,结合点C的坐标即可得出点A的坐标;
(3)设点M的坐标为(a,a)(a>0),则TM=,MD=a,MN=﹣2,由“等距点”的定义可得出MD=MN,进而可得出关于a的一元二次方程,由该方程有解可得出关于t的一元二次不等式,解之即可得出t的取值范围,由当t=﹣2时a2=0可得出t=﹣2不合适,此题得解.
【解答】解:(1)∵AP1=2﹣0=2,AP2==,AP3==2,
∴点A的“等距点”是P1,P3.
故答案为:P1,P3.
(2)∵点M(1,2)和点N(1,8)是点A的两个“等距点”,
∴AM=AN,
∴点A在线段MN的垂直平分线上.
设MN与其垂直平分线交于点C,点A的坐标为(m,n),如图1所示.
∵点M(1,2),点N(1,8),
∴点C的坐标为(1,5),AM=AN=n=5,
∴CM=3,AC==4,
∴m=1﹣4=﹣3或m=1+4=5,
∴点A的坐标为(﹣3,5)或(5,5).
(3)设点M的坐标为(a,a)(a>0),则TM=,MD=a,MN=﹣2.
依题意,得:MD=MN,即a=﹣2,
整理,得:a2﹣(t+2)a+t2﹣4=0,
∵关于a的一元二次方程有解,
∴△=[﹣(t+2)]2﹣4×1×(t2﹣4)≥0,即t2﹣2t﹣8≤0,
解得:﹣2≤t≤4.
当t=﹣2时,a2=0,不合题意,舍去.
∴t的取值范围为﹣2<t≤4.
【点评】本题考查了两点间的距离、线段的垂直平分线、一次函数的性质、勾股定理以及解一元二次不等式,解题的关键是:(1)利用两点间的距离公式求出AP1,AP2,AP3的值;(2)利用“等距点”的定义找出点A在线段MN的垂直平分线上;(3)由存在“等距点”,找出关于t的一元二次不等式.
17.(16分)如图,在平面直角坐标系中,直线y=x+2与x轴交于点A,与y轴交于点C,抛物线y=﹣x2+bx+c经过A,C两点,与x轴的另一个交点为点B.
(1)求抛物线的函数表达式.
(2)点D为直线AC上方抛物线上一动点,连接BC,CD,设直线BD交线段AC于点E,△CDE的面积为S1,△BCE的面积为S2,求的最大值.
【分析】(1)由题意可得,A(﹣4,0),C(0,2),代入抛物线y=﹣x2+bx+c,组成二元一次方程,解之即可;
(2)根据题意可知,B(1,0).过点D作DM⊥x轴交AC于点M,过点B作BN⊥x轴交AC于点N,所以DM∥BN,所以==.设点D的横坐标为a,则D(a,﹣a2﹣a+2),M(a,a+2),由此表达DM和BN的长,再解之二次函数的性质可得出结论.
【解答】解:(1)∵直线y=x+2与x轴交于点A,与y轴交于点C,
∴A(﹣4,0),C(0,2),
∵抛物线y=﹣x2+bx+c经过A,C两点,
∴,
解得.
∴抛物线的解析式为:y=﹣x2﹣x+2.
(2)令y=0,
∴﹣x2﹣x+2=0,
解得x=﹣4或x=1,
∴B(1,0).
如图,过点D作DM⊥x轴交AC于点M,过点B作BN⊥x轴交AC于点N,
∴DM∥BN,
∴△DME∽△BNE,
∴=,
∴==.
设点D的横坐标为a,
∴D(a,﹣a2﹣a+2),
∴M(a,a+2),
∵B(1,0),
∴N(1,),
∴===﹣(a+2)2+,
∴当a=﹣2时,的最大值为.
【点评】本题主要考查待定系数法求函数解析式,相似三角形的性质与判定,二次函数的性质等相关内容,关键是将三角形的面积比转化为线段比.
18.有一组邻边相等且对角互补的四边形叫做等邻边互补四边形.
(1)如图1,在等邻边互补四边形ABCD中,AD=CD,且AD∥BC,BC=2AD,求∠B的度数;
(2)如图2,四边形ABCD内接于⊙O,连接DO交AC于点E(不与点O重合),若E是AC的中点,求证:四边形ABCD是等邻边互补四边形;
(3)在(2)的条件下,延长DO交BC于点F,交⊙O于点G,若=,tan∠ABC=,AC=12,求FG的长;
(4)如图3,四边形ABCD内接于⊙O,AB=BC,BD为⊙O的直径,连接AO并延长交BC于点E,交⊙O于点F,连接FC,设tan∠BAF=x,=y,求y与x之间的函数关系式.
【分析】(1)如图1中,作AH∥CD交BC于H.想办法证明△ABH是等边三角形即可.
(2)证明DA=DC,∠B+∠ADC=180°即可.
(3)如图2﹣1中,连接OA,OC,AG,CG,作FM⊥CG于M,FN⊥AG于N.解直角三角形求出AG,GC,EG,证明点F是△AGC的内心,求出EF即可解决问题.
(4)如图3中,连接AC,作AM⊥BC于M,FN⊥BC于N,设AC交BD于K.由AM∥FN,推出y====•tanα=•x,设OK=m,AK=n,OB=OA=r,则CF=2m,AC=2n,想办法求出的值即可解决问题.
【解答】(1)解:如图1中,作AH∥CD交BC于H.
∵AD∥BC,AH∥CD,
∴四边形AHCD是平行四边形,
∴AH=CD,AD=BC,
∵AB=CD,AB=AD,BC=2AD,
∴AB=BH=AH,
∴△ABH是等边三角形,
∴∠B=60°.
(2)证明:如图2中,连接CD.
∵ABCD是⊙O的内接四边形,
∴∠B+∠ADC=180°,
∵AE=EC,
∴OD⊥AC,
∴DA=DC,
∴四边形ABCD是等邻边互补四边形.
(3)解:如图2﹣1中,连接OA,OC,AG,CG,作FM⊥CG于M,FN⊥AG于N.
∵AE=EC=6,
∴OD⊥AC,=,
∴∠AOE=∠COE,GA=GC,
∵∠AOC=2∠ABC,
∴∠AOE=∠ABC,
∴tan∠AOE=tan∠ABC==,
∴OE=,OA==,
∴GD=2OA=,DE=OD﹣OE=,
∴AD==,
∴GA=GC==10,
∵=,
∴∠ACB=∠BCG,
∵∠AGF=∠CGF,
∴点F是△AGC的内心,
∴FM=FN=FE,设FM=FN=FE=d,
∵S△ACG=(AC+AG+GC)•d=•AC•EG,
∴d=3,
∴EF=3,
∴GF=EG﹣EF=8﹣3=5.
(4)解:如图3中,连接AC,作AM⊥BC于M,FN⊥BC于N,设AC交BD于K.
∵BD是直径,
∴∠BAD=∠BCD=90°,
∵BA=BC,BD=BD,
∴Rt△ABD≌Rt△CBD(HL),
∴∠ABD=∠CBD,
∵OA=OB,
∴∠BAF=∠ABD=∠CBD,设∠BAF=α,则∠BCF=∠BAF=α,
∵BA=BC,∠DBA=∠DBC,
∴BD⊥AC,
∠BKC=90°,
∴∠ACM+∠CBD=90°,
∵AM⊥BC,
∴∠ACM+∠CAM=90°,
∴∠CAM=∠CBD=α,
∵AM⊥BC,FN⊥BC,
∴AM∥FN,
∴y====•tanα=•x,
设OK=m,AK=n,OB=OA=r,则CF=2m,AC=2n,
在Rt△AOK中,m2+n2=r2,
tan∠ABK=tanα=x==,
∴r=,
∴m2+n2=()2,
整理得:=,
∴y=•x==﹣x2+x,
∴y=﹣x2+(x>0).
【点评】本题属于圆综合题,考查了垂径定理,圆周角定理,锐角三角函数,勾股定理,全等三角形的判定和性质,平行线的性质等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,学会用转化的思想思考问题,属于中考压轴题.
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