2023-2024学年江苏省苏州市吴江区重点中学九年级(上)10月月考数学试卷(含解析)
展开1.将一元二次方程3x2−1=5x化为一般形式后,其中二次项系数、一次项系数、常数项分别是( )
A. 3,5,−1B. 3,5,1C. 3,−5,−1D. 3,−5,1
2.若关于x的方程x2−x+a=0有实数根,则a的值可以是( )
A. 2B. 5C. 0.5D. 0.25
3.用配方法将2x2−4x−3=0变形,结果是( )
A. 2(x−1)2−4=0B. 2(x−1)2−52=0
C. (x−1)2−52=0D. (x−1)2−5=0
4.一元二次方程2x2−3x+1=0根的情况是( )
A. 有两个不相等的实数根B. 有两个相等的实数根
C. 只有一个实数根D. 没有实数根
5.下列说法中,正确的是( )
A. 相等的圆心角所对的弧相等
B. 相等的弧所对的圆周角相等
C. 三点确定一个圆
D. 三角形的内心到三角形各顶点的距离都相等
6.如图,在平面直角坐标系中,过格点A,B,C作一圆弧,点B与下列格点的连线中,能够与该圆弧相切的是( )
A. 点(0,3)B. 点(2,3)C. 点(5,1)D. 点(6,1)
7.如图,四边形ABCD为⊙O的内接四边形,已知∠BOD=100°,则∠BCD的度数为( )
A. 50°B. 80°C. 100°D. 130°
8.如图,Rt△ABC中,∠C=90°,AB=4 3,F是线段AC上一点,过点A的⊙F交AB于点D,E是线段BC上一点,且ED=EB,则EF的最小值为( )
A. 3 3B. 2 3C. 3D. 2
二、填空题(本大题共8小题,共24.0分)
9.若关于x的方程(m−3)x|m|+2+2x−7=0是一元二次方程,则m=
10.若⊙O的直径是4,圆心O到直线l的距离为3,则直线l与⊙O的位置关系是 .
11.若关于x的一元二次方程x2+2ax+3b=0的一个根为3,则2a+b=
12.三角形两边的长是3和4,第三边的长是方程x2−12x+35=0的根,则该三角形的周长为 .
13.如图,AB是⊙O的直径,弦CD交AB于点E,连接AC,AD.若∠BAC=28°,则∠D=_ _°.
14.《九章算术》是我国古代著名数学经典,其中对勾股定理的论述比西方早一千多年,其中有这样一个问题:“今有圆材埋在壁中,不知大小.以锯锯之,深一寸,锯道长一尺.问径几何?”其意为:今有一圆柱形木材,埋在墙壁中,不知其大小,用锯去锯该材料,锯口深1寸,锯道长1尺.如图,已知弦AB=1尺,弓形高CD=1寸(注:1尺=10寸),则这块圆柱形木材的直径是_ _寸.
15.如图,在平面直角坐标系中,A(0,2 3),动点B、C从原点O同时出发,分别以每秒1个单位和每秒2个单位长度的速度沿x轴正方向运动,以点A为圆心,OB的长为半径画圆;以BC为一边,在x轴上方作等边△BCD.设运动的时间为t秒,当⊙A与△BCD的边BD所在直线相切时,t的值为_ _.
16.如图,AB是⊙O的直径,C、D是⊙O上的两个动点(点C、D不与A、B重合),在运动过程中弦CD始终保持不变,F是弦CD的中点,过点C作CE⊥AB于点E.若CD=5,AB=6,当EF取得最大值时,CE的长度为_ _.
三、解答题(本大题共11小题,共88.0分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
17.(本小题8.0分)
用适当的方法解下列方程:
(1)(x−1)2−5=0;
(2)x(x+4)=−3(x+4);
(3)2y2−5y+2=0;
(4)2m2−7m−3=0.
18.(本小题8.0分)
在矩形ABCD中,AB=6cm,AD=8cm.
(1)若以A为圆心,6cm长为半径作⊙A(画图),则B、C、D与圆的位置关系是什么?
(2)若作⊙A,使B、C、D三点至少有一个点在⊙A内,至少有一点在⊙A外,则⊙A的半径r的取值范围是 .
19.(本小题8.0分)
已知关于x的方程x2+2x+3m−4=0的一个根是2,求另一个根和m的值.
20.(本小题8.0分)
已知3x2−2x−3=0,求(x−1)2+x(x+23)的值.
21.(本小题8.0分)
已知:关于x的一元二次方程kx2−(4k+1)x+3k+3=0,其中k是整数.
(1)求证:方程有两个不相等的实数根;
(2)若方程的两个实数根分别为x1,x2,若x1,x2是斜边长为3 52的直角三角形的两直角边,求k的值;
22.(本小题8.0分)
“杂交水稻之父”−−袁隆平先生所率领的科研团队在增产攻坚第一阶段实现水稻亩产量700公斤的目标,第三阶段实现水稻亩产量1008公斤的目标.
(1)如果第二阶段、第三阶段亩产量的增长率相同,求亩产量的平均增长率;
(2)按照(1)中亩产量增长率,科研团队期望第四阶段水稻亩产量达到1200公斤,请通过计算说明他们的目标能否实现.
23.(本小题8.0分)
如图,AB是⊙O的直径,点C,D在⊙O上,且AC=BC,连接CD,交AB于点E,连接BC,BD.
(1)若∠AOD=130°,求∠BEC的度数;
(2)∠ABD的平分线交CD于点F,求证:BC=CF.
24.(本小题8.0分)
【观察思考】:
某种在同一平面进行传动的机械装置如图1,图2是它的示意图.其工作原理是:滑块Q在平直滑道l上可以左右滑动,在Q滑动的过程中,连杆PQ也随之运动,并且PQ带动连杆OP绕固定点O摆动.在摆动过程中,两连杆的接点P在以OP为半径的⊙O上运动.数学兴趣小组为进一步研究其中所蕴含的数学知识,过点O作OH⊥l于点H,并测得OH=8分米,PQ=6分米,OP=4分米.
【解决问题】:
(1)点Q在l上滑到最左端的位置与滑到最右端位置间的距离是_ 分米;
(2)如图3,小明同学说:“当点Q滑动到点H的位置时,PQ与⊙O是相切的.”你认为他的判断对吗?为什么?
(3):①小丽同学发现:“当点P运动到OH上时,点P到l的距离最小.”事实上,还存在着点P到l距离最大的位置,此时,点P到l的距离是 _分米;
②当OP绕点O左右摆动时,所扫过的区域为扇形,求这个扇形面积的最大值.
25.(本小题8.0分)
如图,在△ABC中,AB=AC,以AB为直径的⊙O交BC边于点D,交AC边于点E.过点D作⊙O的切线,交AC于点F,交AB的延长线于点G,连接DE.
(1)求证:BD=CD;
(2)若∠G=40°,求∠AED的度数.
(3)若BG=6,CF=2,求⊙O的半径.
26.(本小题8.0分)
阅读材料:
求解一元一次方程,根据等式的基本性质,把方程转化为x=a的形式;
求解二元一次方程组,把它转化为元一次方程来解;
求解一元二次方程,把它转化为两个一元一次方程来解;
求解分式方程,把它转化为整式方程来解,由于“去分母”可能产生增根,所以解分式方程必须检验,遇到实际问题,还要考虑是否符合题意.
以上解决新问题时,都用到了一个基本数学思想——转化,即把未学过的知识转化为已经学过的知识,从而找到解决问题的办法,也是同学们要掌握的数学素养.
例如,一元三次方程x3+x2−2x=0,可以通过因式分解把它转化为x(x2+x−2)=0,解方程x=0和x2+x−2=0,可得方程x3+x2−2x=0的解.
(1)问题:方程6x3+14x2−12x=0的解是:x1=0,x2= _,x3=__;
(2)拓展:用“转化”思想求方程 2x+3=x的解;
(3)应用:如图,已知矩形草坪ABCD的长AD=21m,宽AB=8m,点P在AD上(AP>PD),小华把一根长为27m的绳子一段固定在点B,把长绳PB段拉直并固定在点P,再拉直,长绳的另一端恰好落在点C,求AP的长.
27.(本小题8.0分)
定义:在等腰三角形中,若有一条边是另一条边的2倍,则称这个三角形为倍腰三角形.
理解定义:若有一个倍腰三角形有一条边为2,求这个倍腰三角形的周长;
性质探究:判断下列关于倍腰三角形的说法是否正确,正确的打“√”;错误的打“×”;
(1)所有的倍腰三角形都是相似三角形
(2)若倍腰三角形的底角为α,则tanα=
(3)如图1,依次连接倍腰三角形ABC各边的中点,则图1中共有4个倍腰三角形
性质应用:如图2,倍腰三角形△ABC是⊙O的内接三角形,且AB=AC,若⊙O的半径为1,求倍腰三角形△ABC的面积;
拓展应用:如图3,⊙O是倍腰三角形△ABC的外接圆,直径BH⊥AF于点D,AF与BC相交于点E,AC与BH相交于点G,△ABE是倍腰三角形,其中AB=AE,BE=2.请直接写出CG的长.
答案和解析
1.【答案】C
【解析】【分析】先把方程化为一般式为3x2−5x−1=0,然后确定二次项系数、一次项系数和常数项.
解:方程化为一般式为3x2−5x−1=0,
所以二次项系数、一次项系数、常数项分别是3,−5,−1.
故选:C.
【点评】本题考查了一元二次方程的一般式,要确定二次项系数,一次项系数和常数项,必须先把一元二次方程化成一般形式.
2.【答案】D
【解析】【分析】根据方程的系数结合根的判别式Δ≥0,即可得出关于a的一元二次不等式,解之即可得出a的取值范围,再结合四个选项即可得出结论.
解:∵关于x的一元二次方程x2−x+a=0有实数根,
∴Δ=(−1)2−4a≥0,
解得:a≤14,
观察选项只有D选项符合题意.
故选:D.
【点评】本题考查了根的判别式,牢记“当Δ≥0时,方程有实数根”是解题的关键.
3.【答案】C
【解析】【分析】先将二次项系数化1,再方程的左边加和减一次项系数一半的平方,最后写成完全平方式即可.
解:二次项系数化1,得x2−2x−32=0,
加一次项系数一半的平方,得x2−2x+1−1−32=0,
整理,得(x−1)2−52=0.
故选:C.
【点评】本题主要考查了配方法解一元二次方程,用配方法解一元二次方程的步骤:
①把原方程化为ax2+bx+c=0(a≠0)的形式;
②方程两边同除以二次项系数,使二次项系数为1,并把常数项移到方程右边;
③方程两边同时加上一次项系数一半的平方;
④把左边配成一个完全平方式,右边化为一个常数;
⑤如果右边是非负数,就可以进一步通过直接开平方法来求出它的解,如果右边是一个负数,则判定此方程无实数解.
4.【答案】A
【解析】【分析】先求出△的值,再根据Δ>0⇔方程有两个不相等的实数根;Δ=0⇔方程有两个相等的实数;Δ<0⇔方程没有实数根,进行判断即可.
解:∵a=2,b=−3,c=1,
∴Δ=b2−4ac=(−3)2−4×2×1=1>0,
∴该方程有两个不相等的实数根,
故选:A.
【点评】此题考查了根的判别式,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;(3)Δ<0⇔方程没有实数根.
5.【答案】B
【解析】【分析】逐一分析每个选项即可.
解:同圆或等圆,相等的圆心角所对的弧才相等,故选项A不符合题意;
相等的弧所对的圆周角相等,故选项B符合题意;
平面内,不共线的三点才能确定一个圆,故选项C不符合题意;
三角形的内心到三角形各顶点的距离不一定相等,故选项D不符合题意.
故选:B.
【点评】本题考查了圆的相关知识点,熟练掌握圆的性质定理是解本题的关键,难度不大,仔细审题即可.
6.【答案】C
【解析】【分析】根据垂径定理的性质得出圆心所在位置,再根据切线的性质得出,∠OBD+∠EBF=90°时F点的位置即可.
解:连接AC,作AC,AB的垂直平分线,交格点于点O′,则点O′就是AC所在圆的圆心,
∴三点组成的圆的圆心为:O′(2,0),
∵只有∠O′BD+∠EBF=90°时,BF与圆相切,
∴当△BO′D≌△FBE时,
∴EF=BD=2,
F点的坐标为:(5,1),
∴点B与下列格点的连线中,能够与该圆弧相切的是:(5,1).
故选:C.
【点评】此题主要考查了切线的性质以及垂径定理和坐标与图形的性质,得出△BOD≌△FBE时,EF=BD=2,即得出F点的坐标是解决问题的关键.
7.【答案】D
【解析】【分析】首先根据圆周角与圆心角的关系,求出∠BAD的度数;然后根据圆内接四边形的对角互补,用180°减去∠BAD的度数,求出∠BCD的度数是多少即可.
解:∵∠BOD=100°,
∴∠BAD=100°÷2=50°,
∴∠BCD=180°−∠BAD
=180°−50°
=130°
故选:D.
【点评】(1)此题主要考查了圆周角定理:在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等,都等于这条弧所对的圆心角的一半,要熟练掌握.
(2)此题还考查了圆内接四边形的性质,要熟练掌握,解答此题的关键是要明确:①圆内接四边形的对角互补.②圆内接四边形的任意一个外角等于它的内对角(就是和它相邻的内角的对角).
8.【答案】B
【解析】【分析】作FG⊥AB于G,EH⊥AB于H,FM⊥EH于M,则FM=GH,由垂径定理得到AG=DG=12AD,由等腰三角形三线合一−得到DH=HB=12DB,从而得到GH=DG+DH=12AB=2 3,即FM=2 3,再由EF≥FM,即可得到结论.
解:作FG⊥AB于G,EH⊥AB于H,FM⊥EH于M,
则四边形FGHM是矩形,
FM=GH,
∵FG⊥AB,
∴AG=DG=12AD,
∵ED=EB,EH⊥AB
∴DH=HB=12DB,
∴GH=DG+DH=12AD+12DB=12AB=2 3
∴FM=2 3,
∵EF≥FM,
∴EF的最小值为2 3.
故选:B.
【点评】本题考查了线段的最小值,熟练掌握直角三角形的中线定理与矩形的判定等是解题的关键.
9.【答案】0
【解析】【分析】根据一元二次方程的定义可得:|m|+2=2,且m−3≠0,再解即可.
解:由题意得:|m|+2=2,且m−3≠0,
解得:m=0,
故答案为:0.
【点评】此题主要考查了一元二次方程的定义,关键是掌握一元二次方程必须同时满足三个条件:①整式方程,即等号两边都是整式;方程中如果有分母,那么分母中无未知数;②只含有一个未知数;③未知数的最高次数是2.
10.【答案】2
【解析】【分析】先求出⊙O的半径,再根据圆心O到直线l的距离为3即可得出结论.
解:∵⊙O的直径是4,
∴⊙O的半径r=2,
∵圆心O到直线l的距离为3,3>2,
∴直线l与⊙O相离.
故答案为:相离.
【点评】本题考查的是直线与圆的位置关系,若圆的半径为r,圆心到直线的距离为d,d>r时,圆和直线相离;d=r时,圆和直线相切;d
【解析】【分析】把x=3代入原方程得9+6a+3b=0,然后2a+b的值.
解:把x=3代入方程x2+2ax+3b=0,得9+6a+3b=0,
所以2a+b=−3.
故答案为:−3.
【点评】本题考查了一元二次方程的解:能使一元二次方程左右两边相等的未知数的值是一元二次方程的解.
12.【答案】12
【解析】【分析】先解一元二次方程,由于未说明两根哪个是腰哪个是底,故需分情况讨论,从而得到其周长.
解:解方程x2−12x+35=0,
得x1=5,x2=7,
∵1<第三边<7,
∴第三边长为5,
∴周长为3+4+5=12.
【点评】此题是一元二次方程的解结合几何图形的性质的应用,注意分类讨论.
13.【答案】62
【解析】【分析】如图,连接BC,证明∠ACB=90°,求出∠ABC,可得结论.
解:如图,连接BC.
∵AB是直径,
∴∠ACB=90°,
∴∠ABC=90°−∠CAB=62°,
∴∠D=∠ABC=62°,
故答案为:62.
【点评】本题考查圆周角定理,解题的关键是熟练掌握圆周角定理,属于中考常考题型.
14.【答案】26
【解析】【分析】线段OC垂直且平分线段AB,在Rt△ADO中,OD的长为(R−1)寸.
解:1尺=10寸.
根据题意可得AD=12AB=5(寸).
设圆O的半径为R,
(R−1)2+52=R2,
∴R=13寸,
∴这块圆柱形木材的直径是:13×2=26(寸).
故答案为:26.
【点评】此题考查的是垂径定理及勾股定理的应用,平分弦(不是直径)的直径垂直于弦,并且平分弦所对的两条弧.
15.【答案】4 3+6
【解析】【分析】作AH⊥BD于H,延长DB交y轴于E,如图,利用切线的性质得AH=OB=t,再利用等边三角形的性质得∠DBC=60°,则∠OBE=60°,所以OE= 3OB= 3t,AE=2AH=2t,从而得到2 3+ 3t=2t,然后解关于t的方程即可.
解:作AH⊥BD于H,延长DB交y轴于E,如图,
∵⊙A与△BCD的边BD所在直线相切,
∴AH=OB=t,
∵△BCD为等边三角形,
∴∠DBC=60°,
∴∠OBE=60°,
∴∠OEB=30°,
在Rt△OBE中,OE= 3OB= 3t,
在Rt△AHE中,AE=2AH=2t,
∵A(0,2 3),
∴OA=2 3,
∴2 3+ 3t=2t,
∴t=4 3+6.
故答案为:4 3+6.
【点评】本题考查了切线的性质:圆的切线垂直于经过切点的半径.若出现圆的切线,必连过切点的半径,构造定理图,得出垂直关系.简记作:见切点,连半径,见垂直.也考查了等边三角形的性质.
16.【答案】 112
【解析】【分析】如图,延长CE交⊙O于H,连接DH.由三角形的中位线定理可知DH=2EF,推出DH是直径时,EF的值最大.
解:如图,延长CE交⊙O于H,连接DH.
∵AB⊥CH,
∴EC=EH,
∵CF=FD,
∴EF=12DH,
∴当DH在直径时,EF的值最大,此时∠DCH=90°,
∴CH= DH2−CD2= 62−52= 11,
∴CE= 112,
∴EF最大时,EC的长为 112,
故答案为 112.
【点评】本题考查圆周角定理,三角形的中位线定理,勾股定理等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造三角形的中位线解决问题,属于中考常考题型.
17.【答案】解:(1)(x−1)2−5=0,
(x−1)2=5,
∴x−1=± 5,
∴x1=1+ 5,x2=1− 5.
(2)x(x+4)=−3(x+4),
x(x+4)+3(x+4)=0,
(x+4)(x+3)=0,
∴x+4=0或x+3=0,
∴x1=−4,x2=−3;
(3)2y2−5y+2=0,
(2y−1)(y−2)=0,
∴2y−1=0或y−2=0,
∴y1=12,y2=2;
(4)2m2−7m−3=0,
这里a=2,b=−7,c=−3,
∴Δ=(−7)2−4×2×(−3)=49+24=73>0,
∴m=7± 732×2=7± 734,
∴m1=7± 734,m2=7− 734.
【解析】【分析】(1)利用直接开平方法求解即可;
(2)利用因式分解法求解即可;
(3)利用因式分解法求解即可;
(4)利用公式法求解即可.
【点评】本题主要考查解一元二次方程,解一元二次方程常用的方法有:直接开平方法、因式分解法、公式法及配方法,解题的关键是根据方程的特点选择简便的方法.
18.【答案】解:(1)如图,连接AC,
∵AB=6cm,AD=8cm,
∴AC=10cm,
∵⊙A的半径为6cm长,
∴点B在⊙A上,点C在⊙A外,点D在⊙A外;
(2)∵以点A为圆心作⊙A,使B,C,D三点中至少有一个点在圆内,且至少有一点在圆外,
∴⊙A的半径r的取值范围是6cm
【解析】【分析】(1)根据勾股定理求出AC的长,进而得出点B,C,D与⊙A的位置关系;
(2)利用(1)中所求,即可得出半径r的取值范围.
【点评】此题主要考查了点与圆的位置关系,矩形的性质,解决本题要注意点与圆的位置关系,要熟悉勾股定理,及点与圆的位置关系.
19.【答案】解:把x=2代入方程得4+4+3m−4=0,解得m=−43,
方程化为x2+2x−8=0,
设方程的另一根为x2,
则2+x2=−2,
解得x2=−4,
即方程的另一个根为−4,m的值为−43.
【解析】【分析】先把x=2代入方程得m=−43,则方程化为x2+2x−8=0,设方程的另一根为x2,利用根与系数的关系得到2+x2=−2,然后求出t即可.
【点评】本题考查了根与系数的关系:若x1,x2是一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的两根时,x1+x2=−ba,x1⋅x2=Ca.也考查了一元二次方程的解的定义.
20.【答案】解:原式=x2−2x+1+x2+23x
=2x2−43x+1,
∵3x2−2x−3=0,
∴x2−23x=1,
∴原式=2(x2−23x)+1
=2×1+1
=3.
【解析】【分析】直接利用整式的混合运算法则化简,进而合并同类项,再结合已知代入得出答案.
【点评】此题主要考查了代数式求值,正确将原式变形是解题关键.
21.【答案】【解答】(1)证明:根据题意得k≠0,
∵Δ=(4k+1)2−4k(3k+3)=4k2−4k+1=(2k−1)2,
而k为整数,
∴2k−1≠0,
∴(2k−1)2>0,即Δ>0,
∴方程有两个不相等的实数根;
(2)解:∵关于x的一元二次方程kx2−(4k+1)x+3k+3=0的两个实数根分别为x1,x2,
∵x1+x2=4k+1k,x1⋅x2=3k+3k,
∵k直角三角形的两直角边,
∴x12+x22=454,
∴(x1+x2)2−2x1⋅x2=454,
∴(4k+1k)2−2×3k+3k=454,
∴k=2或k=−25(不合题意舍去),
∴k=2.
【解析】【分析】(1)根据一元二次方程的定义得到k≠0,再计算出判别式得到Δ=(2k−1)2,根据k为整数和非负数的性质得到Δ>0,则根据判别式的意义即可得到结论;
(2)根据根与系数的关系得x1+x2,x1⋅x2,则根据完全平方公式变形得(x1−x2)2=(x1+x2)2−4x1⋅x2,由于k为整数,则2−1k>0,于是得到结论.
【点评】本题考查了一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根与系数的关系:若方程的两根为x1,x2,则x1+x2=−ba,x1⋅x2=Ca.也考查了一元二次方程的根的判别式.
22.【答案】解:(1)设亩产量的平均增长率为x,
依题意得:700(1+x)2=1008,
解得:x1=0.2=20%,x2=−2.2(不合题意,舍去).
答:亩产量的平均增长率为20%.
(2)1008×(1+20%)=1209.6(公斤).
∵1209.6>1200,
∴他们的目标能实现.
【解析】【分析】(1)设亩产量的平均增长率为x,根据第三阶段水稻亩产量=第一阶段水稻亩产量×(1+增长率)2,即可得出关于x的一元二次方程,解之取其正值即可得出结论;
(2)利用第四阶段水稻亩产量=第三阶段水稻亩产量×(1+增长率),可求出第四阶段水稻亩产量,将其与1200公斤比较后即可得出结论.
【点评】本题考查了一元二次方程的应用,找准等量关系,正确列出一元二次方程是解题的关键.
23.【答案】解:(1)连接AC,
∵AB是⊙O的直径,
∴∠ACB=90°,
∵AC=BC,
∴∠A=∠ABC=45°,
∵∠AOD=130°,
∴∠ACD=65°,
∵∠BEC是△ACE的外角,
∴∠BEC=∠A+∠ACD=110°.
(2)证明:∵BF平分∠ABD,
∴∠EBF=∠DBF,
∵AC=BC,
∴∠ABC=∠CDB,
又∵∠CFB=∠FBD+∠FDB,∠CBF=∠ABC+∠EBF,
∴∠CBF=∠CFB,
∴CF=BC.
【解析】【分析】(1)连接AC,求出∠A=∠ABC=45°,由三角形外角的性质可得出答案;
(2)由角平分线的定义得出∠EBF=∠DBF,由圆周角定理得出∠ABC=∠CDB,证得∠CBF=∠CFB,则可得出结论.
【点评】本题考查了圆周角定理,等腰三角形的判定与性质,角平分线的性质,三角形的外角的性质,熟练掌握圆周角定理是解题的关键.
24.【答案】解:(1)当O、P、Q在同一条直线上时,点Q与点O的距离最大,
此时,OQ=OP+PQ=4+6=10(分米),
点Q滑动到最左端时,在Rt△OHQ中,由勾股定理得HQ= 002−0H2= 102−82=6(分米),
同理可得:点Q滑动到最右端时,HQ=6分米,
∴点Q在l上滑到最左端的位置与滑到最右端位置间的距离是2HQ=2×6=12(分米);
故答案为:12;
(2)不对,理由如下:
当点Q滑动到点H的位置时,OP=4分米,PQ=6分米,OQ=8分米,
∵OP2+PQ2=42+62=52,
OQ2=82=64,
∴OQ2≠OP2+PQ2,即△OPQ不是直角三角形,则OP不与PQ垂直,
∴PQ与⊙O不相切;
(3)①∵PQ的长度固定,为6分米,
∴当PQ⊥l时,点P到到l的距离最大,为6分米;
故答案为:6;
②由①知,在⊙O上存在点P的l的最大距离为6分米,此时,OP将不再向下转动,
设点P在右侧的最远位置为P,在左侧的最远位置为P′,
如图,连接P′P交OH于点D,
∴OP在绕点O左右摆动过程中所扫过的最大扇形就是POP′,
∵P′Q′⊥l,PQ⊥l,P′Q′=PQ=6分米,
∴四边形PQQ′P′为矩形,
∴QQ′ //PP′,
∵OH⊥QQ′,
∴OD⊥PP′,
∴PD=P′D,
∵OD=OH−DH=8−6=2(分米),
在Rt△POD中,cs∠DOP=0D0P=24=12,
∴∠DOP=60°,
∴∠POP′=120°,
∴S扇形POP′=120×π×42360=163π(平方分米),
即扇形面积的最大值163π平方分米.
【解析】【分析】(1)当O、P、Q在同一条直线上时,点Q与点O的距离最大,根据勾股定理求出HQ=6分米,利用对称性,即可求出滑到最左端的位置与滑到最右端位置间的距离;
(2)当点Q滑动到点H的位置时,OP=4分米,PQ=6分米,OQ=8分米,利用OP、PQ、OQ是否满足勾股定理,来判断PQ与⊙O是否相切;
(3)①当点P到l的距离最大时,PQ⊥l,结合PQ的长即可得到答案;
②当点P的l的距离最大时,OP将不再向下转动,设点P在右侧的最远位置为P,在左侧的最远位置为P′,连接P′P交OH于点D,易求得OD=2分米,利用锐角三角函数可得cs∠DOP=12,得到∠DOP=60°,则∠POP′=120°,再利用扇形的面积公式计算即可.
【点评】本题主要考查勾股定理、切线的判定、矩形的判定与性质、垂径定理、扇形的面积公式、解直角三角形,解题关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题.
25.【答案】【解答】(1)证明:连接AD,
∵AB为直径,
∴∠ACB=90°,
∴AD⊥BC,
∵AB=AC,
∴BD=CD;
(2)解:连接OD,
∵GF是切线,OD是半径,
∴OD⊥GF,
∴∠ODG=90°,
∵∠G=40°,
∴∠GOD=50°,
∵OB=OD,
∴∠OBD=65°,
∵点A、B、D、E都在⊙O上,
∴∠ABD+∠AED=180°,
∴∠AED=115°;
(3)解:∵AB=AC,
∴∠ABC=∠C,
∵OB=OD,
∴∠ABC=∠ODB,
∴∠ODB=∠C,
∴OD//AC,
∴△GOD∽△GAF,
∴0DAF=G0GA,
∴设⊙O的半径是r,则AB=AC=2r,
∴AF=2r−2,
∴r2r−2=6+r6+2r,
∴r=3,
即⊙O的半径是3.
【解析】【分析】(1)连接AD,根据圆周角定理得出AD⊥BC,根据等腰三角形的性质得出即可;
(2)连接OD,根据切线的性质求出∠ODG=90°,求出∠BOD、∠ABC,根据圆内接四边形求出即可;
(3)求出△ODG∽△AFG,得出比例式,即可求出圆的半径.
【点评】本题考查了切线的性质,圆内接四边形,相似三角形的性质和判定,圆周角定理,等腰三角形的性质等知识点,能综合运用知识点进行推理是解此题的关键.
26.【答案】解:(1)方程6x3+14x2−12x=0的左边因式分解,得:
2x(3x2+7x−6)=0,
∴2x=0或3x2+7x−6=0,
∴x1=0,x2=−3,x3=23;
故答案为:−3;23;
(2)方程 2x+3=x的两边平方,得:
2x+3=x2,
即x2−2x−3=0,
∴x1=3,x2=−1,
经检验,当x=−1时, 2x+3= 1=1≠−1,因此−1不是原方程的解,
∴方程 2x+3=x的解是:x=3;
(3)设AP=xm,则PD=(21−x)m,
∵BP+CP=27,BP= AP2+AB2,CP= CD2+PD2,
∴ 82+x2+ (21−x)2+82=27,
∴ (21−x)2+82=27− 82+x2,
两边平方,得:
(21−x)2+82=729−54 82+x2+82+x2.
整理,得:48+7x=9 82+x2,
两边平方并整理,得:
x2−21x+90=0,
解得x1=15,x2=6,
经检验,x1=15,x2=6都是方程的解,
∵AP>PD,
∴x=6不合题意,舍去.
答:AP的长为15m.
【解析】【分析】(1)将方程6x3+14x2−12x=0的左边因式分解得:2x(3x2+7x−6)=0,可得:2x=0或3x2+7x−6=0,分别求出两个方程的解即可得到原方程的解;
(2)将方程两边平方转化成一元二次方程,解这个一元二次方程,检验,即可得出结论;
(3)设AP=xm,则PD=(21−x)m,利用勾股定理分别表示出BP,PC的长度,依据题意列出方程,利用转化的思想方法解这个方程,检验并依据题意对答案进行取舍即可.
【点评】本题主要考查了利用转化的思想解无理方程,一元二次方程的解法,方程的增根,利用转化的思想解高次方程和无理方程是解题的关键.
27.【答案】解:理解定义,当2是倍腰三角形的腰时,它的底为1,周长为5;
当2是倍腰三角形的底时,它的腰为4,周长为10;
性质探究,
(1)由倍腰三角形的定义及性质可知倍腰三角形三边的比都相等,为1:2:2,所以所有的倍腰三角形都是相似三角形,
故答案为√;
(2)如图1,过顶点A作AD⊥BC于点D,
设AB=4a,
则BC=2a,BD=CD=12BC=a,
在Rt△ABD中,AD= AB2−BD2= 15a,
∴tan∠B= 15aa= 15,
故答案为√;
(3)如图2,图中共有5个倍腰三角形,分别是△ABC,△ADF,△DEF,△DBE,△FEC,
故答案为×;
性质应用,如图3,过顶点A作AD⊥BC于点D,连接OB,
设BD为x,则根据性质有AD= 15x,
在Rt△BOD中,
BD2+OD2=OB2,
∴x2+( 15x−1)2=12,
解得:x1=0(舍去),x2= 158,
∴BC= 154,AD=158,
∴S△ABC=12BC⋅AD=15 1564,
∴倍腰三角形△ABC的面积为15 1564;
拓展应用,如图4,过点C作CM⊥AB于M,连接AO,HC,
则AM=BM=12AB,
∵△ABE是倍腰三角形,AB=AE,BE=2,
∴AB=AE=4,
∴AM=BM=12AB=2,
∵△ABC是倍腰三角形,
∴CA=CB=2AB=8,
CM= CB2−MB2=2 15,
∵CA=CB,OA=OB,
∴CM垂直平分AB,CM经过圆心O,
设半径为r,
∴在Rt△OMB中,
MB2+OM2=OB2,
∴22+(2 15−r)2=r2,
解得,r=16 1515,
∴BH=2r=16 1515,
在Rt△CHB中,
HC= HB2−BC2=8 1515,
∵∠ABG=∠HCG,∠GAB=∠GCH,
∴△ABG∽△HCG,
∴AGHG=GBGC=ABHC,
设CG=x,则AG=8−x,
∴8−xHG=GBx=48 1515,
∴GB= 152x,HG=16 1515−2 1515x,
∵HG+GB=HB,
∴ 152x+16 1515−2 1515x=32 1515,
解得,x=3211
∴CG的长为3211.
【解析】【分析】理解定义,由三角形的两边之和大于第三边可知倍腰三角形的腰是底边的2倍,当底边是2时,周长为10;当腰是2时,周长为5;
性质质探究:(1)由倍腰三角形的定义及性质可知倍腰三角形三边的比都相等,为1:2:2,所以所有的倍腰三角形都是相似三角形;
(2)通过三角函数可求出倍腰三角形底角的三角函数值;
(3)图1中共有5个倍腰三角形,分别是△ABC,△ADF,△DEF,△DBE,△FEC;
性质应用:根据倍腰三角形的性质及勾股定理可求出倍腰三角形的高及底,可求出其面积;
拓展应用:通过倍腰三角形的性质及垂径定理求出⊙O的半径,直径,设CG的长为x,再通过相似三角形将HG,BG用含x的代数式表示出来,由直径的长度可列出方程,解方程即可.
【点评】本题考查了新定义倍腰三角形及其性质,相似三角形的性质,勾股定理等,解题关键是认真审题,要善于归纳总结新知识.
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