江苏省徐州市睢宁县2024-2025学年九年级上学期期中数学试卷
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这是一份江苏省徐州市睢宁县2024-2025学年九年级上学期期中数学试卷,共26页。试卷主要包含了选择题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
一、选择题(本大题共8小题,每小题3分,共24分.四个选项中只有一个正确选项)
1.(3分)⊙O的半径为2,圆心O到直线l的距离为4,则直线l和⊙O的位置关系是( )
A.相切B.相交C.相离D.不能确定
2.(3分)对于函数y=(x+5)2﹣4,下列说法正确的是( )
A.y的最大值是5B.y的最小值是﹣5
C.y的最大值是4D.y的最小值是﹣4
3.(3分)下列方程中,有两个相等实数根的是( )
A.x2﹣6x=0B.x2﹣1=0C.x2﹣6x+9=0D.x2+2x﹣1=0
4.(3分)给出下列说法:
①长度相等的两条弧是等弧;
②相等的两个圆心角所对的弦相等;
③同弧或等弧所对的圆周角相等;
④圆周角的度数等于它所对弧的度数.其中正确的是( )
A.①②B.②③C.②D.③
5.(3分)为促进消费,某超市对部分商品进行“折上折”(两次打折数相同)优惠活动,已知一件原价700元的服装,优惠后实际仅需448元.设该服装打x折,则可列出的方程为( )
A.700(1﹣2x)=448B.700(1﹣x)2=448
C.D.
6.(3分)如图,AB是⊙O的直径,AP是⊙O的切线,PB交⊙O于点C,连接OC,若∠AOC=70°,则∠P的度数是( )
A.45°B.55°C.35°D.50°
7.(3分)如图,正六角形螺帽的边长a为1cm,则扳手的开口b的长为( )
A.B.2cmC.D.1cm
8.(3分)如图,已知二次函数y=ax2+bx+c(a,b,c为常数)的图象经过点A(﹣1,0),B(0,2),且顶点在第一象限,设p=a+b+c,则p的取值范围是( )
A.0<p<4B.﹣8<p<0C.0<p<8D.p>0
二、填空题(本大题共10小题,每小题3分,共30分)
9.(3分)一元二次方程2x(x+1)=1的一般形式是 .
10.(3分)写一个关于x的一元二次方程,使其两个根互为相反数 .
11.(3分)如图,△ABC是⊙O的内接三角形,连接OC,若∠ACO=40°,则∠B= °.
12.(3分)如图①是小区围墙上的花窗,其形状是扇形的一部分,图②是其几何示意图(阴影部分为花窗).通过测量得到扇形AOB的圆心角为90°,OA=2m,点C,D分别为OA,OB的中点,则花窗的面积为 m2.(结果保留π)
13.(3分)如图,是一个横断面为抛物线形状的拱桥,当水面宽4m时,拱顶(拱桥洞的最高点)离水面2m,当水面上升1m时,水面的宽为 .
14.(3分)把球放在长方体纸盒内,球的一部分露出盒外,其截面如图所示,已知EF=CD=8cm,则球的半径长为 .
15.(3分)已知△ABC是等边三角形纸片,BC=6cm,若从该纸片中剪下一个半径为rcm的圆,则r的最大值是 .
16.(3分)若二次函数y=﹣x2+4x﹣3的图象沿x轴向左平移m个单位长度后经过坐标原点,则m= .
17.(3分)在平面直角坐标系xOy中,函数y=x2+2的图象经过点M(x1,y1),N(x2,y2)两点,若﹣5<x1<﹣3,0<x2<3,则y1 y2(填“>”“<”或“=”).
18.(3分)如图,AB是⊙O的弦,C是优弧上一动点,连接AC,BC,点D,E分别是AB,BC的中点,连接DE.若,∠ACB=60°,则DE的最大值为 .
三、解答题(本大题共8小题,共86分。要求写出解答或计算过程)
19.(10分)解方程:
(1)9x2=(x﹣1)2;
(2)x2+4x﹣1=0.
20.(10分)已知关于x的方程x2﹣x+m=1.
(1)若该方程有两个实数根,求m的取值范围;
(2)若方程有一个根为﹣2,求m的值及方程的另一个根.
21.(12分)根据表中信息,解答下列问题:
(1)a= ,b= ,c= ;
(2)在网格中画出函数y=(x﹣2)•(x+a)与y=x+1的图象;
(3)直接写出不等式x2﹣2x﹣3>0的解集: .
22.(8分)如图,AB是⊙O的直径,点D在⊙O上,点C是的中点,连接AD.判断AD与OC的位置关系,并说明理由.
23.(10分)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,点E在AC上,以CE为直径的⊙O经过AB上的点D,且BD=BC.
(1)求证:AB是⊙O的切线;
(2)若AD=8,AE=4,求CE的长.
24.(12分)某校开辟了一块矩形菜地作为劳动教育基地,如图所示,已知矩形菜地的一面靠墙(墙的最大可用长度为20米),其余用长为39米的篱笆围成,菜地靠前的边上预留了一个宽为1米的小门(小门不用篱笆)
(1)设菜地的宽AB为x米,则AD= 米(用含x的代数式表示);
(2)当x为何值时,围成的菜地面积为192平方米?
(3)当x为何值时,围成的菜地面积最大?
25.(12分)【推理证明】
(1)如图①,在四边形ABCD中,∠B=∠D=90°,求证:A、B、C、D四点共圆.小明认为:连接AC,取AC的中点O,连接OB、OD即可证明,请你按照小明的思路完成证明过程;
【尝试应用】
(2)如图②,在正方形ABCD中,点E是边AB上任意一点,连接DE,交AC于点F,请利用无刻度的直尺与圆规在线段CF上确定点P,使△DEP是直角三角形.(不写作法,保留作图痕迹)
【拓展延伸】
(3)在(2)的基础上,若AB=3,BE=2AE,求线段DP的长.
26.(12分)如图①,二次函数y=x2+bx+c的图象交x轴于点A(﹣3,0)和点B,交y轴于点C(0,﹣3).
(1)填空:b= ,c= ;
(2)如图②,已知点P在抛物线y=x2+bx+c上运动,连接OP、CP、BC,若S△COP=2S△BOC,求点P的坐标;
(3)如图③,若点M是抛物线位于第三象限图象上的一动点,连接BM交AC于点N.连接AM,若△AMN的面积记为S1,△ABN的面积记为S2,则是否存在最大值?若存在,求出此时点M的坐标;若不存在,请说明理由.
2024-2025学年江苏省徐州市睢宁县九年级(上)期中数学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本大题共8小题,每小题3分,共24分.四个选项中只有一个正确选项)
1.(3分)⊙O的半径为2,圆心O到直线l的距离为4,则直线l和⊙O的位置关系是( )
A.相切B.相交C.相离D.不能确定
【答案】C
【分析】因为圆心到直线的距离大于半径,所以直线l与圆相离.
【解答】解:(1)∵4>2,
∴d>r,
∴直线l与⊙O相离,
故选:C.
2.(3分)对于函数y=(x+5)2﹣4,下列说法正确的是( )
A.y的最大值是5B.y的最小值是﹣5
C.y的最大值是4D.y的最小值是﹣4
【答案】D
【分析】根据函数解析式,可得到图象的开口方向和顶点坐标,从而得到 最值.
【解答】解:∵函数y=(x+5)2﹣4的图象为抛物线,
∴图象的开口向上,顶点坐标为(﹣5,﹣4),
∴y有最小值是﹣4.
故选:D.
3.(3分)下列方程中,有两个相等实数根的是( )
A.x2﹣6x=0B.x2﹣1=0C.x2﹣6x+9=0D.x2+2x﹣1=0
【答案】C
【分析】利用根的判别式的值判断即可.
【解答】解:A、x2﹣6x=0,Δ=36>0,方程有不相等的实数根;
B、x2﹣1=0,Δ=4>0,方程有不相等的实数根;
C、x2﹣6x+9=0,Δ=36﹣36=0,方程有相等的实数根;
D、x2+2x﹣1=0,Δ=4+4=8>0,方程有不相等的实数根;
故选:C.
4.(3分)给出下列说法:
①长度相等的两条弧是等弧;
②相等的两个圆心角所对的弦相等;
③同弧或等弧所对的圆周角相等;
④圆周角的度数等于它所对弧的度数.其中正确的是( )
A.①②B.②③C.②D.③
【答案】D
【分析】①根据“在同圆或等圆中,长度相等的两条弧是等弧”判断即可;
②根据“在同圆或等圆中,相等的两个圆心角所对的弦相等”判断即可;
③④根据圆周角定理判断即可.
【解答】解:在同圆或等圆中,长度相等的两条弧是等弧,
∴①不正确,不符合题意;
在同圆或等圆中,相等的两个圆心角所对的弦相等,
∴②不正确,不符合题意;
同弧或等弧所对的圆周角相等,
∴③正确,符合题意;
圆周角的度数等于它所对弧的圆心角度数的一半,
∴④不正确,不符合题意.
故选:D.
5.(3分)为促进消费,某超市对部分商品进行“折上折”(两次打折数相同)优惠活动,已知一件原价700元的服装,优惠后实际仅需448元.设该服装打x折,则可列出的方程为( )
A.700(1﹣2x)=448B.700(1﹣x)2=448
C.D.
【答案】D
【分析】利用优惠后的实际价格=原价×()2,即可列出关于x的一元二次方程,此题得解.
【解答】解:根据题意得:700()2=448.
故选:D.
6.(3分)如图,AB是⊙O的直径,AP是⊙O的切线,PB交⊙O于点C,连接OC,若∠AOC=70°,则∠P的度数是( )
A.45°B.55°C.35°D.50°
【答案】B
【分析】根据切线的性质和圆周角定理即可得到结论.
【解答】解:∵AB是⊙O的直径,AP是⊙O的切线,
∴∠PAB=90°,
∵∠AOC=70°,
∴∠B=∠AOC=35°,
∴∠P=90°﹣35°=55°,
故选:B.
7.(3分)如图,正六角形螺帽的边长a为1cm,则扳手的开口b的长为( )
A.B.2cmC.D.1cm
【答案】A
【分析】过点A作AC⊥BC于点C,解直角三角形即可求解.
【解答】解:如图,过点A作AC⊥BC于点C,
∵正六边形的每一个内角为120°,
∴∠CAB=30°,
∴BC=AB=cm,AC=BC=cm,
∴b=2AC=(cm),
故选:A.
8.(3分)如图,已知二次函数y=ax2+bx+c(a,b,c为常数)的图象经过点A(﹣1,0),B(0,2),且顶点在第一象限,设p=a+b+c,则p的取值范围是( )
A.0<p<4B.﹣8<p<0C.0<p<8D.p>0
【答案】A
【分析】二次函数y=ax2+bx+1(a≠0)的图象顶点在第一象限,且经过点(﹣1,0),得到b=a+2,进而求解.
【解答】解:∵二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象经过点B,则c=2,
则抛物线的表达式为:y=ax2+bx+2
抛物线过点(﹣1,0),
∴a﹣b+2=0,
∴b=a+2,
当x=1时,y=ax2+bx+c=a+b+c,
∴y=a+b+c=a+a+2+2=2a+4,
经过点(﹣1,0),顶点在一象限,知a<0,
则2a+4<4,
经过点(﹣1,0),顶点在一象限,
∴x=1时,y>0,
所以0<a+b+c<4,
∴0<p<4,
故选:A.
二、填空题(本大题共10小题,每小题3分,共30分)
9.(3分)一元二次方程2x(x+1)=1的一般形式是 2x2+2x﹣1=0 .
【答案】2x2+2x﹣1=0.
【分析】一元二次方程的一般形式为ax2+bx+c=0(a、b、c为常数,a≠0),由此计算即可.
【解答】解:2x(x+1)=1,
2x2+2x=1,
2x2+2x﹣1=0,
故答案为:2x2+2x﹣1=0.
10.(3分)写一个关于x的一元二次方程,使其两个根互为相反数 x2﹣1=0(答案不唯一) .
【答案】见试题解答内容
【分析】直接利用根据与系数的关系得出b=0,且=﹣1,进而得出答案.
【解答】解:∵一元二次方程两个根互为相反数,
∴此方程可以为:x2﹣1=0(答案不唯一),
故答案为:x2﹣1=0(答案不唯一).
11.(3分)如图,△ABC是⊙O的内接三角形,连接OC,若∠ACO=40°,则∠B= 50 °.
【答案】50.
【分析】连接OA,先利用等腰三角形的性质可得∠ACO=∠OAC=40°,然后利用三角形内角和定理可得:∠AOC=100°,再利用圆周角定理进行计算即可解答.
【解答】解:连接OA,
∵OA=OC,
∴∠ACO=∠OAC=40°,
∴∠AOC=180°﹣∠ACO﹣∠OAC=100°,
∴∠B=∠AOC=50°,
故答案为:50.
12.(3分)如图①是小区围墙上的花窗,其形状是扇形的一部分,图②是其几何示意图(阴影部分为花窗).通过测量得到扇形AOB的圆心角为90°,OA=2m,点C,D分别为OA,OB的中点,则花窗的面积为 m2.(结果保留π)
【答案】.
【分析】用扇形的面积减去△COD的面积即可解决问题.
【解答】解:∵点C,D分别是OA,OB的中点,OA=2m,
∴,
∴,
,
∴花窗的面积为:m2.
故答案为:.
13.(3分)如图,是一个横断面为抛物线形状的拱桥,当水面宽4m时,拱顶(拱桥洞的最高点)离水面2m,当水面上升1m时,水面的宽为 2m .
【答案】2.
【分析】根据已知得出直角坐标系,进而求出二次函数解析式,再通过把y=1代入抛物线解析式得出水面宽度,即可得出答案.
【解答】解:建立平面直角坐标系,设横轴x通过AB,纵轴y通过AB中点O且通过C点,则通过画图可得知O为原点,
抛物线以y轴为对称轴,且经过A,B两点,OA和OB可求出为AB的一半2米,抛物线顶点C坐标为(0,2),
通过以上条件可设顶点式y=ax2+2,其中a可通过代入A点坐标(﹣2,0),
到抛物线解析式得出:a=﹣,所以抛物线解析式为y=﹣x2+2,
当水面上升1米,通过抛物线在图上的观察可转化为:
当y=1时,对应的抛物线上两点之间的距离,也就是直线y=1与抛物线相交的两点之间的距离,
可以通过把y=1代入抛物线解析式得出:
1=﹣x2+2,
解得:x=±,
所以水面宽度增加到2米,
故答案为:2.
14.(3分)把球放在长方体纸盒内,球的一部分露出盒外,其截面如图所示,已知EF=CD=8cm,则球的半径长为 5cm .
【答案】5cm.
【分析】取EF的中点M,作MN⊥AD于点M,取MN上的球心O,连接OF,设OF=x,则OM=4﹣x,MF=2,然后在Rt△MOF中利用勾股定理求得OF的长即可.
【解答】解:EF的中点M,作MN⊥AD于点M,取MN上的球心O,连接OF,
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠C=∠D=90°,
∴四边形CDMN是矩形,
∴MN=CD=8,
设OF=x cm,则ON=OF,
∴OM=MN﹣ON=8﹣x,MF=4,
在直角三角形OMF中,OM2+MF2=OF2
即:(8﹣x)2+42=x2
解得:x=5.
故答案为:5cm.
15.(3分)已知△ABC是等边三角形纸片,BC=6cm,若从该纸片中剪下一个半径为rcm的圆,则r的最大值是 cm .
【答案】cm.
【分析】根据等边三角形的性质,当剪下的圆与等边三角形的三边相切时,圆的半径最大,求出等边三角形的内切圆的半径即可.
【解答】解:如图,当剪下的圆与等边三角形的三边相切时,圆的半径最大,
设等边三角形的内切圆的圆心为O,连接OA,OD,
∵△ABC是等边三角形,
∴∠CAB=60°,
∵OD⊥AB,OD=r cm,
∴∠OAD=30°,
∴OA=2OD=2r cm,
由勾股定理得AD=r cm,
∵△ABC是等边三角形纸片,BC=6cm,
∴AB=BC=6cm,
∴AD=AB=3cm,
∴=3,
∴r=,即r的最大值是cm,
故答案为:cm.
16.(3分)若二次函数y=﹣x2+4x﹣3的图象沿x轴向左平移m个单位长度后经过坐标原点,则m= 1 .
【答案】1.
【分析】把函数解析式整理成顶点式形式,再根据向左平移横坐标减表示出平移后的抛物线解析式,再把原点的坐标代入计算即可得解.
【解答】解:∵y=﹣x2+4x﹣3=﹣(x﹣2)2+1,
∴沿x轴向左平移m个单位长度后的函数解析式为y=﹣(x﹣2+m)2+1,
∵函数图象经过坐标原点,
∴(0﹣2+m)2+1=0,
解得m=1(负数舍去).
故答案为:1.
17.(3分)在平面直角坐标系xOy中,函数y=x2+2的图象经过点M(x1,y1),N(x2,y2)两点,若﹣5<x1<﹣3,0<x2<3,则y1 > y2(填“>”“<”或“=”).
【答案】>.
【分析】通过比较点M和点N到y轴的距离的远近判断y1与y2的大小.
【解答】解:函数y=x2+2的开口向上,对称轴为y轴,
而M(x1,y1)到y轴的距离比N(x2,y2)点到y轴的距离要远,
所以y1>y2.
故答案为:>.
18.(3分)如图,AB是⊙O的弦,C是优弧上一动点,连接AC,BC,点D,E分别是AB,BC的中点,连接DE.若,∠ACB=60°,则DE的最大值为 2 .
【答案】2.
【分析】根据三角形中位线定理可得DE=AC,所以当DE最大时,AC最大,当AC最大时是直径,从而求得直径后就可以求得最大值.
【解答】解:∵点D,E分别是AB,BC的中点,
∴DE=AC,
∴当AC取得最大值时,DE就取得最大值,当AC是直径时最大,
∵AC是直径时∠B=90°,
又∠ACB=60°,AB=2,
∴AC===4,
∴DE=AC=2,
∴DE的最大值为2.
故答案为:2.
三、解答题(本大题共8小题,共86分。要求写出解答或计算过程)
19.(10分)解方程:
(1)9x2=(x﹣1)2;
(2)x2+4x﹣1=0.
【答案】(1)x1=,x2=﹣;
(2)x1=﹣2+,x2=﹣2﹣.
【分析】(1)先移项,再利用因式分解法把原方程转化3x+x﹣1=0或3x﹣x+1=0,然后解两个一次方程即可;
(2)先利用配方法得到(x+2)2=5,然后利用直接开平方法解方程.
【解答】解:(1)9x2=(x﹣1)2,
9x2﹣(x﹣1)2=0,
(3x+x﹣1)(3x﹣x+1)=0,
3x+x﹣1=0或3x﹣x+1=0,
所以x1=,x2=﹣;
(2)x2+4x﹣1=0,
x2+4x=1,
x2+4x+4=5,
(x+2)2=5,
x+2=±,
所以x1=﹣2+,x2=﹣2﹣.
20.(10分)已知关于x的方程x2﹣x+m=1.
(1)若该方程有两个实数根,求m的取值范围;
(2)若方程有一个根为﹣2,求m的值及方程的另一个根.
【答案】(1)m的取值范围是m;
(2)m=﹣5,方程的另一个根为3.
【分析】(1)根据一元二次方程根的判别式即可解决问题.
(2)将x=﹣2代入方程即可求出m的值,再利用一元二次方程根与系数的关系求出另一个根即可.
【解答】解:(1)因为关于x的方程x2﹣x+m=1有两个实数根,
将所给方程整理成一般式得,x2﹣x+m﹣1=0,
所以Δ=(﹣1)2﹣4×1×(m﹣1)≥0,
解得m,
所以m的取值范围是m.
(2)将x=﹣2代入原方程得,
(﹣2)2﹣(﹣2)+m=1,
解得m=﹣5,
又因为两根之和为1,
所以方程的另一个根为3.
21.(12分)根据表中信息,解答下列问题:
(1)a= 1 ,b= 0 ,c= ﹣2 ;
(2)在网格中画出函数y=(x﹣2)•(x+a)与y=x+1的图象;
(3)直接写出不等式x2﹣2x﹣3>0的解集: x<﹣1或x>3. .
【答案】(1)1,0,﹣2;
(2)见解析;
(3)x<﹣1或x>3.
【分析】(1)把x=﹣1,y=0代入y=(x﹣2)•(x+a)得,﹣3×(﹣1+a)=0,得到a=1,求得y=(x﹣2)•(x+1),把x=2代入y=(x﹣2)•(x+1)解方程即可得到结论;
(2)根据题意画出函数图象即可;
(3)根据函数图象即可得到结论.
【解答】解:(1)把x=﹣1,y=0代入y=(x﹣2)•(x+a)得,﹣3×(﹣1+a)=0,
解得a=1,
∴y=(x﹣2)•(x+1),
把x=2代入y=(x﹣2)•(x+1)得b=0,把x=0代入y=(x﹣2)•(x+1)得c=﹣2,
故答案为:1,0,﹣2;
(2)在网格中画出函数y=(x﹣2)•(x+a)与y=x+1的图象如图所示,
(3)由图象知x2﹣2x﹣3>0的解集为x<﹣1或x>3.
故答案为:x<﹣1或x>3.
22.(8分)如图,AB是⊙O的直径,点D在⊙O上,点C是的中点,连接AD.判断AD与OC的位置关系,并说明理由.
【答案】AD∥OC,理由见解析.
【分析】由圆心角、弧、弦的关系定理得到∠BOC=∠BOD,由圆周角定理得到∠A=∠BOD,因此∠BOC=∠A,即可证明OC∥AD.
【解答】解:AD∥OC,理由如下:
∵点C是的中点,
∴∠BOC=∠DOC,
∴∠BOC=∠BOD,
∵∠A=∠BOD,
∴∠BOC=∠A,
∴OC∥AD.
23.(10分)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,点E在AC上,以CE为直径的⊙O经过AB上的点D,且BD=BC.
(1)求证:AB是⊙O的切线;
(2)若AD=8,AE=4,求CE的长.
【答案】(1)见解析;
(2)12.
【分析】(1)连接OD,证明△OBD≌△OBC,得到∠ODB=∠OCD=90°,根据切线的判定定理即可证得结论;
(2)根据勾股定理即可得到结论.
【解答】(1)证明:连接OD,OB,
在△OBD和△OBC中,
,
∴△OBD≌△OBC(SSS),
∴∠ODB=∠OCD=90°,
∴OD⊥AB,
∵OD是⊙O的半径,
∴AB是⊙O的切线;
(2)解:由(1)知,OD⊥AB,
∴∠ADO=90°,
∵AD2+OD2=OA2,
∴82+OE2=(4+OE)2,
∴OE=6,
∴CE=2OE=12.
24.(12分)某校开辟了一块矩形菜地作为劳动教育基地,如图所示,已知矩形菜地的一面靠墙(墙的最大可用长度为20米),其余用长为39米的篱笆围成,菜地靠前的边上预留了一个宽为1米的小门(小门不用篱笆)
(1)设菜地的宽AB为x米,则AD= (40﹣2x) 米(用含x的代数式表示);
(2)当x为何值时,围成的菜地面积为192平方米?
(3)当x为何值时,围成的菜地面积最大?
【答案】(1)(40﹣2x);
(2)当x为12米时,围成的菜地面积为192平方米;
(3)当x为10米时,围成的菜地面积最大.
【分析】(1)根据题意列出代数式即可;
(2)根据题意列方程,解方程即可得到结论;
(3)设围成的菜地面积为y平方米,根据题意得到函数解析式,根据二次函数的性质即可得到结论.
【解答】解:(1)设菜地的宽AB为x米,则AD=(39+1)﹣2x=(40﹣2x)米;
故答案为:(40﹣2x);
(2)根据题意得,(40﹣2x)•x=192,
解得x1=12,x2=8,
当x=12时,40﹣2×12=16<20,符合题意;
当x=8时,40﹣2×8=24>20,不符合题意,
∴x=12,
答:当x为12米时,围成的菜地面积为192平方米;
(3)设围成的菜地面积为y平方米,
根据题意得,y=(40﹣2x)•x=﹣2x2+40x=﹣2(x2﹣20x+100﹣100)=﹣2(x﹣10)2+200,
答:当x为10米时,围成的菜地面积最大.
25.(12分)【推理证明】
(1)如图①,在四边形ABCD中,∠B=∠D=90°,求证:A、B、C、D四点共圆.小明认为:连接AC,取AC的中点O,连接OB、OD即可证明,请你按照小明的思路完成证明过程;
【尝试应用】
(2)如图②,在正方形ABCD中,点E是边AB上任意一点,连接DE,交AC于点F,请利用无刻度的直尺与圆规在线段CF上确定点P,使△DEP是直角三角形.(不写作法,保留作图痕迹)
【拓展延伸】
(3)在(2)的基础上,若AB=3,BE=2AE,求线段DP的长.
【答案】(1)见解答;
(2)见解答;
(3)PD=.
【分析】(1)如图1,连接AC,取AC的中点O,连结OB、OD,根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,可得OD=OA=OC=OB,以此即可证明;
(2)如图2,作DE的垂直平分线可得△DEP是直角三角形;
(3)如图3,过点P作GH⊥AB于G,交CD于H,先求AE=1,证明Rt△EGP≌Rt△PHD(HL),则∠DPH=∠PEG,证明∠DPE=90°,最后由勾股定理解答即可.
【解答】解:(1)如图1,连接AC,取AC的中点O,连接OB、OD,
∵∠ADC=∠ABC=90°,
∴OD=AC=OB=OA=OC,
∴A、B、C、D四点共圆;
(2)如图2,作DE的垂直平分线KL,交AC于点P,连接EP,PD,则点P即为所求;
(3)如图3,过点P作GH⊥AB于G,交CD于H,
∵AB=3,BE=2AE,
∴AE=1,BE=2,
∵四边形ABCD是正方形,
∴AB∥CD,∠EAD=90°,AD=AB=3,∠CAD=∠BAC=45°,
∴GH⊥CD,
∴∠DHP=∠EGP=90°,
∴△AGP等腰直角三角形,
∴AG=PG,
∵∠BAD=∠AGH=∠GHD=90°,
∴四边形AGHD是矩形,
∴AG=DH,
∴PG=DH,
由(2)作图知:PE=PD,
∴Rt△EGP≌Rt△PHD(HL),
∴∠DPH=∠PEG,
∵∠PEG+∠EPG=90°,
∴∠DPH+∠EPG=90°,
∴∠DPE=90°,
由勾股定理得:ED2=AE2+AD2=EP2+PD2,
∴2PD2=12+32=10,
∴PD=(负值舍).
26.(12分)如图①,二次函数y=x2+bx+c的图象交x轴于点A(﹣3,0)和点B,交y轴于点C(0,﹣3).
(1)填空:b= 2 ,c= ﹣3 ;
(2)如图②,已知点P在抛物线y=x2+bx+c上运动,连接OP、CP、BC,若S△COP=2S△BOC,求点P的坐标;
(3)如图③,若点M是抛物线位于第三象限图象上的一动点,连接BM交AC于点N.连接AM,若△AMN的面积记为S1,△ABN的面积记为S2,则是否存在最大值?若存在,求出此时点M的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)2,﹣3;
(2)P的坐标为(2,5)或(﹣2,﹣3);
(3)存在最大值,M的坐标为(﹣,﹣).
【分析】(1)把A(﹣3,0),C(0,﹣3)代入y=x2+bx+c可解得答案;
(2)求出B(1,0),可得S△BOC=×1×3=,故S△COP=3,设P(t,t2+2t﹣3),则×3|t|=3,解得t=2或t=﹣2,即可得到答案;
(3)过M作MK⊥∥y轴交AC于K,过B作BT∥y轴交AC延长线于T,求出由A(﹣3,0),C(0,﹣3)可知直线AC解析式为y=﹣x﹣3,可得T(1,﹣4),BT=4,设M(m,m2+2m﹣3),则K(m,﹣m﹣3),故MK=﹣m﹣3﹣(m2+2m﹣3)=﹣m2﹣3m,由△MNK∽△BNT,知====﹣(m+)2+,根据二次函数性质可得答案.
【解答】解:(1)把A(﹣3,0),C(0,﹣3)代入y=x2+bx+c得:
,
解得,
故答案为:2,﹣3;
(2)由(1)知抛物线解析式为y=x2+2x﹣3;
令y=0得0=x2+2x﹣3,解得x=﹣3或x=1,
∴B(1,0),
∵C(0,﹣3),
∴S△BOC=×1×3=,
∵S△COP=2S△BOC,
∴S△COP=3,
设P(t,t2+2t﹣3),
∴×3|t|=3,
解得t=2或t=﹣2,
∴P的坐标为(2,5)或(﹣2,﹣3);
(3)存在最大值,理由如下:
过M作MK⊥∥y轴交AC于K,过B作BT∥y轴交AC延长线于T,如图:
由A(﹣3,0),C(0,﹣3)可知直线AC解析式为y=﹣x﹣3,
在y=﹣x﹣3中,令x=1得y=﹣4,
∴T(1,﹣4),
∴BT=4,
设M(m,m2+2m﹣3),则K(m,﹣m﹣3),
∴MK=﹣m﹣3﹣(m2+2m﹣3)=﹣m2﹣3m,
∵MK∥BT,
∴△MNK∽△BNT,
∴====﹣(m+)2+,
∵﹣<0,
∴当m=﹣时,存在最大值,
此时m2+2m﹣3=﹣3﹣3=﹣,
∴M的坐标为(﹣,﹣).x
…
2
0
﹣1
…
y=(x﹣2)•(x+a)
…
b
c
0
…
x
…
2
0
﹣1
…
y=(x﹣2)•(x+a)
…
b
c
0
…
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