江苏省淮安市盱眙县2021-2022学年九年级上学期期中考试数学【试卷+答案】
展开2021-2022学年江苏省淮安市盱眙县九年级第一学期期中数学试卷
一、选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分,每题的四个选项中,只有一个符合题意,请把符合题意的选项填在下表中)
1.方程x2=4x的根是( )
A.4 B.﹣4 C.0或4 D.0或﹣4
2.关于x的一元二次方程x2+x﹣3=0的根的情况是( )
A.只有一个实数根 B.两个相等的实数根
C.两个不相等的实数根 D.没有实数根
3.已知⊙O的半径为5.若OP=6,则点P与⊙O的位置关系是( )
A.点P在⊙O内 B.点P在⊙O上 C.点P在⊙O外 D.无法判断
4.用配方法解方程:x2﹣4x+2=0,下列配方正确的是( )
A.(x﹣2)2=2 B.(x+2)2=2 C.(x﹣2)2=﹣2 D.(x﹣2)2=6
5.如图,已知A,B均为⊙O上一点,若∠AOB=80°,则∠ACB=( )
A.80° B.70° C.60° D.40°
6.如图,四边形ABCD内接于⊙O,若∠A=40°,则∠C=( )
A.110° B.120° C.135° D.140°
7.下列说法中,不正确的是( )
A.直径是最长的弦
B.同圆中,所有的半径都相等
C.圆既是轴对称图形又是中心对称图形
D.长度相等的弧是等弧
8.用一张扇形的纸片卷成一个如图所示的圆锥模型,要求圆锥的母线长为6cm,底面圆的直径为8cm,那么这张扇形纸片的圆心角度数是( )
A.150° B.180° C.200° D.240°
二、填空题(共8小题,每题3分,共24分)
9.若x=1是方程x2﹣2mx+3=0的解,则m= .
10.若关于x的一元二次方程x2﹣3x﹣3m=0没有实数根,则m的取值范围为 .
11.若圆锥的底面半径为3cm,母线长是5cm,则它的侧面展开图的面积为 cm2.
12.若关于x的一元二次方程ax2+bx+1=0(a≠0)的一个解是x=1,则代数式2020﹣a﹣b的值为 .
13.正六边形的边长是6,则这个正六边形的周长是 .
14.如图,ABCD是⊙O的内接四边形,AD为直径,∠C=130°,则∠ADB的度数为 .
15.如图,⊙O的半径为2,△ABC是⊙O的内接三角形,,则图中阴影部分的面积 .
16.如图,在边长为的等边△ABC中,动点D,E分别在BC,AC边上,且保持AE=CD,连接BE,AD,相交于点P,则CP的最小值为 .
三、解答题(本题共11小题,共102分。解答应写出必要的计算过程、推演步骤或文字说明)
17.解方程.
(1)(x﹣3)2=9;
(2)x2﹣3x+2=0.
18.某工厂7月份的产值是100万元,计划9月份的产值要达到144万元,如果8月份和9月份两个月的增长率相同,那么每月的增长率是多少?
19.已知关于x的方程mx2﹣(m+2)x+2=0.
(1)若方程有一个根是2,求m的值;
(2)求证:不论m取为何值,方程总有实数根.
20.如图,在平面直角坐标系中,A(0,4)、B(4,4)、C(6,2).
(1)经过A、B、C三点的圆弧所在圆的圆心M的坐标为 ;
(2)这个圆的半径为 ;
(3)直接判断点D(5,﹣2)与⊙M的位置关系.点D(5,﹣2)在⊙M (填内、外、上).
21.如图,AB是⊙O直径,CD是⊙O的弦,∠DBA=60°,求∠C的度数.
22.(1)请画出△ABC关于x轴对称的△A1B1C1,并写出点A1的坐标.
(2)请画出△ABC绕点B逆时针旋转90°后的△A2BC2.
(3)求出(2)中C点旋转到C2点所经过的路径长(结果保留根号和π).
23.如图,有一张矩形纸片,长10cm,宽6cm,在它的四角各剪去一个同样的小正方形,然后将四周突出部分折起,就能制作一个无盖的方盒,若方盒的底面积(图中阴影部分)是32cm2,求剪去的小正方形的边长.
24.商场某种商品平均每天可销售30件,每件盈利50元,为了尽快减少库存,商场决定采取适当的降价措施,经调查发现,每件商品每降价1元,商场平均每天可多售出2件.
(1)设每件商品降价x元,则商场日销售量增加 件,每件商品,盈利 元(用含x的代数式表示);
(2)在上述销售正常情况下,每件商品降价多少元时,商场日盈利可达到2000元?
25.如图,AB是⊙O的直径,⊙O交BC的中点于D,DE⊥AC.
(1)求证:DE是⊙O的切线.
(2)已知:BC=8cm,AD=3cm,求线段AE的长.
26.对于代数式ax2+bx+c,若存在实数n,当x=n时,代数式的值也等于n,则称n为这个代数式的不变值.例如:对于代数式x2,当x=0时,代数式等于0;当x=1时,代数式等于1,我们就称0和1都是这个代数式的不变值.在代数式存在不变值时,该代数式的最大不变值与最小不变值的差记作A.特别地,当代数式只有一个不变值时,则A=0.
(1)代数式x2﹣2x的不变值是 ,A= .
(2)说明代数式2x2+3没有不变值;
(3)已知代数式x2﹣bx+b,
①若A=0,求b的值;
②若1≤A≤2,b为整数,求所有整数b的和.
27.我们曾经研究过:如图1,点P在⊙O外或点P在⊙O内,直线PO分别交⊙O于点A、B,则线段PA是点P到⊙O上各点的距离中最短的线段,线段PB是点P到⊙O上各点的距离中最长的线段.
【运用】在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC=2,点E是AC的中点.
(1)如图2,若F是BC边上一动点,将△CEF沿EF所在的直线翻折得到△C′EF,连接C′B,则C′B的最小值是
(2)如图3,若取AB的中点D,连接DE,得等腰Rt△ADE,将△ABC绕点A旋转,点P为射线BD,CE的交点,点Q是AE的中点.
①BD与CE的位置关系是
②连接PQ,求PQ的最大值和最小值.
【拓展】喜欢研究的小聪把上述第(2)问图中的△ADE绕点A旋转,而△ABC不动,记点P为射线BD,CE的交点(如图4),他发现在旋转过程中线段PB的长度存在最值,请直接写出PB的最小值
参考答案
一、选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分,每题的四个选项中,只有一个符合题意,请把符合题意的选项填在下表中)
1.方程x2=4x的根是( )
A.4 B.﹣4 C.0或4 D.0或﹣4
【分析】移项后分解因式得出x(x﹣4)=0,推出方程x=0,x﹣4=0,求出即可.
解:x2=4x,x2﹣4x=0,
x(x﹣4)=0,
x=0,x﹣4=0,
解得:x=0或4,
故选:C.
2.关于x的一元二次方程x2+x﹣3=0的根的情况是( )
A.只有一个实数根 B.两个相等的实数根
C.两个不相等的实数根 D.没有实数根
【分析】根据一元二次方程根的判别式b2﹣4ac与0的大小,即可得出方程根的情况.
解:x2+x﹣3=0,
a=1,b=1,c=﹣3,
∴b2﹣4ac=1﹣4×1×(﹣3)=13>0,
∴方程有两个不相等的实数根.
故选:C.
3.已知⊙O的半径为5.若OP=6,则点P与⊙O的位置关系是( )
A.点P在⊙O内 B.点P在⊙O上 C.点P在⊙O外 D.无法判断
【分析】点在圆上,则d=r;点在圆外,d>r;点在圆内,d<r(d即点到圆心的距离,r即圆的半径).
解:∵OP=6>5,
∴点P与⊙O的位置关系是点在圆外.
故选:C.
4.用配方法解方程:x2﹣4x+2=0,下列配方正确的是( )
A.(x﹣2)2=2 B.(x+2)2=2 C.(x﹣2)2=﹣2 D.(x﹣2)2=6
【分析】在本题中,把常数项2移项后,应该在左右两边同时加上一次项系数﹣4的一半的平方.
解:把方程x2﹣4x+2=0的常数项移到等号的右边,得到x2﹣4x=﹣2,
方程两边同时加上一次项系数一半的平方,得到x2﹣4x+4=﹣2+4,
配方得(x﹣2)2=2.
故选:A.
5.如图,已知A,B均为⊙O上一点,若∠AOB=80°,则∠ACB=( )
A.80° B.70° C.60° D.40°
【分析】由同弧所对的圆心角和圆周角的关系可得,∠AOB=2∠ACB,则结果即可得出.
解:由题意得,∠ACB=∠AOB=×80°=40°.
故选:D.
6.如图,四边形ABCD内接于⊙O,若∠A=40°,则∠C=( )
A.110° B.120° C.135° D.140°
【分析】直接利用圆内接四边形的对角互补计算∠C的度数.
解:∵四边形ABCD内接于⊙O,
∴∠C+∠A=180°,
∴∠C=180°﹣40°=140°.
故选:D.
7.下列说法中,不正确的是( )
A.直径是最长的弦
B.同圆中,所有的半径都相等
C.圆既是轴对称图形又是中心对称图形
D.长度相等的弧是等弧
【分析】根据弦的定义、中心对称图形和轴对称图形定义、等弧定义可得答案.
解:A、直径是最长的弦,说法正确;
B、同圆中,所有的半径都相等,说法正确;
C、圆既是轴对称图形又是中心对称图形,说法正确;
D、长度相等的弧是等弧,说法错误;
故选:D.
8.用一张扇形的纸片卷成一个如图所示的圆锥模型,要求圆锥的母线长为6cm,底面圆的直径为8cm,那么这张扇形纸片的圆心角度数是( )
A.150° B.180° C.200° D.240°
【分析】易得圆锥的底面周长,就是圆锥的侧面展开图的弧长,利用弧长公式可得圆锥侧面展开图的角度,把相关数值代入即可求解.
解:∵底面圆的直径为8cm,
∴圆锥的底面周长为8πcm,
设圆锥的侧面展开图的圆心角为n°,
∴=8π,
解得:n=240°,故选D.
二、填空题(共8小题,每题3分,共24分)
9.若x=1是方程x2﹣2mx+3=0的解,则m= 2 .
【分析】把x=1代入方程中,得到关于m的方程,解方程即可.
解:∵x=1是方程x2﹣2mx+3=0的解,
∴1﹣2m+3=0,
∴m=2.
故答案为:2.
10.若关于x的一元二次方程x2﹣3x﹣3m=0没有实数根,则m的取值范围为 .
【分析】根据判别式的意义得到Δ=(﹣3)2﹣4×1×(﹣3m)<0,然后解不等式即可.
解:∵关于x的一元二次方程x2﹣3x﹣3m=0没有实数根.
∴Δ<0,即(﹣3)2﹣4×1×(﹣3m)<0,
解得,,
故答案为.
11.若圆锥的底面半径为3cm,母线长是5cm,则它的侧面展开图的面积为 15π cm2.
【分析】圆锥的侧面积=底面周长×母线长÷2.
解:底面半径为3cm,则底面周长=6πcm,侧面面积=×6π×5=15πcm2.
12.若关于x的一元二次方程ax2+bx+1=0(a≠0)的一个解是x=1,则代数式2020﹣a﹣b的值为 2021 .
【分析】根据关于x的一元二次方程ax2+bx+1=0(a≠0)的一个解是x=1,可以得到a+b的值,然后将所求式子变形,再将a+b的值代入,即可解答本题.
解:∵关于x的一元二次方程ax2+bx+1=0(a≠0)的一个解是x=1,
∴a+b+1=0,
∴a+b=﹣1,
∴2020﹣a﹣b
=2020﹣(a+b)
=2020﹣(﹣1)
=2020+1
=2021,
故答案为:2021.
13.正六边形的边长是6,则这个正六边形的周长是 36 .
【分析】根据正六边形的周长公式即可得到结论.
解:∵正六边形的边长是6,
∴这个正六边形的周长=6×6=36,
故答案为:36.
14.如图,ABCD是⊙O的内接四边形,AD为直径,∠C=130°,则∠ADB的度数为 40° .
【分析】由AD是直径,可得∠ABD=90°,又由ABCD是⊙O的内接四边形,∠C=130°,可求得∠A的度数,根据三角形内角和定理,即可求得答案.
解:∵AD是直径,
∴∠ABD=90°,
又∵ABCD是⊙O的内接四边形,∠C=130°,
∴∠A=180°﹣130°=50°,
∴∠ADB=180°﹣90°﹣50°=40°.
故答案为:40°.
15.如图,⊙O的半径为2,△ABC是⊙O的内接三角形,,则图中阴影部分的面积 π﹣2 .
【分析】连接OA,OB
解:连接OA,OB,如图,
∵⊙O的半径为2,
∴OA=OB=2.
∵OA2+OB2=22+22=8,
AB2==8,
∴OA2+OB2=AB2.
∴∠AOB=90°.
∴×OA×OB=2.
S扇形OAB==π.
∴S阴影=S扇形OAB﹣S△OAB=π﹣2.
故答案为:π﹣2.
16.如图,在边长为的等边△ABC中,动点D,E分别在BC,AC边上,且保持AE=CD,连接BE,AD,相交于点P,则CP的最小值为 1 .
【分析】易证△ABD≌△BCE,可得∠BAD=∠CBE,根据∠APE=∠ABE+∠BAD,∠APE=∠BPD,∠ABE+∠CBE=60°,即可求得∠APE=∠ABC,推出∠APB=120°,推出点P的运动轨迹是,∠AOB=120°,连接CO,求出OC,OA,再利用三角形的三边关系即可解决问题;
解:∵CD=AE,
∴BD=CE,
在△ABD和△BCE中,
,
∴△ABD≌△BCE(SAS),
故∠BAD=∠CBE,
∵∠APE=∠ABE+∠BAD,∠APE=∠BPD,∠ABE+∠CBE=60°,
∴∠BPD=∠APE=∠ABC=60°,
∴∠APB=120°,
∴点P的运动轨迹是,∠AOB=120°,连接CO,
∵OA=OB,CA=CB,OC=OC,
∴△AOC≌△BOC(SSS),
∴∠OAC=∠OBC,∠ACO=∠BCO=30°,
∵∠AOB+∠ACB=180°,
∴∠OAC+∠OBC=180°,
∴∠OAC=∠OBC=90°,
∴OC=AC÷cos30°=2,OA=OC=1,
∴OP=1,
∵PC≥OC﹣OP,
∴PC≥1,
∴PC的最小值为1.
三、解答题(本题共11小题,共102分。解答应写出必要的计算过程、推演步骤或文字说明)
17.解方程.
(1)(x﹣3)2=9;
(2)x2﹣3x+2=0.
【分析】(1)利用直接开平方法求解即可;
(2)利用十字相乘法将方程的左边因式分解后求解可得.
解:(1)∵(x﹣3)2=9,
∴x﹣3=3或x﹣3=﹣3,
解得x1=0,x2=6;
(2)∵x2﹣3x+2=0,
∴(x﹣1)(x﹣2)=0,
则x﹣1=0或x﹣2=0,
解得x1=1,x2=2.
18.某工厂7月份的产值是100万元,计划9月份的产值要达到144万元,如果8月份和9月份两个月的增长率相同,那么每月的增长率是多少?
【分析】等量关系为:七月份的产值×(1+增长率)2=九月份的产值,把相关数值代入求合适的解即可.
解:设增长率为x.
100×(1+x)2=144,
∵1+x>0,
∴1+x=1.2,
∴x=20%.
故每月的增长率是20%.
19.已知关于x的方程mx2﹣(m+2)x+2=0.
(1)若方程有一个根是2,求m的值;
(2)求证:不论m取为何值,方程总有实数根.
【分析】(1)将x=2代入原方程可求出m的值;
(2)分m=0及m≠0两种情况考虑:当m=0时,通过解方程可求出方程的解;当m≠0,根据方程的系数结合根的判别式,可得出Δ=(m+2)2≥0,进而可得出当m≠0时,方程有实数根.综上即可证出结论.
解:(1)将x=2代入原方程,得:4m﹣2(m+2)+2=0,
解得:m=1.
故m的值为1;
(2)证明:当m=0时,原方程为一次方程,此时x=1;
当m≠0时,Δ=(m+2)2﹣4×2m=(m﹣2)2≥0,
∴当m≠0时,方程有实数根.
综上所述:不论m为何值,方程总有实数根.
20.如图,在平面直角坐标系中,A(0,4)、B(4,4)、C(6,2).
(1)经过A、B、C三点的圆弧所在圆的圆心M的坐标为 (2,0) ;
(2)这个圆的半径为 2 ;
(3)直接判断点D(5,﹣2)与⊙M的位置关系.点D(5,﹣2)在⊙M 内 (填内、外、上).
【分析】(1),利用网格特点,作AB和BC的垂直平分线,它们的交点为M点,从而得到点M的坐标;
(2)利用两点间的距离公式计算出MA即可;
(3)先计算出DM,然后根据点与圆的位置关系的判定方法判断点D与⊙M的位置关系.
解:(1)如图,圆心M的坐标为(2,0);
(2)∵A(0,4),M(2,0),
∴MA==2,
即⊙M的半径为2;
(3)∵D(5,﹣2),M(2,0),
∴DM==,
∵<2,
∴点D在⊙M内.
故答案为(2,0);2;内.
21.如图,AB是⊙O直径,CD是⊙O的弦,∠DBA=60°,求∠C的度数.
【分析】根据圆周角定理得出∠ADB=90°,根据三角形的内角和定理求出∠DAB=30°,根据圆周角定理得出∠C=∠DAB即可.
解:∵AB是⊙O的直径,
∴∠ADB=90°,
∵∠DBA=60°,
∴∠DAB=90°﹣∠DBA=30°,
∵=,
∴∠C=∠DAB=30°.
22.(1)请画出△ABC关于x轴对称的△A1B1C1,并写出点A1的坐标.
(2)请画出△ABC绕点B逆时针旋转90°后的△A2BC2.
(3)求出(2)中C点旋转到C2点所经过的路径长(结果保留根号和π).
【分析】(1)分别作出点A、B、C关于x轴的对称点,再顺次连接可得;
(2)分别作出点A、C绕点B逆时针旋转90°后所得对应点,顺次连接可得;
(3)根据弧长公式求解可得.
解:(1)如图,△A1B1C1为所作,点A1的坐标为(2,﹣4);
(2)如图,△A2BC2为所作;
(3)∵BC==,
∴C点旋转到C2点所经过的路径长为=π.
23.如图,有一张矩形纸片,长10cm,宽6cm,在它的四角各剪去一个同样的小正方形,然后将四周突出部分折起,就能制作一个无盖的方盒,若方盒的底面积(图中阴影部分)是32cm2,求剪去的小正方形的边长.
【分析】设剪去的小正方形的边长为xcm,则方盒的底面为长(10﹣2x)cm,宽为(6﹣2x)cm的长方形,根据方程形的面积公式结合方盒的底面积是32cm2,即可得出关于x的一元二次方程,解之取其较小值即可得出结论.
解:设剪去的小正方形的边长为xcm,
根据题意得:(10﹣2x)(6﹣2x)=32,
整理得:x2﹣8x+7=0,
解得:x1=7,x2=1.
∵7>6,
∴x1=7舍去.
答:剪去的小正方形的边长为1cm.
24.商场某种商品平均每天可销售30件,每件盈利50元,为了尽快减少库存,商场决定采取适当的降价措施,经调查发现,每件商品每降价1元,商场平均每天可多售出2件.
(1)设每件商品降价x元,则商场日销售量增加 2x 件,每件商品,盈利 (50﹣x) 元(用含x的代数式表示);
(2)在上述销售正常情况下,每件商品降价多少元时,商场日盈利可达到2000元?
【分析】(1)分别表示出增加的件数和盈利的金额即可;
(2)日盈利=每件商品盈利的钱数×(原来每天销售的商品件数30+2×降价的钱数),把相关数值代入求解即可.
解:(1)设每件商品降价x元,则商场日销售量增加2x件,每件商品,盈利(50﹣x)元,
故答案为:2x,(50﹣x).
(2)由题意得:(50﹣x)(30+2x)=2000,
化简得:x2﹣35x+250=0,
解得:x1=10,x2=25,
∵该商场为了尽快减少库存,则x=10不合题意,舍去,
∴x=25,
答:每件商品降价25元,商场日盈利可达2000元;
25.如图,AB是⊙O的直径,⊙O交BC的中点于D,DE⊥AC.
(1)求证:DE是⊙O的切线.
(2)已知:BC=8cm,AD=3cm,求线段AE的长.
【分析】(1)连接OD,只要证得∠EDO=90°即可得到DE是⊙O的切线;
(2)根据线段中点的定义和勾股定理即可得到结论.
【解答】(1)证明:连接OD,
∵D是BC的中点,
∴BD=CD.
∵OA=OB,
∴OD∥AC.
又∵DE⊥AC,
∴OD⊥DE.
∴DE是⊙O的切线;
(2)∵D是BC的中点,
∴BD=CD=BC=4(cm),
∵AB是⊙O的直径,
∴AD⊥BC,
∴AC=AB,
∵AD=3cm,
∴AC===5(cm),
∵DE⊥AC,
∴DE===(cm),
∴AE===(cm).
26.对于代数式ax2+bx+c,若存在实数n,当x=n时,代数式的值也等于n,则称n为这个代数式的不变值.例如:对于代数式x2,当x=0时,代数式等于0;当x=1时,代数式等于1,我们就称0和1都是这个代数式的不变值.在代数式存在不变值时,该代数式的最大不变值与最小不变值的差记作A.特别地,当代数式只有一个不变值时,则A=0.
(1)代数式x2﹣2x的不变值是 0和3 ,A= 3 .
(2)说明代数式2x2+3没有不变值;
(3)已知代数式x2﹣bx+b,
①若A=0,求b的值;
②若1≤A≤2,b为整数,求所有整数b的和.
【分析】(1)分别代入x=0及x=3可得出0和3均为代数式x2﹣2x的不变值,二者做差后可得出A的值;
(2)根据方程的系数结合根的判别式,可得出Δ=﹣23<0,由此可得出原方程没有实数根,进而可得出代数式2x2+3没有不变值;
(3)①由A=0可得出根的判别式Δ=0,解之即可得出b值;
②利用因式分解法解一元二次方程可得出方程x2﹣(b+1)x+b=0的两个实数根,结合1≤A≤2及b为整数可求出b的值,再将其相加即可得出结论.
解:(1)当x=0时,x2﹣2x=0;
当x=3时,x2﹣2x=9﹣6=3,
则代数式x2﹣2x的不变值为0和3,A=3﹣0=3;
故答案为:0和3,3;
(2)假设代数式2x2+3有不变值,则方程2x2+3=x有实数根.
原方程可变形为2x2﹣x+3=0,
∵Δ=(﹣1)2﹣4×2×3=﹣23<0,
∴原方程没有实数根,这与假设矛盾,
∴假设不成立,即代数式2x2+3没有不变值.
(3)①∵A=0,
∴方程x2﹣bx+b=x有两个相等的实数根,
∵原方程可变形为x2﹣(b+1)x+b=0,
∴Δ=[﹣(b+1)]2﹣4×1×b=(b﹣1)2=0,
∴b=1.
②∵1≤A≤2,
∴方程x2﹣(b+1)x+b=0有两个不相等的实数根.
∵(x﹣1)(x﹣b)=0,
解得:x1=1,x2=b,
∴A=|b﹣1|.
又∵1≤A≤2,即1≤|b﹣1|≤2,且b为整数,
∴b=﹣1或0或2或3,
∴﹣1+0+2+3=4.
∴所有整数b的和为4.
27.我们曾经研究过:如图1,点P在⊙O外或点P在⊙O内,直线PO分别交⊙O于点A、B,则线段PA是点P到⊙O上各点的距离中最短的线段,线段PB是点P到⊙O上各点的距离中最长的线段.
【运用】在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC=2,点E是AC的中点.
(1)如图2,若F是BC边上一动点,将△CEF沿EF所在的直线翻折得到△C′EF,连接C′B,则C′B的最小值是 ﹣1
(2)如图3,若取AB的中点D,连接DE,得等腰Rt△ADE,将△ABC绕点A旋转,点P为射线BD,CE的交点,点Q是AE的中点.
①BD与CE的位置关系是 CE⊥BD
②连接PQ,求PQ的最大值和最小值.
【拓展】喜欢研究的小聪把上述第(2)问图中的△ADE绕点A旋转,而△ABC不动,记点P为射线BD,CE的交点(如图4),他发现在旋转过程中线段PB的长度存在最值,请直接写出PB的最小值 ﹣1
【分析】【运用】
(1)连接BE,由△CEF沿EF所在的直线翻折得到△C′EF,可得C'的轨迹是E为圆心,1为半径的半⊙E,在Rt△ABE中,BE==,即可得BC'最小为﹣1;
(2)①证明△DAB≌△EAC(SAS),可得∠DBA=∠ECA,而∠ECA+∠AGC=90°,即得∠DBA+∠BGP=90°,∠P=90°,可得CE⊥BD;
②由∠DPE=90°,可得P的轨迹是以DE为直径的圆,设T为DE中点,当PQ最大时,线段PQ过T,而PT=DT=ET=DE=,TQ=AD=,即得PQ最大值为,当PQ最小时,Q在线段PT上,可求PQ最小值为PT﹣TQ=;
【拓展】由BP=BC•sin∠BCP,知当∠BCP最小时,BP最小,此时AE⊥CP,在Rt△AEC中,EC=,证明△AEC≌△ADB(SAS),可得BD=EC=,∠ADB=∠AEC=90°,即知PD=AE=1,故BP最小值为﹣1.
解:【运用】
(1)连接BE,如图:
∵△CEF沿EF所在的直线翻折得到△C′EF,
∴EC=EC'=AC=1,
∴C'的轨迹是E为圆心,1为半径的半⊙E,
∴C'在BE上时,BC'最小,此时BC'=BE﹣C'E,
在Rt△ABE中,BE==,
∴BC'=﹣1,
故答案为:﹣1;
(2)①如图:
∵△ADE是等腰直角三角形,
∴AD=AE,∠DAE=90°,
∵∠BAC=90°,
∴∠DAB=90°﹣∠BAE=∠EAC,
而AB=AC,
∴△DAB≌△EAC(SAS),
∴∠DBA=∠ECA,
∵∠ECA+∠AGC=90°,
∠AGC=∠BGP,
∴∠DBA+∠BGP=90°,
∴∠P=90°,
∴CE⊥BD,
故答案为:CE⊥BD;
②由①知,CE⊥BD,即在△DEP中,∠DPE=90°,
∴P的轨迹是以DE为直径的圆,设T为DE中点,
当PQ最大时,线段PQ过T,如图:
∵△ADE是等腰直角三角形,AE=AD=1,
∴DE==,
∴PT=DT=ET=DE=,
而QT是△ADE中位线,
∴TQ=AD=,
∴PQ=,
当PQ最小时,Q在线段PT上,如图:
此时PT=,TQ=,
∴PQ最小值为PT﹣TQ=,
故PQ的最大值为,PQ的最小值为;
【拓展】如图:
由【运用】可知,CE⊥BD,
∴∠BPC=90°,
∴BP=BC•sin∠BCP,
而BC==2,
∴BP=2sin∠BCP,
当∠BCP最小时,BP最小,而∠ACB=45°,
∴当∠ACE最大时,∠BCP最小,此时AE⊥CP,
在Rt△AEC中,AE=1,AC=2,
∴EC=,
∵AE=AD,∠EAC=90°﹣∠BAE=∠DAB,AC=AB,
∴△AEC≌△ADB(SAS),
∴BD=EC=,∠ADB=∠AEC=90°,
∴四边形ADPE是正方形,
∴PD=AE=1,
∴BP=BD﹣PD=﹣1,
故答案为:﹣1.
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