2023-2024学年江苏省苏州市吴江区吴江区盛泽第二中学九年级(上)10月月考数学试卷(含解析)
展开1.下列方程是一元二次方程的是( )
A. 2x2+2y=0B. ax2−bx+c=0C. x2+3x−2=0D. x2−6x+4=0
2.已知线段AB的中点为M,动点P满足AB=2PM,则点P的轨迹是
( )
A. 以AB为直径的圆B. AB的延长线C. AB的垂直平分线D. 平行AB的直线
3.一元二次方程x2−6x−8=0,经过配方可变形为
( )
A. (x−3)2=17B. (x−3)2=1C. (x+3)2=17D. (x−6)2=44
4.有下列说法:①直径是圆中最长的弦;②等弧所对的弦相等;③圆中90°的角所对的弦是直径;④相等的圆心角对的弧相等.其中正确的有( )
A. 1个B. 2个C. 3个D. 4个
5.如图,A、B、C是⊙O上的点,且∠ACB=140∘.在这个图中,画出下列度数的圆周角:40∘,50∘,80∘,140∘,仅用无刻度的直尺能画出的有
( )
A. 40∘,50∘,80∘B. 40∘,80∘,140∘
C. 40∘,50∘,140∘D. 50∘,80∘,140∘
6.如图,由等边三角形、正方形、圆组成的轴对称图案中,等边三角形与正方形的面积的比值为( )
A. 3 32B. 3C. 3 3D. 9 32
7.如图,边长为10的等边▵ABC中,点D在边AC上,且AD=3,将含30∘角的直角三角板∠F=30∘绕直角顶点D旋转,DE、DF分别交边AB、BC于P、Q,连接PQ,当EF//PQ时,DQ的长为
( )
A. 6B. 39C. 2 13D. 4 3
8.定义:我们知道,凸四边形的一条对角线把这个四边形分成了两个三角形,如果这两个三角形相似(不全等),我们就把这个凸四边形叫做“自相似四边形”.如图,点A、B、C是正方网格中的格点,在网格中确定格点D,使以A、B、C、D为顶点的四边形是“自相似四边形”,符合条件的格点D的个数是
( )
A. 2个B. 3个C. 4个D. 5个
二、填空题(本大题共8小题,共24分)
9.若x=−1是关于x的一元二次方程x2+ax+3b=0的解,则a−3b= .
10.如图,一块直径为2a+2b的圆形钢板,从中挖去直径分别为2a与2b的两个圆,已知剩下钢板的面积与一个长为a的长方形面积相等,则这个长方形的宽为 .
11.解方程(x2−5)2−x2+3=0,令x2−5=y,则原方程变为 .
12.已知线段AB=6cm,C为线段AB的黄金分割点AC>BC,则AC= .
13.▵AOB三个顶点的坐标分别为A5,0,O0,0,B3,6,以原点O为位似中心,相似比为23,将▵AOB缩小,则点B的对应点B′的坐标是 .
14.P是▵ABC边上的任一点(P不与A、B、C重合),过点P的一条直线截▵ABC,如果截得的三角形与▵ABC相似,我们称这条直线为过点P的△ABC的“相似线”.Rt▵ABC中,∠C=90∘,∠B=30∘,当点P是边BC上一个三等分点时(PB>PC),过点P的▵ABC的“相似线”最多有 条.
15.如图,点C是AE的中点,在AE同侧分别以AC,CE为直径作半圆⊙B、⊙D.直线l//AE,与两个半圆依次相交于F、M、N、G不同的四点,AE=12,设FG=x,MN=y.当7≤x≤11,则y的取值范围是 .
16.已知实数x、y、z满足x2−4x+y2+4y−2xy+z=2018,则实数z的最大值为 .
三、解答题(本大题共9小题,共72分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
17.(本小题8分)
用适当的方法解下列方程:
(1)3x2−6x=−3;
(2)3x2−2x−8=0;
(3)(2x−3)2=5(2x−3);
(4)(x+8)(x+1)=−12;
18.(本小题8分)
已知关于x的方程kx2−k−2x−2−=0.
(1)试说明:无论k取什么实数值,方程总有实数根;
(2)若方程的两实数根都为正整数,求k的值.
19.(本小题8分)
如图,⊙O是△ABC的外接圆,AB=AC,P是⊙O上一点,请你只用无刻度的直尺,分别画出图①和图②中∠P的平分线.
20.(本小题8分)
某社区在开展“美化社区,幸福家园”活动中,计划利用如图所示的直角墙角(阴影部分,两边足够长),用40米长的篱笆围成一个矩形花园ABCD(篱笆只围AB,AD两边),设AB=x米.
(1)若花园的面积为300平方米,求x的值;
(2)若在直角墙角内点P处有一棵桂花树,且与墙BC,CD的距离分别是10米,24米,要将这棵树围在矩形花园内(含边界,不考虑树的粗细),则花园的面积能否为400平方米?若能,求出x的值;若不能,请说明理由.
21.(本小题8分)
如图,▵ABC为⊙O的内接三角形,AD⊥BC,垂足为D,直径AE平分∠BAD,交BC于点F,连结BE.
(1)求证:∠AEB=∠AFD:
(2)若AB=10,BF=5,求DF的长.
22.(本小题8分)
如图,四边形OABC是边长为4的正方形,点P从点O沿边OA向点A运动,每秒运动1个单位.连结CP,过点P作PE⊥CP交AB于点D,且PE=PC,过点E作EF//OA,交OB于点F,连结FD、BE,设点P运动的时间为t0
(1)试判断线段EF的长度是否随点P的运动变化而改变?并说明理由;
(2)当t为何值时,四边形BEDF的面积为132.
23.(本小题8分)
如图,AB为⊙O的直径,点C、D都在⊙O上,且CD平分∠ACB,交AB于点E.
(1)求证:∠ABD=∠BCD;
(2)若DE=13,AE=17,求⊙O的半径.
24.(本小题8分)
将▱ABCO按照如图所示位置放置在平面直角坐标系xOy中,BC在x轴上方且与x轴平行,将▱ABCO绕点B顺时针旋转一定的角度得到▱BA′O′C′.
(1)如图1,若点A′落在OA上,点C′恰好落在AB所在的直线上,求∠BAO的度数.
(2)如图2,若A(13,0),AB=3,点A′落在BC上,点O的对应点O′恰好落在OC所在的直线上,求点B的坐标;
(3)如图3,若A(4,0),B(5,1),M是AB的中点,将▱ABCO绕点B顺时针旋转一周,则▵MO′C′的面积S的最大值是______.
25.(本小题8分)
阅读理解:
如图1,在线段AC上有一点P,若▵ABP与△CDP相似,则称点P为▵ABP与△CDP的“似联点”.
例如:如图2,▵ABP1∽▵CDP1,▵AP2B∽▵CDP2,则点P1、P2为▵ABP与△CDP的两个“似联点”.
如图3,矩形ABCD中,AB=4,BC=mm>2,点E是AD边上一定点,DE=1且EF//AB.
(1)当m=4时,线段EF上存在点P为△EDP与▵BPF的“似联点”,则EP=_______;
(2)当m=4.5时,线段EF上△EDP与▵BPF的“似联点”P有______个,请说明理由;
(3)随着mm>2的变化,线段EF上△EDP与▵BPF的“似联点”P的个数有哪些变化?请直接写出相对应的m的值或取值范围.
答案和解析
1.【答案】D
【解析】【分析】根据一元二次方程的定义逐个判断即可.
【详解】解:A、2x2+2y=0中含有两个字母,不是一元二次方程,故不合题意;
B、当a=0时,ax2−bx+c=0不是一元二次方程,故不合题意;
C、x2+3x−2=0中分母含有未知数,不是一元二次方程,故不合题意;
D、x2−6x+4=0是一元二次方程,故符合题意;
故选:D.
【点睛】本题考查了一元二次方程的定义,能熟记一元二次方程的定义(只含有一个未知数,并且所含未知数的项的最高次数是2的整式方程叫一元二次方程)是解此题的关键.
2.【答案】A
【解析】【分析】根据圆的有关概念即可分析判断.
【详解】解:∵线段AB的中点为M,
∴MA=MB=12AB,
∵AB=2PM,
∴PM=MA=MB=12AB,
∴点P在以点M为圆心,AB为直径的圆上,
故选:A.
【点睛】本题考查了圆的有关认识,掌握圆的有关概念是解题的关键.
3.【答案】A
【解析】【分析】方程移项,两边加上一次项系数一半的平方,利用完全平方公式化简得到结果,即可作出判断.
【详解】解:方程移项得:x2−6x=8,
配方得:x2−6x+9=8+9,即(x−3)2=17.
故选:A.
【点睛】此题考查了解一元二次方程——配方法,熟练掌握完全平方公式是解本题的关键.
4.【答案】B
【解析】【分析】根据圆周角定理的推论、等弧的概念和性质以及圆心角、弧、弦的关系进行分析即可得到答案.
【详解】①正确;
②在同圆或等圆中,能够重合的弧叫做等弧,等弧的长度相等,故错误;
③故③错误圆中,90°圆周角所对的弦是直径,故错误;
④在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧相等,正确;
因此正确的结论是①④;
故选B.
【点睛】本题考查圆周角定理的推论、等弧的概念和性质以及圆心角、弧、弦的关系,解题的关键是掌握圆周角定理的推论、等弧的概念和性质以及圆心角、弧、弦的关系.
5.【答案】C
【解析】【分析】作直径AD,连接BD、AB,在弧AB上取一点E,连接AE、BE,如图,利用圆周角定理得到∠AEB=140∘,∠ABD=90∘,利用圆内接四边形的性质得到∠D=40∘,根据直角三角形两锐角互余计算可得出∠BAD=50∘.
【详解】解:如图,作直径AD,连接BD、AB,在弧AB上取一点E,连接AE、BE,
∵A、B、C是⊙O上的点,且∠ACB=140∘,
∴∠AEB=∠ACB=140∘,
∵四边形ACBD内接于⊙O,
∴∠ACB+∠D=180∘,
∴∠D=180∘−∠ACB=40∘,
∵AD为⊙O的直径,
∴∠ABD=90∘,
∴∠BAD=90∘−∠D=50∘,
∴仅用无刻度的直尺能画出的圆周角有40∘,50∘和140∘.
故选:C.
【点睛】本题考查圆周角定理: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;推论:半圆(或直径)所对的圆周角是直角,90∘的圆周角所对的弦是直径.还考查了圆内接四边形的性质,直角三角形两锐角互余.掌握圆周角定理是解题的关键.
6.【答案】A
【解析】【分析】由题意知:三个正方形的共用顶点即为圆的圆心,也是等边三角形的重心;可设等边三角形的边长为2x,作等边三角形的高,再根据三角形重心的性质即可得到正方形的对角线的长;进而可求得等边三角形和正方形的面积,即可得到它们的面积比.
【详解】解:如图,设圆的圆心为O,由题意知:三角形的重心以及三个正方形的共用顶点即为点O,过A作AD⊥BC于D,
∵▵ABC是等边三角形且内接于⊙O,
∴AB=AC,∠ABC=60∘,
∴AB⌢=AC⌢,
∴AD必过点O,AO=2OD,BD=CD
设▵ABC的边长为2x,
∴BD=x,AD=AB⋅sin∠ABC=2x× 32= 3x,
∴▵ABC的面积为:12×2x× 3x= 3x2,
OD=13AD= 3x3,
∴正方形的对角线长为:2 3x3,面积为:12×2 3x3×2 3x3=2x23,
∴等边三角形与正方形的面积的比值为: 3x2:2x23=3 32.
故选:A.
【点睛】本题考查轴对称图形,垂径定理的推论,等边三角形及正方形的性质,锐角三角函数,三角形重心的性质以及图形面积的求法.确定等边三角形和正方形边长是解题的关键.
7.【答案】B
【解析】【分析】证明▵ADP∽▵BPQ,由相似三角形的性质得出ADBP=APBQ=DPPQ,求出BP=6,CQ=2,过点Q作QM⊥AC于点M,由勾股定理可求出答案.
【详解】解:∵∠F=30∘,
∴∠E=60∘,
∵EF//PQ,
∴∠DPQ=∠E=60∘,∠DQP=∠F=30∘,
∴∠APD+∠BPQ=120∘,
∵▵ABC为等边三角形,
∴∠A=∠B=60∘,AC=BC=AB=10,
∴∠APD+∠ADP=120∘,
∴∠BPQ=∠ADP,
∴△ADP∽△BPQ,
∴ADBP=APBQ=DPPQ,
∵∠PDQ=90∘,∠DQP=30∘,
∴PD=12PQ,
∴3BP=APBQ=12,
∴BP=6,
∴AP=4,BQ=8,
∴CQ=2,
过点Q作QM⊥AC于点M,
∴CM=12CQ=1,QM= 3,
∵CD=AC−AD=10−3=7,
∴DQ= DM2+QM2= 62+( 3)2= 39.
故选:B.
【点睛】本题考查了勾股定理,等边三角形的性质,相似三角形的判定与性质,直角三角形的性质,证明▵ADP∽▵BPQ是解题的关键.
8.【答案】D
【解析】【分析】根据题目中“自相似四边形”的定义,在网格中找到符合条件的点D即可.
【详解】解:如图1,由ABD1A=ACD1C=BCAC= 105,得▵ABC∽▵D1AC,故D1为所求点;
如图2,由ABD2A=BCAB=ACD2B= 2,得▵ABC∽▵D2AB,故D2为所求点;
如图3,由BCAB=CD3BD3=BD3AD3= 2,得▵BCD3∽▵ABD3,故D3为所求点;
如图4,由ABD4C=BCCA=ACD4A= 105,得▵ABC∽▵D4CA,故D4为所求点;
如图5,由ABBC=BCCD5=ACBD5= 22,得▵ABC∽▵BCD5,故D5为所求点;
∴符合条件的格点D的个数有5个.
故选:D.
【点睛】此题是新定义题,主要考查了网格中的勾股定理、判定两个格点三角形相似,熟练掌握三边对应成比例的两个三角形相似是解答此题的关键.
9.【答案】1
【解析】【分析】一元二次方程的解的定义:使一元二次方程左右两边相等的未知数的值叫做一元二次方程的解.据此定义,将x=−1代入方程进行计算即可.
【详解】解:∵x=−1是关于x的一元二次方程x2+ax+3b=0的解,
∴(−1)2+a×(−1)+3b=0,
∴a−3b=1,
故答案为:1.
【点睛】此题考查了一元二次方程的解的定义,熟练掌握一元二次方程的解的定义是解答此题的关键.
10.【答案】2πb
【解析】【分析】用两种方法表示阴影部分面积即可.
【详解】解:设长方形的宽为x,
S阴影=π×(a+b)2−π×a2−πb2=ax.
∴2πab=ax.
∴x=2πb.
故答案为:2πb.
【点睛】本题考查完全平方公式的几何背景,用两种方法表示阴影部分面积是求解本题的关键.
11.【答案】y2−y−2=0
【解析】【分析】根据题意,将x2−5=y代入原方程即可求解.
【详解】解:由原方程,得
(x2−5)2−x2−5−2=0,
将x2−5=y代入得,y2−y−2=0,
故答案为:y2−y−2=0.
【点睛】考查换元法解一元二次方程,换元法就是把某个式子看成一个整体,用一个字母去代替它,实行等量代换.
12.【答案】3 5−3cm
【解析】【分析】利用黄金分割的定义计算即可.
【详解】解:∵点C是线段AB的黄金分割点,且AC>BC,
∴ACAB= 5−12
∴AC= 5−12AB= 5−12×6=3 5−3cm,
故答案为:3 5−3cm.
【点睛】本题考查了黄金分割点的定义,若C为线段AB的黄金分割点AC>BC,则ACAB= 5−12,熟练应用黄金分割的性质列出方程是解题的关键.
13.【答案】(2,4)或(−2,−4)
【解析】【分析】根据位似变换的性质解答即可.
【详解】解:∵△AOB顶点B的坐标为(3,6),以原点O为位似中心,相似比为23,将△AOB缩小,
∴点B的对应点B′的坐标为(3×23,6×23)或(3×(−23),6×(−23)),即(2,4)或(−2,−4),
故答案为:(2,4)或(−2,−4).
【点睛】本题考查的是位似变换的性质,在平面直角坐标系中,如果位似变换是以原点为位似中心,相似比为k,那么位似图形对应点的坐标的比等于k或−k.
14.【答案】4
【解析】【分析】根据相似线的定义,可知截得的三角形与▵ABC有一个公共角,分①公共角为∠A时;②公共角为∠B时;③公共角为∠C时;三种情况进行讨论,即可得出答案.
【详解】解:①当公共角为∠A时,不存在;
②公共角为∠B时,过点P作PD⊥BC,交AB于点D,如图所示:
∵∠DPB=∠C=90∘,∠B=∠B,
∴▵BPD∽▵BCA;
过点P作PD⊥AB于点D,如图所示:
∵∠PDB=∠C=90∘,∠B=∠B,
∴▵BPD∽▵BAC;
③公共角为∠C时,
连接AP,如图所示:
∵∠B=30∘,
∴AB=2AC,
设AC=a,则AB=2a,
BC= AB2−AC2= 3a,
∵点P是边BC上一个三等分点,BP>CP,
∴CP=13BC= 33a,
∴CPAC= 33aa= 33,ACBC=a 3a= 33,
∴CPAC=ACBC,
∵∠C=∠C,
∴▵ACP∽▵BCA;
过点P作PD//AB,交AC于点D,如图所示:
∵PD//AB,
∴∠DPC=∠B,∠PDC=∠A,
∴▵CDP∽▵CAB;
综上分析可知,过点P的▵ABC的“相似线”最多有4条.
故答案为:4.
【点睛】本题主要考查了相似三角形的判定,平行线的性质,勾股定理,解题的关键是熟练掌握三角形相似的判定方法.
15.【答案】1≤y≤9
【解析】【分析】根据题意可得FM=NG,作FP⊥AE,MQ⊥AE,BK⊥l,垂足分别为P,Q,K,则FK=12FM,可得到四边形FPQM是矩形,FM=PQ,同理四边形BPFK为矩形,BP=FK=12FM,从而得到PB=BQ,然后分别计算出当FG=11时,当FG=7时,MN的长,即可求解.
【详解】解:∵AE=12,C是AE中点,
∴AC=CE=12AE=6,
∴AB=BC=CD=DE=12×6=3,
∵l//AE,
根据图形的轴对称性得∶FM=NG,
作FP⊥AE,MQ⊥AE,BK⊥l,垂足分别为P,Q,K,则FK=12FM,
∴∠FPB=∠MQB=90∘,
∵l//AE,
∴∠FPB+∠PFM=180∘,
∴∠PFM=90∘,
∴四边形FPQM是矩形,
∴FM=PQ,
同理四边形BPFK为矩形,
∴BP=FK=12FM,
∴PB=BQ,
当FG=11时,AP=12AE−FG=12×12−11=0.5,
∴BP=3−0.5=2.5,
∴BQ=BP=2.5,
∴PQ=FM=2.5×2=5,
∴NG=FM=5,
∴MN=FG−FM−NG=11−5−5=1,
当FG=7时,AP=12AE−BG=12×12−7=52=2.5,
∴BP=3−2.5=0.5,
∴BQ=BP=0.5,
∴PQ=FM=0.5×2=1,
∴NG=FM=1,
∴MN=FG−FM−NG=11−1−1=9,
根据题意得∶MN随FG的增大而减小,
∴1≤MN≤9,
即1≤y≤9.
故答案为:1≤y≤9.
【点睛】本题主要考查了垂径定理,矩形的判定和性质,熟练掌握垂径定理,矩形的判定和性质是解题的关键.
16.【答案】2022
【解析】【分析】仔细观察等式左侧,先将多项式进行分组,再利用配方法化简其形式,最后根据平方的非负性确定z的最大值.
【详解】解:∵x2−4x+y2+4y−2xy+z=2018,
∴x2−2xy+y2−4x+4y+z=2018,
∴(x−y)2−4(x−y)+z=2018,
(x−y)2−4(x−y)+4−4+z=2018,
(x−y−2)2+z−4=2018,
∵(x−y−2)2≥0,
∴当(x−y−2)2=0时,z−4的值最大,
∴z−4=2018,
∴z=2022,
∴实数z的最大值为2022,
故答案为:2022.
【点睛】本题考查了配方法与平方的非负性,能够识别多种情况下的配方条件,正确的配方是解题关键.
17.【答案】解:(1) 3x2−6x+3=0,即3(x−1)²=0,
两边直接开平方法得:x1=x2=1,
故答案为:x1=x2=1;
(2) 3x2−2x−8=0,由求根公式得:x=−b± b2−4ac2a=2± (−2)2−4×3×(−8)6=2±106,
故x1=2,x2=−43,
故答案为:x1=2,x2=−43;
(3)先移项后变形为:(2x−3)2−5(2x−3)=0,
再提取公因式(2x−3)后得:(2x−3)(2x−3−5)=0,
即:(2x−3)(2x−8)=0,
解得:x1=32,x2=4,
故答案为:x1=32,x2=4;
(4)先化成一般式为:x²+9x+20=0,
再因式分解为:(x+4)(x+5)=0,
解得:x1=−4,x2=−5,
故答案为:x1=−4,x2=−5.
【解析】【分析】(1)将−3从等号左边移到等号右边后,再提公因式使用直接开平方法求解即可;
(2)直接使用求根公式即可求解;
(3)移项后提公因式,再使用因式分解即可求解;
(4)先化成一般式,然后再使用因式分解即可求解.
【点睛】本题考查一元二次方程的解法,熟练掌握一元二次方程的解法是解决本类题的关键.
18.【答案】(1)解:当k=0时,原方程为2x−2=0,解得:x=1;
当k≠0时,方程是一元二次方程.
∵Δ=k−22−4k⋅−2=k+22≥0,
∴方程总有两个实数根;
∴综上所述,无论k取什么实数值,方程总有实数根;
(2)解:∵kx2−k−2x−2=0即kx+2x−1=0
解得:x1=−2k,x2=1
∵方程的两实数根都为正整数
∴k=−1或k=−2
∴k的值为−1或−2
【解析】【分析】(1)分k=0及k≠0两种情况考虑即可求解;
(2)利用因式分解发法,可求出方程的两个实数根,结合方程的两实数根都为正整数,即可求解.
【点睛】本题主要考查一元二次方程根的判别式、解一元一次方程及因式分解法解一元二次方程,解题的关键是分k=0及k≠0两种情况说明方程有实数根,利用因式分解法求出方程的两个实数根.
19.【答案】如图①中,连接PA,PA就是∠BPC的平分线.
理由:∵AB=AC,
∴AB⌢=AC⌢,
∴∠APB=∠APC.
如图②中,连接AO延长交⊙O于E,连接PE,PE就是∠BPC的平分线.
理由:∵AB=AC,
∴AB⌢=AC⌢,
∴BE⌢=EC⌢,
∴∠EPB=∠EPC.
【解析】【分析】如图①中连接PA,根据等弧所对得圆周角相等,易知∠APB=∠APC,所以PA就是∠BPC的平分线;如图②中,连接AO延长交⊙O于E,连接PE,由垂径定理和圆周角定理易知∠EPB=∠EPC.
【点睛】本题主要考查圆周角定理和垂径定理,根据等弧所对的圆周角相等得到角平分线是关键.
20.【答案】(1)解:∵AB=x米,
∴BC=40−x 米,
由题意得:x40−x=300,
解得:x1=10,x2=30,
∴x的值为10或30;
(2)解:花园的面积不能为400米2,理由如下:
由题意得:x40−x=400,
解得:x1=x2=20,
当x=20时,40−x=40−20=20,
即当AB=20米,CD=20米<24米,这棵树没有被围在花园内,
∴将这棵树围在矩形花园内(含边界,不考虑树的粗细),则花园的面积不能为400米2.
【解析】【分析】1由矩形面积公式得出方程,解方程即可;
2根据题意可得方程x40−x=400,求出x的值,然后再根据P处这棵树是否被围在花园内进行分析即可.
【点睛】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.
21.【答案】(1)证明:∵AE为⊙O的直径,
∴∠ABE=90∘,
∴∠BAE+∠AEB=90∘,
∵AD⊥BC,
∴∠ADF=90∘,
∴∠AFD+∠FAD=90∘,
∵AE平分∠BAD,
∴∠BAE=∠FAD,
∴∠AEB=∠AFD;
(2)如图1,过点F作BM⊥AB于点M.则∠AMF=90∘,
∵∠AFD=∠BFE,∠AFD=∠AEB,
∴∠BFE=∠AEB,
∴BF=BE=5,
∵∠ABE=∠AMF=90∘,∠BAE=∠MAF,
∴△AMF∽△ABE,
∴AMAB=MFBE,
即AMMF=ABBE=105=2,
设MF=x,则AM=2x,
∴BM=10−2x,
∵BM2+MF2=BF2,
∴(10−2x)2+x2=52,
解得x=3,
即MF=3,
∵AE平分∠ABD,AD⊥BC,
∴DF=MF=3.
【解析】【分析】(1)由圆周角定理得到∠ABE=90∘,根据角平分线得到∠BAE=∠FAD,综合可得出结论;
(2)过点F作BM⊥AB于点M.则∠AMF=90∘,通过证明▵AMF∽▵ABE可得AMMF=ABBE=105=2,设MF=x,则AM=2x,利用勾股定理可求解MF的值,再结合角平分线的性质可求解.
【点睛】本题是圆的综合题,考查了圆周角定理,相似三角形的判定和性质,等腰直角三角形的判定和性质,勾股定理等,熟练掌握性质定理是解题的关键.
22.【答案】(1)解:线段EF的长度不变.理由如下:
如图,过点E作EH⊥OA,垂足为H,
则∠EHP=90∘=∠POC,HE//AB,
∴∠HPE+∠PEH=90∘,
∵PE⊥CP,
∴∠CPE=90∘,
∴∠HPE+∠CPO=90∘,
∴∠PEH=∠CPO,
在▵EPH和△PCO中,
∠EHP=∠POC∠PEH=∠CPOPE=CP,
∴▵EPH≌▵PCOAAS,
∴EH=PO=t,HP=OC=4,
∴OH=t+4,
∴点E的坐标为4+t,t;
由题意知:OA=AB=4,
∴点B坐标为4,4,∠BOA=45∘,
又∵EF//OA,点E为4+t,t,
∴点F的坐标为t,t
∴EF=t+4−t=4,
即线段EF的长度不变,是定值4;
(2)由(1)知:∠PDA=∠PEH=∠CPO,
又∵∠DAP=∠POC=90∘,
∴▵DAP∽▵POC,
∴ADOP=APOC,
∵OP=t,OC=4,
∴AP=4−t,
∴ADt=4−t4,
∴AD=t4−t4,
∴BD=4−t4−t4=t2−4t+164,
∵EF//OA,AB⊥OA,
∴EF⊥BD,
∵S四边形BEDF=12×EF×BD,
∴12×4×t2−4t+164=132,
解得:t=1或t=3,
∴当t为1或3秒时,四边形BEDF的面积为132.
【解析】【分析】(1)作EH⊥x轴于H,则∠EHP=90∘,先证出∠PEH=∠CPO,再证明▵EPH≌▵PCO,得出HE=PO=t,HP=OC=4,求出OH,即可得出点E的坐标,根据EF//OA,EH=t,可得点F到x轴的距离等于t,再根据∠AOB=45∘,可得点F的坐标为t,t,最后根据点E为4+t,t,求得EF=t+4−t=4即可;
(2)先判定▵DAP∽▵POC,得出ADOP=APOC,根据OP=t,OC=4,AP=4−t,求得AD=t4−t4,BD=4−t4−t4=t2−4t+164,再根据S四边形BEDF=12×EF×BD,列出关于t的方程,求得t的值即可.
【点睛】本题是四边形综合题目,主要考查了正方形的性质、全等三角形的判定与性质、相似三角形的判定与性质、四边形面积的计算等知识的综合应用,解决问题的关键是作辅助线构造全等三角形,解题时注意方程思想的运用,以及对角线互相垂直的四边形的面积等于对角线乘积的一半的运用.
23.【答案】(1)证明:∵CD平分∠ACB,
∴∠ACD=∠BCD,
∵∠ACD=∠ABD,
∴∠ABD=∠BCD;
(2)解:如图,过点E作EF⊥AD于点F,
∵AB为⊙O的直径,
∴∠ACB=90∘,∠ADB=90∘,
∵CD平分∠ACB,
∴∠BCD=∠ACD=12∠ACB=45∘,
∴∠DAB=∠BCD=∠DBA=45∘,
∴AD=BD,
∵AE=17,EF⊥AD,
由勾股定理得FE=AF=17× 22=17 22,
∵DE=13,
∴DF= DE2−FE2= 132−17 222=7 22,
∴AD=AF+DF=17 22+7 22=12 2,
∴AB= AD2+AD2= 2AD=12 2× 2=24,
∴AO=12AB=12,
∴⊙O的半径为12.
【解析】【分析】(1)由CD平分∠ACB,根据圆周角定理的推论,可得∠ACD=∠BCD=∠ABD;
(2)过点E作EF⊥AD于点F,由圆周角定理和角平分线的定义得∠DAB=∠BCD=45∘,求得FE,再由勾股定理求得DF,进而求出AD长,由勾股定理得AB= 2AD,即可求得⊙O的半径.
【点睛】本题考查了等腰直角三角形的判定和性质,圆周角定理,角平分线的定义,勾股定理,熟练掌握知识点是解题的关键.
24.【答案】(1)解:如图1中,
由旋转变换的性质可知,∠CBC′=∠ABA′,
∵四边形OABC是平行四边形,
∴BC//OA,
∴∠CBC′=∠OAB,
∵BA=BA′,
∴∠BAA′=∠BA′A,
∴∠ABA′=∠BAA′=∠BA′A=60∘,
∴∠BAO=60∘;
(2)如图2中,过点B作BH⊥OO′于点H,过点B作BJ⊥OA于点J.
∵A(13,0),
∴OA=13,
∵四边形OABC是平行四边形,
∴AB=OC=3,BC=OA=13,
∵∠OBO′=∠ABA′,
∴∠ABO′=∠OBA,
∵OC//AB,
∴∠OBA=∠BOC,
∵BO=BO′,
∴∠BOO′=∠BO′O,
∴∠CBO′=∠BO′C,
∴BC=CO′=13,
∴OO′=OC+CO′=3+13=16,
∵BO=BO′,BH⊥OO′,
∴OH=HO=8,CH=8−3=5,
∴BH= BC2−CH2= 132−52=12,
∵AB//OC,BC//OA,
∴∠BAJ=∠COA=∠BCH,
∵∠BHC=∠BJA=90∘,
∴△BHC∽△BJA,
∴BHBJ=CHAJ=BCAB,
∴12BJ=5AJ=133,
∴BJ=3613,AJ=1513,
∴OJ=OA+AJ=13+1513=18413,
∴B(18413,3613);
(3)如图3中,过点B作BJ⊥O′C交O′C的延长线于点H,过点M作MH⊥O′J于点H.
∵A(4,0),B(5,1),
∴OA=4,
∴C(1,1),
∴∠COA=∠A′O′C′=45∘,OC=O′C′=AB= 2,
∵BC′//A′O′,
∴∠BC′J=∠A′O′C′=45∘,
∵BJ⊥JO′,
∴BJ=BC′=4× 22=2 2,
∵BM=AM= 22,
∴MH≤2 2+ 22,
∴MH≤5 22,
∴S≤12×5 22× 2,
∴S≤52.
故答案为:52.
【解析】【分析】(1)证明▵ABA′是等边三角形,可得结论;
(2)如图2中,过点B作BH⊥OO′于点H,过点B作BJ⊥OA于点J.解直角三角形求出BH,CH,再利用相似三角形的性质求出BJ,AJ,可得结论;
(3)如图3中,过点B作BJ⊥O′C交O′C的延长线于点H,过点M作MH⊥O′J于点H.求出O′C′,MH的取值范围,可得结论.
【点睛】本题属于四边形综合题,考查了平行四边形的性质,相似三角形的判定和性质,等边三角形的判定和性质,解直角三角形等知识,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题.
25.【答案】1)解:∵矩形ABCD中,AB=4,EF//AB,
∴CD//EF//AB,CD=EF=AB=4,∠DEP=∠PFB=90∘,
若m=4,则BC=4,DE=1,则BF=m−1=3,
要使▵DEP∽▵PFB,需DEPF=EPBF,即1PF=4−PF3,
解得PF=1或3;
要使▵DEP∽▵BFP,需DEBF=EPPF,即13=PF4−PF,
解得PF=1;
综上所述PF的长度为1或3;
故答案为:1或3;
(2)解:m=4.5时,线段EF上△EDP与▵BPF的“似联点”P有3个,理由如下:
作点D关于EF的对称点D′,连接BD,交EF于点P1;连接BD′,以BD′为直径作圆交EF于点P2、P3,如图:
∵矩形ABCD中,AB=4,EF//AB,
∴CD//EF//AB,CD=EF=AB=4,∠DEP=∠PFB=90∘,
∴▵DEP1∽▵BFP1,即P1是线段EF上△EDP与▵BPF的“似联点”;
∵点D关于EF的对称点D′,
∴▵DEP2≌▵D′EP2,
∵BD′是圆的直径,
∴∠D′P2B=90∘,
∴∠EP2D′=90∘−∠FP2B=∠FBP2,
又∠P2ED′=∠BFP2=90∘,
∴▵P2ED∽▵BFP2,即P2是线段EF上△EDP与▵BPF的“似联点”;
同理可证P3是线段EF上△EDP与▵BPF的“似联点”;
综上所述,线段EF上△EDP与▵BPF的“似联点”P有3个;
故答案为:3;
(3)解:当1
当m=5时,线段EF上△EDP与▵BPF的“似联点”P有2个;
当m>5时,线段EF上△EDP与▵BPF的“似联点”P有1个.
【解析】【分析】(1)分两种情形,分别构建方程即可解决问题;
(2)利用对称性及辅助圆解决问题即可;
(3)根据辅助圆与线段EF的交点个数分类讨论即可解决问题.
【点睛】本题考查作图−相似变换,矩形的性质,圆的有关知识等知识,解题的关键是灵活运用对称性及辅助圆解决问题,属于中考常考题型.
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