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2017-2018学年湖北省恩施州利川市九年级(上)期末数学模拟试卷
一.选择题(共12小题,满分36分,每小题3分)
1.小王抛一枚质地均匀的硬币,连续抛4次,硬币均正面朝上落地,如果他再抛第5次,那么硬币正面朝上的概率为( )
A.1 B. C. D.
2.方程x2=4x的根是( )
A.x=4 B.x=0 C.x1=0,x2=4 D.x1=0,x2=﹣4
3.已知点A(1,a)、点B(b,2)关于原点对称,则a+b的值为( )
A.﹣3 B.3 C.﹣1 D.1
4.抛物线y=2(x+1)2﹣2与y轴的交点的坐标是( )
A.(0,﹣2) B.(﹣2,0) C.(0,﹣1) D.(0,0)
5.下列图形是中心对称图形的是( )
A. B.
C. D.
6.用配方法解一元二次方程2x2﹣4x﹣2=1的过程中,变形正确的是( )
A.2(x﹣1)2=1 B.2(x﹣2)2=5 C. D.
7.用配方法将y=x2﹣6x+11化成y=a(x﹣h)2+k的形式为( )
A.y=(x+3)2+2 B.y=(x﹣3)2﹣2 C.y=(x﹣6)2﹣2 D.y=(x﹣3)2+2
8.如图,AB是半圆的直径,O为圆心,C是半圆上的点,D是上的点,若∠BOC=40°,则∠D的度数为( )
A.100° B.110° C.120° D.130°
9.如图,AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB,∠C=30°,CD=6,则S阴影等于( )
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A. B.π C. D.2π
10.如图,在△ABO中,AB⊥OB,OB=,AB=1.将△ABO绕O点旋转90°后得到△A1B1O,则点A1的坐标为( )
A.(﹣1,) B.(﹣1,)或(1,﹣)
C.(﹣1,﹣) D.(﹣1,﹣)或(﹣,1)
11.已知方程2x2﹣x﹣3=0的两根为x1,x2,那么+=( )
A.﹣ B. C.3 D.﹣3
12.二次函数y=x2+(a﹣2)x+3的图象与一次函数y=x(1≤x≤2)的图象有且仅有一个交点,则实数a的取值范围是( )
A.a=3±2 B.﹣1≤a<2
C.a=3或﹣≤a<2 D.a=3﹣2或﹣1≤a<﹣
二.填空题(共4小题,满分12分,每小题3分)
13.已知关于x的方程(m+2)x2+4mx+1=0是一元二次方程,则m的取值范围是 .
14.若二次函数y=ax2+2ax﹣3的图象与x轴的一个交点是(2,0),则与x轴的另一个交点坐标是 .
15.如图,图1是由若干个相同的图形(图2)组成的美丽图案的一部分,图2中,图形的相关数据:半径OA=2cm,∠AOB=120°.则图2的周长为 cm(结果保留π).
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16.用同样大小的黑色棋子按如图所示的规律摆放,按照这样的规律摆下去,则第n个图形有 颗黑色棋子(用含n的代数式表示).
三.解答题(共8小题,满分72分)
17.已知抛物线y=a(x﹣h)2向右平移3个单位后,得到抛物线y=2(x+1)2,求a、h的值.
18.用公式法解方程:x2﹣x﹣2=0.
19.经过校园某路口的行人,可能左转,也可能直行或右转.假设这三种可能性相同,现有小明和小亮两人经过该路口,请用列表法或画树状图法,求两人之中至少有一人直行的概率.
20.如图,AB是⊙O的直径点F、C是半圆弧ABC上的三等份点,连接AC,AF,过点C作CD⊥AF交AF的延长线于点D,垂足为D.
(1)求证:CD是⊙O的切线;
(2)若⊙O的半径为4,求CD的长.
21.已知关于x的一元二次方程:x2﹣2x﹣k﹣2=0有两个不相等的实数根.
(1)求k的取值范围;
(2)给k取一个负整数值,解这个方程.
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22.(10分)俄罗斯世界杯足球赛期间,某商店销售一批足球纪念册,每本进价40元,规定销售单价不低于44元,且获利不高于30%.试销售期间发现,当销售单价定为44元时,每天可售出300本,销售单价每上涨1元,每天销售量减少10本,现商店决定提价销售.设每天销售量为y本,销售单价为x元.
(1)请直接写出y与x之间的函数关系式和自变量x的取值范围;
(2)当每本足球纪念册销售单价是多少元时,商店每天获利2400元?
(3)将足球纪念册销售单价定为多少元时,商店每天销售纪念册获得的利润w元最大?最大利润是多少元?
23.(10分)如图,AB是⊙O的直径,BC交⊙O于点D,E是的中点,AE与BC交于点F,∠C=2∠EAB.
(1)求证:AC是⊙O的切线;
(2)已知CD=4,CA=6,
①求CB的长;
②求DF的长.
24.(12分)抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)经过点A(﹣1,0),B(,0),且与y轴相交于点C.
(1)求这条抛物线的表达式;
(2)求∠ACB的度数;
(3)设点D是所求抛物线第一象限上一点,且在对称轴的右侧,点E在线段AC上,且DE⊥AC,当△DCE与△AOC相似时,求点D的坐标.
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参考答案与试题解析
一.选择题(共12小题,满分36分,每小题3分)
1.小王抛一枚质地均匀的硬币,连续抛4次,硬币均正面朝上落地,如果他再抛第5次,那么硬币正面朝上的概率为( )
A.1 B. C. D.
【分析】直接利用概率的意义分析得出答案.
【解答】解:因为一枚质地均匀的硬币只有正反两面,
所以不管抛多少次,硬币正面朝上的概率都是,
故选:B.
【点评】此题主要考查了概率的意义,明确概率的意义是解答的关键.
2.方程x2=4x的根是( )
A.x=4 B.x=0 C.x1=0,x2=4 D.x1=0,x2=﹣4
【分析】原式利用因式分解法求出解即可.
【解答】解:方程整理得:x(x﹣4)=0,
可得x=0或x﹣4=0,
解得:x1=0,x2=4,
故选:C.
【点评】此题考查了一元二次方程﹣因式分解法,熟练掌握因式分解的方法是解本题的关键.
3.已知点A(1,a)、点B(b,2)关于原点对称,则a+b的值为( )
A.﹣3 B.3 C.﹣1 D.1
【分析】根据关于原点对称的点横坐标互为相反数,纵坐标互为相反数,可得答案.
【解答】解:由题意,得
a=﹣2,b=﹣1.
a+b=﹣2+(﹣1)=﹣3,
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故选:A.
【点评】本题考查了关于原点对称的点的坐标,利用关于原点对称的点横坐标互为相反数,纵坐标互为相反数得出a,b的值是解题关键.
4.抛物线y=2(x+1)2﹣2与y轴的交点的坐标是( )
A.(0,﹣2) B.(﹣2,0) C.(0,﹣1) D.(0,0)
【分析】根据y轴上点的坐标特征,把x=0代入抛物线解析式计算出对应的函数值即可得到交点坐标.
【解答】解:把x=0代入y=2(x+1)2﹣2得y=2﹣2=0.
所以抛物线的顶点为(0,0),
故选:D.
【点评】本题考查了二次函数图象上点的坐标特征:二次函数图象上点的坐标满足其解析式.
5.下列图形是中心对称图形的是( )
A. B.
C. D.
【分析】根据把一个图形绕某一点旋转180°,如果旋转后的图形能够与原来的图形重合,那么这个图形就叫做中心对称图形可得答案.
【解答】解:A、不是中心对称图形,故此选项错误;
B、不是中心对称图形,故此选项错误;
C、不是中心对称图形,故此选项错误;
D、是中心对称图形,故此选项正确;
故选:D.
【点评】此题主要考查了中心对称图形,关键是要寻找对称中心,旋转180度后两部分重合.
6.用配方法解一元二次方程2x2﹣4x﹣2=1的过程中,变形正确的是( )
A.2(x﹣1)2=1 B.2(x﹣2)2=5 C. D.
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【分析】将常数项移到方程的右边后,把二次项系数化为1后两边配上一次项系数一半的平方即可得.
【解答】解:∵2x2﹣4x=3,
∴x2﹣2x=,
则x2﹣2x+1=1+,即(x﹣1)2=,
故选:C.
【点评】本题主要考查解一元二次方程的能力,熟练掌握解一元二次方程的几种常用方法:直接开平方法、因式分解法、公式法、配方法,结合方程的特点选择合适、简便的方法是解题的关键.
7.用配方法将y=x2﹣6x+11化成y=a(x﹣h)2+k的形式为( )
A.y=(x+3)2+2 B.y=(x﹣3)2﹣2 C.y=(x﹣6)2﹣2 D.y=(x﹣3)2+2
【分析】由于二次项系数是1,利用配方法直接加上一次项系数一半的平方来凑完全平方式,可把一般式转化为顶点式.
【解答】解:y=x2﹣6x+11,
=x2﹣6x+9+2,
=(x﹣3)2+2.
故选:D.
【点评】二次函数的解析式有三种形式:(1)一般式:y=ax2+bx+c(a≠0,a、b、c为常数);
(2)顶点式:y=a(x﹣h)2+k;(3)交点式(与x轴):y=a(x﹣x1)(x﹣x2).
8.如图,AB是半圆的直径,O为圆心,C是半圆上的点,D是上的点,若∠BOC=40°,则∠D的度数为( )
A.100° B.110° C.120° D.130°
【分析】根据互补得出∠AOC的度数,再利用圆周角定理解答即可.
【解答】解:∵∠BOC=40°,
∴∠AOC=180°﹣40°=140°,
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∴∠D=,
故选:B.
【点评】此题考查圆周角定理,关键是根据互补得出∠AOC的度数.
9.如图,AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB,∠C=30°,CD=6,则S阴影等于( )
A. B.π C. D.2π
【分析】根据垂径定理求得CE=ED;然后由圆周角定理知∠AOD=60°,然后通过解直角三角形求得线段AE、OE的长度;最后将相关线段的长度代入S阴影=S扇形OAD﹣S△OED+S△ACE.
【解答】解:∵CD⊥AB,CD=6,
∴CE=DE=CD=3,
在Rt△ACE中,∠C=30°,
则AE=CEtan30°=,
在Rt△OED中,∠DOE=2∠C=60°,
则OD==2,
∴OE=OA﹣AE=OD﹣AE=,
S阴影=S扇形OAD﹣S△OED+S△ACE=.
故选:D.
【点评】本题考查了垂径定理、扇形面积的计算.求得阴影部分的面积时,采用了“分割法”,关键是求出相关线段的长度.
10.如图,在△ABO中,AB⊥OB,OB=,AB=1.将△ABO绕O点旋转90°后得到△
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A1B1O,则点A1的坐标为( )
A.(﹣1,) B.(﹣1,)或(1,﹣)
C.(﹣1,﹣) D.(﹣1,﹣)或(﹣,1)
【分析】需要分类讨论:在把△ABO绕点O顺时针旋转90°和逆时针旋转90°后得到△A1B1O时点A1的坐标.
【解答】解:∵△ABO中,AB⊥OB,OB=,AB=1,
∴∠AOB=30°,
当△ABO绕点O顺时针旋转90°后得到△A1B1O,
则易求A1(1,﹣);
当△ABO绕点O逆时针旋转90°后得到△A1B1O,
则易求A1(﹣1,).
故选:B.
【点评】本题考查了坐标与图形变化﹣旋转.解题时,注意分类讨论,以防错解.
11.已知方程2x2﹣x﹣3=0的两根为x1,x2,那么+=( )
A.﹣ B. C.3 D.﹣3
【分析】根据根与系数的关系得到x1+x2=,x1x2=﹣,再通分得到+=,然后利用整体代入的方法计算.
【解答】解:根据题意得x1+x2=,x1x2=﹣,
所以+===﹣.
故选:A.
【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≠
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0)的两根时:x1+x2=﹣,x1x2=.
12.二次函数y=x2+(a﹣2)x+3的图象与一次函数y=x(1≤x≤2)的图象有且仅有一个交点,则实数a的取值范围是( )
A.a=3±2 B.﹣1≤a<2
C.a=3或﹣≤a<2 D.a=3﹣2或﹣1≤a<﹣
【分析】根据二次函数的图象性质即可求出答案.
【解答】解:由题意可知:方程x2+(a﹣2)x+3=x在1≤x≤2上只有一个解,
即x2+(a﹣3)x+3=0在1≤x≤2上只有一个解,
当△=0时,
即(a﹣3)2﹣12=0
a=3±2
当a=3+2时,
此时x=﹣,不满足题意,
当a=3﹣2时,
此时x=,满足题意,
当△>0时,
令y=x2+(a﹣3)x+3,
令x=1,y=a+1,
令x=2,y=2a+1
(a+1)(2a+1)≤0
解得:﹣1≤a≤,
当a=﹣1时,此时x=1或3,满足题意;
当a=﹣时,此时x=2或x=,不满足题意,
综上所述,a=3﹣2或﹣1≤a<,
故选:D.
【点评】本题考查二次函数的综合问题,解题的关键是将问题转化为x2+(a﹣3)x+3=0在1≤x≤2上只有一个解,根据二次函数的性质即可求出答案,本题属于中等题型.
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二.填空题(共4小题,满分12分,每小题3分)
13.已知关于x的方程(m+2)x2+4mx+1=0是一元二次方程,则m的取值范围是 m≠﹣2 .
【分析】根据一元二次方程的定义:只含有一个未知数,并且未知数的最高次数是2的整式方程叫一元二次方程进行解答即可.
【解答】解:由题意得:m+2≠0,
解得:m≠﹣2,
故答案为:m≠﹣2.
【点评】此题主要考查了一元二次方程的定义,关键是掌握判断一个方程是否是一元二次方程应注意抓住5个方面:“化简后”;“一个未知数”;“未知数的最高次数是2”;“二次项的系数不等于0”;“整式方程”.
14.若二次函数y=ax2+2ax﹣3的图象与x轴的一个交点是(2,0),则与x轴的另一个交点坐标是 (﹣4,0) .
【分析】先求出抛物线的对称轴,再根据轴对称性求出与x轴的另一个交点坐标.
【解答】解:二次函数y=ax2+2ax﹣3的对称轴为:
x=﹣=﹣1,
∵二次函数y=ax2+2ax﹣3的图象与x轴的一个交点为(2,0),
∴它与x轴的另一个交点坐标是(﹣4,0).
故答案为(﹣4,0).
【点评】本题主要考查抛物线与x轴的交点,解题的关键是熟练掌握抛物线的对称性.
15.如图,图1是由若干个相同的图形(图2)组成的美丽图案的一部分,图2中,图形的相关数据:半径OA=2cm,∠AOB=120°.则图2的周长为 cm(结果保留π).
【分析】先根据图1确定:图2的周长=2个的长,根据弧长公式可得结论.
【解答】解:由图1得:的长+的长=的长
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∵半径OA=2cm,∠AOB=120°
则图2的周长为: =
故答案为:.
【点评】本题考查了弧长公式的计算,根据图形特点确定各弧之间的关系是本题的关键.
16.用同样大小的黑色棋子按如图所示的规律摆放,按照这样的规律摆下去,则第n个图形有 (6n﹣1) 颗黑色棋子(用含n的代数式表示).
【分析】由图形可知:第1个图形的黑色棋子的颗数为5=6×1﹣1,第2个图形的黑色棋子的颗数为11=6×2﹣1,第3个图形的黑色棋子的颗数为17=6×3﹣1,…由此得出第n个图形的黑色棋子的颗数为6n﹣1.
【解答】解:∵第1个图形的黑色棋子的颗数为5=6×1﹣1,
第2个图形的黑色棋子的颗数为11=6×2﹣1,
第3个图形的黑色棋子的颗数17=6×3﹣1,
…
∴第n个图形的黑色棋子的颗数为6n﹣1.
故答案为(6n﹣1).
【点评】本题考查了图形的变化类问题,解题的关键是仔细观察图形并发现其图形的变化规律.
三.解答题(共8小题,满分72分)
17.已知抛物线y=a(x﹣h)2向右平移3个单位后,得到抛物线y=2(x+1)2,求a、h的值.
【分析】根据二次函数图象左加右减,上加下减的平移规律知抛物线y=a(x﹣h)2向右平移3个单位后得y=a(x﹣h﹣3)2,然后(x﹣h﹣3)2=2(x+1)2,解得a和h的值.
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【解答】解:∵抛物线y=a(x﹣h)2向右平移3个单位,
∴得到的抛物线解析式y=a(x﹣h﹣3)2,
即a=2,
又x﹣h﹣3=x+1,
∴h=﹣4,
∴a=2,h=﹣4.
【点评】本题主要考查了函数图象的平移,要求熟练掌握平移的规律:左加右减,上加下减.
18.用公式法解方程:x2﹣x﹣2=0.
【分析】套用求根公式计算可得.
【解答】解:∵a=1、b=﹣1、c=﹣2,
∴△=1﹣4×1×(﹣2)=9>0,
∴x==,
即x=﹣1或x=2.
【点评】本题主要考查解一元二次方程的能力,熟练掌握解一元二次方程的几种常用方法:直接开平方法、因式分解法、公式法、配方法,结合方程的特点选择合适、简便的方法是解题的关键
19.经过校园某路口的行人,可能左转,也可能直行或右转.假设这三种可能性相同,现有小明和小亮两人经过该路口,请用列表法或画树状图法,求两人之中至少有一人直行的概率.
【分析】画树状图展示所有9种等可能的结果数,找出“至少有一人直行”的结果数,然后根据概率公式求解.
【解答】解:画树状图为:
共有9种等可能的结果数,其中两人之中至少有一人直行的结果数为5,
所以两人之中至少有一人直行的概率为.
【点评】
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本题考查了列表法与树状图法:利用列表法或树状图法展示所有等可能的结果n,再从中选出符合事件A或B的结果数目m,然后利用概率公式计算事件A或事件B的概率.
20.如图,AB是⊙O的直径点F、C是半圆弧ABC上的三等份点,连接AC,AF,过点C作CD⊥AF交AF的延长线于点D,垂足为D.
(1)求证:CD是⊙O的切线;
(2)若⊙O的半径为4,求CD的长.
【分析】(1)连接OC,由OA=OC,利用等边对等角得到一对角相等,再由等弧所对的圆周角相等得到一对角相等,等量代换得到一对内错角相等,确定出OC与AD平行,由CD与AD垂直,得到CD与OC垂直,即可得证;
(2)连接OF,利用等弧所对的圆心角相等及平角定义求出∠OCB的度数,在直角三角形OCE中,求出CE的长,利用角平分线性质得到CD=CE,即可求出CD的长.
【解答】(1)证明:连接OC,
∵OA=OC,
∴∠OAC=∠OCA,
∵=,
∴∠DAC=∠CAB,
∴∠OCA=∠DAC,
∴OC∥AD,
∵CD⊥AD,
∴CD⊥OC,
则CD为圆O的切线;
(2)解:连接OF,过C作CE⊥AB,
∵==,
∴∠AOF=∠FOC=∠COB=60°,
在Rt△OCE中,OC=4,∠OCE=30°,
∴CE=2,
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∵AC平分∠DAB,CD⊥AD,CE⊥AB,
∴CD=CE=2.
【点评】此题考查了切线的判定,圆心角、弧及弦之间的关系,等腰三角形的性质,平行线的判定与性质,熟练掌握切线的判定方法是解本题的关键.
21.已知关于x的一元二次方程:x2﹣2x﹣k﹣2=0有两个不相等的实数根.
(1)求k的取值范围;
(2)给k取一个负整数值,解这个方程.
【分析】(1)利用判别式的意义得到△=(﹣2)2﹣4(﹣k﹣2)>0,然后解不等式即可;
(2)在(1)中的k的范围内取﹣2,方程变形为x2﹣2x=0,然后利用因式分法解方程即可.
【解答】解:(1)根据题意得△=(﹣2)2﹣4(﹣k﹣2)>0,
解得k>﹣3;
(2)取k=﹣2,则方程变形为x2﹣2x=0,解得x1=0,x2=2.
【点评】本题考查了根的判别式:一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根与△=b2﹣4ac有如下关系:当△>0时,方程有两个不相等的实数根;当△=0时,方程有两个相等的实数根;当△<0时,方程无实数根.
22.(10分)俄罗斯世界杯足球赛期间,某商店销售一批足球纪念册,每本进价40元,规定销售单价不低于44元,且获利不高于30%.试销售期间发现,当销售单价定为44元时,每天可售出300本,销售单价每上涨1元,每天销售量减少10本,现商店决定提价销售.设每天销售量为y本,销售单价为x元.
(1)请直接写出y与x之间的函数关系式和自变量x的取值范围;
(2)当每本足球纪念册销售单价是多少元时,商店每天获利2400元?
(3)将足球纪念册销售单价定为多少元时,商店每天销售纪念册获得的利润w元最大?最大利润是多少元?
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【分析】(1)售单价每上涨1元,每天销售量减少10本,则售单价每上涨(x﹣44)元,每天销售量减少10(x﹣44)本,所以y=300﹣10(x﹣44),然后利用销售单价不低于44元,且获利不高于30%确定x的范围;
(2)利用每本的利润乘以销售量得到总利润得到(x﹣40)(﹣10x+740)=2400,然后解方程后利用x的范围确定销售单价;
(3)利用利用每本的利润乘以销售量得到总利润得到w=(x﹣40)(﹣10x+740),再把它变形为顶点式,然后利用二次函数的性质得到x=52时w最大,从而计算出x=52时对应的w的值即可.
【解答】解:(1)y=300﹣10(x﹣44),
即y=﹣10x+740(44≤x≤52);
(2)根据题意得(x﹣40)(﹣10x+740)=2400,
解得x1=50,x2=64(舍去),
答:当每本足球纪念册销售单价是50元时,商店每天获利2400元;
(3)w=(x﹣40)(﹣10x+740)
=﹣10x2+1140x﹣29600
=﹣10(x﹣57)2+2890,
当x<57时,w随x的增大而增大,
而44≤x≤52,
所以当x=52时,w有最大值,最大值为﹣10(52﹣57)2+2890=2640,
答:将足球纪念册销售单价定为52元时,商店每天销售纪念册获得的利润w元最大,最大利润是2640元.
【点评】本题考查了二次函数的应用:利用二次函数解决利润问题,解此类题的关键是通过题意,确定出二次函数的解析式,然后利用二次函数的性质确定其最大值;在求二次函数的最值时,一定要注意自变量x的取值范围.也考查了一元二次方程的应用.
23.(10分)如图,AB是⊙O的直径,BC交⊙O于点D,E是的中点,AE与BC交于点F,∠C=2∠EAB.
(1)求证:AC是⊙O的切线;
(2)已知CD=4,CA=6,
①求CB的长;
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②求DF的长.
【分析】(1)连结AD,如图,根据圆周角定理,由E是的中点得到∠EAB=∠EAD,由于∠ACB=2∠EAB,则∠ACB=∠DAB,再利用圆周角定理得到∠ADB=90°,则∠DAC+∠ACB=90°,所以∠DAC+∠DAB=90°,于是根据切线的判定定理得到AC是⊙O的切线;
(2)①在Rt△ABC中,根据cosC===,可得AC=6;
②作FH⊥AB于H,由BD=BC﹣CD=5,∠EAB=∠EAD,FD⊥AD,FH⊥AB,推出FD=FH,设FB=x,则DF=FH=5﹣x,根据cos∠BFH=cos∠C==,构建方程即可解决问题;
【解答】(1)证明:连结AD,如图,
∵E是的中点,
∴==,
∴∠EAB=∠EAD,
∵∠ACB=2∠EAB,
∴∠ACB=∠DAB,
∵AB是⊙O的直径,
∴∠ADB=90°,
∴∠DAC+∠ACB=90°,
∴∠DAC+∠DAB=90°,即∠BAC=90°,
∴AC⊥AB,
∴AC是⊙O的切线;
(2)①在Rt△ACB中,
∵cosC===,AC=6,
∴BC=9.
②作FH⊥AB于H,
∵BD=BC﹣CD=5,∠EAB=∠EAD,FD⊥AD,FH⊥AB,
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∴FD=FH,设FB=x,则DF=FH=5﹣x,
∵FH∥AC,
∴∠HFB=∠C,
在Rt△BFH中,
∵cos∠BFH=cos∠C==,
∴=,
解得x=3,即BF的长为3,
∴DF=2
【点评】本题考查了切线的判定:经过半径的外端且垂直于条半径的直线是圆的切线.要证某线是圆的切线,已知此线过圆上某点,连接圆心与这点(即为半径),再证垂直即可.也考查了解直角三角形.
24.(12分)抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)经过点A(﹣1,0),B(,0),且与y轴相交于点C.
(1)求这条抛物线的表达式;
(2)求∠ACB的度数;
(3)设点D是所求抛物线第一象限上一点,且在对称轴的右侧,点E在线段AC上,且DE⊥AC,当△DCE与△AOC相似时,求点D的坐标.
【分析】(1)先求得点C(0,3)的坐标,然后设抛物线的解析式为y=a(x+1)(x﹣
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),最后,将点C的坐标代入求得a的值即可;
(2)过点B作BM⊥AC,垂足为M,过点M作MN⊥OA,垂足为N.先求得AC的解析式,然后再求得BM的解析式,从而可求得点M的坐标,依据两点间的距离公式可求得MC=BM,最后,依据等腰直角三角形的性质可得到∠ACB的度数;
(3)如图2所示:延长CD,交x轴与点E.依据题意可得到∠ECD>45°,然后依据相似三角形的性质可得到∠CAO=∠ECD,则CE=AE,设点E的坐标为(a,0),依据两点间的距离公式可得到(a+1)2=32+a2,从而可得到点E的坐标,然后再求得CE的解析式,最后求得CE与抛物线的交点坐标即可.
【解答】解:(1)当x=0,y=3,
∴C(0,3).
设抛物线的解析式为y=a(x+1)(x﹣).
将C(0,3)代入得:﹣ a=3,解得:a=﹣2,
∴抛物线的解析式为y=﹣2x2+x+3.
(2)过点B作BM⊥AC,垂足为M,过点M作MN⊥OA,垂足为N.
∵OC=3,AO=1,
∴tan∠CAO=3.
∴直线AC的解析式为y=3x+3.
∵AC⊥BM,
∴BM的一次项系数为﹣.
设BM的解析式为y=﹣x+b,将点B的坐标代入得:﹣×+b=0,解得b=.
∴BM的解析式为y=﹣x+.
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将y=3x+3与y=﹣x+联立解得:x=﹣,y=.
∴MC=BM═=.
∴△MCB为等腰直角三角形.
∴∠ACB=45°.
(3)如图2所示:延长CD,交x轴与点F.
∵∠ACB=45°,点D是第一象限抛物线上一点,
∴∠ECD>45°.
又∵△DCE与△AOC相似,∠AOC=∠DEC=90°,
∴∠CAO=∠ECD.
∴CF=AF.
设点F的坐标为(a,0),则(a+1)2=32+a2,解得a=4.
∴F(4,0).
设CF的解析式为y=kx+3,将F(4,0)代入得:4k+3=0,解得:k=﹣.
∴CF的解析式为y=﹣x+3.
将y=﹣x+3与y=﹣2x2+x+3联立:解得:x=0(舍去)或x=.
将x=代入y=﹣x+3得:y=.
∴D(,).
【点评】本题主要考查的是二次函数的综合应用,解答本题主要应用了待定系数法求一次函数、二次函数的解析式、两点间距离公式的应用、相似三角形的性质、等腰三角形的判定,依据相似三角形的性质、等腰三角形的判定定理得到AF=CF是解题的关键.
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