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2016-2017学年浙江省杭州市萧山区九年级(下)开学数学试卷
一.仔细选一选(本题有10个小题,每小题3分,共30分)
1.是一个( )
A.整数 B.分数 C.有理数 D.无理数
2.计算:﹣,正确的是( )
A.4 B. C.2 D.
3.已知线段 a=2,b=8,则 a,b 的比例中项线段为( )
A.16 B.±4 C.4 D.﹣4
4.下列语句中,正确的是( )
①三个点确定一个圆;②同弧或等弧所对的圆周角相等;③平分弦的直径垂直于弦,并且平分弦所对的弧;④圆内接平行四边形一定是矩形.
A.①② B.②③ C.②④ D.④
5.如图,AB,CD都垂直于x轴,垂足分别为B,D,若A(6,3),C(2,1),
则△OCD与四边形ABDC的面积比为( )
A.1:2 B.1:3 C.1:4 D.1:8
6.如图是一个旋转对称图形,以O为旋转中心,以下列哪一个角为旋转角旋转,能使旋转后的图形与原图形重合( )
A.60° B.150° C.180° D.240°
7.如图,在矩形ABCD中,AB=4,AD=5,AD,AB,BC分别与⊙O相切于E,F,G三点,过点D作⊙O的切线BC于点M,切点为N,则DM的长为( )
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A. B. C. D.2
8.直线y=x和直线y=﹣x+3所夹锐角为α,则sinα的值为( )
A. B. C. D.
9.已知A,B是两个锐角,且满足,,则实数t所有可能值的和为( )
A. B. C.1 D.
10.如图,△ABC为等腰直角三角形,∠BAC=90°,BC=2,E为AB上任意一动点,以CE为斜边作等腰Rt△CDE,连接AD,下列说法:①∠BCE=∠ACD;②AC⊥ED;③△AED∽△ECB;④AD∥BC;⑤四边形ABCD的面积有最大值,且最大值为.其中,正确的结论是( )
A.①②④ B.①③⑤ C.②③④ D.①④⑤
二、认真填一填(本题有6个小题,每小题4分,共24分)
11.已知四边形ABCD内接于⊙O,且∠A:∠C=1:2,则∠BOD= 度.
12.分解因式:a3﹣4a(a﹣1)= .
13.如图,在2×2的正方形网格中四个小正方形的顶点叫格点,已经取定格点A和B,在余下的格点中任取一点C,使△ABC为直角三角形的概率是 .
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14.若x=2t﹣5,y=10﹣t,S=xy,则当t= 时,S的最大值为 .
15.正方形ABCD的边长为acm,E、F分别是BC、CD的中点,连接BF、DE,则图中阴影部分的面积是 cm2.
16.如图所示,在⊙O内有折线OABC,其中OA=4,AB=6,∠A=∠B=60°,则BC的长为 .
三、全面答一答(本题有7小题,共66分,)解答应写出文字说明、证明过程或推演步骤.如果觉得有的题目有点困难,那么把自己能写出的解答写出一部分也可以.
17.计算:6tan230°﹣cos30°•tan60°﹣2sin45°+cos60°.
18.在一只不透明的盒子里有背面完全相同,正面上分别写有数字1、2、3、4的四张卡片,小马从中随机地抽取一张,把卡片上的数字作为被减数;在另一只不透明的盒子里将形状、大小完全相同,分别标有数字1、2、3的三个小球混合后,小虎从中随机地抽取一个,把小球上的数字做为减数,然后计算出这两个数的差.
(1)请你用画树状图或列表的方法,求这两数差为0的概率;
(2)小马与小虎做游戏,规则是:若这两数的差为非正数,则小马赢;否则小虎赢.你认为该游戏公平吗?请说明理由.
19.如图,水坝的横断面是梯形,背水坡AB的坡角∠BAD=60°,坡长AB=20m,为加强水坝强度,降坝底从A处后水平延伸到F处,使新的背水坡角∠F=45°,求AF的长度(结果精确到1米,参考数据: 1.414,
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1.732).
20.如图,若把边长为1的正方形ABCD的四个角(阴影部分)剪掉,得一四边形A1B1C1D1.试问怎样剪,才能使剩下的图形仍为正方形,且剩下图形的面积为原来正方形面积的,请说明理由.(写出证明及计算过程)
21.如图,以AB为直径的⊙O经过点P,C是⊙O上一点,连接PC交AB于点E,且∠ACP=60°,PA=PD.
(1)试判断PD与⊙O的位置关系,并说明理由;
(2)若: =1:2,求AE:EB:BD的值(请你直接写出结果);
(3)若点C是弧AB的中点,已知AB=4,求CE•CP的值.
22.如图,在直角坐标平面中,O为原点,点A的坐标为(20,0),点B在第一象限内,BO=10,sin∠BOA=.
(1)在图中,求作△ABO的外接圆(尺规作图,不写作法但需保留作图痕迹);
(2)求点B的坐标与cos∠BAO的值;
(3)若A,O位置不变,将点B沿x轴向右平移使得△ABO为等腰三角形,请求出平移后点B的坐标.
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23.如图,已知点A的坐标是(﹣1,0),点B的坐标是(9,0),以AB为直径作⊙O′,交y轴的负半轴于点C,连接AC、BC,过A、B、C三点作抛物线.
(1)求点C的坐标及抛物线的解析式;
(2)点E是AC延长线上一点,∠BCE的平分线CD交⊙O′于点D,求点D的坐标;并直接写出直线BC、直线BD的解析式;
(3)在(2)的条件下,抛物线上是否存在点P,使得∠PDB=∠CBD,若存在,请求出点P的坐标,若不存在,请说明理由.
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参考答案与试题解析
一.仔细选一选(本题有10个小题,每小题3分,共30分)
1.是一个( )
A.整数 B.分数 C.有理数 D.无理数
【考点】无理数.
【分析】根据无理数的定义即可作答.
【解答】解:∵是一个无限不循环小数,
∴是一个无理数.
故选D.
2.计算:﹣,正确的是( )
A.4 B. C.2 D.
【考点】二次根式的加减法.
【分析】直接化简二次根式进而合并求出答案.
【解答】解:﹣=2﹣=.
故选:D.
3.已知线段 a=2,b=8,则 a,b 的比例中项线段为( )
A.16 B.±4 C.4 D.﹣4
【考点】比例线段.
【分析】设a,b 的比例中项线段为x,则由=得x2=ab=2×8,解之可得答案.
【解答】解:设a,b 的比例中项线段为x,
则由=得x2=ab=2×8,
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解得:x=4或x=﹣4<0(舍去),
故选:C.
4.下列语句中,正确的是( )
①三个点确定一个圆;②同弧或等弧所对的圆周角相等;③平分弦的直径垂直于弦,并且平分弦所对的弧;④圆内接平行四边形一定是矩形.
A.①② B.②③ C.②④ D.④
【考点】圆周角定理;平行四边形的性质;矩形的性质;垂径定理.
【分析】根据圆的确定对①进行判断;根据圆周角定理对②进行判断;根据垂径定理对③进行判断;根据圆内四边形的性质和矩形的判定方法对④进行判断.
【解答】解:①当三点在同一条直线上时,就不能确定一个圆了,故此结论错误;
②同弧或等弧所对的圆周角相等,故此结论正确;
③当弦为直径时就不一定垂直了,故此结论错误;
④根据平行四边形的对角相等和圆内接四边形的对角互补,可得圆的内接四边形的两组对角都是直角,故此结论正确;
故选:C.
5.如图,AB,CD都垂直于x轴,垂足分别为B,D,若A(6,3),C(2,1),
则△OCD与四边形ABDC的面积比为( )
A.1:2 B.1:3 C.1:4 D.1:8
【考点】相似三角形的判定与性质;坐标与图形性质.
【分析】先求得线段OA所在直线的解析式,从而可判断点C在直线OA上,根据△OCD∽△OAB得=()2=,继而可得答案.
【解答】解:设OA所在直线为y=kx,
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将点A(6,3)代入得:3=6k,
解得:k=,
∴OA所在直线解析式为y=x,
当x=2时,y=×2=1,
∴点C在线段OA上,
∵AB,CD都垂直于x轴,且CD=1、AB=3,
∴△OCD∽△OAB,
∴=()2=,
则△OCD与四边形ABDC的面积比为1:8,
故选:D.
6.如图是一个旋转对称图形,以O为旋转中心,以下列哪一个角为旋转角旋转,能使旋转后的图形与原图形重合( )
A.60° B.150° C.180° D.240°
【考点】旋转对称图形.
【分析】根据旋转对称图形的概念:把一个图形绕着一个定点旋转一个角度后,与初始图形重合,这种图形叫做旋转对称图形,这个定点叫做旋转对称中心,旋转的角度叫做旋转角.
【解答】解:O为圆心,连接三角形的三个顶点,
即可得到∠AOB=∠BOC=∠AOC=120°,
所以旋转120°或240°后与原图形重合.
故选:D.
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7.如图,在矩形ABCD中,AB=4,AD=5,AD,AB,BC分别与⊙O相切于E,F,G三点,过点D作⊙O的切线BC于点M,切点为N,则DM的长为( )
A. B. C. D.2
【考点】切线的性质;矩形的性质.
【分析】连接OE,OF,ON,OG,在矩形ABCD中,得到∠A=∠B=90°,CD=AB=4,由于AD,AB,BC分别与⊙O相切于E,F,G三点得到∠AEO=∠AFO=∠OFB=∠BGO=90°,推出四边形AFOE,FBGO是正方形,得到AF=BF=AE=BG=2,由勾股定理列方程即可求出结果.
【解答】解:连接OE,OF,ON,OG,
在矩形ABCD中,
∵∠A=∠B=90°,CD=AB=4,
∵AD,AB,BC分别与⊙O相切于E,F,G三点,
∴∠AEO=∠AFO=∠OFB=∠BGO=90°,
∴四边形AFOE,FBGO是正方形,
∴AF=BF=AE=BG=2,
∴DE=3,
∵DM是⊙O的切线,
∴DN=DE=3,MN=MG,
∴CM=5﹣2﹣MN=3﹣MN,
在Rt△DMC中,DM2=CD2+CM2,
∴(3+NM)2=(3﹣NM)2+42,
∴NM=,
∴DM=3=,
故选A.
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8.直线y=x和直线y=﹣x+3所夹锐角为α,则sinα的值为( )
A. B. C. D.
【考点】两条直线相交或平行问题;解直角三角形.
【分析】根据两直线相交得出三条边的长度,再根据a2=b2+c2﹣2bc•cosα计算得出cosα,进而求出sinα即可.
【解答】解:如图:
因为直线y=x和直线y=﹣x+3,
可得交点A的坐标为:(2,1),
可得点B的坐标为:(0,3),
所以可得:OA=,AB=,OB=3,
根据△ABC中三边和角的关系:BC2=AB2+OA2﹣2OA•ABcosα,
可得:9=5+8﹣2××2cosα,
解得:cosα=,
则sinα==.
故选:A.
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9.已知A,B是两个锐角,且满足,,则实数t所有可能值的和为( )
A. B. C.1 D.
【考点】根与系数的关系;同角三角函数的关系.
【分析】根据公式sin2α+cos2α=1列出关于未知数t的一元二次方程,然后根据根与系数的关系解答.
【解答】解:根据已知,得
,即2=,
∴3t2+5t﹣8=0,
∴解得t1=1,t2=﹣,
又∵>0,即t>0,
∴t2=﹣不符合题意舍去,
∴t所有可能值的和为1.
故选C.
10.如图,△ABC为等腰直角三角形,∠BAC=90°,BC=2,E为AB上任意一动点,以CE为斜边作等腰Rt△CDE,连接AD,下列说法:①∠BCE=∠ACD;②AC⊥ED;③△AED∽△ECB;④AD∥BC;⑤四边形ABCD的面积有最大值,且最大值为.其中,正确的结论是( )
A.①②④ B.①③⑤ C.②③④ D.①④⑤
【考点】相似三角形的判定;平行线的判定;等腰三角形的性质.
【分析】首先根据已知条件看能得到哪些等量条件,然后根据得出的条件来判断各结论是否正确.
【解答】解:∵△ABC、△DCE都是等腰Rt△,
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∴AB=AC=BC=,CD=DE=CE;
∠B=∠ACB=∠DEC=∠DCE=45°;
①∵∠ACB=∠DCE=45°,
∴∠ACB﹣∠ACE=∠DCE﹣∠ACE;
即∠ECB=∠DCA;故①正确;
②当B、E重合时,A、D重合,此时DE⊥AC;
当B、E不重合时,A、D也不重合,由于∠BAC、∠EDC都是直角,则∠AFE、∠DFC必为锐角;
故②不完全正确;
④∵,∴;
由①知∠ECB=∠DCA,∴△BEC∽△ADC;
∴∠DAC=∠B=45°;
∴∠DAC=∠BCA=45°,即AD∥BC,故④正确;
③由④知:∠DAC=45°,则∠EAD=135°;
∠BEC=∠EAC+∠ECA=90°+∠ECA;
∵∠ECA<45°,∴∠BEC<135°,即∠BEC<∠EAD;
因此△EAD与△BEC不相似,故③错误;
⑤△ABC的面积为定值,若梯形ABCD的面积最大,则△ACD的面积最大;
△ACD中,AD边上的高为定值(即为1),若△ACD的面积最大,则AD的长最大;
由④的△BEC∽△ADC知:当AD最长时,BE也最长;
故梯形ABCD面积最大时,E、A重合,此时EC=AC=,AD=1;
故S梯形ABCD=(1+2)×1=,故⑤正确;
因此本题正确的结论是①④⑤,故选D.
二、认真填一填(本题有6个小题,每小题4分,共24分)
11.已知四边形ABCD内接于⊙O,且∠A:∠C=1:2,则∠BOD= 120 度.
【考点】圆内接四边形的性质;圆周角定理.
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【分析】根据圆内接四边形的性质,可得∠A+∠C=180°,联立∠A、∠C的比例关系式,可求得∠A的度数,进而可根据圆周角和圆心角的关系求出∠BOD的度数.
【解答】解:∵四边形ABCD内接于⊙O,
∴∠A+∠C=180°;
又∠A:∠C=1:2,得∠A=60°.
∴∠BOD=2∠A=120°.
故答案为:120.
12.分解因式:a3﹣4a(a﹣1)= a(a﹣2)2 .
【考点】提公因式法与公式法的综合运用.
【分析】首先利用整式的乘法把式子整理成a3﹣4a2+4a,再提取公因式a,然后再利用完全平方公式进行二次分解即可.
【解答】解:原式=a3﹣4a2+4a=a(a2﹣4a+4)=a(a﹣2)2,
故答案为:a(a﹣2)2.
13.如图,在2×2的正方形网格中四个小正方形的顶点叫格点,已经取定格点A和B,在余下的格点中任取一点C,使△ABC为直角三角形的概率是 .
【考点】概率公式;勾股定理;勾股定理的逆定理.
【分析】由取定点A和B,在余下的7个点中任取一点C,使△ABC为直角三角形的有4种情况,直接利用概率公式求解即可求得答案.
【解答】解:∵取定点A和B,在余下的7个点中任取一点C,使△ABC为直角三角形的有4种情况,
∴使△ABC为直角三角形的概率是:.
故答案为:.
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14.若x=2t﹣5,y=10﹣t,S=xy,则当t= 时,S的最大值为 .
【考点】二次函数的最值.
【分析】根据题意列出S关于t的函数解析式,并配方成顶点式,结合二次函数的性质即可得出最值.
【解答】解:∵S=xy=(2t﹣5)(10﹣t)
=﹣2t2+25t﹣50
=﹣2(t﹣)2+,
∴当t=时,S的最大值为,
故答案为:,.
15.正方形ABCD的边长为acm,E、F分别是BC、CD的中点,连接BF、DE,则图中阴影部分的面积是 cm2.
【考点】正方形的性质.
【分析】连接BD,可看出阴影部分的面积等于正方形的面积+一个三角形的面积,用相似求出三角形的面积,阴影部分的面积可证.
【解答】解:连接BD,EF.
∵阴影部分的面积=△ABD的面积+△BDG的面积 (G为BF与DE的交点),
∴△ABD的面积=正方形ABCD的面积=a2.
∵△BCD中EF为中位线,
∴EF∥BD,EF=BD,
∴△GEF∽△GBD,
∴DG=2GE,
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∴△BDE的面积=△BCD的面积.
∴△BDG的面积=△BDE的面积=△BCD的面积=•a2=a2.
∴阴影部分的面积=a2+a2=a2.
故答案为: a2.
16.如图所示,在⊙O内有折线OABC,其中OA=4,AB=6,∠A=∠B=60°,则BC的长为 10 .
【考点】垂径定理;等边三角形的判定与性质.
【分析】首先延长AO交BC于D,作OH⊥BC于H,由∠A=∠B=60°,可判断△ABD为等边三角形,根据等边三角形的性质可求得BD的长,再由含30°角的直角三角形的性质,求得DH的长,则可得到BH的长,根据垂径定理的性质,即可求得答案.
【解答】解:延长AO交BC于D,作OH⊥BC于H,
∵∠A=∠B=60°,
∴△ABD为等边三角形,
∴∠ADB=60°,AD=BD=AB=6,
∴OD=AD﹣OA=6﹣4=2,
在Rt△ODH中,∠ODH=60°,
∴∠DOH=30°,
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∴DH=OD=1,
∴BH=BD﹣DH=6﹣1=5,
∵OH⊥BC,
∴BC=2BH=10.
故答案为:10.
三、全面答一答(本题有7小题,共66分,)解答应写出文字说明、证明过程或推演步骤.如果觉得有的题目有点困难,那么把自己能写出的解答写出一部分也可以.
17.计算:6tan230°﹣cos30°•tan60°﹣2sin45°+cos60°.
【考点】特殊角的三角函数值.
【分析】根据特殊角的三角函数值计算.
【解答】解:原式=.
18.在一只不透明的盒子里有背面完全相同,正面上分别写有数字1、2、3、4的四张卡片,小马从中随机地抽取一张,把卡片上的数字作为被减数;在另一只不透明的盒子里将形状、大小完全相同,分别标有数字1、2、3的三个小球混合后,小虎从中随机地抽取一个,把小球上的数字做为减数,然后计算出这两个数的差.
(1)请你用画树状图或列表的方法,求这两数差为0的概率;
(2)小马与小虎做游戏,规则是:若这两数的差为非正数,则小马赢;否则小虎赢.你认为该游戏公平吗?请说明理由.
【考点】游戏公平性;列表法与树状图法.
【分析】(1)先利用画树状图展示所有12种等可能的结果数,再找出两数差为0的结果数,然后根据概率公式求解;
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(2)先找出这两数的差为非正数的结果数和这两数的差为正数的结果数,再根据概率公式计算出小马赢的概率和小虎赢的概率,然后通过比较概率的大小判断该游戏是否公平.
【解答】解:(1)画树状图为:
共有12种等可能的结果数,其中两数差为0的结果数为3,
所以 P(两数差为0)==;
(2)该游戏公平.理由如下:
因为这两数的差为非正数的结果数为6,这两数的差为正数的结果数为6,
小马赢的概率==,小虎赢的概率==,
所以游戏公平.
19.如图,水坝的横断面是梯形,背水坡AB的坡角∠BAD=60°,坡长AB=20m,为加强水坝强度,降坝底从A处后水平延伸到F处,使新的背水坡角∠F=45°,求AF的长度(结果精确到1米,参考数据: 1.414, 1.732).
【考点】解直角三角形的应用﹣坡度坡角问题.
【分析】过B作DF的垂线,设垂足为E;可在Rt△ABE中,根据坡面AB的长以及坡角的度数,求得铅直高度BE和水平宽AE的值,进而可在Rt△BFE中,根据BE的长及坡角的度数,通过解直角三角形求出EF的长;根据AF=EF﹣AE,即可得出AF的长度.
【解答】解:过B作BE⊥DF于E.
Rt△ABE中,AB=20m,∠BAE=60°,
∴BE=AB•sin60°=20×=30,
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AE=AB•cos60°=20×=10.
Rt△BEF中,BE=30,∠F=45°,
∴EF=BE=30.
∴AF=EF﹣AE=30﹣10≈13,
即AF的长约为13米.
20.如图,若把边长为1的正方形ABCD的四个角(阴影部分)剪掉,得一四边形A1B1C1D1.试问怎样剪,才能使剩下的图形仍为正方形,且剩下图形的面积为原来正方形面积的,请说明理由.(写出证明及计算过程)
【考点】一元二次方程的应用.
【分析】本题中易证四边的四个小直角三角形全等,那么可设一边为x,那么另一边就是(1﹣x),可用勾股定理求出里面的正方形的边长的平方也就是其面积,然后根据剩下图形的面积为原来正方形面积的,来列方程求解.
【解答】解:∵A1B1C1D1是正方形,
∴A1B1=B1C1=C1D1=D1A1,
∵∠AA1D1+∠AD1A1=90°,∠AA1D1+∠BA1B1=90°,
∴∠AD1A1=∠BA1B1,
同理可得:∠AD1A1=∠BA1B1=∠DC1D1=∠C1B1C,
∵∠A=∠B=∠C=∠D,
∴△AA1D1≌△BB1A1≌△CC1B1≌△DD1C1,
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∴AA1=D1D,
设AD1=x,那么AA1=DD1=1﹣x,
Rt△AA1D1中,根据勾股定理可得:
A1D12=x2+(1﹣x)2,
∴正方形A1B1C1D1的面积=A1D12=x2+(1﹣x)2=,
解得x=,x=.
答:依次将四周的直角边分别为和的直角三角形减去即可.
21.如图,以AB为直径的⊙O经过点P,C是⊙O上一点,连接PC交AB于点E,且∠ACP=60°,PA=PD.
(1)试判断PD与⊙O的位置关系,并说明理由;
(2)若: =1:2,求AE:EB:BD的值(请你直接写出结果);
(3)若点C是弧AB的中点,已知AB=4,求CE•CP的值.
【考点】圆的综合题.
【分析】(1)连OP,根据圆周角定理得到∠AOP=2∠ACP=120°,则∠PAO=∠APO=30°,利用PA=PD得到∠D=∠PAD=30°,则∠APD=180°﹣30°﹣30°=120°,于是得到∠OPD=120°﹣30°=90°,根据切线的判定定理即可得到PD是⊙O的切线;
(2)连BC,由AB为直径,根据直径所对的圆周角为直角得到∠ACB=90°,利用: =1:2,则∠ABC=2∠BAC,所以有∠BAC=30°,∠ABC=60°,而∠
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PAE=30°,得到AE垂直平分PC,设BE=x,然后利用含30°的直角三角形三边的关系可求出AE:EB:BD的值;
(3)根据圆周角定理由弧AC=弧BC,得到∠CAB=∠APC,OC⊥AB,根据相似三角形的判定方法易得△ACE∽△PCA,则,即AC2=PC•CE,利用勾股定理有A02+OC2=AC2=8,即可得到CE•CP的值.
【解答】解:(1)PD与⊙O相切.理由如下:
连接OP,
∵∠ACP=60°,
∴∠AOP=120°,
而OA=OP,
∴∠PAO=∠APO=30°,
∵PA=PD,
∴∠D=∠PAD=30°,
∴∠APD=180°﹣30°﹣30°=120°,
∴∠OPD=120°﹣30°=90°,
∵OP为半径,
∴PD是⊙O的切线;
(2)连BC,
∵AB为直径,
∴∠ACB=90°,
∵: =1:2,
∴∠ABC=2∠BAC,
∴∠BAC=30°,∠ABC=60°,
而∠PAE=30°,
∴∠APE=∠DPE=60°,
∴AE垂直平分PC,如图,
设BE=x,在Rt△BCE中,∠BCE=30°,则BC=2BE=2x,
在Rt△ABC中,∠CAB=30°,AB=2BC=4x,
∴AE=AB﹣BE=3x,
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∵PA=PD,PE⊥AD,
∴AE=DE,
∴DB=3x﹣x=2x,
∴AE:EB:BD的值为3:1:2;
(3)如图,连接OC,
∵弧AC=弧BC,CO⊥AD,
∴∠CAB=∠APC,OC⊥AB,
而∠ACE=∠PCA,
∴△ACE∽△PCA,
∴,即AC2=PC•CE,
∵A02+OC2=AC2=8,
∴PC•CE=AC2=8.
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22.如图,在直角坐标平面中,O为原点,点A的坐标为(20,0),点B在第一象限内,BO=10,sin∠BOA=.
(1)在图中,求作△ABO的外接圆(尺规作图,不写作法但需保留作图痕迹);
(2)求点B的坐标与cos∠BAO的值;
(3)若A,O位置不变,将点B沿x轴向右平移使得△ABO为等腰三角形,请求出平移后点B的坐标.
【考点】圆的综合题.
【分析】(1)作OB,AB的垂直平分线交于一点M,以点M为圆心,MA为半径画圆,则圆M即为所求;
(2)如图,作BH⊥OA,垂足为H,在Rt△OHB中,由BO=10,sin∠BOA=,得到BH=6,OH=8,求出点B的坐标为(8,6),根据OA=20,OH=8,求出AH=12,在Rt△AHB中,由BH=6,得到AB==6,求出cos∠BAO==;
(3)①当BO=AB时,由AO=20,得到OH=10,点B沿x轴正半轴方向平移2个单位;
②当AO=AB′时,由AO=20,得到AB′=20,过B′作B′N⊥x轴,由点B的坐标为(8,6),得到B′N=6,AN==2.求得点B沿x轴正半轴方向平移(2+12)个单位,
③当AO=OB″时,由AO=20,得到OB″=20,过B″作B″P⊥x轴.由B的坐标为(8,6),得到B″P=6,OP==2,点B沿x轴正半轴方向平移(2﹣8)个单位.
【解答】解:(1)如图所示:
(2)如图,作BH⊥OA,垂足为H,
在Rt△OHB中,∵BO=10,sin∠BOA=,
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∴BH=6,
∴OH=8,∴点B的坐标为(8,6),
∵OA=20,OH=8,∴AH=12,
在Rt△AHB中,∵BH=6,
∴AB==6
∴cos∠BAO==;
(3)①当BO=AB时,∵AO=20,∴OH=10,
∴点B沿x轴正半轴方向平移2个单位,
②当AO=AB′时,∵AO=20,∴AB′=20,
过B′作B′N⊥x轴,
∵点B的坐标为(8,6),
∴B′N=6,∴AN==2.
∴点B沿x轴正半轴方向平移(2+12)个单位,
③当AO=OB″时,
∵AO=20,
∴OB″=20,
过B″作B″P⊥x轴.
∵B的坐标为(8,6),
∴B″P=6,
∴OP==2,
∴点B沿x轴正半轴方向平移(2﹣8)个单位,
综上所述当点B沿x轴正半轴方向平移2个单位、(2+12)个单位,或(2﹣8)个单位时,△ABO为等腰三角形.
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23.如图,已知点A的坐标是(﹣1,0),点B的坐标是(9,0),以AB为直径作⊙O′,交y轴的负半轴于点C,连接AC、BC,过A、B、C三点作抛物线.
(1)求点C的坐标及抛物线的解析式;
(2)点E是AC延长线上一点,∠BCE的平分线CD交⊙O′于点D,求点D的坐标;并直接写出直线BC、直线BD的解析式;
(3)在(2)的条件下,抛物线上是否存在点P,使得∠PDB=∠CBD,若存在,请求出点P的坐标,若不存在,请说明理由.
【考点】二次函数综合题.
【分析】(1)已知了A、B两点的坐标即可得出OA、OB的长,在直角三角形ACB中由于OC⊥AB,因此可用射影定理求出OC的长,即可得出C点的坐标.然后用待定系数法即可求出抛物线的解析式;
(2)本题的关键是得出D点的坐标,CD平分∠BCE,如果连接O′D,那么根据圆周角定理即可得出∠DO′B=2∠BCD=∠BCE=90°由此可得出D的坐标为(4,﹣5).根据B、D两点的坐标即可用待定系数法求出直线BD的解析式;
(3)本题要分两种情况进行讨论:
①过D作DP∥BC,交D点右侧的抛物线于P,此时∠PDB=∠CBD,可先用待定系数法求出直线BC的解析式,然后根据BC与DP平行,那么直线DP的斜率与直线BC的斜率相同,因此可根据D的坐标求出DP的解析式,然后联立直线DP的解析式和抛物线的解析式即可求出交点坐标,然后将不合题意的舍去即可得出符合条件的P点.
②同①的思路类似,先作与∠CBD相等的角:在O′B上取一点N,使BN=BM.可通过证△NBD≌△MDB,得出∠NDB=∠CBD,然后同①
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的方法一样,先求直线DN的解析式,进而可求出其与抛物线的交点即P点的坐标.综上所述可求出符合条件的P点的值.
【解答】解:(1)∵以AB为直径作⊙O′,交y轴的负半轴于点C,
∴∠OCA+∠OCB=90°,
又∵∠OCB+∠OBC=90°,
∴∠OCA=∠OBC,
又∵∠AOC=∠COB=90°,
∴△AOC∽△COB,
∴.
又∵A(﹣1,0),B(9,0),
∴,
解得OC=3(负值舍去).
∴C(0,﹣3),
故设抛物线解析式为y=a(x+1)(x﹣9),
∴﹣3=a(0+1)(0﹣9),解得a=,
∴二次函数的解析式为y=(x+1)(x﹣9),
即y=x2﹣x﹣3.
(2)∵AB为O′的直径,且A(﹣1,0),B(9,0),
∴OO′=4,O′(4,0),
∵点E是AC延长线上一点,∠BCE的平分线CD交⊙O′于点D,
∴∠BCD=∠BCE=×90°=45°,
连接O′D交BC于点M,
则∠BO′D=2∠BCD=2×45°=90°,OO′=4,O′D=AB=5.
∴O′D⊥x轴
∴D(4,﹣5).
∴设直线BD的解析式为y=kx+b,
∴,
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解得
∴直线BD的解析式为y=x﹣9.
∵C(0,﹣3),
设直线BC的解析式为:y=ax+b,
∴,
解得:,
∴直线BC的解析式为:y=x﹣3.
(3)假设在抛物线上存在点P,使得∠PDB=∠CBD,
解法一:设射线DP交⊙O′于点Q,则 =.
分两种情况(如图所示):
①∵O′(4,0),D(4,﹣5),B(9,0),C(0,﹣3).
∴把点C、D绕点O′逆时针旋转90°,使点D与点B重合,则点C与点Q1重合,
因此,点Q1(7,﹣4)符合 =,
∵D(4,﹣5),Q1(7,﹣4),
∴用待定系数法可求出直线DQ1解析式为y=x﹣.
解方程组
得
∴点P1坐标为(,),坐标为(,)不符合题意,舍去.
②∵Q1(7,﹣4),
∴点Q1关于x轴对称的点的坐标为Q2(7,4)也符合 =.
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∵D(4,﹣5),Q2(7,4).
∴用待定系数法可求出直线DQ2解析式为y=3x﹣17.
解方程组
得,
即
∴点P2坐标为(14,25),坐标为(3,﹣8)不符合题意,舍去.
∴符合条件的点P有两个:P1(,),P2(14,25).
解法二:分两种情况(如图所示):
①当DP1∥CB时,能使∠PDB=∠CBD.
∵B(9,0),C(0,﹣3).
∴用待定系数法可求出直线BC解析式为y=x﹣3.
又∵DP1∥CB,
∴设直线DP1的解析式为y=x+n.
把D(4,﹣5)代入可求n=﹣,
∴直线DP1解析式为y=x﹣.
解方程组
得
∴点P1坐标为(,)或(,)(不符合题意舍去).
②在线段O′B上取一点N,使BN=DM时,得△NBD≌△MDB(SAS),
∴∠NDB=∠CBD.
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由①知,直线BC解析式为y=x﹣3.
取x=4,得y=﹣,
∴M(4,﹣),
∴O′N=O′M=,
∴N(,0),
又∵D(4,﹣5),
∴直线DN解析式为y=3x﹣17.
解方程组
得,
∴点P2坐标为(14,25),坐标为(3,﹣8)不符合题意,舍去.
∴符合条件的点P有两个:P1(,),P2(14,25).
解法三:分两种情况(如图所示):
①求点P1坐标同解法二.
②过C点作BD的平行线,交圆O′于G,
此时,∠GDB=∠GCB=∠CBD.
由(2)题知直线BD的解析式为y=x﹣9,
又∵C(0,﹣3)
∴可求得CG的解析式为y=x﹣3,
设G(m,m﹣3),作GH⊥x轴交于x轴与H,
连接O′G,在Rt△O′GH中,利用勾股定理可得,m=7,
由D(4,﹣5)与G(7,4)可得,
DG的解析式为y=3x﹣17,
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解方程组
得,
即
∴点P2坐标为(14,25),坐标为(3,﹣8)不符合题意舍去.
∴符合条件的点P有两个:P1(,),P2(14,25).
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2017年3月10日
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