2021-2022学年上海市松江区九峰实验学校九年级(上)期中数学试卷
一、单选题(本大题共6题,每题4分,满分24分)
1.(4分)将抛物线y=x2先向右平移2个单位,再向下平移3个单位,那么得到的新的抛物线的解析式是( )
A.y=(x+2)2+3 B.y=(x+2)2﹣3 C.y=(x﹣2)2+3 D.y=(x﹣2)2﹣3
2.(4分)已知线段a,b,c,求作线段x,使x=,以下作法正确的是( )
A. B.
C. D.
3.(4分)如图,△ABC和△A1B1C1中,A1B1∥AB,A1C1∥AC,C1为OC的中点,△A1B1C1面积是5,则△ABC的面积为( )
A.10 B.20 C.25 D.50
4.(4分)已知、为非零向量,下列判断错误的是( )
A.如果=3,那么∥
B.=,那么=或=
C.的方向不确定,大小为0
D.如果为单位向量且=﹣2,那么=2
5.(4分)如图,一个小球由地面沿着坡度i=1:2的坡面向上前进了2m,此时小球距离地面的高度为( )
A.5m B.2m C.2m D.m
6.(4分)如图,矩形DEFG的边EF在△ABC的边BC上,顶点D,G分别在边AB,AC上,AH⊥BC,垂足为H,AH交DG于点P,已知BC=6,AH=4.当矩形DEFG面积最大时,HP的长是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
二、填空题(本大题共12题,每题4分,满分48分)
7.(4分),则= .
8.(4分)计算:2(﹣2)+3(+)= .
9.(4分)如果二次函数y=3x2+2x+c的图象经过点(0,2),则c= .
10.(4分)若抛物线y=﹣(x﹣1)2+m的图象上有三点A(﹣2,y1),B(1,y2),C(5,y3),则y1、y2、y3的大小关系为 .
11.(4分)如图,是一个半圆和抛物线的一部分围成的“芒果”,已知点A、B、C、D分别是“芒果”与坐标轴的交点,AB是半圆的直径,抛物线的解析式为y=x2﹣,则图中CD的长为 .
12.(4分)已知线段MN=4,点P是线段MN的黄金分割点,MP>NP,则MP= .
13.(4分)如图,在建筑平台CD的顶部C处,测得大树AB的顶部A的仰角为45°,测得大树AB的底部B的俯角为30°,已知平台CD的高度为5m,则大树的高度为 m(结果保留根号)
14.(4分)如图,l1∥l2∥l3,AB=4,DF=8,BC=6,则DE= .
15.(4分)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB于D,若AD=1,BD=4,则CD= .
16.(4分)如图,将矩形纸片ABCD折叠,使点A与点C重合,折痕EF与AC相交于点O,连接BO.若AB=4,CF=5,则OB的长为 .
17.(4分)如图,△ABC中,AC=3,BC=4,AB=5.四边形ABEF是正方形,点D是直线BC上一点,且CD=1.P是线段DE上一点,且PD=DE.过点P作直线l与BC平行,分别交AB,AD于点G,H,则GH的长是 .
18.(4分)如图,折线AB﹣BC中,AB=3,BC=5,将折线AB﹣BC绕点A按逆时针方向旋转,得到折线AD﹣DE,点B的对应点落在线段BC上的点D处,点C的对应点落在点E处,连接CE,若CE⊥BC,则tan∠EDC= .
三、解答题(本大题共7题,满分78)
19.(10分)计算:.
20.(10分)已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)中,函数y与自变量的部分对应值如表:
x … ﹣2 ﹣1 0 2 …
y … ﹣3 ﹣4 ﹣3 5 …
(1)求二次函数的解析式;
(2)写出该函数图象开口方向,并求出该函数的对称轴和顶点坐标.
21.(10分)如图,是平行四边形ABCD的边AD上的一点,且,CE交BD点E,BF=15.
(1)求DF的长;
(2)如果=,=,用、表示向量.
22.(10分)图1是疫情期间测温员用“额温枪”对小红测温时的实景图,图2是其侧面示意图,其中枪柄BC与手臂MC始终在同一直线上,枪身BA与额头保持垂直.量得胳膊MN=28cm,MB=42cm,肘关节M与枪身端点A之间的水平宽度为25.3cm(即MP的长度),枪身BA=8.5cm.
(1)求∠ABC的度数;
(2)测温时规定枪身端点A与额头距离范围为3~5cm.在图2中,若测得∠BMN=68.6°,小红与测温员之间距离为50cm.问此时枪身端点A与小红额头的距离是否在规定范围内?并说明理由.(结果保留小数点后一位)
(参考数据:sin66.4°≈0.92,cos66.4°≈0.40,sin23.6°≈0.40,≈1.414)
23.(12分)如图,已知在梯形ABCD中,AD∥BC,AB⊥BC,∠AEB=∠ADC.
(1)求证:△ADE∽△DBC.
(2)连接EC,若CD2=AD BC,求证:∠DCE=∠ADB.
24.(12分)已知在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2+bx+2经过点A(﹣3,﹣6)、B(6,0),与y轴交于点C.
(1)求抛物线的表达式;
(2)点D是抛物线上的点,且位于线段BC上方,联结CD.
①如果点D的横坐标为2.求cot∠DCB的值;
②如果∠DCB=2∠CBO,求点D的坐标.
25.(14分)如图1,已知在等腰△ABC中,AB=AC=,tan∠ABC=3,BF⊥AC,垂足为F.点D是边AB上一点(不与A,B重合).
(1)求边BC的长;
(2)如图2,联结DF,DF恰好经过△ABC的重心,求线段AD的长;
(3)过点D作DE⊥BC,垂足为E,DE交BF于点Q.联结DF,如果△DQF和△ABC相似,求线段BD的长.
2021-2022学年上海市松江区九峰实验学校九年级(上)期中数学试卷
参考答案与试题解析
一、单选题(本大题共6题,每题4分,满分24分)
1.(4分)将抛物线y=x2先向右平移2个单位,再向下平移3个单位,那么得到的新的抛物线的解析式是( )
A.y=(x+2)2+3 B.y=(x+2)2﹣3 C.y=(x﹣2)2+3 D.y=(x﹣2)2﹣3
【分析】先确定出原抛物线的顶点坐标,然后根据向右平移横坐标加,向下平移纵坐标减求出新图象的顶点坐标,然后写出即可.
【解答】解:抛物线y=x2的顶点坐标为(0,0),
向右平移2个单位,再向下平移3个单位后的图象的顶点坐标为(2,﹣3),
所以,所得图象的解析式为y=(x﹣2)2﹣3,
故选:D.
【点评】本题主要考查的是函数图象的平移,根据平移规律“左加右减,上加下减”利用顶点的变化确定图形的变化是解题的关键.
2.(4分)已知线段a,b,c,求作线段x,使x=,以下作法正确的是( )
A. B.
C. D.
【分析】根据平行线分线段成比例定理判断即可.
【解答】解:A.由平行线分线段成比例可得,即,选项错误;
B.由平行线分线段成比例可得,即,选项错误;
C.由平行线分线段成比例可得,,即,选项正确,
D.由平行线分线段成比例可得,即x=,选项错误.
故选:C.
【点评】本题考查的是平行线分线段成比例定理,灵活运用定理,找准对应关系是解题的关键.
3.(4分)如图,△ABC和△A1B1C1中,A1B1∥AB,A1C1∥AC,C1为OC的中点,△A1B1C1面积是5,则△ABC的面积为( )
A.10 B.20 C.25 D.50
【分析】利用位似图形的性质得出=,进而求出即可.
【解答】解:∵A1B1∥AB,A1C1∥AC,
∴△ABC和△A1B1C1是以点O为位似中心的位似三角形,
∵C1为OC的中点,△A1B1C1面积是5,
∴=,
∴=,
∴=,
解得:S△ABC=20.
故选:B.
【点评】此题主要考查了三角形的面积、位似变换,得出位似比是解题关键.
4.(4分)已知、为非零向量,下列判断错误的是( )
A.如果=3,那么∥
B.=,那么=或=
C.的方向不确定,大小为0
D.如果为单位向量且=﹣2,那么=2
【分析】根据平面向量的性质解答.
【解答】解:A、如果=3,那么两向量是共线向量,则∥,故本选项不符合题意.
B、如果=,只能判定两个向量的模相等,无法判定方向,故本选项符合题意.
C、的方向不确定,大小为0,故本选项不符合题意.
D、根据向量模的定义知,=2||=2,故本选项不符合题意.
故选:B.
【点评】本题考查了平面向量,注意,平面向量既有大小,又有方向.
5.(4分)如图,一个小球由地面沿着坡度i=1:2的坡面向上前进了2m,此时小球距离地面的高度为( )
A.5m B.2m C.2m D.m
【分析】可利用勾股定理及所给的比值得到所求的线段长.
【解答】解:∵AB=2m,tanA==.
∴设BC=x,AC=2x,
由勾股定理得,AB2=AC2+BC2,
即(2)2=x2+4x2,
解得:x=2,
故小球距离地面的高度为2m.
故选:C.
【点评】本题主要考查了勾股定理在直角三角形中的运用,i的定义,能从实际问题中整理出直角三角形是解答本题的关键.
6.(4分)如图,矩形DEFG的边EF在△ABC的边BC上,顶点D,G分别在边AB,AC上,AH⊥BC,垂足为H,AH交DG于点P,已知BC=6,AH=4.当矩形DEFG面积最大时,HP的长是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【分析】设HP=x,则DE=GF=x,根据矩形的性质得出DG=EF,DE=GF=HP=x,DG∥EF,求出△ADG∽△ABC,根据相似求出DG=6﹣x,再根据面积公式得出二次函数的解析式,最后求出最值即可.
【解答】解:设HP=x,则DE=GF=x,
∵四边形DEFG是矩形,
∴DG=EF,DE=GF=HP=x,DG∥EF,
∵AH⊥BC,
∴AH⊥DG,
∵DG∥EF,
∴△ADG∽△ABC,
∴=,
∴=,
解得:DG=6﹣x,
∴矩形DEFG的面积S=DG×DE=(6﹣x)x=﹣(x﹣2)2+6,
∵﹣<0,
∴S有最大值,当x=2时,S的最大值是6,
即当HP=2时,矩形DEFG的面积最大,
故选:B.
【点评】本题考查了矩形的性质,相似三角形的性质和判定,二次函数的最值等知识点,能求出关于x的二次函数的解析式是解此题的关键.
二、填空题(本大题共12题,每题4分,满分48分)
7.(4分),则= 2 .
【分析】利用比例的基本性质,即两内项之积等于两外项之积,即可进行判断.
【解答】解:∵,
∴5a=2(2a+b),
整理,得:a=2b,
∴=2,
故答案为:2.
【点评】本题主要考查比例的基本性质,掌握由(b≠0,d≠0)可得ad=bc是解题关键.
8.(4分)计算:2(﹣2)+3(+)= 5﹣ .
【分析】根据平面向量的加法法则计算即可.
【解答】解:2(﹣2)+3(+)=2﹣4+3+3=5﹣,
故答案为5﹣.
【点评】本题考查平面向量,平面向量的加法法则,解题的关键是熟练掌握基本知识,属于中考常考题型.
9.(4分)如果二次函数y=3x2+2x+c的图象经过点(0,2),则c= 2 .
【分析】把已知点的坐标代入y=3x2+2x+c,即可求出答案.
【解答】解:∵二次函数y=3x2+2x+c的图象经过点(0,2),
∴2=3×02+2×0+c,
解得:c=2,
故答案为:2.
【点评】本题考查了二次函数图象上点的坐标特征,能得出方程2=3×02+2×0+c是解此题的关键.
10.(4分)若抛物线y=﹣(x﹣1)2+m的图象上有三点A(﹣2,y1),B(1,y2),C(5,y3),则y1、y2、y3的大小关系为 y2>y1>y3 .
【分析】函数开口向下,对称轴是直线x=1,x=1函数取得最大值,故y2最大,x=5比x=﹣2离对称轴远,故:y1>y3即可求解.
【解答】解:函数开口向下,对称轴是直线x=1,
x=1函数取得最大值,故y2最大,
x=5比x=﹣2离对称轴远,故:y1>y3
故答案是:y2>y1>y3
【点评】本题的关键是:(1)找到二次函数的对称轴;(2)根据对称性将两个点移到对称轴同侧比较.
11.(4分)如图,是一个半圆和抛物线的一部分围成的“芒果”,已知点A、B、C、D分别是“芒果”与坐标轴的交点,AB是半圆的直径,抛物线的解析式为y=x2﹣,则图中CD的长为 .
【分析】首先令y=x2﹣=0,即可求出AB的长,进而得到OC的长,令x=0,求出y的值,进而得到OD的长,由CD=OC+DO即可求出答案.
【解答】解:令y=x2﹣=0,
解得x=1或﹣1,
即AB=2,
故CO=1,
令x=0,解得y=﹣,
即OD=,
所以CD=CO+OD=1+=,
故答案为.
【点评】本题主要考查了抛物线与坐标轴的交点问题,理解“果圆”的定义是解题的关键,此题难度不大.
12.(4分)已知线段MN=4,点P是线段MN的黄金分割点,MP>NP,则MP= .
【分析】由黄金分割的定义可得MP=MN,代入计算可求解.
【解答】解:∵MN=4,点P是线段MN的黄金分割点,MP>NP,
∴MP=MN=.
故答案为.
【点评】本题主要考查黄金分割,掌握黄金分割的定义是解题的关键.
13.(4分)如图,在建筑平台CD的顶部C处,测得大树AB的顶部A的仰角为45°,测得大树AB的底部B的俯角为30°,已知平台CD的高度为5m,则大树的高度为 (5+5) m(结果保留根号)
【分析】作CE⊥AB于点E,则△BCE和△BCD都是直角三角形,即可求得CE,BE的长,然后在Rt△ACE中利用三角函数求得AE的长,进而求得AB的长,即为大树的高度.
【解答】解:作CE⊥AB于点E,
在Rt△BCE中,
BE=CD=5m,
CE==5m,
在Rt△ACE中,
AE=CE tan45°=5m,
AB=BE+AE=(5+5)m.
故答案为:(5+5).
【点评】本题考查解直角三角形的应用﹣仰角俯角问题的应用,要求学生能借助仰角构造直角三角形并解直角三角形.
14.(4分)如图,l1∥l2∥l3,AB=4,DF=8,BC=6,则DE= .
【分析】根据平行线分线段成比例定理,求出的值,根据题意计算即可.
【解答】解:∵l1∥l3,AB=4,BC=6,
∴==,又DF=8,
∴DE=,
故答案为:.
【点评】本题考查的是平行线分线段成比例定理,灵活运用定理、找准对应关系是解题的关键.
15.(4分)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB于D,若AD=1,BD=4,则CD= 2 .
【分析】首先证△ACD∽△CBD,然后根据相似三角形的对应边成比例求出CD的长.
【解答】解:Rt△ACB中,∠ACB=90°,CD⊥AB;
∴∠ACD=∠B=90°﹣∠A;
又∵∠ADC=∠CDB=90°,
∴△ACD∽△CBD;
∴CD2=AD BD=4,即CD=2.
【点评】此题主要考查的是相似三角形的判定和性质.
16.(4分)如图,将矩形纸片ABCD折叠,使点A与点C重合,折痕EF与AC相交于点O,连接BO.若AB=4,CF=5,则OB的长为 2 .
【分析】连接AF,过O作OH⊥BC于H,由将矩形纸片ABCD折叠,使点A与点C重合,折痕EF与AC相交于点O,可得AF=CF=5,BF==3,BC=BF+CF=8,根据折叠可知OH是△ABC的中位线,故BH=BC=4,OH=AB=2,在Rt△BOH中,用勾股定理即得OB=2.
【解答】解:连接AF,过O作OH⊥BC于H,如图:
∵将矩形纸片ABCD折叠,使点A与点C重合,折痕EF与AC相交于点O,
∴AF=CF=5,OA=OC,
在Rt△ABF中,BF===3,
∴BC=BF+CF=8,
∵OA=OC,OH⊥BC,AB⊥BC,
∴O为AC中点,OH∥AB,
∴OH是△ABC的中位线,
∴BH=CH=BC=4,OH=AB=2,
在Rt△BOH中,OB===2,
故答案为:2.
【点评】本题考查矩形性质及应用,涉及对称、勾股定理、三角形中位线等知识,解题的关键是证明OH是是△ABC的中位线.
17.(4分)如图,△ABC中,AC=3,BC=4,AB=5.四边形ABEF是正方形,点D是直线BC上一点,且CD=1.P是线段DE上一点,且PD=DE.过点P作直线l与BC平行,分别交AB,AD于点G,H,则GH的长是 或 .
【分析】结合勾股定理逆定理判断△ABC是直角三角形,通过证明△GBM∽△BCA,△AGH∽△ABD,然后利用相似三角形的性质求解,注意对于点C的位置要进行分类讨论.
【解答】解:∵△ABC中,AC=3,BC=4,AB=5,
∴AC2+BC2=25,AB2=25,
∴AC2+BC2=AB2,
∴△ABC为直角三角形,
①当点D位于C点左侧时,如图:
设直线l交BE于点M,
∵l∥BC,
∴,∠MGB=∠ABC,
又∵四边形ABEF是正方形,且PD1=D1E,
∴BE=AB=5,∠EBA=90°,
即,
解得:BM=,
∵∠MGB=∠ABC,∠EBA=∠ACB=90°,
∴△GBM∽△BCA,
∴,
∴,
解得:GB=,
∴AG=AB﹣GB=,
∵l∥BC,
∴△AGH∽△ABD1,
∴,
∵CD1=1,
∴BD1=BC﹣CD1=3,
∴,
解得:GH=;
②当点D位于C点右侧时,如图:
与①同理,此时CD2=BC+CD1=5,
∴,
解得:GH=,
综上,GH的长为或,
故答案为:或.
【点评】本题考查勾股定理逆定理,相似三角形的判定和性质,理解题意,证明出△GBM∽△BCA,特别注意分类思想的运用是解题关键.
18.(4分)如图,折线AB﹣BC中,AB=3,BC=5,将折线AB﹣BC绕点A按逆时针方向旋转,得到折线AD﹣DE,点B的对应点落在线段BC上的点D处,点C的对应点落在点E处,连接CE,若CE⊥BC,则tan∠EDC= .
【分析】连接AC,AE,过点A作AF⊥BC于F,作AH⊥EC于H,可证四边形AFCH是矩形,可得AF=CH,由旋转的性质可得AD=AB=3,BC=DE=5,∠ABC=∠ADE,由“SAS”可证△ABC≌△ADE,可得AC=AE,由等腰三角形的性质和勾股定理可得BF=,AF=,由三角函数可求解.
【解答】解:如图,连接AC,AE,过点A作AF⊥BC于F,作AH⊥EC于H,
∵CE⊥BC,AF⊥BC,AH⊥EC,
∴四边形AFCH是矩形,
∴AF=CH,
∵将折线AB﹣BC绕点A按逆时针方向旋转,得到折线AD﹣DE,
∴AD=AB=3,BC=DE=5,∠ABC=∠ADE,
∴△ABC≌△ADE(SAS),
∴AC=AE,
∵AC=AE,AB=AD,AF⊥BC,AH⊥EC,
∴BF=DF,CH=EH,
∵AB2=AF2+BF2,DE2=DC2+CE2,
∴9=AF2+BF2,25=(5﹣2BF)2+4AF2,
∴BF=,AF=,
∴EC=2CH=2AF=,CD=5﹣2×=,
∴tan∠EDC==,
故答案为:.
【点评】本题考查了旋转的性质,矩形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理,锐角三角函数等知识,利用勾股定理求出BF,AF的长是本题的关键.
三、解答题(本大题共7题,满分78)
19.(10分)计算:.
【分析】直接将特殊角的三角函数值代入求出答案.
【解答】解:原式=
=
=
=.
【点评】此题主要考查了实数运算,正确记忆特殊角的三角函数值是解题关键.
20.(10分)已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)中,函数y与自变量的部分对应值如表:
x … ﹣2 ﹣1 0 2 …
y … ﹣3 ﹣4 ﹣3 5 …
(1)求二次函数的解析式;
(2)写出该函数图象开口方向,并求出该函数的对称轴和顶点坐标.
【分析】(1)利用待定系数法求得该二次函数的解析式即可;
(2)化成顶点式,根据a的符号以及顶点式即可求得抛物线开口方向、对称轴、顶点坐标.
【解答】解:(1)根据图表知,该二次函数的图象经过点(﹣2,﹣3)、(﹣1,﹣4)、(0,﹣3),
∴
解得,,
∴该二次函数的解析式是:y=x2+2x﹣3;
(2)∵y=x2+2x﹣3=(x+1)2﹣4,
∴该二次函数图象的开口向上,对称轴是:x=﹣1,顶点为(﹣1,﹣4).
【点评】本题综合考查了待定系数法求二次函数的解析式、二次函数图象上点的坐标特征以及二次函数图象的性质.解答该题的关键是根据图表提取关键性信息.
21.(10分)如图,是平行四边形ABCD的边AD上的一点,且,CE交BD点E,BF=15.
(1)求DF的长;
(2)如果=,=,用、表示向量.
【分析】(1)利用平行四边形的性质以及平行线分线段成比例定理求解即可;
(2)利用三角形法则求出,可得结论.
【解答】解:(1)∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,AD=BC,
∵=,
∴==,
∴DF=;
(2)∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,AB∥CD,AB=CD,AD=BC,
∴=,
∵=,
∴=,
∴=+=﹣,
∵==,
∴CF=CE,
∴=﹣.
【点评】本题考查平面向量,平行四边形的性质,平行线分线段成比例定理等知识,解题的关键是掌握三角形法则求平面向量.
22.(10分)图1是疫情期间测温员用“额温枪”对小红测温时的实景图,图2是其侧面示意图,其中枪柄BC与手臂MC始终在同一直线上,枪身BA与额头保持垂直.量得胳膊MN=28cm,MB=42cm,肘关节M与枪身端点A之间的水平宽度为25.3cm(即MP的长度),枪身BA=8.5cm.
(1)求∠ABC的度数;
(2)测温时规定枪身端点A与额头距离范围为3~5cm.在图2中,若测得∠BMN=68.6°,小红与测温员之间距离为50cm.问此时枪身端点A与小红额头的距离是否在规定范围内?并说明理由.(结果保留小数点后一位)
(参考数据:sin66.4°≈0.92,cos66.4°≈0.40,sin23.6°≈0.40,≈1.414)
【分析】(1)过点B作BH⊥MP,垂足为H,根据解直角三角形cos∠BMH===0.4,即可计算出∠BMH的度数,再根据平行线的性质即可算出∠ABC的度数;
(2)根据(1)中的结论和已知条件可计算出∠NMI的度数,根据三角函数即可算出MI的长度,再根据已知条件即可算出PK的长度,即可得出答案.
【解答】解:(1)过点B作BH⊥MP,垂足为H,过点M作MI⊥FG,垂足为I,过点P作PK⊥DE,垂足为K,
∵MP=25.3cm,BA=HP=8.5cm,
∴MH=MP﹣HP=25.3﹣8.5=16.8(cm),
在Rt△BMH中,
cos∠BMH===0.4,
∴∠BMH=66.4°,
∵AB∥MP,
∴∠BMH+∠ABC=180°,
∴∠ABC=180°﹣66.4°=113.6°;
(2)∵∠BMN=68.6°,∠BMH=66.4°,
∴∠NMI=180°﹣∠BMN﹣∠BMH=180°﹣68.6°﹣66.4°=45°,
∵MN=28cm,
∴cos45°==,
∴MI≈19.80cm,
∵KI=50cm,
∴PK=KI﹣MI﹣MP=50﹣19.80﹣25.3=4.90≈4.9(cm),
∴此时枪身端点A与小红额头的距离是在规定范围内.
【点评】本题主要考查了解直角三角形的应用,熟练掌握解直角三角形的方法进行计算是解决本题的关键.
23.(12分)如图,已知在梯形ABCD中,AD∥BC,AB⊥BC,∠AEB=∠ADC.
(1)求证:△ADE∽△DBC.
(2)连接EC,若CD2=AD BC,求证:∠DCE=∠ADB.
【分析】(1)由平行线的性质得出∠ADE=∠DBC,∠ADC+∠C=180°,再由已知条件和邻补角关系得出∠AED=∠C,即可得出△ADE∽△DBC;
(2)由(1)得:△ADE∽△DBC,由相似三角形的对应边成比例得出DB DE=AD BC,再由已知条件得出,由公共角相等得出△CDE∽△BDC,得出∠DCE=∠DBC,即可得出结论.
【解答】(1)证明:∵AD∥BC,
∴∠ADE=∠DBC,∠ADC+∠C=180°,
∵∠AEB=∠ADC,∠AEB+∠AED=180°,
∴∠AED=∠C,
∴△ADE∽△DBC;
(2)证明:连接EC
由(1)得:△ADE∽△DBC,
∴,
∴DB DE=AD BC,
∵CD2=AD BC,
∴CD2=DB DE,
∴,
又∵∠CDE=∠BDC,
∴△CDE∽△BDC,
∴∠DCE=∠DBC,
又∵∠ADB=∠DBC,
∴∠DCE=∠ADB.
【点评】本题考查了相似三角形的判定与性质、平行线的性质、邻补角关系;本题综合性强,证明三角形相似是解决问题的关键.
24.(12分)已知在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2+bx+2经过点A(﹣3,﹣6)、B(6,0),与y轴交于点C.
(1)求抛物线的表达式;
(2)点D是抛物线上的点,且位于线段BC上方,联结CD.
①如果点D的横坐标为2.求cot∠DCB的值;
②如果∠DCB=2∠CBO,求点D的坐标.
【分析】(1)将点A,B坐标代入抛物线解析式中,解方程组,即可得出结论;
(2)①先求出点D坐标,进而求出BC,CD,DB,判断出△BDC是直角三角形,即可得出结论;
②构造出等腰三角形,利用对称性求出点F的坐标,进而求出直线CF的解析式,进而联立抛物线解析式,解方程组,即可得出结论.
【解答】解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+2经过点A(﹣3,﹣6)、B(6,0),
∴,
∴,
∴抛物线的表达式为y=﹣x2+x+2;
(2)①如图1,
由(1)知,抛物线的解析式为y=﹣x2+x+2,
当x=0时,y=2,
∴C(0,2),当x=2时,y=﹣×4+×2+2=4,
∴D(2,4),
∵B(6,0),
∴CD2=(2﹣0)2+(4﹣2)2=8,BC2=(6﹣0)2+(0﹣2)2=40,
DB2=(6﹣2)2+(0﹣4)2=32,
∴CD2+BC2=DB2,
∴△BCD是直角三角形,∠BDC=90°,
在Rt△BDC中,CD=2,BD=4,
∴cot∠DCB===;
②如图2,
过点C作CE∥x轴,则∠BCE=∠CBO,
∵∠DCB=2∠CBO,
∴∠DCE=∠BCE,过点B作BE⊥CE,并延长交CD的延长线于F,
∵C(0,2),B(6,0),
∴F(6,4),设直线CF的解析式为y=kx+2,
∴6k+2=4,
∴k=,
∴直线CF的解析式为y=x+2①,
∵抛物线的解析式为y=﹣x2+x+2②,
联立①②,解得或,
∴D(4,).
【点评】此题是二次函数综合题,主要考查了待定系数法,勾股定理的逆定理,等腰三角形的性质,构造出等腰三角形是解本题的关键.
25.(14分)如图1,已知在等腰△ABC中,AB=AC=,tan∠ABC=3,BF⊥AC,垂足为F.点D是边AB上一点(不与A,B重合).
(1)求边BC的长;
(2)如图2,联结DF,DF恰好经过△ABC的重心,求线段AD的长;
(3)过点D作DE⊥BC,垂足为E,DE交BF于点Q.联结DF,如果△DQF和△ABC相似,求线段BD的长.
【分析】(1)先利用等腰三角形的性质判断出BC=2BH,再用三角函数和勾股定理求出BH,即可得出结论;
(2)作BN⊥BC,CM⊥BC,根据梯形中位线和平行线分线段成比例解答即可;
(3)分两种情况,利用相似三角形的判定和性质解答即可.
【解答】解(1)如图1,过点A作DH⊥BC于H,
∴∠AHB=90°,
∵AB=AC=5,
∴BC=2BH,
在Rt△AHB中,tan∠ABC==3,
∴AH=3BH,
根据勾股定理得,AH2+BH2=AB2,
∴(3BH)2+BH2=(5)2,
∴BH=5,
∴BC=2BH=10;
(2)∵BC=10,tan∠ABC=3,
∴CF=,BF=3,如图2,作BN⊥BC,CM⊥BC,
∵G为重心,
∴AG=10,GH=5,
由CM∥AG,
则=,
∴CM=AG=,
∵HG为梯形CMNB的中位线,
∴BN=2GH﹣CM=,
∵NB∥AG,
∴,
∴AD=AB=;
(3)∵BF⊥AC,DE⊥BC,
∴∠BFC=∠DEB=90°,
∴∠BQE=∠ACB
∵∠BQE=∠DQF,
∴∠DQF=∠ACB
∵△DQF和△ABC相似,
∴或,
∵tan∠BQE=tan∠ACB=tan∠ABC=3,
∴,
设QE=x,BE=3x,则DE=9x,
∴BQ=,BD=,DQ=8x,
∵BF=3CF=,
∴QF=,
(ⅰ)当时,则,,
解得x=,
∴BD==,
(ⅱ)当时,则,,
解得x=,
∴BD==,
综上所述,BD=或BD=.
【点评】此题是相似形综合题,主要考查了等腰三角形的性质,锐角三角函数,勾股定理,相似三角形的判定和性质,利用方程的思想解决问题是解本题的关键.
2021/12/9 8:11:28
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