2021-2022学年上海市长宁区九年级第一学期期末数学试卷(一模)
一、选择题(本大题共6题,每题4分,满分24分)(每题只有一个正确选项,在答题纸相应题号的选项上用2B铅笔正确填涂)
1.已知在△ABC中,∠C=90°,∠A=α,AB=c,那么BC的长为( )
A.c sinα B.c tanα C. D.c cotα
2.如果向量与向量方向相反,且3||=||,那么向量用向量表示为( )
A. B. C. D.
3.如图,已知AB∥CD∥EF,AD:AF=3:5,BE=12,那么CE的长等于( )
A.2 B.4 C. D.
4.抛物线y=ax2+bx+c(其中a>0、b<0、c>0)一定不经过的象限是( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
5.下列命题中,说法正确的是( )
A.所有菱形都相似
B.两边对应成比例且有一组角对应相等的两个三角形相似
C.三角形的重心到一个顶点的距离,等于它到这个顶点对边距离的两倍
D.斜边和直角边对应成比例,两个直角三角形相似
6.如图,点E是线段BC的中点,∠B=∠C=∠AED,下列结论中,说法错误的是( )
A.△ABE与△ECD相似 B.△ABE与△AED相似
C. D.∠BAE=∠ADE
二、填空题(本大题共12题,每颃4分,满分36分)【在答题纸相应题号后的空格内直接填写答案】
7.已知,那么的值为 .
8.抛物线y=2x2﹣1的顶点坐标是 .
9.在比例尺为1:10000的地图上,相距5厘米的两地实际距离为 千米.
10.已知点C是线段AB的黄金分割点,如果AC>BC,BC=2,则AC= .
11.如果两个相似三角形周长之比为3:2,那么这两个三角形的面积之比为 .
12.点G是△ABC的重心,过点G作BC边的平行线与AB边交于点E,与AC边交于点F,则= .
13.如图,小明沿着坡度i=1:2.4的坡面由B到A直行走了13米时,他上升的高度AC= 米.
14.已知抛物线y=ax2+bx﹣2(ab>0)与y轴交于点A,过点A作x轴的平行线交抽物线于点B,若AB=2,则点B坐标为 .
15.我国古代数学著作《九章算术》中记载:“今有邑方不知大小,各中开门.出北门三十步有木,出西门七百五十步有木.问邑方几何?”示意图如图,正方形ABCD中,F、G分别是AD和AB的中点,若EF⊥AD,EF=30,GH⊥AB,GH=750,且EH过点A,那么正方形ABCD的边长为 .
16.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,tan∠BAC=,CD是斜边AB上的中线,点E是直线AC左侧一点,联结AE、CE、ED,若EC⊥CD,∠EAC=∠B,则的值为 .
17.定义:在△ABC中,点D和点E分别在AB边、AC边上,且DE∥BC,点D、点E之间距离与直线DE与直线BC间的距离之比称为DE关于BC的横纵比.已知,在△ABC中,BC=4,BC上的高长为3,DE关于BC的横纵比为2:3,则DE= .
18.如图,在△ABC中,∠C=90°,AC=BC=3,点D、E分别在AC边和AB边上,沿着直线DE翻折△ADE,点A落在BC边上,记为点F,如果CF=1,则BE= .
三、解答题(本大题共7题,满分78分)【将下列各题的解答过程,做在答题纸的相应位置上】
19.计算:cot30°﹣.
20.抛物线y=﹣x2+bx+c经过点A(0,3),B(﹣1,0).
(1)求抛物线的表达式及其顶点坐标.
(2)填空:如果将该抛物线平移,使它的顶点移到点A的位置,那么其平移的过程是 ,平移后的抛物线表达式是 .
21.如图,在梯形ABCD中,AB∥CD,且AB:CD=3:2,点E是边CD的中点,联结BE交对角线AC于点F,若=,=.
(1)用、表示、;
(2)求作在、方向上的分向量.
(不要求写作法,但要保留作图痕迹,并指出所作图中表示结论的分向量)
22.如图,某种路灯灯柱BC垂直于地面,与灯杆AB相连.已知直线AB与直线BC的夹角是76°,在地面点D处测得点A的仰角是53°,点B仰角是45°,点A与点D之间的距离为3.5米.
求:(1)点A到地面的距离;
(2)AB的长度.(精确到0.1米)
(参考数据:sin53°≈0.8,cos53°≈0.6,sin76°≈0.97,cos76°≈0.24)
23.如图,线段BD是△ABC的角平分线,点E、点F分别在线段BD、AC的延长线上,联结AE、BF,且AB BD=BC BE.
(1)求证:AD=AE;
(2)如果BF=DF,求证:AF CD=AE DF.
24.抛物线y=ax2+2ax+c与x轴相交于A、B两点(点A在点B左侧),与y轴交于点C(0,3),其顶点D的纵坐标为4.
(1)求该抛物线的表达式;
(2)求∠ACB的正切值;
(3)点F在线段CB的延长线上,且∠AFC=∠DAB,求CF的长.
25.已知,在△ABC中,AB=AC=5,BC=8,点E是射线CA上的动点,点O是边BC上的动点,且OC=OE,射线OE交射线BA于点D.
(1)如图,如果OC=2,求的值;
(2)联结AO,如果△AEO是以AE为腰的等腰三角形,求线段OC的长;
(3)当点E在边AC上时,联结BE、CD,∠DBE=∠CDO,求线段OC的长.
参考答案
一、选择题(本大题共6题,每题4分,满分24分)(每题只有一个正确选项,在答题纸相应题号的选项上用2B铅笔正确填涂)
1.已知在△ABC中,∠C=90°,∠A=α,AB=c,那么BC的长为( )
A.c sinα B.c tanα C. D.c cotα
【分析】根据锐角三角函数的正弦值计算即可.
解:在Rt△ABC中,sinA=,
∴BC=c sinα
故选:A.
【点评】本题考查了解直角三角形,熟练掌握并区分锐角三角函数的正弦,余弦,正切是解题的关键.
2.如果向量与向量方向相反,且3||=||,那么向量用向量表示为( )
A. B. C. D.
【分析】由向量与向量方向相反,且3||=||,可得,继而求得答案.
解:∵向量与向量方向相反,且3||=||,
∴3=﹣,
∴.
故选:D.
【点评】此题考查了平面向量的知识.注意根据题意得到3=﹣是解此题的关键.
3.如图,已知AB∥CD∥EF,AD:AF=3:5,BE=12,那么CE的长等于( )
A.2 B.4 C. D.
【分析】根据平行线分线段成比例得到=,即=,可计算出BC,然后利用CE=BE﹣BC进行计算.
解:∵AB∥CD∥EF,
∴=,即=,
∴BC=,
∴CE=BE﹣BC=12﹣=.
故选:C.
【点评】本题考查了平行线分线段成比例:三条平行线截两条直线,所得的对应线段成比例.
4.抛物线y=ax2+bx+c(其中a>0、b<0、c>0)一定不经过的象限是( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【分析】根据已知条件“a>0,b<0,c>0”判断出该函数图象的开口方向、与x和y轴的交点、对称轴所在的位置,然后据此来判断它的图象一定不经过第三象限.
解:①∵a>0、c>0,
∴该抛物线开口方向向上,且与y轴交于正半轴;
②∵a>0,b<0,
∴二次函数y=ax2+bx+c的函数图象的对称轴是直线x=﹣>0,
∴二次函数y=ax2+bx+c的函数图象的对称轴在第一象限;
综合①②,二次函数y=ax2+bx+c的图象一定不经过第三象限.
故选:C.
【点评】本题考查了二次函数图象与系数的关系.根据二次函数y=ax2+bx+c系数符号判断抛物线开口方向、对称轴、抛物线与y轴的交点抛物线与x轴交点的个数.
5.下列命题中,说法正确的是( )
A.所有菱形都相似
B.两边对应成比例且有一组角对应相等的两个三角形相似
C.三角形的重心到一个顶点的距离,等于它到这个顶点对边距离的两倍
D.斜边和直角边对应成比例,两个直角三角形相似
【分析】利用菱形的性质、相似三角形的判定方法、三角形的重心的性质等知识分别判断后即可确定正确的选项.
解:A、所有的菱形不相似,故错误,不符合题意;
B、两边对应成比例且夹角相等的两个三角形相似,故错误,不符合题意;
C、三角形的重心到一个顶点的距离等于它到对边中点距离的两倍,故错误,不符合题意;
D、斜边和直角边对应成比例的两个直角三角形是相似的,故该选项正确,符合题意;
故选:D.
【点评】考查了命题与定理的知识,解题的关键是了解菱形的性质、相似三角形的判定方法、三角形的重心的性质等知识,难度不大.
6.如图,点E是线段BC的中点,∠B=∠C=∠AED,下列结论中,说法错误的是( )
A.△ABE与△ECD相似 B.△ABE与△AED相似
C. D.∠BAE=∠ADE
【分析】证明△BAE∽△CED,△ABE∽△AED,可得结论.
解:∵∠AEC=∠AED+DEC=∠B+∠BAE,∠B=∠AED,
∴∠DEC=∠BAE,
∵∠B=∠C,
∴△BAE∽△CED,
∴=,
∵BE=CE,
∴=,
∴=,
∵∠B=∠AED,
∴△ABE∽△AED,
∴=,
故选项A,B,C正确,
故选:D.
【点评】本题考查相似三角形的判定和性质等知识,解题的关键是正确寻找相似三角形解决问题.
二、填空题(本大题共12题,每颃4分,满分36分)【在答题纸相应题号后的空格内直接填写答案】
7.已知,那么的值为 .
【分析】由已知可得y=2x,代入所求的代数式可得答案.
解:∵,
∴y=2x,
∴==.
故答案为:.
【点评】本题考查比例的基本性质,根据已知得到y=2x是解题关键.
8.抛物线y=2x2﹣1的顶点坐标是 (0,﹣1) .
【分析】利用顶点坐标公式直接求解.
解:根据顶点坐标公式,
得顶点横坐标为x==0,
纵坐标为y==﹣1,即(0,﹣1).
【点评】主要考查了求抛物线的顶点坐标、对称轴的方法.
9.在比例尺为1:10000的地图上,相距5厘米的两地实际距离为 0.5 千米.
【分析】比例尺=图上距离:实际距离,根据题意列出等式即可得出实际的距离.
解:根据:比例尺=图上距离:实际距离,
设两地实际距离为x厘米,得:1:10000=5:x,
∴相距5厘米的两地的实际距离是5×10000=50000(厘米)=0.5(千米),
故答案为:0.5.
【点评】本题考查了比例线段.能够根据比例尺正确进行计算,注意单位的转换.
10.已知点C是线段AB的黄金分割点,如果AC>BC,BC=2,则AC= +1 .
【分析】先根据黄金比值为求出AB与AC的关系,再列式计算即可.
解:∵点C是线段AB的黄金分割点,AC>BC,BC=2,
∴AC=AB,
∵AB﹣AC=BC,
∴AB﹣AB=2,
解得:AB=3+,
则AC=AB﹣BC=+1,
故答案为:+1.
【点评】本题考查的是黄金分割,熟记黄金比值为是解题的关键.
11.如果两个相似三角形周长之比为3:2,那么这两个三角形的面积之比为 9:4 .
【分析】已知了两个相似三角形的周长比,即可得到它们的相似比,由于相似三角形的面积比等于相似比的平方,由此得解.
解:∵两个相似三角形的周长之比为3:2,
∴它们的相似比为3:2,
∴它们的面积比为9:4,
故答案为:9:4.
【点评】此题考查的是相似三角形的性质:相似三角形的周长比等于相似比,面积比等于相似比的平方.
12.点G是△ABC的重心,过点G作BC边的平行线与AB边交于点E,与AC边交于点F,则= .
【分析】连接AG交BC于点D,由EF∥BC,可得=,又由G是△ABC的重心,可得=,再由D是BC的中点,可得=.
解:连接AG交BC于点D,
∵EF∥BC,
∴=,
∵G是△ABC的重心,
∴=,
∵D是中点,
∴=,
∴=,
故答案为:.
【点评】本题考查三角形重心定理,熟练掌握三角形重心定理,灵活应用平行线的性质是解题的关键.
13.如图,小明沿着坡度i=1:2.4的坡面由B到A直行走了13米时,他上升的高度AC= 5 米.
【分析】由坡度易得AC与BC的比为1:2.4,设出相应未知数,利用勾股定理可得AC的长度.
解:∵坡度i=1:2.4,
∴AC与BC的比为1:2.4,
设AC=x米,则BC=2.4x米,
由勾股定理,得x2+(2.4x)2=132.
解得x=5.
故答案为:5.
【点评】本题考查了解直角三角形及勾股定理;理解坡度的意义是解决本题的关键.
14.已知抛物线y=ax2+bx﹣2(ab>0)与y轴交于点A,过点A作x轴的平行线交抽物线于点B,若AB=2,则点B坐标为 (2,﹣2) .
【分析】先根据抛物线解析式求出点A坐标,进而再根据抛物线的对称性求出点B坐标.
解:∵y=ax2+bx﹣2(ab>0)与y轴交于点A,过点A作x轴的平行线交抽物线于点B,
∴A(0,﹣2),A、B关于对称轴对称,
∵AB=2,
∴点B坐标为(2,﹣2),
故答案为:(2,﹣2).
【点评】本题考查了二次函数的性质,二次函数图象上点的坐标特征,熟知二次函数的对称性是解题的关键.
15.我国古代数学著作《九章算术》中记载:“今有邑方不知大小,各中开门.出北门三十步有木,出西门七百五十步有木.问邑方几何?”示意图如图,正方形ABCD中,F、G分别是AD和AB的中点,若EF⊥AD,EF=30,GH⊥AB,GH=750,且EH过点A,那么正方形ABCD的边长为 300 .
【分析】根据题意,可知△AEF∽△HAG,从而可以得到对应边的比相等,从而可以求得正方形的边长.
解:∵F、G分别是AD和AB的中点,AD=AB,
∴AF=AD,AG=AB,
∴AF=AG,
由题意可得,△AEF∽△HAG,
∴=,
即AF2=30×750=22500,
解得:AF=150,
∴AD=2AF=300
故答案是:300.
【点评】本题考查相似三角形的应用、数学常识、正方形的性质,解答本题的关键是明确题意.利用相似三角形的性质和数形结合的思想解答.
16.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,tan∠BAC=,CD是斜边AB上的中线,点E是直线AC左侧一点,联结AE、CE、ED,若EC⊥CD,∠EAC=∠B,则的值为 .
【分析】先由∠ECD=∠ACB=90°,得出∠ECA=∠BCD,又∠EAC=∠B,根据两角对应相等的两三角形相似得出△ACE∽△BCD,再由相似三角形的对应边成比例得出CE:CD=AC:BC,即CD:BC=CE:AC,又∠ECD=∠ACB,根据两边对应成比例且夹角相等的两三角形相似得出△CDE∽△CBA,由tan∠BAC=,根据正切函数的定义设BC=3k,则AC=2k,由勾股定理求出AB=k,再根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半得出CD=k,然后由相似三角形面积的比等于相似比的平方即可求解.
解:∵EC⊥CD,
∴∠ECD=∠ACB=90°,
∴∠ECD﹣∠ACD=∠ACB﹣∠ACD,
即∠ECA=∠BCD,
又∵∠EAC=∠B,
∴△ACE∽△BCD,
∴CE:CD=AC:BC,
∴CD:BC=CE:AC.
∴△CDE∽△CBA;,
在直角△ABC中,∵∠ACB=90°,tan∠BAC==,
∴可设BC=3k,则AC=2k,
∴AB==k,
∵点D是斜边AB的中点,
∴CD=AB=k.
∵△CDE∽△CBA,
∴=()2=()2=.
【点评】本题考查了相似三角形的判定与性质,勾股定理,直角三角形的性质,三角函数的定义,有一定难度.(1)中证明出△ACE∽△BCD,根据相似三角形的对应边成比例得出CD:BC=CE:AC是解题的关键.
17.定义:在△ABC中,点D和点E分别在AB边、AC边上,且DE∥BC,点D、点E之间距离与直线DE与直线BC间的距离之比称为DE关于BC的横纵比.已知,在△ABC中,BC=4,BC上的高长为3,DE关于BC的横纵比为2:3,则DE= .
【分析】先证明△ABC∽△ADE,由相似三角形的性质可求解.
解:∵DE关于BC的横纵比为2:3,
∴设点D、点E之间距离为2x,直线DE与直线BC间的距离为3x,DE∥BC,
∴△ABC∽△ADE,
∴=,
∴x=,
∴DE=2x=,
故答案为:.
【点评】本题考查了相似三角形的判定和性质,理解“横纵比”的定义并运用是解题的关键.
18.如图,在△ABC中,∠C=90°,AC=BC=3,点D、E分别在AC边和AB边上,沿着直线DE翻折△ADE,点A落在BC边上,记为点F,如果CF=1,则BE= .
【分析】过F作FG⊥AB于点G.先求出AB=3,BF=3﹣1=2.则FG=GB=BF=,所以AG=AB﹣BG=3﹣=2,设AE=x,则EF=x,EG=2﹣x,在Rt△EGF中,EG2+FG2=EF2,利用勾股定理解列出(2﹣x)2+()2=x2,解得x=,即求出BE.
解:过F作FG⊥AB于点G.
∵∠C=90°,AC=BC=3,CF=1,
∴AB=3,BF=3﹣1=2.
∴FG=GB=BF=,
∴AG=AB﹣BG=3﹣=2,
设AE=x,则EF=x,EG=2﹣x,
在Rt△EGF中,
EG2+FG2=EF2,
即(2﹣x)2+()2=x2,
解得x=,
∴BE=AB﹣AE=3﹣=.
故答案为:.
【点评】本题考查翻折变换,等腰直角三角形的性质等知识,解题的关键是熟练运用勾股定理,属于中考常考题型.
三、解答题(本大题共7题,满分78分)【将下列各题的解答过程,做在答题纸的相应位置上】
19.计算:cot30°﹣.
【分析】把特殊角的三角函数值代入计算即可.
解:cot30°﹣
=﹣
=﹣()
=1.
【点评】本题考查了特殊角的三角函数值,熟练掌握特殊角的三角函数值是解题的关键.
20.抛物线y=﹣x2+bx+c经过点A(0,3),B(﹣1,0).
(1)求抛物线的表达式及其顶点坐标.
(2)填空:如果将该抛物线平移,使它的顶点移到点A的位置,那么其平移的过程是 向左平移1个单位,再向下平移1个单位 ,平移后的抛物线表达式是 y=﹣x2+3 .
【分析】(1)把A(0,3),B(﹣1,0)代入y=﹣x2+bx+c即可得抛物线的表达式为y=﹣x2+2x+3,配成顶点式即得其顶点坐标;
(2)由顶点的位置关系即可得平移过程,根据平移后顶点坐标即可得表达式.
解:(1)把A(0,3),B(﹣1,0)代入y=﹣x2+bx+c得:
,解得,
∴抛物线的表达式为y=﹣x2+2x+3,
∵y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,
∴抛物线的顶点是(1,4);
(2)∵抛物线的顶点是(1,4),A(0,3),
∴将该抛物线平移,使它的顶点移到点A的位置,平移的过程是向左平移1个单位,再向下平移1个单位,
∵平移后抛物线形状、大小不变,
∴平移后的抛物线表达式是y=﹣x2+3,
故答案为:向作平移1个单位,再向下平移1个单位,y=﹣x2+3.
【点评】本题考查了二次函数图象与几何变换,用待定系数法求二次函数的解析式等知识点,能求出二次函数的解析式是解此题的关键.
21.如图,在梯形ABCD中,AB∥CD,且AB:CD=3:2,点E是边CD的中点,联结BE交对角线AC于点F,若=,=.
(1)用、表示、;
(2)求作在、方向上的分向量.
(不要求写作法,但要保留作图痕迹,并指出所作图中表示结论的分向量)
【分析】(1)利用三角形法则,平行线分线段成比例定理求解即可.
(2)利用平行四边形法则作出图形即可.
解:(1)∵AB:CD=3:2,
∴CD=AB,
∴=,
∴=+=+,
∴DE=EC,CE∥AB,
∴==,
∴AF=AC,
∴=(+)=+.
(2)如图,在、方向上的分向量分别为,.
【点评】本题考查平面向量,梯形的性质等知识,解题的关键是掌握三角形法则,平行四边形法则,属于中考常考题型.
22.如图,某种路灯灯柱BC垂直于地面,与灯杆AB相连.已知直线AB与直线BC的夹角是76°,在地面点D处测得点A的仰角是53°,点B仰角是45°,点A与点D之间的距离为3.5米.
求:(1)点A到地面的距离;
(2)AB的长度.(精确到0.1米)
(参考数据:sin53°≈0.8,cos53°≈0.6,sin76°≈0.97,cos76°≈0.24)
【分析】(1)要求点A到地面的距离,所以过点A作AF⊥CD,垂足为F,然后放在直角三角形AFD中即可解答;
(2)要求AB的长度,需要把AB放在直角三角形中,所以过点A作AG⊥EC,垂足为G,在Rt△AFD中,求出DF的长,然后设CF为x,用x表示AG,BG的长,再用76°的正切值求出x,最后求出AB即可.
解:(1)过点A作AF⊥CD,垂足为F,
在Rt△AFD中,AF=ADsin53°=3.5×0.8=2.8米,
答:点A到地面的距离为2.8米;
(2)过点A作AG⊥EC,垂足为G,
则AF=GC,AG=CF,
在Rt△AFD中,DF=ADcos53°=3.5×0.6=2.1米,
设CF为x米,则CD为(2.1+x)米,
在Rt△BCD中,BC=CDtan45°=(2.1+x)米,
∴GB=GC﹣BC=2.8﹣(2.1+x)=(0.7﹣x)米,
在Rt△AGB中,tan76°=,
∴tan76°=,
∴,
解得:x≈0.56,
∴CF=AG=0.56米,
∴AB==≈0.6米.
【点评】本题考查了解直角三角形得应用—仰角俯角问题,添加辅助线构造直角三角形是解题的关键.
23.如图,线段BD是△ABC的角平分线,点E、点F分别在线段BD、AC的延长线上,联结AE、BF,且AB BD=BC BE.
(1)求证:AD=AE;
(2)如果BF=DF,求证:AF CD=AE DF.
【分析】(1)利用两边成比例且夹角相等证明△ABE∽△CBD,得∠BDC=∠AEB,从而证明∠ADE=∠E,则AD=AE;
(2)利用三角形外角的性质证明∠BAF=∠FBC,证明△BCF∽△ABF,得,则(AF﹣AD) DF=AF CF,进行化简即可.
【解答】证明:(1)∵BD是△ABC的角平分线,
∴∠ABE=∠CBD,
∵AB BD=BC BE,
∴,
∴△ABE∽△CBD,
∴∠BDC=∠AEB,
∵∠BDC=∠ADE,
∴∠AEB=∠ADE,
∴AD=AE;
(2)∵BF=DF,
∴∠BDF=∠FBD,
∵∠BDF=∠BAF+∠ABD,∠FBD=∠DBC+∠CBF,
∴∠BAF+∠ABD=∠DBC+∠CBF,
∵∠ABD=∠CBD,
∴∠BAF=∠FBC,
∵∠BFC=∠AFB,
∴△BCF∽△ABF,
∴,
∴BF2=AF CF,
∵DF=BF,
∴DF2=AF CF,
∵DF=AF﹣AD,
∴(AF﹣AD) DF=AF CF,
∴AF DF﹣AD DF=AF CF,
∴AF DF﹣AF CF=AD DF,
∴AF (DF﹣CF)=AD DF,
∵DF﹣CF=CD,AD=AE,
∴AF CD=AE DF.
【点评】本题主要考查了相似三角形的判定与性质,等腰三角形的性质,三角形外角的性质等知识,熟练进行相似三角形的证明是解题的关键.
24.抛物线y=ax2+2ax+c与x轴相交于A、B两点(点A在点B左侧),与y轴交于点C(0,3),其顶点D的纵坐标为4.
(1)求该抛物线的表达式;
(2)求∠ACB的正切值;
(3)点F在线段CB的延长线上,且∠AFC=∠DAB,求CF的长.
【分析】(1)根据对称轴公式:x=﹣可得对称轴是:x=﹣1,得D(﹣1,4),根据顶点式可设抛物线的解析式为:y=a(x+1)2+4,把(0,3)代入可得结论;
(2)如图1,构建直角三角形,计算AM和CM的长,根据正切的定义可得结论;
(3)根据正切相等可得∠ACB=∠DAB,所以得AC=AF,根据两点的距离公式列方程可得结论.
解:(1)∵y=ax2+2ax+c,
∴对称轴是:x=﹣=﹣1,
∴顶点D的坐标为(﹣1,4),
设抛物线的解析式为:y=a(x+1)2+4,
把(0,3)代入得:a+4=3,
∴a=﹣1,
∴抛物线的解析式为:y=﹣(x+1)2+4=﹣x2﹣2x+3;
(2)如图1,过点A作AM⊥BC于M,
当y=0时,﹣x2﹣2x+3=0,
解得:x1=﹣3,x2=1,
∴A(﹣3,0),B(1,0),
∴AB=3+1=4,BC==,AC=3,
∵S△ABC=AB OC=BC AM,
∴=×AM,
∴AM=,
由勾股定理得:CM===,
∴tan∠ACB===2;
(3)如图2,∵tan∠ACB=2,tan∠DAB===2,
∴∠ACB=∠DAB,
∵∠DAB=∠AFC,
∴∠ACB=∠AFC,
∴AC=AF,
设BC的解析式为:y=kx+b,
则,
解得:,
∴BC的解析式为:y=﹣3x+3,
设F(m,﹣3m+3),
∴(3)2=(m+3)2+(﹣3m+3)2,
解得:m1=0(舍),m2=,
∴F(,﹣),
∴CF==.
【点评】本题是二次函数的综合题,考查二次函数的解析式,对称轴公式,顶点式,三角函数的定义,两点的距离,三角形面积等知识,第三问有难度,得出∠AFC=∠ACB是本题的关键.
25.已知,在△ABC中,AB=AC=5,BC=8,点E是射线CA上的动点,点O是边BC上的动点,且OC=OE,射线OE交射线BA于点D.
(1)如图,如果OC=2,求的值;
(2)联结AO,如果△AEO是以AE为腰的等腰三角形,求线段OC的长;
(3)当点E在边AC上时,联结BE、CD,∠DBE=∠CDO,求线段OC的长.
【分析】(1)通过证明△ABC∽△OEC,可求EC的长,AE的长,通过证明△ADE∽△ODB,可求解;
(2)分两种情况讨论,利用相似三角形的性质可求解;
(3)通过证明△CDA∽△BEO,可得,通过证明△ABE∽△ODC,可得,列出等式可求解.
解:(1)∵AB=AC=5,OE=OC=2,
∴∠B=∠C,∠C=∠OEC,
∴∠B=∠OEC=∠AED,
又∵∠C=∠C,
∴△ABC∽△OEC,
∴,
∴=,
∴EC=,
∴AE=,
∵∠ADE=∠ADE,∠AED=∠B,
∴△ADE∽△ODB,
∴=()2=()2=;
(2)如图1,当点E在AC上时,
∵∠AEO>90°,△AEO是等腰三角形,
∴AE=EO,
由(1)可知:△ABC∽△OEC,
∴,
∴,
∴EC=OC,
∵AC=AE+EC=OC+OC=5,
∴OC=;
当点E在线段CA的延长线上时,如图2,
∵∠EAO>90°,△AEO是等腰三角形,
∴AE=AO,
∴∠E=∠AOE,
∵∠B=∠C=∠OEC,
∴∠B=∠AOE,
∴△ABC∽△AOE,
∴,
∴,
∴AE=OC,
由(1)可知:△ABC∽△OEC,
∴,
∴,
∴EC=OC,
∵AC=EC﹣AE=5,
∴OC﹣OC=5,
∴OC=,
综上所述:线段OC的长为或;
(3)如图3,当点E在线段AC上时,
∵∠ABE=∠CDO,∠ABC=∠OEC,
∴∠ABC﹣∠ABE=∠OEC﹣∠ODC,
∴∠EBO=∠DCA,
∵∠DAC=∠ABC+∠ACB=2∠ACB,∠BOE=∠ACB+∠OEC=2∠ACB,
∴∠DAC=∠BOE,
∴△CDA∽△BEO,
∴,
∵∠ABE=∠ODC,∠BAC=∠DOC,
∴△ABE∽△ODC,
∴,
∴,
∴,
∴OC=8﹣或OC=8+(不合题意舍去),
∴OC=8﹣.
【点评】本题是三角形综合题,考查了等腰三角形的性质,相似三角形的判定和性质,添加恰当辅助线构造相似三角形是解题的关键.