2021-2022学年北京市东城区171中九年级(下)开学数学试卷(Word版含解析)

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名称 2021-2022学年北京市东城区171中九年级(下)开学数学试卷(Word版含解析)
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资源类型 教案
版本资源 人教版
科目 数学
更新时间 2022-03-10 16:37:38

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文档简介

2021-2022学年北京市东城区171中九年级(下)开学数学试卷
一、选择题。在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项。
1.中国财政部2021年3月18日发布数据显示,前2个月,全国一般公共预算收入约为41800亿元,将41800用科学记数法表示应为(  )
A.0.418×106 B.4.18×105 C.4.18×104 D.41.8×103
2.如图是某几何体的三视图,该几何体是(  )
A.正方体 B.圆锥 C.四棱柱 D.圆柱
3.正五边形的外角和为(  )
A.180° B.360° C.540° D.720°
4.下列给出的等边三角形、圆、平行四边形、矩形中是轴对称图形而不是中心对称图形的是(  )
A. B.
C. D.
5.如图,AB是⊙O的直径,点C,D在⊙O上.若∠ABC=60°,则∠D的度数为(  )
A.25° B.30° C.35° D.40°
6.如图所示,阳光从教室的窗户射入室内,窗户框AB在地面上的影长DE=1.8米,窗户下檐距地面的距离BC=1m,EC=1.2m,那么窗户的高AB为(  )
A.1.5m B.1.6m C.1.86m D.2.16m
7.若实数p,q,m,n在数轴上的对应点的位置如图所示,且满足p+q+m+n=0,则绝对值最小的数是(  )
A.p B.q C.m D.n
8.如图,⊙O1的半径为1,正方形ABCD的边长为6,点O2为正方形ABCD的中心,O1O2垂直AB于P点,O1O2=8.若将⊙O1绕点P按顺时针方向旋转360°,在旋转过程中,⊙O1与正方形ABCD的边只有一个公共点的情况一共出现(  )
A.3次 B.5次 C.6次 D.7次
二、填空题
9.函数y=中自变量x的取值范围是   .
10.请写出一个图象经过第一、三象限的正比例函数的解析式   .
11.分解因式:x2﹣y2=   .
12.如果抛物线y=3x2向下平移2个单位,所得到的抛物线是   .
13.如果从1,2,3,4,5,6,7,8,9,10中任意抽取一个数字,抽到的数是5的倍数的概率是   .
14.在△ABC中,∠C=90°,若AB=3,BC=1,则cosA的值为    .
15.第24届冬季奥林匹克运动会,又称2022年北京冬奥会,将于2022年2月4日至2月20日,在北京市和张家口市同时举行.为了调查同学们对冬奥知识的了解情况,小冬从初中三个年级各随机抽取10人,进行了相关测试,获得了他们的成绩(单位:分),序号为1~10的学生是七年级的,他们的成绩的方差记为s12;序号为11~20的学生是八年级的,他们的成绩的方差记为s22,序号为21~30的学生是九年级的,他们的成绩的方差记为s32,直接写出,s12,s22,s32的大小关系    .
16.高速公路某收费站出城方向有编号为A,B,C,D,E的五个小客车收费出口,假定各收费出口每20分钟通过小客车的数量是不变的.同时开放其中的某两个收费出口,这两个出口20分钟一共通过的小客车数量记录如下:
收费出口编号 A,B B,C C,D D,E E,A
通过小客车数量(辆) 260 330 300 360 240
在A,B,C,D,E五个收费出口中,每20分钟通过小客车数量最多的一个收费出口的编号是   .
三、解答题
17.计算:23﹣+(﹣π)0﹣4cos45°.
18.解不等式组
19.已知x2+2x﹣4=0,求代数式x(x﹣2)2﹣x2(x﹣6)﹣3的值.
20.已知:如图,△ABC为锐角三角形,AB>AC.
求作:BC边上的高AD.
作法:①以点A为圆心,AB长为半径画弧,交BC的延长线于
点E;
②分别以点B,E为圆心,以AB长为半径画弧,两弧相交
于点F(不与点A重合);
③连接AF交BC于点D.
线段AD就是所求作的线段.
(1)使用直尺和圆规,依作法补全图形(保留作图痕迹);
(2)完成下面的证明.
证明:连接AE,EF,BF.
∵AB=AE=EF=BF,
∴四边形ABFE是   (   )(填推理依据).
∴AF⊥BE.
即AD是△ABC中BC边上的高.
21.已知一元二次方程x2﹣(2m﹣1)x+m2﹣m=0.
(1)求证:此方程有两个不相等的实数根;
(2)若方程的两根均大于2,求m的取值范围.
22.如图,在四边形ABCD中,BD为一条对角线,AD∥BC,AD=2BC,∠ABD=90°,E为AD的中点,连接BE.
(1)求证:四边形BCDE为菱形;
(2)连接AC,若AC平分∠BAD,BC=4,求AC的长.
23.如图,在平面直角坐标系xOy中,A(8,0),C(0,4).点D是矩形OABC对角线的交点.已知反比例函数y=(k≠0)在第一象限的图象经过点D,交BC于点M,交AB于点N.
(1)求点D的坐标和k的值;
(2)横纵坐标均为偶数的点称为偶点,比如E(2,4).反比例函数图象在点M到点N之间的部分(包含M,N两点)与线段BM,BN围成的图形记为G.求图形G(包含边界)内偶点的个数,并写出偶点的坐标.
24.东城区为了解各学校中学生在疫情期间体育锻炼的情况,对甲、乙两个学校各180名学生进行了体育测试,从中各随机抽取30名学生的成绩(百分制),并对成绩(单位:分)进行整理、描述和分析.给出了部分成绩信息.
甲校参与测试的学生成绩分布如表:
成绩(分) 90≤x<92 92≤x<94 94≤x<96 96≤x<98 98≤x≤100
甲校 2 3 5 10 10
甲校参与测试的学生成绩在96≤x<98这一组的数据是:
96,96.5,97,97.5,96.5,96.5,97.5,96,96.5,96.5
甲、乙两校参与测试的学生成绩的平均数、中位数、众数如表,根据以上信息,回答下列问题:
学校 平均数 中位数 众数
甲校 96.35 m 99
乙校 95.85 97.5 99
(1)m=   ;
(2)在此次随机抽样测试中,甲校的王同学和乙校的李同学成绩均为97分,则在各自学校参与测试同学中成绩的名次相比较更靠前的是    (填“王”或“李”)同学,请简要说出理由;
(3)在此次随机测试中,乙校96分以上的总人数比甲校96分以上(含96分)的总人数的2倍少100人,试估计乙校96分以上(含96分)的总人数.
25.如图,AB为⊙O的直径,C、D为⊙O上不同于A、B的两点,∠ABD=2∠BAC,连接CD,过点C作CE⊥DB,垂足为E,直径AB与CE的延长线相交于F点.
(1)求证:CF是⊙O的切线;
(2)当BD=,sinF=时,求OF的长.
26.在平面直角坐标系xOy中,二次函数y=﹣x2+2mx+4﹣m2与图象与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧).
(1)若点B的坐标为(3,0),
①求此时二次函数的解析式;
②当2≤x≤n时,函数值y的取值范围是﹣n﹣1≤y≤3,求n的值;
(2)将该二次函数图象在x轴上方的部分沿x轴翻折,其他部分保持不变,得到一个新的函数图象,若当﹣2≤x≤﹣1时,这个新函数的函数值y随x的增大而增大,结合函数图象,求m的取值范围.
27.在正方形ABCD中,点P是边BC上一动点(不包含端点),线段AP的垂直平分线与AB、AP、BD、CD分别交于点M、E、F、N.
(1)过点B作BG∥MN交DC于G,求证:△BGC≌△APB;
(2)若AB=9,BP=3,求线段MN的长度;
(3)请你用等式表示线段ME,EF和FN的数量关系,并证明你的结论.
28.对于⊙C和⊙C上的一点A,若平面内的点P满足:射线AP与⊙C交于点Q(点Q可以与点P重合),且1≤≤2,则点P称为点A关于⊙C的“生长点”.
已知点O为坐标原点,⊙O的半径为1,点A(﹣1,0).
(1)若点P是点A关于⊙O的“生长点”,且点P在x轴上,请写出一个符合条件的点P的坐标    ;
(2)若点B是点A关于⊙O的“生长点”,且满足∠BAO=30°,求点B的纵坐标t的取值范围;
(3)直线y=x+b与x轴交于点M,且与y轴交于点N,若线段MN上存在点A关于⊙O的“生长点”,直接写出b的取值范围是    .
参考答案
一、选择题。在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项。
1.中国财政部2021年3月18日发布数据显示,前2个月,全国一般公共预算收入约为41800亿元,将41800用科学记数法表示应为(  )
A.0.418×106 B.4.18×105 C.4.18×104 D.41.8×103
【分析】科学记数法的表示形式为a×10n的形式,其中1≤|a|<10,n为整数.确定n的值时,要看把原数变成a时,小数点移动了多少位,n的绝对值与小数点移动的位数相同.当原数绝对值≥10时,n是正整数;当原数的绝对值<1时,n是负整数.
解:41800=4.18×104.
故选:C.
2.如图是某几何体的三视图,该几何体是(  )
A.正方体 B.圆锥 C.四棱柱 D.圆柱
【分析】根据几何体的三个视图即可判断.
解:该几何体的视图为一个圆形和两个矩形.
则该几何体可能为圆柱.
故选:D.
3.正五边形的外角和为(  )
A.180° B.360° C.540° D.720°
【分析】根据多边形的外角和等于360°,即可求解.
解:任意多边形的外角和都是360°,
故正五边形的外角和的度数为360°.
故选:B.
4.下列给出的等边三角形、圆、平行四边形、矩形中是轴对称图形而不是中心对称图形的是(  )
A. B.
C. D.
【分析】根据轴对称图形与中心对称图形的概念求解.
解:A、等边三角形是轴对称图形而不是中心对称图形,故本选项符合题意;
B、圆既是轴对称图形,又是中心对称图形,故本选项不合题意;
C、平行四边形不是轴对称图形,是中心对称图形,故本选项不合题意;
D、矩形既是轴对称图形,又是中心对称图形,故本选项不合题意;
故选:A.
5.如图,AB是⊙O的直径,点C,D在⊙O上.若∠ABC=60°,则∠D的度数为(  )
A.25° B.30° C.35° D.40°
【分析】求出∠A=30°,利用圆周角定理可得结论.
解:∵AB是直径,
∴∠ACB=90°,
∵∠ABC=60°,
∴∠A=90°﹣∠ABC=30°,
∴∠D=∠A=30°,
故选:B.
6.如图所示,阳光从教室的窗户射入室内,窗户框AB在地面上的影长DE=1.8米,窗户下檐距地面的距离BC=1m,EC=1.2m,那么窗户的高AB为(  )
A.1.5m B.1.6m C.1.86m D.2.16m
【分析】由于光线是平行的,因此BE和AD平行,可判定两个三角形相似,根据三角形相似的性质,对应线段成比例,列出等式求解即可得出AB.
解:∵BE∥AD,
∴△BCE∽△ACD,
∴,
即,
且BC=1,DE=1.8,EC=1.2
∴,
∴1.2AB=1.8,
∴AB=1.5m.
故选:A.
7.若实数p,q,m,n在数轴上的对应点的位置如图所示,且满足p+q+m+n=0,则绝对值最小的数是(  )
A.p B.q C.m D.n
【分析】根据数轴可有n>m>q>p.结合p+q+m+n=0即可判断.
解:根据数轴可有n>m>q>p.
∵p+q+m+n=0.
∴原点在q、m之间,且靠近m.
∴绝对值最小的数为:m.
故选:C.
8.如图,⊙O1的半径为1,正方形ABCD的边长为6,点O2为正方形ABCD的中心,O1O2垂直AB于P点,O1O2=8.若将⊙O1绕点P按顺时针方向旋转360°,在旋转过程中,⊙O1与正方形ABCD的边只有一个公共点的情况一共出现(  )
A.3次 B.5次 C.6次 D.7次
【分析】根据⊙O1的半径为1,正方形ABCD的边长为6,点O2为正方形ABCD的中心,O1O2垂直AB于P点,设O1O2交圆O于M,求出PM=4,得出圆O1与以P为圆心,以4为半径的圆相外切,即可得到答案.
解:∵⊙O1的半径为1,正方形ABCD的边长为6,点O2为正方形ABCD的中心,O1O2垂直AB于P点,
设O1O2交圆O于M,
∴PM=8﹣3﹣1=4,
圆O1与以P为圆心,以4为半径的圆相外切,
∴根据图形得出有5次.
故选:B.
二、填空题
9.函数y=中自变量x的取值范围是 x≥2 .
【分析】根据二次根式的性质,被开方数大于等于0,就可以求解.
解:依题意,得x﹣2≥0,
解得:x≥2,
故答案为:x≥2.
10.请写出一个图象经过第一、三象限的正比例函数的解析式 y=x .
【分析】直接根据正比例函数的性质求解.
解:∵正比例函数y=kx的图象经过第一、三象限,
∴k可取1,
此时正比例函数解析式为y=x.
故答案为y=x.
11.分解因式:x2﹣y2= (x+y)(x﹣y) .
【分析】因为是两个数的平方差,所以利用平方差公式分解即可.
解:x2﹣y2=(x+y)(x﹣y).
故答案是:(x+y)(x﹣y).
12.如果抛物线y=3x2向下平移2个单位,所得到的抛物线是 y=3x2﹣2 .
【分析】直接根据“上加下减”的原则进行解答即可.
解:由“上加下减”的原则可知,将抛物线y=3x2向下平移2个单位,得到的抛物线是:y=3x2﹣2.
故答案是:y=3x2﹣2.
13.如果从1,2,3,4,5,6,7,8,9,10中任意抽取一个数字,抽到的数是5的倍数的概率是  .
【分析】用抽到的数是5的倍数的结果数除以所有等可能结果数即可.
解:∵任意抽取一个数字共有10种等可能结果,其中抽到的数是5的倍数的有5、10这2种结果,
∴抽到的数是5的倍数的概率是=,
故答案为:.
14.在△ABC中,∠C=90°,若AB=3,BC=1,则cosA的值为   .
【分析】先利用勾股定理求出AC的长,然后再利用锐角三角函数的定义即可解答.
解:在△ABC中,∠C=90°,AB=3,BC=1,
∴AC===2,
∴cosA==,
故答案为:.
15.第24届冬季奥林匹克运动会,又称2022年北京冬奥会,将于2022年2月4日至2月20日,在北京市和张家口市同时举行.为了调查同学们对冬奥知识的了解情况,小冬从初中三个年级各随机抽取10人,进行了相关测试,获得了他们的成绩(单位:分),序号为1~10的学生是七年级的,他们的成绩的方差记为s12;序号为11~20的学生是八年级的,他们的成绩的方差记为s22,序号为21~30的学生是九年级的,他们的成绩的方差记为s32,直接写出,s12,s22,s32的大小关系  s22>s12>s32 .
【分析】从图的数据分布的离散程度进行判断即可
解:∵方差体现了某组数据的波动情况,波动越大,方差越大,
由图可知,八年级数据波动最大,九年级波动最小,
∴s22>s12>s32;
故答案为:s22>s12>s32.
16.高速公路某收费站出城方向有编号为A,B,C,D,E的五个小客车收费出口,假定各收费出口每20分钟通过小客车的数量是不变的.同时开放其中的某两个收费出口,这两个出口20分钟一共通过的小客车数量记录如下:
收费出口编号 A,B B,C C,D D,E E,A
通过小客车数量(辆) 260 330 300 360 240
在A,B,C,D,E五个收费出口中,每20分钟通过小客车数量最多的一个收费出口的编号是 B .
【分析】根据表中数据两两相比较即可得到结论,
解:∵330﹣260=70,330﹣300=30,360﹣300=60,360﹣240=120,260﹣240=20,
∴C>A,B>D,E>C,D>A,B>E,
由B>D和D>A得B>A,
由E>C和B>E得B>C,
∴每20分钟通过小客车数量最多的一个收费出口的编号是B,
故答案为:B.
三、解答题
17.计算:23﹣+(﹣π)0﹣4cos45°.
【分析】直接利用零指数幂的性质以及特殊角的三角函数值、算术平方根分别化简得出答案.
解:原式=8﹣3+1﹣4×
=8﹣3+1﹣2
=6﹣2.
18.解不等式组
【分析】先求出每个不等式的解集,再求出不等式组的解集即可.
解:
∵解不等式①得:x≤3,
解不等式②得:x<1,
∴不等式组的解集是x<1.
19.已知x2+2x﹣4=0,求代数式x(x﹣2)2﹣x2(x﹣6)﹣3的值.
【分析】原式利用完全平方公式及单项式乘以多项式法则计算,去括号合并得到最简结果,把已知等式变形后代入计算即可求出值.
解:原式=x(x2﹣4x+4)﹣x3+6x2﹣3.
=x3﹣4x2+4x﹣x3+6x2﹣3.
=2x2+4x﹣3.
.∵x2+2x﹣4=0.
∴x2+2x=4.
∴原式=2(x2+2x)﹣3=5.
20.已知:如图,△ABC为锐角三角形,AB>AC.
求作:BC边上的高AD.
作法:①以点A为圆心,AB长为半径画弧,交BC的延长线于
点E;
②分别以点B,E为圆心,以AB长为半径画弧,两弧相交
于点F(不与点A重合);
③连接AF交BC于点D.
线段AD就是所求作的线段.
(1)使用直尺和圆规,依作法补全图形(保留作图痕迹);
(2)完成下面的证明.
证明:连接AE,EF,BF.
∵AB=AE=EF=BF,
∴四边形ABFE是 菱形 ( 四条边相等的四边形是菱形 )(填推理依据).
∴AF⊥BE.
即AD是△ABC中BC边上的高.
【分析】(1)根据要求作出图形即可.
(2)证明四边形ABFE是菱形,可得结论.
解:(1)依作法补全图形,如图所示:
(2)连接AE,EF,BF.
∵AB=AE=EF=BF,
∴四边形ABFE是菱形(四条边相等的四边形是菱形),
∴AF⊥BE.
即AD是△ABC中BC边上的高.
故答案为:菱形,四条边相等的四边形是菱形.
21.已知一元二次方程x2﹣(2m﹣1)x+m2﹣m=0.
(1)求证:此方程有两个不相等的实数根;
(2)若方程的两根均大于2,求m的取值范围.
【分析】(1)根据一元二次方程的根的判别式Δ=b2﹣4ac的符号来判断方程的根的情况;
(2)先求出原方程的两个实数根,根据方程的两根均大于2,列出不等式组,求出m的取值范围.
【解答】(1)证明:∵Δ=[﹣(2m﹣1)]2﹣4(m2﹣m)=4m2﹣4m+1﹣4m2+4m=1>0,
∴此方程有两个不相等的实数根;
(2)解:∵x2﹣(2m﹣1)x+m2﹣m=0,
∴(x﹣m+1)(x﹣m)=0,
∴x1=m﹣1,x2=m.
则由题意,得,
解得m>3.
即m的取值范围是m>3.
22.如图,在四边形ABCD中,BD为一条对角线,AD∥BC,AD=2BC,∠ABD=90°,E为AD的中点,连接BE.
(1)求证:四边形BCDE为菱形;
(2)连接AC,若AC平分∠BAD,BC=4,求AC的长.
【分析】(1)由DE=BC,DE∥BC,推出四边形BCDE是平行四边形,再证明BE=DE即可解决问题;
(2)在Rt△ACD中只要证明∠ADC=60°,AD=4即可解决问题.
【解答】(1)证明:∵AD=2BC,E为AD的中点,
∴DE=BC,
∵AD∥BC,
∴四边形BCDE是平行四边形,
∵∠ABD=90°,AE=DE,
∴BE=DE,
∴四边形BCDE是菱形.
(2)解:连接AC.
∵AD∥BC,AC平分∠BAD,
∴∠BAC=∠DAC=∠BCA,
∴AB=BC=4,
∵AD=2BC=8,
∴sin∠ADB=,
∴∠ADB=30°,
∴∠DAC=30°,∠ADC=60°,
∴∠ACD=90°,
在Rt△ACD中,∵AD=8,
∴CD=4,AC=4.
23.如图,在平面直角坐标系xOy中,A(8,0),C(0,4).点D是矩形OABC对角线的交点.已知反比例函数y=(k≠0)在第一象限的图象经过点D,交BC于点M,交AB于点N.
(1)求点D的坐标和k的值;
(2)横纵坐标均为偶数的点称为偶点,比如E(2,4).反比例函数图象在点M到点N之间的部分(包含M,N两点)与线段BM,BN围成的图形记为G.求图形G(包含边界)内偶点的个数,并写出偶点的坐标.
【分析】(1)先求得D点的坐标,然后根据待定系数法即可求得;
(2)根据反比例函数的解析式求得M、N的坐标,结合图形,即可得到图形G内的偶点.
解:(1)∵点D是矩形OABC的对角线交点,
∴点D是矩形OABC的对角线AC的中点,
又∵A(8,0),C(0,4),
∴点D的坐标为(4,2).
∵反比例函数y=的图象经过点D,
∴k=2×4=8;
(2)∵A(8,0),C(0,4),
∴B(8,4),
由题意可得:点M的纵坐标为4,点N的横坐标为8.
∵点M、点N在反比例函数y=的图象上,
∴点M的坐标为(2,4),N(8,1),
∵点D的坐标为(4,2),
∴在图形G(包含边界)内偶点有(2,4),(4,2),(4,4)(6,2),(6,4),(8,2),(8,4)共7个.
24.东城区为了解各学校中学生在疫情期间体育锻炼的情况,对甲、乙两个学校各180名学生进行了体育测试,从中各随机抽取30名学生的成绩(百分制),并对成绩(单位:分)进行整理、描述和分析.给出了部分成绩信息.
甲校参与测试的学生成绩分布如表:
成绩(分) 90≤x<92 92≤x<94 94≤x<96 96≤x<98 98≤x≤100
甲校 2 3 5 10 10
甲校参与测试的学生成绩在96≤x<98这一组的数据是:
96,96.5,97,97.5,96.5,96.5,97.5,96,96.5,96.5
甲、乙两校参与测试的学生成绩的平均数、中位数、众数如表,根据以上信息,回答下列问题:
学校 平均数 中位数 众数
甲校 96.35 m 99
乙校 95.85 97.5 99
(1)m= 96.5 ;
(2)在此次随机抽样测试中,甲校的王同学和乙校的李同学成绩均为97分,则在各自学校参与测试同学中成绩的名次相比较更靠前的是  王 (填“王”或“李”)同学,请简要说出理由;
(3)在此次随机测试中,乙校96分以上的总人数比甲校96分以上(含96分)的总人数的2倍少100人,试估计乙校96分以上(含96分)的总人数.
【分析】(1)根据中位数的定义,把甲校所抽取的30名学生的成绩从小到大排序后,计算处在中间位置的两个数的平均数即可;
(2)根据中位数的意义,结合王同学、李同学的成绩进行判断即可;
(3)先求出甲校96分以上的学生人数,再求出乙校96分以上的学生人数.
解:(1)把甲校所抽取的30名学生的成绩从小到大排序后,处在中间位置的两个数都是96.5,因此中位数是96.5,即m=96.5,
故答案为:96.5;
(2)甲校的中位数是96.5,乙校的中位数是97.5,而97分在甲校的中位数之上,在乙校的中位数之下,因此王同学在甲校的排名在前,
故答案为:王,理由:97分在甲校的中位数之上,在乙校的中位数之下,因此王同学在甲校的排名在前;
(3)样本中,96分以上的学生人数所占的百分比为=60%,
所以甲校96分以上的学生人数为180×60%=108(人),
因此乙校96分以上的学生人数为108×2﹣100=116(人),
答:乙校96分以上(含96分)的总人数为116人.
25.如图,AB为⊙O的直径,C、D为⊙O上不同于A、B的两点,∠ABD=2∠BAC,连接CD,过点C作CE⊥DB,垂足为E,直径AB与CE的延长线相交于F点.
(1)求证:CF是⊙O的切线;
(2)当BD=,sinF=时,求OF的长.
【分析】(1)连接OC.先根据等边对等角及三角形外角的性质得出∠3=2∠1,由已知∠4=2∠1,得到∠4=∠3,则OC∥DB,再由CE⊥DB,得到OC⊥CF,根据切线的判定即可证明CF为⊙O的切线;
(2)连接AD.由圆周角定理得出∠D=90°,证出∠BAD=∠F,得出sin∠BAD=sin∠F==,求出AB=BD=6,得出OB=OC=3,再由sinF==即可求出OF.
解:(1)连接OC.如图1所示:
∵OA=OC,
∴∠1=∠2.
又∵∠3=∠1+∠2,
∴∠3=2∠1.
又∵∠4=2∠1,
∴∠4=∠3,
∴OC∥DB.
∵CE⊥DB,
∴OC⊥CF.
又∵OC为⊙O的半径,
∴CF为⊙O的切线;
(2)连接AD.如图2所示:
∵AB是直径,
∴∠D=90°,
∴CF∥AD,
∴∠BAD=∠F,
∴sin∠BAD=sinF==,
∴AB=BD=6,
∴OB=OC=3,
∵OC⊥CF,
∴∠OCF=90°,
∴sinF==,
解得:OF=5.
26.在平面直角坐标系xOy中,二次函数y=﹣x2+2mx+4﹣m2与图象与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧).
(1)若点B的坐标为(3,0),
①求此时二次函数的解析式;
②当2≤x≤n时,函数值y的取值范围是﹣n﹣1≤y≤3,求n的值;
(2)将该二次函数图象在x轴上方的部分沿x轴翻折,其他部分保持不变,得到一个新的函数图象,若当﹣2≤x≤﹣1时,这个新函数的函数值y随x的增大而增大,结合函数图象,求m的取值范围.
【分析】(1)①先根据二次函数为y=﹣x2+2mx+4﹣m2=﹣(x﹣m)2+4,得到对称轴为直线x=m,把x=3代入解析式求得m=1或m=5,根据题意点B在对称轴右侧,即m<3,则m=1,即可求得抛物线的解析式;②根据开口方向和对称轴顶点当x=2时,函数取得最大值3,当x=m时,函数取得最小值﹣n2+2n+3=﹣n﹣1,在n>2范围内,解得n=4;
(2)令y=0,得﹣(x﹣m)2+4=0,解得x1=m﹣2,与x2=m+2,根据题意得到①﹣1≤m﹣2,②m≤﹣2且﹣1≤m+2,即可求得m的取值范围是﹣3≤m≤﹣2或m≥1.
解:(1)①∵二次函数为y=﹣x2+2mx+4﹣m2=﹣(x﹣m)2+4,对称轴为直线x=m,
令x=3,则﹣(m﹣3)2+4=0,解得:m=1或m=5,
∵B(3,0)为该二次函数图象与x轴靠右侧的交点,
∴点B在对称轴右侧,
∴m<3,故m=1,
∴二次函数解析式为y=﹣x2+2x+3.(或y=﹣(x﹣1)2+4);
②由于二次函数开口向下,且对称轴为直线x=1,
∴2≤x≤n时,函数值y随x的增大而减小,
∴当x=2时,函数取得最大值3,当x=m时,函数取得最小值﹣n2+2n+3=﹣n﹣1,
∴在n>2范围内,解得n=4;
(2)令y=0,得﹣(x﹣m)2+4=0,解得x1=m﹣2,与x2=m+2,
将函数图象在x轴上方的部分向下翻折后,新的函数图象增减性情况为:
当x≤m﹣2时,y随x的增大而增大,
当m﹣2<x≤m时,y随x的增大而减小
当m<x≤m+2时,y随x的增大而增大,
当x>m+2时,y随x的增大而减小
因此,若当﹣2≤x≤﹣1时,y随x的增大而增大,结合图象有:
①﹣1≤m﹣2,即m≥1时符合题意,
②m≤﹣2且﹣1≤m+2,即﹣3≤m≤﹣2时符合题意,
综上,m的取值范围是﹣3≤m≤﹣2或m≥1.
27.在正方形ABCD中,点P是边BC上一动点(不包含端点),线段AP的垂直平分线与AB、AP、BD、CD分别交于点M、E、F、N.
(1)过点B作BG∥MN交DC于G,求证:△BGC≌△APB;
(2)若AB=9,BP=3,求线段MN的长度;
(3)请你用等式表示线段ME,EF和FN的数量关系,并证明你的结论.
【分析】(1)过点B作BG∥MN交DC于G,利用AAS即可得△BGC≌△APB(AAS);
(2)由△BGC≌△APB,得到BG=AP,证明四边形BMNG是平行四边形,由平行四边形的性质得MN=BG=AP,由勾股定理AP的长度,即可得到结果.
(3)过P作PH∥AB交MN于H,过F作ST∥AB交BC于S,交AD与T,连接AF,PF,通过△AME≌△PHE,得到ME=HE,再由矩形的性质和三角形全等得到BS=AT,FS=AT,由Rt△FPS≌Rt△ATF,得到PS=TF,可得PS=TD,再根据平行线分线段成比例定理即可证明.
【解答】(1)证明:如图,过点B作BG∥MN交DC于G,
∴BG⊥AP,
∴∠CBG+∠BPA=90°,
∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=BC,∠ABC=∠BCG=90°,
∴∠CBG+∠CGB=90°,
∴∠CGB=∠BPA,
在△BGC与△APB中,

∴△BGC≌△APB(AAS),
(2)解:∵△BGC≌△APB,
∴BG=AP,
∵四边形ABCD是正方形,
∴AB∥CD,
∵BG∥MN,
∴四边形BMNG是平行四边形,
∴MN=BG=AP,
在Rt△ABP中,AB=9,BP=3,
∴AP==3,
∴MN=3;
(3)解:ME+FN=EF.
证明:如图,过P作PH∥AB交MN于H,过F作ST∥AB交BC于S,交AD与T,连接AF,PF,
∵MN垂直平分AP,
∴AE=PE,AF=PF,
∵PH∥AB,
∴∠MAE=∠HPE,
在△AME与△PHE中,

∴△AME≌△PHE(ASA),
∴ME=HE,
∵∠TDF=∠FBP=45°,
∴TD=TF,FS=BS,
∵四边形ABST是矩形,
∴BS=AT,
∴FS=AT,t
在Rt△FPS与Rt△ATF中,

∴Rt△FPS≌Rt△ATF(HL),
∴PS=TF,
∴PS=TD,
∵四边形TSCD是矩形,
∴TD=SC,
∴PS=SC,
∵PH∥TS∥CD,
∴HF=FN,
∴ME+FN=EF.
28.对于⊙C和⊙C上的一点A,若平面内的点P满足:射线AP与⊙C交于点Q(点Q可以与点P重合),且1≤≤2,则点P称为点A关于⊙C的“生长点”.
已知点O为坐标原点,⊙O的半径为1,点A(﹣1,0).
(1)若点P是点A关于⊙O的“生长点”,且点P在x轴上,请写出一个符合条件的点P的坐标  (2,0)(答案不唯一) ;
(2)若点B是点A关于⊙O的“生长点”,且满足∠BAO=30°,求点B的纵坐标t的取值范围;
(3)直线y=x+b与x轴交于点M,且与y轴交于点N,若线段MN上存在点A关于⊙O的“生长点”,直接写出b的取值范围是  ﹣4﹣≤b≤﹣1或1≤b≤4﹣ .
【分析】(1)根据“生长点”的定义即可解决问题;(答案不唯一)
(2)如图,在x轴上方作射线AM,与⊙O交于M,使得∠OAM=30°,并在射线AM上取点N,使AM=MN,并由对称性,将MN关于x轴对称,得M'N',则由题意,线段MN和M'N'上的点是满足条件的点B.
(3)Q是⊙O上异于点A的任意一点,延长AQ到P,使得PA=2AQ,易知点P的运动轨迹是以K(1,0)为圆心2为半径的圆,求出直线MN与⊙K相切时b的值,再求出直线MN经过G(0,﹣1)时b的值,即可判断,再根据对称性可得b>0时的取值范围.
解:(1)根据“生长点”定义,点P的坐标可以是(2,0),
故答案为:(2,0)(答案不唯一);
(2)如图,在x轴上方作射线AM,与⊙O交于M,使得∠OAM=30°,并在射线AM上取点N,使AM=MN,并由对称性,将MN关于x轴对称,得M'N',则由题意,线段MN和M'N'上的点是满足条件的点B.
作MH⊥x轴于H,连接MC,
∴∠MHA=90°,即∠OAM+∠AMH=90°.
∵AC是⊙O的直径,
∴∠AMC=90°,即∠AMH+∠HMC=90°.
∴∠OAM=∠HMC=30°.
∴tan30°===,
设MH=y,则AH=y,CH=y,
∴AC=AH+CH=y=2,解得y=,即点M的纵坐标为.
又由AN=2AM,A为(﹣1,0),可得点N的纵坐标为,
故在线段MN上,点B的纵坐标t满足:≤t≤,
由对称性,在线段M'N'上,点B的纵坐标t满足: ≤t≤ ,
∴点B的纵坐标t的取值范围是:≤t≤或 ≤t≤ .
(3)如图,
Q是⊙O上异于点A的任意一点,延长AQ到P,使得PA=2AQ,
∵Q的轨迹是以O为圆心,1为半径的圆,
∴点P的运动轨迹是以K(1,0)为圆心,2为半径的圆,
当直线MN与⊙K相切于点R时,连接KR,
在Rt△KMR中,∠KRM=90°,
∵直线y=x+b与x轴夹角为60°,
∴∠KMR=60°,KR=2,
∴KM=2÷sin60°=,
∴OM=1+,
∴ON=OM=4+,
∴b=﹣4﹣,
当直线MN经过G(0,﹣1)时,满足条件,此时b=﹣1,
观察图象可知:当﹣4﹣≤b≤﹣1时,线段MN上存在点A关于⊙O的“生长点”,
根据对称性,同法可得当1≤b≤4﹣时,也满足条件.
故答案为:﹣4﹣≤b≤﹣1或1≤b≤4﹣.
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