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杭州市2025~2026学年度九上期末压轴题真题分类演练
一.函数的图象(共1小题)
1.数学课上,李老师让同学们利用学习函数获得的经验去研究函数的图象特征.甲同学认为:该函数图象一定不经过第二象限.乙同学认为:该函数图象关于直线x=﹣1对称.以下对两位同学的看法判断正确的是( )
A.甲乙都正确 B.甲乙都错误
C.甲正确,乙错误 D.甲错误,乙正确
二.反比例函数图象上点的坐标特征(共1小题)
2.若A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3)是反比例函数y的图象上的点,且x1<x2<0<x3,则y1、y2、y3的大小关系是 .
三.二次函数的性质(共4小题)
3.在直角坐标系中,设函数,.( )
A.若a>b,则函数y1和y2的图象有两个交点
B.若函数y1和y2的值互为相反数,则x=﹣1
C.当x=1时,函数y1和y2的值相等
D.函数y1和y2的图象必经过同一个定点
4.已知二次函数y=a(x﹣h)2+k(a≠0)的图象与一次函数y=px+q(p≠0)的图象交于(x1,y1)和(x2,y2)两点,则下列结论正确的是( )
A.若a>0,p<0,则x1+x2>2h
B.若x1+x2>2h,则a>0,p<0
C.若a<0,p<0,则x1+x2>2h
D.若x1+x2>2h,则a<0,p<0
5.设函数y=a(x﹣h+1)2+m+2025(a>0)与x轴的交点坐标为(﹣3,0),(2,0),若函数y1=a(x+h﹣2)2+m+2025(a>0),则y1<0时自变量x的取值范围是 .
6.已知抛物线(b为常数),直线L:y=b+4,当时,抛物线的最高点到直线L的距离为2,则b的值是 .
四.二次函数图象与系数的关系(共6小题)
7.已知点(x1,m),(x2,n),(x3,p)均在二次函数y=ax2+2ax+c图象上,若n=c﹣a,则( )
A.若|x1﹣x2|≤|x3﹣x2|,则n≥m≥p
B.若n≥m≥p,则|x1﹣x2|≤|x3﹣x2|
C.若|x1﹣x2|≥|x3﹣x2|,则n≥m≥p
D.若n≥m≥p,则|x1﹣x2|≥|x3﹣x2|
8.二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,那么下列说法正确的是( )
A.a>0,b>0,c>0 B.a<0,b>0,c>0
C.a<0,b>0,c<0 D.a<0,b<0,c>0
9.已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的顶点在第一象限,且过点(0,1)和(﹣1,0),则P=a+b+c的值的范围是( )
A.﹣1<P<0 B.﹣1<P<1 C.1<P<2 D.0<P<2
10.已知抛物线y=ax2+bx+4(a,b是常数,a≠0),过点A(﹣3m,0),B(m,0),C(n,4),若﹣4<n<﹣2,则m的取值范围是( )
A.﹣2<m<﹣1 B.1<m<2 C.m<1或m>2 D.m<﹣2
11.已知二次函数y=x2﹣2mx+m2﹣2m﹣6(m为常数)的图象与x轴有交点,且当x≥1时,y随x的增大而增大,则m的取值范围是 .
12.已知二次函数y=(x﹣m)2+k(其中m,k为常数).
(1)若函数图象的对称轴为直线x=﹣1,且经过点(1,0),求二次函数表达式;
(2)若该二次函数图象经过点(k,m),求k﹣m的值;
(3)在(1)的条件下,若二次函数的图象上有两点(x1,y1),(x2,y2),对于x1=t,x2=t+1,总有y1<y2,求t的取值范围.
五.二次函数图象上点的坐标特征(共4小题)
13.已知:二次函数y=ax(x﹣2)+2(a≠0)的图象上有三点的坐标分别为(﹣1,y1),(1,y2),(4,y3).若在y1,y2,y3这三个实数中,有且只有两个是正数,则a的值可以是( )
A. B. C.1 D.
14.已知二次函数y=a(x+m﹣1)(x﹣m)(a≠0)的图象上有两点A(x1,y1)和B(x2,y2)(其中x1<x2),则( )
A.若a>0,当x1+x2<1时,a(y1﹣y2)<0
B.若a>0,当x1+x2<1时,a(y1﹣y2)>0
C.若a<0,当x1+x2>﹣1时,a(y1﹣y2)<0
D.若a<0,当x1+x2>﹣1时,a(y1﹣y2)>0
15.已知两个不同的点A(a,﹣1),B(b,﹣1)都在二次函数y=x2﹣3x的图象上,则代数式的值为 .
16.在直角坐标系中,二次函数y=2x2﹣4x+c的图象过点A(2,y1),点B(﹣2,y2),点C(m,n).若y1<n<y2,则m的取值范围是 .
六.二次函数图象与几何变换(共1小题)
17.已知抛物线y=ax2+bx+4(a≠0).
(1)若抛物线经过点(﹣6,4),求该抛物线的对称轴.
(2)若将抛物线上的点(﹣3,﹣5)先向右平移2个单位,再向上平移4个单位后,仍在该抛物线上,求该抛物线的解析式.
(3)若抛物线的对称轴为直线,点(﹣1,m),(1,n)在抛物线上,求证:mn≤18.
七.抛物线与x轴的交点(共3小题)
18.已知二次函数y=kx2+2x+c(k,c为常数,k≠0),当y>0时,﹣1<x<2,则二次函数y=kx2﹣2x+c的图象可能为( )
A. B.
C. D.
19.已知二次函数y=x2+bx+c图象与x轴只有一个交点,且图象过(2,n)和(2m,n)两点,设p=m+n,则( )
A.p的最小值为 B.p的最小值为1
C.p的最大值为 D.p的最大值为1
20.如图,二次函数的图象与x轴交于A(﹣3,0)和B(1,0)两点,交y轴于点C(0,3),点C、D是二次函数图象上的一对对称点,一次函数的图象过点B、D.
(1)请直接写出D点的坐标.
(2)求二次函数的解析式.
(3)根据图象直接写出使一次函数值大于二次函数值的x的取值范围.
八.二次函数的应用(共2小题)
21.如图,学校要在校园内建一个矩形的开心农场,其中一边AD是围墙,且AD的长不能超过28m,其余三边AB,BC,CD用60m长的铁质栅栏.有下列结论:
①AB的长可以为15m;
②当农场ABCD面积为200m2时,满足条件的AB的长只有一个值;
③农场ABCD面积的最大值为450m2;
④若把农场的形状改成半圆形,且直径一侧利用已有围墙,则农场的面积可以超过560m2.
其中,正确结论的是 .(只需填序号)
22.如图,一小球从斜坡O点以一定方向弹出球的飞行路线可用二次函数y=ax2+bx(a<0)刻画,斜坡可用一次函数刻画,小球飞行的水平距离x(米)可与小球飞行高度y(米)变化规律如表:
x 0 1 2 3 4 n 6 7 …
y 0 m 6 7.5 8 7.5 6 3.5 …
(1)填空:
①m= ;n= ;②小球落点A的坐标为 .
(2)求小球在飞行过程中离斜坡OA的最大高度(垂直于地面).
(3)计划在斜坡上B点种一棵树,设B点横坐标为m,树高为3米,要使小球飞过这棵树,问m的取值范围是多少?
九.二次函数综合题(共3小题)
23.已知二次函数,c为常数)图象的顶点横坐标比二次函数图象的顶点横坐标大1.
(1)求b的值.
(2)已知点A(x1,m)在二次函数的图象上,点B(x2,n)在二次函数的图象上.
①若x2=2x1+1,求n﹣m的最大值.
②若x2﹣x1=t,t<0且x1≥0时,始终有n﹣m=3t,求t的值.
24.在直角坐标系中,设函数y1=(x﹣m)(x﹣n)y2=x2+mx+n,其中m≠n.
(1)若函数y1的图象过点(0,2),函数y2的图象过点(1,4),求m2+n2的值.
(2)若0<m<n<4,判断函数y2与x轴的交点个数,说明理由.
(3)若函数y1和函数y2与x轴的交点均相同,求m,n的值.
25.等腰直角三角形对称、美丽,若抛物线与x轴有两个交点,且该抛物线的顶点与这两个交点构成的三角形是等腰直角三角形,则称这种抛物线为“美丽抛物线”.
(1)已知一条抛物线是“美丽抛物线”,且与x轴的两个交点坐标为(﹣3,0),(1,0),则此抛物线的顶点是 ;
(2)如图,抛物线y=ax2+bx+c是“美丽抛物线”,顶点M(1,2),与x轴交于A,B两点,在x轴上方的抛物线上找一点P,且,请求出点P的坐标;
(3)在(2)的条件下,点Q是平面内一点,是否存在点Q,使得以A,B,M,Q为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出所有符合条件的点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
十.勾股定理(共2小题)
26.如图,AB是⊙O的直径,点C在⊙O上,AB=10,BC=6,D为上任意一点,连接AD,DB,DC,若AD与△BCD的一边相等,则CD的长为 .
27.Rt△ABC中,∠ABC=90°,AB=3,BC=4,过点B的直线把△ABC分割成两个三角形,使其中只有一个是等腰三角形,则这个等腰三角形的面积是 .
十一.平面镶嵌(密铺)(共1小题)
28.用两种或两种以上的正多边形没有重叠、没有缝隙地填充一个平面(即每个顶点上的各个角度数的和为360°并且每个顶点周围的多边形排列是相同的,所得到的图案叫做“半正密铺”图案.如图所示的“半正密铺”图案,每个顶点上和为360°的三个角依次为正方形、正八边形、正八边形的各一个内角,可以用记号(4,8,8)表示.请尝试用正三角形和正六边形组成一个“半正密铺”图案,并类比上述方法用记号表示 .(写出一种即可)
十二.四边形综合题(共1小题)
29.如图,菱形ABCD的边长是2,∠DAB=60°.把菱形ABCD绕点A顺时针旋转得到菱形AB'C'D',设旋转角度∠DAD'=α(0°<α<60°),BC与CD交于点E,连接CB'.
(1)求∠BED′的度数(用含α的代数式表示).
(2)若BC⊥C'D',求tan∠BCB′的值.
(3)求证:.
十三.垂径定理的应用(共1小题)
30.综合与实践
探究主题 直角三角板与圆
探究背景 学习了《圆周角》中的推论:“直径所对的圆周角等于90°”后,全班各研究小组用直角三角板开启了数学探究之旅——研究直角三角板的直角顶点在圆上、圆外和圆内三种情况(如图1),具体研究如图1.
探究任务1 找到画直径的简单方法:把直角顶点放在圆上,连接两直角边与圆的两个交点,连两交点的连线是直径.请你说出其中原理: .
探究任务2 用电脑作图工具,对直角顶点在圆外的情况进行动态模拟,发现:无论直角顶点在圆外如何运动,只要两直角边与圆有两个交点,两条直角边所夹的两段弧的度数差不变,为180°.如图2,若∠P=90°,则180°,研究小组对提出的结论进行证明: 证:如图3,连接AC ∵∠ACD,∠CAB, 又∵∠P=∠ACD﹣∠CAB=90°, ∴90°. ∴180°. 探究任务:运用以上研究结论,请用没有刻度的直尺,在图2的圆上截取一段弧等于,根据作图写出结论: .
探究任务3 当直角顶点运动到圆内时如图4,直角∠APD并反向延长两边交圆于B,C两点,形成互相垂直的弦.请观察图4类比探究任务2,对直角及其对顶角所对两段弧的数量关系,提出自己的猜想,并证明. 你的猜想: .(可以用文字描述,也可以结合图形用几何语言描述) 证明:…
探究任务4 各研究小组进行拓展研究比赛,其中高斯研究小组提出问题:如图5,若弦CD⊥AB,BP=3,DP=6,CP=2,求圆的直径. 比赛评分标准如表: 等级评价标准得分☆☆根据条件求出3条以上线段长,但没有求出直径2分☆☆☆☆根据条件求出直径,但没有运用以上探究结论4分☆☆☆☆☆创新运用探究任务4的结论,根据条件求出直径5分
你的解答是:…
十四.圆周角定理(共7小题)
31.如图,线段AE是⊙O的直径,点B是⊙O上一点,设∠DAE=α,∠DCB=β.若AE⊥BC,BD=GD,则( )
A.3α+β=270° B.α+β=180° C.3β﹣α=270° D.β﹣α=90°
32.如图,在矩形ABCD中,AD=8,E是BC边上的一点,AB=2BE,以E为圆心,AE为半径的圆弧交AD于点F,交CD于点G.若F是弧AG的中点,则的值为( )
A. B. C. D.
33.如图,以△ABC的边BC为直径的半圆分别交AB,AC于点D,E,O是圆心,连结DE,OE,给出下列结论:①∠DEO=∠A;②若∠A=60°,则BD+CE=BC.其中下列判断正确的是( )
A.①,②都对 B.①对,②错 C.①错,②对 D.①,②都错
34.如图,AB是⊙O的直径,点C,D在⊙O上,且∠OAC=30°,OD绕着点O顺时针旋转,连接CD交直线AB于点E,当DE=OD时,∠OCE的大小不可能为( )
A.20° B.40° C.70° D.80°
35.如图,AB是⊙O的直径,弦CD垂直平分OB,点E在上,连接CE,AE.若CE平分∠OCD,则∠A:∠E=( )
A.2:3 B.3:4 C.4:5 D.5:6
36.如图,已知AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB于点E,OE=BE.点P是劣弧上任意一点(不与点A,D重合),CP交AB于点M,AP与CD的延长线相交于点F,设∠PCD=α.
①则∠F= ,(用含α的代数式表示);
②当∠F=3∠PCD时,则 .
37.如图,在⊙O中,直径BD与弦AC交于点E,且AB=AC.
(1)求证:∠BAC=2∠ABD.
(2)若△ADE是以AD为腰的等腰三角形,求∠ABD.
(3)若AB=5,BC=6,求AE.
十五.圆内接四边形的性质(共2小题)
38.如图,四边形ABCD内接于⊙O,连接AC,若AB=AC,AB∥CD,则( )
A.2∠BAC+3∠CAD=180° B.3∠BAC+2∠CAD=180°
C.4∠BAC+3∠CAD=360° D.3∠BAC+4∠CAD=360°
39.已知⊙O的半径是5,直线l与⊙O相交于A,B两点,点C,D分别在直线l的异侧,且是⊙O上的两个动点,且∠ACB=135°,则四边形ACBD面积的最大值是( )
A.25 B. C. D.
十六.弧长的计算(共3小题)
40.如图,在扇形AOB中,∠AOB=90°,将扇形AOB沿过点B的直线折叠,点O恰好落在上的点D处,折痕交OA于点C.若,则的长为 .
41.沈括的《梦溪笔谈》是中国古代科技史上的杰作,其中收录了计算圆弧长度的“会圆术”,其主要思路是局部以直代曲,给出一个比较实用的近似公式.如图,是以O为圆心,OA为半径的圆弧,C是的弦AB中点,CD⊥AB,D在上.“会圆术”给出的弧长的近似值s的计算公式:s=AB.当CD=1,AB=6时,s= .
42.如图,AN是⊙O的直径,四边形ABMN是矩形,与圆相交于点E,AB=15,D是⊙O上的点,DC⊥BM,与BM交于点C,⊙O的半径为R=30.
(1)求BE的长.
(2)若BC=15,求的长.
十七.扇形面积的计算(共1小题)
43.如图,等腰三角形ABC的顶角∠BAC=45°,以腰AB为直径作半圆,交BC于点D,交AC于点E,连结AD和DE.若AB=2,则阴影部分面积为 .
十八.圆的综合题(共6小题)
44.如图,AB是⊙O的直径,弦AC=OA,点D在上,点E是CD中点,连结AD分别交OC,OE于点F,G.
(1)请直接写出∠AOC与∠EGD的度数.
(2)求证:△ACF∽△OGF.
(3)△AFC,△ODG的面积分别记为S1,S2.若CF=kOF,求的值.(用含k的式子表示)
45.如图,在正方形ABCD中,点F,H分别在边AB,BC上,AF=CH,连接BD,FH交于点E,过点F,B,H的圆交DH于点P,连接PF交BD于点K.
(1)证明:∠AFD=∠PFB.
(2)证明;
(3)当时,求的值.
46.如图,CD是⊙O的直径,弦AB⊥CD于点E,F为上一点,连接AC,CF,FB,AF,AF与CD交于点G.
(1)求证:∠AFC=∠CAB;
(2)连接CB交AF于点H,当AF⊥CB时,△CFG是等腰三角形吗?请说明理由;
(3)在(2)的条件下,若BF=4,AC=8,求AF的长.
47.已知AB为直径,弦CD⊥AB于E,作点B关于CD的对称点H,连结CH并延长交⊙O于点P,连结PD.
(1)如图1,若对称点H与点O重合,试求∠CPD的度数.
(2)如图2,连结AD交CP于点M,求证:AD⊥CP.
(3)如图3,连结BP交CD于点F,若AB=3,sin∠CPB,
①试求BE的长;②直接写出PC+PD的值.
48.如图1,已知△ABC内接于⊙O,AB=AC,延长AO交BC于E点,交⊙O于点F,D是劣弧上一点,连接AD并延长交BC的延长线于点M,连接CD.
(1)求证:∠ACB=∠CDM;
(2)若BM=5,AE=CM=3,求CD的长;
(3)如图2,连接BD分别交AF和AC于点G和点H,若∠DAG=∠DGA,且GH=n,请用含n的值表示的值(不需要写出过程).
49.如图,已知△ABC内接于⊙O,AB是直径,点D在⊙O上,OD∥BC,过点D作DE⊥AB,垂足为E,连接CD交OE边于点F.
(1)求证:△DOE∽△ABC;
(2)求证:∠ODF=∠BDE;
(3)连接OC,设△DOE的面积为S1,四边形OCBD的面积为S2,若,用含n的代数式表示.
十九.作图—复杂作图(共1小题)
50.如图,在⊙O上有A,B,C三点,∠A=80°,不使用圆规,只用无刻度的直尺作出符合下列要求的角,保留作图痕迹.
(1)请在图中作一个100°的圆周角,记为∠1.
(2)请在图中作一个20°的圆心角,记为∠2.
(3)请在图中作一个10°的圆周角,记为∠3.
二十.翻折变换(折叠问题)(共1小题)
51.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,把Rt△ABC沿斜边AB折叠,得到△ABD,过点D作DE⊥CA交CA的延长线于点E,过点C作CN∥AD,分别交AB,BD于点M,N,若CM=3,,则 .
二十一.平行线分线段成比例(共1小题)
52.如图,在△ABC中,∠BAC=90°,AD为BC上的中线,将△ADC沿直线AD翻折得到△ADC′,C′D与AB交于点F,连接CC′与AB,AD分别交于点E,O,连接BC′,则∠CC′B= .若,则
二十二.相似三角形的性质(共1小题)
53.如图,E是正方形ABCD的边CD上一点,连结AE,将△ADE顺时针旋转90°得到△ABF,连结EF,分别交AB,AC于点G,H.若△AFG与△AEC相似,则 .
二十三.相似三角形的判定(共2小题)
54.如图,已知D是△ABC中的边BC上的一点,∠BAD=∠C,∠ABC的平分线交边AC于E,交AD于F,那么下列结论中错误的是( )
A.△BAC∽△BDA B.△BFA∽△BEC C.△BDF∽△BEC D.△BDF∽△BAE
55.如图,在△ABC中,AB=AC,点D,E分别在AB,AC上,AD<AE,连接CD,BE,交于点F.若CD=BE,则图中与△ABE相似的三角形是 .
二十四.相似三角形的判定与性质(共3小题)
56.如图是由边长为1的小正方形组成的5×3网格,△ABC的顶点及点M,N都是格点,AB与格线CN交于点D,AC与MN交于点E.则有以下四个结论:①;②CE=2AE;③∠ADE=∠ACB;④∠ACB=45°.其中正确的结论是( )
A.①② B.①④ C.③④ D.①②③
57.如图,点A,B,C在直线l上,AD⊥l,AD∥BE∥CF,且过点D,E,F三点的圆的圆心在直线l上.若AD=CF=1,BE=2,则AB BC的值是( )
A.3 B.4 C.5 D.6
58.如图,点D在△ABC的边AB上,作DE∥BC交AC于点E,EF∥AB交BC于点F.点G在线段EF上,连结CG并延长,交线段DF于点M,交线段DB于点N.若,则的值是 .
二十五.相似形综合题(共1小题)
59.【综合与实践】
小滨学习“图形的旋转”时,剪了一张矩形纸片进行操作.将矩形纸片ABCD绕点A顺时针旋转一定角度,得到矩形AB'C'D',边C'D'与直线AB交于点M,边AD',B'C'分别与直线BC交于点P,Q.已知AB=6,BC=8.
【特例研究】
如图1,当点M与点C′重合时,①求证:△MQB∽△AC′D′.②求.
【结论拓展】
如图2,当点M与点C′不重合时,的值是否会发生变化?请给出判断并说明理由.
二十六.解直角三角形(共1小题)
60.如图,在正方形方格纸中,每个小正方形的边长都相等,A,B,C,D都在格点处,AB与CD相交于点P,则sin∠APC的值为 .
杭州市2025~2026学年度九上期末压轴题真题分类演练
一.选择题(共21小题)
题号 1 3 4 7 8 9 10 13 14 18 19
答案 C A C B B D B B B A A
题号 31 32 33 34 35 38 39 54 56 57
答案 A B B C B B D C D A
一.函数的图象(共1小题)
1.数学课上,李老师让同学们利用学习函数获得的经验去研究函数的图象特征.甲同学认为:该函数图象一定不经过第二象限.乙同学认为:该函数图象关于直线x=﹣1对称.以下对两位同学的看法判断正确的是( )
A.甲乙都正确 B.甲乙都错误
C.甲正确,乙错误 D.甲错误,乙正确
【分析】根据所给函数解析式,分别对甲、乙两位同学的结论作出判断即可.
【解答】解:由题知,
因为函数解析式为,
所以当x<0(x≠﹣1)时,y一定小于零,
所以该函数图象一定不经过第二象限.
故甲正确.
当x=0时,y=0,
即该函数图象经过点(0,0).
点(0,0)关于直线x=﹣1的对称点坐标为(﹣2,0).
当x=﹣2时,y=﹣4≠0,
所以(﹣2,0)不在此函数图象上,
所以该函数图象不关于直线x=﹣1对称.
故乙错误.
故选:C.
二.反比例函数图象上点的坐标特征(共1小题)
2.若A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3)是反比例函数y的图象上的点,且x1<x2<0<x3,则y1、y2、y3的大小关系是y2<y1<y3 .
【分析】首先根据函数关系式画出草图,然后根据图象可直接得到y1、y2、y3的大小关系.
【解答】解:如图所示:
∵x1<x2<0<x3,
∴y2<y1<y3.
故答案为:y2<y1<y3.
三.二次函数的性质(共4小题)
3.在直角坐标系中,设函数,.( )
A.若a>b,则函数y1和y2的图象有两个交点
B.若函数y1和y2的值互为相反数,则x=﹣1
C.当x=1时,函数y1和y2的值相等
D.函数y1和y2的图象必经过同一个定点
【分析】依据题意,对于A,令y1=y2,从而x2+ax+b=﹣x2+bx+a,则2x2+(a﹣b)x+b﹣a=0,进而Δ=(a﹣b)2﹣8(b﹣a)=(a﹣b)2+8(a﹣b),结合a>b,故Δ=(a﹣b)2+8(a﹣b)>0,进而可以判断A;又对于B,由函数y1和y2的值互为相反数,从而x2+ax+b+(﹣x2+bx+a)=0,则(a+b)x+(a+b)=0,故(a+b)(x+1)=0,进而a+b=0或x+1=0,故可判断B;又对于C,令y1=y2,则x2+ax+b=﹣x2+bx+a,从而2x2+(a﹣b)x+b﹣a=0,又当x=1时,2+a﹣b+b﹣a=2≠0,进而可得当x=1时,函数y1和y2的值不相等,故可判断C;对于D,令y1=y2,则x2+ax+b=﹣x2+bx+a,结合A可得,两个图象有两个公共点,且不能确定是不是定点,故可判断D.
【解答】解:由题意,对于A,令y1=y2,
∴x2+ax+b=﹣x2+bx+a.
∴2x2+(a﹣b)x+b﹣a=0.
∴Δ=(a﹣b)2﹣8(b﹣a)
=(a﹣b)2+8(a﹣b).
∵a>b,
∴Δ=(a﹣b)2+8(a﹣b)>0.
∴若a>b,则函数y1和y2的图象有两个交点,故A正确.
对于B,∵函数y1和y2的值互为相反数,
∴x2+ax+b+(﹣x2+bx+a)=0.
∴(a+b)x+(a+b)=0.
∴(a+b)(x+1)=0.
∴a+b=0或x+1=0,故B错误.
对于C,令y1=y2,
∴x2+ax+b=﹣x2+bx+a.
∴2x2+(a﹣b)x+b﹣a=0.
又∵当x=1时,2+a﹣b+b﹣a=2≠0,
∴当x=1时,函数y1和y2的值不相等,故C错误.
对于D,令y1=y2,
∴x2+ax+b=﹣x2+bx+a.
∴2x2+(a﹣b)x+b﹣a=0.
∴结合A可得,两个图象有两个公共点,且不能确定是不是定点,故D错误.
故选:A.
4.已知二次函数y=a(x﹣h)2+k(a≠0)的图象与一次函数y=px+q(p≠0)的图象交于(x1,y1)和(x2,y2)两点,则下列结论正确的是( )
A.若a>0,p<0,则x1+x2>2h
B.若x1+x2>2h,则a>0,p<0
C.若a<0,p<0,则x1+x2>2h
D.若x1+x2>2h,则a<0,p<0
【分析】由二次函数解析式可得抛物线对称轴为直线x=h,由函数图象与系数的关系讨论(x1,y1)和(x2,y2)两点中x1+x2与2h的关系.
【解答】解:∵y=a(x﹣h)2+k,
∴抛物线对称轴为直线x=h,
∵a<0,p<0,
∴抛物线开口向下,一次函数中y随x增大而减小,
设x1<x2,则y1>y2,
∴h,
∴x1+x2>2h.
故选:C.
5.设函数y=a(x﹣h+1)2+m+2025(a>0)与x轴的交点坐标为(﹣3,0),(2,0),若函数y1=a(x+h﹣2)2+m+2025(a>0),则y1<0时自变量x的取值范围是 ﹣1<x<4 .
【分析】根据题意先求得h的值,然后根据二次函数的平移性质求得y1=a(x+h﹣2)2+m+2025(a>0)与x轴的交点,最后根据二次函数性质求得答案即可.
【解答】解:∵函数y=a(x﹣h+1)2+m+2025(a>0)与x轴的交点坐标为(﹣3,0),(2,0),
∴该函数的对称轴为直线h﹣1,
解得:h,
则y1=a(x)2+m+2025(a>0),
那么函数y1=a(x)2+m+2025(a>0)的图象是由函数y=a(x﹣h+1)2+m+2025(a>0)的图象向右平移2个单位长度所得,
则函数y1=a(x)2+m+2025(a>0)的图象与x轴的交点坐标为(﹣1,0),(4,0),
∵该函数图象开口向上,
∴y1<0时自变量x的取值范围为﹣1<x<4,
故答案为:﹣1<x<4.
6.已知抛物线(b为常数),直线L:y=b+4,当时,抛物线的最高点到直线L的距离为2,则b的值是 1或4 .
【分析】依据题意,由抛物线为yx2+bx+4(x﹣b)2b2+4,从而抛物线开口向下,对称轴是直线x=b,且当x≤b时,y随x的增大而增大,当x>b时,y随x的增大而减小,再分bb和bb两种情形进行讨论计算可以得解.
【解答】解:由题意,∵抛物线为yx2+bx+4(x﹣b)2b2+4,
∴抛物线开口向下,对称轴是直线x=b,且当x≤b时,y随x的增大而增大,当x>b时,y随x的增大而减小.
①当bb时,则b≤0,
∴当x≤b时,y随x的增大而增大,当b<xb时,y随x的增大而减小.
∴当x=b时,y取最大值为yb2+4.
∵抛物线的最高点到直线L的距离为2,
∴|b2+4﹣(b+4)|=2.
∴b=1(舍去)或b=1.
②当bb时,则b>0,
∴当xb时,y随x的增大而增大.
∴当xb时,y取最大值为yb2+4.
∵抛物线的最高点到直线L的距离为2,
∴|b2+4﹣(b+4)|=2.
∴b(舍去)或b=4.
综上,b=1或b=4.
故答案为:1或4.
四.二次函数图象与系数的关系(共6小题)
7.已知点(x1,m),(x2,n),(x3,p)均在二次函数y=ax2+2ax+c图象上,若n=c﹣a,则( )
A.若|x1﹣x2|≤|x3﹣x2|,则n≥m≥p
B.若n≥m≥p,则|x1﹣x2|≤|x3﹣x2|
C.若|x1﹣x2|≥|x3﹣x2|,则n≥m≥p
D.若n≥m≥p,则|x1﹣x2|≥|x3﹣x2|
【分析】依据题意,由二次函数为y=ax2+2ax+c,从而对称轴是直线x1,又(x2,n)在二次函数y=ax2+2ax+c上,且n=c﹣a,故x2=﹣1,则(x2,n)为二次函数的顶点,进而结合二次函数的性质逐个判断可以得解.
【解答】解:由题意,∵二次函数为y=ax2+2ax+c,
∴对称轴是直线x1.
又∵(x2,n)在二次函数y=ax2+2ax+c上,且n=c﹣a,
∴x2=﹣1.
∴(x2,n)为二次函数的顶点.
∴①当|x1﹣x2|≤|x3﹣x2|时,点(x1,m)到顶点的距离比(x3,p)到顶点的距离小,则若a>0时,则n≤m≤p;若a<0时,则n≥m≥p;
②当|x1﹣x2|≥|x3﹣x2|时,点(x1,m)到顶点的距离比(x3,p)到顶点的距离大,则若a>0时,则n≤p≤m;若a<0时,则n≥p≥m;
③若n≥m≥p,则n为最大值,故抛物线开口向下,可得|x1﹣x2|≤|x3﹣x2|.
故选:B.
8.二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,那么下列说法正确的是( )
A.a>0,b>0,c>0 B.a<0,b>0,c>0
C.a<0,b>0,c<0 D.a<0,b<0,c>0
【分析】利用抛物线开口方向确定a的符号,利用对称轴方程可确定b的符号,利用抛物线与y轴的交点位置可确定c的符号.
【解答】解:∵抛物线开口向下,
∴a<0,
∵抛物线的对称轴在y轴的右侧,
∴x0,
∴b>0,
∵抛物线与y轴的交点在x轴上方,
∴c>0,
故选:B.
9.已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的顶点在第一象限,且过点(0,1)和(﹣1,0),则P=a+b+c的值的范围是( )
A.﹣1<P<0 B.﹣1<P<1 C.1<P<2 D.0<P<2
【分析】由抛物线的顶点在第一象限及过点(0,1)和(﹣1,0),即可得出﹣1<a<0、0<b<1,再由P=a+b+c=2b,即可得出P的取值范围.
【解答】解:∵抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的顶点在第一象限,且过点(0,1)和(﹣1,0),
∴,
∴b=a+1>0,
∴﹣1<a<0,0<b<1.
∵P=a+b+c=2b,
∴0<P<2.
故选:D.
10.已知抛物线y=ax2+bx+4(a,b是常数,a≠0),过点A(﹣3m,0),B(m,0),C(n,4),若﹣4<n<﹣2,则m的取值范围是( )
A.﹣2<m<﹣1 B.1<m<2 C.m<1或m>2 D.m<﹣2
【分析】根据所给点的坐标,结合抛物线的对称性即可解决问题.
【解答】解:由题知,
将x=0代入抛物线解析式得,
y=4,
所以抛物线经过点(0,4).
又因为点C(n,4)在抛物线上,
则点(0,4)和点(n,4)关于抛物线的对称轴对称.
同理可得,A,B两点关于抛物线的对称轴对称,
所以,
则n=﹣2m.
又因为﹣4<n<﹣2,
所以﹣4<﹣2m<﹣2,
解得1<m<2.
故选:B.
11.已知二次函数y=x2﹣2mx+m2﹣2m﹣6(m为常数)的图象与x轴有交点,且当x≥1时,y随x的增大而增大,则m的取值范围是 ﹣3≤m≤1 .
【分析】根据二次函数图象与x轴有交点得出所对应的一元二次方程根的判别式大于等于零,再由x≥1时,y随x的增大而增大,得出抛物线的对称轴在直线x=1或它的左边,据此可解决问题.
【解答】解:由题知,
因为二次函数y=x2﹣2mx+m2﹣2m﹣6(m为常数)的图象与x轴有交点,
所以方程x2﹣2mx+m2﹣2m﹣6=0有实数根,
则Δ=(﹣2m)2﹣4(m2﹣2m﹣6)≥0,
解得m≥﹣3.
又因为当x≥1时,y随x的增大而增大,
所以,
解得m≤1,
所以m的取值范围是:﹣3≤m≤1.
故答案为:﹣3≤m≤1.
12.已知二次函数y=(x﹣m)2+k(其中m,k为常数).
(1)若函数图象的对称轴为直线x=﹣1,且经过点(1,0),求二次函数表达式;
(2)若该二次函数图象经过点(k,m),求k﹣m的值;
(3)在(1)的条件下,若二次函数的图象上有两点(x1,y1),(x2,y2),对于x1=t,x2=t+1,总有y1<y2,求t的取值范围.
【分析】(1)利用待定系数法求解即可;
(2)把点(k,m)代入y=(x﹣m)2+k得到(k﹣m)2+k﹣m=0,即(k﹣m)(k﹣m+1)=0,即可求得k﹣m的值为0或﹣1;
(3)根据题意对称关于t的不等式解不等式即可求解.
【解答】解:(1)∵函数y=(x﹣m)2+k(其中m,k为常数)图象的对称轴为直线x=﹣1,
∴m=﹣1,
∵经过点(1,0),
∴(1+1)2+k=0,
∴k=﹣4,
∴二次函数表达式为y=(x+1)2﹣4;
(2)∵二次函数y=(x﹣m)2+k(其中m,k为常数)图象经过点(k,m),
∴m=(k﹣m)2+k,
∴(k﹣m)2+k﹣m=0,即(k﹣m)(k﹣m+1)=0,
∴k﹣m=0或k﹣m+1=0,
∴k﹣m的值为0或﹣1;
(3)∵二次函数为y=(x+1)2﹣4,
∴抛物线开口向上,对称轴为直线x=﹣1,
∵二次函数的图象上有两点(x1,y1),(x2,y2),对于x1=t,x2=t+1,总有y1<y2,
∴,
∴t.
五.二次函数图象上点的坐标特征(共4小题)
13.已知:二次函数y=ax(x﹣2)+2(a≠0)的图象上有三点的坐标分别为(﹣1,y1),(1,y2),(4,y3).若在y1,y2,y3这三个实数中,有且只有两个是正数,则a的值可以是( )
A. B. C.1 D.
【分析】先求出y1=3a+2,y2=﹣a+2,y3=8a+2,根据题意列出不等式组解出a的取值范围,再结合选项判断即可.
【解答】解:二次函数y=ax(x﹣2)+2=a(x﹣1)2﹣a+2,对称轴为直线x=1,
当x=0时,y=2,
∴函数图象过点(0,2),
∵二次函数的图象上有三点的坐标分别为(﹣1,y1),(1,y2),(4,y3),且y1,y2,y3这三个实数中,有且只有两个是正数,
∴y1=3a+2,y2=﹣a+2,y3=8a+2,
当a<0时,y1>0,y2>0,y3<0,
∴,解得,
当a>0时,y1>0,y2<0,y3>0,
∴,解得a>2,(选项中没有该范围的数),
∵,
∴a不可能等于,排除选项A,
∵,
∴a满足条件.
故选:B.
14.已知二次函数y=a(x+m﹣1)(x﹣m)(a≠0)的图象上有两点A(x1,y1)和B(x2,y2)(其中x1<x2),则( )
A.若a>0,当x1+x2<1时,a(y1﹣y2)<0
B.若a>0,当x1+x2<1时,a(y1﹣y2)>0
C.若a<0,当x1+x2>﹣1时,a(y1﹣y2)<0
D.若a<0,当x1+x2>﹣1时,a(y1﹣y2)>0
【分析】由二次函数的解析式求得对称轴为直线x,然后判断y1与y2的大小,即可判断每个选项正误.
【解答】解:∵二次函数y=a(x+m﹣1)(x﹣m)(a≠0),
∴y=0时,x1=1﹣m,x2=m,
∴二次函数y=a(x+m﹣1)(x﹣m)的对称轴为直线x,
当a>0时,当x1+x2<1时,
∴,
∴y1>y2,
∴y1﹣y2>0,
∴a(y1﹣y2)>0;
当a<0时,当x1+x2>﹣1时,
∴,
∴当时,y1<y2,
则a(y1﹣y2)>0;
当时,y1>y2,
则a(y1﹣y2)<0;
故选:B.
15.已知两个不同的点A(a,﹣1),B(b,﹣1)都在二次函数y=x2﹣3x的图象上,则代数式的值为 1 .
【分析】利用根与系数的关系求出ab,根据抛物线对称轴求出a+b,最后化简所求代数式即可得到结果.
【解答】解:a、b是方程x2﹣3x+1=0两个根,
∴ab=1,
∵点A(a,﹣1),B(b,﹣1)纵坐标相等,
∴即a+b=3.
∵点A(a,﹣1),B(b,﹣1)都在二次函数y=x2﹣3x的图象上,
∴a2﹣3a=﹣1,即a2+1=3a,b2﹣3b=﹣1,即b2+1=3b,
∴1.
故答案为:1.
16.在直角坐标系中,二次函数y=2x2﹣4x+c的图象过点A(2,y1),点B(﹣2,y2),点C(m,n).若y1<n<y2,则m的取值范围是 ﹣2<m<0或2<m<4 .
【分析】利用二次函数的对称性和增减性得出关于m的不等式组,解不等式即可.
【解答】解:∵二次函数y=2x2﹣4x+c=2(x﹣1)2+c﹣2,
∴抛物线开口向上,对称轴为直线x=1,
∵二次函数y=2x2﹣4x+c的图象过点A(2,y1),点B(﹣2,y2),点C(m,n),
∴点C(m,n)关于直线x=1的对称点(2﹣m,n)在二次函数y=2x2﹣4x+c的图象上,
∵y1<n<y2,
∴当m<1时,则,解得﹣2<m<0;
当m>1时,则,解得2<m<4,
综上,m的取值范围是﹣2<m<0或2<m<4.
故答案为:﹣2<m<0或2<m<4.
六.二次函数图象与几何变换(共1小题)
17.已知抛物线y=ax2+bx+4(a≠0).
(1)若抛物线经过点(﹣6,4),求该抛物线的对称轴.
(2)若将抛物线上的点(﹣3,﹣5)先向右平移2个单位,再向上平移4个单位后,仍在该抛物线上,求该抛物线的解析式.
(3)若抛物线的对称轴为直线,点(﹣1,m),(1,n)在抛物线上,求证:mn≤18.
【分析】(1)将点(﹣6,4)代入抛物线解析式,得出关于a,b的等式,再结合抛物线对称轴的公式即可解决问题.
(2)先求出平移之后的点,再将点(﹣3,﹣5)和平移之后的点代入函数解析式即可.
(3)先根据抛物线的对称轴得出a,b之间的关系,再用a分别表示出m和n,最后表示出mn,再进行配方即可解决问题.
【解答】(1)解:由题知,
将(﹣6,4)代入y=ax2+bx+4得:
36a﹣6b+4=4,
则b=6a,
所以抛物线的对称轴为直线x.
(2)解:由题知,
将点(﹣3,﹣5)先向右平移2个单位,再向上平移4个单位后,所得点的坐标为(﹣1,﹣1),
则,
解得,
所以抛物线的解析式为y=x2+6x+4.
(3)证明:因为抛物线的对称轴为直线x,
所以,
则b=﹣3a,
所以抛物线的解析式可表示为y=ax2﹣3a+4.
将(﹣1,m)和(1,n)分别代数抛物线的解析式得:
m=4a+4,n=﹣2a+4,
所以mn=(4a+4)(﹣2a+4)=﹣8a2﹣8a+16=﹣8()2+18,
因为0,
所以﹣8()2+18≤18,
即mn≤18.
七.抛物线与x轴的交点(共3小题)
18.已知二次函数y=kx2+2x+c(k,c为常数,k≠0),当y>0时,﹣1<x<2,则二次函数y=kx2﹣2x+c的图象可能为( )
A. B.
C. D.
【分析】根据图象分析即可.
【解答】解:∵当y>0时,﹣1<x<2,
∴函数与x轴的交点为(﹣1,0)和(2,0),且开口向下,
∴y=kx2+2x+c的图象为选项C,
∵y=kx2+2x+c与二次函数y=kx2﹣2x+c关于y轴对称,
∴选项A为y=kx2﹣2x+c的图象,
故选:A.
19.已知二次函数y=x2+bx+c图象与x轴只有一个交点,且图象过(2,n)和(2m,n)两点,设p=m+n,则( )
A.p的最小值为 B.p的最小值为1
C.p的最大值为 D.p的最大值为1
【分析】由抛物线与x轴只有一个交点可得c,由抛物线的对称性可得对称轴为直线1+m,可用含m的代数式表示b,进而得出函数为y=x2﹣2(m+1)x+(m+1)2,代入(2,n)得含m的代数式表示n,进一步得出p=m+n=m2﹣m+1=(m)2,利用二次函数的性质即可求得p有最小值.
【解答】解:∵抛物线y=x2+bx+c与x轴只有一个交点,
∴b2﹣4c=0,
∴c,
∴y=x2+bx,
∵抛物线经过过(2,n)和(2m,n)两点,
∴抛物线对称轴为直线1+m,
∴1+m,
∴b=﹣2﹣2m,
∴y=x2﹣2(m+1)x+(m+1)2,
代入(2,n)得,n=4﹣4(m+1)+(m+1)2=(m﹣1)2,
∴p=m+n=m2﹣m+1=(m)2,
∴当m时,p有最小值.
故选:A.
20.如图,二次函数的图象与x轴交于A(﹣3,0)和B(1,0)两点,交y轴于点C(0,3),点C、D是二次函数图象上的一对对称点,一次函数的图象过点B、D.
(1)请直接写出D点的坐标.
(2)求二次函数的解析式.
(3)根据图象直接写出使一次函数值大于二次函数值的x的取值范围.
【分析】(1)根据抛物线的对称性来求点D的坐标;
(2)设二次函数的解析式为y=ax2+bx+c(a≠0,a、b、c常数),把点A、B、C的坐标分别代入函数解析式,列出关于系数a、b、c的方程组,通过解方程组求得它们的值即可;
(3)根据图象直接写出答案.
【解答】解:(1)∵如图,二次函数的图象与x轴交于A(﹣3,0)和B(1,0)两点,
∴对称轴是直线x1.
又点C(0,3),点C、D是二次函数图象上的一对对称点,
∴D(﹣2,3);
(2)设二次函数的解析式为y=ax2+bx+c(a≠0,a、b、c常数),
根据题意得 ,
解得 ,
所以二次函数的解析式为y=﹣x2﹣2x+3;
(3)如图,一次函数值大于二次函数值的x的取值范围是x<﹣2或x>1.
八.二次函数的应用(共2小题)
21.如图,学校要在校园内建一个矩形的开心农场,其中一边AD是围墙,且AD的长不能超过28m,其余三边AB,BC,CD用60m长的铁质栅栏.有下列结论:
①AB的长可以为15m;
②当农场ABCD面积为200m2时,满足条件的AB的长只有一个值;
③农场ABCD面积的最大值为450m2;
④若把农场的形状改成半圆形,且直径一侧利用已有围墙,则农场的面积可以超过560m2.
其中,正确结论的是 ② .(只需填序号)
【分析】依据题意,设AD边长为xm,则AB边长为长为m,当AB=15时,15,解得x=30,故可判断①;当菜园ABCD面积为200m2,由题意得x 200,从而x=30±10,又x≤28,故可判断②;又设矩形菜园的面积为ym2,从而y=x (x﹣30)2+450,结合0,x≤28,从而当x=28时,y有最大值,最大值为448m2不可能为450m2,故可判断③;依据题意,直径一侧是围墙,当直径取最大值28时,半圆的弧长为π×28<60,进而设沿AD方向栅栏延伸a米,则π(28+a)=60﹣a.求得a≈6.2,最后得农场的最大面积为π()2≈459.1<560,故可判断④.
【解答】解:设AD边长为xm,则AB边长为长为m,
当AB=15时,15,
解得x=30,
∵AD的长不能超过28m,
∴x≤28,
故①不正确.
∵菜园ABCD面积为200m2,
∴x 200.
∴x=30±10.
又x≤28,
∴x=30﹣10.
∴满足条件的AB的长只有一个值,故②正确.
由题意,设矩形菜园的面积为ym2,
根据题意得:y=x (x﹣30)2+450,
∵0,x≤28,
∴当x=28时,y有最大值,最大值为448m2不可能为450m2.
故③不正确.
∵直径一侧是围墙,当直径取最大值28时,半圆的弧长为π×28<60,
∴设沿AD方向栅栏延伸a米,则π(28+a)=60﹣a.
∴a≈6.2.
∴农场的最大面积为π()2≈459.1<560.
∴农场的面积不超过560m2.
故④错误.
故答案为:②.
22.如图,一小球从斜坡O点以一定方向弹出球的飞行路线可用二次函数y=ax2+bx(a<0)刻画,斜坡可用一次函数刻画,小球飞行的水平距离x(米)可与小球飞行高度y(米)变化规律如表:
x 0 1 2 3 4 n 6 7 …
y 0 m 6 7.5 8 7.5 6 3.5 …
(1)填空:
①m= 3.5 ;n= 5 ;②小球落点A的坐标为 (7,3.5) .
(2)求小球在飞行过程中离斜坡OA的最大高度(垂直于地面).
(3)计划在斜坡上B点种一棵树,设B点横坐标为m,树高为3米,要使小球飞过这棵树,问m的取值范围是多少?
【分析】(1)①取表格中任意两点代入二次函数可得a和b的值,进而取x=1可得m的值,取y=7.5,求得合适的解即为n的值;
②把二次函数和一次函数联立,求得合适的解即为点A的坐标;
(2)点C为抛物线上的一点,作CN⊥x轴于点N,交OA于点M,用含x的代数式表示出CM的长,进而求得CM的最大值即可;
(3)取(2)的二次函数的函数值为3,求得相应的x的值,进而根据二次函数的开口方向和所得x的值判断出m的取值范围.
【解答】解:(1)①∵二次函数经过点(2,6),(4,8),
∴,
解得:,
∴yx2+4x,
当x=1时,y=3.5,
∴n=3.5,
当y=7.5时,7.5x2+4x,
整理得:x2﹣8x+15=0,
解得:x1=3(不合题意,舍去),x2=5,
∴n=5,
故答案为:3.5,5;
②,
∴x2+4xx,
x2﹣7x=0,
解得:x1=0(不合题意,舍去),x2=7,
当x=7时,y=3.5,
∴点A的坐标为(7,3.5),
故答案为:(7,3.5);
(2)如图:点C为抛物线上的一点,作CN⊥x轴于点N,交OA于点M,设CM=y,点C坐标为(x,x2+4x),则点M的坐标为(x,x),
yx2+4xxx2x,
∴抛物线的开口方向向下,对称轴为直线x,
∴当x时,y最大,y最大,
答:小球在飞行过程中离斜坡OA的最大高度为;
(3)小树高3m,则x2x=3,
整理得:x2﹣7x+6=0,
解得:x1=1,x2=6,
∵小球在飞行过程中离斜坡的高度的抛物线的开口向下,B点横坐标为m,小树在B处,小球飞过这棵树,
∴1<m<6.
九.二次函数综合题(共3小题)
23.已知二次函数,c为常数)图象的顶点横坐标比二次函数图象的顶点横坐标大1.
(1)求b的值.
(2)已知点A(x1,m)在二次函数的图象上,点B(x2,n)在二次函数的图象上.
①若x2=2x1+1,求n﹣m的最大值.
②若x2﹣x1=t,t<0且x1≥0时,始终有n﹣m=3t,求t的值.
【分析】(1)分别求出两个函数的对称轴,建立方程求解即可;
(2)①先表示出m=m4x1+c,n2x2+c,再利用x2=2x1+1代入n表达式中,然后表示出n﹣m=﹣34x1+1=﹣3(x1)2,利用二次函数最值求解即可;
②同①表示出n﹣m=﹣2tx1﹣2x1﹣t2+2t=3t,建立关于t的方程求解即可.
【解答】解:(1)∵函数(x)2c,(x﹣1)2+c+1,
∴二次函数的顶点横坐标为,二次函数顶点横坐标为1,
∵二次函数,c为常数)图象的顶点横坐标比二次函数图象的顶点横坐标大1,
∴,
∴b=4;
(2)①∵点A(x1,m)在二次函数的图象上,点B(x2,n)在二次函数的图象上,
∴m4x1+c,n2x2+c,
∴n﹣m2(x2﹣2x1),
∵x2=2x1+1,
∴n﹣m=﹣34x1+1=﹣3(x1)2,
∴x1时,n﹣m有最大值;
②∵x2﹣x1=t,
∴x2=x1+t,
n2x2+c
=﹣(x1+t)2+2(x1+t)+c
2tx1+2xt2+2t+c,
∵m4x1+c,
∴n﹣m2tx1+2xt2+2t+c4x1﹣c
=﹣2tx1﹣2x1﹣t2+2t=3t,
整理得,t2+(2x1+1)t+2x1=0,
即(t+2x1)(t+1)=0,
∴t1=﹣2x1,t2=﹣1,
∵x1≥0时,始终有n﹣m=3t,
∴n﹣m的值不会随x1的变化而变化,
∴t=﹣1.
24.在直角坐标系中,设函数y1=(x﹣m)(x﹣n)y2=x2+mx+n,其中m≠n.
(1)若函数y1的图象过点(0,2),函数y2的图象过点(1,4),求m2+n2的值.
(2)若0<m<n<4,判断函数y2与x轴的交点个数,说明理由.
(3)若函数y1和函数y2与x轴的交点均相同,求m,n的值.
【分析】(1)将点分别代入函数,求出m+n=3,mn=2,再利用完全平方公式得出m2+n2的值;
(2)求出Δ,再根据0<m<n<4进行判断即可;
(3)先求出函数y1与x轴的交点为(m,0)和(n,0),再利用韦达定理列出方程,求出m,n的值.
【解答】解:(1)将(0,2)代入y1=(x﹣m)(x﹣n),将(1,4)代入y2=x2+mx+n,
得:,
∴m+n=3,mn=2,
∴m2+n2=(m+n)2﹣2mn=32﹣2×2=5;
(2)∵Δ=m2﹣4n,0<m<n<4,
∴Δ<0,
∴函数y2与x轴无交点;
(3)∵y1=(x﹣m)(x﹣n),
∴函数y1与x轴的交点为(m,0)和(n,0),
∴m+n=﹣m,mn=n,
∴m=1,n=﹣2或m=0,n=0(舍去).
25.等腰直角三角形对称、美丽,若抛物线与x轴有两个交点,且该抛物线的顶点与这两个交点构成的三角形是等腰直角三角形,则称这种抛物线为“美丽抛物线”.
(1)已知一条抛物线是“美丽抛物线”,且与x轴的两个交点坐标为(﹣3,0),(1,0),则此抛物线的顶点是 (﹣1,2)或(﹣1,﹣2) ;
(2)如图,抛物线y=ax2+bx+c是“美丽抛物线”,顶点M(1,2),与x轴交于A,B两点,在x轴上方的抛物线上找一点P,且,请求出点P的坐标;
(3)在(2)的条件下,点Q是平面内一点,是否存在点Q,使得以A,B,M,Q为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出所有符合条件的点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
【分析】(1)由新定义知,AB=4,AB的中垂线为x=﹣1,则yMAB=2,即可求解;
(2)求出抛物线的表达式为:yx2+x,由,则直线PB的表达式为:y(x﹣3),即可求解;
(3)当AB为对角线时,由中点坐标公式列出方程组,即可求解;当AM或AQ为对角线时,同理可解.
【解答】解:(1)设抛物线与x轴的两个交点坐标为A(﹣3,0),B(1,0),顶点为M,
则AB=4,AB的中垂线为x=﹣1,则yMAB=2,即点M(﹣1,2)或(﹣1,﹣2),
故答案为:(﹣1,2)或(﹣1,﹣2);
(2)由新定义知,AB的中垂线为直线x=1,AB=2yM=4,则点A、B的坐标分别为(﹣1,0)、(3,0),
则抛物线的表达式为:y=a(x+1)(x﹣3)=a(x2﹣2x﹣3),
将点M的坐标代入上式得:2=a(1﹣2﹣3),则a,
则抛物线的表达式为:yx2+x,
∵,则直线PB的表达式为:y(x﹣3),
联立PB和抛物线的表达式得:x2+x(x﹣3),
解得:x=3(舍去)或2,即点P(2,);
(3)存在,理由:
设点Q(s,t),
当AB为对角线时,
由中点坐标公式得:,
解得:,即点Q(1,﹣2);
当AM或AQ为对角线时,
同理可得:或,
解得:或,
即点Q(﹣3,2)或(5,2),
综上,Q(1,﹣2)或(﹣3,2)或(5,2).
十.勾股定理(共2小题)
26.如图,AB是⊙O的直径,点C在⊙O上,AB=10,BC=6,D为上任意一点,连接AD,DB,DC,若AD与△BCD的一边相等,则CD的长为 或2或 .
【分析】分AD=BC,AD=CD,AD=BD三种情况进行讨论求解,
当AD=BC时,圆周角定理结合勾股定理求出BD的长,过点O作OF⊥CD,垂径定理结合锐角三角函数进行求解,
当AD=CD时,连接AC,取AC的中点G,连接OG,DG,利用三角形的中位线定理结合勾股定理进行求解,
当AD=BD时,连接AC,交BD于点H,利用勾股定理结合相似三角形的判定和性质进行求解即可.
【解答】解:①当AD=BC=6时,
则,
∴∠ABD=∠BDC,
∴CD∥AB,
∵AB为直径,
∴,∠ADB=90°,
∴BD8,
过点O作OF⊥CD,则:FO⊥AB,CD=2DF,
∴cos∠ABD,即:,
∴BE,
∴DE=BD﹣BE,
在Rt△DFE中,cos∠BDC=cos∠ABD,
∴,
∴DF,
∴CD;
②当AD=CD时,连接AC,取AC的中点G,连接OG,DG,
则OG⊥AC,DG⊥AC,,
∴O,D,G三点共线,
,
∴DG=OD﹣OG=2,
∵AB为直径,
∴∠ACB=90°,
∴,
∴,
∴;
③当AD=BD时,
则△ABD为等腰直角三角形,
∴AD=BDAB=5,
连接AC,交BD于点H,
由②知AC=8,
∵∠DAC=∠DBC,∠ADH=∠ACB=90°,
∴△DAH∽△CBH,
∴,
∴设,CH=6x,
∴AH=AC﹣CH=8﹣6x,
在Rt△ADH中,AH2=AD2+DH2,
即:,
解得:或x=﹣7(舍去),
∴,CH,
∴BH=DB﹣DH,
∵∠HAB=∠BDC,∠AHB=∠DHC,
∴△AHB∽△DHC,
∴,
∴;
综上,CD或2或;
故答案为:或2或.
27.Rt△ABC中,∠ABC=90°,AB=3,BC=4,过点B的直线把△ABC分割成两个三角形,使其中只有一个是等腰三角形,则这个等腰三角形的面积是 3.6或4.32或4.8 .
【分析】在Rt△ABC中,通过解直角三角形可得出AC=5、S△ABC=6,找出所有可能的剪法,并求出剪出的等腰三角形的面积即可.
【解答】解:在Rt△ABC中,∠ABC=90°,AB=3,BC=4,
∴AC5,S△ABCAB BC=6.
沿过点B的直线把△ABC分割成两个三角形,使其中只有一个是等腰三角形,有三种情况:
①当AB=AP=3时,如图①所示,
S等腰△ABPS△ABC6=3.6;
②当AB=BP=3,且P在AC上时,如图②所示,
作△ABC的高BD,则BD2.4,
∴AD=DP1.8,
∴AP=2AD=3.6,
∴S等腰△ABPS△ABC6=4.32;
③当CB=CP=4时,如图③所示,
S等腰△BCPS△ABC6=4.8.
综上所述:等腰三角形的面积可能为3.6或4.32或4.8.
故答案为3.6或4.32或4.8.
十一.平面镶嵌(密铺)(共1小题)
28.用两种或两种以上的正多边形没有重叠、没有缝隙地填充一个平面(即每个顶点上的各个角度数的和为360°并且每个顶点周围的多边形排列是相同的,所得到的图案叫做“半正密铺”图案.如图所示的“半正密铺”图案,每个顶点上和为360°的三个角依次为正方形、正八边形、正八边形的各一个内角,可以用记号(4,8,8)表示.请尝试用正三角形和正六边形组成一个“半正密铺”图案,并类比上述方法用记号表示 (3,3,6,6)或(3,3,3,3,6)
(答案不唯一) .(写出一种即可)
【分析】根据在一个顶点处各正多边形的内角之和为360°,分别判断即可.
【解答】解:∵正三角形一个内角为60°,正六边形一个内角为120°,
又∵2×60°+2×120°=360°,4×60°+120°=360°,
∴可以用记号(3,3,6,6)或(3,3,3,3,6)表示.
故答案为:(3,3,6,6)或(3,3,3,3,6)(答案不唯一).
十二.四边形综合题(共1小题)
29.如图,菱形ABCD的边长是2,∠DAB=60°.把菱形ABCD绕点A顺时针旋转得到菱形AB'C'D',设旋转角度∠DAD'=α(0°<α<60°),BC与CD交于点E,连接CB'.
(1)求∠BED′的度数(用含α的代数式表示).
(2)若BC⊥C'D',求tan∠BCB′的值.
(3)求证:.
【分析】(1)∠D=∠D′=120°,∠BAD′=60°﹣α,在四边形ABED′中,根据四边形的内角和得出结果;
(2)延长C′E,交CD的延长线于点F,延长CB,交AB′与点G,设AD和EF交于点O,B′C和C′D′交于H,∠BAG=∠DAC =30°,从而得出点D′在AC上,解直角三角形ABD和直角三角形ACG,可得出AG和CG的长,进一步得出结果;
(3)作AG⊥C′D,交C′D′的延长线点G,作AH⊥CB,交CB的延长线于点H,连接AC,AC′,AE的延长线交CC′于点F,设BD′交AE于点W,可依次证明△AGD′≌△AHB,Rt△AEH≌Rt△AEG,△D′AE≌△BAE,从而得出∠D′AE=∠BAE30°,进而得出∠CAF=∠C′AF=(30°)﹣(30°﹣α),解直角三角形ACF和直角三角形ACW,求得CF和BW,进一步得出结论.
【解答】(1)解:∵四边形ABCD是菱形,
∴AD∥BC,∠B=∠D,
∴∠D=180°﹣∠DAB=180°﹣60°=120°,
∵菱形ABCD绕点A顺时针旋转得到菱形AB'C'D',
∴∠D′=120°,
在四边形ABED′中,∠B=∠D′=120°,∠BAD′=60°﹣α,
∴∠BED′=360°﹣120°×2﹣(60°﹣α)=60°+α;
(2)解:如图1,
延长C′E,交CD的延长线于点F,延长CB,交AB′与点G,设AD和EF交于点O,B′C和C′D′交于H,
∴∠CED′=90°,
∵四边形ABCD和四边形AB′C′D是菱形,
∴∠BCD=∠DAB=60°,∠ADC=∠AD′C′=120°,
∴∠F=30°,∠ADF=∠AD′O=60°,
∵∠AOD′=∠DOF,
∴∠DAD′=∠F=30°,
∴∠BAG=30°,
∵∠DAC =30°,
∴点D′在AC上,
∵C′D′∥AB′,BC⊥C′D′,
∴AG⊥CG,
∴AG=AB cos∠BAG=2cos30°,CG=AC sin∠CAB′,
∴GB′=AB′﹣AG=2,
∵ACAB=2,
∴CG=2 sin60°=3,
∴tann∠BCB′;
(3)证明:如图2,
作AG⊥C′D,交C′D′的延长线点G,作AH⊥CB,交CB的延长线于点H,连接AC,AC′,AE的延长线交CC′于点F,设BD′交AE于点W,
∴∠G=∠H=90°,AC=AC′,
∵∠AD′G=∠ABH=60°,AD′=AB,
∴△AGD′≌△AHB(AAS),
∴AG=AH,D′G=BH,
∵AE=AE,
∴Rt△AEH≌Rt△AEG(HL),
∴EH=EG,
∴EH﹣BH=EG﹣ED′,
∴EB=EG′,
∴△D′AE≌△BAE(SSS),
∴∠D′AE=∠BAE30°,
∵∠BAC=∠D′AC′=30°,∠BAD′=60°﹣α,
∴∠D′AC=∠BAE=(60°﹣α)﹣30°=30°﹣α,
∴∠CAF=∠C′AF=(30°)﹣(30°﹣α),
∴AF⊥CC′,AF⊥BD′,CC′=2CF,BD′=2BW,
∴BD′∥CC′,
∴,
∵CF=AC sin∠CAF=2 sin,
BW=AB sin∠BAE=2sin(30°),
∴.
十三.垂径定理的应用(共1小题)
30.综合与实践
探究主题 直角三角板与圆
探究背景 学习了《圆周角》中的推论:“直径所对的圆周角等于90°”后,全班各研究小组用直角三角板开启了数学探究之旅——研究直角三角板的直角顶点在圆上、圆外和圆内三种情况(如图1),具体研究如图1.
探究任务1 找到画直径的简单方法:把直角顶点放在圆上,连接两直角边与圆的两个交点,连两交点的连线是直径.请你说出其中原理: 直角所对的弦是直径 .
探究任务2 用电脑作图工具,对直角顶点在圆外的情况进行动态模拟,发现:无论直角顶点在圆外如何运动,只要两直角边与圆有两个交点,两条直角边所夹的两段弧的度数差不变,为180°.如图2,若∠P=90°,则180°,研究小组对提出的结论进行证明: 证:如图3,连接AC ∵∠ACD,∠CAB, 又∵∠P=∠ACD﹣∠CAB=90°, ∴90°. ∴180°. 探究任务:运用以上研究结论,请用没有刻度的直尺,在图2的圆上截取一段弧等于,根据作图写出结论: .
探究任务3 当直角顶点运动到圆内时如图4,直角∠APD并反向延长两边交圆于B,C两点,形成互相垂直的弦.请观察图4类比探究任务2,对直角及其对顶角所对两段弧的数量关系,提出自己的猜想,并证明. 你的猜想: .(可以用文字描述,也可以结合图形用几何语言描述) 证明:…
探究任务4 各研究小组进行拓展研究比赛,其中高斯研究小组提出问题:如图5,若弦CD⊥AB,BP=3,DP=6,CP=2,求圆的直径. 比赛评分标准如表: 等级评价标准得分☆☆根据条件求出3条以上线段长,但没有求出直径2分☆☆☆☆根据条件求出直径,但没有运用以上探究结论4分☆☆☆☆☆创新运用探究任务4的结论,根据条件求出直径5分
你的解答是:…
【分析】探究任务1:根据直角所对的弦是直径即可求解;
探究任务2:连接DO并延长,交⊙O于点F,则;
探究任务3:根据180°,180°,即可求解;
探究任务4:如图所示,作直径DG,作GH∥CD交⊙O于点H,连接DH,设AB,GH交于点Q,证明△BDP∽△CAP得出AB=7,CD=8,根据平行弦的性质得出CG=DH=1,进而根据勾股定理,即可求解.
【解答】解:探究任务1:把直角顶点放在圆上,连接两直角边与圆的两个交点,连两交点的连线是直径,理由是:直角所对的弦是直径;
故答案为:直角所对的弦是直径.
探究任务2:如图2所示,
连接DO并延长,交⊙O于点F,则,
理由如下,连接CF,AC,
∵DF是直径,
∴∠FCD=90°,
∴∠P=∠FCD,
∴FC∥AP,
∴∠ACF=∠BAC;
∴.
故答案为:.
探究任务3:结论:,
如图,连接BC,OA,OC,OB,OD,
∵∠PBC∠AOC,∠PCB∠BOD,
∴∠APC∠AOC∠BOD(∠AOC+∠BOD)=90°,
∴180°,
则:180°,
∴;
故答案为:.
探究任务4:如图所示,作直径DG,作GH∥CD交⊙O于点H,连接DH,设AB,GH交于点Q,则四边形CGHD是矩形;
∵,,
∴∠BDC=∠BAC,∠DBA=∠DCA,
∴△BDP∽△CAP,
∴,
∵BP=3,DP=6,CP=2,
∴PA4,则AB=7,CD=8,
∵CD⊥AB,GH∥CD,
∴AB⊥GH,
∵CD∥GH,
∴∠CDG=∠DGH,
∴,
∴CG=DH,
又∵四边形CGHD是矩形,
∴CD=GH,
∵矩形和圆都是轴对称图形,
∴BP=AQ,
∴CG=DH=PQ=AB﹣2PB=7﹣6=1,
在RtGDH中,
GD,
即圆的直径为.
十四.圆周角定理(共7小题)
31.如图,线段AE是⊙O的直径,点B是⊙O上一点,设∠DAE=α,∠DCB=β.若AE⊥BC,BD=GD,则( )
A.3α+β=270° B.α+β=180° C.3β﹣α=270° D.β﹣α=90°
【分析】由垂径定理推出,得到∠ADB=∠ABC,由圆内接四边形的性质推出∠CDG=∠ABC,得到∠CDG=ADB,由等腰三角形的性质推出∠G=DBG,由三角形的外角性质推出∠ADB=2∠G,求出∠G=90°﹣α,得到∠ADB=180°﹣2α,由三角形的外角性质推出3α+β=270°.
【解答】解:∵直径AB⊥BC,
∴,
∴∠ADB=∠ABC,
∵四边形ABCD是圆内接四边形,
∴∠ABC+∠ADC=180°,
∵∠CDG+∠ADC=180°,
∴∠CDG=∠ABC,
∴∠CDG=ADB,
∵BD=CD,
∴∠G=DBG,
∴∠ADB=∠G+∠DBG=2∠G,
∵AB⊥BC,
∴∠G=90°﹣∠DAE=90°﹣α,
∴∠ADB=2(90°﹣α)=180°﹣2α,
∴∠CDG=180°﹣2α,
∴∠BCD=∠G+∠CDG=90°﹣α+180°﹣2α,
∴β=270°﹣3α,
∴3α+β=270°.
故选:A.
32.如图,在矩形ABCD中,AD=8,E是BC边上的一点,AB=2BE,以E为圆心,AE为半径的圆弧交AD于点F,交CD于点G.若F是弧AG的中点,则的值为( )
A. B. C. D.
【分析】连接AG,过E作EH⊥AD于点H,先证明∠FAG=∠FGA=∠AEH=∠BAE,进而得△ABE和△ADG相似,则,再根据AB=2BE,AD=8得DG=4,设BE=x,则AB=2x,CG=2x﹣4,CE=8﹣x,在Rt△ABE和Rt△ECG中,由勾股定理得5x2=(8﹣x)2+(2x﹣4)2,由此解得x=2.5,则CG=1,CE=5.5,据此即可得出的值.
【解答】解:连接AG,过点E作EH⊥AD于点H,如图所示:
∵四边形ABCD为矩形,AD=8,
∴∠BAD=∠B=∠C=∠D=90°,BC=AD=8,AB=CD,
∴AB⊥AD,
∴AB∥EH,
∴∠AEH=∠BAE,
∵F是弧AG的中点,
∴弧AF=弧FG,
∴FA=FH,∠AEF=∠GEF,
∴∠FAG=∠FGA∠AEF,
∵EA=EF=EG,EH⊥AD,
∴∠AEH∠AEF,
∴∠FAG=∠FGA=∠AEH=∠BAE,
又∵∠B=∠D=90°,
∴△ABE∽△ADG,
∴,
∵AB=2BE,AD=8,
∴,
∴DG=4,
设BE=x,
∴AB=2x,CG=CD﹣DG=2x﹣4,CE=BC﹣BE=8﹣x,
在Rt△ABE中,由勾股定理得:EA2=AB2+BE2=5x2,
在Rt△ECG中,由勾股定理得:EG2=CE2+CG2=(8﹣x)2+(2x﹣4)2,
∵EA=EG,
∴5x2=(8﹣x)2+(2x﹣4)2,
解得:x=2.5,
∴CG=2x﹣4=1,CE=8﹣x=5.5,
∴.
故选:B.
33.如图,以△ABC的边BC为直径的半圆分别交AB,AC于点D,E,O是圆心,连结DE,OE,给出下列结论:①∠DEO=∠A;②若∠A=60°,则BD+CE=BC.其中下列判断正确的是( )
A.①,②都对 B.①对,②错 C.①错,②对 D.①,②都错
【分析】连接CD,OD,先证明∠B=∠ODB,∠C=∠OEC,可得出∠BOD+∠COE=360°﹣2(180°﹣∠A)=2∠A再得出,∠DOE=180°﹣(∠BOD+∠COE)=180°﹣2∠A,再由OD=OE,得出∠DEO=∠EDO,最后由三角形内角和得出结论,从而判断①;证明△DOE是等边三角形,则DE=OD,即BC=2DE,但根据题目现有条件不能推导出BD+CE=2DE,再判断②.
【解答】解:连接CD,OD,
∵∠A+∠B+∠C=180°,
∴∠B+∠C=180°﹣∠A,
∵∠B+∠ODB+∠BOD=180°,∠C+∠OEC+∠COE=180°,
∴∠BOD=180°﹣∠B﹣∠ODB,∠COE=180°﹣∠C﹣∠OEC,
∵OB=OD,OC=OE,
∴∠B=∠ODB,∠C=∠OEC,
∴∠BOD+∠COE=360°﹣2∠B﹣2∠C=360°﹣2(180°﹣∠A)=2∠A,
∴∠DOE=180°﹣(∠BOD+∠COE)=180°﹣2∠A,
∵OD=OE,
∴∠DEO=∠EDO,
∴,
故①正确;
∵BC是⊙O的直径,
∴∠BDC=90°,
∴∠ADC=90°,
又∵∠A=60°,则∠ACD=30°,
∴∠DOE=2∠DCE=60°,
又因为OD=OE,
所以△DOE是等边三角形,则DE=OD,即BC=2DE,
但根据题目现有条件不能推导出BD+CE=2DE,
即不能推导出BD+CE=BC,
故②错误.
故选:B.
34.如图,AB是⊙O的直径,点C,D在⊙O上,且∠OAC=30°,OD绕着点O顺时针旋转,连接CD交直线AB于点E,当DE=OD时,∠OCE的大小不可能为( )
A.20° B.40° C.70° D.80°
【分析】根据OD绕着点O顺时针旋转,连接CD交直线AB于点E,DE=OD,分三种情况画图进行计算即可.
【解答】解:
连接OC,
①如图1,OD绕着点O顺时针旋转,连接CD交直线AB于点E,
设∠OCE=x,
∵OC=OD,
∴∠OCE=∠D=x,
∵OA=OC,
∴∠OCA=∠A=30°,
∵DE=OD,
∴∠DOE=∠DEO=30°+x+30°=60°+x
∴2(60°+x)+x=180°
解得x=20°.
∴∠OCE的大小为20°;
②如图2,
设∠OEC=x,
∵DE=OD,
∴∠EOD=∠E=x,
∵DO=CO,
∴∠ODC=∠OCD=2x,
∠EOC=2∠A=60°
∴在△OCE中,
x+60°+2x=180°,
解得x=40°,
∴∠OCE=2x=80°;
③如图3,
设∠ACE=x,
∵OA=OC,
∴∠OCA=∠OAC=30°,
∵OC=OD,
∴∠OCD=∠ODC=30°+x,
∵OD=DE
∴∠EODC=15°x,
∴15°x+x=30°
解得x=10°,
∴∠OCE=30°+x=40°.
综上:∠OCE的大小为:20°、40°、80°.
故选:C.
35.如图,AB是⊙O的直径,弦CD垂直平分OB,点E在上,连接CE,AE.若CE平分∠OCD,则∠A:∠E=( )
A.2:3 B.3:4 C.4:5 D.5:6
【分析】设CD垂直平分OB于点F,连接AD,根据OBOC可知∠OCF=30°,则∠COB=60°,进而求出∠AOC=120°,∠BAD=30°,根据圆周角定理求出∠E=60°,根据CE平分∠OCD求出∠EAD=∠ECD=15°,则∠EAB=45°,求出比值即可.
【解答】解:设CD垂直平分OB于点F,连接AD,
∵AB是⊙O的直径,弦CD垂直平分OB,
∴OFOBOC,
∴∠OCF=30°,
∴∠COB=60°,
∴∠AOC=120°,∠BAD=30°,
∴∠E=60°,
∵CE平分∠OCD,
∴∠EAD=∠ECD=15°,
∴∠EAB=∠BAD+∠EAD=45°,
∴∠BAE:∠E=45°:60°=3:4.
故选:B.
36.如图,已知AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB于点E,OE=BE.点P是劣弧上任意一点(不与点A,D重合),CP交AB于点M,AP与CD的延长线相交于点F,设∠PCD=α.
①则∠F= 60°﹣α ,(用含α的代数式表示);
②当∠F=3∠PCD时,则 .
【分析】①连接OD,BD,PO,由线段垂直平分线的性质得到△ODB是等边三角形,由圆周角定理得到∠A∠POB=30°+α,由直角三角形的性质即可求出∠PFE=60°﹣α.
②设圆的半径是r,OM=x,由∠AFE=3∠PCD,求出α=15°,得到∠POB=90°,因此OP∥CE,推出△POM∽△CEM,得到OM:EM=OP:CE,代入有关数据即可求出OM的长,得到AM,BM的长,即可得到答案.
【解答】解:①连接OD,BD,PO,
∵弦CD⊥AB于点E,OE=BE,
∴OD=BD,
∵OD=OB,
∴△ODB是等边三角形,
∴∠BOD=60°,
∵∠PCD=α,
∴∠POD=2α,
∴∠POB=60°+2α,
∴∠A∠POB=30°+α,
∴∠PFE=90°﹣∠A=60°﹣α.
故答案为:60°﹣α;
②∵∠AFE=3∠PCD,
∴60°﹣α=3α,
∴α=15°,
∴∠POD=2∠PCD=30°,
∴∠POB=90°,
∴OP∥CE,
∴△POM∽△CEM,
∴OM:EM=OP:CE,
∵直径AB⊥CD,
∴DE=CE,
∴OM:EM=OP:ED,
设圆的半径是r,OM=x,
∴EMr﹣x,DEr,
∴x:(r﹣x)=r:r,
∴x=(2)r,
∴OM=(2)r,
∴AM=AO+OM=3rr,BM=OB﹣OMr﹣r,
∴.
故答案为:.
37.如图,在⊙O中,直径BD与弦AC交于点E,且AB=AC.
(1)求证:∠BAC=2∠ABD.
(2)若△ADE是以AD为腰的等腰三角形,求∠ABD.
(3)若AB=5,BC=6,求AE.
【分析】(1)连接OA并延长交BC于H点,如图,利用垂径定理的推论得到AH垂直平分BC,则根据等腰三角形的性质得到AH平分∠BAC,即∠BAC=2∠BAH,然后利用∠ABD=∠BAH得到结论;
(2)设∠ABD=α,则∠BAC=2α,∠AED=3α,根据圆周角定理得到∠BAD=90°,当AD=AE时,∠ADB=∠AED=3α,所以α+3α=90°;当DA=DE时,∠DAE=∠AED=3α,则2α+3α=90°,然后分别据解方程求出α即可;
(3)利用垂径定理得到BH=CH=3,则利用勾股定理可计算出AH=4,设⊙O的半径为r,则OA=OB=r,OH=4﹣r,在Rt△OBH中利用勾股定理得到32+(4﹣r)2=r2,解得r,所以BD,接着在Rt△ABD中计算出AD,在Rt△BCD中计算出C,然后证明△AEO∽△CED,利用相似三角形的性质得到,然后利用比例的性质可计算出AE的长.
【解答】(1)证明:连接OA并延长交BC于H点,如图,
∵AB=AC,
∴,
∴AH垂直平分BC,
∴AH平分∠BAC,
即∠BAC=2∠BAH,
∵OA=OB,
∴∠ABD=∠BAH,
∴∠BAC=2∠ABD;
(2)解:设∠ABD=α,则∠BAC=2α,
∴∠AED=∠ABD+∠BAC=α+2α=3α,
∵AB为直径,
∴∠BAD=90°,
当AD=AE时,∠ADB=∠AED=3α,
∴α+3α=90°,
解得α=22.5°;
当DA=DE时,∠DAE=∠AED=3α,
∴2α+3α=90°,
解得α=18°,
综上所述,∠ABD的度数为18°或22.5°;
(3)解:∵AH⊥BC,
∴BH=CHBC=3,
在Rt△ABH中,AH4,
设⊙O的半径为r,则OA=OB=r,OH=4﹣r,
在Rt△OBH中,32+(4﹣r)2=r2,
解得r,
∴BD=2r,
在Rt△ABD中,AD,
在Rt△BCD中,CD,
∵AH∥CD,
∴△AEO∽△CED,
∴,
∴,
∴AE5.
十五.圆内接四边形的性质(共2小题)
38.如图,四边形ABCD内接于⊙O,连接AC,若AB=AC,AB∥CD,则( )
A.2∠BAC+3∠CAD=180° B.3∠BAC+2∠CAD=180°
C.4∠BAC+3∠CAD=360° D.3∠BAC+4∠CAD=360°
【分析】根据AB=AC得∠B=∠ACB=90°∠BAC,再根据AB∥CD得∠D=180°﹣∠BAD=180°﹣(∠BAC+∠CAD),然后根据圆内接四边形的性质得∠B+∠D=180°,即90°∠BAC+180°﹣(∠BAC+∠CAD)=180°,由此即可得出答案.
【解答】解:∵AB=AC,
∴∠B=∠ACB(180°﹣∠BAC)=90°∠BAC,
∵AB∥CD,
∴∠BAD+∠D=180°,
∴∠D=180°﹣∠BAD=180°﹣(∠BAC+∠CAD),
∵四边形ABCD内接于⊙O,
∴∠B+∠D=180°,
∴90°∠BAC+180°﹣(∠BAC+∠CAD)=180°,
整理得:3∠BAC+2∠CAD=180°.
故选:B.
39.已知⊙O的半径是5,直线l与⊙O相交于A,B两点,点C,D分别在直线l的异侧,且是⊙O上的两个动点,且∠ACB=135°,则四边形ACBD面积的最大值是( )
A.25 B. C. D.
【分析】作直径MN⊥AB,连接MA,OB,NA,NB,OA,OB,过点C作CE⊥AB与E,DF⊥AB与F,根据∠ACB=135°得∠ADB=45°,则∠AOB=90°,进而得AB=5,则四边形ACBD面积为 (CE+DF),由此得当CE+DF为最大时,四边形ACBD面积为最大,进而得当点D与点M重合,同时点C与点N重合时,CE+DF为最大,最大值是线段MN的长为10,由此可得四边形ACBD面积的最大值.
【解答】解:作直径MN⊥AB,连接OA,OB,过点C作CE⊥AB与E,DF⊥AB与F,如图所示:
∵⊙O的半径是5,
∴OA=OB=5,MN=10,
∵点A,B,C,D都在⊙O上,
∴四边形ACBD是⊙O内接四边形,
∴∠ACB+∠ADB=180°,
∵∠ACB=135°,
∴∠ADB=45°,
∴∠AOB=2∠ADB=90°,
∴△OAB是等腰直角三角形,
由勾股定理得:AB,
∵S△ABCAB CE CE,S△ABDAB DF DF,
∴S四边形ACBD面积=S△ABC+S△ABD,
∴S四边形ACBD面积 (CE+DF),
当CE+DF为最大时,四边形ACBD面积为最大,
∴当点D与点M重合,同时点C与点N重合时,CE+DF为最大,最大值是线段MN的长,
即CE+DF的最大值为10,
∴四边形ACBD面积的最大值是:.
故选:D.
十六.弧长的计算(共3小题)
40.如图,在扇形AOB中,∠AOB=90°,将扇形AOB沿过点B的直线折叠,点O恰好落在上的点D处,折痕交OA于点C.若,则的长为 π .
【分析】连接OD,由折叠得出△OBD是等边三角形,进一步得出∠AOD的度数,再结合OC的长度得出OB的长即可解决问题.
【解答】解:连接OD,
由折叠可知,
BO=DO,∠DBC=∠OBC,
又∵OD=OB,
∴BD=BO=DO,
∴△BDO是等边三角形,
∴∠DBO=∠DOB=60°,
∴∠OBC=30°.
∵∠AOB=90°,
∴∠AOD=90°﹣60°=30°.
在Rt△BOC中,
tan∠OBC,
∴,
∴BO=6,
∴的长为.
故答案为:π.
41.沈括的《梦溪笔谈》是中国古代科技史上的杰作,其中收录了计算圆弧长度的“会圆术”,其主要思路是局部以直代曲,给出一个比较实用的近似公式.如图,是以O为圆心,OA为半径的圆弧,C是的弦AB中点,CD⊥AB,D在上.“会圆术”给出的弧长的近似值s的计算公式:s=AB.当CD=1,AB=6时,s= .
【分析】连接OC,根据垂径定理,知OC⊥AB,设圆的半径为r,根据勾股定理求出r=OA=5,计算求出答案.
【解答】解:连接OC,如图:
∵C是的弦AB中点,CD⊥AB,
∴OC⊥AB,
∴C,D,O共线,
∵AB=6,
∴AC=3,
设圆的半径为r,则OC=r﹣1,
在Rt△AOC中,根据勾股定理,
得OA2=AC2+OC2,
即r2=32+(r﹣1)2,
解得r=5,
∴OA=5,
∴s=AB6.
故答案为:.
42.如图,AN是⊙O的直径,四边形ABMN是矩形,与圆相交于点E,AB=15,D是⊙O上的点,DC⊥BM,与BM交于点C,⊙O的半径为R=30.
(1)求BE的长.
(2)若BC=15,求的长.
【分析】(1)连接OE,过O作OF⊥BM于F,在Rt△OEF中,由勾股定理得出EF的长,进而求得EB的长.
(2)连接OD,则在直角三角形ODQ中,可求得∠QOD=60°,过点E作EH⊥AO于H,在直角三角形OEH中,可求得∠EOH=30°,则得出的长度.
【解答】解:(1)连接OE,过O作OF⊥BM于F,
在Rt△OEF中,EF15,
BF=AO=30,
∴BE=30﹣15.
(2)连接OD,
在直角三角形ODQ中,∵OD=30,OQ=30﹣15=15,
∴∠ODQ=30°,
∴∠QOD=60°,
过点E作EH⊥AO于H,在直角三角形OEH中,
∵OE=30,EH=15,
∴∠EOH=30°,
∴∠DOE=90°,
∴π 60=15π.
十七.扇形面积的计算(共1小题)
43.如图,等腰三角形ABC的顶角∠BAC=45°,以腰AB为直径作半圆,交BC于点D,交AC于点E,连结AD和DE.若AB=2,则阴影部分面积为 .
【分析】取AB的中点M,连接MD,ME,先由∠ADB=90°得出点D是BC的中点,进而利用三角形的中位线得出DM∥AC,最终将阴影部分的面积转化为扇形MAE的面积即可解决问题.
【解答】解:取AB中点M,连接MD,ME,
∵AB为半圆的直径,
∴∠ADB=90°.
又∵AB=AC,
∴点D为BC中点,
∴MD为△ABC的中位线,
∴MD∥AC,
∴S△ADE=S△AME,
∴S阴影=S扇形MAE.
∵∠BAC=45°,MA=ME,
∴∠MEA=∠BAE=45°,
∴∠AME=90°.
∵AB=2,
∴MA,
∴,
∴.
故答案为:.
十八.圆的综合题(共6小题)
44.如图,AB是⊙O的直径,弦AC=OA,点D在上,点E是CD中点,连结AD分别交OC,OE于点F,G.
(1)请直接写出∠AOC与∠EGD的度数.
(2)求证:△ACF∽△OGF.
(3)△AFC,△ODG的面积分别记为S1,S2.若CF=kOF,求的值.(用含k的式子表示)
【分析】(1)先证明△OAC为等边三角形,则∠AOC=60°,再根据圆周角定理得到,再根据垂径定理推论得到OE⊥CD,继而由直角三角形两锐角互余求解;
(2)证明∠ACF=∠OGF=60°,再结合对顶角相等即可求解;
(3)过点C作CM⊥AD于点M,过点F作FH⊥AO于点H,由CF=kOF,不妨设OF=1,则CF=k,则AC=AO=OC=k+1,那么,,,在Rt△AFH中,由勾股定理得,,由△ACF∽△OGF,求得,而在Rt△CMD中,,故,再代入求解即可.
【解答】(1)解:∵AC=OA,OA=OC,
∴OA=OC=AC,
∴△OAC为等边三角形,
∴∠AOC=∠ACF=60°,
∴,
∵点E是CD中点,OE经过圆心,
∴OE⊥CD,
∴∠EGD=90°﹣∠ADC=60°;
(2)证明:∵∠EGD=60°,
∴∠FGO=∠EGD=60°,
∵∠ACF=60°,
∴∠ACF=∠OGF,
∵∠AFC=∠OFG,
∴△ACF∽△OGF;
(3)解:过点C作CM⊥AD于点M,过点F作FH⊥AO于点H,
由CF=kOF,不妨设OF=1,则CF=k,
∴AC=AO=OC=k+1,
∵∠AOC=60°,
∴,,
∴,
∴在Rt△AFH中,由勾股定理得,,
∵△ACF∽△OGF,
∴,
∴,
∴,
∵∠CDA=30°,
∴在Rt△CMD 中,,
∴,,
∴.
45.如图,在正方形ABCD中,点F,H分别在边AB,BC上,AF=CH,连接BD,FH交于点E,过点F,B,H的圆交DH于点P,连接PF交BD于点K.
(1)证明:∠AFD=∠PFB.
(2)证明;
(3)当时,求的值.
【分析】证明:根据四边形BFPH是圆的内接四边形,得出∠AFP=∠DHB,可证明△ADF≌△CDH,从而得出DF=DH,可证明△DBF≌△DBH,从而∠DFB=∠DHB,从而∠AFP=∠DFB,进一步得出结果;
(2)作KW∥DF,交AB于W,可推出∠AFD=∠KWF,△BWK∽△BFD,从而得出,KF=KW,进一步得出结果;
(3)延长FP,交CD于V,作FX⊥CD于X,可证得DF=VF,从而DX=XV,进而得出AF=DX=XV,可证得△DVK∽△BFK,从而,进而可证得,不妨设CH=AF=DX=XV=1,则BF=4,DV=2,依次计算CD,CV,DH的值,可证得△DPV∽△DCH,进而可求得DP,进一步的呼出结果.
【解答】(1)证明:∵四边形BFPH是圆的内接四边形,
∴∠AFP=∠DHB,
∵四边形ABCD是正方形,
∴AD=CD=AB=BC,∠A=∠C=90°,
∵AF=CH,
∴△ADF≌△CDH(SAS),BF=BH,
∴DF=DH,
∵BD=BD,
∴△DBF≌△DBH(SSS),
∴∠DFB=∠DHB,
∴∠AFP=∠DFB,
∴∠AFP﹣∠DFP﹣∠DFB﹣∠DFP,
∴∠AFD=∠PFB;
(2)证明:如图1,
作KW∥DF,交AB于W,
∴∠AFD=∠KWF,△BWK∽△BFD,
∴,
由(1)知,
∠AFD=∠PFB,
∴∠PFB=∠KWF,
∴KF=KW,
∴;
(3)解:如图2,
延长FP,交CD于V,作FX⊥CD于X,
∴∠DXF=90°,
∵四边形ABCD是正方形,
∴CD∥AB,∠C=∠A=∠ADC=90°,
∴∠AFD=∠CDF,∠PFB=∠DVF,
∴∠CDF=∠DVF,
∴DF=VF,
∴DX=XV,
∵∠A=∠ADC=∠FXD=90°,
∴四边形ADXF是矩形,
∴AF=DX=XV,
∵CD∥AB,
∴△DVK∽△BFK,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴
∴,
∴,
不妨设CH=AF=DX=XV=1,则BF=4,DV=2,
∴CD=AB=AF+BF =5,
∴CV=3,
∴DH,
∵FH是圆的直径,
∴∠DPV=∠FPH=90°,
∴∠DPV=∠C,
∵∠PDV=∥CDH,
∴△DPV∽△DCH,
∴,
∴,
∴DP,
∴PH=DH﹣DP,
∴.
46.如图,CD是⊙O的直径,弦AB⊥CD于点E,F为上一点,连接AC,CF,FB,AF,AF与CD交于点G.
(1)求证:∠AFC=∠CAB;
(2)连接CB交AF于点H,当AF⊥CB时,△CFG是等腰三角形吗?请说明理由;
(3)在(2)的条件下,若BF=4,AC=8,求AF的长.
【分析】(1)根据垂径定理得出,从而得出∠AFC=∠CAB;
(2)设AF,BC交于点H,可推出∠BCF+∠AFC=90°,∠B+∠BCD=90°,∠ABC=∠AFC,从而∠BCD=∠BCF,进而得出∠CGH=∠AFC,进一步得出结论;
(3)连接BG,AD,可推出BG=BF=4,△AEG∽△CEA,从而,根据AE2+EG2=AG2,得出(2EG)2+EG2=42,从而得出EG,进而依次求得BE,CE,CG,可证得△AED∽△CEB,从而得出DE CE=AE BE,从而求得DE,DG,可同理证得AG FG=DG CG,从而求得FG的长,进一步得出结果.
【解答】(1)证明:∵弦AB⊥直径CD,
∴,
∴∠AFC=∠CAB;
(2)解:如图1,
△CFG是等腰三角形,理由如下:
设AF,BC交于点H,
∵AF⊥BC,
∴∠CHF=90°,
∴∠BCF+∠AFC=90°,
∵CD⊥AB,
∴∠CEB=90°,
∴∠B+∠BCD=90°,
∵,
∴∠ABC=∠AFC,
∴∠BCD=∠BCF,
∴∠CGH=∠AFC,
∴CG=CF,
∴△CFG是等腰三角形;
(3)解:如图2,
连接BG,AD,
由(2)知,
CG=CF,AF⊥BC,∠BCF=∠BAF,
∴CH=FH,∠BDC=∠BCF,
∴BG=BF=4,
∵CD⊥AB,
∴AE=BE,∠DAC=∠BCD,
∴AG=BG=4,∠BAF=∠ACD,
∴∠AEG=∠AEC,
∴△AEG∽△CEA,
∴,
∵AE2+EG2=AG2,
∴(2EG)2+EG2=42,
∴EG,
∴BE=AE=2EG,
∴CE=2AE
∴CG=CE﹣EG,
∵,
∴∠BAD=∠BCD,
∵∠AED=∠BEC,
∴△AED=∠BEC,
∴△AED∽△CEB,
∴,
∴DE CE=AE BE,
,
∴DE,
∴DG=DE+EG,
同理可得,
AG FG=DG CG,
∴4FG,
∴FG
∴AF=AG+FG.
47.已知AB为直径,弦CD⊥AB于E,作点B关于CD的对称点H,连结CH并延长交⊙O于点P,连结PD.
(1)如图1,若对称点H与点O重合,试求∠CPD的度数.
(2)如图2,连结AD交CP于点M,求证:AD⊥CP.
(3)如图3,连结BP交CD于点F,若AB=3,sin∠CPB,
①试求BE的长;②直接写出PC+PD的值.
【分析】(1)连接OD,由垂径定理可得∠OEC=90°,BE=OE,从而∠C=30°,由圆周角定理推论知∠CDP=90°,进而∠CPD=60°;
(2)连接BD,证明△CEH≌△DEB(SAS),进而判定PC∥BD,再由圆周角定理推论及平行线性质可证得AD⊥CP;
(3)①连接AC、BC,由条件可得CD为BH的中垂线,从而判定CH=CB,由三线合一性质可知∠PCD=∠BCD,由垂径定理知,所以∠PCD=∠DCB=∠CAB=∠CPB,进而sin∠PCD=sin∠DCB=sin∠CAB=sin∠CPB,故BC=sin∠CAB×AB3,BE=sin∠DCB×BC;
②连接BC、OD、AP,AB=3,故OD=OB,OE=OB﹣BE1,由勾股定理得DE,故CD,CH.再证明△CHB∽△AHP,列比例式,可得PH,从而PC=PH+CH,又∠PCD=∠DCB,所以PD=BC,PC+PD.
【解答】解:(1)连接OD,如图4所示,
∵AB为直径,弦CD⊥AB于E,
故∠OEC=90°,
∵BE=OE,
∴∠C=30°,
又∵CP为直径,
∴∠CDP=90°,
∴∠CPD=60°.
(2)证明:连接BD,如图5所示,
由对称性可知,BE=HE,
由垂径定理可知CE=DE,∠CEH=∠DEB=90°,
在△CEH和△DEB中,
∵,
∴△CEH≌△DEB(SAS),
∴∠HCE=∠EDB,
∴PC∥BD,
又∵AB为直径,
∴∠ADB=90°,
∴∠AMC=90°,
即AD⊥CP.
(3)①连接AC、BC,如图6所示:
由CD⊥AB于E,BE=HE,
从而可得CD为BH的中垂线,
∴CH=CB,由三线合一性质可知∠PCD=∠BCD,
由垂径定理知,
∴∠PCD=∠DCB=∠CAB=∠CPB,
∴sin∠PCD=sin∠DCB=sin∠CAB=sin∠CPB,
∴BC=sin∠CAB×AB3,
∴BE=sin∠DCB×BC.
②连接BC、OD、AP,如图7所示:
∵AB=3,
∴OD=OB,OE=OB﹣BE1,
∴DE,CD,
∴CH.
∵∠BCP=∠PAB,∠CHB=∠AHP,
∴△CHB∽△AHP,
∴,
∴AH BH=CH PH,即2×1PH,PH,
∴PC=PH+CH,
∵∠PCD=∠DCB,
∴PD=BC,
∴PC+PD.
48.如图1,已知△ABC内接于⊙O,AB=AC,延长AO交BC于E点,交⊙O于点F,D是劣弧上一点,连接AD并延长交BC的延长线于点M,连接CD.
(1)求证:∠ACB=∠CDM;
(2)若BM=5,AE=CM=3,求CD的长;
(3)如图2,连接BD分别交AF和AC于点G和点H,若∠DAG=∠DGA,且GH=n,请用含n的值表示的值(不需要写出过程).
【分析】(1)根据等边对等角可得:∠B=∠ACB,由圆内接四边形的性质得:∠CDM=∠B,由此可得结论;
(2)先根据垂径定理得:AF⊥BC,BE=CE,由勾股定理得:AM5,AC,证明△ACD∽△AMC,即可解答;
(3)如图3,连接CG,过点G作GK⊥AC于K,设∠ADB=∠ACB=∠ABC=2x,先证明CG平分∠ACB,由三角形的面积的比可得:,,化简等量代换后即可解答.
【解答】(1)证明:如图1,∵AB=AC,
∴∠B=∠ACB,
∵四边形ABCD是圆内接四边形,
∴∠B+∠ADC=180°,
∵∠CDM+∠ADC=180°,
∴∠B=∠CDM,
∴∠ACB=∠CDM;
(2)解:∵AB=AC,
∴,
∴AF⊥BC,
∴BE=CE,
∵BM=5,CM=3,
∴BC=5﹣3=2,
∴BE=CE=1,
∴EM=3+1=4,
由勾股定理得:AM5,AC,
∵∠ACB=∠CDM,
∴∠ADC=∠ACM,
∵∠CAD=∠CAM,
∴△ACD∽△AMC,
∴,即,
∴CD;
(3)解:如图3,连接CG,过点G作GK⊥AC于K,
设∠ADB=∠ACB=∠ABC=2x,
∵∠DAG=∠DGA,
∴AD=DG,∠DAG=∠DGA90°﹣x,∠CAE=90°﹣2x,
∴∠CAD=∠DAG﹣∠CAE=(90°﹣x)﹣(90°﹣2x)=x,
∴∠CAD=∠CBD=∠GCB=x,
∴∠GCH=∠BCG=x,
∴CG平分∠ACB,
设△BCH中BH边上的高为h,
∵EG⊥BC,GK⊥AC,CG平分∠ACB,
∴GK=EG,
∴,
∴,
∵∠ABD=∠ACD=∠CAD=∠ACG=x,
∴AD=CD=DG,AC平分∠DCG,
同理得:,
∵AD=CD,BG=CG,
∴,
∴,
∵AD=DG,
∴1,
∴,
∵GH=n,
∴.
49.如图,已知△ABC内接于⊙O,AB是直径,点D在⊙O上,OD∥BC,过点D作DE⊥AB,垂足为E,连接CD交OE边于点F.
(1)求证:△DOE∽△ABC;
(2)求证:∠ODF=∠BDE;
(3)连接OC,设△DOE的面积为S1,四边形OCBD的面积为S2,若,用含n的代数式表示.
【分析】(1)根据圆周角定理和垂直求出∠DEO=∠ACB,根据平行得出∠DOE=∠ABC,根据相似三角形的判定得△DOE∽△ABC,根据圆周角定理得出∠A=∠BDC,推出∠ODE=∠BDC即可;
(2)根据圆周角定理和垂直求出∠DEO=∠ACB,根据平行得出∠DOE=∠ABC,根据相似三角形的判定得出结论;
(3)根据△DOE∽△ABC,求出S△ABC=4S△DOE=4S1,进而求解.
【解答】(1)证明:∵AB是⊙O的直径,
∴∠ACB=90°,
∵DE⊥AB,
∴∠DEO=90°,
∴∠DEO=∠ACB,
∵OD∥BC,
∴∠DOE=∠ABC,
∴△DOE∽△ABC;
(2)证明:∵AB是⊙O的直径,
∴∠ACB=90°,
∵DE⊥AB,
∴∠DEO=90°,
∴∠DEO=∠ACB,
∵OD∥BC,
∴∠DOE=∠ABC,
∴△DOE∽△ABC;
∴∠ODE=∠A,
∵∠A和∠BDC是所对的圆周角,
∴∠A=∠BDC,
∴∠ODE=∠BDC,
∴∠ODF=∠BDE;
(3)解:∵△DOE∽△ABC,
∴()2,
即S△ABC=4S△DOE=4S1,
∵OA=OB,
∴S△BOCS△ABC,即S△BOC=2S1,
∵,S2=S△BOC+S△DOE+S△DBE=2S1+S1+S△DBE,
∴S△DBES1,
∴BE=()OE,
即OEOBDO,
∴sinA=sin∠ODE.
十九.作图—复杂作图(共1小题)
50.如图,在⊙O上有A,B,C三点,∠A=80°,不使用圆规,只用无刻度的直尺作出符合下列要求的角,保留作图痕迹.
(1)请在图中作一个100°的圆周角,记为∠1.
(2)请在图中作一个20°的圆心角,记为∠2.
(3)请在图中作一个10°的圆周角,记为∠3.
【分析】(1)弧BC上取一点E,连接BE,CE,∠BEC即为所求;
(2)作直径BF,连接AF,OC,∠FOC即为所求;
(3)如图,∠CAF即为所求.
【解答】解:(1)如图,∠1即为所求;
(2)如图,∠2即为所求;
(3)如图,∠3即为所求.
二十.翻折变换(折叠问题)(共1小题)
51.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,把Rt△ABC沿斜边AB折叠,得到△ABD,过点D作DE⊥CA交CA的延长线于点E,过点C作CN∥AD,分别交AB,BD于点M,N,若CM=3,,则 .
【分析】连接DM并延长交BC于点F,首先证明四边形ACMD为平行四边形,AD=CM=3,再证明四边形DFCE为矩形,用勾股定理计算出FM=1,由折叠图形性质、平行线性质及角平分线性质定理可得NM=FM=1,最后证明△BNM∽△BDA,然后根据相似三角形的性质求解.
【解答】解:如图所示,连接DM并延长交BC于点F,
∵CM∥AD,
∴∠DAM=∠CMA,
又由折叠性质可得CA=AD,∠DAM=∠CAM,
∴∠CAM=∠CMA,
∴CA=CM,
∴CM=AD,
∴四边形ACMD为平行四边形,AD=CM=3,
∴DM∥EC,DF∥EC,
又∵∠ECB=90°,
∴∠DFC=90°,
又∵∠E=90°,
∴四边形DFCE为矩形.
∴DE=FC=2,
∴FM1,
由折叠性质可得∠ADB=∠ACB=90°,
又CM∥AD,
∴∠BNM=∠ADB=90°.
又MF⊥BC,BA为∠DBC的角平分线,
∴NM=FM=1,
由MN∥AD,
∴△BNM∽△BDA,
∴,
设BM=k,BA=3k,则AM=3k﹣k=2k,
∴.
故答案为:.
二十一.平行线分线段成比例(共1小题)
52.如图,在△ABC中,∠BAC=90°,AD为BC上的中线,将△ADC沿直线AD翻折得到△ADC′,C′D与AB交于点F,连接CC′与AB,AD分别交于点E,O,连接BC′,则∠CC′B= 90° .若,则
【分析】证明BC′∥AD,ODBC′,设OD=m,则BC′=2m,利用平行线分线段成比例定理求出AOm,再求出BF:AF=6:11,设BE=3k,AE=4k,则AB=7k,求出EF可得结论.
【解答】解:∵△ADC沿直线AD翻折得到△ADC′,
∴AD垂直平分线段CC′,DC=DC′,
∴∠DOC=90°,
∵AD为BC上的中线,
∴DB=DC=DC′,
∴∠CC′B=90°,
∴∠DOC=∠CC′B,
∴AD∥BC′,
∵DC=DB,CO=OC′,
∴ODBC′,
设OD=m,则BC′=2m,
∵BC′∥OA,
∴BC′:OA=BE:AE=3:4,
∴OAm,
∴AD=OD+OAm,
∵BC′∥AD,
∴,
∵BE:AE=3:4,
∴可以假设BE=3k,AE=4k,则AB=7k,
∴BFABk,
∴EF=BE﹣BF=3kkk,
∴.
故答案为:90.
二十二.相似三角形的性质(共1小题)
53.如图,E是正方形ABCD的边CD上一点,连结AE,将△ADE顺时针旋转90°得到△ABF,连结EF,分