2019-2020学年黑龙江省齐齐哈尔市甘南县九年级下学期期中数学试卷(五四学制) (解析版)

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名称 2019-2020学年黑龙江省齐齐哈尔市甘南县九年级下学期期中数学试卷(五四学制) (解析版)
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资源类型 教案
版本资源 人教版(五四学制)
科目 数学
更新时间 2020-06-27 06:21:39

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文档简介

2019-2020学年九年级第二学期期中数学试卷(五四学制)
一、选择题
1.的相反数的倒数是(  )
A.
B.
C.2
D.﹣2
2.在下列正方体的表面展开图中,剪掉1个正方形(阴影部分),剩余5个正方形组成中心对称图形的是(  )
A.
B.
C.
D.
3.下列计算,正确的是(  )
A.(2a2b3)2=2ab5
B.(a﹣b)2=a2﹣b2
C.=x+y
D.(+)(﹣)=x﹣y
4.如图,点P按A?B?C?M的顺序在边长为1的正方形边上运动,M是CD边上的中点.设点P经过的路程x为自变量,△APM的面积为y,则函数y的大致图象是(  )
A.
B.
C.
D.
5.小明去逛商场,发现有他非常喜欢的邮票,小明就把兜里仅有的8元钱全部买了60分和80分的两种邮票.请问:小明购买邮票有几种方案(  )
A.1种
B.2种
C.3种
D.4种
6.某班抽取6名同学参加体能测试,成绩如下:90,80,90,80,60,80,下列表述错误的是(  )
A.众数是80
B.中位数是80
C.平均数是80
D.极差是20
7.已知是二元一次方程组的解,则m﹣n的值是(  )
A.1
B.2
C.3
D.4
8.已知直线y=kx(k>0)与双曲线y=交于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,则x1y2﹣x2y1的值为(  )
A.0
B.﹣8
C.﹣10
D.10
9.如图,直线y=kx+b(k≠0)与抛物线y=ax2(a≠0)交于A,B两点,且点A的横坐标是﹣2,点B的横坐标是3,则以下结论:
①抛物线y=ax2(a≠0)的图象的顶点一定是原点;
②x>0时,直线y=kx+b(k≠0)与抛物线y=ax2(a≠0)的函数值都随着x的增大而增大;
③AB的长度可以等于5;
④△OAB有可能成为等边三角形;
⑤当﹣3<x<2时,ax2+kx<b,其中正确的结论是(  )
A.①②
B.①②⑤
C.②③④
D.①②④⑤
10.如图,△ABC内接于⊙O,AD为⊙O的直径,交BC于点E,若DE=2,OE=3,则tanC?tanB=(  )
A.2
B.3
C.4
D.5
二、填空题(每空3分,共21分)
11.截止5月1日7时,全球新冠肺炎累计确诊超过325万人,累计死亡的人数达到23.3万人,23.3万人这个数用科学记数法可表示为 
 .
12.若式子有意义,则x的取值范围为 
 .
13.从﹣2,﹣1,0,1,2这五个数中任取一个数,作为关于x的一元二次方程x2﹣x+k=0中的k值,则所得的方程中有两个不相等的实数根的概率是 
 .
14.关于x的方程+1无解,则a的值是 
 .
15.矩形纸片ABCD,AB=7,BC=4,在矩形边上有一点P,且DP=3.将矩形纸片折叠,使点B与点P重合,折痕所在直线交矩形两边于点E,F,则EF= 
 .
16.若一个圆锥的底面积为4πcm2,高为4cm,则该圆锥的侧面展开图中圆心角为 
 .
17.如图,已知直线l:y=x,过点A(0,1)作y轴的垂线交直线l于点B,过点B作直线l的垂线交y轴于点A1;过点A1作y轴的垂线交直线l于点B1,过点B1作直线l的垂线交y轴于点A2;……按此作法继续下去,则点A2020的坐标为 
 .
三、解答题(共69分)
18.(1)计算:|﹣2|+20100﹣(﹣)﹣1+3tan30°
(2)因式分解:a3﹣4a2b+4ab2
19.解方程:2(x+1)2=3(x+1)
20.如图,△ABC内接于⊙O,且AB=AC,点D在⊙O上,AD⊥AB于点A,AD与BC交于点E,F在DA的延长线上,且AF=AE.
(1)求证:BF是⊙O的切线;
(2)若AD=4,,求BC的长.
21.某中学对本校学生每天完成作业所用时间的情况进行抽样调查,随机调查了九年级部分学生每天完成作业所用的时间,并把统计结果制作成如图所示的频数分布直方图(时间取整数,图中从左至右依次为第一、二、三、四、五组)和扇形统计图.请结合图中信息解答下列问题.
(1)本次调查的学生人数为 
 人;
(2)补全频数分布直方图;
(3)根据图形提供的信息判断,下列结论正确的是 
 (只填所有正确结论的代号);
A.由图(1)知,学生完成作业所用时间的中位数在第三组内
B.由图(1)知,学生完成作业所用时间的众数在第三组内
C.图(2)中,90~120数据组所在扇形的圆心角为108°
D.图(1)中,落在第五组内数据的频率为0.15
(4)学生每天完成作业时间不超过120分钟,视为课业负担适中.根据以上调查,估计该校九年级560名学生中,课业负担适中的学生约有多少人?
22.一列快车从甲地驶往乙地,一列慢车从乙地驶往甲地,两车同时出发,匀速行驶.设慢车行驶的时间x(h),两车之间的距离为y(km),图中的折线表示y与x之间的函数关系.
(1)求慢车和快车的速度;
(2)求线段BC所表示的y与x的函数关系式,并写出自变量x的取值范围;
(3)第一列快车出发后又有一列快车(与第一列快车速度相同)从甲地出发,与慢车同时到达各自的目的地.请直接写出第二列快车出发后经过多少小时与慢车相遇,相遇时他们距甲地的距离.
23.如图,已知一个直角三角形纸片ACB,其中∠ACB=90°,AC=4,BC=3,E、F分别是AC、AB边上点,连接EF.
(1)图①,若将纸片ACB的一角沿EF折叠,折叠后点A落在AB边上的点D处,且使S四边形ECBF=3S△EDF,求AE的长;
(2)如图②,若将纸片ACB的一角沿EF折叠,折叠后点A落在BC边上的点M处,且使MF∥CA.
①试判断四边形AEMF的形状,并证明你的结论;
②求EF的长;
(3)如图③,若FE的延长线与BC的延长线交于点N,CN=1,CE=,求的值.
24.如图,已知抛物线y=x2+bx+c与y轴相交于C,与x轴相交于A、B,点A的坐标为(2,0),点C的坐标为(0,﹣1).
(1)求抛物线的解析式;
(2)点E是线段AC上一动点,过点E作DE⊥x轴于点D,连结DC,当△DCE的面积最大时,求点D的坐标;
(3)在直线BC上是否存在一点P,使△ACP为等腰三角形?若存在,求点P的坐标;若不存在,说明理由.
参考答案
一、单项选择题(每小题3分,共30分.每小题只有一个选项是正确的)
1.的相反数的倒数是(  )
A.
B.
C.2
D.﹣2
【分析】先求出﹣相反数为,再求出的倒数为2.
解:∵﹣的相反数为,的倒数为2.
∴的相反数的倒数是2.
故选:C.
2.在下列正方体的表面展开图中,剪掉1个正方形(阴影部分),剩余5个正方形组成中心对称图形的是(  )
A.
B.
C.
D.
【分析】根据中心对称图形的概念对各选项图形分析判断后即可得解.
解:A、不是中心对称图形,故本选项错误;
B、不是中心对称图形,故本选项错误;
C、不是中心对称图形,故本选项错误;
D、是中心对称图形,故本选项正确.
故选:D.
3.下列计算,正确的是(  )
A.(2a2b3)2=2ab5
B.(a﹣b)2=a2﹣b2
C.=x+y
D.(+)(﹣)=x﹣y
【分析】利用幂的乘方与积的乘方对A进行判断;根据完全平方公式对B进行判断;根据最简分式的定义对C进行判断;根据平方差公式对D进行判断.
解:A、原式=4a4b6,所以A选项错误;
B、原式=a2﹣2ab+b2,所以B选项错误;
C、为最简分式,所以C选项错误;
D、原式=()2﹣()2=x﹣y,所以D选项正确.
故选:D.
4.如图,点P按A?B?C?M的顺序在边长为1的正方形边上运动,M是CD边上的中点.设点P经过的路程x为自变量,△APM的面积为y,则函数y的大致图象是(  )
A.
B.
C.
D.
【分析】考查根据几何图形的性质确定函数的图象和函数图象的作图能力.
解:根据题意和图形可知:点P按A?B?C?M的顺序在边长为1的正方形边上运动,△APM的面积分为3段;当点在AB上移动时,高不变底边逐渐变大,故面积逐渐变大;当点在BC上移动时,底边不变,高逐渐变小故面积变小;当点在CD上时,高不变,底边变小故面积越来越小直到0为止.
故选:A.
5.小明去逛商场,发现有他非常喜欢的邮票,小明就把兜里仅有的8元钱全部买了60分和80分的两种邮票.请问:小明购买邮票有几种方案(  )
A.1种
B.2种
C.3种
D.4种
【分析】根据8元钱全部买了60分和80分的两种邮票,得出等式,利用二元一次方程有整数解,进而分析得出答案.
解:设小明买60分和80分的邮票各x枚和y枚;
根据题意得出:0.6x+0.8y=8,
解得:,,.共3种方案,
故选:C.
6.某班抽取6名同学参加体能测试,成绩如下:90,80,90,80,60,80,下列表述错误的是(  )
A.众数是80
B.中位数是80
C.平均数是80
D.极差是20
【分析】根据平均数,中位数,众数,极差的概念逐项分析,即可得出答案.
解:A、这组数据的众数是80,故本选项正确;
B、把这些数从小到大排列为60,80,80,80,90,90,则中位数是=80,故本选项正确;
C、平均数是:(90+80+90+80+60+80)=80,故本选项正确;
D、极差是90﹣60=30,故本选项错误;
故选:D.
7.已知是二元一次方程组的解,则m﹣n的值是(  )
A.1
B.2
C.3
D.4
【分析】把代入方程组得,于是得到结论.
解:把代入得,
∴m﹣n=4,
故选:D.
8.已知直线y=kx(k>0)与双曲线y=交于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,则x1y2﹣x2y1的值为(  )
A.0
B.﹣8
C.﹣10
D.10
【分析】根据反比例函数的图象关于原点对称得出:x1=﹣x2,y1=﹣y2,将x1y2﹣x2y1化简,即可求解.
解:∵点A(x1,y1),B(x2,y2)是双曲线y=上的点,
∴x1?y1=x2?y2=4①,
∵直线y=kx(k>0)与双曲线y=交于点A(x1,y1),B(x2,y2)两点,
∴x1=﹣x2,y1=﹣y2②,
∴原式=﹣x2y2+x1y1=4﹣4=0.
故选:A.
9.如图,直线y=kx+b(k≠0)与抛物线y=ax2(a≠0)交于A,B两点,且点A的横坐标是﹣2,点B的横坐标是3,则以下结论:
①抛物线y=ax2(a≠0)的图象的顶点一定是原点;
②x>0时,直线y=kx+b(k≠0)与抛物线y=ax2(a≠0)的函数值都随着x的增大而增大;
③AB的长度可以等于5;
④△OAB有可能成为等边三角形;
⑤当﹣3<x<2时,ax2+kx<b,其中正确的结论是(  )
A.①②
B.①②⑤
C.②③④
D.①②④⑤
【分析】①由顶点坐标公式判断即可;
②根据图象得到一次函数y=kx+b为增函数,抛物线当x大于0时为增函数,本选项正确;
③AB长不可能为5,由A、B的横坐标求出AB为5时,直线AB与x轴平行,即k=0,与已知矛盾;
④三角形OAB不可能为等边三角形,因为OA与OB不可能相等;
⑤直线y=﹣kx+b与y=kx+b关于y轴对称,作出对称后的图象,故y=﹣kx+b与抛物线交点横坐标分别为﹣3与2,找出一次函数图象在抛物线上方时x的范围判断即可.
解:①抛物线y=ax2,利用顶点坐标公式得:顶点坐标为(0,0),本选项正确;
②根据图象得:直线y=kx+b(k≠0)为增函数;抛物线y=ax2(a≠0)当x>0时为增函数,则x>0时,直线与抛物线函数值都随着x的增大而增大,本选项正确;
③由A、B横坐标分别为﹣2,3,若AB=5,可得出直线AB与x轴平行,即k=0,
与已知k≠0矛盾,故AB不可能为5,本选项错误;
④若OA=OB,得到直线AB与x轴平行,即k=0,与已知k≠0矛盾,
∴OA≠OB,即△AOB不可能为等边三角形,本选项错误;
⑤直线y=﹣kx+b与y=kx+b关于y轴对称,如图所示:
可得出直线y=﹣kx+b与抛物线交点C、D横坐标分别为﹣3,2,
由图象可得:当﹣3<x<2时,ax2<﹣kx+b,即ax2+kx<b,
则正确的结论有①②⑤.
故选:B.
10.如图,△ABC内接于⊙O,AD为⊙O的直径,交BC于点E,若DE=2,OE=3,则tanC?tanB=(  )
A.2
B.3
C.4
D.5
【分析】由DE=2,OE=3可知AO=OD=OE+ED=5,可得AE=8,连接BD、CD,可证∠B=∠ADC,∠C=∠ADB,∠DBA=∠DCA=90°,将tanC,tanB在直角三角形中用线段的比表示,再利用相似转化为已知线段的比.
解:连接BD、CD,由圆周角定理可知∠B=∠ADC,∠C=∠ADB,
∴△ABE∽△CDE,△ACE∽△BDE,
∴=,=,
由AD为直径可知∠DBA=∠DCA=90°,
∵DE=2,OE=3,
∴AO=OD=OE+ED=5,AE=8,
tanC?tanB=tan∠ADB?tan∠ADC======4.
故选:C.
二、填空题(每空3分,共21分)
11.截止5月1日7时,全球新冠肺炎累计确诊超过325万人,累计死亡的人数达到23.3万人,23.3万人这个数用科学记数法可表示为 2.33×105 .
【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.
解:23.3万=23.3×10000=2.33×105.
故答案为:2.33×105.
12.若式子有意义,则x的取值范围为 x≥2且x≠3 .
【分析】先根据二次根式有意义的条件列出关于x的不等式,求出x的取值范围即可.
解:若式子有意义,则应满足,
解得:x≥2且x≠3,
故答案为:x≥2且x≠3.
13.从﹣2,﹣1,0,1,2这五个数中任取一个数,作为关于x的一元二次方程x2﹣x+k=0中的k值,则所得的方程中有两个不相等的实数根的概率是  .
【分析】所得的方程中有两个不相等的实数根,根的判别式△=b2﹣4ac的值大于0,然后解不等式求出k的取值范围,从而得到k的值,再计算出概率即可.
解:△=b2﹣4ac=1﹣4k>0,
解得k<,
所以,满足k的数值有:﹣2,﹣1,0共3个,
故概率为.
14.关于x的方程+1无解,则a的值是 1或2 .
【分析】根据解分式方程的步骤,可求出分式方程的解,根据分式方程无解,可得a的值.
解:方程两边同乘(x﹣2),得ax=4+x﹣2,
(a﹣1)x=2,
∵关于x的方程+1无解,
∴x﹣2=0,a﹣1=0,
解得:x=2,a=1,
把x=2代入(a﹣1)x=2,得:(a﹣1)×2=2,
解得:a=2,
综上,a=1或2;
故答案为:1或2.
15.矩形纸片ABCD,AB=7,BC=4,在矩形边上有一点P,且DP=3.将矩形纸片折叠,使点B与点P重合,折痕所在直线交矩形两边于点E,F,则EF= 4或 .
【分析】如图1,当点P在CD上时,由折叠的性质得到四边形PFBE是正方形,EF过点C,根据勾股定理即可得到结果;如图2当点P在AD上时,过E作EQ⊥AB于Q,根据勾股定理得到PB的长,推出△ABP∽△EFQ,列比例式即可得到结果.
解:如图1,当点P在CD上时,
∵PD=3,CD=AB=7,
∴CP=4,
∵EF垂直平分PB,
∴四边形PFBE是正方形,EF过点C,
∴EF=4;
如图2,当点P在AD上时,
过E作EQ⊥AB于Q,
∵PD=3,AD=4,
∴AP=1,
∴PB==5,
∵EF垂直平分PB,
∴∠1=∠2,
∵∠A=∠EQF,
∴△ABP∽△EFQ,
∴=,即=
解得EF=.
综上所述:EF长为4或.
16.若一个圆锥的底面积为4πcm2,高为4cm,则该圆锥的侧面展开图中圆心角为 120° .
【分析】根据圆锥底面积求得圆锥的底面半径,然后利用勾股定理求得母线长,根据圆锥的母线长等于展开图扇形的半径,求出圆锥底面圆的周长,也即是展开图扇形的弧长,然后根据弧长公式可求出圆心角的度数.
解:∵圆锥的底面积为4πcm2,
∴圆锥的底面半径为2cm,
∴底面周长为4π,
∵高为4cm,
∴由勾股定理得圆锥的母线长为6cm,
设侧面展开图的圆心角是n°,
根据题意得:=4π,
解得:n=120.
故答案为:120°.
17.如图,已知直线l:y=x,过点A(0,1)作y轴的垂线交直线l于点B,过点B作直线l的垂线交y轴于点A1;过点A1作y轴的垂线交直线l于点B1,过点B1作直线l的垂线交y轴于点A2;……按此作法继续下去,则点A2020的坐标为 (0,42020) .
【分析】根据所给直线解析式可得l与x轴的夹角,进而根据所给条件依次得到点A1,A2的坐标,通过相应规律得到A2020坐标即可.
解:∵直线l的解析式为:y=x,
∴l与x轴的夹角为30°,
∵AB∥x轴,
∴∠ABO=30°,
∵OA=1,
∴AB=,
∵A1B⊥l,
∴∠ABA1=60°,
∴AA1=3,
∴A1(0,4),
同理可得A2(0,16),
…,
∴A2020纵坐标为:42020,
∴A2020(0,42020).
故答案为:(0,42020).
三、解答题(共69分)
18.(1)计算:|﹣2|+20100﹣(﹣)﹣1+3tan30°
(2)因式分解:a3﹣4a2b+4ab2
【分析】(1)原式利用绝对值的代数意义,零指数幂、负整数指数幂法则,以及特殊角的三角函数值计算即可求出值;
(2)原式提取公因式,再利用完全平方公式分解即可.
解:(1)原式=2﹣+1﹣(﹣3)+3×
=2﹣+1+3+
=6;
(2)原式=a(a2﹣4ab+4b2)
=a(a﹣2b)2.
19.解方程:2(x+1)2=3(x+1)
【分析】移项,提取公因式,即可得出两个一元一次方程,求出方程的解即可.
解:移项得:2(x+1)2﹣3(x+1)=0,
(x+1)(2x+2﹣3)=0,
∴x+1=0,2x﹣1=0,
∴x1=﹣1,x2=.
20.如图,△ABC内接于⊙O,且AB=AC,点D在⊙O上,AD⊥AB于点A,AD与BC交于点E,F在DA的延长线上,且AF=AE.
(1)求证:BF是⊙O的切线;
(2)若AD=4,,求BC的长.
【分析】(1)连接BD,因AD⊥AB,所以BD是直径.证明BF⊥DB即可.
(2)作AG⊥BC于点G.由(1)中结论∠D=∠2=∠3,分别把这三个角转化到直角三角形中,根据,求相关线段的长.
【解答】证明:(1)如图,连接BD.
∵AD⊥AB,D在圆O上,
∴∠DAB=90°,
∴DB是⊙O的直径.
∴∠1+∠2+∠D=90°.
又∵AE=AF,
∴BE=BF,∠2=∠3.
∵AB=AC,
∴∠D=∠C=∠2=∠3.
∴∠1+∠2+∠3=90°.
即OB⊥BF于B.
∴直线BF是⊙O的切线.
(2)作AG⊥BC于点G.
∵∠D=∠2=∠3,
∴.
在Rt△ABD中,∠DAB=90°,AD=4,,
∴,.
在Rt△ABG中,∠AGB=90°,AB=3,,
∴.
∵AB=AC,
∴.
21.某中学对本校学生每天完成作业所用时间的情况进行抽样调查,随机调查了九年级部分学生每天完成作业所用的时间,并把统计结果制作成如图所示的频数分布直方图(时间取整数,图中从左至右依次为第一、二、三、四、五组)和扇形统计图.请结合图中信息解答下列问题.
(1)本次调查的学生人数为 60 人;
(2)补全频数分布直方图;
(3)根据图形提供的信息判断,下列结论正确的是 ACD (只填所有正确结论的代号);
A.由图(1)知,学生完成作业所用时间的中位数在第三组内
B.由图(1)知,学生完成作业所用时间的众数在第三组内
C.图(2)中,90~120数据组所在扇形的圆心角为108°
D.图(1)中,落在第五组内数据的频率为0.15
(4)学生每天完成作业时间不超过120分钟,视为课业负担适中.根据以上调查,估计该校九年级560名学生中,课业负担适中的学生约有多少人?
【分析】(1)根据完成课外作业时间低于60分钟的学生数占被调查人数的10%.可求出抽查的学生人数;
(2)根据总人数,现有人数为补上那12人,画图即可;
(3)根据中位数、众数、频率的意义对各选项依次进行判断即可解答;
(4)先求出60人里学生每天完成课外作业时间在120分钟以下的人的比例,再按比例估算全校的人数.
解:(1)6÷10%=60(人).
(2)补全的频数分布直方图如图所示:
(3)A.由图(1)知,学生完成作业所用时间的中位数在第三组内,正确;
B.由图(1)知,学生完成作业所用时间的众数不在第三组内,错误;
C.图(2)中,90~120数据组所在扇形的圆心角为108°.正确;
D.图(1)中,落在第五组内数据的频率为0.15,正确.
故答案为:60;ACD.
(4)==60%,即样本中,完成作业时间不超过120分钟的学生占60%.
∴560×60%=336.
答:九年级学生中,课业负担适中的学生约为336人.
22.一列快车从甲地驶往乙地,一列慢车从乙地驶往甲地,两车同时出发,匀速行驶.设慢车行驶的时间x(h),两车之间的距离为y(km),图中的折线表示y与x之间的函数关系.
(1)求慢车和快车的速度;
(2)求线段BC所表示的y与x的函数关系式,并写出自变量x的取值范围;
(3)第一列快车出发后又有一列快车(与第一列快车速度相同)从甲地出发,与慢车同时到达各自的目的地.请直接写出第二列快车出发后经过多少小时与慢车相遇,相遇时他们距甲地的距离.
【分析】(1)根据函数图象中的数据可以计算出快车和慢车的速度;
(2)分别求出B、C两点的坐标,再运用待定系数法解答即可;
(3)根据题意列方程解答即可.
解:(1)慢车的速度为:900÷12=75(km/h),
快车的速度为:900÷4﹣75=150(km/h).
(2),6×75=450,
∴B、C两点的纵坐标为B(4,0)、C(6,450),
设BC的解析式为y=kx+b,则,
解得:,
∴BC的解析式为:y=225x﹣900(4≤x≤6).
(3)设第二列快车出发后经过x小时与慢车相遇,根据题意得:
150x+75(6+x)=900,解得x=2,
即第二列快车出发后经过2小时与慢车相遇,
相遇时他们距甲地的距离为:150×2=300(km),
答:第二列快车出发后,经过2小时与慢车相遇,相遇时他们距甲地的距离为300km.
23.如图,已知一个直角三角形纸片ACB,其中∠ACB=90°,AC=4,BC=3,E、F分别是AC、AB边上点,连接EF.
(1)图①,若将纸片ACB的一角沿EF折叠,折叠后点A落在AB边上的点D处,且使S四边形ECBF=3S△EDF,求AE的长;
(2)如图②,若将纸片ACB的一角沿EF折叠,折叠后点A落在BC边上的点M处,且使MF∥CA.
①试判断四边形AEMF的形状,并证明你的结论;
②求EF的长;
(3)如图③,若FE的延长线与BC的延长线交于点N,CN=1,CE=,求的值.
【分析】(1)先利用折叠的性质得到EF⊥AB,△AEF≌△DEF,则S△AEF=S△DEF,则易得S△ABC=4S△AEF,再证明Rt△AEF∽Rt△ABC,然后根据相似三角形的性质得到=()2,再利用勾股定理求出AB即可得到AE的长;
(2)①通过证明四条边相等判断四边形AEMF为菱形;
②连结AM交EF于点O,如图②,设AE=x,则EM=x,CE=4﹣x,先证明△CME∽△CBA得到==,解出x后计算出CM=,再利用勾股定理计算出AM,然后根据菱形的面积公式计算EF;
(3)如图③,作FH⊥BC于H,先证明△NCE∽△NFH,利用相似比得到FH:NH=4:7,设FH=4x,NH=7x,则CH=7x﹣1,BH=3﹣(7x﹣1)=4﹣7x,再证明△BFH∽△BAC,利用相似比可计算出x=,则可计算出FH和BH,接着利用勾股定理计算出BF,从而得到AF的长,于是可计算出的值.
解:(1)如图①,
∵△ACB的一角沿EF折叠,折叠后点A落在AB边上的点D处,
∴EF⊥AB,△AEF≌△DEF,
∴S△AEF=S△DEF,
∵S四边形ECBF=3S△EDF,
∴S△ABC=4S△AEF,
在Rt△ABC中,∵∠ACB=90°,AC=4,BC=3,
∴AB==5,
∵∠EAF=∠BAC,
∴Rt△AEF∽Rt△ABC,
∴=()2,即()2=,
∴AE=;
(2)①四边形AEMF为菱形.理由如下:
如图②,∵△ACB的一角沿EF折叠,折叠后点A落在AB边上的点M处,
∴AE=EM,AF=MF,∠AFE=∠MFE,
∵MF∥AC,
∴∠AEF=∠MFE,
∴∠AEF=∠AFE,
∴AE=AF,
∴AE=EM=MF=AF,
∴四边形AEMF为菱形;
②连结AM交EF于点O,如图②,
设AE=x,则EM=x,CE=4﹣x,
∵四边形AEMF为菱形,
∴EM∥AB,
∴△CME∽△CBA,
∴==,即==,解得x=,CM=,
在Rt△ACM中,AM===,
∵S菱形AEMF=EF?AM=AE?CM,
∴EF=2×=;
(3)如图③,作FH⊥BC于H,
∵EC∥FH,
∴△NCE∽△NFH,
∴CN:NH=CE:FH,即1:NH=:FH,
∴FH:NH=4:7,
设FH=4x,NH=7x,则CH=7x﹣1,BH=3﹣(7x﹣1)=4﹣7x,
∵FH∥AC,
∴△BFH∽△BAC,
∴BH:BC=FH:AC,即(4﹣7x):3=4x:4,解得x=,
∴FH=4x=,BH=4﹣7x=,
在Rt△BFH中,BF==2,
∴AF=AB﹣BF=5﹣2=3,
∴=.
24.如图,已知抛物线y=x2+bx+c与y轴相交于C,与x轴相交于A、B,点A的坐标为(2,0),点C的坐标为(0,﹣1).
(1)求抛物线的解析式;
(2)点E是线段AC上一动点,过点E作DE⊥x轴于点D,连结DC,当△DCE的面积最大时,求点D的坐标;
(3)在直线BC上是否存在一点P,使△ACP为等腰三角形?若存在,求点P的坐标;若不存在,说明理由.
【分析】(1)由于抛物线的解析式中只有两个待定系数,因此只需将A、C两点的坐标代入抛物线中即可求出二次函数的解析式.
(2)根据A、C的坐标,易求得直线AC的解析式,可设D点的横坐标,根据直线AC的解析式可表示出E点的纵坐标,即可得到DE的长,以DE为底,D点横坐标为高即可得到△CDE的面积,从而得到关于△CDE的面积与D点横坐标的函数关系式,根据所得函数的性质即可求出△CDE的面积最大值及对应的D点坐标.
(3)根据抛物线的解析式,可求出B点的坐标,进而能得到直线BC的解析式,设出点P的横坐标,根据直线BC的解析式表示出P点的纵坐标,然后利用坐标系两点间的距离公式分别表示出△ACP三边的长,从而根据:①AP=CP、②AC=AP、③CP=AC,三种不同等量关系求出符合条件的P点坐标.
解:(1)由于抛物线经过A(2,0),C(0,﹣1),
则有:,
解得;
故抛物线的解析式为:y=x2﹣x﹣1.
(2)∵A(2,0),C(0,﹣1),
∴直线AC:y=x﹣1;
设D(x,0),则E(x,x﹣1),
故DE=0﹣(x﹣1)=1﹣x;
故△DCE的面积:S=DE×|xD|=×(1﹣x)×x=﹣x2+x=﹣(x﹣1)2+,
因此当x=1,
即D(1,0)时,△DCE的面积最大,且最大值为.
(3)由(1)的抛物线解析式易知:B(﹣1,0),
可求得直线BC的解析式为:y=﹣x﹣1;
设P(x,﹣x﹣1),因为A(2,0),C(0,﹣1),则有:
AP2=(x﹣2)2+(﹣x﹣1)2=2x2﹣2x+5,
AC2=5,CP2=x2+(﹣x﹣1+1)2=2x2;
①如图1,
当AP=CP时,AP2=CP2,有:
2x2﹣2x+5=2x2,解得x=2.5,
故P1(2.5,﹣3.5);
②如图2,
当AP=AC时,AP2=AC2,有:
2x2﹣2x+5=5,解得x=0(舍去),x=1,
故P2(1,﹣2);
③如图3,
当CP=AC时,CP2=AC2,有:
2x2=5,解得x=±,
故P3(,﹣﹣1),P4(﹣,﹣1);
综上所述,存在符合条件的P点,且P点坐标为:P1(2.5,﹣3.5),P2(1,﹣2),
P3(,﹣﹣1),P4(﹣,﹣1).
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