2022-2023学年江苏省连云港市东海西、海州区、连云区、灌南县九年级(上)期中数学试题及答案解析
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2022-2023学年江苏省连云港市东海西、海州区、连云区、灌南
县九年级(上)期中数学试卷
一、选择题(本大题共8小题,共24.0分。
在每小题列出的选项中,选出符合题目的一项)
1. 下列方程是一元二次方程的是( )
A. x2+3x=0
B. 2x−1=0
C. 3
=2 D. x3−1=0
x2
2. 已知⊙O的半径为3,点P在⊙O外,则OP的长可以是( )
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4
3. 如图,点A、B、C、D在⊙O上,∠CAB=20°,则∠CDB为( )
A. 20°
B. 50°
C. 60°
D. 70°
4. 如图,⊙O是△ABC的内切圆,则点O是△ABC的( )
A. 三条边的垂直平分线的交点
B. 三条角平分线的交点
C. 三条中线的交点
D. 三条高的交点
5. 如图,在⊙O中,AB⏜=AC⏜,若∠B=70°,则∠A等于( )
A. 70°
B. 40°
C. 20°
D. 140°
6. 如图,圆锥的底面半径OB=6cm,高OC=8cm,则这个圆锥的侧面积是( )
A. 30cm2
B. 60πcm2
C. 30πcm2
D. 48πcm2
7. 周长相等的正方形与正六边形的面积分别为S1、S2,S1和S2的关系为( )
A. S1=S2
B. S1:S2=3√3:16
C. S1:S2=√3:3
D. S1:S2=√3:2
8. 配方法是代数计算或变形的常用方法之一,某数学学习小组在利用配方法解决问题的过程中,得到如下的结论:
①用配方法解方程x2−8x−10=0,变形后的结果是(x−4)2=26;
②已知方程x2−8x+q=0可以配成(x−4)2=12,那么x2−8x+q=3可以配成(x−
4)2=9;
③若关于x的方程(x−2)2=k有实数根,则k≥0;
④若x2+ax+9可以配成形如(x+m)2的形式,则a=6;
⑤用配方法可以求得代数式x2−6x+10的最小值是1.
其中正确结论的个数有( )
A. 2个
B. 3个
C. 4个
D. 5个
二、填空题(本大题共10小题,共30.0分)
9. 方程2x2+3x−4=0的二次项系数为______.
10. 方程x(x−2)=0的解为______ .
11. 直线l与⊙O相离,且⊙O的半径r等于3,圆心O到直线l的距离为d,则d的取值范围是______.
12. 已知x=a是一元二次方程x2−2x−3=0的解,则代数式a2−2a的值为______.
13. 木工师傅常用一种带有直角的角尺来测量圆的直径.如图,他将角尺的直角顶点A放在圆周上,角尺的两条直角边分别与⊙O相交于点B、C,若度量出AB=2√2,AC=2,则⊙O 的直径是______.
14. 如图,AB是⊙O的直径,直线PA与⊙O相切于点A,PO交⊙O于点C,连接BC,∠P=40°,则∠ABC的度数为______ .
15. 某种商品原价每件130元,经过两次降价,现售价每件83.2元.若设该种商品平均每次降价的百分率是x,根据题意,可得方程______.
16. 如图,半径为30cm的转动轮转过60°时,传送带上的物体A平移的距离为______cm.
17. 如图,将半径为5cm的扇形OAB沿西北方向平移√2cm ,得到扇形O′A′B′.若∠AOB=90°,
)
则阴影部分的面积为______cm2.(sin12°≈1
5
18. 如图,正方形ABCD中,AB=4,E是BC的中点.以点C为圆心,CE长为半径画圆,点P 是⊙C上一动点,点F是边AD上一动点,连接AP,若点Q是AP的中点,连接BF,FQ,则BF+FQ 的最小值为______.
三、解答题(本大题共9小题,共96.0分。
解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
19. (本小题12.0分)
(1)解方程:(x+1)2=9;
(2)解方程:x(x−6)=6.
20. (本小题8.0分)
已知关于x的一元二次方程2x2−5x+k=0有两个不相等的实数根.
(1)求k的取值范围;
(2)若该方程有一个根为−1,求方程的另一个根.
21. (本小题8.0分)
如图,△ABC是⊙O的内接三角形,AB是⊙O的直径,∠CAD=∠ABC.判断直线AD与⊙O的位置关系,并说明理由.
22. (本小题10.0分)
如图,在平面直角坐标系xOy中,A(1,6)、B(5,6)、C(7,4).
(1)在图中画出经过A、B、C三点的圆弧所在圆的圆心M的位置;
(2)坐标原点O与⊙M有何位置关系?并说明理由.
23. (本小题10.0分)
某大剧院举办文艺演出,其收费标准如下:
某公司组织一批员工去大剧院观看此场演出,设这批员工共有x人.
(1)当x=33时,该公司应支付______元的购票费用;
(2)若共支付14000元的购票费用,求观看演出的员工的人数.
24. (本小题10.0分)
“转化”是一种重要的数学思想,回顾我们学过的各类方程的解法:解二元一次方程组,把它利用消元法转化为一元一次方程;解一元二次方程,利用直接开平方法或因式分解法,将它转化为解两个一元一次方程;解分式方程,利用去分母的方法,将它转化为整式方程,由于“去分母”可能产生增根,所以解分式方程必须检验,用“转化”的数学思想,我们还可以解一些新的方程,例如:
解无理方程√x+1=2
解:方程两边同时平方,得:x+1=4,
解这个一元一次方程,得:x=3,
检脸:当x=3时,左边=√3+1=2=右边,
所以,x=3是原方程的解.
通过“方程两边平方”,有可能产生增根,必须对解得的根进行检验.
通过上面的学习,请解决以下两个问题:
(1)解无理方程:√2x+3=x;
(2)如图,在平面直角坐标系xOy中,点B(5,3),∠OAB=∠B=90°,OC+BC=7,求点C的坐标.
25. (本小题12.0分)
定义:能完全覆盖平面图形的最小的圆称为该平面图形的最小覆盖圆.
(1)如图①,线段AB=3,则线段AB的最小覆盖圆的半径为______;
(2)如图②,Rt△ABC中,∠A=90°,AB=√7,AC=3√2,请用尺规作图,作出Rt△ABC的最小覆盖圆(保留作图痕迹,不写作法).此最小覆盖圆的半径为______;
(3)如图③,矩形ABCD中,AB=3,BC=5,则矩形ABCD的最小覆盖圆的半径为______;若用两个等圆完全覆盖该矩形ABCD,那么这两个等圆的最小半径为______.
26. (本小题12.0分)
小华同学学习了课本1.4节“问题6”后,在已知条件不变的情况下,又对该例题进行了拓展探究.请你和他一起解决以下几个问题:
问题6如图,在矩形ABCD中,AB=6cm,BC=12cm,点P从点A出发沿AB以1cm/s的速度向点B移动,同时,点Q从点B出发沿BC以2cm/s的速度向点C移动.
(1)几秒钟后点P、Q的距离为4√2?请说明理由;
(2)几秒钟后∠DQP为直角?请说明理由;
(3)当BP=BQ时,Rt△PBQ内有一个动点M,连接PM、QM、BM.若∠BOM=∠MBP,线段PM的最小值为______.
27. (本小题14.0分)
【特例感知】
(1)如图①,AB是⊙O的直径,∠BAC是⊙O的圆周角,AD平分∠BAC交⊙O于点D,连接CD、BD.已知BD=3,∠BAD=30°,则∠BDC的度数为______°,点D到直线AC的距离为______;【类比迁移】
(2)如图②,∠BAC是⊙O的圆周角,AD平分∠BAC交⊙O于点D,过点D作DM⊥AB,垂足为M,探索线段AB、AC、AM之间的数量关系,并说明理由;
【问题解决】
(3)图③,四边形ABCD为⊙O的内接四边形,∠BAD=90°,AC平分∠BAD,AB=5,AD+AC= 15,求线段AC的长.
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解:A.x2+3x=0是一元二次方程,故本选项符合题意;
B.方程2x−1=0是一元一次方程,故本选项不符合题意;
=2是分式方程,故本选项不符合题意;
C.3
x2
D.x3−1=0是一元三次方程,故本选项不符合题意.
故选:A.
根据一元二次方程的定义逐个判断即可.
本题考查了一元二次方程的定义,能熟记一元二次方程的定义是解此题的关键,注意:只含有一次未知数,并且所含未知数的项的最高次数是2的整式方程,叫一元二次方程.
2.【答案】D
【解析】解:∵⊙O的半径为3,点P在⊙O外,
∴OP的长大于3.
故选:D.
由⊙O的半径及点P在⊙O外,可得出OP的长大于3,再对照四个选项即可得出结论.
本题考查了点与圆的位置关系,牢记“①点P在圆外⇔d>r;②点P在圆上⇔d=r;③点P在圆内⇔d<r”是解题的关键.
3.【答案】A
【解析】解:∵点A、B、C、D在⊙O上,∠CAB=20°,
∴∠CDB=∠CAB=20°,
故选:A.
利用圆周角定理即可解决问题.
本题考查圆周角定理,解题的关键是熟练掌握基本知识,属于中考常考题型.
4.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查了三角形的内切圆与内心;熟练掌握三角形的内切圆的圆心性质是关键.
根据三角形的内切圆得出点O到三边的距离相等,即可得出结论.
【解答】
解:∵⊙O是△ABC的内切圆,
则点O到三边的距离相等,
∴点O是△ABC的三条角平分线的交点,
故选:B.
5.【答案】B
【解析】解:在⊙O中,
∵AB⏜=AC⏜,
∴∠C=∠B=70°,
∴∠A=180°−∠B−∠C=180°−70°−70°=40°.
故选:B.
根据AB⏜=AC⏜,得到AB=AC,根据等腰三角形的性质得到∠C=∠B=70°,根据三角形的内角和定理即可得到答案.
本题考查的是圆周角定理,圆心角、弧、弦的关系,熟知在同圆和等圆中,相等的圆心角所对的弧相等,所对的弦也相等是解答此题的关键.
6.【答案】B
【解析】解:∵它的底面半径OB=6cm,高OC=8cm.
∴BC=√82+62=10(cm),
∴这个圆锥漏斗的侧面积是:πrl=π×6×10=60π(cm2).
故选:B.
首先根据底面半径OB=6cm,高OC=8cm,求出圆锥的母线长,再利用圆锥的侧面积公式求出即可.
此题主要考查了圆锥的侧面积,熟记圆锥侧面积公式是解决问题的关键.
7.【答案】D
【解析】解:设正方形的边长为3a,则正六边形的边长为2a,
∴S1=(3a)2=9a2.
∵正六边形的边长为2a,
∴把正六边形分成六个小正三角形,其高为√(2a)2−a2=√2a,
×2a×√3a=6√3a2.
∴S2=6×1
2
∵S1:S2=9a2:6√3a2=√3:2,
故选:D.
设正方形的边长为3a,根据正方形与正六边形的周长相等,可求出正六边形的边长;然后根据正方形的面积公式S=边长×边长,可求出S1;再把正六边形分成六个小正三角形,结合等边三角形的性质和勾股定理,先求出一个小正三角形的面积,即可得到正六边形的面积,再比较即可解答.本题考查的是正多边形的性质及特殊角的三角函数值,能用a分别表示出正方形及正六边形的面积是解答此类题目的关键.
8.【答案】B
【解析】解:①x2−8x−10=0,
x2−8x=10,
x2−8x+16=10+16,
(x−4)2=26
故此选项结论正确,符合题意;
②x2−8x+q=0可以配方变形为:(x−4)2=−q+16,
∵方程x2−8x+q=0可以配成(x−4)2=12,
∴−q+16=12,
∴q=4,
∴x2−8x+q=3即为x2−8x+4=3,
∴x2−8x=−1,
x2−8x+16=−1+16,
(x−4)2=15,
∴x2−8x+q=3可以配成(x−4)2=15,
故此选项错误,不符合题意;
③若关于x的方程(x−2)2=k有实数根,则k≥0,
此选项正确,符合题意;
④若x2+ax+9可以配成形如(x+m)2的形式,
则x2+ax+9=(x+m)2=x2+2mx+m2,
∴m2=9,a=2m,
∴m=±3,a=±6,
此选项错误,不符合题意;
⑤x2−6x+10=(x−3)2+1,
∴x2−6x+10的最小值是1,
选项正确,符合题意;
故选:B.
用配方法判断①;用配方法求得q,再用配方法变形x2−8x+q=3,便可判断②;根据一元二次方程的根的情况判断③;由配方法求得m有两个值,进而由m与a的关系求得a,便可判断④;由配方法求得x2−6x+10的最小值,便可判断⑤.
本题考查了配方法的应用,以及完全平方式,一元二次方程的根的情况,熟练掌握完全平方公式是解本题的关键.
9.【答案】2
【解析】解:方程2x2+3x−4=0的二次项系数为2.
故答案为:2.
根据一元二次方程的一般形式:ax2+bx+c=0(a,b,c是常数且a≠0)中,ax2叫二次项,bx叫一次项,c是常数项.其中a,b,c分别叫二次项系数,一次项系数,常数项,直接进行判断即可.本题主要考查了一元二次方程的一般形式.注意在说明二次项系数,一次项系数,常数项时,一定要带上前面的符号.
10.【答案】0或2
【解析】解:由x(x−2)=0,得
x=0,x−2=0
解得x1=0,x2=2.
根据“两式相乘值为0,这两式中至少有一式值为0”进行求解.
本题考查了一元二次方程的解法.解一元二次方程常用的方法有直接开平方法,配方法,公式法,因式分解法,要根据方程的特点灵活选用合适的方法.本题运用的是因式分解法.
11.【答案】d>3
【解析】解:∵直线l与⊙O相离,⊙O的半径等于3,圆心O到直线l的距离为d,
∴d>3.
故答案为:d>3.
根据“若d<r,则直线与圆相交;若d=r,则直线于圆相切;若d>r,则直线与圆相离”即可得到结论.
本题考查的是直线与圆的位置关系,熟知设⊙O的半径为r,圆心O到直线l的距离为d,当d>r时,直线l和⊙O相离是解答此题的关键.
12.【答案】3
【解析】解:将x=a代入x2−2x−3=0,
∴a2−2a−3=0,
∴a2−2a=3,
故答案为:3.
将x=a代入x2−2x−3=0即可求出答案.
本题考查一元二次方程,解题的关键是正确理解方程的解的定义,本题属于基础题型.
13.【答案】2√3
【解析】解:连接BC,
∵∠BAC=90°,
∴BC为圆的直径,
BC=√AB2+AC2=√(2√2)2+22=2√3,
∴圆的半径是2√3,
故答案为:2√3.
连接BC,根据圆周角定理得到BC为圆的直径,根据勾股定理计算即可.
本题考查的是圆周角定理和勾股定理的应用,掌握90°的圆周角所对的弦是直径是解题的关键.
14.【答案】25°
【解析】解:∵直线PA与⊙O相切于点A,
∴OA⊥PA,
∴∠OAP=90°,
∵∠P=40°,
∴∠AOP=90°−∠P=50°,
∵∠AOP=∠B+∠OCB,
而OB=OC,
∠AOP=25°.
∴∠B=1
2
故答案为25°.
先利用切线的性质得到∠OAP=90°,则利用互余和计算出∠AOP=50°,再利用等腰三角形的性质和三角形外角性质可计算出∠B的度数.
本题考查了切线的性质:圆的切线垂直于经过切点的半径.若出现圆的切线,必连过切点的半径,构造定理图,得出垂直关系.
15.【答案】130(1−x)2=83.2
【解析】解:依题意得:130(1−x)2=83.2.
故答案为:130(1−x)2=83.2.
设该种商品平均每次降价的百分率是x,利用经过两次降价后的价格=原价×(1−降价率)2,即可得出关于x的一元二次方程,此题得解.
本题考查了由实际问题抽象出一元二次方程,找准等量关系,正确列出一元二次方程是解题的关键.
16.【答案】10π
【解析】解:60π×30180=10π(cm).
故答案为:10π.
传送带上的物体A 平移的距离为半径为30cm 的转动轮转过60°角的扇形的弧长,根据弧长公式可得. 本题考查了弧长的计算公式:l =nπR
180
(弧长为l ,圆心角度数为n ,圆的半径为R),解题的关键是理解传送带上的物体A 平移的距离为半径为30cm 的转动轮转过60°角的扇形的弧长.
17.【答案】(5π
3+2√6−1)
【解析】解:如图,设O′A′交AB ⏜于点D ,O′B′交AB ⏜于点E ,连接OE ,OD ,过点D 作DJ ⊥OA 于点J .
将半径为5cm 的扇形OAB 沿西北方向平移√2cm ,即将半径为5cm 的扇形OAB 向西平移1cm ,再向上平移1cm , ∴O′E =EC −O′C =√52−12−1=2√6−1,
∵sin∠AOD =DJ OD =15,
∴∠AOD =∠BOE =12°,
∴S 阴=S 扇形BOE +S 扇形AOD +S △OO′E +S △OO′D
=2×12π×52360
+2×12×1×(2√6−1) =(5π3+2√6−1)(cm 2).
故答案为:(5π
3
+2√6−1). 如图,设O′A′交AB ⏜于点D ,O′B′交AB ⏜于点E ,连接OE ,OD ,过点D 作DJ ⊥OA 于点J.根据S 阴=
S
扇形BOE +S
扇形AOD
+S△OO′E+S△OO′D,求解即可.
本题考查扇形的面积,解题的关键是学会割补法求阴影部分的面积.
18.【答案】2√10−1
【解析】解:取点B关于直线AD的对称点M,连接BD、AC两线交于点O,连接OQ,CP,MO,过O作ON⊥AB于点N,
∵点Q是AP的中点,
∴OQ=1
2CP=1
2
×2=1,
∴点Q在以O为圆心,1为半径的⊙O上运动,
∵四边形ABCD是正方形,
∴AC⊥BD,OA=OB,
∴ON=AN=BN=1
2
AB=2,
∵AM=AB=4,
∴MN=4+2=6,
∴OM=√MN2+ON2=√62+22=2√10,
∵BF+FQ+OQ=MF+FQ+OQ≥OM,
∴当M、F、Q、O四点共线时,BF+FQ+OQ=MF+FQ+OQ=OM=2√10的值最小,
∴BF+FQ的最小值为BF+FQ=OM−OQ=2√10−1.
故答案为:2√10−1.
取点D关于直线AB的对称点D′,连接OD′交AB于点P,交半圆O于点G,连BG,连CG并延长交AB于点E,则PD+PG=PD′+PG=D′G,从而可求出其最小值.
本题考查圆的有关性质的应用,正方形的性质,两点之间线段最短公理的应用,勾股定理,解题
的关键是正确确定点Q的运动轨迹.
19.【答案】解:(1)∵(x+1)2=9,
∴x+1=±3,
∴x1=2,x2=−4;
(2)整理,得:x2−6x=6,
∴x2−6x+9=6+9,即(x−3)2=15,
∴x−3=±√15,
∴x1=3+√15,x2=3−√15.
【解析】(1)利用直接开平方法求解即可;
(2)两边都加上一次项系数一半的平方配成完全平方式后,再开方即可得.
本题主要考查解一元二次方程,解一元二次方程常用的方法有:直接开平方法、因式分解法、公式法及配方法,解题的关键是根据方程的特点选择简便的方法.
20.【答案】解:(1)根据题意得Δ=(−5)2−4×2k>0,
;
解得k<25
8
(2)设方程的另一个根为α,
,
则−1+α=5
2
,
解得α=7
2
.
即方程的另一根为7
2
【解析】(1)由方程根的情况可得到关于k的不等式,可求得k的取值范围;
(2)根据根与系数的关系可求得另一根.
本题考查了一元二次方程根与系数的关系:x1,x2是一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的两,x1⋅x2=c a.也考查了根的判别式,熟知一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)
根时,x1+x2=−b
a
中,当Δ>0时,方程有两个不相等的两个实数根是解答此题的关键.
21.【答案】解:直线AD与⊙O相切.
∵AB是⊙O的直径,
∴∠ACB=90°.
∴∠ABC+∠BAC=90°.
又∵∠CAD=∠ABC,
∴∠CAD+∠BAC=90°.
∴直线AD与⊙O相切.
【解析】由∠ABC+∠BAC=90°且∠CAD=∠ABC知∠CAD+∠BAC=90°,据此可得.
本题考查了切线的判定,要证某线是圆的切线,已知此线过圆上某点,连接圆心与这点(即为半径),再证垂直即可.
22.【答案】解:(1)如图,点M为所作;
(2)原点O在⊙M内.
理由如下:∵MA=√22+42=2√5,MO=√22+32=√13,
∴MA>MO,
∴点O在⊙M内.
【解析】(1)利用网格作AB和BC的垂直平分线,则它们的交点为M点;
(2)先计算出MA和MO的长度,然后比较它们的大小可判断原点O与⊙M位置关系.
本题考查了作图−复杂作图:解决此类题目的关键是熟悉基本几何图形的性质,结合几何图形的基本性质把复杂作图拆解成基本作图,逐步操作.也考查了垂径定理和三角形的外心.
23.【答案】12705
【解析】解:(1)∵每增加1人,每张票的单价减少5元,
∴当x=33时,该公司应支付的购票费用为33×(400−15)=12705(元),
故答案为:12705;
(2)由题意得,x[400−5(x−30)]=14000,
∴x2−110x+2800=0,
解得x1=70,x2=40,
当x=70时,单价为200元,不合题意舍去,
当x=40时,单价为350元,
∴观看演出的员工的人数为40人.
(1)由“每增加1人,每张票的单价减少5元,“,即可得出每张票价,则可得出答案;
(2)根据总价=单价×人数,即可得出关于x的一元二次方程,解之即可得出x的值,求出单价不低于280元即可得出结论.
本题考查了一元二次方程的应用,找准等量关系,正确列出一元二次方程是解题的关键.
24.【答案】解:(1)方程两边平方得:2x+3=x2,
解一元二次方程得x=3或x=−1,
检验:当x=3时,左边=√2×3+3=3=右边,
当x=−1时,左边=√2×(−1)+3=1≠右边,
∴原方程的解为x=3;
(2)设C(x,3),
∴OC=√x2+9,BC=5−x,
∵OC+BC=7,
∴√x2+9+(5−x)=7,
∴√x2+9=x+2,
两边平方得:x2+9=x2+4x+4,
解得x=5
,
4
是原方程的解,
经检验,x=5
4
,3).
∴C(5
4
【解析】(1)把无理方程转化为整式方程,解方程即可;
(2)设C(x,3),由OC+BC=7得√x2+9+(5−x)=7,解方程可得答案.
本题考查解无理方程,解题的关键是读懂阅读材料,掌握解无理方程的方法.
25.【答案】3
25
2
√34
2
√61
4
【解析】解:(1)如图1,∵AB≤O′A+O′B,∴当AB=O′A+O′B时,⊙O的半径最小,∴AB长为线段AB的最小覆盖圆的直径,
∴线段AB的最小覆盖圆的半径为1
2×3=3
2
,
故答案为:3
2
.
(2)如图2,Rt△ABC的外接圆是它的最小覆盖圆,
作BC的垂直平分线MN交BC于点D,连接AD,
∵∠BAC=90°,BC=CD,
∴DA=DB=DC,
以点D为圆心,以DB长为半径作⊙D,则⊙D是Rt△ABC的外接圆,∵AB=√7,AC=3√2,
∴BC=√AB2+AC2=√(√7)2+(3√2)2=5,
∴DB=1
2BC=5
2
,
∴Rt△ABC的最小覆盖圆的半径为5
2
,
故答案为:5
2
.
(3)如图3,矩形ABCD的外接圆是它的最小覆盖圆,连接AC、BD交于点O,
∵OA=OC=1
2AC,OB=OD=1
2
BD,且AC=BD,
∴OA=OB=OC=OD,
以点O为圆心,以OA长为半径作⊙O,则⊙O是矩形ABCD的外接圆,
∵∠ABC=90°,AB=3,BC=5,
∴AC=√AB2+BC2=√32+52=√34,
∴OA=1
2AC=√34
2
,
∴矩形ABCD的最小覆盖圆的半径为√34
2
;
如图4,∵分别取AD 、BC 的中点G 、H ,连接AH 、BG 交于点E ,连接DH 、CG 交于点F ,连接GH , ∵AD =BC =5,
∴AG =DG =12AD =52,BH =CH =12BC =52, ∴AG =BH =DG =CH ,
∵AG//BH ,DG//CH ,
∴四边形ABHG 和四边形DCHG 都是平行四边形,
∵∠ABH =∠DCH =90°,
∴四边形ABHG 和四边形DCHG 都是矩形,
∵AB =DC =3,∠ABH =∠DCH =90°,BH =CH ,
∴△ABH≌△DCH(SAS),
∴AH =DH ,
∴EA =EB =EH =EG =12AH =12DH =FD =FC =FH =FG ,
矩形ABHG 的外接圆和矩形DCHG 的外接圆是两个完全覆盖矩形ABCD 的等圆,
∴分别以点E 、F 为圆心,以AE 长、DF 长为半径作⊙E 、⊙F ,
∴⊙E 、⊙F 分别为矩形ABHG 的外接圆和矩形DCHG 的外接圆,且⊙E 和⊙F 是等圆,
∵AH =DH =√CD 2+CH 2=√32+(52)2=√612, ∴AE =DF =12DH =12×√612=√61
4,
∴两个完全覆盖矩形ABCD 的等圆的半径为√614, 故答案为:√342;√614
. (1)由“两点之间线段最短”可知AB 长为线段AB 的最小覆盖圆的直径,则线段AB 的最小覆盖圆的半径为12×3=32
;
(2)Rt △ABC 的外接圆是它的最小覆盖圆,作BC 的垂直平分线MN 交BC 于点D ,连接AD ,以点D 为圆心,以DB 长为半径作⊙D ,则⊙D 是Rt △ABC 的外接圆,根据勾股定理求得BC 的长为5,则DB =52,于是得到问题的答案; (3)矩形ABCD 的外接圆是它的最小覆盖圆,连接AC 、BD 交于点O ,则OA =OB =OC =OD ,以点O 为圆心,以OA 长为半径作⊙O ,则⊙O 是矩形ABCD 的外接圆,根据勾股定理求得AC =√34,则OA =√342,所以矩形ABCD 的最小覆盖圆的半径为√342
;分别取AD 、BC 的中点G 、H ,连接AH 、
BG交于点E,连接DH、CG交于点F,连接GH,先证明四边形ABHG和四边形DCHG都是矩形,则矩形ABHG的外接圆和矩形DCHG的外接圆是两个完全覆盖矩形ABCD的等圆,根据勾股定理求得
AH=DH=√61
2,则AE=DF=√61
4
,所以两个完全覆盖矩形ABCD的等圆的半径为√61
4
,于是得到
问题的答案.
此题重点考查圆的有关概念和性质、两点之间线段最短、直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半、用尺规作图法作直角三角形的外接圆、矩形的判定与性质、矩形的外接圆、求直角三角形的外接圆的半径及矩形的外接圆的半径等知识与方法,此题综合性强,难度较大,属于考试压轴题.
26.【答案】2√5−2
【解析】解:(1)结论:当t=2或2
5
时,PQ=4√2.
理由:∵四边形ABCD是矩形,
∴∠B=90°,
∵AP=t cm,BQ=2t cm,AB=6cm,
∴PB=(6−t)cm,
∵PQ2=PB2+BQ2,
∴(4√2)2=(6−t)2+(2t)2,
∴t=2或2
5
;
(2)结论:t=3
2
时,∠PQD=90°.
理由:∵∠PQD=90°,则∠DQC+∠PQB=90°,
又∵∠B=∠C=90°,
∴∠DQC+∠QDC=90°,
∴∠PQB=∠QDC,
∴△DQC∽△QPB,
∴AP PQ =CQ
BP
,即6
2t
=12−2t
6−t
,
解得:t=3
2
;(3)∵BP=BQ,
∴6−t=2t,
∴t=2,
∴BP=BQ=4,
如图1中,取BQ的中点O,连接OM,PO.
∵∠BQM=∠PBM,∠PBM+∠QBM=90°,
∴∠BQM+∠QBM=90°,
∴∠BMQ=90°,
∵OQ=OB=2,
BQ=2,
∴OM=1
2
∴OP=√OB2+PB2=√22+42=2√5,
∴PM≥OP−OM=2√5−2,
∴PM的最小值为2√5−2.
故答案为:2√5−2.
(1)利用勾股定理构建方程求解即可;
(2)利用相似三角形的性质,构建方程求解即可;
(3)首先证明BP=BQ=4,如图1中,取BQ的中点O,连接OM,PO.求出OM,OP,可得结论.本题属于四边形综合题,考查了矩形的性质,勾股定理,直角三角形斜边中线的性质,相似三角形的判定和性质等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,属于中考常考题型.
27.【答案】1203√3
2
【解析】解:(1)如图①,∵AD平分∠BAC,
∴∠CAD=∠BAD=30°,
∴∠BAC=∠CAD+∠BAD=60°,
∴∠BDC=180°−∠BAC=120°,
∴∠BDC的度数为120°;
作DE⊥AB于点E,DF⊥AC交AC的延长线于点F,则DF=DE,∵AB是⊙O的直径,
∴∠ADB=90°,
∵∠BAD=30°,BD=3,
∴AB=2BD=6,
∴AD=√AB2−BD2=√62−32=3√3,
∴1 2×6DE=1
2
×3×3√3=S△ABD,
∴DE=3√3
2
,
∴DF=3√3
2
,
∴点D到直线AC的距离为3√3
2
,
故答案为:120,3√3
2
.
(2)AB+AC=2AM,
理由:如图②,连接BD,CD,作DN⊥AC交AC的延长线于点N,
∵AD平分∠BAC,DM⊥AB,
∴DN=DM,
∵∠DCN+∠ACD=180°,∠B+∠ACD=180°,
∴∠DCN=∠B,
∵∠N=∠DMB=90°,
∴△DCN≌△DBM(AAS),
∴CN=BM,
∵∠N=∠AMD=90°,AD=AD,DN=DM,
∴Rt△ADN≌Rt△ADM(HL),
∴AN=AM,
∴AB+AC=AM+BM+AC=AM+CN+AC=AM+AN=2AM,(3)如图③,作CG⊥AD于点G,CH⊥AB交AB的延长线于点H,
∵AC平分∠BAD,
∴CG =CH ,
∵∠D +∠ABC =180°,∠CBH +∠ABC =180°,
∴∠D =∠CBG ,
∵∠CGD =∠H =90°,
∴△CGD≌△CHB(AAS),
∴DG =BH ,
设DG =BH =x ,
∵∠BAD =∠AGC =∠AHC =90°,
∴四边形AGCH 是矩形,
∵CG =CH ,
∴四边形AGCH 是正方形,
∴AG =AH =CG ,
∵AB =5,AD +AC =15,
∴CG =AG =AH =5+x ,AD =AG +x =AH +x =5+2x ,
∴AC =15−AD =15−(5+2x)=10−2x ,
∵AG 2+CG 2=AC 2,
∴(5+x)2+(5+x)2=(10−2x)2,
解得x 1=15−10√2,x 2=15+10√2(不符合题意,舍去),
∴AC =10−2×(15−10√2)=20√2−20,
∴线段AC 的长为20√2−20.
(1)由AD 平分∠BAC ,得∠CAD =∠BAD =30°,则∠BAC =60°,所以∠BDC =180°−∠BAC =120°;作DE ⊥AB 于点E ,DF ⊥AC 交AC 的延长线于点F ,则DF =DE ,由∠ADB =90°,∠BAD =30°,得AB =2BD =6,根据勾股定理求得AD =3√3,则12×6DE =12
×3×3√3=S △ABD ,所以DF =
DE =3√32,即点D 到直线AC 的距离为3√32; (2)连接BD ,CD ,作DN ⊥AC 交AC 的延长线于点N ,则DN =DM ,再证明△DCN≌△DBM ,得CN =BM ,再证明Rt △ADN≌Rt △ADM ,得AN =AM ,即可证明AB +AC =2AM ;
(3)作CG ⊥AD 于点G ,CH ⊥AB 交AB 的延长线于点H ,先证明△CGD≌△CHB ,得DG =BH ,设DG =BH =x ,可证明四边形AGCH 是正方形,则AG =AH =CG ,由AB =5,AD +AC =15,推导出CG =AG =AH =5+x ,AD =5+2x ,AC =10−2x ,即可根据AG 2+CG 2=AC 2,列方程(5+
x)2+(5+x)2=(10−2x)2,解方程求出符合题意的x的值,再求出AC的长即可.
此题重点考查圆内接四边形的对角互补、直角所对的圆周角等于90°、角平分线的性质、全等三角形的判定与性质、直角三角形中30°角所对的直角边等于斜边的一半、勾股定理、一元二次方程的解法等知识与方法,此题综合性强,难度较大,正确地作出所需要的辅助线是解题的关键.。