无锡市锡山区锡北片2022-2023学年九年级上学期期中考试数学试卷(解析版)
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江苏省无锡市锡山区锡北片2022-2023学年九年级上学期期中考试数学试卷
一.选择题(共10小题,满分30分,每小题3分)
1.下列关于x的方程中,是一元二次方程的为()
A.ax2+bx+c=0B.x2﹣=1C.x2﹣1=0D.2x+3y﹣5=0
【分析】根据一元二次方程的定义逐个判断即可.
【解答】解:A、当a=0时,不是一元二次方程,故本选项不符合题意;
B、该方程是分式方程,不是一元二次方程,故本选项不符合题意;
C、x2﹣1=0是一元二次方程,故本选项符合题意;
D、2x+3y﹣5=0是二元一次方程,故本选项不符合题意.
故选:C.
【点评】本题考查了一元二次方程的定义,解题的关键是掌握一元二次方程的定义:只有一个未知数且未知数最高次数为2的整式方程叫做一元二次方程,一般形式是ax2+bx+c=0(且a≠0).特别要注意a≠0的条件.
2.一元二次方程x2﹣3x+4=0的根的情况是()
A.没有实数根B.有两个相等的实数根
C.有一个实数根D.有两个不相等的实数根
【分析】先计算出根的判别式的值得到Δ<0,然后根据根的判别式的意义判断方程根的情况.
【解答】解:∵Δ=(﹣3)2﹣4×4=﹣7<0,
∴方程无实数根.
故选:A.
【点评】本题考查了根的判别式:一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根与Δ=b2﹣4ac有如下关系:当Δ>0时,方程有两个不相等的实数根;当Δ=0时,方程有两个相等的实数根;当Δ<0时,方程无实数根.3.如图,A,B,C三点在⊙O上,且∠BOC=100°,则∠A的度数为()
A.40°B.50°C.80°D.100°
【分析】在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等,都等于这条弧所对的圆心角的一半,由此可得出答案.
【解答】解:由题意得∠A=∠BOC=×100°=50°.
故选:B.
【点评】本题考查了圆周角定理,属于基础题,掌握圆周角定理的内容是解答本题的关键.
4.一组数据:1、2、2、3,若添加一个数据2,则发生变化的统计量是()
A.平均数B.中位数C.众数D.方差
【分析】依据平均数、中位数、众数、方差的定义和公式求解即可.
【解答】解:A、原来数据的平均数是2,添加数字2后平均数仍为2,故A与要求不符;
B、原来数据的中位数是2,添加数字2后中位数仍为2,故B与要求不符;
C、原来数据的众数是2,添加数字2后众数仍为2,故C与要求不符;
D、原来数据的方差S2==,
添加数字2后的方差S2==,故方差发生了变化.
故选:D.
【点评】本题主要考查的是众数、中位数、方差、平均数,熟练掌握相关概念和公式是解题的关键.5.下列说法:①直径是弦:②平分弦的直径垂直于弦;③长度相等的两条弧是等弧;④三点确定一个圆;
⑤三角形的内心是三角形三边垂直平分线的交点.其中正确的命题有()
A.1B.2C.3D.4
【分析】分析是否为真命题,需要分别分析各题设是否能推出结论,从而利用排除法得出答案.
【解答】解:①直径是弦,是真命题:
②被平分的弦是直径时,不一定垂直于弦,是假命题;
③在等圆或同圆中,长度相等的两条弧是等弧,原命题是假命题;
④不在同一直线上的三点确定一个圆,原命题是假命题;
⑤三角形的内心是三角形三个内角平分线交点,是假命题;
故选:A.
【点评】主要考查了命题的真假判断,正确的命题叫真命题,错误的命题叫做假命题.判断命题的真假关键是要熟悉课本中的性质定理.
6.如图,从一块直径为2的圆形铁皮上剪出一个圆心角为90°的扇形CAB,且点C,A,B都在⊙O上,将此扇形围成一个圆锥,则该圆锥底面圆的半径是()
A.B.C.D.
【分析】连接BC,如图,利用圆周角定理得到BC为⊙O的直径,则AB=AC=,设该圆锥底面圆的半径为r,利用圆锥的侧面展开图为一扇形,这个扇形的弧长等于圆锥底面的周长和弧长公式得到2πr=,然后解方程即可.
【解答】解:连接BC,如图,
∵∠BAC=90°,
∴BC为⊙O的直径,BC=2,
∴AB=AC=,
设该圆锥底面圆的半径为r,
∴2πr=,解得r=,
即该圆锥底面圆的半径为.
故选:D.
【点评】本题考查了圆锥的计算:圆锥的侧面展开图为一扇形,这个扇形的弧长等于圆锥底面的周长,扇形的半径等于圆锥的母线长.也考查了圆周角定理.
7.杨倩在东京奥运女子10米气步枪决赛中夺得冠军,为中国代表团揽入首枚金牌,随后杨倩同款“小黄鸭”发卡在电商平台上爆单,该款发卡在某电商平台上7月24日的销量为5000个,7月25日和7月26日的总销量是30000个.若7月25日和26日较前一天的增长率均为x.则可列方程正确的是()
A.5000(1+x)2=30000
B.5000(1﹣x)2=30000
C.5000+5000(1+x)+5000(1+x)2=30000
D.5000(1+x)+5000(1+x)2=30000
【分析】直接利用已知分别表示出7月25日和7月26日的销量,进而得出等式求出答案.
【解答】解:若7月25日和26日较前一天的增长率均为x.则可列方程为:
5000(1+x)+5000(1+x)2=30000.
故选:D.
【点评】此题主要考查了由实际问题抽象出一元二次方程,正确表示出销量是解题关键.
8.如图,在△ABC中,AC=5,∠C=60°,点D、E分别在BC、AC上,且CD=CE=2,将△CDE沿DE所在的直线折叠得到△FDE(点F在四边形ABDE内),连接AF,则AF的长为()
A.B.C.D.
【分析】作FG⊥AE于点G,首先根据有一个角为60°的等腰三角形是等边三角形,判定△CDE是边长为2的等边三角形,从而根据翻折的性质得到△FDE也是边长为2的等边三角形,从而在Rt△EFG中,求得∠EFG
=30°,GE=EF=1,FG=,然后根据AC=5,求得AG,最后根据勾股定理得到AF的长.
【解答】解:如图,作FG⊥AE于点G,
∵∠C=60°,CD=CE=2,
∴△CDE是边长为2的等边三角形,
∵将△CDE沿DE所在直线折叠得到△FDE,
∴△FDE也是边长为2的等边三角形,
∴FE=2,∠AEF=180°﹣60°﹣60°=60°,
∴Rt△EFG中,∠EFG=30°,
∴GE=EF=1,FG=,
又∵AC=5,
∴AG=5﹣1﹣2=2,
∴Rt△AFG中,AF==
故选:A.
【点评】本题主要考查了翻折变换的性质以及勾股定理的运用,解题的关键是作辅助线构造直角三角形,根据等边三角形的性质以及含30°角的直角三角形的性质进行计算求解.
9.如图,点A、B分别在x轴、y轴上(OA>OB),以AB为直径的圆经过原点O,C是的中点,连结AC,BC.下列结论:①∠ACB=90°;②AC=BC;③若OA=4,OB=2,则△ABC的面积等于5;④若OA﹣OB=4,则点C的坐标是(2,﹣2).其中正确的结论有()
A.4个B.3个C.2个D.1个
【分析】通过构造全等三角形,利用圆的有关性质,可以解决问题.
【解答】解:∵AB是直径,
∴∠ACB=90°,故①符合题意;
∵C是中点,
∴AC=BC,故②符合题意;
∵AB2=OB2+OA2=22+42,
∴AB=2,
∵△ACB是等腰直角三角形,
∴AC=BC=AB=,
∴△ACB的面积为=5,故③符合题意;
作CD⊥x轴于D,CE⊥y轴于E,
∴∠ADC=∠BEC=90°,
∵∠BCE+∠BCD=∠ACD+∠BCD=90°,
∴∠BCE=∠ACD,
∵AC=BC,
∴△ACD≈△BCE,
∴CD=CE,AD=BE,
∴OECD是正方形,
设正方形的边长为a,
∴OA﹣a=OB+a,
∴2a=OA﹣OB=4,
∴a=2,
∴点C坐标为:(2,﹣2),
故④符合题意,
故选:A.
【点评】本题考查圆的有关知识及三角形全等,关键是综合运用几何知识点.
10.如图所示,半径为1的半圆O上有两个动点A,B,若AB=1,四边形ABDC的面积最大值为()
A..B.C.D..
【分析】过点O作OH⊥AB于点H,连接OA,OB,分别过点A、H、B作AE⊥CD、HF⊥CD,BG⊥CD于点E、F、G,根据垂线段线段最短可知HF<OH,再由梯形的中位线定理可知,HF=(AE+BG),进而可得出结论.
【解答】解:过点O作OH⊥AB于点H,连接OA,OB,分别过点A、H、B作AE⊥CD、HF⊥CD,BG⊥CD于点E、F、G,如图,
∵AB=1,⊙O的半径=1,
∴OH=,
∵垂线段最短,
∴HF<OH,
∴HF=(AE+BG),
=S△AOC+S△AOB+S△BOD=×1×AE+×1×+×1×BG
∴S
四边形ABDC
=AE++BG
=(AE+BG)+
=HF+≤OH+=+=.
故选:B.
【点评】本题考查的是垂径定理,根据题意作出辅助线,构造出等边三角形是解答此题的关键.
二、填空题(每题3分,共24分)
11.一元二次方程x2+x=0的根是x1=0,x2=﹣1.
【分析】提公因式得到x(x+1)=0,推出x=0,x+1=0,求出方程的解即可.
【解答】解:x2+x=0,
x(x+1)=0,
x=0,x+1=0,
x1=0,x2=﹣1,
故答案为:x1=0,x2=﹣1.
【点评】本题主要考查对解一元一次方程,解一元二次方程,因式分解等知识点的理解和掌握,能把一元二次方程转换成一元一次方程是解此题的关键.
12.一个正多边形的边长为3,若其中一个内角为120°,则这个正多边形的面积为.【分析】首先求出这个正多边形的边数,再计算面积即可.
【解答】解:设这个正多边形的边数为n,
根据题意得,(n﹣2)•180°=120°n,
解得,n=6,
又这个正多边形的边长为3,
∴这个正多边形的面积=6××32=,
故答案为:.
【点评】本题主要考查了正多边形和圆,灵活掌握多边形内角和公式是解答本题的关键.
13.若⊙O的半径为3,点P为平面内一点,OP=2,那么点P在⊙O内部(填“上”、“内部”或“外部”)【分析】根据点和圆的位置关系得出即可.
【解答】解:∵⊙O的半径r=3,
∵OP=2,
∴点P在⊙O内部,
故答案为:内部.
【点评】本题考查了点和圆的位置关系的应用,注意:已知⊙O的半径是r,点P到圆心O的距离是d,当d >r时,点在圆外,当d=r时,点在圆上,当d<r时,点在圆内.
14.一组数据5、8、6、7、4的方差为2.
【分析】先计算出这组数据的平均数,再根据方差的定义列式计算即可.
【解答】解:这组数据的平均数为=6,
∴这组数据的方差为×[(4﹣6)2+(5﹣6)2+(6﹣6)2+(7﹣6)2+(8﹣6)2]=2,
故答案为:2.
【点评】本题主要考查方差,解题的关键是掌握方差的定义与计算公式.
15.将四边形ABCD绕顶点A顺时针旋转45°至四边形AB′C′D′的位置,若AB=12cm,则图中阴影部分的面积为18πcm2.
【分析】由旋转的性质得:∠BAB'=45°,四边形AB'C'D'≌四边形ABCD,图中阴影部分的面积=四边形ABCD 的面积+扇形ABB'的面积﹣四边形AB'C'D'的面积=扇形ABB'的面积,代入扇形面积公式计算即可.
【解答】解:由旋转的性质得:∠BAB'=45°,四边形AB'C'D'≌四边形ABCD,
则图中阴影部分的面积=四边形ABCD的面积+扇形ABB'的面积﹣四边形AB'C'D'的面积=扇形ABB'的面积==18π(cm2).
故答案为:18πcm2.
【点评】本题考查了旋转的性质、扇形面积公式;熟练掌握旋转的性质,得出阴影部分的面积=扇形ABB'的面积是解题的关键.
16.如图,⊙O为△ABC的内切圆,NC=5.5,点D,E分别为BC,AC上的点,且DE为⊙O的切线,切点为Q,则△CDE的周长为11.
【分析】根据切线的性质得到CN=CM=5.5,根据切线长定理得到EN=EQ,DQ=DM,根据三角形的周长公式即可得到结论.
【解答】解:∵⊙O为△ABC的内切圆,
∴CN=CM=5.5,
∵DE为⊙O的切线,切点为Q,
∴EN=EQ,DQ=DM,
∴△CDE的周长=CE+CD+DE=CE+EQ+DQ+CD=CE+EN+CD+DM=CN+CM=11,
故答案为:11.
【点评】此题主要是考查了切线的性质、三角形内切圆与内心、切线长定理.掌握圆中的有关定理是解题的关键.
17.如图,AB为⊙O的直径,且AB=8,点C在半圆上,OC⊥AB,垂足为点O,P是上任意一点,过P点作PE⊥OC于点E,M是△OPE的内心,连接OM、PM,当点P在弧BC上从点B运动到点C时,求内心M 所经过的路径长π.
【分析】首先证明∠CMO=∠PMO=135°,推出当点P在弧BC上从点B运动到点C时,点M在以OC为弦,并且所对的圆周角为45°的劣弧上(),利用弧长公式计算即可解决问题.
【解答】解:∵△OPE的内心为M,
∴∠MOP=∠MOC,∠MPO=∠MPE,
∴∠PMO=180°﹣∠MPO﹣∠MOP=180°﹣(∠EOP+∠OPE),
∵PE⊥OC,即∠PEO=90°,
∴∠PMO=180°﹣(∠EOP+∠OPE)=180°﹣(180°﹣90°)=135°,
∵OP=OC,OM=OM,
而∠MOP=∠MOC,
∴△OPM≌△OCM,
∴∠CMO=∠PMO=135°,
所以当点P在弧BC上从点B运动到点C时,点M在以OC为弦,
并且所对的圆周角为45°的劣弧上(),
点M在扇形BOC内时,
过C、M、O三点作⊙O′,连O′C,O′O,
在优弧CO取点D,连DC,DO,
∵∠CMO=135°,
∴∠CDO=180°﹣135°=45°,
∴∠CO′O=90°,而OA=OC=AB=4,
∴O′O=OC=2,
∴弧OMC的长==π,
故答案为:π.
【点评】本题考查了弧长的计算公式、三角形内心的性质、三角形全等的判定与性质、圆周角定理和圆的内接四边形的性质,解题的关键是正确寻找点M的运动轨迹,属于中考选择题中的压轴题.
18.直角△ABC中,∠C=90°,斜边AB=2,BC=1,分别在AB,BC,CA上取点D、E、F,使△DEF为正
三角形,△DEF边长的最小值是.
【分析】设正三角形DEF的边长为a、∠CEF=α且∠EDB=∠1,将CF和AF用a、α表示出,再用α分别分别表示出∠1和∠ADF,然后利用正弦定理表示a并结合辅角公式化简,利用正弦函数的值域即可求得a的最小值.
【解答】解:设正△DEF的边长为a,∠CEF=α,
则AC===,CF=a•sinα,AF=﹣a•sinα,
设∠EDB=∠1,可得:
∠1=180°﹣∠B﹣∠DEB=120°﹣∠DEB,α=180°﹣60°﹣∠DEB=120°﹣∠DEB,
∴∠ADF=180°﹣60°﹣∠1=120°﹣α,
在△ADF中,=,
即,化简得a[2sin(120°﹣α)+sinα]=,
∴a===(其中φ是满足tanφ=的锐角),
∴△DEF边长最小值为.
故答案为:.
【点评】本题在特殊直角三角形中求三角形边长和面积的最值,着重考查了解直角三角形、平行线的性质、
正弦定理和三角恒等变换等知识,考查了在实际问题中建立三角函数模型能力,属于中档题.
三、解答题(共10小题,满分96分)
19.(8分)解方程
(1)x2+7x+12=0;
(2)x2﹣6x+7=0.
【分析】(1)方程利用十字相乘法求解即可;
(2)方程利用配方法求解即可.
【解答】解:(1)x2+7x+12=0,
(x+3)(x+4)=0,
x+3=0或x+4=0,
解得x1=﹣3,x2=﹣4;
(2)x2﹣6x+7=0,
x2﹣6x=﹣7,
x2﹣6x+9=2,
(x﹣3)2=2,
x﹣3=±,
解得,.
【点评】本题考查了解一元二次方程,掌握十字相乘法以及配方法是解答本题的关键.
20.(8分)已知关于x的方程k2x2﹣2(k+1)x+1=0有两个实数根.
(1)求k的取值范围;
(2)若k为符合条件的最小整数,求此方程的根.
【分析】(1)根据一元二次方程的定义和根的判别式的意义得到k2≠0且Δ=4(k+1)2﹣4k2≥0,然后解两个不等式,求出它们的公共部分即可;
(2)直接得出k的值,进而解方程得出答案.
【解答】解:(1)根据题意得k2≠0且Δ=4(k+1)2﹣4k2=8k+4≥0,
解得:k≥﹣且k≠0;
(2)∵k≥﹣且k≠0,k为符合条件的最小整数,
∴k=1,
故x2﹣4x+1=0,
则x2﹣4x+4=﹣1+4,
故(x﹣2)2=3,
则x﹣2=±,
解得:x1=2+,x2=2﹣.
【点评】本题主要考查根的判别式,一元二次方程根的情况与判别式△的关系:(1)Δ>0,方程有两个不相等的实数根;(2)Δ=0,方程有两个相等的实数根;(3)Δ<0,方程没有实数根.
21.(10分)某校学生会向全校3000名学生发起了“爱心捐助”捐款活动,为了解捐款情况,学生会随机调查了部分学生的捐款金额,并用得到的数据绘制了如图所示的统计图
请根据相关信息,解答下列问题:
(1)本次接受随机调查的学生人数为50人,图1中m的值是32.
(2)求本次调查获取的样本数据的平均数、众数和中位数;
(3)根据样本数据,估计该校本次活动捐款金额为10元的学生人数.
【分析】(1)由捐款5元的人数及其所占百分比可得总人数,再用捐款10元的人数除以总人数可得m的值;
(2)根据平均数、众数和中位数的概念求解可得答案;
(3)用总人数乘以样本中捐款10元的人数所占比例即可.
【解答】解:(1)本次接受随机调查的学生人数为4÷8%=50(人),
∴m%=×100%=32%,即m=32,
故答案为:50人,32;
(2)本次调查获取的样本数据的平均数是:×(4×5+16×10+12×15+10×20+8×30)=16(元),本次调查获取的样本数据的众数是:10元,
本次调查获取的样本数据的中位数是:15元;
(3)估计该校本次活动捐款金额为10元的学生人数为3000×=960(人).
【点评】本题考查条形统计图、扇形统计图、用样本估计总体、中位数、众数,解题的关键是明确题意,找出所求问题需要的条件.
22.(8分)已知:在△ABC中,AB=AC.点A在以BC为直径的⊙O外.
(1)请仅用无刻度的直尺画出点O的位置(保留画图痕迹);
(2)若△ABC的外接圆的圆心M,OM=4,BC=6,求△ABC的面积.
【分析】(1)连接CE,BF交于点K,作直线AK交BC于点O,点O即为所求.
(2)利用勾股定理求出CM,即可解决问题.
【解答】解:(1)如图,点O即为所求.
(2)∵点M是△ABC的外心,
∴AM=MC,
由题意在Rt△OMC中,∵∠MOC=90°,OM=4,OC=3,
∴CM===5,
∴OA=AM+OM=5+4=9,
=•BC•AO=×9×6=27.
∴S
△ABC
【点评】本题考查作图﹣复杂作图,等腰三角形的性质,圆周角定理,三角形的外接圆与外心等知识,解题的关键是熟练掌握基本知识,属于中考常考题型.
23.(10分)一商店销售某种商品,平均每天可售出20件,每件盈利40元.为了扩大销售、增加盈利,该店采取了降价措施,在每件盈利不少于25元的前提下,经过一段时间销售,发现销售单价每降低1元,平均每天可多售出2件.
(1)若降价3元,则平均每天销售数量为26件;
(2)当每件商品降价多少元时,该商店每天销售利润为1200元?
【分析】(1)根据销售单价每降低1元,平均每天可多售出2件,可得若降价3元,则平均每天可多售出2×3=6件,即平均每天销售数量为20+6=26件;
(2)利用商品平均每天售出的件数×每件盈利=每天销售这种商品利润列出方程解答即可.
【解答】解:(1)若降价3元,则平均每天销售数量为20+2×3=26件.
故答案为:26;
(2)设每件商品应降价x元时,该商店每天销售利润为1200元.
根据题意,得(40﹣x)(20+2x)=1200,
整理,得x2﹣30x+200=0,
解得:x1=10,x2=20.
∵要求每件盈利不少于25元,
∴x2=20应舍去,
∴x=10.
答:每件商品应降价10元时,该商店每天销售利润为1200元.
【点评】此题主要考查了一元二次方程的应用,利用基本数量关系:平均每天售出的件数×每件盈利=每天销售的利润是解题关键.
24.(10分)如图,四边形OABC是平行四边形,以O为圆心,OA为半径的圆交AB于D,延长AO交⊙O于E,
连接CD,CE,若CE是⊙O的切线,
(1)求证:CD是⊙O的切线;
(2)若BC=3,AB=4,求平行四边形OABC的面积.
【分析】(1)连接OD,证出△EOC≌△DOC,推出∠ODC=∠OEC=90°,根据切线的判定推出即可;(2)求出CD,根据三角形的面积公式求出DF,根据平行四边形的面积公式求出即可.
【解答】(1)证明:∵CE是⊙O的切线,
∴∠OEC=90°,
如图1,连接OD,
∵四边形OABC是平行四边形,
∴AO=BC,OC=AB,OC∥AB,
∴∠EOC=∠A,∠COD=∠ODA,
∵OD=OA,
∴∠A=∠ODA,
∴∠EOC=∠DOC,
在△EOC和△DOC中,
,
∴△EOC≌△DOC(SAS),
∴∠ODC=∠OEC=90°,
∴OD⊥CD,
∴CD是⊙O的切线;
(2)解:过D作DF⊥OC于F,如图2,
在Rt△CDO中,OC=4,OD=OA=3,由勾股定理得:CD==,
由三角形的面积公式得:×CD×OD=×OC×DF,
∴DF===,
∴平行四边形OABC的面积是OC×DF=4×=3.
【点评】本题考查了切线的性质和判定,平行四边形的性质,平行线的性质,勾股定理,三角形的面积的应用,主要考查学生综合运用性质进行推理和计算的能力.
25.(10分)为了美化环境,学校准备在如图所示的矩形ABCD空地上进行绿化,规划在中间的一块四边形MNQP 上种花,其余的四块三角形上铺设草坪,要求AM=AN=CP=CQ.已知BC=24米,AB=40米.设AM=x 米.
(1)当种花的面积为440平方米时,求x的值;
(2)种花的面积能否达到520平方米?说明理由;
(3)设种花的面积为a平方米,当x的值有且只有一个时,试求出a的取值范围.
【分析】(1)根据矩形面积减去四个直角三角形的面积,表示出种花的面积,使其等于440列出方程,求出方程的解即可得到x的值;
(2)根据矩形面积减去四个直角三角形的面积,表示出种花的面积,使其等于520列出方程,判断方程是否有根即可;
(3)根据矩形面积减去四个直角三角形的面积,表示出种花的面积,使其等于a列出方程,根据题意得到根的判别式等于0,求出a的值即可.
【解答】解:(1)根据题意得:24×40﹣2×(40﹣x)(24﹣x)﹣2×x2=440,
方程整理得:x2﹣32x+220=0,即(x﹣22)(x﹣10)=0,
解得:x1=22,x2=10,
则x的值为22或10;
(2)种花的面积不能达到520平方米,理由如下:
根据题意得:24×40﹣2×(40﹣x)(24﹣x)﹣2×x2=520,
方程整理得:x2﹣32x+260=0,
∵b2﹣4ac=322﹣4×260=1024﹣1040=﹣16<0,
∴此方程无解;
(3)根据题意得:24×40﹣2×(40﹣x)(24﹣x)﹣2×x2=a,
方程整理得:x2﹣32x+=0,
(i)∵x的值有且只有一个,
∴b2﹣4ac=322﹣4×=0,即2a=1024,
解得:a=512;
(ii)∵方程有两个不等根,0<x<24,a为面积,
∴b2﹣4ac=322﹣4×>0,
解得:0<a<512,
解得:x1=16+(不在范围内,舍去),x2=16﹣,
∴≥8,
解得:0<a≤384,
综上,a=512或0<a≤384.
【点评】此题考查了一元二次方程的应用,以及一元二次方程根与系数的关系,弄清题意是解本题的关键.26.(10分)如图,AB是⊙O的直径,点C为的中点,CF为⊙O的弦,且CF⊥AB,垂足为E,连接BD交CF于点G,连接CD,AD,BF.
(1)求证:△BFG≌△CDG;
(2)若AD=BE=4,求BF的长.
【分析】(1)首先利用已知条件和垂径定理证明CD=BF,然后根据AAS证明△BFG≌△CDG;
(2)连接OF,设⊙O的半径为r,由CF=BD列出关于r的勾股方程就能求解.
【解答】(1)证明:∵C是中点,
∴=,
∵AB是⊙O的直径,且CF⊥AB,
∴=,
∴=,
∴CD=BF,
在△BFG和△CDG中,
,
∴△BFG≌△CDG(AAS);
(2)解:如图,连接OF,设⊙O的半径为r,
Rt△ADB中,BD2=AB2﹣AD2,即BD2=(2r)2﹣42,
Rt△OEF中,OF2=OE2+EF2,即EF2=r2﹣(r﹣4)2,
∵==,
∴=,
∴BD=CF,
∴BD2=CF2=(2EF)2=4EF2,
即(2r)2﹣42=4[r2﹣(r﹣4)2],
解得:r=2(舍)或6,
∴BF2=EF2+BE2=62﹣(6﹣4)2+42=48,
∴BF=4.
【点评】此题考查了相似三角形的判定与性质、圆周角定理、垂径定理、三角形全等的性质和判定以及勾股定理.第二问有难度,注意掌握辅助线的作法,注意掌握数形结合思想的应用.
27.(10分)已知:平面直角坐标系中,四边形OABC的顶点分别为O(0,0)、A(5,0)、B(m,2)、C(m ﹣5,2).
(1)问:是否存在这样的m,使得在边BC上总存在点P,使∠OPA=90°?若存在,求出m的取值范围;
若不存在,请说明理由.
(2)当∠AOC与∠OAB的平分线的交点Q在边BC上时,求m的值.
【分析】(1)由四边形四个点的坐标易得OA=BC=5,BC∥OA,以OA为直径作⊙D,与直线BC分别交于点E、F,根据圆周角定理得∠OEA=∠OFA=90°,如图1,作DG⊥EF于G,连DE,则DE=OD=2.5,DG=2,根据垂径定理得EG=GF,接着利用勾股定理可计算出EG=1.5,于是得到E(1,2),F(4,2),即点P在E点和F点时,满足条件,此时,当,即1≤m≤9时,边BC上总存在这样的点P,使∠OPA=90°;
(2)如图2,先判断四边形OABC是平行四边形,再利用平行线的性质和角平分线定义可得到∠AQO=90°,
以OA为直径作⊙D,与直线BC分别交于点E、F,则∠OEA=∠OFA=90°,于是得到点Q只能是点E或点F,当Q在F点时,证明F是BC的中点.而F点为(4,2),得到m的值为6.5;当Q在E点时,同理可求得m的值为3.5.
【解答】解:(1)存在.
∵O(0,0)、A(5,0)、B(m,2)、C(m﹣5,2).
∴OA=BC=5,BC∥OA,
以OA为直径作⊙D,与直线BC分别交于点E、F,则∠OEA=∠OFA=90°,如图1,
作DG⊥EF于G,连DE,则DE=OD=2.5,DG=2,EG=GF,
∴EG==1.5,
∴E(1,2),F(4,2),
∴当,即1≤m≤9时,边BC上总存在这样的点P,使∠OPA=90°;
(2)如图2,
∵BC=OA=5,BC∥OA,
∴四边形OABC是平行四边形,
∴OC∥AB,
∴∠AOC+∠OAB=180°,
∵OQ平分∠AOC,AQ平分∠OAB,
∴∠AOQ=∠AOC,∠OAQ=∠OAB,
∴∠AOQ+∠OAQ=90°,
∴∠AQO=90°,
以OA为直径作⊙D,与直线BC分别交于点E、F,则∠OEA=∠OFA=90°,
∴点Q只能是点E或点F,
当Q在F点时,∵OF、AF分别是∠AOC与∠OAB的平分线,BC∥OA,
∴∠CFO=∠FOA=∠FOC,∠BFA=∠FAO=∠FAB,
∴CF=OC,BF=AB,
而OC=AB,
∴CF=BF,即F是BC的中点.
而F点为(4,2),则=4,解得m=6.5
∴此时m的值为6.5,
当Q在E点时,同理可得=1,此时m的值为3.5,
综上所述,m的值为3.5或6.5.
【点评】本题考查了圆的综合题:熟练掌握垂径定理、圆周角定理和平行四边形的判定与性质;理解坐标与图形性质;会利用勾股定理计算线段的长.
28.(12分)(1)已知:如图1,AB是⊙O的直径,点P为⊙O上一点(且点P不与A、B重合),连接PA,PB,∠APB的角平分线PC交⊙O于点C.
①若PA=8.PB=6,求AB的长.
②求证:PA+PB=PC.
(2)如图2,在正方形ABCD中,AB=,若点P满足PC=3,且∠APC=90°,请直接写出点B到AP 的距离.
【分析】(1)①由圆周角定理可得∠APB=90°,根据勾股定理可得答案;
②延长PB至D,使BD=PA,证明△DBC≌△PAC,得∠D=∠APC=45°,则∠PCD=90°,则结论得证;(2)分两种情况,画出图形,作出正方形的外接圆,由正方形的性质和直角三角形的性质可求出答案.
【解答】(1)①解:∵AB是⊙O的直径,
∴∠APB=90°,
∵PA=8,PB=6,
∴AB===10;
②证明:如图1,延长PB至D,使BD=PA,
∵四边形APBC为圆内接四边形,
∴∠CBD=∠PAC,
∵PC平分APB,
∴=,∠APC=∠CPB=45°,
∴AC=BC,
∴△DBC≌△PAC(SAS),
∴∠D=∠APC=45°,
∴∠PCD=90°,
∴PD=PC,
∴PA+PB=PC;
(2)解:如图2,作出正方形ABCD的外接圆,P为上一点,且PC=3,BE⊥PA,
∵AB=,
∴AC==5,
∵∠APC=90°,
∴PA===4,
由(1)可知PC+PA=PB,
∴3+4=PB,
∴,
在Rt△PBE中,∠APB=45°
∴BE==;
如图3,作出正方形ABCD的外接圆,P为上一点,且PC=3,BF⊥PA,
同理PA=4,∠APB=45°,
设PF=BF=x,则AF=4﹣x,
在Rt△ABF中,∵AF2+BF2=AB2,
∴,
解得x=,
∴BF=,
综合以上可得点B到AP的距离为或.
【点评】本题属于圆综合题,考查了圆周角定理,圆内接四边形的性质,全等三角形的判定和性质,等腰直角三角形的性质,勾股定理,正确的作出辅助线是解题的关键.。