2023-2024学年福建省龙岩市上杭四中九年级(上)开学数学试卷(含解析)
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2023-2024学年福建省龙岩市上杭四中九年级(上)开学数学试
卷
一、选择题(本大题共10小题,共40.0分。
在每小题列出的选项中,选出符合题目的一项)
1. 一元二次方程3x2−2=4x可化成一般形式为( )
A. 3x2−4x+2=0
B. 3x2−4x−2=0
C. 3x2+4x+2=0
D. 3x2+4x−2=0
2. 抛物线y=2(x−3)2−4的顶点坐标为( )
A. (−3,4)
B. (−3,−4)
C. (3,4)
D. (3,4)
3. 方程x2−3x+2=0的根的情况是( )
A. 只有一个实数根
B. 没有实数根
C. 有两个相等的实数根
D. 有两个不相等的实数根
4. 把抛物线y=−x2向左平移1个单位,然后向上平移3个单位,则平移后抛物线的解析式为
( )
A. y=−(x−1)2+3
B. y=−(x+1)2+3
C. y=−(x+1)2−3
D. y=−(x−1)2−3
5. 若二次函数y=ax2的图象经过点P(−2,4),则该图象必经过点( )
A. (2,4)
B. (−2,−4)
C. (−4,2)
D. (4,−2)
6. 用配方法解方程x2+4x=3,下列配方正确的是( )
A. (x−2)2=1
B. (x−2)2=7
C. (x+2)2=7
D. (x+2)2=1
7. 有一人患了流感,经过两轮传染后共有121人患了流感,每轮传染中平均一个人传染了几
个人?设每轮传染中平均一个人传染了x个人,下列所列方程正确的是( )
A. (1+x)2=121
B. 1+x+x2=121
C. 1+x+(x+1)2=121
D. 1+x+2(x+1)=121
8. 若a,b是方程x2+2x−2024=0的两个实数根,则a2+3a+b的值是( )
A. 2021
B. 2022
C. 2023
D. 2024
9. 等腰三角形一边长为2,它的另外两条边的长度是关于x的一元二次方程x2−6x+k=0的
两个实数根,则k的值是( )
A. 8
B. 9
C. 8或9
D. 12
10. 对于一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0),下列说法:
①若a+b+c=0,则b2−4ac≥0;
②若方程ax2+c=0有两个不相等的实根,则方程ax2+bx+c=0必有两个不相等的实根;
③若c是方程ax2+bx+c=0的一个根,则一定有ac+b+1=0成立;
④存在实数m、n(m≠n),使得am2+bm+c=an2+bn+c;
其中正确的( )
A. ①②③
B. ①②④
C. ②③④
D. ①③④
二、填空题(本大题共6小题,共24.0分)
11. 如果抛物线y=ax2的开口方向向下,那么a的取值范围是.
12. 一元二次方程x(x+2)=0的解是______.
13. 若x1,x2是一元二次方程x2+2x−5=0的两个根,则x1+x2=______ .
14. 如图,在宽为20m,长为30m的矩形地面上修筑同样宽的道路(图中阴影部分),余下的
部分种上草坪,要使草坪的面积为551m2,则道路的宽为______ m.
15. 已知关于x的一元二次方程(m−1)x2+4x−1=0有实数根,则m的取值范围是______ .
16. 已知关于x的方程m(x+a)2+n=0的解是x1=−3,x2=1,则关于x的方程m(x+a−5 )2+n=0的解是______ .
三、解答题(本大题共9小题,共86.0分。
解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
17. (本小题8.0分)
解方程:
(1)x2+2x−1=0;
(2)(2x−1)2=4x−2.
18. (本小题8.0分)
若x1,x2是一元二次方程2x2+4x−1=0的两个根,求下列式子的值.
(1)x21+x22;
(2)1
x1+1
x2
.
19. (本小题8.0分)
已知二次函数y=(x−2)2−4.
(1)在给定的直角坐标系中,画出这个函数的图象;
(2)根据图象,直接写出当y<0时x的取值范围.
20. (本小题8.0分)
已知关于x的一元二次方程x2−2x+m−2=0有两个不相等的实数根x1、x2.
(1)求m的取值范围;
(2)当x1=−1时,求另一个根x2的值.
21. (本小题8.0分)
已知:抛物线的顶点坐标为(1,−4),且经过点(−2,5).
(1)求此二次函数的表达式;
(2)求此抛物线与x轴的交点坐标.
22. (本小题10.0分)
为满足师生阅读需求,某校图书馆的藏书量不断增加,2020年年底的藏书量为5万册,2022年年底的藏书量为9.8万册.
(1)求该校这两年藏书的年均增长率;
(2)假设2023年该校藏书的年均增长率与前两年相同,请你预测到2023年年底该校的藏书量是多少?
23. (本小题10.0分)
如图,在△ABC 中,∠C =90°,AB =10cm ,BC =8cm ,点P 从点A 开始沿射线AC 向点C 以2c m /s 的速度移动,与此同时,点Q 从点C 开始沿边CB 向点B 以1cm /s 的速度移动.如果P 、Q 分别从A 、C 同时出发,运动的时间为ts ,当点Q 运动到点B 时,两点停止运动.
(1)当点P 在线段AC 上运动时,P 、C 两点之间的距离______cm .(用含t 的代数式表示)
(2)在运动的过程中,是否存在某一时刻,使得△PQC 的面积是△ABC 面积的16
.若存在,求t 的值;若不存在,说明理由.
24. (本小题12.0分)
某商品交易会上,一商人将每件进价为5元的纪念品,按每件9元出售,每天可售出32件.他想采用提高售价的办法来增加利润,减少库存,经试验,发现这种纪念品每件提价1元,每天的销售量会减少4件.
(1)设销售单价提高x 元(x 为正整数),写出每天销售量y (个)与x (元)之间的函数关系式;
(2)当售价定为多少元时,每天的利润为140元?
(3)假设这种商品每天的销售利润为w 元,商人为了获得最大利润,应将该商品每件售价定为多少元?最大利润是多少元.
25. (本小题14.0分)
如图,已知抛物线y =−12(x−k )2+ℎ图象经过点A (−1,0),且对称轴为直线x =32
.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若C (m ,m−1)是抛物线上位于第一象限内的点,D 是线段AB 上的一个动点(不与A 、B 重合),过点D 分别作DE //BC 交AC 于E ,DF //AC 交BC 于F .
①求C 点坐标;
②求证:四边形DECF 是矩形;
③连接EF,线段EF的长是否存在最小值?若存在,求出EF的最小值;若不存在,请说明理由.
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解:方程整理得:3x2−4x−2=0.
故选:B.
方程整理为一般形式即可.
此题考查了一元二次方程的一般形式,其一般形式为ax2+bx+c=0(a,b,c为常数且a≠0).2.【答案】D
【解析】解:抛物线y=2(x−3)2−4的顶点坐标为(3,−4);
故选:D.
直接利用顶点式的特点可知顶点坐标.
本题考查了二次函数的性质,由抛物线的顶点坐标式写出抛物线顶点的坐标,比较容易.
3.【答案】D
【解析】解:∵x2−3x+2=0,
∴Δ=(−3)2−4×1×2=1>0,
∴方程x2−3x+2=0有两个不相等的实数根,
故选:D.
根据一元二次方程根的判别式,可以判断该方程根的情况,从而可以解答本题.
本题考查了根的判别式,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.
4.【答案】B
【解析】解:抛物线y=−x2向左平移1个单位,然后向上平移3个单位,则平移后抛物线的解析式为:y=−(x+1)2+3.
故选:B.
根据二次函数图象平移的方法即可得出结论.
本题考查的是二次函数的图象与几何变换,熟知“上加下减,左加右减”的法则是解答此题的关键.
5.【答案】A
【解析】【分析】
本题考查了二次函数图象上点的坐标特征,主要利用了二次函数图象的对称性,确定出函数图象的对称轴为y轴是解题的关键.
先确定出二次函数图象的对称轴为y轴,再根据二次函数的对称性解答.
【解答】
解:∵二次函数y=ax2的对称轴为y轴,
∴若图象经过点P(−2,4),
则该图象必经过点(2,4).
故选:A.
6.【答案】C
【解析】【分析】
本题考查了解一元二次方程−配方法:将一元二次方程配成(x+m)2=n的形式,再利用直接开平方法求解,这种解一元二次方程的方法叫配方法.把方程两边都加上4,方程左边可写成完全平方式.
【解答】
解:x2+4x+4=7,
(x+2)2=7.
故选:C.
7.【答案】A
【解析】解:∵每轮传染中平均一个人传染了x个人,
∴第一轮传染中有x个人被传染,第二轮传染中有x(1+x)个人被传染,
又∵有一个人患了流感,经过两轮传染后共有121个人患了流感,
∴可列出方程1+x+x(1+x)=121,
整理得:(1+x)2=121.
故选:A.
由每轮传染中平均一个人传染了x个人,可得出第一轮传染中有x个人被传染,第二轮传染中有x(1 +x)个人被传染,结合“有一个人患了流感,经过两轮传染后共有121个人患了流感”,即可得出关于x的一元二次方程.
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.
8.【答案】B
【解析】解:∵a,b是方程x2+2x−2024=0的两个实数根,
∴a2+2a=2024,a+b=−2,
∴a2+3a+b=(a2+2a)+a+b=2024+(−2)=2022,
故选:B.
由a,b是方程x2+2x−2024=0的两个实数根,得a2+2a=2024,a+b=−2,将所求式子变形后整体代入即可.
本题考查一元二次方程根与系数的关系,解题的关键是掌握一元二次方程根的概念和程根与系数的关系.
9.【答案】B
【解析】解:当等腰三角形的底边为2时,
此时关于x的一元二次方程x2−6x+k=0有两个相等实数根,
∴Δ=36−4k=0,
∴k=9,
此时两腰长为3,
∵2+3>3,
∴k=9满足题意,
当等腰三角形的腰长为2时,
此时x=2是方程x2−6x+k=0的其中一根,
∴4−12+k=0,
∴k=8,
此时方程另外一根为:x=4,
∵2+2=4,
∴不能组成三角形,不合题意,
综上所述,k=9,
故选:B.
根据一元二次方程的解法以及等腰三角形的性质即可求出答案.
本题考查一元二次方程,解题的关键是熟练运用一元二次方程的解法以及等腰三角形的性质,本题属于中等题型.
10.【答案】B
【解析】解:①若a+b+c=0,则方程ax2+bx+c=0必有一个根为1,
∴b2−4ac≥0,正确;
②若方程ax2+c=0有两个不相等的实根,则−4ac>0,可知b2−4ac>0,
∴方程ax2+bx+c=0必有两个不相等的实根,正确;
③若c是方程ax2+bx+c=0的一个根,则ac2+bc+c=0,
若c=0时,ac+b+1=0不成立,错误;
④am2+bm+c−(an2+bn+c)=a(m2−n2)+b(m−n)=a(m+n)(m−n)+b(m−n)=(m−n)[ a(m+n)+b].
∵m≠n.
∴m−n≠0.
∴当a(m+n)+b=0时,am2+bm+c−(an2+bn+c)=0.
∴存在实数m、n(m≠n),使得am2+bm+c=an2+bn+c.正确.
故选:B.
①a+b+c=0说明原方程有根是1,即可判断;
②判断方程的根的情况,根据根的判别式Δ=b2−4ac的值的符号即可判断;
③c是方程ax2+bx+c=0的一个根,则ac2+bc+c=0,整理后即可判断;
④根据am2+bm+c−(an2+bn+c)=(m−n)[a(m+n)+b].得到当a(m+n)+b=0时,am2 +bm+c−(an2+bn+c)=0.于是得到结论.
本题考查一元二次方程根的判别式与方程系数的关系,同时考查了学生的综合应用能力及推理能力.
11.【答案】a<0
【解析】解:∵抛物线y=ax2的开口方向向下,
∴a<0,
故答案为:a<0.
由抛物线的开口方向与a的关系求解.
本题考查二次函数图象与系数的关系,解题关键是掌握抛物线开口方向与a的符号的关系.12.【答案】x1=0,x2=−2
【解析】解:x=0或x+2=0,
所以x1=0,x2=−2.
故答案为:x1=0,x2=−2.
利用因式分解法解方程.
本题考查了解一元二次方程−因式分解法:先把方程的右边化为0,再把左边通过因式分解化为两个一次因式的积的形式,那么这两个因式的值就都有可能为0,这就能得到两个一元一次方程的解,这样也就把原方程进行了降次,把解一元二次方程转化为解一元一次方程的问题了(数学转化思想).
13.【答案】−2
【解析】解:∵x1,x2是一元二次方程x2+2x−5=0的两个根,
∴x1+x2=−2,
故答案为:−2.
根据根与系数的关系可得出x1+x2=−2.
本题考查了根与系数的关系,牢记两根之和等于−b
a 、两根之积等于c
a
是解题的关键.
14.【答案】1
【解析】解:设道路的宽为x m,
根据题意得(30−x)(20−x)=551,
整理得x2−50x+49=0,
解得x1=1,x2=49(不符合题意,舍去),
∴道路的宽为1m,
故答案为:1.
设道路的宽为x m,根据题意,草坪的面积等于长为(30−x)m、宽为(20−x)m的矩形的面积,于是列方程得(30−x)(20−x)=551,解方程求出符合题意的x值即得到问题的答案.
此题重点考查一元二次方程的解法、列一元二次方程解应用题等知识与方法,正确地用代数式表示草坪的面积是解题的关键.
15.【答案】m≥−3且m≠1
【解析】解:∵方程((m−1)x2+4x−1=0是一元二次方程,
∴m−1≠0,则m≠1,
∵该方程有实数根,
∴Δ=b2−4ac=42−4×(m−1)×(−1)=4m+12≥0,
解得m≥−3,
综上:m的取值范围是m≥−3且m≠1.
故答案为:m ≥−3且m ≠1.
根据一元二次方程的定义可得m ≠1,结合根的判别式即可求解.
本题主要考查了一元二次方程的定义和一元二次方程根据判别式,解题的关键是掌握当b 2−4ac >0时,方程有两个不相等的实数根;当b 2−4ac =0时,方程有两个相等的实数根;当b 2−4ac <0时,方程没有实数根.
16.【答案】x 1=2,x 2=6
【解析】解:∵关于x 的方程m (x +a )2+n =0的解是x 1=−3,x 2=1,∴关于(x−5)的方程m (x +a−5)2+n =0的解满足x−5=−3或x−5=1,解得x 1=2,x 2=6.故答案为:x 1=2,x 2=6.
把关于x 的方程m (x +a−5)2+n =0看作关于(x−5)的一元二次方程,则x−5=−3或x−5=1,然后解一次方程即可.
本题考查了解一元二次方程−直接开平方法:形如x 2=p 或(nx +m )2=p (p ≥0)的一元二次方程可采用直接开平方的方法解一元二次方程.整体的思想的应用是解决问题的关键.
17.【答案】解:(1)x 2+2x−1=0,
x 2+2x +1=2,(x +1)2=2,x +1=± 2,
x 1=−1− 2,x 2=−1+ 2;(2)(2x−1)2=4x−2,(2x−1)2−2(2x−1)=0,(2x−1)(2x−1−2)=0,(2x−1)(2x−3)=0,2x−1=0或2x−3=0,x 1=1
2,x 2=3
2
. 【解析】(1)根据配方法解方程即可求解;(2)先移项,再因式分解法解方程即可求解.
本题考查了解一元二次方程−因式分解法,配方法,熟练掌握解一元二次方程的方法是解题的关键.
18.【答案】解:∵x1,x2是一元二次方程2x2+4x−1=0的两个根,
∴x1+x2=−4
2=−2,x1x2=−1
2
,
(1)x21+x22
=(x1+x2)2−2x1x2
=4−2×(−1
2
)
=5;
(2)1
x1+1
x2
=x1+x2
x1x2
=−2−1
2
=4.
【解析】根据根与系数的关系可得x1+x2=−4
2=−2,x1x2=−1
2
,再进一步求解(1)(2)即可.
本题考查了根与系数的关系,熟练掌握一元二次方程根与系数的关系是解题的关键.19.【答案】解:(1)列表:
x…01234…
y…0−3−4−30…
描点、连线如图;
(2)由图象可知:当y<0时x的取值范围是0<x<4.
【解析】(1)利用列表,描点,连线作出图形即可;
(2)写出函数图象在x轴下方的部分的x的取值范围即可.
本题考查了二次函数图象,注意:二次函数的解析式的三种形式:
(1)一般式:y=ax2+bx+c(a≠0,a、b、c为常数);
(2)顶点式:y=a(x−ℎ)2+k;
(3)交点式(与x轴):y=a(x−x1)(x−x2).
20.【答案】解:(1)∵关于x的一元二次方程x2−2x+m−2=0有两个不相等的实数根,
∴Δ=(−2)2−4×1×(m−2)>0,
解得:m<3,
∴m的取值范围为m<3;
(2)∵关于x的一元二次方程x2−2x+m−2=0有两个不相等的实数根x1、x2,
∴x1+x2=2,
又∵x1=−1,
∴−1+x2=2,
∴x2=3.
【解析】(1)根据方程的系数结合根的判别式Δ=b2−4ac>0,即可得出关于m的一元一次不等式,解之即可得出m的取值范围;
(2)利用两根之和等于−b
a
,即可得出x1+x2=2,代入x1=−1,即可求出x2=3.
本题考查了根的判别式以及根与系数的关系,解题的关键是:(1)牢记“当Δ>0时,方程有两个
不相等的实数根”;(2)牢记“两根之和等于−b
a ,两根之积等于c
a
”.
21.【答案】解:(1)∵抛物线的顶点坐标为(1,−4),
∴设二次函数表达式为y=a(x−1)2−4,
∵图象经过(−2,5),
∴5=9a−4,
∴a=1.
则该二次函数表达式为:y=(x−1)2−4=x2−2x−3;
(2)由y=x2−2x−3得到:y=(x−3)(x+1),
故此抛物线与x轴的交点坐标为(3,0),(−1,0).
【解析】本题考查了抛物线与x轴的交点,待定系数法求二次函数的表达式,在利用待定系数法求二次函数表达式时,要根据题目给定的条件,选择恰当的方法设出表达式.
(1)设顶点式y =a (x−1)2−4,然后把(−2,5)代入求出a 即可得到二次函数的表达式;(2)将(1)中的函数表达式转化为交点式,可以直接得到答案.
22.【答案】解:(1)设该校这两年藏书的年平均增长率为x .
由题意得:5(1+x )2=9.8,
解得:x 1=0.4=40%,x 2=−2.4(不合题意,舍去),答:这两年藏书的年平均增长率为40%;(2)9.8×(1+40%)=13.72(万册).
答:预测到2023年年底该校的藏书量是13.72万册.
【解析】(1)设该校这两年藏书的年平均增长率为x ,利用该校图书馆2021年底的藏书量=该校图书馆2020年底的藏书量×(1+这两年藏书的年平均增长率)2,列出一元二次方程,解之取其正值即可;
(2)利用该校图书馆2023年底的藏书量=该校图书馆2022年底的藏书量×(1+藏书的年平均增长率),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.
23.【答案】解:(1)(6−2t )
(2)△ABC 的面积为S △A B C =12
×6×8=24,①当0<t <3时,PC =6−2t ,QC =t ,∴S △P C Q =12
PC ×QC =12
t (6−2t ),∴12
t (6−2t )=4,即t 2−3t +4=0,∵△=b 2−4ac =−7<0,∴该一元二次方程无实数根,∴该范围下不存在;
②当3<t ≤8时,PC =2t−6,QC =t ,∴S △P C Q =12
PC ×QC =12
t (2t−6),∴12
t (2t−6)=4,即t 2−3t−4=0,
解得t=4或−1(舍去),
.
综上所述,存在,当t=4时,△PQC的面积是△ABC面积的1
6
【解析】【分析】
本题考查了一元二次方程解实际问题的运用,一元二次方程的解法的运用,根的判别式的运用,解答时利用三角形的面积公式建立一元二次方程是关键.
(1)依据AC=6cm,AP=2t,即可得到:当点P在线段AC上运动时,P、C两点之间的距离(6−2t) cm;
(2)分两种情况:当0<t<3时,当3<t≤8时,分别依据△PQC的面积是△ABC面积的1
,列方
6
程求解即可.
【解答】
解:(1)∵△ABC中,∠C=90°,AB=10cm,BC=8cm,
∴Rt△ABC中,AC=6cm,
又∵点P从点A开始沿射线AC向点C以2cm/s的速度移动,
∴AP=2t,
∴当点P在线段AC上运动时,P、C两点之间的距离(6−2t)cm;
故答案为:(6−2t);
(2)见答案
24.【答案】解:(1)设售价单价提高x元,则y=32−4x;
(2)由题可知售价为(9+x)元,(9+x−5)(32−4x)=140即(x+4)(32−4x)=140,
解得x1=1,x2=3,
故售价为:9+1=10或9+3=12,∵需要减少库存,并且每提高1元,销售量会减少4件,
故售价定为10元,
当售价定为10元时,每天的利润为140元;
(3)w=(9+x−5)(32−4x)=−4x2+16x+128=−4(x−2)2+144,∴当x=2时,w最大值为144,
故售价为9+2=11,
当售价为11元时,利润最大为144.
【解析】(1)设售价单价提高x 元时,利用每天的销售量会减少4件即可列出函数关系式;(2)售价为(9+x )元,每天的利润为140元,根据题意列方程即可得到结论;
(3)根据题中等量关系为:利润=(售价−进价)×售出件数,根据等量关系列出函数关系式,将函数关系式配方,根据配方后的方程式即可求出w 的最大值.
本题考查的是二次函数的应用,熟知利润=(售价−进价)×售出件数是解答此题的关键.
25.【答案】(1)解:∵抛物线y =−12(x−k )2+ℎ图象经过点A (−1,0),且对称轴为直线x =3
2,
∴{
0=−12
(−1−k )2+ℎ
k =32
,
解得{
k =3
2
ℎ=258
,
∴y =−1
2(x−32)2+
25
8
=−12x 2+32x +2;
∴抛物线的解析式为y =−12
x 2+32
x +2;
(2)①解:把C (m ,m−1)代入y =−12
x 2+32
x +2得:m−1=−12
m 2+32
m +2,解得m =3或m =−2,∵C 是位于第一象限内的点,∴C (3,2);
②证明:在y =−12
x 2+32
x +2中,令y =0,得0=−12
x 2+32
x +2,解得x =−1或x =4,∴A (−1,0)、B (4,0),又∵C (3,2),
∴AB 2=(−1−4 )2=25;AC 2=(−1−3 )2+(0−2 )2=20;BC 2=(4−3 )2+(0−2 )2=5;∴AC 2+BC 2=AB 2;
∴△ABC 为直角三角形,∠ACB =90°,∵DE //BC ,DF //AC ,∴四边形DECF 是平行四边形,∴四边形DECF 是矩形;
③解:线段EF 的长存在最小值,理由如下:
连接CD ,过C 点作CH ⊥AB ,垂足为H ,如图:
∵四边形DECF 是矩形,∴EF =CD ,
当CD ⊥AB 时,CD 的值最小,∵C (3,2),
∴DC 的最小值等于CH =2,∴EF 的最小值是2.
【解析】(1)根据抛物线y =−12
(x−k )2+ℎ图象经过点A (−1,0),且对称轴为直线x =32
,用待定系数法可得抛物线的解析式为y =−12
x 2+32
x +2;
(2)①把C (m ,m−1)代入y =−1
2
x 2+32
x +2得:m−1=−12
m 2+32
m +2,m =3或m =−2,而C 是位于第一象限内的点,故C (3,2);
②求出A (−1,0)、B (4,0),AB 2=(−1−4 )2=25;AC 2=(−1−3 )2+(0−2 )2=20;BC 2=(4−3 )2+(0−2 )2=5;可得AC 2+BC 2=AB 2,∠ACB =90°,又DE //BC ,DF //AC ,从而四边形D ECF 是矩形;
③连接CD ,过C 点作CH ⊥AB ,垂足为H ,由四边形DECF 是矩形,知EF =CD ,故当CD ⊥AB 时,CD 的值最小,又C (3,2),可得EF 的最小值是2.
本题考查二次函数的综合应用,涉及待定系数法,矩形的判定,最短路径等知识,解题的关键是掌握勾股定理逆定理,证明∠ACB =90°.。