江苏省连云港市赣榆实验中学2024届数学九年级第一学期期末学业水平测试试题含解析
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江苏省连云港市赣榆实验中学2024届数学九年级第一学期期末学业水平测试试题 注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。
回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题(每小题3分,共30分)
1.如图,已知,点是的中点,,则的长为( )
A .2
B .4
C .
D .
2.如图,等腰Rt ABC ∆与等腰Rt CDE ∆是以点O 为位似中心的位似图形,位似比为1:3,90,4k ACB BC =∠==,则点D 的坐标是( )
A .()18,12
B .()16,12
C .()12,18
D .()12,16
3.抛物线y =ax 2+bx+c (a≠0)形状如图,下列结论:①b >0;②a ﹣b+c =0;③当x <﹣1或x >3时,y >0;④一元二次方程ax 2+bx+c+1=0(a≠0)有两个不相等的实数根.正确的有( )
A .4个
B .3个
C .2个
D .1个
4.如图,已知抛物线y 1=12
x 1-1x ,直线y 1=-1x +b 相交于A ,B 两点,其中点A 的横坐标为1.当x 任取一值时,x 对应的函数值分别为y 1,y 1,取m =12(|y 1-y 1|+y 1+y 1).则( )
A .当x <-1时,m =y 1
B .m 随x 的增大而减小
C .当m =1时,x =0
D .m≥-1
5.已知a ,b 是方程230x x +-=的两个实数根,则22019a b -+的值是( )
A .2024
B .2021
C .2020
D .2019 6.已知△ABC 与△DEF 相似且对应周长的比为4:9,则△ABC 与△DEF 的面积比为
A .2:3
B .16:81
C .9:4
D .4:9
7.已知ABC ∆如图,则下列4个三角形中,与ABC ∆相似的是( )
A .
B .
C .
D .
8.如图,在平面直角坐标系中,直线()0y x m m =+>分别交x 轴,y 轴于,A B 两点,已知点C 的坐标为(2,0)-,若D 为线段OB 的中点,连接,AD DC ,且ADC OAB ∠=∠,则m 的值是( )
A .12
B .6
C .8
D .4
9.如图,直线AC ,DF 被三条平行线所截,若 DE :EF =1:2,AB =2,则AC 的值为( )
A .6
B .4
C .3
D .52
10.如图,将△ABC 绕着点A 顺时针旋转30°得到△AB ′C ′,若∠BAC ′=80°,则∠B ′AC =( )‘
A .20°
B .25°
C .30°
D .35°
二、填空题(每小题3分,共24分)
11.把2288y x x =-+-配方成2
()y a x h k =-+的形式为y =__________. 12.如图,P 是等边三角形ABC 内一点,将线段BP 绕点B 逆时针旋转60°得到线段BQ ,连接AQ .若PA=4,PB=5,PC=3,则四边形APBQ 的面积为_______.
13.若一元二次方程ax 2﹣bx ﹣2020=0有一根为x =﹣1,则a+b =_____.
14.从一个不透明的口袋中随机摸出一球,再放回袋中,不断重复上述过程,一共摸了150次,其中有50次摸到黑球,已知口袋中仅有黑球5个和白球若干个,这些球除颜色外,其他都一样,由此估计口袋中有___个白球.
15.计算:23cos30°+tan45°﹣4sin 260°=_____.
16.将抛物线y=﹣5x 2+1向左平移1个单位长度,再向下平移2个单位长度,所得到的抛物线的函数关系式为_____________ .
17.如图,平面直角坐标系中,⊙P 与x 轴分别交于A 、B 两点,点P 的坐标为(3,-1),AB =23. 将⊙P 沿着与y 轴平行的方向平移,使⊙P 与x 轴相切,则平移距离为_____.
18.已知二次函数()2
(1y x m m =--+是常数),当02x ≤≤时,函数y 有最大值2-,则m 的值为_____.
三、解答题(共66分)
19.(10分)雾霾天气严重影响人民的生活质量.在今年“元旦”期间,某校九(1)班的综合实践小组同学对“雾霾天气的主要成因”随机调查了本地部分市民,并对调查结果进行了整理,绘制了如图不完整的统计图表,观察分析并回答下列问题. 组别
雾霾天气的主要成因 A
工业污染 B
汽车尾气排放 C
炉烟气排放 D 其他(滥砍滥伐等) (1)本次被调查的市民共有多少人?
(2)分别补全条形统计图和扇形统计图;
(3)若该地区有100万人口,请估计持有A 、B 两组主要成因的市民有多少人?
20.(6分)已知:在⊙O 中,弦AC ⊥弦BD ,垂足为H ,连接BC ,过点D 作DE ⊥BC 于点E ,DE 交AC 于点F
(1)如图1,求证:BD 平分∠ADF ;
(2)如图2,连接OC ,若AC =BC ,求证:OC 平分∠ACB ;
(3)如图3,在(2)的条件下,连接AB ,过点D 作DN ∥AC 交⊙O 于点N ,若AB =310,DN =1.求sin ∠ADB 的值.
21.(6分)在菱形ABCD 中,60ABC ∠=︒,点P 是射线BD 上一动点,以AP 为边向右侧作等边APE ,点E 的位置随点P 的位置变化而变化.
(1)如图1,当点E 在菱形ABCD 内部或边上时,连接CE ,BP 与CE 的数量关系是 ,CE 与AD 的位置关系是 ;
(2)当点E 在菱形ABCD 外部时,(1)中的结论是否还成立?若成立,请予以证明;若不成立,
请说明理由(选择图2,图3中的一种情况予以证明或说理).
(3) 如图4,当点P 在线段BD 的延长线上时,连接BE ,若23AB = ,219BE = ,求四边形ADPE 的面积.
22.(8分)如图,在Rt△ABC 中,点O 在斜边AB 上,以O 为圆心,OB 为半径作圆,分别与BC ,AB 相交于点D ,E ,
连结AD .已知∠CAD=∠B,
(1)求证:AD 是⊙O 的切线.
(2)若BC=8,tanB=12,求⊙O 的半径.
23.(8分)某市计划建设一项水利工程,工程需要运送的土石方总量为5210⨯米3,某运输公司承办了这项工程运送土石方的任务.
(1)完成运送任务所需的时间t (单位:天)与运输公司平均每天的工作量v (单位:米3/天)之间具有怎样的函数关系?
(2)已知这个运输公司现有50辆卡车,每天最多可运送土石方3410⨯米3,则该公司完成全部运输任务最快需要多长时间?
(3)运输公司连续工作30天后,天气预报说两周后会有大暴雨,公司决定10日内把剩余的土石方运完,平均每天至少增加多少辆卡车?
24.(8分)解下列两题:
(1)已知34a b =,求23a b a
+的值; (2)已知α为锐角,且23sinα=4cos30°﹣tan60°,求α的度数.
25.(10分)如图,抛物线y =x 2+bx +c 与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于C 点,OA =2,OC =6,连接AC 和BC . (1)求抛物线的解析式;
(2)点D 在抛物线的对称轴上,当△ACD 的周长最小时,求点D 的坐标;
(3)点E 是第四象限内抛物线上的动点,连接CE 和BE .求△BCE 面积的最大值及此时点E 的坐标;
26.(10分)如图,已知AB 是⊙O 的直径,点C 、D 在⊙O 上,点E 在⊙O 外,∠EAC=∠D=60°.
(1)求∠ABC 的度数;
(2)求证:AE 是⊙O 的切线;
(3)当BC=4时,求劣弧AC 的长.
参考答案
一、选择题(每小题3分,共30分)
1、C
【分析】根据相似三角形的性质列出比例式求解即可. 【题目详解】解:∵点是的中点,,, ∴AD=2, ∵
, ∴
∴
∴AB=
, 故选C .
【题目点拨】
本题考查了相似三角形的性质,能够根据相似三角形列出比例式是解答本题的关键,难度不大.
2、A
【分析】根据位似比为1:34k BC ==,,可得13
OC BC OE DE ==,从而得:CE=DE=12,进而求得OC=6,即可求解. 【题目详解】∵等腰Rt ABC ∆与等腰Rt CDE ∆是以点O 为位似中心的位似图形,位似比为
1:3,90,4k ACB BC =∠==, ∴13
OC BC OE DE ==,即:DE=3BC=12, ∴CE=DE=12,
∴1123
OC OC =+,解得:OC=6, ∴OE=6+12=18,
∴点D 的坐标是:()18,12.
故选A .
【题目点拨】
本题主要考查位似图形的性质,掌握位似图形的位似比等于相似比,是解题的关键.
3、B
【分析】根据抛物线的开口方向、对称轴、顶点坐标和增减性,以及二次函数与一元二次方程的关系逐个进行判断即可.
【题目详解】解:由抛物线开口向上,可知a >1,对称轴偏在y 轴的右侧,a 、b 异号,b <1,因此①不符合题意; 由对称轴为x =1,抛物线与x 轴的一个交点为(3,1),可知与x 轴另一个交点为(﹣1,1),代入得a ﹣b+c =1,因此②符合题意;
由图象可知,当x <﹣1或x >3时,图象位于x 轴的上方,即y >1.因此③符合题意;
抛物线与y =﹣1一定有两个交点,即一元二次方程ax 2+bx+c+1=1(a≠1)有两个不相等的实数根,因此④符合题意; 综上,正确的有3个,
故选:B .
【题目点拨】
本题考查了二次函数的性质和二次函数同一元二次方程的关系,解决本题的关键是正确理解题意,熟练掌握二次函数的性质.
4、D
【分析】将点A 的横坐标代入21122y x x =
-,求得12y =-,将2x =,2y =-代入22y x b =-+求得2b =,然后将21122
y x x =-与222y x =-+联立求得点B 的坐标,然后根据函数图象化简绝对值,最后根据函数的性质,可得函数m 的增减性以及m 的范围. 【题目详解】将2x =代入21122
y x x =-,得12y =-, ∴点A 的坐标为()2,2-.
将2x =,2y =-代入22y x b =-+,得2b =,
222y x ∴=-+. 将21122y x x =-与222y x =-+联立,解得:12x =,12y =-或22x =-,26y .
∴点B 的坐标为()2,6-.
∴当x <-1时,12y y >,
∴m =12(|y 1-y 1|+y 1+y 1)= 12
(y 1-y 1+y 1+y 1)= y 1, 故A 错误;
当2x <-时,12y y >,
21122
m y x x ∴==-. 当22x -<时,12y y <
222m y x ∴==-+.
当2x 时,12y y >,
21122
m y x x ∴==-. ∴当x <1时,m 随x 的增大而减小,
故B 错误;
令2m =,代入21122
m y x x ==-
,求得:2x =+
2x =-, 令2m =,代入222m y x ==-+,求得:0x =,
∴当m =1时,x =0
或2x =+
故C 错误.
∵m=2212(2)
222(22)12(2)2
x x x x x x x x -<--+-≤<-≥⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎩,画出图像如图,
∴2m -.
∴D 正确.
故选D .
【题目点拨】
本题主要考查的是二次函数与一次函数的综合,根据函数图象比较出1y 与2y 的大小关系,从而得到m 关于x 的函数关系式,是解题的关键.
5、A
【分析】根据题意可知b=3-b 2,a+b=-1,ab =-3,所求式子化为a 2-b+2019=a 2-3+b 2+2019=(a+b )2-2ab+2016即可求解.
【题目详解】a ,b 是方程230x x +-=的两个实数根,
∴23b b =-,1a b +=-,-3ab =,
∴222201932019a b a b -+=-++()2220161620162023a b ab =+-+=++=;
故选A .
【题目点拨】
本题考查一元二次方程的根与系数的关系;根据根与系数的关系将所求式子进行化简代入是解题的关键. 6、B
【解题分析】直接根据相似三角形周长的比等于相似比,面积比等于相似比的平方解答.
【题目详解】解:∵△ABC 与△DEF 相似且对应周长的比为4:9,
∴△ABC 与△DEF 的相似比为4:9,
∴△ABC 与△DEF 的面积比为16:81.
故选B
【题目点拨】
本题考查的是相似三角形的性质,即相似三角形周长的比等于相似比,面积的比等于相似比的平方.
7、C
【分析】根据相似三角形的判定定理逐一分析即可.
【题目详解】解: ∵AB=AC=6,∠B=75°
∴∠B=∠C=75°
∴∠A=180°-∠B-∠C=30°,对于A选项,如下图所示
∵
6
5
AB AC
EF ED
,但∠A≠∠E
∴ABC
∆与△EFD不相似,故本选项不符合题意;对于B选项,如下图所示
∵DE=DF=EF
∴△DEF是等边三角形
∴∠E=60°
∴
6
5
AB AC
EF ED
,但∠A≠∠E
∴ABC
∆与△EFD不相似,故本选项不符合题意;对于C选项,如下图所示
∵
6
5
AB AC
EF ED
,∠A=∠E=30°
∴ABC
∆∽△EFD,故本选项符合题意;对于D选项,如下图所示
∵65AB AC DE DF ,但∠A ≠∠D ∴ABC ∆与△DEF 不相似,故本选项不符合题意;
故选C .
【题目点拨】
此题考查的是相似三角形的判定,掌握有两组对应边对应成比例,且夹角相等的两个三角形相似是解决此题的关键. 8、A
【分析】根据“一线三等角”,通过构造相似三角形~∆∆DEC ABD ,对m 的取值进行分析讨论即可求出m 的值.
【题目详解】由已知得,45OA OB m OAB OBA ︒==∠=∠=,∴45ADC ︒∠=.
如图,在y 轴负半轴上截取OE OC =, 可得OCE ∆是等腰直角三角形,
∴45CEO DBA ︒∠=∠=.
又∵135CDE ADB CDE DCE ︒∠+∠=∠+∠=,
∴ADB DCE ∠=∠,∴ABD
DEC ∆∆, ∴AB BD DE CE
=, 即2222
22
m
m m =+,解得0m =(舍去)或12m =,m 的值是12.
【题目点拨】
本题考查了相似三角形的判定与性质的知识点,解题时还需注意分类讨论的数学思想的应用
9、A
【分析】根据平行线分线段成比例定理得到比例式,求出BC ,计算即可.
【题目详解】解:∵l 1∥l 2∥l 3,
∴12
AB DE BC EF == , 又∵AB=2,
∴BC=4,
∴AC=AB+BC=1.
故选:A .
【题目点拨】
本题考查的是平行线分线段成比例定理,灵活运用定理、找准对应关系是解题的关键.
10、A
【解题分析】根据图形旋转的性质,图形旋转前后不发生任何变化,对应点旋转的角度即是图形旋转的角度,可直接得出∠C ′AC =30°,由∠BAC ′=80°可得∠BAC=∠B ′AC ′=50°,从而可得结论.
【题目详解】由旋转的性质可得,∠BAC=∠B ′AC ′,
∵∠C ′AC =30°
, ∴∠BAC=∠B ′AC ′=50°,
∴∠B ′AC =20°
. 故选A.
【题目点拨】
此题主要考查了旋转的性质,图形旋转前后不发生任何变化,这是解决问题的关键.
二、填空题(每小题3分,共24分)
11、22(2)x --
【分析】对二次函数进行配方,即可得到答案.
【题目详解】2
288y x x =-+-
=22(4)8x x ---
=22(444)8x x --+--
=22(2)x --.
故答案是:22(2)x --.
【题目点拨】
本题主要考查二次函数的顶点式,掌握二次函数的配方,是解题的关键.
12、25364+ 【分析】由旋转的性质可得△BPQ 是等边三角形,由全等三角形的判定可得△ABQ ≌△CBP(SAS),由勾股定理的逆定理可得△APQ 是直角三角形,求四边形的面积转化为求两个特殊三角形的面积即可.
【题目详解】解:连接PQ ,
由旋转的性质可得,BP=BQ ,
又∵∠PBQ=60°,
∴△BPQ 是等边三角形,
∴PQ=BP ,
在等边三角形ABC 中,∠CBA=60°,AB=BC ,
∴∠ABQ=60°-∠ABP
∠CBP=60°-∠ABP
∴∠ABQ=∠CBP
在△ABQ 与△CBP 中
BQ BP ABQ CBP AB CB =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩
,
∴△ABQ ≌△CBP(SAS),
∴AQ=PC ,
又∵PA=4,PB=5,PC=3,
∴PQ=BP=5,PC=AQ=3,
在△APQ 中,因为2229,16,25AQ AP PQ ===,25=16+9,
∴由勾股定理的逆定理可知△APQ 是直角三角形,
∴2312535346424
BPQ APQ APBQ S S S =+=⨯+⨯⨯=+四边形, 故答案为:25364
+
【题目点拨】
本题主要考查了旋转的性质、全等三角形的判定、勾股定理的逆定理及特殊三角形的面积,解题的关键是作出辅助线,转化为特殊三角形进行求解.
13、1
【分析】由方程有一根为﹣1,将x=﹣1代入方程,整理后即可得到a+b的值.
【题目详解】解:把x=﹣1代入一元二次方程ax2﹣bx﹣1=0得:a+b﹣1=0,
即a+b=1.
故答案为:1.
【题目点拨】
此题考查了一元二次方程的解的意义:能使一元二次方程左右两边相等的未知数的值是一元二次方程的解,关键是把方程的解代入方程.
14、1
【分析】先由“频率=频数÷数据总数”计算出频率,再由简单事件的概率公式列出方程求解即可.
【题目详解】解:摸了150次,其中有50次摸到黑球,则摸到黑球的频率是
501 1503
=,
设口袋中大约有x个白球,则
51
53
x
=
+
,解得10
x=.
故答案为:1.
【题目点拨】
考查利用频率估计概率.大量反复试验下频率稳定值即概率.关键是得到关于黑球的概率的等量关系.15、1
【分析】首先计算乘方,然后计算乘法,最后从左向右依次计算,求出算式的值是多少即可.
【题目详解】解:°+tan45°﹣4sin260°
=×
2
﹣4×2
=3+1﹣4×3 4
=4﹣3
=1
故答案为:1.
【题目点拨】
此题主要考查了实数的运算,要熟练掌握,解答此题的关键是要明确:在进行实数运算时,和有理数运算一样,要从
高级到低级,即先算乘方、开方,再算乘除,最后算加减,有括号的要先算括号里面的,同级运算要按照从左到右的顺序进行.另外,有理数的运算律在实数范围内仍然适用.
16、2
5(1)1y x =-+-
【分析】先确定出原抛物线的顶点坐标为(0,0),然后根据向左平移横坐标加,向下平移纵坐标减,求出新抛物线的顶点坐标,然后写出即可.
【题目详解】抛物线251y x =-+的顶点坐标为(0,0),
∵向左平移1个单位长度后,向下平移2个单位长度,
∴新抛物线的顶点坐标为(-1,-2),
∴所得抛物线的解析式是()2511y x =-+-.
故答案为:()2511y x =-+-.
【题目点拨】
本题主要考查的是函数图象的平移,根据平移规律“左加右减,上加下减”利用顶点的变化确定图形的变化是解题的关键.
17、1或1
【分析】过点P 作PC ⊥x 轴于点C ,连接PA ,由垂径定理得⊙P 的半径为2,因为将⊙P 沿着与y 轴平行的方向平移,使⊙P 与x 轴相切,分两种情况进行讨论求值即可.由 【题目详解】解:
过点P 作PC ⊥x 轴于点C ,连接PA ,
AB =23∴132
AC BC AB === 点P 的坐标为(1,-1),∴PC=1, ∴222PA PC AC =+=,
将⊙P 沿着与y 轴平行的方向平移,使⊙P 与x 轴相切,
∴①当沿着y 轴的负方向平移,则根据切线定理得:PC=PA=2即可,
因此平移的距离只需为1即可;
②当沿着y 轴正方向移动,由①可知平移的距离为3即可.
故答案为1或1.
【题目点拨】
本题主要考查圆的基本性质及切线定理,关键是根据垂径定理得到圆的半径,然后进行分类讨论即可.
18、(2+或
【分析】由题意,二次函数的对称轴为x m =,且开口向下,则可分为三种情况进行分析,分别求出m 的值,即可得到答案.
【题目详解】解:∵()21y x m =--+,
∴对称轴为x m =,且开口向下,
∵当02x ≤≤时,函数y 有最大值2-,
①当0m ≤时,抛物线在0x =处取到最大值2-,
∴()2012m --+=-,
解得:m =m (舍去);
②当02m <<时,函数有最大值为1;不符合题意;
③当2m ≥时,抛物线在2x =处取到最大值2-,
∴()2212m --+=-,
解得:2m =+或2m =;
∴m 的值为:(2+或
故答案为:(2+或【题目点拨】
本题考查了二次函数的性质,以及二次函数的最值,解题的关键是掌握二次函数的性质,确定对称轴的位置,进行分类讨论.
三、解答题(共66分)
19、 (1)200人;(2)图见解析;(3)75万人.
【分析】(1)根据A 组的人数和所占的百分比可以求得本次被调查的市民共有多少人;
(2)根据统计图中的数据可以求得C 组和D 组的人数,计算出B 组和D 组所占的百分比,从而可以将统计图补充完整;
(3)根据统计图中的数据可以计算出持有A 、B 两组主要成因的市民有多少人.
【题目详解】解:(1)90÷45%=200(人),
即本次被调查的市民共有200人;
(2)C 组有200×15%=30(人),D 组有:200﹣90﹣60﹣30=20(人),
B组所占的百分比为:60
200
×100%=30%,D组所占的百分比是:
20
200
×100%=10%,
补全的条形统计图和扇形统计图如右图所示;
(3)100×(45%+30%)=75(万人),
答:持有A、B两组主要成因的市民有75万人.
【题目点拨】
本题考查了扇形统计图和频数直方图,解决本题的关键是扇形统计图和频数直方图里的数据关系要相对应.
20、(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)sin∠ADB的值为3
5
.
【分析】(1)根据等角的余角相等即可证明;
(2)连接OA、OB.只要证明△OCB≌△OCA即可解决问题;
(3)如图3中,连接BN,过点O作OP⊥BD于点P,过点O作OQ⊥AC于点Q,则四边形OPHQ是矩形,可知BN
是直径,则HQ=OP=1
2
DN=
9
2
,设AH=x,则AQ=x+
9
2
,AC=2AQ=2x+1,BC=2x+1,CH=AC﹣AH=2x+1﹣x=x+1,
在Rt△AHB中,BH2=AB2﹣AH2=(310)2﹣x2.在Rt△BCH中,BC2=BH2+CH2即(2x+1)2=(310)2﹣x2+(x+1)2,解得x=3,BC=2x+1=15,CH=x+1=12求出sin∠BCH,即为sin∠ADB的值.
【题目详解】(1)证明:如图1,
∵AC⊥BD,DE⊥BC,
∴∠AHD=∠BED=10°,
∴∠DAH+∠ADH=10°,∠DBE+∠BDE=10°,
∵∠DAC=∠DBC,
∴∠ADH=∠BDE,
∴BD平分∠ADF;
(2)证明:连接OA、OB.
∵OB=OC=OA,AC=BC,
∴△OCB≌△OCA(SSS),
∴∠OCB=∠OCA,
∴OC平分∠ACB;
(3)如图3中,连接BN,过点O作OP⊥BD于点P,过点O作OQ⊥AC于点Q.
则四边形OPHQ是矩形,
∵DN∥AC,
∴∠BDN=∠BHC=10°,
∴BN是直径,
则OP=1
2
DN=
9
2
,
∴HQ=OP=9
2
,
设AH=x,则AQ=x+9
2
,AC=2AQ=2x+1,BC=AC=2x+1,
∴CH=AC﹣AH=2x+1﹣x=x+1
在Rt △AHB 中,BH 2=AB 2﹣AH 2=(2﹣x 2.
在Rt △BCH 中,BC 2=BH 2+CH 2,
即(2x+1)2=(2﹣x 2+(x+1)2,
整理得2x 2+1x ﹣45=0,
(x ﹣3)(2x+15)=0,
解得: x =3(负值舍去),
BC =2x+1=15,CH =x+1=12,BH=1
∵∠ADB =∠BCH ,
∴sin ∠ADB =sin ∠BCH =
BH BC =915=35. 即sin ∠ADB 的值为
35. 【题目点拨】
本题考查了圆的垂径定理、锐角三角函数、勾股定理、全等三角形的判定和性质、矩形的判定和性质、三角形的中位线定理等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形或特殊四边形解决问题,属于中考压轴题.
21、(1)BP=CE ; CE ⊥AD ;(2)成立,理由见解析;(3) .
【解题分析】(1)①连接AC ,证明△ABP ≌△ACE ,根据全等三角形的对应边相等即可证得BP=CE ;②根据菱形对角线平分对角可得ABD 30∠=︒,再根据△ABP ≌△ACE ,可得ACF ABD 30∠∠==︒,继而可推导得出CFD 90∠=︒ ,即可证得CE ⊥AD ;
(2)(1)中的结论:BP=CE ,CE ⊥AD 仍然成立,利用(1)的方法进行证明即可;
(3)连接AC 交BD 于点O ,CE ,作EH ⊥AP 于H ,由已知先求得BD=6,再利用勾股定理求出CE 的长,AP 长,由△APE 是等边三角形,求得PH , EH 的长,再根据ADP APE ADPE S S
S =+四,进行计算即可得. 【题目详解】(1)①BP=CE ,理由如下:
连接AC ,
∵菱形ABCD ,∠ABC=60°
, ∴△ABC 是等边三角形,
∴AB=AC ,∠BAC=60°
, ∵△APE 是等边三角形,
∴AP=AE ,∠PAE=60°
, ∴∠BAP=∠CAE ,
∴△ABP ≌△ACE ,∴BP=CE ;
②CE ⊥AD ,
∵菱形对角线平分对角,
∴ABD 30∠=︒,
∵△ABP ≌△ACE ,
∴ACF ABD 30∠∠==︒,
∵ACD ADC 60∠∠==︒,
∴DCF 30∠=︒,
∴DCF ADC 90∠∠=︒+,
∴CFD 90∠=︒ ,
∴CF ⊥AD ,即CE ⊥AD ;
(2)(1)中的结论:BP=CE ,CE ⊥AD 仍然成立,理由如下:
连接AC ,
∵菱形ABCD ,∠ABC=60°
, ∴△ABC 和△ACD 都是等边三角形,
∴AB=AC ,∠BAD=120°
, ∠BAP=120°
+∠DAP , ∵△APE 是等边三角形,
∴AP=AE , ∠PAE=60°
, ∴∠CAE=60°
+60°+∠DAP=120°+∠DAP , ∴∠BAP=∠CAE ,
∴△ABP ≌△ACE ,∴BP=CE ,ACE ABD 30∠∠==︒,
∴∠DCE=30°
,∵∠ADC=60°, ∴∠DCE +∠ADC=90°
, ∴∠CHD=90° ,∴CE ⊥AD , ∴(1)中的结论:BP=CE ,CE ⊥AD 仍然成立;
(3) 连接AC 交BD 于点O ,CE ,作EH ⊥AP 于H ,
∵四边形ABCD 是菱形,
∴AC ⊥BD ,BD 平分∠ABC ,
∵∠ABC=60°,AB 23=, ∴∠ABO=30°
,∴AO 3=, BO=DO=3, ∴BD=6,
由(2)知CE ⊥AD ,
∵AD ∥BC ,∴CE ⊥BC , ∵BE 219=, BC AB 23==,
∴()()22CE 219238==-,
由(2)知BP=CE=8,∴DP=2,∴OP=5, ∴()22AP 5327==+
∵△APE 是等边三角形,∴PH 7=
, EH 21= ∵ADP APE ADPE S S
S =+四, ∴ADPE 11S DP?AO AP?EH 22
=+四, =1123272122
⨯⨯373
=83,
∴四边形ADPE 的面积是83 .
【题目点拨】本题考查了菱形的性质,全等三角形的判定与性质,等边三角形判定与性质等,熟练掌握相关知识,正确添加辅助线是解题的关键.
22、(1)证明见解析;(2)352
r =. 【分析】(1)连接OD ,由OD=OB ,利用等边对等角得到一对角相等,再由已知角相等,等量代换得到∠1=∠3,求出∠4为90°,即可得证;
(2)设圆的半径为r ,利用锐角三角函数定义求出AB 的长,再利用勾股定理列出关于r 的方程,求出方程的解即可得到结果.
【题目详解】(1)证明:连接OD ,
OB OD =,
3B ∴∠=∠,
1B ∠=∠,
13∴∠=∠,
在Rt ACD ∆中,1290∠+∠=︒,
()41802390∴∠=︒-∠+∠=︒,
OD AD ∴⊥,
则AD 为圆O 的切线;
(2)设圆O 的半径为r ,
在Rt ABC ∆中,tan 4AC BC B ==,
根据勾股定理得:224845AB =+=
45OA r ∴=,
在Rt ACD ∆中,1tan 1tan 2
B ∠==, tan 12CD A
C ∴=∠=,
根据勾股定理得:22216420AD AC CD =+=+=,
在Rt ADO ∆中,222OA OD AD =+,即()2220r r =+,
解得:r = 【题目点拨】
此题考查了切线的判定与性质,以及勾股定理,熟练掌握切线的判定与性质是解本题的关键.
23、(1)5
210t v
⨯=;(2)该公司完成全部运输任务最快需要50天;(3)每天至少增加50辆卡车. 【分析】(1)根据“平均每天的工作量×工作时间=工作总量”即可得出结论;
(2)根据“工作总量÷平均每天的工作量=工作时间” 即可得出结论;
(3)先求出30天后剩余的工作量,然后利用剩余10天每天的工作量÷每辆汽车每天的工作量即可求出需要多少辆汽车,从而求出结论.
【题目详解】解:(1)由题意得:5210vt =⨯, 变形,得5
210t v
⨯=; (2)当3
410v =⨯时,5
321050410t ⨯==⨯, 答:该公司完成全部运输任务最快需要50天.
(3)53421030410810⨯-⨯⨯=⨯
()()438101041050100⨯÷÷⨯÷=辆,
1005050-=辆
答:每天至少增加50辆卡车.
【题目点拨】
此题考查的是反比例函数的应用,掌握实际问题中的等量关系是解决此题的关键.
24、 (1) 6;(2) 锐角α=30°
【分析】(1)根据等式34
a b =,设a =3k ,b =4k ,代入所求代数式化简求值即可;
(2)由cos30°=2
,tan60°sinα的值,根据特殊角的三角函数值即可得. 【题目详解】解:(1)∵
34
a b =, ∴设a =3k ,b =4k ,
∴23
a b
a
+
=
612
3
k k
k
+
=6,
故答案为:6;
(2)∵﹣tan60°=4×
2
,
∴sinα=1
2
,
∴锐角α=30°,
故答案为:30°.
【题目点拨】
本题考查了化简求值,特殊角的三角函数值的应用,掌握化简求值的计算是解题的关键.
25、(1)y=x2﹣x﹣6;(2)点D的坐标为(1
2
,﹣5);(3)△BCE的面积有最大值
27
8
,点E坐标为(
3
2
,﹣
21
4
).
【分析】(1)先求出点A,C的坐标,再将其代入y=x2+bx+c即可;
(2)先确定BC交对称轴于点D,由两点之间线段最短可知,此时AD+CD有最小值,而AC的长度是定值,故此时△ACD的周长取最小值,求出直线BC的解析式,再求出其与对称轴的交点即可;
(3)如图2,连接OE,设点E(a,a2﹣a﹣6),由式子S△BCE=S△OCE+S△OBE﹣S△OBC即可求出△BCE的面积S与a 的函数关系式,由二次函数的图象及性质可求出△BCE的面积最大值,并可写出此时点E坐标.
【题目详解】解:(1)∵OA=2,OC=6,
∴A(﹣2,0),C(0,﹣6),
将A(﹣2,0),C(0,﹣6)代入y=x2+bx+c,
得
420
6
b c
c
-+=
⎧
⎨
=-
⎩
,
解得,b=﹣1,c=﹣6,
∴抛物线的解析式为:y=x2﹣x﹣6;(2)在y=x2﹣x﹣6中,
对称轴为直线x=1
2
,
∵点A与点B关于对称轴x=1
2
对称,
∴如图1,可设BC交对称轴于点D,由两点之间线段最短可知,此时AD+CD有最小值,而AC的长度是定值,故此时△ACD的周长取最小值,
在y=x2﹣x﹣6中,
当y=0时,x1=﹣2,x2=3,
∴点B的坐标为(3,0),
设直线BC的解析式为y=kx﹣6,将点B(3,0)代入,
得,k=2,
∴直线BC的解析式为y=2x﹣6,
当x=1
2
时,y=﹣5,
∴点D的坐标为(1
2
,﹣5);
(3)如图2,连接OE,
设点E(a,a2﹣a﹣6),
S△BCE=S△OCE+S△OBE﹣S△OBC
=1
2
×6a+
1
2
×3(﹣a2+a+6)﹣
1
2
×3×6
=﹣3
2
a2+
9
2
a
=﹣3
2
(a﹣
3
2
)2+
27
8
,
根据二次函数的图象及性质可知,当a=3
2
时,△BCE的面积有最大值
27
8
,
当a=3
2
时,
2
2
3321
66
224
a a
⎛⎫
=--=-
⎪
⎝⎭
﹣﹣
∴此时点E坐标为(3
2
,﹣
21
4
).
【题目点拨】
本题考查的是二次函数的综合,难度适中,第三问解题关键是找出面积与a的关系式,再利用二次函数的图像与性质求最值.
26、(1)60°;(2)证明略;(3)8 3π
【分析】(1)根据∠ABC与∠D都是劣弧AC所对的圆周角,利用圆周角定理可证出∠ABC=∠D=60°;
(2)根据AB是⊙O的直径,利用直径所对的圆周角是直角得到∠ACB=90°,结合∠ABC=60°求得∠BAC=30°,从而推出∠BAE=90°,即OA⊥AE,可得AE是⊙O的切线;
(3)连结OC,证出△OBC是等边三角形,算出∠BOC=60°且⊙O的半径等于4,可得劣弧AC所对的圆心角
∠AOC=120°,再由弧长公式加以计算,可得劣弧AC的长.
【题目详解】(1)∵∠ABC与∠D都是弧AC所对的圆周角,
∴∠ABC=∠D=60°;
(2)∵AB是⊙O的直径,
∴∠ACB=90°.
∴∠BAC=30°,
∴∠BAE=∠BAC+∠EAC=30°+60°=90°,
即BA⊥AE,
∴AE是⊙O的切线;
(3)如图,连接OC,
∵OB=OC,∠ABC=60°,
∴△OBC是等边三角形,
∴OB=BC=4,∠BOC=60°,
∴∠AOC=120°,
∴劣弧AC的长为120
180
R
π
=
1204
180
π
=
8
3
π
.
【题目点拨】
本题考查了切线长定理及弧长公式,熟练掌握定理及公式是解题的关键.。