新疆乌鲁木齐实验学校2024-2025学年九年级上学期期中数学试卷
2024-11-19
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内容正文:
2024-2025学年新疆乌鲁木齐实验学校九年级(上)期中数学试卷
一、单选题(每题4分,共36分)
1.(4分)下列函数中,y是x的二次函数是( )
A. B.y=ax2+bx+c
C.y=x(x﹣2)﹣1 D.y=x2﹣x(x+1)
2.(4分)下列图形既是轴对称图形,又是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
3.(4分)抛物线y=﹣3(x﹣2)2﹣3可以由抛物线y=﹣3x2+1平移得到,则下列平移过程正确的是( )
A.先向左平移4个单位长度,再向上平移2个单位长度
B.先向左平移2个单位长度,再向下平移4个单位长度
C.先向右平移2个单位长度,再向下平移4个单位长度
D.先向右平移4个单位长度,再向上平移2个单位长度
4.(4分)如图,在△ABO中,AB⊥OB,,AB=1,将△ABO绕O点旋转90°后得到△A1B1O,则点A1的坐标是( )
A. B.或
C. D.或
5.(4分)用反证法证明命题“四边形中至少有一个角不是锐角”时,应先假设( )
A.没有一个角是钝角或直角
B.至多有一个钝角或直角
C.没有一个角是锐角
D.没有一个角是钝角
6.(4分)如图是唐代亭皋发明了“桨轮船”,该桨轮船的轮子被水面截得线AB为10,轮子的吃水深度CD为3,则该桨轮船的轮子半径为( )
A. B. C. D.6
7.(4分)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,∠A=50°,以BC为直径的⊙O交AB于点D.E是⊙O上一点,且,连接OE.过点E作⊙O的切线交AC的延长线于点F,则∠F的度数为( )
A.90° B.100° C.110° D.120°
8.(4分)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=6,BC=8,CP,CM分别是AB上的高线和中线.如果⊙A是以点A为圆心,4为半径的圆,那么下列判断中,正确的是( )
A.点P,M均在⊙A内
B.点P,M均在⊙A外
C.点P在⊙A内,点M在⊙A外
D.以上选项都不正确
9.(4分)如图,在正方形ABCD中,AD=15,E,F分别是CD,BC边上的点,且∠EAF=45°,EC=5,将△AED绕点A沿顺时针方向旋转90°后与△AGB重合,连接EF.给出下列结论:①DE+BF=EF;②BF=3;③;④四边形AEFG的面积是195,其中正确的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
二、填空题(每题4分,共24分)
10.(4分)已知点A(a,﹣2),B(3,b)关于原点对称,则ab的值为 .
11.(4分)正十边形绕着它的中心至少旋转 度,能与它本身重合.
12.(4分)某商品的进价为每件50元,售价为每件60元,每个月可卖出200件.如果每件商品的售价上涨1元,则每个月少卖10件(每件售价不能高于72元),设每件商品的售价上涨x元(x为整数),每个月的销售利润为y元,那么y与x的函数关系式是 .
13.(4分)已知△ABC的面积是54cm2,周长是36cm,则△ABC的内切圆半径是 cm.
14.(4分)如图,△ABC周长为20cm,BC=6cm,圆O是△ABC的内切圆,圆O的切线MN与AB、CA相交于点M、N,则△AMN的周长为 cm.
15.(4分)如图,MN是⊙O的直径,MN=6,点A在⊙O上,∠AMN=30°,B为的中点,P是直径MN上一动点,则PA+PB的最小值是 .
三、解答题(共8小题,共90分)
16.(16分)用适当的方法解下列一元二次方程:
(1)x2﹣4x=0;
(2)x2+4x﹣2=0;
(3)x(x+5)=3(x+5);
(4)2x2+5x+1=0.
17.(12分)已知关于x的一元二次方程x2﹣(m+2)x+2m=0.
(1)证明:不论m为何值时,方程总有实数根;
(2)若该方程有一个根为4,求m的值;
(3)若方程的两个实数根为x1,x2,且满足,求m的值.
18.(8分)在如图所示平面直角坐标系中,每个小正方形的边长均为1,△ABC的三个顶点均在格点上.
(1)以O为旋转中心,将△ABC逆时针旋转90°,画出旋转后的△A1B1C1;
(2)画出△A1B1C1关于原点对称的△A2B2C2;
(3)若△ABC内有一点P(a,b),经过上面两次变换后点P在△A2B2C2中的对应点为P′,则点P′的坐标为 .
19.(10分)“低碳生活,绿色出行”,自行车已成为人们喜爱的交通工具.某运动商城自行车销量逐月增加,据统计,该商城1月份销售自行车64辆,3月份销售了100辆.
(1)若该商城前4个月的自行车销售的月平均增长率相同,求2、3月份的月平均增长率?
(2)求商城4月份卖出多少辆自行车?
(3)考虑到自行车需求不断增加,该商城准备投入3万元再购进一批两种规格的自行车,已知A型自行车的进价为500元/辆,售价为700元/辆,B型自行车的进价为1000元/辆,售价为1300元/辆.根据销售验,A型自行车不少于B型自行车的2倍,但不超过B型自行车的2.8倍.假设所进自行车全部售完,为使利润最大,该商城应如何进货?
20.(8分)如图,一位篮球运动员身高为1.8m,在距离篮下4m处跳起投篮,篮球运行的路线是抛物线,当篮球运行的水平距离为2.5m时,达到最大高度3.5m,然后准确落入篮圈.已知篮圈中心到地面的距离为3.05m.求他跳离地面的高度.
21.(12分)已知△ABC,∠A=60°,BC=6.
(1)求作△ABC的外接圆.
(2)求∠BOC的度数.
(3)求⊙O的半径.
22.(10分)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,D为AB的中点,以CD为直径作⊙O,交BC边于点E,过点E作EF⊥AB,垂足为点F.
(1)求证:EF为⊙O的切线;
(2)若AC=6,CD=5,求DF的长.
23.(14分)(1)发现:如图1,点B是线段AD上的一点,分别以AB,BD为边向外作等边三角形ABC和等边三角形BDE,连接AE,CD,相交于点O.
①线段AE与CD的数量关系为: ;∠AOC的度数为 .
②△CBD可看作△ABE经过怎样的变换得到的? .
(2)应用:如图2,若点A,B,D不在一条直线上,(1)中的结论①还成立吗?请说明理由;
(3)拓展:在四边形ABCD中,AB=AC,∠BAC=90°,∠ADC=45°,若AD=8,CD=6,请直接写出B,D两点之间的距离.
2024-2025学年新疆乌鲁木齐实验学校九年级(上)期中数学试卷
参考答案与试题解析
一、单选题(每题4分,共36分)
1.(4分)下列函数中,y是x的二次函数是( )
A. B.y=ax2+bx+c
C.y=x(x﹣2)﹣1 D.y=x2﹣x(x+1)
【分析】形如y=ax2+bx+c(a≠0)的函数叫做二次函数,其中a、b、c是常数;根据二次函数的定义判断即可.
【解答】解:A、,不是二次函数,故A不符合题意;
B、y=ax2+bx+c不一定是二次函数,当a为零时,则不是,故B不符合题意;
C、y=x(x﹣2)﹣1=x2﹣2x﹣1是二次函数,故C符合题意;
D、y=x2﹣x(x+1),整理后得到y=﹣x,是一次函数,故D不符合题意;
故选:C.
2.(4分)下列图形既是轴对称图形,又是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
【分析】根据中心对称图形与轴对称图形的概念,进行判断即可.把一个图形绕某一点旋转180°,如果旋转后的图形能够与原来的图形重合,那么这个图形就叫做中心对称图形;如果一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,这个图形叫做轴对称图形.
【解答】解:A.该图形是中心对称图形,不是轴对称图形,故此选项不合题意;
B.该图形是轴对称图形,不是中心对称图形,故此选项不合题意;
C.该图形既不是中心对称图形,也不是轴对称图形,故此选项不合题意;
D.该图形既是轴对称图形,又是中心对称图形,故此选项符合题意;
故选:D.
3.(4分)抛物线y=﹣3(x﹣2)2﹣3可以由抛物线y=﹣3x2+1平移得到,则下列平移过程正确的是( )
A.先向左平移4个单位长度,再向上平移2个单位长度
B.先向左平移2个单位长度,再向下平移4个单位长度
C.先向右平移2个单位长度,再向下平移4个单位长度
D.先向右平移4个单位长度,再向上平移2个单位长度
【分析】根据“左加右减,上加下减”的原则进行解答即可.
【解答】解:抛物线y=﹣3x2+1向右平移2个单位可得到抛物线y=﹣3(x﹣2)2+1,
抛物线y=﹣3(x﹣2)2+1再向下平移4个单位即可得到抛物线y=﹣3(x﹣2)2﹣3.
故平移过程为:先向右平移2个单位,再向下平移4个单位.
故选:C.
4.(4分)如图,在△ABO中,AB⊥OB,,AB=1,将△ABO绕O点旋转90°后得到△A1B1O,则点A1的坐标是( )
A. B.或
C. D.或
【分析】根据题意将△ABO绕O点旋转90°后得到△A1B1O,应分顺时针和逆时针进行分类讨论,根据旋转知识求得A1的坐标.
【解答】解:在△ABO中,AB⊥OB,,AB=1,
∴当△ABO绕点O顺时针旋转90°后得到△A1B1O,如图,
∴,
∴;
当△ABO绕点O逆时针旋转90°后得到△A1B1O,
∴,
∴,
故选:B.
5.(4分)用反证法证明命题“四边形中至少有一个角不是锐角”时,应先假设( )
A.没有一个角是钝角或直角
B.至多有一个钝角或直角
C.没有一个角是锐角
D.没有一个角是钝角
【分析】反证法的步骤中,第一步是假设结论不成立,反面成立.据此解答.
【解答】解:“四边形中至少有一个角不是锐角”,用反证法证明命题时第一步应假设:没有一个角是钝角或直角.
故选:A.
6.(4分)如图是唐代亭皋发明了“桨轮船”,该桨轮船的轮子被水面截得线AB为10,轮子的吃水深度CD为3,则该桨轮船的轮子半径为( )
A. B. C. D.6
【分析】根据垂径定理求AC的长,设该桨轮船的轮子半径为x,利用勾股定理建立方程,即可求解.
【解答】解:由垂径定理,得,
设该桨轮船的轮子半径为x,
在Rt△AOC中,OA=x,OC=OD﹣DC=x﹣3,
由勾股定理可知OA2=AC2+OC2,得
x2=(x﹣3)2+52,
解得,
∴该桨轮船的轮子半径为,
故选:B.
7.(4分)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,∠A=50°,以BC为直径的⊙O交AB于点D.E是⊙O上一点,且,连接OE.过点E作⊙O的切线交AC的延长线于点F,则∠F的度数为( )
A.90° B.100° C.110° D.120°
【分析】直接利用互余的性质再结合圆周角定理得出∠COE的度数,再利用四边形内角和定理得出答案即可.
【解答】解:∵∠ACB=90°,∠A=50°,
∴∠ABC=40°,
∵,
∴2∠ABC=∠COE=80°,
又∵∠OCF=∠OEF=90°,
∴∠F=360°﹣90°﹣90°﹣80°=100°.
故选:B.
8.(4分)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=6,BC=8,CP,CM分别是AB上的高线和中线.如果⊙A是以点A为圆心,4为半径的圆,那么下列判断中,正确的是( )
A.点P,M均在⊙A内
B.点P,M均在⊙A外
C.点P在⊙A内,点M在⊙A外
D.以上选项都不正确
【分析】先利用勾股定理求得AB的长,再根据面积公式求出CP的长,根据勾股定理求出AP的长,根据中线的定义求出AM的长,然后由点P、M到A点的距离判断点P、M与圆A的位置关系即可.
【解答】解:在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=6,BC=8,
∴AB==10,
∵CP、CM分别是AB上的高和中线,
∴AB•CP=AC•BC,AM=AB=5,
∴CP=4.8,
∴AP==3.6,
∵AP=3.6<4,AM=5>4,
∴点P在圆A内、点M在圆A外,
故选:C.
9.(4分)如图,在正方形ABCD中,AD=15,E,F分别是CD,BC边上的点,且∠EAF=45°,EC=5,将△AED绕点A沿顺时针方向旋转90°后与△AGB重合,连接EF.给出下列结论:①DE+BF=EF;②BF=3;③;④四边形AEFG的面积是195,其中正确的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【分析】利用全等三角形的性质条件勾股定理求出BF的长,再利用勾股定理求出DE的长,即可求解.
【解答】解:在正方形ABCD中,AD=15,
∴AD=AB=BC=CD=15,∠DAB=∠ABC=∠D=∠BCD=90°,
∵将△AED绕点A沿顺时针方向旋转90°后与△AGB重合,
∴AG=AE,∠DAE=∠BAG,DE=BG,
∵∠EAF=45°,
∴∠DAE+∠BAF=∠DAB﹣∠EAF=45°,
∴∠GAB+∠BAF=∠GAF=45°=∠EAF,
在△AFE和△AFG中,
,
∴△AFE≌△AFG(SAS),
∴EF=FG,S△AEF=S△AGF,
∵DE=BG,
∴EF=FG=BG+FB=DE+BF,故①正确,
∵BC=CD=AD=15,EC=5,
∴DE=BG=10,
设BF=x,则GF=EF=x+10,CF=15﹣x,
在Rt△ECF中,EF2=CF2+CE2,
∴(x+10)2=(15﹣x)2+52,
解得x=3,
∴BF=3,,故②③正确,
∴GF=EF=x+10=3+10=13,
∴,
四边形AEFG的面积是,故④正确,
正确的是①②③④;
故选:D.
二、填空题(每题4分,共24分)
10.(4分)已知点A(a,﹣2),B(3,b)关于原点对称,则ab的值为 9 .
【分析】根据关于原点对称的点,横纵坐标互为相反数求出a、b的值,再代入代数式计算即可求解.
【解答】解:∵点A(a,﹣2),B(3,b)关于原点对称,
∴根据关于原点对称的点的坐标特征,a=﹣3,b=2,
∴ab=(﹣3)2=9,
则ab的值为9.
故答案为:9.
11.(4分)正十边形绕着它的中心至少旋转 36 度,能与它本身重合.
【分析】根据旋转角及旋转对称图形的定义结合图形特点作答.
【解答】解:∵360°÷10=36°,
∴该图形绕中心至少旋转36度后能与它本身重合.
故答案为:36.
12.(4分)某商品的进价为每件50元,售价为每件60元,每个月可卖出200件.如果每件商品的售价上涨1元,则每个月少卖10件(每件售价不能高于72元),设每件商品的售价上涨x元(x为整数),每个月的销售利润为y元,那么y与x的函数关系式是 y=﹣10x2+100x+2000(0≤x≤12) .
【分析】由题意可知,每件商品的售价上涨x元,则每件的利润为60﹣50+x=(10+x)元,每月销售量减少10x件,每个月的销售量为(200﹣10x)件,根据总利润=单个利润×销售量,代入计算即可得出关系式,由件售价不能高于72元,可得自变量x的取值范围为0≤x≤12.
【解答】解:每件商品的售价上涨x元,则每件的利润为60﹣50+x=(10+x)元,每月销售量减少10x件,
根据题意可得,
y=(10+x)(200﹣10x)
=﹣10x2+100x+2000,
∵每件售价不能高于72元,
∴0≤x≤12.
∴y与x的函数关系式是y=﹣10x2+100x+2000(0≤x≤12).
故答案为:y=﹣10x2+100x+2000(0≤x≤12).
13.(4分)已知△ABC的面积是54cm2,周长是36cm,则△ABC的内切圆半径是 3 cm.
【分析】设△ABC的内切圆的半径为r cm.根据三角形的面积公式:S△ABC=(a+b+c)•r(r为内切圆半径)计算即可.
【解答】解:设△ABC的内切圆的半径为r cm.
由题意:×36×r=54,
解得r=3,
故答案为:3.
14.(4分)如图,△ABC周长为20cm,BC=6cm,圆O是△ABC的内切圆,圆O的切线MN与AB、CA相交于点M、N,则△AMN的周长为 8 cm.
【分析】根据切线长定理得到BF=BE,CF=CD,DN=NG,EM=GM,AD=AE,然后利用三角形的周长和BC的长求得AE和AD的长,从而求得△AMN的周长.
【解答】解:∵圆O是△ABC的内切圆,圆O的切线MN与AB、CA相交于点M、N,
∴BF=BE,CF=CD,DN=NG,EM=GM,AD=AE,
∵△ABC周长为20cm,BC=6cm,
∴AE=AD====4,
∴△AMN的周长为AM+MG+NG+AN=AM+ME+AN+ND=AE+AD=4+4=8,
故答案为:8.
15.(4分)如图,MN是⊙O的直径,MN=6,点A在⊙O上,∠AMN=30°,B为的中点,P是直径MN上一动点,则PA+PB的最小值是 3 .
【分析】首先利用在直线L上的同侧有两个点A、B,在直线L上有到A、B的距离之和最短的点存在,可以通过轴对称来确定,即作出其中一点关于直线L的对称点,对称点与另一点的连线与直线L的交点就是所要找的点P的位置,然后根据弧的度数发现一个等腰直角三角形计算.
【解答】解:作点B关于MN的对称点C,连接AC交MN于点P,连接OB,则P点就是所求作的点.
此时PA+PB最小,且等于AC的长.
连接OA,OC,
∵∠AMN=30°,
∴∠AON=60°,
∵=
∴∠AOB=∠BON=30°,
∵MN⊥BC,
∴=,
∴∠CON=∠NOB=30°,
则∠AOC=90°,又OA=OC=3,
则AC=3.
三、解答题(共8小题,共90分)
16.(16分)用适当的方法解下列一元二次方程:
(1)x2﹣4x=0;
(2)x2+4x﹣2=0;
(3)x(x+5)=3(x+5);
(4)2x2+5x+1=0.
【分析】(1)提取公因式分解因式,再解方程即可;
(2)先把常数项移到方程右边,再把方程两边同时加上一次项系数一半的平方进行配方,再解方程即可;
(3)先移项,然后利用提公因式法分解因式,再解方程即可;
(4)利用公式法解方程即可.
【解答】解:(1)原方程左侧提取公因式得:(x﹣4)x=0,
∴x﹣4=0或x=0,
解得:x1=0,x2=4;
(2)x2+4x﹣2=0,
∴x2+4x+4=2+4,
∴(x+2)2=6,
∴,
解得:∴;
(3)原方程变形得:x(x+5)﹣3(x+5)=0,
∴(x﹣3)(x+5)=0,
∴x﹣3=0或x+5=0,
解得:x1=﹣5,x2=3.
(4)2x2+5x+1=0,
∴Δ=52﹣4×2×1=17>0,
∴,
解得:.
17.(12分)已知关于x的一元二次方程x2﹣(m+2)x+2m=0.
(1)证明:不论m为何值时,方程总有实数根;
(2)若该方程有一个根为4,求m的值;
(3)若方程的两个实数根为x1,x2,且满足,求m的值.
【分析】(1)计算判别式的值得到Δ=(m﹣2)2,利用非负数的意义得到Δ≥0,然后根据判别式的意义得到结论;
(2)将方程有一个根为4代入原方程,可得关于m的方程,求解即可;
(3)利用根与系数的关系得到x1+x2=m+2,x1x2=2m,再把变形为,所以(m+2)2﹣2×2m=9,然后解关于m的方程即可.
【解答】(1)证明:∵Δ=(m+2)2﹣4×2m
=m2+4m+4﹣8m
=m2﹣4m+4
=(m﹣2)2≥0,
∴不论m为何值时,方程总有实数根;
(2)解:根据题意得:42﹣(m+2)×4+2m=0,
解得:m=4;
(3)解:由根与系数的关系得:x1+x2=m+2,x1x2=2m,
∵,
∴(m+2)2﹣2×2m=9,
解得m1=,m2=﹣,
∴m的值为或.
18.(8分)在如图所示平面直角坐标系中,每个小正方形的边长均为1,△ABC的三个顶点均在格点上.
(1)以O为旋转中心,将△ABC逆时针旋转90°,画出旋转后的△A1B1C1;
(2)画出△A1B1C1关于原点对称的△A2B2C2;
(3)若△ABC内有一点P(a,b),经过上面两次变换后点P在△A2B2C2中的对应点为P′,则点P′的坐标为 (b,﹣a) .
【分析】(1)利用网格特点和旋转的性质画出点A、B、C的对应点A1、B1、C1即可得到△A1B1C1;
(2)利用关于原点中心对称的点的坐标特征写出点A2、B2、C2的坐标,然后描点即可得到△A2B2C2;
(3)点P(a,b)以O为旋转中心,逆时针旋转90°所得对应点的坐标为(﹣b,a),而点(﹣b,a)关于原点的对称点为(b,﹣a),从而得到点P′的坐标.
【解答】解:(1)如图,△A1B1C1为所作;
(2)如图,△A2B2C2为所作;
(3)点P′的坐标为(b,﹣a).
故答案为(b,﹣a).
19.(10分)“低碳生活,绿色出行”,自行车已成为人们喜爱的交通工具.某运动商城自行车销量逐月增加,据统计,该商城1月份销售自行车64辆,3月份销售了100辆.
(1)若该商城前4个月的自行车销售的月平均增长率相同,求2、3月份的月平均增长率?
(2)求商城4月份卖出多少辆自行车?
(3)考虑到自行车需求不断增加,该商城准备投入3万元再购进一批两种规格的自行车,已知A型自行车的进价为500元/辆,售价为700元/辆,B型自行车的进价为1000元/辆,售价为1300元/辆.根据销售验,A型自行车不少于B型自行车的2倍,但不超过B型自行车的2.8倍.假设所进自行车全部售完,为使利润最大,该商城应如何进货?
【分析】(1)首先根据1月份和3月份的销售量求得月平均增长率,
(2)根据上一问的结果求得4月份的销量即可;
(3)设A型车x辆,根据“A型车不少于B型车的2倍,但不超过B型车的2.8倍”列出不等式组,求出x的取值范围;然后求出利润W的表达式,根据一次函数的性质求解即可.
【解答】解:(1)设平均增长率为a,根据题意得:
64(1+a)2=100,
解得:a=0.25=25%或a=﹣2.25,
答:2、3月份的月平均增长率为25%;
(2)四月份的销量为:100•(1+25%)=125(辆).
答:四月份的销量为125辆;
(2)设购进A型车x辆,则购进B型车辆,
根据题意得:2×≤x≤2.8×,
解得:30≤x≤35,
利润W=(700﹣500)x+(1300﹣1000)=9000+50x.
∵50>0,
∴W随着x的增大而增大.
当x=35时,不是整数,故不符合题意,
∴x=34,此时=13(辆).
答:为使利润最大,该商城应购进34辆A型车和13辆B型车.
20.(8分)如图,一位篮球运动员身高为1.8m,在距离篮下4m处跳起投篮,篮球运行的路线是抛物线,当篮球运行的水平距离为2.5m时,达到最大高度3.5m,然后准确落入篮圈.已知篮圈中心到地面的距离为3.05m.求他跳离地面的高度.
【分析】根据题意,可知该抛物线的顶点坐标为(0,3.5),设抛物线的解析式为y=ax2+3.5,将点(1.5,3.05)代入抛物线解析式并求解,即可获得解析式,将x=﹣2.5代入抛物线解析式,然后根据题意求解即可.
【解答】解:根据题意得,顶点坐标为(0,3.5),
∴设抛物线的解析式为y=ax2+3.5.
∵点(1.5,3.05)在此抛物线上,
∴3.05=a×1.52+3.5,
解得a=﹣,
∴所求抛物线的解析式为y=﹣x2+3.5.
当x=﹣2.5时,y=﹣×(﹣2.5)2+3.5=2.25,
∴他跳离地面的高度为2.25﹣1.8=0.45(m).
21.(12分)已知△ABC,∠A=60°,BC=6.
(1)求作△ABC的外接圆.
(2)求∠BOC的度数.
(3)求⊙O的半径.
【分析】(1)画出边AC,AB的垂直平分线,两线交于一点O,以O为圆心,OB长为半径画圆即可;
(2)由圆周角定理即可求出∠BOC的度数;
(3)过点O作OD⊥BC于点D,即可得出CD的长以及∠COD的度数,进而利用锐角三角函数关系求出即可.
【解答】解:(1)如图所示:⊙O即为所求△ABC的外接圆;
(2)∵∠A=60°,
∴∠BOC=2∠A﹣120°;
(3)过点O作OD⊥BC于点D,
∵∠A=60°,BC=6,
∴∠COD=60°,CD=BC=3,
∴sin∠COD=,
∴OC==2.
即⊙O的半径为2.
22.(10分)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,D为AB的中点,以CD为直径作⊙O,交BC边于点E,过点E作EF⊥AB,垂足为点F.
(1)求证:EF为⊙O的切线;
(2)若AC=6,CD=5,求DF的长.
【分析】(1)根据圆周角定理,直角三角形的性质以及等腰三角形的性质得出OE是三角形BCD的中位线,再根据平行线的性质得出OE⊥EF即可;
(2)根据直角三角形的斜边中线等于斜边一半求出斜边AB,由勾股定理求出BC,再根据中点的定义可得BE=4,再由勾股定理求出DE,由三角形面积公式求出EF,最后由勾股定理求出DF即可.
【解答】(1)证明:如图,连接OE,DE,
∵CD是⊙O直径,
∴∠CED=90°,
即DE⊥BC,
∵在Rt△ABC中,∠ACB=90°,D为AB的中点,
∴CD=BD,
∴点E是BC的中点,
又∵点O是CD的中点,
∴OE是△BCD的中位线,
∴OE∥AB,
∵EF⊥AB,
∴EF⊥OE,
∵OE是⊙O的半径,
∴EF是⊙O的切线;
(2)解:∵CD是直角三角形ABC斜边中线,CD=5,
∴AB=2CD=10,
∵AC=6,
∴BC==8,
∵点E是BC的中点,
∴BE=BC=4,
在Rt△BDE中,BD=5,BE=4,
∴DE==3,
∵S△BDE=DE•BE=BD•EF,即3×4=5×EF,
∴EF=,
在Rt△DEF中,DE=3,EF=,
∴DF==.
23.(14分)(1)发现:如图1,点B是线段AD上的一点,分别以AB,BD为边向外作等边三角形ABC和等边三角形BDE,连接AE,CD,相交于点O.
①线段AE与CD的数量关系为: AE=CD ;∠AOC的度数为 60° .
②△CBD可看作△ABE经过怎样的变换得到的? △CBD可看作△ABE绕点B顺时针旋转60°得到的 .
(2)应用:如图2,若点A,B,D不在一条直线上,(1)中的结论①还成立吗?请说明理由;
(3)拓展:在四边形ABCD中,AB=AC,∠BAC=90°,∠ADC=45°,若AD=8,CD=6,请直接写出B,D两点之间的距离.
【分析】(1)①由等边三角形的性质得出AB=BC,BE=BD,∠ACB=∠CAB=∠ABC=∠EBD=60°,推出∠ABE=∠CBD,由SAS证得△ABE≌△CBD,得出AE=CD,∠BAE=∠BCD,则∠CAE+∠BCD=60°,由三角形内角和定理即可得出结果;
②由①得△ABE≌△CBD,由等边三角形的性质得∠EBD=60°,即可得出结果;
(2)由等边三角形的性质得出AB=BC,BE=BD,∠ACB=∠CAB=∠ABC=∠EBD=60°,推出∠ABE=∠CBD,由SAS证得△ABE≌△CBD,得出AE=CD,∠BAE=∠BCD,则∠CAE+∠BCD=60°,由三角形内角和定理即可得出结果;
(3)过点C作CE⊥AD于E,过点B作BF⊥AD,交DA延长线于F,由∠ADC=45°,得出△CDE是等腰直角三角形,得出CE=DE=3,则AE=AD﹣DE=8﹣3,证得∠ABF=∠CAE,由AAS证得△BFA≌△AEC,得出AF=CE=3,BF=AE=8﹣3,DF=AD+AF=8+3,由勾股定理即可求得BD.
【解答】解:(1)①∵△ABC、△BDE都为等边三角形,
∴AB=BC,BE=BD,∠ACB=∠CAB=∠ABC=∠EBD=60°,
∴∠ABE=∠CBD,
在△ABE和△CBD中,,
∴△ABE≌△CBD(SAS),
∴AE=CD,∠BAE=∠BCD,
∴∠CAE+∠BCD=60°,
∴∠AOC=180°﹣∠ACB﹣∠CAE﹣∠BCD=180°﹣60°﹣60°=60°,
故答案为:AE=CD,60°;
②由①知:△ABE≌△CBD,
∴AB=BC,BE=BD,AE=CD,
∵∠EBD=60°,
∴△CBD可看作△ABE绕点B顺时针旋转60°得到的,
故答案为:△CBD可看作△ABE绕点B顺时针旋转60°得到的;
(2)若点A,B,D不在一条直线上,(1)中的结论①依然成立;理由如下:
∵△ABC、△BDE都为等边三角形,
∴AB=BC,BE=BD,∠ACB=∠CAB=∠ABC=∠EBD=60°,
∴∠ABE=∠CBD,
在△ABE和△CBD中,,
∴△ABE≌△CBD(SAS),
∴AE=CD,∠BAE=∠BCD,
∴∠CAE+∠BCD=60°,
∴∠AOC=180°﹣∠ACB﹣∠CAE﹣∠BCD=180°﹣60°﹣60°=60°;
(3)过点C作CE⊥AD于E,过点B作BF⊥AD,交DA延长线于F,如图3所示:
∵∠ADC=45°,
∴△CDE是等腰直角三角形,
∴CE=DE===3,
∴AE=AD﹣DE=8﹣3,
∵∠BAC=90°,
∴∠BAF+∠CAE=90°,
∵∠BAF+∠ABF=90°,
∴∠ABF=∠CAE,
在△BFA和△AEC中,,
∴△BFA≌△AEC(AAS),
∴AF=CE=3,BF=AE=8﹣3,
∴DF=AD+AF=8+3,
BD===2.
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