精品解析: 广东省深圳市2020——2021学年九年级下学期开学考数学模拟卷系列(2)(含)
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内容正文:
2020--2021学年广东深圳九下开学考数学模拟卷系列(2)
一.选择题(每小题3分共30分)
1. 下列各数中,是无理数的是( )
A. B. C. D. 3.1415
2. 以下给出的几何体中,主视图是矩形,俯视图是圆的是( )
A. B.
C.
D.
3. 数据亿用科学记数法表示为( )
A. B. C. D.
4. 改革开放以来,我国众多科技实体在各自行业取得了举世瞩目的成就,大疆科技、华为集团、太极股份和凤凰光学等就是其中的杰出代表.上述四个企业的标志是轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
5. 如图,菱形ABCD中,AC交BD于点O,于点E,连接OE,若,则( )
A. 20° B. 30° C. 40° D. 50°
6. 不透明袋子中装有红、绿小球各一个,除颜色外无其他差别,随机摸出一个小球后,放回并摇匀,再随机摸出一个,两次都摸到红球的概率为( )
A. B. C. D.
7. 如图,,平分,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
8. 在一幅长60dm宽40dm的庆祝建国70周年宣传海报四周镶上相同宽度的金色纸片制成一幅矩形挂图.要使整个挂图的面积为2800dm2,设纸边的宽为xdm,则可列出方程为( )
A. x2+100x﹣400=0 B. x2﹣100x﹣400=0
C. x2+50x﹣100=0 D. x2﹣50x﹣100=0
9. 如图,在中,,,按以下步骤作图:①以点A为圆心,适当的长为半径作弧,分别交AC,AB于M,N两点;②分别以点M,N为圆心,大于的长为半径作弧,两弧相交于点P;③作射线AP,交BC于点E.则( )
A. B. C. D.
10. 下列命题是假命题的是( ).
A. 三角形的外心到三角形三个顶点的距离相等.
B. 如果等腰三角形的两边长分别是5和6,那么这个等腰三角形的周长为16.
C. 将一次函数y=5x﹣1的图象向上平移3个单位,所得直线不经过第四象限.
D. 若关于x的一元一次不等式组无解,则m的取值范围是m≤1.
11. 二次函数为常数,且)中的与的部分对应值如表:
···
···
···
···
下列结论错误的是( )
A. B. 是关于的方程的一个根;
C. 当时,的值随值的增大而减小; D. 当时,
12. 如图,正方形ABCD,点F在边AB上,且AF:FB=2:3,CE⊥DF,垂足为M,且交AD于点E,AC与DF交于点N,延长CB至G,使BGBC,连接GM.有如下结论:①DE=AF;②=;③MG:AB=5:4; ④:=1:8,上述结论中,所有正确结论的序号是( )
A. ①② B. ③④ C. ①②③ D. ①②③④
二.填空题(每小题3分共15分)
13. 分解因式:m3﹣2m2n+mn2=___.
14. 若一组数据4,a,7,8,3的平均数是5,则这组数据的中位数是________.
15. 如图,O点是矩形ABCD的对角线的中点,菱形ABEO的边长为2,则BC= ______.
16. 如图,点的坐标分别为,点C是反比例函数图像上一点,,AC交y轴于点D,,则k的值为______________
三.解答题(共7小题,共55分)
17. 计算:2sin60°+|2|+(﹣1)﹣1
18. 先化简,再求值:,其中,.
19. 为了解“停课不停学”过程中学生对网课内容的喜爱程度,某校开展了一次网上问卷调查,随机抽取部分学生,按四个类别统计,其中A表示“很喜欢”,B表示“喜欢”,C表示“一般”,D表示“不喜欢”,并将调查结果绘制成下面两幅不完整的统计图,请根据图中提供的信息,解决下列问题.
为
(1)这次共抽取_________名学生进行统计调查,扇形统计图中的D所在扇形的圆心角度数为______度;
(2)将条形统计图补充完整;
(3)若该校共有4000名学生,估计该校表示“喜欢”的B类学生大约有多少人?
20. 如图,某校有一教学楼其上有一避雷针为7米,教学楼后面有一小山,其坡度为,山坡上有一休息亭E供爬山人员休息,测得山坡脚F与教学楼的水平距离为19米,与休息亭的距离为10米,从休息亭E测得教学楼上避雷针顶点C的仰角为,求教学楼的高度.(结果保留根号)
21. “节能环保,绿色出行”意识的增强,越来越多的人喜欢骑自行车出行,也给自行车商家带来商机.某自行车行经营的A型自行车去年销售总额为8万元.今年该型自行车每辆售价预计比去年降低200元.若该型车的销售数量与去年相同,那么今年的销售总额将比去年减少10%,求:
(1)A型自行车去年每辆售价多少元;
(2)该车行今年计划新进一批A型车和新款B型车共60辆,且B型车的进货数量不超过A型车数量的两倍.已知,A型车和B型车的进货价格分别为1500元和1800元,计划B型车销售价格为2400元,应如何组织进货才能使这批自行车销售获利最多.
22. 如图,A,B,C是上的三点,且,,点D为优弧上的动点,且.
(1)如图1,若,延长到F,使得,连接,求证:是的切线;
(2)如图2,若的角平分线与相交于E,求的半径与的长;
(3)如图3,将的边所在的直线绕点A旋转得到,直线与相交于M,N,连接.在运动的过程中,的值是否发生变化?若不变,求出其值;若变化,说明变化规律.
23. 如图,抛物线y=ax2﹣2ax﹣3a(a>0)与x轴交于A,B两点(点A在点B的左边),与y轴交于点C,且OB=OC.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,若点P是线段BC(不与B,C重合)上一动点,过点P作x轴的垂线交抛物线于M点,连接CM,将△PCM沿CM对折,如果点P的对应点N恰好落在y轴上,求此时点P的坐标;
(3)如图2,若第四象限有一动点E,满足AE=OA,过E作EF⊥x轴于点F,设F坐标为(t,0),0<t<3,△AEF的内心为I,连接CI,直接写出CI的最小值.
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2020--2021学年广东深圳九下开学考数学模拟卷系列(2)
一.选择题(每小题3分共30分)
1. 下列各数中,是无理数的是( )
A. B. C. D. 3.1415
【答案】A
【解析】
【分析】根据无理数的定义即可判定选择项.
【详解】A、是开方开不尽的数,是无理数,
B、,是有理数,
C、D、3.1415是有理数.
故选:A.
【点睛】此题主要考查了无理数的定义,注意带根号的数只有开不尽方才是无理数,无限不循环小数为无理数.
2. 以下给出的几何体中,主视图是矩形,俯视图是圆的是( )
A. B.
C.
D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据几何体的正面看得到的图形,可得答案.
【详解】A、主视图是圆,俯视图是圆,故A不符合题意;
B、主视图是矩形,俯视图是矩形,故B不符合题意;
C、主视图是三角形,俯视图是圆,故C不符合题意;
D、主视图是个矩形,俯视图是圆,故D符合题意;
故选D.
【点睛】本题考查了简单几何体的三视图,熟记简单几何的三视图是解题关键.
3. 数据亿用科学记数法表示为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】本题主要考查了科学记数法,把一个数记成的形式,其中,为整数,熟练掌握科学记数法是解题的关键 .
【详解】解:亿.
故选:B.
4. 改革开放以来,我国众多科技实体在各自行业取得了举世瞩目的成就,大疆科技、华为集团、太极股份和凤凰光学等就是其中的杰出代表.上述四个企业的标志是轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据轴对称图形的概念求解.
【详解】A、不是轴对称图形,故本选项错误;
B、是轴对称图形,故本选项正确;
C、不是轴对称图形,故本选项错误;
D、不是轴对称图形,故本选项错误.
故选B.
【点睛】本题考查了轴对称图形的知识,轴对称图形的关键是寻找对称轴,图形两部分沿对称轴折叠后可重合.
5. 如图,菱形ABCD中,AC交BD于点O,于点E,连接OE,若,则( )
A. 20° B. 30° C. 40° D. 50°
【答案】A
【解析】
【分析】根据直角三角形的斜边中线性质可得OE=OB=OD,根据菱形性质可得∠DBE= ∠ABC=70°,从而得到∠OEB度数,再依据∠OED=90°-∠OEB即可.
【详解】解:∵四边形ABCD是菱形,
∴O为BD中点,∠DBE=∠ABC=70°,
∵DE⊥BC,
∴在Rt△BDE中,OE=OB=OD,
∴∠OEB=∠OBE=70°,
∴∠OED=90°-70°=20°,
故选A.
【点睛】本题主要考查了菱形的性质、直角三角形斜边中线的性质,解决这类问题的方法是四边形转化为三角形.
6. 不透明袋子中装有红、绿小球各一个,除颜色外无其他差别,随机摸出一个小球后,放回并摇匀,再随机摸出一个,两次都摸到红球的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】用列表法或树状图法可以列举出所有等可能出现的结果,然后看符合条件的占总数的几分之几即可.
【详解】解:两次摸球的所有的可能性树状图如下:
第一次 第二次
开始
∴两次都是红球.
故选D.
【点睛】考查用树状图或列表法,求等可能事件发生的概率,关键是列举出所有等可能出现的结果数,然后用分数表示,同时注意“放回”与“不放回”的区别.
7. 如图,,平分,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据平行线的性质可得,再根据角平分线的定义可得答案.
【详解】解:∵
∴
∵平分
∴
故选B.
【点睛】此题主要考查了平行线的性质,以及角平分线的定义,关键是掌握两直线平行,内错角相等.
8. 在一幅长60dm宽40dm的庆祝建国70周年宣传海报四周镶上相同宽度的金色纸片制成一幅矩形挂图.要使整个挂图的面积为2800dm2,设纸边的宽为xdm,则可列出方程为( )
A. x2+100x﹣400=0 B. x2﹣100x﹣400=0
C. x2+50x﹣100=0 D. x2﹣50x﹣100=0
【答案】C
【解析】
【分析】如果设纸边的宽为xcm,那么挂图的长和宽应该为(40+2x)和(60+2x),根据总面积即可列出方程.
【详解】解:设纸边的宽为xcm,那么挂图的长和宽应该为(60+2x)和(40+2x),
根据题意可得出方程为:(60+2x)(40+2x)=2800,
整理得:x2+50x﹣100=0,
故选C.
【点睛】此题主要考查一元二次方程的应用,解题的关键是熟知面积的公式.
9. 如图,在中,,,按以下步骤作图:①以点A为圆心,适当的长为半径作弧,分别交AC,AB于M,N两点;②分别以点M,N为圆心,大于的长为半径作弧,两弧相交于点P;③作射线AP,交BC于点E.则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用基本作图得平分,作于,如图,根据角平分线的性质得,再利用等腰直角三角形的性质得,,,设,则,,,所以,然后根据正切的定义求解.
【详解】解:由作法得平分,
作于,如图,
为角平分线,,,
,
,,
,,
为等腰直角三角形,
,
设,则,,
,
,
,
在中,.
故选:.
【点睛】本题考查了作图基本作图:作已知角的角平分线,等腰直角三角形的判定与性质,正切等知识点,熟悉相关性质是解题的关键.
10. 下列命题是假命题的是( ).
A. 三角形的外心到三角形三个顶点的距离相等.
B. 如果等腰三角形的两边长分别是5和6,那么这个等腰三角形的周长为16.
C. 将一次函数y=5x﹣1的图象向上平移3个单位,所得直线不经过第四象限.
D. 若关于x的一元一次不等式组无解,则m的取值范围是m≤1.
【答案】B
【解析】
【分析】逐一进行判断即可得出答案.
【详解】A. 三角形的外心到三角形三个顶点的距离相等,正确,故该选项不符合题意;
B. 如果等腰三角形的两边长分别是5和6,那么这个等腰三角形的周长为16或17,故该选项符合题意;
C. 将一次函数y=5x﹣1的图象向上平移3个单位,得到,函数图象经过一,二,三象限,所以不经过第四象限,正确,故该选项不符合题意;
D.
解①得 ,解②得 ,
∵关于x的一元一次不等式组无解,
∴m的取值范围是m≤1,正确,故该选项不符合题意;
故选:B.
【点睛】本题主要考查真假命题,掌握三角形外心的定义,等腰三角形的定义,一次函数的平移和解不等式组的方法是解题的关键.
11. 二次函数为常数,且)中的与的部分对应值如表:
···
···
···
···
下列结论错误的是( )
A. B. 是关于的方程的一个根;
C. 当时,的值随值的增大而减小; D. 当时,
【答案】C
【解析】
【分析】根据函数中的x与y的部分对应值表,可以求得a、b、c的值 然后在根据函数解析式及其图象即可对各个选项做出判断.
【详解】解:根据二次函数的x与y的部分对应值可知:
当时,,即,
当时,,即,
当时,,即,
联立以上方程:,
解得:,
∴;
A、,故本选项正确;
B、方程可化为,
将代入得:,
∴是关于的方程的一个根,故本选项正确;
C、化为顶点式得:,
∵,则抛物线的开口向下,
∴当时,的值随值的增大而减小;当时,的值随值的增大而增大;故本选项错误;
D、不等式可化为,令,
由二次函数的图象可得:当时,,故本选项正确;
故选:C.
【点睛】本题考查了待定系数法求二次函数解析式、二次函数的性质、二次函数与不等式的关系,根据表中数据求出二次函数解析式是解题的关键.
12. 如图,正方形ABCD,点F在边AB上,且AF:FB=2:3,CE⊥DF,垂足为M,且交AD于点E,AC与DF交于点N,延长CB至G,使BGBC,连接GM.有如下结论:①DE=AF;②=;③MG:AB=5:4; ④:=1:8,上述结论中,所有正确结论的序号是( )
A. ①② B. ③④ C. ①②③ D. ①②③④
【答案】C
【解析】
【分析】①由“ASA”可证△ADF≌△DCE,可得DE=AF,即可判断①;
②由全等三角形的性质可得,即可判断②;
③由勾股定理和相似三角形的性质分别求出MG和AB的长,即可判断③;
④通过证明△ANF∽△CND,可得,,利用参数x分别求出△ANF的面积和四边形CNFB的面积,可判断④.
【详解】①∵四边形ABCD是正方形,
∴AD=AB=CD=BC,∠CDE=∠DAF=90°,
∵CE⊥DF,
∴∠DCE+∠CDF=∠ADF+∠CDF=90°,
∴∠ADF=∠DCE,
在△ADF与△DCE中,
,
∴△ADF≌△DCE(ASA),
∴DE=AF,
故①正确;
②∵△ADF≌△DCE,
∴,
∴=;;
故②正确;
③如图,过点G作GH⊥EC于H,
∵AF:FB=2:3,
∴设AF=2x=DE,BF=3x,
∴AB=BC=5x=CD,
∵BGBC,
∴BGx,
∴CEx,
∵cos∠DCE,
∴,
∴CMx,
∵AD∥BC,
∴∠DEC=∠BCE,
又∵∠CDE=∠GHC,
∴△CDE∽△GHC,
∴,
∴,
∴CHx,
∴MH=CHx,
又∵GH⊥CH,
∴MG=GC=5xx,
∴MG:AB=5:4,
故③正确;
④∵AF:FB=2:3,
∴设AF=2x,BF=3x,
∴AB=BC=5x=CD,
∵BGBC,
∴BGx,
∵AB∥CD,
∴△ANF∽△CND,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴:=4:31,
故④错误;
故选:C.
【点睛】本题考查了正方形的性质,三角形的相似,勾股定理,三角形的全等,平行线的性质,三角函数的定义,熟练掌握三角形的相似是解题的关键.
二.填空题(每小题3分共15分)
13. 分解因式:m3﹣2m2n+mn2=___.
【答案】m(m﹣n)2.
【解析】
【详解】试题分析:先提取公因式m,再用完全平方公式分解因式即可.
m3﹣2m2n+mn2=m(m2﹣2mn+n2)=m(m﹣n)2.
故答案是m(m﹣n)2.
考点:提公因式法与公式法的综合运用.
14. 若一组数据4,a,7,8,3的平均数是5,则这组数据的中位数是________.
【答案】4
【解析】
【分析】先根据平均数的定义求出x的值,然后根据中位数的定义求解.
【详解】由题意可知,(4+a+7+8+3)÷5=5,
a=3,
这组数据从小到大排列3,3,4,7,8,
所以,中位数是4.
故答案是:4.
【点睛】考查平均数与中位数的意义.平均数是指在一组数据中所有数据之和再除以数据的个数.中位数是将一组数据从小到大(或从大到小)重新排列后,最中间的那个数(或最中间两个数的平均数),叫做这组数据的中位数.
15. 如图,O点是矩形ABCD的对角线的中点,菱形ABEO的边长为2,则BC= ______.
【答案】2
【解析】
【分析】根据矩形的性质得到AC=4,再根据菱形的性质得到AB=2,再根据勾股定理即可求解.
【详解】∵菱形的边长为2,∴AB=AO=2,
∵O点是矩形ABCD的对角线的中点,
∴AC=2AO=4,
∴BC=
故填:2
【点睛】此题主要考查菱形的性质,解题的关键是熟知菱形的四边相等.
16. 如图,点的坐标分别为,点C是反比例函数图像上一点,,AC交y轴于点D,,则k的值为______________
【答案】
【解析】
【分析】过C作轴于G,过点A作交延长线于E,作轴于F,根据得,求出,证明得到,求出直线的解析式为,将代入求出点C的坐标,即可求出答案.
【详解】解:过C作轴于G,过点A作交延长线于E,作轴于F,
∵轴,
∴
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴
∴
∴,
∵轴于F,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,,
∴,
设直线的解析式为,
∵,
∴,
解得,
∴直线的解析式为,
当时,得,
∴点C的坐标为
∵点是反比例函数图象上一点,
∴
故答案为:.
【点睛】此题考查比例的性质,等腰直角三角形的判定及性质,全等三角形的判定及性质,待定系数法求函数解析式,这是一道图形及函数的综合题,较难,题中的是提示解题的思路,延长后得到45度的角,由此利用等腰直角三角形的性质解决问题是解题的关键.
三.解答题(共7小题,共55分)
17. 计算:2sin60°+|2|+(﹣1)﹣1
【答案】3.
【解析】
【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.
【详解】2sin60°+|2|+(﹣1)﹣1
=221﹣(﹣2)
21
=3.
【点睛】本题考查了实数的运算,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.
18. 先化简,再求值:,其中,.
【答案】,.
【解析】
【分析】先根据分式的混合运算顺序和运算法则化简原式,再将、的值代入计算可得.
【详解】原式
,
当,时,
原式.
【点睛】本题主要考查分式的化简求值,解题的关键是掌握分式的混合运算顺序和运算法则.
19. 为了解“停课不停学”过程中学生对网课内容的喜爱程度,某校开展了一次网上问卷调查,随机抽取部分学生,按四个类别统计,其中A表示“很喜欢”,B表示“喜欢”,C表示“一般”,D表示“不喜欢”,并将调查结果绘制成下面两幅不完整的统计图,请根据图中提供的信息,解决下列问题.
为
(1)这次共抽取_________名学生进行统计调查,扇形统计图中的D所在扇形的圆心角度数为______度;
(2)将条形统计图补充完整;
(3)若该校共有4000名学生,估计该校表示“喜欢”的B类学生大约有多少人?
【答案】(1)50;72
(2)见解析 (3)1840
【解析】
【分析】考查的是条形统计图和扇形统计图的综合运用,求扇形统计图的圆心角,用样本估计总体.读懂统计图,从不同的统计图中得到必要的信息是解决问题的关键.
(1)先求出这次共抽取的人数,(人),因此D类所对应的扇形圆心角的大小;
(2)A类学生:(人),据此补充条形统计图;
(3)先求出表示“喜欢”的B类学生的占比,再用总数乘上占比即可求解.
【小问1详解】
解:由扇形图可知选择A的占,
则选择B、C、D的共占,
由条形图可知选择B、C、D的学生共有名,
∴共抽取名学生进行统计调查,
∴选择D的占,
则圆心角为,
故答案为:50;72.
【小问2详解】
解:选择A的有名,
∴补全条形统计图为:
【小问3详解】
解:选择B类的学生占,
该校大约有名表示“喜欢”B类的学生.
20. 如图,某校有一教学楼其上有一避雷针为7米,教学楼后面有一小山,其坡度为,山坡上有一休息亭E供爬山人员休息,测得山坡脚F与教学楼的水平距离为19米,与休息亭的距离为10米,从休息亭E测得教学楼上避雷针顶点C的仰角为,求教学楼的高度.(结果保留根号)
【答案】教学楼的高度为
【解析】
【分析】本题考查了矩形的判定与性质,解直角三角形的应用、坡度与坡角等知识点,熟练掌握解直角三角形的方法是解题关键.
根据坡度的定义可得,再根据正切三角函数即可得;先根据直角三角形的性质可得的长,从而可得的长,再根据矩形的判定与性质可得,然后解直角三角形可得的长,最后根据即可得.
【详解】解:如图,过点作于点,
由题意得:,
在中,,
则,
过点作于点,
∴
则四边形是矩形,
,
由题意得:,
在中,,米,
米,米,
米,
米,
(米),
在中,(米),
则(米),
答:教学楼的高度为.
21. “节能环保,绿色出行”意识的增强,越来越多的人喜欢骑自行车出行,也给自行车商家带来商机.某自行车行经营的A型自行车去年销售总额为8万元.今年该型自行车每辆售价预计比去年降低200元.若该型车的销售数量与去年相同,那么今年的销售总额将比去年减少10%,求:
(1)A型自行车去年每辆售价多少元;
(2)该车行今年计划新进一批A型车和新款B型车共60辆,且B型车的进货数量不超过A型车数量的两倍.已知,A型车和B型车的进货价格分别为1500元和1800元,计划B型车销售价格为2400元,应如何组织进货才能使这批自行车销售获利最多.
【答案】(1)2000元;(2)A型车20辆,B型车40辆
【解析】
【分析】(1)设去年A型车每辆售价x元,则今年售价每辆为(x﹣200)元,由卖出的数量相同列出方程求解即可;
(2)设今年新进A型车a辆,则B型车(60﹣a)辆,获利y元,由条件表示出y与a之间的关系式,由a的取值范围就可以求出y的最大值.
【详解】解:(1)设去年A型车每辆售价x元,则今年售价每辆为(x﹣200)元,由题意,得:
,
解得:x=2000.
经检验,x=2000是原方程的根.
答:去年A型车每辆售价为2000元;
(2)设今年新进A型车a辆,则B型车(60-a)辆,获利y元,由题意,得
y=(2000-1500-200)a+(2400-1800)(60-a),
y=-300a+36000.
∵B型车的进货数量不超过A型车数量的两倍,
∴60-a≤2a,
∴a≥20.
∵y=-300a+36000.
∴k=-300<0,
∴y随a的增大而减小.
∴a=20时,y最大=30000元.
∴B型车的数量为:60-20=40辆.
∴当新进A型车20辆,B型车40辆时,这批车获利最大.
【点睛】本题考查了分式方程的应用,一元一次不等式的应用,解题的关键是根据题意列出相应的方程.
22. 如图,A,B,C是上的三点,且,,点D为优弧上的动点,且.
(1)如图1,若,延长到F,使得,连接,求证:是的切线;
(2)如图2,若的角平分线与相交于E,求的半径与的长;
(3)如图3,将的边所在的直线绕点A旋转得到,直线与相交于M,N,连接.在运动的过程中,的值是否发生变化?若不变,求出其值;若变化,说明变化规律.
【答案】(1)
证明:连接,如图1所示:
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴四边形是平行四边形,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵是的半径,
∴是的切线;
图1 (2)的半径为,
(3)在运动的过程中,的值不发生变化,其值为25
【解析】
【分析】(1)连接,先证,推出,得到四边形是平行四边形,,再得到,即可证得结论;
(2)连接交于H,连接,由垂径定理得,根据,求出,设的半径为x,则,,在中,由勾股定理求出,的半径为,根据角平分线定义及同弧所对圆周角相等得到,由此得到;
(3)连接,并延长交于Q,连接,过点A作于P,证明,得到,由(2)可知,点A到直线的距离为3,直线绕点A旋转得到,A到直线的距离始终等于3,不会发生改变,由此得到.
【小问1详解】
略.
【小问2详解】
解:连接交于H,连接,如图2所示:
∵,
∴,
∵,
∴,
在中,由勾股定理得:,
设的半径为x,则,,
在中,由勾股定理得:,
解得:,
∴的半径为,
∵平分,
∴,
∵,
∴,
∴;
图2
【小问3详解】
解:连接,并延长交于Q,连接,过点A作于P,如图3所示:
则是的直径,
∴,
∵,∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
由(2)可知,点A到直线的距离为3,直线绕点A旋转得到,
∴点A到直线的距离始终等于3,不会发生改变,
∴,
∵,
∴,
∴在运动的过程中,的值不发生变化,其值为25.
图3
【点睛】此题考查锐角三角函数,证明直线是圆的切线,平行四边形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,勾股定理,垂径定理,等知识,熟练掌握各知识点并综合应用是解题的关键.
23. 如图,抛物线y=ax2﹣2ax﹣3a(a>0)与x轴交于A,B两点(点A在点B的左边),与y轴交于点C,且OB=OC.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,若点P是线段BC(不与B,C重合)上一动点,过点P作x轴的垂线交抛物线于M点,连接CM,将△PCM沿CM对折,如果点P的对应点N恰好落在y轴上,求此时点P的坐标;
(3)如图2,若第四象限有一动点E,满足AE=OA,过E作EF⊥x轴于点F,设F坐标为(t,0),0<t<3,△AEF的内心为I,连接CI,直接写出CI的最小值.
【答案】(1)y=x2﹣2x﹣3;(2)P(3﹣,﹣);(3)CI的最小值为.
【解析】
【分析】(1)在抛物线y=ax2﹣2ax﹣3a(a>0)中,令y=0,得出点A、B坐标,再根据OB=OC,建立方程求a的值即可求出函数的关系式;
(2)先求出直线BC解析式,设M点坐标为(m,m2−2m−3),P(m,m−3),由题意:△PCM沿CM对折,点P的对应点N恰好落在y轴上,可得到关于m的一元二次方程,求出m即可得到答案;
(3)连接AI,OI,EI,作△OAI的外接圆⊙M,连接OM,AM,MI,CM,过M作MH⊥y轴于H,根据三角形内心可证明△AIO≌△AIE,再结合三角形外接圆及等腰直角三角形性质求得CM,MI,依据两点之间线段最短可得答案.
【详解】解:(1)在y=ax2﹣2ax﹣3a(a>0)中,
令y=0,得:ax2﹣2ax﹣3a=0,
解得:x1=3,x2=﹣1,
∴A(﹣1,0),B(3,0),
∴OB=3,
∵OB=OC,
∴OC=3,
∴C(0,﹣3),
∴﹣3a=﹣3,
∴a=1,
∴抛物线解析式为:y=x2﹣2x﹣3.
(2)如图1,
设直线BC解析式为y=kx+b,
∵B(3,0),C(0,﹣3),
∴,
解得,
∴直线BC解析式为:y=x﹣3,
设M点坐标为(m,m2﹣2m﹣3),
∵PM⊥x轴,
∴P(m,m﹣3),
∴PM=m﹣3﹣(m2﹣2m﹣3)=﹣m2+3m,
∵OB=OC,∠BOC=90°,
∴CB=OB,
∴CP=m,
∵△PCM沿CM对折,点P的对应点N恰好落在y轴上,
∴∠PCM=∠NCM,
∵PM∥y轴,
∴∠NCM=∠PMC,
∴∠PCM=∠PMC,
∴PC=PM,
∴m=﹣m2+3m,
整理得:m2+(﹣3)m=0,
解得:m1=0(舍去),m2=3﹣,
∴当m=3﹣时,m﹣3=﹣,
∴P(3﹣,﹣).
(3)如图2,连接AI,OI,EI,作△OAI的外接圆⊙M,连接OM,AM,MI,CM,过M作MH⊥y轴于H,
∵EF⊥x轴,
∴∠AFE=90°,
∴∠FAE+∠FEA=90°,
∵△AEF的内心为I,
∴AI,EI分别平分∠FAE,∠FEA,
∴∠IAE=∠FAE,∠IEA=∠FEA,
∴∠IAE+∠IEA=(∠FAE+∠FEA)=45°,
∴∠AIE=135°,
在△AIO和△AIE中,
,
∴△AIO≌△AIE(SAS),
∴∠AIO=∠AIE=135°,
∵⊙M是△OAI的外接圆,
∴∠OMA=2×(180°﹣∠AIO)=90°,
∴OM=AM=OA=,
∴MI=OM=,
∴∠MOA=∠MOH=45°,
∵MH⊥y轴,
∴∠HOM=∠HMO=45°,
∴OH=HM=OM=,
∴CH=OH+OC=+3=,
∴CM==,
∵CI≥CM﹣MI,当且仅当C、M、I三点共线时,CI取得最小值,
∴CI的最小值为﹣.
【点睛】本题属于二次函数综合问题,考查了待定系数法,三角形内心、外接圆,几何变换−对折,两点之间线段最短,全等三角形判定和性质等知识点,充分利用三角形内心,合理作辅助线是解题关键.
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