
?期中選填壓軸題
一、單選題
1.下列給出的四個(gè)命題,真命題的有(????)個(gè)
①若方程兩根為-1和2,則;
②若,則;
③若,則方程一定無解;
④若方程的兩個(gè)實(shí)根中有且只有一個(gè)根為0,那么,.
A.4個(gè) B.3個(gè) C.2個(gè) D.1個(gè)
2.對(duì)于一元二次方程,下列說法:
①若,則;
②若方程有兩個(gè)不相等的實(shí)根,則方程必有兩個(gè)不相等的實(shí)根;
③若c是方程的一個(gè)根,則一定有成立;
②若是一元二次方程的根,則其中正確的(??)
A.只有①②④ B.只有①②③ C.①②③④ D.只有①②
3.如圖,在3×3的方格中,A,B,C,D,E,F(xiàn)分別位于格點(diǎn)上,從C,D,E,F(xiàn)四點(diǎn)中任意取一點(diǎn),與點(diǎn)A,B為頂點(diǎn)作三角形,則所作三角形為等腰三角形的概率是(?????)
A.1 B.? C.? D.
4.如圖,⊙O的半徑為1,點(diǎn)A、B、C、D在⊙O上,且四邊形ABCD是矩形,點(diǎn)P是劣弧AD上一動(dòng)點(diǎn),PB、PC分別與AD相交于點(diǎn)E、點(diǎn)F.當(dāng)PA=AB且AE=EF=FD時(shí),AE的長度為( )
A. B. C. D.
5.如圖,半徑為1的經(jīng)過平面直角坐標(biāo)系的原點(diǎn)O,與x軸交于點(diǎn)A,點(diǎn)A的坐標(biāo)為,點(diǎn)B是直角坐標(biāo)系平面內(nèi)一動(dòng)點(diǎn),且,則BM的最大值為(????)
A. B. C. D.
6.如圖,在等邊中,,點(diǎn)為的中點(diǎn),動(dòng)點(diǎn)分別在上,且,作的外接圓,交于點(diǎn).當(dāng)動(dòng)點(diǎn)從點(diǎn)向點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí),線段長度的變化情況為(????)
A.一直不變 B.一直變大 C.先變小再變大 D.先變大再變小
7.如圖,在Rt△ABC中,,,點(diǎn)D、E分別是AB、AC的中點(diǎn).將△ADE繞點(diǎn)A順時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°,射線BD與射線CE交于點(diǎn)P,在這個(gè)旋轉(zhuǎn)過程中有下列結(jié)論:①△AEC≌△ADB;②CP存在最大值為;③BP存在最小值為;④點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)的路徑長為.其中,正確的(??????)
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
8.如圖,等邊△ABC內(nèi)接于⊙O,D是上任一點(diǎn)(不與B、C重合),連接BD、CD,AD交BC于E,CF切⊙O于點(diǎn)C,AF⊥CF交⊙O于點(diǎn)G.下列結(jié)論:①∠ADC=60°;②DB2=DE?DA;③若AD=2,則四邊形ABDC的面積為;④若CF=2,則圖中陰影部分的面積為.正確的個(gè)數(shù)為( )
A.1個(gè) B.2個(gè) C.3個(gè) D.4個(gè)
9.如圖,是等腰直角三角形,,以斜邊AB上的點(diǎn)O為圓心的圓分別與AC、BC相切于點(diǎn)D、E,于AB分別相交于點(diǎn)G、H,且DG的延長線與CB的延長線交于點(diǎn)F,分析下列四個(gè)結(jié)論:①;②;③.其中正確的結(jié)論個(gè)數(shù)有( )
A.1個(gè) B.2個(gè) C.3個(gè) D.0個(gè)
10.如圖,AC是矩形ABCD的對(duì)角線,⊙O是△ABC的內(nèi)切圓,現(xiàn)將矩形ABCD按如圖所示的方式折疊,使點(diǎn)D與點(diǎn)O重合,折痕為FG.點(diǎn)F,G分別在邊AD,BC上,連結(jié)OG,DG.若OG⊥DG,且⊙O的半徑長為1,則下列結(jié)論不成立的是( ?。?br />
A.BC﹣AB=2 B.AC=2AB C.AF=CD D.CD+DF=5
11.如圖,已知上的兩條弦和互相垂直于點(diǎn),點(diǎn)在弦上,點(diǎn)在弦上,且,連接和,點(diǎn)為中點(diǎn),點(diǎn)為中點(diǎn),射線與線段交于點(diǎn),若,,則的長為(????)
A. B. C. D.4
12.如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)A,C,N的坐標(biāo)分別為(-2,0),(2,0),(4,3),以點(diǎn)C為圓心,2為半徑畫⊙C,點(diǎn)P在⊙C上運(yùn)動(dòng),連接AP,交⊙C于點(diǎn)Q,點(diǎn)M為線段QP的中點(diǎn),連接MN,則線段MN的最小值為(????)
A. B.3 C. D.
13.如圖,是的直徑,點(diǎn),點(diǎn)是半圓上兩點(diǎn),連結(jié),相交于點(diǎn),連結(jié),.已知于點(diǎn),.下列結(jié)論:①;②;③若,則;④若點(diǎn)為的中點(diǎn),則.其中正確的是(????)
A.①②③ B.②③④ C.③④ D.②④
14.如圖,AB為⊙O直徑,且AB=4.點(diǎn)C為半圓上一動(dòng)點(diǎn)(不與A,B重合),D為弧CB上一點(diǎn),點(diǎn)E在AD上,且CD=BD=DE.則CE的最大值為( ?。?br />
A.4﹣4 B.2﹣ C.8﹣4 D.4﹣2
15.如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,⊙O的直徑2,直線AB的函數(shù)解析式為y=x﹣1,交坐標(biāo)軸于點(diǎn)A和點(diǎn)B,將線段AB作平移變換,使所得的線段的兩端都落在⊙O上,則平移后A點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)的坐標(biāo)是( ?。?br />
A.(,)或(,) B.(,)或(,)
C.(,)或(,) D.(,)或(,)
16.如圖,過⊙O外一點(diǎn)P作圓的兩條切線PA,PB,切點(diǎn)為A,B,過PA上一點(diǎn)Q作切線QC交PB于T,切點(diǎn)為C,且QC⊥PA,若BT=2,∠TOQ=75°,則陰影部分的面積為( ?。?br />
A. B. C. D.
二、填空題
17.如果關(guān)于x的一元二次方程有兩個(gè)實(shí)數(shù)根,且其中一個(gè)根為另外一個(gè)根的2倍,則稱這樣的方程為“倍根方程”,以下關(guān)于“倍根方程”的說法,正確的有_____(填序號(hào)).
①方程是“倍根方程”;
②若是“倍根方程”,則;
③若滿足,則關(guān)于x的方程是“倍根方程”;
④若方程是“倍根方程”,則必有.
18.對(duì)于有理數(shù),定義的含義為:當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),.若,則的值等于____.
19.閱讀下列材料:求函數(shù)的最大值.
解:將原函數(shù)化為的一元二次方程,得.
因?yàn)闉閷?shí)數(shù),所以,所以.
根據(jù)材料給你的啟示,則函數(shù)的最小值是__________.
20.在平面直角坐標(biāo)系Oy中,已知點(diǎn)A(4,3),B(4,4),⊙A的半徑為1,直線l:y=kx(k≠0),給出下列四個(gè)結(jié)論:
①當(dāng)k=1時(shí),直線l與⊙A相離;
②若直線l是⊙A的一條對(duì)稱軸,則;
③若直線l與⊙A只有一個(gè)公共點(diǎn)P,則;
④若直線l上存在點(diǎn)Q,⊙A上存在點(diǎn)C,使得∠BQC=90°,則k的最大值為其中正確的是______________(填寫所有正確結(jié)論的序號(hào)).
21.如圖,在中,,,,是內(nèi)一動(dòng)點(diǎn),⊙為的外接圓,⊙交直線于點(diǎn),交邊于點(diǎn),若,則的最小值為______________.
22.如圖,是的弦,,點(diǎn)P是優(yōu)弧上的動(dòng)點(diǎn),,連接、,是的中線,(1)若,則____________;(2)的最大值=______________.
23.如圖,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠B=30°,BC=3,點(diǎn)D是AB的中點(diǎn),點(diǎn)E是以點(diǎn)B為圓心,BD長為半徑的圓上的一動(dòng)點(diǎn),連接AE,點(diǎn)F為AE的中點(diǎn),則CF長度的最大值是______.
24.如圖,正方形OABC的邊長為4,以O(shè)為圓心,EF為直徑的半圓經(jīng)過點(diǎn)A,連接AE,CF相交于點(diǎn)P,將正方形OABC從OA與OF重合的位置開始,繞著點(diǎn)O逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°,交點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)的路徑長是______.
25.如圖,以G(0,2)為圓心,半徑為4的圓與x軸交于A、B兩點(diǎn),與y軸交于C、D兩點(diǎn),點(diǎn)E為⊙G上一動(dòng)點(diǎn),CF⊥AE于F,當(dāng)點(diǎn)E在⊙O的運(yùn)動(dòng)過程中,線段FG的長度的最小值為_____.
26.在矩形ABCD中,AB=10,AD=6,點(diǎn)N是線段BC的中點(diǎn),點(diǎn)E,G分別為射線DA,線段AB上的動(dòng)點(diǎn),CE交以DE為直徑的圓于點(diǎn)M,則GM+GN的最小值為_____.
27.如圖,在中,是邊上的中線,以為直徑的⊙交于點(diǎn),過作于點(diǎn),交的延長線于點(diǎn),過點(diǎn)作于,,,則______;_______.
28.如圖,正方形ABCD的邊長是4,F(xiàn)點(diǎn)是BC邊的中點(diǎn),點(diǎn)H是CD邊上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),以CH為直徑作,連接HF交于E點(diǎn),連接DE,則線段DE的最小值為______.
29.如圖矩形中,半圓O的直徑為,點(diǎn)E從D出發(fā)以每秒1個(gè)單位長度向C運(yùn)動(dòng),點(diǎn)F從B出發(fā)以每秒2個(gè)單位長度向A運(yùn)動(dòng),當(dāng)點(diǎn)F運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)A時(shí),點(diǎn)E也隨之停止運(yùn)動(dòng),設(shè)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t秒(1)當(dāng)與半圓O相切時(shí),_______
(2)點(diǎn)M是的中點(diǎn),點(diǎn)N是的外心,則點(diǎn)N運(yùn)動(dòng)路線的長為___________.
30.如圖,在半徑為的中,有,,三點(diǎn)在圓上,,,點(diǎn)從點(diǎn)開始以的速度在劣弧上運(yùn)動(dòng),設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為,以,,,四點(diǎn)中的三點(diǎn)為頂點(diǎn)的三角形是等腰三角形(非等邊三角形)時(shí),的值為__________________.
答案與解析
一、單選題
1.下列給出的四個(gè)命題,真命題的有(????)個(gè)
①若方程兩根為-1和2,則;
②若,則;
③若,則方程一定無解;
④若方程的兩個(gè)實(shí)根中有且只有一個(gè)根為0,那么,.
A.4個(gè) B.3個(gè) C.2個(gè) D.1個(gè)
【答案】A
【分析】①根據(jù)一元二次方程根與系數(shù)的關(guān)系可得,即可判斷;②利用求根公式求出方程的根,求得1﹣a<0,即可判斷;③由△=b2﹣4ac<0,即可判斷;④利用根與系數(shù)的關(guān)系進(jìn)行判斷.
【解析】①若方程兩根為-1和2,
則,則,即;故此選項(xiàng)符合題意;
②∵a2﹣5a+5=0,
∴a=>1或a=>1,
∴1﹣a<0,
∴;此選項(xiàng)符合題意;
③∵,
∴方程ax2+bx+c=0(a≠0)一定無解,故此選項(xiàng)符合題意;
④若方程x2+px+q=0的兩個(gè)實(shí)根中有且只有一個(gè)根為0,
∴兩根之積為0,
那么p≠0,q=0,故此選項(xiàng)符合題意;
故選:A.
【點(diǎn)睛】此題考查了一元二次方程的根,涉及到了一元二次方程的求根公式,根的判別式,根與系數(shù)的關(guān)系等,熟記各計(jì)算方法是解題的關(guān)鍵.
2.對(duì)于一元二次方程,下列說法:
①若,則;
②若方程有兩個(gè)不相等的實(shí)根,則方程必有兩個(gè)不相等的實(shí)根;
③若c是方程的一個(gè)根,則一定有成立;
②若是一元二次方程的根,則其中正確的(??)
A.只有①②④ B.只有①②③ C.①②③④ D.只有①②
【答案】A
【分析】根據(jù)一元二次方程的根、一元二次方程的根的判別式、等式的性質(zhì)解決此題.
【解析】①當(dāng)x=1時(shí),a×12+b×1+c=a+b+c=0,那么一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)有兩個(gè)不相等的實(shí)數(shù)根或有兩個(gè)相等的實(shí)數(shù)根,此時(shí)b2-4ac≥0成立,那么①一定正確.
②方程ax2+c=0有兩個(gè)不相等的實(shí)根,則-4ac>0,那么b2-4ac>0,故方程ax2+bx+c=0(a≠0)必有兩個(gè)不相等的實(shí)根,進(jìn)而推斷出②正確.
③由c是方程ax2+bx+c=0的一個(gè)根,得ac2+bc+c=0.當(dāng)c≠0,則ac+b+1=0;當(dāng)c=0,則ac+b+1不一定等于0,那么③不一定正確.
④(2ax0+b)2=4a2x02+b2+4abx0,由b2-4ac=4a2x02+b2+4abx0,得ax02+bx0+c=0.由x0是一元二次方程ax2+bx+c=0的根,則ax02+bx0+c=0成立,那么④正確.
綜上:正確的有①②④,共3個(gè).
故選:A.
【點(diǎn)睛】本題主要考查一元二次方程的根、一元二次方程的根的判別式、等式的性質(zhì),熟練掌握一元二次方程的根、一元二次方程的根的判別式、等式的性質(zhì)是解決本題的關(guān)鍵.
3.如圖,在3×3的方格中,A,B,C,D,E,F(xiàn)分別位于格點(diǎn)上,從C,D,E,F(xiàn)四點(diǎn)中任意取一點(diǎn),與點(diǎn)A,B為頂點(diǎn)作三角形,則所作三角形為等腰三角形的概率是(?????)
A.1 B.? C.? D.
【答案】D
【分析】根據(jù)從C、D、E、F四個(gè)點(diǎn)中任意取一點(diǎn),一共有4種可能,選取D、C、F時(shí),所作三角形是等腰三角形,即可得出答案.
【解析】解:根據(jù)從C、D、E、F四個(gè)點(diǎn)中任意取一點(diǎn),一共有4種可能,選取D、C、F時(shí),所作三角形是等腰三角形,
故P(所作三角形是等腰三角形)=.
故選D.
【點(diǎn)睛】本題考查概率公式和等腰三角形的判定,解題關(guān)鍵是熟記隨機(jī)事件A的概率P(A)=事件A可能出現(xiàn)的結(jié)果數(shù)所有可能出現(xiàn)的結(jié)果數(shù)的商.
4.如圖,⊙O的半徑為1,點(diǎn)A、B、C、D在⊙O上,且四邊形ABCD是矩形,點(diǎn)P是劣弧AD上一動(dòng)點(diǎn),PB、PC分別與AD相交于點(diǎn)E、點(diǎn)F.當(dāng)PA=AB且AE=EF=FD時(shí),AE的長度為( ?。?br />
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】作輔助線,構(gòu)建矩形的對(duì)角線,根據(jù)等邊對(duì)等角得∠ABP=∠APB,由同弧所對(duì)的圓周角相等可得∠ACB=∠ACP,根據(jù)矩形的四個(gè)角都是直角得∠ABC=90°,AE=EF=FD得FC=2FD,∠DCF=30°,得出∠ACB=30°,求出BC的長,則可得AD的長,再三等分即可.
【解析】解:連接AC、BD,
∵PA=AB,
∴∠ABP=∠APB,
∵∠ABP=∠ACP,∠APB=∠ACB,
∴∠ACB=∠ACP,
∵AD∥BC,
∴∠DAC=∠ACB,
∴∠ACP=∠DAC,
∴AF=CF,
∵AE=EF=FD,
∴AF=DE=CF,則FC=2FD,
設(shè)FD=x,則FC=AF=2x,
∵四邊形ABCD為矩形,
∴AD=BC,∠ABC=∠ADC=∠BCD=90°,
∴AC為⊙O的直徑,
在Rt△DFC中,F(xiàn)C=2FD,
∴∠DCF=30°,
∴∠ACB=∠ACP=30°,
∵⊙O的半徑為1,
∴AC=2,
∴AB=1,BC,
∴AD=BC,
∵AE=EF=FD,
∴AE.
故選:A.
【點(diǎn)睛】本題是有關(guān)圓的計(jì)算題,考查了矩形,含30°的直角三角形的性質(zhì)、等腰三角形的性質(zhì)及圓周角、圓心角、弦、弧之間的關(guān)系,熟練掌握矩形的四個(gè)角都是直角,對(duì)角線相等且平分;在同圓或等圓中,同弧或等弧所對(duì)的圓周角相等.
5.如圖,半徑為1的經(jīng)過平面直角坐標(biāo)系的原點(diǎn)O,與x軸交于點(diǎn)A,點(diǎn)A的坐標(biāo)為,點(diǎn)B是直角坐標(biāo)系平面內(nèi)一動(dòng)點(diǎn),且,則BM的最大值為(????)
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】分兩種情況進(jìn)行討論,即①當(dāng)B點(diǎn)在x軸上方時(shí),作△OAB的外接圓,連接OP、AP,過點(diǎn)P作于點(diǎn)C,延長CP交于點(diǎn)B',則點(diǎn)B在點(diǎn)B'處時(shí),BM的值最大, 先求得△OPA是等邊三角形,OA= ,從而得OC= AC=OA=,進(jìn)而由勾股定理,得PC=,,從而求得PM=PC-CM=1,即可求得BM的最大值;
②當(dāng)B點(diǎn)在x軸下方時(shí),結(jié)合①中所求結(jié)果,可求得此時(shí)BM的最大值為,進(jìn)行比較即可.
【解析】解:①當(dāng)B點(diǎn)在x軸上方時(shí),作△OAB的外接圓,連接OP、AP,過點(diǎn)P作于點(diǎn)C,延長CP交于點(diǎn)B',如圖:
則點(diǎn)B在點(diǎn)B'處時(shí),BM的值最大,理由如下:
點(diǎn)B是直角坐標(biāo)系平面內(nèi)一動(dòng)點(diǎn),且∠ABO = 30°,
∠APO= 2∠ABO = 60°
PO= PA, A,
△OPA是等邊三角形,OA= ,
PO= PA= OA=,
PC⊥OA,
OC= AC=OA=,
M點(diǎn)在B'C上,點(diǎn)B在點(diǎn)B'處時(shí),BM的值最大,
在Rt△POC中,由勾股定理,得
PC=,
連接OM,如圖:
的半徑為1 ,
.OM=1,
在中,由勾股定理,得
,
PM=PC-CM=,
B'M=PB'+PM=,
此時(shí),BM的最大值為;
②當(dāng)B點(diǎn)在x軸下方時(shí),作△OAB的外接圓,連接、,過點(diǎn)作于點(diǎn)C,延長交于點(diǎn),如圖:
由①可知,,,
∴,
∵,
∴BM的最大值為.
故選: C.
【點(diǎn)睛】本題主要考查了圓周角定理,垂徑定理及等邊三角形的判定及性以及平面直角坐標(biāo)系,熟練掌握垂徑定理及圓周角定理是解題的關(guān)鍵.
6.如圖,在等邊中,,點(diǎn)為的中點(diǎn),動(dòng)點(diǎn)分別在上,且,作的外接圓,交于點(diǎn).當(dāng)動(dòng)點(diǎn)從點(diǎn)向點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí),線段長度的變化情況為(????)
A.一直不變 B.一直變大 C.先變小再變大 D.先變大再變小
【答案】D
【分析】由等腰三角形的性質(zhì)可求ON = 1,F(xiàn)O=OB= GO= OH = 2,則點(diǎn)O在以點(diǎn)B為圓心,2為半徑的圓上運(yùn)動(dòng),由勾股定理可求GH, 即可求解.
【解析】如圖,連接BO, EO, FO, GO, HO,過點(diǎn)O作ON⊥EF于N, OP⊥GH于P,
∵△ABC是等邊三角形,
∴∠ABC=60°
∴∠EOF= 120,
∵OE= OF, ON⊥EF,
∠OEF=∠OFE= 30°
EN= FN=,
OF= 2ON, FN =ON,
ON= 1,F(xiàn)O= 2,
OB=GO=OH=2,
∴點(diǎn)O在以點(diǎn)B為圓心,2為半徑的圓上運(yùn)動(dòng),
∴ OG = OH, OP⊥GH,
∴GH = 2PH,
∵PH=
∵動(dòng)點(diǎn)E從點(diǎn)D向點(diǎn)A運(yùn)動(dòng)時(shí),OP的長是先變小再變大,
∴ GH的長度是先變大再變小,
故選: D.
【點(diǎn)睛】本題考查了三角形的外接圓與外心,等邊三角形的性質(zhì),直角三角形的性質(zhì),勾股定理,確定點(diǎn)O的運(yùn)動(dòng)軌跡是解題的關(guān)鍵.
7.如圖,在Rt△ABC中,,,點(diǎn)D、E分別是AB、AC的中點(diǎn).將△ADE繞點(diǎn)A順時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°,射線BD與射線CE交于點(diǎn)P,在這個(gè)旋轉(zhuǎn)過程中有下列結(jié)論:①△AEC≌△ADB;②CP存在最大值為;③BP存在最小值為;④點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)的路徑長為.其中,正確的(??????)
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
【答案】B
【分析】根據(jù),,點(diǎn)D、E分別是AB、AC的中點(diǎn).得出∠DAE=90°,AD=AE=,可證∠DAB=∠EAC,再證△DAB≌△EAC(SAS),可判斷①△AEC≌△ADB正確;作以點(diǎn)A為圓心,AE為半徑的圓,當(dāng)CP為⊙A的切線時(shí),CP最大,根據(jù)△AEC≌△ADB,得出∠DBA=∠ECA,可證∠P=∠BAC=90°,CP為⊙A的切線,證明四邊形DAEP為正方形,得出PE=AE=3,在Rt△AEC中,CE=,可判斷②CP存在最大值為正確;△AEC≌△ADB,得出BD=CE=,在Rt△BPC中,BP最小=可判斷③BP存在最小值為不正確;取BC中點(diǎn)為O,連結(jié)AO,OP,AB=AC=6,∠BAC=90°,BP=CO=AO=,當(dāng)AE⊥CP時(shí),CP與以點(diǎn)A為圓心,AE為半徑的圓相切,此時(shí)sin∠ACE=,可求∠ACE=30°,根據(jù)圓周角定理得出∠AOP=2∠ACE=60°,當(dāng)AD⊥BP′時(shí),BP′與以點(diǎn)A為圓心,AE為半徑的圓相切,此時(shí)sin∠ABD=,可得∠ABD=30°根據(jù)圓周角定理得出∠AOP′=2∠ABD=60°,點(diǎn)P在以點(diǎn)O為圓心,OA長為半徑的圓上運(yùn)動(dòng)軌跡為,L=L可判斷④點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)的路徑長為正確即可.
【解析】解:∵,,點(diǎn)D、E分別是AB、AC的中點(diǎn).
∴∠DAE=90°,AD=AE=,
∴∠DAB+∠BAE=90°,∠BAE+∠EAC=90°,
∴∠DAB=∠EAC,
在△DAB和△EAC中,
,
∴△DAB≌△EAC(SAS),
故①△AEC≌△ADB正確;
作以點(diǎn)A為圓心,AE為半徑的圓,當(dāng)CP為⊙A的切線時(shí),CP最大,
∵△AEC≌△ADB,
∴∠DBA=∠ECA,
∴∠PBA+∠P=∠ECP+∠BAC,
∴∠P=∠BAC=90°,
∵CP為⊙A的切線,
∴AE⊥CP,
∴∠DPE=∠PEA=∠DAE=90°,
∴四邊形DAEP為矩形,
∵AD=AE,
∴四邊形DAEP為正方形,
∴PE=AE=3,
在Rt△AEC中,CE=,
∴CP最大=PE+EC=3+,
故②CP存在最大值為正確;
∵△AEC≌△ADB,
∴BD=CE=,
在Rt△BPC中,BP最小=,
BP最短=BD-PD=-3,
故③BP存在最小值為不正確;
取BC中點(diǎn)為O,連結(jié)AO,OP,
∵AB=AC=6,∠BAC=90°,
∴BP=CO=AO=,
當(dāng)AE⊥CP時(shí),CP與以點(diǎn)A為圓心,AE為半徑的圓相切,此時(shí)sin∠ACE=,
∴∠ACE=30°,
∴∠AOP=2∠ACE=60°,
當(dāng)AD⊥BP′時(shí),BP′與以點(diǎn)A為圓心,AE為半徑的圓相切,此時(shí)sin∠ABD=,
∴∠ABD=30°,
∴∠AOP′=2∠ABD=60°,
∴點(diǎn)P在以點(diǎn)O為圓心,OA長為半徑的圓上運(yùn)動(dòng)軌跡為,
∴L= L.
故④點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)的路徑長為正確;
正確的是①②④.
故選B.
【點(diǎn)睛】本題考查圖形旋轉(zhuǎn)性質(zhì),線段中點(diǎn)定義,三角形全等判定與性質(zhì),圓的切線,正方形判定與性質(zhì),勾股定理,銳角三角函數(shù),弧長公式,本題難度大,利用輔助線最長準(zhǔn)確圖形是解題關(guān)鍵.
8.如圖,等邊△ABC內(nèi)接于⊙O,D是上任一點(diǎn)(不與B、C重合),連接BD、CD,AD交BC于E,CF切⊙O于點(diǎn)C,AF⊥CF交⊙O于點(diǎn)G.下列結(jié)論:①∠ADC=60°;②DB2=DE?DA;③若AD=2,則四邊形ABDC的面積為;④若CF=2,則圖中陰影部分的面積為.正確的個(gè)數(shù)為( ?。?br />
A.1個(gè) B.2個(gè) C.3個(gè) D.4個(gè)
【答案】C
【分析】如圖1,△ABC是等邊三角形,則∠ABC=60°,根據(jù)同弧所對(duì)的圓周角相等∠ADC=∠ABC=60°,所以判斷①正確;如圖1,可證明△DBE∽△DAC,則,所以DB?DC=DE?DA,而DB與DC不一定相等,所以判斷②錯(cuò)誤;如圖2,作AH⊥BD于點(diǎn)H,延長DB到點(diǎn)K,使BK=CD,連接AK,先證明△ABK≌△ACD,可證明S四邊形ABDC=S△ADK,可以求得S△ADK=,所以判斷③正確;如圖3,連接OA、OG、OC、GC,由CF切⊙O于點(diǎn)C得CF⊥OC,而AF⊥CF,所以AF∥OC,由圓周角定理可得∠AOC=120°,則∠OAC=∠OCA=30°,于是∠CAG=∠OCA=30°,則∠COG=2∠CAG=60°,可證明△AOG和△COG都是等邊三角形,則四邊形OABC是菱形,因此OA∥CG,推導(dǎo)出S陰影=S扇形COG,在Rt△CFG中根據(jù)勾股定理求出CG的長為4,則⊙O的半徑為4,可求得S陰影=S扇形COG==,所以判斷④正確,所以①③④這3個(gè)結(jié)論正確.
【解析】解:如圖1,∵△ABC是等邊三角形,
∴∠ABC=60°,
∵等邊△ABC內(nèi)接于⊙O,
∴∠ADC=∠ABC=60°,
故①正確;
∵∠BDE=∠ACB=60°,∠ADC=∠ABC=60°,
∴∠BDE=∠ADC,
又∠DBE=∠DAC,
∴△DBE∽△DAC,
∴,
∴DB?DC=DE?DA,
∵D是上任一點(diǎn),
∴DB與DC不一定相等,
∴DB?DC與DB2也不一定相等,
∴DB2與DE?DA也不一定相等,
故②錯(cuò)誤;
如圖2,作AH⊥BD于點(diǎn)H,延長DB到點(diǎn)K,使BK=CD,連接AK,
∵∠ABK+∠ABD=180°,∠ACD+∠ABD=180°,
∴∠ABK=∠ACD,
∴AB=AC,
∴△ABK≌△ACD(SAS),
∴AK=AD,S△ABK=S△ACD,
∴DH=KH=DK,
∵∠AHD=90°,∠ADH=60°,
∴∠DAH=30°,
∵AD=2,
∴DH=AD=1,
∴DK=2DH=2,,
∴S△ADK=,
∴S四邊形ABDC=S△ABD+S△ACD=S△ABD+S△ABK=S△ADK=,
故③正確;
如圖3,連接OA、OG、OC、GC,則OA=OG=OC,
∵CF切⊙O于點(diǎn)C,
∴CF⊥OC,
∵AF⊥CF,
∴AF∥OC,
∵∠AOC=2∠ABC=120°,
∴∠OAC=∠OCA=×(180°﹣120°)=30°,
∴∠CAG=∠OCA=30°,
∴∠COG=2∠CAG=60°,
∴∠AOG=60°,
∴△AOG和△COG都是等邊三角形,
∴OA=OC=AG=CG=OG,
∴四邊形OABC是菱形,
∴OA∥CG,
∴S△CAG=S△COG,
∴S陰影=S扇形COG,
∵∠OCF=90°,∠OCG=60°,
∴∠FCG=30°,
∵∠F=90°,
∴FG=CG,
∵FG2+CF2=CG2,CF=,
∴(CG)2+()2=CG2,
∴CG=4,
∴OC=CG=4,
∴S陰影=S扇形COG==,
故④正確,
∴①③④這3個(gè)結(jié)論正確,
故選C.
【點(diǎn)睛】本題主要考查了等邊三角形的性質(zhì)與判定,圓切線的性質(zhì),圓周角定理,全等三角形的性質(zhì)與判定,菱形的性質(zhì)與判定,勾股定理,含30度角的直角三角形的性質(zhì)等等,解題的關(guān)鍵在于能夠熟練掌握相關(guān)知識(shí)進(jìn)行求解.
9.如圖,是等腰直角三角形,,以斜邊AB上的點(diǎn)O為圓心的圓分別與AC、BC相切于點(diǎn)D、E,于AB分別相交于點(diǎn)G、H,且DG的延長線與CB的延長線交于點(diǎn)F,分析下列四個(gè)結(jié)論:①;②;③.其中正確的結(jié)論個(gè)數(shù)有( )
A.1個(gè) B.2個(gè) C.3個(gè) D.0個(gè)
【答案】C
【分析】連接OD、OE,根據(jù)切線的性質(zhì)得到∠ODC=∠OEC=90°,OE=OD,據(jù)等腰直角三角形的性質(zhì)得到∠C=90°,∠A=45°,得到四邊形DCEO是正方形,求得OD=AD=AC=,于是得到HG=2OD=3;故①正確;求得∠EOB=45°,得到∠ODG=135°,得到∠OGD=∠ODG=22.5°,根據(jù)等腰三角形的性質(zhì)得到BG=BF,故②正確;根據(jù)角平分線的判定定理得到O在∠ACB的角平分線上,根據(jù)等腰三角形的性質(zhì)得到O是AB中點(diǎn),求得AD=CD=OD=OE=,得到OG=,根據(jù)勾股定理得到AB=AC=,于是得到AH=BG=,故③正確.
【解析】解:連接OD、OE,
∵⊙O與AC、BC切于點(diǎn)D. E,
∴∠ODC=∠OEC=90°,OE=OD,
又∵△ABC是等腰直角三角形,
∴∠C=90°,∠A=45°,
∴四邊形DCEO是正方形,
∴OD∥BC,OE=OD,OD⊥AC,
∴△ADO是等腰直角三角形,
∴OD=AD=AC=,
∴HG=2OD=3;故①正確;
∵AC=BC,
∴∠A=∠ABC=45°,
∴∠EOB=45°,
∴∠ODG=135°,
∵OD=OG,
∴∠OGD=∠ODG=22.5°,
∴∠BGF=22.5°,
∵∠BGF+∠F=∠ABC=45°,
∴∠F=22.5°,
∴BG=BF,故②正確;
∵OE=OD,
∴O在∠ACB的角平分線上,
∴O是AB中點(diǎn),
∴AD=CD,
又∵AC=3,
∴AD=CD=OD=OE=,
∴OG=,
又∵AB=AC=,
∴OB=,
∴BG=OB?OG=,
同理AH=BG=,故③正確;
故選C.
【點(diǎn)睛】此題考查等腰直角三角形、切線的性質(zhì),解題關(guān)鍵在于正確的作輔助線.
10.如圖,AC是矩形ABCD的對(duì)角線,⊙O是△ABC的內(nèi)切圓,現(xiàn)將矩形ABCD按如圖所示的方式折疊,使點(diǎn)D與點(diǎn)O重合,折痕為FG.點(diǎn)F,G分別在邊AD,BC上,連結(jié)OG,DG.若OG⊥DG,且⊙O的半徑長為1,則下列結(jié)論不成立的是( ?。?br />
A.BC﹣AB=2 B.AC=2AB C.AF=CD D.CD+DF=5
【答案】C
【分析】如圖,設(shè)⊙O與BC的切點(diǎn)為M,連接MO并延長MO交AD于點(diǎn)N,根據(jù)折疊的性質(zhì)得到OG=DG,根據(jù)全等三角形的性質(zhì)得到OM=GC=1,CD=GM=BC﹣BM﹣GC=BC﹣2即可判斷A;設(shè)AB=a,BC=b,AC=c,⊙O的半徑為r,推出⊙O是Rt△ABC的內(nèi)切圓可得r=(a+b﹣c),根據(jù)勾股定理得到BC+AB=2+4,AC==2(1+),即可判斷B;再設(shè)DF=x,在Rt△ONF中,F(xiàn)N=3+﹣1﹣x,OF=x,ON=1+﹣1,由勾股定理可得x=4﹣,即可判斷D和C.
【解析】解:如圖,設(shè)⊙O與BC的切點(diǎn)為M,連接MO并延長MO交AD于點(diǎn)N,
∵將矩形ABCD按如圖所示的方式折疊,使點(diǎn)D與點(diǎn)O重合,折痕為FG,
∴OG=DG,
∵OG⊥DG,
∴∠MGO+∠DGC=90°,
∵∠MOG+∠MGO=90°,
∴∠MOG=∠DGC,
在△OMG和△GCD中,
,
∴△OMG≌△GCD,(AAS),
∴OM=GC=1,CD=GM=BC﹣BM﹣GC=BC﹣2.
∵AB=CD,
∴BC﹣AB=2.故A正確;
設(shè)AB=a,BC=b,AC=c,⊙O的半徑為r,
⊙O是Rt△ABC的內(nèi)切圓可得r=(a+b﹣c),
∴c=a+b﹣2.
在Rt△ABC中,由勾股定理可得a2+b2=(a+b﹣2)2,
整理得2ab﹣4a﹣4b+4=0,
又∵BC﹣AB=2即b=2+a,代入可得2a(2+a)﹣4a﹣4(2+a)+4=0,
解得a1=1﹣(舍去),a2=1+,
∴BC+AB=2+4,
∴AB=1+,BC=3+,
∴AC==2(1+),
∴AC=2AB;故B正確;
再設(shè)DF=x,在Rt△ONF中,F(xiàn)N=3+﹣1﹣x=2+﹣x,OF=x,ON=1+﹣1=,
由勾股定理可得(2+﹣x)2+()2=x2,
解得x=4﹣,
∴CD﹣DF=+1﹣(4﹣)=2﹣3,CD+DF=+1+4﹣=5,故D正確;
∴AF=AD﹣DF=2﹣1,
∴AF≠CD,故C錯(cuò)誤;
故選:C.
【點(diǎn)睛】此題考查的是矩形與折疊問題和圓的綜合大題,掌握矩形的性質(zhì)、全等三角形的判定及性質(zhì)、內(nèi)切圓的性質(zhì)和利用勾股定理解直角三角形是解決此題的關(guān)鍵.
11.如圖,已知上的兩條弦和互相垂直于點(diǎn),點(diǎn)在弦上,點(diǎn)在弦上,且,連接和,點(diǎn)為中點(diǎn),點(diǎn)為中點(diǎn),射線與線段交于點(diǎn),若,,則的長為(????)
A. B. C. D.4
【答案】D
【分析】連接,,,由題意并結(jié)合中位線定理可知PO=QO,且PO⊥QO,進(jìn)而可知 為等腰直角三角形,然后計(jì)算,過Q作QM垂直于BC,在中由勾股定理計(jì)算出,再在中由勾股定理計(jì)算的長即可.
【解析】解:連接,,,如圖,
∵,
∴,
∴為直徑,
∵為的中點(diǎn),為的中點(diǎn),
∴且,且,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,,
過點(diǎn)作交于,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴在中,由勾股定理可知,即,
解得,
在中,,
∴,
∴,
由勾股定理可知,即,
整理,得,
解得.
故選:D.
【點(diǎn)睛】本題主要考查了圓周角定理、中位線定理、等腰直角三角形的性質(zhì)、勾股定理等知識(shí),能夠構(gòu)造適合的輔助線是解決此題的關(guān)鍵.
12.如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)A,C,N的坐標(biāo)分別為(-2,0),(2,0),(4,3),以點(diǎn)C為圓心,2為半徑畫⊙C,點(diǎn)P在⊙C上運(yùn)動(dòng),連接AP,交⊙C于點(diǎn)Q,點(diǎn)M為線段QP的中點(diǎn),連接MN,則線段MN的最小值為(????)
A. B.3 C. D.
【答案】B
【分析】以點(diǎn)O為圓心,2為半徑畫⊙O,連接ON交⊙O于點(diǎn),連接CM,??由點(diǎn)M為線段QP的中點(diǎn),得,從而得點(diǎn)M在⊙O上,由勾股定理得,進(jìn)而求得MN的最小值.
【解析】解:以點(diǎn)O為圓心,2為半徑畫⊙O,連接ON交⊙O于點(diǎn),連接CM,
點(diǎn)M為線段QP的中點(diǎn),
,
點(diǎn)M在⊙O上運(yùn)動(dòng),
N(4,3),
,
即,
,
MN的最小值為3,
故選B.
【點(diǎn)睛】本題主要考查了垂徑定理、圓周角定理以及勾股定理,構(gòu)造輔助線,找出點(diǎn)M的運(yùn)動(dòng)軌跡是解題的關(guān)鍵.
13.如圖,是的直徑,點(diǎn),點(diǎn)是半圓上兩點(diǎn),連結(jié),相交于點(diǎn),連結(jié),.已知于點(diǎn),.下列結(jié)論:①;②;③若,則;④若點(diǎn)為的中點(diǎn),則.其中正確的是(????)
A.①②③ B.②③④ C.③④ D.②④
【答案】B
【分析】證明AC2+BC2=AB2=4即可判斷①;根據(jù)OD⊥AC,得到∠DAE+∠ADO=90°,根據(jù)∠DAE=∠DBC,即可判斷②;推出△AOD是等邊三角形,即可判斷③;利用全等三角形的性質(zhì)證明DE=BC,再利用三角形的中位線定理證明BC=2OE即可判斷④.
【解析】解:∵AB是直徑,
∴∠ADB=∠ACB=90°,
在Rt△ACB中,
∴AC2+BC2=AB2=4,
由已知條件無法得到AD與BC之間的大小關(guān)系,
故無法得到與4的大小關(guān)系,故①錯(cuò)誤;
∵OD⊥AC,
∴∠AED=90°,
∴∠DAE+∠ADO=90°,
∵∠DAE=∠DBC,
∴∠DBC+∠ADO=90°,故②正確;
∵AE⊥OE,
∴,
∵AC=BD,
∴,
∴,
∴∠AOD=60°,
∵OA=OD,
∴△OAD是等邊三角形,
∵AE⊥OD
∴DE=OE,故③正確,
∵∠DEP=∠BCP=90°,DP=PB,∠DPE=∠BPC,
∴△PDE≌△PBC(AAS),
∴DE=BC,
∵OE∥BC,AO=OB,
∴AE=EC,
∴BC=2OE,
∴DE=2OE,故④正確.
故選:B.
【點(diǎn)睛】本題考查圓周角定理,垂徑定理,全等三角形的判定和性質(zhì)等知識(shí),解題的關(guān)鍵是熟練掌握基本知識(shí),屬于中考常考題型.
14.如圖,AB為⊙O直徑,且AB=4.點(diǎn)C為半圓上一動(dòng)點(diǎn)(不與A,B重合),D為弧CB上一點(diǎn),點(diǎn)E在AD上,且CD=BD=DE.則CE的最大值為( ?。?br />
A.4﹣4 B.2﹣ C.8﹣4 D.4﹣2
【答案】A
【分析】設(shè),利用等弦對(duì)等弧,等弧所對(duì)的圓周角相等,等邊對(duì)等角,三角形的外角的性質(zhì),通過角度的變換求得,確定的位置,進(jìn)而證明,得到的運(yùn)動(dòng)軌跡是以點(diǎn)為圓心,4為半徑的圓弧,進(jìn)而根據(jù)直徑是最長的弦求解即可.
【解析】解:延長,交于點(diǎn),連接,OF
設(shè)
CD=BD
為直徑
在以點(diǎn)為圓心,4為半徑的圓弧上運(yùn)動(dòng),
,當(dāng)為的直徑時(shí),取得最大值,最大值為
故選A
【點(diǎn)睛】本題考查了等弧所對(duì)的圓周角相等,弦與弧之間關(guān)系,找到點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡,理解直徑是最長的弦是解題的關(guān)鍵.
15.如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,⊙O的直徑2,直線AB的函數(shù)解析式為y=x﹣1,交坐標(biāo)軸于點(diǎn)A和點(diǎn)B,將線段AB作平移變換,使所得的線段的兩端都落在⊙O上,則平移后A點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)的坐標(biāo)是( ?。?br />
A.(,)或(,) B.(,)或(,)
C.(,)或(,) D.(,)或(,)
【答案】A
【分析】根據(jù)條件先計(jì)算圖1中的直角△AOB的三邊長,得∠BOA=30°;根據(jù)兩直線平行的性質(zhì),同位角相等,可以得不管直線AB向上或向下平移與x軸夾角都是30°,分兩種情況進(jìn)行討論:①當(dāng)直線AB向下平移時(shí),如圖2,作輔助線,構(gòu)建直角三角形及平移后的點(diǎn)A′與兩坐標(biāo)軸的垂線,由30°角的性質(zhì)和三角函數(shù)求出A′Q和OQ的長,寫出點(diǎn)A′的坐標(biāo)即可;②同理在圖3中求出A′的坐標(biāo).
【解析】解:如圖﹣1,在函數(shù),令x=0,得到y(tǒng)=﹣1,
∴ B(0,﹣1). 同理可以得到,
∴在Rt△AOB中,.
∴AB=2,∠OAB=30°.
∴直線與x軸的夾角總是30° (銳角).
∵直線AB在平移過程中,不會(huì)改變k值,
∴平移后的直線與x軸的夾角仍然是30°.
以下分兩種情況:
當(dāng)直線向下平移到如圖﹣2位置.
則有∠OCA1=30°,A1B1=2.
過O點(diǎn)作OD⊥A1B1于點(diǎn)D,過點(diǎn)A1作 A1E⊥OC,連接 OA1.
在等腰三角形OA1B1中,根據(jù)“三線合一”,得到,
∵半徑,在Rt△ODA1中,根據(jù)勾股定理可以求得.
∴在Rt△OCD中,∠OCA1=30°,.
∴,.
∴.
∴在Rt△ECA1中, ,
∴.
∴ .
∵點(diǎn)A1在第四象限,所以點(diǎn);
當(dāng)直線向上平移到如圖﹣3位置.
∴.
故選:A.
【點(diǎn)睛】本題考查了坐標(biāo)與圖形變換--平移,明確平移前后的兩線段相等且平行,本題根據(jù)已知直線的解析式求出線段的長,得出30°角是關(guān)鍵,采用了分類討論的思想,分別向上平移和向下平移;構(gòu)建對(duì)應(yīng)的直角三角形,與特殊的三角函數(shù)、勾股定理相結(jié)合得出結(jié)論.
16.如圖,過⊙O外一點(diǎn)P作圓的兩條切線PA,PB,切點(diǎn)為A,B,過PA上一點(diǎn)Q作切線QC交PB于T,切點(diǎn)為C,且QC⊥PA,若BT=2,∠TOQ=75°,則陰影部分的面積為( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】連接OC.證明∠COT=∠BOT=30°,求出OB,根據(jù)S陰=2S△OBT﹣S扇形OBC求解即可.
【解析】解:連接OC.
∵PA,QC 是⊙O的切線,
∴∠A=∠QCO=90°,
∵CQ⊥PA,
∴∠QCO=90°,
∴四邊形AOCQ是矩形,
∵OA=OC,
∴四邊形AOCQ是正方形,
∴∠QOC=45°,
∵∠QOT=75°,
∴∠COT=30°,
∵TC,TB是⊙O的切線,
∴∠OBT=∠OCT=90°,∠COT=∠BOT=30°,
在Rt△OBT中,∠BOT=30°,BT=2,
∴OBBT=2,
∴S陰=2S△OBT﹣S扇形OBC=22×242π.
故選:A.
【點(diǎn)睛】本題考查扇形的面積,切線的性質(zhì),解直角三角形,正方形的判定和性質(zhì)等知識(shí),解題的關(guān)鍵是學(xué)會(huì)添加常用輔助線,構(gòu)造特殊四邊形解決問題.
二、填空題
17.如果關(guān)于x的一元二次方程有兩個(gè)實(shí)數(shù)根,且其中一個(gè)根為另外一個(gè)根的2倍,則稱這樣的方程為“倍根方程”,以下關(guān)于“倍根方程”的說法,正確的有_____(填序號(hào)).
①方程是“倍根方程”;
②若是“倍根方程”,則;
③若滿足,則關(guān)于x的方程是“倍根方程”;
④若方程是“倍根方程”,則必有.
【答案】②③④
【分析】①求出方程的根,再判斷是否為“倍根方程”;
②根據(jù)“倍根方程”和其中一個(gè)根,可求出另一個(gè)根,進(jìn)而得到m,n之間的關(guān)系;
③當(dāng)滿足時(shí),有,求出兩個(gè)根,再根據(jù)代入可得兩個(gè)根之間的關(guān)系,講而判斷是否為“倍根方程”;
④用求根公式求出兩個(gè)根,當(dāng)或時(shí),進(jìn)一步化簡,得出關(guān)系式,進(jìn)行判斷即可.
【解析】①解方程,得,
,
方程不是“倍根方程”.故①不正確;
②是“倍根方程”,且,
因此或.
當(dāng)時(shí),,
當(dāng)時(shí),,
,故②正確;
③,
,
,
,
因此是“倍根方程”,故③正確;
④方程的根為,
若,則,
即,
,
,
,
,
,
若,則,
,
,
,
,
.故④正確,
故答案為:②③④.
【點(diǎn)睛】本題考查了解一元二次方程以及一元二次方程的求根公式,新定義的倍根方程的意義,理解倍根方程的意義和正確求出方程的解是解決問題的關(guān)鍵.
18.對(duì)于有理數(shù),定義的含義為:當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),.若,則的值等于____.
【答案】
【分析】根據(jù)6m-4n-m2-n2與13的大小,確定m,n的值.
【解析】解:∵min{13,6m-4n-m2-n2}=13,
∴13≤6m-4n-m2-n2.
整理,得(m-3)2+(n+2)2≤0,
∴m-3=0,n+2=0.
解得m=3,n=-2.
∴mn=3-2=.
故答案是:.
【點(diǎn)睛】考查了配方法的應(yīng)用和非負(fù)數(shù)的性質(zhì).根據(jù)題意理解新定義的計(jì)算公式是解題的關(guān)鍵.
19.閱讀下列材料:求函數(shù)的最大值.
解:將原函數(shù)化為的一元二次方程,得.
因?yàn)闉閷?shí)數(shù),所以,所以.
根據(jù)材料給你的啟示,則函數(shù)的最小值是__________.
【答案】
【分析】將原函數(shù)化為的一元二次方程,再利用?求解即可得到答案.
【解析】將原函數(shù)化為的一元二次方程,得,
∵x為實(shí)數(shù),
∴,
∴,
∴函數(shù)的最小值是,
故答案為:.
【點(diǎn)睛】此題考查一元二次方程的應(yīng)用,正確理解材料中的解題方法和思路是解題的關(guān)鍵.
20.在平面直角坐標(biāo)系Oy中,已知點(diǎn)A(4,3),B(4,4),⊙A的半徑為1,直線l:y=kx(k≠0),給出下列四個(gè)結(jié)論:
①當(dāng)k=1時(shí),直線l與⊙A相離;
②若直線l是⊙A的一條對(duì)稱軸,則;
③若直線l與⊙A只有一個(gè)公共點(diǎn)P,則;
④若直線l上存在點(diǎn)Q,⊙A上存在點(diǎn)C,使得∠BQC=90°,則k的最大值為其中正確的是______________(填寫所有正確結(jié)論的序號(hào)).
【答案】②③④
【分析】①當(dāng)k=1時(shí),直線l過點(diǎn)B,得到直線l與⊙A相交;
②根據(jù)直線l是⊙A的一條對(duì)稱軸,判定直線過圓心A,根據(jù)點(diǎn)A的坐標(biāo)值計(jì)算出;
③根據(jù)切線的性質(zhì)得到進(jìn)行判斷;
④做AC平行于軸,交直線⊙A于點(diǎn)C,QC平行于軸,BQ平行于軸, QC、BQ相交于點(diǎn)Q,計(jì)算出Q的坐標(biāo),得出,再根據(jù)時(shí)C不在⊙A上得出是最大值.
【解析】①如下圖所示,當(dāng)k=1,直線l的表達(dá)式為:y=x
當(dāng)時(shí),
∴直線l過點(diǎn)B
∵⊙A的半徑為1
∴BA=1
∴點(diǎn)B在⊙A上
故當(dāng)k=1時(shí),直線l與⊙A相離錯(cuò)誤;
②如下圖所示
∵圓的對(duì)稱軸必須過圓心
∴直線l經(jīng)過圓心A
∴
∴
∴若直線l是⊙A的一條對(duì)稱軸,則正確;
③如下圖所示
∵直線l與⊙A只有一個(gè)公共點(diǎn)P
∴直線l與⊙A相切,且存在和兩個(gè)切點(diǎn)
∵
∴
∵,AP=1
∴
∵
∴
∴若直線l與⊙A只有一個(gè)公共點(diǎn)P,則正確;
④如下圖所示,AC平行于軸,交直線⊙A于點(diǎn)C
作QC平行于軸,作BQ平行于軸, QC、BQ相交于點(diǎn)Q
∵QC∥軸,BQ∥軸,AB=AC
∴∠BQC=90°,四邊形QCAB是正方形
∴QB=1
∴Q點(diǎn)的坐標(biāo)為(3,4)
∵直線l:y=kx過點(diǎn)Q
∴
∴
當(dāng)時(shí),如圖所示,直線移動(dòng)至,點(diǎn)移動(dòng)至,點(diǎn)C移動(dòng)至
∵,QC為⊙A的切線, ∥QC
∴當(dāng)時(shí),直線與⊙A相離,點(diǎn)不在⊙A上
∴若直線l上存在點(diǎn)Q,⊙A上存在點(diǎn)C,使得∠BQC=90°,則k的最大值為
故答案為:②③④.
【點(diǎn)睛】本題考查一次函數(shù)的性質(zhì)、直線與圓的位置關(guān)系,解題的關(guān)鍵是熟練掌握一次函數(shù)和直線與圓的位置關(guān)系的相關(guān)知識(shí).
21.如圖,在中,,,,是內(nèi)一動(dòng)點(diǎn),⊙為的外接圓,⊙交直線于點(diǎn),交邊于點(diǎn),若,則的最小值為______________.
【答案】
【分析】先求出∠ACB=∠CDP=30°,得到∠BDC=150°,則點(diǎn)D在以BC為弦,∠BDC=150°的圓弧上運(yùn)動(dòng),如圖所示,設(shè)點(diǎn)D運(yùn)動(dòng)的圓弧所在圓的圓心為M,取優(yōu)弧BC上一點(diǎn)N,連接MB,MC,NB,NC,AM,MD,則∠BNC=30°,當(dāng)A、D、M三點(diǎn)共線時(shí),AD有最小值,再證明△BMC是等邊三角形,得到∠MCB=60°,MC=BC=6,推出∠ACM=90°,利用勾股定理求出AM的長即可求出AD的長.
【解析】解:∵AE=CP,
∴∠ACB=∠CDP=30°,
∴∠BDC=150°,
∴點(diǎn)D在以BC為弦,∠BDC=150°的圓弧上運(yùn)動(dòng),
如圖所示,設(shè)點(diǎn)D運(yùn)動(dòng)的圓弧所在圓的圓心為M,取優(yōu)弧BC上一點(diǎn)N,連接MB,MC,NB,NC,AM,MD,
∴∠BNC=30°,當(dāng)A、D、M三點(diǎn)共線時(shí),AD有最小值,
∴∠BMC=60°,
又∵M(jìn)B=MC,
∴△BMC是等邊三角形,
∴∠MCB=60°,MC=BC=6,
∵∠ACB=30°,
∴∠ACM=90°,
∴,
∴,
故答案為:.
【點(diǎn)睛】本題主要考查了圓周角定理,圓外一點(diǎn)到圓上一點(diǎn)的距離最值問題,等邊三角形的性質(zhì)與判定,勾股定理等等,確定點(diǎn)D的運(yùn)動(dòng)軌跡是解題的關(guān)鍵.
22.如圖,是的弦,,點(diǎn)P是優(yōu)弧上的動(dòng)點(diǎn),,連接、,是的中線,(1)若,則____________;(2)的最大值=______________.
【答案】???? ????
【分析】(1)如圖,延長交于點(diǎn)D,連接,根據(jù),由圓周角定理得到,再根據(jù)已知,可得到,所以是的直徑,再根據(jù)是的中線,由垂徑定理的推論得到,最后利用勾股定理可求解;
(2)如圖,連接、,由圓周角定理得到,然后利用勾股求出圓的半徑,再根據(jù)點(diǎn)P是優(yōu)弧上的動(dòng)點(diǎn),是的中線,結(jié)合三角形的三邊關(guān)系定理可得到,,當(dāng)為的直徑時(shí)最大,這時(shí)可求得的最大值.
【解析】解:(1)如圖,延長交于點(diǎn)D,連接,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴是的直徑,
∵是的中線,
∴,
∴,
∴,
∴,
又∵,
∴,
解得.
故答案為:
(2)如圖,連接、,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
解得:,
∵點(diǎn)P是優(yōu)弧上的動(dòng)點(diǎn),是的中線,
∴,,
即,
當(dāng)為的直徑時(shí)最大,此時(shí),
即
∴的最大值為.
故答案為:
【點(diǎn)睛】本題考查的是圓與三角形的綜合問題—?jiǎng)狱c(diǎn)問題,主要考查了圓周角定理、垂徑定理的推論、勾股定理、三角形的三邊關(guān)系定理等知識(shí).發(fā)現(xiàn)當(dāng)為的直徑時(shí)可使取得最大值是解決問題的關(guān)鍵.
23.如圖,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠B=30°,BC=3,點(diǎn)D是AB的中點(diǎn),點(diǎn)E是以點(diǎn)B為圓心,BD長為半徑的圓上的一動(dòng)點(diǎn),連接AE,點(diǎn)F為AE的中點(diǎn),則CF長度的最大值是______.
【答案】
【分析】如圖,延長AC到T,使得CT=AC,連接BT,TE,BE.再證明CF=ET,求出ET的最大值即可.
【解析】解:如圖,延長AC到T,使得CT=AC,連接BT,TE,BE.
∵AC=CT,BC⊥AT,
∴BA=BT,
∵∠ACB=90°,∠ABC=30°,BC=3,
∴∠BAT=60°,AC=BC?tan30°=3,
∴AB=2AC=6,
∴△ABT是等邊三角形,
∴BT=AB=6,
∵AD=BD=BE,
∴BE=3,
∵ET≤BT+BE,
∴ET≤9,
∴ET的最大值為9,
∵AC=CT,AF=FE,
∴CF=ET,
∴CF的最大值為.
故答案為:.
【點(diǎn)睛】本題考查點(diǎn)與圓的位置關(guān)系、三角形中位線定理、等邊三角形的判定和性質(zhì)等知識(shí),正確添加常用輔助線、構(gòu)造三角形的中位線是解答本題的關(guān)鍵.
24.如圖,正方形OABC的邊長為4,以O(shè)為圓心,EF為直徑的半圓經(jīng)過點(diǎn)A,連接AE,CF相交于點(diǎn)P,將正方形OABC從OA與OF重合的位置開始,繞著點(diǎn)O逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°,交點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)的路徑長是______.
【答案】
【分析】連接AF,根據(jù)題意可確定,點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)的路徑是以G為圓心的弧,在⊙G上取一點(diǎn)H,連接EH、FH.根據(jù)圓周角定理可求出,,即可推出,從而求出.根據(jù)圓內(nèi)接四邊形的性質(zhì),可求出,即得出,從而求出,進(jìn)而可利用勾股定理求圓G的半徑,最后利用弧長公式計(jì)算即可.
【解析】解:如圖,連接AF,
∵四邊形AOCB是正方形,
∴,
∴,
∵EF是⊙O直徑,
∴,
∴,
∴.
∵,為定值,
∴點(diǎn)P在是以點(diǎn)G為圓心,GE為半徑的圓上,運(yùn)動(dòng)的路徑為以點(diǎn)G為圓心的劣弧EF.
∵,
∴,
∴.
∵在中,,即,
∴.
故答案為:.
【點(diǎn)睛】本題為圓的綜合題,考查正方形的性質(zhì)、圓周角定理、圓的內(nèi)接四邊形的性質(zhì)、等腰直角三角形的判定和性質(zhì)以及勾股定理等知識(shí),綜合性強(qiáng),較難,屬于中考填空題中的壓軸題.正確添加輔助線并確定軌跡的路線是解題的關(guān)鍵.
25.如圖,以G(0,2)為圓心,半徑為4的圓與x軸交于A、B兩點(diǎn),與y軸交于C、D兩點(diǎn),點(diǎn)E為⊙G上一動(dòng)點(diǎn),CF⊥AE于F,當(dāng)點(diǎn)E在⊙O的運(yùn)動(dòng)過程中,線段FG的長度的最小值為_____.
【答案】2﹣2
【分析】作 GM⊥AC 于 M ,連接 AG .因?yàn)?∠AFC=90° ,推出點(diǎn) F 在以 AC 為直徑的 ⊙M 上推出當(dāng)點(diǎn) F 在 MG 的延長線上時(shí), FG 的長最小,最小值 =FM?GM ,求出 FM 、 GM 即可解決問題.
【解析】解:過G作GM⊥AC于M,連接AG,如圖所示:
∵GO⊥AB,
∴OA=OB,
∵G(0,2),
∴OG=2,
在Rt△AGO中,∵AG=4,OG=2,
∴AG=2OG,OA==2,
∴∠GAO=30°,AB=2AO=4,
∴∠AGO=60°,
∵GC=GA=4,
∴∠GCA=∠GAC,
∵∠AGO=∠GCA+∠GAC,
∴∠GCA=∠GAC=30°,
∴AC=2OA=4,MG=CG=2,
∵∠AFC=90°,
∴點(diǎn)F在以AC為直徑的⊙M上,
當(dāng)點(diǎn)F在MG的延長線上時(shí),F(xiàn)G的長最小,最小值=FM﹣MG=2﹣2,
故答案為:2﹣2.
【點(diǎn)睛】本題考查垂徑定理、直角三角形30度角的判定和性質(zhì)、勾股定理等知識(shí),解題的關(guān)鍵是學(xué)會(huì)添加常用輔助線,構(gòu)造直角三角形解決問題.
26.在矩形ABCD中,AB=10,AD=6,點(diǎn)N是線段BC的中點(diǎn),點(diǎn)E,G分別為射線DA,線段AB上的動(dòng)點(diǎn),CE交以DE為直徑的圓于點(diǎn)M,則GM+GN的最小值為_____.
【答案】##
【分析】作關(guān)于的對(duì)稱點(diǎn),取中點(diǎn),連接,,,由題意可得出點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡,同時(shí)通過作點(diǎn)關(guān)于的對(duì)稱點(diǎn)的方式可以將進(jìn)行轉(zhuǎn)換,進(jìn)而即可求解.
【解析】解:如圖所示,作關(guān)于的對(duì)稱點(diǎn),取中點(diǎn),連接,,.
可得,
在以為直徑的圓上,
,
為直角三角形,點(diǎn)M在以CD為直徑的圓上,
為斜邊的中點(diǎn),
,
此時(shí)當(dāng),,三邊共線時(shí),有長度的最小值等于,
,分別是,的中點(diǎn),
,,
,
,
長度的最小值為,??
,
的最小值為,
故答案為.
【點(diǎn)睛】本題主要考查了軸對(duì)稱問題、勾股定理、直角三角形斜邊中線定理及圓的基本性質(zhì),本題的重難點(diǎn)在于找出點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡,屬于中等題.
27.如圖,在中,是邊上的中線,以為直徑的⊙交于點(diǎn),過作于點(diǎn),交的延長線于點(diǎn),過點(diǎn)作于,,,則______;_______.
【答案】???? ???? 6
【分析】(1)連接OD,由三角形中位線的性質(zhì)得出ODAC,根據(jù)條件即三角形外角性質(zhì)得到,利用弧長公式直接求出;
(2)根據(jù)圓周角定理求得AD⊥BC,即可得出AD是BC的垂直平分線,根據(jù)垂直平分線的性質(zhì)得出AB=AC,再根據(jù)MN⊥AC于點(diǎn)M,BG⊥MN于G,以及對(duì)頂角相等即可證得,從而,即可得到.
【解析】解:(1)連接,如圖所示:
∵AD是BC邊上的中線,
∴BD=CD,
∵以為直徑的⊙中BO=OA,
∴OD是△ABC的中位線,
∴ODAC,
,
,
是的一個(gè)外角,
,
;
(2)∵AD是BC邊上的中線,
∴BD=CD,
∵以AB為直徑的⊙O交BC于點(diǎn)D,
∴AD⊥BC,
∴AD是BC的垂直平分線,
∴AB=AC,
∵M(jìn)N⊥AC于點(diǎn)M,BG⊥MN于G,
∴∠BGD=∠DMC=90°,
在和中,
,
∴,
,
.
【點(diǎn)睛】本題主要考查了求弧長及求線段長,涉及到中線性質(zhì)、三角形中位線的判定與性質(zhì)、三角形外角性質(zhì)、弧長公式、圓周角定理、中垂線的判定與性質(zhì)、兩個(gè)三角形全等的判定與性質(zhì),準(zhǔn)確做出輔助線并熟練掌握相關(guān)知識(shí)點(diǎn)是解決問題的關(guān)鍵.
28.如圖,正方形ABCD的邊長是4,F(xiàn)點(diǎn)是BC邊的中點(diǎn),點(diǎn)H是CD邊上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),以CH為直徑作,連接HF交于E點(diǎn),連接DE,則線段DE的最小值為______.
【答案】##
【分析】連接CE,取CF的中點(diǎn)M,連接EM,DM,根據(jù)圓周角的性質(zhì)可知點(diǎn)E在正方形ABCD內(nèi)以CF為直徑的上,可推出,由勾股定理可得,再結(jié)合三角形三邊關(guān)系得出當(dāng)且僅當(dāng)D、E、M三點(diǎn)共線時(shí),線段DE取得最小值,即可求解。
【解析】解:連接CE,取CF的中點(diǎn)M,連接EM,DM,
∵CH為直徑,
∴ ,
,
則點(diǎn)E在正方形ABCD內(nèi)以CF為直徑的上,
,
∵正方形ABCD的邊長是4,F(xiàn)點(diǎn)是BC邊的中點(diǎn),
, ,
,
在 中,
,
,
∴當(dāng)且僅當(dāng)D、E、M三點(diǎn)共線時(shí),線段DE取得最小值,
最小值為: .
故答案為: .
【點(diǎn)睛】本題考查了正方形的性質(zhì),直徑所對(duì)的圓周角等于90度,90度圓周角所對(duì)的弦是直徑,勾股定理,三角形三邊關(guān)系等知識(shí),綜合掌握以上知識(shí),并能正確作出輔助線是解題的關(guān)鍵.
29.如圖矩形中,半圓O的直徑為,點(diǎn)E從D出發(fā)以每秒1個(gè)單位長度向C運(yùn)動(dòng),點(diǎn)F從B出發(fā)以每秒2個(gè)單位長度向A運(yùn)動(dòng),當(dāng)點(diǎn)F運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)A時(shí),點(diǎn)E也隨之停止運(yùn)動(dòng),設(shè)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t秒(1)當(dāng)與半圓O相切時(shí),_______
(2)點(diǎn)M是的中點(diǎn),點(diǎn)N是的外心,則點(diǎn)N運(yùn)動(dòng)路線的長為___________.
【答案】???? 2????
【分析】(1)根據(jù)題意求得,設(shè)切點(diǎn)為,根據(jù)切線長定理可得的長度,在中,,勾股定理建立方程求解即可;
(2)根據(jù)題意,分別求得時(shí),的長度,即可求得點(diǎn)頂點(diǎn)運(yùn)動(dòng)路線的長度.
【解析】(1)如圖,過點(diǎn)作
四邊形是矩形,,
,
是的切線,
四邊形是矩形,
點(diǎn)E從D出發(fā)以每秒1個(gè)單位長度向C運(yùn)動(dòng),點(diǎn)F從B出發(fā)以每秒2個(gè)單位長度向A運(yùn)動(dòng),
,,,
與半圓O相切時(shí),設(shè)切點(diǎn)為
在中,
解得(舍去)
當(dāng)與半圓O相切時(shí), ,
故答案為:2
(2)如圖,當(dāng)時(shí),
點(diǎn)N是的外心
在的垂直平分線上
是的中點(diǎn),是的中點(diǎn),
在中,
在中,
即
解得
如圖,當(dāng)時(shí),
中,
過點(diǎn)作
則四邊形是矩形
中,又
解得
點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)路程為
故答案為:
【點(diǎn)睛】本題考查了矩形的性質(zhì),勾股定理,切線長定理,切線的判定,綜合運(yùn)用以上知識(shí)是解題的關(guān)鍵.
30.如圖,在半徑為的中,有,,三點(diǎn)在圓上,,,點(diǎn)從點(diǎn)開始以的速度在劣弧上運(yùn)動(dòng),設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為,以,,,四點(diǎn)中的三點(diǎn)為頂點(diǎn)的三角形是等腰三角形(非等邊三角形)時(shí),的值為__________________.
【答案】 或
【分析】分別討論①P、B、A三點(diǎn);②P、B、C三點(diǎn);③P、A、C三點(diǎn);A、B、C三點(diǎn);利用全等三角形的判定和性質(zhì)求出弧BP的圓心角,再由弧長公式計(jì)算弧長,進(jìn)而解答;
【解析】解:∵∠BAC=75°,
∴∠BOC=150°,
∵∠BOA=90°,
∴∠AOC=120°,
①P、B、A三點(diǎn)構(gòu)成等腰三角形時(shí),BA=BP時(shí)如圖,
△OBA≌△OPB(SSS),∠BOP=∠BOA=90°,弧BP的長=,
t==7.5(s);
PB=PA時(shí)如圖,
△OPB≌△OPA(SSS),∠BOP=(360°-90°)=135°,弧BP的長=,
t==11.25(s);
②P、B、C三點(diǎn)構(gòu)成等腰三角形時(shí),PB=PC時(shí)如圖,
△POB≌△POC(SSS),∠BOP=∠BOC=75°,弧BP的長=,
t==6.25(s);
③P、A、C三點(diǎn)構(gòu)成等腰三角形時(shí),如圖,
∵∠APC=∠AOC=60°,
∴△PAC是等邊三角形,不符合題意;
④∵AB,AC,BC三邊互不相等,∴A、B、C三點(diǎn)不能構(gòu)成等腰三角形;
綜上所述t的值為:6.25(s),7.5(s),11.25(s);
故答案為:6.25(s) 7.5(s) 11.25(s)
【點(diǎn)睛】本題考查了圓周角定理,全等三角形的判定和性質(zhì),弧長公式,等腰三角形的判定和性質(zhì);根據(jù)題意作出相應(yīng)圖形是解題關(guān)鍵.
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