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- 2021-11-10 发布
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2020年新疆塔城地区乌苏市中考数学三模试卷
一.选择题(本小题共9小题,每小题5分,共45分,每小题给出的四个选项中只有一项符合题目要求,请按答题卷中的要求作答)
1.(5分)﹣(﹣2019)的相反数是( )
A.﹣2019 B.2019 C. D.
2.(5分)在下列运算中,正确的是( )
A.(x﹣y)2=x2﹣y2 B.(a+2)(a﹣3)=a2﹣6
C.(a+2b)2=a2+4ab+4b2 D.(2x﹣y)(2x+y)=2x2﹣y2
3.(5分)2018年10月24日港珠澳大桥全线通车,港珠澳大桥东起香港国际机场附近的香港口岸人工岛,向西横跨伶仃洋海域后连接珠海和澳门人工岛,止于珠海洪湾,它是世界上最长的跨海大桥,被称为“新世界七大奇迹之一”,港珠澳大桥总长度为55000米,则数据55000用科学记数法表示为( )
A.55×105 B.5.5×104 C.0.55×105 D.5.5×105
4.(5分)如图,由5个完全相同的小正方体组合成一个立体图形,它的左视图是( )
A. B. C. D.
5.(5分)已知0≤a﹣b≤1且1≤a+b≤4,则a的取值范围是( )
A.1≤a≤2 B.2≤a≤3 C.≤a≤ D.≤a≤
6.(5分)下列图形中,不是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
7.(5分)如图,将直尺与含30°角的三角尺摆放在一起,若∠1=20°,则∠2的度数是( )
A.30° B.40° C.50° D.60°
8.(5分)某车间需加工一批零件,车间20名工人每天加工零件数如表所示:
每天加工零件数
4
5
6
7
8
人数
3
6
5
4
2
每天加工零件数的中位数和众数为( )
A.6,5 B.6,6 C.5,5 D.5,6
9.(5分)如图,在平面直角坐标系中抛物线y=(x+1)(x﹣3)与x轴相交于A、B两点,若在抛物线上有且只有三个不同的点C1、C2、C3,使得△ABC1、△ABC2、△ABC3的面积都等于m,则m的值是( )
A.6 B.8 C.12 D.16
二.填空题(本大题共6小题,每小题共5分,总共30分)
10.(5分)若a、b为实数,且b=+4,则a+b= .
11.(5分)已知关于x的一元二次方程ax2+2x+2﹣c=0有两个相等的实数根,则+c的值等于 .
12.(5分)袋中装有6个黑球和n个白球,经过若干次试验,发现“若从袋中任摸出一个球,恰是黑球的概率为”,则这个袋中白球大约有 个.
13.(5分)拦水坝横断面如图所示,迎水坡AB的坡比是1:,坝高BC=10m,则坡面AB
的长度是 m.
14.(5分)如图,半径为2的⊙O与含有30°角的直角三角板ABC的AC边切于点A,将直角三角板沿CA边所在的直线向左平移,当平移到AB与⊙O相切时,该直角三角板平移的距离为 .
15.(5分)如图,已知反比例函数y=﹣的图象与直线y=kx(k<0)相交于点A、B,以AB为底作等腰三角形,使∠ACB=120°,且点C的位置随着k的不同取值而发生变化,但点C始终在某一函数图象上,则这个图象所对应的函数解析式为 .
三.解答题(共8小题,满分75分)
16.(6分)计算:+tan60°﹣(sin45°)﹣1﹣|1﹣|
17.(8分)如图1,在6×6的方格纸中,有格点△ABC(三个顶点都在方格顶点上的三角形)
(1)请在图2中作一个格点三角形,使它与△ABC相似(不全等),且相似比为有理数;
(2)请在图3中作一个格点三角形,使它与△ABC相似,且相似比为无理数.
18.(9分)我市某中学为了了解孩子们对《中国诗词大会》、《挑战不可能》、《最强大脑》、《超级演说家》、《地理中国》五种电视节目的喜爱程度,随机在七、八、九年级抽取了部分学生进行调查(每人只能选择一种喜爱的电视节目),并将获得的数据进行整理,绘制出以下两幅不完整的统计图,请根据两幅统计图中的信息回答下列问题:
(1)本次调查中共抽取了 名学生.
(2)补全条形统计图.
(3)在扇形统计图中,喜爱《地理中国》节目的人数所在的扇形的圆心角是 度.
19.(9分)如图,已知菱形ABCD的对称中心是坐标原点O,四个顶点都在坐标轴上,反比例函数y=(k≠0)的图象与AD边交于E(﹣4,),F(m,2)两点.
(1)求k,m的值;
(2)写出函数y=图象在菱形ABCD内x的取值范围.
20.(10分)诗词是中国人最经典的情感表达方式,也是民族生存延续的命脉.为了弘扬诗词国学,我校开展了“经典咏流传”的活动.轻拨经典的琴弦,我们将国家、民族、文化的美好精神文化传承下来,赋予经典文化以时代的灵魂.现我校初二(1)班为参加“经典咏流传”活动,班委会准备租赁演出服装、购买部分道具供班级集体使用.
(1)班委会通过多方比较,决定用500元在A商店租赁服装,用300元在B商店购买道具.已知租赁一套服装比购买一套道具贵30元,同时所需道具比所需服装多5套,则初二(1)班班委会租赁了多少套演出服装、购买了多少套道具?
(2)因后期参赛节目人员的调整,需要租赁更多的服装,购买更多的道具.经初步统计,最终需要租赁的演出服装套数比(1)中的演出服装套数增加了5a%(a<60),道具套数比(1)中的道具套数增加了2a%.初二(1)班班委会需要再次租赁服装和购买道具,又前去与A商店、B商店议价,两个商店都在原来的售价上给予了a%的优惠,这次租赁服装和购买道具总共用了279元,求a的值.
21.(10分)已知:BD为⊙O的直径,O为圆心,点A为圆上一点,过点B作⊙O的切线交DA的延长线于点F,点C为⊙O上一点,且AB=AC,连接BC交AD于点E,连接AC.
(1)如图1,求证:∠ABF=∠ABC;
(2)如图2,点H为⊙O内部一点,连接OH,CH,若∠OHC=∠HCA=90°时,求证:CH=DA;
(3)在(2)的条件下,若OH=6,⊙O的半径为10,求CE的长.
22.(11分)如图,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,点D是BC上一动点,连接AD,过点A作AE⊥AD,并且始终保持AE=AD,连接CE.
(1)求证:△ABD≌△ACE;
(2)若AF平分∠DAE交BC于F,探究线段BD,DF,FC之间的数量关系,并证明;
(3)在(2)的条件下,若BD=3,CF=4,求AD的长.
23.(12分)如图,已知AB是圆O的直径,F是圆O上一点,∠BAF的平分线交⊙O于点E,交⊙O的切线BC于点C,过点E作ED⊥AF,交AF的延长线于点D.
(1)求证:DE是⊙O的切线;
(2)若DE=3,CE=2,
①求的值;
②若点G为AE上一点,求OG+EG最小值.
2020年新疆塔城地区乌苏市中考数学三模试卷
参考答案与试题解析
一.选择题(本小题共9小题,每小题5分,共45分,每小题给出的四个选项中只有一项符合题目要求,请按答题卷中的要求作答)
1.(5分)﹣(﹣2019)的相反数是( )
A.﹣2019 B.2019 C. D.
【分析】根据相反数的意义,直接可得结论.
【解答】解:﹣(﹣2019)=2019,
所以﹣(﹣2019)的相反数是﹣2019,
故选:A.
2.(5分)在下列运算中,正确的是( )
A.(x﹣y)2=x2﹣y2 B.(a+2)(a﹣3)=a2﹣6
C.(a+2b)2=a2+4ab+4b2 D.(2x﹣y)(2x+y)=2x2﹣y2
【分析】根据完全平方公式判断A、C;根据多项式乘多项式的法则判断B;根据平方差公式判断D.
【解答】解:A、(x﹣y)2=x2﹣2xy+y2,故本选项错误;
B、(a+2)(a﹣3)=a2﹣a﹣6,故本选项错误;
C、(a+2b)2=a2+4ab+4b2,故本选项正确;
D、(2x﹣y)(2x+y)=4x2﹣y2,故本选项错误;
故选:C.
3.(5分)2018年10月24日港珠澳大桥全线通车,港珠澳大桥东起香港国际机场附近的香港口岸人工岛,向西横跨伶仃洋海域后连接珠海和澳门人工岛,止于珠海洪湾,它是世界上最长的跨海大桥,被称为“新世界七大奇迹之一”,港珠澳大桥总长度为55000米,则数据55000用科学记数法表示为( )
A.55×105 B.5.5×104 C.0.55×105 D.5.5×105
【分析】科学记数法的表示形式为a×10n的形式,其中1≤|a|<10,n为整数.确定n的值时,要看把原数变成a时,小数点移动了多少位,n的绝对值与小数点移动的位数相同.当原数绝对值>1时,n是正数;当原数的绝对值<1时,n是负数.
【解答】解:将数据55000用科学记数法表示为5.5×104.
故选:B.
4.(5分)如图,由5个完全相同的小正方体组合成一个立体图形,它的左视图是( )
A. B. C. D.
【分析】找到从左面看所得到的图形即可,注意所有的看到的棱都应表现在左视图中.
【解答】解:从左面看易得第一层有2个正方形,第二层最左边有一个正方形.
故选:A.
5.(5分)已知0≤a﹣b≤1且1≤a+b≤4,则a的取值范围是( )
A.1≤a≤2 B.2≤a≤3 C.≤a≤ D.≤a≤
【分析】根据不等式的性质,将两个不等式相加,即可得出a的取值范围.
【解答】解:0≤a﹣b≤1①,
1≤a+b≤4②,
①+②得1≤2a≤5,
0.5≤a≤2.5,
故选:C.
6.(5分)下列图形中,不是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
【分析】根据中心对称图形的概念对各选项分析判断即可得解.
【解答】解:A、是中心对称图形,故本选项错误;
B、不是中心对称图形,故本选项正确;
C、是中心对称图形,故本选项错误;
D、是中心对称图形,故本选项错误.
故选:B.
7.(5分)如图,将直尺与含30°角的三角尺摆放在一起,若∠1=20°,则∠2的度数是( )
A.30° B.40° C.50° D.60°
【分析】先根据三角形外角的性质求出∠BEF的度数,再根据平行线的性质得到∠2的度数.
【解答】解:如图,∵∠BEF是△AEF的外角,∠1=20°,∠F=30°,
∴∠BEF=∠1+∠F=50°,
∵AB∥CD,
∴∠2=∠BEF=50°,
故选:C.
8.(5分)某车间需加工一批零件,车间20名工人每天加工零件数如表所示:
每天加工零件数
4
5
6
7
8
人数
3
6
5
4
2
每天加工零件数的中位数和众数为( )
A.6,5 B.6,6 C.5,5 D.5,6
【分析】根据众数、中位数的定义分别进行解答即可.
【解答】解:由表知数据5出现了6次,次数最多,所以众数为5;
因为共有20个数据,
所以中位数为第10、11个数据的平均数,即中位数为=6,
故选:A.
9.(5分)如图,在平面直角坐标系中抛物线y=(x+1)(x﹣3)与x轴相交于A、B
两点,若在抛物线上有且只有三个不同的点C1、C2、C3,使得△ABC1、△ABC2、△ABC3的面积都等于m,则m的值是( )
A.6 B.8 C.12 D.16
【分析】根据题目中的函数解析式可以求得该抛物线与x轴的交点坐标和顶点的坐标,再根据在抛物线上有且只有三个不同的点C1、C2、C3,使得△ABC1、△ABC2、△ABC3的面积都等于m,可知其中一点一定在顶点处,从而可以求得m的值.
【解答】解:∵抛物线y=(x+1)(x﹣3)与x轴相交于A、B两点,
∴点A(﹣1,0),点B(3,0),该抛物线的对称轴是直线x==1,
∴AB=3﹣(﹣1)=4,该抛物线顶点的纵坐标是:y=(1+1)×(1﹣3)=﹣4,
∵在抛物线上有且只有三个不同的点C1、C2、C3,使得△ABC1、△ABC2、△ABC3的面积都等于m,
∴m==8,
故选:B.
二.填空题(本大题共6小题,每小题共5分,总共30分)
10.(5分)若a、b为实数,且b=+4,则a+b= 5或3 .
【分析】根据二次根式的性质和分式的意义,被开方数大于或等于0,分母不等于0,可以求出a的值,b的值,根据有理数的加法,可得答案.
【解答】解:由被开方数是非负数,得
,
解得a=1,或a=﹣1,b=4,
当a=1时,a+b=1+4=5,
当a=﹣1时,a+b=﹣1+4=3,
故答案为:5或3.
11.(5分)已知关于x的一元二次方程ax2+2x+2﹣c=0有两个相等的实数根,则+c的值等于 2 .
【分析】根据“关于x的一元二次方程ax2+2x+2﹣c=0有两个相等的实数根”,结合根的判别式公式,得到关于a和c的等式,整理后即可得到的答案.
【解答】解:根据题意得:
△=4﹣4a(2﹣c)=0,
整理得:4ac﹣8a=﹣4,
4a(c﹣2)=﹣4,
∵方程ax2+2x+2﹣c=0是一元二次方程,
∴a≠0,
等式两边同时除以4a得:c﹣2=﹣,
则+c=2,
故答案为:2.
12.(5分)袋中装有6个黑球和n个白球,经过若干次试验,发现“若从袋中任摸出一个球,恰是黑球的概率为”,则这个袋中白球大约有 2 个.
【分析】根据若从中任摸一个球,恰好是黑球的概率为,列出关于n的方程,解方程即可.
【解答】解:∵袋中装有6个黑球和n个白球,
∴袋中一共有球(6+n)个,
∵从中任摸一个球,恰好是黑球的概率为,
∴=,
解得:n=2.
故答案为:2.
13.(5分)拦水坝横断面如图所示,迎水坡AB的坡比是1:,坝高BC=10m,则坡面AB的长度是 20 m.
【分析】利用坡比的定义得出AC的长,进而利用勾股定理求出AB的长.
【解答】解:∵迎水坡AB的坡比是1:,坝高BC=10m,
∴==,
解得:AC=10,
则AB==20(m).
故答案为:20.
14.(5分)如图,半径为2的⊙O与含有30°角的直角三角板ABC的AC边切于点A,将直角三角板沿CA边所在的直线向左平移,当平移到AB与⊙O相切时,该直角三角板平移的距离为 2 .
【分析】根据题意画出平移后的图形,如图所示,设平移后的△A′B′C′与圆O相切于点D,连接OD,OA,AD,过O作OE⊥AD,根据垂径定理得到E为AD的中点,由平移前AC与圆O相切,切点为A点,根据切线的性质得到OA与AC垂直,可得∠OAA′为直角,由A′D与A′A为圆O的两条切线,根据切线长定理得到A′D=A′A,再根据∠B′A′C′=60°,根据有一个角为60°的等腰三角形为等边三角形可得出三角形A′AD为等边三角形,平移的距离AA′=AD,且∠DAA′=60°,由∠OAA′﹣∠DAA′求出∠OAE为30°,在直角三角形AOE中,由锐角三角函数定义表示出cos30°=,把OA及cos30°的值代入,求出AE的长,由AD=2AE可求出AD的长,即为平移的距离.
【解答】解:根据题意画出平移后的图形,如图所示:
设平移后的△A′B′C′与圆O相切于点D,连接OD,OA,AD,
过O作OE⊥AD,可得E为AD的中点,
∵平移前圆O与AC相切于A点,
∴OA⊥A′C,即∠OAA′=90°,
∵平移前圆O与AC相切于A点,平移后圆O与A′B′相切于D点,
即A′D与A′A为圆O的两条切线,
∴A′D=A′A,又∠B′A′C′=60°,
∴△A′AD为等边三角形,
∴∠DAA′=60°,AD=AA′=A′D,
∴∠OAE=∠OAA′﹣∠DAA′=30°,
在Rt△AOE中,∠OAE=30°,AO=2,
∴AE=AO•cos30°=,
∴AD=2AE=2,
∴AA′=2,
则该直角三角板平移的距离为2.
故答案为:2.
15.(5分)如图,已知反比例函数y=﹣的图象与直线y=kx(k<0)相交于点A、B,以AB为底作等腰三角形,使∠ACB=120°,且点C的位置随着k的不同取值而发生变化,但点C始终在某一函数图象上,则这个图象所对应的函数解析式为 y= .
【分析】连接CO,过点A作AD⊥x轴于点D,过点C作CE⊥x轴于点E,证明△AOD∽△OCE,根据相似三角形的性质求出△AOD和△OCE
面积比,根据反比例函数图象上点的特征求出S△AOD,得到S△EOC,根据反比例函数比例系数k的几何意义求解.
【解答】解:连接CO,过点A作AD⊥x轴于点D,过点C作CE⊥x轴于点E,
∵反比例函数y=﹣的图象与直线y=kx(k<0)相交于点A、B,以AB为底作等腰三角形,使∠ACB=120°,
∴CO⊥AB,∠CAB=30°,
则∠AOD+∠COE=90°,
∵∠DAO+∠AOD=90°,
∴∠DAO=∠COE,
又∵∠ADO=∠CEO=90°,
∴△AOD∽△OCE,
∴===tan60°=,
∴=()2=3,
∵点A是双曲线y=﹣在第二象限分支上的一个动点,
∴S△AOD=×|xy|=,
∴S△OCE=,即×OE×CE=,
∴OE×CE=,
∴这个图象所对应的函数解析式为y=.
故答案为:y=.
三.解答题(共8小题,满分75分)
16.(6分)计算:+tan60°﹣(sin45°)﹣1﹣|1﹣|
【分析】
将特殊锐角的三角函数值代入,同时化简二次根式、计算绝对值,再进一步计算可得.
【解答】解:原式=3+﹣()﹣1﹣(﹣1)
=3+﹣﹣+1
=2+1.
17.(8分)如图1,在6×6的方格纸中,有格点△ABC(三个顶点都在方格顶点上的三角形)
(1)请在图2中作一个格点三角形,使它与△ABC相似(不全等),且相似比为有理数;
(2)请在图3中作一个格点三角形,使它与△ABC相似,且相似比为无理数.
【分析】(1)直接利用相似三角形的性质结合网格得出答案;
(2)直接利用相似三角形的性质结合网格得出答案.
【解答】解:(1)如图2所示:它与△ABC相似(不全等),且相似比为2;
(2)如图3所示:它与△ABC相似(不全等),且相似比为.
18.(9分)我市某中学为了了解孩子们对《中国诗词大会》、《挑战不可能》、《最强大脑》、《超级演说家》、《地理中国》五种电视节目的喜爱程度,随机在七、八、九年级抽取了部分学生进行调查(每人只能选择一种喜爱的电视节目),并将获得的数据进行整理,绘制出以下两幅不完整的统计图,请根据两幅统计图中的信息回答下列问题:
(1)本次调查中共抽取了 200 名学生.
(2)补全条形统计图.
(3)在扇形统计图中,喜爱《地理中国》节目的人数所在的扇形的圆心角是 36
度.
【分析】(1)用“中国诗词大会”的人数处于其所占百分比可得总人数;
(2)根据各节目的人数之和等于总人数求得“挑战不可能”的人数,据此补全条形图即可;
(3)用360°乘以《地理中国》的人数所占比例即可得.
【解答】解:(1)本次调查的学生总人数为30÷15%=200(名),
故答案为:200;
(2)“挑战不可能”的人数为200﹣(20+60+40+30)=50(人),
补全条形图如下:
(3)在扇形统计图中,喜爱《地理中国》节目的人数所在的扇形的圆心角是360°×=36°,
故答案为:36.
19.(9分)如图,已知菱形ABCD的对称中心是坐标原点O,四个顶点都在坐标轴上,反比例函数y=(k≠0)的图象与AD边交于E(﹣4,),F(m,2)两点.
(1)求k,m的值;
(2)写出函数y=图象在菱形ABCD内x的取值范围.
【分析】(1)利用待定系数法即可解决问题;
(2)根据函数图象,写出反比例函数的图象在菱形内部的自变量的取值范围即可;
【解答】解:(1)∵点E(﹣4,)在y=上,
∴k=﹣2,
∴反比例函数的解析式为y=﹣,
∵F(m,2)在y=上,
∴m=﹣1.
(2)函数y=图象在菱形ABCD内x的取值范围为:﹣4<x<﹣1或1<x<4.
20.(10分)诗词是中国人最经典的情感表达方式,也是民族生存延续的命脉.为了弘扬诗词国学,我校开展了“经典咏流传”的活动.轻拨经典的琴弦,我们将国家、民族、文化的美好精神文化传承下来,赋予经典文化以时代的灵魂.现我校初二(1)班为参加“经典咏流传”活动,班委会准备租赁演出服装、购买部分道具供班级集体使用.
(1)班委会通过多方比较,决定用500元在A商店租赁服装,用300元在B商店购买道具.已知租赁一套服装比购买一套道具贵30元,同时所需道具比所需服装多5套,则初二(1)班班委会租赁了多少套演出服装、购买了多少套道具?
(2)因后期参赛节目人员的调整,需要租赁更多的服装,购买更多的道具.经初步统计,最终需要租赁的演出服装套数比(1)中的演出服装套数增加了5a%(a<60),道具套数比(1)中的道具套数增加了2a%.初二(1)班班委会需要再次租赁服装和购买道具,又前去与A商店、B商店议价,两个商店都在原来的售价上给予了a%的优惠,这次租赁服装和购买道具总共用了279元,求a的值.
【分析】(1)设需租赁x套演出服装,则需购买(x+5)套道具,根据单价=总价÷数量结合租赁一套服装比购买一套道具贵30元,即可得出关于x的分式方程,解之经检验后即可得出结论;
(2)根据总价=单价×数量结合这次租赁服装和购买道具总共用了279元,即可得出关于a的一元二次方程,解之取其较小值即可得出结论.
【解答】解:(1)设需租赁x套演出服装,则需购买(x+5)套道具,
根据题意得:﹣=30,
解得:x1=10,x2=﹣,
经检验,x=10是原分式方程的解,且符合题意,x=﹣是原分式方程的解,但不符合题意,
∴x+5=15.
答:初二(1)班班委会租赁了10套演出服装、购买了15套道具.
(2)根据题意得:10×5a%××(1﹣a%)+15×2a%××(1﹣a%)=279,
整理得:a2﹣100a+900=0,
解得:a1=10,a2=90(不合题意,舍去).
答:a的值为10.
21.(10分)已知:BD为⊙O的直径,O为圆心,点A为圆上一点,过点B作⊙O的切线交DA的延长线于点F,点C为⊙O上一点,且AB=AC,连接BC交AD于点E,连接AC.
(1)如图1,求证:∠ABF=∠ABC;
(2)如图2,点H为⊙O内部一点,连接OH,CH,若∠OHC=∠HCA=90°时,求证:CH=DA;
(3)在(2)的条件下,若OH=6,⊙O的半径为10,求CE的长.
【分析】(1)由BD为⊙O的直径,得到∠D+∠ABD=90°,根据切线的性质得到∠FBA+∠ABD=90°,根据等腰三角形的性质得到∠C=∠ABC,等量代换即可得到结论;
(2)如图2,连接OC,根据平行线的判定和性质得到∠ACO=∠COH,根据等腰三角形的性质得到∠OBC=∠OCB,∠ABC+∠CBO=∠ACB+∠OCB,根据相似三角形的性质即可得到结论;
(3)根据相似三角形的性质得到=2,根据勾股定理得到AD==16,根据全等三角形的性质得到BF=BE,AF=AE,根据射影定理得到AF==9,根据相交弦定理即可得到结论.
【解答】解:(1)∵BD为⊙O的直径,
∴∠BAD=90°,
∴∠D+∠ABD=90°,
∵FB是⊙O的切线,
∴∠FBD=90°,
∴∠FBA+∠ABD=90°,
∴∠FBA=∠D,
∵AB=AC,
∴∠C=∠ABC,
∵∠C=∠D,
∴∠ABF=∠ABC;
(2)如图2,连接OC,
∵∠OHC=∠HCA=90°,
∴AC∥OH,
∴∠ACO=∠COH,
∵OB=OC,
∴∠OBC=∠OCB,
∴∠ABC+∠CBO=∠ACB+∠OCB,
即∠ABD=∠ACO,
∴∠ABD=∠COH,
∵∠H=∠BAD=90°,
∴△ABD∽△HOC,
∴==2,
∴CH=DA;
(3)由(2)知,△ABD∽△HOC,
∴=2,
∵OH=6,⊙O的半径为10,
∴AB=2OH=12,BD=20,
∴AD==16,
在△ABF与△ABE中,,
∴△ABF≌△ABE,
∴BF=BE,AF=AE,
∵∠FBD=∠BAD=90°,
∴AB2=AF•AD,
∴AF==9,
∴AE=AF=9,
∴DE=7,BE==15,
∵AD,BC交于E,
∴AE•DE=BE•CE,
∴CE===.
22.(11分)如图,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,点D是BC上一动点,连接AD,过点A作AE⊥AD,并且始终保持AE=AD,连接CE.
(1)求证:△ABD≌△ACE;
(2)若AF平分∠DAE交BC于F,探究线段BD,DF,FC之间的数量关系,并证明;
(3)在(2)的条件下,若BD=3,CF=4,求AD的长.
【分析】(1)根据SAS,只要证明∠1=∠2即可解决问题;
(2)结论:BD2+FC2=DF2.连接FE,想办法证明∠ECF=90°,EF=DF,利用勾股定理即可解决问题;
(3)过点A作AG⊥BC于G,在Rt△ADG中,想办法求出AG、DG即可解决问题;
【解答】(1)证明:∵AE⊥AD,
∴∠DAE=∠DAC+∠2=90°,
又∵∠BAC=∠DAC+∠1=90°,
∴∠1=∠2,
在△ABD和△ACE中
,
∴△ABD≌△ACE.
(2)解:结论:BD2+FC2=DF2.理由如下:
连接FE,∵∠BAC=90°,AB=AC,
∴∠B=∠3=45°
由(1)知△ABD≌△ACE
∴∠4=∠B=45°,BD=CE
∴∠ECF=∠3+∠4=90°,
∴CE2+CF2=EF2,
∴BD2+FC2=EF2,
∵AF平分∠DAE,
∴∠DAF=∠EAF,
在△DAF和△EAF中
,
∴△DAF≌△EAF
∴DF=EF
∴BD2+FC2=DF2.
(3)解:过点A作AG⊥BC于G,
由(2)知DF2=BD2+FC2=32+42=25
∴DF=5,
∴BC=BD+DF+FC=3+5+4=12,
∵AB=AC,AG⊥BC,
∴BG=AG=BC=6,
∴DG=BG﹣BD=6﹣3=3,
∴在Rt△ADG中,AD===3.
23.(12分)如图,已知AB是圆O的直径,F是圆O上一点,∠BAF的平分线交⊙O于点E,交⊙O的切线BC于点C,过点E作ED⊥AF,交AF的延长线于点D.
(1)求证:DE是⊙O的切线;
(2)若DE=3,CE=2,
①求的值;
②若点G为AE上一点,求OG+EG最小值.
【分析】(1)根据切线的判定,连接过切点E的半径OE,利用等腰三角形和平行线性质即能证得OE⊥DE.
(2)①观察DE所在的△ADE与CE所在的△BCE的关系,由等角的余角相等易证△ADE∽△BEC,即得的值.
②先利用的值和相似求出圆的直径,发现∠BAC=30°;利用30°所对直角边等于斜边一半,给EG构造以EG为斜边且有30°的直角三角形,把EG转化到EP,再从P出发构造PQ=OG,最终得到三点成一直线时线段和最短的模型.
【解答】(1)证明:连接OE
∵OA=OE
∴∠OAE=∠OEA
∵AE平分∠BAF
∴∠OAE=∠EAF
∴∠OEA=∠EAF
∴OE∥AD
∵ED⊥AF
∴∠D=90°
∴∠OED=180°﹣∠D=90°
∴OE⊥DE
∴DE是⊙O的切线
(2)解:①连接BE
∵AB是⊙O直径
∴∠AEB=90°
∴∠BEA=∠D=90°,∠BAE+∠ABE=90°
∵BC是⊙O的切线
∴∠ABC=∠ABE+∠CBE=90°
∴∠BAE=∠CBE
∵∠DAE=∠BAE
∴∠DAE=∠CBE
∴△ADE∽△BEC
∴
∵DE=3,CE=2
∴
②过点E作EH⊥AB于H,过点G作GP∥AB交EH于P,过点P作PQ∥OG交AB于Q
∴EP⊥PG,四边形OGPQ是平行四边形
∴∠EPG=90°,PQ=OG
∵
∴设BC=2x,AE=3x
∴AC=AE+CE=3x+2
∵∠BEC=∠ABC=90°,∠C=∠C
∴△BEC∽△ABC
∴
∴BC2=AC•CE 即(2x)2=2(3x+2)
解得:x1=2,x2=﹣(舍去)
∴BC=4,AE=6,AC=8
∴sin∠BAC=,
∴∠BAC=30°
∴∠EGP=∠BAC=30°
∴PE=EG
∴OG+EG=PQ+PE
∴当E、P、Q在同一直线上(即H、Q重合)时,PQ+PE=EH最短
∵EH=AE=3
∴OG+EG的最小值为3
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