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2017九年级数学上期末试题及答案
2017九年级数学期末考试就要到了,同学们要对学过的数学知识一定要多加练习,这样才能进步。以下是小编为你整理的2017九年级数学上期末试题,希望对大家有帮助!
2017九年级数学上期末试题
一、选择题(每小题3分,共12分)
1.我国经济快速发展,轿车进入百姓家庭,小明同学在街头观察出下列四种汽车标志,其中是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
2.一枚质地均匀的骰子,其六个面上分别标有数字1,2,3,4,5,6,投掷一次,朝上一面的数字是偶数的概率为( )
A. B. C. D.
3.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,BC=3,AC=4,那么cosA的值等于( )
A. B. C. D.
4.如图,CD是⊙O的直径,弦AB⊥CD于E,连接BC、BD,下列结论中不一定正确的是( )
A.AE=BE B. = C.OE=DE D.∠DBC=90°
5.将抛物线y=3x2向上平移3个单位,再向左平移2个单位,那么得到的抛物线的解析式为( )
A.y=3(x+2)2+3 B.y=3(x﹣2)2+3 C.y=3(x+2)2﹣3 D.y=3(x﹣2)2﹣3
6.若ab>0,则一次函数y=ax+b与反比例函数y= 在同一坐标系数中的大致图象是( )
A. B. C. D.
二、填空题(每小题3分,共24分)
7.方程x2=2x的根为 .
8.已知 =3,则 = .
9.抛物线y=(x﹣1)2﹣3的顶点坐标是 .
10.如图,铁道路口的栏杆短臂长1m,长臂长16m,当短臂端点下降0.5m时,长臂端点升高为 .(杆的宽度忽略不计)
11.如图,在⊙O中,AB为直径,BC为弦,CD为切线,连接OC.若∠BCD=50°,则∠AOC的度数为 .
12.某校去年投资2万元购买实验器材,预计今明2年的投资总额为8万元.若该校这两年购买的实验器材的投资年平均增长率为x,则可列方程为 .
13.如图,在平面直角坐标系中,点A是函数y= (k<0,x<0)图象上的点,过点A与y轴垂直的直线交y轴于点B,点C、D在x轴上,且BC∥AD.若四边形ABCD的面积为3,则k值为 .
14.如图是二次函数y=ax2+bx+c图象的`一部分,图象过点A(﹣3,0),对称轴为直线x=﹣1,给出四个结论:①b2>4ac;②2a+b=0;③a+b+c=0;④若点B(﹣ ,y1)、C(﹣ ,y2)为函数图象上的两点,则y1
三、解答题(一)(每小题5分,共20分)
15.计算:(π﹣3.14)0﹣| sin60°﹣4|+( )﹣1.
16.解方程:x2﹣1=2(x+1).
17.先化简: •(x ),然后x在﹣1,0,1,2四个数中选一个你认为合适的数代入求值.
18.某学校为了了解九年级学生“一份中内跳绳次数”的情况,随机选取了3名女生和2名男生,从这5名学生中,选取2名同时跳绳,请你用列表或画树状图求恰好选中一男一女的概率是多少?
四、解答题(二)(每小题7分,共28分)
19.△ABC的顶点坐标为A(﹣2,3)、B(﹣3,1)、C(﹣1,2),以坐标原点O为旋转中心,顺时针旋转90°,得到△A′B′C′,点B′、C′分别是点B、C的对应点.
(1)求过点B′的反比例函数解析式;
(2)求线段CC′的长.
20.如图,在▱ABCD中,点E在边BC上,点F在边AD的延长线上,且DF=BE=4,连接EF交CD于G.若 = ,求AD的长.
21.如图,在平面直径坐标系中,反比例函数y= (x>0)的图象上有一点A(m,4),过点A作AB⊥x轴于点B,将点B向右平移2个单位长度得到点C,过点C作y轴的平行线交反比例函数的图象于点D,CD=
(1)点D的横坐标为 (用含m的式子表示);
(2)求反比例函数的解析式.
22.如图,某社会实践活动小组实地测量两岸互相平行的一段河的宽度,在河的南安边点A处,测得河的北岸边点B在其北偏东45°方向,然后向西走60m到达C点,测得点B在点C的北偏东60°方向.回答下列问题:
(1)∠CBA的度数为 .
(2)求出这段河的宽(结果精确到1m,备用数据 ≈1.41, ≈1.73.
五、解答题(三)(每小题10分,共20分)
23.如图,AB是⊙O的直径,点C是⊙O上一点,连接AC,∠MAC=∠CAB,作CD⊥AM,垂足为D.
(1)求证:CD是⊙O的切线;
(2)若∠ACD=30°,AD=4,求图中阴影部分的面积.
24.课本中有一个例题:
有一个窗户形状如图1,上部是一个半圆,下部是一个矩形,如果制作窗框的材料总长为6m,如何设计这个窗户,使透光面积最大?
这个例题的答案是:当窗户半圆的半径约为0.35m时,透光面积最大值约为1.05m2.
我们如果改变这个窗户的形状,上部改为由两个正方形组成的矩形,如图2,材料总长仍为6m,利用图3,解答下列问题:
(1)若AB为1m,求此时窗户的透光面积?
(2)与课本中的例题比较,改变窗户形状后,窗户透光面积的最大值有没有变大?请通过计算说明.
六、解答题(四)(每小题10分,共20分)
25.正方形OABC的边长为4,对角线相交于点P,抛物线L经过O、P、A三点,点E是正方形内的抛物线上的动点.
(1)建立适当的平面直角坐标系,
①直接写出O、P、A三点坐标;
②求抛物线L的解析式;
(2)求△OAE与△OCE面积之和的最大值.
26.已知:点P是平行四边形ABCD对角线AC所在直线上的一个动点(点P不与点A、C重合),分别过点A、C向直线BP作垂线,垂足分别为E、F,点O为AC的中点.
(1)当点P与点O重合时如图1,求证:OE=OF
(2)直线BP绕点B逆时针方向旋转,当点P在对角线AC上时,且∠OFE=30°时,如图2,猜想线段CF、AE、OE之间有怎样的数量关系?并给予证明.
(3)当点P在对角线CA的延长线上时,且∠OFE=30°时,如图3,猜想线段CF、AE、OE之间有怎样的数量关系?直接写出结论即可.
2017九年级数学上期末试题答案与解析
一、选择题(每小题3分,共12分)
1.我国经济快速发展,轿车进入百姓家庭,小明同学在街头观察出下列四种汽车标志,其中是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
【考点】中心对称图形.
【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,故本选项正确;
B、不是中心对称图形,故本选项错误;
C、不是中心对称图形,故本选项错误;
D、不是中心对称图形,故本选项错误.
故选A.
2.一枚质地均匀的骰子,其六个面上分别标有数字1,2,3,4,5,6,投掷一次,朝上一面的数字是偶数的概率为( )
A. B. C. D.
【考点】概率公式.
【分析】直接得出偶数的个数,再利用概率公式求出答案.
【解答】解:∵一枚质地均匀的骰子,其六个面上分别标有数字1,2,3,4,5,6,投掷一次,
∴朝上一面的数字是偶数的概率为: = .
故选:C.
3.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,BC=3,AC=4,那么cosA的值等于( )
A. B. C. D.
【考点】锐角三角函数的定义;勾股定理.
【分析】首先运用勾股定理求出斜边的长度,再利用锐角三角函数的定义求解.
【解答】解:∵在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=4,BC=3,
∴AB= .
∴cosA= ,
故选:D.
4.如图,CD是⊙O的直径,弦AB⊥CD于E,连接BC、BD,下列结论中不一定正确的是( )
A.AE=BE B. = C.OE=DE D.∠DBC=90°
【考点】垂径定理;圆周角定理.
【分析】根据垂径定理及圆周角定理对各选项进行逐一分析即可.
【解答】解:∵CD是⊙O的直径,弦AB⊥CD于E,
∴AE=BE, = ,故A、B正确;
∵CD是⊙O的直径,
∴∠DBC=90°,故D正确.
故选C.
5.将抛物线y=3x2向上平移3个单位,再向左平移2个单位,那么得到的抛物线的解析式为( )
A.y=3(x+2)2+3 B.y=3(x﹣2)2+3 C.y=3(x+2)2﹣3 D.y=3(x﹣2)2﹣3
【考点】二次函数图象与几何变换.
【分析】直接根据“上加下减,左加右减”的原则进行解答即可.
【解答】解:由“上加下减”的原则可知,将抛物线y=3x2向上平移3个单位所得抛物线的解析式为:y=3x2+3;
由“左加右减”的原则可知,将抛物线y=3x2+3向左平移2个单位所得抛物线的解析式为:y=3(x+2)2+3.
故选A.
6.若ab>0,则一次函数y=ax+b与反比例函数y= 在同一坐标系数中的大致图象是( )
A. B. C. D.
【考点】反比例函数的图象;一次函数的图象.
【分析】根据ab>0,可得a、b同号,结合一次函数及反比例函数的特点进行判断即可.
【解答】解:A、根据一次函数可判断a>0,b>0,根据反比例函数可判断ab>0,故符合题意,本选项正确;
B、根据一次函数可判断a<0,b<0,根据反比例函数可判断ab<0,故不符合题意,本选项错误;
C、根据一次函数可判断a<0,b>0,根据反比例函数可判断ab>0,故不符合题意,本选项错误;
D、根据一次函数可判断a>0,b>0,根据反比例函数可判断ab<0,故不符合题意,本选项错误;
故选A.
二、填空题(每小题3分,共24分)
7.方程x2=2x的根为 x1=0,x2=2 .
【考点】解一元二次方程﹣因式分解法.
【分析】移项后分解因式,即可得出两个一元一次方程,求出方程的解即可.
【解答】解:x2=2x,
x2﹣2x=0,
x(x﹣2)=0,
x=0,或x﹣2=0,
x1=0,x2=2,
故答案为:x1=0,x2=2.
8.已知 =3,则 = 2 .
【考点】比例的性质.
【分析】根据比例的合比性质即可求解.
【解答】解:∵ =3,
∴ =3﹣1=2.
故答案为:2.
9.抛物线y=(x﹣1)2﹣3的顶点坐标是 (1,﹣3) .
【考点】二次函数的性质.
【分析】根据抛物线y=a(x﹣h)2+k的顶点坐标是(h,k)直接写出即可.
【解答】解:抛物线y=(x﹣1)2﹣3的顶点坐标是(1,﹣3).
故答案为(1,﹣3).
10.如图,铁道路口的栏杆短臂长1m,长臂长16m,当短臂端点下降0.5m时,长臂端点升高为 8m .(杆的宽度忽略不计)
【考点】相似三角形的应用.
【分析】由题意证△ABO∽△CDO,可得 ,即 = ,解之可得.
【解答】解:如图,
由题意知∠BAO=∠C=90°,
∵∠AOB=∠COD,
∴△ABO∽△CDO,
∴ ,即 = ,
解得:CD=8,
故答案为:8m.
11.如图,在⊙O中,AB为直径,BC为弦,CD为切线,连接OC.若∠BCD=50°,则∠AOC的度数为 80° .
【考点】切线的性质.
【分析】根据切线的性质得出∠OCD=90°,进而得出∠OCB=40°,再利用圆心角等于圆周角的2倍解答即可.
【解答】解:∵在⊙O中,AB为直径,BC为弦,CD为切线,
∴∠OCD=90°,
∵∠BCD=50°,
∴∠OCB=40°,
∴∠AOC=80°.
故答案为:80°.
12.某校去年投资2万元购买实验器材,预计今明2年的投资总额为8万元.若该校这两年购买的实验器材的投资年平均增长率为x,则可列方程为 2(1+x)+2(1+x)2=8 .
【考点】由实际问题抽象出一元二次方程.
【分析】本题为增长率问题,一般用增长后的量=增长前的量×(1+增长率),如果该校这两年购买的实验器材的投资年平均增长率为x,根据题意可得出的方程.
【解答】解:设该校这两年购买的实验器材的投资年平均增长率为x,
今年的投资金额为:2(1+x);
明年的投资金额为:2(1+x)2;
所以根据题意可得出的方程:2(1+x)+2(1+x)2=8.
故答案为:2(1+x)+2(1+x)2=8.
13.如图,在平面直角坐标系中,点A是函数y= (k<0,x<0)图象上的点,过点A与y轴垂直的`直线交y轴于点B,点C、D在x轴上,且BC∥AD.若四边形ABCD的面积为3,则k值为 ﹣3 .
【考点】反比例函数系数k的几何意义.
【分析】根据已知条件得到四边形ABCD是平行四边形,于是得到四边形AEOB的面积=AB•OE,由于S平行四边形ABCD=AB•CD=3,得到四边形AEOB的面积=3,即可得到结论.
【解答】解:∵AB⊥y轴,
∴AB∥CD,
∵BC∥AD,
∴四边形ABCD是平行四边形,
∴四边形AEOB的面积=AB•OE,
∵S平行四边形ABCD=AB•CD=3,
∴四边形AEOB的面积=3,
∴|k|=3,
∵<0,
∴k=﹣3,
故答案为:﹣3.
14.如图是二次函数y=ax2+bx+c图象的一部分,图象过点A(﹣3,0),对称轴为直线x=﹣1,给出四个结论:①b2>4ac;②2a+b=0;③a+b+c=0;④若点B(﹣ ,y1)、C(﹣ ,y2)为函数图象上的两点,则y1
【考点】二次函数图象与系数的关系.
【分析】①根据抛物线与x轴交点个数可判断;②根据抛物线对称轴可判断;③根据抛物线与x轴的另一个交点坐标可判断;④根据B、C两点到对称轴的距离,可判断.
【解答】解:由函数图象可知抛物线与x轴有2个交点,
∴b2﹣4ac>0即b2>4ac,故①正确;
∵对称轴为直线x=﹣1,
∴﹣ =﹣1,即2a﹣b=0,故②错误;
∵抛物线与x轴的交点A坐标为(﹣3,0)且对称轴为x=﹣1,
∴抛物线与x轴的另一交点为(1,0),
∴将(1,0)代入解析式可得,a+b+c=0,故③正确;
∵a<0,
∴开口向下,
∵|﹣ +1|= ,|﹣ +1= ,
∴y1
综上,正确的结论是:①③④,
故答案为①③④.
三、解答题(一)(每小题5分,共20分)
15.计算:(π﹣3.14)0﹣| sin60°﹣4|+( )﹣1.
【考点】实数的运算;零指数幂;负整数指数幂;特殊角的三角函数值.
【分析】本题涉及零指数幂、二次根式化简、绝对值、特殊角的三角函数值四个考点.针对每个考点分别进行计算,然后根据实数的运算法则求得计算结果.
【解答】解::(π﹣3.14)0﹣| sin60°﹣4|+( )﹣1
=1﹣|2 × ﹣4|+2
=1﹣|﹣1|+2
=2.
16.解方程:x2﹣1=2(x+1).
【考点】解一元二次方程﹣因式分解法.
【分析】首先把x2﹣1化为(x+1)(x﹣1),然后提取公因式(x+1),进而求出方程的解.
【解答】解:∵x2﹣1=2(x+1),
∴(x+1)(x﹣1)=2(x+1),
∴(x+1)(x﹣3)=0,
∴x1=﹣1,x2=3.
17.先化简: •(x ),然后x在﹣1,0,1,2四个数中选一个你认为合适的数代入求值.
【考点】分式的化简求值.
【分析】利用分解因式、完全平方公式以及通分法化简原分式,再分析给定的数据中使原分式有意义的x的值,将其代入化简后的算式中即可得出结论.
【解答】解:原式= • • ,
= • ,
=x+1.
∵在﹣1,0,1,2四个数中,使原式有意义的值只有2,
∴当x=2时,原式=2+1=3.
18.某学校为了了解九年级学生“一份中内跳绳次数”的情况,随机选取了3名女生和2名男生,从这5名学生中,选取2名同时跳绳,请你用列表或画树状图求恰好选中一男一女的概率是多少?
【考点】列表法与树状图法.
【分析】画树状图展示所有12种等可能的结果数,再找出选中一男一女的结果数,然后根据概率公式求解.
【解答】解:画树状图为:
共12种等可能的结果数,其中选中一男一女的结果数为12,
所以恰好选中一男一女的概率= = .
四、解答题(二)(每小题7分,共28分)
19.△ABC的顶点坐标为A(﹣2,3)、B(﹣3,1)、C(﹣1,2),以坐标原点O为旋转中心,顺时针旋转90°,得到△A′B′C′,点B′、C′分别是点B、C的对应点.
(1)求过点B′的反比例函数解析式;
(2)求线段CC′的长.
【考点】待定系数法求反比例函数解析式;坐标与图形变化﹣旋转.
【分析】(1)据图形旋转方向以及旋转中心和旋转角度得出对应点,根据待定系数法,即可求出解.
(2)根据勾股定理求得OC,然后根据旋转的旋转求得OC′,最后根据勾股定理即可求得.
【解答】解:(1)如图所示:由图知B点的坐标为(﹣3,1),根据旋转中心O,旋转方向顺时针,旋转角度90°,
点B的对应点B′的坐标为(1,3),
设过点B′的反比例函数解析式为y= ,
∴k=3×1=3,
∴过点B′的反比例函数解析式为y= .
(2)∵C(﹣1,2),
∴OC= = ,
∵△ABC以坐标原点O为旋转中心,顺时针旋转90°,
∴OC′=OC= ,
∴CC′= = .
20.如图,在▱ABCD中,点E在边BC上,点F在边AD的延长线上,且DF=BE=4,连接EF交CD于G.若 = ,求AD的长.
【考点】相似三角形的判定与性质;平行四边形的性质.
【分析】根据相似三角形的判定与性质,可得答案.
【解答】证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,AD=BC,
∵DF∥EC,
∴△DFG∽CEG,
∴ = = ,
∴CE=6,
∴AD=BC=BE+CE=10.
21.如图,在平面直径坐标系中,反比例函数y= (x>0)的图象上有一点A(m,4),过点A作AB⊥x轴于点B,将点B向右平移2个单位长度得到点C,过点C作y轴的平行线交反比例函数的图象于点D,CD=
(1)点D的横坐标为 m+2 (用含m的式子表示);
(2)求反比例函数的解析式.
【考点】待定系数法求反比例函数解析式;反比例函数图象上点的坐标特征;坐标与图形变化﹣平移.
【分析】(1)由点A(m,4),过点A作AB⊥x轴于点B,将点B向右平移2个单位长度得到点C,可求得点C的坐标,又由过点C作y轴的平行线交反比例函数的图象于点D,CD= ,即可表示出点D的横坐标;
(2)由点D的坐标为:(m+2, ),点A(m,4),即可得方程4m= (m+2),继而求得答案.
【解答】解:(1)∵A(m,4),AB⊥x轴于点B,
∴B的坐标为(m,0),
∵将点B向右平移2个单位长度得到点C,
∴点C的坐标为:(m+2,0),
∵CD∥y轴,
∴点D的横坐标为:m+2;
故答案为:m+2;
(2)∵CD∥y轴,CD= ,
∴点D的坐标为:(m+2, ),
∵A,D在反比例函数y= (x>0)的图象上,
∴4m= (m+2),
解得:m=1,
∴点A的坐标为(1,4),
∴k=4m=4,
∴反比例函数的解析式为:y= .
22.如图,某社会实践活动小组实地测量两岸互相平行的一段河的宽度,在河的南安边点A处,测得河的北岸边点B在其北偏东45°方向,然后向西走60m到达C点,测得点B在点C的北偏东60°方向.回答下列问题:
(1)∠CBA的度数为 15° .
(2)求出这段河的宽(结果精确到1m,备用数据 ≈1.41, ≈1.73.
【考点】解直角三角形的应用﹣方向角问题.
【分析】(1)根据三角形的外角的性质、结合题意计算即可;
(2)作BD⊥CA交CA的延长线于D,设BD=xm,根据正切的定义用x表示出CD、AD,根据题意列出方程,解方程即可.
【解答】解:(1)由题意得,∠BAD=45°,∠BCA=30°,
∴∠CBA=∠BAD﹣∠BCA=15°.
故答案为15°;
(2)作BD⊥CA交CA的延长线于D,
设BD=xm,
∵∠BCA=30°,
∴CD= = x,
∵∠BAD=45°,
∴AD=BD=x,
∵CD﹣AD=AC=60,
∴ x﹣x=60,
解得x=30( +1)≈82,
答:这段河的宽约为82m.
五、解答题(三)(每小题10分,共20分)
23.如图,AB是⊙O的直径,点C是⊙O上一点,连接AC,∠MAC=∠CAB,作CD⊥AM,垂足为D.
(1)求证:CD是⊙O的切线;
(2)若∠ACD=30°,AD=4,求图中阴影部分的面积.
【考点】切线的判定;扇形面积的计算.
【分析】(1)先证明OC∥AM,由CD⊥AM,推出OC⊥CD即可解决问题.
(2)根据S阴=S△ACD﹣(S扇形OAC﹣S△AOC)计算即可.
【解答】解:(1)连接OC.
∵OA=OC.
∴∠OAC=∠OCA,
∵∠MAC=∠OAC,
∴∠MAC=∠OCA,
∴OC∥AM,
∵CD⊥AM,
∴OC⊥CD,
∴CD是⊙O的切线.
(2)在RT△ACD中,∵∠ACD=30°,AD=4,∠ADC=90°,
∴AC=2AD=8,CD= AD=4 ,
∵∠MAC=∠OAC=60°,OA=OC,
∴△AOC是等边三角形,
∴S阴=S△ACD﹣(S扇形OAC﹣S△AOC)
= ×4×4 ﹣( ﹣ ×82)
=24 ﹣ π.
24.课本中有一个例题:
有一个窗户形状如图1,上部是一个半圆,下部是一个矩形,如果制作窗框的材料总长为6m,如何设计这个窗户,使透光面积最大?
这个例题的答案是:当窗户半圆的半径约为0.35m时,透光面积最大值约为1.05m2.
我们如果改变这个窗户的形状,上部改为由两个正方形组成的矩形,如图2,材料总长仍为6m,利用图3,解答下列问题:
(1)若AB为1m,求此时窗户的透光面积?
(2)与课本中的例题比较,改变窗户形状后,窗户透光面积的最大值有没有变大?请通过计算说明.
【考点】二次函数的应用.
【分析】(1)根据矩形和正方形的周长进行解答即可;
(2)设AB为xcm,利用二次函数的最值解答即可.
【解答】解:(1)由已知可得:AD= ,
则S=1× m2,
(2)设AB=xm,则AD=3﹣ m,
∵ ,
∴ ,
设窗户面积为S,由已知得:
,
当x= m时,且x= m在 的范围内, ,
∴与课本中的例题比较,现在窗户透光面积的最大值变大.
六、解答题(四)(每小题10分,共20分)
25.正方形OABC的边长为4,对角线相交于点P,抛物线L经过O、P、A三点,点E是正方形内的抛物线上的动点.
(1)建立适当的平面直角坐标系,
①直接写出O、P、A三点坐标;
②求抛物线L的解析式;
(2)求△OAE与△OCE面积之和的最大值.
【考点】二次函数综合题.
【分析】(1)以O点为原点,线段OA所在的直线为x轴,线段OC所在的直线为y轴建立直角坐标系.①根据正方形的边长结合正方形的性质即可得出点O、P、A三点的坐标;②设抛物线L的解析式为y=ax2+bx+c,结合点O、P、A的坐标利用待定系数法即可求出抛物线的解析式;
(2)由点E为正方形内的抛物线上的动点,设出点E的坐标,结合三角形的面积公式找出S△OAE+SOCE关于m的函数解析式,根据二次函数的性质即可得出结论.
【解答】解:(1)以O点为原点,线段OA所在的直线为x轴,线段OC所在的直线为y轴建立直角坐标系,如图所示.
①∵正方形OABC的边长为4,对角线相交于点P,
∴点O的坐标为(0,0),点A的坐标为(4,0),点P的坐标为(2,2).
②设抛物线L的解析式为y=ax2+bx+c,
∵抛物线L经过O、P、A三点,
∴有 ,
解得: ,
∴抛物线L的解析式为y=﹣ +2x.
(2)∵点E是正方形内的抛物线上的动点,
∴设点E的坐标为(m,﹣ +2m)(0
∴S△OAE+SOCE= OA•yE+ OC•xE=﹣m2+4m+2m=﹣(m﹣3)2+9,
∴当m=3时,△OAE与△OCE面积之和最大,最大值为9.
26.已知:点P是平行四边形ABCD对角线AC所在直线上的一个动点(点P不与点A、C重合),分别过点A、C向直线BP作垂线,垂足分别为E、F,点O为AC的中点.
(1)当点P与点O重合时如图1,求证:OE=OF
(2)直线BP绕点B逆时针方向旋转,当点P在对角线AC上时,且∠OFE=30°时,如图2,猜想线段CF、AE、OE之间有怎样的数量关系?并给予证明.
(3)当点P在对角线CA的延长线上时,且∠OFE=30°时,如图3,猜想线段CF、AE、OE之间有怎样的数量关系?直接写出结论即可.
【考点】四边形综合题.
【分析】(1)由△AOE≌△COF即可得出结论.
(2)图2中的结论为:CF=OE+AE,延长EO交CF于点G,只要证明△EOA≌△GOC,△OFG是等边三角形,即可解决问题.
(3)图3中的结论为:CF=OE﹣AE,延长EO交FC的延长线于点G,证明方法类似.
【解答】解:(1)∵AE⊥PB,CF⊥BP,
∴∠AEO=∠CFO=90°,
在△AEO和△CFO中,
,
∴△AOE≌△COF(AAS),
∴OE=OF.
(2)图2中的结论为:CF=OE+AE.
图3中的结论为:CF=OE﹣AE.
选图2中的结论证明如下:
延长EO交CF于点G,
∵AE⊥BP,CF⊥BP,
∴AE∥CF,
∴∠EAO=∠GCO,
在△EOA和△GOC中,
,
∴△EOA≌△GOC(ASA),
∴EO=GO,AE=CG,
在Rt△EFG中,∵EO=OG,
∴OE=OF=GO,
∵∠OFE=30°,
∴∠OFG=90°﹣30°=60°,
∴△OFG是等边三角形,
∴OF=GF,
∵OE=OF,
∴OE=FG,
∵CF=FG+CG,
∴CF=OE+AE.
选图3的结论证明如下:
延长EO交FC的延长线于点G,
∵AE⊥BP,CF⊥BP,
∴AE∥CF,
∴∠AEO=∠G,
在△AOE和△COG中,
,
∴△AOE≌△COG(AAS),
∴OE=OG,AE=CG,
在Rt△EFG中,∵OE=OG,
∴OE=OF=OG,
∵∠OFE=30°,
∴∠OFG=90°﹣30°=60°,
∴△OFG是等边三角形,
∴OF=FG,
∵OE=OF,
∴OE=FG,
∵CF=FG﹣CG,
∴CF=OE﹣AE.
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