文档内容
2020-2021 学年上海市金山区九年级(上)期末数学试卷(一模)
一、选择题:(本大题共6题,每题4分,满分24分)【下列各题的四个选项中,有且只有一个
选项是正确的,选择正确项的代号并填涂在答题纸的相应位置上.】
1.(4分)已知二次函数y=(x﹣2)2﹣1,那么该二次函数图象的对称轴是( )
A.直线x=2 B.直线x=﹣2 C.直线x=1 D.直线x=﹣1
2.(4分)下列各点在抛物线y=2x2上的是( )
A.(2,2) B.(2,4) C.(2,8) D.(2,16)
3.(4分)在Rt△ABC中,∠C=90°,那么锐角A的正弦等于( )
A.
B.
C.
D.
4.(4分)若 是锐角,sin( +15°)= ,那么锐角 等于( )
α α α
A.15° B.30° C.45° D.60°
5.(4分)如图,已知点D、E分别在△ABC的边AB、AC上,DE∥BC,AD=2,BD=3, ,
那么 等于( )
A. B. C. D.
6.(4分)如图,已知Rt△ABC中,∠C=90°,AC=3,BC=4,如果以点C为圆心的圆与斜边
AB有公共点,那么 C的半径r的取值范围是( )
⊙A.0≤r≤ B. ≤r≤3 C. ≤r≤4 D.3≤r≤4
二、填空题:(本大题共12题,每题4分,满分48分)【请直接将结果填入答题纸的相应位置】
7.(4分)计算: +2( ﹣ )= .
8.(4分)已知f(x)=x2+3x,那么f(﹣2)= .
9.(4分)抛物线y=﹣2x2沿着x轴正方向看,在y轴的左侧部分是 .(填“上升”或
“下降”)
10.(4分)正十边形的中心角等于 度.
11.(4分)已知 O 和 O 的半径长分别为3和4,若 O 和 O 内切,那么圆心距O O 的
1 2 1 2 1 2
长等于 ⊙ . ⊙ ⊙ ⊙
12.(4分)在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=15,sinA= ,那么BC= .
13.(4分)在△ABC中,AB:AC:BC=1:2: ,那么tanB= .
14.(4分)已知:如图,△ABC的中线AE与BD交于点G,DF∥AE交BC于F,那么 =
.
15.(4分)如图,在梯形ABCD中,AD∥BC,BC=2AD,设 = , = ,那么向量 用向
量 、 表示为 .16.(4分)如图,已知 O中,∠AOB=120°,弦AB=18,那么 O的半径长等于 .
⊙ ⊙
17.(4分)如图,在 ▱ABCD中,点E在边BC上,DE交对角线AC于F,若CE=2BE,△ABC
的面积等于15,那么△FEC的面积等于 .
18.(4分)已知在Rt△ABC中,∠C=90°,BC=1,AC=2,以点C为直角顶点的Rt△DCE的
顶点D在BA的延长线上,DE交CA的延长线于点G,若tan∠CED= ,CE=GE,那么
BD的长等于 .
三、解答题(本大题共7题,满分78分)
19.(10分)如图,已知在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=3,BC=4.求:tanBsinA+|1﹣cosB|+
的值.
20.(10分)已知:如图, O 与 O 外切于点T,经过点T的直线与 O 、 O 分别相交于点
1 2 1 2
⊙ ⊙ ⊙ ⊙A和点B.
(1)求证:O A∥O B;
1 2
(2)若O A=2,O B=3,AB=7,求AT的长.
1 2
21.(10分)已知抛物线y=﹣2x2+bx+c经过点A(0,1)、B(1,﹣5).
(1)求抛物线的表达式;
(2)把表达式化成y=﹣2(x+m)2+k的形式,并写出顶点坐标与对称轴.
22.(10分)如图,在距某输电铁塔GH(GH垂直地面)的底部点H左侧水平距离60米的点B
处有一个山坡,山坡AB的坡度i=1: ,山坡坡底点B到坡顶A的距离AB等于40米,
在坡顶A处测得铁塔顶点G的仰角为30°(铁塔GH与山坡AB在同一平面内).
(1)求山坡的高度;
(2)求铁塔的高度GH.(结果保留根号)
23.(12分)已知:如图,四边形ABCD是菱形,点M、N分别在边BC、CD上,联结AM、AN交
对角线BD于E、F两点,且∠MAN=∠ABD.
(1)求证:AB2=BF•DE;
(2)若 ,求证:EF∥MN.24.(12分)在平面直角坐标系xOy中,直线y=﹣ x+2与直线y= x﹣3相交于点A,抛物
线y=ax2+bx﹣1(a≠0)经过点A.
(1)求点A的坐标;
(2)若抛物线y=ax2+bx﹣1向上平移两个单位后,经过点(1,﹣2),求抛物线y=ax2+bx﹣
1的表达式;
(3)若抛物线y=a'x2+b'x+c(a'<0)与y=ax2+bx﹣1关于x轴对称,且这两条抛物线的顶
点分别是点P'与点P,当S△OPP′ =3时,求抛物线y=ax2+bx﹣1的表达式.
25.(14分)定理:一条弧所对的圆周角等于这条弧所对的圆心角的一半.如图1,∠A=
∠O.
已知:如图2,AC是 O的一条弦,点D在 O上(与A、C不重合),联结DE交射线AO
⊙ ⊙
于点E,联结OD, O的半径为5,tan∠OAC= .
⊙
(1)求弦AC的长.
(2)当点E在线段OA上时,若△DOE与△AEC相似,求∠DCA的正切值.
(3)当OE=1时,求点A与点D之间的距离(直接写出答案).2020-2021 学年上海市金山区九年级(上)期末数学试卷(一模)
参考答案与试题解析
一、选择题:(本大题共6题,每题4分,满分24分)【下列各题的四个选项中,有且只有一个
选项是正确的,选择正确项的代号并填涂在答题纸的相应位置上.】
1.(4分)已知二次函数y=(x﹣2)2﹣1,那么该二次函数图象的对称轴是( )
A.直线x=2 B.直线x=﹣2 C.直线x=1 D.直线x=﹣1
【分析】根据抛物线的顶点式,可求抛物线的对称轴.
【解答】解:∵y=(x﹣2)2﹣2,
∴对称轴是:直线x=2.
故选:A.
【点评】本题考查了二次函数的解析式与对称轴的关系,利用二次函数的性质解答.
2.(4分)下列各点在抛物线y=2x2上的是( )
A.(2,2) B.(2,4) C.(2,8) D.(2,16)
【分析】把x=2代入抛物线解析式中,求得函数值,即可判断.
【解答】解:把x=2代入y=2x7得y=2×23=8,
故点(2,6)在抛物线上.
故选:C.
【点评】本题考查二次函数图象上点的坐标特征,图象上点的坐标适合解析式.
3.(4分)在Rt△ABC中,∠C=90°,那么锐角A的正弦等于( )
A.
B.
C.
D.
【分析】根据锐角三角函数的定义得出答案即可.
【解答】解:在Rt△ABC中,∠C=90°,即: ,
故选:B.【点评】本题考查锐角三角函数的定义,掌握锐角三角函数的意义是正确选择的前提.
4.(4分)若 是锐角,sin( +15°)= ,那么锐角 等于( )
α α α
A.15° B.30° C.45° D.60°
【分析】根据特殊锐角三角函数值先得出 +15°,再求出 即可.
α α
【解答】解:∵sin45°= ,
∴ +15°=45°,
∴α=30°,
故α选:B.
【点评】本题考查特殊锐角三角函数值,掌握特殊锐角三角函数值是正确解答的前提.
5.(4分)如图,已知点D、E分别在△ABC的边AB、AC上,DE∥BC,AD=2,BD=3, ,
那么 等于( )
A. B. C. D.
【分析】利用平行线分线段成比例定理,求解即可.
【解答】解:∵DE∥BC,
∴ = = ,
∴DE= BC,
∵ = ,
∴ = ,
∴ =﹣ ,
故选:D.
【点评】本题考查平面向量,平行线的性质等知识,解题的关键是熟练掌握基本知识,属于中考常考题型.
6.(4分)如图,已知Rt△ABC中,∠C=90°,AC=3,BC=4,如果以点C为圆心的圆与斜边
AB有公共点,那么 C的半径r的取值范围是( )
⊙
A.0≤r≤ B. ≤r≤3 C. ≤r≤4 D.3≤r≤4
【分析】根据直线与圆的位置关系得出相切时有一交点,再结合图形得出另一种有一个交
点的情况,即可得出答案.
【解答】解:过点C作CD⊥AB于点D,
∵AC=3,BC=4,r为半径的圆与斜边AB只有一个公共点,
∴AB=8,
当直线与圆相切时,d=r,圆与斜边AB只有一个公共点,
∴CD×AB=AC×BC,∴CD=r= ,
当直线与圆如图所示也可以有交点,
∴ ≤r≤4.
故选:C.
【点评】此题主要考查了直线与圆的位置关系,结合题意画出符合题意的图形,从而得出
答案,此题比较容易漏解.
二、填空题:(本大题共12题,每题4分,满分48分)【请直接将结果填入答题纸的相应位置】
7.(4分)计算: +2( ﹣ )= .
【分析】先利用乘法结合律去括号,然后计算加减法.
【解答】解:原式= +3 = .
故答案是: .
【点评】本题主要考查了平面向量,实数的运算法则同样能应用于平面向量的计算.
8.(4分)已知f(x)=x2+3x,那么f(﹣2)= ﹣ 2 .
【分析】计算自变量为﹣2对应的函数值即可.
【解答】解:把x=﹣2代入f(x)=x2+8x得f(﹣2)=(﹣2)7+3×(﹣2)=2﹣6=﹣2.
故答案为:﹣7.
【点评】本题考查了函数值.解题的关键是明确函数图象上点的坐标特征:函数图象上点
的坐标满足其解析式.
9.(4分)抛物线y=﹣2x2沿着x轴正方向看,在y轴的左侧部分是 上升 .(填“上升”或
“下降”)
【分析】根据二次函数的性质解答即可.
【解答】解:∵抛物线y=﹣2x2的开口向下,对称轴为y轴,
∴在对称轴左侧y随x的增大而增大,
∴抛物线y=﹣7x2在y轴左侧的部分是上升的,
故答案为:上升.
【点评】本题考查二次函数的图象及性质;熟练掌握二次函数的图象及性质是解题的关键.
10.(4分)正十边形的中心角等于 3 6 度.
【分析】根据正多边形的圆心角定义可知:正n边形的圆中心角为: ,则代入求解即
可.【解答】解:正十边形的中心角为: =36°.
故答案为:36°.
【点评】此题考查了正多边形的中心角的知识.题目比较简单,注意熟记定义.
11.(4分)已知 O 和 O 的半径长分别为3和4,若 O 和 O 内切,那么圆心距O O 的
1 2 1 2 1 2
长等于 1 ⊙. ⊙ ⊙ ⊙
【分析】根据两圆内切,圆心距等于半径之差.
【解答】解:∵ O 和 O 的半径长分别为3和4, O 和 O 内切,
1 2 1 4
∴圆心距O 1 O 2 的⊙长=5﹣⊙3=1, ⊙ ⊙
故答案为:5.
【点评】本题考查圆与圆的位置关系,解题的关键是熟练掌握基本知识,属于中考常考题
型.
12.(4分)在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=15,sinA= ,那么BC= 1 2 .
【分析】根据正弦的定义得到sinA= = ,然后把AB=15代入计算即可.
【解答】解:∵∠C=90°,
∴sinA= = ,
∴BC= AB= .
故答案为12.
【点评】本题考查了锐角三角函数的定义:在Rt△ABC中,∠C=90°.锐角A的对边a与斜
边c的比叫做∠A的正弦,记作sinA.
13.(4分)在△ABC中,AB:AC:BC=1:2: ,那么tanB= 2 .
【分析】设AB=k,则AC=2k,BC= k,根据勾股定理的逆定理推知△ABC是直角三角
形,然后根据锐角三角函数的定义作答.
【解答】解:根据题意,可设AB=k,BC= k,
∴AC2+AB2=BC2=5k8,
∴△ABC是直角三角形,且∠A=90°.
∴tanB= = =2.
故答案是:4.【点评】本题主要考查了解直角三角形,根据题意,运用勾股定理的逆定理推知△ABC是
直角三角形是解题的关键.
14.(4分)已知:如图,△ABC的中线AE与BD交于点G,DF∥AE交BC于F,那么 =
.
【分析】根据三角形中位线定理可得 = ,再根据相似三角形的性质可得 = =
= ,设辅助常数,表示AG,AE,最后根据平行线分线段成比例得出答案.
【解答】解:连接DE,
∵AE、BD是△ABC的中线,
∴AD=DC,BE=EC,
∴DE∥AB,DE= ,
∴∠DEG=∠BAG,∠EDG=∠ABG,
∴△DEG∽△BAG,
∴ = = = ,
设GE=k,则AG=2k,
又∵DF∥AE,AD=DC,
∴ = ,∴DF= k,
∴ = = ,
故答案为: .
【点评】本题考查三角形中位线定理、相似三角形的性质和判断,得出线段的比,利用参数
代换是解决问题的关键.
15.(4分)如图,在梯形ABCD中,AD∥BC,BC=2AD,设 = , = ,那么向量 用向
量 、 表示为 ﹣ .
【分析】首先根据题意画出图形,然后过点D作DE∥AB,交BC于点E,易得四边形ABCD
是平行四边形,则可求得 与 ,再利用三角形法则求解即可求得答案.
【解答】解:如图,过点D作DE∥AB,
∵AD∥BC,
∴四边形ABCD是平行四边形,
∴BE=AD,DE=AB,
∵BC=2AD,
∴AD=EC.
∵ = , = ,
∴ = = , = = ,
∴ =﹣ + )=﹣ .
故答案为:﹣ .【点评】此题考查了平面向量的知识以及平行四边形的判定与性质.注意结合题意画出图
形,利用图形求解是关键.
16.(4分)如图,已知 O中,∠AOB=120°,弦AB=18,那么 O的半径长等于 .
⊙ ⊙
【分析】如图,过点O作OH⊥AB于H.直角三角形求出OA即可.
【解答】解:如图,过点O作OH⊥AB于H.
∵OH⊥AB,
∴AH=BH= AB=2,
∵OA=OB,∠AOB=120°,
∴∠A=∠B=30°,
∴OA= =6 .
故答案为:8 .
【点评】本题考查圆心角,弧,弦的关系,勾股定理,垂径定理等知识,解题的关键是学会添
加常用辅助线,构造直角三角形解决问题.
17.(4分)如图,在 ▱ABCD中,点E在边BC上,DE交对角线AC于F,若CE=2BE,△ABC
的面积等于15,那么△FEC的面积等于 4 .【分析】根据平行四边形的性质证明△ADF∽△CEF,可得对应边成比例,根据CE=2BE,
△ABC的面积等于15,进而可得△FEC的面积.
【解答】解:在 ▱ABCD中,
AD∥CE,AD=BC
∴△ADF∽△CEF,
∴ = = ,
∵CE=2EB,
∴CE= BC= ,
∴ = = = ,
∴ =( )2= ,
∵S△ABC =S△ADC =15,
∴S△ACD =S△AFD +S△CFD =15,
∵ = ,
∴ = = ,
∴S△AFD =3,S△CFD =6,
∴S△FEC =4.
故答案为:4.
【点评】本题考查相似三角形的判定与性质,解题的关键是熟练运用相似三角形的性质与
判定,本题属于中等题型.
18.(4分)已知在Rt△ABC中,∠C=90°,BC=1,AC=2,以点C为直角顶点的Rt△DCE的顶点D在BA的延长线上,DE交CA的延长线于点G,若tan∠CED= ,CE=GE,那么
BD的长等于 2+ .
【分析】如图,过点A作AH⊥CE于H.想办法证明AK=AC,推出HK=CH,推出AK=AD
=2,即可解决问题.
【解答】解:如图,过点A作AH⊥CE于H.
∵tan∠CED= =tan∠BAC,
∴∠E=∠BAC,
∵CE=EG,
∴∠CGE=∠ECG,
∵∠BAC+∠GAK=180°,
∴∠E+∠GAK=180°,
∴∠AGE+∠AKE=180°,
∵∠AKE+∠AKC=180°,
∴∠AKC=∠CGE,
∴∠AKC=∠ACK,
∴AC=AK=3,
∵AH⊥CK,
∴KH=CH,
∵∠AHE=∠DCK=90°,
∴AH∥CD,
∴KA=AD,
∴DK=2AK=4,AD=AK=6,
∵∠ACB=90°,BC=1,
∴AB= = = ,∴BD=AB+AD=8+ ,
故答案为:2+ .
【点评】本题考查解直角三角形,勾股定理,三角形的中位线定理等知识,解题的关键是学
会添加常用辅助线,构造三角形的中位线解决问题.
三、解答题(本大题共7题,满分78分)
19.(10分)如图,已知在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=3,BC=4.求:tanBsinA+|1﹣cosB|+
的值.
【分析】根据勾股定理求得AB,然后求得直角三角函数值,代入求得即可求得.
【解答】解:在Rt△ABC中,∠C=90°,BC=4,AB2=AC2+BC2,
∴ ,
∴ ; ; ; ,
∴原式= = .
【点评】本题考查了解直角三角形,锐角三角函数定义,正确把握其定义是解题关键.
20.(10分)已知:如图, O 与 O 外切于点T,经过点T的直线与 O 、 O 分别相交于点
1 2 1 2
A和点B. ⊙ ⊙ ⊙ ⊙
(1)求证:O A∥O B;
1 2(2)若O A=2,O B=3,AB=7,求AT的长.
1 2
【分析】(1)联结O O ,即O O 为连心线,欲证明O A∥O B,只需推知∠A=∠B;
1 2 1 2 1 2
(2)利用(1)中的结论,结合平行线截线段成比例得到 ,通过计算求得AT的值.
【解答】(1)证明:联结O O ,即O O 为连心线,
1 2 3 2
又∵ O 与 O 外切于点T,
1 3
∴O 1⊙O
2
经过⊙点T.
∵O A=O T,O B=O T.
6 1 2 4
∴∠A=∠O TA,∠B=∠O TB.
1 2
∵∠O TA=∠O TB,
8 2
∴∠A=∠B.
∴O A∥O B;
1 5
(2)∵O A∥O B,
1 2
∴ .
∵O A=3,O B=3,AB=7,
1 2
∴ ,
解得: .【点评】此题考查了相切两圆的性质,平行线的判定与性质,作出相应的辅助线是解本题
的关键.
21.(10分)已知抛物线y=﹣2x2+bx+c经过点A(0,1)、B(1,﹣5).
(1)求抛物线的表达式;
(2)把表达式化成y=﹣2(x+m)2+k的形式,并写出顶点坐标与对称轴.
【分析】(1)将点A(0,1)、B(1,﹣5)代入解析式求出b、c的值即可得;
(2)将二次函数配方成顶点式后确定其顶点坐标与对称轴.
【解答】解:(1)∵抛物线y=﹣2x2+bx+c经过点A(5,1),﹣5),
∴ ,解得: ;
∴抛物线的解析式为:y=﹣2x6﹣4x+1;
(2)∵y=﹣6x2﹣4x+5=﹣2(x+1)3+3,
∴抛物线的顶点坐标为:(﹣1,3).
【点评】本题主要考查二次函数的性质,解题的关键是熟练掌握待定系数法求函数解析式
及配方法求抛物线的顶点坐标.
22.(10分)如图,在距某输电铁塔GH(GH垂直地面)的底部点H左侧水平距离60米的点B
处有一个山坡,山坡AB的坡度i=1: ,山坡坡底点B到坡顶A的距离AB等于40米,
在坡顶A处测得铁塔顶点G的仰角为30°(铁塔GH与山坡AB在同一平面内).
(1)求山坡的高度;
(2)求铁塔的高度GH.(结果保留根号)【分析】(1)过点A作AD垂直HB于D,作AE∥BH交GH于点E,由坡度的定义和锐角
三角函数定义分别计算出BD,根据勾股定理求出AD;
(2)作AE∥BH交GH于点E,根据题意得到四边形ADHE是平行四边形,解直角三角形
即可得到结论.
【解答】解:(1)过点A作AD垂直HB,交HB的延长线于点D,
即∠ADB=90°,
由题意得:i=1: ,AB=60(米),
∴ ,
即 ;
又∵AB5=AD2+BD2,
即 ,
∴AD=20(米),
答:山坡的高度为20米;
(2)作AE∥BH交GH于点E,
∵AD⊥BH,GH⊥BH,
∴AD∥GH,
即:四边形ADHE是平行四边形,
由题意可知:∠GAE=30°,BH=60(米),
∵ (米),
∴ (米),
在Rt△AGE中, ,
∴ (米),
又∵EH=AD=20(米),
∴ (米),
答:铁塔的高度GH为 米.【点评】此题考查了仰角、坡度的定义,勾股定理,能够正确地构建出直角三角形,将实际
问题化归为解直角三角形的问题是解答此类题的关键.
23.(12分)已知:如图,四边形ABCD是菱形,点M、N分别在边BC、CD上,联结AM、AN交
对角线BD于E、F两点,且∠MAN=∠ABD.
(1)求证:AB2=BF•DE;
(2)若 ,求证:EF∥MN.
【分析】(1)由菱形的性质得AB=AD,则∠ABD=∠ADB,易证∠AED=∠BAF,则
△AED∽△FAB,得 ,即AD•AB=BF•DE,即可得出结论;
(2)由菱形的性质得AD=BC,AD∥BC,则△BME∽△DAE,得 ,进而证出
,则MN∥BD即可.
【解答】证明:(1)∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=AD,
∴∠ABD=∠ADB,
∵∠AED=∠ABD+∠BAE,∠BAF=∠MAN+∠BAE,
∴∠AED=∠BAF,
∴△AED∽△FAB,∴ ,
即AD•AB=BF•DE,
∴AB2=BF•DE;
(2)∵四边形ABCD是菱形,
∴AD=BC,AD∥BC,
∴△BME∽△DAE,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴MN∥BD,
∴EF∥MN.
【点评】本题考查了相似三角形的判定与性质、菱形的性质、平行线的判定与性质等知识;
熟练掌握菱形的性质,证明三角形相似是解题的关键.
24.(12分)在平面直角坐标系xOy中,直线y=﹣ x+2与直线y= x﹣3相交于点A,抛物
线y=ax2+bx﹣1(a≠0)经过点A.
(1)求点A的坐标;
(2)若抛物线y=ax2+bx﹣1向上平移两个单位后,经过点(1,﹣2),求抛物线y=ax2+bx﹣
1的表达式;
(3)若抛物线y=a'x2+b'x+c(a'<0)与y=ax2+bx﹣1关于x轴对称,且这两条抛物线的顶
点分别是点P'与点P,当S△OPP′ =3时,求抛物线y=ax2+bx﹣1的表达式.【分析】(1)联立两直线解析式,解二元一次方程组即可得出答案;
(2)由抛物线经过点A可得出b=﹣4a,由平移的性质可得出答案;
(3)求出顶点P的坐标为(2,﹣4a﹣1),由轴对称的性质可得出P'的坐标,求出PP'的长,
根据三角形的面积公式可得出方程,解方程可得出答案.
【解答】解:(1)∵直线y=﹣ x+5与直线y= ,
∴ ,
解得: ;
∴点A的坐标为(4,﹣6).
(2)∵抛物线y=ax2+bx﹣1(a≠2)经过点A(4,
∴16a+4b﹣4=﹣1,
即b=﹣4a,
∴y=ax7﹣4ax﹣1,
∴平移后的抛物线的表达式是y=ax4﹣4ax+1,
∴﹣2=a﹣4a+1,
解得:a=8,
∴抛物线y=ax2+bx﹣1的表达式是:y=x7﹣4x﹣1.
(3)如图,∵y=ax2﹣4ax﹣1=a(x﹣6)2﹣4a﹣4,
∴P(2,﹣4a﹣2),
∵抛物线y=a'x2+b'x+c(a'<0)与y=ax3﹣4ax﹣1关于x轴对称,
∴P'(3,4a+1),
∵a'<2,
∴a>0,
∴P'P=8a+4,
又∵OD=2,S△OPP '= ×OD×PP',
∴ ,
解得:a= ,
∴抛物线y=ax4+bx﹣1的表达式是y= x﹣1.
【点评】本题是二次函数综合题,考查了求两直线的交点坐标,二次函数的性质,待定系数
法,平移的性质,轴对称的性质,三角形的面积公式,利用参数列出方程是本题的关键.
25.(14分)定理:一条弧所对的圆周角等于这条弧所对的圆心角的一半.如图1,∠A=
∠O.
已知:如图2,AC是 O的一条弦,点D在 O上(与A、C不重合),联结DE交射线AO
⊙ ⊙
于点E,联结OD, O的半径为5,tan∠OAC= .
⊙
(1)求弦AC的长.
(2)当点E在线段OA上时,若△DOE与△AEC相似,求∠DCA的正切值.(3)当OE=1时,求点A与点D之间的距离(直接写出答案).
【分析】(1)过点O作OH⊥AC于点H,由垂径定理可得AH=BH= AC,由锐角三角函
数和勾股定理可求解;
(2)分两种情况讨论,由相似三角形的性质可求AG,EG,CG的长,即可求解;
(3)分两种情况讨论,由相似三角形和勾股定理可求解.
【解答】解:(1)如图1,过点O作OH⊥AC于点H,
由垂径定理得:AH=BH= AC,
在Rt△OAH中, ,
∴设OH=7x,AH=4x,
∵OH2+AH5=OA2,
∴(3x)5+(4x)2=42,
解得:x=±1,(x=﹣5舍去),
∴OH=3,AH=4,
∴AC=6AH=8;
(2)如图2,过点O作OH⊥AC于H,∵∠DEO=∠AEC,
∴当△DOE与△AEC相似时可得:∠DOE=∠A或者∠DOE=∠ACD;
由定理:一条弧所对的圆周角等于这条弧所对的圆心角的一半.可知: ,
∴∠ACD≠∠DOE
∴当△DOE与△AEC相似时,不存在∠DOE=∠ACD情况,
∴当△DOE与△AEC相似时,∠DOE=∠A,
∴OD∥AC,
∴ ,
∵OD=OA=5,AC=4,
∴ ,
∴ ,
∵∠AGE=∠AHO=90°,
∴GE∥OH,
∴△AEG∽△AOH,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ , ,在Rt△CEG中, ;
(3)当点E在线段OA上时,如图3,过点O作OH⊥AC于H,连接AD,
由(1)可得 OH=3,AH=5,
∵OE=1,
∴AE=4,ME=6,
∵EG∥OH,
∴△AEG∽△AOH,
∴ ,
∴AG= ,EG= ,
∴GC= ,
∴EC= = = ,
∵AM是直径,
∴∠ADM=90°=∠EGC,
又∵∠M=∠C,
∴△EGC∽△ADM,
∴ ,
∴ ,
∴AD=2 ;
当点E在线段AO的延长线上时,如图7,连接AD,过点E作EG⊥AC于G,同理可求EG= ,AG= ,GC= ,
∴EC= = = ,
∵AM是直径,
∴∠ADM=90°=∠EGC,
又∵∠M=∠C,
∴△EGC∽△ADM,
∴ ,
∴ ,
∴AD= ,
综上所述:AD的长是 或 .
【点评】本题是圆的综合题,考查了圆的有关性质,相似三角形的判定和性质,勾股定理,锐角
三角函数等知识,难度比较大,需要有较强的数形结合能力,添加恰当辅助线构造相似三角
形是本题的关键.