2014九年级数学上期中试卷(有答案)
详细内容
2013-2014学年天津市和平区九年级(上)期中数学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分)
1.(3分)下列图形是中心对称图形而不是轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
分析:根据轴对称图形与中心对称图形的概念求解.
解答:解:A、是中心对称图形,不是轴对称图形;故本选项正确;
B、是中心对称图形,也是轴对称图形;故本选项错误;
C、是中心对称图形,也是轴对称图形;故本选项错误;
D、不是中心对称图形,是轴对称图形;故本选项错误;
故选A.
点评:本题考查了中心对称图形与轴对称图形的概念: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;中心对称图形是要寻找对称中心,旋转180度后与原图重合.
2.(3分)同时抛掷两枚质地均匀的正方体骰子,骰子的六个面上分别刻有1到6的点数,下列事件中的不可能事件是( )
A.点数之和小于4B.点数之和为10
C.点数之和为14D.点数之和大于5且小于9
考点:随机事件.
分析:不可能事件是指在一定条件下,一定不发生的事件.
解答:解:因为同时抛掷两枚质地均匀的正方体骰子,正方体骰子的点数和应大于或等于2,而小于或等于12.显然,是不可能事件的是点数之和是14.
故选C.
点评:本题考查了必然事件、不可能事件、随机事件的概念.用到的知识点为:必然事件指在一定条件下一定发生的事件.不可能事件是指在一定条件下,一定不发生的事件.不确定事件即随机事件是指在一定条件下,可能发生也可能不发生的事件.
3.(3分)下列关于x的一元二次方程有实数根的是( )
A.x2+1=0B.x2+x+1=0C.x2?x+1=0D.x2?x?1=0
考点:根的判别式.
专题:计算题.
分析:计算出各项中方程根的判别式的值,找出根的判别式的值大于等于0的方程即可.
解答:解:A、这里a=1,b=0,c=1,
∵△=b2?4ac=?4<0,
∴方程没有实数根,本选项不合题意;
B、这里a=1,b=1,c=1,
∵△=b2?4ac=1?4=?3<0,
∴方程没有实数根,本选项不合题意;
C、这里a=1,b=?1,c=1,
∵△=b2?4ac=1?4=?3<0,
∴方程没有实数根,本选项不合题意;
D、这里a=1,b=?1,c=?1,
∵△=b2?4ac=1+4=5>0,
∴方程有两个不相等实数根,本选项符合题意;
故选D
点评:此题考查了根的判别式,熟练掌握根的判别式的意义是解本题的关键.
4.(3分)如图,圆内接四边形ABCD是正方形,点E是 上一点,则∠E的大小为( )
A.90°B.60°C.45°D.30°
考点:圆周角定理;正方形的性质.
分析:连接AC、BD交于点O,根据正方形ABCD为内接四边形以及正方形的性质可得∠AOD=90°,然后根据圆周角定理可求得∠E的度数.
解答:解:连接AC、BD交于点O,
∵圆内接四边形ABCD是正方形,
∴AO=BO=CO=DO,∠AOD=90°,
∴点O为圆心,
则∠E= ∠AOD= ×90°=45°.
故选C.
点评:本题考查了圆周角定理以及正方形的性质,关键是得出∠AOD=90°,并熟练掌握:在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等,都等于这条弧所对的圆心角的一半.
5.(3分)如图,将△AOB绕点O按逆时针方向旋转45°后得到△A′OB′,若∠AOB=15°,则∠AOB′的度数是( )
A.25°B.30°C.35°D.40°
考点:旋转的性质.
分析:根据旋转的性质旋转前后图形全等以及对应边的夹角等于旋转角,进而得出答案即可.
解答:解:∵将△AOB绕点O按逆时针方向旋转45°后得到△A′OB′,
∴∠A′OA=45°,∠AOB=∠A′OB′=15°,
∴∠AOB′=∠A′OA?∠A′OB′=45°?15°=30°,
故选:B.
点评:此题主要考查了旋转的性质,根据旋转的性质得出∠A′OA=45°,∠AOB=∠A′OB′=15°是解题关键.
6.(3分)在一个不透明的布袋中,红球、黑球、白球共有若干个,除颜色外,形状、大小、质地等完全相同,小新从布袋中随机摸出一球,记下颜色后放回布袋中,摇匀后再随机摸出一球,记下颜色,…如此大量摸球实验后,小新发现其中摸出红球的频率稳定于20%,摸出黑球的频率稳定于50%,对此实验,他总结出下列结论:①若进行大量摸球实验,摸出白球的频率稳定于30%,②若从布袋中任意摸出一个球,该球是黑球的概率最大;③若再摸球100次,必有20次摸出的是红球.其中说法正确的是( )
A.①②③B.①②C.①③D.②③
考点:利用频率估计概率.
专题:压轴题.
分析:根据大量重复实验时,事件发生的频率在某个固定位置左右摆动,并且摆动的幅度越来越小,根据这个频率稳定性定理,可以用频率的集中趋势来估计概率,这个固定的近似值就是这个事件的概率,分别分析得出即可.
解答:解:∵在一个不透明的布袋中,红球、黑球、白球共有若干个,其中摸出红球的频率稳定于20%,摸出黑球的频率稳定于50%,
∴①若进行大量摸球实验,摸出白球的频率稳定于:1?20%?50%=30%,故此选项正确;
∵摸出黑球的频率稳定于50%,大于其它频率,
∴②从布袋中任意摸出一个球,该球是黑球的概率最大,故此选项正确;
③若再摸球100次,不一定有20次摸出的是红球,故此选项错误;
故正确的有①②.
故选:B.
点评:此题主要考查了利用频率估计概率,根据频率与概率的关系得出是解题关键.
7.(3分)在如图4×4的正方形网格中,△MNP绕某点旋转一定的角度,得到△M1N1P1,则其旋转中心可能是( )
A.点AB.点BC.点CD.点D
考点:旋转的性质.
分析:连接PP1、NN1、MM1,分别作PP1、NN1、MM1的垂直平分线,看看三线都过哪个点,那个点就是旋转中心.
解答:解:∵△MNP绕某点旋转一定的角度,得到△M1N1P1,
∴连接PP1、NN1、MM1,
作PP1的垂直平分线过B、D、C,
作NN1的垂直平分线过B、A,
作MM1的垂直平分线过B,
∴三条线段的垂直平分线正好都过B,
即旋转中心是B.
故选B.
点评:本题考查了学生的理解能力和观察图形的能力,注意:旋转时,对应顶点到旋转中心的距离应相等且旋转角也相等,对称中心在连接对应点线段的垂直平分线上.
8.(3分)如图,点A、B、C、D都在⊙O上,∠COD=84°,CA平分∠OCD,则∠ABD+∠CAO=
( )
A.60°B.52°C.48°D.42°
考点:圆周角定理.
分析:先根据三角形的内角和定理求得∠OCD的度数,然后根据角平分线的性质得出∠ACO=∠ACD,同弧所对的圆周角相等得出∠ABD=∠ACD,最后转化为∠ABD+∠CAO=∠ACD+∠ACO=∠OCD=48°,即可得解.
解答:解:在△COD中,
∵OC=OD(⊙O的半径),
∴∠OCD=∠ODC,
又∵∠COD+∠OCD+∠ODC=180°,∠COD=84°,
∴∠OCD=48°,
∵CA平分∠OCD,
∴∠ACO=∠ACD,
∵∠ABD=∠ACD,∠CAO=∠ACO,
∴∠ABD+∠CAO=∠ACD+∠ACO=∠OCD=48°.
故选C.
点评:本题综合考查了圆周角定理和圆心角、弧、弦的关系.解答此题的关键点是利用“同弧所对的圆周角相等”得出∠ABD=∠ACD,注意角平分线性质的运用.
9.(3分)把一副三角板如图甲放置,其中∠ACB=∠DEC=90°,∠A=45°,∠D=30°,斜边AB=6,DC=7,把三角板DCE绕点C顺时针旋转15°得到△D1CE1(如图乙),此时AB与CD1交于点O,则线段AD1的长为( )
A. B.5C.4D.
考点:旋转的性质.
专题:压轴题.
分析:先求出∠ACD=30°,再根据旋转角求出∠ACD1=45°,然后判断出△ACO是等腰直角三角形,再根据等腰直角三角形的性质求出AO、CO,AB⊥CO,再求出OD1然后利用勾股定理列式计算即可得解.
解答:解:∵∠ACB=∠DEC=90°,∠D=30°,
∴∠DCE=90°?30°=60°,
∴∠ACD=90°?60°=30°,
∵旋转角为15°,
∴∠ACD1=30°+15°=45°,
又∵∠A=45°,
∴△ACO是等腰直角三角形,
∴AO=CO= AB= ×6=3,AB⊥CO,
∵DC=7,
∴D1C=DC=7,
∴D1O=7?3=4,
在Rt△AOD1中,AD1= = =5.
故选B.
点评:本题考查了旋转的性质,等腰直角三角形的判定与性质,勾股定理的应用,根据等腰直角三角形的性质判断出AB⊥CO是解题的关键,也是本题的难点.
10.(3分)设方程(x?a)(x?b)?x=0的两根是c、d,则方程(x?c)(x?d)+x=0的根是( )
A.a,bB.?a,?bC.c,dD.?c,?d
考点:一元二次方程的解.
专题:方程思想;待定系数法.
分析:首先把(x?a)(x?b)?x=0变为x2?(a+b+1)x+ab=0,而方程(x?a)(x?b)?x=0的两根是c、d,利用根与系数可以得到a、b、c、d之间的关系,然后代入后面的方程即可解决问题.
解答:解:∵(x?a)(x?b)?x=0,
∴x2?(a+b+1)x+ab=0,
而方程的两个根为c、d,
∴c+d=a+b+1,①
cd=ab,②
又方程(x?c)(x?d)+x=0可以变为x2?(c+d?1)x+cd=0,③
∴把①②代入③中得
x2?(a+b)x+ab=0,
(x?a)(x?b)=0,
∴x=a,x=b.
故选A.
点评:此题主要考查了一元二次方程的解,此类题型的特点是,利用方程解的定义找到相等关系,再把所求的代数式化简后整理出所找到的相等关系的形式,再把此相等关系整体代入所求代数式,即可求出代数式的值.
二、填空题(本大题共8小题,每小题3分,共24分)
11.(3分)将一个正六边形绕着其中心,至少旋转 60 度可以和原来的图形重合.
考点:旋转的性质.
专题:几何变换.
分析:根据正六边形的性质,求出它的中心角即可.
解答:解:∵正六边形的中心角= =60°,
∴一个正六边形绕着其中心,至少旋转60°可以和原来的图形重合.
故答案60.
点评:本题考查了旋转的性质:旋转前后的两个图形全等,对应点与旋转中心的连线段的夹角等于旋转角,对应点到旋转中心的距离相等.也考查了正六边形的性质.
12.(3分)若关于x的一元二次方程kx2?2x?1=0有两个不相等的实数根,则k的取值范围是 k>?1且k≠0 .
考点:根的判别式.
分析:由关于x的一元二次方程kx2?2x?1=0有两个不相等的实数根,即可得判别式△>0且k≠0,则可求得k的取值范围.
解答:解:∵关于x的一元二次方程kx2?2x?1=0有两个不相等的实数根,
∴△=b2?4ac=(?2)2?4×k×(?1)=4+4k>0,
∴k>?1,
∵x的一元二次方程kx2?2x?1=0
∴k≠0,
∴k的取值范围是:k>?1且k≠0.
故答案为:k>?1且k≠0.
点评:此题考查了一元二次方程根的判别式的应用.此题比较简单,解题的关键是掌握一元二次方程根的情况与判别式△的关系:
(1)△>0⇔方程有两个不相等的实数根;
(2)△=0⇔方程有两个相等的实数根;
(3)△<0⇔方程没有实数根.
13.(3分)已知关于x的方程x 2+bx+a=0有一个根是?a(a≠0),则a?b的值为 ?1 .
考点:一元二次方程的解.
专题:计算题.
分析:把x=?a代入方程得到一个二元二次方程,方程的两边都除以a,即可得出答案.
解答:解:把x=?a代入方程得:(?a)2?ab+a=0,
a2?ab+a=0,
∵a≠0,
∴两边都除以a得:a?b+1=0,
即a?b=?1,
故答案为:?1.
点评:本题考查了解一元二次方程的解的应用,解此题的关键是理解一元二次方程的解的定义,题型较好,难度适中.
14.(3分)用一个圆心角为120°,半径为4的扇形作一个圆锥的侧面,这个圆锥的底面圆的半径为 .
考点:弧长的计算.
分析:利用底面周长=展开图的弧长可得.
解答:解: ,解得r= .
点评:解答本题的关键是有确定底面周长=展开图的弧长这个等量关系,然后由扇形的弧长公式和圆的周长公式求值.
15.(3分)如图,把小圆形场地的半径增加5m得到大圆形场地,场地面积增加了一倍,则小圆形场地的半径= (5+5 )m .
考点:一元二次方程的应用.
专题:几何图形问题.
分析:根据等量关系“大圆的面积=2×小圆的面积”可以列出方程.
解答:解:设小圆的半径为xm,则大圆的半径为(x+5)m,
根据题意得:π(x+5)2=2πx2,
解得,x=5+5 或x=5?5 (不合题意,舍去).
故答案为:(5+5 )m.
点评:本题考查了由实际问题抽象出一元二次方程的知识,本题等量关系比较明显,容易列出.
16.(3分)甲、乙、丙三人聚会,每人带了一件从外盒包装上看完全相同的礼物(里面的东西只有颜色不同),将3件礼物放在一起,每人从中随机抽取一件,则甲、乙、丙3人抽到的都不是自己带来的礼物的概率为 .
考点:列表法与树状图法.
专题:图表型.
分析:画出树状图,然后根据概率公式列式计算即可得解.
解答:解:设甲乙丙带的礼物分别为A、B、C,
根据题意画出树状图如下:
一共有6种情况,甲、乙、丙3人抽到的都不是自己带来的礼物的情况共有(B、C、A)和(C、B、A)2种,
所以,P(甲、乙、丙3人抽到的都不是自己带来的礼物)= = .
故答案为: .
点评:本题考查了列表法和树状图法,用到的知识点为:概率=所求情况数与总情况数之比.
17.(3分)已知△ABC三个顶点的坐标分别为A(?3,0)、B(?1,0)、C(0,3),则△ABC的外接圆的直径= 2 .
考点:三角形的外接圆与外心;坐标与图形性质.
专题:几何图形问题;数形结合.
分析:首先根据题意画出图形,作AB的垂直平分线交∠AOC的角平分线于点D,连接BD,即可得点D是△ABC的外接圆的圆心,易得直线OD的解析式为:y=?x,点D的横坐标为:?2,则可求得点D的坐标,继而求得答案.
解答:解:如图,作AB的垂直平分线交∠AOC的角平分线于点D,连接BD,
∵A(?3,0)、B(?1,0)、C(0,3),
∴OA=OC,
∴OD垂直平分AC,
∴点D是△ABC的外接圆的圆心,
∴直线OD的解析式为:y=?x,点D的横坐标为:?2,
∴D的坐标为:(?2,2),
∴BD= = ,
∴△ABC的外接圆的直径为:2 .
故答案为:2 .
点评:此题考查了三角形的外接圆与外心的性质、勾股定理以及坐标与图形的性质.此题难度适中,注意掌握辅助线的作法,注意掌握数形结合思想与方程思想的应用.
18.(3分)如图AB是半圆的直径,图1中,点C在半圆外;图2中,点C在半圆内,请仅用无刻度的直尺按要求画图.
在图1中,画出ABC的三条高的交点P;
在图2中,画出ABC中AB边上的高,并写出画法(不要求证明).
考点:作图―复杂作图.
分析:(1)根据圆周角定理:直径所对的圆周角是90°画图即可;
(2)与(1)类似,利用圆周角定理画图.
解答:解:(1)如图所示:点P就是三个高的交点;
(2)如图所示:延长AC、BC分别交半圆于点D,E,
连接AD,BE,并延长相交于点P,连接PC并延长交AB于T,
则CT就是AB上的高.
点评:此题主要考查了复杂作图,关键是掌握三角形的三条高交于一点,直径所对的圆周角是90°.
三、解答题(本大题共8小题,共66分.解答应写出文字说明、演算步骤或推理过程)
19.(6分)△ABC的内切圆⊙O与BC,CA,AB分别相切于点D、E、F,且AB=9cm,BC=14cm,CA=13cm,求AF、BD、CE的长.
考点:三角形的内切圆与内心.
分析:根据切线长定理,可设AE=AF=xcm,BF=BD=ycm,CE=CD=zcm.再根据题意列方程组,即可求解.
解答:解:根据切线长定理,设AE=AF=xcm,BF=BD=ycm,CE=CD=zcm.
根据题意,得
,
解,得
.
即AF=4cm、BD=5cm、CE=9cm.
点评:此题要熟练运用切线长定理.
注意解方程组的简便方法:三个方程相加,得到x+y+z的值,再进一步用减法求得x,y,z的值.
20.(8分)解下列方程
(Ⅰ)x(x?3)+x?3=0
(Ⅱ)4x2+12x+9=81.
考点:解一元二次方程-因式分解法;解一元二次方程-配方法.
分析:(Ⅰ)方程左边分解因式后,利用两数相乘积为0,两因式中至少有一个为0转化为两个一元一次方程来求解;
(Ⅱ)方程整理后,配方变形,开方即可求出解.
解答:解:(Ⅰ)分解因式得:(x?3)(x+1)=0,
可得x?3=0或x+1=0,
解得:x1=3,x2=?1;
(Ⅱ)方程整理得:x2+3x=18,
配方得:x2+3x+ = ,即(x+ )2= ,
开方得:x+ =± ,
解得:x1=3,x2=?6.
点评:此题考查了解一元二次方程?因式分解法,以及配方法,熟练掌握各种解法是解本题的关键.
21.(8分)(Ⅰ)如图甲中,画出△ABC绕点C顺时针旋转90°后的图形;
(Ⅱ)如图乙所示,网格中每个小正方形的边长为1,请你认真观察图①中的三个网格中阴影部分构成的图案,解答下列问题:
(1)这个三个图案都具有以下共同特征:都要是 中心 对称图形,都不是 轴 对称图形;
(2)请在图②中设计出一个面积为4,且具备上述特征的图案,要求所画图案不能与图①中所给出的图案相同.
考点:利用旋转设计图案;利用轴对称设计图案;作图-旋转变换.
分析:(I)根据图形旋转的性质画出△ABC绕点C顺时针旋转90°后的图形;
(II)(1)根据中心对称的性质解答;
(2)根据中心对称图形的性质画出图形即可.
解答:解:(I)如图甲所示:
(II)(1)由图可知,这三个图案都具有以下共同特征:都要是 中心对称图形,都不是轴对称图形.
故答案为:中心,轴;
(2)如图②所示.
点评:本题考查的是利用旋转设计图案,熟知图形旋转的性质是解答此题的关键.
22.(8分)一个不透明的袋中装有5个黄球,13个黑球和22个红球,它们除颜色外都相同.
(1)求从袋中摸出一个球是黄球的概率;
(2)现从袋中取出若干个黑球,并放入相同数量的黄球,搅拌均匀后使从袋中摸出一个是黄球的概率不小于 ,问至少取出了多少个黑球?
考点:概率公式;一元一次不等式的应用.
分析:(1)根据概率公式,求摸到黄球的概率,即用黄球的个数除以小球总个数即可得出得到黄球的概率;
(2)假设取走了x个黑球,则放入x个黄球,进而利用概率公式得出不等式,求出即可.
解答:解:(1)∵一个不透明的袋中装有5个黄球,13个黑球和22个红球,
∴摸出一个球摸是黄球的概率为: = ;
(2)设取走x个黑球,则放入x个黄球,
由题意,得 ≥ ,
解得:x≥ ,
∵x为整数,
∴x的最小正整数解是x=9.
答:至少取走了9个黑球.
点评:此题主要考查了概率公式的应用,一般方法为:如果一个事件有n种可能,而且这些事件的可能性相同,其中事件A出现m种结果,那么事件A的概率P(A)= .
23.(8分)如图,⊙O的直径AB与弦CD相交于点E,且DE=CE,⊙O的切线BF与弦AD的延长线交于点F.
(Ⅰ)求证:CD∥BF.
(Ⅱ)若⊙O的半径为6,∠A=35°,求 的长.
考点:切线的性质;弧长的计算.
专题:证明题.
分析:(1)由BF为⊙O的切线,根据切线的性质得OB⊥BF,由DE=CE,根据垂径定理得OB⊥DC,则根据平行线的性质得CD∥BC;
(2)连结OD、OC,根据圆周角定理得到∠BOD=2∠A=70°,则∠COD=2∠BOD=140°,然后根据弧长公式求解.
解答:(1)证明:∵BF为⊙O的切线,
∴OB⊥BF,
∵DE=CE,
∴OB⊥DC,
∴CD∥BC;
(2)解:连结OD、OC,如图,
∵∠A=35°,
∴∠BOD=2∠A=70°,
∴∠COD=2∠BOD=140°,
∴ 的长度= = π.
点评:本题考查了切线的性质:圆的切线垂直于经过切点的半径;经过圆心且垂直于切线的直线必经过切点.经过切点且垂直于切线的直线必经过圆心.也考查了圆周角定理、垂径定理和弧长公式.
24.(8分)注意:为了使同学们更好地解答本题,我们提供了一种解题思路,你可以依照这个思路按下面的要求填空,并完成本题解答的全过程,也可以选用其他的解题方案,此时不必填空,只需按照解答题的一般要求,进行解答即可.
有一人患了流感,经过两轮传染后共有121人欢乐流感,每轮传染中平均一个人传染了几个人?
解题方案:
设每轮传染中平均一个人传染了x个人,
(Ⅰ)用含x的解析式表示:
第一轮后共有 1+x 人患了流感;
第二轮传染中,这些人中的每个人又传染了x个人,第二轮后共有 1+x+x(x+1) 人患了流感;
(Ⅱ)根据题意,列出相应方程为 1+x+x(1+x)=121 ;
(Ⅲ)解这个方程,得 x=?12或x=10 ;
(Ⅳ)根据问题的实际意义,平均一个人传染了 10 个人.
考点:一元二次方程的应用.
分析:设这种流感的传播速度是一人可才传播给x人,则一轮传染以后有(x+1)人患病,第二轮传染的过程中,作为传染源的有(x+1)人,一个人传染x个人,则第二轮又有x(x+1)人患病,则两轮后有1+x+x(x+1)人患病,据此即可列方程求解.
解答:解:(Ⅰ)用含x的解析式表示:
第一轮后共有1+x人患了流感;
第二轮传染中,这些人中的每个人又传染了x个人,第二轮后共有1+x+x(1+x)人患了流感;
(Ⅱ)根据题意,列出相应方程为1+x+x(1+x)=121;
(Ⅲ)解这个方程,得x=?12或x=10;
(Ⅳ)根据问题的实际意义,平均一个人传染了10个人,
故答案为:1+x;1+x+x(x+1);1+x+x(1+x)=121;x=?12或x=10;10.
点评:本题考查了一元二次方程的应用,解决本题是要十分注意的是题目中的“共有”二字,否则一定得出错误的结果.
25.(10分)已知△ABC中,AB=AC,∠BAC=120°,在BC上取一点O,以点O为圆心、OB为半径作圆,且⊙O过A点.
(Ⅰ)如图①,求证:直线AC是⊙O的切线
(Ⅱ)如图②,过点A作AD∥BC交⊙O于点D,连接BD,求BD与OC之间的数量关系.
考点:切线的判定.
分析:(1)根据等腰三角形性质和技术性的内角和定理求出∠ABC和∠C的度数,求出∠BAO,求出∠OAC=90°,根据切线的判定求出即可;
(2)连接AE,求出∠AEB的度数,根据平行线求出∠DAO,根据圆内接四边形性质求出∠D,根据四边形的内角和定理求出∠DAO,根据平行四边形的判定得出▱BOAD,则BD=AO= OC.
解答:(1)证明:如图①,∵AB=AC,∠BAC=120°,
∴∠ABC=∠C= (180°?∠BAC)=30°,
∵OA=OB,
∴∠ABO=∠BAO=30°,
∴∠OAC=120°?30°=90°,
即OA⊥AC,
∵OA为⊙O的半径,
∴AC是⊙O的切线.
(2)证明:如图②,连接AE.
由(1)知,OA⊥AC,∠C=30°,
∴AO= OC
∵∠AOB=∠C+∠OAC=30°+90°=120°,
∴由圆周角定理得:∠AEB= ∠AOB=60°,
∵D、B、E、A四点共圆,
∴∠D+∠AEB=180°,
∴∠ADB=120°,
∵AD∥BC,
∴∠DAO+∠BOA=180°,
∴∠DAO=60°,
∴∠DBO=360°?60°?120°?120°=60°,
即∠D=∠BOA,∠DBO=∠DAO,
∴四边形BOAD是平行四边形,
∵BD=AO= OC,即BD= OC.
点评:本题考查的知识点有等腰三角形性质、三角形的内角和定理、切线的判定、平行四边形的判定、平行线性质、圆周角定理、圆内接四边形,本题主要考查了学生的推理能力,是一道比较好的题目.
26.(10分)已知矩形ABCD内接于⊙O,AB=6cm,AD=8cm,以圆心O为旋转中心,把矩形ABCD顺时针旋转,得到矩形A′B′C′D′仍然内接于⊙O,记旋转角为α(0°<α≤90°).
(Ⅰ)如图①,⊙O的直径为 10 cm;
(Ⅱ)如图②,当α=90°时,B′C′与AD交于点E,A′D′与AD交于点F,则四边形A′B′EF的周长是 14 cm.
(Ⅲ)如图③,B′C′与AD交于点E,A′D′与AD交于点F,比较四边形A′B′EF的周长和⊙O的直径的大小关系;
(Ⅳ)如图④,若A′B′与AD交于点M,A′D′与AD交于点N,当旋转角α= 45 (度)时,△A′MN是等腰三角形,并求出△A′MN的周长.
考点:圆的综合题;矩形的性质;圆心角、弧、弦的关系;圆周角定理;旋转的性质.
专题:综合题.
分析:(Ⅰ)连接AC,如图①,只需运用勾股定理就可求出⊙O的直径.
(Ⅱ)连接AB′,A′D,如图②,由矩形及旋转的性质可得AD=B′C′,然后由在同圆中弦与弧的关系可得 = ,从而有 = ,然后根据圆周角定理可得∠AB′C′=∠B′AD,从而有EA=EB′;同理可得DF=FA′,进而可证到四边形A′B′EF的周长等于AB+AD,问题得以解决.
(Ⅲ)连接AB′,A′D,BD,如图③,借鉴(Ⅱ)的解题经验和结论,同样可得四边形A′B′EF的周长等于AB+AD,然后运用三角形三边关系就可解决问题.
(Ⅳ)连接AB′,A′D,如图④,易得旋转角α=45°时,△A′MN是等腰三角形,然后借鉴(Ⅱ)的解题经验和结论,可得A′N=DN,PA=PB′.设AM=x,A′N=y,则有A′B′=A′M+MP+B′P=y+ x+x=6①,AD=AM+MN+DN=x+ y+y=8②.解①和②就可求出△A′MN的周长.
解答:解:(Ⅰ)如图①,连接AC.
∵四边形ABCD是矩形,
∴BC=AD=8,∠ABC=90°.
∵矩形ABCD内接于⊙O,∠ABC=90°,
∴AC是⊙O的直径.
∵AB=6,BC=8,
∴AC=10.
故答案为:10.
(Ⅱ)如图②,连接AB′,A′D.
由旋转可得:A′D′=AD,A′B′=AB.
∵四边形A′B′C′D′是矩形,
∴B′C′=A′D′.
∴AD=B′C′.
∴ = .
∴ = .
∴∠B′AD=∠AB′C′.
∴EA=EB′.
同理可得:DF=FA′.
∴四边形A′B′EF的周长=A′B′+B′E+EF+FA′
=AB+EA+EF+DF=AB+AD=6+8=14.
故答案为:14.
(Ⅲ)如图③,连接AB′,A′D,BD.
由(2)中证明可得:EA=EB′,DF=FA′.
∵A′B′+B′E+EF+FA′=AB+EA+EF+DF=AB+AD>BD,
∴四边形A′B′EF的周长大于⊙O的直径.
(Ⅳ)如图④,连接AB′,A′D.
∵四边形A′B′C′D′是矩形,
∴∠B′A′D′=90°.
∵△A′MN是等腰三角形,
∴A′M=A′N,∠A′MN=∠A′NM=45°.
∴旋转角α等于45°.
∴当旋转角α等于45°时,△A′MN是等腰三角形.
故答案为:45.
由(2)中的证明可得:A′N=DN,PA=PB′.
∵∠AMP=∠A′MN=45°,∠BAD=90°,
∴∠APM=45°=∠AMP.
∴AM=AP.
∴AM=AP=PB′,A′M=A′N=DN,MP= AM,MN= A′N.
设AM=x,A′N=y,
则A′B′=A′M+MP+PB′=y+ x+x=6①,
AD=AM+MN+DN=x+ y+y=8②.
由②?①得: (y?x)=2.
解得:y?x= .
则x=y? .
把x=y? 代入②得:y? + y+y=8,
解得:2y+ y=8+ .
∴△A′MN的周长为2y+ y=8+ .
点评:本题通过矩形旋转,考查了旋转的性质、矩形的性质、圆周角定理、同圆中弧与弦之间的关系、解二元一次方程组、勾股定理等知识,渗透了变中有不变的辩证思想,另外还考查了运用已有经验解决问题的能力,是一道好题.