广东省2024年九年级(上)第二次月考模拟检测卷
数学卷02
时间120分钟 总分:120分 范围:九上全部
一.选择题(共10小题,满分30分,每小题3分)
1.下列事件中,属于必然事件的是( )
A.旭日东升 B.守株待兔 C.大海捞针 D.水中捞月
2.下列为数学中的优美图形,其中既是中心对称图形,也是轴对称图形的是( )
A.四叶玫瑰线 B.阿基米德螺线
C.心形线 D.笛卡尔叶形线
3.已知⊙O的半径为5,点P在⊙O内,则OP的长可能是( )
A.7 B.6 C.5 D.4
4.已知抛物线y=x2+6x+7可由抛物线y=x2如何平移得到的( )
A.先向左平移3个单位,再向下平移2个单位
B.先向右平移6个单位,再向上平移7个单位
C.先向左平移3个单位,再向上平移2个单位
D.先向右平移3个单位,再向上平移2个单位
5.如图,△OAB绕点O顺时针旋转80°到△OCD的位置,已知∠AOB=45°,则∠BOC等于( )
A.55° B.45° C.40° D.35°
6.下列方程没有实数根的是( )
A.x(2﹣3x)=5 B.x2﹣2x+1=0
C.x2﹣x﹣8=0 D.(x﹣2)(3+x)=0
7.如图,点A,B,C,D都在半径为2的⊙O上,若OA⊥BC,∠CDA=30°,则弦BC的长为( )
A.4 B.2 C. D.2
8.已知x1,x2是一元二次方程x2﹣x﹣2=0的两个根,则+的值是( )
A.1 B. C.﹣1 D.﹣
9.如图,以某速度将小球沿与地面成一定角度的方向击出时,小球的飞行路线将是一条抛物线.如果不考虑空气阻力,小球在4s时落地,小球的飞行高度h(单位:m)与飞行时间t(单位:s)之间具有函数关系h=at2+20t(a为常数,a≠0).有下列结论:
①a值为﹣5;
②小球的飞行高度最高可达到21m;
③小球有两个飞行的时间使小球的高度刚好达到15m.
其中,正确结论的个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
10.如图所示,已知二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴交于两点A(x1,0),B(x2,0),与y轴交于点C,OA=OC,对称轴为直线x=1,则下列结论:①abc<0;②;③ac﹣b+1=0;④x1+x2=2;x1 x2<0.其中正确的有( )
A.①② B.②③ C.①③④ D.①④
二.填空题(共5小题,满分15分,每小题3分)
11.若点A(1﹣3m,2)与点B(5,2n+4)关于原点对称,则m﹣n= .
12.如图,一段长管中放置着三根同样的绳子,小明从左边随机选一根,张华从右边随机选一根,两人恰好选中同一根绳子的概率是 .
13.九(2)班元旦晚会上,某活动小组每两位同学间互赠一张贺卡、共赠贺卡132张,如果设活动小组有x名学生,则列出的方程化为一般式为 .
14.一个圆锥的侧面展开图是半径为9cm,圆心角为120°的扇形,则此圆锥底面圆的半径为 cm.
15.已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象上部分点的坐标(x,y)的对应值如表所示:
x … 0 4 …
y … 0.37 ﹣1 0.37 …
则方程ax2+bx+1.37=0的解为 .
三.解答题(共8小题,满分75分)
16.(7分)已知m是方程x2﹣3x+1=0的一个根,求(m﹣3)2+(m+2)(m﹣2)的值.
17.(7分)把一副普通扑克牌中的4张:黑3,红4,梅5,方6,洗匀后正面朝下放在桌面上.
(1)从中随机抽取一张牌是红心的概率是 .
(2)从中随机抽取一张,再从剩下的牌中随机抽取另一张,请用表格或树状图表示抽取的两张牌牌面数字所有可能出现的结果,并求抽取的两张牌牌面数字之和大于9的概率.
18.(7分)如图,在平面直角坐标系中,已知△ABC的三个顶点坐标分别为A(﹣4,4),B(﹣2,0),C(﹣1,2).
(1)将△ABC先向右平移3个单位,再向下平移3个单位得到△A1B1C1(点A1、B1、C1分别与点A、B、C对应),请在图中画出△A1B1C1;
(2)将△ABC绕原点O顺时针旋转90°得到△A2B2C2(点A2、B2、C2分别与点A、B、C对应),请在图中画出△A2B2C2,并写出点C2的坐标.
19.(9分)如图,二次函数y=﹣x2+bx+c的图象过A(1,0),B(0,﹣3)两点.
(1)求这个二次函数的解析式;
(2)设该二次函数的对称轴与x轴交于点C,连接BA,BC,求△ABC的面积.
20.(9分)如图,AB为⊙O的直径,点C在⊙O外,∠ABC的平分线与⊙O交于点D,∠C=90°.
(1)CD与⊙O有怎样的位置关系?请说明理由;
(2)若∠CDB=60°,AB=4,求的长.
21.(9分)企鹅塔祖尼是2023年女足世界杯的吉祥物,塔祖尼造型的玩偶非常畅销.某特许经销店销售一种塔祖尼造型玩偶,每件成本为8元,在销售过程中发现,每天的销售量y(件)与每件售价x(元)之间存在一次函数关系(其中8≤x≤15,且x为整数).当每件售价为8元时,每天的销售量为110件;当每件售价为10元时,每天的销售量为100件.
(1)求y与x之间的函数关系式.
(2)若该商店销售这种玩偶每天获得360元的利润,则每件玩偶的售价为多少元?
(3)设该商店销售这种玩偶每天获利w(元),当每件玩偶的售价为多少元时,每天的销售利润最大?最大利润是多少元?
22.(13分)如图,ABCD是正方形,BC是⊙O的直径,点E是⊙O上的一动点(点E不与点B,C重合),连接DE,BE,CE.
(1)若∠EBC=60°,求∠ECB的度数;
(2)若DE为⊙O的切线,连接DO,DO交CE于点F,求证:DF=CE;
(3)若AB=2,过点A作DE的垂线交射线CE于点M,求AM的最小值.
23.(14分)如图,已知抛物线y=ax2+bx+c的顶点为A(4,3),与y轴相交于点B(0,﹣5),对称轴为直线l,点M是线段AB的中点.
(1)求抛物线的表达式;
(2)写出点M的坐标并求直线AB的表达式;
(3)设动点P,Q分别在抛物线和对称轴l上,当以A,P,Q,M为顶点的四边形是平行四边形时,求P,Q两点的坐标.
广东省2024年九年级(上)第二次月考模拟检测卷
解析卷
一.选择题(共10小题,满分30分,每小题3分)
1.下列事件中,属于必然事件的是( )
A.旭日东升 B.守株待兔 C.大海捞针 D.水中捞月
【分析】根据事件发生的可能性大小判断即可.
【解答】解:A、旭日东升,是必然事件,符合题意;
B、守株待兔,是随机事件,不符合题意;
C、大海捞针,是随机事件,不符合题意;
D、水中捞月,是不可能事件,不符合题意;
故选:A.
2.下列为数学中的优美图形,其中既是中心对称图形,也是轴对称图形的是( )
A.四叶玫瑰线 B.阿基米德螺线
C.心形线 D.笛卡尔叶形线
【分析】根据轴对称图形与中心对称图形的概念判断即可.
【解答】解:A.该图形既是轴对称图形又是中心对称图形,故A符合题意;
B.该图形不是轴对称图形也不是中心对称图形,故B不符合题意;
C.该图形是轴对称图形,不是中心对称图形,故C不符合题意;
D.该图形是轴对称图形,不是中心对称图形;故D不符合题意.
故选:A.
3.已知⊙O的半径为5,点P在⊙O内,则OP的长可能是( )
A.7 B.6 C.5 D.4
【分析】根据点在圆内,点到圆心的距离小于圆的半径进行判断.
【解答】解:∵⊙O的半径为5,点P在⊙O内,
∴OP<5.
故选:D.
4.已知抛物线y=x2+6x+7可由抛物线y=x2如何平移得到的( )
A.先向左平移3个单位,再向下平移2个单位
B.先向右平移6个单位,再向上平移7个单位
C.先向左平移3个单位,再向上平移2个单位
D.先向右平移3个单位,再向上平移2个单位
【分析】按照“左加右减,上加下减”的规律求则可.
【解答】解:∵y=x2+6x+7=(x+3)2﹣2,
∴将抛物线y=x2先向左平移3个单位,再向下平移2个单位即可得到抛物线y=x2+6x+7,
故选:A.
5.如图,△OAB绕点O顺时针旋转80°到△OCD的位置,已知∠AOB=45°,则∠BOC等于( )
A.55° B.45° C.40° D.35°
【分析】首先根据旋转角定义可以知道∠AOC=80°,而∠AOB=45°,然后根据图形即可求出∠BOC.
【解答】解:∵△OAB绕点O顺时针旋转80°到△OCD的位置,
∴∠AOC=80°,
而∠AOB=45°,
∴∠BOC=80°﹣45°=35°.
故选:D.
6.下列方程没有实数根的是( )
A.x(2﹣3x)=5 B.x2﹣2x+1=0
C.x2﹣x﹣8=0 D.(x﹣2)(3+x)=0
【分析】先将方程整理为一元二次方程的一般形式,然后根据一元二次方程根的判别式逐项判断即可.
【解答】解:A.整理得:3x2﹣2x+5=0,
由根的判别式可得:Δ=b2﹣4ac=(﹣2)2﹣4×3×5=4﹣60=﹣56<0,
∴方程没有实数根,
故选项A符合题意;
B.由根的判别式可得:Δ=b2﹣4ac=(﹣2)2﹣4×1×1=4﹣4=0,
∴方程有两个相等的实数根,
故选项B不符合题意;
C.由根的判别式可得:Δ=b2﹣4ac=(﹣1)2﹣4×1×(﹣8)=1+32=33>0,
∴方程有两个不相等的实数根,
故选项C不符合题意;
D.整理得:x2+x﹣6=0,
由根的判别式可得:Δ=b2﹣4ac=12﹣4×1×(﹣6)=1+24=25>0,
∴方程有两个不相等的实数根,
故选项D不符合题意;
故选:A.
7.如图,点A,B,C,D都在半径为2的⊙O上,若OA⊥BC,∠CDA=30°,则弦BC的长为( )
A.4 B.2 C. D.2
【分析】根据垂径定理得到CH=BH,=,根据圆周角定理求出∠AOB,根据正弦的定义求出BH,计算即可.
【解答】解:∵OA⊥BC,
∴CH=BH,=,
∴∠AOB=2∠CDA=60°,
∴BH=OB sin∠AOB=,
∴BC=2BH=2,
故选:D.
8.已知x1,x2是一元二次方程x2﹣x﹣2=0的两个根,则+的值是( )
A.1 B. C.﹣1 D.﹣
【分析】利用根与系数的关系得到x1+x2=1,x1x2=﹣2,然后利用整体代入的方法计算即可.
【解答】解:根据题意得x1+x2=1,x1x2=﹣2,
则+===﹣.
故选:D.
9.如图,以某速度将小球沿与地面成一定角度的方向击出时,小球的飞行路线将是一条抛物线.如果不考虑空气阻力,小球在4s时落地,小球的飞行高度h(单位:m)与飞行时间t(单位:s)之间具有函数关系h=at2+20t(a为常数,a≠0).有下列结论:
①a值为﹣5;
②小球的飞行高度最高可达到21m;
③小球有两个飞行的时间使小球的高度刚好达到15m.
其中,正确结论的个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【分析】依据题意,小球在4s时落地,从而可得h=a×42+20×4=0,即可求出a,进而可以判断①;依据题意,h=﹣5t2+20t=﹣5(t﹣2)2+20,故当t=2时,h取得最大值为20,故可判断②;又令h=﹣5(t﹣2)2+20=15,从而求出t后即可判断③.
【解答】解:由题意,小球在4s时落地,
∴h=a×42+20×4=0.
∴a=﹣5,故①正确.
∴h=﹣5t2+20t=﹣5(t﹣2)2+20.
∴当t=2时,h取得最大值为20,故②错误.
又令h=﹣5(t﹣2)2+20=15,
∴t=1或3.
∴小球有两个飞行的时间使小球的高度刚好达到15m,故③正确.
综上,①③正确共2个.
故选:C.
10.如图所示,已知二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴交于两点A(x1,0),B(x2,0),与y轴交于点C,OA=OC,对称轴为直线x=1,则下列结论:①abc<0;②;③ac﹣b+1=0;④x1+x2=2;x1 x2<0.其中正确的有( )
A.①② B.②③ C.①③④ D.①④
【分析】依据题意,由二次函数的图象和性质,对称轴、与x轴、y轴的交点坐标,以及二次函数与一元二次方程的关系,逐个进行判断,得出答案.
【解答】解:∵抛物线开口向下,
∴a<0,
∵抛物线的对称轴为直线x=﹣=1,
∴b=﹣2a>0,
∵抛物线与y轴的交点在x轴上方,
∴c>0,
∴abc<0,故①正确.
∵点A到直线x=1的距离大于1,
∴点B到直线x=1的距离大于1,
即点B在(2,0)的右侧,
∴当x=2时,y>0,
即4a+2b+c>0,
∴a+b+c>0,故②错误.
∵C(0,c),OA=OC,
∴A(﹣c,0),
∴ac2﹣bc+c=0,即ac﹣b+1=0,故③正确.
由A(x1,0),B(x2,0),
∴x1、x2是方程ax2+bx+c=0的两个根,有x1+x2=﹣=2,x1 x2=<0,故④正确.
故选:C.
二.填空题(共5小题,满分15分,每小题3分)
11.若点A(1﹣3m,2)与点B(5,2n+4)关于原点对称,则m﹣n= 5 .
【分析】根据关于原点对称的点的坐标特征列方程求解即可.
【解答】解:∵点A(1﹣3m,2)与点B(5,2n+4)关于原点对称,
∴1﹣3m+5=0,2n+4+2=0,
解得m=2,n=﹣3,
∴m﹣n=2+3=5.
故答案为:5.
12.如图,一段长管中放置着三根同样的绳子,小明从左边随机选一根,张华从右边随机选一根,两人恰好选中同一根绳子的概率是 .
【分析】画树状图,共有9个等可能的结果,小明和张华两人恰好选中同一根绳子的结果有3个,再由概率公式求解即可.
【解答】解:画树状图如图:
共有9个等可能的结果,小明和张华两人恰好选中同一根绳子的结果有3个,
∴小明和张华两人恰好选中同一根绳子的概率为=,
故答案为:.
13.九(2)班元旦晚会上,某活动小组每两位同学间互赠一张贺卡、共赠贺卡132张,如果设活动小组有x名学生,则列出的方程化为一般式为 x2﹣x﹣132=0 .
【分析】设全班有x人.根据互赠卡片一张,则x人共赠卡片x(x﹣1)张,列方程即可.
【解答】解:根据题意得,
x(x﹣1)=132,即x2﹣x﹣132=0,
故答案为:x2﹣x﹣132=0.
14.一个圆锥的侧面展开图是半径为9cm,圆心角为120°的扇形,则此圆锥底面圆的半径为 3 cm.
【分析】设该圆锥底面圆的半径为r cm,则可根据圆锥的侧面展开图为一扇形,这个扇形的弧长等于圆锥底面的周长,扇形的半径等于圆锥的母线长和弧长公式得到2πr=,然后解方程即可.
【解答】解:设该圆锥底面圆的半径为r,
根据题意得2πr=,解得r=3,
即该圆锥底面圆的半径为3cm.
故答案为:3.
15.已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象上部分点的坐标(x,y)的对应值如表所示:
x … 0 4 …
y … 0.37 ﹣1 0.37 …
则方程ax2+bx+1.37=0的解为 x1=,x2=4﹣ .
【分析】利用抛物线经过点(0,0.37)得到c=0.37,根据抛物线的对称性得到抛物线的对称轴为直线x=2,抛物线经过点(,﹣1),由于方程ax2+bx+1.37=0变形为ax2+bx+0.37=﹣1,则方程ax2+bx+1.37=0的根理解为函数值为﹣2所对应的自变量的值,所以方程ax2+bx+2.32=0的根为x1=,x2=4﹣.
【解答】解:由抛物线经过点(0,0.37)得到c=0.37,
因为抛物线经过点(0,0.37)、(4,0.37),
所以抛物线的对称轴为直线x=2,
而抛物线经过点(,﹣1),
所以抛物线经过点(4﹣,﹣1),
所以二次函数解析式为y=ax2+bx+0.37,
方程ax2+bx+1.37=0变形为ax2+bx+0.37=﹣1,
所以方程ax2+bx+0.37=﹣1的根理解为函数值为﹣1所对应的自变量的值,
所以方程ax2+bx+2.32=0的根为x1=,x2=4﹣.
故答案为:x1=,x2=4﹣.
三.解答题(共8小题,满分75分)
16.(7分)已知m是方程x2﹣3x+1=0的一个根,求(m﹣3)2+(m+2)(m﹣2)的值.
【分析】把x=m代入方程得:m2﹣3m+1=0,即m2﹣3m=﹣1,再整体代入原式=m2﹣6m+9+m2﹣4=2(m2﹣3m)+5可得.
【解答】解:∵m是方程x2﹣3x+1=0的一个根,
∴m2﹣3m+1=0,即m2﹣3m=﹣1,
∴(m﹣3)2+(m+2)(m﹣2)=m2﹣6m+9+m2﹣4=2(m2﹣3m)+5=3.
17.(7分)把一副普通扑克牌中的4张:黑3,红4,梅5,方6,洗匀后正面朝下放在桌面上.
(1)从中随机抽取一张牌是红心的概率是 .
(2)从中随机抽取一张,再从剩下的牌中随机抽取另一张,请用表格或树状图表示抽取的两张牌牌面数字所有可能出现的结果,并求抽取的两张牌牌面数字之和大于9的概率.
【分析】(1)直接由概率公式求解即可;
(2)画树状图展示所有12种等可能的结果数,再找出符合条件的结果数,然后根据概率公式求解即可.
【解答】解:(1)从中随机抽取一张牌是红心的概率是,
故答案为:;
(2)画树状图如图:
共有12个等可能的结果,抽取的两张牌牌面数字之和大于9的结果有4个,
∴抽取的两张牌牌面数字之和大于9的概率为=.
18.(7分)如图,在平面直角坐标系中,已知△ABC的三个顶点坐标分别为A(﹣4,4),B(﹣2,0),C(﹣1,2).
(1)将△ABC先向右平移3个单位,再向下平移3个单位得到△A1B1C1(点A1、B1、C1分别与点A、B、C对应),请在图中画出△A1B1C1;
(2)将△ABC绕原点O顺时针旋转90°得到△A2B2C2(点A2、B2、C2分别与点A、B、C对应),请在图中画出△A2B2C2,并写出点C2的坐标.
【分析】(1)先找到点A,B,C平移后的对应点A1、B1、C1,再顺次连接,即可求解;
(2)先找到点A,B,C平移后的对应点A2、B2、C2,再顺次连接,即可求解.
【解答】解:(1)如图,即为所求;
(2)如图,即为所求;点C2的坐标为(2,1).
19.(9分)如图,二次函数y=﹣x2+bx+c的图象过A(1,0),B(0,﹣3)两点.
(1)求这个二次函数的解析式;
(2)设该二次函数的对称轴与x轴交于点C,连接BA,BC,求△ABC的面积.
【分析】(1)把A(1,0),B(0,﹣3)代入y=﹣x2+bx+c得到方程组,解方程组后即可得到二次函数的解析式;
(2)先求出抛物线的对称轴,得到点C的坐标,进一步求得△ABC的面积即可.
【解答】解:(1)把A(1,0),B(0,﹣3)代入y=﹣x2+bx+c,
得:,
解得.
故这个二次函数的解析式为y=﹣x2+4x﹣3.
(2)∵该抛物线对称轴为直线,
∴点C的坐标为(2,0),
∴AC=OC﹣OA=2﹣1=1,
∴.
20.(9分)如图,AB为⊙O的直径,点C在⊙O外,∠ABC的平分线与⊙O交于点D,∠C=90°.
(1)CD与⊙O有怎样的位置关系?请说明理由;
(2)若∠CDB=60°,AB=4,求的长.
【分析】(1)连接OD,则OD=OB,所以∠ODB=∠ABD,而∠ABD=∠CBD,则∠ODB=∠CBD,所以OD∥BC,则∠ODC=180°﹣∠C=90°,即可证明CD与⊙O相切;
(2)由AB是⊙O的直径,且AB=4,得OA=2,∠ADB=90°,由∠C=90°,∠CDB=60°,求得∠ABD=∠CBD=30°,则∠AOD=2∠ABD=60°,即可根据弧长公式求得=.
【解答】解:(1)CD与⊙O相切,
理由:连接OD,则OD=OB,
∴∠ODB=∠ABD,
∵BD平分∠ABC,
∴∠ABD=∠CBD,
∴∠ODB=∠CBD,
∴OD∥BC,
∵∠C=90°,
∴∠ODC=180°﹣∠C=90°,
∵OD是⊙O的半径,且CD⊥OD,
∴CD与⊙O相切.
(2)∵AB是⊙O的直径,且AB=4,
∴OA=AB=2,∠ADB=90°,
∵∠C=90°,∠CDB=60°,
∴∠ABD=∠CBD=90°﹣∠CDB=30°,
∴∠AOD=2∠ABD=60°,
∴==,
∴的长为.
21.(9分)企鹅塔祖尼是2023年女足世界杯的吉祥物,塔祖尼造型的玩偶非常畅销.某特许经销店销售一种塔祖尼造型玩偶,每件成本为8元,在销售过程中发现,每天的销售量y(件)与每件售价x(元)之间存在一次函数关系(其中8≤x≤15,且x为整数).当每件售价为8元时,每天的销售量为110件;当每件售价为10元时,每天的销售量为100件.
(1)求y与x之间的函数关系式.
(2)若该商店销售这种玩偶每天获得360元的利润,则每件玩偶的售价为多少元?
(3)设该商店销售这种玩偶每天获利w(元),当每件玩偶的售价为多少元时,每天的销售利润最大?最大利润是多少元?
【分析】(1)根据给定的数据,利用待定系数法即可求出y与x之间的函数关系式;
(2)根据题意列出利润的一元二次方程,正确解出即可,并注意x的取值范围;
(3)利用销售该玩偶每天的销售利润=每件的销售利润×每天的销售量,即可得出w关于x的函数关系式,再利用二次函数的性质即可解决最值问题.
【解答】解:(1)设每天的销售量y(件)与每件售价x(元)函数关系式为:y=kx+b(k≠0),
由题意可知:,
解得:,
∴y与x之间的函数关系式为:y=﹣5x+150;
(2)根据题意得:(﹣5x+150)(x﹣8)=360,
解得:x1=12,x2=26(舍去),
答:若该商店销售这种玩偶每天获得360元的利润,则每件玩偶的售价为12元;
(3)根据题意得:w=y(x﹣8)
=(﹣5x+150)(x﹣8)
=﹣5x2+190x﹣1200
=﹣5(x﹣19)2+605,
∵8≤x≤15,且x为整数,
当x<19时,w随x的增大而增大,
∴当x=15时,w有最大值,最大值为525.
答:每件玩偶的售价为15元时,每天的销售利润最大,最大利润是525元.
22.(13分)如图,ABCD是正方形,BC是⊙O的直径,点E是⊙O上的一动点(点E不与点B,C重合),连接DE,BE,CE.
(1)若∠EBC=60°,求∠ECB的度数;
(2)若DE为⊙O的切线,连接DO,DO交CE于点F,求证:DF=CE;
(3)若AB=2,过点A作DE的垂线交射线CE于点M,求AM的最小值.
【分析】(1)先根据圆周角定理可得∠BEC=90°,然后根据直角三角形的性质即可解答;
(2)如图:连接DO,DO交CE于点F,先证明△OCD≌△OED可得∠CDF=∠EDF,CD=DE,根据等腰三角形三线合一的性质可得∠DFE=90°,然后再证明△DFE≌△CEB,最后根据全等三角形的性质即可解答;
(3)如图2:连接AC、BD相交于点T,设AM⊥DE于点N,设DE交AC于点Q,先证明∠ABE=∠BCE,进一步证明∠DBE=∠ACM,再根据BD⊥AC和DE⊥AM证明∠BDE=∠CAM,利用全等三角形的判定与性质可得∠CMD=∠BEC=90°,最后根据勾股定理求出,再说明AM≥AH﹣MH(当且仅当点M在线段AH上时等号成立),求出AM的最小值即可.
【解答】(1)解:∵BC是⊙O的直径,
∴∠BEC=90°,
∵∠EBC=60°,
∴∠ECB=90°﹣∠EBC=30°.
(2)证明:如图:连接DO,DO交CE于点F,
∵DE为⊙O的切线,
∴∠OED=90°,
由正方形和圆的性质可得:OC=OE,∠OCD=90°.
∴∠OED=∠OCD=90°,
∵OD=OD,
∴△OCD≌△OED(HL),
∴∠CDF=∠EDF,CD=DE,
∴DF⊥EC,即∠DFE=90°,
∴∠DFE=∠CEB=90°,
∵OE=OB,
∴∠OEB=∠OBE,
∵∠OED=90°,∠BEC=90°,
∴∠OED﹣∠OEC=∠BEC﹣∠OEC,即∠OEB=∠DEF,
∴∠OBE=∠DEF,
∴△DFE≌△CEB(AAS),
∴DF=CE.
(3)解:如图2,连接AC、BD相交于点T,设AM⊥DE于点N,设DE交AC于点Q,
∵正方形ABCD,
∴AC⊥BD,AC=BD,CT=BT,∠ABC=∠BCD=∠ADC=90°,∠ACB=∠ABD=45°,CD=BC=AD=AB=2,
∴点T在⊙O上,
∵∠BCD=90°,∠BEC=90°,
∴∠ABE+∠CBE=90°,∠BCE+∠CBE=90°,
∴∠ABE=∠BCE,
∴∠ABD﹣∠ABE=∠ACB﹣∠BCE,即∠DBE=∠ACM;
∵BD⊥AC,DE⊥AM,
∴∠BDE+∠DQT=90°,∠CAM+∠AQN=90°,
又∵∠AQN=∠DQT,
∴∠BDE=∠CAM,
在△BDE和△CAM中,
,
∴△BDE≌△CAM(ASA),
∴BE=CM,
∵∠ABC=∠BCD=90°,∠ABE=∠BCE,
∴∠DCM=∠CBE,
在△DCM和△CBE中,
,
∴△DCM≌△CBE(SAS),
∴∠CMD=∠BEC=90°;
点M在以CD为直径的圆上,设圆心为H,
如图3:连接MH、AH,
则:,
∵∠ADC=90°,
∴,
∵AM≥AH﹣MH,
∴当且仅当点M在线段AH上时等号成立,
∴,
∴AM的最小值为.
23.(14分)如图,已知抛物线y=ax2+bx+c的顶点为A(4,3),与y轴相交于点B(0,﹣5),对称轴为直线l,点M是线段AB的中点.
(1)求抛物线的表达式;
(2)写出点M的坐标并求直线AB的表达式;
(3)设动点P,Q分别在抛物线和对称轴l上,当以A,P,Q,M为顶点的四边形是平行四边形时,求P,Q两点的坐标.
【分析】(1)函数表达式为:y=a(x﹣4)2+3,将点B坐标代入上式,即可求解;
(2)A(4,3)、B(0,﹣5),则点M(2,﹣1),设直线AB的表达式为:y=kx﹣5,将点A坐标代入上式,即可求解;
(3)分当AM是平行四边形的一条边、AM是平行四边形的对角线两种情况,分别求解即可.
【解答】解:(1)函数表达式为:y=a(x﹣4)2+3,
将点B坐标代入上式并解得:a=﹣,
故抛物线的表达式为:y=﹣x2+4x﹣5;
(2)A(4,3)、B(0,﹣5),则点M(2,﹣1),
设直线AB的表达式为:y=kx﹣5,
将点A坐标代入上式得:3=4k﹣5,解得:k=2,
故直线AB的表达式为:y=2x﹣5;
(3)设点Q(4,s)、点P(m,﹣m2+4m﹣5),
①当AM是平行四边形的一条边时,
当点Q在A的下方时,
点A向左平移2个单位、向下平移4个单位得到M,
同样点P(m,﹣m2+4m﹣5)向左平移2个单位、向下平移4个单位得到Q(4,s),
即:m﹣2=4,﹣m2+4m﹣5﹣4=s,
解得:m=6,s=﹣3,
即点P的坐标为(6,1)、点Q的坐标为(4,﹣3),
故当点Q在点A上方时,AQ=MP=2,
同理可得点P的坐标为(2,1)、点Q的坐标为(4,5),
②当AM是平行四边形的对角线时,
由中点定理得:4+2=m+4,3﹣1=﹣m2+4m﹣5+s,
解得:m=2,s=1,
故点P、Q的坐标分别为(2,1)、(4,1);
综上,P、Q的坐标分别为P(6,1)或(2,1),Q(4,5)或(4,﹣3)或(4,1).