2023-2024学年浙江省台州市玉环市城关一中九年级(上)期中数学试卷(含解析)
展开1.将方程2x2=7x−3化为一般形式后,常数项为3,则一次项系数为( )
A. 7B. −7C. 7xD. −7x
2.将四个数字看作一个图形,则下列四个图形中,是中心对称图形的是( )
A. 6666B. 9999C. 6669D. 6699
3.关于二次函数y=−3(x−1)2+2,下列说法正确的是( )
A. 开口向上B. 当x>1时,y随x的增大而增大
C. 有最小值2D. 顶点坐标是(1,2)
4.如图,AB是⊙O的直径,C,D是⊙O上两点,若∠AOC=140°,则∠BDC=( )
A. 20°
B. 40°
C. 55°
D. 70°
5.一元二次方程3x2+4x−1=0的根的情况为( )
A. 有两个相等的实数根B. 有两个不相等的实数根
C. 没有实数根D. 无法确定
6.抛物线y=2(x+1)2−4平移后,得到抛物线,y=2x2,则平移方法是( )
A. 先向左平移1个单位,再向上平移4个单位
B. 先向左平移1个单位,再向7平移4个单位
C. 先向右平移1个单位,再向上平移4个单位
D. 先向右平移1个单位,再向下平移4个单位
7.如图,△ABC中∠BAC=100°,将△ABC绕点A逆时针旋转150°,得到△ADE,这时点B、C、D恰好在同一直线上,则∠E的度数为( )
A. 50°B. 75°C. 65°D. 60°
8.某小区新增了一家快递店,第一天揽件200件,到第三天统计得出三天共揽件662件,设该快递店揽件日平均增长率为x,根据题意,下面所列方程正确的是( )
A. 200(1+x)2=662
B. 200(1+2x)2=662
C. 200(1−x)2=662
D. 200+200(1+x)+200(1+x)2=662
9.如图,△ABC的顶点均在⊙O上,且AB=AC,∠BAC=120°,D为弦BC的中点,弦EF经过点D,且EF//AB.若⊙O的半径为4,则弦EF的长是( )
A. 3 5
B. 2 13
C. 2 15
D. 2 17
10.将抛物线y=x2+x−6位于y轴左侧的部分沿x轴翻折,其余部分不变,翻折得到的图象和原来不变的部分构成一个新图象,若直线y=12x+t与新图象有且只有2个公共点,则t的取值范围是( )
A. −6
11.已知A(a,1)与B(5,b)关于原点对称,则a−b=______.
12.若x1、x2是一元二次方程x2+2x=3的两根,则x1⋅x2的值是______ .
13.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°,BC=2,将△ABC绕点C顺时针旋转得到△A′B′C,其中点A′与点A是对应点,点B′与点B是对应点,若点B′恰好落在AB边上,则点A到直线A′C的距离等于 .
14.如图,一条笔直铁路MN和一条笔直公路PQ在点O处交汇,∠QON=30°,在点A处有一栋居民楼,OA=200米,已知火车行驶时,周围200米以内都会受到噪声的影响,若火车在铁路MN上沿ON方向以每秒20米的速度行驶,那么居民楼受噪声影响的时间为______秒.(不考虑火车长度,结果保留小数点后一位,参考数据: 2≈1.414, 3≈1.732)
15.已知抛物线y=ax2+bx+c(a,b,c为常数且a≠0)图象经过P1(−1,y1),P2(1,y2),P3(4,y3),P4(5,y4)四点,若0
三、解答题:本题共8小题,共66分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤。
17.(本小题6分)
解方程:(x+4)2−5(x+4)=0.
18.(本小题6分)
如图,平面直角坐标系内,小正方形网格的边长为1个单位长度,△ABC的顶点均在格点上.
(1)画出将△ABC关于原点O的中心对称图形△A1B1C1;
(2)将△DEF绕点E逆时针旋转90°得到△D1EF1,画出△D1EF1;
(3)若△DEF由△ABC绕着某点旋转得到的,则这点的坐标为 .
19.(本小题6分)
定义:若一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)满足b=ac.则称此方程为“蛟龙”方程.
(1)当b<0时,判断此时“蛟龙”方程ax2+bx+c=0(a≠0)解的情况,并说明理由.
(2)若“蛟龙”方程2x2+mx+n=0有两个相等的实数根,请解出此方程.
20.(本小题8分)
如图,杭州亚运会上某运动员站在点O处练习发排球,将球从O点正上2m的A点处发出,把球看成点,其运行的路线近似看作是抛物线的一部分.已知球与O点的水平距离ON为6m时,达到最高3m,球场的边界距O点的水平距离为18m.
(1)请确定排球运行的高度y(m)与运行的水平距离x(m)满足的函数关系式;
(2)请判断排球第一次落地是否出界?请通过计算说明理由.
21.(本小题8分)
如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,E是BC的中点,以AC为直径的⊙O与AB边交于点D,连接DE.
(1)求证:DE是⊙O的切线;
(2)若CD=3cm,DE=2.5cm,求⊙O直径的长.
22.(本小题8分)
如图,在正方形ABCD中,线段CD绕点C逆时针旋转到CE处,旋转角为α(0°<α<90°),点F在直线DE上,且AD=AF,连接BF.
(1)求∠BAF的大小(用含α的式子表示).
(2)求证:EF= 2BF.
23.(本小题12分)
在直角坐标系中,设函数y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a≠0).
(1)已知a=1.
①若函数的图象经过(0,3)和(−1,0)两点,求函数的表达式;
②若将函数图象向下平移两个单位后与x轴恰好有一个交点,求b+c的最小值.
(2)若b=a+1,(x1,y1),(x2,y2)是该函数图象上的两个不同点,对于任意x1,x2.当x1>x2≥−3时,恒有y1>y2,试求a的取值范围.
24.(本小题12分)
如图1,扇形AOB中,∠AOB=90°,OA=9,点P在半径OB上,连接AP.
(1)把△AOP沿AP翻折,点O的对称点为点Q.
①当点Q刚好落在弧AB上,求弧AQ的长;
②如图2,点Q落在扇形AOB外,AQ与弧AB交于点C,过点Q作QH⊥OA,垂足为H,探究OH、AH、QC之间的数量关系,并说明理由;
(2)如图3,记扇形AOB在直线AP上方的部分为图形W,把图形W沿着AP翻折,点B的对称点为点E,弧AE与OA交于点F,若OF=3,求PO的长.
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解:由2x2=7x−3,得2x2−7x+3=0,
所以一次项系数是−7,
故选:B.
首先移项,把7x−3移到等号右边,然后再确定一次项系数即可.
此题主要考查了一元二次方程的一般形式,关键是掌握任何一个关于x的一元二次方程经过整理,都能化成如下形式ax2+bx+c=0(a≠0).这种形式叫一元二次方程的一般形式.其中ax2叫做二次项,a叫做二次项系数;bx叫做一次项;c叫做常数项.
2.【答案】D
【解析】解:将图形旋转180度后与原图重合的只有D项,故D项符合要求,
故选:D.
根据中心对称图形的定义作答即可.
本题考查了中心对称图形的概念,解题关键是掌握好中心对称的概念.先确定对称中心,图形绕对称中心旋转180度后与原图重合,即是中心对称图形.
3.【答案】D
【解析】解:∵y=−3(x−1)2+2,
∵a=−3<0,则抛物线开口向下,故A错误,不符合题意;
∵对称轴是直线x=1,抛物线开口向下,则当x>1时,y随x的增大而减小,故选项B错误,不符合题意;
由抛物线的顶点坐标是(1,2),故选项D正确,符合题意;
∵抛物线开口向下,当x=1时取得最大值2,故选项C错误,不符合题意;
故选:D.
根据题目中的函数解析式,可以写出该函数图象的开口方向、对称轴、最值和顶点坐标,从而可以判断哪个选项是符合题意的.
本题考查二次函数的性质、二次函数的最值,解答本题的关键是明确题意,利用二次函数的性质解答.
4.【答案】A
【解析】解:∵∠BOC+∠AOC=180°,∠AOC=140°,
∴∠BOC=180°−140°=40°,
∴∠BDC=12∠BOC=20°.
故选:A.
由邻补角的性质求出∠BOC的度数,由圆周角定理,即可求出∠BDC的度数.
本题考查圆周角定理,邻补角的性质,关键是掌握圆周角定理.
5.【答案】B
【解析】解:∵a=3,b=4,c=−1,
∴Δ=b2−4ac=42−4×3×(−1)=16+12=38>0,
∴一元二次方程3x2+4x−1=0有两个不相等的实数根.
故选:B.
根据一元二次方程根的判别式,即可得出Δ=38>0,进而可得出该方程有两个不相等的实数根.
本题考查了一元二次方程根的判别式,牢记“当Δ>0时,方程有两个不相等的实数根”是解题的关键.
6.【答案】C
【解析】解:∵抛物线y=2(x+1)2−4的顶点坐标为(−1,−4),
平移后抛物线y=2x2的顶点坐标为(0,0),
∴平移方法为:向右平移1个单位,再向上平移4个单位.
故选:C.
由抛物线y=2(x+1)2−4得到顶点坐标为(−1,−4),而平移后抛物线y=2x2的顶点坐标为(0,0),根据顶点坐标的变化寻找平移方法.
本题考查了抛物线的平移规律.关键是确定平移前后抛物线的顶点坐标,寻找平移规律.
7.【答案】C
【解析】解:∵将△ABC绕点A逆时针旋转150°,得到△ADE,
∴∠BAD=150°,AD=AB,∠E=∠ACB,
∵点B,C,D恰好在同一直线上,
∴△BAD是顶角为150°的等腰三角形,
∴∠B=∠BDA,
∴∠B=12(180°−∠BAD)=15°,
∴∠E=∠ACB=180°−∠BAC−∠B=180°−100°−15°=65°,
故选:C.
由旋转的性质得出∠BAD=150°,AD=AB,∠E=∠ACB,由点B,C,D恰好在同一直线上,则△BAD是顶角为150°的等腰三角形,求出∠B=15°,由三角形内角和定理即可得出结果.
此题主要考查了旋转的性质、等腰三角形的判定和性质、三角形的内角和定理等知识;判断出三角形ABD是等腰三角形是解本题的关键.
8.【答案】D
【解析】解:根据题意,得200+200(1+x)+200(1+x)2=662,
故选:D.
根据三天共揽件662件,列一元二次方程即可.
本题考查了由实际问题抽象出一元二次方程,理解题意并根据题意建立等量关系是解题的关键.
9.【答案】B
【解析】解:连接OA、OB、OF,作OH⊥EF于点H,则∠OHD=∠OHF=90°,
∵AB=AC,
∴AB=AC,
∴OA垂直平分BC,
∵D为弦BC的中点,
∴BD=CD,OA经过点D,
∵∠BAC=120°,OA=OB=4,
∴∠OAB=∠OBA=12∠BAC=60°,
∴△AOB是等边三角形,
∵OA⊥BC于点D,
∴OD=AD=12OA=2,
∵EF//AB,
∴∠ODH=∠OAB=60°,
∴∠DOH=30°,
∴DH=12OD=1,
∴OH= OD2−DH2= 22−12= 3,
∵OF=4,
∴EH=FH= OF2−OH2= 42−( 3)2= 13,
∴EF=2 13,
故选:B.
连接OA、OB、OF,作OH⊥EF于点H,先根据垂径定理证明OA垂直平分BC,则OA经过点D,再根据等腰三角形的“三线合一”证明∠OAB=∠OBA=60°,则△AOB是等边三角形,由EF//AB,得∠ODH=∠OAB=60°,则∠DOH=30°,所以DH=12OD=1,OH= 3,即可根据勾股定理求得EH=FH= 13,则EF=2 13.
此题重点考查垂径定理、平行线的性质、等边三角形的判定与性质、等腰三角形的“三线合一”、直角三角形中30°角所对的直角边等于斜边的一半、勾股定理的应用等知识,正确地作出所需要的辅助线是解题的关键.
10.【答案】C
【解析】解:当x=0时,则y=x2+x−6=−6,
∴点C(0,−6),
∴C′(0,6),
当直线y=12x+t经过点C时,则−6=12×0+t,
∴t=−6,
当直线y=12x+t经过点C′时,则6=12×0+t,
∴t=6,
当直线y=12x+t与新图象有且只有2个公共点时,也就是12x+t=−(x2+x−6)有相等的实数根,
整理方程,得x2+32x+(t−6)=0,
由根的判别式Δ=(32)2+4(t−6)=4t−874=0,
解得t=10516;
∴当直线y=12x+t与新图象有且只有2个公共点时,−6≤t<6或t=10516.
故选:C.
根据抛物线的解析式得到与y轴的交点C(0,−6),当直线y=12x+t经过点C和C′时,求得t=±6,根据一元二次方程根的判别式即可得到结论.
本题考查二次函数图象与几何变换,二次函数的性质,一次函数图象与系数的关系,一次函数图象上点的坐标特征,数形结合是解题的关键.
11.【答案】−4
【解析】解:∵A(a,1)与B(5,b)关于原点对称,
∴a=−5,b=−1,
∴a−b=−5−(−1)=−4,
故答案为:−4.
根据关于原点对称的点的坐标特点:两个点关于原点对称时,它们的坐标符号相反可得a、b的值,再进一步计算即可得到答案.
此题主要考查了关于原点对称的点的坐标特点,关键是掌握点的坐标变化规律.
12.【答案】−3
【解析】解:∵x1、x2是一元二次方程x2+2x=3的两个根,
∴x1⋅x2=ca=−3.
故答案为:−3.
根据两根之积为ca,代入数据即可得出结论.
本题考查了根与系数的关系,牢记两根之积为ca是解题的关键.
13.【答案】3
【解析】解:作AH⊥A′C于H,
∵∠ACB=90°,∠A=30°,BC=2,
∴∠B=60°,AC=2 3,
∵将△ABC绕点C顺时针旋转得到△A′B′C,
∴CB=CB′,∠A′CB′=∠ACB=90°,
∴∠B=∠CB′B=60°,
∴∠BCB′=60°,
∴∠ACH=∠BCB′=60°,
∵∠AHC=90°,
∴∠CAH=30°,
∴AH=AC×cs30°=2 3× 32=3,
∴点A到直线A′C的距离等于3,
故答案为:3.
作AH⊥A′C于H,根据含30°角的直角三角形的性质得∠B=60°,AC=2 3,再根据旋转的性质可得∠ACH=∠BCB′=60°,从而得出答案.
本题主要考查了旋转的性质,含30°角的直角三角形的性质等知识,熟练掌握旋转的性质是解题的关键.
14.【答案】17.3
【解析】解:如图,过点A作AC⊥MN于C,以点A为圆心,以200米为半径画圆,则⊙A交MN于点O,设另一个交点为B,连接OB,
当火车行驶到点O时,开始影响居民楼A,当驶离点B时,结束影响居民楼A,
∵OA=200米,∠AOB=30°,
∴AC=100米
∴OC= OA2−AC2=100 3(米),
∵AC⊥OB,
∴OB=2OC=200 3(米),
∴影响所持续的时间为200 3÷20=10 3≈17.3(秒),
故答案为:17.3.
画出相应的图形,根据垂径定理、勾股定理求出OB的长度,再根据速度、时间、路程的关系进行计算即可.
本题考查垂径定理、勾股定理,掌握垂径定理、勾股定理以及速度、时间、路程的关系是正确解答的关键.
15.【答案】①②③
【解析】解:∵抛物线y=ax2+bx+c(a,b,c为常数且a≠0)图象经过P1(−1,y1),P2(1,y2),P3(4,y3),P4(5,y4)四点,若0
∴a<0,故①正确,
∵P1(−1,y1),P3(4,y3),P4(5,y4)在x轴的上方,
∴抛物线与x轴有两个交点,
∴b2−4ac>0,故②正确;
∵32<−b2a<2,a<0,
∴−3a∵P2(1,y2)离对称轴的距离最小,
∴y2>y3,故④错误;
故答案为:①②③.
根据题意判定抛物线开口向下,对称轴在32和2之间,然后根据点的位置以及到对称轴的距离的大小即可判断.
本题考查了二次函数图象上点的坐标特征,二次函数的性质,判定对称轴的位置是解题的关键.
16.【答案】14−4 5
【解析】解:设P(x,y),
∵PA2=(x+1)2+y2,PB2=(x−1)2+y2,
∴PA2+PB2=2x2+2y2+2=2(x2+y2)+2,
∵OP2=x2+y2,
∴PA2+PB2=2OP2+2,
当点P处于OC与圆的交点上时,OP取得最值,
∵CO= 2+3= 5,半径为1,
∴OP的最小值为CO−CP= 5−1,
∴PA2+PB2最小值为2( 5−1)2+2=14−4 5.
故答案为:14−4 5.
设点P(x,y),表示出PA2+PB2的值,从而转化为求OP的最值,列出代数式代入求解即可.
本题考查了圆的综合,解答本题的关键是设出点P坐标,将所求代数式的值转化为求解OP的最小值,难度较大.
17.【答案】解:(x+4)2−5(x+4)=0,
(x+4)(x+4−5)=0,
(x+4)(x−1)=0,
x+4=0或x−1=0,
x1=−4,x2=1.
【解析】利用解一元二次方程−因式分解法,进行计算即可解答.
本题考查了解一元二次方程−因式分解法,熟练掌握解一元二次方程−因式分解法是解题的关键.
18.【答案】(0,1)
【解析】解:(1)作图如下:
(2)作图如下:
(3)根据旋转的性质:旋转中心到两对应点的距离相等;
故旋转中心在线段BE、CF的中垂线上;
由图像可知,该点的坐标为(0,1).
(1)根据成中心对称图形的性质画图即可;
(2)根据旋转中心、旋转角、旋转方向画图即可;
(3)线段BE、CF的中垂线的交点即为旋转中心.
本题考查了图形的旋转,平面直角坐标系中点的坐标变换;熟练掌握旋转的性质是解题关键.
19.【答案】解:(1)“蛟龙”方程ax2+bx+c=0(a≠0)有两个不相等的实数根,理由如下:
∵一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)为“蛟龙”方程,
∴b=ac,
∵b<0,
∴Δ=b2−4ac=b2−4b=b(b−4)>0,
∴“蛟龙”方程ax2+bx+c=0(a≠0)有两个不相等的实数根;
(2)∵方程2x2+mx+n=0为“蛟龙”方程,
∴m=2n,
∵方程2x2+mx+n=0有两个相等的实数根,
∴Δ=m2−4×2n=4n2−8n=0,
∴n=0或2,
当n=0时,方程为2x2=0,解得x1=x2=0;
当n=2时,方程为2x2+4x+2=0,解得x1=x2=−1.
故此方程的解为0或−1.
【解析】(1)根据“蛟龙”方程的定义得b=ac,故Δ=b2−4ac=b2−4b=b(b−4),当b<0时,Δ>0,根据判别式的意义即可得出结论;
(2)根据“蛟龙”方程的定义得m=2n,根据判别式的意义得Δ=m2−4×2n=4n2−8n=0,求出n,进而得到方程的解.
此题考查了根的判别式,解一元二次方程等知识,解题的关键是了解“蛟龙”方程的定义,难度不大.
20.【答案】解:(1)由题意可知:该抛物线顶点为M(6,3),
∴y=a(x−6)2+3,
把A(0,2)的坐标代入解析式,得a(0−6)2+3=2,
解得a=−136,
∴排球运行的高度y(m)与运行的水平距离满足的函数关系式为y=−136(x−6)2+3;
(2)排球第一次落地点没有出界,理由:
令y=0,则−136(x−6)2+3=0,
解之得:x1=6−6 3(舍),x2=6+6 3,
∵6+6 3<18,
∴排球第一次落地没出界.
【解析】(1)由题意可知:该抛物线顶点M(6,3),可得y=a(x−6)2+3,再把A(0,2)的坐标代入解析式,即可求得;
(2)令y=0,求出x的值,即可判定.
本题考查了利用待定系数法求二次函数的解析式及二次函数的应用,正确求得二次函数的解析式是解决本题的关键.
21.【答案】(1)证明:如图1,连接OD,
∵AC是⊙O的直径,
∴∠ADC=∠BDC=90°,
∵E是BC的中点,
∴ED=EC,
∴∠EDC=∠ECD,
∵OD=OC,
∴∠ODC=∠OCD,
∵∠ACB=90°,
∴∠OCD+∠ECD=90°,
∴∠EDC+∠ODC=90°,
∵OD为半径,
∴DE是⊙O的切线;
(2)解:如图2,
∵DE是Rt△BDC斜边上的中线,DE=2.5cm,CD=3cm,
∴BC=2DE=5cm,
∴BD= BC2−CD2= (103)2−32 52−32=4(cm),
∵∠A+∠ACD=∠BCD+∠ACD=90°,
∴∠BCD=∠A,
∵∠BDC=∠CDA=90°,
∴△BDC∽△CDA,
∴BCAC=BDCD,即5AC=43,
∴AC=154(cm),
∴⊙O直径的长154cm.
【解析】(1)连接OD,由圆周角定理得出∠ADC=∠BDC=90°,由直角三角形的性质得出ED=EC,进而得出∠EDC=∠ECD,由OD=OC,得出∠ODC=∠OCD,由∠ACB=90°,得出∠OCD+∠ECD=90°,进一步得出∠EDC+∠ODC=90°,即可证明结论;
(2)由直角三角形的性质及勾股定理得出BC=5cm,BD=4(cm),再证明△BDC∽△CDA,得出BCAC=BDCD,进而得出⊙O直径的长154cm.
本题考查了切线的判定与性质,圆周角定理,掌握直角三角形的性质,圆周角定理,切线的判定方法,相似三角形的判定与性质是解决问题的关键.
22.【答案】解:(1)∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=BC=CD=DA.∠ADC=∠BCD=∠DAB=90°,
由题意得CD=CE,∠DCE=α:
∴∠CDE=∠CED=12(180°−α)=90°−12α.
∴∠ADF=90°−∠CDE=90°−(90°−12α)=12α,
∵AD=AF,
∴∠ADF=∠AFD=12α,
∴∠FAD=180°−∠ADF−∠AFD=180°−α,
∴∠BAF=∠FAD−∠BAD=180°−α−90°=90°−α;
(2)证明:如图,连接BE,
∵∠DCE=α
∴∠BCE−90°−α=∠BAF,
∵CD=CE=AD=AF=BC,
∴△BCE≌△BAF(SAS),
∴BF=BE,∠ABF=∠CBE.
∵∠ABC=90°,
∴∠EBF=90°
∴△EBF是等腰直角三角形,
∴根据勾股定理可得EF= 2BF.
【解析】(1)利用旋转的性质得到CE=CD,表示出∠ADF,再利用等腰三角形的性质,可得答案;
(2)连接EB,证明△BCE≌△BAF(SAS),即得到BF=BE,∠FBE=90°,即可证明,
本题考查了正方形的性质,等腰三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,熟练掌握等腰三角形的性质进行角度转换,想到证明EF= 2BF,即证明△FBE为等腰直角三角形,从而作出辅助线是解题的关键.
23.【答案】解:(1)∵a=1,
∴y=x2+bx+c.
①将(0,3)和(−1,0)两点代入y=x2+bx+c.得,
3=c1−b+c=0,
解得:c=3b=4.
∴y=x2+4x+3.
②函数向下平移两个单位得y=x2+bx+c−2,此时该函数与x轴恰好有一个交点,
∴Δ=0,
即b2−4(c−2)=0,
b2−4c+8=0,
c= b24+2,
∴b+c=b+b24+2=14(b+2)2+1.
∴当b=−2时,b+c的最小值为1.
(2)对称轴是直线x=−a+12a,
∵x1>x2≥−3,对任意的x1,x2都有y1>y2,
∴a>0,−a+12a≤−3.
∴0【解析】(1)依据题意,将a=1代入得y=x2+bx+c,①将(0,3)和(−1,0)两点代入y=x2+bx+c求出b,c,进而可以得解;
②函数向下平移两个单位得y=x2+bx+c−2,再由该函数与x轴恰好有一个交点,进而可得Δ=0,可得b+c=b+=b24+2=14(b+2)2+1,进而可以判断得解;
(2)依据题意,首先求出对称轴是直线x=−a+12a,再结合题意即可求出a的取值范围.
本题主要考查了二次函数的图象与性质,解题时要熟练掌握并能灵活运用是关键.
24.【答案】(1)解:①如图所示,连接OQ,
由翻折可知,OA=QA,
∴OQ=OA,
∴OA=QA=OQ,
∴△OQA是等边三角形,
∴∠QOA=60°
∴lAQ=60360×2π×OA=3π,
②OH=QC+AH.理由如下,
如图所示,过点O作OG⊥AQ,垂足为点G,则A=CG(垂径定理),
在△AQH与△AOG中,
∠QAH=∠OAG∠AHQ=∠AGOAO=AQ
∴△AQH≌△AOG,
∴AH=AG,且AG=CG,
∴AH=CG,OA−AH=AQ−AG,即OH=QG,
∴QG=QC+CG=QC+AH,
∴OH=QC+AH.
(2)解:方法一:如图所示,将△AOP沿着AP翻折得△AQP,过点Q作QH⊥AF,垂足为点H,过点P作PD⊥QH,垂足为点D,则四边形OHDP是矩形,
由折叠和(1)可知,AH=FH,
∵OF=3.
∴AH=FH=3
∴OH=PD=6.
Rt△QHA中,QH= AQ2−AH2= 92−32=6 2,
∵∠PQD+∠HQA=90°,∠QAH+∠HQA=90°,
∴∠PQD=∠QAH,
∵∠PDQ=∠QHA=90°.
∴△PDQ∽△QHA,
∴PQPD=QAQH,
∴PQ6=96 2,
∴PQ=9 22=OP.
方法二:如图所示,将AOP沿着AP翻折得△AQP,过点Q作QH⊥AF,垂足为点H,过点P作PD⊥OH,垂足为点D,
∵四边形OHDP是矩形,
由折叠和(1)可知,AH=FH,
∴OF=3,
∴AH=FH=3,
∴OH=PD=6,
Rt△QHA中,QH= AQ2−AH2= 92−32=6 2.
设OP=x,则DH=OP=PQ=x,DQ=6 2−x,
由PD2+DQ2=PQ2得,62+(6 2−x)2=x2,
解得:x=9 22.
即OP=9 22.
【解析】(1)①如图所示,连接OQ,根据折叠的性质可得△QOA是等边三角形,可得∠QOA=60°,再根据弧长公式即可求解;
②如图所示,过点O作OG⊥AQ,垂足为点G,则AG=CG(垂径定理),根据题意可得△AQH≌△AOG,由此即可求解;
(2)方法一:如图所示,将△AOP沿着AP翻折得△AQP,过点Q作QH⊥AF,垂足为点H,过点P作PD⊥QH,垂足为点D,则四边形OHDP是矩形,Rt△QHA中,可求出QH的长度,再证△PDQ∽△QHA,由此即可求解;方法二:在Rt△QHA中,求出QH的值,再根据勾股定理即可求解.
本题主要考查圆的几何图形的综合,掌握折叠的性质,圆的基础知识,等边三角形的性质,全等三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质是解题的关键.
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