2026年长江作业本同步练习册九年级数学下册人教版第68页答案
三、解答题
14. 如图,已知$\odot O$的弦$CD$垂直于直径$AB$,点$E$在$CD$上,且$EC = EB$.
(1) 求证:$△ CEB∽△ CBD$;
(2) 若$CE = 3$,$CB = 5$,求$DE$的长.

答案

14. (1)略 (2)$5\frac{1}{3}$

解析

(1) 证明:
∵CD⊥AB,AB为直径,
∴BC=BD,∠BCE=∠BDC,
∵EC=EB,
∴∠BCE=∠CBE,
∴∠CBE=∠BDC,
又∠BCE=∠BCD,
∴△CEB∽△CBD.
(2) 解:
∵△CEB∽△CBD,
∴$\frac{CE}{CB}=\frac{CB}{CD}$,
∵CE=3,CB=5,
∴$\frac{3}{5}=\frac{5}{CD}$,解得$CD=\frac{25}{3}$,
∵EC=EB=3,
∴DE=CD-CE=$\frac{25}{3}-3=\frac{16}{3}=5\frac{1}{3}$.
15. 如图,在$△ ABC$中,$AB = AC = 1$,$BC=\frac{\sqrt{5}-1}{2}$,在$AC$上取一点$D$,使得$AD = BC$,连$BD$.
(1) 求证:$AD^{2}=AC· CD$;
(2) 求$∠ ABD$的度数.

答案

1. (1)证明:
已知$AB = AC = 1$,$BC = AD=\frac{\sqrt{5}-1}{2}$,则$CD=AC - AD=1-\frac{\sqrt{5}-1}{2}=\frac{2 - (\sqrt{5}-1)}{2}=\frac{3 - \sqrt{5}}{2}$。
计算$AD^{2}$:$AD^{2}=(\frac{\sqrt{5}-1}{2})^{2}=\frac{5 - 2\sqrt{5}+1}{4}=\frac{6 - 2\sqrt{5}}{4}$。
计算$AC· CD$:$AC· CD = 1×\frac{3 - \sqrt{5}}{2}=\frac{3 - \sqrt{5}}{2}$,又$\frac{AD^{2}}{AC· CD}=\frac{(\frac{\sqrt{5}-1}{2})^{2}}{1×\frac{3 - \sqrt{5}}{2}}=\frac{\frac{5 - 2\sqrt{5}+1}{4}}{\frac{3 - \sqrt{5}}{2}}=\frac{6 - 2\sqrt{5}}{2(3 - \sqrt{5})}$。
对$\frac{6 - 2\sqrt{5}}{2(3 - \sqrt{5})}$进行化简:
分子分母同时乘以$3+\sqrt{5}$,$\frac{(6 - 2\sqrt{5})(3+\sqrt{5})}{2(3 - \sqrt{5})(3+\sqrt{5})}$。
根据$(a + b)(a - b)=a^{2}-b^{2}$,$(3 - \sqrt{5})(3+\sqrt{5})=9 - 5 = 4$;$(6 - 2\sqrt{5})(3+\sqrt{5})=18+6\sqrt{5}-6\sqrt{5}-10 = 8$。
所以$\frac{(6 - 2\sqrt{5})(3+\sqrt{5})}{2(3 - \sqrt{5})(3+\sqrt{5})}=\frac{8}{2×4}=1$,即$AD^{2}=AC· CD$。
2. (2)
因为$AD^{2}=AC· CD$,所以$\frac{AD}{AC}=\frac{CD}{AD}$,又$∠ A=∠ A$,根据相似三角形的判定定理(两边对应成比例且夹角相等的两个三角形相似),可得$△ ABD∼△ ACB$。
所以$\frac{AB}{AC}=\frac{BD}{CB}$,因为$AB = AC$,所以$BD = BC$。
设$∠ A=α$,因为$△ ABD∼△ ACB$,所以$∠ ABD=∠ C$。
又因为$AB = AC$,所以$∠ ABC=∠ C$。
根据三角形内角和定理$∠ A+∠ ABC+∠ C = 180^{\circ}$,即$α + 2∠ C=180^{\circ}$。
由$△ ABD∼△ ACB$,$\frac{AD}{AB}=\frac{AB}{AC}$($AB = AC$),$\cos A=\frac{AD^{2}+AC^{2}-CD^{2}}{2AD· AC}$,由$AD^{2}=AC· CD$,$AC = 1$,$AD=\frac{\sqrt{5}-1}{2}$,$CD=\frac{3 - \sqrt{5}}{2}$。
$\cos A=\frac{(\frac{\sqrt{5}-1}{2})^{2}+1^{2}-(\frac{3 - \sqrt{5}}{2})^{2}}{2×\frac{\sqrt{5}-1}{2}×1}$
先计算分子:$(\frac{\sqrt{5}-1}{2})^{2}+1-(\frac{3 - \sqrt{5}}{2})^{2}=\frac{5 - 2\sqrt{5}+1}{4}+1-\frac{9 - 6\sqrt{5}+5}{4}=\frac{6 - 2\sqrt{5}+4-(14 - 6\sqrt{5})}{4}=\frac{10 - 2\sqrt{5}-14 + 6\sqrt{5}}{4}=\frac{4\sqrt{5}-4}{4}=\sqrt{5}-1$。
分母$=\sqrt{5}-1$,所以$\cos A=\frac{\sqrt{5}-1}{2}$,则$∠ A = 36^{\circ}$。
因为$∠ A+∠ ABC+∠ C = 180^{\circ}$,$∠ ABC=∠ C$,所以$∠ C=∠ ABD = 72^{\circ}$。
综上,(1)证明过程如上述;(2)$∠ ABD = 36^{\circ}$。
16. 如图,抛物线$y = x^{2}-x - 1$与$y$轴交于点$C$,以原点$O$为圆心,$OC$长为半径作$\odot O$,交$x$轴于$A$,$B$两点,交$y$轴于另一点$D$.设点$P$为抛物线$y = x^{2}-x - 1$上的一点,作$PM⊥ x$轴于点$M$,求使$△ PMB∽△ ADB$时点$P$的坐标.

答案

16. 设点$P$的横坐标$x_{P}=a$,则点$P$的纵坐标$y_{P}=a^{2}-a - 1$。则$PM = |a^{2}-a - 1|$,$BM = |a - 1|$。因为$△ ADB$为等腰直角三角形,所以欲使$△ PMB∽△ ADB$,只要使$PM = BM$。即$|a^{2}-a - 1| = |a - 1|$。不难得$a_{1}=0$,$a_{2}=2$,$a_{3}=\sqrt{2}$,$a_{4}=-\sqrt{2}$。$\therefore$点$P$坐标分别为$P_{1}(0,-1)$,$P_{2}(2,1)$,$P_{3}(\sqrt{2},1-\sqrt{2})$,$P_{4}(-\sqrt{2},1+\sqrt{2})$

解析

解:
1. 求点$C$坐标:抛物线$y=x^2 - x - 1$与$y$轴交于点$C$,令$x=0$,得$y=-1$,故$C(0,-1)$,$OC=1$。
2. 求$\odot O$与坐标轴交点:$\odot O$半径为$1$,交$x$轴于$A(-1,0)$,$B(1,0)$,交$y$轴于$D(0,1)$。
3. 分析$△ ADB$:$A(-1,0)$,$B(1,0)$,$D(0,1)$,$OA=OB=OD=1$,$∠ ADB=90°$,$AD=BD=\sqrt{2}$,故$△ ADB$为等腰直角三角形,$\frac{AD}{BD}=1$。
4. 设点$P(a,a^2 - a - 1)$,则$PM=|a^2 - a - 1|$,$BM=|a - 1|$。
5. 由$△ PMB ∼ △ ADB$,得$\frac{PM}{BM}=\frac{AD}{BD}=1$,即$|a^2 - a - 1|=|a - 1|$。
6. 解方程:
当$a^2 - a - 1 = a - 1$时,$a^2 - 2a = 0$,解得$a=0$或$a=2$;
当$a^2 - a - 1 = -(a - 1)$时,$a^2 - 2 = 0$,解得$a=\sqrt{2}$或$a=-\sqrt{2}$。
7. 点$P$坐标:
$a=0$时,$P_1(0,-1)$;
$a=2$时,$P_2(2,1)$;
$a=\sqrt{2}$时,$P_3(\sqrt{2},1 - \sqrt{2})$;
$a=-\sqrt{2}$时,$P_4(-\sqrt{2},1 + \sqrt{2})$。
$\therefore$点$P$的坐标为$(0,-1)$,$(2,1)$,$(\sqrt{2},1 - \sqrt{2})$,$(-\sqrt{2},1 + \sqrt{2})$。