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2024年安徽省第一次联考（九年级）数学试卷答案

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7.如图所示,位于竖直平面内的参考圆与水平面相切于M点,与竖直墙相切于A点,C是参考圆的圆心。在同一时刻a、b、c三球分别由A、B、C三点由静止释放,A、B两球分别沿光滑倾斜直轨道AM、BM运动到M点,c球由C点自由下落到M点。不计一切阻力,则A.a球最先到达M点CB.b球最先到达M点C.c球最先到达M点D.b球和C球都可能最先到达M点BACMM

分析（Ⅰ）若圆C被直线x-y+3=0截得的弦长为$\sqrt{2}$，利用勾股定理，即可求圆C的标准方程；
（Ⅱ）由题意，问题等价于圆A和圆C相交时，求圆心C横坐标a的取值范围．

解答解：（Ⅰ）因为圆心C在直线3x-y=0上，所以设圆心C的坐标为（a，3a），
因为圆C的半径为1，圆C被直线x-y+3=0截得的弦长为$\sqrt{2}$，
所以圆心C到直线x-y+3=0的距离$d=\sqrt{{1^2}-{{（{\frac{{\sqrt{2}}}{2}}）}^2}}=\frac{{\sqrt{2}}}{2}$，
又$d=\frac{{|{a-3a+3}|}}{{\sqrt{2}}}=\frac{{|{2a-3}|}}{{\sqrt{2}}}$，所以$\frac{{|{2a-3}|}}{{\sqrt{2}}}=\frac{{\sqrt{2}}}{2}$，
解得a=1或a=2，所以圆心C的坐标为（1，3）或（2，6）．
所以圆C的标准方程为：（x-1）²+（y-3）²=1或（x-2）²+（y-6）²=1．（6分）
（Ⅱ）设圆A：x²+（y-3）²=4，由（Ⅰ）设圆心C的坐标为（a，3a）．
由题意，问题等价于圆A和圆C相交时，求圆心C横坐标a的取值范围，即：$1＜\sqrt{{a^2}+{{（3a-3）}^2}}＜3$，
由$\sqrt{{a^2}+{{（3a-3）}^2}}＞1$整理得5a²-9a+4＞0，解得$a＜\frac{4}{5}$或a＞1；
由$\sqrt{{a^2}+{{（3a-3）}^2}}＜3$整理得5a²-9a＜0，解得$0＜a＜\frac{9}{5}$．
所以$0＜a＜\frac{4}{5}$或$1＜a＜\frac{9}{5}$．（6分）

点评本题考查圆的方程的应用，直线与圆的位置关系，考查分析问题解决问题的能力．