2020年黑龙江省哈尔滨市南岗区虹桥中学中考数学四模试卷
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一、选择题(每题3分,本题共30分)
1.(3分)﹣2020的倒数是( )
A.2020 B.± C.﹣ D.
2.(3分)下列计算正确的是( )
A.a3•a2=a6 B.2a+3a=5a2
C.(a+b)2=a2+b2 D.(﹣2a2)3=﹣8a6
3.(3分)下列图形中,是中心对称图形,但不是轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
4.(3分)在如图的四个几何体中,俯视图与主视图相同的是( )
A. B.
C. D.
5.(3分)将抛物线y=﹣3(x+1)2+3向右平移2个单位,再向下平移1个单位,得到抛物线的解析式为( )
A.y=﹣3(x+3)2+4 B.y=﹣3(x﹣1)2+2
C.y=﹣3(x+3)2+2 D.y=﹣3(x﹣1)2+4
6.(3分)在△ABC中,∠A=40°,∠C=90°,BC=7,则AB边的长是( )
A.7sin40° B.7cos40° C. D.
7.(3分)方程=的解为( )
A.x=﹣4 B.x=4 C.x=1 D.x=﹣1
8.(3分)点P为⊙O外一点,PA为⊙O的切线,A为切点,PO交⊙O于点B,∠P=30°,BP=4,则线段AP的长为( )
A.4 B.8 C.4 D.4
9.(3分)如图,在△ABC中,点D、E、F分别在AB、AC、BC边上,DE∥BC,EF∥AB,则下列比例式中错误的是( )
A. B. C. D.
10.(3分)小明和小亮相约晨练跑步.小明比小亮早1分钟离开家门,3分钟后迎面遇到从家跑来的小亮,两人沿滨江路跑了2分钟后,决定进行长跑比赛,比赛时小明的速度始终是180米/分,小亮的速度始终是220米/分.如图是两人之间的距离y(米)与小明离开家的时间x(分)之间的函数图象.下列说法:①小明家与小亮家距离为540米;②相遇前小亮的速度为120米/分;③小明出发7分钟时,两人距离为80米;④若小亮从家出门跑了14分钟后,按原路以比赛时的速度返回,则再经过1分钟两人相遇.其中正确的个数为( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
二、填空题(每题3分,本题共30分)
11.(3分)某企业年产值8050000元,把8050000用科学记数法表示为 .
12.(3分)函数y=中,自变量x的取值范围是 .
13.(3分)化简:﹣= .
14.(3分)分解因式:ab2﹣4ab+4a= .
15.(3分)不等式组的解集是 .
16.(3分)反比例函数y=的图象经过点(1,﹣2),则k的值为 .
17.(3分)已知扇形的弧长为8πcm,面积为24πcm2,则该扇形的圆心角度数为 .
18.(3分)已知粉笔盒里只有2支红色粉笔和3支白色粉笔,每支粉笔除颜色外均相同,现从中任取两支粉笔,则两支都是白色粉笔的概率是 .
19.(3分)在矩形ABCD中,BC=2AB,点P在直线BC上,且PC=AB,连接BD和AP交于点Q,若BD=2,则AQ的长为 .
20.(3分)如图:Rt△ACB中,∠ACB=90°,AD平分∠CAB交BC于D,点E在AB的延长线上,满足∠ADE+∠CAB=180°,若AC=5,BE=1,则线段BD的长为 .
三、解答题(21,22题各7分,23,24题各8分,25,26,27题各10分)
21.(7分)先化简,再求代数式的值:,其中x=2tan45°﹣2cos45°.
22.(7分)如图,在小正方形的边长均为1的方格纸中,有线段AB,点A、B均在小正方形的顶点上.
(1)在图1中画一个以线段AB为一边的平行四边形ABCD,点C、D均在小正方形的顶点上,且平行四边形ABCD的面积为10;
(2)在图2中画一个钝角三角形ABE,点E在小正方形的顶点上,且三角形ABE的面积为4,tan∠AEB=.请直接写出BE的长.
23.(8分)HQ中学现有学生3550人,学校为了进一步丰富学生课余生活,拟调整兴趣活动小组,为此进行一次抽样调查.根据采集到的数据绘制的统计图(不完整)如下:
请你根据图中提供的信息,完成下列问题:
(1)在如图乙中,将“体育”部分的图形补充完整.
(2)爱好“书画”的人数占被调查人数的百分数是多少?
(3)估计HQ中学现有的学生中,有多少人爱好“书画”?
24.(8分)在菱形ABCD中,点O是对角线的交点,E点是边CD的中点,点F在BC延长线上,且CF=BC.
(1)求证:四边形OCEF是平行四边形;
(2)连接DF,如果DF⊥CF,请你写出图中所有的等边三角形.
25.(10分)华星商店准备从阳光机械厂购进甲、乙两种零件进行销售,若一个甲种零件的进价比一个乙种零件的进价多50元,用4000元购进甲种零件的数量是用1500元购进乙种零件的数量的2倍.
(1)求每个甲种零件,每个乙种零件的进价分别为多少元?
(2)华星商店甲种零件每件售价为260元,乙种零件每件售价为190元,商店根据市场需求.决定向该厂购进一批零件、且购进乙种零件的数量比购进甲种零件的数量的2倍还多4个,若本次购进的两种零件全部售出后,总获利不少于2400元、求该商店本次购进甲种零件至少是多少个?
26.(10分)如图,已知圆O的直径AB与弦CD交于点E,连接AC,AD且AC=AD.
(1)求证:AB⊥CD;
(2)点F为弧AC上一点,连接BF交AC于点W,交CD于点G,若WG=CG,求证:=;
(3)在(2)的条件下,连接DF交AC于P,交AB于Q,连接BD,BD上有点R,满足DR=PQ,连接ER,若ER=,DP=20,求WG的长.
27.(10分)平面直角坐标系中,直线y=﹣x+k与x轴交于点A,与y轴交于点B.
(1)求点A坐标.
(2)如图2,第二象限内有一点P,满足PA=AB,且∠PAO=∠ABO,设△ABP的面积为S,求S与k之间的函数关系式,不需要写取值范围.
(3)如图3,在(2)的条件下,当S=时,延长BP交x轴于点C,点G是第二象限内一点,连接CG,OG,且OG=OA,延长OG交BC于点W,第一象限内有一点H,连接HG,OH,且OH=CG,∠OGH=2∠COG,∠CGO+∠GOH=180°,求WG的长.
2020年黑龙江省哈尔滨市南岗区虹桥中学中考数学四模试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(每题3分,本题共30分)
1.(3分)﹣2020的倒数是( )
A.2020 B.± C.﹣ D.
【分析】根据倒数之积等于1可得答案.
【解答】解:﹣2020的倒数是.
故选:C.
2.(3分)下列计算正确的是( )
A.a3•a2=a6 B.2a+3a=5a2
C.(a+b)2=a2+b2 D.(﹣2a2)3=﹣8a6
【分析】分别根据同底数幂的乘法法则,合并同类项法则,完全平方公式以及积的乘方运算法则逐一判断即可.
【解答】解:A.a3•a2=a5,故本选项不合题意;
B.2a+3a=5a,故本选项不合题意;
C.(a+b)2=a2+2ab+b2,故本选项不合题意;
D.(﹣2a2)3=﹣8a6,故本选项符合题意.
故选:D.
3.(3分)下列图形中,是中心对称图形,但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、不是轴对称图形,是中心对称图形.故此选项正确;
B、是轴对称图形,也是中心对称图形.故此选项错误;
C、是轴对称图形,不是中心对称图形.故此选项错误;
D、是轴对称图形,不是中心对称图形.故此选项错误.
故选:A.
4.(3分)在如图的四个几何体中,俯视图与主视图相同的是( )
A. B.
C. D.
【分析】根据圆锥、圆柱、正方体、三棱柱的主视图、俯视图矩形判断即可.
【解答】解:三棱柱的主视图是矩形(矩形中间有一条纵向的虚线),俯视图是三角形,因此A不符合题意
正方体的主视图、俯视图都是正方形,因此选项B符合题意;
圆锥的主视图是等腰三角形,俯视图是圆,因此C不符合题意;
圆柱的主视图是矩形,俯视图是圆,因此D不符合题意;
故选:B.
5.(3分)将抛物线y=﹣3(x+1)2+3向右平移2个单位,再向下平移1个单位,得到抛物线的解析式为( )
A.y=﹣3(x+3)2+4 B.y=﹣3(x﹣1)2+2
C.y=﹣3(x+3)2+2 D.y=﹣3(x﹣1)2+4
【分析】根据二次函数图象平移的法则即可得出结论.
【解答】解:根据“左加右减,上加下减”的法则可知,将抛物线y=﹣3(x+1)2+3向右平移2个单位,再向下平移1个单位,得到抛物线的解析式为y=﹣3(x+1﹣2)2+3﹣1,即y=﹣3(x﹣1)2+2,
故选:B.
6.(3分)在△ABC中,∠A=40°,∠C=90°,BC=7,则AB边的长是( )
A.7sin40° B.7cos40° C. D.
【分析】在直角△ABC中根据锐角三角函数关系得出sinA=,把∠A=40°,BC=7代入即可求出AB边的长.
【解答】解:∵在△ABC中,∠A=40°,∠C=90°,BC=7,
∴sinA=,
∴AB==.
故选:C.
7.(3分)方程=的解为( )
A.x=﹣4 B.x=4 C.x=1 D.x=﹣1
【分析】根据解分式方程的步骤求解即可.
【解答】解:方程的两边同乘(x﹣3)(x﹣2)得,
x﹣2=2(x﹣3),
解这个方程得,x=4,
经检验,x=4是原方程的解.
故选:B.
8.(3分)点P为⊙O外一点,PA为⊙O的切线,A为切点,PO交⊙O于点B,∠P=30°,BP=4,则线段AP的长为( )
A.4 B.8 C.4 D.4
【分析】利用切线的性质得出∠OAP=90°,进而利用直角三角形的性质得出OP=2OA=2OB,AP=OA,得出OA=OB=BP=4,进而得出答案.
【解答】解:连接OA,如图:
∵PA为⊙O的切线,
∴PA⊥OA,
∴∠OAP=90°,
∵∠P=30°,
∴OP=2OA=2OB,AP=OA,
∴OA=OB=BP=4,
∴AP=4;
故选:C.
9.(3分)如图,在△ABC中,点D、E、F分别在AB、AC、BC边上,DE∥BC,EF∥AB,则下列比例式中错误的是( )
A. B. C. D.
【分析】根据平行线分线段成比例定理列出比例式,再分别对每一项进行判断即可.
【解答】A.∵EF∥AB,∴=,故本选项正确,
B.∵DE∥BC,
∴=,
∵EF∥AB,
∴DE=BF,
∴=,
∴=,
故本选项正确,
C.∵EF∥AB,
∴=,
∵CF≠DE,
∴≠,
故本选项错误,
D.∵EF∥AB,
∴=,
∴=,
故本选项正确,
故选:C.
10.(3分)小明和小亮相约晨练跑步.小明比小亮早1分钟离开家门,3分钟后迎面遇到从家跑来的小亮,两人沿滨江路跑了2分钟后,决定进行长跑比赛,比赛时小明的速度始终是180米/分,小亮的速度始终是220米/分.如图是两人之间的距离y(米)与小明离开家的时间x(分)之间的函数图象.下列说法:①小明家与小亮家距离为540米;②相遇前小亮的速度为120米/分;③小明出发7分钟时,两人距离为80米;④若小亮从家出门跑了14分钟后,按原路以比赛时的速度返回,则再经过1分钟两人相遇.其中正确的个数为( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【分析】根据函数图象可以求出小明的速度威(540﹣440)÷1=100米/分,小明和小亮两家的距离为540米,根据路程=速度×时间,就可以求出小亮比赛前的速度.再根据比赛时两人的速度关系可以求出比赛2分钟时两人的距离.先求出14分钟时小亮在小明前面的距离,再由相遇问题求出结论.
【解答】解;由函数图象知:当x=0时y=540,
∴小明与小亮家相距540米.
故①正确.
②由题意,比赛前小明的速度为(540﹣440)÷1=100米/分.
2(小明速度+小亮速度)=440.
∴小亮速度=120米/分.
故②正确.
③小明出发7分钟后两人之间的距离为:(7﹣5)×(220﹣180)=80米.
故③正确.
④小亮从出家门14分钟后两人相距:(15﹣5)×(220﹣180)=400米.
小亮返回时与小明相遇的时间为:400÷(180+220)=1分钟.
故④正确.
∴正确的个数有4个.
故选:D.
二、填空题(每题3分,本题共30分)
11.(3分)某企业年产值8050000元,把8050000用科学记数法表示为 8.05×106 .
【分析】科学记数法的表示形式为a×10n的形式,其中1≤|a|<10,n为整数.确定n的值时,要看把原数变成a时,小数点移动了多少位,n的绝对值与小数点移动的位数相同.当原数绝对值≥10时,n是正数;当原数的绝对值<1时,n是负数.
【解答】解:把8050000用科学记数法表示为8.05×106.
故答案为:8.05×106.
12.(3分)函数y=中,自变量x的取值范围是 x≠ .
【分析】根据分母不等于0列式计算,即可得从自变量x的取值范围.
【解答】解:由题意得,3x﹣2≠0,
解得x≠.
故答案为:x≠.
13.(3分)化简:﹣= .
【分析】化简每一个二次根式,再合并同类二次根式即可.
【解答】解:=2﹣=;
故答案为:.
14.(3分)分解因式:ab2﹣4ab+4a= a(b﹣2)2 .
【分析】先提取公因式a,再根据完全平方公式进行二次分解.完全平方公式:a2﹣2ab+b2=(a﹣b)2.
【解答】解:ab2﹣4ab+4a
=a(b2﹣4b+4)﹣﹣(提取公因式)
=a(b﹣2)2.﹣﹣(完全平方公式)
故答案为:a(b﹣2)2.
15.(3分)不等式组的解集是 ﹣2<x≤﹣0.5 .
【分析】首先把不等式组的每一个不等式的解集求出,然后求出不等式组的公共解集即可.
【解答】解:,
由①得:x≤﹣0.5,
由②得:x>﹣2
故不等式组的解集为﹣2<x≤﹣0.5.
故答案为:﹣2<x≤﹣0.5.
16.(3分)反比例函数y=的图象经过点(1,﹣2),则k的值为 ﹣1 .
【分析】把点(1,﹣2)的坐标代入反比例函数y=的关系式可求出k的值.
【解答】解:把点(1,﹣2)的坐标代入反比例函数y=得,
k﹣1=﹣2,
解得k=﹣1,
故答案为:﹣1.
17.(3分)已知扇形的弧长为8πcm,面积为24πcm2,则该扇形的圆心角度数为 240° .
【分析】根据扇形的弧长为8πcm,面积为24πcm2,可以得到该扇形所在圆的半径,然后即可计算出该扇形所对的圆心角的度数.
【解答】解:设该扇形的半径为r,圆心角为n°,
∵扇形的弧长为8πcm,面积为24πcm2,
∴=24π,
解得,r=6,
∵8π=,
∴n=240,
故答案为:240°.
18.(3分)已知粉笔盒里只有2支红色粉笔和3支白色粉笔,每支粉笔除颜色外均相同,现从中任取两支粉笔,则两支都是白色粉笔的概率是 .
【分析】先画树状图表示所有可能出现的结果数,再找出两支都是白色粉笔的结果数,然后根据概率公式求解.
【解答】解:画树状图为:
,
共有20种等可能的结果数,其中两支都是白色粉笔的占6种,
所以两支都是白色粉笔的概率为=.
故答案为:.
19.(3分)在矩形ABCD中,BC=2AB,点P在直线BC上,且PC=AB,连接BD和AP交于点Q,若BD=2,则AQ的长为 或 .
【分析】由矩形的性质、勾股定理求出AB=2,AD=BC=4,再分点P在线段BC上和点P在BC的延长线上两种情况,分别利用勾股定理、线段和差分别求出AP、BP的长,然后根据相似三角形的判定和性质可得=,由此可得解.
【解答】解:(1)设PC=AB=x,
∵四边形ABCD是矩形,BC=2AB,
∴AD=BC=2AB=2x,∠BAD=∠ABP=90°,AD∥BC,
在Rt△ABD中,AB2+AD2=BD2,即x2+(2x)2=(2)2,
解得x=2或x=﹣2(不符题意,舍去),
即AB=2,AD=BC=4,
由题意,分以下两种情况:
(1)如图1,点P在线段BC上,
∵PC=AB=2,
∴BP=BC﹣PC=2,
在Rt△ABP中,AP==2,
∵AD∥BC,
∴△ADQ~△PBQ,
∴===2,
∴AQ=AP=×2=,
(2)如图2,点P在BC的延长线上,
∵PC=AB=2,
∴BP=BC+PC=6,
在Rt△ABP中,AP==2,
∵AD∥BC,
∴△ADQ~△PBQ,
∴===,
∴AQ=AP=×2=,
综上,AQ的长为或,
故答案为:或.
20.(3分)如图:Rt△ACB中,∠ACB=90°,AD平分∠CAB交BC于D,点E在AB的延长线上,满足∠ADE+∠CAB=180°,若AC=5,BE=1,则线段BD的长为 .
【分析】过点D作DH⊥AB于H,由“AAS”可证△ADC≌△ADH,可得AC=AH=5,CD=DH,由“AAS”可证△ACD≌△EDH,可得AC=HE=5,由勾股定理可求BC的长,由勾股定理可求解.
【解答】解:如图,过点D作DH⊥AB于H,
∵AD平分∠BAC,
∴∠DAC=∠DAH,
∵∠C=∠AHD,AD=AD,∠DAC=∠DAH,
∴△ADC≌△ADH(AAS),
∴AC=AH=5,CD=DH,
∵∠ADE+∠CAB=180°,∠BAC+∠CDH=180°,
∴∠CDH=∠ADE,
∴∠ADC=∠HDE,
又∵CD=DH,∠ACD=∠DHE=90°,
∴△ACD≌△EDH(AAS),
∴AC=HE=5,
∴HB=HE﹣BE=4,
∴AB=9,
∴BC===2,
∵BD2=DH2+BH2,
∴BD2=(2﹣BD)2+16,
∴BD=,
故答案为:.
三、解答题(21,22题各7分,23,24题各8分,25,26,27题各10分)
21.(7分)先化简,再求代数式的值:,其中x=2tan45°﹣2cos45°.
【分析】直接利用分式的混合运算法则化简,进而结合特殊角的三角函数值代入求出答案.
【解答】解:原式=•﹣
=1﹣
=
=﹣,
当x=2tan45°﹣2cos45°=2﹣时,
原式=﹣
=.
22.(7分)如图,在小正方形的边长均为1的方格纸中,有线段AB,点A、B均在小正方形的顶点上.
(1)在图1中画一个以线段AB为一边的平行四边形ABCD,点C、D均在小正方形的顶点上,且平行四边形ABCD的面积为10;
(2)在图2中画一个钝角三角形ABE,点E在小正方形的顶点上,且三角形ABE的面积为4,tan∠AEB=.请直接写出BE的长.
【分析】(1)由图可知A、B间的垂直方向长为2,要使构建平行四边形ABCD的面积为10,则可以在A的水平方向取一条长为5的线段,可得点C;
(2)由图可知A、B间的垂直方向长为2,要使构建的钝角三角形ABE面积为4,则可以在A的水平方向取一条长为4的线段,可得点E,且tan∠AEB=,BE的长可以根据勾股定理求得.
【解答】解:(1)如图1所示;
(2)如图2所示;
BE==2.
23.(8分)HQ中学现有学生3550人,学校为了进一步丰富学生课余生活,拟调整兴趣活动小组,为此进行一次抽样调查.根据采集到的数据绘制的统计图(不完整)如下:
请你根据图中提供的信息,完成下列问题:
(1)在如图乙中,将“体育”部分的图形补充完整.
(2)爱好“书画”的人数占被调查人数的百分数是多少?
(3)估计HQ中学现有的学生中,有多少人爱好“书画”?
【分析】(1)根据爱好音乐的人数和所占的百分比,可以求得本次调查的人数,然后根据条形统计图中的数据,可以计算出爱好体育的人数,从而可以将条形统计图补充完整;
(2)根据(1)中的结果,可以计算出爱好“书画”的人数占被调查人数的百分数;
(3)根据(2)中的结果,可以计算出HQ中学现有的学生中,有多少人爱好“书画”.
【解答】解:(1)本次调查的学生有:24÷30%=80(人),
爱好体育的学生有:80﹣28﹣24﹣8=20(人),
补全的条形统计图如右图所示;
(2)8÷80×100%=10%,
即爱好“书画”的人数占被调查人数的百分数是10%;
(3)3550×10%=355(人),
答:HQ中学现有的学生中,有355人爱好“书画”.
24.(8分)在菱形ABCD中,点O是对角线的交点,E点是边CD的中点,点F在BC延长线上,且CF=BC.
(1)求证:四边形OCEF是平行四边形;
(2)连接DF,如果DF⊥CF,请你写出图中所有的等边三角形.
【分析】(1)利用菱形的性质得BO=DO,易得OE是△BDC的中位线,利用中位线的性质得OE∥BC且OE=12BC,利用平行四边形的判定得出结论;
(2)由直角三角形的性质,斜边中线等于斜边的一半得EF=12CD,易得△ECF为等边三角形,利用(1)的结论,易得△OCE为等边三角形,利用等边三角形的性质,得∠ABC=60°,利用判定定理得△ABC与△ADC为等边三角形.
【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是菱形,
∴BO=DO,
∵E点是边CD的中点,
∴OE是△BDC的中位线,
∴OE∥BC且OE=BC,
∵CF=BC,
∴OE=CF,
∵OE∥CF,
∴四边形OCFE是平行四边形;
(2)解:∵DF⊥CF,E点是边CD的中点,
∴EF=,
∵CE=,
CF==CD,
∴△ECF为等边三角形;
∵四边形OCFE是平行四边形,
∴OC=EF=CE=CF=OE,
∴△OCE为等边三角形;
∵△ECF为等边三角形,
∴∠ECF=60°,
∴∠ABC=60°,
∵四边形ABCD是菱形,
∴△ABC为等边三角形;
同理得△ADC为等边三角形;
∴图中的等边三角形有:△OCE,△ECF,△ABC,△ADC
25.(10分)华星商店准备从阳光机械厂购进甲、乙两种零件进行销售,若一个甲种零件的进价比一个乙种零件的进价多50元,用4000元购进甲种零件的数量是用1500元购进乙种零件的数量的2倍.
(1)求每个甲种零件,每个乙种零件的进价分别为多少元?
(2)华星商店甲种零件每件售价为260元,乙种零件每件售价为190元,商店根据市场需求.决定向该厂购进一批零件、且购进乙种零件的数量比购进甲种零件的数量的2倍还多4个,若本次购进的两种零件全部售出后,总获利不少于2400元、求该商店本次购进甲种零件至少是多少个?
【分析】(1)设每个甲种零件为x元,每个乙种零件的进价为(x﹣50)元,根据关键语句“用4000元购进甲种零件的数量是用l500元购进乙种零件的数量的2倍”可得方程=×2,再解方程即可;
(2)设购进甲种零件m个,则购进乙种零件(2m+4)个,根据题意可得不等关系:甲零件的利润+乙零件的利润≥2400元,根据不等关系列出不等式,解出解集,即可确定答案.
【解答】解:(1)设每个甲种零件为x元,每个乙种零件的进价为(x﹣50)元,由题意得:
=×2,
解得:x=200,
经检验x=200是原分式方程的解,
x﹣50=200﹣50=150.
答:每个甲种零件为200元,每个乙种零件的进价为150元;
(2)设购进甲种零件m个,由题意得:
(260﹣200)m+(190﹣150)(2m+4)≥2400,
解得:m≥16.
答:该商店本次购进甲种零件至少是16个.
26.(10分)如图,已知圆O的直径AB与弦CD交于点E,连接AC,AD且AC=AD.
(1)求证:AB⊥CD;
(2)点F为弧AC上一点,连接BF交AC于点W,交CD于点G,若WG=CG,求证:=;
(3)在(2)的条件下,连接DF交AC于P,交AB于Q,连接BD,BD上有点R,满足DR=PQ,连接ER,若ER=,DP=20,求WG的长.
【分析】(1)利用垂径定理证明即可.
(2)如图2中,连接BC.想办法证明∠CBF=∠CAB,即可.
(3)如图3中,连接CQ,BC,CF,设CQ交BF于J,作CK∥ER交BD于K,过点C作CT⊥DB交DB的延长线于T.首先证明四边形CQDB是菱形,设菱形的边长为m,再证明△CDP≌△CDT(AAS),推出DP=DT=20,PC=CT,利用勾股定理求出m,利用平行线分线段成比例定理,解决问题即可.
【解答】(1)证明:如图1中,
∵AC=AD,
∴=,
∵AB是直径,
∴AB⊥CD.
(2)证明:如图2中,连接BC.
∵AB是直径,
∴∠ACB=90°,
∵AB⊥CD,
∴∠AEC=90°,
∵GW=GC,
∴∠GWC=∠GCW,
∵∠GWC+∠CBF=90°,∠GCW+∠BAC=90°,
∴∠CBF=∠CAB,
∴=.
(3)解:如图3中,连接CQ,BC,CF,设CQ交BF于J,作CK∥ER交BD于K,过点C作CT⊥DB交DB的延长线于T.
∵=,
∴∠CDF=∠CDB,
∵AB⊥CD,
∴=,EC=DE,
∴∠BCD=∠BDC=∠CDF,BC=BD,
∴BC∥DQ,
∵QC=QD,
∴∠QCD=∠QDC=∠BDC,
∴CQ∥BD,
∴四边形CQDB是平行四边形,
∵BC=BD,
∴四边形CQDB是菱形,
设BC=BD=CQ=QD=m,
∵EC=ED,ER∥CK,
∴DR=KR,
∴DK=2DR,CK=2ER=17,
∵PQ=2DR,
∴DK=PQ,
∵BC∥DP,
∴∠APD=∠ACB=90°,
∵∠CPD=∠T=90°,∠CDP=∠CDT,CD=CD,
∴△CDP≌△CDT(AAS),
∴DP=DT=20,PC=CT,
∵DQ=DB=m,
∴PQ=BT=DK=20﹣m,
∴KT=20﹣(20﹣m)=m,
∵PC=CT,
∴CQ2﹣PQ2=CK2﹣TK2,
∴m2﹣(20﹣m)2=172﹣m2,
整理得m2+40m﹣689=0,
解得m=13或﹣53(舍弃),
∴CQ=QD=DB=BC=13,
∴PC=CT==2,
∵CF=BC=CQ,AC⊥QF,
∴PF=OQ=20﹣13=7,
∴DF=DP+PF=27,
∵BC∥DF,
∴==,
∴CG=CD,
∵CD===2,
∴CG=×2=,
∴WG=CG=.
27.(10分)平面直角坐标系中,直线y=﹣x+k与x轴交于点A,与y轴交于点B.
(1)求点A坐标.
(2)如图2,第二象限内有一点P,满足PA=AB,且∠PAO=∠ABO,设△ABP的面积为S,求S与k之间的函数关系式,不需要写取值范围.
(3)如图3,在(2)的条件下,当S=时,延长BP交x轴于点C,点G是第二象限内一点,连接CG,OG,且OG=OA,延长OG交BC于点W,第一象限内有一点H,连接HG,OH,且OH=CG,∠OGH=2∠COG,∠CGO+∠GOH=180°,求WG的长.
【分析】(1)直接令y=0,求出x的值,即可得到点A的坐标;
(2)过点P作PD⊥x轴,垂足为D,设PA与y轴相交于点E,利用AAS证出△APD≌△BAO,可得S△APD=S△BAO,从而证出S梯形PDOE=S△BAE,即可得到S=S梯形PDOB,从而求出结论;
(3)先求出k的值,利用待定系数法求出直线BC的解析式,可设点W的坐标为(c,c+12),延长OW,截取GM=OG=OA=5,MN=CM,连接CN,过点C作CD⊥ON于点D,WE⊥OC于点E,即可证出△GMC≌△OGH,设MN=CM=m,然后证出△OEW~△ODC,列出比例式即可求出OW,从而求出结论.
【解答】解:(1)∵直线y=﹣x+k与x轴交于点A,
∴令y=0,
∴﹣x+k=0,
∴x=5,
∴点A的坐标(5,0);
(2)过点P作PD⊥x轴,垂足为D,设PA与y轴相交于点E,如图:
∵y=﹣x+k与y轴交于点B,
∴令x=0,则y=k,由图象可知:k>0,
∴B(0,k),
∵PD⊥x轴,
∴∠ADP=∠BOA=90°,
∵∠PAO=∠ABO,PA=AB,
∴△APD≌△BAO(AAS).
∴AD=BO=k,PD=AO=5,S△APD=S△BAO,
∴OD=AD﹣OA=k﹣5,S△APD﹣S△AOE=S△BAO﹣S△AOE,
∴S梯形PDOE=S△BAE
∵S=S△BAE+S△BPE
=S梯形PDOE+S△BPE
=S梯形PDOB
=
=,
(3)由题意,∵,
∴S==,
解得:k=12或﹣12(k>0,故舍去),
∴点P的坐标为(﹣7,5),
设直线BC的解析式为y=ax+b,将点B、P的坐标代入,
,
解得:,
∴直线BC的解析式为y=x+12,
∴点C的坐标为(﹣12,0),设点W的坐标为(c,c+12),
如下图所示,延长OW,截取GM=OG=OA=5,MN=CM,连接CN,过点C作CD⊥ON于点D,WE⊥OC于点E,
∴OE=c,WE=c+12,
∵∠CGO+∠GOH=180°,∠CGO+∠CGM=180°,
∴∠CGM=∠GOH,
∵OH=CG,
∴△GMC≌△OGH(SAS),
∴∠GMC=∠OGH,
∵∠OGH=2∠COG,
∴∠GMC=2∠COG,
∵MN=CM,设MN=CM=m,
∴∠NMC=∠MCN,ON=OG+GM+MN=10+m,
∴∠GMC=∠MNC+∠MCN=2∠MNC,
∴∠MNC=∠COG,
∴OC=CN,
∵CD⊥ON,
∴,
∴,
由勾股定理,可得CM2﹣DM2=CD2=CO2﹣OD2,即m2﹣(5﹣)2=122﹣(5+)2,
解得m=8或﹣18(不合实际,舍去),
∴OD=9,
∴CD==3,
∴∠OEW=∠ODC=90°,
∴△OEW~△ODC,
∴,即,
∴,
∴WG=OW﹣OG=72﹣24﹣5=67﹣24.
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