2021年江苏省盐城市盐都区、大丰区中考数学一模试卷 解析版
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一、选择题(本大题共有8小题,每小题3分,共24分.在每小题所给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的,请将正确选项的字母代号填写在答题卡相应位置上)
1.(3分)在实数|﹣3|,﹣2,0,π中,最小的数是( )
A.|﹣3| B.﹣2 C.0 D.π
2.(3分)围棋起源于中国,古代称之为“弈”,至今已有4000多年的历史.2017年5月,世界围棋冠军柯洁与人工智能机器人AlphaGo进行围棋人机大战.截取首局对战棋谱中的四个部分,由黑白棋子摆成的图案是中心对称的是( )
A. B.
C. D.
3.(3分)下列计算正确的是( )
A.x•x=2x B.(2x)2=2x2 C.(x3)3=x6 D.x+x=2x
4.(3分)在半径为6cm的圆中,60°的圆心角所对弧的弧长是( )
A.πcm B.2πcm C.3πcm D.6πcm
5.(3分)王刚设计了一个转盘游戏:随意转动转盘,使指针最后落在红色区域的概率为,如果他将转盘等分成12份,则红色区域应占的份数是( )
A.3份 B.4份 C.6份 D.9份
6.(3分)方程x2+x﹣3=0的两根分别是x1、x2,则x1+x2等于( )
A.1 B.﹣1 C.3 D.﹣3
7.(3分)如图所示,由7个相同的小正方体组合成一个立体图形,从它上面看到的平面图形是( )
A. B. C. D.
8.(3分)如图,火车匀速通过隧道(隧道长大于火车长)时,火车在隧道内的长度y随着火车进入隧道的时间x的变化而变化的大致图象是( )
A. B.
C. D.
二、填空题(本大题共有8小题,每小题3分,共24分.不需写出解答过程,请将答案直接写在答题卡相应位置上).
9.(3分)如图,已知l1∥l2,且∠1=120°,则∠2= .
10.(3分)2020年6月23日,北斗三号最后一颗全球组网卫星从西昌发射中心发射升空,6月30日成功定点于距离地球36000公里的地球同步轨道.将36000用科学记数法表示应为 .
11.(3分)若分式的值为0,则x= .
12.(3分)把多项式4x2﹣y2分解因式的结果是 .
13.(3分)如图,在△ABC中,DE∥BC,=,则△ADE与四边形DBCE的面积之比为 .
14.(3分)2022年将在北京﹣张家口举办冬季奥运会,北京将成为世界上第一个既举办夏季奥运会,又举办冬季奥运会的城市.某队要从两名选手中选取一名参加比赛,为此对这两名队员进行了五次测试,测试成绩如图所示.若选择A选手,则理由是 .
15.(3分)如图,一次函数y1=﹣x+4的图象与反比例函数y2=(k为常数且k≠0)的图象交于A(3,m),B(n,3)两点.则在第一象限内,当y1>y2时x的取值范围是 .
16.(3分)如图,在矩形ABCD中,BC=4,AB=a,点E为AD的中点,点F为射线AB上一点,连接CF,BF=3,若将△AEF沿直线EF折叠后,点A恰好落到CF上的点G处,则a的值为 .
三、解答题(本大题共有11小题,共102分.请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出文字说明、推理过程或演算步骤)
17.(6分)计算:﹣2cos60°+20210﹣(﹣)﹣1.
18.(6分)化简:2a(a+2b)﹣(a+2b)2.
19.(8分)先化简,再求值:÷(1+),其中x=﹣.
20.(8分)已知:如图,在菱形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,DE∥AC,AE∥BD.
(1)求证:四边形AODE是矩形;
(2)若AB=2,DE=1,求四边形AODE的面积.
21.(8分)在一个不透明的袋子中有一个黑球和两个白球(除颜色外其他均相同).
(1)小丽从袋子中摸出一个球,则摸到白球的概率是 ;
(2)小强第一次从袋子中摸出一个球,摸到黑球不放回,摸到白球放回;第二次又从袋子中摸出一个球,请用树状图(或列表法)求小强两次都摸到白球的概率.
22.(10分)体育李老师为了解九年级女生体质健康的变化情况,本学期从九年级全体90名女生中随机抽取15名女生进行体质测试,并调取该15名女生上学期的体质测试成绩进行对比,李老师对两次数据(成绩)进行整理、描述和分析.下面给出了部分信息.
a.两次测试成绩(百分制)的频数分布直方图如下(数据分组:50≤x<60,60≤x<70,70≤x<80,80≤x<90,90≤x≤100);
b.上学期测试成绩在80≤x<90的是:
80 81 83 84 84 88
c.两个学期测试成绩的平均数、中位数、众数如下:
学期
平均数
中位数
众数
上学期
82.9
n
84
本学期
83
86
86
根据以上信息,回答下列问题:
(1)表中n的值是 ;
(2)体育李老师计划根据本学期统计数据安排80分以下的同学参加体质加强训练项目,则九年级约有 名女生参加此项目;
(3)分析这15名女生从上学期到本学期体质健康变化的总体情况.(从两个方面进行分析)
23.(10分)在某次防灾抗灾过程中,为了保障某市的抗灾物资供应,现有一批救灾物资由A、B两种型号的货车运输至该市.已知2辆A型货车和3辆B型货车共可满载救灾物资34吨,4辆A型货车和2辆B型货车共可满载救灾物资36吨.
(1)求1辆A型货车和1辆B型货车分别能满载多少吨;
(2)已知这批救灾物资共73吨,计划同时调用A、B两种型号的货车共10辆,并要求一次性将全部物资运送到该市,试求一调用A、B两种型号的货车的方案.
24.(10分)如图,AB为⊙O的直径,C、D为圆上的两点,OC∥BD,弦AD与BC,OC分别交于E、F.
(1)求证:=;
(2)若CE=1,EB=3,求⊙O的半径.
25.(10分)已知抛物线y=ax2+2ax+3a2﹣4.
(1)该抛物线的对称轴为 ;
(2)若该抛物线的顶点在x轴上,求抛物线的解析式;
(3)设点M(m,y1),N(2,y2)在该抛物线上,若y1>y2,求m的取值范围.
26.(12分)如图,在△ABC中,∠BAC=30°,AB=AC,将线段AC绕点A逆时针旋转α°(0<α<180),得到线段AD,连接BD,交AC于点P.
(1)当α=90°时,
①依题意补全图形;
②求证:PD=2PB;
(2)写出一个α的值,使得PD=PB成立,并证明.
27.(14分)以下为一个合作学习小组在一次数学研讨中的过程记录,请阅读后完成下方的问题.
(Ⅰ)情景问题
如图1,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB,垂足为点D,且CD=3,求AB的最小值.
(Ⅱ)合作探究
小明:我发现点A、B、C在以AB为直径的圆上……
小丽:取AB的中点O,连接OC,根据“直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半”可知:OC=AB,再由OC≥CD,就可以解决本题了.
(Ⅲ)计算猜想
小华:将情景问题中的∠ACB=90°改成∠ACB=60°,其余条件不变,如图2,我们也可以构造△ABC的外接圆,求得AB的最小值为 .
小军:根据上面的学习经验,我们可以进一步猜想“在△ABC中,∠ACB=α,CD⊥AB,垂足为点D,且CD=m,则AB的最小值为 .(用含a,m的代数式表示)”.
(Ⅳ)推理证明
证明(Ⅲ)中小军的猜想.
问题1:帮助小明完成(Ⅱ)中的说理过程;
问题2:完成(Ⅲ)中的两个填空;
问题3:证明(Ⅲ)中小军的猜想;
问题4:图3中矩形ABCD是某实验室侧截面示意图,现需要在室内安装一块长1米的遮光板EF,且EF∥AB,点E到墙AB的距离为3米,到地面BC的距离为4米.点O为室内光源,OM、ON为光线,∠MON=50°,通过调节光源的位置,可以改变背光工作区的大小.若背光工作区BM+BN的和最大时,该实验室“可利用比”最高,求此时BM+BN的值.
2021年江苏省盐城市盐都区、大丰区中考数学一模试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本大题共有8小题,每小题3分,共24分.在每小题所给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的,请将正确选项的字母代号填写在答题卡相应位置上)
1.(3分)在实数|﹣3|,﹣2,0,π中,最小的数是( )
A.|﹣3| B.﹣2 C.0 D.π
【分析】直接利用利用绝对值的性质化简,进而比较大小得出答案.
【解答】解:在实数|﹣3|,﹣2,0,π中,
|﹣3|=3,则﹣2<0<|﹣3|<π,
故最小的数是:﹣2.
故选:B.
2.(3分)围棋起源于中国,古代称之为“弈”,至今已有4000多年的历史.2017年5月,世界围棋冠军柯洁与人工智能机器人AlphaGo进行围棋人机大战.截取首局对战棋谱中的四个部分,由黑白棋子摆成的图案是中心对称的是( )
A. B.
C. D.
【分析】根据中心对称图形的概念对各选项分析判断即可得解.
【解答】解:A、是中心对称图形,故本选项符合题意;
B、不是中心对称图形,故本选项不合题意;
C、不是中心对称图形,故本选项不合题意;
D、不是中心对称图形,故本选项不合题意.
故选:A.
3.(3分)下列计算正确的是( )
A.x•x=2x B.(2x)2=2x2 C.(x3)3=x6 D.x+x=2x
【分析】根据同底数幂的乘法、积的乘方、幂的乘方及合并同类项法则即可得到答案.
【解答】解:x•x=x2,故A不符合题意;
(2x)2=4x2,故B不符合题意;
(x3)3=x9,故C不符合题意;
x+x=2x,故D符合题意;
故选:D.
4.(3分)在半径为6cm的圆中,60°的圆心角所对弧的弧长是( )
A.πcm B.2πcm C.3πcm D.6πcm
【分析】弧长公式为,把半径和圆心角代入公式计算就可以求出弧长.
【解答】解:弧长为:=2π(cm).
故选:B.
5.(3分)王刚设计了一个转盘游戏:随意转动转盘,使指针最后落在红色区域的概率为,如果他将转盘等分成12份,则红色区域应占的份数是( )
A.3份 B.4份 C.6份 D.9份
【分析】首先根据概率确定在图中红色区域的面积在整个面积中占的比例,根据这个比例即可求出红色区域应占的份数.
【解答】解:∵他将转盘等分成12份,指针最后落在红色区域的概率为,
设红色区域应占的份数是x,
∴=,
解得x=4,
故选:B.
6.(3分)方程x2+x﹣3=0的两根分别是x1、x2,则x1+x2等于( )
A.1 B.﹣1 C.3 D.﹣3
【分析】根据根与系数的关系求解.
【解答】解:根据题意得x1+x2=﹣1.
故选:B.
7.(3分)如图所示,由7个相同的小正方体组合成一个立体图形,从它上面看到的平面图形是( )
A. B. C. D.
【分析】找到从上面看所得到的图形即可.
【解答】解:从上面看:共分3列,从左往右分别有2,2,1个小正方形.
故选:A.
8.(3分)如图,火车匀速通过隧道(隧道长大于火车长)时,火车在隧道内的长度y随着火车进入隧道的时间x的变化而变化的大致图象是( )
A. B.
C. D.
【分析】根据题意,可以写出各个过程中,y随x的增大如何变化,从而可以解答本题.
【解答】解:∵火车匀速通过隧道(隧道长大于火车长),
∴火车从刚开始进入到完全进入隧道的过程中,y随x的增大而增大,
当火车完全进入隧道到火车头恰好刚要出隧道这一过程中,y随x的增大不发生变化,
当火车头恰好出隧道到火车尾恰好出隧道这一过程中,y随x的增大而减小,
故选:A.
二、填空题(本大题共有8小题,每小题3分,共24分.不需写出解答过程,请将答案直接写在答题卡相应位置上).
9.(3分)如图,已知l1∥l2,且∠1=120°,则∠2= 60° .
【分析】根据平行线的性质,可以得到∠3的度数,再根据∠3+∠2=180°,即可得到∠2的度数.
【解答】解:∵l1∥l2,∠1=120°,
∴∠1=∠3=120°,
∵∠3+∠2=180°,
∴∠2=60°,
故答案为:60°.
10.(3分)2020年6月23日,北斗三号最后一颗全球组网卫星从西昌发射中心发射升空,6月30日成功定点于距离地球36000公里的地球同步轨道.将36000用科学记数法表示应为 3.6×104 .
【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.
【解答】解:将36000用科学记数法表示应为3.6×104,
故答案为:3.6×104.
11.(3分)若分式的值为0,则x= 1 .
【分析】分式的值是0的条件是:分子为0,分母不为0.
【解答】解:∵x﹣1=0,∴x=1,
当x=1,时x+3≠0,
∴当x=1时,分式的值是0.
故答案为1.
12.(3分)把多项式4x2﹣y2分解因式的结果是 (2x+y)(2x﹣y) .
【分析】原式利用平方差公式分解即可.
【解答】解:原式=(2x+y)(2x﹣y),
故答案为:(2x+y)(2x﹣y)
13.(3分)如图,在△ABC中,DE∥BC,=,则△ADE与四边形DBCE的面积之比为 1:8 .
【分析】根据相似三角形的判定和性质定理即可得到结论.
【解答】解:∵=,
∴=,
∵DE∥BC,
∴△ADE∽△ABC
∴=()2=,
∴△ADE与四边形DBCE的面积之比为=1:8,
故答案为:1:8.
14.(3分)2022年将在北京﹣张家口举办冬季奥运会,北京将成为世界上第一个既举办夏季奥运会,又举办冬季奥运会的城市.某队要从两名选手中选取一名参加比赛,为此对这两名队员进行了五次测试,测试成绩如图所示.若选择A选手,则理由是 A选手的成绩比较稳定 .
【分析】根据折线统计图中的数据,分别计算A选手、B选手五次成绩的平均数和方差,做出判断即可.
【解答】解:A选手成绩的平均数为:(7+8+8+9+8)=8,
B选手成绩的平均数为:(10+8+11+6+5)=8,
A选手成绩的方差为:[(7﹣8)2+(8﹣8)2×3+(9﹣8)2]=0.4,
B选手成绩的方差为:[(10﹣8)2+(8﹣8)2+(11﹣8)2+(6﹣8)2+(5﹣8)2]=5.2,
∵0.4<5.2,
∴A选手的成绩比较稳定.
故答案为:A选手的成绩比较稳定.
15.(3分)如图,一次函数y1=﹣x+4的图象与反比例函数y2=(k为常数且k≠0)的图象交于A(3,m),B(n,3)两点.则在第一象限内,当y1>y2时x的取值范围是 1<x<3 .
【分析】把A(3,m),B(n,3)两点分别代入y1=﹣x+4即可求得m、n的值,即可求得A、B的坐标,根据图象即可求得.
【解答】解:∵一次函数y1=﹣x+4的图象与反比例函数y2=(k为常数且k≠0)的图象交于A(3,m),B(n,3)两点,
∴m=﹣3+4,3=﹣n+4,
∴m=1,n=1,
∴A(3,1),B(1,3),
由图象可知,在第一象限内,当y1>y2时x的取值范围是1<x<3,
故答案为:1<x<3.
16.(3分)如图,在矩形ABCD中,BC=4,AB=a,点E为AD的中点,点F为射线AB上一点,连接CF,BF=3,若将△AEF沿直线EF折叠后,点A恰好落到CF上的点G处,则a的值为 4或1 .
【分析】连接EC,利用矩形的性质,求出DE的长度,证明EC平分∠DCF,再证∠FEC=90°,最后证△FEC∽△EDC,利用相似的性质即可求出AB的长度.
【解答】解:如图,连接EC,
∵四边形ABCD为矩形,
∴∠A=∠D=90°,BC=AD=4,DC=AB=a,
∵E为AD中点,
∴AE=DE=AD=2,
∴CE2=CD2+DE2=a2+4,
∵BF=3,BC=4,
∴CF===5,
由翻折知,△AEF≌△GEF,
∴AE=GE,∠AEF=∠GEF,∠EGF=∠EAF=90°=∠D,
∴GE=DE,
∴EC平分∠DCG,
∴∠DCE=∠GCE,
∵∠GEC=90°﹣∠GCE,∠DEC=90°﹣∠DCE,
∴∠GEC=∠DEC,
∴∠FEC=∠FEG+∠GEC=×180°=90°,
∴∠FEC=∠D=90°,
又∵∠DCE=∠GCE,
∴△FEC∽△EDC,
∴,
∴CE2=CF•CD,
∴a2+4=5a,
解得:a=4或1.
故答案为:4或1.
三、解答题(本大题共有11小题,共102分.请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出文字说明、推理过程或演算步骤)
17.(6分)计算:﹣2cos60°+20210﹣(﹣)﹣1.
【分析】分别化简零指数幂,负整数指数幂,代入特殊角三角函数值,然后先算乘法,再算加减.
【解答】解:原式=﹣2×+1﹣(﹣2)
=﹣1+1+2
=2.
18.(6分)化简:2a(a+2b)﹣(a+2b)2.
【分析】先提取公因式a+2b,再进行运算.
【解答】解:2a(a+2b)﹣(a+2b)2
=(a+2b)[2a﹣(a+2b)]
=(a+2b)(2a﹣a﹣2b)
=(a+2b)(a﹣2b)
=a2﹣4b2.
19.(8分)先化简,再求值:÷(1+),其中x=﹣.
【分析】原式括号中两项通分并利用同分母分式的加法法则计算,同时利用除法法则变形,约分得到最简结果,把x的值代入计算即可求出值.
【解答】解:原式=÷=•=,
当x=﹣时,原式=3.
20.(8分)已知:如图,在菱形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,DE∥AC,AE∥BD.
(1)求证:四边形AODE是矩形;
(2)若AB=2,DE=1,求四边形AODE的面积.
【分析】(1)根据题意可判断出四边形AODE是平行四边形,再由菱形的性质可得出AC⊥BD,即∠AOD=90°,继而可判断出四边形AODE是矩形;
(2)由菱形的性质和勾股定理求出OB,得出OD,由矩形的面积公式即可得出答案.
【解答】(1)证明:∵DE∥AC,AE∥BD,
∴四边形AODE是平行四边形,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,
∴∠AOD=90°,
∴四边形AODE是矩形;
(2)解:∵四边形AODE是矩形,
∴AO=DE=1,
∵AB=2,
∴BO==,
∴OD=BO=,
∴四边形AODE的面积=AO•OD=1×=.
21.(8分)在一个不透明的袋子中有一个黑球和两个白球(除颜色外其他均相同).
(1)小丽从袋子中摸出一个球,则摸到白球的概率是 ;
(2)小强第一次从袋子中摸出一个球,摸到黑球不放回,摸到白球放回;第二次又从袋子中摸出一个球,请用树状图(或列表法)求小强两次都摸到白球的概率.
【分析】(1)直接利用概率公式求解即可;
(2)画树状图列出所有等可能结果,从中找到符合条件的结果数,再根据概率公式求解即可.
【解答】解:(1)小丽从袋子中摸出一个球,则摸到白球的概率是,
故答案为:;
(2)画树状图如下:
由树状图知,共有8种等可能结果,其中小强两次都摸到白球的有4种结果,
∴小强两次都摸到白球的概率为=.
22.(10分)体育李老师为了解九年级女生体质健康的变化情况,本学期从九年级全体90名女生中随机抽取15名女生进行体质测试,并调取该15名女生上学期的体质测试成绩进行对比,李老师对两次数据(成绩)进行整理、描述和分析.下面给出了部分信息.
a.两次测试成绩(百分制)的频数分布直方图如下(数据分组:50≤x<60,60≤x<70,70≤x<80,80≤x<90,90≤x≤100);
b.上学期测试成绩在80≤x<90的是:
80 81 83 84 84 88
c.两个学期测试成绩的平均数、中位数、众数如下:
学期
平均数
中位数
众数
上学期
82.9
n
84
本学期
83
86
86
根据以上信息,回答下列问题:
(1)表中n的值是 83 ;
(2)体育李老师计划根据本学期统计数据安排80分以下的同学参加体质加强训练项目,则九年级约有 18 名女生参加此项目;
(3)分析这15名女生从上学期到本学期体质健康变化的总体情况.(从两个方面进行分析)
【分析】(1)先确定中位数落在第3小组,再由此中位数即可;
(2)根据题意列式计算即可;
(3)对照表中数据即可得到结论.
【解答】解:(1)表中n的值是83;
故答案为:83;
(2)90×=18,
答:九年级约有18名女生参加此项目;
故答案为:18;
(3)这15名女生从上学期到本学期体质健康变化的总体情况为:体质测试成绩本学期比上学期明显变好,①平均分提高了,②高于80分占80%.
23.(10分)在某次防灾抗灾过程中,为了保障某市的抗灾物资供应,现有一批救灾物资由A、B两种型号的货车运输至该市.已知2辆A型货车和3辆B型货车共可满载救灾物资34吨,4辆A型货车和2辆B型货车共可满载救灾物资36吨.
(1)求1辆A型货车和1辆B型货车分别能满载多少吨;
(2)已知这批救灾物资共73吨,计划同时调用A、B两种型号的货车共10辆,并要求一次性将全部物资运送到该市,试求一调用A、B两种型号的货车的方案.
【分析】(1)设1辆A型货车能满载救灾物资x吨,1辆B型货车能满载救灾物资y吨,根据“2辆A型货车和3辆B型货车共可满载救灾物资34吨,4辆A型货车和2辆B型货车共可满载救灾物资36吨”,即可得出关于x,y的二元一次方程组,解之即可得出结论;
(2)设调用A型货车m辆,则调用B型货车(10﹣m)辆,根据这10辆车的装载量不少于73吨,即可得出关于m的一元一次不等式,解之即可得出m的取值范围,再结合m为正整数,即可得出各调车方案.
【解答】解:(1)设1辆A型货车能满载救灾物资x吨,1辆B型货车能满载救灾物资y吨,
依题意,得:,
解得:.
答:1辆A型货车能满载救灾物资5吨,1辆B型货车能满载救灾物资8吨.
(2)设调用A型货车m辆,则调用B型货车(10﹣m)辆,
依题意,得:5m+8(10﹣m)≥73,
解得:m≤2.
又∵m为正整数,
∴m可以取1,2,
∴共有2种调车方案,方案1:调用A型货车1辆,B型货车9辆;方案2:调用A型货车2辆,B型货车8辆.
24.(10分)如图,AB为⊙O的直径,C、D为圆上的两点,OC∥BD,弦AD与BC,OC分别交于E、F.
(1)求证:=;
(2)若CE=1,EB=3,求⊙O的半径.
【分析】(1)根据圆周角定理得到∠ADB=90°,利用平行线的性质得到∠AFO=∠ADB=90°,然后根据垂径定理得到结论;
(2)连接AC,如图,利用=得到∠CAD=∠ABC,再证明△ACE∽△BCA,利用相似比计算出AC=2,接着根据圆周角定理得到∠ACB=90°,然后利用勾股定理计算出AB,从而得到⊙O的半径;
【解答】(1)证明:∵AB是圆的直径,
∴∠ADB=90°,
∵OC∥BD,
∴∠AFO=∠ADB=90°,
∴OC⊥AD
∴=.
(2)解:连接AC,如图,
∵=,
∴∠CAD=∠ABC,
∵∠ECA=∠ACB,
∴△ACE∽△BCA,
∴,
∴AC2=CE•CB,即AC2=1×(1+3),
∴AC=2,
∵AB是圆的直径,
∴∠ACB=90°,
∴AB===2,
∴⊙O的半径为.
25.(10分)已知抛物线y=ax2+2ax+3a2﹣4.
(1)该抛物线的对称轴为 直线x=﹣1 ;
(2)若该抛物线的顶点在x轴上,求抛物线的解析式;
(3)设点M(m,y1),N(2,y2)在该抛物线上,若y1>y2,求m的取值范围.
【分析】(1)根据题意可得抛物线的对称轴;
(2)抛物线的顶点在x轴上,可得顶点坐标为(﹣1,0),进而可得a的值;
(3)根据点N(2,y2)关于直线x=﹣1的对称点为N′(﹣4,y2),进而可得m的取值范围.
【解答】解:(1)∵抛物线y=ax2+2ax+3a2﹣4.
∴对称轴为直线x=﹣1,
故答案为:直线x=﹣1;
(2)∵抛物线的顶点在x轴上,
∴顶点坐标为(﹣1,0),
解得a=﹣1或a=,
∴抛物线的解析式为:y=﹣x2﹣2x﹣1或y=x2+x+;
(3)∵对称轴为直线x=﹣1,
∴点N(2,y2)关于直线x=﹣1的对称点为N′(﹣4,y2),
①当a>0时,若y1>y2,则m<﹣4或m>2;
②当a<0时,若y1>y2,则﹣4<m<2.
26.(12分)如图,在△ABC中,∠BAC=30°,AB=AC,将线段AC绕点A逆时针旋转α°(0<α<180),得到线段AD,连接BD,交AC于点P.
(1)当α=90°时,
①依题意补全图形;
②求证:PD=2PB;
(2)写出一个α的值,使得PD=PB成立,并证明.
【分析】(1)当α=90°时,①依题意即可补全图形;
②根据30度角所对直角边等于斜边一半即可证明PD=2PB;
(2)当α的值为60或120度时,根据等腰三角形的性质即可证明PD=PB成立.
【解答】解:(1)当α=90°时,
①如图即为补全的图形;
②证明:∵∠BAC=30°,AB=AC,
根据题意可知:AC=AD,
∴AD=AB,
∴∠ABD=∠ADB,
∵∠CAD=90°,
∴∠DAB=120°,
∴∠ABD=∠D=∠BAC=30°,
∴AP=BP,
在Rt△APD中,∠ADB=30°,
∴PD=2AP,
∴PD=2PB;
(2)当α=60(或120°)时,PD=PB成立,
情况1,如图所示:
当α=60°时,过点D作DF⊥AC于点F,过点B作BE⊥AC于点E,
∴DF∥BE,
∴△DFP∽△BEP,
∴=,
在Rt△ABE中,∠BAC=30°,
∴AC=AB=2BE,
在Rt△ADF中,∠CAD=60°,
∴AD=DF,
∵AD=AC=AB,
∴2BE=DE,
∴BE=DF,
∴PD=PB.
情况2,如图所示:
当α=120°时,过点D作DF⊥AC于点F,过点B作BE⊥AC于点E,
∴DF∥BE,
∴△DFP∽△BEP,
∴=,
在Rt△ABE中,∠BAC=30°,
∴AC=AB=2BE,
在Rt△ADF中,∠FAD=60°,
∴AD=DF,
∵AD=AC=AB,
∴2BE=DE,
∴BE=DF,
∴PD=PB.
27.(14分)以下为一个合作学习小组在一次数学研讨中的过程记录,请阅读后完成下方的问题.
(Ⅰ)情景问题
如图1,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB,垂足为点D,且CD=3,求AB的最小值.
(Ⅱ)合作探究
小明:我发现点A、B、C在以AB为直径的圆上……
小丽:取AB的中点O,连接OC,根据“直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半”可知:OC=AB,再由OC≥CD,就可以解决本题了.
(Ⅲ)计算猜想
小华:将情景问题中的∠ACB=90°改成∠ACB=60°,其余条件不变,如图2,我们也可以构造△ABC的外接圆,求得AB的最小值为 3 .
小军:根据上面的学习经验,我们可以进一步猜想“在△ABC中,∠ACB=α,CD⊥AB,垂足为点D,且CD=m,则AB的最小值为 .(用含a,m的代数式表示)”.
(Ⅳ)推理证明
证明(Ⅲ)中小军的猜想.
问题1:帮助小明完成(Ⅱ)中的说理过程;
问题2:完成(Ⅲ)中的两个填空;
问题3:证明(Ⅲ)中小军的猜想;
问题4:图3中矩形ABCD是某实验室侧截面示意图,现需要在室内安装一块长1米的遮光板EF,且EF∥AB,点E到墙AB的距离为3米,到地面BC的距离为4米.点O为室内光源,OM、ON为光线,∠MON=50°,通过调节光源的位置,可以改变背光工作区的大小.若背光工作区BM+BN的和最大时,该实验室“可利用比”最高,求此时BM+BN的值.
【分析】问题1,取AB的 中点,可得AB=2OC且OC≥CD,从而求得;
问题2,作△ABC的外接圆⊙O,作OE⊥AB于E,可得AB,BF=R,OC+OE≥CE,CE≥CD,进一步可得;
问题3,同问题2相同的方法过程,只需用字母表示即可;
问题4,作EG⊥AB于G,延长EF交BC于H,,由△EGM≌△FHL得∠HFL=∠GEM,从而得∠NFL=40°,利用问题3的结论NL最小=,从而得出(BM+BN)最大=7﹣.
【解答】问题1,如图1,
AB最小=6,理由如下:
取AB的 中点,
∵∠ACB=90°,
∴AB=2OC,
∵OC≥CD,
∴当OC=CD=3时,
AB最小=2×3=6;
问题2,如图2,
解:作△ABC的外接圆⊙O,作OE⊥AB于E,作直径AF,连接BF,
∴∠ABF=90°,
设⊙O的半径是R,
∵=,
∴∠F=∠ACB=60°,
∴AB=AF•sinF=2R•=,
BF=AF•cosF=AF=R,
∵OE⊥AB,
∴AE=EB,
∴OE==,
∵OC+OE≥CE,CE≥CD,
∴R+R≥3,
∴R≥2,
∴AB=≥3,
∴AB的最小值是3,
故答案是3;
问题3,如图2,
解:作△ABC的外接圆⊙O,作OE⊥AB于E,作直径AF,连接BF,
∴∠ABF=90°,
设⊙O的半径是R,
∵=,
∴∠F=∠ACB=α,
∴AB=AF•sinF=2R•sinα,
BF=AF•cosF=2R•conα,
∵OE⊥AB,
∴AE=EB,
∴OE==R•cosα,
∵OC+OE≥CE,CE≥CD,
∴R+R•cosα≥m,
∴R≥,
∴AB=2R•sinα≥
∴AB的最小值是,
故答案是;
问题4,如图3,
作EG⊥AB于G,延长EF交BC于H,
则FH⊥BC,
设∠NFH=∠EFO=β,
∴∠MEF=∠EFO+∠O=50°+β,
∴∠MEG=90°﹣(50°+β)=40°﹣β,
在BH的延长线上截取HL=GM,
∵EG=FH=3,
∠EGM=∠FHL=90°,
∴△EGM≌△FHL(SAS),
∴∠HFL=∠GEM=40°﹣β,
∴∠NFL=∠HFL+∠NFH=(40°﹣β)+β=40°,
由问题3可知,
NL最小==,
∵BM+BN=(BG﹣GM)+(BH﹣NH)=7﹣NL,
∴(BM+BN)最大=7﹣.
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