2020年黑龙江省哈尔滨市南岗区“nf联盟”中考数学一模试卷 - 解析版
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一.选择题(每小题3分,共计30分)
1.﹣的相反数是( )
A.﹣ B. C.﹣ D.
2.下列计算正确的是( )
A.2a2+4a2=6a4 B.(a+1)2=a2+1
C.(a2)3=a5 D.x7÷x5=x2
3.下列图案中,既是轴对称图形又是中心对称图形的是( )
A. B.
C. D.
4.反比例函数y=的图象,当x>0时,y随x的增大而增大,则k的取值范围是( )
A.k<3 B.k≤3 C.k>3 D.k≥3
5.如图所示的立体图形是由8个棱长为1的小立方体组成的,其主视图是( )
A. B. C. D.
6.斜坡的倾斜角为α,一辆汽车沿这个斜坡前进了500米,则它上升的高度是( )
A.500•sinα米 B.米 C.500•cosα米 D.米
7.把抛物线y=﹣x2向左平移1个单位,然后向下平移3个单位,则平移后抛物线的解析式为( )
A.y=﹣(x﹣1)2﹣3 B.y=﹣(x﹣1)2+3
C.y=﹣(x+1)2﹣3 D.y=﹣(x+1)2+3
8.如图,矩形纸片ABCD.沿着BE折叠,使C、D两点分别落在C1、D1处,若∠ABC1=45°,则∠ABE的度数为( )
A.21° B.21.5° C.22° D.22.5°
9.如图,在△ABC中,D、E分别为AB、AC边上的点,DE∥BC,点F为BC边上一点,连接AF交DE于点G.则下列结论中错误的是( )
A.= B.= C.= D.=
10.五一假期,小明一家自驾游去离家路程为170千米的某地,如图是汽车行驶的路程y(千米)与汽车行驶时间x(小时)之间的函数图象,当他们离目的地的路程还有20千米时,汽车行驶的时间是( )
A.2小时 B.2.25小时 C.2.3小时 D.2.45小时
二、填空题(每小题3分,共计30分)
11.已知地球距离月球表面约为384000千米,那么384000用科学记数法表示为 .
12.在函数y=中,自变量x的取值范围是 .
13.分解因式:4a2﹣16= .
14.计算:﹣3= .
15.扇形的弧长为2π,圆心角度数为90°,此扇形的半径为 .
16.不等式组的整数解是 .
17.从2、3、6三个数字中随机抽取1个,这个数字是3的整数倍的概率是 .
18.如图,BE是⊙O的直径,点A是圆上一点,过点A作⊙O的切线交BE延长线于点C,若AB=AC,CE=2,⊙O的半径为 .
19.在正方形ABCD中,点E在直线BC上,AB=6,tan∠AEB=3.则CE的长为 .
20.如图,在△ABC中,∠BAC=45°,过点A作AD⊥BC.垂足为D,点F为AD上一点,连接CF延长交AB于点E,∠AFE=2∠EAF,若AF=9,DF=3,则CF的长为 .
三、解答题(其中21-22题各7分,23-24题各8分,25-27题各10分,共计60分)
21.(7分)先化简,再求代数式÷(x﹣)的值,其中x=2sin60°+tan45°.
22.(7分)如图,在每个小正方形的边长均为1个单位长度的方格纸中,有线段AB,点A、B均在小正方形的顶点上.
(1)在方格纸中画出以AB为一边的等腰直角△ABC,且点C在小正方形的顶点上;
(2)在方格纸中画出以AC为腰的等腰△ACD,点D在小正方形的顶点上,且△ACD的面积为3.5;
(3)连接BD,请直接写出线段BD的长.
23.(8分)九年三班的小雨同学想了解本校九年级学生对哪门课程感兴趣,随机抽取了部分九年级学生进行调查(每名学生必选且只能选择一门课程).将获得的数据整理绘制如下两幅不完整的统计图.
根据统计图提供的信息,解答下列问题:
(1)在这次调查中一共抽取了 名学生,m的值是 .
(2)请根据以上信息直接在答题卡上补全条形统计图;
(3)扇形统计图中,“数学”所对应的圆心角度数是 度;
(4)若该校九年级共有1000名学生,根据抽样调查的结果,请你估计该校九年级学生中有多少名学生对数学感兴趣.
24.(8分)在△ABC中,AB=AC,过AB上一点D作DE∥AC交BC于点E,以E为顶点,ED为一边,作∠DEF=∠A,另一边EF交AC于点F.
(1)如图1,求证:四边形ADEF为平行四边形;
(2)如图2,延长DE到点G,使EG=DE,连接AE,AG,FG,若AD=AG,请直接写出图2中与△ADE全等的三角形.
25.(10分)盛夏来临之际,服装加工厂甲、乙两个车间共同加工一款亚麻休闲装,且每人每天加工的件数相同,甲车间比乙车间少10人,甲车间每天加工服装400件,乙车间每天加工服装600件.
(1)求甲、乙两车间各有多少人;
(2)甲车间更新了设备,平均每人每天加工的件数比原来多了10件,乙车间的加工效率不变,在两个车间总人数不变的情况下,加工厂计划从乙车间调出一部分人到甲车间,使每天两个车间加工的总数不少于1300件,求至少要从乙车间调出多少人到甲车间?
26.(10分)△ABC内接于⊙O,CO的延长线交AB于点D,AE⊥CD于点E.
(1)如图1,求证:∠ABC=∠CAE;
(2)如图2,CH⊥AB,H是垂足,若∠ACD=2∠BCD.,求证:AD=2HE;
(3)如图3,在(2)的条件下,延长CH交⊙O于点F,连接BF和AF,FP⊥AE交⊙O于点P,延长CD交BF于点N,若DN=2OD,△ACF的面积为60,求线段AP的长.
27.(10分)如图,抛物线y=ax2﹣8ax+12a(a>0)与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,抛物线的对称轴交x轴于点E,交抛物线于点D,AB=2DE.
(1)求抛物线的解析式;
(2)过点C作CF∥AB,交抛物线于点F,连接AF,点P为直线AF下方抛物线上一点.过点P作y轴的平行线,交直线AF于点G,令P点横坐标为t,GP长度为d,求d与t的函数关系式;
(3)在(2)的条件下,过点P作x轴的平行线,交线段FA的延长线于点K,且∠FCA﹣∠APK=45°,求tan∠BKG的值.
2020年黑龙江省哈尔滨市南岗区“NF联盟”中考数学一模试卷
参考答案与试题解析
一.选择题(每小题3分,共计30分)
1.﹣的相反数是( )
A.﹣ B. C.﹣ D.
【分析】根据只有符号不同的两个数叫做互为相反数解答.
【解答】解:﹣的相反数是.
故选:B.
2.下列计算正确的是( )
A.2a2+4a2=6a4 B.(a+1)2=a2+1
C.(a2)3=a5 D.x7÷x5=x2
【分析】根据合并同类项对A进行判断;根据完全平方公式对B进行判断;根据幂的乘方法则对C进行判断;根据同底数幂的除法法则对D进行判断.
【解答】解:A、2a2+4a2=6a2,所以A选项不正确;
B、(a+1)2=a2+2a+1,所以B选项不正确;
C、(a2)5=a10,所以C选项不正确;
D、x7÷x5=x2,所以D选项正确.
故选:D.
3.下列图案中,既是轴对称图形又是中心对称图形的是( )
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、是轴对称图形,不是中心对称图形,故此选项错误;
B、不是轴对称图形,是中心对称图形,故此选项错误;
C、是轴对称图形,也是中心对称图形,故此选项正确;
D、不是轴对称图形,是中心对称图形,故此选项错误;
故选:C.
4.反比例函数y=的图象,当x>0时,y随x的增大而增大,则k的取值范围是( )
A.k<3 B.k≤3 C.k>3 D.k≥3
【分析】根据反比例函数的性质解题.
【解答】解:∵当x>0时,y随x的增大而增大,
∴函数图象必在第四象限,
∴k﹣3<0,
∴k<3.
故选:A.
5.如图所示的立体图形是由8个棱长为1的小立方体组成的,其主视图是( )
A. B. C. D.
【分析】主视图有3行,每行小正方形的数目为,2,4.
【解答】解:如图所示:
故选:D.
6.斜坡的倾斜角为α,一辆汽车沿这个斜坡前进了500米,则它上升的高度是( )
A.500•sinα米 B.米 C.500•cosα米 D.米
【分析】根据题意画出图形,再利用坡角的正弦值即可求解.
【解答】解:如图,∠A=α,AE=500.
则EF=500sinα.
故选:A.
7.把抛物线y=﹣x2向左平移1个单位,然后向下平移3个单位,则平移后抛物线的解析式为( )
A.y=﹣(x﹣1)2﹣3 B.y=﹣(x﹣1)2+3
C.y=﹣(x+1)2﹣3 D.y=﹣(x+1)2+3
【分析】抛物线的平移问题,实质上是顶点的平移,原抛物线y=﹣x2顶点坐标为(0,0),向左平移1个单位,然后向下平移3个单位后,顶点坐标为(﹣1,﹣3),根据抛物线的顶点式可求平移后抛物线的解析式.
【解答】解:根据题意,
原抛物线顶点坐标为(0,0),平移后抛物线顶点坐标为(﹣1,﹣3),
∴平移后抛物线解析式为:y=﹣(x+1)2﹣3.
故选:C.
8.如图,矩形纸片ABCD.沿着BE折叠,使C、D两点分别落在C1、D1处,若∠ABC1=45°,则∠ABE的度数为( )
A.21° B.21.5° C.22° D.22.5°
【分析】根据折叠前后对应角相等即可得出∠CBE的度数,再根据∠ABC为直角即可得到答案.
【解答】解:设∠ABE=x,
根据折叠前后角相等可知,∠C1BE=∠CBE=45°+x,
∵∠ABC=90°,
∴45°+x+x=90°,
解得x=22.5°.
故选:D.
9.如图,在△ABC中,D、E分别为AB、AC边上的点,DE∥BC,点F为BC边上一点,连接AF交DE于点G.则下列结论中错误的是( )
A.= B.= C.= D.=
【分析】根据相似三角形的判定推出△AEG∽△ACF,△ADG∽△ABF,△ADE∽△ABC,再根据相似三角形的性质得出比例式即可.
【解答】解:A、∵DE∥BC,
∴=,正确,故本选项不符合题意;
B、∵DE∥BC,
∴△AEG∽△ACF,△ADG∽△ABF,
∴=,=,
∴=,正确,故本选项不符合题意;
C、∵DE∥BC,
∴△AEG∽△ACF,△ADG∽△ABF,
∴=,=,
∴=,正确,故本选项不符合题意;
D、∵DE∥BC,
∴△ADE∽△ABC,
∴=,
∴=,错误,故本选项符合题意;
故选:D.
10.五一假期,小明一家自驾游去离家路程为170千米的某地,如图是汽车行驶的路程y(千米)与汽车行驶时间x(小时)之间的函数图象,当他们离目的地的路程还有20千米时,汽车行驶的时间是( )
A.2小时 B.2.25小时 C.2.3小时 D.2.45小时
【分析】根据待定系数法,可得一次函数解析式,根据函数值,可得相应自变量的值.
【解答】解:如图所示:
设AB段的函数解析式是y=kx+b,
y=kx+b的图象过A(1.5,90),B(2.5,170),
,解得,
∴AB段函数的解析式是y=80x﹣30,
离目的地还有20千米时,即y=170﹣20=150km,
当y=150时,80x﹣30=150,
解得:x=2.25,
故选:B.
二、填空题(每小题3分,共计30分)
11.已知地球距离月球表面约为384000千米,那么384000用科学记数法表示为 3.84×105 .
【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的值是易错点,由于384000有6位,所以可以确定n=6﹣1=5.
【解答】解:384 000=3.84×105.
故答案为:3.84×105.
12.在函数y=中,自变量x的取值范围是 x≠﹣2 .
【分析】根据分式有意义的条件是分母不为0;分析原函数式可得关系式x+2≠0,解得答案.
【解答】解:根据题意得:x+2≠0,
解可得:x≠﹣2.
13.分解因式:4a2﹣16= 4(a+2)(a﹣2) .
【分析】首先提取公因式4,进而利用平方差公式进行分解即可.
【解答】解:4a2﹣16=4(a2﹣4)=4(a+2)(a﹣2).
故答案为:4(a+2)(a﹣2).
14.计算:﹣3= 2 .
【分析】直接化简二次根式,进而合并求出答案.
【解答】解:原式=3﹣3×=2.
故答案为:2.
15.扇形的弧长为2π,圆心角度数为90°,此扇形的半径为 4 .
【分析】根据弧长公式直接解答即可.
【解答】解:设半径为r,
2π=,
解得:r=4,
故答案为:4.
16.不等式组的整数解是 ﹣2 .
【分析】分别求出每一个不等式的解集,根据口诀:同大取大、同小取小、大小小大中间找、大大小小无解了确定不等式组的解集.
【解答】解:解不等式2x+2<0,得:x<﹣1,
解不等式﹣x+1≤3,得:x≥﹣2,
则不等式组的解集为﹣2≤x<﹣1,
∴不等式组的整数解为﹣2,
故答案为:﹣2
17.从2、3、6三个数字中随机抽取1个,这个数字是3的整数倍的概率是 .
【分析】确定是数字3的倍数的数字的个数,利用概率公式求解即可.
【解答】解:∵2、3、6三个数字中是3的整数倍的有3和6,
∴从2、3、6三个数字中随机抽取1个,这个数字是3的整数倍的概率是,
故答案为:.
18.如图,BE是⊙O的直径,点A是圆上一点,过点A作⊙O的切线交BE延长线于点C,若AB=AC,CE=2,⊙O的半径为 2 .
【分析】连接OA,由圆的性质以及切线的性质,再结合已知条件可求出∠C=30°,进而可求出圆的半径.
【解答】解:连接OA,
∵AC是圆的切线,
∴OA⊥AC,
∴∠OAC=90°,
∵AB=AC,
∴∠B=∠C,
∵OA=OB,
∴∠B=∠OAB,
∵∠AOC=∠B+∠OAB,
∴∠OAC=2∠B=2∠C,
∴3∠C=90°,
∴∠C=30°,
∴OA=OC,
∵OA=OE,
∴OE=CE=2,
即⊙O的半径为2,
故答案为:2.
19.在正方形ABCD中,点E在直线BC上,AB=6,tan∠AEB=3.则CE的长为 4或8 .
【分析】解直角三角形ABE得BE,分两种情况:点E在边BC上;点E在CB的延长线上.求出CE便可.
【解答】解:∵AB=6,tan∠AEB=3,
∴BE=,
当点E在边BC上时,如图1,
则CE=BC﹣BE=6﹣2=4;
当点E在CB的延长线上时,如图2,
则CE=BC+BE=6+2=8,
故答案为:4或8.
20.如图,在△ABC中,∠BAC=45°,过点A作AD⊥BC.垂足为D,点F为AD上一点,连接CF延长交AB于点E,∠AFE=2∠EAF,若AF=9,DF=3,则CF的长为 5 .
【分析】通过证明△CDN∽△ADC,可得,通过证明△CNF∽△ANC,可得,由勾股定理可求解.
【解答】解:如图,过点C作CN平分∠BCE,交AD于N,
∴∠DCN=∠ECN,
设∠EAF=α,则∠AFE=2∠EAF=2α,
∴∠DFC=2α,
∴∠DCF=90°﹣2α,
∴∠DCN=∠ECN=45°﹣α,
∵∠BAC=45°,
∴∠DAC=45°﹣α,
∴∠DAC=∠DCN,
又∵∠ADC=∠CDN,
∴△CDN∽△ADC,
∴,
∴DC2=DA•DN=12•DN,
∵∠DAC=∠DCN,
又∵∠ANC=∠CNF,
∴△CNF∽△ANC,
∴,
∴NC2=AN•NF=(12﹣DN)(3﹣DN),
∵DC2+DN2=CN2,
∴12•DN+DN2=(12﹣DN)(3﹣DN),
∴DN=,
∴CD=4,
∴CF===5,
故答案为5.
三、解答题(其中21-22题各7分,23-24题各8分,25-27题各10分,共计60分)
21.(7分)先化简,再求代数式÷(x﹣)的值,其中x=2sin60°+tan45°.
【分析】原式括号中两项通分并利用同分母分式的减法法则计算,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=2×+1=+1时,原式=.
22.(7分)如图,在每个小正方形的边长均为1个单位长度的方格纸中,有线段AB,点A、B均在小正方形的顶点上.
(1)在方格纸中画出以AB为一边的等腰直角△ABC,且点C在小正方形的顶点上;
(2)在方格纸中画出以AC为腰的等腰△ACD,点D在小正方形的顶点上,且△ACD的面积为3.5;
(3)连接BD,请直接写出线段BD的长.
【分析】(1)根据等腰直角三角形的性质即可得到结论;
(2)根据等腰三角形的性质即可得到结论;
(3)根据勾股定理即可得到结论.
【解答】解:(1)如图所示,△ABC即为所求;
(2)如图所示,△ACD即为所求;
(3)BD==.
23.(8分)九年三班的小雨同学想了解本校九年级学生对哪门课程感兴趣,随机抽取了部分九年级学生进行调查(每名学生必选且只能选择一门课程).将获得的数据整理绘制如下两幅不完整的统计图.
根据统计图提供的信息,解答下列问题:
(1)在这次调查中一共抽取了 50 名学生,m的值是 18 .
(2)请根据以上信息直接在答题卡上补全条形统计图;
(3)扇形统计图中,“数学”所对应的圆心角度数是 108 度;
(4)若该校九年级共有1000名学生,根据抽样调查的结果,请你估计该校九年级学生中有多少名学生对数学感兴趣.
【分析】(1)根据统计图化学对应的数据和百分比可以求得这次调查的学生数,进而求得m的值;
(2)根据(1)中的结果和条形统计图中的数据可以求得选择数学的人数,从而可以将条形统计图补充完整;
(3)根据统计图中的数据可以求得“数学”所对应的圆心角度数;
(4)根据统计图中的数据,可以求得该校九年级学生中有多少名学生对数学感兴趣.
【解答】解:(1)在这次调查中一共抽取了:10÷20%=50(名)学生,
m%=9÷50×100%=18%,
故答案为:50,18;
(2)选择数学的有;50﹣9﹣5﹣8﹣10﹣3=15(名),
补全的条形统计图如右图所示;
(3)扇形统计图中,“数学”所对应的圆心角度数是:360°×=108°,
故答案为:108;
(4)1000×=300(名),
答:估计该校九年级学生中有300名学生对数学感兴趣.
24.(8分)在△ABC中,AB=AC,过AB上一点D作DE∥AC交BC于点E,以E为顶点,ED为一边,作∠DEF=∠A,另一边EF交AC于点F.
(1)如图1,求证:四边形ADEF为平行四边形;
(2)如图2,延长DE到点G,使EG=DE,连接AE,AG,FG,若AD=AG,请直接写出图2中与△ADE全等的三角形.
【分析】(1)根据平行线的性质得到∠BDE=∠A,根据题意得到∠DEF=∠BDE,根据平行线的判定定理得到AD∥EF,根据平行四边形的判定定理证明;
(2)根据等腰三角形的性质,全等三角形的判定和性质,平行四边形以及矩形的性质即可得到结论.
【解答】(1)证明:∵DE∥AC,
∴∠BDE=∠A,
∵∠DEF=∠A,
∴∠DEF=∠BDE,
∴AD∥EF,
∴四边形ADEF为平行四边形;
(2)由(1)得,四边形ADEF为平行四边形,
∴AD=EF,AF=DE,
∵AE=AE,
∴△ADE≌△EFA(SSS),
∵EG=DE,
∴AF∥DE,AF=GE,
∴四边形AEGF是平行四边形,
∵AD=AG,EG=DE,
∴AE⊥EG,
∴四边形AEGF是矩形,
∴∠AEG=∠AED=90°,
∵AE=AE,
∴△ADE≌△AGE(SAS),
∵四边形AEGF是矩形,
∴△FEG≌△AGE≌GAF≌△ADE.
25.(10分)盛夏来临之际,服装加工厂甲、乙两个车间共同加工一款亚麻休闲装,且每人每天加工的件数相同,甲车间比乙车间少10人,甲车间每天加工服装400件,乙车间每天加工服装600件.
(1)求甲、乙两车间各有多少人;
(2)甲车间更新了设备,平均每人每天加工的件数比原来多了10件,乙车间的加工效率不变,在两个车间总人数不变的情况下,加工厂计划从乙车间调出一部分人到甲车间,使每天两个车间加工的总数不少于1300件,求至少要从乙车间调出多少人到甲车间?
【分析】(1)设甲车间有x人,乙车间有(x+10)人,根据甲、乙两个车间每人每天加工的件数相同,列方程求解;
(2)设要从乙车间调出y人到甲车间,根据调动以后每天两个车间加工的总数不少于1300件,列不等式求解.
【解答】解:(1)设甲车间有x人,乙车间有(x+10)人,由题意得
=,
解得:x=20,
经检验:x=20是原分式方程的解,且符合题意,
则x+10=30,
答:甲车间有20人,乙车间有30人;
(2)设要从乙车间调出y人到甲车间,由题意得
(20+y)(+10)+(30﹣y)≥1300,
解得:y≥10.
答:至少要从乙车间调出10人到甲车间.
26.(10分)△ABC内接于⊙O,CO的延长线交AB于点D,AE⊥CD于点E.
(1)如图1,求证:∠ABC=∠CAE;
(2)如图2,CH⊥AB,H是垂足,若∠ACD=2∠BCD.,求证:AD=2HE;
(3)如图3,在(2)的条件下,延长CH交⊙O于点F,连接BF和AF,FP⊥AE交⊙O于点P,延长CD交BF于点N,若DN=2OD,△ACF的面积为60,求线段AP的长.
【分析】(1)连接AO并延长交⊙O于F点,所以∠ACF=90°,则∠ACE+∠FCE=90°,因为AE⊥CD,所以∠ACE+∠CAE=90°,所以∠CAE=∠FCE,因为OC=OF,所以∠FCE=∠AFC,又∠AFC=∠ABC,所以∠ABC=∠CAE;
(2)设∠BCD=x,则∠ACD=2∠BCD=2x,利用(1)中结论,可以求出∠ADC=∠CAD=90°﹣x,从而CA=CD,当CH⊥AD,可以得到H为AD中点,利用直角三角形斜边上的中线等于斜边一半,可以得到AD=2HE;
(3)延长CN交⊙O于G,利用∠BGC=∠CAD,∠BDC=∠CDA,又由(2)可得,∠CDA=∠CAD,所以∠BGC=∠BDG,因为∠ABF=∠ACF,∠GBF=∠GCF,又由∠GCF=∠ACF,可以证明BF平分∠GBO,所以BF⊥CG,根据垂径定理,可以得到CG垂直平分BF,设OD=y,则DN=NG=2y,所以半径OG=5y,在直角△DNB中,利用勾股定理求出BN=4y,因为直径CG⊥BF,所以CG垂直平分BF,所以CF=CB,,可以推导出∠GCB=∠FCG=∠ACF,再证明△ACF≌△DCB,所以△DCB的面积为60,可以列出关于y的方程,从而求出y的值,在直角三角形中求出tan∠ABF=,所以tan∠APF=tan∠ABF=,再证明四边形FNEQ是矩形,利用AQ=AE﹣QE,求出AQ的长度,解直角△APQ,即可求出AP.
【解答】证明:(1)如图1,连接AO并延长交⊙O于F,连接CF,
∵AF是⊙O直径,
∴∠ACF=90°,
∴∠ACE+∠FCE=90°,
∵AE⊥CD,
∴∠AEC=90°,
∴∠ACE+∠CAE=90°,
又∵∠ACE+∠FCE=90°,
∴∠CAE=∠FCE,
∵OC=OF,
∴∠FCE=∠AFC,
∴∠AFC=∠CAE,
∵,
∴∠ABC=∠AFC,
∴∠ABC=∠CAE;
(2)设∠BCD=x,如图2,
∴∠ACD=2∠BCD=2x,
∴∠CAE=90°﹣∠ACD=90°﹣2x,
由(1)可得,∠ABC=∠CAE=90°﹣2x,
∴∠ADC=∠ABC+∠BCD=90°﹣x,
在△ACD中,∠CAD=180°﹣∠ADC﹣∠ACD=90°﹣x,
∴∠ADC=∠CAD,
∴CA=CD,
∵CH⊥AD,
∴AH=DH,
在Rt△AED中,H为AD的中点,
∴AD=2HE;
解:(3)如图3,延长CN交⊙O于G,连接BG,
∵∠BGC=∠CAD,∠BDG=∠CDA,
由(2)可得,∠CAD=∠CDA,
∴∠BGC=∠BDG,
∴BD=BG,
∵CH⊥AD,AC=CD,
∴∠ACF=∠FCG,
∵,
∴∠ABF=∠ACF,
同理,∠GBF=∠FCG,
∴∠ABF=∠GBF,
∵BD=BG,
∴BF⊥CG,GN=ND,
设OD=y,则DN=2OD=2y,
∴NG=DN=2y,
∴OG=OC=OB=5y,ON=3y,
在Rt△OBN中,BN==4y,
∵直径CG⊥BF,
∵CG垂直平分BF,
∴CB=CF,,
∴∠BCD=∠GCF=∠ACF,
在△BCD与△FCA中,
,
∴△BCD≌△FCA(SAS),
∴S△ACF=S△BCD=60,
∴,
∴,
∴,
∵y>0,
∴y=,
∴DN=FN=4y=,DN=2y=,BN=4y=,
CD=AD=6y=,
∴tan∠ABF=tan∠APF=,
∵FP⊥AE于Q,
∴∠FQE=∠AEG=FNC=90°,
∴四边形FQEN为矩形,
∴EQ=FN=,
在Rt△DHC中,tan∠FCN=tan∠ABF=,
∴,
∴CH=2DH,
∴=,
∴DH=6,CH=12,
∵,
∴,
∴,
∴﹣=,
在Rt△APQ中,tan∠APF=,
∴,
∴PQ=2AQ=,
∴=4.
27.(10分)如图,抛物线y=ax2﹣8ax+12a(a>0)与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,抛物线的对称轴交x轴于点E,交抛物线于点D,AB=2DE.
(1)求抛物线的解析式;
(2)过点C作CF∥AB,交抛物线于点F,连接AF,点P为直线AF下方抛物线上一点.过点P作y轴的平行线,交直线AF于点G,令P点横坐标为t,GP长度为d,求d与t的函数关系式;
(3)在(2)的条件下,过点P作x轴的平行线,交线段FA的延长线于点K,且∠FCA﹣∠APK=45°,求tan∠BKG的值.
【分析】(1)用待定系数法即可求解;
(2)设点P的坐标为(t,t2﹣4t+6),则点G的坐标为(t,t﹣2),则d=(t﹣2)﹣(t2﹣4t+6)=﹣t2+5t﹣8;
(3)证明∠APK=∠ACQ=∠HAP,在Rt△ACQ中,tan∠ACQ==tan∠HAP,在Rt△QBK中,KQ=AK+AQ=,BQ=2,则tan∠BKG=tan∠QKB==.
【解答】解:(1)令y=ax2﹣8ax+12a=0,解得x=2或6,
故点A、B的坐标分别为(2,0)、(6,0),
∵AB=2DE,故DE=2,
则点D的坐标为(4,﹣2),
将点D的坐标代入抛物线表达式并解得a=,
故抛物线的表达式为y=x2﹣4x+6;
(2)由抛物线的对称性得,点F的坐标为(8,6),
设直线AF的表达式为y=kx+b,则,解得,
故直线AF的表达式为y=x﹣2,
设点P的坐标为(t,t2﹣4t+6),则点G的坐标为(t,t﹣2),
则d=(t﹣2)﹣(t2﹣4t+6)=﹣t2+5t﹣8;
(3)连接BC交AF于点Q,连接KB,设PG交x轴于点H,
由直线AF的表达式知,直线AF与x轴的夹角为45°,由OB=OC知,直线BC与x轴负半轴的夹角为45°,
∴∠AQB=90°,则△ABQ为等腰直角三角形,则AQ=BQ=AB=×(6﹣2)=2,
∵∠FAC﹣∠APK=45°,∠FCA﹣∠ACQ=45°,
∴∠APK=∠ACQ=∠HKP,
∵PK∥x轴,故∠APK=∠HAP,
∴∠APK=∠ACQ=∠HAP,
在Rt△ACQ中,由A、C的坐标得,AC=,
则sin∠ACQ==,则tan∠ACQ==tan∠HAP,
设点P的坐标为(t,t2﹣4t+6),
在Rt△HKP中,AH=t﹣2,则tan∠HAP==,
解得t=2(舍去)或5,
故点P的坐标为(5,﹣),
当y=﹣=x﹣2时,x=,故点K的坐标为(,﹣),
在Rt△QBK中,由A、K的坐标得,AK=,则KQ=AK+AQ=,BQ=2,
∴tan∠BKG=tan∠QKB==.
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