2022年山东省济南市历下区中考数学一模试卷(word版含解析)
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一、选择题(本大题共12个小题,每小题4题,共48分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.9的相反数是( )
A.﹣9 B.9 C. D.﹣
2.第七次人口普查显示,济南市历下区常住人口约为820000人,将数据820000用科学记数法表示为( )
A.8.2×104 B.82×104 C.8.2×105 D.0.82×106
3.如图是由8个相同的小正方体组成的几何体,其主视图是( )
A. B. C. D.
4.如图,AB∥CD,且被直线l所截,若∠1=54°,则∠2的度数是( )
A.154° B.126° C.116° D.54°
5.2022年冬奥会将在北京举行,以下历届冬奥会会徽是轴对称图形的是( )
A. B.
C. D.
6.下列运算正确的是( )
A.(﹣2a3)2=4a6 B.a2•a3=a6
C.3a+a2=3a3 D.(a﹣b)2=a2﹣b2
7.△ABC的顶点分别位于正方形网格的格点上,建立如图所示的平面直角坐标系,已知点C(﹣1,1),将△ABC先沿x轴方向向右平移3个单位长度,再沿y轴方向向下平移2个单位长度,得到△A′B′C′,则点A的对应点A′的坐标是( )
A.(﹣6,6) B.(0,2) C.(0,6) D.(﹣6,2)
8.一个不透明袋子中装有红球两个,绿球一个,除颜色外无其他差别,随机摸出一个小球后,放回并摇匀,再随机摸出一个小球,则第一次摸到红球,第二次摸到绿球的概率是( )
A. B. C. D.
9.当a≠0时,函数y=ax+1与函数y=在同一坐标系中的图象可能是( )
A. B.
C. D.
10.如图,甲、乙两楼的距离AC=30m,甲楼高AB=20m,自甲楼楼顶的B处看乙楼楼顶的D处,仰角为28°,则乙楼的高CD为( )m.(结果精确到1m,参考数据:sin28°≈0.47,cos28°≈0.88,tan28°≈0.53)
A.34 B.36 C.46 D.56
11.如图,在△ABC中,AC=BC=8,∠C=90°,以A点为圆心,AC长为半径作圆弧交AB于E,连接CE,再分别以C、E为圆心,大于CE的长度为半径作弧,两弧交于点P,作射线AP交BC与点D,连接DE,则下列说法中错误的是( )
A.DE=CD B.△BDE∽△BAC C.AB=AC+DE D.BD=4
12.已知抛物线P:y=x2+4ax﹣3(a>0),将抛物线P绕原点旋转180°得到抛物线P′,当1≤x≤3时,在抛物线P′上任取一点M,设点M的纵坐标为t,若t≤3,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、填空题(本大题共6个小题,每小题4分,共24分.)
13.因式分解:x2﹣4= .
14.如图,飞镖游戏板由大小相等的小正方形格子构成,小东向游戏板随机投掷一枚飞镖,击中黑色区域的概率是 .
15.如果分式与的值相等,则x= .
16.如图是中国古代建筑中的一个正六边形的窗户,则它的内角和为 .
17.A、B两地相距80km,甲、乙两人沿同一条路从A地到B地.l1,l2分别表示甲、乙两人离开A地的距离s(m)与时间t(h)之同的关系.当甲车出发1小时时,两车相距 km.
18.如图,将矩形ABCD对折,使点A点与D重合,点B与C重合,折痕为EF;展开
后再次折叠,使点A与点D重合于EF上的点P处,折痕分别为BM、CN,若AB=10,BC=16,则tan∠PCN= .
三、解答题(本大题共9个小题,共78分.请写出文字说明、证明过程或演算步骤)
19.(6分)计算:|﹣3|+(π﹣2020)0﹣2sin30°+()﹣1
20.(6分)求不等式组的整数解.
21.(6分)如图,四边形ABCD是平行四边形,E,F是对角线AC的三等分点,连接BE,DF.证明:BE=DF.
22.(8分)2021年12月9日,神舟十三号乘组三位航天员首次在中国空间站进行太空授课,传播载人航天知识.某校为了了解本校学生对航天科技的关注程度,从七、八年级各随机抽取了10名学生进行科普知识竞赛(百分制),测试成绩整理、描述和分析如下:(成绩得分用x表示,共分成四组:
A.80≤x<85;B.85≤x<90;C.90≤x<95;D.95≤x≤100
其中,七年级10名学生的成绩是:96,80,96,86,99,96,90,100,89,82.
八年级10名学生的成绩在C组中的数据是:94,90,92.
七、八年级抽取的学生竞赛成绩统计表
年级
平均数
中位数
众数
方差
七年级
92
93
b
52
八年级
92
c
100
50.4
根据以上信息,解答下列问题:
(1)这次比赛中 年级成绩更稳定;
(2)直接写出上述a、b、c的值:a= ,b= ,c= ;
(3)该校八年级共1000人参加了此次科普知识竞赛活动,估计参加此次活动成绩优秀(x≥90)的八年级学生人数是多少?
23.(8分)如图,AB是⊙O的直径,点F是AB上方半圆上的一点(F不与A、B重合),DE是⊙O的切线,DE⊥AF交射线AF于点E.
(1)求证:AD平分∠BAF;
(2)若AE=4,AB=5,求AD长.
24.(10分)某商场计划购进A、B两种新型台灯共80盏,它们的进价与售价如表所示:
类型价格
进价(元/盏)
售价(元/盏)
A型
30
45
B型
50
70
(1)若商场预计进货款为2900元,则这两种台灯各购进多少盏?
(2)将两种台灯全部售出,若总利润不低于1500元,则该商场需要至少购进多少盏A型台灯?
25.(10分)如图1,点A(1,a)、点B(0,1)在直线y=2x+b上,反比例函数y=(x>0)的图象经过点A.
(1)求a和k的值;
(2)将线段AB向右平移m个单位长度(m>0),得到对应线段CD,连接AC、BD.
①如图2,当点D恰好落在反比例函数图象上时,过点C作CF⊥x轴于点F,交反比例函数图象于点E,求线段CE的长度;
②在线段AB运动过程中,连接AD,若△ACD是直角三角形,求所有满足条件的m值.
26.(12分)如图,在△ABC中,AB=AC,E是线段BC上一动点(不与B、C重合),连接AE,将线段AE绕点A逆时针旋转与∠BAC相等的角度,得到线段AF,连接EF.点M和点N分别是边BC,EF的中点.
【问题发现】
(1)如图1,若∠BAC=60°,当点E是BC边的中点时,= ,直线BE与MN相交所成的锐角的度数为 度.
【解决问题】
(2)如图2,若∠BAC=60°,当点E是BC边上任意一点时(不与B、C重合),上述两个结论是否成立?若成立,请写出证明过程;若不成立,请说明理由.
【拓展探究】
(3)如图3,若∠BAC=90°,AB=6,,在E点运动的过程中,直接写出GN的最小值.
27.(12分)如图1,抛物线y=ax2+bx+3过A(1,0)、B(3,0)两点,交y轴于点C.
(1)求抛物线的函数解析式;
(2)在抛物线的对称轴上是否存在点M,使△ACM的周长最小?若存在,求出△ACM周长的最小值;若不存在,请说明理由.
(3)如图2,连接BC,抛物线上是否存在一点P,使得∠BCP=∠ACB?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
2022年山东省济南市历下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12个小题,每小题4题,共48分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.9的相反数是( )
A.﹣9 B.9 C. D.﹣
【分析】根据相反数的定义即可求解.
【解答】解:9的相反数是﹣9,
故选:A.
2.第七次人口普查显示,济南市历下区常住人口约为820000人,将数据820000用科学记数法表示为( )
A.8.2×104 B.82×104 C.8.2×105 D.0.82×106
【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是正整数;当原数的绝对值<1时,n是负整数.
【解答】解:820000=8.2×105.
故选:C.
3.如图是由8个相同的小正方体组成的几何体,其主视图是( )
A. B. C. D.
【分析】将图形分成三层,从上而下第一层主视图为一个正方形,第二层主视图为两个正方形,第三层主视图为三个正方形,且左边是对齐的.
【解答】解:该几何体的主视图有三层,从上而下第一层主视图为一个正方形,第二层主视图为两个正方形,第三层主视图为三个正方形,且左边是对齐的.
故选:A.
4.如图,AB∥CD,且被直线l所截,若∠1=54°,则∠2的度数是( )
A.154° B.126° C.116° D.54°
【分析】由平行线的性质得到∠2与∠3的关系,再根据对顶角的性质得到∠1与∠3的关系,最后求出∠2.
【解答】解:∵AB∥CD,
∴∠2+∠3=180°.
∵∠3=∠1=54°,
∴∠2=180°﹣∠3
=180°﹣54°
=126°.
故选:B.
5.2022年冬奥会将在北京举行,以下历届冬奥会会徽是轴对称图形的是( )
A. B.
C. D.
【分析】直接根据轴对称图形的概念分别解答得出答案.
【解答】解:A、不是轴对称图形,不合题意;
B、不是轴对称图形,不合题意;
C、是轴对称图形,符合题意;
D、不是轴对称图形,不合题意.
故选:C.
6.下列运算正确的是( )
A.(﹣2a3)2=4a6 B.a2•a3=a6
C.3a+a2=3a3 D.(a﹣b)2=a2﹣b2
【分析】根据各个选项中的式子,可以计算出正确的结果,从而可以解答本题.
【解答】解:∵(﹣2a3)2=4a6,故选项A正确;
∵a2•a3=a5,故选项B错误;
∵3a+a2不能合并,故选项C错误;
∵(a﹣b)2=a2﹣2ab+b2,故选项D错误;
故选:A.
7.△ABC的顶点分别位于正方形网格的格点上,建立如图所示的平面直角坐标系,已知点C(﹣1,1),将△ABC先沿x轴方向向右平移3个单位长度,再沿y轴方向向下平移2个单位长度,得到△A′B′C′,则点A的对应点A′的坐标是( )
A.(﹣6,6) B.(0,2) C.(0,6) D.(﹣6,2)
【分析】根据坐标系写出点A的坐标,根据坐标平移规律解答即可.
【解答】解:由平面直角坐标系可知,点A的坐标为(﹣3,4),
沿x轴方向向右平移3个单位长度,得到(0,4),
再沿y轴方向向下平移2个单位长度得到(0,2),
则点A的对应点A′的坐标(0,2),
故选:B.
8.一个不透明袋子中装有红球两个,绿球一个,除颜色外无其他差别,随机摸出一个小球后,放回并摇匀,再随机摸出一个小球,则第一次摸到红球,第二次摸到绿球的概率是( )
A. B. C. D.
【分析】依据题意先用列表法或画树状图法分析所有等可能的出现结果,然后根据概率公式求出该事件的概率.
【解答】解:红色小球用数字1、2表示,绿色小球分别用3表示,列表得:
1
2
3
1
(1,1)
(2,1)
(3,1)
2
(1,2)
(2,2)
(3,2)
3
(1,3)
(2,3)
(3,3)
由上表可知,从袋子总随机摸出两个小球可能会出现9个等可能的结果,其中第一次摸到红球,第二次摸到绿球的结果有2个,
∴第一次摸到红球,第二次摸到绿球的概率为,
故选:D.
9.当a≠0时,函数y=ax+1与函数y=在同一坐标系中的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【分析】分a>0和a<0两种情况讨论,分析出两函数图象所在象限,再在四个选项中找到正确图象.
【解答】解:当a>0时,y=ax+1过一、二、三象限,y=过一、三象限;
当a<0时,y=ax+1过一、二、四象限,y=过二、四象限;
故选:C.
10.如图,甲、乙两楼的距离AC=30m,甲楼高AB=20m,自甲楼楼顶的B处看乙楼楼顶的D处,仰角为28°,则乙楼的高CD为( )m.(结果精确到1m,参考数据:sin28°≈0.47,cos28°≈0.88,tan28°≈0.53)
A.34 B.36 C.46 D.56
【分析】过点B作BE⊥CD,垂足为E,可得四边形ABEC是矩形,从而得AB=EC=20(m),AC=EC=30(m),然后在Rt△BDE中,利用锐角三角函数的定义求出DE的长,进行计算即可解答.
【解答】解:过点B作BE⊥CD,垂足为E,
则四边形ABEC是矩形,
∴AB=EC=20(m),AC=EC=30(m),
在Rt△BDE中,∠DBE=28°,
∴DE=BEtan28°≈30×0.53=15.9(m),
∴CD=DE+CE=15.9+20≈36(m),
∴乙楼的高CD为36m,
故选:B.
11.如图,在△ABC中,AC=BC=8,∠C=90°,以A点为圆心,AC长为半径作圆弧交AB于E,连接CE,再分别以C、E为圆心,大于CE的长度为半径作弧,两弧交于点P,作射线AP交BC与点D,连接DE,则下列说法中错误的是( )
A.DE=CD B.△BDE∽△BAC C.AB=AC+DE D.BD=4
【分析】由题意可得AC=AE,AP为CE的垂直平分线,得出CD=DE,根据相似三角形的判定可知△BDE∽△BAC,由等腰直角三角形的性质可得出AB=AC+DE,BD=8﹣4,则可得出结论.
【解答】解:∵AC=BC=8,∠C=90°,
∴∠CAE=45°,
由题意可得AC=AE,AP为CE的垂直平分线,
∴CD=DE,
∴∠DCE=∠DEC=22.5°,
∴∠BDE=45°,
∴△BDE为等腰直角三角形,
∴∠DEB=90°,DE=BE,
在△BDE和△BAC中,∠ABC=∠EBD=90°,∠BDE=∠CAB=45°,
∴△BDE∽△BAC,
∵AB=AE+BE,
∴AB=AC+DE.
故A,B,C选项的说法正确,
∵AB=8,AC=AE=8,
∴BE=8﹣8,
∴BD=8﹣4,
故D选项说法错误.
故选:D.
12.已知抛物线P:y=x2+4ax﹣3(a>0),将抛物线P绕原点旋转180°得到抛物线P′,当1≤x≤3时,在抛物线P′上任取一点M,设点M的纵坐标为t,若t≤3,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【分析】设抛物线P'上任意一点(x,y),则点(x,y)原点旋转180°后对应的点为(﹣x,﹣y),由此求出抛物线P'的解析式为y=﹣x2+4ax+3,再分三种情况讨论:①当2a<1时,2+4a≤3,此时a≤;②当2a>3时,﹣6+12a≤3,此时a不存在;③当1≤2a≤3时,4a2+3≤3此时a不存在.
【解答】解:设抛物线P'上任意一点(x,y),
则点(x,y)原点旋转180°后对应的点为(﹣x,﹣y),
∴﹣y=x2﹣4ax﹣3,
∴抛物线P'的解析式为y=﹣x2+4ax+3,
∵y=﹣x2+4ax+3=﹣(x﹣2a)2+4a2+3,
当x=2a时,y有最大值4a2+3,
∵1≤x≤3,
①当2a<1时,即a<,x=1时y有最大值,
∴2+4a≤3,
∴a≤,
此时a≤;
②当2a>3时,即a>,x=3时y有最大值,
∴﹣6+12a≤3,
∴a≤,
此时a不存在;
③当1≤2a≤3时,即≤a≤,x=2a时y有最大值,
∴4a2+3≤3
∴a=0,
此时a不存在;
综上所述:0<a≤,
故选:A.
二、填空题(本大题共6个小题,每小题4分,共24分.)
13.因式分解:x2﹣4= (x+2)(x﹣2) .
【分析】直接利用平方差公式分解因式得出答案.
【解答】解:x2﹣4=(x+2)(x﹣2).
故答案为:(x+2)(x﹣2).
14.如图,飞镖游戏板由大小相等的小正方形格子构成,小东向游戏板随机投掷一枚飞镖,击中黑色区域的概率是 .
【分析】利用黑色区域的面积除以游戏板的面积即可.
【解答】解:∵游戏板的面积为3×3=9,其中黑色区域为3,
∴小东向游戏板随机投掷一枚飞镖,击中黑色区域的概率是=,
故答案是:.
15.如果分式与的值相等,则x= 9 .
【分析】根据题意得出分式方程,求出方程的解.再代入(x﹣1)(x+3)进行检验即可.
【解答】解:根据题意得:=,
方程两边都乘以(x﹣1)(x+3)得:2x+6=3x﹣3,
解这个方程得:2x﹣3x=﹣3﹣6,
﹣x=﹣9,
x=9,
检验:把x=9代入(x﹣1)(x+3)≠0,
即x=9是原方程的解,
故答案为:9.
16.如图是中国古代建筑中的一个正六边形的窗户,则它的内角和为 720° .
【分析】根据正多边形的内角和公式即可得到结论.
【解答】解:正六边形的内角和=(6﹣2)×180°=720°,
故答案为:720°.
17.A、B两地相距80km,甲、乙两人沿同一条路从A地到B地.l1,l2分别表示甲、乙两人离开A地的距离s(m)与时间t(h)之同的关系.当甲车出发1小时时,两车相距 km.
【分析】根据图象可以求得甲、乙的速度,再根据题意求得结论.
【解答】解:甲的速度是(80﹣20)÷(3﹣1.5)=40(km/h),
∴甲走完全程所用时间为80÷40=2(小时),
∴乙比甲先出发1小时,
乙的速度是40÷3=(km/h),
由图象知,当甲车出发1小时时,两车相距:[20+40×(2﹣1.5)]﹣×2=(km),
故答案为:.
18.如图,将矩形ABCD对折,使点A点与D重合,点B与C重合,折痕为EF;展开
后再次折叠,使点A与点D重合于EF上的点P处,折痕分别为BM、CN,若AB=10,BC=16,则tan∠PCN= .
【分析】由矩形ABCD两次折叠可知:AB=BP=EF=PC=CD=10,BE=CE=BC=DF=AF=AD=8,∠BEP=∠CEP=90°,DN=PN,∠D=∠CPN=90°,设PN=x,则DN=x,然后利用勾股定理求出x的值,再根据锐角三角函数即可解决问题.
【解答】解:由矩形ABCD两次折叠可知:
AB=BP=EF=PC=CD=10,
BE=CE=BC=DF=AF=AD=8,
∠BEP=∠CEP=90°,
DN=PN,
∠D=∠CPN=90°,
∴PE===6,
∴PF=EF﹣PE=10﹣6=4,
设PN=x,则DN=x,
∴FN=DF﹣DN=8﹣x,
在Rt△PFN中,根据勾股定理,得:
PF2+FN2=PN2,
∴42+(8﹣x)2=x2,
解得x=5,
∴PN=5,
∴tan∠PCN===.
故答案为:.
三、解答题(本大题共9个小题,共78分.请写出文字说明、证明过程或演算步骤)
19.(6分)计算:|﹣3|+(π﹣2020)0﹣2sin30°+()﹣1
【分析】首先计算乘方,然后计算乘法、除法,最后从左向右依次计算,求出算式的值是多少即可.
【解答】解:|﹣3|+(π﹣2020)0﹣2sin30°+()﹣1
=3+1﹣2×+3
=6
20.(6分)求不等式组的整数解.
【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、大大小小找不到确定不等式组的解集.
【解答】解:,
解不等式2(x+1)>3x,得:x<2,
解不等式≥﹣2,得:x≥﹣1,
则不等式组的解集为﹣1≤x<2,
则不等式组的整数解为﹣1、0、1.
21.(6分)如图,四边形ABCD是平行四边形,E,F是对角线AC的三等分点,连接BE,DF.证明:BE=DF.
【分析】根据平行四边形的性质得出AB=CD,AB∥CD,进而利用全等三角形的判定和性质解答即可.
【解答】证明:∵四边形ABCD为平行四边形,
∴AB=CD,AB∥CD,
∴∠BAC=∠DCA,
∵E,F是对角线AC的三等分点,
∴AE=CF,
在△ABE与△CDF中,
,
∴△ABE≌△CDF(SAS),
∴BE=DF.
22.(8分)2021年12月9日,神舟十三号乘组三位航天员首次在中国空间站进行太空授课,传播载人航天知识.某校为了了解本校学生对航天科技的关注程度,从七、八年级各随机抽取了10名学生进行科普知识竞赛(百分制),测试成绩整理、描述和分析如下:(成绩得分用x表示,共分成四组:
A.80≤x<85;B.85≤x<90;C.90≤x<95;D.95≤x≤100
其中,七年级10名学生的成绩是:96,80,96,86,99,96,90,100,89,82.
八年级10名学生的成绩在C组中的数据是:94,90,92.
七、八年级抽取的学生竞赛成绩统计表
年级
平均数
中位数
众数
方差
七年级
92
93
b
52
八年级
92
c
100
50.4
根据以上信息,解答下列问题:
(1)这次比赛中 八 年级成绩更稳定;
(2)直接写出上述a、b、c的值:a= 40 ,b= 96 ,c= 93 ;
(3)该校八年级共1000人参加了此次科普知识竞赛活动,估计参加此次活动成绩优秀(x≥90)的八年级学生人数是多少?
【分析】(1)根据方差的意义即可得出答案;
(2)用360°乘以D所占的百分比,求出a,再根据众数和中位数的定义即可得出答案;
(3)用该校八年级的人数乘以成绩优秀(x≥90)的八年级学生人数所占的百分比即可.
【解答】解:(1)∵七年级成绩的方差为52,八年级成绩的方差为50.4,
∴八年级成绩的方差小于七年级成绩的方差,
∴八年级成绩更平衡,更稳定;
故答案为:八;
(2)∵八年级学生成绩落在C组人数所占百分比为3÷10×100%=30%,
∴a%=1﹣(20%+10%+30%)=40%,即a=40;
将七年级成绩出现最多的是96,
所以其众数b=96,
八年级A、B组人数共有10×(10%+20%)=3(人),
∴八年级成绩的第5、6个数据分别为92、94,
所以八年级成绩的中位数c==93,
故答案为:40、96、93;
(3)根据题意得:
1000×(1﹣20%﹣10%)=700(人),
答:估计参加此次知识竞赛活动成绩优秀(x≥90)的八年级学生人数是700人.
23.(8分)如图,AB是⊙O的直径,点F是AB上方半圆上的一点(F不与A、B重合),DE是⊙O的切线,DE⊥AF交射线AF于点E.
(1)求证:AD平分∠BAF;
(2)若AE=4,AB=5,求AD长.
【分析】(1)连接OD,根据切线的性质得到DE⊥OD,证明OD∥AF,根据平行线的性质、等腰三角形的性质得到∠OAD=∠DAF,根据角平分线的定义证明结论;
(2)连接BD,证明△AED∽△ADB,根据相似三角形的性质列出比例式,把已知数据代入计算即可.
【解答】(1)证明:连接OD,
∵DE与⊙O相切于点D,
∴DE⊥OD,
∵DE⊥AF,
∴OD∥AF,
∴∠ODA=∠DAF,
∵OD=OA,
∴∠ODA=∠OAD,
∴∠OAD=∠DAF,
∴AD平分∠BAF;
(2)解:连接BD,
∵AB是⊙O的直径,
∴∠ADB=90°,
∴∠AED=∠ADB,
∵∠EAD=∠DAB,
∴△AED∽△ADB,
∴=,即=,
解得:AD=2.
24.(10分)某商场计划购进A、B两种新型台灯共80盏,它们的进价与售价如表所示:
类型价格
进价(元/盏)
售价(元/盏)
A型
30
45
B型
50
70
(1)若商场预计进货款为2900元,则这两种台灯各购进多少盏?
(2)将两种台灯全部售出,若总利润不低于1500元,则该商场需要至少购进多少盏A型台灯?
【分析】(1)设购进A型台灯x盏,B型台灯y盏,可得:,即可解得购进A型台灯55盏,B型台灯25盏;
(2)设购进A型台灯a盏,B型台灯(80﹣a)盏,根据题意得(45﹣30)a+(70﹣50)(80﹣a)≥1500,即可解得答案.
【解答】解:(1)设购进A型台灯x盏,B型台灯y盏,
根据题意得:,
解得,
答:购进A型台灯55盏,B型台灯25盏;
(2)设购进A型台灯a盏,B型台灯(80﹣a)盏,
根据题意得:(45﹣30)a+(70﹣50)(80﹣a)≥1500,
解得a≤20,
答:该商场至少需要购进20盏A型台灯.
25.(10分)如图1,点A(1,a)、点B(0,1)在直线y=2x+b上,反比例函数y=(x>0)的图象经过点A.
(1)求a和k的值;
(2)将线段AB向右平移m个单位长度(m>0),得到对应线段CD,连接AC、BD.
①如图2,当点D恰好落在反比例函数图象上时,过点C作CF⊥x轴于点F,交反比例函数图象于点E,求线段CE的长度;
②在线段AB运动过程中,连接AD,若△ACD是直角三角形,求所有满足条件的m值.
【分析】(1)将点A(1,a)、点B(0,1)在直线y=2x+b上和y=(x>0)即可得出答案;
(2)根据平移的性质知点D的纵坐标为1,从而得出平移的距离,进而得出点C的坐标,可得答案;
(3)由平移可得C(1+m,3),D(m,1),则AC=m,CD=AB=,AD=,再进行分类,利用勾股定理列方程解决问题.
【解答】解:(1)∵点A(1,a)、点B(0,1)在直线y=2x+b上,
∴b=1,
∴y=2x+1,
∴a=3,
∴A(1,3),
∴k=1×3=3;
(2)①由(1)知,y=,
当y=1时,x=3,
∴D(3,1),
∴BD=AC=3,
∴C(3,3),
当x=3时,y=1,
∴EF=1,CF=3,
∴CE=2;
②由平移知,C(1+m,3),D(m,1),
∴AC=m,CD=AB=,AD=,
当∠ADC=90°时,(m﹣1)2+4+5=m2,
解得m=5,
当∠DAC=90°时,m2+(m﹣1)2+4=5,
解得m1=0(舍),m2=1,
当∠ACD=90°时,m2+5=(m﹣1)2+4,
解得m=0(舍),
综上:m=5或1.
26.(12分)如图,在△ABC中,AB=AC,E是线段BC上一动点(不与B、C重合),连接AE,将线段AE绕点A逆时针旋转与∠BAC相等的角度,得到线段AF,连接EF.点M和点N分别是边BC,EF的中点.
【问题发现】
(1)如图1,若∠BAC=60°,当点E是BC边的中点时,= ,直线BE与MN相交所成的锐角的度数为 30 度.
【解决问题】
(2)如图2,若∠BAC=60°,当点E是BC边上任意一点时(不与B、C重合),上述两个结论是否成立?若成立,请写出证明过程;若不成立,请说明理由.
【拓展探究】
(3)如图3,若∠BAC=90°,AB=6,,在E点运动的过程中,直接写出GN的最小值.
【分析】(1)设AB=2a,证△ABC是等边三角形,得AB=BC=2a,AE⊥BC,BE=a,则AE=a,再证△AEF是等边三角形,得∠AEF=60°,EF=AE=a,则∠NEC=30°,然后由等边三角形的性质得AN⊥EF,MN=EF=a,即可得出结论;
(2)连接AM、AN,证△ABC为等边三角形,则AM⊥BC,再证△MAN∽△BAE,得,∠AMN=∠ABE=60°,则∠NMC=∠AMC﹣∠AMN=30°;
(3)连接AM、AN,同(2)得AM⊥BC,△MAN∽△BAE,则∠AMN=∠B=45°,∠NMC=45°,再求出MG=,当GN⊥MN时,GN最小,此时△MNG是等腰直角三角形,即可解决问题.
【解答】解:(1)设AB=2a,
∵AB=AC,∠BAC=60°,
∴△ABC是等边三角形,
∴AB=BC=2a,
∵点E是BC边的中点,点M是BC边的中点,
∴E与M重合,AE⊥BC,BE=a,
∴AE===a,
由旋转的性质得:∠EAF=∠BAC=60°,AE=AF,
∴△AEF是等边三角形,
∴∠AEF=60°,EF=AE=a,
∴∠NEC=∠AEC﹣∠AEF=90°﹣60°=30°,
∵点N是EF的中点,
∴AN⊥EF,MN=EF=a,
∴=,
故答案为:,30;
(2)上述两个结论均成立,理由如下:
如图2,连接AM、AN,
∵AB=AC,∠BAC=60°,
∴△ABC为等边三角形,
∵M是BC中点,
∴AM⊥BC,
∴∠BMA=90°,
在Rt△ABM中,∠B=60°,
∴∠BAM=90°﹣∠B=30°,,
同理可得∠EAN=30°,sin∠AEF==,
∴∠MAN=∠BAE,,
∴△MAN∽△BAE,
∴==,∠AMN=∠ABE=60°,
∴∠NMC=∠AMC﹣∠AMN=90°﹣60°=30°,
综上所述,,直线BE和MN相交所成的锐角的度数为30°;
(3)如图3,连接AM、AN,
∵AB=AC,∠BAC=90°,
∴△ABC是等腰直角三角形,
∴∠B=45°,BC=AB=6,
同(2)得:AM⊥BC,△MAN∽△BAE,
∴∠AMN=∠B=45°,
∴∠NMC=∠AMC﹣∠AMN=45°,
∵M是BC的中点,
∴CM=BC=3,
∵=2,
∴MG=CM﹣CG=,
当GN⊥MN时,GN最小,
此时△MNG是等腰直角三角形,则GN=MG=1,
即GN的最小值为1.
27.(12分)如图1,抛物线y=ax2+bx+3过A(1,0)、B(3,0)两点,交y轴于点C.
(1)求抛物线的函数解析式;
(2)在抛物线的对称轴上是否存在点M,使△ACM的周长最小?若存在,求出△ACM周长的最小值;若不存在,请说明理由.
(3)如图2,连接BC,抛物线上是否存在一点P,使得∠BCP=∠ACB?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【分析】(1)由于抛物线y=ax2+bx+3过A(1,0)、B(3,0)两点,那么可以得到方程ax2+bx+3=0的两根为x=1或x=3,然后利用根与系数即可确定a、b的值.
(2)点B是点A关于抛物线对称轴的对称点,在抛物线的对称轴上有一点M,要使MA+MC的值最小,则点M就是BC与抛物线对称轴的交点,利用待定系数法求出直线BC的解析式,把抛物线对称轴x=2代入即可得到点M的坐标;
(3)过点B作BE⊥AB交CP与E,证明△ABC≌△EBC(ASA),根据全等三角形的性质得BE=AB=2,求得E的坐标,由点E、C的坐标可得直线CP的解析式,联立y=x2﹣4x+3即可求得P点的坐标.
【解答】解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+3过A(1,0)、B(3,0)两点,
∴方程ax2+bx+3=0的两根为x=1或x=3,
∴1+3=﹣,1×3=,
∴a=1,b=﹣4,
∴二次函数解析式是y=x2﹣4x+3;
(2)∵二次函数解析式是y=x2﹣4x+3,
∴抛物线的对称轴为直线x=2,C(0,3).
∵点A、B关于对称轴对称,
∴点M为BC与对称轴的交点时,MA+MC=BC的值最小.
设直线BC的解析式为y=kx+t(k≠0),
则,
解得:.
∴直线BC的解析式为y=﹣x+3.
∵抛物线的对称轴为直线x=2.
∴当x=2时,y=1.
∴抛物线对称轴上存在点M(2,1)符合题意,
∵A(1,0)、B(3,0),C(0,3).
∴AC==,BC==3,
∴AC+BC=+3,
∴在抛物线的对称轴上存在点M,使△ACM的周长最小,△ACM周长的最小值为+3;
(3)抛物线上存在一点P,使得∠BCP=∠ACB.
∵B(3,0),C(0,3).
∴OB=OC=3,
∴∠OBC=45°,
∴∠OBC=∠EBC=45°,
∵BC=BC,∠BCP=∠ACB.
∴△ABC≌△EBC(ASA),
∴BE=AB=2,
∴E(3,2),
设直线CP的解析式为y=mx+n,
∴,解得,
∴直线CP的解析式为y=﹣x+3,
联立y=x2﹣4x+3得,或(舍去),
∴抛物线上存在一点P,使得∠BCP=∠ACB.P点的坐标为(,).
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