
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2021-2022学年江苏省南京鼓楼实验中学中考一模数学试题含解析
展开2021-2022中考数学模拟试卷
注意事项
1.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回.
2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置.
3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符.
4.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案.作答非选择题,必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效.
5.如需作图,须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗.
一、选择题(本大题共12个小题,每小题4分,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.已知x+=3,则x2+=( )
A.7 B.9 C.11 D.8
2.如图,直线AB与半径为2的⊙O相切于点C,D是⊙O上一点,且∠EDC=30°,弦EF∥AB,则EF的长度为( )
A.2 B.2 C. D.2
3.已知一组数据1、2、3、x、5,它们的平均数是3,则这一组数据的方差为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
4.如图,在菱形ABCD中,∠A=60°,E是AB边上一动点(不与A、B重合),且∠EDF=∠A,则下列结论错误的是( )
A.AE=BF B.∠ADE=∠BEF
C.△DEF是等边三角形 D.△BEF是等腰三角形
5.下列计算,正确的是( )
A. B.
C.3 D.
6.下列运算正确的是( )
A. B. C. D.
7.如图是由三个相同的小正方体组成的几何体,则该几何体的左视图是( )
A. B. C. D.
8.已知:二次函数y=ax2+bx+c(a≠1)的图象如图所示,下列结论中:①abc>1;②b+2a=1;③a-b
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
9.某单位若干名职工参加普法知识竞赛,将成绩制成如图所示的扇形统计图和条形统计图,根据图中提供的信息,这些职工成绩的中位数和平均数分别是( )
A.94分,96分 B.96分,96分
C.94分,96.4分 D.96分,96.4分
10.如图,一圆弧过方格的格点A、B、C,在方格中建立平面直角坐标系,使点A的坐标为(﹣3,2),则该圆弧所在圆心坐标是( )
A.(0,0) B.(﹣2,1) C.(﹣2,﹣1) D.(0,﹣1)
11.湿地旅游爱好者小明了解到鄂东南市水资源总量为42.4亿立方米,其中42.4亿用科学记数法可表示为( )
A.42.4×109 B.4.24×108 C.4.24×109 D.0.424×108
12.在函数y=中,自变量x的取值范围是( )
A.x≥0 B.x≤0 C.x=0 D.任意实数
二、填空题:(本大题共6个小题,每小题4分,共24分.)
13.一个凸多边形的内角和与外角和相等,它是______边形.
14.如图,把△ABC绕点C按顺时针方向旋转35°,得到△A’B’C,A’B’交AC于点D,若∠A’DC=90°,则∠A= °.
15.在直角坐标平面内有一点A(3,4),点A与原点O的连线与x轴的正半轴夹角为α,那么角α的余弦值是_____.
16.如图,等边三角形AOB的顶点A的坐标为(﹣4,0),顶点B在反比例函数(x<0)的图象上,则k= .
17.《九章算术》是我国古代数学名著,书中有下列问题:“今有勾五步,股十二步,问勾中容方几何?”其意思为:“今有直角三角形,勾(短直角边)长为5步,股(长直角边)长为12步,问该直角三角形能容纳的正方形边长最大是多少步?”该问题的答案是______步.
18..如图,圆锥侧面展开得到扇形,此扇形半径 CA=6,圆心角∠ACB=120°, 则此圆锥高 OC 的长度是_______.
三、解答题:(本大题共9个小题,共78分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
19.(6分)某校航模小组借助无人飞机航拍校园,如图,无人飞机从A处水平飞行至B处需10秒,A在地面C的北偏东12°方向,B在地面C的北偏东57°方向.已知无人飞机的飞行速度为4米/秒,求这架无人飞机的飞行高度.(结果精确到0.1米,参考数据:sin33°≈0.54,cos33°≈0.84,tan33°≈0.65)
20.(6分)尺规作图:用直尺和圆规作图,不写作法,保留痕迹.
已知:如图,线段a,h.
求作:△ABC,使AB=AC,且∠BAC=∠α,高AD=h.
21.(6分)如图是8×8的正方形网格,A、B两点均在格点(即小正方形的顶点)上,试在下面三个图中,分别画出一个以A,B,C,D为顶点的格点菱形(包括正方形),要求所画的三个菱形互不全等.
22.(8分)先化简,再求值:÷,其中m是方程x2+2x-3=0的根.
23.(8分)如图,抛物线(a≠0)的图象与x轴交于A、B两点,与y轴交于C点,已知B点坐标为(4,0).
(1)求抛物线的解析式;
(2)试探究△ABC的外接圆的圆心位置,并求出圆心坐标;
(3)若点M是线段BC下方的抛物线上一点,求△MBC的面积的最大值,并求出此时M点的坐标.
24.(10分)为了支持大学生创业,某市政府出台了一项优惠政策:提供10万元的无息创业贷款.小王利用这笔贷款,注册了一家淘宝网店,招收5名员工,销售一种火爆的电子产品,并约定用该网店经营的利润,逐月偿还这笔无息贷款.已知该产品的成本为每件4元,员工每人每月的工资为4千元,该网店还需每月支付其它费用1万元.该产品每月销售量y(万件)与销售单价x(元)万件之间的函数关系如图所示.求该网店每月利润w(万元)与销售单价x(元)之间的函数表达式;小王自网店开业起,最快在第几个月可还清10万元的无息贷款?
25.(10分)先化简,再求值:(-)¸,其中=
26.(12分)如图1,已知抛物线y=﹣x2+x+与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,点D是点C关于抛物线对称轴的对称点,连接CD,过点D作DH⊥x轴于点H,过点A作AE⊥AC交DH的延长线于点E.
(1)求线段DE的长度;
(2)如图2,试在线段AE上找一点F,在线段DE上找一点P,且点M为直线PF上方抛物线上的一点,求当△CPF的周长最小时,△MPF面积的最大值是多少;
(3)在(2)问的条件下,将得到的△CFP沿直线AE平移得到△C′F′P′,将△C′F′P′沿C′P′翻折得到△C′P′F″,记在平移过称中,直线F′P′与x轴交于点K,则是否存在这样的点K,使得△F′F″K为等腰三角形?若存在求出OK的值;若不存在,说明理由.
27.(12分)某蔬菜生产基地的气温较低时,用装有恒温系统的大棚栽培一种新品种蔬菜.如图是试验阶段的某天恒温系统从开启到关闭后,大棚内的温度y (℃)与时间x(h)之间的函数关系,其中线段AB、BC表示恒温系统开启阶段,双曲线的一部分CD表示恒温系统关闭阶段.
请根据图中信息解答下列问题:求这天的温度y与时间x(0≤x≤24)的函数关系式;求恒温系统设定的恒定温度;若大棚内的温度低于10℃时,蔬菜会受到伤害.问这天内,恒温系统最多可以关闭多少小时,才能使蔬菜避免受到伤害?
参考答案
一、选择题(本大题共12个小题,每小题4分,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、A
【解析】
根据完全平方公式即可求出答案.
【详解】
∵(x+)2=x2+2+
∴9=2+x2+,
∴x2+=7,
故选A.
【点睛】
本题考查完全平方公式,解题的关键是熟练运用完全平方公式.
2、B
【解析】
本题考查的圆与直线的位置关系中的相切.连接OC,EC所以∠EOC=2∠D=60°,所以△ECO为等边三角形.又因为弦EF∥AB所以OC垂直EF故∠OEF=30°所以EF=OE=2.
3、B
【解析】
先由平均数是3可得x的值,再结合方差公式计算.
【详解】
∵数据1、2、3、x、5的平均数是3,
∴=3,
解得:x=4,
则数据为1、2、3、4、5,
∴方差为×[(1-3)2+(2-3)2+(3-3)2+(4-3)2+(5-3)2]=2,
故选B.
【点睛】
本题主要考查算术平均数和方差,解题的关键是熟练掌握平均数和方差的定义.
4、D
【解析】
连接BD,可得△ADE≌△BDF,然后可证得DE=DF,AE=BF,即可得△DEF是等边三角形,然后可证得∠ADE=∠BEF.
【详解】
连接BD,∵四边形ABCD是菱形,
∴AD=AB,∠ADB=∠ADC,AB∥CD,
∵∠A=60°,
∴∠ADC=120°,∠ADB=60°,
同理:∠DBF=60°,
即∠A=∠DBF,
∴△ABD是等边三角形,
∴AD=BD,
∵∠ADE+∠BDE=60°,∠BDE+∠BDF=∠EDF=60°,
∴∠ADE=∠BDF,
∵在△ADE和△BDF中,
,
∴△ADE≌△BDF(ASA),
∴DE=DF,AE=BF,故A正确;
∵∠EDF=60°,
∴△EDF是等边三角形,
∴C正确;
∴∠DEF=60°,
∴∠AED+∠BEF=120°,
∵∠AED+∠ADE=180°-∠A=120°,
∴∠ADE=∠BEF;
故B正确.
∵△ADE≌△BDF,
∴AE=BF,
同理:BE=CF,
但BE不一定等于BF.
故D错误.
故选D.
【点睛】
本题考查了菱形的性质、等边三角形的判定与性质以及全等三角形的判定与性质,解题的关键是正确寻找全等三角形解决问题.
5、B
【解析】
根据二次根式的加减法则,以及二次根式的性质逐项判断即可.
【详解】
解:∵=2,∴选项A不正确;
∵=2,∴选项B正确;
∵3﹣=2,∴选项C不正确;
∵+=3≠,∴选项D不正确.
故选B.
【点睛】
本题主要考查了二次根式的加减法,以及二次根式的性质和化简,要熟练掌握,解答此题的关键是要明确:二次根式相加减,先把各个二次根式化成最简二次根式,再把被开方数相同的二次根式进行合并,合并方法为系数相加减,根式不变.
6、D
【解析】
根据幂的乘方:底数不变,指数相乘.合并同类项即可解答.
【详解】
解:A、B两项不是同类项,所以不能合并,故A、B错误,
C、D考查幂的乘方运算,底数不变,指数相乘. ,故D正确;
【点睛】
本题考查幂的乘方和合并同类项,熟练掌握运算法则是解题的关键.
7、C
【解析】
分析:细心观察图中几何体中正方体摆放的位置,根据左视图是从左面看到的图形判定则可.
详解:从左边看竖直叠放2个正方形.
故选:C.
点睛:此题考查了几何体的三种视图和学生的空间想象能力,左视图是从物体左面看所得到的图形,解答时学生易将三种视图混淆而错误的选其它选项.
8、B
【解析】
根据二次函数的图象与性质判断即可.
【详解】
①由抛物线开口向上知: a>1; 抛物线与y轴的负半轴相交知c<1; 对称轴在y轴的右侧知:b>1;所以:abc<1,故①错误;
②对称轴为直线x=-1,,即b=2a,
所以b-2a=1.故②错误;
③由抛物线的性质可知,当x=-1时,y有最小值,
即a-b+c<(),
即a﹣b<m(am+b)(m≠﹣1),
故③正确;
④因为抛物线的对称轴为x=1, 且与x轴的一个交点的横坐标为1, 所以另一个交点的横坐标为-3.因此方程ax+bx+c=1的两根分别是1,-3.故④正确;
⑤由图像可得,当x=2时,y>1,
即: 4a+2b+c>1,
故⑤正确.
故正确选项有③④⑤,
故选B.
【点睛】
本题二次函数的图象与性质,牢记公式和数形结合是解题的关键.
9、D
【解析】
解:总人数为6÷10%=60(人),
则91分的有60×20%=12(人),
98分的有60-6-12-15-9=18(人),
第30与31个数据都是96分,这些职工成绩的中位数是(96+96)÷2=96;
这些职工成绩的平均数是(92×6+91×12+96×15+98×18+100×9)÷60
=(552+1128+1110+1761+900)÷60
=5781÷60
=96.1.
故选D.
【点睛】
本题考查1.中位数;2.扇形统计图;3.条形统计图;1.算术平均数,掌握概念正确计算是关键.
10、C
【解析】
如图:分别作AC与AB的垂直平分线,相交于点O,
则点O即是该圆弧所在圆的圆心.
∵点A的坐标为(﹣3,2),
∴点O的坐标为(﹣2,﹣1).
故选C.
11、C
【解析】
科学记数法的表示形式为的形式,其中为整数.确定的值时,要看把原数变成时,小数点移动了多少位,的绝对值与小数点移动的位数相同.当原数绝对值>1时,是正数;当原数的绝对值<1时,是负数.
【详解】
42.4亿=4240000000,
用科学记数法表示为:4.24×1.
故选C.
【点睛】
考查科学记数法,掌握绝对值大于1的数的表示方法是解题的关键.
12、C
【解析】
当函数表达式是二次根式时,被开方数为非负数.据此可得.
【详解】
解:根据题意知 ,
解得:x=0,
故选:C.
【点睛】
本题主要考查函数自变量的取值范围,函数自变量的范围一般从三个方面考虑:(1)当函数表达式是整式时,自变量可取全体实数;(2)当函数表达式是分式时,考虑分式的分母不能为0;(3)当函数表达式是二次根式时,被开方数为非负数.
二、填空题:(本大题共6个小题,每小题4分,共24分.)
13、四
【解析】
任何多边形的外角和是360度,因而这个多边形的内角和是360度.n边形的内角和是(n-2)•180°,如果已知多边形的内角和,就可以得到一个关于边数的方程,解方程就可以求出多边形的边数.
【详解】
解:设边数为n,根据题意,得
(n-2)•180=360,
解得n=4,则它是四边形.
故填:四.
【点睛】
此题主要考查已知多边形的内角和求边数,可以转化为方程的问题来解决.
14、55.
【解析】
试题分析:∵把△ABC绕点C按顺时针方向旋转35°,得到△A’B’C
∴∠ACA’=35°,∠A =∠A’,.
∵∠A’DC=90°,
∴∠A’ =55°.
∴∠A=55°.
考点:1.旋转的性质;2.直角三角形两锐角的关系.
15、
【解析】
根据勾股定理求出OA的长度,根据余弦等于邻边比斜边求解即可.
【详解】
∵点A坐标为(3,4),
∴OA==5,
∴cosα=,
故答案为
【点睛】
本题主要考查锐角三角函数的概念,在直角三角形中,在直角三角形中,正弦等于对边比斜边;余弦等于邻边比斜边;正切等于对边比邻边,熟练掌握三角函数的概念是解题关键.
16、-4.
【解析】
过点B作BD⊥x轴于点D,因为△AOB是等边三角形,点A的坐标为(-4,0)所∠AOB=60°,根据锐角三角函数的定义求出BD及OD的长,可得出B点坐标,进而得出反比例函数的解析式.
【详解】
过点B作BD⊥x轴于点D,
∵△AOB是等边三角形,点A的坐标为(﹣4,0),
∴∠AOB=60°,OB=OA=AB=4,
∴OD= OB=2,BD=OB•sin60°=4×=2,
∴B(﹣2,2 ),
∴k=﹣2×2 =﹣4.
【点睛】
本题考查了反比例函数图象上点的坐标特点、等边三角形的性质、解直角三角函数等知识,难度适中.
17、.
【解析】
如图,根据正方形的性质得:DE∥BC,则△ADE∽△ACB,列比例式可得结论.
【详解】
如图,
∵四边形CDEF是正方形,
∴CD=ED,DE∥CF,
设ED=x,则CD=x,AD=12-x,
∵DE∥CF,
∴∠ADE=∠C,∠AED=∠B,
∴△ADE∽△ACB,
∴=,
∴=,
∴x=,
故答案为.
【点睛】
本题考查了相似三角形的判定和性质、正方形的性质,设未知数,构建方程是解题的关键.
18、4
【解析】
先根据圆锥的侧面展开图,扇形的弧长等于该圆锥的底面圆的周长,求出 OA,最后用勾股定理即可得出结论.
【详解】
设圆锥底面圆的半径为 r,
∵AC=6,∠ACB=120°,
∴=2πr,
∴r=2,即:OA=2,
在 Rt△AOC 中,OA=2,AC=6,根据勾股定理得,OC==4,
故答案为4.
【点睛】
本题考查了扇形的弧长公式,圆锥的侧面展开图,勾股定理,求出 OA的长是解本题的关键.
三、解答题:(本大题共9个小题,共78分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
19、29.8米.
【解析】
作,,根据题意确定出与的度数,利用锐角三角函数定义求出与的长度,由求出的长度,即可求出的长度.
【详解】
解:如图,作,,
由题意得:
米,
米,
则米,
答:这架无人飞机的飞行高度为米.
【点睛】
此题考查了解直角三角形的应用﹣仰角俯角问题,熟练掌握锐角三角函数定义是解本题的关键.
20、见解析
【解析】
作∠CAB=∠α,再作∠CAB的平分线,在角平分线上截取AD=h,可得点D,过点D作AD的垂线,从而得出△ABC.
【详解】
解:如图所示,△ABC即为所求.
【点睛】
考查作图-复杂作图,掌握做一个角等于已知角、作角平分线及过直线上一点作已知直线的垂线的基本作图和等腰三角形的性质是解题的关键.
21、见解析
【解析】
根据菱形的四条边都相等,两条对角线互相垂直平分,可以根据正方形的四边垂直,将小正方形的边作为对角线画菱形;也可以画出以AB为边长的正方形,据此相信你可以画出图形了,注意:本题答案不唯一.
【详解】
如图为画出的菱形:
【点睛】
本题考查了作图-复杂作图:复杂作图是在五种基本作图的基础上进行作图,一般是结合了几何图形的性质和基本作图方法;解决此类题目的关键是熟悉基本几何图形的性质,结合几何图形的基本性质把复杂作图拆解成基本作图,逐步操作.本题掌握菱形的定义与性质是解题的关键.
22、原式=,当m=l时,原式=
【解析】
先通分计算括号里的,再计算括号外的,化为最简,由于m是方程x2+3x-1=0的根,那么m2+3m-1=0,可得m2+3m的值,再把m2+3m的值整体代入化简后的式子,计算即可.
解:原式=
∵x2+2x-3=0, ∴x1=-3,x2 =1
∵‘m是方程x2 +2x-3=0的根, ∴m=-3或m=1
∵m+3≠0, ∴.m≠-3, ∴m=1
当m=l时,原式:
“点睛”本题考查了分式的化简求值、一元二次方程的解,解题的关键是通分、约分,以及分子分母的因式分解、整体代入.
23、(1);(2)(,0);(3)1,M(2,﹣3).
【解析】
试题分析:方法一:
(1)该函数解析式只有一个待定系数,只需将B点坐标代入解析式中即可.
(2)首先根据抛物线的解析式确定A点坐标,然后通过证明△ABC是直角三角形来推导出直径AB和圆心的位置,由此确定圆心坐标.
(3)△MBC的面积可由S△MBC=BC×h表示,若要它的面积最大,需要使h取最大值,即点M到直线BC的距离最大,若设一条平行于BC的直线,那么当该直线与抛物线有且只有一个交点时,该交点就是点M.
方法二:
(1)该函数解析式只有一个待定系数,只需将B点坐标代入解析式中即可.
(2)通过求出A,B,C三点坐标,利用勾股定理或利用斜率垂直公式可求出AC⊥BC,从而求出圆心坐标.
(3)利用三角形面积公式,过M点作x轴垂线,水平底与铅垂高乘积的一半,得出△MBC的面积函数,从而求出M点.
试题解析:解:方法一:
(1)将B(1,0)代入抛物线的解析式中,得: 0=16a﹣×1﹣2,即:a=,∴抛物线的解析式为:.
(2)由(1)的函数解析式可求得:A(﹣1,0)、C(0,﹣2);
∴OA=1,OC=2,OB=1,即:OC2=OA•OB,又:OC⊥AB,∴△OAC∽△OCB,得:∠OCA=∠OBC;
∴∠ACB=∠OCA+∠OCB=∠OBC+∠OCB=90°,∴△ABC为直角三角形,AB为△ABC外接圆的直径;
所以该外接圆的圆心为AB的中点,且坐标为:(,0).
(3)已求得:B(1,0)、C(0,﹣2),可得直线BC的解析式为:y=x﹣2;
设直线l∥BC,则该直线的解析式可表示为:y=x+b,当直线l与抛物线只有一个交点时,可列方程:
x+b=,即:,且△=0;
∴1﹣1×(﹣2﹣b)=0,即b=﹣1;
∴直线l:y=x﹣1.
所以点M即直线l和抛物线的唯一交点,有:,解得:
即 M(2,﹣3).
过M点作MN⊥x轴于N,S△BMC=S梯形OCMN+S△MNB﹣S△OCB=×2×(2+3)+×2×3﹣×2×1=1.
方法二:
(1)将B(1,0)代入抛物线的解析式中,得: 0=16a﹣×1﹣2,即:a=,∴抛物线的解析式为:.
(2)∵y=(x﹣1)(x+1),∴A(﹣1,0),B(1,0).C(0,﹣2),∴KAC= =﹣2,KBC= =,∴KAC×KBC=﹣1,∴AC⊥BC,∴△ABC是以AB为斜边的直角三角形,△ABC的外接圆的圆心是AB的中点,△ABC的外接圆的圆心坐标为(,0).
(3)过点M作x轴的垂线交BC′于H,∵B(1,0),C(0,﹣2),∴lBC:y=x﹣2,设H(t,t﹣2),M(t,),∴S△MBC=×(HY﹣MY)(BX﹣CX)=×(t﹣2﹣)(1﹣0)=﹣t2+1t,∴当t=2时,S有最大值1,∴M(2,﹣3).
点睛:考查了二次函数综合题,该题的难度不算太大,但用到的琐碎知识点较多,综合性很强.熟练掌握直角三角形的相关性质以及三角形的面积公式是理出思路的关键.
24、(1)当4≤x≤6时,w1=﹣x2+12x﹣35,当6≤x≤8时,w2=﹣x2+7x﹣23;(2)最快在第7个月可还清10万元的无息贷款.
【解析】
分析:(1)y(万件)与销售单价x是分段函数,根据待定系数法分别求直线AB和BC的解析式,又分两种情况,根据利润=(售价﹣成本)×销售量﹣费用,得结论;
(2)分别计算两个利润的最大值,比较可得出利润的最大值,最后计算时间即可求解.
详解:(1)设直线AB的解析式为:y=kx+b,
代入A(4,4),B(6,2)得:,
解得:,
∴直线AB的解析式为:y=﹣x+8,
同理代入B(6,2),C(8,1)可得直线BC的解析式为:y=﹣x+5,
∵工资及其他费作为:0.4×5+1=3万元,
∴当4≤x≤6时,w1=(x﹣4)(﹣x+8)﹣3=﹣x2+12x﹣35,
当6≤x≤8时,w2=(x﹣4)(﹣x+5)﹣3=﹣x2+7x﹣23;
(2)当4≤x≤6时,
w1=﹣x2+12x﹣35=﹣(x﹣6)2+1,
∴当x=6时,w1取最大值是1,
当6≤x≤8时,
w2=﹣x2+7x﹣23=﹣(x﹣7)2+,
当x=7时,w2取最大值是1.5,
∴==6,
即最快在第7个月可还清10万元的无息贷款.
点睛:本题主要考查学生利用待定系数法求解一次函数关系式,一次函数与一次不等式的应用,利用数形结合的思想,是一道综合性较强的代数应用题,能力要求比较高.
25、
【解析】
分析:首先将括号里面的分式进行通分,然后将分式的分子和分母进行因式分解,然后将除法改成乘法进行约分化简,最后将a的值代入化简后的式子得出答案.
详解:原式=
将
原式=
点睛:本题主要考查的是分式的化简求值,属于简单题型.解决这个问题的关键就是就是将括号里面的分式进行化成同分母.
26、 (1)2 ;(2) ;(3)见解析.
【解析】
分析:(1)根据解析式求得C的坐标,进而求得D的坐标,即可求得DH的长度,令y=0,求得A,B的坐标,然后证得△ACO∽△EAH,根据对应边成比例求得EH的长,进继而求得DE的长;
(2)找点C关于DE的对称点N(4,),找点C关于AE的对称点G(-2,-),连接GN,交AE于点F,交DE于点P,即G、F、P、N四点共线时,△CPF周长=CF+PF+CP=GF+PF+PN最小,根据点的坐标求得直线GN的解析式:y=x-;直线AE的解析式:y= -x-,过点M作y轴的平行线交FH于点Q,设点M(m,-m²+m+),则Q(m,m-),根据S△MFP=S△MQF+S△MQP,得出S△MFP= -m²+m+,根据解析式即可求得,△MPF面积的最大值;
(3)由(2)可知C(0,),F(0,),P(2,),求得CF=,CP=,进而得出△CFP为等边三角形,边长为,翻折之后形成边长为的菱形C′F′P′F″,且F′F″=4,然后分三种情况讨论求得即可.
本题解析:(1)对于抛物线y=﹣x2+x+,
令x=0,得y=,即C(0,),D(2,),
∴DH=,
令y=0,即﹣x2+x+=0,得x1=﹣1,x2=3,
∴A(﹣1,0),B(3,0),
∵AE⊥AC,EH⊥AH,
∴△ACO∽△EAH,
∴=,即=,
解得:EH=,
则DE=2;
(2)找点C关于DE的对称点N(4,),找点C关于AE的对称点G(﹣2,﹣),
连接GN,交AE于点F,交DE于点P,即G、F、P、N四点共线时,△CPF周长=CF+PF+CP=GF+PF+PN最小,
直线GN的解析式:y=x﹣;直线AE的解析式:y=﹣x﹣,
联立得:F (0,﹣),P(2,),
过点M作y轴的平行线交FH于点Q,
设点M(m,﹣m2+m+),则Q(m, m﹣),(0<m<2);
∴S△MFP=S△MQF+S△MQP=MQ×2=MQ=﹣m2+m+,
∵对称轴为:直线m=<2,开口向下,
∴m=时,△MPF面积有最大值: ;
(3)由(2)可知C(0,),F(0,),P(2,),
∴CF=,CP==,
∵OC=,OA=1,
∴∠OCA=30°,
∵FC=FG,
∴∠OCA=∠FGA=30°,
∴∠CFP=60°,
∴△CFP为等边三角形,边长为,
翻折之后形成边长为的菱形C′F′P′F″,且F′F″=4,
1)当K F′=KF″时,如图3,
点K在F′F″的垂直平分线上,所以K与B重合,坐标为(3,0),
∴OK=3;
2)当F′F″=F′K时,如图4,
∴F′F″=F′K=4,
∵FP的解析式为:y=x﹣,
∴在平移过程中,F′K与x轴的夹角为30°,
∵∠OAF=30°,
∴F′K=F′A
∴AK=4
∴OK=4﹣1或者4+1;
3)当F″F′=F″K时,如图5,
∵在平移过程中,F″F′始终与x轴夹角为60°,
∵∠OAF=30°,
∴∠AF′F″=90°,
∵F″F′=F″K=4,
∴AF″=8,
∴AK=12,
∴OK=1,
综上所述:OK=3,4﹣1,4+1或者1.
点睛:本题是二次函数的综合题,考查了二次函数的交点和待定系数法求二次函数的解析式以及最值问题,考查了三角形相似的判定与性质,等边三角形的判定与性质,等腰三角形的性质等,分类讨论的思想是解题的关键.
27、(1)y关于x的函数解析式为;(2)恒温系统设定恒温为20°C;(3)恒温系统最多关闭10小时,蔬菜才能避免受到伤害.
【解析】
分析:(1)应用待定系数法分段求函数解析式;
(2)观察图象可得;
(3)代入临界值y=10即可.
详解:(1)设线段AB解析式为y=k1x+b(k≠0)
∵线段AB过点(0,10),(2,14)
代入得
解得
∴AB解析式为:y=2x+10(0≤x<5)
∵B在线段AB上当x=5时,y=20
∴B坐标为(5,20)
∴线段BC的解析式为:y=20(5≤x<10)
设双曲线CD解析式为:y=(k2≠0)
∵C(10,20)
∴k2=200
∴双曲线CD解析式为:y=(10≤x≤24)
∴y关于x的函数解析式为:
(2)由(1)恒温系统设定恒温为20°C
(3)把y=10代入y=中,解得,x=20
∴20-10=10
答:恒温系统最多关闭10小时,蔬菜才能避免受到伤害.
点睛:本题为实际应用背景的函数综合题,考查求得一次函数、反比例函数和常函数关系式.解答时应注意临界点的应用.
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