2022年河北省邢台隆尧县联考中考数学模拟精编试卷含解析
展开2021-2022中考数学模拟试卷
考生请注意:
1.答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内,不得在试卷上作任何标记。
2.第一部分选择题每小题选出答案后,需将答案写在试卷指定的括号内,第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
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.)
1.2016年底安徽省已有13个市迈入“高铁时代”,现正在建设的“合安高铁”项目,计划总投资334亿元人民币.把334亿用科学记数法可表示为( )
A.0.334 B. C. D.
2.据国土资源部数据显示,我国是全球“可燃冰”资源储量最多的国家之一,海、陆总储量约为39000000000吨油当量,将39000000000用科学记数法表示为( )
A.3.9×1010 B.3.9×109 C.0.39×1011 D.39×109
3.A种饮料比B种饮料单价少1元,小峰买了2瓶A种饮料和3瓶B种饮料,一共花了13元,如果设B种饮料单价为x元/瓶,那么下面所列方程正确的是( )
A.2(x1)+3x=13 B.2(x+1)+3x=13
C.2x+3(x+1)=13 D.2x+3(x1)=13
4.以下各图中,能确定的是( )
A. B. C. D.
5.如图⊙O的直径垂直于弦,垂足是,,,的长为( )
A. B.4 C. D.8
6.如图,△A′B′C′是△ABC以点O为位似中心经过位似变换得到的,若△A′B′C′的面积与△ABC的面积比是4:9,则OB′:OB为( )
A.2:3 B.3:2 C.4:5 D.4:9
7.将抛物线y=x2向左平移2个单位,再向下平移5个单位,平移后所得新抛物线的表达式为( )
A.y=(x+2)2﹣5 B.y=(x+2)2+5 C.y=(x﹣2)2﹣5 D.y=(x﹣2)2+5
8.实数a在数轴上的位置如图所示,则下列说法不正确的是( )
A.a的相反数大于2 B.a的相反数是2 C.|a|>2 D.2a<0
9.已知反比例函数,下列结论不正确的是( )
A.图象经过点(﹣2,1) B.图象在第二、四象限
C.当x<0时,y随着x的增大而增大 D.当x>﹣1时,y>2
10.如果向北走6km记作+6km,那么向南走8km记作( )
A.+8km B.﹣8km C.+14km D.﹣2km
11.已知am=2,an=3,则a3m+2n的值是( )
A.24 B.36 C.72 D.6
12.计算4+(﹣2)2×5=( )
A.﹣16 B.16 C.20 D.24
二、填空题:(本大题共6个小题,每小题4分,共24分.)
13.如图是一本折扇,其中平面图是一个扇形,扇面ABDC的宽度AC是管柄长OA的一半,已知OA=30cm,∠AOB=120°,则扇面ABDC的周长为_____cm
14.若关于x的一元二次方程x2﹣2x+m=0有实数根,则m的取值范围是 .
15.如图,在四边形ABCD中,点E、F分别是边AB、AD的中点,BC=15,CD=9,EF=6,∠AFE=50°,则∠ADC的度数为_____.
16.一个斜面的坡度i=1:0.75,如果一个物体从斜面的底部沿着斜面方向前进了20米,那么这个物体在水平方向上前进了_____米.
17.关于x的一元二次方程kx2﹣2x+1=0有两个不相等的实数根,则k的取值范围是 .
18.如图,在△ABC中,AB=4,AC=3,以BC为边在三角形外作正方形BCDE,连接BD,CE交于点O,则线段AO的最大值为_____.
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)抛物线经过A(-1,0)、C(0,-3)两点,与x轴交于另一点B.求此抛物线的解析式;已知点D 在第四象限的抛物线上,求点D关于直线BC对称的点D’的坐标;在(2)的条件下,连结BD,问在x轴上是否存在点P,使,若存在,请求出P点的坐标;若不存在,请说明理由.
20.(6分)计算:4cos30°﹣+20180+|1﹣|
21.(6分)在Rt△ABC中,∠ACB=90°,BE平分∠ABC,D是边AB上一点,以BD为直径的⊙O经过点E,且交BC于点F.
(1)求证:AC是⊙O的切线;
(2)若BF=6,⊙O的半径为5,求CE的长.
22.(8分)某校七年级开展征文活动,征文主题只能从“爱国”“敬业”“诚信”“友善”四个主题中选择一个,七年级每名学生按要求都上交了一份征文,学校为了解选择各种征文主题的学生人数,随机抽取了部分征文进行了调查,根据调查结果绘制成如下两幅不完整的统计图.
(1)将上面的条形统计图补充完整;
(2)在扇形统计图中,选择“爱国”主题所对应的圆心角是多少度?
(3)如果该校七年级共有1200名考生,请估计选择以“友善”为主题的七年级学生有多少名?
23.(8分)从广州去某市,可乘坐普通列车或高铁,已知高铁的行驶路程是400千米,普通列车的行驶路程是高铁的行驶路程的1.3倍.求普通列车的行驶路程;若高铁的平均速度(千米/时)是普通列车平均速度(千米/时)的2.5倍,且乘坐高铁所需时间比乘坐普通列车所需时间缩短3小时,求高铁的平均速度.
24.(10分)如图,点A、B、C、D在同一条直线上,CE∥DF,EC=BD,AC=FD,求证:AE=FB.
25.(10分)我市正在开展“食品安全城市”创建活动,为了解学生对食品安全知识的了解情况,学校随机抽取了部分学生进行问卷调查,将调查结果按照“A非常了解、B了解、C了解较少、D不了解”四类分别进行统计,并绘制了下列两幅统计图(不完整).请根据图中信息,解答下列问题:
此次共调查了 名学生;扇形统计图中D所在扇形的圆心角为 ;将上面的条形统计图补充完整;若该校共有800名学生,请你估计对食品安全知识“非常了解”的学生的人数.
26.(12分)2017年10月31日,在广州举行的世界城市日全球主场活动开幕式上,住建部公布许昌成为“国家生态园林城市”在2018年植树节到来之际,许昌某中学购买了甲、乙两种树木用于绿化校园.若购买7棵甲种树和4棵乙种树需510元;购买3棵甲种树和5棵乙种树需350元.
(1)求甲种树和乙种树的单价;
(2)按学校规划,准备购买甲、乙两种树共200棵,且甲种树的数量不少于乙种树的数量的,请设计出最省钱的购买方案,并说明理由.
27.(12分)如图,AB是⊙O的直径,弧CD⊥AB,垂足为H,P为弧AD上一点,连接PA、PB,PB交CD于E.
(1)如图(1)连接PC、CB,求证:∠BCP=∠PED;
(2)如图(2)过点P作⊙O的切线交CD的延长线于点E,过点A向PF引垂线,垂足为G,求证:∠APG=∠F;
(3)如图(3)在图(2)的条件下,连接PH,若PH=PF,3PF=5PG,BE=2,求⊙O的直径AB.
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、B
【解析】
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>1时,n是正数;当原数的绝对值<1时,n是负数.
解:334亿=3.34×1010
“点睛”此题考查了科学记数法的表示方法.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,表示时关键要正确确定a的值以及n的值.
2、A
【解析】
用科学记数法表示较大的数时,一般形式为a×10n,其中1≤|a|<10,n为整数,据此判断即可.
【详解】
39000000000=3.9×1.
故选A.
【点睛】
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.
3、A
【解析】
要列方程,首先要根据题意找出题中存在的等量关系,由题意可得到:买A饮料的钱+买B饮料的钱=总印数1元,明确了等量关系再列方程就不那么难了.
【详解】
设B种饮料单价为x元/瓶,则A种饮料单价为(x-1)元/瓶,
根据小峰买了2瓶A种饮料和3瓶B种饮料,一共花了1元,
可得方程为:2(x-1)+3x=1.
故选A.
【点睛】
列方程题的关键是找出题中存在的等量关系,此题的等量关系为买A中饮料的钱+买B中饮料的钱=一共花的钱1元.
4、C
【解析】
逐一对选项进行分析即可得出答案.
【详解】
A中,利用三角形外角的性质可知,故该选项错误;
B中,不能确定的大小关系,故该选项错误;
C中,因为同弧所对的圆周角相等,所以,故该选项正确;
D中,两直线不平行,所以,故该选项错误.
故选:C.
【点睛】
本题主要考查平行线的性质及圆周角定理的推论,掌握圆周角定理的推论是解题的关键.
5、C
【解析】
∵直径AB垂直于弦CD,
∴CE=DE=CD,
∵∠A=22.5°,
∴∠BOC=45°,
∴OE=CE,
设OE=CE=x,
∵OC=4,
∴x2+x2=16,
解得:x=2,
即:CE=2,
∴CD=4,
故选C.
6、A
【解析】
根据位似的性质得△ABC∽△A′B′C′,再根据相似三角形的性质进行求解即可得.
【详解】
由位似变换的性质可知,A′B′∥AB,A′C′∥AC,
∴△A′B′C′∽△ABC,
∵△A'B'C'与△ABC的面积的比4:9,
∴△A'B'C'与△ABC的相似比为2:3,
∴ ,
故选A.
【点睛】
本题考查了位似变换:如果两个图形不仅是相似图形,而且对应顶点的连线相交于一点,对应边互相平行,那么这样的两个图形叫做位似图形,这个点叫做位似中心.
7、A
【解析】
直接根据“上加下减,左加右减”的原则进行解答即可.
【详解】
抛物线y=x2的顶点坐标为(0,0),
先向左平移2个单位再向下平移1个单位后的抛物线的顶点坐标为(﹣2,﹣1),
所以,平移后的抛物线的解析式为y=(x+2)2﹣1.
故选:A.
【点睛】
本题考查了二次函数的图象与几何变换,熟知函数图象平移的法则是解答本题的关键.
8、B
【解析】
试题分析:由数轴可知,a<-2,A、a的相反数>2,故本选项正确,不符合题意;B、a的相反数≠2,故本选项错误,符合题意;C、a的绝对值>2,故本选项正确,不符合题意;D、2a<0,故本选项正确,不符合题意.
故选B.
考点:实数与数轴.
9、D
【解析】
A选项:把(-2,1)代入解析式得:左边=右边,故本选项正确;
B选项:因为-2<0,图象在第二、四象限,故本选项正确;
C选项:当x<0,且k<0,y随x的增大而增大,故本选项正确;
D选项:当x>0时,y<0,故本选项错误.
故选D.
10、B
【解析】
正负数的应用,先判断向北、向南是不是具有相反意义的量,再用正负数表示出来
【详解】
解:向北和向南互为相反意义的量.
若向北走6km记作+6km,
那么向南走8km记作﹣8km.
故选:B.
【点睛】
本题考查正负数在生活中的应用.注意用正负数表示的量必须是具有相反意义的量.
11、C
【解析】
试题解析:∵am=2,an=3,
∴a3m+2n
=a3m•a2n
=(am)3•(an)2
=23×32
=8×9
=1.
故选C.
12、D
【解析】分析:根据有理数的乘方、乘法和加法可以解答本题.
详解:4+(﹣2)2×5
=4+4×5
=4+20
=24,
故选:D.
点睛:本题考查有理数的混合运算,解答本题的关键是明确有理数的混合运算的计算方法.
二、填空题:(本大题共6个小题,每小题4分,共24分.)
13、1π+1.
【解析】
分析:根据题意求出OC,根据弧长公式分别求出AB、CD的弧长,根据扇形周长公式计算.
详解:由题意得,OC=AC=OA=15,
的长==20π,
的长==10π,
∴扇面ABDC的周长=20π+10π+15+15=1π+1(cm),
故答案为1π+1.
点睛:本题考查的是弧长的计算,掌握弧长公式: 是解题的关键.
14、m≤1.
【解析】
试题分析:由题意知,△=4﹣4m≥0,∴m≤1.故答案为m≤1.
考点:根的判别式.
15、140°
【解析】
如图,连接BD,∵点E、F分别是边AB、AD的中点,
∴EF是△ABD的中位线,
∴EF∥BD,BD=2EF=12,
∴∠ADB=∠AFE=50°,
∵BC=15,CD=9,BD=12,
∴BC2=225,CD2=81,BD2=144,
∴CD2+BD2=BC2,
∴∠BDC=90°,
∴∠ADC=∠ADB+∠BDC=50°+90°=140°.
故答案为:140°.
16、1.
【解析】
直接根据题意得出直角边的比值,即可表示出各边长进而得出答案.
【详解】
如图所示:
∵坡度i=1:0.75,
∴AC:BC=1:0.75=4:3,
∴设AC=4x,则BC=3x,
∴AB==5x,
∵AB=20m,
∴5x=20,
解得:x=4,
故3x=1,
故这个物体在水平方向上前进了1m.
故答案为:1.
【点睛】
此题主要考查坡度的运用,需注意的是坡度是坡角的正切值,是铅直高度h和水平宽l的比,我们把斜坡面与水平面的夹角叫做坡角,若用α表示坡角,可知坡度与坡角的关系是.
17、k<1且k≠1
【解析】
试题分析:根据一元二次方程的定义和△的意义得到k≠1且△>1,即(﹣2)2﹣4×k×1>1,然后解不等式即可得到k的取值范围.
解:∵关于x的一元二次方程kx2﹣2x+1=1有两个不相等的实数根,
∴k≠1且△>1,即(﹣2)2﹣4×k×1>1,
解得k<1且k≠1.
∴k的取值范围为k<1且k≠1.
故答案为k<1且k≠1.
考点:根的判别式;一元二次方程的定义.
18、
【解析】
过O作OF⊥AO且使OF=AO,连接AF、CF,可知△AOF是等腰直角三角形,进而可得AF=AO,根据正方形的性质可得OB=OC,∠BOC=90°,由锐角互余的关系可得∠AOB=∠COF,进而可得△AOB≌△COF,即可证明AB=CF,当点A、C、F三点不共线时,根据三角形的三边关系可得AC+CF>AF,当点A、C、F三点共线时可得AC+CF=AC+AB=AF=7,即可得AF的最大值,由AF=AO即可得答案.
【详解】
如图,过O作OF⊥AO且使OF=AO,连接AF、CF,
∴∠AOF=90°,△AOF是等腰直角三角形,
∴AF=AO,
∵四边形BCDE是正方形,
∴OB=OC,∠BOC=90°,
∵∠BOC=∠AOF=90°,
∴∠AOB+∠AOC=∠COF+∠AOC,
∴∠AOB=∠COF,
又∵OB=OC,AO=OF,
∴△AOB≌△COF,
∴CF=AB=4,
当点A、C、F三点不共线时,AC+CF>AF,
当点A、C、F三点共线时,AC+CF=AC+AB=AF=7,
∴AF≤AC+CF=7,
∴AF的最大值是7,
∴AF=AO=7,
∴AO=.
故答案为
【点睛】
本题考查正方形的性质,全等三角形的判定与性质,熟练掌握相关定理及性质是解题关键.
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、(1)
(2)(0,-1)
(3)(1,0)(9,0)
【解析】
(1)将A(−1,0)、C(0,−3)两点坐标代入抛物线y=ax2+bx−3a中,列方程组求a、b的值即可;
(2)将点D(m,−m−1)代入(1)中的抛物线解析式,求m的值,再根据对称性求点D关于直线BC对称的点D'的坐标;
(3)分两种情形①过点C作CP∥BD,交x轴于P,则∠PCB=∠CBD,②连接BD′,过点C作CP′∥BD′,交x轴于P′,分别求出直线CP和直线CP′的解析式即可解决问题.
【详解】
解:(1)将A(−1,0)、C(0,−3)代入抛物线y=ax2+bx−3a中,
得 ,
解得
∴y=x2−2x−3;
(2)将点D(m,−m−1)代入y=x2−2x−3中,得
m2−2m−3=−m−1,
解得m=2或−1,
∵点D(m,−m−1)在第四象限,
∴D(2,−3),
∵直线BC解析式为y=x−3,
∴∠BCD=∠BCO=45°,CD′=CD=2,OD′=3−2=1,
∴点D关于直线BC对称的点D'(0,−1);
(3)存在.满足条件的点P有两个.
①过点C作CP∥BD,交x轴于P,则∠PCB=∠CBD,
∵直线BD解析式为y=3x−9,
∵直线CP过点C,
∴直线CP的解析式为y=3x−3,
∴点P坐标(1,0),
②连接BD′,过点C作CP′∥BD′,交x轴于P′,
∴∠P′CB=∠D′BC,
根据对称性可知∠D′BC=∠CBD,
∴∠P′CB=∠CBD,
∵直线BD′的解析式为
∵直线CP′过点C,
∴直线CP′解析式为,
∴P′坐标为(9,0),
综上所述,满足条件的点P坐标为(1,0)或(9,0).
【点睛】
本题考查了二次函数的综合运用.关键是由已知条件求抛物线解析式,根据抛物线的对称性,直线BC的特殊性求点的坐标,学会分类讨论,不能漏解.
20、
【解析】
先代入三角函数值、化简二次根式、计算零指数幂、取绝对值符号,再计算乘法,最后计算加减可得.
【详解】
原式=
=
=
【点睛】
本题主要考查实数的混合运算,解题的关键是熟练掌握实数的混合运算顺序和运算法则及零指数幂、绝对值和二次根式的性质.
21、(1)证明见解析;(2)CE=1.
【解析】
(1)根据等角对等边得∠OBE=∠OEB,由角平分线的定义可得∠OBE=∠EBC,从而可得∠OEB=∠EBC,根据内错角相等,两直线平行可得OE∥BC,根据两直线平行,同位角相等可得∠OEA=90°,从而可证AC是⊙O的切线.
(2)根据垂径定理可求BH=BF=3,根据三个角是直角的四边形是矩形,可得四边形OHCE是矩形,由矩形的对边相等可得CE=OH,在Rt△OBH中,利用勾股定理可求出OH的长,从而求出CE的长.
【详解】
(1)证明:如图,连接OE,
∵OB=OE,
∴∠OBE=∠OEB,
∵ BE平分∠ABC.
∴∠OBE=∠EBC,
∴∠OEB=∠EBC,
∴OE∥BC,
∵ ∠ACB=90° ,
∴∠OEA=∠ACB=90°,
∴ AC是⊙O的切线 .
(2)解:过O作OH⊥BF,
∴BH=BF=3,四边形OHCE是矩形,
∴CE=OH,
在Rt△OBH中,BH=3,OB=5,
∴OH==1,
∴CE=1.
【点睛】
本题考查切线的判定定理:经过半径的外端且垂直于这条半径的直线是圆的切线和垂径定理以及勾股定理的运用,具有一定的综合性.
22、(1)条形统计图如图所示,见解析;(2)选择“爱国”主题所对应的圆心角是144°;(3)估计选择以“友善”为主题的七年级学生有360名.
【解析】
(1)根据诚信的人数和所占的百分比求出抽取的总人数,用总人数乘以友善所占的百分比,即可补全统计图;
(2)用360°乘以爱国所占的百分比,即可求出圆心角的度数;
(3)用该校七年级的总人数乘以“友善”所占的百分比,即可得出答案.
【详解】
解:(1)本次调查共抽取的学生有(名)
选择“友善”的人数有(名)
∴条形统计图如图所示:
(2)∵选择“爱国”主题所对应的百分比为,
∴选择“爱国”主题所对应的圆心角是;
(3)该校七年级共有1200名学生,估计选择以“友善”为主题的七年级学生有名.
故答案为:(1)条形统计图如图所示,见解析;(2)选择“爱国”主题所对应的圆心角是144°;(3)估计选择以“友善”为主题的七年级学生有360名.
【点睛】
本题考查读频数分布直方图的能力和利用统计图获取信息的能力;利用统计图获取信息时,必须认真观察、分析、研究统计图,才能作出正确的判断和解决问题.
23、(1)520千米;(2)300千米/时.
【解析】
试题分析:(1)根据普通列车的行驶路程=高铁的行驶路程×1.3得出答案;(2)首先设普通列车的平均速度为x千米/时,则高铁平均速度为2.5x千米/时,根据题意列出分式方程求出未知数x的值.
试题解析:(1)依题意可得,普通列车的行驶路程为400×1.3=520(千米)
(2)设普通列车的平均速度为x千米/时,则高铁平均速度为2.5x千米/时
依题意有:=3 解得:x=120
经检验:x=120分式方程的解且符合题意 高铁平均速度:2.5×120=300千米/时
答:高铁平均速度为 2.5×120=300千米/时.
考点:分式方程的应用.
24、见解析
【解析】
根据CE∥DF,可得∠ECA=∠FDB,再利用SAS证明△ACE≌△FDB,得出对应边相等即可.
【详解】
解:∵CE∥DF
∴∠ECA=∠FDB,
在△ECA和△FDB中
∴△ECA≌△FDB,
∴AE=FB.
【点睛】
本题主要考查全等三角形的判定与性质和平行线的性质;熟练掌握平行线的性质,证明三角形全等是解决问题的关键.
25、(1)120;(2)54°;(3)详见解析(4)1.
【解析】
(1)根据B的人数除以占的百分比即可得到总人数;
(2)先根据题意列出算式,再求出即可;
(3)先求出对应的人数,再画出即可;
(4)先列出算式,再求出即可.
【详解】
(1)(25+23)÷40%=120(名),
即此次共调查了120名学生,
故答案为120;
(2)360°×=54°,
即扇形统计图中D所在扇形的圆心角为54°,
故答案为54°;
(3)如图所示:
;
(4)800×=1(人),
答:估计对食品安全知识“非常了解”的学生的人数是1人.
【点睛】
本题考查了条形统计图、扇形统计图,总体、个体、样本、样本容量,用样本估计总体等知识点,两图结合是解题的关键.
26、(1)甲种树的单价为50元/棵,乙种树的单价为40元/棵.(2)当购买1棵甲种树、133棵乙种树时,购买费用最低,理由见解析.
【解析】
(1)设甲种树的单价为x元/棵,乙种树的单价为y元/棵,根据“购买7棵甲种树和4棵乙种树需510元;购买3棵甲种树和5棵乙种树需350元”,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)设购买甲种树a棵,则购买乙种树(200-a)棵,根据甲种树的数量不少于乙种树的数量的可得出关于a的一元一次不等式,解之即可得出a的取值范围,再由甲种树的单价比乙种树的单价贵,即可找出最省钱的购买方案.
【详解】
解:(1)设甲种树的单价为x元/棵,乙种树的单价为y元/棵,
根据题意得:
,
解得:
答:甲种树的单价为50元/棵,乙种树的单价为40元/棵.
(2)设购买甲种树a棵,则购买乙种树(200﹣a)棵,
根据题意得:
解得:
∵a为整数,
∴a≥1.
∵甲种树的单价比乙种树的单价贵,
∴当购买1棵甲种树、133棵乙种树时,购买费用最低.
【点睛】
一元一次不等式的应用,二元一次方程组的应用,读懂题目,是解题的关键.
27、(1)见解析;(2)见解析;(3)AB=1
【解析】
(1)由垂径定理得出∠CPB=∠BCD,根据∠BCP=∠BCD+∠PCD=∠CPB+∠PCD=∠PED即可得证;
(2)连接OP,知OP=OB,先证∠FPE=∠FEP得∠F+2∠FPE=180°,再由∠APG+∠FPE=90得2∠APG+2∠FPE=180°,据此可得2∠APG=∠F,据此即可得证;
(3)连接AE,取AE中点N,连接HN、PN,过点E作EM⊥PF,先证∠PAE=∠F,由tan∠PAE=tan∠F得,再证∠GAP=∠MPE,由sin∠GAP=sin∠MPE得,从而得出,即MF=GP,由3PF=5PG即,可设PG=3k,得PF=5k、MF=PG=3k、PM=2k,由∠FPE=∠PEF知PF=EF=5k、EM=4k及PE=2k、AP=k,证∠PEM=∠ABP得BP=3k,继而可得BE=k=2,据此求得k=2,从而得出AP、BP的长,利用勾股定理可得答案.
【详解】
证明:(1)∵AB是⊙O的直径且AB⊥CD,
∴∠CPB=∠BCD,
∴∠BCP=∠BCD+∠PCD=∠CPB+∠PCD=∠PED,
∴∠BCP=∠PED;
(2)连接OP,则OP=OB,
∴∠OPB=∠OBP,
∵PF是⊙O的切线,
∴OP⊥PF,则∠OPF=90°,
∠FPE=90°﹣∠OPE,
∵∠PEF=∠HEB=90°﹣∠OBP,
∴∠FPE=∠FEP,
∵AB是⊙O的直径,
∴∠APB=90°,
∴∠APG+∠FPE=90°,
∴2∠APG+2∠FPE=180°,
∵∠F+∠FPE+∠PEF=180°,
∵∠F+2∠FPE=180°
∴2∠APG=∠F,
∴∠APG= ∠F;
(3)连接AE,取AE中点N,连接HN、PN,过点E作EM⊥PF于M,
由(2)知∠APB=∠AHE=90°,
∵AN=EN,
∴A、H、E、P四点共圆,
∴∠PAE=∠PHF,
∵PH=PF,
∴∠PHF=∠F,
∴∠PAE=∠F,
tan∠PAE=tan∠F,
∴,
由(2)知∠APB=∠G=∠PME=90°,
∴∠GAP=∠MPE,
∴sin∠GAP=sin∠MPE,
则,
∴,
∴MF=GP,
∵3PF=5PG,
∴,
设PG=3k,则PF=5k,MF=PG=3k,PM=2k
由(2)知∠FPE=∠PEF,
∴PF=EF=5k,
则EM=4k,
∴tan∠PEM=,tan∠F=,
∴tan∠PAE=,
∵PE=,
∴AP=k,
∵∠APG+∠EPM=∠EPM+∠PEM=90°,
∴∠APG=∠PEM,
∵∠APG+∠OPA=∠ABP+∠BAP=90°,且∠OAP=∠OPA,
∴∠APG=∠ABP,
∴∠PEM=∠ABP,
则tan∠ABP=tan∠PEM,即,
∴,
则BP=3k,
∴BE=k=2,
则k=2,
∴AP=3、BP=6,
根据勾股定理得,AB=1.
【点睛】
本题主要考查圆的综合问题,解题的关键是掌握圆周角定理、四点共圆条件、相似三角形的判定与性质、三角函数的应用等知识点.
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