2022年江苏省泰州市高港区达标名校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
考生须知:
1.全卷分选择题和非选择题两部分,全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。
2.请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。
3.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,在草稿纸、试题卷上答题无效。
一、选择题(共10小题,每小题3分,共30分)
1.计算的正确结果是( )
A. B.- C.1 D.﹣1
2.下面运算结果为的是
A. B. C. D.
3.下表是某校合唱团成员的年龄分布.
年龄/岁
13
14
15
16
频数
5
15
x
对于不同的x,下列关于年龄的统计量不会发生改变的是( )
A.众数、中位数 B.平均数、中位数 C.平均数、方差 D.中位数、方差
4.如图,二次函数的图象开口向下,且经过第三象限的点若点P的横坐标为,则一次函数的图象大致是
A. B. C. D.
5.如图,这是由5个大小相同的整体搭成的几何体,该几何体的左视图是 ( )
A. B. C. D.
6.一次函数与的图象如图所示,给出下列结论:①;②;③当时,.其中正确的有( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
7.为了解某校初三学生的体重情况,从中随机抽取了80名初三学生的体重进行统计分析,在此问题中,样本是指( )
A.80 B.被抽取的80名初三学生
C.被抽取的80名初三学生的体重 D.该校初三学生的体重
8.小颖随机抽样调查本校20名女同学所穿运动鞋尺码,并统计如表:
尺码/cm
21.5
22.0
22.5
23.0
23.5
人数
2
4
3
8
3
学校附近的商店经理根据统计表决定本月多进尺码为23.0cm的女式运动鞋,商店经理的这一决定应用的统计量是( )
A.平均数 B.加权平均数 C.众数 D.中位数
9.下列二次根式中,最简二次根式的是( )
A. B. C. D.
10.北京故宫的占地面积达到720 000平方米,这个数据用科学记数法表示为( )
A.0.72×106平方米 B.7.2×106平方米
C.72×104平方米 D.7.2×105平方米
二、填空题(本大题共6个小题,每小题3分,共18分)
11.双曲线、在第一象限的图像如图,过y2上的任意一点A,作x
轴的平行线交y1于B,交y轴于C,过A作x轴的垂线交y1于D,交x轴于E,连结BD、CE,则=
.
12.将函数y=3x+1的图象沿y轴向下平移2个单位长度,所得直线的函数表达式为_____.
13.如图,某海监船以20km/h的速度在某海域执行巡航任务,当海监船由西向东航行至A处时,测得岛屿P恰好在其正北方向,继续向东航行1小时到达B处,测得岛屿P在其北偏西30°方向,保持航向不变又航行2小时到达C处,此时海监船与岛屿P之间的距离(即PC的长)为_____km.
14.如图,小阳发现电线杆的影子落在土坡的坡面和地面上,量得,米,与地面成角,且此时测得米的影长为米,则电线杆的高度为__________米.
15.已知直线m∥n,将一块含有30°角的直角三角板ABC按如图方式放置,其中A、B两点分别落在直线m、n上,若∠1=20°,则∠2=_____度.
16.如图,P是⊙O的直径AB延长线上一点,PC切⊙O于点C,PC=6,BC:AC=1:2,则AB的长为_____.
三、解答题(共8题,共72分)
17.(8分)如图,已知是的外接圆,圆心在的外部,,,求的半径.
18.(8分)某校九年级数学测试后,为了解学生学习情况,随机抽取了九年级部分学生的数学成绩进行统计,得到相关的统计图表如下.
成绩/分
120﹣111
110﹣101
100﹣91
90以下
成绩等级
A
B
C
D
请根据以上信息解答下列问题:
(1)这次统计共抽取了 名学生的数学成绩,补全频数分布直方图;
(2)若该校九年级有1000名学生,请据此估计该校九年级此次数学成绩在B等级以上(含B等级)的学生有多少人?
(3)根据学习中存在的问题,通过一段时间的针对性复习与训练,若A等级学生数可提高40%,B等级学生数可提高10%,请估计经过训练后九年级数学成绩在B等级以上(含B等级)的学生可达多少人?
19.(8分)如图,在Rt△ABC中,,过点C的直线MN∥AB,D为AB边上一点,过点D作DE⊥BC,交直线MN于E,垂足为F,连接CD、BE.求证:CE=AD;当D在AB中点时,四边形BECD是什么特殊四边形?说明理由;若D为AB中点,则当=______时,四边形BECD是正方形.
20.(8分)为响应“学雷锋、树新风、做文明中学生”号召,某校开展了志愿者服务活动,活动项目有“戒毒宣传”、“文明交通岗”、“关爱老人”、“义务植树”、“社区服务”等五项,活动期间,随机抽取了部分学生对志愿者服务情况进行调查,结果发现,被调查的每名学生都参与了活动,最少的参与了1项,最多的参与了5项,根据调查结果绘制了如图所示不完整的折线统计图和扇形统计图.
被随机抽取的学生共有多少名?在扇形统计图中,求活动数为3项的学生所对应的扇形圆心角的度数,并补全折线统计图;该校共有学生2000人,估计其中参与了4项或5项活动的学生共有多少人?
21.(8分)已知,抛物线y=ax2+c过点(-2,2)和点(4,5),点F(0,2)是y 轴上的定点,点B是抛物线上除顶点外的任意一点,直线l:y=kx+b经过点B、F且交x轴于点A.
(1)求抛物线的解析式;
(2)①如图1,过点B作BC⊥x轴于点C,连接FC,求证:FC平分∠BFO;
②当k= 时,点F是线段AB的中点;
(3)如图2, M(3,6)是抛物线内部一点,在抛物线上是否存在点B,使△MBF的周长最小?若存在,求出这个最小值及直线l的解析式;若不存在,请说明理由.
22.(10分)如图,△ACB与△ECD都是等腰直角三角形,∠ACB=∠ECD=90°,点D为AB边上的一点,
(1)求证:△ACE≌△BCD;
(2)若DE=13,BD=12,求线段AB的长.
23.(12分)如图,在航线l的两侧分别有观测点A和B,点A到航线的距离为2km,点B位于点A北偏东60°方向且与A相距10km.现有一艘轮船从位于点B南偏西76°方向的C处,正沿该航线自西向东航行,5分钟后该轮船行至点A的正北方向的D处.
(1)求观测点B到航线的距离;
(2)求该轮船航行的速度(结果精确到0.1km/h).
(参考数据: ≈1.73,sin76°≈0.97,cos76°≈0.24,tan76°≈4.01)
24.如图,抛物线与x轴交于A,B,与y轴交于点C(0,2),直线经过点A,C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点P为直线AC上方抛物线上一动点;
①连接PO,交AC于点E,求的最大值;
②过点P作PF⊥AC,垂足为点F,连接PC,是否存在点P,使△PFC中的一个角等于∠CAB的2倍?若存在,请直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
参考答案
一、选择题(共10小题,每小题3分,共30分)
1、D
【解析】
根据有理数加法的运算方法,求出算式的正确结果是多少即可.
【详解】
原式
故选:D.
【点睛】
此题主要考查了有理数的加法的运算方法,要熟练掌握,解答此题的关键是要明确:
①同号相加,取相同符号,并把绝对值相加.②绝对值不等的异号加减,取绝对值较大的加
数符号,并用较大的绝对值减去较小的绝对值.互为相反数的两个数相加得1.③一个数同
1相加,仍得这个数.
2、B
【解析】
根据合并同类项法则、同底数幂的除法、同底数幂的乘法及幂的乘方逐一计算即可判断.
【详解】
. ,此选项不符合题意;
.,此选项符合题意;
.,此选项不符合题意;
.,此选项不符合题意;
故选:.
【点睛】
本题考查了整式的运算,解题的关键是掌握合并同类项法则、同底数幂的除法、同底数幂的乘法及幂的乘方.
3、A
【解析】
由频数分布表可知后两组的频数和为10,即可得知总人数,结合前两组的频数知出现次数最多的数据及第15、16个数据的平均数,可得答案.
【详解】
由题中表格可知,年龄为15岁与年龄为16岁的频数和为,则总人数为,故该组数据的众数为14岁,中位数为(岁),所以对于不同的x,关于年龄的统计量不会发生改变的是众数和中位数,故选A.
【点睛】
本题主要考查频数分布表及统计量的选择,由表中数据得出数据的总数是根本,熟练掌握平均数、中位数、众数及方差的定义和计算方法是解题的关键.
4、D
【解析】
【分析】根据二次函数的图象可以判断a、b、的正负情况,从而可以得到一次函数经过哪几个象限,观察各选项即可得答案.
【详解】由二次函数的图象可知,
,,
当时,,
的图象经过二、三、四象限,
观察可得D选项的图象符合,
故选D.
【点睛】本题考查二次函数的图象与性质、一次函数的图象与性质,认真识图,会用函数的思想、数形结合思想解答问题是关键.
5、A
【解析】
观察所给的几何体,根据三视图的定义即可解答.
【详解】
左视图有2列,每列小正方形数目分别为2,1.
故选A.
【点睛】
本题考查了三视图的知识,左视图是从物体的左面看得到的视图.
6、B
【解析】
仔细观察图象,①k的正负看函数图象从左向右成何趋势即可;②a,b看y2=x+a,y1=kx+b与y轴的交点坐标;③看两函数图象的交点横坐标;④以两条直线的交点为分界,哪个函数图象在上面,则哪个函数值大.
【详解】
①∵y1=kx+b的图象从左向右呈下降趋势,
∴k<0正确;
②∵y2=x+a,与y轴的交点在负半轴上,
∴a<0,故②错误;
③当x<3时,y1>y2错误;
故正确的判断是①.
故选B.
【点睛】
本题考查一次函数性质的应用.正确理解一次函数的解析式:y=kx+b (k≠0)y随x的变化趋势:当k>0时,y随x的增大而增大;当k<0时,y随x的增大而减小.
7、C
【解析】
总体是指考查的对象的全体,个体是总体中的每一个考查的对象,样本是总体中所抽取的一部分个体,而样本容量则是指样本中个体的数目.我们在区分总体、个体、样本、样本容量,这四个概念时,首先找出考查的对象.从而找出总体、个体.再根据被收集数据的这一部分对象找出样本,最后再根据样本确定出样本容量.
【详解】
样本是被抽取的80名初三学生的体重,
故选C.
【点睛】
此题考查了总体、个体、样本、样本容量,解题要分清具体问题中的总体、个体与样本,关键是明确考查的对象.总体、个体与样本的考查对象是相同的,所不同的是范围的大小.样本容量是样本中包含的个体的数目,不能带单位.
8、C
【解析】
根据众数是一组数据中出现次数最多的数,可能不止一个,对这个鞋店的经理来说,他最关注的是数据的众数.
【详解】
解:根据商店经理统计表决定本月多进尺码为23.0cm的女式运动鞋,就说明穿23.0cm的女式运动鞋的最多,
则商店经理的这一决定应用的统计量是这组数据的众数.
故选:C.
【点睛】
此题主要考查统计的有关知识,主要包括平均数、中位数、众数、方差的意义.反映数据集中程度的平均数、中位数、众数各有局限性,因此要对统计量进行合理的选择和恰当的运用.
9、C
【解析】
判定一个二次根式是不是最简二次根式的方法,就是逐个检查最简二次根式的两个条件是否同时满足,同时满足的就是最简二次根式,否则就不是.
【详解】
A、=,被开方数含分母,不是最简二次根式;故A选项错误;
B、=,被开方数为小数,不是最简二次根式;故B选项错误;
C、,是最简二次根式;故C选项正确;
D.=,被开方数,含能开得尽方的因数或因式,故D选项错误;
故选C.
考点:最简二次根式.
10、D
【解析】
试题分析:把一个数记成a×10n(1≤a<10,n整数位数少1)的形式,叫做科学记数法.
∴此题可记为1.2×105平方米.
考点:科学记数法
二、填空题(本大题共6个小题,每小题3分,共18分)
11、
【解析】
设A点的横坐标为a,把x=a代入得,则点A的坐标为(a,).
∵AC⊥y轴,AE⊥x轴,
∴C点坐标为(0,),B点的纵坐标为,E点坐标为(a,0),D点的横坐标为a.
∵B点、D点在上,∴当y=时,x=;当x=a,y=.
∴B点坐标为(,),D点坐标为(a,).
∴AB=a-=,AC=a,AD=-=,AE=.∴AB=AC,AD=AE.
又∵∠BAD=∠CAD,∴△BAD∽△CAD.∴.
12、y=3x-1
【解析】
∵y=3x+1的图象沿y轴向下平移2个单位长度,
∴平移后所得图象对应的函数关系式为:y=3x+1﹣2,即y=3x﹣1.
故答案为y=3x﹣1.
13、40
【解析】
首先证明PB=BC,推出∠C=30°,可得PC=2PA,求出PA即可解决问题.
【详解】
解:在Rt△PAB中,∵∠APB=30°,
∴PB=2AB,
由题意BC=2AB,
∴PB=BC,
∴∠C=∠CPB,
∵∠ABP=∠C+∠CPB=60°,
∴∠C=30°,
∴PC=2PA,
∵PA=AB•tan60°,
∴PC=2×20×=40(km),
故答案为40.
【点睛】
本题考查解直角三角形的应用﹣方向角问题,解题的关键是证明PB=BC,推出∠C=30°.
14、(14+2)米
【解析】
过D作DE⊥BC的延长线于E,连接AD并延长交BC的延长线于F,根据直角三角形30°角所对的直角边等于斜边的一半求出DE,再根据勾股定理求出CE,然后根据同时同地物高与影长成正比列式求出EF,再求出BF,再次利用同时同地物高与影长成正比列式求解即可.
【详解】
如图,过D作DE⊥BC的延长线于E,连接AD并延长交BC的延长线于F.
∵CD=8,CD与地面成30°角,
∴DE=CD=×8=4,
根据勾股定理得:CE===4.
∵1m杆的影长为2m,
∴=,
∴EF=2DE=2×4=8,
∴BF=BC+CE+EF=20+4+8=(28+4).
∵=,
∴AB=(28+4)=14+2.
故答案为(14+2).
【点睛】
本题考查了相似三角形的应用,主要利用了同时同地物高与影长成正比的性质,作辅助线求出AB的影长若全在水平地面上的长BF是解题的关键.
15、1
【解析】
根据平行线的性质即可得到∠2=∠ABC+∠1,据此进行计算即可.
【详解】
解:∵直线m∥n,
∴∠2=∠ABC+∠1=30°+20°=1°,
故答案为:1.
【点睛】
本题考查了平行线的性质,熟练掌握平行线的性质是解题的关键.
16、1
【解析】
PC切⊙O于点C,则∠PCB=∠A,∠P=∠P,
∴△PCB∽△PAC,
∴,
∵BP=PC=3,
∴PC2=PB•PA,即36=3•PA,
∵PA=12
∴AB=12-3=1.
故答案是:1.
三、解答题(共8题,共72分)
17、4
【解析】
已知△ABC是等腰三角形,根据等腰三角形的性质,作于点,则直线为的中垂线,直线过点,在Rt△OBH中,用半径表示出OH的长,即可用勾股定理求得半径的长.
【详解】
作于点,则直线为的中垂线,直线过点,
,,
,
即,
.
【点睛】
考查垂径定理以及勾股定理,掌握垂径定理是解题的关键.
18、(1)1人;补图见解析;(2)10人;(3)610名.
【解析】
(1)用总人数乘以A所占的百分比,即可得到总人数;再用总人数乘以A等级人数所占比例可得其人数,继而根据各等级人数之和等于总人数可得D等级人数,据此可补全条形图;
(2)用总人数乘以(A的百分比+B的百分比),即可解答;
(3)先计算出提高后A,B所占的百分比,再乘以总人数,即可解答.
【详解】
解:(1)本次调查抽取的总人数为15÷=1(人),
则A等级人数为1×=10(人),D等级人数为1﹣(10+15+5)=20(人),
补全直方图如下:
故答案为1.
(2)估计该校九年级此次数学成绩在B等级以上(含B等级)的学生有1000×=10(人);
(3)∵A级学生数可提高40%,B级学生数可提高10%,
∴B级学生所占的百分比为:30%×(1+10%)=33%,A级学生所占的百分比为:20%×(1+40%)=28%,
∴1000×(33%+28%)=610(人),
∴估计经过训练后九年级数学成绩在B以上(含B级)的学生可达610名.
【点睛】
考查的是条形统计图和扇形统计图的综合运用,读懂统计图,从不同的统计图中得到必要的信息是解决问题的关键.条形统计图能清楚地表示出每个项目的数据;扇形统计图直接反映部分占总体的百分比大小.
19、(1)详见解析;(2)菱形;(3)当∠A=45°,四边形BECD是正方形.
【解析】
(1)先求出四边形ADEC是平行四边形,根据平行四边形的性质推出即可;
(2)求出四边形BECD是平行四边形,求出CD=BD,根据菱形的判定推出即可;
(3)求出∠CDB=90°,再根据正方形的判定推出即可.
【详解】
(1)∵DE⊥BC,
∴∠DFP=90°,
∵∠ACB=90°,
∴∠DFB=∠ACB,
∴DE//AC,
∵MN//AB,
∴四边形ADEC为平行四边形,
∴CE=AD;
(2)菱形,理由如下:
在直角三角形ABC中,
∵D为AB中点,
∴BD=AD,
∵CE=AD,
∴BD=CE,
∴MN//AB,
∴BECD是平行四边形,
∵∠ACB=90°,D是AB中点,
∴BD=CD,(斜边中线等于斜边一半)
∴四边形BECD是菱形;
(3)若D为AB中点,则当∠A=45°时,四边形BECD是正方形,
理由:∵∠A=45°,∠ACB=90°,
∴∠ABC=45°,
∵四边形BECD是菱形,
∴DC=DB,
∴∠DBC=∠DCB=45°,
∴∠CDB=90°,
∵四边形BECD是菱形,
∴四边形BECD是正方形,
故答案为45°.
【点睛】
本题考查了平行四边形的判定与性质,菱形的判定、正方形的判定,直角三角形斜边中线的性质等,综合性较强,熟练掌握和灵活运用相关知识是解题的关键.
20、(1)被随机抽取的学生共有50人;(2)活动数为3项的学生所对应的扇形圆心角为72°,(3)参与了4项或5项活动的学生共有720人.
【解析】
分析:(1)利用活动数为2项的学生的数量以及百分比,即可得到被随机抽取的学生数;
(2)利用活动数为3项的学生数,即可得到对应的扇形圆心角的度数,利用活动数为5项的学生数,即可补全折线统计图;
(3)利用参与了4项或5项活动的学生所占的百分比,即可得到全校参与了4项或5项活动的学生总数.
详解:(1)被随机抽取的学生共有14÷28%=50(人);
(2)活动数为3项的学生所对应的扇形圆心角=×360°=72°,
活动数为5项的学生为:50﹣8﹣14﹣10﹣12=6,
如图所示:
(3)参与了4项或5项活动的学生共有×2000=720(人).
点睛:本题主要考查折线统计图与扇形统计图及概率公式,根据折线统计图和扇形统计图得出解题所需的数据是解题的关键.
21、(1);(2)①见解析;②;(3)存在点B,使△MBF的周长最小.△MBF周长的最小值为11,直线l的解析式为.
【解析】
(1)用待定系数法将已知两点的坐标代入抛物线解析式即可解答.
(2)①由于BC∥y轴,容易看出∠OFC=∠BCF,想证明∠BFC=∠OFC,可转化为求证∠BFC=∠BCF,根据“等边对等角”,也就是求证BC=BF,可作BD⊥y轴于点D,设B(m,),通过勾股定理用表示出的长度,与相等,即可证明.
②用表示出点的坐标,运用勾股定理表示出的长度,令,解关于的一元二次方程即可.
(3)求折线或者三角形周长的最小值问题往往需要将某些线段代换转化到一条直线上,再通过“两点之间线段最短”或者“垂线段最短”等定理寻找最值.本题可过点M作MN⊥x轴于点N,交抛物线于点B1,过点B作BE⊥x轴于点E,连接B1F,通过第(2)问的结论
将△MBF的边转化为,可以发现,当点运动到位置时,△MBF周长取得最小值,根据求平面直角坐标系里任意两点之间的距离的方法代入点与的坐标求出的长度,再加上即是△MBF周长的最小值;将点的横坐标代入二次函数求出,再联立与的坐标求出的解析式即可.
【详解】
(1)解:将点(-2,2)和(4,5)分别代入,得:
解得:
∴抛物线的解析式为:.
(2)①证明:过点B作BD⊥y轴于点D,
设B(m,),
∵BC⊥x轴,BD⊥y轴,F(0,2)
∴BC=,
BD=|m|,DF=
∴BC=BF
∴∠BFC=∠BCF
又BC∥y轴,∴∠OFC=∠BCF
∴∠BFC=∠OFC
∴FC平分∠BFO .
②
(说明:写一个给1分)
(3)存在点B,使△MBF的周长最小.
过点M作MN⊥x轴于点N,交抛物线于点B1,过点B作BE⊥x轴于点E,连接B1F
由(2)知B1F=B1N,BF=BE
∴△MB1F的周长=MF+MB1+B1F=MF+MB1+B1N=MF+MN
△MBF的周长=MF+MB+BF=MF+MB+BE
根据垂线段最短可知:MN<MB+BE
∴当点B在点B1处时,△MBF的周长最小
∵M(3,6),F(0,2)
∴,MN=6
∴△MBF周长的最小值=MF+MN=5+6=11
将x=3代入,得:
∴B1(3,)
将F(0,2)和B1(3,)代入y=kx+b,得:
,
解得:
∴此时直线l的解析式为:.
【点睛】
本题综合考查了二次函数与一次函数的图象与性质,等腰三角形的性质,动点与最值问题等,熟练掌握各个知识点,结合图象作出合理辅助线,进行适当的转化是解答关键.
22、(3)证明见解析; (3)AB=3.
【解析】
(3)由等腰直角三角形得出AC=BC,CE=CD,∠ACB=∠ECD=90°,得出∠BCD=∠ACE,根据SAS推出△ACE≌△BCD即可;
(3)求出AD=5,根据全等得出AE=BD=33,在Rt△AED中,由勾股定理求出DE即可.
【详解】
证明:(3)如图,
∵△ACB与△ECD都是等腰直角三角形,
∴AC=BC,CE=CD,
∵∠ACB=∠ECD=90°,
∴∠ACB﹣∠ACD=∠DCE﹣∠ACD,
∴∠BCD=∠ACE,在△BCD和△ACE中,
∵BC=AC,∠BCD=∠ACE,CD=CE,
∴△BCD≌△ACE(SAS);
(3)由(3)知△BCD≌△ACE,
则∠DBC=∠EAC,AE=BD=33,
∵∠CAD+∠DBC=90°,
∴∠EAC+∠CAD=90°,即∠EAD=90°,
∵AE=33,ED=33,
∴AD==5,
∴AB=AD+BD=33+5=3.
【点睛】
本题考查了全等三角形的判定与性质,也考查了等腰直角三角形的性质和勾股定理的应用.
考点:3.全等三角形的判定与性质;3.等腰直角三角形.
23、(1)观测点到航线的距离为3km(2)该轮船航行的速度约为40.6km/h
【解析】试题分析:(1)设AB与l交于点O,利用∠DAO=60°,利用∠DAO的余弦求出OA长,从而求得OB长,继而求得BE长即可;
(2)先计算出DE=EF+DF=求出DE=5,再由进而由tan∠CBE=求出EC,即可求出CD的长,进而求出航行速度.
试题解析:(1)设AB与l交于点O,
在Rt△AOD中,
∵∠OAD=60°,AD=2(km),
∴OA==4(km),
∵AB=10(km),
∴OB=AB﹣OA=6(km),
在Rt△BOE中,∠OBE=∠OAD=60°,
∴BE=OB•cos60°=3(km),
答:观测点B到航线l的距离为3km;
(2)∵∠OAD=60°,AD=2(km),∴OD=AD·tan60°=2 ,
∵∠BEO=90°,BO=6,BE=3,∴OE==3,
∴DE=OD+OE=5(km);
CE=BE•tan∠CBE=3tan76°,
∴CD=CE﹣DE=3tan76°﹣5≈3.38(km),
∵5(min)= (h),∴v==12CD=12×3.38≈40.6(km/h),
答:该轮船航行的速度约为40.6km/h.
【点睛】本题主要考查了方向角问题以及利用锐角三角函数关系得出EC,DE,DO的长是解题关键.
24、(1);(2)①有最大值1;②(2,3)或(,)
【解析】
(1)根据自变量与函数值的对应关系,可得A,C点坐标,根据代定系数法,可得函数解析式;
(2)①根据相似三角形的判定与性质,可得,根据平行于y轴直线上两点间的距离是较大的纵坐标减较小的纵坐标,可得二次函数,根据二次函数的性质,可得答案;
②根据勾股定理的逆定理得到△ABC是以∠ACB为直角的直角三角形,取AB的中点D,求得D(,0),得到DA=DC=DB=,过P作x轴的平行线交y轴于R,交AC于G,情况一:如图,∠PCF=2∠BAC=∠DGC+∠CDG,情况二,∠FPC=2∠BAC,解直角三角形即可得到结论.
【详解】
(1)当x=0时,y=2,即C(0,2),
当y=0时,x=4,即A(4,0),
将A,C点坐标代入函数解析式,得
,
解得,
抛物线的解析是为;
(2)过点P向x轴做垂线,交直线AC于点M,交x轴于点N
,
∵直线PN∥y轴,
∴△PEM~△OEC,
∴
把x=0代入y=-x+2,得y=2,即OC=2,
设点P(x,-x2+x+2),则点M(x,-x+2),
∴PM=(-x2+x+2)-(-x+2)=-x2+2x=-(x-2)2+2,
∴=,
∵0<x<4,∴当x=2时,=有最大值1.
②∵A(4,0),B(-1,0),C(0,2),
∴AC=2,BC=,AB=5,
∴AC2+BC2=AB2,
∴△ABC是以∠ACB为直角的直角三角形,取AB的中点D,
∴D(,0),
∴DA=DC=DB=,
∴∠CDO=2∠BAC,
∴tan∠CDO=tan(2∠BAC)=,
过P作x轴的平行线交y轴于R,交AC的延长线于G,
情况一:如图
,
∴∠PCF=2∠BAC=∠PGC+∠CPG,
∴∠CPG=∠BAC,
∴tan∠CPG=tan∠BAC=,
即,
令P(a,-a2+a+2),
∴PR=a,RC=-a2+a,
∴,
∴a1=0(舍去),a2=2,
∴xP=2,-a2+a+2=3,P(2,3)
情况二,∴∠FPC=2∠BAC,
∴tan∠FPC=,
设FC=4k,
∴PF=3k,PC=5k,
∵tan∠PGC=,
∴FG=6k,
∴CG=2k,PG=3k,
∴RC=k,RG=k,PR=3k-k=k,
∴,
∴a1=0(舍去),a2=,
xP=,-a2+a+2=,即P(,),
综上所述:P点坐标是(2,3)或(,).
【点睛】
本题考查了二次函数综合题,解(1)的关键是待定系数法;解(2)的关键是利用相似三角形的判定与性质得出,又利用了二次函数的性质;解(3)的关键是利用解直角三角形,要分类讨论,以防遗漏.
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