江苏省连云港市2022年中考数学试卷解析版
展开江苏省连云港市2022年中考数学试卷
一、选择题(本大题共有8小题,每小题3分,共24分.)
1.-3的倒数是( )
A.-3 B.3 C.−13 D.13
【答案】C
【知识点】有理数的倒数
【解析】【解答】解:-3的倒数是-13.
故答案为:C.
【分析】根据倒数的定义:乘积为1的两个数互为倒数,即可得出答案.
2.下列图案中,是轴对称图形的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】轴对称图形
【解析】【解答】解:A、是轴对称图形,故A符合题意;
B、不是轴对称图形,故B不符合题意;
C、不是轴对称图形,故C不符合题意;
D、不是轴对称图形,故D不符合题意.
故答案为:A.
【分析】根据轴对称图形的定义:一个图形沿着某一条直线折叠,直线两旁的部分能够完全重合,这个图形叫做轴对称图形,逐项进行判断,即可得出答案.
3.2021年12月9日,“天宫课堂”正式开课,我国航天员在中国空间站首次进行太空授课,本次授课结束时,网络在线观看人数累计超过14600000人次.把“14600000”用科学记数法表示为( )
A.0.146×108 B.1.46×107 C.14.6×106 D.146×105
【答案】B
【知识点】科学记数法—表示绝对值较大的数
【解析】【解答】解:14600000=1.46×107.
故答案为:B.
【分析】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,n等于原来数的整数位减1,据此即可得出正确答案.
4.在体育测试中,7名女生仰卧起坐的成绩如下(次/分钟):38,42,42,45,43,45,45,则这组数据的众数是( )
A.38 B.42 C.43 D.45
【答案】D
【知识点】众数
【解析】【解答】解:数据45出现的次数最多,
∴这组数据的众数是45.
故答案为:D.
【分析】根据众数的定义:一组数据中出现次数最多的数据叫做众数,即可得出答案.
5.函数 y=x−1 中自变量 x的取值范围是( )
A.x≥1 B.x≥0 C.x≤0 D.x≤1
【答案】A
【知识点】二次根式有意义的条件
【解析】【解答】解:∵x-1有意义,
∴x-1≥0,
∴x≥1.
故答案为:A.
【分析】根据二次根式有意义的条件得出x-1≥0,解不等式得出x≥1,即可得出答案.
6.△ABC的三边长分别为2,3,4,另有一个与它相似的三角形 DEF ,其最长边为12,则 △DEF的周长是( )
A.54 B.36 C.27 D.21
【答案】C
【知识点】相似三角形的性质
【解析】【解答】∵△ABC∽△DEF,相似比=412=13,
∴△ABC的周长△DEF的周长=13,
∴△DEF的周长=3(2+3+4)=27.
故答案为:C.
【分析】先求出△ABC∽△DEF的相似比=13,从而得出△ABC的周长△DEF的周长=13,即可得出△DEF的周长=3(2+3+4)=27.
7.如图,有一个半径为2的圆形时钟,其中每个刻度间的弧长均相等,过9点和11点的位置作一条线段,则钟面中阴影部分的面积为( )
A.23π−32 B.23π−3 C.43π−23 D.43π−3
【答案】B
【知识点】三角形的面积;圆内接正多边形;扇形面积的计算
【解析】【解答】解:如图所示,连接OA、OB,再过点O作OC⊥AB,
由题意得A、B分别为圆的十二等分点,
∴∠AOB=212×360°=60°,
∵OA=OB,
∴△AOB为等边三角形,
∴AB=OA=OB=2,
∴S阴影=S扇OAB-S△AOB=60·π·22360-12×2×3=2π3-3.
故答案为:B.
【分析】如图所示,连接OA、OB,再过点O作OC⊥AB,由题意得A、B分别为圆的十二等分点,可求得∠AOB=60°,从而推出△AOB为等边三角形,即得AB=OA=OB=2,再分别计算出扇形OAB和三角形AOB的面积,最后由S阴影=S扇OAB-S△AOB代入数据计算即可求解.
8.如图,将矩形 ABCD 沿着 GE 、 EC 、 GF 翻折,使得点 A 、 B 、 D 恰好都落在点 O 处,且点 G 、 O 、 C 在同一条直线上,同时点 E 、 O 、 F 在另一条直线上.小炜同学得出以下结论:
①GF∥EC ;②AB=435AD ;③GE=6DF ;④OC=22OF ;⑤△COF∽△CEG .
其中正确的是( )
A.①②③ B.①③④ C.①④⑤ D.②③④
【答案】B
【知识点】平行线的判定;勾股定理;矩形的性质;翻折变换(折叠问题);相似三角形的判定
【解析】【解答】解:∵矩形ABCD沿着GE、EC、GF折叠,使得点A、B、D恰好落在点O处,
∴DG=OG=AG,AE=OE=BE,OC=BC,∠DGF=∠FGO,∠AGE=∠OGE,∠AEG=∠OEG,∠OEC=∠BEC,
∴∠FGE=∠FGO+∠OGE=90°,∠GEC=∠OEG+∠OEC=90°,
∴∠FGE+∠GEC=180°,
∴GF∥CE,
∴①符合题意;
设AD=2a,AB=2b,则DG=OG=AG=a,AE=OE=BE=b,
∴CG=OG+OC=3a,
在Rt△AGE中,由勾股定理得GE2=AG2+AE2,即GE2=a2+b2,
在Rt△EBC中,由勾股定理得CE2=EB2+BC2,即CE2=b2+(2a)2,
在Rt△CGE中,由勾股定理得CG2=GE2+CE2,
(3a)2=a2+b2+b2+(2a)2,
整理,解得:b=2a,
∴AB=2AD,
∴②不符合题意;
设OF=DF=x,则CF=2b-x=22a-x,
在Rt△COF中,由勾股定理得OF2+OC2=CF2,
∴x2+(2a)2=(2 a-x)2,
解得:x=22a,
∴OF=DF=22a,
∴6DF=6×22a=3a,
又∵GE2=a2+b2,
∴GE=3a,
∴GE=6DF,
∴③符合题意;
∵22OF=22×22a=2a,
∴OC=22OF,
∴④符合题意;
∵无法证明∠FCO=∠GCE,
∴无法判断△COF∽△CEG,
∴⑤不符合题意;
∴正确的有①③④.
故答案为:B.
【分析】由矩形性质和折叠的性质可得DG=OG=AG,AE=OE=BE,OC=BC,∠DGF=∠FGO,∠AGE=∠OGE,∠AEG=∠OEG,∠OEC=∠BEC,从而可得∠FGE=∠FGO+∠OGE=90°,∠GEC=∠OEG+∠OEC=90°,得∠FGE+∠GEC=180°,可判定GF∥CE;设AD=2a,AB=2b,则DG=OG=AG=a,AE=OE=BE=b,得CG=OG+OC=3a,由勾股定理得GE2=a2+b2,CE2=b2+(2a)2,CG2=GE2+CE2,即得(3a)2=a2+b2+b2+(2a)2,解得b=2a,从而得AB=2AD;设OF=DF=x,则CF=2b-x=22a-x,由勾股定理得OF2+OC2=CF2,即x2+(2a)2=(2 a-x)2,解得x=22a,从而得OF=DF=22a,进而求得GE=6DF;又22OF=22×22a=2a,从而可得∴OC=22OF;因条件不足,无法证明∠FCO=∠GCE,因而无法判断△COF∽△CEG. 据此逐项分析即可得出正确答案.
二、填空题(本大题共8小题,每小题3分,共24分.)
9.计算:2a+3a= .
【答案】5a
【知识点】合并同类项法则及应用
【解析】【解答】原式=(2+3)a
=5a.
【分析】整式加法的实质就是合并同类项,合并的时候,只把系数相加减,字母和字母的指数都不变。
10.已知 ∠A的补角为 60°,则 ∠A= ° .
【答案】120
【知识点】余角、补角及其性质
【解析】【解答】解:∵∠A的补角为60°,
∴∠A=180°-60°=120°,
故答案为:120.
【分析】根据补角的定义,即可得出∠A=180°-60°=120°.
11.写出一个在1到3之间的无理数: .
【答案】2 (答案不唯一)
【知识点】估算无理数的大小
【解析】【解答】解:∵1<2<3 ∴ 在1到3之间的无理数是2.
故答案案为:2 (答案不唯一).
【分析】根据1<2<3,即可写出在1到3之间的无理数是2.
12.若关于 x 的一元二次方程 mx2+nx−1=0(m≠0) 的一个解是 x=1 ,则 m+n 的值是 .
【答案】1
【知识点】一元二次方程的根
【解析】【解答】解:把x=1代入方程得:m+n-1=0, ∴m+n=1.
故答案为:1.
【分析】把x=1代入方程得出m+n-1=0,即可得出m+n=1.
13.如图, AB 是 ⊙O 的直径, AC 是 ⊙O 的切线, A 为切点,连接 BC ,与 ⊙O 交于点 D ,连接 OD .若 ∠AOD=82° ,则 ∠C= ° .
【答案】49
【知识点】圆周角定理;切线的性质
【解析】【解答】解:∵AB是直径,AC是切线,
∴∠A=90°,
∵∠AOD=82°,
∴∠B=41°,
∴∠C=90°-41°=49°.
故答案为:49.
【分析】根据切线的性质得出∠A=90°,根据圆周角定理得出∠B=12∠AOD=41°,即可得出∠C=90°-41°=49°.
14.如图,在 6×6 正方形网格中, △ABC 的顶点 A 、 B 、 C 都在网格线上,且都是小正方形边的中点,则 sinA= .
【答案】45
【知识点】解直角三角形
【解析】【解答】解:如图,过点C作CD⊥AB,
∴AD=3,CD=4,
在Rt△ADC中,AC=AD2+CD2=32+42=5,
∴sinA=CDAC=45.
故答案为:45.
【分析】如图,过点C作CD⊥AB,在Rt△ADC中利用勾股定理求得AC=5,再根据正弦的定义,即一个角的正弦等于这个角的对边比上斜边,代入数据即可求解.
15.如图,一位篮球运动员投篮,球沿抛物线 y=−0.2x2+x+2.25 运行,然后准确落入篮筐内,已知篮筐的中心离地面的高度为 3.05m ,则他距篮筐中心的水平距离 OH 是 m .
【答案】4
【知识点】二次函数的实际应用-抛球问题
【解析】【解答】解:∵篮筐的中心离地面的高度为3.05m ,
∴-0.2x2+x+2.25=3.05,
整理,解得:x1=1,x2=4,
∴H(4,0),
∴OH=4m.
故答案为:4.
【分析】由篮筐的中心离地面的高度为3.05m ,得出-0.2x2+x+2.25=3.05,解得x1=1,x2=4,从而得出点H的坐标为(4,0),即可得出OH=4m.
16.如图,在 ▱ABCD 中, ∠ABC=150° .利用尺规在 BC 、 BA 上分别截取 BE 、 BF ,使 BE=BF ;分别以 E 、 F 为圆心,大于 12EF 的长为半径作弧,两弧在 ∠CBA 内交于点 G ;作射线 BG 交 DC 于点 H .若 AD=3+1 ,则 BH 的长为 .
【答案】2
【知识点】勾股定理;平行四边形的性质;角平分线的定义
【解析】【解答】解:如图,过点B作BM⊥CD于点M,
由题意得:BH平分∠ABC,
∴∠ABH=∠CBH,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴BC=AD=3+1,AB∥CD,
∴∠CHB=∠ABH=∠CBH,∠C+∠ABC=180°,
∴CH=BC=3+1,∠C=180°-150°=30°,
∴BM=12BC=3+12,
∴CM=BC2-BM2=3+32,
∴HM=3+1-3+32=3-12,
∴BH=HM2+BM2=2.
故答案案为:2.
【分析】过点B作BM⊥CD于点M,由题意得BH平分∠ABC,即得出∠ABH=∠CBH,根据平行四边形的性质得出BC=AD=3+1,AB∥CD,从而得出∠CHB=∠ABH=∠CBH,∠C+∠ABC=180°,进而得出CH=BC=3+1,∠C=30°,再求出BM和HM的长,最后根据勾股定理即可求得BH的长.
三、解答题(本大题共11小题,共102分.)
17.计算 (−10)×(−12)−16+20220 .
【答案】解:原式=5-4+1=2.
【知识点】实数的运算
【解析】【分析】依次计算出有理数的乘法,算术平方根及非零数的零次方,再把所得结果相加减即可求解.
18.解不等式 2x−1>3x−12 ,并把它的解集在数轴上表示出来.
【答案】解:去分母,得:2(2x-1)>3x-1,
去括号,得:4x-2>3x-1,
移项,合并得:4x-3x>-1+2,
合并同类项,解得:x>1,
∴不等式的解集在数轴上表示如下,
.
【知识点】解一元一次不等式;在数轴上表示不等式的解集
【解析】【分析】根据解一元一次不等式的步骤,即去分母、去括号、移项及合并同类项,即可解得不等式的解集,再根据“大于朝右拐,无等号空心点”,讲解集表示在数轴上即可.
19.化简 1x−1+x2−3xx2−1 .
【答案】解:原式 =x+1x2−1+x2−3xx2−1
=x+1+x2−3xx2−1
=x2−2x+1x2−1
=(x−1)2x2−1
=(x−1)2(x+1)(x−1)
=x−1x+1.
【知识点】分式的混合运算
【解析】【分析】先把异分母进行通分,分子相加进行化简,再把分子分母进行因式分解后约分,化为最简分式即可.
20.为落实国家“双减”政策,某校为学生开展了课后服务,其中在体育类活动中开设了四种运动项目: A 乒乓球, B 排球, C 篮球, D 跳绳.为了解学生最喜欢哪一种运动项目,随机抽取部分学生进行调查(每位学生仅选一种),并将调查结果制成如下尚不完整的统计图表.
问卷情况统计表
运动项目
人数
A 乒乓球
m
B 排球
10
C 篮球
80
D 跳绳
70
(1)本次调查的样本容量是 ,统计表中 m= ;
(2)在扇形统计图中,“ B 排球”对应的圆心角的度数是 ° ;
(3)若该校共有2000名学生,请你估计该校最喜欢“ A 乒乓球”的学生人数.
【答案】(1)200;40
(2)18
(3)解:该校最喜欢“A乒乓球”的学生人数=40200×2000=400人.
答:估计该校最喜欢“ A 乒乓球”的学生人数约为400人.
【知识点】总体、个体、样本、样本容量;用样本估计总体;统计表;扇形统计图
【解析】【解答】解:(1)本次调查的样本容量=80÷40%=200,
A乒乓球人数m=200-10-80-70=40人.
故答案为:200,40;
(2)“B排球”对应的圆心角的度数=360°×10200=18°.
故答案为:18;
【分析】(1)利用“C篮球”的学生人数除以其所占的百分比,求出调查的总人数为200人,即可得到本次调查的样本容量;用调查的总人数减去其他各组的人数即可求出A乒乓球人数m的值;
(2)直接用360°乘以“B排球”所占调查人数的百分比,即可求得“B排球”对应的圆心角的度数;
(3)求出最喜欢“A乒乓球”的学生人数占调查人数的百分比,再乘以学校的总人数,即可估计该校最喜欢“ A 乒乓球”的学生人数.
21.“石头、剪子、布”是一个广为流传的游戏,规则是:甲、乙两人都做出“石头”“剪子”“布”3种手势中的1种,其中“石头”赢“剪子”,“剪子”赢“布”,“布”赢“石头”,手势相同不分输赢.假设甲、乙两人每次都随意并且同时做出3种手势中的1种.
(1)甲每次做出“石头”手势的概率为 ;
(2)用画树状图或列表的方法,求乙不输的概率.
【答案】(1)13
(2)解:画出树状图如图所示:
∴甲、乙两人同时做出手势的情况一共有9种,其中乙不输的情况有6种,
∴P(乙不输)=69=23.
答:乙不输的概率是23.
【知识点】复合事件概率的计算
【解析】【解答】解:(1)甲每次做出“石头”手势的概率=13.
故答案为:13.
【分析】(1)根据甲作出的手势有3种情况,作出“石头”手势的情况是1种,再用作出“石头”手势的情况数除以甲作出的手势的总数,即可求出甲每次做出“石头”手势的概率;
(2)正确画出树状图后可知甲、乙两人同时做出手势的情况一共有9种,其中乙不输的情况有6种,再用概率计算公式代入数据即可求解.
22.我国古代数学名著《九章算术》中有这样一个问题:“今有共买物,人出八,盈三;人出七,不足四.问人数、物价各几何?”其大意是:今有几个人共同出钱购买一件物品.每人出8钱,剩余3钱;每人出7钱,还缺4钱.问人数、物品价格各是多少?请你求出以上问题中的人数和物品价格.
【答案】解:设人数为x人,
由题意,得:8x-3=7x+4,
解得:x=7,
∴人数为7人,物品价格=8×7-3=53钱.
答:有7人,物品价格是53钱.
【知识点】一元一次方程的实际应用-销售问题
【解析】【分析】设人数为x人,由“每人出8钱,剩余3钱;每人出7钱,还缺4钱”可列方程8x-3=7x+4, 整理解得x即可求解.
23.如图,在平面直角坐标系 xOy 中,一次函数 y=ax+b(a≠0) 的图像与反比例函数 y=kx(k≠0) 的图像交于 P 、 Q 两点.点 P(−4,3) ,点 Q 的纵坐标为-2.
(1)求反比例函数与一次函数的表达式;
(2)求 △POQ 的面积.
【答案】(1)解:∵一次函数y=ax+b(a≠0)与反比例函数=y=kx(k≠0)图象交于P、Q,且P(-4,3) ,
∴k=-4×3=-12,
∴反比例函数表达式为y=−12x,
又∵Q点的纵坐标为-2,
∴Q(6,-2),
把P、Q两点的坐标代入一次函数解析式,
∴−4a+b=36a+b=−2,解得a=−12b=1,
∴一次函数表达式为y=-12x+1.
(2)解:设一次函数的图象与y轴交点为M,如图所示,
∴M(0,1),
又∵P(-4,3) ,Q(6,-2),
∴S△POQ=S△POM+S△QOM=12×1×4+12×1×6=5.
【知识点】反比例函数与一次函数的交点问题
【解析】【分析】(1)由一次函数y=ax+b(a≠0)与反比例函数=y=kx(k≠0)图象交于P、Q,且P(-4,3) ,可得k=-4×3=-12,即可求得反比例函数表达式,再把Q点的纵坐标代入反比例函数解析式,求出点Q的坐标,再把P、Q两点的坐标代入一次函数解析式,列出方程组求得a、b的值,即可得到一次函数的表达式;
(2)设一次函数的图象与y轴交点为M,易得M(0,1),又P(-4,3) ,Q(6,-2),利用三角形的面积公式结合S△POQ=S△POM+S△QOM,代入数据计算即可求解.
24.我市的花果山景区大圣湖畔屹立着一座古塔——阿育王塔,是苏北地区现存最高和最古老的宝塔.小明与小亮要测量阿育王塔的高度,如图所示,小明在点 A 处测得阿育王塔最高点 C 的仰角 ∠CAE=45° ,再沿正对阿育王塔方向前进至 B 处测得最高点 C 的仰角 ∠CBE=53° , AB=10m ;小亮在点 G 处竖立标杆 FG ,小亮的所在位置点 D 、标杆顶 F 、最高点 C 在一条直线上, FG=1.5m , GD=2m .
(1)求阿育王塔的高度 CE ;
(2)求小亮与阿育王塔之间的距离 ED .
(注:结果精确到 0.01m ,参考数据: sin53°≈0.799 , cos53°≈0.602 , tan53°≈1.327 )
【答案】(1)解:在Rt△CAE中,∠CAE=45°,
∴CE=AE,
∵AB=10m,
∴BE=AE-AB=(CE-10)m,
在Rt△CEB中,∠CBE=53°,
∴tan53°=CEBE=CECE−10,即tan53°(CE-10)=CE,
解得:CE≈40.58m.
答:阿育王塔的高度约为40.58m.
(2)解:∵CE⊥ED,FG⊥ED,
∴CE∥FG,
∴Rt△CED∽Rt△FGD,
∴FGCE=GDED,即1.540.58=2ED,
∴ED≈54.11m.
答:小亮与阿育王塔之间的距离约为54.11m.
【知识点】相似三角形的判定与性质;解直角三角形的应用﹣仰角俯角问题
【解析】【分析】由等腰直角三角形性质得CE=AE,继而表示出BE=AE-AB=(CE-10)m,再在在Rt△CEB中,∠CBE=53°,利用角的正弦求得CE的长度,即可得阿育王塔的高度;
(2)由CE⊥ED,FG⊥ED得CE∥FG,即证出Rt△CED∽Rt△FGD,再由相似三角形对应比的比例关系得
1.540.58=2ED,求出ED的长,即可得小亮与阿育王塔之间的距离.
25.如图,四边形 ABCD 为平行四边形,延长 AD 到点 E ,使 DE=AD ,且 BE⊥DC .
(1)求证:四边形 DBCE 为菱形;
(2)若 △DBC 是边长为2的等边三角形,点 P 、 M 、 N 分别在线段 BE 、 BC 、 CE 上运动,求 PM+PN 的最小值.
【答案】(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,AD=BC,
∵DE=AD,
∴DE=BC,
又∵DE∥BC,
∴四边形DBCE为平行四边形,
∵BE⊥DC,
∴四边形DBCE为菱形.
(2)解:如图,由菱形对称性得点N关于BE的对称点N'在DE上,
∴PM+PN=PM+PN',
当P、M、N'共线时,PM+PN=PM+PN'=MN',
过点D作DH⊥BC于点H,
∵DE∥BC,
∴MN' 的最小值即为平行线间的距离DH的长,
∵△DBC是边长为2的等边三角形,
∴在Rt△DBH中,∠DBC =60°,DB=2,
∴ DH=DB·sin60°=2×32=3,
∴PM+PN的最小值为3.
【知识点】平行线之间的距离;轴对称的应用-最短距离问题;解直角三角形;四边形的综合
【解析】【分析】(1)由平行四边形ABCD性质得AD∥BC,AD=BC,又DE=AD,得出DE=BC,且DE∥BC,可证出四边形DBCE为平行四边形,再结合BE⊥DC,进而证得四边形DBCE为菱形;
(2)由菱形对称性得点N关于BE对称点N'在DE上,则PM+PN=PM+PN',因此当P、M、N'共线时,PM+PN=PM+PN'=MN', 过点D作DH⊥BC于点H,MN' 的最小值即为平行线间的距离DH的长,再利用等边三角形和直角三角形的性质求得DH的长度,即可求得PM+PN的最小值.
26.已知二次函数 y=x2+(m−2)x+m−4 ,其中 m>2 .
(1)当该函数的图象经过原点 O(0,0) ,求此时函数图象的顶点 A 的坐标;
(2)求证:二次函数 y=x2+(m−2)x+m−4 的顶点在第三象限;
(3)如图,在(1)的条件下,若平移该二次函数的图象,使其顶点在直线 y=−x−2 上运动,平移后所得函数的图象与 y 轴的负半轴的交点为 B ,求 △AOB 面积的最大值.
【答案】(1)解:∵二次函数图象过O(0,0),
∴m-4=0,
∴m=4,
∴y=x2+2x=(x+1)2-1,
∴顶点A坐标为(-1,-1).
(2)证明:∵抛物线顶点坐标为(2−m2,−m2+8m−204),m>2,
∴2−m2<0,
又∵−m2+8m−204=-14(m-4)2-1 ,
∴−m2+8m−204≤-1<0
∴二次函数y=x2+(m-2)x+m-4的顶点在第三象限.
(3)解:设平移后的二次函数表达式为y=x2+bx+c,
∴顶点坐标为(−b2,4c−b24),
当x=0时,B(0,c)
把(−b2,4c−b24)代入y=-x-2中,得c=b2+2b−84,
∵B点在y轴的负半轴上,
∴c<0,
∴OB=-c=-b2+2b−84 ,
如图,过点A作AH⊥OB于点H,
由(1)可知:A(-1,-1)
∴AH=1,
∴S△AOB=12OB⋅AH=12×(−b2+2b−84)×1=−18b2−14b+1=−18(b+1)2+98,
∵-18<0,
∴当b=-1时,此时c<0,△AOB的面积最大,最大值为98.
【知识点】二次函数图象的几何变换;二次函数的最值;二次函数图象与坐标轴的交点问题;三角形的面积;二次函数图象上点的坐标特征
【解析】【分析】(1)由图象过原点可知,二次函数解析式的常数项为0,即m-4=0,解得m值即可求得二次函数的表达式,即可得出顶点A的坐标;
(2)由顶点坐标公式求得抛物线的顶点为(2−m2,−m2+8m−204),又m>2,推出2−m2<0,再由−m2+8m−204=-14(m-4)2-1 ,可得−m2+8m−204<0,确定二次函数y=x2+(m-2)x+m-4的顶点在第三象限;
(3)设平移后的二次函数表达式为y=x2+bx+c,则顶点坐标为(−b2,4c−b24),易得B(0,c),再把顶点坐标代入y=-x-2中得c=b2+2b−84,进而表示OB=-b2+2b−84 ,如图,过点A作AH⊥OB于点H,由(1)可知A(-1,-1) ,则AH=1,再由三角形的面积公式代入数据计算得三角形AOB的面积=−18b2−14b+1=−18(b+1)2+98,再由二次函数的性质可得b=-1时,此时c<0,△AOB的面积最大,最大值为98.
27.如图
【问题情境】
在一次数学兴趣小组活动中,小昕同学将一大一小两个三角板按照如图1所示的方式摆放.其中 ∠ACB=∠DEB=90° , ∠B=30° , BE=AC=3 .
【问题探究】
小昕同学将三角板 DEB 绕点 B 按顺时针方向旋转.
(1)如图2,当点 E 落在边 AB 上时,延长 DE 交 BC 于点 F ,求 BF 的长.
(2)若点 C 、 E 、 D 在同一条直线上,求点 D 到直线 BC 的距离.
(3)连接 DC ,取 DC 的中点 G ,三角板 DEB 由初始位置(图1),旋转到点 C 、 B 、 D 首次在同一条直线上(如图3),求点 G 所经过的路径长.
(4)如图4, G 为 DC 的中点,则在旋转过程中,点 G 到直线 AB 的距离的最大值是 .
【答案】(1)解:由题意得,∠BEF=∠BED=90°,
∵在Rt△BEF中,∠ABC=30°,BE=3,cos∠ABC=BEBF,
∴BF=BEcos∠ABC=3cos30°=23.
(2)解:①当点E在BC上方时,
如图一,过点D作DH⊥BC于点H,
在△ABC中,∠ACB=90°,∠ABC=30°,AC=3,
∴tan∠ABC=ACBC,
∴BC=ACtan∠ABC=3tan30°=33,
在△BDE中,∠DEB=90°,∠DBE=∠ABC=30°,BE=3,tan∠DBE=DEBE,
∴DE=BE⋅tan30°=3,
∵点C、E、D在同一直线上,且∠DEB=90°,
∴∠CEB=180°−∠DEB=90°,
在△CBE中,∠CEB=90°,BC=33,BE=3,
∴CE=BC2−BE2=32,
∴CD=CE+DE=32+3,
∵S△BCD=12CD⋅BE=12BC⋅DH,
∴DH=CD⋅BEBC=6+1;
②当点E在BC下方时,
如图二,过点D作DM⊥BC于点M,
∵∠CEB=90°,BE=3,BC=33,
∴CE=BC2−BE2=32,
∴CD=CE−DE=32−3,
∵S△BDC=12BC⋅DM=12CD⋅BE,
∴DM=6−1,
综上,点D到直线BC的距离为6+1或6-1.
(3)解:如图三,取BC的中点O,连接GO,则GO=12BD=3,
∴点G在以O为圆心,3为半径的圆上,
当三角板DEB绕点B顺时针由初始位置旋转到点C、B、D首次在同一条直线上时,
点G所经过的轨迹为150°所对的圆弧,
∴点G所经过的路径长=150360×2π×3=536π.
(4)734
【知识点】三角形的面积;勾股定理;弧长的计算;解直角三角形;旋转的性质
【解析】【解答】解:(4)如图四,过点O作OK⊥AB于K,
∵点O为BC中点,BC=33,
∴OB=12BC=332,
在Rt△OKB中,∠KBO=30°,
∴OK=332×12=334,
由(3)可知:点G在以O为圆心,3为半径的圆上,
∴点G到直线AB的距离最大值=3+334=734.
故答案为:734.
【分析】(1)在Rt△BEF中,有∠ABC=30°,BE=3,根据30°角的余弦即可求得BF的长;
(2)分两种情况:①当点E在BC上方,如图一过点D作DH⊥BC于点H,解直角三角形得BC=33,DE=BE⋅tan30°=3,由勾股定理求得CE=32,从而得CD=32+3,再由三角形BCD的面积得DH=CD⋅BEBC,代入数据计算即可;②当点E在BC下方时,如图二,过点D作DM⊥BC于点M,由勾股定理求得CE=32,则CD=32-3,同理由三角形BCD的面积得DH=CD⋅BEBC,代入数据计算即可;
(3)如图三,取BC的中点O,连接GO,则GO=12BD=3,则点G在以O为圆心,3为半径的圆上,当三角板DEB绕点B顺时针由初始位置旋转到点C、B、D首次在同一条直线上时,点G所经过的轨迹为150°所对的圆弧,最后由弧长计算公式代入数据即可求解;
(4)如图四,过点O作OK⊥AB于K,由点O为BC中点,BC=33,求得OB=12BC=332,解直角三角形可求得OK=334,由(3)可知:点G在以O为圆心,3为半径的圆上,即得点G到直线AB的距离最大值.
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