广西贵港市2022年中考数学试卷解析版
展开广西贵港市2022年中考数学试卷
一、单选题
1.-2的倒数是( )
A.2 B.12 C.-2 D.−12
【答案】D
【知识点】有理数的倒数
【解析】【解答】解:-2的倒数是−12,故D正确.
故答案为:D.
【分析】根据乘积为1的两个数互为倒数进行解答.
2.一个圆锥如图所示放置,对于它的三视图,下列说法正确的是( )
A.主视图与俯视图相同 B.主视图与左视图相同
C.左视图与俯视图相同 D.三个视图完全相同
【答案】B
【知识点】简单几何体的三视图
【解析】【解答】解:主视图为等腰三角形,左视图为等腰三角形,俯视图为有圆心的圆,
故主视图和左视图相同,主视图俯视图和左视图与俯视图都不相同.
故答案为:B.
【分析】主视图就是从几何体的正面看得到的图形,左视图就是从几何体的左面看得到的图形,俯视图就是从几何体的上面看得到的图形,据此分别确定出主视图、左视图、俯视图的形状,即可判断得出答案.
3.一组数据3,5,1,4,6,5的众数和中位数分别是( )
A.5,4.5 B.4.5,4 C.4,4.5 D.5,5
【答案】A
【知识点】中位数;众数
【解析】【解答】解:把这组数按照从小到大的顺序排列为:1,3,4,5,5,6,
第3、4两个数的平均数是4+52=4.5,
所以中位数是4.5,
在这组数据中出现次数最多的是5,即众数是5.
故答案为:A.
【分析】找出出现次数最多的数据即为众数,把这组数按照从小到大的顺序排列,求出中间两个数据的平均数即为中位数.
4.据报道:芯片被誉为现代工业的掌上明珠,芯片制造的核心是光刻技术,我国的光刻技术水平已突破到28nm.已知1nm=10−9m,则28nm用科学记数法表示是( )
A.28×10−9m B.2.8×10−9m
C.2.8×10−8m D.2.8×10−10m
【答案】C
【知识点】科学记数法—表示绝对值较小的数
【解析】【解答】解:∵1nm=10−9m,
∴28nm=2.8×10-8m.
故答案为:C.
【分析】根据1nm=10-9m可得:28nm=28×10-9m,然后表示为a×10n(1≤|a|<10,n为整数)的形式即可.
5.下例计算正确的是( )
A.2a−a=2 B.a2+b2=a2b2 C.(−2a)3=8a3 D.(−a3)2=a6
【答案】D
【知识点】同类项;合并同类项法则及应用;积的乘方;幂的乘方
【解析】【解答】解:A、 2a−a=a,故原选项计算错误,不符合题意;
B、 a2+b2≠a2b2,不是同类项不能合并,故原选项计算错误,不符合题意;
C、 (−2a)3=-8a3,故原选项计算错误,不符合题意;
D、 (-a3)2=a6,故原选项计算正确,符合题意.
故答案为:D.
【分析】合并同类项法则:同类项的系数相加减,所得的结果作为系数,字母和字母的指数不变,据此判断A;根据同类项是字母相同且相同字母的指数也相同的项可判断B;积的乘方,先对每一个因式进行乘方,然后将所得的幂相乘,据此判断C;幂的乘方,底数不变,指数相乘,据此判断D.
6.若点A(a,−1)与点B(2,b)关于y轴对称,则a−b的值是( )
A.-1 B.-3 C.1 D.2
【答案】A
【知识点】关于坐标轴对称的点的坐标特征;有理数的减法
【解析】【解答】解:∵点A(a,−1)与点B(2,b)关于y轴对称,
∴a=-2,b=-1,
∴a-b=-1.
故答案为:A.
【分析】关于y轴对称的点:横坐标互为相反数,纵坐标相同,据此可得a、b的值,然后根据有理数的减法法则进行计算.
7.若x=−2是一元二次方程x2+2x+m=0的一个根,则方程的另一个根及m的值分别是( )
A.0,-2 B.0,0 C.-2,-2 D.-2,0
【答案】B
【知识点】一元二次方程的根;因式分解法解一元二次方程
【解析】【解答】解:根据题意,
∵x=−2是一元二次方程x2+2x+m=0的一个根,
把x=−2代入x2+2x+m=0,则
(−2)2+2×(−2)+m=0,
解得:m=0;
∴x2+2x=0,
∴x(x+2)=0,
∴x1=−2,x=0,
∴方程的另一个根是x=0;
故答案为:B.
【分析】将x=-2代入方程中可得m的值,则方程可化为x2+2x=0,利用因式分解法可得方程的解,据此解答.
8.下列命题为真命题的是( )
A.a2=a
B.同位角相等
C.三角形的内心到三边的距离相等
D.正多边形都是中心对称图形
【答案】C
【知识点】二次根式的性质与化简;平行线的性质;三角形的内切圆与内心;中心对称及中心对称图形;真命题与假命题
【解析】【解答】解:当a<0时,a2=−a,故A为假命题,故A选项错误;
当两直线平行时,同位角才相等,故B为假命题,故B选项错误;
三角形的内心为三角形内切圆的圆心,故到三边的距离相等,故C为真命题,故C选项正确;
等边三角形不是中心对称图形,故D为假命题,故D选项错误.
故答案为:C.
【分析】根据二次根式的性质“a2=a”可判断A;根据平行线的性质可判断B;根据三角形的内心为三角形内切圆的圆心,是三内角角平分线的交点,到三边距离相等,可判断C;把一个平面图形,沿着某一点旋转180°后,能与自身重合的图形就是中心对称图形,根据中心对称图形的概念结合正多边形的性质可判断D.
9.如图,⊙O是△ABC的外接圆,AC是⊙O的直径,点P在⊙O上,若∠ACB=40°,则∠BPC的度数是( )
A.40° B.45° C.50° D.55°
【答案】C
【知识点】圆周角定理
【解析】【解答】解:∵AB是⊙O的直径,
∴∠ABC=90°,
∴∠A=90°−∠ACB=90°−40°=50°,
∴∠BPC=∠A=50°,
故答案为:C.
【分析】根据圆周角定理可得∠ABC=90°,∠BPC=∠A,由余角的性质可得∠A=90°-∠ACB=50°,据此解答.
10.如图,某数学兴趣小组测量一棵树CD的高度,在点A处测得树顶C的仰角为45°,在点B处测得树顶C的仰角为60°,且A,B,D三点在同一直线上,若AB=16m,则这棵树CD的高度是( )
A.8(3−3)m B.8(3+3)m C.6(3−3)m D.6(3+3)m
【答案】A
【知识点】解直角三角形的应用﹣仰角俯角问题
【解析】【解答】解:设CD=x,在Rt△ADC中,∠A=45°,
∴CD=AD=x,
∴BD=16-x,
在Rt△BCD中,∠B=60°,
∴tanB=CDBD,
即:x16−x=3,
解得x=8(3−3).
故答案为:A.
【分析】设CD=x,则CD=AD=x,BD=16-x,然后根据三角函数的概念就可求出x.
11.如图,在4×4网格正方形中,每个小正方形的边长为1,顶点为格点,若△ABC的顶点均是格点,则cos∠BAC的值是( )
A.55 B.105 C.255 D.45
【答案】C
【知识点】勾股定理;锐角三角函数的定义
【解析】【解答】解:过点C作AB的垂线交AB于一点D,如图所示,
∵每个小正方形的边长为1,
∴AC=5,BC=10,AB=5,
设AD=x,则BD=5−x,
在Rt△ACD中,DC2=AC2−AD2,
在Rt△BCD中,DC2=BC2−BD2,
∴10−(5−x)2=5−x2,
解得x=2,
∴cos∠BAC=ADAC=25=255.
故答案为:C.
【分析】过点C作AB的垂线交AB于一点D,利用勾股定理可得AC、BC、AB的值,设AD=x,则BD=5-x,在Rt△ACD、Rt△BCD中,根据勾股定理可得x,然后根据三角函数的概念进行计算.
12.如图,在边长为1的菱形ABCD中,∠ABC=60°,动点E在AB边上(与点A、B均不重合),点F在对角线AC上,CE与BF相交于点G,连接AG,DF,若AF=BE,则下列结论错误的是( )
A.DF=CE B.∠BGC=120°
C.AF2=EG⋅EC D.AG的最小值为223
【答案】D
【知识点】等边三角形的判定与性质;勾股定理;菱形的性质;三角形的内切圆与内心;相似三角形的判定与性质
【解析】【解答】解:∵四边形ABCD是菱形,∠ABC=60°,
∴AB=AD=BC=CD,∠BAC=∠DAC=12∠BAD=12×(180°−∠ABC)=60°=∠ABC,
∴△BAF≌△DAF≌CBE,△ABC是等边三角形,
∴DF=CE,故A项答案正确,
∠ABF=∠BCE,
∵∠ABC=∠ABF+∠CBF=60°,
∴∠GCB+∠GBC=60°,
∴∠BGC=180°-60°=180°-(∠GCB+∠GBC)=120°,故B项答案正确,
∵∠ABF=∠BCE,∠BEG=∠CEB,
∴△BEG∽△CEB,
∴BEGE=CEBE ,
∴BE2=GE·CE,
∵AF=BE,
∴AF2=GE·CE,故C项答案正确,
∵∠BGC=120°,BC=1,点G在以线段BC为弦的弧BC上,
∴当点G在等边△ABC的内心处时,AG取最小值,如下图,
∵△ABC是等边三角形,BC=1,
∴BF⊥AC,AF=12AC=12,∠GAF=30゜,
∴AG=2GF,AG2=GF2+AF2,
∴AG2=(12AG)2+(12)2, 解得AG=33,故D项错误.
故答案为:D.
【分析】易得AB=AD=BC=CD,∠BAC=∠DAC=60°=∠ABC,证△BAF≌△DAF≌△CBE,得△ABC是等边三角形,据此判断A;易得∠ABF=∠BCE,结合∠ABC=∠ABF+∠CBF=60°得∠GCB+∠GBC=60°,结合内角和定理可判断B;易证△BEG∽△CEB,根据相似三角形的性质结合AF=BE可判断C;易知当点G在等边△ABC的内心处时,AG取最小值,由等边三角形的性质得AF=12AC=12,∠GAF=30°,根据含30°角的直角三角形的性质可得AG=2GF,结合勾股定理可得AG,据此判断D.
二、填空题
13.若x+1在实数范围内有意义,则实数x的取值范围是 .
【答案】x≥-1
【知识点】二次根式有意义的条件
【解析】【解答】解:由题意得:
x+1≥0,
解得x≥−1,
故答案为:x≥-1.
【分析】根据二次根式有意义的条件:被开方数为非负数可得x+1≥0,求解即可.
14.因式分解: a3−a= .
【答案】a(a-1)(a+1)
【知识点】提公因式法与公式法的综合运用
【解析】【解答】解:原式=a(a2-1)=a(a+1)(a-1)
故答案为:a(a+1)(a-1)
【分析】观察多项式的特点:含有公因式a,因此先提取公因式,再利用平方差公式分解因式。
15.从-3,-2,2这三个数中任取两个不同的数,作为点的坐标,则该点落在第三象限的概率是 .
【答案】13
【知识点】概率公式;点的坐标与象限的关系
【解析】【解答】解:∵从-3,-2,2这三个数中任取两个不同的数,作为点的坐标,
∴所有的点为:(-3,-2),(-3,2),(-2,2),(-2,-3),(2,-3),(2,-2),共6个点;在第三象限的点有(-3,-2),(-2,-3),共2个;
∴该点落在第三象限的概率是26=13;
故答案为:13.
【分析】列举出所有可能出现的情况,根据第三象限点的坐标特征:横纵坐标均为负,找出满足题意的情况数,然后结合概率公式计算即可.
16.如图,将△ABC绕点A逆时针旋转角α(0°<α<180°)得到△ADE,点B的对应点D恰好落在BC边上,若DE⊥AC,∠CAD=25°,则旋转角α的度数是 .
【答案】50°
【知识点】三角形内角和定理;等腰三角形的性质;旋转的性质
【解析】【解答】解:根据题意,
∵DE⊥AC,∠CAD=25°,
∴∠ADE=90°−25°=65°,
由旋转的性质,则∠B=∠ADE=65°,AB=AD,
∴∠ADB=∠B=65°,
∴∠BAD=180°−65°−65°=50°;
∴旋转角α的度数是50°.
故答案为:50°.
【分析】根据题意可得DE⊥AC,∠CAD=25°,由余角的性质可得∠ADE=65°,根据旋转的性质可得∠B=∠ADE=65°,AB=AD,由等腰三角形的性质可得∠ADB=∠B=65°,然后根据内角和定理进行计算.
17.如图,在▱ABCD中,AD=23AB,∠BAD=45°,以点A为圆心、AD为半径画弧交AB于点E,连接CE,若AB=32,则图中阴影部分的面积是 .
【答案】52−π
【知识点】三角形的面积;扇形面积的计算;锐角三角函数的定义;平行四边形的面积
【解析】【解答】解:过点D作DF⊥AB于点F,
∵AD=23AB,∠BAD=45°,AB=32
∴AD=23×32=22
∴DF=ADsin45°=22×22=2 ,
∵AE=AD=22 ,
∴EB=AB−AE=32-22=2 ,
∴S阴影=S▱ABCD−S扇形ADE−S△EBC
=32×2-45×π×(22)2360−12×2×2
=52−π
故答案为:52−π.
【分析】过点D作DF⊥AB于点F,根据已知条件可得AD=22,利用三角函数的概念可得DF,由EB=AB-AE可得EB,然后根据S阴影=S▱ABCD−S扇形ADE−S△EBC进行计算.
18.已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0),图象的一部分如图所示,该函数图象经过点(−2,0),对称轴为直线x=−12.对于下列结论:①abc<0;②b2−4ac>0;③a+b+c=0;④am2+bm<14(a−2b)(其中m≠−12);⑤若A(x1,y1)和B(x2,y2)均在该函数图象上,且x1>x2>1,则y1>y2.其中正确结论的个数共有 个.
【答案】3
【知识点】二次函数图象与系数的关系;二次函数图象与坐标轴的交点问题;二次函数图象上点的坐标特征;二次函数y=ax^2+bx+c的性质
【解析】【解答】解:∵抛物线的对称轴为:x=−12,且抛物线与x轴的一个交点坐标为(-2,0),
∴抛物线与x轴的另一个坐标为(1,0),
将(1,0)代入函数解析式中可得a+b+c=0,故③正确;
∵抛物线开口朝下,
∴a<0,
又∵抛物线的对称轴在y轴的左边,且抛物线交y轴的正半轴,
∴b<0,c>0,
∴abc>0,故①错误;
∵抛物线与x轴两个交点,
∴当y=0时,方程y=ax2+bx+c=0有两个不相等的实数根,
∴方程的判别式Δ=b2−4ac>0,故②正确;
将(-2,0)、(1,0)代入函数解析式中可得b=ac=−2a,
∴am2+bm=am2+am=a(m+12)2−14a,14(a−2b)=14(a−2a)=−14a,
∴am2+bm−[14(a−2b)]=a(m+12)2,
∵m≠−12,a<0,
∴am2+bm−[14(a−2b)]=a(m+12)2<0,
即am2+bm<14(a−2b),故④正确;
∵抛物线的对称轴为:x=−12,且抛物线开口朝下,
∴可知二次函数y=ax2+bx+c,在x>−12时,y随x的增大而减小,
∵x1>x2>1>−12,
∴y1<y2,故⑤错误,
故正确的有:②③④.
故答案为:3.
【分析】根据抛物线的对称性可得抛物线与x轴的另一个坐标为(1,0),将(1,0)代入y=ax2+bx+c中可得a+b+c=0,据此判断③;根据图象可得抛物线开口向下,对称轴在y轴左侧,与y轴的交点在y轴正半轴,确定出a、b、c的符号,据此判断①;根据抛物线与x轴有两个不同的交点可判断②;将(1,0)、(-2,0)代入函数解析式中可得b=a,c=-2a,表示出am2+bm,14(a-2b),然后作差即可判断④;根据图象确定出函数的增减性,据此判断⑤.
三、解答题
19.(1)计算:|1−3|+(2022−π)0+(−12)−2−tan60°;
(2)解不等式组:2x−5<0①1−2x−43≤5−x2②
【答案】(1)解:原式=3−1+1+4−3=4
(2)解:解不等式①,得:x<52,
解不等式②,得:x≥−1,
∴不等式组的解集为−1≤x<52.
【知识点】实数的运算;解一元一次不等式组;特殊角的三角函数值
【解析】【分析】(1)根据绝对值的性质、0次幂以及负整数指数幂的运算性质、特殊角的三角函数值分别化简,然后根据有理数的加法法则以及二次根式的减法法则进行计算;
(2)分别求出两个不等式的解集,根据口诀:同大取大,同小取小,大小小大中间找,大大小小无解了,取其公共部分可得不等式组的解集.
20.尺规作图(保留作图痕迹,不要求写出作法):
如图,已知线段m,n.求作△ABC,使∠A=90°,AB=m,BC=n.
【答案】解:如图所示:△ABC为所求.
【知识点】作图-三角形
【解析】【分析】首先作直线l及l上一点A,过点A作l的垂线,在l上截取AB=m,然后作BC=n即可.
21.如图,直线AB与反比例函数y=kx(k>0,x>0)的图象相交于点A和点C(3,2),与x轴的正半轴相交于点B.
(1)求k的值;
(2)连接OA,OC,若点C为线段AB的中点,求△AOC的面积.
【答案】(1)解:∵点C(3,2)在反比例函数y=kx的图象上,
∴2=k3,
∴k=6
(2)解:∵C(3,2)是线段AB的中点,点B在x轴上,
∴点A的纵坐标为4,
∵点A在y=6x(x>0)上,
∴点A的坐标为(32,4),
∵A(32,4),C(3,2),
设直线AC为y=kx+b,则
32k+b=43k+b=2,解得k=−43b=6,
∴直线AC为y=−43x+6,
令y=0,则x=92,
∴点B的坐标为(92,0),
∴S△AOC=12S△AOB=12×12×92×4=92.
【知识点】待定系数法求一次函数解析式;待定系数法求反比例函数解析式;三角形的面积;一次函数图象与坐标轴交点问题
【解析】【分析】(1)将C(3,2)代入y=kx中进行计算可得k的值;
(2)由题意可得点A的纵坐标为4,代入反比例函数解析式中可得x的值,进而可得点A的坐标,利用待定系数法求出直线AC的解析式,令y=0,求出x的值,可得点B的坐标,然后根据S△AOC=12S△AOB结合三角形的面积公式进行计算.
22.在贯彻落实“五育并举”的工作中,某校开设了五个社团活动:传统国学(A)科技兴趣(B)、民族体育(C)、艺术鉴赏(D)、劳技实践(E),每个学生每个学期只参加一个社团活动,为了了解本学期学生参加社团活动的情况,学校随机抽取了若干名学生进行调查,并将调查结果绘制成如下两幅尚不完整的统计图,请根据统计图提供的信息,解答下列问题:
(1)本次调查的学生共有 人;
(2)将条形统计图补充完整;
(3)在扇形统计图中,传统国学(A)对应扇形的圆心角度数是 ;
(4)若该校有2700名学生,请估算本学期参加艺术鉴赏(D)活动的学生人数.
【答案】(1)90
(2)解:民族体育(C)社团人数为:90−30−10−10−18=22(人),
补全条形统计图如下:
(3)120°
(4)解:该校有2700名学生,本学期参加艺术鉴赏(D)社团活动的学生人数为
2700×1090=300(人).
【知识点】用样本估计总体;扇形统计图;条形统计图
【解析】【解答】解:(1)本次调查的学生人数为:
18÷20%=90(人).
故答案为:90;
(3):在扇形统计图中,传统国学(A)社团对应扇形的圆心角度数是
360°×3090=120°.
故答案为:120°;
【分析】(1)利用E的人数除以所占的比例可得总人数;
(2)根据各组人数之和等于总人数可求出C的人数,据此可补全条形统计图;
(3)利用A的人数除以总人数,然后乘以360°即可;
(4)利用样本中D的人数除以总人数,然后乘以2700即可.
23.为了加强学生的体育锻炼,某班计划购买部分绳子和实心球,已知每条绳子的价格比每个实心球的价格少23元,且84元购买绳子的数量与360元购买实心球的数量相同.
(1)绳子和实心球的单价各是多少元?
(2)如果本次购买的总费用为510元,且购买绳子的数量是实心球数量的3倍,那么购买绳子和实心球的数量各是多少?
【答案】(1)解:设绳子的单价为x元,则实心球的单价为(x+23)元,
根据题意,得:84x=360x+23,
解分式方程,得:x=7,
经检验可知x=7是所列方程的解,且满足实际意义,
∴x+23=30,
答:绳子的单价为7元,实心球的单价为30元.
(2)解:设购买实心球的数量为m个,则购买绳子的数量为3m条,
根据题意,得:7×3m+30m=510,
解得m=10
∴3m=30
答:购买绳子的数量为30条,购买实心球的数量为10个.
【知识点】分式方程的实际应用;一元一次方程的实际应用-销售问题
【解析】【分析】(1)设绳子的单价为x元,则实心球的单价为(x+23)元,用84元购买绳子的数量为84x,用360元购买实心球的数量为360x+23,然后根据数量相同列出方程,求解即可;
(2)设购买实心球的数量为m个,则购买绳子的数量为3m条,根据总费用=实心球的数量×单价+绳子的条数×单价可得关于m的方程,求解即可.
24.图,在△ABC中,∠ACB=90°,点D是AB边的中点,点O在AC边上,⊙O经过点C且与AB边相切于点E,∠FAC=12∠BDC.
(1)求证:AF是⊙O的切线;
(2)若BC=6,sinB=45,求⊙O的半径及OD的长.
【答案】(1)证明:如图,作OH⊥FA,垂足为H,连接OE,
∵∠ACB=90°,D是AB的中点,
∴CD=AD=12AB,
∴∠CAD=∠ACD,
∵∠BDC=∠CAD+∠ACD=2∠CAD,
又∵∠FAC=12∠BDC,
∴∠BDC=2∠FAC,
∴∠FAC=∠CAB,即AC是∠FAB的平分线,
∵O在AC上,⊙O与AB相切于点E,
∴OE⊥AB,且OE是⊙O的半径,
∵AC平分∠FAB,OH⊥AF,
∴OH=OE,OH是⊙O的半径,
∴AF是⊙O的切线.
(2)解:如(1)图,∵在Rt△ABC中,∠ACB=90°,BC=6,sinB=ACAB=45,
∴可设AC=4x,AB=5x,
∴(5x)2−(4x)2=62,x=2,
则AC=8,AB=10,
设⊙O的半径为r,则OC=OE=r,
∵∠ACB=∠AEO=90°,∠CAB=∠EAO
∴Rt△AOE∽Rt△ABC,
∴OEAO=BCAB,即r8−r=610,则r=3,
在Rt△AOE中,AO=5,OE=3,
由勾股定理得AE=4,又AD=12AB=5,
∴DE=1,
在Rt△ODE中,由勾股定理得:OD=10.
【知识点】角平分线的性质;切线的判定与性质;相似三角形的判定与性质;锐角三角函数的定义;直角三角形斜边上的中线
【解析】【分析】(1)作OH⊥FA,垂足为H,连接OE,根据直角三角形斜边上中线的性质可得CD=AD=12AB,由等腰三角形的性质可得∠CAD=∠ACD,由外角的性质可得∠BDC=2∠CAD,结合∠FAC=12∠BDC,推出∠FAC=∠CAB,根据角平分线的性质可得OH=OE,据此证明;
(2)由三角函数的概念设AC=4x,AB=5x,由勾股定理可得x的值,设半径为r,则OC=OE=r,证明△AOE∽△ABC,根据相似三角形的性质可得r,在Rt△AOE中,根据勾股定理可得AE=4,据此可得DE,再在Rt△ODE中,利用勾股定理计算即可.
25.如图,已知抛物线y=−x2+bx+c经过A(0,3)和B(72,−94)两点,直线AB与x轴相交于点C,P是直线AB上方的抛物线上的一个动点,PD⊥x轴交AB于点D.
(1)求该抛物线的表达式;
(2)若PE∥x轴交AB于点E,求PD+PE的最大值;
(3)若以A,P,D为顶点的三角形与△AOC相似,请直接写出所有满足条件的点P,点D的坐标.
【答案】(1)解:∵抛物线y=−x2+bx+c经过A(0,3)和B(72,−94)两点,
∴c=3−(72)2+72b+c=−94
解得:b=2,c=3,
∴抛物线的表达式为y=−x2+2x+3
(2)解:∵A(0,3),B(72,−94),
∴直线AB表达式为y=−32x+3,
∵直线AB与x轴交于点C,
∴点C的坐标为(2,0),
∵PD⊥x轴,PE∥x轴,
∴Rt△DPE∽Rt△AOC,
∴PDPE=OAOC=32,
∴PE=23PD,
则PD+PE=PD+23PD=53PD,
设点P的坐标为(m,−m2+2m+3),其中m>0,
则点D的坐标为(m,−32m+3),
∵PD=(−m2+2m+3)−(−32m+3)=−(m−74)2+4916,
∴PD+PE=−53(m−74)2+24548,
∵−53<0,
∴当m=74时,PD+PE有最大值,且最大值为24548.
(3)解:P(2,3),D(2,0)或P(43,359),D(43,1)
【知识点】二次函数的最值;待定系数法求二次函数解析式;相似三角形的判定与性质;二次函数与一次函数的综合应用
【解析】【解答】解:(3)解:根据题意,
在一次函数y=−32x+3中,令y=0,则x=2,
∴点C的坐标为(2,0);
当ΔAOC∽ΔAPD时,如图
此时点D与点C重合,
∴点D的坐标为(2,0);
∵PD⊥x轴,
∴点P的横坐标为2,
∴点P的纵坐标为:y=−22+2×2+3=3,
∴点P的坐标为(2,3);
当ΔAOC∽ΔDAP时,如图,则AP⊥AB,
设点D(m,−32m+3),则点P为P(m,−m2+2m+3),
∴kAP=−m2+2m+3−3m−0=−m+2,
∵AP⊥AB,
∴kAP•kAB=−1,kAB=−32,
∴(−m+2)×(−32)=−1,
∴m=43,
∴点D的坐标为(43,1),点P的坐标为(43,359);
∴满足条件的点P,点D的坐标为P(2,3),D(2,0)或P(43,359),D(43,1).
【分析】(1)将A、B的坐标代入y=-x2+bx+c中可得b、c的值,据此可得抛物线的解析式;
(2)用待定系数法求出直线AB的解析式,令y=0,求出x的值,得点C的坐标,易证△DPE∽△AOC,根据相似三角形的性质可得PE=23PD,则PE+PE=53PD,设P(m,-m2+2m+3),则D(m,-32m+3),表示出PD,据此可得PE+PD,然后根据二次函数的性质进行解答;
(3)易得C(2,0),当△AOC∽△APD时,此时点D与点C重合,D(2,0),根据PD⊥x轴得点P的横坐标为2,代入抛物线解析式中求出y,据此可得点P的坐标;当△AOC∽△OAP时,则AP⊥AB,设D(m,-32m+3),则P(m,-m2+2m+3),kAP=-m+2,kAB=-32,然后根据kAP·kAB=-1可得m的值,据此可得点P的坐标.
26.已知:点C,D均在直线l的上方,AC与BD都是直线l的垂线段,且BD在AC的右侧,BD=2AC,AD与BC相交于点O.
(1)如图1,若连接CD,则△BCD的形状为 ,AOAD的值为 ;
(2)若将BD沿直线l平移,并以AD为一边在直线l的上方作等边△ADE.
①如图2,当AE与AC重合时,连接OE,若AC=32,求OE的长;
②如图3,当∠ACB=60°时,连接EC并延长交直线l于点F,连接OF.求证:OF⊥AB.
【答案】(1)等腰三角形;13
(2)解:①过点E作EF⊥AD于点H,如图所示:
∵AC,BD均是直线l的垂线段,
∴AC//BD,
∵△ADE是等边三角形,且AE与AC重合,
∴∠EAD=60°,
∴∠ADB=∠EAD=60°,
∴∠BAD=30°,
∴在Rt△ADB中,AD=2BD,AB=3BD,
又∵BD=2AC,AC=32,
∴AD=6,AB=33,
∴AH=DH=12AD=3,
又Rt△ADB,
∴EH=AH2+AE2=32+62=33,
又由(1)知AOAD=13,
∴AO=13AD=2,则OH=1,
∴在Rt△EOH中,由勾股定理得:OE=27.
②连接CD,如图3所示:
∵AC//BD,
∴∠CBD=∠ACB=60°,
∵△BCD是等腰三角形,
∴△BCD是等边三角形,
又∵△ADE是等边三角形,
∴△ABD绕点D顺时针旋转60°后与△ECD重合,
∴∠ECD=∠ABD=90°,
又∵∠BCD=∠ACB=60°,
∴∠ACF=∠FCB=∠FBC=30°,
∴FC=FB=2AF,
∴AFAB=AOAD=13,
又∠OAF=∠DAB,
∴△AOF∽△ADB,
∴∠AFO=∠ABD=90°,
∴OF⊥AB.
【知识点】等边三角形的判定与性质;勾股定理;矩形的判定与性质;相似三角形的判定与性质;旋转的性质
【解析】【解答】解:(1)过点C作CH⊥BD于H,如图所示:
∵AC⊥l,DB⊥l,CH⊥BD,
∴∠CAB=∠ABD=∠CHB=90°,
∴四边形ABHC是矩形,
∴AC=BH,
又∵BD=2AC,
∴AC=BH=DH,且CH⊥BD,
∴△BCD的形状为等腰三角形,
∵AC、BD都垂直于l,
∴△AOC∽△BOD,
∴AODO=ACDB=AC2AC=12,即DO=2AO,
∴AOAD=AOAO+DO=AO3AO=13.
故答案为:等腰三角形,13;
【分析】(1)过点C作CH⊥BD于H,则四边形ABHC是矩形,得到AC=BH,结合BD=2AC可得AC=BH=DH,且CH⊥BD,推出△BCD为等腰三角形,证明△AOC∽△BOD,根据相似三角形的性质可得OD=2AO,据此求解;
(2)①过点E作EF⊥AD于点H,则AC∥BD,易得∠EAD=60°,则∠BAD=30°,根据含30°角的直角三角形的性质可得AD=2BD,利用勾股定理可得AB=3BD,结合BD=2AC以及AC的值可得AB、AD、AH的值,由勾股定理可得EH,结合(1)的结论可得OH的值,然后在Rt△EOH中,根据勾股定理计算即可;
②连接CD,根据平行线的性质可得∠CBD=∠ACB=60°,推出△BCD是等边三角形,根据旋转的性质可得∠ECD=∠ABD=90°,易得∠ACF=∠FCB=∠FBC=30°,则FC=FB=2AF,证明△AOF∽△ADB,根据相似三角形的性质可得∠AFO=∠ABD=90°,据此证明.
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