2023年江苏省苏州市工业园区星湾中学中考数学零模试卷(含答案)
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一、选择题(本大题共8个小题,每小题3分,共24分。)
1.(3分)计算的结果为( )
A.2 B.﹣2 C.4 D.±2
2.(3分)下列运算正确的是( )
A.2a2•3a=6a3 B.(2a)3=2a3
C.a6÷a2=a8 D.3a2+4a3=7a5
3.(3分)以下调查中,适合采用全面调查的是( )
A.了解全市同学每周睡眠的时间
B.调查一批灯管的使用寿命
C.调查春节联欢晚会的收视率
D.鞋厂检测生产的鞋底能承受的弯折次数
4.(3分)如图,已知AB是⊙O的直径,∠ADC=50°,AD平分∠BAC,则∠ACD的度数是( )
A.110° B.100° C.120° D.130°
5.(3分)如图,l1∥l2,∠1=39°,∠2=46°,则∠3的度数为( )
A.46° B.89° C.95° D.134°
6.(3分)如图,在矩形ABCD中,将△ABE沿AE折叠得到△AFE,延长EF交AD边于点M,若AB=6,BE=2,则MF的长为( )
A. B.8 C.6 D.
7.(3分)如图,抛物线y=ax2+bx+4交y轴于点A,交过点A且平行于x轴的直线于另一点B,交x轴于C,D两点(点C在点D右边),对称轴为直线x=,连接AC,AD,BC.若点B关于直线AC的对称点恰好落在线段OC上,下列结论中错误的是( )
A.点B坐标为(5,4) B.AB=AD
C.a=﹣ D.OC•OD=16
8.(3分)在△ABC中,∠ACB=90°,P为AC上一动点,若BC=4,AC=6,则BP+AP的最小值为( )
A.5 B.10 C.5 D.10
二、填空题(本大题共8个小题,每小题3分,共24分)
9.(3分)有理数的相反数是 .
10.(3分)数据8,9,10,11,12的方差S2为 .
11.(3分)若关于x的一元一次不等式组的解集为x<3,则a的取值范围是 .
12.(3分)如图所示,电路图上有A、B、C三个开关和一个小灯泡,闭合开关C或者同事闭合开关A、B,都可使小灯泡发光,现在任意闭合其中一个开关,则小灯泡发光的概率等于 .
13.(3分)如图,半径为的⊙O与边长为8的等边三角形ABC的两边AB、BC都相切,连接OC,则tan∠OCB= .
14.(3分)关于x的一元二次方程mx2﹣mx﹣=0有两个相等的实数根,则m= .
15.(3分)如图所示,正方形ABCD的对角线交于点O,P是边CD靠近点D的四等分点,连接PA,PB分别交BD,AC于M,N.连接MN,则的值是 .
16.(3分)如图,在矩形ABCD中AB=8,AD=6,以点C为圆心作⊙C与直线BD相切,点P是⊙C上一个动点,连接AP交BD于点T,则的最大值是 .
三、解答题(本大题共11小题,共82分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(5分)计算:2tan45°+4sin30°•cos60°﹣(﹣)0.
18.(5分)解方程:3(2x﹣3)2=2(2x﹣3).
19.(8分)为了科普卫生防疫知识,学校组织了一次在线知识竞赛,小佑同学分别从初二、初三两个年级随机抽取了一部分同学的成绩(百分制),并对数据(x分)进行了整理,“A优秀:90≤x≤100;B良好:75≤x≤89;C合格60≤x≤74;D不合格:x<60”四类分别进行统计,并绘制了如图所示的两幅统计图(不完整).
请根据图中信息,解答下列问题:
(1)此次共调查了 名学生;
(2)扇形统计图中D所在扇形的圆心角度数为 ;
(3)将条形统计图补充完整;
(4)若该校共有1500名学生,请你估计卫生防疫知识考核优秀的学生的人数.
20.(6分)某班有甲,乙,丙三个综合实践活动课题研究小组,现各课题小组将逐个进行研究成果的展示,并通过抽签确定三个小组展示的先后顺序.
(1)求甲小组第一个展示的概率;
(2)用列举法(画树状图或列表)求丙小组比甲小组先展示的概率.
21.(6分)如图,∠A=∠B,AE=BE,点D在AC边上,∠1=∠2,AE和BD相交于点O.
(1)求证:△AEC≌△BED;
(2)若∠1=42°,求∠BDE的度数.
22.(6分)如图,一次函数y=kx+b的图象与x轴交于点A,与反比例函数的图象交于点B(2,n),过点B作BC⊥x轴于点C,点P(3n﹣4,1)是该反比例函数图象上的一点,且∠PBC=∠ABC,求反比例函数和一次函数的表达式.
23.(8分)如图,半径为10的⊙M经过x轴上一点C,与y轴交于A、B点,连接AM、AC,AC平分∠OAM,AO+CO=12.
(1)判断⊙M与x轴的位置关系,并说明理由;
(2)求AB的长.
24.(8分)某公司销售一批产品,进价每件50元,经市场调研,发现售价为60元时,可销售800件,售价每提高1元,销售量将减少25件.公司规定:售价不超过70元.
(1)若公司在这次销售中要获得利润10800元,问这批产品的售价每件应提高多少元?
(2)若公司要在这次销售中获得利润最大,问这批产品售价每件应定为多少元?
25.(8分)图1是一台实物投影仪,图2是它的示意图,折线B﹣A﹣O表示固定支架,AO垂直水平桌面OE于点O,点B为旋转点,BC可转动,当BC绕点B顺时针旋转时,投影探头CD始终垂直于水平桌面OE,经测量:AO=6.4cm,CD=8cm,AB=40cm,BC=45cm,
(1)如图2,∠ABC=70°,BC∥OE.
①填空:∠BAO= °;
②投影探头的端点D到桌面OE的距离 .
(2)如图3,将(1)中的BC向下旋转,∠ABC=30°时,求投影探头的端点D到桌面OE的距离.(参考数据:sin70°≈0.94,cos70°≈0.34,sin40°≈0.64,cos40°≈0.77)
26.(10分)如图,锐角△ABC中∠A的平分线交BC于点E,交△ABC的外接圆于点D、边BC的中点为M.
(1)求证:MD垂直BC;
(2)若AC=5,BC=6,AB=7.求的值;
(3)作∠ACB的平分线交AD于点P,若将线段MP绕点M旋转180°后,点P恰好与△ABC外接圆上的点P'重合,则tan∠BAC= .
27.(12分)定义:有一组对边相等且这一组对边所在直线互相垂直的凸四边形叫做“等垂四边形”,如图1,四边形ABCD中,AB=CD、AB⊥CD,四边形ABCD即为等垂四边形,其中相等的边AB,CD称为腰,另两边AD,BC称为底
【提出问题】
(1)如图2,△ABC与△DEC都是等腰直角三角形.∠ACB=∠DCE=90°,135°<∠AEC<180°.求证:四边形BDEA是“等垂四边形”;
【拓展探究】
(2)如图3,四边形ABCD是“等垂四边形”,AD≠BC,点M、N分别是AD,BC的中点,连接MN.已知腰AB=5,求MN的长;
【综合运用】
(3)如图4,四边形ABCD是“等垂四边形”,AB=CD=4,底BC=9,则较短的底AD长的取值范围为 .
2023年江苏省苏州市工业园区星湾中学中考数学零模试卷
(参考答案与详解)
一、选择题(本大题共8个小题,每小题3分,共24分。)
1.(3分)计算的结果为( )
A.2 B.﹣2 C.4 D.±2
【解答】解:==2,
故选:A.
2.(3分)下列运算正确的是( )
A.2a2•3a=6a3 B.(2a)3=2a3
C.a6÷a2=a8 D.3a2+4a3=7a5
【解答】解:A、2a2•3a=6a3,故A符合题意;
B、(2a)3=8a3,故B不符合题意;
C、a6÷a2=a4,故C不符合题意;
D、3a2与4a3不能合并,故D不符合题意;
故选:A.
3.(3分)以下调查中,适合采用全面调查的是( )
A.了解全市同学每周睡眠的时间
B.调查一批灯管的使用寿命
C.调查春节联欢晚会的收视率
D.鞋厂检测生产的鞋底能承受的弯折次数
【解答】解:A.了解全市同学每周睡眠的时间,适合全面调查,故本选项符合题意;
B.调查一批灯管的使用寿命,适合抽样调查,故本选项不合题意;
C.调查春节联欢晚会的收视率,适合抽样调查,故本选项不合题意;
D.鞋厂检测生产的鞋底能承受的弯折次数,适合抽样调查,故本选项不合题意;
故选:A.
4.(3分)如图,已知AB是⊙O的直径,∠ADC=50°,AD平分∠BAC,则∠ACD的度数是( )
A.110° B.100° C.120° D.130°
【解答】解:连接BD,
∵AB是⊙O的直径,
∴∠ADB=90°,
∵∠ADC=50°,
∴∠BDC=∠ADB+∠ADC=140°,
∵四边形ABDC是⊙O的内接四边形,
∴∠BAC=180°﹣∠BDC=40°,
∵AD平分∠BAC,
∴∠DAC=∠BAC=20°,
∴∠ACD=180°﹣∠ADC﹣∠DAC=110°,
故选:A.
5.(3分)如图,l1∥l2,∠1=39°,∠2=46°,则∠3的度数为( )
A.46° B.89° C.95° D.134°
【解答】解:如图:
∵l1∥l2,∠1=39°,
∴∠1=∠4=39°,
∵∠2=46°,
∴∠3=180°﹣∠2﹣∠4=95°,
故选:C.
6.(3分)如图,在矩形ABCD中,将△ABE沿AE折叠得到△AFE,延长EF交AD边于点M,若AB=6,BE=2,则MF的长为( )
A. B.8 C.6 D.
【解答】解:如图,作MN⊥BC于点N,
由折叠可得:△ABE≌△AFE.
∴EF=BE=2,AF=AB=6,∠AFE=∠B=90°,
∵四边形ABCD为矩形,
∴AD∥BC,
∴∠AME=∠CEM,
又MN⊥BC,
∴MN=AB=AF=6,∠MNE=∠AFM=90°,
在△AFM和△MNE中,
,
∴△AFM≌△MNE(AAS).
∴AM=ME,
设MF=x,则AM=ME=x+2,
在直角三角形AMF中,由勾股定理有:AM2=AF2+MF2,
即(x+2)2=36+x2,解得:x=8.
故MF=8.
故选:B.
7.(3分)如图,抛物线y=ax2+bx+4交y轴于点A,交过点A且平行于x轴的直线于另一点B,交x轴于C,D两点(点C在点D右边),对称轴为直线x=,连接AC,AD,BC.若点B关于直线AC的对称点恰好落在线段OC上,下列结论中错误的是( )
A.点B坐标为(5,4) B.AB=AD
C.a=﹣ D.OC•OD=16
【解答】解:∵抛物线y=ax2+bx+4交y轴于点A,
∴A(0,4),
∵对称轴为直线x=,AB∥x轴,
∴B(5,4).
故A无误;
如图,过点B作BE⊥x轴于点E,
则BE=4,AB=5,
∵AB∥x轴,
∴∠BAC=∠ACO,
∵点B关于直线AC的对称点恰好落在线段OC上,
∴∠ACO=∠ACB,
∴∠BAC=∠ACB,
∴BC=AB=5,
∴在Rt△BCE中,由勾股定理得:EC=3,
∴C(8,0),
∵对称轴为直线x=,
∴D(﹣3,0)
∵在Rt△ADO中,OA=4,OD=3,
∴AD=5,
∴AB=AD,
故B无误;
设y=ax2+bx+4=a(x+3)(x﹣8),
将A(0,4)代入得:4=a(0+3)(0﹣8),
∴a=﹣,
故C无误;
∵OC=8,OD=3,
∴OC•OD=24,
故D错误.
综上,错误的只有D.
故选:D.
8.(3分)在△ABC中,∠ACB=90°,P为AC上一动点,若BC=4,AC=6,则BP+AP的最小值为( )
A.5 B.10 C.5 D.10
【解答】解:以A为顶点,AC为一边在下方作∠CAM=45°,过P作PF⊥AM于F,过B作BD⊥AM于D,交AC于E,如图:
BP+AP=(BP+AP),要使BP+AP最小,只需BP+AP最小,
∵∠CAM=45°,PF⊥AM,
∴△AFP是等腰直角三角形,
∴FP=AP,
∴BP+AP最小即是BP+FP最小,此时P与E重合,F与D重合,即BP+AP最小值是线段BD的长度,
∵∠CAM=45°,BD⊥AM,
∴∠AED=∠BEC=45°,
∵∠ACB=90°,
∴sin∠BEC=sin45°=,tan∠BEC=,
又BC=4,
∴BE=4,CE=4,
∵AC=6,
∴AE=2,
而sin∠CAM=sin45°=,
∴DE=,
∴BD=BE+DE=5,
∴BP+AP的最小值是BD=10,
故选:B.
二、填空题(本大题共8个小题,每小题3分,共24分)
9.(3分)有理数的相反数是 .
【解答】解:有理数的相反数是.
故答案为:.
10.(3分)数据8,9,10,11,12的方差S2为 2 .
【解答】解:数据8,9,10,11,12的平均数=(8+9+10+11+12)=10;
则其方差S2=(4+1+1+4)=2.
故答案为:2.
11.(3分)若关于x的一元一次不等式组的解集为x<3,则a的取值范围是 a≥3 .
【解答】解:不等式组整理得:,
∵不等式组的解集为x<3,
∴a≥3.
故答案为:a≥3.
12.(3分)如图所示,电路图上有A、B、C三个开关和一个小灯泡,闭合开关C或者同事闭合开关A、B,都可使小灯泡发光,现在任意闭合其中一个开关,则小灯泡发光的概率等于 .
【解答】解:∵闭合开关C或者同时闭合开关A、B,都可使小灯泡发光,
∴任意闭合其中一个开关共有3种等可能的结果,而小灯泡发光的只有选择闭合C,
∴小灯泡发光的概率等于:.
13.(3分)如图,半径为的⊙O与边长为8的等边三角形ABC的两边AB、BC都相切,连接OC,则tan∠OCB= .
【解答】解:连接OB,设切点为D,连接OD,则OD⊥BC,
∵⊙O与等边三角形ABC的两边AB、BC都相切,
∴∠OBC=∠OBA=∠ABC=30°,
∴tan∠OBC=,
∴BD===3,
∴CD=BC﹣BD=8﹣3=5,
∴tan∠OCB==.
故答案为.
14.(3分)关于x的一元二次方程mx2﹣mx﹣=0有两个相等的实数根,则m= ﹣1 .
【解答】解:∵关于x的一元二次方程mx2﹣mx﹣=0有两个相等的实数根,
∴Δ=0,
∴b2﹣4ac=0,
即m2﹣4×m×(﹣)=0,
解得:m=0或m=﹣1,
当m=0时,
原方程不是一元二次方程,不符合题意,故舍去,
∴m=﹣1,
故答案为:﹣1.
15.(3分)如图所示,正方形ABCD的对角线交于点O,P是边CD靠近点D的四等分点,连接PA,PB分别交BD,AC于M,N.连接MN,则的值是 .
【解答】解:设正方形ABCD的边长为4x,
∴AB=BC=CD=AD=4,AB∥CD,AC⊥BD,AC=BD=4x,OA=OB=OC=OD=2x,
∵P是边CD上靠近点D的三等分点,
∴DP=x,PC=3x,
∵AB∥CD,
∴△AMB∽△PMD,
∴=,
∴MB=3DM,且DM+MB=BD=4x,
∴DM=x,OM=x,
∵AB∥CD,
∴==,
∴AN=CN,
∴AN=x,CN=x,
∴ON=x,
∴S△OMA=×2x×x=x2,S△ONB=×2x×x=x2,
∴=.
故答案为:.
16.(3分)如图,在矩形ABCD中AB=8,AD=6,以点C为圆心作⊙C与直线BD相切,点P是⊙C上一个动点,连接AP交BD于点T,则的最大值是 3 .
【解答】解:如图,过点A作AF⊥BD于F,
∵BD是矩形的对角线,
∴∠BAD=90°,
∵AB=8,AD=6,
∴BD==10,
∵AB•AD=BD•AF,
∴AF=,
∵BD是⊙C的切线,
∴⊙C的半径为 ,
过点P作PE⊥BD于E,
∴∠AFT=∠PET,
∵∠ATF=∠PTE,
∴△AFT∽△PET,
∴=,
∴=×PE,
∵==1+,
要 最大,则PE最大,
∵点P是⊙C上的动点,BD是⊙C的切线,
∴PE最大为⊙C的直径,即:PE最大=,
∴最大值为1+×=3,
故答案为:3.
三、解答题(本大题共11小题,共82分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(5分)计算:2tan45°+4sin30°•cos60°﹣(﹣)0.
【解答】解:2tan45°+4sin30°•cos60°﹣(﹣)0
=2×1+4××﹣1
=2+1﹣1
=2.
18.(5分)解方程:3(2x﹣3)2=2(2x﹣3).
【解答】解:3(2x﹣3)2=2(2x﹣3),
3(2x﹣3)2﹣2(2x﹣3)=0,
(2x﹣3)[3(2x﹣3)﹣2]=0,
(2x﹣3)(6x﹣11)=0,
2x﹣3=0或6x﹣11=0,
x1=,x2=.
19.(8分)为了科普卫生防疫知识,学校组织了一次在线知识竞赛,小佑同学分别从初二、初三两个年级随机抽取了一部分同学的成绩(百分制),并对数据(x分)进行了整理,“A优秀:90≤x≤100;B良好:75≤x≤89;C合格60≤x≤74;D不合格:x<60”四类分别进行统计,并绘制了如图所示的两幅统计图(不完整).
请根据图中信息,解答下列问题:
(1)此次共调查了 120 名学生;
(2)扇形统计图中D所在扇形的圆心角度数为 54° ;
(3)将条形统计图补充完整;
(4)若该校共有1500名学生,请你估计卫生防疫知识考核优秀的学生的人数.
【解答】解:(1)此次共调查学生:(25+23)÷40%=120(名),
故答案为:120;
(2),
即扇形统计图中D所在扇形的圆心角度数为54°,
故答案为:54°;
(3)C的女生人数为:120×20%﹣12=12(名);
A的男生人数为:120﹣16﹣25﹣23﹣12﹣12﹣10﹣8=14(名),
将条形统计图补充完整:
(4)1500×=375(人),
答:估计卫生防疫知识考核优秀的学生约375人.
20.(6分)某班有甲,乙,丙三个综合实践活动课题研究小组,现各课题小组将逐个进行研究成果的展示,并通过抽签确定三个小组展示的先后顺序.
(1)求甲小组第一个展示的概率;
(2)用列举法(画树状图或列表)求丙小组比甲小组先展示的概率.
【解答】解:(1)有可能甲小组第一个展示,也有可能乙小组第一个展示,还有可能丙小组第一个展示,
∴甲小组第一个展示的概率是;
(2)画树状图如下:
∴共有6种等可能出现的结果,其中丙小组比甲小组先展示有3种结果,
∴丙小组比甲小组先展示的概率为:=.
21.(6分)如图,∠A=∠B,AE=BE,点D在AC边上,∠1=∠2,AE和BD相交于点O.
(1)求证:△AEC≌△BED;
(2)若∠1=42°,求∠BDE的度数.
【解答】解:(1)证明:∵AE和BD相交于点O,
∴∠AOD=∠BOE.
在△AOD和△BOE中,
∠A=∠B,∴∠BEO=∠2.
又∵∠1=∠2,
∴∠1=∠BEO,
∴∠AEC=∠BED.
在△AEC和△BED中,
,
∴△AEC≌△BED(ASA).
(2)∵△AEC≌△BED,
∴EC=ED,∠C=∠BDE.
在△EDC中,
∵EC=ED,∠1=42°,
∴∠C=∠EDC=69°,
∴∠BDE=∠C=69°.
22.(6分)如图,一次函数y=kx+b的图象与x轴交于点A,与反比例函数的图象交于点B(2,n),过点B作BC⊥x轴于点C,点P(3n﹣4,1)是该反比例函数图象上的一点,且∠PBC=∠ABC,求反比例函数和一次函数的表达式.
【解答】解:将B(2,n)、P(3n﹣4,1)代入反比例函数y=中,得
,
解得,
∴反比例函数的表达式为y=;
由于∠PBC=∠ABC,
则点P关于直线x=2的对称点P′在直线AB上,
∵n=4,
∴P(8,1),
∴点P关于直线x=2的对称点为P′(﹣4,1)
将点P′(﹣4,1),B(2,4)代入直线的解析式得,
,
解得:,
∴一次函数的表达式为y=x+3.
23.(8分)如图,半径为10的⊙M经过x轴上一点C,与y轴交于A、B点,连接AM、AC,AC平分∠OAM,AO+CO=12.
(1)判断⊙M与x轴的位置关系,并说明理由;
(2)求AB的长.
【解答】解:(1)猜测⊙M与x轴相切,理由如下:
如图,连接OM,
∵AC平分∠OAM,
∴∠OAC=∠CAM,
又∵MC=AM,
∴∠CAM=∠ACM,
∴∠OAC=∠ACM,
∴OA∥MC,
∵OA⊥x轴,
∴MC⊥x轴,
∵CM是半径,
∴⊙M与x轴相切.
(2)如图,过点M作MN⊥y轴于点N,
∴AN=BN=AB,
∵∠MCO=∠AOC=∠MNA=90°,
∴四边形MNOC是矩形,
∴NM=OC,MC=ON=10,
设AO=m,则OC=12﹣m,
∴AN=10﹣m,
在Rt△ANM中,由勾股定理可知,AM2=AN2+MN2,
∴102=(10﹣m)2+(12﹣m)2,
解得m=4或m=18(舍去),
∴AN=6,
∴AB=12.
24.(8分)某公司销售一批产品,进价每件50元,经市场调研,发现售价为60元时,可销售800件,售价每提高1元,销售量将减少25件.公司规定:售价不超过70元.
(1)若公司在这次销售中要获得利润10800元,问这批产品的售价每件应提高多少元?
(2)若公司要在这次销售中获得利润最大,问这批产品售价每件应定为多少元?
【解答】解:设这次销售中获得利润为W元,售价为x元,依题意得,
W=(60+x﹣50)(800﹣25x),整理,得W=﹣25x2+550x+8000
(1)令W=10800得
10800=﹣25x2+550x+8000,
整理得,x2﹣22x+112=0
解得,x1=8;x2=14
∵售价不超过70元.
∴x2=14(不合题意,舍去)
∴此时售价为:60+8=68元
故这批产品的售价每件应提高8元.
(2)由题意,
W=﹣25x2+550x+8000
∵a=﹣25<0
∴由顶点公式x===11,
∵当x=11时,售价为60+11=71>70
∴x≠11,
∴当x=10有最大利润,此时利润W=﹣25×102+550×10+8000=11000
此时定价为:60+10=70元
故这批产品售价每件应定为70元.
25.(8分)图1是一台实物投影仪,图2是它的示意图,折线B﹣A﹣O表示固定支架,AO垂直水平桌面OE于点O,点B为旋转点,BC可转动,当BC绕点B顺时针旋转时,投影探头CD始终垂直于水平桌面OE,经测量:AO=6.4cm,CD=8cm,AB=40cm,BC=45cm,
(1)如图2,∠ABC=70°,BC∥OE.
①填空:∠BAO= 160 °;
②投影探头的端点D到桌面OE的距离 36cm .
(2)如图3,将(1)中的BC向下旋转,∠ABC=30°时,求投影探头的端点D到桌面OE的距离.(参考数据:sin70°≈0.94,cos70°≈0.34,sin40°≈0.64,cos40°≈0.77)
【解答】解:(1)①过点A作AG∥BC,如图1,则∠BAG=∠ABC=70°,
∵BC∥OE,
∴AG∥OE,
∴∠GAO=∠AOE=90°,
∴∠BAO=90°+70°=160°,
②过点A作AF⊥BC于点F,如图2,
则AF=AB•sin∠ABF=40sin70°≈37.6(cm),
则投影探头的端点D到桌面OE的距离为:AF+OA﹣CD≈37.6+6.4﹣8=36(cm);
(2)过点D作DH⊥OE于点H,过点B作BM⊥CD,与DC延长线相交于点M,如图3,
∵∠MBA=70°,∠ABC=30°,
∴∠MBC=40°,
在Rt△BMC中,MC=BC•sin∠MBC=45sin40°≈28.8(cm),
则投影探头的端点D到桌面OE的距离≈CD+36﹣MC﹣CD≈36﹣28.8=7.2(cm).
故投影探头的端点D到桌面OE的距离约为7.2cm.
故答案为:160;36cm.
26.(10分)如图,锐角△ABC中∠A的平分线交BC于点E,交△ABC的外接圆于点D、边BC的中点为M.
(1)求证:MD垂直BC;
(2)若AC=5,BC=6,AB=7.求的值;
(3)作∠ACB的平分线交AD于点P,若将线段MP绕点M旋转180°后,点P恰好与△ABC外接圆上的点P'重合,则tan∠BAC= .
【解答】(1)证明:∵AD平分∠BAC,
∴=,
∴BD=CD,
又∵M是BC的中点,
∴MD⊥BC;
(2)解:∵∠DBC与∠CAD都是所对的圆周角,
∴∠DBC=∠CAD,
∵AD平分∠BAC,
∴∠BAD=∠CAD,
∴∠BAD=∠DBC,
又∵∠D是公共角,
∴△DBE∽△DAB,
∴=,即=,
∵AB=7,
∴BE=,
同理,△DEC∽△DCA,
∴=,
∵BD=CD,AC=5,
∴CE=,
∵BE+CE=BC=6,
∴+=6,
∴=;
(3)解:如图,连接BP、BP′、CP′,
∵M是BC的中点,点P与点P'关于点M对称,
∴四边形BPCP'是平行四边形,
∴∠BP'C=∠BPC,
∵点P′在圆上,
∴∠BP'C+∠BAC=180°,
∵点P是△ABC两个内角∠BAC与∠ACB的角平分线交点,
∴BP平分∠ABC,
∴∠BPC=90°+∠BAC,
∴∠BP′C=90°+∠BAC,
∴90°+∠BAC+∠BAC=180°,
∴∠BAC=60°,
∴tan∠BAC=tan60°=.
故答案为:.
27.(12分)定义:有一组对边相等且这一组对边所在直线互相垂直的凸四边形叫做“等垂四边形”,如图1,四边形ABCD中,AB=CD、AB⊥CD,四边形ABCD即为等垂四边形,其中相等的边AB,CD称为腰,另两边AD,BC称为底
【提出问题】
(1)如图2,△ABC与△DEC都是等腰直角三角形.∠ACB=∠DCE=90°,135°<∠AEC<180°.求证:四边形BDEA是“等垂四边形”;
【拓展探究】
(2)如图3,四边形ABCD是“等垂四边形”,AD≠BC,点M、N分别是AD,BC的中点,连接MN.已知腰AB=5,求MN的长;
【综合运用】
(3)如图4,四边形ABCD是“等垂四边形”,AB=CD=4,底BC=9,则较短的底AD长的取值范围为 9﹣4≤AD<﹣4 .
【解答】(1)证明:∵△ABC和△DEC都是等腰直角三角形,
∴CA=CB,CD=CE,
∵∠DCE=∠ACB,
∴∠ECA+∠BCE=∠DCB+∠BCE,
∴∠ECA=∠DCB,
在△DCB和△ECA中,
,
∴△ECA≌△DCB(SAS),
∴∠CAE=∠CBD,AE=BD,
延长BD交AE延长线于F,AF交BC于点O,
∵∠BOF=∠AOC,
∴∠BFO=∠BCA=90°,
∴AE⊥DB,
∴四边形BDEA是“等垂四边形”;
(2)解:连接BD,取BD的中点G,连接GM,GN,延长BA,CD交于点H,
∵四边形ABCD是“等垂四边形”,
∴CD⊥AB,AB=CD=4,
∴∠CBH+∠HCB=90°,
∵点M,N,G分别是AD,BC,BD的中点,
∴MG=AB=2,GN=CD=2,CD∥NG,GM∥AB,
∴∠GNB=∠C,∠DGM=∠HBD,GM=GN,
∴∠MGN=∠MGD+∠NGD=∠ABD+∠DBC+∠GNB=∠ABD+∠DBC+∠C=∠HBC+∠HCB=90°,
∴△GNM是等腰直角三角形,
∴MN=MG=AB=2;
(3)如图:以点B、C为圆心6为半径作圆,以BC为直径作圆,
当D、P重合时,线段AD最长,
在Rt△BPC 中,BP===,
∴AD=﹣4,
∵四边形ABCD是“等垂四边形”,
∴AD<2;
延长BA、CD交于点P,分别取AD、BC的中点M、N,连接PM、PN、MN,
∵∠DPA=∠BPC=90°,AB=DC=4,BC=9,
∴MP=DA,NP=CB=,
由(2)知,NM=AB=2,
∵PN﹣NM≤PM≤PN+NM,即﹣2≤PM≤+2,
∴﹣2≤DA≤+2,即9﹣4≤DA≤9+4,
综上:9﹣4≤AD<﹣4,
故答案为:9﹣4≤AD<﹣4.
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