2023年河南省洛阳市栾川县等三地中考数学二模试卷附解析
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一、选择题(每小题3分,共30分)
1.(3分)下列实数中小于0的数是( )
A.|2023| B.﹣2023 C. D.
2.(3分)清•袁牧的一首诗《苔》中写道“白日不到处,青春恰自来.苔花如米小,也学牡丹开.”若苔花的花粉直径约为0.0000079米,用科学记数法表示7.9×10n,则n为( )
A.﹣6 B.﹣5 C.5 D.6
3.(3分)正在发展中的西安地铁给百姓的出行带来了极大的便利,它也逐渐成为低碳环保的最佳出行选择,如下图,在正方体展开图的六个面上分别写了室内请乘地铁六个字,然后将其围成一个正方体,使得从前面看到的,从左边看到的,则从上面看到的形状应该是( )
A. B. C. D.
4.(3分)下列计算正确的是( )
A.3a+4b=7ab B.(a﹣b)2=a2﹣b2
C.3a2•(﹣a3)=﹣3a5 D.4a6÷2a2=2a3
5.(3分)如图,三角板的直角顶点落在矩形纸片的一边上.若∠1=42°,则∠2的度数是( )
A.42° B.48° C.58° D.84°
6.(3分)某射击队要从甲、乙、丙、丁四人中选拔一名选手参赛,在选拔赛中,每人射击10次,然后从他们的成绩平均数(环)及方差两个因素进行分析,甲、乙、丙的成绩分析如表所示,丁的成绩如图所示.
甲
乙
丙
平均数
7.9
7.9
8.0
方差
3.29
0.49
1.8
根据以上图表信息,参赛选手应选( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
7.(3分)《九章算术》是中国古代的一部数学专著,其中记载了一道有趣的题:“今有凫起南海,七日至北海;雁起北海,九日至南海.今凫雁俱起,问何日相逢?”大意是:今有野鸭从南海起飞,7天到北海;大雁从北海起飞,9天到南海.现野鸭从南海、大雁从北海同时起飞,问经过多少天相遇?设经过x天相遇,根据题意可列方程为( )
A.(+)x=1 B.(﹣)x=1 C.(9﹣7)x=1 D.(9+7)x=1
8.(3分)如图,对折矩形纸片ABCD,使AB与DC重合得到折痕EF,将纸片展平;再一次折叠,使点D落到EF上点G处,并使折痕经过点A,展平纸片后∠DAG的大小为( )
A.30° B.45° C.60° D.75°
9.(3分)已知关于x的一元二次方程x2+4x+k=0有两个实数根,则k的值为( )
A.k=4 B.k=﹣4 C.k≤4 D.k<4
10.(3分)大自然中有许多小动物都是“小数学家”,如图1,蜜蜂的蜂巢结构非常精巧、实用而且节省材料,多名学者通过观测研究发现:蜂巢巢房的横截面大都是正六边形.如图2,一个巢房的横截面为正六边形ABCDEF,若对角线AD的长约为8mm,则正六边形ABCDEF的边长为( )
A.2mm B.2mm C.2mm D.4mm
二、填空题(每小题3分,共15分)
11.(3分)请举生活中的实例说明“两点确定一条直线”这个基本事实 .
12.(3分)不等式组的解集是 .
13.(3分)某校举行以“保护环境,从我做起”为主题的演讲比赛.经预赛,七、八年级各有一名同学进入决赛,九年级有两名同学进入决赛.前两名都是九年级同学的概率是 .
14.(3分)如图,在平行四边形ABCD中,AD=2,AB=4,∠A=60°,以点A为圆心,AD的长为半径画弧交AB于点E,连接CE,求:阴影部分的面积(结果保留π) .
15.(3分)如图,在菱形ABCD中,∠A=60°,AB=3,点M为AB边上一点,AM=2,点N为AD边上的一动点,沿MN将△AMN翻折,点A落在点P处,当点P在菱形的对角线上时,AN的长度为 .
三、解答题(本大题共8个小题,共75分)
16.(10分)(1)计算:;
(2)先化简,再求值:,其中a=2b,b≠0.
17.(9分)某校在开展“网络安全知识教育周”期间,在八年级中随机抽取了20名学生分成甲、乙两组,每组各10人,进行“网络安全”现场知识竞赛,把甲、乙两组的成绩进行整理分析(满分100分,竞赛得分用x表示:90≤x≤100为网络安全意识非常强,80≤x≤90为网络安全意识强,x<80为网路安全意识一般).收集整理的数据制成如下两幅统计图:
分析数据:
平均数
中位数
众数
甲组
a
80
80
乙组
83
b
c
根据以上信息回答下列问题:
(1)填空:a= ,b= ,c= ;
(2)已知该校八年级有500人,估计八年级网络安全意识非常强的人数一共是多少?
(3)请您写出两条提高网络安全意识的建议.
18.(9分)小明想测量一颗参天大树AB的高度,如图所示,在一个阳光明媚的上午某一时刻,大树AB的影子一部分落在平台上,另一部分落在斜坡上,小明测得落在平台上的影长BC为4米,落在斜坡上的影长CD为3米,AB⊥BC,同一时刻,光线与水平面的夹角为72°,2米的竖立标杆PQ在斜坡上的影长QR为4米,求旗杆的高度(结果精确到0.1米).(参考数据:sin72°≈0.95,cos72°≈0.31,tan72°≈3.08)
19.(9分)已知正比例函数y=kx(k≠0)与反比例函数y=的图象都经过点A(m,2).
(1)求k,m的值;
(2)在图中画出正比例函数y=kx的图象,并根据图象,写出正比例函数值大于反比例函数值时x的取值范围.
20.(9分)俄乌战争仍在继续,人们对各种军用装备倍感兴趣,某商家购进坦克模型(记作A)和导弹(记作B)两种模型,若购进A种模型10件,B种模型5件,需要1000元;若购进A种模型4件,B种模型3件,需要550元.
(1)求购进A,B两种模型每件分别需多少元?
(2)若销售每件A种模型可获利润20元.每件B种模型可获利润30元.商店用1万元购进模型,且购进A种模型的数量不超过B种模型数量的8倍,设总盈利为W元,购买B种模型b件,请求出W关于b的函数关系式,并求出当b为何值时,销售利润最大,并求出最大值.
21.(9分)如图,BD是矩形ABCD的对角线.
(1)求作⊙A,使得⊙A与BD相切(要求:尺规作图,不写作法,保留作图痕迹);
(2)在(1)的条件下,设BD与⊙A相切于点E,CF⊥BD,垂足为F.若直线CF与⊙A相切于点G,求tan∠ADB的值.
22.(10分)某公司生产A型活动板房成本是每个425元.图①表示A型活动板房的一面墙,它由长方形和抛物线构成,长方形的长AD=4m,宽AB=3m,抛物线的最高点E到BC的距离为4m.
(1)按如图①所示的直角坐标系,抛物线可以用y=kx2+m(k≠0)表示.求该抛物线的函数表达式;
(2)现将A型活动板房改造为B型活动板房.如图②,在抛物线与AD之间的区域内加装一扇长方形窗户FGMN,点G,M在AD上,点N,F在抛物线上,窗户的成本为50元/m2.已知GM=2m,求每个B型活动板房的成本是多少?(每个B型活动板房的成本=每个A型活动板房的成本+一扇窗户FGMN的成本)
(3)根据市场调查,以单价650元销售(2)中的B型活动板房,每月能售出100个,而单价每降低10元,每月能多售出20个.公司每月最多能生产160个B型活动板房.不考虑其他因素,公司将销售单价n(元)定为多少时,每月销售B型活动板房所获利润w(元)最大?最大利润是多少?
23.(10分)已知直线m∥n,点C是直线m上一点,点D是直线n上一点,CD与直线m、n不垂直,点P为线段CD的中点.
(1)操作发现:直线l⊥m,l⊥n,垂足分别为A、B,当点A与点C重合时(如图①所示),连接PB,请直接写出线段PA与PB的数量关系: .
(2)猜想证明:在图①的情况下,把直线l向上平移到如图②的位置,试问(1)中的PA与PB的关系式是否仍然成立?若成立,请证明;若不成立,请说明理由.
(3)延伸探究:在图②的情况下,把直线l绕点A旋转,使得∠APB=90°(如图③所示),若两平行线m、n之间的距离为2k.求证:PA•PB=k•AB.
2023年河南省洛阳市栾川县等三地中考数学二模试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(每小题3分,共30分)
1.(3分)下列实数中小于0的数是( )
A.|2023| B.﹣2023 C. D.
【答案】B
【分析】先算绝对值,再根据实数的大小比较法则比较即可.
【解答】解:A.|2023|>0,故本选项不符合题意;
B.﹣2023<0,故本选项符合题意;
C.>0,故本选项不符合题意;
D.>0,故本选项不符合题意.
故选:B.
【点评】本题考查了实数的大小比较,算术平方根,绝对值等知识点,能熟记实数的大小比较法则是解此题的关键,注意:正数都大于0,负数都小于0,正数大于一切负数,两个负数比较大小,其绝对值大的反而小.
2.(3分)清•袁牧的一首诗《苔》中写道“白日不到处,青春恰自来.苔花如米小,也学牡丹开.”若苔花的花粉直径约为0.0000079米,用科学记数法表示7.9×10n,则n为( )
A.﹣6 B.﹣5 C.5 D.6
【答案】A
【分析】绝对值小于1的正数也可以利用科学记数法表示,一般形式为a×10﹣n,与较大数的科学记数法不同的是其所使用的是负整数指数幂,指数由原数左边起第一个不为零的数字前面的0的个数所决定.
【解答】解:∵0.0000079用科学记数法表示7.9×10﹣6,
∴n为﹣6.
故选:A.
【点评】本题考查用科学记数法表示较小的数,一般形式为a×10﹣n,其中1≤|a|<10,n为由原数左边起第一个不为零的数字前面的0的个数所决定.
3.(3分)正在发展中的西安地铁给百姓的出行带来了极大的便利,它也逐渐成为低碳环保的最佳出行选择,如下图,在正方体展开图的六个面上分别写了室内请乘地铁六个字,然后将其围成一个正方体,使得从前面看到的,从左边看到的,则从上面看到的形状应该是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据正方体的展开与折叠,折叠后,正方体的边重合,再根据方向判断结果即可.
【解答】解:根据正方体的展开与折叠,
“地”的上边,与“市”的上边折叠后重合在一起,
当从前面看到的,从左边看到的,则从上面看到的形状应该
故选:D.
【点评】考查正方体的展开与折叠,折叠后重合的顶点和边是正确判断的前提.
4.(3分)下列计算正确的是( )
A.3a+4b=7ab B.(a﹣b)2=a2﹣b2
C.3a2•(﹣a3)=﹣3a5 D.4a6÷2a2=2a3
【答案】C
【分析】直接利用合并同类项法则以及单项式乘除单项式、完全平方公式分别计算,进而判断得出答案.
【解答】解:A.3a+4b不能合并,故此选项不合题意;
B.(a﹣b)2=a2﹣2ab+b2,故此选项不合题意;
C.3a2•(﹣a3)=﹣3a5,故此选项符合题意;
D.4a6÷2a2=2a4,故此选项不合题意.
故选:C.
【点评】此题主要考查了合并同类项以及单项式乘除单项式、完全平方公式,正确掌握相关运算法则是解题关键.
5.(3分)如图,三角板的直角顶点落在矩形纸片的一边上.若∠1=42°,则∠2的度数是( )
A.42° B.48° C.58° D.84°
【答案】B
【分析】根据平角的定义可得∠1+∠3=90°,进而求得∠3=48°,由两直线平行,同位角相等即可解答.
【解答】解:如图,
∵∠1+∠3=180°﹣90°=90°,∠1=42°,
∴∠3=90°﹣∠1=48°,
∵AB∥CD,
∴∠2=∠3=48°.
故选:B.
【点评】本题主要考查平行线的性质、平角的定义,熟知两直线平行,同位角相等是解题关键.
6.(3分)某射击队要从甲、乙、丙、丁四人中选拔一名选手参赛,在选拔赛中,每人射击10次,然后从他们的成绩平均数(环)及方差两个因素进行分析,甲、乙、丙的成绩分析如表所示,丁的成绩如图所示.
甲
乙
丙
平均数
7.9
7.9
8.0
方差
3.29
0.49
1.8
根据以上图表信息,参赛选手应选( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【答案】D
【分析】根据方差的计算公式求出丁的成绩的方差,根据方差的性质解答即可.
【解答】解:由图可知丁射击10次的成绩为:8、8、9、7、8、8、9、7、8、8,
则丁的成绩的平均数为:×(8+8+9+7+8+8+9+7+8+8)=8,
丁的成绩的方差为:×[(8﹣8)2+(8﹣8)2+(8﹣9)2+(8﹣7)2+(8﹣8)2+(8﹣8)2+(8﹣9)2+(8﹣7)2+(8﹣8)2+(8﹣8)2]=0.4,
∵丁的成绩的方差最小,
∴丁的成绩最稳定,
∴参赛选手应选丁,
故选:D.
【点评】本题考查的是方差的概念、性质以及方差的计算,方差的计算公式是:s2=[(x1﹣)2+(x2﹣)2+…+(xn﹣)2]、方差是反映一组数据的波动大小的一个量.方差越大,则平均值的离散程度越大,稳定性也越小;反之,则它与其平均值的离散程度越小,稳定性越好.
7.(3分)《九章算术》是中国古代的一部数学专著,其中记载了一道有趣的题:“今有凫起南海,七日至北海;雁起北海,九日至南海.今凫雁俱起,问何日相逢?”大意是:今有野鸭从南海起飞,7天到北海;大雁从北海起飞,9天到南海.现野鸭从南海、大雁从北海同时起飞,问经过多少天相遇?设经过x天相遇,根据题意可列方程为( )
A.(+)x=1 B.(﹣)x=1 C.(9﹣7)x=1 D.(9+7)x=1
【答案】A
【分析】设总路程为1,野鸭每天飞,大雁每天飞,当相遇的时候,根据野鸭的路程+大雁的路程=总路程即可得出答案.
【解答】解:设经过x天相遇,
根据题意得:x+x=1,
∴(+)x=1,
故选:A.
【点评】本题考查了由实际问题抽象出一元一次方程,本题的本质是相遇问题,根据等量关系:野鸭的路程+大雁的路程=总路程列出方程是解题的关键.
8.(3分)如图,对折矩形纸片ABCD,使AB与DC重合得到折痕EF,将纸片展平;再一次折叠,使点D落到EF上点G处,并使折痕经过点A,展平纸片后∠DAG的大小为( )
A.30° B.45° C.60° D.75°
【答案】C
【分析】直接利用翻折变换的性质以及直角三角形的性质得出∠2=∠4,再利用平行线的性质得出∠1=∠2=∠3,进而得出答案.
【解答】解:如图所示:由题意可得:∠1=∠2,AN=MN,∠MGA=90°,
则NG=AM,故AN=NG,
则∠2=∠4,
∵EF∥AB,
∴∠4=∠3,
∴∠1=∠2=∠3=×90°=30°,
∴∠DAG=60°.
故选:C.
【点评】此题主要考查了翻折变换的性质以及平行线的性质,正确得出∠2=∠4是解题关键.
9.(3分)已知关于x的一元二次方程x2+4x+k=0有两个实数根,则k的值为( )
A.k=4 B.k=﹣4 C.k≤4 D.k<4
【答案】C
【分析】根据根的判别式即可求出答案.
【解答】解:∵关于x的方程x2+4x+k=0有两个实数根,
∴△≥0,即Δ=16﹣4k≥0,
解得k≤4.
故k的取值范围为:k≤4;
故选:C.
【点评】本题考查了一元二次方程根的判别式,解题的关键是熟练运用根的判别式.
10.(3分)大自然中有许多小动物都是“小数学家”,如图1,蜜蜂的蜂巢结构非常精巧、实用而且节省材料,多名学者通过观测研究发现:蜂巢巢房的横截面大都是正六边形.如图2,一个巢房的横截面为正六边形ABCDEF,若对角线AD的长约为8mm,则正六边形ABCDEF的边长为( )
A.2mm B.2mm C.2mm D.4mm
【答案】D
【分析】根据正六边形的性质和题目中的数据,可以求得正六边形ABCDEF的边长.
【解答】解:连接BE,CF,BE、CF交于点O,如右图所示,
∵六边形ABCDEF是正六边形,AD的长约为8mm,
∴∠AOF=60°,OA=OD=OF,OA和OD约为4mm,
∴AF约为4mm,
故选:D.
【点评】本题考查多边形的对角线,解答本题的关键是明确正六边形的特点.
二、填空题(每小题3分,共15分)
11.(3分)请举生活中的实例说明“两点确定一条直线”这个基本事实 用两颗钉子就可以把木条固定在墙上(答案不唯一) .
【答案】用两颗钉子就可以把木条固定在墙上(答案不唯一).
【分析】根据直线的性质进行解答即可.
【解答】解:举生活中的实例说明“两点确定一条直线”这个基本事实为:用两颗钉子就可以把木条固定在墙上(答案不唯一).
故答案为:用两颗钉子就可以把木条固定在墙上(答案不唯一).
【点评】此题主要考查了直线的性质,关键是正确理解两点确定一条直线.
12.(3分)不等式组的解集是 3<x≤7 .
【答案】3<x≤7.
【分析】先求出不等式组中每一个不等式的解集,再求出它们的公共部分,依此即可求解.
【解答】解:,
解不等式①,得x≤7,
解不等式②,得x>3,
故原不等式组的解集为3<x≤7.
故答案为:3<x≤7.
【点评】本题考查了解一元一次不等式组:解一元一次不等式组时,一般先求出其中各不等式的解集,再求出这些解集的公共部分.
13.(3分)某校举行以“保护环境,从我做起”为主题的演讲比赛.经预赛,七、八年级各有一名同学进入决赛,九年级有两名同学进入决赛.前两名都是九年级同学的概率是 .
【答案】见试题解答内容
【分析】利用列举法求出四名同学排列的所有情况,再根据概率公式解答即可.
【解答】解:四名同学排列共有:4×3×2×1=24种,
九年级同学排在前面的情况为:
九1、九2、七、八;
九1、九2、八、七;
九2、九1、七、八;
九2、九1、八、七.
共4种;前两名都是九年级同学的概率是:=.
【点评】此题考查概率的求法:如果一个事件有n种可能,而且这些事件的可能性相同,其中事件A出现m种可能,那么事件A的概率P(A)=.
14.(3分)如图,在平行四边形ABCD中,AD=2,AB=4,∠A=60°,以点A为圆心,AD的长为半径画弧交AB于点E,连接CE,求:阴影部分的面积(结果保留π) 3 .
【答案】3.
【分析】过D点作DF⊥AB于点F.可求▱ABCD和△BCE的高,观察图形可知阴影部分的面积=▱ABCD的面积﹣扇形ADE的面积﹣△BCE的面积,计算即可求解.
【解答】解:过D点作DF⊥AB于点F,
∵AD=2,AB=4,∠A=60°,
∴DF=AD•sin60°=,EB=AB﹣AE=4﹣2=2,
∴阴影部分的面积:4×﹣﹣×2×=3,
故答案为:3.
【点评】本题考查了平行四边形的性质,扇形面积的计算,本题的关键是理解阴影部分的面积=▱ABCD的面积﹣扇形ADE的面积﹣△BCE的面积.
15.(3分)如图,在菱形ABCD中,∠A=60°,AB=3,点M为AB边上一点,AM=2,点N为AD边上的一动点,沿MN将△AMN翻折,点A落在点P处,当点P在菱形的对角线上时,AN的长度为 2或5﹣ .
【答案】见试题解答内容
【分析】分两种情况:①当点P在菱形对角线AC上时,由折叠的性质得:AN=PN,AM=PM,证出∠AMN=∠ANM=60°,得出AN=AM=2;
②当点P在菱形对角线BD上时,设AN=x,由折叠的性质得:PM=AM=2,PN=AN=x,∠MPN=∠A=60°,求出BM=AB﹣AM=1,证明△PDN∽△MBP,得出==,求出PD=x,由比例式=,求出x的值即可.
【解答】解:分两种情况:①当点P在菱形对角线AC上时,如图1所示:
由折叠的性质得:AN=PN,AM=PM,
∵四边形ABCD是菱形,∠BAD=60°,
∴∠PAM=∠PAN=30°,
∴∠AMN=∠ANM=90°﹣30°=60°,
∴AN=AM=2;
②当点P在菱形对角线BD上时,如图2所示:
设AN=x,
由折叠的性质得:PM=AM=2,PN=AN=x,∠MPN=∠A=60°,
∵AB=3,
∴BM=AB﹣AM=1,
∵四边形ABCD是菱形,
∴∠ADC=180°﹣60°=120°,∠PDN=∠MBP=∠ADC=60°,
∵∠BPN=∠BPM+60°=∠DNP+60°,
∴∠BPM=∠DNP,
∴△PDN∽△MBP,
∴==,即==,
∴PD=x,
∴=x
解得:x=5﹣或x=5+(不合题意舍去),
∴AN=5﹣,
综上所述,AN的长为2或5﹣;
故答案为:2或5﹣.
【点评】本题考查了翻折变换的性质、菱形的性质、相似三角形的判定与性质、等腰三角形的判定以及分类讨论等知识;熟练掌握翻折变换的性质,证明三角形相似是关键.
三、解答题(本大题共8个小题,共75分)
16.(10分)(1)计算:;
(2)先化简,再求值:,其中a=2b,b≠0.
【答案】(1)﹣3;
(2),.
【分析】(1)根据绝对值的性质,零指数幂,立方根计算即可求解;
(2)先算括号里,再算括号外,然后把a=2b代入化简后的式子进行计算即可解答.
【解答】解:(1)
=(﹣1)×1﹣2
=﹣1﹣2
=﹣3;
(2)
=•
=•
=,
当a=2b时,原式===.
【点评】本题考查了分式的化简求值,熟练掌握因式分解是解题的关键.同时考查了绝对值,零指数幂,立方根.
17.(9分)某校在开展“网络安全知识教育周”期间,在八年级中随机抽取了20名学生分成甲、乙两组,每组各10人,进行“网络安全”现场知识竞赛,把甲、乙两组的成绩进行整理分析(满分100分,竞赛得分用x表示:90≤x≤100为网络安全意识非常强,80≤x≤90为网络安全意识强,x<80为网路安全意识一般).收集整理的数据制成如下两幅统计图:
分析数据:
平均数
中位数
众数
甲组
a
80
80
乙组
83
b
c
根据以上信息回答下列问题:
(1)填空:a= 83 ,b= 85 ,c= 70 ;
(2)已知该校八年级有500人,估计八年级网络安全意识非常强的人数一共是多少?
(3)请您写出两条提高网络安全意识的建议.
【答案】(1)83,85,70;(2)200人;(3)见解答.
【分析】(1)根据平均数、中位数、众数的定义进行计算即可;
(2)求出样本中,网络安全意识强的所占的百分比即可估计总体中的百分比,进而计算出相应的人数;
(3)建议合理即可.
【解答】解:(1)甲组的平均数a=(70+80×6+90×2+100)=83,
将乙组的10名同学的成绩从小到大排列,处在中间位置的两个数的平均数为=85,即中位数b=85,
乙组10名同学成绩出现次数最多的是70分,共出现4次,因此众数是70,即c=70,
故答案为:83,85,70;
(2)500×=200(人),
答:估计八年级网络安全意识非常强约有200人.
(3)①加强引导,让网络成为他们学习、工作、生活的工具,而不是浪费时间的玩具.②学校应尽早开展网络安全教音,营造绿色健康的网络生态环境,加强网络秩序整顿,健全长效监管机制
【点评】本题考查了条形统计图、折线统计图以及样本估计总体,掌握中位数、众数平均数的计算方法是正确解答的前提.
18.(9分)小明想测量一颗参天大树AB的高度,如图所示,在一个阳光明媚的上午某一时刻,大树AB的影子一部分落在平台上,另一部分落在斜坡上,小明测得落在平台上的影长BC为4米,落在斜坡上的影长CD为3米,AB⊥BC,同一时刻,光线与水平面的夹角为72°,2米的竖立标杆PQ在斜坡上的影长QR为4米,求旗杆的高度(结果精确到0.1米).(参考数据:sin72°≈0.95,cos72°≈0.31,tan72°≈3.08)
【答案】旗杆的高度约为13.8米.
【分析】过点C作MC⊥BC,交AD于点M,过点M作MN⊥AB,垂足为N,根据题意可得:MN=BC=4米,BN=CM,∠AMN=72°,AD∥PR,MC∥PQ,从而可得∠MDC=∠PRQ,∠MCD=∠PQR,进而可得△MCD∽△PQR,然后利用相似三角形的性质可求出CM的长,再在Rt△ANM中,利用锐角三角函数的定义求出AN的长,最后利用线段的和差关系进行计算,即可解答.
【解答】解:过点C作MC⊥BC,交AD于点M,过点M作MN⊥AB,垂足为N,
由题意得:MN=BC=4米,BN=CM,∠AMN=72°,AD∥PR,MC∥PQ,
∴∠MDC=∠PRQ,∠MCD=∠PQR,
∴△MCD∽△PQR,
∴=,
∴=,
∴CM=1.5米,
∴CM=BN=1.5米,
在Rt△ANM中,∠AMN=72°,
∴AN=MN•tan72°≈4×3.08=12.32(米),
∴AB=AN+BN=12.32+1.5≈13.8(米),
∴旗杆的高度约为13.8米.
【点评】本题考查了相似三角形的应用,平行投影,根据题目的已知条件并结合图形添加适当的辅助线是解题的关键.
19.(9分)已知正比例函数y=kx(k≠0)与反比例函数y=的图象都经过点A(m,2).
(1)求k,m的值;
(2)在图中画出正比例函数y=kx的图象,并根据图象,写出正比例函数值大于反比例函数值时x的取值范围.
【答案】(1)m=3,k=;(2)x>3或﹣3<x<0.
【分析】(1)将点A坐标代入反比例函数即可求出m,即可找到点A的坐标;将点A坐标代入正比例函数即可求解.
(2)先画出正比例函数图象,根据图形即可作答.
【解答】解:(1)将点A坐标代入反比例函数得:2m=6.
∴m=3.
∴A(3,2)
将点A坐标代入正比例函数得:2=3k.
∴k=.
(2)如图:
∴正比例函数值大于反比例函数值时x的取值范围:x>3或﹣3<x<0.
【点评】本题考查待定系数法求函数的待定系数,一次函数与反比例函数的交点知识,关键在于求出或者找到交点坐标.
20.(9分)俄乌战争仍在继续,人们对各种军用装备倍感兴趣,某商家购进坦克模型(记作A)和导弹(记作B)两种模型,若购进A种模型10件,B种模型5件,需要1000元;若购进A种模型4件,B种模型3件,需要550元.
(1)求购进A,B两种模型每件分别需多少元?
(2)若销售每件A种模型可获利润20元.每件B种模型可获利润30元.商店用1万元购进模型,且购进A种模型的数量不超过B种模型数量的8倍,设总盈利为W元,购买B种模型b件,请求出W关于b的函数关系式,并求出当b为何值时,销售利润最大,并求出最大值.
【答案】(1)A,B两种模型每件分别需要25元,150元.
(2)W=8000﹣90b;当b=29时,利润最大为5390元.
【分析】(1)设购进A,B两种模型每件分别需要x元,y元,列方程组求解即可.
(2)设购买A种模型a件,购买B种模型b件,由题意得,,求出b的范围,再列出W与b的函数关系式,求最值即可.
【解答】解:(1)设购进A,B两种模型每件分别需要x元,y元,
由题意得:,
解得,,
答:A,B两种模型每件分别需要25元,150元.
(2)设购买A种模型a件,购买B种模型b件,
由题意得,,
解得,b≥,
则购买A种模型为件,即(400﹣6b)件,
则W=20×(400﹣60b)+30b=8000﹣90b,
∵﹣90<0,
∴当b取最小值时,W最大,
∵b≥,b取整数,
∴当b=29时,W最大值=8000﹣90×29=5390.
答:W=8000﹣90b;当b=29时,利润最大为5390元.
【点评】本题考查了二元一次方程组的应用,一次函数的应用,一元一次不等式的应用,找准等量关系,正确列出方程组,函数关系式是解题的关键.
21.(9分)如图,BD是矩形ABCD的对角线.
(1)求作⊙A,使得⊙A与BD相切(要求:尺规作图,不写作法,保留作图痕迹);
(2)在(1)的条件下,设BD与⊙A相切于点E,CF⊥BD,垂足为F.若直线CF与⊙A相切于点G,求tan∠ADB的值.
【答案】(1)作图见解答过程;
(2).
【分析】(1)以A为圆心AB长为半径画弧交BD于M,作BM的垂直平分线,交BD于N,以A为圆心AN为半径画圆即为所求;
(2)设∠ADB=α,⊙A的半径为r,证四边形AEFG是正方形,根据AAS证△ABE≌△CDF,得出BE=DF=r•tanα,DE=DF+EF=r•tanα+r,根据等量关系列出关系式求出tanα的值即可.
【解答】解:(1)根据题意作图如下:
(2)设∠ADB=α,⊙A的半径为r,
∵BD与⊙A相切于点E,CF与⊙A相切于点G,
∴AE⊥BD,AG⊥CG,
即∠AEF=∠AGF=90°,
∵CF⊥BD,
∴∠EFG=90°,
∴四边形AEFG是矩形,
又AE=AG=r,
∴四边形AEFG是正方形,
∴EF=AE=r,
在Rt△AEB和Rt△DAB中,∠BAE+∠ABD=90°,∠ADB+∠ABD=90°,
∴∠BAE=∠ADB=α,
在Rt△ABE中,tan∠BAE=,
∴BE=r•tanα,
∵四边形ABCD是矩形,
∴AB∥CD,AB=CD,
∴∠ABE=∠CDF,
又∠AEB=∠CFD=90°,
∴△ABE≌△CDF,
∴BE=DF=r•tanα,
∴DE=DF+EF=r•tanα+r,
在Rt△ADE中,tan∠ADE=,
即DE•tanα=AE,
∴(r•tanα+r)•tanα=r,
即tan2α+tanα﹣1=0,
∵tanα>0,
∴tanα=,
即tan∠ADB的值为.
【点评】本小题考查直角三角形的性质,特殊平行四边形的判定与性质,圆的概念与性质,锐角三角函数、一元二次方程等基础知识,考查尺规作图技能,考查函数与方程、化归与转化等数学思想方法,考查推理能力,运算能力、空间观念与几何直观、创新意识等数学素养,渗透数学文化.
22.(10分)某公司生产A型活动板房成本是每个425元.图①表示A型活动板房的一面墙,它由长方形和抛物线构成,长方形的长AD=4m,宽AB=3m,抛物线的最高点E到BC的距离为4m.
(1)按如图①所示的直角坐标系,抛物线可以用y=kx2+m(k≠0)表示.求该抛物线的函数表达式;
(2)现将A型活动板房改造为B型活动板房.如图②,在抛物线与AD之间的区域内加装一扇长方形窗户FGMN,点G,M在AD上,点N,F在抛物线上,窗户的成本为50元/m2.已知GM=2m,求每个B型活动板房的成本是多少?(每个B型活动板房的成本=每个A型活动板房的成本+一扇窗户FGMN的成本)
(3)根据市场调查,以单价650元销售(2)中的B型活动板房,每月能售出100个,而单价每降低10元,每月能多售出20个.公司每月最多能生产160个B型活动板房.不考虑其他因素,公司将销售单价n(元)定为多少时,每月销售B型活动板房所获利润w(元)最大?最大利润是多少?
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)根据图形和直角坐标系可得点D和点E的坐标,代入y=kx2+m,即可求解;
(2)根据M和N的横坐标相等,求出N点坐标,再求出矩形FGMN的面积,即可求解;
(3)根据题意得到w关于n的二次函数,根据二次函数的性质即可求解.
【解答】解:(1)∵长方形的长AD=4m,宽AB=3m,抛物线的最高点E到BC的距离为4m.
∴OH=AB=3,
∴EO=EH﹣OH=4﹣3=1,
∴E(0,1),D(2,0),
∴该抛物线的函数表达式为:y=kx2+1,
把点D(2,0)代入,得k=﹣,
∴该抛物线的函数表达式为:y=﹣x2+1;
(2)∵GM=2,
∴OM=OG=1,
∴当x=1时,y=,
∴N(1,),
∴MN=,
∴S矩形MNFG=MN•GM=×2=,
∴每个B型活动板房的成本是:
425+×50=500(元).
答:每个B型活动板房的成本是500元;
(3)根据题意,得
w=(n﹣500)[100+]
=﹣2(n﹣600)2+20000,
∵每月最多能生产160个B型活动板房,
∴100+≤160,
解得n≥620,
∵﹣2<0,
∴n≥620时,w随n的增大而减小,
∴当n=620时,w有最大值为19200元.
答:公司将销售单价n(元)定为620元时,每月销售B型活动板房所获利润w(元)最大,最大利润是19200元.
【点评】本题考查了二次函数的应用,解决本题的关键是掌握二次函数的性质.
23.(10分)已知直线m∥n,点C是直线m上一点,点D是直线n上一点,CD与直线m、n不垂直,点P为线段CD的中点.
(1)操作发现:直线l⊥m,l⊥n,垂足分别为A、B,当点A与点C重合时(如图①所示),连接PB,请直接写出线段PA与PB的数量关系: PA=PB .
(2)猜想证明:在图①的情况下,把直线l向上平移到如图②的位置,试问(1)中的PA与PB的关系式是否仍然成立?若成立,请证明;若不成立,请说明理由.
(3)延伸探究:在图②的情况下,把直线l绕点A旋转,使得∠APB=90°(如图③所示),若两平行线m、n之间的距离为2k.求证:PA•PB=k•AB.
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)根据三角形CBD是直角三角形,而且点P为线段CD的中点,应用直角三角形的性质,可得PA=PB,据此解答即可.
(2)首先过C作CE⊥n于点E,连接PE,然后分别判断出PC=PE、∠PCA=∠PEB、AC=BE;然后根据全等三角形判定的方法,判断出△PAC∽△PBE,即可判断出PA=PB仍然成立.
(3)首先延长AP交直线n于点F,作AE⊥BD于点E,然后根据相似三角形判定的方法,判断出△AEF∽△BPF,即可判断出AF•BP=AE•BF,再个AF=2PA,AE=2k,BF=AB,可得2PA•PB=2k.AB,所以PA•PB=k•AB,据此解答即可.
【解答】解:(1)∵l⊥n,
∴BC⊥BD,
∴三角形CBD是直角三角形,
又∵点P为线段CD的中点,
∴PA=PB.
(2)把直线l向上平移到如图②的位置,PA=PB仍然成立,理由如下:
如图②,过C作CE⊥n于点E,连接PE,
,
∵三角形CED是直角三角形,点P为线段CD的中点,
∴PD=PE,
又∵点P为线段CD的中点,
∴PC=PD,
∴PC=PE;
∵PD=PE,
∴∠CDE=∠PEB,
∵直线m∥n,
∴∠CDE=∠PCA,
∴∠PCA=∠PEB,
又∵直线l⊥m,l⊥n,CE⊥m,CE⊥n,
∴l∥CE,
∴AC=BE,
在△PAC和△PBE中,
∴△PAC≌△PBE,
∴PA=PB.
(3)如图③,延长AP交直线n于点F,作AE⊥BD于点E,,
∵直线m∥n,
∴,
∴AP=PF,
∵∠APB=90°,
∴BP⊥AF,
又∵AP=PF,
∴BF=AB;
在△AEF和△BPF中,
∴△AEF∽△BPF,
∴,
∴AF•BP=AE•BF,
∵AF=2PA,AE=2k,BF=AB,
∴2PA•PB=2k.AB,
∴PA•PB=k•AB.
(另外可以用面积证明:此时过P做m、n的垂线分别交于G、S两点,GP=k,∠PAm=∠PFE=∠PAB,AP为∠mAB的角平分线,角平分线上的P点到角两边的距离相等,所以h=k,由此即可解决问题,这种方法比较简单)
【点评】(1)此题主要考查了几何变换综合题,考查了分析推理能力,考查了分类讨论思想的应用,考查了数形结合思想的应用,考查了从图象中获取信息,并能利用获取的信息解答相应的问题的能力.
(2)此题还考查了直角三角形的性质和应用,要熟练掌握.
(3)此题还考查了全等三角形的判定和性质的应用,以及相似三角形的判定和性质的应用,要熟练掌握.
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