2023年吉林省长春市榆树市市北片五校中考数学二模试卷
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一、选择题(本大题共8小题,每小题3分,共24分)
1.(3分)若运算“1□(﹣2)”的结果为正数,则□内的运算符号为( )
A.+ B.﹣ C.× D.÷
2.(3分)在长春市2016年地铁建设中,某工程队挖掘土方为632000立方米,632000这个数用科学记数法表示为( )
A.63.2×104 B.6.32×105 C.0.632×106 D.6.32×106
3.(3分)下列几何体都是由4个大小相同的小正方体组成的,其中主视图与左视图相同的几何体是( )
A. B.
C. D.
4.(3分)不等式组的解集为( )
A.x≥﹣2 B.﹣2<x<3 C.x>3 D.﹣2≤x<3
5.(3分)泰勒斯是古希腊时期的思想家,科学家,哲学家,他最早提出了命题的证明.泰勒斯曾通过测量同一时刻标杆的影长,标杆的高度,金字塔的影长,推算出金字塔的高度,这种测量原理,就是我们所学的( )
A.图形的平移 B.图形的旋转
C.图形的轴对称 D.图形的相似
6.(3分)如图,直线a∥b,∠1=75°,∠2=40°,则∠3的度数为( )
A.75° B.50° C.35° D.30°
7.(3分)已知,如图,在菱形ABCD中,①分别以C,D为圆心,大于长为半径作弧,两弧分别交于点E,F;②作直线EF,且直线EF恰好经过点A,且与边CD交于点M;③连接BM,根据以上作图过程及所作图形,判断下列结论中错误的是( )
A.∠=60° B.如果AB=2,那么BM=4
C.BC=2CM D.S△ABM=2S△ADM
8.(3分)在平面直角坐标系中,矩形ABCD的顶点A,B在x轴的正半轴上,函数y=(x>0,k>0)的图象经过顶点D,分别与对角线AC,边BC交于点E、F,连结EF、AF.若E为AC的中点,△AEF的面积为1,则k的值为( )
A. B.2 C.3 D.
二、填空题(本大题共6小题,每小题3分,共18分)
9.(3分)比较大小:﹣ ﹣1(填“>”、“=”或“<”)
10.(3分)如图是利用网格画出的长春市轨道交通线网图,若建立适当的平面直角坐标系,则表示解放大路的点的坐标为(0,﹣4),表示伪皇宫的点的坐标为(4,2),则表示胜利公园的点的坐标是 .
11.(3分)二次函数y=2x2+3x﹣2的图象与x轴有 个交点.
12.(3分)圆规两脚形成的角α称为圆规的张角,已知一个圆规两脚的长均为10cm,最大的张角为150°,将圆规直立放置;两脚从并拢到形成最大张角,圆规高度下降 厘米.(脚的宽度忽略不计)(参考数据:sin75°≈0.97,cos75°≈0.26,tan75°≈3.73)
13.(3分)如图是中国古代数学家赵爽用来证明勾股定理的弦图的示意图,它是由四个全等的直角三角形和一个小正方形EFGH组成,恰好拼成一个大正方形ABCD,连结EG并延长交BC于点M.若AB=,EF=1,则GM的长为 .
14.(3分)为了在校运会中取得更好的成绩,小丁积极训练,在某次试投中铅球所经过的路线是如图所示的抛物线的一部分.已知铅球出手处A距离地面的高度是1.68米,当铅球运行的水平距离为2米时,达到最大高度2米的B处,则小丁此次投掷的成绩是 米.
三、解答题(本大题共10小题,共78分)
15.(6分)先化简,再求值÷(x﹣),其中x=.
16.(6分)某校计划在暑假第二周的星期一至星期四开展社会实践活动,要求每位学生选择两天参加活动.
(1)甲同学随机选择两天,请用画树状图(或列表)的方法求其中有一天是星期二的概率?
(2)乙同学随机选择连续的两天,其中有一天是星期二的概率是 .
17.(6分)寒梅中学为了丰富学生的课余生活,计划购买围棋和中国象棋供棋类兴趣小组活动使用.若购买3副围棋和5副中国象棋需用98元;若购买8副围棋和3副中国象棋需用158元;
(1)求每副围棋和每副中国象棋各多少元;
(2)寒梅中学决定购买围棋和中国象棋共40副,总费用不超过550元,那么寒梅中学最多可以购买多少副围棋?
18.(7分)在下面的正方形网格中按要求作图.
(1)在图①中将△ABC平移,使点A与点C重合,得到△CPQ;
(2)在图②中将△ABC绕点C逆时针旋转90°,得到△MNC;
(3)在图③中作△FGH,使其与△ABC关于线段DE对称.
19.(7分)已知:如图,在四边形ABCD中,AB∥DC,AC⊥BD,垂足为M,过点A作AE⊥AC,交CD的延长线于点E.
(1)求证:四边形ABDE是平行四边形;
(2)若AC=8,sin∠ABD=,求BD的长.
20.(7分)某校数学兴趣小组设计了一份“你最喜欢的支付方式”调查问卷(每人必选且只能选一种支付方式),在某商场随机调查了部分顾客,并将统计结果绘制成如所示的两幅不完整的统计图,请结合图中所给的信息解答下列问题:
(1)随机调查的顾客有 人;在扇形统计图中,表示“现金”支付的扇形圆心角的度数 .
(2)将条形统计图补充完整.
(3)若该商场有1800名顾客,请你根据抽样调查结果估计该商场有多少名顾客最喜欢“支付宝”支付.
21.(8分)儿童用药的剂量常常按他们的体重来计算.某种药品,体重10kg的儿童,每次正常服用量为110mg;体重15kg的儿童每次正常服用量为160mg;体重在5~50kg范围内时,每次正常服用量y(mg)是儿童体重x(kg)的一次函数,现实中,该药品每次实际服用量可以比每次正常服用略高一些,但不能超过正常服用量的1.2倍,否则会对儿童的身体造成较大损害.
(1)求y与x之间的函数关系式,并写出自变量x的取值范围;
(2)若该药品的一种包装规格为300mg/袋,求体重在什么范围的儿童生病时可以一次服下一袋药?
22.(9分)【教材呈现】如图是华师版八年级上册数学教材第69页的部分内容.
例4:如图1,在△ABC中,D是边BC的中点,过点C画直线CE,使CE∥AB,交AD的延长线于点E.求证:AD=ED.
证明:∵CE∥AB(已知),
∴∠ABD=∠ECD,∠BAD=∠CED(两直线平行,内错角相等).
请你将上面的证明过程补充完整.
【深入探究】如图2,在上面例题的图中,过点D作DF⊥AB于点F.若AB=9,BC=10,BF=3,则线段AE的长为 .
【拓展提升】已知一个顶角为120°、腰长为20cm的等腰三角形纸板,把它剪开成两个部分,再重新拼接成一个新的三角形纸板(不重叠),则这个新的三角形纸板周长的最大值为 cm.
23.(10分)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=6,BC=8.动点P从点A出发,沿线段AB以每秒5个单位长度的速度向终点B运动,连结PC,作点A关于PC的对称点D,连结CD、DP,设点P的运动时间为t秒.
(1)线段AB的长为 .
(2)当点D落在△ABC内部时,求t的取值范围.
(3)当边AB把△CDP的面积分为1:4的两部分时,求线段AP的长度.
(4)当PD垂直于△ABC的一边时,直接写出t的值.
24.(12分)在平面直角坐标系中,函数y=﹣x2+mx﹣m+2(x≤m)的图象记为G.
(1)当m=4时.
①求此函数的最大值.
②若点A(a,y1)、B(a+,y2)都在图象G上,且y1>y2,则a的取值范围为 .
(2)已知M(5,0)、N(5,5)、P(﹣5,5)、Q(﹣5,0),若过图象G的最高点且垂直于y轴的直线将矩形MNPQ的面积分成1:4的两个部分,求m的值.
(3)若C(+1,0),过点C作CD⊥x轴,将图象G在直线CD上及直线CD左侧部分的图象记为M1,将M1沿直线CD翻折后得到的图象记为M2,M1和M2组成图象记为M.若图象M上有且只有4个点到x轴的距离为1,直接写出m的取值范围.
2023年吉林省长春市榆树市市北片五校中考数学二模试卷
(参考答案)
一、选择题(本大题共8小题,每小题3分,共24分)
1.(3分)若运算“1□(﹣2)”的结果为正数,则□内的运算符号为( )
A.+ B.﹣ C.× D.÷
【解答】解:若运算“1□(﹣2)”的结果为正数,则□内的运算符号为“﹣”,
故选:B.
2.(3分)在长春市2016年地铁建设中,某工程队挖掘土方为632000立方米,632000这个数用科学记数法表示为( )
A.63.2×104 B.6.32×105 C.0.632×106 D.6.32×106
【解答】解:将632000用科学记数法表示为:6.32×105.
故选:B.
3.(3分)下列几何体都是由4个大小相同的小正方体组成的,其中主视图与左视图相同的几何体是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:A.主视图的底层是两个小正方形,上层右边是一个小正方形;左视图底层是两个小正方形,上层左边是一个小正方形,故本选项不合题意;
B.主视图和左视图均为底层是两个小正方形,上层左边是一个小正方形,故本选项符合题意;
C.主视图底层是三个小正方形,上层中间是一个小正方形;左视图是一列两个小正方形,故本选项不合题意;
D.主视图底层是三个小正方形,上层右边是一个小正方形;左视图是一列两个小正方形,故本选项不合题意;
故选:B.
4.(3分)不等式组的解集为( )
A.x≥﹣2 B.﹣2<x<3 C.x>3 D.﹣2≤x<3
【解答】解:,
解①得:x>3,
解②得:x≥﹣2,
所以不等式组的解集为:x>3.
故选:C.
5.(3分)泰勒斯是古希腊时期的思想家,科学家,哲学家,他最早提出了命题的证明.泰勒斯曾通过测量同一时刻标杆的影长,标杆的高度,金字塔的影长,推算出金字塔的高度,这种测量原理,就是我们所学的( )
A.图形的平移 B.图形的旋转
C.图形的轴对称 D.图形的相似
【解答】解:泰勒斯曾通过测量同一时刻标杆的影长,标杆的高度,金字塔的影长,推算出金字塔的高度,这种测量原理,就是我们所学的图形的相似,
故选:D.
6.(3分)如图,直线a∥b,∠1=75°,∠2=40°,则∠3的度数为( )
A.75° B.50° C.35° D.30°
【解答】解:∵a∥b,
∴∠1=∠4=75°,
∴∠2+∠3=∠4,
∵∠1=75°,∠2=40°,
∴∠3=75°﹣40°=35°.
故选:C.
7.(3分)已知,如图,在菱形ABCD中,①分别以C,D为圆心,大于长为半径作弧,两弧分别交于点E,F;②作直线EF,且直线EF恰好经过点A,且与边CD交于点M;③连接BM,根据以上作图过程及所作图形,判断下列结论中错误的是( )
A.∠=60° B.如果AB=2,那么BM=4
C.BC=2CM D.S△ABM=2S△ADM
【解答】解:如图,连接AC.
由作图可知,EF垂直平分线段CD,
∴AC=AD,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AD=CD=AB=BC=AC,
∴△ABC,△ACD都是等边三角形,
∴∠ABC=60°,故C正确;
∵BC=CD=2CM,故D正确,
∵AB=CD=2DM,AB∥CD,
∴S△ABM=2S△ADM,故A正确,
在Rt△ABM中,∠BAM=90°,AB=2,AM=,
∴BM===,故B错误,
故选:B.
8.(3分)在平面直角坐标系中,矩形ABCD的顶点A,B在x轴的正半轴上,函数y=(x>0,k>0)的图象经过顶点D,分别与对角线AC,边BC交于点E、F,连结EF、AF.若E为AC的中点,△AEF的面积为1,则k的值为( )
A. B.2 C.3 D.
【解答】解:设A(a,0),
∵矩形ABCD,
∴D(a,),
∵矩形ABCD,E为AC的中点,
则E也为BD的中点,
∵点B在x轴上,
∴E的纵坐标为,
∴,
∵E为AC的中点,
∴点C(3a,),
∴点F(3a,),
∵△AEF的面积为1,AE=EC,
∴S△ACF=2,
∴,
解得:k=3.
故选:C.
二、填空题(本大题共6小题,每小题3分,共18分)
9.(3分)比较大小:﹣ < ﹣1(填“>”、“=”或“<”)
【解答】解:|﹣|≈1.4,|﹣1|=1,
∵1.4>1,
∴﹣<﹣1.
故答案为:<.
10.(3分)如图是利用网格画出的长春市轨道交通线网图,若建立适当的平面直角坐标系,则表示解放大路的点的坐标为(0,﹣4),表示伪皇宫的点的坐标为(4,2),则表示胜利公园的点的坐标是 (0,0) .
【解答】解:如图所示:胜利公园的点的坐标是:(0,0).
故答案为:(0,0).
11.(3分)二次函数y=2x2+3x﹣2的图象与x轴有 2 个交点.
【解答】解:∵△=32﹣4×2×(﹣2)=25>0,
∴二次函数y=2x2+3x﹣2的图象与x轴有2个交点.
故答案为2.
12.(3分)圆规两脚形成的角α称为圆规的张角,已知一个圆规两脚的长均为10cm,最大的张角为150°,将圆规直立放置;两脚从并拢到形成最大张角,圆规高度下降 7.4 厘米.(脚的宽度忽略不计)(参考数据:sin75°≈0.97,cos75°≈0.26,tan75°≈3.73)
【解答】解:如图:过点A作AD⊥BC,垂足为D,
当∠BAC=150°时,
∵AB=AC=10cm,AD⊥BC,
∴∠BAD=∠BAC=75°,
在Rt△ADB中,AD=AB•cos75°≈10×0.26=2.6(cm),
∴10﹣2.6=7.4(cm),
∴将圆规直立放置,两脚从并拢到形成最大张角,圆规高度下降7.4cm,
故答案为:7.4.
13.(3分)如图是中国古代数学家赵爽用来证明勾股定理的弦图的示意图,它是由四个全等的直角三角形和一个小正方形EFGH组成,恰好拼成一个大正方形ABCD,连结EG并延长交BC于点M.若AB=,EF=1,则GM的长为 .
【解答】解:由图可知∠AEB=90°,EF=1,AB=,
∵大正方形ABCD是由四个全等的直角三角形和一个小正方形EFGH组成,
故AE=BF=GC=DH,设AE=x,
则在Rt△AEB中,有AB2=AE2+BE2,
即13=x2+(1+x)2,解得:x1=2,x2=﹣3(舍去).
过点M作MN⊥FC于点N,如图所示.
∵四边形EFGH为正方形,EG为对角线,
∴△EFG为等腰直角三角形,
∴∠EGF=∠NGM=45°,
故△GNM为等腰直角三角形.
设GN=NM=a,则NC=GC﹣GN=2﹣a,
∵tan∠FCB=,
解得:a=,
∴GM=GN=.
故答案为:.
14.(3分)为了在校运会中取得更好的成绩,小丁积极训练,在某次试投中铅球所经过的路线是如图所示的抛物线的一部分.已知铅球出手处A距离地面的高度是1.68米,当铅球运行的水平距离为2米时,达到最大高度2米的B处,则小丁此次投掷的成绩是 7 米.
【解答】解:建立坐标系,如图所示:
由题意得:A(0,1.68),B(2,2),点B为抛物线的顶点,
设抛物线的解析式为y=a(x﹣2)2+2,
把A(0,1.68)代入得:
4a+2=1.68,
解得a=﹣0.08,
∴y=﹣0.08(x﹣2)2+2,
令y=0,得﹣0.08(x﹣2)2+2=0,
解得x1=7,x2=﹣3(舍),
∴小丁此次投掷的成绩是7米.
故答案为:7.
三、解答题(本大题共10小题,共78分)
15.(6分)先化简,再求值÷(x﹣),其中x=.
【解答】解:÷(x﹣)
=÷
=
=,
当x=,原式=.
16.(6分)某校计划在暑假第二周的星期一至星期四开展社会实践活动,要求每位学生选择两天参加活动.
(1)甲同学随机选择两天,请用画树状图(或列表)的方法求其中有一天是星期二的概率?
(2)乙同学随机选择连续的两天,其中有一天是星期二的概率是 .
【解答】解:(1)把星期一、星期二、星期三、星期四分别记为:1、2、3、4,
画树状图如图所示:
由树状图可知,共有12个等可能的结果,甲同学随机选择两天,其中有一天是星期二的结果有6个,
∴甲同学随机选择两天,其中有一天是星期二的概率为=;
(2)乙同学随机选择连续的两天,共有3个等可能的结果,即(星期一,星期二),(星期二,星期三),(星期三,星期四);
其中有一天是星期二的结果有2个,即(星期一,星期二),(星期二,星期三),
∴乙同学随机选择连续的两天,其中有一天是星期二的概率是,
故答案为:.
17.(6分)寒梅中学为了丰富学生的课余生活,计划购买围棋和中国象棋供棋类兴趣小组活动使用.若购买3副围棋和5副中国象棋需用98元;若购买8副围棋和3副中国象棋需用158元;
(1)求每副围棋和每副中国象棋各多少元;
(2)寒梅中学决定购买围棋和中国象棋共40副,总费用不超过550元,那么寒梅中学最多可以购买多少副围棋?
【解答】解:(1)设每副围棋x元,每副中国象棋y元,
根据题意得:,
∴,
∴每副围棋16元,每副中国象棋10元;
(2)设购买围棋z副,则购买象棋(40﹣z)副,
根据题意得:16z+10(40﹣z)≤550,
∴z≤25,
∴最多可以购买25副围棋;
18.(7分)在下面的正方形网格中按要求作图.
(1)在图①中将△ABC平移,使点A与点C重合,得到△CPQ;
(2)在图②中将△ABC绕点C逆时针旋转90°,得到△MNC;
(3)在图③中作△FGH,使其与△ABC关于线段DE对称.
【解答】解:(1)如图,△CPQ为所作;
(2)如图,△MNC为所作;
(3)如图,△FGH为所作.
19.(7分)已知:如图,在四边形ABCD中,AB∥DC,AC⊥BD,垂足为M,过点A作AE⊥AC,交CD的延长线于点E.
(1)求证:四边形ABDE是平行四边形;
(2)若AC=8,sin∠ABD=,求BD的长.
【解答】(1)证明:∵AC⊥BD,AE⊥AC,
∴AE∥BD,
∵AB∥DC,
∴AB∥DE.
∴四边形ABDE为平行四边形;
(2)解:∵四边形ABDE为平行四边形,
∴BD=AE,∠E=∠ABD.
∵sin∠ABD=,
∴sin∠E==.
在Rt△EAC中,∵AC=8,
∴CE=10,AE=6,
∴BD=6.
20.(7分)某校数学兴趣小组设计了一份“你最喜欢的支付方式”调查问卷(每人必选且只能选一种支付方式),在某商场随机调查了部分顾客,并将统计结果绘制成如所示的两幅不完整的统计图,请结合图中所给的信息解答下列问题:
(1)随机调查的顾客有 200 人;在扇形统计图中,表示“现金”支付的扇形圆心角的度数 90 .
(2)将条形统计图补充完整.
(3)若该商场有1800名顾客,请你根据抽样调查结果估计该商场有多少名顾客最喜欢“支付宝”支付.
【解答】解:(1)这次活动共调查了(45+50+15)÷(1﹣15%﹣30%)=200(人),
在扇形统计图中,表示“现金”支付的扇形圆心角的度数为360°×=90°,
故答案为:200,90°;
(2)微信的人数为200×30%=60(人),银行卡的人数为200×15%=30(人),
补全图形如下:
(3)1800×=405(名),
答:估计该商场大约有405名顾客最喜欢“支付宝”支付.
21.(8分)儿童用药的剂量常常按他们的体重来计算.某种药品,体重10kg的儿童,每次正常服用量为110mg;体重15kg的儿童每次正常服用量为160mg;体重在5~50kg范围内时,每次正常服用量y(mg)是儿童体重x(kg)的一次函数,现实中,该药品每次实际服用量可以比每次正常服用略高一些,但不能超过正常服用量的1.2倍,否则会对儿童的身体造成较大损害.
(1)求y与x之间的函数关系式,并写出自变量x的取值范围;
(2)若该药品的一种包装规格为300mg/袋,求体重在什么范围的儿童生病时可以一次服下一袋药?
【解答】解:(1)设y与x之间的函数关系式为y=kx+b(k≠0),
,
解得,,
即y与x之间的函数关系式是y=10x+10(5≤x≤50);
(2)当y=300时,300=10x+10,得x=29,
当y==250时,250=10x+10,得x=24,
故24≤x≤29,
即体重在24≤x≤29范围的儿童生病时可以一次服下一袋药.
22.(9分)【教材呈现】如图是华师版八年级上册数学教材第69页的部分内容.
例4:如图1,在△ABC中,D是边BC的中点,过点C画直线CE,使CE∥AB,交AD的延长线于点E.求证:AD=ED.
证明:∵CE∥AB(已知),
∴∠ABD=∠ECD,∠BAD=∠CED(两直线平行,内错角相等).
请你将上面的证明过程补充完整.
【深入探究】如图2,在上面例题的图中,过点D作DF⊥AB于点F.若AB=9,BC=10,BF=3,则线段AE的长为 4 .
【拓展提升】已知一个顶角为120°、腰长为20cm的等腰三角形纸板,把它剪开成两个部分,再重新拼接成一个新的三角形纸板(不重叠),则这个新的三角形纸板周长的最大值为 (20+20+20) cm.
【解答】解:【教材呈现】如图13.2.13中,
∵CE∥AB,
∴∠B=∠DCE,∠BAD=∠E,
∵D是BC的中点,
∴BD=CD,
在△ADB和△EDC中,
,
∴△ADB≌△EDC(AAS),
∴AD=ED.
【深入探究】
∵DF⊥AB,
∴∠DFB=90°,
∵BD=5,BF=3,AB=9,
∴AF=AB﹣BF=9﹣3=6,DF===4,
∴AD===2,
∴AE=2AD=4.
故答案为:4.
【拓展提升】取AC的中点R,连接BR.过点A作AT∥BC交BR的延长线于T,过点T作TH⊥BA交BA的延长线于H.则△ART≌△CRB,此时△ABT的周长最大.
∵AB=AC=20cm,∠BAC=120°,
∴∠ABC=∠C=30°,
∴AT=BC=2•AB•cos30°=20(cm),
∵AT∥BC,
∴∠HAT=∠ABC=30°,
∴HT=AT=10(cm),AH=TH=30(cm),
∴BH=AB+AH=50(cm),
∴BT===20(cm),
∴△ABT的周长为(20+20+20)cm.
故答案为:(20+20+20).
23.(10分)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=6,BC=8.动点P从点A出发,沿线段AB以每秒5个单位长度的速度向终点B运动,连结PC,作点A关于PC的对称点D,连结CD、DP,设点P的运动时间为t秒.
(1)线段AB的长为 10 .
(2)当点D落在△ABC内部时,求t的取值范围.
(3)当边AB把△CDP的面积分为1:4的两部分时,求线段AP的长度.
(4)当PD垂直于△ABC的一边时,直接写出t的值.
【解答】解:(1)在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=6,BC=8,
∴AB===10.
故答案为:10;
(2)如图1﹣1,当点D落在AB上时,则CP⊥AB,
∵∠A=∠A,∠CPA=∠ACB=90°,
∴△APC∽△ACB,
∴,
∴,
∴AP=,
∴t==.
如图1﹣2中,当点D落在BC上时,则∠ACP=∠PCB=45°,
过点P作PT⊥AC于点T.则CT=PT,
设CT=PT=x,
∵PT∥CB,
∴,
∴,
∴x=,
∴AP===,
∴t==,
观察图象可知,满足条件的t的值为:<t<;
(3)如图2中,延长DP交AC于点K,过点P作PM⊥CD于点M,PN⊥AC于点N,过点K作KS⊥AB于点S,设CD交AB于点J.
由翻折的性质可知,PA=PD,CA=CD,∠PCA=∠PCD,
∵PM⊥CD,PN⊥CA,
∴PM=PN,
∵∠A=∠P,PA=PD,∠APK=∠DPJ,
∴△APK≌△DPJ(ASA),
∵AK=DJ,
∵边AB把△CDP的面积分为1:4的两部分,
∴DJ:CJ=1:4,
∴AK:CK=1:4,
∴CK:CD=4:5,
∵==,
设PK=4k,PD=PA=5k,
∵AK=AC=.
∴AS=AK•cosA=,KS=AK•sinA=,
在Rt△PSK中,PK2=PS2+SK2,
∴(4k)2=(5k﹣)2+()2,
解得,k=,
∴AP=5k=2;
(4)如图3﹣1中,当PD⊥AC时,延长DP交AC于点R.
则CJ⊥AB,CR=CJ==,
∴AR=AC﹣CR=6﹣=,
∴AP==2,
此时t=.
如图3﹣2中,当DP⊥BC时,四边形ACDP是菱形,此时AP=AC=6,t=,
如图3﹣3中,当PD⊥AB时,过点操作CH⊥AB于点H.
∵∠CPH=∠CPD=45°,
∴PH=CH=,
∵AH=AC•cosA=,
∴AP=AH+PH=+=,
∴t==,
综上所述,满足条件的t的值为或或.
24.(12分)在平面直角坐标系中,函数y=﹣x2+mx﹣m+2(x≤m)的图象记为G.
(1)当m=4时.
①求此函数的最大值.
②若点A(a,y1)、B(a+,y2)都在图象G上,且y1>y2,则a的取值范围为 <a≤ .
(2)已知M(5,0)、N(5,5)、P(﹣5,5)、Q(﹣5,0),若过图象G的最高点且垂直于y轴的直线将矩形MNPQ的面积分成1:4的两个部分,求m的值.
(3)若C(+1,0),过点C作CD⊥x轴,将图象G在直线CD上及直线CD左侧部分的图象记为M1,将M1沿直线CD翻折后得到的图象记为M2,M1和M2组成图象记为M.若图象M上有且只有4个点到x轴的距离为1,直接写出m的取值范围.
【解答】解:(1)如图1,当m=4时,y=﹣x2+4x﹣2(x≤4),
①∵y=﹣x2+4x﹣2=﹣(x﹣2)2+2,
∴抛物线y=﹣x2+4x﹣2的对称轴为直线x=2,
∵2<4,
∴图象G的最高点为抛物线y=﹣x2+4x﹣2的顶点,
∴当x=2时,y最大=2.
②如图2,当a≤2时,∵y1>y2,
∴,
解得<a≤2;
当a>2时,∵y1>y2,且A、B都在图象G上,
∴,
解得2<a≤,
综上所述,a的取值范围是<a≤,
故答案为:<a≤.
(2)∵矩形MNPQ的四个顶点分别为M(5,0)、N(5,5)、P(﹣5,5)、Q(﹣5,0),
∴直线y=1或直线y=4将矩形MNPQ的面积分成1:4的两个部分,
如图3,当x=m时,y=﹣m2+m2﹣m+2=﹣m+2,
当m<0时,则m<m,
∴图象G的最高点为(m,﹣m+2),
∴﹣m+2=4或﹣m+2=1,
解得m=﹣2或m=1(不符合题意,舍去);
如图4,∵y=﹣x2+mx﹣m+2=﹣(x﹣m)2+m2﹣m+2,
∴抛物线y=﹣x2+mx﹣m+2的顶点坐标为(m,m2﹣m+2),
当m≥0时,则m≥m,
∴图象G的最高点为抛物线y=﹣x2+mx﹣m+2的顶点,
∴m2﹣m+2=1或m2﹣m+2=4,
由m2﹣m+2=1整理得m2﹣4m+4=0,
解得m1=m2=2;
由m2﹣m+2=4整理得m2﹣4m﹣8=0,
解得m1=2+2,m2=2﹣2(不符合题意,舍去),
综上所述,m的值为﹣2或2或2+2.
(3)设抛物线y=﹣x2+mx﹣m+2沿直线CD翻折后得到的抛物线的对称轴为直线x=n,
∴(n+m)=m+1,
解得n=2,
∴翻折后得到的抛物线的解析式为y=﹣(x﹣2)2+m2﹣m+2,
即y=﹣x2+4x+m2﹣m﹣2,
当x=m+1时,y=﹣(m+1﹣2)2+m2﹣m+2=m2﹣m+1,
∵y=﹣x2+mx﹣m+2=﹣(x﹣m)2+m2﹣m+2=﹣(x﹣m)2+(m﹣2)2+1,
且y=m2﹣m+1=(m﹣)2+,
∴图象M的最高点一定在x轴的上方,
如图5,当m≥m+1时,则m≥,
∵图象M上有且只有4个点到x轴的距离为1,
∴,
解得m1=m2=2;
或,
解得m>;
如图6,当m<m+1时,则m<,
∵图象M上有且只有4个点到x轴的距离为1,
∴,
解得m1=m2=2(不符合题意,舍去);
或﹣m+2>1,解得m<1,
综上所述,m的取值范围m<1或m=2或m>.
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