2023年甘肃省兰州市中考数学二诊试卷(含答案)
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一、选择题(本大题共12小题,共36.0分。在每小题列出的选项中,选出符合题目的一项)
1. -12的绝对值是( )
A. -12 B. 12 C. -2 D. 2
2. 如图是由若干个小正方体堆成的几何体的主视图(正视图),这个几何体是( )
A. B. C. D.
3. 不等式x+1≥0的解集在数轴上表示正确的是( )
A. B.
C. D.
4. 如图,在平面直角坐标系中,△ABC与△DEF是以原点O为位似中心的位似图形,已知点C的横坐标为1,点F的横坐标为3,点B的坐标为(3,1),则点E的坐标是( )
A. (9,3) B. (6,2) C. (6,3) D. (9,2)
5. 下列分式中,是最简分式的是( )
A. x-yx2+y2 B. m-11-m C. x-yx2-2xy+y2 D. 2a4b
6. 已知一次函数y=ax-4(a≠0),y随x的增大而增大,则a的值可以是( )
A. -2 B. -(-1) C. 0 D. -|-3|
7. 2022年4月16日,神舟十三号载人飞船返回舱成功着陆,三名航天员平安归来,神舟十三号任务取得圆满成功.某航模店购进了“神舟”和“天宫”两款航空模型.已知每个“神舟”模型比“天宫”模型的进价多10元,且同样花费100元,购进“天宫”模型的数量比“神舟”模型多5个.设“天宫”模型进价为每个x元,则下列方程正确的是( )
A. 100x+5=100x+10 B. 100x+10=100x+5
C. 100x=100x+5+10 D. 100x=100x+10+5
8. 古希腊数学家埃拉托色尼是第一个测算地球周长的人,他在当时的城市塞恩(图中的点A)竖立的杆子在某个时刻没有影子,而此时在500英里以外的亚历山大(图中的点B)竖立杆子的影子却偏离垂直方向约7°(∠α≈7°),由此他得出∠α=∠β,那么∠β的度数也就是360°的150,所以从亚历山大到塞恩的距离也就等于地球周长的150.其中“∠α=∠β”所依据的数学定理是( )
A. 两直线平行,内错角相等 B. 两直线平行,同位角相等
C. 两直线平行,同旁内角互补 D. 内错角相等,两直线平行
9. 如图,从一块半径为8cm的圆形铁皮上剪出一个圆心角是60°的扇形ABC,则扇形ABC中弧BC的长为cm( )
A. 4π3
B. 8π3
C. 4 3π3
D. 8 3π3
10. 在单词statistics(统计学)中任意选择一个字母,字母为“s”的概率是( )
A. 110 B. 15 C. 310 D. 25
11. 为得到二次函数y=-x2的图象,需将y=-x2+2x-2的图象( )
A. 向左平移2个单位,再向下平移2个单位 B. 向右平移2个单位,再向上平移2个单位
C. 向左平移1个单位,再向上平移1个单位 D. 向右平移1个单位,再向下平移1个单位
12. 如图,正方形ABCD的边长为4,点M在DC上,且DM=1,N是AC上一动点,则DN+MN的最小值为( )
A. 4
B. 4 2
C. 2 5
D. 5
二、填空题(本大题共4小题,共12.0分)
13. 分解因式:ab2-9a=______.
14. 如图,小刚在兰州市平面地图的部分区域建立了平面直角坐标系,如果白塔山公园的坐标是(2,2),中山桥的坐标是(3,0),那么黄河母亲像的坐标是______.
15. 如图,在6×6正方形网格中,每个小正方形的边长都是1,点A,B,C均在网格交点上,⊙O是△ABC的外接圆,则sin∠BAC的值是 .
16. 如图.某大学学子餐厅把WIFI密码做成了数学题,小亮就餐时顺利地连接到了网络,那么他输入的密码是______.
三、解答题(本大题共12小题,共72.0分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
17. (本小题4.0分)
化简:(2x-3)(2x+3)-(2x-1)2.
18. (本小题4.0分)
计算: 12- 2×( 8-3 12).
19. (本小题4.0分)
课堂上,某老师给出一道数学题:如图1所示,D点在AB上,E点在AC的延长线上,且BD=CE,连接DE交BC于F,若F点是DE的中点,证明:AB=AC.
小明的思路是:过D作DG//AE,交BC于点G,如图2;
小丽的思路是过E作EH//AB,交BC的延长线于点H,如图3.
请根据小明或小丽的思路任选一种完成该题的证明过程.
20. (本小题6.0分)
先阅读下列材料,再解答问题.
尺规作图:
已知:△ABC,D是边AB上一点,如图1.
求作:四边形DBCF,使得四边形DBCF是平行四边形.
小明的做法如下:
(1)设计方案
先画一个符合题意的草图,如图2,再分析实现目标的具体方法.
(2)设计作图步骤,完成作图.
作法:如图3,
①以点C为圆心、BD为半径画弧;
②再以点D为圆心、BC为半径画弧,两弧交于点F;
③连接DF与CF.
∴四边形DBCF即为所求.
请在图3中完成尺规作图,保留作图痕迹
(3)推理论证
证明:∵ ______ ,______
∴四边形DBCF是平行四边形.(______ )(填推理依据)
21. (本小题6.0分)
如图,矩形ABCD的对角线AC,BD交于点O,且DE//AC,CE//BD.
(1)求证:四边形OCED是菱形;
(2)若∠BAC=30°,AC=8,求菱形OCED的面积.
22. (本小题6.0分)
九年级一班邀请A、B、C、D、E五位评委对甲、乙两位同学的才艺表演打分,并组织全班50名同学对两人民意测评投票,绘制了如下的统计表和不完整的条形统计图:
五位评委的打分表
A
B
C
D
E
甲
89
91
93
94
86
乙
88
87
90
98
92
并求得了五位评委对甲同学才艺表演所打分数的平均分和中位数:
x甲-=89+91+93+94+865=90.6(分);中位数是91分.
(1)求五位评委对乙同学才艺表演所打分数的平均分和中位数;
(2)a= ______ ,并补全条形统计图:
(3)为了从甲、乙二人中只选拔出一人去参加艺术节演出,班级制定了如下的选拔规则:
选拔规则:选拔综合分最高的同学参加艺术节演出,其中,
综合分=才艺分×k+测评分×(1-k);(0.4
测评分=“好”票数×2分+“较好”票数×1分+“一般”票数×0分;
①当k=0.6时,通过计算说明应选拔哪位同学去参加艺术节演出?
②通过计算说明k的值不能是多少?
23. (本小题6.0分)
某“综合与实践”小组开展了测量本校旗杆高度的实践活动.他们制订了测量方案,并利用课余时间完成了实地测量.他们在该旗杆底部所在的平地上,选取两个不同测点,分别测量了该旗杆顶端的仰角以及这两个测点之间的距离.为了减小测量误差,小组在测最仰角的度数以及两个测点之间的距离时,都分别测量了两次并取它们的平均值作为测量结果,测量数据如下表(不完整).
课题
测量旗杆的高度
成员
组长×××组员:×××,×××,×××
测量工具
测量角度的仪器、皮尺等
测量示意图
说明:线段GH表示学校旗杆,测量角度的仪器的高度AC=BD=1.5m,测点A,B与H在同一条水平直线上,A,B之间的距离可以直接测得,且点G,H,A,B,C,D都在同一竖直平面内.点C,D,E在同一条直线上,点E在GH上.
测量项目
第一次
第二次
平均值
测量数据
∠GCE的度数
25.6°
25.8°
25.7°
∠GDE的度数
31.2°
30.8°
31°
A,B之间的距离
5.4m
5.6m
任务一:两次测量,A,B之间的距离的平均值是______ m.
任务二:根据以上测量结果,请你帮助该“综合与实践”小组求出学校旗杆GH的高度.
(参考数据:sin25.7°≈0.43,cos25.7°≈0.9,tan25.7°≈0.48,sin31°≈0.52,cos31°≈0.86,tan31°≈0.60)
24. (本小题6.0分)
根据以下素材,探索完成任务.
如何设计喷灌器喷水口的升降方案
素材1
随着自动化设备的普及,家庭庭院也引入自动喷灌系统.从喷水口喷出的水柱成抛物线形.如素材一的图是该喷灌器OA喷水时的截面示意图,喷水口A点离地高度为0.25m,喷出的水柱在离喷水口水平距离为2m处达到最高,高度为0.45m,且水柱刚好落在庭院围墙和地面的交界B点处.
素材2
若准备在庭院内沿围墙建花坛种植绣球花,花坛高0.4m,宽0.8m,侧面用大理石包围,长方形BCDE是花坛截面,如图.调整喷水口的高度,喷出的水柱形状与原来相同,水柱落在花坛的上方DE边上(大理石厚度不计),达到给花坛喷灌的效果.
问题解决
任务1
确定喷灌器的位置
求出喷灌器OA与围墙的距离.
任务2
拟定喷头升降方案
调整喷水口的高度,使水柱可以喷灌花坛,求喷水口距离地面高度的最小值.
25. (本小题6.0分)
如图,直线y=ax+2与x轴、y轴分别相交于A、B两点,与双曲线y=kx(x>0)相交于点P,PC⊥x轴于点C,且PC=4,点A的坐标为(-4,0).
(1)求一次函数和双曲线的解析式;
(2)若点Q为双曲线上点P右侧的一点,且QH⊥x轴于H,当△ABO∽△CQH时,求点Q的坐标.
26. (本小题7.0分)
如图,在△ABC中,AB=AC,以AB为直径的⊙O与BC交于点D,与边AC交于点E,过点D作AC的垂线,垂足为F.
(1)求证:DF为⊙O的切线;
(2)若AE=3,EF=1,求⊙O的半径.
27. (本小题8.0分)
在平面直角坐标系xOy中,点A (0,6),点B在x轴的正半轴上.若点P,Q在线段AB上,且PQ为某个一边与x轴平行的矩形的对角线,则称这个矩形为点P,Q的“X矩形”.下图为点P,Q的“X矩形”的示意图.
(1)若点B(4,0),点C的横坐标为2,则点B,C的“X矩形”的面积为______.
(2)点M,N的“X矩形”是正方形,
①当此正方形面积为4,且点M到y轴的距离为3时,写出点B的坐标,点N的坐标及经过点N的反比例函数的表达式;
②当此正方形的对角线长度为3,且半径为r的⊙O与它没有交点,直接写出r的取值范围______.
28. (本小题9.0分)
已知正方形ABCD的边长为4,△BEF为等边三角形,点E在AB边上,点F在AB边的左侧.
(1)如图1,若D,E,F在同一直线上,求BF的长;
(2)如图2,连接AF,CE,BD,并延长CE交AF于点H,若CH⊥AF,求证: 2AE+2FH=BD;
(3)如图3,将△ABF沿AB翻折得到△ABP,点Q为AP的中点,连接CQ,若点E在射线BA上运动时,请直接写出线段CQ的最小值.
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解:-12的绝对值为12.
故选:B.
根据绝对值的定义直接计算即可解答.
本题主要考查绝对值的性质.绝对值规律总结:一个正数的绝对值是它本身;一个负数的绝对值是它的相反数;0的绝对值是0.
2.【答案】C
【解析】解:根据题意得:小正方体有两排组成,而A,B,D,都有3排,故只有C符合.
故选:C.
根据题意,主视图是由3个小正方形组成,利用空间想象力可得出该几何体由2层,2排小正方形组成,第一排有上下两层,第二排有一层组成.
此题主要考查了由几何体的视图获得几何体的方法.在判断过程中要寻求解答的好思路,不要被几何体的各种可能情况所困绕.
3.【答案】B
【解析】解:x+1≥0,
解得:x≥-1.
故选:B.
求不等式的解集,进行判断即可.
本题考查了解一元一次不等式.解题的关键在于熟练掌握在数轴上表示解集:一定大小,二定空实,三定方向.
4.【答案】A
【解析】解:∵点C的横坐标为1,点F的横坐标为3,
∴OC:OF=1:3,
∵△ABC与△DEF是以原点O为位似中心的位似图形,
∴AC//DF,
∴△OAC∽△ODF,
∴AC:DF=OC:OF=1:3,
∴△ABC与△DEF的相似比为1:3,
∵点B的坐标为(3,1),
∴点E的坐标是(9,3),
故选:A.
根据位似图形的概念得到AC//DF,得到△OAC∽△ODF,进而求出AC:DF,根据位似变换的性质计算,得到答案.
本题考查的是位似变换的概念和性质,两个图形不仅是相似图形,而且对应顶点的连线相交于一点,对应边互相平行,那么这样的两个图形叫做位似图形,这个点叫做位似中心.
5.【答案】A
【解析】解:x-yx2+y2是最简分式,故A符合题意;
∵m-11-m=-1,
∴m-11-m不是最简分式,故B不符合题意;
∵x-yx2-2xy+y2=1x-y,
∴x-yx2-2xy+y2不是最简分式,故C不符合题意;
∵2a4b=a2b,
∴2a4b不是最简分式,故D不符合题意;
故选:A.
根据最简分式的概念逐项判断即可.
本题考查最简分式,解题的关键是掌握最简分式的概念.
6.【答案】B
【解析】解:∵一次函数y=ax-4(a≠0),y随x的增大而增大,
∴a>0,
因为-2<0,
所以A不符合题意;
因为-(-1)=1>0,
所以B符合题意;
因为a≠0,
所以C不符合题意,
因为-|-3|=-3<0,
所以D不符合题意,
故选:B.
根据一次函数的性质可得a>0,分别判断各选项中实数的符号即可确定答案.
本题考查了一次函数的图象与系数的关系,熟练掌握一次函数的增减性是解题的关键.
7.【答案】D
【解析】解:根据题意,设“天宫”模型进价为每个x元,则“神舟”模型的价格为(x+10)元,
∴花费100元购进“天宫”模型的数量是100x,购进“神舟”模型的数量是100x+10,
∵“天宫”模型的数量比“神舟”模型多5个
∴100x=100x+10+5,
故选:D.
每个“神舟”模型比“天宫”模型的进价多10元,同样花费100元,购进“天宫”模型的数量比“神舟”模型多5个.设“天宫”模型进价为每个x元,根据数量关系列方程即可.
本题主要考查分式方程在实际问题中的运用,理解题目中的数量关系,正确列出方程是解题的关键.
8.【答案】A
【解析】解:由题意可知,“∠α=∠β”所依据的数学定理是两直线平行,内错角相等.
故选:A.
根据平行投影的定义以及平行线的性质解答即可.
本题主要考查了平行线的性质以及平行投影,掌握平行线的性质是解答本题的关键.
9.【答案】D
【解析】解:作OD⊥AB于D,如图,则AD=BD,
∵∠OAD=12∠BAC=30°,
∴OD=12OA=4cm,
∴AD= OA2-OD2= 82-42=4 3(cm),
∴AB=2AD=8 3cm,
∴弧BC的长=60⋅π×8 3180,
故选:D.
作OD⊥AB于D,如图,则AD=BD,利用含30度的直角三角形三边的关系计算出AB=2AD=8 3,然后根据弧长公式求得答案即可.
本题主要考查了弧长公式,垂径定理,勾股定理,含30度直角三角形的性质,根据垂径定理,勾股定理,含30度直角三角形的性质求出AB的长是解决问题的关键.
10.【答案】C
【解析】解:在单词statistics(统计学)中任意选择一个字母一共有10种可能性,其中字母为“s”的可能性有3种,
∴任意选择一个字母,字母为“s”的概率是310,
故选:C.
根据题意,可以写出任意选择一个字母的所有可能性和选择的字母是s的可能性,从而可以求出相应的概率.
本题考查概率公式,解答本题的关键是明确题意,求出相应的概率.
11.【答案】C
【解析】解:y=-x2+2x-2可化为y=-(x-1)2-1,则其顶点坐标是(1,-1).
需将y=-x2+2x-2向左平移1个单位,再向上平移1个单位.
故选:C.
根据配方法,可得顶点式解析式,根据右移减,上移加,可得答案.
本题考查了二次函数图象与几何变换,图象左移加,右移减,上移加,下移减.
12.【答案】D
【解析】解:连接BN,连接BM交AC于N',连接DN',
∵四边形ABCD是正方形,
∴点B与D关于直线AC对称,
∴DN=BN,
∴DN+MN=BN+MN,
∴当B、N、M共线时,即N与N'重合时,DN+MN有最小值,BM的长即为DN+MN的最小值,
∵CD=4,DM=1,
∴CM=CD-DM=4-1=3,
在Rt△BCM中,BM= CM2+BC2= 32+42=5,
故DN+MN的最小值是5.
故选:D.
由正方形的对称性可知点B与D关于直线AC对称,连接BM交AC于N',N'即为所求在Rt△BCM中利用勾股定理即可求出BM的长即可.
本题考查的是轴对称-最短路线问题及正方形的性质,先作出D关于直线AC的对称点,由轴对称及正方形的性质判断出D的对称点是点B是解答此题的关键.
13.【答案】a(b+3)(b-3)
【解析】本题考查了因式分解.
先提公因式a,然后再利用平方差公式,可得答案.
解:原式=a(b2-9)
=a(b+3)(b-3).
14.【答案】(-4,1)
【解析】
解:如图,根据白塔山公园的坐标是(2,2),中山桥的坐标是(3,0)画出直角坐标系,
∴黄河母亲像的坐标是(-4,1).
故答案为:(-4,1).
根据白塔山公园的坐标是(2,2),中山桥的坐标是(3,0)画出直角坐标系,然后根据点的坐标的表示方法写出黄河母亲像的坐标;
本题考查了坐标确定位置:平面内的点与有序实数对一一对应;记住直角坐标系中特殊位置点的坐标特征.
15.【答案】 55
【解析】解:延长BO交⊙O于点D,连接CD,
在Rt△BCD中,sin∠BDC=BCCD=22 5= 55,
由圆周角定理得:∠BAC=∠BDC,
∴sin∠BAC= 55,
故答案为: 55.
延长BO交⊙O于点D,连接CD,根据正切的定义求出sinD,根据圆周角定理得到∠A=∠D,得到答案.
本题考查的是三角形的外接圆与外心、正切的定义、圆周角定理,正确作出辅助性是解题的关键.
16.【答案】143549
【解析】解:原式=7×2×10000+7×5×100+7×(2+5)
=140000+3500+7×7
=140000+3500+49
=143549.
故答案为:143549.
根据题中wif密码规律确定出所求即可.
此题考查了有理数的混合运算,熟练掌握运算法则是解本题的关键.
17.【答案】解:(2x-3)(2x+3)-(2x-1)2
=(4x2-9)-(4x2-4x+1)
=4x2-9-4x2+4x-1
=4x-10.
【解析】先利用平方差公式与完全平方公式分别计算乘法与乘方,再去括号、合并同类项即可.
本题考查了整式的混合运算,熟记运算法则与乘法公式是解题的关键.
18.【答案】解:原式=2 3- 2× 8+ 2×3 12
=2 3-4+3
=2 3-1.
【解析】先用乘法分配律,再化为最简二次根式,最后合并同类二次根式.
本题考查二次根式的综合运算,解题的关键是掌握二次根式相关运算的法则.
19.【答案】证明:图2,∵DG//AE,
∴∠DGF=∠ECF,∠GDF=∠E,
∵F点是DE的中点,
∴DF=EF,
∵在△DFG和△EFC中
∠DGF=∠ECF∠GDF=∠EDF=EF
∴△DFG≌△EFC(AAS),
∴DG=CE,
∵BD=CE,
∴BD=DG,
∴∠B=∠DGB,
∵DG//AE,
∴∠DGB=∠ACB,
∴∠B=∠ACB,
∴AB=AC;
图3,∵EH//AB,
∴∠B=∠H,
在△BDF和△HEF中
∠DFB=∠EFH∠B=∠HDF=EF
∴△BDF≌△HEF(AAS),
∴EH=BD,
∵BD=CE,
∴CE=EH,
∴∠H=∠HCE,
∵∠H=∠B,∠HCE=∠ACB,
∴∠B=∠ACB,
∴AB=AC.
【解析】图2,根据平行线求出∠DGF=∠ECF,∠GDF=∠E,根据AAS推出△DFG≌△EFC,根据全等三角形的性质得出DG=CE,求出BD=DG,求出∠B=∠ACB即可;
图3,根据平行线的性质得出∠B=∠H,根据AAS推出△BDF≌△HEF,根据全等三角形的性质得出EH=BD,求出∠B=∠ACB即可.
本题考查了全等三角形的性质和判定,平行线的性质的应用,能熟练地运用定理进行推理是解此题的关键,注意:全等三角形的对应边相等.
20.【答案】CF=BD DF=BC 两组对边分别相等的四边形为平行四边形
【解析】证明:如图3,
∵CF=BD,DF=BC,
∴四边形DBCF是平行四边形.(两组对边分别相等的四边形为平行四边形).
故答案为CF=BD,DF=BC;两组对边分别相等的四边形为平行四边形.
利用几何语言画出对应的几何图形,然后根据平行四边形的判定方法可证明四边形DBCF是平行四边形.
本题考查了作图-复杂作图:解决此类题目的关键是熟悉基本几何图形的性质,结合几何图形的基本性质把复杂作图拆解成基本作图,逐步操作.也考查了平行四边形的判定.
21.【答案】解:(1)证明:∵CE//OD,DE//OC,
∴四边形OCED是平行四边形,
∵四边形ABCD是矩形,
∴AC=BD,OC=12AC,OD=12BD,
∴OC=OD,
∴四边形OCED是菱形;
(2)在矩形ABCD中,∠ABC=90°,∠BAC=30°,AC=8,
∴BC=4,
∴AB=DC=4 3,
连接OE,交CD于点F,
∵四边形OCED为菱形,
∴F为CD中点,
∵O为BD中点,
∴OF=12BC=2,
∴OE=2OF=4,
∴S菱形OCED=12×OE×CD=12×4×4 3=8 3.
【解析】本题考查了矩形的性质和菱形的性质和判定的应用.
(1)根据平行四边形的判定得出四边形OCED是平行四边形,根据矩形的性质求出OC=OD,根据菱形的判定得出即可;
(2)解直角三角形求出BC=4,AB=DC=4 3,连接OE,交CD于点F,根据菱形的性质得出F为CD中点,求出OF=12BC=2,求出OE=2OF=4,求出菱形的面积即可.
22.【答案】8
【解析】解:(1)x-乙=88+87+90+98+925=91(分);
中位数是90分.
(2)a=50-40-2=8,
如图1即为所求;
(3)①甲的才艺分=89+91+933=91(分),
甲的测评分=40×2+8×1+2×0=88(分),
甲的综合分=91×0.6+88×(1-0.6)=89.8(分),
乙的才艺分=88+90+923=90(分),
乙的测评分=42×2+5×1+2×0=89(分),
乙的综合分=90×0.6+89×(1-0.6)=89.6(分),
∵甲的综合分>乙的综合分,
∴应选拔甲同学去参加艺术节演出.
②甲的综合分=91k+(40×2+8×1+2×0)×(1-k)=3k+88,
乙的综合分=90k+(42×2+5×1+2×0)×(1-k)=k+89,
若从甲、乙二人中只选拔出一人去参加演出,
则 3k+88≠k+89,
∴k≠0.5.
(1)利用中位数及平均数的定义分别求解即可;
(2)用样本个数减去其他小组的频数即可求得a值,从而补全统计图;
(3)分别根据打分要求确定两人的成绩,然后即可确定参选人员.
本题考查了中位数、加权平均数及条形统计图的知识,解题的关键是能够读懂题意,并能正确的识图,难度不大.
23.【答案】5.5
【解析】解:任务一:两次测量A,B之间的距离的平均值是(5.4+5.6)÷2=11÷2=5.5(m);
故答案为:5.5;
任务二:由题意可得,四边形ACDB,四边形ACEH都是矩形,
∴EH=AC=1.5m,CD=AB=5.5m,
设EG=x m,
在Rt△DEG中,∠DEG=90°,∠GDE=31°,
∵tan31°=EGDE,
∴DE=xtan31∘,
在Rt△CEG中,∠CEG=90°,∠GCE=25.7°,
∵tan25.7°=EGCE,
∴CE=xtan25.7∘,
∵CD=CE-DE,
∴xtan25.7∘-xtan31∘=5.5,
∴x=13.2,
∴GH=GE+EH=13.2+1.5=14.7(m),
答:旗杆GH的高度为14.7m.
任务一:根据两次测量结果直接求平均值就可以得到答案;
任务二:设EC=x m,解直角三角形即可得到结论.
本题考查的是解直角三角形的应用-仰角俯角问题,掌握仰角俯角的概念、熟记锐角三角函数的定义是解题的关键.
24.【答案】解:素材:以点O为坐标原点,OB所在直线为x轴建立平面直角坐标系,如图所示:
设抛物线解析式为y=a(x-2)2+0.45,把A(0,0.25)代入得:0.25=a(0-2)2+0.45,
解得:a=-120,
∴抛物线的表达式为y=-120(x-2)2+0.45.
令y=0,得0=-120(x-2)2+0.45,
解得:x1=5,x2=-1,
∴B(5,0),
∴OB=5,
∴喷灌器OA与围墙的距离为5m;
任务:如图所示:
∴CD=0.4m,BC=0.8m,
∴D(4.2,0.4),E(5,0.8),
设y=-120(x-2)2+k,把D(4.2,0.4)代入得0.4=-120(4.2-2)2+k,
解得:k=0.642,
当x=0时,y=-120(x-2)2+0.642,
∴OAmin=0.442m,
设y=-120(x-2)2+k',把E(5,0.4)代入得,0.4=-120(5-2)2+k,
解得:k'=0.85,
∴y=-120(x-2)2+0.85,
当x=0时,y=-120(0-2)2+0.85=0.65,
∴OAmax=0.65m,
∴0.442m≤OA≤0.65m,即喷水口距离地面高度的最小值为0.442m.
【解析】素材:先建立平面直角坐标系,用待定系数法求得抛物线的函数表达式;令y=0,求得方程的解,根据问题的实际意义做出取舍即可;
任务:由题意可得:D(4.6,0.8),E(5,0.8),分别代入,求得k的最小值和最大值,再令x=0,即可分别求得OA的最小值和最大值.
本题主要考查了二次函数的实际应用,待定系数法求二次函数解析式,理清题中的数量关系并结合实际分析是解题的关键.
25.【答案】解:(1)∵A的坐标为(-4,0),代入直线y=ax+2,
∴0=-4a+2,
解得:a=12,
∴y=12x+2,
∵PC=4,即点P的纵坐标为4,
则4=12x+2,
解得:x=4,
即P(4,4),
将P(4,4)代入y=kx(x>0),
∴4=k4,
解得:k=16,
∴y=16x;
(2)当△ABO∽△CQH时,
∴AOBO=CHHQ=2,
设HQ为x,则CH=2x,
∴Q(4+2x,x)代入反比例解析式得:x=164+2x,
解得:x=-4或2,
∵x>0,
∴x=2,
∴Q(8,2).
【解析】(1)用待定系数法即可求解;
(2)当△ABO∽△CQH时,则AOBO=CHHQ=2,设HQ为x,则CH=2x,则Q(4+2x,x)代入反比例解析式得:x=164+2x,进而求解.
本题考查的是反比例函数综合题,涉及到一次函数和反比例函数的基本性质、三角形相似的性质等,有一定的综合性,难度适中.
26.【答案】(1)证明:连接OD,AD,
∵AB是⊙O的直径,
∴∠ADB=90°,
∵AB=AC,
∴点D是BC的中点,
∵点O是AB的中点,
∴OD是△ABC的中位线,
∴OD//AC,
∴∠ODF+∠AFD=180°.
∵∠AFD=90°,
∴∠ODF=90°,
∴DF⊥OD,
∴DF是⊙O的半径;
(2)解:连接DE,
∵四边形ABDE是⊙O的内接四边形,
∴∠B+∠AED=180°,
∵∠DEC+∠AED=180°,
∴∠DEC=∠B.
∵AB=AC,
∴∠B=∠C,
∴∠DEC=∠C,
∴DE=CD,
∵DF⊥AC,
∴EF=CF=1,
∴AC=AE+EF+CF=5,
∴AB=5,
∴⊙O的半径是52.
【解析】(1)由AB=AC,得∠B=∠C,即可得∠C=∠ODB,故OD//AC,而DF⊥AC,有DF⊥OD,即知DF为⊙O的切线;
(2)连接DE,AD,由∠DEF=∠ABC,可得∠DEC=∠C,DE=DC,而DF⊥EF,故DF是△DEC的中线,可得EF=FC=1,AF=4,AC=AF+CF=5,即得AB=5,⊙O的半径为2.5.
本题考查圆的综合应用,涉及圆内接四边形的性质、等腰三角形的性质、三角形的相似和判定,切线的判定,解题的关键是明确题意,找出所求问题需要的条件,利用数形结合的思想解答.
27.【答案】解:(1)6;
(2)①y=5x;②0
【解析】
解:(1)设直线AB的函数表达式为y=kx+b(k≠0),
将A (0,6)、B(4,0)代入y=kx+b,得:
b=64k+b=0,解得:k=-32b=6,
∴直线AB的函数表达式为y=-32x+6.
当x=2时,y=-32x+6=3,
∴点C的坐标为(2,3),
∴点B,C的“X矩形”的面积=(4-2)×(3-0)=6.
故答案为:6.
(2)①∵点M,N的“X矩形”是正方形,
∴∠ABO=45°,
∴点B的坐标为(6,0),直线AB的函数表达式为y=-x+6.
∵点M到y轴的距离为3,
∴点M的坐标为(3,3).
∵点M,N的“X矩形”的面积为4,
∴点N的横坐标为3-2=1或3+2=5,
∴点N的坐标为(1,5)或(5,1).
∴经过点N的反比例函数的表达式为y=5x,
故答案为:y=5x.
②如图1,
取AB的中点E,当点E为MN的中点时,⊙O与点M,N的“X矩形”相交有最小值,
此时r=OE-12MN=3 2-32,
∴0
当点N与点B重合(或点M与点A重合)时,⊙O与点M,N的“X矩形”相交有最大值,
∵MN=3,
∴BF= 22MN=3 22.
在Rt△OBF中,OB=6,BF=3 22,
∴OF= OB2+BF2=9 22,
∴r>9 22.
故答案为:0
【分析】
(1)根据点A、B的坐标,利用待定系数法可求出直线AB的函数表达式,代入x=2即可求出点C的坐标,再利用矩形的面积公式即可求出点B,C的“X矩形”的面积;
(2)①根据正方形的性质可得出∠ABO=45°,结合点A的坐标可得出点B的坐标及直线AB的函数表达式,由点M到y轴的距离为3可得出点M的坐标,再由正方形的面积结合点M的坐标即可得出点N的坐标,进而可得出经过点N的反比例函数的表达式;
②找出⊙O与点M,N的“X矩形”相交的最小、最大值,由此即可得出结论.
本题考查了待定系数法求一次(反比例)函数解析式、矩形的面积、正方形的性质以及勾股定理,解题的关键是:(1)根据点的坐标,利用待定系数法求出直线AB的函数表达式;(2)①根据正方形的性质找出直线AB的函数表达式;②画出图形,利用数形结合解决问题.
28.【答案】(1)解:∵△BEF是等边三角形,
∴∠BEF=60°=∠AED,BF=BE,
∵∠A=90°,
∴tan∠AED=ADAE= 3,
∴AE=4 33,
∴BE=AB-AE=4-4 33;
(2)证明:如图2,延长AF,CB交于点G,
∵四边形ABCD是正方形,
∴BD= 2AB,
∵CH⊥AF,
∴∠CHG=∠ABG=90°,
∴∠G+∠BAG=90°=∠G+∠BCH,
∴∠BAG=∠BCH,
又∵∠ABC=∠ABG=90°,AB=BC,
∴△ABG≌△CBE(ASA),
∴BE=BG,∠G=∠BEC,
∵△BEF是等边三角形,
∴BE=BF=EF,∠BEF=∠BFE,
∴BG=BF,
∴∠G=∠BFG,
∴∠BFG=∠BEC,
∴∠GFE=∠CEF,
∴∠HFE=∠HEF,
∵CH⊥AG,
∴∠HFE=∠HEF=45°,
∴EH=FH,
∴EF= 2FH,
∴BE= 2FH,
∴BD= 2AB= 2AE+ 2BE= 2AE+2BE;
(3)解:当点E在线段AB上时,如图3,取AB的中点N,连接NQ,
∵将△ABF沿AB翻折得到△ABP,
∴∠ABF=∠ABP=60°,
∵点Q为AP的中点,点N是AB的中点,
∴NQ//BP,
∴∠ANQ=∠ABP=60°,
∴点Q在过AB的中点N,且与AB成60°(∠ANQ=60°)的直线NQ上移动,
∴当CQ⊥NQ时,CQ有最小值,
如图3-1,延长QN,CB交于点H,连接AQ,
∵点N是AB的中点,
∴BN=AN=2,
∵∠ANQ=60°=∠BNH,
∴tan∠BNH=BHBN= 3,
∴BH=2 3,
∴CH=2 3+4,
∵∠H=90°-∠BNH=30°,
∴CQ=12CH=2+ 3,HN=2BN=4,HQ= 3CQ=2 3+3,
∴NQ=2 3-1>2,
∴∠NAQ>60°,
∴此时点E不在线段AB上,
∴点E在线段AB上时,CQ>2+ 3,
当点E在线段AB的延长线上时,
∵将△ABF沿AB翻折得到△ABP,
∴∠ABF=∠ABP=120°,
∵点Q为AP的中点,点N是AB的中点,
∴NQ//BP,
∴∠ANQ=∠ABP=60°,
∴点Q在过AB的中点N,且与AB成120°(∠ANQ=120°)的直线NQ上移动,
∴当CQ⊥NQ时,CQ有最小值,
同理可求CQ=2- 3,
综上所述:CQ的最小值为2- 3.
【解析】(1)由等边三角形的性质和锐角三角函数可求AE的长,即可求解;
(2)由“ASA”可证△ABG≌△CBE,可得BE=BG,∠G=∠BEC,可证BF=BE=BG,由等腰三角形的性质和平角的性质可得∠HFE=∠HEF=45°,由等腰直角三角形的性质可得EF= 2FH,可得结论;
(3)分两种情况讨论,先求出点Q的轨迹,则当CQ⊥NQ时,CQ有最小值,由直角三角形的性质可求解.
本题是几何变换综合题,考查了正方形的性质,折叠的性质,等边三角形的性质,直角三角形的性质,全等三角形的性质,添加恰当辅助线构造全等三角形是解题的关键.
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