江苏省扬州市邗江区梅岭中学教育集团2020年中考数学三模试卷(含解析)
展开2020年江苏省扬州市邗江区梅岭中学教育集团中考数学三模试卷
一.选择题(共8小题,满分24分,每小题3分)
1.﹣5的绝对值是( )
A.5 B.﹣5 C. D.﹣
2.下列运算正确的是( )
A.(a3)4=a7 B.a3•a4=a7 C.a4﹣a3=a D.a3+a4=a7
3.2018年3月,我市某区一周天气质量报告中某项污染指标的数据是:60、60、90、100、90,、70、90,则下列关于这组数据表述正确的是( )
A.众数是60 B.中位数是100
C.极差是40 D.平均数是78
4.如图,由三个小立方块搭成的俯视图是( )
A. B. C. D.
5.若点A(﹣2020,y1)、B(2021,y2)都在双曲线上,且y1>y2,则a的取值范围是( )
A.a<0 B.a>0 C. D.
6.《九章算术》是我国古代数学名著,卷七“盈不足”中有题译文如下:今有人合伙买羊,每人出5钱,会差45钱;每人出7钱,会差3钱.问合伙人数、羊价各是多少?设合伙人数为x人,所列方程正确的是( )
A.5x﹣45=7x﹣3 B.5x+45=7x+3 C.= D.=
7.如图,△ABC的两条中线AM,BN相交于点O,已知△ABO的面积为4,△BOM的面积为2,则四边形MCNO的面积为( )
A.4 B.3 C.4.5 D.3.5
8.如图,⊙O的半径为3,Rt△ABC的顶点A、B在⊙O上,∠B=90°,点C在⊙O内,且tanA=.当点A在圆上运动时,OC的最小值为( )
A. B. C. D.
二.填空题(本大题共10小题,每小题3分,共30分.)
9.截至1月31日下午,我市慈善总会在这次新型冠状病毒肺炎疫情中,募集到疫情防控专项捐款累计8721000元.数据8721000用科学记数法可以表示为 .
10.8的算术平方根是 .
11.分解因式:x3﹣9x= .
12.关于x的一元二次方程x2﹣2x﹣m=0有两个不相等的实数根,则m的最小整数值是 .
13.平面直角坐标系中一点P(m﹣3,1﹣2m)在第三象限,则m的取值范围是 .
14.如图所示的网格是正方形网格,则∠PAB+∠PBA= °(点A,B,P是网格线交点).
15.如图,已知△ABC是等腰三角形,AB=AC,∠BAC=45°,点D在AC边上,将△ABD绕点A逆时针旋转45°得到△ACD′,且点D′、D、B三点在同一条直线上,则∠ABD的度数是 .
16.小天想要计算一组数据92,90,94,86,99,85的方差S02,在计算平均数的过程中,将这组数据中的每一个数都减去90,得到一组新数据2,0,4,﹣4,9,﹣5,记这组新数据的方差为S12,则S12 S02(填“>”,“=”或“<”)
17.如图,曲线AB是顶点为B,与y轴交于点A的抛物线y=﹣x2+4x+2的一部分,曲线BC是双曲线y=的一部分,由点C开始不断重复“A﹣B﹣C”的过程,形成一组波浪线,点P(2018,m)与Q(2025,n)均在该波浪线上,则mn= .
18.在△ABC中,AB=10,AC=8,BC=6.若点P在△ABC内部(含边界)且满足PC≤PA≤PB,则所有点P组成的区域的面积为 .
三.解答题(本大题共有10小题,共96分)
19.(8分)(1)计算:;
(2)解不等式组
20.(8分)先化简,再求值:÷(+),其中x=.
21.(8分)今年是中华人民共和国建国70周年,襄阳市某学校开展了“我和我的祖国”主题学习竞赛活动.学校3000名学生全部参加了竞赛,结果所有学生成绩都不低于60分(满分100分).为了了解成绩分布情况,学校随机抽取了部分学生的成绩进行统计,得到如下不完整的统计表.根据表中所给信息,解答下列问题:
成绩x(分)分组
频数
频率
60≤x<70
15
0.30
70≤x<80
a
0.40
80≤x<90
10
b
90≤x≤100
5
0.10
(1)表中a= ,b= ;
(2)这组数据的中位数落在 范围内;
(3)判断:这组数据的众数一定落在70≤x<80范围内,这个说法 (填“正确”或“错误”);
(4)这组数据用扇形统计图表示,成绩在80≤x<90范围内的扇形圆心角的大小为 ;
(5)若成绩不小于80分为优秀,则全校大约有 名学生获得优秀成绩.
22.(8分)某市今年中考理化实验操作考试,采用学生抽签方式决定自己的考试内容,规定:每位考生必须在三个物理实验(用A、B、C表示)和三个化学实验(用D、E、F表示)中各抽取一个进行考试,小刚在看不到签的情况下,从中各随机抽取一个.
(1)小刚抽到物理实验A的概率是 .
(2)用“列表法”或“画树状图法”求小刚抽到物理实验B和化学实验F(记作事件M)的概率是多少?
23.(10分)某社区计划对1200m2的区域进行绿化,经投标由甲、乙两个施工队来完成,已知甲队每天能完成绿化的面积是乙队每天能完成绿化面积的2倍,并且甲、乙两队在分别独立完成面积为300m2区域的绿化时,甲队比乙队少用3天.甲、乙两施工队每天分别能完成绿化的面积是多少?
24.(10分)如图,已知△ABC中,AB=AC,把△ABC绕A点逆时针方向旋转得到△ADE,连接BD,CE交于点F.
(1)求证:△AEC≌△ADB;
(2)若AB=,∠BAC=45°,当四边形ADFC是菱形时,求BF的长.
25.(10分)如图,已知⊙C过菱形ABCD的三个顶点B,A,D,连接BD,过点A作AE∥BD交射线CB于点E.
(1)求证:AE是⊙C的切线.
(2)若半径为2,求图中线段AE、线段BE和围成的部分的面积.
(3)在(2)的条件下,在⊙C上取点F,连接AF,使∠DAF=15°,求点F到直线AD的距离.
26.(10分)(1)某学校“智慧方园”数学社团遇到这样一个题目:
如图1,在△ABC中,点O在线段BC上,∠BAO=30°,∠OAC=75°,AO=,BO:CO=1:3,求AB的长.
经过社团成员讨论发现,过点B作BD∥AC,交AO的延长线于点D,通过构造△ABD就可以解决问题(如图2).
请回答:∠ADB= °,AB= .
(2)请参考以上解决思路,解决问题:
如图3,在四边形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,AC⊥AD,AO=,∠ABC=∠ACB=75°,BO:OD=1:3,求DC的长.
27.(12分)定义:若△ABC中,其中一个内角是另一个内角的一半,则称△ABC为“半角三角形”.
(1)若Rt△ABC为半角三角形,∠A=90°,则其余两个角的度数为 ;
(2)如图1,在▱ABCD中,∠C=72°,点E在边CD上,以BE为折痕,将△BCE向上翻折,点C恰好落在AD边上的点F,若BF⊥AD,求证:△EDF为半角三角形;
(3)如图2,以△ABC的边AB为直径画圆,与边AC交于M,与边BC交于N,已知△ABC的面积是△CMN面积的4倍;
①求证:∠C=60°.
②若△ABC是半角三角形,CN=1,直接写出BN的取值范围.
28.(12分)在平面直角坐标系中,直线y=x+2与x轴交于点A,与y轴交于点B,抛物线y=ax2+bx+c(a<0)经过点A、B.
(1)求a、b满足的关系式及c的值.
(2)当x<0时,若y=ax2+bx+c(a<0)的函数值随x的增大而增大,求a的取值范围.
(3)如图,当a=﹣1时,在抛物线上是否存在点P,使△PAB的面积为1?若存在,请求出符合条件的所有点P的坐标;若不存在,请说明理由.
2020年江苏省扬州市邗江区梅岭中学教育集团中考数学三模试卷
参考答案与试题解析
一.选择题(共8小题,满分24分,每小题3分)
1.﹣5的绝对值是( )
A.5 B.﹣5 C. D.﹣
【分析】根据绝对值的性质求解.
【解答】解:根据负数的绝对值等于它的相反数,得|﹣5|=5.
故选:A.
2.下列运算正确的是( )
A.(a3)4=a7 B.a3•a4=a7 C.a4﹣a3=a D.a3+a4=a7
【分析】直接利用同底数幂的乘法运算法则以及幂的乘方运算法则、合并同类项法则分别判断得出答案.
【解答】解:A、(a3)4=a12,故此选项错误;
B、a3•a4=a7,正确;
C、a4﹣a3,无法合并,故此选项错误;
D、a3+a4,无法合并,故此选项错误;
故选:B.
3.2018年3月,我市某区一周天气质量报告中某项污染指标的数据是:60、60、90、100、90,、70、90,则下列关于这组数据表述正确的是( )
A.众数是60 B.中位数是100
C.极差是40 D.平均数是78
【分析】根据众数、平均数、中位数、极差的概念求解.
【解答】解:将这组数据从小到大重新排列为:60、60、70、90、90、90、100,
所以这组数据的众数是90、中位数是90、极差为100﹣60=40、平均数为=80,
故选:C.
4.如图,由三个小立方块搭成的俯视图是( )
A. B. C. D.
【分析】找到从上面看所得到的图形即可.
【解答】解:从上面看可得到两个相邻的正方形.
故选:A.
5.若点A(﹣2020,y1)、B(2021,y2)都在双曲线上,且y1>y2,则a的取值范围是( )
A.a<0 B.a>0 C. D.
【分析】根据已知得3+2a<0,从而得出a的取值范围.
【解答】解:∵点A(﹣2020,y1),B(2021,y2)两点在双曲线y=上,且y1>y2,
∴3+2a<0,
∴a<﹣,
∴a的取值范围是a<﹣,
故选:D.
6.《九章算术》是我国古代数学名著,卷七“盈不足”中有题译文如下:今有人合伙买羊,每人出5钱,会差45钱;每人出7钱,会差3钱.问合伙人数、羊价各是多少?设合伙人数为x人,所列方程正确的是( )
A.5x﹣45=7x﹣3 B.5x+45=7x+3 C.= D.=
【分析】设合伙人数为x人,根据羊的总价钱不变,即可得出关于x的一元一次方程,此题得解.
【解答】解:设合伙人数为x人,
依题意,得:5x+45=7x+3.
故选:B.
7.如图,△ABC的两条中线AM,BN相交于点O,已知△ABO的面积为4,△BOM的面积为2,则四边形MCNO的面积为( )
A.4 B.3 C.4.5 D.3.5
【分析】连接MN,如图,利用点O为△ABC的重心得到BO=2ON,根据三角形面积公式得S△AON=S△ABO=2,S△MON=S△MBO=1,则S△AMN=3,再利用S△MNC=S△NMA=3,然后计算S△OMN+S△MNC即可.
【解答】解:连接MN,如图,
∵AM和BN为△ABC的两条中线,
∴点O为△ABC的重心,
∴BO=2ON,
∴S△AON=S△ABO=×4=2,S△MON=S△MBO=×2=1,
∴S△AMN=3,
∵AN=CN,
∴S△MNC=S△NMA=3,
∴四边形MCNO的面积=S△OMN+S△MNC=1+3=4.
故选:A.
8.如图,⊙O的半径为3,Rt△ABC的顶点A、B在⊙O上,∠B=90°,点C在⊙O内,且tanA=.当点A在圆上运动时,OC的最小值为( )
A. B. C. D.
【分析】延长BC交⊙O于点F,连接AF,当OC⊥AF时,OC值最小,由锐角三角函数和勾股定理可求AC2的值,由勾股定理可求OC的长.
【解答】解:延长BC交⊙O于点F,连接AF,如图所示:
∵∠B=90°,
∴AF为⊙O的直径经过点O,AF=2×3=6,
∵tanA=,
∴∠CAB、∠ACB为定值,
∴∠ACF为定值,
∴当OC⊥AF时,OC值最小,
设BC=3x,则AB=4x,x>0,
∵OC⊥AF,OA=OF,
∴FC=AC===5x,
∴BF=CF+BC=5x+3x=8x,
在Rt△ABF中,AF2=AB2+BF2,即62=(4x)2+(8x)2,
解得:x2=,
∴AC2=(5x)2=25×=,
∴在Rt△AOC中,OC===,
∴线段OC的最小值是.
故选:B.
二.填空题(本大题共10小题,每小题3分,共30分.)
9.截至1月31日下午,我市慈善总会在这次新型冠状病毒肺炎疫情中,募集到疫情防控专项捐款累计8721000元.数据8721000用科学记数法可以表示为 8.721×106 .
【分析】科学记数法的表示形式为a×10n的形式,其中1≤|a|<10,n为整数.确定n的值时,要看把原数变成a时,小数点移动了多少位,n的绝对值与小数点移动的位数相同.当原数绝对值>10时,n是正数;当原数的绝对值<1时,n是负数.
【解答】解:8 721 000=8.721×106.
故答案为:8.721×106.
10.8的算术平方根是 2 .
【分析】依据算术平方根的定义回答即可.
【解答】解:由算术平方根的定义可知:8的算术平方根是,
∵=2,
∴8的算术平方根是2.
故答案为:2.
11.分解因式:x3﹣9x= x(x+3)(x﹣3) .
【分析】根据提取公因式、平方差公式,可分解因式.
【解答】解:原式=x(x2﹣9)
=x(x+3)(x﹣3),
故答案为:x(x+3)(x﹣3).
12.关于x的一元二次方程x2﹣2x﹣m=0有两个不相等的实数根,则m的最小整数值是 0 .
【分析】根据一元二次方程根的存在性,利用判别式△>0求解即可;
【解答】解:一元二次方程x2﹣2x﹣m=0有两个不相等的实数根,
∴△=4+4m>0,
∴m>﹣1;
故答案为0;
13.平面直角坐标系中一点P(m﹣3,1﹣2m)在第三象限,则m的取值范围是 0.5<m<3 .
【分析】根据第三象限内点的横坐标与纵坐标都是负数列式不等式组,然后求解即可.
【解答】解:∵点P(m﹣3,1﹣2m)在第三象限,
∴,
解得:0.5<m<3,
故答案为:0.5<m<3
14.如图所示的网格是正方形网格,则∠PAB+∠PBA= 45 °(点A,B,P是网格线交点).
【分析】延长AP交格点于D,连接BD,根据勾股定理得到PD2=BD2=1+22=5,PB2=12+32=10,求得PD2+DB2=PB2,于是得到∠PDB=90°,根据三角形外角的性质即可得到结论.
【解答】解:延长AP交格点于D,连接BD,
则PD2=BD2=1+22=5,PB2=12+32=10,
∴PD2+DB2=PB2,
∴∠PDB=90°,
∴∠DPB=∠PAB+∠PBA=45°,
故答案为:45.
15.如图,已知△ABC是等腰三角形,AB=AC,∠BAC=45°,点D在AC边上,将△ABD绕点A逆时针旋转45°得到△ACD′,且点D′、D、B三点在同一条直线上,则∠ABD的度数是 22.5° .
【分析】由旋转的性质可得∠BAC=∠CAD'=45°,AD=AD',由等腰三角形的性质可得∠AD'D=67.5°,∠D'AB=90°,即可求∠ABD的度数.
【解答】解:∵将△ABD绕点A逆时针旋转45°得到△ACD′,
∴∠BAC=∠CAD'=45°,AD=AD'
∴∠AD'D=67.5°,∠D'AB=90°
∴∠ABD=22.5°
故答案为:22.5°
16.小天想要计算一组数据92,90,94,86,99,85的方差S02,在计算平均数的过程中,将这组数据中的每一个数都减去90,得到一组新数据2,0,4,﹣4,9,﹣5,记这组新数据的方差为S12,则S12 = S02(填“>”,“=”或“<”)
【分析】根据一组数据中的每一个数据都加上或减去同一个非零常数,那么这组数据的波动情况不变,即方差不变,即可得出答案.
【解答】解:∵一组数据中的每一个数据都加上(或都减去)同一个常数后,它的平均数都加上(或都减去)这一个常数,两数进行相减,方差不变,
∴S12=S02.
故答案为=.
17.如图,曲线AB是顶点为B,与y轴交于点A的抛物线y=﹣x2+4x+2的一部分,曲线BC是双曲线y=的一部分,由点C开始不断重复“A﹣B﹣C”的过程,形成一组波浪线,点P(2018,m)与Q(2025,n)均在该波浪线上,则mn= 24 .
【分析】依据题意可得,A,C之间的水平距离为6,点Q与点P的水平距离为7,A,B之间的水平距离为2,双曲线解析式为y=,依据点P'、点B离x轴的距离相同,都为6,即点P的纵坐标m=6,点Q“、点Q'离x轴的距离相同,都为4,即点Q的纵坐标n=4,即可得到mn的值.
【解答】解:由图可得,A,C之间的水平距离为6,
2018÷6=336…2,
由抛物线y=﹣x2+4x+2可得,顶点B(2,6),即A,B之间的水平距离为2,
∴点P'、点B离x轴的距离相同,都为6,即点P的纵坐标m=6,
由抛物线解析式可得AO=2,即点C的纵坐标为2,
∴C(6,2),
∴k=2×6=12,
∴双曲线解析式为y=,
2025﹣2018=7,故点Q与点P的水平距离为7,
∵点P'、Q“之间的水平距离=(2+7)﹣(2+6)=1,
∴点Q“的横坐标=2+1=3,
∴在y=中,令x=3,则y=4,
∴点Q“、点Q'离x轴的距离相同,都为4,即点Q的纵坐标n=4,
∴mn=6×4=24,
故答案为:24.
18.在△ABC中,AB=10,AC=8,BC=6.若点P在△ABC内部(含边界)且满足PC≤PA≤PB,则所有点P组成的区域的面积为 .
【分析】分别作AB,AC的垂直平分线,交AB于点E,交AC于点F,交AC于点D,利用线段垂直平分线的性质,结合PC≤PA≤PB的条件,判断点P在△DEF内部(含边界),再利直角三角形的性质求解;
【解答】解:分别作AB,AC的垂直平分线,交AB于点E,交AC于点F,交AC于点D,
∵若点P在△ABC内部(含边界)且满足PC≤PA≤PB,
∴点P在△DEF内部(含边界),
∵DE⊥AC,EF⊥AB,
∴△DEF是直角三角形,△AEF是直角三角形,
∵AB=10,AC=8,BC=6,
∴AD=4,AE=25,DE=13,
∵∠A=∠A,∠ADE=∠AEF,
∴△ADE∽△AEF,
∴=,
∴AF=,
∴DF=,
∴△DEF的面积为×3×=.
故答案为:.
三.解答题(本大题共有10小题,共96分)
19.(8分)(1)计算:;
(2)解不等式组
【分析】(1)本题涉及二次根式的化简、三角函数、负整数指数幂、绝对值的意义4个考点.在计算时,需要针对每个考点分别进行计算,然后根据实数的运算法则求得计算结果;
(2)先求出不等式的解集,再求出不等式组的解集即可.
【解答】解:(1)原式=3﹣2×+2﹣+1
=+3;
(2),
解不等式①得:x≥1,
解不等式②得:x<4,
∴不等式组的解集是1≤x<4.
20.(8分)先化简,再求值:÷(+),其中x=.
【分析】原式括号中第二项变形后,利用同分母分式的减法法则计算,同时利用除法法则变形,约分得到最简结果,把x的值代入计算即可求出值.
【解答】解:原式=÷
=•
=,
当x=时,原式==.
21.(8分)今年是中华人民共和国建国70周年,襄阳市某学校开展了“我和我的祖国”主题学习竞赛活动.学校3000名学生全部参加了竞赛,结果所有学生成绩都不低于60分(满分100分).为了了解成绩分布情况,学校随机抽取了部分学生的成绩进行统计,得到如下不完整的统计表.根据表中所给信息,解答下列问题:
成绩x(分)分组
频数
频率
60≤x<70
15
0.30
70≤x<80
a
0.40
80≤x<90
10
b
90≤x≤100
5
0.10
(1)表中a= 20 ,b= 0.2 ;
(2)这组数据的中位数落在 70≤x<80 范围内;
(3)判断:这组数据的众数一定落在70≤x<80范围内,这个说法 错误 (填“正确”或“错误”);
(4)这组数据用扇形统计图表示,成绩在80≤x<90范围内的扇形圆心角的大小为 72° ;
(5)若成绩不小于80分为优秀,则全校大约有 900 名学生获得优秀成绩.
【分析】(1)调查学生总数:15÷0.3=50(名),70≤x<80的频数:50﹣15﹣10﹣5=20,即a=2080≤x<90的频率:1﹣0.3﹣0.4﹣0.1=0.2,即b=0.2.
(2)共50名学生,中位数落在“70≤x<80”范围内.
(3)“70≤x<80”范围内,虽然频数最大,但是这组数据的众数不一定落在70≤x<80范围内.
(4)成绩在80≤x<90范围内的扇形圆心角:=72°.
(5)获得优秀成绩的学生数:=900(名).
【解答】解:(1)调查学生总数:15÷0.3=50(名),
70≤x<80的频数:50﹣15﹣10﹣5=20,即a=20
80≤x<90的频率:1﹣0.3﹣0.4﹣0.1=0.2,即b=0.2,
故答案为20,0.2;
(2)共50名学生,中位数落在“70≤x<80”范围内;
(3)“70≤x<80”范围内,虽然频数最大,但是这组数据的众数不一定落在70≤x<80范围内.,
故答案为错误;
(4)成绩在80≤x<90范围内的扇形圆心角:=72°,
故答案为72°;
(5)获得优秀成绩的学生数:=900(名),
故答案为900.
22.(8分)某市今年中考理化实验操作考试,采用学生抽签方式决定自己的考试内容,规定:每位考生必须在三个物理实验(用A、B、C表示)和三个化学实验(用D、E、F表示)中各抽取一个进行考试,小刚在看不到签的情况下,从中各随机抽取一个.
(1)小刚抽到物理实验A的概率是 .
(2)用“列表法”或“画树状图法”求小刚抽到物理实验B和化学实验F(记作事件M)的概率是多少?
【分析】(1)直接利用概率公式求解可得答案;
(2)依据题意先用列表法或画树状图法分析所有等可能的出现结果,根据概率公式求出该事件的概率即可.
【解答】解:(1)小刚抽到物理实验A的概率是,
故答案为:;
(2)列表如下:
D
E
F
A
(A,D)
(A,E)
(A,F)
B
(B,D)
(B,E)
(B,F)
C
(C,D)
(C,E)
(C,F)
由表可知,所有可能出现的结果AD,AE,AF,BD,BE,BF,CD,CE,CF,可能出现的结果共有9种,其中抽到物理实验B和化学实验F出现了一次,
所以小刚抽到物理实验B和化学实验F的概率为.
23.(10分)某社区计划对1200m2的区域进行绿化,经投标由甲、乙两个施工队来完成,已知甲队每天能完成绿化的面积是乙队每天能完成绿化面积的2倍,并且甲、乙两队在分别独立完成面积为300m2区域的绿化时,甲队比乙队少用3天.甲、乙两施工队每天分别能完成绿化的面积是多少?
【分析】设乙施工队每天能完成绿化的面积是xm2,则甲施工队每天能完成绿化的面积是2xm2,根据工作时间=工作总量÷工作效率结合甲、乙两队在分别独立完成面积为300m2区域的绿化时甲队比乙队少用3天,即可得出关于x的分式方程,解之经检验后即可得出结论.
【解答】解:设乙施工队每天能完成绿化的面积是xm2,则甲施工队每天能完成绿化的面积是2xm2,
依题意,得:﹣=3,
解得:x=50,
经检验,x=50是原方程的解,且符合题意,
∴2x=100.
答:甲施工队每天能完成绿化的面积是100m2,乙施工队每天能完成绿化的面积是50m2.
24.(10分)如图,已知△ABC中,AB=AC,把△ABC绕A点逆时针方向旋转得到△ADE,连接BD,CE交于点F.
(1)求证:△AEC≌△ADB;
(2)若AB=,∠BAC=45°,当四边形ADFC是菱形时,求BF的长.
【分析】(1)由把△ABC绕A点逆时针方向旋转得到△ADE,可得AD=AE=AB=AC,∠DAE=∠BAC,则∠DAB=∠EAC,可证△AEC≌△ADB
(2)由AC∥DB,可得∠ABD=∠BAC=45°可得△ADB为等腰直角三角形,可求DB的长度,且DF=AC=AB=,所以BF的长可求.
【解答】解:(1)∵把△ABC绕A点逆时针方向旋转得到△ADE
∴AD=AE=AB=AC,∠DAE=∠BAC
∴∠DAB=∠EAC,且AD=AB,AE=AC
∴△AEC≌△ADB
(2)∵ADFC是菱形
∴AD=AC=CF=DF=AB=,AD∥CF,DF∥AC
∴∠DBA=∠BAC=45°
∵AD=AB∴∠DBA=∠BDA=45°
∴∠DAB=90°
∴BD2=AD2+AB2.
∴BD=2
∴BF=2﹣
25.(10分)如图,已知⊙C过菱形ABCD的三个顶点B,A,D,连接BD,过点A作AE∥BD交射线CB于点E.
(1)求证:AE是⊙C的切线.
(2)若半径为2,求图中线段AE、线段BE和围成的部分的面积.
(3)在(2)的条件下,在⊙C上取点F,连接AF,使∠DAF=15°,求点F到直线AD的距离.
【分析】(1)连接AC.证明AE⊥AC即可解决问题.
(2)证明△ABC是等边三角形,推出∠ACB=60°,AE=AC•tan60°=2,根据S阴=S△AEC﹣S扇形ACB求解即可.
(3)分两种情形:①如图2中,当点F在上时.②如图3中,当点F在优弧上时,分别求解即可.
【解答】(1)证明:如图1中,连接AC,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,
又∵BD∥AE,
∴AC⊥AE,
∴AE是⊙O的切线.
(2)如图1中,∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=BC,
又∵AC=BC,
∴△ABC是等边三角形,
∴∠ACB=60°,
∵AC=2,
∴AE=AC•tan60°=2,
∴S阴=S△AEC﹣S扇形ACB=×2×2﹣=2﹣π.
(3)①如图2中,当点F在上时,
∵∠DAF=15°,
∴∠DCF=30°,
∵∠ACD=60°,
∴∠ACF=∠FCD,
∴点F是弧AD的中点,
∴CF⊥AD,
∴点F到直线AD的距离=CF﹣CA•cos30°=2﹣.
②如图3中,当点F在优弧上时,
∵∠DAF=15°,
∴∠DCF=30°,
过点C作CG⊥AD于D,过点F作FH⊥CG于H,
可得∠AFH=15°,∠HFC=30°,
∴CH=1,
∴点F到直线AD的距离=CG﹣CH=AC•cos30°﹣CH=﹣1.
综上所述,满足条件的点F到直线AD的距离为2﹣或﹣1.
26.(10分)(1)某学校“智慧方园”数学社团遇到这样一个题目:
如图1,在△ABC中,点O在线段BC上,∠BAO=30°,∠OAC=75°,AO=,BO:CO=1:3,求AB的长.
经过社团成员讨论发现,过点B作BD∥AC,交AO的延长线于点D,通过构造△ABD就可以解决问题(如图2).
请回答:∠ADB= 75 °,AB= 4 .
(2)请参考以上解决思路,解决问题:
如图3,在四边形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,AC⊥AD,AO=,∠ABC=∠ACB=75°,BO:OD=1:3,求DC的长.
【分析】(1)根据平行线的性质可得出∠ADB=∠OAC=75°,结合∠BOD=∠COA可得出△BOD∽△COA,利用相似三角形的性质可求出OD的值,进而可得出AD的值,由三角形内角和定理可得出∠ABD=75°=∠ADB,由等角对等边可得出AB=AD=4,此题得解;
(2)过点B作BE∥AD交AC于点E,同(1)可得出AE=4,在Rt△AEB中,利用勾股定理可求出BE的长度,再在Rt△CAD中,利用勾股定理可求出DC的长,此题得解.
【解答】解:(1)∵BD∥AC,
∴∠ADB=∠OAC=75°.
∵∠BOD=∠COA,
∴△BOD∽△COA,
∴==.
又∵AO=,
∴OD=AO=,
∴AD=AO+OD=4.
∵∠BAD=30°,∠ADB=75°,
∴∠ABD=180°﹣∠BAD﹣∠ADB=75°=∠ADB,
∴AB=AD=4.
故答案为:75;4.
(2)过点B作BE∥AD交AC于点E,如图所示.
∵AC⊥AD,BE∥AD,
∴∠DAC=∠BEA=90°.
∵∠AOD=∠EOB,
∴△AOD∽△EOB,
∴==.
∵BO:OD=1:3,
∴==.
∵AO=3,
∴EO=,
∴AE=4.
∵∠ABC=∠ACB=75°,
∴∠BAC=30°,AB=AC,
∴AB=2BE.
在Rt△AEB中,BE2+AE2=AB2,即(4)2+BE2=(2BE)2,
解得:BE=4,
∴AB=AC=8,AD=12.
在Rt△CAD中,AC2+AD2=CD2,即82+122=CD2,
解得:CD=4.
27.(12分)定义:若△ABC中,其中一个内角是另一个内角的一半,则称△ABC为“半角三角形”.
(1)若Rt△ABC为半角三角形,∠A=90°,则其余两个角的度数为 60°,30°或45°,45° ;
(2)如图1,在▱ABCD中,∠C=72°,点E在边CD上,以BE为折痕,将△BCE向上翻折,点C恰好落在AD边上的点F,若BF⊥AD,求证:△EDF为半角三角形;
(3)如图2,以△ABC的边AB为直径画圆,与边AC交于M,与边BC交于N,已知△ABC的面积是△CMN面积的4倍;
①求证:∠C=60°.
②若△ABC是半角三角形,CN=1,直接写出BN的取值范围.
【分析】(1)根据半角三角形定义和三角形内角和定理即可得出正确答案;
(2)由定义,已知:∠D=108°,由翻折可得∠BFE=∠C=72°,根据平角定义和三角形内角和定理即可得出∠DFE=18°,∠DEF=54°,得证;
(3)①应用相似三角形性质,将面积比转化为对应边的比,再根据解三角形和特殊角三角函数值即可;②分两种情况讨论计算即可得到BN的最大值和最小值.
【解答】解:(1)∵Rt△ABC为半角三角形,∠A=90°,
∴∠B=∠C=45°,或∠B=60°,∠C=30°或∠B=30°,∠C=60°,
∴其余两个角的度数为45°,45°或30°,60°,
故答案为45°,45°或30°,60°;
(2)如图1中,∵平行四边形ABCD中,∠C=72°,
∴∠D=108°,
由翻折可知:∠EFB=72°,
∵BF⊥AD,
∴∠EFD=18°,
∴∠DEF=54°,
∴∠DEF=∠D,即△DEF是半角三角形;
(3)①如图2中,连接AN.
∵AB是直径,
∴∠ANB=90°,
∵∠C=∠C,∠CMN=∠B,
∴△CMN∽△CBA,
∴()2=,即=,
在Rt△ACN中,sin∠CAN=,
∴∠CAN=30°,
∴∠C=60°
②由①知:∠C=60°,
∵△ABC是半角三角形,
∴∠B=30°或90°或40°或80°,
当∠B=90°时,点N与点B重合,BN取得最小值0,
当∠B=30°时,BN取得最大值,
∵CN=1,∠BAC=∠ANB=90°
∴∠CAN=30°,∠BAN=60°
∴AN=CN•tan∠C=tan60°=,BN=AN•tan∠BAN=tan60°=3
∴0≤BN≤3.
28.(12分)在平面直角坐标系中,直线y=x+2与x轴交于点A,与y轴交于点B,抛物线y=ax2+bx+c(a<0)经过点A、B.
(1)求a、b满足的关系式及c的值.
(2)当x<0时,若y=ax2+bx+c(a<0)的函数值随x的增大而增大,求a的取值范围.
(3)如图,当a=﹣1时,在抛物线上是否存在点P,使△PAB的面积为1?若存在,请求出符合条件的所有点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【分析】(1)求出点A、B的坐标,即可求解;
(2)当x<0时,若y=ax2+bx+c(a<0)的函数值随x的增大而增大,则函数对称轴x=﹣≥0,而b=2a+1,即:﹣≥0,即可求解;
(3)过点P作直线l∥AB,作PQ∥y轴交BA于点Q,作PH⊥AB于点H,S△PAB=×AB×PH=2×PQ×=1,则|yP﹣yQ|=1,即可求解.
【解答】解:(1)y=x+2,令x=0,则y=2,令y=0,则x=﹣2,
故点A、B的坐标分别为(﹣2,0)、(0,2),则c=2,
则函数表达式为:y=ax2+bx+2,
将点A坐标代入上式并整理得:b=2a+1;
(2)当x<0时,若y=ax2+bx+c(a<0)的函数值随x的增大而增大,
则函数对称轴x=﹣≥0,而b=2a+1,
即:﹣≥0,解得:a,
故:a的取值范围为:﹣≤a<0;
(3)当a=﹣1时,二次函数表达式为:y=﹣x2﹣x+2,
过点P作直线l∥AB,作PQ∥y轴交BA于点Q,作PH⊥AB于点H,
∵OA=OB,∴∠BAO=∠PQH=45°,
S△PAB=×AB×PH=2×PQ×=1,
则PQ=yP﹣yQ=1,
在直线AB下方作直线m,使直线m和l与直线AB等距离,
则直线m与抛物线两个交点坐标,分别与点AB组成的三角形的面积也为1,
故:|yP﹣yQ|=1,
设点P(x,﹣x2﹣x+2),则点Q(x,x+2),
即:﹣x2﹣x+2﹣x﹣2=±1,
解得:x=﹣1或﹣1,
故点P(﹣1,2)或(﹣1,)或(﹣1﹣,﹣).
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