2023年重庆市育才中学教育集团中考数学三诊试卷(含解析)
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一、选择题(本大题共10小题,共40.0分。在每小题列出的选项中,选出符合题目的一项)
1. 下列各数中,8的相反数是( )
A. 8 B. 18 C. −8 D. −18
2. 如图是由8个完全相同的小正方体组成的几何体,则从正面看得到的形状图是( )
A.
B.
C.
D.
3. 如图,直线a,b被直线c所截,且a//b,若∠1=63°,则∠2的度数为( )
A. 63°
B. 27°
C. 107°
D. 117°
4. 如图,△ABC与△DEF位似,点O为位似中心,△ABC面积为4,△DEF面积为25,则OAOD的值为( )
A. 23 B. 425 C. 25 D. 2
5. 估算:( 2+ 33)× 3的值在( )
A. 2到3之间 B. 3到4之间 C. 4到5之间 D. 5到6之间
6. 电影《满江红》于2023年1月22日在中国大陆上映,某地第一天票房约2亿元,以后每天票房按相同的增长率增长,二天后票房收入累计达7亿元,若把增长率记作x,则方程可以列为( )
A. 2(1+x)=7 B. 2(1+x)2=7
C. 2+2(1+x)2=7 D. 2+2(1+x)+2(1+x)2=7
7. 如图是一组有规律的图案,它们由边长相等的等边三角形组成,第1个图案有4个三角形,第2个图案有7个三角形,第3个图案有10个三角形,⋯,照此规律,摆成第7个图案需要的三角形个数是( )
A. 19个 B. 22个 C. 25个 D. 26个
8. 如图,AB是⊙O的直径,AC是⊙O的切线,连接OC交⊙O于点D,连接BD,∠C=30°,OA=2,则BD的长为( )
A. 2 2
B. 2 3
C. 3 2
D. 3 3
9. 如图,在正方形ABCD中,点E,F分别在边CD,BC上,且DE=CF,连接AE,DF,DG平分∠ADF交AB于点G,若∠AED=2α,则∠AGD的度数为( )
A. 90−α
B. 90+α
C. 90+2α
D. 90−2α
10. 由n(n≥2)个正整数组成的一列数,记为x1,x2,x3,⋯xn,任意改变它们的顺序后记作y1,y2,y3⋯yn,若M=(x1+y1)(x2+y2)(x3+y3)⋯(xn+yn),下列说法中正确的个数是( )
①若x1=2,x2=4,x3=6⋯xn=2n,则M一定为偶数;
②当n=3时,若x1,x2,x3为三个连续整数,则M一定为偶数;
③若M为偶数,则n一定为奇数;
④若M为奇数,则n一定为偶数;
A. 4 B. 3 C. 2 D. 1
二、填空题(本大题共8小题,共32.0分)
11. 计算: 4−(π−3)0= ______ .
12. 正n边形的一个内角为140°,则n= ______ .
13. 现有一个不透明的袋子,装有3个球,他们的编号分别为2、3、5,这些球除编号外完全相同,从袋子中任意摸出一个球,记下编号后放回,搅匀,再任意摸出一个球,则两次摸出球的编号之和为偶数的概率是______ .
14. 已知一个反比例函数y=kx(k≠0)的图形经过点(2,−3),则k= ______ .
15. 如图△ABC的周长为18,且AB=AC,AD⊥BC于D,△ACD的周长为12,那么AD的长为______.
16. 如图,在边长为2的正方形ABCD右侧以CD为边作等边△CDE,再以点E为圆心,以EC为半径作弧CD,则图中阴影部分的面积等于______.
17. 若关于x的一元一次不等式组2x−13≤x+2x≥m的解集为x≥m;且关于y的分式方程3y+4y+2−1=m−yy+2有负整数解,则所有满足条件的m的整数值之和是______ .
18. 对任意一个四位数m,如果m各个数位上的数字都不为零且互不相同,满足个位与千位上的数字的和等于十位与百位上的数字和,那么称这个数为“同和数”,将一个“同和数”m的个位与千位两个数位上的数字对调后得到一个新的四位数m1,将m的十位与百位两个数位上的数字对调后得到另一个新四位数m2,记F(m)=m1+m21111.若s,t都是“同和数”,其中s=5400+10y+x,t=1000f+100e+76(1≤x,y,e,f≤9),且x,y,e,f都是正整数,规定:k=F(s)F(t),用含“x,f”的代数式表示k= ______ ,当F(s)+F(t)能被20整除时,k的所有取值之积为______ .
三、解答题(本大题共8小题,共78.0分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
19. (本小题8.0分)
在学习正方形的过程中,小明遇到了一个问题:在正方形ABCD中,E是BC边上的
一点,过点D做AE的垂线,分别交AE,AB于点G和点F.求证:AE=DF.他的
思路是:首先利用正方形的性质得到正方形各边相等,再利用垂直,得到角相等,将其转化为证明三角形全等,使问题得到解决.请根据小明的思路完成下面的作图与填空:
证明:用尺规完成以下基本作图:过点D作AE的垂线,分别与AE、AB交于点G、
F;(不写作法和证明,保留作图痕迹)
证明:∵四边形ABCD是正方形,
∴∠ABC=∠BAD=90°,AB=AD.
∵∠BAD=90°,
∴∠BAE+∠DAE=90°.
∵DF⊥AE,
∴∠AGD=① ______ .
∴② ______ +∠DAE=90°.
又∵∠BAE+∠DAE=90°,
∴③ ______ .
在△ABE和△DAF中,
(④)AB=AD∠BAE=∠ADF
∴△ABE≌△DAF(ASA).
∴AE=DF.
20. (本小题10.0分)
化简(1)(x−y)2+x(x+3y);
(2)(2−2aa+1+a−1)÷a2−aa+1.
21. (本小题10.0分)
端午节,日期在每年农历五月初五,是中国民间传统节日.为了让学生了解传统节日,弘扬中国文化.某校特开展了以“端午知多少”为主题的知识比赛.现从该校七、八年级中各随机抽取10名学生的成绩(百分制)进行整理、描述和分析(成绩得分用x表示,共分成四组:A.80≤x<85;B.85≤x<90;C.90≤x<95;D.95≤x<100).下面给出了部分信息:
七年级10名学生的成绩是:99,84,99,99,100,100,95,94,89,81
八年级10名学生的成绩在C组中的数据是:94,94,93,92,
七、八年级抽取的学生成绩统计表
年级
七年级
八年级
平均数
94
94
中位数
97
b
众数
c
100
方差
44.2
25
根据以上信息,解答下列问题:
(1)填空:a= ______ ,b= ______ ,c= ______ ;
(2)根据以上数据,你认为该校七、八年级中哪个年级学生掌握知识较好?请说明理由(一条理由即可);
(3)该校七、八年级共1600人参加了此次活动,估计参加此次活动成绩优秀(x≥90)的学生人数是多少?
22. (本小题10.0分)
某风景区准备修一条长6400米步道,在修了1600米后,承包商安排工人每天加班,每天的工作量比原来提高了25%,共用68天完成了全部任务.
(1)原来每天修多少米步道?
(2)若承包商安排工人加班后每天支付给工人的工资增加了30%,完成整个工程后承包商共支付工人工资329600元,请问安排工人加班前每天需支付工人工资多少元?
23. (本小题10.0分)
如图,在等腰△ABC中,AB=AC=5cm,BC=6cm,点D为BC中点,点P从点D出发,沿D→C→A方向以每秒1cm的速度匀速运动到点A.设点P的运动时间为x秒,△ADP的面积为y cm2.
根据学习函数的经验,对函数y随自变量x的变化规律进行探究.
(1)直接写出y与x的函数关系式,注明x的取值范围,并画出y的函数图象;
(2)观察y的函数图象,写出一条该函数的性质;
(3)观察图象,直接写出当y=AD时,x的值______ .(保留1位小数,误差不超过0.2)
24. (本小题10.0分)
五一假期期间,小育和小才约定一同去某公园游玩,如图,该公园有A、B两个门.经测量,东门A在西门B的正东方向,AB=400米.小育自公园东门A处出发,沿北偏西45°方向前往游乐场D处:小才自西门B处出发,沿正北方向行走一段距离到达C处后,然后沿北偏东60°方向行走200米到达游乐场D处与小育汇合.
(1)求公园东门A与游乐场D之间的距离(结果保留根号);
(2)若小育和小才两人分别从A,B两门同时出发,假设两人前往游乐场D的速度相同.请计算说明小育和小才谁先到达游乐场D?(参考数据: 2≈1.4, 3≈1.7, 6≈2.4)
25. (本小题10.0分)
如图1,在平面直角坐标系中,抛物线y=−12x2−x+4与x轴分别交于A,B两点(点A在点B左侧),与y轴交于C点.
(1)求△ABC的面积;
(2)点P为直线AC上方抛物线上的任意一点,过点P作PD//y轴交直线AC于点D,求PD+ 22CD的最大值及此时点P的坐标;
(3)如图2,将抛物线沿着水平方向向右平移2个单位长度得到新的抛物线,点E为原抛物线与平移后的抛物线的交点,点M为平移后的抛物线对称轴上的一动点,点N为坐标平面内的一点,直接写出所有使得以点B、E、M、N为顶点的四边形是菱形的点N的坐标,并把求其中一个点N的坐标的求解过程写出来.
26. (本小题10.0分)
在△ABC中,∠BAC=α(0°<α<180°),AB=AC,点D为线段AC上一点,将射线DC绕点D顺时针旋转30°得到射线DO,交线段BC于点O,过点C作CE⊥DC交射线DO于点E,连接BD.
(1)如图1,若点D为线段AC的中点,且DE//AB,DE=4,求△ABC的面积;
(2)如图2,若α=60°,过点B作BC的垂线,在BC的垂线上取一点H,使得BH=CE,连接AH,BE,在BE的延长线上取一点G,连接CG,使得∠CGB=60°,当AH//BD时,证明:AH+BD2=BG;
(3)如图3,若α=90°,CE= 33,AD=2CD,点P为线段AB上一点,取线段BD的中点F,连接PF,AF,将△APF沿PF翻折得到△A′PF,连接A′D,A′C,取线段A′D的中点Q,连接CQ.当线段CQ取得最大值时,直接写出△A′QC的面积.
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:∵8的相反数是−8,
故选:C.
根据绝对值相等,符号相反的两个数互为相反数做出判断即可.
本题主要考查相反数的概念,熟练掌握相反数的概念是解题的关键.
2.【答案】D
【解析】解:观察几何体,从正面看到的有2列,中间1个正方形,下面三个正方形,
即
故选:D.
观察几何体,从正面看到的有2列,中间1个正方形,下面三个正方形,据此即可求解.
本题考查了三视图的定义,从正面看到的是主视图,掌握三视图的定义是解题的关键.
3.【答案】D
【解析】解:∵a//b,
∴∠3+∠2=180°,
又∵∠3=∠1=63°,
∴∠2=180°−63°=117°.
故选:D.
因为a//b,所以∠3+∠2=180°,又因为∠3=∠1=63°,即可求出∠2的度数.
本题主要考查了平行线的性质,两直线平行时,应该想到利用平行线的性质,从而得到角之间的数量关系,达到解决问题的目的.
4.【答案】C
【解析】解:∵△ABC与△DEF位似,
∴△ABC∽△DEF,BC//EF,
∵△ABC面积为4,△DEF面积为25,
∴ACDF=25,
∵AC//DF,
∴△OAC∽△ODF,
∴OAOD=ACDF=25,
故选:C.
根据位似图形的概念得到△ABC∽△DEF,AC//DF,根据相似三角形的面积比等于相似比的平方得到ACDF=25,再根据相似三角形的性质计算即可.
本题考查的是位似变换、相似三角形的性质,掌握相似三角形的面积比等于相似比的平方是解题的关键.
5.【答案】B
【解析】解:( 2+ 33)× 3
= 2× 3+ 33× 3
= 6+1,
∵4<6<9,
∴ 4< 6< 9
即2< 6<3,
则3< 6+1<4,
那么原式的值在3和4之间,
故选:B.
先将原式计算后可得 6+1,然后判断 6在哪两个连续整数之间,继而求得 6+1在哪两个连续整数之间即可.
本题主要考查二次根式的运算及无理数的估算,此为基础且重要知识点,必须熟练掌握.
6.【答案】D
【解析】解:若把增长率记作x,则第二天票房约为2(1+x)亿元,第三天票房约为2(1+x)2亿元,
依题意得:2+2(1+x)+2(1+x)2=7.
故选:D.
若把增长率记作x,则第二天票房约为2(1+x)亿元,第三天票房约为2(1+x)2亿元,根据三天后票房收入累计达7亿元,即可得出关于x的一元二次方程,此题得解.
本题考查了由实际问题抽象出一元二次方程,找准等量关系,正确列出一元二次方程是解题的关键.
7.【答案】B
【解析】解:第1个图案有4个三角形,即4=3×1+1,
第2个图案有7个三角形,即7=3×2+1,
第3个图案有10个三角形,即10=3×3+1,
…,
按此规律摆下去,
第n个图案有(3n+1)个三角形.
第7个图案有(3×7+1)=22个三角形.
故选:B.
根据图形的变化发现规律,即可用含n的代数式表示.
本题考查了规律型−图形的变化类、列代数式,解决本题的关键是根据图形的变化寻找规律.
8.【答案】B
【解析】解:∵AC是⊙O的切线,
∴OA⊥AC,
∴∠OAC=90°,
∵∠C=30°,
∴∠AOC=90°−30°=60°,
∴∠AOC=60°,
∵OA=OD,
∴∠OAD=60°,
连接AD,
∵AB是⊙O的直径,
∴∠ADB=90°,
∵OA=2,
∴AB=4,
∴BD=AB⋅sin60°=4× 32=2 3,
故选:B.
根据切线的性质得到OA⊥AC,根据三角形的内角和定理得到∠AOC=90°−30°=60°,求得∠OAD=60°,连接AD,根据圆周角定理得到∠ADB=90°,根据三角函数的定义即可得到结论.
本题考查了切线的性质,三角形外角的性质,等腰三角形的性质,求出∠AOC的度数是解决问题的关键.
9.【答案】A
【解析】解:∵四边形ABCD是正方形,
∴CD=AD,∠ADE=∠DCF,AD//BC,
∵DE=CF,
∴△DFC≌△AED(ASA),
∴∠AED=∠DFC=2α,
∴∠ADF=∠DFC=2α,
∵DG平分∠ADF,
∴∠ADG=α,
∴∠AGD=90°−α.
故选:A.
由题意可得△DFC≌△AED,推出∠AED=∠DFC=2α,然后根据正方形的性质和角平分线的性质可得∠ADG即可解答.
本题考查正方形的性质和全等三角形的性质,熟悉是解题关键.
10.【答案】B
【解析】解:①∵x1=2,x2=4,x3=6⋯xn=2n,
∴y1,y2,y3⋯yn也分别是偶数,
∴x1+y1、x2+y2、x3+y3、⋯、xn+yn的结果分别是偶数,
∴M是偶数,
故①符合题意;
∵x1,x2,x3为三个连续整数,
∴三个数中必有两个偶数一个奇数或两个奇数一个偶数,
任意改变它们的顺序后y1,y2,y3中必有两个偶数一个奇数或两个奇数一个偶数,
∴x1+y1、x2+y2、x3+y3中一定有一个偶数,
∴M一定为偶数;
故②符合题意;
∵M为偶数,
∴x1+y1、x2+y2、x3+y3、…,xn+yn中一定有一个偶数,
若x1,x2,x3,⋯xn均为偶数时,n无论奇数还是偶数,M都是偶数,
故③不符合题意;
∵M为奇数,
∴x1+y1、x2+y2、x3+y3、…,xn+yn中一定都是奇数,
∴x1,x2,x3,⋯xn中奇数与偶数的个数相等,
∴n是偶数,
故④符合题意;
故选:B.
根据偶数+偶数=偶数,偶数+奇数=奇数,奇数+奇数=偶数,偶数×偶数=偶数,偶数×奇数=偶数,分别对每一结论进行推断即可.
本题考查数字的变化规律,理解题意,根据奇数与偶数的性质进行推断是解题的关键.
11.【答案】1
【解析】解:原式=2−1
=1.
故答案为:1.
分别根据数的开方法则及零指数幂的运算法则计算出各数,再根据实数的运算法则进行计算即可.
本题考查的是实数的运算,熟知数的开方法则及零指数幂的运算法则是解题的关键.
12.【答案】9
【解析】解:∵正n边形的一个内角为140°,
∴n边形的外角都为40°.
又∵多边形的外角和为360°,
∴n=360÷40=9.
故答案为:9.
根据多边形的内角得出多边形的外角,再用多边形的外角和除以多边形外角的度数,即可得出答案.
本题考查了多边形的内角和定理,掌握正多边形的性质和多边形的内角和定理是解决本题的关键.
13.【答案】59
【解析】解:列表如下:
2
3
5
2
4
5
7
3
5
6
8
5
7
8
10
∴一共有9种情况,两次摸出球的编号之和为偶数的有5种情况,
∴两次摸出球的编号之和为偶数的概率是59.
故答案为:59.
根据题意列出图表得出所有等可能的情况数,找出符合条件的情况数,然后根据概率公式即可得出答案.
本题考查了列表法与树状图法,解决此题的关键是利用列表法和树状图法展示所有可能的结果求出n,再从中选出符合事件A或B的结果数目m,求出概率.
14.【答案】−6
【解析】解:∵反比例函数y=kx(k≠0)的图形经过点(2,−3),
∴−3=k2,
∴k=−6,
故答案为:−6.
将点(2,−3)直接代入反比例函数解析式即可求出k的值.
本题考查了反比例函数的解析式,熟知k=xy是解题的关键.
15.【答案】3
【解析】解:∵AB=AC,AD⊥BC,
∴BD=DC.
∵AB+AC+BC=18,
即AB+BD+CD+AC=18,
∴AC+DC=9,
又∵AC+DC+AD=12,
∴AD=12−9=3.
故答案为:3.
由已知条件根据等腰三角形三线合一的性质可得到BD=DC,再根据三角形的周长定义求解.
本题考查等腰三角形的性质;由已知条件结合图形发现并利用AC+CD是△ABC的周长的一半是正确解答本题的关键.
16.【答案】4+ 3−2π3
【解析】解:过点E作EF⊥CD于F,
∵正方形ABCD的边长为2,
∴CD=2,
∵△CDE是等边三角形,
∴DE=CE=CD=2,∠DEC=∠CDE=60°,∠DEF=30°,
∴DF=12CD=1,EF= 3,
∴图中阴影部分的面积是:2×2+12×2× 3−60π×22360=4+ 3−2π3,
故答案为:4+ 3−2π3.
过点E作EF⊥CD于F,根据等边三角形的性质求出EF= 3,由S阴影=S正方形ABCD+S△CDE−S扇形CDE即可求解.
本题考查正方形的性质、扇形面积的计算、等边三角形的性质,解答本题的关键是明确题意,利用数形结合的思想解答.
17.【答案】−8
【解析】解:2x−13≤x+2①x≥m②,
解不等式①,得:x≥−7,
解不等式②,得:x≥m,
又∵不等式组的解集为x≥m,
∴m≥−7,
分式方程去分母,得:3y+4−(y+2)=m−y,
解得:y=m−23,
又∵分式方程有负整数解,且y≠−2,
∴符合条件的整数m可以取−7,−1,
其和为−7+(−1)=−8,
故答案为:−8.
化简一元一次不等式组,根据解集为x≥m得到m的取值范围;解分式方程,根据解是负整数,且不是增根,确定整数m的取值,从而求解.
本题考查分式方程的解、一元一次不等式组的解;熟练掌握分式方程的解法、一元一次不等式组的解法,对分式方程切勿遗漏增根的情况是解题的关键.
18.【答案】5+ x6+f 14398
【解析】解:设一个同和数m的千位、百位、十位、个位数字分别是a、b、c、d,其中a,b,c,d均为整数且1≤a,b,c,d≤9,由题意知,a+d=b+c,
则m1=1000d+100b+10c+a,m2=1000a+100c+10b+d,
∴F(m)=1001a+110c+110b+1001d1111=b+c=a+d.
∵s=5000+400+10y+x,t=1000f+100e+70+6,
∴F(s)=5+x,F(t)=f+6,1≤x,f≤9且x,f为整数且x≠4,5,f≠6,7,
∴k=5+x6+f,F(s)+F(t)=11+x+f,
当x=1,f=8,F(s)+F(t)能被20整除,此时k=37;
当x=6,f=3,F(s)+F(t)能被20整除,此时k=119;
当x=7,f=2,F(s)+F(t)能被20整除,此时k=32;
当x=8,f=1,F(s)+F(t)能被20整除,此时k=137;
∴37×119×32×137=14398.
故答案为:5+x6+f;14398.
由所给同和数的定义推出F(m)等于这个四位数的个位和千位数字之和,也等于百位与十位数字之和,从而求出F(s),F(t)的表达式,进而可求出k的表达式,通过分类讨论x,f的取值使得F(s)+F(t)能被20整除,从而可得到k的所有可能取值,进而可求所有可能取值的乘积.
本题主要考查了新定义题型以及整式的运算.解题关键是紧扣新定义,将新知识转化成已学习过知识的应用,从而进行求解.
19.【答案】90° ∠BAE ∠ADF=∠BAE
【解析】证明:过点D作AE的垂线,分别与AE、AB交于点G、
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠ABC=∠BAD=90°,AB=AD.
∵∠BAD=90°,
∴∠BAE+∠DAE=90°.
∵DF⊥AE,
∴∠AGD=90°.
∴∠ADF+∠DAE=90°.
又∵∠BAE+∠DAE=90°,
∴∠ADF=∠BAE.
在△ABE和△DAF中,
∠ABC=∠DABAB=AD∠ABE=∠DAF,
∴△ABE≌△DAF(ASA).
∴AE=DF,
故答案为:90°,∠BAE,∠ADF=∠BAE,∠ABC=∠BAD.
先根据题中步骤作图,再根据三角形全等的性质证明.
本题考查了复杂作图,掌握三角形全等的判断和性质是解题的关键.
20.【答案】解:(1)原式=x2−2xy+y2+x2+3xy
=2x2+xy+y2;
(2)原式=−2(a−1)a+1⋅a+1a(a−1)+(a−1)⋅a+1a(a−1)
=−2a+a+1a
=a−2+1a
=a−1a.
【解析】(1)根据完全平方公式和单项式乘多项式的运算法则化简即可;
(2)根据乘法分配律以及分数的除法法则计算即可.
本题考查了整式的混合运算以及分数的混合运算,掌握相关运算律和运算法则是解答本题的关键.
21.【答案】40 94 99
【解析】解:(1)八年级10名学生C组人数所占比例为410×100%=40%,
所以D组人数所占比例为1−(10%+10%+40%)=40%,即a=40,
八年级学成成绩第5、6个数据分别为94、94,
所以其中位数b=94+942=94,
七年级成绩的众数c=99,
故答案为:40、94、99;
(2)七年级学生掌握知识较好,
因为七年级与八年级学生成绩的平均数相等,而七年级学生成绩的中位数大于八年级,
所以七年级学生成绩高分人数多于八年级,
所以七年级学生掌握知识较好(答案不唯一,合理均可);
(3)1600×7+820=1200(人),
答:估计参加此次活动成绩优秀(x≥90)的学生人数是1200人.
(1)先求出八年级10名学生C组人数所占比例,再根据百分比之和为1可得a的值,再根据中位数和众数的定义求解可得b、c的值;
(2)从中位数角度得出七年级的成绩较好;
(3)用1200乘以参加此次活动成绩优秀(x≥90)的学生人数所占比例即可.
本题考查用样本估计总体、扇形统计图、中位数、众数的意义和计算方法,从统计图表中获取数量之间的关系是解决问题的关键.
22.【答案】解:(1)设原来每天修x米步道,则每天加班后修(1+25%)x米,
由题意得:1600x+6400−1600(1+25%)x=68,
解得:x=80,
经检验,x=80是原方程的解,且符合题意,
答:原来每天修80米步道;
(2)由(1)得:(1+25%)x=(1+25%)×80=100(米),
设安排工人加班前每天需支付工人工资y元,
根据题意得,160080y+6400−1600100y×(1+30%)=329600(元),
解得y=4000,
答:安排工人加班前每天需支付工人工资4000元.
【解析】(1)设原来每天修x米步道,由题意列出分式方程,解方程即可;
(2)根据题意列式计算即可.
本题考查了分式方程的应用,找准等量关系,正确列出分式方程是解题的关键.
23.【答案】2或4.7
【解析】解:(1)∵AB=AC,点D为BC中点,
∴AD⊥BC,DC=12BC=3cm,
在Rt△ACD中,
∵AC=5cm,DC=3cm,
∴AD= AC2−CD2= 52−32=4cm,
∵点P以每秒1cm的速度匀速运动到点A,运动时间为x秒,
∴点P运动的路程为x cm,
①当点P在DC上,即当0≤x≤3时,
∵DP=x cm,
∴y=12AD⋅DP=12×4x=2x,
②当点P在CA上时,即当3
AP=DC+CA−x=3+5−x=8−x(cm),
过点P作PE⊥AD于点E,
∵DC⊥AD,
∴PE//DC,
∴△APE∽△ACD,
∴PECD=APAC,
即PE3=8−x5,
∴PE=−35x+243,
∴y=12AD⋅PE=12×4×(−35x+245)=−65x+485,
∴y与x的函数关系式为:y=2x,0≤x≤3,−65x+485,3
x
0
3
8
y
0
6
0
函数图象如下:
(2)答案不唯一,比如:
①当0
(3)∵AD=4,
∴直线y=4时,与图象交点的横坐标就是要求的x的值,
观察图象,当y=AD时,x=2或4.7.
故答案为:2或4.7.(答案不唯一,只要误差不超过0.2均可).
(1)分点P在DC上和CA上分别讨论即可;
(2)从函数的某一方面性质,比如增减性写出一条即可;
(3)根据函数图象,利用关系y=AD,由图象找出x的对应值即可.
本题考查研究函数的一般方法,解题涉及分段函数,一次函数,掌握研究函数的一般方法是解题的关键.
24.【答案】解:过点D作DE⊥AB,垂足为E,过点C作CF⊥DE,垂足为F,则四边形BCFE是矩形,
∴BE=CF,BC=EF,
在Rt△CDF中,∠DCF=90°−60°=30°,
∴CF=CD⋅cos30°=200× 32=100 3(米),
∴AE=AB−BE=(400−100 3)米,
在Rt△ADE中,∠DAE=90°−45°=45°,
∴AD=AEcos45∘=400−100 3 22=(400 2−100 6)(米).
答:公园东门A与游乐场D之间的距离为(400 2−100 6)米;
(2)在Rt△CDF中,∠DCF=30°,
∴DF=12CD=100米,
在Rt△ADE中,∠DAE=45°,
∴∠ADE=∠DAE=45°,
∴DE=AE=(400−100 3)米,
∴BC=EF=DE−DF=(300−100 3)米,
∴BC+CD=500+100 3≈500+100×1.7=670(米),
∵AD≈400×1.4−100×2.4=320(米),
∴BC+CD>AD,
∴小育先到达游乐场D.
【解析】(1)过点D作DE⊥AB,垂足为E,过点C作CF⊥DE,垂足为F,在Rt△CDF中,利用含30度直角三角形的性质求出CF的长,从而求出AE的长,再在Rt△ADE中,利用锐角三角函数的定义求出AD的长;
(2)用锐角三角函数的定义求出DF的长,从而求出BC的长,进行计算比较即可解答.
本题考查了解直角三角形的应用−方向角问题,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.
25.【答案】解:(1)令y=0,则−12x2−x+4=0,
解得x=−4或x=2,
∴A(−4,0),B(2,0),
∴AB=6,
令x=0,则y=4,
∴C(0,4),
∴OC=4,
∴△ABC的面积为:12AB⋅OC=12×4×6=12;
(2)如图1,过点D作DE⊥y轴于点E,
∵A(−4,0),C(0,4),
∴OA=OC,
∴∠OCA=∠AOC=45°,
∵DE⊥y轴,
∴DE= 22CD,
设直线AC的解析式为:y=kx+b,
∴−4k+b=0b=4,解得k=1b=4,
∴直线AC的解析式为:y=x+4,
设点P的坐标为(t,−12t2−t+4),则D(t,t+4),
∴DE=−t,PD=(−12t2−t+4)−(t+4)=−12t2−2t,
∴PD+ 22CD=PD+DE=−12t2−2t−t=−12t2−3t=−12(t+3)2+92,
∴当t=−3时,PD+ 22CD的最大值为92,此时P(−3,52);
(3)将抛物线沿着水平方向向右平移2个单位长度得到新的抛物线,
∵y=−12x2−x+4=−12(x+1)2+92,
∴新的抛物线y′=−12(x−1)2+92,
∴平移后的抛物线对称轴为直线x=1,
∵点E为原抛物线与平移后的抛物线的交点,点M为平移后的抛物线对称轴上的一动点,
∴E(0,4),
设M(1,m),
∵B(2,0),
∴BM2=(2−1)2+m2=m2+1,
ME2=12+(m−4)2=m2−8m+17,
BE2=42+22=20,
以点B、E、M、N为顶点的四边形是菱形时,则需要分以下三种情况:
①当EM为对角线时,BE=BM,
则m2+1=20,
解得m=± 19,
∴M(1, 19)或(1,− 19),
∴点N的坐标为(−1,4+ 19)或(−1,4− 19);
②当BM为对角线时,BE=ME,
则m2−8m+17=20,
解得m=4± 19,
∴M(1,4+ 19)或(1,4− 19),
∴点N的坐标为(3, 19)或(3,− 19);
③当BE为对角线时,BM=ME,
则m2−8m+17=m2+1,
解得m=2,
∴M(1,2),此时,B、M、E三点共线,M是线段BE的中点,
∴此种情况不存在;
综上,符合题意的点N的坐标为(−1,4+ 19)或(−1,4− 19)或(3, 19)或(3,− 19).
【解析】(1)令x=0可求出点C的坐标;令y=0,可得出点A,B的坐标,由此可得出AB,OC的长,根据三角形面积公式可得出结论;
(2)过点D作DE⊥y轴于点E,可得DE= 22CD,设点P的坐标,分别表达DE和PD的长,根据二次函数的性质可得出结论;
(3)根据题意可得到新的抛物线的解析式,进行可得出点E的坐标,分类讨论:①当EM为对角线时,②当BM为对角线时,③当BE为对角线时,利用临边相等建立方程求出点F的坐标,再利用菱形的性质求出点N的坐标即可.
本题属于二次函数综合题,主要考查待定系数法求函数的解析式,三角形的面积问题,二次函数的性质,菱形的存在性等相关问题,利用分类讨论思想进行正确的讨论是解题的关键.
26.【答案】解:(1)如图1,作CH⊥AB于H,
∵DC⊥CE,∠CDE=30°,
∴DC=DE⋅cos30°=4× 32=2 3,
∵D为线段AC的中点,
∴AC=2DC=4 3=AB,
∵DE//AB,
∴∠A=30°,
∴CH=12AC=2 3,
∴S△ABC=12AB⋅CH=12×4 3×2 3=12.
(2)证明:∵AB=AC,∠BAC=60°,
∴△ABC为等边三角形,∴AB=BC,
∵CE⊥CD,HB⊥BC,且∠ABC=∠ACB=60°,
∴∠ABH=∠BCE=30°,
∵BH=CE,
∴△ABH≌△BCE(SAS),
∴AH=BE,∠HAB=∠CBE,
∵AH//BD,
∴∠HAB=∠ABD,
∴∠DBE=∠ABC=60°,
∵∠CGB=60°,
∴∠DBE=∠CGB,
∵∠DEC=60°,
∴∠BDE+∠DEB=∠DEB+∠CEG,即∠BDE=∠CEG,
∴△BDE∽△CEG,
∵∠EDC=30°,
∴GE:DE=1:2,
∴GE:BD=1:2,即GE=BD2,
∴BE+EG=AH+BD2=BG.
(3)∵∠EDC=30°,CE= 33,
∴CD=CEtan30∘=1,
∴AD=2CD=2,
∴AB=AC=3,
∵∠BAC=90°,点F为中点,
∴AF=BF=DF,由折叠得,AF=A′F,
∴点A′的运动轨迹在以BD为直径的⊙F上,
∵点Q为A′D中点,∴FQ⊥A′D,
∴点F的运动轨迹在以DF为直径的圆上,
取FD中点O,
∴当CQ过O时,CQ长最大,
如图所示,作ON⊥AC,QM⊥AC,
∵BA⊥AC,
∴△ODN∽△BDA,
∴OD:BD=ON:AB=DN:AD=1:4,
∵AB=3,AD=2,
∴ON=34=OQ,DN=12,
∴CN=CD+DN=32,
∴OC= (34)2+(32)2=3 54,
∴QC=34+3 54,
∵ON⊥AC,QM⊥AC,
∴△OCN∽△QCM,
∴ON:QM=OC:QC,即34:QM=3 54:(34+3 54),
∴QM=3 5+1520,
∵点Q为A′D中点,
∴S△A′QC=S△CDQ=12CD⋅QM=12×1×3 5+1520=3 5+1540.
【解析】(1)在△DEC中利用三角函数求出DC,再求出AC,作CH⊥AB于H,再根据三角函数求出CH,即可求出面积.
(2)证明△ABH和△BCE全等,证出AH=BE,再证明△BDE和△CEG相似,证出GE=BD2,即可证出结论.
(3)证明出点A′的运动轨迹在以BD为直径的⊙F上,点F的运动轨迹在以DF为直径的⊙O上,作ON⊥AC,QM⊥AC,证明△ODN∽△BDA,求出ON、DN,再证明△OCN∽△QCM,求出QM,由等底同高求出面积即可.
本题考查了三角形相关知识点的综合应用,三角形全等、三角形相似、解直角三角形、勾股定理等知识点的应用是解题关键.
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