2023年河南省周口市扶沟县中考数学二模试卷(含解析)
展开2023年河南省周口市扶沟县中考数学二模试卷
一、选择题(本大题共10小题,共30.0分。在每小题列出的选项中,选出符合题目的一项)
1. 下列实数中,最大的数是( )
A. π B. −2 C. −2 3 D. −3
2. 中国首位女航天员刘洋曾经两次进入太空,分别执行了神舟九号、神舟十四号载人飞行任务,刘洋出生于河南郑州,她是河南9872万人的骄傲.将数据“9872万”用科学记数法表示为( )
A. 9.872×104 B. 9872×104 C. 9.872×108 D. 9.872×107
3. 4月23日上午,我县举行2023世界读书日系列活动暨书香校园行动启动仪式.希望以“世界读书日”活动为契机,开展“书香校园”系列活动,进一步推进文化校园建设.将“文”“化”“校”“园”“建”“设”这六个汉字分别写在某正方体的六个面上,如图是它的一种展开图,则在原正方体中,与“化”字所在面相对的面上的汉字是( )
A. 校 B. 建 C. 园 D. 设
4. 下列运算结果错误的是( )
A. (2a+b)2=4a2+b2 B. (−a+b)(−a−b)=a2−b2
C. 3 5− 5=2 5 D. (−3a)3=−27a3
5. 如图,直线EF//AC,∠ABD的顶点B在直线EF上,若∠CAB=40°,∠ABD=60°则∠DBE的度数为( )
A. 100°
B. 120°
C. 140°
D. 160°
6. 某中学乒乓球队4名同学的身高分别是165cm,170cm,170cm,175cm,现又加入了1名同学,其身高是170cm,则加入前后,该乒乓球队队员身高的统计量中,发生变化的是( )
A. 平均数 B. 中位数 C. 众数 D. 方差
7. 下列数值不是不等式组5x−1>3x−4−13x≤23−x的整数解的是( )
A. −2 B. −1 C. 0 D. 1
8. 若|a−3|+ b−2=0,则关于x的一元二次方程(a−1)x2+bx+2=0的根的情况是( )
A. 有两个相等的实数根 B. 有两个不相等的实数根
C. 没有实数根 D. 无法确定
9. 如图,在平面直角坐标系中,矩形ABCD的顶点A,B分别在y轴正半轴、x轴正半轴上,顶点C,D在第一象限,已知OA=OB=1,BC=2 2,将矩形ABCD绕点O逆时针旋转,每次旋转90°,则第2023次旋转结束时,点C的坐标是( )
A. (3,2) B. (2,−3) C. (3,−2) D. (2,3)
10. 甲、乙两种物质的溶解度y(g)与温度t(℃)之间的对应关系如图所示,则下列说法中,错误的是( )
A. 甲、乙两种物质的溶解度均随着温度的升高而增大
B. 当温度升高至t2℃时,甲的溶解度比乙的溶解度大
C. 当温度为0℃时,甲、乙的溶解度都小于20g
D. 当温度为30℃时,甲、乙的溶解度相等
二、填空题(本大题共5小题,共15.0分)
11. 若代数式1 x−5有意义,则实数x的取值范围是______ .
12. 请写出一个图象不经过第三象限的函数表达式______ .
13. 根据高考综合改革实施方案,河南新高考格实行“3+1+2”模式.其中“3”指的是语文、数学、外语三科必考科目,“1”指的是在物理和历史中任选一科,“2”指的是在思想政治、地理、生物和化学中任选两科,若小明在思想政治、地理、生物和化学中任选两科,则选中地理和化学的概率是______ .
14. 如图,以AC为直径的半圆O交CD于点B,以点B为圆心,BD长为半径的半圆B过点A与点O,若BD= 3,则阴影部分的面积是______ .
15. 如图,在正方形ABCD中AB=4,点E,F分别是BC,CD边的中点,连接AF,DE交于点M,连接BM,将线段BM绕点B在平面内逆时针旋转α(0°<α<180°),当△BMF是直角三角形时,MF的长为______ .
三、解答题(本大题共9小题,共75.0分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
16. (本小题5.0分)
计算:|3−2 3|−(−π2)0−6tan30°−3−64.
17. (本小题5.0分)
化简:a2−1a+2÷(2−a+3a+2).
18. (本小题9.0分)
2023年是爱国卫生运动开展71周年,2023年4月也是第35个爱国卫生月,为了倡导文明健康绿色环保生活方式,某市决定开展“爱国卫生行动,从我开始行动”主题演讲比赛.该市某中学将参加本校选拔赛的选手的成绩(满分为100分,得分为正整数)分成六组,并绘制了如图所示不完整的统计图表.
频数分布表
组别
成绩x/分
频数
A
70≤x<75
4
B
75≤x<80
6
C
80≤x<85
m
D
85≤x<90
n
E
90≤x<95
14
F
95≤x<100
4
请根据以上信息,回答下列问题:
(1)参加学校选拔赛的有______ 人;
(2)补全频数分布直方图;
(3)小华这次的成绩是87分,他分析后认为他的成绩刚好是参赛选手成绩的中位数.请问小华的想法是否一定正确?简要说明理由.
19. (本小题9.0分)
如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标为(6,8),连接OA,过点A作x轴的垂线,垂足为B,∠AOB的平分线与线段AB交于点P.
(1)若反比例函数y=kx(x>0)的图象经过点P,求反比例函数的解析式;
(2)如图,过点A作x轴的平行线,交射线OP于点Q,过点Q作OA的平行线,交x轴于点R,求证:四边形OAQR是菱形.
20. (本小题9.0分)
九年级某班学生到某劳动教育实践基地开展实践活动.他们先从基地入口A处向正南方向走了300m到达菜园B处锄草,锄草完成之后,再从菜园B处沿正东方向到达手工坊C处进行手工制作,并测得入口A在手工坊C的北偏西60°方向上,手工制作完成之后,再从手工坊C处沿正北方向到达果园D处采摘水果,并且测得入口A在果园D的南偏西50°方向上.求入口与果园之间的距离AD.(结果保留整数,参考数据:sin50°≈0.77,cos50°≈0.64,tan50°≈1.19, 3≈1.73)
21. (本小题9.0分)
数学综合实践课上,李老师在黑板上布置了一道尺规作图题如下:
利用尺规过圆外一点作圆的切线.已知:如图(1),PA为⊙O的切线,切点为A.
求作:圆的另一条切线PB,切点为B.
下面是各个数学小组进行的一系列探究,请你根据探究内容解决问题.
(1)进步小组的作法:以点P为圆心,PA长为半径作弧,交⊙O于点B(非点A),作直线PB,则直线PB即为所求作的切线.
问题:a.请你在图(2)中补全进步小组的作图痕迹.
b.进步小组通过连接OB,OP,证明△OBP≌△OAP,他们证明两个三角形全等的依据为______ (填“SAS”“SSS”或“AAS”).
(2)希望小组的作法:如图(3),连接OP,作OP的垂直平分线m交OP于点M,以点M为圆心,MO长为半径作圆,交⊙O于点B(非点A),作直线PB,则直线PB即为所求作的切线.
问题:该组的小华根据作图方案给出如下证明过程.
证明:连接OB,由作图知,OP是⊙M的※____,
∴∠OBP=90°,(理由:◎_____)
即OB⊥BP
又OB是⊙O的半径,
∴BP为⊙O的切线.
在上述证明过程中,※处应该填写______ ;◎处应该填写______ (填序号)
①一条弧所对的圆周角等于它所对的圆心角的一半
②90°的圆周角所对的弦是直径
③直径所对的圆周角是直角
④同弧所对的圆周角相等
(3)拓展小组的作法:如图(4),连接OP交⊙O于点C,过点C作OP的垂线n,以点O为圆心,OP长为半径作弧,交直线n于点D,连接OD交⊙O于点B,作直线BP,则直线BP即为所求作的切线.
问题:请你结合该组作图方案给出证明过程.
22. (本小题9.0分)
党的二十大报告中指出,推动能源清洁低碳高效利用,推进工业、建筑、交通等领域清洁低碳转型,深入推进能源革命.某市交通管理局决定购买一批电动公交车取代燃油公交车.根据调查发现.购买A型电动公交车2辆、B型电动公交车1辆,共需资金112万元;购买A型电动公交车1辆、B型电动公交车1辆,共需资金76万元.
(1)求A、B两种型号的电动公交车的单价分别是多少万元.
(2)该交通管理局计划出资1128万元,准备购买这两种电动公交车共30辆,其中A型电动公交车的数量不多于20辆,请你设计出最省钱的购买方案.
23. (本小题10.0分)
如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2+3x+c经过点A(−1,0),B(4,0).
(1)求抛物线的表达式;
(2)已知点M(m,n)是抛物线上的点,将点M向左平移3个单位长度得到点M′,若点M恰好也在该抛物线上,求点M的坐标.
(3)在(2)的条件下,记点B与点M′之间的抛物线为图象G(含点B和点M′),当直线y=x+b与图象G只有一个交点时,直接写出b的取值范围.
24. (本小题10.0分)
综合与实践
问题提出
某兴趣小组在一次综合与实践活动中提出这样一个问题:将足够大的直角三角板PEF(∠P=90°,∠F=60°)的一个顶点放在正方形中心O处,并绕点O逆时针旋转,探究直角三角板PEF与正方形ABCD重叠部分的面积变化情况(已知正方形边长为2).
操作发现
(1)如图1,若将三角板的顶点P放在点O处,在旋转过程中,当OF与OB重合时,重叠部分的面积为______;当OF与BC垂直时,重叠部分的面积为______;一般地,若正方形面积为S,在旋转过程中,重叠部分的面积S1与S的关系为______;
类比探究
(2)若将三角板的顶点F放在点O处,在旋转过程中,OE,OP分别与正方形的边相交于点M,N.
①如图2,当BM=CN时,试判断重叠部分△OMN的形状,并说明理由;
②如图3,当CM=CN时,求重叠部分四边形OMCN的面积(结果保留根号);
拓展应用
(3)若将任意一个锐角的顶点放在正方形中心O处,该锐角记为∠GOH(设∠GOH=α),将∠GOH绕点O逆时针旋转,在旋转过程中,∠GOH的两边与正方形ABCD的边所围成的图形的面积为S2,请直接写出S2的最小值与最大值(分别用含α的式子表示).
(参考数据:sin15°= 6− 24,cos15°= 6+ 24,tan15°=2− 3)
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解:∵π>−2>−3>−2 3,
∴所给的实数中,最大的数是π.
故选:A.
正实数都大于0,负实数都小于0,正实数大于一切负实数,两个负实数绝对值大的反而小,据此判断即可.
此题主要考查了实数大小比较的方法,解答此题的关键是要明确:正实数>0>负实数,两个负实数绝对值大的反而小.
2.【答案】D
【解析】解:9872万=98720000=9.872×107.
故选:D.
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是正整数;当原数的绝对值<1时,n是负整数.
此题考查科学记数法的表示方法.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,表示时关键要正确确定a的值以及n的值.
3.【答案】C
【解析】解:在原正方体中,与“化”字所在面相对的面上的汉字是“园”,
故选:C.
根据正方体的表面展开图找相对面的方法,一线隔一个,即可解答.
本题考查了正方体相对两个面上的问题,熟练掌握根据正方体的表面展开图找相对面的方法是解题的关键.
4.【答案】A
【解析】解:A、(2a+b)2=4a2+4ab+b2,故A符合题意;
B、(−a+b)(−a−b)=a2−b2,故B不符合题意;
C、3 5− 5=2 5,故C不符合题意;
D、(−3a)3=−27a3,故D不符合题意;
故选:A.
利用二次根式的加减法的法则,完全平方公式,平方差公式,积的乘方的法则对各项进行运算即可.
本题主要考查二次根式的加减法,完全平方公式,平方差公式,积的乘方,解答的关键是对相应的运算法则的掌握.
5.【答案】D
【解析】解:∵EF//AC,
∴∠ABF=∠CAB=40°,
∴∠DBF=∠ABD−∠ABF=60°−40°=20°,
∵∠EBD+∠DBF=180°,
∴∠EBD=160°.
故选:D.
由平行线的性质得到∠ABF=∠CAB=40°,求出∠DBF=20°,由邻补角的性质即可求出∠EBD=160°.
本题考查平行线的性质,邻补角的性质,关键是由平行线的性质得到∠ABF的度数,求出∠DBF的度数.
6.【答案】D
【解析】解:加入前,
这4名同学的平均身高是:165+170+170+1754=170(cm),
这4名同学的中位数是:170+1702=170(cm),
这4名同学的众数是:170cm,
这4名同学的方差是:s2=14[(165−170)2+(170−170)2×2+(175−170)2]=12.5;
加入1名同学后,这5名同学的身高按从低到高的顺序排列为:165cm,170cm,170cm,170cm,175cm,
这5名同学的平均身高是:165+170+170+170+1755=170(cm),
这5名同学的中位数是:170cm,
这5名同学的众数是:170cm,
这5名同学的方差是:s2=15[(165−170)2+(170−170)2×3+(175−170)2]=10,
故发生变化的统计量是方差,
故选:D.
先计算加入前4名同学的平均身高,中位数,众数,方差,然后计算加入1名同学后,5名同学的平均身高,中位数,众数,方差,根据计算结果比较即可得出答案.
本题主要考查了平均数,中位数,众数,方差,熟练掌握平均数,中位数,众数,方差的计算公式是解题的关键.
7.【答案】A
【解析】解:5x−1>3x−4①−13x≤23−x②,
解不等式①,得:x>−32,
解不等式②,得:x≤1,
∴不等式组的解集为:−32
故选:A.
先分别求每个不等式的解集,取其解集的公共部分作为不等式组的解集,然后再确定其整数解.
本题考查解一元一次不等式组,掌握解不等式组的步骤准确计算是解题关键.
8.【答案】C
【解析】解:∵|a−3|+ b−2=0,
∴a−3=0,b−2=0,
∴a=3,b=2,
∴关于x的一元二次方程为x2+x+1=0,
∵Δ=12−4×1×1=1−4=−3<0,
∴方程没有实数根.
故选:C.
先根据非负性求出a和b的值,再计算根的判别式的值得到Δ,然后根据根的判别式的意义进行判断.
本题考查了非负数的性质:绝对值,非负数的性质:算术平方根,根的判别式:一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根与Δ=b2−4ac有如下关系:当Δ>0时,方程有两个不相等的实数根;当Δ=0时,方程有两个相等的实数根;当Δ<0时,方程无实数根.
9.【答案】B
【解析】解:∵矩形ABCD绕点O顺时针旋转,每次旋转90°,
∴旋转360°时与原矩形ABCD重合,
∵2021÷4=505…1,
∴第2021次旋转结束时与矩形ABCD旋转90°的位置一样,
过C作CE⊥x轴交于点E,
∵OA=OB=1,
∴∠ABO=45°,
∵∠ABC=90°,
∴∠CBE=45°,
∴CE=BE,
∵BC=2 2,
∴CE=BE=2,
∴C(3,2),
∵矩形ABCD绕点O逆时针旋转,每次旋转90°,
则第1次旋转结束时,点C的坐标为(−2,3);
则第2次旋转结束时,点C的坐标为(−3,−2);
则第3次旋转结束时,点C的坐标为(2,−3);
则第4次旋转结束时,点C的坐标为(3,2);
…
发现规律:旋转4次一个循环,
∴2023÷4=505⋅⋅⋅3,
则第2023次旋转结束时,点C的坐标为(2,−3).
故选:B.
由旋转的角度90°,可知旋转4次是一个循环,则第2023次旋转结束时与矩形ABCD顺时针旋转90°的位置一样,求出矩形ABCD顺时针旋转90°时C点坐标即可.
本题考查图形的旋转,通过旋转角度找到旋转规律,从而确定第2023次旋转后矩形的位置是解题的关键.
10.【答案】D
【解析】解:由图象可知,A、B、C都正确,
当温度为t1℃时,甲、乙的溶解度都为30g,故D错误,
故选:D.
利用函数图象的意义可得答案.
本题主要考查了函数的图象,熟练掌握横纵坐标表示的意义是解题的关键.
11.【答案】x>5
【解析】解:∵代数式1 x−5有意义,
∴x−5>0,
解得x>5.
故答案为:x>5.
根据分式有意义,分母不为0,二次根式的被开方数是非负数列不等式解答即可.
此题主要考查了二次根式有意义的条件和分式有意义的条件,熟练掌握知识点是解题关键.
12.【答案】y=−2x(答案不唯一)
【解析】解:一次函数y=−2x经过第二、四象限,不经过第三象限,
故答案为:y=−2x(答案不唯一).
根据题意可知一次函数y=kx+b中的k一定小于0,然后写出一个符合要求的函数即可.
本题考查一次函数的性质,解答本题的关键是明确一次函数的性质,写出相应的函数解析式.
13.【答案】16
【解析】解:把思想政治、地理、生物和化学分别记为A、B、C、D,
画树状图如下:
共有12种等可能的结果,其中小明选中地理和化学的结果有2种,
∴小明选中地理和化学的概率是212=16,
故答案为:16.
画树状图,共有12种等可能的结果,其中小明选中地理和化学的结果有2种,再由概率公式求解即可.
本题考查的是树状图法求概率.树状图法可以不重复不遗漏的列出所有可能的结果,适合两步或两步以上完成的事件.用到的知识点为:概率=所求情况数与总情况数之比.
14.【答案】74π−3 34
【解析】
如图,连接AB,OB,
由题意可得,BD=BA=BO=OA=OC= 3,
∴△AOB为等边三角形,
∴∠AOB=∠ABO=60°,∠BOC=120°,
∵AC为半圆O的直径,
∴∠ABD=∠ABC=90°,
∵AC=2OA=2 3,
∴BC= AC2−AB2= 12−3=3,
∵OA=OC,
∴S△AOB=S△BOC=12S△ABC=12×12AB⋅BC=12×12× 3×3=3 34,
∴S阴影=S扇形ABD−(S扇形AOB−S△AOB)+(S扇形ABO−S△AOB)+(S扇形BOC−S△BOC)
=S扇形ABD−S扇形AOB+S△AOB+S扇形ABO−S△AOB+S扇形BOC−S△BOC
=S扇形ABD+S扇形BOC−S△BOC
=90π×( 3)2360+120π×( 3)2360−3 34
=74π−3 34,
故答案为:74π−3 34.
连接AB,OB,易得BD=BA=BO=OA=OC= 3,△AOB为等边三角形,再利用直径所对的圆周角为直角及勾股定理可求得∠ABD=∠ABC=90°,BC=3,则S△AOB=S△BOC=12S△ABC=3 34,然后结合图形,利用扇形面积公式及面积的和差运算进行计算即可.
本题考查扇形面积的计算,结合图形,将阴影部分面积表示为S扇形ABD+S扇形BOC−S△BOC是解题的关键.
15.【答案】2或6
【解析】解:以B为原点,BC所在直线为x轴建立直角坐标系,如图:
∵AB=4,点E,F分别是BC,CD边的中点,
∴A(0,4),D(4,4),F(4,2),E(2,0),
∴直线AF解析式为y=−12x+4,
直线DE的解析式为y=2x−4,
联立y=−12x+4y=2x−4,解得x=165y=125,
∴M(165,125),
∵B(0,0),F(4,2),
∴BM= (165)2+(125)2=4,BF= 42+22=2 5,
旋转后,△BMF是直角三角形,当M为直角顶点时,
MF= BF2−BM2= (2 5)2−42=2;
旋转后,△BMF是直角三角形,当B为直角顶点时,
MF= BM2+BF2= 42+(2 5)2=6;
综上所述,MF的长度为2或6;
故答案为:2或6.
以B为原点,BC所在直线为x轴建立直角坐标系,求出A(0,4),D(4,4),F(4,2),E(2,0),可得直线AF解析式为y=−12x+4,直线DE的解析式为y=2x−4,从而可得M(165,125),BM=4,BF=2 5,分两种情况用勾股定理可得答案.
本题考查正方形中的旋转变换,涉及直角坐标系,一次函数,直角三角形等知识,解题的关键是建立直角坐标系,求出M的坐标.
16.【答案】解:|3−2 3|−(−π2)0−6tan30°−3−64
=2 3−3−1−6× 33+4
=2 3−3−1−2 3+4
=0.
【解析】先计算零次幂、立方根、绝对值和特殊角的三角函数值,再计算乘法,最后计算加减.
此题考查了实数的混合运算能力,关键是能准确确定运算顺序和方法,并能进行正确地计算.
17.【答案】解:原式=(a−1)(a+1)a+2÷[2(a+2)a+2−a+3a+2]
=(a−1)(a+1)a+2÷2a+4−a−3a+2
=(a−1)(a+1)a+2⋅a+2a+1
=a−1.
【解析】直接将括号里面通分运算,再利用分式的乘除运算法则计算得出答案.
此题主要考查了分式的混合运算,正确化简分式是解题关键.
18.【答案】50
【解析】解:(1)∵D组所占百分比为86.4°360∘×100%=24%,C组所占百分比为20%,
∴A,B,E,F组所占百分比为:100%−20%−24%=56%,
∵A,B,E,F组的频数为:4+6+14+4=28,
∴参加学校选拔赛的人数为:28÷56%=50(人),
故答案为:50;
(2)C组的频数m=20%×50=10(人),
D组的频数n=24%×50=12(人),
补全频数分布直方图如下:
(3)不一定正确.
理由如下:根据中位数的意义,参赛选手的中位数应位于成绩按由小到大排列,位于第25,26位成绩的平均数,观察频数分布表或频数分布直方图,可以判断出中位数位于D组(85≤x<90),但D组的具体数据我们并不知道,因此无法确定中位数是否就是87.故不一定正确.
(1)先根据扇形统计图算出D组所占百分比,然后用A,B,E,F组的频数和以及这四组所占百分比可求出参加学校选拔赛的人数;
(2)由参加学校选拔赛的人数分别乘以C组D组所占百分比,求出m,n的值,补全频数分布直方图即可;
(3)根据中位数的意义和频数分布表中数据的分别情况分析,可作出判断.
本题考查扇形统计图,频数分布表,频数分布直方图,中位数,掌握统计图和相关概念的意义是解题的关键.
19.【答案】(1)解:过点P作PC⊥OA于点C,如图所示,
∵点A的坐标为(6,8),AB⊥x轴,
∴OB=6,AB=8,
∴OA= OB2+AB2=10.
∵OP平分∠AOB,
∴PC=PB.
∵S△OBP=12OB⋅PB,S△OAP=12OA⋅PC=12OB⋅AP,
∴S△OBPS△OAP=12OB⋅PB12OA⋅PC=12OB⋅PB12OB⋅AP,
∴OBOA=PBAP,即610=PB8−PB,
∴PB=3,
经检验,PB=3是所列方程的解,且符合题意,
∴点P的坐标为(6,3).
又∵反比例函数y=kx(x>0)的图象经过点P,
∴k=6×3=18,
∴反比例函数的解析式为y=18x(x>0);
(2)证明:∵AQ//x轴,OR在x轴上,QR//OA,
∴四边形OAQR是平行四边形.
设直线OP的解析式为y=mx+n(m≠0),
将O(0,0),P(6,3)代入y=mx+n得:n=06m+n=3,
解得:m=12n=0,
∴直线OP的解析式为y=12x.
当y=8时,8=12x,
解得:x=16,
∴点Q的坐标为(16,8),
∴AQ=16−6=10=OA,
∴平行四边形OAQR是菱形.
【解析】(1)过点P作PC⊥OA于点C,由点A的坐标,可得出OB,AB的长,利用勾股定理可求出OA的长,由OP平分∠AOB,利用角平分线的性质,可得出PC=PB,利用面积法,可求出PB的长度,结合OB的长度,可得出点P的坐标,再利用反比例函数k的几何意义,可求出k值,进而可得出反比例函数的解析式;
(2)由AQ//x轴,OR在x轴上,QR//OA,可证出四边形OAQR是平行四边形,由点O,P的坐标,利用待定系数法,可求出直线OP的解析式,利用一次函数图象上点的坐标特征,可求出点Q的坐标,结合点A的坐标,可得出AQ=10=OA,进而可证出平行四边形OAQR是菱形.
本题考查了勾股定理、角平分线的性质、三角形的面积、反比例函数k的几何意义、平行四边形的判定、待定系数法求一次函数解析式、一次函数图象上点的坐标特征以及菱形的判定,解题的关键是:(1)利用面积法,求出PB的长;(2)牢记“在同一平面内,有一组邻边相等的平行四边形是菱形邻边相等的平行四边形是菱形”.
20.【答案】解:过点A作AE⊥CD,垂足为E,
由题意得:∠ABC=90°,∠ACD=60°,∠ADE=50°,BC=AE,
在Rt△ABC中,∠ACB=90°−∠ACD=30°,AB=300米,
∴BC=ABtan30∘=300 33=300 3(米),
∴AE=BC=300 3(米),
在Rt△ADE中,AD=AEsin50∘≈300 30.77≈674(米),
∴入口与果园之间的距离AD约为674米.
【解析】过点A作AE⊥CD,垂足为E,根据题意可得:∠ABC=90°,∠ACD=60°,∠ADE=50°,BC=AE,然后在Rt△ABC中,利用锐角三角函数的定义求出BC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,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.
21.【答案】SSS 直径 ③
【解析】解:(1)a.如图(2),作法:1.以点P为圆心,PA长为半径作弧,交⊙O于另一点B,
2.作直线PB,
直线PB即为所求作的切线.
b.证明:连接OB、OP,则OB=OA,由作图知,PB=PA,
在△OBP和△OAP中,
OB=OAPB=PAOP=OP,
∴△OBP≌△OAP(SSS),
∴∠OBP=∠OAP,
∵PA为⊙O的切线,切点为A,
∴PA⊥OA,
∴∠OAP=90°,
∴∠OBP=90°,
∵OB是⊙O的半径,PB⊥OB,
∴直线PB是⊙O的切线.
故答案为:SSS.
(2)证明:如图(3),连接OB,由作图知,OP是⊙M的直径,
∴∠OBP=90°,(理由:直径所对的圆周角是直角)
即OB⊥BP
又OB是⊙O的半径,
∴BP为⊙O的切线.
故答案为:直径,③.
(3)证明:由作图知,CD⊥OP于点C,OP=OD,OB=OC,
∴∠OCD=90°,
在△OBP和△OCD中,
OP=OD∠POB=∠DOCOB=OC,
∴△OBP≌△OCD(SAS),
∴∠OBP=∠OCD=90°,
∵OB是⊙O的半径,且PB⊥OB,
∴PB是⊙O的切线.
(1)a.按尺规作图的要求补全作图痕迹即可;
b.连接OB、OP,则OB=OA,由作图知,PB=PA,而OP=OP,即可根据全等三角形的判定定理“SSS”证明△OBP≌△OAP,可知证明△OBP≌△OAP的依据是“SSS”,于是得到问题的答案;
(2)连接OB,由作图知,OP是⊙M的直径,根据“直径所对的圆周角是直角”得∠OBP=90°,即可由OB⊥BP,且OB是⊙O的半径,证明BP为⊙O的切线,于是得到问题的答案;
(3)由作图知,CD⊥OP于点C,OP=OD,OB=OC,则∠OCD=90°,而∠POB与∠DOC是△OBP和△OCD的公共角,即可根据全等三角形的判定定理“SAS”证明△OBP≌△OCD,得∠OBP=∠OCD=90°,即可证明PB是⊙O的切线.
此题重点考查尺规作图、线段的垂直平分线的性质、直径所对的圆周角是直角、全等三角形的判定与性质、切线的性质定理和判定定理等知识,此题综合性强,难度较大,属于考试压轴题.
22.【答案】解:(1)设A型电动公交车的单价为x万元,B型电动公交车的单价为y万元.
依题意,得2x+y=112x+y=76,
解得x=36y=40;
答:A型电动公交车的单价是36万元,B型电动公交车的单价是40万元.
(2)设购买A型电动公交车m辆,则购买B型电动公交车(30−m)辆.
依题意得36m+40(30−m)≤1128,解得m≥18.
又m≤20,
∴18≤m≤20.
设购买这两种电动公交车共30辆的总费用为w万元,
依题意,得w=36m+40(30−m)=−4m+1200.
∵−4<0,
∴w随m的增大而减小.
∴当m=20时,w取得最小值.此时30−m=30−20=10.
∴最省钱的购买方案为:购买A型电动公交车20辆,B型电动公交车10辆.
【解析】(1)设A型电动公交车的单价为x万元,B型电动公交车的单价为y万元.根据购买A型电动公交车2辆、B型电动公交车1辆,共需资金112万元;购买A型电动公交车1辆、B型电动公交车1辆,共需资金76万元,列出方程组进行求解即可;
(2)设购买A型电动公交车m辆,则购买B型电动公交车(30−m)辆,根据题意列出不等式,求出m的取值范围,设购买这两种电动公交车共30辆的总费用为w万元,列出一次函数解析式,利用一次函数的性质进行求解即可.
本题考查二元一次方程组的实际应用,一元一次不等式的实际应用,一次函数的实际应用.找准等量关系,正确的列出方程组和一次函数解析式,是解题的关键.
23.【答案】解:(1)∵抛物线y=ax2+3x+c经过点A(−1,0),B(4,0),
∴a−3+c=016a+12+c=0,
解得a=−1c=4,
∴抛物线的表达式为y=−x2+3x+4;
(2)∵y=−x2+3x+4,
∴对称轴为直线x=−32×(−1)=32,
∵点M(m,n)是抛物线上的点,将点M向左平移3个单位长度得到点M′(m−3,n),点M′恰好也在该抛物线上,
∴m+m−32=32,
∴m=3,
∴点M的横坐标为3,
把x=3代入y=−x2+3x+4,得y=−9+9+4=4,
∴M(3,4);
(3)由(2)可知,M′(0,4),
当直线y=x+b经过点M′时,4=b,解得b=4,
当直线y=x+b经过点B时,0=4+b,解得b=−4,
令x+b=−x2+3x+4,整理得x2−2x+b−4=0,
Δ=(−2)2−4(b−4)=0,解得b=5,
∴当直线y=x+b与图象G只有一个交点时,b的取值范围是−4≤b<4或b=5.
【解析】(1)利用待定系数法即可求解;
(2)求得抛物线的对称轴,然后根据抛物线的对称性即可得出m+m−32=32,求得m的值,从而求得M点的坐标;
(3)求得直线经过点M′和点B时的b的值,以及直线与抛物线有一个交点时的b的值,结合图象即可求得b的取值范围.
本题考查了待定系数法求二次函数的解析式,二次函数图象上点的坐标特征,二次函数的图象和性质,一次函数图象与系数的关系,坐标与图形变化−平移,熟练掌握待定系数法是解题的关键.
24.【答案】1 1 S1=14S
【解析】解:(1)如图1,若将三角板的顶点P放在点O处,在旋转过程中,当OF与OB重合时,OE与OC重合,此时重叠部分的面积=△OBC的面积=14正方形ABCD的面积=1;
当OF与BC垂直时,OE⊥BC,重叠部分的面积=14正方形ABCD的面积=1;
一般地,若正方形面积为S,在旋转过程中,重叠部分的面积S1与S的关系为S1=14S.
理由:如图1中,设OF交AB于点J,OE交BC于点K,过点O作OM⊥AB于点M,ON⊥BC于点N.
∵O是正方形ABCD的中心,
∴OM=ON,
∵∠OMB=∠ONB=∠B=90°,
∴四边形OMBN是矩形,
∵OM=ON,
∴四边形OMBN是正方形,
∴∠MON=∠EOF=90°,
∴∠MOJ=∠NOK,
∵∠OMJ=∠ONK=90°,
∴△OMJ≌△ONK(AAS),
∴S△PMJ=S△ONK,
∴S四边形OKBJ=S正方形OMBN=14S正方形ABCD,
∴S1=14S.
故答案为:1,1,S1=14S.
(2)①如图2中,结论:△OMN是等边三角形.
理由:过点O作OT⊥BC,
∵O是正方形ABCD的中心,
∴BT=CT,
∵BM=CN,
∴MT=TN,
∵OT⊥MN,
∴OM=ON,
∵∠MON=60°,
∴△MON是等边三角形;
②如图3中,连接OC,过点O作OJ⊥BC于点J.
∵CM=CN,∠OCM=∠OCN,OC=OC,
∴△OCM≌△OCN(SAS),
∴∠COM=∠CON=30°,
∴∠OMJ=∠COM+∠OCM=75°,
∵OJ⊥CB,
∴∠JOM=90°−75°=15°,
∵BJ=JC=OJ=1,
∴JM=OJ⋅tan15°=2− 3,
∴CM=CJ−MJ=1−(2− 3)= 3−1,
∴S四边形OMCN=2×12×CM×OJ= 3−1.
(3)如图4−1中,过点O作OQ⊥BC于点Q,当BM=CN时,△OMN的面积最小,即S2最小.
在Rt△MOQ中,MQ=OQ⋅tanα2=tanα2,
∴MN=2MQ=2tanα2,
∴S2=S△OMN=12×MN×OQ=tanα2.
如图4−2中,当CM=CN时,S2最大.
同法可证△COM≌△CON,
∴∠COM=12α,
∵∠COQ=45°,
∴∠MOQ=45°−12α,
QM=OQ⋅tan(45°−12α)=tan(45°−12α),
∴MC=CQ−MQ=1−tan(45°−12α),
∴S2=2S△CMO=2×12×CM×OQ=1−tan(45°−12α).
(1)如图1,若将三角板的顶点P放在点O处,在旋转过程中,当OF与OB重合时,OE与OC重合,此时重叠部分的面积=△OBC的面积=14正方形ABCD的面积=1;当OF与BC垂直时,OE⊥BC,重叠部分的面积=14正方形ABCD的面积=1;一般地,若正方形面积为S,在旋转过程中,重叠部分的面积S1与S的关系为S1=14S.利用全等三角形的性质证明即可;
(2)①结论:△OMN是等边三角形.证明OM=ON,可得结论;
②如图3中,连接OC,过点O作OJ⊥BC于点J.证明△OCM≌△OCN(SAS),推出∠COM=∠CON=30°,解直角三角形求出OJ,即可解决问题;
(3)如图4−1中,过点O作OQ⊥BC于点Q,当BM=CN时,△OMN的面积最小,即S2最小.如图4−2中,当CM=CN时,S2最大.分别求解即可.
本题属于四边形综合题,考查了正方形的性质,旋转变换,全等三角形的判定和性质,四边形的面积等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题,属于中考压轴题.
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