2023年河北省保定市莲池区中考数学二模试卷(含解析)
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一、选择题(本大题共16小题,共48.0分。在每小题列出的选项中,选出符合题目的一项)
1. 计算a5÷a?得a2,则“?”是( )
A. 0 B. 1 C. 2 D. 3
2. 围棋起源于中国,古代称之为“弈”,至今已有四千多年的历史.下列由黑、白棋子摆成的图案中,是轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
3. 按照有理数加法法则,计算15+(−22)的正确过程是( )
A. +(23+15) B. +(22−15) C. −(22+15) D. −(22−15)
4. 如图,将△ABC折叠,使点B落在AB边B′处,展开后得到折痕h,则h是△ABC的( )
A. 高线
B. 角平分线
C. 中线
D. 中位线
5. 下列选项是无理数的是( )
A. 4 B. π0 C. 17 D. sin60°
6. 下列各选项中能用“垂线段最短”来解释的现象是( )
A. B.
C. D.
7. 已知一元二次方程的两根分别为x1=3,x2=−4;则这个方程为( )
A. (x−3)(x+4)=0 B. (x+3)(x−4)=0
C. (x+3)(x+4)=0 D. (x−3)(x−4)=0
8. 如图所示的几何体由9个大小相同的小正方体组成,将小正方体1去掉后,所得几何体的三视图没有发生变化的是( )
A. 主视图和左视图
B. 主视图和俯视图
C. 左视图和俯视图
D. 主视图、左视图、俯视图
9. 一次抽奖活动特等奖的中奖率为120000,把120000用科学记数法表示为( )
A. 5×10−4 B. 2×10−4 C. 5×10−5 D. 2×10−5
10. 观察下列尺规作图的痕迹:其中,能够说明AB>AC的是( )
A. B. C. D.
11. 如图,一块直角三角板的角的顶点落在⊙O上,两边分别交⊙O于A,B两点,若⊙O的直径为6,则劣弧AB长为( )
A. 3
B. 2π
C. π
D. 6
12. “二十四节气”是中华上古农耕文明的智慧结晶,被国际气象界誉为“中国第五大发明”.嘉嘉购买了“二十四节气”主题邮票,他要将“雨水”“惊蛰”“春分”“清明”“谷雨”五张邮票中的两张送给好朋友淇淇.嘉嘉将它们背面朝上放在桌面上(邮票背面完全相同),让淇淇从中随机抽取一张(不放回),再从剩下的邮票中随机抽取一张,则淇淇抽到的两张邮票恰好是“惊蛰”和“谷雨”的概率是( )
A. 25 B. 110 C. 120 D. 125
13. 如图所示,正五边形ABCDE的顶点A,B在射线OM上,顶点E在射线ON上,∠AEO=2∠DEN,则∠O的度数为( )
A. 80°
B. 72°
C. 60°
D. 50°
14. 已知点A(n−2,y1),B(n,y2)在二次函数的y=−x2+2x+3图象上,若y1
15. 如图,在平行四边形ABCD中,按下列条件得到的四边形EFGH不一定是平行四边形的是( )
A. EG,FH是过对角线交点的两条线段
B. E,F,G,H是四边形各边中点
C. EF⊥BC,GH⊥AD
D. AF,BH,CH,DF是角平分线
16. 已知某函数的图象经过A(2,6),B(−6,−2)两点,几名同学给出了如下四个推断:
甲:若该函数的图象为直线,则此函数的图象与直线y=−x平行;
乙:若该函数的图象为双曲线,则(3,4)也在此函数图象上;
丙:若该函数的图象为抛物线,且开口向下,则此函数图象一定与y轴的负半轴相交;
丁:若该函数的图象为抛物线,且开口向上,则此函数图象的对称轴在直线x=−2的左侧;
推断合理的是( )
A. 甲、乙 B. 乙、丙 C. 丙、丁 D. 乙、丁
二、填空题(本大题共3小题,共9.0分)
17. 计算:(2+ 3)×( 3−2)2= ______ .
18. 以下是小亮的妈妈做晚饭的食材准备及加工时间列表,有一个炒菜锅,一个电饭煲,一个煲汤锅,两个燃气灶可用,做好这顿晚餐一般情况下至少需要 分钟.
用时
种类
准备时间(分钟)
加工时间(分钟)
米饭
3
30
炒菜1
5
6
炒菜2
5
8
汤
5
6
19. 小颖在一次拼图游戏中,发现了一个有趣的现象:她先用图形①②③④⑤拼出了矩形ABMN;接着拿走图形⑤.通过平移的方法,用①②③④拼出了矩形ABCD.已知OE:AE=4:3,图形④的面积为9,请你帮助她解决下列问题:
(1)拿走的图形⑤的面积为:______ ;
(2)当CO=2,EH=207时,则S矩形ABCD= ______ .
三、解答题(本大题共7小题,共69.0分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
20. (本小题9.0分)
如图是学习分式方程应用时,老师板书的问题和两名同学所列的方程.
15.3分式方程
一艘轮船在静水中的最大航速为50km/h,它以最大航速沿江顺流航行110km所用时间,与以最大航速逆流航行90km所用时间相等,江水的流速为多少?
甲:11050+x=9050−x;
乙:110y+90y=50×2.
根据以上信息,解答下列问题:
(1)甲同学所列方程中的x表示______ ;乙同学所列方程中的y表示______ ;
(2)两个方程中任选一个,解方程并回答老师提出的问题.
21. (本小题9.0分)
张老师为了了解她所教1班、2班本学期课外名著阅读情况,分别从两班随机抽取20名同学进行调查,并把调查结果制成如图所示不完整的扇形统计图和条形统计图.
(1)1班课外名著阅读情况扇形统计图中“7本”所在扇形的圆心角是______ ;请补充2班课外名著阅读情况中“9本”的条形统计图;
(2)已知2班阅读数量的平均数为6本,方差为7.6,请你计算1班的平均数和方差,并判断哪个班阅读情况比较稳定;
(3)从2班所选样本中选取n名同学的阅读数量.并与1班样本组成一组新数据,发现新数据的中位数小于原1班样本的中位数.若n取最小值时,求这n名同学的阅读量和的最大值.
22. (本小题9.0分)
嘉嘉在某次作业中得到如下结果:
sin27°+sin283°≈0.122+0.992=0.9945,
sin222°+sin268°≈0.372+0.932=1.0018,
sin29°+sin261°≈0.482+0.872=0.9873,
sin37°+sin253°≈0.602+0.802=1.0000,
sin245°+sin245=( 22)2+( 22)2=1.
据此,嘉嘉猜想:对于任意锐角α,β,若α+β=90°,均有sin2α+sin2β=1.
(1)当α=30°,β=60°时,验证sin2α+sin2β=1是否成立?
(2)嘉嘉的猜想是否成立?若成立,请结合如图所示Rt△ABC给予证明,其中∠A所对的边为a,∠B所对的边为b,斜边为c;若不成立,请举出一个反例;
(3)利用上面的证明方法,直接写出tanα与sinα,cosα之间的关系.
23. (本小题10.0分)
如图,直线l1经过A(−3,0),B(0,3)两点.已知点D(8,3),点P是线段BD上一动点(可与点B,D重合),直线l2:y=kx+5−3k(k为常数)经过点P,交l1于点C.
(1)求直线l1的函数表达式;
(2)当k=2时,求点C的坐标;
(3)直线l2必过点______ ,在点P移动的过程中,k的取值范围为______ .
24. (本小题10.0分)
已知线段OB长为8,点D为线段OB的中点,将线段OB绕点O逆时针旋转60°,得到扇形AOB和扇形COD.如图1所示固定扇形AOB不动,将扇形COD绕点O逆时针旋转,如图2,连接AC,BD,设旋转角α(0<α≤360°)
(1)求证:AC=BD;
(2)当点D落在OA边上时,AC与扇形COD所在的圆存在怎样的位置关系?说明理由;
(3)当A,C,D三点共线时,线段BD的长是______ .
25. (本小题10.0分)
嘉琪家里有一款高脚杯,她发现高脚杯的杯体可以近似看成抛物线.于是她开始进行测量,并画出了高脚杯的截面图(杯体厚度忽略不计)如图(1).点P是抛物线的顶点,CD=OP=8cm.点O是CD的中点,且OP⊥CD,AB=12cm,杯子的高度(即CD,AB之间的距离)为20cm.嘉琪想借此考查一下对学过的知识掌握情况,于是以O为原点,CD所在直线为x轴,OP所在直线为y轴,建立平面直角坐标系(1个单位长度表示1cm),并提出了以下问题,你也来一起解决吧!
(1)求杯体APB所在抛物线的解析式;
(2)将杯子向左平移3cm,并倒满饮料,杯体APB与y轴交于点M,如图(2),过点A放一根吸管,吸管底部碰触到杯壁后不再移动,喝过一次饮料后发现剩余饮料的液面低于点M,设吸管所在直线的解析式为y=kx+b,求k的取值范围;
(3)将放在水平桌面l上的装有饮料的高脚杯绕点D顺时针旋转30°,液面恰好到达点B处(BQ//l),如图(3).
①请你以CD的中点O为原点,CD所在直线为x轴,OP所在直线为y轴,建立平面直角坐标系,并求出BQ与y轴的交点坐标;
②请直接写出此时杯子内液体的最大深度.
26. (本小题12.0分)
如图,已知正方形ABCD的边长为8个单位长,点E为AD边上的中点,点P从点A向点B以1个单位长/秒速度匀速运动,连接PE,过点P做PE的垂线,交BC于点F.交射线DC于点G.设点P运动时间为t.
(1)用含t的代数式表示BF长为______ ;
(2)如图,点K在BC边上,且BK=2,求点K在∠EPG内部(包括边上)的时长;
(3)①求证:点P一定在△DEG的外接圆上;
②当△DEG的外接圆与AB相切时,求t的值;
(4)线段CG长的最小值是______ .
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解:a5÷a2=a3,
∴“?”是3,
故选:D.
根据同底数幂的除法的法则进行计算,即可解答.
本题考查了同底数幂的除法,熟练掌握同底数幂的除法运算法则是解题的关键.
2.【答案】D
【解析】此题主要考查了轴对称图形,识别轴对称图形的关键是寻找对称轴,图形两部分沿对称轴折叠后可重合.
如果一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,这个图形叫做轴对称图形,利用轴对称图形的定义进行解答即可.
解:A.不是轴对称图形,故本选项不符合题意;
B.不是轴对称图形,故本选项不符合题意;
C.不是轴对称图形,故本选项不符合题意;
D.是轴对称图形,故本选项符合题意.
故选:D.
3.【答案】D
【解析】解:15+(−22)=−(22−15).
故选:D.
根据有理数的加法法则:异号两数相加,取绝对值较大加数的符号,再用大绝对值减去小绝对值即可.
考查了有理数的加法,关键是熟练掌握异号两数相加的计算法则.
4.【答案】A
【解析】解:如图所示,
∵点B落在AB边B′处,
∴由折叠的性质:∠BDC=∠B′DC=12∠ADB=12×180°=90°,
∴CD⊥AB,即:h是△ABC的高线,
故选:A.
根据折叠的性质可推出∠BDC=∠B′DC=90°,即可得出CD⊥AB,从而得出结论.
本题考查折叠的性质,以及三角形高线的认识,理解基本性质和定义是解题关键.
5.【答案】D
【解析】解:A. 4=2,2是整数,属于有理数,故本选项不符合题意;
B.π0=1,1是整数,属于有理数,故本选项不符合题意;
C.17是分数,属于有理数,故本选项不符合题意;
D.sin60°= 32, 32是无理数,故本选项符合题意.
故选:D.
根据无理数的定义逐项进行判断即可.
本题考查无理数,理解无理数的定义是正确解答的前提,掌握无限不循环小数是无理数是正确判断的关键.
6.【答案】A
【解析】解:A、测量跳远成绩,可以用“垂线段最短”来解释,故A符合题意;
B、C、可以用“两点确定一条直线”来解释,不可以用“垂线段最短”来解释,故B、C不符合题意;
D、可以用“两点之间线段最短”来解释,不可以用“垂线段最短”来解释,故D不符合题意.
故选:A.
由垂线段的性质:垂线段最短,即可判断.
本题考查垂线段的性质,关键是掌握垂线段最短.
7.【答案】A
【解析】解:∵方程两根分别为x1=3,x2=−4,
∴x1+x2=3−4=−1,x1x2=−12,
∴方程为x2+x−12=0.
把方程的右边分解因式得:(x+4)(x−3)=0,
故选:A.
由根与系数的关系求得方程,再把方程右边分解因式即可.
此题主要考查了一元二次方程根与系数的关系,以及分解因式法解一元二次方程,关键是熟练掌握一元二次方程根与系数的关系.两根之和是−ba,两根之积为−ca.
8.【答案】A
【解析】解:将正方体1去掉后,
主视图不变,从左到右有三列,小正方形的个数分别是3、1、2;
左视图不变,从左到右有2列,小正方形的个数分别是3、2;
俯视图变化,第二列小正方形的个数由两个变为一个.
故选:A.
根据从正面看得到的图形是主视图,从上面看得到的图形是俯视图,从左边看得到的图形是左视图,可得答案.
本题考查了简单组合体的三视图,解答本题的关键是掌握三视图的概念.
9.【答案】C
【解析】解:120000=0.00005=5×10−5.
故选:C.
绝对值小于1的正数也可以利用科学记数法表示,一般形式为a×10−n,与较大数的科学记数法不同的是其所使用的是负指数幂,指数由原数左边起第一个不为零的数字前面的0的个数所决定.
本题考查用科学记数法表示较小的数,一般形式为a×10−n,其中1≤|a|<10,n为由原数左边起第一个不为零的数字前面的0的个数所决定.
10.【答案】D
【解析】解:A.由作图痕迹可得,AB>BC,
不能说明AB>AC,
故A选项不符合题意;
B.由作图痕迹可知,所作射线为∠ABC的平分线,
不能说明AB>AC,
故B选项不符合题意;
C.由作图痕迹可知,所作射线为△ABC中AB边上的高,
不能说明AB>AC,
故C选项不符合题意;
D.由作图痕迹可知,所作直线为线段BC的垂直平分线,
设线段BC的垂直平分线与AB交于点D,
∴BD=CD,
在△ACD中,AD+CD>AC,
∴AD+BD>AC,
即AB>AC,
故D选项符合题意.
故选:D.
根据各选项的作图痕迹逐项分析即可.
本题考查作图−基本作图、线段垂直平分线的性质、三角形的三边关系,熟练掌握相关知识点是解答本题的关键.
11.【答案】C
【解析】解:连接AO,BO,
∵∠P=30°,
∴∠AOB=60°.
∵⊙O直径为6,
∴OA=3,
∴劣弧AB=60π×3180=π.
故选:C.
连接AO,BO,根据圆周角定理得出∠AOB=60°,再由弧长公式即可得出结论.
本题考查的是弧长的计算,根据题意作出辅助线,掌握弧长公式是解答此题的关键.
12.【答案】B
【解析】解:将“雨水”“惊蛰”“春分”“清明”“谷雨”五张邮票分别记作A、B、C、D、E,列表如下:
A
B
C
D
E
A
(B,A)
(C,A)
(D,A)
(E,A)
B
(A,B)
(C,B)
(D,B)
(E,B)
C
(A,C)
(B,C)
(D,C)
(E,C)
D
(A,D)
(B,D)
(C,D)
(E,D)
E
(A,E)
(B,E)
(C,E)
(D,E)
由表知,共有20种等可能结果,其中淇淇抽到的两张邮票恰好是“惊蛰”和“谷雨”的有2种结果数,
所以淇淇抽到的两张邮票恰好是“惊蛰”和“谷雨”的概率是220=110,
故选:B.
将“雨水”“惊蛰”“春分”“清明”“谷雨”五张邮票分别记作A、B、C、D、E,列表得出所有等可能结果,从中找到符合条件的结果数,再根据概率公式求解即可.
本题考查列表法与画树状图法求概率,解答本题的关键是明确题意,列出相应的表格.
13.【答案】C
【解析】解:由题意得,∠DEA=108°,∠OAE=72°.
∴∠DEN+∠AEO=180°−∠DEA=72°.
∵∠AEO=2∠DEN,
∴3∠DEN=72°.
∴∠DEN=24°.
∴∠AEO=48°.
∴∠O=180°−∠AEO−∠EAO=180°−48°−72°=60°.
故选:C.
根据正多边形的性质以及多边形的外角和等于360度,得∠DEA=108°,∠OAE=72°,那么∠DEN+∠AEO=180°−∠DEA=72°.由∠AEO=2∠DEN,得∠DEN=24°,从而推断出∠AEO=48°.再根据三角形的内角和定理,得∠O=180°−∠AEO−∠EAO=180°−48°−72°=60°.
本题主要考查多边形的外角和内角,熟练掌握正多边形的性质、多边形的外角和、三角形的内角和是解决本题的关键.
14.【答案】B
【解析】解:∵点A(n−2,y1),B(n,y2)在二次函数的y=−x2+2x+3图象上,且y1
化简整理得,4n−8<0,
∴n<2,
∴n的取值范围是n<2,
故选:B.
将n,n−2代入二次函数解析式即可得出n的取值范围.
本题考查了二次函数的性质,二次函数图象上点的坐标特征,根据题意列出不等式是解题的关键.
15.【答案】C
【解析】解:A、∵EG,FH过对角线交点,
∴EG,FH互相平分,
∴四边形EFCH是平行四边形,不符合题意;
B、∵E,F,G,H是四边形各边中点,
∴四边形EFCH是四边形ABCD的中点四边形,
∴四边形EFCH是平行四边形,不符合题意;
C、∵EF与GH不一定相等,
∴四边形EFCH不一定是平行四边形,符合题意;
D、∵四边形ABCD为平行四边形,
∴AD//BC,
∴∠BAD+∠ABC=180°,
∵AF,BH是角平分线,
∴∠EAB=12∠BAD,∠EBA=12∠ABC,
∴∠EAB+∠EBA=90°,
∴∠AEB=90°,
同理可得:∠AFG=∠FGH=∠GHE=90°,
∴四边形EFCH是矩形,不符合题意;
故选:C.
根据平行四边形的性质、中点四边形的概念、矩形的判定定理判断即可.
本题考查的是中点四边形,掌握三角形中位线定理、平行四边形的性质、矩形的判定定理是解题的关键.
16.【答案】D
【解析】解:甲:设直线AB解析式为y=kx+b,
将A(2,6),B(−6,−2)代入,
得2k+b=6−6k+b=−2,
解得k=1b=4,
∴直线AB的解析式为y=x+4,
∴y=x+4与直线y=−x不平行,
故推断不合理;
乙:若此函数的图象为双曲线,
设y=mx,则m=2×6=12
∴双曲线的解析式为y=12x,
当x=3时,y=123=4,
∴(3,4)也在此图象上,
故推断正确;
丙:设此二次函数解析式为y=ax2+bx+c,
将将A(2,6),B(−6,−2)代入,
得4a+2b+c=636a−6b+c=−2,
得b=4a+1,c=4−12a,
∵抛物线开口向下,
∴a<0,
∴c=4−12a>0,
∵二次函数与y轴交点坐标为(0,c),且c>0,
∴则此函数图象一定与y轴的正半轴相交,
故推断不合理;
丁:∵b=4a+1,
∵二次函数的对称轴为x=−b2a=−4a+12a=−2−12a,
∵二次函数开口向上,
∴a>0,
∴12a>0,
∴−2−12a<−2,
∴−b2a<−2,
∴二次函数的对称轴在x=−2左侧,
故推断正确;
故选:D.
甲:先求出直线AB的解析式,再判断出与直线y=−x不平行;
乙:求出双曲线的解析式,再将(3,4)代入即可判断;
丙:可先求出抛物线的部分解析式,再判断当x=0时,y的正负性;
丁:先求出抛物线的部分解析式,表示出对称轴,判断对称轴与−2的大小即可.
本题主要考查了用待定系数法求一次函数和反比例函数的解析式,一次函数图象于系数的关系,二次函数图象与系数的关系,熟知二次函数的性质,反比例函数的性质是解题的关键.
17.【答案】2− 3
【解析】解:(2+ 3)×( 3−2)2
=( 3+2)×( 3−2)×( 3−2)
=(3−4)×( 3−2)
=−1×( 3−2)
=2− 3,
故答案为:2− 3.
利用平方差公式进行计算,即可解答.
本题考查了二次根式的混合运算,平方差公式,准确熟练地进行计算是解题的关键.
18.【答案】33
【解析】解:3+30=33(分钟),
答:妈妈做晚饭最少要用33分钟,
故答案为:33.
由题意可知,煮饭准备时间需3分钟,煮饭需要30钟,妈妈可在等待饭熟的这30分钟内先完成煲汤和炒菜,所以妈妈做这顿饭至少需要3+30=33分钟.
本题考查了学生在生活中利用统筹方法解决实际问题的能力.
19.【答案】3 49
【解析】解:(1)如图,在矩形ABMN中分别标记O′,O″,F′,H′,E′和G′,
由题意可知,
OE:AE=4:3,G′H′=FC=NF′,
∴DF:FC=3:4,NO′:O′F′=1:3.
又∵图⑤和图④的高相等,
∴图⑤和图④的面积比为1:3,
∴图⑤的面积为3;
故答案为:3;
(2)由题意可知,
S四边形AOCD=12(OC+AD)×CD,
S四边形AOMN=12(OM+AN)×NM,
S四边形AOCD+3=S四边形AOMN.
设DF=3a,DG=x,
则CF=G′H′=4a,CO=H′E′=2,CD=NM=7a,
EF=AG′=207+x,AG=E′F′=2+x,
∴AD=x+2+x=2+2x,
AN=207+x+x=207+2x,
∵S四边形AOCD+3=S四边形AOMN,
∴7a(2+2x)+3=7a(207+2x),
又∵ax=3,
综上解得:a=12,x=6,
∵AD=2+2x=14,AB=7a=72,
∴S矩形ABCD=14×72=49,
故答案为:49.
根据两个长方形的宽相等,面积比等于长的比求出增加的图形⑤的面积;根据平移前后图形的变化,平移前图形的面积加上3等于平移后图形的面积,结合第一个空的3,联立解方程即可.
本题考查平移的性质和解直角三角形,找准平移前后不变的量是关键.
20.【答案】江水的流速 轮船以最大航速沿江顺流航行110km所用时间(或轮船以最大航速逆流航行90km所用时间)
【解析】解:(1)∵甲同学列的方程为11050+x=9050−x,
∴x表示江水的流速;
∵乙同学列的方程为110y+90y=50×2,
∴y表示轮船以最大航速沿江顺流航行110km所用时间(或轮船以最大航速逆流航行90km所用时间).
故答案为:江水的流速,轮船以最大航速沿江顺流航行110km所用时间(或轮船以最大航速逆流航行90km所用时间);
(2)选甲:11050+x=9050−x,
方程两边都乘以(50+x)(50−x)得:110(50−x)=90(50+x),
解得:x=5,
经检验,x=5是原方程的解,且符合题意.
答:江水流速为5km/h.
选乙:110y+90y=50×2,
方程两边都乘以y得:110+90=100y,
解得:y=2,
经检验,y=2是原方程的解,且符合题意,
∴110y−50=1102−50=5.
答:江水流速为5km/h.
解:(1)根据甲、乙两同学所列方程,可找出x,y表示的意义;
(2)选甲:解分式方程,经检验后即可得出结论;选乙:解分式方程,经检验后可得出y值,再将其代入110y−50中,即可求出结论.
本题考查了分式方程的应用,根据所列分式方程,找出各字母表示的意义是解题的关键.
21.【答案】72°
【解析】解:(1)360°×(1−10%−10%−20%−40%)=72°,
2班课外名著阅读情况中“9本”的人数20−10−4−2=4,
补全条形统计图如下:
故答案为:72°;
(2)1班平均数为x−=1100%(6×40%+7×20%+5×20%+8×10%+4×10%)=6(本)
方差为S2=1100%[40%×(6−6)2+20%×(7−6)2+20%×(5−6)2+10%×(8−6)2+10%×(4−6)2]=1.2,
∵1.2<7.6,
∴1班阅读情况更稳定;
(3)把1班数据按从小到大顺序排列4、4、5、5、5、5、6、6、6、6、6、6、6、6、7、7、7、7、8、8,发现中位数为6本,加入2班n名同学后中位数变小,要使这n名同学的阅读量的和最大,且n最小,则应加入4个5和4个4,此时新数据中位数为5+62=5.5本,
所以n为8,这n名同学阅读量的和为5×4+4×4=36本.
(1)用360°乘以7本的百分比即可;求出阅读9本的人数即可补全;
(2)根据公式求甲车间工资的平均数和方差即可;
(3)利用中位数的意义,得出n的值即可
本题考查中位数、平均数、条形统计图、扇形统计图,理解两个统计图中数量之间的关系,掌握平均数、中位数的计算方法是正确解答的关键.
22.【答案】解:(1)sin2α+sin2β=1成立,理由如下:
∵sin30°=12,sin60°= 32,
∴sin2α+sin2β=(12)2+( 32)2=1;
(2)嘉嘉的猜想成立.证明如下:
在Rt△ABC中sinα=ac,sinβ=bc,且a2+b2=c2,
∴sin2α+sin2β=(ac)2+(bc)2=a2+b2c2=c2c2=1;
(3)在Rt△ABC中,sina=ac,cosα= bc,
∴sinαcosα=acbc=ab,
∵tanα=ab,
∴tanα=sinαcosα.
【解析】(1)直接根据特殊角的三角函数值代入计算验证即可;
(2)根据正弦函数的定义列出sina−ac,sinβ=bc,结合勾股定理整理化简即可证得结论;
(3)根据正切函数的定义列出表达式,然后结合Rt△ABC中,sina=ac,cosα= bc,再变形代入整理即可得出结论.
本题考查余角之间的三角函数关系,以及同角三角函数关系的推理证明,理解三角函数的基本定义,灵活变形构造是解题关键.
23.【答案】(3,5) k≥23且k≠1或k≤−25
【解析】解:(1)设直线l1的函数表达式为y=ax+b(a≠0),
将A(−3,0),B(0,3)代入得0=−3a+bb=3,
解得:a=1b=3,
∴直线l1的函数表达式为y=x+3;
(2)当k=2时,直线l2的函数表达式为y=2x−1,
∴y=2x−1y=x+3,
解得:x=4y=7,
∴C(4,7);
(3)y=kx+5−3k=k(x−3)+5,
当x=3时,y=5,即直线l2必过点(3,5);
当直线l2过点B(0,3)时,
将点B的坐标代入函数表达式得:3=−3k+5,
解得:k=23;
当直线l2过点D(8,3)时,
同理可得:k=−25;
∵两条直线相交于点C,则k≠1,
综上,k的取值范围为:k≥23且k≠1或k≤−25.
故答案为:(3,5),k≥23且k≠1或k≤−25.
(1)用待定系数法即可求解;
(2)当k=2时,直线l2的函数表达式为y=2x−1,进而求解;
(3)当直线l2过点B(0,3)时,将点B的坐标代入函数表达式得:3=−3k+5,解得:k=23;当直线l2过点D(8,3)时,同理可得:k=−25,进而求解.
本题是一次函数综合题,主要考查了一次函数的性质、定点问题、待定系数法求函数表达式等,其中(3),要注意分类求解,避免遗漏.
24.【答案】2 13或2 13−4
【解析】(1)证明:如图2中,
∵∠AOB=∠COD=60°,
∴∠AOC=∠BOD,
在△AOC和△BOD中,
OA=OB∠AOC=∠BODOC=OD,
∴△AOC≌△BOD(SAS),
∴AC=BD;
(2)解:结论:AC与扇形COD所在的圆相切.
理由:如图3中,
当点D落在AO上时,∵OA=OB,∠AOB=60°,
∴△AOB是等边三角形,
∵OD=AD,
∴BD⊥OA,
∵OD是半径,
∴AC与扇形COD所在的圆相切;
(3)解:如图4−1中,当点D在线段AC上时,过点A作AH⊥OD交OD的延长线于点H,在DB上取一点T,使得DT=DO.连接OT.
∵∠ADO=120°,∠ABO=60°,
∴A,D,O,B四点共圆,
∴∠ODB=∠OAB=60°,
∵DO=DT,
∴△DOT是等边三角形,
∴∠DOT=∠AOB=60°,
∴∠AOD=∠BOT,
∵OD=OT,OA=OB,
∴△AOD≌△BOT(SAS),
∴AD=BT,
∴BD=DT+TB=OD+AD,
设AD=2x,则DH=x,AH= 3x,
∵AO2=AH2+OH2,
∴82=(4+x)2+( 3x)2,
∴x= 13−2(负根已经舍去),
∴BD=OD+AD=4+2 13−4=2 13.
如图4−2中,当点D在AC的延长线上时,同法可得BD=2 13−4.
综上所述,BDA的长为2 13或2 13−4.
故答案为:2 13或2 13−4.
(1)证明△AOC≌△BOD(SAS),可得结论;
(2)结论:AC与扇形COD所在的圆相切.证明OD⊥BD即可;
(3)分两种情形:如图4−1中,当点D在线段AC上时,过点A作AH⊥OD交OD的延长线于点H,在DB上取一点T,使得DT=DO.连接OT.证明BD=OD+AD,求出AD,可得结论.如图4−2中,当点D在AC的延长线上时,同法可得BD的长.
本题属于圆综合题,考查了切线的判定,全等三角形的判定和性质,解直角三角形等知识,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.
25.【答案】解:(1)设抛物线表达式为y=ax2+c(a≠0),
∵OP=8,
∴P(0,8),
又∵AB=12,杯子高20cm,
∴B(6,20),
将P(0,8),B(6,20)代入得:
20=36a+cc=8,
解得:a=13c=8.
∴杯体APB所在抛物线表达式为y=13x2+8;
(2)杯子平移后顶点坐标为(−3,8),则平移后表达式为y=13(x+3)2+8,
当x=0时,y=11,
∴M(0,11),点M关于对称轴对称的点M′(−6,11),
由平移可知A(−9,20),
当直线经过点M(0,11)时,
20=−9k+bb=11,
解得k=−1b=11,
∴y=−x+11,
当直线经过点M′(−6,11)时,
11=−6k+b20=−9k+b,
解得k=−3b=−7,
∴y=−3x−7,
∴−3
(3)①建立如图3.1所示平面直角坐标系,设BQ与y轴交于点E,l与y轴交于点F,AB与y轴交于点N.
∵∠FOD=90°,∠FDO=30°,
∴∠DFO=60°,
∵BQ//l,
∴∠BEN=∠DFO=60°,
∵∠BNE=90°,BN=6,
∴NE=6tan∠BEN=2 3,
∴OE=20−2 3,
∴BQ与y轴交点坐标为(0,20−2 3).
②如图3.2,过杯体最低点作直线a//BQ,交y轴于点R,此时直线a与抛物线有且只有一个交点.
∴此时直线a与CD的夹角为30°,
∴ka= 33,
设直线a的解析式为y= 33x+c,由(1)可知抛物线解析式为y=13x2+8,
令13x2+8= 33x+c,
∴13x2− 33x+8−c=0,则Δ=(− 33)2−4×13(8−c)=0,
∴c=314,
∴直线a的解析式为y= 33x+314,
作ES⊥直线a于点S,
RE=OE−OR=20−2 3−314=494−2 3,
∵a//l,
∴∠ERS=∠DFO=60°,
∴ES=REsin60°=(494−2 3)× 32=49 38−3,
∴最大深度为(49 38−3)cm.
【解析】(1)设抛物线表达式为y=ax2+c(a≠0)将P(0,8),B(6,20)代入建立方程即可得到答案;
(2)杯子平移后顶点坐标为(−3,8),设平移后表达式为y=13(x+3)2+8,可得M(0,11),点M关于对称轴对称的点M′(−6,11),由平移可知A(−9,20),当直线经过点M(0,11)时,可得y=−x+11当直线经过点M′(−6,11)时,可得y=−3x−7,从而可得答案;
(3)①建立如图1所示平面直角坐标系,设BQ与y轴交于点E,l与y轴交于点F,AB与y轴交于点N.求解∠DFO=60°,可得∠BEN=∠DFO=60°,NE=6tan∠BEN=2 3,OE=20−2 3,从而可得答案;②如图2,过杯体最低点作直线a//BQ,交y轴于点R,此时直线a与抛物线有且只有一个交点.设直线a的解析式为y= 33x+c,由(1)可知抛物线解析式为y=13x2+8,求解c=314,可得直线a的解析式为y= 33x+314,作ES⊥直线a于点S,RE=OE−OR=20−2 3−314=494−2 3,可得ES=REsin60°=(494−2 3)× 32=49 38−3,从而可得答案.
本题考查的是二次函数的实际应用,利用待定系数法求解二次函数的解析式,一次函数的解析式,锐角三角函数的应用,理解题意,建立合适的坐标系与函数模型是解本题的关键.
26.【答案】−t24+2t 8 2−8
【解析】解:(1)BF=−t24+2t.理由:
∵四边形ABCD为正方形,且边长为8,
∴∠A=∠B=90°,AP=t,BP=8−t,
又∵E为AD中点,
∴AE=4,
∵EP⊥PF,
∴∠BPF+∠APE=90°,
∠AEP+∠APE=90°,
∴∠AEP=∠BPF,
∴△AEP~△BPF,
∴APAE=BFBP,
∴t4=BF8−t,
∴BF=t(8−t)4=−t24+2t.
故答案为:−t24+2t;
(2)当PG过点K时(或当点F与点K重合时)BF=2,
∴−t24+2t=2,
∴t2−8t+8=0,
解得:t1=4+2 2,t2=4−2 2.
∴点K在∠EPG内部的时长为4−2 2+[8−(4+2 2)]=8−4 2.
(3)证明:①如图,连接EG,取EG中点O,连接OD、OP,如图,
则OE=OG.
∵∠ADC=90°,∠EPG=90°,
∴DO=OE=OG=OP,
∴点P在△DEG的外接圆上.
②由①可知点O为△DEG外接圆圆心,作OM⊥AD于点M,
∵OP为△DEG外接圆半径,该圆与AB相切,
∴OP⊥AB,
∵OM⊥AD,∠A=90°,
∴四边形APOM为矩形,
∴AP=OM.
∵OD=OE,
∴ME=DM=2,
∴MA=ME+EA=6,
∴OE=OP=6.
在Rt△OEM中,
∵OM= 62−22=4 2,
∴AP=OM=4 2,
∴t=4 2.
(4)最小值为8 2−8.
方法一:如图,
∵在点P从A向B运动的过程中,点G由无限远处向点C运动.
∴当外接圆与AB相切时,CG最小.
由(3)可知:EG=2OE=12,
∴DG= 122−42=8 2,
∴CG=DG−CD=8 2−8.
方法二:如图,
作GH⊥AB延长线于点H,
则四边形CBHG为矩形,
∴CG=BH,
∵∠EPG=90°,
∴∠EPA+∠GPH=90°,
∵∠AEB+∠EPA=90°,
∴∠AEP=∠GPH,
∵∠A=∠H=90°,
∴△AEP~△HPG,
∴AEAP=HPHG,
∴4t=HP8,
∴HP=32t,
∵AP=t,
∴PB=8−t.
∴CG=BH=HP−BP=32t−(8−t),
∴CG可以看成是函数y=32t和y=−t+8图象上当t相同时两点之间的距离.
通过平移直线y=−t+b,发现当直线y=−t+b与y=32t只有一个交点时,直线y=−t+b与直线y=−t+8的垂直距离为CG最小值.
∴32t=−t+b,
∴t2−bt+32=0,
∵Δ=b2−128=0,
∴b=±8 2,
∵b>0,
∴b=8 2
此时两直线间的距离即为y=32t和y=−t+8之间的最小距离为8 2−8.
故答案为:8 2−8.
(1)利用正方形的性质和相似三角形的判定与性质解答即可;
(2)当PG过点K时(或当点F与点K重合时)BF=2,得到关于t的方程,解方程求得t值,则结论可求;
(3)①连接EG,取EG中点O,连接OD、OP,利用直角三角形的斜边上的中线的性质解答即可;
②利用圆的切线的性质定理,矩形的判定与性质和垂径定理解答即可得出结论;
(4)方法一:由于在点P从A向B运动的过程中,点G由无限远处向点C运动,可得当外接圆与AB相切时,CG最小,利用(3)的结论和勾股定理解答即可得出结论;
方法二:作GH⊥AB延长线于点H,利用矩形的判定与性质和相似三角形的判定与性质求得HP,CG,CG可以看成是函数y=32t和y=−t+8图象上当t相同时两点之间的距离,通过平移直线y=−t+b,发现当直线y=−t+b与y=32t只有一个交点时,直线y=−t+b与直线y=−t+8的垂直距离为CG最小值,利用方程的思想解答即可得出结论.
本题主要考查了圆的有关性质,圆的切线的判定,圆周角定理,垂径定理,矩形的判定与性质相似三角形的判定与性质,正方形的性质,本题是动点问题,利用t的代数式表示出相应线段的长度是解题的关键.
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