2023年吉林省长春市中考数学试卷(含答案解析)
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1. 实数a、b、c、d在数轴上对应点的位置如图所示,这四个数中绝对值最小的是( )
A. a B. b C. c D. d
2. 长春龙嘉国际机场T3A航站楼设计创意为“鹤舞长春”.如图所示.航站楼的造型如仙鹤飞翔,蕴含了对吉春大地未来发展的美好愿景.本期工程是按照满足2030年旅客吞吐量38000000人次目标设计的,其中38000000这个数用科学记数法表示为( )
A. 0.38×108
B. 38×106
C. 3.8×108
D. 3.8×107
3. 下列运算正确的是( )
A. a3−a2=a B. a2⋅a=a3 C. (a2)3=a5 D. a6÷a2=a3
4. 如图是一个多面体的表面展开图,每个面都标注了数字.若多面体的底面是面③,则多面体的上面是( )
A. 面① B. 面② C. 面⑤ D. 面⑥
5. 如图,工人师傅设计了一种测零件内径AB的卡钳,卡钳交叉点O为AA′、BB′的中点,只要量出A′B′的长度,就可以知道该零件内径AB的长度.依据的数学基本事实是( )
A. 两边及其夹角分别相等的两个三角形全等
B. 两角及其夹边分别相等的两个三角形全等
C. 两条直线被一组平行线所截,所得的对应线段成比例
D. 两点之间线段最短
6. 学校开放日即将来临,负责布置的林老师打算从学校图书馆的顶楼拉出一条彩旗绳AB到地面,如图所示.已知彩旗绳与地面形成25∘角(即∠BAC=25∘),彩旗绳固定在地面的位置与图书馆相距32米(即AC=32米),则彩旗绳AB的长度为( )
A. 32sin25∘米 B. 32cos25∘米 C. 32sin25∘米 D. 32cos25∘米
7. 如图,用直尺和圆规作∠MAN的角平分线,根据作图痕迹,下列结论不一定正确的是( )
A. AD=AE
B. AD=DF
C. DF=EF
D. AF⊥DE
8. 如图,在平面直角坐标系中,点A、B在函数y=kx(k>0,x>0)的图象上,分别以A、B为圆心,1为半径作圆,当⊙A与y轴相切、⊙B与x轴相切时,连接AB,AB=3 2,则k的值为( )
A. 3
B. 3 2
C. 4
D. 6
9. 分解因式:m2−1=______.
10. 若关于x的方程x2−2x+c=0有两个不相等的实数根,则实数c的取值范围是______ .
11. 2023长春马拉松于5月21日在南岭体育场鸣枪开跑,某同学参加了7.5公里健康跑项目,他从起点开始以平均每分钟x公里的速度跑了10分钟,此时他离健康跑终点的路程为______ 公里.(用含x的代数式表示)
12. 如图,△ABC和△A′B′C′是以点O为位似中心的位似图形,点A在线段OA′上.若OA:AA′=1:2,则△ABC与△A′B′C′的周长之比为______ .
13. 如图,将正五边形纸片ABCDE折叠,使点B与点E重合,折痕为AM,展开后,再将纸片折叠,使边AB落在线段AM上,点B的对应点为点B′,折痕为AF,则∠AFB′的大小为______ 度.
14. 2023年5月28日,C919商业首航完成——中国民就商业运营国产大飞机正式起步.12时31分航班抵达北京首都机场,穿过隆重的“水门礼”(寓意“接风洗尘”,是国际民航中高级别的礼仪).如图①,在一次“水门礼”的预演中,两辆消防车面向飞机喷射水柱,喷射的两条水柱近似看作形状相同的抛物线的一部分.如图②,当两辆消防车喷水口A、B的水平距离为80米时,两条水柱在抛物线的顶点H处相遇.此时相遇点H距地面20米,喷水口A、B距地面均为4米.若两辆消防车同时后退10米,两条水柱的形状及喷水口A′、B′到地面的距离均保持不变,则此时两条水柱相遇点H′距地面______ 米.
15. 先化简,再求值:(a+1)2+a(1−a),其中a= 33.
16. 班级联欢会上有一个抽奖活动,每位同学均参加一次抽奖,活动规则如下:将三个完全相同的不透明纸杯倒置放在桌面上,每个杯子内放入一个彩蛋,彩蛋颜色分别为红色、红色、绿色.参加活动的同学先从中随机选中一个杯子,记录杯内彩蛋颜色后放回,重新打乱杯子的摆放位置,再从中随机选中一个杯子,记录杯内彩蛋颜色.若两次中的彩蛋颜色不同则获一等奖,颜色相同则获二等奖.用画树状图(或列表)的方法,求某同学获一等奖的概率.
17. 随着中国网民规模突破10亿,博物馆美育不断向线上拓展.敦煌研究院顺势推出数字敦煌文化大使“伽瑶”,受到广大敦煌文化爱好者的好评.某工厂计划制作3000个“伽瑶”玩偶摆件,为了尽快完成任务,实际平均每天完成的数量是原计划的1.5倍,结果提前5天完成任务,问原计划平均每大制作多少个摆件?
18. 将两个完全相同的含有30∘角的直角三角板在同一平面内按如图所示位置摆放,点A、E,B、D依次在同一条直线上,连接AF、CD.
(1)求证:四边形AFDC是平行四边形;
(2)已知BC=6cm,当四边形AFDC是菱形时,AD的长为______ cm.
19. 近年来,肥胖已经成为影响人们身体健康的重要因素,国际上常身体质量指数(BodyMassIndex,缩写BMI)来衡量人体程度以及是否康其计算公式是BMI=身高(单位:kg)体重(单位:m2),例如:某人身高1.60m,体重60kg,则他的BMI=601.602≈23.4,中国成人的BMI数值标准为:BMI<18.5为偏瘦;18.5≤BMI<24为正常;24≤BMI<28为偏胖:BMI≥28为肥胖.某公司为了解员工的健康情况,随机抽取了一部分员工的体检数据,通过计算得到他们的BMI值并绘制了两幅不完整的统计图.
根据以上信息回答下列问题:
(1)补全条形统计图;
(2)请估计该公司200名员工中属于偏胖和肥胖的总人数;
(3)基于上述统计结果,公司建议每个人制定健身计划.员工小张身高1.70m,BMI值为27,他想通过健身减重使自己的BMI值达到正常,则他的体重至少需要减掉______ kg.(结果精确到1kg)
20. 图①、图②、图③均是5×5的正方形网格,每个小正方形的边长均为1,每个小正方形的顶点称为格点.点A、B均在格点上,只用无刻度的尺,分别在给定的网格中按下列要求作△ABC,点C在格点上.
(1)在图①中,△ABC的面积为92;
(2)在图②中,△ABC的面积为5;
(3)在图③中,△ABC是面积为52的钝角三角形.
21. 甲、乙两人相约山,他们同时从入口处出发,甲步行登山到山顶,乙先步行15分钟到缆车站,再乘坐缆车直达山顶.甲、乙距山脚的垂直高度y(米)与甲登山的时间x(分钟)之间的函数图象如图所示:
(1)当15≤x≤40时,求乙距山脚的垂直高度y与x之间的函数关系式;
(2)求乙乘坐缆车上升过程中,和甲处于同一高度时距山脚的垂直高度.
22. 【感知】如图①,点A、B、P均在⊙O上,∠AOB=90∘,则锐角∠APB的大小为______ 度.
【探究】小明遇到这样一个问题:如图②,⊙O是等边三角形ABC的外接圆,点P在AC上(点P不与点A、C重合),连接PA、PB、PC.求证:PB=PA+PC.小明发现,延长PA至点E,使AE=PC,连接BE,通过证明△PBC≌△EBA.可推得△PBE是等边三角形,进而得证.下面是小明的部分证明过程:
证明:延长PA至点E,使AE=PC,连接BE.
∵四边形ABCP是⊙O的内接四边形,
∴∠BAP+∠BCP=180∘,
∵∠BAP+∠BAE=180∘,
∴∠BCP=∠BAE,
∵△ABC是等边三角形,
∴BA=BC,
∴△PBC≌△EBA(SAS).
请你补全余下的证明过程.
【应用】如图③,⊙O是△ABC的外接圆,∠ABC=90∘,AB=BC,点P在⊙O上,且点P与点B在AC的两侧,连接PA、PB、PC,若PB=2 2PA,则PBPC的值为______ .
23. 如图①,在矩形ABCD中,AB=3,AD=5,点E在边BC上,且BE=2,动点P从点E出发,沿折线EB−BA−AD以每秒1个单位长度的速度运动.作∠PEQ=90∘,EQ交边AD或边DC于点Q,连接PQ.当点Q与点C重合时,点P停止运动.设点P的运动时间为t秒.(t>0)
(1)当点P和点B重合时,线段PQ的长为______ ;
(2)当点Q和点D重合时,求tan∠PQE;
(3)当点P在边AD上运动时,△PQE的形状始终是等腰直角三角形,如图②,请说明理由;
(4)作点E关于直线PQ的对称点F,连接PF、QF,当四边形EPFQ和矩形ABCD重叠部分图形为轴对称四边形时,直接写出t的取值范围.
24. 在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,抛物线y=−x2+bx+2(b是常数)经过点(2,2).点A的坐标为(m,0),点B在该抛物线上,横坐标为1−m.其中m<0.
(1)求该抛物线对应的函数表达式及顶点坐标;
(2)当点B在x轴上时,求点A的坐标;
(3)该抛物线与x轴的左交点为P,当抛物线在点P和点B之间的部分(包括P,B两点)的最高点与最低点的纵坐标之差为2−m时,求m的值;
(4)当点B在x轴上方时,过点B作BC⊥y轴于点C,连接AC、BO.若四边形AOBC的边和抛物线有两个交点(不包括四边形AOBC的顶点),设这两个交点分别为点E、点F,线段BO的中点为D.当以点C、E、O、D(或以点C、F、O、D)为顶点的四边形的面积是四边形AOBC面积的一半时,直接写出所有满足条件的m的值.
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解:由图可知:b到原点O的距离最短,
所以在这四个数中,绝对值最小的数是b.
故选:B.
根据数轴上某个数与原点的距离的大小确定结论.
本题考查了绝对值的定义、实数大小比较问题,熟练掌握绝对值最小的数就是到原点距离最小的数.
2.【答案】D
【解析】解:38000000=3.8×107.
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】B
【解析】解:A.a3−a2,无法合并,故此选项不合题意;
B.a2⋅a=a3,故此选项符合题意;
C.(a2)3=a6,故此选项不合题意;
D.a6÷a2=a4,故此选项不合题意.
故选:B.
直接利用同底数幂的乘除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.
此题主要考查了同底数幂的乘除运算以及幂的乘方运算、合并同类项,正确掌握相关运算法则是解题关键.
4.【答案】C
【解析】解:多面体的底面是面③,则多面体的上面是⑤.
故选:C.
由多面体的表面展开图,即可得到答案.
本题考查几何体的表面展开图,关键是由长方体的表面展开图找到相对面.
5.【答案】A
【解析】解:∵点O为AA′、BB′的中点,
∴OA=OA′,OB=OB′,
由对顶角相等得∠AOB=∠A′OB′,
在△AOB和△A′OB′中,
OA=OA′∠AOB=∠A′OB′OB=OB′,
∴△AOB≌△A′OB′(SAS),
∴AB=A′B′,
即只要量出A′B′的长度,就可以知道该零件内径AB的长度,
故选:A.
根据点O为AA′、BB′的中点得出OA=OA′,OB=OB′,根据对顶角相等得到∠AOB=∠A′OB′,从而证得△AOB和△A′OB′全等,于是有AB=A′B′,问题得证.
本题考查了三角形全等的判定与性质,正确运用三角形全等的判定定理是解题的关键.
6.【答案】D
【解析】解:如图,由题意得,AC=32m,∠A=25∘,
在Rt△ABC中,
∵cosA=ACAB,
∴AB=ACcosA=32cos25∘(m),
故选:D.
根据直角三角形的边角关系进行解答即可.
本题考查解直角三角形的应用,掌握直角三角形的边角关系是正确解答的前提.
7.【答案】B
【解析】解:角平分线的作法如下:①以点A为圆心,AD长为半径作弧,分别交AM、AN于点D、E;
②分别以点D、E为圆心,DF长为半径作弧,两弧在∠MAN内相交于点F;
③作射线AF,AF即为∠MAN的平分线.
根据角平分线的作法可知,AD=AE,DF=EF,
根据等腰三角形的三线合一可知AF⊥DE,
故选:B.
利用基本作图得到AF平分∠MAN,则根据角平分线的画法可对选项进行一一判断.
本题考查了用直尺和圆规作角平分线的方法,掌握画法是解题的关键.
8.【答案】C
【解析】解:由题意,得A(1,k),B(k,1).
∵AB=3 2,
∴有两点距离公式可得:2(k−1)2=18.
∴(k−1)2=9.
∴k=−2或4.
又k>0,
∴k=4.
故选:C.
依据题意,可得A(1,k),B(k,1),再由AB=3 2,从而2(k−1)2=18,进而得解.
本题考查了反比例函数的图象与性质的应用,解题时需要熟练掌握并理解.
9.【答案】(m+1)(m−1)
【解析】解:m2−1=(m+1)(m−1).
本题刚好是两个数的平方差,所以利用平方差公式分解则可.平方差公式:a2−b2=(a+b)(a−b).
本题考查了平方差公式因式分解.能用平方差公式进行因式分解的式子的特点是:两项平方项;符号相反.
10.【答案】c<1
【解析】解:∵关于x的方程x2−2x+c=0有两个不相等的实数根,
∴Δ=(−2)2−4c>0,
解得:c<1.
故答案为:c<1.
根据一元二次方程有两个不相等的实数根,Δ=b2−4ac>0求解即可.
本题主要考查一元二次方程根的判别式,熟知一元二次方程的根与Δ=b2−4ac的关系是解题关键.熟知一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根与Δ=b2−4ac有如下关系:①当Δ>0时,方程有两个不相等的两个实数根;②当Δ=0时,方程有两个相等的两个实数根;③当Δ<0时,方程无实数根.
11.【答案】(7.5−10x)
【解析】解:由题意可得,
他从起点开始以平均每分钟x公里的速度跑了10分钟,此时他离健康跑终点的路程为(7.5−10x)公里,
故答案为:(7.5−10x).
根据题意可知:总路程-已跑的路程=离终点的路程,然后列出相应的代数式即可.
本题考查列代数式,解答本题的关键是明确题意,列出相应的代数式即可.
12.【答案】1:3
【解析】解:∵OA:AA′=1:2,
∴OA:OA′=1:3,
∵△ABC和△A′B′C′是以点O为位似中心的位似图形,
∴AC//A′C′,△ABC∽△A′B′C′,
∴△AOC∽△A′OC′,
∴AC:A′C′=OA:OA′=1:3,
∴△ABC与△A′B′C′的周长比为1:3,
故答案为:1:3.
根据题意求出OA:OA′=1:3,根据相似三角形的性质求出AC:A′C′,根据相似三角形的性质计算即可.
本题考查的是位似变换的概念和性质,掌握位似图形的对应边互相平行是解题的关键.
13.【答案】45
【解析】解:∵五边形的内角和为(5−2)×180∘=540∘,
∴∠B=∠BAE=108∘,
由图形的折叠可知,∠BAM=∠EAM=12∠BAE=54∘,
∠BAF=∠FAB′=12∠BAM=27∘,
∠AFB′=∠AFB=180∘−∠B−∠BAF=180∘−108∘−27∘=45∘.
故答案为:45.
由多边形的内角和及轴对称的性质和三角形内角和可得出结论.
本题考查了多边形的内角和,三角形的内角和定理,图形的折叠的性质,掌握这些知识点是解题的关键.
14.【答案】19
【解析】解:由题意可知:A(−40,4)、B(40,4).H(0,20),
设抛物线解析式为:y=ax2+20,
将A(−40,4)代入解析式y=ax2+20,
解得:a=−1100,
∴y=−x2100+20,
消防车同时后退10米,即抛物线 y=−x2100+20向左平移后的抛物线解析式为:y=−(x+10)2100+20,
令x=0,
解得:y=19,
故答案为:19.
根据题意求出原来抛物线的解析式,从而求得平移后的抛物线解析式,再令x=0求平移后的抛物线与y轴的交点即可.
本题考查了待定系数法求抛物线解析式、函数图象的平移及坐标轴的交点,解题的关键是求得移动前后抛物线的解析式.
15.【答案】解:原式=a2+2a+1+a−a2
=(a2−a2)+(2a+a)+1
=3a+1.
当a= 33时,3a+1=3× 33+1= 3+1.
【解析】分别运用完全平方公式和乘法分配律将两个括号展开,再进行合并同类项计算即可.
整式的混合运算是初中数学最基本的知识点,考查学生最基本的运算能力,一定要熟练掌握,确保计算结果正确无误.
16.【答案】解:画树状图如下:
共有9种等可能的结果,其中两次中的彩蛋颜色不同的结果有4种,
∴某同学获一等奖的概率为49.
【解析】画树状图,共有9种等可能的结果,其中两次中的彩蛋颜色不同的结果有4种,再由概率公式求解即可.
本题考查的是用树状图法求概率.树状图法可以不重复不遗漏的列出所有可能的结果,适合于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.
17.【答案】解:设原计划平均每天制作x个摆件,
根据题意,得3000x−30001.5x=5,
解得x=200,
经检验,x=200是原方程的根,且符合题意,
答:原计划平均每天制作200个摆件.
【解析】设原计划平均每天制作x个摆件,根据“结果提前5天完成任务”列分式方程,求解即可.
本题考查了分式方程的应用,理解题意并能根据题意建立方程是解题的关键.
18.【答案】18
【解析】(1)证明:∵△ACB≌△DFE,
∴AC=DF,∠CAB=∠FDE,
∴AC//DF,
∴四边形AFDC是平行四边形;
(2)解:连接CF交AD于O,
∵∠ACB=90∘,∠CAB=30∘,BC=6cm,
∴AC= 3BC=6 3(cm),
∵四边形AFDC是菱形,
∴CF⊥AD,AD=2AO,
∴∠AOC=90∘,
∴AO= 32AC= 32×6 3=9(cm),
∴AD=2AO=18cm,
故答案为:18.
(1)根据全等三角形的性质得到AC=DF,∠CAB=∠FDE,根据平行线的判定定理得到AC//DF,根据平行四边形的判定定理即可得到四边形AFDC是平行四边形;
(2)连接CF交AD于O,根据直角三角形的性质得到AC= 3BC=6 3(cm),根据菱形的性质得到CF⊥AD,AD=2AO,根据直角三角形的性质即可得到结论.
本题考查了菱形的性质,平行四边形的判定,含30∘角的直角三角形的性质,全等三角形的性质,熟练掌握菱形的性质是解题的关键.
19.【答案】8.67
【解析】解:(1)7÷35%=20(人),
偏胖人数:20−2−7−3=8(人),
条形图如下:
;
(2)200×8+320=110(人),
答:公司200名员工中属于偏胖和肥胖的总人数110人;
(3)小张实际体重:27×(1.70)2=78.03(kg),
小张正常体重的最大值:24×(1.70)2=69.36(kg),
∴他的体重至少需要减掉:78.03−69.36=8.67(kg),
故答案为:8.67.
(1)利用正常人数7除以35%即可得总人数,减去其它人数和即可得答案;
(2)用200×偏胖和肥胖和的百分比即可得答案;
(3)利用身体质量指数公式算出小张实际体重,再用小张身高算出正常体重的最大值,最后用小张实际体重减去小张正常体重的最大值即可得答.
本题考查条形统计图,扇形图,能结合俩图找到正常体重的人数和百分比是解题关键.
20.【答案】解:如图:
(1)如图①:△ABC即为所求;
(2)如图②:△ABC即为所求;
(3)如图③:△ABC即为所求.
【解析】(1)先根据三角形的面积求出AB边上的高,再作图;
(2)根据网格线的特点及三角形的面积公式作图;
(3)根据网格线的特点及三角形的面积公式作图.
本题考查了作图的应用与设计,掌握网格线的特点及三角形的面积公式是解题的关键.
21.【答案】解:(1)设乙距山脚的垂直高度y与x之间的函数关系式为y=kx+b,
∵直线过(15,0)和(40,300),
∴15k+b=040k+b=300,
解得k=12b=−180,
∴乙距山脚的垂直高度y与x之间的函数关系式为y=12x−180;
(2)设甲的函数解析式为:y=mx+n,
将(25,160)和(60,300)代入得:
160=25m+n300=60m+n,
解得m=4n=60,
∴y=4x+60;
∵乙乘坐缆车上升过程中,和甲处于同一高度时距山脚的垂直高度,
∴y=12x−180y=4x+60,
解得x=30y=180,
∴乙乘坐缆车上升过程中,和甲处于同一高度时距山脚的垂直高度为180米.
【解析】(1)设乙距山脚的垂直高度y与x之间的函数关系式为y=kx+b,再利用待定系数法来求解即可;
(2)求出甲的函数解析式和乙的解析式,甲的函数解析式和乙的解析式组成方程组解答即可.
本题考查了一次函数的应用,待定系数法求一次函数的解析式的运用,图象的交点坐标的求法是解题关键.
22.【答案】458+2 27
【解析】【感知】解:∵∠AOB=90∘,
∴∠APB=12∠AOB=45∘(在同圆中,同弧所对的圆周角是圆心角的一半),
故答案为:45;
【探究】证明:延长PA至点E,使AE=PC,连接BE.
∵四边形ABCP是⊙O的内接四边形,
∴∠BAP+∠BCP=180∘,
∵∠BAP+∠BAE=180∘,
∴∠BCP=∠BAE,
∵△ABC是等边三角形,
∴BA=BC,
∴△PBC≌△EBA(SAS),
∴PB=EB,
∵△ABC是等边三角形,
∴∠ACB=60∘,
∴∠APB=60∘,
∴△PBE为等边三角形,
∴PB=PE=AE+AP=PC+AP;
【应用】解:如图③,
延长PA至点G,使AG=PC,连接BE.
∵四边形ABCP是⊙O的内接四边形,
∴∠BAP+∠BCP=180∘,
∵∠BAP+∠BAG=180∘,
∴∠BCP=∠BAG,
∵BA=BC,
∴△PBC≌△GBA(SAS),
∴PB=GB,∠PBC=∠GBA,
∵∠ABC=90∘,
∴∠PBG=∠GBA+∠ABP=∠PBC+∠ABP=∠ABC=90∘,
∴PG= 2BP,
∵PG=PA+AG=PA+PC,
∴PC=PG−PA=2 2PA−PA=(2 2−1)PA,
∴PBPC=2 2PA(2 2−1)PA=8+2 27,
故答案为:8+2 27.
【感知】根据圆周角定理即可得出答案;
【探究】先构造出△PBC≌△EBA(SAS),得出PB=EB,进而得出△PBE是等边三角形,即可得出结论;
【应用】先构造出△PBC≌△EBA(SAS),进而判断出∠PBG=90∘,进而得出△PBG是等腰直角三角形,即可得出结论;
此题是圆的综合题,主要考查了圆周角定理,圆内接四边形的性质,全等三角形的判定和性质,作出辅助线构造出全等三角形是解本题的关键.
23.【答案】 13
【解析】解:如图所示,连接BQ,
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠BAQ=∠ABE=90∘,
∵∠PEQ=90∘,
∴四边形ABEQ是矩形,
当点P和点B重合时,
∴QE=AB=3,BE=2,
在Rt△QBE中,BQ= BE2+QE2= 32+22= 13,
故答案为: 13.
(2)如图所示,
∵∠PEQ=90∘,∠PBE=∠ECD=90∘,
∴∠1+∠2=90∘,∠2+∠3=90∘,
∴∠1=∠3,
∴△PBE∽△ECD,
∴PEDE=BECD,
∵BE=2,CD=AB=3,
∴tan∠PQE=PEDE=BECD=23.
(3)如图所示,过点P作PH⊥BC于点H,
∵∠PEQ=90∘,∠PHE=∠ECQ=90∘,
∴∠1+∠2=90∘,∠2+∠3=90∘,
则四边形ABHP是矩形,
∴PH=AB=3,
又∵EC=BC−BE=5−2=3,
∴PH=EC,
∴△PHE≌ECQ(AAS),
∴PE=QE,
∴△PQE是等腰直角三角形;
(4)①如图所示,当点P在BE上时,
∵QE=QF=3,AQ=BE=2,
在Rt△AQF中,AF= QF2−AQ2= 32−22= 5,
则BF=3− 5,
∵PE=t,
∴BP=2−t,PF=PE=t,
在Rt△PBF中,PF2=PB2+FB2,
∴t2=(3− 5)2+(2−t)2,
解得:t=9−3 52,
当t<9−3 52时,点F在矩形内部,
∴0≤t≤9−3 52符合题意.
②当P点在AB上时,当F,A重合时符合题意,此时如图,
π
则PB=t−BE=t−2,PE=AP=AB−PB=3−(t−2)=5−t,
在Rt△PBE中,PE2=PB2+BE2,
∴(5−t)2=(t−2)2+22,
解得t=176.
③当点P在AD上,当F,D重合时,此时点Q与点C重合,则PFQE是正方形,此时t=2+3+2=7.
综上所述,0
(2)证明△PBE∽△ECD,得出tan∠PQE=PEDE=BECD=23.
(3)过点P作PH⊥BC于点H,证明△PHE≌△ECQ得出PE=QE,即可得出结论.
(4)分三种情况讨论,①如图所示,当点P在BE上时,②当P点在AB上时,当F,A重合时符合题意,此时如图,③当点P在AD上,当F,D重合时,此时Q与点C重合,则PFQE是正方形,即可求解.
本题考查了矩形的性质,正方形的性质与判定,勾股定理,求正切,轴对称的性质,分类讨论,分别画出图形,数形结合是解题的关键.
24.【答案】解:(1)将点(2,2)代入抛物线y=−x2+bx+2中,
得2=−4+2b+2,
解得:b=2,
∴抛物线解析式为y=−x2+2x+2y=−x2+2x+2=−(x+1)2+3,
∴顶点坐标为(−1,3).
(2)由y=−x2+2x+2,
当y=0时,−x2+2x+2=0,
解得:x1=1− 3,x2=1+ 3,
∵抛物线上的点B在x轴上时,横坐标为1−m.其中m<0.
∴1−m>1,
∴1−m=1+ 3,
解得:m=− 3,
∵点A的坐标为(m,0),
∴A(− 3,0).
(3)①如图所示,当1<1−m<1+ 3,即− 3
抛物线在点P和点B之间的部分(包括P,B两点)的最高点为顶点,最低点为点P,
∵顶点坐标为(−1,3),P(1− 3,0),
则纵坐标之差为3−0=3,
根据题意,3=2−m,
解得m=−1;
②当1−m≥1+ 3,即m≤− 3时,
∵B(1−m,−(1−m)2+2(1−m)+2),即B(1−m,−m2+3),
依题意,3−(−m2+3)=2−m,
解得:m=−2或m=1(舍去).
③当1− 3<1−m<1,即0
则−m2+3=2−m,
解得m= 5+12或m=1− 52(舍去);
④当1−m≤1− 3,即m≥ 3,
则0−(−m2+3)=2−m,
解得m=− 21−12(舍去)或m= 21−12,
综上所述,m=−1或m=−2或m= 5+12或m= 21−12.
(4)如图所示,
∵B在x轴的上方,
∴1− 3<1−m<1+ 3,
∴− 3
∴S△BCD=S△COD,
∵S四边形AOBC=S△AOC+S△BOC,S△BOC=S△BCD+S△COD,
①当E是AC的中点,如图,
则S四边形AOBC=S四边形CEOD,
∴E(m2,−m2+32),代入y=−x2+2x+2,
即−m2+32=−(m2)2+2×m2+2,
解得m=− 2−2(舍去)或m=−2+ 2;
②同理当F为AO的中点时,如图所示,
S△ACF=S△CFO,S△BCD=S△COD,则点C、F、O、D为顶点的四边形的面积是四边形AOBC面积的一半,
∴m2=1− 3,
解得m=2−2 3;
③如图所示,
设S△BOC=S,
则S△DBC=12S,
∵以点C、E、O、D为顶点的四边形的面积是四边形AOBC面积的一半,线段BO的中点为D,
∴12S+S△CDF=S△FDB+S△AOC,
即12S+S△CDF=12S−S△CDF+S△AOC,
∴12S△AOC=S△CDF,
∴CF=AO,
∴F(−m,−m2+3),
∵B,F关于x=1对称,
∴−m+1−m2=1,
解得:m=−12.
综上所述,m=−2+ 2或m=2−2 3或m=−12.
【解析】(1)将点(2,2)代入抛物线解析式,利用待定系数法即可求解;
(2)当y=0时,−x2+2x+2=0,求得抛物线与x轴的交点坐标,根据抛物线上的点B在x轴上时,横坐标为1−m,其中m<0,得出m=− 3,即可求解;
(3)①如图所示,当1<1−m<1+ 3,即− 3
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