2023年江苏省徐州市沛县中考数学三模试卷(含解析)
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一、选择题(本大题共8小题,共24.0分。在每小题列出的选项中,选出符合题目的一项)
1. 2023的相反数是( )
A. 12023 B. −12023 C. 2023 D. −2023
2. 在下列图形中,既是轴对称图形又是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
3. 下列运算正确的是( )
A. a+2a=3a2 B. a23=a5 C. a3⋅a4=a12 D. −3a2=9a2
4. 如图,是由相同大小的五个小正方体组成的立体模型,它的俯视图是( )
A.
B.
C.
D.
5. 下列语句所描述的事件是随机事件的是( )
A. 两点决定一直线 B. 清明时节雨纷纷
C. 没有水分,种子发芽 D. 太阳从东方升起
6. 某校为增强学生的爱国意识,特开展中国传统文化知识竞赛,九年级共30人参加竞赛,得分情况如下表所示,则这些成绩的中位数和众数分别是( )
成绩/分
90
92
94
96
100
人数/人
2
4
9
10
5
A. 94分,96分 B. 95分,96分 C. 96分,96分 D. 96分,100分
7. 如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标为(−1, 3),以原点O为中心,将点A顺时针旋转90°得到点A′,则点A′坐标为( )
A. (1,− 3)
B. (− 3,1)
C. (0,2)
D. ( 3,1)
8. 如图,B、C两点分别在函数y=5x(x>0)和y=1x(x<0)的图象上,线段BC⊥y轴,点A在x轴上,则△ABC的面积为( )
A. 3 B. 4 C. 6 D. 9
二、填空题(本大题共10小题,共30.0分)
9. 64的平方根是______ .
10. 使 2−x有意义的x的取值范围是______.
11. 分解因式:x2−1= ______ .
12. 根据电影发行方的数据,电影《满江红》截至2023年3月17日,以4535000000元的票房高居春节档前列,数据4535000000用科学记数法表示为______ .
13. 已知关于x的一元二次方程kx2−(2k−1)x+k−2=0有两个不相等的实数根,则实数k的取值范围是______.
14. 已知点A( 2,m),B(32,n)在一次函数y=2x+b的图象上,则m ______ n(填“>”=”或“<”).
15. 如图,在⊙O中,弦AB,CD相交于点P,∠B=35°,∠APD=77°,则∠A的大小是______ 度.
16. 中国扇文化有着深厚的民族文化底蕴.如图,一扇形纸扇长AD为30cm,贴画部分的宽BD为20cm.该纸扇完全打开后,扇子外侧AB和AC所成的角为150°,则贴画一面的面积为______ cm2(结果保留π).
17. 如图,在△ABC中,按以下步骤作图:①分别以点B和C为圆心,以大于12BC的长为半径作弧,两弧相交于点M和N;②作直线MN交边AB于点E.若AC=5,BE=4,∠B=45°,则AB的长为______.
18. 如图由内角分别相等的四边形、五边形、六边形组合而成的图形中,∠1=30°,则∠2+∠3的度数为______ 度.
三、解答题(本大题共10小题,共84.0分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
19. (本小题10.0分)
计算:
(1)π0− 9+(13)−1−|−5|;
(2)(3a+2−1)÷a2−2a+1a+2.
20. (本小题8.0分)
(1)解方程:x2−4x−12=0.
(2)解不等式组:1+x>7+4xx<4+x2.
21. (本小题7.0分)
中国共产党第二十次全国代表大会于2022年10月16日在北京召开,同称“二十大”.在会议召开期间,国家领导人就许多民众关心的热点问题进行了时论,并形成了许多的决议.为了了解民众对“二十大”相关政策的了解情况,某小区居民进行了随机抽样调查,选取其中五个热点议题的关键词,分别为:“A、依法治国;B.社会保障;C.乡村振兴;D.教育改革;E.数字化生活”,每人只能从中选一个最关注的议题,根据调查结果绘制了两幅不完整的统计图,请结合统计图中的信息,解决下列问题:
(1)图中B所在扇形的圆心角度数为______ ;
(2)扇形统计图中,a= ______ ;
(3)将条形统计图补充完整;
(4)若这个小区居民共有1300人,根据抽样调查的结果,估计该小区居民中最关注的议题是“教育改革”的大约有多少人?
22. (本小题7.0分)
第二十四届冬奥会于2022年2月20日在北京闭幕,北京成为全球首个既举办过夏季奥运会义举办过冬季奥运会的城市.如图,是四张关于冬奥会运动项目的卡片,卡片的正面分别印有A.“花样滑冰”、B.“高山滑雪”、C.“单板滑雪大跳台”、D.“钢架雪车”(这四张卡片除正面图案外,其余都相同).将这四张卡片背面朝上,洗匀.
(1)从中随机抽取一张,求抽得的卡片恰好为“花样滑冰”的概率;
(2)若从中随机抽取两张卡片,请你用列表或画树状图的方法,求抽取的卡片中有“高山滑雪”的概率.
23. (本小题8.0分)
如图,在平行四边形ABCD中,过点D作DE⊥AB于点E,点F在CD边上,CF=AE,连接AF,BF.
(1)求证:四边形BFDE是矩形;
(2)若AF平分∠DAB,CF=3,DF=5,求四边形BFDE的面积.
24. (本小题8.0分)
如图,△ABC为等腰三角形,AB=AC,O是底边BC的中点,⊙O与腰AB相切于点D.
(1)求证:AC与⊙O相切;
(2)已知半径为 3,BC=4,求阴影部分的面积.
25. (本小题7.0分)
端午节吃粽子是中华民族的传统习俗.某超市节前购进了甲、乙两种畅销口味的粽子.已知购进甲种粽子的金额是1200元,购进乙种粽子的金额是800元,购进甲种粽子的数量比乙种粽子的数量少50个,甲种粽子的单价是乙种粽子单价的2倍.求乙种粽子的单价是多少元?
26. (本小题8.0分)
一个无盖的长方体盒子的展开图如图所示.
(1)该盒子的底面的长为______(用含a的式子表示).
(2)若①,②,③,④四个面上分别标有整式2(x+1),x,−2,4,且该盒子的相对两个面上的整式的和相等,求x的值.
(3)请在图中补充一个长方形,使该展开图折叠成长方体盒子后有盖.
27. (本小题9.0分)
科技改变生活,科技服务生活.如图为一新型可调节洗手装置侧面示意图,可满足不同人的洗手习惯,AM为竖直的连接水管,当出水装置在A处且水流AC与水平面夹角为63°时,水流落点正好为水盆的边缘C处;将出水装置水平移动10cm至B处且水流与水平面夹角为30°时,水流落点正好为水盆的边缘D处,MC=AB.
(1)求连接水管AM的长.(结果保留整数)
(2)求水盆两边缘C,D之间的距离.(结果保留一位小数)
(参考数据:sin63°≈0.9,cos63°≈0.5,tan63°≈2.0, 3≈1.73)
28. (本小题12.0分)
如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=−12x2+bx+c与x轴交于A(−2,0),B(4,0)两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,连接AC、BC,点P为直线BC上方抛物线上一动点,连接OP交BC于点Q.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)当PQOQ的值最大时,求点P的坐标和PQOQ的最大值;
(3)把抛物线y=−12x2+bx+c向右平移1个单位,再向上平移2个单位得新抛物线y′,M是新抛物线上一点,N是新抛物线对称轴上一点,当以M、N、B、C为顶点的四边形是平行四边形时,直接写出所有符合条件的N点的坐标.
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解:2023的相反数是−2023.
故选:D.
只有符号不同的两个数叫做互为相反数,由此即可得到答案.
本题考查相反数,关键是掌握相反数的定义.
2.【答案】D
【解析】解:A、该图形是轴对称图形,不是中心对称图形;故A不符合题意;
B、该图形是轴对称图形,不是中心对称图形;故B不符合题意;
C、该图形是轴对称图形,不是中心对称图形;故C不符合题意;
D、该图形既是轴对称图形又是中心对称图形;故D符合题意.
故选:D.
根据轴对称图形与中心对称图形的概念判断即可.
本题考查的是中心对称图形与轴对称图形的概念.轴对称图形的关键是寻找对称轴,图形两部分折叠后可重合,中心对称图形是要寻找对称中心,旋转180度后两部分重合.
3.【答案】D
【解析】解:A.a+2a=3a,故此选项不符合题意;
B.a23=a6,故此选项不符合题意;
C.a3⋅a4=a7,故此选项不符合题意;
D.−3a2=9a2,正确,故此选项符合题意,
故选:D.
根据合并同类项,幂的乘方,同底数幂的乘法,积的乘方运算法则进行计算,然后作出判断.
本题考查合并同类项,幂的乘方,同底数幂的乘法,积的乘方运算,掌握运算法则是解题关键.
4.【答案】D
【解析】解:从上面看,可得图形如下:
.
故选:D.
找到从上面看所得到的图形即可,注意所有的看到的棱都应表现在俯视图中.
本题考查了简单组合体的三视图,俯视图是从物体的上面看得到的视图,考查了学生细心观察能力,属于基础题.
5.【答案】B
【解析】解:A、两点决定一直线是必然事件,故此选项不符合题意;
B、清明时节雨纷纷是随机事件,故此选项符合题意;
C、没有水分,种子发芽,是不可能事件,故此选项不符合题意;
D、太阳从东方升起是必然事件,故此选项不符合题意.
故选:B.
根据事件发生的可能性大小判断相应事件的类型即可.
本题考查的是必然事件、不可能事件、随机事件的概念.必然事件指在一定条件下,一定发生的事件.不可能事件是指在一定条件下,一定不发生的事件,不确定事件即随机事件是指在一定条件下,可能发生也可能不发生的事件.
6.【答案】B
【解析】解:把这些数据从小到大排列,最中间的两个数是第15、16个数的平均数,
所以全班30名同学的成绩的中位数是:94+962=95分;
96出现了10次,出现的次数最多,则众数是96分,
所以这些成绩的中位数和众数分别是95分,96分.
故选:B.
根据中位数和众数的定义分别进行解答即可.
此题考查了中位数和众数.解题的关键是掌握求中位数和众数的方法,中位数是将一组数据从小到大(或从大到小)重新排列后,最中间的那个数(或最中间两个数的平均数),叫做这组数据的中位数,如果中位数的概念掌握得不好,不把数据按要求重新排列,就会出错;众数是一组数据中出现次数最多的数.
7.【答案】D
【解析】解:如图所示,过A作AB⊥x轴于B,过A′作A′C⊥x轴于C,
∵∠AOA′=90°=∠ABO=∠OCA′,
∴∠BAO+∠AOB=90°=∠A′OC+∠AOB,
∴∠BAO=∠COA′,
又∵AO=OA′,
∴△AOB≌△OA′C(AAS),
∴A′C=BO=1,CO=AB= 3,
∴点A′坐标为( 3,1),
故选:D.
过A作AB⊥x轴于B,过A′作A′C⊥x轴于C,依据△AOB≌△OA′C,即可得到A′C=BO=1,CO=AB= 3,进而得出点A′坐标为( 3,1).
本题考查了坐标与图形的变化−旋转,根据旋转变换只改变图形的位置,不改变图形的形状与大小,得出△AOB≌△OA′C是解题的关键.
8.【答案】A
【解析】解:连接OC、OB,BC与y轴交于点D,
∵BC⊥y轴,
∴△ABC的面积等于△OBC的面积,
∵△OBC的面积=S△DOC+S△BOD=CD⋅DO2+BD⋅OD2=52+12=3,
∴△ABC的面积为:3.
故选:A.
连接OC、OB根据△ABC的面积等于△OBC的面积,根据反比例函数k的几何意义,即可求解.
本题考查了反比例函数k的几何意义,熟练掌握反比例函数k的几何意义是解题的关键.
9.【答案】±8
【解析】解:∵82=64,(−8)2=64,
∴64的平方根为±8,
故答案为:±8.
一个数x的平方等于a,即x2=a,那么这个数x即为a的平方根,据此即可求得答案.
本题考查平方根的定义,此为基础且重要知识点,必须熟练掌握.
10.【答案】x≤2
【解析】解:由题意得:2−x≥0,
解得:x≤2.
故答案为:x≤2.
根据二次根式的被开方数为非负数即可得出答案.
本题考查二次根式有意义的条件,比较简单,注意掌握二次根式的被开方数为非负数.
11.【答案】(x+1)(x−1)
【解析】解:x2−1=(x+1)(x−1).
故答案为:(x+1)(x−1).
利用平方差公式分解即可求得答案.
此题考查了平方差公式分解因式的知识.题目比较简单,解题需细心.
12.【答案】4.535×109
【解析】解:4535000000=4.535×109.
故答案为:4.535×109.
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,正确确定a的值以及n的值是解决问题的关键.
13.【答案】k>−14且k≠0
【解析】解:根据题意得k≠0且Δ=(2k−1)2−4k(k−2)>0,
解得k>−14且k≠0.
即实数k的取值范围是k>−14且k≠0.
故答案为:k>−14且k≠0.
根据一元二次方程根的定义和根的判别式的意义得到k≠0且Δ=(2k−1)2−4k(k−2)>0,然后求出两不等式的公共部分即可.
本题考查了根的判别式: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.
14.【答案】<
【解析】解:∵k=2>0,
∴y随x的增大而增大,
又∵A( 2,m),B(32,n)在一次函数y=2x+b的图象上,且 2<32,
∴m
由k=2>0,利用一次函数的性质,可得出y随x的增大而增大,结合 2<32,可得出m
15.【答案】42
【解析】解:∵∠B=35°,∠APD=77°,
∴∠A=∠D=∠APD−∠B=77°−35°=42°,
故答案为:42.
利用三角形外角和同弧所对的圆周角相等解题.
本题考查三角形的外角性质和圆周角的性质,掌握同弧所对的圆周角相等是解题的关键.
16.【答案】10003π
【解析】解:∵AD=30cm,BD=20cm,
∴AB=AD−BD=10cm,
∵扇形的圆心角是150°,
∴150×π×302360−150×π×102360=1000π3(cm2),
∴贴画一面的面积为1000π3cm2.
故答案为:1000π3.
由扇形面积计算公式:设圆心角是n°,圆的半径为R的扇形面积为S,则S扇形=n360πR2,即可计算.
本题考查扇形的面积,关键是掌握扇形面积的公式.
17.【答案】7
【解析】解:设MN交BC于D,连接EC,如图:
由作图可知:MN是线段BC的垂直平分线,
所以BE=CE=4,
所以∠ECB=∠B=45°,
所以∠BEC=180°−(∠ECB+∠B)=90°,
所以∠AEC=90°,
在Rt△ACE中,
AE= AC2−CE2= 52−42=3,
所以AB=AE+BE=3+4=7,
故答案为:7.
分析:
设MN交BC于D,连接EC,由作图可知:MN是线段BC的垂直平分线,即得BE=CE=4,有∠ECB=∠B=45°,从而∠AEC=90°,由勾股定理得AE=3,故AB=AE+BE=7.
本题考查尺规作图中的计算问题,解题的关键是掌握用尺规作线段垂直平分线的方法,得到MN是线段BC的垂直平分线.
18.【答案】102
【解析】解:如图:
∵四边形、五边形、六边形的各内角相等,
∴四边形的每个内角是90°,五边形的每个内角是108°,六边形的每个内角是120°,
∴∠2+∠BAC=90°,∠3+∠BCA=90°,∠1+∠ABC=360°−108°−120°=132°,
∵∠1=30°,
∴∠ABC=132°−30°=102°,
∴∠BAC+∠BCA=180°−102°=78°,
∵∠2+∠BAC+∠3+∠BCA=90°+90°=180°,
∴∠2+∠3=180°−78°=102°,
故答案为:102.
由多边形内角和定理:(n−2)⋅180° (n≥3且n为整数)定理,求出内角分别相等的四边形、五边形、六边形的内角度数即可求解.
本题考查多边形的有关知识,解题的关键是求出内角分别相等的四边形、五边形、六边形的内角度数.
19.【答案】解:(1)π0− 9+(13)−1−|−5|
=1−3+3−5
=−4;
(2)(3a+2−1)÷a2−2a+1a+2
=1−aa+2⋅a+2(1−a)2
=11−a.
【解析】(1)先计算零指数幂、算术平方根、负整数指数幂和绝对值,再进行加减运算;
(2)先将括号内式子通分,再将分式除法转换为乘法,最后约分化简即可.
本题考查的是分式的混合运算,零指数幂、算术平方根、负整数指数幂和绝对值,熟知以上知识是解题的关键.
20.【答案】解:(1)x2−4x−12=0,
(x+2)(x−6)=0,
∴x+2=0或x−6=0,
解得x1=−2,x2=6;
(2)1+x>7+4x①x<4+x2②,
解不等式①,得:x<−2,
解不等式②,得:x<4,
∴原不等式组的解集为x<−2.
【解析】(1)利用因式分解法解一元二次方程即可;
(2)分别求解不等式,再确定不等式组的解集.
本题考查的是解一元二次方程和不等式组,熟练掌握相关方法和步骤是解题关键.
21.【答案】108° 25
【解析】解:(1)议题B所在扇形的圆心角度数为:360°×30%=108°,
故答案为:108°;
(2)调查总人数为:60÷30%=200(人),
D议题所占百分比为:20200×100%=10%,
∴a%=1−30%−15%−10%−20%=25%,即a=25.
故答案为:25;
(3)议题A的人数为:200×25%=50(人),
议题C的人数为:200×15%=30(人),
补全条形统计图如下:
(4)1300×20200=130(人),
答:估计该小区居民中最关注的议题是“教育改革”的大约有130人.
(1)用360°乘以议题B的人数所占比例;
(2)用议题B的人数除以它对应的百分比可得调查总人数,进而求出D所占百分百,然后用“1”分别减去其他四个议题所占百分百可得a的值;
(3)根据议题A、议题C对应的人数补全图形即可;
(4)用总人数乘以样本中D人数所占比例即可.
本题考查条形统计图、扇形统计图以及样本估计总体,理解两个统计图中数量之间的关系是正确解答的前提.
22.【答案】解:(1)由题意知,抽得的卡片恰好为“花样滑冰”的概率为14;
(2)根据题意作树状图如下:
∴抽取的卡片中有“高山滑雪”的概率为612=12.
【解析】(1)根据概率公式得出结论即可;
(2)画出树状图得出结论即可.
本题主要考查概率的知识,熟练根据树状图求概率是解题的关键.
23.【答案】(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴DF//EB,AB=CD,
又∵CF=AE,
∴DF=BE,
∴四边形BFDE是平行四边形,
∵DE⊥AB,
∴∠DEB=90°,
∴四边形BFDE是矩形.
(2)解:∵AF平分∠DAB,DC//AB,
∴∠DAF=∠FAB,∠DFA=∠FAB,
∴∠DAF=∠DFA,
∵DF=5,
∴AD=FD=5,
∵AE=CF=3,DE⊥AB,
∴DE= AD2−AE2=4,
∴矩形BFDE的面积是:DF⋅DE=5×4=20.
【解析】(1)由在平行四边形ABCD中,得到DF//EB,AB=CD,由CF=AE,可得DF=BE,根据矩形的判定即可求证.
(2)根据平行线的性质和角平分线的性质可得AD=FD=5,由勾股定理可求出DE=4,即可得出结论.
本题主要考查了矩形的判定,平行四边形的性质,角平分线的性质,熟练掌握这些判定和性质是解此题的关键.
24.【答案】(1)证明:如图,连接OA、OD,过点O作OF⊥AC,垂足为F,
∵AB与⊙O相切于点D,
∴OD⊥AD,
∵AB=AC,点O是BC的中点,
∴∠OAD=∠OAF,
∴OD=OF,
即点O到AC的距离等于半径,
∴AC是⊙O的切线;
(2)解:∵点O是BC的中点,BC=4,
∴OB=OC=2,
在Rt△BOD中,OB=2,OD= 3,
∴∠BOD=30°,
同理∠COF=30°,
∴∠DOF=180°−30°−30°=120°,
在Rt△AOD中,OD= 3,∠AOD=60°,
∴AD= 3OD=3,
∴S阴影部分=S四边形ODAF−S扇形DOF
=3× 3−120π×( 3)2360
=3 3−π,
答:阴影部分的面积3 3−π,
【解析】(1)过点O作OF⊥AC,根据等腰三角形的性质,角平分线的性质得出点O到AC的距离等于半径OD即可;
(2)根据正三角形的性质求出圆心角度数,再根据S阴影部分=S四边形ODAF−S扇形DOF进行计算即可.
本题考查正多边形与圆,扇形面积的计算切线的判定和性质,掌握切线的判定方法,扇形面积的计算方法以及正多边形与圆的性质是正确解答的前提.
25.【答案】解:设乙种粽子的单价是x元,则甲种粽子的单价是2x元,
根据题意得:800x−12002x=50,
解得:x=4,
经检验,x=4是所列方程的解,且符合题意.
答:乙种粽子的单价是4元.
【解析】设乙种粽子的单价是x元,则甲种粽子的单价是2x元,利用数量=总价÷单价,结合用1200元购进甲种粽子的数量比用800元购进乙种粽子的数量少50个,可得出关于x的分式方程,解之经检验后,即可得出结论.
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.
26.【答案】3a
【解析】解:(1)由题可得,无盖的长方体盒子的高为a,底面的宽为3a−a=2a,
∴底面的长为5a−2a=3a,
故答案为:3a;
(2)∵①,②,③,④四个面上分别标有整式2(x+1),x,−2,4,且该盒子的相对两个面上的整式的和相等,
∴2(x+1)+(−2)=x+4,
解得x=4;
(3)如图所示:(答案不唯一)
(1)依据无盖的长方体盒子的高为a,底面的宽为2a,即可得到底面的长;
(2)根据该盒子的相对两个面上的整式的和相等,列方程求解即可;
(3)依据长方体的展开图的特征,即可在图中补充一个长方形,使该展开图折叠成长方体盒子后有盖.
本题主要考查了正方体相对两个面上的文字,从实物出发,结合具体的问题,辨析几何体的展开图,通过结合立体图形与平面图形的转化,建立空间观念是解决此类问题的关键.
27.【答案】解:(1)∵MC=AB=10cm,∠ACM=63°,
∴AM=MC⋅tan∠ACM=MC⋅tan63°≈10×2.0=20cm.
答:连接水管AM的长为20cm.
(2)如图,连接BC.
∵AB//MC,AB=MC,
∴四边形ABCM为平行四边形.
∵∠AMC=90°,
∴四边形ABCM为矩形,
∴BC=AM=20cm,∠BCD=90°.
∵∠BDC=30°,
∴BD=2BC=40cm,
∴CD= BD2−BC2=20 3≈34.6cm.
答:水盆两边缘C,D之间的距离为34.6cm.
【解析】(1)根据∠ACM的正切值求解即可;
(2)连接BC.首先证明出四边形ABCM为矩形,进而得到BD=2BC=40cm,然后利用勾股定理求解即可.
本题主要考查了解直角三角形的实际应用,明确题意,准确构造直角三角形是解题的关键.
28.【答案】解:(1)∵抛物线y=−12x2+bx+c与x轴交于A(−2,0)、B(4,0)两点(点A在点B的左侧),
∴−12×(−2)2−2b+c=0−12×42+4b+c=0,
解得:b=1c=4,
∴抛物线的函数表达式为y=−12x2+x+4;
(2)∵抛物线y=−12x2+x+4与y轴交于点C,
∴C(0,4),
∴OC=4,
设直线BC的解析式为y=kx+d,把B(4,0),C(0,4)代入,得:
4k+d=0d=4,
解得:k=−1d=4,
∴直线BC的解析式为y=−x+4,
如图1,过点P作PD//y轴交BC于点D,
设P(m,−12m2+m+4),则D(m,−m+4),
∴PD=−12m2+2m,
∵PD//OC,
∴△PDQ∽△OCQ,
∴PQOQ=PDOC=−12m2+2m4=−18(m−2)2+12,
∴当m=2时,PQOQ取得最大值12,此时,P(2,4).
(3)如图2,沿射线AC方向平移 5个单位,即向右平移1个单位,向上平移2个单位,
∴新抛物线解析式为y′=−12(x−2)2+132=−12x2+2x+92,对称轴为直线x=2,
设M(t,−12t2+2t+92),N(2,s),
①当BC为▱BCN1M1的边时,
则BC//MN,BC=MN,
∴t−2=4s=−12t2+2t+92+4,
解得:t=6s=52,
∴N1(2,52);
②当BC为▱BCM2N2的边时,
则BC//MN,BC=MN,
∴t−2=−4s=−12t2+2t+92−4,
解得:t=−2s=−112,
∴N2(2,−112);
③当BC为▱BM3CN3的对角线时,
则t+2=4−12t2+2t+92+s=4,
解得:t=2s=−52,
∴N3(2,−52);
综上所述,N点的坐标为:N1(2,52),N2(2,−112),N3(2,−52).
【解析】(1)运用待定系数法即可求得答案;
(2)运用待定系数法求得直线BC的解析式为y=−x+4,如图1,过点P作PD//y轴交BC于点D,设P(m,−12m2+m+4),则D(m,−m+4),证明△PDQ∽△OCQ,得出:PQOQ=PDOC=−12m2+2m4=−18(m−2)2+12,运用求二次函数最值方法即可得出答案;
(3)设M(t,−12t2+2t+92),N(2,s),分三种情况:①当BC为▱BCN1M1的边时,②当BC为▱BCM2N2的边时,③当BC为▱BM3CN3的对角线时,运用平行四边形性质即可求得答案.
本题是二次函数综合题,考查了待定系数法,二次函数的图象和性质,抛物线的平移,平行四边形的性质,相似三角形的判定和性质,熟练掌握铅锤法、中点坐标公式,运用数形结合思想、分类讨论思想是解题关键.
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