2023年黑龙江省哈尔滨十七中中考数学三模试卷(含解析)
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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. 12023的倒数是( )
A. −12023 B. 12023 C. −2023 D. 2023
2. 下列计算正确的是( )
A. (a2)3=a5 B. a2⋅a3=a5 C. a8÷a4=a2 D. (−ab2)2=−a2b4
3. 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.
4. 点(−1,3)在反比例函数y=−kx的图象上,则k的值为( )
A. 3 B. −3 C. −13 D. 13
5. 如图所示的几何体是由七个相同的小正方体组合而成的,它的俯视图是( )
A.
B.
C.
D.
6. 将抛物线y=−3x2+1向左平移1个单位长度,再向下平移4个单位长度,得到抛物线为( )
A. y=−3(x+1)2−3 B. y=−3(x−1)2−3
C. y=−3(x+1)2+5 D. y=−3(x−1)2+5
7. 在Rt△ABC中,∠C=90°,∠B=35°,AB=3,则BC的长为( )
A. 3sin35° B. 3cos35∘ C. 3cos35° D. 3tan35°
8. 如图,AB是⊙O的直径,AC切⊙O于点A,BC与⊙O相交于点D,连接OD,若∠C=70°,则∠AOD的大小为( )
A. 30°
B. 35°
C. 40°
D. 45°
9. 如图,点F是矩形ABCD的边CD上一点,射线BF交AD的延长线于点E,则下列结论错误的是( )
A. EDEA=DFAB
B. BCDE=BFEF
C. DEBC=EFBE
D. BFBE=BCAE
10. 如图是甲、乙两车在某时段速度随时间变化图象,下列结论错误的是( )
A. 乙前4秒行驶的路程为48米 B. 在0到8秒内甲的速度每秒增加4米/秒
C. 两车到第3秒时行驶的路程相等 D. 在4至8秒内甲的速度都大于乙的速度
二、填空题(本大题共10小题,共30.0分)
11. 将−0.00000017用科学记数法表示应为______ .
12. 函数y= 3−x4−x的自变量x的取值范围是______ .
13. 计算2 8− 18的结果是______ .
14. 把多项式ax2+2a2x+a3分解因式的结果是______.
15. 不等式组2x≤10−3x6+x≥3x的解集为______.
16. 抛物线y=−(x+2)2+3的顶点坐标为______ .
17. 布袋中装有2个红球和2个白球,它们除颜色外其他都相同,如果从布袋里随机摸出两个球,那么所摸到的两个球恰好都是红球的概率是______ .
18. 圆心角为120°,弧长为12π的扇形面积为______.
19. 已知矩形ABCD中,BE平分∠ABC交矩形的一边于点E,若BD=6,∠EBD=15°,则线段AB的长为______ .
20. 已知,在四边形ABCD中,∠ABC=∠ADC=120°,对角线BD平分∠ABC,BC=4,BD=6,则AD的长度是______ .
三、解答题(本大题共7小题,共68.0分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
21. (本小题8.0分)
先化简,再求值:(a+2a2−2a+84−a2)÷a−2a,其中a=tan60°−4sin30°.
22. (本小题8.0分)
如图,网格中每个小正方形的边长均为1,线段AB,线段CD的端点均在小正方形的顶点上.
(1)在图中画以AB为斜边的等腰直角△ABE,顶点E在小正方形的顶点上;
(2)在(1)的条件下,在图中以CD为边画直角△CDF,点F在小正方形的顶点上,使∠CDF=90°,且△CDF的面积为6,连接EF,直接写出EF的长.
23. (本小题12.0分)
某调查小组采用简单随机抽样方法,对我校部分学生一天中体育运动时间进行了抽样调查,并把所得数据整理后绘制成如下的统计图:
(1)该调查小组抽取的样本容量是多少?
(2)求样本学生中体育运动时间为1.5小时的人数,并补全条形统计图;
(3)请估计我校学生一天体育运动的平均时间.
24. (本小题10.0分)
如图1,平行四边形ABCD中,点E、点F分别是AD、CD上的点,连接CE、AF,∠BAF=∠BCE,AF=CE.
(1)求证:四边形ABCD是菱形.
(2)如图2,当点E是AD中点时,AF与CE交于点O,连接BE、BF,请直接写出图2中四个三角形,使写出的每个三角形的面积等于△AEO面积的3倍.
25. (本小题10.0分)
哈尔滨市地铁某路段维修工程,若由甲、乙两工程队合作20天可完成,若两工程队单独施工,甲工程队所用天数是乙工程队所用天数的2倍.
(1)求甲、乙两工程队单独完成此项工程各需要多少天?
(2)如果甲工程队施工每天需付施工费1万元,乙工程队施工每天需付施工费2.5万元,甲工程队至少要单独施工多少天后,再由甲、乙两工程队合作施工完成剩下的工程,才能使施工费不超过64万元?
26. (本小题12.0分)
如图1,△ABC内接于⊙O,CD是⊙O的直径,CD交AB于点E,
(1)求证:∠ACE+∠ABC=90°;
(2)如图2,连接AD,点F在BC弧上,连接AF,∠DAF=2∠ADC,求证:AF=AD;
(3)如图3,在(2)的条件下,连接EF,EF与BC交于点G,EG=BG,∠AEC=45°,△AED的面积为9,求⊙O的半径.
27. (本小题8.0分)
在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,直线AB与x轴正半轴交于点A,交y轴正半轴于点B,∠ABO=45°,AB=3 2.
(1)如图1,求直线AB的解析式;
(2)如图2,点C是第二象限内直线AB上一点,连接OC、CD,若OC=CD,设线段BD的长为t,△DCO的面积为s,求s与t的函数关系式;
(3)如图3,在(2)问条件下,过点B作AC的垂线BE,点E在第一象限内,连接DE,若∠DCB−∠E=90°,且BE+BC=AB+ 2BD,求S的值.
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解:12023的倒数是2023.
故选:D.
乘积是1的两数互为倒数,由此即可得到答案.
本题考查倒数,关键是掌握倒数的定义.
2.【答案】B
【解析】解:A、(a2)3=a6,故A不符合题意;
B、a2⋅a3=a5,故B符合题意;
C、a8÷a4=a4,故C不符合题意;
D、(−ab2)2=a2b4,故D不符合题意;
故选:B.
根据同底数幂的除法,同底数幂的乘法,幂的乘方与积的乘方法则进行计算,逐一判断即可解答.
本题考查了同底数幂的除法,同底数幂的乘法,幂的乘方与积的乘方,熟练掌握它们的运算法则是解题的关键.
3.【答案】D
【解析】解:A.原图既不是轴对称图形,也不是中心对称图形,故此选项不合题意;
B.原图既不是轴对称图形,也不是中心对称图形,故此选项不合题意;
C.原图是轴对称图形,不是中心对称图形,故此选项不合题意;
D.原图既是轴对称图形,又是中心对称图形,故此选项符合题意;
故选:D.
根据轴对称图形与中心对称图形的概念求解.
此题主要考查了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度后与自身重合.
4.【答案】A
【解析】解:∵点(−1,3)在反比例函数y=−kx的图象上,
∴将点(−1,3)代入反比例函数y=−kx,
可得−k=−3×1=−3,
即k的值是3.
故选:A.
先将点(−1,3)代入反比例函数y=−kx,再求得k的值即可.
本题主要考查了反比例函数图象上点的坐标特征,反比例函数y=kx图象上的点(x,y)的横、纵坐标的积是定值k,即xy=k,这是解题的关键.
5.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查简单组合体的俯视图,理解三视图的定义是正确解答的关键.
根据俯视图的定义结合组合体即可判断.
【解答】
解:几何体的俯视图是D.
故选:D.
6.【答案】A
【解析】解:将抛物线y=−3x2+1向左平移1个单位长度,再向下平移4个单位长度,得到的抛物线为:y=−3(x+1)2+1−4,即y=−3(x+1)2−3.
故选:A.
根据“左加右减、上加下减”的原则进行解答即可.
此题主要考查了二次函数图象与几何变换,要求熟练掌握平移的规律:左加右减,上加下减.
7.【答案】C
【解析】解:∵cos35°=CBAB=CB3,
∴BC=3cos35°,
故选:C.
根据余弦定义可得cosB=CBAB,再代入AB=3,可得答案.
此题主要考查了锐角三角函数,关键是掌握余弦:锐角A的邻边b与斜边c的比叫做∠A的余弦,记作cosA.
8.【答案】C
【解析】解:∵AB是⊙O的直径,AC切⊙O于点A,
∴AB⊥AC,
∵∠C=70°,
∴∠B=90°−∠C=20°,
∴∠AOD=2∠B=40°.
故选:C.
由AB是⊙O的直径,AC切⊙O于点A,可得AB⊥AC,又由∠C=70°,可求得∠B的度数,然后由圆周角定理,求得答案.
此题考查了切线的性质以及圆周角定理.注意圆的切线垂直于经过切点的半径.
9.【答案】C
【解析】解:∵四边形ABCD为矩形,
∴AD//BC,CD//AB
∵DE//BC,
∴BCDE=BFEF,DEBC=DFCF,所以B、选项结论正确,C选项错误;
∵DF//AB,
∴DEAE=DFAB,所以A选项的结论正确;
ADAE=BFBE,
而BC=AD,
∴BFBE=BCAE,所以D选项的结论正确.
故选:C.
先根据矩形的性质得AD//BC,CD//AB,再根据平行线分线段成比例定理,由DE//BC得到BCDE=BFEF,DEBC=DFCF,则可对B、C进行判断;由DF//AB得DEAE=DFAB,则可对A进行判断;由于BFBE=BCAE,利用BC=AD,则可对D进行判断.
本题考查了矩形的性质,平行线分线段成比例:三条平行线截两条直线,所得的对应线段成比例,熟记定理是解题的关键.
10.【答案】C
【解析】
【分析】
此题考查了函数的图象,通过此类题目的练习,可以培养学生分析问题和运用所学知识解决实际问题的能力,能使学生体会到函数知识的实用性.前4s内,乙的速度−时间图象是一条平行于x轴的直线,即速度不变,速度×时间=路程.甲是一条过原点的直线,则速度均匀增加;求出两图象的交点坐标,3秒时两速度大小相等,3s前甲的图象在乙的下方,所以3秒前路程不相等;图象在上方的,说明速度大.
【解答】
解:A、根据图象可得,乙前4秒的速度不变,为12米/秒,则行驶的路程为12×4=48米,A选项的结论正确,故此选项不符合题意;
B、根据图象得:在0到8秒内甲的速度是一条过原点的直线,即甲的速度从0均匀增加到32米/秒,则每秒增加328=4米/秒,B选项的结论正确,故此选项不符合题意;
C、由于甲的图象是过原点的直线,可得v=4t(v、t分别表示速度、时间),将v=12m/s代入v=4t得t=3s,则t=3s前,甲的速度小于乙的速度,所以两车到第3秒时行驶的路程不相等,C选项的结论错误,故此选项符合题意;
D、在4至8秒内甲的速度图象一直在乙的上方,所以甲的速度都大于乙的速度,故D选项的结论正确,故此选项不符合题意.
故选C.
11.【答案】−1.7×10−7
【解析】解:−0.00000017=−1.7×10−7,
故答案为:−1.7×10−7.
将一个数表示成a×10n的形式,其中1≤|a|<10,n为整数,这种记数方法叫做科学记数法,据此即可得出答案.
本题考查科学记数法表示较小的数,科学记数法是基础且重要知识点,必须熟练掌握.
12.【答案】x≤3
【解析】解:根据题意得4−x≠0且3−x≥0,
解得x≤3.
故函数y= 3−x4−x的自变量x的取值范围是x≤3.
故答案为:x≤3.
根据被开方数大于等于0,分母不等于0列式计算即可得解.
本题考查函数自变量的取值范围,涉及的知识点为:分式有意义,分母不为0;二次根式的被开方数是非负数.
13.【答案】 2
【解析】解:2 8− 18
=4 2−3 2
= 2.
故答案为: 2.
利用二次根式的减法的法则进行运算即可.
本题主要考查二次根式的加减法,解答的关键是对相应的运算法则的掌握.
14.【答案】 ax+a2
【解析】
【分析】
首先提取公因式a,然后将二次三项式利用完全平方公式进行分解即可.
本题考查了因式分解的知识,解题的关键是能够首先确定多项式的公因式,难度不大.
【解答】
解:原式=ax2+2ax+a2
=ax+a2,
故答案为:ax+a2.
15.【答案】x≤2
【解析】解:解不等式2x≤10−3x,得:x≤2,
解不等式6+x≥3x,得:x≤3,
则不等式组的解集为x≤2,
故答案为:x≤2.
分别求出每个不等式的解集,再找到其公共部分
本题考查的是解一元一次不等式组,熟知“同大取大;同小取小;大小小大中间找;大大小小找不到”的原则是解答此题的关键.
16.【答案】(−2,3)
【解析】解:∵y=−(x+2)2+3为抛物线的顶点式,根据顶点式的坐标特点可知,
∴抛物线的顶点坐标为(−2,3).
故答案为:(−2,3).
已知抛物线解析式为顶点式,可直接写出顶点坐标.
本题考查将解析式化为顶点式y=a(x−h)2+k,顶点坐标是(h,k),对称轴是直线x=h.
17.【答案】16
【解析】解:画树状图如图:
共有12个等可能的结果,摸到的两个红球的有2种结果,
∴摸到的两个红球的概率是212=16.
故答案为:16.
画树状图,共有12个等可能的结果,摸到的两个红球的结果有2个,再由概率公式求解即可.
本题考查了列表法与树状图法: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.
18.【答案】108π
【解析】解:设扇形的半径是R,则120πR180=12π,解得:R=18,
则扇形的面积是:12×12π×18=108π.
故答案是:108π.
首先利用弧长公式求得扇形的半径,然后利用扇形的面积公式即可求得面积.
本题考查了扇形的面积公式以及弧长公式,正确理解两个公式是关键.
19.【答案】3或3 3
【解析】解:有两种情况:
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠A=∠ABC=∠C=90°,
∵BE平分∠ABC,
∴∠ABE=∠CBE=45°,
①当E在AD上时,如图1,
∵∠EBD=15°,
∴∠DBC=45°−15°=30°,
∴CD=12BD=3,
即AB=CD=3;
②当E在CD上时,如图2,
∵∠EBD=15°,
∴∠ABD=45°−15°=30°,
∴AD=12BD=3,
在Rt△ABD中,由勾股定理得:AB= BD2−AD2=3 3.
故答案为:3或3 3.
画出符合条件的两种情况,根据矩形性质求出∠A=∠ABC=∠C=90°,∠ABE=∠CBE=45°,求出∠DBC和∠ABD的度数,求出CD和AD,即可求出AB.
本题考查了矩形性质和含30度角的直角三角形性质,勾股定理的应用,关键是画出符合条件的所有情况的图形.
20.【答案】3 7
【解析】解:分别过A、D两点作AF⊥BD于F,DE⊥BC于E,
∴∠AFD=∠AFB=∠BED=∠CED=90°,
∴∠DAF+∠ADF=90°,
∵∠ABC=∠ADC=120°,BD平分∠ABC,
∴∠ABD=∠CBD=60°,
∴∠BDE=30°,AF=BF⋅tan∠ABD= 3BF= 3(6−DF),
在Rt△BDE中,BD=6,
∴BE=BD⋅cos∠DBC=3,DE=BD⋅sin∠DBC=3 3,
∵BC=4,
∴CE=1,
∴CD= DE2+CE2= (3 3)2+12=2 7,
∵∠ADC=120°,∠BDE=30°,
∴∠ADF+∠CDE=90°,
∴∠DAF=∠CDE,
∴△DAF∽△CDE,
∴DFCE=AFDE=ADDC,
即DF1= 3(6−DF)3 3,
解得DF=32,
∴321=AD2 7,
解得AD=3 7.
故答案为:3 7.
分别过A、D两点作AF⊥BD于F,DE⊥BC于E,通过解直角三角形可求解AF= 3(6−DF),DE=3 3,CE=1,再利用勾股定理可求解CD的长,再证明△DAF∽△CDE,可求解DF的长,进而可求解AD的长.
本题主要考查相似三角形的判定与性质,勾股定理,解直角三角形,角平分线的定义等知识,构造直角三角形是解题的关键.
21.【答案】解:(a+2a2−2a+84−a2)÷a−2a
=(a+2)(a+2)−8aa(a+2)(a−2)⋅aa−2
=a2+4a+4−8a(a+2)(a−2)⋅1a−2
=(a−2)2(a+2)(a−2)(a−2)
=1a+2,
当a=tan60°−4sin30°= 3−4×12= 3−2时,原式=1 3−2+2= 33.
【解析】根据分式的加法和除法可以化简题目中的式子,然后将a的值代入化简后的式子即可解答本题.
本题考查分式的化简求值、特殊角的三角函数值,解答本题的关键是明确分式化简求值的方法.
22.【答案】解:(1)等腰直角△ABE如图所示;
(2)△CDF如图所示,
EF= 42+12= 17.
【解析】(1)以AB为斜边画出等腰直角三角形△ABE即可;
(2)根据要求画出△CDF即可,利用勾股定理求出EF的长;
本题考查作图−应用与设计,勾股定理等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,体现了数形结合的思想.
23.【答案】解:(1)由题意可得:0.5小时的人数为:100人,所占比例为:20%,
∴本次调查共抽样了500名学生;
∴样本容量是500;
(2)1.5小时的人数为:500×24%=120(人),
如图所示:
(3)根据题意得:100×0.5+200×1+120×1.5+80×2100+200+120+80=1.18,即我校学生一天中体育运动的平均时间约1小时.
【解析】(1)利用0.5小时的人数为:100人,所占比例为:20%,即可求出样本容量;
(2)利用样本容量乘以1.5小时的百分数,即可求出1.5小时的人数,画图即可;
(3)计算出我校学生一天中体育运动的平均时间即可.
此题主要考查了条形统计图以及扇形统计图的应用,根据统计图得出正确信息是解题关键.
24.【答案】(1)证明:如图1,在平行四边形ABCD中,∠DAB=∠DCB,
又∵∠BAF=∠BCE,
∴∠DAF=∠DCE,
在△ADF和△CDE中,
∠DAF=∠DCE∠ADF=∠CDEAF=CE,
∴△ADF≌△CDE(AAS),
∴AD=CD,
∴四边形ABCD是菱形;
(2)如图2,符合条件的三角形有:△ADF,△CDE,△AEB,△CBF,理由如下:
∵点E是AD中点,
∴AE=ED=12AD,
∵△ADF≌△CDE,
∴DF=DE=12AD=12CD,
∴DF=CF,
又∵AE=DE,
∴EF//AC,AC=2EF,
∴△EOF∽△COA,
∴EFAC=EOCO=12,
∴EC=3EO,
∴S△ACE=3S△AEO=12S△ADC=14S▱ABCD,
∵DF=CF,AE=DE,
∴S△ABE=S△DEC=S△ADF=S△BFC=14S▱ABCD,
∴S△ABE=S△DEC=S△ADF=S△BFC=3S△AEO.
【解析】(1)由“AAS”可证△ADF≌△CDE,可得AD=CD,可得结论;
(2)由三角形中位线定理和相似三角形的性质可证EC=3EO,可得S△ACE=3S△AEO=12S△ADC=14S▱ABCD,即可求解.
本题考查了菱形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,三角形中位线定理等知识,灵活运用这些性质解决问题是解题的关键.
25.【答案】解:(1)设乙工程队单独完成此项工程需要x天,则甲工程队单独完成此项工程需要2x天,
依题意,得:202x+20x=1,
解得:x=30,
经检验,x=30是原方程的解,且符合题意,
∴2x=60.
答:甲工程队单独完成此项工程需要60天,乙工程队单独完成此项工程需要30天.
(2)设甲工程队要单独施工m天,则甲、乙两工程队要合作施工1−m60130+160=60−m3天,
依题意,得:m+(1+2.5)×60−m3≤64,
解得:m≥36.
答:甲工程队至少要单独施工36天.
【解析】(1)设乙工程队单独完成此项工程需要x天,则甲工程队单独完成此项工程需要2x天,根据甲工程队完成的任务量+乙工程队完成的任务量=整项工程,即可得出关于x的分式方程,解之经检验后即可得出结论;
(2)设甲工程队要单独施工m天,则甲、乙两工程队要合作施工1−m60130+160=60−m3天,根据甲工程队单独施工所需费用+甲、乙两工程队合作施工所需费用=总费用结合施工总费用不超过64万元,即可得出关于m的一元一次不等式,解之取其中的最小值即可得出结论.
本题考查了分式方程的应用以及一元一次不等式的应用,解题的关键是:(1)找准等量关系,正确列出分式方程;(2)根据各数量之间的关系,正确列出一元一次不等式.
26.【答案】(1)证明:如图,连接4D,
∵AC=AC,
∴∠ABC=∠ADC,
∵CD是直径,
∴∠CAD−90°,
∴∠ACE+∠ADC=90°,
∴∠ACE+∠ABC=90°,
(2)证明:连接OA,OF,
∴OA=OD=OE,
∴∠OAD=∠ODA,∠OAF=∠OFA,
∵∠DAF=2∠ADC,
∴∠DAF=2∠OAD,
∴OA平分∠DAF,
∴∠OAD=∠OAF,
∴∠OAD=∠ODA=∠OAF=∠OFA,
∴∠AEF=180°一∠OAF−∠OFA,
∴∠AOB=180°−∠OAD−∠ODA,
∴∠AEF=∠AOB,
∴AF=AD;
(3)解:如图,连接CF,在CF上取点M,连接AM,使MF=ED,连接ME交BC于N,
设∠ADC=α,
∴∠DAF=2α,
∵AC=AC,
∴∠AFC=∠ADC=∠ACB=α,
在△AMF和△AED中
MF=ED∠AFM=∠ADEAF=AD,
∴△AMF≌△AED(SAS),
∴∠MAF=∠DAE,∠AMF=∠AED,AM=AE,
∵∠AEC=45°,
∴∠BED=∠AEC=45°,
∴∠AMF=∠AED=135°,
∴∠MAF=∠DAE=∠AEC−∠ADC=45°−α,
∴∠BAF=∠DAF−∠DAE=2α−(45°−α)=3α−45°,
∴∠MAE=∠MAF+∠BAF=3α−45°+45°−α=2α,
∴∠MAF=∠DAF=2α,
∴∠AME=∠AEM=180°−2α2=90°−α,
∵EG=BG,
∴∠BEG=∠ACB=α,
∴∠MEF=180°一∠AEM−∠BEG=180°−(90°−α)−α=90°,
∴ME⊥EF,
∴∠EMF=∠AMF−∠AME=135°−(90°−α)=45°+α,
∴∠EFM=90°−∠EMF=90°−(45°+α)=45°−α,
∵CD是直径,
∴∠CBD=90°,
连接DB,并延长DB交EF的延长线于K,
∵∠BCE=∠AEC−∠ABC=45°−α,
∴∠CDB=90°−∠BCD−45°+α,
∴∠DEK=∠EDK=45°+α,
∴∠K=90°−2α,EK=DK,
过D作DS⊥AB交AB于S,交EK于I,
∴∠ESD=90°,∠EDI=45°,
∴∠KDI=∠KEB=α,
在△DIK和△EBK中
∠K=∠KDK=EK∠KDI=∠KEB,
∴△DIK≌△EBK(ASA),
∴IK=BK,ID=BE,
在△NEG和△KBG中
∠NEG=KBG=90°EG=BG∠EGN=∠BGK,
∴△NEG≌△KBG(ASA),
∴NG=KG,NE=KB,
∴BN=EK=DK,
过A作AV⊥CD,设AV=m,DS=n,
则有AE= 2AV= 2m,VE=m,
DE= 2DS= 2n,
∴12AE⋅DS=9,
∴12× 2m⋅n=9,
∴mn=9 2,
在Rt△AVD中,tanα=tan∠ADV=AVDV=mm+ 2n,
在Rt△AVC中,∠CAV=α,tan∠CAV=CVAV=mm+ 2n,
∴CV=m2m+ 2n,
连接DF,
∵BF=BF,
∴∠FAB=∠FDB=3α−45°,
∴∠EFD=∠K+∠FKD=90°−2α+3α−45°=45°+α,
∵∠EFD=∠DEF,
∴DE=DF= 2n.
∴FM= 2n,
过D作DH⊥EF交H,
∴EH=FH=12EF,
∴∠MEF=∠EHD=90°,
∴∠EMF=∠HED=45°+α,
在△MEF和△EHD中,
∠MEF=∠EHD∠EMF=∠HEDME=ED,
∴MEF≌△EHD(AAS),
∴EF=DH,EM=EH,
∴ME=EH=FH=12EF,
在RI△MEF中,tan∠EFM=tan(45°−α)=MEEF=12,
在Rt△ASD中,tan(45°−α)=tan∠DAS=DSAS=nn+ 2m=12,
∴n= 2m,
∴ 2m2=9 2,
解得:m1=3,m2=−3(舍去),
∴n= 2m=3 2,
∴tanα=tan∠DAV=mm+ 2n=mm+ 2× 2m=13,
∴AV=m=3,DV=3AV=9,
∴CV=m2m+ 2n=93+ 2×3 2=1,
∴DC=CV+DV=1+9=10,
∴半径CO=12CD=12×10=5.
【解析】(1)连接AD,可证∠ABC=∠ADC,由∠ACE+∠ADC=90°即可得证;
(2)连接OA,OF,可证∠DAF=2∠OAD,再证∠AEF=∠AOB,即可得证;
(3)连接CF,在CF上取点M,连接AM,使MF=ED,连接ME交BC于N,可证△AMF≌△AED,可得∠MAF=∠DAE,∠AMF=∠AED,AM=AE,可求∠BAF=3α−45°,∠MEF=90°,连接DB,并延长DB交EF的延长线于K,可证EK=DK,过D作DS⊥AB交AB于S,交EK于I,可证△DIK≌△EBK,从而可得IK=BK,ID=BE,可证△NEG≌△KBG,可得NG=KG,NE=KB,过A作AV⊥CD,设AV=m,DS=n,可求mn=9 2,由tanα=tan∠ADV=CVAV,tan∠CAV=CVAV,可求CV=m2m+ 2n,连接DF,可求FM= 2n,过D作DH⊥EF交H,则△MEF≌△EHD,可得EF=DH,EM−EH,由tan∠EFM=12⋅tan(45°−α)=tan∠DAS,可求m=3,即可求解.
本题考查了圆的基本性质,等腰三角形的判定及性质,三角形全等的判定及性质,勾股定理,一般角的三角函数,掌握判定方法及性质,并会根据题意正确作出辅助线是解题的关键.
27.【答案】解:(1)∵∠ABO=45°,
∴△ABO是等腰直角三角形,
∴OA=OB=AB 2=3,
∴A(3,0),B(0,3),
设直线AB解析式为y=kx+3,把A(3,0)代入得:
3k+3=0,
解得k=−1,
∴直线AB解析式为y=−x+3;
(2)过C作CH⊥y轴于H,如图:
∵OB=3,BD=t,
∴OD=t+3,
∴D(0,t+3),
∵OC=CD,
∴DH=OH=12OD=t+32,
∴yH=t+32,
在y=−x+3中,令y=t+32得x=−t+32,
∴C(−t+32,t+32),
∵C在第二象限,
∴CH=t−32,
∴S=12OD⋅CH=12(t+3)×t−32=14t2−94;
(3)过D作DK⊥y轴交BE于K,作DT⊥DE交AC于T,过T作TR⊥x轴于R,作TS⊥y轴于S,过C作CH⊥y轴于H,如图:
由(2)知CH=t−32,DH=t+32,
∵∠ABO=45°,
∴∠DBT=135°,∠DBC=45°,
∵BE⊥AC,
∴∠CBE=90°,
∴∠DBK=45°,
∴DB=DK,∠DKE=∠DBK+∠BDK=135°,BK= 2BD,
∴∠DBT=∠DKE=135°,
∵∠BDT=90°−∠TDK=∠EDK,
∴△DBT≌△DKE(ASA),
∴BT=KE,∠BDT=∠EDK,
∵BE+BC=AB+ 2BD,
∴(BK+KE)+BC=(AT+BT)+BK,
∴BC=AT,
∵∠CBH=∠HCB=∠TAR=∠RTA=45°,
∴△CHB≌△ART(ASA),
∴CH=BH=AR=TR=t−32,
∴OS=TR=t−32,OR=OA−AR=3−t−32=−t+92,
∴DS=OD−OS=t+3−t−32=t+92,ST=OR=−t+92,
∵∠DCB−∠E=90°,
∴∠DCB=90°+∠E,
∴∠CDH=180°−∠DCB−∠CBD=180°−(90°+∠E)−45°=45°−∠E,
∵∠EDK=∠DKB−∠E=45°−∠E,
∴∠CDH=∠EDK,
∵∠EDK=∠BDT,
∴∠CDH=∠BDT,
∴tan∠CDH=tan∠BDT,
∴CHDH=STDS,
∴t−32t+32=−t+92t+92,
整理得:t2=27,
由(2)知S=14t2−94,
∴S=92.
【解析】(1)由∠ABO=45°,知△ABO是等腰直角三角形,可得A(3,0),B(0,3),用待定系数法得直线AB解析式为y=−x+3;
(2)过C作CH⊥y轴于H,由BD=t,得D(0,t+3),而OC=CD,即得yH=t+32,在y=−x+3中,令y=t+32得C(−t+32,t+32),故CH=t−32,从而S=12OD⋅CH=14t2−94;
(3)过D作DK⊥y轴交BE于K,作DT⊥DE交AC于T,过T作TR⊥x轴于R,作TS⊥y轴于S,过C作CH⊥y轴于H,证明△DBT≌△DKE(ASA),可得BT=KE,∠BDT=∠EDK,根据BE+BC=AB+ 2BD,即知BC=AT,又CH=BH=AR=TR=t−32,可得DS=OD−OS=t+3−t−32=t+92,ST=OR=−t+92,由∠DCB−∠E=90°,可得∠CDH=180°−∠DCB−∠CBD=180°−(90°+∠E)−45°=45°−∠E=∠EDK,从而∠CDH=∠BDT,有CHDH=STDS,即t−32t+32=−t+92t+92,得t2=27,代入S=14t2−94,得S=92.
本题考查一次函数综合应用,涉及待定系数法,等腰三角形性质及应用,相似三角形判定及性质,全等三角形判定及性质等,解题的关键是作辅助线,构造全等三角形和相似三角形解决问题.
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