2023年山东大学附中中考数学四模试卷(含解析)
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一、选择题(本大题共10小题,共40.0分。在每小题列出的选项中,选出符合题目的一项)
1. 25的算术平方根是( )
A. 5 B. ±5 C. ± 5 D. 5
2. 如图的几何体是由一些小正方体组合而成的,则这个几何体的左视图是( )
A.
B.
C.
D.
3. 5G是第五代移动通信技术,5G网络理论下载速度可以达到每秒1300000KB以上.用科学记数法表示1300000是( )
A. 13×105 B. 1.3×105 C. 1.3×106 D. 1.3×107
4. 如图,直线a//b,AC⊥AB,AC交直线b于点C,∠1=60°,则∠2的度数是( )
A. 50°
B. 45°
C. 35°
D. 30°
5. 下列几种著名的数学曲线中,不是轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
6. 下列运算正确的是( )
A. x4⋅x3=x12 B. (−xy3)3=−x3y9
C. 3x2+2x2=5x4 D. (x−y)2=x2−y2
7. 不透明袋子中装有无差别的两个小球,分别写有“问天”和“梦天”.随机取出一个小球后,放回并摇匀,再随机取出一个小球,则两次都取到写有“问天”的小球的概率为( )
A. 34 B. 12 C. 13 D. 14
8. 函数y=kx和y=−kx+2在同一平面直角坐标系中的大致图象可能是( )
A. B. C. D.
9. 如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AC
10. 定义:函数图象上到两坐标轴的距离都不大于n(n≥0)的点叫做这个函数图象上的一个“n阶方形内点”.例如,点(13,13)是函数y=x图象上的一个“12阶方形内点”;点(2,1)是函数y=2x图象上的一个“2阶方形内点”.若y关于x的二次函数y=−(x−n)2−2n+1的图象上一定存在“n阶方形内点”,则n的取值范围是( )
A. 0≤n≤1 B. 14≤n≤1 C. 0≤n≤14 D. n≥1
二、填空题(本大题共6小题,共24.0分)
11. 因式分解:1−m2= ______ .
12. 一个n边形的内角和为1080°,则n= .
13. 比较实数大小: 3 ______ 62.(填>,<或=)
14. 如图,在平面直角坐标系中,一次函数y=ax+b经过A,B两点,若点B的坐标为(3,0),则不等式ax+b>0的解集是______ .
15. 如图,矩形ABCD的边AB=1,BE平分∠ABC,交AD于点E,AD=2AB,以点B为圆心,BE为半径画弧,交BC于点F,则图中阴影部分的面积是______.
16. 如图所示,将矩形ABCD分别沿BE,EF,FG翻折,翻折后点A,点D,点C都落在点H上.若AB=2,则GH= ______ .
三、解答题(本大题共10小题,共80.0分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
17. (本小题8.0分)
计算:|−2|+ 3tan60°−(12)−1−(+2023)0.
18. (本小题8.0分)
解不等式组:2(x−1)
如图,在菱形ABCD中,E,F分别是AD,CD边上的点,连接BE,BF,EF,且∠ABE=∠CBF.求证:∠BEF=∠BFE.
20. (本小题8.0分)
为了了解甲、乙两个学校学生的身高情况,某调查小组分别从甲、乙两个学校随机抽取15名学生测量了身高并对数据进行整理、分析(身高用x表示,单位cm,共分为四个等级A:x>170,B:160≤x<170,C:150≤x<160,D:140≤x<150).
①抽取的甲校15名学生的身高为:
145,157,160,161,161,163,163,164,164,164,165,165,172,177,179;
②抽取的乙校15名学生的身高中B等级包含的数据为:169,168,164,163,163,162;剩余数据中C,D等级共有6人.
③抽取的甲校、乙校学生身高统计表和乙校学生身高的扇形统计图如下:
甲校、乙校学生身高统计表
学校
平均数
中位数
众数
甲
164
164
a
乙
164
b
163
根据以上信息,解答下列问题.
(1)a= ______ ,b= ______ ,若抽取的乙校学生中,身高B等级所占的百分比为m%,则m= ______ .
(2)根据以上数据,你认为哪个学校的学生更高?请说明理由.
(3)若甲校有660人,乙校有540人,请估计两个学校身高达到170cm及以上的学生共有多少人?
21. (本小题8.0分)
消防车是灭火救灾的主要装备,如图1是一辆登高云梯消防车的实物图,图2是其工作示意图.当云梯OD升起时,OD与底盘OC的夹角为α,液压杆AB与底盘OC的夹角为β.已知液压杆AB=4m,当α=37°,β=53°时,求AO的长.(结果精确到0.1m.参考数据:sin37°≈0.60,cos37°≈0.80,tan37°≈0.75,sin58°≈0.85,cos58°≈0.53,tan58°≈1.60)
22. (本小题8.0分)
如图,AB是⊙O的直径,C是⊙O上一点,连接AC.过点B作⊙O的切线,交AC的延长线于点D,在AD上取一点E,使AE=AB,连接BE,交⊙O于点F,连接AF.
(1)求证:∠EAF=∠EBD;
(2)过点E作EG⊥BD于点G.如果AB=5,BE=2 5,求EG的长.
23. (本小题8.0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.
(1)求甲、乙两种粽子的单价分别是多少元?
(2)为满足消费者需求,该超市准备再次购进甲、乙两种粽子共200个,要求购进甲种粽子不少于乙种粽子的3倍,请为该超市设计出最省钱的购买方案并求最低费用.
24. (本小题8.0分)
一次函数y=12x+2与x轴交于C点,与y轴交于B点,直线BC与反比例函数y=kx交于点A(2,a).
(1)求出a,k的值;
(2)M为线段BC上的点,将点M向右平移4个单位,再向上平移2个单位得到点N,点N恰巧在反比例函数y=kx上,求出点N坐标;
(3)在(2)的条件下,若点P是x轴上的一个动点,点Q是平面内的任意一点,试判断是否存在这样的点P,Q,使得四边形MAPQ为菱形.若存在,请直接写出符合条件的点P坐标;若不存在,请说明理由.
25. (本小题8.0分)
在△ABC中,AB=AC,∠BAC=α,点P为射线CA上一动点,连接PB,将线段PB绕点P逆时针旋转,旋转角为α,得到线段PD,连接DB,DC.
(1)如图1,点P在线段CA延长线上,当α=60°时,PA与DC的数量关系为______ ;∠DCP的度数为______ °;
(2)如图2,点P在线段CA延长线上,当α=120°时,请问(1)中PA与DC的数量关系是什么?∠DCP的度数为多少?请写出你的判断,并说明理由.
(3)如图3,点P在线段CA上,当α=60°时,连接AD交BC于F,若AP=2,CP=2CF,求CP的长.
26. (本小题8.0分)
如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A(−1,0),B两点,与y轴交于点C(0,−3),点P为x轴下方抛物线上一点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,当点P的横坐标为2时,D为线段AP上一点,若△OBD的面积为94,请求出D点坐标;
(3)如图2,点P在y轴的右侧,直线AP与y轴交于点M,直线BM与抛物线交于点Q,连接PQ与y轴交于点H,请问PHQH的值是否为定值,如果是,请求出这个定值;如果不是,请说明理由.
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解:∵52=25,
∴25的算术平方根是5,
故选:A.
根据算术平方根的定义即可解决问题.
本题考查了算术平方根的定义,算术平方根的概念易与平方根的概念混淆而导致错误.
2.【答案】B
【解析】解:从左边看,底层是两个正方形,上层左边是一个正方形,
故选:B.
根据从左边看得到的图形是左视图,可得答案.
本题考查简单组合体的三视图,从左边看得到的图形是左视图.
3.【答案】C
【解析】解:1300000=1.3×106,
故选:C.
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是正数;当原数的绝对值<1时,n是负数.
此题主要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.
4.【答案】D
【解析】解:如图,
∵直线a//b,
∴∠3=∠1=60°.
∵AC⊥AB,
∴∠3+∠2=90°,
∴∠2=90°−∠3=90°−60°=30°,
故选:D.
根据平行线的性质,可得∠3与∠1的关系,根据两直线垂直,可得所成的角是90°,根据角的和差,可得答案.
本题考查了平行线的性质,利用了平行线的性质,垂线的性质,角的和差.
5.【答案】A
【解析】解:A.不是轴对称图形,故此选项符合题意;
B.是轴对称图形,故此选项不合题意;
C.是轴对称图形,故此选项不合题意;
D.是轴对称图形,故此选项不合题意.
故选:A.
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,根据轴对称图形的概念求解.
此题主要考查了轴对称图形,正确掌握轴对称图形的定义是解题关键.
6.【答案】B
【解析】解:A:原式=x7,∴不符合题意;
B:原式=−x3y9,∴符合题意;
C:原式=5x2,∴不符合题意;
D:原式=x2−2xy+y2,∴不符合题意;
故选:B.
A:根据同底数幂的乘法计算.
B:根据积的乘方计算.
C:根据合并同类项法则计算.
D:根据完全平方公式计算.
本题考查完全平方公式、合并同类项、同底数幂的乘法、幂的乘方,熟练掌握运算性质和法则是解题的关键.
7.【答案】D
【解析】解:列表如下:
问天
梦天
问天
(问天,问天)
(梦天,问天)
梦天
(问天,梦天)
(梦天,梦天)
由表知,共有4种等可能结果,其中两次都取到写有“问天”的小球的有1种结果,
所以两次都取到写有“问天”的小球的概率为14.
故选:D.
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.
此题考查的是用列表法或树状图法求概率.列表法可以不重复不遗漏的列出所有可能的结果,适合于两步完成的事件;树状图法适合两步或两步以上完成的事件;解题时要注意此题是放回试验还是不放回试验.用到的知识点为:概率=所求情况数与总情况数之比.
8.【答案】D
【解析】解:在函数y=kx和y=−kx+2中,
当k>0时,函数y=kx在一、三象限,
函数y=−kx+2在一、二、四象限,
故A、B均不符合题意,D符合题意;
当k<0时,函数y=kx在二、四象限,
函数y=−kx+2在一、二、三象限,
故C不符合题意.
故选:D.
根据两个函数,首先考虑k>0还是k<0的两种情况.当k>0时,函数y=kx在一、三象限,函数y=−kx+2在一、二、四象限;当k<0时,函数y=kx在二、四象限,函数y=−kx+2在一、二、三象限.以此即可选择.
本题考查的是反比例函数的图象、一次函数的图象,解题关键是分情况讨论k的符号:①k>0,②k<0,然后根据题目中函数的解析式,利用一次函数和反比例函数图象的特点解答本题.
9.【答案】A
【解析】解:由题意可得DE是线段AB的垂直平分线,AF=AH,
则AF=BF,
∴AF=BF=AH,
∵∠ACB=90°,
∴CF=CH,
∴△AFH的周长为AF+AH+FH=2BF+2FC=2(BF+FC)=2BC=8.
故选:A.
由题意可得DE是线段AB的垂直平分线,AF=AH,可得AF=BF=AH,由∠ACB=90°,可得CF=CH,则△AFH的周长为AF+AH+FH=2BF+2FC=2(BF+FC)=2BC=8.
本题考查作图−基本作图、线段垂直平分线的性质,熟练掌握线段垂直平分线的性质是解答本题的关键.
10.【答案】B
【解析】解:在以O为中心,边长为2n的正方形ABCD中,当抛物线与正方形区域有公共部分时,二次函数y=−(x−n)2−2n+1图象的“n阶方点”一定存在,
如图,设A(n,n),C(−n,−n),B(n,−n),D(−n,n),
当抛物线经过点B时,则−n=−(n−n)2−2n+1,
解得n=1;
当抛物线经过点D时,则n=−(−n−n)2−2n+1
解得n=−1或n=14;
∴当14≤n≤1时,二次函数y=−(x−n)2−2n+1图象的“n阶方点”一定存在.
故选:B.
在以O为中心,边长为2n的正方形ABCD中,当抛物线与正方形区域有公共部分时,二次函数y=−(x−n)2−2n+1图象的“n阶方点”一定存在,结合函数图象求解即可.
本题属于二次函数背景下新定义问题,主要考查二次函数的图象及性质,熟练掌握二次函数的图象及性质,理解定义,将所求问题转化为正方形与函数图象的交点问题是解题的关键.
11.【答案】(1−m)(1+m)
【解析】解:1−m2=12−m2=(1−m)(1+m);
故答案为:(1−m)(1+m).
利用平方差公式即可求解.
本题考查了用平方差公式进行因式分解,关键是确定平方差公式中的a和b.
12.【答案】8
【解析】解:(n−2)⋅180°=1080°,
解得n=8.
直接根据内角和公式(n−2)⋅180°计算即可求解.
本题主要考查了多边形的内角和公式.多边形内角和公式:(n−2)⋅180°.
13.【答案】>
【解析】解:( 3)2=3,( 62)2=32,
∵3>32,
∴ 3> 62.
故答案为:>.
首先分别求出 3、 62的平方的值,比较出它们的平方的大小关系,然后根据正实数>0>负实数,两个正实数,平方大的这个数也大,判断出 3、 62的大小关系即可.
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,两个正实数,平方大的这个数也大.
14.【答案】x<3
【解析】解:由图象可得,一次函数y=ax+b的图象y随x的增大而减小,与x轴的交点为(3,0),则不等式ax+b>0的解集是x<3,
故答案为:x<3.
根据一次函数的性质和图象,可以写出不等式ax+b>0的解集.
本题考查一次函数与一元一次不等式,解答本题的关键是明确题意,利用数形结合的思想解答.
15.【答案】32−π4
【解析】
【分析】
利用矩形的性质以及结合角平分线的性质分别求出AE,BE的长以及∠EBF的度数,进而利用图中阴影部分的面积=S矩形ABCD−S△ABE−S扇形EBF,求出答案.
此题主要考查了扇形面积求法以及矩形的性质等知识,正确得出BE的长以及∠EBC的度数是解题关键.
【解答】
解:∵矩形ABCD的边AB=1,BE平分∠ABC,
∴∠ABE=∠EBF=45°,AD//BC,
∴∠AEB=∠CBE=45°,
∴AB=AE=1,BE= 2,
∵点E是AD的中点,
∴AE=ED=1,
∴图中阴影部分的面积=S矩形ABCD−S△ABE−S扇形EBF
=1×2−12×1×1−45π×( 2)2360=32−π4.
故答案为:32−π4.
16.【答案】 22
【解析】解:依题意AE=EH=ED,DF=HF=12CD=12AB=1,AB=BH=2,CG=GH,DF=FC=HF
设AE=ED=a,
∵∠BEH+∠FEH+∠AEB+∠DEF=180°,∠BEH=∠AEB,∠FEH=∠DEF,
∴∠BEF=∠BEH+∠FEH=90°,
在Rt△BEF中,BE2+DF2=BF2,
∴AB2+AE2+DE2+DF2=BC2+FC2
∴22+a2+a2+12=(2a)2+12
解得:a= 2,
同理∠EFG=90°,
又∵DF=FC,
在Rt△EFG中,EG2=EF2+FG2,
∴DE2+DF2+FC2+CG2=EG2,
设CG=GH=x,BG=2 2−x
∵BC=2 2,AB=BH=2,
在Rt△BHG中,BH2+HG2=BG2
∴22+x2=(2 2−x)2,
解得:x= 22.
故答案为: 22.
由折叠的性质得出AE=EH=ED,DF=HF=12CD=12AB=1,由勾股定理,得出AE=ED= 2,进而在Rt△EFG中,EG2=EF2+FG2,列出方程即可求解.
本题考查了矩形折叠问题,勾股定理,得出AE=DE,DF=FC是解题的关键.
17.【答案】解:|−2|+ 3tan60°−(12)−1−(+2023)0
=2+ 3× 3−2−1
=2+3−2−1
=2.
【解析】利用绝对值的定义,特殊角的三角函数值,负整数指数幂,零指数幂计算.
本题考查了实数的运算,解题的关键是掌握绝对值的定义,特殊角的三角函数值,负整数指数幂,零指数幂.
18.【答案】解:解不等式2(x−1)
∴原不等式组的解集是x≤4.
∴非负整数解为0,1,2,3,4.
【解析】分别求出两个不等式的解集,然后求出两个解集的公共部分,再写出范围内的非负整数解即可.
本题主要考查了一元一次不等式组解集的求法,其简便求法就是用口诀求解.求不等式组解集的口诀:同大取大,同小取小,大小小大中间找,大大小小找不到(无解).
19.【答案】证明:∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=BC,∠A=∠C,
在△ABE与△CBF中,
∠A=∠CAB=BC∠ABE=∠CBF,
∴△ABE≌△CBF(ASA),
∴BE=BF,
∴∠BEF=∠BFE.
【解析】根据菱形的性质和全等三角形的判定和性质定理即可得到结论.
本题考查了菱形的性质,全等三角形的判定和性质,熟练掌握菱形的性质定理是解题的关键.
20.【答案】164 163 40
【解析】解:(1)∵抽取的甲校15名学生的身高为:145,157,160,161,161,163,163,164,164,164,165,165,172,177,179,
∴众数a=164,
把乙校15名学生的身高从小到大排列,排在最中间的数是163,故中位数b=163;
m%=615×100%=40%,
∴m=40,
故答案为:164,163,40;
(2)甲校的学生更高,理由:甲校的中位数大于乙校的中位数,故甲校的学生更高;
(3)60×315+540×15−6−615=240(人),
答:估计两个学校身高达到170cm及以上的学生共大约有240人.
(1)根据题意和题目中的数据,以及扇形统计图中的数据,可以计算出a、b、m的值;
(2)先判断,然后说明理由即可,注意本题答案不唯一,主要合理即可;
(3)根据题目中的数据,可以计算出两个学校身高达到170cm及以上的学生共有多少人.
本题考查扇形统计图、用样本估计总体、中位数、众数,解答本题的关键是明确题意,利用数形结合的思想解答.
21.【答案】解:∵sinβ=sin53°=BEAB=cos37°,
∴BE4≈0.8,
∴BE≈3.2m.
∵tanα=tan37°=BEOE,
∴0.75≈3.2OE,
∴OE=4.27m,
∵cosβ=cos53°=sin37°=AEAB,
∴AE=AB⋅sin37°=4×0.6=2.4(m),
∴OA=OE−AE=4.27−2.4≈1.9(m).
答:AO的长约为1.9m.
【解析】利用锐角三角函数可求AE,OE的长,即可求解,结合图形求得AO的长度.
本题考查了解直角三角形的应用,熟练运用锐角三角函数求线段的长是解题的关键.
22.【答案】(1)证明:∵AB是直径,
∴∠AFB=90°,
∴∠BAF+∠ABF=90°,
∵BD是⊙O的切线,
∴∠ABD=90°,
∵∠ABF+∠EBD=90°,
∴∠BAF=∠EBD;
∵AF⊥BE,AE=AB,
∴∠EAF=∠BAF,
∴∠EAF=∠EBD;
(2)解:如图,
∵∠BAF=∠EBD,∠AFB=∠BGE=90°,
∴△ABF∽△BEG,
∴52 5= 5EG,
∴EG=2,
∴EG的长为2.
【解析】(1)利用同角的余角相等即可解决问题;
(2)先根据相似三角形的性质得出EG=2,再利用△DEG∽△DAB,可得答案.
本题考查了切线的性质,解直角三角形,勾股定理等知识,解题的关键是相似三角形解决问题,属于中考常考题型.
23.【答案】解:(1)设乙种粽子的单价为x元,则甲种粽子的单价为2x元,
依题意得:800x−12002x=50,
解得:x=4,
经检验,x=4是原方程的解,
则2x=8,
即甲种粽子的单价为8元,乙种粽子的单价为4元;
(2)设购进甲种粽子m个,则购进乙种粽子(200−m)个,总费用为w元,
依题意得:w=8m+4(200−m)=4m+800,
∵m≥3(200−m),
∴m≥150,
∵k=4>0,
∴w随m的增大而增大,
∴当m=150时,w有最小值为:4×150+800=1400元,
此时200−m=50(个),
即购进150个甲种粽子,50个乙种粽子.
【解析】(1)设乙种粽子的单价为x元,则甲种粽子的单价为2x元,由题意: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,列出分式方程,解方程即可;
(2)设购进甲种粽子m个,则购进乙种粽子(200−m)个,总费用为w元,可得w与m的函数关系式,再根据m≥3(200−m)解答即可.
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)根据题意列函数关系式,再根据m≥3(200−m)解答即可.
24.【答案】解:(1)把A点坐标代入一次函数解析式可得:a=12×2+2=3,
∴A(2,3),
∵A点在反比例函数图象上,
∴k=2×3=6;
(2)当y=0时,y=12x+2=0,
解得x=−4,
当x=0时,y=12×0+2=2,
解得x=−4,
∵一次函数y=12x+2的图象与x轴相交于点C,与y轴相交于点B,
∴点B的坐标为(0,2),点C的坐标为(−4,0),
∵M为线段BC上的点,
∴点M坐标为(−2,1),
则点N(2,3);
解法二:设M(m,12m+2),则N(m+4,12m+4),
则有(m+4)×(12m+4)=6,
解得,m=−2或−10(舍去)
∴m=−2;
(3)设点P(x,0),
点M(−2,1),点A(2,3),
由点A、M的坐标得,AM2=20,
由题意知,MA为菱形的边,
则点M向右平移4个单位向上平移2个单位得到点A,
则点P(Q)向右平移4个单位向上平移2个单位得到点Q(P),
由中点坐标公式和MA=MP(MA=AP)得:
x+4=s0+2=t20=(x+2)2+1或x−4=s0−2=t20=(x−2)2+32,
解得:x=−2± 19或2± 11,
即点P的坐标为:(−2+ 19,0)或(−2− 19,0)或(2+ 11,0)或(2− 11,0).
【解析】(1)用待定系数法即可求解;
(2)求出点B的坐标为(0,2),点C的坐标为(−4,0),而M为线段BC上的点,求出点M的坐标,即可求解;
(3)分EM为菱形的一边和菱形的对角线,两种情况分别求解即可.
本题是二次函数综合题,主要考查了一次函数的性质、菱形的性质、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.
25.【答案】PA=DC 60
【解析】解:(1)如图1中,
∵将线段PB绕点P逆时针旋转,旋转角为α,得到线段PD,
∴PB=PD,
∵AB=AC,PB=PD,∠BAC=∠BPD=60°,
∴△ABC,△PBD是等边三角形,
∴∠ABC=∠PBD=60°,
∴∠PBA=∠DBC,
∵BP=BD,BA=BC,
∴△PBA≌△DBC(SAS),
∴PA=DC;
如图1中,设BD交PC于点O.
∵△PBA≌△DBC,
∴∠BPA=∠BDC,
∵∠BOP=∠COD,
∴∠OBP=∠OCD=60°,即∠DCP=60°;
故答案为:PA=DC,60°;
(2)结论:CD= 3PA;∠DCP=30°.
理由:如图2中,
∵AB=AC,PB=PD,∠BAC=∠BPD=120°,
∴BC=2⋅AB⋅cos30°= 3BA,BD=2BP⋅cos30°= 3BP,
∴BCBA=BDPB= 3,
∵∠ABC=∠PBD=30°,
∴∠ABP=∠CBD,
∴△CBD∽△ABP,
∴CDPA=BCAB= 3,
∴CD= 3PA;
设BD交PC于O,
∵△CBD∽△ABP,
∴∠BPA=∠BDC,
∵∠BOP=∠COD,
∴∠OBP=∠OCD,
又∵∠BPD=120°,PB=PD,
∠OBP=30°,
∴∠OCD=30°,
即∠DCP=30°;
(3)如图3,连接CD,
∵AB=AC,∠BAC=60°,
∴△ABC是等边三角形,
∴AB=BC,∠ABC=60°,
∵将线段PB绕点P逆时针旋转,旋转角为60°,得到线段PD,
∴PB=PD,∠BPD=60°,
∴△PBD是等边三角形,
∴∠ABC=∠PBD=60°,PB=BD,
∴∠ABP=∠CBD,
∴△ABP≌△CBD(SAS),
∴AP=CD=2,∠BCD=∠ABC=60°,
∴AB//CD,
∴△ABF∽△DCF,
∴ABCD=BFCF,
∵CP=2CF,
设CF=x,CP=2x,
∴BC=AC=AB=2+2x,
∴BF=x+2,
∴2+2x2=x+2x,
解得x= 2(负值舍去),
∴PC=2x=2 2.
(1)可证得△CBD≌△ABP,由全等三角形的性质得出PA=DC,∠BCD=∠BAP=180°−∠BAC=180°−60°=120°,进而得出结论;
(2)证出∠CBD=∠ABP,可证明△CBD∽△ABP,进而得出CDAP=BCAB= 3,∠BCD=∠PEB=180°−∠BAC=60°,证出∠PCD=∠BCD−∠ACB=60°−30°=30°;
(3)如图3,连接CD,根据等边三角形的性质得到AB=BC,∠ABC=60°,根据旋转的性质得到PB=PD,∠BPD=60°,根据等边三角形的性质得到∠ABC=∠PBD=60°,PB=BD,根据全等三角形的性质得到AP=CD=2,∠BCD=∠ABC=60°,根据相似三角形的判定和性质定理即可得到结论.
本题属于几何变换综合题,考查了全等三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,解直角三角形等知识,解题的关键是正确寻找全等三角形或相似三角形解决问题.
26.【答案】解:(1)将点A(−1,0),点C(0,−3)代入y=x2+bx+c,
得:1−b+c=0c=−3,解得:b=−2c=3,
∴抛物线的解析式为:y=x2−2x−3.
(2)对于y=x2−2x−3,当y=0时,得x1=−1,x2=3,
∴点B的坐标为(0,3),
∵点P为x轴下方抛物线上一点,且点P的横坐标为2,
∴点P的纵坐标y=22−2×2−3=−3,
∴点P的坐标为(2,−3),
设直线AP的解析式为:y=kx+t,
将点A(−1,0),点P(2,−3)代入y=kx+t,
得:−k+t=02k+t=−3,解得:k=−1t=−1,
∴直线AP的解析式为:y=−x−1,
∵点D为线段AP上的一点,设点D的横坐标为a,
∴点D的纵坐标y=−a−1,
∴点D的坐标为(a,−a−1),
过点D作DE⊥x轴于点E,
∵点A(−1,0),点P(2,−3),点B(0,3),
∴线段AP在x轴的下方,
∴DE=−(−a−1)=a+1,OB=3,
∵S△OBD=12OB⋅DE=94,
∴12×3(a+1)=94,
解得:a=12,
∴−a−1=−32,
∴点D的坐标为(12,−32).
(3)PHQH的值是定值,PHQH=3.理由如下:
过P作PF⊥y轴交于F,过P作PN⊥x轴交于N,过Q作QE⊥y轴交于E,过Q作QK⊥x轴交于K,
设P(m,m2−2m−3),Q(n,n2−2n−3),
∴PF=ON=m,PN=−(m2−2m−3)=−(m+1)(m−3),QE=OK=−n,QK=−(n2−2n−3)=−(n+1)(n−3),
∵点A(−1,0),点B(0,3),
∴OA=1,OB=3,AN=m+1,BK=3−n=−(n−3),
∵OM//PN,
∴△APN∽△AMO,
∴AO:AN=OM:PN,
即:1m+1=OM−(m+1)(m−3),
∴OM=−(m−3),
同理:△BKQ∽△BOM,
∴OB:BK=OM:QK,
∴3−(n−3)=OM−(n+1)(n−3),
∴OM=3(n+1),
∴−(m−3)=3(n+1),
∴m=−3n,
∵QE⊥y轴,PF⊥y轴,
∴QE//PF,
∴△QHE∽△PHF,
∴PHQH=PFQE=m−n=−3m−n=3.
【解析】(1)将点A(−1,0),点C(0,−3)代入y=x2+bx+c建立关于b,c的方程组,解方程组求出b,c即可得到抛物线的解析式;
(2)先求出点B(0,3),点P(2,−3),进而可求出直线AP的解析式为y=−x−1,设点D的坐标为(a,−a−1),过点D作DE⊥x轴于点E,根据△OBD的面积为94建立关于a的方程,解方程求出a即可得到点D的坐标;
(3)过P作PF⊥y轴交于F,过P作PN⊥x轴交于N,过Q作QE⊥y轴交于E,过Q作QK⊥x轴交于K,设P(m,m2−2m−3),Q(n,n2−2n−3),先证△APN∽△AMO得AO:AN=OM:PN,进而得OM=−(m−3),再证△BKQ∽△BOM得OB:BK=OM:QK,进而得OM=3(n+1),据此可得出m=−3n,然后证△QHE∽△PHF得PH:QH=PF:QE,由此便可得出结论.
本题是一道二次函数的综合题,主要考查了待定系数法求函数解析式,相似三角形的判定与性质等,熟练掌握待定系数法求函数解析式,相似三角形的判定方法与性质是解答此题的关键.难点是解答(3)时,通过点P,Q向坐标轴作垂线,构造相似三角形,把点的坐标与线段建立联系.
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