2023年黑龙江省齐齐哈尔市中考数学模拟试卷(5月份)(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. −2023的倒数是( )
A. 2023 B. −12023 C. −2023 D. 12023
2. 在如图所示标志中,既是轴对称图形,又是中心对称图形的是( )
A. B.
C. D.
3. 下列计算正确的是( )
A. x2⋅x3=x6 B. (x−2)2=x2−4
C. (−3ab2)2=9a2b4 D. 3a2−a2=3
4. 垃圾分类是对垃圾进行有效处置的一种科学管理方式,是对垃圾收集处置传统方式的改革,甲乙两班各有40名同学参加了学校组织的2023年“生活垃圾分类回收”的考试,考试规定成绩大于等于96分为优异,两个班成绩的平均数、中位数、方差如表所示,则下列说法正确的是( )
参加人数
平均数
中位数
方差
甲
40
95
93
5.1
乙
40
95
95
4.6
A. 甲班的成绩比乙班的成绩稳定 B. 甲班成绩优异的人数比乙班多
C. 甲,乙两班竞赛成绩的众数相同 D. 小明得94分将排在甲班的前20名
5. 如图,直线AB//CD,BC平分∠ABD,若∠1=54°,则∠2的度数是( )
A. 27° B. 36° C. 54° D. 72°
6. 如图,正方形ABCD的边长为4cm,动点P、Q同时从点A出发,以1cm/s的速度分别沿A→B→C和A→D→C的路径向点C运动,设运动时间为x(单位:s),四边形PBDQ的面积为y(单位:cm2),则y与x(0≤x≤8)之间函数关系可以用图象表示为( )
A. B.
C. D.
7. 如图所示的移动台阶,它的左视图是( )
A.
B.
C.
D.
8. 从长度分别为1,3,5,7的四条段中任选三条作边,能构成三角形的概率是( )
A. 12 B. 13 C. 14 D. 15
9. 某抗战纪念馆馆长找到大学生团干部小张,联系青年志愿者在周日参与活动,活动累计56个小时的工作时间,需要每名男生工作5个小时,每名女生工作4个小时,小张可以安排学生参加活动的方案共有( )
A. 1种 B. 2种 C. 3种 D. 4种
10. 二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,下列说法:
①2a+b=0
②当−1≤x≤3时,y<0
③若(x1,y1)、(x2,y2)在函数图象上,当x1
⑤a=−13c,
其中错误的个数有个.( )
A. 4 B. 3 C. 2 D. 1
二、填空题(本大题共7小题,共21.0分)
11. 医用外科口罩的熔喷布厚度为0.000156米,将0.000156用科学记数法表示为______.
12. 在y=x 2x+6中,x的取值范围为 .
13. 若一个圆锥的底面圆半径为2,其侧面展开图的圆心角为120°,则圆锥的母线长是______ .
14. 若关于x的方程x+mx−3+3m3−x=3的解为正数,则m的取值范围是______.
15. 正方形ABCD的边长是4,点P是AD边的中点,点E是正方形边上的一点.若△PBE是等腰三角形,则腰长为______.
16. 如图,梯形OABC的一个顶点为平面直角坐标系的坐标原点O,OA//BC,反比例函数y=kx(k>0,x>0)经过点A、点B,已知OA=2BC,若△OAB的面积为32,则k的值为______.
17. 如图,直线y= 33x上有点A1,A2,A3,…,An+1,且OA1=1,A1A2=2,A2A3=4,…,AnAn+1=2n,分别过点A1,A2,A3,…,An+1作直线y= 33x的垂线,交y轴于点B1,B2,B3,…,Bn+1,依次连接A1B2,A2B3,A3B4,…,AnBn+1,得到△A1B1B2,△A2B2B3,△A3B3B4,…,△AnBnBn+1,则△A2022B2022B2023的面积为______ .
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)
18. (本小题8.0分)
(1)计算: (2022)2−(π−7)0+(−12)−2−4cos60°
(2)因式分解:8a3−2ab2.
19. (本小题8.0分)
因式分解:2y2+4y+2;
20. (本小题8.0分)
自深圳经济特区建立至今40多年来,深圳本土诞生了许多优秀的科技企业,华为、腾迅、中兴、大疆就是其中的四个杰出代表.某数学兴趣小组在校内对这四个企业进行“你最认可的特区科技企业”调查活动,兴趣小组随机调查了m人(每人必选一个且只能选一个),并将调查结果绘制成了如下尚不完整的统计图,请根据图中信息回答以下问题:
(1)请将以上两个统计图补充完整;
(2)m= ______ ,
(3)“腾讯”所在扇形的圆心角的度数为______ ;
(4)该校共有2000名同学,估计最认可“华为”的同学大约有______ 名;
21. (本小题10.0分)
1.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,以BC为直径的⊙O交AB于点D,E是AC的中点.
(1)判断直线DE与⊙O的位置关系,并说明理由;
(2)若∠BCD=30°,AE=5 3,求阴影部分的面积;
22. (本小题8.0分)
随着疫情的消失,三年的管控使人们的消费和旅游在2023年的“五一”假期得以全面释放.小明和小军分别骑车和驾车从本村出发,沿同一条公路去东门外生态公园游玩.小明骑一段时间后,小军驾车出发,结果半路遭遇堵车,当小军迫上小明后,小军坐小明的自行车一起去生态公园(小军泊车时间忽略不计),如图是小明、小军两人在去生态公园过程中经过的路程y(m)与小明出发时间x(s)之间的函数图象.请结合图象回答:
(1)村与公园的距离为______ ,小明骑车速度是______ m/s.
(2)小军在离开村多少公里处遭遇堵车?从小军遇到堵车到追上小明用了多长时间?
(3)直接写出两人何时相距520m?
23. (本小题12.0分)
下面是张老师数学课堂教学实践活动的一个片段:
【问题背景】如图1,一副三角板的直角顶点重合,两条直角边分别共线,将它们分别记作Rt△ABC,Rt△ADE.其中∠BAC=∠DAE=90°,∠AED=30°,∠ADE=60°,∠ABC=∠ACB=45°.现固定三角板ABC,将三角板ADE绕点A逆时针旋转,旋转角记为α(0°<α<135°),射线AD与射线BC交于点P,在射线AE上取一点Q,使AQ=AP,连接CQ.
(1)【特例探究】如图2,当α=45°时,直接写出BP和CQ的数量关系和位置关系;
(2)【归纳证明】如图3,当点P在线段BC上时,【特例探究】中得到的结论是否成立,若成立,请给出证明;若不成立,请说明理由;
(3)【类比迁移】当点P在线段BC延长线上时,请直接写出【特例探究】中结论是否成立,不必说明理由;
(4)【拓展应用】连接PQ,若BC=5,△CPQ的面积等于3,请直接写出PQ的长.
24. (本小题14.0分)
综合与探究
如图,经过B(3,0),C(0,−3)两点的抛物线y=x2−bx+c与x轴的另一个交点为A.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点D在抛物线的对称轴上,当△ACD的周长最小时,求D的坐标;
(3)已知点M在抛物线上,求S△ABM=8时的点M坐标;
(4)已知E(2,−3),请直接写出能以点A,B,E,P为顶点的四边形是平行四边形的点P坐标.
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解:∵−2023×(−12023)=1,
∴−2023的倒数是−12023,
故选:B.
运用乘积为1的两个数是互为倒数进行求解.
此题考查了求一个数倒数的计算能力,关键是能准确理解并运用以上知识.
2.【答案】B
【解析】解:A.是轴对称图形,不是中心对称图形,故此选项不合题意;
B.既是中心对称图形,也是轴对称图形,符合题意;
C.是中心对称图形,不是轴对称图形,故此选项不合题意;
D.不是轴对称图形,也不是中心对称图形,故此选项不合题意.
故选:B.
根据轴对称图形与中心对称图形的概念求解.
本题考查中心对称图形和轴对称图形的知识,关键是掌握好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,图形旋转180°后与原图重合.
3.【答案】C
【解析】解:A、x2⋅x3=x5,错误,不符合题意;
B、(x−2)2=x2−4x+4,错误,不符合题意;
C、(−3ab2)2=9a2b4,正确,符合题意;
D、3a2−a2=2a2,错误,不符合题意;
故选:C.
根据积的乘方,同底数幂的乘法法则、完全平方公式、合并同类项法则逐项分析即可.
本题积的乘方,同底数幂的乘法法则、完全平方公式、合并同类项法则,需同学们熟练掌握且区分清楚,才不容易出错.
4.【答案】D
【解析】解:A.乙班成绩的方差小于甲班成绩的方差,所以乙班成绩稳定,此选项错误,不符合题意;
B.乙班成绩的中位数大于甲班,所以乙班成绩不低于95分的人数多于甲班,此选项错误,不符合题意;
C.根据表中数据无法判断甲、乙两班成绩的众数,此选项错误,不符合题意;
D.因为甲班共有40名同学,甲班的中位数是93分,所以小明得94分将排在甲班的前20名,此选项正确,符合题意;
故选:D.
根据方差、中位数的意义求解即可.
本题主要考查方差,解题的关键是掌握方差和中位数的意义.
5.【答案】D
【解析】解:∵直线AB//CD,
∴∠1=∠ABC,
∵∠1=54°,
∴∠ABC=54°
∵BC平分∠ABD,
∴∠ABD=2∠ABC=108°,
∵AB//CD,
∴∠BDC=180°−∠ABD=72°,
∴∠2=∠BDC=72°.
故选:D.
直接利用平行线的性质得出∠3的度数,再利用角平分线的定义结合平角的定义得出答案.
此题主要考查了平行线的性质,正确得出∠ABC的度数是解题关键.
6.【答案】B
【解析】解:①0≤x≤4时,
∵正方形的边长为4cm,
∴y=S△ABD−S△APQ,
=12×4×4−12⋅x⋅x,
=−12x2+8,
②4≤x≤8时,
y=S△BCD−S△CPQ,
=12×4×4−12⋅(8−x)⋅(8−x),
=−12(8−x)2+8,
所以,y与x之间的函数关系可以用两段二次函数图象表示,纵观各选项,只有B选项图象符合.
故选:B.
根据题意结合图形,分情况讨论:
①0≤x≤4时,根据四边形PBDQ的面积=△ABD的面积−△APQ的面积,列出函数关系式,从而得到函数图象;
②4≤x≤8时,根据四边形PBDQ的面积=△BCD的面积−△CPQ的面积,列出函数关系式,从而得到函数图象,再结合四个选项即可得解.
本题考查了动点问题的函数图象,根据题意,分别求出两个时间段的函数关系式是解题的关键.
7.【答案】D
【解析】解:从左面看,是一个矩形,矩形内部有两条横向的虚线.
故选:D.
根据物体的左视图就是找到从左面看所得到的图形即可得出答案.
本题考查了三视图的知识,左视图是从物体的左面看得到的视图,看得到的轮廓画实线,看不见的轮廓画虚线.
8.【答案】C
【解析】解:从四条线段中任意选取三条,所有的可能有:1,3,5;1,3,7;1,5,7;3,5,7共4种,
其中构成三角形的有3,5,7共1种,
则能构成三角形的概率是14.
故选:C.
从四条线段中任意选取三条,找出所有的可能情况,以及能构成三角形的情况数,即可求出所求的概率.
此题考查了列举法,以及三角形的三边关系,用到的知识点为:概率=所求情况数与总情况数之比.
9.【答案】B
【解析】解:设安排女生x人,安排男生y人,
依题意得:4x+5y=56,
则x=56−5y4.
当y=4时,x=9.
当y=8时,x=4.
即安排女生9人,安排男生4人;
安排女生4人,安排男生8人.
共有2种方案.
故选:B.
设安排女生x人,安排男生y人,由“累计56个小时的工作时间”列出方程求得正整数解.
考查了二元一次方程的应用.注意:根据未知数的实际意义求其整数解.
10.【答案】C
【解析】解:①由图象可知,抛物线的对称轴是直线x=1,
∴−b2a=1,即2a+b=0,①正确;
②由图象可知,当−1
在对称轴右侧,当x1
∴9a+3b+c=0,④正确;
∵2a+b=0,9a+3b+c=0,
∴3a+6a+3b+c=0,
即3a+c=0,
∴a=−13c,⑤正确;
故选:C.
根据抛物线的对称轴判断①,由图象判断②,根据抛物线的性质判断③,根据x=3时,y=0判断④,根据已知条件可判断⑤.
本题考查的是二次函数图象与系数的关系,二次函数y=ax2+bx+c系数符号由抛物线开口方向、对称轴、抛物线与y轴的交点抛物线与x轴交点的个数确定.
11.【答案】1.56×10−4
【解析】解:0.000156=1.56×10−4.
故答案为:1.56×10−4.
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整数指数幂,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.
12.【答案】x>−3
【解析】解:根据题意得:2x+6>0,
解得:x>−3.
故答案为:x>−3.
根据分式有意义的条件是分母不等于0,二次根式的被开方数是非负数,故2x+6>0,解不等式即可求得x的范围.
本题考查了二次根式有意义的条件.要使得本题式子有意义,必须满足分母不等于0.
13.【答案】6
【解析】解:设圆锥的母线长为l cm,
根据题意得2π×2=120π×l180,
解得l=6,
即圆锥的母线长为6,
故答案为:6.
设圆锥的母线长为lcm,由于圆锥的侧面展开图为一扇形,这个扇形的弧长等于圆锥底面的周长,扇形的半径等于圆锥的母线长,则根据弧长公式得到2π×4=120π×l180,然后解方程求出l即可.
本题考查了圆锥的计算:圆锥的侧面展开图为一扇形,这个扇形的弧长等于圆锥底面的周长,扇形的半径等于圆锥的母线长.
14.【答案】m<92且m≠32
【解析】
【分析】
本题考查解分式方程,分式方程的解,解一元一次不等式组等知识.
根据解分式方程的方法,得出用含m的代数式表示x的值,然后根据关于x的方程x+mx−3+3m3−x=3的解为正数和x−3≠0,可以求得m的取值范围.
【解答】
解:x+mx−3+3m3−x=3
方程两边同乘以x−3,得x+m−3m=3(x−3)
去括号,得x+m−3m=3x−9
移项及合并同类项,得2x=−2m+9
系数化为1,得x=−2m+92,
∵关于x的方程x+mx−3+3m3−x=3的解为正数,且x−3≠0
∴−2m+92>0−2m+92−3≠0,
解得,m<92且m≠32.
15.【答案】2 5,或52,或 652
【解析】解:分情况讨论:
(1)当PB为腰时,若P为顶点,则E点与C点重合,如图1所示:
∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=BC=CD=AD=4,∠A=∠C=∠D=90°,
∵P是AD的中点,
∴AP=DP=2,
根据勾股定理得:BP= AB2+AP2= 42+22=2 5;
若B为顶点,则根据PB=BE′得,E′为CD中点,此时腰长PB=2 5;
(2)当PB为底边时,E在BP的垂直平分线上,与正方形的边交于两点,即为点E;
①当E在AB上时,如图2所示:
则BM=12BP= 5,
∵∠BME=∠A=90°,∠MBE=∠ABP,
∴△BME∽△BAP,
∴BEBP=BMBA,即BE2 5= 54,
∴BE=52;
②当E在CD上时,如图3所示:
设CE=x,则DE=4−x,
根据勾股定理得:BE2=BC2+CE2,PE2=DP2+DE2,
∴42+x2=22+(4−x)2,
解得:x=12,
∴CE=12,
∴BE= BC2+CE2= 42+(12)2= 652;
综上所述:腰长为:2 5,或52,或 652;
故答案为:2 5,或52,或 652.
分情况讨论:(1)当PB为腰时,若P为顶点,则E点和C点重合,求出PB长度即可;若B为顶点,则E点为CD中点;
(2)当PB为底时,E在BP的垂直平分线上,与正方形的边交于两点,即为点E;
①由题意得出BM=12BP= 5,证明△BME∽△BAP,得出比例式BEBP=BMBA,即可求出BE;
②设CE=x,则DE=4−x,根据勾股定理得出方程求出CE,再由勾股定理求出BE即可.
本题考查了正方形的性质、等腰三角形的判定、勾股定理;熟练掌握正方形的性质,并能进行推理计算是解决问题的关键.
16.【答案】2
【解析】解:如图,过点A作AD⊥x轴于点D,过点B作BE⊥x轴于点E,
则△OAD∽△CBE,
∴OA:CB=OD:CE=AD:BE=2:1,
设CD=a,BE=b,则OD=2a,AD=2b,
∵反比例函数y=kx(k>0,x>0)经过点A、点B,
∴k=2a⋅2b=4ab,
∴B(4a,b),
∴DE=2a,
∴S△OAB=S梯形ADBE=12(AD+BE)⋅DE=12⋅(2b+b)⋅2a=32,
解得ab=12,
∴k=4ab=2.
故答案为:2.
过点A作AD⊥x轴于点D,过点B作BE⊥x轴于点E,则△OAD∽△CBE,所以OA:CB=OD:CE=AD:BE=2:1,设CD=a,BE=b,则OD=2a,AD=2b,利用S△OAB=S梯形ADBE建立方程可求出k的值.
本题考查了反比例函数y=kx(k≠0)系数k的几何意义:从反比例函数y=kx(k≠0)图象上任意一点向x轴和y轴作垂线,垂线与坐标轴所围成的矩形面积为|k|.
17.【答案】(22n−1−2n−1) 3
【解析】解:∵直线OAn的解析式y= 33x,
∴∠AnOBn=60°.
∵OA1=1,A1A2=2,A2A3=4,AnAn+1=2n,
∴A1B1= 3,A2B2=3 3,A3B3=7 3.
设S=1+2+4+…+2n−1,则2S=2+4+8+…+2n,
∴S=2S−S=(2+4+8+…+2n)−(1+2+4+…+2n−1)=2n−1,
∴AnBn=(2n−1) 3.
∴S△AnBnBn+1=12AnBn⋅AnAn+1=12×(2n−1) 3×2n=(22n−1−2n−1) 3,
∴△A2022B2022B2023的面积为:(24043−22021) 3,
故答案为:(24043−22021) 3.
由直线OAn的解析式可得出∠AnOBn=60°,结合AnAn+1=2n可求出AnBn的值,根据三角形的面积公式求出△AnBnBn+1的面积.
本题考查了一次函数图象上点的坐标特征、三角形的面积、解直角三角形以及规律型中数的变化规律,根据边的变化找出变化规律“AnBn=(2n−1) 3”是解题的关键.
18.【答案】解:(1) (2022)2−(π−7)0+(−12)−2−4cos60°
=2022−1+4−4×12
=2022−1+4−2
=2023;
(2)8a3−2ab2
=2a(4a2−b2)
=2a(2a+b)(2a−b).
【解析】(1)根据二次根式的性质,零指数幂,负整数指数幂,特殊角的三角函数值计算即可求解;
(2)此多项式有公因式,应先提取公因式,再对余下的多项式进行观察,有2项,可采用平方差公式继续分解.
本题考查了提公因式法与公式法分解因式,要求灵活使用各种方法对多项式进行因式分解,一般来说,如果可以先提取公因式的要先提取公因式,再考虑运用公式法分解.同时考查了实数的运算.
19.【答案】解:2y2+4y+2
=2(y2+2y+1)
=2(y+1)2.
【解析】此多项式有公因式,应先提取公因式,再对余下的多项式进行观察,有3项,可采用完全平方公式继续分解.
本题考查了提公因式法与公式法分解因式,要求灵活使用各种方法对多项式进行因式分解,一般来说,如果可以先提取公因式的要先提取公因式,再考虑运用公式法分解.
20.【答案】200 108° 800
【解析】解:(1)80÷40%=200(人),200×20%=40(人),
“腾讯”所占的百分比为:60÷200×100%=30%,
补全两个统计图如下:
(2)m=80÷40%=200,
故答案为:200;
(3)360°×60200=108°,
故答案为:108°;
(4)2000×80200=800(名),
故答案为:800.
(1)从两个统计图可知,样本中认可“华为”的有80人,占调查人数的40%,由频率=频数总数即可求出调查人数,进而求出认可“中兴”的人数,补全条形统计图;
(2)由(1)可得m的值;
(3)求出样本中认可“腾讯”的学生所占的百分比,进而求出相应的圆心角度数;
(4)用2000名乘以认可“华为”所占的百分比即可.
本题考查条形统计图、扇形统计图,理解两个统计图中数量之间的关系是解决问题的前提,掌握频率=频数总数是正确解答的关键.
21.【答案】解:(1)DE与⊙O相切.
理由如下:
连接OE,OD,如图:
∵E是AC中点,O为BC的中点,
∴OE为△ABC的中位线,
∴OE//AB,
∴∠COE=∠B,∠DOE=∠ODB,
∵OB=OD,
∴∠B=∠ODB,
∴∠COE=∠DOE,
在△OCE和△ODE中,
OC=OD∠COE=∠DOEOE=OE,
∴△OCE≌△ODE(SAS),
∴∠ODE=∠OCE=90°,
∴OD⊥DE,
而OD为半径,
∴DE为⊙O的切线;
(2)∵∠ACB=90°,∠A=∠BCD=30°,
∴∠B=60°,BC=AC 3=10 3 3=10,
∴∠COD=2∠B=120°,
∵∠COE=∠B=60°,
∴阴影部分图形的面积=S扇形COD−S△COD
=120×π×52360−12×5 3×52
=25π3−25 34.
【解析】(1)连接OE,如图,先利用OE为△ABC的中位线得到OE//AB,再证明∠COE=∠DOE,接着证明△OCE≌△ODE得到OD⊥DE,然后利用直线与圆的位置关系可判断DE为⊙O的切线;
(2)先计算出∠B=60°,BC=10,则根据圆周角定理得到∠COD=2∠B=120°,接着利用∠COE=∠B=60°,然后根据扇形的面积公式,利用阴影部分图形的面积等于扇形COD面积减去三角形COD面积进行计算.
本题考查了直线和圆的位置关系:设⊙O的半径为r,圆心O到直线l的距离为d,直线l和⊙O相交⇔d
22.【答案】4500m 5
【解析】解:(1)4500÷900=5(m/s),
∴从图中可以看出村与公园的距离为4500m,小明骑车速度是5m/s,
故答案为4500m,5;
(2)由题意不难得到小明路程y1与小明出发时间x之间的函数关系为:y1=5x,
∴当y1=1000m时,x=200s,即A为(200,0),
又当x=300s时,y1=1500m,
∴(300,1500)在小军经过的路程y2与小明出发时间x之间的函数图象上,
设y2=kx+b,则:
0=200k+b1500=300k+b,
解之可得:k=15b=−3000,
∴小军经过的路程y2与小明出发时间x之间的函数关系式为:y2=15x−3000,
从图象可以看出,当x=600s时,m=5x=3000m,
∴小军在离开村3公里处遭遇堵车,
在y2=15x−3000中,若y2=3000m,则x=400s,
∴600−400=200(s),
∴从小军遇到堵车到小明追上小军用了200s;
(3)可以分以下几种情况讨论:
①当x<200s时,
520=5x,x=104s;
②当200s≤x<300s时,
5x−(15x−3000)=520,
解得:x=248s;
③当300s≤x<400s时,
15x−3000−5x=520,
解得:x=352s;
④当x≥400s时,
3000−5x=520,
解得:x=496s;
综上,当小明出发时间分别为104s或248s或352s或496s时,小军与小明两人何时520m.
(1)从小明的图象可以得到村与公园的距离,根据路程、速度和时间的关系式也可以算得小明的骑车速度;
(2)利用图象和待定系数法不难得到小军、小明经过路程与小明出发时间之间的函数关系式,然后在小明的函数关系式中令x=600s即可得到小军遭遇堵车的路程m处.在小军的函数关系式中令路程为m即可得到小军遭遇堵车的时间,从而算出从小军遇到堵车到小明追上小军的时间;
(3)分x<200s,200s≤x<300s,300s≤x<400s,x≥400s几种情况讨论可以得到解答.
本题考查一次函数的应用,熟练掌握一次函数的图象、待定系数法的应用、分类讨论的思想方法及路程、速度、时间三者之间的关系是解题关键.
23.【答案】解:(1)特例探究BP=CQ,BP⊥CQ,
∵∠BAC=∠DAE,
∴∠BAC−∠DAC=∠DAE−∠DAC,
∴∠BAP=∠CAQ,
∵∠ABC=∠ACB,
∴AB=AC.
在△ABP和△ACQ中,
AB=AC∠BAP=∠CAQAP=AQ,
∴△ABP≌△ACQ(SAS),
∴BP=CQ,∠ACQ=∠ABC=45°,
∴∠BCQ=∠ACB+∠ACQ=45°+45°=90°,
∴BP⊥CQ;
(2)归纳证明:结论成立.
证明:∵∠BAC=∠DAE,
∴∠BAC−∠DAC=∠DAE−∠DAC,
∴∠BAP=∠CAQ,
∵∠ABC=∠ACB,
∴AB=AC,
在△ABP和△ACQ中,
AB=AC∠BAP=∠CAQAP=AQ
∴△ABP≌△ACQ(SAS),
∴BP=CQ,∠ACQ=∠ABC=45°.
∴∠BCQ=∠ACB+∠ACQ=45°+45°=90°.
∴BP⊥CQ;
(3)类比迁移:结论成立.
证明:∵∠BAC=∠DAE,
∴∠BAC+∠DAC=∠DAE+∠DAC,
∴∠BAP=∠CAQ,
∵∠ABC=∠ACB,
∴AB=AC,
在△ABP和△ACQ中,
AB=AC∠BAP=∠CAQAP=AQ,
∴△ABP≌△ACQ(SAS),
∴BP=CQ,∠ACQ=∠ABC=45°,
∴∠BCQ=∠ACB+∠ACQ=45°+45°=90°,
∴BP⊥CQ;
(4)连接PQ,
∵BP=CQ,BC=5,
设BP=x,则CQ=x,
当点P在线段BC上时,
∴PC=BC−BP=5−x,
∴S△CPQ=12PC×CQ=3,
即12x(5−x)=3,
解得:x=2或x=3,
∴PQ= CQ2+PC2= 22+33= 13,
当点P在BC的延长线上时,
∴PC=BC+BP=5+x,
∴S△CPQ=12PC×CQ=3,
即12x(5+x)=3,
解得:x=1或x=−6(舍去),
∴PQ= CQ2+PC2= 12+63= 37,
综上所述,PQ的长为 13或 37.
【解析】(1)根据题意证明△ABP≌△ACQ(SAS),进而得出结论;
(2)根据(1)的方法证明△ABP≌△ACQ(SAS),即可得出结论;
(3)根据(1)的方法证明△ABP≌△ACQ(SAS),进而得出结论;
(4)分点点P在线段BC上时,当点P在线段BC的延长线上时,分别讨论,根据勾股定理即可求解.
本题考查了旋转的性质,全等三角形的性质与判定,勾股定理,解一元二次方程,熟练掌握旋转的性质是解题的关键.
24.【答案】解:(1)将B(3,0),C(0,−3)代入y=x2−bx+c得:
9−3b+c=0c=−3,解得b=2c=−3,
∴抛物线的解析式为y=x2−2x−3;
(2)连结BC与对称轴直线x=1的交点为点D,此时△ACD的周长最小,如图:
设直线BC的解析式为y=mx+n,
将B(3,0),C(0,−3)代入得:
得3m+n=0n=−3,解得m=1n=−3,
∴直线BC为y=x−3,
当x=1时,y=−2,
∴点D的坐标为(1,−2);
(3)在y=x2−2x−3中,令y=0得x2−2x−3=0,
解得x=3或x=−1,
∴A(−1,0),B(3,0),
∴AB=4,
∵S△ABM=8,
∴12×4⋅|yM|=8,
解得yM=4或yM=−4,
当yM=4时,x2−2x−3=4,
解得x=1±2 2,
∴M(1+2 2,4)或M(1−2 2,4),
当yM=−4时,x2−2x−3=−4,
解得x1=x2=1,
∴M(1,−4),
综上所述,M的坐标为:(1+2 2,4)或(1−2 2,4)或(1,−4);
(4)设P(s,t),
又A(−1,0),B(3,0),E(2,−3),
①当AE、BP为对角线时,如图:
此时AE、BP的中点重合,
∴−1+2=s+30−3=t+0,
解得s=−2t=−3,
∴P(−2,−3);
②当AP、BE为对角线,如图:
∴s−1=3+2t+0=0−3,
解得s=6t=−3,
∴P(6,−3);
③当AB、PE为对角线,如图:
∴−1+3=s+20+0=t−3,
解得s=0t=3,
∴P(0,3),
综上所述,P坐标为(−2,−3)或(6,−3)或(0,3).
【解析】(1)将B(3,0),C(0,−3)代入y=x2−bx+c即得抛物线的解析式为y=x2−2x−3;
(2)连结BC与对称轴直线x=1的交点为点D,此时△ACD的周长最小,设直线BC的解析式为y=mx+n,由待定系数法可得直线BC为y=x−3,当x=1时即得点D的坐标为(1,−2);
(3)由y=x2−2x−3得A(−1,0),B(3,0),即知AB=4,根据S△ABM=8,有12×4⋅|yM|=8,解得yM=4或yM=−4,从而可求出M的坐标为:(1+2 2,4)或(1−2 2,4)或(1,−4);
(4)设P(s,t),而A(−1,0),B(3,0),E(2,−3),分三种情况:①当AE、BP为对角线时,AE、BP的中点重合,得−1+2=s+30−3=t+0,解得P(−2,−3);②当AP、BE为对角线,有s−1=3+2t+0=0−3,解得P(6,−3);③当AB、PE为对角线,−1+3=s+20+0=t−3,解得P(0,3).
本题考查了二次函数的图象与性质,轴对称求最短路径,一次函数的图象与性质,待定系数法求解析式,平行四边形的性质,解题关键是熟练掌握二次函数的图象与性质以及平行四边形的性质,注意分类讨论思想.
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