2023年江苏省连云港市海州区新海实验中学中考数学二模试卷(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. −2的倒数是( )
A. −2 B. −12 C. 12 D. 2
2. 下列运算正确的是( )
A. 3a+2b=5ab B. 5a2−2a2=3
C. 7a+a=7a2 D. (x−1)2=x2+1−2x
3. 第十二届江苏省园艺博览会以“山海连云,丝路绿韵”为主题,耗资约20.8亿打造的连云港园博园于2023年4月26日盛大开园.把数字“20.8亿”用科学记数法表示为( )
A. 2.08×108 B. 2.08×109 C. 0.208×1010 D. 20.8×108
4. 如图,由3个大小相同的正方体搭成的几何体,其主视图是( )
A. B. C. D.
5. 下列说法正确的是( )
A. 为了解我国中小学生的睡眠情况,应采取全面调查的方式
B. 一组数据1,2,5,5,5,3,3的众数和平均数都是3
C. 若甲、乙两组数据的方差分别是0.01,0.1,则甲组数据比乙组数据更稳定
D. 抛掷一枚硬币200次,一定有100次“正面向上”
6. A,B两地相距80千米,一辆大汽车从A地开出2小时后,又从A地开出另一辆小汽车,已知小汽车的速度是大汽车速度的3倍,结果小汽车比大汽车早40分钟到达B地,求两种汽车每小时各走多少千米.设大汽车的速度为xkm/h,则下面所列方程正确的是( )
A. 80x−803x=40 B. 80x−803x=2.4
C. 80x−2=803x+23 D. 80x+2=803x−23
7. 如图,A,B,C是⊙O上三点,∠ACB=25°,则∠BAO的度数是( )
A. 55°
B. 60°
C. 65°
D. 70°
8. 如图,在平面直角坐标系中,点E(4 5,0),点B是线段OE上任意一点,在射线
OA上取一点C,使OB=BC,在射线BC上取一点D,使BD=BE.OA所在直线的关系式为y=12x,点F、G分别为线段OC、DE的中点,则FG的最小值是( )
A. 8 55 B. 4 55 C. 2 5 D. 4.8
二、填空题(本大题共8小题,共24.0分)
9. 函数y=1x−2中自变量x的取值范围是______.
10. 因式分解:xy2−x= ______ .
11. 已知方程组x+2y=62x+y=21,则x+y的值为______.
12. 用一个圆心角为120∘,半径为4的扇形作一个圆锥的侧面,这个圆锥的底面圆的半径为 .
13. 若关于x的一元二次方程x2+2x−m=0无实数根,则m的取值范围是______ .
14. 在如图所示的网格中,小正方形网格的边长为1,△ABC的三个顶点均在格点上.则tan∠A的值为______ .
15. 如图,矩形ABCD的边BC在x轴的负半轴上,顶点D(a,b)在反比例函数y=kx的图象上,直线AC交y轴点E,且S△BCE=116,则k的值为______ .
16. 如图,△ABC中,AC=BC,∠ACB=90°,点D在AC边上,AD=2CD,以BD为边作等边△BDE,DE交AB于点F,则EFFD= ______ .
三、解答题(本大题共11小题,共102.0分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
17. (本小题6.0分)
计算:− 9−4×(−2)+2cos60°.
18. (本小题6.0分)
化简(1+a)(1−a)+a(a−2).
19. (本小题6.0分)
解方程:2x−2=3x+2.
20. (本小题8.0分)
无锡教育推出的“智慧学堂”已成为同学们课外学习的得力助手.为了解同学们“智慧学堂”平台使用的熟练程度,某校随机抽取了部分同学进行调查,并将调查结果绘制成如图两幅尚不完整的统计图.
根据以上信息,回答下列问题:
(1)本次调查的样本容量是______,扇形统计图中表示A等级的扇形圆心角为______;
(2)补全条形统计图:
(3)学校拟对“不太熟练或不熟练”的同学进行平台使用的培训,若该校有1000名学生,试估计该校需要培训的学生人数.
21. (本小题10.0分)
2022春开学,为防控新冠病毒,学生进校必须戴口罩,测体温,某校开通了A、B、C三条人工测体温的通道,在三个通道中,可随机选择其中的一个通过.
(1)其中一个学生进校园时由A通道过的概率是______;
(2)求两学生进校园时,都是C通道过的概率.(用画“树状图”或“列表法”求解)
22. (本小题8.0分)
如图,在菱形ABCD中,E,F是对角线AC上的两点,且AE=CF.
(1)求证:△ABE≌△CDF;
(2)证明四边形BEDF是菱形.
23. (本小题10.0分)
如图,直线AB经过⊙O上的点C,直线BO与⊙O交于点F和点D,OA与⊙O交于点E,与DC交于点G,OA=OB,CA=CB.
(1)求证:AB是⊙O的切线;
(2)若FC//OA,CD=6.
①求sin∠CDF的值;
②求图中阴影部分面积.
24. (本小题10.0分)
2022年11月12日10时03分,搭载天舟五号货运飞船的长征七号遥六运载火箭,在海南文昌航天发射场成功发射.天舟五号货运飞船重约13.6吨,长度BD=10.6米,货物仓的直径可达3.35米,是世界现役货物运输能力最大、在轨支持能力最全面的货运飞船,堪称“在职最强快递小哥”.已知飞船发射塔垂直于地面,某人在地面A处测得飞船底部D处的仰角45°,顶部B处的仰角为53°.
(1)求∠DAB的度数;
(2)求此时观测点A到发射塔CD的水平距离.(结果精确到0.1米)(参考数据:sin53°≈0.80,cos53°≈0.60,tan53°=1.33)
25. (本小题12.0分)
如图,“爱心”图案是由抛物线y=−x2+m的一部分及其关于直线y=−x的对称图形组成,点E、F是“爱心”图案与其对称轴的两个交点,点A、B、C、D是该图案与坐标轴的交点,且点D的坐标为( 6,0).
(1)求m的值及AC的长;
(2)求EF的长;
(3)若点P是该图案上的一动点,点P、点Q关于直线y=−x对称,连接PQ,求PQ的最大值及此时Q点的坐标.
26. (本小题12.0分)
如图①,动点P从矩形ABCD的顶点A出发,以v1的速度沿折线A−B−C向终点C运动;同时,一动点Q从点D出发,以v2的速度沿DC向终点C运动,当一个点到达终点时,另一个点也停止运动.点E为CD的中点,连接PE,PQ,记△EPQ的面积为S,点P运动的时间为t,其函数图象为折线MN−NF和曲线FG(图②),已知,ON=4,NH=1,点G的坐标为(8,0).
(1)点P与点Q的速度之比v1v2的值为______ ;ABAD的值为______ ;
(2)如果OM=15.
①求线段NF所在直线的函数表达式;
②求FG所在曲线的函数表达式;
③是否存在某个时刻t,使得S≥154?若存在,求出t的取值范围:若不存在,请说明理由.
27. (本小题14.0分)
问题提出:
(1)在学习几何时,我们可以通过构造基本图形,将几何“模型“化.例如在三角形全等与三角形的相似的学习过程中,“k”字形是非常重要的基本图形.如图1,已知:∠ADC=∠BEC=∠ACB=90°,D、C、E三点共线,AC=BC,由ASA易证△ADC≌△CEB;
如图2,已知:∠ADC=∠BEC=∠ACB=90°,D、C、E三点共线,若AC=6、BC=3、BE=1,则AD的长为______ ;
问题探究:
(2)①如图3,已知:∠ADC=∠BEC=∠ACB=90°,AC=BC,D、C、E三点共线,求证:AD=BE+DE;
②如图4,已知点A(−3,1),点B在直线y=−2x+4上,若∠AOB=90°,则此时点B的坐标为______ ;
问题拓展:
(3)如图5,正方形ABCD中,点G是BC边上一点,BF⊥AG,DE⊥AG,垂足分别为F、E.若AE=1,四边形ABFD的面积等于10,求正方形ABCD的面积.
(4)如图6,正方形ABCD中,点E、F分别在AD、AB边上,AE=BF,连接EF、DF,则EFDF的最小值是______ .
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解:因为−2×(−12)=1.
所以−2的倒数是−12,
故选:B.
根据倒数的定义,乘积是1的两个数互为倒数解答即可.
本题主要考查倒数的定义,解决本题的关键是熟记乘积是1的两个数互为倒数.
2.【答案】D
【解析】解:A.3a和2b不是同类项,不能合并,A错误,故选项A不符合题意;
B.5a2和2b2不是同类项,不能合并,B错误,故选项B不符合题意;
C.7a+a=8a,C错误,故选项C不符合题意;
D.(x−1)2=x2−2x+1,D正确,选项D符合题意.
故选:D.
由合并同类项法则及完全平方公式依次判断每个选项即可.
本题主要考查合并同类项,完全平方公式等内容,熟记同类项定义及合并同类项法则是解题基础.
3.【答案】B
【解析】解:20.8亿=2080000000=2.08×109.
故选:B.
用科学记数法表示较大的数时,一般形式为a×10n,其中1≤|a|<10,n为整数,据此判断即可.
此题主要考查了用科学记数法表示较大的数,一般形式为a×10n,其中1≤|a|<10,确定a与n的值是解题的关键.
4.【答案】C
【解析】解:从正面看,易得第一层右边有1个正方形,第二层有2个正方形.
故选:C.
根据主视图的概念找出找到从正面看所得到的图形即可.
本题考查了三视图的知识,主视图是从物体的正面看得到的视图.
5.【答案】C
【解析】解:A.为了解我国中小学生的睡眠情况,应采取抽样调查的方式,故本选项不合题意;
B.数据1,2,5,5,5,3,3的众数是5.平均数为247,故本选项不合题意;
C.若甲、乙两组数据的方差分别是0.01,0.1,则甲组数据比乙组数据更稳定,说法正确,故本选项符合题意;
D.抛掷一枚硬币200次,不一定有100次“正面向上”,故本选项不合题意;
故选:C.
选项A根据抽样调查和全面调查的意义判断即可;选项B根据众数和平均数的定义判断即可;选项C根据方差的意义判断即可;选项D根据随机事件的定义判断即可.
本题考查了方差,众数,平均数以及全面调查与抽样调查,掌握相关定义是解答本题的关键.
6.【答案】C
【解析】解:设大汽车的速度为xkm/h,则小汽车的速度为3xkm/h,
由题意得,80x−2=803x+23.
故选C.
设大汽车的速度为xkm/h,则小汽车的速度为3xkm/h,根据题意可得,同样走80千米,小汽车比大汽车少用2+23小时,据此列方程.
本题考查了由实际问题抽象出分式方程,解答本题的关键是读懂题意,设出未知数,找出合适的等量关系,列方程.
7.【答案】C
【解析】解:连接OB,
∵∠ACB=25°,
∴∠AOB=2×25°=50°,
由OA=OB,
∴∠BAO=∠ABO,
∴∠BAO=12(180°−50°)=65°.
故选:C.
连接OB,要求∠BAO的度数,只要在等腰三角形OAB中求得一个角的度数即可得到答案,利用同弧所对的圆周角是圆心角的一半可得∠AOB=50°,然后根据等腰三角形两底角相等和三角形内角和定理即可求得.
本题考查了圆周角定理;作出辅助线,构建等腰三角形是正确解答本题的关键.
8.【答案】A
【解析】解:连接BF,BG,设ED交OA于点H,过点H作HM⊥OE,连接BH,如图:
∵OB=BC,点F为OC的中点,
∴BF⊥OC,BF平分∠OBC,
∴∠DBF=12∠OBC,
∵BD=BE,点G为DE的中点,
∴BG⊥DE,BG平分∠DBE,
∴∠DBG=12∠DBE,
∵∠OBC+∠DBE=180°,
∴∠DBF+∠OBC=12(∠OBC+∠DBE)=90°,
∴四边形BFHG为矩形,
∴FG=BH,
∴当BH为最小时,FG为最小,
根据“垂线段最短”得:当点B与点M重合时,BH为最小,最小值为HM的长,
即FG的最小值为线段HM的长,
设HM=m,
∴点H的纵坐标为m,
又∵点H在直线y=12x上,
∴OM=2m,
∵四边形BFHG为矩形,HM⊥OE,
∴∠OHE=90°,∠OMH=∠HME=90°,
∴∠OHM+∠EHM=90°,∠HOM+∠OHM=90°,
∴∠HOM=∠EHM,
△OHM∽△HEM,
∴HM:ME=OM:HM,
即:m:ME=2m:m,
∴ME=12m,
∴OE=OM+ME=2m+12m=52m,
∵点E的坐标为(4 5,0),
∴OE=4 5,
∴52m=4 5,
∴m=8 55,
∴HM=8 55,
∴FG的最小值为8 55.
故选:A.
连接BF,BG,设ED交OA于点H,过点H作HM⊥OE,连接BH,先证四边形BFHG为矩形得FG=BH,因此当BH为最小时,FG为最小,根据“垂线段最短”得:当点B与点M重合时,BH为最小,最小值为HM的长,此时只需求出HM即可;设HM=m,根据点H在直线y=12x上得OM=2m,然后证△OHM∽△HEM得ME=12m,进而得OE=52m,最后根据点E(4 5,0)即可求出m的值.
此题主要考查了一次函数的图象,矩形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,等腰三角形的性质,垂线段的性质等,解答此题的关键是证四边形BFHG为矩形,把求FG的最小值转化为求BH的最小值,最后转化为求线段HM的长.
9.【答案】x≠2
【解析】解:由题意得:x−2≠0,
解得:x≠2,
故答案为:x≠2.
根据分式的分母不为0列出不等式,解不等式得到答案.
本题考查的是函数自变量的取值范围的确定,掌握分式的分母不为0是解题的关键.
10.【答案】x(y+1)(y−1)
【解析】解:原式=x(y2−1)=x(y+1)(y−1),
故答案为:x(y+1)(y−1)
原式提取x,再利用平方差公式分解即可.
此题考查了提公因式法与公式法的综合运用,熟练掌握因式分解的方法是解本题的关键.
11.【答案】9
【解析】解:x+2y=6①2x+y=21②,
①+②得:3x+3y=27,
整理得:x+y=9.
故答案为:9.
方程组两方程左右两边相加,整理即可求出x+y的值.
此题考查了解二元一次方程组,利用了消元的思想,消元的方法有:代入消元法与加减消元法.
12.【答案】43
【解析】解:120π×4180=2πr,解得r=43.
故答案为:43.
利用底面周长=展开图的弧长可得.
解答本题的关键是有确定底面周长=展开图的弧长这个等量关系,然后由扇形的弧长公式和圆的周长公式求值.
13.【答案】m<−1
【解析】解:∵关于x的一元二次方程x2+x−m=0无实数根,
∴Δ=b2−4ac=22−4×(−m)=4+4m<0,
解得:m<−1.
故答案为:m<−1.
由方程无实数根即Δ=b2−4ac<0,从而得出关于m的不等式,解之可得.
本题主要考查根的判别式,熟练掌握一元二次方程的根与判别式间的关系是解题的关键.
14.【答案】12
【解析】解:设AB边上靠近点B的格点为D,连接CD,如图:
∵网格中小正方形的边长为1,
∴CD= 12+12= 2,AD= 22+22=2 2,
∵BD,CD为小正方形的对角线,
∴∠BDC=90°,
∴∠ADC=90°,
在Rt△ACD中,CD= 2,AD=2 2,
∴tan∠A=CDAD= 22 2=12.
故答案为:12.
设AB边上靠近点B的格点为D,连接CD,先利用勾股定理求出CD= 2,AD=2 2,再证∠BDC=90°,然后在Rt△ACD中根据正切函数的定义可得出tan∠A的值.
此题主要考查了解直角三角形,解答此题的关键是熟练掌握锐角三角函数的定义,难点是根据网格的特点构造直角三角形.
15.【答案】−113
【解析】解:D(a,b),则CO=−a,CD=AB=b,
∵矩形ABCD的顶点D(a,b)在反比例函数y=kx的图象上,
∴k=ab,
∵S△BCE=116,
∴12BC⋅OE=116,即BC⋅OE=113,
∵AB//OE,
∴BCCO=ABEO,即BC⋅EO=AB⋅CO,
∴6=b×(−a),即ab=−113,
∴k=ab=−113,
故答案为:−113.
由D(a,b),得出CO=−a,CD=AB=b,k=ab,再根据S△BCE=116,得出BC⋅OE=113,最后根据AB//OE,得出BC⋅EO=AB⋅CO,求得ab的值即可.
本题主要考查了反比例函数系数k的几何意义,矩形的性质以及平行线分线段成比例定理的综合应用,能很好地考查学生分析问题,解决问题的能力.解题的关键是将△BCE的面积与点D的坐标联系在一起,体现了数形结合的思想方法.
16.【答案】2 3−12
【解析】解:过点F作FN⊥BD于N,过点A作AH⊥BD交BD的延长线于H,如图:
设CD=a,则AD=2CD=2a,
∴AC=BC=3a,
赵Rt△BCD中,CD=a,BC=3a,
由勾股定理得:BD= CD2+BC2= 10a,
∵AH⊥BD,∠ACB=90°,
∴∠AHD=∠BCD=90°,∠ADH=∠BDC,
∴△ADH∽△BDC,
∴HD:CD=AH:BC=AD:BD,
∴HDa=AH3a=2a 10a,
∴HD= 10a5,AH=3 10a5,
∴BH=BD+HD=6 10a5,
在Rt△ABH中,tan∠ABH=AHBH=3 10a56 10a5=12,
在Rt△FBN中,tan∠ABH=FNBN,
∴FNBN=12,
∴BN=2FN,
设DN=x,
∵△BDE为等边三角形,
∴∠FDN=60°,DE=BD,
又FN⊥BD,
∴∠DFN=90°−∠FDN=30°,
∴FD=2x,
由勾股定理得:FN= FD2−DN2= 3x,
∴BN=2FN=2 3x,
∴BD=BN+DN=(2 3+1)x,
∴DE=BD=(2 3+1)x,
∴EF=DE−FD=(2 3+1)x−2x=(2 3−1)x,
∴EFFD=(2 3−1)x2x=2 3−12.
故答案为:2 3−12.
过点F作FN⊥BD于N,过点A作AH⊥BD交BD的延长线于H,设CD=a,则AD=2CD=2a,AC=BC=3a,BD= 10a,证△ADH和△BDC相似,利用相似三角形的性质求出HD,AH,由此可求出BH,然后可得tan∠ABH=12,则FNBN=12,然后设DN=x,解Rt△FGN得FD=2x,FN= 3x,由此可求出DE=BD=(2 3+1)x,据此即可得出答案.
此题主要考查了等腰直角三角形的性质,等边三角形的性质,相似三角形的判定和性质,解直角三角形等,解答此题的关键是熟练掌握相似三角形的判定、解直角三角形的方法,难点是正确的作出辅助线,构造相似三角形.
17.【答案】解:− 9−4×(−2)+2cos60°
=−3+8+2×12
=−3+8+1
=6.
【解析】首先计算开平方和特殊角的三角函数值,然后计算乘法,最后从左向右依次计算,求出算式的值即可.
此题主要考查了实数的运算,解答此题的关键是要明确:在进行实数运算时,和有理数运算一样,要从高级到低级,即先算乘方、开方,再算乘除,最后算加减,有括号的要先算括号里面的,同级运算要按照从左到右的顺序进行.
18.【答案】解:原式=1−a2+a2−2a=1−2a.
【解析】利用平方差公式和单项式乘多项式法则解答.
考查了平方差公式,单项式乘多项式.运用平方差公式计算时,关键要找相同项和相反项,其结果是相同项的平方减去相反项的平方.
19.【答案】解:方程两边都乘以(x+2)(x−2)得,
2(x+2)=3(x−2),
解得x=10,
检验:当x=10时,(x+2)(x−2)=(10+2)(10−2)=96≠0,
所以,原分式方程的解是x=10.
【解析】方程两边都乘以最简公分母(x+2)(x−2)把分式方程化为整式方程,求解,然后进行检验即可得解.
本题主要考查了解分式方程,(1)解分式方程的基本思想是“转化思想”,把分式方程转化为整式方程求解.(2)解分式方程一定注意要验根
20.【答案】500 108°
【解析】解:(1)∵条形统计图中A等级的人数为150,扇形统计图中A等级所占比例为30%,
∴本次调查的样本容量为150÷30%=500,
∴扇形统计图中表示A等级的扇形圆心角为360°×30%=108°,
故答案为:500;108°;
(2)∵本次调查的样本容量为500,B等级人数占40%,
∴B等级人数为500×40%=200(人),
故本次调查的B等级人数为200人,
补全条形统计图如下:
(3)∵本次调查的样本容量为500,D等级人数为50人,
∴D等级人数所占比例为50500×100%=10%,
∴全校1000人需要培训的学生人数1000×10%=100(人),
故估计该校需要培训的学生人数为100人.
(1)根据条形统计图中A等级的人数和扇形统计图中A等级所占比例可求出样本容量和扇形统计图中表示A等级的扇形圆心角;
(2)用样本容量乘以B等级所占比例即可求出B等级人数;
(3)用全校人数1000乘以D等级所占比例即可求得该校需要培训的学生人数.
本题主要考查了条形统计图,扇形统计图和用样本估计总体.
21.【答案】解:(1)13;
(2)画树状图如下:
共有9种等情况数,其中两学生进校园时都是C通道过的有1种情况,
则两学生进校园时,都是C通道过的概率是19.
【解析】
解:(1)∵有三条人工测体温的通道,分别是A、B、C,
∴其中一个学生进校园时由A通道过的概率是13;
故答案为:13;
(2)见答案.
【分析】
(1)直接根据概率公式求解即可;
(2)根据题意画出树状图得出所有等情况数,找出符合条件的情况数,然后根据概率公式即可得出答案.
此题考查的是用列表法或树状图法求概率.注意画树状图法与列表法可以不重复不遗漏地列出所有可能的结果,列表法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;注意概率=所求情况数与总情况数之比.
22.【答案】证明:(1)∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=CD,AB//CD,
∴∠BAE=∠DCF,
在△ABE和△CDF中,
AB=CD∠BAE=∠DCFAE=CF,
∴△ABE≌△CDF(SAS);
(2)如图,连接BD,交AC于O,
∵四边形ABCD是菱形,
∴BD⊥AC,AO=CO,BO=DO,
∵AE=CF,
∴EO=FO,
∴四边形BEDF是平行四边形,
又∵BD⊥EF,
∴平行四边形BEDF是菱形.
【解析】(1)由“SAS”可证△ABE≌△CDF;
(2)由菱形的性质可得BD⊥AC,AO=CO,BO=DO,可求EO=FO,可得结论.
本题考查了菱形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,掌握菱形的对角线互相垂直平分是解题的关键.
23.【答案】(1)证明:连接OC,
∵OA=OB,CA=CB,
∴OC⊥AB,
∵OC是⊙O的半径,
∴AB是⊙O的切线;
(2)解:①∵DF是圆O的直径,
∴∠DCF=90°,
∵FC//OA,
∴∠DGO=∠DCF=90°,
∴DC⊥OE,
∴DG=12CD=12×6=3,
∵OD=OC,
∴∠DOG=∠COG,
∵OA=OB,AC=CB,
∴∠AOC=∠BOC,
∴∠DOE=∠AOC=∠BOC=13×180°=60°,
∴∠CDF=90°−60°=30°,
∴sin∠CDF=12;
②在Rt△ODG中,
∵sin∠DOG=DGOD,cos∠DOG=OGOD,
∴OD=DGsin∠DOG=3 32=2 3,
OG=OD⋅cos∠DOG=2 3×12= 3,
∴S阴影=S扇形ODE−S△DOG=60π⋅(2 3)2360−12× 3×3=2π−3 32.
【解析】(1)连接OC,由等腰三角形的性质证得OC⊥AB,根据切线的判定得到AB是⊙O的切线;
(2)①由圆周角定理结合平行线的性质得到∠DGO=90°,由垂径定理求得DG=3,根据等腰三角形的性质结合平角的定义求得∠DOE=60°,可得结论;
②在Rt△ODG中,根据三角函数的定义求得OD=2 3,OG= 3,根据S阴影=S扇形ODE−S△DOG即可求出阴影部分面积.
本题主要考查了切线的性质和判定,扇形和三角形的面积公式,三角函数的定义,圆周角定理,垂径定理,等腰三角形的性质等知识,根据由垂径定理和等腰三角形的性质结合平角的定义求出DG=3,∠DOE=60°是解决问题的关键.
24.【答案】解:(1)由题意,∠BAC=53°.∠DAC=45°,
∴∠DAB=∠BAC−∠DAC=53°−45°=8°;
(2)由题意得:∠ACD=90°,
在Rt△ACD中,∠DAC=45°,
∴DC=AC⋅tan45°=AC,
在Rt△ABC中,∠BAC=53°,
∴BC=AC⋅tan53°≈1.33AC,
∵BD=10.6米,
∴BC−CD=10.6,
∴1.33AC−AC=10.6,
∴AC≈32.1米,
∴此时观测点A到发射塔CD的水平距离约为32.1米.
【解析】(1)利用角的和差定义求解;
(2)根据题意可得:∠ACD=90°,然后在Rt△ACD和Rt△ABC中,分别利用锐角三角函数的定义求出BC,CD的长,最后根据BD=10.6米,列出关于AC的方程,进行计算即可解答.
本题考查了解直角三角形的应用−仰角俯角问题,熟练掌握锐角三角函数的定义是解题的关键.
25.【答案】解:(1)把点D的坐标( 6,0)代入y=−x2+m得m=6,
由对称性得OC=OD= 6,
∴AC=OA+OC=6+ 6;
(2)联立y=−x2+6与y=−x得y=−x2+6y=−x,
∴−x2+6=−x,即x2−x−6=0,
∴x=−2或x=3,
∴E(−2,2),F(3,−3),
∴EF= (−2−3)2+(2+3)2=5 2;
(3)如图所示,设过点P与EF平行的直线为y=−x+m,当直线y=−x+m与y=−x2+6相切时PQ最大.
由−x2+6=−x+m得x2−x+m−6=0,
∴Δ=1−4(m−6)=0,
∴m=254,x1=x2=12,
∴P(12,234),
∵点P、点Q关于直线y=−x对称,
∴Q(−234,−12),
∴PQ= (12+234)2+(234+12)2=25 24,
由对称性得点Q的坐标为(12,234)时亦满足题意,
∴PQ的最大值为25 24,此时Q点的坐标为(−234,−12)或(12,234).
【解析】(1)把点D的坐标( 6,0)代入y=−x2+m得m,AC=OA+OC=OA+OD;
(2)联立y=−x2+6与y=−x求出交点E、F,再求EF的长;
(3)设过点P与EF平行的直线为y=−x+m,当直线y=−x+m与y=−x2+6相切时PQ最大,联立y=−x+m与y=−x2+6,利用Δ=0求出m,进而求出P、Q,最后求PQ的最大值.
本题考查了一次函数和二次函数的图象与性质,并结合了图象对称,线段的长度和最值,体现了方程和数形结合的思想.
26.【答案】85 53
【解析】解:(1)∵ON=4,NH=1,G(8,0),
∴N(4,0),H(5,0),
由图象可知:t=4时,Q与E重合,t=5时,P与B重合,t=8时,P与C重合,
∴Q的速度v2=DE4,P的速度v1=AB5,
∵四边形ABCD是矩形,
∴AB=CD,AD=BC,
∵E为CD的中点,
∴DE=12CD=12AB,
∴v1v2=AB5DE4=AB5⋅4DE=85,
∵P从A到B用了5秒,从B到C用了3秒,
∴AB=5v1,BC=3v1,
∴AB=53BC,
∴AB:AD的值为53,
故答案为:85,53;
(2)①∵OM=15,
∴M(0,15),
由题知,t=0时,P与A重合,Q与D重合,
∴S△EPQ=12AD⋅DE=15,
∵AB:AD=53,DE=12AB,
∴DE=56AD,
∴12AD⋅56AD=15,
∴AD=BC=6(舍去负值),
∴AB=CD=53AD=10,
∴v2=DE4=54,
当t=5时,DQ=v2t=54×5=254,
∴QE=DQ−DE=254−5=54,此时P与B重合,
∴S△EPQ=12EQ⋅BC=12×54×6=154,
∴F(5,154),
设直线NF的解析式为S=kx+b(k≠0),
将N(4,0)与F(5,154)代入得:4k+b=05k+b=154,
∴k=154b=−15,
∴线段NF所在直线的函数表达式为S=154x−15(4
∵N(4,0),F(5,154),G(8,0),
∴16a+4b+c=025a+5b+c=15464a+8b+c=0,
解得a=−54b=15c=−40,
∴FG所在的曲线的函数解析式为S=−154m2+15m−40(4≤m≤8);
③存在,分情况讨论如下:
当Q在DE上,P在AB上时,
∵直线MN经过点M(0,15),N(4,0),
可求得直线MN的解析式为S=−154x+15(0≤x≤4),
当s=154时,−154x+15=154,
∴x=3,
∵s随x的增大而减小,
∴当0≤x≤3时,S≥154,
当Q在CE上,P在AB上时,
直线NF的解析式为S=154x−15(4
当Q在CE上,P在BC上时,
S△EPQ=12EQ⋅CP,
∵DQ=v2t=54t,
∴EQ=DQ−DE=54t−52,
∵v1=AB5=55=1,
∴AB+BP=v1t=t,
∵AB+BC=5+3=8,
∴CP=8−t,
∴S=12(54t−52)(8−t)=−58t2+254t−10(5
∴t=5+ 3或5− 3(舍去),
由图象知:当5≤x≤5+ 3时,S≥23,
综上,S≥23时,x的取值范围为0≤x≤3或5≤x≤5+ 3.
(1)由函数图象可知t=3时,Q与E重合,t=4时,P与B重合,t=6时,P与C重合,则Q的速度v2=DE4,P的速度v1=AB4,从而得出答案;
(2)①当t=0时,P与A重合,Q与D重合,此时S△ADE=2,可得AD=BC=DE=15,AB=CD=53AD=10,从而得出点P与Q的速度,即可得出点F的坐标,利用待定系数法可得答案;
②设FG所在的曲线的函数解析式为S=am2+bm+c(a≠0),把N(4,0),F(5,154),G(8,0)代入解析式求得a,b,c的值即可求解答;
③利用待定系数法求出直线MN的函数解析式,当S=154时,可得t的值,根据图象可得答案.
本题是一次函数综合题,主要考查了待定系数法求函数解析式,三角形的面积,矩形的性质等知识,理解函数图象中每一个拐点的意义是解题的关键.
27.【答案】4 2 (45,125) 5−12
【解析】解:(1)∵∠ADC=∠BEC=∠ACB=90°,
∴∠A+∠ACD=∠ACD+∠BCE=90°,
∴∠A=∠BCE,
∴△ADC∽△CEB,
∴ACBC=DCBE,
即63=DC1,
∴DC=2,
∴AD= AC2−CD2= 62−22=4 2,
故答案为:4 2;
(2)①证明:∵ADC=∠BEC=∠ACB=90°,
∴∠DAC+∠ACD=∠ACD+∠BCE=90°,
∴∠DAC=∠BCE,
又∵AC=BC,
∴△ADC≌△CEB,
∴AD=CE,CD=BE,
∵CE=CD+DE,
∴AD=BE+DE;
②过点A作AC⊥x轴于点C,过点B作BE⊥x轴于点E,
∵A(−3,1),
∴AC=1,OC=3,
∵∠AOB=90°,
∴∠A+∠AOC=∠AOC+∠BOE=90°,
∴∠A=∠BOE,
又∵∠ACO=∠OEB=90°,
∴△AOC∽△BOE,
∴ACOE=OCBE,
∵点B在直线y=−2x+4上,
设B(x,−2x+4),
则1x=3−2x+4,
解得x=45,
∴B(45,125),
故答案为:(45,125);
(3)∵正方形ABCD中,BF⊥AG,DE⊥AG,
∴AB=AD,∠AFB=∠DEA=90°,∠BAF+∠DAE=∠DAE+∠ADE=90°,
∴∠BAF=∠ADE,
∴BF=AE=1,AF=DE,
∵四边形ABFD的面积等于10,
∴S△ABF+S△ADF=10,
即12AF⋅BF+12AF⋅DE=10,
∴AF+AF2=20,
解得AF=4或−5(舍去),
∴AB= AF2+BF2= 17,
∴正方形ABCD的面积为AB2= 172=17;
(4)设正方形的边长为m,AF=bm,则BF=AE=m−bm,
∴EF= AF2+AE2= (bm)2+(m−bm)2=m 2b2−2b+1,DF= AF2+AD2= (bm)2+m2=m b2+1,
∴EFDF= 2b2−2b+1b2+1= 2−2b+1b2+1,
令t=2b+1>0,则b=t−12,
∴EFDF= 2−2b+1b2+1= 2−2×t−12+1(t−12)2+1= 2−4t+5t−2,
∵t−5t−2=( t− 5t)2+2 5−2,
∴当 t= 5t时,t−5t−2有最大值,则EFDF有最小值,最小值为 2−42 5−2= 5−2 5+14= 5−12,
故答案为: 5−12.
(1)证△ADC∽△CEB,按比例求出CD,再利用勾股定理求出AD的长即可;
(2)①证△ADC≌△CEB,则AD=CE,CD=BE,然后等量代换得出结论即可;
②过点A作AC⊥x轴于点C,过点B作BE⊥x轴于点E,证△AOC∽△BOE,设出点B坐标,根据比例关系求出点B坐标即可;
(3)证△ABF≌△DAE,得BF=AE=1,AF=DE,根据四边形ABFD的面积等于10,求出AF的长,再根据勾股定理求出AB的长,然后求正方形面积即可;
(4)设正方形的边长为m,AF=bm,则BF=AE=m−bm,利用勾股定理分别求出EF和DF的值,然后利用配方法求最值即可.
本题主要考查一次函数,正方形的性质,全等三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质等知识点,综合性较强,熟练掌握一次函数,正方形的性质,全等三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质等知识是解题的关键.
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