2021年湖南省益阳市赫山区中考数学模拟试卷(解析版)
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一、选择题(本大题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.(4分)﹣6的相反数是( )
A.﹣ B. C.﹣6 D.6
2.(4分)下列运算正确的是( )
A.=﹣2 B.(2)2=6 C.+= D.×=
3.(4分)某个几何体的三视图如图所示,该几何体是( )
A. B.
C. D.
4.(4分)解分式方程+=3时,去分母化为一元一次方程,正确的是( )
A.x+2=3 B.x﹣2=3
C.x﹣2=3(2x﹣1) D.x+2=3(2x﹣1)
5.(4分)下列函数中,y总随x的增大而减小的是( )
A.y=4x B.y=x+7 C.y=﹣5x﹣4 D.y=﹣x2
6.(4分)已知一组数据7,8,8,8,9,以下说法错误的是( )
A.平均数是8 B.众数是8 C.中位数是8 D.方差是8
7.(4分)已知M,N是线段AB上的两点,AM=MN=2,NB=1,以点A为圆心,AN长为半径画弧;再以点B为圆心,BM长为半径画弧,两弧交于点C,则△ABC一定是( )
A.锐角三角形 B.直角三角形 C.等腰三角形 D.等边三角形
8.(4分)如图,一艘轮船从位于灯塔C的北偏东60°方向,距离灯塔60nmile的小岛A出发,沿正南方向航行一段时间后,到达位于灯塔C的南偏东45°方向上的B处,这时轮船B与小岛A的距离是( )
A.30nmile B.60nmile
C.120nmile D.(30+30)nmile
9.(4分)如图,PA、PB为圆O的切线,切点分别为A、B,PO交AB于点C,PO的延长线交圆O于点D,下列结论不一定成立的是( )
A.PA=PB B.∠BPD=∠APD C.AB⊥PD D.AB平分PD
10.(4分)已知二次函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,下列结论:①ac<0,②b﹣2a>0,③b2﹣4ac<0,④a﹣b+c>0,其中正确的是( )
A.①② B.①④ C.②③ D.②④
二、填空题(本大题共8小题,每小题4分,共32分.把答案填在答题卡中对应题号的横线上)
11.(4分)据统计,2019年某市生产总值约为1250亿元,用科学记数法表示为 万元.
12.(4分)一个多边形的内角和为900°,则这个多边形的边数为 .
13.(4分)不等式组的解集是 .
14.(4分)如图,平行线AB,CD被直线AE所截,∠1=70°,则∠2= °.
15.(4分)一个扇形的半径为6,圆心角为120°,则该扇形的面积是 .
16.(4分)在一个不透明的袋子中有红、黄、蓝3个小球,摸到红球的概率是 .
17.(4分)反比例函数y=的图象上有一点P(2,n),将点P向右平移1个单位,再向下平移1个单位得到点Q,若点Q也在该函数的图象上,则k= .
18.(4分)观察下列等式:
①3﹣2=(1)2,②5﹣2=()2,③7﹣2=()2,…
请你根据以上规律,写出第5个等式: .
三、解答题(本大题共8小题,共78分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
19.(8分)计算:|﹣|﹣()﹣1+2cos60°.
20.(8分)化简:.
21.(8分)如图,正方形ABCD,点E,F分别在AD,CD上,且DE=CF,AF与BE相交于点G.求证:BE=AF.
22.(10分)某学校开展了主题为“垃圾分类,绿色生活新时尚”的宣传活动.为了解学生对垃圾分类知识的掌握情况,该校环保社团成员在校园内随机抽取了部分学生进行问卷调查,将他们的得分按优秀、良好、合格、待合格四个等级进行统计,并绘制了如下不完整的统计表和条形统计图.
等级
频数
频率
优秀
21
42%
良好
m
40%
合格
6
n%
待合格
3
6%
(1)本次调查随机抽取了 名学生;表中m= ,n= .
(2)补全条形统计图.
(3)若全校有5000名学生,请你估计该校掌握垃圾分类知识达到“优秀”和“良好”等级的学生共有多少人.
23.(10分)如图,在Rt△ABC中,M是斜边AB的中点,以CM为直径作⊙O交AC于点N,延长MN至D,使ND=MN,连接AD、CD,CD交⊙O于点E.
(1)判断四边形AMCD的形状,并说明理由.
(2)求证:ND=NE.
24.(10分)益马高速通车后,将桃江马迹塘的农产品运往益阳的运输成本大大降低,马迹塘一农户需要将A,B两种农产品定期运往益阳某加工厂,每次运输A,B产品的件数不变,原来每运一次的运费是1200元,现在每运一次的运费比原来减少了300元.A,B两种产品原来的运费和现在的运费(单位:元/件)如下表所示:
品种
A
B
原运费
45
25
现运费
30
20
(1)求每次运输的农产品中A,B产品各有多少件?
(2)由于该农户诚实守信,产品质量好,加工厂决定提高该农户的供货量,每次运送的产品总件数增加8件,但总件数中B产品的件数不得超过A产品件数的2倍,问产品件数增加后,每次运费最少需要多少元?
25.(12分)(1)如图①,△ABC是等腰直角三角形,∠BAC=90°,点D为BC上一动点,连接AD,以AD为边在AD的右侧作正方形ADEF,连接CF,试探究线段CF,BD之间的位置关系和数量关系.
(2)如图②,当点D运动到线段BC的延长线上,其余条件不变,(1)中的两条结论是否仍然成立?为什么?
(3)如图③,如果AB≠AC,∠BAC≠90°,∠BCA仍然保留为45°,点D在线段BC上运动,请你判断线段CF,BD之间的位置关系,并说明理由.
26.(12分)如图,已知抛物线与x轴交于A(﹣1,0),B(4,0),与y轴交于C(0,﹣2).
(1)求抛物线的解析式;
(2)H是C关于x轴的对称点,P是抛物线上的一点,当△PBH与△AOC相似时,求符合条件的P点的坐标(求出两点即可);
(3)过点C作CD∥AB,CD交抛物线于点D,点M是线段CD上的一动点,作直线MN与线段AC交于点N,与x轴交于点E,且∠BME=∠BDC,当CN的值最大时,求点E的坐标.
2021年湖南省益阳市赫山区中考数学模拟试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本大题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.(4分)﹣6的相反数是( )
A.﹣ B. C.﹣6 D.6
【分析】根据只有符号不同的两个数叫做互为相反数解答.
【解答】解:﹣6的相反数是6.
故选:D.
2.(4分)下列运算正确的是( )
A.=﹣2 B.(2)2=6 C.+= D.×=
【分析】根据二次根式的性质以及二次根式加法,乘法及乘方运算法则计算即可.
【解答】解:A:=2,故本选项错误;
B:=12,故本选项错误;
C:与不是同类二次根式,不能合并,故本选项错误;
D:根据二次根式乘法运算的法则知本选项正确.
故选:D.
3.(4分)某个几何体的三视图如图所示,该几何体是( )
A. B.
C. D.
【分析】根据几何体的三视图判断即可.
【解答】解:由三视图可知:该几何体为圆锥.
故选:D.
4.(4分)解分式方程+=3时,去分母化为一元一次方程,正确的是( )
A.x+2=3 B.x﹣2=3
C.x﹣2=3(2x﹣1) D.x+2=3(2x﹣1)
【分析】最简公分母是2x﹣1,方程两边都乘以(2x﹣1),把分式方程便可转化成一元一次方程.
【解答】解:方程两边都乘以(2x﹣1),得
x﹣2=3(2x﹣1),
故选:C.
5.(4分)下列函数中,y总随x的增大而减小的是( )
A.y=4x B.y=x+7 C.y=﹣5x﹣4 D.y=﹣x2
【分析】根据一次函数和二次函数的增减性解答即可.
【解答】解:A、对于y=4x,k=4>0,y随x的增大而增大,本选项不符合题意;
B、对于y=x+7,k=1>0,y随x的增大而增大,本选项不符合题意;
C、对于y=﹣5x﹣4,k=﹣5<0,y随x的增大而减小,本选项符合题意;
D、对于y=﹣x2,a=﹣1<0,当x<0时,y随x的增大而增大,当x>0时,y随x的增大而减小,本选项不符合题意;
故选:C.
6.(4分)已知一组数据7,8,8,8,9,以下说法错误的是( )
A.平均数是8 B.众数是8 C.中位数是8 D.方差是8
【分析】分别根据平均数、众数和中位数及方差的定义求解即可.
【解答】解:这组数据的平均数为=8,众数为8,中位数是8,方差是×[(7﹣8)2+3×(8﹣8)2+(9﹣8)2]=0.4,
故选:D.
7.(4分)已知M,N是线段AB上的两点,AM=MN=2,NB=1,以点A为圆心,AN长为半径画弧;再以点B为圆心,BM长为半径画弧,两弧交于点C,则△ABC一定是( )
A.锐角三角形 B.直角三角形 C.等腰三角形 D.等边三角形
【分析】依据作图即可得到AC=AN=4,BC=BM=3,AB=2+2+1=5,进而得到AC2+BC2=AB2,即可得出△ABC是直角三角形.
【解答】解:如图所示,AC=AN=4,BC=BM=3,AB=2+2+1=5,
∴AC2+BC2=AB2,
∴△ABC是直角三角形,且∠ACB=90°,
故选:B.
8.(4分)如图,一艘轮船从位于灯塔C的北偏东60°方向,距离灯塔60nmile的小岛A出发,沿正南方向航行一段时间后,到达位于灯塔C的南偏东45°方向上的B处,这时轮船B与小岛A的距离是( )
A.30nmile B.60nmile
C.120nmile D.(30+30)nmile
【分析】过点C作CD⊥AB,则在Rt△ACD中易得AD的长,再在直角△BCD中求出BD,相加可得AB的长.
【解答】解:过C作CD⊥AB于D点,
∴∠ACD=30°,∠BCD=45°,AC=60.
在Rt△ACD中,cos∠ACD=,
∴CD=AC•cos∠ACD=60×=30.
在Rt△DCB中,∵∠BCD=∠B=45°,
∴CD=BD=30,
∴AB=AD+BD=30+30.
答:此时轮船所在的B处与灯塔P的距离是(30+30)nmile.
故选:D.
9.(4分)如图,PA、PB为圆O的切线,切点分别为A、B,PO交AB于点C,PO的延长线交圆O于点D,下列结论不一定成立的是( )
A.PA=PB B.∠BPD=∠APD C.AB⊥PD D.AB平分PD
【分析】先根据切线长定理得到PA=PB,∠APD=∠BPD;再根据等腰三角形的性质得OP⊥AB,根据菱形的性质,只有当AD∥PB,BD∥PA时,AB平分PD,由此可判断D不一定成立.
【解答】解:∵PA,PB是⊙O的切线,
∴PA=PB,所以A成立;
∠BPD=∠APD,所以B成立;
∴AB⊥PD,所以C成立;
∵PA,PB是⊙O的切线,
∴AB⊥PD,且AC=BC,
只有当AD∥PB,BD∥PA时,AB平分PD,所以D不一定成立.
故选:D.
10.(4分)已知二次函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,下列结论:①ac<0,②b﹣2a>0,③b2﹣4ac<0,④a﹣b+c>0,其中正确的是( )
A.①② B.①④ C.②③ D.②④
【分析】由抛物线的开口方向判断a与0的关系,由抛物线与y轴的交点判断c与0的关系,然后根据对称轴及抛物线与x轴交点情况进行推理,进而对所得结论进行判断.
【解答】解:①图象开口向下,与y轴交于正半轴,能得到:a<0,c>0,
∴ac<0,故①正确;
②∵对称轴x<﹣1,
∴﹣<﹣1,a<0,
∴b<2a,
∴b﹣2a<0,故②错误.
③图象与x轴有2个不同的交点,依据根的判别式可知b2﹣4ac>0,故③错误.
④当x=﹣1时,y>0,
∴a﹣b+c>0,故④正确;
故选:B.
二、填空题(本大题共8小题,每小题4分,共32分.把答案填在答题卡中对应题号的横线上)
11.(4分)据统计,2019年某市生产总值约为1250亿元,用科学记数法表示为 1.25×107 万元.
【分析】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.
【解答】解:1250亿=12500000万=1.25×107万.
故答案为:1.25×107.
12.(4分)一个多边形的内角和为900°,则这个多边形的边数为 7 .
【分析】本题根据多边形的内角和定理和多边形的内角和等于900°,列出方程,解出即可.
【解答】解:设这个多边形的边数为n,则有
(n﹣2)×180°=900°,
解得:n=7,
∴这个多边形的边数为7.
故答案为:7.
13.(4分)不等式组的解集是 ﹣1≤x<2 .
【分析】分别求出每一个不等式的解集,根据口诀:大小小大中间找,确定不等式组的解集.
【解答】解:
解不等式①得:x≥﹣1,
解不等式②得:x<2,
∴不等式组的解集为:﹣1≤x<2,
故答案为:﹣1≤x<2.
14.(4分)如图,平行线AB,CD被直线AE所截,∠1=70°,则∠2= 110 °.
【分析】直接利用对顶角以及平行线的性质分析得出答案.
【解答】解:∵∠1=70°,
∴∠1=∠3=70°,
∵AB∥DC,
∴∠2+∠3=180°,
∴∠2=180°﹣70°=110°.
故答案为:110.
15.(4分)一个扇形的半径为6,圆心角为120°,则该扇形的面积是 12π .
【分析】根据题目中的数据和扇形面积的计算公式,可以计算出该扇形的面积.
【解答】解:∵一个扇形的半径为6,圆心角为120°,
∴该扇形的面积是:=12π,
故答案为:12π.
16.(4分)在一个不透明的袋子中有红、黄、蓝3个小球,摸到红球的概率是 .
【分析】根据题意可以求得摸到红球的概率,本题得以解决.
【解答】解:∵在一个不透明的袋子里装有红、黄、蓝三种颜色的小球各1个,
∴从这个袋子中随机摸出一个球,摸到红球的概率是:,
故答案为:.
17.(4分)反比例函数y=的图象上有一点P(2,n),将点P向右平移1个单位,再向下平移1个单位得到点Q,若点Q也在该函数的图象上,则k= 6 .
【分析】根据平移的特性写出点Q的坐标,由点P、Q均在反比例函数y=的图象上,即可得出k=2n=3(n﹣1),解得即可.
【解答】解:∵点P的坐标为(2,n),则点Q的坐标为(3,n﹣1),
依题意得:k=2n=3(n﹣1),
解得:n=3,
∴k=2×3=6,
故答案为:6.
18.(4分)观察下列等式:
①3﹣2=(1)2,②5﹣2=()2,③7﹣2=()2,…
请你根据以上规律,写出第5个等式: 11﹣2=(﹣)2 .
【分析】观察等式的右侧可得到第5个等式的右边为(﹣)2,然后利用完全平方公式计算得到左边.
【解答】解:第5个等式为11﹣2=(﹣)2.
故答案为11﹣2=(﹣)2.
三、解答题(本大题共8小题,共78分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
19.(8分)计算:|﹣|﹣()﹣1+2cos60°.
【分析】先利用绝对值、负整数指数幂的意义、分母有理化和特殊角的三角函数值计算,然后合并即可.
【解答】解:原式=﹣2﹣+2×
=﹣2﹣+1
=﹣1.
20.(8分)化简:.
【分析】根据分式的运算法则即可求出答案.
【解答】解:原式=.
21.(8分)如图,正方形ABCD,点E,F分别在AD,CD上,且DE=CF,AF与BE相交于点G.求证:BE=AF.
【分析】根据正方形的性质和DE=CF,可以得到∠BAE=∠ADF=90°,AB=AD,AE=DF,然后即可得到△BAE≌△ADF,从而可以得到BE=AF.
【解答】证明:∵四边形ABCD是正方形,
∴∠BAE=∠ADF=90°,AB=AD=CD,
∵DE=CF,
∴AE=DF,
在△BAE和△ADF中,
,
∴△BAE≌△ADF(SAS),
∴BE=AF.
22.(10分)某学校开展了主题为“垃圾分类,绿色生活新时尚”的宣传活动.为了解学生对垃圾分类知识的掌握情况,该校环保社团成员在校园内随机抽取了部分学生进行问卷调查,将他们的得分按优秀、良好、合格、待合格四个等级进行统计,并绘制了如下不完整的统计表和条形统计图.
等级
频数
频率
优秀
21
42%
良好
m
40%
合格
6
n%
待合格
3
6%
(1)本次调查随机抽取了 50 名学生;表中m= 20 ,n= 12 .
(2)补全条形统计图.
(3)若全校有5000名学生,请你估计该校掌握垃圾分类知识达到“优秀”和“良好”等级的学生共有多少人.
【分析】(1)根据等级为优秀的频数和频率可以计算出本次抽取的人数,然后即可计算出m、n的值;
(2)根据(1)中的结果和条形统计图中的数据,可以计算出等级为良好的人数,从而可以将条形统计图补充完整;
(3)根据统计图中的数据,可以计算出该校掌握垃圾分类知识达到“优秀”和“良好”等级的学生共有多少人.
【解答】解:(1)本次调查随机抽取了21÷42%=50名学生,
m=50×40%=20,
n%=6÷50×100%=12%,
故答案为:50,20,12;
(2)等级为“良好”的学生有:50﹣21﹣6﹣3=20(人),
补全的条形统计图如右图所示;
(3)5000×(42%+40%)
=5000×82%
=4100(人),
即估计该校掌握垃圾分类知识达到“优秀”和“良好”等级的学生共有4100人.
23.(10分)如图,在Rt△ABC中,M是斜边AB的中点,以CM为直径作⊙O交AC于点N,延长MN至D,使ND=MN,连接AD、CD,CD交⊙O于点E.
(1)判断四边形AMCD的形状,并说明理由.
(2)求证:ND=NE.
【分析】(1)证明四边形AMCD的对角线互相平分,且∠CNM=90°,可得四边形AMCD为菱形;
(2)可证得∠CMN=∠DEN,由CD=CM可证出∠CDM=∠CMN,则∠DEN=∠CDM,结论得证.
【解答】(1)解:四边形AMCD是菱形,理由如下:
∵M是Rt△ABC中AB的中点,
∴CM=AM,
∵CM为⊙O的直径,
∴∠CNM=90°,
∴MD⊥AC,
∴AN=CN,
∵ND=MN,
∴四边形AMCD是菱形.
(2)∵四边形CENM为⊙O的内接四边形,
∴∠CEN+∠CMN=180°,
∵∠CEN+∠DEN=180°,
∴∠CMN=∠DEN,
∵四边形AMCD是菱形,
∴CD=CM,
∴∠CDM=∠CMN,
∴∠DEN=∠CDM,
∴ND=NE.
24.(10分)益马高速通车后,将桃江马迹塘的农产品运往益阳的运输成本大大降低,马迹塘一农户需要将A,B两种农产品定期运往益阳某加工厂,每次运输A,B产品的件数不变,原来每运一次的运费是1200元,现在每运一次的运费比原来减少了300元.A,B两种产品原来的运费和现在的运费(单位:元/件)如下表所示:
品种
A
B
原运费
45
25
现运费
30
20
(1)求每次运输的农产品中A,B产品各有多少件?
(2)由于该农户诚实守信,产品质量好,加工厂决定提高该农户的供货量,每次运送的产品总件数增加8件,但总件数中B产品的件数不得超过A产品件数的2倍,问产品件数增加后,每次运费最少需要多少元?
【分析】(1)设每次运输的农产品中A产品有x件,每次运输的农产品中B产品有y件,根据表中的数量关系列出关于x和y的二元一次方程组,解之即可,
(2)设增加m件A产品,则增加了(8﹣m)件B产品,设增加供货量后得运费为W元,根据(1)的结果结合图表列出W关于m的一次函数,再根据“总件数中B产品的件数不得超过A产品件数的2倍”,列出关于m的一元一次不等式,求出m的取值范围,再根据一次函数的增减性即可得到答案.
【解答】解:(1)设每次运输的农产品中A产品有x件,每次运输的农产品中B产品有y件,
根据题意得:,
解得:,
答:每次运输的农产品中A产品有10件,每次运输的农产品中B产品有30件,
(2)设增加m件A产品,则增加了(8﹣m)件B产品,设增加供货量后得运费为W元,
增加供货量后A产品的数量为(10+m)件,B产品的数量为30+(8﹣m)=(38﹣m)件,
根据题意得:W=30(10+m)+20(38﹣m)=10m+1060,
由题意得:38﹣m≤2(10+m),
解得:m≥6,
即6≤m≤8,
∵一次函数W随m的增大而增大
∴当m=6时,W最小=1120,
答:产品件数增加后,每次运费最少需要1120元.
25.(12分)(1)如图①,△ABC是等腰直角三角形,∠BAC=90°,点D为BC上一动点,连接AD,以AD为边在AD的右侧作正方形ADEF,连接CF,试探究线段CF,BD之间的位置关系和数量关系.
(2)如图②,当点D运动到线段BC的延长线上,其余条件不变,(1)中的两条结论是否仍然成立?为什么?
(3)如图③,如果AB≠AC,∠BAC≠90°,∠BCA仍然保留为45°,点D在线段BC上运动,请你判断线段CF,BD之间的位置关系,并说明理由.
【分析】(1)只要证明△BAD≌△CAF(SAS),推出CF=BD,推出∠B=∠ACF,推出∠B+∠BCA=90°,推出∠BCA+∠ACF=90°即可;
(2)结论不变.证明方法与探究1类似;
(3)当∠ACB=45°时,过点A作AG⊥AC交CB或CB的延长线于点G,则∠GAC=90°,可推出∠ACB=∠AGC,所以AC=AG,于是得到CF⊥BD.
【解答】解:(1)如图1中,结论:CF⊥BD,CF=BD.
∵∠BAC=90°,
∴∠BAD+∠CAD=90°,
∵四边形ADEF为正方形,
∴∠DAF=90°,
∴∠CAD+∠CAF=90°,
∴∠BAD=∠CAF,
在△ABD和△ACF中,
,
∴△ABD≌△ACF(SAS),
∴CF=BD,∠ACF=∠B=45°,
∴∠BCF=90°,
∴CF⊥BD.
故答案为:CF⊥BD,CF=BD.
(2)如图2中,(1)中的两条结论是否仍然成立.理由如下:
∵∠BAC=90°,
∴∠BAD=90°+∠CAD,
∵四边形ADEF为正方形,
∴∠DAF=90°,∠CAF=90°+∠CAD,
∴∠BAD=∠CAF.
在△ABD和△ACF中,
,
∴△ABD≌△CAF(SAS),
∴CF=BD,∠ACF=∠B=45°,
∴∠BCF=90°,
∴CF⊥BD.
(3)如图3中,线段CF,BD之间的位置关系是CF⊥BD.理由如下:
如图,过点A作AP⊥AC,交BC于点P.
∵∠BCA=45°,∴∠APD=45°,AP=AC.
∵四边形ADEF为正方形,
∴AD=AF,
∵∠CAP=∠DAF=90°,
∴∠PAD=∠CAF,
∴△APD≌△ACF(SAS),
∴∠ACF=45°,
∴∠BCF=∠BCA+∠ACF=90°,
∴线段CF,BD之间的位置关系是CF⊥BD.
26.(12分)如图,已知抛物线与x轴交于A(﹣1,0),B(4,0),与y轴交于C(0,﹣2).
(1)求抛物线的解析式;
(2)H是C关于x轴的对称点,P是抛物线上的一点,当△PBH与△AOC相似时,求符合条件的P点的坐标(求出两点即可);
(3)过点C作CD∥AB,CD交抛物线于点D,点M是线段CD上的一动点,作直线MN与线段AC交于点N,与x轴交于点E,且∠BME=∠BDC,当CN的值最大时,求点E的坐标.
【分析】(1)设抛物线的解析式为y=a(x+1)(x﹣4),然后将(0,﹣2)代入解析式即可求出a的值;
(2)当△PBH与△AOC相似时,△PBH是直角三角形,由可知∠AHB=90°,所以求出直线AH的解析式后,联立一次函数与二次函数的解析式后即可求出P的坐标;
(3)设M的坐标为(m,0),由∠BME=∠BDC可知∠EMC=∠MBD,所以△NCM∽△MDB,利用对应边的比相等即可得出CN与m的函数关系式,利用二次函数的性质即可求出m=时,CN有最大值,然后再证明△EMB∽△BDM,即可求出E的坐标.
【解答】解:(1)∵抛物线与x轴交于A(﹣1,0),B(4,0),
∴设抛物线的解析式为:y=a(x+1)(x﹣4),
把(0,﹣2)代入y=a(x+1)(x﹣4),
∴a=,
∴抛物线的解析式为:y=x2﹣x﹣2;
(2)当△PBH与△AOC相似时,
∴△AOC是直角三角形,
∴△PBH也是直角三角形,
由题意知:H(0,2),
∴OH=2,
∵A(﹣1,0),B(4,0),
∴OA=1,OB=4,
∴AH=,BH=2,
∴AH2+BH2=AB2,
∴∠AHB=90°,
且∠ACO=∠AHO=∠HBA,
∴△AOC∽△AHB,
∴A(﹣1,0)符合要求,
取AB中点G,则G(,0),
连接HG并延长至F使GF=HG,连接AF,
则四边形AFBH为矩形,
∴∠HBD=90°,∠BHG=∠GBH=∠AHO=∠ACO,
且F点坐标为(3,﹣2),
将F(3,﹣2)代入y=x2﹣x﹣2得,F在抛物线上,
∴点(3,﹣2)符合要求,
所以符合要求的P点的坐标为(﹣1,0)和(3,﹣2).
(3)过点M作MF⊥x轴于点F,
设点E的坐标为(n,0),M的坐标为(m,﹣2),
∵∠BME=∠BDC,
∴∠EMC+∠BME=∠BDC+∠MBD,
∴∠EMC=∠MBD,
∵CD∥x轴,
∴D的纵坐标为﹣2,
令y=﹣2代入y=x2﹣x﹣2,
∴x=0或x=3,
∴D(3,﹣2),
∵B(4,0),
∴由勾股定理可求得:BD=,
∵M(m,﹣2),
∴MD=3﹣m,CM=m(0≤m≤3)
∴由抛物线的对称性可知:∠NCM=∠BDC,
∴△NCM∽△MDB,
∴,
∴,
∴CN==﹣(m﹣)2+,
∴当m=时,CN可取得最大值,
∴此时M的坐标为(,﹣2),
∴MF=2,BF=,MD=
∴由勾股定理可求得:MB=,
∵E(n,0),
∴EB=4﹣n,
∵CD∥x轴,
∴∠NMC=∠BEM,∠EBM=∠BMD,
∴△EMB∽△BDM,
∴,
∴MB2=MD•EB,
∴=×(4﹣n),
∴n=﹣,
∴E的坐标为(﹣,0).
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