2021年河南省洛阳市涧西区中考数学一模试卷
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一、选择题(每小题3分,共30分)
1.(3分)下面四个数中比﹣3小的数是( )
A.2 B.0 C.﹣2 D.﹣4
2.(3分)聪聪在阅读一篇文章时看到水分子的直径约为0.4纳米,通过百度搜索聪聪又知道1纳米=10﹣9米,则水分子的直径约为( )
A.4×10﹣10米 B.0.4×10﹣10米
C.4×10﹣9米 D.4×10﹣8米
3.(3分)如图,AC∥BD,AD与BC相交于点O,若∠AOB=85°,∠B=40°,则∠A的度数为( )
A.75° B.60° C.45° D.30°
4.(3分)某正方体的每个面上都有一个汉字,如图是它的一种展开图,那么在原正方体中,与“神”字所在面相对的面上的汉字是( )
A.发 B.扬 C.三 D.牛
5.(3分)有甲、乙两个不透明的袋子,甲袋子里放有四个完全一样的球,标号分别为1、2、3、4;乙袋子里装有三个完全一样的球,标号分别为1、2、3,分别从甲、乙两个袋子里各拿出一个球,两个球标号相同的概率是( )
A. B. C. D.
6.(3分)下列计算正确的是( )
A.(﹣3ab2)2=6a2b4 B.﹣6a3b÷3ab=﹣2a2b
C.(a2)3﹣(﹣a3)2=0 D.(a+1)2=a2+1
7.(3分)某商场今年2月份的营业额为400万元,3月份的营业额比2月份增加10%,5月份的营业额达到633.6万元.若设商场3月份到5月份营业额的月平均增长率为x,则下面列出的方程中正确的是( )
A.633.6(1+x)2=400(1+10%)
B.633.6(1+2x)2=400×(1+10%)
C.400×(1+10%)(1+2x)2=633.6
D.400×(1+10%)(1+x)2=633.6
8.(3分)如图,在平面直角坐标系xOy中,直线y=x经过点A,作AB⊥x轴于点B,将△ABO绕点B顺时针旋转60°得到△BCD,若点B的坐标为(2,0),则点C的坐标为( )
A.(5,) B.(﹣2,) C.(﹣,1) D.(﹣,2)
9.(3分)如图,在平面直角坐标系中,直线y=2x与反比例函数y=(x>0)的图象交于点A.将直线y=2x沿y轴向上平移m个单位长度,交y轴于点B,交反比例函数图象于点C.若OA=2BC,则m的值为( )
A.2 B. C.3 D.
10.(3分)如图,在△ABC中,分别以点B,C为圆心,以大于BC的长为半径画弧,两弧分别交于M,N两点,作直线MN,分别交AC,BC于点D,E,若∠ABC=105°,BD⊥AC,且BC=2,则△ABD的周长为( )
A.3 B.3 C.3 D.
二、填空题(每小题3分,共15分)
11.(3分)写出一个比大比小的整数 .
12.(3分)不等式组的解集是 .
13.(3分)飞机着陆后滑行的距离s(单位:m)关于滑行的时间t(单位:s)的函数解析式是s=60t﹣1.5t2,飞机着陆后滑行 米才能停下来.
14.(3分)如图,将半径为1的半圆O,绕着其直径的一端点A顺时针旋转30°,直径的另一端点B的对应点为B',O的对应点为O',则图中阴影部分的面积是 .
15.(3分)在矩形ABCD中,AB=2,BC=4,点E在边BC上,连接DE,将△CDE沿DE折叠,若点C的对称点C'到AD的距离为1,则CE的长为 .
三、解答题(8个小题,共75分)
16.(8分)先化简,再求值:÷(﹣x+1),其中x满足x2﹣x﹣2=0.
17.(9分)2020年是全面建设小康社会实现之年,是脱贫攻坚战收官之年.某县政府派出调查小组对农村地区经济情况进行摸底,以便出台更精准的扶贫政策.调查小组开展了一次调查研究,请将下面的过程补全.
[收集数据]调查小组计划选取A、B两村各20户上一年度家庭收入作为样本,下面的取样方法中,合理的是 ______(填字母);
A.随机抽取A、B两村各20户上一年度家庭收入组成样本
B.抽取A、B两村各20户上一年度家庭收入较好的组成样本
C.抽取A、B两村各20户上一年度家庭收入较差的组成样本
[整理数据]抽样方法确定后,调查小组获得的数据(单位:万元)如下:
A村:1.8,1.5,2.2,2.4,2.4,2.2,2.6,2.0,1.8,2.1,1.6,2.0,2.4,2.4,2.1,3.0,3.2,2.8,2.7,2.8
B村:1.6,1.7,2.2,2.2,2.1,2.2,2.2,3.0,2.8,2.2,1.5,1.8,2.0,2.2,2.6,2.8,3.1,3.0,2.8,2.0
[描述数据]按如下分段整理,描述这两组样本数据:
上一年度家庭收入(单位:万元)
1.5≤x<2
2≤x<2.5
2.5≤x<3
3≤x<3.5
A村
4
a
4
b
B村
4
9
4
3
[分析数据]两组样本数据的平均数、中位数、众数如下表所示:
平均数
中位数
众数
A村
2.3
c
2.4
B村
2.3
2.2
2.2
[得出结论]请根据以上数据,回答下列问题:
(1)在[收集数据]阶段,取样方法合理的是 (填字母);
(2)填空:a= ,b= ,c= ;
(3)若A村有300户人家,请估计A村上一年度家庭收入不少于2.5万元的户数;
(4)结合这两组样本数据的平均数、中位数和众数,你认为A村和B村中哪个经济比较好?请至少从两个方面说明理由.
18.(9分)如图,C地在A地的正东方向,因有大山阻隔,由A地到C地需经B地行,已知B地位于A地北偏东67°方向,距A地390km,C地位于B地南偏东30°方向,若打通穿山隧道,建成两地直达公路,求公路AC的长(结果保留整数),(参考数据:sin67°≈cos67°≈:tan67°≈:)
19.(9分)甲、乙两人相约周末登花果山,甲、乙两人距地面的高度y(米)与登山时间x(分)之间的函数图象如图所示,根据图象所提供的信息解答下列问题:
(1)甲登山上升的速度是每分钟 米,乙在A地时距地面的高度b为 米.
(2)若乙提速后,乙的登山上升速度是甲登山上升速度的3倍,请求出乙登山全程中,距地面的高度y(米)与登山时间x(分)之间的函数关系式.
(3)在(2)的条件下,登山多长时间时,甲、乙两人距地面的高度差为50米?
20.(10分)如图,BC为⊙O的直径,A为半圆上一动点,过点A作⊙O的切线l,过点C作CD⊥l,垂足为D,CD与⊙O交于点E,连接OA,BE,AE,BE交OA于点F.
(1)求证:△ADE≌△EFA;
(2)若BC=4,连接AB,
①当AB= 时,四边形OCEA为菱形;
②当AB= 时,四边形AFED为正方形.
21.(10分)在平面直角坐标系xOy中,点A的坐标为(0,4),点B的坐标为(6,4),抛物线y=x2﹣5x+a﹣2的顶点为C.
(1)若抛物线经过点B时,求顶点C的坐标;
(2)若抛物线与线段AB恰有一个公共点,结合函数图象,求a的取值范围.
22.(10分)探究函数性质时,我们经历了列表、描点、连线画出函数图象,观察分析图象特征,概括函数性质的过程.结合已有的学习经验,请画出函数y=﹣的图象并探究该函数的性质.
x
…
﹣4
﹣3
﹣2
﹣1
0
1
2
3
4
…
y
…
﹣
a
﹣2
﹣4
b
﹣4
﹣2
﹣
﹣
…
(1)列表,写出表中a,b的值:a= ,b= ;
描点、连线,在所给的平面直角坐标系中画出该函数的图象.
(2)观察函数图象,判断下列关于函数性质的结论是否正确(在答题卡相应位置正确的用“√”作答,错误的用“×”作答):
①函数y=﹣的图象关于y轴对称;
②当x=0时,函数y=﹣有最小值,最小值为﹣6;
③在自变量的取值范围内函数y的值随自变量x的增大而减小.
(3)已知函数y=﹣x﹣的图象如图所示,结合你所画的函数图象,直接写出不等式﹣<﹣x﹣的解集.
23.(11分)在△ABC中,AB=AC,∠BAC=α,点D为AB边上一动点,∠CDE=α,CD=ED,连接BE,EC.
(1)问题发现:
如图①,若α=60°,则∠EBA= ,AD与EB的数量关系是 ;
(2)类比探究:
如图②,当α=120°时,请写出∠EBA的度数及AD与EB的数量关系并说明理由;
(3)拓展应用:
如图③,点E为正方形ABCD的边AB上的三等分点,以DE为边在DE上方作正方形DEFG,点O为正方形DEFG的中心,若OA=2,请直接写出线段EF的长度.
2021年河南省洛阳市涧西区中考数学一模试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(每小题3分,共30分)
1.(3分)下面四个数中比﹣3小的数是( )
A.2 B.0 C.﹣2 D.﹣4
【分析】有理数大小比较的法则:①正数都大于0;②负数都小于0;③正数大于一切负数;④两个负数,绝对值大的其值反而小,据此判断即可.
【解答】解:根据有理数比较大小的方法,可得
﹣3<2,
﹣3<0,
﹣3<﹣2,
﹣3>﹣4,
∴四个数中比﹣3小的数是﹣4.
故选:D.
2.(3分)聪聪在阅读一篇文章时看到水分子的直径约为0.4纳米,通过百度搜索聪聪又知道1纳米=10﹣9米,则水分子的直径约为( )
A.4×10﹣10米 B.0.4×10﹣10米
C.4×10﹣9米 D.4×10﹣8米
【分析】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.
【解答】解:0.4纳米=0.4×10﹣9米=4×10﹣10米.
故选:A.
3.(3分)如图,AC∥BD,AD与BC相交于点O,若∠AOB=85°,∠B=40°,则∠A的度数为( )
A.75° B.60° C.45° D.30°
【分析】先利用平行线的性质:两直线平行,内错角相等可求出∠C的度数为,再利用三角形△AOC外角和定理求得∠A的度数.
【解答】解:∵AC∥BD,∠B=40°,
∴∠C=∠B=40°,
∵∠AOB=∠C+∠A,∠AOB=85°,
∴∠A=85°﹣40°=45°,
故选:C.
4.(3分)某正方体的每个面上都有一个汉字,如图是它的一种展开图,那么在原正方体中,与“神”字所在面相对的面上的汉字是( )
A.发 B.扬 C.三 D.牛
【分析】根据正方体表面展开图的特征进行判断即可.
【解答】解:由正方体的表面展开图的“相间、Z端是对面”可知,
“发”与“三”是对面,
“扬”与“精”是对面,
“牛”与“神”是对面,
故选:D.
5.(3分)有甲、乙两个不透明的袋子,甲袋子里放有四个完全一样的球,标号分别为1、2、3、4;乙袋子里装有三个完全一样的球,标号分别为1、2、3,分别从甲、乙两个袋子里各拿出一个球,两个球标号相同的概率是( )
A. B. C. D.
【分析】画树状图,共有12个等可能的结果,其中两个球标号相同的结果有3个,再由概率公式求解即可.
【解答】解:画树状图如图:
共有12个等可能的结果,其中两个球标号相同的结果有3个,
∴两个球标号相同的概率为=,
故选:B.
6.(3分)下列计算正确的是( )
A.(﹣3ab2)2=6a2b4 B.﹣6a3b÷3ab=﹣2a2b
C.(a2)3﹣(﹣a3)2=0 D.(a+1)2=a2+1
【分析】根据整式的运算法则即可求出答案.
【解答】解:A、原式=9a2b4,故A错误.
B、原式=﹣2a2,故B错误.
C、原式=a6﹣a6=0,故C正确.
D、原式=a2+2a+1,故D错误.
故选:C.
7.(3分)某商场今年2月份的营业额为400万元,3月份的营业额比2月份增加10%,5月份的营业额达到633.6万元.若设商场3月份到5月份营业额的月平均增长率为x,则下面列出的方程中正确的是( )
A.633.6(1+x)2=400(1+10%)
B.633.6(1+2x)2=400×(1+10%)
C.400×(1+10%)(1+2x)2=633.6
D.400×(1+10%)(1+x)2=633.6
【分析】设平均增长率为x,由题意得出400×(1+10%)是3月份的营业额,633.6万元即5月份的营业额,根据三月份的营业额×(1+x)2=五月份的营业额列出方程即可.
【解答】解:设3月份到5月份营业额的月平均增长率为x,
根据题意得,400×(1+10%)(1+x)2=633.6.
故选:D.
8.(3分)如图,在平面直角坐标系xOy中,直线y=x经过点A,作AB⊥x轴于点B,将△ABO绕点B顺时针旋转60°得到△BCD,若点B的坐标为(2,0),则点C的坐标为( )
A.(5,) B.(﹣2,) C.(﹣,1) D.(﹣,2)
【分析】求出点A的坐标,再利用勾股定理列式求出OA,然后判断出∠C=30°,CD∥x轴,再根据直角三角形30°角所对的直角边等于斜边的一半求出BE,利用勾股定理列式求出CE,然后求出点C的横坐标,再写出点C的坐标即可.
【解答】解:∵AB⊥x轴于点B,点B的坐标为(2,0),
∴y=2,
∴点A的坐标为(2,2),
∴AB=2,OB=2,
由勾股定理得,OA===4,
∴∠A=30°,∠AOB=60°,
∵△ABO绕点B顺时针旋转60°得到△BCD,
∴∠C=30°,CD∥x轴,
设AB与CD相交于点E,则BE=BC=AB=×2=,
CE==3,
∴点C的横坐标为3+2=5,
∴点C的坐标为(5,).
故选:A.
9.(3分)如图,在平面直角坐标系中,直线y=2x与反比例函数y=(x>0)的图象交于点A.将直线y=2x沿y轴向上平移m个单位长度,交y轴于点B,交反比例函数图象于点C.若OA=2BC,则m的值为( )
A.2 B. C.3 D.
【分析】解析式联立,解方程求得A的横坐标,根据定义求得C的横坐标,把横坐标代入反比例函数的解析式求得C的坐标,代入y=2x+m即可求得m的值.
【解答】解:∵直线y=2x与反比例函数y=(x>0)的图象交于点A.
∴解2x=求得x=±1,
∴A的横坐标为1,
∵OA=2BC,
∴C的横坐标为,
把x=代入y=得,y=4,
∴C(,4),
∵将直线y=2x沿y轴向上平移m个单位长度,得到直线y=2x+m,
∴把C的坐标代入得4=1+m,求得m=3,
故选:C.
10.(3分)如图,在△ABC中,分别以点B,C为圆心,以大于BC的长为半径画弧,两弧分别交于M,N两点,作直线MN,分别交AC,BC于点D,E,若∠ABC=105°,BD⊥AC,且BC=2,则△ABD的周长为( )
A.3 B.3 C.3 D.
【分析】利用线段的垂直平分线的性质,等腰直角三角形的性质可求∠DBC=45°,BD=BC=,再根据含30°的直角三角形的性质和勾股定理可求AB,AD,再根据周长的等腰三角形的定义即可解决问题.
【解答】解:∵DE垂直平分线段BC,
∴DB=DC,
∵BD⊥AC,
∴∠ADB=∠BDC=90°,
∴∠DBC=45°,
∵BC=2,
∴BD=BC=,
∵∠ABC=105°,
∴∠ABD=60°,
∴∠A=30°,
∴AB=2BD=2,
在Rt△ADB中,AD==,
∴△ABD的周长为2++=3+.
故选:A.
二、填空题(每小题3分,共15分)
11.(3分)写出一个比大比小的整数 3 .
【分析】先确定和的整数部分,再选择符合条件的整数即可.
【解答】解:∵2<<3,3<<4,
∴比大比小的整数是3.
故答案为:3.
12.(3分)不等式组的解集是 x≥6 .
【分析】先求出每个不等式的解集,再求出不等式组的解集即可.
【解答】解:
∵解不等式①得:x≥6,
解不等式②得:x>﹣2,
∴不等式组的解集是x≥6,
故答案为:x≥6.
13.(3分)飞机着陆后滑行的距离s(单位:m)关于滑行的时间t(单位:s)的函数解析式是s=60t﹣1.5t2,飞机着陆后滑行 600 米才能停下来.
【分析】将函数解析式配方成顶点式求出s的最大值即可得.
【解答】解:∵s=﹣t2+60t=﹣(t﹣20)2+600,
∴当t=20时,s取得最大值600,即飞机着陆后滑行600米才能停下来,
故答案为:600.
14.(3分)如图,将半径为1的半圆O,绕着其直径的一端点A顺时针旋转30°,直径的另一端点B的对应点为B',O的对应点为O',则图中阴影部分的面积是 ﹣ .
【分析】连接O′D、B′D,根据旋转变换的性质求出∠B′AB,根据等腰三角形的性质求出∠AO′D,根据勾股定理求出AD,根据扇形面积公式、三角形面积公式计算即可.
【解答】解:连接O′D、B′D,
∵∠B′AB=30°,
∴∠AO′D=120°,
∵AB′是半圆O′的直径,
∴∠ADB′=90°,又∠B′AB=30°,
∴B′D=AB′=1,
由勾股定理得,AD==,
∴图中阴影部分的面积=(﹣﹣×1××)+(﹣×1××)
=﹣,
故答案为:﹣.
15.(3分)在矩形ABCD中,AB=2,BC=4,点E在边BC上,连接DE,将△CDE沿DE折叠,若点C的对称点C'到AD的距离为1,则CE的长为 或2 .
【分析】当点C'落在矩形ABCD的内部,过点C'作C'M⊥AD于点M,当点C'落在矩形ABCD的外部,过点C'作C'G⊥AD于点G,则C'G=1,由直角三角形的性质可得出答案.
【解答】解:如图1,当点C'落在矩形ABCD的内部,过点C'作C'M⊥AD于点M,
∵将△CDE沿DE折叠,
∴AB=DC=C'D=2,∠CDE=∠C'DE,
∵C'M=1,
∴,
∴∠C'DM=30°,
∴∠C'DC=60°,
∴∠CDE=∠C'DC=30°,
∴CE=CD×tan30°=2×=;
如图2,当点C'落在矩形ABCD的外部,过点C'作C'G⊥AD于点G,则C'G=1,
同理CD=C'D=2,
∴∠C'DG=30°,
∴∠C'HD=60°,
∵矩形ABCD中,AD∥BC,
∴∠C'HD=∠HBC=60°,
∴∠DBC=∠HBC=30°,
∴CE=2.
综上可得,CE的长为或2.
故答案为:或2.
三、解答题(8个小题,共75分)
16.(8分)先化简,再求值:÷(﹣x+1),其中x满足x2﹣x﹣2=0.
【分析】先根据分式的混合运算顺序和运算法则化简原式,再解方程求出x的值,结合分式有意义的条件确定x的值,代入计算即可.
【解答】解:原式=÷(﹣)
=÷
=•
=﹣,
∵x满足x2﹣x﹣2=0,
∴x=﹣1或x=2,
又∵x≠±1且x≠0,
∴x=2,
则原式=﹣.
17.(9分)2020年是全面建设小康社会实现之年,是脱贫攻坚战收官之年.某县政府派出调查小组对农村地区经济情况进行摸底,以便出台更精准的扶贫政策.调查小组开展了一次调查研究,请将下面的过程补全.
[收集数据]调查小组计划选取A、B两村各20户上一年度家庭收入作为样本,下面的取样方法中,合理的是 ______(填字母);
A.随机抽取A、B两村各20户上一年度家庭收入组成样本
B.抽取A、B两村各20户上一年度家庭收入较好的组成样本
C.抽取A、B两村各20户上一年度家庭收入较差的组成样本
[整理数据]抽样方法确定后,调查小组获得的数据(单位:万元)如下:
A村:1.8,1.5,2.2,2.4,2.4,2.2,2.6,2.0,1.8,2.1,1.6,2.0,2.4,2.4,2.1,3.0,3.2,2.8,2.7,2.8
B村:1.6,1.7,2.2,2.2,2.1,2.2,2.2,3.0,2.8,2.2,1.5,1.8,2.0,2.2,2.6,2.8,3.1,3.0,2.8,2.0
[描述数据]按如下分段整理,描述这两组样本数据:
上一年度家庭收入(单位:万元)
1.5≤x<2
2≤x<2.5
2.5≤x<3
3≤x<3.5
A村
4
a
4
b
B村
4
9
4
3
[分析数据]两组样本数据的平均数、中位数、众数如下表所示:
平均数
中位数
众数
A村
2.3
c
2.4
B村
2.3
2.2
2.2
[得出结论]请根据以上数据,回答下列问题:
(1)在[收集数据]阶段,取样方法合理的是 A (填字母);
(2)填空:a= 10 ,b= 2 ,c= 2.3 ;
(3)若A村有300户人家,请估计A村上一年度家庭收入不少于2.5万元的户数;
(4)结合这两组样本数据的平均数、中位数和众数,你认为A村和B村中哪个经济比较好?请至少从两个方面说明理由.
【分析】(1)根据抽样调查的可靠性解答可得;
(2)根据所给数据计数即可得;
(3)求出A村收入不小于2.5万元的家庭所占得百分比即可得到结论;
(4)根据中位数、众数、平均数进行判断即可.
【解答】解:(1)根据样本的广泛性和代表性可知,取样方法中,合理的是:A.随机抽取A、B两村各20户上一年度家庭收入组成样本,
故选:A;
(2)由统计频数的方法可得,a=10,b=2,将A村家庭收入从小到大排列,处在中间位置的两个数的平均数为=2.3,因此中位数是2.3万元,即c=2.3,
故答案为:10,2,2.3;
(3)300×=90(户),
答:A村有300户人家中一年度家庭收入不少于2.5万元的大约有90户;
(4)A村的比较好,理由为:由于A村、B村的平均数相同,而A村的中位数、众数都比B村的高,所以A村的经济情况比较好.
18.(9分)如图,C地在A地的正东方向,因有大山阻隔,由A地到C地需经B地行,已知B地位于A地北偏东67°方向,距A地390km,C地位于B地南偏东30°方向,若打通穿山隧道,建成两地直达公路,求公路AC的长(结果保留整数),(参考数据:sin67°≈cos67°≈:tan67°≈:)
【分析】过点B作BD⊥AC于点D,利用锐角三角函数的定义求出AD及CD的长,进而可得出结论.
【解答】解:过点B作BD⊥AC于点D,
∵B地位于A地北偏东67°方向,距A地390km.
在Rt△ABD中,∠ABD=67°,
∴AD=AB•sin67°≈390×=360km.
BD=AB•cos67°≈390×=150km.
∵C地位于B地南偏东30°方向,
在Rt△BDC中,∠CBD=30°,
∴CD=BD•tan30°=(m).
∴AC=AD+CD=(km).
∴AC≈447(km).
答:公路AC的长约为447km.
19.(9分)甲、乙两人相约周末登花果山,甲、乙两人距地面的高度y(米)与登山时间x(分)之间的函数图象如图所示,根据图象所提供的信息解答下列问题:
(1)甲登山上升的速度是每分钟 10 米,乙在A地时距地面的高度b为 30 米.
(2)若乙提速后,乙的登山上升速度是甲登山上升速度的3倍,请求出乙登山全程中,距地面的高度y(米)与登山时间x(分)之间的函数关系式.
(3)在(2)的条件下,登山多长时间时,甲、乙两人距地面的高度差为50米?
【分析】(1)根据速度=高度÷时间即可算出甲登山上升的速度;根据高度=速度×时间即可算出乙在A地时距地面的高度b的值;
(2)分0≤x≤2和x>2两种情况,根据高度=初始高度+速度×时间即可得出y关于x的函数关系;
(3)当乙未到终点时,找出甲登山全程中y关于x的函数关系式,令二者做差等于50即可得出关于x的一元一次方程,解之即可求出x值;当乙到达终点时,用终点的高度﹣甲登山全程中y关于x的函数关系式=50,即可得出关于x的一元一次方程,解之可求出x值.综上即可得出结论.
【解答】解:(1)(300﹣100)÷20=10(米/分钟),
b=15÷1×2=30.
故答案为:10;30.
(2)当0≤x≤2时,y=15x;
当x>2时,y=30+10×3(x﹣2)=30x﹣30.
当y=30x﹣30=300时,x=11.
∴乙登山全程中,距地面的高度y(米)与登山时间x(分)之间的函数关系式为y=.
(3)甲登山全程中,距地面的高度y(米)与登山时间x(分)之间的函数关系式为y=10x+100(0≤x≤20).
当10x+100﹣(30x﹣30)=50时,解得:x=4;
当30x﹣30﹣(10x+100)=50时,解得:x=9;
当300﹣(10x+100)=50时,解得:x=15.
答:登山4分钟、9分钟或15分钟时,甲、乙两人距地面的高度差为50米.
20.(10分)如图,BC为⊙O的直径,A为半圆上一动点,过点A作⊙O的切线l,过点C作CD⊥l,垂足为D,CD与⊙O交于点E,连接OA,BE,AE,BE交OA于点F.
(1)求证:△ADE≌△EFA;
(2)若BC=4,连接AB,
①当AB= 2 时,四边形OCEA为菱形;
②当AB= 2 时,四边形AFED为正方形.
【分析】(1)根据三个角是直角的四边形是矩形,首先证明四边形AFED是矩形,由此即可解决问题.
(2)①当AB=2时,四边形OCEA是菱形.连接OE,只要证明△EOC,△AOE都是等边三角形即可解决问题.
②当四边形AFED是正方形时,可以证明BE是⊙O是直径,由此即可解决问题.
【解答】(1)证明:如图,
∵CD⊥AD,
∴∠ADE=90°,
∵BC是直径,
∴∠CEB=90°,
∵AD是⊙O的切线,
∴∠FAD=90°,
∴四边形AFED矩形,
∴AF=DE,EF=CD,
在△ADE和△EFA中,
,
∴△ADE≌△EFA(SSS);
(2)解:①当AB=2时,四边形OCEA是菱形.
理由:连接OE.
∵BC=4,
∵AB=OB=OA=2,
∴△ABO是等边三角形,
∴∠ABO=∠AOB=60°,
∵四边形AFED矩形,
∴∠BFO=90°,
∴∠EBC=30°,
∵∠CEB=90°,
∴∠C=60°,
∵OE=OC,
∴△OEC是等边三角形,
∴∠EOC=60°,
∴∠AOE=180°﹣60°﹣60°=60°,
∵AO=OE,
∴△AOE是等边三角形,
∴AE=AO=OC=EC,
∴四边形OCEA是菱形.
故答案为:2;
②当四边形AFED是正方形时,
∵AF=FE,
∵∠AEF=∠FAE=45°,
∵OA⊥BE,
∴,
∴∠ABE=∠AEB=45°,
∴∠BAE=90°,
∴BE是⊙O的直径,
∵,
∴△AOB是等腰直角三角形,
∴AB=OB=2.
∴AB=2时,四边形AFED是正方形.
故答案为:2.
21.(10分)在平面直角坐标系xOy中,点A的坐标为(0,4),点B的坐标为(6,4),抛物线y=x2﹣5x+a﹣2的顶点为C.
(1)若抛物线经过点B时,求顶点C的坐标;
(2)若抛物线与线段AB恰有一个公共点,结合函数图象,求a的取值范围.
【分析】(1)将点B坐标代入解析式可求a的值,由顶点坐标可求点C坐标;
(2)分顶点C在线段AB下方和线段AB上两种情况讨论,由图象列出不等式组可求解.
【解答】解:(1)由题意可得:4=36﹣5×6+a﹣2,
∴a=0,
∴抛物线的解析式为:y=x2﹣5x﹣2,
∵y=x2﹣5x﹣2=(x﹣)2﹣,
∴顶点C坐标为(,﹣);
(2)如图,当顶点C在线段AB下方时,
由题意可得:,
解得:0≤a<6;
当顶点C在AB时,当x=时,y=4,
∴﹣+a﹣2=4,
∴a=,
综上所述:当0≤a<6或时,抛物线与线段AB恰有一个公共点.
22.(10分)探究函数性质时,我们经历了列表、描点、连线画出函数图象,观察分析图象特征,概括函数性质的过程.结合已有的学习经验,请画出函数y=﹣的图象并探究该函数的性质.
x
…
﹣4
﹣3
﹣2
﹣1
0
1
2
3
4
…
y
…
﹣
a
﹣2
﹣4
b
﹣4
﹣2
﹣
﹣
…
(1)列表,写出表中a,b的值:a= ﹣ ,b= ﹣6 ;
描点、连线,在所给的平面直角坐标系中画出该函数的图象.
(2)观察函数图象,判断下列关于函数性质的结论是否正确(在答题卡相应位置正确的用“√”作答,错误的用“×”作答):
①函数y=﹣的图象关于y轴对称;
②当x=0时,函数y=﹣有最小值,最小值为﹣6;
③在自变量的取值范围内函数y的值随自变量x的增大而减小.
(3)已知函数y=﹣x﹣的图象如图所示,结合你所画的函数图象,直接写出不等式﹣<﹣x﹣的解集.
【分析】(1)将x=﹣3,0分别代入解析式即可得y的值,再画出函数的图象;
(2)结合图象可从函数的增减性及对称性进行判断;
(3)根据图象求得即可.
【解答】解:(1)x=﹣3、0分别代入y=﹣,得a=﹣=﹣,b=﹣=﹣6,
画出函数的图象如图:
,
故答案为:﹣,﹣6;
(2)根据函数图象:
①函数y=﹣的图象关于y轴对称,说法正确;
②当x=0时,函数y=﹣有最小值,最小值为﹣6,说法正确;
③在自变量的取值范围内函数y的值随自变量x的增大而减小,说法错误.
(3)由图象可知:不等式﹣<﹣x﹣的解集为x<﹣4或﹣2<x<1.
23.(11分)在△ABC中,AB=AC,∠BAC=α,点D为AB边上一动点,∠CDE=α,CD=ED,连接BE,EC.
(1)问题发现:
如图①,若α=60°,则∠EBA= 120° ,AD与EB的数量关系是 AD=EB ;
(2)类比探究:
如图②,当α=120°时,请写出∠EBA的度数及AD与EB的数量关系并说明理由;
(3)拓展应用:
如图③,点E为正方形ABCD的边AB上的三等分点,以DE为边在DE上方作正方形DEFG,点O为正方形DEFG的中心,若OA=2,请直接写出线段EF的长度.
【分析】(1)证△ACD≌△BCE(SAS),得AD=EB,∠CBE=∠A=60°,则∠EBA=∠ABC+∠CBE=120°;
(2)证△DEC∽△ABC,∠BCE=∠ACD,得=,再证△BCE∽△ACD,得∠EBC=∠DAC=120°,=,则∠EBA=∠EBC+∠ABC=150°,过A作AM⊥BC于M,则BC=2CM,进而得出结论;
(3)连接BD,①当AE=AB时,证△AOD∽△BED,得===,求出AB=6=AD,则AE=2,在Rt△AED中,由勾股定理求出ED=2即可;
②当BE=AB时,同①得:==,求出AB=12=AD,则AE=8,在Rt△AED中,由勾股定理得ED=4即可.
【解答】解:(1)∵α=60°,
∴∠ABC=α=60°,∠CDE=α=60°,
∵AB=AC,CD=ED,
∴△ABC和△CDE是等边三角形,
∴AC=BC,CD=CE,∠ABC=∠ACB=∠A=∠DCE=60°,
∴∠ACD=∠BCE,
∴△ACD≌△BCE(SAS),
∴AD=EB,∠CBE=∠A=60°,
∴∠EBA=∠ABC+∠CBE=120°,
故答案为:120°,AD=EB;
(2)∠EBA=150°,EB=AD,理由如下:
∵α=120°,
∴∠EDC=∠BAC=120°,
∵CD=ED,AB=AC,
∴∠DEC=∠DCE=∠ABC=∠ACB=30°,
∴△DEC∽△ABC,∠BCE=∠ACD,
∴=,
∴=,
∴△BCE∽△ACD,
∴∠EBC=∠DAC=120°,=,
∴∠EBA=∠EBC+∠ABC=120°+30°=150°,
过A作AM⊥BC于M,如图②所示:
则BC=2CM,
在Rt△ACM中,=cos30°=,
∴===,
∴EB=AD;
(3)连接BD,分两种情况:
①当AE=AB时,如图③所示:
∵四边形DEFG是正方形,
∴EF=ED,对角线FD与EG互相垂直平分,
∴△DEO是等腰直角三角形,
∴=sin45°=,
在Rt△ABD中,=sin45°=,
∴=,
∵∠ODA+∠ADE=45°=∠BDE+∠ADE,
∴∠ODA=∠BDE,
∴△AOD∽△BED,
∴===,
∴=,
∵OA=2,
∴AB=6=AD,
∴AE=AB=2,
在Rt△AED中,由勾股定理得:ED===2,
∴EF=ED=2;
②当BE=AB时,如图④所示:
同①得:==,
∴=,
∵OA=2,
∴AB=12=AD,
∴AE=AB=8,
在Rt△AED中,由勾股定理得:ED===4,
∴EF=ED=4;
综上所述,线段EF的长度为2或4.
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