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2021年辽宁省大连市甘井子区中考数学一模试卷
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一、选择题(本题共10小题,每小题3分,共30分,在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确)
1.(3分)下列四个数中,最小的是( )
A.﹣2 B.﹣ C.0 D.1
2.(3分)如图是由5个相同的小正方体组成的立体图形,它的俯视图是( )
A. B.
C. D.
3.(3分)2020年,我国国内生产总值首次突破100万亿,接近1016000万亿,数1016000用科学记数法表示为( )
A.101.6×104 B.10.16×105 C.1.016×106 D.0.1016×107
4.(3分)如图,△ABC中,∠B=50°,∠ACB=70°,CD∥AB,则∠ACD的度数是( )
A.50° B.60° C.70° D.80°
5.(3分)平面直角坐标系中,点P(4,2)关于y轴对称的点的坐标是( )
A.(4,2) B.(4,﹣2) C.(﹣4,2) D.(﹣4,﹣2)
6.(3分)下列计算正确的是( )
A.a3+a3=a6 B.a6÷a2=a3 C.(a3)2=a5 D.a2•a3=a5
7.(3分)一个质地均匀的小正方体,六个面分别标有数字“1”“2”“2”“3”“3”“3”,掷小正方体后,向上一面的数字,出现“2”的概率是( )
A. B. C. D.
8.(3分)如图,矩形AOBC各点的坐标分别为A(0,3),O(0,0),B(4,0),C(4,3),以原点O为位似中心,将这个矩形缩小为原来的,则点C对应点的坐标是( )
A.(2,) B.(﹣2,﹣)
C.(﹣4,﹣3) D.(2,)或(﹣2,﹣)
9.(3分)抛物线y=ax2+bx+c(a<0)与x轴的一个交点坐标为(1,0),对称轴是直线x=﹣1,其部分图象如图所示,当y>0时,x的取值范围是( )
A.x<1 B.x>﹣3 C.﹣3<x<1 D.x<﹣3或x>1
10.(3分)如图,将△ABC绕点A逆时针旋转得到△AB'C',延长CB交B'C于点D,若∠BAB'=40°,则∠C'DC的度数是( )
A.30° B.40° C.50° D.70°
二、填空题(本题共6小题,每小题3分,共18分)
11.(3分)不等式3x﹣1>5x+1的解集是 .
12.(3分)若关于x的一元二次方程x2+6x+k=0有两个相等的实数根,则k= .
13.(3分)九年级某班10名同学的实心球投掷成绩如表所示.
实心球成绩(单位:m)
人数
11
2
9
3
8
5
这10名同学实心球投掷的平均成绩为 m.
14.(3分)在设计人体雕像时,使雕像的上部(腰以上)与下部(腰以下)的高度比,等于下部与全部(全身)的高度比,可以增加视觉美感.按此比例,如果雕像的高为3m,那么它的下部应设计为多高?设它的下部设计高度为xm,根据题意,可列方程为 .
15.(3分)如图,在平面直角坐标系中,菱形ABCD的顶点A与D在函数y=(x>0)的图象上,AC⊥x轴,垂足为C,∠BCO=30°,点B的坐标为(0,1),则k的值为 .
16.(3分)如图,正方形ABCD中,AB=4,点E在边AB上,点F在边BC上,∠DEF=90°,DF的延长线与射线AB相交于点G,设AE=1,则BG的长为 .
三、解答题(本题共4小题,其中17、18、19题各9分,20题12分,共39分)
17.(9分)计算:(+1)2﹣+2.
18.(9分)计算:÷﹣1.
19.(9分)已知△ABC中,∠ABC=∠ACB,点D,E分别为边AB、AC的中点,求证:BE=CD.
20.(12分)某校为了解九年级女生“仰卧起坐”成绩的情况,随机选取该年级部分女生进行测试.以下是根据测试成绩绘制的统计图表的一部分.
成绩等级
频数(人)
频率
优秀
良好
20
0.4
及格
不及格
5
根据以上信息,解答下列问题:
(1)被测试女生中,成绩等级为“良好”的女生人数为 人,成绩等级为“及格”的女生人数占被测试女生总人数的百分比为 %;
(2)被测试女生的总人数为 人,成绩等级为“不及格”的女生人数占被测试女生总人数的百分比为 %;
(3)若该校九年级共有240名女生,根据调查结果,估计该校八年级女生成绩等级为“优秀”的学生人数.
四、解答题(本题共3小题,其中21题9分,22、23题各10分,共29分)
21.(9分)如图要测量古塔AB的高度,在塔前平地上点C、D处观测塔尖A,仰角分别为37°和45°,C、D之间的距离为21m,求古塔的高度.(结果取整数参考数据:sin37°≈0.60,cos37°≈0.80,tan37°≈0.75)
22.(10分)甲、乙两车先后从A城出发前往B城,乙到达B城后立即以原速度返回A城,在整个行程中,甲、乙两车离开A城的距离y(单位:km)与甲车的行驶时间t(单位:h)的函数图象如图所示.
(1)甲车的速度为 km/h;
(2)求甲出发后多长时间与乙车再次相遇.
23.(10分)如图,四边形ABCD内接于⊙O,AC是⊙O的直径,AD=BD,过点D作⊙O的切线交BC延长线于点P.
(1)求证:AB∥DP;
(2)若BC=3,DP=2,求⊙O的半径.
五、解答题(本题共3小题,其中24、25题各11分,26题12分,共34分)
24.(11分)如图,△ABC中,∠ACB=90°,AC=6,BC=8,点D是AB的中点,点E从点B出发,沿边BC→CA以每秒2个单位长度的速度向终点A运动,连接DE,以AD,DE为邻边作▱ADEF.设点E的运动时间为t(秒),▱ADEF与△ABC重合部分面积为S.
(1)当点F在AC边上时,求t的值;
(2)求S关于t的函数解析式,并直接写出自变量t的取值范围.
25.(11分)如图,在△ABC中,AD为角平分线,点E在边AC上,∠ABE=∠C,AD、BE交于F,FG∥AC交BC于G.
(1)求证:BD=BF;
(2)在图中找到一条与CD相等的线段,请指出这条线段,并证明你的结论;
(3)当AF=AE,且cos∠AEF=k时,求CD:FG的值.(用含有k的式子表示).
26.(12分)已知函数y=x2﹣mx+m,将其图象不在y轴左侧的部分向下平移1个单位,与图象的其余部分组成一个新的图象,记为图象G.
(1)当m=2时,
①直接写出图象G对应的函数表达式;
②点Q(k,3)在图象G上,求k的值;
(2)设图象G最低点的纵坐标为y0,若﹣2≤y0≤0,直接写出m的取值范围;
(3)若点M在函数y=x2﹣mx+m的图象上,且横坐标为m﹣1,作点M关于直线x=﹣1的对称点N,当点M不在直线x=﹣1上时,以点M、N为顶点构造矩形MNPQ,使点P、Q落在x轴上,当图象G在矩形MNPQ内的部分所对应的函数值y随x的增大而减小时,直接写出m的取值范围;
(4)矩形ABCD的顶点坐标分别为A(﹣4,1)、B(﹣4,﹣4)、C(3,﹣4)、D(3,1),若图象G与矩形ABCD的边有两个公共点,求m的取值范围.
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参考答案与试题解析
一、选择题(本题共10小题,每小题3分,共30分,在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确)
1.(3分)下列四个数中,最小的是( )
A.﹣2 B.﹣ C.0 D.1
【分析】根据有理数的大小比较方法解答即可.
【解答】解:∵﹣2<﹣<0<1,
∴最小的数为﹣2.
故选:A.
2.(3分)如图是由5个相同的小正方体组成的立体图形,它的俯视图是( )
A. B.
C. D.
【分析】根据从上边看得到的图形是俯视图,可得答案.
【解答】解:从上边看共有两层,底层右边是一个小正方形,上层是三个小正方形.
故选:B.
3.(3分)2020年,我国国内生产总值首次突破100万亿,接近1016000万亿,数1016000用科学记数法表示为( )
A.101.6×104 B.10.16×105 C.1.016×106 D.0.1016×107
【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:1016000=1.016×106.
故选:C.
4.(3分)如图,△ABC中,∠B=50°,∠ACB=70°,CD∥AB,则∠ACD的度数是( )
A.50° B.60° C.70° D.80°
【分析】首先根据三角形内角和定理求出∠A的度数,再根据平行线的性质求出∠ACD的度数.
【解答】解:∵∠B=50°,∠ACB=70°,
∴∠A=180°﹣70°﹣50°=60°,
∵CD∥AB,
∴∠ACD=∠A,
∴∠ACD=60°,
故选:B.
5.(3分)平面直角坐标系中,点P(4,2)关于y轴对称的点的坐标是( )
A.(4,2) B.(4,﹣2) C.(﹣4,2) D.(﹣4,﹣2)
【分析】利用关于y轴对称点的坐标特点可得答案.
【解答】解:点P(4,2)关于y轴对称的点的坐标为(﹣4,2),
故选:C.
6.(3分)下列计算正确的是( )
A.a3+a3=a6 B.a6÷a2=a3 C.(a3)2=a5 D.a2•a3=a5
【分析】直接利用合并同类项法则以及同底数幂的乘除运算法则、幂的乘方运算法则分别计算得出答案.
【解答】解:A、a3+a3=2a3,故此选项错误;
B、a6÷a2=a4,故此选项错误;
C、(a3)2=a5,故此选项错误;
D、a2•a3=a5,故此选项正确.
故选:D.
7.(3分)一个质地均匀的小正方体,六个面分别标有数字“1”“2”“2”“3”“3”“3”,掷小正方体后,向上一面的数字,出现“2”的概率是( )
A. B. C. D.
【分析】用数字2的个数除以数字的总个数即可.
【解答】解:∵共有6个数字,其中数字2有2个,
∴掷小正方体后,向上一面的数字,出现“2”的概率是=,
故选:C.
8.(3分)如图,矩形AOBC各点的坐标分别为A(0,3),O(0,0),B(4,0),C(4,3),以原点O为位似中心,将这个矩形缩小为原来的,则点C对应点的坐标是( )
A.(2,) B.(﹣2,﹣)
C.(﹣4,﹣3) D.(2,)或(﹣2,﹣)
【分析】把C点的横纵坐标都乘以或﹣得到它的对应点的坐标.
【解答】解:∵以原点O为位似中心,将矩形AOBC缩小为原来的,
而C(4,3),
∴点C对应点的坐标为(×4,×3)或(﹣×4,﹣×3),
即(2,)或(﹣2,﹣).
故选:D.
9.(3分)抛物线y=ax2+bx+c(a<0)与x轴的一个交点坐标为(1,0),对称轴是直线x=﹣1,其部分图象如图所示,当y>0时,x的取值范围是( )
A.x<1 B.x>﹣3 C.﹣3<x<1 D.x<﹣3或x>1
【分析】利用抛物线的对称性确定抛物线与x轴的另一个交点坐标为(﹣3,0),然后结合二次函数图象,写出抛物线在x轴上方所对应的自变量的范围即可.
【解答】解:∵抛物线与x轴的一个交点坐标为(1,0),对称轴是直线x=﹣1,
∴抛物线与x轴的另一个交点坐标为(﹣3,0),
∵抛物线开口向下,
∴当﹣3<x<1时,y>0.
故选:C.
10.(3分)如图,将△ABC绕点A逆时针旋转得到△AB'C',延长CB交B'C于点D,若∠BAB'=40°,则∠C'DC的度数是( )
A.30° B.40° C.50° D.70°
【分析】由旋转的性质得到∠BAC=∠B′AC′,∠C=∠C′,进而推出∠CAC′=40°,根据三角形内角和定理证得∠C′DC=∠CAC′,即可求得∠C'DC的度数.
【解答】解:∵将△ABC绕点A逆时针旋转得到△AB'C',
∴△ABC≌△AB'C',
∴∠BAC=∠B′AC′,∠C=∠C′,
∵∠BAB'=40°,
∴∠CAC′=40°,
∵∠C'DC=180°﹣∠DEC′﹣∠C′,∠CAC′=180°﹣C﹣∠AEC,∠DEC′=∠AEC,
∠C′DC=∠CAC′=40°,
故选:B.
二、填空题(本题共6小题,每小题3分,共18分)
11.(3分)不等式3x﹣1>5x+1的解集是 x<﹣1 .
【分析】先移项、再合并同类项,系数为1即可求解.
【解答】解:3x﹣1>5x+1,
3x﹣5x>1+1,
﹣2x>2
x<﹣1.
故答案为x<﹣1.
12.(3分)若关于x的一元二次方程x2+6x+k=0有两个相等的实数根,则k= 9 .
【分析】根据判别式的意义得到△=62﹣4×1×k=0,然后解一次方程即可.
【解答】解:∵一元二次方程x2+6x+k=0有两个相等的实数根,
∴△=62﹣4×1×k=0,
解得:k=9,
故答案为:9.
13.(3分)九年级某班10名同学的实心球投掷成绩如表所示.
实心球成绩(单位:m)
人数
11
2
9
3
8
5
这10名同学实心球投掷的平均成绩为 8.9 m.
【分析】根据加权平均数的计算公式直接进行计算即可.
【解答】解:根据题意得:
=8.9(m),
答:这10名同学实心球投掷的平均成绩为8.9m.
故答案为:8.9.
14.(3分)在设计人体雕像时,使雕像的上部(腰以上)与下部(腰以下)的高度比,等于下部与全部(全身)的高度比,可以增加视觉美感.按此比例,如果雕像的高为3m,那么它的下部应设计为多高?设它的下部设计高度为xm,根据题意,可列方程为 或x2=x(3﹣x) .
【分析】设雕像的下部高为x m,则上部长为(2﹣x)m,然后根据题意列出方程即可.
【解答】解:设雕像的下部高为x m,则上部长为(3﹣x)m,
由题意得:,
即x2=x(3﹣x),
故答案为:或x2=x(3﹣x).
15.(3分)如图,在平面直角坐标系中,菱形ABCD的顶点A与D在函数y=(x>0)的图象上,AC⊥x轴,垂足为C,∠BCO=30°,点B的坐标为(0,1),则k的值为 2 .
【分析】根据30°角的直角三角形的性质求得BC=2,OC=,易证得△ABC是等边三角形,即可得到A(,2),代入y=(x>0)即可求得k的值.
【解答】解:∵∠BCO=30°,点B的坐标为(0,1),
∴OB=1,
∴BC=2,
∴OC==,
∵AC⊥x轴,垂足为C,
∴∠ACB=60°
∵菱形ABCD中,AB=BC,
∴△ABC是等边三角形,
∴AC=BC=2,
∴A(,2),
∵顶点A在函数y=(x>0)的图象上,
∴k==2,
故答案为2.
16.(3分)如图,正方形ABCD中,AB=4,点E在边AB上,点F在边BC上,∠DEF=90°,DF的延长线与射线AB相交于点G,设AE=1,则BG的长为 .
【分析】先在三个直角三角形中,由勾股定理求出DE2、EF2、DF2,再在Rt△DEF中,由勾股定理得出DF2=CD2+EF2,求出BF、CF,然后由三角形相似求出BG即可.
【解答】解:设BF=x,则CF=4﹣x,
∵ABCD为正方形,
∴DA=AB=4,
在Rt△ADE中,
DE2=DA2+AE2=42+12=17,
在Rt△EFB中,
EF2=EB2+BF2=(4﹣1)2+x2=9+x2,
在Rt△CDF中,
DF2=CD2+EF2=42+(4﹣x)2=x2﹣8x+32,
在Rt△DEF中,
DF2=CD2+EF2,
即x2﹣8x+32=17+9+x2,
解得:x=,
∴BF=,CF=,
∵∠BFG=∠CFD,∠DCF=∠GBF=90°,
∴△FBG∽△FCD,
∴,
即=,
∴BG=.
故答案为:.
三、解答题(本题共4小题,其中17、18、19题各9分,20题12分,共39分)
17.(9分)计算:(+1)2﹣+2.
【分析】先根据完全平方公式计算,然后化简二次根式后合并即可.
【解答】解:原式=3+2+1﹣2+
=4+.
18.(9分)计算:÷﹣1.
【分析】先将分子、分母因式分解,同时将除法转化为乘法,再约分,进一步通分、计算减法即可.
【解答】解:原式=•﹣1
=﹣
=.
19.(9分)已知△ABC中,∠ABC=∠ACB,点D,E分别为边AB、AC的中点,求证:BE=CD.
【分析】由∠ABC=∠ACB可得AB=AC,又点D、E分别是AB、AC的中点.得到AD=AE,通过△ABE≌△ACD,即可得到结果.
【解答】证明:∵∠ABC=∠ACB,
∴AB=AC,
∵点D、E分别是AB、AC的中点.
∴AD=AE,
在△ABE与△ACD中,
,
∴△ABE≌△ACD,
∴BE=CD.
20.(12分)某校为了解九年级女生“仰卧起坐”成绩的情况,随机选取该年级部分女生进行测试.以下是根据测试成绩绘制的统计图表的一部分.
成绩等级
频数(人)
频率
优秀
良好
20
0.4
及格
不及格
5
根据以上信息,解答下列问题:
(1)被测试女生中,成绩等级为“良好”的女生人数为 20 人,成绩等级为“及格”的女生人数占被测试女生总人数的百分比为 20 %;
(2)被测试女生的总人数为 50 人,成绩等级为“不及格”的女生人数占被测试女生总人数的百分比为 10 %;
(3)若该校九年级共有240名女生,根据调查结果,估计该校八年级女生成绩等级为“优秀”的学生人数.
【分析】(1)根据统计表和扇形统计图给出的数据即可得出答案;
(2)根据良好的人数和所占的百分比求出总人数,再用“不及格”的女生人数除以总人数即可得出所占的百分比;
(3)用总人数乘以等级为“优秀”的学生人数所占的百分比即可.
【解答】解:(1)被测试女生中,成绩等级为“良好”的女生人数为20;
成绩等级为“及格”的女生人数占被测试女生总人数的百分比为20%,
故答案为:20,20;
(2)被测试女生总数是20÷0.4=50(人),
成绩等级为“不及格”的女生人数占被测试女生总人数的百分比为×100%=10%;
故答案为:50,10;
(3)及格人数有50×20%=10(人),
优秀人数有:50﹣20﹣10﹣5=15(人),
240×=72(人),
答:该校八年级女生成绩等级为“优秀”的学生人数有72人.
四、解答题(本题共3小题,其中21题9分,22、23题各10分,共29分)
21.(9分)如图要测量古塔AB的高度,在塔前平地上点C、D处观测塔尖A,仰角分别为37°和45°,C、D之间的距离为21m,求古塔的高度.(结果取整数参考数据:sin37°≈0.60,cos37°≈0.80,tan37°≈0.75)
【分析】先根据题意得出∠BDA、∠BCA的度数及AC的长,再在Rt△ABD中可得出AB=BD,利用锐角三角函数的定义可得出AB的长.
【解答】解:根据题意可知:∠BDA=45°,∠BCA=37°,DC=21,
在Rt△ABD中,
∵∠BDA=45°,∠ABD=90°,
∴∠BAD=45°,
∴∠BAD=∠BDA,
∴AB=BD,
设AB=x,则BD=x,BC=x+21,
在Rt△BCA中,
tan∠BCA=,∠ACB=37°,
∴0.75≈,
解得x=63,
答:该古塔的高度约为63米.
22.(10分)甲、乙两车先后从A城出发前往B城,乙到达B城后立即以原速度返回A城,在整个行程中,甲、乙两车离开A城的距离y(单位:km)与甲车的行驶时间t(单位:h)的函数图象如图所示.
(1)甲车的速度为 60 km/h;
(2)求甲出发后多长时间与乙车再次相遇.
【分析】(1)根据函数图象可知甲车5小时行驶600千米,从而可求得甲车的速度;
(2)现根据图像求出乙车到B城的函数关系式和时间,求出乙车返回A城的函数关系式,再由两车相遇时函数值相同求出x的值即可.
【解答】解:(1)∵甲车出发5小时行驶了300km,
∴甲车速度为300÷5=60(km/h),
故答案为:60;
(2)设甲车的函数关系式为:y=kx(k≠0),
将(5,300)代入得:5k=300,
解得:k=60,
∴y=60k(0≤x≤5),
将x=2.5代入得:y=60×2.5=150,
设乙车到B城的函数关系式为:
y1=k1x+b1(k1≠0),
将(1,0),(2.5,150)代入得:
,
解得:,
∴y1=100x﹣100,
将y1=300代入得:100x﹣100=300,
解得:x=4,
∴乙车从A城到B城用了4﹣1=3(h),
∴乙车从B城回到A城的时间为1+3+3=7(h),
设乙车返回A城的函数关系式为:
y2=k2x+b2(k2≠0),
将(4,300),(7,0)代入得:
,
解得:,
∴y2=﹣100x+700(4<x<7),
甲、乙两车再次相遇时,
60x=﹣100x+700,
解得:x=,
故甲车出发h时,与乙车再次相遇.
23.(10分)如图,四边形ABCD内接于⊙O,AC是⊙O的直径,AD=BD,过点D作⊙O的切线交BC延长线于点P.
(1)求证:AB∥DP;
(2)若BC=3,DP=2,求⊙O的半径.
【分析】(1)作直径DE交AB于F,如图,由AD=BD得到=,则根据垂径定理得到DE垂直平分AB,再根据切线的性质得到DE⊥DP,从而得到结论;
(2)利用圆周角定理得到∠ABC=90°,易得四边形BPDF为矩形,所以BF=DP=2,然后利用勾股定理计算出AC,从而得到⊙O的半径.
【解答】(1)证明:作直径DE交AB于F,如图,
∵AD=BD,
∴=,
∴DE垂直平分AB,
∵DP为切线,
∴DE⊥DP,
∴AB∥DP;
(2)解:∵AC为直径,
∴∠ABC=90°,
而∠DFB=∠FDP=90°,
∴四边形BPDF为矩形,
∴BF=DP=2,
∵AF=BF=2,
∴AB=4,
在Rt△ABC中,AC==5,
∴⊙O的半径为.
五、解答题(本题共3小题,其中24、25题各11分,26题12分,共34分)
24.(11分)如图,△ABC中,∠ACB=90°,AC=6,BC=8,点D是AB的中点,点E从点B出发,沿边BC→CA以每秒2个单位长度的速度向终点A运动,连接DE,以AD,DE为邻边作▱ADEF.设点E的运动时间为t(秒),▱ADEF与△ABC重合部分面积为S.
(1)当点F在AC边上时,求t的值;
(2)求S关于t的函数解析式,并直接写出自变量t的取值范围.
【分析】(1)通过相似即可解决问题;
(2)根据相似三角形的判定和性质以及三角形的面积公式,分类讨论.
【解答】解:(1)∵D是AB的中点,
∴BD=BA,
∵四边形ADEF是平行四边形,
所以AF∥DE,
∴△BDE∽△BAC,
∴,
∴BE==4,
∴2t=4,
∴t=2.
(2)当0<t≤2时,过点E作EH⊥AB于点H,
在△BEH中,BE=2t,sinB=,
∴EH=BE=,
S=AD×EH=5×=6t,
当2<t≤4时,
在Rt△CEG中,CE=8.2t,tanB=,
∴CG=CE
S△CEG=CE×CG==,
S△BDE=BD×EH==3t,
∴S=,
当4<t≤7时,
AE=14﹣2t,
在Rt△AEH中,sinA=,
∴EH=,S==﹣4t+28,
综上所述:S=,
25.(11分)如图,在△ABC中,AD为角平分线,点E在边AC上,∠ABE=∠C,AD、BE交于F,FG∥AC交BC于G.
(1)求证:BD=BF;
(2)在图中找到一条与CD相等的线段,请指出这条线段,并证明你的结论;
(3)当AF=AE,且cos∠AEF=k时,求CD:FG的值.(用含有k的式子表示).
【分析】(1)根据AD平分∠BAC,以及三角形外角的性质求出∠ABF=∠C即可;
(2)过点F作FM∥BC交AC于点M,根据全等三角形的性质得到CG=FM=BD,根据平行四边形的判定和性质得到CG=FM=BD,进而得到BG=CD;
(3)过点A作AN⊥BD于N,通过三角形相似的判定和性质得出CD:FG的值.
【解答】(1)证明:∵AD为角平分线,
∴∠BAD=∠DAC,
∵∠BFD为△BAF的外角,
∴∠BFD=∠BAF+∠ABF,
∵∠BDF为△ADC的外角,
∴∠BDF=∠DAC+∠C,
∵∠ABF=∠C,
∴∠BFD=∠BDF,
∴BD=BF;
(2)BG=CD,
证明:过点F作FM∥BC交AC于点M,
∴∠FMA=∠C=∠ABE,
在△BAF和△MAF中,
,
∴△BAF≌△MAF(AAS),
∴BF=FM=BD,
∵FG∥AC,FM∥BC,
∴四边形CGFM为平行四边形,
∴CG=FM=BD,
∴BD+DG=GD+CG,
∴BG=CD;
(3)过点A作AN⊥BD于N,
∵AF=AE,
∴∠AFE=∠AEF,
∵∠AFE=∠BAD+∠ABE,∠AEF=∠C+∠EBC,∠ABE=∠C,
∴∠BAD=∠EBC=∠CAD,
∴∠ABD=∠ABE+∠EBC=∠DAC+∠C=∠ADB,
∴AB=AD,
∵∠AFE=∠BFD=∠BDF=∠ABD,
∴cos∠AFE=cos∠ABD,
∵AN⊥BD,
∴BN=ND=BD,
∴=2cos∠AFE=2k,
∵∠CBE=∠CAD,∠C=∠C,
∴△CBE~△CAD,
∴,
∴,
∵FG∥AC,
∴△BFG∽△BEC,
∴,
∵BG=CD,
∴.
26.(12分)已知函数y=x2﹣mx+m,将其图象不在y轴左侧的部分向下平移1个单位,与图象的其余部分组成一个新的图象,记为图象G.
(1)当m=2时,
①直接写出图象G对应的函数表达式;
②点Q(k,3)在图象G上,求k的值;
(2)设图象G最低点的纵坐标为y0,若﹣2≤y0≤0,直接写出m的取值范围;
(3)若点M在函数y=x2﹣mx+m的图象上,且横坐标为m﹣1,作点M关于直线x=﹣1的对称点N,当点M不在直线x=﹣1上时,以点M、N为顶点构造矩形MNPQ,使点P、Q落在x轴上,当图象G在矩形MNPQ内的部分所对应的函数值y随x的增大而减小时,直接写出m的取值范围;
(4)矩形ABCD的顶点坐标分别为A(﹣4,1)、B(﹣4,﹣4)、C(3,﹣4)、D(3,1),若图象G与矩形ABCD的边有两个公共点,求m的取值范围.
【分析】(1)①由图象G的定义可求解;
②由图象G的定义判断点Q的位置,分k>0或k<0;
(2)设y1=x2﹣mx+m﹣1(x≥0),y2=x2﹣mx+m(x<0),则,分两种情况讨论:当x=>0时,图象最低点的纵坐标,当x=<0,图象最低点的纵坐标+m=﹣;
(3)由图象G的定义画出图象,抓住关键点进行分析讨论;
(4)抓住关键点:①当点B(﹣4,﹣4)落在y2上时,如图5,m=﹣4,②当y轴左半边的图象顶点(落在BC上,如图6,,③当(0,m)落在AD上时,如图7,m=1.
【解答】解:(1)①当m=2时,则;
②∵点Q(k,3)在图象G上,
∴当k<0时,k2﹣2k+2=3,
解得k1=1﹣,k2=1+(舍去),
当k≥0时,k2﹣2k+1=3,
解得k1=1﹣(舍去),k2=1+,
∴k的值为1﹣或1+;
(2)设y1=x2﹣mx+m﹣1(x≥0),y2=x2﹣mx+m(x<0),
则,
∴当x=>0时,图象最低点的纵坐标,
解得,(舍去),
当x=0时,函数G取得最小值时,y0=m﹣1=﹣2,
解得:m=﹣1,
∵,
∴当x=<0,图象最低点的纵坐标+m=﹣,
∵对于任意实数m,总有﹣<成立,
∴图象最低点一定在y上,
∴综上所述,m的取值范围为﹣1≤m≤2+2;
(3)当x=m﹣1时,y=(m﹣1)2﹣m(m﹣1)+m=1,
∴M(m﹣1,1),N(﹣m﹣1,1),Q(m﹣1,0),P(﹣m﹣1,0),
当m﹣1=﹣1,即m=0时,点M落在直线x=﹣1上,不合题意,
①当m>0时,当m﹣1>0即m>1时,如图1,2,
图象G在矩形MNPQ内的部分所对应的函数值y随x的增大而减小;
②当m<0时,如图3,4,
当点P(﹣m﹣1,0)落在(x≥0)上时,m1=0(舍去),m2=﹣2,
∴当﹣2≤m<0时,图象G在矩形MNPQ内的部分所对应的函数值y随x的增大而减小,
综上所述,当m>1或﹣2≤m<0时,图象G在矩形MNPQ内的部分所对应的函数值y随x的增大而减小;
(4)当点B(﹣4,﹣4)落在y2上时,如图5,m=﹣4,
∴当m<﹣4时,图象G与矩形ABCD的边有两个公共点,
当y轴左半边的图象顶点(落在BC上,如图6,,
解得:m=2+2(舍去)或2﹣2,
当(0,m)落在AD上时,如图7,m=1,
∴2﹣2<m<1时,图象G与矩形ABCD的边有两个公共点,
当(0,m﹣1)落在AD上时,如图8,m﹣1=1,得m=2,
当点C(3,﹣4)落在y1上时,m=6,恰好为顶点,
∴当m≥2时,图象G与矩形ABCD的边有两个公共点,
∴综上所述,图象G与矩形ABCD的边有两个公共点时,m的取值范围为m<﹣4或2﹣2<m<1或m≥2.
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