2021年安徽省合肥市重点中学中考数学三模试卷
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一.选择题(满分40分,每小题4分)
1.(4分)的相反数是( )
A. B. C. D.
2.(4分)下列各式计算正确的是( )
A.=1 B.a6÷a2=a3
C.(x+y)2=x2+y2 D.(﹣x2)3=﹣x6
3.(4分)据统计,某城市去年接待旅游人数约为89 000 000人,89 000 000这个数据用科学记数法表示为( )
A.8.9×106 B.8.9×105 C.8.9×107 D.8.9×108
4.(4分)下面几个几何体,从正面看到的形状是圆的是( )
A. B.
C. D.
5.(4分)某中学八(1)班8个同学在课间进行一分钟跳绳比赛,成绩(单位:个)如下:115,138,126,143,134,126,157,118.这组数据的众数和中位数分别是( )
A.126,126 B.126,130 C.130,134 D.118,134
6.(4分)如果∠A和∠B的两边分别平行,那么∠A和∠B的关系是( )
A.相等 B.互余或互补 C.互补 D.相等或互补
7.(4分)下列关于二次函数y=ax2﹣2ax+1(a>1)的图象与x轴交点的判断,正确的是( )
A.只有一个交点,且它位于y轴的右侧
B.只有一个交点,且它位于y轴的左侧
C.有两个交点,且它们位于y轴的两侧
D.有两个交点,且它们位于y轴的右侧
8.(4分)如图,AD是△ABC的角平分线,DE、DF分别是△ABD和△ACD的高,则下列结论:
①OA=OD;
②AD⊥EF;
③AE+DF=AF+DE;
④当∠BAC=90°时,四边形AEDF是正方形.
其中一定正确的是( )
A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②③④
9.(4分)如图,矩形ABCD中,AB=8,AD=6,动点M满足:S矩形ABCD=3S△MAB,则点M到点A、B的距离之和(MA+MB)的最小值是( )
A.6 B.8 C.10 D.8
10.(4分)如图,矩形ABCD中,点E在BC上,且AE平分∠BAC,AE=CE,BE=2,则矩形ABCD的面积为( )
A.24 B.24 C.12 D.12
二.填空题(满分20分,每小题5分)
11.(5分)把多项式4ab2﹣16ac2分解因式的结果是 .
12.(5分)如图,点A,B,C都在⊙O上,若OB=3,∠ABC=30°,则劣弧AC的长为 .
13.(5分)如图,反比例函数y=的图象位于第一、三象限,且图象上的点与坐标轴围成的矩形面积为2,请你在第三象限的图象上取一个符合题意的点,并写出它的坐标 .
14.(5分)如图,已知在△ABC中,∠C=90°,BC=2,点D是边BC的中点,∠ABC=∠CAD,将ACD沿直线AD翻折,点C落在点E处,连接BE,那么线段BE的长为 .
三.解答题
15.(8分)解不等式:3(x+1)≤5x+7,并把它的解集在数轴上表示出来.
16.(8分)学校为奖励在艺术节系列活动中表现优秀的同学,计划购买甲、乙两种奖品.已知购买甲种奖品30件和乙种奖品25件需花费1950元,购买甲种奖品15件和乙种奖品35件需花费1650元.
(1)求甲、乙两种奖品的单价;
(2)学校计划购买甲、乙两种奖品共1800件,其中购买乙种奖品的件数不超过甲种奖品件数的2倍,学校分别购买甲、乙两种奖品多少件才能使总费用最小?最小费用是多少元?
四.解答题
17.(8分)如图,方格纸中每个小正方形的边长都是1个单位长度,在方格纸中建立如图所示的平面直角坐标系,△ABC的顶点都在格点上.
(1)将△ABC向右平移6个单位长度得到△A1B1C1,请画出△A1B1C1;
(2)画出△A1B1C1关于点O的中心对称图形△A2B2C2;
(3)若将△ABC绕某一点旋转可得到△A2B2C2,请直接写出旋转中心的坐标.
18.(8分)观察下列等式:
①;
②;
③;
④;
⑤;
…
(1)请按以上规律写出第⑥个等式 ;
(2)猜想并写出第n个等式 ;并证明猜想的正确性.
(3)利用上述规律,计算:= .
五.解答题
19.(10分)如图,A,B两点被池塘隔开,在AB外选一点C,连接AC,BC.测得BC=221m,∠ACB=45°,∠ABC=58°.根据测得的数据,求AB的长(结果取整数).
参考数据:sin58°≈0.85,cos58°≈0.53,tan58°≈1.60.
20.(10分)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,点O在边BC上,以点O为圆心,OB为半径的⊙O交AB于点E,D为⊙O上一点,=.
(1)如图1,若AE=BE,求证:四边形ACDE是平行四边形;
(2)如图2,若OB=OC,BE=2AE,求tan∠CAD的值.
六.解答题
21.(12分)在甲、乙两个不透明的口袋中,分别有大小、材质完全相同的小球,其中甲口袋中的小球上分别标有数字2,3,4,5,乙口袋中的小球上分别标有数字3,4,5,小明先从甲袋中任意摸出一个小球,记下数字为m,小张从乙袋中任意摸出一个小球,记下数字为n.
(1)从甲袋摸出一个小球,则小球上的数字使代数式x2﹣7x+12的值为0的概率;
(2)若m,n都是方程x2﹣7x+12=0的解时,则小明获胜;若m,n都不是方程x2﹣7x+12=0的解时,则小张获胜;问他们两人谁获胜的概率大.
七.解答题
22.(12分)某游乐园要建造一个直径为20m的圆形喷水池,计划在喷水池周边安装一圈喷水头,使喷出的水柱距池中心4m处达到最高,最大高度为6m.如图,以水平方向为x轴,喷水池中心为原点建立直角坐标系.
(1)若要在喷水池的中心设计一个装饰物,使各方向喷出的水柱在此汇合,则这个装饰物的高度为多少,请计算说明理由.
(2)为了增加喷水池的观赏性,游乐园新增加了一批向上直线型喷射的喷水头,这些喷水头以水池为圆心,分别以1.5米,3米,4.5米,6米,7.5米为半径呈圆形放置,为了保证喷水时互不干扰,防止水花四溅,且所有直线喷水头射程高度均为一致,则直线型喷水头最高喷射高度为多少米?(假设所有喷水头高度忽略不计).
八.解答题
23.(14分)如图1,正方形ABCD和正方形AEFG,连接DG,BE.
(1)[发现]:当正方形AEFG绕点A旋转,如图2,线段DG与BE之间的数量关系是 ;位置关系是 ;
(2)[探究]:如图3,若四边形ABCD与四边形AEFG都为矩形,且AD=2AB,AG=2AE,猜想DG与BE的数量关系与位置关系,并说明理由;
(3)[应用]:在(2)情况下,连接GE(点E在AB上方),若GE∥AB,且AB=,AE=1,求线段DG的长.
2021年安徽省合肥市重点中学中考数学三模试卷
参考答案与试题解析
一.选择题(满分40分,每小题4分)
1.(4分)的相反数是( )
A. B. C. D.
【分析】直接利用相反数的定义得出答案.
【解答】解:﹣的相反数是:.
故选:D.
2.(4分)下列各式计算正确的是( )
A.=1 B.a6÷a2=a3
C.(x+y)2=x2+y2 D.(﹣x2)3=﹣x6
【分析】根据二次根式的加减,幂的乘方与积的乘方、同底数幂的除法、完全平方公式逐个计算作出判断即可.
【解答】解:A. 与不是同类二次根式,不能合并,因此选项A不符合题意;
B. a6÷a2=a6﹣2=a4,因此选项B不符合题意;
C.(x+y)2=x2+2xy+y2,因此选项C不符合题意;
D.(﹣x2)3=﹣x2×3=﹣x6,因此选项D符合题意;
故选:D.
3.(4分)据统计,某城市去年接待旅游人数约为89 000 000人,89 000 000这个数据用科学记数法表示为( )
A.8.9×106 B.8.9×105 C.8.9×107 D.8.9×108
【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.
【解答】解:89 000 000这个数据用科学记数法表示为8.9×107.
故选:C.
4.(4分)下面几个几何体,从正面看到的形状是圆的是( )
A. B.
C. D.
【分析】根据主视图解答即可.
【解答】解:从正面看到的形状是圆的是球,
故选:B.
5.(4分)某中学八(1)班8个同学在课间进行一分钟跳绳比赛,成绩(单位:个)如下:115,138,126,143,134,126,157,118.这组数据的众数和中位数分别是( )
A.126,126 B.126,130 C.130,134 D.118,134
【分析】先将这组数据重新排列,再根据众数和中位数的概念求解即可.
【解答】解:将这组数据重新排列为115,118,126,126,134,138,143,157,
所以这组数据的众数为126,中位数为=130,
故选:B.
6.(4分)如果∠A和∠B的两边分别平行,那么∠A和∠B的关系是( )
A.相等 B.互余或互补 C.互补 D.相等或互补
【分析】本题主要利用两直线平行,同位角相等以及同旁内角互补作答.
【解答】解:如图知∠A和∠B的关系是相等或互补.
故选:D.
7.(4分)下列关于二次函数y=ax2﹣2ax+1(a>1)的图象与x轴交点的判断,正确的是( )
A.只有一个交点,且它位于y轴的右侧
B.只有一个交点,且它位于y轴的左侧
C.有两个交点,且它们位于y轴的两侧
D.有两个交点,且它们位于y轴的右侧
【分析】根据题目中的函数解析式和二次函数的性质,可以判断各个选项中的说法是否正确,从而可以解答本题.
【解答】解:∵二次函数y=ax2﹣2ax+1=a(x﹣1)2﹣a+1(a>1),
∴该函数图象开口向上,对称轴为直线x=1,
当y=0时,△=(﹣2a)2﹣4a×1=4a2﹣4a=(2a﹣1)2﹣1>0,即该函数与x轴有两个交点,
当x=0时,y=1>0,
∴该函数与x轴两个交点,且它们位于y轴的右侧,故选项D正确,选项A、B、C错误;
故选:D.
8.(4分)如图,AD是△ABC的角平分线,DE、DF分别是△ABD和△ACD的高,则下列结论:
①OA=OD;
②AD⊥EF;
③AE+DF=AF+DE;
④当∠BAC=90°时,四边形AEDF是正方形.
其中一定正确的是( )
A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②③④
【分析】①如果OA=OD,则四边形AEDF是矩形,∠A=90°,不符合题意,所以①不正确.
②首先根据全等三角形的判定方法,判断出△AED≌△AFD,AE=AF,DE=DF;然后根据全等三角形的判定方法,判断出△AE0≌△AFO,即可判断出AD⊥EF.
③根据△AED≌△AFD,判断出AE=AF,DE=DF,即可判断出AE+DF=AF+DE成立,据此解答即可.
④首先判断出当∠A=90°时,四边形AEDF的四个角都是直角,四边形AEDF是矩形,然后根据DE=DF,判断出四边形AEDF是正方形即可.
【解答】解:如果OA=OD,则四边形AEDF是矩形,∠A=90°,不符合题意,
∴①不正确;
∵AD是△ABC的角平分线,
∴∠EAD∠FAD,
在△AED和△AFD中,
,
∴△AED≌△AFD(AAS),
∴AE=AF,DE=DF,
∴AE+DF=AF+DE,
∴③正确;
在△AEO和△AFO中,
,
∴△AE0≌△AF0(SAS),
∴EO=FO,
又∵AE=AF,
∴AO是EF的中垂线,
∴AD⊥EF,
∴②正确;
∵当∠A=90°时,四边形AEDF的四个角都是直角,
∴四边形AEDF是矩形,
又∵DE=DF,
∴四边形AEDF是正方形,
∴④正确.
综上,可得正确的是:②③④.
故选:B.
9.(4分)如图,矩形ABCD中,AB=8,AD=6,动点M满足:S矩形ABCD=3S△MAB,则点M到点A、B的距离之和(MA+MB)的最小值是( )
A.6 B.8 C.10 D.8
【分析】首先由S矩形ABCD=3S△MAB,得出动点M在与AB平行且与AB的距离是2的直线l上,作A关于直线l的对称点E,连接AE,连接BE,则BE的长就是所求的最短距离.然后在直角三角形ABE中,由勾股定理求得BE的值,即MA+MB的最小值.
【解答】解:设△ABM中AB边上的高是h.
∵3S△PAB=S矩形ABCD,
∴AB•h=AB•AD,
∴h=4,
∴动点P在与AB平行且与AB的距离是4的直线l上,如图,作A关于直线l的对称点E,连接AE,连接BE,则BE的长就是所求的最短距离.
在Rt△ABE中,∵AB=8,AE=4+4=8,
∴BE==8,
即PA+PB的最小值为8,
故选:B.
10.(4分)如图,矩形ABCD中,点E在BC上,且AE平分∠BAC,AE=CE,BE=2,则矩形ABCD的面积为( )
A.24 B.24 C.12 D.12
【分析】由矩形的性质得出∠B=90°,得出∠BAC+∠BCA=90°,由角平分线和等腰三角形的性质得出∠BAE=∠EAC=∠ECA,求出∠BAE=∠EAC=∠ECA=30°,由直角三角形的性质得出AE=CE=2BE=4,得出BC=BE+CE,即可得出结果.
【解答】解:∵四边形ABCD是矩形,
∴∠B=90°,
∴∠BAC+∠BCA=90°,
∵AE平分∠BAC,AE=CE,
∴∠BAE=∠EAC=∠ECA,
∴∠BAE+∠EAC+∠ECA=90°,
∴∠BAE=∠EAC=∠ECA=30°,
∴AE=CE=2BE=4,AB=2,
∴BC=BE+CE=6,
∴矩形ABCD面积=AB×BC=2×6=12;
故选:C.
二.填空题(满分20分,每小题5分)
11.(5分)把多项式4ab2﹣16ac2分解因式的结果是 4a(b+2c)(b﹣2c) .
【分析】首先提公因式m,然后利用平方差公式即可分解.
【解答】解:4ab2﹣16ac2
=4a(b2﹣4c2)
=4a(b+2c)(b﹣2c).
故答案是:4a(b+2c)(b﹣2c).
12.(5分)如图,点A,B,C都在⊙O上,若OB=3,∠ABC=30°,则劣弧AC的长为 π .
【分析】连接OA,OC.利用弧长公式计算即可.
【解答】解:连接OA,OC.
∵∠AOC=2∠ABC=60°,
∴的长==π,
故答案为:π.
13.(5分)如图,反比例函数y=的图象位于第一、三象限,且图象上的点与坐标轴围成的矩形面积为2,请你在第三象限的图象上取一个符合题意的点,并写出它的坐标 满足y=的第三象限点均可,如(﹣2,﹣1) .
【分析】根据反比例函数的图象过点A(1,2)可求出k的值,再根据在第三象限图象内找出符合条件的点即可.
【解答】解:点(1,2)代入得,k=2,
∴反比例函数的关系式为:y=,
∵第三象限内的点x<0,y<0,
∴当x=﹣2时,y=﹣1,
故答案为:满足y=的第三象限点均可,如(﹣2,﹣1)
14.(5分)如图,已知在△ABC中,∠C=90°,BC=2,点D是边BC的中点,∠ABC=∠CAD,将ACD沿直线AD翻折,点C落在点E处,连接BE,那么线段BE的长为 .
【分析】证△ABC∽△DAC,得出AC2=BC×CD=2,AC=,由勾股定理得出AD=,由折叠的性质得ED=CD=1,∠ADE=∠ADC,得出BD=ED,作DF⊥BE于F,则BF=EF,∠BDF=∠EDF,证△BDF∽△DAC,求出BF=,即可得出答案.
【解答】解:如图所示:
∵BC=2,点D是边BC的中点,
∴BD=CD=1,
∵∠ABC=∠CAD,∠C=∠C,
∴△ABC∽△DAC,
∴AC:CD=BC:AC,
∴AC2=BC×CD=2×1=2,
∴AC=,
∴AD===,
由折叠的性质得:ED=CD=1,∠ADE=∠ADC,
∴BD=ED,
作DF⊥BE于F,则BF=EF,∠BDF=∠EDF,
∴∠BDF+∠ADC=×180°=90°,
∵∠ADC+∠DAC=90°,
∴∠BDF=∠DAC,
又∵∠DFB=∠C=90°,
∴△BDF∽△DAC,
∴=,即=,
∴BF=,
∴BE=2BF=;
故答案为:.
三.解答题
15.(8分)解不等式:3(x+1)≤5x+7,并把它的解集在数轴上表示出来.
【分析】去括号,移项,合并同类项,系数化成1,最后在数轴上表示出来即可.
【解答】解:3(x+1)≤5x+7,
去括号,得3x+3≤5x+7,
移项、合并同类项,得﹣2x≤4,
系数化成1,得x≥﹣2,
在数轴上表示不等式的解集为:
.
16.(8分)学校为奖励在艺术节系列活动中表现优秀的同学,计划购买甲、乙两种奖品.已知购买甲种奖品30件和乙种奖品25件需花费1950元,购买甲种奖品15件和乙种奖品35件需花费1650元.
(1)求甲、乙两种奖品的单价;
(2)学校计划购买甲、乙两种奖品共1800件,其中购买乙种奖品的件数不超过甲种奖品件数的2倍,学校分别购买甲、乙两种奖品多少件才能使总费用最小?最小费用是多少元?
【分析】(1)设甲种奖品的单价为x元/件,乙种奖品的单价为y元/件,根据“购买甲种奖品30件和乙种奖品25件需花费1950元,购买甲种奖品15件和乙种奖品35件需花费1650元”,即可得出关于x,y的二元一次方程组,解之即可得出结论;
(2)设购买甲种奖品m件,则购买乙种奖品(1800﹣m)件,设购买两种奖品的总费用为w,由购买乙种奖品的件数不超过甲种奖品件数的2倍,可得出关于m的一元一次不等式,解之可得出m的取值范围,再由总价=单价×数量,可得出w关于m的函数关系式,利用一次函数的性质即可解决最值问题.
【解答】解:(1)设甲种奖品的单价为x元/件,乙种奖品的单价为y元/件,
依题意,得:,
解得:.
答:甲种奖品的单价为40元/件,乙种奖品的单价为30元/件.
(2)设购买甲种奖品m件,则购买乙种奖品(1800﹣m)件,设购买两种奖品的总费用为w,
∵购买乙种奖品的件数不超过甲种奖品件数的2倍,
∴1800﹣m≤2m,
∴m≥600.
依题意,得:w=40m+30(1800﹣m)=10m+54000,
∵10>0,
∴w随m值的增大而增大,
∴当学习购买600件甲种奖品、1200件乙种奖品时,总费用最小,最小费用是60000元.
四.解答题
17.(8分)如图,方格纸中每个小正方形的边长都是1个单位长度,在方格纸中建立如图所示的平面直角坐标系,△ABC的顶点都在格点上.
(1)将△ABC向右平移6个单位长度得到△A1B1C1,请画出△A1B1C1;
(2)画出△A1B1C1关于点O的中心对称图形△A2B2C2;
(3)若将△ABC绕某一点旋转可得到△A2B2C2,请直接写出旋转中心的坐标.
【分析】(1)根据平移的性质即可将△ABC向右平移6个单位长度得到△A1B1C1;
(2)根据中心对称的定义即可画出△A1B1C1关于点O的中心对称图形△A2B2C2;
(3)根据旋转的性质即可将△ABC绕某一点旋转可得到△A2B2C2,进而写出旋转中心的坐标.
【解答】解:(1)如图,△A1B1C1即为所求;
(2)如图,△A2B2C2即为所求;
(3)根据图形可知:
旋转中心的坐标为:(﹣3,0).
18.(8分)观察下列等式:
①;
②;
③;
④;
⑤;
…
(1)请按以上规律写出第⑥个等式 =1+6 ;
(2)猜想并写出第n个等式 =1+n ;并证明猜想的正确性.
(3)利用上述规律,计算:= 2039190 .
【分析】(1)根据分母不变,分子是两个数的平方差可得答案;
(2)根据发现的规律写出第n个等式并计算可进行验证;
(3)根据=1+1﹣1=1,=1+2﹣1=2,……可得1+2+3+4……+2019,进而可得答案.
【解答】解:(1);
(2)第n个等式:,
证明:∵===1+n,
∴;
(3)原式=1+1﹣1+1+2﹣1+1+3﹣1+……+1+2019﹣1,
=1+2+3+……+2019,
=2039190.
五.解答题
19.(10分)如图,A,B两点被池塘隔开,在AB外选一点C,连接AC,BC.测得BC=221m,∠ACB=45°,∠ABC=58°.根据测得的数据,求AB的长(结果取整数).
参考数据:sin58°≈0.85,cos58°≈0.53,tan58°≈1.60.
【分析】通过作高,构造直角三角形,利用直角三角形的边角关系,列方程求解即可.
【解答】解:如图,过点A作AD⊥BC,垂足为D,
在Rt△ACD中,
∵∠ACB=45°,
∴AD=CD,
设AB=xm,
在Rt△ADB中,
∵sin∠ABC=,
∴AD=AB•sin58°≈0.85x,
又∵cos∠ABC=,
∴BD=AB•cos58°≈0.53x,
又∵BC=221m,即CD+BD=221m,
∴0.85x+0.53x=221,
解得,x≈160,
答:AB的长约为160m.
20.(10分)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,点O在边BC上,以点O为圆心,OB为半径的⊙O交AB于点E,D为⊙O上一点,=.
(1)如图1,若AE=BE,求证:四边形ACDE是平行四边形;
(2)如图2,若OB=OC,BE=2AE,求tan∠CAD的值.
【分析】(1)连接CE,则CE=BE,证明AE∥CD,AE=CD即可.
(2)连接DE,设AE=2,BE=4,则AE2=AE•AB=2×6=12,求出CF,AC即可解决问题.
【解答】解:(1)连接CE,则CE=BE,
∴∠ECB=∠B,
∵弧BD=弧BE,∴易证∠BCD=∠ECB,∴∠BCD=∠B,
∴AB∥CD,
又∵CD=CE=AE,∴AECD,
∴四边形ACDE是平行四边形;
(2)连接DE,设AE=2,BE=4,则AE2=AE•AB=2×6=12,
∴AC=,∴BC=,
设DE交BC于点H,AD交BC于点F,
由(1)知DE⊥BC,DH=EH,
又,∴BH=,
∴CH=,
∵EH=DH,∴,
∴CF=,
∴tan∠CAD=.
六.解答题
21.(12分)在甲、乙两个不透明的口袋中,分别有大小、材质完全相同的小球,其中甲口袋中的小球上分别标有数字2,3,4,5,乙口袋中的小球上分别标有数字3,4,5,小明先从甲袋中任意摸出一个小球,记下数字为m,小张从乙袋中任意摸出一个小球,记下数字为n.
(1)从甲袋摸出一个小球,则小球上的数字使代数式x2﹣7x+12的值为0的概率;
(2)若m,n都是方程x2﹣7x+12=0的解时,则小明获胜;若m,n都不是方程x2﹣7x+12=0的解时,则小张获胜;问他们两人谁获胜的概率大.
【分析】(1)直接根据概率公式求解即可;
(2)列表得出所有等可能结果,从中找到符合条件的结果,比较即可得出答案.
【解答】解:(1)从甲袋摸出一个小球共有4种结果,其中小球上的数字使代数式x2﹣7x+12的值为0的有3、4这两种结果,
∴小球上的数字使代数式x2﹣7x+12的值为0的概率为=;
(2)列表如下,
2
3
4
5
3
(2,3)
(3,3)
(4,3)
(5,3)
4
(2,4)
(3,4)
(4,4)
(5,4)
5
(2,5)
(3,5)
(4,5)
(5,5)
由表知共有12种等可能结果,其中m,n都是方程x2﹣7x+12=0的解为(3,4)、(4,3)、(3,3)、(4,4)这4种结果,m,n都不是方程x2﹣7x+12=0的解的结果有(2,5)、(5,5)这2种,
∴小明获胜的概率大.
七.解答题
22.(12分)某游乐园要建造一个直径为20m的圆形喷水池,计划在喷水池周边安装一圈喷水头,使喷出的水柱距池中心4m处达到最高,最大高度为6m.如图,以水平方向为x轴,喷水池中心为原点建立直角坐标系.
(1)若要在喷水池的中心设计一个装饰物,使各方向喷出的水柱在此汇合,则这个装饰物的高度为多少,请计算说明理由.
(2)为了增加喷水池的观赏性,游乐园新增加了一批向上直线型喷射的喷水头,这些喷水头以水池为圆心,分别以1.5米,3米,4.5米,6米,7.5米为半径呈圆形放置,为了保证喷水时互不干扰,防止水花四溅,且所有直线喷水头射程高度均为一致,则直线型喷水头最高喷射高度为多少米?(假设所有喷水头高度忽略不计).
【分析】(1)由题意可写出当x>0时,抛物线的顶点式解析式,用待定系数法求得其解析式,令x=0,求得y值,则可得这个装饰物的高度.
(2)根据抛物线的顶点式解析式,由二次函数的性质可得答案.
【解答】解:(1)由题意可得,当x>0时,抛物线的解析式为y=a(x﹣4)2+6,
把(10,0)代入得:0=a(10﹣4)2+6,
解得:a=﹣,
∴抛物线的解析式为y=﹣(x﹣4)2+6,
令x=0,得y=﹣×16+6=,
∴这个装饰物的高度为m.
(2)∵当x>0时,抛物线y=﹣(x﹣4)2+6的对称轴为x=4,分别以1.5米,3米,4.5米,6米,7.5米为半径呈圆形放置,
∴当x=4.5时,可达到最高喷射高度,
当x=4.5时,y=.
∴直线型喷水头最高喷射高度为米.
八.解答题
23.(14分)如图1,正方形ABCD和正方形AEFG,连接DG,BE.
(1)[发现]:当正方形AEFG绕点A旋转,如图2,线段DG与BE之间的数量关系是 DG=BE ;位置关系是 DG⊥BE ;
(2)[探究]:如图3,若四边形ABCD与四边形AEFG都为矩形,且AD=2AB,AG=2AE,猜想DG与BE的数量关系与位置关系,并说明理由;
(3)[应用]:在(2)情况下,连接GE(点E在AB上方),若GE∥AB,且AB=,AE=1,求线段DG的长.
【分析】(1)先判断出△ABE≌△ADG,进而得出BE=DG,∠ABE=∠ADG,再利用等角的余角相等即可得出结论;
(2)先利用两边对应成比例夹角相等判断出△ABE∽△ADG,得出DG=2BE,∠ABE=∠ADG,再利用等角的余角相等即可得出结论;
(3)先求出BE,进而得出BE=AB,即可得出四边形ABEG是平行四边形,进而得出∠AEB=90°,求出BE的长,借助(2)得出的相似,即可得出结论.
【解答】解:(1)DG=BE,DG⊥BE,理由如下:
∵四边形ABCD和四边形AEFG是正方形,
∴AE=AG,AB=AD,∠BAD=∠EAG=90°,
∴∠BAE=∠DAG,
∴△ABE≌△ADG(SAS),
∴BE=DG;
如图2,延长BE交AD于Q,交DG于H,
∵△ABE≌△DAG,
∴∠ABE=∠ADG,
∵∠AQB+∠ABE=90°,
∴∠AQB+∠ADG=90°,
∵∠AQB=∠DQH,
∴∠DQH+∠ADG=90°,
∴∠DHB=90°,
∴BE⊥DG,
故答案为:DG=BE,DG⊥BE;
(2)DG=2BE,BE⊥DG,理由如下:
如图3,延长BE交AD于K,交DG于H,
∵四边形ABCD与四边形AEFG都为矩形,
∴∠BAD=∠EAG,
∴∠BAE=∠DAG,
∵AD=2AB,AG=2AE,
∴==,
∴△ABE∽△ADG,
∴==,∠ABE=∠ADG,
∴DG=2BE,
∵∠AKB+∠ABE=90°,
∴∠AKB+∠ADG=90°,
∵∠AKB=∠DKH,
∴∠DKH+∠ADG=90°,
∴∠DHB=90°,
∴BE⊥DG;
(3)如图4,(为了说明点B,E,F在同一条线上,特意画的图形)
设EG与AD的交点为M,
∵EG∥AB,
∴∠DME=∠DAB=90°,
在Rt△AEG中,AE=1,
∴AG=2AE=2,
根据勾股定理得:EG==,
∵AB=,
∴EG=AB,
∵EG∥AB,
∴四边形ABEG是平行四边形,
∴AG∥BE,
∵AG∥EF,
∴点B,E,F在同一条直线上,如图5,
∴∠AEB=90°,
在Rt△ABE中,根据勾股定理得,BE===2,
由(2)知,△ABE∽△ADG,
∴==,
即=,
∴DG=4.
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