2021年浙江省宁波市中考数学冲刺试卷(一)
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一、选择题(每小题4分,共40分,在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1.(4分)的绝对值是( )
A.﹣3 B. C.3 D.
2.(4分)下列运算结果为a6的是( )
A.a3•a2 B.a9﹣a3 C.(a2)3 D.a18÷a3
3.(4分)截止北京时间2020年4月11日21时许,全球累计新冠确诊病例数已超171万例.将1710000用科学记数法表示( )
A.1.71×105 B.0.171×107 C.1.71×106 D.1710000
4.(4分)一个袋子中装有6个黑球3个白球,这些球除颜色外,形状、大小、质地等完全相同,在看不到球的条件下,随机地从这个袋子中摸出一个球,摸到白球的概率为( )
A. B. C. D.
5.(4分)如图,已知a∥b,一块含30°角的直角三角板,如图所示放置,∠2=30°,则∠1等于( )
A.110° B.130° C.150° D.160°
6.(4分)如图,在⊙O中,∠C=30°,OA=2,则弧AB的长为( )
A. B. C. D.π
7.(4分)如图是一个由5个棱长为1的小正方形搭成的几何体,下列说法正确的是( )
A.左视图的面积为3 B.主视图的面积为5
C.俯视图的面积为3 D.三种视图的面积都是4
8.(4分)某校为了解学生在校一周体育锻炼时间,随机调查了35名学生,调查结果列表如下:
锻炼时间/h
5
6
7
8
人数
6
15
10
4
则这35名学生在校一周体育锻炼时间的中位数和众数分别为( )
A.6h,6h B.6h,15h C.6.5h,6h D.6.5h,15h
9.(4分)若二次函数y=ax2﹣x+2的图象经过点(2,﹣1),当t≤x≤2时,y有最大值3,最小值﹣1,则t的取值范围应是( )
A.﹣6≤t≤2 B.t≤﹣2 C.﹣6≤t≤﹣2 D.﹣2≤t≤2
10.(4分)将四张边长各不相同的正方形纸片①、②、③、④按如图方式放入矩形ABCD内(相邻纸片之间互不重叠也无缝隙),未被四张正方形纸片覆盖的部分用阴影表示,若已知阴影部分⑥与阴影部分⑤的周长之差,则不需测量就能知道周长的正方形的标号为( )
A.① B.② C.③ D.④
二、填空题(每小题5分,共30分)
11.(5分)中x的取值范围为 .
12.(5分)当a= 时,的值为零.
13.(5分)若一次函数y=x+b(b为常数)的图象经过第一、三、四象限,写出一个符合条件的b的值为 .
14.(5分)已知x和y满足方程组,则代数式9x2﹣4y2的值为 .
15.(5分)如图,Rt△ACB中,∠C=90°,AC=BC=6,点O在BC边上,且OB=2,P是AB边上的动点,连接OP,以点O为圆心,OP长为半径为作⊙O.当⊙O与Rt△ACB的边相
切时,BP的长为 .
16.(5分)如图,矩形ABCD中,点A在函数y=(k>0,x>0)的图象上,点B,C在x轴上,AD交y轴于点F,延长CD至点E,使CD=3DE,连接BE交y轴于点P,连接PC,PA.若△PCB的面积为5,则k的值为 ,△POC的面积与△PFA的面积差为 .
三、解答题(本大题有8小题,共80分)
17.(8分)(1)计算:(x+2)2﹣x(x﹣3).
(2)解不等式:≥﹣2.
18.(8分)图1、图2是6×6的方格纸,点A,B都在格点上,按要求画图:
(1)请在图1中画一个五边形ABCDE,且是轴对称图形.
(2)请在图2中画一个六边形ABCDEF,且是中心对称图形.
19.(8分)如图,小明想在自己家的窗口A处测量对面建筑物CD的高度,他首先测量出窗口A到地面的距离AB=16m,又测得从A处看建筑物底部C的俯角为α=30°,看建筑物顶部D的仰角为β=45°,且AB,CD都与地面垂直,点A,B,C,D在同一平面内.
(1)求AB与CD之间的距离(结果保留根号);
(2)求建筑物CD的高度(结果精确到0.1m).(参考数据:≈1.41,≈1.73)
20.(10分)如图,二次函数y=(x+2)2+m的图象与y轴交于点C,点B在抛物线上,且与点C关于抛物线的对称轴对称,已知一次函数y=kx+b的图象经过该二次函数图象上的点A(﹣1,0)及点B.
(1)求二次函数的表达式及点B的坐标.
(2)根据图象,写出满足(x+2)2+m≥kx+b的x的取值范围.
21.(10分)为了了解同学们每月零花钱的数额,校园小记者随机调查了本校部分同学,根据调查结果,绘制出了如下尚不完整的统计图表.
调查结果统计表
组别
分组(单位:元)
人数
A
0≤x≤30
8
B
30<x≤60
32
C
60<x≤90
a
D
90<x≤120
16
E
x>120
4
请根据以上图表,解答下列问题:
(1)这次被调查的同学共有 人,a= ,m= ;
(2)求扇形统计图中C所在的扇形的圆心角度数;
(3)该校共有学生2000人,请估计每月零花钱的数额x在60<x≤120范围内的人数.
22.(10分)某校学生食堂共有座位3600个,某天午餐时,食堂中学生人数y(人)与时间x(分钟)变化的函数关系图象如图中的折线OAB.
(1)试分别求出当0≤x≤20与20≤x≤38时,y与x的函数关系式;
(2)已知该校学生数有6000人,考虑到安全因素,学校决定对剩余2400名同学延时用餐,即等食堂空闲座位不少于2400个时,再通知剩余2400名同学用餐.请结合图象分析,这2400名学生至少要延时多少分钟?
23.(12分)【基础巩固】
(1)如图1,在四边形ABCD中,点P为AB上一点,∠DPC=∠A=∠B=90°,求证:AD•BC=AP•BP.
【尝试应用】
(2)如图2,在边长为4的菱形ABCD中,∠ABC=60°,E为对角线BD上一点,且BE=2DE,F为AD上一点,∠AEF=30°,求AF的长.
【拓展提高】
(3)如图3,等边△DEF内接于矩形ABCD,其中点E,F分别在边AB,BC上,若BE=4,CD=5,求等边△DEF的边长.
24.(14分)定义:有一组对角互余的凸四边形称为对余四边形.
(1)如图1,在11×7的网格中,点A,B,D都是网格的格点,请你确定所有格点C,使得四边形ABCD是对余四边形.
(2)如图2,EF是⊙O的直径,点A,D,C在⊙O上,AF,CE相交于点B.求证:四边形ABCD是对余四边形.
(3)已知四边形ABCD是对余四边形.
①如图3,若DA=DB,BC=2,CD=4,AC=6,求∠DAB的度数;
②在平面直角坐标系中,设点A(﹣1,0),B(3,0),C(1,2),求线段DO长度的取值范围.
2021年浙江省宁波市中考数学冲刺试卷(一)
参考答案与试题解析
一、选择题(每小题4分,共40分,在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1.(4分)的绝对值是( )
A.﹣3 B. C.3 D.
【分析】根据绝对值的定义直接进行计算.
【解答】解:根据绝对值的概念可知:|﹣|=,
故选:B.
2.(4分)下列运算结果为a6的是( )
A.a3•a2 B.a9﹣a3 C.(a2)3 D.a18÷a3
【分析】分别根据同底数幂的乘法法则,合并同类项法则,幂的乘方运算法则以及同底数幂的除法法则逐一判断即可.
【解答】解:A.a3•a2=a5,故本选项不合题意;
B.a9与﹣a3不是同类项,所以不能合并,故本选项不合题意;
C.(a2)3=a6,故本选项符合题意;
D.a18÷a3=a15,故本选项不合题意.
故选:C.
3.(4分)截止北京时间2020年4月11日21时许,全球累计新冠确诊病例数已超171万例.将1710000用科学记数法表示( )
A.1.71×105 B.0.171×107 C.1.71×106 D.1710000
【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:将数据1710000用科学记数法表示为:1.71×106.
故选:C.
4.(4分)一个袋子中装有6个黑球3个白球,这些球除颜色外,形状、大小、质地等完全相同,在看不到球的条件下,随机地从这个袋子中摸出一个球,摸到白球的概率为( )
A. B. C. D.
【分析】用白球的个数除以总球的个数即可得出答案.
【解答】解:∵袋子中装有6个黑球3个白球,共有9个球,
∴摸到白球的概率为=;
故选:C.
5.(4分)如图,已知a∥b,一块含30°角的直角三角板,如图所示放置,∠2=30°,则∠1等于( )
A.110° B.130° C.150° D.160°
【分析】利用三角形外角与内角的关系,先求出∠3,利用平行线的性质得到∠4的度数,再利用三角形外角与内角的关系求出∠1.
【解答】解:∵∠C=90°,∠2=∠CDE=30°,
∠3=∠C+∠CDE
=90°+30°
=120°.
∵a∥b,
∴∠4=∠3=120°.
∵∠A=30°
∴∠1=∠4+∠A
=120°+30°
=150°.
故选:C.
6.(4分)如图,在⊙O中,∠C=30°,OA=2,则弧AB的长为( )
A. B. C. D.π
【分析】根据圆周角定理求出圆心角∠AOB的度数,然后根据弧长公式求解即可.
【解答】解:∵∠C=30°,
根据圆周角定理可知:∠AOB=60°,
∵OA=2,
∴l==,
∴弧AB的长为π.
故选:A.
7.(4分)如图是一个由5个棱长为1的小正方形搭成的几何体,下列说法正确的是( )
A.左视图的面积为3 B.主视图的面积为5
C.俯视图的面积为3 D.三种视图的面积都是4
【分析】主视图、左视图、俯视图是分别从物体正面、左面和上面看,所得到的图形,看分别得到几个面,即可作出判断.
【解答】解:A、从左面看,底层是2个正方形,上层左边是1个正方形,所以面积为3,故本选项符合题意;
B、从正面看,底层是3个正方形,上层中间是1个正方形,所以面积为4,故本选项不合题意;
C、从上面看,底层是2个正方形,上层是2个正方形,所以面积为4,故本选项不合题意;
D、左视图的面积为3,故本选项不合题意.
故选:A.
8.(4分)某校为了解学生在校一周体育锻炼时间,随机调查了35名学生,调查结果列表如下:
锻炼时间/h
5
6
7
8
人数
6
15
10
4
则这35名学生在校一周体育锻炼时间的中位数和众数分别为( )
A.6h,6h B.6h,15h C.6.5h,6h D.6.5h,15h
【分析】直接利用众数和中位数的概念求解可得.
【解答】解:这组数据的众数为6h,中位数为第18个数据,即中位数为6h,
故选:A.
9.(4分)若二次函数y=ax2﹣x+2的图象经过点(2,﹣1),当t≤x≤2时,y有最大值3,最小值﹣1,则t的取值范围应是( )
A.﹣6≤t≤2 B.t≤﹣2 C.﹣6≤t≤﹣2 D.﹣2≤t≤2
【分析】根据二次函数y=ax2﹣x+2的图象经过点(2,﹣1),可以求得a的值,然后即可得到该函数的解析式,再根据二次函数的性质和当t≤x≤2时,y有最大值3,最小值﹣1,即可得到t的取值范围.
【解答】解:∵二次函数y=ax2﹣x+2的图象经过点(2,﹣1),
∴﹣1=a×22﹣2+2,
解得a=﹣,
∴y=﹣x2﹣x+2=﹣(x+2)2+3,
∴该函数的图象开口向下,对称轴是直线x=﹣2,当x=﹣2时,该函数取得最大值3,
∵当t≤x≤2时,y有最大值3,最小值﹣1,当x=2时,y=﹣1,
∴﹣6≤t≤﹣2,
故选:C.
10.(4分)将四张边长各不相同的正方形纸片①、②、③、④按如图方式放入矩形ABCD内(相邻纸片之间互不重叠也无缝隙),未被四张正方形纸片覆盖的部分用阴影表示,若已知阴影部分⑥与阴影部分⑤的周长之差,则不需测量就能知道周长的正方形的标号为( )
A.① B.② C.③ D.④
【分析】设①、②、③、④四个正方形的边长分别为a、b、c、d,用a、b、c、d表示出右下角、左上阴影部分的周长,利用整式的加减混合运算法则计算,得到答案.
【解答】解:设①、②、③、④四个正方形的边长分别为a、b、c、d,阴影部分⑥与阴影部分⑤的周长之差为l,
由题意得2(a+b﹣d+d)﹣2(b﹣a+a)=l,
整理得2a=l,
则知道l的值,不需测量就能知道正方形①的周长.
故选:A.
二、填空题(每小题5分,共30分)
11.(5分)中x的取值范围为 x≥﹣2 .
【分析】根据二次根式有意义的条件得到x+2≥0,然后解不等式即可,
【解答】解:根据题意得x+2≥0,解得x≥﹣2.
故答案为x≥﹣2.
12.(5分)当a= ﹣1 时,的值为零.
【分析】根据分式的值为零的条件列式计算即可.
【解答】解:由题意得,a2﹣1=0,a﹣1≠0,
解得,a=﹣1,
故答案为:﹣1.
13.(5分)若一次函数y=x+b(b为常数)的图象经过第一、三、四象限,写出一个符合条件的b的值为 ﹣1(满足b<0即可) .
【分析】经过第一、三象限,说明x的系数大于0,得k>0,又经过第四象限,说明常数项小于0,即b<0,即可确定k的取值范围.
【解答】解:由题意得,k=1>0,b<0
故符合条件的函数可以为:y=x﹣1
故答案为:﹣1(满足b<0即可)
14.(5分)已知x和y满足方程组,则代数式9x2﹣4y2的值为 6 .
【分析】由已知条件得到3x+2y=4,3x﹣y=1.5,再把9x2﹣4y2分解得到(3x+2y)(3x﹣2y),然后利用整体代入的方法计算.
【解答】解:由6x﹣4y=3得3x﹣2y=1.5,
9x2﹣4y2=(3x+2y)(3x﹣2y)=4×1.5=6.
故答案为6.
15.(5分)如图,Rt△ACB中,∠C=90°,AC=BC=6,点O在BC边上,且OB=2,P是AB边上的动点,连接OP,以点O为圆心,OP长为半径为作⊙O.当⊙O与Rt△ACB的边相
切时,BP的长为 或6 .
【分析】当⊙P与AB相切,如图1,根据切线的性质得到∠OPB=90°,则BP=;当⊙P与AC相切,如图2,过P点作PH⊥BC于H,设OH=x,则PH=BH=x+2,利用勾股定理得到x2+(x+2)2=42,解得x=﹣1,然后利用等腰直角三角形的性质得到PB的长.
【解答】解:∵∠C=90°,AC=BC=6,
∴∠B=45°,
当⊙P与AB相切,如图1,
∴OP⊥AB,
∴∠OPB=90°,
∴BP=OB=;
当⊙O与AC相切,如图2,过P点作PH⊥BC于H,
则OP=OC=4,
设OH=x,则PH=BH=x+2,
在Rt△POH中,x2+(x+2)2=42,
解得x1=+1(舍去),x2=﹣1,
∴PH=x+2=+1,
∴PB=PH=+,
故答案为或+.
16.(5分)如图,矩形ABCD中,点A在函数y=(k>0,x>0)的图象上,点B,C在x轴上,AD交y轴于点F,延长CD至点E,使CD=3DE,连接BE交y轴于点P,连接PC,PA.若△PCB的面积为5,则k的值为 ,△POC的面积与△PFA的面积差为 .
【分析】设DE=a,AD与BE交于点Q,由题意可得CD=3a,CE=4a,根据四边形ABCD是矩形,可得AD∥BC,AB∥CD∥y轴,进而可得△EDQ∽△ECB,可得出=,设DQ=b,则BC=4b,由△PCB的面积为5,可得出OP=,再由OP∥CD,可得△BOP∽△BCE,可得到A(,3a),即可求得k,再三角形面积即可求得△POC的面积与△PFA的面积差.
【解答】解:如图,设DE=a,AD与BE交于点Q,
∵CD=3DE,
∴CD=3a,
∴CE=CD+DE=4a,
∵四边形ABCD是矩形,
∴AD∥BC,AB∥CD∥y轴,AB=CD,
∴△EDQ∽△ECB,
∴=,即:=,
∴=,
设DQ=b,则BC=4b,
∴S△PCB=BC•OP=×4b•OP=2b•OP,
∵△PCB的面积为5,
∴2b•OP=5,
∴OP=,
∵OP∥CD,
∴△BOP∽△BCE,
∴=,
∴OB=•OP=•=,
∴A(,3a),
∵点A在函数y=(k>0,x>0)的图象上,
∴k=×3a=;
∵S△APB=OB•AB=×=,
∴S△BOP+S△PFA=﹣=,
∴S△POC﹣S△PFA=S△POC﹣S△PFA+S△BOP﹣S△BOP=(S△POC+S△BOP)﹣(S△PFA+S△BOP)=5﹣=;
故答案为:;.
三、解答题(本大题有8小题,共80分)
17.(8分)(1)计算:(x+2)2﹣x(x﹣3).
(2)解不等式:≥﹣2.
【分析】(1)根据完全平方公式以及单项式乘多项式的运算法则计算即可;
(2)根据解一元一次不等式的步骤:①去分母;②去括号;③移项;④合并同类项;⑤化系数为1,据此计算即可.
【解答】解:(1)(x+2)2﹣x(x﹣3)
=x2+4x+4﹣x2+3x
=7x+4;
(2)≥﹣2,
去分母,得3(2+x)≥2(2x﹣1)﹣12,
去括号,得6+3x≥4x﹣2﹣12,
移项,得3x﹣4x≥﹣2﹣12﹣6,
合并同类项,得﹣x≥﹣20,
系数化为1,得x≤20.
18.(8分)图1、图2是6×6的方格纸,点A,B都在格点上,按要求画图:
(1)请在图1中画一个五边形ABCDE,且是轴对称图形.
(2)请在图2中画一个六边形ABCDEF,且是中心对称图形.
【分析】(1)根据轴对称图形的性质画出图形即可.
(2)根据中心对称图形的性质作出图形即可.
【解答】解:(1)如图,五边形ABCDE即为所求作.
(2)如图,六边形ABCDEF即为所求作.
19.(8分)如图,小明想在自己家的窗口A处测量对面建筑物CD的高度,他首先测量出窗口A到地面的距离AB=16m,又测得从A处看建筑物底部C的俯角为α=30°,看建筑物顶部D的仰角为β=45°,且AB,CD都与地面垂直,点A,B,C,D在同一平面内.
(1)求AB与CD之间的距离(结果保留根号);
(2)求建筑物CD的高度(结果精确到0.1m).(参考数据:≈1.41,≈1.73)
【分析】(1)作AE⊥CD于E,构建直角三角形,进而得出AE的长即可;
(2)根据等腰直角三角形的性质得出DE,CD的长解答即可.
【解答】解:(1)作AE⊥CD于E,
则四边形ABCE为矩形,
∴CE=AB=16,AE=BC,
在Rt△ACE中,
tan∠CAE=,
∴AE===(m),
答:AB与CD之间的距离m;
(2)在Rt△ADE中,
∵∠DAE=45°,
∴△ADE为等腰直角三角形,
∴DE=AE=AB=m,
又∵CE=AB=16m,
∴CD=CE+DE=16+(m)≈43.7m,
答:建筑物CD的高度约为43.7m.
20.(10分)如图,二次函数y=(x+2)2+m的图象与y轴交于点C,点B在抛物线上,且与点C关于抛物线的对称轴对称,已知一次函数y=kx+b的图象经过该二次函数图象上的点A(﹣1,0)及点B.
(1)求二次函数的表达式及点B的坐标.
(2)根据图象,写出满足(x+2)2+m≥kx+b的x的取值范围.
【分析】(1)将点A(﹣1,0)代入解析式求出m,求出点C坐标,根据点B与点C关于y轴对称求点B坐标.
(2)根据图象交点坐标求解.
【解答】解:(1)将(﹣1,0)代入y=(x+2)2+m得0=1+m,
解得m=﹣1,
∴y=(x+2)2﹣1,
当x=0时,y=3,
∴点C坐标为(0,3),
∵点B与点C关于轴对称,对称轴为直线x=﹣2,
∴点B坐标为(﹣4,3).
(2)∵点A坐标为(﹣1,0),点B坐标(﹣4,3),
由图象可知,(x+2)2+m≥kx+b时,x≤﹣4或x≥﹣1.
21.(10分)为了了解同学们每月零花钱的数额,校园小记者随机调查了本校部分同学,根据调查结果,绘制出了如下尚不完整的统计图表.
调查结果统计表
组别
分组(单位:元)
人数
A
0≤x≤30
8
B
30<x≤60
32
C
60<x≤90
a
D
90<x≤120
16
E
x>120
4
请根据以上图表,解答下列问题:
(1)这次被调查的同学共有 100 人,a= 40 ,m= 8 ;
(2)求扇形统计图中C所在的扇形的圆心角度数;
(3)该校共有学生2000人,请估计每月零花钱的数额x在60<x≤120范围内的人数.
【分析】(1)利用E组人数除以所占百分比可得被调查的总人数,然后再求出a和m的值即可;
(2)利用360°乘以C所占百分比可得C所在的扇形的圆心角度数;
(3)利用样本估计总体的方法可得答案.
【解答】解:(1)这次被调查的同学总数:4÷4%=100(人),
a=100﹣8﹣32﹣16﹣4=40,
m%=8÷100=8%,
则m=8,
故答案为:100;40;8;
(2)扇形统计图中C所在的扇形的圆心角度数是:360°×=144°;
(3)每月零花钱的数新在60<x≤120范围内的人数为(人),
答:每月零花钱的数额x在60<x≤120范围内的人数为1120人.
22.(10分)某校学生食堂共有座位3600个,某天午餐时,食堂中学生人数y(人)与时间x(分钟)变化的函数关系图象如图中的折线OAB.
(1)试分别求出当0≤x≤20与20≤x≤38时,y与x的函数关系式;
(2)已知该校学生数有6000人,考虑到安全因素,学校决定对剩余2400名同学延时用餐,即等食堂空闲座位不少于2400个时,再通知剩余2400名同学用餐.请结合图象分析,这2400名学生至少要延时多少分钟?
【分析】(1)根据题意和函数图象中的数据,可以分别求得当0≤x≤20与20≤x≤38时,y与x的函数关系式;
(2)将y=1200代入20≤x≤38对应的函数解析式中,即可得到这2400名学生至少要延时多少分钟.
【解答】解:(1)当0≤x≤20时,设y与x的函数关系式为y=kx,
20k=3600,得k=180,
即当0≤x≤20时,y与x的函数关系式为y=180x,
当20≤x≤38时,设y与x的函数关系式为y=ax+b,
,得,
即当20≤x≤38时,y与x的函数关系式为y=﹣200x+7600;
(2)∵空闲座位不少于2400个时,
∴有人坐的座位不大于1200个,
∵y=﹣200x+7600,
∴当y=1200时,﹣200x+7600=1200,
解得,x=32,
答:至少要延时32分钟.
23.(12分)【基础巩固】
(1)如图1,在四边形ABCD中,点P为AB上一点,∠DPC=∠A=∠B=90°,求证:AD•BC=AP•BP.
【尝试应用】
(2)如图2,在边长为4的菱形ABCD中,∠ABC=60°,E为对角线BD上一点,且BE=2DE,F为AD上一点,∠AEF=30°,求AF的长.
【拓展提高】
(3)如图3,等边△DEF内接于矩形ABCD,其中点E,F分别在边AB,BC上,若BE=4,CD=5,求等边△DEF的边长.
【分析】(1)如图1,由∠DPC=∠A=∠B=90°可得∠ADP=∠BPC,即可证到△ADP∽△BPC,然后运用相似三角形的性质即可解决问题.
(2)如图2中,连接AC交BD于T.解直角三角形求出AE,再利用相似三角形的性质解决问题.
(3)如图3中,设DE=EF=DF=x,利用勾股定理,利用方程求解即可.
【解答】(1)证明:如图1中,
∵∠A=∠B=∠DPC=90°,
∴∠APD+∠BPC=90°,
∵∠APD+∠ADP=90°,
∴∠ADP=∠BPC,
∴△ADP∽△BPC,
∴=,
∴AD•BC=AP•BP.
(2)解:如图2中,连接AC交BD于T.
∵四边形ABCD是菱形,∠ABC=60°,
∴AB=BC=CD=AD=4,∠ABD=∠DBC=∠ADE=30°,BD⊥AC,
∴AT=AB=2,BT=TD=2,
∵BE=2DE,
∴BE=,DE=,ET=,
∴AE===,
∵∠AEF=∠ADE=30°,∠EAF=∠DAE,
∴△AEF∽△ADE,
∴AE2=AF•AD,
∴AF==.
(3)如图3中,设DE=EF=DF=x,
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠A=∠B=∠C=∠ADC=90°,
∴BF=,CF=,
∴AD=BC=+,
∵AD2+AE2=DE2,
∴(+)2+12=x2,
解得x=2或﹣2或0,
经检验,x=2是方程的解,且符合题意,
∴等边△DEF的边长为2.
解法二:分别在CB、BC延长线上取M、N点,使得∠EMB=∠DNC=60°,可证:△EMF相似于△FND,设BF=x,可列方程求解.
24.(14分)定义:有一组对角互余的凸四边形称为对余四边形.
(1)如图1,在11×7的网格中,点A,B,D都是网格的格点,请你确定所有格点C,使得四边形ABCD是对余四边形.
(2)如图2,EF是⊙O的直径,点A,D,C在⊙O上,AF,CE相交于点B.求证:四边形ABCD是对余四边形.
(3)已知四边形ABCD是对余四边形.
①如图3,若DA=DB,BC=2,CD=4,AC=6,求∠DAB的度数;
②在平面直角坐标系中,设点A(﹣1,0),B(3,0),C(1,2),求线段DO长度的取值范围.
【分析】(1)利用对余四边形的定义,找出使∠A+∠DCB=90°的点C即可;
(2)根据圆周角的度数等于它所对的弧的度数的一半,通过计算证明∠A+∠C=90°,然后利用对余四边形的定义得出结论即可;
(3)①构造等腰三角形△DCK,使DK=DC,∠CDK=∠ADB,得到△ADC≌△BDK,BK=AC;利用勾股定理求得CK,再利用勾股定理的逆定理,得出∠KDC=90°,从而∠ADB=90°,△ADB为等腰直角三角形,结论可求;
②通过计算可得∠ABC=45°,由对余四边形的定义可得∠ADC=45°,可知点D在优弧上运动,利用圆周角定理可得∠AMC=90°,则⊙M的半径可求,当OD经过圆心时最大,OD的值最大,当D点与电脑A重合时OD最小,但不能组成四边形,由此,OD的取值范围可得.
【解答】解:(1)由对余四边形的定义,点C满足∠A+∠DCB=90°,
如图1所示,点C1,C2,C3即为所求的点;
(2)证明:∵EF是⊙O的直径,
∴为半圆,即的度数为180°.
∵圆周角的度数等于它所对的弧的度数的一半,
∴∠A的度数=的度数,∠C的度数=的度数.
∴∠A+∠C=的度数+的度数=度数==90°.
∴四边形ABCD是对余四边形.
(3)①如图3,以DC为腰作等腰三角形DCK,使DK=DC,∠CDK=∠ADB,
则∠ADB+∠BDC=∠CDK+∠BDC.
∴∠ADC=∠BDK.
∵DK=DC,
∴∠DKC=∠DCK=.
∵DA=DB,
∴∠DAB=∠DBA=.
∴∠DAB=∠DCK.
在△ADC和△BDK中,
.
∴△ADC≌△BDK(SAS).
∴AC=BK=6.
∵四边形ABCD是对余四边形,且由题意∠ADC+∠ABC>90°,
∴∠DAB+∠DCB=90°.
∴∠DCK+∠DCB=90°.
即∠KCB=90°.
∴CK=.
∵DK=DC=4,
∴DK2+CD2=32.
∵CK2=32,
∴DK2+CD2=CK2.
∴∠KDC=90°.
∴∠ADB=∠KDC=90°.
∴∠DAB=∠DBA==45°.
②如下图,过C作CE⊥x轴于E,
∵点A(﹣1,0),B(3,0),C(1,2),
∴OA=1,OE=1,OB=3,CE=2.
∴BE=OB﹣OE=2,AE=OA+OE=2.
∴BE=CE,
∵CE⊥BE,
∴∠ABC=∠ECB=45°.
∵四边形ABCD是对余四边形,
∴∠ADC+∠ABC=90°.
∴∠ADC=45°.
∴点D在以AC为弦,对AC张开的角度为45°的优弧上运动.
设这条弧所在圆的圆心为M,连接MA,MC,则∠AMC=2∠ADC=90°.
∵MA=MC,
∴∠MAC=∠MCA=45°.
∵CE=AE=2,CE⊥AB,
∴∠EAC=∠ECA=45°,
∴∠MAE=90°.
∴四边形MAEC为正方形.
∴MA=2.
∴OM=.
∵当OD经过圆心M时最大,OD的值最大,此时OD=MD+MO=2+,
当点D与点A重合时,OD最小,OD=OA=1,但此时不能组成四边形,
∴OD的取值范围为1<OD≤2+.
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