2021年江苏省扬州市江都区邵樊片中考数学二模试卷(word版,含解析)
展开1.(3分)﹣5的相反数是( )
A.5B.±5C.﹣5D.
2.(3分)如图,下列几何体中,俯视图是矩形的是( )
A.B.
C.D.
3.(3分)下列计算正确的是( )
A.﹣=B.=C.=D.﹣=6
4.(3分)徐州地铁3号线预计在今年6月底开始试运营,路线全长18.13km,全站共设站16座,一期投资13520000000元,将13520000000用科学记数法表示( )
A.1.352×107B.1352×107C.13.52×109D.1.352×1010
5.(3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.126,126B.126,130C.130,134D.118,134
6.(3分)已知平行四边形ABCD的对角线相交于点O,补充下列四个条件,能使平行四边形ABCD成为菱形的是( )
A.AB=BDB.AC=BDC.∠DAB=90°D.∠AOB=90°
7.(3分)下列说法错误的是( )
A.定义反映出事物的本质属性.既可以做性质,也可以做判定
B.证明两个等边三角形全等,具需证明一边相等即可
C.有一个角是45°的等腰三角形是等腰直角三角形
D.在放大镜下,一个字可以变大,一条线段可以变长,但是一个角的大小是不变的
8.(3分)如图,在平行四边形ABCD中,∠C=120°,AD=4,AB=2,点H、G分别是边CD、BC上的动点.连接AH、HG,点E为AH的中点,点F为GH的中点,连接EF.则EF的最大值与最小值的差为( )
A.1B.﹣1C.D.2﹣
二.填空题(共10小题,满分30分,每小题3分)
9.(3分)8的立方根是 .
10.(3分)在函数y=中,自变量x的取值范围是 .
11.(3分)若正多边形的内角和是1080°,则该正多边形的边数是 .
12.(3分)若ab=2,a+b=﹣1,则代数式a2b+ab2的值等于 .
13.(3分)一个圆锥的侧面展开图是半径为16cm,圆心角为120°的扇形,那么这个圆锥的底面半径为 .
14.(3分)如图,已知DC为∠ACB的平分线,DE∥BC.若AD=8,BD=10,BC=15,求EC的长= .
15.(3分)如果点P(x,y)的坐标满足x+y=xy,那么称点P为“和谐点”,若某个“和谐点“P到x轴的距离为2,则P点的坐标为 .
16.(3分)如图所示的网格是正方形网格,则∠BAC+∠CDE= (点A,B,C,D,E是网格线交点).
17.(3分)如图,平行四边形ABCO的边AB的中点F在y轴上,对角线AC与y轴交于点E,若反比例函数y=(x>0)的图象恰好经过AF的中点D,且△AEO的面积为6,则k的值为 .
18.(3分)已知关于x的二次函数y=ax2+(a2﹣1)x﹣a的图象与x轴的一个交点的坐标为(m,0).若2<m<3,则a的取值范围是 .
三.解答题(共10小题,满分96分)
19.(8分)计算:
(1)|﹣2|﹣+(﹣1)2021;
(2)(﹣2)÷.
20.(8分)(1)解方程:x2﹣4x+2=0;
(2)解不等式组:.
21.(8分)随着科技的进步和网络资源的丰富,在线学习已经成为更多人的自主学习选择.某校计划为学生提供以下四类在线学习方式:在线阅读、在线听课、在线答题和在线讨论.为了解学生需求,该校随机对本校部分学生进行了“你对哪类在线学习方式最感兴趣”的调查(每人只选一类),并根据调查结果绘制成如下两幅不完整的统计图.
根据图中信息,解答下列问题:
(1)求本次调查的学生总人数,并补全条形统计图;
(2)求扇形统计图中“在线讨论”对应的扇形圆心角的度数;
(3)该校共有学生2700人,请你估计该校对在线阅读最感兴趣的学生人数.
22.(8分)共享经济已经进入人们的生活.小沈收集了自己感兴趣的4个共享经济领域的图标,共享出行、共享服务、共享物质、共享知识,制成编号为A、B、C、D的四张卡片(除字母和内容外,其余完全相同).现将这四张卡片背面朝上,洗匀放好.
(1)小沈从中随机抽取一张卡片是“共享服务”的概率是多少?
(2)小沈从中随机抽取一张卡片(不放回),再从余下的卡片中随机抽取一张,请你用列表或画树状图的方法求抽到的两张卡片恰好是“共享出行”和“共享知识”的概率.(这四张卡片分别用它们的编号A、B、C、D表示)
23.(10分)在防疫新冠状病毒期间,市民对医用口罩的需求越来越大.某药店第一次用3000元购进医用口罩若干个,第二次又用3000元购进该款口罩,但第二次每个口罩的进价是第一次进价的1.25倍,购进的数量比第一次少200个.求第一次和第二次分别购进的医用口罩数量为多少个?
24.(10分)智能手机如果安装了一款测量软件“SmartMeasure”后,就可以测量物高、宽度和面积等,如图,打开软件后将手机摄像头对准脚部按键,再对准头部按键,即可测量出人体的高度.测量者AB用其数学原理如图②所示,测量一棵大树CD,手机显示AC=20m,AD=25m,∠CAD=53°,求此时CD的高.(结果保留根号)(sin53°≈,cs53°≈,tan53°≈)
25.(10分)如图,AD是⊙O的直径,AB为⊙O的弦,OP⊥AD,OP与AB的延长线交于点P.点C在OP上,且BC=PC.
(1)试判断直线BC与⊙O的位置关系,并说明理由;
(2)若OA=3,AB=2,求BP的长.
26.(10分)如图1,等边△ABC中,点P是BC边上一点,作点C关于直线AP的对称点D,连接CD,BD,作AE⊥BD于点E;
(1)若∠PAC=10°,依题意补全图1,并直接写出∠BCD的度数;
(2)如图2,若∠PAC=α(0°<α<30°),
①求证:∠BCD=∠BAE;
②用等式表示线段BD,CD,AE之间的数量关系并加以证明.
27.(12分)如图,已知抛物线y=ax2+bx﹣3与x轴交于A(﹣2,0)、B(6,0)两点,与y轴交于C点,设抛物线的顶点为D.过点D作DE⊥x轴,垂足为E.P为线段DE上一动点,F(m,0)为x轴上一点,且PC⊥PF.
(1)求抛物线的解析式;
(2)①当点P与点D重合时,求m的值;
②在①的条件下,将△COF绕原点按逆时针方向旋转90°并平移,得到△C1O1F1,点C,O,F的对应点分别是点C1,O1,F1,若△C1O1F1的两个顶点恰好落在抛物线上,直接写出点F1的坐标;
(3)当点P在线段DE上运动时,求m的变化范围.
28.(12分)在平面直角坐标系xOy中,对于点p和线段ST,我们定义点P关于线段ST的线段比k=.
(1)已知点A(0,1),B(1,0).
①点Q(2,0)关于线段AB的线段比k= ;
②点C(0,c)关于线段AB的线段比k=,求c的值.
(2)已知点M(m,0),点N(m+2,0),直线y=x+2与坐标轴分别交于E,F两点,若线段EF上存在点使得这一点关于线段MN的线段比k≤,直接写出m的取值范围.
2021年江苏省扬州市江都区邵樊片中考数学二模试卷
参考答案与试题解析
一.选择题(共8小题,满分24分,每小题3分)
1.(3分)﹣5的相反数是( )
A.5B.±5C.﹣5D.
【分析】根据相反数的含义,可得求一个数的相反数的方法就是在这个数的前边添加“﹣”,据此解答即可.
【解答】解:根据相反数的含义,可得
﹣5的相反数是:﹣(﹣5)=5.
故选:A.
2.(3分)如图,下列几何体中,俯视图是矩形的是( )
A.B.
C.D.
【分析】本题考查简单几何体三视图,根据三视图知识即可判断.
【解答】解:A项俯视图为两个同心圆;
B项俯视图为矩形,符合题意;
C项俯视图为三角形;
D项俯视图为圆.
故选:B.
3.(3分)下列计算正确的是( )
A.﹣=B.=C.=D.﹣=6
【分析】根据二次根式的加减法对A、B、C进行判断;根据二次根式的乘法法则对C进行判断.
【解答】解:A、原式=2﹣,所以A选项错误;
B、原式=2+3=5,所以B选项错误;
C、原式=,所以C选项正确;
D、原式=5﹣=4,所以D选项错误.
故选:C.
4.(3分)徐州地铁3号线预计在今年6月底开始试运营,路线全长18.13km,全站共设站16座,一期投资13520000000元,将13520000000用科学记数法表示( )
A.1.352×107B.1352×107C.13.52×109D.1.352×1010
【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:13520000000=1.352×1010.
故选:D.
5.(3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.126,126B.126,130C.130,134D.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.(3分)已知平行四边形ABCD的对角线相交于点O,补充下列四个条件,能使平行四边形ABCD成为菱形的是( )
A.AB=BDB.AC=BDC.∠DAB=90°D.∠AOB=90°
【分析】根据菱形的判定方法和矩形的判定方法即可作出判断.
【解答】解:A、AB=BD,不能判定平行四边形ABCD是菱形,故选项A不符合题意;
B、AC=BD,则平行四边形ABCD是矩形,不一定是菱形,故选项B不符合题意;
C、∠DAB=90°,则平行四边形ABCD是矩形,不一定是菱形,故选项B不符合题意;
D、∠AOB=90°,则AC⊥BD,
∴平行四边形ABCD是菱形,故选项D符合题意;
故选:D.
7.(3分)下列说法错误的是( )
A.定义反映出事物的本质属性.既可以做性质,也可以做判定
B.证明两个等边三角形全等,具需证明一边相等即可
C.有一个角是45°的等腰三角形是等腰直角三角形
D.在放大镜下,一个字可以变大,一条线段可以变长,但是一个角的大小是不变的
【分析】A、根据判定、定义的概念判断即可;
B、根据三角形全等进行判断即可;
C、根据等腰直角三角形判断即可;
D、根据角的性质判断即可.
【解答】解:A、定义反映出事物的本质属性.既可以做性质,也可以做判定,是真命题;
B、证明两个等边三角形全等,具需证明一边相等即可,是真命题;
C、有一个角是45°的等腰三角形不一定是等腰直角三角形,若45°是顶角,原命题是假命题;
D、在放大镜下,一个字可以变大,一条线段可以变长,但是一个角的大小是不变,是真命题;
故选:C.
8.(3分)如图,在平行四边形ABCD中,∠C=120°,AD=4,AB=2,点H、G分别是边CD、BC上的动点.连接AH、HG,点E为AH的中点,点F为GH的中点,连接EF.则EF的最大值与最小值的差为( )
A.1B.﹣1C.D.2﹣
【分析】如图,取AD的中点M,连接CM、AG、AC,作AN⊥BC于N.首先证明∠ACD=90°,求出AC,AN,利用三角形中位线定理,可知EF=AG,求出AG的最大值以及最小值即可解决问题.
【解答】解:如图,取AD的中点M,连接CM、AG、AC,作AN⊥BC于N.
∵四边形ABCD是平行四边形,∠BCD=120°,
∴∠D=180°﹣∠BCD=60°,AB=CD=2,
∵AM=DM=DC=2,
∴△CDM是等边三角形,
∴∠DMC=∠MCD=60°,CM=DM=AM,
∴∠MAC=∠MCA=30°,
∴∠ACD=90°,
∴AC=2,
在Rt△ACN中,∵AC=2,∠ACN=∠DAC=30°,
∴AN=AC=,
∵AE=EH,GF=FH,
∴EF=AG,
易知AG的最大值为AC的长,最小值为AN的长,
∴AG的最大值为2,最小值为,
∴EF的最大值为,最小值为,
∴EF的最大值与最小值的差为.
故选:C.
二.填空题(共10小题,满分30分,每小题3分)
9.(3分)8的立方根是 2 .
【分析】利用立方根的定义计算即可得到结果.
【解答】解:8的立方根为2,
故答案为:2.
10.(3分)在函数y=中,自变量x的取值范围是 x≥1 .
【分析】因为当函数表达式是二次根式时,被开方数为非负数,所以x﹣1≥0,解不等式可求x的范围.
【解答】解:根据题意得:x﹣1≥0,
解得:x≥1.
故答案为:x≥1.
11.(3分)若正多边形的内角和是1080°,则该正多边形的边数是 8 .
【分析】n边形的内角和是(n﹣2)•180°,如果已知多边形的边数,就可以得到一个关于边数的方程,解方程就可以求出多边形的边数.
【解答】解:根据n边形的内角和公式,得
(n﹣2)•180=1080,
解得n=8.
∴这个多边形的边数是8.
故答案为:8.
12.(3分)若ab=2,a+b=﹣1,则代数式a2b+ab2的值等于 ﹣2 .
【分析】原式提取公因式,把ab与a+b整体代入计算即可求出值.
【解答】解:∵ab=2,a+b=﹣1,
∴原式=ab(a+b)=2×(﹣1)=﹣2.
故答案为:﹣2.
13.(3分)一个圆锥的侧面展开图是半径为16cm,圆心角为120°的扇形,那么这个圆锥的底面半径为 cm .
【分析】把扇形的弧长等于圆锥底面周长作为相等关系,列方程求解.
【解答】解:设此圆锥的底面半径为r,
根据圆锥的侧面展开图扇形的弧长等于圆锥底面周长可得,
2πr=,
r=cm.
故答案为cm.
14.(3分)如图,已知DC为∠ACB的平分线,DE∥BC.若AD=8,BD=10,BC=15,求EC的长= .
【分析】先由角平分线的定义及平行线的性质求得∠EDC=∠ECD,从而EC=DE;再DE∥BC,证得△ADE∽△ABC,然后根据相似三角形的性质列出比例式,求得DE的长,即为EC的长.
【解答】解:∵DC为∠ACB的平分线
∴∠BCD=∠ECD
∵DE∥BC
∴∠EDC=∠BCD
∴∠EDC=∠ECD
∴EC=DE
∵AD=8,BD=10
∴AB=18
∵DE∥BC
∴△ADE∽△ABC
∴=
∵AD=8,AB=18,BC=15
∴=
∴DE=
∴EC=
故答案为:.
15.(3分)如果点P(x,y)的坐标满足x+y=xy,那么称点P为“和谐点”,若某个“和谐点“P到x轴的距离为2,则P点的坐标为 (2,2)或(,﹣2) .
【分析】设P点的坐标为(x,y),由“和谐点“P到x轴的距离为2得出|y|=2,将y=2或﹣2分别代入x+y=xy,求出x的值即可.
【解答】解:设P点的坐标为(x,y),
∵“和谐点“P到x轴的距离为2,
∴|y|=2,
∴y=±2.
将y=2代入x+y=xy,得x+2=2x,解得x=2,
∴P点的坐标为(2,2);
将y=﹣2代入x+y=xy,得x﹣2=﹣2x,解得x=,
∴P点的坐标为(,﹣2).
综上所述,所求P点的坐标为(2,2)或(,﹣2).
故答案为(2,2)或(,﹣2).
16.(3分)如图所示的网格是正方形网格,则∠BAC+∠CDE= 45° (点A,B,C,D,E是网格线交点).
【分析】设小正方形的边长是1,连接AD,根据勾股定理求出AD、CD、AC的长度,求出AD=CD,AD2+CD2=AC2,根据勾股定理的逆定理得出∠ADC=90°,再求出答案即可.
【解答】解:设小正方形的边长是1,连接AD,
∵AD==,CD==,AC==,
∴AD=CD,AD2+CD2=AC2,
∴∠ADC=90°,
即△ADC是等腰直角三角形,
∴∠DAC=∠DCA=45°,
∵AB∥DE,
∴∠BAC+∠DAC+∠CDE=180°,
∴∠BAC+∠CDE=45°,
故答案为:45°.
17.(3分)如图,平行四边形ABCO的边AB的中点F在y轴上,对角线AC与y轴交于点E,若反比例函数y=(x>0)的图象恰好经过AF的中点D,且△AEO的面积为6,则k的值为 9 .
【分析】根据平行四边形性质可得AB∥OC,AB=OC,由F是AB的中点得:AB=2AF,由△AEF∽△CEO,△AEO的面积为6,根据相似三角形性质可得S△AEF=3,进而可得S△DOF=,依据反比例函数系数的几何意义即可得到答案.
【解答】解:如图,连接OD,
∵四边形ABCO是平行四边形,
∴AB∥OC,AB=OC,
∴△AEF∽△CEO,
∴=,
∵F是AB的中点,
∴AB=2AF,
∴OC=2AF,
∴==,
∴==,
∵△AEO的面积为6,
∴S△AEF=S△AEO=×6=3,
∴S△AOF=S△AEO+S△AEF=6+3=9,
∵点D是AF的中点,
∴S△DOF=S△AOF=,
∴|k|=,且k>0,
∴k=9.
故答案为:9.
18.(3分)已知关于x的二次函数y=ax2+(a2﹣1)x﹣a的图象与x轴的一个交点的坐标为(m,0).若2<m<3,则a的取值范围是 <a<或﹣3<a<﹣2 .
【分析】先用a表示出抛物线与x轴的交点,再分a>0与a<0两种情况进行讨论即可.
【解答】解:∵y=ax2+(a2﹣1)x﹣a=(ax﹣1)(x+a),
∴当y=0时,x1=,x2=﹣a,
∴抛物线与x轴的交点为(,0)和(﹣a,0).
∵抛物线与x轴的一个交点的坐标为(m,0)且2<m<3,
∴当a>0时,2<<3,解得<a<;
当a<0时,2<﹣a<3,解得﹣3<a<﹣2.
故答案为:<a<或﹣3<a<﹣2.
三.解答题(共10小题,满分96分)
19.(8分)计算:
(1)|﹣2|﹣+(﹣1)2021;
(2)(﹣2)÷.
【分析】(1)先计算绝对值、算术平方根和乘方,再计算加减即可;
(2)根据分式的混合运算顺序和运算法则计算即可.
【解答】解:(1)原式=2﹣4﹣1=﹣3;
(2)原式=(﹣)•
=•
=.
20.(8分)(1)解方程:x2﹣4x+2=0;
(2)解不等式组:.
【分析】(1)利用配方法得到(x﹣2)2=2,然后利用直接开平方法解方程;
(2)分别解两个不等式得到x≤﹣3和x<,然后根据同小取小确定不等式组的解.
【解答】解:(1)x2﹣4x=﹣2,
x2﹣4x+4=2,
(x﹣2)2=2,
x﹣2=±,
所以x1=2+,x2=2﹣;
(2),
解①得x≤﹣3,
解②得x<,
所以不等式组的解集为x≤﹣3.
21.(8分)随着科技的进步和网络资源的丰富,在线学习已经成为更多人的自主学习选择.某校计划为学生提供以下四类在线学习方式:在线阅读、在线听课、在线答题和在线讨论.为了解学生需求,该校随机对本校部分学生进行了“你对哪类在线学习方式最感兴趣”的调查(每人只选一类),并根据调查结果绘制成如下两幅不完整的统计图.
根据图中信息,解答下列问题:
(1)求本次调查的学生总人数,并补全条形统计图;
(2)求扇形统计图中“在线讨论”对应的扇形圆心角的度数;
(3)该校共有学生2700人,请你估计该校对在线阅读最感兴趣的学生人数.
【分析】(1)根据在线答题的人数和所占的百分比,可以计算出本次调查的学生总人数,再根据条形统计图中的数据,即可计算出在线听课的人数,从而可以将条形统计图补充完整;
(2)根据统计图中的数据,可以计算出扇形统计图中“在线讨论”对应的扇形圆心角的度数;
(3)根据统计图中的数据,可以计算出校对在线阅读最感兴趣的学生人数.
【解答】解:(1)18÷20%=90(人),
即本次调查的学生一共有90人,
在线听课的学生有:90﹣24﹣18﹣12=36(人),
补全的条形统计图如右图所示;
(2)360°×=48°,
即扇形统计图中“在线讨论”对应的扇形圆心角的度数是48°;
(3)2700×=720(人),
即估计该校对在线阅读最感兴趣的学生有720人.
22.(8分)共享经济已经进入人们的生活.小沈收集了自己感兴趣的4个共享经济领域的图标,共享出行、共享服务、共享物质、共享知识,制成编号为A、B、C、D的四张卡片(除字母和内容外,其余完全相同).现将这四张卡片背面朝上,洗匀放好.
(1)小沈从中随机抽取一张卡片是“共享服务”的概率是多少?
(2)小沈从中随机抽取一张卡片(不放回),再从余下的卡片中随机抽取一张,请你用列表或画树状图的方法求抽到的两张卡片恰好是“共享出行”和“共享知识”的概率.(这四张卡片分别用它们的编号A、B、C、D表示)
【分析】(1)根据概率公式直接得出答案;
(2)根据题意先画树状图列出所有等可能的结果数,两张卡片恰好是“共享出行”和“共享知识”的结果数为2,根据概率公式求解可得.
【解答】解:(1)小沈从中随机抽取一张卡片是“共享服务”的概率是;
(2)画树状图如图:
共有12个等可能的结果,抽到的两张卡片恰好是“共享出行”和“共享知识”结果有2个,
∴抽到的两张卡片恰好是“共享出行”和“共享知识”概率为=.
23.(10分)在防疫新冠状病毒期间,市民对医用口罩的需求越来越大.某药店第一次用3000元购进医用口罩若干个,第二次又用3000元购进该款口罩,但第二次每个口罩的进价是第一次进价的1.25倍,购进的数量比第一次少200个.求第一次和第二次分别购进的医用口罩数量为多少个?
【分析】设第一次购进医用口罩x个,则第二次购进医用口罩(x﹣200)个,根据单价=总价÷数量,结合第二次每个口罩的进价是第一次进价的1.25倍,即可得出关于x的分式方程,解之经检验后即可得出结论.
【解答】解:设第一次购进医用口罩x个,则第二次购进医用口罩(x﹣200)个,
依题意得:=1.25×,
解得:x=1000,
经检验,x=1000是原方程的解,且符合题意,
∴x﹣200=1000﹣200=800(个).
答:第一次购进医用口罩1000个,第二次购进医用口罩800个.
24.(10分)智能手机如果安装了一款测量软件“SmartMeasure”后,就可以测量物高、宽度和面积等,如图,打开软件后将手机摄像头对准脚部按键,再对准头部按键,即可测量出人体的高度.测量者AB用其数学原理如图②所示,测量一棵大树CD,手机显示AC=20m,AD=25m,∠CAD=53°,求此时CD的高.(结果保留根号)(sin53°≈,cs53°≈,tan53°≈)
【分析】过点D作DH⊥AC于H,由锐角三角函数的定义求出DH、CH的长,再利用勾股定理求解即可.
【解答】解:如图②中,过点D作DH⊥AC于H,
在Rt△ADH中,cs∠CAD=,sin∠CAD=,
∴AH=AD•cs53°≈25×=15(m),DH=AD•sin53°≈25×=20(m),
∵AC=20m,
∴CH=AC﹣AH=5(m),
∴CD===5(m).
25.(10分)如图,AD是⊙O的直径,AB为⊙O的弦,OP⊥AD,OP与AB的延长线交于点P.点C在OP上,且BC=PC.
(1)试判断直线BC与⊙O的位置关系,并说明理由;
(2)若OA=3,AB=2,求BP的长.
【分析】(1)连接OB.由等腰三角形的性质得到∠A=∠OBA,∠P=∠CBP,由于OP⊥AD,得到∠A+∠P=90°,于是得到∠OBA+∠CBP=90°,求得∠OBC=90°结论可得;
(2)连接DB.由AD是⊙O的直径,得到∠ABD=90°,推出Rt△ABD∽Rt△AOP,得到比例式 =,即可得到结果.
【解答】(1)证明:连接OB.
∵OA=OB,
∴∠A=∠OBA,
又∵BC=PC,
∴∠P=∠CBP,
∵OP⊥AD,
∴∠A+∠P=90°,
∴∠OBA+∠CBP=90°,
∴∠OBC=180°﹣(∠OBA+∠CBP)=90°,
∵点B在⊙O上,
∴直线BC是⊙O的切线,
(2)解:如图,连接DB.
∵AD是⊙O的直径,
∴∠ABD=90°,
∵OP⊥AD,
∴∠AOP=90°,
∴∠ABD=∠AOP,
∵∠DAB=∠PAO,
∴Rt△ABD∽Rt△AOP,
∴=,即 =,
∴AP=9,
∴BP=AP﹣AB=9﹣2=7.
26.(10分)如图1,等边△ABC中,点P是BC边上一点,作点C关于直线AP的对称点D,连接CD,BD,作AE⊥BD于点E;
(1)若∠PAC=10°,依题意补全图1,并直接写出∠BCD的度数;
(2)如图2,若∠PAC=α(0°<α<30°),
①求证:∠BCD=∠BAE;
②用等式表示线段BD,CD,AE之间的数量关系并加以证明.
【分析】(1)由题意画出图形;根据三角形内角和定理求出∠ABD,由∠BCD=∠ACD﹣∠ACB即可得到结论;
(2)①由轴对称的性质可得AP垂直平分BD,可得AB=AD=AC,∠BAP=∠PAD=α,由等腰三角形的性质可求解;
②在AE上截取AF=CD,根据全等三角形判定的SAS定理证得△BAF≌△BCD,由全等三角形的性质得到∠ABF=∠CBD,BF=BD,可得∠FBE=∠ABC=60°,由三角函数的定义求得EF=BD,进而得到AE=CD+BD.
【解答】(1)解:∵△ABC是等边三角形,
∴∠ACB=60°,
∵C关于直线AP的对称是D,
∴AP⊥CD,AC=AD,
∴∠ACD=90﹣∠PAC=90°﹣10°=80°,
∴∠BCD=∠ACD﹣∠ACB=20°;
(2)①证明:如图,连接AD,
根据题意得,AO⊥CD
∵∠PAC=α,
∴∠ACD=90°﹣α,
∵△ABC是等边三角形,
∴∠ACB=60°,
∴∠BCD=∠ACD﹣∠ACB=90°﹣α﹣60°=30°﹣α,
∵C关于直线AP的对称是D,
∴AP⊥CD,AC=AD,
∴∠PAD=∠PAC=α,
∵AB=AC=AD,AE⊥BD,
∴∠BAE=∠DAE=∠BAD=(∠BAC﹣∠CAD)=(60°﹣2α)=30°﹣α,
∴∠BCD=∠BAE;
②解:用等式表示线段BD,CD,AE之间的数量关系是AE=CD+BD.
证明:在AE上截取AF=CD,连接BF,
∵△ABC是等边三角形,
∴AB=AC,
∵∠BCD=∠BAE,
∴△BAF≌△BCD(SAS),
∴∠ABF=∠CBD,BF=BD,
∴∠FBE=∠ABC=60°,
∴EF=BF•sin60°=BF=BD,
∴AE=AE+EF=CD+BD.
27.(12分)如图,已知抛物线y=ax2+bx﹣3与x轴交于A(﹣2,0)、B(6,0)两点,与y轴交于C点,设抛物线的顶点为D.过点D作DE⊥x轴,垂足为E.P为线段DE上一动点,F(m,0)为x轴上一点,且PC⊥PF.
(1)求抛物线的解析式;
(2)①当点P与点D重合时,求m的值;
②在①的条件下,将△COF绕原点按逆时针方向旋转90°并平移,得到△C1O1F1,点C,O,F的对应点分别是点C1,O1,F1,若△C1O1F1的两个顶点恰好落在抛物线上,直接写出点F1的坐标;
(3)当点P在线段DE上运动时,求m的变化范围.
【分析】(1)将A、B两点坐标代入即可,
(2)讨论点坐标得变化,找到变化规律分情况讨论,即可找出F1得坐标.
(3)当P点在DE方向运动时,通过数形结合分别找到最大值和最小值即可找到m的取值范围.
【解答】解:(1)将A(﹣2,0)、B(6,0)代入抛物线解析式y=ax2+bx﹣3中得:
,解得:,
∴该抛物线的解析式为:y=x2﹣x﹣3,
(2)①∵D为抛物线的顶点,
∴D(2,﹣4),
当点P与点D重合时,如图所示:过点D作GD∥x轴,过F点作y轴平行线交GD延长线于点H,
由题意易得:CG=1,GD=2,FH=4,而PC⊥PF,即∠CDF=90°,
∵∠CGD=∠DHF=90°,∠CDG=∠DFH,
∴△CGD∽△DHF,
∴=即,,
∴DH=2,
而四边形EDFH为矩形,∴EF=DH=2,
∴OF=4,即F(4,0),
∴m=4,
(2)按题意,将△COF绕原点按逆时针方向旋转90°得到△C'O'F',如图所示:
显然此时C'、O'、F'三点都不在抛物线上,故需要将△C'O'F'平移才能得到两个顶点恰好落在抛物线上,根据C'、O'、F'三点特点,可设:
O1(x,y),则C1(x+3,y),F1(x,y+4),
①当O1C1经平移后在抛物线上,把01(x,y),C1(x+3,y)代入y=x2﹣x﹣3中:
,
解得:x=,
故F1(,),
②当F1C1经平移后在抛物线上,把F1(x,y+4),C1(x+3,y)代入y=x2﹣x﹣3中:
,
解得:x=﹣,
故F1(﹣,),
③当O1F1经平移后在抛物线上,因为O1、F1在竖直方向,故不成立.
综上所述:F1(,)或(﹣,),
(3)∵D(2,﹣4),E(2,0),C(0,﹣3),点P为线段DE上一动点,F(m,0)为x轴上一点,且PC⊥PF,
如(2)①中当点P与点D重合时,m=4,取得最大,随着P向E移动,m随之变化,设存在一点P使m最小,如图所示:
设OF=m,则FE=2﹣m;设EP=y,则PQ=3﹣y,
根据△FEP∽△PQC得:
即:,
可得关系式:m=(y﹣)2+
∵,当y=,m取得最小值,
综上所述:.
28.(12分)在平面直角坐标系xOy中,对于点p和线段ST,我们定义点P关于线段ST的线段比k=.
(1)已知点A(0,1),B(1,0).
①点Q(2,0)关于线段AB的线段比k= ;
②点C(0,c)关于线段AB的线段比k=,求c的值.
(2)已知点M(m,0),点N(m+2,0),直线y=x+2与坐标轴分别交于E,F两点,若线段EF上存在点使得这一点关于线段MN的线段比k≤,直接写出m的取值范围.
【分析】(1)①求出QA、QB、AB,根据线段比定义即可得到答案;
②方法同①,分c>0和c≤0讨论;
(2)分两种情况,画出图象,根据线段比定义,分别在M(N)为“临界点”时列出不等式,即可得到答案.
【解答】解:(1)①∵A(0,1),B(1,0),Q(2,0),
∴AB=,QA=,QB=1,
根据线段比定义点Q(2,0)关于线段AB的线段比k==;
故答案为:;
②∵A(0,1),B(1,0),C(0,c),
∴AB=,AC=|1﹣c|,BC=,
AC2=1+c2﹣2c,BC2=1+c2,
当c>0时,AC2<BC2,即AC<BC,
由C(0,c)关于线段AB的线段比k=可得:
=,解得c=3或c=﹣1(舍去),
∴c=3,
当c≤0时,AC2≥BC2,即AC≥BC,
由C(0,c)关于线段AB的线段比k=可得:
=,
解得c=(舍去)或c=﹣,
∴c=﹣,
综上所述,点C(0,c)关于线段AB的线段比k=,c=3或c=﹣;
(2)∵直线y=x+2与坐标轴分别交于E,F两点,
∴E(﹣2,0),F(0,2),
∵点M(m,0),点N(m+2,0),
∴MN=2,N在M右边2个单位,
当线段EF上的点到N距离较小时,分两种情况:
①当M、N在点E左侧时,如图:
线段EF上存在点使得这一点关于线段MN的线段比k≤,
∴≤,即≤,
解得:m≥﹣,
②当N在E右侧,M在E左侧时,过M作MG⊥EF于G,如图:
线段EF上存在点使得这一点关于线段MN的线段比k≤,
∴≤,即,
∴GM≤,
而E(﹣2,0),F(0,2),
∴∠FEO=45°,
∴△HEM时等腰直角三角形,
∴GM=EM,
∴EM≤,即[(m+2)﹣(﹣2)]≤,
解得m≤﹣4+,
∴线段EF上存在点使得这一点关于线段MN的线段比k≤,线段EF上的点到N距离较小时,﹣≤m≤﹣4+,
当线段EF上的点到M距离较小时,也分两种情况:
①当N在E右侧,M在E左侧时,如图:
线段EF上存在点使得这一点关于线段MN的线段比k≤,
∴≤,即≤,
解得m≥﹣,
②当M、N在点E右侧时,过M作MH⊥EF于H,如图:
线段EF上存在点使得这一点关于线段MN的线段比k≤,
∴≤,即≤,
∴HM≤,
而E(﹣2,0),F(0,2),
∴∠FEO=45°,
∴△HEM时等腰直角三角形,
∴HM=EM,
∴EM≤,即[m﹣(﹣2)]≤,
解得:m≤﹣2+,
∴线段EF上存在点使得这一点关于线段MN的线段比k≤,线段EF上的点到M距离较小时,﹣≤m≤﹣2+,
综上所述,线段EF上存在点使得这一点关于线段MN的线段比k≤,则﹣≤m≤﹣4+或﹣≤m≤﹣2+.
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