2021年湖南省长沙市中考数学适应性试卷(word版,含解析)
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一、选择题(在下列各题的四个选项中,只有一项是符合题意的.请在答题卡中填涂符合题意的选项.本大题共10个小题,每小题3分,共30分)
1.(3分)下列各数中,是无理数的为( )
A.﹣2 B. C.π D.
2.(3分)下列计算正确的是( )
A.2x+3y=5xy B.(m+2)2=m2+4
C.(xy2)3=xy6 D.a10÷a5=a5(a≠0)
3.(3分)智能手机已遍及生活中的各个角落,移动产业链条正处于由4G到5G的转折阶段.据中国移动2020年3月公布的数据显示,中国移动5G用户数量约31720000户.将31720000用科学记数法表示为( )
A.0.3172×108 B.3.172×108 C.3.172×107 D.3.172×109
4.(3分)下面的图形中,既是轴对称图形又是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
5.(3分)不等式4+2x>0的解集在数轴上表示为( )
A. B.
C. D.
6.(3分)3月12日植树节,某单位组织职工开展植树活动,如图是根据植树情况绘制的条形统计图,下面说法错误的是( )
A.参加本次植树活动共有30人
B.每人植树量的众数是4棵
C.每人植树量的中位数是5棵
D.每人植树量的平均数是5棵
7.(3分)如图,AB∥CD,则根据图中标注的角,下列关系中成立的是( )
A.∠1=∠3 B.∠2+∠3=180° C.∠2+∠4<180° D.∠3+∠5=180°
8.(3分)如图,在平面直角坐标系中,▱OABC的顶点A在x轴上,OC=4,∠AOC=60°且以点O为圆心,任意长为半径画弧,分别交OA、OC于点D、E;再分别以点D、点E为圆心,大于DE的长度为半径画弧,两弧相交于点F,过点O作射线OF,交BC于点P.则点P的坐标为( )
A.(4,2) B.(6,2) C.(2,4) D.(2,6)
9.(3分)《九章算术》勾股章有一问题,其意思是:现有一竖立着的木柱,在木柱上端系有绳索,绳索从木柱上端顺木柱下垂后,堆在地面的部分尚有3尺,牵着绳索退行,在离木柱根部8尺处时绳索用尽,请问绳索有多长?若设绳索长度为x尺,根据题意,可列方程为( )
A.82+x2=(x﹣3)2 B.82+(x+3)2=x2
C.82+(x﹣3)2=x2 D.x2+(x﹣3)2=82
10.(3分)如图,以矩形ABCD对角线AC为底边作等腰直角△ACE,连接BE,分别交AD,AC于点F,N,CD=AF,AM平分∠BAN.下列结论:
①EF⊥ED;②∠BCM=∠NCM;③AC=EM;④BN2+EF2=EN2;⑤AE•AM=NE•FM,其中正确结论的个数是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
二、填空题(本大题共6个小题,每小题3分,共18分)
11.(3分)分解因式:x2+xy= .
12.(3分)生物工作者为了估计一片山林中雀鸟的数量,设计了如下方案:先捕捉50只雀鸟,给它们做上标记后放回山林;一段时间后,再从中随机捕捉200只,其中有标记的雀鸟有2只.请你帮助工作人员估计这片山林中雀鸟的数量约为 只.
13.(3分)某校数学社团的同学对天心阁的高度进行了测量,如图,他们在A处仰望楼顶,测得仰角为30°,再往楼的方向前进60m至B处,测得仰角为60°,若学生的身高忽略不计,≈1.7,结果精确到1m,则该楼的高度CD为 .
14.(3分)已知x1、x2是方程x2﹣x+1=0的两根,则x12+x22的值为 .
15.(3分)如图,已知正方形ABCD的边长为3,E、F分别是AB、BC边上的点,且∠EDF=45°,若AE=1,则EF的长为 .
16.(3分)如图,点A,D在反比例函数y=(m<0)的图象上,点B,C在反比例函数y=(n>0)的图象上.若AB∥CD∥x轴,AC∥y轴,且AB=4,AC=3,CD=2,则n= .
三、解答题(本大题共9个小题,第17、18、19题每小题6分,第20、21题每小题6分,第22、23题每小题6分,第24、25题每小题6分,共72分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(6分)计算:2cos30°+|﹣3|﹣+tan45°.
18.(6分)化简求值:(1﹣)÷,其中x=3.
19.(6分)在下列网格图中,每个小正方形的边长均为1个单位,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=3,BC=4.
(1)在图中画出△ABC以A为旋转中心,沿顺时针方向旋转90°后的图形△AB1C1;
(2)若点B的坐标为(﹣3,5),点C的坐标为(﹣3,1),在图中建立直角坐标系,并画出△ABC关于原点对称的图形△A2B2C2.
20.(8分)为了了解春节晚会群众喜爱节目类型(“歌舞类”、“语言类”、“戏曲类”、“其他”)情况,对某地区的部分群众的喜爱节目类型做了调查,其中每人只能填选一项,现根据调查情况绘制了如图直方图和扇形统计图.请根据图中信息解答下列问题:
(1)此次调查中一共调查了多少人?
(2)求所调查的群众中,喜爱“戏曲”的人数,并补全直方图的空缺部分;
(3)若该地区共有人口360万人,估计该地区喜爱“语言类”约有多少人.
21.(8分)如图,▱ABCD的边AB与经过A、C、D三点的⊙O相切.
(1)求证:AC=AD;
(2)如图2,延长BC交⊙O于点E,连接DE.若sin∠ADE=,求tan∠DCE的值.
22.(9分)某大学公益组织计划购买A、B两种的文具套装进行捐赠,关注留守儿童经洽谈,购买A套装比购买B套装多用20元,且购买5套A套装和4套B套装共需820元.
(1)求购买一套A套装文具、一套B套装各需要多少元?
(2)根据该公益组织的募捐情况和捐助对象情况,需购买A、B两种套装共60套,要求购买A、B两种套装的总费用不超过5240元,则购买A套装最多多少套?
23.(9分)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=12,BC=5,点D是边AC上的动点,以CD为边在△ABC外作正方形CDEF,分别联结AE、BE,BE与AC交于点G
(1)当AE⊥BE时,求正方形CDEF的面积;
(2)延长ED交AB于点H,如果△BEH和△ABG相似,求sin∠ABE的值;
(3)当AG=AE时,求CD的长.
24.(10分)对于函数y=ax2+(b+1)x+b﹣2(a≠0),若存在实数x0,使得ax02+(b+1)x0+b﹣2=x0成立,则称x0为函数y=ax2+(b+1)x+b﹣2(a≠0)的不动点.
(1)当a=2,b=﹣2时,求y=ax2+(b+1)x+b﹣2(a≠0)的不动点;
(2)若对于任何实数b,函数y=ax2+(b+1)x+b﹣2(a≠0)恒有两相异的不动点,求实数a的取值范围;
(3)在(2)的条件下,若y=ax2+(b+1)x+b﹣2(a≠0)的图象上A,B两点的横坐标是函数y=ax2+(b+1)x+b﹣2(a≠0)的不动点,且直线y=﹣x+是线段AB的垂直平分线,求实数b的取值范围.
25.(10分)如图,抛物线y=ax2+bx+c(a<0,a、b、c为常数)与x轴交于A、C两点,与y轴交于B点,A(﹣6,0),C(1,0),B(0,).
(1)求该抛物线的函数关系式与直线AB的函数关系式;
(2)已知点M(m,0)是线段OA上的一个动点,过点M作x轴的垂线l,分别与直线AB和抛物线交于D、E两点,当m为何值时,△BDE恰好是以DE为底边的等腰三角形?
(3)在(2)问条件下,当△BDE恰好是以DE为底边的等腰三角形时,动点M相应位置记为点M′,将OM′绕原点O顺时针旋转得到ON(旋转角在0°到90°之间);
i:探究:线段OB上是否存在定点P(P不与O、B重合),无论ON如何旋转,始终保持不变,若存在,试求出P点坐标:若不存在,请说明理由;
ii:试求出此旋转过程中,(NA+NB)的最小值.
2021年湖南省长沙市中考数学适应性试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(在下列各题的四个选项中,只有一项是符合题意的.请在答题卡中填涂符合题意的选项.本大题共10个小题,每小题3分,共30分)
1.(3分)下列各数中,是无理数的为( )
A.﹣2 B. C.π D.
【分析】无理数就是无限不循环小数.理解无理数的概念,一定要同时理解有理数的概念,有理数是整数与分数的统称.即有限小数和无限循环小数是有理数,而无限不循环小数是无理数.由此即可判定选择项.
【解答】解:A.﹣2是整数,属于有理数,故本选项不合题意;
B.,是整数,属于有理数,故本选项不合题意;
C.π是无理数,故本选项符合题意;
D.是分数,属于有理数,故本选项不合题意.
故选:C.
2.(3分)下列计算正确的是( )
A.2x+3y=5xy B.(m+2)2=m2+4
C.(xy2)3=xy6 D.a10÷a5=a5(a≠0)
【分析】根据合并同类项法则,完全平方公式,幂的乘方与积的乘方,同底数幂的除法进行计算,再逐个判断即可.
【解答】解:A.2x与3y不能合并,故本选项不符合题意;
B.(m+2)2=m2+4m+4,故本选项不符合题意;
C.(xy2)3=x3y6,故本选项不符合题意;
D.a10÷a5=a5,故本选项符合题意;
故选:D.
3.(3分)智能手机已遍及生活中的各个角落,移动产业链条正处于由4G到5G的转折阶段.据中国移动2020年3月公布的数据显示,中国移动5G用户数量约31720000户.将31720000用科学记数法表示为( )
A.0.3172×108 B.3.172×108 C.3.172×107 D.3.172×109
【分析】根据科学记数法表示大数的方法,将31720000写成a×10n的形式即可.
【解答】解:31720000=3.172×107,
故选:C.
4.(3分)下面的图形中,既是轴对称图形又是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
【分析】根据轴对称图形与中心对称图形的概念求解.
【解答】解:A、是轴对称图形,不是中心对称图形,故此选项不合题意;
B、不是轴对称图形,是中心对称图形,故此选项不合题意;
C、既是轴对称图形又是中心对称图形,故此选项符合题意;
D、是轴对称图形,不是中心对称图形,故此选项不合题意;
故选:C.
5.(3分)不等式4+2x>0的解集在数轴上表示为( )
A. B.
C. D.
【分析】根据解一元一次不等式基本步骤:移项、系数化为1可得.
【解答】解:移项,得:2x>﹣4,
系数化为1,得:x>﹣2,
故选:A.
6.(3分)3月12日植树节,某单位组织职工开展植树活动,如图是根据植树情况绘制的条形统计图,下面说法错误的是( )
A.参加本次植树活动共有30人
B.每人植树量的众数是4棵
C.每人植树量的中位数是5棵
D.每人植树量的平均数是5棵
【分析】根据众数、平均数、中位数的定义分别进行解答,即可得出答案
【解答】解:A、∵4+10+8+6+2=30(人),
∴参加本次植树活动共有30人,结论A正确;
B、∵10>8>6>4>2,
∴每人植树量的众数是4棵,结论B正确;
C、∵共有30个数,第15、16个数为5,
∴每人植树量的中位数是5棵,结论C正确;
D、∵(3×4+4×10+5×8+6×6+7×2)÷30≈4.73(棵),
∴每人植树量的平均数约是4.73棵,结论D不正确.
故选:D.
7.(3分)如图,AB∥CD,则根据图中标注的角,下列关系中成立的是( )
A.∠1=∠3 B.∠2+∠3=180° C.∠2+∠4<180° D.∠3+∠5=180°
【分析】根据平行线的性质对各选项分析判断利用排除法求解.
【解答】解:A、∵OC与OD不平行,
∴∠1=∠3不成立,故本选项错误;
B、∵OC与OD不平行,
∴∠2+∠3=180°不成立,故本选项错误;
C、∵AB∥CD,
∴∠2+∠4=180°,故本选项错误;
D、∵AB∥CD,
∴∠3+∠5=180°,故本选项正确.
故选:D.
8.(3分)如图,在平面直角坐标系中,▱OABC的顶点A在x轴上,OC=4,∠AOC=60°且以点O为圆心,任意长为半径画弧,分别交OA、OC于点D、E;再分别以点D、点E为圆心,大于DE的长度为半径画弧,两弧相交于点F,过点O作射线OF,交BC于点P.则点P的坐标为( )
A.(4,2) B.(6,2) C.(2,4) D.(2,6)
【分析】延长BC交y轴于E,则BE⊥y轴,求出∠COE=30°,由直角三角形的性质得出CE=OC=2,OE=CE=2,由作法得∠AOP=∠COP,证∠COP=∠CPO,得PC=OC=4,则PE=PC+CE=6,即可得出答案.
【解答】解:延长BC交y轴于E,如图所示:
则BE⊥y轴,
∴∠OEC=90°,
∵∠AOC=60°,
∴∠COE=30°,
∴CE=OC=2,OE=CE=2,
由题意得:OP平分∠AOC,
∴∠AOP=∠COP,
∵四边形OABC是平行四边形,
∴OA∥BC,
∴∠AOP=∠CPO,
∴∠COP=∠CPO,
∴PC=OC=4,
∴PE=PC+CE=6,
∴点P的坐标为(6,2);
故选:B.
9.(3分)《九章算术》勾股章有一问题,其意思是:现有一竖立着的木柱,在木柱上端系有绳索,绳索从木柱上端顺木柱下垂后,堆在地面的部分尚有3尺,牵着绳索退行,在离木柱根部8尺处时绳索用尽,请问绳索有多长?若设绳索长度为x尺,根据题意,可列方程为( )
A.82+x2=(x﹣3)2 B.82+(x+3)2=x2
C.82+(x﹣3)2=x2 D.x2+(x﹣3)2=82
【分析】设绳索长为x尺,根据勾股定理列出方程解答即可.
【解答】解:设绳索长为x尺,可列方程为(x﹣3)2+82=x2,
故选:C.
10.(3分)如图,以矩形ABCD对角线AC为底边作等腰直角△ACE,连接BE,分别交AD,AC于点F,N,CD=AF,AM平分∠BAN.下列结论:
①EF⊥ED;②∠BCM=∠NCM;③AC=EM;④BN2+EF2=EN2;⑤AE•AM=NE•FM,其中正确结论的个数是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【分析】①正确,只要证明A,B,C,D,E五点共圆即可解决问题;
②正确,只要证明点M是△ABC的内心即可;
③正确,想办法证明EM=AE,即可解决问题;
④正确.如图2中,将△ABN逆时针旋转90°得到△AFG,连接EG.想办法证明△GEF是直角三角形,利用勾股定理即可解决问题;
⑤错误.利用反证法证明即可;
【解答】解:如图1中,连接BD交AC于O,连接OE.
∵四边形ABCD是矩形,
∴OA=OC=OD=OB,
∵∠AEC=90°,
∴OE=OA=OC,
∴OA=OB=OC=OD=OE,
∴A,B,C,D,E五点共圆,
∵BD是直径,
∴∠BED=90°,
∴EF⊥ED,故①正确,
∵CD=AB=AF,∠BAF=90°,
∴∠ABF=∠AFB=∠FBC=45°,
∴BM平分∠ABC,
∵AM平分∠BAC,
∴点M是△ABC的内心,
∴CM平分∠ACB,
∴∠MCB=∠MCA,故②正确,
∵∠EAM=∠EAC+∠MAC,∠EMA=∠BAM+∠ABM,∠ABM=∠EAC=45°,
∴∠EAM=∠EMA,
∴EA=EM,
∵△EAC是等腰直角三角形,
∴AC=EA=EM,故③正确,
如图2中,将△ABN绕点A逆时针旋转90°,得到△AFG,连接EG,
∵∠NAB=∠GAF,
∴∠GAN=∠BAD=90°,
∵∠EAN=45°,
∴∠EAG=∠EAN=45°,
∵AG=AN,AE=AE,
∴△AEG≌△AEN(SAS),
∴EN=EG,GF=BN,
∵∠AFG=∠ABN=∠AFB=45°,
∴∠GFB=∠GFE=90°,
∴EG2=GF2+EF2,
∴BN2+EF2=EN2,故④正确,
不妨设AE•AM=NE•FM,
∵AE=EC,
∴=,
∴只有△ECN∽△MAF才能成立,
∴∠AMF=∠CEN,
∴CE∥AM,
∵AE⊥CE,
∴MA⊥AE(矛盾),
∴假设不成立,故⑤错误,
故选:C.
二、填空题(本大题共6个小题,每小题3分,共18分)
11.(3分)分解因式:x2+xy= x(x+y) .
【分析】直接提取公因式x即可.
【解答】解:x2+xy=x(x+y).
12.(3分)生物工作者为了估计一片山林中雀鸟的数量,设计了如下方案:先捕捉50只雀鸟,给它们做上标记后放回山林;一段时间后,再从中随机捕捉200只,其中有标记的雀鸟有2只.请你帮助工作人员估计这片山林中雀鸟的数量约为 5000 只.
【分析】由题意可知:重新捕获200只,其中带标记的有2只,可以知道,在样本中,有标记的占到 .而在总体中,有标记的共有50只,根据比例即可解答.
【解答】解:根据题意得:
50÷=5000(只),
答:估计这片山林中雀鸟的数量约为5000只;
故答案为:5000.
13.(3分)某校数学社团的同学对天心阁的高度进行了测量,如图,他们在A处仰望楼顶,测得仰角为30°,再往楼的方向前进60m至B处,测得仰角为60°,若学生的身高忽略不计,≈1.7,结果精确到1m,则该楼的高度CD为 51m .
【分析】由题意得:∠A=30°,∠DBC=60°,DC⊥AC,即可证得△ABD是等腰三角形,然后利用三角函数,求得答案.
【解答】解:根据题意得:∠A=30°,∠DBC=60°,DC⊥AC,
∴∠ADB=∠DBC﹣∠A=30°,
∴∠ADB=∠A=30°,
∴BD=AB=60m,
∴CD=BD•sin60°=60×=30≈51(m).
故答案为51m.
14.(3分)已知x1、x2是方程x2﹣x+1=0的两根,则x12+x22的值为 3 .
【分析】先根据根与系数的关系得到x1+x2=,x1x2=1,再把原式变形得(x1+x2)2﹣2x1x2,然后利用整体代入的方法计算.
【解答】解:根据题意得x1+x2=,x1x2=1,
所以原式=(x1+x2)2﹣2x1x2=()2﹣2×1=3.
故答案为3.
15.(3分)如图,已知正方形ABCD的边长为3,E、F分别是AB、BC边上的点,且∠EDF=45°,若AE=1,则EF的长为 .
【分析】如图,将△DAE绕点D按逆时针方向旋转90°得到△DCM,由“SAS”可证△DEF≌△DMF,可得EF=MF,由勾股定理可求解.
【解答】解:如图,将△DAE绕点D按逆时针方向旋转90°得到△DCM.
∵△DAE绕点D逆时针旋转90°得到△DCM,
∴DE=DM,∠EDM=90°,∠A=∠DCM=90°,
∴∠DCM+∠DCF=180°,
∴点F,点C,点M三点共线,
∵∠EDF=45°,
∴∠FDM=45°,
∴∠EDF=∠FDM,
在△DEF和△DMF中,
∴△DEF≌△DMF(SAS),
∴EF=MF;
设EF=MF=x,
∵AE=CM=1,AB=BC=3,
∴EB=AB﹣AE=3﹣1=2,BM=BC+CM=3+1=4,
∴BF=BM﹣MF=4﹣x.
在Rt△EBF中,由勾股定理得EB2+BF2=EF2,
即22+(4﹣x)2=x2,
解得:x=,
则EF的长为,
故答案为:.
16.(3分)如图,点A,D在反比例函数y=(m<0)的图象上,点B,C在反比例函数y=(n>0)的图象上.若AB∥CD∥x轴,AC∥y轴,且AB=4,AC=3,CD=2,则n= .
【分析】先设B(x,),再根据AB=4,AC=3,CD=2,表示出点A、C、D的坐标,列出关于x、m、n的方程组,解出即可.
【解答】解:设B(x,),则A(x﹣4,),C(x﹣4,),D(x﹣2,),依题意有
,解得:,
故答案为:.
三、解答题(本大题共9个小题,第17、18、19题每小题6分,第20、21题每小题6分,第22、23题每小题6分,第24、25题每小题6分,共72分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(6分)计算:2cos30°+|﹣3|﹣+tan45°.
【分析】根据特殊角的三角函数值,绝对值,零指数幂计算即可.
【解答】解:原式=2×+3﹣×1+1
=+3﹣+1
=4.
18.(6分)化简求值:(1﹣)÷,其中x=3.
【分析】通分,将除法转化为乘法,因式分解,约分,再代值计算.
【解答】解:(1﹣)÷
=•
=,当x=3时,原式=.
19.(6分)在下列网格图中,每个小正方形的边长均为1个单位,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=3,BC=4.
(1)在图中画出△ABC以A为旋转中心,沿顺时针方向旋转90°后的图形△AB1C1;
(2)若点B的坐标为(﹣3,5),点C的坐标为(﹣3,1),在图中建立直角坐标系,并画出△ABC关于原点对称的图形△A2B2C2.
【分析】(1)根据旋转的性质,在图中画出△ABC以A为旋转中心,沿顺时针方向旋转90°后的图形△AB1C1即可;
(2)根据点B的坐标为(﹣3,5),点C的坐标为(﹣3,1),在图中建立直角坐标系,即可画出△ABC关于原点对称的图形△A2B2C2.
【解答】解:如图,
(1)△AB1C1即为所求;
(2)直角坐标系及△A2B2C2即为所求.
20.(8分)为了了解春节晚会群众喜爱节目类型(“歌舞类”、“语言类”、“戏曲类”、“其他”)情况,对某地区的部分群众的喜爱节目类型做了调查,其中每人只能填选一项,现根据调查情况绘制了如图直方图和扇形统计图.请根据图中信息解答下列问题:
(1)此次调查中一共调查了多少人?
(2)求所调查的群众中,喜爱“戏曲”的人数,并补全直方图的空缺部分;
(3)若该地区共有人口360万人,估计该地区喜爱“语言类”约有多少人.
【分析】(1)用“其他”类别人数除以其所占百分比可得答案;
(2)用总人数乘以“戏曲”类人数所占比例求出其人数,再用总人数减去歌舞、戏曲、其他类别人数求得语言类人数,从而补全图形;
(3)用总人数乘以样本中语言类人数所占比例即可.
【解答】解:(1)39÷26%=150(人),
答:此次调查中一共调查了150人;
(2)所调查的群众中,喜爱“戏曲”的人数为150×20%=30(人),
喜爱“语言”的人数为150﹣(36+30+39)=45(人),
补全图形如下:
(3)该地区喜爱“语言类”约有360×=108(万人).
21.(8分)如图,▱ABCD的边AB与经过A、C、D三点的⊙O相切.
(1)求证:AC=AD;
(2)如图2,延长BC交⊙O于点E,连接DE.若sin∠ADE=,求tan∠DCE的值.
【分析】(1)连接AO并延长交CD于F,如图,根据切线的性质得到AF⊥AB,再利用平行四边形的性质得到AB∥CD,所以AF⊥CD,根据垂径定理可判断AF垂直平分CD,从而得到结论;
(2)过A点作AH⊥BC,如图,先根据圆内接四边形的性质得到∠ACB=∠ADE,在Rt△ACH中利用正弦的定义得到sin∠ACH==,则可设AH=24x,AC=25x,所以CH=7x,所以BC=AD=AC=25x,BH=18x,接着根据正切定义得到tanB=,然后证明∠DCE=∠B,从而得到tan∠DCE的值.
【解答】(1)证明:连接AO并延长交CD于F,如图,
∵AB为切线,
∴AF⊥AB,
∵四边形ABCD为平行四边形,
∴AB∥CD,
∴AF⊥CD,
∴CF=DF,即AF垂直平分CD,
∴AC=AD;
(2)解:过A点作AH⊥BC,如图,
∵∠ACB+∠ACE=180°,∠ADE+∠ACE=180°,
∴∠ACB=∠ADE,
∴sin∠ACB=sin∠ADE=,
在Rt△ACH中,∵sin∠ACH==,
∴设AH=24x,AC=25x,
∴CH==7x,
∵四边形ABCD为平行四边形,
∴BC=AD,AB∥CD,
而AD=AC,
∴BC=AC=25x,
∴BH=CB﹣CH=25x﹣7x=18x,
在Rt△ABH中,tanB===,
∵AB∥CD,
∴∠DCE=∠B,
∴tan∠DCE=.
22.(9分)某大学公益组织计划购买A、B两种的文具套装进行捐赠,关注留守儿童经洽谈,购买A套装比购买B套装多用20元,且购买5套A套装和4套B套装共需820元.
(1)求购买一套A套装文具、一套B套装各需要多少元?
(2)根据该公益组织的募捐情况和捐助对象情况,需购买A、B两种套装共60套,要求购买A、B两种套装的总费用不超过5240元,则购买A套装最多多少套?
【分析】(1)设购买一套A套装需要x元,购买一套B套装凳需要y元,根据“买A套装比购买B套装多用20元,且购买5套A套装和4套B套装共需820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A套装m套,则购买B套装(60﹣m)套,根据购买A、B两种套装的总费用不超过5240元列不等式即可得到结论.
【解答】解:(1)设购买一套A套装需要x元,购买一套B套装凳需要y元,
根据题意得:,
解得:.
答:购买一套A套装需要100元,购买一套B套装需要80元;
(2)设购买A套装m套,则购买B套装(60﹣m)套,根据题意得100m+80(60﹣m)≤5240,
解得:m≤22,
∴购买A套装最多22套,
答:要求购买A、B两种套装的总费用不超过5240元,则购买A套装最多22套.
23.(9分)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=12,BC=5,点D是边AC上的动点,以CD为边在△ABC外作正方形CDEF,分别联结AE、BE,BE与AC交于点G
(1)当AE⊥BE时,求正方形CDEF的面积;
(2)延长ED交AB于点H,如果△BEH和△ABG相似,求sin∠ABE的值;
(3)当AG=AE时,求CD的长.
【分析】(1)证明△ADE≌△BFE(ASA),推出AD=BF,构建方程求出CD即可.
(2)过点A作AM⊥BE于M,想办法求出AB,AM即可解决问题.
(3)如图3中,延长CA到N,使得AN=AG.设CD=DE=EF=CF=x,则AD=12﹣x,DN=BF=5+x,在Rt△ADE中,利用勾股定理求出x即可解决问题.
【解答】解:(1)如图1中,
∵四边形ABCD是正方形,
∴CD=DE=EF=CF,∠CDE=∠DEF=∠F=90°,
∵AE⊥BE,
∴∠AEB=∠DEF=90°,
∴∠AED=∠BEF,
∵∠ADE=∠F=90°,DE=FE,
∴△ADE≌△BFE(ASA),
∴AD=BF,
∴AD=5+CF=5+CD,
∵AC=CD+AD=12,
∴CD+5+CD=12,
∴CD=,
∴正方形CDEF的面积为.
(2)如图2中,过点A作AM⊥BE于M.
∵∠ABG=∠EBH,
∴当∠BAG=∠BEH=∠CBG时,△ABG∽△EBH,
∵∠BCG=∠ACB,∠CBG=∠BAG,
∴△CBG∽△CAB,
∴CB2=CG•CA,
∴CG=,
∴BG===,
∴AG=AC﹣CG=,
∵∠BCG=∠AMG=90°,∠CGB=∠AGM,
∴∠GAM=∠CBG,
∴cos∠GAM=cos∠CBG===,
∴AM=,
∵AB===13,
∴sin∠ABM==.
(3)如图3中,延长CA到N,使得AN=AG.
∵AE=AG=AN,
∴∠GEN=90°,
由(1)可知,△NDE≌△BFR,
∴ND=BF,
设CD=DE=EF=CF=x,则AD=12﹣x,DN=BF=5+x,
∴AN=AE=5+x﹣(12﹣x)=2x﹣7,
在Rt△ADE中,∵AE2=AD2+DE2,
∴x2+(12﹣x)2=(2x﹣7)2,
∴x=1+或1﹣(舍弃),
∴CD=1+.
24.(10分)对于函数y=ax2+(b+1)x+b﹣2(a≠0),若存在实数x0,使得ax02+(b+1)x0+b﹣2=x0成立,则称x0为函数y=ax2+(b+1)x+b﹣2(a≠0)的不动点.
(1)当a=2,b=﹣2时,求y=ax2+(b+1)x+b﹣2(a≠0)的不动点;
(2)若对于任何实数b,函数y=ax2+(b+1)x+b﹣2(a≠0)恒有两相异的不动点,求实数a的取值范围;
(3)在(2)的条件下,若y=ax2+(b+1)x+b﹣2(a≠0)的图象上A,B两点的横坐标是函数y=ax2+(b+1)x+b﹣2(a≠0)的不动点,且直线y=﹣x+是线段AB的垂直平分线,求实数b的取值范围.
【分析】(1)将a=2,b=﹣2代入函数y=ax2+(b+1)x+b﹣2(a≠0),得y=2x2﹣x﹣4,然后令x=2x2﹣x﹣4,求出x的值,即y=ax2+(b+1)x+b﹣2(a≠0)的不动点;
(2)对于任何实数b,函数y=ax2+(b+1)x+b﹣2(a≠0)恒有两相异的不动点,可以得到x=ax2+(b+1)x+b﹣2(a≠0)时,对于任何实数b都有△>0,然后再设t=△,即可求得a的取值范围;
(3)根据y=ax2+(b+1)x+b﹣2(a≠0)的图象上A,B两点的横坐标是函数y=ax2+(b+1)x+b﹣2(a≠0)的不动点,可知点A和点B均在直线y=x上,然后设出点A和点B的坐标,从而可以得到线段AB的中点坐标,再根据直线y=﹣x+是线段AB的垂直平分线,从而可以求得b的取值范围.
【解答】解:(1)当a=2,b=﹣2时,
函数y=2x2﹣x﹣4,
令x=2x2﹣x﹣4,
化简,得x2﹣x﹣2=0
解得,x1=2,x2=﹣1,
即y=ax2+(b+1)x+b﹣2(a≠0)的不动点是﹣1或2;
(2)令x=ax2+(b+1)x+b﹣2,
整理,得
ax2+bx+b﹣2=0,
∵对于任何实数b,函数y=ax2+(b+1)x+b﹣2(a≠0)恒有两相异的不动点,
∴△=b2﹣4a(b﹣2)>0,
设t=b2﹣4a(b﹣2)=b2﹣4ab+8a,对于任何实数b,t>0,
故(﹣4a)2﹣4×1×8a<0,
解得,0<a<2,
即a的取值范围是0<a<2;
(3)由题意可得,
点A和点B在直线y=x上,
设点A(x1,x1),点B(x2,x2),
∵A,B两点的横坐标是函数y=ax2+(b+1)x+b﹣2(a≠0)的不动点,
∴x1,x2是方程ax2+bx+b﹣2=0的两个根,
∴x1+x2=﹣,
∵线段AB中点坐标为(,),
∴该中点的坐标为(,),
∵直线y=﹣x+是线段AB的垂直平分线,
∴点(,)在直线y=﹣x+上,
∴=
∴﹣b==,(当a=时取等号)
∴0<﹣b≤,
∴﹣≤b<0,
即b的取值范围是﹣≤b<0.
25.(10分)如图,抛物线y=ax2+bx+c(a<0,a、b、c为常数)与x轴交于A、C两点,与y轴交于B点,A(﹣6,0),C(1,0),B(0,).
(1)求该抛物线的函数关系式与直线AB的函数关系式;
(2)已知点M(m,0)是线段OA上的一个动点,过点M作x轴的垂线l,分别与直线AB和抛物线交于D、E两点,当m为何值时,△BDE恰好是以DE为底边的等腰三角形?
(3)在(2)问条件下,当△BDE恰好是以DE为底边的等腰三角形时,动点M相应位置记为点M′,将OM′绕原点O顺时针旋转得到ON(旋转角在0°到90°之间);
i:探究:线段OB上是否存在定点P(P不与O、B重合),无论ON如何旋转,始终保持不变,若存在,试求出P点坐标:若不存在,请说明理由;
ii:试求出此旋转过程中,(NA+NB)的最小值.
【分析】(1)根据已知条件可以设抛物线解析式为y=a(x+6)(x﹣1),然后把点B的坐标代入函数解析式求得系数a的值即可;利用待定系数法求得直线AB的解析式;
(2)由点M(m,0),过点M作x轴的垂线l分别与直线AB和抛物线交于D、E两点,得到D(m,m+),当DE为底时,作BG⊥DE于G,根据等腰三角形的性质得到EG=GD=ED,GM=OB=,列方程即可得到结论;
(3)i:根据已知条件得到ON=OM′=4,OB=,由∠NOP=∠BON,特殊的当△NOP∽△BON时,根据相似三角形的性质得到===,于是得到结论;
ii:根据题意得到N在以O为圆心,4为半径的半圆上,由①知,==,得到NP=NB,于是得到(NA+NB)的最小值=NA+NP,此时N,A,P三点共线,根据勾股定理得到结论.
【解答】解:设抛物线解析式为y=a(x+6)(x﹣1),(a≠0).
将B(0,)代入,得=a(x+6)(x﹣1),
解得a=﹣,
∴该抛物线解析式为y=﹣(x+6)(x﹣1)或y=﹣x2﹣x+.
设直线AB的解析式为y=kx+n(k≠0).
将点A(﹣6,0),B(0,)代入,得
,
解得,
则直线AB的解析式为:y=x+;
(2)∵点M(m,0),过点M作x轴的垂线l分别与直线AB和抛物线交于D、E两点,
∴D(m,m+),当DE为底时,
如图1,作BG⊥DE于G,则EG=GD=ED,GM=OB=,
∵DM+DG=GM=OB,
∴m++(﹣m2﹣m+﹣m﹣)=,
解得:m1=﹣4,m2=0(不合题意,舍去),
∴当m=﹣4时,△BDE恰好是以DE为底边的等腰三角形;
(3)i:存在,如图2.
∵ON=OM′=4,OB=,
∵∠NOP=∠BON,
∴当△NOP∽△BON时,===,
∴不变,
即OP=ON=×4=3,
∴P(0,3);
ii:∵N在以O为圆心,4为半径的半圆上,由i知,==,
∴NP=NB,
∴(NA+NB)的最小值=NA+NP,
∴此时N,A,P三点共线,
∴(NA+NB)的最小值==3.
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