2021年湖南省长沙市中考数学仿真模拟试卷(word版 含答案)
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一、单选题(本大题共12个小题,每小题3分,共36分)
1.下列各组数中,不相等的一组是( )
A.(﹣2)3和﹣23 B.(﹣2)2和﹣22 C.+(﹣2)和﹣2 D.|﹣2|3和|2|3
2.如图图形中,既是轴对称图形,又是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
3.新型冠状病毒肺炎是21世纪全人类面临的灾难,面对突发的疫情,我国政府积极开展防疫工作,经过全国人民艰苦卓绝的努力,防疫工作取得了重大战略成果,截止到2020年12月24日,我国累计确诊96074例,累计治愈89743例,将96074用科学记数法表示应为( )
A.9.6074×105 B.9.6074×104
C.96.074×103 D.0.96074×105
4.下列计算正确的是( )
A.a2+a4=a6 B.2a•4a=8a C.(a2)3=a6 D.a8÷a2=a4
5.在一个可以改变体积的密闭容器内装有一定质量的某种气体,当改变容器的体积时,气体的密度也随之改变.密度ρ(单位:kg/m3)与体积V(单位:m3)满足函数关系式ρ=(k为常数,k≠0),其图象如图所示,则k的值为( )
A.9 B.﹣9 C.4 D.﹣4
6.直升飞机在离地面2000米的上空测得上海东方明珠底部的俯角为30°,此时直升飞机与上海东方明珠底部之间的距离是( )
A.2000米 B.米 C.4000米 D.米
7.不等式组的解集在数轴上表示正确的是( )
A. B.
C. D.
8.下列事件中,是必然事件的是( )
A.任意掷一枚骰子一定出现奇数点
B.彩票中奖率20%,买5张一定中奖
C.晚间天气预报说明天有小到中雪
D.在13个同学中至少有2人生肖相同
9.下列说法:①﹣a必是负数;②绝对值最小的数是0;③在数轴上,原点两旁的两个点表示的数必互为相反数;④在数轴上,左边的点比右边的点所表示的数大,其中正确的有( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
10.如图,EF∥BC,AC平分∠BAF,∠B=80°,∠C=( )度.
A.40 B.45 C.50 D.55
11.为了加快城乡对接,建设全域美丽乡村,某地区要对全长4000米的道路进行改造,为了尽量减少施工对交通的影响,施工队的工作效率增加了30%,结果提前7天完成,设施工队原计划每天铺x米,则下列方程正确的是( )
A. B.
C. D.
12.如图所示,已知△ABC与△DEF均为等边三角形,且AB=2,DB=1,现△ABC静止不动,△DEF沿着直线EC以每秒1个单位的速度向右移动设△DEF移动的时间为x,△DEF与△ABC重合的面积为y,则能大致反映y与x函数关系的图象是( )
A. B.
C. D.
二、填空题(本大题共4个小题,每小题3分,共12分)
13.如图,国内截至目前部分地区新冠肺炎治愈出院人数,则这组数据的中位数是 .
地区
湖北省
中国香港
中国台湾
上海市
北京市
删东省
河北省
浙江省
治愈
63612
173
50
348
434
1368
310
1228
14.我国上海的“磁悬浮”列车,依靠“磁悬浮”技术使列车悬浮在轨道上行驶,从而减小阻力,因此列车时速可超过400公里.现在一个轨道长为180cm的“磁悬浮”轨道架上做钢球碰撞实验,如图所示,轨道架上安置三个大小、质量完全相同的钢球A、B、C、左右各有一个钢制挡板D和E,其中C到左挡板的距离为40cm,B到右挡板的距离为50cm,A、B两球相距30cm.碰撞实验中(钢球大小、相撞时间不记),钢球的运动都是匀速的,当一钢球以一速度撞向另一静止钢球时,这个钢球停留在被撞钢球的位置,被撞钢球则以同样的速度向前运动,钢球撞到左右挡板则以相同的速度反向运动,现A球以每秒10cm的速度向右匀速运动.
(1) 秒后B球第二次撞向右挡板E;
(2) 秒后B球第n(n为正整数)次撞向右挡板E.
15.已知圆锥的轴截面是边长为6的等边三角形,则这个圆锥的侧面积是 .
16.如图,△ABC中,AD平分∠BAC,∠ACB=3∠B,CE⊥AD,AC=8,BC=BD,则CE= .
三、解答题(本大题共9个小题,共分)
17.(8分)计算:(1﹣π)0﹣|﹣|+(﹣1)2018﹣()﹣1.
18.(8分)先化简,再求值:()×,其中a=2.
19.(8分)如图,已知△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,D、E是BC边上的点,将△ABD绕点A旋转,得到△ACD′.
(1)求∠DAD′的度数.
(2)当∠DAE=45°时,求证:DE=D′E;
20.(8分)某数学小组将课外书大概分四类:“文学名著”、“科普”、“人文社科”和“猎奇类”,在校内对你最喜欢读的一类书进行调查,随机调查了若干人(每名学生必选一种且只能从这四项中选择一项),并将调查结果绘制成不完整的统计图.
(1)求本次共抽查了多少名学生;
(2)请补全条形统计图,并求出“科普”类书在扇形统计图中圆心角的度数;
(3)若该学校共有2000名学生,请你估计最喜欢读“猎奇类”书的学生有多少名?
21.(8分)如图,AB为⊙O的直径,C为⊙O上一点,AD与过C点的直线互相垂直,垂足为D,AC平分∠DAB.
(1)求证:DC为⊙O的切线.
(2)若AD=3,DC=,求⊙O的半径.
22.(8分)一批货物要运往某地,货主准备租用汽车运输公司的甲、乙两种货车,已知过去两次租用这两种货车的运货情况如表:
第一次
第二次
甲种货车数量
2辆
5辆
乙种货车数量
3辆
6辆
累计运货重量
14吨
32吨
(1)分别求甲、乙两种货车每辆载重多少吨?
(2)现租用该公司3辆甲种货车和5辆乙种货车刚好一次运完这批货物,如果按每吨付运费120元计算,货主应付运费多少元?
23.(8分)如图,将一个正方形纸片AOBC放置在平面直角坐标系中,点A(0,6),B(6,0).动点E在边AO上,点F在边BC上,沿EF折叠该纸片,使点O的对应点M始终落在边AC上(点M不与A,C重合),点B落在点N处,MN与BC交于点P.
(1)求点C的坐标;
(2)当点M落在AC的中点时,求点E的坐标;
(3)当点M在边AC上移动时,设AM=t,求点E的坐标(用t表示).
24.(8分)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣x2+2x+3与x轴交于A、B两点(点A在点B左侧),与y轴交于点C,过点C作CD⊥y轴,交抛物线于点D,连接AD.
(1)点P为线段AD上方抛物线上的一动点,点E是线段AD上一动点,连接PA,PD,PE,当△PAD面积最大时,求PE+AE的最小值;
(2)在(1)中,PE+AE取得最小值时,过点E作EF⊥x轴,垂足为点F,将△AEF绕点F顺时针旋转90°后得到△A′E′F,点A、E的对应点分别为A′、E′,在直线AD上是否存在一点Q,使得△DE′Q为等腰三角形?若存在,直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
25.(8分)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AD平分∠BAC交BC于点D,O为AB上一点,经过点A,D的⊙O分别交AB,AC于点E,F,连接OF交AD于点G.
(1)求证:BC是⊙O的切线;
(2)求证:AD2=AB•AF;
(3)若BE=8,sinB=,求AD的长,
2021年湖南省长沙市中考数学仿真模拟试卷
参考答案与试题解析
一、单选题(本大题共12个小题,每小题3分,共36分)
1.下列各组数中,不相等的一组是( )
A.(﹣2)3和﹣23 B.(﹣2)2和﹣22 C.+(﹣2)和﹣2 D.|﹣2|3和|2|3
【分析】根据有理数的乘方法则和绝对值的性质分别对每一项进行分析,即可得出答案.
【解答】解:A、∵(﹣2)3=﹣8,﹣23=﹣8,
∴(﹣2)3和﹣23相等;
B、∵(﹣2)2=4,﹣22=﹣4,
∴(﹣2)2和﹣22不相等;
C、∵+(﹣2)=﹣2,
∴+(﹣2)和﹣2相等;
D、∵|﹣2|3=8,|2|3=8,
∴|﹣2|3和|2|3相等;
故选:B.
2.如图图形中,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.故本选项不合题意;
B.不是轴对称图形,也不是中心对称图形.故本选项不合题意;
C.既是轴对称图形又是中心对称图形.故本选项符合题意;
D.不是轴对称图形,是中心对称图形.故本选项不合题意.
故选:C.
3.新型冠状病毒肺炎是21世纪全人类面临的灾难,面对突发的疫情,我国政府积极开展防疫工作,经过全国人民艰苦卓绝的努力,防疫工作取得了重大战略成果,截止到2020年12月24日,我国累计确诊96074例,累计治愈89743例,将96074用科学记数法表示应为( )
A.9.6074×105 B.9.6074×104
C.96.074×103 D.0.96074×105
【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:96074=9.6074×104.
故选:B.
4.下列计算正确的是( )
A.a2+a4=a6 B.2a•4a=8a C.(a2)3=a6 D.a8÷a2=a4
【分析】直接利用同底数幂的除法运算法则、单项式乘单项式的运算法则,以及合并同类项法则和幂的乘方运算法则分别计算得出答案.
【解答】解:A、a2+a4无法计算,故此选项错误;
B、2a•4a=8a2,故此选项错误;
C、(a2 )3=a6,故此选项正确;
D、a8÷a2=a6,故选项错误.
故选:C.
5.在一个可以改变体积的密闭容器内装有一定质量的某种气体,当改变容器的体积时,气体的密度也随之改变.密度ρ(单位:kg/m3)与体积V(单位:m3)满足函数关系式ρ=(k为常数,k≠0),其图象如图所示,则k的值为( )
A.9 B.﹣9 C.4 D.﹣4
【分析】由图象可知,反比例函数图象经过点(6,1.5),利用待定系数法求出函数解形式即可求得k值.
【解答】解:由图象可知,函数图象经过点(6,1.5),
设反比例函数为ρ=,
则1.5=,
解得k=9,
故选:A.
6.直升飞机在离地面2000米的上空测得上海东方明珠底部的俯角为30°,此时直升飞机与上海东方明珠底部之间的距离是( )
A.2000米 B.米 C.4000米 D.米
【分析】由题意可知,在直角三角形中,已知角的对边求斜边,可以用正弦函数来计算.
【解答】解:根据题意得:直升飞机与上海东方明珠底部之间的距离是 ==4000米.
故选:C.
7.不等式组的解集在数轴上表示正确的是( )
A. B.
C. D.
【分析】分别求出每一个不等式的解集,结合各选项中解集在数轴上的表示即可.
【解答】解:解不等式﹣2x+5≤3,得:x≥1,
解不等式3(x﹣1)<2x,得:x<3,
故原不等式组的解集是1≤x<3,
在数轴上表示如下所示,
故选:A.
8.下列事件中,是必然事件的是( )
A.任意掷一枚骰子一定出现奇数点
B.彩票中奖率20%,买5张一定中奖
C.晚间天气预报说明天有小到中雪
D.在13个同学中至少有2人生肖相同
【分析】根据理解必然事件、不可能事件、随机事件的概念进行解答即可.
【解答】解:A、任意掷一枚骰子一定出现奇数点,是随机事件;
B、彩票中奖率20%,买5张一定中奖,是随机事件;
C、晚间天气预报说明天有小到中雪,是随机事件;
D、在13名同学中至少有2人生肖相同,是必然事件,
故选:D.
9.下列说法:①﹣a必是负数;②绝对值最小的数是0;③在数轴上,原点两旁的两个点表示的数必互为相反数;④在数轴上,左边的点比右边的点所表示的数大,其中正确的有( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
【分析】根据数轴的性质,相反数的定义,绝对值的意义对各小题分析判断即可得解.
【解答】解:①﹣a可能是正数,也可能是负数或0,错误;
②绝对值最小的数是0,正确;
③应为在数轴上,原点两旁的到原点距离相等的两个点所表示的数都是互为相反数,错误;
④在数轴上,左边的点比右边的点所表示的数小,错误;
综上所述,判断正确的是②.
故选:B.
10.如图,EF∥BC,AC平分∠BAF,∠B=80°,∠C=( )度.
A.40 B.45 C.50 D.55
【分析】先根据平行线的性质得出∠BAF的度数,再由AC平分∠BAF求出∠CAF的度数,根据平行线的性质即可得出结论.
【解答】解:∵EF∥BC,
∴∠BAF=180°﹣∠B=100°.
∵AC平分∠BAF,
∴∠CAF=∠BAF=50°,
∵EF∥BC,
∴∠C=∠CAF=50°.
故选:C.
11.为了加快城乡对接,建设全域美丽乡村,某地区要对全长4000米的道路进行改造,为了尽量减少施工对交通的影响,施工队的工作效率增加了30%,结果提前7天完成,设施工队原计划每天铺x米,则下列方程正确的是( )
A. B.
C. D.
【分析】根据为了尽量减少施工对交通的影响,施工队的工作效率增加了30%,结果提前7天完成,可以列出相应的分式方程,从而可以解答本题.
【解答】解:由题意可得,
=7,
故选:D.
12.如图所示,已知△ABC与△DEF均为等边三角形,且AB=2,DB=1,现△ABC静止不动,△DEF沿着直线EC以每秒1个单位的速度向右移动设△DEF移动的时间为x,△DEF与△ABC重合的面积为y,则能大致反映y与x函数关系的图象是( )
A. B.
C. D.
【分析】要找出准确反映y与x之间对应关系的图象,需分析在不同阶段中y随x变化的情况,由题意知,在△DEF移动的过程中,重叠部分总为等腰三角形;据此根据重合部分的边长的不同分情况讨论求解.
【解答】解:由题意知:在△DEF移动的过程中,重叠部分总为等腰三角形.
当0<x≤1时,如图所示:
此时重合部分(BH)的边长为x,则y=;
当1<x≤2时,如图所示:
此时重合部分的边长为1,则y=;
当2<x≤3时,如图所示:
此时重合部分的边长为3﹣x,则y=.
由以上分析可知,这个分段函数的图象左边为抛物线的一部分且开口向上,中间为一条线段,右边为抛物线的一部分且开口向上.
故选:A.
二、填空题(本大题共4个小题,每小题3分,共12分)
13.如图,国内截至目前部分地区新冠肺炎治愈出院人数,则这组数据的中位数是 391 .
地区
湖北省
中国香港
中国台湾
上海市
北京市
删东省
河北省
浙江省
治愈
63612
173
50
348
434
1368
310
1228
【分析】根据中位数的定义,把8个数据从大到小排列后,中位数是第4和第5个数的平均数.
【解答】解:把8个数据从大到小排列为63612,1368,1228,434,348,310,173,50,
第4和第5个数分别是434,348,
故中位数为(434+348)÷2=391.
故答案为:391.
14.我国上海的“磁悬浮”列车,依靠“磁悬浮”技术使列车悬浮在轨道上行驶,从而减小阻力,因此列车时速可超过400公里.现在一个轨道长为180cm的“磁悬浮”轨道架上做钢球碰撞实验,如图所示,轨道架上安置三个大小、质量完全相同的钢球A、B、C、左右各有一个钢制挡板D和E,其中C到左挡板的距离为40cm,B到右挡板的距离为50cm,A、B两球相距30cm.碰撞实验中(钢球大小、相撞时间不记),钢球的运动都是匀速的,当一钢球以一速度撞向另一静止钢球时,这个钢球停留在被撞钢球的位置,被撞钢球则以同样的速度向前运动,钢球撞到左右挡板则以相同的速度反向运动,现A球以每秒10cm的速度向右匀速运动.
(1) 44 秒后B球第二次撞向右挡板E;
(2) (36n+8) 秒后B球第n(n为正整数)次撞向右挡板E.
【分析】(1)设t秒后第二次撞向右挡板,根据速度×时间=路程,列方程求解即可;
(2)由(1)得出第二次撞向右挡板的时间,根据题意后面再撞向右挡板的间隔时间相同,即可得出第n次撞向右挡板的时间.
【解答】解:(1)设t秒后第二次撞向右挡板,
由题意得:10t=30+50+180×2,
解得t=44,
故答案为:44;
(2)由题知每相邻两次撞击间隔时间相等,
为:180×2÷10=36(秒),
由(1)知第二次撞击时间为44秒,
∴第n次撞击右挡板的时间为(36n+44﹣36)=(36n+8),
故答案为:36n+8.
15.已知圆锥的轴截面是边长为6的等边三角形,则这个圆锥的侧面积是 18π .
【分析】易得圆锥的底面半径及母线长,那么圆锥的侧面积=底面周长×母线长÷2.
【解答】解:∵圆锥的轴截面是一个边长为6的等边三角形,
∴底面半径=3,底面周长=6π,
∴圆锥的侧面积=×6π×6=18π.
故答案为:18π.
16.如图,△ABC中,AD平分∠BAC,∠ACB=3∠B,CE⊥AD,AC=8,BC=BD,则CE= .
【分析】延长CE交AB于F,过点D作DH⊥AB于H,DN⊥AC于N,过点A作AM⊥BC于M,由ASA证得△AEF≌△AEC,得出AF=AC=8,∠AFE=∠ACE,EF=CE,证明∠B=∠ECD,得出CF=BF,由BC=BD,得出=,由三角形面积得出==,求出AB=AC=,即可得出结果.
【解答】解:延长CE交AB于F,过点D作DH⊥AB于H,DN⊥AC于N,过点A作AM⊥BC于M,如图所示:
∵CE⊥AD,
∴∠AEF=∠AEC=90°,
∵AD平分∠BAC,
∴∠FAE=∠CAE,DH=DN,
在△AEF与△AEC中,,
∴△AEF≌△AEC(ASA),
∴AF=AC=8,∠AFE=∠ACE,EF=CE,
∵∠AFC=∠B+∠ECD,
∴∠ACF=∠B+∠ECD,
∴∠ACB=2∠ECD+∠B,
∵∠ACB=3∠B,
∴2∠ECD+∠B=3∠B,
∴∠B=∠ECD,
∴CF=BF,
∵BC=BD,
∴=,
S△ADB=DH•AB=AM•BD,S△ACD=DN•AC=AM•CD,
∴=,
即==,
∴AB=AC=,
∴CF=BF=﹣8=,
∴CE=CF=,
故答案为:.
三、解答题(本大题共9个小题,共分)
17.(8分)计算:(1﹣π)0﹣|﹣|+(﹣1)2018﹣()﹣1.
【分析】原式利用零指数幂、负整数指数幂法则,绝对值的代数意义,以及乘方的意义计算即可求出值.
【解答】解:原式=1﹣2+1﹣2=﹣2.
18.(8分)先化简,再求值:()×,其中a=2.
【分析】根据分式的运算法则即可求出答案.
【解答】解:原式=×
=
=,
当a=2时,
原式==4.
19.(8分)如图,已知△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,D、E是BC边上的点,将△ABD绕点A旋转,得到△ACD′.
(1)求∠DAD′的度数.
(2)当∠DAE=45°时,求证:DE=D′E;
【分析】(1)旋转的性质即可得到结论;
(2)利用旋转的性质得AD=AD′,∠DAD′=∠BAC=90°,再计算出∠EAD′=∠DAE=45°,则利用“SAS”可判断△AED≌△AED′,所以DE=D′E.
【解答】解:(1)∵将△ABD绕点A旋转,得到△ACD′
∴∠DAD′=∠BAC,
∵∠BAC=90°,
∴∠DAD′=90°;
(2)证明:∵△ABD绕点A旋转,得到△ACD′,
∴AD=AD′,∠DAD′=∠BAC=90°,
∵∠DAE=45°
∴∠EAD′=∠DAD′﹣∠DAE=90°﹣45°=45°,
∴∠EAD′=∠DAE,
在△AED与△AED′中,
∴△AED≌△AED′(SAS),
∴DE=D′E.
20.(8分)某数学小组将课外书大概分四类:“文学名著”、“科普”、“人文社科”和“猎奇类”,在校内对你最喜欢读的一类书进行调查,随机调查了若干人(每名学生必选一种且只能从这四项中选择一项),并将调查结果绘制成不完整的统计图.
(1)求本次共抽查了多少名学生;
(2)请补全条形统计图,并求出“科普”类书在扇形统计图中圆心角的度数;
(3)若该学校共有2000名学生,请你估计最喜欢读“猎奇类”书的学生有多少名?
【分析】(1)根据人文社科的人数和所占的百分比求出总人数;
(2)用总人数减去其它项目的人数求出科普的人数,补全统计图;用360°乘以“科普”所占的百分比即可得出“科普”类书在扇形统计图中圆心角的度数;
(3)用总人数乘以“猎奇类”所占的百分比即可.
【解答】解:(1)本次共抽查的学生有:35÷35%=100(名);
(2)选择“科普”的人数有:100﹣15﹣35﹣10=40(人),
补全统计图如下:
“科普”类书在扇形统计图中圆心角的度数是360°×=144°;
(3)2000×=200(名),
答:最喜欢读“猎奇类”书的学生有200名.
21.(8分)如图,AB为⊙O的直径,C为⊙O上一点,AD与过C点的直线互相垂直,垂足为D,AC平分∠DAB.
(1)求证:DC为⊙O的切线.
(2)若AD=3,DC=,求⊙O的半径.
【分析】(1)如图,连接OC,根据已知条件可以证明∠OCA=∠DAC,得AD∥OC,由AD⊥DC,得OC⊥DC,进而可得DC为⊙O的切线;
(2)过点O作OE⊥AC于点E,根据Rt△ADC中,AD=3,DC=,可得∠DAC=30°,再根据垂径定理可得AE的长,进而可得⊙O的半径.
【解答】解:(1)如图,连接OC,
∵OA=OC,
∴∠OAC=∠OCA,
∵AC平分∠DAB,
∴∠DAC=∠OAC,
∴∠OCA=∠DAC,
∴AD∥OC,
∵AD⊥DC,
∴OC⊥DC,
又OC是⊙O的半径,
∴DC为⊙O的切线;
(2)过点O作OE⊥AC于点E,
在Rt△ADC中,AD=3,DC=,
∴tan∠DAC==,
∴∠DAC=30°,
∴AC=2DC=2,
∵OE⊥AC,
根据垂径定理,得
AE=EC=AC=,
∵∠EAO=∠DAC=30°,
∴OA==2,
∴⊙O的半径为2.
22.(8分)一批货物要运往某地,货主准备租用汽车运输公司的甲、乙两种货车,已知过去两次租用这两种货车的运货情况如表:
第一次
第二次
甲种货车数量
2辆
5辆
乙种货车数量
3辆
6辆
累计运货重量
14吨
32吨
(1)分别求甲、乙两种货车每辆载重多少吨?
(2)现租用该公司3辆甲种货车和5辆乙种货车刚好一次运完这批货物,如果按每吨付运费120元计算,货主应付运费多少元?
【分析】(1)设甲种货车每辆载重x吨,乙种货车每辆载重y吨,根据过去两次租用这两种货车的运货情况表中的数据,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)利用总运费=每吨货物所需运费×(甲种货车每辆载重×租用甲种货车的数量+乙种货车每辆载重×租用乙种货车的数量),即可求出结论.
【解答】解:(1)设甲种货车每辆载重x吨,乙种货车每辆载重y吨,
依题意得:,
解得:.
答:甲种货车每辆载重4吨,乙种货车每辆载重2吨.
(2)120×(4×3+2×5)=120×(12+10)=120×22=2640(元).
答:货主应付运费2640元.
23.(8分)如图,将一个正方形纸片AOBC放置在平面直角坐标系中,点A(0,6),B(6,0).动点E在边AO上,点F在边BC上,沿EF折叠该纸片,使点O的对应点M始终落在边AC上(点M不与A,C重合),点B落在点N处,MN与BC交于点P.
(1)求点C的坐标;
(2)当点M落在AC的中点时,求点E的坐标;
(3)当点M在边AC上移动时,设AM=t,求点E的坐标(用t表示).
【分析】(1)由正方形的性质可得OB=OA=6=BC=AC,AC∥OB,AO∥BC,即可求解;
(2)设OE=x,则EM=OE=x,AE=6﹣x,在直角三角形AEM中,由勾股定理可求解;
(3)设OE=m,则EM=OE=m,AE=6﹣m,在直角三角形AEM中,由勾股定理可求解.
【解答】解:(1)∵四边形AOBC是正方形,点A(0,6),B(6,0),
∴OB=OA=6=BC=AC,AC∥OB,AO∥BC,
∴点C(6,6);
(2)∵点M是边AC的中点,
∴AM=AC=3,
由折叠可得EM=OE,
设OE=x,则EM=OE=x,AE=6﹣x,
在Rt△AEM中,EM2=AM2+AE2,
即x2=32+(6﹣x)2,解得x=.
∴E(0,);
(3)设OE=m,则EM=OE=m,AE=6﹣m,
在Rt△AEM中,EM2=AM2+AE2,
即m2=t2+(6﹣m)2,解得x=,
∴E(0,).
24.(8分)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣x2+2x+3与x轴交于A、B两点(点A在点B左侧),与y轴交于点C,过点C作CD⊥y轴,交抛物线于点D,连接AD.
(1)点P为线段AD上方抛物线上的一动点,点E是线段AD上一动点,连接PA,PD,PE,当△PAD面积最大时,求PE+AE的最小值;
(2)在(1)中,PE+AE取得最小值时,过点E作EF⊥x轴,垂足为点F,将△AEF绕点F顺时针旋转90°后得到△A′E′F,点A、E的对应点分别为A′、E′,在直线AD上是否存在一点Q,使得△DE′Q为等腰三角形?若存在,直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
【分析】(1)先求出点A,B,C,D的坐标,进而求出直线AD的解析式,设P(m,﹣m2+2m+3),PQ=﹣m2+2m+3﹣m﹣1=﹣m2+m+2,进而用△PAD面积最大,求出点P的坐标,再判断出∠BAD=45°,进而判断出EF=AE,得出点P,E,F在同一条线上时,PE+AE取得最小值,即可得出结论;
(2)借助(1)的结论判断出DE'⊥x轴于E,再分三种情况利用等腰三角形的性质求解,即可得出结论.
【解答】解:(1)如图1,针对于抛物线y=﹣x2+2x+3,
令x=0,则y=3,
∴C(0,3),
令y=0,则﹣x2+2x+3=0,
∴x=﹣1或x=3,
∴A(﹣1,0),B(3,0),
∵CD⊥y轴,
∴D(2,3),
∴直线AD的解析式为y=x+1,
设点P(m,﹣m2+2m+3),
过点P作PQ∥y轴交AD于H,则Q(m,m+1),
∴PQ=﹣m2+2m+3﹣m﹣1=﹣m2+m+2,
∴S△PAD=PQ(xD﹣xA)=(﹣m2+m+2)×(2+1)=﹣(x﹣)2+,
∴当x=时,△PAD的面积最大,
∴P(,),
过点D作DG⊥x轴于G,
∴DG=3,OG=2,
∴AG=3,
∴AG=DG,
∴∠DAG=45°,
过点E作EF⊥x轴于F,则EF=AE,
要PE+AE最小,则PE+EF最小,
∴点P,E,F在同一条线上时,
∴PE+EF最小值=yP=,
即PE+AE最小值为;
(2)如图2,
由(1)知,点P,E,F在同一条线上,
∵EF⊥x轴,
∴F(,0),
∴EF=AF=﹣(﹣1)=,
由旋转知,E'F=EF=,
∴OE'=OF+E'F=2,
∴E'(2,0),∵D(2,3),
∴DE'⊥x轴,
∵△DE′Q为等腰三角形,
∴①当QD=QE'时,
由旋转知,∠AEF=∠E'EF=45°,
∴∠DEE'=90°,
∵∠ADE'=45°,
∴DE=EE',
∴点P和点E重合,
∵E(,),
∴Q(,),
②当DE'=QE'时,由(1)知,AE'=DE',
∴点Q和点A重合,
∴Q(﹣1,0),
③当DQ=DE'时,设点Q(n,n+1),
∴=3,
∴n=2±,
∴Q(2﹣,3﹣)或(2+,3+),
即满足条件的点Q的坐标为(,)或(﹣1,0)或(2﹣,3﹣)或(2+,3+).
25.(8分)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AD平分∠BAC交BC于点D,O为AB上一点,经过点A,D的⊙O分别交AB,AC于点E,F,连接OF交AD于点G.
(1)求证:BC是⊙O的切线;
(2)求证:AD2=AB•AF;
(3)若BE=8,sinB=,求AD的长,
【分析】(1)先判断出OD∥AC,得出∠ODB=90°,即可得出结论;
(2)先判断出∠AEF=∠B.再判断出∠AEF=∠ADF,进而得出∠B=∠ADF,进而判断出△ABD∽△ADF,即可得出结论;
(3)先利用三角函数求出⊙O的半径,进而求出AE,AB,再判断出∠AEF=∠B,进而利用三角函数求出AF,最后借助(2)的结论即可得出结论.
【解答】解:(1)如图1,连接OD,则OA=OD,
∴∠ODA=∠OAD,
∵AD是∠BAC的平分线,
∴∠OAD=∠CAD,
∴∠ODA=∠CAD,
∴OD∥AC,
∴∠ODB=∠C=90°,
∵点D在⊙O上,
∴BC是⊙O的切线;
(2)如图2,
连接OD,DF,EF,
∵AE是⊙O的直径,
∴∠AFE=90°=∠C,
∴EF∥BC,
∴∠B=∠AEF,
∵∠AEF=∠ADF,
∴∠B=∠ADF,
由(1)知,∠BAD=∠DAF,
∴△ABD∽△ADF,
∴,
∴AD2=AB•AF;
(3)如图3,
连接OD,由(1)知,OD⊥BC,
∴∠BDO=90°,
设⊙O的半径为R,则OA=OD=OE=R,
∵BE=8,
∴OB=BE+OE=8+R,
在Rt△BDO中,sinB=,
∴sinB==,
∴R=5,
∴AE=2OE=10,AB=BE+2OE=18,
连接EF,由(2)知,∠AEF=∠B,∠AFE=∠C=90°,
∴sin∠AEF=sinB=,
在Rt△AFE中,sin∠AEF===,
∴AF=
由(2)知,AD2=AB•AF=18×=,
∴AD==.
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