2021年湖北省武汉市洪山区中考数学模拟试卷(5月份)(word版 含答案)
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一、选择题(共10小题,每小题3分,共30分)
1.﹣2的相反数是( )
A. B.﹣ C.2 D.﹣2
2.式子在实数范围内有意义,则a的取值范围是( )
A.a≥﹣2 B.a≤﹣2 C.a=0 D.a≥2
3.下列事件中,是必然事件的是( )
A.任意买一张电影票,座位号是2的倍数
B.13个人中至少有两个人生肖相同
C.车辆随机到达一个路口,遇到红灯
D.明天一定会下雨
4.下列四个标志中,既是中心对称图形,又是轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
5.如图,这是一个由5个完全相同的小正方体组成的立体图形,它的主视图是( )
A. B. C. D.
6.袋中有三个小球,分别为1个红球和2个黄球,它们除颜色外完全相同.随机取出一个小球然后放回,则两次取出的小球颜色不同的概率为( )
A. B. C. D.
7.已知A(m+1,y1),B(3﹣m,y2)两点在图象y=+2上,且y1>y2,则m的取值范围是( )
A.m<1 B.m>3
C.1<m<3 D.﹣1<m<1或m>3
8.用描点法画一次函数图象,在如表格中有一组数据错误,这组错误的数据是( )
x
﹣2
﹣1
1
2
y
12
11
10
8
A.(﹣2,12) B.(﹣1,11) C.(1,10) D.(2,8)
9.如图,已知△ABC内接于⊙O,AB=AC,与AC交于点E,连接CD并延长与⊙O过点A的切线交于点F,⊙O的半径为2,则图中阴影部分的面积为( )
A.﹣ B. C.﹣ D.1﹣
10.在平面直角坐标系中,反比例函数y=的图象经过(a,m+2),(b,m),则代数式的值是( )
A. B.﹣ C.2 D.﹣3
二、填空题(共6小题,每小题3分,共18分)
11.= .
12.某车间20名工人日加工零件数如表所示:这些工人日加工零件数的中位数是 .
日加工零件数
4
5
6
7
8
人数
2
6
5
4
3
13.分式方程﹣=1的解是 .
14.在数学实践与综合课上,某兴趣小组同学用航拍无人机对某居民小区的1,2号楼进行测高实践,测得1号楼顶部E的俯角为67°,测得2号楼顶部F的俯角为40°,已知1号楼的高度为20米,且EC和FD分别垂直地面于点C和D,则2号楼的高度为 (结果精确到0.1)(参考数据sin40°≈0.64,cos40°≈0.77,tan40°≈0.84,sin67°≈0.92,cos67°≈0.39,tan67°≈2.36)
15.已知抛物线y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,且a≠0)与x轴相交于点A,B(点A在点B左侧),其中点A(﹣1,0)(0,c),其中2≤c≤3,对称轴为直线x=1
①2a+b=0;②当x≥3时,y<0;④﹣1≤a≤﹣.则其中正确结论的序号为 .
16.小慧用图1中的一副七巧板拼成如图2的“行礼图”,已知正方形ABCD的边长为4,则图2中的h的值为 .
三、解答题(共8题,共72分)
17.(8分)解不等式组
请按下列步骤完成解答:
(Ⅰ)解不等式①,得 ;
(Ⅱ)解不等式②,得 ;
(Ⅲ)把不等式①和②的解集在数轴上表示出来;
(Ⅳ)原不等式组的解集为 .
18.(8分)如图,AB⊥AD,CD⊥AD
19.(8分)“保护环境,人人有责”,为了了解某市的空气质量情况,随机抽取了2019年内该市若干天的空气质量情况作为样本进行统计,绘制了如图所示的条形统计图和扇形统计图(部分信息未给出).
请你根据图中提供的信息,解答下列问题:
(1)补全条形统计图;
(2)估计该市这一年(365天)空气质量达到“优”和“良”的总天数;
(3)计算随机选取这一年内的某一天,空气质量是“优”的概率.
20.(8分)如图是由边长为1的小正方形构成的网格,每个小正方形的顶点叫格点,△ABC的顶点都在格点上(保留作图连线痕迹),并回答问题.
(1)在BC的右边找格点D,连AD,使AD平分∠BAC.
(2)若AD与BC交于E,直接写出的值.
(3)找格点F,连EF,使EF⊥AB于H.
(4)在AC上找点G,连EG,使EG∥AB.
21.(8分)如图,AB是⊙O的直径,AC交⊙O于点D,BE交AC于点F,BC=FC.
(1)求证:BC是⊙O的切线;
(2)若BF=3EF,求tan∠ACE的值.
22.(10分)某公司经营杨梅业务,以3万元/吨的价格向农户收购杨梅后,分拣成A、B两类;B类杨梅深加工后再销售A类杨梅的包装成本为1万元/吨,根据市场调查(单位:万元/吨)与销售数量x(x≥2)之间的函数关系如图(单位:万元)与加工数量t(单位:吨)之间的函数关系是s=12+3t
(1)直接写出A类杨梅平均销售价格y与销售量x之间的函数关系式;
(2)第一次,该公司收购了20吨杨梅,其中A类杨梅有x吨,求w关于x的函数关系式;
(3)第二次,该公司准备投入132万元资金,请设计一种经营方案,并求出最大利润.
23.(10分)△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,F,E是AC上两点,连接BE,且∠EGF=45°.
(1)如图1,若AE=3CE=3,求BG的长;
(2)如图2,若E为AC上任意一点,连接AG;
(3)若E为AC的中点,求EF:FD的值.
24.(12分)已知抛物线y=ax2+bx﹣3经过A(﹣1,0),且与x轴右侧交于B点,对称轴为直线x=1
(1)求抛物线的解析式;
(2)过点C作直线l∥x轴交抛物线于点D,点P在抛物线上,且∠DCP=∠ACO;
(3)直线y=kx+b(k≠b)交抛物线于M、N两点,NH⊥x轴于点H,HQ与MN相交于点Q,求点Q的横坐标.
2021年湖北省武汉市洪山区中考数学模拟试卷(5月份)
参考答案与试题解析
一、选择题(共10小题,每小题3分,共30分)
1.﹣2的相反数是( )
A. B.﹣ C.2 D.﹣2
【分析】根据只有符号不同的两个数互为相反数,可得一个数的相反数.
【解答】解:﹣2的相反数是2,
故选:C.
2.式子在实数范围内有意义,则a的取值范围是( )
A.a≥﹣2 B.a≤﹣2 C.a=0 D.a≥2
【分析】根据二次根式有意义的条件即可求出答案.
【解答】解:由题意可知:a+2≥0,
∴a≥﹣5,
故选:A.
3.下列事件中,是必然事件的是( )
A.任意买一张电影票,座位号是2的倍数
B.13个人中至少有两个人生肖相同
C.车辆随机到达一个路口,遇到红灯
D.明天一定会下雨
【分析】必然事件就是一定发生的事件,依据定义即可判断.
【解答】解:A、“任意买一张电影票,故此选项错误;
B、“13个人中至少有两个人生肖相同”是必然事件;
C、“车辆随机到达一个路口,故此选项错误;
D、“明天一定会下雨”是随机事件;
故选:B.
4.下列四个标志中,既是中心对称图形,又是轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
【分析】根据轴对称图形和中心对称图形的概念,对各选项分析判断即可得解.
【解答】解:A、是轴对称图形,故本选项不合题意;
B、是轴对称图形,故本选项不合题意;
C、既是轴对称图形,故本选项符合题意;
D、是轴对称图形,故本选项不合题意.
故选:C.
5.如图,这是一个由5个完全相同的小正方体组成的立体图形,它的主视图是( )
A. B. C. D.
【分析】根据从正面看得到的图形是主视图,可得答案.
【解答】解:从正面看有三列,从左到右依次有1、1,图形如下:
故选:A.
6.袋中有三个小球,分别为1个红球和2个黄球,它们除颜色外完全相同.随机取出一个小球然后放回,则两次取出的小球颜色不同的概率为( )
A. B. C. D.
【分析】画树状图,共有9个等可能的结果,两次取出的小球颜色不同的结果有4个,再由概率公式求解即可.
【解答】解:画树状图如图:
共有9个等可能的结果,两次取出的小球颜色不同的结果有4个,
∴两次取出的小球颜色不同的概率为,
故选:D.
7.已知A(m+1,y1),B(3﹣m,y2)两点在图象y=+2上,且y1>y2,则m的取值范围是( )
A.m<1 B.m>3
C.1<m<3 D.﹣1<m<1或m>3
【分析】由y=+2可知图象的每一个分支y随x的增大而减小,根据反比例函数的性质得出不等式组,解不等式组即可求解.
【解答】解:由y=+8可知图象的每一个分支y随x的增大而减小.
∵y1>y2,
∴8<m+1<3﹣m或m+8<3﹣m<0或,
解得﹣1<m<1或m>5.
故选:D.
8.用描点法画一次函数图象,在如表格中有一组数据错误,这组错误的数据是( )
x
﹣2
﹣1
1
2
y
12
11
10
8
A.(﹣2,12) B.(﹣1,11) C.(1,10) D.(2,8)
【分析】在坐标系描点,即可得到在同一直线上的三点,从而得到结论
【解答】解:根据表格数据描点,如图,
则点(﹣2,12),11),8)在同一直线上,10)没在这条直线上,
故选:C.
9.如图,已知△ABC内接于⊙O,AB=AC,与AC交于点E,连接CD并延长与⊙O过点A的切线交于点F,⊙O的半径为2,则图中阴影部分的面积为( )
A.﹣ B. C.﹣ D.1﹣
【分析】由切线的性质得:∠OAF=90°,证明△ABC是等边三角形,得∠ABC=∠ACB=∠BAC=60°,根据三角形的内角和定理证明∠BAD=90°,得出△ADF是含30度的直角三角形,得AD=CD=2DF,求出DF=1,AF=,根据阴影部分的面积=S梯形AODF﹣S扇形OAD代入可得结论.
【解答】解:如图1,连接OA,
∵AF是⊙O的切线,
∴∠OAF=90°,
∵AB=AC,∠BAC=60°,
∴△ABC是等边三角形,
∴∠ABC=∠ACB=∠BAC=60°,
∵BD平分∠ABC,
∴∠ABD=∠CBD=30°,
∵∠ADB=∠ACB=60°,
∴∠BAD=90°,
∴BD是⊙O的直径,
∵OA=OB=OD,
∴∠ABO=∠OAB=30°,∠OAD=∠ADO=∠AOD=60°,
∵∠BDC=∠BAC=60°,
∴∠ADF=180°﹣60°﹣60°=60°=∠OAD,
∴OA∥DF,
∴∠F=180°﹣∠OAF=90°,
∵∠DAF=30°,
∴AD=2DF,
∵⊙O的半径为7,
∴AD=OA=2,DF=1,
∵∠AOD=60°,
∴阴影部分的面积为:S梯形AODF﹣S扇形OAD===π.
故选:C.
10.在平面直角坐标系中,反比例函数y=的图象经过(a,m+2),(b,m),则代数式的值是( )
A. B.﹣ C.2 D.﹣3
【分析】根据题意得到=m+2,=m,从而得到﹣=2,进一步得到a﹣b=﹣2ab,代入变形后的代数式即可求得.
【解答】解:∵反比例函数y=的图象经过(a),(b,
∴=m+2,,
∴﹣=5,
∴=2,
∴a﹣b=﹣2ab,
===,
故选:A.
二、填空题(共6小题,每小题3分,共18分)
11.= 9 .
【分析】利用二次根式的性质化简即可.
【解答】解:原式=|﹣9|
=9.
故答案为2.
12.某车间20名工人日加工零件数如表所示:这些工人日加工零件数的中位数是 6 .
日加工零件数
4
5
6
7
8
人数
2
6
5
4
3
【分析】根据中位数的定义求解即可.
【解答】解:这组数据的中位数为=6,
故答案为:6.
13.分式方程﹣=1的解是 x=﹣1.5 .
【分析】分式方程去分母转化为整式方程,求出整式方程的解得到x的值,经检验即可得到分式方程的解.
【解答】解:去分母得:x(x+2)﹣1=x7﹣4,
整理得:x2+2x﹣1=x2﹣2,
移项合并得:2x=﹣3
解得:x=﹣5.5,
经检验x=﹣1.8是分式方程的解.
故答案为:x=﹣1.5.
14.在数学实践与综合课上,某兴趣小组同学用航拍无人机对某居民小区的1,2号楼进行测高实践,测得1号楼顶部E的俯角为67°,测得2号楼顶部F的俯角为40°,已知1号楼的高度为20米,且EC和FD分别垂直地面于点C和D,则2号楼的高度为 45.8米 (结果精确到0.1)(参考数据sin40°≈0.64,cos40°≈0.77,tan40°≈0.84,sin67°≈0.92,cos67°≈0.39,tan67°≈2.36)
【分析】通过作辅助线,构造直角三角形,利用直角三角形的边角关系,分别求出EM,AN,进而计算出2号楼的高度DF即可.
【解答】解:过点E、F分别作EM⊥AB,垂足分别为M、N,
由题意得,EC=20,∠AFN=40°,AB=60,
∴AM=AB﹣MB=60﹣20=40,
在Rt△AEM中,
∵tan∠AEM=,
∴EM==≈16.9,
在Rt△AFN中,
∵tan∠AFN=,
∴AN=tan40°×16.9≈14.6,
∴FD=NB=AB﹣AN=60﹣14.2=45.8,
答:2号楼的高度约为45.8米,
故答案为:45.8米.
15.已知抛物线y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,且a≠0)与x轴相交于点A,B(点A在点B左侧),其中点A(﹣1,0)(0,c),其中2≤c≤3,对称轴为直线x=1
①2a+b=0;②当x≥3时,y<0;④﹣1≤a≤﹣.则其中正确结论的序号为 ①④ .
【分析】根据对称轴即可判断①;由题意抛物线开口向下,由图象上点的坐标特征即可判断②;求得c=﹣3a,由2≤c≤3,即可判断④;求得二次函数的最大值=c+c=c,由2≤c≤3得出二次函数的最大值的最小值,最大值的最大值为4,即可判断③.
【解答】解:由对称轴可知:﹣=1,
∴b=﹣6a,
∴2a+b=0,故①正确;
∵(﹣8,0)关于直线的x=1的对称点是(2,由于与y轴的交点C在(0,3)之间(包括这两点),
∴抛物线的开口向下,
∴x≥3时,y≤0;
∵抛物线经过A(﹣1,3),
∴a﹣b+c=0,
∴c=﹣3a,
∵7≤c≤3,
∴2≤﹣8a≤3,
∴﹣1≤a≤﹣.故④正确;
∵抛物线的开口向下,b=﹣2a,
∴抛物线有最大值:=c﹣a,
∵c=﹣8a,
∴a=﹣c,
∴二次函数的最大值=c+c=c,
∵2≤c≤3.
∴二次函数的最大值的最小值,最大值的最大值为4;
故答案为①④.
16.小慧用图1中的一副七巧板拼成如图2的“行礼图”,已知正方形ABCD的边长为4,则图2中的h的值为 4+ .
【分析】根据七巧板的特征,依次得到②④⑥⑦的高,再相加即可求解.
【解答】解:∵正方形ABCD的边长为4,
∴②的斜边上的高为2,④的高为5,⑦的斜边上的高为,
∴图2中h的值为2+.
故答案为:.
三、解答题(共8题,共72分)
17.(8分)解不等式组
请按下列步骤完成解答:
(Ⅰ)解不等式①,得 x≤1 ;
(Ⅱ)解不等式②,得 x≥﹣3 ;
(Ⅲ)把不等式①和②的解集在数轴上表示出来;
(Ⅳ)原不等式组的解集为 ﹣3≤x≤1 .
【分析】分别求出每一个不等式的解集,根据口诀:同大取大、同小取小、大小小大中间找、大大小小无解了确定不等式组的解集.
【解答】解:,
(Ⅰ)解不等式①,得x≤1,
(Ⅱ)解不等式②,得x≥﹣3,
(Ⅲ)把不等式①和②的解集在数轴上表示出来:
(Ⅳ)原不等式组的解集为﹣4≤x≤1.
故答案为:x≤1,x≥﹣3.
18.(8分)如图,AB⊥AD,CD⊥AD
【分析】由AB⊥AD,CD⊥AD,根据平行线的判定可得CD∥AB,则∠CDA=∠BAD,又因为∠1=∠2,所以可得到∠EDA=∠FAD,即可根据平行线的判定得到DE∥AF.
【解答】证明:∵AB⊥AD,CD⊥AD,
∴CD∥AB,
∴∠CDA=∠BAD,
又∵∠1=∠2,
∴∠EDA=∠FAD,
∴DE∥AF.
19.(8分)“保护环境,人人有责”,为了了解某市的空气质量情况,随机抽取了2019年内该市若干天的空气质量情况作为样本进行统计,绘制了如图所示的条形统计图和扇形统计图(部分信息未给出).
请你根据图中提供的信息,解答下列问题:
(1)补全条形统计图;
(2)估计该市这一年(365天)空气质量达到“优”和“良”的总天数;
(3)计算随机选取这一年内的某一天,空气质量是“优”的概率.
【分析】(1)根据轻度污染的天数除以它所占的百分比,可得样本容量,根据各小组频数之和等于数据总数,可得轻微污染的天数,即可补全条形统计图;
(2)根据一年的时间乘以“优”和“良”所占的百分比,可得答案;
(3)根据样本估计总体的思想,用样本中空气质量是“优”的天数除以样本容量,可得答案.
【解答】解:(1)样本容量3÷5%=60,
60﹣12﹣36﹣4﹣2﹣1=4,
补全条形统计图如图:
(2)由(1)知样本容量是60,
∴该市这一年(365天)空气质量达到“优”和“良”的总天数为:
365×=292(天).
(3)随机选取这一年内的某一天,空气质量是“优”的概率为:.
20.(8分)如图是由边长为1的小正方形构成的网格,每个小正方形的顶点叫格点,△ABC的顶点都在格点上(保留作图连线痕迹),并回答问题.
(1)在BC的右边找格点D,连AD,使AD平分∠BAC.
(2)若AD与BC交于E,直接写出的值.
(3)找格点F,连EF,使EF⊥AB于H.
(4)在AC上找点G,连EG,使EG∥AB.
【分析】(1)本题有4个D点,强调在BC右边后还有3个D点,如图所示.
(2)利用==,或利用E为网格中点求==.
(3)可用三高交于一点找F点.
(4)将BC平移到AK位置,再用线段PQ将AK分为=,连ET交AC于G点,则G为所求.
【解答】解:(1)如图,点D即为所求作.
(2)∵BD3∥AC,
∴==.
(3)如图,线段FH即为所求作.
(4)如图,点G即为所求作.
21.(8分)如图,AB是⊙O的直径,AC交⊙O于点D,BE交AC于点F,BC=FC.
(1)求证:BC是⊙O的切线;
(2)若BF=3EF,求tan∠ACE的值.
【分析】(1)连接AE,利用直径所对的圆周角是直角可得∠AED=90°,利用等弧所对的圆周角相等和等边对等角,通过等量代换得到∠ABC=90°,结论可证;
(2)连接OE,BD,由垂径定理的推论可得OE垂直平分AD,由直径所对的圆周角为直角,可得BD⊥AD,则BD∥OE,由平行线分线段成比例定理可得:.设EH=2a,则BD=6a,由三角形的中位线定理可得OH,圆的半径可求;利用勾股定理可求BD;利用△ABD∽△BCD,可求线段CD,则CH可求,在Rt△EHC中,tan∠ACE=,结论可得.
【解答】解(1)证明:连接AE,如图,
∵AB是⊙O的直径,
∴∠AEB=90°.
∴∠EAF+∠AFE=∠EAB+∠ABE=90°.
∵点E是弧AD的中点,
∴=.
∴∠EAD=∠ABE.
∴∠AFE+∠ABE=90°.
∵∠AFE=∠BFC,
∴∠ABE+∠CFB=90°.
∵BC=FC,
∴∠CFB=∠CBF.
∴∠CBF+∠ABE=90°.
∴∠ABC=90°,
∵AB是⊙O的直径,
∴BC是⊙O的切线.
(2)连接OE,BD,
∵点E是弧AD的中点,
∴OH⊥AD,AH=HD=.
∵AB是⊙O的直径,
∴BD⊥AD.
∴BD∥OE.
∴.
∵BF=3EF,
∴.
设EH=7a,则BD=6a.
∵OE∥BD,OA=OB,
∴OF=BD=3a.
∴OA=OE=OH+HE=5a.
∴AB=8OA=10a.
∴AD=.
∴HD=AD=6a.
∵∠ABC=90°,BD⊥AC,
∴△ABD∽△BCD.
∴.
∴CD=.
∴CH=HD+CD=.
在Rt△EHC中,tan∠ACE=.
22.(10分)某公司经营杨梅业务,以3万元/吨的价格向农户收购杨梅后,分拣成A、B两类;B类杨梅深加工后再销售A类杨梅的包装成本为1万元/吨,根据市场调查(单位:万元/吨)与销售数量x(x≥2)之间的函数关系如图(单位:万元)与加工数量t(单位:吨)之间的函数关系是s=12+3t
(1)直接写出A类杨梅平均销售价格y与销售量x之间的函数关系式;
(2)第一次,该公司收购了20吨杨梅,其中A类杨梅有x吨,求w关于x的函数关系式;
(3)第二次,该公司准备投入132万元资金,请设计一种经营方案,并求出最大利润.
【分析】(1)分段求解:①当2≤x<8时,设直线AB解析式为:y=kx+b,用待定系数法求解;②当x≥8时,y=6;
(2)设销售A类杨梅x吨,则销售B类杨梅(20﹣x)吨.根据利润等于销售总收入减去经营总成本,分段求解:①当2≤x<8时,②当x≥8时,分别求得wA与wB并求和即可;
(3)设该公司用132万元共购买了m吨杨梅,其中A类杨梅为x吨,B类杨梅为(m﹣x)吨,则购买费用为3m万元,A类杨梅加工成本为x万元,B类杨梅加工成本为[12+3(m﹣x)]万元,用含m的式子表示出x,根据利润等于销售总收入减去经营总成本,分段求解:①当2≤x<8时,②当x≥8时,分别求得wA与wB并求和,根据二次函数和一次函数的性质可求得最大利润,从而问题得解.
【解答】解:(1)①当2≤x<8时,设直线AB解析式为:y=kx+b,
将A(3,12),6)代入得:
,
解得,
∴y=﹣x+14(7≤x<8);
②当x≥8时,y=6.
∴A类杨梅平均销售价格y与销售量x之间的函数关系式为:y=;
(2)设销售A类杨梅x吨,则销售B类杨梅(20﹣x)吨.
当2≤x<6时,
wA=x(﹣x+14)﹣x=﹣x2+13x;
wB=9(20﹣x)﹣[12+3(20﹣x)]=108﹣6x,
∴w=wA+wB﹣3×20
=(﹣x8+13x)+(108﹣6x)﹣60
=﹣x2+6x+48;
当x≥8时,
wA=6x﹣x=4x;
wB=9(20﹣x)﹣[12+3(20﹣x)]=108﹣4x,
∴w=wA+wB﹣3×20
=(5x)+(108﹣4x)﹣60
=﹣x+48.
∴w关于x的函数关系式为:w=;
(3)设该公司用132万元共购买了m吨杨梅,其中A类杨梅为x吨,则购买费用为5m万元,B类杨梅加工成本为[12+3(m﹣x)]万元,
∴3m+x+[12+6(m﹣x)]=132,
化简得:x=3m﹣60.
①当2≤x<5时,
wA=x(﹣x+14)﹣x=﹣x2+13x;
wB=9(m﹣x)﹣[12+4(m﹣x)]=6m﹣6x﹣12,
∴w=wA+wB﹣7×m
=(﹣x2+13x)+(6m﹣4x﹣12)﹣3m
=﹣x2+7x+3m﹣12.
将3m=x+60代入得:w=﹣x5+8x+48=﹣(x﹣4)4+64,
∴当x=4时,有最大毛利润64万元,
此时m=,m﹣x=;
②当x≥8时,wA=6x﹣x=8x;
wB=9(m﹣x)﹣[12+3(m﹣x)]=3m﹣6x﹣12,
∴w=wA+wB﹣3×m
=(6x)+(6m﹣6x﹣12)﹣5m
=﹣x+3m﹣12.
将3m=x+60代入得:w=48,
∴当x>2时,有最大毛利润48万元.
综上所述,购买杨梅共吨,B类吨,最大毛利润为64万元.
23.(10分)△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,F,E是AC上两点,连接BE,且∠EGF=45°.
(1)如图1,若AE=3CE=3,求BG的长;
(2)如图2,若E为AC上任意一点,连接AG;
(3)若E为AC的中点,求EF:FD的值.
【分析】(1)首先求出AB、AE,由△ABG∽△EBA即可解决问题;
(2)如图,连接AD,证明A、B、D、G四点共圆,即可解决问题.
(3)如图,连接DE;证明AF=2EF=2λ;证明DE=3λ;证明∠DEF=90°,求出DF=λ,即可解决问题.
【解答】(1)解:如图1中,连接AD.
∵∠A=90°,AB=AC,
∴∠ADB=90°,DA=DB;
∴∠DAB=∠ABD=45°;
∵∠BGD=∠EGF=45°,
∴A、B、D、G四点共圆,
∴∠AGB=∠ADB=90°,
即AG⊥BE;
∴∠ABE+∠BAG=∠BAG+∠EAG,
∴∠EAG=∠ABE,
∴∠BAG=∠AEB,
∵AE=3EC=2,
∴EC=1,AE=3,BE=,
∵∠ABG=∠ABE,∠AGB=∠BAE,
∴△ABG∽△EBA,
∴=,
∴BG=.
(2)证明:如图2中,连接AD;
∵∠A=90°,AB=AC,
∴∠ADB=90°,DA=DB;
∴∠DAB=∠ABD=45°;
∵∠BGD=∠EGF=45°,
∴A、B、D、G四点共圆,
∴∠AGB=∠ADB=90°,
即AG⊥BE;
∴∠ABE+∠BAG=∠BAG+∠EAG,
∴∠EAG=∠ABE,
(3)解:如图4中,连接DE;
∵∠AGE=90°,∠EGF=45°,
∴∠AGF=∠EGF=45°,
∴AF:EF=AG:EG;
∵∠BAE=∠AGE=90°,∠EAG=∠ABE,
∴△ABE∽△GAE,
∴AB:AE=AG:GE=2:1,
∴AF=6EF(设EF为λ)(角平分线的性质定理),
∵点E为AC的中点,
∴AB=AC=6λ;
∵点D、E分别为BC,
∴DE∥AB,DE=,
∴∠DEF=90°;
由勾股定理得:DF2=EF2+DE6=10λ2,
∴DF=λ,
EF:DF=λ:λ=1:.
24.(12分)已知抛物线y=ax2+bx﹣3经过A(﹣1,0),且与x轴右侧交于B点,对称轴为直线x=1
(1)求抛物线的解析式;
(2)过点C作直线l∥x轴交抛物线于点D,点P在抛物线上,且∠DCP=∠ACO;
(3)直线y=kx+b(k≠b)交抛物线于M、N两点,NH⊥x轴于点H,HQ与MN相交于点Q,求点Q的横坐标.
【分析】(1)利用A(﹣1,0),对称轴为直线x=1,可得点B的坐标为(3,0),将A,B的坐标代入抛物线y=ax2+bx﹣3中,利用待定系数法抛物线解析式可求;
(2)根据题意确定点P的位置,分P在直线CD的上方和P在直线CD的下方两种情形解答;过P作PE⊥CD于E,设出P点坐标,用坐标表示出相应线段,根据∠DCP=∠ACO,则得tan∠DCP=tan∠ACO=,可得.列出比例式,P点坐标可求;
(3)过M作MG⊥x轴于G,过Q作QT⊥x轴于T,分别设出M,N,Q的坐标,利用坐标表示出相应线段;将抛物线与直线解析式联立,利用一元二次方程根于系数的关系得出M,N的横坐标的关系;利用△MGA∽△QTH,列出比例式,结论可求.
【解答】解:(1)∵A(﹣1,0),
∴点B的坐标为(5,0).
将A,B的坐标代入抛物线y=ax2+bx﹣5中得:
.
解得:.
∴抛物线的解析式为:y=x2﹣2x﹣3.
(2)①当P在直线CD的上方时,过P作PE⊥CD于E,
∵A(﹣3,0),
∴OA=3.
令x=8,则y=﹣3.
∴C(0,﹣8).
∴OC=3.
设P(m,m2﹣4m﹣3),m>0,m3﹣2m﹣3<7,
∵CD∥x轴,PE⊥CD,
∴CE=m,PE=3﹣(﹣m2+6m+3)=m2﹣6m.
∵tan∠ACO=,∠DCP=∠ACO,
∴tan∠DCP=tan∠ACO=.
∴.
∴.
解得:m=或m=0(不合题意.
∴P().
②当P在直线CD的下方时,过P作PE⊥CD于E,
设P(m,m2﹣7m﹣3),m>0,m2﹣2m﹣3<6,
∵CD∥x轴,PE⊥CD,
∴CE=m,PE=(﹣m2+2m+6)﹣3=﹣m2+8m.
∵tan∠ACO=,∠DCP=∠ACO,
∴tan∠DCP=tan∠ACO=.
∴.
∴.
解得:m=或m=0(不合题意.
∴P().
综上,点P的坐标为().
(3)过点M作MG⊥x轴于G,过Q作QT⊥x轴于T,
∵M,N在直线y=kx+b上,
∴设M(e,ke+b),kf+b),e<0,ke+b>8.
∵MG⊥x轴,NH⊥x轴,
∴OG=﹣e,OH=f.
∴AG=OG﹣OA=﹣e﹣1.
由题意:.
整理得:x2﹣(k+7)x﹣(3+b)=0.
∵e,f是方程x2﹣(k+2)x﹣(3+b)=4的两根,
∴e+f=k+2.ef=﹣b﹣3.
设Q(n,kn+b),kn+b>2,
∵QT⊥x轴,
∴OT=n,QT=kn+b.
∴HT=OH﹣OT=f﹣n.
∵HQ∥MA,
∴∠MAG=∠QHT.
∵∠MGA=∠QTH=90°,
∴△MGA∽△QTH.
∴.
∴.
即:.
∴ken﹣kef+nb﹣bf=ken+be+kn+b.
∴﹣kef+nb﹣bf﹣be﹣kn﹣b=2.
∴﹣kef﹣b(e+f)﹣n(k﹣b)﹣b=0.
将e+f=k+2.ef=﹣b﹣2代入上式整理得:
﹣k(﹣b﹣3)﹣b(k+2)﹣n(k﹣b)﹣b=7.
∴(k﹣b)(3﹣n)=0.
∵k≠b,
∴3﹣n=0.
∴n=3.
∴点Q的横坐标为3.
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