2022年江西省宜春市高安市中考数学一模试卷(word版含答案)
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一、选择题(本大题共6小题,每小题3分,共18分.每小题只有一个正确选项)
1.(3分)﹣2的倒数是( )
A.2 B. C.﹣ D.﹣2
2.(3分)如图,几何体的俯视图是( )
A. B. C. D.
3.(3分)第七次人口普查显示,高安市常住人口约为740000人,将数据740000用科学记数法表示为( )
A.74×104 B.7.4×105 C.0.74×106 D.7.4×107
4.(3分)如图,EF与AB,BC,CD分别交于点E,G,F,且∠1=∠2=30°,EF⊥AB,则下列结论错误的是( )
A.AB∥CD B.∠3=60° C.FG=FC D.GF⊥CD
5.(3分)如图,是一个小正方体的展开图,把展开图折叠成小正方体后,有“三”字一面的相对面上的字是( )
A.高 B.同 C.创 D.安
6.(3分)若将抛物线平移,有一个点既在平移前的抛物线上,又在平移后的抛物线上,则称这个点为“平衡点”.现将抛物线C1:y=(x﹣2)2﹣4向右平移m(m>0)个单位长度后得到新的抛物线C2,若(4,n)为“平衡点”,则m的值为( )
A.2 B.1 C.4 D.3
二、填空题(本大题共6小题,每小题3分,共18分)
7.(3分)利用完全平方公式计算:(m+3)2= .
8.(3分)若关于x的方程x2﹣kx﹣12=0的一个根为3,则k的值为 .
9.(3分)因式分解:x2﹣4= .
10.(3分)中国古代的算筹计数法可追溯到公元前5世纪.摆法有纵式和横式两种(如图所示),以算筹计数的方法是摆个位为纵,十位为横,百位为纵,千位为横……这样纵横依次交替,宋代以后出现了笔算,在个位数划上斜线以表示负数,如表示﹣752,表示2369,则表示 .
11.(3分)如图,一次函数y=x+的图象与x轴、y轴分别交于点A,B,把直线AB绕点B顺时针旋转30°交x轴于点C,则线段AC长为 .
12.(3分)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠B=30°,BC=12,点D为BC的中点,点E为AB上一点,把△BDE沿DE翻折得到△FDE,若FE与△ABC的直角边垂直,则BE的长为 .
三、(本大题共5小题,每小题6分,共30分)
13.(6分)计算:
(1)(﹣)0+||+tan60°;
(2).
14.(6分)解不等式组并把解表示在数轴上.
15.(6分)根据省教育厅《关于认真做好2022年初中毕业生升学体育考试工作的通知》精神,凡报考我市普通高中、中等职业学校、五年制高职的应届、往届初中毕业生,均须参加2022年初中毕业升学体育考试,考试项目分为必考项目和选考项目,必考项目含男生1000米跑,女生800米跑;选考项目由考上从七个项目中任选2项,男生选考项目含50米跑、立定跳远、投掷实心球、引体向上、篮球运球、足球运球、排球垫球,女生选考项目含50米跑、立定跳远、一分钟仰卧起坐、引体向上、篮球运球、足球运球、排球垫球.小康决定从50米跑、立定跳远、投掷实心球(分别用A,B,C表示)选2项考试,每个项目选到的可能性相同.
(1)“小康选到引体向上”是 事件;
(2)请用列表或画树状图的方法,求小康选到50米跑、立定跳远的概率.
16.(6分)已知△ABC的顶点A、B、C在网格格点上,按要求在网格中画图.
(1)△ABC绕点O逆时针旋转90°得到△A1B1C1;
(2)画△A1B1C1关于点O的中心对称图形△A2B2C2.
17.(6分)政府为应对新冠疫情,促进经济发展,对商家打折销售进行了补贴,不打折时,6个A商品,5个B商品,总费用114元.3个A商品,7个B商品,总费用111元.打折后,小明购买了9个A商品和8个B商品共用了141.6元.
(1)求出商品A、B每个的标价.
(2)若商品A、B的折扣相同,商店打几折出售这两种商品?小明在此次购物中得到了多少优惠?
四、(本大题共3小题,每小题8分,共24分)
18.(8分)如图,一次函数y=kx﹣2k(k≠0)的图象与反比例函数y=(m﹣1≠0)的图象交于点C,与x轴交于点A,过点C作CB⊥y轴,垂足为B,若S△ABC=3.
(1)求点A的坐标及m的值;
(2)若AB=2,求一次函数的表达式.
19.(8分)每年都有很多人因火灾丧失生命,某校为提高学生的逃生意识,开展了“防火灾,爱生命”的防火灾知识竞赛,现从该校七、八年级中各抽取10名学生的竞赛成绩(百分制)进行整理、描述和分析(成绩得分用x表示,共分成四组:A:80≤x<85,B:85≤x<90,C:90≤x<95,D:95≤x≤100),下面给出了部分信息:
七年级抽取的10名学生的竞赛成绩是:100,81,84,83,90,89,89,98,97,99;
八年级抽取的10名学生的竞赛成绩是:100,80,85,83,90,95,92,93,93,99;
七、八年级抽取的学生竞赛成绩统计表
年级
平均分
中位数
众数
方差
七年级
91
a
89
45.2
八年级
91
92.5
b
39.2
请根据相关信息,回答以下问题:
(1)直接写出表格中a,b的值并补全八年级抽取的学生竞赛成绩频数分布直方图;
(2)根据以上数据,你认为该校七、八年级中哪个年级学生掌握防火安全知识较好?请说明理由(一条理由即可);
(3)该校七年级有800人,八年级有1000人参加了此次竞赛活动,请估计参加此次竞赛活动成绩优秀(x≥90)的学生人数是多少.
20.(8分)长嘴壶茶艺表演是一项深受群众喜爱的民俗文化,是我国茶文化的一部分,所用到的长嘴壶更是历史悠久,源远流长.图①是现今使用的某款长嘴壶放置在水平桌面上的照片,图②是其抽象示意图,l是水平桌面,测得壶身AD=BC=3AE=24cm,AB=30cm,CD=22cm,且CD∥AB.壶嘴EF=80cm,∠FED=70°.
(1)求FE与水平桌面l的夹角;
(2)如图③,若长嘴壶中装有若干茶水,绕点A转动壶身,当恰好倒出茶水时,EF∥l,求此时点F下落的高度.(结果保留一位小数).
参考数据:sin80°≈0.98,cos80°≈0.17,tan80°≈5.67,sin70°≈0.94,cos70°≈0.34,tan70°≈2.75.
五、(本大题共2小题,每小题9分,共18分)
21.(9分)如图,AB是⊙O的直径,E,C是⊙O上两点,且=,连接AE,AC.过点C作CD⊥AE交AE的延长线于点D.
(1)判定直线CD与⊙O的位置关系,并说明理由;
(2)连接OE,连接BE交OC于F,若AB=4,CD=,
①求证:四边形DEFC是矩形;②求图中阴影部分的面积.
22.(9分)如图,在矩形ABCD中,AB=8,AD=4,点P是对角线BD上一点,连接AP,AE⊥AP,且=,连接BE.
(1)当DP=2时,求BE的长.
(2)四边形AEBP可能为矩形吗?如果不可能,请说明理由;如果可能,求出此时四边形AEBP的面积.
六、(本大题共12分)
23.(12分)定义:点P(m,m)是平面直角坐标系内一点,将函数l的图象位于直线x=m左侧部分,以直线y=m为对称轴翻折,得到新的函数l′的图象,我们称函数l′的函数是函数l的相关函数,函数l′的图象记作F1,函数l的图象未翻折的部分记作F2,图象F1和F2合起来记作图象F.
例如:函数l的解析式为y=x2﹣1,当m=1时,它的相关函数l′的解析式为y=﹣x2+3(x<1).
(1)如图,函数l的解析式为y=﹣x+2,当m=﹣1时,它的相关函数l′的解析式为y= .
(2)函数l的解析式为y=﹣,当m=0时,图象F上某点的纵坐标为﹣2,求该点的横坐标.
(3)已知函数l的解析式为y=x2﹣4x+3,
①已知点A、B的坐标分别为(0,2)、(6,2),图象F与线段AB只有一个公共点时,结合函数图象,求m的取值范围;
②若点C(x,n)是图象F上任意一点,当m﹣2≤x≤5时,n的最小值始终保持不变,求m的取值范围(直接写出结果).
2022年江西省宜春市高安市中考数学一模试卷
答案与解析
一、选择题(本大题共6小题,每小题3分,共18分.每小题只有一个正确选项)
1.(3分)﹣2的倒数是( )
A.2 B. C.﹣ D.﹣2
【分析】根据倒数定义可知,﹣2的倒数是﹣.
【解答】解:﹣2的倒数是﹣.
故选:C.
2.(3分)如图,几何体的俯视图是( )
A. B. C. D.
【分析】找到从上面看所得到的图形即可,注意看见的棱用实线表示.
【解答】解:从上面看,左边是一个正方形,右边是一个圆.
故选:D.
3.(3分)第七次人口普查显示,高安市常住人口约为740000人,将数据740000用科学记数法表示为( )
A.74×104 B.7.4×105 C.0.74×106 D.7.4×107
【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是正数;当原数的绝对值<1时,n是负数.
【解答】解:将740000用科学记数法表示为:7.4×105.
故选:B.
4.(3分)如图,EF与AB,BC,CD分别交于点E,G,F,且∠1=∠2=30°,EF⊥AB,则下列结论错误的是( )
A.AB∥CD B.∠3=60° C.FG=FC D.GF⊥CD
【分析】先根据平行线的判定可得AB∥CD,根据直角三角形的性质可得∠3,根据含30°的直角三角形的性质可得FG=GC,再由平行线的性质得到GF⊥CD,即可得出结论.
【解答】解:∵∠1=∠2=30°,
∴AB∥CD,故A不符合题意;
∵EF⊥AB,
∴∠BEG=90°,
∴∠3=90°﹣30°=60°,故B不符合题意;
∵∠2=30°,
∴FG=GC,故C符合题意;
∵AB∥CD,EF⊥AB,
∴GF⊥CD,故D不符合题意.
故选:C.
5.(3分)如图,是一个小正方体的展开图,把展开图折叠成小正方体后,有“三”字一面的相对面上的字是( )
A.高 B.同 C.创 D.安
【分析】根据正方体的表面展开图找相对面的方法,“Z”字两端是对面判断即可.
【解答】解:有“迎”字一面的相对面上的字是:高,
故选:A.
6.(3分)若将抛物线平移,有一个点既在平移前的抛物线上,又在平移后的抛物线上,则称这个点为“平衡点”.现将抛物线C1:y=(x﹣2)2﹣4向右平移m(m>0)个单位长度后得到新的抛物线C2,若(4,n)为“平衡点”,则m的值为( )
A.2 B.1 C.4 D.3
【分析】将(4,n)代入平移前抛物线解析式求得n的值;然后将(4,n)代入平移后抛物线解析式求得m的值.
【解答】解:根据题意,将(4,n)代入抛物线C1:y=(x﹣2)2﹣4,
得到:n=(4﹣2)2﹣4=0,
所以“平衡点”为(4,0).
将抛物线C1:y=(x﹣2)2﹣4向右平移m(m>0)个单位得到新抛物线C2:y=(x﹣2﹣m)2﹣4.
将(4,0)代入新抛物线C2:y=(x﹣2﹣m)2﹣4,得0=(4﹣2﹣m)2﹣4.
解得m=4.
故选:C.
二、填空题(本大题共6小题,每小题3分,共18分)
7.(3分)利用完全平方公式计算:(m+3)2= m2+6m+9 .
【分析】根据公式计算即可得答案.
【解答】解:(m+3)2
=m2+2×3•m+32
=m2+6m+9,
故答案为:m2+6m+9,
8.(3分)若关于x的方程x2﹣kx﹣12=0的一个根为3,则k的值为 ﹣1 .
【分析】把x=3代入方程得出9﹣3k﹣12=0,求出方程的解即可.
【解答】解:把x=3代入方程x2﹣kx﹣12=0得:9﹣3k﹣12=0,
解得:k=﹣1,
故答案为:﹣1.
9.(3分)因式分解:x2﹣4= (x+2)(x﹣2) .
【分析】直接利用平方差公式分解因式得出答案.
【解答】解:x2﹣4=(x+2)(x﹣2).
故答案为:(x+2)(x﹣2).
10.(3分)中国古代的算筹计数法可追溯到公元前5世纪.摆法有纵式和横式两种(如图所示),以算筹计数的方法是摆个位为纵,十位为横,百位为纵,千位为横……这样纵横依次交替,宋代以后出现了笔算,在个位数划上斜线以表示负数,如表示﹣752,表示2369,则表示 ﹣7516 .
【分析】根据算筹表示数字的规则,依次寻找表格中对应的数字即可.
【解答】解:由题意可知,表示﹣7516.
故答案为:﹣7516.
11.(3分)如图,一次函数y=x+的图象与x轴、y轴分别交于点A,B,把直线AB绕点B顺时针旋转30°交x轴于点C,则线段AC长为 .
【分析】根据一次函数表达式求出点A和点B坐标,得到△OAB为等腰直角三角形和AB的长,过点C作CD⊥AB,垂足为D,证明△ACD为等腰直角三角形,设CD=AD=x,结合旋转的度数,用两种方法表示出BD,得到关于x的方程,解之即可.
【解答】解:∵一次函数y=x+的图象与x轴、y轴分别交于点A、B,
令x=0,则y=.
令y=0,则x=﹣,
则A(﹣,0),B(0,),
则△OAB为等腰直角三角形,∠ABO=45°,
∴AB==2,
过点C作CD⊥AB,垂足为D,
∵∠CAD=∠OAB=45°,
∴△ACD为等腰直角三角形,设CD=AD=x,
∴AC==x,
由旋转的性质可知∠ABC=30°,
∴BC=2CD=2x,
∴BD==x,
又BD=AB+AD=2+x,
∴2+x=x,
解得:x=+1,
∴AC=x=(+1)=,
故答案是:.
12.(3分)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠B=30°,BC=12,点D为BC的中点,点E为AB上一点,把△BDE沿DE翻折得到△FDE,若FE与△ABC的直角边垂直,则BE的长为 6或2或6 .
【分析】分三种情况::①当EF⊥BC,且F在BC下方时,由BC=12,D是BC中点,△BDE沿DE翻折得到△FDE,可得DF=BD=6,∠F=∠B=30°,从而BG=DG+BD=9,在Rt△BEG中,BE==6;②当EF⊥BC,且F在BC上方时,由△BDE沿DE翻折得到△FDE,得DF=BD=6,∠F=∠B=30°,BH=BD﹣DH=3,在Rt△BEH中,∠B=30°,可得BE==2;③当EF⊥AC时,由EF∥BC,得∠FED=∠EDB,根据△BDE沿DE翻折得到△FDE,有∠EDB=∠EDF,BE=EF,BD=DF,故∠FED=∠EDF,EF=DF,从而BE=EF=DF=BD=6.
【解答】解:①当EF⊥BC,且F在BC下方时,如图:
∵BC=12,D是BC中点,
∴BD=6,
∵△BDE沿DE翻折得到△FDE,
∴DF=BD=6,∠F=∠B=30°,
在Rt△DFG中,DG=DF=3,
∴BG=DG+BD=9,
在Rt△BEG中,∠B=30°,
∴BE==6;
②当EF⊥BC,且F在BC上方时,如图:
∵△BDE沿DE翻折得到△FDE,
∴DF=BD=6,∠F=∠B=30°,
在Rt△DFH中,DH=DF=3,
∴BH=BD﹣DH=3,
在Rt△BEH中,∠B=30°,
∴BE==2;
③当EF⊥AC时,如图:
∵∠C=90°,
∴EF∥BC,
∴∠FED=∠EDB,
∵△BDE沿DE翻折得到△FDE,
∴∠EDB=∠EDF,BE=EF,BD=DF,
∴∠FED=∠EDF,
∴EF=DF,
∴BE=EF=DF=BD=6,
综上所述,BE的长为:6或2或6,
故答案为:6或2或6.
三、(本大题共5小题,每小题6分,共30分)
13.(6分)计算:
(1)(﹣)0+||+tan60°;
(2).
【分析】(1)先去绝对值、计算零指数幂、把特殊角三角函数值代入,再计算即可;
(2)将除化为乘,分子分母分解因式,约分后再计算加减法.
【解答】解:(1)原式=1+2﹣+
=3;
(2)原式=•﹣
=﹣
=.
14.(6分)解不等式组并把解表示在数轴上.
【分析】根据不等式的性质求出不等式的解集,根据找不等式组解集的规律找出不等式组的解集即可.
【解答】解:,
由①得 x≥﹣2,
由②得x<2,
∴不等式组的解集是﹣2≤x<2,
把不等式组的解集在数轴上表示为:
.
15.(6分)根据省教育厅《关于认真做好2022年初中毕业生升学体育考试工作的通知》精神,凡报考我市普通高中、中等职业学校、五年制高职的应届、往届初中毕业生,均须参加2022年初中毕业升学体育考试,考试项目分为必考项目和选考项目,必考项目含男生1000米跑,女生800米跑;选考项目由考上从七个项目中任选2项,男生选考项目含50米跑、立定跳远、投掷实心球、引体向上、篮球运球、足球运球、排球垫球,女生选考项目含50米跑、立定跳远、一分钟仰卧起坐、引体向上、篮球运球、足球运球、排球垫球.小康决定从50米跑、立定跳远、投掷实心球(分别用A,B,C表示)选2项考试,每个项目选到的可能性相同.
(1)“小康选到引体向上”是 不可能 事件;
(2)请用列表或画树状图的方法,求小康选到50米跑、立定跳远的概率.
【分析】(1)根据随机事件和不可能事件的概念判断即可;
(2)列表得出所有等可能结果,从中找到符合条件的结果数,再根据概率公式求解即可.
【解答】解:(1)由题意知,“小康选到引体向上”是不可能事件,
故答案为:不可能;
(2)列表如下:
A
B
C
A
(B,A)
(C,A)
B
(A,B)
(C,B)
C
(A,C)
(B,C)
由表知,共有6种等可能结果,其中小康选到50米跑、立定跳远的有2种结果,
所以小康选到50米跑、立定跳远的概率为=.
16.(6分)已知△ABC的顶点A、B、C在网格格点上,按要求在网格中画图.
(1)△ABC绕点O逆时针旋转90°得到△A1B1C1;
(2)画△A1B1C1关于点O的中心对称图形△A2B2C2.
【分析】(1)分别作出A,B,C的对应点A1,B1,C1即可;
(2)分别作出A1,B1,C1的对应点A2,B2,C2即可;
【解答】解:(1)△A1B1C1如图所示;
(2)△A2B2C2如图所示;
17.(6分)政府为应对新冠疫情,促进经济发展,对商家打折销售进行了补贴,不打折时,6个A商品,5个B商品,总费用114元.3个A商品,7个B商品,总费用111元.打折后,小明购买了9个A商品和8个B商品共用了141.6元.
(1)求出商品A、B每个的标价.
(2)若商品A、B的折扣相同,商店打几折出售这两种商品?小明在此次购物中得到了多少优惠?
【分析】(1)设每个A商品的标价为x元,每个B商品的标价为y元,根据“不打折时,6个A商品,5个B商品,总费用114元.3个A商品,7个B商品,总费用111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)设商店打m折出售这两种商品,根据“打折后,小明购买了9个A商品和8个B商品共用了141.6元”,即可得出关于m的一元一次方程,解之即可得出m的值,再利用获得的优惠=不打折时购买这些商品所需费用﹣打折后购买这些商品所需费用,即可求出结论.
【解答】解:(1)设每个A商品的标价为x元,每个B商品的标价为y元,
依题意得:,
解得:.
答:每个A商品的标价为9元,每个B商品的标价为12元.
(2)设商店打m折出售这两种商品,
依题意得:9×9×+8×12×=141.6,
解得:m=8,
9×9+12×8﹣141.6=35.4(元).
答:商店打8折出售这两种商品,小明在此次购物中得到了35.4元的优惠.
四、(本大题共3小题,每小题8分,共24分)
18.(8分)如图,一次函数y=kx﹣2k(k≠0)的图象与反比例函数y=(m﹣1≠0)的图象交于点C,与x轴交于点A,过点C作CB⊥y轴,垂足为B,若S△ABC=3.
(1)求点A的坐标及m的值;
(2)若AB=2,求一次函数的表达式.
【分析】(1)令y=0,则kx﹣2k=0,所以x=2,得到A(2,0),设C(a,b),因为BC⊥y轴,所以B(0,b),BC=﹣a,因为△ABC的面积为3,列出方程得到ab=﹣6,所以m﹣1=﹣6,所以m=﹣5;
(2)因为AB=2,在直角三角形AOB中,利用勾股定理列出方程,得到b2+4=8,得到b=2,从而C(﹣3,2),将C坐标代入到一次函数中即可求解.
【解答】解:(1)令y=0,则kx﹣2k=0,
∴x=2,
∴A(2,0),
设C(a,b),
∵CB⊥y轴,
∴B(0,b),
∴BC=﹣a,
∵S△ABC=3,
∴,
∴ab=﹣6,
∴m﹣1=ab=﹣6,
∴m=﹣5,
即A(2,0),m=﹣5;
(2)在Rt△AOB中,AB2=OA2+OB2,
∵,
∴b2+4=8,
∴b2=4,
∴b=±2,
∵b>0,
∴b=2,
∴a=﹣3,
∴C(﹣3,2),
将C(﹣3,2)代入到直线解析式中得,
∴一次函数的表达式为.
19.(8分)每年都有很多人因火灾丧失生命,某校为提高学生的逃生意识,开展了“防火灾,爱生命”的防火灾知识竞赛,现从该校七、八年级中各抽取10名学生的竞赛成绩(百分制)进行整理、描述和分析(成绩得分用x表示,共分成四组:A:80≤x<85,B:85≤x<90,C:90≤x<95,D:95≤x≤100),下面给出了部分信息:
七年级抽取的10名学生的竞赛成绩是:100,81,84,83,90,89,89,98,97,99;
八年级抽取的10名学生的竞赛成绩是:100,80,85,83,90,95,92,93,93,99;
七、八年级抽取的学生竞赛成绩统计表
年级
平均分
中位数
众数
方差
七年级
91
a
89
45.2
八年级
91
92.5
b
39.2
请根据相关信息,回答以下问题:
(1)直接写出表格中a,b的值并补全八年级抽取的学生竞赛成绩频数分布直方图;
(2)根据以上数据,你认为该校七、八年级中哪个年级学生掌握防火安全知识较好?请说明理由(一条理由即可);
(3)该校七年级有800人,八年级有1000人参加了此次竞赛活动,请估计参加此次竞赛活动成绩优秀(x≥90)的学生人数是多少.
【分析】(1)根据中位数、众数的意义求解即可,求出“C组”的频数才能补全频数分布直方图;
(2)从中位数、众数、方差的角度比较得出结论;
(3)分别计算七年级、八年级优秀人数即可.
【解答】解:(1)将七年级10名学生的成绩从小到大排列后,处在中间位置的两个数的平均数为=89.5,因此中位数是89.5,即a=89.5,;
八年级10名学生成绩出现次数最多的是93,共出现2次,因此众数是93,即b=93,
八年级10名学生成绩处在“C组”的有10﹣2﹣3﹣1=4(人),补全频数分布直方图如下:
(2)八年级成绩较好,理由:八年级学生成绩的中位数、众数都比七年级的高且八年级学生成绩的方差较小,比较稳定;
(3)800×+1000×=1100(人),
答:参加此次竞赛活动成绩优秀(x≥90)的学生人数是1100人.
20.(8分)长嘴壶茶艺表演是一项深受群众喜爱的民俗文化,是我国茶文化的一部分,所用到的长嘴壶更是历史悠久,源远流长.图①是现今使用的某款长嘴壶放置在水平桌面上的照片,图②是其抽象示意图,l是水平桌面,测得壶身AD=BC=3AE=24cm,AB=30cm,CD=22cm,且CD∥AB.壶嘴EF=80cm,∠FED=70°.
(1)求FE与水平桌面l的夹角;
(2)如图③,若长嘴壶中装有若干茶水,绕点A转动壶身,当恰好倒出茶水时,EF∥l,求此时点F下落的高度.(结果保留一位小数).
参考数据:sin80°≈0.98,cos80°≈0.17,tan80°≈5.67,sin70°≈0.94,cos70°≈0.34,tan70°≈2.75.
【分析】(1)延长FE交l于点O,分别过点D作DM⊥l,垂足为M,过点C作CN⊥l,垂足为N,可得四边形DMNC是平行四边形,从而可得MN=CD,进而可求出AM的长度,然后在Rt△ADM中,利用锐角三角函数的定义求出∠DAO,最后利用三角形内角和定理进行计算即可解答;
(2)利用图②,过点F作FH⊥l,垂足为H,过点E作EG⊥l,垂足为G,过点E作EP⊥FH,垂足为P,可得四边形PHGE是矩形,从而可得EP∥GH,PH=EG,进而可得∠FEP=∠AOE=30°,然后在Rt△FPE中求出FP,再在Rt△AEG中,求出EG,即可求出FH,利用图③,过点E作EQ⊥l,垂足为Q,在Rt△EQA中,求出EQ,最后利用FH减去EQ进行计算即可解答.
【解答】解:(1)延长FE交l于点O,分别过点D作DM⊥l,垂足为M,过点C作CN⊥l,
垂足为N,
∴∠AEO=∠FED=70°,
∠AMD=∠BNC=90°,DM∥CN,
∵CD∥AB,
∴四边形DMNC是平行四边形,
∴DM=CN,MN=DC=22(cm),
∵AD=BC,
∴Rt△ADM≌Rt△BCN(HL),
∴AM=BN===4(cm),
在Rt△ADM中,cos∠DAM==≈0.17,
∴∠DAM=80°,
∴∠AOE=180°﹣∠AEO﹣∠DAM=30°,
∴FE与水平桌面l的夹角为30°;
(2)过点F作FH⊥l,垂足为H,过点E作EG⊥l,垂足为G,过点E作EP⊥FH,垂足为P,
∴∠EGH=∠FHG=∠EPH=90,
∴四边形PHGE是矩形,
∴EP∥GH,PH=EG
∴∠FEP=∠AOE=30°,
在Rt△FPE中,EF=80cm,
∴FP=EF=40(cm),
∵AD=3AE,
∴AE=8(cm),
在Rt△AEG中,∠DAO=80°,
∴EG=AEsin80°≈8×0.98=7.84cm,
∴PH=EG=7.84(cm),
∴FH=FP+PH=47.84(cm),
过点E作EQ⊥l,垂足为Q,
∵EF∥l,
∴∠FED=∠QAE=70°,
在Rt△EQA中,AE=8cm,
∴EQ=AEsin70°≈8×0.94=7.52(cm),
∴FH﹣EQ=47.84﹣7.52=40.32≈40.3(cm),
∴点F下落的高度约为40.3cm.
五、(本大题共2小题,每小题9分,共18分)
21.(9分)如图,AB是⊙O的直径,E,C是⊙O上两点,且=,连接AE,AC.过点C作CD⊥AE交AE的延长线于点D.
(1)判定直线CD与⊙O的位置关系,并说明理由;
(2)连接OE,连接BE交OC于F,若AB=4,CD=,
①求证:四边形DEFC是矩形;②求图中阴影部分的面积.
【分析】(1)连接OC,根据=,求得∠CAD=∠BAC,根据等腰三角形的性质得到∠BAC=∠ACO,推出AD∥OC,根据平行线的性质得到OC⊥CD,于是得到CD是⊙O的切线;
(2)①连接OE,连接BE交OC于F,根据垂径定理得到OC⊥BE,BF=EF,由圆周角定理得到∠AEB=90°,于是得到结论;
②根据矩形的性质得到EF=CD,根据勾股定理得到AE=2,求得∠AOE=60°,连接CE,推出CE∥AB,根据三角形和扇形的面积公式即可得到结论.
【解答】(1)解:直线CD与⊙O相切,
理由:连接OC,
∵=,
∴∠CAD=∠BAC,
∵OA=OC,
∴∠BAC=∠ACO,
∴∠CAD=∠ACO,
∴AD∥OC,
∵AD⊥CD,
∴OC⊥CD,
∵OC是⊙O的半径,
∴CD是⊙O的切线;
(2)①证明:∵=,
∴OC⊥BE,BF=EF,
∵AB是⊙O的直径,
∴∠AEB=90°,
∴∠FED=∠D=∠EFC=90°,
∴四边形DEFC是矩形,
②解:∵四边形DEFC是矩形,
∴EF=CD=,
∴BE=2,
∴AE===2,
∴AE=AB,
∴∠ABE=30°,
∴∠AOE=60°,
∴∠BOE=120°,
∵=,
∴∠COE=∠BOC=60°,
连接CE,
∵OE=OC,
∴△COE是等边三角形,
∴∠ECO=∠BOC=60°,
∴CE∥AB,
∴S△ACE=S△COE,
∵∠OCD=90°,∠OCE=60°,
∴∠DCE=30°,
∴DE=CD=1,
∴AD=3,
∴图中阴影部分的面积=S△ACD﹣S扇形COE=×3﹣=﹣.
22.(9分)如图,在矩形ABCD中,AB=8,AD=4,点P是对角线BD上一点,连接AP,AE⊥AP,且=,连接BE.
(1)当DP=2时,求BE的长.
(2)四边形AEBP可能为矩形吗?如果不可能,请说明理由;如果可能,求出此时四边形AEBP的面积.
【分析】(1)根据矩形性质和已知条件可得=,证明△ADP∽△ABE,进而可得结论;
(2)结合(1)△ADP∽△ABE,证明四边形AEBP为矩形,再根据勾股定理即可解决问题.
【解答】解:(1)∵四边形ABCD是矩形,AB=8,AD=4,
∴∠DAB=90°,=,
∴=,
∵AP⊥AE,
∴∠PAE=90°,
∴∠DAP+∠PAB=∠PAB+∠BAE,
∴∠DAP=∠BAE,
∴△ADP∽△ABE,
∴,
∴BE=2DP=4;
(2)四边形AEBP可能为矩形,理由如下:
由(1)得△ADP∽△ABE,
∴∠ABE=∠ADB,
∴∠PBE=∠PBA+∠ABE=∠PBA+∠ADB=90°,
当∠APB=90°时,
∵∠APB=∠PAB=∠PBE=90°,
∴四边形AEBP为矩形,
由勾股定理得BD==4,
∵S△ABD=×AB×AD=×BD×AP,
∴AP==,
∴AE=2AP=,
∴S四边形AEBP=AE•AP=.
六、(本大题共12分)
23.(12分)定义:点P(m,m)是平面直角坐标系内一点,将函数l的图象位于直线x=m左侧部分,以直线y=m为对称轴翻折,得到新的函数l′的图象,我们称函数l′的函数是函数l的相关函数,函数l′的图象记作F1,函数l的图象未翻折的部分记作F2,图象F1和F2合起来记作图象F.
例如:函数l的解析式为y=x2﹣1,当m=1时,它的相关函数l′的解析式为y=﹣x2+3(x<1).
(1)如图,函数l的解析式为y=﹣x+2,当m=﹣1时,它的相关函数l′的解析式为y= y=x﹣4(x<﹣1) .
(2)函数l的解析式为y=﹣,当m=0时,图象F上某点的纵坐标为﹣2,求该点的横坐标.
(3)已知函数l的解析式为y=x2﹣4x+3,
①已知点A、B的坐标分别为(0,2)、(6,2),图象F与线段AB只有一个公共点时,结合函数图象,求m的取值范围;
②若点C(x,n)是图象F上任意一点,当m﹣2≤x≤5时,n的最小值始终保持不变,求m的取值范围(直接写出结果).
【分析】(1)运用“相关函数”的定义结合待定系数法解答即可;
(2)先写出图象F的解析式,再分别将y=﹣2代入,解得x值,即可得出该点的横坐标;
(3)①先根据“相关函数”的定义得出图象F的解析式,再运用二次函数图象和性质分类讨论:当F2经过点(m,2)时,当F1经过点(m,2)时,当F1经过点A(0,2)时,当F1经过点B(6,2)时,综合得出结论即可;
②由n的最小值始终保持不变,结合抛物线对称轴为直线x=2,可得出m≤2,再由m﹣2≤x≤5,结合二次函数增减性列不等式求解即可.
【解答】解:(1)根据题意,将函数l的解析式为y=﹣x+2的图象沿直线y=﹣1翻折,设所得函数l′的解析式为y=kx+b,
在y=﹣x+2(x<﹣1)取两点(﹣2,3),(﹣4,4),可得到这两点关于直线y=﹣1的对称点(﹣2,﹣5)和(﹣4,﹣6),
把(﹣2,﹣5)和(﹣4,﹣6)分别代入y=kx+b,
得:,
解得:,
∴函数l′的解析式为y=x﹣4(x<﹣1).
(2)根据题意,可得图象F的解析式为:y=,
当y=﹣2时,=﹣2,=﹣2,
解得:x=,x=﹣,
∴该点的横坐标为或﹣;
(3)①根据题意,得图象F的解析式为:y=,
当F2经过点(m,2)或当y=2时,x2﹣4x+3=2,
解得:m=x=2±;
当F1经过点(m,2)或当y=2时,﹣(m﹣2)2+2m+1=2,
解得:m=1或5;
当F1经过点A(0,2)时,﹣(﹣2)2+2m+1=2,
解得:m=;
当F1经过点B(6,2)时,﹣(6﹣2)2+2m+1=2,
解得:m=;
随着m的增大,图象F2的左端点先落在AB上(两个交点),F1的端点落在AB上(一个交点),图象F1经过点A(两个交点),图象F2的左端点再次落在AB上(一个交点),图象F1的端点落在AB上(无交点),图象F1经过点B(一个交点),
∴m的取值范围为:2﹣<m≤1,<m≤2+或5<m≤.
②∵n的最小值始终保持不变,
∴m≤2,
∵m﹣2≤x≤5,
∴﹣(m﹣2﹣2)2+2m+1≥﹣1,整理得:(m﹣5)2﹣11≤0,
令(m﹣5)2﹣11=0,
解得:m1=5﹣,m2=5+,
∴5﹣≤m≤2.
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