2022届辽宁省锦州市北镇市第一初级中学中考数学五模试卷含解析
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这是一份2022届辽宁省锦州市北镇市第一初级中学中考数学五模试卷含解析,共26页。
2021-2022中考数学模拟试卷
注意事项:
1. 答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、选择题(本大题共12个小题,每小题4分,共48分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.)
1.如图,半径为3的⊙A经过原点O和点C(0,2),B是y轴左侧⊙A优弧上一点,则tan∠OBC为( )
A. B.2 C. D.
2.2016年底安徽省已有13个市迈入“高铁时代”,现正在建设的“合安高铁”项目,计划总投资334亿元人民币.把334亿用科学记数法可表示为( )
A.0.334 B. C. D.
3.﹣3的相反数是( )
A. B. C. D.
4.下列式子成立的有( )个
①﹣的倒数是﹣2
②(﹣2a2)3=﹣8a5
③()=﹣2
④方程x2﹣3x+1=0有两个不等的实数根
A.1 B.2 C.3 D.4
5.如图,小桥用黑白棋子组成的一组图案,第1个图案由1个黑子组成,第2个图案由1个黑子和6个白子组成,第3个图案由13个黑子和6个白子组成,按照这样的规律排列下去,则第8个图案中共有( )和黑子.
A.37 B.42 C.73 D.121
6.扇形的半径为30cm,圆心角为120°,用它做成一个圆锥的侧面,则圆锥底面半径为( )
A.10cm B.20cm C.10πcm D.20πcm
7.如图所示的几何体的主视图正确的是( )
A. B. C. D.
8.如图,四边形ABCD是菱形,∠A=60°,AB=2,扇形BEF的半径为2,圆心角为60°,则图中阴影部分的面积是( )
A. B. C. D.
9.在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=5,AB=13,则sinA的值为( )
A. B. C. D.
10.小华在做解方程作业时,不小心将方程中的一个常数弄脏了而看不清楚,被弄脏的方程是 , 这该怎么办呢?他想了一想,然后看了一下书后面的答案,知道此方程的解是x=5,于是,他很快便补好了这个常数,并迅速地做完了作业。同学们,你能补出这个常数吗?它应该是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
11.完全相同的6个小矩形如图所示放置,形成了一个长、宽分别为n、m的大矩形,则图中阴影部分的周长是( )
A.6(m﹣n) B.3(m+n) C.4n D.4m
12.一个布袋内只装有1个黑球和2个白球,这些球除颜色不同外其余都相同,随机摸出一个球后放回搅匀,再随机摸出一个球,则两次摸出的球都是黑球的概率是( )
A. B. C. D.
二、填空题:(本大题共6个小题,每小题4分,共24分.)
13.如图,在平面直角坐标系xOy中,△ABC可以看作是△DEF经过若干次图形的变化(平移、旋转、轴对称)得到的,写出一种由△DEF得到△ABC的过程____.
14.袋中装有红、绿各一个小球,随机摸出1个小球后放回,再随机摸出一个,则第一次摸到红球,第二次摸到绿球的概率是_____.
15.如图,AD是△ABC的角平分线,DE,DF分别是△ABD和△ACD的高,得到下面四个结论:①OA=OD;②AD⊥EF;③当∠BAC=90°时,四边形AEDF是正方形;④AE2+DF2=AF2+DE2.其中正确的是_________.(填序号)
16.计算(x4)2的结果等于_____.
17.如图,在矩形纸片ABCD中,AB=2cm,点E在BC上,且AE=CE.若将纸片沿AE折叠,点B恰好与AC上的点B1重合,则AC=_____cm.
18.太极揉推器是一种常见的健身器材.基本结构包括支架和转盘,数学兴趣小组的同学对某太极揉推器的部分数据进行了测量:如图,立柱AB的长为125cm,支架CD、CE的长分别为60cm、40cm,支点C到立柱顶点B的距离为25cm.支架CD,CE与立柱AB的夹角∠BCD=∠BCE=45°,转盘的直径FG=MN=60cm,D,E分别是FG,MN的中点,且CD⊥FG,CE⊥MN,则两个转盘的最低点F,N距离地面的高度差为_____cm.(结果保留根号)
三、解答题:(本大题共9个小题,共78分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
19.(6分)如图,在△ABC中,AB=AC,若将△ABC绕点C顺时针旋转180°得到△EFC,连接AF、BE.
(1)求证:四边形ABEF是平行四边形;
(2)当∠ABC为多少度时,四边形ABEF为矩形?请说明理由.
20.(6分)小强的妈妈想在自家的院子里用竹篱笆围一个面积为4平方米的矩形小花园,妈妈问九年级的小强至少需要几米长的竹篱笆(不考虑接缝).
小强根据他学习函数的经验做了如下的探究.下面是小强的探究过程,请补充完整:
建立函数模型:
设矩形小花园的一边长为x米,篱笆长为y米.则y关于x的函数表达式为________;列表(相关数据保留一位小数):
根据函数的表达式,得到了x与y的几组值,如下表:
x
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
5
y
17
10
8.3
8.2
8.7
9.3
10.8
11.6
描点、画函数图象:
如图,在平面直角坐标系xOy中,描出了以上表中各对对应值为坐标的点,根据描出的点画出该函数的图象;
观察分析、得出结论:
根据以上信息可得,当x=________时,y有最小值.
由此,小强确定篱笆长至少为________米.
21.(6分)如图,AB是⊙O的直径,D为⊙O上一点,过弧BD上一点T作⊙O的切线TC,且TC⊥AD于点C.
(1)若∠DAB=50°,求∠ATC的度数;
(2)若⊙O半径为2,TC=,求AD的长.
22.(8分)如图,△ABC内接与⊙O,AB是直径,⊙O的切线PC交BA的延长线于点P,OF∥BC交AC于AC点E,交PC于点F,连接AF.
判断AF与⊙O的位置关系并说明理由;若⊙O的半径为4,AF=3,求AC的长.
23.(8分)如图,直线y=﹣x+2与反比例函数 (k≠0)的图象交于A(a,3),B(3,b)两点,过点A作AC⊥x轴于点C,过点B作BD⊥x轴于点D.
求a,b的值及反比例函数的解析式;若点P在直线y=﹣x+2上,且S△ACP=S△BDP,请求出此时点P的坐标;在x轴正半轴上是否存在点M,使得△MAB为等腰三角形?若存在,请直接写出M点的坐标;若不存在,说明理由.
24.(10分)在矩形ABCD中,两条对角线相交于O,∠AOB=60°,AB=2,求AD的长.
25.(10分)综合与探究:
如图1,抛物线y=﹣x2+x+与x轴分别交于A、B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于C点.经过点A的直线l与y轴交于点D(0,﹣).
(1)求A、B两点的坐标及直线l的表达式;
(2)如图2,直线l从图中的位置出发,以每秒1个单位的速度沿x轴的正方向运动,运动中直线l与x轴交于点E,与y轴交于点F,点A 关于直线l的对称点为A′,连接FA′、BA′,设直线l的运动时间为t(t>0)秒.探究下列问题:
①请直接写出A′的坐标(用含字母t的式子表示);
②当点A′落在抛物线上时,求直线l的运动时间t的值,判断此时四边形A′BEF的形状,并说明理由;
(3)在(2)的条件下,探究:在直线l的运动过程中,坐标平面内是否存在点P,使得以P,A′,B,E为顶点的四边形为矩形?若存在,请直接写出点P的坐标; 若不存在,请说明理由.
26.(12分)如图1,抛物线y=ax2+(a+2)x+2(a≠0),与x轴交于点A(4,0),与y轴交于点B,在x轴上有一动点P(m,0)(0<m<4),过点P作x轴的垂线交直线AB于点N,交抛物线于点M.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若PN:PM=1:4,求m的值;
(3)如图2,在(2)的条件下,设动点P对应的位置是P1,将线段OP1绕点O逆时针旋转得到OP2,旋转角为α(0°<α<90°),连接AP2、BP2,求AP2+的最小值.
27.(12分)如图,在4×4的正方形方格中,△ABC和△DEF的顶点都在边长为1的小正方形的顶点上. 填空:∠ABC= °,BC= ;判断△ABC与△DEF是否相似,并证明你的结论.
参考答案
一、选择题(本大题共12个小题,每小题4分,共48分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.)
1、C
【解析】
试题分析:连结CD,可得CD为直径,在Rt△OCD中,CD=6,OC=2,根据勾股定理求得OD=4
所以tan∠CDO=,由圆周角定理得,∠OBC=∠CDO,则tan∠OBC=,故答案选C.
考点:圆周角定理;锐角三角函数的定义.
2、B
【解析】
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>1时,n是正数;当原数的绝对值<1时,n是负数.
解:334亿=3.34×1010
“点睛”此题考查了科学记数法的表示方法.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,表示时关键要正确确定a的值以及n的值.
3、D
【解析】
相反数的定义是:如果两个数只有符号不同,我们称其中一个数为另一个数的相反数,特别地,1的相反数还是1.
【详解】
根据相反数的定义可得:-3的相反数是3.故选D.
【点睛】
本题考查相反数,题目简单,熟记定义是关键.
4、B
【解析】
根据倒数的定义,幂的乘方、二次根式的混合运算法则以及根的判别式进行判断.
【详解】
解:①﹣的倒数是﹣2,故正确;
②(﹣2a2)3=﹣8a6,故错误;
③(-)=﹣2,故错误;
④因为△=(﹣3)2﹣4×1×1=5>0,所以方程x2﹣3x+1=0有两个不等的实数根,故正确.
故选B.
【点睛】
考查了倒数的定义,幂的乘方、二次根式的混合运算法则以及根的判别式,属于比较基础的题目,熟记计算法则即可解答.
5、C
【解析】
解:第1、2图案中黑子有1个,第3、4图案中黑子有1+2×6=13个,第5、6图案中黑子有1+2×6+4×6=37个,第7、8图案中黑子有1+2×6+4×6+6×6=73个.故选C.
点睛:本题考查了规律型:图形的变化类:通过从一些特殊的图形变化中发现不变的因素或按规律变化的因素,然后推广到一般情况.
6、A
【解析】
试题解析:扇形的弧长为:=20πcm,
∴圆锥底面半径为20π÷2π=10cm,
故选A.
考点:圆锥的计算.
7、D
【解析】
主视图是从前向后看,即可得图像.
【详解】
主视图是一个矩形和一个三角形构成.故选D.
8、B
【解析】
根据菱形的性质得出△DAB是等边三角形,进而利用全等三角形的判定得出△ABG≌△DBH,得出四边形GBHD的面积等于△ABD的面积,进而求出即可.
【详解】
连接BD,
∵四边形ABCD是菱形,∠A=60°,
∴∠ADC=120°,
∴∠1=∠2=60°,
∴△DAB是等边三角形,
∵AB=2,
∴△ABD的高为,
∵扇形BEF的半径为2,圆心角为60°,
∴∠4+∠5=60°,∠3+∠5=60°,
∴∠3=∠4,
设AD、BE相交于点G,设BF、DC相交于点H,
在△ABG和△DBH中,
,
∴△ABG≌△DBH(ASA),
∴四边形GBHD的面积等于△ABD的面积,
∴图中阴影部分的面积是:S扇形EBF-S△ABD=
=.
故选B.
9、C
【解析】
先根据勾股定理求出BC得长,再根据锐角三角函数正弦的定义解答即可.
【详解】
如图,根据勾股定理得,BC==12,
∴sinA=.
故选C.
【点睛】
本题考查了锐角三角函数的定义及勾股定理,熟知锐角三角函数正弦的定义是解决问题的关键.
10、D
【解析】
设这个数是a,把x=1代入方程得出一个关于a的方程,求出方程的解即可.
【详解】
设这个数是a,
把x=1代入得:(-2+1)=1-,
∴1=1-,
解得:a=1.
故选:D.
【点睛】
本题主要考查对解一元一次方程,等式的性质,一元一次方程的解等知识点的理解和掌握,能得出一个关于a的方程是解此题的关键.
11、D
【解析】
解:设小长方形的宽为a,长为b,则有b=n-3a,
阴影部分的周长:
2(m-b)+2(m-3a)+2n=2m-2b+2m-6a+2n=4m-2(n-3a)-6a+2n=4m-2n+6a-6a+2n=4m.
故选D.
12、D
【解析】
试题分析:列表如下
黑
白1
白2
黑
(黑,黑)
(白1,黑)
(白2,黑)
白1
(黑,白1)
(白1,白1)
(白2,白1)
白2
(黑,白2)
(白1,白2)
(白2,白2)
由表格可知,随机摸出一个球后放回搅匀,再随机摸出一个球所以的结果有9种,两次摸出的球都是黑球的结果有1种,所以两次摸出的球都是黑球的概率是.故答案选D.
考点:用列表法求概率.
二、填空题:(本大题共6个小题,每小题4分,共24分.)
13、先以点O为旋转中心,逆时针旋转90°,再将得到的三角形沿x轴翻折.
【解析】
根据旋转的性质,平移的性质即可得到由△DEF得到△ABC的过程.
【详解】
由题可得,由△DEF得到△ABC的过程为:
先以点O为旋转中心,逆时针旋转90°,再将得到的三角形沿x轴翻折.(答案不唯一)
故答案为:先以点O为旋转中心,逆时针旋转90°,再将得到的三角形沿x轴翻折.
【点睛】
本题考查了坐标与图形变化﹣旋转,平移,对称,解题时需要注意:平移的距离等于对应点连线的长度,对称轴为对应点连线的垂直平分线,旋转角为对应点与旋转中心连线的夹角的大小.
14、
【解析】
解:列表如下:
所有等可能的情况有4种,所以第一次摸到红球,第二次摸到绿球的概率=.故答案为.
15、②③④
【解析】
试题解析:根据已知条件不能推出OA=OD,∴①错误;
∵AD是△ABC的角平分线,DE,DF分别是△ABD和△ACD的高,
∴DE=DF,∠AED=∠AFD=90°,
在Rt△AED和Rt△AFD中,
,
∴Rt△AED≌Rt△AFD(HL),
∴AE=AF,
∵AD平分∠BAC,
∴AD⊥EF,∴②正确;
∵∠BAC=90°,∠AED=∠AFD=90°,
∴四边形AEDF是矩形,
∵AE=AF,
∴四边形AEDF是正方形,∴③正确;
∵AE=AF,DE=DF,
∴AE2+DF2=AF2+DE2,∴④正确;
∴②③④正确,
16、x1
【解析】
分析:直接利用幂的乘方运算法则计算得出答案.
详解:(x4)2=x4×2=x1.
故答案为x1.
点睛:本题主要考查了幂的乘方运算,正确掌握运算法则是解题的关键.
17、4
【解析】
∵AB=2cm,AB=AB1,
∴AB1=2cm,
∵四边形ABCD是矩形,AE=CE,
∴∠ABE=∠AB1E=90°
∵AE=CE
∴AB1=B1C
∴AC=4cm.
18、10
【解析】
作FP⊥地面于P,CJ⊥PF于J,FQ∥PA交CD于Q,QH⊥CJ于H.NT⊥地面于T.解直角三角形求出FP、NT即可解决问题.
【详解】
解:作FP⊥地面于P,CJ⊥PF于J,FQ∥PA交CD于Q,QH⊥CJ于H.NT⊥地面于T.
由题意△QDF,△QCH都是等腰直角三角形,四边形FQHJ是矩形,
∴DF=DQ=30cm,CQ=CD−DQ=60−30=30cm,
∴FJ=QH=15cm,
∵AC=AB−BC=125−25=100cm,
∴PF=(15+100)cm,
同法可求:NT=(100+5),
∴两个转盘的最低点F,N距离地面的高度差为=(15+100)-(100+5)=10
故答案为: 10
【点睛】
本题考查解直角三角形的应用,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造直角三角形解决问题,属于中考常考题型.
三、解答题:(本大题共9个小题,共78分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
19、(1)证明见解析(2)当∠ABC=60°时,四边形ABEF为矩形
【解析】
(1)根据旋转得出CA=CE,CB=CF,根据平行四边形的判定得出即可;
(2)根据等边三角形的判定得出△ABC是等边三角形,求出AE=BF,根据矩形的判定得出即可.
【详解】
(1)∵将△ABC绕点C顺时针旋转180°得到△EFC,∴△ABC≌△EFC,∴CA=CE,CB=CF,∴四边形ABEF是平行四边形;
(2)当∠ABC=60°时,四边形ABEF为矩形,理由是:∵∠ABC=60°,AB=AC,∴△ABC是等边三角形,∴AB=AC=BC.
∵CA=CE,CB=CF,∴AE=BF.
∵四边形ABEF是平行四边形,∴四边形ABEF是矩形.
【点睛】
本题考查了旋转的性质和矩形的判定、平行四边形的判定、等边三角形的性质和判定等知识点,能综合运用知识点进行推理是解答此题的关键.
20、见解析
【解析】
根据题意:一边为x米,面积为4,则另一边为米,篱笆长为y=2(x)=2x,由x═()2+4可得当x=2,y有最小值,则可求篱笆长.
【详解】
根据题意:一边为x米,面积为4,则另一边为米,篱笆长为y=2(x)=2x
∵x()2+()2=()2+4,∴x4,∴2x1,∴当x=2时,y有最小值为1,由此小强确定篱笆长至少为1米.
故答案为:y=2x,2,1.
【点睛】
本题考查了反比例函数的应用,完全平方公式的运用,关键是熟练运用完全平方公式.
21、(2)65°;(2)2.
【解析】
试题分析:(2)连接OT,根据角平分线的性质,以及直角三角形的两个锐角互余,证得CT⊥OT,CT为⊙O的切线;
(2)证明四边形OTCE为矩形,求得OE的长,在直角△OAE中,利用勾股定理即可求解.
试题解析:(2)连接OT,∵OA=OT,∴∠OAT=∠OTA,又∵AT平分∠BAD,∴∠DAT=∠OAT,∴∠DAT=∠OTA,∴OT∥AC,又∵CT⊥AC,∴CT⊥OT,∴CT为⊙O的切线;
(2)过O作OE⊥AD于E,则E为AD中点,又∵CT⊥AC,∴OE∥CT,∴四边形OTCE为矩形,∵CT=,∴OE=,又∵OA=2,∴在Rt△OAE中,AE=,∴AD=2AE=2.
考点:2.切线的判定与性质;2.勾股定理;3.圆周角定理.
22、解:(1)AF与圆O的相切.理由为:
如图,连接OC,
∵PC为圆O切线,∴CP⊥OC.
∴∠OCP=90°.
∵OF∥BC,
∴∠AOF=∠B,∠COF=∠OCB.
∵OC=OB,∴∠OCB=∠B.∴∠AOF=∠COF.
∵在△AOF和△COF中,OA=OC,∠AOF=∠COF,OF=OF,
∴△AOF≌△COF(SAS).∴∠OAF=∠OCF=90°.
∴AF为圆O的切线,即AF与⊙O的位置关系是相切.
(2)∵△AOF≌△COF,∴∠AOF=∠COF.
∵OA=OC,∴E为AC中点,即AE=CE=AC,OE⊥AC.
∵OA⊥AF,∴在Rt△AOF中,OA=4,AF=3,根据勾股定理得:OF=1.
∵S△AOF=•OA•AF=•OF•AE,∴AE=.
∴AC=2AE=.
【解析】
试题分析:(1)连接OC,先证出∠3=∠2,由SAS证明△OAF≌△OCF,得对应角相等∠OAF=∠OCF,再根据切线的性质得出∠OCF=90°,证出∠OAF=90°,即可得出结论;
(2)先由勾股定理求出OF,再由三角形的面积求出AE,根据垂径定理得出AC=2AE.
试题解析:(1)连接OC,如图所示:
∵AB是⊙O直径,
∴∠BCA=90°,
∵OF∥BC,
∴∠AEO=90°,∠1=∠2,∠B=∠3,
∴OF⊥AC,
∵OC=OA,
∴∠B=∠1,
∴∠3=∠2,
在△OAF和△OCF中,
,
∴△OAF≌△OCF(SAS),
∴∠OAF=∠OCF,
∵PC是⊙O的切线,
∴∠OCF=90°,
∴∠OAF=90°,
∴FA⊥OA,
∴AF是⊙O的切线;
(2)∵⊙O的半径为4,AF=3,∠OAF=90°,
∴OF==1
∵FA⊥OA,OF⊥AC,
∴AC=2AE,△OAF的面积=AF•OA=OF•AE,
∴3×4=1×AE,
解得:AE=,
∴AC=2AE=.
考点:1.切线的判定与性质;2.勾股定理;3.相似三角形的判定与性质.
23、(1)y=;(2)P(0,2)或(-3,5);(3)M(,0)或(,0).
【解析】
(1)利用点在直线上,将点的坐标代入直线解析式中求解即可求出a,b,最后用待定系数法求出反比例函数解析式;
(2)设出点P坐标,用三角形的面积公式求出S△ACP=×3×|n+1|,S△BDP=×1×|3−n|,进而建立方程求解即可得出结论;
(3)设出点M坐标,表示出MA2=(m+1)2+9,MB2=(m−3)2+1,AB2=32,再三种情况建立方程求解即可得出结论.
【详解】
(1)∵直线y=-x+2与反比例函数y=(k≠0)的图象交于A(a,3),B(3,b)两点,∴-a+2=3,-3+2=b,
∴a=-1,b=-1,
∴A(-1,3),B(3,-1),
∵点A(-1,3)在反比例函数y=上,
∴k=-1×3=-3,
∴反比例函数解析式为y=;
(2)设点P(n,-n+2),
∵A(-1,3),
∴C(-1,0),
∵B(3,-1),
∴D(3,0),
∴S△ACP=AC×|xP−xA|=×3×|n+1|,S△BDP=BD×|xB−xP|=×1×|3−n|,
∵S△ACP=S△BDP,
∴×3×|n+1|=×1×|3−n|,
∴n=0或n=−3,
∴P(0,2)或(−3,5);
(3)设M(m,0)(m>0),
∵A(−1,3),B(3,−1),
∴MA2=(m+1)2+9,MB2=(m−3)2+1,AB2=(3+1)2+(−1−3)2=32,
∵△MAB是等腰三角形,
∴①当MA=MB时,
∴(m+1)2+9=(m−3)2+1,
∴m=0,(舍)
②当MA=AB时,
∴(m+1)2+9=32,
∴m=−1+或m=−1−(舍),
∴M(−1+,0)
③当MB=AB时,(m−3)2+1=32,
∴m=3+或m=3−(舍),
∴M(3+,0)
即:满足条件的M(−1+,0)或(3+,0).
【点睛】
此题是反比例函数综合题,主要考查了待定系数法,三角形的面积的求法,等腰三角形的性质,用方程的思想解决问题是解本题的关键.
24、
【解析】
试题分析:
由矩形的对角线相等且互相平分可得:OA=OB=OD,再由∠AOB=60°可得△AOB是等边三角形,从而得到OB=OA=2,则BD=4,最后在Rt△ABD中,由勾股定理可解得AD的长.
试题解析:
∵四边形ABCD是矩形,
∴OA=OB=OD,∠BAD=90°,
∵∠AOB=60°,
∴△AOB是等边三角形,
∴OB=OA=2,
∴BD=2OB=4,
在Rt△ABD中
∴AD===.
25、(1)A(﹣1,0),B(3,0),y=﹣x﹣;
(2)①A′(t﹣1, t);②A′BEF为菱形,见解析;
(3)存在,P点坐标为(,)或(,﹣).
【解析】
(1)通过解方程﹣x2+x+=0得A(−1,0),B(3,0),然后利用待定系数法确定直线l的解析式;
(2)①作A′H⊥x轴于H,如图2,利用OA=1,OD=得到∠OAD=60°,再利用平移和对称的性质得到EA=EA′=t,∠A′EF=∠AEF=60°,然后根据含30度的直角三角形三边的关系表示出A′H,EH即可得到A′的坐标;
②把A′(t−1,t)代入y=−x2+x+得−(t−1)2+(t−1)+=t,解方程得到t=2,此时A′点的坐标为(2,),E(1,0),然后通过计算得到AF=BE=2,A′F∥BE,从而判断四边形A′BEF为平行四边形,然后加上EF=BE可判定四边形A′BEF为菱形;
(3)讨论:当A′B⊥BE时,四边形A′BEP为矩形,利用点A′和点B的横坐标相同得到t−1=3,解方程求出t得到A′(3,),再利用矩形的性质可写出对应的P点坐标;当A′B⊥EA′,如图4,四边形A′BPE为矩形,作A′Q⊥x轴于Q,先确定此时A′点的坐标,然后利用点的平移确定对应P点坐标.
【详解】
(1)当y=0时,﹣x2+x+=0,解得x1=﹣1,x2=3,则A(﹣1,0),B(3,0),
设直线l的解析式为y=kx+b,
把A(﹣1,0),D(0,﹣)代入得,解得,
∴直线l的解析式为y=﹣x﹣;
(2)①作A′H⊥x轴于H,如图,
∵OA=1,OD=,
∴∠OAD=60°,
∵EF∥AD,
∴∠AEF=60°,
∵点A 关于直线l的对称点为A′,
∴EA=EA′=t,∠A′EF=∠AEF=60°,
在Rt△A′EH中,EH=EA′=t,A′H=EH=t,
∴OH=OE+EH=t﹣1+t=t﹣1,
∴A′(t﹣1, t);
②把A′(t﹣1, t)代入y=﹣x2+x+得﹣(t﹣1)2+(t﹣1)+=t,
解得t1=0(舍去),t2=2,
∴当点A′落在抛物线上时,直线l的运动时间t的值为2;
此时四边形A′BEF为菱形,理由如下:
当t=2时,A′点的坐标为(2,),E(1,0),
∵∠OEF=60°
∴OF=OE=,EF=2OE=2,
∴F(0,),
∴A′F∥x轴,
∵A′F=BE=2,A′F∥BE,
∴四边形A′BEF为平行四边形,
而EF=BE=2,
∴四边形A′BEF为菱形;
(3)存在,如图:
当A′B⊥BE时,四边形A′BEP为矩形,则t﹣1=3,解得t=,则A′(3,),
∵OE=t﹣1=,
∴此时P点坐标为(,);
当A′B⊥EA′,如图,四边形A′BPE为矩形,作A′Q⊥x轴于Q,
∵∠AEA′=120°,
∴∠A′EB=60°,
∴∠EBA′=30°
∴BQ=A′Q=•t=t,
∴t﹣1+t=3,解得t=,
此时A′(1,),E(,0),
点A′向左平移个单位,向下平移个单位得到点E,则点B(3,0)向左平移个单位,向下平移个单位得到点P,则P(,﹣),
综上所述,满足条件的P点坐标为(,)或(,﹣).
【点睛】
本题考查了二次函数的综合题:熟练掌握二次函数图象上点的坐标特征、二次函数的性质、菱形的判定和矩形的性质;会利用待定系数法求函数解析式;理解坐标与图形性质.
26、(1);(2)m=3;(3)
【解析】
(1)本题需先根据图象过A点,代入即可求出解析式;(2)由△OAB∽△PAN可用m表示出PN,且可表示出PM,由条件可得到关于m的方程,则可求得m的值;(3)在y轴上取一点Q,使,可证的△P2OB∽△QOP2,则可求得Q点坐标,则可把AP2+BP2转换为AP2+QP2,利用三角形三边关系可知当A、P2、Q三点在一条线上时,有最小值,则可求出答案.
【详解】
解:(1)∵A(4,0)在抛物线上,
∴0=16a+4(a+2)+2,解得a=﹣,
∴抛物线的解析式为y=;
(2)∵
∴令x=0可得y=2,
∴OB=2,
∵OP=m,
∴AP=4﹣m,
∵PM⊥x轴,
∴△OAB∽△PAN,
∴,
∴,
∴,
∵M在抛物线上,
∴PM=+2,
∵PN:MN=1:3,
∴PN:PM=1:4,
∴,
解得m=3或m=4(舍去);
(3)在y轴上取一点Q,使,如图,
由(2)可知P1(3,0),且OB=2,
∴,且∠P2OB=∠QOP2,
∴△P2OB∽△QOP2,
∴,
∴当Q(0,)时,QP2=,
∴AP2+BP2=AP2+QP2≥AQ,
∴当A、P2、Q三点在一条线上时,AP2+QP2有最小值,
∵A(4,0),Q(0,),
∴AQ==,
即AP2+BP2的最小值为
【点睛】
本题考查了抛物线解析式的求法,抛物线与相似三角形的问题,坐标系里表示三角形的面积及线段和最小值问题,要求会用字母代替长度,坐标,会对代数式进行合理变形,难度相对较大.
27、 (1) (2)△ABC∽△DEF.
【解析】
(1)根据已知条件,结合网格可以求出∠ABC的度数,根据,△ABC和△DEF的顶点都在边长为1的小正方形的顶点上,利用勾股定理即可求出线段BC的长;
(2)根据相似三角形的判定定理,夹角相等,对应边成比例即可证明△ABC与△DEF相似.
【详解】
(1)
故答案为
(2)△ABC∽△DEF.
证明:∵在4×4的正方形方格中,
∴∠ABC=∠DEF.
∵
∴
∴△ABC∽△DEF.
【点睛】
考查勾股定理以及相似三角形的判定,熟练掌握相似三角形的判定方法是解题的关键.
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