2022年黑龙江省哈尔滨市南岗区市级名校中考一模数学试题含解析
展开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,直线l1∥l2,以直线l1上的点A为圆心、适当长为半径画弧,分别交直线l1、l2于点B、C,连接AC、BC.若∠ABC=67°,则∠1=( )
A.23° B.46° C.67° D.78°
2.若,代数式的值是
A.0 B. C.2 D.
3.1903年、英国物理学家卢瑟福通过实验证实,放射性物质在放出射线后,这种物质的质量将减少,减少的速度开始较快,后来较慢,实际上,放射性物质的质量减为原来的一半所用的时间是一个不变的量,我们把这个时间称为此种放射性物质的半衰期,如图是表示镭的放射规律的函数图象,根据图象可以判断,镭的半衰期为( )
A.810 年 B.1620 年 C.3240 年 D.4860 年
4.如图所示的图形为四位同学画的数轴,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
5.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.
6.下列等式正确的是( )
A.x3﹣x2=x B.a3÷a3=a
C. D.(﹣7)4÷(﹣7)2=﹣72
7.如图,甲、乙、丙图形都是由大小相同的小正方体搭成的几何体的俯视图,小正方形中的数字表示该位置小正方体的个数.其中主视图相同的是( )
A.仅有甲和乙相同 B.仅有甲和丙相同
C.仅有乙和丙相同 D.甲、乙、丙都相同
8.下面四个几何体中,左视图是四边形的几何体共有()
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
9.下列图形中,是轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
10.已知△ABC中,∠BAC=90°,用尺规过点A作一条直线,使其将△ABC分成两个相似的三角形,其作法不正确的是( )
A. B.
C. D.
11.一个盒子内装有大小、形状相同的四个球,其中红球1个、绿球1个、白球2个,小明摸出一个球不放回,再摸出一个球,则两次都摸到白球的概率是( )
A. B. C. D.
12.定义运算“※”为:a※b=,如:1※(﹣2)=﹣1×(﹣2)2=﹣1.则函数y=2※x的图象大致是( )
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,正△的边长为,点、在半径为的圆上,点在圆内,将正绕点逆时针针旋转,当点第一次落在圆上时,旋转角的正切值为_______________
14.如图,矩形ABCD面积为40,点P在边CD上,PE⊥AC,PF⊥BD,足分别为E,F.若AC=10,则PE+PF=_____.
15.如图,在平面直角坐标系xOy中,A(-2,0),B(0,2),⊙O的半径为1,点C为⊙O上一动点,过点B作BP⊥直线AC,垂足为点P,则P点纵坐标的最大值为 cm.
16.如图,点E在正方形ABCD的边CD上.若△ABE的面积为8,CE=3,则线段BE的长为_______.
17.分式方程=1的解为_____
18.把抛物线y=x2﹣2x+3沿x轴向右平移2个单位,得到的抛物线解析式为 .
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)已知,抛物线(为常数).
(1)抛物线的顶点坐标为( , )(用含的代数式表示);
(2)若抛物线经过点且与图象交点的纵坐标为3,请在图1中画出抛物线的简图,并求的函数表达式;
(3)如图2,规矩的四条边分别平行于坐标轴,,若抛物线经过两点,且矩形在其对称轴的左侧,则对角线的最小值是 .
20.(6分)已知AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB于H,过CD延长线上一点E作⊙O的切线交AB的延长线于F,切点为G,连接AG交CD于K.
(1)如图1,求证:KE=GE;
(2)如图2,连接CABG,若∠FGB=∠ACH,求证:CA∥FE;
(3)如图3,在(2)的条件下,连接CG交AB于点N,若sinE=,AK=,求CN的长.
21.(6分)如图,经过原点的抛物线y=﹣x2+2mx(m>0)与x轴的另一个交点为A,过点P(1,m)作直线PA⊥x轴于点M,交抛物线于点B.记点B关于抛物线对称轴的对称点为C(点B、C不重合),连接CB、CP.
(I)当m=3时,求点A的坐标及BC的长;
(II)当m>1时,连接CA,若CA⊥CP,求m的值;
(III)过点P作PE⊥PC,且PE=PC,当点E落在坐标轴上时,求m的值,并确定相对应的点E的坐标.
22.(8分)已知四边形ABCD是⊙O的内接四边形,AC是⊙O的直径,DE⊥AB,垂足为E
(1)延长DE交⊙O于点F,延长DC,FB交于点P,如图1.求证:PC=PB;
(2)过点B作BG⊥AD,垂足为G,BG交DE于点H,且点O和点A都在DE的左侧,如图2.若AB= ,DH=1,∠OHD=80°,求∠BDE的大小.
23.(8分)已知反比例函数的图象过点A(3,2).
(1)试求该反比例函数的表达式;
(2)M(m,n)是反比例函数图象上的一动点,其中0<m<3,过点M作直线MB∥x轴,交y轴于点B;过点A作直线AC∥y轴,交x轴于点C,交直线MB于点D.当四边形OADM的面积为6时,请判断线段BM与DM的大小关系,并说明理由.
24.(10分)如图,抛物线y=x2﹣2mx(m>0)与x轴的另一个交点为A,过P(1,﹣m)作PM⊥x轴于点M,交抛物线于点B,点B关于抛物线对称轴的对称点为C
(1)若m=2,求点A和点C的坐标;
(2)令m>1,连接CA,若△ACP为直角三角形,求m的值;
(3)在坐标轴上是否存在点E,使得△PEC是以P为直角顶点的等腰直角三角形?若存在,求出点E的坐标;若不存在,请说明理由.
25.(10分)在△ABC中,AB=AC≠BC,点D和点A在直线BC的同侧,BD=BC,∠BAC=α,∠DBC=β,且α+β=110°,连接AD,求∠ADB的度数.(不必解答)
小聪先从特殊问题开始研究,当α=90°,β=30°时,利用轴对称知识,以AB为对称轴构造△ABD的轴对称图形△ABD′,连接CD′(如图1),然后利用α=90°,β=30°以及等边三角形等相关知识便可解决这个问题.
请结合小聪研究问题的过程和思路,在这种特殊情况下填空:△D′BC的形状是 三角形;∠ADB的度数为 .在原问题中,当∠DBC<∠ABC(如图1)时,请计算∠ADB的度数;在原问题中,过点A作直线AE⊥BD,交直线BD于E,其他条件不变若BC=7,AD=1.请直接写出线段BE的长为 .
26.(12分)在锐角△ABC中,边BC长为18,高AD长为12如图,矩形EFCH的边GH在BC边上,其余两个顶点E、F分别在AB、AC边上,EF交AD于点K,求的值;设EH=x,矩形EFGH的面积为S,求S与x的函数关系式,并求S的最大值.
27.(12分)如图,AD是⊙O的直径,AB为⊙O的弦,OP⊥AD,OP与AB的延长线交于点P,过B点的切线交OP于点C.求证:∠CBP=∠ADB.若OA=2,AB=1,求线段BP的长.
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、B
【解析】
根据圆的半径相等可知AB=AC,由等边对等角求出∠ACB,再由平行得内错角相等,最后由平角180°可求出∠1.
【详解】
根据题意得:AB=AC,
∴∠ACB=∠ABC=67°,
∵直线l1∥l2,
∴∠2=∠ABC=67°,
∵∠1+∠ACB+∠2=180°,
∴∠ACB=180°-∠1-∠ACB=180°-67°-67°=46º.
故选B.
【点睛】
本题考查等腰三角形的性质,平行线的性质,熟练根据这些性质得到角之间的关系是关键.
2、D
【解析】
由可得,整体代入到原式即可得出答案.
【详解】
解:,
,
则原式.
故选:D.
【点睛】
本题主要考查整式的化简求值,熟练掌握整式的混合运算顺序和法则及代数式的求值是解题的关键.
3、B
【解析】
根据半衰期的定义,函数图象的横坐标,可得答案.
【详解】
由横坐标看出1620年时,镭质量减为原来的一半,
故镭的半衰期为1620年,
故选B.
【点睛】
本题考查了函数图象,利用函数图象的意义及放射性物质的半衰期是解题关键.
4、D
【解析】
根据数轴三要素:原点、正方向、单位长度进行判断.
【详解】
A选项图中无原点,故错误;
B选项图中单位长度不统一,故错误;
C选项图中无正方向,故错误;
D选项图形包含数轴三要素,故正确;
故选D.
【点睛】
本题考查数轴的画法,熟记数轴三要素是解题的关键.
5、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.
6、C
【解析】
直接利用同底数幂的乘除运算法则以及有理数的乘方运算法则分别计算得出答案.
【详解】
解:A、x3-x2,无法计算,故此选项错误;
B、a3÷a3=1,故此选项错误;
C、(-2)2÷(-2)3=-,正确;
D、(-7)4÷(-7)2=72,故此选项错误;
故选C.
【点睛】
此题主要考查了同底数幂的乘除运算以及有理数的乘方运算,正确掌握相关运算法则是解题关键.
7、B
【解析】
试题分析:根据分析可知,甲的主视图有2列,每列小正方数形数目分别为2,2;乙的主视图有2列,每列小正方数形数目分别为2,1;丙的主视图有2列,每列小正方数形数目分别为2,2;则主视图相同的是甲和丙.
考点:由三视图判断几何体;简单组合体的三视图.
8、B
【解析】
简单几何体的三视图.
【分析】左视图是从左边看到的图形,因为圆柱的左视图是矩形,圆锥的左视图是等腰三角形,球的左视图是圆,正方体的左视图是正方形,所以,左视图是四边形的几何体是圆柱和正方体2个.故选B.
9、B
【解析】
分析:根据轴对称图形的概念求解.
详解:A、不是轴对称图形,故此选项不合题意;
B、是轴对称图形,故此选项符合题意;
C、不是轴对称图形,故此选项不合题意;
D、不是轴对称图形,故此选项不合题意;
故选B.
点睛:本题考查了轴对称图形,轴对称图形的判断方法:把某个图象沿某条直线折叠,如果图形的两部分能够重合,那么这个是轴对称图形.
10、D
【解析】
分析:根据过直线外一点作这条直线的垂线,及线段中垂线的做法,圆周角定理,分别作出直角三角形斜边上的垂线,根据直角三角形斜边上的垂线,把原直角三角形分成了两个小直角三角形,图中的三个直角三角形式彼此相似的;即可作出判断.
详解:A、在角∠BAC内作作∠CAD=∠B,交BC于点D,根据余角的定义及等量代换得出∠B+∠BAD=90°,进而得出AD⊥BC,根据直角三角形斜边上的垂线,把原直角三角形分成了两个小直角三角形,图中的三个直角三角形式彼此相似的;A不符合题意;
B、以点A为圆心,略小于AB的长为半径,画弧,交线段BC两点,再分别以这两点为圆心,大于两交点间的距离为半径画弧,两弧相交于一点,过这一点与A点作直线,该直线是BC的垂线;根据直角三角形斜边上的垂线,把原直角三角形分成了两个小直角三角形,图中的三个直角三角形是彼此相似的;B不符合题意;
C、以AB为直径作圆,该圆交BC于点D,根据圆周角定理,过AD两点作直线该直线垂直于BC,根据直角三角形斜边上的垂线,把原直角三角形分成了两个小直角三角形,图中的三个直角三角形式彼此相似的;C不符合题意;
D、以点B为圆心BA的长为半径画弧,交BC于点E,再以E点为圆心,AB的长为半径画弧,在BC的另一侧交前弧于一点,过这一点及A点作直线,该直线不一定是BE的垂线;从而就不能保证两个小三角形相似;D符合题意;
故选D.
点睛:此题主要考查了相似变换以及相似三角形的判定,正确掌握相似三角形的判定方法是解题关键.
11、C
【解析】
画树状图求出共有12种等可能结果,符合题意得有2种,从而求解.
【详解】
解:画树状图得:
∵共有12种等可能的结果,两次都摸到白球的有2种情况,
∴两次都摸到白球的概率是:.
故答案为C.
【点睛】
本题考查画树状图求概率,掌握树状图的画法准确求出所有的等可能结果及符合题意的结果是本题的解题关键.
12、C
【解析】
根据定义运算“※” 为: a※b=,可得y=2※x的函数解析式,根据函数解析式,可得函数图象.
【详解】
解:y=2※x=,
当x>0时,图象是y=对称轴右侧的部分;
当x<0时,图象是y=对称轴左侧的部分,
所以C选项是正确的.
【点睛】
本题考查了二次函数的图象,利用定义运算“※”为: a※b=
得出分段函数是解题关键.
二、填空题:(本大题共6个小题,每小题4分,共24分.)
13、
【解析】
作辅助线,首先求出∠DAC的大小,进而求出旋转的角度,即可得出答案.
【详解】
如图,分别连接OA、OB、OD;
∵OA=OB= ,AB=2,
∴△OAB是等腰直角三角形,
∴∠OAB=45°;
同理可证:∠OAD=45°,
∴∠DAB=90°;
∵∠CAB=60°,
∴∠DAC=90°−60°=30°,
∴旋转角的正切值是,
故答案为:.
【点睛】
此题考查等边三角形的性质,旋转的性质,点与圆的位置关系,解直角三角形,解题关键在于作辅助线.
14、4
【解析】
由矩形的性质可得AO=CO=5=BO=DO,由S△DCO=S△DPO+S△PCO,可得PE+PF的值.
【详解】
解:如图,设AC与BD的交点为O,连接PO,
∵四边形ABCD是矩形
∴AO=CO=5=BO=DO,
∴S△DCO=S矩形ABCD=10,
∵S△DCO=S△DPO+S△PCO,
∴10=×DO×PF+×OC×PE
∴20=5PF+5PE
∴PE+PF=4
故答案为4
【点睛】
本题考查了矩形的性质,利用三角形的面积关系解决问题是本题的关键.
15、
【解析】
当AC与⊙O相切于点C时,P点纵坐标的最大值,如图,直线AC交y轴于点D,连结OC,作CH⊥x轴于H,PM⊥x轴于M,DN⊥PM于N,
∵AC为切线,
∴OC⊥AC,
在△AOC中,∵OA=2,OC=1,
∴∠OAC=30°,∠AOC=60°,
在Rt△AOD中,∵∠DAO=30°,
∴OD=OA=,
在Rt△BDP中,∵∠BDP=∠ADO=60°,
∴DP=BD=(2-)=1-,
在Rt△DPN中,∵∠PDN=30°,
∴PN=DP=-,
而MN=OD=,
∴PM=PN+MN=1-+=,
即P点纵坐标的最大值为.
【点睛】
本题是圆的综合题,先求出OD的长度,最后根据两点之间线段最短求出PN+MN的值.
16、5.
【解析】
试题解析:过E作EM⊥AB于M,
∵四边形ABCD是正方形,
∴AD=BC=CD=AB,
∴EM=AD,BM=CE,
∵△ABE的面积为8,
∴×AB×EM=8,
解得:EM=4,
即AD=DC=BC=AB=4,
∵CE=3,
由勾股定理得:BE==5.
考点:1.正方形的性质;2.三角形的面积;3.勾股定理.
17、x=0.1
【解析】
分析:方程两边都乘以最简公分母,化为整式方程,然后解方程,再进行检验.
详解:方程两边都乘以2(x2﹣1)得,
8x+2﹣1x﹣1=2x2﹣2,
解得x1=1,x2=0.1,
检验:当x=0.1时,x﹣1=0.1﹣1=﹣0.1≠0,
当x=1时,x﹣1=0,
所以x=0.1是方程的解,
故原分式方程的解是x=0.1.
故答案为:x=0.1
点睛:本题考查了解分式方程,(1)解分式方程的基本思想是“转化思想”,把分式方程转化为整式方程求解.(2)解分式方程一定注意要验根.
18、y=(x﹣3)2+2
【解析】
根据题意易得新抛物线的顶点,根据顶点式及平移前后二次项的系数不变可得新抛物线的解析式.
【详解】
解:y=x2﹣2x+3=(x﹣1)2+2,其顶点坐标为(1,2).
向右平移2个单位长度后的顶点坐标为(3,2),得到的抛物线的解析式是y=(x﹣3)2+2,
故答案为:y=(x﹣3)2+2.
【点睛】
此题主要考查了次函数图象与几何变换,要求熟练掌握平移的规律:左加右减,上加下减.
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);(2)图象见解析,或;(3)
【解析】
(1)将抛物线的解析式配成顶点式,即可得出顶点坐标;
(2)根据抛物线经过点M,用待定系数法求出抛物线的解析式,即可得出图象,然后将纵坐标3代入抛物线的解析式中,求出横坐标,然后将点再代入反比例函数的表达式中即可求出反比例函数的表示式;
(3)设出A的坐标,表示出C,D的坐标,得到CD的长度,根据题意找到CD的最小值,因为AD的长度不变,所以当CD最小时,对角线AC最小,则答案可求.
【详解】
解:(1),
抛物线的顶点的坐标为.
故答案为:
(2)将代入抛物线的解析式得:
解得:,
抛物线的解析式为.
抛物线的大致图象如图所示:
将代入得:
,
解得:或
抛物线与反比例函数图象的交点坐标为或.
将代入得:,
.
将代入得:,
.
综上所述,反比例函数的表达式为或.
(3)设点的坐标为,
则点的坐标为,
的坐标为.
的长随的增大而减小.
矩形在其对称轴的左侧,抛物线的对称轴为,
当时,的长有最小值,的最小值.
的长度不变,
当最小时,有最小值.
的最小值
故答案为:.
【点睛】
本题主要考查二次函数,反比例函数与几何综合,掌握二次函数,反比例函数的图象与性质是解题的关键.
20、(1)证明见解析;(2)△EAD是等腰三角形.证明见解析;(3).
【解析】
试题分析:
(1)连接OG,则由已知易得∠OGE=∠AHK=90°,由OG=OA可得∠AGO=∠OAG,从而可得∠KGE=∠AKH=∠EKG,这样即可得到KE=GE;
(2)设∠FGB=α,由AB是直径可得∠AGB=90°,从而可得∠KGE=90°-α,结合GE=KE可得∠EKG=90°-α,这样在△GKE中可得∠E=2α,由∠FGB=∠ACH可得∠ACH=2α,这样可得∠E=∠ACH,由此即可得到CA∥EF;
(3)如下图2,作NP⊥AC于P,
由(2)可知∠ACH=∠E,由此可得sinE=sin∠ACH=,设AH=3a,可得AC=5a,CH=4a,则tan∠CAH=,由(2)中结论易得∠CAK=∠EGK=∠EKG=∠AKC,从而可得CK=AC=5a,由此可得HK=a,tan∠AKH=,AK=a,结合AK=可得a=1,则AC=5;在四边形BGKH中,由∠BHK=∠BKG=90°,可得∠ABG+∠HKG=180°,结合∠AKH+∠GKG=180°,∠ACG=∠ABG可得∠ACG=∠AKH,
在Rt△APN中,由tan∠CAH=,可设PN=12b,AP=9b,由tan∠ACG=tan∠AKH=3可得CP=4b,由此可得AC=AP+CP==5,则可得b=,由此即可在Rt△CPN中由勾股定理解出CN的长.
试题解析:
(1)如图1,连接OG.
∵EF切⊙O于G,
∴OG⊥EF,
∴∠AGO+∠AGE=90°,
∵CD⊥AB于H,
∴∠AHD=90°,
∴∠OAG=∠AKH=90°,
∵OA=OG,
∴∠AGO=∠OAG,
∴∠AGE=∠AKH,
∵∠EKG=∠AKH,
∴∠EKG=∠AGE,
∴KE=GE.
(2)设∠FGB=α,
∵AB是直径,
∴∠AGB=90°,
∴∠AGE=∠EKG=90°﹣α,
∴∠E=180°﹣∠AGE﹣∠EKG=2α,
∵∠FGB=∠ACH,
∴∠ACH=2α,
∴∠ACH=∠E,
∴CA∥FE.
(3)作NP⊥AC于P.
∵∠ACH=∠E,
∴sin∠E=sin∠ACH=,设AH=3a,AC=5a,
则CH=,tan∠CAH=,
∵CA∥FE,
∴∠CAK=∠AGE,
∵∠AGE=∠AKH,
∴∠CAK=∠AKH,
∴AC=CK=5a,HK=CK﹣CH=4a,tan∠AKH==3,AK=,
∵AK=,
∴,
∴a=1.AC=5,
∵∠BHD=∠AGB=90°,
∴∠BHD+∠AGB=180°,
在四边形BGKH中,∠BHD+∠HKG+∠AGB+∠ABG=360°,
∴∠ABG+∠HKG=180°,
∵∠AKH+∠HKG=180°,
∴∠AKH=∠ABG,
∵∠ACN=∠ABG,
∴∠AKH=∠ACN,
∴tan∠AKH=tan∠ACN=3,
∵NP⊥AC于P,
∴∠APN=∠CPN=90°,
在Rt△APN中,tan∠CAH=,设PN=12b,则AP=9b,
在Rt△CPN中,tan∠ACN==3,
∴CP=4b,
∴AC=AP+CP=13b,
∵AC=5,
∴13b=5,
∴b=,
∴CN===.
21、(I)4;(II) (III)(2,0)或(0,4)
【解析】
(I)当m=3时,抛物线解析式为y=-x2+6x,解方程-x2+6x=0得A(6,0),利用对称性得到C(5,5),从而得到BC的长;
(II)解方程-x2+2mx=0得A(2m,0),利用对称性得到C(2m-1,2m-1),再根据勾股定理和两点间的距离公式得到(2m-2)2+(m-1)2+12+(2m-1)2=(2m-1)2+m2,然后解方程即可;
(III)如图,利用△PME≌△CBP得到PM=BC=2m-2,ME=BP=m-1,则根据P点坐标得到2m-2=m,解得m=2,再计算出ME=1得到此时E点坐标;作PH⊥y轴于H,如图,利用△PHE′≌△PBC得到PH=PB=m-1,HE′=BC=2m-2,利用P(1,m)得到m-1=1,解得m=2,然后计算出HE′得到E′点坐标.
【详解】
解:(I)当m=3时,抛物线解析式为y=﹣x2+6x,
当y=0时,﹣x2+6x=0,解得x1=0,x2=6,则A(6,0),
抛物线的对称轴为直线x=3,
∵P(1,3),
∴B(1,5),
∵点B关于抛物线对称轴的对称点为C
∴C(5,5),
∴BC=5﹣1=4;
(II)当y=0时,﹣x2+2mx=0,解得x1=0,x2=2m,则A(2m,0),
B(1,2m﹣1),
∵点B关于抛物线对称轴的对称点为C,而抛物线的对称轴为直线x=m,
∴C(2m﹣1,2m﹣1),
∵PC⊥PA,
∴PC2+AC2=PA2,
∴(2m﹣2)2+(m﹣1)2+12+(2m﹣1)2=(2m﹣1)2+m2,
整理得2m2﹣5m+3=0,解得m1=1,m2=,
即m的值为;
(III)如图,
∵PE⊥PC,PE=PC,
∴△PME≌△CBP,
∴PM=BC=2m﹣2,ME=BP=2m﹣1﹣m=m﹣1,
而P(1,m)
∴2m﹣2=m,解得m=2,
∴ME=m﹣1=1,
∴E(2,0);
作PH⊥y轴于H,如图,
易得△PHE′≌△PBC,
∴PH=PB=m﹣1,HE′=BC=2m﹣2,
而P(1,m)
∴m﹣1=1,解得m=2,
∴HE′=2m﹣2=2,
∴E′(0,4);
综上所述,m的值为2,点E的坐标为(2,0)或(0,4).
【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和二次函数的性质;会运用全等三角形的知识解决线段相等的问题;理解坐标与图形性质,记住两点间的距离公式.
22、(1)详见解析;(2)∠BDE=20°.
【解析】
(1)根据已知条件易证BC∥DF,根据平行线的性质可得∠F=∠PBC;再利用同角的补角相等证得∠F=∠PCB,所以∠PBC=∠PCB,由此即可得出结论;(2)连接OD,先证明四边形DHBC是平行四边形,根据平行四边形的性质可得BC=DH=1,在Rt△ABC中,用锐角三角函数求出∠ACB=60°,进而判断出DH=OD,求出∠ODH=20°,再求得∠NOH=∠DOC=40°,根据三角形外角的性质可得∠OAD=∠DOC=20°,最后根据圆周角定理及平行线的性质即可求解.
【详解】
(1)如图1,∵AC是⊙O的直径,
∴∠ABC=90°,
∵DE⊥AB,
∴∠DEA=90°,
∴∠DEA=∠ABC,
∴BC∥DF,
∴∠F=∠PBC,
∵四边形BCDF是圆内接四边形,
∴∠F+∠DCB=180°,
∵∠PCB+∠DCB=180°,
∴∠F=∠PCB,
∴∠PBC=∠PCB,
∴PC=PB;
(2)如图2,连接OD,
∵AC是⊙O的直径,
∴∠ADC=90°,
∵BG⊥AD,
∴∠AGB=90°,
∴∠ADC=∠AGB,
∴BG∥DC,
∵BC∥DE,
∴四边形DHBC是平行四边形,
∴BC=DH=1,
在Rt△ABC中,AB=,tan∠ACB=,
∴∠ACB=60°,
∴BC=AC=OD,
∴DH=OD,
在等腰△DOH中,∠DOH=∠OHD=80°,
∴∠ODH=20°,
设DE交AC于N,
∵BC∥DE,
∴∠ONH=∠ACB=60°,
∴∠NOH=180°﹣(∠ONH+∠OHD)=40°,
∴∠DOC=∠DOH﹣∠NOH=40°,
∵OA=OD,
∴∠OAD=∠DOC=20°,
∴∠CBD=∠OAD=20°,
∵BC∥DE,
∴∠BDE=∠CBD=20°.
【点睛】
本题考查了圆内接四边形的性质、圆周角定理、平行四边形的判定与性质、等腰三角形的性质等知识点,解决第(2)问,作出辅助线,求得∠ODH=20°是解决本题的关键.
23、(1);(2)MB=MD.
【解析】
(1)将A(3,2)分别代入y= ,y=ax中,得a、k的值,进而可得正比例函数和反比例函数的表达式;
(2)有S△OMB=S△OAC=×=3 ,可得矩形OBDC的面积为12;即OC×OB=12 ;进而可得m、n的值,故可得BM与DM的大小;比较可得其大小关系.
【详解】
(1)将A(3,2)代入中,得2,∴k=6,
∴反比例函数的表达式为.
(2)BM=DM,理由:∵S△OMB=S△OAC=×=3,
∴S矩形OBDC=S四边形OADM+S△OMB+S△OAC=3+3+6=12,
即OC·OB=12,
∵OC=3,∴OB=4,即n=4,∴,
∴MB=,MD=,∴MB=MD.
【点睛】
本题考查了待定系数法求反比例函数和正比例函数解析式,反比例函数比例系数的几何意义,矩形的性质等知识.熟练掌握待定系数法是解(1)的关键,掌握反比例函数系数的几何意义是解(2)的关键.
24、(1)A(4,0),C(3,﹣3);(2) m=;(3) E点的坐标为(2,0)或(,0)或(0,﹣4);
【解析】
方法一:(1)m=2时,函数解析式为y=,分别令y=0,x=1,即可求得点A和点B的坐标, 进而可得到点C的坐标;
(2) 先用m表示出P, A C三点的坐标,分别讨论∠APC=,∠ACP=,∠PAC=三种情况, 利用勾股定理即可求得m的值;
(3) 设点F(x,y)是直线PE上任意一点,过点F作FN⊥PM于N,可得Rt△FNP∽Rt△PBC,
NP:NF=BC:BP求得直线PE的解析式,后利用△PEC是以P为直角顶点的等腰直角三角形求得E点坐标.
方法二:(1)同方法一.
(2) 由△ACP为直角三角形, 由相互垂直的两直线斜率相乘为-1,可得m的值;
(3)利用△PEC是以P为直角顶点的等腰直角三角形,分别讨论E点再x轴上,y轴上的情况求得E点坐标.
【详解】
方法一:
解:
(1)若m=2,抛物线y=x2﹣2mx=x2﹣4x,
∴对称轴x=2,
令y=0,则x2﹣4x=0,
解得x=0,x=4,
∴A(4,0),
∵P(1,﹣2),令x=1,则y=﹣3,
∴B(1,﹣3),
∴C(3,﹣3).
(2)∵抛物线y=x2﹣2mx(m>1),
∴A(2m,0)对称轴x=m,
∵P(1,﹣m)
把x=1代入抛物线y=x2﹣2mx,则y=1﹣2m,
∴B(1,1﹣2m),
∴C(2m﹣1,1﹣2m),
∵PA2=(﹣m)2+(2m﹣1)2=5m2﹣4m+1,
PC2=(2m﹣2)2+(1﹣m)2=5m2﹣10m+5,
AC2=1+(1﹣2m)2=2﹣4m+4m2,
∵△ACP为直角三角形,
∴当∠ACP=90°时,PA2=PC2+AC2,
即5m2﹣4m+1=5m2﹣10m+5+2﹣4m+4m2,整理得:4m2﹣10m+6=0,
解得:m=,m=1(舍去),
当∠APC=90°时,PA2+PC2=AC2,
即5m2﹣4m+1+5m2﹣10m+5=2﹣4m+4m2,整理得:6m2﹣10m+4=0,
解得:m=,m=1,和1都不符合m>1,
故m=.
(3)设点F(x,y)是直线PE上任意一点,过点F作FN⊥PM于N,
∵∠FPN=∠PCB,∠PNF=∠CBP=90°,
∴Rt△FNP∽Rt△PBC,
∴NP:NF=BC:BP,即=,
∴y=2x﹣2﹣m,
∴直线PE的解析式为y=2x﹣2﹣m.
令y=0,则x=1+,
∴E(1+m,0),
∴PE2=(﹣m)2+(m)2=,
∴=5m2﹣10m+5,解得:m=2,m=,
∴E(2,0)或E(,0),
∴在x轴上存在E点,使得△PEC是以P为直角顶点的等腰直角三角形,此时E(2,0)或E(,0);
令x=0,则y=﹣2﹣m,
∴E(0,﹣2﹣m)
∴PE2=(﹣2)2+12=5
∴5m2﹣10m+5=5,解得m=2,m=0(舍去),
∴E(0,﹣4)
∴y轴上存在点E,使得△PEC是以P为直角顶点的等腰直角三角形,此时E(0,﹣4),
∴在坐标轴上是存在点E,使得△PEC是以P为直角顶点的等腰直角三角形,E点的坐标为(2,0)或(,0)或(0,﹣4);
方法二:
(1)略.
(2)∵P(1,﹣m),
∴B(1,1﹣2m),
∵对称轴x=m,
∴C(2m﹣1,1﹣2m),A(2m,0),
∵△ACP为直角三角形,
∴AC⊥AP,AC⊥CP,AP⊥CP,
①AC⊥AP,∴KAC×KAP=﹣1,且m>1,
∴,m=﹣1(舍)
②AC⊥CP,∴KAC×KCP=﹣1,且m>1,
∴=﹣1,∴m=,
③AP⊥CP,∴KAP×KCP=﹣1,且m>1,
∴=﹣1,∴m=(舍)
(3)∵P(1,﹣m),C(2m﹣1,1﹣2m),
∴KCP=,
△PEC是以P为直角顶点的等腰直角三角形,
∴PE⊥PC,∴KPE×KCP=﹣1,∴KPE=2,
∵P(1,﹣m),
∴lPE:y=2x﹣2﹣m,
∵点E在坐标轴上,
∴①当点E在x轴上时,
E(,0)且PE=PC,
∴(1﹣)2+(﹣m)2=(2m﹣1﹣1)2+(1﹣2m+m)2,
∴m2=5(m﹣1)2,
∴m1=2,m2=,
∴E1(2,0),E2(,0),
②当点E在y轴上时,E(0,﹣2﹣m)且PE=PC,
∴(1﹣0)2+(﹣m+2+m)2=(2m﹣1﹣1)2+(1﹣2m+m)2,
∴1=(m﹣1)2,
∴m1=2,m2=0(舍),
∴E(0,4),
综上所述,(2,0)或(,0)或(0,﹣4).
【点睛】
本题主要考查二次函数的图象与性质.
扩展:
设坐标系中两点坐标分别为点A(), 点B(), 则线段AB的长度为:
AB=.
设平面内直线AB的解析式为:,直线CD的解析式为:
(1)若AB//CD,则有:;
(2)若AB⊥CD,则有:.
25、(1)①△D′BC是等边三角形,②∠ADB=30°(1)∠ADB=30°;(3)7+或7﹣
【解析】
(1)①如图1中,作∠ABD′=∠ABD,BD′=BD,连接CD′,AD′,由△ABD≌△ABD′,推出△D′BC是等边三角形;
②借助①的结论,再判断出△AD′B≌△AD′C,得∠AD′B=∠AD′C,由此即可解决问题.
(1)当60°<α≤110°时,如图3中,作∠AB D′=∠ABD,B D′=BD,连接CD′,AD′,证明方法类似(1).
(3)第①种情况:当60°<α≤110°时,如图3中,作∠AB D′=∠ABD,B D′=BD,连接CD′,AD′,证明方法类似(1),最后利用含30度角的直角三角形求出DE,即可得出结论;第②种情况:当0°<α<60°时,如图4中,作∠ABD′=∠ABD,BD′=BD,连接CD′,AD′.证明方法类似(1),最后利用含30度角的直角三角形的性质即可得出结论.
【详解】
(1)①如图1中,作∠ABD′=∠ABD,BD′=BD,连接CD′,AD′,
∵AB=AC,∠BAC=90°,
∴∠ABC=45°,
∵∠DBC=30°,
∴∠ABD=∠ABC﹣∠DBC=15°,
在△ABD和△ABD′中,
∴△ABD≌△ABD′,
∴∠ABD=∠ABD′=15°,∠ADB=∠AD′B,
∴∠D′BC=∠ABD′+∠ABC=60°,
∵BD=BD′,BD=BC,
∴BD′=BC,
∴△D′BC是等边三角形,
②∵△D′BC是等边三角形,
∴D′B=D′C,∠BD′C=60°,
在△AD′B和△AD′C中,
∴△AD′B≌△AD′C,
∴∠AD′B=∠AD′C,
∴∠AD′B=∠BD′C=30°,
∴∠ADB=30°.
(1)∵∠DBC<∠ABC,
∴60°<α≤110°,
如图3中,作∠ABD′=∠ABD,BD′=BD,连接CD′,AD′,
∵AB=AC,
∴∠ABC=∠ACB,
∵∠BAC=α,
∴∠ABC=(180°﹣α)=90°﹣α,
∴∠ABD=∠ABC﹣∠DBC=90°﹣α﹣β,
同(1)①可证△ABD≌△ABD′,
∴∠ABD=∠ABD′=90°﹣α﹣β,BD=BD′,∠ADB=∠AD′B
∴∠D′BC=∠ABD′+∠ABC=90°﹣α﹣β+90°﹣α=180°﹣(α+β),
∵α+β=110°,
∴∠D′BC=60°,
由(1)②可知,△AD′B≌△AD′C,
∴∠AD′B=∠AD′C,
∴∠AD′B=∠BD′C=30°,
∴∠ADB=30°.
(3)第①情况:当60°<α<110°时,如图3﹣1,
由(1)知,∠ADB=30°,
作AE⊥BD,
在Rt△ADE中,∠ADB=30°,AD=1,
∴DE=,
∵△BCD'是等边三角形,
∴BD'=BC=7,
∴BD=BD'=7,
∴BE=BD﹣DE=7﹣;
第②情况:当0°<α<60°时,
如图4中,作∠ABD′=∠ABD,BD′=BD,连接CD′,AD′.
同理可得:∠ABC=(180°﹣α)=90°﹣α,
∴∠ABD=∠DBC﹣∠ABC=β﹣(90°﹣α),
同(1)①可证△ABD≌△ABD′,
∴∠ABD=∠ABD′=β﹣(90°﹣α),BD=BD′,∠ADB=∠AD′B,
∴∠D′BC=∠ABC﹣∠ABD′=90°﹣α﹣[β﹣(90°﹣α)]=180°﹣(α+β),
∴D′B=D′C,∠BD′C=60°.
同(1)②可证△AD′B≌△AD′C,
∴∠AD′B=∠AD′C,
∵∠AD′B+∠AD′C+∠BD′C=360°,
∴∠ADB=∠AD′B=150°,
在Rt△ADE中,∠ADE=30°,AD=1,
∴DE=,
∴BE=BD+DE=7+,
故答案为:7+或7﹣.
【点睛】
此题是三角形综合题,主要考查全等三角形的判定和性质.等边三角形的性质、等腰三角形的性质等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题,属于中考常考题型.
26、(1);(2)1.
【解析】
(1)根据相似三角形的对应线段(对应中线、对应角平分线、对应边上的高)的比也等于相似比进行计算即可;
(2)根据EH=KD=x,得出AK=12﹣x,EF=(12﹣x),再根据S=x(12﹣x)=﹣(x﹣6)2+1,可得当x=6时,S有最大值为1.
【详解】
解:(1)∵△AEF∽△ABC,
∴,
∵边BC长为18,高AD长为12,
∴=;
(2)∵EH=KD=x,
∴AK=12﹣x,EF=(12﹣x),
∴S=x(12﹣x)=﹣(x﹣6)2+1.
当x=6时,S有最大值为1.
【点睛】
本题主要考查了相似三角形的判定与性质的综合应用,解题时注意:确定一个二次函数的最值,首先看自变量的取值范围,当自变量取全体实数时,其最值为抛物线顶点坐标的纵坐标.
27、(1)证明见解析;(2)BP=1.
【解析】
分析:(1)连接OB,如图,根据圆周角定理得到∠ABD=90°,再根据切线的性质得到∠OBC=90°,然后利用等量代换进行证明;
(2)证明△AOP∽△ABD,然后利用相似比求BP的长.
详(1)证明:连接OB,如图,
∵AD是⊙O的直径,
∴∠ABD=90°,
∴∠A+∠ADB=90°,
∵BC为切线,
∴OB⊥BC,
∴∠OBC=90°,
∴∠OBA+∠CBP=90°,
而OA=OB,
∴∠A=∠OBA,
∴∠CBP=∠ADB;
(2)解:∵OP⊥AD,
∴∠POA=90°,
∴∠P+∠A=90°,
∴∠P=∠D,
∴△AOP∽△ABD,
∴,即,
∴BP=1.
点睛:本题考查了切线的性质:圆的切线垂直于经过切点的半径.若出现圆的切线,必连过切点的半径,构造定理图,得出垂直关系.也考查了圆周角定理和相似三角形的判定与性质.
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