江苏2020年数学中考压轴题集锦
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这是一份江苏2020年数学中考压轴题集锦,共61页。试卷主要包含了阅读感悟,之间的函数关系,图象上一点,则k2= ,的图象上,则k的值为 等内容,欢迎下载使用。
江苏2020数学中考压轴题集锦
一.平方差公式
1.(2020•淮安)如果一个数等于两个连续奇数的平方差,那么我们称这个数为“幸福数”.下列数中为“幸福数”的是( )
A.205 B.250 C.502 D.520
二.二元一次方程组的应用
2.(2020•扬州)阅读感悟:
有些关于方程组的问题,欲求的结果不是每一个未知数的值,而是关于未知数的代数式的值,如以下问题:
已知实数x、y满足3x﹣y=5①,2x+3y=7②,求x﹣4y和7x+5y的值.
本题常规思路是将①②两式联立组成方程组,解得x、y的值再代入欲求值的代数式得到答案,常规思路运算量比较大.其实,仔细观察两个方程未知数的系数之间的关系,本题还可以通过适当变形整体求得代数式的值,如由①﹣②可得x﹣4y=﹣2,由①+②×2可得7x+5y=19.这样的解题思想就是通常所说的“整体思想”.
解决问题:
(1)已知二元一次方程组则x﹣y= ,x+y= ;
(2)某班级组织活动购买小奖品,买20支铅笔、3块橡皮、2本日记本共需32元,买39支铅笔、5块橡皮、3本日记本共需58元,则购买5支铅笔、5块橡皮、5本日记本共需多少元?
(3)对于实数x、y,定义新运算:x*y=ax+by+c,其中a、b、c是常数,等式右边是通常的加法和乘法运算.已知3*5=15,4*7=28,那么1*1= .
三.函数的图象
3.(2020•扬州)小明同学利用计算机软件绘制函数y=(a、b为常数)的图象如图所示,由学习函数的经验,可以推断常数a、b的值满足( )
A. a>0,b>0 B.a>0,b<0
C.a<0,b>0 D.a<0,b<0
四.一次函数的性质
4.(2020•连云港)如图,在平面直角坐标系xOy中,半径为2的⊙O与x轴的正半轴交于点A,点B是⊙O上一动点,点C为弦AB的中点,直线y=x﹣3与x轴、y轴分别交于点D、E,则△CDE面积的最小值为 .
五.一次函数的应用
5.(2020•连云港)快车从甲地驶往乙地,慢车从乙地驶往甲地,两车同时出发并且在同一条公路上匀速行驶.图中折线表示快、慢两车之间的路程y(km)与它们的行驶时间x(h)之间的函数关系.小欣同学结合图象得出如下结论:
①快车途中停留了0.5h;
②快车速度比慢车速度多20km/h;
③图中a=340;
④快车先到达目的地.
其中正确的是( )
A.①③ B.②③ C.②④ D.①④
六.反比例函数图象上点的坐标特征
6.(2020•常州)如图,点D是▱OABC内一点,CD与x轴平行,BD与y轴平行,BD=,∠ADB=135°,S△ABD=2.若反比例函数y=(x>0)的图象经过A、D两点,则k的值是( )
A.2 B.4 C.3 D.6
7.(2020•淮安)如图,等腰△ABC的两个顶点A(﹣1,﹣4)、B(﹣4,﹣1)在反比例函数y=(x<0)的图象上,AC=BC.过点C作边AB的垂线交反比例函数y=(x<0)的图象于点D,动点P从点D出发,沿射线CD方向运动3个单位长度,到达反比例函数y=(x>0)图象上一点,则k2= .
8.(2020•盐城)如图,已知点A(5,2)、B(5,4)、C(8,1).直线l⊥x轴,垂足为点M(m,0).其中m<,若△A′B′C′与△ABC关于直线l对称,且△A′B′C′有两个顶点在函数y=(k≠0)的图象上,则k的值为 .
七.反比例函数与一次函数的交点问题
9.(2020•南通)将双曲线y=向右平移1个单位长度,再向下平移2个单位长度,得到的新双曲线与直线y=kx﹣2﹣k(k>0)相交于两点,其中一个点的横坐标为a,另一个点的纵坐标为b,则(a﹣1)(b+2)= .
10.(2020•泰州)如图,点P在反比例函数y=的图象上,且横坐标为1,过点P作两条坐标轴的平行线,与反比例函数y=(k<0)的图象相交于点A、B,则直线AB与x轴所夹锐角的正切值为 .
八.反比例函数综合题
11.(2020•扬州)如图,已知点A(1,2)、B(5,n)(n>0),点P为线段AB上的一个动点,反比例函数y=(x>0)的图象经过点P.小明说:“点P从点A运动至点B的过程中,k值逐渐增大,当点P在点A位置时k值最小,在点B位置时k值最大.”
(1)当n=1时.
①求线段AB所在直线的函数表达式.
②你完全同意小明的说法吗?若完全同意,请说明理由;若不完全同意,也请说明理由,并求出正确的k的最小值和最大值.
(2)若小明的说法完全正确,求n的取值范围.
九.二次函数的性质
12.(2020•无锡)二次函数y=ax2﹣3ax+3的图象过点A(6,0),且与y轴交于点B,点M在该抛物线的对称轴上,若△ABM是以AB为直角边的直角三角形,则点M的坐标为 .
一十.二次函数图象与几何变换
13.(2020•南京)下列关于二次函数y=﹣(x﹣m)2+m2+1(m为常数)的结论:①该函数的图象与函数y=﹣x2的图象形状相同;②该函数的图象一定经过点(0,1);③当x>0时,y随x的增大而减小;④该函数的图象的顶点在函数y=x2+1的图象上.其中所有正确结论的序号是 .
一十一.抛物线与x轴的交点
14.(2020•南通)已知抛物线y=ax2+bx+c经过A(2,0),B(3n﹣4,y1),C(5n+6,y2)三点,对称轴是直线x=1.关于x的方程ax2+bx+c=x有两个相等的实数根.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若n<﹣5,试比较y1与y2的大小;
(3)若B,C两点在直线x=1的两侧,且y1>y2,求n的取值范围.
15.(2020•盐城)若二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴有两个交点M(x1,0),N(x2,0)(0<x1<x2),且经过点A(0,2).过点A的直线l与x轴交于点C,与该函数的图象交于点B(异于点A).满足△ACN是等腰直角三角形,记△AMN的面积为S1,△BMN的面积为S2,且S2=S1.
(1)抛物线的开口方向 (填“上”或“下”);
(2)求直线l相应的函数表达式;
(3)求该二次函数的表达式.
一十二.二次函数的应用
16.(2020•无锡)有一块矩形地块ABCD,AB=20米,BC=30米.为美观,拟种植不同的花卉,如图所示,将矩形ABCD分割成四个等腰梯形及一个矩形,其中梯形的高相等,均为x米.现决定在等腰梯形AEHD和BCGF中种植甲种花卉;在等腰梯形ABFE和CDHG中种植乙种花卉;在矩形EFGH中种植丙种花卉.甲、乙、丙三种花卉的种植成本分别为20元/米2、60元/米2、40元/米2,设三种花卉的种植总成本为y元.
(1)当x=5时,求种植总成本y;
(2)求种植总成本y与x的函数表达式,并写出自变量x的取值范围;
(3)若甲、乙两种花卉的种植面积之差不超过120平方米,求三种花卉的最低种植总成本.
一十三.二次函数综合题
17.(2020•常州)如图,二次函数y=x2+bx+3的图象与y轴交于点A,过点A作x轴的平行线交抛物线于另一点B,抛物线过点C(1,0),且顶点为D,连接AC、BC、BD、CD.
(1)填空:b= ;
(2)点P是抛物线上一点,点P的横坐标大于1,直线PC交直线BD于点Q.若∠CQD=∠ACB,求点P的坐标;
(3)点E在直线AC上,点E关于直线BD对称的点为F,点F关于直线BC对称的点为G,连接AG.当点F在x轴上时,直接写出AG的长.
18.(2020•无锡)在平面直角坐标系中,O为坐标原点,直线OA交二次函数y=x2的图象于点A,∠AOB=90°,点B在该二次函数的图象上,设过点(0,m)(其中m>0)且平行于x轴的直线交直线OA于点M,交直线OB于点N,以线段OM、ON为邻边作矩形OMPN.
(1)若点A的横坐标为8.
①用含m的代数式表示M的坐标;
②点P能否落在该二次函数的图象上?若能,求出m的值;若不能,请说明理由.
(2)当m=2时,若点P恰好落在该二次函数的图象上,请直接写出此时满足条件的所有直线OA的函数表达式.
19.(2020•徐州)如图,在平面直角坐标系中,函数y=﹣ax2+2ax+3a(a>0)的图象交x轴于点A、B,交y轴于点C,它的对称轴交x轴于点E.过点C作CD∥x轴交抛物线于点D,连接DE并延长交y轴于点F,交抛物线于点G.直线AF交CD于点H,交抛物线于点K,连接HE、GK.
(1)点E的坐标为: ;
(2)当△HEF是直角三角形时,求a的值;
(3)HE与GK有怎样的位置关系?请说明理由.
20.(2020•连云港)在平面直角坐标系xOy中,把与x轴交点相同的二次函数图象称为“共根抛物线”.如图,抛物线L1:y=x2﹣x﹣2的顶点为D,交x轴于点A、B(点A在点B左侧),交y轴于点C.抛物线L2与L1是“共根抛物线”,其顶点为P.
(1)若抛物线L2经过点(2,﹣12),求L2对应的函数表达式;
(2)当BP﹣CP的值最大时,求点P的坐标;
(3)设点Q是抛物线L1上的一个动点,且位于其对称轴的右侧.若△DPQ与△ABC相似,求其“共根抛物线”L2的顶点P的坐标.
21.(2020•淮安)如图①,二次函数y=﹣x2+bx+4的图象与直线l交于A(﹣1,2)、B(3,n)两点.点P是x轴上的一个动点,过点P作x轴的垂线交直线l于点M,交该二次函数的图象于点N,设点P的横坐标为m.
(1)b= ,n= ;
(2)若点N在点M的上方,且MN=3,求m的值;
(3)将直线AB向上平移4个单位长度,分别与x轴、y轴交于点C、D(如图②).
①记△NBC的面积为S1,△NAC的面积为S2,是否存在m,使得点N在直线AC的上方,且满足S1﹣S2=6?若存在,求出m及相应的S1,S2的值;若不存在,请说明理由.
②当m>﹣1时,将线段MA绕点M顺时针旋转90°得到线段MF,连接FB、FC、OA.若∠FBA+∠AOD﹣∠BFC=45°,直接写出直线OF与该二次函数图象交点的横坐标.
一十四.全等三角形的判定与性质
22.(2020•南通)如图,在△ABC中,AB=2,∠ABC=60°,∠ACB=45°,D是BC的中点,直线l经过点D,AE⊥l,BF⊥l,垂足分别为E,F,则AE+BF的最大值为( )
A. B.2
C.2 D.3
一十五.线段垂直平分线的性质
23.(2020•南京)如图,线段AB、BC的垂直平分线l1、l2相交于点O,若∠1=39°,则∠AOC= .
一十六.含30度角的直角三角形
24.(2020•徐州)如图,∠MON=30°,在OM上截取OA1=.过点A1作A1B1⊥OM,交ON于点B1,以点B1为圆心,B1O为半径画弧,交OM于点A2;过点A2作A2B2⊥OM,交ON于点B2,以点B2为圆心,B2O为半径画弧,交OM于点A3;按此规律,所得线段A20B20的长等于 .
一十七.三角形中位线定理
25.(2020•常州)如图,在△ABC中,∠B=45°,AB=6,D、E分别是AB、AC的中点,连接DE,在直线DE和直线BC上分别取点F、G,连接BF、DG.若BF=3DG,且直线BF与直线DG互相垂直,则BG的长为 .
一十八.三角形综合题
26.(2020•盐城)以下虚线框中为一个合作学习小组在一次数学实验中的过程记录,请阅读后完成虚线框下方的问题1~4.
(Ⅰ)在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=2,在探究三边关系时,通过画图,度量和计算,收集到一组数据如下表:(单位:厘米)
AC
2.8
2.7
2.6
2.3
2
1.5
0.4
BC
0.4
0.8
1.2
1.6
2
2.4
2.8
AC+BC
3.2
3.5
3.8
3.9
4
3.9
3.2
(Ⅱ)根据学习函数的经验,选取上表中BC和AC+BC的数据进行分析:
①BC=x,AC+BC=y,以(x,y)为坐标,在图①所示的坐标系中描出对应的点:
②连线:
观察思考
(Ⅲ)结合表中的数据以及所画的图象,猜想.当x=____时,y最大;
(Ⅳ)进一步猜想:若Rt△ABC中,∠C=90°,斜边AB=2a(a为常数,a>0),则BC=____时,AC+BC最大.
推理证明
(Ⅴ)对(Ⅳ)中的猜想进行证明.
问题1,在图①中完善(Ⅱ)的描点过程,并依次连线;
问题2,补全观察思考中的两个猜想:(Ⅲ) ;(Ⅳ) ;
问题3,证明上述(Ⅴ)中的猜想;
问题4,图②中折线B﹣﹣E﹣﹣F﹣﹣G﹣﹣A是一个感光元件的截面设计草图,其中点A,B间的距离是4厘米,AG=BE=1厘米.∠E=∠F=∠G=90°.平行光线从AB区域射入,∠BNE=60°,线段FM、FN为感光区域,当EF的长度为多少时,感光区域长度之和最大,并求出最大值.
一十九.平行四边形的性质
27.(2020•扬州)如图,在▱ABCD中,∠B=60°,AB=10,BC=8,点E为边AB上的一个动点,连接ED并延长至点F,使得DF=DE,以EC、EF为邻边构造▱EFGC,连接EG,则EG的最小值为 .
二十.菱形的性质
28.(2020•盐城)如图,在菱形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,H为BC中点,AC=6,BD=8.则线段OH的长为( )
A. B. C.3 D.5
二十一.正方形的性质
29.(2020•常州)如图,点C在线段AB上,且AC=2BC,分别以AC、BC为边在线段AB的同侧作正方形ACDE、BCFG,连接EC、EG,则tan∠CEG= .
二十二.四边形综合题
30.(2020•盐城)木门常常需要雕刻美丽的图案.
(1)图①为某矩形木门示意图,其中AB长为200厘米,AD长为100厘米,阴影部分是边长为30厘米的正方形雕刻模具,刻刀的位置在模具的中心点P处,在雕刻时始终保持模具的一边紧贴木门的一边,所刻图案如虚线所示,求图案的周长;
(2)如图②,对于(1)中的木门,当模具换成边长为30厘米的等边三角形时,刻刀的位置仍在模具的中心点P处,雕刻时也始终保持模具的一边紧贴木门的一边,使模具进行滑动雕刻.但当模具的一个顶点与木门的一个顶点重合时,需将模具绕着重合点进行旋转雕刻,直到模具的另一边与木门的另一边重合.再滑动模具进行雕刻,如此雕刻一周,请在图②中画出雕刻所得图案的草图,并求其周长.
31.(2020•南京)如图①,要在一条笔直的路边l上建一个燃气站,向l同侧的A、B两个城镇分别铺设管道输送燃气.试确定燃气站的位置,使铺设管道的路线最短.
(1)如图②,作出点A关于l的对称点A',线段A'B与直线l的交点C的位置即为所求,即在点C处建燃气站,所得路线ACB是最短的.
为了证明点C的位置即为所求,不妨在直线l上另外任取一点C',连接AC'、BC',证明AC+CB<AC′+C'B.请完成这个证明.
(2)如果在A、B两个城镇之间规划一个生态保护区,燃气管道不能穿过该区域.请分别给出下列两种情形的铺设管道的方案(不需说明理由).
①生态保护区是正方形区域,位置如图③所示;
②生态保护区是圆形区域,位置如图④所示.
32.(2020•扬州)如图1,已知点O在四边形ABCD的边AB上,且OA=OB=OC=OD=2,OC平分∠BOD,与BD交于点G,AC分别与BD、OD交于点E、F.
(1)求证:OC∥AD;
(2)如图2,若DE=DF,求的值;
(3)当四边形ABCD的周长取最大值时,求的值.
33.(2020•南通)【了解概念】
有一组对角互余的凸四边形称为对余四边形,连接这两个角的顶点的线段称为对余线.
【理解运用】
(1)如图①,对余四边形ABCD中,AB=5,BC=6,CD=4,连接AC.若AC=AB,求sin∠CAD的值;
(2)如图②,凸四边形ABCD中,AD=BD,AD⊥BD,当2CD2+CB2=CA2时,判断四边形ABCD是否为对余四边形.证明你的结论;
【拓展提升】
(3)在平面直角坐标系中,点A(﹣1,0),B(3,0),C(1,2),四边形ABCD是对余四边形,点E在对余线BD上,且位于△ABC内部,∠AEC=90°+∠ABC.设=u,点D的纵坐标为t,请直接写出u关于t的函数解析式.
二十三.圆周角定理
34.(2020•扬州)如图,由边长为1的小正方形构成的网格中,点A、B、C都在格点上,以AB为直径的圆经过点C、D,则sin∠ADC的值为( )
A. B. C. D.
二十四.三角形的外接圆与外心
35.(2020•徐州)在△ABC中,若AB=6,∠ACB=45°.则△ABC的面积的最大值为 .
二十五.切线的性质
36.(2020•南京)如图,在平面直角坐标系中,点P在第一象限,⊙P与x轴、y轴都相切,且经过矩形AOBC的顶点C,与BC相交于点D.若⊙P的半径为5,点A的坐标是(0,8).则点D的坐标是( )
A.(9,2) B.(9,3) C.(10,2) D.(10,3)
二十六.正多边形和圆
37.(2020•连云港)如图,正六边形A1A2A3A4A5A6内部有一个正五边形B1B2B3B4B5,且A3A4∥B3B4,直线l经过B2、B3,则直线l与A1A2的夹角α= °.
二十七.圆的综合题
38.(2020•常州)如图1,⊙I与直线a相离,过圆心I作直线a的垂线,垂足为H,且交⊙I于P、Q两点(Q在P、H之间).我们把点P称为⊙I关于直线a的“远点“,把PQ•PH的值称为⊙I关于直线a的“特征数”.
(1)如图2,在平面直角坐标系xOy中,点E的坐标为(0,4).半径为1的⊙O与两坐标轴交于点A、B、C、D.
①过点E画垂直于y轴的直线m,则⊙O关于直线m的“远点”是点 (填“A”、“B”、“C”或“D”),⊙O关于直线m的“特征数”为 ;
②若直线n的函数表达式为y=x+4.求⊙O关于直线n的“特征数”;
(2)在平面直角坐标系xOy中,直线l经过点M(1,4),点F是坐标平面内一点,以F为圆心,为半径作⊙F.若⊙F与直线l相离,点N(﹣1,0)是⊙F关于直线l的“远点”.且⊙F关于直线l的“特征数”是4,求直线l的函数表达式.
39.(2020•连云港)(1)如图1,点P为矩形ABCD对角线BD上一点,过点P作EF∥BC,分别交AB、CD于点E、F.若BE=2,PF=6,△AEP的面积为S1,△CFP的面积为S2,则S1+S2= ;
(2)如图2,点P为▱ABCD内一点(点P不在BD上),点E、F、G、H分别为各边的中点.设四边形AEPH的面积为S1,四边形PFCG的面积为S2(其中S2>S1),求△PBD的面积(用含S1、S2的代数式表示);
(3)如图3,点P为▱ABCD内一点(点P不在BD上),过点P作EF∥AD,HG∥AB,与各边分别相交于点E、F、G、H.设四边形AEPH的面积为S1,四边形PGCF的面积为S2(其中S2>S1),求△PBD的面积(用含S1、S2的代数式表示);
(4)如图4,点A、B、C、D把⊙O四等分.请你在圆内选一点P(点P不在AC、BD上),设PB、PC、围成的封闭图形的面积为S1,PA、PD、围成的封闭图形的面积为S2,△PBD的面积为S3,△PAC的面积为S4,根据你选的点P的位置,直接写出一个含有S1、S2、S3、S4的等式(写出一种情况即可).
二十八.作图—基本作图
40.(2020•扬州)如图,在△ABC中,按以下步骤作图:
①以点B为圆心,任意长为半径作弧,分别交AB、BC于点D、E.
②分别以点D、E为圆心,大于DE的同样长为半径作弧,两弧交于点F.
③作射线BF交AC于点G.
如果AB=8,BC=12,△ABG的面积为18,则△CBG的面积为 .
二十九.翻折变换(折叠问题)
41.(2020•无锡)如图,在四边形ABCD中(AB>CD),∠ABC=∠BCD=90°,AB=3,BC=,把Rt△ABC沿着AC翻折得到Rt△AEC,若tan∠AED=,则线段DE的长度( )
A. B.
C. D.
42.(2020•无锡)如图,在矩形ABCD中,AB=2,AD=1,点E为边CD上的一点(与C、D不重合),四边形ABCE关于直线AE的对称图形为四边形ANME,延长ME交AB于点P,记四边形PADE的面积为S.
(1)若DE=,求S的值;
(2)设DE=x,求S关于x的函数表达式.
43.(2020•南通)矩形ABCD中,AB=8,AD=12.将矩形折叠,使点A落在点P处,折痕为DE.
(1)如图①,若点P恰好在边BC上,连接AP,求的值;
(2)如图②,若E是AB的中点,EP的延长线交BC于点F,求BF的长.
三十.作图-旋转变换
44.(2020•常州)如图1,点B在线段CE上,Rt△ABC≌Rt△CEF,∠ABC=∠CEF=90°,∠BAC=30°,BC=1.
(1)点F到直线CA的距离是 ;
(2)固定△ABC,将△CEF绕点C按顺时针方向旋转30°,使得CF与CA重合,并停止旋转.
①请你在图1中用直尺和圆规画出线段EF经旋转运动所形成的平面图形(用阴影表示,保留画图痕迹,不要求写画法).该图形的面积为 ;
②如图2,在旋转过程中,线段CF与AB交于点O,当OE=OB时,求OF的长.
三十一.几何变换综合题
45.(2020•淮安)[初步尝试]
(1)如图①,在三角形纸片ABC中,∠ACB=90°,将△ABC折叠,使点B与点C重合,折痕为MN,则AM与BM的数量关系为 ;
[思考说理]
(2)如图②,在三角形纸片ABC中,AC=BC=6,AB=10,将△ABC折叠,使点B与点C重合,折痕为MN,求的值;
[拓展延伸]
(3)如图③,在三角形纸片ABC中,AB=9,BC=6,∠ACB=2∠A,将△ABC沿过顶点C的直线折叠,使点B落在边AC上的点B′处,折痕为CM.
①求线段AC的长;
②若点O是边AC的中点,点P为线段OB′上的一个动点,将△APM沿PM折叠得到△A′PM,点A的对应点为点A′,A′M与CP交于点F,求的取值范围.
三十二.平行线分线段成比例
46.(2020•无锡)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AB=4,点D,E分别在边AB,AC上,且DB=2AD,AE=3EC,连接BE,CD,相交于点O,则△ABO面积最大值为 .
三十三.相似三角形的判定
47.(2020•南京)如图,在△ABC和△A'B'C'中,D、D'分别是AB、A'B'上一点,=.
(1)当==时,求证△ABC∽△A'B'C'.
证明的途径可以用下面的框图表示,请填写其中的空格.
(2)当==时,判断△ABC与△A'B'C′是否相似,并说明理由.
三十四.相似三角形的判定与性质
48.(2020•无锡)如图,等边△ABC的边长为3,点D在边AC上,AD=,线段PQ在边BA上运动,PQ=,有下列结论:①CP与QD可能相等;②△AQD与△BCP可能相似;③四边形PCDQ面积的最大值为;
④四边形PCDQ周长的最小值为3+.其中,正确结论的序号为( )
A. ①④ B.②④
C.①③ D.②③
49.(2020•盐城)如图,BC∥DE,且BC<DE,AD=BC=4,AB+DE=10.则的值为 .
三十五.相似形综合题
50.(2020•盐城)我们知道:如图①,点B把线段AC分成两部分,如果=,那么称点B为线段AC的黄金分割点.它们的比值为.
(1)在图①中,若AC=20cm,则AB的长为 cm;
(2)如图②,用边长为20cm的正方形纸片进行如下操作:对折正方形ABCD得折痕EF,连接CE,将CB折叠到CE上,点B对应点H,得折痕CG.试说明:G是AB的黄金分割点;
(3)如图③,小明进一步探究:在边长为a的正方形ABCD的边AD上任取点E(AE>DE),连接BE,作CF⊥BE,交AB于点F,延长EF、CB交于点P.他发现当PB与BC满足某种关系时,E、F恰好分别是AD、AB的黄金分割点.请猜想小明的发现,并说明理由.
参考答案与试题解析
1.解:设较小的奇数为x,较大的为x+2,
根据题意得:(x+2)2﹣x2=(x+2﹣x)(x+2+x)=4x+4,
若4x+4=205,即x=,不为整数,不符合题意;
若4x+4=250,即x=,不为整数,不符合题意;
若4x+4=502,即x=,不为整数,不符合题意;
若4x+4=520,即x=129,符合题意.
故选:D.
2.解:(1).
由①﹣②可得:x﹣y=﹣1,
由(①+②)可得:x+y=5.
故答案为:﹣1;5.
(2)设铅笔的单价为m元,橡皮的单价为n元,日记本的单价为p元,
依题意,得:,
由2×①﹣②可得m+n+p=6,
∴5m+5n+5p=5×6=30.
答:购买5支铅笔、5块橡皮、5本日记本共需30元.
(3)依题意,得:,
由3×①﹣2×②可得:a+b+c=﹣11,
即1*1=﹣11.
故答案为:﹣11.
3.解:由图象可知,当x>0时,y<0,
∴a<0;
x=﹣b时,函数值不存在,
∴﹣b<0,
∴b>0;
故选:C.
4.解:如图,连接OB,取OA的中点M,连接CM,过点M作MN⊥DE于N.
∵AC=CB,AM=OM,
∴MC=OB=1,
∴点C的运动轨迹是以M为圆心,1为半径的⊙M,设⊙M交MN于C′.
∵直线y=x﹣3与x轴、y轴分别交于点D、E,
∴D(4,0),E(0,﹣3),∴OD=4,OE=3,
∴DE===5,
∵∠MDN=∠ODE,∠MND=∠DOE,
∴△DNM∽△DOE,∴=,
∴=,∴MN=,
当点C与C′重合时,△C′DE的面积最小,△C′DE的面积最小值=×5×(﹣1)=2,
故答案为2.
5.解:根据题意可知,两车的速度和为:360÷2=180(km/h),
相遇后慢车停留了0.5h,快车停留了1.6h,此时两车距离为88km,故①结论错误;
慢车的速度为:88÷(3.6﹣2.5)=80(km/h),则快车的速度为100km/h,
所以快车速度比慢车速度多20km/h;故②结论正确;
88+180×(5﹣3.6)=340(km),
所以图中a=340,故③结论正确;
快车到达终点的时间为360÷100+1.6=5.2小时,
慢车到达终点的时间为360÷80+0.5=5小时,
因为5.2>5,
所以慢车先到达目的地,故④结论错误.
所以正确的是②③.
故选:B.
6.解:作AM⊥y轴于M,延长BD,交AM于E,设BC与y轴的交点为N,
∵四边形OABC是平行四边形,
∴OA∥BC,OA=BC,∴∠AOM=∠CNM,
∵BD∥y轴,∴∠CBD=∠CNM,
∴∠AOM=∠CBD,
∵CD与x轴平行,BD与y轴平行,
∴∠CDB=90°,BE⊥AM,
∴∠CDB=∠AMO,
∴△AOM≌△CBD(AAS),
∴OM=BD=,
∵S△ABD==2,BD=,
∴AE=2,
∵∠ADB=135°,∴∠ADE=45°,
∴△ADE是等腰直角三角形,
∴DE=AE=2,
∴D的纵坐标为3,
设A(m,),则D(m﹣2,3),
∵反比例函数y=(x>0)的图象经过A、D两点,
∴k=m=(m﹣2)×3,
解得m=3,∴k=m=6.故选:D.
7.解:把A(﹣1,﹣4)代入y=中得,k1=4,
∴反比例函数y=为,
∵A(﹣1,﹣4)、B(﹣4,﹣1),
∴AB的垂直平分线为y=x,
联立方程驵,解得,或,
∵AC=BC,CD⊥AB,
∴CD是AB的垂直平分线,
∵CD与反比例函数y=(x<0)的图象于点D,
∴D(﹣2,﹣2),
∵动点P从点D出发,沿射线CD方向运动3个单位长度,到达反比例函数y=(x>0)图象上一点,
∴设移动后的点P的坐标为(m,m)(m>﹣2),则
=3,∴m=1,∴P(1,1),
把P(1,1)代入y=(x>0)中,得k2=1,
故答案为:1.
8.解:∵点A(5,2)、B(5,4)、C(8,1),直线l⊥x轴,垂足为点M(m,0).其中m<,△A′B′C′与△ABC关于直线l对称,
∴A′(2m﹣5,2),B′(2m﹣5,4),C′(2m﹣8,1),
∵A′、B′的横坐标相同,∴在函数y=(k≠0)的图象上的两点为,A′、C′或B′、C′,
当A′、C′在函数y=(k≠0)的图象上时,则k=2(2m﹣5)=2m﹣8,解得m=1,∴k=﹣6;
当B′、C′在函数y=(k≠0)的图象上时,则k=4(2m﹣5)=2m﹣8,解得m=2,∴k=﹣4,
综上,k的值为﹣6或﹣4,故答案为﹣6或﹣4.
9.解:一次函数y=kx﹣2﹣k(k>0)的图象过定点P(1,﹣2),而点P(1,﹣2)恰好是原点(0,0)向右平移1个单位长度,再向下平移2个单位长度得到的,
因此将双曲线y=向右平移1个单位长度,再向下平移2个单位长度,得到的新双曲线与直线y=kx﹣2﹣k(k>0)相交于两点,在没平移前是关于原点对称的,
平移前,这两个点的坐标为(a﹣1,),(,b+2),∴a﹣1=﹣,
∴(a﹣1)(b+2)=﹣3.故答案为:﹣3.
10.解:点P在反比例函数y=的图象上,且横坐标为1,则点P(1,3),
则点A、B的坐标分别为(1,k),(k,3),
设直线AB的表达式为:y=mx+t,将点A、B的坐标代入上式得,解得m=﹣3,
故直线AB与x轴所夹锐角的正切值为3,故答案为3.
11.
解:(1)①当n=1时,B(5,1),
设线段AB所在直线的函数表达式为y=mx+n,
把A(1,2)和B(5,1)代入得:,
解得:,
则线段AB所在直线的函数表达式为y=﹣x+;
②不完全同意小明的说法,理由为:
k=xy=x(﹣x+)=﹣(x﹣)2+,
∵1≤x≤5,
∴当x=1时,kmin=2;
当x=时,kmax=,
则不完全同意;
(2)当n=2时,A(1,2),B(5,2),符合;
当n≠2时,y=x+,
k=x(x+)=(x﹣)2+,
当n<2时,k随x的增大而增大,则有≥5,
此时≤n<2;
当n>2时,k随x的增大而增大,则有≤1,
此时n>2,
综上,n≥.
12.解:∵抛物线的对称轴为x=﹣=,
设点M的坐标为:(,m),
当∠ABM=90°,
过B作BD垂直对称轴于D,
则∠1=∠2,
∴tan∠2=tan∠1==2,
∴=2,
∴DM=3,
∴M(,6),
当∠M′AB=90°时,
∴tan∠3==tan∠1==2,
∴M′N=9,
∴M′(,﹣9),
综上所述,点M的坐标为(,﹣9)或(,6).
故答案为:(,﹣9)或(,6).
13.解:①∵二次函数y=﹣(x﹣m)2+m+1(m为常数)与函数y=﹣x2的二次项系数相同,
∴该函数的图象与函数y=﹣x2的图象形状相同,故结论①正确;
②∵在函数y=﹣(x﹣m)2+m2+1中,令x=0,则y=﹣m2+m2+1=1,
∴该函数的图象一定经过点(0,1),故结论②正确;
③∵y=﹣(x﹣m)2+m2+1,
∴抛物线开口向下,对称轴为直线x=m,当x>m时,y随x的增大而减小,故结论③错误;
④∵抛物线开口向下,当x=m时,函数y有最大值m2+1,
∴该函数的图象的顶点在函数y=x2+1的图象上.故结论④正确,
故答案为①②④.
14.解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+c经过A(2,0),
∴0=4a+2b+c①,
∵对称轴是直线x=1,
∴﹣=1②,
∵关于x的方程ax2+bx+c=x有两个相等的实数根,
∴△=(b﹣1)2﹣4ac=0③,
由①②③可得:,
∴抛物线的解析式为y=﹣x2+x;
(2)∵n<﹣5,
∴3n﹣4<﹣19,5n+6<﹣19
∴点B,点C在对称轴直线x=1的左侧,
∵抛物线y=﹣x2+x,
∴﹣<0,即y随x的增大而增大,
∵(3n﹣4)﹣(5n+6)=﹣2n﹣10=﹣2(n+5)>0,
∴3n﹣4>5n+6,
∴y1>y2;
(3)若点B在对称轴直线x=1的左侧,点C在对称轴直线x=1的右侧时,
由题意可得,
∴0<n<,
若点C在对称轴直线x=1的左侧,点B在对称轴直线x=1的右侧时,
由题意可得:,
∴不等式组无解,
综上所述:0<n<.
15.解:(1)如图,如二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴有两个交点M(x1,0),N(x2,0)(0<x1<x2),且经过点A(0,2).
∴y=ax2+bx+2,
令y=0,则ax2+bx+2=0,
∵0<x1<x2,
∴>0,
∴a>0,
∴抛物线开口向上,
故答案为:上;
(2)①若∠ACN=90°,则C与O重合,直线l与抛物线交于A点,
因为直线l与该函数的图象交于点B(异于点A),所以不合题意,舍去;
②若∠ANC=90°,则C在x轴的下方,与题意不符,舍去;
③若∠CAN=90°,则∠ACN=∠ANC=45°,AO=CO=NO=2,
∴C(﹣2,0),N(2,0),
设直线l为y=kx+b,将A(0,2)C(﹣2,0)代入得,
解得,
∴直线l相应的函数表达式为y=x+2;
(3)过B点作BH⊥x轴于H,
S1=,S2=,
∵S2=S1,
∴BH=OA,
∵OA=2,
∴BH=5,
即B点的纵坐标为5,代入y=x+2中,得x=3,
∴B(3,5),
将A、B、N三点的坐标代入y=ax2+bx+c得,
解得,
∴抛物线的解析式为y=2x2﹣5x+2.
16.解:(1)当x=5时,EF=20﹣2x=10,EH=30﹣2x=20,
y=2×(EH+AD)×20x+2×(GH+CD)×x×60+EF•EH×40=(20+30)×5×20+(10+20)×5×60+20×10×40=22000;
(2)EF=(20﹣2x)米,EH=(30﹣2x)米,
参考(1),由题意得:y=(30+30﹣2x)•x•20+(20+20﹣2x)•x•60+(30﹣2x)(20﹣2x)•40=﹣400x+24000(0<x<10);
(3)S甲=2×(EH+AD)×x=(30﹣2x+30)x=﹣2x2+60x,
同理S乙=﹣2x2+40x,
∵甲、乙两种花卉的种植面积之差不超过120米2,
∴﹣2x2+60x﹣(﹣2x2+40x)≤120,
解得:x≤6,故0<x≤6,
而y=﹣400x+24000随x的增大而减小,故当x=6时,y的最小值为21600,
即三种花卉的最低种植总成本为21600元.
17.解:(1)∵抛物线y=x2+bx+3的图象过点C(1,0),
∴0=1+b+3,
∴b=﹣4,
故答案为:﹣4;
(2)∵b=﹣4,
∴抛物线解析式为y=x2﹣4x+3
∵抛物线y=x2﹣4x+3的图象与y轴交于点A,过点A作x轴的平行线交抛物线于另一点B,
∴点A(0,3),3=x2﹣4x+3,
∴x1=0(舍去),x2=4,
∴点B(4,3),
∵y=x2﹣4x+3=(x﹣2)2﹣1,
∴顶点D坐标(2,﹣1),
如图1,当点Q在点D上方时,过点C作CE⊥AB于E,设BD与x轴交于点F,
∵点A(0,3),点B(4,3),点C(1,0),CE⊥AB,
∴点E(1,3),CE=BE=3,AE=1,
∴∠EBC=∠ECB=45°,tan∠ACE=,
∴∠BCF=45°,
∵点B(4,3),点C(1,0),点D(2,﹣1),
∴BC==3,CD==,BD==2,
∵BC2+CD2=20=BD2,
∴∠BCD=90°,
∴tan∠DBC====tan∠ACE,
∴∠ACE=∠DBC,
∴∠ACE+∠ECB=∠DBC+∠BCF,
∴∠ACB=∠CFD,
又∵∠CQD=∠ACB,
∴点F与点Q重合,
∴点P是直线CF与抛物线的交点,
∴0=x2﹣4x+3,
∴x1=1,x2=3,
∴点P(3,0);
当点Q在点D下方上,过点C作CH⊥DB于H,在线段BH的延长线上截取HF=QH,连接CQ交抛物线于点P,
∵CH⊥DB,HF=QH,
∴CF=CQ,
∴∠CFD=∠CQD,
∴∠CQD=∠ACB,
∵CH⊥BD,
∵点B(4,3),点D(2,﹣1),
∴直线BD解析式为:y=2x﹣5,
∴点F(,0),
∴直线CH解析式为:y=﹣x+,
∴,
解得,
∴点H坐标为(,﹣),
∵FH=QH,
∴点Q(,﹣),
∴直线CQ解析式为:y=﹣x+,
联立方程组,
解得:或,
∴点P(,﹣);
综上所述:点P的坐标为(3,0)或(,﹣);
(3)如图,设直线AC与BD的交点为N,作CH⊥BD于H,过点N作MN⊥x轴,过点E作EM⊥MN,连接CG,GF,
∵点A(0,3),点C(1,0),
∴直线AC解析式为:y=﹣3x+3,
∴,
∴,
∴点N坐标为(,﹣),
∵点H坐标为(,﹣),
∴CH2=(﹣1)2+()2=,HN2=(﹣)2+(﹣+)2=,
∴CH=HN,
∴∠CNH=45°,
∵点E关于直线BD对称的点为F,
∴EN=NF,∠ENB=∠FNB=45°,
∴∠ENF=90°,
∴∠ENM+∠FNM=90°,
又∵∠ENM+∠MEN=90°,
∴∠MEN=∠FNM,
∴△EMN≌△NKF(AAS)
∴EM=NK=,MN=KF,
∴点E的横坐标为﹣,
∴点E(﹣,),
∴MN==KF,
∴CF=+﹣1=6,
∵点F关于直线BC对称的点为G,
∴FC=CG=6,∠BCF=∠GCB=45°,
∴∠GCF=90°,
∴点G(1,6),
∴AG==.
18.解:(1)①∵点A在y=x2的图象上,横坐标为8,
∴A(8,16),
∴直线OA的解析式为y=2x,
∵点M的纵坐标为m,
∴M(m,m).
②假设能在抛物线上,连接OP.
∵∠AOB=90°,
∴直线OB的解析式为y=﹣x,
∵点N在直线OB上,纵坐标为m,
∴N(﹣2m,m),
∴MN的中点的坐标为(﹣m,m),
∴P(﹣m,2m),把点P坐标代入抛物线的解析式得到m=.
(2)①当点A在y轴的右侧时,设A(a,a2),
∴直线OA的解析式为y=ax,
∴M(,2),
∵OB⊥OA,
∴直线OB的解析式为y=﹣x,可得N(﹣,2),
∴P(﹣,4),代入抛物线的解析式得到,﹣=±4,
解得,a=4±4,
∴直线OA的解析式为y=(±1)x.
②当点A在y轴的左侧时,即为①中点B的位置,
∴直线OA 的解析式为y=﹣x=﹣(±1)x,
综上所述,满足条件的直线OA的解析式为y=(±1)x或y=﹣(±1)x.
19.解:(1)对于抛物线y=﹣ax2+2ax+3a,对称轴x=﹣=1,
∴E(1,0),
故答案为(1,0).
(2)如图,连接EC.
对于抛物线y=﹣ax2+2ax+3a,令x=0,得到y=3a,
令y=0,﹣ax2+2ax+3a=0,解得x=﹣1或3,
∴A(﹣1,0),B(3,0),C(0,3a),
∵C,D关于对称轴对称,
∴D(2,3a),CD=2,EC=DE,
当∠HEF=90°时,
∵ED=EC,
∴∠ECD=∠EDC,
∵∠DCF=90°,
∴∠CFD+∠EDC=90°,∠ECF+∠ECD=90°,
∴∠ECF=∠EFC,
∴EC=EF=DE,
∵EA∥DH,
∴FA=AH,
∴AE=DH,
∵AE=2,
∴DH=4,
∵HE⊥DFEF=ED,
∴FH=DH=4,
在Rt△CFH中,则有42=22+(6a)2,
解得a=或﹣(不符合题意舍弃),
∴a=.
当∠HFE=90°时,∵OA=OE,FO⊥AE,
∴FA=FE,
∴OF=OA=OE=1,
∴3a=1,
∴a=,
综上所述,满足条件的a的值为或.
(3)结论:EH∥GK.
理由:由题意A(﹣1,0),F(0,﹣3a),D(2,3a),H(﹣2,3a),E(1,0),
∴直线AF的解析式y=﹣3ax﹣3a,直线DF的解析式为y=3ax﹣3a,
由,解得或,
∴K(6,﹣21a),
由,解得或,
∴G(﹣3,﹣12a),
∴直线HE的解析式为y=﹣ax+a,
直线GK的解析式为y=﹣ax﹣15a,
∵k相同,a≠﹣15a,
∴HE∥GK.
20.解:(1)当y=0时,x2﹣x﹣2=0,解得x=﹣1或4,
∴A(﹣1,0),B(4,0),C(0,﹣2),
由题意设抛物线L2的解析式为y=a(x+1)(x﹣4),
把(2,﹣12)代入y=a(x+1)(x﹣4),
﹣12=﹣6a,
解得a=2,
∴抛物线的解析式为y=2(x+1)(x﹣4)=2x2﹣6x﹣8.
(2)∵抛物线L2与L1是“共根抛物线”,A(﹣1,0),B(4,0),
∴抛物线L1,L2的对称轴是直线x=,
∴点P在直线x=上,
∴BP=AP,如图1中,当A,C,P共线时,BP﹣PC的值最大,
此时点P为直线AC与直线x=的交点,
∵直线AC的解析式为y=﹣2x﹣2,
∴P(,﹣5)
(3)由题意,AB=5,CB=2,CA=,
∴AB2=BC2+AC2,
∴∠ACB=90°,CB=2CA,
∵y=x2﹣x﹣2=(x﹣)2﹣,
∴顶点D(,﹣),
由题意,∠PDQ不可能是直角,
第一种情形:当∠DPQ=90°时,
①如图3﹣1中,当△QDP∽△ABC时,==,
设Q(x,x2﹣x﹣2),则P(,x2﹣x﹣2),
∴DP=x2﹣x﹣2﹣(﹣)=x2﹣x+,QP=x﹣,
∵PD=2QP,
∴2x﹣3=x2﹣x+,解得x=或(舍弃),
∴P(,).
②如图3﹣2中,当△DQP∽△ABC时,同法可得PQ=2PD,
x﹣=x2﹣3x+,
解得x=或(舍弃),
∴P(,﹣).
第二种情形:当∠DQP=90°.
①如图3﹣3中,当△PDQ∽△ABC时,==,
过点Q作QM⊥PD于M.则△QDM∽△PDQ,
∴==,由图3﹣3可知,M(,),Q(,),
∴MD=8,MQ=4,
∴DQ=4,
由=,可得PD=10,
∵D(,﹣)
∴P(,).
②当△DPQ∽△ABC时,过点Q作QM⊥PD于M.
同法可得M(,﹣),Q(,﹣),
∴DM=,QM=1,QD=,
由=,可得PD=,
∴P(,﹣).
综上所述:P点坐标为(,)或(,﹣)或(,)或(,﹣).
21.解:(1)将点A(﹣1,2)代入二次函数y=﹣x2+bx+4中,得﹣1﹣b+4=2,
∴b=1,
∴二次函数的解析式为y=﹣x2+x+4,
将点B(3,n)代入二次函数y=﹣x2+x+4中,得n=﹣9+3+4=﹣2,
故答案为:1,﹣2;
(2)设直线AB的解析式为y=kx+a,由(1)知,点B(3,﹣2),
∵A(﹣1,2),
∴,
∴,
∴直线AB的解析式为y=﹣x+1,
由(1)知,二次函数的解析式为y=﹣x2+x+4,
∵点P(m,0),
∴M(m,﹣m+1),N(m,﹣m2+m+4),
∵点N在点M的上方,且MN=3,
∴﹣m2+m+4﹣(﹣m+1)=3,
∴m=0或m=2;
(3)①如图1,由(2)知,直线AB的解析式为y=﹣x+1,
∴直线CD的解析式为y=﹣x+1+4=﹣x+5,
令y=0,则﹣x+5=0,
∴x=5,
∴C(5,0),
∵A(﹣1,2),B(3,﹣2),
∴直线AC的解析式为y=﹣x+,直线BC的解析式为y=x﹣5,
过点N作y轴的平行线交AC于K,交BC于H,∵点P(m,0),
∴N(m,﹣m2+m+4),K(m,﹣m+),H(m,m﹣5),
∴NK=﹣m2+m+4+m﹣=﹣m2+m+,NH=﹣m2+9,
∴S2=S△NAC=NK×(xC﹣xA)=(﹣m2+m+)×6=﹣3m2+4m+7,
S1=S△NBC=NH×(xC﹣xB)=﹣m2+9,
∵S1﹣S2=6,
∴﹣m2+9﹣(﹣3m2+4m+7)=6,
∴m=1+(由于点N在直线AC上方,所以,舍去)或m=1﹣;
∴S2=﹣3m2+4m+7=﹣3(1﹣)2+4(1﹣)+7=2﹣1,
S1=﹣m2+9=﹣(1﹣)2+9=2+5;
②如图2,
记直线AB与x轴,y轴的交点为I,L,
由(2)知,直线AB的解析式为y=﹣x+1,
∴I(1,0),L(0,1),
∴OL=OI,
∴∠ALD=∠OLI=45°,
∴∠AOD+∠OAB=45°,
过点B作BG∥OA,
∴∠ABG=∠OAB,
∴∠AOD+∠ABG=45°,
∵∠FBA=∠ABG+∠FBG,∠FBA+∠AOD﹣∠BFC=45°,
∴∠ABG+∠FBG+∠AOD﹣∠BFC=45°,
∴∠FBG=∠BFC,
∴BG∥CF,
∴OA∥CF,
∵A(﹣1,2),
∴直线OA的解析式为y=﹣2x,
∵C(5,0),
∴直线CF的解析式为y=﹣2x+10,
过点A,F分别作过点M平行于x轴的直线的垂线,交于点Q,S,
由旋转知,AM=MF,∠AMF=90°,
∴△AMF是等腰直角三角形,
∴∠FAM=45°,
∵∠AIO=45°,
∴∠FAM=∠AIO,
∴AF∥x轴,
∴点F的纵坐标为2,
∴F(4,2),
∴直线OF的解析式为y=x①,
∵二次函数的解析式为y=﹣x2+x+4②,
联立①②解得,或,
∵m>﹣1,
∴直线OF与该二次函数图象交点的横坐标为.
22.解:如图,过点C作CK⊥l于点K,过点A作AH⊥BC于点H,
在Rt△AHB中,
∵∠ABC=60°,AB=2,
∴BH=1,AH=,
在Rt△AHC中,∠ACB=45°,
∴AC===,
∵点D为BC中点,
∴BD=CD,
在△BFD与△CKD中,
,
∴△BFD≌△CKD(AAS),
∴BF=CK,
延长AE,过点C作CN⊥AE于点N,
可得AE+BF=AE+CK=AE+EN=AN,
在Rt△ACN中,AN<AC,
当直线l⊥AC时,最大值为,
综上所述,AE+BF的最大值为.
故选:A.
23.解:解法一:连接BO,并延长BO到P,
∵线段AB、BC的垂直平分线l1、l2相交于点O,
∴AO=OB=OC,∠BDO=∠BEO=90°,
∴∠DOE+∠ABC=180°,
∵∠DOE+∠1=180°,
∴∠ABC=∠1=39°,
∵OA=OB=OC,
∴∠A=∠ABO,∠OBC=∠C,
∵∠AOP=∠A+∠ABO,∠COP=∠C+∠OBC,
∴∠AOC=∠AOP+∠COP=∠A+∠ABC+∠C=2×39°=78°;
解法二:
连接OB,
∵线段AB、BC的垂直平分线l1、l2相交于点O,
∴AO=OB=OC,
∴∠AOD=∠BOD,∠BOE=∠COE,
∵∠DOE+∠1=180°,∠1=39°,
∴∠DOE=141°,即∠BOD+∠BOE=141°,
∴∠AOD+∠COE=141°,
∴∠AOC=360°﹣(∠BOD+∠BOE)﹣(∠AOD+∠COE)=78°;
故答案为:78°.
24.解:∵B1O=B1A2,B1A1⊥OA2,
∴OA1=A1A2,
∵B2A2⊥OM,B1A1⊥OM,
∴B1A1∥B2A2,
∴B1A1=A2B2,
∴A2B2=2A1B1,
同法可得A3B3=2A2B2=22•A1B1,…,
由此规律可得A20B20=219•A1B1,
∵A1B1=OA1•tan30°=×=1,
∴A20B20=219,
故答案为219.
25.解:如图,过点B作BT⊥BF交ED的延长线于T,过点B作BH⊥DT于H.
∵DG⊥BF,BT⊥BF,
∴DG∥BT,
∵AD=DB,AE=EC,
∴DE∥BC,
∴四边形DGBT是平行四边形,
∴BG=DT,DG=BT,∠BDH=∠ABC=45°,
∵AD=DB=3,
∴BH=DH=3,
∵∠TBF=∠BHF=90°,
∴∠TBH+∠FBH=90°,∠FBH+∠F=90°,
∴∠TBH=∠F,
∴tan∠F=tan∠TBH===,
∴=,
∴TH=1,
∴DT=TH+DH=1+3=4,
∴BG=4.
当点F在ED的延长线上时,同法可得DT=BG=3﹣1=2.
故答案为4或2.
26.解:问题1:函数图象如图所示:
问题2:(Ⅲ)观察图象可知,x=2时,y有最大值.
(Ⅳ)猜想:BC=a.
故答案为:2,BC=a.
问题3:设BC=x,AC+BC=y,
在Rt△ABC中,∵∠C=90°
∴AC==,
∴y=x+,
∴y﹣x=,
∴y2﹣2xy+x2=4a2﹣x2,
∴2x2﹣2xy+y2﹣4a2=0,
∵关于x的一元二次方程有实数根,
∴△=4y2﹣4×2×(y2﹣4a2)≥0,
∴y2≤8a2,
∵y>0,a>0,
∴y≤2a,
当y=2a时,2x2﹣4ax+4a2=0
∴(x﹣2a)2=0,
∴x1=x2=a,
∴当BC=a时,y有最大值.
问题4:延长AM交EF的延长线于C,过点A作AH⊥EF于H,过点B作BK⊥GF于K交AH于Q.
在Rt△BNE中,∠E=90°,∠BNE=60°,BE=1cm,
∴tan∠BNE=,
∴NE=(cm),
∵AM∥BN,
∴∠C=60°,
∵∠GFE=90°,
∴∠CMF=30°,
∴∠AMG=30°,
∵∠G=90°,AG=1cm,∠AMG=30°,
∴在Rt△AGM中,tan∠AMG=,
∴GM=(cm),
∵∠G=∠GFH=90°,∠AHF=90°,
∴四边形AGFH为矩形,
∴AH=FG,
∵∠GFH=∠E=90°,∠BKF=90°
∴四边形BKFE是矩形,
∴BK=FE,
∵FN+FM=EF+FG﹣EN﹣GM=BK+AH﹣﹣=BQ+AQ+KQ+QH﹣=BQ+AQ+2﹣,
在Rt△ABQ中,AB=4cm,
由问题3可知,当BQ=AQ=2cm时,AQ+BQ的值最大,此时EF=(1+2)cm,
∴BQ=AQ=2时,FN+FM的最大值为(4+2﹣)cm,此时EF=(1+2)cm.
27.解:作CH⊥AB于点H,
∵在▱ABCD中,∠B=60°,BC=8,
∴CH=4,
∵四边形ECGF是平行四边形,
∴EF∥CG,
∴△EOD∽△GOC,
∴=,
∵DF=DE,
∴,
∴,
∴,
∴当EO取得最小值时,EG即可取得最小值,
当EO⊥CD时,EO取得最小值,
∴CH=EO,
∴EO=4,
∴GO=5,
∴EG的最小值是,
故答案为:9.
28.解:∵四边形ABCD为菱形,
∴AC⊥BD,OB=OD=BD=4,OC=OA=AC=3,
在Rt△BOC中,BC===5,
∵H为BC中点,
∴OH=BC=.
故选:B.
29.解:连接CG,
在正方形ACDE、BCFG中,
∠ECA=∠GCB=45°,
∴∠ECG=90°,
∵AC=2BC,
∴设AC=2a,BC=a,
∴CE=2a,CG=a,
∴tan∠CEG==,
故答案为:.
30.解:(1)如图①,过点P作PE⊥CD于点E,
∵点P是边长为30厘米的正方形雕刻模具的中心,
∴PE=15cm,
同理:A′B′与AB之间的距离为15cm,
A′D′与AD之间的距离为15cm,
B′C′与BC之间的距离为15cm,
∴A′B′=C′D′=200﹣15﹣15=170(cm),
B′C′=A′D′=100﹣15﹣15=70(cm),
∴C四边形A′B′C′D′=(170+70)×2=480cm,
答:图案的周长为480cm;
(2)连接PE、PF、PG,过点P作PQ⊥CD于点Q,如图②
∵P点是边长为30cm的等边三角形模具的中心,
∴PE=PG=PF,∠PGF=30°,
∵PQ⊥GF,
∴GQ=FQ=15cm,
∴PQ=GQ•tan30°=15cm,
PG==30cm,
当△EFG向上平移至点G与点D重合时,
由题意可得,△E′F′G′绕点D顺时针旋转30°,使得E′G′与AD边重合,
∴DP′绕点D顺时针旋转30°到DP″,
∴,
同理可得其余三个角均为弧长为5πcm的圆弧,
∴=600﹣120+20π(cm),
答:雕刻所得图案的周长为(600﹣120)cm.
31.证明:(1)如图②,连接A'C',
∵点A,点A'关于l对称,点C在l上,
∴CA=CA',
∴AC+BC=A'C+BC=A'B,
同理可得AC'+C'B=A'C'+BC',
∵A'B<A'C'+C'B,
∴AC+BC<AC'+C'B;
(2)如图③,
在点C处建燃气站,铺设管道的最短路线是AC+CD+DB;(其中点D是正方形的顶点);
如图④,
在点C处建燃气站,铺设管道的最短路线是AC+CD++EB,(其中CD,BE都与圆相切)
32.(1)证明:∵AO=OD,
∴∠OAD=∠ADO,
∵OC平分∠BOD,
∴∠DOC=∠COB,
又∵∠DOC+∠COB=∠OAD+∠ADO,
∴∠ADO=∠DOC,
∴CO∥AD;
(2)解:如图1,
∵OA=OB=OD,
∴∠ADB=90°,
设∠DAC=α,则∠ACO=∠DAC=α.
∵OA=OD,DA∥OC,
∴∠ODA=∠OAD=2α,
∴∠DFE=3α,
∵DF=DE,
∴∠DEF=∠DFE=3α,
∴4α=90°,
∴α=22.5°,
∴∠DAO=45°,
∴△AOD和△ABD为等腰直角三角形,
∴AD=AO,
∴,
∵DE=DF,
∴∠DFE=∠DEF,
∵∠DFE=∠AFO,
∴∠AFO=∠AED,
又∠ADE=∠AOF=90°,
∴△ADE∽△AOF,
∴.
(3)解:如图2,
∵OD=OB,∠BOC=∠DOC,
∴△BOC≌△DOC(SAS),
∴BC=CD,
设BC=CD=x,CG=m,则OG=2﹣m,
∵OB2﹣OG2=BC2﹣CG2,
∴4﹣(2﹣m)2=x2﹣m2,
解得:m=,
∴OG=2﹣,
∵OD=OB,∠DOG=∠BOG,
∴G为BD的中点,
又∵O为AB的中点,
∴AD=2OG=4﹣,
∴四边形ABCD的周长为2BC+AD+AB=2x+4﹣+4=﹣+2x+8=﹣+10,
∵﹣<0,
∴x=2时,四边形ABCD的周长有最大值为10.
∴BC=2,
∴△BCO为等边三角形,
∴∠BOC=60°,
∵OC∥AD,
∴∠DAO=∠COB=60°,
∴∠ADF=∠DOC=60°,∠DAE=30°,
∴∠AFD=90°,
∴,DF=DA,
∴.
33.解:(1)过点A作AE⊥BC于E,过点C作CF⊥AD于F.
∵AC=AB,
∴BE=CE=3,
在Rt△AEB中,AE===4,
∵CF⊥AD,
∴∠D+∠FCD=90°,
∵∠B+∠D=90°,
∴∠B=∠DCF,
∵∠AEB=∠CFD=90°,
∴△AEB∽△DFC,
∴=,
∴=,
∴CF=,
∴sin∠CAD===.
(2)如图②中,结论:四边形ABCD是对余四边形.
理由:过点D作DM⊥DC,使得DM=DC,连接CM.
∵四边形ABCD中,AD=BD,AD⊥BD,
∴∠DAB=∠DBA=45°,
∵∠DCM=∠DMC=45°,
∴∠CDM=∠ADB=90°,
∴∠ADC=∠BDM,
∵AD=DB,CD=DM,
∴△ADC≌△BDM(SAS),
∴AC=BM,
∵2CD2+CB2=CA2,CM2=DM2+CD2=2CD2,
∴CM2+CB2=BM2,
∴∠BCM=90°,
∴∠DCB=45°,
∴∠DAB+∠DCB=90°,
∴四边形ABCD是对余四边形.
(3)如图③中,过点D作DH⊥x轴于H.
∵A(﹣1,0),B(3,0),C(1,2),
∴OA=1,OB=3,AB=4,AC=BC=2,
∴AC2+BC2=AB2,
∴∠ACB=90°,
∴∠CBA=∠CAB=45°,
∵四边形ABCD是对余四边形,
∴∠ADC+∠ABC=90°,
∴∠ADC=45°,
∵∠AEC=90°+∠ABC=135°,
∴∠ADC+∠AEC=180°,
∴A,D,C,E四点共圆,
∴∠ACE=∠ADE,
∵∠CAE+∠ACE=∠CAE+∠EAB=45°,
∴∠EAB=∠ACE,
∴∠EAB=∠ADB,
∵∠ABE=∠DBA,
∴△ABE∽△DBA,
∴=,
∴=,
∴u=,
设D(x,t),
由(2)可知,BD2=2CD2+AD2,
∴(x﹣3)2+t2=2[(x﹣1)2+(t﹣2)2]+(x+1)2+t2,
整理得(x+1)2=4t﹣t2,
在Rt△ADH中,AD===2,
∴u==(0<t<4),
即u=(0<t<4).
34.解:如图,连接AC、BC.
∵∠ADC和∠ABC所对的弧长都是,
∴根据圆周角定理知,∠ADC=∠ABC.
在Rt△ACB中,根据锐角三角函数的定义知,
sin∠ABC=,
∵AC=2,BC=3,
∴AB==,
∴sin∠ABC==,
∴sin∠ADC=.
故选:A.
35.解:作△ABC的外接圆⊙O,过C作CM⊥AB于M,
∵弦AB已确定,
∴要使△ABC的面积最大,只要CM取最大值即可,
如图所示,当CM过圆心O时,CM最大,
∵CM⊥AB,CM过O,
∴AM=BM(垂径定理),
∴AC=BC,
∵∠AOB=2∠ACB=2×45°=90°,
∴OM=AM=AB==3,
∴OA==3,
∴CM=OC+OM=3+3,
∴S△ABC=AB•CM=×6×(3+3)=9+9.
故答案为:9+9.
36.解:设⊙O与x、y轴相切的切点分别是F、E点,连接PE、PF、PD,延长EP与CD交于点G,
则PE⊥y轴,PF⊥x轴,
∵∠EOF=90°,
∴四边形PEOF是矩形,
∵PE=PF,PE∥OF,
∴四边形PEOF为正方形,
∴OE=PF=PE=OF=5,
∵A(0,8),
∴OA=8,
∴AE=8﹣5=3,
∵四边形OACB为矩形,
∴BC=OA=8,BC∥OA,AC∥OB,
∴EG∥AC,
∴四边形AEGC为平行四边形,四边形OEGB为平行四边形,
∴CG=AE=3,EG=OB,
∵PE⊥AO,AO∥CB,
∴PG⊥CD,
∴CD=2CG=6,
∴DB=BC﹣CD=8﹣6=2,
∵PD=5,DG=CG=3,
∴PG=4,
∴OB=EG=5+4=9,
∴D(9,2).
故选:A.
37.解:设l交A1A2于E、交A4A3于D,如图所示:
∵六边形A1A2A3A4A5A6是正六边形,六边形的内角和=(6﹣2)×180°=720°,
∴∠A1A2A3=∠A2A3A4==120°,
∵五边形B1B2B3B4B5是正五边形,五边形的内角和=(5﹣2)×180°=540°,
∴∠B2B3B4==108°,
∴∠B4B3D=180°﹣108°=72°,
∵A3A4∥B3B4,
∴∠EDA3=∠B4B3D=72°,
∴α=∠A2ED=360°﹣∠A1A2A3﹣∠A2A3A4﹣∠EDA3=360°﹣120°﹣120°﹣72°=48°,
故答案为:48.
38.解:(1)①由题意,点D是⊙O关于直线m的“远点”,⊙O关于直线m的特征数=DB•DE=2×5=10,
故答案为:D,10.
②如图1中,过点O作OH⊥直线n于H,交⊙O于Q,P.
设直线y=x+4交x轴于F(﹣,0),交y轴于E(0,4),
∴OE=4,OF=,
∴tan∠FEO==,
∴∠FEO=30°,
∴OH=OE=2,
∴PH=OH+OP=3,
∴⊙O关于直线n的“特征数”=PQ•PH=2×3=6.
(2)如图2中,设直线l的解析式为y=kx+b.
当k>0时,过点F作FH⊥直线l于H,交⊙F于E,N.
由题意,EN=2,EN•NH=4,
∴NH=,
∵N(﹣1,0),M(1,4),
∴MN==2,
∴HM===,
∴△MNH是等腰直角三角形,
∵MN的中点K(0,2),
∴KN=HK=KM=,
∴H(﹣2,3),
把H(﹣2,3),M(1,4)代入y=kx+b,则有,
解得,
∴直线l的解析式为y=x+,
当k<0时,同法可知直线l′经过H′(2,1),可得直线l′的解析式为y=﹣3x+7.
综上所述,满足条件的直线l的解析式为y=x+或y=﹣3x+7.
39.解:(1)如图1中,
过点P作PM⊥AD于M,交BC于N.
∵四边形ABCD是矩形,EF∥BC,
∴四边形AEPM,四边形MPFD,四边形BNPE,四边形PNCF都是矩形,
∴BE=PN=CF=2,S△PFC=×PF×CF=6,S△AEP=S△APM,S△PEB=S△PBN,S△PDM=S△PFD,S△PCN=S△PCF,S△ABD=S△BCD,
∴S矩形AEPM=S矩形PNCF,
∴S1=S2=6,
∴S1+S2=12,
故答案为12.
(2)如图2中,连接PA,PC,
在△APB中,∵点E是AB的中点,
∴可设S△APE=S△PBE=a,同理,S△APH=S△PDH=b,S△PDG=S△PGC=c,S△PFC=S△PBF=d,
∴S四边形AEPH+S四边形PFCG=a+b+c+d,S四边形PEBF+S四边形PHDG=a+b+c+d,
∴S四边形AEPH+S四边形PFCG=S四边形PEBF+S四边形PHDG=S1+S2,
∴S△ABD=S平行四边形ABCD=S1+S2,
∴S△PBD=S△ABD﹣(S1+S△PBE+S△PHD)=S1+S2﹣(S1+a+S1﹣a)=S2﹣S1.
(3)如图3中,由题意四边形EBGP,四边形HPFD都是平行四边形,
∴S四边形EBGP=2S△EBP,S四边形HPFD=2S△HPD,
∴S△ABD=S平行四边形ABCD=(S1+S2+2S△EBP+2S△HPD)=(S1+S2)+S△EBP+S△HPD,
∴S△PBD=S△ABD﹣(S1+S△EBP+S△HPD)=(S2﹣S1).
(4)如图4﹣1中,结论:S2﹣S1=S3+S4.
理由:设线段PB,线段PA,弧AB围成的封闭图形的面积为x,线段PC,线段PD,弧CD的封闭图形的面积为y.
由题意:S1+x+S4=S1+y+S3,
∴x﹣y=S3﹣S4,
∵S1+S2+x+y=2(S1+x+S4),
∴S2﹣S1=x﹣y+2S4=S3+S4.
同法可证:图4﹣2中,有结论:S1﹣S=S3+S4.
图4﹣3中和图4﹣4中,有结论:|S1﹣S2|=|S3﹣S4|.
40.解:如图,过点G作GM⊥AB于点M,GN⊥BC于点N,
根据作图过程可知:
BG是∠ABC的平分线,
∴GM=GN,
∵△ABG的面积为18,
∴AB×GM=18,
∴4GM=18,
∴GM=,
∴△CBG的面积为:BC×GN=12×=27.
故答案为:27.
41.解:方法一:如图,延长ED交AC于点M,过点M作MN⊥AE于点N,
设MN=x,
∵tan∠AED=,
∴=,
∴NE=2x,
∵∠ABC=90°,AB=3,BC=,
∴∠CAB=30°,
∴AC=2,
由翻折可知:
∠EAC=30°,
∴AM=2MN=2x,
∴AN=MN=3x,
∵AE=AB=3,
∴5x=3,
∴x=,
∴AN=,MN=,AM=,
∵AC=2,
∴CM=AC﹣AM=,
∵MN=,NE=2x=,
∴EM==,
∵∠ABC=∠BCD=90°,
∴CD∥AB,
∴∠DCA=30°,
由翻折可知:∠ECA=∠BCA=60°,
∴∠ECD=30°,
∴CD是∠ECM的角平分线,
∴==,
∴=,
解得,ED=.
方法二:
如图,过点D作DM⊥CE,
由折叠可知:∠AEC=∠B=90°,
∴AE∥DM,
∴∠AED=∠EDM,
∴tan∠AED=tan∠EDM=,
∵∠ACB=60°,∠ECD=30°,
设EM=m,由折叠性质可知,EC=CB=,
∴CM=﹣m,
∴tan∠ECD==,
∴DM=(﹣m)×=1﹣m,
∴tan∠EDM==,
即=
解得,m=,
∴DM=,EM=,
在直角三角形EDM中,DE2=DM2+EM2,
解得,DE=.
故选:B.
42.解:(1)∵在矩形ABCD中,∠D=90°,AD=1,DE=,
∴AE==,
∴tan∠AED==,
∴∠AED=60°,
∵AB∥CD,
∴∠BAE=60°,
∵四边形ABCE关于直线AE的对称图形为四边形ANME,
∴∠AEC=∠AEM,
∵∠PEC=∠DEM,
∴∠AEP=∠AED=60°,
∴△APE为等边三角形,
∴S=(+)×1=;
(2)过E作EF⊥AB于F,
由(1)可知,∠AEP=∠AED=∠PAE,
∴AP=PE,
设AP=PE=a,AF=ED=x,
则PF=a﹣x,EF=AD=1,
在Rt△PEF中,(a﹣x)2+1=a2,解得:a=,
∴S==.
43.解:(1)如图①中,取DE的中点M,连接PM.
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠BAD=∠C=90°,
由翻折可知,AO=OP,AP⊥DE,∠2=∠3,∠DAE=∠DPE=90°,
在Rt△EPD中,∵EM=MD,
∴PM=EM=DM,
∴∠3=∠MPD,
∴∠1=∠3+∠MPD=2∠3,
∵∠ADP=2∠3,
∴∠1=∠ADP,
∵AD∥BC,
∴∠ADP=∠DPC,
∴∠1=∠DPC,
∵∠MOP=∠C=90°,
∴△POM∽△DCP,
∴===,
∴==.
解法二:证明△ABP和△DAE相似,==.
(2)如图②中,过点P作GH∥BC交AB于G,交CD于H.则四边形AGHD是矩形,设EG=x,则BG=4﹣x
∵∠A=∠EPD=90°,∠EGP=∠DHP=90°,
∴∠EPG+∠DPH=90°,∠DPH+∠PDH=90°,
∴∠EPG=∠PDH,
∴△EGP∽△PHD,
∴====,
∴PH=3EG=3x,DH=AG=4+x,
在Rt△PHD中,∵PH2+DH2=PD2,
∴(3x)2+(4+x)2=122,
解得x=(负值已经舍弃),
∴BG=4﹣=,
在Rt△EGP中,GP==,
∵GH∥BC,
∴△EGP∽△EBF,
∴=,
∴=,
∴BF=3.
44.解:(1)如图1中,作FD⊥AC于D,
∵Rt△ABC≌Rt△CEF,∠ABC=∠CEF=90°,∠BAC=30°,BC=1.
∴∠ACB=60°,∠FCE=∠BAC=30°,AC=CF,
∴∠ACF=30°,
∴∠BAC=∠FCD,
在△ABC和△CDF中,
,
∴△ABC≌△CDF(AAS),
∴FD=BC=1,
法二:∵∠ECF=∠FCD=30°,FD⊥CD,FE⊥CE,
∴DF=EF,
∵EF=BC=1,
∴DF=1.
故答案为1;
(2)线段EF经旋转运动所形成的平面图形如图所示,此时点E落在CF上的点H处.
S阴=S△EFC+S扇形ACF﹣S扇形CEH﹣S△AHC=S扇形ACF﹣S扇形ECH=﹣=.
故答案为.
(3)如图2中,过点E作EH⊥CF于H.设OB=OE=x.
在Rt△ECF中,∵EF=1,∠ECF=30°,EH⊥CF,
∴EC=EF=,EH=,CH=EH=,
在Rt△BOC中,OC==,
∴OH=CH﹣OC=﹣,
在Rt△EOH中,则有x2=()2+(﹣)2,
解得x=或﹣(不合题意舍弃),
∴OC==,
∵CF=2EF=2,
∴OF=CF﹣OC=2﹣=.
45.解:(1)如图①中,
∵△ABC折叠,使点B与点C重合,折痕为MN,
∴MN垂直平分线段BC,
∴CN=BN,
∵∠MNB=∠ACB=90°,
∴MN∥AC,
∵CN=BN,
∴AM=BM.
故答案为AM=BM.
(2)如图②中,
∵CA=CB=6,
∴∠A=∠B,
由题意MN垂直平分线段BC,
∴BM=CM,
∴∠B=∠MCB,
∴∠BCM=∠A,
∵∠B=∠B,
∴△BCM∽△BAC,
∴=,
∴=,
∴BM=,
∴AM=AB﹣BM=10﹣=,
∴==.
(3)①如图③中,
由折叠的性质可知,CB=CB′=6,∠BCM=∠ACM,
∵∠ACB=2∠A,
∴∠BCM=∠A,
∵∠B=∠B,
∴△BCM∽△BAC,
∴==
∴=,
∴BM=4,
∴AM=CM=5,
∴=,
∴AC=.
②如图③﹣1中,
∵∠A=∠A′=∠MCF,∠PFA′=∠MFC,PA=PA′,
∴△PFA′∽△MFC,
∴=,
∵CM=5,
∴=,
∵点P在线段OB上运动,OA=OC=,AB′=﹣6=,
∴≤PA′≤,
∴≤≤.
46.解:如图,过点D作DF∥AE,
则==,
∵=,
∴DF=2EC,
∴DO=2OC,
∴DO=DC,
∴S△ADO=S△ADC,S△BDO=S△BDC,
∴S△ABO=S△ABC,
∵∠ACB=90°,
∴C在以AB为直径的圆上,设圆心为G,
当CG⊥AB时,△ABC的面积最大为:4×2=4,
此时△ABO的面积最大为:×4=.
故答案为:.
47.(1)证明:∵=,
∴=,
∵==,
∴==,
∴△ADC∽△A′D′C',
∴∠A=∠A′,
∵=,
∴△ABC∽△A′B′C′.
故答案为:==,∠A=∠A′.
(2)结论:∴△ABC∽△A′B′C′.
理由:如图,过点D,D′分别作DE∥BC,D′E′∥B′C′,DE交AC于E,D′E′交A′C′于E′.
∵DE∥BC,
∴△ADE∽△ABC,
∴==,
同理,==,
∵=,
∴=,
∴=,
同理,=,
∴=,即=,
∴=,
∵==,
∴==,
∴△DCE∽△D′C′E′,
∴∠CED=∠C′E′D′,
∵DE∥BC,
∴∠CED+∠ACB=180°,
同理,∠C′E′D′+∠A′C′B′=180°,
∴∠ACB=∠A′C′B′,
∵=,
∴△ABC∽△A′B′C′.
48.解:①利用图象法可知PC>DQ,或通过计算可知DQ的最大值为,PC的最小值为,所以PC>DQ,故①错误.
②设AQ=x,则BP=AB﹣AQ﹣PQ=3﹣x﹣=﹣x,
∵∠A=∠B=60°,
∴当=或=时,△ADQ与△BPC相似,
即或=,解得x=1或或,
∴当AQ=1或或时,两三角形相似,故②正确
③设AQ=x,则四边形PCDQ的面积=S△ABC﹣S△ADQ﹣S△BCP=×32﹣×x××﹣×3×(3﹣x﹣)×=+x,
∵x的最大值为3﹣=,
∴x=时,四边形PCDQ的面积最大,最大值=,故③正确,
如图,作点D关于AB的对称点D′,作D′F∥PQ,使得D′F=PQ,连接CF交AB于点P′,在射线P′A上取P′Q′=PQ,此时四边形P′CDQ′的周长最小.
过点C作CH⊥D′F交D′F的延长线于H,交AB于J.
由题意,DD′=2AD•sin60°=,HJ=DD′=,CJ=,FH=﹣﹣=,
∴CH=CJ+HJ=,
∴CF===,
∴四边形P′CDQ′的周长的最小值=3+,故④错误,
故选:D.
49.解:∵BC∥DE,
∴△ADE∽△ABC,
∴=,即=,
∴AB•DE=16,
∵AB+DE=10,
∴AB=2,DE=8,
∴,
故答案为:2.
50.解:(1)∵点B为线段AC的黄金分割点,AC=20cm,
∴AB=×20=(10﹣10)cm.
故答案为:(10﹣10).
(2)延长EA,CG交于点M,
∵四边形ABCD为正方形,
∴DM∥BC,
∴∠EMC=∠BCG,
由折叠的性质可知,∠ECM=∠BCG,
∴∠EMC=∠ECM,
∴EM=EC,
∵DE=10,DC=20,
∴EC===10,
∴EM=10,
∴DM=10+10,
∴tan∠DMC==.
∴tan∠BCG=,
即,
∵AB=BC,
∴,
∴G是AB的黄金分割点;
(3)当BP=BC时,满足题意.
理由如下:
∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=BC,∠BAE=∠CBF=90°,
∵BE⊥CF,
∴∠ABE+∠CFB=90°,
又∵∠BCF+∠BFC=90°,
∴∠BCF=∠ABE,
∴△ABE≌△BCF(ASA),
∴BF=AE,
∵AD∥CP,
∴△AEF∽△BPF,
∴,
当E、F恰好分别是AD、AB的黄金分割点时,
∵AE>DE,
∴,
∵BF=AE,AB=BC,
∴,
∴,
∴BP=BC.
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