四川省内江市2022年中考数学试卷解析版
展开四川省内江市2022年中考数学试卷
一、单选题
1.﹣6的相反数是( )
A.﹣6 B.﹣ 16 C.6 D.16
【答案】C
【知识点】相反数及有理数的相反数
【解析】【解答】−6的相反数是:6,
故选C.
【分析】只有符号不同的两个数互为相反数,据此判断即可.
2.某4S店今年1~5月新能源汽车的销量(辆数)分别如下:25,33,36,31,40,这组数据的平均数是( )
A.34 B.33 C.32.5 D.31
【答案】B
【知识点】平均数及其计算
【解析】【解答】解:这组数据的平均数为:25+33+36+31+405=33(辆).
故答案为:B.
【分析】首先求出1~5月新能源汽车的销量总和,然后除以5可得平均数.
3.下列运算正确的是( )
A.a2+a3=a5 B.(a3)2=a6
C.(a﹣b)2=a2﹣b2 D.x6÷x3=x2
【答案】B
【知识点】同底数幂的除法;完全平方公式及运用;同类项;幂的乘方
【解析】【解答】解:A、a2和a3不是同类项,不能合并,故A不符合题意;
B、(a3)2=a6,故B符合题意;
C、(a﹣b)2=a2﹣2ab+b2,故C不符合题意;
D、x6÷x3=x6﹣3=x3,故D不符合题意.
故答案为:B.
【分析】根据同类项是字母相同且相同字母的指数也相同的项可判断A;幂的乘方,底数不变,指数相乘,据此判断B;根据完全平方公式的展开式是一个三项式可判断C;同底数幂相除,底数不变,指数相减,据此判断D.
4.2022年2月第24届冬季奥林匹克运动会在我国北京成功举办,以下是参选的冬奥会会徽设计的部分图形,其中既是轴对称图形又是中心对称图形的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】轴对称图形;中心对称及中心对称图形
【解析】【解答】解:A、不是轴对称图形,也不是中心对称图形,故A选项错误;
B、不是轴对称图形,也不是中心对称图形,故B选项错误;
C、既是轴对称图形,也是中心对称图形,故C选项正确;
D、不是轴对称图形,也不是中心对称图形,故D选项错误.
故答案为:C.
【分析】轴对称图形:平面内,一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够完全重合的图形;中心对称图形:在平面内,把一个图形绕着某个点旋转180°,如果旋转后的图形能与原来的图形重合,那么这个图形叫做中心对称图形,据此一一判断得出答案.
5.下列说法错误的是( )
A.打开电视机,中央台正在播放发射神舟十四号载人飞船的新闻,这是随机事件
B.要了解小王一家三口的身体健康状况,适合采用抽样调查
C.一组数据的方差越小,它的波动越小
D.样本中个体的数目称为样本容量
【答案】B
【知识点】全面调查与抽样调查;总体、个体、样本、样本容量;随机事件;方差
【解析】【解答】解:A、打开电视机,中央台正在播放发射神舟十四号载人飞船的新闻,这是随机事件,故A选项不符合题意;
B、要了解小王一家三口的身体健康状况,适合采用全面调查调查,故B选项符合题意;
C、一组数据的方差越小,它的波动越小,故C选项不符合题意;
D、样本中个体的数目称为样本容量,故D选项不符合题意.
故答案为:B.
【分析】在一定条件下,可能发生,也可能不会发生的事件就是随机事件,据此可判断A;根据抽样调查适宜调查过程工作量大,具有破坏性及危害性,对调查结果要求不特别重要或精准等的调查,据此可判断B;方差用来衡量一批数据的波动大小,在样本容量相同的情况下,方差越大,说明数据的波动越大,越不稳定,方差越小,说明数据的波动越小,越稳定,据此判断C;样本容量是指样本中个体的数目,据此判断D.
6.如图是正方体的表面展开图,则与“话”字相对的字是( )
A.跟 B.党 C.走 D.听
【答案】C
【知识点】几何体的展开图
【解析】【解答】解:由正方体表面展开图的“相间、Z端是对面”可知,
“话”与“走”是对面.
故答案为:C.
【分析】正方体的表面展开图,相对的面之间一定相隔一个正方形,根据这一特点作答.
7.如图,在▱ABCD中,已知AB=12,AD=8,∠ABC的平分线BM交CD边于点M,则DM的长为( )
A.2 B.4 C.6 D.8
【答案】B
【知识点】平行线的性质;等腰三角形的判定;平行四边形的性质;角平分线的定义
【解析】【解答】解:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴CD=AB=12,BC=AD=8,AB∥CD,
∴∠ABM=∠CMB,
∵BM是∠ABC的平分线,
∴∠ABM=∠CBM,
∴∠CBM=∠CMB,
∴MC=BC=8,
∴DM=CD﹣MC=12﹣8=4.
故答案为:B.
【分析】根据平行四边形的性质可得CD=AB=12,BC=AD=8,AB∥CD,由平行线的性质可得∠ABM=∠CMB,根据角平分线的概念可得∠ABM=∠CBM,则∠CBM=∠CMB,推出MC=BC=8,然后根据DM=CD-MC进行计算.
8.如图,数轴上的两点A、B对应的实数分别是a、b,则下列式子中成立的是( )
A.1﹣2a>1﹣2b B.﹣a<﹣b
C.a+b<0 D.|a|﹣|b|>0
【答案】A
【知识点】实数在数轴上的表示;有理数的加法;不等式的性质
【解析】【解答】解:由题意得:a<b,
∴﹣2a>﹣2b,
∴1﹣2a>1﹣2b,
∴A选项的结论成立;
∵a<b,
∴﹣a>﹣b,
∴B选项的结论不成立;
∵﹣2<a<﹣1,2<b<3,
∴1<|a|<2,2<|b|<3
∴|a|<|b|,
∴a+b>0,
∴C选项的结论不成立;
∵|a|<|b|
∴|a|−|b|<0,
∴D选项的结论不成立.
故答案为:A.
【分析】由数轴可得a<0<b,且|a|<|b|,进而根据不等式的性质:不等式的两边同时乘以同一个负数,不等号方向改变及不等式两边同时加上或减去同一个数,不等号的方向不改变即可判断A、B、D;根据有理数的加法法则,绝对值不相等的异号两数相加,取绝对值较大的加数的符号,并用较大的绝对值减去较小的绝对值,据此可判断C.
9.如图,在平面直角坐标系中,点B、C、E在y轴上,点C的坐标为(0,1),AC=2,Rt△ODE是Rt△ABC经过某些变换得到的,则正确的变换是( )
A.△ABC绕点C逆时针旋转90°,再向下平移1个单位
B.△ABC绕点C顺时针旋转90°,再向下平移1个单位
C.△ABC绕点C逆时针旋转90°,再向下平移3个单位
D.△ABC绕点C顺时针旋转90°,再向下平移3个单位
【答案】D
【知识点】图形的旋转;图形的平移
【解析】【解答】解:根据图形可以看出,△ABC绕点C顺时针旋转90°,再向下平移3个单位可以得到△ODE.
故答案为:D.
【分析】根据△ABC、△OED的位置可得应先绕点C顺时针旋转90°,然后向下平移即可,据此判断.
10.如图,在平面直角坐标系中,点M为x轴正半轴上一点,过点M的直线l∥y轴,且直线l分别与反比例函数y=8x和y=kx的图象交于P、Q两点.若S△POQ=15,则k的值为( )
A.38 B.22 C.﹣7 D.﹣22
【答案】D
【知识点】坐标与图形性质;三角形的面积;反比例函数图象上点的坐标特征
【解析】【解答】解:设点P(a,b),Q(a,ka),则OM=a,PM=b,MQ=−ka,
∴PQ=PM+MQ=b−ka.
∵点P在反比例函数y=8x的图象上,
∴ab=8.
∵S△POQ=15,
∴12PQ•OM=15,
∴12a(b﹣ka)=15.
∴ab﹣k=30.
∴8﹣k=30,
解得:k=﹣22.
故答案为:D.
【分析】设P(a,b),Q(a,ka),则OM=a,PM=b,MQ=−ka,PQ=PM+MQ=b-ka,根据点P在反比例函数图象上可得ab=8,然后结合三角形的面积公式可得k的值.
11.如图,正六边形ABCDEF内接于⊙O,半径为6,则这个正六边形的边心距OM和BC的长分别为( )
A.4,π3 B.33,π C.23,4π3 D.33,2π
【答案】D
【知识点】等边三角形的判定与性质;勾股定理;圆内接正多边形;弧长的计算
【解析】【解答】解:连接OC、OB,
∵六边形ABCDEF为正六边形,
∴∠BOC=360°6=60°,
∵OB=OC,
∴ΔBOC为等边三角形,
∴BC=OB=6,
∵OM⊥BC,
∴BM=12BC=3,
∴OM=OB2−BM2=62−32=33
BC的长为=60π×6180=2π.
故答案为:D.
【分析】连接OC、OB,根据正六边形的性质可得∠BOC=60°,结合OB=OC可得△BOC为等边三角形,则BC=OB=6,BM=12BC=3,利用勾股定理求出OM,然后根据弧长公式进行计算.
12.如图,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于两点(x1,0)、(2,0),其中0<x1<1.下列四个结论:①abc<0;②a+b+c>0;③2a﹣c>0;④不等式ax2+bx+c>﹣cx1x+c的解集为0<x<x1.其中正确结论的个数是( )
A.4 B.3 C.2 D.1
【答案】C
【知识点】二次函数图象与系数的关系;二次函数与不等式(组)的综合应用;二次函数图象上点的坐标特征
【解析】【解答】解:∵抛物线开口向上,对称轴在y轴右边,与y轴交于正半轴,
∴a>0,b<0,c>0,
∴abc<0,
∴①正确.
∵当x=1时,y<0,
∴a+b+c<0,
∴②错误.
∵抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于两点(x1,0)、(2,0),其中0<x1<1,
∴2+02<−b2a<2+12,
∴1<−b2a<32,
当−b2a<32时,b>−3a,
当x=2时,y=4a+2b+c=0,
∴b=−2a−12c,
∴−2a−12c>−3a,
∴2a﹣c>0,
∴③正确;
如图:
设y1=ax2+bx+c,y2=−cx1x+c,
由图知,y1>y2时,x<0或x>x1,
故④错误.
故答案为:C.
【分析】由图象可得:抛物线开口向上,对称轴在y轴右边,与y轴交于正半轴,确定出a、b、c的符号,据此判断①;根据x=1对应的函数值为负可判断②;根据抛物线与x轴的交点坐标结合对称轴方程可得1<−b2a<32,当−b2a<32时,b>-3a,当x=2时,y=4a+2b+c=0,则b=-2a-12c,根据b>-3a可判断③;设y1=ax2+bx+c,y2=-cx1+c,结合图象可判断④.
二、填空题
13.函数 y=x−3 中,自变量x的取值范围是 .
【答案】x≥3
【知识点】函数自变量的取值范围
【解析】【解答】解:根据题意得:x﹣3≥0,
解得:x≥3.
故答案是:x≥3.
【分析】根据二次根式 a 有意义的条件是a≥0,即可求解.
14.如图,在⊙O中,∠ABC=50°,则∠AOC等于
【答案】100°
【知识点】圆周角定理
【解析】【解答】在同圆或等圆中,相等的弧所对的圆心角等于圆周角度数的2倍.根据题意可得:∠AOC=2∠ABC=2×50°=100°.
【分析】根据圆周角的性质:同弧所对的圆周角是圆心角的一半。
15.对于非零实数a,b,规定a⊕b=1a−1b,若(2x﹣1)⊕2=1,则x的值为 .
【答案】56
【知识点】解分式方程;定义新运算
【解析】【解答】解:由题意得:
12x−1−12=1,
等式两边同时乘以2(2x−1)得,
2−2x+1=2(2x−1),
解得:x=56,
经检验,x=56是原方程的根,
∴x=56,
故答案为:56.
【分析】根据定义的新运算可得12x-1-12=1,等式两边同时乘以2(2x-1)约去分母,将分式方程转化为整式方程,解整式方程,求出x的值,然后进行检验即可.
16.勾股定理被记载于我国古代的数学著作《周髀算经》中,汉代数学家赵爽为了证明勾股定理,创制了一幅如图①所示的“弦图”,后人称之为“赵爽弦图”.图②由弦图变化得到,它是由八个全等的直角三角形拼接而成.记图中正方形ABCD、正方形EFGH、正方形MNKT的面积分别为S1、S2、S3.若正方形EFGH的边长为4,则S1+S2+S3= .
【答案】48
【知识点】勾股定理;正方形的性质
【解析】【解答】解:设八个全等的直角三角形的长直角边为a,短直角边是b,则:
S1=(a+b)2,S2=42=16,S3=(a﹣b)2,
且:a2+b2=EF2=16,
∴S1+S2+S3=(a+b)2+16+(a﹣b)2=2(a2+b2)+16
=2×16+16
=48.
故答案为:48.
【分析】设八个全等的直角三角形的长直角边为a,短直角边是b,则大正方形的边长为(a+b),最小正方形的边长为(a-b),根据勾股定理a2+b2=EF2=16,由S1=(a+b)2,S2=42=16,S3=(a-b)2,可得出答案.
17.分解因式:a4﹣3a2﹣4= .
【答案】(a2+1)(a+2)(a﹣2)
【知识点】因式分解﹣运用公式法;十字相乘法因式分解
【解析】【解答】解:a4﹣3a2﹣4
=(a2+1)(a2﹣4)
=(a2+1)(a+2)(a﹣2),
故答案为:(a2+1)(a+2)(a﹣2).
【分析】首先利用十字相乘法分解可得原式=(a2+1)(a2-4),然后对后面括号中的式子利用平方差公式分解即可.
18.如图,在平面直角坐标系中,一次函数y=kx+b的图象经过点P(2,3),且与函数y=2x(x>0)的图象交于点Q(m,n).若一次函数y随x的增大而增大,则m的取值范围是 .
【答案】23
【解析】【解答】解:当PQ平行于x轴时,点Q的坐标为(m,3),代入y=2x中,可得m=23;
当PQ平行于y轴时,点Q的坐标为(2,n),可得m=2;
∵一次函数y随x的增大而增大,
∴m的取值范围是23
19.已知x1、x2是关于x的方程x2﹣2x+k﹣1=0的两实数根,且x2x1+x1x2=x12+2x2﹣1,则k的值为 .
【答案】2
【知识点】完全平方公式及运用;一元二次方程根的判别式及应用;一元二次方程的根与系数的关系
【解析】【解答】解:∵x1、x2是关于x的方程x2﹣2x+k﹣1=0的两实数根,
∴x1+x2=2,x1•x2=k﹣1,x12﹣2x1+k﹣1=0,
∴x12=2x1﹣k+1,
∵x2x1+x1x2=x12+2x2﹣1,
∴(x1+x2)2−2x1x2x1x2=2(x1+x2)﹣k,
∴22−2(k−1)k−1=4﹣k,
解得k=2或k=5,
当k=2时,关于x的方程为x2﹣2x+1=0,Δ≥0,符合题意;
当k=5时,关于x的方程为x2﹣2x+4=0,Δ<0,方程无实数解,不符合题意;
∴k=2.
故答案为:2.
【分析】根据根与系数的关系可得x1+x2=2,x1•x2=k-1,根据方程解的概念可得x12=2x1-k+1,对已知中的等式进行变形可得(x1+x2)2−2x1x2x1x2=2(x1+x2)-k,代入求解可得k的值,然后代入原方程中可得关于x的一元二次方程,求出判别式的值,进而可得k的值.
20.如图,矩形ABCD中,AB=6,AD=4,点E、F分别是AB、DC上的动点,EF∥BC,则AF+CE的最小值是 .
【答案】10
【知识点】线段的性质:两点之间线段最短;勾股定理;平行四边形的判定与性质;矩形的性质
【解析】【解答】解:延长BC到G,使CG=EF,连接FG,
∵EF∥CG,EF=CG,
∴四边形EFGC是平行四边形,
∴CE=FG,
∴AF+CE=AF+FG,
∴当点A、F、G三点共线时,AF+CE的值最小为AG,
由勾股定理得,AG=AB2+BG2=62+(4+4)2=10,
∴AF+CE的最小值为10.
故答案为:10.
【分析】延长BC到G,使CG=EF,连接FG,易得四边形EFGC是平行四边形,则CE=FG,AF+CE=AF+FG,故当点A、F、G三点共线时,AF+CE的值最小为AG,接下来利用勾股定理计算即可.
三、解答题
21.(1)计算:128+|(−12)−1|−2cos45°;
(2)先化简,再求值:(ab2−a2+1b+a)÷bb−a,其中a=﹣5,b=5+4.
【答案】(1)解:原式=12×22+2−2×22
=2+2﹣2
=2
(2)解:原式=[a(b+a)(b−a)+b−a(b+a)(b−a)]•b−ab
=b(b+a)(b−a)⋅b−ab
=1b+a.
当a=﹣5,b=5+4时,
原式=15+4−5=14
【知识点】实数的运算;利用分式运算化简求值;特殊角的三角函数值
【解析】【分析】(1)根据负整数指数幂的运算性质、特殊角的三角函数值、二次根式的性质及绝对值的性质分别化简,然后计算乘法,再计算加减法即可;
(2)对括号中的第一个分式的分母进行分解,然后通分,再将除法化为乘法,然后约分即可对原式进行化简,最后将a、b的值代入计算即可.
22.如图,▱ABCD中,E、F是对角线BD上两个点,且满足BE=DF.
(1)求证:△ABE≌△CDF;
(2)求证:四边形AECF是平行四边形.
【答案】(1)证明:∵ 四边形ABCD是平行四边形,
∴ AB//CD,AB=CD,
∴∠ABF=∠CDE,
在ΔABE和ΔCDF中
∵AB=CD∠ABF=∠CDEBE=DF,
∴ΔABE≌ΔCDF.
(2)证明:由(1)可知,ΔABE≌ΔCDF,
∴AE=CF,∠AEB=∠DFC,
∴ AE//CF,
∴四边形AECF是平行四边形.
【知识点】平行线的判定与性质;平行四边形的判定与性质;三角形全等的判定(SAS)
【解析】【分析】(1)根据平行四边形的性质可得AB//CD,AB=CD,由平行线的性质可得∠ABF=∠CDE,结合BE=DF,然后根据全等三角形的判定定理SAS进行证明;
(2)根据全等三角形的性质可得AE=CF,∠AEB=∠DFC,推出AE//CF,然后根据一组对边平行且相等的四边形是平行四边形进行证明.
23.为让同学们了解新冠病毒的危害及预防措施,某中学举行了“新冠病毒预防”知识竞赛.数学课外活动小组将八(1)班参加本校知识竞赛的40名同学的成绩(满分为100分,得分为正整数且无满分,最低为75分)分成五组进行统计,并绘制了下列不完整的统计图表:
分数段
频数
频率
74.5﹣79.5
2
0.05
79.5﹣84.5
8
n
84.5﹣89.5
12
0.3
89.5﹣94.5
m
0.35
94.5﹣99.5
4
0.1
(1)表中m= ,n= ;
(2)请补全频数分布直方图;
(3)本次知识竞赛中,成绩在94.5分以上的选手,男生和女生各占一半,从中随机确定2名学生参加颁奖,请用列表法或树状图法求恰好是一名男生和一名女生的概率.
【答案】(1)14;0.2
(2)解:补全频数分布直方图如下:
(3)解:∵成绩在94.5分以上的选手有4人,男生和女生各占一半,
∴2名是男生,2名是女生,
画树状图如下:
共有12种等可能的结果,其中确定的2名学生恰好是一名男生和一名女生的结果有8种,
∴确定的2名学生恰好是一名男生和一名女生的概率为812=23.
【知识点】频数与频率;频数(率)分布直方图;列表法与树状图法
【解析】【解答】解:(1)m=40×35%=14,n=8÷40=0.2.
故答案为:14,0.2;
【分析】(1)用89.5~94.5的频率乘以总人数可得m的值,利用79.5~84.5的频数除以总人数可得n的值;
(2)根据m的值即可补全频数分布直方图;
(3)此题是抽取不放回类型,画出树状图,找出总情况数以及确定的2名学生恰好是一名男生和一名女生的情况数,然后根据概率公式进行计算.
24.如图所示,九(1)班数学兴趣小组为了测量河对岸的古树A、B之间的距离,他们在河边与AB平行的直线l上取相距60m的C、D两点,测得∠ACB=15°,∠BCD=120°,∠ADC=30°.
(1)求河的宽度;
(2)求古树A、B之间的距离.(结果保留根号)
【答案】(1)解:过点A作AE⊥l,垂足为E,
设CE=x米,
∵CD=60米,
∴DE=CE+CD=(x+60)米,
∵∠ACB=15°,∠BCD=120°,
∴∠ACE=180°﹣∠ACB﹣∠BCD=45°,
在Rt△AEC中,AE=CE•tan45°=x(米),
在Rt△ADE中,∠ADE=30°,
∴tan30°=AEED=xx+60=33,
∴x=303+30,
经检验:x=303+30是原方程的根,
∴AE=(303+30)米,
∴河的宽度为(303+30)米;
(2)解:过点B作BF⊥l,垂足为F,
则CE=AE=BF=(303+30)米,AB=EF,
∵∠BCD=120°,
∴∠BCF=180°﹣∠BCD=60°,
在Rt△BCF中,CF=BFtan60°=303+303=(30+103)米,
∴AB=EF=CE﹣CF=303+30﹣(30+103)=203(米),
∴古树A、B之间的距离为203米.
【知识点】解直角三角形的应用
【解析】【分析】(1)过点A作AE⊥l,垂足为E,设CE=x米,则DE=(x+60)米,根据平角的概念可得∠ACE=45°,则AE=x米,利用三角函数的概念可求出x,据此可得AE;
(2)过点B作BF⊥l,垂足为F,则CE=AE=BF=(303+30)米,AB=EF,根据邻补角的性质可得∠BCF=60°,利用三角函数的概念可得CF,然后根据AB=EF=CE-CF进行计算.
25.如图,△ABC内接于⊙O,AB是⊙O的直径,⊙O的切线PC交BA的延长线于点P,OF∥BC交AC于点E,交PC于点F,连接AF.
(1)判断直线AF与⊙O的位置关系并说明理由;
(2)若⊙O的半径为6,AF=23,求AC的长;
(3)在(2)的条件下,求阴影部分的面积.
【答案】(1)解:直线AF与⊙O相切.
理由如下: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=∠COFOF=OF,
∴△AOF≌△COF(SAS),
∴∠OAF=∠OCF=90°,
∴AF⊥OA,
又∵OA为圆O的半径,
∴AF为圆O的切线;
(2)解:∵△AOF≌△COF,
∴∠AOF=∠COF,
∵OA=OC,
∴E为AC中点,
即AE=CE=12AC,OE⊥AC,
∵∠OAF=90°,OA=6,AF=23,
∴tan∠AOF=AFOA=236=33,
∴∠AOF=30°,
∴AE=12OA=3,
∴AC=2AE=6;
(3)解:∵AC=OA=6,OC=OA,
∴△AOC是等边三角形,
∴∠AOC=60°,OC=6,
∵∠OCP=90°,
∴CP=3OC=63,
∴S△OCP=12OC⋅CP=12×6×63=183,S扇形AOC=60⋅π×62360=6π,
∴阴影部分的面积=S△OCP﹣S扇形AOC=183−6π.
【知识点】等边三角形的判定与性质;切线的判定与性质;扇形面积的计算;锐角三角函数的定义;三角形全等的判定(SAS)
【解析】【分析】(1)连接OC,根据切线的性质可得∠OCP=90°,由平行线的性质可得∠AOF=∠B,∠COF=∠OCB,根据等腰三角形的性质可得∠OCB=∠B,则∠AOF=∠COF,证明△AOF≌△COF,得到∠OAF=∠OCF=90°,则AF⊥OA,据此证明;
(2)由等腰三角形的性质可得AE=CE=12AC,OE⊥AC,利用三角函数的概念求出tan∠AOF的值,得到∠AOF=30°,根据含30°角的直角三角形的性质可得AE=12OA,据此求解;
(3)易得△AOC是等边三角形,则∠AOC=60°,OC=6,根据三角函数的概念可得CP,然后根据S阴影=S△OCP-S扇形AOC进行计算.
26.为贯彻执行“德、智、体、美、劳”五育并举的教育方针,内江市某中学组织全体学生前往某劳动实践基地开展劳动实践活动.在此次活动中,若每位老师带队30名学生,则还剩7名学生没老师带;若每位老师带队31名学生,就有一位老师少带1名学生.现有甲、乙两型客车,它们的载客量和租金如表所示:
甲型客车
乙型客车
载客量(人/辆)
35
30
租金(元/辆)
400
320
学校计划此次劳动实践活动的租金总费用不超过3000元.
(1)参加此次劳动实践活动的老师和学生各有多少人?
(2)每位老师负责一辆车的组织工作,请问有哪几种租车方案?
(3)学校租车总费用最少是多少元?
【答案】(1)解:设参加此次劳动实践活动的老师有x人,参加此次劳动实践活动的学生有(30x+7)人,
根据题意得:30x+7=31x﹣1,
解得x=8,
∴30x+7=30×8+7=247,
答:参加此次劳动实践活动的老师有8人,参加此次劳动实践活动的学生有247人;
(2)解:师生总数为247+8=255(人),
∵每位老师负责一辆车的组织工作,
∴一共租8辆车,
设租甲型客车m辆,则租乙型客车(8﹣m)辆,
根据题意得:35m+30(8−m)≥255400m+320(8−m)≤3000,
解得3≤m≤5.5,
∵m为整数,
∴m可取3、4、5,
∴一共有3种租车方案:租甲型客车3辆,租乙型客车5辆或租甲型客车4辆,租乙型客车4辆或租甲型客车5辆,租乙型客车3辆;
(3)解:设租甲型客车m辆,则租乙型客车(8﹣m)辆,
由(2)知:3≤m≤5.5,
设学校租车总费用是w元,
w=400m+320(8﹣m)=80m+2560,
∵80>0,
∴w随m的增大而增大,
∴m=3时,w取最小值,最小值为80×3+2560=2800(元),
答:学校租车总费用最少是2800元.
【知识点】一元一次方程的其他应用;一元一次不等式组的应用;一次函数的实际应用
【解析】【分析】(1)设参加此次劳动实践活动的老师有x人,根据每位老师带队30名学生,则还剩7名学生没老师带可得学生的总数为(30x+7)人;根据每位老师带队31名学生,就有一位老师少带1名学生可得学生总数为(31x-1)人,然后根据学生数一定列出方程,求解即可;
(2)根据(1)的结果可得师生总数为247+8=255(人),由题意可得一共租8辆车,设租甲型客车m辆,则租乙型客车(8-m)辆,根据租金总费用不超过3000元可得400m+320(8-m)≤3000;根据总人数为255人可得35m+30(8-m)≥255,联立可求出m的范围,结合m为正整数可得m的取值,据此可得租车方案;
(3)设租甲型客车m辆,则租乙型客车(8-m)辆,由(2)知:3≤m≤5.5,设学校租车总费用是w元,根据甲型客车的辆数×租金+乙型客车的辆数×租金可得w与m的关系式,然后结合一次函数的性质进行解答.
27.如图,在矩形ABCD中,AB=6,BC=4,点M、N分别在AB、AD上,且MN⊥MC,点E为CD的中点,连接BE交MC于点F.
(1)当F为BE的中点时,求证:AM=CE;
(2)若EFBF=2,求ANND的值;
(3)若MN∥BE,求ANND的值.
【答案】(1)证明:∵F为BE的中点,
∴BF=EF,
∵四边形ABCD是矩形,
∴AB∥CD,AB=CD
∴∠BMF=∠ECF,
∵∠BFM=∠EFC,
∴△BMF≌△ECF(AAS),
∴BM=CE,
∵点E为CD的中点,
∴CE=12CD,
∵AB=CD,
∴BM=CE=12AB,
∴AM=BM,
∴AM=CE
(2)解:∵∠BMF=∠ECF,∠BFM=∠EFC,
∴△BMF∽△ECF,
∴BFEF=BMCE=12,
∵CE=3,
∴BM=32,
∴AM=92,
∵CM⊥MN,
∴∠CMN=90°,
∴∠AMN+∠BMC=90°,
∵∠AMN+∠ANM=90°,
∴∠ANM=∠BMC,
∵∠A=∠MBC,
∴△ANM∽△BMC,
∴ANBM=AMBC,
∴AN32=924,
∴AN=2716,
∴DN=AD﹣AN=4﹣2716=3716,
∴ANDN=27163716=2737
(3)解:∵MN∥BE,
∴∠BFC=∠CMN,
∴∠FBC+∠BCM=90°,
∵∠BCM+∠BMC=90°,
∴∠CBF=∠CMB,
∴tan∠CBF=tan∠CMB,
∴CEBC=BCBM,
∴34=4BM,
∴BM=163,
∴AM=AB−BM=6−163=23,
由(2)同理得,ANBM=AMBC,
∴AN163=234,
解得:AN=89,
∴DN=AD﹣AN=4﹣89=289,
∴ANND=89289=27.
【知识点】平行线的性质;矩形的性质;相似三角形的判定与性质;锐角三角函数的定义;三角形全等的判定(AAS)
【解析】【分析】(1)根据中点的概念可得BF=EF,根据矩形的性质可得AB∥CD,AB=CD,由平行线的性质可得∠BMF=∠ECF,利用AAS证明△BMF≌△ECF,得到BM=CE,根据中点的概念可得CE=12CD,结合AB=CD可得AM=BM,据此证明;
(2)由平行线的性质可得∠BMF=∠ECF,由对顶角的性质可得∠BFM=∠EFC,证明△BMF∽△ECF,根据相似三角形的性质可得BM的值,然后求出AM,由同角的余角相等可得∠ANM=∠BMC,证明△ANM∽△BMC,根据相似三角形的性质可得AN,由DN=AD-AN可得DN,据此求解;
(3)根据平行线的性质可得∠BFC=∠CMN,由同角的余角相等可得∠CBF=∠CMB,则tan∠CBF=tan∠CMB,结合三角函数的概念可得BM,由AM=AB-BM可得AM,由(2)可得AN,根据DN=AD-AN可得DN,据此求解.
28.如图,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于A(﹣4,0),B(2,0),与y轴交于点C(0,2).
(1)求这条抛物线所对应的函数的表达式;
(2)若点D为该抛物线上的一个动点,且在直线AC上方,求点D到直线AC的距离的最大值及此时点D的坐标;
(3)点P为抛物线上一点,连接CP,直线CP把四边形CBPA的面积分为1:5两部分,求点P的坐标.
【答案】(1)解:∵抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于A(﹣4,0),B(2,0),与y轴交于点C(0,2).
∴16a−4b+c=04a+2b+c=0c=2,
解得:a=−14b=−12c=2,
∴抛物线的解析式为y=−14x2−12x+2
(2)解:过点D作DH⊥AB于H,交直线AC于点G,过点D作DE⊥AC于E,如图.
设直线AC的解析式为y=kx+t,
则−4k+t=0t=2,
解得:k=12t=2,
∴直线AC的解析式为y=12x+2.
设点D的横坐标为m,则点G的横坐标也为m,
∴DH=−14m2−12m+2,GH=12m+2
∴DG=−14m2−12m+2−12m−2=−14m2−m,
∵DE⊥AC,DH⊥AB,
∴∠EDG+∠DGE=∠AGH+∠CAO=90°,
∵∠DGE=∠AGH,
∴∠EDG=∠CAO,
∴cos∠EDG=cos∠CAO=OAAC=442+22=255,
∴DEDG=255,
∴DE=255DG=255(−14m2−m)=−510(m2+4m)=−510(m+2)2+255,
∴当m=﹣2时,点D到直线AC的距离取得最大值255.
此时yD=−14×(−2)2−12×(−2)+2=2,
即点D的坐标为(﹣2,2);
(3)解:如图,设直线CP交x轴于点E,
直线CP把四边形CBPA的面积分为1:5两部分,
又∵S△PCB:S△PCA=12EB×(yC−yP):12AE×(yC−yP)=EB:AE,
则EB:AE=1:5或5:1
则AE=5或1,
即点E的坐标为(1,0)或(﹣3,0),
将点E的坐标代入直线CP的表达式:y=nx+2,
解得:n=﹣2或23,
故直线CP的表达式为:y=﹣2x+2或y=23x+2,
联立方程组y=−2x+2y=−14x2−12x+2或y=23x+2y=−14x2−12x+2,
解得:x=6或﹣143(不合题意值已舍去),
故点P的坐标为(6,﹣10)或(﹣143,﹣109).
【知识点】二次函数的最值;待定系数法求二次函数解析式;三角形的面积;锐角三角函数的定义;二次函数与一次函数的综合应用
【解析】【分析】(1)将A(-4,0)、B(2,0)、C(0,2)代入y=ax2+bx+c中求出a、b、c的值,据此可得抛物线的解析式;
(2)过点D作DH⊥AB于H,交直线AC于点G,过点D作DE⊥AC于E,求出直线AC的解析式,设点D的横坐标为m,则点G的横坐标也为m,表示出DH、GH、DG,由等角的余角相等可得∠EDG=∠CAO,则cos∠EDG=cos∠CAO,结合三角函数的概念可得DE,根据二次函数的性质可得DE的最大值以及对应的点D的坐标;
(3)设直线CP交x轴于点E,由三角形的面积公式结合题意得EB∶AE=1∶5或5∶1,则AE=5或1,即E(1,0)或(-3,0),求出直线CP的解析式,联立抛物线解析式求出x、y,据此可得点P的坐标.
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