江苏省句容市华阳片区2022年中考数学模试卷含解析
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这是一份江苏省句容市华阳片区2022年中考数学模试卷含解析,共31页。试卷主要包含了答题时请按要求用笔,下列事件中必然发生的事件是等内容,欢迎下载使用。
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、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2.答题时请按要求用笔。
3.请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。
4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5.保持卡面清洁,不要折暴、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,在菱形ABCD中,AB=BD,点E、F分别是AB、AD上任意的点(不与端点重合),且AE=DF,连接BF与DE相交于点G,连接CG与BD相交于点H.给出如下几个结论:①△AED≌△DFB;②S四边形BCDG=;③若AF=2DF,则BG=6GF;④CG与BD一定不垂直;⑤∠BGE的大小为定值.
其中正确的结论个数为( )
A.4 B.3 C.2 D.1
2.已知反比例函数,下列结论不正确的是( )
A.图象必经过点(﹣1,2) B.y随x的增大而增大
C.图象在第二、四象限内 D.若,则
3.一个多边形的每个内角都等于120°,则这个多边形的边数为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
4.如图,在△ABC中,CD⊥AB于点D,E,F分别为AC,BC的中点,AB=10,BC=8,DE=4.5,则△DEF的周长是( )
A.9.5 B.13.5 C.14.5 D.17
5.下列计算正确的是( )
A.x2x3=x6 B.(m+3)2=m2+9
C.a10÷a5=a5 D.(xy2)3=xy6
6.下列事件中必然发生的事件是( )
A.一个图形平移后所得的图形与原来的图形不全等
B.不等式的两边同时乘以一个数,结果仍是不等式
C.200件产品中有5件次品,从中任意抽取6件,至少有一件是正品
D.随意翻到一本书的某页,这页的页码一定是偶数
7.在圆锥、圆柱、球、正方体这四个几何体中,主视图不可能是多边形的是( )
A.圆锥 B.圆柱 C.球 D.正方体
8.如图,在网格中,小正方形的边长均为1,点A,B,C都在格点上,则∠ABC的正切值是( )
A. B.2 C. D.
9.如图,一艘轮船位于灯塔P的北偏东60°方向,与灯塔P的距离为30海里的A处,轮船沿正南方向航行一段时间后,到达位于灯塔P的南偏东30°方向上的B处,则此时轮船所在位置B与灯塔P之间的距离为( )
A.60海里 B.45海里 C.20海里 D.30海里
10.某城市几条道路的位置关系如图所示,已知AB∥CD,AE与AB的夹角为48°,若CF与EF的长度相等,则∠C的度数为( )
A.48° B.40° C.30° D.24°
11.我国古代数学著作《九章算术》中,将底面是直角三角形,且侧棱与底面垂直的三棱柱称为“堑堵”某“堑堵”的三视图如图所示(网格图中每个小正方形的边长均为1),则该“堑堵”的侧面积为( )
A.16+16 B.16+8 C.24+16 D.4+4
12.自2013年10月习近平总书记提出“精准扶贫”的重要思想以来.各地积极推进精准扶贫,加大帮扶力度.全国脱贫人口数不断增加.仅2017年我国减少的贫困人口就接近1100万人.将1100万人用科学记数法表示为( )
A.1.1×103人 B.1.1×107人 C.1.1×108人 D.11×106人
二、填空题:(本大题共6个小题,每小题4分,共24分.)
13.计算a3÷a2•a的结果等于_____.
14.已知二次函数的图像与轴交点的横坐标是和,且,则________.
15.已知A、B两地之间的距离为20千米,甲步行,乙骑车,两人沿着相同路线,由A地到B地匀速前行,甲、乙行进的路程s与x(小时)的函数图象如图所示.(1)乙比甲晚出发___小时;(2)在整个运动过程中,甲、乙两人之间的距离随x的增大而增大时,x的取值范围是___.
16.如图,在平行四边ABCD中,AD=2AB,F是AD的中点,作CE⊥AB,垂足E在线段AB上,连接EF、CF,则下列结论中一定成立的是 (把所有正确结论的序号都填在横线上)∠DCF=∠BCD,(2)EF=CF;(3)SΔBEC=2SΔCEF;(4)∠DFE=3∠AEF
17.分解因式:mx2﹣6mx+9m=_____.
18.如图,半径为3的⊙O与Rt△AOB的斜边AB切于点D,交OB于点C,连接CD交直线OA于点E,若∠B=30°,则线段AE的长为 .
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)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.
(1)求a,b的值及反比例函数的解析式;
(2)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;
(3)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.
20.(6分)已知矩形ABCD的一条边AD=8,将矩形ABCD折叠,使得顶点B落在CD边上的P点处,如图1,已知折痕与边BC交于点O,连接AP、OP、OA.若△OCP与△PDA的面积比为1:4,求边CD的长.如图2,在(Ⅰ)的条件下,擦去折痕AO、线段OP,连接BP.动点M在线段AP上(点M与点P、A不重合),动点N在线段AB的延长线上,且BN=PM,连接MN交PB于点F,作ME⊥BP于点E.试问当动点M、N在移动的过程中,线段EF的长度是否发生变化?若变化,说明变化规律.若不变,求出线段EF的长度.
21.(6分)如图1,直线l:y=x+m与x轴、y轴分别交于点A和点B(0,﹣1),抛物线y= x2+bx+c经过点B,与直线l的另一个交点为C(4,n).
(1)求n的值和抛物线的解析式;
(2)点D在抛物线上,DE∥y轴交直线l于点E,点F在直线l上,且四边形DFEG为矩形(如图2),设点D的横坐标为t(0<t<4),矩形DFEG的周长为p,求p与t的函数关系式以及p的最大值;
(3)将△AOB绕平面内某点M旋转90°或180°,得到△A1O1B1,点A、O、B的对应点分别是点A1、O1、B1.若△A1O1B1的两个顶点恰好落在抛物线上,那么我们就称这样的点为“落点”,请直接写出“落点”的个数和旋转180°时点A1的横坐标.
22.(8分)问题探究
(1)如图1,△ABC和△DEC均为等腰直角三角形,且∠BAC=∠CDE=90°,AB=AC=3,DE=CD=1,连接AD、BE,求的值;
(2)如图2,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠B=30°,BC=4,过点A作AM⊥AB,点P是射线AM上一动点,连接CP,做CQ⊥CP交线段AB于点Q,连接PQ,求PQ的最小值;
(3)李师傅准备加工一个四边形零件,如图3,这个零件的示意图为四边形ABCD,要求BC=4cm,∠BAD=135°,∠ADC=90°,AD=CD,请你帮李师傅求出这个零件的对角线BD的最大值.
图3
23.(8分)如图,以D为顶点的抛物线y=﹣x2+bx+c交x轴于A、B两点,交y轴于点C,直线BC的表达式为y=﹣x+1.求抛物线的表达式;在直线BC上有一点P,使PO+PA的值最小,求点P的坐标;在x轴上是否存在一点Q,使得以A、C、Q为顶点的三角形与△BCD相似?若存在,请求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
24.(10分)如图,AB是⊙O的直径,点C是的中点,连接AC并延长至点D,使CD=AC,点E是OB上一点,且,CE的延长线交DB的延长线于点F,AF交⊙O于点H,连接BH.
求证:BD是⊙O的切线;(2)当OB=2时,求BH的长.
25.(10分)如图,甲、乙两座建筑物的水平距离为,从甲的顶部处测得乙的顶部处的俯角为,测得底部处的俯角为,求甲、乙建筑物的高度和(结果取整数).参考数据:,.
26.(12分)甲、乙两地相距300千米,一辆货车和一辆轿车先后从甲地出发驶向乙地,如图,线段OA表示货车离甲地距离y(千米)与时间x(小时)之间的函数关系;折线OBCDA表示轿车离甲地距离y(千米)与时间x(小时)之间的函数关系.请根据图象解答下列问题:当轿车刚到乙地时,此时货车距离乙地 千米;当轿车与货车相遇时,求此时x的值;在两车行驶过程中,当轿车与货车相距20千米时,求x的值.
27.(12分)直线y1=kx+b与反比例函数的图象分别交于点A(m,4)和点B(n,2),与坐标轴分别交于点C和点D.
(1)求直线AB的解析式;
(2)根据图象写出不等式kx+b﹣≤0的解集;
(3)若点P是x轴上一动点,当△COD与△ADP相似时,求点P的坐标.
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】
试题分析:①∵ABCD为菱形,∴AB=AD,∵AB=BD,∴△ABD为等边三角形,∴∠A=∠BDF=60°,又∵AE=DF,AD=BD,∴△AED≌△DFB,故本选项正确;
②∵∠BGE=∠BDG+∠DBF=∠BDG+∠GDF=60°=∠BCD,即∠BGD+∠BCD=180°,∴点B、C、D、G四点共圆,∴∠BGC=∠BDC=60°,∠DGC=∠DBC=60°,∴∠BGC=∠DGC=60°,过点C作CM⊥GB于M,CN⊥GD于N(如图1),则△CBM≌△CDN(AAS),∴S四边形BCDG=S四边形CMGN,S四边形CMGN=2S△CMG,∵∠CGM=60°,∴GM=CG,CM=CG,∴S四边形CMGN=2S△CMG=2××CG×CG=,故本选项错误;
③过点F作FP∥AE于P点(如图2),∵AF=2FD,∴FP:AE=DF:DA=1:3,∵AE=DF,AB=AD,∴BE=2AE,∴FP:BE=FP:AE=1:6,∵FP∥AE,∴PF∥BE,∴FG:BG=FP:BE=1:6,即BG=6GF,故本选项正确;
④当点E,F分别是AB,AD中点时(如图3),由(1)知,△ABD,△BDC为等边三角形,∵点E,F分别是AB,AD中点,∴∠BDE=∠DBG=30°,∴DG=BG,在△GDC与△BGC中,∵DG=BG,CG=CG,CD=CB,∴△GDC≌△BGC,∴∠DCG=∠BCG,∴CH⊥BD,即CG⊥BD,故本选项错误;
⑤∵∠BGE=∠BDG+∠DBF=∠BDG+∠GDF=60°,为定值,故本选项正确;
综上所述,正确的结论有①③⑤,共3个,故选B.
考点:四边形综合题.
2、B
【解析】
试题分析:根据反比例函数y=的性质,当k>0时,在每一个象限内,函数值y随自变量x的增大而减小;当k<0时,在每一个象限内,函数值y随自变量x增大而增大,即可作出判断.
试题解析:A、(-1,2)满足函数的解析式,则图象必经过点(-1,2);
B、在每个象限内y随x的增大而增大,在自变量取值范围内不成立,则命题错误;
C、命题正确;
D、命题正确.
故选B.
考点:反比例函数的性质
3、C
【解析】
试题解析:∵多边形的每一个内角都等于120°,
∴多边形的每一个外角都等于180°-120°=10°,
∴边数n=310°÷10°=1.
故选C.
考点:多边形内角与外角.
4、B
【解析】
由三角形中位线定理和直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半解答.
【详解】
∵在△ABC中,CD⊥AB于点D,E,F分别为AC,BC的中点,
∴DE=AC=4.1,DF=BC=4,EF=AB=1,
∴△DEF的周长=(AB+BC+AC)=×(10+8+9)=13.1.
故选B.
【点睛】
考查了三角形中位线定理和直角三角形斜边上的中线,三角形的中位线平行于第三边,且等于第三边的一半.
5、C
【解析】
根据乘方的运算法则、完全平方公式、同底数幂的除法和积的乘方进行计算即可得到答案.
【详解】
x2•x3=x5,故选项A不合题意;
(m+3)2=m2+6m+9,故选项B不合题意;
a10÷a5=a5,故选项C符合题意;
(xy2)3=x3y6,故选项D不合题意.
故选:C.
【点睛】
本题考查乘方的运算法则、完全平方公式、同底数幂的除法和积的乘方解题的关键是掌握乘方的运算法则、完全平方公式、同底数幂的除法和积的乘方的运算.
6、C
【解析】
直接利用随机事件、必然事件、不可能事件分别分析得出答案.
【详解】
A、一个图形平移后所得的图形与原来的图形不全等,是不可能事件,故此选项错误;
B、不等式的两边同时乘以一个数,结果仍是不等式,是随机事件,故此选项错误;
C、200件产品中有5件次品,从中任意抽取6件,至少有一件是正品,是必然事件,故此选项正确;
D、随意翻到一本书的某页,这页的页码一定是偶数,是随机事件,故此选项错误;
故选C.
【点睛】
此题主要考查了随机事件、必然事件、不可能事件,正确把握相关定义是解题关键.
7、C
【解析】
【分析】根据各几何体的主视图可能出现的情况进行讨论即可作出判断.
【详解】A. 圆锥的主视图可以是三角形也可能是圆,故不符合题意;
B. 圆柱的主视图可能是长方形也可能是圆,故不符合题意;
C. 球的主视图只能是圆,故符合题意;
D. 正方体的主视图是正方形或长方形(中间有一竖),故不符合题意,
故选C.
【点睛】本题考查了简单几何体的三视图——主视图,明确主视图是从物体正面看得到的图形是关键.
8、A
【解析】
分析:连接AC,根据勾股定理求出AC、BC、AB的长,根据勾股定理的逆定理得到△ABC是直角三角形,根据正切的定义计算即可.
详解:
连接AC,
由网格特点和勾股定理可知,
AC=,
AC2+AB2=10,BC2=10,
∴AC2+AB2=BC2,
∴△ABC是直角三角形,
∴tan∠ABC=.
点睛:考查的是锐角三角函数的定义、勾股定理及其逆定理的应用,熟记锐角三角函数的定义、掌握如果三角形的三边长a,b,c满足a2+b2=c2,那么这个三角形就是直角三角形是解题的关键.
9、D
【解析】
根据题意得出:∠B=30°,AP=30海里,∠APB=90°,再利用勾股定理得出BP的长,求出答案.
【详解】
解:由题意可得:∠B=30°,AP=30海里,∠APB=90°,
故AB=2AP=60(海里),
则此时轮船所在位置B处与灯塔P之间的距离为:BP=(海里)
故选:D.
【点睛】
此题主要考查了勾股定理的应用以及方向角,正确应用勾股定理是解题关键.
10、D
【解析】
解:∵AB∥CD,∴∠1=∠BAE=48°.∵CF=EF,∴∠C=∠E.∵∠1=∠C+∠E,∴∠C=∠1=×48°=24°.故选D.
点睛:本题考查了等腰三角形的性质,平行线的性质:两直线平行,同位角相等;两直线平行,同旁内角互补;两直线平行,内错角相等.
11、A
【解析】
分析出此三棱柱的立体图像即可得出答案.
【详解】
由三视图可知主视图为一个侧面,另外两个侧面全等,是长×高=×4=,所以侧面积之和为×2+4×4= 16+16,所以答案选择A项.
【点睛】
本题考查了由三视图求侧面积,画出该图的立体图形是解决本题的关键.
12、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.
【详解】
解:1100万=11000000=1.1×107.
故选B.
【点睛】
此题考查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.
二、填空题:(本大题共6个小题,每小题4分,共24分.)
13、a1
【解析】
根据同底数幂的除法法则和同底数幂乘法法则进行计算即可.
【详解】
解:原式=a3﹣1+1=a1.
故答案为a1.
【点睛】
本题考查了同底数幂的乘除法,关键是掌握计算法则.
14、-12
【解析】
令y=0,得方程,和即为方程的两根,利用根与系数的关系求得和,利用完全平方式并结合即可求得k的值.
【详解】
解:∵二次函数的图像与轴交点的横坐标是和,
令y=0,得方程,
则和即为方程的两根,
∴,,
∵,
两边平方得:,
∴,
即,解得:,
故答案为:.
【点睛】
本题考查了一元二次方程与二次函数的关系,函数与x轴的交点的横坐标就是方程的根,解题的关键是利用根与系数的关系,整体代入求解.
15、2, 0≤x≤2或≤x≤2.
【解析】
(2)由图象直接可得答案;
(2)根据图象求出甲乙的函数解析式,再求出方程组的解集即可解答
【详解】
(2)由 函数图象可知,乙比甲晚出发2小时.
故答案为2.
(2)在整个运动过程中,甲、乙两人之间的距离随x的增大而增大时,有两种情况:
一是甲出发,乙还未出发时:此时0≤x≤2;
二是乙追上甲后,直至乙到达终点时:
设甲的函数解析式为:y=kx,由图象可知,(4,20)在函数图象上,代入得:20=4k,
∴k=5,
∴甲的函数解析式为:y=5x①
设乙的函数解析式为:y=k′x+b,将坐标(2,0),(2,20)代入得: ,
解得 ,
∴乙的函数解析式为:y=20x﹣20 ②
由①②得 ,
∴ ,
故 ≤x≤2符合题意.
故答案为0≤x≤2或≤x≤2.
【点睛】
此题考查函数的图象和二元一次方程组的解,解题关键在于看懂图中数据
16、①②④
【解析】
试题解析:①∵F是AD的中点,
∴AF=FD,
∵在▱ABCD中,AD=2AB,
∴AF=FD=CD,
∴∠DFC=∠DCF,
∵AD∥BC,
∴∠DFC=∠FCB,
∴∠DCF=∠BCF,
∴∠DCF=∠BCD,故此选项正确;
延长EF,交CD延长线于M,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB∥CD,
∴∠A=∠MDF,
∵F为AD中点,
∴AF=FD,
在△AEF和△DFM中,
,
∴△AEF≌△DMF(ASA),
∴FE=MF,∠AEF=∠M,
∵CE⊥AB,
∴∠AEC=90°,
∴∠AEC=∠ECD=90°,
∵FM=EF,
∴FC=FM,故②正确;
③∵EF=FM,
∴S△EFC=S△CFM,
∵MC>BE,
∴S△BEC<2S△EFC
故S△BEC=2S△CEF错误;
④设∠FEC=x,则∠FCE=x,
∴∠DCF=∠DFC=90°-x,
∴∠EFC=180°-2x,
∴∠EFD=90°-x+180°-2x=270°-3x,
∵∠AEF=90°-x,
∴∠DFE=3∠AEF,故此选项正确.
考点:1.平行四边形的性质;2.全等三角形的判定与性质;3.直角三角形斜边上的中线.
17、m(x﹣3)1.
【解析】
先把提出来,然后对括号里面的多项式用公式法分解即可。
【详解】
【点睛】
解题的关键是熟练掌握因式分解的方法。
18、
【解析】
要求AE的长,只要求出OA和OE的长即可,要求OA的长可以根据∠B=30°和OB的长求得,OE可以根据∠OCE和OC的长求得.
【详解】
解:连接OD,如图所示,
由已知可得,∠BOA=90°,OD=OC=3,∠B=30°,∠ODB=90°,
∴BO=2OD=6,∠BOD=60°,
∴∠ODC=∠OCD=60°,AO=BOtan30°=6×=2,
∵∠COE=90°,OC=3,
∴OE=OCtan60°=3×=3,
∴AE=OE﹣OA=3-2=,
【点晴】
切线的性质
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)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.
20、(1)10;(2).
【解析】
(1)先证出∠C=∠D=90°,再根据∠1+∠3=90°,∠1+∠2=90°,得出∠2=∠3,即可证出△OCP∽△PDA;根据△OCP与△PDA的面积比为1:4,得出CP=AD=4,设OP=x,则CO=8﹣x,由勾股定理得 x2=(8﹣x)2+42,求出x,最后根据AB=2OP即可求出边AB的长;
(2)作MQ∥AN,交PB于点Q,求出MP=MQ,BN=QM,得出MP=MQ,根据ME⊥PQ,得出EQ=PQ,根据∠QMF=∠BNF,证出△MFQ≌△NFB,得出QF=QB,再求出EF=PB,由(1)中的结论求出PB=,最后代入EF=PB即可得出线段EF的长度不变
【详解】
(1)如图1,∵四边形ABCD是矩形,
∴∠C=∠D=90°,
∴∠1+∠3=90°,
∵由折叠可得∠APO=∠B=90°,
∴∠1+∠2=90°,∴∠2=∠3,
又∵∠D=∠C,
∴△OCP∽△PDA;
∵△OCP与△PDA的面积比为1:4,
∴ ,∴ CP=AD=4
设OP=x,则CO=8﹣x,
在Rt△PCO中,∠C=90°,由勾股定理得 x2=(8﹣x)2+42,
解得:x=5,∴AB=AP=2OP=10,∴边CD的长为10;
(2)作MQ∥AN,交PB于点Q,如图2,
∵AP=AB,MQ∥AN,
∴∠APB=∠ABP=∠MQP.∴MP=MQ,∵BN=PM,
∴BN=QM.
∵MP=MQ,ME⊥PQ,
∴EQ=PQ.∵MQ∥AN,∴∠QMF=∠BNF,
∴△MFQ≌△NFB.
∴QF=FB,∴EF=EQ+QF=(PQ+QB)=PB,
由(1)中的结论可得:PC=4,BC=8,∠C=90°,
∴PB=,∴EF=PB=2,
∴在(1)的条件下,当点M、N在移动过程中,线段EF的长度不变,它的长度为2.
【点睛】
本题考查了相似三角形的判定与性质、全等三角形的判定与性质、勾股定理、等腰三角形的性质,关键是做出辅助线,找出全等和相似的三角形
21、(1)n=2;y=x2﹣x﹣1;(2)p=;当t=2时,p有最大值;(3)6个,或;
【解析】
(1)把点B的坐标代入直线解析式求出m的值,再把点C的坐标代入直线求解即可得到n的值,然后利用待定系数法求二次函数解析式解答;
(2)令y=0求出点A的坐标,从而得到OA、OB的长度,利用勾股定理列式求出AB的长,然后根据两直线平行,内错角相等可得∠ABO=∠DEF,再解直角三角形用DE表示出EF、DF,根据矩形的周长公式表示出p,利用直线和抛物线的解析式表示DE的长,整理即可得到P与t的关系式,再利用二次函数的最值问题解答;
(3)根据逆时针旋转角为90°可得A1O1∥y轴时,B1O1∥x轴,旋转角是180°判断出A1O1∥x轴时,B1A1∥AB,根据图3、图4两种情形即可解决.
【详解】
解:
(1)∵直线l:y=x+m经过点B(0,﹣1),
∴m=﹣1,
∴直线l的解析式为y=x﹣1,
∵直线l:y=x﹣1经过点C(4,n),
∴n=×4﹣1=2,
∵抛物线y=x2+bx+c经过点C(4,2)和点B(0,﹣1),
∴,
解得,
∴抛物线的解析式为y=x2﹣x﹣1;
(2)令y=0,则x﹣1=0,
解得x=,
∴点A的坐标为(,0),
∴OA=,
在Rt△OAB中,OB=1,
∴AB===,
∵DE∥y轴,
∴∠ABO=∠DEF,
在矩形DFEG中,EF=DE•cos∠DEF=DE•=DE,
DF=DE•sin∠DEF=DE•=DE,
∴p=2(DF+EF)=2(+)DE=DE,
∵点D的横坐标为t(0<t<4),
∴D(t, t2﹣t﹣1),E(t, t﹣1),
∴DE=(t﹣1)﹣(t2﹣t﹣1)=﹣t2+2t,
∴p=×(﹣t2+2t)=﹣t2+t,
∵p=﹣(t﹣2)2+,且﹣<0,
∴当t=2时,p有最大值.
(3)“落点”的个数有6个,如图1,图2中各有2个,图3,图4各有一个所示.
如图3中,设A1的横坐标为m,则O1的横坐标为m+,
∴m2﹣m﹣1=(m+)2﹣(m+)﹣1,
解得m=,
如图4中,设A1的横坐标为m,则B1的横坐标为m+,B1的纵坐标比例A1的纵坐标大1,
∴m2﹣m﹣1+1=(m+)2﹣(m+)﹣1,
解得m=,
∴旋转180°时点A1的横坐标为或
【点睛】
本题是二次函数综合题型,主要考查了一次函数图象上点的坐标特征,待定系数法求二次函数解析式,锐角三角函数,长方形的周长公式,以及二次函数的最值问题,本题难点在于(3)根据旋转角是90°判断出A1O1∥y轴时,B1O1∥x轴,旋转角是180°判断出A1O1∥x轴时,B1A1∥AB,解题时注意要分情况讨论.
22、(1);(2);(3)+.
【解析】
(1)由等腰直角三角形的性质可得BC=3,CE=,∠ACB=∠DCE=45°,可证△ACD∽△BCE,可得=;
(2)由题意可证点A,点Q,点C,点P四点共圆,可得∠QAC=∠QPC,可证△ABC∽△PQC,可得,可得当QC⊥AB时,PQ的值最小,即可求PQ的最小值;
(3)作∠DCE=∠ACB,交射线DA于点E,取CE中点F,连接AC,BE,DF,BF,由题意可证△ABC∽△DEC,可得,且∠BCE=∠ACD,可证△BCE∽△ACD,可得∠BEC=∠ADC=90°,由勾股定理可求CE,DF,BF的长,由三角形三边关系可求BD的最大值.
【详解】
(1)∵∠BAC=∠CDE=90°,AB=AC=3,DE=CD=1,
∴BC=3,CE=,∠ACB=∠DCE=45°,
∴∠BCE=∠ACD,
∵==,=,
∴=,∠BCE=∠ACD,
∴△ACD∽△BCE,
∴=;
(2)∵∠ACB=90°,∠B=30°,BC=4,
∴AC=,AB=2AC=,
∵∠QAP=∠QCP=90°,
∴点A,点Q,点C,点P四点共圆,
∴∠QAC=∠QPC,且∠ACB=∠QCP=90°,
∴△ABC∽△PQC,
∴,
∴PQ=×QC=QC,
∴当QC的长度最小时,PQ的长度最小,
即当QC⊥AB时,PQ的值最小,
此时QC=2,PQ的最小值为;
(3)如图,作∠DCE=∠ACB,交射线DA于点E,取CE中点F,连接AC,BE,DF,BF,
,
∵∠ADC=90°,AD=CD,
∴∠CAD=45°,∠BAC=∠BAD-∠CAD=90°,
∴△ABC∽△DEC,
∴,
∵∠DCE=∠ACB,
∴∠BCE=∠ACD,
∴△BCE∽△ACD,
∴∠BEC=∠ADC=90°,
∴CE=BC=2,
∵点F是EC中点,
∴DF=EF=CE=,
∴BF==,
∴BD≤DF+BF=+
【点睛】
本题是相似综合题,考查了等腰直角三角形的性质,勾股定理,相似三角形的判定和性质等知识,添加恰当辅助线构造相似三角形是本题的关键.
23、(1)y=﹣x2+2x+1;(2)P ( ,);(1)当Q的坐标为(0,0)或(9,0)时,以A、C、Q为顶点的三角形与△BCD相似.
【解析】
(1)先求得点B和点C的坐标,然后将点B和点C的坐标代入抛物线的解析式得到关于b、c的方程,从而可求得b、c的值;(2)作点O关于BC的对称点O′,则O′(1,1),则OP+AP的最小值为AO′的长,然后求得AO′的解析式,最后可求得点P的坐标;(1)先求得点D的坐标,然后求得CD、BC、BD的长,依据勾股定理的逆定理证明△BCD为直角三角形,然后分为△AQC∽△DCB和△ACQ∽△DCB两种情况求解即可.
【详解】
(1)把x=0代入y=﹣x+1,得:y=1,
∴C(0,1).
把y=0代入y=﹣x+1得:x=1,
∴B(1,0),A(﹣1,0).
将C(0,1)、B(1,0)代入y=﹣x2+bx+c得: ,解得b=2,c=1.
∴抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+1.
(2)如图所示:作点O关于BC的对称点O′,则O′(1,1).
∵O′与O关于BC对称,
∴PO=PO′.
∴OP+AP=O′P+AP≤AO′.
∴OP+AP的最小值=O′A==2.
O′A的方程为y=
P点满足解得:
所以P ( ,)
(1)y=﹣x2+2x+1=﹣(x﹣1)2+4,
∴D(1,4).
又∵C(0,1,B(1,0),
∴CD=,BC=1,DB=2.
∴CD2+CB2=BD2,
∴∠DCB=90°.
∵A(﹣1,0),C(0,1),
∴OA=1,CO=1.
∴.
又∵∠AOC=DCB=90°,
∴△AOC∽△DCB.
∴当Q的坐标为(0,0)时,△AQC∽△DCB.
如图所示:连接AC,过点C作CQ⊥AC,交x轴与点Q.
∵△ACQ为直角三角形,CO⊥AQ,
∴△ACQ∽△AOC.
又∵△AOC∽△DCB,
∴△ACQ∽△DCB.
∴,即,解得:AQ=3.
∴Q(9,0).
综上所述,当Q的坐标为(0,0)或(9,0)时,以A、C、Q为顶点的三角形与△BCD相似.
【点睛】
本题考查了二次函数的综合应用,解题的关键是掌握待定系数法求二次函数的解析式、轴对称图形的性质、相似三角形的性质和判定,分类讨论的思想.
24、(1)证明见解析;(2)BH=.
【解析】
(1)先判断出∠AOC=90°,再判断出OC∥BD,即可得出结论;
(2)先利用相似三角形求出BF,进而利用勾股定理求出AF,最后利用面积即可得出结论.
【详解】
(1)连接OC,
∵AB是⊙O的直径,点C是的中点,
∴∠AOC=90°,
∵OA=OB,CD=AC,
∴OC是△ABD是中位线,
∴OC∥BD,
∴∠ABD=∠AOC=90°,
∴AB⊥BD,
∵点B在⊙O上,
∴BD是⊙O的切线;
(2)由(1)知,OC∥BD,
∴△OCE∽△BFE,
∴,
∵OB=2,
∴OC=OB=2,AB=4,,
∴,
∴BF=3,
在Rt△ABF中,∠ABF=90°,根据勾股定理得,AF=5,
∵S△ABF=AB•BF=AF•BH,
∴AB•BF=AF•BH,
∴4×3=5BH,
∴BH=.
【点睛】
此题主要考查了切线的判定和性质,三角形中位线的判定和性质,相似三角形的判定和性质,求出BF=3是解本题的关键.
25、甲建筑物的高度约为,乙建筑物的高度约为.
【解析】
分析:首先分析图形:根据题意构造直角三角形;本题涉及两个直角三角形,应利用其公共边构造关系式,进而可求出答案.
详解:如图,过点作,垂足为.
则.
由题意可知,,,,,.
可得四边形为矩形.
∴,.
在中,,
∴.
在中,,
∴.
∴ .
∴.
答:甲建筑物的高度约为,乙建筑物的高度约为.
点睛:本题考查解直角三角形的应用--仰角俯角问题,首先构造直角三角形,再借助角边关系、三角函数的定义解题,难度一般.
26、(1)30;(2)当x=3.9时,轿车与货车相遇;(3)在两车行驶过程中,当轿车与货车相距20千米时,x的值为3.5或4.3小时.
【解析】
(1)根据图象可知货车5小时行驶300千米,由此求出货车的速度为60千米/时,再根据图象得出货车出发后4.5小时轿车到达乙地,由此求出轿车到达乙地时,货车行驶的路程为270千米,而甲、乙两地相距300千米,则此时货车距乙地的路程为:300﹣270=30千米;
(2)先求出线段CD对应的函数关系式,再根据两直线的交点即可解答;
(3)分两种情形列出方程即可解决问题.
【详解】
解:(1)根据图象信息:货车的速度V货=,
∵轿车到达乙地的时间为货车出发后4.5小时,
∴轿车到达乙地时,货车行驶的路程为:4.5×60=270(千米),
此时,货车距乙地的路程为:300﹣270=30(千米).
所以轿车到达乙地后,货车距乙地30千米.
故答案为30;
(2)设CD段函数解析式为y=kx+b(k≠0)(2.5≤x≤4.5).
∵C(2.5,80),D(4.5,300)在其图象上,
,解得,
∴CD段函数解析式:y=110x﹣195(2.5≤x≤4.5);
易得OA:y=60x,
,解得,
∴当x=3.9时,轿车与货车相遇;
(3)当x=2.5时,y货=150,两车相距=150﹣80=70>20,
由题意60x﹣(110x﹣195)=20或110x﹣195﹣60x=20,
解得x=3.5或4.3小时.
答:在两车行驶过程中,当轿车与货车相距20千米时,x的值为3.5或4.3小时.
【点睛】
本题考查了一次函数的应用,对一次函数图象的意义的理解,待定系数法求一次函数的解析式的运用,行程问题中路程=速度×时间的运用,本题有一定难度,其中求出货车与轿车的速度是解题的关键.
27、 (1) y=﹣x+6;(2) 0<x<2或x>4;(3) 点P的坐标为(2,0)或(﹣3,0).
【解析】
(1)将点坐标代入双曲线中即可求出,最后将点坐标代入直线解析式中即可得出结论;
(2)根据点坐标和图象即可得出结论;
(3)先求出点坐标,进而求出,设出点P坐标,最后分两种情况利用相似三角形得出比例式建立方程求解即可得出结论.
【详解】
解:(1)∵点和点在反比例函数的图象上,
,
解得,
即
把两点代入中得 ,
解得:,
所以直线的解析式为:;
(2)由图象可得,当时,的解集为或.
(3)由(1)得直线的解析式为,
当时,y=6,
,
,
当时,,
∴点坐标为
.
设P点坐标为,由题可以,点在点左侧,则
由可得
①当时,,
,解得,
故点P坐标为
②当时,,
,解得,
即点P的坐标为
因此,点P的坐标为或时,与相似.
【点睛】
此题是反比例函数综合题,主要考查了待定系数法,相似三角形的性质,用方程的思想和分类讨论的思想解决问题是解本题的关键.
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