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2023年江苏省宿迁市泗阳县中考数学一模试卷(含答案)
展开2023年江苏省宿迁市泗阳县中考数学一模试卷
一、选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分,每小题只有一个选项是正确的,请将正确选项的字母代号填涂在答题卡相应位置)
1.(3分)既不是正数也不是负数的数是( )
A.﹣2 B.﹣1 C.0 D.1
2.(3分)计算sin30°的值等于( )
A. B. C. D.
3.(3分)使分式有意义的x的取值范围是( )
A.x≠0 B.x>2 C.x<2 D.x≠2
4.(3分)一次跳远比赛中,成绩在4.05米以上的有8人,频率为0.4,则参加比赛的共有( )
A.10人 B.20人 C.30人 D.40人
5.(3分)设A(﹣2,y1),B(1,y2),C(2,y3)是抛物线y=﹣x2﹣2x+2上的三点,则y1,y2,y3的大小关系为( )
A.y1>y2>y3 B.y1>y3>y2 C.y3>y2>y1 D.y3>y1>y2
6.(3分)如图,AB∥CD,∠AEC=40°,CB平分∠DCE,则∠ABC的度数为( )
A.10° B.20° C.30° D.40°
7.(3分)若关于x的一元二次方程x2+4x+c=0有两个不相等的实数根,则c的值可能为( )
A.6 B.5 C.4 D.3
8.(3分)《九章算术》是我国古代内容极为丰富的数学名著,书中有下列问题:“今有勾八步,股十五步,问勾中容圆径几何?”其意思是“今有直角三角形,勾(短直角边)长为八步,股(长直角边)长为十五步,问该直角三角形能容纳的圆形(内切圆)直径是多少?”此问题中,该内切圆的直径长是( )
A.3步 B.5步 C.6步 D.8步
9.(3分)如果点M(a+b,ab)在第二象限,那么点N(a,b)在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
10.(3分)如图1,在矩形ABCD中,BC=6cm,连接BD,过点A作AE⊥BD,垂足为点E.现做如下操作:剪下图1中的△ABE和△ADE,按如图2方式拼接,其中△ADE拼接到△GFB处,其中BF=DE,点F在线段BC上;△ABE拼接到△DKH处,其中DH=AE,点K在线段BD上.若点K恰好也在线段GF上,则在图2中下列结论正确的是( )
A.CD=3cm B.△BGK 和△DHK 面积相等
C.BG=3cm D.DK=4.5cm
二、填空题(本大题共8小题,每小题3分,共24分,不需写出解答过程,请把答案直接填写在答题卡相应位置上)
11.(3分)两年多来,新冠肺炎给人类带来了巨大灾难,经科学家研究,冠状病毒多数为球形或近似球形,其直径约为0.0000011米.将0.0000011用科学记数法表示为 .
12.(3分)因式分解:m2+mn= .
13.(3分)一组数据:6,5,7,6,6的中位数是 .
14.(3分)不等式2x﹣3<7的解集是 .
15.(3分)下列几何体中,①圆柱;②球;③三棱锥;④圆锥;⑤长方体.从正面看图形可能是长方形的是 (填序号).
16.(3分)学习电学知识后,小婷同学用四个开关 A、B、C、D,一个电源和一个灯泡设计了一个电路图,现任意闭合其中两个开关,则小灯泡发光的概率等于 .
17.(3分)在平面直角坐标系中,将抛物线y=x2﹣2x+3绕着顶点旋转180°后,所得抛物线的解析式为 .
18.(3分)如图,正方形ABCD的边长为4,点E为边AB上的动点,点F是边BC的中点,连接DE,点M、N在线段DE上,点M在点N的右侧.若△FMN是以FM为斜边的等腰直角三角形,记△FMN的面积为S,则S的取值范围是 .
三、解答题(本大题共10小题,共计96分。请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出必要的演算步骤、证明过程或文字说明)
19.(8分)(﹣2)0+6cos60°﹣.
20.(8分)解下列方程:
(1)(x﹣3)2﹣4=0;
(2)x2﹣6x+8=0.
21.(8分)先化简,再求值:x(x+2)+(x+1)2,其中x=﹣3.
22.(8分)如图,∠BAD=∠CAE,∠B=∠D.
(1)△ABC与△ADE相似吗?为什么?
(2)如果AB=3AD,BC=6,那么DE的长为多少?
23.(10分)“无体育不南开”,我校为了了解初中学生在暑假期间每周的运动时间(单位为小时,简记为h),随机抽取了部分初中学生进行调查,根据调查结果,绘制成如下不完整的统计图表.
请根据相关信息,解答下列问题:
(1)本次调查的总人数为 ,扇形统计图中的m= ;
(2)把条形统计图补充完整;
(3)若从被调查的学生中随机抽取一人,这名学生每周运动时间不足8小时的概率是多少?
24.(10分)某社区在防治新型冠状病毒期间,需要购进一批防护服,现有甲、乙两种不同型号的防护服,已知每件甲型防护服的价格比每件乙型防护服的价格便宜30元,用4200元购买甲型防护服的件数与用5250元购买乙型防护服的件数刚好相等.
(1)求甲、乙两种型号的防护服每件各是多少元?
(2)如果该社区计划购进的防护服共需80件,且要求投入的经费不超过11400元,则最多可购买多少件乙型防护服?
25.(10分)如图,AB为⊙O的直径,C为⊙O上一点,∠ABC的平分线交⊙O于点D,DE⊥BC于点E.
(1)试判断DE与⊙O的位置关系,并说明理由;
(2)过点D作DF⊥AB于点F,若BE=3,DF=3,求图中阴影部分的面积.
26.(10分)A4纸是一种常见的办公用纸,它是长(AB)为29.7cm,宽(BC)为21cm的矩形,如图,将一张A4纸沿AF翻折(F点在线段DC上),点D恰好落在边AB上的点E处,点M是折痕AF上的一点.
(1)FC= cm;
(2)点N在线段AB上.将△AMN沿MN翻折,点A恰好落在线段BC上的点P处,用直尺和圆规作出点N、P的位置(不写作法,保留作图痕迹);
(3)若∠PNB=37°,求PC的长度(结果精确到0.1cm,参考数据:sin37°≈0.6,cos37°≈0.8,tan37°≈0.75).
27.(12分)在平面直角坐标系xOy中,已知点A(﹣1,0),B(0,b),C(1,4),P(m,n),点P在第一象限.
(1)若A、B、C、P在同一直线上
①b= ,②求4m﹣2n的值;
(2)如果P、C都在双曲线y=上,且四边形ABPC为平行四边形,请直接写出平行四边形ABPC的面积;
(3)若A、B、P都在以C为顶点的抛物线上,该抛物线与x轴的另一交点为D.
①求点D坐标; ②连接BD、AP,若BD与AP相交于点E,则的最大值为 .
28.(12分)数学实验是通往数学之源、数学之品、数学之用、数学之奇、数学之美、数学之谜的创造之门,小瑞同学是一位数学“小迷神”,酷爱做数学实验,今天特邀大家和他做如下实验,并回答相关问题:
小瑞把两块完全相同的三角板按图1方式摆放,其中△ABC≌△EFD,∠BAC=∠FED=60°,BC⊥AC,ED⊥FD,AB=EF=12cm,AC在直线MN上,点A与点F重合.
(1)∠CAE= ,BD= cm
(2)小瑞将三角板FDE的直角顶点D沿DA方向滑动,同时顶点F沿AN方向在射线AN上滑动,如图2.
①当点D恰好是线段AB中点时,求∠ADF的度数.
②当点D从初始位置滑动到点A处时,求点E所经过的路径长;
(3)在(2)中,过点D、F分别作AB、AF的垂线,两条垂线相交于点P,连接AP,线段AP的长度是否为定值?如果是,请直接写出结果;如果不是,请说明理由.
2023年江苏省宿迁市泗阳县中考数学一模试卷
(参考答案与详解)
一、选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分,每小题只有一个选项是正确)
1.(3分)既不是正数也不是负数的数是( )
A.﹣2 B.﹣1 C.0 D.1
【解答】解:0既不是正数也不是负数.
故选:C.
2.(3分)计算sin30°的值等于( )
A. B. C. D.
【解答】解:sin30°=,
故选:B.
3.(3分)使分式有意义的x的取值范围是( )
A.x≠0 B.x>2 C.x<2 D.x≠2
【解答】解:∵分式有意义,
∴x﹣2≠0,
解得x≠2.
故选:D.
4.(3分)一次跳远比赛中,成绩在4.05米以上的有8人,频率为0.4,则参加比赛的共有( )
A.10人 B.20人 C.30人 D.40人
【解答】解:由题意可得:参加比赛的共有8÷0.4=20(人),
故选:B.
5.(3分)设A(﹣2,y1),B(1,y2),C(2,y3)是抛物线y=﹣x2﹣2x+2上的三点,则y1,y2,y3的大小关系为( )
A.y1>y2>y3 B.y1>y3>y2 C.y3>y2>y1 D.y3>y1>y2
【解答】解:∵抛物线y=﹣x2﹣2x+2上=﹣(x+1)2+3的开口向下,对称轴为直线x=﹣1,
而A(﹣2,y1)离直线x=﹣1的距离最近,C(2,y3)点离直线x=1最远,
∴y1>y2>y3.
故选:A.
6.(3分)如图,AB∥CD,∠AEC=40°,CB平分∠DCE,则∠ABC的度数为( )
A.10° B.20° C.30° D.40°
【解答】解:∵AB∥CD,∠AEC=40°,
∴∠ECD=∠AEC=40°,
∵CB平分∠DCE,
∴∠BCD=∠DCE=20°,
∵AB∥CD,
∴∠ABC=∠BCD=20°,
故选:B.
7.(3分)若关于x的一元二次方程x2+4x+c=0有两个不相等的实数根,则c的值可能为( )
A.6 B.5 C.4 D.3
【解答】解:根据题意,得:Δ=42﹣4×1×c>0,
解得c<4,
故选:D.
8.(3分)《九章算术》是我国古代内容极为丰富的数学名著,书中有下列问题:“今有勾八步,股十五步,问勾中容圆径几何?”其意思是“今有直角三角形,勾(短直角边)长为八步,股(长直角边)长为十五步,问该直角三角形能容纳的圆形(内切圆)直径是多少?”此问题中,该内切圆的直径长是( )
A.3步 B.5步 C.6步 D.8步
【解答】解:如图,在Rt△ABC中,AC=8,BC=15,∠C=90°,
∴AB==17,
∴S△ABC=AC•BC=×8×15=60,
设内切圆的圆心为O,分别连接圆心和三个切点,及OA、OB、OC,
设内切圆的半径为r,
∴S△ABC=S△AOB+S△BOC+S△AOC=×r(AB+BC+AC)=20r,
∴20r=60,解得r=3,
∴内切圆的直径为6步,
故选:C.
9.(3分)如果点M(a+b,ab)在第二象限,那么点N(a,b)在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【解答】解:∵P(a+b,ab)在第二象限,
∴,
∴a、b同号且和是负数,
∴a<0,b<0,
点Q(a,b)在第三象限.
故选:C.
10.(3分)如图1,在矩形ABCD中,BC=6cm,连接BD,过点A作AE⊥BD,垂足为点E.现做如下操作:剪下图1中的△ABE和△ADE,按如图2方式拼接,其中△ADE拼接到△GFB处,其中BF=DE,点F在线段BC上;△ABE拼接到△DKH处,其中DH=AE,点K在线段BD上.若点K恰好也在线段GF上,则在图2中下列结论正确的是( )
A.CD=3cm B.△BGK 和△DHK 面积相等
C.BG=3cm D.DK=4.5cm
【解答】解:∵四边形ABCD是矩形,
∴∠ADB=∠DBC,
∵∠ADB=∠GFB,
∴∠DBC=∠GFB,
∴BK=FK,∠BGK=90°﹣∠GFB=90°﹣∠DBC=∠GBK,
∴BK=GK,
∴FK=BK=GK,
∵GK+FK=GF=AD=BC=6cm,
∴BK=GK=FK=3cm,
设CD=AB=DK=xcm,则BD=BK+DK=(3+x)cm,
在Rt△BCD中,
x2+62=(3+x)2,
解得x=4.5,
∴DK=4.5cm,
故选:D.
二、填空题(本大题共8小题,每小题3分,共24分,不需写出解答过程,请把答案直接填写在答题卡相应位置上)
11.(3分)两年多来,新冠肺炎给人类带来了巨大灾难,经科学家研究,冠状病毒多数为球形或近似球形,其直径约为0.0000011米.将0.0000011用科学记数法表示为 1.1×10﹣6 .
【解答】解:0.0000011=1.1×10﹣6.
故答案为:1.1×10﹣6.
12.(3分)因式分解:m2+mn= m(m+n) .
【解答】解:原式=m(m+n),
故答案为:m(m+n).
13.(3分)一组数据:6,5,7,6,6的中位数是 6 .
【解答】解:把这组数据从小到大排列为:5,6,6,6,7,
则中位数是6.
故答案为:6.
14.(3分)不等式2x﹣3<7的解集是 x<5 .
【解答】解:移项得,2x<7+3,
合并同类项、化系数为1得,x<5.
故答案为:x<5.
15.(3分)下列几何体中,①圆柱;②球;③三棱锥;④圆锥;⑤长方体.从正面看图形可能是长方形的是 ①⑤ (填序号).
【解答】解:①圆柱从正面看是长方形,符合题意;
②球从正面看是圆,不符合题意;
③三棱锥从正面看是三角形,不符合题意;
④圆锥从正面看是三角形,不符合题意;
⑤长方体从正面看是长方形,符合题意.
故从正面看图形是长方形的是①⑤.
故答案为:①⑤.
16.(3分)学习电学知识后,小婷同学用四个开关 A、B、C、D,一个电源和一个灯泡设计了一个电路图,现任意闭合其中两个开关,则小灯泡发光的概率等于 .
【解答】解:画树状图如下:
共有12种等可能的结果,其中小灯泡发光的结果有6种,
∴小灯泡发光的概率==,
故答案为:.
17.(3分)在平面直角坐标系中,将抛物线y=x2﹣2x+3绕着顶点旋转180°后,所得抛物线的解析式为 y=﹣x2+2x+1 .
【解答】解:∵y=x2﹣2x+3=(x﹣1)2+2,
∴抛物线的顶点坐标为(1,2),
∵将抛物线y=x2﹣2x+3绕着顶点旋转180°后抛物线的顶点坐标不变,开口方向发生变化,
∴所得抛物线的解析式为y=﹣(x﹣1)2+2=﹣x2+2x+1.
故答案为:y=﹣x2+2x+1.
18.(3分)如图,正方形ABCD的边长为4,点E为边AB上的动点,点F是边BC的中点,连接DE,点M、N在线段DE上,点M在点N的右侧.若△FMN是以FM为斜边的等腰直角三角形,记△FMN的面积为S,则S的取值范围是 1≤S≤5 .
【解答】解:如图,连接DF,
∵点F是BC的中点,
∴BF=CF=2,
∴DF===2,
∵△FNM是等腰直角三角形,
∴FN=MN,∠FNM=90°,
∴S=FN2,
∵∠DNF=∠C=90°,
∴点F,点C,点D,点N四点共圆,
∴当点M与点D重合时,FN有最大值,
∴FN的最大值为=,
∴S的最大值为5,
当点E与点B重合时,FN有最小值,
∴FN的最小值为=,
∴S的最小值为1,
∴1≤S≤5,
故答案为:1≤S≤5.
三、解答题(本大题共10小题,共计96分。请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出必要的演算步骤、证明过程或文字说明)
19.(8分)(﹣2)0+6cos60°﹣.
【解答】解:原式=1+6×﹣3
=1+3﹣3
=1.
20.(8分)解下列方程:
(1)(x﹣3)2﹣4=0;
(2)x2﹣6x+8=0.
【解答】解:(1)(x﹣3)2﹣4=0,
移项,得(x﹣3)2=4,
开方得x﹣3=±2,
即x﹣3=2或x﹣3=﹣2,
∴x1=5,x2=1;
(2)x2﹣6x+8=0,
∴(x﹣2)(x﹣4)=0,
即x﹣2=0或x﹣4=0,
∴x1=2,x2=4.
21.(8分)先化简,再求值:x(x+2)+(x+1)2,其中x=﹣3.
【解答】解:x(x+2)+(x+1)2
=x2+2x+x2+2x+1
=2x2+4x+1,
当x=﹣3时,原式=2×(﹣3)2+4×(﹣3)+1=7.
22.(8分)如图,∠BAD=∠CAE,∠B=∠D.
(1)△ABC与△ADE相似吗?为什么?
(2)如果AB=3AD,BC=6,那么DE的长为多少?
【解答】解:(1)△ABC与△ADE相似,
理由:∵∠BAD=∠CAE,
∴∠BAD+∠CAD=∠CAE+∠CAD,
∴∠BAC=∠DAE,
在△ABC和△ADE中,
,
∴△ABC∽△ADE;
(2)∵△ABC∽△ADE,
∴,
∵AB=3AD,BC=6,
∴,
∴DE=2,
即DE的长是2.
23.(10分)“无体育不南开”,我校为了了解初中学生在暑假期间每周的运动时间(单位为小时,简记为h),随机抽取了部分初中学生进行调查,根据调查结果,绘制成如下不完整的统计图表.
请根据相关信息,解答下列问题:
(1)本次调查的总人数为 40 ,扇形统计图中的m= 25 ;
(2)把条形统计图补充完整;
(3)若从被调查的学生中随机抽取一人,这名学生每周运动时间不足8小时的概率是多少?
【解答】解:(1)本次调查的总人数为4÷10%=40,
∵10÷40×100%=25%,
∴m=25.
故答案为:40,25.
(2)每周的运动时间为7小时的人数为40﹣4﹣8﹣10﹣3=15,
补全条形图如下:
(3)=,
答:从被调查的学生中随机抽取一人,这名学生每周运动时间不足8小时的概率是.
24.(10分)某社区在防治新型冠状病毒期间,需要购进一批防护服,现有甲、乙两种不同型号的防护服,已知每件甲型防护服的价格比每件乙型防护服的价格便宜30元,用4200元购买甲型防护服的件数与用5250元购买乙型防护服的件数刚好相等.
(1)求甲、乙两种型号的防护服每件各是多少元?
(2)如果该社区计划购进的防护服共需80件,且要求投入的经费不超过11400元,则最多可购买多少件乙型防护服?
【解答】解:(1)设每件乙型防护服为x元,则每件型防护服为(x﹣30)元,
根据题意得:,
解得:x=150,
经检验,x=150原方程的解,
∴x﹣30=120.
答:每件甲型防护服为120元,每件乙型防护服为150元;
(2)设购买y件乙型防护服,则购买(80﹣y)件甲型防护服,
根据题意得:150y+120(80﹣y)≤11400,
解得:y≤60.
答:最多可购买60件乙种商品.
25.(10分)如图,AB为⊙O的直径,C为⊙O上一点,∠ABC的平分线交⊙O于点D,DE⊥BC于点E.
(1)试判断DE与⊙O的位置关系,并说明理由;
(2)过点D作DF⊥AB于点F,若BE=3,DF=3,求图中阴影部分的面积.
【解答】解:(1)DE与⊙O相切,
理由:连接DO,
∵DO=BO,
∴∠ODB=∠OBD,
∵∠ABC的平分线交⊙O于点D,
∴∠EBD=∠DBO,
∴∠EBD=∠BDO,
∴DO∥BE,
∵DE⊥BC,
∴∠DEB=∠EDO=90°,
∴DE与⊙O相切;
(2)∵∠ABC的平分线交⊙O于点D,DE⊥BE,DF⊥AB,
∴DE=DF=3,
∵BE=3,
∴BD==6,
∵sin∠DBF==,
∴∠DBA=30°,
∴∠DOF=60°,
∴sin60°===,
∴DO=2,
则FO=,
故图中阴影部分的面积为:﹣××3=2π﹣.
26.(10分)A4纸是一种常见的办公用纸,它是长(AB)为29.7cm,宽(BC)为21cm的矩形,如图,将一张A4纸沿AF翻折(F点在线段DC上),点D恰好落在边AB上的点E处,点M是折痕AF上的一点.
(1)FC= 8.7 cm;
(2)点N在线段AB上.将△AMN沿MN翻折,点A恰好落在线段BC上的点P处,用直尺和圆规作出点N、P的位置(不写作法,保留作图痕迹);
(3)若∠PNB=37°,求PC的长度(结果精确到0.1cm,参考数据:sin37°≈0.6,cos37°≈0.8,tan37°≈0.75).
【解答】解:(1)29.7﹣21=8.7(厘米),
故答案为:8.7;
(2)如下图:点N,P即为所求;
(3)由轴对称得:AN=NP,
设PN=x,则BN=29.7﹣x,
则cos37°≈0.8=(29.7﹣x)÷x,
解得:x=16.5,
∴sin37°≈0.6=BP÷16.5,
∴BP=9.9,
∴CP=21﹣9.9=11.1(厘米),
所以PC的长度为11.1厘米.
27.(12分)在平面直角坐标系xOy中,已知点A(﹣1,0),B(0,b),C(1,4),P(m,n),点P在第一象限.
(1)若A、B、C、P在同一直线上
①b= 2 ,②求4m﹣2n的值;
(2)如果P、C都在双曲线y=上,且四边形ABPC为平行四边形,请直接写出平行四边形ABPC的面积;
(3)若A、B、P都在以C为顶点的抛物线上,该抛物线与x轴的另一交点为D.
①求点D坐标; ②连接BD、AP,若BD与AP相交于点E,则的最大值为 .
【解答】解:(1)设直线AC的表达式为:y=k(x+1),
将点C的坐标代入上式得:4=2k,则x=2,
故直线AC的表达式为:y=2x+2,
当x=0时,y=2x+2=2,即点B(0,2),即b=2,
故答案为:2;
当x=m时,n=y=2x+2=2m+2,
则4m﹣2n=4m﹣2(2m+2)=﹣4;
(2)将点C的坐标代入反比例函数的表达式得:k=1×4=4,
则房比例函数的表达式为:y=,
则mn=4,
∵四边形ABPC为平行四边形,
由中点坐标公式得:且mn=1,
解得:,
则B(0,﹣2),P(2,2),
设直线AC交y轴与点M,作点M作MN⊥PB于点N,
由点A、C的坐标得,直线AC的表达式为:y=2x+2,
即点M(0,2),tan∠MAO=2,则BM=2﹣(﹣2)=4,
则tan∠AMO==tan∠MBN,则sin∠MBN=,
则MN=BM•sin∠MBN=4×=,
由点A、C的坐标得,AC=,
则平行四边形ABPC的面积=AC×MN=×=8;
第(2)问答案中,MN应该等于BM•sin∠MBN
(3)①设抛物线的表达式为:y=a(x﹣h)2+k,
则y=a(x﹣1)2+4,
将点A的坐标代入上式得:0=4a+4,
解得:a=﹣1,
则抛物线的表达式为:y=﹣(x﹣1)2+4=﹣x2+2x+3,
令y=﹣x2+2x+3=0,
解得:x=﹣1或3,
即点D(3,0);
②过点A作AN∥y轴交BD于点N,过点P作PM∥y轴交BD于点M,
由点B、D的坐标得,直线DB的表达式为:y=﹣x+3,
当x=﹣1时,y=﹣x+3=4,即AN=4,
设点P(x,﹣x2+2x+3),则点M(x,﹣x+3),
∵AN∥y轴,PM∥y轴,则AN∥PM,
∴∠EPM=∠EAN,∠EMP=∠ENA,
∴△ENA∽△EMP,
∴==(yP﹣yM)=(﹣x2+2x+x﹣3)=﹣(x﹣)2+≤,
故的最大值为,
故答案为:.
28.(12分)数学实验是通往数学之源、数学之品、数学之用、数学之奇、数学之美、数学之谜的创造之门,小瑞同学是一位数学“小迷神”,酷爱做数学实验,今天特邀大家和他做如下实验,并回答相关问题:
小瑞把两块完全相同的三角板按图1方式摆放,其中△ABC≌△EFD,∠BAC=∠FED=60°,BC⊥AC,ED⊥FD,AB=EF=12cm,AC在直线MN上,点A与点F重合.
(1)∠CAE= 90° ,BD= 12﹣6 cm
(2)小瑞将三角板FDE的直角顶点D沿DA方向滑动,同时顶点F沿AN方向在射线AN上滑动,如图2.
①当点D恰好是线段AB中点时,求∠ADF的度数.
②当点D从初始位置滑动到点A处时,求点E所经过的路径长;
(3)在(2)中,过点D、F分别作AB、AF的垂线,两条垂线相交于点P,连接AP,线段AP的长度是否为定值?如果是,请直接写出结果;如果不是,请说明理由.
【解答】解:(1)如图1,
∵BC⊥AC,ED⊥FD,
∴∠ACB=∠EDF=90°,
∵∠BAC=∠FED=60°,
∴∠EFD=90°﹣∠FED=90°﹣60°=30°,
∴∠CAE=∠BAC+∠EFD=60°+30°=90°,
∴DF=EF•cos∠EFD=12cos30°=12×=6(cm),即AD=6cm,
∴BD=AB﹣AD=(12﹣6)cm,
故答案为:90°,12﹣6;
(2)①如图2,过点D作DG⊥MN于G,
则∠DGA=∠BCA=90°,
∵D是AB的中点,
∴AD=AB=×12=6(cm),
∵∠BAC=60°,
∴DG=AD•sin60°=6×=3(cm),
由(1)知:DF=6cm,
∴sin∠DFG===,
∴∠DFG=30°,
∴∠ADF=∠BAC﹣∠DFG=60°﹣30°=30°;
②如图3,当点D沿DA方向下滑时,得△E'F'D',过点E′作E′G⊥AB于G,
当点D滑动到点A时,点E沿EA下滑到E″点,点E运动的路径长为EE″=12﹣6=6(cm),
故点E所经过的路径长为6cm;
(3)∵DP⊥AB,FP⊥MN,
∴∠ADP=∠AFP=90°,
∴四边形ADPF是圆内接四边形,
∴∠DAF+∠DPF=180°,
作四边形ADPF的外接圆⊙O,如图4,连接OD,OF,过点O作OK⊥DF于K,
∵∠DAF+∠BAC=180°,
∴∠DPF=∠BAC=60°,
∵∠ADP=90°,
∴AP是⊙O的直径,即点O是AP的中点,
∴∠DOF=2∠DPF=120°,
∵OA=OF,OK⊥DF,
∴DK=FK=DF=×6=3(cm),∠OAF=∠OFD=30°,即点O为EF与AP的交点,
∵=cos∠ODF,
∴OD===6(cm),
∴AP=2OD=12cm.
故线段AP的长度为12cm,是定值.
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