2023年江苏省连云港市中考数学一模试卷
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这是一份2023年江苏省连云港市中考数学一模试卷,共29页。试卷主要包含了选择题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
2023年江苏省连云港市中考数学一模试卷
一、选择题(本大题共有8小题,每小题3分,共24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,请将正确选项前的字母代号填涂在答题卡相应位置上)
1.(3分)﹣的相反数是( )
A.﹣ B. C. D.﹣
2.(3分)如图,水平的讲台上放置的圆柱形笔筒和长方体形粉笔盒,其俯视图是( )
A. B.
C. D.
3.(3分)下列运算中正确的是( )
A.x2y+2yx2=3x2y B.3y2+4y3=7y5
C.a+a=a2 D.2x﹣x=2
4.(3分)将不等式x﹣3>0的解集表示在数轴上,正确的是( )
A.
B.
C.
D.
5.(3分)某班有40人,一次体能测试后,老师对测试成绩进行了统计.由于小亮没有参加本次集体测试,因此计算其他39人的平均分为90分,方差s2=41.后来小亮进行了补测,成绩为90分,关于该班40人的测试成绩,下列说法正确的是( )
A.平均分不变,方差变大 B.平均分不变,方差变小
C.平均分和方差都不变 D.平均分和方差都改变
6.(3分)如图,在△ABC中,D是AB边上的点,∠B=∠ACD,AC:AB=1:2,则△ADC与△ABC的面积比是( )
A.1:2 B.1:3 C.1:4 D.1:
7.(3分)某个亮度可调节的台灯,其灯光亮度的改变,可以通过调节总电阻控制电流的变化来实现.如图所示的是该台灯的电流I(A)与电阻R(Ω)的关系图象,该图象经过点P(880,0.25).根据图象可知,下列说法正确的是( )
A.当I<0.25时,R<880
B.I与R的函数关系式是
C.当R>1000时,I>0.22
D.当880<R<1000时,I的取值范围是0.22<I<0.25
8.(3分)如图1和图2,已知点P是⊙O上一点,用直尺和圆规过点P作一条直线,使它与⊙O相切于点P.以下是甲、乙两人的作法:
甲:如图1,连接OP,以点P为圆心,OP长为半径画弧交⊙O于点A,连接并延长OA,再在OA上截取AB=OP,直线PB即为所求;
乙:如图2,作直径PA,在⊙O上取一点B(异于点P,A),连接AB和BP,过点P作∠BPC=∠A,则直线PC即为所求.
对于甲、乙两人的作法,下列判断正确的是( )
A.甲、乙两人的作法都正确
B.甲、乙两人的作法都错误
C.甲的作法正确,乙的作法错误
D.甲的作法错误,乙的作法正确
二、填空题(本大题共8小题,每小题3分,共24分,不需要写出解答过程,请把答案直接填写在答题卡相应位置上)
9.(3分)要使式子有意义,则x的取值范围是 .
10.(3分)因式分解:x2y﹣2xy+y= .
11.(3分)粮食是人类赖以生存的重要物质基础.2022年我国粮食总产量再创新高,达68653万吨.该数据可用科学记数法表示为 万吨.
12.(3分)代数式与代数式的值相等,则x= .
13.(3分)将一把直尺与一块三角板如图放置,若∠1=130°,则∠2的度数为 .
14.(3分)∅如图,已知上海东方明珠电视塔塔尖A到地地底部B的距离是468米,第二球体点P处恰好是整个塔高的一个黄金分割点(点A、B、P在同一条直线上),且BP>AP,那么底部B到球体P之间的距离是 米(结果保留根号).
15.(3分)如图,将扇形AOB沿OB方向平移,使点O移到OB的中点O′处,得扇形A′O′B′.若∠O=90°,OA=4,则阴影部分的面积为 .
16.(3分)如图,已知△ABC为等边三角形,AB=6,将边AB绕点A顺时针旋转a(0°<a<120°),得到线段AD,连接CD,点E为CD上一点,且DE=2CE.连接BE,则BE的最小值为 .
三、解答题(本题共11小题,共102分.解答时写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(6分)计算:
0﹣1.
18.(6分)先化简,再求值:a+,其中a=5.
19.(6分)解不等式组
20.(8分)为了解学生对校园安全知识的掌握情况,现从九年级随机选取甲、乙两组各20名同学组织一次测试,并对本次测试成绩(满分为100分)进行统计学处理:
【收集数据】甲组20名同学的成绩统计数据:(单位:分)
87 90 60 77 92 83 56 76 85 71
95 95 90 68 78 80 68 95 85 81
乙组20名同学中成绩在70≤x<80分之间数据:(满分为100分,得分用x表示,单位:分)
70 72 75 76 76 78 78 78 79
【整理数据】(得分用x表示)
(1)完成下表
分数/班级
0≤x<60
60≤x<70
70≤x<80
80≤x<90
90≤x≤100
甲班(人数)
1
3
4
6
6
乙班(人数)
1
1
4
【分析数据】请回答下列问题:
(2)填空:
平均分
中位数
众数
甲班
80.6
82
a=
乙班
80.35
b=
78
(3)若成绩不低于80分为优秀,请以甲组、乙组共40人为样本估计全年级1600人中优秀人数为多少?
21.(10分)如图,A转盘被等分成三份,并分别标有数字1,2,3;B转盘被分成如图所示的三份,分别标有数字1,2,3.
(1)转动一次A盘,指针指向3的概率是 ;
(2)转动一次A盘,记录下指针指向的数字,再转动一次B盘,也记录下指针指向的数字.请用列表或画树状图的方法求两个转盘的指针指向的数字都是3的概率.
22.(10分)如图,A,B,C,D依次在同一条直线上,BF与EC相交于点M.AB=CD,EC=FB,∠MBC=∠MCB.
(1)求证:ME=MF;
(2)求证:∠E=∠F.
23.(10分)某餐饮公司推出甲、乙两种外卖菜品,已知售出2份甲菜品和1份乙菜品可获利40元,售出3份甲菜品和2份乙菜品可获利65元.
(1)求每份甲、乙菜品的利润各是多少元?
(2)根据营销情况,该餐饮公司每日都可以销售完甲、乙两种外卖菜品600份,且甲菜品的数量不多于乙菜品的一半,应该如何设计两种菜品的数量才能使获得的利润最高?最高利润是多少?
24.(10分)在某张航海图上,标明了三个观测点的坐标,如图,O(0,0),B(6,0),C(6,8),由三个观测点确定的圆形区域是海洋生物保护区.
(1)求圆形区域的面积;
(2)某时刻海面上出现渔船A,在观测点O测得A位于北偏东45°,同时在观测点B测得A位于北偏东29°,求观测点B到A船的距离(结果精确到0.1,参考数据:sin61°≈0.87,cos61°≈0.48,tan61°≈1.80).
25.(10分)如图,一次函数y=kx+b与反比例函数第一象限交于M(1,6)、N(6,m)两点,点P是x轴负半轴上一动点,连接PM,PN.
(1)求一次函数的表达式;
(2)若△PMN的面积为,求点P的坐标;
(3)在(2)的条件下,若点E为直线PM上一点,点F为y轴上一点,是否存在这样的点E和点F,使得四边形EFNM是平行四边形?若存在,直接写出点E的坐标;若不存在,请说明理由.
26.(12分)如图,已知抛物线经过点A(﹣6,0),B(2,0),与y轴交于点C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若点P为该抛物线上一动点.
①当点P在直线AC下方时,过点P作PE∥x轴,交直线AC于点E,作PF∥y轴.交直线AC于点F,求EF的最大值;
②若∠PCB=3∠OCB,求点P的横坐标.
27.(14分)问题提出:(1)“弦图”是中国古代数学成就的一个重要标志.小明用边长为5的正方形ABCD制作了一个“弦图”:如图①,在正方形ABCD内取一点E,使得∠BEC=90°,作DF⊥CE,AG⊥DF,垂足分别为F、G,延长BE交AG于点H.若EH=1,求BE的长;
变式应用:(2)如图②,分别以正方形ABCD的边长AB和CD为斜边向内作Rt△ABE和Rt△CDF,连接EF,若已知∠AEB=∠CFD=90°,AE=CF,Rt△ABE的面积为8,EF=3,则正方形ABCD的面积为 .
拓展应用:(3)如图③,公园中有一块四边形空地ABCD,AB=BC=60米,CD=120米,AD=60米,∠ABC=90°,空地中有一段半径为60米的弧形道路(即),现准备在上找一点P将弧形道路改造为三条直路(即PA、PB、PC),并要求∠BPC=90°,三条直路将空地分割为△ABP、△BCP和四边形APCD三个区域,用来种植不同的花草.
①则∠APC的度数为 ;
②求四边形APCD的面积.
2023年江苏省连云港市中考数学一模试卷
(参考答案与详解)
一、选择题(本大题共有8小题,每小题3分,共24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,请将正确选项前的字母代号填涂在答题卡相应位置上)
1.(3分)﹣的相反数是( )
A.﹣ B. C. D.﹣
【解答】解:﹣的相反数是,
故选:B.
2.(3分)如图,水平的讲台上放置的圆柱形笔筒和长方体形粉笔盒,其俯视图是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:水平的讲台上放置的圆柱形笔筒和正方体形粉笔盒,其俯视图左边是一个圆、右边是一个正方形,
故选:D.
3.(3分)下列运算中正确的是( )
A.x2y+2yx2=3x2y B.3y2+4y3=7y5
C.a+a=a2 D.2x﹣x=2
【解答】解:A、x2y+2yx2=3x2y,故此选项正确;
B、3y2+4y3无法计算,故此选项错误;
C、a+a=2a,故此选项错误;
D、2x﹣x=x,故此选项错误;
故选:A.
4.(3分)将不等式x﹣3>0的解集表示在数轴上,正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【解答】解:不等式x﹣3>0,
解得:x>3,
解集表示在数轴上,如图所示:
.
故选:C.
5.(3分)某班有40人,一次体能测试后,老师对测试成绩进行了统计.由于小亮没有参加本次集体测试,因此计算其他39人的平均分为90分,方差s2=41.后来小亮进行了补测,成绩为90分,关于该班40人的测试成绩,下列说法正确的是( )
A.平均分不变,方差变大 B.平均分不变,方差变小
C.平均分和方差都不变 D.平均分和方差都改变
【解答】解:∵小亮的成绩和其他39人的平均数相同,都是90分,
∴该班40人的测试成绩的平均分为90分,方差变小,
故选:B.
6.(3分)如图,在△ABC中,D是AB边上的点,∠B=∠ACD,AC:AB=1:2,则△ADC与△ABC的面积比是( )
A.1:2 B.1:3 C.1:4 D.1:
【解答】解:∵∠B=∠ACD,∠A=∠A,
∴△ACD∽△ABC,
∴,
故选:C.
7.(3分)某个亮度可调节的台灯,其灯光亮度的改变,可以通过调节总电阻控制电流的变化来实现.如图所示的是该台灯的电流I(A)与电阻R(Ω)的关系图象,该图象经过点P(880,0.25).根据图象可知,下列说法正确的是( )
A.当I<0.25时,R<880
B.I与R的函数关系式是
C.当R>1000时,I>0.22
D.当880<R<1000时,I的取值范围是0.22<I<0.25
【解答】解:设I与R的函数关系式是,
∵该图象经过点P(880,0.25),
∴,
∴U=220,
∴I与R的函数关系式是,故B不符合题意;
当R=1000时,,
∵220>0,
∴I随R增大而减小,
∴当I<0.25时,R>880,当R>1000时,I<0.22,当880<R<1000时,I的取值范围是0.22<I<0.25,故A、C不符合题意,D符合题意.
故选:D.
8.(3分)如图1和图2,已知点P是⊙O上一点,用直尺和圆规过点P作一条直线,使它与⊙O相切于点P.以下是甲、乙两人的作法:
甲:如图1,连接OP,以点P为圆心,OP长为半径画弧交⊙O于点A,连接并延长OA,再在OA上截取AB=OP,直线PB即为所求;
乙:如图2,作直径PA,在⊙O上取一点B(异于点P,A),连接AB和BP,过点P作∠BPC=∠A,则直线PC即为所求.
对于甲、乙两人的作法,下列判断正确的是( )
A.甲、乙两人的作法都正确
B.甲、乙两人的作法都错误
C.甲的作法正确,乙的作法错误
D.甲的作法错误,乙的作法正确
【解答】解:甲正确.
理由:如图1中,连接PA.
∵AP=PO=AO,
∴△AOP是等边三角形,
∴∠OPA=∠OAP=60°,
∵AB=OP=AP,
∴∠APB=∠ABP,
∵∠OAP=∠APB+∠ABP,
∴∠APB=∠ABP=30°,
∴∠OPB=90°,
∴OP⊥PB,
∴PB是⊙O的切线,
乙正确.
理由:∵AP是直径,
∴∠ABP=90°,
∴∠APB+∠PAB=90°,
∵∠BPC=∠BAP,
∴∠APB+∠BPC=90°,
∴∠APC=90°,
∴OP⊥PC,
∴PC是⊙O的切线,
故选:A.
二、填空题(本大题共8小题,每小题3分,共24分,不需要写出解答过程,请把答案直接填写在答题卡相应位置上)
9.(3分)要使式子有意义,则x的取值范围是 x≤2 .
【解答】解:根据题意得,2﹣x≥0,
解得x≤2.
故答案为:x≤2.
10.(3分)因式分解:x2y﹣2xy+y= y(x﹣1)2 .
【解答】解:原式=y(x2﹣2x+1)
=y(x﹣1)2.
故答案为:y(x﹣1)2.
11.(3分)粮食是人类赖以生存的重要物质基础.2022年我国粮食总产量再创新高,达68653万吨.该数据可用科学记数法表示为 6.8653×104 万吨.
【解答】解:68653=6.8653×104.
故答案为:6.8653×104.
12.(3分)代数式与代数式的值相等,则x= 7 .
【解答】解:由题意得,
=,
去分母得,3(x﹣1)=2(x+2),
去括号得,3x﹣3=2x+4,
移项得,3x﹣2x=4+3,
解得x=7,
经检验x=7是原方程的解,
所以原方程的解为x=7,
故答案为:7.
13.(3分)将一把直尺与一块三角板如图放置,若∠1=130°,则∠2的度数为 40° .
【解答】解:如图,
由题意得:∠E=90°,AB∥CD,
∴∠3=∠1=130°,
∵∠3是△ABE的外角,
∴∠2=∠3﹣∠E=40°.
故答案为:40°.
14.(3分)∅如图,已知上海东方明珠电视塔塔尖A到地地底部B的距离是468米,第二球体点P处恰好是整个塔高的一个黄金分割点(点A、B、P在同一条直线上),且BP>AP,那么底部B到球体P之间的距离是 (234﹣234) 米(结果保留根号).
【解答】解:由题意可得,底部B到球体P之间的距离是:468×=(234﹣234)米,
故答案为:(234﹣234).
15.(3分)如图,将扇形AOB沿OB方向平移,使点O移到OB的中点O′处,得扇形A′O′B′.若∠O=90°,OA=4,则阴影部分的面积为 π+2 .
【解答】解:连接OM,
∵O′是OB的中点,
∴OO′=OB=OM=2,
∵∠MO′O=90°,
∴cos∠MOO′==,
∴∠MOO′=60°,
∴MO′=OO′=2,
∴△MOO′的面积=OO′•MO′=×2×2=2,
∵扇形OBM的面积==π,扇形O′A′B′的面积==4π,
∴阴影的面积=扇形O′A′B′的面积+△MOO′的面积﹣扇形OBM的面积=4π+2﹣π=π+2.
故答案为:π+2.
16.(3分)如图,已知△ABC为等边三角形,AB=6,将边AB绕点A顺时针旋转a(0°<a<120°),得到线段AD,连接CD,点E为CD上一点,且DE=2CE.连接BE,则BE的最小值为 2﹣2 .
【解答】解:如图,过E作EH∥AD,交AC于H,
∵△ABC为等边三角形,
∴AB=AC=6,
∵将边AB绕点A顺时针旋转a(0°<a<120°),得到线段AD,
∴AD=AC,
∴∠D=∠ACD,
∵DE=2CE,
∴=,∠CEH=∠D=∠ACD,
∵AC=6,
∴CH=EH=2,
取AH的中点P,连接EP,则∠CEP=90°,
∴点E在以H为圆心,CP为直径的圆上运动,
∵EH为定值2,
∴当B、E、H三点共线时,BE的长最小,
过点B作BQ⊥AC于Q,
则BQ==3,
∴BH===2,
∴BE=2﹣2.
故答案为:2﹣2.
三、解答题(本题共11小题,共102分.解答时写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(6分)计算:
0﹣1.
【解答】解:原式=2﹣1+3
=4.
18.(6分)先化简,再求值:a+,其中a=5.
【解答】解:原式=
=
=
=
=2a+1,
当a=5时,原式=10+1=11.
19.(6分)解不等式组
【解答】解:由5x+2>3(x﹣2),得:x>﹣4,
由x﹣1≤6﹣3x,得:x≤2,
则不等式组的解集为﹣4<x≤2.
20.(8分)为了解学生对校园安全知识的掌握情况,现从九年级随机选取甲、乙两组各20名同学组织一次测试,并对本次测试成绩(满分为100分)进行统计学处理:
【收集数据】甲组20名同学的成绩统计数据:(单位:分)
87 90 60 77 92 83 56 76 85 71
95 95 90 68 78 80 68 95 85 81
乙组20名同学中成绩在70≤x<80分之间数据:(满分为100分,得分用x表示,单位:分)
70 72 75 76 76 78 78 78 79
【整理数据】(得分用x表示)
(1)完成下表
分数/班级
0≤x<60
60≤x<70
70≤x<80
80≤x<90
90≤x≤100
甲班(人数)
1
3
4
6
6
乙班(人数)
1
1
9
5
4
【分析数据】请回答下列问题:
(2)填空:
平均分
中位数
众数
甲班
80.6
82
a= 95
乙班
80.35
b= 78.5
78
(3)若成绩不低于80分为优秀,请以甲组、乙组共40人为样本估计全年级1600人中优秀人数为多少?
【解答】解:(1)由题意可知,乙班在70≤x<80的数据有9个,在80≤x<90的有20﹣1﹣1﹣9﹣4=5个,
故答案为:9,5;
(2)甲班20人中得分出现次数最多的是95分,共出现3次,因此甲班学生成绩的众数a=95,
将乙班20名学生的成绩从小到大排列,处在中间位置的两个数的平均数为=78.5,因此中位数b=78.5,
故答案为:95,78.5;
(3)1600×=840(人),
答:甲班、乙班共40人为样本估计全年级1600人中优秀人数约为840人.
21.(10分)如图,A转盘被等分成三份,并分别标有数字1,2,3;B转盘被分成如图所示的三份,分别标有数字1,2,3.
(1)转动一次A盘,指针指向3的概率是 ;
(2)转动一次A盘,记录下指针指向的数字,再转动一次B盘,也记录下指针指向的数字.请用列表或画树状图的方法求两个转盘的指针指向的数字都是3的概率.
【解答】解:(1)转动一次A盘,指针指向3的概率是,
故答案为:;
(2)画树状图如下:
共有12种等可能的结果,其中两个转盘的指针指向的数字都是3的结果有2种,
∴两个转盘的指针指向的数字都是3的概率为=.
22.(10分)如图,A,B,C,D依次在同一条直线上,BF与EC相交于点M.AB=CD,EC=FB,∠MBC=∠MCB.
(1)求证:ME=MF;
(2)求证:∠E=∠F.
【解答】(1)证明:∵AB=CD,
∴AB+BC=CD+BC,
即AC=BD,
在△AEC和△DFB中,
,
∴△AEC≌△DFB(SAS),
∴CE=BF,
又∵∠MBC=∠MCB,
∴CM=BM,
∴ME=MF;
(2)证明:∵△AEC≌△DFB,
∴∠E=∠F.
23.(10分)某餐饮公司推出甲、乙两种外卖菜品,已知售出2份甲菜品和1份乙菜品可获利40元,售出3份甲菜品和2份乙菜品可获利65元.
(1)求每份甲、乙菜品的利润各是多少元?
(2)根据营销情况,该餐饮公司每日都可以销售完甲、乙两种外卖菜品600份,且甲菜品的数量不多于乙菜品的一半,应该如何设计两种菜品的数量才能使获得的利润最高?最高利润是多少?
【解答】解:(1)设每份菜品A的利润为x元,每份菜品B的利润为y元,
根据题意得,
解得,
答:每份菜品甲的利润为15元,每份菜品乙的利润为10元;
(2)设购进甲菜品m份,总利润为w元,
根据题意得m≤(600﹣m),
解得m≤200,
w=15m+10(600﹣m)=5m+6000,
∵5>0,
∴w随着m的增大而增大,
当m=200时,w取得最大值,最大值为7000元,
600﹣200=400(份),
答:购进甲菜品400份,乙菜品200份,所获利润最大,最大利润为1700元.
24.(10分)在某张航海图上,标明了三个观测点的坐标,如图,O(0,0),B(6,0),C(6,8),由三个观测点确定的圆形区域是海洋生物保护区.
(1)求圆形区域的面积;
(2)某时刻海面上出现渔船A,在观测点O测得A位于北偏东45°,同时在观测点B测得A位于北偏东29°,求观测点B到A船的距离(结果精确到0.1,参考数据:sin61°≈0.87,cos61°≈0.48,tan61°≈1.80).
【解答】解:(1)连接CB,CO,则CB∥y轴,
∴∠CBO=90°,
设O'为由O、B、C三点所确定圆的圆心,
则OC为的直径,
由已知得OB=6,CB=8,
由勾股定理得,
∴半径OO'=5,
∴S⊙O=25π;
(2)过点A作AD⊥x轴于点D,依题意,
得∠ABD=61°,
在Rt△ABD中,设AD=x,
则,
∴,
∴,
由题意得:∠AOD=45°,AD=OD=x,
则,
解得:x≈13.5,
在Rt△ABD中,
,
即0.87≈,
∴AB≈15.5.
25.(10分)如图,一次函数y=kx+b与反比例函数第一象限交于M(1,6)、N(6,m)两点,点P是x轴负半轴上一动点,连接PM,PN.
(1)求一次函数的表达式;
(2)若△PMN的面积为,求点P的坐标;
(3)在(2)的条件下,若点E为直线PM上一点,点F为y轴上一点,是否存在这样的点E和点F,使得四边形EFNM是平行四边形?若存在,直接写出点E的坐标;若不存在,请说明理由.
【解答】解:(1)将点M的坐标代入反比例函数表达式得:k2=1×6=6,
则反比例函数的表达式为:y=,
则点N(6,1),
由题意得:,解得:,
故一次函数的表达式为:y=﹣x+7;
(2)设直线MN交x轴于点H,则点H(7,0),
设点P(x,0),
则S△PMN=S△PHM﹣S△PHN=×PH×(yM﹣yN)=(7﹣x)×(6﹣1)=,
解得:x=﹣2,
即点P的坐标为:(﹣2,0);
(3)存在,理由:
由点P、M的坐标得,直线PM的表达式为:y=2x+4,
设点E(m,2m+4),
∵NM是平行四边形的边,且点M向右平移5个单位向下平移5个单位得到点N,
∴点F(E)向右平移5个单位向下平移5个单位得到点E(F),
则0+5=m或0﹣5=m,
即m=5或﹣5,
则E的坐标为:(5,14)或(﹣5,﹣6).
26.(12分)如图,已知抛物线经过点A(﹣6,0),B(2,0),与y轴交于点C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若点P为该抛物线上一动点.
①当点P在直线AC下方时,过点P作PE∥x轴,交直线AC于点E,作PF∥y轴.交直线AC于点F,求EF的最大值;
②若∠PCB=3∠OCB,求点P的横坐标.
【解答】解:(1)设抛物线的表达式为:y=a(x﹣x1)(x﹣x2),
则y=(x+6)(x﹣2)=x2+2x﹣6①;
(2)由抛物线的表达式知,点C(0,﹣6),
由A、C的表达式知,直线AC的表达式为:y=﹣x﹣6,
设点F(x,﹣x+6),点P(x,x2+2x﹣6),
则PF=(﹣x+6)﹣(x2+2x﹣6)=﹣(x﹣3)2+≤,
即PF的最大值为,
由直线AC的表达式知,其和x轴负半轴的夹角为45°,即∠OAC=45°=∠PEF,
则PE=PF,
则EF=PF,
则EF的最大值为;
(3)作点B关于y轴的对称点N,则∠NCB=2∠OCB,
∵∠PCB=3∠OCB,
∴∠PCO=∠NCB,
则ON=OB=2,BN=CB==,
过点B作BM⊥NC于点M,
则S△CBN=BN×CO=CN×BM,
即4×6=×BM,则BM=,
则sin∠NCB==,则tan∠NCB==tan∠PCO,
故直线PC的表达式为:y=﹣x﹣6②,
联立①②得:x2+2x﹣6=﹣x﹣6,
解得:x=﹣,
即点P的横坐标为﹣.
27.(14分)问题提出:(1)“弦图”是中国古代数学成就的一个重要标志.小明用边长为5的正方形ABCD制作了一个“弦图”:如图①,在正方形ABCD内取一点E,使得∠BEC=90°,作DF⊥CE,AG⊥DF,垂足分别为F、G,延长BE交AG于点H.若EH=1,求BE的长;
变式应用:(2)如图②,分别以正方形ABCD的边长AB和CD为斜边向内作Rt△ABE和Rt△CDF,连接EF,若已知∠AEB=∠CFD=90°,AE=CF,Rt△ABE的面积为8,EF=3,则正方形ABCD的面积为 41 .
拓展应用:(3)如图③,公园中有一块四边形空地ABCD,AB=BC=60米,CD=120米,AD=60米,∠ABC=90°,空地中有一段半径为60米的弧形道路(即),现准备在上找一点P将弧形道路改造为三条直路(即PA、PB、PC),并要求∠BPC=90°,三条直路将空地分割为△ABP、△BCP和四边形APCD三个区域,用来种植不同的花草.
①则∠APC的度数为 135° ;
②求四边形APCD的面积.
【解答】解:(1)∠BEC=90°,DF⊥CE,AG⊥DF,
∴∠BEC=∠AGF=∠DFE=90°,
∴四边形EFGH是矩形,
∴∠EHG=∠AHB=90°,
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠ABC=90°,AB=BC,
∴∠ABH+∠CBE=∠ABH+∠BAH=90°,
∴∠BAH=∠CBE,
∴△ABH≌△BCE(AAS),
∴AH=BE,
∵AH2+BH2=AB2,
∴BE2+(BE+1)2=52,
∴BE=3(负值舍去),
故BE的长为3;
(2)解:如图②,延长DF交AE于H,延长BE交CF于G,
∵∠AEB=∠CFD=90°,AE=CF,AB=CD,
∴Rt△ABE≌Rt△CDF(HL),
∴DF=BE,∠CDF=∠ABE,
∵∠CDF+∠ADF=∠CDF+∠DCF=90°,
∴∠DCF=∠ADF,
∴∠ADF=∠BAE,
∴∠ADF+∠DAE=DAE+∠BAE=90°,
∴∠ADH=∠BAE,
∴∠ADH+∠DAH=90°,
∴∠AHD=90°,
同理∠BGC=90°,∠BCG=∠ABE,
∴△ADH≌△BAE(AAS),△BCG≌△ABE(AAS),
∴DH=AE=BG=CF,DF=AH=BE=CG,
∴FH=HE=EG=FG,
∴四边形FHEG是正方形,
∴正方形FHEG的面积=EF2=9,
∵Rt△ABE的面积为8,
∴正方形ABCD的面积=4×8+9=41;
故答案为:41;
(3)如图③,连接AC,
∵AB=BC=60米,∠ABC=90°,
∴AC==60(米),
∵CD=120米,AD=60米,
∴AC2+AD2=(60)2+(60)2=1202=CD2,
∴∠CAD=90°,
∴CD是所在圆的直径,△ACD是等腰直角三角形,
∴点A,P,C,D四点共圆,∠D=∠ACD=45°,
∴∠D+∠APC=180°,
∴∠APC=135°;
故答案为:135°;
②∵△ACD是等腰直角三角形,
∴S△ACD=AD•AC=(平方米);
把△BPC绕着点B逆时针旋转90°,得到△ABQ,
∴∠QBP=90°,BQ=BP,∠AQB=∠BPC=90°,
∴∠AQB+∠PBQ=180°,
∴PB∥AQ,
延长CP交AQ于M,
∴CP⊥AQ,∠APM=180°﹣∠APC=45°,
∴△AMP是等腰直角三角形,
∴AM=PM,
∴PM=AQ,
∵∠MQB=∠QMP=∠PBQ=90°,
∴四边形BQMP是正方形,
∴BQ=PM,
∴AQ=2BQ,
∵AQ2+BQ2=AB2,
∴4BQ2+BQ2=602,
∴BQ2=720(平方米),
∴S△APC=S△ABC﹣S△APB﹣S△BPC=S△ABC﹣四边形AQBP的面积=﹣(720﹣720)=720(平方米),
∴四边形APCD的面积=S△ACD+S△△APC=3600+720=4320(平方米).
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